JP2002344813A - 撮像装置および放射線撮像装置 - Google Patents
撮像装置および放射線撮像装置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
- H04N5/321—Transforming X-rays with video transmission of fluoroscopic images
- H04N5/325—Image enhancement, e.g. by subtraction techniques using polyenergetic X-rays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な処理のみによって、正確な画像データ
を得る放射線撮像装置を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 放射線発生器１と、放射線発生器１から
被写体に照射され、被写体を透過した放射線を電気信号
に変換する放射線センサーとを有する放射線撮像装置に
おいて、放射線の照射時間内にセンサーの画素毎に信号
値を２回読み出し、信号値の差分を算出することによっ
て、ノイズ成分を抽出する手段と、抽出されたノイズ成
分に基づいて画素毎にノイズ成分を除去する手段と、を
備えたことを特徴とする。
を得る放射線撮像装置を提供することを目的としてい
る。 【解決手段】 放射線発生器１と、放射線発生器１から
被写体に照射され、被写体を透過した放射線を電気信号
に変換する放射線センサーとを有する放射線撮像装置に
おいて、放射線の照射時間内にセンサーの画素毎に信号
値を２回読み出し、信号値の差分を算出することによっ
て、ノイズ成分を抽出する手段と、抽出されたノイズ成
分に基づいて画素毎にノイズ成分を除去する手段と、を
備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被写体像を撮像す
る撮像装置および放射線撮像装置に関する。
る撮像装置および放射線撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】放射線撮像装置の１つとして医療現場等
で利用されるＸ線撮像装置が知られている。Ｘ線撮像装
置において、従来はＸ線を可視光に変換し、その可視光
を感光フィルムに記録する方式のものが多かったが、近
年では、可視光に変換されたＸ線像をさらに電気的画像
信号に変換した後、表示装置で表示するものが増えてい
る。
で利用されるＸ線撮像装置が知られている。Ｘ線撮像装
置において、従来はＸ線を可視光に変換し、その可視光
を感光フィルムに記録する方式のものが多かったが、近
年では、可視光に変換されたＸ線像をさらに電気的画像
信号に変換した後、表示装置で表示するものが増えてい
る。
【０００３】このようなＸ線撮像装置は、一般的には、
Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体と、変換された可
視光を検出するセンサーとしての固体撮像素子と、変換
された可視光を固体撮像素子に導く光学ファイバー等の
導光部材と、を備えている。
Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体と、変換された可
視光を検出するセンサーとしての固体撮像素子と、変換
された可視光を固体撮像素子に導く光学ファイバー等の
導光部材と、を備えている。
【０００４】このようなセンサーにおいては、固体撮像
素子に蛍光体を透過してＸ線が照射されてしまう場合が
あり、その場合、可視光による画像信号に、直接入射し
たＸ線によるノイズ信号が重畳してしまう。このような
映像は非常に見苦しいものであり、解像感を低下させ
る。
素子に蛍光体を透過してＸ線が照射されてしまう場合が
あり、その場合、可視光による画像信号に、直接入射し
たＸ線によるノイズ信号が重畳してしまう。このような
映像は非常に見苦しいものであり、解像感を低下させ
る。
【０００５】そのため、このノイズとなるＸ線を極力少
なくするために、鉛などのＸ線吸収材入り光学ファイバ
ーを使用するなどの対策がとられている。
なくするために、鉛などのＸ線吸収材入り光学ファイバ
ーを使用するなどの対策がとられている。
【０００６】特に、歯科用の口腔内センサーのように患
者の口腔内という限られたスペース内で使われる小型で
薄型のＸ線センサーではその厚さが制限されるので、光
ファイバーの厚さも制限される。そのため、蛍光体を透
過して固体撮像素子に到達するＸ線を完全に吸収するこ
とができないことがある。
者の口腔内という限られたスペース内で使われる小型で
薄型のＸ線センサーではその厚さが制限されるので、光
ファイバーの厚さも制限される。そのため、蛍光体を透
過して固体撮像素子に到達するＸ線を完全に吸収するこ
とができないことがある。
【０００７】そこで、蛍光体を透過して固体撮像装置に
到達してしまうＸ線ノイズを除去することができる装置
が特開平６−１２５８８７号公報で提案されている。こ
の特開平６−１２５８８７号公報に開示される装置で
は、固体撮像素子上のある点の画素から得られたデータ
を一定範囲内にある近隣画素のデータと比較し、その結
果が所定値以上の場合は、該当画素から得られたデータ
をＸ線によるノイズを含むデータと判断して、削除し
て、当該近隣画素のデータを基に新たに作成し直すこと
によってそのデータを補正している。その処理は固体撮
像素子上の各点について行われている。
到達してしまうＸ線ノイズを除去することができる装置
が特開平６−１２５８８７号公報で提案されている。こ
の特開平６−１２５８８７号公報に開示される装置で
は、固体撮像素子上のある点の画素から得られたデータ
を一定範囲内にある近隣画素のデータと比較し、その結
果が所定値以上の場合は、該当画素から得られたデータ
をＸ線によるノイズを含むデータと判断して、削除し
て、当該近隣画素のデータを基に新たに作成し直すこと
によってそのデータを補正している。その処理は固体撮
像素子上の各点について行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記したように特開平
６−１２５８８７号公報に示された方法は、Ｘ線による
ノイズが発生した画素のデータを検出、削除して、その
画素のデータを近隣の画素のデータを基に新たに作り直
した補正データに置きかえるものである。
６−１２５８８７号公報に示された方法は、Ｘ線による
ノイズが発生した画素のデータを検出、削除して、その
画素のデータを近隣の画素のデータを基に新たに作り直
した補正データに置きかえるものである。
【０００９】従って、Ｘ線ノイズ（以後スパイクノイズ
と呼ぶ）が発生したことにより削除したデータを正確に
再現できない場合があった。また、各画素のデータに対
して近隣画素のデータを用いて、そのデータが本来の信
号かスパイクノイズを含むものかを判断するので、その
処理は複雑であった。また、その画素のデータがスパイ
