CN101911673B - 固体摄像装置和帧数据修正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及固体摄像装置,其具备即使在任意行选择用配线断线时也能修正像素数据从而获得高解析度的图像的构造。该固体摄像装置(1)具备受光部(10)、信号读取部(20)、控制部(30)及修正处理部(40)。受光部(10)具有M行N列地二维排列的M×N个像素部P1,1~PM,N。各像素部P1,1~PM,N包含光电二极管和读取用开关。各像素部P1,1~PM,N产生的电荷经读取用配线LO,n输入至积分电路Sn。对应于输入的电荷量从积分电路Sn输出的电压值经过保持电路Hn向输出用配线Lout输出。修正处理部(40)对从信号读取部(20)反复输出的各帧数据进行修正处理后,输出修正处理后的帧数据。

Description

固体摄像装置和帧数据修正方法
技术领域
本发明涉及一种具备二维配置的多个受光部的固体摄像装置,本发明还涉及修正从该固体摄像装置输出的帧数据的帧数据修正方法。
背景技术
作为固体摄像装置,已知有使用CMOS技术的固体摄像装置,其中已知有被动式像素传感器(PPS:Passive Pixel Sensor)方式的固体摄像装置(参照专利文献1)。PPS方式的固体摄像装置具有M行N列地二维排列了包含产生对应于入射光强度的量的电荷的光电二极管的PPS型的像素部的构造。在各像素部中,对应于光的入射而由光电二极管所产生的电荷贮存于积分电路的电容元件中,并输出对应于其贮存电荷量的电压值。
一般而言,属于各列的M个像素部各自的输出端经由对应于其列而设的读取用配线,与对应于其列而设的积分电路的输入端连接。并且,从第1行至第M行依次将像素部的光电二极管所产生的电荷经过对应的读取用配线而输入到对应的积分电路,并从该积分电路输出对应于电荷量的电压值。
此外,属于各行的N个像素部分别经由对应于其行而设的行选择用配线而与控制部连接。各像素部按照从该控制部经由行选择用配线而传送的行选择控制信号,向读取用配线输出光电二极管所产生的电荷。
PPS方式的固体摄像装置用于各种用途。例如,PPS方式的固体摄像装置与闪烁器面板组合从而作为X射线平面板可以用于医疗用途及工业用途。进一步,PPS方式的固体摄像装置具体地用于X射线CT装置及微聚焦X射线检查装置等中。用在此种用途的固体摄像装置具备二维排列了M×N个像素部的大面积的受光部,该受光部有时集成于各边的长度超过10cm的大小的半导体基板。因此,有时从1片半导体晶圆只能制造1个固体摄像装置。
专利文献1:日本特开2006-234557号公报
发明内容
发明者们就现有的固体摄像装置进行检讨的结果,发现了以下的问题。即,在现有的固体摄像装置中,当对应于任意行的行选择用配线在制造中途断线时,属于该行的N个像素部中,相对于控制部位于比断线位置近处的像素部通过行选择用配线而与控制部连接,但是,相对于控制部位于比断线位置远处的像素部则未与控制部连接。
即,在现有的固体摄像装置中,在相对于控制部位于比断线位置远处的像素部中,对应于光的入射而由光电二极管所产生的电荷不能向积分电路读取,而一直贮存于该光电二极管的接合电容部。当贮存于光电二极管的接合电容部的电荷量超过饱和电平时,超过饱和电平的部分的电荷向邻近的像素部溢出。
因此,在现有的固体摄像装置中,当1条行选择用配线断线时,不但影响与该行选择用配线连接的行的像素部,还会影响邻接于两侧的行的像素部,其结果,在连续的3行像素部产生瑕疵线。
另外,当瑕疵线不连续,1条瑕疵线的邻接两侧是正常线时,则可使用该邻接两侧的正常线的各像素数据来内推瑕疵线的像素数据。但是,当连续的3行像素部上产生瑕疵线情况下,就难以进行上述的内插计算。特别是如上所述的具有大面积的受光部的固体摄像装置,由于行选择用配线长,因此产生断线的概率高。
上述专利文献1中提出了用于解决该问题点的技术。即,上述专利文献1所提出的技术是,求出邻接于瑕疵线的邻接线的全部像素数据的平均值,并求出进一步邻接的多条正常线的全部像素数据的平均值。当该2个平均值的差是一定值以上时,判定邻接线是瑕疵线,从而修正该邻接线的像素数据,进一步依据该邻接线的像素数据的修正后的值来修正瑕疵线的像素数据。
上述专利文献1所提出的技术是,在修正判定为瑕疵线的邻接线的像素数据时,求出该邻接线两侧的最近的正常线上的2个像素数据的平均值,取该平均值作为该邻接线的像素数据。此外,在修正瑕疵线的像素数据时,求出该瑕疵线两侧的邻接线上的2个像素数据的平均值,取该平均值作为该瑕疵线的像素数据。
但是,在上述专利文献1所提出的技术中,为了修正瑕疵线(以及,瑕疵线附近的被判定为瑕疵线的线)的像素数据,反复多次进行求出2个像素数据的平均的处理,因此,修正后的图像中,瑕疵线附近的解析度降低。
本发明是为了解决上述问题而完成的。其目的在于提供一种固体摄像装置和帧数据修正方法,该固体摄像装置具备即使配置于受光部内的任意行选择用配线断线时,仍可通过适当地修正像素数据而获得高解析度的图像的构造。
本发明的固体摄像装置具备:受光部,其具有以构成M(2以上的整数)行N(2以上的整数)列的矩阵的方式二维排列的M×N个像素部P1,1~PM,N;读取用配线LO,n,其连接于受光部中属于第n(1以上且N以下的整数)列的M个像素部P1,n~PM,n所分别包含的读取用开关;信号读取部,其分别连接于读取用配线LO,1~LO,N;控制部,其通过控制受光部中属于第m(1以上且M以下的整数)行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关的开闭动作,来控制信号读取部中的电压值的输出动作;行选择用配线LV,m,其连接于受光部中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关。另外,由受光部、读取用配线LO,n、信号读取部、控制部及行选择用配线LV,m构成1个传感器要素。
各个受光部的各个像素部P1,1~PM,N包含:光电二极管,其产生对应于入射光强度的量的电荷;读取用开关,其连接于该光电二极管。读取用配线LO,n经由对应的读取用开关读取由包含于像素部P1,n~PM,n中任意像素部的光电二极管所产生的电荷。信号读取部暂时保持对应于经过读取用配线LO,n所输入的电荷的量的电压值后,依次输出该保持的电压值。控制部将对应于由受光部中的M×N个像素部P1,1~PM,N分别包含的光电二极管所产生的电荷的量的各个电压值,作为帧数据而从信号读取部反复输出。行选择用配线LV,m从控制部向这些读取用开关传送控制这些读取用开关的开闭动作的信号。
本发明的固体摄像装置除了上述的受光部、读取用配线LO,n、信号读取部、控制部及行选择用配线LV,m之外,还具备修正处理部。该修正处理部取得从信号读取部反复输出的各帧数据并对其进行修正处理。此外,本发明的帧数据修正方法是修正从具有上述构造的固体摄像装置(本发明的固体摄像装置)输出的帧数据的方法。
特别是,本发明的固体摄像装置中包含的修正处理部执行本发明的帧修正方法。即,在将因行选择用配线LV,1~LV,M中第m1(1以上且M以下的整数)个行选择用配线LV,m1的断线而未连接于控制部的像素部作为像素部Pm1,n1(n1为1以上且N以下的整数),将邻接于该像素部Pm1,n1的像素部且属于邻接于第m1行的第m2(1以上且M以下的整数)行的像素部作为像素部Pm2,n1时,将从信号读取部输出的帧数据中对应于像素部Pm2,n1的电压值,通过依照将该电压值作为输入变数的函数式进行转换而进行修正;并且,依据对应于像素部Pm2,n1的电压值的修正后的值,决定帧数据中对应于像素部Pm1,n1的电压值。
如此,根据该固体摄像装置中的修正处理部以及该帧数据修正方法时,在修正对应于邻接于断线的第m1个行选择用配线LV,m1的第m2个行选择用配线LV,m2上的像素部Pm2,n1的电压值时,无需使用对应于正常线上的像素部的电压值。因此,与记载于上述专利文献1的技术比较,在本发明中,修正后的图像中的瑕疵线附近的解析度提高。
