专利名称：放射线检测元件及放射线图像摄影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射线检测元件及放射线图像摄影装置。本发明尤其涉及用于医疗用放射线图像的摄影中的放射线检测元件及放射线图像摄影装置。
背景技术：
以往，公知进行以医疗诊断为目的的放射线摄影的放射线图像摄影装置。该放射线图像摄影装置检测从放射线照射装置照射并透过被检体的放射线，对放射线图像进行摄影。该放射线图像摄影装置通过收集并读取根据所照射的放射线而生成的电荷，从而进行放射线图像的摄影。作为这种放射线图像摄影装置，可以举出所谓的暗匣(cassette)等的 FPD(Flat Panel Detector)面板。在放射线摄影中，希望可以采用相同的放射线图像摄影装置(面板)进行静止图像与运动图像(透视图像)摄影。一般而言，静止图像是以诊断为目的的，所以要求高分辨率(高精细像素)下的摄影。这样，在静止图像中谋求高分辨率，即使帧速率(摄影速率) 低也无所谓。另一方面，在运动图像的情况下，例如大多以用于被检体的定位等、对静止图像进行摄影的定位为目的。因此，运动图像的情况下分辨率低(粗略)，而谋求高的帧速率。在日本特开2004-46143号公报中，记载了能够进行高速驱动且能够取得高精细图像的技术。该技术是作为连接栅极驱动器电路部与各像素的栅极线，设置按照各行或各列的像素来连接的系统A的栅极线、共同连接多行或多列的像素的系统B的栅极线、系统A 的数据线以及系统B的数据线，根据目的来获得高速驱动与高精细图像。在日本特开2004-46143号公报所记载的技术中，根据目的不同，所使用的数据线有所不同。因此，在该技术中，因为布线数增加或者对从数据线输出的数据进行处理的信号检测电路等增加，所以导致装置的大型化。
发明内容
本发明提供一种既可以抑制装置的大型化还能提供与用途相应的最佳分辨率、摄影速率的放射线检测元件及放射线图像摄影装置。本发明的第一形态是一种放射线检测元件，其包括排列为矩阵状的多个像素，每个像素均具备传感器部，其产生与所照射的放射线相应的电荷；第一开关元件，其从所述传感器部读取所述电荷并输出所述电荷；以及第二开关元件，其从所述传感器部读取所述电荷并输出所述电荷；多根第一控制布线，与在行方向上邻接的多个像素的所述第一开关元件的控制端连接；多根第二控制布线，与在行方向上邻接的多个像素的所述第二开关元件的控制端连接；和多根信号布线，所述像素的每列都具备信号布线，且每根所述信号布线和在列方向上邻接的多个像素的所述第一开关元件的输出端连接，所述多根信号布线包括在列方向以及行方向上邻接的多个像素的所述第二开关元件的输出端被连接到一部分的所述信号布线的信号布线组。
在本发明的第一形态中，在列方向上多个像素的第二开关元件和信号布线组的同一信号布线连接。因此，在由第二开关元件读取电荷之际，从多个像素同时向1根信号布线流出电荷。因此，本发明的第一形态与利用第一开关元件读取电荷的情况相比尽管分辨率降低但可以提高帧速率。再有，在本发明的第一形态中，即使在从第二开关元件读出电荷之际，也采用从第一开关元件流出电荷的信号布线。因此，本发明的第一形态无需为了用于第二开关元件而另外设置信号布线，可以抑制放射线检测元件大型化。本发明的第二形态是在上述形态中，所述第二控制布线也可以连接着在列方向上邻接的像素的所述第二开关元件的控制端。本发明的第二形态因为增加了可以同时驱动的第二开关元件的个数，所以可以进
一步提高帧速率。本发明的第三形态是在上述形态中，所述第二控制布线也可以被配置于偶数行的所述第一控制布线与奇数行的所述第一控制布线之间。在本发明的第三形态中，第二开关元件可以兼用第二控制布线。因此，本发明的第三形态可以抑制第一控制布线与第二控制布线的合计根数增加。本发明的第四形态是在上述形态中，该放射线检测元件具有由所述信号布线组和所述第二开关元件的输出端连接且同一所述第二控制布线上连接了所述第二开关元件的控制端的多个像素构成的像素组，构成在列方向上邻接的所述像素组的多个像素的所述第二开关元件的输出端和对于每个所述像素组而言不同的所述信号布线组相连接。本发明的第五形态是在上述第四形态中，构成在列方向上邻接的所述像素组的多个像素的所述第二开关元件的控制端所连接着的所述第二控制布线和同一外部端子连接。本发明的第六形态是在上述第一 第四形态中，所述第二控制布线和各不相同的外部端子连接。本发明的第七形态是在上述形态中，所述第一开关元件用于取得1个像素单位的图像信息，所述第二开关元件用于取得多个像素单位的图像信息。本发明的第八形态是一种放射线图像摄影装置，其包括第七形态所述的放射线检测元件；和控制单元，其指示放射线图像的摄影，并且从放射线图像摄影装置取得放射线图像，所述控制单元具备对第一图像取得方法及第二图像取得方法进行切换的切换单元， 在第一图像取得方法中基于来自外部的指示取得放射线检测元件的1个像素单位的像素信息，在第二图像取得方法中基于来自外部的指示取得多个像素单位的像素信息。本发明的第九形态是在上述第八形态中，该放射线图像摄影装置还具备放射线照射单元，所述切换单元基于所述放射线照射单元的控制，对所述第一图像取得方法与所述第二图像取得方法进行切换。本发明的第十形态是一种放射线检测元件，其包括第一像素，其具备第一传感器部、输入端被连接到所述第一传感器部的第一开关元件以及输入端被连接到所述第一传感器部的第二开关元件；第二像素，其具备第二传感器部、输入端被连接到所述第二传感器部的第三开关元件以及输入端被连接到所述第二传感器部的第四开关元件；第一控制布线，其连接到所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端；第二控制布线，其连接到所述第二开关元件的控制端及所述第四开关元件的控制端；第一信号布线，其连接到所述第一开关元件、所述第二开关元件以及所述第四开关元件的输出端；和第二信号布线，其连接到所述第三开关元件的输出端。