放射线图像成像装置和放射线图像成像设备的制作方法

专利名称：放射线图像成像装置和放射线图像成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射线图像成像装置。本发明尤其涉及这样的放射线图像成像装置 其具有以矩阵设置的多个像素，累积由放射线照射所生成的电荷，并且检测所累积的电荷 量作为图像数据。本发明还涉及采用这样的放射线图像成像装置来成像放射线图像的放射 线图像成像设备。
背景技术：
近年来采用FPD(Flat panel detector 平板检测器)等的放射线图像成像装 置的放射线图像成像设备已经投入到实践中了。这样的放射线图像成像装置具有设置在 TFT (Thin Flim Transistor 薄膜晶体管)有源矩阵基板(matrix substrate)上的X射 线敏感层，并且能够直接将X射线信息转换成数字数据。与先前的成像板相比，这样的FPD 具有的优点是可以更立即地检查图像并且还可以检查视频图像。因此，FPD的引入进展很 快。对于这样的放射线图像成像装置，提出了各种类型。例如，存在在半导体层中直接 将放射线转换为电荷并且累积电荷的直接转换型放射线图像成像装置。还存在这样的间接 转换型放射线图像成像装置，其首先用诸如CsI:Tl、GOS(Gd2O2SiTb)等的闪烁物将放射线 转换成光，然后在半导体层中将转换后的光转换成电荷并且累积电荷。已知这样的放射线图像成像设备其具有独立于具有设置在基板上的用于输出图 像数据的转换部中的第一转换元件的像素，设置在同一基板上的第二光电转换元件(用于 AEC控制的传感器)(参见例如，日本专利申请特开JP-ANo. 2004-130058)。第二光电转换 元件(AEC控制传感器)是用于检测入射到转换部的放射线的总照射量以执行自动曝光控 制(AEC Automatic Exposure Control)而采用的元件。第二光电转换元件通过信号线连 接到用于检测入射在转换部上的放射线的总照射量的处理电路部的第二放大器(AMP)。但是，在日本专利申请JP-A No. 2004-130058号中描述的放射线图像成像设备中， 第二光电转换元件设置在比较大的区域上方以精确地检测放射线照射量。即，需要使第二 光电转换元件较大，以精确地检测放射线照射量。但是，在使第二光电转换元件较大的情况 下，用于检测图像数据的连续设置的第一转换元件不再可以设置在设置了第二光电转换元 件的区域中，或者第一转换元件的像素尺寸变小。结果，降低了放射线图像成像设备的图像 检测精度。

发明内容
本发明提供了在维持通过用于放射线图像获取的像素所获取的放射线图像质量 良好的同时维持通过用于放射线检测的像素的放射线检测精度良好的放射线图像成像装 置和放射线图像成像设备。本发明的第一方面是放射线图像成像装置，该放射线图像成像装置包括多个像 素，其以矩阵设置在用于检测放射线的检测区域中，各像素包括基于放射线的照射或基于从放射线转换来的光的照射生成电荷的传感器部；多条扫描线，控制信号流过该多条扫描 线，用于切换开关元件以读出所述多个像素中中的被用作放射线图像成像像素的各像素的 所述传感器部中生成的所述电荷；多条信号线，根据所述开关元件的切换状态，与所述放射 线图像成像像素中累积的所述电荷相对应的电信号流过该多条信号线；以及一条或多条放 射线检测线，该一条或多条放射线检测线连接到所述多个像素中的被用作放射线检测像素 的各像素，与所述放射线检测像素的所述传感器部中生成的所述电荷相对应的电信号流过 所述一条或多条放射线检测线。本发明的放射线图像成像装置具有包括传感器部的像素，在传感器部中由于放射 线的照射或由于从放射线转换来的光的照射而生成电荷。多个这种像素以矩阵设置在用于 检测放射线的检测区域中。本发明具有多个像素中用作用于放射线图像获取的像素的像素。多条扫描线具有 流动以切换开关元件的控制信号。从而切换开关元件。在本发明中，根据放射线图像成像 像素的各个开关元件的切换状态，与在放射线图像成像像素中累积的电荷相对应的电信号 也在多条信号线的每条信号线中流动。在本发明中，还存在连接到多个像素中的被预定用于放射线检测的各像素的一条 或多条放射线检测线。因此，与放射线检测像素的传感器部中生成的电荷相对应的电信号 流过放射线检测线。根据本发明，以矩阵设置的多个像素中的被预定是放射线检测像素的各个像素用 于放射线检测。放射线检测线连接到放射线检测像素。因此，本发明可以在未设置新的放射 线检测传感器的情况下检测放射线。而且，本发明可以基于在多条信号线中流动的电信号， 通过插入预定作为放射线检测像素的各个像素的图像数据，来生成表示照射的放射线的图 像。上述图像的图像质量比通过采用常规放射线图像成像设备(其中，已经使第二光电转 换元件较大，以高精度地检测放射线照射量)生成的图像的图像质量好。在常规技术中，随 着第二光电转换元件的尺寸增大，第二光电转换元件周围附近的第一转换元件的像素尺寸 不得不变小。因此，在用常规技术进行生成图像的插入处理期间，由于整体图像的质量与第 一转换元件的图像质量一致，因此降低了整体图像的质量。与此相比，在如本发明中设置放 射线检测像素的情况下，不需要减小放射线检测像素周围附近的放射线图像成像像素的尺 寸。因此，在根据围绕放射线检测像素周围附近的放射线图像成像像素的图像数据，针对放 射线检测像素生成图像数据的插入处理期间，即使整体图像质量与放射线照射量检测像素 周围附近的放射线图像成像像素的图像质量一致，整体图像的质量也不降低。如上所述，根据本发明第一方面的放射线图像成像装置，可以维持通过用于放射 线检测的像素的放射线检测精度良好，同时维持通过用于放射线图像获取的像素所获取的 放射线图像质量良好。本发明的第二方面，在上述方面中，所述多条扫描线可以连接到用于读出所述放 射线检测像素的所述传感器部中生成的所述电荷的开关元件；并且所述多条信号线可以连 接到用于读出所述放射线检测像素的传感器部中生成的所述电荷的开关元件。本发明的第三方面，在上述方面中，所述放射线检测像素的所述传感器部可以与 所述信号线电分离。本发明的第四方面，在上述方面中，所述放射线检测像素可以互相间隔一个或更多个像素地分离。本发明的第五方面，在上述方面中，各个所述传感器部可以被配置为包括上部电 极、光电转换层和下部电极；并且所述放射线检测线可以连接到所述放射线检测像素的所 述传感器部的所述下部电极。本发明的第六方面可以在上述方面中还包括检测部，其基于从所述放射线检测 像素读出的所述电荷，来检测所述放射线的照射开始、所述放射线的照射完成和放射线的 照射量三者的至少一种，其中所述检测部连接到一条或多条放射线检测线。本发明的第七方面在上述方面中还可以包括放射线照射控制单元，其检测放射 线的照射量并且基于所述照射量控制用于照射所述放射线的放射线源，其中所述放射线检 测线连接到所述放射线照射控制单元。本发明的第八方面是放射线图像成像设备，其包括上述方面的放射线图像成像 装置；以及检测部，其基于在所述放射线检测线中流动的所述电信号，检测所述放射线的照 射开始、所述放射线的照射完成和放射线的照射量三者中的至少一种。