[发明专利]X射线与光学图像传感器以及其成像系统及制作方法

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及图像传感器，且特定来说(但非排他性地)涉及组合X射线与可见光图像传感器。

背景技术

X射线检测器及成像器用于多种医疗及工业工艺中。在这些应用中的许多应用中，不期望使经成像物体经受延长的X射线暴露，因为已知X射线会损坏有机及无机材料两者。举例来说，在医疗应用中，到X射线的延长的暴露已与严重的健康状况有关联。在常规X射线技术中，为了获得所要特征的优质X射线图像可需要采取多次X射线。时常，此为X射线设备操作者必须“猜测并检验”X射线传感器相对于正成像的特征/物体的位置的结果。X射线图像传感器放置是基于最佳“猜测”，且接着拍摄X射线图像以“检验”位置并怀着希望地再现所要特征的清晰图像。此不仅将这些程序的被摄体暴露于额外有害的X射线辐射而且浪费时间及资源。因此，能够在捕获X射线之前提供定位反馈的X射线传感器可限制不必要的X射线暴露且增加效率。

发明内容

在一个实施例中，本申请案提供一种用于捕获X射线图像数据及光学图像数据的图像传感器，所述图像传感器包括：X射线吸收层，其经配置以响应于接收到X射线辐射而发射光子；及多个光电二极管，其安置于半导体层中，其中所述多个光电二极管经光学耦合以接收图像光以产生所述光学图像数据，且其中所述多个光电二极管经光学耦合以从所述X射线吸收层接收所述光子以产生所述X射线图像数据。

在另一实施例中，本申请案提供一种成像系统，其包括：X射线发射器，其用于发射X射线束；控制器，其耦合到所述X射线发射器以控制所述X射线束的所述发射；及图像传感器，其用于捕获X射线图像数据及光学图像数据，其中所述控制器耦合到所述图像传感器以控制图像捕获，所述图像传感器包括：X射线吸收层，其经配置以响应于接收到所述X射线束而发射光子；及多个光电二极管，其安置于半导体层中，其中所述多个光电二极管经光学耦合以接收图像光以产生所述光学图像数据，且其中所述多个光电二极管经光学耦合以从所述X射线吸收层接收所述光子以产生所述X射线图像数据。

在又一实施例中，本申请案提供一种制作用于捕获X射线图像数据及光学图像数据的图像传感器的方法，所述方法包括：形成经配置以响应于接收到X射线辐射而发射光子的X射线吸收层；及在半导体层中形成多个光电二极管，其中所述多个光电二极管经光学耦合以接收图像光以产生所述光学图像数据，且其中所述多个光电二极管经光学耦合以从所述X射线吸收层接收所述光子以产生所述X射线图像数据。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽实施例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。

图1是根据本发明的实施例的前侧照明式X射线与光学图像传感器(“XOIS”)装置架构的一个可能实例的横截面图解说明。

图2是根据本发明的实施例的背侧照明式XOIS装置架构的一个可能实例的横截面图解说明。

图3是根据本发明的实施例在捕获光学图像数据及X射线图像数据两者的操作中的图1的XOIS装置架构。

图4是根据本发明的实施例在捕获光学图像数据及X射线图像数据两者的操作中的图2的XOIS装置架构。

图5图解说明根据本发明的实施例的XOIS的一个实例的框图示意图。

图6是图解说明根据本发明的实施例形成XIOS装置的方法的一个实例的流程图。

图7是图解说明根据本发明的实施例的X射线与光学成像系统的一个实例的图。

图8是图解说明根据本发明的实施例操作X射线与光学成像系统的方法的流程图。

图9是图解说明根据本发明的实施例操作X射线与光学成像系统的方法的流程图。

图10是图解说明根据本发明的实施例操作X射线与光学成像系统的方法的流程图。

具体实施方式

本文中描述用于捕获光学图像数据及X射线图像数据两者的图像传感器的实施例。在以下描述中，陈述众多特定细节以提供对本发明的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本文中所描述的技术可在不具有所述特定细节中的一者或一者以上的情况下实践或者可借助其它方法、组件、材料等来实践。在其它实例中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊。