JP2001074551A - 光電変換装置及びその駆動方法 - Google Patents
光電変換装置及びその駆動方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
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- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/30—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming X-rays into image signals
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号線もしくはセンサバイアス線の電位が一
瞬さがる時の電位変化量を短時間で小さくする。 【解決手段】 センサとスイッチ素子とが接続された光
電変換素子を二次元的に配置した光電変換素子群と、光
電変換素子群の一方向に配列された複数のスイッチ素子
とそれぞれ接続される複数の駆動線と、光電変換素子群
の他方向に配列された複数のスイッチ素子の出力側とそ
れぞれ接続される複数の信号線と、複数の駆動線を駆動
し、各駆動線に接続されるスイッチ素子をオンさせて、
信号線とセンサとを接続する制御手段と、を有し、光電
変換素子のリフレッシュモードにおいて、信号線をリセ
ット電位とし、制御手段により駆動線（ｇ１〜ｇ３）を
一方向に順次駆動し、且つ少なくとも連続して駆動する
２本の駆動線（ｇ１とｇ２、又はｇ２とｇ３）の駆動す
るタイミングが重なっている。
瞬さがる時の電位変化量を短時間で小さくする。 【解決手段】 センサとスイッチ素子とが接続された光
電変換素子を二次元的に配置した光電変換素子群と、光
電変換素子群の一方向に配列された複数のスイッチ素子
とそれぞれ接続される複数の駆動線と、光電変換素子群
の他方向に配列された複数のスイッチ素子の出力側とそ
れぞれ接続される複数の信号線と、複数の駆動線を駆動
し、各駆動線に接続されるスイッチ素子をオンさせて、
信号線とセンサとを接続する制御手段と、を有し、光電
変換素子のリフレッシュモードにおいて、信号線をリセ
ット電位とし、制御手段により駆動線（ｇ１〜ｇ３）を
一方向に順次駆動し、且つ少なくとも連続して駆動する
２本の駆動線（ｇ１とｇ２、又はｇ２とｇ３）の駆動す
るタイミングが重なっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光電変換装置および
その駆動方法に係わり、特に大面積プロセスを用いて形
成する光電変換装置、例えばファクシミリ、デジタル複
写機あるいはＸ線撮像装置等の等倍読み取りを行う二次
元の光電変換装置に好適に用いられる光電変換装置及び
その駆動方法に関するものである。
その駆動方法に係わり、特に大面積プロセスを用いて形
成する光電変換装置、例えばファクシミリ、デジタル複
写機あるいはＸ線撮像装置等の等倍読み取りを行う二次
元の光電変換装置に好適に用いられる光電変換装置及び
その駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファクシミリ、デジタル複写機あ
るいはＸ線撮像装置等の読み取り系としては縮小光学系
とＣＣＤ型センサを用いた読み取り系が用いられていた
が、近年、水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓ
ｉと記す）に代表される光電変換半導体材料の開発によ
り、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に形成
し、情報源と等倍の光学系で読み取る、いわゆる密着型
センサの開発がめざましい。特にａ−Ｓｉは光電変換材
料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以
下、ＴＦＴと記す）としても用いることができるので光
電変換半導体層とＴＦＴの半導体層とを同時に形成する
ことができる利点を有している。
るいはＸ線撮像装置等の読み取り系としては縮小光学系
とＣＣＤ型センサを用いた読み取り系が用いられていた
が、近年、水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓ
ｉと記す）に代表される光電変換半導体材料の開発によ
り、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に形成
し、情報源と等倍の光学系で読み取る、いわゆる密着型
センサの開発がめざましい。特にａ−Ｓｉは光電変換材
料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以
下、ＴＦＴと記す）としても用いることができるので光
電変換半導体層とＴＦＴの半導体層とを同時に形成する
ことができる利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大面積
の光電変換装置に対する特性的なスペックは年々厳しく
なっており、特にＸ線撮像装置等の等倍読み取りを行う
二次元の光電変換装置においては、人体に影響のあるＸ
線を少しでも減らして、より精度の高いデータを二次元
エリア内で一様に且つ短時間で得ることが要求されてお
り、このような要求を受けて、光電変換素子の信号出力
のバラツキを少しでも小さくし、且つ短時間で駆動する
ために、センサのリフレッシュ方法において駆動線の動
作に工夫をすることが考えられる。
の光電変換装置に対する特性的なスペックは年々厳しく
なっており、特にＸ線撮像装置等の等倍読み取りを行う
二次元の光電変換装置においては、人体に影響のあるＸ
線を少しでも減らして、より精度の高いデータを二次元
エリア内で一様に且つ短時間で得ることが要求されてお
り、このような要求を受けて、光電変換素子の信号出力
のバラツキを少しでも小さくし、且つ短時間で駆動する
ために、センサのリフレッシュ方法において駆動線の動
作に工夫をすることが考えられる。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の光電
変換装置は、センサとスイッチ素子とが接続された光電
変換素子を二次元的に複数個配置した光電変換素子群
と、前記光電変換素子群の一方向に配列された複数の前
記スイッチ素子とそれぞれ接続される複数の駆動線と、
前記光電変換素子群の他方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子の出力側とそれぞれ接続される複数の信号線
と、前記複数の駆動線を駆動し、各駆動線に接続される
前記スイッチ素子をオンさせて、前記信号線と前記セン
サとを接続する制御手段と、を有し、前記光電変換素子
は、光電変換モード及び信号電荷転送モード及びリフレ
ッシュモードで駆動される光電変換装置において、前記
リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセット電
位とし、前記制御手段により前記駆動線を前記一方向に
順次駆動し、且つ少なくとも連続して駆動する２本の駆
動線の駆動するタイミングが重なっていることを特徴と
する。
変換装置は、センサとスイッチ素子とが接続された光電
変換素子を二次元的に複数個配置した光電変換素子群
と、前記光電変換素子群の一方向に配列された複数の前
記スイッチ素子とそれぞれ接続される複数の駆動線と、
前記光電変換素子群の他方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子の出力側とそれぞれ接続される複数の信号線
と、前記複数の駆動線を駆動し、各駆動線に接続される
前記スイッチ素子をオンさせて、前記信号線と前記セン
サとを接続する制御手段と、を有し、前記光電変換素子
は、光電変換モード及び信号電荷転送モード及びリフレ
ッシュモードで駆動される光電変換装置において、前記
リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセット電
位とし、前記制御手段により前記駆動線を前記一方向に
順次駆動し、且つ少なくとも連続して駆動する２本の駆
動線の駆動するタイミングが重なっていることを特徴と
する。
【０００５】本発明の光電変換装置の駆動方法は、セン
サとスイッチ素子とが接続された光電変換素子を二次元
的に複数個配置し、前記スイッチ素子を１ライン毎に駆
動線に接続し、前記駆動線を一方向に順次駆動し、該一
方向と異なる方向に配された信号線に信号電荷を転送
し、順次信号読み出しを行い、前記光電変換素子は、光
電変換モード及び信号電荷転送モード及びリフレッシュ
モードで駆動される光電変換装置の駆動方法において、
前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記駆動線を前記一方向に順次駆動し、且
つ少なくとも連続して駆動する２本の駆動線の駆動する
タイミングが重なっていることを特徴とする。
サとスイッチ素子とが接続された光電変換素子を二次元
的に複数個配置し、前記スイッチ素子を１ライン毎に駆
動線に接続し、前記駆動線を一方向に順次駆動し、該一
方向と異なる方向に配された信号線に信号電荷を転送
し、順次信号読み出しを行い、前記光電変換素子は、光
電変換モード及び信号電荷転送モード及びリフレッシュ
モードで駆動される光電変換装置の駆動方法において、
前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記駆動線を前記一方向に順次駆動し、且
つ少なくとも連続して駆動する２本の駆動線の駆動する
タイミングが重なっていることを特徴とする。
【０００６】本発明は、少なくとも連続する２本の駆動
線がオンするタイミングを重ならせることにより、二次
元エリア内での複数の信号出力を比較的短時間で一様に
することが可能となるように作用する。
線がオンするタイミングを重ならせることにより、二次
元エリア内での複数の信号出力を比較的短時間で一様に
することが可能となるように作用する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００８】図２（ａ），（ｂ）は本発明に係わる光電
変換素子の構成を示す概略図である。図２（ｂ）は図２
（ａ）を図中Ａ−Ｂで切り取った場合の断面図である。
図２に示すように、光電変換素子はガラス基板７上のセ
ンサ８とＴＦＴ９で構成されている。図２において、セ
ンサ８及びＴＦＴ９はアモルファスシリコン薄膜プロセ
スで同時に形成される。センサ８はＭＩＳ型センサであ
る。センサ８及びＴＦＴ９はガラス基板７上に下メタル
層１０、絶縁層１１、半導体層１２、ｎ+ 層１３、上メ
タル層１４及び図示しない保護層（アモルファスシリコ
ン窒化膜又はポリイミドなど）を順次成膜、パターニン
グすることにより形成される。
変換素子の構成を示す概略図である。図２（ｂ）は図２
（ａ）を図中Ａ−Ｂで切り取った場合の断面図である。