クノイズを含むものである場合は、上記したように、近
隣画素を基に新たなデータを作り出して補正するので、
その処理には大きな演算量が必要であった。
と呼ぶ）が発生したことにより削除したデータを正確に
再現できない場合があった。また、各画素のデータに対
して近隣画素のデータを用いて、そのデータが本来の信
号かスパイクノイズを含むものかを判断するので、その
処理は複雑であった。また、その画素のデータがスパイ
クノイズを含むものである場合は、上記したように、近
隣画素を基に新たなデータを作り出して補正するので、
その処理には大きな演算量が必要であった。
【００１０】上記のことに鑑みて、本発明は簡単な処理
によって、正確な画像データを得る撮像装置および放射
線撮像装置を提供することを目的としている。
によって、正確な画像データを得る撮像装置および放射
線撮像装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、本発明にかかる撮像装置は、光電変換手段と、前記
光電変換手段に含まれる同一の画素から光電変換によっ
て生じた信号を複数回読み出す駆動手段と、前記駆動手
段によって読み出された複数の信号の差分を算出するこ
とによってノイズ成分を抽出し、抽出したノイズ成分を
用いて前記画素からの信号に含まれる前記ノイズ成分を
除去する補正手段とを有することを特徴とする。
め、本発明にかかる撮像装置は、光電変換手段と、前記
光電変換手段に含まれる同一の画素から光電変換によっ
て生じた信号を複数回読み出す駆動手段と、前記駆動手
段によって読み出された複数の信号の差分を算出するこ
とによってノイズ成分を抽出し、抽出したノイズ成分を
用いて前記画素からの信号に含まれる前記ノイズ成分を
除去する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１２】また、本発明にかかる放射線撮像装置は、
放射線発生器と、該放射線発生器から被写体に照射さ
れ、該被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放
射線センサーとを有する放射線撮像装置において、前記
放射線の照射時間内に前記センサーの画素毎の信号値を
２回読み出し、該信号値の差分を算出することによっ
て、ノイズ成分を抽出する手段と、該抽出されたノイズ
成分に基づいて画素毎にノイズ成分を除去する手段と、
を備えたことを特徴とする。
放射線発生器と、該放射線発生器から被写体に照射さ
れ、該被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放
射線センサーとを有する放射線撮像装置において、前記
放射線の照射時間内に前記センサーの画素毎の信号値を
２回読み出し、該信号値の差分を算出することによっ
て、ノイズ成分を抽出する手段と、該抽出されたノイズ
成分に基づいて画素毎にノイズ成分を除去する手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態にお
いては、低消費電力で駆動でき、光電変換を行う素子と
その周辺の駆動ための素子とが、同一回路内に形成され
るＣＭＯＳ型の固体撮像素子を用いた場合について説明
する。本実施形態では、放射線にはＸ線を用いている
が、α線、β線、γ線等を用いることもできる。
明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態にお
いては、低消費電力で駆動でき、光電変換を行う素子と
その周辺の駆動ための素子とが、同一回路内に形成され
るＣＭＯＳ型の固体撮像素子を用いた場合について説明
する。本実施形態では、放射線にはＸ線を用いている
が、α線、β線、γ線等を用いることもできる。
【００１４】図１は本発明の一実施形態を示すブロック
図である。本実施形態では歯科用のＸ線撮像装置の場合
を例として説明する。１はＸ線を被写体２に照射すると
ともに、あらかじめ設定されているＸ線照射開始の信号
と１回の撮像におけるＸ線照射時間の情報をＣＰＵ１０
に対して送るＸ線発生器、２は被写体、３、４および５
は被写体２を透過したＸ線をもとに電気的画像信号を作
成するＸ線センサー部である。
図である。本実施形態では歯科用のＸ線撮像装置の場合
を例として説明する。１はＸ線を被写体２に照射すると
ともに、あらかじめ設定されているＸ線照射開始の信号
と１回の撮像におけるＸ線照射時間の情報をＣＰＵ１０
に対して送るＸ線発生器、２は被写体、３、４および５
は被写体２を透過したＸ線をもとに電気的画像信号を作
成するＸ線センサー部である。
【００１５】Ｘ線センサー部は、被写体２を透過したＸ
線を光に変換するための変換手段である蛍光体３、蛍光
体３で変換された光を固体撮像素子５に導くための光学
ファイバー束４、光学ファイバー束４によって導かれた
光を電気的画像信号に変換する画素が複数配列された光
電変換手段である固体撮像素子５から構成されている。
光学ファイバー束４は、固体撮像素子５に垂直な方向に
配置され、蛍光体３を透過したＸ線を吸収して大幅に減
衰させる役割も果たす。
線を光に変換するための変換手段である蛍光体３、蛍光
体３で変換された光を固体撮像素子５に導くための光学
ファイバー束４、光学ファイバー束４によって導かれた
光を電気的画像信号に変換する画素が複数配列された光
電変換手段である固体撮像素子５から構成されている。
光学ファイバー束４は、固体撮像素子５に垂直な方向に
配置され、蛍光体３を透過したＸ線を吸収して大幅に減
衰させる役割も果たす。
【００１６】６はＸ線センサー部で作成された電気的画
像信号にＡ／Ｄ変換器７で処理する際に最適な信号振幅
に増幅し、オフセット補正信号を付加する増幅器、７は
増幅器６で処理された画像信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／
Ｄ変換器、８および９はＡ／Ｄ変換された画像信号を蓄
積するフレームメモリ、１０は装置全体の制御を行うＣ
ＰＵ、１１は固体撮像素子５を駆動するためのタイミン
グを発生するタイミング発生器、１２は演算処理された
画像信号を表示する表示部、１３は測定開始のトリガな
ど、操作者からの指示を装置に伝達するためのキーボー
ドである。
像信号にＡ／Ｄ変換器７で処理する際に最適な信号振幅
に増幅し、オフセット補正信号を付加する増幅器、７は
増幅器６で処理された画像信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／
Ｄ変換器、８および９はＡ／Ｄ変換された画像信号を蓄
積するフレームメモリ、１０は装置全体の制御を行うＣ
ＰＵ、１１は固体撮像素子５を駆動するためのタイミン
グを発生するタイミング発生器、１２は演算処理された
画像信号を表示する表示部、１３は測定開始のトリガな
ど、操作者からの指示を装置に伝達するためのキーボー
ドである。
【００１７】上記の構成要素を有するＸ線撮像装置で被
写体２にＸ線を照射すると、被写体２を透過したＸ線の
