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TW201008266A - Solid-state image pickup device - Google Patents

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Publication number
TW201008266A
TW201008266A TW098124133A TW98124133A TW201008266A TW 201008266 A TW201008266 A TW 201008266A TW 098124133 A TW098124133 A TW 098124133A TW 98124133 A TW98124133 A TW 98124133A TW 201008266 A TW201008266 A TW 201008266A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
readout
output
voltage value
line
pixel
Prior art date
Application number
TW098124133A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI511555B (zh
Inventor
Ryuji Kyushima
Kazuki Fujita
Junichi Sawada
Original Assignee
Hamamatsu Photonics Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics Kk filed Critical Hamamatsu Photonics Kk
Publication of TW201008266A publication Critical patent/TW201008266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI511555B publication Critical patent/TWI511555B/zh

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    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
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Description

201008266 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於固態攝像裝置者。 【先前技術】 作為固態攝像裝置,使用有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧半導體)技術者已為眾 所周知,其中,眾所周知的是被動式像素感測器(PPS ; Passive Pixel Sensor)方式者(參照專利文獻1)。PPS方式之 固態攝像裝置中,二維排列著Μ列N行之包含產生與入射 光強度對應之量之電荷的光二極體之PPS型像素部,且於 積分電路中,將各像素部中對應於光入射而由光二極體所 產生之電荷儲存於電容元件中,並輸出與該儲存電荷量對 應之電壓值。 一般而言,各行之Μ個像素部各自之輸出端係經由對應 於該行而設置之讀出用配線,與對應於該行而設置之積分 電路之輸入端連接。而且,自第1列至第Μ列為止依序逐 列地將由像素部之光二極體產生之電荷,經由相應之讀出 用配線,輸入至相應之積分電路中,並自該積分電路輸出 與電荷量對應之電壓值。 PPS方式之固態攝像裝置用於各種用途,例如,與閃爍 器面板組合而作為X射線扁平面板用於醫療用途或工業用 途’更具體而言,亦用於X射線CT(Computed Tomography, 電腦斷層攝影)裝置或微聚焦X射線檢查裝置等。用於此等 用途之固態攝像裝置,因二維排列有MxN個像素部之受光 141660.doc 201008266 部之面積較大’故有時積體化於各邊長度超過10 cm之大 小之半導體基板上。由此,存在僅能由1片半導體晶圓製 造1個固態攝像裝置之情形。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:日本專利特開2〇〇6·234557號公報 【發明内容】
發明所欲解決之問題 如上所述之固態攝像裝置中,當與任一行對應之讀出用 配線於製造過程中斷線時,該行之“個像素部中處於相對 積分電路更靠近斷線位置之像素部藉由讀出用配線而與積 分電路連接,但處於相對積分電路更遠離斷線位置之像素 部則不與積分電路連接。由此,處於相對積分電路更遠離 斷線位置之像素部t,對應於光人射而由光:極體所產生 之電荷不會被讀出至積分電路,而是不斷儲存於該光二極 體之接面電容部中。 當光二極體之接面電容部中所儲存之電荷量超過飽和位 準時’超過飽和位準之電荷將向相鄰之像素部溢出。由 此’若1根讀出用配線斷線’則不僅會影響與該讀出用配 線連接之行之像素部,亦會影響相鄰㈣之像㈣,其結 果導致於連續之3行像素部中產生缺陷線。 嫂若缺陷線並不㈣而是1根缺I線之相鄰兩線為正常 線,則亦可使賴等相鄰兩正常線之⑼ 陷線之像素資料。然而,於連續 貫卄内插缺 、連續之3仃像素部產生缺陷線 141660.doc 201008266 特別是’如上述般具有 由於讀出用配線較長, 之情形時,則難以進行上述内插。 大面積受光部之固態攝像裝置中, 故產生斷線之概率變高。 專利文獻!中提出有謀求解決上述問題之發明。該發明 中,未出與缺陷線相鄰之鄰接線之總像素資料的平均值, 並且進而亦求出相鄰之正常的數條線之總像素資料之平均 值,若該等兩個平均值之差為固定值以上,則料為鄰接 線亦為缺陷’並對該鄰接線之像素資料進行校正,進而基 於該鄰接線之像素資料之校正後之值,對缺陷線之像辛; 料進行枋正。 專利文獻1所揭示之發明中,對判定為缺陷之鄰接線之 像素資料進行校正時,係對該鄰接線求出兩側最接近之正 常線上兩個像素資料的平均值,並將該平均值作為該鄰接 線之像素資料。又,於對缺陷線之像素資料進行校正時, 係對該缺陷線求出兩側鄰接線上之兩個像素資料的平均 值,並將該平均值作為該缺陷線之料資料。 然而,專利文獻1揭示之發明令,為對缺陷線(以及位於 缺陷線附近且判定為缺陷之線)之像素資料進行校正,而 重複多次進行處理,求出兩個像素資料之平均值,因此於 校正後之圖像中缺陷線附近之解析度降低。 本發明係為解決上述問題而完成者,其目的在於提供一 種可=任—個讀出用配線斷線時對像素資料進行校正從而 獲得高解析度圖像之固態攝像裝置。 解決問題之技術手段 141660.doc 201008266