因此，通过以与第一方面类似的方式的操作，可以维持通过用于放射线检测的像 素的放射线检测精度良好，同时维持通过用于放射线图像获取的像素所获取的放射线图像 质量良好。因此，可以以良好的精度检测从由放射线的照射开始、放射线的照射完成和放射 线的照射量组成的组中选择的至少一个度量。本发明的第九方面在上述第八方面中还可以包括控制信号输出部，其当所述检 测部检测出所述放射线的照射开始时向所述多条扫描线输出控制信号；生成部，其基于在 所述多条信号线中流动的所述电信号生成表示放射线图像的图像数据；以及控制部，在待 机期间，该控制部控制所述控制信号输出部以重复执行重置操作，该重置操作向所述多条 扫描线输出控制信号以提取电荷从而从所述放射线图像成像像素提取电荷，并且在放射线 图像成像期间，该控制部控制所述控制信号输出部，使得当由所述检测部检测出所述放射 线的照射开始时，向所述多条扫描线输出停止提取电荷的控制信号，并且在放射线照射完 成之后，向所述多条扫描线输出用于执行提取电荷的控制信号。本发明的第十方面，在上述第九方面中，所述控制部可以在放射线图像成像期间 控制所述控制信号输出部，以重复执行所述重置操作，直到检测出所述放射线的照射开始 为止。本发明的第十一方面，在上述第九方面中，所述控制部可以在放射线图像成像期 间控制所述控制信号输出部，以向所述多条扫描线输出用于停止提取电荷的控制信号，直 到检测出所述放射线的照射开始为止。本发明的第十二方面，在上述方面中，在所述重置操作期间，所述控制信号输出部 可以顺序地向所述多条扫描线或一次向所有所述多条扫描线输出用于执行提取电荷的控 制信号。本发明的第十三方面，在上述方面中，所述生成部可以插入所述放射线检测像素 的图像数据，可以生成表示放射线图像的图像数据。因此，根据上述方面的本发明，可以在维持放射线图像质量良好的同时，维持放射 线照射量检测(AEC)精度良好。


将基于下面的附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中图1是示出了根据第一示例性实施方式的放射线图像成像设备的整体结构的图；图2是示出了根据第一示例性实施方式的放射线图像成像装置的结构的平面图；图3是根据第一示例性实施方式的放射线图像成像装置的截面图；图4是根据第一示例性实施方式的放射线图像成像装置的截面图；图5是设计根据第一示例性实施方式的用于放射线检测的像素的说明性图；图6是示出了根据第一示例性实施方式的、设置有放射线图像成像像素和放射线 检测像素的划分后的区域的示例的图；图7是示出了根据第一示例性实施方式的、设置有放射线图像成像像素的划分后 的区域的示例的图；图8是示出了设置有根据第一示例性实施方式的、设置在期望检测的放射线照射 区域中的放射线检测像素的区域的示例的图；图9是示出了根据第二示例性实施方式的放射线图像成像设备的整体结构的图；图10是示出了根据第二示例性实施方式的放射线图像成像设备在在放射线图像 成像期间的操作的示意图；图11是详细示出了根据第二示例性实施方式的放射线图像成像设备在待机状态 下的操作的时间图；图12是详细示出了根据第二示例性实施方式的放射线图像成像设备在放射线图 像成像期间的操作的时间图；图13是详细示出了根据第三示例性实施方式的放射线图像成像设备在放射线图 像成像期间的操作的时间图；图14是详细示出了根据第四示例性实施方式的放射线图像成像设备在放射线图 像成像期间的操作的时间图；图15是详细示出了根据第五示例性实施方式的放射线图像成像设备在放射线图 像成像期间的操作的时间图；图16是示出根据可替换示例性实施方式的沿列方向(垂直方向)设置放射线检 测线的示例的图；以及图17是示出了根据可替换示例性实施方式的放射线图像成像装置的结构的平面 图。
具体实施例方式下面说明本发明应用到间接转换型放射线图像成像装置10的示例性实施方式， 该间接转换型放射线图像成像装置10首先将放射线转换成光，然后将转换后的光转换成 电荷。第一示例性实施方式图1示出了采用了根据第一示例性实施方式的放射线图像成像装置10的放射线 图像成像设备100的整体结构。如图1所示，根据该示例性实施方式的放射线图像成像设备100包括间接转换型放射线图像成像装置10。注意的是，在附图中省略了将放射线转换成光的闪烁物。放射线图像成像装置10设置有多个像素20，各像素20被配置为包括传感器部 103和TFT开关4。传感器部103接收光、生成电荷并且累积所生成的电荷。TFT开关4读 出在传感器部103中累积的电荷。在该示例性实施方式中，传感器部103通过用由闪烁物 所转换出的光进行照射来生成电荷。TFT开关4对应于本发明的开关元件。多个像素20沿一个方向(图1中的横方向，下面被称为“行方向”)和与行方向相 交的方向(图1中的垂直方向，下面被称为“列方向”)设置成矩阵。在该示例性实施方式中，多个像素20被预定为或者用于放射线图像获取的像素 20A或者用于放射线检测的像素20B。放射线图像成像像素20A用来检测用于生成表示放 射线的图像的放射线。另一方面，放射线检测像素20B被用来控制通过照射放射线的放射 线源(附图中未示出)的放射线的照射。注意的是，放射线检测像素20B对全部像素20的 比例可以是，例如，大约1-10%的情况。但是，可以基于下面将要说明的信号处理设备中的 插入处理的精度来确定该比例。例如，在由插入处理所生成的图像质量无法接受的情况下， 放射线检测像素20B对全部数目的像素20的比例优选地是，例如，大约1%。图1中在虚线 中示出的像素是放射线检测像素20B。多条扫描线101和多条信号线3设置在放射线图像成像装置10中以互相相交。扫 描线101切换TFT开关4导通/断开。通过信号线3读出传感器部103中所累积的电荷。如下面所说明的，用于切换各个TFT开关4的控制信号在扫描线101中流动。因 此，通过使控制信号在各条扫描线101中流动，切换各个TFT开关4。如下面所说明的，根据各个放射线图像成像像素20A的各开关元件的切换状态， 与在各个像素20A中累积的电荷相对应的电信号在信号线3中流动。更具体地，在各条信 号线3中，通过连接到该信号线3的一个或其他像素20A中的TFT开关4被切换成导通，与 所累积的电荷量相对应的电信号流动。用于检测从各条信号线3流出的电信号的信号检测电路105连接到信号线3。扫 描信号控制电路104也连接到扫描线101，用于输出用于导通/断开切换各条扫描线101的 TFT开关4的控制信号。信号检测电路105包括对于各条信号线3放大输入电信号的放大器电路。在信号 检测电路105中，由放大器电路放大通过各条信号线3输入的电信号。信号检测电路105 使用放大电路放大通过各条信号线3输入的电信号，并且将该信号转换成数字数据。从而， 信号检测电路105检测在各个传感器部103中累积的电荷量，作为构成图像的各像素的数 据(图像数据)。控制部106连接到信号检测电路105和扫描信号控制电路104。