本发明的固体摄像装置中的修正处理部(本发明的帧数据修正方法)优选使用多项式作为函数式。此时,修正处理部优选将依据对应于既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性与对应于像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性而决定的值,作为上述多项式的系数。
此外,本发明的固体摄像装置中的修正处理部(本发明的帧数据修正方法)优选,在行选择用配线LV,1~LV,M中任意多个行选择用配线断线时,分别对应于该断线的多个行选择用配线而设定系数,并修正帧数据中对应于像素部Pm2,n1的电压值。
另外,本发明的固体摄像装置还可以具备多个传感器要素,该传感器要素与由上述受光部、读取用配线LO,n、信号读取部及列选择用配线LV,m所构成的传感器要素具有相同的构造。此时,该固体摄像装置中的修正处理部(本发明的帧数据修正方法),在多个传感器要素中任意传感器要素所包含的任意行选择用配线断线时,在包含该断线的行选择用配线的传感器要素中,优选采用依据对应于既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性及对应于像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性而求出的系数。修正系数依据通过制品使用前的检查所测定的“正常像素”及“邻接像素”的电压输出的入射光强度依存性而预先设定。
本发明的X射线CT装置具备:X射线输出部、具有上述构造的固体摄像装置(本发明的固体摄像装置)、移动机构及图像解析部。X射线输出部朝向被照体输出X射线。该固体摄像装置通过接收从X射线输出部经过被照体而到达的X射线,从而对该被照体进行摄像。移动机构使X射线输出部及固体摄像装置相对于被照体进行相对移动。图像解析部输入从固体摄像装置输出的修正处理后的帧数据,并依据该帧数据产生被照体的断层图像。
另外,通过以下的详细说明及附图可进一步充分理解本发明的各实施例。这些实施例仅用于例示,不应被视为是对本发明的限定。
此外,从以下的详细说明可知本发明的其余应用范围。但是,详细的说明及特定的事例虽是本发明的良好的实施例,但是其仅仅是例示而已,本领域技术人员从这些详细说明理所当然会想到本发明范围中的各种变形及改良。
根据本发明的固体摄像装置和帧数据修正方法,即使是任何行选择用配线断线时,仍可通过适当地修正像素数据而获得高解析度的图像。
附图说明
图1是显示本发明的固体摄像装置的第一实施例的构成的图;
图2是第一实施例的固体摄像装置中包含的像素部Pm,n、积分电路Sn及保持电路Hn的各个电路图;
图3是用于说明第一实施例的固体摄像装置的动作的时序图;
图4是显示从图1中所示的信号读取部输出的帧数据中对应于正常线及邻接线的各个像素部的电压值的关系图;
图5是显示本发明的固体摄像装置的第二实施例的构成的图;
图6是显示本发明的X射线CT装置的一实施例的构成的图。
符号说明
1、2            固体摄像装置
10、10A、10B    受光部
20、20A、20B    信号读取部
30              控制部
40              修正处理部
P1,1~PM,N    像素部
PD              光电二极管
SW1             读取用开关
S1~SN          积分电路
C2              积分用电容元件
SW2             放电用开关
A2              放大器
H1~HN          保持电路
C3              保持用电容元件
SW31            输入用开关
SW32            输出用开关
LV,m           第m行选择用配线
LH,n           第n列选择用配线
LO,n           第n列读取用配线
LR              放电控制用配线
LH              保持控制用配线
Lout            电压输出用配线
具体实施方式
以下,参照图1~6详细说明本发明的固体摄像装置和帧数据修正方法的各实施例。另外,附图说明中,对同一部位以及同一要素注记同一符号,省略重复说明。
(第一实施例)
图1是显示本发明的固体摄像装置的第一实施例的构成的图。该第一实施例的固体摄像装置1具备:受光部10、信号读取部20、控制部30及修正处理部40。此外,用作X射线平面板时,在固体摄像装置1的受光部10上重叠闪烁器面板。
受光部10具有在M行N列的矩阵上二维排列的M×N个像素部P1,1~PM,N。像素部Pm,n表示第m行第n列的像素部。在此,M、N分别是2以上的整数,m是1以上且M以下的整数,n是1以上且N以下的整数。各像素部Pm,n是PPS方式的像素部,且具有共同的构成。
属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N分别经由第m行选择用配线LV,m而连接于控制部30。属于第n列的M个像素部P1,n~PM,n的各个输出端经由第n列读取用配线LO,n而与包含于信号读取部20的积分电路Sn连接。
信号读取部20包含N个积分电路S1~SN及N个保持电路H1~HN。各积分电路Sn具有共同的构成。此外,各保持电路Hn具有共同的构成。
各积分电路Sn具有与读取用配线LO,n连接的输入端,在将输入至该输入端的电荷暂时贮存后,将对应于该贮存电荷量的电压值从输出端向保持电路Hn输出。N个积分电路S1~SN分别通过放电控制用配线LR而连接于控制部30。
各保持电路Hn具有与积分电路Sn的输出端连接的输入端,在将输入至该输入端的电压值暂时保持后,将该保持的电压值从输出端向输出用配线Lout输出。N个保持电路H1~HN分别经由保持控制用配线LH而连接于控制部30。此外,各保持电路Hn经由第n列选择用配线LH,n而与控制部30连接。
控制部30将第m行选择控制信号Vsel(m)向第m行选择用配线LV,m输出,并将该第m行选择控制信号Vsel(m)分别赋予属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N。M个行选择控制信号Vsel(1)~Vsel(M)依序成为有效值。为了将M个行选择控制信号Vsel(1)~Vsel(M)依序作为有效值而输出,控制部30包含移位寄存器。
控制部30将第n列选择控制信号Hsel(n)向第n列选择用配线LH,n输出,并将该第n列选择控制信号Hsel(n)赋予保持电路Hn。N个列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)也依序成为有效值。为了将N个列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)依序作为有效值而输出,控制部30包含移位寄存器。
此外,控制部30将放电控制信号Reset向放电控制用配线LR输出,并将该放电控制信号Reset分别赋予N个积分电路S1~SN。此外,控制部30将保持控制信号Hold向保持控制用配线LH输出,并将该保持控制信号Hold分别赋予N个保持电路H1~HN
如上所述,控制部30控制分别包含于受光部10中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N的读取用开关SW1的开闭动作,并且控制信号读取部20中的电压值的保持动作及输出动作。由此,控制部30使对应于分别包含于受光部10中的M×N个像素部P1,1~PM,N的光电二极管PD所产生的电荷量的电压值,作为帧数据而从信号读取部20反复输出。
修正处理部40取得从信号读取部20反复输出的各帧数据,实施修正处理后,输出该修正处理后的帧数据。关于该修正处理部40中的修正处理内容,下文中将给予详细说明。