本發明之固態攝像裝置包括:⑴受光部,其以抑行地 二維排列著胸個像素部Pi i〜Pm n,該等像素部广〜N :別包:光二極體’該光二極體產生與入射光強度對應之 «之電荷;及讀出用開Μ ’該讀出用開關與該光二極體連 接;⑺讀出用配線L〇,n,其與受光部中第η行之_像素部 Pu〜ΡΜ,η&自的讀出用開關連接,將由河個像素部6〜Pm 中任-像素部之光二極體所產生之電荷經由該像素^之= 出用開關而讀出;(3)訊號讀出部,其與讀出用配線 [◦,丨义心分別連接’保持與經由讀出用配線“^所輸入之 電荷量對應的電壓值’並將所保持之該電壓值依序輸出; 及⑷控制部,其對受光部列之關像素部\ι〜ριη> 各自之讀出用開關之開關動作進行控制,並且對訊號讀出 部之電壓值輸出動作進行控制,自訊號讀出部中將與由受 光部中各像素部Pmn之光二極體所產生的電荷量對應之電 壓值V(m,n)作為圖框資料輸出。其中,m、n為2以上之整 數,m為1以上且M以下之各整數,11為1以上且\以下之各 整數。 本發明之固態攝像裝置中除具有上述受光部、讀出用配 線L〇,n、訊號讀出部以及控制部以外,進而具有取得自訊 號讀出部所輸出之各圖框資料進行校正處理之校正處理 部。又’本發明之圖框資料校正方法係對自具有上述受光 部、讀出用配線L〇,n、訊號讀出部以及控制部之固態攝像 裝置所輸出的圖框資料進行校正之方法。 本發明之固態攝像裝置所含之校正處理部、或本發明之 141660.doc 201008266 圖框資料校正方法的特徵在於:當讀出用配線L〇i〜L〇n中 之任一第n0行之讀出用配線L〇n〇斷線而導致第n〇行之m〇個 像素部連接於訊號讀出部時,使用表示第n〇 行之mO個像素部P! n〇〜pm()⑽各自之光二極體中電荷之產生 對第nO打相鄰之第nl行之爪〇個像素部& n广Pm〇 η〗所帶來的 影響之程度之係數Κ,執行如下校正處理,即,將第⑽行 以及第ηΐ行以外所有之行設為第心行,根據下述(1)式 ((la)式以及(lb)式)對自訊號讀出部輸出之各圖框資料中與 第nl行之mO個像素部Ρι n广Pm〇 n丨對應之電壓值v(l, 〇 nl)〜V(mO, nl)進行校正,其後,基於該等校正後之電壓值 。(1’ nl) V0(inO,ni)實施決定與第n〇行之m〇個像素部 ρι,η〇〜Pm〇,n。對應之電壓值v(l,n〇)〜v(mO,no)的決定處理。 其中,mO為1以上且M以下之整數,n〇、nl、1^為1以上且 N以下之整數。 [數1]
mO y = g(〜,”i)-〜,„2))/w0 …⑹ ❿ K(m,nl)=V(m,nl)~Kr (m = l~m〇) (lb) 本發月中,讀出用配線L〇丨〜L0 N中任一第n〇行之讀出用 配線L〇,n〇斷線後,會因該斷線而導致第nO行之m0個像素部 * Ρι’ηο〜Pm〇,nG不連接於訊號讀出部。此時,根據上述(1)式, . 對自訊號讀出部輸出之各圖框資料中與鄰接線之第nl行之 m〇個像素部Pl,ni〜Pm〇,nl對應的電壓值V(l,nl)〜V(m0, nl)進 行校正處理。又,基於與鄰接線之第nl行之m〇個像素部 Pl,nl〜Pm〇,nl對應之校正後之電壓值V〇(l,nl)〜V〇(m0, nl), 141660.doc -8 - 201008266 對與缺陷線之第nO行之像素部Pi nQ〜PmG nG對應之電壓 值V(l,n0)〜V(m0,n0)進行決定處理。上述校正處理中所 用之係數κ表示第n〇行之m(H@像素部Pi n〇〜Pm〇 n()各自之光 二極體中電荷之產生對第n0行相鄰之第nl行之^^個像素部 Pl,nl〜Pm〇,nl所帶來之影響的程度。 又,本發明之X射線CT裝置之特徵在於具有:(1)χ射線 輸出部,其向被攝體輸出X射線;(2)上述本發明之固態攝 像裝置,其受到自X射線輸出部輸出且經由被攝體到達之 X射線照射進行攝像;(3)移動機構,其使χ射線輸出部以 及固態攝像裝置相對被攝體進行相對移動;及(4)圖像解析 部,其輸入自固態攝像裝置所輸出之校正處理後之圖框資 料’並基於該圖框資料而生成被攝體之斷層圖像。 發明之效果 本發明係可於任一讀出用配線斷線之情形時對像素資料 進行校正從而獲得高解析度之圖像β 【實施方式】 以下’參照附圖對本發明之實施方式進行詳細說明。再 者,圖式說明中對相同要素標註相同符號並省略重複說 明。 圖1係本實施形態之固態攝像裝置1之概略構成圖。本實 施形態之固態攝像裝置1具有受光部丨〇、訊號讀出部2〇、 控制部30以及校正處理部40。又,當用作χ射線扁平面板 時’固態攝像裝置1之受光面10上重疊有閃燦器面板。 受光部10係Μ列Ν行地二維排列有μχΝ個像素部 141660.doc 201008266 Μ、N分 η為1以 其具有 pm,n者。像素部Pmn位於第出列第晴。於此 別為2以上之整數,m為1以上且Μ以下之各整數 上且似下之各整數。各像素部Pm』為pps方式者 共通之構成。 第歹J之Ν個像素部Pm]〜Pm N分別藉由第爪列選擇用配線 之 =與控制部3G連接。第晴之Μ個像素部心〜、各自 之輪出端’藉由第η行讀出用配線L。^與訊號讀出部尉 所含之積分電路sn連接。 訊號讀出部20包含N個積分電路Si〜Sn以及n個保持電路
Hi〜Hn。各積分電叫具有共通之構成。X,各保持電路 Hn具有共通之構成。 各積分電路Sn具有與讀出用配線、連接之輸入端,其 儲存輸人至該輸人端之電荷,並自輸出端將與該儲存電荷 量對應之電壓值輸出至保持電路Hn。N個積分電路n分 別藉由放電用配線LR而與控制部3 〇連接。 山各保持電路Hn具有與積分電路心之輸出端連接之輸入 4 ’且其保持輸人至該輸人端之電壓值,1自輸出端將所 保持之該電壓值輸出至輸出用配線Lout。N個保持電路 hi〜Hn分別藉由保持用配線Lh而與控制部3〇連接。又,各 保持電路札藉由第n行選擇用配線Lh而與控制部3〇連接。 控制部30將第m列選擇控制訊號Vsel(m)輸出至第⑺列選 擇用配線Lv,d^,將該第瓜列選擇控制訊號VseKm)分別供 、’、。至第m列之N個像素部pm」〜pm Ν β M個列選擇控制訊號 Vsel(l)〜Vsel(M)將依序設為有效值。控制部列為將M個列 141660.doc •10- 201008266 選擇控制訊號Vsel⑴〜Vsel(M)依序作為有效值輪出而包含 移位暫存器。 控制部30將第n行選擇控制訊號Hsel(n)輸出至第n行選擇 用配線LH,J^,將該第11行選擇控制訊號11“1(幻供給至保持 . 電路Hn。N個行選擇控制訊號Hsel(l)〜Hsel(N)亦依序設為 有效值。控制部30為將N個行選擇控制訊號Hsel(l)〜
Hsel(N)依序作為有效值輸出而包含移位暫存器。 0 又,控制部30將放電控制訊號Reset輸出至放電用配線 ^後,將該放電控制訊號Reset分別供給至N個積分電路
