CN100452842C

CN100452842C - 光电转换设备

Info

Publication number: CN100452842C
Application number: CNB2004800340169A
Authority: CN
Inventors: 龟岛登志男
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: CN1883191A

Abstract

本发明的光电转换设备包括光电转换元件；复位晶体管，其中源极与光电转换元件连接，漏极与复位电源连接；读出晶体管，其中栅极与光电转换元件连接，漏极与读出电源连接；与读出晶体管的源极连接的信号线，连接在读出电源或信号线与读出晶体管之间的选择晶体管；和与信号线连接的恒流源。

Description

光电转换设备

技术领域

本发明涉及诸如放射线圈像拾取设备之类的光电转换设备，特别是，涉及设计用于减小由寄生电容引起的灵敏度下降的光电转换设备。

背景技术

通过借助矩阵驱动而到达电容的传输，读取由利用非晶硅或多晶硅的传感器阵列的光电转换元件中的光电转换获得的电荷的光电转换设备，比如放射线(radiation)图像拾取设备已为人们所知。

图9是表示现有的光电转换设备(放射线图像拾取设备)的示意电路图。在现有的光电转换设备中，如图9中所示，由虚线框指示的像素包括PIN光电二极管PD和选择薄膜晶体管(TFT)ST，这样的像素被二维排列，从而构成传感器阵列101。这样的装置例如由在玻璃基板102上形成的非晶硅层和多晶硅层构成。像素的PIN二极管PD在其公共电极接收来自电源的偏压Vs。

另外，像素的选择TFT ST的栅极与公共栅极线Vg1-VgM连接。公共栅极线Vg1-VgM与具有移位寄存器(未示出)的栅极驱动器104连接。像素的选择TFT ST的源极与公共信号线Sig1-SigN连接。公共信号线Sig1-SigN与具有放大器Amp1-AmpN、模拟多路复用器MUX和A/D转换器(未示出)的读出电路103连接。

这种结构的现有光电转换设备通过栅极驱动器104执行矩阵驱动，从而拍摄的图像数据被输出给读出电路103并被读出。

下面，将说明在现有的光电转换设备，比如放射线图像拾取设备中采用的传感器阵列的横截面结构。图10是表示现有的光电转换设备(X射线图像拾取设备)的像素的横截面图。

在玻璃基板201上，在每个像素(pixel)中，层叠栅极层(下部电极)202、绝缘层(非晶氮化硅薄膜)203、非晶硅半导体层204、非晶n-硅层205和源极/漏极层(上部电极)206，从而构成选择薄膜晶体管(TFT)222。同样在玻璃基板上，层叠源极/漏极层206的延伸部分(下部电极)、非晶p-硅层207、非晶硅半导体层208、非晶n-硅层209和上部电极层210，从而构成光电二极管221。另外，在玻璃基板201上，存在通过层叠绝缘层203，非晶硅半导体层204，非晶n-硅层205和源极/漏极层206构成的布线部分223。另外，例如由非晶氮化硅薄膜构成的保护层211被这样形成，以便覆盖这些组件，荧光体层213由粘接层212粘接在保护层211之上。例如，在日本专利申请公开No.H08-116044中描述了这种结构。

荧光体层213用于把放射线(X射线)转换成可见光。通常，由非晶硅形成的光电二极管对X射线的灵敏度极低。荧光体层213由例如钆基材料或者CsI(碘化铯)构成。

在这种现有的光电转换设备(X射线图像拾取设备)中，当进入荧光体层中时，透过物体的X射线被转换成可见光。随后可见光进入光电二极管。光电二极管在半导体层中产生电荷，当TFT被接通时，这样的电荷被连续传输给读出电路并被读出。

但是，在诸如放射线图像拾取设备之类的现有光电转换设备中，当二维排列的像素的数目增大时，在公共信号线中产生大的寄生电容，从而导致输出电压显著降低。更具体地说，如图9中所示，在选择TFT ST的栅极和源极之间存在寄生电容Cgs，与公共信号线相关的寄生电容的量值与和这样的公共信号线连接的像素的数目成比例地增大。例如，在通过纵向排列2000个200×200微米的像素和横向排列2000个200×200微米的像素，制备与尺寸为40×40厘米的X射线胶片对应的区域传感器的情况下，即使一个位置中的0.05pF的寄生电容Cgs也会导致每条公共信号线0.05×2000＝100pF的寄生电容。

