画像取得システム及び方法
本発明による画像システム(imaging system)は、第１の行に存在する第１の画素と、前記第１の行に存在する第２の画素と、第２の行に存在する第３の画素と、ゲートドライバと、前記ゲートドライバから延びた第１の電気信号ラインと、前記第１の画素が接続された第２の電気信号ラインと、前記第３の画素が接続された第３の電気信号ラインとを備える。前記第３の画素と前記第１の画素は第１の列に存在する。前記第１の画素および第２の画素は前記第１の電気信号ラインに接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、画像取得システム及び方法に関し、更に詳しくは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ；computed tomography）画像データを収集するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）は、医療の分野で広く使用されている画像化技術である。コンピュータ断層撮影の手順においては、検査対象の患者の一部の反対側にＸ線源と検出装置とが位置される。Ｘ線源は、Ｘ線ビームを患者に向けて発生する一方、検出装置は、その過程でＸ線ビームで定まる複数の透過経路(transmission path)でのＸ線の吸収を測定する。検出装置は、入射Ｘ線の強度に比例した電圧を生成し、この電圧は、コンピュータにおける後続処理のために読み取られてデジタル化される。患者の周りの複数の角度から何千回もの読み取りを行うことにより、比較的大量のデータが蓄積される。そして、この蓄積されたデータは、マトリックスの復元（視覚またはその他）のために分析されて処理され、それは、検査される身体上の部位(section)の密度関数表現を構成する。このような１または２以上の部位を考慮することにより、熟練した診断医は、多くの場合、腫瘍や血栓などのような種々の身体上の疾患を診断することができる。
【０００３】
既存のＣＴ画像システムに関する問題は、患者がガントリー開孔部(gantry opening)内に閉じ込められて快適でないことであり、とりわけ、画像データ収集手順にかかる時間が長すぎる場合である。機構構造及び／又は統制規則(regulatory rules)は、Ｘ線源と画像検出器が取り付けられたガントリーの回転レートを制限してもよい。既存のＣＴ画像装置の或るものは、或る所定値に制限されたガントリー速度を有する。既存のＣＴスキャナーの或るものは、患者の周囲をより速く回転するように構成され得るが、このようなスキャナーで生成された容積データ(volumetric data)セットは、スライス(slices)間に動きアーチファクト(motion artifact)を生じる。
【０００４】
既存のＣＴ画像システムに関する他の問題は、スライスの厚さが、一般にスライス内のピクセル(pixel)の解像度よりも大きいことである。例えば、既存のＣＴ画像システムは、１センチメートルごとにスライスを生成するが、スライス内のピクセルの解像度は０．５ミリメートルである。スライス間の良好な解像度を生成するために、Ｚ軸（回転軸）方向における検出器の数を増やしたスキャナーが開発された。しかしながら、Ｚ軸における検出器の数を増やすことは、検出器の製造コストを上昇させ、それは、Ｘ線コンバータに結合される従来の単結晶シリコン電子技術に基づいているので、既に極めて高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の事柄について、ＣＴ画像データを収集してＣＴ画像を生成するための改善された装置および方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
或る実施形態によれば、画像システムは、第１の行に存在する第１の画素と、前記第１の行に存在する第２の画素と、第２の行に存在する第３の画素と、ゲートドライバと、前記ゲートドライバから延びる第１の電気信号ラインと、前記第１の画素が接続された第２の電気信号ラインと、前記第３の画素が接続された第３の電気信号ラインとを備え、前記第３の画素と前記第１の画素は第１の列に存在し、前記第１の画素および前記第２の画素は、前記第１の電気信号ラインに接続される。
【０００７】
他の実施形態によれば、画像信号を収集するための方法は、第１の行に存在する第１の画素からの第１の画像信号と第の２行における第２の画素からの第２の画像信号をアクセスするステップと、前記第１の行に存在する第３の画素からの第３の画像信号をアクセスするステップとを備え、前記第１の画素および前記第２の画素は一つの列に位置され、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号と前記第３の画像信号は同時にアクセスされ、前記第１の画像信号は、第１の電気信号ラインを使用してアクセスされ、前記第２の画像信号は第２の電気信号ラインを使用してアクセスされる。
【０００８】
他の実施形態によれば、制御モジュールは、第１の画素からの第１の画像信号と第２の画素からの第２の画像信号と第３の画素からの第３の画像信号とをアクセスするための制御信号を生成するように構成され、前記第１の画素と前記第３の画素は第１の行に位置され、前記第２の画素は第２の行に位置され、前記第１の画素と前記第２の画素は一つの列に位置され、前記第１の画素は、前記第１の画像信号を伝送するための第１の電気信号ラインに接続され、前記第２の画素は、前記第２の画像信号を伝送するための第２の電気信号ラインに接続される。
【０００９】
他の実施形態によれば、画像システムは、第１のラインの画素および第２のラインの画素を有する撮像素子と、前記撮像素子に接続され、前記第１のラインの画素からの信号と前記第２のラインの画素からの信号とを同時に収集するか、または、前記第１のラインの画素からの信号が収集された後に前記第２のラインの画素からの信号を収集するように構成されたアクセス回路とを備え、前記第１のラインおよび前記第２のラインは、これらラインの間に位置される追加のラインの画素が存在しないように相互に隣接する。
【００１０】
他の態様および特徴は、後述の実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１１】
図面は、実施形態の効用およびデザインを例示するものであり、図面において、同様の要素は共通の参照番号によって引用される。本実施形態の目的および利点がどのように得られるをより良く理解するために、添付の図面を参照して、より具体的な説明が提供されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態によるコンピュータ断層撮影システムを示す図である。
【図２】図１の検出器の実施形態を示す図である。
【図３】或る実施形態による図２の撮像素子のための電気的構成要素の一構成を示し、特に、２行読み出し構成を有する撮像素子を示す図である。
【図４】図３のフラットパネル撮像素子の変形例を示し、特に、４行読み出し構成を有する撮像素子を示す図である。
【図５】図２の検出器の変形例を示し、特に、光伝導体(photoconductor)のレイヤを有する撮像素子を示す図である。
【図６】図１の検出器の他の実施形態を示す図である。
【図７】多重複数行読み出しユニットを示す図である。
【図８】他の実施形態による撮像素子を示す図である。
【図９】他の実施形態による撮像素子を示す図である。
【図１０】本実施形態で実施可能なコンピュータハードウェアシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の種々の実施形態を説明する。図面は原寸に比例して描かれたものではなく、全図にわたって同様の構成要素または機能は同様の参照番号によって表されていることに注意されたい。また、図面は、本実施形態の説明を容易化することを意図したものに過ぎないことに注意されたい。それらは、本発明を完全に網羅して説明するものでもなく、また、本発明の要旨を限定するものでもない。加えて、特定の実施形態に関して説明する特徴および態様は、必ずしも、その実施形態に限定されるものではなく、他の任意の実施形態で実施可能である。
【００１４】
ここで、図面を参照すると、類似または対応する要素は同じ参照番号で識別され、図１は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像取得システム１０を示し、このシステムは、幾つかの実施形態で構成される検出器２４を備える。このシステム１０は、ガントリー(gantry)１２と、患者１６を支えるためのパネル１４を備える。ガントリー１２は、患者１６がＸ線源２０と検出器２４との間に少なくとも部分的に位置されながら、ガントリー１２の反対側の検出器２４に向かう扇状(fan)のビームまたは円錐状(cone)のビームのような、Ｘ線のビームを投射するＸ線源２０を備える。Ｘ線源２０は、Ｘ線ビームの形状を調整するためのコリメータ(collimator)２１を備えてもよい。検出器２４は、患者１６を通過するＸ線を検知するように構成された複数のセンサー素子(sensor elements)を備える。各センサー素子は、患者１６を通過するときのＸ線ビームの強度を表す電気信号を生成する。
【００１５】
例示の実施形態では、ＣＴ画像取得システム１０は、また、プロセッサ５４、データを表示するためのモニター５６、データを入力するための例えばキーボードやマウスのような入力装置５８を備える。プロセッサ５４は、ガントリー回転制御部４０に接続される。ガントリー１２の回転とＸ線源２０の動作は、ガントリー回転制御部４０によって制御され、ガントリー回転制御部４０は、Ｘ線源２０にタイミング信号と電力を供給すると共に、プロセッサ５４から受信した信号に基づいてガントリー１２の位置と回転速度を制御する。制御部４０は、ガントリー１２およびプロセッサ５４から分離した構成要素として示されているが、代替の実施形態では、制御部４０は、ガントリー１２またはプロセッサ５４の一部であってもよい。
【００１６】
Ｘ線投影データ（即ち、ＣＴ画像データ）を取得するためのスキャン中に、Ｘ線源２０は、患者１６の周りをガントリー１２が回転しながら、このガントリー１２の反対側の検出器２４に向けてＸ線ビームを投射する。一実施形態では、ガントリー１２は、画像データ取得中に患者１６の周りを３６０°回転する。或いは、もし完全な円錐検出器(cone detector)が使用されれば、システム１０は、ガントリー１２が１８０°にビームパターンの角度をプラスした角度だけ回転する間にデータを取得してもよい。採用されている特定のシステムに応じて、別な回転角度が使用されてもよい。一実施形態では、検出器２４は、１秒未満の時間で少なくとも９００フレームの画像を生成するように構成される。このような場合、ガントリー１２は、コンピュータ断層撮影画像の復元のための十分な量の画像データを収集するためには、患者１６の周りを１回だけ回転するだけで足りる。他の実施形態では、検出器２４は、別の速度でフレームを生成するように構成されてもよい。
【００１７】
図２は、或る実施形態によって構成された検出器２４を示す。図２に示されるように、検出器２４は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）のようなシンチレータ素子(scintillator element)から構成されたＸ線変換レイヤ６０を含む撮像素子(imager)１００と、Ｘ線変換レイヤ６０に結合された光検出器アレイ６２（例えば、光ダイオードレイヤ）から構成される。Ｘ線変換レイヤ６０は、Ｘ線放射に反応して光量子(light photons)を生成し、また、光検出器アレイ６２は、複数の検出素子６４を備え、Ｘ線変換レイヤ６０からの光量子に反応して電気信号を生成するように構成される。例示の実施形態では、Ｘ線変換レイヤ６０と光検出器アレイ６２の両方はピクセル化(pixilated)され、これにより、複数の撮像素子(imaging elements)１０４を形成する。しかしながら、Ｘ線変換レイヤ６０は、代替の実施形態ではピクセル化されなくてもよい。図２に示されるように、撮像素子１００は、曲面（例えば、部分的な円弧）を有する。このような構成は、撮像素子１００の画素(image element)１０４のそれぞれがＸ線源２０から実質的に等距離に位置される点で有益である。代替の実施形態では、撮像素子１００は、直線面(rectilinear surface)または他の外形を有してもよい。例示の実施形態では、各画素(image element))１０４（すなわちピクセル(pixel)）は、概ね２０ミクロンまたはそれ以上、より好ましくは、概ね３００ミクロンまたはそれ以上の断面寸法(cross sectional dimension)を有する。しかしながら、他の寸法を有する画素１０４を使用してもよい。撮像素子１００は、アモルファスシリコン、結晶シリコンウェハ、結晶シリコン基板、またはフレキシブル基板（例えばプラスチック）から構成されてもよく、そしてフラットパネル技術、または画像装置(imaging device)を作成する分野において知られている他の技術を使用して構成されてもよい。
【００１８】
図３は、他の実施形態による撮像素子１００についての電気的構成要素の一構成を示す。撮像素子１００は複数の画素１０４を備え、そのそれぞれは、光入力に反応して電気信号を生成するフォトダイオード１０６（検出素子６４の一部を構成する）を備える。フォトダイオード１０６は、Ｘ線に反応して光を発生するＸ線変換レイヤ６０から光入力を受信する。フォトダイオード１０６は、画素用の逆バイアス電圧を供給するアレイバイアス電圧１２２に接続される。トランジスター１０８（薄膜Ｎ型ＦＥＴのようなもの）は、画素１０４のためのスイッチング素子として機能する。画素１０４からの画像データをキャプチャすることが望まれる場合、制御信号１１４は、ゲートドライバ１１２に出力され、トランジスター１０８のゲートを“選択”する。ゲートドライバ１１２は、ゲート制御ラインを駆動するロウゲート電圧源１２７とハイゲート電圧源に接続される。フォトダイオード１０６からの電気信号は、ライン１１６を通じて対応する電荷増幅器１１０に与えられる。電荷増幅器１１０の出力は、更なる画像処理／表示のために“サンプルホールド”段に出力される。一実施形態では、ゲートドライバ１１２は、アクセス回路の一部であり、それは撮像素子１００の端部に固定されてもよい。アクセス回路は、また、電荷増幅器１１０を備えてもよい。図３は、４個の画素１０４ａ−１０４ｄを含むが、当業者であれば、撮像素子１００は、画像装置(imaging device)のサイズと解像度に応じて、多くのこのような画素１０４を含んでもよい。加えて、画素１０４の二つのライン１２６ａおよび１２６ｂのみが示されているが、撮像素子１００は、画素１０４の二つのライン１２６よりも多くのライン含んでもよい。他の実施形態では、ゲートドライバ１１２は、複数のグループのゲートライン１２６を別個にアクセスする複数の出力２０２を含んでもよい。
【００１９】