图2是第一实施例的固体摄像装置中包含的像素部Pm,n、积分电路Sn及保持电路Hn的各个电路图。该图2中,显示像素部Pm,n来代表M×N个像素部P1,1~PM,N,显示积分电路Sn来代表N个积分电路S1~SN,显示保持电路Hn来代表N个保持电路H1~HN。即,图2中显示了有关第m行第n列的像素部Pm,n及第n列读取用配线LO,n的电路部分。
像素部Pm,n包含光电二极管PD及读取用开关SW1。光电二极管PD的阳极端子接地,光电二极管PD的阴极端子经由读取用开关SW1而与第n列读取用配线LO,n连接。光电二极管PD产生对应于入射光强度的量的电荷,该产生的电荷贮存于接合电容部。从控制部30经过第m行选择用配线LV,m而向读取用开关SW1赋予第m行选择控制信号。第m行选择控制信号是指示分别包含于受光部10中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N的读取用开关SW1的开闭动作的电信号。
该像素部Pm,n中,当第m行选择控制信号Vsel(m)为低电平时,读取用开关SW1打开。此时,光电二极管PD所产生的电荷不向第n列读取用配线LO,n输出,而贮存于接合电容部。另外,当第m行选择控制信号Vsel(m)为高电平时,读取用开关SW1关闭。此时,到此时为止由光电二极管PD产生而贮存于接合电容部的电荷经过读取用开关SW1而向第n列读取用配线LO,n输出。
第n列读取用配线LO,n连接于分别包含于受光部10中属于第n列的M个像素部P1,n~PM,n的读取用开关SW1。第n列读取用配线LO,n将包含于M个像素部P1,n~PM,n中任意个像素部的光电二极管PD所产生的电荷,经由包含于该像素部的读取用开关SW1而读取,并向积分电路Sn转送。
积分电路Sn包含:放大器A2、积分用电容元件C2及放电用开关SW2。积分用电容元件C2及放电用开关SW2彼此并联地连接,并设于放大器A2的输入端子与输出端子之间。放大器A2的输入端子连接于第n列读取用配线LO,n。放电用开关SW2被赋予从控制部30经过放电控制用配线LR的放电控制信号Reset。放电控制信号Reset是指示分别包含于N个积分电路S1~SN的放电用开关SW2的开闭动作的电信号。
该积分电路Sn中,当放电控制信号Reset为高电平时,放电用开关SW2关闭。此时,通过积分用电容元件C2的放电,将从积分电路Sn输出的电压值初始化。当放电控制信号Reset为低电平时,放电用开关SW2打开。此时,输入至输入端的电荷贮存于积分用电容元件C2,并从积分电路Sn输出对应于该贮存电荷量的电压值。
保持电路Hn包含:输入用开关SW31、输出用开关SW32及保持用电容元件C3。保持用电容元件C3的一端接地。保持用电容元件C3的另一端经由输入用开关SW31而与积分电路Sn的输出端连接,并且经由输出用开关SW32而与电压输出用配线Lout连接。输入用开关SW31被赋予从控制部30经过保持控制用配线LH的保持控制信号Hold。保持控制信号Hold是指示分别包含于N个保持电路H1~HN的输入用开关SW31的开闭动作的电信号。输出用开关SW32被赋予从控制部30经过第n列选择用配线LH,n的第n列选择控制信号Hsel(n)。第n列选择控制信号Hsel(n)是指示包含于保持电路Hn的输出用开关SW32的开闭动作的电信号。
该保持电路Hn中,当保持控制信号Hold从高电平转为低电平时,输入用开关SW31从关闭状态转为打开状态,此时,输入至输入端的电压值保持于保持用电容元件C3。此外,当第n列选择控制信号Hsel(n)为高电平时,输出用开关SW32关闭。此时,保持于保持用电容元件C3的电压值向电压输出用配线Lout输出。
在输出对应于受光部10中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N的各个受光强度的电压值时,控制部30通过放电控制信号Reset进行指示,使得分别包含于N个积分电路S1~SN的放电用开关SW2在暂时关闭后打开。其后,控制部30通过第m行选择控制信号Vsel(m)进行指示,使得在指定期间持续关闭分别包含于受光部10中第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N的读取用开关SW1。控制部30在该指定期间通过保持控制信号Hold进行指示,使得分别包含于N个保持电路H1~HN的输入用开关SW31从关闭状态转为打开状态。而后,控制部30在经过该指定期间后,通过列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)进行指示,使得分别包含于N个保持电路H1~HN的输出用开关SW32依次关闭一定期间。控制部30对各行依次进行以上的控制。
其次,就第一实施例的固体摄像装置1的动作进行说明。该第一实施例的固体摄像装置1中,在控制部30的控制下,M个行选择控制信号Vsel(1)~Vsel(M)、N个列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)、放电控制信号Reset及保持控制信号Hold分别以指定的时序进行电平变化。由此,可对入射于受光面10的光影像进行摄像而获得帧数据,进一步可通过修正处理部40来修正帧数据。
图3是用于说明第一实施例的固体摄像装置的动作的时序图。该图3中显示有:(a)指示分别包含于N个积分电路S1~SN的放电用开关SW2的开闭动作的放电控制信号Reset;(b)指示分别包含于受光部10中属于第1行的N个像素部P1,1~P1,N的读取用开关SW1的开闭动作的第1行选择控制信号Vsel(1);(c)指示分别包含于受光部10中属于第2行的N个像素部P2,1~P2,N的读取用开关SW1的开闭动作的第2行选择控制信号Vsel(2);(d)指示分别包含于N个保持电路H1~HN的输入用开关SW31的开闭动作的保持控制信号Hold。
进一步,在该图3中还显示有:(e)指示包含于保持电路H1的输出用开关SW32的开闭动作的第1列选择控制信号Hsel(1);(f)指示包含于保持电路H2的输出用开关SW32的开闭动作的第2列选择控制信号Hsel(2);(g)指示包含于保持电路H3的输出用开关SW32的开闭动作的第3列选择控制信号Hsel(3);(h)指示包含于保持电路Hn的输出用开关SW32的开闭动作的第n列选择控制信号Hsel(n);(i)指示包含于保持电路HN的输出用开关SW32的开闭动作的第N列选择控制信号Hsel(N)。
分别包含于属于第1行的N个像素部P1,1~P1,N的光电二极管PD所产生并贮存于接合电容部的电荷的读取,按照如下方式进行。
即,在时刻t10前,M个行选择控制信号Vsel(1)~Vsel(M)、N个列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)、放电控制信号Reset及保持控制信号Hold分别成为低电平。从时刻t10起至时刻t11的期间,从控制部30输出至放电控制用配线LR的放电控制信号Reset成为高电平,由此,分别在N个积分电路S1~SN中,放电用开关SW2关闭,积分用电容元件C2进行放电。此外,时刻t11后的从时刻t12起至时刻t15的期间,从控制部30输出至第1行选择用配线Lv,1的第1行选择控制信号Vsel(1)成为高电平,由此,分别包含于受光部10中属于第1行的N个像素部P1,1~P1,N的读取用开关SW1关闭。
在期间(t12~t15)内,从时刻t13起至时刻t14的期间,从控制部30输出至保持控制用配线LH的保持控制信号Hold成为高电平。由此,分别在N个保持电路H1~HN中,输入用开关SW31关闭。
在期间(t12~t15)内,包含于属于第1行的各像素部P1,n的读取用开关SW1关闭,而各积分电路Sn的放电用开关SW2打开。因而,到此时为止在各像素部P1,n的光电二极管PD中产生并贮存于接合电容部的电荷,经过该像素部P1,n的读取用开关SW1及第n列读取用配线LO,n而转送至积分电路Sn的积分用电容元件C2(在积分用电容元件C2中贮存)。而后,对应于贮存于各积分电路Sn的积分用电容元件C2的电荷量的电压值,从积分电路Sn的输出端输出。
