專利名稱：成像裝置、成像系統(tǒng)和成像裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像裝置、成像系統(tǒng)和成像裝置的控制方法。更具體而言，本發(fā)明涉及用于放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)的成像裝置以及成像裝置的控制方法，所述放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)優(yōu)選用于諸如醫(yī)療診斷中的一般成像的靜態(tài)成像和諸如X射線透視(radioscopic)成像的運(yùn)動(dòng)成像。
背景技術(shù)：
近年來，作為用于X射線醫(yī)療圖像診斷和X射線非破壞性檢查的成像裝置，使用由半導(dǎo)體材料形成的平板檢測(cè)器(FPD)的放射線成像裝置已投入實(shí)用。例如，這種放射線成像裝置在醫(yī)療圖像診斷中已被用作用于諸如一般成像的靜態(tài)成像以及用于諸如X射線透視成像的運(yùn)動(dòng)成像的數(shù)字成像裝置。美國(guó)專利No. 6115451討論了使通過放射線成像獲取的圖像經(jīng)受偏移(offset)去除處理的放射線成像裝置。偏移主要由檢測(cè)器的暗電流產(chǎn)生。希望執(zhí)行用于從檢測(cè)器的讀數(shù)去除偏移的偏移校正以提高圖像質(zhì)量。美國(guó)專利No. 611M51討論了用于獲取更適當(dāng)?shù)钠谱x取值以減少圖像偽像 (artifact)的成像方法。根據(jù)美國(guó)專利No. 611M51，在執(zhí)行曝光讀取之前，在曝光讀取之前的待機(jī)(standby)操作時(shí)間段(以下，稱為曝光準(zhǔn)備時(shí)段)的期間重復(fù)不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的讀取。在曝光讀取之后，讀取操作被重復(fù)N次(N是等于或大于1的整數(shù))，并然后執(zhí)行偏移讀取。N越大，則偽像去除效果越大。該方法允許在檢測(cè)器被仿真地(artificially)恢復(fù)到曝光之前的狀態(tài)之后執(zhí)行偏移讀取。在使用光電轉(zhuǎn)換元件的檢測(cè)器中，偏移(暗電流)由于以下的原因而導(dǎo)致問題。如美國(guó)專利No. 6448561中討論的那樣，大的暗電流在緊接著接通放射線成像裝置的電源以將偏置(bias)施加到光電轉(zhuǎn)換元件之后流動(dòng)，并且直到偏移穩(wěn)定為止花費(fèi)很多的時(shí)間。因此，在將偏置施加到光電轉(zhuǎn)換元件之后直到偏移穩(wěn)定為止，偏移變動(dòng)。因此，希望執(zhí)行偏移校正以校正偏移的變動(dòng)。美國(guó)專利No. 6115451中討論的偏移校正不能令人滿意地應(yīng)對(duì)美國(guó)專利 No. 6448561中討論的偏移的變動(dòng)，并且，圖像偽像可被增加。另一方面，美國(guó)專利No. 6448561中討論的方法在將偏置施加到光電轉(zhuǎn)換元件之后直到偏移穩(wěn)定為止不能執(zhí)行成像，使得該方法不能滿足縮短曝光準(zhǔn)備時(shí)段的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)能夠縮短曝光準(zhǔn)備時(shí)段并對(duì)于偏移變動(dòng)執(zhí)行適當(dāng)偏移校正的成像裝置和成像系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，成像裝置包括檢測(cè)器，在檢測(cè)器中，以矩陣布置各包含被配置為將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)像素，其中，檢測(cè)器執(zhí)行用于輸出與照射檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)的曝光成像操作、用于輸出用于校正曝光圖像數(shù)據(jù)的作為暗狀態(tài)中的圖像數(shù)據(jù)的校正圖像數(shù)據(jù)的校正成像操作、在開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件與曝光成像操作之間的時(shí)間期間用于使轉(zhuǎn)換元件的特性穩(wěn)定的曝光成像準(zhǔn)備操作、以及在曝光成像操作和校正成像操作之間包含用于使轉(zhuǎn)換元件初始化的初始化操作的校正成像準(zhǔn)備操作；校正單元，被配置為使用校正圖像數(shù)據(jù)來校正曝光圖像數(shù)據(jù)；以及控制單元，被配置為控制檢測(cè)器的操作，其中，控制單元根據(jù)從曝光成像準(zhǔn)備操作移換 (shift)到曝光成像操作時(shí)的偏移變動(dòng)量來確定初始化操作的次數(shù)，并且控制檢測(cè)器的操作以基于確定的次數(shù)來執(zhí)行初始化操作。根據(jù)本發(fā)明，提供了不僅能夠滿足縮短曝光準(zhǔn)備時(shí)段的要求、而且能夠?qū)τ谄谱儎?dòng)執(zhí)行適當(dāng)偏移校正的成像裝置和成像系統(tǒng)。根據(jù)曝光準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度來執(zhí)行偏移校正，以總是允許獲取具有較少偽像的放射線圖像。從參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和方面將變
得明顯。


被并入說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特征和方面，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是包括根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置的成像系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置的示意性等效電路。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的流程圖。圖4A示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像裝置中的偏移變動(dòng)量對(duì)時(shí)間的特性。 圖4B示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于確定操作的信息。圖5A和圖5B是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖(timing chart)。圖6A、圖6B和圖6C是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的流程圖。圖8A、圖8B和圖8C是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。圖9A、圖9B和圖9C是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。圖10A、圖IOB和圖IOC是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置的示意性等效電路。圖12A和圖12B是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。本發(fā)明中的放射線不僅包含作為由通過放射性衰減而發(fā)射的粒子(particle) (包含光子)制成的射束(beam)的α射線、β射線、γ射線，而且包含能量與其相當(dāng)?shù)纳涫?，例如，X射線、粒子射束和宇宙放射線。圖1所示的本示例性實(shí)施例的成像系統(tǒng)包括成像裝置100、控制計(jì)算機(jī)108、成像條件存儲(chǔ)器109、放射線產(chǎn)生裝置110、控制臺(tái)111和顯示裝置112。成像裝置100包括平板檢測(cè)器(FPD) 104，該平板檢測(cè)器(FPD) 104包括具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的多個(gè)像素的檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101的驅(qū)動(dòng)電路102、以及輸出從被驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)單元101輸出的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路103。成像裝置100 還包括處理和輸出來自FPD 104的圖像數(shù)據(jù)的諸如微處理器等的信號(hào)處理單元105、將控制信號(hào)供給到各組件以控制FPD 104的操作的控制單元106、以及將偏置(例如，偏壓)供給到各組件的諸如直流(DC)電池或交流(AC)電壓連接的電源單元107。信號(hào)處理單元105從后面將描述的控制計(jì)算機(jī)108接收控制信號(hào)，并且將該控制信號(hào)提供到控制單元106。電源單元107包括從外部電源或內(nèi)置電池(未示出)接收電壓并且將所需電壓供給到檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)電路102和讀取電路103的諸如調(diào)節(jié)器 (regulator)的電源電路?？