放射线成像装置及其驱动方法_2

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布线板(未示出)连接到外部电路。例如,读出单元20经由电极读出来自传感器单元10的信号。另外,传感器单元10经由电极接收来自控制单元109的控制信号。
[0036]控制单元109经由各种类型的接口与单元101交换控制信号和其它信号。控制单元109基于从传感器单元10读出的传感器信号形成图像数据,并且将该数据输出到单元101。控制接口 110是用于交换诸如成像单元100的操作状态之类的装置信息以及诸如操作模式和各种类型的参数之类的设置信息和成像信息的接口。图像数据接口 111是用于将图像数据从成像单元100输出到单元101的接口。
[0037]另外,控制单元109通过使用READY信号112向单元101通知成像单元100为成像做好准备。响应于来自控制单元109的READY信号112,单元101通过使用同步信号113向控制单元109通知放射线照射开始(曝光)定时。控制单元109在曝光许可信号114处于启用状态时还通过将控制信号输出到放射线源控制单元103来开始放射线照射。
[0038]以上布置被配置为对装置IA中的每个单元执行控制(具体地说,例如,驱动控制、同步控制和操作模式控制)。例如,信息输入单元或信息输入终端(未示出)可以连接到单元101以允许用户输入成像条件(诸如操作模式和各种类型的参数之类的设置信息以及其它信息)。每个单元基于所输入的成像条件被控制。例如,单元101用作模式设置单元,并且对总体装置IA进行以使它以与成像条件对应的操作模式进行操作。成像单元100把从传感器单元10读出的传感器信号组合到一个帧数据中,并且将其作为图像数据输出到单元101。单元101对该图像数据执行预定的图像处理或数据处理,并且使显示单元102显示基于该图像数据的放射线图像。
[0039]装置IA中的每个单元不限于以上布置,并且每个单元的布置可以按照需要根据目的等而改变。例如,两个或更多个单元的功能可以由一个单元实现,或者给定单元的功能的一部分可以由另一个单元实现。
[0040]将参照图2来描述作为装置IA的具体示例的C臂型放射镜诊断装置14 (下文中称为“C臂装置IA/’或简称为“装置IA/’)。图2是用于说明装置14的一部分的示意图。在装置1仏中,成像单元100和放射线源104被固定到C臂cr的两端。装置IA 1在通过旋转臂cr而改变照射角度的同时执行放射线成像(3D成像)。由成像单元100获得的图像数据经由例如电缆wi输出到单元101。单元101基于该图像数据形成三维放射线图像,并且使显示单元102显示该图像。
[0041](2.传感器单元的布置的示例)
[0042]图3示出了作为一个传感器芯片的传感器单元106的布置的示例。每个传感器单元106包括多个传感器s、用于驱动所述多个传感器s的垂直扫描电路303、以及用于从所述多个传感器s读出信号的水平扫描电路304。
[0043]所述多个传感器s被排列为形成例如m行X η列。参照图3,第一行第二列的传感器用“s(l,2) ”表示。尽管稍后要详细描述,但是每个传感器s保持与信号分量对应的S信号和与噪声分量对应的N信号。S信号和N信号单独地从每个传感器s输出。
[0044]垂直扫描电路303和水平扫描电路304由例如移位寄存器构成,并且基于来自控制单元109的控制信号进行操作。垂直扫描电路303用作基于来自控制单元109的控制信号驱动作为信号读出目标的目标传感器s的驱动单元。更具体地说,垂直扫描电路303经由控制线305向所述多个传感器s供应驱动信号,并且基于这些驱动信号针对每行驱动所述多个传感器s。另外,水平扫描电路304基于来自控制单元109的控制信号使每列上的传感器s顺序地输出信号(该操作将也被称为“水平传送”)。更具体地说,水平扫描电路304使由垂直扫描电路303驱动的传感器s顺序地经由列信号线306和307以及模拟输出线308和309把信号(S信号和N信号)顺序地输出到外部。
[0045]每个传感器单元106包括端子&和端子EN,其中端子&用于读出传感器s中所保持的S信号,端子^用于读出传感器s中所保持的N信号。传感器单元106还包括选择端子Ecs。激活由端子Ecs接收的信号将经由端子E 5和E N读出来自传感器单元106的每个传感器s的信号。
[0046]更具体地说,每个传感器s包括用于输出S信号的端子ts和用于输出N信号的端子tn。端子ts连接到列信号线306。端子tn连接到列信号线307。列信号线306和307经由开关SWH连接到模拟输出线308和309,开关SWH响应于来自水平扫描电路304的控制信号而被设置为导通状态。来自模拟输出线308和309的信号经由开关SWes从端子EjPEN输出,开关SW es响应于在端子E es接收的信号而被设置为导通状态。
[0047]另外,每个传感器单元106还包括接收用于控制垂直扫描电路303和水平扫描电路304的控制信号的端子VST等。端子VST接收输入到垂直扫描电路303的启动脉冲。端子CLKV接收输入到垂直扫描电路303的时钟信号。端子HST接收输入到水平扫描电路304的启动脉冲。端子CLKH接收输入到水平扫描电路304的时钟信号。控制单元109供应这些控制信号。
