JP2014171223A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】変換素子と、出力用スイッチ素子と、初期化用スイッチ素子とを有する画素が複数配列された変換部101と、出力動作を制御するための出力用駆動回路102aと、初期化動作を制御するための初期化用駆動回路102bと、伝送経路を介して読み出された電気信号を一時保持する信号サンプルホールド動作と伝送経路をリセットするリセット動作とを行うための読出回路103と、リセット動作の終了後の所定行の出力動作の終了及び他の行の出力動作の開始と、所定行の出力動作の終了及び他の行の出力動作の開始の後の信号サンプルホールド動作の開始と、信号サンプルホールド動作の終了後のリセット動作及び初期化動作の開始と、初期化動作の終了後のリセット動作の終了と、が行われるように制御するための制御部108と、を有する。
【選択図】図1
Description
V1n=VREF1+(Qgs1n/Cf1)・・・(1)
V1n=VREF1+(Qgs1n/Cf1)−(Q2n/Cf1)−(Qgs2n/Cf1)・・・(2)
Qgs1n=(Vgon−Vgoff)/Cgs1n・・・(3)
Qgs2n=(Vgon−Vgoff)/Cgs2n・・・(4)
Cgs1n=Cgs2n,Qgs1n=Qgs2n・・・(5)
V1n=VREF1−(Q2n/Cf1)・・・(6)
また、センサバイアス配線の容量Cvs及び入力抵抗Rinを低減し、センサバイアス配線VSの変動成分の時間応答を速くすることにより、動画撮影のような速い読み出し時間に対応できる。
101 変換部
102 駆動回路
103 読出回路
104 A/D変換器
105 デジタルデータ処理手段
106 信号処理部
107 電源部
108 制御部
Claims (10)
- 放射線又は光を電荷に変換するための変換素子と、前記変換素子の電荷に基づく電気信号を出力するために導通状態となる出力動作を行う出力用スイッチ素子と、前記変換素子を初期化するために導通状態となる初期化動作を行うために前記出力用スイッチ素子とは別に設けられた初期化用スイッチ素子と、を有する画素が行列状に複数配列された変換部と、
行単位で前記出力動作を制御するための出力用駆動回路と、
行単位で前記初期化動作を制御するための初期化用駆動回路と、
出力された前記電気信号を伝送するための伝送経路を含み、前記伝送経路を介して読み出された前記電気信号を一時保持する信号サンプルホールド動作と、前記伝送経路の電位をリセットするリセット動作と、を行うための読出回路と、
前記リセット動作の終了後の所定行の前記出力動作の終了及び前記小弟行の次に行われる他の行の出力動作の開始と、前記所定行の前記出力動作の終了及び前記他の行の出力動作の開始の後の前記信号サンプルホールド動作の開始と、前記信号サンプルホールド動作の終了後の前記リセット動作及び前記初期化動作の開始と、前記初期化動作の終了後の前記リセット動作の終了と、が行われるように、前記出力用駆動回路、前記初期化用駆動回路、及び前記読出回路を制御するための制御部と、
を有する撮像装置。 - 前記読出回路は、前記伝送経路のノイズ成分を一時保持するノイズ成分サンプルホールド動作を更に行うことが可能であり、
前記制御部は、前記リセット動作の終了後の前記ノイズ成分サンプルホールド動作の開始と、前記ノイズ成分サンプルホールド動作の終了後の前記所定行の前記出力動作の終了及び前記他の行の出力動作の開始と、前記所定行の前記出力動作の終了及び前記他の行の出力動作の開始の後の前記信号サンプルホールド動作の開始と、前記信号サンプルホールド動作の終了後の前記リセット動作及び前記初期化動作の開始と、前記初期化動作の終了後のリセット動作の終了と、が行われるように、前記出力用駆動回路、前記初期化用駆動回路、及び前記読出回路を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記制御部は、前記出力動作が複数行単位で行われるように、前記出力用駆動回路、前記初期化用駆動回路、及び前記読出回路を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記変換素子は、第1電極と第2電極を有し、
前記第1電極は前記出力用スイッチ素子及び前記初期化用スイッチ素子に電気的に接続され、
前記第2電極はバイアス電源と電気的に接続され、
前記初期化用スイッチ素子は初期化用電源と電気的に接続され、
前記バイアス電源は、前記変換素子を変換動作が可能な状態にするための電位を前記第2電極に供給し、
前記初期化用電源は、前記変換素子を初期化動作が可能な状態にするための電位を前記第1電極に供給することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記バイアス電源と前記複数の画素の前記第2電極とを電気的に接続するセンサバイアス配線を更に有し、