透過率の差が、画像の濃淡として表示部１２に表示され
る。
写体２にＸ線を照射すると、被写体２を透過したＸ線の
透過率の差が、画像の濃淡として表示部１２に表示され
る。
【００１８】また、フレームメモリ８および９は後述す
る演算に必要な２画面の画像データが蓄積され、ＣＰＵ
１１はフレームメモリ８、９のデータを用いて演算を行
う補正手段を含む。表示部１２は、その演算処理された
画像信号を表示する。
る演算に必要な２画面の画像データが蓄積され、ＣＰＵ
１１はフレームメモリ８、９のデータを用いて演算を行
う補正手段を含む。表示部１２は、その演算処理された
画像信号を表示する。
【００１９】図２は、固体撮像素子５のブロック構成図
で、本実施形態では、周辺の駆動素子も光電変換を行う
素子と同一の回路に集積されたＣＭＯＳ型の固体撮像素
子が使用されている。また、図３は固体撮像素子５の１
画素の構成図を示す。本実施形態の固体撮像素子５は、
ｍ行×ｎ列のマトリックス状に画素が配列されており、
図２においてＳ11〜Ｓmnは各々の画素を表す。
で、本実施形態では、周辺の駆動素子も光電変換を行う
素子と同一の回路に集積されたＣＭＯＳ型の固体撮像素
子が使用されている。また、図３は固体撮像素子５の１
画素の構成図を示す。本実施形態の固体撮像素子５は、
ｍ行×ｎ列のマトリックス状に画素が配列されており、
図２においてＳ11〜Ｓmnは各々の画素を表す。
【００２０】まず、１画素の構成を説明する。図３にお
いて、入射光を電気信号に変換、蓄積するフォトダイオ
ードＰＤは、アノード側が接地されている。フォトダイ
オードＰＤのカソード側は画素内転送ＭＯＳのＴＸのソ
ース・ドレインを介して、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートに
接続されている。増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートには、増幅
ＭＯＳ Ｍ３のゲートをリセットするためのリセットＭ
ＯＳ Ｍ１のソースも接続され、リセットＭＯＳ Ｍ１
のドレインにはリセット電圧ＶＲが印加されている。
いて、入射光を電気信号に変換、蓄積するフォトダイオ
ードＰＤは、アノード側が接地されている。フォトダイ
オードＰＤのカソード側は画素内転送ＭＯＳのＴＸのソ
ース・ドレインを介して、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートに
接続されている。増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートには、増幅
ＭＯＳ Ｍ３のゲートをリセットするためのリセットＭ
ＯＳ Ｍ１のソースも接続され、リセットＭＯＳ Ｍ１
のドレインにはリセット電圧ＶＲが印加されている。
【００２１】さらに、増幅ＭＯＳ Ｍ３のドレインは、
動作電圧ＶＤＤを供給するための行選択ＭＯＳ Ｍ２に
接続されている。転送ＭＯＳ ＴＸのゲートは行転送線
に、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートは行リセット線に、
行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートは行選択線にそれぞれ接続
されている。
動作電圧ＶＤＤを供給するための行選択ＭＯＳ Ｍ２に
接続されている。転送ＭＯＳ ＴＸのゲートは行転送線
に、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートは行リセット線に、
行選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートは行選択線にそれぞれ接続
されている。
【００２２】図２を用いて固体撮像素子５の構成につい
て説明する。各画素Ｓ11〜Ｓmnの電荷転送スイッチＴＸ
のゲートは横方向に延長して配置される行転送線ＴＸ1
〜ＴＸmに接続される。また、各画素のリセットＭＯＳ
Ｍ１のゲートは、横方向に延長して配置される行リセ
ット線ＲＥＳ1〜ＲＥＳmに接続される。
て説明する。各画素Ｓ11〜Ｓmnの電荷転送スイッチＴＸ
のゲートは横方向に延長して配置される行転送線ＴＸ1
〜ＴＸmに接続される。また、各画素のリセットＭＯＳ
Ｍ１のゲートは、横方向に延長して配置される行リセ
ット線ＲＥＳ1〜ＲＥＳmに接続される。
【００２３】さらに、各画素の選択ＭＯＳ Ｍ３のゲー
トは、横方向に延長して配置される行選択線ＳＥＬ1に
接続される。これら行転送線、行リセット線、行選択線
は、垂直走査回路ブロックＶＳＲに接続され、後述する
動作タイミングに基づいて、信号電圧が供給される。
トは、横方向に延長して配置される行選択線ＳＥＬ1に
接続される。これら行転送線、行リセット線、行選択線
は、垂直走査回路ブロックＶＳＲに接続され、後述する
動作タイミングに基づいて、信号電圧が供給される。
【００２４】また、各行転送線ＴＸ1〜ＴＸnはＯＲ回路
を介して一括転送線ＴＸaと接続されており、各画素の
転送ＭＯＳ ＴＸのゲートには、後述するように、行毎
の転送パルスφＴＸ1〜φＴＸnか、全画素に同時に供給
される転送パルスφＴＸaが印加される。
を介して一括転送線ＴＸaと接続されており、各画素の
転送ＭＯＳ ＴＸのゲートには、後述するように、行毎
の転送パルスφＴＸ1〜φＴＸnか、全画素に同時に供給
される転送パルスφＴＸaが印加される。
【００２５】各行リセット線ＲＥＳ1〜ＲＥＳnはＯＲ回
路を介して一括リセット線ＲＥＳaと接続されており、
各画素のリセットＭＯＳ Ｍ１のゲートには、後述する
ように、行毎のリセットパルスφＲＥＳ1〜φＲＥＳ
nか、全画素に同時に供給されるリセットパルスφＲＥ
Ｓaが印加される。
路を介して一括リセット線ＲＥＳaと接続されており、
各画素のリセットＭＯＳ Ｍ１のゲートには、後述する
ように、行毎のリセットパルスφＲＥＳ1〜φＲＥＳ
nか、全画素に同時に供給されるリセットパルスφＲＥ
Ｓaが印加される。
【００２６】各画素の増幅ＭＯＳ Ｍ３のソースは、縦
方向に延長して配置される垂直出力線Ｖ1〜Ｖnに接続さ
れる。
方向に延長して配置される垂直出力線Ｖ1〜Ｖnに接続さ
れる。
【００２７】垂直出力線Ｖ1〜Ｖnは負荷電流源Ｉ1〜Ｉn
に接続されるとともに、各垂直出力線Ｖ1〜Ｖnをリセッ
トするための垂直出力線リセットＭＯＳ Ｍ８を介して
垂直出力線リセット電圧ＶＶＲに接続される。さらに、
垂直出力線Ｖ1〜Ｖnはオフセット補正信号転送ＭＯＳ
Ｍ４を介してオフセット補正信号を一時保持するための
オフセット補正信号保持容量ＣＴＮに接続され、光信号
転送ＭＯＳ Ｍ５を介して光信号を一時保持するための
光信号保持容量ＣＴＳに同時に接続されている。
に接続されるとともに、各垂直出力線Ｖ1〜Ｖnをリセッ
トするための垂直出力線リセットＭＯＳ Ｍ８を介して
垂直出力線リセット電圧ＶＶＲに接続される。さらに、
垂直出力線Ｖ1〜Ｖnはオフセット補正信号転送ＭＯＳ
Ｍ４を介してオフセット補正信号を一時保持するための
