CN109561874A - 固体摄像装置、放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法 - Google Patents

固体摄像装置、放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本实施方式涉及一种包含具备用于可减少积算后的图像中出现的线状噪声的构造的固体摄像装置的放射线摄像系统等。固体摄像装置具有：沿与该固定摄像装置的相对位置的移动方向交叉的方向排列的L个摄像像素区域、及与L个摄像像素区域对应而设置的L个A/D转换部。各摄像像素区域包含以构成M行N列矩阵的方式二维地配置的像素。L个A/D转换部中任一者在将来自第m行的像素的电信号予以A/D转换后且将来自第(m+1)行的像素的电信号予以A/D转换前，以一次或一次以上的次数执行虚设的A/D转换。

Description

固体摄像装置、放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种固体摄像装置、放射线摄像系统、及固体摄像装置的控制方法。
背景技术
在专利文献1中公开有一种有关数字全景X射线摄影装置的技术。该装置具备：回旋单元、图像存储单元、及图像处理单元。回旋单元使夹着被摄体而相对配置的X射线源与X射线图像检测部绕被摄体一体地回旋。图像存储单元将在X射线图像检测部获得的图像信息作为帧图像逐次存储。图像处理单元通过自图像存储单元以规定的时间间隔依次取出图像信息，并一边使各图像信息各规定距离地移动(shift)一边予以相加，而形成全景图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-144548号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明人等针对上述的现有技术研究后，结果发现了以下的那样的技术问题。即，在放射线摄像系统中存在以下的系统：通过一边使被摄体与固体摄像装置相对地移动一边重复进行被摄体的放射线图像的摄像，并一边使利用该摄像的重复获得的多张帧图像以与固体摄像装置的移动速度对应的距离沿与该固体摄像装置的移动方向对应的轴向移动一边予以积算，而形成图像。例如，在获取患者的颚部的数字全景图像的牙科用X射线摄像系统中，一边使具有细长的受光部的固体摄像装置在其长度方向与该固体摄像装置的移动方向交叉的状态下沿颚部的周围移动一边摄像3000张～4000张帧图像。然后，通过一边使这些帧图像以与固体摄像装置的移动速度对应的距离沿与该固体摄像装置的移动方向对应的轴向移动一边予以积算，而获得鲜明的数字全景图像。
在上述放射线摄像系统中存在固体摄像装置的受光部被分割为在长度方向上排列的多个摄像像素区域的情况。这是由于通过将多个摄像像素区域的像素数据并列地读出而能够使读出速度高速化。然而，在这样的情况下，有在多个摄像像素区域的边界线处像素的值变得不连续的情况。再者，由于多个摄像像素区域的排列方向与移动方向交叉，因而多个摄像像素区域的边界线沿移动方向延伸。因而，与边界线相邻的像素的像素数据被重复积算，而不连续性增强。其结果，在积算后的图像的边界线部分出现线状的噪声。
本发明为了解决上述那样的技术问题而完成，其目的在于，提供一种具备用于有效地减少在积算后的图像出现的线状的噪声的构造的固体摄像装置、放射线摄像系统、及固体摄像装置的控制方法。
解决问题的技术手段
为了解决上述那样的技术问题，本实施方式的固体摄像装置及包含该固体摄像装置的放射线摄像系统除具备该固体摄像装置外，至少具备移动机构及图像产生部。可应用于该放射线摄像系统的固体摄像装置保持沿第一方向排列的L个(2以上的整数)摄像像素区域，且对被来自放射线源的放射线照射的被摄体的放射线图像进行摄像。移动机构沿与第一方向交叉的第二方向使相对于被摄体的固体摄像装置的位置相对地移动。图像产生部通过将一边使相对于被摄体的固体摄像装置的相对位置沿第二方向移动一边重复进行被摄体的放射线图像的摄像而得的多张帧图像的各个，一边以与该固体摄像装置的相对位置的移动速度对应的距离沿与第二方向对应的轴向使它们移动一边进行积算，而产生图像。特别是本实施方式的固体摄像装置至少具备：具有L个摄像像素区域的受光部、行选择部、列选择部、分别与L个摄像像素区域对应地设置的L个A/D转换部、及控制系统。受光部的L个摄像像素区域分别包含二维地排列的M(2以上的整数)个×N(2以上的整数)个像素。另外，构成相当于M×N个像素的二维排列的M行N列矩阵的各列的像素沿2方向延伸。行选择部使相当于构成M行N列矩阵中任一行的像素的各个中产生的电荷量的电信号输出。列选择部使基于自构成由行选择部选择的行的像素的各个输出的电信号的模拟信号按M行N列矩阵的每列对输出用配线输出。L个A/D转换部将经由输出用配线传送的模拟信号转换为构成帧图像的数字信号。控制系统至少指示L个A/D转换部的各个的A/D转换的动作时序。具体而言，控制系统在获取通过重复进行被摄体的放射线图像的摄像而得的多张帧图像中至少一张特定帧图像的期间中，对于选自L个A/D转换部中的至少任一A/D转换部，在该选择的A/D转换部将来自构成M行N列矩阵中的第m行(1以上M以下的整数)的像素的模拟信号转换为数字信号后，且在将来自构成第(m+1)行的像素的模拟信号转换为数字信号前，以一次或一次以上的次数输出用于执行虚设A/D转换的A/D转换控制信号。
另外，本实施方式的固体摄像装置的控制方法将具有上述那样的构造的固体摄像装置作为对象。具体而言，该控制方法包含：第一A/D转换步骤、第二A/D转换步骤、及虚设A/D转换步骤。在第一A/D转换步骤中，基于来自构成M行N列矩阵的第m行的像素的电信号的模拟信号在L个A/D转换部中按该第m行的每列被转换为数字信号。在第二A/D转换步骤中，基于来自构成M行N列矩阵的第(m+1)行的像素的电信号的模拟信号在L个A/D转换部中按该第(m+1)行的每列被转换为数字信号。在虚设A/D转换步骤中，在获取多张帧图像中至少任一张帧图像的期间中，在L个A/D转换部中至少任一A/D转换部中，在第一A/D转换步骤与第二A/D转换步骤之间以一次或一次以上的次数执行虚设A/D转换。
发明的效果
根据本实施方式的固体摄像装置、放射线摄像系统、及固体摄像装置的控制方法，可减少在积算后的图像出现的线状的噪声。
附图说明
图1是显示作为本实施方式的放射线摄像系统的一个例子的医疗用的X射线摄像系统的结构的图。
图2是显示自被摄体的上方观察时本实施方式的固体摄像装置绕被摄体的周围回旋移动的样子的图。
图3是显示本实施方式的固体摄像装置的概略结构的平面图。
图4是用于说明全景摄影的图像数据的制作方法的图。
图5是显示在图1的放射线摄像系统中所应用的PPS型的固体摄像装置(本实施方式的固体摄像装置的一个例子)中的摄像像素区域及信号输出部的结构的图。
图6是显示本实施方式的固体摄像装置的像素、积分电路、及保持电路的各自的电路结构的一个例子的图。
图7是显示本实施方式的固体摄像装置的控制方法的流程图。
图8是输入至摄像像素区域及信号输出部的各信号的时序图。
图9是比较例的时序图。
图10是本实施方式的一个变形例的时序图。
图11是显示在图1的放射线摄像系统中所应用的APS型的固体摄像装置(本实施方式的固体摄像装置的一个例子)中的摄像像素区域及信号输出部的结构的图。
图12是第m行第n列的像素的电路图。
图13是保持电路的电路图。
图14是输入至摄像像素区域及信号输出部的各信号的时序图。
具体实施方式
[本申请发明的实施方式的说明]
最初，分别个别地列举本申请发明的实施方式的内容并进行说明。
(1)本实施方式的固体摄像装置及包含该固体摄像装置的放射线摄像系统的一个方式除具备该固体摄像装置外，至少具备移动机构、及图像产生部。可应用于该放射线摄像系统的固体摄像装置保持沿第一方向排列的L个(2以上的整数)摄像像素区域，且对被来自放射线源的放射线照射的被摄体的放射线图像进行摄像。移动机构沿与第一方向交叉的第二方向使相对于被摄体的固体摄像装置的位置相对地移动。图像产生部通过将一边使相对于被摄体的固体摄像装置的相对位置沿第二方向移动一边重复进行被摄体的放射线图像的摄像而得的多张帧图像的各个，一边以与该固体摄像装置的相对位置的移动速度对应的距离沿与第二方向对应的轴向使它们移动一边进行积算，而产生图像。
特别是本实施方式的固体摄像装置的一个方式至少具备：具有L个摄像像素区域的受光部、行选择部、列选择部、分别与L个摄像像素区域对应地设置的L个A/D转换部、及控制系统。受光部的L个摄像像素区域分别包含二维地排列的M(2以上的整数)个×N(2以上的整数)个像素。构成相当于M×N个像素的二维排列的M行N列矩阵的各列的像素沿2方向延伸。行选择部使相当于构成M行N列矩阵中任一行的像素的各个中产生的电荷量的电信号输出。列选择部使基于自构成由行选择部选择的行的像素的各个输出的电信号的模拟信号按M行N列矩阵的每列对输出用配线输出。L个A/D转换部将经由输出用配线传送的模拟信号转换为构成帧图像的数字信号。控制系统至少指示L个A/D转换部的各个的A/D转换的动作时序。具体而言，控制系统在获取通过重复进行被摄体的放射线图像的摄像而得的多张帧图像中至少一张特定帧图像的期间中，对于选自L个A/D转换部中的至少任一A/D转换部，在该选择的A/D转换部将来自构成M行N列矩阵中的第m行(1以上M以下的整数)的像素的模拟信号转换为数字信号后，且在将来自构成第(m+1)行的像素的模拟信号转换为数字信号前，以一次或一次以上的次数输出用于执行虚设A/D转换的A/D转换控制信号。