Si〜SN。控制部3〇將保持控制訊號H〇ld輸出至保持用配線 LH後,將該保持控制訊號H〇M分別供給至N個保持電路 H^Hn。 控制部30係以上述方式,對受光部1〇中第111列之n個像 素部〜Pm,N各自所含之讀出用開關8|丨之開關動作進行 制並且對3札號讀出部20中之電壓值保持動作以及輸出 〇 動作進行控制。藉此,控制部30使與受光部ι〇$ΜχΝ個像 素部Ρι’ι〜PM,N各自所含的光二極體PD所產生的電荷量對應 之電壓值作為圖框資料而自訊號讀出部20反覆輸出。 才又正處理邛40取得自訊號讀出部2〇反覆輸出之各圖框資 . 料後進行校正處理,並將該校正處理後之圖框資料輸出。 下文將對該校正處理部4〇之校正處理内容作詳細說明。 圖2係本實施形態之固態攝像裝置1中所含之像素部 m’n積刀電路Sn以及保持電路Hn各自之電路圖。於此, 、N個像素部P1,1~Pm,N為代表,表示像素部pm n之電路 141660.doc 201008266 圖’並以N個積分電路S〗〜SN為代表,表示積分電路心之電 路圖,又,以N個保持電路Η丨〜HN為代表,表示保持電路 Hn之電路圖。即,表示與第瓜列第n行之像素部以及第 η行讀出用配線L〇,n相關之電路部分。 像素部Pm,n包含光二極體PD以及讀出用開關8界1。光 極體PD之陽極端子接地,光二極體PD之陰極端子經由讀 出用開關SW〗而與第η行讀出用配線L〇n連接。光二極體pD 產生與入射光強度對應之量之電荷,並將所產生之該電荷 儲存於接面電容部中。讀出用開關SWi係自控制部%經由 第m列選擇用配線Lv,,供給有第㈣選擇控制訊號。第瓜 列選擇控制訊號係指示受光部1〇中第m列之^^個像素部 Pm,l〜Pm,N各自所含的讀出用開關SWi之開關動作者。 該像素部pm,n中第m列選擇控制訊號Vsel(m)為低位準 時,讀出用開關SWl斷開,光二極體PD所產生之電荷將儲 存於接面電容部中而不會輸出至第n行讀出用配線%〆另 -方面,當第m列選擇控制訊號Vsel(m)為高位準時,’讀出 用開關SWl閉合’至此為止由光二極體扣所產生且儲存於 接面電容部中之電荷將經由讀出用開關sw丨而輸出至第打 行讀出用配線L〇 η。 第η打讀出用配線L〇n,與受光部1〇中第η行之μ個像素 部〜?^„各自所含之讀出用開關SWi連接。第η行讀出用 配線L。,’由該像素部中所含之讀出用開關s',將由μ個 像素部卩^心巾任-像素料含之光三極體⑽產生的 電何讀出並輸送至積分電路sn。 141660.doc 201008266 積分電KSn包含放大器A2、積分用電容元件C2&及放電 用開關SW2。積分用電容元件C2以及放電用開關sw2為相 互並聯連接,且設置於放大器八2之輸入端子與輸出端子之 間。放大器八2之輸入端子,與第n行讀出用配線Lon連接。 放電用開關係自控制部30經由放電用配線“而供給有 放電控制訊號Reset。放電控制訊號Reset係指示N個積分電 路S^Sn各自所含之放電用開關sw2的開關動作者。 該積分電路Snf放電控制訊號ReSet為高位準時,放電 用開關SW2將閉合,使積分用電容元件^進行放電,從而 使自積刀電路sn輸出之電壓值初始化。當放電控制訊號 Reset為低位準時,放電用開關SWz將斷開,輸入至輸入端 中之電荷將儲存於積分用電容元件Cz中,並自積分電路心 輸出與所儲存之該電荷量對應之電壓值。 保持電路札包含輸入用開關SW31、輸出用開關SW32以 及保持用電容元件q。保持用電容元件C3之一端接地。保 持用電容7L件C3之另一端經由輸入用開關SW31而與積分電 路sn之輸出端連接,且經由輸出用開關sw〗2而與電壓輸出 用配線Lout連接。輸入用開關sw^係自控制部儿經由保持 用配線“而供給有保持控制訊號Hold。保持控制訊號H〇ld 係指示N個保持電路H丨〜H n各自所含之輸入用開關s w 31的 開關動作者。輸出用開關SW32係自控制部3〇經由第n行選 擇用配線LH,n而供給有第n行選擇控制訊號Hsei(n)。第n行 選擇控制訊號Hsel⑻係指示保持電路&中所含之輸出用開 關SW32之開關動作者。 141660.doc 13 201008266 該保持電路Hn中保持控制訊號Hold自高位準轉變為低位 準時’則輸入用開關S W3 i將自閉合狀態轉變為斷開狀態, 此時輸入至輸入端中之電壓值將被保持於保持用電容元件 C3中。又’當第n行選擇控制訊號Hsel(n)為高位準時,輸 出用開關SW32將閉合,保持於保持用電容元件q中之電壓 值將輸出至電壓輸出用配線Lout。 螓
控制部30於輸出與受光部1〇中第m列之N個像素部 PnM-Pm.N各自之受光強度對應的電壓值時,將利用放電控 制訊號Reset來指示使N個積分電路81〜%各自所含之放電 用開關SW2於暫時閉合後斷開,之後,利用第㈣選擇控 制訊號Vsel(m)而指示受光部1〇中第m列之N個像素部 Ρπμ〜Pm,N各自所含的讀出用開關SWi閉合特定期間。控制 部3〇於該特定期間内,利用保持控制訊號H〇id,指示In 個保持電路印〜扎各自所含之輸入用開關%丨自閉合狀態 轉變為斷開狀態。而且,控制部3〇於該特定期間之後,利 用行選擇控制訊號Hse丨⑴〜Hsel(N),指示使N個保持電路 η,〜ην各自所含之輸出用開關8冒32依序閉合固定期間。控 制部30對各列依序進行以上之控制。 二 接者,對本實施形態之固態攝像裝置丨之動作進行 明。本實施形態之固態攝像裝置丨,於控制部3〇之控 下,Μ個列選擇控制訊號⑽⑴〜Vse_、Ν個行選擇 制訊號Hsel⑴〜Hsel(N)、放電控制訊號以及保持控 訊號關將分別以敎時序進行位準變化,藉此便可對 射至受光賴中之光之影像進行攝像從㈣得圖框資料 141660.doc 14 201008266 進而可藉由校正處理部40來對圖框資料進行校正。 圖3係說明本實施形態之固態攝像裝置丨之動作之時序 圖。該圖中,由上而下依序表示有:⑷指示_積分電^ Si〜SN各自所含之放電用開關SWz之開關動作的放電控制訊 - 號Reset ; (b)指示受光部W中第1列之N個像素部& ι〜ρ 各自所含之讀出用開關sw,之開關動作的第1列選擇控= 訊號Vsel(l) ·’(C)指示受光部10中第2列之則固像素部 Ρ2,ι〜P2,n各自所含之讀出用開關SWl之開關動作的第2列選 擇控制訊號Vsel(2);以及(d)指示N個保持電路Hi〜Hn各自 所含之輸入用開關SW^之開關動作的保持控制訊號H〇id。 又,該圖中進而接著依序表示有:(e)指示保持電路心中 所含之輸出用開關S W3 2之開關動作的第丨 ㈣〇);⑴指示保持電路H2 +所含之輪出用開關二= 開關動作的第2行選擇控制訊號Hsel(2) ; (g)指示保持電路 H3中所含之輸出用開關sin之開關動作的第3行選擇控制 φ 訊號HSel(3) ; (h)指示保持電路&中所含之輸出用開關 SW32之開關動作的第11行選擇控制訊號Hsei(n),以及⑴指 不保持電路HN中所含之輸出用開關SWu之開關動作的第N • 行選擇控制訊號Hsel(N)。 以如下方式讀出由第1列之N個像素部匕1〜Pi n各自所含 之光二極體PDA產生且儲存於接面電容部中的電荷。於時 刻b之前,使Μ個列選擇控制訊號Vsel⑴〜Vsel(M)、N個 盯選擇控制訊號Hsel(l)〜Hsel(N)、放電控制訊號Reset以及 保持控制訊號Hold分別為低位準。 