控制部106执行 特定处理，诸如，例如，对信号检测电路105中所转换的数字数据进行噪声去除。控制部106 还向信号检测电路105输出表示信号检测时刻的控制信号，并且向扫描信号控制电路104 输出表示扫描信号输出时刻的控制信号。该示例性实施方式的控制部106可以由微计算机构成。具体地，控制部106包括 中央处理单元(CPU)、ROM、RAM和由闪速存储器等构成的非易失性存储部。控制部106对 已经经受上述特定处理的图像数据执行处理(插入处理)，以插入各个放射线检测像素20B 的图像数据，并且生成表示所照射的放射线的图像。即，控制部106基于已经经受上述特定处理的图像数据，通过插入来生成表示所照射的放射线的图像。如下面所描述的，在该示例性实施方式中，各个传感器部103被配置为包括上部 电极22、光电转换层21和下部电极11。在该示例性实施方式中，放射线检测线120也连接 到各个放射线检测像素20B的下部电极11。因此，与在各个放射线检测像素20B的传感器 部103中所生成的电荷相对应的电信号在放射线检测线120中流动。累积放射线量检测电路121连接到放射线检测线120，该累积放射线量检测电路 121用于通过对放射线照射量进行累积来检测放射线的总照射量。在图1中，为在行方向的 每两个像素行设置单个累积放射线量检测电路121(121A、121B)。各个累积放射线量检测 电路121连接到用于控制由放射线源(附图中未示出)照射的放射线的放射线照射控制单 元(附图中未示出)。即，特定数目的放射线检测线120连接到各个累积放射线量检测电 路121。可以做出这样的配置累积放射线量检测电路121被配置为包括放射线照射控制 单元，使得放射线检测线120连接到放射线照射控制单元(或者更具体地连接到放射线照 射控制单元的累积放射线量检测电路121)。如上所述，在该示例性实施方式中，放射线检测线120不用开关元件地连接到被 预定作为放射线检测像素20B的像素20的各个传感器部103。因此，放射线检测线120能 够直接从各个传感器部103读出电荷。因此，根据该示例性实施方式的放射线图像成像装 置10，与放射线检测线120通过开关元件连接到传感器部103的情况相比，可以更快地执行 放射线照射量检测(AEC)。图2示出了根据该示例性实施方式的间接转换型放射线图像成像装置10的结构 的平面图。图3示出了沿图2中的一个放射线图像成像像素20A中的A-A线提取的截面图。 图4示出了沿图2中的一个放射线检测像素20B中的B-B线提取的截面图。如图3中所示，由无碱玻璃等构成的绝缘基板1形成放射线图像成像装置10的像 素20A，在该绝缘基板1上形成有扫描线101和栅极2，其中扫描线101连接到栅极2 (参见 图2)。形成该扫描线101和栅极2的布线层(该布线层下面被称为“第一信号布线层”) 由Al和/或Cu、或者主要由Al和/或Cu组成的分层膜形成。但是，第一信号布线层的材 料不限于此。在第一信号布线层的一面上形成绝缘膜15。位于栅极2上方的绝缘膜15的位置用 作TFT开关4中的栅绝缘膜。通过例如，化学气相沉积(CVD=Chemical Vapor Deposition) 膜成形，由例如SiNx等形成绝缘膜15。在绝缘膜15上方、各个栅极2上形成岛状的半导体有源层8。半导体有源层8是 TFT开关4的沟道部，并且例如由非晶硅膜形成。在上述层中形成源极9和漏极13。形成有源极9和漏极13的布线层还具有形成 在其中的信号线3。源极9连接到信号线3 (参见图2)。形成有源极9、漏极13和信号线3 的布线层(该布线层下面称为“第二信号布线层”)由Al和/或Cu形成，或者由主要由Al 和/或Cu组成的分层膜形成。但是，第二信号布线层的材料不限于此。在源极9和漏极13 这两者与半导体有源层8之间形成例如掺有杂质的非晶硅等的掺有杂质的半导体层(附图 中未示出)。用于切换的TFT开关4被配置为如上所述。TFT开关4的源极9和漏极13的 极性与用下面描述的下部电极11收集并且累积的电荷的极性相反。在基板1上方设置有像素20的区域的大致整个表面(大致全部区域)上形成TFT保护层30，以覆盖第二信号布线层，来保护TFT开关4和信号线3。通过例如CVD膜成形， 由例如SiNx等形成TFT保护层30。在TFT保护层30上方形成涂覆型中间绝缘膜12。该中间绝缘膜12由低电容率 (介电常数ε , = 2至4)的光敏有机材料(例如，诸如正性感光丙烯酸树脂的材料甲基丙 烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物的基础聚合物，其中已经混合有萘醌-二叠氮基正 性感光剂)形成。中间绝缘膜12的膜厚度是1至4μπι。在根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置10中，通过提供中间绝缘膜12， 可以将在中间绝缘膜12之上和之下所设置的金属层之间的电容抑制到低值。而且，通常这 样的材料还具有平坦化层的功能，并且显示出使下层中的台阶平坦化的效果。在根据该示 例性实施方式的放射线图像成像装置10中，在中间绝缘膜12和TFT保护层30中面向漏极 13的位置处形成接触孔17。在中间绝缘膜12上形成各个传感器部103的下部电极11，以填充接触孔17并且 覆盖像素区域。下部电极11接触TFT开关4的漏极13。在下面描述的半导体层21的厚度 是大约Iym的情况下，只要下部电极11是导电的，就不特定限制下部电极11的材料。因 此，可以用诸如，例如铝基材料、ITO等的导电金属形成下部电极11。但是，在半导体层21的膜厚度较薄(大约0.2至0.5 μ m)的情况下，半导体层21 未充分吸收光，并且需要采取措施以防止由于光照射到TFT开关4上而引起漏电流增加。因 此，在这样的情况下，下部电极11优选地是用具有阻光能力的金属作为主要成分的合金或 分层膜。半导体层21形成在下部电极11上并且起到光电二极管的作用。在该示例性实 施方式中，采用PIN结构的光电二极管，其中η+层、i层和ρ+层(η+非晶硅、非晶硅、ρ+非晶 硅)互相分层作为半导体层21。因此，在该示例性实施方式的半导体层21中，η+层21A、i 层21B和p+层21C从下层按该顺序形成并分层。i层21B由于光照射而生成电荷(自由电 子和自由空穴对)。η+层2IA和ρ+层2IC起到接触层的作用，并且分别将下部电极11和上 部电极22与i层21B电连接。注意的是，i层21B对应于本发明的光电转换层。在该示例性实施方式中，形成具有大于半导体层21的表面区域的下部电极11。进 一步地，TFT开关4的光照射侧由半导体层21覆盖。因此，在该示例性实施方式中，使像素 区域之内可以接收光的表面区域的比例(称为填充因子)更大，并且可以抑制光入射在TFT 开关4上。在各半导体层21上形成各自的上部电极22。例如使用诸如ΙΤ0、铟锌氧化物(IZO) 等具有高透光性的材料形成上部电极22。在根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置 10中，各个传感器部103配置为包括上部电极22、半导体层21和下h电极11。