一種像元電路、數字x射線探測裝置及其探測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法，該像元電路包括：復位模塊、處理模塊、輸出模塊和光電二極管；其中，復位模塊用于通過第一電源信號端的信號對第一節(jié)點復位；處理模塊用于在第一節(jié)點的控制下，生成對應的電信號并輸出到第二節(jié)點；輸出模塊用于將第二節(jié)點的信號輸出到讀取信號線。這樣本發(fā)明實施例提供的像元電路中，復位模塊可以對光電二極管的陰極進行復位，進而光電二極管經過X射線轉換成的可見光照射之后會改變陰極的電位，即不同的光照強度對應不同的第一節(jié)點的電位，處理模塊對應不同的第一節(jié)點的電位可以產生不同的電信號，最終輸出模塊將處理模塊產生的不同電信號輸出，從而可以提高信噪比。
【專利說明】
一種像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法。
【背景技術】
[0002]近年來，數字X射線探測器被廣泛應用于醫(yī)療行業(yè)，其按工作原理可劃分為間接式和直接式，直接式是X射線直接產生電子空穴對，間接式為X射線產生可見光，可見光再產生電子空穴對。由于間接式數字X射線探測器比直接式數字X射線探測器具有更高的光電轉換效率，因此間接式數字X射線探測器成為市場主流。
[0003]但現有的數字X射線探測器技術沒有在像元內對光電信號進行放大，所以現有的間接式數字X射線探測技術的信噪比不高，若要提高信噪比，就需要加大X射線的使用劑量，然而這會給人體帶來傷害。
[0004]因此，如何在不增加X射線使用劑量的前提下提高數字X射線探測器的信噪比，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明實施例提供了一種像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法，用以實現在不增加X射線使用劑量的前提下提高數字X射線探測器的信噪比。
[0006]本發(fā)明實施例提供了一種像元電路，包括:復位模塊、處理模塊、輸出模塊和光電二極管;其中，
[0007]所述復位模塊的控制端與復位信號端相連，輸入端與第一電源信號端相連，輸出端與第一節(jié)點相連;所述復位模塊用于在所述復位信號端的控制下，通過所述第一電源信號端的信號對所述第一節(jié)點復位；
[0008]所述處理模塊的控制端與所述第一節(jié)點相連，輸入端與所述第一電源信號端相連，輸出端與第二節(jié)點相連;所述處理模塊用于在所述第一節(jié)點的控制下，生成對應的電信號并輸出到所述第二節(jié)點；
[0009]所述輸出模塊的控制端與第一控制信號端相連，輸入端與所述第二節(jié)點相連，輸出端與讀取信號線相連;所述輸出模塊用于在所述第一控制信號端的控制下，將所述第二節(jié)點的信號輸出到所述讀取信號線；
[0010]所述光電二極管的陰極與所述第一節(jié)點相連，陽極與第二電源信號端相連。
[0011 ]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，還包括:傳輸模塊和重置模塊;其中，
[0012]所述傳輸模塊的控制端與第二控制信號端相連，輸入端與所述第一節(jié)點相連，輸出端與所述處理模塊的控制端相連;所述傳輸模塊用于在所述第二控制信號端的控制下，將所述第一節(jié)點與所述處理模塊的控制端導通；
[0013]所述重置模塊的第一控制端和第二控制端分別與第三控制信號端相連，第一輸入端與重置信號端相連，第二輸入端與所述第二電源信號端相連，第一輸出端與所述處理模塊的控制端相連，第二輸出端與所述處理模塊的輸出端相連;所述重置模塊用于在所述第三控制信號端的控制下，通過所述重置信號端和所述第二電源信號端的信號對所述處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理。
[0014]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，所述傳輸模塊，包括:第一開關晶體管；