刂朴?jì)算機(jī)108傳送用于使放射線產(chǎn)生裝置110與成像裝置100同步并用于確定成像裝置100的狀態(tài)的控制信號(hào)，并且對(duì)于從成像裝置100獲取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行用于校正、 存儲(chǔ)和顯示的圖像處理?？刂朴?jì)算機(jī)108記錄開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件的定時(shí)和接收曝光請(qǐng)求信號(hào)的成像裝置100開始下面將描述的曝光成像操作的定時(shí)，并且計(jì)算曝光準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度。控制計(jì)算機(jī)108記錄從控制臺(tái)111傳送曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)的成像裝置100的操作模式?？刂朴?jì)算機(jī)108在成像條件存儲(chǔ)器109中存儲(chǔ)測(cè)量的曝光準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度和記錄的操作模式。成像條件存儲(chǔ)器109可包含內(nèi)置于控制計(jì)算機(jī)108中的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)，或者它可包含諸如在其上存儲(chǔ)預(yù)定信息的便攜式只讀存儲(chǔ)器(ROM)的可去除存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)于成像條件存儲(chǔ)器109中的信息可包含關(guān)于曝光準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度、偏移變動(dòng)特性和閾值(或值的范圍)的確定信息以及作為操作確定信息的操作表。確定信息對(duì)于各操作模式被存儲(chǔ)于成像條件存儲(chǔ)器109中。下面詳細(xì)描述確定信息和操作確定信息?？刂朴?jì)算機(jī)108基于曝光準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度、操作模式和根據(jù)操作模式的確定信息來確定偏移是否大于閾值。控制計(jì)算機(jī)108在成像條件存儲(chǔ)器109中存儲(chǔ)確定結(jié)果。控制計(jì)算機(jī)108基于操作模式、確定結(jié)果和操作確定信息來確定成像裝置100的操作，并且將根據(jù)確定的操作的控制信號(hào)傳送到控制單元106?？刂朴?jì)算機(jī)108基于來自控制臺(tái)111的信息，將用于確定放射線的照射條件的控制信號(hào)和曝光請(qǐng)求信號(hào)傳送到放射線產(chǎn)生裝置110。曝光準(zhǔn)備控制臺(tái)111輸入被攝體 (subject)信息和成像條件作為用于控制計(jì)算機(jī)108的各種控制的參數(shù)，并且將成像條件和曝光請(qǐng)求信號(hào)傳送到控制計(jì)算機(jī)108。顯示裝置112顯示通過控制計(jì)算機(jī)108對(duì)其執(zhí)行圖像處理的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的控制單元包含本示例性實(shí)施例中的控制單元106、控制計(jì)算機(jī)108和成像條件存儲(chǔ)器109。 在本發(fā)明中，控制計(jì)算機(jī)108和成像條件存儲(chǔ)器109可包含于成像裝置100中。下面參照?qǐng)D2描述根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的成像裝置。與圖1所示的組件在配置方面類似的組件被給予相同的附圖標(biāo)記，并且這里省略其描述。出于簡(jiǎn)化的原因，圖 2示出包括具有7行X7列的像素的FPD的成像裝置。但是，實(shí)際的成像裝置具有較大數(shù)量的像素，并且例如在17英寸成像裝置中具有約觀00行X約觀00列的像素。檢測(cè)單元101 (檢測(cè)器)具有以矩陣形式(矩陣)布置的多個(gè)像素。像素包含將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件201和輸出根據(jù)電荷的電信號(hào)的開關(guān)元件202。在本示例性實(shí)施例中，使用被布置于諸如玻璃基板的絕緣基板上并由非晶硅制成的PIN光電二極管作為將轉(zhuǎn)換元件中照射的光轉(zhuǎn)換成電荷的光電轉(zhuǎn)換元件。作為轉(zhuǎn)換元件，使用在放射線入射到以上光電轉(zhuǎn)換元件上的位置處配備有將放射線轉(zhuǎn)換成可通過光電轉(zhuǎn)換元件檢測(cè)其波長(zhǎng)帶的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(wavelength converter)的間接轉(zhuǎn)換元件或直接將放射線轉(zhuǎn)換成電荷的直接轉(zhuǎn)換元件。作為開關(guān)元件202，希望使用包含控制端子和兩個(gè)主端子的晶體管。在本示例性實(shí)施例中，使用薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件202。轉(zhuǎn)換元件201的一個(gè)電極與兩個(gè)主端子中的一個(gè)電連接，并且，其另一電極經(jīng)由共用偏置布線Bs與偏置電源107a電連接。行方向上的多個(gè)開關(guān)元件(例如Tll至T17)的控制端子與第一行中的驅(qū)動(dòng)布線 Gl共同電連接。驅(qū)動(dòng)電路102在行的基礎(chǔ)上經(jīng)由驅(qū)動(dòng)布線提供用于控制開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。列方向上的多個(gè)開關(guān)元件(例如Tll至T71)的另一主端子與第一列中的信號(hào)布線Sigl電連接。在開關(guān)元件202處于導(dǎo)通狀態(tài)中時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)換元件201的電荷的電信號(hào)經(jīng)由信號(hào)布線被輸出到讀取電路103。布置在列方向上的多個(gè)信號(hào)布線Sigl至Sig7將從多個(gè)像素輸出的電信號(hào)并行傳輸?shù)阶x取電路103。讀取電路103包含用于放大從檢測(cè)單元101并行輸出的電信號(hào)的放大電路207，該放大電路207對(duì)于各信號(hào)布線而設(shè)置。各放大電路207包含用于放大輸出的電信號(hào)的積分放大器203、用于放大來自積分放大器203的電信號(hào)的可變放大器204、用于采樣和保持放大的電信號(hào)的采樣和保持電路205、以及緩沖放大器206。積分放大器203包含用于放大讀取的電信號(hào)并輸出放大的信號(hào)的運(yùn)算放大器、積分電容(integral capacity)和復(fù)位開關(guān)。積分放大器203能夠通過改變積分電容的值來改變放大因子。輸出的電信號(hào)被輸入到運(yùn)算放大器的反相(inverting)輸入端子，基準(zhǔn)電壓Vref 從基準(zhǔn)電源107b被輸入到其非反相輸入端子，并且，放大的電信號(hào)從其輸出端子被輸出。 在反相輸入端子和輸出端子之間布置積分電容。采樣和保持電路205對(duì)于放大電路207中的每一個(gè)而設(shè)置，并且包含采樣開關(guān)和采樣電容器。讀取電路103包含依次輸出從各放大電路207并行讀取的電信號(hào)作為串行信號(hào)的圖像信號(hào)的多路復(fù)用器(multiplexer) 208、以及用于輸出經(jīng)阻抗轉(zhuǎn)換的圖像信號(hào)的緩沖放大器209。作為從緩沖放大器209輸出的模擬電信號(hào)的圖像信號(hào)Vout通過A/D轉(zhuǎn)換器210 被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并且，通過信號(hào)處理單元105處理的圖像數(shù)據(jù)被輸出到控制計(jì)算機(jī) 108。驅(qū)動(dòng)電路102根據(jù)從控制單元106輸入的控制信號(hào)(D_CLK、0E、DI0)將包含使開關(guān)元件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通電壓Vcom和使開關(guān)元件進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)的非導(dǎo)通電壓Vss的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到各驅(qū)動(dòng)布線。由此，驅(qū)動(dòng)電路102控制開關(guān)元件的導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)以驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101。圖1所示的電源單元107包含圖2所示的偏置電源107a和放大電路的基準(zhǔn)電源 107b。