[发明专利]摄像设备、放射线摄像系统和图像传感器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于获取来自光电转换元件的信号并获得图像的控制方法、进行这种控制的摄像设备和放射线摄像系统。

背景技术

近年来，在数字X射线摄像设备领域，代替图像增强器，具有将光电转换元件配置成矩阵形式的大面积的图像传感器变得普及。与图像增强器相比，该图像传感器可以提高图像的分辨率，降低图像的失真，并且使得摄像设备的体积减小。图像传感器包括非晶硅型、电荷耦合器件(CCD)型和互补金属氧化物半导体(CMOS)型的图像传感器。

在上述图像传感器中，由于噪声进入电路所包括的元件中，因而需要在消除噪声的情况下提取与接收到的光量相对应的信号。根据美国专利(USP)6950132，设置了向配置在用于保持图像像素的输出的电路和差分放大器之间的光信号线和噪声信号线施加复位电位的电路。通过在差分放大器的后级对复位电位所生成的复位状态进行箝位，可以消除差分放大器的噪声。

在没有从像素读取出信号的时间段内，将与扫描线连接的列信号线和用作图像电路的输出线的行信号线设置成悬空状态。由于元件基板上的信号线具有特定电容，噪声被叠加在信号线上，因而对图像质量产生不利影响。

此外，由于噪声随着时间在特定范围内变化，因而图像各自包括叠加有不同量的噪声。根据USP6950132所述的、另外需要用于向信号线施加复位电位的电路和配置在信号线的后级的箝位电路的技术，电路结构变得复杂。

发明内容

根据本发明的一方面，一种摄像设备包括：多个像素电路，其各自包括光电转换元件和采样保持电路；多个信号线，用于从所述多个像素电路中读出保持在所述采样保持电路中的电信号；控制部件，用于进行第一控制，并且在进行了所述第一控制之后进行第二控制，其中，所述第一控制用于将保持在所述采样保持电路中的电信号施加至所述信号线，所述第二控制用于将保持在所述采样保持电路中的与所述像素电路接收到的光相对应的电信号施加至所述信号线并读出该电信号；以及生成部件，用于不创建基于所述第一控制施加至各个所述信号线的电信号的图像数据，而是创建基于所述第二控制经由各个所述信号线读出的电信号的图像数据。

根据本发明的另一方面，一种摄像设备，包括：光电转换元件，用于累积电荷；像素放大器，用于获得与所累积的电荷相对应的信号电压；箝位电路，其与所述像素放大器连接，并且用于对所述信号电压进行箝位；信号线，其中，将所保持的电压施加给所述信号线；控制部件，用于进行第一控制，并且在进行了所述第一控制之后进行第二控制，其中，所述第一控制用于将与施加至所述箝位电路的基准电压相对应的电压施加至所述信号线，所述第二控制用于将所述信号电压施加至所述信号线；以及生成部件，用于不创建基于所述第一控制施加至所述信号线的电压的图像数据，而是创建基于所述第二控制施加至所述信号线的信号电压的图像。

根据本发明的另一方面，一种放射线摄像系统，包括：上述摄像设备；放射线生成装置；以及显示部件，用于显示所创建的图像。

根据本发明的又一方面，一种使用图像传感器进行摄像的控制方法，所述图像传感器包括：多个像素电路，其各自包括光电转换元件和采样保持电路；以及多个信号线，用于从所述多个像素电路中读出所述采样保持电路所保持的电信号，所述控制方法包括以下步骤：进行第一控制，其中，所述第一控制用于将所保持的电信号施加至所述多个信号线；以及在进行了所述第一控制之后进行第二控制，其中，所述第二控制用于将由所述多个像素电路中的各个像素电路所获得的、与该像素电路接收到的光相对应的电信号顺次施加至所述信号线并读出该电信号，其中，不创建基于所述第一控制施加至所述信号线的电信号的图像数据，而是创建基于所述第二控制经由所述信号线读出的电信号的图像数据。

通过以下参考附图对实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例、特征和方面，并与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1示出放射线摄像系统1的结构。

图2示出在矩形半导体基板上二维形成的像素电路。

图3示意性示出矩形半导体基板的内部结构。

图4是示出以固定帧频进行X射线窗口受到限制的运动图像拍摄时的驱动控制的时序图。

图5是用于使用一个模拟/数字(A/D)转换器读取平铺的三个矩形半导体基板的图像数据的时序图。

图6是示出在外部同步模式下以固定帧频进行X射线窗口受到限制的运动图像拍摄时的传感器的驱动控制的时序图。