[0015]所述第一開關晶體管的柵極與所述第二控制信號端相連，源極與所述第一節(jié)點相連，漏極與所述處理模塊的控制端相連。
[0016]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，所述重置模塊，包括:第二開關晶體管和第三開關晶體管;其中，
[0017]所述第二開關晶體管的柵極與所述第三控制信號端相連，源極與所述重置信號端相連，漏極與所述處理模塊的控制端相連；
[0018]所述第三開關晶體管的柵極與所述第三控制信號端相連，源極與所述第二電源信號端相連，漏極與所述處理模塊的輸出端相連。
[0019]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，所述處理模塊，包括:第四開關晶體管；
[0020]所述第四開關晶體管的柵極分別與所述傳輸模塊的輸出端和所述重置模塊的第一輸出端相連，源極與所述第一電源信號端相連，漏極與所述第二節(jié)點相連。
[0021]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，所述復位模塊，包括:第五開關晶體管；
[0022]所述第五開關晶體管的柵極與所述復位信號端相連，源極與所述第一電源信號端相連，漏極與所述第一節(jié)點相連。
[0023]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，所述輸出模塊，包括:第六開關晶體管；
[0024]所述第六開關晶體管的柵極與所述第一控制信號端相連，源極與所述第二節(jié)點相連，漏極與所述讀取信號線相連。
[0025]本發(fā)明實施例提供了一種數字X射線探測裝置，包括:呈矩陣排列的多個像元、多條開啟信號線、多條讀取信號線以及與所述讀取信號線一一對應的讀取電路；
[0026]每個所述像元包括本發(fā)明實施例提供的上述像元電路；
[0027]每條所述開啟信號線對應一行所述像元，用于向對應的所述像元電路的第一控制信號端輸入開啟信號；
[0028]每條所述讀取信號線對應一列所述像元，用于將對應的所述像元電路輸出的信號輸出到對應的所述讀取電路。
[0029]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述X射線探測裝置中，所述讀取電路，包括:第一電阻、第二電阻和運算放大器;其中，
[0030]所述第一電阻的一端與所述第二電源信號端相連，另一端與所述運算放大器的正相輸入端相連；
[0031]所述運算放大器的反相輸入端分別與所述第二電阻的一端和對應的所述讀取信號線相連，輸出端與所述第二電阻的另一端相連。
[0032]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述X射線探測裝置中，除第一行和第二行像元電路外，每行像元電路的第二控制信號端與該行像元電路對應的開啟信號線相鄰的上一行開啟信號線相連，第三控制信號端與所述上一行開啟信號線相鄰的上一行開啟信號線相連;第一行像元電路的第二控制端和第三控制端分別輸入第一控制信號和第二控制信號，第二行像元電路的第二控制端與第一行開啟信號線相連，第三控制端輸入第三控制信號。
[0033]本發(fā)明實施例提供了一種本發(fā)明實施例提供的上述數字X射線探測裝置的探測方法，包括:
[0034]在復位階段，所述復位單元在所述復位信號端的控制下，通過所述第一電源信號端的信號對所述第一節(jié)點復位；
[0035]在感光階段，采用X射線轉換成的可見光對所述光電二極管進行照射處理改變所述第一節(jié)點的電位，所述處理模塊在所述第一節(jié)點的控制下生成對應的電信號；
[0036]在讀取階段，所述輸出模塊在所述第一控制信號端的控制下，將所述處理模塊生成的電信號輸出到對應的所述讀取信號線，所述讀取信號線將所述電信號輸出到對應的所述讀取電路。
[0037]在一種可能的實施方式中，本發(fā)明實施例提供的上述探測方法中，在感光階段之后，在讀取階段之前，還包括:重置階段和傳輸階段;其中，
