射线照相成像系统的制作方法_5

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些电荷的信号输出到数据线D。
[0166]因而在静态成像模式中,在辐射检测器442中,对应于每个像素20的电荷信号,按照像素行在数据线Dl到D3中的每条数据线中流动。因此,可获得表示图像的图像数据,所述图像表示辐照到辐射检测器442的辐射检测元件410上的辐射。接着在信号处理部425中,将电荷信号转换为数字信号,且基于对应于所述电荷信号的图像数据,产生射线照相图像。
[0167]接下来是参考图11中所说明的操作时序图的、与根据本示范性实施例的辐射检测器中的视频成像模式的操作有关的解释。在本示范性实施例的辐射检测器442的多个像素20中,例如,图10中虚线所环绕的3个像素Pl到P3中设置的每个TFT开关4b的栅极电极是连接到第九扫描线G9-1。同样,由虚线环绕的像素P4到P6中的像素P4、P5中设置的TFT开关4b的栅极电极也连接到第九扫描线G9-1。
[0168]类似地,像素P7到P9中设置的每个TFT开关4b的栅极电极是连接到第九扫描线G9-2,且像素PlO到P12中的像素P10、P11中设置的TFT开关4b的栅极电极也连接到第九扫描线G9-2。
[0169]此处,像素Pl到P3称为像素群PGl、像素P4到P6称为像素群PG2、像素P7到P9称为像素群PG3,且像素PlO到P12称为像素群PG4。应注意,虽然从图10的说明中省略,辐射检测元件410也由与像素群PG1、PG2等互相邻近的多个其他像素群配置而成,其他像素群各自由作为配置像素的3个特定像素形成。将像素群PG1、PG2作为实例,这些像素群使用像素群PGl的3个像素(Pl到P3)以及由像素群PG2的2个像素(P4、P5)和像素群PG2的I个像素(P6)构成的3个像素,来配置像素群重复单元(每个单元中总共6个像素)。重复单元包含:在同一像素行方向上的3个连续的像素(在此情况下为P1、P4、P5);沿着像素行方向的2个连续的像素,其设置为在像素列方向上、在所述3个连续像素下方邻近(在此情况下为P2、P3);以及设置为在像素列方向上、在所述3个连续像素上方邻近的I个像素(在此情况下为P6)。相应像素群PGl、PG2的3个像素中的每个像素经设置,以使得每个像素的两条邻边分别与剩余2个像素中的每个像素的I条边邻近。
[0170]在本示范性实施例的辐射检测器442中,将上文所述的像素Pl到P6作为单个像素群单元来处理,通过沿着图10的水平和垂直方向连续设置此等像素群单元,来配置辐射检测元件410。换句话说,在辐射检测器442中,将像素Pl到P5和像素P12作为单个像素群单元来处理,且通过沿着图10的水平和垂直方向连续设置此等像素群单元,来配置辐射检测元件410。
[0171]当指示辐射检测器442使用视频成像模式时,控制部150最初控制扫描信号控制部435a,以便从第八扫描线G8-1到G8-5向每个像素20的TFT开关4a的每个栅电极输出切断信号,以切断每个像素20的TFT开关4a。
[0172]接着控制部150输出复位信号,以使电荷放大器中的复位开关短路。例如,如图11的(5)和(6)中所说明,向电荷放大器CA1、CA2输出复位信号,且接着电荷放大器CA1、CA2的电容器中积聚的电荷放电(复位)。
[0173]接着,控制部150控制扫描信号控制部435b,以向第九扫描线G9-1输出扫描信号(接通信号)。明确来说,如图11的(I)所说明的,由第九扫描线G9-1输出接通信号历时特定时段。由此接通像素群PGl的3个个别像素Pl到P3的TFT开关4b。因此,像素Pl到P3的每个电荷存储电容器5中已积聚的电荷的电荷信号在辐射检测元件410内部组合,且此3个像素的所组合的电荷信号通过数据线Dl流出。