図２に示すように、光電変換素子はガラス基板７上のセ
ンサ８とＴＦＴ９で構成されている。図２において、セ
ンサ８及びＴＦＴ９はアモルファスシリコン薄膜プロセ
スで同時に形成される。センサ８はＭＩＳ型センサであ
る。センサ８及びＴＦＴ９はガラス基板７上に下メタル
層１０、絶縁層１１、半導体層１２、ｎ+ 層１３、上メ
タル層１４及び図示しない保護層（アモルファスシリコ
ン窒化膜又はポリイミドなど）を順次成膜、パターニン
グすることにより形成される。
【０００９】図３は、図２の光電変換素子の働きを示す
等価回路である。センサ８に入射した光量に応じて電荷
が発生し、その電荷をＴＦＴ９で図示しない読みとり装
置に転送することによって、読みとり動作を行うもので
ある。
等価回路である。センサ８に入射した光量に応じて電荷
が発生し、その電荷をＴＦＴ９で図示しない読みとり装
置に転送することによって、読みとり動作を行うもので
ある。
【００１０】次に図３に示した光電変換素子を３×３個
配置した光電変換装置の全体回路図を図４に示す。
配置した光電変換装置の全体回路図を図４に示す。
【００１１】図４において、Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換
素子で下部電極側をＧ、上部電極側をＤで示している。
Ｃ１１〜Ｃ３３は蓄積用コンデンサであり、光電変換素
子Ｓ１１〜Ｓ３３がコンデンサの働きをするため等価回
路上このように示している。Ｔ１１〜Ｔ３３は転送用Ｔ
ＦＴである。Ｖｓは読み出し用電源、Ｖｇはリフレッシ
ュ用電源であり、それぞれスイッチＳＷｓ，ＳＷｇを介
して全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極に接続され
ている。スイッチＳＷｓはインバータを介して、スイッ
チＳＷｇは直接にリフレッシュ制御回路ＲＦに接続され
ており、リフレッシュ期間はスイッチＳＷｇがオンする
よう制御されている。
素子で下部電極側をＧ、上部電極側をＤで示している。
Ｃ１１〜Ｃ３３は蓄積用コンデンサであり、光電変換素
子Ｓ１１〜Ｓ３３がコンデンサの働きをするため等価回
路上このように示している。Ｔ１１〜Ｔ３３は転送用Ｔ
ＦＴである。Ｖｓは読み出し用電源、Ｖｇはリフレッシ
ュ用電源であり、それぞれスイッチＳＷｓ，ＳＷｇを介
して全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極に接続され
ている。スイッチＳＷｓはインバータを介して、スイッ
チＳＷｇは直接にリフレッシュ制御回路ＲＦに接続され
ており、リフレッシュ期間はスイッチＳＷｇがオンする
よう制御されている。
【００１２】上記光電変換装置は計９個の画素を３つの
ブロックに分け１ブロックあたり３画素の出力を同時に
転送し、この信号配線ＳＩＧを通して検出用集積回路Ｉ
Ｃによって順次出力に変換され出力される（Ｖout）。
また１ブロック内の３画素を横方向に配置し、３ブロッ
クを順に縦に配置することにより各画素を二次元的に配
置している。
ブロックに分け１ブロックあたり３画素の出力を同時に
転送し、この信号配線ＳＩＧを通して検出用集積回路Ｉ
Ｃによって順次出力に変換され出力される（Ｖout）。
また１ブロック内の３画素を横方向に配置し、３ブロッ
クを順に縦に配置することにより各画素を二次元的に配
置している。
【００１３】また、画素上部には、ヨウ化セシウム（Ｃ
ｓＩ）等の蛍光体が形成される場合がある。上方よりＸ
線（Ｘ−ｒａｙ）が入射すると蛍光体により光に変換さ
れ、この光が光電変換素子に入射される。
ｓＩ）等の蛍光体が形成される場合がある。上方よりＸ
線（Ｘ−ｒａｙ）が入射すると蛍光体により光に変換さ
れ、この光が光電変換素子に入射される。
【００１４】次に上記光電変換装置の動作について説明
する。まず、本発明の先行技術となる光電変換装置の動
作について図４及び図５のタイミングチャートを用いて
説明する。
する。まず、本発明の先行技術となる光電変換装置の動
作について図４及び図５のタイミングチャートを用いて
説明する。
【００１５】はじめにシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ
２により制御配線ｇ１〜ｇ３、ｓ１〜ｓ３にＨｉレベル
が印加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３と
スイッチＭ１〜Ｍ３がオンして導通し、全光電変換素子
Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極はＧＮＤ電位になる（積分検出
器Ａｍｐの入力端子はＧＮＤ電位に設計されているた
め）。同時にリフレッシュ制御回路ＲＦがＨｉレベルを
出力しスイッチＳＷｇがオンし全光電変換素子Ｓ１１〜
Ｓ３３のＤ電極はリフレッシュ用電源Ｖｇにより正電位
になる。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３はリフレ
ッシュモードになりリフレッシュされる。つぎにリフレ
ッシュ制御回路ＲＦがＬｏレベルを出力しスイッチＳＷ
ｓがオンし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極は読
み取り用電源Ｖｓにより更に高い正電位になる。すると
全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換モードになり
同時にコンデンサＣ１１〜Ｃ３３は初期化される。この