[0038]在重置階段，重置模塊在第三控制信號端的控制下，通過重置信號端和第二電源信號端的信號對所述處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理；
[0039]在傳輸階段，傳輸模塊在第二控制信號端的控制下，將所述第一節(jié)點的信號輸出到所述處理模塊的控制端。
[0040]本發(fā)明實施例的有益效果包括:
[0041]本發(fā)明實施例提供了一種像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法，該像元電路包括:復位模塊、處理模塊、輸出模塊和光電二極管;其中，復位模塊用于在復位信號端的控制下，通過第一電源信號端的信號對第一節(jié)點復位;處理模塊用于在第一節(jié)點的控制下，生成對應的電信號并輸出到第二節(jié)點；輸出模塊用于在第一控制信號端的控制下，將第二節(jié)點的信號輸出到讀取信號線;光電二極管的陰極與第一節(jié)點相連，陽極與第二電源信號端相連。這樣本發(fā)明實施例提供的像元電路中，復位模塊可以對光電二極管的陰極進行復位，進而光電二極管經過X射線轉換成的可見光照射之后會改變陰極的電位(即第一節(jié)點的電位)，陰極電位的變化量正比于光強，即不同的光照強度對應不同的第一節(jié)點的電位，處理模塊對應不同的第一節(jié)點的電位可以產生不同的電信號，最終輸出模塊將處理模塊產生的不同電信號輸出，從而可以提高信噪比。
【附圖說明】
[0042]圖1-圖3分別為本發(fā)明實施例提供的像元電路的結構示意圖之一；
[0043]圖4為本發(fā)明實施例提供的第四開關晶體管的工作特性曲線圖；
[0044]圖5為本發(fā)明實施例提供的像元電路的工作時序圖；
[0045]圖6為本發(fā)明實施例提供的數字X射線探測裝置的結構示意圖；
[0046]圖7為本發(fā)明實施例提供的像元電路與讀取電路通過讀取信號線相連的結構示意圖；
[0047]圖8為現有技術的讀取電路的結構示意圖；
[0048]圖9為本發(fā)明實施例提供的探測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0049]下面結合附圖，對本發(fā)明實施例提供的像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0050]本發(fā)明實施例提供了一種像元電路，如圖1所示，可以包括:復位模塊01、處理模塊
02、輸出模塊03和光電二極管ro;其中，
[0051 ]復位模塊OI的控制端與復位信號端Reset相連，輸入端與第一電源信號端VDD相連，輸出端與第一節(jié)點Pl相連;復位模塊01用于在復位信號端Reset的控制下，通過第一電源信號端VDD的信號Vdd對第一節(jié)點Pl復位;處理模塊02的控制端與第一節(jié)點Pl相連，輸入端與第一電源信號端VDD相連，輸出端與第二節(jié)點P2相連;處理模塊02用于在第一節(jié)點Pl的控制下，生成對應的電信號并輸出到第二節(jié)點P2;輸出模塊03的控制端與第一控制信號端NI相連，輸入端與第二節(jié)點P2相連，輸出端與讀取信號線D相連;輸出模塊03用于在第一控制信號端NI的控制下，將第二節(jié)點P2的信號輸出到讀取信號線D;光電二極管H)的陰極與第一節(jié)點Pl相連，陽極與第二電源信號端VSS相連。
[0052]本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，復位模塊可以對光電二極管的陰極進行復位，光電二極管經過X射線轉換成的可見光照射后產生光生電子空穴對，即產生光電流，從而光電二極管會進行放電改變陰極的電位(即第一節(jié)點的電位)，陰極電位的變化量正比于光強，即不同的光照強度對應不同的第一節(jié)點的電位，處理模塊對應不同的第一節(jié)點的電位可以產生不同的電信號，最終輸出模塊將處理模塊產生的不同電信號輸出，從而可以提高信噪比。