另一方面，光电二极管PD具有约1pF的传感器电容C。于是，对响应可见光的进入而在光电二极管中产生的信号电压V1来说，在公共信号线上可观察到的输出电压Vo变成Vo＝V1×Cs/(Cs+Cgs)×2000，从而输出Vo变成信号电压V1的约1/100。

于是，由于输出电压的这种显著损失，现有的光电转换设备，比如放射线图像拾取设备不能被构成为大面积的传感器。另外，由于输出电压的这种显著损失，这种设备易受在读出电路的放大器中产生的噪声和外部噪声的影响，从而，难以构成高灵敏度的光电转换设备。通过向读出电路提供恒流电源或低噪声放大器，可以降低这种噪声的影响，但是，作为特殊电路的这种低噪声放大器会导致比如成本增大的缺点。另外，由于这种低噪声放大器通常具有高电功耗，因此读出电路会导致不可忽视的发热。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低由寄生电容产生的噪声的影响，并且可用具有低电功耗的简单结构的读出电路读取的光电转换设备。

作为解决上述缺点的深入细致研究的结果，发明人在下述实施例中实现了本发明。

本发明的光电转换设备的特征在于包括光电转换元件，复位晶体管，在该晶体管中源极与光电转换元件连接，漏极与复位电源连接，读出晶体管，在该晶体管中栅极与光电转换元件连接，漏极与读出电源连接，与读出晶体管的源极连接的信号线，连接在读出电源或信号线与读出晶体管之间的选择晶体管，和与信号线连接的恒流源。

本发明的X射线图像拾取***的特征在于包括上述光电转换设备，X射线产生设备和控制装置，其中控制装置控制X射线产生设备和光电转换设备的功能，从而读取透过物体的X射线图像。

根据本发明，即使在大面积的传感器中，也能够抑制由寄生电容的增大而引起的输出电压的损失。于是，传感器不易受噪声的影响，并且能够提供高的灵敏度。另外，可在不采用诸如低噪声放大器或者恒流源之类的特殊电路的情况下构成读出装置。另外，可构成低电功耗和低发热影响的读出装置。此外，本发明中采用的恒流源可由玻璃基板上的薄膜晶体管构成。于是，它可以与光电转换元件及其它薄膜晶体管一起同时通过成膜来形成，从而在成本方面是有利的。另外，恒流源可被设置在与玻璃基板上的读出装置相距一段距离的位置，从而减轻信号线的电阻的影响。

结合附图，根据下面的说明，本发明的其它特征和优点将变得明显，其中相同的附图标记表示相同或相似的部分。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图图解本发明的实施例，并且与说明一起用于解释本发明的原理。

图1是表示构成本发明的第一实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。

图2是表示构成第一实施例的X射线图像拾取设备的功能的定时图。

图3是表示构成本发明的第二实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。

图4表示第二实施例中的薄膜晶体管CT的Vds-Ids特性曲线。

图5是表示构成本发明的第三实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。

图6是表示构成本发明的第四实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。

图7是表示构成第四实施例的X射线图像拾取设备的功能的定时图。

图8是表示构成本发明的第五实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。

图9是表示现有的光电转换设备(放射线图像拾取设备)的示意电路图。

图10是表示现有的光电转换设备(放射线图像拾取设备)的像素的横截面图。

图11是表示恒流源的结构的电路图。

图12是表示恒流源的另一结构的电路图。

图13是表示恒流源的又一结构的电路图。

图14是表示恒流源的又一结构的电路图。

图15是表示恒流源的布置(间隔布置)产生的输出的图。

图16是表示恒流源的布置(在读出装置一侧的布置)产生的输出的图。

图17是表示由恒流源的布置产生的输出差异的图。

图18是表示利用本发明的光电转换设备的X射线图像拾取***的图。

具体实施方式

下面，将参考附图，依据本发明的实施例更详细地阐明本发明。

(第一实施例)