撮像素子１００は、相関方式(correlated manner)で画素１０４から画像データの同時的サンプリングを実施する。例示の実施形態では、撮像素子１００は、二つのライン１２６ａ，１２６ｂ上の画素１０４のそれぞれについて対応増幅器１１０を備え、これにより、画素１０４のライン１２６ａ，１２６ｂからの画像データを同時に（即ち、実質的に同じ時間に）収集し読み出すことを可能にする。二つのライン１２６ａ，１２６ｂ上の画素１０４ａ−１０４ｄについてのスイッチングトランジスター１０８ａ−１０８ｄの全ては、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２に接続される。画素１０４の二つのライン１２６ａ，１２６ｂについての画像データが望まれる場合は、制御信号１１４は、画素の所望のライン（例えば１２６ａおよび１２６ｂ）についてのトランジスターゲートを選択するためにゲートドライバ１１２に出力される。画素のライン１２６ａ，１２６ｂの全体からの電気信号は、それらの対応電荷増幅器１１０に受け渡され、その増幅器は、信号データを後続のサンプリング段に出力する。もし撮像素子１００が、画像フレーム全体を形成するために、画素１０４の二つのライン１２６よりも多くのラインを有していれば、画像データは、撮像素子１００上の画素１０４のライン１２６がサンプリングされるまでの時間に二つのラインに収集される。撮像素子１００の所定の構成について、画素１０４の各ライン１２６についての信号読み出し時間は、ピクセルをターンオンさせて対応信号を放電するのに要する時間に依存し、通常は固定される（例えば、概ね４０マイクロ秒）。このように、画素１０４の２以上のラインからの信号が同時または並列に読み出され得ることを可能とするように撮像素子１００を構成することにより、撮像素子の全てのライン１２６からの信号を読み出すのに要する時間を低減することができる。従って、これは、撮像素子１００のフレームレート（即ち、１秒当たりの撮像素子１００によって生成される画像フレームの数）を改善する。
【００２０】
撮像素子１００の上述の実施形態は２ラインの読み出し構成を有するものとして説明されたが、代替の実施形態では、撮像素子１００は、一度に画素１０４の２以上のラインから信号が収集されることを可能とする構成を有してもよい。図４は、４ラインの読み出し構成を有する撮像素子１００の変形例を示す。図４に示されるように、４ライン（例えば１２６ａ−１２６ｄまたは１２６ｅ−１２６ｈ）ごとの画素１０４は、接続ライン１１６ａ−１１６ｐおよび接続パッド４１０ａ−４１０ｐを通じて、それぞれ、増幅器１１０ａ−１１０ｐ（図示なし）のような対応装置に接続される。例示の実施形態では、４つのライン１２６ａ−１２６ｄ上の画素１０４についての全てのスイッチングトランジスターは、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２ａに接続され、４つのライン１２６ｅ−１２６ｈ上の画素１０４についての全てのスイッチングトランジスターは、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２ｂに接続される。画素１０４の４つのライン１２６ａ−ｄについての画像データが望まれる場合には、制御信号１１４は、画素１０４の４つのライン１２６ａ−１２６ｄについてのトランジスターゲートのみを（制御ライン２０２ａ）を介して選択するためにゲートドライバ１１２に出力される。４つのライン１２６ａ−ｄ上の画素１０４からの電気信号は、それらの対応する電荷増幅器１１０ａ−ｐに受け渡され、その増幅器は、後続のサンプリング段に信号データを出力する。画素１０４の次の４つのライン１２６ｅ−１２６ｈから信号を収集するために、制御信号１１４は、画素１０４の４つのライン１２６ｅ−１２６ｈについてのトランジスターゲートのみを（制御ライン２０２ｂを介して）選択するためにゲートドライバ１１２に出力される。画像フレーム全体を形成するために、撮像素子１００上の画素１０４の全ラインがサンプリングされるまでの時間に画像データが４つのラインに収集される。
【００２１】
図４に示されるように、接続パッド４１０または所定の長さの範囲内に調整された相互接続の数は、接続パッド４１０のサイズと、接続パッド４１０間の間隔によって制限される。所定の長さの範囲内に適合され得る接続パッド４１０の数は、同時に選択されて増幅器１１０のような対応装置に接続される画素１０４のライン１２６の数を制限するかもしれない。一実施形態では、撮像素子１００の相互接続を増やすために、各画素１０４は、より大きく形成されてもよく、或いは、各ライン１２６に沿った画素１０４の数が減少されてもよい。例えば、一実施形態では、各画素１０４は、概ね３００ミクロン、または、より好ましくは、概ね４００ミクロンよりも大きな断面寸法を有してもよい。しかしながら、他の寸法を有する画素を使用してもよい。当業者であれば、画素１０４が大きくなる程、及び／又は、各ライン１２６に沿った画素１０４の数が少なくなる程、相互接続の数が多くなり、そして活性化され得るフレームレートが高くなることが分かる。
【００２２】
撮像素子１００は、Ｘ線変換レイヤ６０を有するものとして説明されたが、代替の実施形態では、撮像素子１００は別の検出スキームを用いてもよい。例えば、代替の実施形態では、Ｘ線変換レイヤ６０を備えることに代えて、撮像素子１００は、光伝導体(photoconductor)を備えてもよく、それはＸ線に反応して電子−正孔対または電荷を生成する。図５は、代替の実施形態によって構成される撮像素子５００を図式的に示す。フラットパネル撮像素子５００は、検出器アレイ５２０に対して整合されたＸ線変換パネル５１０を備える。Ｘ線変換パネル５１０は、第１の電極５０２、第２の電極５０４、そして、第１の電極５０２と第２の電極５０４との間に固定された光伝導体５０６を備える。電極５０２および５０４は、銀、クロミウム、アルミニウム、金、ニッケル、バナジウム、亜鉛、パラジウム、プラチナ、炭素、などのような広範な種々の材料、およびこれらの材料の合金から構成されてもよい。光伝導体５０６は、ヨウ化水銀（ＨｇＩ２）、ヨウ化鉛（ＰｂＩ２）、ヨウ化ビスマス（ＢｉＩ３）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、非晶質セレニウム（ａ−Ｓｅ）、またはその等価物のような種々の材料から構成されることができる。この技術分野で知られた他の材料も使用することができる。光伝導体５０６は、単結晶または多結晶レイヤであってもよい。光伝導体５０６は、好ましくは、ＰＶＤ(physical vapor deposition)またはＰＩＢ(particle in binder)プロセスによって堆積される。或いは、もし光伝導体５０６が別個の基板上に堆積されれば（テルル化カドミウム亜鉛（Ｃｄ（１−ｘ）ＺｎｘＴｅ）半導体結晶またはＺｎＴｅ材料から作成されるもののような）、それは、インジウムのバンプによって第１の電極５０２および第２の電極５０４に固定されてもよい。或いは、光伝導体５０６は、また、光伝導体５０６並びに第１の電極５０２および第２の電極５０４が作成される材料に応じて、適切な粘着剤によって第１の電極５０２および第２の電極５０４に固定されてもよい。この分野で知られた他の技術も、また、第１の電極５０２および第２の電極５０４に光伝導体５０６を固定するために使用されてもよい。それらから作成された光伝導体および撮像素子は、当技術分野において知られており、従って、ここでは更に詳細に説明しない。
【００２３】
フラットパネル撮像素子５００を使用する場合、第１の電極５０２および第２の電極５０４は、第１の電極５０２と第２の電極５０４との間にバイアスまたは電位差を生成するために電圧源によってバイアスされる。バイアスされた電極５０２および５０４は、第１の電極５０２と第２の電極５０４との間の領域を横切る電界を形成する。光伝導体５０６にＸ線が照射されると、電子正孔対（ＥＨＰ）または電荷のような応答が生成され、そして第１の電極５０２と第２の電極５０４との間の領域を横切る電界の影響を受けて、別々にドリフトする。電荷は検出器アレイ５２０によって収集され、この検出器アレイは、２次元アレイ状に配列された複数の検出素子５２２を備える。検出素子５２２は、第１の電極５０２上に収集された電荷に反応して電気信号を生成するように構成される。一実施形態では、検出素子５２２は電荷検出器(charge detector)である。各検出素子５２２は、Ｘ線によって生成されて第１の電極５０２によって収集された電荷を蓄えるためのストレージキャパシタを有してもよい。各検出素子５２２は、また、収集された電荷を読み出し電子装置によってアクセスするために、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）やスイッチングダイオードのようなスイッチング素子を備えてもよい。任意的に、検出素子５２２は、信号または電荷のバッファリングおよび増幅のための構成要素をさらに備えることができる。検出素子５２２は、また、多結晶シリコンまたは有機能動素子(organic active element)を備えてもよい。検出器素子５２２の夫々は、検出器アレイ５２０を用いて生成されたＸ線画像のピクセルを形成する。検出器アレイ５２０は、また、検出素子５２２に接続されたピクセルアクセス回路（図示なし）を備える。ピクセルアクセス回路は、検出素子５２２をアクセスし、検出素子５２２から電気信号を読み出す。検出素子５２２をアクセスしてそこから電気信号を読み出す過程は、前述の図３を参照して同様に説明される。一実施形態では、ピクセルアクセス回路は、行ごとに検出素子５２２をシーケンシャルにアクセスして列ごとに検出素子５２２から電気信号を読み出すための行アクセス信号を生成するゲートドライバを備える。各行アクセス信号は、単一行の検出素子５２２または複数行の検出器素子５２２をアクセスすることができる。同様に、各読み出し動作により、単一列の検出素子５２２または複数列の検出素子５２２から電気信号を読み出すことができる。
【００２４】
図６は、複数の撮像素子６００を備えた検出器２４の他の実施形態を示す。一実施形態では、各撮像素子６００は、そのパネル幅６０２が２ないし１０センチメートル（ｃｍ）であり、パネル深さ（奥行き）６０４が２０ないし６０ｃｍであり、より好ましくは、３０ないし４０ｃｍである。しかしながら、他の実施形態では、各撮像素子６００は、また、別の寸法をとってもよい。例示の実施形態では、撮像素子６００のそれぞれは、隣の撮像素子６００の端に対して積み上げられている。この構成は、撮像素子６００が、画像信号をキャプチャするための非不連続(non-discontinuous)な表面を提供し、これにより、収集される画像データにおけるギャップを防止する点で有益である。或いは、撮像素子６００は、実質的に連続した表面が形成され得るように互いに隣接して配置されてもよい。代替の実施形態では、８個の撮像素子６００が示されているが、検出器２４は、検出器２４の特記仕様書(particular specification)に応じて、１個または他の個数の撮像素子６００を備えてもよい。加えて、撮像素子６００は、検出器２４の曲線的外形(curvilinear profile)を集合的に形成するが、代替の実施形態では、撮像素子６００は、検出器２４の概ね直線的な表面または他の外形を集合的に形成してもよい。
【００２５】
複数の撮像素子６００を用いて検出器２４を構成することは多くの利点を有する。第１に、多数の小さな撮像素子６００を製造することは、検出器２４の仕様を満足する十分なサイズの単一の撮像素子を製造することよりも容易であり、しかも安価であるので、検出器２４の製造コストを低減できる。加えて、複数の撮像素子６００は、撮像素子６００のうちの一つにおける画素１０４の１または２以上のラインからの信号が、ゲートドライバ１１２によって撮像素子６００のうちの他のものにおける画素１０４の１または２以上のラインからの信号と同時に読み取られるという別なレベルの多重化(multiplexing)を提供する。一実施形態では、ゲートドライバ１１２は、撮像素子６００の全てのうちの最初の２行からの信号を読み出し、それから次の２行からの信号を読み出すなど、撮像素子６００の全ての行からの信号が読み出されるまで、信号の読み出しを繰り返すように構成されることができる。このような構成は、検出器２４について非常に高いフレームレートを提供し、これにより、所定の期間においてより多くの画像データが収集されることを可能にする。
【００２６】
例えば、検出器２４が１４個の撮像素子６００を備えるものとすれば、そのそれぞれは、５０行の画素１０４を有する。このような場合において、もし、１行についての平均読み出しレートが４０マイクロ秒であれば、検出器２４全体から信号を読み出すのに２０００マイクロ秒（＝４０マイクロ秒×５０行）の時間がかかり、これにより、１秒あたり５００フレームレート（１／２０００マイクロ秒）を提供する。もし、複数行の読み出しスキームが使用され、例えば、信号が２行ごと（２行づつ）に同時に読み出されるものとすれば、検出器２４全体から信号を読み出すのに１０００マイクロ秒の時間がかかり、これにより、１秒あたり１０００フレームレートを提供する。これらの両方の構成は、検出器全体について単一行の読み出しスキームを使用する従来の検出器よりも極めて良好なフレームレートを提供する。例えば、従来の読み出しスキームを使用すれば、同一個数の行（すなわち、６００行）の画素を有する検出器から信号を読み出すのに、２４０００マイクロ秒（＝４０マイクロ秒×６００行）の時間がかかり、１秒あたり４１フレームしか提供しない。当業者であれば、使用されるフラットパネル撮像素子６００の数が多い程、より高いフレームレートを達成できることが分かる。
【００２７】
複数の撮像素子６００を用いて検出器２４を構成することは、また、画像についてのより良好な解像度を提供する。例えば、所定のフレームレートについて、検出器２４は、より小さい撮像素子ではあるが低い画素ピッチを有する撮像素子６００をより多く用いることにより良好な解像度を提供するように構成されることができる。一実施形態では、検出器２４は、２４個の撮像素子６００を備え、その夫々は、パネル幅が概ね２．５センチメートルであり、ピクセルのピッチが概ね３８０ｕｍである。このような構成は、概ね同一のフレームレートを提供するが、撮像素子６００が概ね４．５センチメートルのパネル幅と概ね５００ｕｍの画素ピッチを有する状態では、１４個の撮像素子６００を備えた検出器に比べて解像度が極めて高くなる。
【００２８】
複数の撮像素子６００が使用される例示の実施形態では、信号の読み出しは一度に２またはそれ以上の行に限定されず、ゲートドライバ１１２が、一度に１行の画素１０４をアクセスするように構成され得ることに注意されたい。例えば、代替の実施形態では、ゲートドライバ１１２は、撮像素子６００の全ての第１番目の行から信号を読み出し、それから第２番目の行から信号を読み出すなど、撮像素子６００の全ての行から信号が読み出されるまで繰り返して信号を読み出すように構成することができる。
【００２９】