在中间绝缘膜12、半导体层21和上部电极22上形成具有与上部电极22的一部分 相对应的开口 27A的涂覆型中间绝缘膜23，以覆盖半导体层21。公共电极线25由在中间绝缘膜23上形成的、Al和/或Cu、或主要由Al和/或Cu 组成的合金的分层膜形成。接触焊盘27形成到开口 27A附近的公共电极线25。公共电极 线25通过接触焊盘27经由中间绝缘膜23中的开口 27A电连接到上部电极22。如图4所示，在放射线图像成像装置10的各个像素20B中，在由无碱玻璃等形成 的绝缘基板1上形成有扫描线101、栅极2和放射线检测线120。扫描线101连接到栅极2 (参见图2)。其中形成有扫描线101、栅极2和放射线检测线120的布线层(第一信号布 线层)由Al和/或Cu、或主要由Al和/或Cu组成的分层膜形成。但是，第一信号布线层 的材料不限于此。在第一信号布线层的一面上形成绝缘膜15，并且各个栅极2上方的位置充当TFT 开关4中的栅绝缘膜。通过例如化学气相沉积(CVD)膜成形，由例如SiNx等形成绝缘膜15。在绝缘膜15上方的各栅极2上形成岛形的半导体有源层8。半导体有源层8是 TFT开关4的沟道部，并且例如由非晶硅膜形成。在半导体有源层8上方的层中形成源极9和漏极13。形成源极9和漏极13的布 线层中还形成有信号线3。源极9连接到信号线3 (参见图2)。形成有源极9、漏极13和信 号线3的布线层(该布线层下面被称为“第二信号布线层”)由Al和/或Cu、或主要由Al 和/或Cu组成的分层膜形成。但是，第二信号布线层的材料不限于此。在源极9以及漏极 13这两者和各半导体有源层8之间形成例如掺有杂质的非晶硅等的掺有杂质的半导体层 (附图中未示出)。用于切换的TFT开关4被配置为上述。TFT开关4的源极9和漏极13 的极性与用下面描述的下部电极11收集并且累积的电荷的极性相反。在根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置10的各个像素20B中，存在在漏 极13的面向放射线检测线120的位置处形成的接触孔18。在绝缘膜15上形成各漏极13以填充接触孔18。放射线检测线120连接到TFT开 关4的漏极13。即，放射线检测线120电连接到下部电极11。因此，放射线检测线120未通 过TFT开关4就连接到下部电极11。因此，放射线检测线120可以直接读出传感器部103 的电荷。因此，与放射线检测线120和传感器部103通过开关元件连接的情况相比，该示例 性实施方式能够更快地执行放射线照射量检测。覆盖第二信号布线层，在基板1上设置有像素20的区域的大致整个表面(大致全 部区域)上方形成TFT保护层30，以保护TFT开关4和信号线3。通过例如CVD膜成形，由 例如SiNx等形成TFT保护层30。在TFT保护层30上方形成涂覆型中间绝缘膜12。该中间绝缘膜12由低电容率 (介电常数ε , = 2至4)的光敏有机材料(例如，诸如正性感光丙烯酸树脂的材料甲基丙 烯酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物的基础聚合物，其中已经混合有萘醌-二叠氮基正 性感光剂)形成。中间绝缘膜12的膜厚度是1至4μπι。在根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置10中，通过提供中间绝缘膜12， 在中间绝缘膜12上方和下方所设置的金属层之间的电容可以被抑制得较低。而且，通常这 样的材料还具有作为平坦化层的功能，并且显示出使下层中的台阶平坦化的效果。在根据 该示例性实施方式的放射线图像成像装置10中，在中间绝缘膜12和TFT保护层30中面向 漏极13的位置处形成接触孔17。在中间绝缘膜12上形成传感器部103的各下部电极11，以填充接触孔17并且覆 盖像素区域。下部电极11接触TFT开关4的漏极13。在下面描述的半导体层21的厚度是 大约1 μ m的情况下，只要下部电极11是导电的，就不特定限制下部电极11的材料。因此， 可以用诸如，例如铝基材料、ITO等的导电金属形成下部电极11。但是，在半导体层21的膜厚度较薄(大约0.2至0.5 μ m)的情况下，半导体层21 未充分吸收光，并且需要采取措施以防止由于光照射到TFT开关4上引起漏电流增加。因此，在这样的情况下，下部电极11优选地是用具有阻光能力的金属作为主要成分的合金或 分层膜。半导体层21形成在下部电极11上并且起到光电二极管的作用。在该示例性实施 方式中，采用PIN结构的光电二极管，其中η+层、i层和ρ+层(η+非晶硅、非晶硅、ρ+非晶硅) 互相分层。因此，在该示例性实施方式的半导体层21中，η+层21A、i层21B和ρ+层21C从 下层按该顺序分层。i层21B根据光的照射生成电荷(自由电子和自由空穴对)。η+层21A 和ρ+层21C起到接触层的作用，并且分别将下部电极11和上部电极22电连接到i层21B。在该示例性实施方式中，下部电极11形成为比半导体层21大。TFT开关4的光照 射侧由半导体层21覆盖。因此，在该示例性实施方式中，可以使像素区域内可以接收光的 表面区域的比例(称为填充因子)更大，并且可以抑制光入射在TFT开关4上。在各半导体层21上形成各自的上部电极22。例如使用诸如ΙΤ0、铟锌氧化物(IZO) 等具有高透光性的材料形成上部电极22。在根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置 10中，各传感器部103配置为包括一个上部电极22、一个半导体层21和一个下部电极11。在中间绝缘膜12、半导体层21和上部电极22上方形成涂覆型中间绝缘膜23。在如上述所配置的放射线图像成像装置10中，根据需要，保护层可以由具有低光 吸收特性的绝缘材料形成，并且使用在保护层的表面上形成的具有低光吸收特性的粘合树 脂附着由例如GOS等构成的闪烁物。现在说明用于形成接触孔18的方法的示例。对于放射线图像成像装置10的有效 区域比光掩模大的情况，如图5所示，划分有效区域50，并且对于各个所划分的区域执行曝 光。在图5的示例中，有效区域50被划分为5X6个曝光场(shot)。图5中示出了各个所 划分的区域，并且在该示例性实施方式中，在采用用于形成接触孔18的光掩模的同时，用 光对被表示为“曝光场A”的区域(部分)进行曝光。因此，例如，如图6中所示，在所划分 的区域中设置放射线图像成像像素20A和放射线检测像素20B。当设置区域时，优选地将预 定作为放射线检测像素20B的各个像素之间的间隔设置为一个或更多像素的间隔，使得放 射线检测像素20B被设置为互相不相邻。通过这样做，与放射线检测像素20B互相相邻地 设置的情况相比，通过由信号处理装置进行的插入处理所生成的图像的质量更好。在所划 分的区域中的未写入的区域(空白部分)中未执行曝光。因此，如图7中所示，在这些区域 中仅设置预定作为放射线图像成像像素20A的像素。注意的是，“曝光场A”区域的尺寸可 以例如根据调查对象的感兴趣部位的尺寸来确定。