首先说明本发明的第一实施例。图1是表示构成本发明的第一实施例的光电转换设备，特别是X-射线图像拾取设备的电路结构的电路图。

在本实施例中，通过把四个像素PE11、PE12、PE21和PE22排列成两行两列，在玻璃基板2上构成传感器阵列1，但是构成传感器阵列1的像素的数目并不局限于这样的例子。每个像素具有光电转换元件PD，和累积光电转换元件PD产生的信号电荷的存储电容Cs，光电转换元件PD由用非晶硅形成的PIN光电二极管构成。光电转换元件PD和存储电容Cs在其一端被接地，在其另一端被互连。每个像素还具有复位MOS晶体管RT，选择MOS晶体管ST和源极跟随器MOS晶体管(读出晶体管)FT。复位MOS晶体管RT、选择MOS晶体管ST和源极跟随器MOS晶体管FT由例如用非晶硅或多晶硅形成的薄膜晶体管构成。在光电转换元件PD本身具有足够大的电容的情况下，存储电容Cs可被省略。

公共复位线R1通常与像素PE11和PE12的复位MOS晶体管RT的栅极连接，公共复位线R2通常与像素PE21和PE22的复位MOS晶体管RT的栅极连接。另外，每个复位MOS晶体管RT在其一端与复位电源5连接，在另一端与光电转换元件PD和存储电容Cs连接。

公共选择线S1通常与像素PE11和PE12的选择MOS晶体管ST的栅极连接，公共选择线S2通常与像素PE21和PE22的选择MOS晶体管ST的栅极连接。另外，每个选择MOS晶体管ST在其一端与源极跟随器电源(读出电源)6连接，在另一端与相同像素中的源极跟随器MOS晶体管FT的漏极连接。

公共信号线Sig1通常与像素PE11和PE21的源极跟随器MOS晶体管FT的源极连接，公共信号线Sig2通常与像素PE12和PE22的源极跟随器MOS晶体管FT的源极连接。另外，每个源极跟随器MOS晶体管FT的栅极与相同像素中的光电转换元件PD和存储电容Cs连接。

公共复位线R1和R2，以及公共选择线S1和S2与具有由结晶硅形成的移位寄存器的扫描电路4连接。另外，公共信号线Sig1和Sig2与由结晶硅形成的读出电路3连接。此外，公共信号线Sig1和Sig2与在玻璃基板2上形成的恒流源I连接。读出电路3具有分别用于公共信号线Sig1和Sig2的放大器Amp1和Amp2，还具有用于把这些输出信号连续输出到外部的模拟多路复用器MUX。在其光接收面上，传感器阵列1具有和在现有结构中的荧光体层类似的荧光体层。

下面，说明第一实施例的光电转换设备(X射线图像拾取设备)的功能。图2是表示第一实施例的光电转换设备(X射线图像拾取设备)的功能的定时图。图2中，R1和R2表示通过复位线R1、R2分别施加于复位MOS晶体管RT的栅极的复位脉冲，而S1和S2表示通过选择线S1、S2分别施加于选择MOS晶体管ST的栅极的选择脉冲，MUX_CLK表示提供给模拟多路复用器MUX的脉冲。

在放射线(X射线)持续照射光电转换设备的状态下，当扫描电路4向公共复位线R1施加复位脉冲时，像素PE11和PE12的光电转换元件PD的电位被复位，并开始光电转换，从而在存储电容Cs中累积电荷。另外，当扫描电路4对公共复位线R2施加复位脉冲时，像素PE21和PE22的光电转换元件PD的电位被复位，并开始光电转换，从而在存储电容Cs中累积电荷。

随后，在对公共复位线R1施加复位脉冲之后，当扫描电路4对公共选择线S1施加选择脉冲时，在光电转换元件PD的复位之后在像素PE11和PE12的存储电容Cs中累积的信号电荷通过信号线Sig1被读出到读出电路13。类似地，在对公共复位线R2施加复位脉冲之后，当扫描电路4对公共选择线S2施加选择脉冲时，在光电转换元件PD的复位之后在像素PE21和PE22的存储电容Cs中累积的信号电荷通过信号线Sig2被读出到读出电路13。

