(57)【要約】  本発明の実施の形態によれば、X線検出器における直接検出現象を抑制するために、複数のピクセル又はサブピクセルから来る信号が比較され、その比較において他のピクセルより相当に明るいピクセル又はサブピクセルからの信号は、出力信号に寄与することから排除される。このために、X線検出器装置101は、ピクセル配置303のアレイ102であって、各々のピクセル配置303が入射放射線を収集装置信号に変換するための少なくとも１つの放射線収集装置311を有するアレイ、少なくとも１つのピクセル配置303の複数の放射線収集装置311の収集装置信号から導き出される信号をそれぞれ１つの出力素子141に供給するためのスイッチング配置(313, 324, 314, 142; 313, 315, 314, 352, 142; 313, 315, 314; 361)を有する。
2011513702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピクセル配置のアレイであって、各々のピクセル配置が、入射放射線を放射線収集装置出力信号に変換するための少なくとも１つの放射線収集装置を有するアレイ、
複数の放射線収集装置の前記放射線収集装置出力信号から導き出される信号をそれぞれの出力素子に供給するためのアービトレーション配置、
を有するX線検出装置。
【請求項２】
前記アービトレーション配置は、放射線収集装置出力信号の輝度が、複数の他の放射線収集装置の放射線収集装置出力信号の輝度から、予め定められた値又は係数以上に異なる放射線収集装置の放射線収集装置出力信号を抑制するように設計される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アービトレーション配置が、複数の放射線収集装置の前記放射線収集装置出力信号から導き出される信号をそれぞれ１つの出力素子に供給するためのスイッチング配置を少なくとも含む、請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
各々のピクセル配置が１つの放射線収集装置を有し、
スイッチング配置が、１つの読出しラインへの複数のピクセル配置の接続を生じさせるようにそれぞれ動作可能な選択ラインを有し、
前記スイッチング配置が、検出器ピクセルのアレイの隣り合う読出しラインを接続するように動作可能なスイッチをさらに有し、
接続された隣り合う読出しラインが、少なくとも１つの出力素子に接続される、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置の収集装置信号から導き出される信号が出力素子に供給される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置の収集装置信号が出力素子に供給される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
寄生直接検出現象の影響を受けたピクセル配置中のトランジスタが低いゲート電位を持ち、このトランジスタが、他のトランジスタよりも少ない程度で、出力素子に供給される前記出力信号に寄与する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記出力素子が増幅器を含む、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
ピクセル配置が、サンプルスイッチ、サンプルキャパシタ及びバッファ増幅器を含むサンプルホールド回路をさらに有する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
繋げられた場合の更なるスイッチ及びラインがサンプリングキャパシタを接続する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
繋げられた場合の更なるスイッチ及びラインが、アレイの垂直方向及び/又はアレイの水平方向にサンプリングキャパシタを接続する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの隣り合うピクセル配置のサンプリングキャパシタが、ビニングスイッチが活性化された場合に接続される、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
アービトレーションのために接続される隣り合うピクセル配置の数が、前記アービトレーション後のビニングのために接続される隣り合うピクセル配置の数の最小の約数である、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
ピクセル配置が複数の放射線収集装置を有し、この複数の放射線収集装置は、１つのスイッチ又は複数のスイッチを介して、１つの読出しスイッチに全て接続可能である、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
ピクセル配置が複数の放射線収集装置を有し、この複数の放射線収集装置は、１つのスイッチ又は複数のスイッチを介して、共通のサンプルキャパシタに接続可能である、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
