JPH06205304A

JPH06205304A - 画像読み取り装置

Info

Publication number: JPH06205304A
Application number: JP5236733A
Authority: JP
Inventors: Herfried Wieczorek; ヴィーゾレクヘーアフリート; Ulrich Schiebel; シーベルウルリヒ
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1992-09-26
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1994-07-22
Also published as: EP0590719A2; DE4232401A1

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、装置により生成された画像中のこ
れら及び他のアーティファクトを少なくとも実質的に除
去することを目的とする。【構成】本発明の装置は、行及び列のマトリクスに配
置された光学活性マトリクス素子からなり、各々のマト
リクス素子は、露光依存信号を発生する光又はＸ線に感
応するセンサとスイッチとからなり、スイッチは１行の
センサのスイッチがスイッチングパルスにより切り替え
られるよう各スイッチングラインを介して互いに接続さ
れ、各列のセンサはスイッチを介して読み取りラインに
接続され、読み取りライン上の光学活性マトリクス素子
の信号からディジタル画像データを抽出する手段が設け
られる。読み取りライン上の信号を、スイッチングパル
スにより読み取りラインに容量的に結合された干渉パル
スを少なくとも概ね補償するような時間的変化の補償パ
ルスに結合させる手段が設けられることにより、干渉は
除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、行及び列のマトリクス
に配置された光学活性マトリクス素子からなり、各々の
マトリクス素子は、露光依存信号を発生するよう光又は
Ｘ線に感応するセンサとスイッチとからなり、スイッチ
は１行のセンサのスイッチが各スイッチングラインを介
したスイッチングパルスにより切り替えられるよう互い
に接続され、各列のセンサはスイッチを介して読み取り
ラインに接続され、読み取りライン上の光学活性マトリ
クス素子の信号からディジタル画像データを抽出する手
段が設けられる。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は、ドイツ公開特許明細書
第40 20 431 号（PHD 90-015）により知られている。こ
れは、Ｘ線画像用に利用されるが、可視光による画像を
記録するためにも利用される。通常、スイッチは、ゲー
トが夫々の一のスイッチングリードに接続され、ドレイ
ンが夫々の一の読み取りラインに接続された薄膜電界効
果トランジスタにより形成される。これらのトランジス
タスイッチのドレイン−ゲート間容量のために、スイッ
チングパルスがスイッチングラインから読み取りライン
に結合され、その結果、アーティファクトが画像中に発
生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、装置により
生成された画像中のこれら及び他のアーティファクトを
少なくとも実質的に除去することを目的とする。この目
的は、本発明により、読み取りライン上の信号を、スイ
ッチングパルスにより読み取りラインに容量的に結合さ
れた干渉パルスを少なくとも概ね補償するような時間的
変化の補償パルスに結合させる手段が設けられて達成さ
れる。

【０００４】本発明による解決法は、スイッチングライ
ンから（例えば、トランジスタスイッチのドレイン−ゲ
ート間容量を介した）読み取りラインへのスイッチング
パルスのカップリングにより発生されるアーティファク
トの削減または除去を可能とする。極端な場合には、読
み取りラインがある限り、同数の補償パルスが発生され
る必要がある。しかしながら、全読み取りライン上の干
渉信号は、本質的に同様に変わるので、干渉パルスも全
読み取りラインに対し単一の補償パルスにより補償され
る。干渉の抑止は、したがってさほど難解かつ複雑では
ない。

【０００５】スイッチを介して読まれうるフォトセンサ
を用いる画像取り出し装置におけるスイッチングパルス
は、スイッチ容量を介したカップリングにより干渉を生
じうる。例えば、米国特許明細書第4,145,721 号によ
り、全てのセンサ素子が夫々のスイッチを介して、共通
の読み取りラインに接続されるセンサアレイを用いた画
像取り出し装置が知られている。スイッチング時にこの
読み取りラインに発生される干渉パルスを補償するため
に、（画像信号ではなく）干渉パルスだけが補償ライン
上に現れるような方法で補償ラインに接続された第２の
スイッチ列が設けられる。二つのライン上の干渉パルス
は、差動増幅器により除去される。この解決法は、フォ
トセンサの２倍の数のスイッチを必要とする。したがっ
て、上述の種類の装置に対しては、かなりの量のスイッ
チング回路上の努力を必要とする。

