JP2015076773A5 - - Google Patents

Claims (10)

1. 光を電荷に変換して蓄積する光電変換素子と、
   前記光電変換素子から転送された前記電荷の量に応じた電圧を生成する浮遊拡散層と、
   前記生成された電圧を初期化する浮遊拡散層リセットトランジスタと、
   前記電圧をデジタル信号に変換する変換処理を行う変換部と、
   前記電圧が初期化された後の所定のタイミングにおいて前記光電変換素子に蓄積された前記電荷の量を初期化する光電変換素子リセットトランジスタと、
   前記変換処理に要する時間より短い露光時間が前記所定のタイミングから経過したときに前記光電変換素子から前記浮遊拡散層への前記転送を行う転送トランジスタと
   を具備する撮像素子。
2. 前記光電変換素子、前記浮遊拡散層、前記浮遊拡散層リセットトランジスタ、前記光電変換素子トランジスタおよび前記転送トランジスタをそれぞれが備える複数の画素からなる画素アレイ部を具備し、
   前記画素アレイ部は、複数の領域に区分され、
   前記変換部は、前記変換したデジタル信号を前記領域ごとに出力する
   請求項１記載の撮像素子。
3. 前記初期化された電圧から変換されたデジタル信号をノイズ成分として保持するノイズ成分保持部を前記複数の領域のそれぞれに設けた保持部と、
   前記転送が行われると前記電圧から変換された前記デジタル信号に対して前記保持されたノイズ成分を除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去部と
   をさらに具備し、
   前記光電変換素子リセットトランジスタは、前記所定のタイミングに前記複数の領域の全てにおいて前記電荷の量を初期化し、
   前記転送トランジスタは、前記露光時間が前記所定のタイミングから経過したときに前記複数の領域の全てにおいて前記転送を行い、
   前記変換部は、前記初期化された電圧と前記転送が行われたときの前記電圧のそれぞれに対して前記変換処理を行って前記デジタル信号に変換する
   請求項２記載の撮像素子。
4. 前記初期化された電圧から変換されたデジタル信号を前記複数の領域のいずれかのノイズ成分として保持するノイズ成分保持部と、
   前記転送が行われると前記電圧から変換された前記デジタル信号に対して前記保持されたノイズ成分を除去するノイズ除去処理を行うノイズ除去部と
   をさらに具備し、
   前記光電変換素子リセットトランジスタは、前記複数の領域のいずれかにおいて前記電荷の量を初期化し、
   前記転送トランジスタは、前記複数の領域のいずれかにおいて前記転送を行う
   請求項２または３に記載の撮像素子。
5. 前記変換部が配置された変換部配置基板と、
   前記光電変換素子、前記浮遊拡散層リセットトランジスタ、前記光電変換素子トランジスタおよび前記転送トランジスタが配置され、前記変換部配置基板に積層された画素配置基板と
   をさらに具備する請求項１記載の撮像素子。
6. 放射線が入射されると光を生成するシンチレータと、
   前記生成された光を電荷に変換して蓄積する光電変換素子と、
   前記光電変換素子から転送された前記電荷の量に応じた電圧を生成する浮遊拡散層と、
   前記生成された電圧を初期化する浮遊拡散層リセットトランジスタと、
   前記電圧をデジタル信号に変換する変換処理を行う変換部と、
   前記電圧が初期化された後の所定のタイミングにおいて前記光電変換素子に蓄積された前記電荷の量を初期化する光電変換素子リセットトランジスタと、
   前記変換処理に要する時間より短い露光時間が前記所定のタイミングから経過したときに前記光電変換素子から前記浮遊拡散層への前記転送を行う転送トランジスタと、
   前記ノイズが除去されたデジタル信号に基づいて露光時間内に放射線が入射されたか否かを検出する放射線検出部と
   を具備する放射線検出装置。
7. 前記光電変換素子、前記浮遊拡散層、前記浮遊拡散層リセットトランジスタ、前記変換部、前記光電変換素子トランジスタおよび前記転送トランジスタをそれぞれが備える複数の画素が配置された撮像素子を複数具備し、
   前記検出部は、前記撮像素子ごとに前記放射線が入射されたか否かを検出する
   請求項６記載の放射線検出装置。
8. 前記放射線検出部は、一定期間内の前記放射線の検出数から前記放射線の検出頻度を求め、
   前記光電変換素子トランジスタは、前記放射線の検出頻度が所定頻度より高い場合には前記電圧が初期化された後の前記所定のタイミングにおいて前記電荷の量を初期化させ、前記所定頻度が前記検出頻度より高い場合には前記電圧が初期化される前に前記電荷の量を初期化させる
   請求項６または７に記載の放射線検出装置。
9. 前記転送トランジスタは、前記放射線の検出頻度が所定頻度より高い場合には前記変換処理に要する時間より短い露光時間が前記所定のタイミングから経過したときに前記転送を行い、前記所定頻度が前記検出頻度より高い場合には少なくとも前記変換処理に要する時間が前記所定のタイミングから経過したときに前記転送を行う
   請求項８記載の放射線検出装置。
10. 光を電荷に変換して蓄積する光電変換素子から転送された前記電荷の量に応じた電圧を生成する浮遊拡散層において生成された前記電圧を浮遊拡散層リセットトランジスタが初期化する浮遊拡散層リセット手順と、
    変換部が、前記電圧をデジタル信号に変換する変換処理を行う変換手順と、
    光電変換素子リセットトランジスタが、前記電圧が初期化された後の所定のタイミングにおいて前記光電変換素子に蓄積された前記電荷の量を初期化する光電変換素子リセット手順と、
    転送トランジスタが、前記変換処理に要する時間より短い露光時間が前記所定のタイミングから経過したときに前記光電変換素子から前記浮遊拡散層への前記転送を行う転送手順と
    を具備する撮像素子の制御方法。