141660.doc •15- 201008266 自時刻tI0至時刻tll為止之期間中,自控制部3〇輸出至放 電用配線1^之放電控制訊號尺“以達到高位準,藉此,於n 個積分電路各自中,放電用開關SWs閉合,使得積 分用電容元件a進行放電。又,自時刻tn後之時刻、至時 刻h為止之期間中,自控制部3〇輸出至第i列選擇用配線 LV>1的第1列選擇控制訊號Vsel(1)達到高位準藉此受光 部10中第i列之N個像素部p丨,丨心各自所含之讀出用二關 SWi閉合。 於該期間(tu-t!5)内,自時刻tu至時刻h為止之期間 中,自控制部30輪出至保持用配線“之保持控制訊號H〇id 達到高位準,藉此,於N個保持電路Hi〜Hn之各自中輸入 用開關SW31閉合。 於期間(t〗2〜tl5)内,第!列之各像素部Pin中所含之讀出 用開關SWl閉合’各積分電路Sn之放電用開關SW2斷開, 因此,至此為止由各像素部?1之光二極體PD所產生且儲 存於接面電容部中之電荷,將經由該像素部Pln之讀出用 開關SW〗以及第η行讀出用配線L〇 n而輸送儲存於積分電路 Sn之積分用電容元件Q中。接著,自積分電路心之輸出端 輸出與各積分電路Sn之積分用電容元件c:2中所儲存之電荷 量對應的電壓值。 於該期間⑴2〜…)内之時刻tM,保持控制訊號η〇μ自高 位準轉變為低位準,藉此,於N個保持電路Hi〜Hn之各自 中輸入用開關SWsJf自閉合狀態轉變為斷開狀態,此時自 積分電路Sn之輸出端輸出並輸入至保持電路^之輸入端的 141660.doc -16 - 201008266 電壓值將被保持於保持用電容元件q中。 而且於期間(t12〜tl5)之後,自控制部3G輸出至行選擇 用配線LH,广Lh,n之行選擇控制訊號Hsel⑴〜Η_Ν)依序僅 於固定期間中成為高位準,藉此,N個保持電路%為各 自所含之輸出用開關SW32依序僅閉合較期間,各保持電 路私之保持用電容元件C3中所保持之電壓值將依序經由輸 出用開關s w32而輸出至電麼輸出用配線Uut。輸出至該電 壓輸出用配線Lout2電壓值v〇ut係表示第1列之^^個像素部 各自所含之光二極體PD的受光強度者。自n個保 持電路H】〜HN分別輸出至電壓輸出用配線L〇uti電壓值 將經由電壓輸出用配線L〇ut而輸入至校正處理部4〇。 繼而,以如下方式讀出由第2列之]^個像素部\广各 自所含之光二極體PD所產生且儲存於接面電容部中之電 荷。 自時刻t2〇至時刻tsl為止之期間中,自控制部3〇輸出至放 電用配線Lr之放電控制訊$Reset達到高位準,藉此,於N 個積分電路S^Sn之各自中放電用開關SW2閉合而使積分用 電容元件C2進行放電。又,於自時刻。後之時刻t22至時刻 k為止之期間中’自控制部30輸出至第2列選擇用配線[ 之第2列選擇控制訊號vsel(2)達到高位準,藉此,受光部 中第2列之N個像素部卩2,1~?2,>1各自所含之讀出用開關 S W1閉合。 於該期間(t22〜t25)内,自時刻t;23至時刻t24為止之期間 中’自控制部30輸出至保持用配線LH之保持控制訊號H〇ld 141660.doc • 17- 201008266 達到高位準,藉此,於N個保持電路I% 用開關sw3,閉合。 τ輸入 而且’於期間(t22〜t25)之後,自控制部3〇輸出至行選擇 用配線Lh’Kh n之行選擇控制訊號⑴〜哪)將依序 僅於固定期間内達到高位準,藉此,N個保持電路Hi〜Hn 各自所含之輸出用開關SW32依序僅閉合固定期間。 八以上述方式,將表示第2列之N個像素部各自所 含之光—極體PD的受㈣度之電塵值u出至電壓輸出 用配線Lout。自N個保持電路H丨〜⑸分別輸出至電壓輸出用 配線Uut的電M值將經由電㈣出用配線^而輸入至 校正處理部40中。 於以上對第1列以及第2列所進行之動作之後,下面對第 3列β至第Μ列為止進行相同之動作,從而獲得表^次攝像 所得之圖像之圖框資料。又,當對第Μ列之動作結束後, 再次自第1列起進行相同之動作’從而獲得表示下一圖像 之圖框資料。如上所述,藉由於固定週期内反覆進行相同 之動作,而將表示受光部10所接收之光之影像的二維強度 刀布之電壓值乂⑽輸出至電壓輸出用配線L〇ut,從而反覆獲 得圖框資料。該等圖框資料將被輸入至校正處理部4〇中。 另外,於第m列之]<[個像素部pm i〜PmN各自所含之讀出 用開關SWl閉合之期間中,由第m列之各像素部Pmn之光二 極體PD所產生且儲存於接面電容部中之電荷,將經由該像 素部Pm,n之讀出用開關SWi以及第n行讀出用配線L〇n而輸 送至積分電路Sn之積分用電容元件C2中。此時,第m列之 141660.doc -18- 201008266 的儲存電荷得以 各像素部pm,n之光二極體PD之接面電容部 初始化。
然而’當某一第η行讀出用配線L〇n於中途位置斷線時, 該第晴之Μ個像素部Pin〜PMnt位於相對積分電路^遠離 斷線位置之處的像素部’將不與積分電路&連接,從而益 法將電荷輸送至積分電路Sn,因此無法利㈣電荷輸送而 使光-極體PD之接面電容部之儲存電荷初始化。若該狀態 維持不變’則於該等像素部中相應於光入射而由光二極: 產生之電荷’將不斷儲存於該光三極體之接面電容部中, 另-方面於超過飽和位料,則t向相鄰兩行之像素部溢 出,使得連續之3行像素部中產生缺陷線。 因此,本實施形態之固態攝像裝置1中,校正處理部40 取得自訊號讀出部20反覆輸出之各圖框資料後,對該圖框 資料進行以下之校正處理。 以下假鼓讀出用配線Loj-Lc^n中任一第n0行之讀出用 配線^,⑽斷線’且因該第汕行之讀出用配線L〇n〇而使得第 n〇行之m0個像素部Pl n()〜Pm() nQ不與訊號讀出部2〇之積分電 路Sn〇連接。將該第n0行(缺陷線)之相鄰行設為第“行(鄰 接線)’將第n0行(缺陷線)以及第“行(鄰接線)以外之行設 為第n2行(正常線.)。於此,將第“行(鄰接線)之相鄰行設 為第n2行(正常線)。於此,^0為1以上且Μ以下之整數, n0、nl、η2為1以上且ν以下之整數。 圖4係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10中的 各像素部Pmn之配置圖。該圖中,以影線表示缺陷線之第 141660.doc •19· 201008266 n〇行之m〇個像素部Pi nQ〜PmQ n。。 此外將自訊號讀出部20輸出之圖框資料中與像素部 pm,n對應之電壓值記作v(m,n)。於此,較好Μ,各電壓 值V(m,η)係減去像素部Pmn中未有光人射時自訊號讀出部 20輸出之電壓值(暗電流分量)後所得之值(即暗電流校正後 之值)。尸、要於每行中設置i對保持電路Hn,藉由一方之保 持電路來保持疊加有暗電流分量之訊號電壓值,藉由另一 方之保持電路來僅歸暗電流分量,並對由該等兩個保持 電路所保持之兩個電壓值之差進行演算,便可以上述方式 去除暗電流分量。 校正處理部40根據下述(2)式((2a)、(2b)式),實施對自 訊號讀出部20輸出之各圖框資料中與鄰接線之第nl行之 個像素部卩1,"1〜Pm〇,ni對應的電壓值V(l,nl)〜V(mO, 111)進行 校正之校正處理,並求出該等校正後之電壓值¥。(1, nl)〜V0(mO, nl)。 [數2] Y = (m, n2))/m0 ...(2α) m=l