[0174]将由数据线Dl传输的电信号(3个像素的所组合的电荷信号)在电荷放大器CAl中,以预定放大率放大历时图11的(7)中所说明的时段(称为积分周期T1-1),且保持在抽样保持电路97B中。随着积分周期Tl-1逝去,电荷信号的抽样停止。
[0175]当由第九扫描线G9-1输出接通信号时(图11中的(1)),接通像素群PG2的像素P4、P5中的TFT开关4b。因此,像素P4、P5的每个电荷存储电容器5中所积聚的电荷的所组合的电荷信号通过数据线D2流出。数据线D2所传输的电信号(像素P4、P5的所组合的电荷信号)由电荷放大器CA2放大历时了:在积分周期T2-1内与上述积分周期Tl-1相等的时段,如图11的(8)中所示,并保持在抽样保持电路97C中。当来自第九扫描线G9-1的输出信号从接通变为切断时,控制部150结束积分周期T1-1,然而,继续积分周期T2-1,并处在电荷信号可继续在电荷放大器CA2中积聚和放大(积分)的状态中。
[0176]在将来自第九扫描线G9-1的输出信号切换为切断后,接着如图11的(2)中所说明,控制部150控制扫描信号控制部435a,以使得来自第八扫描线G8-1的输出信号变为接通。因此,接通对应于第八扫描线G8-1的像素行的像素中的TFT开关4a,且从这些像素读出的电荷信号通过数据线中的每条数据线流出。当发生这一情况时,电荷放大器CA2处在如上文所述的能够积聚和放大(积分)电荷信号的状态,然而,电荷放大器CAl处在非操作状态。应注意,在视频成像模式中(合并驱动期间),由于没有信号通过数据线D3流动,因此如图11的(9)中所说明,控制部150将电荷放大器CA3置于持续非操作状态。
[0177]因此,如图11的⑶中所说明,在积分周期Tl-1的时段已逝去之后的积分周期T2-1中,像素群PG2的像素P6的电荷信号通过数据线D2流出,且像素P6的电荷信号在连接到数据线D2的电荷放大器CA2中积聚和放大(积分)。因此,在积分周期T2-1中,电荷放大器CA2将像素P6的电荷信号与像素P4、P5的先前积聚和放大(积分)的电荷信号相加。接着,像素P4到P6的所组合的电荷信号保持在抽样保持电路97C中,且,随着积分周期T2-1逝去,抽样结束。
[0178]如上文所述,当由第九扫描线G9-1输出接通信号且由第八扫描线G8-1输出接通信号时,与像素群PG1、PG2的情况类似,在从像素群PGl、PG2的像素在行方向上延伸的多个其他像素中,将3个特定像素的所组合的电荷信号输出到数据线。
[0179]控制部150继续上文的处理,且针对在列方向上与像素群PGl、PG2等邻近的像素群(在图10中所说明的实例中,像素群PG3、PG4)执行合并处理。S卩,如图11的(5)和(6)中所说明,控制部150向电荷放大器CA1、CA2发送复位信号,以便使这些放大器的电容器中已积聚的电荷放电(复位)。如图11的⑶中所说明,控制部150控制扫描信号控制部435b,以便使用第九扫描线G9-2输出扫描信号(接通信号)。由此接通像素群PG3的3个个别像素P7到P9的TFT开关4b,在辐射检测元件410中组合像素P7到P9的每个电荷存储电容器5中积聚的电荷的电荷信号,且3个像素(P7到P9)的所组合的电荷信号在数据线Dl中流出。
[0180]3个像素的所组合的电荷信号在积分周期T1-2期间由电荷放大器CAl放大,如图11的(7)中所说明,且由抽样保持电路97B保持。随着积分周期T1-2逝去,电荷信号的抽样结束。
[0181]当由第九扫描线G9-2输出接通信号时,接通像素群4的像素P10、P11中的TFT开关4b,且像素P10、Pll中所积聚的电荷的所组合的电荷信号在数据线D2中流出。所组合的电荷信号由电荷放大器CA2放大历时了:在积分周期T2-2内与积分周期T1-2相等的时段,如图11的(8)中所说明,且保持在抽样保持电路97C中。同样在此情况下,当来自第九扫描线G9-2的输出信号变为切断时,控制部150结束积分周期T1-2,但是积分周期T2-2并未结束,且电荷信号可继续在电荷放大器CA2中积聚和放大(积分)的状态继续。