图8示出了针对期望检测放射线照射量(曝光量)的区域设置的“曝光场A”区域 的示例，其中在期望检测放射线照射量的区域中设置放射线检测像素20B。现在将说明如上所述所配置的放射线图像成像设备100的工作原理。当照射X射线时，由闪烁物吸收所照射的X射线，并且将所照射的X射线转换成可 见光。注意的是，X射线可以照射在放射线图像成像装置10的前侧或背侧。已经通过闪烁 物被转换成可见光的光照射到在基板1上以阵列设置的传感器部103的半导体层21上。在放射线图像成像装置10中，将半导体层21设置为以各像素为单位分开。半导 体层21通过公共电极线25被施加有来自上部电极22的特定偏置电压，并且当用光照射时 在半导体层21中内部生成电荷。例如，在半导体层21为具有从下层以η+层、i层和ρ+层 的顺序的叠层的PIN结构的情况下，将负偏置电压施加给上部电极22。在i层21的膜厚度是大约1 μ m的情况下，所施加的偏置电压是大约-5至-10V。在半导体层21中，当未照射光时，在施加偏置电压的状态下，仅几pA/mm2或更小 的电流流动。但是，当在施加偏置电压的状态下照射光(lyW/cm2)时，生成大约几nA/mm2 至几十nA/mm2的光电流。该所生成的电荷由下部电极11收集。在各像素20A中，下部电极 11连接到TFT开关4的漏极13。TFT开关4的源极9连接到信号线3。在各像素20B中，下 部电极11连接到TFT开关4的漏极13和放射线检测线120。在图像检测期间，在像素20A 中，负偏置被施加给TFT开关4的栅极2，从而维持断开状态，并且累积由下部电极11所收 集的电荷。在图像读出期间，从扫描信号控制电路104向扫描线101每次一条线依次，为像素 20A输出导通信号。然后，通过扫描线101向TFT开关4的栅极2依次施加导通信号(+10至 20V)。因此，所设置的多个像素20A的TFT开关4依次切换为导通。与各下部电极11中所 累积的电荷量相对应的电信号沿信号线3流出。信号检测电路105将在各条信号线3中流 动的电信号转换成数字数据。在控制部106中，对转换后的数字数据执行特定处理，然后对 已经经受特定处理的图像数据执行处理，以插入各个放射线检测像素20B的图像数据。结 果，放射线图像成像设备100生成表示所照射的放射线的图像。由于以高精度检测放射线 照射量，因此通过这样的插入所生成的图像的图像质量比使第二光电转换元件较大的常规 放射线图像成像设备的质量更好。随着第二光电转换元件的尺寸增加，在第二光电转换元 件周围附近的第一转换元件的像素尺寸变小。在生成图像的插入处理期间，整个图像的质 量与第一转换元件的图像质量一致。因此，在常规技术中整个图像的质量降低。与此相比， 在如该示例性实施方式中设置放射线检测像素20B的情况下，不需要减小放射线检测像素 20B周围附近的放射线图像成像像素20A的尺寸。结果，在生成图像的插入处理期间，即使 整个图像质量与放射线检测像素20B周围附近的放射线图像成像像素20A的图像质量一 致，整个图像的质量也不会降低。在像素20B中，下部电极11直接连接到放射线检测线120，而未通过开关元件。因 此，与在传感器部103中所生成的电荷相对应的电信号沿放射线检测线120流出。累积放 射线量检测电路121通过对放射线的照射量进行累积来检测总放射线照射量。放射线照射 控制单元基于检测出的总放射线照射量，来控制通过放射线源的放射线的照射。根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置10，在以矩阵设置的多个像素20 中预定作为放射线检测像素20B的各个像素20用于放射线照射量检测。根据该示例性实 施方式的放射线图像成像装置10，与在这些像素各个的传感器部103中所生成的电荷相对 应的电信号在放射线检测线120中流动。因此，该示例性实施方式的放射线图像成像装置 10可以在未设置用于放射线照射量检测的新传感器的情况下执行放射线照射量检测。如上所说明的，根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置10，放射线照射量 检测(AEC)的精度可以在保持图像质量的同时被保持在良好的水平。根据该示例性实施方式的放射线图像成像装置10，放射线检测线120连接到被预 定为放射线检测像素20B的各个像素中的传感器部103，而未通过开关元件。因此，该示例 性实施方式的放射线图像成像装置10可以直接读出各个传感器部103的电荷。因此，根据 该示例性实施方式的放射线图像成像装置10，与通过开关元件连接放射线检测线120和传 感器部103的情况相比，可以更快地执行放射线照射量检测。
根据该示例性实施方式，在放射线图像成像装置10能够拍摄放射线图像的成像 区域中设置放射线图像成像像素20A和放射线检测像素20B。因此，甚至在设置窄的放射线 照射区域的情况下，该示例性实施方式也可以保证放射线检测。根据该示例性实施方式，放射线检测像素20B与放射线图像成像像素20A的形状 相同，并且被设置为分布在放射线图像成像像素20A之间。因此，该示例性实施方式可以防 止伪影的生成和所拍摄到的放射线图像的质量下降。第二示例性实施方式下面说明第二示例性实施方式。图9示出了根据第二示例性实施方式的采用放射线图像成像装置10的放射线图 像成像设备100的整体结构。注意的是，由于根据第二示例性实施方式的放射线图像成像 装置10的结构类似于第一示例性实施方式的放射线图像成像装置10的结构(参见图2至 图4)，因此省略其进一步说明。根据该示例性实施方式的放射线图像成像设备100装配有X射线检测电路130。设置到放射线图像成像装置10的放射线检测线120连接到X射线检测电路130。 X射线检测电路130用放大电路对在放射线检测线120中流动的电信号进行放大。X射线 检测电路130在来自控制部106的控制下工作，用放大电路对通过放射线检测线120输入 的电信号进行放大，将该信号转换为数字数据，并且向控制部106输出数字数据。现在参照图10简单说明根据该示例性实施方式的放射线图像成像设备100在放 射线图像成像期间的操作。甚至在处于未照射放射线的状态时，放射线图像成像装置10累积例如由于暗电 流等在各个像素20中所生成的电荷。因此，放射线图像成像设备100在待机状态下重复执 行重置操作，以提取并且去除累积在放射线图像成像装置10的各个像素20中的电荷。根据 在重置操作中读出的电荷的信息用于修正由暗电流等在放射线图像中所成生的噪声(偏 移)。放射线图像成像设备100检测放射线照射的开始，然后开始在放射线图像成像装 置10的各个像素20中累积电荷，并且拍摄放射线图像。为了执行放射线图像成像，通知放 射线图像成像设备100转变到成像模式。当被通知转变到成像模式时，放射线图像成像设备100转变到用于执行放射线检 测的放射线检测等待状态。然后，当放射线图像成像设备100检测到了放射线的照射时，转 变到用于在放射线图像成像装置10中累积电荷的电荷累积状态。