【０００６】さらに、米国特許明細書第4,821,104 号に
より、マトリクス型に配置されて行方向に読みだされる
センサを用いた画像取り出し装置が知られ、１行のセン
サの画像信号が夫々の読み取りラインと夫々のスイッチ
を介して共通出力に供給される。スイッチが引き続いて
オンに切り替えられ、アナログ出力信号が共通出力ライ
ンに引続いて現れる。スイッチングパルスにより発生さ
れて出力ラインに同時に生ずる干渉パルスは、トランジ
スタスイッチの更なる組が接続された所謂ダミーライン
により補償され、更なるスイッチは出力ラインに接続さ
れたトランジスタスイッチと全く同じ方法で切り替えら
れる。その結果、ダミーラインは、出力ライン上の干渉
信号を、フリップフロップ増幅器を介して、補償する干
渉パルスも搬送する。米国特許明細書第4,821,104 号に
おいては、個々のセンサ行のスイッチング時に読み取り
ライン上に干渉信号が生ずるか否かは示されることがな
く、かかる干渉信号が如何にして除去されるかも特に示
されていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の望ましい一実施
例において、− マトリクスはマトリクス素子に対応す
る構造を有するが光学的に不活性な少なくとも１行の補
助マトリクス素子からなり、− 補助マトリクス素子の
スイッチは、マトリクス素子に対するスイッチングパル
スと反対極性であるが同じ時間的変化を有し同時に生ず
る抑止パルスを受け、− 補助マトリクス素子は、同一
列に存在するマトリクス素子と同様に同一読み取りライ
ンに接続される。

【０００８】

【作用】補助マトリクス素子のスイッチは、マトリクス
素子に対するスイッチングパルスと反対極性であるが時
間的に同様に変わるため、これらのスイッチを介して、
マトリクス素子の夫々の活性化された行のスイッチによ
り生成される干渉パルスに関して同一時間的変化と反対
極性を示す補償パルスが生成され、その結果、干渉パル
スと補償パルスが読み取りライン上で相互に打ち消し合
い、露光依存信号だけが残る。

【０００９】読み取りライン上のスイッチングパルスの
容量性カップリングにより生ずるアーティファクトの他
に、画質に影響を及ぼす更なるアーティファクトが存在
する。これらのアーティファクトは、行−相関干渉又は
列−相関干渉に関する。これらの種の干渉の共通な面
は、全ての行内（又は１列内）で略等しい大きさで、マ
トリクス素子間で極く僅かに変化することである。行−
相関干渉は、マトリクス内で生ずる干渉により発生さ
れ、全行のスイッチングラインに伝播する。スイッチン
グライン上のこれらの干渉信号は、関連したマトリクス
行のスイッチが同時にオンに切り替えられない場合でさ
え、読み取りラインに容量的に結合される。列−相関干
渉は関連する読み取りラインへのリーク電流の流れによ
り生ずる。

【００１０】これらの種類の干渉は、マトリクスが、光
学活性マトリクス素子と同一構造を有するが光学的不活
性であって、光学活性マトリクス素子の読み取りライン
（スイッチングライン）と同じく更なるスイッチングラ
イン（読み取りライン）に接続され、同じ行（列）内に
同時に配置される更なるマトリクス素子の少なくとも一
の行（及び／又は列）から成り、光学的不活性マトリク
ス素子からの信号から抽出された補償データを画像デー
タから減算する補償手段が設けられる本発明により、除
去される。

【００１１】更なるマトリクス素子の行又は列は、行−
相関干渉及び列−相関干渉を決定するよう機能する。し
たがって、これらの更なるマトリクス素子からの信号に
よりディジタル補償データが形成され、光学活性マトリ
クス素子の画像データから減算される場合に、上記の行
−相関干渉又は列−相関干渉が十分な程度に抑止された
補正画像信号が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図１は、マトリクス素子が行及び列に沿って配置さ
れたマトリクスを示す。行は、上から下に符号ｚ_a0、ｚ
_a、ｚ₁、ｚ₂．．．ｚ_m及びｚ_bにより示される。マ
トリクスの列は、左から右に符号ｓ_a1及びｓ_a2、ｓ₁、
ｓ₂．．．ｓ_n、ｓ _b1及びｓ_b2により示される。したが
って、各マトリクス素子は、それが位置する行と列を示
すことにより定まる。