[0048]采用以上布置,在每个传感器单元106中,针对每行来控制传感器s,并且每列上的传感器s顺序地输出信号(S信号和N信号),由此执行信号读出。
[0049](3.读出单元的布置的示例)
[0050]图4示出了读出单元20的电路布置的一部分。来自端子&的信号输入到信号放大单元141的反相输入端子(在图4中用指示)。来自端子^的信号输入到信号放大单元141的非反相输入端子(在图4中用“ + ”指示)。信号放大单元141放大来自端子Es的信号和来自端子EN的信号之间的差异(信号值差异),并且将与该差异对应的信号输出到A/D转换单元151。A/D转换单元151在CLKAD端子已接收到时钟信号,并且基于该时钟信号对来自信号放大单元141的信号进行A/D转换(模数转换)。经A/D转换的信号经由ADOUT端子输出到控制单元109。
[0051]注意,为了方便描述,例示了信号放大单元141和A/D转换单元151。然而,同样适用于还包括复用器131的布置。
[0052](4.用于传感器单元的驱动方法的示例)
[0053]图5是用于从成像单元100读出信号的读出操作R0的时序图。横坐标表示时间轴,纵坐标表示每个控制信号。在这种情况下,为了方便描述,将描述从四个传感器单元106,即106。至106 3,读出信号的情况。
[0054]选择信号Sel,即SelO至Sel3,是用于选择传感器单元106作为信号读出目标的控制信号。选择信号SelO至Sel3对应于传感器单元106。至106 3,并且分别输入到相应的传感器单元106的端子Ees。如果例如传感器单元1(^是信号读出目标,则信号Sell被设置为高电平(H),而其它选择信号SelO、Sel2和Sel3则被设置为低电平(L)。
[0055]包括信号VST的其它控制信号指示要输入到各个端子的控制信号。例如,输入到端子VST的控制信号被表示为信号VST。这同样适用于其它控制信号。
[0056]信号VST是用于行选择的启动脉冲信号,基于该启动脉冲信号,垂直扫描电路303在由选择信号Sel选定的传感器单元106中选择第一行上的传感器s。信号CLKV是时钟信号。每次在端子CLKV接收到该时钟信号,所选定的行就顺序地从第一行移至第m行(也就是说,从第一行到第m行顺序地选择各个传感器s)。
[0057]信号HST是用于列选择的启动脉冲信号,基于该信号,水平扫描电路304在由选择信号Sel选定的传感器单元106中选择第一列上的传感器s。信号CLKH是时钟信号。每次在端子CLKH接收到该时钟信号时,所选定的列就顺序地从第一列移至第η列(也就是说,从第一列到第η列逐行地顺序地选择各个传感器s)。
[0058]信号CLKAD是时钟信号,基于该信号,A/D转换单元108对与每个传感器s中的S信号和N信号之间的差异对应的信号进行A/D转换,如上所述。
[0059]首先,在信号VST和信号CLKV被设置为Η之后,选择信号SelO至Sel3被顺序地设置为Η以顺序地选择传感器单元106。至106 3ο在给定的选择信号Sel被设置为Η时(或者在该信号被设置为Η之后)的定时,信号HST被设置为Η。之后,时钟信号CLKH和CLKAD被输入,直到下一个选择信号Sel被设置为Η为止。
[0060]采用这种驱动方法,例如,在图5中的第一间隔Τ1中,从传感器单元106。至106 3中的每一个读出来自第一行上的各个传感器s的信号。更具体地说,按第一列到第η列的次序,顺序地对来自传感器单元106。的第一行上的各个传感器s的信号进行A/D转换。然后以相同的方式对来自传感器单元106i的第一行上的各个传感器s的信号进行A/D转换。之后,以相同的方式对来自传感器单元1062的第一行上的各个传感器s的信号进行A/D转换。此外,之后,以相同的方式对来自传感器单元1063的第一行上的各个传感器s的信号进行A/D转换。在第二间隔T2中及其之后,执行与第一间隔T1中的操作相同的操作(从每个传感器单元106中的第二行上的各个传感器s读出信号)。
[0061]读出操作R0以上面的方式执行。从用作驱动单元的垂直扫描电路303、控制其操作的控制单元109、或全面执行控制操作的单元101的角度来看,读出操作R0可以被称为输出来自各个传感器s的信号的输出驱动。
[0062](5.单元传感器的布置的示例)
[0063]图6示例性地示出了排列在传感器单元106中的单元传感器s中的每一个的电路布置。每个传感器s例如包括第一部分psl、第二部分ps2和第三部分ps3。
[0064]第一部分psl包括光电二极管Η)、晶体管Ml和M2、浮置扩散电容器CFD (下文中称为FD电容器CFD)以及灵敏度切换电容器CFD’。
[0065]光电二极管ro是把由上述闪烁体根据所照射的放射线而产生的光(闪烁体光)转换成电信号的光电转换元件。更具体地说,光电二极管ro产生与闪烁体光的量对应的电荷量。FD电容器CFD的与所产生的电荷量对应的电压输出到第二部分ps2。
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