放射线成像装置、放射线成像系统、放射线成像装置的控制方法以及程序与流程

本发明涉及放射线成像装置、放射线成像系统、放射线成像装置的控制方法以及程序。

背景技术：

包括成像面板的放射线成像装置被广泛用作用于医学图像诊断和非破坏性检查的成像装置，其中成像面板中排列有像素，每个像素通过组合将放射线转换成电荷的转换元件和开关元件(诸如薄膜晶体管(tft)等)而形成。已知在这种放射线成像装置中获得进入放射线成像装置的放射线的照射信息。在ptl1和ptl2中，示出了执行放射线照射操作的开始和结束的检测以及在放射线照射操作期间进入装置的放射线的剂量的检测。

引用列表

专利文献

ptl1：日本专利特许公开no.2012-15913

ptl2：日本专利特许公开no.2012-52896

技术实现要素：

技术问题

在要通过不与放射线源同步地检测放射线照射的开始来获得放射线图像的情况下(诸如在便携式成像的情况下)，可能难以提前掌握放射线照射将被执行的定时。而且，在要执行通过在放射线照射期间检测入射照射的剂量来根据目标剂量停止放射线照射的自动曝光控制(aec)的情况下，不能预先设定放射线照射时间，并且照射时间取决于成像条件而改变。

同时，在要获得放射线图像时，需要针对从每个像素输出的每个信号校正由用于将入射放射线转换成电荷的转换元件或信号处理电路引起的偏移量的水平(level)。如果在转换元件中电荷累积时间改变，则偏移量水平将由于转换元件中产生的暗电流而改变。在要执行不能预先设定放射线照射时间的成像操作的情况下，通过执行偏移量水平校正而获得的放射线图像的图像质量可能会劣化，因为对于每个成像操作，偏移量水平将根据电荷累积时间的改变而改变。而且，虽然可以将电荷累积时间设定为比预期照射时间长的预定时间以防止偏移量水平改变，但是，在这种情况下，即使在放射线照射操作已经完成之后，电荷累积也将继续，并且在放射线照射操作结束之后在显示图像之前将存在等待时间。

本发明的目的是提供一种在不能预先设定放射线照射时间的成像操作中有利的技术。

问题的解决方案

考虑到上述问题，根据本发明的一个实施例的放射线成像装置是这样一种放射线成像装置，其包括：成像区域，成像区域中布置有多个转换元件，其中多个转换元件包括被配置为获得放射线图像的第一转换元件和被配置为在放射线照射期间获得入射放射线的照射信息的第二转换元件；存储单元，被配置为存储用于校正从第一转换元件输出的信号的校正数据；以及控制单元，其中控制单元根据照射信息确定使第一转换元件执行累积操作的时段，基于校正数据确定与该时段对应的校正量，并且在放射线照射之后通过根据该校正量校正从第一转换元件输出的信号来产生放射线图像信号。

发明的有利效果

上述解决方案提供了一种在不能预先设定放射线照射时间的成像操作中有利的技术。

根据下文中参考附图提供的描述，本发明的其它特征和优点将变得清楚。要注意的是，在附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部件。

附图说明

结合在说明书中并构成说明书一部分的附图图示了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是示出使用根据本发明的一个实施例的放射线成像装置的系统的布置的示例的视图；