偏置電源107a經(jīng)由偏置布線Bs將偏壓Vs共同供給到各轉(zhuǎn)換元件的另一電極?；鶞?zhǔn)電源107b將基準(zhǔn)電壓Vref供給到運(yùn)算放大器的非反相輸入端子。圖1所示的控制單元106經(jīng)由信號(hào)處理單元105從成像裝置外面的控制計(jì)算機(jī) 108接收控制信號(hào)，并且給驅(qū)動(dòng)電路102、電源單元107和讀取電路103提供各種控制信號(hào)以控制FPD 104。圖1所示的控制單元106給圖2所示的驅(qū)動(dòng)電路102提供控制信號(hào)D-CLK、 OE和DI0，以控制驅(qū)動(dòng)電路102的操作?？刂菩盘?hào)D-CLK是被用作驅(qū)動(dòng)電路的移位寄存器的移位時(shí)鐘(shift clock)，控制信號(hào)DIO是由移位寄存器傳輸?shù)拿}沖，并且，控制信號(hào)OE控制移位寄存器的輸出端子。控制單元106給圖2所示的讀取電路103提供控制信號(hào)RC、SH和CLK，以控制讀取電路103的各組件的操作?？刂菩盘?hào)RC控制積分放大器203的復(fù)位開關(guān)的操作，控制信號(hào)SH控制采樣和保持電路205的操作，并且，控制信號(hào)CLK控制多路復(fù)用器208的操作。下面參照?qǐng)D1和圖3描述本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作。在步驟S301中，控制計(jì)算機(jī)108通過操作員操作控制臺(tái)111來確定操作模式和放射線的照射條件。在步驟S302中，操作員操作控制臺(tái)111以指示開始成像，從而使得控制計(jì)算機(jī)108給控制單元106提供用于接通FPD 104的電源的控制信號(hào)，并且存儲(chǔ)開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件的定時(shí)和操作模式。FPD 104的電源被接通以將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件。將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件使得成像裝置進(jìn)入曝光準(zhǔn)備時(shí)段，在該曝光準(zhǔn)備時(shí)段的期間，成像裝置執(zhí)行曝光準(zhǔn)備操作。操作員通過操作控制臺(tái)111將曝光請(qǐng)求信號(hào)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)108?？刂朴?jì)算機(jī)108基于曝光請(qǐng)求信號(hào)將控制信號(hào)施加到成像裝置100的控制單元106。接收到控制信號(hào)的控制單元106控制成像裝置100的操作，使得成像裝置100從曝光準(zhǔn)備操作移換到曝光成像操作。當(dāng)成像裝置100開始曝光成像操作時(shí)，控制單元106 通知控制計(jì)算機(jī)108曝光操作開始。接收到其的控制計(jì)算機(jī)108記錄開始曝光成像操作的定時(shí)。在步驟S303中，控制計(jì)算機(jī)108基于開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件的定時(shí)和開始曝光成像操作的定時(shí)來計(jì)算曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度，并且在成像條件存儲(chǔ)器109中記錄該長(zhǎng)度。在步驟S304中，控制計(jì)算機(jī)108基于曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度、操作模式和根據(jù)操作模式的確定信息來確定偏移變動(dòng)量是否大于閾值。控制計(jì)算機(jī)108在成像條件存儲(chǔ)器 109中存儲(chǔ)確定結(jié)果。控制計(jì)算機(jī)108基于操作模式、確定結(jié)果和操作確定信息來確定在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的期間的成像裝置100的操作。放射線產(chǎn)生裝置110根據(jù)來自控制計(jì)算機(jī)108的曝光請(qǐng)求信號(hào)在希望的定時(shí)用放射線照射對(duì)象(object)。
成像裝置100根據(jù)在曝光成像時(shí)段的期間通過對(duì)象的放射線來捕獲曝光圖像。在步驟S306中，成像裝置100執(zhí)行在步驟S305中由控制計(jì)算機(jī)108確定的曝光成像準(zhǔn)備操作。之后，成像裝置100執(zhí)行其中捕獲用于校正曝光圖像的作為暗狀態(tài)中的圖像的校正圖像的校正成像操作。包含校正單元的控制計(jì)算機(jī)108在步驟S307中使通過捕獲曝光圖像而獲取的曝光圖像數(shù)據(jù)經(jīng)受使用通過捕獲校正圖像而獲取的校正圖像數(shù)據(jù)來執(zhí)行偏移校正的圖像處理，并且在步驟S308中在顯示裝置112上顯示圖像數(shù)據(jù)。在以上的描述中，校正單元包含于控制計(jì)算機(jī)108中，但是，本發(fā)明的校正單元不限于以上情況，而是可包含于信號(hào)處理單元105中。下面詳細(xì)描述曝光成像準(zhǔn)備操作、曝光成像操作、校正成像準(zhǔn)備操作和校正成像操作。描述用于獲取用于偏移校正的校正圖像數(shù)據(jù)的優(yōu)選的校正成像準(zhǔn)備操作。曝光成像操作之后放射線照射所導(dǎo)致的圖像滯后(lag)的影響由于放射線照射在此后使偏移量變動(dòng)。圖像滯后由存在于上述的半導(dǎo)體中的陷阱(trap)產(chǎn)生。用放射線照射成像裝置100使得轉(zhuǎn)換元件201根據(jù)照射成像裝置100的放射線而產(chǎn)生電荷，由此激活載流子的運(yùn)動(dòng)。出于這個(gè)原因，電子和空穴的運(yùn)動(dòng)由于曝光成像操作之后的轉(zhuǎn)換元件201中的陷阱而被激活，并且檢測(cè)單元101的暗電流增大。因此，希望在校正成像操作之前執(zhí)行包含用于在曝光成像操作之后減小暗電流的初始化操作的校正成像準(zhǔn)備操作。為了進(jìn)一步減小暗電流并進(jìn)一步穩(wěn)定偏移變動(dòng)，更優(yōu)選在曝光成像操作之后將校正成像操作之前實(shí)施的初始化操作執(zhí)行幾次。在這種情況下，與實(shí)施一次初始化操作的情況中相比，在曝光成像操作后經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間之后執(zhí)行校正成像操作。另一方面，電力被供給到FPD 104以開始將偏壓Vs供給到轉(zhuǎn)換元件201，從而導(dǎo)致自FPD 104中施加偏壓Vs起的暗電流變動(dòng)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換元件的偏移變動(dòng)。偏移發(fā)生變動(dòng)的特性被稱為“偏移變動(dòng)特性”，并且下面參照?qǐng)D4A描述該特性。在圖4A中，橫坐標(biāo)指示自將電力供給到FPD 104以將偏壓Vs供給到轉(zhuǎn)換元件201起直到在暗狀態(tài)中開始目標(biāo)成像操作為止的時(shí)間?？v坐標(biāo)指示偏移的變動(dòng)量(以下，稱為“偏移變動(dòng)
骨”‘)
里 )O偏移變動(dòng)量表示包含于通過先前的成像操作獲取的圖像數(shù)據(jù)中的FPD 104中的偏移和包含于通過后續(xù)的目標(biāo)成像操作獲取的圖像數(shù)據(jù)中的FPD 104中的偏移之間的差。如圖4A所示，偏移變動(dòng)量具有這樣的特性該量在緊接著接通電源之后被最大化，并且之后該量隨著時(shí)間的經(jīng)過而被穩(wěn)定(以下，稱為“偏移變動(dòng)特性”)。下面描述偏移變動(dòng)特性。FPD 104中的偏移由開始將偏壓Vs施加到轉(zhuǎn)換元件201時(shí)的暗電流產(chǎn)生。用于轉(zhuǎn)換元件201的諸如非晶硅的非晶半導(dǎo)體由于懸掛鍵(dangling bond)而具有大量的陷阱。在施加偏壓Vs的時(shí)刻，由于陷阱，半導(dǎo)體中的電場(chǎng)的改變激活電子和空穴的運(yùn)動(dòng)。這緊接著偏壓Vs的施加之后增大暗電流。暗電流的量隨著時(shí)間以指數(shù)的方式減小，并且在幾十秒之后變得與載流子由于熱而運(yùn)動(dòng)的情況幾乎相同，使得暗電流或偏移被穩(wěn)定為基本上恒定的值。由于偏移變動(dòng)量具有這種變動(dòng)特性，因此，如果曝光成像準(zhǔn)備操作時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth短并且偏移比預(yù)定閾值Oth大，那么偏移變動(dòng)量變得比預(yù)定閾值A(chǔ)Oth大。在這種條件下執(zhí)行曝光成像操作的情況下，如果在自曝光成像操作起經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間之后執(zhí)行校正成像操作，那么偏移變動(dòng)量增大以導(dǎo)致偏移校正的校正精度的劣化。如果曝光成像準(zhǔn)備操作時(shí)段等于或長(zhǎng)于預(yù)定時(shí)間Tth，那么偏移變得等于或小于預(yù)定閾值0th。