与脉冲MUX_CLK同步，读出电路3把通过信号线Sig1和Sig2供给的信号输出给外部处理设备等。

在这样的第一实施例中，整个电路具有源极跟随器电路结构。于是，在光电转换元件PD中获得的信号能被放大和读出，而不受信号Sig1和Sig2上的寄生电容P的影响。于是，能够避免由于形成较大的传感器区而导致的输出损耗。还能够获得输出不易受在读出电路中的放大器Amp1、Amp2本身中产生的噪声或者外部噪声影响的效果。从而，能够获得高灵敏度。此外，由于光电转换元件PD获得的信号由源极跟随器放大，并且读出电路3不需要恒流源，因此读出电路3结构简单，可用廉价的通用元件构成。从而，可用不需要现有技术中必需的特殊组件，例如高电功耗的低通滤波器或者恒流源的简单结构实现读出电路。

在前面的功能说明中，假定持续照射放射线(X射线)，但是放射线也可以是间歇的。另外在X射线图像拾取设备的结构中，选择MOS晶体管可以设置在源极跟随器MOS晶体管的源极一侧。另外，恒流源在电路结构方面不受特别限制，可由一个或多个TFT构成。

(第二实施例)

下面，说明本发明的第二实施例。图3是构成本发明的第二实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。在第二实施例中，代替在第一实施例中采用的恒流源I，提供了由非晶硅形成的薄膜晶体管(TFT)CT。薄膜晶体管CT的栅极接收来自用于恒流源的电源7的电压。这样的结构可由简单的制造过程产生，因为通过成膜，恒流源可以与其它晶体管(复位、选择和源极跟随器)同时形成。分别用于复位、选择、源极跟随器和恒流源的薄膜晶体管可具有相同的层叠膜厚度或各不相同的膜厚度。它们还可具有共同的掺杂状况(n型或p型)或者各不相同的掺杂状况。此外，它们可一部分由非晶硅形成，通过利用例如激光退火，另一部分由多晶硅形成。

图3中，如图11中所示构成具有薄膜晶体管CT和用于恒流源的电源7的恒流源。这种情况下，构成恒流源的薄膜晶体管CT可以是n型或p型的。

在薄膜晶体管CT是例如n型薄膜晶体管的情况下，对于源极-漏极电压Vds、源极-漏极电流Ids、栅极-源极电压Vgs和阈电压Vth，薄膜晶体管CT表现出如图4中所示的Vds-Ids特性曲线。于是，通过控制薄膜晶体管CT的栅电压，使之处于满足关系(Vds＞Vgs-Vth)的饱和区，薄膜晶体管CT能被用作恒流源。

另外，根据上述关系，在薄膜晶体管是n型薄膜晶体管的情况下，通过如图12中所示互连栅极和源极，能够用简单的结构实现恒流源。另外，根据所需的电流，可如图13中所示在栅极和源极之间设置电阻器。图12或13中所示的结构允许省略用于恒流源的电源。

图14中表示了在玻璃基板上形成的恒流源的另一例子。在该例子中，在不采用薄膜晶体管等的情况下，由在玻璃基板上刻图的电阻器形成伪恒流源。这种情况下，该电阻最好充分大于选择MOS晶体管的导通电阻。

(第三实施例)

下面说明本发明的第三实施例。图5是构成本发明的第三实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。与其中构成恒流源的薄膜晶体管CT被置于像素和读出电路3之间的第二实施例相反，在第三实施例中，在公共信号线上，薄膜晶体管CT位于与像素相比离读出电路3更远的位置。换句话说，像素被布置在薄膜晶体管CT和读出电路3之间。

下面参考图15、16和17说明离读出电路一段距离安排恒流源的优点。图15表示其中对于每条信号线，使恒流源与读出装置隔开一定距离的结构，图16表示其中恒流源被布置在读出装置一侧的结构。在如图16中所示恒流源被设置在读出装置一侧的情况下，由于信号线的电阻组件R1、R2和R3，读出装置实际读出的电压Vout低于每个源极跟随器MOS晶体管的源极电位Vs。例如，就读出像素C来说，读出比FT3的源极电位低ΔV＝I0×(R1+R2+R3)的电压。

在信号线具有大电阻的情况下，例如当构成大面积的光电转换设备时，这样的电压降是不可忽略的。图17按像素表示电压降的状态。另一方面，离读出装置一定距离布置恒流源使得可以避免由信号线的电阻引起的输出电压的下降。例如，同样就读出像素C来说，电流几乎不流入电阻组件R1、R2和R3，使得源极跟随器MOS晶体管的源极电压可被读出装置读出，而几乎不存在电压降。图17还表明当恒流源离读出装置一定距离时，电压降几乎不存在。即使对于象在大面积的光电转换设备中那样信号线的电阻不可忽略的情况，如图5和15中所示的离读出装置一定距离布置恒流源也使得可以避免诸如电压降之类的缺陷。