状態でシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ２により制御配
線ｇ１〜ｇ３、ｓ１〜ｓ３にＬｏレベルが印加される。
すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３のスイッチＭ１〜
Ｍ３がオフし、全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極
はＤＣ的にはオープンになるがコンデンサＣ１１〜Ｃ３
３によって電位は保持される。しかしこの時点ではＸ線
は入射されていないため全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３
には光は入射されず光電流は流れない。この状態でＸ線
がパルス的に出射され人体等を通過し蛍光体に入射する
と光に変換され、その光がそれぞれの光電変換素子Ｓ１
１〜Ｓ３３に入射する。この光は人体等の内部構造の情
報が含まれている。この光により流れた光電流は電荷と
してそれぞれのコンデンサＣ１１〜Ｃ３３に蓄積されＸ
線の入射終了後も保持される。
２により制御配線ｇ１〜ｇ３、ｓ１〜ｓ３にＨｉレベル
が印加される。すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３と
スイッチＭ１〜Ｍ３がオンして導通し、全光電変換素子
Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極はＧＮＤ電位になる（積分検出
器Ａｍｐの入力端子はＧＮＤ電位に設計されているた
め）。同時にリフレッシュ制御回路ＲＦがＨｉレベルを
出力しスイッチＳＷｇがオンし全光電変換素子Ｓ１１〜
Ｓ３３のＤ電極はリフレッシュ用電源Ｖｇにより正電位
になる。すると全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３はリフレ
ッシュモードになりリフレッシュされる。つぎにリフレ
ッシュ制御回路ＲＦがＬｏレベルを出力しスイッチＳＷ
ｓがオンし全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＤ電極は読
み取り用電源Ｖｓにより更に高い正電位になる。すると
全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３は光電変換モードになり
同時にコンデンサＣ１１〜Ｃ３３は初期化される。この
状態でシフトレジスタＳＲ１およびＳＲ２により制御配
線ｇ１〜ｇ３、ｓ１〜ｓ３にＬｏレベルが印加される。
すると転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３のスイッチＭ１〜
Ｍ３がオフし、全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３のＧ電極
はＤＣ的にはオープンになるがコンデンサＣ１１〜Ｃ３
３によって電位は保持される。しかしこの時点ではＸ線
は入射されていないため全光電変換素子Ｓ１１〜Ｓ３３
には光は入射されず光電流は流れない。この状態でＸ線
がパルス的に出射され人体等を通過し蛍光体に入射する
と光に変換され、その光がそれぞれの光電変換素子Ｓ１
１〜Ｓ３３に入射する。この光は人体等の内部構造の情
報が含まれている。この光により流れた光電流は電荷と
してそれぞれのコンデンサＣ１１〜Ｃ３３に蓄積されＸ
線の入射終了後も保持される。
【００１６】つぎにシフトレジスタＳＲ１により制御配
線ｇ１にＨｉレベルの制御パルスが印加され、シフトレ
ジスタＳＲ２の制御配線ｓ１〜ｓ３への制御パルス印加
によって転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３のスイッチＭ１
〜Ｍ３を通してｖ１〜ｖ３が順次出力される。同様にシ
フトレジスタＳＲ１，ＳＲ２の制御により他の光信号も
順次出力される。これにより人体等の内部構造の二次元
情報がｖ１〜ｖ９として得られる。静止画像を得る場合
はここまでの動作であるが動画像を得る場合はここまで
の動作を繰り返す。
線ｇ１にＨｉレベルの制御パルスが印加され、シフトレ
ジスタＳＲ２の制御配線ｓ１〜ｓ３への制御パルス印加
によって転送用ＴＦＴ・Ｔ１１〜Ｔ３３のスイッチＭ１
〜Ｍ３を通してｖ１〜ｖ３が順次出力される。同様にシ
フトレジスタＳＲ１，ＳＲ２の制御により他の光信号も
順次出力される。これにより人体等の内部構造の二次元
情報がｖ１〜ｖ９として得られる。静止画像を得る場合
はここまでの動作であるが動画像を得る場合はここまで
の動作を繰り返す。
【００１７】上記光電変換装置では光電変換素子のＤ電
極が共通に接続され、この共通の配線をスイッチＳＷｇ
とスイッチＳＷｓを介してリフレッシュ用電源Ｖｇと読
み取り用電源Ｖｓの電位に制御している為、全光電変換
素子を同時にリフレッシュモードと光電変換モードとに
切り換えることができる。このため複雑な制御なくして
１画素あたり１個のＴＦＴで光出力を得ることができ
る。
極が共通に接続され、この共通の配線をスイッチＳＷｇ
とスイッチＳＷｓを介してリフレッシュ用電源Ｖｇと読
み取り用電源Ｖｓの電位に制御している為、全光電変換
素子を同時にリフレッシュモードと光電変換モードとに
切り換えることができる。このため複雑な制御なくして
１画素あたり１個のＴＦＴで光出力を得ることができ
る。
【００１８】図５の動作においては、リフレッシュ動作