(2)另外，本实施方式的固体摄像装置的控制方法将具有上述那样的构造的本实施方式的固体摄像装置作为对象。具体而言，该控制方法的一个方式包含：第一A/D转换步骤、第二A/D转换步骤、及虚设A/D转换步骤。在第一A/D转换步骤中，基于来自构成M行N列矩阵的第m行的像素的电信号的模拟信号在L个A/D转换部中按该第m行的每列被转换为数字信号。在第二A/D转换步骤中，基于来自构成M行N列矩阵的第(m+1)行的像素的电信号的模拟信号在L个A/D转换部中按该第(m+1)行的每列被转换为数字信号。在虚设A/D转换步骤中，在获取多张帧图像中至少任一张帧图像的期间中，在L个A/D转换部中至少任一A/D转换部中，在第一A/D转换步骤与第二A/D转换步骤之间以一次或一次以上的次数执行虚设A/D转换。
有在将多个摄像像素区域的像素数据并列地读出的情况下，在各摄像像素区域设置A/D转换部的情况。在此情况下，在各摄像像素区域中并列地进行下一动作。首先，输出与在第一行的各像素中产生的电荷量相当的电信号(例如电荷或电压信号)。该输出时序由行选择部控制。其次，将基于该电信号的模拟信号按每列输出至输出用配线。利用A/D转换部将输出的模拟信号按每列予以A/D转换，将自该模拟信号被A/D转换的数字信号输出至固体摄像装置的外部。以上那样的动作针对第二行以后的各行也依次进行。
本发明人等发现：在多个摄像像素区域的边界线处像素的值变得不连续的原因在于A/D转换部的输出特性。具体而言，在A/D转换部中，在将自某一行的第一列至最终列的模拟信号依次转换为数字信号后，将自下一行的第一列至最终列的模拟信号依次转换为数字信号。此时，在A/D转换部中，有在某一行的转换完成后开始下一行的转换时，最初的1次或数次A/D转换的输出特性与通常不同(变得不稳定)的情况。因而，在位于摄像像素区域彼此的边界线的两侧的像素中的一侧的像素(即最终列的像素)的像素数据与另一侧的像素(即第一列的像素)的像素数据之间产生不连续。
(3)因而，在本实施方式的放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法中，作为其一个方式，在获取利用上述固体摄像装置获得的多张帧图像中至少一张特定帧图像的期间中，控制系统对于L个A/D转换部中至少任一A/D转换部输出以下的指示(A/D转换控制信号)：在第m行的A/D转换后(第一A/D转换步骤后)且在第(m+1)行的A/D转换前(第二A/D转换步骤前)，以一次或一次以上的次数执行虚设A/D转换。此外，在本说明书中，所谓虚设A/D转换是指在A/D转换部未接收有效模拟信号的期间中执行的A/D转换。由此，能够在某一行的A/D转换完成后开始下一行的A/D转换时，抑制最初的1次或数次A/D转换的输出特性的变化。即，多个摄像像素区域的边界线上的像素的值的不连续性降低。因而，根据该放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法，可有效地减少在积算后的图像出现的线状的噪声。
(4)作为本实施方式的一个方式，固体摄像装置可具备配置于受光部与输出用配线之间的保持电路。该保持电路按每列保持对输出用配线输出前的模拟信号。此外，利用控制系统选择的A/D转换部可在保持电路取入模拟信号后进行虚设A/D转换。由此，在利用保持电路保持模拟信号时，可避免因A/D转换部的动作引起的噪声与模拟信号重合的情况。
(5)另外，作为本实施方式的一个方式，在获取多张帧图像中的一张特定帧图像的期间中，控制系统可对于L个A/D转换部的全部执行虚设A/D转换。或，作为本实施方式的一个方式，控制系统可对于L个A/D转换部中的一部分的A/D转换部(L1个A/D转换部)执行虚设A/D转换。此外，L1是2以上L以下的整数。利用任一方式皆能够较佳地发挥上述那样的该放射线摄像系统的效果。
(6)作为本实施方式的一个方式，也可以是在获取多张帧图像的各个的每一期间，控制系统对于至少任一A/D转换部执行虚设A/D转换。这样，通过每当利用固体摄像装置获取帧图像时，A/D转换部便执行虚设A/D转换，而可更有效地减少在积算后的图像出现的线状的噪声。
(7)作为本实施方式的一个方式，优选，控制系统与L个A/D转换部由分别电性地独立的L条配线连接。特别是这些L条配线的长度彼此相等。此外，配置于控制系统与L个A/D转换部之间的L条配线是用于将用于控制A/D转换时序的控制信号(A/D转换控制信号)自控制系统输出至L个A/D转换部中所选择的A/D转换部的配线。由此，有效地抑制多个A/D转换部的相互间的控制信号的到达时序的偏离。
(8)另外，作为本实施方式的一个方式，优选，按第(m+1)行的每列执行的A/D转换(自模拟信号朝数字信号的转换)的时间间隔，与在自该第m行的最后的列的A/D转换至第(m+1)行的最初的列的A/D转换的期间中执行的虚设A/D转换中自最后的虚设A/D转换至该第(m+1)行的最初的列的A/D转换的时间间隔相等。由此，能够使以一次或一次以上的次数执行的虚设A/D转换模拟各列的A/D转换，而可有效地抑制A/D转换部的输出特性的变化。
(9)作为本实施方式的一个方式，也可以是控制系统除指示L个A/D转换部的各个的A/D转换控制外，指示行选择部的行选择及上述列选择部的列选择的各动作时序。在此情况下，控制系统可具备用于使A/D转换的动作控制与行选择及列选择的动作控制彼此独立地进行的构造。例如，根据自外部供给的共同的动作时钟，利用第一控制单元进行A/D转换的动作控制，另一方面利用第二控制单元进行行选择及列选择的动作控制。此外，当然，也可以是A/D转换的动作控制、行选择的动作控制、及列选择的动作控制由单一的控制单元根据自外部供给的动作时钟而进行。
以上，在该[本申请发明的实施方式的说明]的栏中所列举的各方式对其余的所有的方式的各个，或对这些其余的方式的所有的组合均可应用。
[本申请发明的实施方式的细节]
以下，一边参照附图一边详细地说明本实施方式的固体摄像装置、放射线摄像系统、及固体摄像装置的控制方法的具体的构造。此外，本发明并不限定于这些例示，而是由权利要求的范围所示，意欲包含与权利要求的范围等同的含义及范围内的所有的变更。另外，在附图的说明中，赋予相同的要件以相同符号并省略重复的说明。
(第一实施方式)
图1是显示作为本实施方式的放射线摄像系统的一个例子的医疗用的X射线摄像系统100的结构(在第一及第二实施方式中共同的结构)的图。特别是在第一实施方式的X射线摄像系统100中，将下述的PPS(Passive Pixel Sensor(被动像素传感器))型的固体摄像装置用作本实施方式的固体摄像装置的一个例子。另外，该X射线摄像系统100主要具备牙科医疗的全景摄影、颅摄影、及CT摄影的摄像模式，对被检查者的颚部的X射线图像进行摄像。该X射线摄像系统100具备：固体摄像装置、及X射线产生装置，利用固体摄像装置摄像由自X射线产生装置输出并透过被摄体A(即被检查者的颚部)的X射线构成的图像(X射线图像)。
图1所示的X射线摄像系统100具备：固体摄像装置1A、X射线源106(放射线源)、用于使固体摄像装置1A及X射线源106与被摄体A相对地移动的移动机构(回旋臂104)、及图像产生部200。
X射线源106是产生朝向被摄体A照射的X射线的放射线源。自X射线源106产生的X射线的照射场由一次狭缝板106b控制。在X射线源106内置有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而控制朝被摄体A的X射线照射量。另外，X射线源106通过控制一次狭缝板106b的开口范围，而在某一摄像模式时以规定的发散角输出X射线。另一方面，在另一摄像模式中，X射线源106能够以较该规定的发散角更狭小的发散角输出X射线。
固体摄像装置1A是具有二维排列的多个像素的CMOS型的固体摄像装置，将通过被摄体A的X射线图像变换为电性图像数据D。在固体摄像装置1A的前方设置有限制X射线入射区域的二次狭缝板107。回旋控制系统108绕与固体摄像装置1A的受光部2的表面垂直的轴线C可回旋地支撑固体摄像装置1A，使固体摄像装置1A回旋至与CT摄影或全景摄影、侧颅摄影等摄像模式相应的规定的角度位置。
回旋臂104在以使X射线源106与固体摄像装置1A彼此相对的方式加以保持的状态下，在CT摄影或全景摄影时使它们绕被摄体A回旋。另外，在侧颅摄影时，设置有用于使固体摄像装置1A相对于被摄体A直线位移的滑块机构113。回旋臂104由构成回旋平台的臂马达109驱动，其回旋角度由角度传感器112检测。另外，臂马达109搭载于XY平台114的可动部，使其回旋中心在水平面内任意地调整。
自固体摄像装置1A输出的图像数据D在被暂时取入至构成图像产生部200的一部分的CPU(中央处理装置)121后，被储存于帧存储器122。根据储存于帧存储器122的图像数据，通过规定的运算处理将沿任意的断层面的断层图像或全景图像重现。重现的断层图像或全景图像在被输出至视频存储器124后，由图像显示部(显示器)125显示，而用于各种诊断。此外，本实施方式的放射线摄像系统的图像产生部200至少由图1中所示的CPU 121及帧存储器122构成。