放射線収集装置が、フォトダイオード又は電荷収集電極である、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
ピクセル配置が複数の放射線収集装置を有し、放射線収集装置出力信号が予め定められた値又は係数以上に他の放射線収集装置出力信号から異なる場合に放射線収集装置の前記放射線収集装置出力信号をアービトレーション回路出力信号に寄与することから排除するように構成されるアービトレーション回路に前記放射線収集装置の信号が供給され、アービトレーション回路出力が出力に接続可能である、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記アービトレーション回路が、少なくとも１つのピクセル配置中の少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置から来る信号を比較するように構成される、請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
検査されるべき対象をX線エネルギーに曝露するためのX線源、及び
前記検査されるべき対象のX線画像を受け取るための、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のX線検出装置、
を有するX線検査装置。
【請求項２０】
X線検出装置の少なくとも１つのピクセル配置の複数の放射線収集装置の放射線収集装置出力信号を処理する方法であって、
少なくとも１つのピクセル配置の複数の放射線収集装置の放射線収集装置出力信号から導き出される信号がそれぞれ１つの出力素子に供給され、少なくとも１つの放射線収集装置出力信号が、前記少なくとも１つのピクセル配置の他の放射線収集装置出力信号から大幅に逸脱する場合に抑制される方法。
【請求項２１】
放射線収集装置の放射線収集装置出力信号が、当該放射線収集装置出力信号の輝度が複数の更なる放射線収集装置の放射線収集装置出力信号の輝度から予め定められた値又は係数以上に異なる場合に、アービトレーション配置によって抑制される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
各々のピクセル配置が１つの放射線収集装置を有し、
スイッチング配置中の選択ラインが、１つの読出しラインへの複数のピクセル配置の接続を生じさせ、
前記スイッチング配置のスイッチが、検出器ピクセルのアレイの隣り合う読出しラインを接続し、
接続された隣り合う読出しラインが、１つの出力素子又はいくつかの出力素子に接続される、
請求項２０又は請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置の放射線収集装置信号から導き出された信号が出力素子に供給される、請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置からの信号が出力素子に供給されるとき、前記放射線収集装置に接続された増幅器トランジスタのソースが接続される、請求項２０から請求項２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
寄生直接検出現象の影響を受けたピクセル配置が、増幅器トランジスタにおいて低いゲート電位を持ち、前記寄生直接検出現象からの信号が抑制されることを可能にするために、このトランジスタが、より少ない程度で、出力素子に供給される出力信号に寄与する、請求項２０から請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
増幅器を有する出力素子が用いられる、請求項２０から請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
ピクセル配置中の少なくとも１つの放射線収集装置からの信号が、サンプルスイッチ、サンプルキャパシタ及びバッファ増幅器を有するサンプルホールド回路に供給される、請求項２０から請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
繋げられた場合の更なるスイッチ及びラインが、制御回路の制御の下で、アレイの水平方向にサンプリングキャパシタを接続する、請求項２０から請求項２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
繋げられた場合の更なるスイッチ及びカラムラインが、制御回路の制御の下で、アレイの垂直方向にサンプリングキャパシタを接続する、請求項２０から請求項２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
ビニングスイッチが活性化されると、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの隣り合うピクセル配置のサンプリングキャパシタが接続される、請求項２０から請求項２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