図７は、上述の実施形態の撮像素子または従来の撮像素子で実施される多重複数行読み出しユニット６５０を示す。読み出しユニット６５０は、共通パッド６５４に接続された複数のスイッチ６５２を備える。スイッチ６５２のそれぞれは低抵抗を有し、これにより、画素１０４からの信号が迅速に読み出されることを可能とする。使用中に、スイッチ６５２は、連続して切り替わって信号を共通パッド６５４に伝送する。共通パッド６５４は、その信号を受信する増幅器、記憶装置、またはプロセッサのような装置に接続されてもよい。例示の実施形態では、読み出しユニット６５０は、４個のスイッチ６５２を備える。しかしながら、読み出しユニット６５０は、また、代替の実施形態では、別の個数のスイッチ６５２を備えてもよい。
【００３０】
図８は、他の実施形態による撮像素子１００の変形例を示す。図８の撮像素子１００は、図１の画像取得システム１０と共に使用されてもよい。他の実施形態では、図８の撮像素子１００は、円錐ビームＣＴ機器、放射線治療システム、または他の医療機器のような他の放射線装置と共に使用されてもよい。図８に示されるように、４個の連続ライン（例えば、ライン１２６ａ−１２６ｄ）ごとの画素１０４（例えば、画素１０４ａ，１０４ｃ，１０４ｅ，１０４ｇ）は、接続ライン１１６（例えば、ライン１１６ａ）を通じて対応ノード４１０（例えば、ノード４１０ａ）に接続される。或る実施形態では、各ノード４１０は接続パッドであり、それは、電荷増幅器（例えば、増幅器１１０）に接続されてもよい。他の実施形態では、各ノード４１０は、それ自体が増幅器であってもよい。また、例示の実施形態では、他の４つのラインごと（例えば、ライン１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍ）の画素１０４は、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２（例えば、制御ライン２０２ａ）に接続される。ゲートドライバ１１２は、制御モジュールに接続され、この制御モジュールは、ゲートドライバ１１２を作動させて撮像素子１００からの画像信号をアクセスするための制御信号を生成するように構成される（例えばプログラムされ、または設計される）。この制御モジュールは、ＦＰＧＡ、マイクロプロセッサ、または、処理機能を実施することが可能な回路であってもよい。
【００３１】
２列のみの画素１０４が例示されたが、撮像素子１００は、他の実施形態では、２列よりも多くの列の画素１０４を有してもよいことが理解される。また、他の実施形態では、撮像素子１００は、１６行以外の個数の行の画素１０４を有してもよい。更なる実施形態では、４行ごとの連続行からの画素１０４をライン１１６に接続する代わりに、撮像素子１００は、２行または３行ごとの連続行から、または５行以上の連続行からの画素１０４がライン１１６に接続されてもよい。図９は、撮像素子１００の変形例を示し、この変形例では、３行ごとの連続行からの画素１０４がライン１１６に接続される。或る実施形態では、撮像素子１００を生成するために同様の構成がなされ、この構成では、８行ごとの連続行からの画素１０４がライン１１６に接続される。例えば、８行の連続行上の画素１０４は、接続ライン１１６を通じて対応ノード４１０に接続され、８ライン（例えば、１２６ａ，１２６ｈ，など）ごとの画素１０４が、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２に接続されてもよい。ここで述べた実施形態の何れにおいても、連続行のグループをライン１１６に接続する代わりに、２またはそれ以上の非連続行がライン１１６に接続されてもよい。
【００３２】
図８の撮像素子１００を使用する場合、ゲートドライバ１１２は、ノード４１０ａ−４１０ｈで画素１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｉ，１０４ｊ，１０４ｑ，１０４ｒ，１０４ｙ，１０４ｚから信号を同時に収集するために、第１番目、第５番目、第１３番目の行を（ライン１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍを用いて）アクセスしてもよい。例えば、制御信号１１４は、画素１０４の行１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍについてのトランジスターゲートを（制御ライン２０２ａを介して）選択するために、ゲートドライバ１１２に出力されてもよい。そして、行１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍにおける画素１０４からの電気信号は、それらの対応するノード４１０ａ−４１０ｈに受け渡される。続いて、ゲートドライバ１１２は、第２番目、第６番目、第１０番目、第１４番目の行を（ライン１２６ｂ，１２６ｆ，１２６ｊ，１２６ｎを用いて）アクセスして、ノード４１０ａ−４１０ｈで画素１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｋ，１０４ｌ，１０４ｓ，１０４ｔ，１０４ａａ，１０４ａｂから信号を同時に収集する。この画像データ収集処理は、行１２６の全てからの画像信号が収集されるまで継続される。
【００３３】
或る実施形態では、ノード４１０ａ−４１０ｈで収集される（画素１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｉ，１０４ｊ，１０４ｑ，１０４ｒ，１０４ｙ，１０４ａからの）第１セットの画像信号は、（画素１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｋ，１０４ｌ，１０４ｓ，１０４ｔ，１０４ａａ，１０４ａｂからの）第２セットの画像信号がノード４１０ａ−４１０ｇで収集される前に記憶される。同様に、ノード４１０ａ−４１０ｈで収集される第２セットの画像信号は、（画素１０４ｅ，１０４ｆ，１０４ｍ，１０４ｎ，１０４ｕ，１０４ｖ，１０４ａｃ，１０４ａｄからの）次のセットの画像信号がノード４１０ａ−４１０ｈで収集される前に記憶される。このような技術は、ノード４１０ａ−４１０ｈで以前に収集された画像データが欠落せず、または、同一のノードで後に収集される画像データと結合されないことを保証し、そして、以前に収集された画像データが、完全な画像フレームを構成するための使用のために保存されることを保証する。例えば、画像フレームは、画素１０４ａからの画像信号から得られる第１のピクセル（点）と、画素１０４ｃからの画像信号から得られる第２のピクセルとを含んでもよい。
【００３４】
他の実施形態では、図８の撮像素子１００は、ビニング・シナリオ(binning scenario)で使用されてもよい。このような場合、ゲートドライバ１１２は、ライン１２６ａ−１２６ｄを用いて、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目の行をアクセスして画素１０４ａ，１０４ｃ，１０４ｅ，１０４ｇからの画像信号を収集し、そしてノード４１０ａでそれらをビニング(bin)（結合(combine)）し、そして、画素１０４ｂ，１０４ｄ，１０４ｆ，１０４ｈからの画像信号を収集してノード４１０ｅでそれらをビニング(binning)する。或る実施形態では、撮像素子１００は、２列よりも多くの列の撮像素子１０４を備えてもよく、最初の４行における撮像素子１０４の全ては、ライン１２６ａ−１２６ｄを用いて同時にアクセスされてもよい。或る実施形態では、ゲートドライバ１１２は、ライン１２６の全てを用いて行の全てをアクセスしてもよい。このような場合では、上述した画素１０４ａ−１０４ｈからの画像信号を収集することに加えて、画素１０４ｉ，１０４ｋ，１０４ｍ，１０４ｏからの画像信号が収集されてノード４１０ｂでビニングされ、画素１０４ｊ，１０４ｌ，１０４ｎ，１０４ｐからの画像信号が収集されてノード４１０ｆでビニングされ、画素１０４ｑ，１０４ｓ，１０４ｕ，１０４ｗからの画像信号が収集されてノード４１０ｃでビニングされ、画素１０４ｒ，１０４ｔ，１０４ｖ，１０４ｘからの画像信号が収集されてノード４１０ｇでビニングされ、画素１０４ｙ，１０４ａａ，１０４ａｃ，１０４ａｅからの画像信号が収集されてノード４１０ｄでビニングされ、そして、画素１０４ｚ，１０４ａｂ，１０４ａｄ，１０４ａｆからの画像信号が収集されてノード４１０ｈでビニングされる。或る実施形態では、全ての行のアクセスは同時に実施されてもよい。他の実施形態では、全ての行のアクセスはグループで実施されてもよい（例えば、１番目の４つの行をアクセスし、それから２番目の４つの行をアクセスするなど）。
【００３５】
また、更なる実施形態では、２つごとの連続ライン（例えば、ライン１２６ａ，１２６ｂ）からの信号がビニングされ、残りのセット（４行のセット）からの画素（例えば、ライン１２６ｃ，１２６ｄ上の画素）は、ライン１２６ａ，１２６ｂからの信号が収集されている間はアクセスされない。ライン１２６ａ，１２６ｂからの信号が収集されてビニングされ（そして格納され）た後、ライン１２６ｃ，１２６ｄからの信号が収集されてビニングされ（そして格納され）る。そして、このビニングされ格納された信号は、画像を生成するために使用され、ここで、ビニングされた信号の第１セットが上記画像における第１ラインを提供し、ビニングされた信号の第２セットが上記画像における別のラインを提供する。このように、図８の撮像素子の構成は、２以上の隣接した行からの信号の選択的なビニング(binning)を可能にする。
【００３６】
実施形態に例示されるように、撮像素子１００をビニング・シナリオで使用する場合、信号をアクセスする速度が改善される（例えば、より多くの行を同時的に同時アクセスすることにより）。或る場合では、結合された（ビニングされた）画像信号により画像の解像度が減少されるにもかかわらず、改善された速度を有することの利益は望ましい。また、或る実施形態では、撮像素子１０４からの信号はビニングを用いて合算され、そして、信号対雑音比（ＳＮＲ）を増加させる。
【００３７】
上述の実施形態で例示したように、図８および９の撮像素子１００は、画素１０４の２またはそれ以上の連続ラインからの画像信号がビニングされることを可能にする。このような特徴は、撮像素子１００からの画像信号が、画像の解像度に著しく影響を与えることなく、より速い速度でアクセスされることを可能にする。このことは、二つの隣接する画像信号の特性／特徴が著しく変化せず、したがって、望ましくビニングされるからである。また、図８の撮像素子１００は、２つごとの連続ライン（例えば、１２６ａおよび１２６ｂ、１２６ｃおよび１２６ｄ、１２６ｅおよび１２６ｆ、など）からの、または、４つごとの連続ライン（例えば、１２６ａ−１２６ｄ、１２６ｅ−１２６ｈなど）からの画像信号が同時にビニングされることを可能にする点で有利である。或る実施形態では、ユーザインターフェイスが備えられてもよく、それは、ビニングされるのに望ましい画素１０４の連続ラインの数（例えば、２と１６の間の任意の数を含む）をユーザが選択すること可能とする。更なる実施形態では、ユーザインターフェイスは、また、“ノー・バイニング(no binning)”をユーザが選択することを可能とし、この場合、各ラインの画素１０４からの画像信号は、上述のように、他のラインの撮像素子１０４とビニングされない。
【００３８】
撮像素子の多数のラインが撮像素子１００の種々の実施形態において示されたが、或る実施形態では、撮像素子１００は、何百何千ものラインの画素を備えてもよい。例えば、図８および９に示された撮像素子１００の実施形態の構成が何倍にも増やされ、または繰り返し配置され、これにより、多くのライン（例えば、何百または何千ものライン）の画素を有する撮像素子１００を形成してもよい。或る実施形態では、画素の数は、１００万のオーダーであってもよい。
【００３９】
＜コンピュータシステム構成＞
【００４０】
図１０は、コンピュータシステム７００の実施形態を例示するブロック図であり、このコンピュータシステム７００に関する実施形態が説明される。コンピュータシステム７００は、バス７０２または情報を伝達するための他の通信メカニズムと、上記バス７０２に接続された情報処理用のプロセッサ７０４とを備える。プロセッサ７０４は、図１のプロセッサ５４の例であってもよく、或いは、プロセッサ５４の構成要素の例であってもよい。また、コンピュータシステム７００は、ＲＡＭ(random access memory)または他の動的記憶装置のような主メモリ７０６を備え、それは、バス７０２に接続され、プロセッサ７０４によって実行されるべき命令と情報を格納するためのものである。また、主メモリ７０６は、プロセッサ７０４によって実行されるべき命令の実行中に一時的な変数や中間情報を格納するために使用されてもよい。更に、コンピュータシステム７００は、バス７０２に接続されたＲＯＭ(read only memory)７０８または他の静的記憶装置を備え、それは、プロセッサ７０４のための命令および静的な情報を格納するためのものである。磁気ディスクまたは光ディスクのようなデータ記憶装置７１０が備えられ、このデータ記憶装置は、情報および命令を格納するためのものであり、バス７０２に接続される。
【００４１】
コンピュータシステム７００は、ユーザに情報を表示するために、バス７０２を介して、ＣＲＴ(cathode ray tube)のようなディスプレイ７７に接続されてもよい。入力装置７１４は、英数字キーおよび他のキーを含み、プロセッサ７０４に情報およびコマンドを伝送するためにバス７０２に接続される。他のタイプのユーザ入力装置は、プロセッサ７０４に方向情報およびコマンド選択を伝達し、ディスプレイ７７上でのカーソルの動きを制御するためのマウス、トラックボール、カーソル方向キーのようなカーソルコントロール７１６である。この入力装置は、代表的には、該装置が平面上での位置を特定することを可能とする第１軸（例えばｘ）と第２軸（例えばｙ）との２軸における２度の自由度を有する。
【００４２】
或る実施形態では、コンピュータシステム７００は、画像データを収集し処理するために使用されてもよい。或る実施形態によれば、このような使用は、主メモリ７０６に格納された１又は２以上の命令の１又は２以上のシーケンスを実行するプロセッサ７０４に応答してコンピュータシステム７００によって提供される。このような命令は、記憶装置７１０のような他のコンピュータ読み取り可能な媒体から主メモリ７０６に読み込まれてもよい。主メモリ７０６に格納された命令のシーケンスの実行は、ここで説明される処理ステップをプロセッサ７０４に実行させる。また、マルチ処理構成の１又は２以上のプロセッサが、主メモリ７０６に格納された命令のシーケンスを実行するために導入されてもよい。代替の実施形態では、ここで説明した実施形態を実施するために、配線接続された回路が、ソフトウェア命令と共に、またはソフトウェア命令に代えて使用されてもよい。従って、実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアの如何なる特定の組合せにも限定されない。
【００４３】