在這種條件下執(zhí)行曝光成像操作的情況下，即使在自曝光成像操作起經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間之后執(zhí)行校正成像操作，偏移變動(dòng)量也變得等于或小于預(yù)定閾值Δ 0th。如果偏移變動(dòng)量變得等于或小于預(yù)定閾值，那么獲取的圖像數(shù)據(jù)中的偏移變動(dòng)的影響低于可通過觀察者辨識(shí)的水平，這并不不利地影響偏移校正。本發(fā)明提出基于從將電力施加到FPD 104之后的曝光成像準(zhǔn)備操作到曝光成像操作的時(shí)間、即曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度的成像裝置的操作控制。本發(fā)明的特征在于基于偏移變動(dòng)特性、即從曝光成像準(zhǔn)備操作轉(zhuǎn)變到曝光成像操作時(shí)的偏移變動(dòng)量，切換成像裝置的操作控制。在本示例性實(shí)施例中，控制計(jì)算機(jī)108基于曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度和作為確定用信息對(duì)于各操作模式存儲(chǔ)于成像條件存儲(chǔ)器109中的關(guān)于偏移變動(dòng)特性的信息，確定偏移變動(dòng)量是否大于閾值。如圖4A所示，希望通過事先獲取從施加偏壓Vs到開始暗狀態(tài)中的成像操作的時(shí)間段期間的偏移變動(dòng)量以及閾值而使用繪制的數(shù)據(jù)。作為替代方案，僅事先獲取閾值，并且可從曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中連續(xù)獲取的兩個(gè)偏移圖像數(shù)據(jù)之間的差適時(shí)地獲取偏移變動(dòng)量?？刂朴?jì)算機(jī)108在成像條件存儲(chǔ)器109中存儲(chǔ)確定結(jié)果，并且基于操作模式、確定結(jié)果和操作確定信息來確定校正成像準(zhǔn)備時(shí)段中的成像裝置100的操作。優(yōu)選使用圖4B 所示的查找表作為操作確定信息。查找表對(duì)于諸如運(yùn)動(dòng)圖像模式、運(yùn)動(dòng)靜態(tài)圖像模式和靜態(tài)圖像模式的各操作模式基于偏移變動(dòng)量與閾值的比較結(jié)果來事先限定校正成像準(zhǔn)備時(shí)段中的初始化操作的推薦次數(shù)?？紤]到在操作模式中獲得的幀率(圖像數(shù)據(jù)獲取周期)，事先限定推薦次數(shù)。例如， 與不要求高幀率的靜態(tài)圖像模式相比，在要求高幀率的運(yùn)動(dòng)圖像模式中，希望限定初始化操作的較少的推薦次數(shù)。下面參照?qǐng)D5A和圖5B以及圖6A至圖6C使用靜態(tài)圖像模式作為例子描述成像裝置100的操作。在圖6A中示出圖5A和圖5B所示的a-a'之間的各信號(hào)的時(shí)序圖。在圖 6B中示出其中示出的b-b'之間的各信號(hào)的時(shí)序圖。在6C中示出其中示出的c-c'之間的各信號(hào)的時(shí)序圖。在圖5A和圖5B中，當(dāng)偏壓Vs開始被供給到轉(zhuǎn)換元件201時(shí)，成像裝置100在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中執(zhí)行曝光成像準(zhǔn)備操作。曝光成像準(zhǔn)備操作指的是為了使FPD 104的偏移變動(dòng)穩(wěn)定而將初始化操作K執(zhí)行至少兩次的操作。初始化操作指的是在轉(zhuǎn)換元件的存儲(chǔ)操作之前將初始偏置施加到轉(zhuǎn)換元件以使轉(zhuǎn)換元件初始化的操作。在圖5A和圖5B中，作為曝光成像準(zhǔn)備操作，一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K被重復(fù)幾次。如圖6A所示，在存儲(chǔ)操作W中，當(dāng)將偏壓Vs施加到轉(zhuǎn)換元件201時(shí)，將非導(dǎo)通電壓Vss施加到開關(guān)元件202，以使得所有像素的開關(guān)元件202進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)。在初始化操作K中，復(fù)位開關(guān)將積分放大器203的積分電容和信號(hào)布線復(fù)位，并且，驅(qū)動(dòng)電路102將導(dǎo)通電壓Vcom供給到驅(qū)動(dòng)布線G1，以使第一行中的像素的開關(guān)元件 Tll至T17進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。通過開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)來使轉(zhuǎn)換元件初始化。在此時(shí)，開關(guān)元件輸出轉(zhuǎn)換元件的電荷作為電信號(hào)。但是，在本示例性實(shí)施例中， 由于采樣和保持電路以及隨后的電路在初始化操作的期間不被操作，因此不從讀取電路 103輸出與電信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。之后，積分電容和信號(hào)布線被再次復(fù)位，以處理輸出的電信號(hào)。如果希望數(shù)據(jù)被用作關(guān)于偏移變動(dòng)特性的信息，那么采樣和保持電路以及隨后的電路以與曝光圖像輸出操作和校正圖像輸出操作中類似的方式被操作。因此，開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的控制和復(fù)位在第二行和第三行中被重復(fù)，以執(zhí)行初始化操作。在初始化操作中，復(fù)位開關(guān)也可至少在開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的期間維持導(dǎo)通以繼續(xù)復(fù)位。初始化操作中的開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間段可比下面描述的曝光圖像輸出操作中的開關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間段短。在初始化操作中，可使多個(gè)行中的開關(guān)元件同時(shí)導(dǎo)通。在這些情況下，可以減少整個(gè)初始化操作所消耗的時(shí)間，以允許使檢測(cè)器的特性的變動(dòng)迅速地穩(wěn)定。在本示例性實(shí)施例中，雖然初始化操作K在時(shí)段方面比曝光成像準(zhǔn)備操作之后執(zhí)行的曝光成像操作時(shí)段中的圖像輸出操作X短，但是，初始化操作K在時(shí)段方面可基本上等于圖像輸出操作X。曝光成像準(zhǔn)備操作被重復(fù)，直到控制計(jì)算機(jī)108從控制臺(tái)111接收到曝光請(qǐng)求信號(hào)為止。當(dāng)控制計(jì)算機(jī)108接收到曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，控制計(jì)算機(jī)108控制成像裝置100以停止曝光成像準(zhǔn)備操作并且將曝光成像準(zhǔn)備操作切換成曝光成像操作。在完全完成作為曝光成像準(zhǔn)備操作正被執(zhí)行的一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K之后，切換成曝光成像操作被實(shí)施。例如，當(dāng)在初始化操作K中在第二行中的開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)中時(shí)接收到曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，初始化操作繼續(xù)而不停止，直到使最終的第7行中的開關(guān)元件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)以完成初始化操作K為止，然后，曝光成像準(zhǔn)備操作被切換成曝光成像操作。如果在存儲(chǔ)操作W的期間接收到曝光請(qǐng)求信號(hào)，那么存儲(chǔ)操作W可被立即移換到初始化操作K。在曝光成像操作中，成像裝置100執(zhí)行存儲(chǔ)操作W'和圖像輸出操作X，在所述存儲(chǔ)操作r中，轉(zhuǎn)換元件201根據(jù)照射成像裝置loo的放射線的量來產(chǎn)生電荷，在所述圖像輸出操作χ中，基于在存儲(chǔ)操作W'中產(chǎn)生的電荷來輸出圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)操作W'與曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中的存儲(chǔ)操作W基本上類似，并且根據(jù)用放射線照射成像裝置100的時(shí)段被執(zhí)行。如圖6B所示，在圖像輸出操作X中，積分電容和信號(hào)布線被復(fù)位，并且，驅(qū)動(dòng)電路 102將導(dǎo)通電壓Vcom供給到驅(qū)動(dòng)布線Gl，以使得第一行中的開關(guān)元件Tll至T17進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。該操作將基于由第一行中的轉(zhuǎn)換元件Sll至S17產(chǎn)生的電荷的電信號(hào)輸出到各信號(hào)布線。