除了在第一和第二实施例中获得的效果之外，本实施例还能够提供即使在公共信号线中存在电阻组件，也能够避免由这样的电阻组件产生的将由读出电路3读出的信号输出上的电压降。

(第四实施例)

下面说明本发明的第四实施例。图6是表示构成本发明的第四实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。与第三实施例相反，第四实施例具有在每条公共信号线Sig1、Sig2中的读出扫描薄膜晶体管(TFT)RDT。读出扫描薄膜晶体管RDT形成于玻璃基板2上的像素和读出电路3之间。另外，读出电路3未设置模拟多路复用器MUX，来自信号线的输出信号被输入单个放大器Amp中。读出电路3还具有扫描控制读出扫描薄膜晶体管RDT的栅极电压的读出扫描电路8。

在上述结构的第四实施例中，在象第一实施例中那样在信号电荷累积在存储电容Cs中之后，与如图7中所示的针对信号线Sig1的时钟信号CLK1和针对信号线Sig2的时钟信号CLK2同步地导通读出扫描薄膜晶体管RDT，从而累积的电荷被连续读出到读出电路3。

在这样的第四实施例中，读出电路3只需要放大器和其它必要的逻辑电路，于是结构被进一步简化，从而噪声被进一步降低，能够以更简单的结构获得更高的灵敏度。在本实施例中，考虑到扫描速度，扫描薄膜晶体管RDT最好通过利用例如激光退火方法由多晶硅构成。

(第五实施例)

下面说明本发明的第五实施例。图8是表示构成本发明的第五实施例的光电转换设备，特别是X射线图像拾取设备的电路结构的电路图。与其中选择MOS晶体管ST和源极跟随器MOS晶体管FT的漏极相连的第四实施例相反，在第五实施例中，选择MOS晶体管ST连接在源极跟随器MOS晶体管FT的源极和信号线Sig1或Sig2之间。源极跟随器MOS晶体管FT的漏极直接与源极跟随器电源6连接。

这样的第五实施例能够提供和第四实施例类似的效果。

该设备并不局限于X射线检测，相反可在不提供荧光体层的情况下直接接收可见光。另外，光电转换元件并不局限于PIN光电二极管，还可由MIS传感器构成。在利用MIS传感器的情况下，还可采用其中与复位晶体管连接的复位电源能够通过未图示的控制装置控制输出电压的结构。

此外，光电转换元件可以是基于能够直接吸收放射线(或X射线)并产生电荷的材料，比如非晶硒、砷化镓、碘化铅或碘化汞的所谓直接转换元件。这种情况下，通过在由非晶硅或多晶硅形成薄膜晶体管于其上的玻璃基板上形成或连接这样的直接转换元件，能够构成光电转换元件。

(第六实施例)

下面说明本发明的第六实施例，它是利用本发明的光电转换设备的X射线图像拾取***。图18图解说明本发明的第六实施例的X射线图像拾取***。

在X射线室(图像拾取室)中，X射线管(X射线产生设备)6050产生的X射线6060透过患者或被检查者6061的胸腔6062，进入图像传感器6040。进入的X射线包含患者6061的身体内部的信息。响应X射线进入，闪烁器(荧光体)产生光，所述光由传感器面板的光电转换元件光电转换，从而获得电信息。图像传感器6040把作为电信号(数字信号)的这种信息输出给图像处理器6070。用作图像处理装置的图像处理器6070对接收的信号进行图像处理，并将其输出给控制室(操作室)中构成显示装置的显示器6080。从而通过观察显示在显示器6080上的图像，用户能够获得关于患者6061的身体内部的信息。图像处理器6070还具有控制功能，并能够切换运动/静止图像模式，或者能够控制X射线管6050。

另外，图像处理器6070能够把从图像传感器6040输出的电信号通过传输装置，比如电话线6090传送给远方位置，以便在另一位置，例如医生工作室中的显示装置6081上显示。它还能够把来自图像传感器6040的电信号保存在诸如光盘之类的记录装置中，其可被在另一位置的医生用于诊断。信号还可被构成记录装置的胶片处理器(processor)6100记录在胶片6110上。