在CPU 121连接有信号处理所需要的工作存储器123，还连接有具备面板开关或X射线照射开关等的操作面板119。另外，CPU 121分别连接于驱动臂马达109的马达驱动电路111、控制一次狭缝板106b及二次狭缝板107的开口范围的狭缝控制电路115、116、及控制X射线源106的X射线控制电路118。再者，CPU 121输出用于驱动固体摄像装置1A的时钟信号。X射线控制电路118基于利用固体摄像装置1A摄像的信号对朝被摄体的X射线照射量予以反馈控制。
图2是显示自被摄体A(被检查者的颚部)的上方观察时固体摄像装置1A绕被摄体A的周围回旋移动的样子的图。此外，在图2中，固体摄像装置1A的轨迹以一点划线表示。固体摄像装置1A一边利用回旋臂104在水平面上沿以被摄体A为中心的周向(图2中所示的方向B1)移动一边摄像被摄体A的X射线图像(以通过被摄体A的X射线表现的图像)。此时，以固体摄像装置1A的受光部2一直与被摄体A相对的方式设定固体摄像装置1A的朝向。
图3是显示固体摄像装置1A的概略结构的平面图。如图3所示，固体摄像装置1A具有沿某一方向B2延伸的细长形状的受光部2。受光部2具有L(2以上的整数)个摄像像素区域20A。L个摄像像素区域20A的各个沿方向B2排列为一列，相邻的摄像像素区域20A彼此相接。图3中的箭头B1表示全景摄影时的固体摄像装置1A的移动方向。即，在全景摄影时，受光部2的长度方向(摄像像素区域20A的排列方向)B2与移动方向B1彼此交叉(在图3的例子中正交)。此外，移动方向B1在本实施方式中是成为基准的规定方向。
固体摄像装置1A还具有：垂直移位寄存器部30(行选择部)、及L个信号输出部40。垂直移位寄存器部30沿与长度方向B2交叉的受光部2的一对侧边的一者(或两者)配置。L个信号输出部40沿着沿长度方向B2延伸的受光部2的端边排列地配置，与L个摄像像素区域20A分别对应。在图3的例子中，各信号输出部40与对应的摄像像素区域20A相邻地配置。此外，垂直移位寄存器部30可与受光部2排列地设置于一个基板上，也可与受光部2设置于不同的基板上。相同地，L个信号输出部40可与受光部2排列地设置于一个基板上，也可与受光部2设置于不同的基板上。
另外，固体摄像装置1A还具备设置于受光部2上的未图示的闪烁器。闪烁器与入射的X射线对应而产生闪烁光并将X射线图像转换为光像，且将该光像输出至受光部2。闪烁器以覆盖受光部2的方式设置，或利用蒸镀而设置于受光部2上。
图4是用于说明全景摄影的图像数据的制作方法的图。线种类不同的多个四角形分别表示不同的时序的帧图像Q1至Q4。如图4所示，在全景摄影时，固体摄像装置1A一边沿方向B1移动一边重复进行摄像，而获取方向B1的位置一点一点地移动而成的多张帧图像Q1～Q4。各帧图像的移动量由固体摄像装置1A的移动速度与摄像周期的积决定。由固体摄像装置1A获取的多张帧图像Q1～Q4在计算器(例如CPU 121)内被积算。此外，在积算时，在计算器内，这些帧图像Q1～Q4的各个以与移动速度对应的移动量沿与移动方向对应的轴向使它们移动。由此，可产生沿方向B1延伸的全景图像。
此处，针对固体摄像装置1A的各摄像像素区域20A及各信号输出部40的详细的结构进行说明。图5是显示作为固体摄像装置1A(本实施方式的固体摄像装置的一个例子)的PPS型的固体摄像装置中的摄像像素区域20A及信号输出部40的结构的图。此外，在图5中，为了使说明单纯化，而显示包含1个摄像像素区域20A及1个信号输出部40的PPS型的固体摄像装置的构成例。该PPS型的固体摄像装置构成第一实施方式的放射线摄像系统的一部分。摄像像素区域20A通过M(2以上的整数)×N(2以上的整数)个像素P1,1～PM,N被二维地排列而构成M行N列矩阵。M行N列矩阵的各行沿图3所示的受光部2的长度方向B2延伸。各列沿与图3所示的固体摄像装置1A的长度方向B2正交的方向(即沿移动方向B1的方向)延伸。第m行(m＝1、2、···、M)的N个像素Pm,1～Pm,N经由第m行选择用配线Qm连接于垂直移位寄存器部30。垂直移位寄存器部30与控制系统6电连接，并由控制系统6控制。另外，第n列(n＝1、2、···、N)的M个像素P1,n～PM,n经由第n列读出用配线Rn连接于信号输出部40。此外，控制系統6可由单一的控制单元构成，但在图5的例子中由根据自外部供给的动作时钟而动作的多个控制单元、具体而言由第一控制单元6a及第二控制单元6b构成。因而，在图5的例子中，垂直移位寄存器部30与第一控制单元6a电连接，并由该第一控制单元6a控制。
信号输出部40具有按每列而设置的N个积分电路42及N个保持电路44。积分电路42及保持电路44按每列彼此串联地连接。N个积分电路42具有彼此共同的结构。另外，N个保持电路44具有彼此共同的结构。
N个积分电路42分别具有连接于读出用配线R1～RN的各个的输入端，蓄积自读出用配线R1～RN输入至输入端的电荷，并将与该蓄积电荷量对应的电压值(模拟信号)自输出端输出至N个保持电路44的各个。N个积分电路42分别经由相对于N个积分电路42共同地设置的重置用配线63连接于第一控制单元6a。N个保持电路44分别具有连接于积分电路42的输出端的输入端，保持输入至该输入端的电压值，并将该保持的电压值自输出端输出至输出用配线48。N个保持电路44分别经由相对于N个保持电路44共同地设置的保持用配线62连接于第一控制单元6a。另外，N个保持电路44分别经由第一列选择用配线U1～第N列选择用配线UN的各个连接于水平移位寄存器部61(列选择部)。水平移位寄存器部61与第一控制单元6a电连接，并由该第一控制单元6a控制。此外，可相对于L个信号输出部40设置一个共同的控制系统6，也可与L个信号输出部40的各个对应地设置L个控制系统6。
信号输出部40还具有放大器49及A/D转换部50。输出用配线48经由放大器49连接于A/D转换部50。A/D转换部50将经由输出用配线48传送的电压值转换为成为帧图像的数字信号。在本实施方式中，L个A/D转换部50分别与L个摄像像素区域20A对应地设置。A/D转换部50经由A/D转换控制用配线51连接于第二控制单元6b。第二控制单元6b经由A/D转换控制用配线51将A/D转换控制信号Ad提供至A/D转换部50。A/D转换控制用配线51与L个A/D转换部50对应地设置有L条。L条A/D转换控制用配线51的长度彼此相等。
A/D转换控制信号Ad控制A/D转换部50的转换时序。例如，以自A/D转换控制信号Ad的无效值(例如低电平)朝有效值(例如高电平)的上升为触发，A/D转换部50开始转换动作。
垂直移位寄存器部30在第一控制单元6a的控制下，经由第m行选择用配线Qm将第m行选择控制信号VSm提供至第m行的N个像素Pm,1～Pm,N的各个。在垂直移位寄存器部30中，行选择控制信号VS1～VSM依次被设定为有效值，在多个像素P1,1～PM,N中产生的电荷被输出至各行的每行。另外，水平移位寄存器部61在第一控制单元6a的控制下，经由列选择用配线U1～UN将列选择控制信号HS1～HSN提供至N个保持电路44的各个。在水平移位寄存器部61中，列选择控制信号HS1～HSN依次被设定为有效值，保持于保持电路44的电压值按每列输出至输出用配线48。另外，第一控制单元6a经由重置用配线63将重置控制信号RE提供至N个积分电路42的各个，且经由保持用配线62将保持控制信号Hd提供至N个保持电路44的各个。
图6是显示固体摄像装置1A的像素Pm,n、积分电路42、及保持电路44的各个的电路结构的一个例子的图。此外，在图6中，代表M×N个像素P1,1～PM,N而显示像素Pm,n的电路图。
如图6所示，像素Pm,n具备：作为读出用开关的晶体管21、及光电二极管22。晶体管21的一个电流端子连接于光电二极管22的阴极端子。光电二极管22的阳极端子被接地。另外，晶体管21的另一电流端子连接于对应的读出用配线(例如，在像素Pm,n的情况下，连接于第n列读出用配线Rn)。晶体管21的控制端子连接于对应的行选择用配线(例如，在像素Pm,n的情况下，连接于第m行选择用配线Qm)。经由第m行选择用配线Qm将第m行选择控制信号VSm提供至晶体管21。第m行选择控制信号VSm指示包含于第m行的N个像素Pm,1～Pm,N的各个的晶体管21的开闭动作。例如，在第m行选择控制信号VSm为无效值(例如低电平)时，晶体管21成为非导通状态。此时，在光电二极管22中产生的电荷不输出至读出用配线Rn而蓄积于光电二极管22的接合电容部。另一方面，在第m行选择控制信号VSm为有效值(例如高电平)时，晶体管21成为连接状态。此时，蓄积于光电二极管22的接合电容部的电荷(即与入射光量对应的大小的电信号)经由晶体管21被输出至读出用配线Rn。该电荷经由读出用配线Rn被传送至积分电路42。
积分电路42包含：放大器42a、电容元件42b、及放电用开关42c。电容元件42b及放电用开关42c彼此并联地连接，且连接于放大器42a的输入端子与输出端子之间。放大器42a的输入端子连接于读出用配线Rn。经由重置用配线63将重置控制信号RE提供至放电用开关42c。
重置控制信号RE指示N个积分电路42的各个的放电用开关42c的开闭动作。例如，在重置控制信号RE为有效值(例如高电平)时，放电用开关42c关闭，电容元件42b被放电，而积分电路42的输出电压值被初始化。另外，在重置控制信号RE为无效值(例如低电平)时，放电用开关42c打开，输入至积分电路42的电荷蓄积于电容元件42b，与该蓄积电荷量对应的电压值自积分电路42经由保持电路44被输出至输出用配线48。