ここで使用される用語“コンピュータ読み取り可能な媒体”は、実行用のプロセッサ７０４に命令を供給することに関与する任意の媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、伝送媒体を含む多くの形式をとってもよいが、これに限定されない。不揮発性媒体は、例えば、記憶装置７１０のような光または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、主メモリ７０６のようなダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバーを含み、バス７０２を構成する配線を含む。また、伝送媒体は、電波および赤外線データ通信中に生成されるもののような音波および光波の形式をとることができる。
【００４４】
共通形式のコンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、ホールパターンを有する他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、他の任意のメモリチップまたはカートリッジ、後述するような搬送波、またはコンピュータが読み取ることができる他の任意の媒体を含む。
【００４５】
種々の形式のコンピュータ読み取り可能な媒体は、実行用のプロセッサ７０４に１又は２以上の命令の１又は２以上のシーケンスを搬送することに関与する。例えば、命令は、初期にリモートコンピュータの磁気ディスク上に搬送されてもよい。リモートコンピュータは、命令をそのダイナミックメモリにロードし、そしてその命令をモデムを使用して電話回線上に送出することができる。コンピュータシステム７００に設けられたモデムは、電話回線上のデータを受信し、そして、赤外線送信器を使用してそのデータを赤外線信号に変換することができる。バス７０２に接続された赤外線検出器は、上記赤外線信号で搬送されたデータを受信し、そのデータをバス７０２上に送出する。バス７０２は、そのデータを主メモリ７０６に搬送し、この主メモリからプロセッサ７０４が命令を読み出して実行する。主メモリ７０６に入力された命令は、任意的には、プロセッサ７０４による実行の前または後に記憶装置７１０に格納される。
【００４６】
また、コンピュータシステム７００は、バス７０２に接続された通信インターフェイス７１８を備える。通信インターフェイス７１８は、ローカルネットワーク７２２に接続されたネットワークリンク７２０と結合して双方向のデータ通信を提供する。例えば、通信インターフェイス７１８は、対応するタイプの電話回線に対するデータ通信接続を提供するＩＳＤＮ(integrated service digital network)カードまたはモデムであってもよい。他の例として、通信インターフェイス７１８は、互換性のあるＬＡＮに対するデータ通信接続を提供するためのＬＡＮ(local area network)カードであってもよい。また、無線リンクが実施されてもよい。このような任意の実施においては、通信インターフェイス７１８は、種々のタイプの情報を表すデータストリームを搬送する電気的信号、磁気的信号、または光信号を受信し送信する。
【００４７】
ネットワークリンク７２０は、代表的には、１又は２以上のネットワークを通じた他の装置へのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク７２０は、ローカルネットワーク７２２を通じたホストコンピュータ７２４または医療機器７２６への接続を提供してもよい。ネットワークリンク７２０上で伝送されるデータストリームは、電気的信号、磁気的信号、または光信号から構成され得る。種々のネットワークを通じた信号、ネットワークリンク７２０上の信号および通信インターフェイス７１８を通じた信号は、コンピュータシステム７００との間で送受信されるデータを運ぶ信号であり、情報を運ぶ搬送波の代表的な形式である。コンピュータシステム７００は、ネットワーク、ネットワークリンク７２０、および通信インターフェイス７１８を通じて、プログラムコードを含むデータを受信すると共にメッセージを送信することができる。
【００４８】
この明細書で使用されるように、用語“列(column)”および“行(row)”は、それぞれ画素の水平および垂直ラインを指すものである必要はなく、それらの用語“列(column)”および“行(row)”は相互に入れ替え可能である。例えば、用語“列”は画素の水平ラインを指してもよく、用語“行”は画素の垂直ラインを指してもよい。また、用語“第１列”（または“第１行”）は、撮像素子における画素のまさに第１ラインを指す必要はなく、それは、撮像素子におけるラインの何れかを指すために使用されてもよい。同様のことが、用語“第２列”（または“第２行”）、“第３列”（または“第３行”）などに関して当てはまる。更に、用語“第１画素”は、撮像素子内のラインにおけるまさに第１画素を指す必要はなく、それは、ラインにおける画素の何れかを指すために使用されてもよい。同様のことが、用語“第２画素”、“第３画素”などに当てはまる。
【００４９】
特定の実施形態が示され説明されたが、それらは、本発明を制限することを意図したものではなく、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱するこなく種々の変形および変更が可能であることは明らかである。例えば、プロセッサ／モジュールによって実施される動作(operation)は、ハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実施可能であり、“プロセッサ”の特定の定義から構成される特定の実施形態に限定されるべきではない。従って、本明細書および図面は、制限的な意味よりは、むしろ例示的なものと考えるべきである。本発明は、代替、変形、および均等物を含むものであり、それらは、請求項によって定義されるような本発明の精神および範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１０：画像取得システム
１２：ガントリー
１４：パネル
２０：Ｘ線源
２１：コリメータ
２４：検出器
４０：ガントリー回転制御部
５４：プロセッサ
５６：モニター
５８：入力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、画像取得システム及び方法に関し、更に詳しくは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ；computed tomography）画像データを収集するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）は、医療の分野で広く使用されている画像化技術である。コンピュータ断層撮影の手順においては、検査対象の患者の一部の反対側にＸ線源と検出装置とが位置される。Ｘ線源は、Ｘ線ビームを患者に向けて発生する一方、検出装置は、その過程でＸ線ビームで定まる複数の透過経路(transmission path)でのＸ線の吸収を測定する。検出装置は、入射Ｘ線の強度に比例した電圧を生成し、この電圧は、コンピュータにおける後続処理のために読み取られてデジタル化される。患者の周りの複数の角度から何千回もの読み取りを行うことにより、比較的大量のデータが蓄積される。そして、この蓄積されたデータは、マトリックスの復元（視覚またはその他）のために分析されて処理され、それは、検査される身体上の部位(section)の密度関数表現を構成する。このような１または２以上の部位を考慮することにより、熟練した診断医は、多くの場合、腫瘍や血栓などのような種々の身体上の疾患を診断することができる。
【０００３】
既存のＣＴ画像システムに関する問題は、患者がガントリー開孔部(gantry opening)内に閉じ込められて快適でないことであり、とりわけ、画像データ収集手順にかかる時間が長すぎる場合である。機構構造及び／又は統制規則(regulatory rules)は、Ｘ線源と画像検出器が取り付けられたガントリーの回転レートを制限してもよい。既存のＣＴ画像装置の或るものは、或る所定値に制限されたガントリー速度を有する。既存のＣＴスキャナーの或るものは、患者の周囲をより速く回転するように構成され得るが、このようなスキャナーで生成された容積データ(volumetric data)セットは、スライス(slices)間に動きアーチファクト(motion artifact)を生じる。
【０００４】
既存のＣＴ画像システムに関する他の問題は、スライスの厚さが、一般にスライス内のピクセル(pixel)の解像度よりも大きいことである。例えば、既存のＣＴ画像システムは、１センチメートルごとにスライスを生成するが、スライス内のピクセルの解像度は０．５ミリメートルである。スライス間の良好な解像度を生成するために、Ｚ軸（回転軸）方向における検出器の数を増やしたスキャナーが開発された。しかしながら、Ｚ軸における検出器の数を増やすことは、検出器の製造コストを上昇させ、それは、Ｘ線コンバータに結合される従来の単結晶シリコン電子技術に基づいているので、既に極めて高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の事柄について、ＣＴ画像データを収集してＣＴ画像を生成するための改善された装置および方法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
或る実施形態によれば、画像システムは、第１の行に存在する第１の画素と、前記第１の行に存在する第２の画素と、第２の行に存在する第３の画素と、ゲートドライバと、前記ゲートドライバから延びる第１の電気信号ラインと、前記第１の画素が接続された第２の電気信号ラインと、前記第３の画素が接続された第３の電気信号ラインとを備え、前記第３の画素と前記第１の画素は第１の列に存在し、前記第１の画素および前記第２の画素は、前記第１の電気信号ラインに接続される。
【０００７】
他の実施形態によれば、画像信号を収集するための方法は、第１の行に存在する第１の画素からの第１の画像信号と第の２行における第２の画素からの第２の画像信号をアクセスするステップと、前記第１の行に存在する第３の画素からの第３の画像信号をアクセスするステップとを備え、前記第１の画素および前記第２の画素は一つの列に位置され、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号と前記第３の画像信号は同時にアクセスされ、前記第１の画像信号は、第１の電気信号ラインを使用してアクセスされ、前記第２の画像信号は第２の電気信号ラインを使用してアクセスされる。
【０００８】
他の実施形態によれば、制御モジュールは、第１の画素からの第１の画像信号と第２の画素からの第２の画像信号と第３の画素からの第３の画像信号とをアクセスするための制御信号を生成するように構成され、前記第１の画素と前記第３の画素は第１の行に位置され、前記第２の画素は第２の行に位置され、前記第１の画素と前記第２の画素は一つの列に位置され、前記第１の画素は、前記第１の画像信号を伝送するための第１の電気信号ラインに接続され、前記第２の画素は、前記第２の画像信号を伝送するための第２の電気信号ラインに接続される。
【０００９】
他の実施形態によれば、画像システムは、第１のラインの画素および第２のラインの画素を有する撮像素子と、前記撮像素子に接続され、前記第１のラインの画素からの信号と前記第２のラインの画素からの信号とを同時に収集するか、または、前記第１のラインの画素からの信号が収集された後に前記第２のラインの画素からの信号を収集するように構成されたアクセス回路とを備え、前記第１のラインおよび前記第２のラインは、これらラインの間に位置される追加のラインの画素が存在しないように相互に隣接する。
【００１０】
他の態様および特徴は、後述の実施形態の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１１】
図面は、実施形態の効用およびデザインを例示するものであり、図面において、同様の要素は共通の参照番号によって引用される。本実施形態の目的および利点がどのように得られるをより良く理解するために、添付の図面を参照して、より具体的な説明が提供されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態によるコンピュータ断層撮影システムを示す図である。
【図２】図１の検出器の実施形態を示す図である。
【図３】或る実施形態による図２の撮像素子のための電気的構成要素の一構成を示し、特に、２行読み出し構成を有する撮像素子を示す図である。
【図４】図３のフラットパネル撮像素子の変形例を示し、特に、４行読み出し構成を有する撮像素子を示す図である。
【図５】図２の検出器の変形例を示し、特に、光伝導体(photoconductor)のレイヤを有する撮像素子を示す図である。
【図６】図１の検出器の他の実施形態を示す図である。
【図７】多重複数行読み出しユニットを示す図である。
【図８】他の実施形態による撮像素子を示す図である。
【図９】他の実施形態による撮像素子を示す図である。
【図１０】本実施形態で実施可能なコンピュータハードウェアシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の種々の実施形態を説明する。図面は原寸に比例して描かれたものではなく、全図にわたって同様の構成要素または機能は同様の参照番号によって表されていることに注意されたい。また、図面は、本実施形態の説明を容易化することを意図したものに過ぎないことに注意されたい。それらは、本発明を完全に網羅して説明するものでもなく、また、本発明の要旨を限定するものでもない。加えて、特定の実施形態に関して説明する特徴および態様は、必ずしも、その実施形態に限定されるものではなく、他の任意の実施形態で実施可能である。
【００１４】
ここで、図面を参照すると、類似または対応する要素は同じ参照番号で識別され、図１は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像取得システム１０を示し、このシステムは、幾つかの実施形態で構成される検出器２４を備える。このシステム１０は、ガントリー(gantry)１２と、患者１６を支えるためのパネル１４を備える。ガントリー１２は、患者１６がＸ線源２０と検出器２４との間に少なくとも部分的に位置されながら、ガントリー１２の反対側の検出器２４に向かう扇状(fan)のビームまたは円錐状(cone)のビームのような、Ｘ線のビームを投射するＸ線源２０を備える。Ｘ線源２０は、Ｘ線ビームの形状を調整するためのコリメータ(collimator)２１を備えてもよい。検出器２４は、患者１６を通過するＸ線を検知するように構成された複数のセンサー素子(sensor elements)を備える。各センサー素子は、患者１６を通過するときのＸ線ビームの強度を表す電気信号を生成する。
【００１５】