が全Ｖｇ駆動線同時に行うため、ｇ１〜ｇ３のオンパル
スは同時に立ち下がる。
が全Ｖｇ駆動線同時に行うため、ｇ１〜ｇ３のオンパル
スは同時に立ち下がる。
【００１９】各駆動線ｇ１〜ｇ３は、図４における駆動
線と信号線のクロス部容量ＣCR1及び駆動線とセンサバ
イアス線のクロス部容量ＣCR2により、ｇ１〜ｇ３のオ
ンパルスが同時に立ち下がる瞬間に信号線とセンサバイ
アス線の電位が一瞬さがる。
線と信号線のクロス部容量ＣCR1及び駆動線とセンサバ
イアス線のクロス部容量ＣCR2により、ｇ１〜ｇ３のオ
ンパルスが同時に立ち下がる瞬間に信号線とセンサバイ
アス線の電位が一瞬さがる。
【００２０】信号線とセンサバイアス線のそれぞれの電
位は一瞬さがった後、それぞれの時定数により元の電位
に回復する。
位は一瞬さがった後、それぞれの時定数により元の電位
に回復する。
【００２１】しかし、それぞれの電位は一瞬さがった
後、元の電位に回復するまでの時間が充分にとれない場
合、即ち図５においてＸ−ｒａｙをオンし、センサによ
り光電変換を行った後、ｇ１をオンし、ＴＦＴにより信
号電荷を転送するまでの間の時間が充分にとれない場合
は、信号線もしくはセンサバイアス線の電位が元の電位
に回復する前に信号電荷を転送するため、理想的な出力
が充分に得られない場合が考えられる。
後、元の電位に回復するまでの時間が充分にとれない場
合、即ち図５においてＸ−ｒａｙをオンし、センサによ
り光電変換を行った後、ｇ１をオンし、ＴＦＴにより信
号電荷を転送するまでの間の時間が充分にとれない場合
は、信号線もしくはセンサバイアス線の電位が元の電位
に回復する前に信号電荷を転送するため、理想的な出力
が充分に得られない場合が考えられる。
【００２２】また、信号線とセンサバイアス線のそれぞ
れの時定数が小さくできない場合、即ち信号線もしく
は、センサバイアス線の配線抵抗が大きい場合、もしく
は浮遊容量が大きい場合も、信号線もしくはセンサバイ
アス線の電位が元の電位に回復する前に信号電荷を転送
するため、理想的な出力が充分得られない場合が考えら
れる。
れの時定数が小さくできない場合、即ち信号線もしく
は、センサバイアス線の配線抵抗が大きい場合、もしく
は浮遊容量が大きい場合も、信号線もしくはセンサバイ
アス線の電位が元の電位に回復する前に信号電荷を転送
するため、理想的な出力が充分得られない場合が考えら
れる。
【００２３】これは、信号出力Ｖoutが信号線もしくは
センサバイアス線の電位に依存することによる。
センサバイアス線の電位に依存することによる。
【００２４】このような場合、信号電荷を読み出す場合
の読み出しの初めの信号出力、即ち図５においてＶout
のｖ１の出力が若干理想でないことが起きる場合が考え
られる。
の読み出しの初めの信号出力、即ち図５においてＶout
のｖ１の出力が若干理想でないことが起きる場合が考え
られる。
【００２５】本発明は二次元エリア内での複数の信号出
力を更に一様にし、パネルの品質を更に向上させるため
に、上述したようなｇ１〜ｇ３のオンパルスの立ち下が
りのタイミングをずらす。こうすることで、信号線もし
くはセンサバイアス線の電位が一瞬さがる時の電位変化
量を小さくすることができる。
力を更に一様にし、パネルの品質を更に向上させるため
に、上述したようなｇ１〜ｇ３のオンパルスの立ち下が
りのタイミングをずらす。こうすることで、信号線もし
くはセンサバイアス線の電位が一瞬さがる時の電位変化
量を小さくすることができる。
【００２６】図１は、本発明に係る一実施例を説明する
ための動作を示すタイミングチャートである。なお、図
５と同一動作の部分には同一符号を付してあり、説明を
省略する。
ための動作を示すタイミングチャートである。なお、図
５と同一動作の部分には同一符号を付してあり、説明を
省略する。
【００２７】図１に示すタイミングチャートにおいて特
徴的な点は、上述したように、ｇ１〜ｇ３のオンパルス
のタイミングをずらしている点である。これにより信号
線もしくはセンサバイアス線の電位が一瞬さがる時の電
位変化量を小さくすることが可能となり、結果的に信号
線もしくはセンサバイアス線の電位が元の電位に回復す
る時間が短縮される。
徴的な点は、上述したように、ｇ１〜ｇ３のオンパルス
のタイミングをずらしている点である。これにより信号
線もしくはセンサバイアス線の電位が一瞬さがる時の電
位変化量を小さくすることが可能となり、結果的に信号
線もしくはセンサバイアス線の電位が元の電位に回復す
る時間が短縮される。
【００２８】更に特徴的な点は、ｇ１〜ｇ３のオンパル
スのタイミングのずらし方において、少なくとも連続す
る２本の駆動線（ｇ１とｇ２、又はｇ２とｇ３）がオン
するタイミングがパルスの幅の半分程重なっている点で
ある。このように少なくとも連続する２本の駆動線がオ
ンするタイミングが重なるように駆動することにより、
全駆動線をリフレッシュする時間が短くでき、動画のよ
うな高速駆動が可能になる。
スのタイミングのずらし方において、少なくとも連続す
る２本の駆動線（ｇ１とｇ２、又はｇ２とｇ３）がオン
するタイミングがパルスの幅の半分程重なっている点で
ある。このように少なくとも連続する２本の駆動線がオ
ンするタイミングが重なるように駆動することにより、
全駆動線をリフレッシュする時間が短くでき、動画のよ
うな高速駆動が可能になる。
【００２９】以上説明したように、リフレッシュ時の駆
動線のオンパルスのタイミングを少なくとも連続する２
本の駆動線がオンするタイミングが重なるようにずらし
て駆動することにより、信号線もしくはセンサバイアス