[0053]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，如圖2所示，還可以包括:傳輸模塊04和重置模塊05;其中，傳輸模塊04的控制端與第二控制信號端N2相連，輸入端與第一節(jié)點Pl相連，輸出端與處理模塊02的控制端相連;傳輸模塊04用于在第二控制信號端N2的控制下，將第一節(jié)點Pl與處理模塊02的控制端導通;重置模塊05的第一控制端和第二控制端分別與第三控制信號端N3相連，第一輸入端與重置信號端Vini相連，第二輸入端與第二電源信號端VSS相連，第一輸出端與處理模塊02的控制端相連，第二輸出端與處理模塊02的輸出端相連;重置模塊05用于在第三控制信號端N3的控制下，通過重置信號端Vini和第二電源信號端VSS的信號對處理模塊02的控制端和輸出端進行重置處理。
[0054]具體地，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，通過重置模塊可以對處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理，避免先前殘留電荷的影響。在對處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理時，傳輸模塊處于關閉狀態(tài)，在重置處理之后，傳輸模塊處于導通狀態(tài)，進而可通過傳輸模塊將光電二極管感光之后陰極的電信號傳輸到處理模塊的控制端，進而處理模塊可以在該電信號的控制下進行轉換放大處理對應生成相應的電信號，并通過輸出模塊輸出。
[0055]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，如圖3所示，傳輸模塊04可以包括:第一開關晶體管Tl;第一開關晶體管Tl的柵極與第二控制信號端N2相連，源極與第一節(jié)點Pl相連，漏極與處理模塊02的控制端相連。具體地，第一開關晶體管Tl可以在第二控制信號端N2的控制下導通，導通的第一開關晶體管Tl將第一節(jié)點Pl與處理模塊02的控制端導通，從而將第一節(jié)點Pl的信號輸出到處理模塊02的控制端。
[0056]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，如圖3所示，重置模塊05可以包括:第二開關晶體管T2和第三開關晶體管T3;其中，第二開關晶體管T2的柵極與第三控制信號端N3相連，源極與重置信號端Vini相連，漏極與處理模塊02的控制端相連;第三開關晶體管T3的柵極與第三控制信號端N3相連，源極與第二電源信號端VSS相連，漏極與處理模塊02的輸出端相連。具體地，第二開關晶體管T2可以在第三控制信號端N3的控制下導通，導通的第二開關晶體管T2將重置信號端Vini與處理模塊02的控制端導通，從而通過重置信號端Vini的信號對處理模塊02的控制端進行重置處理;第三開關晶體管T3可以在第三控制信號端N3的控制下導通，導通的第三開關晶體管T3將第二電源信號端VSS與處理模塊02的輸出端導通，從而通過第二電源信號端VSS的信號對處理模塊02的輸出端進行重置處理。
[0057]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，如圖3所示，處理模塊02可以包括:第四開關晶體管T4;第四開關晶體管T4的柵極分別與傳輸模塊04的輸出端和重置模塊05的第一輸出端相連，源極與第一電源信號端VDD相連，漏極與第二節(jié)點P2相連。具體地，第四開關晶體管T4的工作特性曲線如圖4所示，第四開關晶體管T4的源極輸入的信號為第一電源信號端VDD的信號Vdd且不變;漏極用于輸出信號，其被重置模塊重置后到輸出相應信號之間，其電壓也不變;因此，根據如圖4所示的特性曲線，第四開關晶體管T4的源極和漏極的電壓保持不變時，柵極輸入不同的電壓信號其相應就會生成并輸出不同的電流信號，即一個電壓Vx對應一個電流Ix;而第四開關晶體管T4的柵極輸入的不同電壓信號由光電二極管感光之后生成的電信號決定，因此不同的可見光強度對應不同的電流信號Ix。