例示の実施形態では、ＣＴ画像取得システム１０は、また、プロセッサ５４、データを表示するためのモニター５６、データを入力するための例えばキーボードやマウスのような入力装置５８を備える。プロセッサ５４は、ガントリー回転制御部４０に接続される。ガントリー１２の回転とＸ線源２０の動作は、ガントリー回転制御部４０によって制御され、ガントリー回転制御部４０は、Ｘ線源２０にタイミング信号と電力を供給すると共に、プロセッサ５４から受信した信号に基づいてガントリー１２の位置と回転速度を制御する。制御部４０は、ガントリー１２およびプロセッサ５４から分離した構成要素として示されているが、代替の実施形態では、制御部４０は、ガントリー１２またはプロセッサ５４の一部であってもよい。
【００１６】
Ｘ線投影データ（即ち、ＣＴ画像データ）を取得するためのスキャン中に、Ｘ線源２０は、患者１６の周りをガントリー１２が回転しながら、このガントリー１２の反対側の検出器２４に向けてＸ線ビームを投射する。一実施形態では、ガントリー１２は、画像データ取得中に患者１６の周りを３６０°回転する。或いは、もし完全な円錐検出器(cone detector)が使用されれば、システム１０は、ガントリー１２が１８０°にビームパターンの角度をプラスした角度だけ回転する間にデータを取得してもよい。採用されている特定のシステムに応じて、別な回転角度が使用されてもよい。一実施形態では、検出器２４は、１秒未満の時間で少なくとも９００フレームの画像を生成するように構成される。このような場合、ガントリー１２は、コンピュータ断層撮影画像の復元のための十分な量の画像データを収集するためには、患者１６の周りを１回だけ回転するだけで足りる。他の実施形態では、検出器２４は、別の速度でフレームを生成するように構成されてもよい。
【００１７】
図２は、或る実施形態によって構成された検出器２４を示す。図２に示されるように、検出器２４は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）のようなシンチレータ素子(scintillator element)から構成されたＸ線変換レイヤ６０を含む撮像素子(imager)１００と、Ｘ線変換レイヤ６０に結合された光検出器アレイ６２（例えば、光ダイオードレイヤ）から構成される。Ｘ線変換レイヤ６０は、Ｘ線放射に反応して光量子(light photons)を生成し、また、光検出器アレイ６２は、複数の検出素子６４を備え、Ｘ線変換レイヤ６０からの光量子に反応して電気信号を生成するように構成される。例示の実施形態では、Ｘ線変換レイヤ６０と光検出器アレイ６２の両方はピクセル化(pixilated)され、これにより、複数の撮像素子(imaging elements)１０４を形成する。しかしながら、Ｘ線変換レイヤ６０は、代替の実施形態ではピクセル化されなくてもよい。図２に示されるように、撮像素子１００は、曲面（例えば、部分的な円弧）を有する。このような構成は、撮像素子１００の画素(image element)１０４のそれぞれがＸ線源２０から実質的に等距離に位置される点で有益である。代替の実施形態では、撮像素子１００は、直線面(rectilinear surface)または他の外形を有してもよい。例示の実施形態では、各画素(image element))１０４（すなわちピクセル(pixel)）は、概ね２０ミクロンまたはそれ以上、より好ましくは、概ね３００ミクロンまたはそれ以上の断面寸法(cross sectional dimension)を有する。しかしながら、他の寸法を有する画素１０４を使用してもよい。撮像素子１００は、アモルファスシリコン、結晶シリコンウェハ、結晶シリコン基板、またはフレキシブル基板（例えばプラスチック）から構成されてもよく、そしてフラットパネル技術、または画像装置(imaging device)を作成する分野において知られている他の技術を使用して構成されてもよい。
【００１８】
図３は、他の実施形態による撮像素子１００についての電気的構成要素の一構成を示す。撮像素子１００は複数の画素１０４を備え、そのそれぞれは、光入力に反応して電気信号を生成するフォトダイオード１０６（検出素子６４の一部を構成する）を備える。フォトダイオード１０６は、Ｘ線に反応して光を発生するＸ線変換レイヤ６０から光入力を受信する。フォトダイオード１０６は、画素用の逆バイアス電圧を供給するアレイバイアス電圧１２２に接続される。トランジスター１０８（薄膜Ｎ型ＦＥＴのようなもの）は、画素１０４のためのスイッチング素子として機能する。画素１０４からの画像データをキャプチャすることが望まれる場合、制御信号１１４は、ゲートドライバ１１２に出力され、トランジスター１０８のゲートを“選択”する。ゲートドライバ１１２は、ゲート制御ラインを駆動するロウゲート電圧源１２７とハイゲート電圧源に接続される。フォトダイオード１０６からの電気信号は、ライン１１６を通じて対応する電荷増幅器１１０に与えられる。電荷増幅器１１０の出力は、更なる画像処理／表示のために“サンプルホールド”段に出力される。一実施形態では、ゲートドライバ１１２は、アクセス回路の一部であり、それは撮像素子１００の端部に固定されてもよい。アクセス回路は、また、電荷増幅器１１０を備えてもよい。図３は、４個の画素１０４ａ−１０４ｄを含むが、当業者であれば、撮像素子１００は、画像装置(imaging device)のサイズと解像度に応じて、多くのこのような画素１０４を含んでもよい。加えて、画素１０４の二つのライン１２６ａおよび１２６ｂのみが示されているが、撮像素子１００は、画素１０４の二つのライン１２６よりも多くのライン含んでもよい。他の実施形態では、ゲートドライバ１１２は、複数のグループのゲートライン１２６を別個にアクセスする複数の出力２０２を含んでもよい。
【００１９】
撮像素子１００は、相関方式(correlated manner)で画素１０４から画像データの同時的サンプリングを実施する。例示の実施形態では、撮像素子１００は、二つのライン１２６ａ，１２６ｂ上の画素１０４のそれぞれについて対応増幅器１１０を備え、これにより、画素１０４のライン１２６ａ，１２６ｂからの画像データを同時に（即ち、実質的に同じ時間に）収集し読み出すことを可能にする。二つのライン１２６ａ，１２６ｂ上の画素１０４ａ−１０４ｄについてのスイッチングトランジスター１０８ａ−１０８ｄの全ては、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２に接続される。画素１０４の二つのライン１２６ａ，１２６ｂについての画像データが望まれる場合は、制御信号１１４は、画素の所望のライン（例えば１２６ａおよび１２６ｂ）についてのトランジスターゲートを選択するためにゲートドライバ１１２に出力される。画素のライン１２６ａ，１２６ｂの全体からの電気信号は、それらの対応電荷増幅器１１０に受け渡され、その増幅器は、信号データを後続のサンプリング段に出力する。もし撮像素子１００が、画像フレーム全体を形成するために、画素１０４の二つのライン１２６よりも多くのラインを有していれば、画像データは、撮像素子１００上の画素１０４のライン１２６がサンプリングされるまでの時間に二つのラインに収集される。撮像素子１００の所定の構成について、画素１０４の各ライン１２６についての信号読み出し時間は、ピクセルをターンオンさせて対応信号を放電するのに要する時間に依存し、通常は固定される（例えば、概ね４０マイクロ秒）。このように、画素１０４の２以上のラインからの信号が同時または並列に読み出され得ることを可能とするように撮像素子１００を構成することにより、撮像素子の全てのライン１２６からの信号を読み出すのに要する時間を低減することができる。従って、これは、撮像素子１００のフレームレート（即ち、１秒当たりの撮像素子１００によって生成される画像フレームの数）を改善する。
【００２０】
撮像素子１００の上述の実施形態は２ラインの読み出し構成を有するものとして説明されたが、代替の実施形態では、撮像素子１００は、一度に画素１０４の２以上のラインから信号が収集されることを可能とする構成を有してもよい。図４は、４ラインの読み出し構成を有する撮像素子１００の変形例を示す。図４に示されるように、４ライン（例えば１２６ａ−１２６ｄまたは１２６ｅ−１２６ｈ）ごとの画素１０４は、接続ライン１１６ａ−１１６ｐおよび接続パッド４１０ａ−４１０ｐを通じて、それぞれ、増幅器１１０ａ−１１０ｐ（図示なし）のような対応装置に接続される。例示の実施形態では、４つのライン１２６ａ−１２６ｄ上の画素１０４についての全てのスイッチングトランジスターは、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２ａに接続され、４つのライン１２６ｅ−１２６ｈ上の画素１０４についての全てのスイッチングトランジスターは、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２ｂに接続される。画素１０４の４つのライン１２６ａ−ｄについての画像データが望まれる場合には、制御信号１１４は、画素１０４の４つのライン１２６ａ−１２６ｄについてのトランジスターゲートのみを（制御ライン２０２ａ）を介して選択するためにゲートドライバ１１２に出力される。４つのライン１２６ａ−ｄ上の画素１０４からの電気信号は、それらの対応する電荷増幅器１１０ａ−ｐに受け渡され、その増幅器は、後続のサンプリング段に信号データを出力する。画素１０４の次の４つのライン１２６ｅ−１２６ｈから信号を収集するために、制御信号１１４は、画素１０４の４つのライン１２６ｅ−１２６ｈについてのトランジスターゲートのみを（制御ライン２０２ｂを介して）選択するためにゲートドライバ１１２に出力される。画像フレーム全体を形成するために、撮像素子１００上の画素１０４の全ラインがサンプリングされるまでの時間に画像データが４つのラインに収集される。
【００２１】
図４に示されるように、接続パッド４１０または所定の長さの範囲内に調整された相互接続の数は、接続パッド４１０のサイズと、接続パッド４１０間の間隔によって制限される。所定の長さの範囲内に適合され得る接続パッド４１０の数は、同時に選択されて増幅器１１０のような対応装置に接続される画素１０４のライン１２６の数を制限するかもしれない。一実施形態では、撮像素子１００の相互接続を増やすために、各画素１０４は、より大きく形成されてもよく、或いは、各ライン１２６に沿った画素１０４の数が減少されてもよい。例えば、一実施形態では、各画素１０４は、概ね３００ミクロン、または、より好ましくは、概ね４００ミクロンよりも大きな断面寸法を有してもよい。しかしながら、他の寸法を有する画素を使用してもよい。当業者であれば、画素１０４が大きくなる程、及び／又は、各ライン１２６に沿った画素１０４の数が少なくなる程、相互接続の数が多くなり、そして活性化され得るフレームレートが高くなることが分かる。
【００２２】
撮像素子１００は、Ｘ線変換レイヤ６０を有するものとして説明されたが、代替の実施形態では、撮像素子１００は別の検出スキームを用いてもよい。例えば、代替の実施形態では、Ｘ線変換レイヤ６０を備えることに代えて、撮像素子１００は、光伝導体(photoconductor)を備えてもよく、それはＸ線に反応して電子−正孔対または電荷を生成する。図５は、代替の実施形態によって構成される撮像素子５００を図式的に示す。フラットパネル撮像素子５００は、検出器アレイ５２０に対して整合されたＸ線変換パネル５１０を備える。Ｘ線変換パネル５１０は、第１の電極５０２、第２の電極５０４、そして、第１の電極５０２と第２の電極５０４との間に固定された光伝導体５０６を備える。電極５０２および５０４は、銀、クロミウム、アルミニウム、金、ニッケル、バナジウム、亜鉛、パラジウム、プラチナ、炭素、などのような広範な種々の材料、およびこれらの材料の合金から構成されてもよい。光伝導体５０６は、ヨウ化水銀（ＨｇＩ２）、ヨウ化鉛（ＰｂＩ２）、ヨウ化ビスマス（ＢｉＩ３）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、非晶質セレニウム（ａ−Ｓｅ）、またはその等価物のような種々の材料から構成されることができる。この技術分野で知られた他の材料も使用することができる。光伝導体５０６は、単結晶または多結晶レイヤであってもよい。光伝導体５０６は、好ましくは、ＰＶＤ(physical vapor deposition)またはＰＩＢ(particle in binder)プロセスによって堆積される。或いは、もし光伝導体５０６が別個の基板上に堆積されれば（テルル化カドミウム亜鉛（Ｃｄ（１−ｘ）ＺｎｘＴｅ）半導体結晶またはＺｎＴｅ材料から作成されるもののような）、それは、インジウムのバンプによって第１の電極５０２および第２の電極５０４に固定されてもよい。或いは、光伝導体５０６は、また、光伝導体５０６並びに第１の電極５０２および第２の電極５０４が作成される材料に応じて、適切な粘着剤によって第１の電極５０２および第２の電極５０４に固定されてもよい。この分野で知られた他の技術も、また、第１の電極５０２および第２の電極５０４に光伝導体５０６を固定するために使用されてもよい。それらから作成された光伝導体および撮像素子は、当技術分野において知られており、従って、ここでは更に詳細に説明しない。
【００２３】
フラットパネル撮像素子５００を使用する場合、第１の電極５０２および第２の電極５０４は、第１の電極５０２と第２の電極５０４との間にバイアスまたは電位差を生成するために電圧源によってバイアスされる。バイアスされた電極５０２および５０４は、第１の電極５０２と第２の電極５０４との間の領域を横切る電界を形成する。光伝導体５０６にＸ線が照射されると、電子正孔対（ＥＨＰ）または電荷のような応答が生成され、そして第１の電極５０２と第２の電極５０４との間の領域を横切る電界の影響を受けて、別々にドリフトする。電荷は検出器アレイ５２０によって収集され、この検出器アレイは、２次元アレイ状に配列された複数の検出素子５２２を備える。検出素子５２２は、第１の電極５０２上に収集された電荷に反応して電気信号を生成するように構成される。一実施形態では、検出素子５２２は電荷検出器(charge detector)である。各検出素子５２２は、Ｘ線によって生成されて第１の電極５０２によって収集された電荷を蓄えるためのストレージキャパシタを有してもよい。各検出素子５２２は、また、収集された電荷を読み出し電子装置によってアクセスするために、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）やスイッチングダイオードのようなスイッチング素子を備えてもよい。任意的に、検出素子５２２は、信号または電荷のバッファリングおよび増幅のための構成要素をさらに備えることができる。検出素子５２２は、また、多結晶シリコンまたは有機能動素子(organic active element)を備えてもよい。検出器素子５２２の夫々は、検出器アレイ５２０を用いて生成されたＸ線画像のピクセルを形成する。検出器アレイ５２０は、また、検出素子５２２に接続されたピクセルアクセス回路（図示なし）を備える。ピクセルアクセス回路は、検出素子５２２をアクセスし、検出素子５２２から電気信号を読み出す。検出素子５２２をアクセスしてそこから電気信号を読み出す過程は、前述の図３を参照して同様に説明される。一実施形態では、ピクセルアクセス回路は、行ごとに検出素子５２２をシーケンシャルにアクセスして列ごとに検出素子５２２から電気信号を読み出すための行アクセス信号を生成するゲートドライバを備える。各行アクセス信号は、単一行の検出素子５２２または複数行の検出器素子５２２をアクセスすることができる。同様に、各読み出し動作により、単一列の検出素子５２２または複数列の検出素子５２２から電気信号を読み出すことができる。