ピクセル配置が、複数の放射線収集装置を有し、前記複数の放射線収集装置は、前記複数の放射線収集装置に対して１つの読出しスイッチに１つのスイッチ又は複数のスイッチを介して接続されることが可能である、請求項２０から請求項３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
ピクセル配置の複数の放射線収集装置が、共通のサンプルキャパシタに１つのスイッチ又は複数のスイッチを介して接続されることが可能である、請求項２０から請求項３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
ピクセル配置の放射線収集装置の信号が、アービトレーション回路に供給され、前記アービトレーション回路は、放射線収集装置出力信号が予め定められた値又は係数以上に他の放射線収集装置出力信号から異なる場合に、アービトレーション回路出力信号に寄与することから放射線収集装置の当該放射線収集装置出力信号を排除し、アービトレーション回路出力が出力素子に供給される、請求項２０から請求項３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
アービトレーション回路が、１つのピクセル配置又は複数のピクセル配置中の少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置から来る信号を比較する、請求項２０から請求項３３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線検出器における直接検出現象を抑制するための検出器及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
WO2005088345は、X線の光子への変換のためのシンチレーション層がその上に配置される感光性検出器層を有するX線検出器を開示する。半導体X線検出器は、シンチレータ又は光伝導体(photoconductor)を半導体撮像装置と組み合わせることによって構築される。第１の場合において、シンチレータがX線量子を光に変換し、光は半導体撮像装置において電荷に変換されて、電荷は最終的に画像を得るために読み出される。第２の場合において、光伝導体が吸収されたX線量子を直ちに電荷に変換し、電荷はイメージャによって収集されて、最終的に画像を得るために読み出される。
【０００３】
撮像装置は、ピクセルマトリックス中にフォトダイオード又は電荷収集電極を有するアモルファスシリコン又は多結晶シリコンに基づくフラットパネルイメージャを含むことができる。撮像装置の他の形態は、電荷結合素子(CCD)及び相補型金属酸化膜半導体に基づくイメージャ(CMOSイメージャ)である。後者の撮像装置は、それらが信号を増幅するためのトランジスタをピクセル中に含むので、しばしばいわゆるアクティブピクセルセンサの形態をとる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体X線検出器に関する共通の問題は、全てのX線量子が、変換層中で(すなわち、シンチレータ又は光伝導体中で)吸収されるというわけではないことである。
【０００５】
変換層を通過するX線量子は、低い確率で、半導体撮像装置中で相互作用を生じさせる可能性があり、１つのピクセル中に通常大量の電荷を蓄積させる。これは、各々の画像中の複数の非常に明るいピクセルに結びつく。以下の本文において、そのような現象は「寄生直接検出現象」と呼ばれる。
【０００６】
変換層におけるX線量子の変換及びイメージャによる光又は電荷の収集の意図されたプロセスは、通常、はるかに頻繁に発生するが、電荷収率は、はるかに低い。
【０００７】
したがって、通常の画像に加えて、少数の非常に明るいピクセルが各々の画像中に観察される場合がある。明るいピクセルの数及び位置は画像ごとに変化し、意図された画像を大いに妨害する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、従来技術のこれらの欠点を克服することが本発明の目的である。これは、添付の独立請求項に規定されるものによって達成され、添付の従属請求項は、その有利な変更を定める。
【０００９】
特に、請求項１に記載される本発明の第１の態様によれば、X線検出装置が提供され、当該X線検出装置は、
-ピクセル配置のアレイであって、各々のピクセル配置が、入射放射線を収集装置信号に変換するための少なくとも１つの放射線収集装置を有するアレイ、
-少なくとも１つのピクセル配置の複数の放射線収集装置の収集装置信号から導き出される信号をそれぞれ１つの出力素子に供給するためのアービトレーション又はスイッチング配置、
を有する。アービトレーション配置は、少なくとも１つのピクセル配置の複数の放射線収集装置の収集装置信号(から導き出された信号)を調停する任意の配置、すなわち例えば、なんらかの形でそれらの信号を考慮して、直接検出現象に起因して他の放射線収集装置からの信号より非常に明るい又は暗い(放射線収集装置からの)信号を抑制しようと試みる任意の配置であることができ、アービトレーション装置無しで出力が依存する場合よりも、直接検出現象に起因して非常に明るい又は暗い信号への出力の依存が大幅に少ない(すなわち、好ましくは、例えば平均ユニットのみによって依存する場合よりも少ない)。