图2是示出图1的放射线成像装置的检测单元的电路布置的示例的电路图；

图3a是图1的放射线成像装置的操作的时序图；

图3b是图1的放射线成像装置的操作的时序图；

图4a是一个比较示例的放射线成像装置的操作的时序图；

图4b是该比较示例的放射线成像装置的操作的时序图。

图5a是一个比较示例的放射线成像装置的操作的时序图；

图5b是该比较示例的放射线成像装置的操作的时序图；

图6是图1的放射线成像装置的流程图；

图7是示出图2的检测单元的电路布置的修改的电路图；

图8a是图1的放射线成像装置的像素的平面图；

图8b是图1的放射线成像装置的检测像素的平面图；

图9是图8a的像素的截面图；

图10是示出图1的放射线成像装置的检测像素的布置的示例的电路图；

图11是示出图2的检测单元的电路布置的修改的电路图；

图12是示出图11的检测像素的平面图；

图13是示出图2的检测单元的电路布置的修改的电路图；

图14a是示出图1的放射线成像装置的一个实现示例的视图；

图14b是示出图1的放射线成像装置的一个实现示例的视图；以及

图15是示出使用图1的放射线成像装置的放射线成像系统的布置的示例的视图。

具体实施方式

下面将参考附图描述根据本发明的放射线成像系统的详细实施例。要注意的是，根据本发明的放射线不仅可以包括作为通过放射性衰变发射的粒子(包括光子)所产生的射束的α射线、β射线和γ射线，而且还可以包括具有相等或更多能量的射束，例如x射线、粒子射线和宇宙射线。

第一实施例

将参考图1至10描述根据本发明的一个实施例的放射线成像装置的布置。图1是示出系统1001的布置的示例的视图，系统1001与使用根据本发明的第一实施例的放射线成像装置100的自动曝光控制(aec)相关。系统1001包括放射线成像系统100、控制系统1002、通信中继系统1003、放射线接口1004和放射线源1005。放射线成像装置100包括检测单元240、用于控制检测单元240的控制单元225以及存储单元220，检测单元240中布置有用于获得放射线图像的多个像素。这些部件经由有线或无线通信彼此可通信地连接，并且部件之间的通信延迟根据方法和通信内容而被设定为受管理的值。

接下来将描述在系统1001中当要通过使用aec功能捕获对象的图像时执行的操作。在对象的成像之前，当放射线剂量的累积值达到预定剂量a时，用户(例如，医生、技术人员等)使用控制系统1002进行输入以使放射线源1005停止。此外，用户使用控制系统1002来指定要从其检测入射放射线的剂量的感兴趣区域(roi)。用户还使用控制系统1002来输入照射时间b[ms]、管电流c[ma]和管电压d[kv]，它们是放射线源1005要通过其执行放射线照射操作的条件。这些条件可以从已经存储在结合在控制系统1002中的存储器中的配方中适当地选择，或者可以单独输入。

接下来，当用户按下设置在控制系统1002或放射线源1005中的曝光开关时，放射线成像装置100经由对象被放射线照射。在放射线成像装置100中，当在用户经由控制系统1002指定的roi中获得的放射线剂量的累积值达到剂量a′时，控制单元225输出放射线曝光停止信号。从控制单元225输出的放射线曝光停止信号经由通信中继系统1003和放射线接口1004被发送到放射线源1005。放射线源1005响应于这个放射线曝光停止信号而停止放射线照射。在这种情况下，剂量a′可以是考虑到剂量a、放射线照射的强度、部件之间的通信延迟以及处理延迟而计算出的值。此外，如果已到达用户设定的照射时间b[ms]，则无论是否存在从控制单元225输出的放射线曝光停止信号，放射线源1005都将停止放射线照射。这个实施例将描述以下情况：当控制单元225测量入射放射线的剂量并确定入射放射线的剂量的累积值已达到预定阈值时，控制单元225将输出放射线曝光停止信号。但是，本发明不限于此。控制单元可以用于仅测量(监视)进入放射线成像装置100的放射线的剂量，并且控制系统1002可以计算由放射线成像装置100获得的剂量的累积值并输出控制曝光的信号。此外，控制单元225不仅可以用于aec，而且还可以用于用来检测放射线照射的开始的自动放射线照射开始检测技术和用来检测放射线照射的结束的自动放射线照射结束检测技术。

图2是示出放射线成像装置100的检测单元240的电路布置的示例的等效电路图。检测单元240包括成像区域120以及用于控制像素和从像素输出的电信号的外围区域，在成像区域120中，多个像素各自包括基板上的用于将放射线转换成电信号的转换元件141和142之一。