Vc(mtn\)~V(m,n\)~KY (m = l~m〇) ---(26) s亥校正處理中所用之係數K係表示缺陷線之第nO行之mO 個像素部?1,11〇〜?„1(),11()各自的光二極體中電荷之產生對鄰接 線之第nl行之mO個像素^所造成之影響程度。 較好的是,基於選擇性地使光入射至第nO行、第nl行以及 第ιι2行中自第1列至第m〇列為止之一部分列範圍時所得之 電壓值 V(l,nl)〜V(mO,nl)以及 V(l,n2)〜V(mO,n2)、及選 141660.doc -20- 201008266 擇性地使光入射至第汕行、第nl行以及第n2行中自第i列 至第m0列為止之其他部分列範圍時所得之電壓值 nl)〜V(mO, nl)以及V(1,n2)〜v(m〇, n2)來決定係數κ。下文 將對係數Κ之求法作詳細說明。 較好的是,校正處理部4〇對缺陷線之第η〇行之讀出用配 線1^,1^之相鄰兩行進行校正處理。又,較好的是,校正處 理。Μ0於请出用配線L〇广l〇,n中任意複數個讀出用配線斷 線時,使用分別與斷線之該等複數個讀出用配線對應之係 數K,對缺陷線之複數個讀出用配線分別進行校正處理以 及決定處理。 進而,校正處理部40基於上述校正處理中求得之與鄰接 線之第nl行之m〇個像素部Pln丨〜p—對應的校正後之電壓 值V〇U,nl)〜nl)’實施決定處理,決定與缺陷線之 第行之m〇個像素部Pl n〇〜Pm〇 n〇對應之電壓值ν(ι, n0)〜V(mO, n0)<>於執行該決定處理時,較好的是基於與相 • _兩鄰接線上之像素部對應的校正後之電壓值進行内插計 算來決定。 而且’校正處理部4G將以上述方式對與鄰接線之第^行 ' =rPm,n,以及缺陷線之第nG行之像素部p—分別對應 、 值進行校正及決定後之圖框資料輸出。 接著,使用圖5〜圖7對校正處理部4G中所用之係數κ之求 ::例進行說明。圖5以及圖6係分別表示本實施形態之 _ 2像裝置1之受光部1〇令各像素部、的配置,並且表 丁擇性使光入射之列範圍之圖。圖5中表示如下情形: 141660.doc -21 - 201008266 於受光部10之第1列至第ml列為止之列範圍(影線區域)内 進行遮光,使光無法入射,於第(m 1 +1)列至第M列為止之 列範圍内使均勻強度之光入射。圖6中表示如下情形:於 受光部10之第1列至第m2列為止之列範圍(影線區域)内進 行遮光,使光無法入射,於第(m2+l)列至第“列為止之列 範圍内使均勻強度之光入射。於此,ml、m2係未達爪〇且 相異之值。 於圖5之情形時將與像素部Pmn對應之電壓值記作Vi(m, η),進行下述(3)式((3a)〜(3c)式)之演算,求出&、γ丨a、 ❿
YiB位於該式右邊之rv丨(m,nl)_Vi(m,n2)」,表示因缺 陷線之第n〇行之m0個像素部Pmg〜ΡπΗ»,η〇(實際上為處於光 入射列範圍内之(m0_ml)個像素部Pmi + i n〇〜Pm〇 η。)各自之光 二極體中電荷之產生對鄰接線之第η1行之像素部所造 成的t/響而導致之增量η1)β X】係於第i列至第瓜〇 列為止之範圍内之増量Δνι(ιη,nl)的平均值。係於第1 、·第列為止之光非入射列範圍内之增量Δναπι,nl)的 _ w :值又Yib係於第(ml + 1)列至第mO列為止之光入射 列範圍内之增量的平均值。 [數3]
mO …㈤ ml 匕 ~§(Fi(w,《l)Kw,„2))/wi …⑽
mQ Y'B ~ wSF'^^'K<(^«2))/(w〇-mi)...(3c) 於圖6之情形口古 月t時’將與像素部Pm n對應之電壓值記作 141660.doc -22· 201008266 V2(m,η),進行下述(4)式((4a)〜(4c)式)之演算,求出χ2、 Υ2Α、Υ2Β。位於該式右邊之「V2(m,nl)-V2(m, η2)」,表示 因缺陷線之第ηΟ行之m0個像素部^,⑼〜匕^“實際上為處 於光入射列範圍内之(m0-m2)個像素部Pm2+l n〇〜Pm〇 n〇)各自 之光二極體中電荷之產生對鄰接線之第nl行之像素部Pmnl 所造成的影響而導致之增量AV2(m,nl)。&係於第1列至第 mO列為止之範圍内之增量AV^m, nl)的平均值。γ2Α係於 第1列至第m2列為止之光非入射列範圍内之增量 • nl)的平均值。又,Υπ係於第(m2+1)列至第m〇列為止之光 入射列範圍内之增量Δν^ίπι,nl)的平均值。 [數4] ^2 = Σ (^2 (in, nl) - V2 (m, n2))/ mO …(4α) m=l m2 Υ2Α = Σ (V2 wl) - V2 n2))/m2 …(4δ) m=l
wO ^25 = ^ (G (w,厂2 (w,”2》/(/w0 — /w2)··. (4c) m*m2+l 圖7係說明本實施形態之固態攝像裝置i之校正處理部4 〇 中所用之係數K之求法之圖。如該圖所示,於χγ平面上, 使用圖5中所得之Xl、Υ丨A、YlB,繪製點Qia(Xi,γ丨Α)以及 點QiB(X丨,Υ1Β) ’又’使用圖6中所得之Χ2、γ2Α、γ2Β,緣 製點Q2A(X2,Υ2Α)以及點Q2B(X2,Υ2Β)。求出表示連接點 Qia(Xi,Yia)與點Q2A(X2,Y2A)之直線之式(下述(5)式),並 且求出表示連接點QlB(X丨,Y丨B)與點Q2B(X2, γ2Β)之直線之 式(下述(6)式)。而且,根據下述(7)式,求出校正處理部4〇 中所用之係數Κ,作為(5)式中之係數〖4與(6)式中之係數 14l660.doc -23- 201008266
Kb的平均值 [數5] …(5) “.(6) …⑺ Y=KAX+d [數6] Y=KBX+e [數7] K=(Ka+Kb)/2 以如此方式求得之係㈣(或Ka、Kb),表示與鄰接線之 第nl行之m0個像素部Pi jn〜Pm〇 n】對應的電壓值 第n0行之m0個像素部〇各自的光二極體中產生的 電荷量之增量(又2〇^)之比的平均值。即,係數κ(或Κα、 ΚΒ)係表示缺陷線之第η〇行之㈣個像素部ρ 1 丄 1,n〇 r mOeO 合目 的光二極體中電荷之產生對鄰接線之第nl行之瓜〇個像素部 Plsnl〜PmO,nl所造成之影響程度。 再者’使用作為反映上述平均值者之係數κ進行校正處 理之妥當性為如下所述。即,缺陷線之第n0行之m〇個像素 部Ρι,η〇〜Pm〇,n〇因第no行之讀出用配線L〇 n0斷線,而不與訊 號讀出部20連接,但藉由第n〇行之讀出用配線L〇 n〇而相互 連接。由此’由缺陷線之第nO行之mO個像素部Puo-Pmono 各自的光二極體所產生之電荷於該等之間共用化,從而對 鄰接線之第nl行之mO個像素部nl分別造成同等程 度之影響。由此,可使用上述係數K,並藉由上述(2)式, 對與鄰接線之第nl行之mO個像素部P, nl〜Pm() n丨對應的電壓 141660.doc •24- 201008266 值V(l,nl)〜V(m0, n】)進行校正處理。 