オフセット補正信号保持容量ＣＴＮに接続され、光信号
転送ＭＯＳ Ｍ５を介して光信号を一時保持するための
光信号保持容量ＣＴＳに同時に接続されている。
【００２８】オフセット補正信号転送ＭＯＳ Ｍ４とオ
フセット補正信号保持容量ＣＴＮとの接続点Ｖ１Ｎと、
光信号転送ＭＯＳ Ｍ５と光信号保持容量ＣＴＳとの接
続点Ｖ１Ｓはそれぞれ、保持容量リセットＭＯＳ Ｍ
９、Ｍ１０を介して、ＶＲＣＴに接続されるとともに、
水平転送ＭＯＳ Ｍ６、Ｍ７を介して、光信号とノイズ
信号の差をとるための差動回路ブロックに接続される。
水平転送ＭＯＳ Ｍ６、Ｍ７のゲートは列選択線Ｈ1〜
Ｈnに接続され、Ｈ1〜Ｈnは水平走査回路ブロックＨＳ
Ｒに接続される。
フセット補正信号保持容量ＣＴＮとの接続点Ｖ１Ｎと、
光信号転送ＭＯＳ Ｍ５と光信号保持容量ＣＴＳとの接
続点Ｖ１Ｓはそれぞれ、保持容量リセットＭＯＳ Ｍ
９、Ｍ１０を介して、ＶＲＣＴに接続されるとともに、
水平転送ＭＯＳ Ｍ６、Ｍ７を介して、光信号とノイズ
信号の差をとるための差動回路ブロックに接続される。
水平転送ＭＯＳ Ｍ６、Ｍ７のゲートは列選択線Ｈ1〜
Ｈnに接続され、Ｈ1〜Ｈnは水平走査回路ブロックＨＳ
Ｒに接続される。
【００２９】オフセット補正信号保持容量ＣＴＮの接続
点Ｖ１Ｎに接続されていない端子と、光信号保持容量Ｃ
ＴＮの接続点Ｖ１Ｓに接続されていない端子は接地され
ている。
点Ｖ１Ｎに接続されていない端子と、光信号保持容量Ｃ
ＴＮの接続点Ｖ１Ｓに接続されていない端子は接地され
ている。
【００３０】また、各列毎に接続された垂直信号線リセ
ットＭＯＳ Ｍ８、オフセット補正信号転送ＭＯＳ Ｍ
４、光信号転送ＭＯＳ Ｍ５のゲートは、それぞれＶＲ
ＥＳ、ＴＮ、ＴＳに共通に接続され、後述する動作タイ
ミングに基づいてそれぞれφＶＲＥＳ、φＴＮ、φＴＳ
なるパルスが印加される。
ットＭＯＳ Ｍ８、オフセット補正信号転送ＭＯＳ Ｍ
４、光信号転送ＭＯＳ Ｍ５のゲートは、それぞれＶＲ
ＥＳ、ＴＮ、ＴＳに共通に接続され、後述する動作タイ
ミングに基づいてそれぞれφＶＲＥＳ、φＴＮ、φＴＳ
なるパルスが印加される。
【００３１】以下、図２、図３および図４をもとに固体
撮像素子５の動作について詳細に説明する。本例では、
特に第１行目に属する画素の読み出しについて説明す
る。図４において（ａ）は１行目の行選択パルスφＳＥ
Ｌ1、（ｂ）は一括リセットパルスφＲＥＳa、（ｃ）は
行リセットパルスφＲＥＳ1、（ｄ）は一括転送パルス
φＴＸa、（ｅ）は垂直出力線リセットパルスφＶＲＥ
Ｓ、（ｆ）はオフセット補正信号転送パルスφＴＮ、
（ｇ）は光信号転送パルスφＴＳ、（ｈ）は水平走査パ
ルスφＨを示す。
撮像素子５の動作について詳細に説明する。本例では、
特に第１行目に属する画素の読み出しについて説明す
る。図４において（ａ）は１行目の行選択パルスφＳＥ
Ｌ1、（ｂ）は一括リセットパルスφＲＥＳa、（ｃ）は
行リセットパルスφＲＥＳ1、（ｄ）は一括転送パルス
φＴＸa、（ｅ）は垂直出力線リセットパルスφＶＲＥ
Ｓ、（ｆ）はオフセット補正信号転送パルスφＴＮ、
（ｇ）は光信号転送パルスφＴＳ、（ｈ）は水平走査パ
ルスφＨを示す。
【００３２】図４（ｂ）および（ｄ）に示すように、ま
ず、全画素同時に印加される一括リセットパルスφＲＥ
Ｓa、全画素同時に印加される一括転送パルスφＴＸaが
ハイレベルとなる。また、図４（ｅ）に示すように、垂
直出力線リセットパルスφＶＲＥＳはあらかじめハイレ
ベルになっているものとする。
ず、全画素同時に印加される一括リセットパルスφＲＥ
Ｓa、全画素同時に印加される一括転送パルスφＴＸaが
ハイレベルとなる。また、図４（ｅ）に示すように、垂
直出力線リセットパルスφＶＲＥＳはあらかじめハイレ
ベルになっているものとする。
【００３３】これによって、全画素の増幅ＭＯＳ Ｍ３
のゲートとフォトダイオードＰＤとが電圧ＶＲに、各垂
直信号線Ｖ1〜Ｖnが電圧ＶＶＲにリセットされる。
のゲートとフォトダイオードＰＤとが電圧ＶＲに、各垂
直信号線Ｖ1〜Ｖnが電圧ＶＶＲにリセットされる。
【００３４】次に、図４（ｄ）に示すように一括転送パ
ルスφＴＸaがローレベルになり、各画素のフォトダイ
オードＰＤでは入射光に応じた電荷の発生が可能になる
（ｔ１）。続いて、図４（ｂ）および（ｅ）に示すよう
に一括リセットパルスφＲＥＳa、垂直出力線リセット
パルスφＶＲＥＳがローレベルとなり、各画素のリセッ
トＭＯＳ Ｍ１のゲートと各垂直出力線Ｖ1〜Ｖnのリセ
ットが解除される（ｔ２）。
ルスφＴＸaがローレベルになり、各画素のフォトダイ
オードＰＤでは入射光に応じた電荷の発生が可能になる
（ｔ１）。続いて、図４（ｂ）および（ｅ）に示すよう
に一括リセットパルスφＲＥＳa、垂直出力線リセット
パルスφＶＲＥＳがローレベルとなり、各画素のリセッ
トＭＯＳ Ｍ１のゲートと各垂直出力線Ｖ1〜Ｖnのリセ
ットが解除される（ｔ２）。
【００３５】ついで、図４（ｄ）に示すように時刻ｔ２
から所定の時間後、一括転送パルスφＴＸaを再度ハイ
レベルにして全画素のフォトダイオードＰＤに蓄積され
る電荷を画素内保持容量Ｃｇに転送する（ｔ３）。転送
に十分な時間を経て、一括転送パルスφＴＸaを再度ロ
ーレベルにしてフォトダイオードＰＤの電荷の転送を終
了する（ｔ４）。
から所定の時間後、一括転送パルスφＴＸaを再度ハイ
レベルにして全画素のフォトダイオードＰＤに蓄積され
る電荷を画素内保持容量Ｃｇに転送する（ｔ３）。転送
に十分な時間を経て、一括転送パルスφＴＸaを再度ロ
ーレベルにしてフォトダイオードＰＤの電荷の転送を終
了する（ｔ４）。
【００３６】次に、図４（ａ）および図４（ｇ）に示す
ように、１行目の選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートに印加され
る行選択パルスφＳＥＬ1および各光信号転送ＭＯＳ
Ｍ５のゲートに印加される光信号転送パルスφＴＳがハ
イレベルとなる（ｔ５）。
ように、１行目の選択ＭＯＳ Ｍ２のゲートに印加され
る行選択パルスφＳＥＬ1および各光信号転送ＭＯＳ
Ｍ５のゲートに印加される光信号転送パルスφＴＳがハ
イレベルとなる（ｔ５）。
【００３７】これによってこの行の画素の光信号電圧が
光信号保持容量ＣＴＳに読み出される（ｔ５〜ｔ６）。
光信号保持容量ＣＴＳに読み出される（ｔ５〜ｔ６）。
【００３８】ここで、フォトダイオードＰＤの電荷を画
素内保持容量Ｃｇに転送したときに画素内保持容量Ｃｇ
の電圧がＶsigになったとすれば、光信号保持容量ＣＴ
ＳにはＶsigを増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲート・ソース間電
圧Ｖgsだけレベルシフトした電圧に増幅ＭＯＳ Ｍ３の
増幅率Ａを乗じた電圧が読み出される。すなわち、光信
号保持容量ＣＴＳに読み出される電圧Ｖlsは次式で表さ
れる。
素内保持容量Ｃｇに転送したときに画素内保持容量Ｃｇ
の電圧がＶsigになったとすれば、光信号保持容量ＣＴ