在期间(t12~t15)内的时刻t14,当保持控制信号Hold从高电平转为低电平时,分别在N个保持电路H1~HN中,输入用开关SW31从关闭状态转为打开状态。此时,从积分电路Sn的输出端输出并输入至保持电路Hn的输入端的电压值保持于保持用电容元件C3
而后,在期间(t12~t15)之后,从控制部30输出至列选择用配线LH,1~LH,N的列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)依次成为一定期间的高电平。由此,分别包含于N个保持电路H1~HN的输出用开关SW32依次关闭一定期间。此时,保持于各保持电路Hn的保持用电容元件C3的电压值经过输出用开关SW32向电压输出用配线Lout依次输出。该向电压输出用配线Lout输出的电压值Vout表示分别包含于属于第1行的N个像素部P1,1~P1,N的光电二极管PD中的受光强度。分别从N个保持电路H1~HN向电压输出用配线Lout输出的电压值Vout通过电压输出用配线Lout而输入至修正处理部40。
接着,分别包含于属于第2行的N个像素部P2,1~P2,N的光电二极管PD所产生并贮存于接合电容部的电荷的读取,按照以下方式进行。
即,在从时刻t20起至时刻t21的期间,从控制部30输出至放电控制用配线LR的放电控制信号Reset成为高电平,由此,分别在N个积分电路S1~SN中,放电用开关SW2关闭,积分用电容元件C2进行放电。此外,时刻t21后的从时刻t22起至时刻t25的期间,从控制部30输出至第2行选择用配线Lv,2的第2行选择控制信号Vsel(2)成为高电平,由此,分别包含于受光部10中属于第2行的N个像素部P2,1~P2,N的读取用开关SW1关闭。
在期间(t22~t25)内,从时刻t23起至时刻t24的期间,从控制部30向保持控制用配线LH输出的保持控制信号Hold成为高电平。由此,分别在N个保持电路H1~HN中,输入用开关SW31关闭。
而后,在期间(t22~t25)之后,从控制部30输出至列选择用配线LH,1~LH,N的列选择控制信号Hsel(1)~Hsel(N)依次成为一定期间的高电平。由此,分别包含于N个保持电路H1~HN的输出用开关SW32依次关闭一定期间。
如上所述,表示属于第2行的N个像素部P2,1~P2,N分别包含的光电二极管PD中的受光强度的电压值Vout,向电压输出用配线Lout输出。分别从N个保持电路H1~HN向电压输出用配线Lout输出的电压值Vout通过电压输出用配线Lout而向修正处理部40输入。
继续以上的第1行及第2行的动作,以后,从第3行至第M行进行同样的动作,从而获得表示1次摄像中获得的图像的帧数据。此外,在第M行的动作结束后,通过再次从第1行开始进行同样的动作,从而能够获得表示下一幅图像的帧数据。如此,通过以一定周期反复同样的动作,从而将表示受光部10受光的光影像的二维强度分布的电压值Vout向电压输出用配线Lout输出(反复获得帧数据)。这些帧数据输入至修正处理部40。
另外,在分别包含于属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N的读取用开关SW1关闭的期间,由属于第m行的各像素部Pm,n的光电二极管PD产生而贮存于接合电容部的电荷,经过该像素部Pm,n的读取用开关SW1及第n列读取用配线LO,n,转送至积分电路Sn的积分用电容元件C2。此时,属于第m行的像素部Pm,n的光电二极管PD的接合电容部的贮存电荷被初始化。
但是,当某个第m行选择用配线LV,m在中途断线情况下,属于该第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N中相对于控制部30比断线位置位于远处的像素部,不能从控制部30向其传送第m行选择控制信号Vsel(m)。因此,在受到断线影响的像素部中,读取用开关SW1保持打开状态,无法向积分电路Sn转送电荷。即,在受到断线影响的像素部中,无法通过电荷转送而将光电二极管PD的接合电容部的贮存电荷初始化。如此一来,在受到断线影响的像素部中,对应于光入射而由光电二极管产生的电荷一直贮存于该光电二极管的接合电容部。当超过饱和电平时,向相邻于其两侧的行的像素部溢出,从而在连续的3行像素部上产生瑕疵线。
因此,在该第一实施例的固体摄像装置1中,修正处理部40取得从信号读取部20反复输出的各帧数据,并对该取得的各个帧数据进行以下的修正处理(本发明的帧数据修正方法)。
另外,以下说明的前提条件为:在行选择用配线LV,1~LV,M中,任意第m1个行选择用配线LV,m1断线。在属于第m1行的N个像素部Pm1,1~Pm1,N中,将由于第m1个行选择用配线LV,m1的断线而不连接于控制部30的瑕疵线上的像素部作为像素部Pm1,n1。将属于邻接于第m1行的第m2行且邻接于像素部Pm1,n1的邻接线上的像素部作为像素部Pm2,n1。在此,m1、m2是1以上且M以下的整数,n1是1以上且N以下的整数,m1与m2之差是1。
修正处理部40通过将从信号读取部20输出的帧数据中对应于像素部Pm2,n1的电压值,按照以该电压值作为输入变数的函数式进行转换而进行修正。此时,修正处理部40可使用任意的关系式作为函数式,不过使用多项式较简便。此外,修正处理部40可使用依据对应于既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性,与对应于像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性而决定的值,作为上述多项式的系数。
此外,当行选择用配线LV,1~LV,M中任意多个行选择用配线断线时,优选修正处理部40分别对应于这些断线的多个行选择用配线而设定上述系数,从而修正帧数据中对应于像素部Pm2,n1的电压值。
进一步,修正处理部40依据对应于邻接线上的像素部Pm2,n1的电压值的修正后的值,来决定帧数据中对应于瑕疵线上的像素部Pm1,n1的电压值。在进行该决定时,优选在依据对应于邻接于两侧的邻接线上的像素部Pm2,n1的电压值进行内推计算后作决定。
而后,修正处理部40将分别对应于邻接线上的像素部Pm2,n1及瑕疵线上的像素部Pm1,n1的电压值按照上述方式进行修正后,输出该修正处理后的帧数据。
以下,就对应于邻接线上的像素部Pm2,n1的电压值的修正处理,进行更详细的说明。
图4是显示从图1中所示的信号读取部输出的帧数据中对应于正常线及邻接线的各个像素部的电压值的关系图。该图4中,使一样强度的光入射于受光部10全体。使该入射光强度变化,并求出对应于邻接线上的像素部的电压值V1与对应于正常线上的像素部的电压值V2之间的关系。如此获得的关系以实线表示。另外,图4中以虚线表示“V2=V1”的线。此外,这些电压值V1、V2是黑修正(dark correction)后的值。所谓“正常线”,既非行选择用配线发生断线的瑕疵线,也非从瑕疵线上的像素部流入电荷的邻接线。
如该图4所示,对应于正常线上的像素部的电压值V2,一般而言由以下的公式(1)表示。该公式(1)是将对应于邻接线上的像素部的电压值V1作为输入变数的函数。此外,简化时由以下的公式(2)表示。该公式(2)中,对应于正常线上的像素部的电压值V2是以对应于邻接线上的像素部的电压值V1作为输入变数的如4次多项式来表示。
由于使一样强度的光入射于受光部10全体,因此,在图4中,在并无来自瑕疵线上的像素部的电荷流入等时,对应于邻接线上的像素部的电压值V1应为与对应于正常线上的像素部的电压值V2相等的值。但是,由于来自瑕疵线上的像素部的电荷流入等原因,电压值V1成为与V2不同的值。
在此,照射同一强度的光时,作为使对应于邻接线上的像素部的电压值V1与对应于正常线上的像素部的电压值V2相关的公式,定义公式(1)。更具体而言,作为多项式的公式(2),在制品检查时先决定系数a~e。即,当在邻接线上的像素部获得电压值V1时,将V1代入公式(2)而求出V2。因为公式(1)及公式(2)始终是表示照射一样强度的光时的邻接线与正常线上的像素部输出的电压值的关系的公式,所以将以下的公式(3)作为从邻接线上的像素部的电压值V1求出修正值V1′的公式。