[0182]在来自第九扫描线G9-2的输出信号变为切断之后,如图11的(4)中所说明,接通来自第八扫描线G8-3的输出信号。由此接通对应于第八扫描线G8-3的像素行的像素中的TFT开关4a。当发生这一情况时,如上文所述,电荷放大器CAl不处在操作状态中,然而电荷放大器CA2维持在能够积聚和放大(积分)电荷信号的状态中。应注意,如上文所述,在视频成像模式中(合并驱动期间)信号不在数据线D3中流动。因此,如图11的(9)中所说明,在合并驱动期间,电荷放大器CA3持续处在非操作状态中。
[0183]因此,如图11的(8)中所说明,对于积分周期T2-2中积分周期Tl_2已逝去之后的时段而言,像素群PG4的像素Ρ12的电荷信号在数据线D2中流动,且像素Ρ12的电荷信号在连接到数据线D2的电荷放大器CA2中积聚和放大(积分)。因此,在电荷放大器CA2中,在积分周期Τ2-2期间,像素Ρ12的电荷信号与先前在电荷放大器CA2中积聚和放大(积分)的像素Ρ10、Pll的电荷信号相加。接着,像素PlO到Ρ12的所组合的电荷信号保持在抽样保持电路97C中,且随着积分周期Τ2-2逝去,抽样结束。
[0184]当由第九扫描线G9-2和第八扫描线G8-3输出接通信号时,与像素群PG3、PG4的情况类似,将3个特定像素的所组合的电荷信号从多个其他像素输出到数据线,所述多个其他像素从像素群PG3、PG4在行方向上延伸。
[0185]通过控制部150驱动抽样保持电路97A到97D历时特定时段,已由可变增益电荷放大器CAl到CA3放大的电信号的信号电平被保持在所述抽样保持电路中。分别保持在个别抽样保持电路中的电荷信号,在由复用器98按顺序选择之后,被A/D转换器99转换为数字图像数据。应注意,从A/D转换器99输出的数字图像数据按顺序存储在图像存储器90中。例如,图像存储器90将多个帧的所成像的射线照相图像作为数字图像数据来存储。
[0186]应注意,虽然图1O中未说明,但当由第九扫描线G9-1、G9-2输出接通信号时,与像素群PG1、PG2的情况类似,将3像素单元中所求和的电荷信号从多个其他像素输出到数据线,所述多个其他像素从像素群PG1、PG2在行方向上延伸。
[0187]因而,在视频成像模式中,在由配置辐射检测元件410的多个像素中的3个预先指定的像素的像素束配置而成的相应的多个像素群中,组合(合并)3个个别像素中所积聚的电荷,且将对应于通过合并而组合的电荷的电荷信号输出到数据线。接着,在控制第九扫描线G9之后,通过从图10的第八扫描线G8中的奇数扫描线(G8-l、G8-3等)输出接通信号,已获得2个像素的所组合的电荷信号的像素群中的、剩余单个像素的电荷信号在数据线中流动。在视频成像模式中,从第八扫描线G8中的偶数扫描线(G8-2、G8-4等)持续输出切断信号。
[0188]因此,在根据本示范性实施例的辐射检测器中,通过使用相同电荷放大器将配置每个像素群的3个像素的2个像素的电荷信号、以及利用了经移位的积分时序的剩余I个像素的电荷信号相加在一起并组合,来针对特定像素群的像素(PG2、PG4等)执行3像素合并处理。
[0189]应注意,同样在根据本示范性实施例的辐射检测器442的视频成像模式中,与在根据图8中所说明的第三示范性实施例的辐射检测器342中类似,将由3个像素配置而成的像素群中的一个像素群的重心作为中心,通过将其他像素群的重心连接在一起来形成正六角形,且这些像素群重心间的距离在6个方向上彼此全部相等。因而,在本示范性实施例中,合并前后,可在水平、垂直和对角线方向中的每个方向上确保均匀分辨率。因而,在本示范性实施例中,可在合并之后抑制像素位置(像素群的重心位置)的不均匀,从而使得在相应方向中的每个方向上能够确保均匀分辨率(类似于在合并之前的图像中)。