ＳにはＶsigを増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲート・ソース間電
圧Ｖgsだけレベルシフトした電圧に増幅ＭＯＳ Ｍ３の
増幅率Ａを乗じた電圧が読み出される。すなわち、光信
号保持容量ＣＴＳに読み出される電圧Ｖlsは次式で表さ
れる。
【００３９】Ｖls＝Ａ（Ｖsig−Ｖgs）…（１） ついで、図４（ａ）および図４（ｇ）に示すように、行
選択パルスφＳＥＬ1および光信号転送パルスφＴＳが
ローレベルとなる（ｔ６）。図４（ｃ）および図４
（ｅ）に示すように行リセットパルスφＲＥＳ1と垂直
出力線リセットパルスφＶＲＥＳとがハイレベルとなり
（ｔ７）、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートと垂直出力線Ｖ1
〜Ｖnがリセットされる（ｔ７〜ｔ８）。
選択パルスφＳＥＬ1および光信号転送パルスφＴＳが
ローレベルとなる（ｔ６）。図４（ｃ）および図４
（ｅ）に示すように行リセットパルスφＲＥＳ1と垂直
出力線リセットパルスφＶＲＥＳとがハイレベルとなり
（ｔ７）、増幅ＭＯＳ Ｍ３のゲートと垂直出力線Ｖ1
〜Ｖnがリセットされる（ｔ７〜ｔ８）。
【００４０】ついで、行リセットパルスφＲＥＳ1と垂
直出力線リセットパルスφＶＲＥＳがローレベルとなり
（ｔ８）、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートと垂直出力線
のリセットが解除された後、図４（ａ）および（ｆ）に
示すように、行選択パルスφＳＥＬ1およびオフセット
信号転送ＭＯＳ Ｍ４に印加されるオフセット補正信号
転送パルスφＴＮがハイレベルとなる（ｔ９）。これに
よってオフセット電圧がオフセット補正信号保持容量Ｃ
ＴＮに読み出される（ｔ９〜ｔ１０）。ＣＴＮに読み込
まれる電圧をＶlNとすれば、上記と同様にＶlNは次式で
表される。
直出力線リセットパルスφＶＲＥＳがローレベルとなり
（ｔ８）、リセットＭＯＳ Ｍ１のゲートと垂直出力線
のリセットが解除された後、図４（ａ）および（ｆ）に
示すように、行選択パルスφＳＥＬ1およびオフセット
信号転送ＭＯＳ Ｍ４に印加されるオフセット補正信号
転送パルスφＴＮがハイレベルとなる（ｔ９）。これに
よってオフセット電圧がオフセット補正信号保持容量Ｃ
ＴＮに読み出される（ｔ９〜ｔ１０）。ＣＴＮに読み込
まれる電圧をＶlNとすれば、上記と同様にＶlNは次式で
表される。
【００４１】ＶlN＝Ａ（ＶR−Ｖgs）…（２） この後、図４（ｈ）に示すように水平走査回路ブロック
からの信号φＨ〜φＨ nによって、各列の水平転送スイ
ッチＭ６、Ｍ７のゲートが順次ハイレベルとなり（ｔ１
２〜ｔ１３）、オフセット補正信号保持容量ＣＴＮと光
信号保持容量ＣＴＳに保持されていた電圧が順次差動回
路ブロックに読み出される。差動回路ブロックでは、
（１）式の光信号と(２)式のオフセット補正信号との差
がとられ、出力端子Ｖoutに順次出力される。(１)式お
よび(２)式よりＶoutの電圧は次式のようになる。
からの信号φＨ〜φＨ nによって、各列の水平転送スイ
ッチＭ６、Ｍ７のゲートが順次ハイレベルとなり（ｔ１
２〜ｔ１３）、オフセット補正信号保持容量ＣＴＮと光
信号保持容量ＣＴＳに保持されていた電圧が順次差動回
路ブロックに読み出される。差動回路ブロックでは、
（１）式の光信号と(２)式のオフセット補正信号との差
がとられ、出力端子Ｖoutに順次出力される。(１)式お
よび(２)式よりＶoutの電圧は次式のようになる。
【００４２】 Ｖout＝Ａ（ＶR−Ｖsig）＝Ａ・ＶR−Ａ・Ｖsig…（３） 以上で、１行目の読み出し処理が完了する。この後、２
行目の読み出しに先立って、保持容量リセットＭＯＳ
Ｍ９およびＭ１０のゲートへのパルスφＣＴＲがハイレ
ベルとなり、オフセット補正信号保持容量ＣＴＮおよび
光信号保持容量ＣＴＳは電圧ＶRCTにリセットされる。
行目の読み出しに先立って、保持容量リセットＭＯＳ
Ｍ９およびＭ１０のゲートへのパルスφＣＴＲがハイレ
ベルとなり、オフセット補正信号保持容量ＣＴＮおよび
光信号保持容量ＣＴＳは電圧ＶRCTにリセットされる。
【００４３】固体撮像素子５の出力Ｖoutは反転増幅さ
れ、（３）式の右辺の第１項の定数（ＡＶR）を相殺す
るようなオフセットが付加されることでＶsigに比例し
た信号だけが、次段の増幅器６で取り出される。
れ、（３）式の右辺の第１項の定数（ＡＶR）を相殺す
るようなオフセットが付加されることでＶsigに比例し
た信号だけが、次段の増幅器６で取り出される。
【００４４】この信号をＡ／Ｄ変換器７でＡ／Ｄ変換す
ることにより、固体撮像素子５の画素の光信号Ｖsigに
比例したＡ／Ｄ変換データＤsigを得る。
ることにより、固体撮像素子５の画素の光信号Ｖsigに
比例したＡ／Ｄ変換データＤsigを得る。
【００４５】上記したような処理を行うことによって、
固体撮像素子５では光信号の読み出しをおこなってい
る。
固体撮像素子５では光信号の読み出しをおこなってい
る。
【００４６】以下、本実施形態の放射線撮像装置が行う
処理について詳細に説明する。図５は本実施形態の放射
線撮像装置が撮像タイミング図で表した図である。図５
において、（ａ）は放射線の照射タイミング、（ｂ）は
全画素のリセットＭＯＳ Ｍ１のゲートに同時に印加さ
れるパルスφＲＥＳa、（ｃ）は全画素の転送ＭＯＳＴ
Ｘのゲートに同時に印加されるパルスφＴＸa、（ｄ）
は画素から増幅器６に画像データを読み出す読み出しタ
イミングを示す。
処理について詳細に説明する。図５は本実施形態の放射
線撮像装置が撮像タイミング図で表した図である。図５
において、（ａ）は放射線の照射タイミング、（ｂ）は
全画素のリセットＭＯＳ Ｍ１のゲートに同時に印加さ
れるパルスφＲＥＳa、（ｃ）は全画素の転送ＭＯＳＴ
Ｘのゲートに同時に印加されるパルスφＴＸa、（ｄ）
は画素から増幅器６に画像データを読み出す読み出しタ
イミングを示す。
【００４７】Ｘ線発生器１がＸ線の照射を図５（ａ）に
示すように開始すると、ＣＰＵ１０はＸ線発生器１から
発信されるＸ線の照射を開始する信号を受け取り、タイ
ミング信号発生器１１を駆動する。タイミング信号発生
器１１は、発生している全画素のＴＸのゲートに印加す
る一括転送パルスφＴＸaをハイレベルからローレベル
にした後、全画素の転送ＭＯＳ Ｍ１に印加する一括リ
セットパルスφＲＥＳ aをハイレベルからローレベルに
する。これにより、フォトダイオードＰＤで電荷の蓄積
が開始される（〜ｔ１００）。
示すように開始すると、ＣＰＵ１０はＸ線発生器１から
発信されるＸ線の照射を開始する信号を受け取り、タイ
ミング信号発生器１１を駆動する。タイミング信号発生
器１１は、発生している全画素のＴＸのゲートに印加す
る一括転送パルスφＴＸaをハイレベルからローレベル
にした後、全画素の転送ＭＯＳ Ｍ１に印加する一括リ
セットパルスφＲＥＳ aをハイレベルからローレベルに