前記センサバイアス配線の容量値をCvs、センサバイアス配線の抵抗をRin、出力動作を開始してからサンプルホールド動作を終了するまでの時間をTshとすると、
Tsh>5×Cvs×Rin
を満たすことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - 前記伝送経路は、前記電気信号を増幅する増幅回路部を含み、前記増幅回路部は前記電気信号を増幅して出力する演算増幅器と、積分容量と、積分容量をリセットするリセットスイッチと、を有する増幅回路を備え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1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置と、
少なくとも前記撮像装置を制御する制御装置と、
を有することを特徴とする放射線撮像システム。 - 放射線又は光を電荷に変換するための変換素子と、前記変換素子の電荷に基づく電気信号を出力するために導通状態となる出力動作を行う出力用スイッチ素子と、前記変換素子を初期化するために導通状態となる初期化動作を行うために前記出力用スイッチ素子とは別に設けられた初期化用スイッチ素子と、を有する画素が行列状に複数配列された変換部と、出力された前記電気信号を伝送するための伝送経路を含んで前記伝送経路を介して読み出された前記電気信号を一時保持する信号サンプルホールド動作と、前記伝送経路の電位をリセットするリセット動作と、を行うための読出回路と、を含む撮像装置の制御方法であって、
前記リセット動作の終了後に所定行の前記出力動作を終了する及び前記所定行の次に行われる他の行の出力動作を開始する工程と、
前記所定行の前記出力動作の終了及び前記他の行の出力動作の開始後に前記信号サンプルホールド動作を開始する工程と、
前記信号サンプルホールド動作の終了後に前記リセット動作及び前記初期化動作を開始する工程と、
前記初期化動作の終了後にリセット動作を終了する工程と、
を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 放射線又は光を電荷に変換するための変換素子と、前記変換素子の電荷に基づく電気信号を出力するために導通状態となる出力動作を行う出力用スイッチ素子と、前記変換素子を初期化するために導通状態となる初期化動作を行うために前記出力用スイッチ素子とは別に設けられた初期化用スイッチ素子と、を有する画素が行列状に複数配列された変換部と、出力された前記電気信号を伝送するための伝送経路を含んで前記伝送経路を介して読み出された前記電気信号を一時保持する信号サンプルホールド動作と、前記伝送経路の電位をリセットするリセット動作と、を行うための読出回路と、を含む撮像装置の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記リセット動作の終了後に所定行の前記出力動作を終了する及び前記所定行の次に行われる他の行の出力動作を開始するステップと、
前記所定行の前記出力動作の終了及び前記他の行の出力動作の開始後に前記信号サンプルホールド動作を開始するステップと、
前記信号サンプルホールド動作の終了後に前記リセット動作及び前記初期化動作を開始するステップと、
前記初期化動作の終了後にリセット動作を終了するステップと、
を行わせる前記撮像装置の制御をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - 2つの電極を有して放射線又は光を電荷に変換するための変換素子と、前記変換素子の一方の電極に電気的に接続された出力用スイッチ素子と、前記変換素子の一方の電極及び前記出力用スイッチ素子に電気的に接続された初期化用スイッチ素子と、を有する画素が行列状に複数配列された変換部と、
複数の前記出力用スイッチ素子の制御端子に行単位で電気的に接続された出力用駆動回路と、
複数の前記初期化用スイッチ素子の制御端子に行単位で電気的に接続された初期化用駆動回路と、
出力された前記電気信号を伝送するための伝送経路と、前記伝送経路に電気的に接続された信号用サンプリングスイッチと、前記伝送経路の電位をリセットするリセットスイッチと、を含む読出回路と、
前記リセットスイッチの導通の終了後の所定行の前記出力用スイッチ素子の導通の終了及び前記所定行の次に行われる他の行の前記出力用スイッチ素子の導通の開始と、前記所定行の前記出力用スイッチ素子の導通の終了及び前記他の行の前記出力用スイッチ素子の導通の開始の後の前記信号用サンプリングスイッチの導通の開始と、前記信号用サンプリングスイッチの導通の終了後の前記リセットスイッチの導通及び前記初期化用スイッチ素子の導通の開始と、前記初期化用スイッチ素子の導通の終了後の前記リセットスイッチの導通の終了と、が行われるように、前記出力用駆動回路、前記初期化用駆動回路、及び前記読出回路を制御するための制御部と、
を有する撮像装置。
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