外围区域包括电源电路150和栅极驱动电路160以及信号处理电路171，栅极驱动电路160用于控制和驱动每个像素，信号处理电路171包括用于处理从每个像素输出的电信号的读出电路170和信息处理电路180。但是，外围区域的布置不限于此。例如，读出电路170和信息处理电路180可以一体化地形成。

成像区域120包括用于获得放射线图像的多个像素102以及用于在放射线照射期间检测放射线照射并且获得照射信息的一个或多个检测像素101。每个检测像素101用于获得作为与入射放射线相关的信息的照射信息，诸如放射线照射的开始和放射线照射的结束、放射线照射的强度、放射线照射剂量等。换言之，多个转换元件布置在成像区域120上，并且多个转换元件包括用于获得放射线图像的转换元件142和用于获得入射放射线的照射信息的转换元件141。虽然在图1所示的成像区域120中布置了5行5列的像素矩阵，但是像素的数量不限于此。

从电源电路150经由电源布线114向布置在放射线成像装置100的成像区域中的每个像素102供电，并且每个像素由栅极驱动电路160经由对应的一条图像控制布线113控制。从每个像素102的转换元件142输出的信号经由对应的一条图像信号线112传送到信号处理电路171。由此可以获得放射线图像。而且，从电源电路150经由电源布线114向每个检测像素101供电，并且每个检测像素由栅极驱动电路160经由检测控制布线116来控制。从每个检测像素101的转换元件141输出的信号经由对应的一条检测信号线103传送到信号处理电路171。通过使用检测像素101获得放射线照射信息可以获得照射信息，诸如进入布置有检测像素101的每个区域的放射线的剂量。在这个实施例中，检测信号线103布置在成像区域120内。但是，检测信号线103可以布置成与成像区域120的外边缘相邻。

在系统1001中，进入放射线成像装置100的放射线的强度取决于放射线源1005的规格而大幅改变。例如，虽然成像操作可能需要大约100ms至1000ms的放射线照射(如果使用具有小输出的放射线源1005的话)，但是可以通过执行大约1ms至10ms的放射线照射获得放射线图像(如果使用具有大输出的放射线源的话)。在放射线源对于每个成像操作改变的情况下(诸如便携式成像的情况)或者在要执行没有预先设定的放射线照射时间的成像操作的情况下(诸如使用aec功能的成像的情况)，可能出现以下问题。

图4a和4b是要获得放射线图像时该实施例的比较示例的时序图。图4a示出了以下情况下的时序图：在该情况下，放射线源1005的输出高于图4b的情况，放射线照射时段短于图4b的放射线照射时段，并且每个像素102的转换元件142执行电荷累积操作的时段短。与图4a的情况相反，图4b示出了每个像素102的转换元件142执行的电荷累积操作长的情况的时序图。由于当转换元件142的电荷累积时间改变时偏移量水平将由于转换元件142中产生的暗电流而改变，因此需要对通过放射线照射获得的信号执行偏移量水平校正。考虑如下情况：对于如图4a所示具有短的电荷累积时段的情况和如图4b所示具有长的电荷累积时段的情况，通过使用相同的校正量来执行偏移量水平校正。在图4a所示的情况下，通过使用根据图4b的具有长的电荷累积时段的情况的校正量来执行校正。在这种情况下，如图4a中所示，校正量变得大于具有短的放射线照射时段和短的电荷累积时段的成像操作期间产生的暗电流所造成的偏移量的量。因此，这可能会产生偏移量的实际量与用于偏移量水平校正的校正量之间的差异，并且会使得通过偏移量校正获得的放射线图像的图像质量劣化。例如，由于暗电流可能在成像区域120的每个像素102的表面上变化，因此暗电流可能在所获得的放射线图像上表现为伪像。