保持电路44按每列保持输出至输出用配线48前的电压值。保持电路44包含：输入用开关44a、输出用开关44b、及电容元件44c。电容元件44c的一端被接地。电容元件44c的另一端经由输入用开关44a连接于积分电路42的输出端，且经由输出用开关44b与输出用配线48连接。经由保持用配线62对输入用开关44a赋予保持控制信号Hd。保持控制信号Hd指示N个保持电路44的各个的输入用开关44a的开闭动作。经由第n列选择用配线Un对保持电路44的输出用开关44b赋予第n列选择控制信号HSn。选择控制信号HSn指示保持电路44的输出用开关44b的开闭动作。
例如，若保持控制信号Hd自低电平转换为高电平，则输入用开关44a自关闭状态转换为打开状态。此时，输入至保持电路44的电压值被保持于电容元件44c。另外，若第n列选择控制信号HSn自低电平转换为高电平，则输出用开关44b关闭，保持于电容元件44c的电压值被输出至输出用配线48。
此处，针对固体摄像装置1A的动作，与固体摄像装置1A的控制方法一起进行说明。图7是显示本实施方式的固体摄像装置1A的控制方法的流程图。图8是输入至摄像像素区域20A及信号输出部40的各信号的时序图。在图8中，自上方依次分别显示重置控制信号RE、第一行选择控制信号VS1、第二行选择控制信号VS2、第M行选择控制信号VSM、保持控制信号Hd、第一列选择控制信号HS1～第N列选择控制信号HSN、及A/D转换控制信号Ad。
首先，第一控制单元6a将重置控制信号RE设定为高电平。由此，在N个积分电路42的各个中，放电用开关42c成为关闭状态，电容元件42b被放电。其后，第一控制单元6a将重置控制信号RE设定为低电平。
其次，输出在第一行的各列的像素中产生的电荷(步骤S1)。具体而言，垂直移位寄存器部30将第一行选择控制信号VS1设定为有效值(高电平)。由此，在第一行的像素P1,1～P1,N中晶体管21成为连接状态，在像素P1,1～P1,N各个的光电二极管22中蓄积的电荷通过读出用配线R1～RN被输出至积分电路42，且蓄积于电容元件42b。自积分电路42输出与蓄积于电容元件42b的电荷量相应的大小的电压值。其后，第一行的像素P1,1～P1,N各个的晶体管21成为非连接状态。然后，第一控制单元6a将保持控制信号Hd设定为高电平。由此，在N个保持电路44各个中输入用开关44a成为连接状态，自积分电路42输出的电压值由电容元件44c保持(步骤S2)。
接着，保持于电容元件44c的电压值(模拟信号)按每列输出至输出用配线48(步骤S3)。具体而言，水平移位寄存器部61将第一列选择控制信号HS1～第N列选择控制信号HSN依次设定为高电平。由此，N个保持电路44的输出用开关44b依次成为关闭状态，保持于电容元件44c的电压值(模拟信号)被依次输出至输出用配线48。另外，在此期间，第一控制单元6a将重置控制信号RE设定为高电平，积分电路42的电容元件42b放电。
此外，在步骤S3中，与上述动作并列地，将输出至输出用配线48的电压值(模拟信号)在A/D转换部50中转换为数字信号(第一A/D转换步骤)。具体而言，每当水平移位寄存器部61将各列选择控制信号HSn设定为高电平时，第二控制单元6b便使A/D转换控制信号Ad自低电平朝高电平上升。该上升动作在各列选择控制信号HSn为高电平的期间进行。由此，输出至输出用配线48的模拟信号即各列的电压值分别被转换为数字信号。这些数字信号作为1张帧图像的第一行的像素数据被输出至CPU 121(参照图1)。
接着，使在第二行的各列的像素中产生的电荷输出(步骤S4)。具体而言，垂直移位寄存器部30将第二行选择控制信号VS2设定为高电平。由此，在第二行的像素P2,1～P2,N中晶体管21成为连接状态，在像素P2,1～P2,N的各个的光电二极管22中蓄积的电荷通过读出用配线R1～RN被输出至积分电路42，并蓄积于电容元件42b。自积分电路42输出与蓄积于电容元件42b的电荷量对应的大小的电压值。其后，第二行的像素P2,1～P2,N的各个的晶体管21成为非连接状态。
若自积分电路42输出的电压值由电容元件44c保持(步骤S5)，则接着，保持于电容元件44c的电压值按每列输出至输出用配线(步骤S6)。此时，在步骤S6中，与上述动作并列地，输出至输出用配线48的电压值在A/D转换部50中被转换为数字信号(第二A/D转换步骤)。此外，这些步骤S5及S6的细节分别与上述的步骤S2及S3相同。
其后，相对于第3行至第M行也利用与第一行及第二行相同的动作将与蓄积于电容元件42b的电荷量对应的大小的电压值自N个保持电路44逐次输出至输出用配线48，并转换为数字信号(步骤S7至S9)。这样，来自L个摄像像素区域20A的一张帧图像的读出完成。固体摄像装置1A的上述那样的动作在固体摄像装置1A的移动中重复进行(步骤S10)，而获取多张帧图像。例如，CPU 121对于所获取的多张帧图像，一边以与固体摄像装置1A的移动速度对应的距离沿与该固体摄像装置1A的移动方向对应的轴使它们移动一边予以积算。由此，制作一张全景图像(步骤S11)。
此处，在本实施方式中，在A/D转换部50将第m行的电压值转换为数字信号后且在将第(m+1)行的电压值转换为数字信号前，执行一次或多次虚设A/D转换。所谓虚设A/D转换是指在A/D转换部未接收有效电压值的状态下执行的A/D转换。例如，第二控制单元6b在将与第一行的第一列～第M列对应的上升(图8中的符号C1)赋予至A/D转换控制信号Ad后且在将与第二行的第一列～第M列对应的上升(图8中的符号C2)赋予至A/D转换控制信号Ad前，将虚设A/D转换的上升(图8中的符号CD)赋予至A/D转换控制信号Ad。该虚设A/D转换的上升可为一次，也可为多次(在图8中例示4次的情况)。第二控制单元6b针对第3行以后也进行相同的处理。具体而言，第二控制单元6b在将与第m行的第一列～第M列对应的上升赋予至A/D转换控制信号Ad后且在将与第(m+1)行的第一列～第M列对应的上升赋予至A/D转换控制信号Ad前，将虚设A/D转换的上升CD赋予至A/D转换控制信号Ad。
A/D转换部50的虚设A/D转换是模拟对于第一列～第M列的A/D转换的转换动作。因而，优选，多次虚设A/D转换彼此的时间间隔ta、及一次或多次虚设A/D转换中的最后的虚设A/D转换与第一行的A/D转换的时间间隔tb中至少一者(优选两者)和第一行～第n行的各列间的A/D转换的时间间隔t相等。
另外，在对于第(m+1)行赋予虚设A/D转换的上升的期间，若第(m+1)行选择控制信号VSm+1成为高电平，则输出来自第(m+1)行的各像素Pm+1,1～Pm+1,N的电荷，并利用积分电路42将该电荷转换为电压值。其后，保持控制信号Hd成为高电平，与来自第(m+1)行的各像素Pm+1,1～Pm+1,N的电荷对应的电压值分别被保持于保持电路44。具体而言，在本实施方式中，与来自第(m+1)行的各像素Pm+1,1～Pm+1,N的电荷的读出、及与该电荷对应的电压值的保持并列地进行A/D转换部50的虚设A/D转换。
此外，在本实施方式中，不单单在第m行的A/D转换与第(m+1)行的A/D转换的期间，在即将进行第一行的A/D转换前也执行虚设A/D转换。具体而言，如图8所示，第二控制单元6b在将与第一行的第一列～第M列对应的上升(图8中的符号C1)赋予至A/D转换控制信号Ad前也将虚设A/D转换的上升(图8中的符号CD)赋予至A/D转换控制信号Ad。
上述那样的A/D转换部50的虚设A/D转换可在用于分别获取多张帧图像的多次摄像处理的全部中进行，也可根据需要在任意的至少1次摄像处理中进行。另外，在上述的例子中，A/D转换部50的虚设A/D转换在第一行～第M行的所有的读出处理时进行，但可根据需要在任意的至少1行的读出处理时进行。另外，在获取一张帧图像时，可在与L个摄像像素区域20A分别对应的L个A/D转换部50的全部执行虚设A/D转换，或可在L个A/D转换部50中的一部分的A/D转换部(L1个A/D转换部)50执行虚设A/D转换。此外，L1是2以上且小于L的整数。
针对利用以上所说明的本实施方式的X射线摄像系统100及固体摄像装置1A的控制方法获得的效果进行说明。在将多个摄像像素区域20A的像素数据并列地读出的情况下，有如本实施方式那样在各摄像像素区域20A设置A/D转换部50的情况。在此情况下，在各摄像像素区域20A中，并列地进行下一动作。图9是比较例的时序图。如图9所示，首先，若第一行选择控制信号VS1成为高电平，则输出在第一行的各像素P1,1～P1,N中产生的电荷。该输出时序由垂直移位寄存器部30控制。其次，保持控制信号Hd成为高电平，基于该电荷在积分电路42产生的电压值由保持电路44保持。接着，列选择控制信号HS1～HSN依次成为高电平，保持于保持电路44的电压值按每列输出至输出用配线48。此时，每次输出各列的电压值，A/D转换控制信号Ad皆上升。由此，利用A/D转换部50按每列将输出的电压值予以A/D转换，被A/D转换的数字信号被输出至固体摄像装置的外部。以上那样的动作针对第二行以后的各行也依次进行。
然而，在将多个摄像像素区域20A的像素数据并列地读出的情况下，有在多个摄像像素区域20A的边界线处像素的值变得不连续的情况。再者，由于如图3所示多个摄像像素区域20A的排列的方向B2与移动方向B1交叉，因而多个摄像像素区域20A的边界线沿固体摄像装置1A的移动方向B1(例如平列地)延伸。其结果，与边界线相邻的像素的像素数据被重复积算，而不连续性增强，在积算后的全景图像的边界线部分出现线状的噪声。