如上所述,於受光部10中第】列至第⑽列為止之範圍中 設定光非入射列範圍以及光入射列範圍之兩種(圖5、圖 6) ’且於該兩種之情形下,分別求出與_線之細行之 m0個像素部 並且求出與正常線之第n2行之mG個像素部'CP—對應 的電壓值V(1,斗V(mG,n2)e其次,藉由上述(3)式而求 出Χι、γ1Α、Y1B,並且藉由上述(4)式而求出x2、Yu、 Y2B ’並於XY平面上繪製點q】a(Xi,Υι)、點QiB(Xi, γ】Β)、 點Q2A(X2, Y2A)以及點Q2B(X2, Y2B)(圖7)。而且,求出連接 Q^x,,Y1A)與點Q2A(X2, γ2Α)之直線(上述⑺式)之係數 ΚΑ ’並且求出連接點QlB(Xl,Υιβ)與Q2b(X2, υ之直線(上 述⑹式)之係數KB ’從而求出係數κ(上述⑺式),作為係 數《^與係數κΒ之平均值。 使用以上圖5〜圖7所進行之說明中,於受光部1〇中第1列 至第mO列為止之範圍中設定有光非人射列範@以及光人射 列範圍之兩種,但亦可設定3種以上之光非入射列範圍以 及光入射列範圍。於為後者之情形時,上述(5)式、(6)式 可作為基於XY平面上之3個以上點,並以最小平方法而求 得之直線的公式而獲得。而且,可獲得值更準確之係數 K。 較好的是,校正處理部40於進行以上處理時,預先對自 訊號讀出部20輸出之圖框資料之與各像素部對應的電壓值 進行暗電流校正。又,校正處理部4〇亦可藉由類比處理進 141660.doc -25- 201008266 仃以上之處理,而較好的是,將自訊號讀出部2〇輸出之圖 框資料進行數位轉換後實施數位處理,且較好的是具有將 圖框資料以數位值進行記憶之圖框記憶體。 杈正處理部4〇較好的是為進行以上處理而具有記憶部, 該記憶部預先記憶讀出用配線Lq,中斷線之讀^用配 線、以及斷線之該讀出用配線之斷線位置。進而好的是, 可自外部使固態攝像裝置1之製造過程中或製造後之檢查 中所獲得之斷線資訊記憶於上述記憶部中。 一 又,校正處理部40亦可與受光部1〇、訊號讀出部2〇以及 控制部30-體設置。於該情形時,較好的是固態攝像裝置 1整體於半導體基板上積體化。又,亦可相對於受光部 10、訊號讀出部20以及控制部30一體化設置,使校正處理 部40與該等部分分開獨立設置。於該情形時,校正處理部 4〇可藉由例如電腦而實現。 如上所述,本實施形態乂固態攝像裝L、或者對固態 攝像裝置1之訊號讀出部20所輸出之圖框資料進行校正的 方法,可於對與鄰接線之細行之㈣個像素部ρΐη「ρ_ 對應的電壓值V(l,nl)〜V(m0, nl)進行校正時,使用與正 常線之第n2行之m0個像素部h w〜PmGw對應的電壓值ν(ι, η2)〜V(m0, η2)以及係數κ,並藉由簡單之演算式(上述(?) 式)進行校正。 再者,訊號讀出部20之圖框資料輸出動作、與校正處理 部40之校正處理亦可交替實施,又,亦可並行實施。於前 者之情形時,於訊號讀出部20之圖框資料輸出動作之後, 141660.doc -26- 201008266 由校正處理部4〇對圖框資料進行校正處理並於該 理結束之後,自訊號讀出部20對校正處理部4〇輸出二圖 框資料。另-方面’於後者之情形時,於訊號讀出部之 圖框資料輸出動作之後,由校正處理部4〇對圖框資料進行 校正處理’在至少一部分與該校正處理期間重疊之期間 内,自訊號讀出部20對校正處理部4〇輸出下一圖框資料。 又’自缺m線上之像素部向鄰接線上之像素部的電荷將 對缺陷線兩側之鄰接線上之像素部產生洩漏。由此,較好 的是,對缺陷線兩侧之鄰接線上之像素部,利用以前之圖 框資料之電壓值進行校正。其中,於將缺陷線之一方側鄰 接之鄰接線上之像素部的電壓值、與相同側上進一步鄰接 之正常線上之像素部的電壓值合併(相加)讀出之情形時, 僅對缺陷線之另一侧所鄰接之鄰接線上之像素部的電壓 值,利用以前之圖框資料之電壓值進行校正。於該情形 時,與專利文獻1中揭示之發明相比,可獲得較高之解析 度。 本實施形態之固態攝像裝置1、或者對固態攝像裝置1之 訊號讀出部20所輸出之圖框資料進行校正的方法可較佳地 用於X射線CT裝置。因此,以下對具有本實施形態之固態 攝像裝置1之X射線CT裝置的實施形態進行說明。 圖8係本實施形態之X射線CT裝置100之構成圖。於該圖 所示之X射線CT裝置1〇〇中’ X射線源ι〇6朝被攝體產生X 射線。由X射線源106產生之X射線之照射場由一次狹縫板 106b進行控制。X射線源106内置有X射線管,並藉由對該 141660.doc -27- 201008266 χ射線管之管電壓、管電流以及通電時間等條件進行調整 而控制對被攝體之X射線照射量。X射線攝像器1〇7中内置 著具有二維排列之複數個像素部之CMOS固態攝像裝置, 對穿透被攝體之X射線像進行檢測。於X射線攝像器1 〇7之 刚方设有限制X射線入射區域之二次狹縫板丨〇7a。 轉動臂104以對向之方式保持χ射線源1〇6以及X射線攝 像器107,並於全景斷層攝影時使該等圍繞被攝體轉動。 又,設有滑動機構113,以便於直線斷層攝影時使χ射線攝 像器1 07相對被攝體進行直線移位。轉動臂j 〇4由構成旋轉 台之轉動臂馬達110驅動,其旋轉角度由角度感測器112檢 測。又’轉動臂馬達110搭載於χγ平台U4之可動部上, 旋轉中心於水平面内可進行任意調整。 自X射線攝像器107輸出之圖像訊號,藉由AD(Anal〇g/ Digital,類比/數位)轉換器丨2〇而轉換為例如〖〇位元(=丨〇24 階)之數位資料’並暫時存入至CpU(Central Pr〇cessing Unit,中央處理裝置)121中之後,儲存於圖框記憶體122 中。自圖框記憶體122中所儲存之圖像資料,藉由特定之 演算處理而再生沿著任意斷層面之斷層圖像。所再生之斷 層圖像將輸出至視訊記憶體124中,並藉由DA(Digital/ Analog ’數位/類比)轉換器125而轉換為類比訊號之後,由 CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管)等之圖像顯示部126 顯示以供各種診斷。 CPU121中連接有訊號處理所需之工作記憶體123,進而 連接有具有面板開關或χ射線照射開關等之操作面板119。 141660.doc • 28- 201008266 又’ CPU121分別連接於驅動轉動臂馬達11()之馬達驅動電 路111、控制1次狹縫板106b以及2次狹縫板107a之孔徑範 圍之狹縫控制電路115、116、及控制X射線源106之X射線 控制電路118,進而輸出用以驅動X射線攝像器107之時脈 訊號。 X射線控制電路118可基於由X射線攝像器1〇7拍攝之訊 號而對X射線對被攝體之照射量進行回饋控制。 以上述方式構成之X射線CT裝置1〇〇中,X射線攝像器 107相當於本實施形態之固態攝像裝置丨之受光部1〇、訊號 讀出部20以及控制部30,且於受光部1〇之前面設有閃爍器 面板。又,CPU121以及工作記憶體123相當於本實施形態 之固態攝像裝置1之校正處理部40。 