【００２４】
図６は、複数の撮像素子６００を備えた検出器２４の他の実施形態を示す。一実施形態では、各撮像素子６００は、そのパネル幅６０２が２ないし１０センチメートル（ｃｍ）であり、パネル深さ（奥行き）６０４が２０ないし６０ｃｍであり、より好ましくは、３０ないし４０ｃｍである。しかしながら、他の実施形態では、各撮像素子６００は、また、別の寸法をとってもよい。例示の実施形態では、撮像素子６００のそれぞれは、隣の撮像素子６００の端に対して積み上げられている。この構成は、撮像素子６００が、画像信号をキャプチャするための非不連続(non-discontinuous)な表面を提供し、これにより、収集される画像データにおけるギャップを防止する点で有益である。或いは、撮像素子６００は、実質的に連続した表面が形成され得るように互いに隣接して配置されてもよい。代替の実施形態では、８個の撮像素子６００が示されているが、検出器２４は、検出器２４の特記仕様書(particular specification)に応じて、１個または他の個数の撮像素子６００を備えてもよい。加えて、撮像素子６００は、検出器２４の曲線的外形(curvilinear profile)を集合的に形成するが、代替の実施形態では、撮像素子６００は、検出器２４の概ね直線的な表面または他の外形を集合的に形成してもよい。
【００２５】
複数の撮像素子６００を用いて検出器２４を構成することは多くの利点を有する。第１に、多数の小さな撮像素子６００を製造することは、検出器２４の仕様を満足する十分なサイズの単一の撮像素子を製造することよりも容易であり、しかも安価であるので、検出器２４の製造コストを低減できる。加えて、複数の撮像素子６００は、撮像素子６００のうちの一つにおける画素１０４の１または２以上のラインからの信号が、ゲートドライバ１１２によって撮像素子６００のうちの他のものにおける画素１０４の１または２以上のラインからの信号と同時に読み取られるという別なレベルの多重化(multiplexing)を提供する。一実施形態では、ゲートドライバ１１２は、撮像素子６００の全てのうちの最初の２行からの信号を読み出し、それから次の２行からの信号を読み出すなど、撮像素子６００の全ての行からの信号が読み出されるまで、信号の読み出しを繰り返すように構成されることができる。このような構成は、検出器２４について非常に高いフレームレートを提供し、これにより、所定の期間においてより多くの画像データが収集されることを可能にする。
【００２６】
例えば、検出器２４が１４個の撮像素子６００を備えるものとすれば、そのそれぞれは、５０行の画素１０４を有する。このような場合において、もし、１行についての平均読み出しレートが４０マイクロ秒であれば、検出器２４全体から信号を読み出すのに２０００マイクロ秒（＝４０マイクロ秒×５０行）の時間がかかり、これにより、１秒あたり５００フレームレート（１／２０００マイクロ秒）を提供する。もし、複数行の読み出しスキームが使用され、例えば、信号が２行ごと（２行づつ）に同時に読み出されるものとすれば、検出器２４全体から信号を読み出すのに１０００マイクロ秒の時間がかかり、これにより、１秒あたり１０００フレームレートを提供する。これらの両方の構成は、検出器全体について単一行の読み出しスキームを使用する従来の検出器よりも極めて良好なフレームレートを提供する。例えば、従来の読み出しスキームを使用すれば、同一個数の行（すなわち、６００行）の画素を有する検出器から信号を読み出すのに、２４０００マイクロ秒（＝４０マイクロ秒×６００行）の時間がかかり、１秒あたり４１フレームしか提供しない。当業者であれば、使用されるフラットパネル撮像素子６００の数が多い程、より高いフレームレートを達成できることが分かる。
【００２７】
複数の撮像素子６００を用いて検出器２４を構成することは、また、画像についてのより良好な解像度を提供する。例えば、所定のフレームレートについて、検出器２４は、より小さい撮像素子ではあるが低い画素ピッチを有する撮像素子６００をより多く用いることにより良好な解像度を提供するように構成されることができる。一実施形態では、検出器２４は、２４個の撮像素子６００を備え、その夫々は、パネル幅が概ね２．５センチメートルであり、ピクセルのピッチが概ね３８０ｕｍである。このような構成は、概ね同一のフレームレートを提供するが、撮像素子６００が概ね４．５センチメートルのパネル幅と概ね５００ｕｍの画素ピッチを有する状態では、１４個の撮像素子６００を備えた検出器に比べて解像度が極めて高くなる。
【００２８】
複数の撮像素子６００が使用される例示の実施形態では、信号の読み出しは一度に２またはそれ以上の行に限定されず、ゲートドライバ１１２が、一度に１行の画素１０４をアクセスするように構成され得ることに注意されたい。例えば、代替の実施形態では、ゲートドライバ１１２は、撮像素子６００の全ての第１番目の行から信号を読み出し、それから第２番目の行から信号を読み出すなど、撮像素子６００の全ての行から信号が読み出されるまで繰り返して信号を読み出すように構成することができる。
【００２９】
図７は、上述の実施形態の撮像素子または従来の撮像素子で実施される多重複数行読み出しユニット６５０を示す。読み出しユニット６５０は、共通パッド６５４に接続された複数のスイッチ６５２を備える。スイッチ６５２のそれぞれは低抵抗を有し、これにより、画素１０４からの信号が迅速に読み出されることを可能とする。使用中に、スイッチ６５２は、連続して切り替わって信号を共通パッド６５４に伝送する。共通パッド６５４は、その信号を受信する増幅器、記憶装置、またはプロセッサのような装置に接続されてもよい。例示の実施形態では、読み出しユニット６５０は、４個のスイッチ６５２を備える。しかしながら、読み出しユニット６５０は、また、代替の実施形態では、別の個数のスイッチ６５２を備えてもよい。
【００３０】
図８は、他の実施形態による撮像素子１００の変形例を示す。図８の撮像素子１００は、図１の画像取得システム１０と共に使用されてもよい。他の実施形態では、図８の撮像素子１００は、円錐ビームＣＴ機器、放射線治療システム、または他の医療機器のような他の放射線装置と共に使用されてもよい。図８に示されるように、４個の連続ライン（例えば、ライン１２６ａ−１２６ｄ）ごとの画素１０４（例えば、画素１０４ａ，１０４ｃ，１０４ｅ，１０４ｇ）は、接続ライン１１６（例えば、ライン１１６ａ）を通じて対応ノード４１０（例えば、ノード４１０ａ）に接続される。或る実施形態では、各ノード４１０は接続パッドであり、それは、電荷増幅器（例えば、増幅器１１０）に接続されてもよい。他の実施形態では、各ノード４１０は、それ自体が増幅器であってもよい。また、例示の実施形態では、他の４つのラインごと（例えば、ライン１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍ）の画素１０４は、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２（例えば、制御ライン２０２ａ）に接続される。ゲートドライバ１１２は、制御モジュールに接続され、この制御モジュールは、ゲートドライバ１１２を作動させて撮像素子１００からの画像信号をアクセスするための制御信号を生成するように構成される（例えばプログラムされ、または設計される）。この制御モジュールは、ＦＰＧＡ、マイクロプロセッサ、または、処理機能を実施することが可能な回路であってもよい。
【００３１】
２列のみの画素１０４が例示されたが、撮像素子１００は、他の実施形態では、２列よりも多くの列の画素１０４を有してもよいことが理解される。また、他の実施形態では、撮像素子１００は、１６行以外の個数の行の画素１０４を有してもよい。更なる実施形態では、４行ごとの連続行からの画素１０４をライン１１６に接続する代わりに、撮像素子１００は、２行または３行ごとの連続行から、または５行以上の連続行からの画素１０４がライン１１６に接続されてもよい。図９は、撮像素子１００の変形例を示し、この変形例では、３行ごとの連続行からの画素１０４がライン１１６に接続される。或る実施形態では、撮像素子１００を生成するために同様の構成がなされ、この構成では、８行ごとの連続行からの画素１０４がライン１１６に接続される。例えば、８行の連続行上の画素１０４は、接続ライン１１６を通じて対応ノード４１０に接続され、８ライン（例えば、１２６ａ，１２６ｈ，など）ごとの画素１０４が、ゲートドライバ１１２から延びる同一の制御ライン２０２に接続されてもよい。ここで述べた実施形態の何れにおいても、連続行のグループをライン１１６に接続する代わりに、２またはそれ以上の非連続行がライン１１６に接続されてもよい。
【００３２】
図８の撮像素子１００を使用する場合、ゲートドライバ１１２は、ノード４１０ａ−４１０ｈで画素１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｉ，１０４ｊ，１０４ｑ，１０４ｒ，１０４ｙ，１０４ｚから信号を同時に収集するために、第１番目、第５番目、第１３番目の行を（ライン１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍを用いて）アクセスしてもよい。例えば、制御信号１１４は、画素１０４の行１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍについてのトランジスターゲートを（制御ライン２０２ａを介して）選択するために、ゲートドライバ１１２に出力されてもよい。そして、行１２６ａ，１２６ｅ，１２６ｉ，１２６ｍにおける画素１０４からの電気信号は、それらの対応するノード４１０ａ−４１０ｈに受け渡される。続いて、ゲートドライバ１１２は、第２番目、第６番目、第１０番目、第１４番目の行を（ライン１２６ｂ，１２６ｆ，１２６ｊ，１２６ｎを用いて）アクセスして、ノード４１０ａ−４１０ｈで画素１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｋ，１０４ｌ，１０４ｓ，１０４ｔ，１０４ａａ，１０４ａｂから信号を同時に収集する。この画像データ収集処理は、行１２６の全てからの画像信号が収集されるまで継続される。
【００３３】
或る実施形態では、ノード４１０ａ−４１０ｈで収集される（画素１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｉ，１０４ｊ，１０４ｑ，１０４ｒ，１０４ｙ，１０４ａからの）第１セットの画像信号は、（画素１０４ｃ，１０４ｄ，１０４ｋ，１０４ｌ，１０４ｓ，１０４ｔ，１０４ａａ，１０４ａｂからの）第２セットの画像信号がノード４１０ａ−４１０ｇで収集される前に記憶される。同様に、ノード４１０ａ−４１０ｈで収集される第２セットの画像信号は、（画素１０４ｅ，１０４ｆ，１０４ｍ，１０４ｎ，１０４ｕ，１０４ｖ，１０４ａｃ，１０４ａｄからの）次のセットの画像信号がノード４１０ａ−４１０ｈで収集される前に記憶される。このような技術は、ノード４１０ａ−４１０ｈで以前に収集された画像データが欠落せず、または、同一のノードで後に収集される画像データと結合されないことを保証し、そして、以前に収集された画像データが、完全な画像フレームを構成するための使用のために保存されることを保証する。例えば、画像フレームは、画素１０４ａからの画像信号から得られる第１のピクセル（点）と、画素１０４ｃからの画像信号から得られる第２のピクセルとを含んでもよい。
【００３４】
他の実施形態では、図８の撮像素子１００は、ビニング・シナリオ(binning scenario)で使用されてもよい。このような場合、ゲートドライバ１１２は、ライン１２６ａ−１２６ｄを用いて、第１番目、第２番目、第３番目、第４番目の行をアクセスして画素１０４ａ，１０４ｃ，１０４ｅ，１０４ｇからの画像信号を収集し、そしてノード４１０ａでそれらをビニング(bin)（結合(combine)）し、そして、画素１０４ｂ，１０４ｄ，１０４ｆ，１０４ｈからの画像信号を収集してノード４１０ｅでそれらをビニング(binning)する。或る実施形態では、撮像素子１００は、２列よりも多くの列の撮像素子１０４を備えてもよく、最初の４行における撮像素子１０４の全ては、ライン１２６ａ−１２６ｄを用いて同時にアクセスされてもよい。或る実施形態では、ゲートドライバ１１２は、ライン１２６の全てを用いて行の全てをアクセスしてもよい。このような場合では、上述した画素１０４ａ−１０４ｈからの画像信号を収集することに加えて、画素１０４ｉ，１０４ｋ，１０４ｍ，１０４ｏからの画像信号が収集されてノード４１０ｂでビニングされ、画素１０４ｊ，１０４ｌ，１０４ｎ，１０４ｐからの画像信号が収集されてノード４１０ｆでビニングされ、画素１０４ｑ，１０４ｓ，１０４ｕ，１０４ｗからの画像信号が収集されてノード４１０ｃでビニングされ、画素１０４ｒ，１０４ｔ，１０４ｖ，１０４ｘからの画像信号が収集されてノード４１０ｇでビニングされ、画素１０４ｙ，１０４ａａ，１０４ａｃ，１０４ａｅからの画像信号が収集されてノード４１０ｄでビニングされ、そして、画素１０４ｚ，１０４ａｂ，１０４ａｄ，１０４ａｆからの画像信号が収集されてノード４１０ｈでビニングされる。或る実施形態では、全ての行のアクセスは同時に実施されてもよい。他の実施形態では、全ての行のアクセスはグループで実施されてもよい（例えば、１番目の４つの行をアクセスし、それから２番目の４つの行をアクセスするなど）。
【００３５】
また、更なる実施形態では、２つごとの連続ライン（例えば、ライン１２６ａ，１２６ｂ）からの信号がビニングされ、残りのセット（４行のセット）からの画素（例えば、ライン１２６ｃ，１２６ｄ上の画素）は、ライン１２６ａ，１２６ｂからの信号が収集されている間はアクセスされない。ライン１２６ａ，１２６ｂからの信号が収集されてビニングされ（そして格納され）た後、ライン１２６ｃ，１２６ｄからの信号が収集されてビニングされ（そして格納され）る。そして、このビニングされ格納された信号は、画像を生成するために使用され、ここで、ビニングされた信号の第１セットが上記画像における第１ラインを提供し、ビニングされた信号の第２セットが上記画像における別のラインを提供する。このように、図８の撮像素子の構成は、２以上の隣接した行からの信号の選択的なビニング(binning)を可能にする。
【００３６】
実施形態に例示されるように、撮像素子１００をビニング・シナリオで使用する場合、信号をアクセスする速度が改善される（例えば、より多くの行を同時的に同時アクセスすることにより）。或る場合では、結合された（ビニングされた）画像信号により画像の解像度が減少されるにもかかわらず、改善された速度を有することの利益は望ましい。また、或る実施形態では、撮像素子１０４からの信号はビニングを用いて合算され、そして、信号対雑音比（ＳＮＲ）を増加させる。