图5a和5b是用于在通过使用相同的校正量执行偏移量水平校正时抑制所获得的放射线图像的图像质量劣化的另一个比较示例的时序图。在图5a所示的放射线照射时间短于图5b的情况的成像操作中，用于累积电荷的累积操作时段以与图5b的情况类似的方式设定为长的，并且在成像操作之后通过使用相同的校正量来执行校正。在图5b中所示的成像操作的情况下，用于执行偏移量水平校正的校正量是适于累积操作时段的量。但是，在要在如图5a所示的定时处进行成像的情况下，例如，如果要通过使用用于其中累积电荷达1000ms的情况的校正量来进行校正，即使放射线照射操作已在2ms内完成，也将需要在放射线照射操作之后设定998ms(大约1秒)的等待时间。因此，例如，它将延迟预览图像显示或延迟开始传送捕获的图像数据，并且使得放射线成像装置的可用性劣化，其中预览图像显示在校正之后执行，用于让用户确认是否已经获得了放射线图像。

接下来，将参考图3a和3b中所示的时序图描述根据这个实施例的放射线成像装置100的操作。为了在执行没有恒定放射线照射时间的情况下的成像操作时，即使像素102的转换元件的电荷累积时段改变也执行合适的偏移量水平校正，这个实施例的放射线成像装置100根据图3a和3b中所示的时序图操作。

图3a示出了放射线照射的强度高并且作为aec确定的结果而在短时间之后停止放射线照射的情况的时序图。图3b示出了放射线照射的强度低于图3a的情况并且作为aec确定的结果而在长时间段之后停止放射线照射的情况的时序图。

当执行放射线照射时，控制单元225停止读出电路170的采样电路的由图3a和3b中的参考标号sh指示的读出操作。此外，控制单元225经由对应的图像控制布线113使得在每个像素102的转换元件中开始用于累积与入射放射线对应的电荷的电荷累积操作。更具体而言，将图3a和3b中所示的各个图像控制布线113的信号vg(vg1，vg2，vg3...)设定在低电平。在放射线照射信息当中，放射线照射开始信息可以通过例如使得控制系统1002同时向放射线源1005和控制单元225输出放射线照射指令信号来获得。通过对从每个检测像素101的转换元件141输出的信号进行采样，控制单元225可以基于从每个转换元件141输出的信号使用用于检测放射线照射的开始的自动放射线照射开始检测技术。此外，控制单元225可以在获得放射线照射开始信息之前顺次地将相应图像控制布线113的信号vg设定在高电平以重置在像素102的转换元件142中累积的电荷。

在放射线照射已开始之后，控制单元225对从每个检测像素101的转换元件141输出的信号进行采样，并且基于从转换元件141输出的信号通过使用放射线照射信息片段当中的入射放射线的剂量的信息来执行aec确定。控制单元225通过获得入射放射线的剂量的累积值来确定停止放射线照射的时间，并输出放射线曝光停止信号。例如，控制单元可以响应于入射放射线的剂量的累积值达到预定阈值而输出停止曝光的信号。放射线源1005响应于放射线曝光停止信号而停止放射线照射操作。除了输出停止放射线照射操作的信号之外，控制单元225还结束每个像素102的累积操作并且顺序地将连接到栅极驱动电路160的相应图像控制布线113的信号vg设定在高电平。由此，输出与累积在每个像素102的转换元件142中的电荷对应的信号。以这种方式，控制单元225使用放射线照射信息当中的放射线照射开始信息和入射放射线的剂量的信息来确定每个像素102的转换元件142的电荷累积操作时段。

根据aec确定的结果可以确定图3b的情况下的放射线照射时间长于图3a的情况。因此，在图3b的情况下，每个像素102的转换元件142的电荷累积时段变得长于图3a的情况，并且产生的暗电荷多于图3a的情况。因此，从每个像素102的转换元件142输出的信号的偏移量水平在图3a中所示的操作与图3b中所示的操作之间改变。因此，为了通过使用与累积电荷的累积操作时段对应的校正量来执行校正，控制单元225基于用于执行偏移量校正的校正数据来确定与电荷累积时段对应的校正量，该校正数据预先获得并存储在存储单元220中。例如，与相应累积操作时段对应的多个校正系数作为校正数据存储在存储单元220中，并且控制单元225可以选择与电荷累积时段对应的一个校正系数。在这种情况下，如果存在与实际电荷累积时段相同的时段的校正系数，则控制单元可以选择这个校正系数。在不存在具有相同电荷累积时段的校正系数的情况下，可以选择实际累积操作时段附近的时段的校正系数。此外，例如，可以组合多个校正系数以产生实际成像操作的累积操作时段的模拟校正量。而且，例如，单个函数可以作为校正系数存储在存储单元220中，并且控制单元225可以根据电荷累积时段由这个函数产生适当的校正量。在放射线照射操作之后，根据控制单元225以上述方式确定的校正量来校正从每个像素102的转换元件142输出的信号以产生放射线图像信号。对于成像区域120中的像素102的每个转换元件142，校正系数可以是不同的值，并且存储单元220可以存储用于每个像素102的转换元件142的多个校正系数。