然后，在从检测到放射线 的照射经过特定持续时间之后，放射线图像成像设备100转变到用于读出累积的电荷的电 荷读出状态。最后，当读出电荷完成时，放射线图像成像设备100转变到待机状态。图11和图12示出了表示根据第二示例性实施方式的放射线图像成像设备100在 放射线图像成像期间的操作流程的时间图。当处于待机状态下时，控制部106控制扫描信号控制电路104，并且如图11所示， 从扫描信号控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输出导通信号(电压VgH信 号)。然后，控制部106每次一条线顺序地将连接到各条扫描线101的各TFT开关4切换为 导通，并且读出电荷。从而，在各个像素20中累积的电荷每次一条线依次，通过各条信号线 3流出作为电信号。当工作状态是待机状态时，在经过特定持续时间之后，控制部106每次一条线顺序地向各条扫描线101输出导通信号，并且读出放射线图像成像装置10的各个像 素20中累积的电荷。从而，控制部106重复执行重置操作，以重置一个帧的值。当被通知转变到成像模式时，控制部106转变到放射线检测等待状态。然后，控制 部106控制扫描信号控制电路104，并且如图12所示，从扫描信号控制电路104向各条扫描 线101输出断开信号(电压Vgl信号)。控制部106还控制X射线检测电路130，以利用X 射线检测电路130对放射线检测线120进行采样。X射线检测电路130通过检测在放射线 检测线120中流动的电信号、将该信号转换成数字数据并且向控制部106输出该数字数据， 来以特定周期IH执行重复的采样。特定周期IH是与从扫描信号控制电路104每次一条线 顺序地向各条扫描线101输出导通信号以读出图像的的周期相同的周期，以及与执行重置 操作时针对一条线的周期相同的周期。放射线图像成像设备100设置有对于用于生成放射线的放射线生成装置的间隔， 并且照射通过调查对象的放射线。当照射放射线时，所照射的放射线由闪烁物吸收，并且被转换成可见放射线。注意 的是，放射线可以照射在放射线图像成像装置10的前侧或背侧上。已经通过闪烁物被转换 成可见光的光照射在像素20的各个传感器部103上。当用放射线进行照射时，在传感器部103内生成电荷。由下部电极11收集所生成 的电荷。在各个像素20A中，累积在下部电极11中所收集的电荷。但是，在各个像素20B 中，由下部电极11收集的电荷通过放射线检测线120流出。通过放射线检测线120累计从 各个像素20B流出的电信号。即，即使已从各个像素20B流出的电信号的电平变化小，也将 各个像素20B的电信号累计在一起。因此，使由于X射线引起的电信号的电平变化更大，因 此该示例性实施方式可以提高放射线检测的精度。控制部106将由X射线检测电路130转换的数字数据的值与用于放射线通知的预 定的特定阈值进行比较。然后，控制部106通过确定比较值是否是阈值以上来执行是否已 经照射了放射线的检测。当检测到放射线的照射时，控制部106在经过特定累积持续时间之后控制扫描信 号控制电路104，并且使得从扫描信号控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输 出导通信号。从而，控制部106通过扫描线101将导通信号顺序地施加给TFT开关4的栅 极2。通过这样做，设置的多个放射线图像成像像素20A的TFT开关4被顺序地切换成导 通，并且与在各个像素20A中累积的电荷量相对应的电信号通过信号线3流出。信号检测 电路105将在各条信号线3中流动的电信号转换成数字数据。控制部106对转换后的数字 数据执行特定处理。然后，控制部106对已经经过特定处理的图像数据执行插入处理，并且 生成表示所照射的放射线的图像。根据该示例性实施方式，独立于像素20B的TFT开关4的切换状态，电信号通过放 射线检测线120流出。因此，甚至在通过扫描信号控制电路104向各条扫描线101输出断 开信号的断开时间段中，该示例性实施方式也能够通过用X射线检测电路130采样来检测 放射线。根据该示例性实施方式的放射线图像成像设备100检测放射线照射的开始并且 开始在放射线图像成像装置10的各个像素20中累积电荷。因此，直到检测到放射线照射为止的持续时间中所照射的放射线未对放射线图像做出贡献。但是，在通常的成像中，放射 线照射持续时间是IOOms或更长，并且特定周期IH是大约100μ S。因此，可以几乎没有任 何损失地利用大致所有的照射的放射线。在该示例性实施方式中，多个放射线检测像素20Β连接到放射线检测线120。从 而，与连接仅一个像素20Β的情况相比，该示例性实施方式可以获得复数倍的电荷。从而， 该示例性实施方式可以在放射线能量仍然低的阶段检测放射线的照射，并且转变到累积操 作。即，该示例性实施方式能够降低放射线损失。尤其，X射线的响应特性时常是缓慢的， 并且在照射第一时间段中未发射高能量。因此，通过将多个放射线检测像素20Β连接到放 射线检测线120，该示例性实施方式提高X射线照射开始的检测精度。第三示例性实施方式现在说明第三示例性实施方式。根据第三示例性实施方式的放射线图像成像装置10的结构类似于第一示例性实 施方式的放射线图像成像装置10的结构(参见图2至图4)。同样地，根据第三示例性实施 方式的放射线图像成像设备100的结构的操作和在放射线图像成像期间的操作也大体上 类似于第二示例性实施方式的(参见图9和图10)。因此，省略其进一步说明。图13示出了表示根据第三示例性实施方式的放射线图像成像设备100在放射线 图像成像期间的操作的时间图。当被通知转变到成像模式时，控制部106转变到放射线检测等待状态。然后，控制 部106控制扫描信号控制电路104，以从扫描信号控制电路104向各条扫描线101输出断开 信号。控制部106还控制X射线检测电路130，使得通过X射线检测电路130以特定周期 IH执行重复采样，以通过将放射线检测线120中流动的电信号转换成数字数据来检测放射 线。但是，当放射线检测等待状态持续时间长时，由于暗电流等，在各个像素20中累 积电荷。为了解决这一点，在该示例性实施方式中，通过控制部106使扫描信号控制电路 104向所有扫描线101周期性地输出导通信号，读出放射线图像成像装置10的各个像素20 中累积的电荷，来执行重置操作。控制部106将由X射线检测电路130转换的数字数据的值与用于放射线通知的预 定的特定阈值进行比较。控制部106通过比较值是否是阈值以上，来检测是否已经照射放 射线。控制部106在检测出放射线的照射时停止重置操作，并且使电荷累积在放射线图 像成像装置10的各个像素20Α中。在经过特定累积持续时间之后，控制部106控制扫描信 号控制电路104，使得从扫描信号控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输出 导通信号。结果，控制部106通过扫描线101顺序地向TFT开关4的栅极2施加导通信号。 从而，放射线图像成像装置10的像素20Α的各个TFT开关4顺序地被切换成导通，并且与 各个像素20Α中累积的电荷量相对应的电信号通过信号线3流出。