JP2016535470A - 撮像素子のための画素アーキテクチャ - Google Patents
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Abstract
Description
VDS2=VGS2=VGS3
Dはドレイン、Sはソース、及びGはゲートを表す。トランジスタT2及びT3は飽和モードで動作し、このような場合にドレイン電流IDは、
として表されることが可能であり、K’はトランジスタのテクノロジ依存定数であり、W/Lはトランジスタ幅対長さ比であり、VGSはゲート−ソース間電圧であり、Vthは閾値電圧であり、λはチャネル長変調パラメータであり、VDSはドレイン−ソース間電圧である。
VDS5=VDS4+VGS2−VGS3
VDS5=VDS4 もし VGS2=VGS3 ならば
として表されることが可能である。
VDS3=VGS2+VGS4
VDS4=VGS4
として表されることが可能である。
VDS5=VDS4+VGS2−VGS3
VDS5=VDS4 もし VGS2=VGS3ならば
として表されることが可能である。
VDS4=VGS4=VGS5
に等しい。
Claims (32)
- 複数の検出画素を備え、
各検出画素は、
その上でのX線光子入射に応じて第一信号を発生するように形成された検出素子、
前記第一信号を表す第二信号を発生するように形成されたカレント・ミラー、及び
前記第二信号及び/または前記第一信号が前記検出画素から伝達されることを可能にするように形成されたスイッチング・トランジスタ、
を備える、撮像装置。 - 前記各検出画素は、グローバル選択信号により制御可能で前記カレント・ミラーへ接続されたスイッチをさらに備え、前記スイッチを入れる時に前記結合された第二及び第一信号が前記検出画素から伝達され、スイッチを切る時に前記第一信号が前記検出画素から伝達される、請求項1の前記撮像装置。
- 前記検出素子はX線光子を直接に電子−正孔電荷へ変換するように形成された光導電性材料を備える、請求項1の前記撮像装置。
- 前記検出素子はX線光子を光へ変換するように形成されたシンチレータ材料及び光を電荷へ変換するように形成された感光素子を備える、請求項1の前記撮像装置。
- 前記感光素子はフォトダイオードを備える、請求項4の前記撮像装置。
- 前記複数の検出画素は連続的なフォトダイオードを備える、請求項1の前記撮像装置。
- 前記スイッチング・トランジスタは薄膜トランジスタを備える、請求項1の前記撮像装置。
- 前記スイッチング・トランジスタはCMOSトランジスタを備える、請求項1の前記撮像装置。
- 複数の検出画素を備え、
各検出画素は、
その上でのX線光子入射に応じて第一信号を発生するように形成された検出素子、
前記第一信号を表す第二信号を発生するように形成された第一カレント・ミラー、
前記第二信号を格納するように形成された第一キャパシタ、及び
前記第二信号が前記検出画素から伝達されることを可能にするように形成された第一スイッチング・トランジスタ、
を備える、撮像装置。 - 前記各検出画素は、
グローバル選択信号により制御可能なスイッチを介して前記第一カレント・ミラー回路へ接続された第二カレント・ミラーをさらに備え、前記スイッチを入れる時に前記第一及び第二カレント・ミラーが前記第二信号を一括して発生し、前記スイッチを切る時に前記第一カレント・ミラーが前記第二信号を発生する、
請求項9の前記撮像装置。 - 前記各検出画素は、
前記第一信号を表す第三信号を発生するように形成された第二カレント・ミラー、
前記第三信号を格納するように形成された第二キャパシタ、及び
前記第三信号が前記検出画素から伝達されることを可能にするように形成された第二スイッチング・トランジスタ、
をさらに備える、請求項9の前記撮像装置。 - 前記第一及び第二スイッチング・トランジスタは、異なるデータ線を介して前記検出画素の外部の異なるチャージ・アンプへそれぞれ結合される、請求項11の前記撮像装置。