虽然在这个实施例中控制单元225执行aec确定并且控制放射线照射时间以及用于在每个像素102的转换元件142中累积电荷的累积操作时段，但是累积操作时段的控制不限于此。例如，控制系统1002可以控制放射线照射时段。在这种情况下，控制单元225可以通过从控制系统1002接收用于控制放射线源1005的信号来获得放射线照射开始信息或放射线照射结束信息，并且确定用于在每个像素102的转换元件142中累积电荷的累积时段。可以使用自动放射线照射开始/结束检测技术，其中控制单元225基于从检测像素101输出的信号获得放射线照射信息的放射线照射开始/结束信息。控制单元225将通过对来自每个检测像素101的转换元件141的信号进行采样来检测放射线照射的开始，并且响应于检测而使得每个像素102的转换元件142开始累积操作。此外，控制单元将通过对从每个检测像素101的转换元件141输出的信号进行采样而基于从每个转换元件141输出的信号来检测放射线照射的结束，并且响应于检测而使得每个像素102的转换元件142结束累积操作。接下来，控制单元225使每个像素102的转换元件142输出信号。此外，例如，控制单元225可以根据存储在存储单元220中的校正量来确定放射线照射时间。在这种情况下，在获得放射线照射开始信息之后，控制单元225可以根据确定的照射时间来输出放射线曝光停止信号，同时结束在每个像素102的转换元件142中执行的累积操作，并且使得信号从相应的转换元件142输出。

图6是根据这个实施例的放射线成像装置100中控制单元225执行了aec确定之后停止放射线照射并确定偏移量水平校正量的流程图。首先，在步骤s601中，放射线成像装置100处于待机状态。接下来，在获得放射线照射开始信息之后，在步骤s602中，控制单元225从每个检测像素101的转换元件141读出信号。接下来，在步骤s603中，控制单元225确定是否可以预测入射放射线的剂量的累积值。如果不能预测入射放射线的剂量的累积值，则控制单元225使处理返回到步骤s602。在可以预测入射放射线的剂量的累积值的阶段，处理前进到步骤s604，并且控制单元计算并确定放射线照射停止时间。此外，在步骤s604中确定放射线照射时间的处理中，控制单元225确定用于在每个像素102的转换元件142中累积电荷的累积操作时段。

接下来，在步骤s605中，控制单元225根据存储在存储单元220中的校正数据确定用于校正偏移量水平的校正量。此时，控制单元225可以从作为校正数据存储在存储单元220中的校正系数中选择合适的校正系数，作为与每个像素102的转换元件142累积电荷的累积操作时段对应的校正量。可替代地，控制单元225可以基于存储在存储单元220中的校正数据通过使用各种算术运算来产生合适的校正量。在已经确定了校正量之后，处理前进到步骤s606并且控制单元225输出放射线照射停止时间。在步骤s607中，在放射线照射已结束之后，根据由控制单元225选择或产生的校正量来校正从每个像素102的转换元件142输出的信号。在步骤s608中输出每个经校正的放射线图像信号。

图6中所示的流程图仅仅是在实际成像操作时执行的过程的流程图的示例，并且本发明不限于这个流程图。例如，可以在已经输出了用于停止放射线照射的信号(步骤s606)之后确定用于偏移量水平校正的校正量(步骤s605)。

