[發明專利]像素實現的電流頻率變換器

無效

• 申請號: 200580046170.2
• 申請日: 2005-12-19
• 公開（公告）號: CN101128746A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: R·斯特德曼;G·沃格特梅爾;M·格納德;A·肯納
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司;弗勞恩霍弗實用研究促進協會
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;G01T1/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李亞非;譚祐祥

技術領域

本發明涉及輻射檢測領域，尤其涉及但并不僅限于X光的檢測。

對于X光檢查尤其是醫學檢查目的來講，并因此而對于位于如人體內部的結構的檢查來講，X光檢測是主要技術?，F已開發出用于各種計算機X線斷層成像術(CT)用途的多種X光檢測器。X光檢測器通常構造成離散形式并包括兩個維度光電二極管陣列和離散電子裝置，以對從光電二極管獲取的電荷進行處理。對所獲取的信號進行的處理允許顯現位于如大量的生物材料中的結構、組織和物質。

背景技術

用于顯現所獲取的數據的信號處理通常在數字信號處理的基礎上進行。因此，必須將由X光檢測器獲取的表示模擬信號的電荷變換成對應的用于后來的信號處理的數字信號。文件US?6,163,029公開了一種X光診斷設備和對應的輻射檢測器。在該專利中，輻射檢測器具有：光電變換裝置，這種光電變換裝置設置在矩陣中并用于變換通過電荷穿過試樣撞擊的輻射，并且積累這種電荷；讀取裝置，這種讀取裝置用于讀取積累在光電裝置中的電荷；預處理電路，這種預處理電路用于結合通過讀取裝置從光電裝置讀出的電荷，以變換成電壓；A/D變換器，這種A/D變換器用于將來自預處理電路的模擬電壓信號時差變換成數字信號；控制裝置，這種控制裝置用于根據輻射照射條件改變預處理電路的特征。

US?6,163,029還公開了一種X光固體平板檢測器，這種X光固體平板檢測器包括：多個光電變換元件，這些光電變換元件對應于所設置的每個圖象元件；作為讀取開關的多個薄膜晶體管(TFT)，這些薄膜晶體管對應于每個光電變換元件設置；柵極驅動器，這種柵極驅動器用于發送驅動信號至每列的TFT的柵極；多個初始階段集成放大器，這些初始階段集成放大器共同連接到每排的TFT的漏極；復用器，這種復用器用于將每個初始階段集成放大器的輸出時分復用；放大器，這種放大器用于將復用器的輸出放大；ADC，這種ADC用于實現放大器的輸出的模/數轉換并輸出到圖象存儲器。

在該專利中，在已將獲取的電荷從光電轉換元件讀出、由初始階段集成放大器集成以及復用之后進行模/數轉換。因此，模/數轉換在光電轉換元件陣列之外進行并要求模擬信號預處理以及將模擬信號傳送到外部模擬數字變換器。特別是在使用常規的或有成本效率的光電二極管作為光電轉換元件時，必須將可能非常低的輸出信號放大并通過使用如非常長的線路和連接器來傳送到這些外部信號處理裝置。就X光檢測器的性能和整體方面而言，強制將檢測器的讀出電子裝置放置在盡可能接近于光輻射檢測元件的位置，以減少噪音以及所獲取的多個信號之間的串音和干擾。而且，與以如相等形狀的脈沖序列為特征的數字信號的傳送相比，模擬信號的傳送對微擾更加靈敏。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種以信號處理裝置為特征的輻射傳感器，信號處理裝置用于在基板中對所獲取的信號進行模/數轉換，該基板與感測元件所處的基板相同。

本發明提供一種輻射傳感器，這種輻射傳感器具有多個傳感器元件，其中，傳感器元件中的每一個包括輻射檢測部分，輻射檢測部分適于產生電荷，以回應于電磁輻射的撞擊。傳感器元件中的每一個還包括電荷積累裝置，這種電荷積累裝置聯接到輻射檢測部分，以積累由輻射檢測部分產生的電荷，這種電荷積累裝置包括信號產生裝置，這種信號產生裝置用于在若積累的電荷達到預限定的閾值時產生信號。

輻射傳感器通常以傳感器元件的一維或二維陣列為特征，也表示為像素，這些像素表示輻射傳感器的最小離散輻射檢測區域。根據本發明，輻射檢測器的每個像素具有電荷積累裝置和信號產生裝置，信號產生裝置用于產生信號序列，可對這些信號作為數字信號進行進一步的處理。由信號產生裝置產生的信號序列的頻率通常載有由傳感器元件的輻射檢測部分獲取的電荷的信息。因此，本發明的優點在于提供用于輻射傳感器的每個像素的模/數轉換，進而提供像素水平上的模/數轉換裝置。

因此，將由每個傳感器元件即每個像素獲取的電荷局部變換成數字信號。由于數字信號比模擬信號更有力地抗外部微擾，所以，通過約束模擬信號傳輸并且在輻射傳感器的每個像素或傳感器元件中進行處理，就將對模擬信號的微擾有效地降到最小，這樣就提高了輻射傳感器的總體靈敏度和精確度。