經(jīng)由信號(hào)布線并行輸出的電信號(hào)被放大電路207中的積分放大器203和可變放大器204放大。采樣和保持電路205通過控制信號(hào)SH操作，并且在放大電路207中在其中并行存儲(chǔ)放大的電信號(hào)。在存儲(chǔ)電信號(hào)之后，積分電容和信號(hào)布線被復(fù)位。在復(fù)位之后，以與第一行中類似的方式將導(dǎo)通電壓Vcom施加到第二行中的驅(qū)動(dòng)布線G2，以使開關(guān)元件T21至T27進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在使開關(guān)元件T21至T27進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)段中，多路復(fù)用器208依次輸出存儲(chǔ)于采樣和保持電路205中的電信號(hào)。由此，從第一行中的像素并行讀取的電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成串行圖像信號(hào)并被輸出，并且，A/D轉(zhuǎn)換器210將串行圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于一個(gè)行的圖像數(shù)據(jù)，并且輸出圖像數(shù)據(jù)。從第一行到第七行在行的基礎(chǔ)上執(zhí)行的以上操作導(dǎo)致成像裝置100輸出用于一個(gè)幀的圖像數(shù)據(jù)。如圖5A和圖5B所示，在本示例性實(shí)施例中，執(zhí)行圖6C所示的校正成像操作，以校正檢測(cè)單元101的暗電流和輸送時(shí)的固定模式噪聲(fixed pattern noise)。在校正成像操作之前，成像裝置100執(zhí)行校正成像準(zhǔn)備操作，在該校正成像準(zhǔn)備操作中，以通過確定結(jié)果獲得的規(guī)定的次數(shù)執(zhí)行與曝光成像準(zhǔn)備操作基本上類似的一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K。成像裝置100執(zhí)行以上操作的時(shí)段被稱為“校正成像準(zhǔn)備時(shí)段”。根據(jù)曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度來限定一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K的重復(fù)次數(shù)。當(dāng)控制計(jì)算機(jī)108在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中給成像裝置100提供曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，成像裝置100如上面描述的那樣停止曝光成像準(zhǔn)備操作，并且移換到曝光成像操作時(shí)段。換句話說，通過從將電壓施加到成像裝置100到控制計(jì)算機(jī)108從控制臺(tái)111接收到曝光請(qǐng)求信號(hào)的長(zhǎng)度來確定曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度。在此時(shí)，成像條件存儲(chǔ)器109存儲(chǔ)曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度?？刂朴?jì)算機(jī)108根據(jù)存儲(chǔ)于成像條件存儲(chǔ)器109中的曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度，給控制單元106提供用于控制初始化操作或一對(duì)的存儲(chǔ)操作和初始化操作的重復(fù)次數(shù)的信號(hào)?？刂茊卧?06給驅(qū)動(dòng)電路102和讀取電路103提供各控制信號(hào)，以導(dǎo)致FPD 104執(zhí)行規(guī)定的偏移初始化操作。在校正成像準(zhǔn)備時(shí)段之后，成像裝置100執(zhí)行校正成像操作。如圖6C所示，在校正成像操作時(shí)段中，執(zhí)行存儲(chǔ)操作W'和校正圖像輸出操作F，在所述存儲(chǔ)操作W'中，轉(zhuǎn)換元件201在不用放射線照射成像裝置100的暗狀態(tài)中產(chǎn)生電荷，在所述校正圖像輸出操作 F中，基于在存儲(chǔ)操作W'中產(chǎn)生的電荷來輸出暗圖像數(shù)據(jù)。在校正圖像輸出操作F中，成像裝置100執(zhí)行與圖像輸出操作X類似的操作。下面參照?qǐng)D5A和圖5B詳細(xì)描述校正成像準(zhǔn)備操作。圖5A示出曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段短的情況下的成像裝置100的操作。如果曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth短，那么在校正成像準(zhǔn)備時(shí)段中，在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中執(zhí)行的一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K僅被執(zhí)行一次。如圖4A所示，如果曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth短，那么FPD 104的偏移變動(dòng)量大。出于這個(gè)原因，希望緊接著曝光成像操作之后執(zhí)行校正成像操作，使得偏移變動(dòng)的影響可被消除。作為校正成像準(zhǔn)備操作將一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K執(zhí)行多于一次增加了從曝光成像操作到校正成像操作的時(shí)間段。這可獲取偏移量發(fā)生變動(dòng)的校正圖像。換句話說，對(duì)于曝光圖像不能獲取適當(dāng)?shù)男Ｕ龍D像，這可增加圖像偽像。由于這個(gè)緣故，一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K僅被執(zhí)行一次，由此，可以減小偏移變動(dòng)的影響，以允許獲取適當(dāng)?shù)胤从称毓獬上癫僮鲿r(shí)的偏移的校正圖像。但是，一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K需要被執(zhí)行至少一次，從而使各行中的圖像輸出操作X的存儲(chǔ)時(shí)間與各行中的校正圖像輸出操作F的存儲(chǔ)時(shí)間等同。
圖5B示出曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段長(zhǎng)的情況下的成像裝置100的操作。如果曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth長(zhǎng)，那么在校正成像準(zhǔn)備時(shí)段中，在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中執(zhí)行的一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K被執(zhí)行多于一次，或者，在本示例性實(shí)施例中被執(zhí)行四次。如圖4A所示，如果曝光成像時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth長(zhǎng)，那么FPD 104的偏移變動(dòng)量小且穩(wěn)定。出于這個(gè)原因，曝光成像操作和校正成像操作之間的間隔可增大。由于偏移量自身被減小，因此，由放射線照射導(dǎo)致的圖像滯后的影響在曝光成像操作之后變?yōu)橹鲗?dǎo)性的。成像裝置100將一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K執(zhí)行多于一次作為校正成像準(zhǔn)備操作，以減小由放射線照射導(dǎo)致的圖像滯后的影響。這使放射線照射之后的FPD 104中的偏移變動(dòng)迅速地穩(wěn)定，以允許在FPD 104仿真地返回到放射線照射之前的偏移狀態(tài)之后執(zhí)行校正成像操作。一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K的重復(fù)次數(shù)越大，則該效果越大。如圖4A所示，曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段越長(zhǎng)，則施加偏壓Vs之后的偏移變動(dòng)越穩(wěn)定。因此，一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K的重復(fù)次數(shù)可增加到兩次或更多次。根據(jù)曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度，限定一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K的重復(fù)次數(shù)。放射線劑量越大，則由放射線照射導(dǎo)致的圖像滯后的影響變得越大?？