图7是示出根据这个实施例的放射线成像装置100的检测单元240的电路布置的等效电路图，并且示出了图2中所示的电路布置的修改。与图2中所示的等效电路图不同的一点是，使用与用于控制像素102的栅极驱动电路160分开地布置的aec控制电路190来控制用于控制检测像素101的检测控制布线116。除此之外的点可以具有与图2中所示的等效电路图类似的电路布置。作为这种布置的结果，与图2中所示的检测单元240的栅极驱动电路160相比，栅极驱动电路160不需要执行复杂的操作，并且可以简化驱动电路的设计。例如，这种布置的优点在于可以自由地改变检测像素101的转换元件的灵敏度和传送速率以及像素102的转换的灵敏度和传送速率。它还允许将要连接到每条检测信号线103的开关元件(例如，薄膜晶体管：tft)的数量抑制到最小，从而允许减小布线容量、提高读出速率并且降低噪声。

在图7所示的电路布置的情况下，aec控制电路190在例如执行放射线照射并且从每个检测像素101的转换元件输出的信号获得放射线照射信息的时段期间被驱动。接下来，当要从像素102的转换元件读出用于获得放射线图像的信号时，可以停止aec控制电路190，并且可以驱动栅极驱动电路160以顺序地读出每行的信号。使得外围区域中的电路针对检测像素101和像素102分开地操作的电路不限于控制电路。例如，可以通过在信号处理电路171的读出电路170中布置分开的读出电路来分开地处理来自检测信号线103的信号和来自像素102的信号。

图8a和8b分别是像素102和检测像素101的平面图。图8a示出了像素102的平面图。在这个实施例中，放射线成像装置100是间接型放射线成像装置，并且闪烁体(未示出)布置在成像区域120上方，像素102和检测像素101排列在成像区域120上。用于将由闪烁体从放射线转换的光转换成电信号的转换元件142布置在每个像素102中。作为开关元件的tft105以及各种布线布置在转换元件142的下部。当通过来自对应图像控制布线113的信号将tft105设定为接通(on)时，由转换元件142通过光电转换产生的电信号经由tft105输出到对应的图像信号线112。转换元件142的上电极连接到施加预定电压的电源布线114。检测控制布线116通过转换元件142的下部。虽然如图2和7所示存在检测控制布线116不通过的像素102，但是图8a示出了检测控制布线116通过的像素102。

图8b示出了检测像素101。检测像素101可以具有与像素102类似的布置，但是用于捕捉来自转换元件141的信号的信号线可以与像素102的信号线不同。转换元件141的下电极经由tft115连接到对应的检测信号线103，并且当tft115被来自检测控制布线116的信号设定为接通时，来自转换元件141的电信号输出到检测信号线103。通过使tft115执行接通/关断(on/off)操作以获得放射线照射信息(诸如放射线照射的照度的测量、放射线照射的开始/结束的检测等)，读出在转换元件141中累积的信号。

图9示出了沿着图8a中所示的线a-a′截取的截面图。转换元件142布置在tft105上方，tft105布置在绝缘基板300(诸如玻璃基板等)上方，其中层间绝缘层310夹在转换元件和tft之间。tft105包括在基板300上的控制电极301、用作栅极绝缘膜的绝缘层302、半导体层303、由杂质浓度高于半导体层303的杂质浓度的半导体形成的重掺杂层304以及主电极305和306。重掺杂层304的一部分与主电极305和306接触，并且半导体层303的在主电极305和主电极306之间的区域是tft105的沟道区域。控制电极301电连接到图像控制布线113，主电极305电连接到图像信号线112，并且主电极306电连接到针对每个转换元件布置的个体电极311。当要形成tft105时，通过使用相同的导电层形成主电极305和306以及图像信号线112，并且主电极305可以形成图像信号线112的一部分。绝缘层307和层间绝缘层310布置在tft105上方。