本发明人等发现：在多个摄像像素区域20A的边界线处像素的值变得不连续的原因在于A/D转换部50的输出特性。具体而言，在A/D转换部50中，在将自某一行的第一列起直至第N列为止的电压值依次转换为数字信号后，将自下一行的第一列至第N列的电压值依次转换为数字信号。此时，在A/D转换部50中，有在某一行的转换完成后开始下一行的转换时，最初的1次或数次A/D转换的输出特性与通常不同(变得不稳定)的情况。作为其一个原因，考虑在保持(hold)下一行的电压值的期间等，在自某一行的转换完成后至开始下一行的转换的期间产生的休止期间TA。这是由于若在A/D转换部50中产生上述那样的休止期间TA则休止期间TA后的最初的1次或数次A/D转换的输出特性与通常不同(变得不稳定)。因而，在位于摄像像素区域20A彼此的边界线的两侧的像素中的一侧的像素(即第N列的像素Pm,N)的像素数据与另一侧的像素(即第一列的像素Pm,1)的像素数据之间，在像素数据中产生不连续。另外，在另一侧中也在A/D转换变得不稳定的列的像素数据与被稳定地A/D转换的列的像素数据之间，在像素数据中产生不连续。这些不连续成为线状的噪声并在积算后的图像出现。
因而，在本实施方式中，在获取至少一张帧图像时，在至少任一A/D转换部50中，在将第m行的电压值转换为数字信号后(例如在包含第一A/D转换步骤的步骤S3后)且在将第(m+1)行的电压值转换为数字信号前(例如在包含第二A/D转换步骤的步骤S6前)，执行一次或多次虚设A/D转换。由此，由于可有效地抑制休止期间TA后的最初的1次或数次A/D转换(即第一列或数列A/D转换)的输出特性的变化，因而可减少在多个摄像像素区域20A的边界线附近的像素的值的不连续性。因而，根据本实施方式，可减少在积算后的全景图像出现的线状的噪声。此外，根据本发明人等的见解可知，1张帧图像的线状的噪声为微少且无法以目视确认，但若将多张帧图像予以积算则线状的噪声明了地出现。因而，在获取“至少一张”帧图像时，只要通过在“至少任一”A/D转换部50中执行虚设A/D转换而结果上能够抑制线状的噪声即可。
如本实施方式那样，可在将第m行的电压值转换为数字信号后且在将第(m+1)行的电压值转化为数字信号前设置休止期间TA。由此，对A/D转换部50赋予用于散热的期间，而抑制A/D转换部50的温度上升。再者，还可抑制A/D转换部50的耗电的增加。在设置有休止期间TA的情况下，并非是在休止期间TA中使A/D转换部50持续动作，而是如本实施方式那样，通过只限在即将进行第(m+1)行的A/D转换前执行一次或数次虚设A/D转换，而可抑制因虚设A/D转换导致的A/D转换部50的发热与耗电的增加。
如本实施方式那样，在获取一张帧图像时，可在L个A/D转换部50的全部执行虚设A/D转换，或可在L个A/D转换部50中的一部分的A/D转换部50(L1个A/D转换部)执行虚设A/D转换。例如，只要在与L个摄像像素区域20A彼此的边界线中的像素值的不连续性尤其显著的边界线相邻的摄像像素区域20A的A/D转换部50中执行虚设A/D转换即可。另外，在例如线状的噪声的出现位置按每一帧图像变化的情况下，优选在L个A/D转换部50的全部执行虚设A/D转换。由此，可有效地减少在积算后的全景图像出现的线状的噪声。
如本实施方式那样，在获取多张帧图像的各个时，可在至少任一A/D转换部50执行虚设A/D转换。这样，通过每次获取各帧图像皆在A/D转换部50执行虚设A/D转换，而可更有效地减少在积算后的全景图像出现的线状的噪声。
如本实施方式那样，优选，将A/D转换控制信号Ad自第二控制单元6b传递至L个A/D转换部50的各个的L条A/D转换控制用配线51具有彼此相等的长度。由此，可有效地抑制多个A/D转换部50的相互间的A/D转换控制信号Ad的到达时序的偏离。
如本实施方式那样，优选，一次或多次虚设A/D转换中的最后的虚设A/D转换与自第(m+1)行的最初的列的电压值朝数字信号的转换的时间间隔tb(参照图8)和自第(m+1)行的各列间的电压值朝数字信号的转换的时间间隔t(图8参照)相等。另外，虚设A/D转换彼此的时间间隔ta(参照图8)可与时间间隔t相等。利用这些至少一者能够使虚设A/D转换虚拟各列的A/D转换，而可有效地抑制A/D转换部50的输出特性的变化。特别是由于最初的列的A/D转换容易变得不稳定，因而通过将上述的时间间隔tb与时间间隔t设定为相等，而能够以与第二列以后相同的条件执行最初的列的A/D转换，从而更有效地抑制A/D转换部50的输出特性的变化。
(变形例)
图10是上述的实施方式的一个变形例的时序图。在该变形例中，与上述的实施方式不同，在对A/D转换部50赋予虚设A/D转换的上升CD的期间前，第二行选择控制信号VS2成为高电平。此时，输出来自第二行的各像素P2,1～P2,N的电荷，并利用积分电路42将该电荷转换为电压值。其后，保持控制信号Hd成为高电平，与来自第二行的各像素P2,1～P2,N的电荷对应的电压值分别被保持于保持电路44。针对第3行至第M行也进行相同的动作。即，在本变形例中，在保持电路44取入电压值后执行A/D转换部50的虚设A/D转换。由此，在利用保持电路44保持电压值时，可避免因A/D转换部50的动作引起的噪声与电压值重叠。其结果，可制作更清晰的全景图像。
(第二实施方式)
其次，针对第二实施方式的放射线摄像系统进行说明。此外，该第二实施方式的放射线摄像系统与第一实施方式相同地具有图1所示的结构，但在将APS(Active PixelSensor(主动像素传感器))型的固体摄像装置用作固体摄像装置1A(本实施方式的固体摄像装置的一个例子)的点上，与第一实施方式不同。图11是显示APS型的固体摄像装置中的摄像像素区域20B及信号输出部41的结构的图。此外，在图11中，为了使说明单纯化，而显示包含1个摄像像素区域20B及1个信号输出部41的APS型的固体摄像装置的构成例。摄像像素区域20B及信号输出部41分别与图3所示的摄像像素区域20A及信号输出部40置换。此外，在图5的例子中，控制系统6由包含根据共同的动作时钟而动作的第一控制单元6a及第二控制单元6b的多个控制单元构成，但在该图11的例子中，控制系统6由根据自外部供给的动作时钟而动作的单一的控制单元构成。
摄像像素区域20B的M(2以上的整数)×N(2以上的整数)个像素P1,1～PM,N构成被二维地配置的M行N列矩阵。M行N列矩阵的各行沿图3所示的受光部2的长度方向B2延伸。各列沿图3所示的固体摄像装置1A的移动方向B1延伸。各像素P1,1～PM,N具有共同的结构，将与入射至光电二极管的光的强度对应的电压值(模拟信号)输出至读出用配线R1～RN。第n列的读出用配线Rn连接于位于第n列的M个像素P1,n～PM,n的各个的输出端。
第m行的N个像素Pm,1～Pm,N经由第m行选择用配线Qm、第m行重置用配线Wm、及第m行传送用配线Xm连接于垂直移位寄存器部31。此外，垂直移位寄存器部31是本实施方式的行选择部，与图3所示的垂直移位寄存器部30置换。垂直移位寄存器部31与控制系统6电连接，并由该控制系统6控制。
信号输出部41具有按每列而设置的N个保持电路45。N个保持电路45具有彼此共同的结构。N个保持电路45分别具有连接于读出用配线R1～RN的各个的输入端，并保持自像素Pm,n依次输出至读出用配线Rn的2个种类的电压值。然后，将保持的这些电压值自输出端分别输出至输出用配线48a、48b。N个保持电路45分别经由相对于N个保持电路45共同地设置的第一保持用配线64及第二保持用配线65连接于控制系统6。另外，N个保持电路45的各个经由第一列选择用配线U1～第N列选择用配线UN的各个连接于水平移位寄存器部61(列选择部)。水平移位寄存器部61与控制系统6电连接，并由该控制系统6控制。
信号输出部41还具有差运算部55及A/D转换部50。差运算部55经由2条输出用配线48a及48b连接于各保持电路45的输出端。差运算部55输入依次自各保持电路45输出至输出用配线48a、48b的2个种类的电压值，并进行这些2个种类的电压值的差运算，且输出表示该运算结果的电压值。A/D转换部50将自差运算部55获得的电压值(模拟信号)转换为数字信号。此外，A/D转换部50的结构及动作与第一实施方式相同。
图12是第m行第n列的像素Pm,n的电路图。像素Pm,n包含：光电二极管23、电容元件24、放大用晶体管25、传送用晶体管26、放电用晶体管27、及选择用晶体管28。光电二极管23产生与入射光强度对应的量的电荷。电容元件24相对于光电二极管23并联地连接，并蓄积在光电二极管23产生的电荷。放大用晶体管25输出与输入至栅极端子的电压值对应的电压值。传送用晶体管26将与电容元件24的蓄积电荷量对应的电压值输入至放大用晶体管25的栅极端子。放电用晶体管27将电容元件24的电荷放电。选择用晶体管28将自放大用晶体管25输出的电压值选择性地输出至配线Rn。此外，该电压值是在像素Pm,n中产生的电信号的一个例子。
放大用晶体管25的漏极端子被设定为偏压电位。传送用晶体管26的漏极端子连接于放大用晶体管25的栅极端子，其源极端子连接于光电二极管23的阴极及电容元件24的一个端子。光电二极管23的阳极与电容元件24的相反侧的端子连接于接地电位。放电用晶体管27的源极端子连接于放大用晶体管25的栅极端子，其漏极端子被设定为偏压电位。选择用晶体管28的源极端子与放大用晶体管25的源极端子连接，其漏极端子与读出用配线Rn连接。另外，在该读出用配线Rn连接有恒定电流源29。放大用晶体管25及选择用晶体管28与恒定电流源29一起构成源极随耦器电路。