信号检测电路105将通 过各条信号线3流出的电信号转换成数字数据。然后，控制部106对转换后的数字数据执 行特定处理，接着执行处理以插入放射线检测像素20Β的图像数据，生成表示所照射的放 射线的图像。根据该示例性实施方式，甚至在放射线检测等待状态下，如果待机持续时间持续长的时间，则执行重置操作。因此，本示例性实施方式可以将从放射线图像成像装置10读 取的电信号中所包括的由于暗电流等的噪声抑制到低水平。第四示例性实施方式现在说明第四示例性实施方式。根据第四示例性实施方式的放射线图像成像装置10的结构类似于第一示例性实 施方式的放射线图像成像装置10的结构(参见图2至图4)。同样地，根据第四示例性实施 方式的放射线图像成像设备100的结构的操作和在放射线图像成像期间的操作也大致类 似于第二示例性实施方式的(参见图9和图10)。因此，省略其进一步说明。图14示出了表示根据第四示例性实施方式的放射线图像成像设备100在放射线 图像成像期间的操作的时间图。当被通知转变到成像模式时，控制部106转变到放射线检测等待状态，然后控制 扫描信号控制电路104，以从扫描信号控制电路104向各条扫描线101输出断开信号。控制 部106还控制X射线检测电路130，使得以特定周期IH执行重复采样，在通过X射线检测电 路130将放射线检测线120中流动的电信号转换成数字数据，来检测放射线。但是，当放射线检测等待状态持续长的时间时，由于暗电流等，在各个像素20中 累积电荷。为了解决这一点，在该示例性实施方式中，控制部106控制扫描信号控制电路 104，以使导通信号从扫描信号控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输出。从 而，控制部106将连接到各条扫描线101的TFT开关4每次一条线顺序地切换到导通，并且 执行重置操作，以读出放射线图像成像装置10的各个像素20中累积的电荷。控制部106将由X射线检测电路130转换的数字数据的值与用于放射线通知的预 定的特定阈值进行比较。控制部106通过比较值是否是阈值以上来检测是否已经照射了放 射线。控制部106在检测出放射线的照射时停止重置操作，并且使电荷累积在放射线图 像成像装置10的各个像素20A中。在已经经过特定累积持续时间之后，控制部106控制扫 描信号控制电路104，使得从扫描信号控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输 出导通信号。结果，控制部106通过扫描线101顺序地向TFT开关4的栅极2施加导通信 号。从而，放射线图像成像装置10的像素20A的各个TFT开关4顺序地被切换成导通，并 且与各个像素20A中累积的电荷量相对应的电信号通过信号线3流出。信号检测电路105 将通过各条信号线3流出的电信号转换成数字数据。然后，控制部106使转换后的数字数 据经过特定处理。控制部106还对已经经过特定处理的图像数据执行插入处理，以给予各 个放射线检测像素20B的图像数据，生成表示所照射的放射线的图像。根据该示例性实施方式，在放射线检测等待状态期间，执行与待机状态的重置操 作类似的重置操作。因此，本示例性实施方式可以获取用于偏移修正的最近数据。用于生 成放射线图像成像装置10的各个像素20的偏移有时根据放射线图像成像装置10的状态 随着时间的流逝而变化。因此，该示例性实施方式可以通过基于最近的偏移修正数据执行 修正来减少放射线图像的噪声。根据该示例性实施方式，在检测出放射线照射的时间点停止重置操作。因此，有时 在放射线图像中的停止重复操作的行中，在图像中生成台阶。但是，在放射线照射开始点的 放射线少的情况下，由于放射线损失的比例小，因此可以照原样使用图像。在该示例性实施方式中，可以做出这样的配置，使得当根据与台阶相邻行的图像数据执行的插入处理时，修 正任意台阶。图14示出了以特定周期IH对放射线的采样。但是，可以以比特定周期IH短的周 期执行放射线的采样。通过以比特定周期IH短的周期对放射线进行采样，可以缩短直到检 测到放射线照射为止的持续时间，并且可以减少对放射线图像未做出贡献的放射线。第五示例性实施方式现在说明第五示例性实施方式。根据第五示例性实施方式的放射线图像成像装置10的结构类似于第一示例性实 施方式的放射线图像成像装置10的结构(参见图2至图4)。同样地，根据第五示例性实施 方式的放射线图像成像设备100的结构的操作和在放射线图像成像期间的操作也大致类 似于第二示例性实施方式的(参见图9和图10)。因此，省略其进一步说明。图15示出了表示根据第五示例性实施方式的放射线图像成像设备100在放射线 图像成像期间的操作的时间图。在根据第五示例性实施方式的放射线图像成像设备100中，与上述第一示例性实 施方式中的类似，控制部106控制扫描信号控制电路104，使得从扫描信号控制电路104向 各条扫描线101输出断开信号(电压Vgl信号)。控制部106还控制X射线检测电路130， 使得以特定周期IH执行重复采样，以通过X射线检测电路130将放射线检测线120中流动 的电信号转换成数字数据来检测放射线。甚至在检测出放射线照射之后，控制部106控制X射线检测电路130，使得以特定 周期IH执行重复采样，以通过X射线检测电路130将放射线检测线120中流动的电信号转 换成数字数据来检测放射线。当完成了从放射线生成装置照射的放射线时，在像素20B中生成的电荷减少，并 且信号线3中流动的电信号的电平下降。控制部106将由X射线检测电路130转换的数字数据的值与用于放射线通知的预 定的特定阈值进行比较。然后，控制部106通过确定比较值是否已经变为小于阈值来执行 是否已经完成了放射线照射的检测。当控制部106检测到完成了放射线的照射时，在从做出了该检测的点待机达到特 定完成状态待机持续时间之后，控制部106控制扫描信号控制电路104并且使导通信号从 扫描信号控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输出。然后，控制部106通过 扫描线101向TFT开关4的栅极2顺序地施加导通信号，并且读出与放射线图像成像装置 10的各个像素20A中累积的电荷量相对应的电信号。控制部106还根据读出的电信号生成 表示所照射的放射线的图像。注意的是，可以做出这样的配置，使得控制部106在紧跟在检 测出放射线照射完成之后的时刻控制扫描信号控制电路104，并且使导通信号从扫描信号 控制电路104每次一条线顺序地向各条扫描线101输出。因此，该示例性实施方式在放射线照射期间也执行对连接到像素20B的放射线检 测线120的采样。因此，该示例性实施方式可以检测放射线照射完成时刻。可以将第一示例性实施方式中的对放射线照射量的检测、第二至第四示例性实施 方式中的对照射开始的检测以及上述第五示例性实施方式中的对照射完成的检测进行适 当的组合。