图9中所示的布置图示了使用由主要由非晶硅制成的半导体层303和重掺杂层304形成的反向交错tft作为tft105的示例。但是，本发明不限于此。例如，可以使用主要由多晶硅制成的交错tft、有机tft、氧化物tft等作为tft105。层间绝缘层310覆盖tft105并且包括在主电极306和个体电极311之间形成的接触孔。转换元件141的个体电极311与主电极306经由设置在层间绝缘层310中的接触孔电连接。在层间绝缘层310上，转换元件141从层间绝缘层310侧起顺序地包括个体电极311、重掺杂层312、半导体层313、重掺杂层314和公共电极315，用于每个像素的公共偏置电压从电源电路150施加到公共电极315。在这个实施例中，重掺杂层312和重掺杂层314是具有彼此不同的导电类型的半导体层，并且与半导体层313一起形成pin光电转换元件。光电转换元件不限于pin光电转换元件，并且可以是例如mis光电转换元件。堆叠绝缘层316以覆盖转换元件141，并且进一步在绝缘层316上堆叠层间绝缘层320。转换元件141的公共电极315电连接到布置在层间绝缘层320上的电源布线114。绝缘层321作为保护膜布置在层间绝缘层320和电源布线114上。闪烁体(未示出)堆叠在绝缘层321上并且将入射的放射线转换成光。转换元件141将已经由闪烁体基于入射放射线产生的光转换成与光的量对应的信号。虽然这个实施例示出了通过闪烁体将放射线转换成光并且通过转换元件141和142将经转换的光转换成电信号的示例，但是可以使用将入射的放射线直接转换成电信号的直接转换元件。在这种情况下，可以使用由非晶硒等制成的元件作为转换元件。

图10是示出根据这个实施例的检测像素的布置的示例的电路图。在这个实施例中，放射线成像装置100的检测单元240的成像区域120被划分为九个区域a至i。区域的划分计数不限于9。它可以是8或更少或者10或更多。检测像素101布置在每个区域中，并且可以针对每个区域检测放射线照射的剂量。从每个检测像素101的转换元件输出的信号经由布置在外围区域中的读出电路170传送到信息处理电路180。可以使用这个信息来使用aec功能以监视入射放射线的剂量并且在剂量达到适当量时停止放射线照射。

在这个实施例中，预先获得的校正数据存储在存储单元220中，并且控制单元225使用或处理该校正以确定用于执行从每个检测像素101的转换元件输出的信号的偏移量水平校正的校正量。但是，本发明不限于此。例如，可以在已经确认放射线照射剂量并且已经获得用于产生放射线图像的信号之后获得用于确定与电荷累积时段对应的累积时间的校正量的信号。

在这个实施例中，通过根据由控制单元225针对从每个像素102的转换元件输出的信号确定的、与电荷累积时段对应的校正量执行校正来产生放射线图像信号。由此，可以在没有预先设定的放射线照射时间的成像操作中抑制信号读出之前的等待时间和由于偏移量水平的改变而引起的图像质量的劣化。

第二实施例

将参考图11至13描述根据本发明的一个实施例的放射线成像装置的布置。图11是示出根据本发明的第二实施例的放射线成像装置100的检测单元240的电路布置的示例的等效电路图。与上述图7中所示的检测单元240相比，该布置的不同之处在于检测像素101已经改变为检测像素131。每个检测像素131既包括连接到对应的图像信号线112以获得图像产生信号的转换元件142′，还包括连接到对应的检测信号线103以获得放射线照射信息的转换元件141。除了这些之外的部件的布置可以与上述第一实施例的布置类似。

图12示出了图11中所示的每个检测像素131的平面图。检测像素131的上侧具有与像素102的布置类似的布置，并且包括转换元件142′，转换元件142′的面积小于像素102的转换元件142。检测像素131的下侧具有与检测像素101的布置类似的布置，并且包括转换元件141，转换元件141的面积小于检测像素101的转换元件142。虽然累积用于产生图像的电荷的转换元件142′的面积大约为像素102的转换元件142的面积的1/2，但是可以通过执行诸如偏移量校正、增益校正等图像处理来获得与像素102的转换元件142的输出相等的输出。