【００１３】各マトリクス素子は、薄膜電界効果トラン
ジスタにより形成されるスイッチ１から成る。各行に
は、スイッチングライン２が設けられ、そこにこの行の
全スイッチのゲート電極が接続される。ドライバ回路１
１により発生されるスイッチングライン２上のスイッチ
ングパルスは、１行の全スイッチを同時に導通状態に切
り替える。マトリクス素子の各列に対して、読み取りラ
イン３が設けられ、そこに関連する列の全スイッチのド
レイン電極が接続される。

【００１４】行ｚ₁．．．ｚ_mのうちの一つと列
ｓ₁．．．ｓ_nのうちの一つに位置する全マトリクス素
子のソース電極は、露光依存信号を発生する夫々の光感
応センサに接続される。センサは、図面ではダイオード
とそれに並列に接続されたキャパシタンスにより表され
るフォトダイオード（逆方向に動作する）により形成さ
れる。全フォトダイオードの他方の端子は、フォトダイ
オードに逆方向のバイアスをかける電圧源７に接続され
る、電源電圧ライン６に接続される。

【００１５】露光されたフォトダイオードを備えるマト
リクス素子を、以下、光学活性マトリクス素子と呼び、
それはマトリクス素子がフォトダイオードのキャパシタ
ンスに電荷を蓄積し、前記電荷は関連するマトリクス素
子又は画素の露光量の測定値であることを理由とする。
適切な空間解像度を有する画像を獲得するために、存在
する光学活性マトリクス素子の数は、図面に示すよりも
遙かに多数であることが必要とされ、例えば１０００×
１０００（ｎ＝ｍ＝１０００）である。光学活性マトリ
クス素子上の光入射は、Ｘ線を可視光に変換してマトリ
クス素子を覆う発光体層、例えば沃化セシウムにより生
成される。光学活性マトリクス素子から成るかかるマト
リクス配置は、例えば引用されたドイツ公開公報明細書
第40 02431 号により本質的に知られ、特にここに引用
する。

【００１６】列ｓ_a1、ｓ_a2、ｓ_b1及びｓ_b2と同時に行ｚ
_a0、ｚ_a及びｚ_bは、光学活性素子と構造は同一であっ
て、露光依存信号を供給しない光学的不活性マトリクス
素子を含む。これらの光学的不活性マトリクス素子にお
いて、薄膜トランジスタスイッチ１のソース電極が、フ
ォトダイオードのキャパシタンスと同一の値を有するキ
ャパシタンス８を介して、電源電圧ライン６に接続され
る。これらのキャパシタンスは、夫々のフォトダイオー
ドにより実現されるが、キャパシタンスとしてのみ動作
するよう入射光からはシールドされる。その場合には、
全マトリクス素子は同一の構造を有し、相違は光学的不
活性マトリクス素子は光により照射されないことであ
る。しかしながら、マトリクス素子はキャパシタンスの
薄膜電極の間に、例えばアモルファスシリコンの光感応
層の代わりに、例えば二酸化シリコンの光感応層を設け
ることによっても実現される。

【００１７】各読み取りラインは、干渉信号が無視され
た場合には、関連する読み取りラインに接続されてスイ
ッチングパルスにより制御されるマトリクス素子のフォ
トダイオードに、露光のため、蓄積された電荷に出力電
圧が依存する読み出し増幅器９に接続される。読み出し
増幅器９の出力は、出力信号を初期にはアナログ、引き
続いてディジタル形式で処理する回路１０に接続され
る。

【００１８】読み出し増幅器は読み取りライン上の信号
をＣＤＳ（相関ダブルサンプリング）方法にしたがって
処理することが望ましい。読み取りライン上の信号は、
したがって、スイッチングパルスの前後に望ましくは繰
り返しサンプリングされ、スイッチングパルス前後のサ
ンプリング値の算術平均値が夫々に形成される。サンプ
リング値間の差は、干渉信号が発生しない場合には、夫
々の関連するスイッチを介して、読み取りラインに接続
されたフォトダイオードの電荷に対応する。この差が、
読み出し増幅器の出力信号を構成する。ＣＤＳ方法は、
読み取りライン上の信号偏差を除去することが可能であ
る。明らかに、かかる増幅器の回路構成は、簡単のため
に図１に示したのに比べて、より複雑である。

【００１９】図２の最初の２本のラインは、隣接する２
本のスイッチングライン、例えば行ｚ₁及びｚ₂に対す
る２本のスイッチングラインのスイッチングパルスの時
間的変化、又は時間的位置を表す。マトリクス素子のス
イッチは、行毎に引続きオンに切り替えられることが明
らかである。全行が一度オンに切り替えられると、更な
るサイクルが起き、その間にスイッチングラインは連続
して夫々の更なるスイッチングパルスを受ける。

