多模式数字成像装置和系统

摘要

本发明提供了包括连接到读出电路的探测器的数字成像结构，其中读出电路在特定模式下运行，采用何种特定模式可取决于从探测器传送到读出电路的输入信号的特性，或者可取决于所要求的来自读出电路的输出信号的特性。例如，当输入信号具有一特定量值时，读出电路可以在第一模式下运行，在第一模式下，可将输入信号放大到可测量的水平，当输入信号具有另一量值时，读出电路可在另一种模式下运行，在该另一种模式下，可将输入信号进行不同程度的放大后读出或者在不放大的情况下读出。可以实现多种模式，以为输入信号提供多种放大等级，例如，可以实现三种或更多种读出电路的工作模式。另外，可以使用不止一种模式读出同一输入信号。因此本发明的数字成像装置和系统提供了大的动态探测范围，不仅能够读取稍微放大或未放大的较强信号，还能够放大来自探测器的敏感输入信号以提高输入信号对外部噪声源的抗干扰性，并且在两种情况下均具有快速像素读出时间。本发明还通过在读出电路中实现一个电流相减电路，提供了进一步提高动态探测范围的装置。例如，当采用高电荷增益时，这个电流相减电路可用来降低流过读出电路的可能饱和的部分的电流总量。由于对输入信号更大程度的放大，使得能够探测更小的输入信号，所以降低总输出电流量可扩大装置的动态范围，同时降低读出电路内部发生饱和的可能性。

主权项

1.一种数字成像装置，包括：用于响应入射到其上的光子产生第一信号的探测器；和，连接到所述探测器的多模式读出电路，用于接收所述第一信号并产生表示所述第一信号的第二信号，所述多模式读出电路被配置为在两种或更多种工作模式之间切换，所需工作模式基于所述第一信号的特性确定。