[0058]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，如圖3所示，復位模塊01可以包括:第五開關晶體管T5;第五開關晶體管T5的柵極與復位信號端Reset相連，源極與第一電源信號端VDD相連，漏極與第一節(jié)點Pl相連。具體地，第五開關晶體管T5可以在復位信號端Reset的控制下導通，導通的第五開關晶體管T5將第一電源信號端VDD與第一節(jié)點Pl導通，從而將第一電源信號端VDD的信號輸出到第一節(jié)點P1。
[0059]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述像元電路中，如圖3所示，輸出模塊03可以包括:第六開關晶體管T6;第六開關晶體管T6的柵極與第一控制信號端NI相連，源極與第二節(jié)點P2相連，漏極與讀取信號線D相連。具體地，第六開關晶體管T6可以在第一控制信號端NI的控制下導通，導通的第六開關晶體管T6將第二節(jié)點P2與讀取信號線D導通，從而將第二節(jié)點P2的信號輸出到讀取信號線D。
[0060]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例提供了一種數字X射線探測裝置，如圖6所示，包括:呈矩陣排列的多個像元m、多條開啟信號線G、多條讀取信號線D以及與讀取信號線D—一對應的讀取電路06;每個像元m包括本發(fā)明實施例提供的上述像元電路;每條開啟信號線G對應一行像元m，用于向對應的像元電路的第一控制信號端NI輸入開啟信號;每條讀取信號線D對應一列像元m，用于將對應的像元電路輸出的信號輸出到對應的讀取電路06。
[0061]本發(fā)明實施例提供的上述數字X射線探測裝置，可以通過采用全局復位信號端對全局的光電二極管的陰極復位，并且可以采用X射線對全局的光電二極管進行感光處理，然后依次逐行讀取每行像元電路輸出的電信號。其中，像元電路中的處理模塊可以根據光電二極管感光后的電信號生成對應的電流信號，有效提高信噪比，相對于現有技術采用加大X射線劑量提高信噪比的方法，本發(fā)明實施例提供的數字X射線探測裝置，無需加大X射線劑量就可以提尚?目噪比。
[0062]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述X射線探測裝置中，如圖7所示，讀取電路06可以包括:第一電阻R1、第二電阻R2和運算放大器Y;其中，第一電阻Rl的一端與第二電源信號端VSS相連，另一端與運算放大器Y的正相輸入端相連;運算放大器Y的反相輸入端分別與第二電阻R2的一端和對應的讀取信號線D相連，輸出端與第二電阻R2的另一端相連。
[0063]具體地，本發(fā)明實施例提供的上述X射線探測裝置中，讀取電路使用反相輸入的運算放大器來實現電流到電壓的轉換，其運算放大器輸出的電壓Vout = Ix*R2，不同的電流信號轉換為不同的電壓信號，在進行后續(xù)顯示時，一個電壓信號對應一個灰階，從而可以實現正常的圖像顯示。如圖8所示為現有的讀取電路，其為電荷積分器，在讀取像元電路輸出的信號時，電荷積分器對電荷積分，輸出的電壓正比于電荷量，然而積分電路需要一定的積分時間，其積分時間常數t = Ri*Cf。因此，與現有技術中的讀取電路相比，本發(fā)明實施例提供的讀取電路，無需等待積分處理時間，可以提高信號處理速度。
[0064]需要說明的是本發(fā)明上述實施例中提到的開關晶體管可以是薄膜晶體管(TFT，Thin Film Transistor)，也可以是金屬氧化物半導體場效應管(MOS，Metal OxideSemiconductor)，在此不做限定。在具體實施中，這些晶體管的源極和漏極可以互換，不做具體區(qū)分。在描述具體實施例時以薄膜晶體管為例進行說明。
[0065 ]下面結合本發(fā)明實施例提供的像元電路的結構和時序對本發(fā)明實施例提供的像元電路的工作過程進行詳細描述，具體地，結合圖3(以N型晶體管為例)所示的像元電路以及圖5所示的圖3的輸入輸出時序圖，對本發(fā)明實施例提供的像元電路的工作過程作以描述。其中，選取如圖5所示的輸入輸出時序圖中的tl?t5三個階段。下述描述中以I表示高電平信號，O表示低電平信號。