【００２０】図３の（ａ）及び（ｂ）は、スイッチング
時に発生する出力信号の時間的変化を示し、すなわち、
１回はドライバ回路付近の列（例えば、図３の（ａ）は
列ｓ _n）であり、１回はドライバ回路１１からさらに遠
く位置する列、例えば列ｓ₂である。この差は、ドライ
バ回路１１からさらに遠く位置する列ｓ₂では、スイッ
チングラインの長さの増大と、その容量成分の増加が顕
著なため、初期には矩形波のスイッチングパルスのエッ
ジ勾配は、さらに遠い列にあるスイッチに到達する前に
減少する。

【００２１】出力信号は、フォトダイオードの電荷に依
存する有効成分と干渉成分とから成る。通常、有効成分
の振幅は、干渉成分の振幅と比べて小さいため、図３の
（ａ）及び（ｂ）に示す信号は干渉成分に本質的に一致
する。このように高い干渉成分から成る信号を信頼性良
く処理するために、読み出し増幅器は極めて高いダイナ
ミックレンジを有することが必要である。読み出し増幅
器のダイナミックレンジがより小さくても十分であるた
めには、干渉成分は読み取りライン上で既に少なくとも
部分的に除去されなければならない。

【００２２】干渉成分には２つの要因がある：一のスイ
ッチングライン上のスイッチングパルスは、夫々のスイ
ッチがオンされたスイッチのゲート−ドレイン間キャパ
シタンスを介して読み取りラインに伝送される。干渉成
分の振幅が例えば２０Ｖ（スイッチが閉じている場合に
は−５Ｖ、スイッチが導通の場合には＋１５Ｖ）の場合
には、図３の（ａ）及び（ｂ）において破線で示される
この干渉成分は、支配的な成分である。

【００２３】その上、トランジスタのチャネルに負電荷
が充填された後にだけ薄膜トランジスタがオンとなり、
この負電荷が空乏化された時にだけオフになるという事
実に起因する干渉成分が存在する。薄膜電界効果トラン
ジスタスイッチのチャネルにおける負電荷の充填と空乏
は、スイッチングパルスの変化に一定の遅延だけで追従
し、その結果、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、
全体として読み取りライン上の出力信号の変化が生ず
る。

【００２４】トランジスタのオフへの切り替わりの遅延
は、出力信号がＣＤＳ手法にしたがって処理される場合
に、著しく妨害効果を有する。図３の（ａ）及び（ｂ）
に示すように、信号の減衰が遅いため、サンプリング瞬
間に関して僅かな変動（ジッター）が生ずると、対応し
て処理される信号に対して余分な偏差が生ずる。図３の
（ａ）及び（ｂ）に示す干渉パルスは、マトリクスの読
み取りライン３に供給される補償パルスにより（少なく
とも部分的には）除去され、この補償パルスは、図３の
（ａ）及び（ｂ）の干渉パルスが反対極性であっても、
少なくとも概ね同じ時間的変化を示す。

【００２５】これらの補償パルスは、行ｚ_a0に含まれる
光学活性マトリクス素子により発生される。スイッチン
グパルスが行ｚ_aからｚ_bまでに対する一のラインに現
われる時にはいつでも、行ｚ_a0に対するスイッチングラ
イン上に抑止パルスが生成され、この抑止パルスは概ね
スイッチングパルスと同じように変わり、反対極性を有
する（図２の第３番目のラインを参照）；スイッチング
ライン２上の電位がスイッチングパルスに応じて−５Ｖ
から＋１５Ｖに飛び移ると、ラインｚ_a0上の電位が−５
Ｖから−２５Ｖに飛び移る。その結果、この行は読み取
りライン上に干渉パルスと概ね同様に時間的に変わる反
対極性を有する補償パルスを発生し、スイッチングパル
スにより干渉パルスが実際的に除去され、光学活性マト
リクス素子の露光により生成される出力信号の有効成分
だけが本質的に残る。

