JP6532214B2 - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents
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Description
SH 保持部 (第1保持部SH1〜第3保持部SH3)
OP 出力部 (第1出力部OP1〜第3出力部OP3)
RP リセット部
P 画素
120 画素アレイ
109 制御部
403 垂直走査回路
404 水平走査回路
Claims (14)
- 放射線を電荷に変換する変換部と、前記変換部の電荷に応じた信号の保持を行う保持部と、前記保持部に保持された信号の出力を行う出力部と、前記変換部のリセットを行うリセット部と、を各々が含む複数の画素が2次元状に配列された画素アレイと、
放射線の発生のタイミングを示す制御信号に基づいて、前記リセットを前記複数の画素に対して一括で行うリセット動作と、前記保持を前記複数の画素に対して一括で行う保持動作と、を行うように、前記画素アレイを制御する制御部と、
前記複数の画素から前記保持された信号を出力するために、前記保持された信号を出力する画素を前記複数の画素から順に選択する選択動作を行う選択部と、
を有する放射線撮像装置であって、
前記選択部は、複数の前記制御信号のうちの最初の制御信号に基づいて前記制御部が前記リセット動作を行ってから前記保持動作を行うまでの期間に、放射線が前記変換部で変換された電荷が前記保持部で保持された信号を前記複数の画素から出力するための選択動作と同じ選択動作で、前記複数の画素のうちの少なくとも一部の画素を選択することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記選択部は、前記選択動作を前記一部の画素を残して停止する第1動作と、前記制御部が前記リセット動作を行った後に前記一部の画素に対する前記選択動作を再開する第2動作と、を行い、且つ、前記期間に前記第2動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
- 前記制御信号に基づく前記リセット動作が行われる際に直前の前記制御信号に基づく前記複数の画素に対する選択動作が終了するか否かを判定する判定部を更に含み、
前記選択部は、前記判定部により前記選択動作が終了しないと判定された場合に前記第1動作と前記第2動作とを行うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。 - 前記選択部は、前記期間に前記選択動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
- 前記複数の画素は夫々、前記電荷を増幅するための増幅部を更に含み、
前記保持部は、第1感度の前記変換部で変換された電荷が前記増幅部で増幅された第1信号を保持するための第1保持部と、前記1感度と異なる第2感度の前記変換部で変換された電荷が前記増幅部で増幅された第2信号を保持するための第2保持部と、前記増幅部のオフセット信号を保持するための第3保持部と、を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 - 前記第2保持部から出力された第2出力信号又は前記第1保持部から出力された第1出力信号と、前記第3保持部から出力された第3出力信号と、を用いて前記第1信号を補正する補正部を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の放射線撮像装置。
- 前記制御部は、前記複数の画素に対して、前記第1保持部へ前記第1信号を保持する動作と、前記第2保持部へ前記第2信号を保持する動作と、前記第3保持部へ前記オフセット信号を保持する動作と、を一括で行わせる制御を行うことを特徴とする請求項6に記載の放射線撮像装置。
- 前記画素は、前記第1保持部から前記第1信号又は前記第1出力信号を出力するための第1出力部と、前記第2保持部から前記第2出力信号を出力するための第2出力部と、前記第3保持部から前記第3出力信号を出力するための第3出力部と、を更に有し、
前記選択部は、前記複数の画素から順次に前記第1出力信号を出力して第1画像信号を生成し、前記複数の画素から順次に前記第2出力信号を出力して第2画像信号を生成し、前記複数の画素から順次に前記第3出力信号を出力して第3画像信号を生成するように、前記第1出力部と前記第2出力部と前記第3出力部を選択することを特徴とする請求項6又は7に記載の放射線撮像装置。 - 前記変換部は、放射線又は光を電荷に変換する変換素子と、付加容量と、前記変換素子の感度を前記第1感度と前記第2感度とで切り換えるために前記変換素子と前記付加容量との間に配置されたトランジスタと、を含み、
前記増幅部は、前記変換素子の電荷を増幅した電圧を出力する第1増幅トランジスタと、前記第1増幅トランジスタの動作状態を制御する第1制御トランジスタと、前記第1増幅トランジスタから出力された電圧を増幅した電圧を出力する第2増幅トランジスタと、
前記第1増幅トランジスタと前記第2増幅トランジスタの間で前記第1増幅トランジスタ及び前記第2増幅トランジスタに直列に接続されたクランプ容量と、前記第2増幅トランジスタの動作状態を制御する第2制御トランジスタと、を含み、
前記リセット部は、前記変換素子に所定の電位を供給するための第1リセットトランジスタと、前記クランプ容量と前記第2増幅トランジスタとの間の接続ノードに所定の電位を供給するための第2リセットトランジスタと、含むことを特徴とする請求項8に記載の放射線撮像装置。 - 前記制御部は、前記第1リセットトランジスタによる前記変換素子への所定の電位の供給が完了した後に、前記第2のリセットトランジスタによる前記接続ノードへの前記所定の電位の供給を完了させることにより、前記クランプ容量に前記第1増幅トランジスタのオフセットが保持させるクランプ動作を行わせ、且つ、前記クランプ動作を前記画素アレイに配列された複数の前記画素に対して一括で行わせる制御を行うことを特徴とする請求項9に記載の放射線撮像装置。
- 前記第1保持部は、前記第2増幅トランジスタから出力された電圧を転送する第1転送トランジスタと、前記第1転送トランジスタで転送された電圧を保持するための第1保持容量と、を含み、
前記第2保持部は、前記第2増幅トランジスタから出力された電圧を転送する第2転送トランジスタと、前記第2転送トランジスタで転送された電圧を保持するための第2保持容量と、を含み、
前記第3保持部は、前記第2増幅トランジスタから出力された電圧を転送する第3転送トランジスタと、前記第3転送トランジスタで転送された電圧を保持するための第3保持容量と、を含むことを特徴とする請求項10に記載の放射線撮像装置。 - 前記第1出力部は、前記第1保持容量に保持された電圧を増幅した信号を出力する第1信号増幅トランジスタと、前記第1信号増幅トランジスタによって出力された信号を転送することにより前記画素から第1信号又は前記第1出力信号を出力する第1出力スイッチと、を含み、
前記第2出力部は、前記第2保持容量に保持された電圧を増幅した信号を出力する第2信号増幅トランジスタと、前記第2信号増幅トランジスタによって出力された信号を転送することにより前記画素から第2出力信号を出力する第2出力スイッチと、を含み、
前記第3出力部は、前記第3保持容量に保持された電圧を増幅した信号を出力する第3信号増幅トランジスタと、前記第3信号増幅トランジスタによって出力された信号を転送することにより前記画素から第3出力信号を出力する第3出力スイッチと、を含むことを特徴とする請求項11に記載の放射線撮像装置。 - 前記変換素子は、前記放射線を光に変換する波長変換体と、前記光を前記電荷に変換する光電変換素子と、を含むことを特徴とする請求項9から12のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。
- 請求項1から13のいずれか1項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置からの信号を処理する処理装置と、
前記放射線撮像装置に向けて放射線を発生する放射線発生装置と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
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