【００３７】
上述の実施形態で例示したように、図８および９の撮像素子１００は、画素１０４の２またはそれ以上の連続ラインからの画像信号がビニングされることを可能にする。このような特徴は、撮像素子１００からの画像信号が、画像の解像度に著しく影響を与えることなく、より速い速度でアクセスされることを可能にする。このことは、二つの隣接する画像信号の特性／特徴が著しく変化せず、したがって、望ましくビニングされるからである。また、図８の撮像素子１００は、２つごとの連続ライン（例えば、１２６ａおよび１２６ｂ、１２６ｃおよび１２６ｄ、１２６ｅおよび１２６ｆ、など）からの、または、４つごとの連続ライン（例えば、１２６ａ−１２６ｄ、１２６ｅ−１２６ｈなど）からの画像信号が同時にビニングされることを可能にする点で有利である。或る実施形態では、ユーザインターフェイスが備えられてもよく、それは、ビニングされるのに望ましい画素１０４の連続ラインの数（例えば、２と１６の間の任意の数を含む）をユーザが選択すること可能とする。更なる実施形態では、ユーザインターフェイスは、また、“ノー・バイニング(no binning)”をユーザが選択することを可能とし、この場合、各ラインの画素１０４からの画像信号は、上述のように、他のラインの撮像素子１０４とビニングされない。
【００３８】
撮像素子の多数のラインが撮像素子１００の種々の実施形態において示されたが、或る実施形態では、撮像素子１００は、何百何千ものラインの画素を備えてもよい。例えば、図８および９に示された撮像素子１００の実施形態の構成が何倍にも増やされ、または繰り返し配置され、これにより、多くのライン（例えば、何百または何千ものライン）の画素を有する撮像素子１００を形成してもよい。或る実施形態では、画素の数は、１００万のオーダーであってもよい。
【００３９】
＜コンピュータシステム構成＞
【００４０】
図１０は、コンピュータシステム７００の実施形態を例示するブロック図であり、このコンピュータシステム７００に関する実施形態が説明される。コンピュータシステム７００は、バス７０２または情報を伝達するための他の通信メカニズムと、上記バス７０２に接続された情報処理用のプロセッサ７０４とを備える。プロセッサ７０４は、図１のプロセッサ５４の例であってもよく、或いは、プロセッサ５４の構成要素の例であってもよい。また、コンピュータシステム７００は、ＲＡＭ(random access memory)または他の動的記憶装置のような主メモリ７０６を備え、それは、バス７０２に接続され、プロセッサ７０４によって実行されるべき命令と情報を格納するためのものである。また、主メモリ７０６は、プロセッサ７０４によって実行されるべき命令の実行中に一時的な変数や中間情報を格納するために使用されてもよい。更に、コンピュータシステム７００は、バス７０２に接続されたＲＯＭ(read only memory)７０８または他の静的記憶装置を備え、それは、プロセッサ７０４のための命令および静的な情報を格納するためのものである。磁気ディスクまたは光ディスクのようなデータ記憶装置７１０が備えられ、このデータ記憶装置は、情報および命令を格納するためのものであり、バス７０２に接続される。
【００４１】
コンピュータシステム７００は、ユーザに情報を表示するために、バス７０２を介して、ＣＲＴ(cathode ray tube)のようなディスプレイ７７に接続されてもよい。入力装置７１４は、英数字キーおよび他のキーを含み、プロセッサ７０４に情報およびコマンドを伝送するためにバス７０２に接続される。他のタイプのユーザ入力装置は、プロセッサ７０４に方向情報およびコマンド選択を伝達し、ディスプレイ７７上でのカーソルの動きを制御するためのマウス、トラックボール、カーソル方向キーのようなカーソルコントロール７１６である。この入力装置は、代表的には、該装置が平面上での位置を特定することを可能とする第１軸（例えばｘ）と第２軸（例えばｙ）との２軸における２度の自由度を有する。
【００４２】
或る実施形態では、コンピュータシステム７００は、画像データを収集し処理するために使用されてもよい。或る実施形態によれば、このような使用は、主メモリ７０６に格納された１又は２以上の命令の１又は２以上のシーケンスを実行するプロセッサ７０４に応答してコンピュータシステム７００によって提供される。このような命令は、記憶装置７１０のような他のコンピュータ読み取り可能な媒体から主メモリ７０６に読み込まれてもよい。主メモリ７０６に格納された命令のシーケンスの実行は、ここで説明される処理ステップをプロセッサ７０４に実行させる。また、マルチ処理構成の１又は２以上のプロセッサが、主メモリ７０６に格納された命令のシーケンスを実行するために導入されてもよい。代替の実施形態では、ここで説明した実施形態を実施するために、配線接続された回路が、ソフトウェア命令と共に、またはソフトウェア命令に代えて使用されてもよい。従って、実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアの如何なる特定の組合せにも限定されない。
【００４３】
ここで使用される用語“コンピュータ読み取り可能な媒体”は、実行用のプロセッサ７０４に命令を供給することに関与する任意の媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、伝送媒体を含む多くの形式をとってもよいが、これに限定されない。不揮発性媒体は、例えば、記憶装置７１０のような光または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、主メモリ７０６のようなダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバーを含み、バス７０２を構成する配線を含む。また、伝送媒体は、電波および赤外線データ通信中に生成されるもののような音波および光波の形式をとることができる。
【００４４】
共通形式のコンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、他の任意の光媒体、パンチカード、紙テープ、ホールパターンを有する他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、他の任意のメモリチップまたはカートリッジ、後述するような搬送波、またはコンピュータが読み取ることができる他の任意の媒体を含む。
【００４５】
種々の形式のコンピュータ読み取り可能な媒体は、実行用のプロセッサ７０４に１又は２以上の命令の１又は２以上のシーケンスを搬送することに関与する。例えば、命令は、初期にリモートコンピュータの磁気ディスク上に搬送されてもよい。リモートコンピュータは、命令をそのダイナミックメモリにロードし、そしてその命令をモデムを使用して電話回線上に送出することができる。コンピュータシステム７００に設けられたモデムは、電話回線上のデータを受信し、そして、赤外線送信器を使用してそのデータを赤外線信号に変換することができる。バス７０２に接続された赤外線検出器は、上記赤外線信号で搬送されたデータを受信し、そのデータをバス７０２上に送出する。バス７０２は、そのデータを主メモリ７０６に搬送し、この主メモリからプロセッサ７０４が命令を読み出して実行する。主メモリ７０６に入力された命令は、任意的には、プロセッサ７０４による実行の前または後に記憶装置７１０に格納される。
【００４６】
また、コンピュータシステム７００は、バス７０２に接続された通信インターフェイス７１８を備える。通信インターフェイス７１８は、ローカルネットワーク７２２に接続されたネットワークリンク７２０と結合して双方向のデータ通信を提供する。例えば、通信インターフェイス７１８は、対応するタイプの電話回線に対するデータ通信接続を提供するＩＳＤＮ(integrated service digital network)カードまたはモデムであってもよい。他の例として、通信インターフェイス７１８は、互換性のあるＬＡＮに対するデータ通信接続を提供するためのＬＡＮ(local area network)カードであってもよい。また、無線リンクが実施されてもよい。このような任意の実施においては、通信インターフェイス７１８は、種々のタイプの情報を表すデータストリームを搬送する電気的信号、磁気的信号、または光信号を受信し送信する。
【００４７】
ネットワークリンク７２０は、代表的には、１又は２以上のネットワークを通じた他の装置へのデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク７２０は、ローカルネットワーク７２２を通じたホストコンピュータ７２４または医療機器７２６への接続を提供してもよい。ネットワークリンク７２０上で伝送されるデータストリームは、電気的信号、磁気的信号、または光信号から構成され得る。種々のネットワークを通じた信号、ネットワークリンク７２０上の信号および通信インターフェイス７１８を通じた信号は、コンピュータシステム７００との間で送受信されるデータを運ぶ信号であり、情報を運ぶ搬送波の代表的な形式である。コンピュータシステム７００は、ネットワーク、ネットワークリンク７２０、および通信インターフェイス７１８を通じて、プログラムコードを含むデータを受信すると共にメッセージを送信することができる。
【００４８】
この明細書で使用されるように、用語“列(column)”および“行(row)”は、それぞれ画素の水平および垂直ラインを指すものである必要はなく、それらの用語“列(column)”および“行(row)”は相互に入れ替え可能である。例えば、用語“列”は画素の水平ラインを指してもよく、用語“行”は画素の垂直ラインを指してもよい。また、用語“第１列”（または“第１行”）は、撮像素子における画素のまさに第１ラインを指す必要はなく、それは、撮像素子におけるラインの何れかを指すために使用されてもよい。同様のことが、用語“第２列”（または“第２行”）、“第３列”（または“第３行”）などに関して当てはまる。更に、用語“第１画素”は、撮像素子内のラインにおけるまさに第１画素を指す必要はなく、それは、ラインにおける画素の何れかを指すために使用されてもよい。同様のことが、用語“第２画素”、“第３画素”などに当てはまる。
【００４９】
特定の実施形態が示され説明されたが、それらは、本発明を制限することを意図したものではなく、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱するこなく種々の変形および変更が可能であることは明らかである。例えば、プロセッサ／モジュールによって実施される動作(operation)は、ハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実施可能であり、“プロセッサ”の特定の定義から構成される特定の実施形態に限定されるべきではない。従って、本明細書および図面は、制限的な意味よりは、むしろ例示的なものと考えるべきである。本発明は、代替、変形、および均等物を含むものであり、それらは、請求項によって定義されるような本発明の精神および範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１０：画像取得システム
１２：ガントリー
１４：パネル
２０：Ｘ線源
２１：コリメータ
２４：検出器
４０：ガントリー回転制御部
５４：プロセッサ
５６：モニター
５８：入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の行に存在する第１の画素と、
前記第１の行に存在する第２の画素と、
第２の行に存在する第３の画素と、
ゲートドライバと、
前記ゲートドライバから延びた第１の電気信号ラインと、
前記第１の画素が接続された第２の電気信号ラインと、
前記第３の画素が接続された第３の電気信号ラインと、
を備え、
前記第３の画素および前記第１の画素は第１の列に存在し、
前記第１の画素および前記第２の画素は、前記第１の電気信号ラインに接続された画像システム。
【請求項２】
前記第３の画素は、１又は２以上の追加の画素が画素間に配置されるように、前記第１の画素から離間して配置された請求項１記載の画像システム。
【請求項３】
前記１又は２以上の追加の画素は、連続して前記第１の列に配置された３個の追加の画素を含む請求項２記載の画像システム。
【請求項４】
前記１又は２以上の追加の画素は、第３の行における第４の画素を含む請求項２記載の画像システム。
【請求項５】
前記第１の画素および前記第４の画素からの各画像信号を前記ゲートドライバに同時にアクセスさせるための制御信号を生成するための回路を更に備えた請求項４記載の画像システム。
【請求項６】
前記第２の電気信号ラインに接続され、前記第１の画素および前記第４の画素のうちの一つからの信号を受信するか、または、前記第１の画素および前記第４の画素の両方から得られる信号を受信するための増幅器を更に備えた請求項４記載の画像システム。
【請求項７】
前記ゲートドライバは、前記第１の画素からの第１の信号と前記第４の画素からの第２の信号が前記第２の電気信号ラインを介して収集されるように構成された請求項４記載の画像システム。
【請求項８】
前記ゲートドライバは、前記第１の信号および前記第２信号が同時に収集されるように構成された請求項７記載の画像システム。
【請求項９】
前記ゲートドライバは、前記第１の信号および前記第２の信号が順次に収集されるように構成された請求項７記載の画像システム。
【請求項１０】
前記第１の信号および前記第２の信号を使用して画像を生成するためのプロセッサを更に備え、前記第１の信号および前記第２の信号の一方は前記画像の第１の点を形成し、前記第１の信号および前記第２の信号の他方は前記画像の第２の点を形成する請求項９記載の画像システム。
【請求項１１】
前記第２の電気信号ラインの少なくとも一部は、前記第１の電気信号ラインに対して概ね垂直であり、且つ、前記第３の電気信号ラインの少なくとも一部は、前記第１の電気信号ラインに対して概ね垂直である請求項１記載の画像システム。
【請求項１２】
前記第２の電気信号ラインの端部に接続された第１の増幅器と、前記第３の電気信号ラインの端部に接続された第２の増幅器とを更に備えた請求項１記載の画像システム。
【請求項１３】
前記第２の電気信号ラインの端部に接続された第１の接続パッドと、前記第３の電気信号ラインの端部に接続された第２の接続パッドとを更に備えた請求項１記載の画像システム。
【請求項１４】
前記第１の画素は、光量子に反応して信号を生成する請求項１記載の画像システム。
【請求項１５】
前記第１の画素は、放射線に反応して信号を生成する請求項１記載の画像システム。
【請求項１６】
前記第１の画素および前記第３の画素からの各画像信号を前記ゲートドライバに同時にアクセスさせる制御信号を生成するための回路を更に備えた請求項１記載の画像システム。
【請求項１７】
画像信号を収集するための方法であって、