筛鶕?jù)照射成像裝置100的放射線的劑量以及曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度，限定一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K的重復(fù)次數(shù)。如上所述，根據(jù)曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度來確定一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作 K的重復(fù)次數(shù)，并且，成像裝置100執(zhí)行操作，由此允許減少偏移變動(dòng)的影響的校正成像。更具體而言，執(zhí)行與將電力施加到FPD 104之后的偏移變動(dòng)特性對(duì)應(yīng)的校正成像，以使得能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠菩Ｕ?。這允許不依賴于曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度而獲取圖像偽像較少的放射線圖像。在本示例性實(shí)施例中，使用PIN光電二極管作為光電轉(zhuǎn)換元件，但是，也可使用金屬-絕緣體-半導(dǎo)體類型(MIS型)光電傳感器(photo sensor)。根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的成像裝置的框圖和電路圖與圖1和圖2所示的第一示例性實(shí)施例中的那些類似，因此這里省略其詳細(xì)描述。在本示例性實(shí)施例中，當(dāng)確定校正成像準(zhǔn)備操作時(shí)，根據(jù)當(dāng)在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段中控制臺(tái)111提供曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)執(zhí)行的操作以及曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度，切換成像裝置的隨后的控制。更具體而言，在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段和校正成像準(zhǔn)備時(shí)段之間切換成像裝置的操作。下面在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth短的情況下使用靜態(tài)圖像模式作為例子參照?qǐng)D7至圖IOC描述本示例性實(shí)施例的成像裝置和整個(gè)成像系統(tǒng)的操作。如第一示例性實(shí)施例的情況那樣，在步驟S701中，通過操作員操作控制臺(tái)111將電力供給到FPD 104，以開始將偏壓Vs施加到轉(zhuǎn)換元件，并且，成像裝置100在步驟S702中執(zhí)行曝光成像準(zhǔn)備操作。成像裝置100執(zhí)行曝光成像準(zhǔn)備操作，直到在步驟S703中控制臺(tái)111輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)為止。如果控制計(jì)算機(jī)108檢測(cè)到控制臺(tái)111在步驟S703中輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)，那么，在步驟S704中，控制計(jì)算機(jī)108記錄輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的定時(shí)，并且計(jì)算曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段的長(zhǎng)度。在本示例性實(shí)施例中，曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段比預(yù)定時(shí)間Tth短，使得控制計(jì)算機(jī)108選擇將一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K執(zhí)行一次。在步驟S705的步驟S7051中，控制計(jì)算機(jī)108詢問控制單元106當(dāng)輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)成像裝置100是否處于初始化操作K中。在控制計(jì)算機(jī)108接收到信號(hào)“否(NO) ”、即成像裝置100處于存儲(chǔ)操作W中的信號(hào)的情況下，控制計(jì)算機(jī)108指示控制單元106以使得成像裝置100執(zhí)行下面在步驟S7055 中描述的成像裝置操作A。在控制計(jì)算機(jī)108接收到信號(hào)“是(YEQ ”、即指示成像裝置100處于初始化操作K 中的信號(hào)的情況下，控制計(jì)算機(jī)108在步驟S7052中詢問控制單元106是否在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻在關(guān)注區(qū)域內(nèi)執(zhí)行初始化操作。關(guān)注區(qū)域由操作員限定為放射線捕獲中的捕獲的圖像面中的重要區(qū)域。在控制計(jì)算機(jī)108接收到信號(hào)“否”、即指示在關(guān)注區(qū)域外執(zhí)行初始化操作的信號(hào)的情況下，控制計(jì)算機(jī)108指示控制單元106以使得成像裝置100執(zhí)行下面在步驟S7053 中描述的成像裝置操作B。在控制計(jì)算機(jī)108接收到信號(hào)“是”、即指示在關(guān)注區(qū)域中執(zhí)行初始化操作的信號(hào)的情況下，控制計(jì)算機(jī)108指示控制單元106以使得成像裝置100執(zhí)行下面在步驟S7054 中描述的成像裝置操作C。例如，在具有觀00行X^OO列的像素的放射線成像裝置中，操作員將從第800行到第2000行的中心部分限定為關(guān)注區(qū)域。在成像裝置100在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻正執(zhí)行存儲(chǔ)操作W的情況下，成像裝置100執(zhí)行步驟S7055中的成像裝置操作A。在成像裝置100在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻在第500行中正執(zhí)行初始化操作K的情況下，成像裝置100執(zhí)行步驟S7053中的成像裝置操作B。在成像裝置100在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻在第1500行中正執(zhí)行初始化操作K 的情況下，成像裝置100執(zhí)行步驟S7054中的成像裝置操作C。下面參照?qǐng)D8A至圖8C描述成像裝置操作A。如果在成像裝置100正執(zhí)行存儲(chǔ)操作W時(shí)輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)，那么成像裝置100中斷存儲(chǔ)操作W并且立即移換到曝光成像操作。在中斷的存儲(chǔ)操作w之后的曝光成像操作中，如第一示例性實(shí)施例的情況那樣， 成像裝置100執(zhí)行存儲(chǔ)操作W'和圖像輸出操作X，在該存儲(chǔ)操作W'中，轉(zhuǎn)換元件201根據(jù)照射成像裝置100的放射線而產(chǎn)生電荷，在該圖像輸出操作X中，基于在存儲(chǔ)操作ψ中產(chǎn)生的電荷來輸出圖像數(shù)據(jù)。在圖8Β中示出圖8Α所示的a-a'之間的時(shí)序圖。在圖8C中示出其中示出的b_b ‘ 之間的時(shí)序圖。圖8B和圖8C僅示出驅(qū)動(dòng)電路102施加到驅(qū)動(dòng)布線Gl至G7的導(dǎo)通電壓 Vcom的定時(shí)。緊接著曝光請(qǐng)求信號(hào)的輸出之后中斷存儲(chǔ)操作W使得能夠減少曝光延遲。曝光延遲指的是從通過操作員進(jìn)行的曝光請(qǐng)求信號(hào)的輸出到通過放射線產(chǎn)生裝置110進(jìn)行的實(shí)際的放射線照射所需要的時(shí)間。由于曝光延遲變?yōu)椴僮鲉T由于對(duì)象的波動(dòng)和運(yùn)動(dòng)而失去希望用來捕獲圖像的定時(shí)的大的因素，因此希望減少曝光延遲。跟在曝光成像操作之后，成像裝置100將一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K執(zhí)行一次作為校正成像準(zhǔn)備操作。成像裝置100進(jìn)一步在一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K之后執(zhí)行中斷的存儲(chǔ)操作W作為校正成像準(zhǔn)備操作。