[0190]因而在本示范性实施例中,由于合并之前所排列的重心以及合并之后所排列的重心,两者都处在重心所形成的六角形区域排列为蜂巢形图案的状态下,因此,在合并之后执行像素密度转换时,可使用类似于未进行合并的情况下、执行像素密度转换时所使用的算法来执行处理。因此,用于像素密度转换处理的算法可为合并前和合并后两种情况下都通用的,而不用准备用于合并后进行像素密度转换处理的独立算法。
[0191]在本示范性实施例中,对于辐射检测器442中,各自由具有排列为蜂巢形图案的六角形像素区域的多个像素中的3个像素配置而成的、相应预定多个像素群中的每个像素群而言,通过同时读取和组合辐射检测器442的辐射检测元件410中的3个像素的电荷来执行合并处理。另外,通过使用相同电荷放大器,将配置像素群中的每个像素群的3个像素的2个像素的电荷信号、以及利用了经移位的积分时序的剩余I个像素的电荷信号相加在一起,来针对特定像素群执行3像素的合并处理。因此,在本示范性实施例中,S/N可通过增加所收集的电荷量而提高,且可实现在需要高帧率的视频成像模式中的应用、以及在通过辐照少量辐射而产生的低敏感性图像中的应用。
[0192]另外,确定每个像素群中的每个像素的组合,以使得多个六角形区域排列为蜂巢形图案。通过包含像素群的轮廓所环绕的区域内部的I个重心、以及连接位于所述I个重心外围的6个个别重心的线段,而形成所述多个六角形区域中的每个六角形区域。因此,可抑制合并之后,在水平、垂直和对角线方向中的每个方向上的像素位置(当将多个像素作为单个像素丛来处理时,为重心位置)的不均匀,且可在相应方向中的每个方向上确保均匀分辨率(类似于在合并之前图像中)。因此,在合并前后,通用集成电路(IC)可用于像素密度转换。
[0193]另外,当执行视频成像时,通过将由3个相应像素配置而成的每个像素群作为单个像素处理来获得电荷,且通过组合配置每个像素群中的每个像素中所积聚的电荷来执行合并处理。因此,尽管分辨率低于用于静态图像的分辨率,但是可在静态成像模式中达到用于从每个像素行读取电荷的帧率的2倍(1/2的帧持续时间)的帧率。另外,相比于为经历合并的每个像素提供一条扫描线G9的情况,扫描线G9的数量可减少为经历合并的像素行的数量的1/2。S卩,相比于根据图8中所说明的第三示范性实施例的辐射检测器342,扫描线G的数量可大大减少。另外,在图10中所说明的辐射检测器442的配置中,相比于未执行合并时所需要的5条扫描线G8,扫描像素(包含伴随着合并而执行扫描)所需要的扫描线的总数量在之前是5条线的两倍,即10条线。然而,在本示范性实施例中仅需要7条线。
[0194]在每个上文示范性实施例中,辐射检测元件410的六角形像素可包含正六角形像素,以及具有斜角的实质上六角形像素。另外,也可包含,例如在图2页面的上下方向上被压扁的扁平六角形像素,以及在平面图上观看时实质上六角形像素。即,可使用具有形成为扁平状的六角形像素区域的像素进行配置,以使得穿过每个像素中心的3条对角线中的一条对角线比另外两条对角线短,且所述另外两条对角线长度彼此相等。因而,尽管使用了扁平六角形的像素,在合并处理前后,也可维持重心间隔与六个水平、垂直和对角线方向的关系O
[0195]在上文示范性实施例中的每个示范性实施例中,给出了对于本发明应用于直接转换型辐射检测器410的情况的解释,所述直接转换型辐射检测器在光电转换层中使用了:吸收辐射并将所述辐射转换为电荷的例如非晶砸的辐射-电荷转换材料。然而,本发明不限于此。例如,本发明也可应用于间接转换型辐射检测器,所述间接转换型辐射检测器配备有:将所辐照的辐射转换为可见光的闪烁体。