本发明的第十一形态是一种放射线检测元件，其包括第一像素，其具备第一传感器部、输入端被连接到所述第一传感器部的第一开关元件以及输入端被连接到所述第一传感器部的第二开关元件；第二像素，其具备第二传感器部、输入端被连接到所述第二传感器部的第三开关元件以及输入端被连接到所述第二传感器部的第四开关元件；第三像素，其具备第三传感器部、输入端被连接到所述第三传感器部的第五开关元件以及输入端被连接到所述第三传感器部的第六开关元件；第四像素，其具备第四传感器部、输入端被连接到所述第四传感器部的第七开关元件以及输入端被连接到所述第四传感器部的第八开关元件； 第一控制布线，其包括连接到所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端的控制布线以及连接到所述第五开关元件的控制端及所述第七开关元件的控制端的控制布线；第二控制布线，其包括连接到所述第二开关元件的控制端及所述第四开关元件的控制端的控制布线以及连接到所述第六开关元件的控制端及所述第八开关元件的控制端的控制布线；第一信号布线，其连接到所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第四开关元件、所述第五开关元件、所述第六开关元件以及所述第八开关元件的输出端；和第二信号布线，其连接到所述第三开关元件及所述第七开关元件的输出端。本发明的第十二形态是一种放射线检测元件，其包括第一像素，其具备第一传感器部、输入端被连接到所述第一传感器部的第一开关元件以及输入端被连接到所述第一传感器部的第二开关元件；第二像素，其具备第二传感器部、输入端被连接到所述第二传感器部的第三开关元件以及输入端被连接到所述第二传感器部的第四开关元件；第三像素，其具备第三传感器部、输入端被连接到所述第三传感器部的第五开关元件以及输入端被连接到所述第三传感器部的第六开关元件；第四像素，其具备第四传感器部、输入端被连接到所述第四传感器部的第七开关元件以及输入端被连接到所述第四传感器部的第八开关元件； 第一控制布线，其包括连接到所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端的控制布线以及连接到所述第五开关元件的控制端及所述第七开关元件的控制端的控制布线；第二控制布线，其连接到所述第二开关元件的控制端、所述第四开关元件的控制端、所述第六开关元件的控制端及所述第八开关元件的控制端；第一信号布线，其连接到所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第四开关元件、所述第五开关元件、所述第六开关元件以及所述第八开关元件的输出端；和第二信号布线，其连接到所述第三开关元件及所述第七开关元件的输出端。本发明的第十三形态是在上述第十二形态中，所述第二控制布线被配置在与所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端连接的控制布线和与所述第五开关元件的控制端及所述第七开关元件的控制端连接的控制布线之间。本发明的第十四形态是在上述第十二、第十三形态中，具备多个由所述第一像素、所述第二像素、所述第三像素以及所述第四像素构成的像素组，构成在列方向上邻接的所述像素组的所述第一像素的所述第二开关元件、所述第二像素的所述第四开关元件、所述第三像素的所述第六开关元件以及所述第四像素的所述第八开关元件的输出端连接着对于每个所述像素组而言不同的所述第一信号布线。
本发明的第十五形态是在上述第十二 第十四形态中，构成在列方向上邻接的所述像素组的所述第一像素的所述第二开关元件、所述第二像素的所述第四开关元件、所述第三像素的所述第六开关元件以及所述第四像素的所述第八开关元件的控制端所连接着的所述第二控制布线被连接到同一外部端子。本发明的第十六形态是在上述第十二 十四形态中，所述第二控制布线和各不相同的外部端子连接。如以上所说明的，本发明的上述形态可以提供抑制放射线检测元件及放射线图像摄影装置的大型化且实现与用途相应的最佳分辨率、摄影速率的放射线检测元件及放射线图像摄影装置。
图1是表示第一示例性实施方式涉及的放射线图像摄影系统的一例的示意结构的示意结构图。图2是表示第一示例性实施方式涉及的放射线图像摄影装置的整体构成的一例的构成图。图3是用于说明第一示例性实施方式涉及的放射线图像摄影装置中的静止图像摄影动作及运动图像摄影动作的说明图。图4是表示第二示例性实施方式涉及的放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。图5是用于说明第二示例性实施方式涉及的放射线检测元件中的静止图像摄影动作及运动图像摄影动作的说明图。图6是表示第三示例性实施方式涉及的放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。图7是表示第四示例性实施方式涉及的放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。图8是用于说明第四示例性实施方式涉及的放射线检测元件中的静止图像摄影动作及运动图像摄影动作的说明图。图9是表示其他放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。