在传送用晶体管26的栅极端子，经由图11所示的第m行传送用配线Xm输入有第m行传送控制信号TRm。在放电用晶体管27的栅极端子，经由图11所示的第m行重置用配线Wm输入有第m行放电控制信号Rem。另外，在选择用晶体管28的栅极端子，经由图11所示的第m行选择用配线Qm输入有第m行选择控制信号VSm。在第m行传送控制信号TRm为高电平，第m行放电控制信号Rem为低电平时，传送用晶体管26使与电容元件24的蓄积电荷量对应的电压值输入至放大用晶体管25的栅极端子。另一方面，在第m行传送控制信号TRm为高电平，第m行放电控制信号Rem也为高电平时，传送用晶体管26及放电用晶体管27将电容元件24的电荷放电。另外，在第m行选择控制信号VSm为高电平时，选择用晶体管28将自放大用晶体管25输出的电压值输入至读出用配线Rn。
在如上述那样构成的像素Pm,n中，通过第m行传送控制信号TRm成为低电平，第m行放电控制信号Rem成为高电平，而放大用晶体管25的栅极端子的电荷被放电。另外，若第m行选择控制信号VSm为高电平，则自处于该初始化状态的放大用晶体管25输出的电压值(暗信号成分)经由选择用晶体管28被输出至读出用配线Rn。另一方面，若第m行放电控制信号Rem为低电平，第m行传送控制信号TRm及第m行选择控制信号VSm的各个为高电平，则与在光电二极管23产生并蓄积于电容元件24的电荷的量对应的电压值被输入至放大用晶体管25的栅极端子。与该输入电压值对应而自放大用晶体管25输出的电压值(亮信号成分)经由选择用晶体管28被输出至读出用配线Rn。
此外，在图12所示的电路中，蓄积电荷的电容元件24相对于光电二极管23并联地连接，但可省略电容元件24。另外，电容元件的配置并不限定于此。例如，可在传送用晶体管26与放电用晶体管27之间的节点(浮动扩散部)和接地电位线之间连接有电容元件。
另外，在图12所示的电路中可省略传送用晶体管26。在此情况下也然，电容元件24可与光电二极管23并联地连接、或可省略电容元件24。
图13是各保持电路45的电路图。如图13所示，各保持电路45包含第一保持部46及第二保持部47。第一保持部46及第二保持部47分别具有彼此相同的结构。另外，第一保持部46及第二保持部47分别能够输入自存在于第n列的M个像素P1,n～PM,n的各个的选择用晶体管28依次输出的电压值并保持它们，且能够输出该保持的电压值。
第一保持部46包含：晶体管46a、晶体管46b、及电容元件46c。电容元件46c的一端是接地电位，电容元件46c的另一端与晶体管46a的漏极端子及晶体管46b的源极端子的各个连接。晶体管46a的源极端子经由读出用配线Rn与像素Pm,n的选择用晶体管28连接。晶体管46b的漏极端子与输出用配线48a连接。如上述那样构成的第一保持部46在经由图11所示的第一保持用配线64输入至晶体管46a的栅极端子的第一输入控制信号Swm1为高电平时，使自经由读出用配线Rn连接的像素Pm,n输出的电压值保持于电容元件46c。另外，在经由图11所示的第m列选择用配线Um输入至晶体管46b的栅极端子的第m列选择控制信号HSm为高电平时，第一保持部46将保持于电容元件46c的电压值输出至输出用配线48a。
第二保持部47包含：晶体管47a、晶体管47b、及电容元件47c。电容元件47c的一端被设定为接地电位，电容元件47c的另一端与晶体管47a的漏极端子及晶体管47b的源极端子的各个连接。晶体管47a的源极端子经由读出用配线Rn与像素Pm,n的选择用晶体管28连接。晶体管47b的漏极端子与输出用配线48b连接。如上所述构成的第二保持部47在经由图11所示的第二保持用配线65输入至晶体管47a的栅极端子的第二输入控制信号Swm2为高电平时，使自经由读出用配线Rn连接的像素Pm,n输出的电压值保持于电容元件47c。另外，第二保持部47在经由图11所示的第m列选择用配线Um输入至晶体管47b的栅极端子的第m列选择控制信号HSm为高电平时，将保持于电容元件47c的电压值输出至输出用配线48b。
第一保持部46及第二保持部47分别以互不相同的时序动作。例如，第一保持部46在经由读出用配线Rn连接的像素Pm,n中第m行传送控制信号TRm为低电平且第m行放电控制信号Rem及第m行选择控制信号VSm的各个为高电平时，保持自放大用晶体管25输出的电压值(暗信号成分)。另一方面，第二保持部47在经由读出用配线Rn连接的像素Pm,n中第m行放电控制信号Rem为低电平且第m行传送控制信号TRm及第m行选择控制信号VSm的各个为高电平时，保持自放大用晶体管25输出的电压值(亮信号成分)。
图14是输入至摄像像素区域20B及信号输出部41的各信号的时序图。在图14中，自上方依次分别显示第一行选择控制信号VS1、第一行放电控制信号Re1、第一行传送控制信号TR1、第二行选择控制信号VS2、第二行放电控制信号Re2、第二行传送控制信号TR2、第m行选择控制信号VSM、第M行放电控制信号ReM、第M行传送控制信号TRM、第一输入控制信号Swm1、第二输入控制信号Swm2、第一列选择控制信号HS1～第N列选择控制信号HSN、及A/D转换控制信号Ad。此外，在自摄像像素区域20B输出与朝像素Pm,n的入射光强度对应的电压值的期间中，输入至该像素Pm,n的选择用晶体管28的栅极端子的第m行选择控制信号VSm为高电平。
首先，在第一行传送控制信号TR1为低电平，第一行放电控制信号Re1为高电平时，第一输入控制信号Swm1及第二输入控制信号Swm2为低电平。其次，第一行放电控制信号Re1转换为低电平。其后，第一输入控制信号Swm1转换为高电平，进而转换为低电平。在该第一输入控制信号Swm1为高电平的期间中，自像素P1,n的放大用晶体管25输出的电压值(暗信号成分)被保持于第一保持部46的电容元件46c。
接着，第一行传送控制信号TR1转换为高电平，进而转换为低电平。由此，与在光电二极管23产生并蓄积于电容元件24的电荷的量对应的电压值被输入至放大用晶体管25的栅极端子。进而接着，第二输入控制信号Swm2转换为高电平，进而转换为低电平。在该第二输入控制信号Swm2为高电平的期间中，自像素P1,n的放大用晶体管25输出的电压值(亮信号成分)被保持于第二保持部47的电容元件47c。然后，第一行放电控制信号Re1转换为高电平。由此，电容元件24的电荷被放电。其后，第一行传送控制信号TR1转换为高电平，进而转换为低电平。由此，电容元件24被重置。
接着，保持于电容元件46c、47c的电压值按每列被输出至输出用配线48a、48b。具体而言，水平移位寄存器部61将第一列选择控制信号HS1～第N列选择控制信号HSN依次设定为高电平。由此，保持于电容元件46c的电压值依次被输出至输出用配线48a。另外，保持于电容元件47c的电压值依次被输出至输出用配线48b。这些电压值被输入至差运算部55。在差运算部55中进行输入的电压值的差运算，并输出表示该运算结果的电压值。该电压值是与入射至像素Pm,n的光电二极管23的光的强度对应的模拟信号，通过去除暗信号成分而具有优异的S/N比。
另外，此时，自差运算部55输出的电压值在A/D转换部50中被转换为数字信号。具体而言，水平移位寄存器部61每次将各列选择控制信号HSn设定为高电平，控制系统6皆使A/D转换控制信号Ad自低电平朝高电平上升。该上升动作在各列选择控制信号HSn被设定为高电平后紧接着进行。由此，自差运算部55输出的模拟信号即各列的电压值分别被转换为数字信号。这些数字信号作为1张帧图像的第一行的像素数据被输出至固体摄像装置1A的外部。
其后，对于第二行至第M行利用与第一行相同的动作产生与入射至像素Pm,n的光电二极管23的光的强度对应的数字信号。这样，来自L个摄像像素区域20B的一张帧图像的读出完成。固体摄像装置通过在移动中重复进行上述那样的动作而获取多张帧图像。然后，一边以与固体摄像装置的移动速度对应的距离沿与该固体摄像装置的移动方向对应的轴向移动一边对多张帧图像予以积算，而制作一张全景图像。
此处，在本实施方式中，A/D转换部50也在将第m行的电压值转换为数字信号后且在将第(m+1)行的电压值转换为数字信号前，执行一次或多次虚设A/D转换。例如，控制系统6在将与第一行的第一列～第M列对应的上升(图14中的符号C1)赋予至A/D转换控制信号Ad后且在将与第二行的第一列～第M列对应的上升(图14中的符号C2)赋予至A/D转换控制信号Ad前，将虚设A/D转换的上升(图14中的符号CD)赋予至A/D转换控制信号Ad。该虚设A/D转换的上升可为一次，也可为多次(在图14中例示4次的情况)。控制系统6针对第3行以后也进行相同的处理。具体而言，控制系统6在将与第m行的第一列～第M列对应的上升赋予至A/D转换控制信号Ad后且在将与第(m+1)行的第一列～第M列对应的上升赋予至A/D转换控制信号Ad前，将虚设A/D转换的上升CD赋予至A/D转换控制信号Ad。
如本实施方式那样，并不限定于PPS型的固体摄像装置(第一实施方式)，APS型的固体摄像装置(第二实施方式)也可应用于放射线摄像系统(X射线摄像系统100)的固体摄像装置1A。在此情况下也可抑制休止期间后的最初的A/D转换的输出特性的变化，而可有效地减少多个摄像像素区域20B的边界线的像素的值的不连续性。因而，可减少在积算后的全景图像出现的线状的噪声。