在上述各个示例性实施方式中，已经说明了这样的示例在对于放射线图像成像 装置10的行方向(横方向)，为各个像素行设置单条放射线检测线120。但是，可以做出这 样的配置在行方向为各N个(其中，N是2或以上的整数)像素行设置单条放射线检测线 120。即，可以做出这样的配置针对在行方向特定数目(1或以上的整数)的像素行每一 个，在一行设置放射线检测线120。如图16中所示，还可以做出这样的配置沿列方向(垂直方向)在第二信号布线 层中设置放射线检测线120，并且第二信号布线层的漏极13连接到放射线检测线120的像 素20用作放射线检测像素20B，并且第二信号布线层的漏极13未连接到放射线检测线120 的像素20用作放射线图像成像像素20A。通过以这种方式设置放射线检测线120，可以防 止信号线3的电容增加(S卩，信噪比降低)。在如图16所示的情况中，当形成像素20A和像 素20B时，采用两个掩模。更具体地，当形成像素20A时，采用一个掩模，而当形成像素20B 时，采用另一个掩模。还可以做出这样的配置使得沿列方向(垂直方向)在与第二信号布线层不同的 层中设置放射线检测线120。还可以做出这样的配置使得第二信号布线层中的漏极13通 过接触孔连接到放射线检测线120的像素20用作放射线检测像素20B，而第二信号布线层 中的漏极13未连接到放射线检测线120的像素20用作放射线图像成像像素20A。还可以做出这样的配置使得当沿列方向设置多条放射线检测线120时，沿列方 向为列方向中的每特定数目(1或更大的整数)的像素行设置多条放射线检测线120中的
^^ ο放射线图像成像装置10还可以被配置为如图17所示，像素20B被形成为与传感 器部103和TFT开关4电分离。由于这一点，可以防止由于在像素20B的传感器部103中 所生成的电荷的电信号流进信号线3。上面已经说明了采用间接转换型放射线图像成像装置的情况。但是，本发明可以 应用到采用直接转换型的情况，其中在半导体层中放射线被转换成电荷并且累积。在这种 情况下，直接转换方法中的传感器部由于用放射线的照射而生成电荷。在上述示例性实施方式中说明的放射线图像成像设备100的结构和放射线图像 成像装置10的结构还仅仅是其示例。可以在不偏离本发明精神的范围内对其作出显而易 见合适的变型。
权利要求
1.一种放射线图像成像装置，该放射线图像成像装置包括多个像素，其以矩阵设置在用于检测放射线的检测区域中，各像素包括基于放射线的 照射或基于从放射线转换来的光的照射生成电荷的传感器部；多条扫描线，控制信号流过该多条扫描线，用于切换开关元件，以读出所述多个像素中 的被用作放射线图像成像像素的各像素的所述传感器部中生成的所述电荷；多条信号线，根据所述开关元件的切换状态，与所述放射线图像成像像素中累积的所 述电荷相对应的电信号流过该多条信号线；以及一条或多条放射线检测线，该一条或多条放射线检测线连接到所述多个像素中的被用 作放射线检测像素的各像素，与所述放射线检测像素的所述传感器部中生成的所述电荷相 对应的电信号流过所述一条或多条放射线检测线。
2.根据权利要求1所述的放射线图像成像装置，其中所述多条扫描线连接到用于读出所述放射线检测像素的所述传感器部中生成的所述 电荷的开关元件；并且所述多条信号线连接到用于读出所述放射线检测像素的传感器部中生成的所述电荷 的开关元件。
3.根据权利要求1所述的放射线图像成像装置，其中，所述放射线检测像素的所述传 感器部与所述信号线电分离。
4.根据权利要求1所述的放射线图像成像装置，其中，所述放射线检测像素互相间隔 一个或多个像素地分离。
5.根据权利要求1所述的放射线图像成像装置，其中各个所述传感器部被配置为包括上部电极、光电转换层和下部电极；并且 所述放射线检测线连接到所述放射线检测像素的所述传感器部的所述下部电极。
6.根据权利要求1所述的放射线图像成像装置，该放射线图像成像装置还包括检测部，该检测部基于从所述放射线检测像素读出的所述电荷，来检测所述放射线的 照射开始、所述放射线的照射完成和放射线的照射量三者中的至少一种，其中所述检测部 连接到一条或多条放射线检测线。
7.根据权利要求1所述的放射线图像成像装置，该放射线图像成像装置还包括放射线照射控制单元，该放射线照射控制单元检测放射线的照射量，并且基于所述照 射量控制用于照射所述放射线的放射线源，其中所述放射线检测线连接到所述放射线照射 控制单元。
8.一种放射线图像成像设备，该放射线图像成像设备包括 权利要求1所述的放射线图像成像装置；以及检测部，该检测部基于在所述放射线检测线中流动的所述电信号，检测所述放射线的 照射开始、所述放射线的照射完成和放射线的照射量三者的至少一种。
9.根据权利要求8所述的放射线图像成像设备，该放射线图像成像设备还包括控制信号输出部，该控制信号输出部在所述检测部检测出所述放射线的照射开始时向 所述多条扫描线输出控制信号；生成部，该生成部基于在所述多条信号线中流动的所述电信号，生成表示放射线图像 的图像数据；以及控制部，在待机期间，该控制部控制所述控制信号输出部，以重复执行重置操作，该重 置操作向所述多条扫描线输出控制信号以提取电荷，从而从所述放射线图像成像像素提取 电荷，并且在放射线图像成像期间，该控制部控制所述控制信号输出部，使得当所述检测部 检测出所述放射线的照射开始时，向所述多条扫描线输出停止提取电荷的控制信号，在放 射线照射完成之后，向所述多条扫描线输出用于执行提取电荷的控制信号。
10.根据权利要求9所述的放射线图像成像设备，其中，所述控制部在放射线图像成像 期间控制所述控制信号输出部，以重复执行所述重置操作，直到检测出所述放射线的照射 开始为止。
11.根据权利要求9所述的放射线图像成像设备，其中，所述控制部在放射线图像成像 期间控制所述控制信号输出部，以向所述多条扫描线输出用于停止提取电荷的控制信号， 直到检测出所述放射线的照射开始为止。
12.根据权利要求9所述的放射线图像成像设备，其中，在所述重置操作期间，所述控 制信号输出部顺序地向所述多条扫描线或者一次向所有所述多条扫描线输出用于执行提 取电荷的控制信号。
13.根据权利要求9所述的放射线图像成像设备，其中，所述生成部插入所述放射线检 测像素的图像数据，生成表示放射线图像的图像数据。
全文摘要
本发明提供了放射线图像成像装置和放射线图像成像设备，该放射线图像成像装置包括多个像素，其以矩阵设置，各像素包括基于放射线的照射或基于从放射线转换来的光的照射生成电荷的传感器部；多条扫描线，用于切换所述多个像素中用作放射线图像成像像素的像素中所包括的开关元件的控制信号流过该多条扫描线；多条信号线，根据所述开关元件的切换状态，与所述放射线图像成像像素中累积的所述电荷相对应的电信号流过该多条信号线；以及一条或多条放射线检测线，与所述多个像素中的所述放射线检测像素的所述传感器部中生成的所述电荷相对应的电信号流过该一条或多条放射线检测线。
文档编号H04N5/335GK102143329SQ20101059847
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年1月28日
发明者冈田美广 申请人:富士胶片株式会社