【００１０】
好ましくは、アービトレーション配置は、その放射線収集装置出力信号の輝度が、複数の更なる放射線収集装置の放射線収集装置出力信号の輝度から、予め定められた値又は係数以上に異なる放射線収集装置の放射線収集装置出力信号を抑制するように設計される。そのような予め定められた値又は係数は、例えば検出装置に応じて、非常に広い範囲の値を持つことができる。この予め定められた値又は係数は、許容できるよりも受信画像を劣化させることなく、明るい又は暗い直接検出現象ピクセルの満足な抑制を提供するように、検出装置に応じて選択されることができ、この予め定められた値又は係数の選択は、他のより納得のいく基準が見つけ出されない場合、受信画像についての開発者の印象に応じて理論的に実行されることもできる。
【００１１】
好ましくは、各々のピクセル配置は１つの放射線収集装置を有し、スイッチング配置は、１つの読出しラインへの複数のピクセル配置の接続を生じさせるようにそれぞれ動作可能な選択ラインを有し、スイッチング配置は、検出器ピクセルのアレイの隣り合う読出しラインを接続するように動作可能なスイッチをさらに有し、接続された隣り合う読出しラインは、１つの出力素子又はいくつかの出力素子に接続される。
【００１２】
好ましくは、４つの放射線収集装置の収集装置信号から導き出された信号が、出力素子に供給される。
【００１３】
好ましくは、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つの放射線収集装置からの信号が出力素子に供給される場合、全ての増幅器トランジスタのソースは一緒に接続されるが、それらのそれぞれの放射線収集装置に接続される増幅器トランジスタのゲートは異なる電位にある。
【００１４】
好ましくは、寄生直接検出現象の影響を受けたピクセル配置中のトランジスタは、より低いゲート電位を持ち、寄生直接検出現象からの信号が抑制されることを可能にするために、そのトランジスタは、より小さい程度で出力信号に寄与する。
【００１５】
好ましくは、出力素子は増幅器を有する。
【００１６】
好ましくは、ピクセル配置は、サンプルスイッチ、サンプルキャパシタ及びバッファ増幅器を有するサンプルホールド回路をさらに有する。
【００１７】
好ましくは、更なるスイッチ（繋がれた場合）及びラインは、制御回路の制御の下で、アレイの水平方向にサンプリングキャパシタを接続する。
【００１８】
好ましくは、アービトレーションのために接続される隣り合うピクセル配置の数は、アービトレーションに続くビニング(binning)のために接続される隣り合うピクセル配置の数の最小の約数である。
【００１９】
好ましくは、更なるスイッチ（繋がれた場合）及びカラムラインは、制御回路の制御の下で、アレイの垂直方向にサンプリングキャパシタを接続する。
【００２０】
好ましくは、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも４つのビニングスイッチが活性化されると、４つの隣り合うピクセル配置のサンプリングキャパシタが接続される。好ましくは、アービトレーションのために接続される隣り合うピクセル配置の数は、アービトレーションに続くビニングのために接続される隣り合うピクセル配置の数の最小の約数である。例えば、ビニングのために接続される隣り合うピクセル配置の数が4*4である場合（ロウに４つのピクセル配置、カラムに４つのピクセル配置）、アービトレーションのために接続される隣り合うピクセル配置の数は、2が4の最小の約数であるので、例えば2*2であることができる。
【００２１】
好ましくは、ピクセル配置は、複数の放射線収集装置を有し、この複数の放射線収集装置は、スイッチを介して、複数の放射線収集装置に対して１つの読出しスイッチに接続可能である。
【００２２】
好ましくは、ピクセル配置は複数の放射線収集装置を有し、この複数の放射線収集装置は、１つのスイッチ又は複数のスイッチを介して、共通のサンプルキャパシタに接続可能である。
【００２３】
好ましくは、放射線収集装置は、フォトダイオード又は電荷収集電極である。
【００２４】
好ましくは、ピクセル配置は複数の放射線収集装置を有し、放射線収集装置の信号はアービトレーション回路に供給され、アービトレーション回路は、収集装置信号が予め定められた値又は係数以上に他の収集装置信号と異なる場合、放射線収集装置からの当該収集装置信号を出力信号に寄与することから排除するように構成され、アービトレーション回路出力は、読出しスイッチに接続される。
【００２５】
好ましくは、アービトレーション回路は、１つのピクセル配置又は複数のピクセル配置中の複数の放射線収集装置から来る信号を比較するように構成され、アービトレーション回路は、その比較において他の放射線収集装置からの信号より相当に明るい又は暗いそれらの放射線収集装置からの信号を、出力に供給される出力信号に寄与することから排除するように構成される。