具体实施例方式以下参照附图，对本示例性实施方式的一例进行说明。第一示例性实施方式首先，对采用本示例性实施方式的放射线图像摄影装置的放射线图像摄影系统的示意结构进行说明。图1是本示例性实施方式的放射线图像摄影系统的一例的示意结构图。放射线图像摄影系统200构成为包括放射线照射装置204、具备放射线检测元件 10的放射线图像摄影装置100和控制装置202。放射线照射装置204向被检体206照射放射线(例如X射线等)。放射线检测元件10检测从放射线照射装置204照射并透过了被检体206的放射线。控制装置202在指示放射线图像的摄影的同时从放射线图像摄影装置100取得放射图像。在基于控制装置202的控制的定时，从放射线照射装置204照射并透过位于摄影位置的被检体206而保持了图像信息的放射线被照射到放射线图像摄影装置100。另外，放射线图像摄影系统200进行静止图像摄影及运动图像摄影。控制装置202 基于用户的指示或者放射线照射装置204的控制，对进行静止图像摄影还是进行运动图像摄影进行切换，并向放射线图像摄影装置100指示该意思。接着，对本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100的示意结构进行说明。在本示例性实施方式中，对将本发明适用于将X射线等放射线暂时变换为光并将变换后的光再变换为电荷的间接变换方式的放射线检测元件10的情况进行说明。在本示例性实施方式中，放射线图像摄影装置100构成为具备间接变换方式的放射线检测元件10。其中，在图 2中省略将放射线变换为光的闪烁器(scintillator)。放射线检测元件10构成为包括传感器部13以及作为开关元件的2个TFT(TFT1、 TFT2)。多个像素20配置为矩阵状。传感器部13接收光并产生电荷，蓄积所产生的电荷。 开关元件读取蓄积在传感器部13中的电荷。在本示例性实施方式中，通过照射由闪烁器进行过变换的光，从而传感器部13产生电荷。在一个方向(图2的横向，以下也称为“行方向”)及与该行方向交叉的方向(图 2的纵向，以下也称为“列方向”)上将多个像素20配置为矩阵状。在图2中，简化表示像素20的排列，但是例如在行方向及列方向上配置IOMX IOM个像素20。再有，放射线检测元件10中互相交叉地设置有多根控制布线G (图2中为G1-G4)、 多根控制布线M(图2中为M1、M2)和多根信号布线D (在图2中为D1-D4)。多根控制布线 G (图2中为G1-G4)控制TFTl的导通/截止。多根控制布线M(图2中为M1、M2)控制TFT2 的导通/截止。按照用于读取上述传感器部13中蓄积的电荷的像素20的每列而具备多根信号布线D(图2中为D1-D4)。在本示例性实施方式中，例如在行方向及列方向上配置有 1024*10M个像素20的情况下，控制布线G及信号布线D各设置IOM根。还有，该情况下设置有控制布线G的一半根数、即512根的控制布线M。另外，各像素20的传感器部13构成为与省略了图示的公用布线连接，且经由公用布线而被从电源施加偏置电压。在控制布线G中流过用于对各TFTl进行切换的控制信号。这样，通过使控制信号在各控制布线G中流动，从而可以切换各TFT1。再有，控制布线M中流过用于对各TFT2进行切换的控制信号。这样，通过使控制信号在各控制布线M中流动，从而可以切换各TFT2。根据各像素20的TFTl的切换状态及TFT2的切换状态，与各像素20中蓄积的电荷量对应的电信号经由TFTl或TFT2而在信号布线D中流动(详细内容后述)。各信号布线D上连接着检测各信号布线中流经的电信号的信号检测电路105。输出用于导通/截止TFTl的控制信号的扫描信号控制电路104经由外部端子11而与各控制布线G连接。还有，该扫描信号控制电路104按照向各控制布线M输出对TFT2进行导通/ 截止的控制信号的方式，经由外部端子12而连接各控制布线M。在图2中，为了简化布线等的图示，记载了 2个该扫描信号控制电路104(放射线检测元件10的左右两侧)。在本示例性实施方式中，扫描信号控制电路104并不是各不相同的部件，而是相同的部件。其中，扫描信号控制电路104也可以是各不相同的部件。还有，在图2中，将信号检测电路105及扫描信号控制电路104简化为1个进行表示。然而，例如可设置多个信号检测电路105及扫描信号控制电路104，并按照规定根数 (例如256根)连接信号布线D或控制布线G、控制布线M。例如，在信号布线D及控制布线 G各设有IOM根的情况下，设置4个扫描信号控制电路104，并各自连接256根控制布线G， 也设置4个信号检测电路105，并各自连接256根信号布线D。信号检测电路105按照各信号布线D而内置有对所输入的电信号进行放大的放大电路(省略图示)。在信号检测电路105中，通过放大电路对由各信号布线D输入的电信号进行放大，然后通过ADC(模拟/数字变换器，省略图示)变换为数字信号。在该信号检测电路105及扫描信号控制电路104上连接着控制部106。控制部106 针对在信号检测电路105中进行过变换的数字信号实施除去噪声等规定处理。与此同时， 控制部106对信号检测电路105输出表示信号检测的定时的控制信号，对扫描信号控制电路104输出表示扫描信号的输出定时的控制信号。本示例性实施方式的控制部106由微型计算机构成，具备CPU(中央处理装置)、 ROM及RAM、和闪存等构成的非易失性存储部。控制部106对放射线检测用的像素20的图像数据实施规定处理，生成所照射的放射线表示的放射线图像并输出。接着，参照图3来说明本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)进行的放射线图像的摄影动作。放射线图像摄影装置100检测放射线的照射开始并在放射线检测元件10的各像素中蓄积电荷，通过输出基于所蓄积的电荷相应的图像数据的放射线图像，从而对放射线图像进行摄影。在本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100中，可以进行以下两种摄影以高分辨率进行摄影的情况(例如静止图像的摄影)；以高帧速率进行摄影的情况(例如运动图像的摄影)。然而，本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100根据各自的种类，其动作也有所不同。以下，将以高分辨率进行摄影的情况设为“静止图像的摄影”，将以高帧速率进行摄影的情况设为“运动图像的摄影”，根据各自的摄影进行说明。另外，在本示例性实施方式中，基于来自控制装置202的指示，进行静止图像的摄影及运动图像的摄影的任一种。