[0066]在11階段，Reset = I，N1 = 0，N2 = 0，N3 = 0。由于Reset = I，因此第五開關晶體管T5處于導通狀態(tài)，導通的第五開關晶體管Τ5將第一電源信號點VDD的信號Vdd輸出到第一節(jié)點Pl，進而對第一節(jié)點Pl復位。tl階段為復位階段。
[0067]在t2階段，Reset = 0，Nl=0，N2 = 0，N3 = 0。此階段采用X射線轉換的可見光對光電二極管F1D進行感光，使光電二極管產生光生電子空穴對，即產生光電流，從而光電二極管F1D會進行放電改變陰極的電位(即第一節(jié)點Pl的電位)，陰極電位的變化量正比于光強，即不同的光照強度對應不同的第一節(jié)點Pl的電位。t2階段為感光階段。
[0068]在t3階段，1^86七=0 41 = 0，吧=0，吣=1。由于吣=1，因此第二開關晶體管12和第三開關晶體管T3處于導通狀態(tài)，導通的第二開關晶體管T2將重置信號端Vini與第四開關晶體管T4的柵極導通，從而通過重置信號端Vini的信號對第四開關晶體管T4的柵極進行重置處理;導通的第三開關晶體管T3將第二電源信號端VSS與第二節(jié)點P2導通，從而通過第二電源信號端VSS的信號對第二節(jié)點P2進行重置處理。t3階段為重置階段。
[0069]在七4階段，1^86七=0，1^1 = 0，吧=1，似=0。由于吧=1，因此第一開關晶體管TI處于導通狀態(tài)，導通的第一開關晶體管Tl將第一節(jié)點Pl與第四開關晶體管T4的柵極導通，從而將第一節(jié)點Pl的信號輸出到第四開關晶體管T4的柵極。t4階段為傳輸階段。
[0070]在七5階段，1^86七=0，1^1 = I，N2 = 0，N3 = 0。由于NI = I，因此第六開關晶體管T6處于導通狀態(tài)，導通的第六開關晶體管T6將第五開關晶體管T5生成的電信號通過第二節(jié)點P2輸出到讀取信號線，進而通過讀取信號線輸出到讀取電路，如圖7所示，讀取電路使用反相輸入的運算放大器來實現電流到電壓的轉換，其運算放大器輸出的電壓Vout = Ix*R2，不同的電流信號轉換為不同的電壓信號，在進行后續(xù)顯不時，一個電壓信號對應一個灰階，從而可以實現正常的圖像顯示。t5階段為輸出階段。
[0071]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述X射線探測裝置中，除第一行和第二行像元電路外，每行像元電路的第二控制信號端與該行像元電路對應的開啟信號線相鄰的上一行開啟信號線相連，第三控制信號端與上一行開啟信號線相鄰的上一行開啟信號線相連；第一行像元電路的第二控制端和第三控制端分別輸入第一控制信號和第二控制信號，第二行像元電路的第二控制端與第一行開啟信號線相連，第三控制端輸入第三控制信號。即本發(fā)明實施例提供的上述X射線探測裝置中，相鄰的三行像元電路中，在第一行開啟信號開啟時，第二行像元電路可以將光電二極管感光后的信號輸出到處理模塊的控制端，第三行像元電路可以進行重置處理，這樣在本行像元電路讀取的同時完成下面行像元電路的重置與感光信號的傳遞，可以減少整個裝置的信號處理時間。
[0072]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例提供了一種本發(fā)明實施例提供的上述數字X射線探測裝置的探測方法，如圖9所示，可以包括:
[0073]S101、在復位階段，復位單元在復位信號端的控制下，通過第一電源信號端的信號對第一節(jié)點復位；
[0074]S102、在感光階段，采用X射線轉換成的可見光對光電二極管進行照射處理改變第一節(jié)點的電位，處理模塊在第一節(jié)點的控制下生成對應的電信號；
[0075]S103、在讀取階段，輸出模塊在第一控制信號端的控制下，將處理模塊生成的電信號輸出到對應的讀取信號線，讀取信號線將電信號輸出到對應的讀取電路。