具体而言,如图4中所示,当对应于邻接线上的像素部的电压值为V1时,通过以下的公式(1)(更具体而言,系数已定的公式(2))而求出的值V2成为并无来自瑕疵线上的像素部的电荷流入等时对应于邻接线上的像素部的电压值V1的值。因而,采用该值V2作为修正值(V1′)。
即,将公式(1)及公式(2)视为关连邻接线的电压值与正常线的电压值的公式,从邻接线的电压值求出正常线的电压值。而后,将所求出的电压值作为并无来自瑕疵线上的像素部的电荷流入等时的邻接线的电压值。
V2=f(V1)...(1)
V2=aV1 4+bV1 3+cV1 2+dV1+e...(2)
如此,从信号读取部20输出的帧数据中对应于邻接线上的像素部Pm2,n1的电压值V1,通过按照将该电压值作为输入变数的以下公式(3)的多项式作转换而被修正。修正处理部40依据该修正后的电压值V1′来决定对应于瑕疵线上的像素部Pm1,n1的电压值。
V1′=aV1 4+bV1 3+cV1 2+dV1+e...(3)
在进行以上处理时,修正处理部40优选对从信号读取部20输出的帧数据的对应于各像素部的电压值预先进行黑修正(darkcorrection)。此外,修正处理部40也可以以模拟处理方式进行以上的处理。此外,修正处理部40优选在对从信号读取部20输出的帧数据予进行数字转换(digital conversion)后进行数字处理,此时优选具备将帧数据作为数字值(digital value)而存储的帧存储器。
修正处理部40为了执行以上的处理优选具备存储部,该存储部预先存储行选择用配线LV,1~LV,M中断线的行选择用配线,以及该断线的行选择用配线中的断线位置。进一步,也可将在第一实施例的固体摄像装置1的制造中途或制造后的检查中获得的断线信息,从外部存储于上述存储部。
此外,修正处理部40也可以与受光部10、信号读取部20及控制部30一起一体地设置。此时,优选该第一实施例的固体摄像装置1的全体集成于半导体基板上。此外,也可以是将受光部10、信号读取部20及控制部30一体化,并且与该构成分开地设置修正处理部40。此时,修正处理部40如可由电脑而实现。
如上所述,在第一实施例的固体摄像装置1以及修正从该固体摄像装置1的信号读取部20输出的帧数据的方法(本发明的帧数据修正方法)中,将帧数据中对应于邻接线上的像素部Pm2,n1的电压值按照函数式作修正。即,在修正对应于邻接线上的像素部Pm2,n1的电压值时,不需要使用对应于正常线上的像素部的电压值。因此,与记载于上述专利文献1的现有技术比较,该第一实施例中,修正后的图像中的瑕疵线近旁的解析度提高。
另外,在该第一实施例中,通过信号读取部20进行的帧数据的输出动作与通过修正处理部40进行的修正处理可以交替地进行,也可以并列地进行。在前一种情况下,在通过信号读取部20进行帧数据Fk(第k个输出的帧数据)的输出动作后,通过修正处理部40进行帧数据Fk的修正处理,在该修正处理结束后,从信号读取部20向修正处理部40输出下一个帧数据Fk+1。另外,在后一种情况下,通过信号读取部20进行帧数据Fk的输出动作后,通过修正处理部40进行帧数据Fk的修正处理。而后,在与修正处理的期间重叠至少一部分的期间,从信号读取部20向修正处理部40输出下一个帧数据Fk+1
电荷从瑕疵线上的像素部向邻接线上的像素部的漏出,是对瑕疵线两侧的邻接线上的像素部产生。因此,优选对瑕疵线两侧的邻接线上的像素部进行本发明的帧数据修正。但是,在将邻接于瑕疵线一侧的邻接线上的像素部的电压值与在相同侧进一步邻接的正常线上的像素部的电压值相加(重合(binning))而读取的情形下,仅仅对邻接于瑕疵线的另一侧的邻接线上的像素部的电压值进行本发明的帧数据修正。即使是在此时,与记载于上述专利文献1的现有技术比较,也可以获得高解析度。
(第二实施例)
下面,就本发明的固体摄像装置的第二实施例作说明。图5是显示本发明的固体摄像装置的第二实施例的构成的图。该第二实施例的固体摄像装置2具备:受光部10A、10B、信号读取部20A、20B、控制部30、修正处理部40及缓冲部50A、50B。此外,在用作X射线平面板时,在固体摄像装置2的受光部10A、10B上重叠闪烁器面板。
构成该第二实施例的固体摄像装置2的一部分的受光部10A、10B分别具有与上述第一实施例的固体摄像装置1中包含的受光部10同样的构造。此外,构成该第二实施例的固体摄像装置2的一部分的信号读取部20A、20B分别也具有与上述第一实施例的固体摄像装置1中包含的信号读取部20同样的构造。
固体摄像装置2中的控制部30通过将第m个行选择控制信号Vsel(m)向第m个行列选择用配线LV,m输出,将该第m行选择控制信号Vsel(m)赋予分别包含于受光部10A、10B的属于第m行的像素部Pm,1~Pm,N。控制部30将应赋予信号读取部20A中包含的各保持电路Hn的第n列选择控制信号Hsel(n)向第n个列选择用配线LHA,n输出,并且将应赋予信号读取部20B中包含的各保持电路Hn的第n列选择控制信号Hsel(n)向第n个列选择用配线LHB,n输出。
此外,控制部30将应赋予分别包含于信号读取部20A、20B的各积分电路Sn的放电控制信号Reset向放电控制用配线LR输出。控制部30将应赋予分别包含于信号读取部20A、20B的各保持电路Hn的保持控制信号Hold向保持控制用配线LH输出。
如上所述,控制部30控制各个受光部10A、10B中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关SW1的开闭动作,并且控制各个信号读取部20A、20B中的电压值的保持动作及输出动作。由此,在各个受光部10A、10B中,控制部30将对应于分别包含于M×N个像素部P1,1~PM,N的光电二极管PD所产生的电荷量的电压值,作为帧数据而从信号读取部20A、20B反复输出。
如此,该第二实施例的固体摄像装置2通过具备多组受光部及信号读取部(传感器要素),可扩大受光区域,或是可使像素数增加。此外,该第二实施例的固体摄像装置2能够使多个信号读取部彼此并列地动作,能够实现像素数据的高速读取。
另外,缓冲部成为用于从多组传感器要素(至少包含受光部及信号读取部)的任何一个向修正处理部传送信号的信号输出部。各组受光部及信号读取部可形成于不同的半导体基板上,此时,修正处理部可形成于形成有受光部及信号读取部的任何一个半导体基板上,或者,也可以形成于其它的半导体基板上。此外,缓冲部可以仅由缓冲放大器构成。
修正处理部40中输入依次从信号读取部20A中包含的各保持电路Hn输出至电压输出用配线Lout_A并经过缓冲部50A的电压值,并且输入依次从信号读取部20B中包含的各保持电路Hn输出至电压输出用配线Lout_B并经过缓冲部50B的电压值。而后,修正处理部40对从信号读取部20A、20B反复输出的各帧数据进行修正处理,并输出修正后的帧数据。
该修正处理部40中的处理内容如上述。不过,缓冲部50A与缓冲部50B的动作特性未必一致,即使输入电压值相同,仍可能出现输出电压值不同的情况。因此,在受光部20A中包含的任意行的行选择用配线断线时,修正处理部40优选使用依据对应于该受光部20A中包含的既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部(正常线)的电压值的入射光强度依存性,与对应于像素部Pm2,n1(邻接线)的电压值的入射光强度依存性所决定的系数a~e。
同样地,在受光部20B中包含的任意行的行选择用配线断线时,修正处理部40优选使用依据对应于该受光部20B中包含的既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部(正常线)的电压值的入射光强度依存性,与对应于像素部Pm2,n1(邻接线)的电压值的入射光强度依存性所决定的系数a~e。