[0196]图12说明应用于间接转换型辐射检测器的第一示范性实施例的辐射检测器42的简化实例。图13说明应用于间接转换型辐射检测器的第三示范性实施例的辐射检测器342的简化实例。应注意,图12和图13中所说明的间接转换型辐射检测器的操作,分别与第一示范性实施例的辐射检测器和第三示范性实施例的辐射检测器的操作类似,且因此省略其解释。
[0197]在每个上文示范性实施例中,已揭露公用接地线30设置在绝缘基板I上的情况。然而,不限于此。例如,公用接地线30可设置在作为像素电极的下电极11下方的任何层中,所述像素电极收集在光电转换层6中产生的电荷。在此情况下,可防止公用接地线30降低辐照到传感器部分103上的辐射的辐照效率。
[0198]在第二示范性实施例和第四示范性实施例中,已描述扫描信号控制部(35a与35b、或435a与435b)分别沿着列方向设置在辐射检测器(142与442)的辐射检测元件(110与410)的多条边的情况。然而,扫描信号控制部的布置不限制于此。例如,在乳房造影术应用中,扫描信号控制部(35a与35b、或435a与435b)可沿列方向提供在辐射检测元件(110与410)的一条边处,而所述元件的另一条边沿列方向设置在对象的胸壁侧。在此等情况下,在层状结构(双层)中可将两个通用栅极IC用作扫描信号控制部(35a与35b、或435a与435b),其中扫描线G分别从所述扫描信号控制部延伸,或者扫描线G从单个定制的栅极IC延伸。
[0199]第五示范性实施例
[0200]关于示范性实施例的具体说明如下,其中,每个上述的示范性实施例的辐射检测器(42、142、342、442)被应用于乳房造影术(mammography)中,所述乳房造影术是藉由断层合成成像(tomosynthesis imaging)来执行。
[0201]图14为说明目前的示范性实施例中、应用于乳房造影术的成像装置41的配置的示意配置图。图15为说明在成像时,目前的示范性实施例的成像装置41的配置的配置图。图16为解释在成像时,目前的示范性实施例的成像装置41的解释图。
[0202]如图14到图16所绘示,目前示范性实施例的所述成像装置41是以下的装置:当主体W以直立姿态站立时,对于主体W的乳房N以辐射(例如X射线)进行成像。注意到,在下文中,在成像期间,当主体W面对成像装置41,靠近主体W的前侧是被称为成像装置41的”装置前侧”;且当主体W面对成像装置41,位于远离主体W的远侧是被称为成像装置41的”装置后侧”。再者,在所述说明中,当主体W面对成像装置41,主体W的左-右方向是被称为成像装置41的”装置左-右方向”(请参照图14到图16的每一个箭头)。
[0203]如图14所示,所述成像装置41包括:测量部(measurement sect1n) 500,被提供到所述装置前侧,且侧视时实质上为C形状;以及基座台部(base stand sect1n) 502,从所述装置背侧而支撑所述测量部500。
[0204]测量部500包括:成像台(imaging table) 510,形成有平面形状的成像表面512用以和呈直立姿态站立的主体W的乳房N接触;押压板(pressing plate) 514,用以在押压板514和成像台510的成像表面512之间押压所述乳房N ;以及保持部506 (holder sect1n),支撑所述成像台510与所述押压板514。
[0205]测量部500被提供有:例如为管的辐射源31 ;辐射辐照部24,用以从辐射源31朝向成像表面512而福照福射以进行探测;以及支撑部507 (support sect1n),与保持部506为分离,且支撑部507支撑所述辐射辐照部24。
[0206]旋转轴504由基座台部502所支撑以致于能够进行旋转,所述旋转轴504被提供到测量部500。旋转轴504被固定到支撑部507,以致于旋转轴504与支撑部5
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