する。これにより、フォトダイオードＰＤで電荷の蓄積
が開始される（〜ｔ１００）。
【００４８】蓄積開始時刻から所定時間が経過した後、
図５（ｃ）に示すようにｔ１０１からｔ１０２の期間に
φＴＸaをハイレベルにして、フォトダイオードＰＤに
蓄積された電荷を画素内保持容量Ｃｇに転送する（ｔ１
０１〜ｔ１０２）。
図５（ｃ）に示すようにｔ１０１からｔ１０２の期間に
φＴＸaをハイレベルにして、フォトダイオードＰＤに
蓄積された電荷を画素内保持容量Ｃｇに転送する（ｔ１
０１〜ｔ１０２）。
【００４９】ここで、ｔ１０２はＸ線の照射時間をｔ１
００〜ｔ１０３とするとき、ｔ１０２−ｔ１００＝（ｔ
１００−ｔ１０３）／２となるように設定した値で、Ｘ
線発生器１から受け取った照射時間の情報を基にＣＰＵ
１０が演算し、タイミング発生器１１に渡す。このと
き、転送電荷が蓄積されたＣｇの電圧Ｖaは、次式であ
らわす。
００〜ｔ１０３とするとき、ｔ１０２−ｔ１００＝（ｔ
１００−ｔ１０３）／２となるように設定した値で、Ｘ
線発生器１から受け取った照射時間の情報を基にＣＰＵ
１０が演算し、タイミング発生器１１に渡す。このと
き、転送電荷が蓄積されたＣｇの電圧Ｖaは、次式であ
らわす。
【００５０】Ｖa＝Ｖsig1＋Ｖsp1…（４） ここで、Ｖsig1はｔ１０２までの期間の光による信号電
圧、Ｖsp1はフォトダイオードＰＤで発生したスパイク
ノイズにｔ１０２〜ｔ１０３までの期間のＣｇでのスパ
イクノイズを加算した電圧である。
圧、Ｖsp1はフォトダイオードＰＤで発生したスパイク
ノイズにｔ１０２〜ｔ１０３までの期間のＣｇでのスパ
イクノイズを加算した電圧である。
【００５１】次に、ＶaをＡ／Ｄ変換したデータをＤaと
すれば、 Ｄa＝Ｄsig1＋Ｄsp1…（５） となる。ここで、Ｄsig1、Ｄsp1はそれぞれＶsig1、Ｖ
sp1に対応したＡ／Ｄ変換データを表す。
すれば、 Ｄa＝Ｄsig1＋Ｄsp1…（５） となる。ここで、Ｄsig1、Ｄsp1はそれぞれＶsig1、Ｖ
sp1に対応したＡ／Ｄ変換データを表す。
【００５２】ついで、図５（ｂ）に示すようにφＴＸa
がローレベルとなって（ｔ１０２）、フォトダイオード
ＰＤは電荷の蓄積を続けるが、画素内保持容量Ｃｇには
転送された電荷が保持され、上記の電圧Ｖaが保持され
る。図５（ａ）に示すように時刻ｔ１０３でＸ線の照射
が終了し（ｔ１０３）、所定時間経過後、図５（ｄ）に
示すように全画素の信号をフレームメモリ８に読み出す
（ｔ１０４〜ｔ１０５）。
がローレベルとなって（ｔ１０２）、フォトダイオード
ＰＤは電荷の蓄積を続けるが、画素内保持容量Ｃｇには
転送された電荷が保持され、上記の電圧Ｖaが保持され
る。図５（ａ）に示すように時刻ｔ１０３でＸ線の照射
が終了し（ｔ１０３）、所定時間経過後、図５（ｄ）に
示すように全画素の信号をフレームメモリ８に読み出す
（ｔ１０４〜ｔ１０５）。
【００５３】次に図５（ｂ）に示すように再び画素のリ
セット信号φＲＥＳaをハイレベルにして画素内保持容
量Ｃｇの電荷をリセットした後（ｔ１０６〜ｔ１０
７）、図５（ｃ）に示すようにφＴＸaをハイレベルに
し（ｔ１０８〜ｔ１０９）、時刻ｔ１０２からｔ１０３
の期間にフォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を画素
内保持容量Cｇに転送する。
セット信号φＲＥＳaをハイレベルにして画素内保持容
量Ｃｇの電荷をリセットした後（ｔ１０６〜ｔ１０
７）、図５（ｃ）に示すようにφＴＸaをハイレベルに
し（ｔ１０８〜ｔ１０９）、時刻ｔ１０２からｔ１０３
の期間にフォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を画素
内保持容量Cｇに転送する。
【００５４】電荷が転送された画素内保持容量Ｃｇにお
ける電圧Ｖbは、次式で表される。
ける電圧Ｖbは、次式で表される。
【００５５】 Ｖb＝Ｖsig2＋Ｖsp2…（６） ここで、Ｖsig2はｔ１０２〜ｔ１０３までの期間の可視
光による信号電圧、およびＶsp2はフォトダイオードＰ
Ｄでのスパイクノイズによる電圧である。
光による信号電圧、およびＶsp2はフォトダイオードＰ
Ｄでのスパイクノイズによる電圧である。
【００５６】次に、図５（ｄ）に示すように全画素の信
号をｔ１１０からｔ１１１の期間でフレームメモリ９に
読み出す。このとき、ＶbをＡ／Ｄ変換したデータをＤb
とすれば、 Ｄb＝Ｄsig2＋Ｄsp2…（７） となる。ここで、Ｄsig2、Ｄsp2はそれぞれＶsig2、Ｖ
sp2に対応したＡ／Ｄ変換されたデータを表す。
号をｔ１１０からｔ１１１の期間でフレームメモリ９に
読み出す。このとき、ＶbをＡ／Ｄ変換したデータをＤb
とすれば、 Ｄb＝Ｄsig2＋Ｄsp2…（７） となる。ここで、Ｄsig2、Ｄsp2はそれぞれＶsig2、Ｖ
sp2に対応したＡ／Ｄ変換されたデータを表す。
【００５７】２回の読み出しによって得られたデータを
示す式（５）と式（７）の差分を求めると、 Ｄa−Ｄb＝（Ｄsig1−Ｄsig2）＋（Ｄsp1−Ｄsp2）…（８） ここで、ｔ１０２＝ｔ１０３／２であるので、Ｄsig1＝
Ｄsig2とみなせる。したがって、上記の式は次式にな
る。
示す式（５）と式（７）の差分を求めると、 Ｄa−Ｄb＝（Ｄsig1−Ｄsig2）＋（Ｄsp1−Ｄsp2）…（８） ここで、ｔ１０２＝ｔ１０３／２であるので、Ｄsig1＝
Ｄsig2とみなせる。したがって、上記の式は次式にな
る。
【００５８】Ｄa−Ｄb＝Ｄsp1−Ｄsp2…（９） 光学ファイバー束４により固体撮像素子５に到達するＸ
線は低減されるので一般にスパイクノイズの発生頻度は
小さい。このような条件下では、ある画素にスパイクノ
イズが発生した場合、そのスパイクノイズは０からｔ１
０２までの期間か、ｔ１０２からｔ１０３まで期間のい
ずれかの期間で発生したものであり、その両方の期間で
発生したものとは考えにくい。
線は低減されるので一般にスパイクノイズの発生頻度は
小さい。このような条件下では、ある画素にスパイクノ
イズが発生した場合、そのスパイクノイズは０からｔ１
０２までの期間か、ｔ１０２からｔ１０３まで期間のい
ずれかの期間で発生したものであり、その両方の期間で
発生したものとは考えにくい。
【００５９】したがって、ある画素に着目した場合、
（９）式の結果は下記のいずれかになる。
（９）式の結果は下記のいずれかになる。
【００６０】 Ｄa−Ｄb＝Ｄsp1（０からｔ１０２までの期間にスパイクノイズが発生し て、ｔ１０２からｔ１０３までの期間にはスパイクノイズが発生しなかった場合 ） −Ｄsp2（０からｔ１０２までの期間にスパイクノイズが発 生せず、ｔ１０２からｔ１０３までの期間にスパイクノイズが発生した場合） ０ （どちらの期間でもスパイクノイズが発生しなか った場合）…（１０） スパイクノイズはＸ線が固体撮像素子５に直接あたるこ
とにより発生するノイズであるため、Ｄsp1＞0、Ｄsp2
＞0である。また、スパイクノイズは０からｔ１０２ま