(X射线CT装置)
上述的第一实施例的固体摄像装置1以及修正从该固体摄像装置1的信号读取部20输出的帧数据的方法(本发明的帧数据修正方法),可在X射线CT装置中适合地使用。因此,下面说明具备上述第一实施例的固体摄像装置1的X射线CT装置的实施方式。
图6是显示本发明的X射线CT装置的一实施例的构成的图。该图6所示的X射线CT装置100中,X射线源106朝向被照体产生X射线。从X射线源106产生的X射线的照射场(exposure field)通过一次狭缝板106b进行控制。X射线源106中内藏有X射线管,通过调整该X射线管的管电压、管电流及通电时间等的条件来控制对被照体的X射线照射量。X射线摄像器107中内藏具有二维排列的多个像素部的CMOS的固体摄像装置,其检测通过被照体的X射线影像。在X射线摄像器107的前方设置有限制X射线入射区域的二次狭缝板107a。
旋转臂104在将X射线源106及X射线摄像器107相对地保持的状态下,使这些在全景断层摄影时回旋于被照体周围。进一步,在旋转臂104上设置有用于在线性断层摄影时使X射线摄像器107相对于被照体直线位移的滑动机构113。通过构成旋转台的臂马达110而驱动旋转臂104,并通过角度传感器112检测该旋转臂104的旋转角度。此外,臂马达110搭载于XY工作台114的移动部,在水平面内可任意地调整其旋转中心。
从X射线摄像器107输出的图像信号通过AD转换器120转换成如10比特(=1024电平)的数字数据(digital data),并暂时输入到CPU(中央处理装置)121中。其后,存储于帧存储器122。从存储于帧存储器122的图象数据通过指定的运算处理而再生沿着任意断层面的断层图像。再生的断层图像输出至视频存储器124,通过DA转换器125转换成模拟信号后,通过CRT(阴极射线管)等的图像显示部126显示(供在各种诊断中采用)。
CPU 121连接于信号处理时需要的工作存储器123,进一步连接于具备面板开关及X射线照射开关等的操作面板119。此外,CPU121分别连接于驱动臂马达110的马达驱动电路111,控制一次狭缝板106b及二次狭缝板107a的开口范围的狭缝控制电路115、116以及控制X射线源106的X射线控制电路118,并且输出用于驱动X射线摄像器107的时钟信号。
X射线控制电路118可依据通过X射线摄像器107所摄像的信号,反馈控制向被照体的X射线照射量。
在上述构成的X射线CT装置100中,X射线摄像器107相当于上述第一实施例的固体摄像装置1中的受光部10、信号读取部20及控制部30,并在受光部10的前面设有闪烁器面板。此外,CPU121及工作存储器123相当于上述第一实施例的固体摄像装置1中的修正处理部40。
X射线CT装置100具备上述第一实施例的固体摄像装置1,并且作为依据从固体摄像装置1输出的修正处理后的帧数据产生被照体的断层图像的图像解析部而具备CPU121。通过该构成,该X射线CT装置100可获得在瑕疵线近旁的解析度高的断层图像。特别是在该X射线CT装置100中,在短期内连续地取得多个(如300个)帧数据,并且向固体摄像装置1中的受光部10的入射光量按每一帧发生变动,因此,从瑕疵线上的像素部向邻接线上的像素部溢出的电荷量也按每一帧发生变动。该X射线CT装置100通过具备固体摄像装置1能够对帧数据进行有效的修正。另外,X射线CT装置100也可以具备第二实施例的固体摄像装置2来替代上述第一实施例的固体摄像装置1。
从以上本发明的说明可以知晓本发明可作各种变形。此种变形不可能被视为脱离了本发明的构思及范围,对于本领域技术人员显而易见的所有改良均包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种固体摄像装置,其特征在于,
具备:
受光部,其具有以构成M行N列的矩阵的方式二维排列的M×N个像素部P1,1~PM,N,M是2以上的整数,N是2以上的整数,所述像素部P1,1~PM,N分别包含光电二极管和读取用开关,所述光电二极管产生对应于入射光强度的量的电荷,所述读取用开关连接于所述光电二极管;
读取用配线LO,n,其与所述受光部中属于第n列的M个像素部P1,n~PM,n所分别包含的读取用开关连接,且经由对应的读取用开关读取由所述像素部P1,n~PM,n中任一的像素部所包含的光电二极管所产生的电荷,n是1以上且N以下的整数;
信号读取部,其分别连接于所述读取用配线LO,1~LO,N,且在暂时保持与经由所述读取用配线LO,n所输入的电荷的量对应的电压值后,依次输出该保持的电压值;
控制部,通过控制所述受光部中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关的开闭动作,来控制所述信号读取部中的电压值的输出动作,且将与由所述受光部中的M×N个像素部P1,1~PM,N所分别包含的光电二极管产生的电荷的量对应的各个电压值,作为帧数据而从所述信号读取部反复输出,m是1以上且M以下的整数;
行选择用配线LV,m,其与所述受光部中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关连接,且将控制这些读取用开关的开闭动作的信号从所述控制部向这些读取用开关传送;
修正处理部,分别对从所述信号读取部反复输出的帧数据进行修正处理;
所述修正处理部实施以下操作:
在将因所述行选择用配线LV,1~LV,M中第m1个行选择用配线LV,m1的断线而未连接于所述控制部的像素部作为像素部Pm1,n1,将邻接于该像素部Pm1,n1的像素部且属于邻接于第m1行的第m2行的像素部作为像素部Pm2,n1时,其中,m1是1以上且M以下的整数,n1是1以上且N以下的整数,m2是1以上且M以下的整数,
将从所述信号读取部输出的帧数据中对应于所述像素部Pm2,n1的电压值,通过依照以该电压值为输入变数的函数式进行转换而进行修正,并且,
依据对应于所述像素部Pm2,n1的电压值的修正后的值,决定所述帧数据中对应于所述像素部Pm1,n1的电压值。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置,其特征在于,
所述修正处理部使用多项式作为所述函数式,并且将依据对应于既非所述像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性与对应于所述像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性而决定的值,用作为所述多项式的系数。
3.如权利要求2所述的固体摄像装置,其特征在于,
在所述行选择用配线LV,1~LV,M中任意多个行选择用配线断线时,所述修正处理部分别对应于该断线的多个行选择用配线而设定所述系数,并修正所述帧数据中对应于像素部Pm2,n1的电压值。
4.如权利要求2所述的固体摄像装置,其特征在于,
在由所述受光部、所述读取用配线LO,n、所述信号读取部及所述行选择用配线LV,m构成1个传感器要素时,该固体摄像装置具备与所述传感器要素相同的构造的多个传感器要素;
所述修正处理部在所述多个传感器要素中的任意传感器要素所包含的行选择用配线中的任意个断线时,在包含该断线的行选择用配线的传感器要素中,依据对应于既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性及对应于所述像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性而决定所述系数。
5.一种X射线CT装置,其特征在于,
具备:
X射线输出部,朝向被照体输出X射线;
权利要求1~4中任一项所述的固体摄像装置,通过接收从所述X射线输出部经过所述被照体而到达的X射线,从而对所述被照体进行摄像;
移动机构,使所述X射线输出部及所述固体摄像装置相对于所述被照体进行相对移动;及
图像解析部,输入从所述固体摄像装置输出的修正处理后的帧数据,并依据该帧数据产生所述被照体的断层图像。