[0076]本發(fā)明實施例提供的上述探測方法中，采用復位-感光-讀取三階段，全局復位信號對光電二極管的陰極復位，X射線對全局光電二極管感光，然后依次逐行讀出。其中，處理模塊可以在光電二極管產生的電信號的控制下進行轉換放大處理生成對應的電信號，從而提高信噪比;讀取電路使用反相輸入的運放來實現電流電壓的轉換，與原有積分技術相比，無需等待積分處理的時間，提高了信號處理速度。
[0077]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的上述探測方法中，在感光階段之后，在讀取階段之前，還可以包括:重置階段和傳輸階段;其中，
[0078]在重置階段，重置模塊在第三控制信號端的控制下，通過重置信號端和第二電源信號端的信號對處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理；
[0079]在傳輸階段，傳輸模塊在第二控制信號端的控制下，將第一節(jié)點的信號輸出到處理模塊的控制端。
[0080]具體地，本發(fā)明實施例提供的上述探測方法中，在重置階段可以對處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理，避免先前殘留電荷的影響;在重置處理之后的傳輸階段，可將光電二極管感光之后陰極的電信號傳輸到處理模塊的控制端，進而處理模塊可以在該電信號的控制下進行轉換放大處理對應生成相應的電信號，并通過輸出模塊輸出。
[0081]本發(fā)明實施例提供了一種像元電路、數字X射線探測裝置及其探測方法，該像元電路包括:復位模塊、處理模塊、輸出模塊和光電二極管;其中，復位模塊用于在復位信號端的控制下，通過第一電源信號端的信號對第一節(jié)點復位;處理模塊用于在第一節(jié)點的控制下，生成對應的電信號并輸出到第二節(jié)點；輸出模塊用于在第一控制信號端的控制下，將第二節(jié)點的信號輸出到讀取信號線;光電二極管的陰極與第一節(jié)點相連，陽極與第二電源信號端相連。這樣本發(fā)明實施例提供的像元電路中，復位模塊可以對光電二極管的陰極進行復位，進而光電二極管經過X射線轉換成的可見光照射之后會改變陰極的電位(即第一節(jié)點的電位)，陰極電位的變化量正比于光強，即不同的光照強度對應不同的第一節(jié)點的電位，處理模塊對應不同的第一節(jié)點的電位可以產生不同的電信號，最終輸出模塊將處理模塊產生的不同電信號輸出，從而可以提高信噪比。
[0082]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種像元電路，其特征在于，包括:復位模塊、處理模塊、輸出模塊和光電二極管；其中， 所述復位模塊的控制端與復位信號端相連，輸入端與第一電源信號端相連，輸出端與第一節(jié)點相連;所述復位模塊用于在所述復位信號端的控制下，通過所述第一電源信號端的信號對所述第一節(jié)點復位； 所述處理模塊的控制端與所述第一節(jié)點相連，輸入端與所述第一電源信號端相連，輸出端與第二節(jié)點相連;所述處理模塊用于在所述第一節(jié)點的控制下，生成對應的電信號并輸出到所述第二節(jié)點； 所述輸出模塊的控制端與第一控制信號端相連，輸入端與所述第二節(jié)點相連，輸出端與讀取信號線相連;所述輸出模塊用于在所述第一控制信號端的控制下，將所述第二節(jié)點的信號輸出到所述讀取信號線； 所述光電二極管的陰極與所述第一節(jié)點相連，陽極與第二電源信號端相連。2.如權利要求1所述的像元電路，其特征在于，還包括:傳輸模塊和重置模塊;其中， 所述傳輸模塊的控制端與第二控制信號端相連，輸入端與所述第一節(jié)點相連，輸出端與所述處理模塊的控制端相連;所述傳輸模塊用于在所述第二控制信號端的控制下，將所述第一節(jié)點與所述處理模塊的控制端導通； 所述重置模塊的第一控制端和第二控制端分別與第三控制信號端相連，第一輸入端與重置信號端相連，第二輸入端與所述第二電源信號端相連，第一輸出端與所述處理模塊的控制端相連，第二輸出端與所述處理模塊的輸出端相連;所述重置模塊用于在所述第三控制信號端的控制下，通過所述重置信號端和所述第二電源信號端的信號對所述處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理。