【００２６】行ｚ_a0の種々のスイッチに供給される抑止
パルスは、別のスイッチングライン上のスイッチングパ
ルスと同様な方法で、ドライバ回路１１からの距離に依
存して、歪まされる。しかし、特定な状況では、干渉信
号の補償の制限が生ずる。スイッチングパルスと抑止パ
ルスとの間に僅かな時間的シフトが生ずると、干渉パル
スと補償パルスとの組み合わせにより、読み出し増幅器
９の出力に短い電圧スパイクが発生し、関連するスイッ
チングラインとドライバ回路１１との間の距離が小さい
程、すなわち、スイッチング又は抑止パルスのエッジが
急勾配な程、上記スパイクは一層著しい。行ｚ_a0の薄膜
トランジスタスイッチは、抑止パルスによりオンとなら
ないので、スイッチングパルスによりオンとされるスイ
ッチにより発生させられ、電荷蓄積又は電荷空乏により
生ずる干渉成分は減少する。

【００２７】図４は、ドライバ回路１１の一実施例の一
部を示し、それにより上記制限が解決される。ドライバ
回路１１は、出力信号が図４において一部だけ表示さ
れ、行ｚ_a．．．ｚ_bの各スイッチングライン２に対す
る出力から成る回路１１１に供給されるクロックパルス
発生器１１０から成る。回路１１１から供給される矩形
波パルスのエッジ勾配を縮小させ、この目的のために例
えば抵抗−キャパシタンス結合により構成される回路１
１２を介して、出力がスイッチングライン２に接続され
る。したがって、斜め又は指数関数的に変わる立ち上が
り及び立ち下がりエッジから成るスイッチングパルス
は、スイッチングライン２上に連続して現われる。

【００２８】クロックパルス発生器１１０により発生さ
れたクロックパルスは、適切に構成された回路１１２を
介して、付加トランジスタ１１３のゲートに供給され
る。付加トランジスタ１１３は、マトリクス素子のスイ
ッチとして機能する薄膜トランジスタと同一構成又は同
一特性を有するべきであり、キャパシタ１１４は、それ
を介して付加トランジスタ１１３のドレイン電極が直流
電圧に接続され、マトリクス素子のフォトダイオードと
同一容量を有するべきである。付加トランジスタ１１３
のソース電極は電荷増幅器１１５を介してインバータ回
路１１６に接続される。

【００２９】各スイッチングパルスに応じてマトリクス
素子のスイッチの導電性と同じ方法で付加トランジスタ
１１３の導電性が変わる。結果として、電荷増幅器１１
５の出力で図３の（ａ）に示したのと一致する、すなわ
ち、トランジスタチャネルにおける電荷充填又は空乏に
より引き起こされる遅延を伴う電圧変化が生ずる。この
スイッチングパルスはインバータ回路１１６により反転
され、マトリクス行ｚ _a0のスイッチングライン２に対す
る抑止パルスとして機能する。この回路が適切に設計さ
れた場合には、抑止パルスはスイッチングパルスと等し
くはなく反対であるが、それにより発生される補償パル
スは光学活性マトリクス素子からの読み取りラインに到
達する干渉パルスに等しくて反対である。読み取りライ
ン上の干渉パルスの完全な除去がこのようにして可能で
ある。

【００３０】マトリクス素子の別々の行による補償パル
スを発生する代わりに、干渉パルス源を利用することも
可能であり、この信号は夫々のキャパシタ１３を介して
読み出し増幅器９の入力に接続される入力端子１２に供
給される。しかし、補償パルスはそこで全ての読み取り
ラインに対して同一であるが、一方、読み取りライン上
の干渉パルスはドライバ回路からの距離に従って種々の
エッジ勾配を有する。行ｚ_a0はしたがって不要となる。
補償パルス源には回路１１２−１１６が利用される。イ
ンバータ回路１１６の出力は、したがって入力端子１２
に接続される。

【００３１】図５は他の補償パルス源を示す。これは、
補償パルスの時間的変化を連続するディジタルデータ語
として記憶するメモリ１６から成る。この時間的変化は
一の読み取りライン上の干渉パルスを一回検出すること
により決定され、干渉信号がサンプリングされて十分に
高いサンプリング周波数で量子化される。そこから抽出
された補償パルスは、例えば反転により、ドライバ回路
１１に同期されるべきクロックパルス発生器１４又はそ
れのクロックパルス発生器１１０により読み取られ、デ
ィジタル−アナログ変換器１５に供給され、そのアナロ
グ信号が入力端子１２又は行ｚ_a0のスイッチングライン
２に供給される。

【００３２】図６は、全く概略的であるが、読み出し増
幅器９の信号をアナログ又はディジタル形式で処理する
ことができる回路１０のブロック系統図を示す。評価回
路１０は一（又はそれ以上）のアナログマルチプレクサ
１０１から成り、その入力に現われる信号はアナログ−
ディジタル変換器１０２が接続された出力に連続して供
給され、そこからのディジタル出力はマイクロコンピュ
ータ１０３に供給される。幾つかのマルチプレクサが存
在する場合には、同一数のアナログ−ディジタル変換器
と、可能であればマイクロコンピュータとが設けられ
る。