線の電位が一瞬さがる時の電位変化量を小さくすること
が比較的短時間のリフレッシュ時間内に可能となり、結
果的に二次元エリア内での複数の信号出力を短時間で更
に一様にし、パネルの品質を更に向上させることが可能
となる。
動線のオンパルスのタイミングを少なくとも連続する２
本の駆動線がオンするタイミングが重なるようにずらし
て駆動することにより、信号線もしくはセンサバイアス
線の電位が一瞬さがる時の電位変化量を小さくすること
が比較的短時間のリフレッシュ時間内に可能となり、結
果的に二次元エリア内での複数の信号出力を短時間で更
に一様にし、パネルの品質を更に向上させることが可能
となる。
【００３０】上記光電変換装置では９個の画素を３×３
に二次元配置し３画素ずつ同時に、３回に分割して転送
・出力したがこれに限らず、例えば縦横１ｍｍあたり５
×５個の画素を２０００×２０００個の画素として二次
元的に配置すれば４０ｃｍ×４０ｃｍのＸ線検出器が得
られる。これをＸ線フィルムの代わりにＸ線発生器と組
み合わせＸ線レントゲン装置を構成すれば胸部レントゲ
ン検診や乳ガン検診に使用できる。するとフィルムと異
なり瞬時にその出力をＣＲＴ等の表示装置で映し出すこ
とが可能で、さらに出力をディジタルに変換しコンピュ
ータで画像処理して目的に合わせた出力に変換すること
も可能である。また光磁気ディスク等の情報記録媒体に
保管もでき、過去の画像を瞬時に検索することもでき
る。また感度もフィルムより良く人体に影響の少ない微
弱なＸ線で鮮明な画像を得ることもできる。
に二次元配置し３画素ずつ同時に、３回に分割して転送
・出力したがこれに限らず、例えば縦横１ｍｍあたり５
×５個の画素を２０００×２０００個の画素として二次
元的に配置すれば４０ｃｍ×４０ｃｍのＸ線検出器が得
られる。これをＸ線フィルムの代わりにＸ線発生器と組
み合わせＸ線レントゲン装置を構成すれば胸部レントゲ
ン検診や乳ガン検診に使用できる。するとフィルムと異
なり瞬時にその出力をＣＲＴ等の表示装置で映し出すこ
とが可能で、さらに出力をディジタルに変換しコンピュ
ータで画像処理して目的に合わせた出力に変換すること
も可能である。また光磁気ディスク等の情報記録媒体に
保管もでき、過去の画像を瞬時に検索することもでき
る。また感度もフィルムより良く人体に影響の少ない微
弱なＸ線で鮮明な画像を得ることもできる。
【００３１】図６にその例を示す。ここで１０１が患
者、１０２がＸ線源、１０３が蛍光体、１０４が光電変
換装置、１０５が撮影スイッチ、１０６がディスプレ
イ、１０７が制御回路、１０８が駆動回路である。図６
において、Ｘ線を光に変換する蛍光体と２次元センサパ
ネル及びＸ線源、Ｘ線源の駆動回路、Ｘ線源の制御回路
から成り立つＸ線撮像装置を構成している。
者、１０２がＸ線源、１０３が蛍光体、１０４が光電変
換装置、１０５が撮影スイッチ、１０６がディスプレ
イ、１０７が制御回路、１０８が駆動回路である。図６
において、Ｘ線を光に変換する蛍光体と２次元センサパ
ネル及びＸ線源、Ｘ線源の駆動回路、Ｘ線源の制御回路
から成り立つＸ線撮像装置を構成している。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、リフレッシュ時の
駆動線のオンパルスのタイミングを少なくとも連続する
２本の駆動線がオンするタイミングが重なるようにずら
して駆動することにより、信号線もしくはセンサバイア
ス線の電位が一瞬さがる時の電位変化量を小さくするこ
とが比較的短時間のリフレッシュ時間内に可能となり、
結果的に二次元エリア内での複数の信号出力を短時間で
更に一様にし、パネルの品質を更に向上させることが可
能となる。
駆動線のオンパルスのタイミングを少なくとも連続する
２本の駆動線がオンするタイミングが重なるようにずら
して駆動することにより、信号線もしくはセンサバイア
ス線の電位が一瞬さがる時の電位変化量を小さくするこ
とが比較的短時間のリフレッシュ時間内に可能となり、
結果的に二次元エリア内での複数の信号出力を短時間で
更に一様にし、パネルの品質を更に向上させることが可
能となる。
【図１】本発明に係る第一実施例を説明するための動作
を示すタイミングチャートである。
を示すタイミングチャートである。
【図２】（ａ）は本発明に係わる光電変換装置における
各構成素子の平面図、（ｂ）はその断面図である。
各構成素子の平面図、（ｂ）はその断面図である。
【図３】本発明に係わる光電変換装置における１素子の
等価回路である。
等価回路である。
【図４】本発明に係わる光電変換装置における全体回路
図である。
図である。
【図５】先行技術に係わる光電変換装置の動作を示すタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図６】Ｘ線撮像システムを示す概略的構成図である。
Ｓ１１〜Ｓ３３ センサ Ｔ１１〜Ｔ３３ ＴＦＴ Ｃ１１〜Ｃ３３ コンデンサ ＳＲ１，ＳＲ２ シフトレジスタ ＩＣ 検出用集積回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ // Ｈ０１Ｌ 31/10 31/10 Ｇ (72)発明者 海部 紀之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田村 敏和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AA11 BA06 BA29 BA34 BC02 BE08 DA10 DA17 DA18 4M118 AA10 AB01 BA05 BA14 CA07 CA32 CB06 CB11 DD12 FB09 FB13 FB16 GA10 5C051 AA01 BA04 DA06 DB01 DB07 DB08 DE02 DE03 FA00 5F049 MA15 MB05 NA20 NB03 RA02 RA08 SZ20 WA07