其中，无论是静止图像的摄影还是运动图像的摄影，都由传感器部103蓄积与所照射的放射线相应的电荷。首先，对进行静止图像的摄影的情况进行说明。在进行静止图像的摄影的情况下，按照使TFT2截止的方式，从扫描信号控制电路 104经由外部端子12向控制布线M输出控制信号。另一方面，按照使TFTl导通的方式，从扫描信号控制电路104经由外部端子11向控制布线G顺次输出控制信号。在TFTl为导通状态的像素20中，从传感器部13读取电荷，向信号布线D输出电荷。这样，在本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100中，在进行静止图像的摄影的情况下，信号布线D1-D4的全部布线中按照各列流过电荷。即，按照各像素20在信号布线D中流过电荷。由信号检测电路105将与电荷相应的电信号变换为数字信号，由控制部106生成基于与该电信号相应的图像数据的放射线图像。接下来，对进行运动图像的摄影的情况进行说明。在进行运动图像的摄影的情况下，按照使TFTl截止的方式，从扫描信号控制电路 104经由外部端子11向控制布线G输出控制信号。另一方面，按照使TFT2导通的方式，从扫描信号控制电路104经由外部端子12向控制布线M顺次输出控制信号。在TFT2为导通状态的像素20中，从传感器部13读取电荷，向信号布线D输出电荷。如图3所示，若按照导通TFT2的方式向控制布线Ml输出控制信号，则8个像素 20(20(1) -20(8))的 TFT2 成为导通状态。接着，4 个像素 2(K20 (1)、20 (2)、20 (5)、20 (6)) 的电荷被输出到信号布线D1。再有，4个像素2000(3)、20(4)、20(7)、20(8))的电荷被输出到信号布线D3。进而，若按照导通TFT2的方式向控制布线M2输出控制信号，则8个像素 20(20(9) 20(16))的 TFT2 成为导通状态。接着，4 个像素 2(K20 (9)、20 (10)、20 (13)、 20 (14))的电荷被输出到信号布线D2。再有，4个像素20 (20 (11)、20 (12)、20 (15)、20 (16)) 的电荷被输出到信号布线D4。这样，在本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100中，在进行运动图像的摄影的情况下，2像素X 2像素的电荷之和在邻接的信号布线D中交替地(在被赋予偶数号码的信号布线D与被赋予奇数号码的信号布线D中交替)流动。这样，在本示例性实施方式中，在进行运动图像的摄影的情况下，将2个像素 20X2个像素20视作1个像素30来取出电荷。因此，本示例性实施方式虽然与静止图像相比其分辨率降低，但可以使帧速率变为2倍(将帧期间设为1/2)。如以上所说明的，在本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)中构成为在列方向上多个像素20的TFT2和同一信号布线D连接。在运动图像摄影的情况下，本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)通过控制布线M输出控制信号，使像素20的TFT2成为导通状态，从传感器部13读取电荷。因此， 本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100 (放射线检测元件10)因为将2个像素20 X 2 个像素20视作1个像素30来取出电荷，所以虽然与静止图像相比其分辨率降低，但可以使帧速率变为2倍(将帧期间设为1/2)。因此，在本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)中， 无需另外设置在运动图像摄影时流过电荷的信号布线D。因此，本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)可以抑制放射线检测元件10大型化，还可以提供与静止图像及运动图像摄影等摄影用途相应的最佳分辨率和摄影速率。再有，本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)使一个积分期间内被同时读取的像素数为4倍，因此可以使数据信号S成为4倍。由此，本示例性实施方式的放射线图像摄影装置100(放射线检测元件10)可以提高像素密度(S/N)。第二示例性实施方式第二示例性实施方式的放射线图像摄影装置是和第一示例性实施方式的放射线图像摄影装置100大致同样的构成。因此，对于同一部分仅记载其主旨而省略详细的说明。 另外，本示例性实施方式的放射线图像摄影装置在放射线检测元件的构成方面和第一示例性实施方式的放射线检测元件10有所不同。因此，对本示例性实施方式中的放射线检测元件进行详细说明。图4中表示本示例性实施方式的放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。本示例性实施方式的放射线检测元件50和第一示例性实施方式的放射线检测元件10同样，构成为包括传感器部13以及作为开关元件的2个TFT (静止图像用TFT1、运动图像用TFT2)。多个像素20配置为矩阵状。开关元件读取蓄积于传感器部13中的电荷。放射线检测元件10中互相交叉地设置有多根控制布线G(图4中为G1-G4)、多根控制布线M(图4中为Ml)和多根信号布线D(在图4中为D1-D5)。多根控制布线G(图4 中为G1-G4)控制TFTl的导通/截止。多根控制布线M(图4中为Ml)控制TFT2的导通/ 截止。为了读取上述传感器部13中蓄积的电荷，按照像素20的每列而具备多根信号布线 D(图4中为D1-D5)。另外，在图4中，虽然仅记载了 1根(控制布线Ml)，但是设置有与像素20的行数相应的根数、更具体的是控制布线G的根数(像素20的行数)的1/4根数的控制布线M。本示例性实施方式的放射线检测元件50构成为与同一传感器部13连接的 TFTUTFT2各自的控制端子所连接的控制布线G及控制布线M相对于像素20的位置关系在像素排列的偶数行与奇数行中相反。