本发明的X射线图像拾取***的特征在于下述几点：

(1)上述光电转换设备设置在图像传感器6060中，A/D转换后的数字输出由图像处理器6070进行适当的图像处理；和

(2)图像处理器6070具有未图示的控制装置，所述控制装置控制图像传感器6040，X射线产生设备6050，显示器6080、6081，胶片处理器6100等。

由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出本发明的许多明显广泛不同的实施例，因此除了如权利要求中限定的那样之外，本发明并不局限于具体的实施例。

本申请要求在2003年11月19日提交的日本专利申请No.2003-389274及2004年6月18日提交的日本专利申请No.2004-180899的优先权，这两件专利申请在此引为参考。

Claims

1、一种在绝缘支承基板上的光电转换设备，包括：

像素，所述像素包含：光电转换元件；复位晶体管，其中源极和漏极之一与所述光电转换元件连接，源极和漏极中的另一个与复位电源连接；读出晶体管，其中栅极与所述光电转换元件连接，源极和漏极之一与读出电源连接；和与所述读出晶体管的源极和漏极中的另一个连接的选择晶体管；

与所述像素连接的信号线；

与所述信号线连接的恒流源；和

与所述信号线连接的读出装置，其中所述恒流源被设置在所述信号线上与所述读出装置间隔开的位置。

2、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中所述读出装置包括与所述信号线连接的结晶硅放大器和与所述放大器连接的模拟多路复用器。

3、按照权利要求2所述的光电转换设备，其中所述模拟多路复用器在与所述读出晶体管相同的绝缘基板上通过由非晶硅或多晶硅构成的薄膜晶体管形成。

4、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中所述恒流源包括其栅极与用于恒流源的电源连接的恒流源晶体管。

5、按照权利要求4所述的光电转换设备，其中所述用于恒流源的电源向所述恒流源晶体管的栅极提供满足关系Vds＞Vgs-Vth的电压，其中Vds是漏极-源极电压，Vgs是栅极-源极电压，Vth是阈电压。

6、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中所述恒流源包括其中栅极和源极相互连接的恒流源晶体管。

7、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中所述恒流源包括其中通过电阻器连接栅极和源极的恒流源晶体管。

8、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中利用非晶硅层或多晶硅层，形成所述复位晶体管、所述读出晶体管、所述选择晶体管和所述恒流源中的至少一个。

9、按照权利要求1所述的光电转换设备，还包括荧光体层，所述荧光体层吸收放射线，并发出可由所述光电转换元件检测的波长区的光。

10、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中所述光电转换元件由PIN光电二极管或MIS传感器构成。

11、按照权利要求1所述的光电转换设备，其中所述光电转换元件是直接把放射线转换成电荷的直接光电转换元件。

12、按照权利要求11所述的光电转换设备，其中所述直接光电转换元件由选自非晶硒、砷化镓、磷化镓、碘化铅、碘化汞、CdTe和CdZnTe构成的组的材料构成。

13、一种在绝缘支承基板上的光电转换设备，包括：

多个像素的二维阵列，每个像素包括：

光电转换元件；

复位晶体管，其中源极和漏极之一与所述光电转换元件连接，源极和漏极中的另一个与复位电源连接；

读出晶体管，其中栅极与所述光电转换元件连接，源极和漏极之一与读出电源连接；和

与所述读出晶体管的源极和漏极中的另一个连接的选择晶体管；

与所述多个像素连接的多条公共信号线；

与所述公共信号线连接的恒流源；和

与所述公共信号线连接的读出装置，

其中所述恒流源设置在所述公共信号线上相距所述读出装置比相距所述多个像素更远的位置。

14、一种按照权利要求13所述的光电转换设备，其中

所述读出装置包括与所述公共信号线连接的结晶硅放大器，和与所述放大器连接的模拟多路复用器。

15、一种X射线图像拾取***，包括按照权利要求1至14任意之一所述的光电转换设备、X射线产生设备和控制装置；

其中所述控制装置控制X射线产生设备和光电转换设备的功能，从而读取透过物体的X射线图像。