6.一种帧数据修正方法,其特征在于,
该帧数据修正方法是用于对从固体摄像装置输出的帧数据进行修正的方法,
所述固体摄像装置具备:
受光部,其具有以构成M行N列的矩阵的方式二维排列的M×N个像素部P1,1~PM,N,M是2以上的整数,N是2以上的整数,所述像素部P1,1~PM,N分别包含光电二极管和读取用开关,所述光电二极管产生对应于入射光强度的量的电荷,所述读取用开关连接于所述光电二极管;
读取用配线LO,n,其与所述受光部中属于第n列的M个像素部P1,n~PM,n所分别包含的读取用开关连接,且经由对应的读取用开关读取由所述像素部P1,n~PM,n中任一的像素部所包含的光电二极管所产生的电荷,n是1以上且N以下的整数;
信号读取部,其分别连接于所述读取用配线LO,1~LO,N,且在暂时保持与经由所述读取用配线LO,n所输入的电荷的量对应的电压值后,依次输出该保持的电压值;
控制部,通过控制所述受光部中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关的开闭动作,来控制所述信号读取部中的电压值的输出动作,且将与由所述受光部中的M×N个像素部P1,1~PM,N所分别包含的光电二极管产生的电荷的量对应的各个电压值,作为帧数据而从所述信号读取部反复输出,m是1以上且M以下的整数;
行选择用配线LV,m,其与所述受光部中属于第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N所分别包含的读取用开关连接,且将控制这些读取用开关的开闭动作的信号从所述控制部向这些读取用开关传送;
在所述帧数据修正方法中,在将因所述行选择用配线LV,1~LV,M中第m1个行选择用配线LV,m1的断线而未连接于所述控制部的像素部作为像素部Pm1,n1,将邻接于该像素部Pm1,n1的像素部且属于邻接于第m1行的第m2行的像素部作为像素部Pm2,n1时,其中,m1是1以上且M以下的整数,n1是1以上且N以下的整数,m2是1以上且M以下的整数,
将从所述信号读取部输出的帧数据中对应于所述像素部Pm2,n1的电压值,通过依照以该电压值为输入变数的函数式进行转换而进行修正,并且,
依据对应于像素部Pm2,n1的电压值的修正后的值,决定所述帧数据中对应于像素部Pm1,n1的电压值。
7.如权利要求6所述的帧数据修正方法,其特征在于,
作为所述函数式使用多项式,并且将依据对应于既非像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性及对应于像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性而决定的值,用作该多项式的系数。
8.如权利要求7的帧数据修正方法,其特征在于,
在所述行选择用配线LV,1~LV,M中任意多个行选择用配线断线时,分别对应于该断线的多个行选择用配线而设定所述系数,并由此修正所述帧数据中对应于像素部Pm2,n1的电压值。
9.如权利要求7的帧数据修正方法,其特征在于,
在由所述受光部、所述读取用配线LO,n、所述信号读取部及所述行选择用配线LV,m构成1个传感器要素时,所述固体摄像装置具备与所述传感器要素相同的构造的多个传感器要素;
在所述多个传感器要素中的任一传感器要素所包含的行选择用配线中的任意个断线时,在包含该断线的行选择用配线的传感器要素中,依据对应于既非所述像素部Pm1,n1也非像素部Pm2,n1的像素部的电压值的入射光强度依存性及对应于所述像素部Pm2,n1的电压值的入射光强度依存性,而求出所述系数。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4972569B2 (ja) * 2008-01-24 2012-07-11 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP5091695B2 (ja) 2008-01-24 2012-12-05 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP5155759B2 (ja) * 2008-07-17 2013-03-06 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
DE102015213911B4 (de) * 2015-07-23 2019-03-07 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Erzeugen eines Röntgenbildes und Datenverarbeitungseinrichtung zum Ausführen des Verfahrens
US9989755B2 (en) * 2015-08-03 2018-06-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of producing optical module and optical module
US9801593B2 (en) 2015-12-14 2017-10-31 Dental Imaging Technologies Corporation Intraoral X-ray imaging sensor and readout
US20180146149A1 (en) 2016-11-21 2018-05-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Event-based sensor, user device including the same, and operation method of the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1373603A (zh) * 2001-02-28 2002-10-09 松下电器产业株式会社 固体摄像器件及其驱动方法
CN1604619A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 三洋电机株式会社 使用固体摄像元件的摄像装置的黑电平修正电路和方法
US7142636B2 (en) * 2003-09-23 2006-11-28 General Electric Company System and method for defective detector cell and DAS channel correction

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737016A (en) * 1985-11-15 1998-04-07 Canon Kabushiki Kaisha Solid state image pickup apparatus for reducing noise
US6396539B1 (en) * 1998-02-27 2002-05-28 Intel Corporation CMOS imaging device with integrated defective pixel correction circuitry
JP2000046645A (ja) 1998-07-31 2000-02-18 Canon Inc 光電変換装置及びその製造方法及びx線撮像装置
JP3587433B2 (ja) * 1998-09-08 2004-11-10 シャープ株式会社 固体撮像素子の画素欠陥検出装置
DE19860036C1 (de) 1998-12-23 2000-03-30 Siemens Ag Verfahren zum Reduzieren von spalten- oder zeilenkorreliertem bzw. teilspalten- oder teilzeilenkorreliertem Rauschen bei einem digitalen Bildsensor sowie Vorrichtung zur Aufnahme von Strahlungsbildern