另外，在本实施方式中也可如图10所示在保持电路45取入电压值后进行A/D转换部50的虚设A/D转换。由此，由于在利用保持电路45保持电压值时，可避免因A/D转换部50的动作引起的噪声与电压值重叠，因而可制作更清晰的全景图像。
本实施方式的放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法并不限定于上述的实施方式，可进行其他各种变形。例如，可根据所需要的目的及效果将上述的各实施方式及变形例相互组合。具体而言，在上述实施方式中例示固体摄像装置移动的情况，但只要相对于被摄体的固体摄像装置的位置相对地移动即可，例如可为固体摄像装置的位置被固定而被摄体移动的方式。上述那样的方式在例如X射线検査装置中有用。
在上述实施方式中作为放射线的例子显示有X射线，但本实施方式的放射线摄像系统在摄像X射线以外的放射线的系统中也可应用。在上述实施方式中例示了在受光部上设置闪烁器的结构，但也可应用于具备不使用闪烁器而将放射线直接转换为电信号的类型的固体摄像装置(例如各像素包含CdTe)的放射线摄像系统。另外，在本实施方式中，对于将CdTe等的直接转换元件与CMOS-ASIC或TFT基板等的读出电路组合而成的固体摄像装置也有效。
在上述实施方式中例示了牙科用的全景摄影的情况，但若为积算使固体摄像装置移动而获得的多张帧图像的模式，则在其他的摄影模式(例如CT摄影或颅颅摄影)中也可应用本实施方式。另外，在本实施方式中，固体摄像装置的长度方向不需要相对于移动方向严密地正交，这些方向可稍微地倾斜。在上述实施方式中基于自各像素输出的电信号的电压值由保持电路暂时保持，但可省略上述那样的保持电路。
在上述实施方式中应用CMOS型的固体摄像装置，但也可应用由例如非晶硅构成的TFT型的固体摄像装置。另外，本实施方式在将多个摄像元件平铺而用作1个固体摄像装置的情况下也有效。
在上述实施方式中将移位寄存器用作行选择部及列选择部，但行选择部及列选择部并不限定于此，可使用例如译码器等的其他的电路。在上述实施方式中，在第m行的A/D转换与第(m+1)行的A/D转换之间设置有休止期间，在该休止期间执行虚设A/D转换。然而，本实施方式在不设置休止期间的情况下也可应用。即使是上述那样的情况，仍能够通过在第m行的A/D转换与第(m+1)行的A/D转换之间执行虚设A/D转换而获得上述实施方式的效果。
作为固体摄像元件的读出方式，是例如按每列设置A/D转换部的列(column)AD方式。在上述那样的方式中，由于即使存在休止期间仍在所有的列中以相同的条件进行A/D转换，因而噪声被平均化。本实施方式解决因具有多个摄像像素区域，各摄像像素区域包含多列，在各摄像像素区域设置有A/D转换部而产生的技术问题。
以上，在上述实施方式中针对具备固体摄像装置的放射线摄像系统及固体摄像装置的控制方法进行了说明，但本实施方式的技术特征可由固体摄像装置本身具体化。即，本实施方式的固体摄像装置是对由自放射线源出射并透过被摄体的放射线形成的图像进行摄像的装置，其至少具备：受光部、行选择部、列选择部、L(2以上的整数)个A/D转换部、及控制系统。受光部具有在与规定方向交叉的方向上排列的L个摄像像素区域。各摄像像素区域包含二维地排列的M(2以上的整数)×N(2以上的整数)个像素，由这些M×N个像素构成M行N列矩阵。另外，在各摄像像素区域中，M行N列矩阵的各列沿规定方向延伸。行选择部使与在多个像素中产生的电荷量相当的电信号按每一行输出。列选择部将基于按每一行输出的电信号的模拟信号按每列输出至输出用配线。L个A/D转换部分别与L个摄像像素区域对应地设置。这些L个A/D转换部分别将经由输出用配线传送的模拟信号转换为成为帧图像的数字信号。控制系统在获取至少一张帧图像的期间中，以自L个A/D转换部中选择的至少任一A/D转换部在将第m行(m是1以上M以下的整数)的模拟信号转换为数字信号后且在将第(m+1)行的模拟信号转换为数字信号前执行一次或多次虚设A/D转换的方式控制该选择的A/D转换部。
根据该固体摄像装置，可与上述的实施方式相同地抑制各行的最初的1次或数次A/D转换(即第一列或数列的A/D转换)的输出特性的变化。另外，例如一边沿规定方向相对于被摄体相对地移动一边在移动中重复进行摄像的固体摄像装置可应用于对通过一边以与该固体摄像装置的移动速度对应的距离沿与该固体摄像装置的移动方向对应的轴向移动一边获得的多张帧图像予以积算而产生图像的用途。在此情况下，由于能够减少多个摄像像素区域的边界线附近的像素的值的不连续性，因而减少在积算后的图像出现的线状的噪声。
另外，也可以是上述固体摄像装置还具备按每列保持输出至输出用配线前的模拟信号的保持电路，A/D转换部在保持电路取入模拟信号后执行虚设A/D转换。由此，在利用保持电路保持模拟信号时，可避免因A/D转换部的动作引起的噪声与模拟信号重叠的情况。
在上述固体摄像装置中，在获取一张帧图像的期间中，可在L个A/D转换部的全部执行虚设A/D转换，或可在L个A/D转换部中的一部分的A/D转换部执行虚设A/D转换。利用它们中的任一方式皆能够较佳地发挥上述的放射线摄像系统的效果。
在上述固体摄像装置中，在获取多张帧图像的各个的每一期间中，可在至少任一A/D转换部执行虚设A/D转换。这样，通过每次获取各帧图像，A/D转换部皆执行虚设A/D转换，而更有效地减少在图像出现的线状的噪声。
也可以是上述固体摄像装置还具备将控制A/D转换时序的控制信号输出至L个A/D转换部的控制系统，将控制信号自控制系统传递至L个A/D转换部的各个的L条配线的长度彼此相等。由此，有效地抑制多个A/D转换部的相互间的控制信号的到达时序的偏离。
另外，在上述固体摄像装置中，也可以是自第(m+1)行的某一A/D转换至相邻的列的A/D转换的时间间隔和在第(m+1)行的A/D转换前先执行的一次或多次虚设A/D转换中最后的虚设A/D转换与第(m+1)行的最初的列的A/D转换的时间间隔相等。由此，能够使虚设A/D转换虚拟各列的A/D转换，而可有效地抑制A/D转换部的输出特性的变化。
符号的说明
1A…固体摄像装置、2…受光部、6…控制系统、6a…第一控制单元、6b…第二控制单元、20A、20B…摄像像素区域、21…晶体管、22、23…光电二极管、24…电容元件、25…放大用晶体管、26…传送用晶体管、27…放电用晶体管、28…选择用晶体管、29…恒定电流源、30、31…垂直移位寄存器部、40、41…信号输出部、42…积分电路、44、45…保持电路、46…第一保持部、47…第二保持部、48、48a、48b…输出用配线、49…放大器、50…A/D转换部、51…A/D转换控制用配线、55…差运算部、61…水平移位寄存器部、62…保持用配线、63…重置用配线、64…第一保持用配线、65…第二保持用配线、100…X射线摄像系统、104…回旋臂、106…X射线源、200…图像产生部、A…被摄体、B1…移动方向、B2…长度方向、P1,n…像素、Q1～Q4…帧图像。

Claims (10)

1.一种固体摄像装置，其特征在于，
是保持沿第一方向排列的L个摄像像素区域，且对被来自放射线源的放射线照射的被摄体的放射线图像进行摄像的固体摄像装置，其中，L为2以上的整数，
具有：
受光部，其具有所述L个摄像像素区域，所述L个摄像像素区域分别包含二维地排列的M个×N个像素，且构成相当于所述M×N个像素的二维排列的M行N列矩阵的各列的像素沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，其中，M为2以上的整数，N为2以上的整数；
行选择部，其使相当于构成所述M行N列矩阵中任一行的像素的各个中产生的电荷量的电信号输出；
列选择部，其使基于自构成由所述行选择部选择的行的像素的各个输出的所述电信号的模拟信号按所述M行N列矩阵的每列对输出用配线输出；
L个A/D转换部，其分别与所述L个摄像像素区域对应地设置，将经由所述输出用配线传送的模拟信号转换为构成帧图像的数字信号；及
控制系统，其在获取通过重复进行所述被摄体的放射线图像的摄像而得的多张帧图像中至少一张特定帧图像的期间中，对于选自所述L个A/D转换部中的至少任一A/D转换部，在所述所选择的A/D转换部将来自构成所述M行N列矩阵中的第m行的像素的模拟信号转换为数字信号后，且在将来自构成第(m+1)行的像素的模拟信号转换为数字信号前，以一次或一次以上的次数输出用于执行虚设A/D转换的A/D转换控制信号，其中，m为1以上M以下的整数。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，
还具备保持电路，该保持电路配置于所述受光部与所述输出用配线之间，且按所述M行N列矩阵的每列保持对所述输出用配线输出前的所述模拟信号，
所述控制系统在所述保持电路取入所述模拟信号后，对于所述所选择的A/D转换部输出用于执行所述虚设A/D转换的A/D转换控制信号。
3.如权利要求1或2所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述控制系统在获取所述一张特定帧图像的期间中，对于所述L个A/D转换部的全部分别输出用于执行所述虚设A/D转换的A/D转换控制信号。
4.如权利要求1或2所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述控制系统在获取所述一张特定帧图像的期间中，对于所述L个A/D转换部中的L1个A/D转换部分别输出用于执行所述虚设A/D转换的A/D转换控制信号，其中，L1为2以上且小于L。