Claims (8)
- 【請求項１】 センサとスイッチ素子とが接続された光
電変換素子を二次元的に複数個配置した光電変換素子群
と、 前記光電変換素子群の一方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子とそれぞれ接続される複数の駆動線と、 前記光電変換素子群の他方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子の出力側とそれぞれ接続される複数の信号線
と、 前記複数の駆動線を駆動し、各駆動線に接続される前記
スイッチ素子をオンさせて、前記信号線と前記センサと
を接続する制御手段と、を有し、 前記光電変換素子は、光電変換モード及び信号電荷転送
モード及びリフレッシュモードで駆動される光電変換装
置において、 前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記制御手段により前記駆動線を前記一方
向に順次駆動し、且つ少なくとも連続して駆動する２本
の駆動線の駆動するタイミングが重なっていることを特
徴とする光電変換装置。 - 【請求項２】 全センサの前記スイッチ素子の接続側と
反対側の端子は、少なくとも光電変換モードとリフレッ
シュモードとで電位が切り換えられる配線に接続されて
いることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。 - 【請求項３】 前記センサと前記スイッチ素子とは同一
基板上に設けられていることを特徴とする請求項１又は
請求項２に記載の光電変換装置。 - 【請求項４】 前記センサと前記スイッチ素子とは、そ
れぞれ第一の電極層、絶縁層、半導体層、高濃度不純物
半導体層、及び第二の電極層から構成されることを特徴
とする請求項３に記載の光電変換装置。 - 【請求項５】 第一の電極層、絶縁層、光電変換半導体
層、第１導電型のキャリアの注入を阻止する半導体層、
及び第二の電極層を同一基板上に積層して構成される光
電変換素子と、前記光電変換半導体層に入射した信号光
により発生した第１導電型のキャリアを前記光電変換半
導体層に留まらせ、前記第１導電型と異なる第２導電型
のキャリアを前記第二の電極層に導く方向に前記光電変
換素子に電界を与える光電変換手段と、前記光電変換素
子に電界を与えて、前記第１導電型のキャリアを前記光
電変換半導体層から前記第二の電極層に導く方向に前記
光電変換素子に電界を与えるリフレッシュ手段と、前記
光電変換手段による光電変換動作中に前記光電変換半導
体層に蓄積された前記第１導電型のキャリアもしくは前
記第二の電極層に導かれた前記第２導電型のキャリアを
検出する為の信号検出部と、を有する請求項１に記載の
光電変換装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかの請求項に記載
の光電変換装置の画像情報読み取り部側に波長変換体を
有する光電変換装置。 - 【請求項７】 前記波長変換体が蛍光体であることを特
徴とする請求項６に記載の光電変換装置。 - 【請求項８】 センサとスイッチ素子とが接続された光
電変換素子を二次元的に複数個配置し、前記スイッチ素
子を１ライン毎に駆動線に接続し、前記駆動線を一方向
に順次駆動し、該一方向と異なる方向に配された信号線
に信号電荷を転送し、順次信号読み出しを行い、前記光
電変換素子は、光電変換モード及び信号電荷転送モード
及びリフレッシュモードで駆動される光電変換装置の駆
動方法において、 前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記駆動線を前記一方向に順次駆動し、且
つ少なくとも連続して駆動する２本の駆動線の駆動する
タイミングが重なっていること、を特徴とする光電変換
装置の駆動方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24882299A JP4181703B2 (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 光電変換装置 |
| US09/651,000 US6940552B1 (en) | 1999-09-02 | 2000-08-31 | Photoelectric conversion device |
| US11/123,040 US7616244B2 (en) | 1999-09-02 | 2005-05-06 | Photoelectric conversion device and method of driving the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24882299A JP4181703B2 (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 光電変換装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008187331A Division JP4646997B2 (ja) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | 光電変換装置の駆動方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074551A true JP2001074551A (ja) | 2001-03-23 |