US6118846A (en) * 1999-02-23 2000-09-12 Direct Radiography Corp. Bad pixel column processing in a radiation detection panel
JP3696434B2 (ja) 1999-05-07 2005-09-21 シャープ株式会社 画像センサおよびそのデータ処理方法
US6867811B2 (en) * 1999-11-08 2005-03-15 Casio Computer Co., Ltd. Photosensor system and drive control method thereof
JP2001251557A (ja) * 1999-12-27 2001-09-14 Canon Inc エリアセンサ、該エリアセンサを有する画像入力装置および該エリアセンサの駆動方法
US6792159B1 (en) * 1999-12-29 2004-09-14 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Correction of defective pixels in a detector using temporal gradients
US6956216B2 (en) * 2000-06-15 2005-10-18 Canon Kabushiki Kaisha Semiconductor device, radiation detection device, and radiation detection system
JP4489914B2 (ja) * 2000-07-27 2010-06-23 浜松ホトニクス株式会社 A/d変換装置および固体撮像装置
US7129975B2 (en) * 2001-02-07 2006-10-31 Dialog Imaging System Gmbh Addressable imager with real time defect detection and substitution
JP4485087B2 (ja) * 2001-03-01 2010-06-16 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の動作方法
US6623161B2 (en) 2001-08-28 2003-09-23 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for identifying and correcting line artifacts in a solid state X-ray detector
DE10213564A1 (de) 2002-03-26 2003-10-16 Siemens Ag Verfahren zur Unterdrückung von Geistbildartefakten bei Röntgenbildern und Röntgenvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
JP2003296722A (ja) 2002-04-05 2003-10-17 Canon Inc 撮像装置及びその撮像方法
JP2005210164A (ja) 2004-01-20 2005-08-04 Olympus Corp 欠陥画素補正装置
JP4373801B2 (ja) 2004-01-26 2009-11-25 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
US7796172B1 (en) * 2004-03-04 2010-09-14 Foveon, Inc. Method and apparatus for eliminating image artifacts due to defective imager columns and rows
JP2006068512A (ja) * 2004-08-06 2006-03-16 Canon Inc 撮像装置、撮像システム、撮像方法、およびコンピュータプログラム
JP4548128B2 (ja) 2005-01-26 2010-09-22 ソニー株式会社 欠陥検出装置および欠陥検出方法、ならびに撮像装置
JP2006234557A (ja) 2005-02-24 2006-09-07 Shimadzu Corp X線画像補正方法およびx線検査装置
JP4750512B2 (ja) * 2005-09-01 2011-08-17 キヤノン株式会社 放射線撮像装置、その制御方法及び放射線撮像システム
JP2007174124A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Canon Inc 撮像装置及び補正方法
US7710472B2 (en) * 2006-05-01 2010-05-04 Warner Bros. Entertainment Inc. Detection and/or correction of suppressed signal defects in moving images
JP4808557B2 (ja) * 2006-07-04 2011-11-02 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP2008252691A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Fujifilm Corp 画像信号取得方法および装置
JP4912989B2 (ja) * 2007-09-04 2012-04-11 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP4927669B2 (ja) * 2007-09-05 2012-05-09 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP4912990B2 (ja) * 2007-09-05 2012-04-11 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP5091695B2 (ja) 2008-01-24 2012-12-05 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1373603A (zh) * 2001-02-28 2002-10-09 松下电器产业株式会社 固体摄像器件及其驱动方法
US7142636B2 (en) * 2003-09-23 2006-11-28 General Electric Company System and method for defective detector cell and DAS channel correction
CN1604619A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 三洋电机株式会社 使用固体摄像元件的摄像装置的黑电平修正电路和方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2003-296722A 2003.10.17
JP特开2006-234557A 2006.09.07

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