在如图2和7所示的布置中那样布置专用检测像素101以获得放射线照射信息的情况下，将缺失用于产生放射线图像的信息，因为用于图像产生的像素102不能布置在每个检测像素的位置中。为了应对这种缺失信息，需要通过使用从围绕检测像素101的像素102输出的信号来校正缺失部分的信息。如果存在许多这样的缺失信息像素，则图像质量可能会劣化。因此，通过在单个像素中不仅布置用于获得放射线信息的转换元件141，而且还布置用于产生放射线图像的转换元件142′，可以获得放射线照射信息而不造成图像质量劣化。

图13是示出根据这个实施例的放射线成像装置100的检测单元240的电路布置的等效电路图，并且示出了图2、7和11中所示的电路布置的修改。在这个实施例中，代替于向专用检测信号线103输出信号，每个检测像素101将该信号输出到从像素102的转换元件142向其输出信号的图像信号线112。此外，检测像素101的转换元件141直接连接到图像信号线112而没有使用tft等的开关元件的介入。此外，没有布置用于控制开关元件的检测控制布线116，因为检测像素101中没有布置开关元件。除了这些之外的点可以具有与图2、7和11中所示的等效电路图的电路布置类似的电路布置。

在图13所示的电路中，可以简化栅极驱动电路160的布置，因为每个检测像素101的转换元件141在没有开关元件介入的情况下输出信号。此外，每条图像信号线112用于输出来自检测像素101的转换元件141和像素102的转换元件142两者的信号。由此，可以减少要连接到读出电路170的端子的数量并且简化读出电路170。

上面已经描述了根据本发明的实施例。但是，本发明当然不限于这些实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下适当地改变或组合上述实施例。

下面将参考图14a、14b和15描述根据本发明的放射线成像装置100的应用的实施例。图14a和14b分别是示出放射线成像装置100的实现示例的示图和截面图。

形成检测像素101和像素102的转换元件141和142以及tft105和115形成在传感器基板6011中并且连接到柔性电路板6010，柔性电路板6010中的每一个都安装有移位寄存器sr1和用于检测的集成电路ic。每个柔性电路板6010的相对侧连接到电路板pcb1和pcb2中对应的一个。传感器基板6011接合到基座6012上，并且用于保护处理电路6018中的存储器6014的铅板6013布置在形成大型光电转换设备的基座6012下方。例如，作为用于将放射线转换成可见光的闪烁体6030的csi已经沉积在传感器基板6011上。整个布置容纳在例如碳纤维壳体6020中，如图14b中所示。

接下来将参考图15例示结合有根据本发明的放射线成像装置100的放射线成像系统。由用作放射线源的x射线管6050产生的x射线6060通过患者或对象6061的胸部6062并且进入根据本发明的放射线成像装置100。入射的x射线包括关于患者或对象6061的内部身体的信息。在放射线成像装置100中，闪烁体根据x射线6060的进入而发射光，并且发射的光被光电转换元件进行光电转换以获得电信息。这个信息被转换成数字数据，由用作信号处理单元的图像处理器6070进行图像处理，并且可以在控制室中的用作显示单元的显示器6080上观察。

而且，这个信息可以通过传输处理单元(诸如网络6090，其可以是例如电话、lan、互联网等)传送到远程位置。这允许信息显示在另一个地方的医生的办公室等中的用作显示单元的显示器6081上，并且甚至允许远程位置的医生可以进行诊断。此外，信息可以保存在记录介质(诸如光盘)上，并且胶片处理器6100还可以将信息记录在用作记录介质的胶片6110上。

本发明还可以通过以下处理来实现：经由网络或存储介质向系统或装置供给被配置为实现上述实施例的至少一个功能的程序，并且通过系统或装置的计算机中的至少一个处理器读出和执行程序。本发明还可以通过实现至少一个功能的电路(例如，asic)来实现。

本发明不限于上述实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了向公众告知本发明的范围，提出以下权利要求。

本申请要求于2017年4月5日提交的日本专利申请no.2017-075447的权益，该申请通过引用整体并入本文。