JP2012034350A - 固体撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各々が光電変換素子を有する複数の画素と、複数の画素の信号を増幅して出力する増幅回路とを備える固体撮像装置が提供される。複数の画素は、第1感度を有する第1光電変換素子を含む第1画素と、第1感度よりも高い第2感度を有する第2光電変換素子を含む第2画素とを含む。増幅回路は、第1画素から出力された信号を第1ゲインで増幅し、第2画素から出力された信号を第1ゲインよりも小さい第2ゲインで増幅する。
【選択図】図7
Description
前記増幅回路は、前記第1画素から出力された信号を第1ゲインで増幅し、前記第2画素から出力された信号を前記第1ゲインよりも小さい第2ゲインで増幅する
ことを特徴とする。
図1を参照しながら本発明の1つの実施形態としての固体撮像装置100の概略構成を説明する。固体撮像装置100は、例えば、複数の撮像ブロック101を配列して構成されうる。この場合、複数の撮像ブロック101の配列によって1つの撮像領域を有するセンサパネルSPが形成されうる。複数の撮像ブロック101は、支持基板102の上に配置されうる。固体撮像装置100が1つの撮像ブロック101で構成される場合には、当該1つの撮像ブロック101によってセンサパネルSPが形成される。複数の撮像ブロック101の各々は、例えば、半導体基板に回路素子を形成したものであってもよいし、ガラス基板等の上に半導体層を形成し、その半導体層に回路素子を形成したものであってもよい。複数の撮像ブロック101の各々は、複数の行および複数の列を構成するように複数の画素が配列された画素アレイを有する。
本実施形態では、第1の実施形態の画素201の替わりに図7に示される画素701を用いる。それ以外の点は第1実施形態と同様のため、説明を省略する。画素701は補助容量702を有しており、補助容量702は光電変換素子202の電荷蓄積部およびPMOSトランジスタ303のゲートにより構成される共通のノードに接続される。画素701の他の要素は画素201の各要素と同様のため説明を省略する。
本実施形態では、光電変換素子の平面視における面積が等しくても、光電変換素子の感度が異なる場合を扱う。光電変換素子以外の構成は第1実施形態や第2実施形態と同様のため、重複する説明を省略する。以下の説明では信号電荷として電子を用いるが、ホールを用いてもよい。信号電荷としてホールを用いる場合には各半導体領域の導電型を反対にすればよい。
図10を用いて本実施形態に係る固体撮像装置を説明する。本実施形態の固体撮像装置は撮像ブロック101に替えて撮像ブロック1000を用いる点で第1実施形態とは異なる。第1実施形態と重複する説明は省略する。撮像ブロック1000はゲインを異ならせる増幅回路の配置場所が撮像ブロック101とは異なる。
図12は本発明に係る固体撮像装置をX線診断システム(放射線撮像システム)応用した例を示した図である。放射線撮像システムは、放射線撮像装置6040と、放射線撮像装置6040から出力される信号を処理するイメージプロセッサ6070とを備える。放射線撮像装置6040は、前述の固体撮像装置100を図1(b)に例示されるように放射線を撮像する装置として構成したものである。X線チューブ(放射線源)6050で発生したX線6060は患者あるいは被験者6061の胸部6062を透過し、放射線撮像装置6040に入射する。この入射したX線には被験者6061の体内部の情報が含まれている。イメージプロセッサ(プロセッサ)6070は、放射線撮像装置6040から出力される信号(画像)を処理し、例えば、処理によって得られた信号に基づいて制御室のディスプレイ6080に画像を表示させることができる。
Claims (6)
- 各々が光電変換素子を有する複数の画素と、前記複数の画素の信号を増幅して出力する増幅回路とを備える固体撮像装置であって、
前記複数の画素は、第1感度を有する第1光電変換素子を含む第1画素と、前記第1感度よりも高い第2感度を有する第2光電変換素子を含む第2画素とを含み、
前記増幅回路は、前記第1画素から出力された信号を第1ゲインで増幅し、前記第2画素から出力された信号を前記第1ゲインよりも小さい第2ゲインで増幅する
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記増幅回路は各画素に含まれることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
- 各々が光電変換素子と前記光電変換素子の容量値を増やすように前記光電変換素子に接続された補助容量とを有する複数の画素と、前記複数の画素の信号を増幅して出力する増幅回路とを備える固体撮像装置であって、
前記複数の画素は、第1感度を有する第1光電変換素子を含む第1画素と、前記第1感度よりも高い第2感度を有する第2光電変換素子を含む第2画素とを含み、
前記第1光電変換素子に接続された補助容量の容量値は、前記第2光電変換素子に接続された補助容量の容量値よりも小さい
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記第1光電変換素子の平面視における面積が、前記第2光電変換素子の平面視における面積よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記固体撮像装置は前記複数の画素から出力される信号を走査するための走査回路をさらに備え、
前記第1画素は前記走査回路に隣接し、前記第2画素は前記走査回路に隣接しない
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の固体撮像装置。 - 請求項1乃至5の何れか1項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理するプロセッサと
を備えることを特徴とする撮像システム。
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