之后，如第一示例性實(shí)施例的情況那樣，成像裝置100執(zhí)行存儲(chǔ)操作W'和校正圖像輸出操作F作為校正成像操作，在該存儲(chǔ)操作r中，轉(zhuǎn)換元件201在不用放射線照射成像裝置100的暗狀態(tài)中產(chǎn)生電荷，在該校正圖像輸出操作F中，基于在存儲(chǔ)操作W'中產(chǎn)生的電荷來輸出暗圖像數(shù)據(jù)。在校正成像操作之前的校正成像準(zhǔn)備時(shí)段中執(zhí)行長(zhǎng)度基本上與中斷的存儲(chǔ)操作相同的存儲(chǔ)操作W允許使用于執(zhí)行圖像輸出操作X的存儲(chǔ)操作的時(shí)間與用于執(zhí)行校正圖像輸出操作F的存儲(chǔ)操作的時(shí)間基本上相等。這允許用于偏移校正的最佳校正成像。下面參照?qǐng)D9A至圖9C描述成像裝置操作B。成像裝置操作B指的是在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻成像裝置100在初始化操作K中正在由操作員限定的關(guān)注區(qū)域之外掃描的情況下的成像裝置100的操作。在這種情況下，成像裝置100在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻中斷初始化操作K，并且立即移換到曝光成像操作。更具體而言，在初始化操作K'之后，放射線產(chǎn)生裝置110用放射線照射對(duì)象，并且，成像裝置100執(zhí)行存儲(chǔ)操作W'和用于輸出圖像數(shù)據(jù)的圖像輸出操作 Xo在圖9B中示出圖9A所示的a-a'之間的時(shí)序圖。在圖9C中示出其中示出的b_b ‘ 之間的時(shí)序圖。在圖9B和圖9C中，第三行到第五行被限定為關(guān)注區(qū)域。例示了在成像裝置100正執(zhí)行第二行中的初始化操作時(shí)輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的情況。緊接著輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)之后中斷初始化操作K允許減小曝光延遲。跟在曝光成像操作之后，成像裝置100將一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和初始化操作K執(zhí)行一次作為偏移初始化操作，并然后將一對(duì)的存儲(chǔ)操作W和中斷的初始化操作K'執(zhí)行一次。之后，成像裝置100執(zhí)行校正成像操作。以上的操作使得能夠獲取適切地 (adequately)反映捕獲曝光圖像時(shí)的偏移狀態(tài)的校正圖像。中途中斷初始化操作K可導(dǎo)致曝光圖像上的圖像臺(tái)階(st印)。在校正成像之前執(zhí)行中斷的初始化操作K'導(dǎo)致與曝光圖像上類似的圖像不均勻性也在校正圖像上，使得可以通過偏移校正來校正圖像臺(tái)階。下面參照?qǐng)DIOA至圖IOC描述成像裝置操作C。成像裝置操作C指的是在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻成像裝置100在初始化操作K中正在由操作員限定的關(guān)注區(qū)域內(nèi)掃描的情況下的成像裝置100的操作。在這種情況下，即使輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)，成像裝置100也繼續(xù)初始化操作，并且執(zhí)行所有的行中的初始化操作。在所有的行中完成初始化操作之后，成像裝置100執(zhí)行曝光成像操作。在圖IOB中示出圖IOA所示的a-a'之間的時(shí)序圖。在圖IOC中示出其中示出的 b-b'之間的時(shí)序圖。在圖IOB和圖IOC中，第三行到第五行被限定為關(guān)注區(qū)域。例示了在成像裝置100正執(zhí)行第四行中的初始化操作時(shí)輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的情況。成像裝置操作C與成像裝置操作B的不同在于在不中斷初始化操作的情況下，在所有的行中執(zhí)行初始化操作。如果在關(guān)注區(qū)域內(nèi)中斷初始化操作并且不通過成像裝置操作 B中的成像方法校正曝光圖像上的圖像不均勻性，那么圖像質(zhì)量明顯劣化。然后，執(zhí)行成像方法，在該成像方法中，確定是否在輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)刻正在關(guān)注區(qū)域內(nèi)執(zhí)行初始化操作，并且，如果正在關(guān)注區(qū)域內(nèi)執(zhí)行初始化操作，那么初始化操作繼續(xù)。換句話說，如果正在關(guān)注區(qū)域內(nèi)執(zhí)行初始化操作，那么執(zhí)行幾乎不導(dǎo)致圖像不均勻性的操作。在本示例性實(shí)施例中，使用PIN光電二極管作為光電轉(zhuǎn)換元件，但是，可以使用 MIS光電傳感器。下面參照?qǐng)D11以及圖12A和圖12B描述本示例性實(shí)施例中的使用MIS光電傳感器的成像裝置100的操作。圖11所示的檢測(cè)單元101'使用MIS光電傳感器作為轉(zhuǎn)換元件。在使用MIS光電傳感器的情況下，成像裝置100將一組的存儲(chǔ)操作W、刷新操作R和初始化操作K重復(fù)多于一次作為曝光成像準(zhǔn)備操作。存儲(chǔ)操作W和初始化操作K與第一示例性實(shí)施例中描述的那些類似。刷新操作R 被執(zhí)行，以消除在轉(zhuǎn)換元件601中產(chǎn)生并且殘留于轉(zhuǎn)換元件201'中的正電荷或負(fù)電荷中的任一種。在成像裝置100的操作中，在除了刷新操作R以外的操作中將偏壓Vsl施加到偏置布線Bs。這與第一示例性實(shí)施例中的偏壓Vs對(duì)應(yīng)。在刷新操作R時(shí)，將偏壓Vs2施加到偏置布線Bs。偏壓Vs2被設(shè)定，使得 Vsl-Vref > Vs2-VrefU這將偏置|VS2-Vref|施加到轉(zhuǎn)換元件201'，以消除殘留于轉(zhuǎn)換元件中的電荷中的任一種。在行的基礎(chǔ)上依次執(zhí)行它，以刷新所有像素的轉(zhuǎn)換元件。偏壓返回偏壓Vsl并且執(zhí)行類似的操作，于是完成刷新操作R。如果在存儲(chǔ)操作W和初始化操作K的中途輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)，那么成像裝置100 以與本示例性實(shí)施例中的使用PIN光電二極管的成像裝置類似的方式操作。但是，成像裝置100將一組的存儲(chǔ)操作W、刷新操作R和初始化操作K執(zhí)行一次作為校正成像準(zhǔn)備操作。如果在刷新操作R的中途輸出曝光請(qǐng)求信號(hào)，那么成像裝置100繼續(xù)刷新操作，直到完成所有行中的刷新操作為止，并然后執(zhí)行初始化操作K。在完成初始化操作K之后，成像裝置100執(zhí)行曝光成像操作。如上所述，成像裝置 100將一組的存儲(chǔ)操作W、刷新操作R和初始化操作K執(zhí)行一次作為校正成像準(zhǔn)備操作。之后，成像裝置100執(zhí)行校正成像操作。在本示例性實(shí)施例中，例示了曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段短的情況。但是，在曝光成像準(zhǔn)備時(shí)段長(zhǎng)的情況下，如第一示例性實(shí)施例中描述的那樣，將偏移初始化操作執(zhí)行多于一次。如上所述，根據(jù)在從控制臺(tái)111提供曝光請(qǐng)求信號(hào)的時(shí)點(diǎn)處的成像裝置100的操作模式來切換隨后的成像方法，由此使得能夠減少曝光延遲。在本示例性實(shí)施例中，使得能夠?qū)崿F(xiàn)與將電力施加到FPD 104之后的偏移變動(dòng)對(duì)應(yīng)的偏移校正，并且，可以實(shí)現(xiàn)曝光延遲的減小和與其對(duì)應(yīng)的令人滿意的偏移校正。也可通過執(zhí)行以下的處理來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或各種存儲(chǔ)介質(zhì)將用于實(shí)現(xiàn)以上示例性實(shí)施例的功能的軟件(程序)供給到系統(tǒng)或裝置、并且導(dǎo)致系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)(或CPU或MPU)讀取和執(zhí)行程序的這樣的方式來執(zhí)行該處理。雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但要理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。所附的權(quán)利要求的范圍要被賦予最寬的解釋，以包含所有的修改、等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括檢測(cè)器，在檢測(cè)器中，以矩陣形式布置各包含被配置為將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)像素，其中，檢測(cè)器執(zhí)行用于輸出與照射檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)的曝光成像操作、用于輸出用于校正曝光圖像數(shù)據(jù)的作為暗狀態(tài)中的圖像數(shù)據(jù)的校正圖像數(shù)據(jù)的校正成像操作、在開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件與曝光成像操作之間的時(shí)間期間用于使轉(zhuǎn)換元件的特性穩(wěn)定的曝光成像準(zhǔn)備操作、以及在曝光成像操作和校正成像操作之間包含用于使轉(zhuǎn)換元件初始化的初始化操作的校正成像準(zhǔn)備操作；校正單元，被配置為使用校正圖像數(shù)據(jù)來校正曝光圖像數(shù)據(jù)；以及控制單元，被配置為控制檢測(cè)器的操作，其中，控制單元根據(jù)從曝光成像準(zhǔn)備操作移換到曝光成像操作時(shí)的偏移變動(dòng)量來確定初始化操作的次數(shù)，并且控制檢測(cè)器的操作以基于確定的次數(shù)來執(zhí)行初始化操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的成像裝置，其中，控制單元確定偏移變動(dòng)量是否大于預(yù)定閾值，并且基于確定結(jié)果來確定初始化操作的次數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的成像裝置，其中，在控制單元確定偏移變動(dòng)量大于預(yù)定閾值的情況下，控制單元將初始化操作的次數(shù)確定為一次，并且控制檢測(cè)器的操作以將初始化操作執(zhí)行一次，并且，在控制單元確定偏移變動(dòng)量等于或小于預(yù)定閾值的情況下，控制單元將初始化操作的次數(shù)確定為兩次或更多次，并且控制檢測(cè)器的操作以將初始化操作執(zhí)行兩次或更多次。