| JP2001074551A5 JP2001074551A5 (ja) | 2006-10-19 |
| JP4181703B2 JP4181703B2 (ja) | 2008-11-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24882299A Expired - Fee Related JP4181703B2 (ja) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | 光電変換装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP4181703B2 (ja) |
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| JP2014030216A (ja) * | 2013-09-05 | 2014-02-13 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラム |
| JP2014171223A (ja) * | 2014-03-06 | 2014-09-18 | Canon Inc | 撮像装置及び撮像システム、それらの制御方法及びそのプログラム |
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| DE102005000745A1 (de) * | 2005-01-05 | 2006-07-13 | Robert Bosch Gmbh | Schwingkreis |
| JP4646997B2 (ja) * | 2008-07-18 | 2011-03-09 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置の駆動方法 |
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| JPS62172866A (ja) | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Canon Inc | 画像読取り装置 |
| JP2680002B2 (ja) | 1987-11-14 | 1997-11-19 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
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| JP2991354B2 (ja) | 1990-11-07 | 1999-12-20 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置およびそれを備えた画像情報処理装置 |
| JP3189990B2 (ja) | 1991-09-27 | 2001-07-16 | キヤノン株式会社 | 電子回路装置 |
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| JP3183390B2 (ja) | 1995-09-05 | 2001-07-09 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及びそれを用いた撮像装置 |
| JP3416351B2 (ja) | 1995-09-28 | 2003-06-16 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及びその駆動方法、それを用いたｘ線撮像装置及びその駆動方法 |
| EP0773669B1 (en) * | 1995-10-31 | 2000-01-12 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Circuit, pixel, device and method for reducing fixed pattern noise in solid state imaging devices |
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1999
- 1999-09-02 JP JP24882299A patent/JP4181703B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2000-08-31 US US09/651,000 patent/US6940552B1/en not_active Expired - Fee Related
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2005
- 2005-05-06 US US11/123,040 patent/US7616244B2/en not_active Expired - Fee Related
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