如图4所示那样构成为在控制布线G的偶数行与奇数行中，TFT1、TFT2以及传感器部13的配置关系是相反的。也就是说，例如参照像素20 (1) 及像素20(5)可以明白，按照夹持控制布线M且配置位置为线对称的方式配置TFT1、TFT2 及传感器部13。通过这样配置各元件，像素20(1)及20(5)的TFT2可以兼用控制布线M。 因此，本示例性实施方式可以使控制布线M的根数比第一示例性实施方式有所减少。因此， 本示例性实施方式可以使控制布线的根数(控制布线G+控制布线M)比第一示例性实施方式有所减少。在图2所示的第一示例性实施方式的放射线检测元件10中，合计需要8根控制布线，即控制布线G为控制布线G1-G4这四根，控制布线M为控制布线Ml、M2各两根。因此， 在第一示例性实施方式的放射线检测元件10中，需要行数X2根的控制布线。另一方面， 在本示例性实施方式的图4所示的放射线检测元件50中，合计需要6根控制布线，即控制布线G为控制布线G1-G4这四根，控制布线M为控制布线Ml两根。因此，需要行数X 1. 5 根的控制布线。这样，在本示例性实施方式的放射线检测元件50中可以减少控制布线的根数。再有，在本示例性实施方式的放射线检测元件50中，TFTl配置在比TFT2更靠近控制布线G的位置。因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50可以缩短将TFTl连接到控制布线G的连接布线。另一方面，TFT2配置在比TFTl更靠近控制布线M的位置。因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50可以缩短将TFT2连接到控制布线M的连接布线。由此，本示例性实施方式的放射线检测元件50可以获得能够提高制造成品率的效果。接着，参照图5对本示例性实施方式的放射线检测元件50所进行的放射线图像的摄影动作进行说明。 首先，对静止图像的摄影的情况进行说明。在进行静止图像摄影的情况下，按照使TFT2截止的方式，经由外部端子12而从扫描信号控制电路104向控制布线M输出控制信号。另一方面，按照使TFTl导通的方式，经由外部端子11而从扫描信号控制电路104向控制布线G顺次输出控制信号。在TFTl为导通状态的像素20中，从传感器部13读取电荷，向信号布线D输出电荷。这样，在本示例性实施方式的放射线检测元件50中，在进行静止图像的摄影的情况下，与第一示例性实施方式同样，在信号布线D1-D4的全部布线中按照各列流过电荷。 即，按照各像素20在信号布线D中流过电荷。
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接着，对进行运动图像摄影的情况进行说明。在进行运动图像摄影的情况下，按照使TFTl截止的方式，经由外部端子11而从扫描信号控制电路104向控制布线G输出控制信号。另一方面，按照使TFT2导通的方式，经由外部端子12而从扫描信号控制电路104向控制布线M输出控制信号。在TFT2为导通状态的像素20中，从传感器部13读取电荷，向信号布线D输出电荷。如图5所示，若按照导通TFT2的方式向控制布线Ml输出控制信号，则16个像素 20(20(1) 20(16))的TFT2成为导通状态。接着，2个像素2(K20 (1)、20 (5))的电荷被输出到信号布线D1。再有，4个像素20(20(9)、20(10)、20(13)、20(14))的电荷被输出到信号布线D2。进而，4个像素2000(2)、20(3)、20(6)、20(7))的电荷被输出到信号布线D3。再有，4个像素20 (20 (11)、20 (12)、20 (15)、20 (16))的电荷被输出到信号布线D4。还有，2个像素20 (20 (4)、20 (8))的电荷被输出到信号布线D5。这样，在本示例性实施方式的放射线检测元件50中，在进行运动图像的摄影的情况下，2像素X2像素的电荷之和在邻接的信号布线D中流动。这样，在本示例性实施方式中，在进行运动图像的摄影的情况下，将2个像素20X2个像素20视作1个像素30来取出电荷。因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50虽然与静止图像相比其分辨率降低， 但可以使帧速率变为4倍(将帧期间设为1/4)。如以上所说明的，在本示例性实施方式的放射线检测元件50中，按照预先将2个像素20X2个像素20视作1个像素30的方式来排列各元件(TFT1、TFT2、传感器部13)。 因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50与静止图像的摄影相比可以提高帧速率。尤其是，在本示例性实施方式中，被视作1个像素的像素30按照成为互不相同的位置的方式在列方向上排列。因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50仅以1次的读取就可以在邻接的信号布线中流过电荷。因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50可以使帧速率变为4倍。再有，本示例性实施方式的放射线检测元件50配置为相对于控制布线M而言是线对称的。因此，本示例性实施方式的放射线检测元件50可以抑制控制布线的根数的增加， 从而可以缩短TFT1、TFT2的输出与信号布线D的连接电极(省略图示)的长度。由此，本示例性实施方式的放射线检测元件50可以将制造成品率维持得较高。第三示例性实施方式第三示例性实施方式的放射线图像摄影装置的放射线检测元件的一部分构成和第二示例性实施方式的放射线检测元件有所不同。因此，对本示例性实施方式中的放射线检测元件进行详细说明。其中，对于与第二示例性实施方式大致相同的构成、动作仅记载表示同样的意思，而省略详细的说明。