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的成像裝置，其中，控制單元包含存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)包含預(yù)定閾值的用于確定的信息和用于確定檢測(cè)器的操作的信息，以及其中，控制單元使用用于確定的信息來確定偏移變動(dòng)量是否大于預(yù)定閾值，并且使用確定結(jié)果和用于確定檢測(cè)器的操作的信息來確定初始化操作的次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的成像裝置，其中，用于確定的信息還包含作為從開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件所經(jīng)過的時(shí)間與偏移變動(dòng)量之間的特性的偏移變動(dòng)特性，并且，控制單元測(cè)量曝光成像準(zhǔn)備操作的時(shí)段長(zhǎng)度，并且基于用于確定的信息和時(shí)段長(zhǎng)度來確定偏移變動(dòng)量是否大于預(yù)定閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的成像裝置，其中，控制單元從在曝光成像準(zhǔn)備操作中連續(xù)獲取的兩個(gè)偏移圖像數(shù)據(jù)之間的差獲取偏移變動(dòng)量，并且將獲取的偏移變動(dòng)量與預(yù)定閾值相比較，以確定偏移變動(dòng)量是否大于預(yù)定閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的成像裝置，其中，用于確定檢測(cè)器的操作的信息是查找表，查找表事先限定與偏移變動(dòng)量和預(yù)定閾值的比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的初始化操作的次數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的成像裝置，其中，各像素還包含開關(guān)元件，開關(guān)元件被配置為輸出與電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，其中，檢測(cè)器包含其中布置有多個(gè)像素的檢測(cè)單元、被配置為控制開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)以驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)電路、以及被配置為輸出經(jīng)由與開關(guān)元件連接的信號(hào)布線從檢測(cè)單元輸出的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路，其中，讀取電路包含被配置為將信號(hào)布線復(fù)位的復(fù)位開關(guān)，以及其中，控制單元控制驅(qū)動(dòng)電路和復(fù)位開關(guān)以使得檢測(cè)器執(zhí)行初始化操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的成像裝置，其中，曝光成像準(zhǔn)備操作和校正成像準(zhǔn)備操作包含不用放射線或光照射轉(zhuǎn)換元件的暗狀態(tài)中的存儲(chǔ)操作以及初始化操作，以及其中，控制單元控制檢測(cè)器的操作，使得如果在曝光成像準(zhǔn)備操作期間提供曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)的操作是存儲(chǔ)操作則檢測(cè)器中斷存儲(chǔ)操作，移換到曝光成像操作，并且在校正成像準(zhǔn)備操作中的初始化操作和校正成像操作之間執(zhí)行長(zhǎng)度與被中斷的存儲(chǔ)操作基本上相同的存儲(chǔ)操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的成像裝置，其中，當(dāng)在檢測(cè)器上設(shè)定關(guān)注區(qū)域時(shí)，控制單元控制檢測(cè)器的操作，使得如果在曝光成像準(zhǔn)備操作期間提供曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)的操作是關(guān)注區(qū)域之外的初始化操作則檢測(cè)器中斷初始化操作，移換到曝光成像操作，并且在校正成像準(zhǔn)備操作中的初始化操作和校正成像操作之間執(zhí)行存儲(chǔ)操作和被中斷的初始化操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的成像裝置，還包括電源單元，電源單元包含被配置為經(jīng)由開關(guān)元件將基準(zhǔn)電壓供給到轉(zhuǎn)換元件的一個(gè)電極的基準(zhǔn)電源和被配置為將偏壓供給到轉(zhuǎn)換元件的另一電極的偏置電源，其中，轉(zhuǎn)換元件是MIS型光電傳感器，其中，電源單元被配置為在用于消除殘留于MIS型光電傳感器中的正電荷和負(fù)電荷中的任一種的刷新操作中將與存儲(chǔ)操作中的偏置不同的偏置供給到MIS型光電傳感器，其中，曝光成像準(zhǔn)備操作和校正成像準(zhǔn)備操作依次包含存儲(chǔ)操作、刷新操作和初始化操作，以及其中，控制單元控制檢測(cè)器的操作，使得如果在曝光成像準(zhǔn)備操作期間提供曝光請(qǐng)求信號(hào)時(shí)的操作是刷新操作，則檢測(cè)器在完成刷新操作和初始化操作之后移換到曝光成像操作。
12.—種成像系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1的成像裝置；以及放射線產(chǎn)生裝置，被配置為用放射線照射成像裝置。
13.—種控制成像裝置的方法，所述成像裝置包括檢測(cè)器，在檢測(cè)器中，以矩陣形式布置各包含被配置為將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件的多個(gè)像素，并且檢測(cè)器執(zhí)行曝光成像操作和校正成像操作，曝光成像操作用于輸出與照射檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的曝光圖像數(shù)據(jù)，校正成像操作用于輸出用于校正曝光圖像數(shù)據(jù)的作為暗狀態(tài)中的圖像數(shù)據(jù)的校正圖像數(shù)據(jù)，成像裝置控制檢測(cè)器的操作，使得曝光圖像數(shù)據(jù)通過使用校正圖像數(shù)據(jù)被校正并被輸出，所述方法包括在開始將偏置施加到轉(zhuǎn)換元件與曝光成像操作之間的時(shí)間期間執(zhí)行用于使轉(zhuǎn)換元件的特性穩(wěn)定的曝光成像準(zhǔn)備操作；以及基于與從曝光成像準(zhǔn)備操作變換到曝光成像操作時(shí)的轉(zhuǎn)換元件的偏移變動(dòng)量對(duì)應(yīng)地確定的次數(shù)，在曝光成像操作和校正成像操作之間執(zhí)行包含用于使轉(zhuǎn)換元件初始化的初始化操作的校正成像準(zhǔn)備操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及成像裝置、成像系統(tǒng)和成像裝置的控制方法。成像裝置包括其中以矩陣布置多個(gè)像素的檢測(cè)器；各像素包含將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件。檢測(cè)器執(zhí)行用于輸出曝光圖像數(shù)據(jù)的曝光成像操作、用于輸出校正圖像數(shù)據(jù)的校正成像操作、以及在曝光成像操作和校正成像操作之間包含用于使轉(zhuǎn)換元件初始化的初始化操作的校正成像準(zhǔn)備操作。校正單元使用校正圖像數(shù)據(jù)來校正曝光圖像數(shù)據(jù)；并且，控制單元控制檢測(cè)器的操作，使得檢測(cè)器基于從曝光成像準(zhǔn)備操作轉(zhuǎn)變到曝光成像操作時(shí)的轉(zhuǎn)換元件的偏移變動(dòng)量來執(zhí)行初始化操作。
文檔編號(hào)A61B6/00GK102525493SQ201110284788
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者佐藤翔, 八木朋之, 巖下貴司, 橫山啓吾, 竹中克郎, 遠(yuǎn)藤忠夫, 龜島登志男 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社