X射線CT裝置100具有上述實施形態之固態攝像裝置1, 並且具有CPU121作為基於自固態攝像裝置輸出之校正處 理後之圖框資料而生成被攝體之斷層圖像的圖像解析部, 藉此便可獲得缺陷線附近之解析度較高之斷層圖像。尤其 X射線CT裝置於較短期間内連續取得多個(例如300個)圖框 資料’並且對固態攝像裝置1之受光部10之入射光量於每 一圖框上進行變動’因此自缺陷線上之像素部向鄰接線上 之像素部溢出之電何量將於每一圖框上進行變動。此種X 射線CT裝置具有本實施形態之固態攝像裝置1,因此可有 效地對圖框資料進行校正。 於此’上述實施形態之固態攝像裝置使用如下構成,該 構成具有:(1)受光部,其Μ列N行地二維排列著分別包含 141660.doc •29· 201008266 產生與入射光強度對應之量之電荷的光二極體及也咳光 二極體連接之讀出用開關之MxN個像素部 .m u γμ,ν,(2)§賣 出用配線L〇,n,其與受光部中第11行之Μ個像素邙ρ ^ φ 各自的讀出用開關連接,並經由該像素部之讀出用1㈣Μ," 讀出由Μ個像素部Pln〜ρΜη中任一像素部之光二極體所產 生之電荷;⑺訊號讀出部,其與讀出用配線“分別 連接,且保持與經由讀出用配線L〇,4輸入之電荷量ζ應 的電壓值,並將所保持之該電壓值料輸出;及⑷㈣ 部’其對受光部中第瓜列之Ν個像素部%〜%各自之讀 出用開關之開關動作進行控制,並且對訊號讀出部中電壓 值之輸出動作進行控制,使與受光部中各像素部P之光 二極體所產生的電荷量對應之電壓鮮㈤η)作為圖=資料 自訊號讀出部中輸出。其中,厘,為2以上之整數,… 以上且Μ以下之各整數,11為1以上且Ν以下之各整數。‘ 上述實施形態之固態攝像裝置中除具有上述受光部、讀 :用配線L〇,n、訊號讀出部以及控制部以外進而具有取 得自訊號讀出部所輸出之各圖框資料並進行校正處理之校 正處理部。又,上述實施形態之圖框資料校正方法係對具 有上述受光部 '讀出用配線L〇n、訊號讀出部以及控制部 之固態攝像裝置所輸出的圖框資料進行校正之方法。 上述實施形態之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或 者圖框資料校正方法使用如下構成:當因讀出用配線 中S -第nG行之讀出用配線L。⑽斷線而導致第⑽ 灯之mo個像素部Pin〇〜Pm〇n〇不與訊號讀出部連接時使用 141660.doc •30· 201008266 表示第n〇行之m〇個像素部Ρι,ρ一各自之光二極體中電 荷之產生對第nG行相鄰之第nl行之⑽個像素部& μ〜μ 所造成之影響程度之係數κ,實施如下校正處理,即,根 據上述(1)式對上述訊號讀出部所輸出之各圖框資料中與第 Μ行之m〇個像素部广'Μ對應之電壓值ν(ι, nl)〜V⑽,nl)進行校正’其後,基於該等校正後之電壓值 V〇(l,ill)〜VJmO, ηΐ)實施決定處理,決定與第n〇行之爪〇個
像素部卩丨⑽〜卩喊⑼對應之電壓值^’叫^⑽卜其 中,爪0為1以上且Μ以下之整數,n〇、ni、1^為1以上且n 以下之整數。 較好的是,上述構成之固態攝像裝置中所含之校正處理 部、或者上述構成之圖框資料校正方法將如下值用作係數 K,上述值係基於第n0行以及第“行以外之行設為第n2 行’選擇性地使光入射至第n〇行、第nl行以及第心行中第 1列至第mO列為止之一部分列範圍時所得之電壓值ν(ι, nl)〜V(mO, nl)以及V(l,n2)〜V(m0, n2)、及選擇性地使光 入射至第nO行、第nl行以及第心行中第!列至gm〇列為止 之其他部分之列範圍時所得之電壓值V(i,nl)〜v(m(),nl) 以及V(l,n2)〜V(mO, n2)而決定之值。其中,n2為1以上且 N以下之整數。 上述構成之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或者上 述構成之圖框資料校正方法,較好的是對斷線之第n〇行之 讀出用配線L〇,n〇之相鄰兩行進行校正處理。 上述構成之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或者上 141660.doc -31 · 201008266 述構成之圖框資料校正方法,較好的是於讀出用配線 LorLo’N中任意複數個讀出用配線斷線時,使用與所斷線 之該等複數個讀出用配線分別對應之係數κ,對所斷線之 複數個讀出用配線分別進行校正處理以及決定處理。 此外,上述實施形態之X射線CT裝置中使用如下構成, 該構成具有:(1)X射線輸出部,其向被攝體輸出χ射線; (2)上述構成之固態攝像裝置,其受到自χ射線輸出部輸出 且經由被攝體後到達之X射線照射進行攝像;(3)移動機 構,其使X射線輸出部以及固態攝像裝置相對被攝體進行 相對移動;及(4)圖像解析部,其輸入固態攝像裝置所輸出 之校正處理後之圖框資料,並基於該圖框資料,生成被攝 體之斷層圖像。 產業上之利用可能性 本發明可用作於任一讀出用配線斷線之情形時能對像素 資料進行校正而獲得高解析度圖像之固態攝像裝置。 【圖式簡單說明】 圖1係本實施形態之固態攝像裝置1之概略構成圖; 圖2係本實施形態之固態攝像裝置1中所含之像素部 Pm,n、積分電路8„以及保持電路札各自之電路圖; 圖3(a)〜(i)係說明本實施形態之固態攝像裝置1之動作的 時序圖; 圖4係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部1〇中各 像素部Pm,n之配置之圖; 圖5係表示本實施形態之固態攝像裝置i之受光部1〇中各 141660.doc •32· 201008266 像素部pm,n的配置,並且表示選擇性地使光入射之列範圍 之圖; 圖6係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部1 〇中各 像素部Pm,n的配置,並且表示選擇性使光入射之列範圍的 圖; 圖7係說明本實施形態之固態攝像裝置1之校正處理部4 〇 中所用的係數K之求解方法之圖;及 圖8係本實施形態·之X射線CT裝置100之構成圖。 •【主要元件符號說明】 1 固態攝像裝置 10 受光部 20 訊號讀出部 30 控制部 40 校正處理部 a2 放大器 C2 積分用電容元件 C3 保持用電容元件 Η!〜Ην 保持電路 Lh 保持用配線 Lh,ii 第η行選擇用配線 L〇,n 第η行讀出用配線 L〇ut 電壓輸出用配線 Lr 放電用配線 Lv,m 第m列選擇用配線 141660.doc •33· 201008266 Ρι,ι 〜Pm,n 像素部 PD 光二極體 s,~sN 積分電路 sw, 讀出用開關 sw2 放電用開關 SW31 輸入用開關 SW32 輸出用開關 141660.doc - 34 -

Claims (1)