【００２６】
本発明の第２の態様によれば、X線検出装置の少なくとも１つのピクセル配置の複数の放射線収集装置の放射線収集装置出力信号を処理するための方法が提供され、少なくとも１つのピクセル配置の複数の放射線収集装置の放射線収集装置出力信号から導き出される信号はそれぞれ１つの出力素子に供給され、少なくとも１つの放射線収集装置出力信号が抑制される。
【００２７】
本発明の他の態様、特徴及び効果は、請求の範囲及び添付の図面と共に考慮されるその好ましい実施の形態の以下の詳細な説明から十分に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】半導体撮像装置の一般的なアーキテクチャを示す図。
【図２】１つのアクティブピクセルの詳細な回路図を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す図。
【図５】適切なビニングスイッチ(binning switch)を活性化することによる４つの隣り合うピクセルのサンプリングキャパシタの接続を示す図。
【図６】本発明の第３の実施の形態を示す図。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図1は、半導体撮像装置(101)の通常のアーキテクチャを示す。それは、ピクセル(303)で構成されるピクセルマトリックス(102)を含む。ピクセル(303)は、クロックライン(131)及びデータライン(132)を伴う垂直シフトレジスタ(133)によって選択ライン(324)を介して活性化される。全てのピクセル(303)の画像信号は、読出しカラム(325)上のラインごとに、コラム増幅器(141)である出力素子へと読み出される。
【００３０】
単純なアクティブピクセル(303)の詳細な回路図が図2に示される。それは、信号を収集するための収集装置(例えばフォトダイオード)(311)を含む。さらにそれは、リセットライン(322)の制御の下で事前に決められた電圧にフォトダイオード(311)を充電するためのリセットスイッチ(312)を持つ。
【００３１】
フォトダイオードの露光によって、収集された信号に応じて、電圧の降下が生じる。
【００３２】
増幅器トランジスタ(313)は、読出しスイッチ(314)が選択ライン(324)を介して活性化されると、フォトダイオードから出力カラム(325)へ電圧をコピーする。
【００３３】
増幅器トランジスタの出力電流は、(フォトダイオード(311)へ接続され、入力としてフォトダイオード(311)出力信号を受信する)そのゲートと(読出しスイッチを介して読出しカラムへ接続される)そのソースとの間の電圧によって決まる。
【００３４】
本発明の第１の実施の形態が図3に示される。それは、図1からピクセルマトリックスの一部を示す。本発明の第１の実施の形態は、コンフィギュレーション回路(143)(例えばシフトレジスタ)の制御の下で隣り合う読出しカラムを接続することができるスイッチ(142)を追加する。
【００３５】
本発明の第１の実施の形態によれば、例えば、２本の隣り合う選択ライン(324)は同時に活性化され、そして隣り合う読出しカラム(325, 325)のペアは、それらの間のスイッチ(142)によって接続される。更なるスイッチ(142)は不活性である。このようにして、４つのピクセルのセットは同じコラム増幅器(141)を通じて読み出され、そして増幅器トランジスタのソース端子は読出しの間接続される(一般に本発明によるアービトレーションでは、少なくとも２つピクセルが考慮されることができ、好ましくは少なくとも４つが考慮される。少なくとも1*2=2ピクセルの矩形の選択(例えば全て２つの隣り合うロウ中及び全て３つの隣り合うカラム中)が考慮されることができる。又は、少なくとも2*2=4ピクセルの正方形の選択(例えば、全て２つの隣り合うロウ中及び全て（同じ数の、すなわち）２つの隣り合うカラム中)が考慮されることができる)。通常の画像において、全部で４つのピクセルは、非常に似た輝度値を持つ。これは、フォトダイオード上の同様の電圧につながり、結果として４つのピクセルにおいて同様のゲートソース電圧になり、したがって、全ての増幅器トランジスタ(313)は出力信号に同様に寄与する。
【００３６】
ピクセルのうちの１つが寄生直接検出現象に遭遇した場合、大量の蓄積電荷が、影響を受けたフォトダイオードの大幅な放電を生じさせる。４つのピクセルを読み出すとき、増幅器トランジスタ(313)のソースが再び接続されるが、ここではゲートは異なる電位にある。特に寄生直接検出現象の影響を受けたピクセル中のトランジスタは、より低いゲート電位を持つ。それゆえに、４つのピクセルの出力信号が同じ増幅器(141)を通じて読み出されるときに、このトランジスタはより少ない程度で出力信号に寄与し、したがって、寄生直接検出現象の影響を受けたピクセル中のトランジスタの出力を均一化し、寄生直接検出現象からの信号は効果的に抑制される。
【００３７】