での期間か、ｔ１０２からｔ１０３までの期間にしか発
生しない。したがって、（９）式または（１０）式にお
いて絶対値を取れば、その画素の０からｔ１０３までの
期間に発生したスパイクノイズの値を抽出できる。すな
わち、 ｜Ｄa−Ｄb｜＝Ｄsp1＋Ｄsp2…（１１） である。
とにより発生するノイズであるため、Ｄsp1＞0、Ｄsp2
＞0である。また、スパイクノイズは０からｔ１０２ま
での期間か、ｔ１０２からｔ１０３までの期間にしか発
生しない。したがって、（９）式または（１０）式にお
いて絶対値を取れば、その画素の０からｔ１０３までの
期間に発生したスパイクノイズの値を抽出できる。すな
わち、 ｜Ｄa−Ｄb｜＝Ｄsp1＋Ｄsp2…（１１） である。
【００６１】一方、（５）式と（７）式の和は、０から
ｔ１０３までの期間における可視光による信号データと
スパイクノイズの和であるから（１１）式によって抽出
されたスパイクノイズを減じれば信号データだけを取り
出すことが出来る。すなわち、 Ｄa＋Ｄb−｜Ｄa−Ｄb｜＝Ｄsig1＋Ｄsig2…（１２） となり、スパイクノイズ除去のためにはＣＰＵ１１は
(１２)式の演算だけを実行すればよい。
ｔ１０３までの期間における可視光による信号データと
スパイクノイズの和であるから（１１）式によって抽出
されたスパイクノイズを減じれば信号データだけを取り
出すことが出来る。すなわち、 Ｄa＋Ｄb−｜Ｄa−Ｄb｜＝Ｄsig1＋Ｄsig2…（１２） となり、スパイクノイズ除去のためにはＣＰＵ１１は
(１２)式の演算だけを実行すればよい。
【００６２】図６は上記の動作をある行の画素信号で示
したもので、（６−１）はＤa、（６−２）はＤb、（６
−３）は（１０）式により抽出されたスパイクノイズ、
（６−４）は（１２）式により（６−１）、（６−２）
を加算した信号から（６−３）のスパイクノイズを除去
した信号を示す。
したもので、（６−１）はＤa、（６−２）はＤb、（６
−３）は（１０）式により抽出されたスパイクノイズ、
（６−４）は（１２）式により（６−１）、（６−２）
を加算した信号から（６−３）のスパイクノイズを除去
した信号を示す。
【００６３】尚、（１２）式において、Ｄa−Ｄb＞０な
らば、（１０）式によりＤaにスパイクノイズが重畳し
ている場合で、（１２）式は次式になり、スパイクノイ
ズの無いＤbが採用される。
らば、（１０）式によりＤaにスパイクノイズが重畳し
ている場合で、（１２）式は次式になり、スパイクノイ
ズの無いＤbが採用される。
【００６４】 Ｄa＋Ｄb−|Ｄa−Ｄb|＝Ｄa−Ｄb−（Ｄa−Ｄb）＝２Ｄb…（１３） Ｄa−Ｄb＜０ならば、（１０）式によりＤbにスパイク
ノイズが重畳している場合で、（１２）式は以下にな
り、Ｄaが採用される。
ノイズが重畳している場合で、（１２）式は以下にな
り、Ｄaが採用される。
【００６５】 Ｄa＋Ｄb−|Ｄa−Ｄb|＝Ｄa＋Ｄb＋（Ｄa−Ｄb）＝２Ｄa…（１４） すなわち（１２）式を実行すれば、抽出されたノイズ成
分に基づいてＸ線によるノイズが除去されたデータが作
成される。
分に基づいてＸ線によるノイズが除去されたデータが作
成される。
【００６６】上記の処理は、２画面分のデータでスパイ
クノイズの無い方の画面のデータを採用するために画像
データを削除する必要がない。また、特別な条件判断
や、近隣画素を基にした補正などは行わないので、簡単
な処理でスパイクノイズを除去できる。
クノイズの無い方の画面のデータを採用するために画像
データを削除する必要がない。また、特別な条件判断
や、近隣画素を基にした補正などは行わないので、簡単
な処理でスパイクノイズを除去できる。
【００６７】上記の処理をまとめたフローチャートを図
７に示す。Ｘ線の照射が開始されると（ステップＳ
１）、電荷の蓄積を開始し（ステップＳ２）、Ｘ線の全
照射時間の１／２が経過した時点で画素内保持容量Ｃｇ
への転送を行う（ステップＳ３）。
７に示す。Ｘ線の照射が開始されると（ステップＳ
１）、電荷の蓄積を開始し（ステップＳ２）、Ｘ線の全
照射時間の１／２が経過した時点で画素内保持容量Ｃｇ
への転送を行う（ステップＳ３）。
【００６８】Ｘ線の照射が終了すると（ステップＳ
４）、画素内保持容量Ｃｇに転送された転送データを差
動回路へ読み出し（ステップＳ５）、画素内保持容量Ｃ
ｇをリセットする（ステップＳ６）。ついで、画素内保
持容量Ｃｇへの２回目の転送を行い（ステップＳ７）、
２回目の転送データの差動回路への読み出しを行う（ス
テップＳ８）。各画素について（１２）式を実行して
（ステップＳ９）、得られたデータに基づいて画像を作
成、表示する（ステップＳ１０）。
４）、画素内保持容量Ｃｇに転送された転送データを差
動回路へ読み出し（ステップＳ５）、画素内保持容量Ｃ
ｇをリセットする（ステップＳ６）。ついで、画素内保
持容量Ｃｇへの２回目の転送を行い（ステップＳ７）、
２回目の転送データの差動回路への読み出しを行う（ス
テップＳ８）。各画素について（１２）式を実行して
（ステップＳ９）、得られたデータに基づいて画像を作
成、表示する（ステップＳ１０）。
【００６９】本実施形態の固体撮像素子はＣＭＯＳ型の
センサーであるが、ＣＣＤを利用する場合でも画素内保
持容量Ｃｇとして垂直転送ＣＣＤを用いれば、全く同様
の装置を実現できる。この場合のタイミングは図１とほ
ぼ同じであるがＣＣＤでは、１回目の読み出しを行うこ
とにより、水平垂直の転送ＣＣＤの電荷が全て吐き出さ
れるので２回目の読み出しの前に図１のｔ１０６からｔ
１０７でのリセットの必要が無い。
センサーであるが、ＣＣＤを利用する場合でも画素内保
持容量Ｃｇとして垂直転送ＣＣＤを用いれば、全く同様
の装置を実現できる。この場合のタイミングは図１とほ
ぼ同じであるがＣＣＤでは、１回目の読み出しを行うこ
とにより、水平垂直の転送ＣＣＤの電荷が全て吐き出さ
れるので２回目の読み出しの前に図１のｔ１０６からｔ
１０７でのリセットの必要が無い。
【００７０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、入射した画像データを削除することなく、スパイク
ノイズを除去することができるので、出力される画像情
報がより正確になった。また、複雑な判断や近隣画素デ
ータを用いた補正などを必要としないので、装置または
演算手順を簡素化でき、動作の高速化が可能になった。
ば、入射した画像データを削除することなく、スパイク
ノイズを除去することができるので、出力される画像情
報がより正確になった。また、複雑な判断や近隣画素デ
ータを用いた補正などを必要としないので、装置または
演算手順を簡素化でき、動作の高速化が可能になった。
【００７１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノイズの少ない良好な画像を得ることが可能になる。
ノイズの少ない良好な画像を得ることが可能になる。
【図１】本発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】固体撮像素子５のブロック構成図である。