3.如權利要求2所述的像元電路，其特征在于，所述傳輸模塊，包括:第一開關晶體管； 所述第一開關晶體管的柵極與所述第二控制信號端相連，源極與所述第一節(jié)點相連，漏極與所述處理模塊的控制端相連。4.如權利要求2所述的像元電路，其特征在于，所述重置模塊，包括:第二開關晶體管和第三開關晶體管;其中， 所述第二開關晶體管的柵極與所述第三控制信號端相連，源極與所述重置信號端相連，漏極與所述處理模塊的控制端相連； 所述第三開關晶體管的柵極與所述第三控制信號端相連，源極與所述第二電源信號端相連，漏極與所述處理模塊的輸出端相連。5.如權利要求2-4任一項所述的像元電路，其特征在于，所述處理模塊，包括:第四開關晶體管； 所述第四開關晶體管的柵極分別與所述傳輸模塊的輸出端和所述重置模塊的第一輸出端相連，源極與所述第一電源信號端相連，漏極與所述第二節(jié)點相連。6.如權利要求1所述的像元電路，其特征在于，所述復位模塊，包括:第五開關晶體管； 所述第五開關晶體管的柵極與所述復位信號端相連，源極與所述第一電源信號端相連，漏極與所述第一節(jié)點相連。7.如權利要求1所述的像元電路，其特征在于，所述輸出模塊，包括:第六開關晶體管； 所述第六開關晶體管的柵極與所述第一控制信號端相連，源極與所述第二節(jié)點相連，漏極與所述讀取信號線相連。8.—種數字X射線探測裝置，包括:呈矩陣排列的多個像元、多條開啟信號線、多條讀取信號線以及與所述讀取信號線一一對應的讀取電路;其特征在于: 每個所述像元包括如權利要求1-7任一項所述的像元電路； 每條所述開啟信號線對應一行所述像元，用于向對應的所述像元電路的第一控制信號端輸入開啟信號； 每條所述讀取信號線對應一列所述像元，用于將對應的所述像元電路輸出的信號輸出到對應的所述讀取電路。9.如權利要求8所述的數字X射線探測裝置，其特征在于，所述讀取電路，包括:第一電阻、第二電阻和運算放大器;其中， 所述第一電阻的一端與所述第二電源信號端相連，另一端與所述運算放大器的正相輸入端相連； 所述運算放大器的反相輸入端分別與所述第二電阻的一端和對應的所述讀取信號線相連，輸出端與所述第二電阻的另一端相連。10.如權利要求8或9所述的數字X射線探測裝置，其特征在于，除第一行和第二行像元電路外，每行像元電路的第二控制信號端與該行像元電路對應的開啟信號線相鄰的上一行開啟信號線相連，第三控制信號端與所述上一行開啟信號線相鄰的上一行開啟信號線相連;第一行像元電路的第二控制端和第三控制端分別輸入第一控制信號和第二控制信號，第二行像元電路的第二控制端與第一行開啟信號線相連，第三控制端輸入第三控制信號。11.一種如權利要求8-10任一項所述的數字X射線探測裝置的探測方法，其特征在于，包括: 在復位階段，所述復位單元在所述復位信號端的控制下，通過所述第一電源信號端的信號對所述第一節(jié)點復位； 在感光階段，采用X射線轉換成的可見光對所述光電二極管進行照射處理改變所述第一節(jié)點的電位，所述處理模塊在所述第一節(jié)點的控制下生成對應的電信號； 在讀取階段，所述輸出模塊在所述第一控制信號端的控制下，將所述處理模塊生成的電信號輸出到對應的所述讀取信號線，所述讀取信號線將所述電信號輸出到對應的所述讀取電路。12.如權利要求11所述的探測方法，其特征在于，在感光階段之后，在讀取階段之前，還包括:重置階段和傳輸階段;其中， 在重置階段，重置模塊在第三控制信號端的控制下，通過重置信號端和第二電源信號端的信號對所述處理模塊的控制端和輸出端進行重置處理； 在傳輸階段，傳輸模塊在第二控制信號端的控制下，將所述第一節(jié)點的信號輸出到所述處理模塊的控制端。
【文檔編號】A61B6/00GK105935296SQ201610228421
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】何小祥, 祁小敬
【申請人】成都京東方光電科技有限公司, 京東方科技集團股份有限公司