5.如权利要求1至4中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述控制系统在获取所述多张帧图像的各个的每一期间中，对于所述所选择的A/D转换部输出用于执行所述虚设A/D转换的A/D转换控制信号。
6.如权利要求1至5中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
还具备用于分别电性地独立连接所述控制系统与所述L个A/D转换部的L条A/D转换控制用配线，
所述L条A/D转换控制用配线分别具有互为相等的长度。
7.如权利要求1至6中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
按所述第(m+1)行的每列执行的A/D转换的时间间隔与在自所述第m行的最后的列的A/D转换至所述第(m+1)行的最初的列的A/D转换的期间中执行的虚设A/D转换中自最后的虚设A/D转换至所述第(m+1)行的最初的列的A/D转换的时间间隔相等。
8.如权利要求1至7中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，
所述控制系统指示所述行选择部的行选择及所述列选择部的列选择的各动作时序。
9.一种放射线摄像系统，其特征在于，
具备：
权利要求1至8中任一项所述的固体摄像装置；
移动机构，其沿所述第二方向使所述固体摄像装置相对于所述被摄体的位置相对地移动；及
图像产生部，其通过将一边使相对于所述被摄体的所述固体摄像装置的相对位置沿所述第二方向移动一边获得的所述多张帧图像的各个，一边以与所述固体摄像装置的相对位置的移动速度对应的距离沿与所述第二方向对应的轴向使它们移动一边进行积算，而产生图像。
10.一种固体摄像装置的控制方法，其特征在于，
是权利要求1至8中任一项所述的固体摄像装置的控制方法，
包含：
第一A/D转换步骤，其使基于来自构成所述M行N列矩阵的第m行的像素的电信号的模拟信号在所述L个A/D转换部中按所述第m行的每列转换为数字信号，其中，m为1以上M以下的整数；
第二A/D转换步骤，其使基于来自构成所述M行N列矩阵的第(m+1)行的像素的电信号的模拟信号在所述L个A/D转换部中按所述第(m+1)行的每列转换为数字信号；及
虚设A/D转换步骤，其在获取所述多张帧图像中至少任一帧图像的期间中，对于所述L个A/D转换部中至少任一A/D转换部，在所述第一A/D转换步骤与所述第二A/D转换步骤之间以一次或一次以上的次数执行虚设A/D转换。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7466316B2 (ja) * 2020-01-15 2024-04-12 キヤノン株式会社 放射線撮像装置、放射線撮像システム、放射線撮像装置の制御方法、および、プログラム

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519437A (en) * 1992-05-11 1996-05-21 Regam Medical Ab Method for compensation of dark current of CCD-sensor in dental x-raying
US20040080629A1 (en) * 2002-06-04 2004-04-29 Hiroki Sato Solid-state image pickup device and signal processing method therefor
CN101933322A (zh) * 2008-01-30 2010-12-29 浜松光子学株式会社 固体摄像装置以及包括其的x射线ct装置
CN102014753A (zh) * 2008-04-24 2011-04-13 浜松光子学株式会社 医疗用x射线摄像系统
CN102014754A (zh) * 2008-04-24 2011-04-13 浜松光子学株式会社 医疗用x射线摄像系统
CN102048547A (zh) * 2009-10-26 2011-05-11 佳能株式会社 成像装置、成像系统及其控制方法
JP2013106225A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Canon Inc 撮像装置及び撮像システム
CN103248840A (zh) * 2012-02-01 2013-08-14 佳能株式会社 摄像设备、x射线检测器和摄像方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138458A (en) * 1989-12-22 1992-08-11 Olympus Optical Co., Ltd. Electronic camera apparatus capable of providing wide dynamic range image signal
JP2824602B2 (ja) 1990-10-05 1998-11-11 株式会社モリタ製作所 デジタルパノラマｘ線撮影装置
US5748307A (en) * 1996-01-05 1998-05-05 Chinon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
JP4243457B2 (ja) * 2002-06-24 2009-03-25 日本放送協会 撮像装置
JP2006094108A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Fuji Xerox Co Ltd 画像処理方法および画像処理装置、並びに付加情報解析方法および付加情報解析システム
JP5584250B2 (ja) * 2008-04-24 2014-09-03 浜松ホトニクス株式会社 医療用ｘ線撮像システム
JP5281943B2 (ja) * 2009-04-01 2013-09-04 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
FR2959902B1 (fr) * 2010-05-04 2013-08-23 E2V Semiconductors Capteur d'image lineaire a defilement et sommation analogique et numerique et procede correspondant
JP5730030B2 (ja) * 2011-01-17 2015-06-03 浜松ホトニクス株式会社 固体撮像装置
JP5583191B2 (ja) * 2011-11-25 2014-09-03 富士フイルム株式会社 放射線画像検出装置およびその作動方法
KR102174179B1 (ko) * 2014-03-17 2020-11-04 에스케이하이닉스 주식회사 픽셀 모델링을 통한 픽셀 파워 노이즈 발생 장치
JP6491434B2 (ja) * 2014-08-12 2019-03-27 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線検出システム
JP6532214B2 (ja) * 2014-11-08 2019-06-19 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線撮像システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5519437A (en) * 1992-05-11 1996-05-21 Regam Medical Ab Method for compensation of dark current of CCD-sensor in dental x-raying
US20040080629A1 (en) * 2002-06-04 2004-04-29 Hiroki Sato Solid-state image pickup device and signal processing method therefor
CN101933322A (zh) * 2008-01-30 2010-12-29 浜松光子学株式会社 固体摄像装置以及包括其的x射线ct装置
CN102014753A (zh) * 2008-04-24 2011-04-13 浜松光子学株式会社 医疗用x射线摄像系统
CN102014754A (zh) * 2008-04-24 2011-04-13 浜松光子学株式会社 医疗用x射线摄像系统
CN102048547A (zh) * 2009-10-26 2011-05-11 佳能株式会社 成像装置、成像系统及其控制方法
JP2013106225A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Canon Inc 撮像装置及び撮像システム
CN103248840A (zh) * 2012-02-01 2013-08-14 佳能株式会社 摄像设备、x射线检测器和摄像方法

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