图6中示出本示例性实施方式的放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。第二示例性实施方式构成为具备连接有4行像素20的控制布线M1，且控制布线Ml经由1个外部连接端子12而连接着扫描信号控制电路104。另一方面，在本示例性实施方式中，如图 6所示，放射线检测元件55构成为包括连接有2行像素20的控制布线M(M1、M2)。S卩，本示例性实施方式按照由4个像素20组成的像素30的每行而具备控制布线M。具体而言，本示例性实施方式的放射线检测元件55具备一组控制布线M,即在同一定时(也包含大致相同的定时)向TFT2输出控制信号的控制布线Ml及控制布线M2。控制布线Ml连接具备与控制布线Gl、G2连接的TFTl的像素20的TFT2。控制布线M2连接具备与控制布线G3、G4连接的TFTl的像素20的TFT2。再有，同样放射线检测元件55具备一组控制布线M,即在同一定时(也包含大致相同的定时)向TFT2输出控制信号的控制布线M3及控制布线M4。控制布线M3连接具备与控制布线G5、G6连接的TFTl的像素20 的TFT2。控制布线M4连接具备与控制布线G7、G8连接的TFTl的像素20的TFT2。还有， 放射线检测元件55构成为按照控制布线M的每组，经由外部端子12而连接扫描信号控制电路104。即使在该情况下，通过按照控制布线M的每组同时进行驱动(从扫描信号控制电路104输出控制信号)，也能够使帧速率为4倍。另外，在本示例性实施方式中，与1根控制布线M连接的TFT2的个数要比第二示例性实施方式中与控制布线M连接的TFT2的个数还少。具体而言，在图6所示的本示例性实施方式的情况下，控制布线Ml上连接着8个像素20的TFT2。另一方面，在图5所示的第二示例性实施方式的情况下，控制布线Ml上连接着16个像素20的TFT2。这样，在本示例性实施方式中，因为与每根控制布线M连接的TFT2的个数比第二示例性实施方式有所减少，所以可以降低每根控制布线M的布线容量。由此，本示例性实施方式可以抑制因所连接的TFT2的个数增加而引起的控制信号的延迟。再有，本示例性实施方式可以降低施加在扫描信号控制电路104上的负载。另外，如本示例性实施方式所述，也可以根据扫描信号控制电路104的驱动能力等决定是否按照像素30的每行来配备控制布线M。第四示例性实施方式第四示例性实施方式的放射线图像摄影装置(放射线检测元件)是与第一示例性实施方式的放射线检测元件10、第二示例性实施方式的放射线检测元件50以及第三示例性实施方式的放射线检测元件阳大致同样的构成。因此，对于同一部分仅记载其主旨，而省略详细的说明。图7中示出本示例性实施方式的放射线检测元件的示意结构的一例的构成图。本示例性实施方式的放射线检测元件60与第一示例性实施方式的放射线检测元件10及第二示例性实施方式的放射线检测元件50同样，构成为包括传感器部13和作为开关元件的2个TFT (静止图像用TFT1、运动图像用TFT2)。多个像素20配置为矩阵状。放射线检测元件60中互相交叉地设置有多根控制布线G(图6中为G1-G4)、多根控制布线M(图6中为M1、M2)和多根信号布线D(在图6中为D1-D5)。多根控制布线G(图 6中为G1-G4)控制TFTl的导通/截止。多根控制布线M(图6中为Ml、M2)控制TFT2的导通/截止。为了读取上述传感器部13中蓄积的电荷，按照像素20的每列而具备多根信号布线D(图6中为D1-D5)。如图7所示，本示例性实施方式的放射线检测元件60与第二示例性实施方式的放射线检测元件50同样地构成为在控制布线G的偶数行与奇数行中，TFTU TFT2以及传感器部13的配置关系是相反的。因此，可以使控制布线的根数比第一示例性实施方式有所减少。接着，参照图8对本示例性实施方式的放射线检测元件60的放射线图像摄影动作进行说明。
首先，对静止图像的摄影的情况进行说明。在进行静止图像摄影的情况下，按照使TFT2截止的方式，经由外部端子12而从扫描信号控制电路104向控制布线M输出控制信号。另一方面，按照使TFTl导通的方式，经由外部端子11而从扫描信号控制电路104向控制布线G顺次输出控制信号。在TFTl为导通状态的像素20中，从传感器部13读取电荷，向信号布线D输出电荷。这样，在本示例性实施方式的放射线检测元件60中，在进行静止图像的摄影的情况下，与第一示例性实施方式及第二示例性实施方式同样，在信号布线D1-D4的全部布线中按照各列流过电荷。即，按照各像素20在信号布线D中流过电荷。接着，对进行运动图像摄影的情况进行说明。在进行运动图像摄影的情况下，按照使TFTl截止的方式，经由外部端子11而从扫描信号控制电路104向控制布线G输出控制信号。另一方面，按照使TFT2导通的方式，经由外部端子12而从扫描信号控制电路104向控制布线M输出控制信号。在TFT2为导通状态的像素20中，从传感器部13读取电荷，向信号布线D输出电荷。如图8所示，若首先按照导通TFT2的方式向控制布线Ml输出控制信号，则8个像素2(K20(1) 20 (8))的TFT2成为导通状态。接着，4个像素2(K20 (1)、20 (2)、20 (5)、 20(6))的电荷被输出到信号布线D2。再有，4个像素2000(3)、20(4)、20(7)、20(8))的电荷被输出到信号布线D4。接着，若按照导通TFT2的方式向控制布线M2输出控制信号，则4个像素 20(20(9),20(10),20(13),20(14))的电荷被输出到信号布线D2。再有，4个像素 20 (20 (11)、20 (12)、20 (15)、20 (16))的电荷被输出到信号布线 D4。这样，在本示例性实施方式的放射线检测元件60中，在进行运动图像的摄影的情况下，2像素X2像素的电荷之和按照每隔1根布线的方式在信号布线D中流动。这样，在本示例性实施方式中，在进行运动图像的摄影的情况下，将2个像素20 X 2个像素20视作1 个像素30来取出电荷，因此虽然与静止图像相比其分辨率降低，但可以使帧速率变为2倍 (将帧期间设为1/2)。