【図３】固体撮像素子５における１画素の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】固体撮像素子５が行う電荷の蓄積から読み出し
が完了するまでの処理を説明するためのタイミング図で
ある。
が完了するまでの処理を説明するためのタイミング図で
ある。
【図５】本発明の処理例を説明するためのタイミング図
である。
である。
【図６】本発明のノイズを除去する処理例について説明
するための図である。
するための図である。
【図７】本発明の処理例を説明するためのフローチャー
トである。
トである。
φＴＸ 行転送パルス φＴＸa 一括転送パルス φＲＥＳ 行リセットパルス φＲＥＳa 一括リセットパルス φＳＥＬ 行選択パルス φＴＮ オフセット補正信号転送パルス φＴＳ 光信号転送パルス φＶＲＥＳ 垂直出力線リセットパルス φＨ 水平走査パルス φＣＴＲ 保持容量リセットパルス ＰＤ フォトダイオード ＴＸ 画素内転送ＭＯＳトランジスタ Ｍ１ リセットＭＯＳトランジスタ Ｍ２ 行選択ＭＯＳトランジスタ Ｍ３ 増幅ＭＯＳトランジスタ Ｍ４ オフセット補正信号転送ＭＯＳトランジスタ Ｍ５ 光信号転送ＭＯＳトランジスタ Ｍ６、Ｍ７ 転送ＭＯＳトランジスタ Ｍ８ 垂直出力線リセットＭＯＳトランジスタ Ｍ９、Ｍ１０ 保持容量リセットＭＯＳトランジスタ Ｓ11〜Ｓmn 画素 Ｖ1〜Ｖn 垂直出力線 ＣＴＮ オフセット補正信号保持容量 ＣＴＳ 光信号保持容量 Ｃｇ 画素内保持容量
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０１Ｔ 1/20 Ｇ０１Ｔ 1/20 Ｇ ５Ｂ０４７ Ｊ ５Ｂ０５７ Ｇ０６Ｔ 1/00 ４００Ｂ ５Ｃ０２４ 5/00 ３００ ５Ｃ０７７ Ｇ０６Ｔ 1/00 ４００ Ｈ０４Ｎ 5/32 ５Ｆ０８８ 5/00 ３００ Ａ６１Ｂ 6/00 ３０３Ｆ Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０１Ｌ 31/00 Ａ 31/09 27/14 Ｋ Ｈ０４Ｎ 1/409 Ｈ０４Ｎ 1/40 １０１Ｃ 5/32 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｈ Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA07 BB05 CC16 DD04 FF04 FF46 JJ03 JJ26 LL03 QQ03 QQ24 QQ31 2F067 AA03 AA52 CC19 EE03 HH04 JJ03 KK06 LL16 2G088 EE01 FF02 GG19 JJ05 LL11 4C093 AA16 CA06 DA05 EB12 EB17 FC01 FD01 FF03 FF34 4M118 AA05 AB01 BA14 CA02 CB11 DB09 DD10 FA06 FA34 FA42 GA10 5B047 AA17 AB02 BA02 BB04 CB09 DB01 5B057 AA07 BA03 CA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE02 CH08 5C024 AX11 BX02 CX03 CX41 DX04 GX03 GY35 GZ01 HX23 HX58 JX06 5C077 LL02 MM04 MP01 PP12 PP47 PP57 RR01 5F088 AA01 BA02 BA03 BA18 BB07 EA08 KA01 LA07 LA08
Claims (9)
- 【請求項１】 光電変換手段と、 前記光電変換手段に含まれる同一の画素から光電変換に
よって生じた信号を複数回読み出す駆動手段と、 前記駆動手段によって読み出された複数の信号の差分を
算出することによってノイズ成分を抽出し、該抽出した
ノイズ成分を用いて前記画素からの信号に含まれる前記
ノイズ成分を除去する補正手段と、 を有する撮像装置。 - 【請求項２】 被写体を透過した放射線を光に変換する
変換手段を有し、前記光電変換手段は、前記変換手段か
らの光を電気信号に変換することを特徴とする請求項１
に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 前記ノイズ成分は、前記変換手段を透過
し、前記光電変換手段に到達した放射線によって生じる
ノイズを含むことを特徴とする請求項２に記載の撮像装
置。 - 【請求項４】 被写体を透過した放射線を光に変換する
変換手段と、 前記変換手段によって変換された光を電気信号に変換す
る光電変換手段と、 該光電変換手段の光電変換領域に含まれる画素から出力
された信号から、前記変換手段を透過し、前記光電変換
領域に到達した前記放射線によって生じるノイズ成分を
抽出し、抽出された前記ノイズ成分を用いて、前記画素
からの信号に含まれる前記ノイズ成分を除去する補正手
段と、を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項５】 前記放射線はＸ線であることを特徴とす
る請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項６】 前記光電変換手段は、口腔内の画像を得
るためのセンサーであることを特徴とする請求項１から
５のいずれか１項に記載の撮像装置。 - 【請求項７】 放射線発生器と、該放射線発生器から被
写体に照射され、該被写体を透過した放射線を電気信号
に変換する放射線センサーとを有する放射線撮像装置に
おいて、 前記放射線の照射時間内に前記センサーの画素毎の信号
値を２回読み出し、該信号値の差分を算出することによ
って、ノイズ成分を抽出する手段と、 該抽出されたノイズ成分に基づいて画素毎にノイズ成分
を除去する手段と、を備えたことを特徴とする放射線撮
像装置。 - 【請求項８】 前記放射線はＸ線であることを特徴とす
る請求項７記載の放射線撮像装置。 - 【請求項９】 前記放射線センサーは、口腔内の画像を
得るためのセンサーであることを特徴とする請求項７ま
たは８に記載の放射線撮像装置。
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- 2001-05-16 JP JP2001146990A patent/JP3894534B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-13 US US10/142,899 patent/US6731720B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-15 EP EP02253465A patent/EP1259067A3/en not_active Withdrawn
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