本発明の第２の実施の形態は、図4に示された、より高度なピクセルセルを使用する。このセル(303)もまた、フォトダイオード(311)、リセットスイッチ(312)、増幅器トランジスタ(313)、読出しスイッチ(314)、並びに、関連した制御及び読出しライン(322, 324, 325)を含む。
【００３８】
加えて、それは、サンプルスイッチ(315)、サンプルキャパシタ(316)及びバッファ増幅器(317)からなるサンプルホールド回路を持つ。X線露光の後、フォトダイオードからの信号は、サンプルスイッチ(315)を活性化することによって、サンプルキャパシタ(316)へ転送されることができる。サンプル信号は、フォトダイオード(311)上の次の露光から独立して、バッファ(317)及び読出しスイッチ(314)を介して読み出されることができる。サンプリング動作は、しばしばイメージャ業界において、同期シャッタと呼ばれる。
【００３９】
更なるスイッチ(352)及びライン(351)は、図示されない制御回路の制御の下で水平方向にサンプリングキャパシタを接続することを可能にする。同様に、更なるスイッチ(353)及びカラム(354)は、今回も図示されない制御回路の制御の下で垂直方向にサンプリングキャパシタを接続することを可能にする。この動作は、以下の本文中でビニング(binning)と呼ばれる。
【００４０】
図5を参照して、(各々が参照符合303を伴う)４つの図示された隣り合うピクセルのサンプリングキャパシタは、適切なビニングスイッチ(352)及び(353)を活性化することによって接続されることができる。サンプルスイッチ(315)が活性化されている間にこれが実行される場合、ここでも増幅器トランジスタ(313)のソースは同じ電位にある。
【００４１】
ピクセルが同様の露光レベルを持つ場合、結果として生じる同様のゲートソース電圧は、全ての４つのピクセルから同様の寄与を与える。
【００４２】
１つのピクセルが寄生直接検出現象の影響を受ける場合、それは相当に低いゲート電圧を持ち、結果的に、相互接続されたサンプリングキャパシタへコピーされる信号にあまり寄与しない。寄生直接検出現象の信号は効果的に抑制される。
【００４３】
本発明の第３の実施の形態が図6に示される。ここで、ピクセル(303)は、各々がフォトダイオード(311)、増幅器トランジスタ(313)及びサンプルスイッチ(315)を有する４つのサブピクセルに再分割される。複数の放射線収集装置(例えばフォトダイオード(311))及び増幅器トランジスタ(313)が、サンプルスイッチ(315)を介して、共通のサンプルキャパシタ(316)につながる。バッファ(317)及び読出しスイッチ(314)は、ピクセルの読出しを可能にする。
【００４４】
上述の実施の形態と同様に、寄生直接検出現象の影響を受けたサブピクセルは、他のピクセルより低いゲート電位を持ち、それゆえ、サンプルキャパシタの充電への寄与が少ない。結果的に、寄生直接検出現象からの信号は効果的に抑制される。
【００４５】
この回路の変更例は、１つのサンプリングスイッチ(315)のみを使用する。その左側の端子は、ピクセル中の全ての増幅器トランジスタのソース端子に直結される(図示せず)。
【００４６】
第４の実施の形態が図7に示される。先述の実施の形態のように、(以下においてピクセルと呼ばれる)ピクセル配置(303)は、フォトダイオード又は電荷収集電極(311)を有する複数のサブピクセルに再分割される。それらの信号は、寄生直接検出現象の影響を受けたサブピクセルを出力信号に寄与することから排除するアービトレーション回路(361)に供給される。アービトレーション回路の出力は、読出しスイッチ(314)を介して読み出されることができる。
【００４７】
本発明は、全ての半導体X線検出器(実施の形態４)及び半導体X線検出器を用いたX線システムに適用されることができる。
【００４８】
実施の形態１〜３は、特に、アクティブピクセル回路を利用する半導体X線検出器及びそれらの半導体X線検出器を使用するX線システムに適する。
【００４９】
本発明の実施の形態によれば、アービトレーション回路又は配置は、X線検出器における直接検出現象を抑制するために、複数のピクセル又はサブピクセルから来る信号を比較し、その比較において他のピクセルより相当に明るいピクセル又はサブピクセルを、出力信号に寄与することから排除する。
【００５０】
上述されたものは、現在、本発明の好ましい実施の形態であると考えられるものである。しかしながら、当業者にとって明らかなように、それは説明のみを目的として提供され、本発明がそれらに限定されることは全く意図されない。むしろ、添付の請求項の範囲内の全てのバリエーション及び変更が含まれることが意図される。
【図１】
2011513702.tif 000003
【図２】
2011513702.tif 000004
【図３】
2011513702.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011513702.tif 000007
【図６】
2011513702.tif 000008
【図７】
2011513702.tif 000009
【国際調査報告】
2011513702.tif 000010
2011513702.tif 000011