如以上所说明的，在本示例性实施方式的放射线检测元件60中，在进行运动图像摄影之际，将2个像素20 X 2个像素20视作1个像素30而使电荷在信号布线D中流动。因此，与静止图像的摄影相比，本示例性实施方式的放射线检测元件60可以提高运动图像摄影的帧速率。另外，在本示例性实施方式的放射线检测元件60中，构成为每隔1根信号布线而从TFT2向信号布线D流过电荷。因此，与静止图像的摄影相比，本示例性实施方式的放射线检测元件60可以将帧速率变为2倍。本示例性实施方式的放射线检测元件60，虽然与第二示例性实施方式的放射线检测元件50相比，其帧速率降低，但是可以在1个积分期间内读取4个像素份的电荷。因此，与静止图像的摄影相比，本示例性实施方式的放射线检测元件60可以提高像素密度。如在上述的第一示例性实施方式 第四示例性实施方式中所说明的，采取在列方向上多个像素20的TFT2和同一信号布线D连接的构成。在运动图像摄影的情况下，经由控制布线M输出控制信号而使像素20的TFT2成为导通状态，从传感器部13读取电荷。因为将2个像素X2个像素视作1个像素来取出电荷，所以虽然与静止图像相比，分辨率降低，但是可以提高帧速率。因为无需另外设置在运动图像摄影时用于流过电荷的信号布线D，所以既可以抑制放射线检测元件10大型化，还可以提供与静止图像及运动图像、即摄影用途相应的最佳分辨率和帧速率(摄影速率)。另外，在上述的第一示例性实施方式 第四示例性实施方式中，对将2个像素X 2 个像素视作1个像素并在运动图像摄影时读出的情况进行了说明。然而，只要是将多个像素X多个像素视作1个像素并在运动图像摄影时读出的构成即可，本发明并未限于此。作为具体的一例，在图9中示出构成为将4个像素X4个像素=16个像素视作1个像素并在运动图像摄影时读出的放射线检测元件70的示意结构。图9中示出构成为将4个像素X 4个像素=16个像素视作1个像素并在运动图像摄影时读出的放射线检测元件70的示意结构。在放射线检测元件70中，在进行运动图像的摄影之际，按照使TFTl截止的方式，经由外部端子11从扫描信号控制电路104向控制布线G (G1-G16)输出控制信号，按照使TFT2导通的方式，经由外部端子12从扫描信号控制电路104向控制布线Ml输出控制信号。由此，4个像素X4个像素(像素3 份的电荷在信号布线D中流动。具体而言，在信号布线Dl中流过被视作像素32(1)的4个像素X4个像素=16 个像素份的电荷。同样，在信号布线D2中流过像素32( 的电荷，在信号布线D3中流过像素32 (3)的电荷，在信号布线D4中流过像素32(4)的电荷。这样，在图9所示的放射线检测元件70中，若向控制布线Ml输出用于接通静止图像的控制信号，则信号布线D1-D16 (在图8中省略信号布线D9-D16的图示)的每一根布线中流过4个像素X4个像素份的电荷。 因此，与静止图像摄影的情况相比，可以将帧速率提高到16倍。另外，即使在图9所示的放射线检测元件70的情况下，也与上述的第三示例性实施方式同样，构成为按照像素32的每行，经由外部端子12将控制布线M连接到扫描信号控制电路104。再有，在上述的第一示例性实施方式 第四示例性实施方式中，对利用TFTl进行静止图像摄影并利用TFT2进行运动图像摄影的情况进行说明。然而，本发明并未限于静止图像及运动图像的摄影。例如，既可以利用TFTl进行以1个像素为单位来取得像素数据的运动图像摄影，还可以利用TFT2进行以多个像素为单位来取得图像数据的静止图像摄影。此外，本示例性实施方式中说明的放射线图像摄影装置100、放射线检测元件10、 50、60、70等的构成、动作等仅仅是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内可以根据状况进行变更。还有，在本示例性实施方式中，本发明的放射线并未被特别限定，可以采用X射线或Y射线等。
权利要求
1.一种放射线检测元件，其包括排列为矩阵状的多个像素，每个像素均具备传感器部，其产生与所照射的放射线相应的电荷；第一开关元件，其从所述传感器部读取所述电荷并输出所述电荷；以及第二开关元件，其从所述传感器部读取所述电荷并输出所述电荷；多根第一控制布线，与在行方向上邻接的多个像素的所述第一开关元件的控制端连接；多根第二控制布线，与在行方向上邻接的多个像素的所述第二开关元件的控制端连接；和多根信号布线，所述像素的每列都具备该信号布线，且每根所述信号布线和在列方向上邻接的多个像素的所述第一开关元件的输出端连接，所述多根信号布线包括在列方向以及行方向上邻接的多个像素的所述第二开关元件的输出端被连接到一部分的所述信号布线的信号布线组。
2.根据权利要求1所述的放射线检测元件，其中，所述第二控制布线连接着在列方向上邻接的像素的所述第二开关元件的控制端。
3.根据权利要求1所述的放射线检测元件，其中，所述第二控制布线被配置于偶数行的所述第一控制布线与奇数行的所述第一控制布线之间。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的放射线检测元件，其中，该放射线检测元件具有由所述信号布线组和所述第二开关元件的输出端连接且同一所述第二控制布线上连接了所述第二开关元件的控制端的多个像素构成的像素组，构成在列方向上邻接的所述像素组的多个像素的所述第二开关元件的输出端和对于每个所述像素组而言不同的所述信号布线组相连接。
5.根据权利要求4所述的放射线检测元件，其中，构成在列方向上邻接的所述像素组的多个像素的所述第二开关元件的控制端所连接着的所述第二控制布线和同一外部端子连接。
6.根据权利要求1所述的放射线检测元件，其中， 所述第二控制布线和各不相同的外部端子连接。
7.根据权利要求1所述的放射线检测元件，其中， 所述第一开关元件用于取得1个像素单位的图像信息， 所述第二开关元件用于取得多个像素单位的图像信息。