  1. 201008266 七、申請專利範園: 1. 一種固態攝像裝置,其包括: 爻光部,其Μ列地二維排列著_則固像素部 〜PM,N,該等像素部!VPMj別包含產生與入射光 強度對應之量之電荷的光:極體,及與該光二極體連接 之讀出用開關; 璜出用配線L〇,n,其與上述受光部中第n行之m個像素 〜~,„各自的讀出用開關連接,將由上述M個像素 部P!,n〜PM,d任一像素部之光二極體所產生之電荷經由 該像素部之讀出用開關而讀出; 訊號讀出部,其與上述讀出用配線、〜L〇n分別連 接’且保持與經由上述讀出用配線、所輸入之電荷量 對應的電壓值,並將所保持之該電壓值依序輸出; 控制部,其對上述受光部中第m列之N個像素部 Ρ·η,1〜Pm,N各自之讀出用開關之開關動作進行控制,並且 對上述訊號讀出部中電壓值之輸出動作進行控制,自上 述訊號讀出部中將與由上述受光部中之各像素部pm n之 光二極體所產生的電荷量對應之電壓值v(m,η)作為圖框 資料輸出;及 校正處理部’其取得自上述訊號讀出部所輸出之各圖 框資料進行校正處理; 上述校正處理部,當因上述讀出用配線1^1〜]^心中任 一第ηΟ行之讀出用配線L〇⑽斷線而導致第汕行2m〇個像 素部PunO〜Pm〇,n0不連接於上述訊號讀出部時,使用表示 141660.doc 201008266 第n0行之m〇個像素部p〗,n〇〜pm〇 一各自之光二極體中電荷 之產生對第nO行相鄰之第nl行之mO個像ρ 不口丨rl,nl〜尸m〇snl 所帶來的影響之程度之係數κ’執行如下校正處理, 即,將第ηΟ行以及第nl行以外之行作為第心行,根據下 述(1)式,對自上述訊號讀出部所輸出之各圖框資料中與 第nl行之m〇個像素部Pi,nl〜Pm〇 m對應之電壓值 nl)〜V(mO,nl)進行校正,並實施基於該等校正後之電壓 值V0(l,ni)〜V〇(m〇,ni)決定與第肋行之㈣個像素部 Ρι,η。〜Pm〇,n。對應之電壓值V(l,nO)〜V(mO,nO)之決定處理 (其中’ Μ、N為2以上之整數,m為1以上且"以下之各整 數’ η為1以上且N以下之各整數,mO為1以上且μ以下之 整數’ nO、nl、η2為1以上且Ν以下之整數) [數1] mO ^ ~ mQ …(Ια) ,m-\ 0 匕,(w,wl) = K(/w,wl) - (所=1 〜/nO)…(16) 2. 如請求項1之固態攝像裝置,其中上述校正處理部將基 於如下電壓值而決定之值用作上述係數Κ,該電壓值係 選擇性地使光入射至第η〇行、第η 1行以及第〇2行中自第 1列至第mO列為止之一部分列範圍内時所得之電壓值 V(l,nl)〜V(m0,nl)以及 V(l, n2)〜V(m0,n2)、及選擇性 地使光入射至第n〇行、第n!行以及第n2行中自第1列至 第mO列為止之其他部分之列範圍内所得之電壓值v(1, nl)〜V(mO, nl)以及 V(l,n2)〜V(mO, n2)。 3. 如請求項1或2之固態攝像裝置,其中上述校正處理部對 141660.doc -2- 201008266 斷線之第n0行之讀出用配線L〇 n〇之相鄰兩行進行上述校 正處理。 4. 如凊求項1至3中任一項之固態攝像裝置,其中上述校正 處理部於上述讀出用配線L〇 J〜L〇,n中任意複數個讀出用 配線斷線時,使用與斷線之該等複數個讀出用配線各自 對應的上述係數K,對斷線之複數個讀出用配線分別進 行上述校正處理以及上述決定處理。 5. 一種X射線CT裝置,其特徵在於包括: X射線輸出部’其向被攝體輸出X射線; 如請求項1至4中任一項之固態攝像裝置,其受到自上 述X射線輸出部輸出且經由上述被攝體到達之X射線照射 進行攝像; 移動機構,其使上述X射線輸出部以及上述固態攝像 裝置相對上述被攝體進行相對移動;及 圖像解析部,其輸入由上述固態攝像裝置所輸出之校 正處理後之圖框資料,並基於該圖框資料生成上述被攝 體之斷層圖像。 6. —種圖框資料校正方法,其特徵在於,其係對自下述固 態攝像裝置所輸出之圖框資料進行校正者,該固態攝像 裝置包括: 受光部,其Μ列N行地二維排列著ΜχΝ個像素部 Ρι,ι〜Pm,n ’該等像素部卩丨,丨〜pMN分別包含產生與入射光 強度對應之量之電荷的光二極體,及與該光二極體連接 之讀出用開關; 141660.doc 201008266 讀出用配線L〇,n,其與上述受光部_第11行之M個像素 部P〗’n〜PM,n&自的讀出用開關連接,將由上述M個像素 泮Ρΐ,η Ρμ,π中任一像素部之光二極體所產生之電荷經由 該像素部之讀出用開關而讀出; 訊號讀出部,其與上述讀出用配線^广。々分別連 接,且保持與經由上述讀出用配線L〇n所輸入之電荷量 對應的電壓值,並將所保持之該電壓值依序輸出; 控制4 ’其對上述受光部中第m列之n個像素部 Pm,i〜Pm,N各自之讀出用開關之開關動作進行控制,並且 對上述訊號讀出部中電壓值之輸出動作進行控制,自上 述訊號讀出部中將與由上述受光部中之各像素部η之 光二極體所產生的電荷量對應之電壓值v(m,η)作為圖框 資料輸出;且 ^因上述„賣出用配線[。,广]^,·^中任一第η〇行之讀出用 配線L〇,n〇斷線而導致第η〇行之m(Mg)像素部I 〜pw ^不 連接於上述訊號讀出部時’使用表示第n〇行之m〇個像素 部Ρι,η◦〜Pma,n〇各自之光二極體中電荷之產生對第n〇行相 鄰之第nl行之mO個像素部Pl n广Pm(),ni所造成的影響程度 之係數κ,執行如下校正處理,將第n0行以及第nl行以 外之行作為第n2行,根據下述(2)式,對自上述訊號讀出 部所輸出之各圖框資料中與第nl行之m〇個像素部 P】,11丨〜Pm0,n丨對應之電壓值V(l,nl)〜V(mO, nl)進行校正, 並實施基於該等校正後之電壓值V〇(1,nl)〜v<3(m〇,nl), 決定與第nO行之m〇個像素部Pl nG〜PmG nG對應之電壓值 141660.doc 201008266 V(1,πΟ)〜V(m0,n0)之決定處理(其中,m、n為2以上之 整數,m為1以上且Μ以下之各整數,11為1以上且N以下 之各整數’ m0為1以上且Μ以下之整數,n〇、ni、為1 以上且N以下之整數) . [數 2] ΛΐΟ F = Z(F(m,《l)-r(m,n2))/mO …(2α) K «ΐ) = V(m, «ΐ)- KY (w = 1 ~ m0)…(26) φ 7·如請求項6之圖框資料校正方法,其中將基於如下電壓 值而決定之值用作上述係數Κ,該電壓值係選擇性地使 光入射至第η0行、第nl行以及第η2行中自第1列至第m〇 列為止之一部分列範圍内時所得之電壓值v(1, nl)〜V(m0, nl)以及V(l,n2)〜V(m0, n2)、及選擇性地使光 入射至第n0行、第nl行以及第n2行中自第1列至第㈣列 為止之其他部分列範圍内時所得之電壓值v(i nl)〜V(m0, nl)以及V(l,n2)〜V(m0, n2) » • 8.如請求項6或7之圖框資料校正方法,其中對斷線之第n〇 行之讀出用配線L〇,n0之相鄰兩行進行上述校正處理。 9.如請求項6至8中任一項之圖框資料校正方法,其中於上 述讀出用配線LOJ〜L〇,n中任意複數個讀出用配線斷線 時,使用與斷線之該等複數個讀出用配線各自對應之上 述係數K ’對斷線之複數個讀出用配線分別進行上述校 正處理以及上述決定處理。 I41660.doc
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