- 前記第一及び第二スイッチング・トランジスタは、異なる選択線により選択可能であり、同じデータ線を介して前記検出画素の外部の同じチャージ・アンプへ結合される、請求項11の前記撮像装置。
- 前記第一カレント・ミラーの入力へ結合された第一カレント・ソースをさらに備える、請求項9の前記撮像装置。
- 前記第一カレント・ミラーの出力へ結合された第二カレント・ソースをさらに備える、請求項14の前記撮像装置。
- 前記検出素子はX線光子を直接に電子−正孔電荷へ変換するように形成された光導電性材料を備える、請求項9の前記撮像装置。
- 前記検出素子はX線光子を光へ変換するように形成されたシンチレータ材料及び光を電荷へ変換するように形成された感光素子を備える、請求項9の前記撮像装置。
- 前記複数の検出画素は連続的なフォトダイオードを備える、請求項9の前記撮像装置。
- 前記第一スイッチング・トランジスタは薄膜トランジスタを備える、請求項9の前記撮像装置。
- 前記第一スイッチング・トランジスタはCMOSトランジスタを備える、請求項9の前記撮像装置。
- 複数の撮像画素を備え、各撮像画素は信号を生じるように形成された感光素子及び前記信号を増幅するように形成されたカレント・ミラーを備える、撮像装置。
- 前記カレント・ミラーは、
第一利得で前記信号を増幅するように形成された第一カレント・ミラー、及び
第二利得で前記信号を増幅するように形成された第二カレント・ミラー、
を備える、請求項21の前記撮像装置。 - 前記第二カレント・ミラーは、グローバル選択信号により制御可能なスイッチを介して前記第一カレント・ミラーへ結合され、前記スイッチを入れる時に前記第一及び第二カレント・ミラーが前記信号を一括して増幅し、前記スイッチを切る時に前記第一カレント・ミラーが前記信号を増幅する、請求項22の前記撮像装置。
- 前記検出素子でのX線光子入射に応じて検出画素の検出素子により第一信号を発生し、
前記検出画素がスイッチング・トランジスタにより選択される時に前記検出画素のカレント・ミラーにより前記第一信号を表す第二信号を発生し、
前記スイッチング・トランジスタを介して前記検出画素から前記第二信号及び/または前記第一信号を伝達する、
ことを備える、撮像方法。 - 前記検出素子はX線光子を電子−正孔電荷へ変換するように形成された光導電性材料を備える、請求項24の前記撮像方法。
- 前記検出素子は、X線光子を光へ変換するように形成されたシンチレータ材料及び光を電荷へ変換し前記電荷を前記第一信号として収集するように形成された感光素子を備える、請求項24の前記撮像方法。
- 前記検出素子でのX線光子入射に応じて検出画素の検出素子により第一信号を発生し、
前記検出画素の第一カレント・ミラーにより前記第一信号を表す第二信号を発生し、
前記検出画素の第一キャパシタにより前記第二信号を格納し、
第一スイッチング・トランジスタを介して前記検出画素から前記第一キャパシタに格納された前記第二信号を伝達する、
ことを備える、撮像方法。 - 前記検出画素の第二カレント・ミラーにより前記第一信号を表す第三信号を発生し、
前記検出画素の第二キャパシタに前記第三信号を格納し、
第二スイッチング・トランジスタを介して前記検出画素から前記第二キャパシタに格納された前記第三信号を伝達する、
ことをさらに備える、請求項27の前記撮像方法。 - 前記第二及び第三信号は、それぞれ前記第一及び第二スイッチング・トランジスタを介して前記検出画素から同時に伝達される、請求項28の前記撮像方法。
- 前記第二及び第三信号は、それぞれ前記第一及び第二スイッチング・トランジスタを介して前記検出画素から順次に伝達される、請求項28の前記撮像方法。
- 前記検出素子はX線光子を直接に電子−正孔電荷へ変換するように形成された光導電性材料を備える、請求項27の前記撮像方法。
- 前記検出素子は、X線光子を光へ変換するように形成されたシンチレータ材料、及び光を電荷へ変換するように形成された感光素子を備える、請求項27の前記撮像方法。
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