第１の行に存在する第１の画素からの第１の画像信号と第２の行に存在する第２の画素からの第２の画像信号とをアクセスするステップと、
前記第１の行に存在する第３の画素からの第３の画像信号をアクセスするステップと、
を含み、
前記第１の画素および前記第２の画素は一つの列に存在し、
前記第１の画像信号と前記第２の画像信号と前記第３の画像信号は同時にアクセスされ、前記第１の画像信号は、第１の電気信号ラインを用いてアクセスされ、前記第２の画像信号は、第２の電気信号ラインを用いてアクセスされる方法。
【請求項１８】
前記第２の画素は、画素間に画素が存在しないように前記第１の画素に隣接する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の画素は、画素間に１又は２以上の追加の画素が存在するように前記第１の画素から離間して配置された請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記１又は２以上の追加の画素は、第３の画像信号を提供するための第４の画素を含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の画像信号と前記第３の画像信号とを結合して統合信号を生成する請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の画像信号および第３の画像信号を用いて画像を生成するステップを更に含み、前記第１の画像信号は前記画像の第１の点を形成し、前記第３の画像信号は前記画像の第２の点を形成する請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
放射線を用いて前記第１の画像信号および前記第２の画像信号を生成するステップを更に含む請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
第１の画素からの第１画像信号と第２の画素からの第２の画像信号と第３の画素からの第３の画像信号とをアクセスするための制御信号を生成し、
前記第１の画素および前記第３の画素は第１の行に位置され、前記第２の画素は第２の行に位置され、前記第１の画素および前記第２の画素は一つの列に位置され、前記第１の画素は、前記第１の画像信号を伝送するための第１の電気信号ラインに接続され、前記第２の画素は、前記第２の画像信号を伝送するための第２の電気信号ラインに接続された制御モジュール。
【請求項２５】
前記第１の列に位置された第４の画素からの第４の画像信号をアクセスするための制御信号を生成するように更に構成され、前記第４の画素は、前記第１の画素と前記第２の画素との間に存在する請求項２４記載の制御モジュール。
【請求項２６】
前記第１の画素からの前記第１の画像信号と前記第４の画素からの前記第４の画像信号とを結合して統合信号を生成するためのノードを更に備えた請求項２５記載の制御モジュール。
【請求項２７】
前記第１の画素からの前記第１の画像信号と前記第４の画素からの前記第４の画像信号とを用いて画像を生成するためのプロセッサを更に備え、前記第１の画像信号は前記画像の第１の点を形成し、前記第４の画像信号は前記画像の第２の点を形成する請求項２５記載の制御モジュール。
【請求項２８】
前記第１の画像信号および前記第４の画像信号は、同時的に収集されるか、または、順次的に収集される請求項２５記載の制御モジュール。
【請求項２９】
前記第１の電気信号ラインは第１の増幅器に接続され、前記第２の電気信号ラインは第２の増幅器に接続された請求項２４記載の制御モジュール。
【請求項３０】
第１のラインの画素および第２のラインの画素を有する撮像素子と、
前記撮像素子に接続され、前記第１のラインの画素からの信号と前記第２のラインの画素からの信号とを同時に収集するか、または、前記第１のラインの画素からの信号が収集された後に前記第２のラインの画素からの信号を収集するように構成されたアクセス回路と、を備え、
前記第１のラインおよび前記第２のラインは、ライン間に追加のラインの画素が存在しないように相互に隣接している画像システム。
【請求項３１】
前記第１のラインからの前記画素の一つと前記第２のラインからの前記画素の一つとが、一つの電気信号ラインに接続された請求項３０記載の画像システム。
【請求項３２】
前記電気信号ラインは、前記第１のラインからの前記画素の前記一つからの第１の信号と前記第２のラインからの前記画素の前記一つからの第２の信号とが収集され得るノードを備えた請求項３１記載の画像システム。
【請求項３３】
前記撮像素子は、第３のラインの画素および第４のラインの画素を更に備え、前記アクセス回路は、二つの前記ラインの画素からの信号か、または、四つの前記ラインの画素からの信号をビニングすることが可能になように構成された請求項３０記載の画像システム。
【請求項３４】
前記画素のそれぞれは、光量子に反応して信号を発生するように構成された請求項３０記載の画像システム。
【請求項３５】
前記画素のそれぞれは、変換パネルの部分と光検出器アレイの部分とを含む請求項３０記載の画像システム。
【請求項１】
第１の行に存在する第１の画素と、
前記第１の行に存在する第２の画素と、
第２の行に存在する第３の画素と、
ゲートドライバと、
前記ゲートドライバから延びた第１の電気信号ラインと、
前記第１の画素が接続された第２の電気信号ラインと、
前記第３の画素が接続された第３の電気信号ラインと、
を備え、
前記第３の画素および前記第１の画素は第１の列に存在し、
前記第１の画素および前記第２の画素は、前記第１の電気信号ラインに接続された画像システム。
【請求項２】
前記第３の画素は、１又は２以上の追加の画素が画素間に配置されるように、前記第１の画素から離間して配置された請求項１記載の画像システム。
【請求項３】
前記１又は２以上の追加の画素は、連続して前記第１の列に配置された３個の追加の画素を含む請求項２記載の画像システム。
【請求項４】
前記１又は２以上の追加の画素は、第３の行における第４の画素を含む請求項２記載の画像システム。
【請求項５】
前記第１の画素および前記第４の画素からの各画像信号を前記ゲートドライバに同時にアクセスさせるための制御信号を生成するための回路を更に備えた請求項４記載の画像システム。
【請求項６】
前記第２の電気信号ラインに接続され、前記第１の画素および前記第４の画素のうちの一つからの信号を受信するか、または、前記第１の画素および前記第４の画素の両方から得られる信号を受信するための増幅器を更に備えた請求項４記載の画像システム。
【請求項７】
前記ゲートドライバは、前記第１の画素からの第１の信号と前記第４の画素からの第２の信号が前記第２の電気信号ラインを介して収集されるように構成された請求項４記載の画像システム。
【請求項８】
前記ゲートドライバは、前記第１の信号および前記第２信号が同時に収集されるように構成された請求項７記載の画像システム。
【請求項９】
前記ゲートドライバは、前記第１の信号および前記第２の信号が順次に収集されるように構成された請求項７記載の画像システム。
【請求項１０】
前記第１の信号および前記第２の信号を使用して画像を生成するためのプロセッサを更に備え、前記第１の信号および前記第２の信号の一方は前記画像の第１の点を形成し、前記第１の信号および前記第２の信号の他方は前記画像の第２の点を形成する請求項９記載の画像システム。
【請求項１１】
前記第２の電気信号ラインの少なくとも一部は、前記第１の電気信号ラインに対して概ね垂直であり、且つ、前記第３の電気信号ラインの少なくとも一部は、前記第１の電気信号ラインに対して概ね垂直である請求項１記載の画像システム。
【請求項１２】
前記第２の電気信号ラインの端部に接続された第１の増幅器と、前記第３の電気信号ラインの端部に接続された第２の増幅器とを更に備えた請求項１記載の画像システム。
【請求項１３】
前記第２の電気信号ラインの端部に接続された第１の接続パッドと、前記第３の電気信号ラインの端部に接続された第２の接続パッドとを更に備えた請求項１記載の画像システム。
【請求項１４】
前記第１の画素は、光量子に反応して信号を生成する請求項１記載の画像システム。
【請求項１５】
前記第１の画素は、放射線に反応して信号を生成する請求項１記載の画像システム。
【請求項１６】
前記第１の画素および前記第３の画素からの各画像信号を前記ゲートドライバに同時にアクセスさせる制御信号を生成するための回路を更に備えた請求項１記載の画像システム。
【請求項１７】
画像信号を収集するための方法であって、
第１の行に存在する第１の画素からの第１の画像信号と第２の行に存在する第２の画素からの第２の画像信号とをアクセスするステップと、
前記第１の行に存在する第３の画素からの第３の画像信号をアクセスするステップと、
を含み、
前記第１の画素および前記第２の画素は一つの列に存在し、
前記第１の画像信号と前記第２の画像信号と前記第３の画像信号は同時にアクセスされ、前記第１の画像信号は、第１の電気信号ラインを用いてアクセスされ、前記第２の画像信号は、第２の電気信号ラインを用いてアクセスされる方法。
【請求項１８】
前記第２の画素は、画素間に画素が存在しないように前記第１の画素に隣接する請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の画素は、画素間に１又は２以上の追加の画素が存在するように前記第１の画素から離間して配置された請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
前記１又は２以上の追加の画素は、第３の画像信号を提供するための第４の画素を含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の画像信号と前記第３の画像信号とを結合して統合信号を生成する請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の画像信号および第３の画像信号を用いて画像を生成するステップを更に含み、前記第１の画像信号は前記画像の第１の点を形成し、前記第３の画像信号は前記画像の第２の点を形成する請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
放射線を用いて前記第１の画像信号および前記第２の画像信号を生成するステップを更に含む請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
第１の画素からの第１画像信号と第２の画素からの第２の画像信号と第３の画素からの第３の画像信号とをアクセスするための制御信号を生成し、
前記第１の画素および前記第３の画素は第１の行に位置され、前記第２の画素は第２の行に位置され、前記第１の画素および前記第２の画素は一つの列に位置され、前記第１の画素は、前記第１の画像信号を伝送するための第１の電気信号ラインに接続され、前記第２の画素は、前記第２の画像信号を伝送するための第２の電気信号ラインに接続された制御モジュール。
【請求項２５】
前記第１の列に位置された第４の画素からの第４の画像信号をアクセスするための制御信号を生成するように更に構成され、前記第４の画素は、前記第１の画素と前記第２の画素との間に存在する請求項２４記載の制御モジュール。
【請求項２６】
前記第１の画素からの前記第１の画像信号と前記第４の画素からの前記第４の画像信号とを結合して統合信号を生成するためのノードを更に備えた請求項２５記載の制御モジュール。
【請求項２７】
前記第１の画素からの前記第１の画像信号と前記第４の画素からの前記第４の画像信号とを用いて画像を生成するためのプロセッサを更に備え、前記第１の画像信号は前記画像の第１の点を形成し、前記第４の画像信号は前記画像の第２の点を形成する請求項２５記載の制御モジュール。
【請求項２８】
前記第１の画像信号および前記第４の画像信号は、同時的に収集されるか、または、順次的に収集される請求項２５記載の制御モジュール。
【請求項２９】
前記第１の電気信号ラインは第１の増幅器に接続され、前記第２の電気信号ラインは第２の増幅器に接続された請求項２４記載の制御モジュール。
【請求項３０】
第１のラインの画素および第２のラインの画素を有する撮像素子と、
前記撮像素子に接続され、前記第１のラインの画素からの信号と前記第２のラインの画素からの信号とを同時に収集するか、または、前記第１のラインの画素からの信号が収集された後に前記第２のラインの画素からの信号を収集するように構成されたアクセス回路と、を備え、
前記第１のラインおよび前記第２のラインは、ライン間に追加のラインの画素が存在しないように相互に隣接している画像システム。
【請求項３１】
前記第１のラインからの前記画素の一つと前記第２のラインからの前記画素の一つとが、一つの電気信号ラインに接続された請求項３０記載の画像システム。
【請求項３２】
前記電気信号ラインは、前記第１のラインからの前記画素の前記一つからの第１の信号と前記第２のラインからの前記画素の前記一つからの第２の信号とが収集され得るノードを備えた請求項３１記載の画像システム。
【請求項３３】
前記撮像素子は、第３のラインの画素および第４のラインの画素を更に備え、前記アクセス回路は、二つの前記ラインの画素からの信号か、または、四つの前記ラインの画素からの信号をビニングすることが可能になように構成された請求項３０記載の画像システム。
【請求項３４】
前記画素のそれぞれは、光量子に反応して信号を発生するように構成された請求項３０記載の画像システム。
【請求項３５】
前記画素のそれぞれは、変換パネルの部分と光検出器アレイの部分とを含む請求項３０記載の画像システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００９−５３８５６８（Ｐ２００９−５３８５６８Ａ）
【公表日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１２１１３（Ｐ２００９−５１２１１３）
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１２２１０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３９７９６
【国際公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（５００４１４２０２）ヴァリアン メディカル システムズ インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０１２２１０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３９７９６
【国際公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【出願人】（５００４１４２０２）ヴァリアン メディカル システムズ インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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