8.一种放射线图像摄影装置，其包括 权利要求7所述的放射线检测元件；和控制单元，其指示放射线图像的摄影，并且从放射线图像摄影装置取得放射线图像， 所述控制单元具备对第一图像取得方法及第二图像取得方法进行切换的切换单元，在第一图像取得方法中基于来自外部的指示取得放射线检测元件的1个像素单位的像素信息，在第二图像取得方法中基于来自外部的指示取得多个像素单位的像素信息。
9.根据权利要求8所述的放射线图像摄影装置，其中， 该放射线图像摄影装置还具备放射线照射单元，所述切换单元基于所述放射线照射单元的控制，对所述第一图像取得方法与所述第二图像取得方法进行切换。
10.一种放射线检测元件，其包括第一像素，其具备第一传感器部、输入端被连接到所述第一传感器部的第一开关元件、 以及输入端被连接到所述第一传感器部的第二开关元件；第二像素，其具备第二传感器部、输入端被连接到所述第二传感器部的第三开关元件、 以及输入端被连接到所述第二传感器部的第四开关元件；第一控制布线，其连接到所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端； 第二控制布线，其连接到所述第二开关元件的控制端及所述第四开关元件的控制端； 第一信号布线，其连接到所述第一开关元件、所述第二开关元件以及所述第四开关元件的输出端；和第二信号布线，其连接到所述第三开关元件的输出端。
11.一种放射线检测元件，其包括第一像素，其具备第一传感器部、输入端被连接到所述第一传感器部的第一开关元件、 以及输入端被连接到所述第一传感器部的第二开关元件；第二像素，其具备第二传感器部、输入端被连接到所述第二传感器部的第三开关元件、 以及输入端被连接到所述第二传感器部的第四开关元件；第三像素，其具备第三传感器部、输入端被连接到所述第三传感器部的第五开关元件、 以及输入端被连接到所述第三传感器部的第六开关元件；第四像素，其具备第四传感器部、输入端被连接到所述第四传感器部的第七开关元件以及输入端被连接到所述第四传感器部的第八开关元件；第一控制布线，其包括连接到所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端的控制布线、以及连接到所述第五开关元件的控制端及所述第七开关元件的控制端的控制布线；第二控制布线，其包括连接到所述第二开关元件的控制端及所述第四开关元件的控制端的控制布线、以及连接到所述第六开关元件的控制端及所述第八开关元件的控制端的控制布线；第一信号布线，其连接到所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第四开关元件、 所述第五开关元件、所述第六开关元件以及所述第八开关元件的输出端；和第二信号布线，其连接到所述第三开关元件及所述第七开关元件的输出端。
12.—种放射线检测元件，其包括第一像素，其具备第一传感器部、输入端被连接到所述第一传感器部的第一开关元件、 以及输入端被连接到所述第一传感器部的第二开关元件；第二像素，其具备第二传感器部、输入端被连接到所述第二传感器部的第三开关元件、 以及输入端被连接到所述第二传感器部的第四开关元件；第三像素，其具备第三传感器部、输入端被连接到所述第三传感器部的第五开关元件、 以及输入端被连接到所述第三传感器部的第六开关元件；第四像素，其具备第四传感器部、输入端被连接到所述第四传感器部的第七开关元件、 以及输入端被连接到所述第四传感器部的第八开关元件；第一控制布线，其包括连接到所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端的控制布线、以及连接到所述第五开关元件的控制端及所述第七开关元件的控制端的控制布线；第二控制布线，其连接到所述第二开关元件的控制端、所述第四开关元件的控制端、所述第六开关元件的控制端及所述第八开关元件的控制端；第一信号布线，其连接到所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第四开关元件、 所述第五开关元件、所述第六开关元件以及所述第八开关元件的输出端；和第二信号布线，其连接到所述第三开关元件及所述第七开关元件的输出端。
13.根据权利要求12所述的放射线检测元件，其中，所述第二控制布线被配置在与所述第一开关元件的控制端及所述第三开关元件的控制端连接的控制布线和与所述第五开关元件的控制端及所述第七开关元件的控制端连接的控制布线之间。
14.根据权利要求12所述的放射线检测元件，其中，具备多个由所述第一像素、所述第二像素、所述第三像素以及所述第四像素构成的像素组，构成在列方向上邻接的所述像素组的所述第一像素的所述第二开关元件、所述第二像素的所述第四开关元件、所述第三像素的所述第六开关元件以及所述第四像素的所述第八开关元件的输出端，连接到对于每个所述像素组而言不同的所述第一信号布线。
15.根据权利要求12 14中任一项所述的放射线检测元件，其中，构成在列方向上邻接的所述像素组的所述第一像素的所述第二开关元件、所述第二像素的所述第四开关元件、所述第三像素的所述第六开关元件以及所述第四像素的所述第八开关元件的控制端所连接着的所述第二控制布线被连接到同一外部端子。
16.根据权利要求12 14中任一项所述的放射线检测元件，其中，所述第二控制布线和各不相同的外部端子连接。
全文摘要
本发明提供一种放射线检测元件及放射线图像摄影装置。其构成为在列方向上多个像素的TFT与同一信号布线相连接。在运动图像摄影的情况下，利用控制布线输出控制信号，使像素的TFT成为导通状态，从传感器部读出电荷。因为将2个像素×2个像素视作1个像素来取出电荷，所以虽然与静止图像相比分辨率降低，但是可以提高帧速率。由此，既可以抑制大型化，还可以提高与用途相应的最佳分辨率与摄影速率。
文档编号A61B6/00GK102551766SQ201110402379
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者冈田美广 申请人:富士胶片株式会社