【００３３】マイクロコンピュータは、行ｚ及び列ｓに
おける夫々の光学活性マトリクス素子から生ずる画像デ
ータＢ（ｚ，ｓ）を供給する。さらに、行ｚ及び列ｓに
おける光学不活性マトリクス素子から生ずるデータ語Ｋ
（ｚ，ｓ）も形成され、以下ではこれを補正データと呼
ぶ。図７は、ある行（例えば、ｚ＝ｚ₂）に対するデー
タを関連するマトリクス列ｓの関数として示す。明らか
に、列ｓ_a1及びｓ_a2における光学不活性マトリクス素子
により供給される補正データＫ（ｚ，ｓ_a1）又はＫ
（ｚ，ｓ_a2）は、補正データＫ（ｚ，ｓ_b1）及びＫ
（ｚ，ｓ_b2）のように、０から離れる。このデータは、
光学不活性マトリクス素子から生ずるので、このデータ
は干渉だけに関する。それはスイッチングラインと全行
のゲート−ドレイン間キャパシタンスを介して読み取り
ラインに到達する干渉信号から発生されて、読み出し増
幅器９による関連する行の読み出しの間処理される。第
１の近似では、この干渉は行で読み取られる全マトリク
ス素子に対して同一である（行−相関干渉）。しかし、
１行内に極めて低い局部周波数のみを有するとしても、
偏りが生ずる。

【００３４】個々のライン又はマトリクスの電極から読
み取りラインに流れるリーク電流により生ずる列−相関
干渉も存在する。この干渉もまた一の列の全マトリクス
素子に対して本質的に等しくて、偏りが仮にあるとする
と低い局部周波数を有する。マトリクスの光学活性領域
の上部及び下部の列ｚ_a及びｚ_b、又はこのマトリクス
の両側の行に存在する不活性マトリクス素子は、この行
−相関又は列−相関干渉の強度を決定するよう機能す
る。マトリクスの光学活性部分により供給される画像デ
ータＢ（ｚ，ｓ）は、補正された画像データＢ_c（ｚ，
ｓ）を得るようそれにより補正される。補正は、次式に
従って行われる：Ｂ_c（ｚ，ｓ）＝Ｂ（ｚ，ｓ）−（Ｋ_z（ｚ，ｓ）＋Ｋ_s（ｚ，ｓ））（１）ここで、Ｋ_z（ｚ，ｓ）及びＫ_s（ｚ，ｓ）は夫々行−
相関及び列−相関干渉に対応する補正項を表し、二つの
側又は上と底でマトリクス素子から抽出される補正デー
タから抽出される。

【００３５】Ｋ_z（ｚ，ｓ）に対して：Ｋ_z（ｚ，ｓ）＝Ｃ₁・Ｋ（ｚ，ｓ_a）＋Ｃ₂・Ｋ（ｚ，ｓ_b）（２）ここで、Ｋ（ｚ，ｓ_a）は行ｚの列ｓ_a1及びｓ_a2（図７
参照）における補正データの算術平均値であり、Ｋ
（ｚ，ｓ_b）行ｚの列ｓ_b1及びｓ_b2における補正データ
の算術平均値である。係数Ｃ₁及びＣ₂は、一の行にお
ける位置ｓに線形に依存する補間係数であり、これによ
り：

【００３６】

【数１】

【００３７】ここに、ｓ_aとｓ_bとは、ｓ_a1及びｓ
_a2と、ｓ_b1及びｓ_b2との荷重平均値を夫々表す。列−相
関雑音は同様に次式に従って決定される：Ｋ_s（ｚ，ｓ）＝Ｃ₃・Ｋ（ｚ_a，ｓ）＋Ｃ₄・Ｋ（ｚ_b，ｓ）（４）ここで、Ｋ（ｚ_a，ｓ）とＫ（ｚ_b，ｓ）とは行ｓ及び
列ｚ_aとｚ_bとにおける光学不活性マトリクス素子によ
り供給される補正データである。係数Ｃ₃及びＣ ₄は、
画像値が補正されるマトリクス素子が配置される行ｚ
と、上方の行ｚ_a又は下方の行ｚ_bとの間の距離に依存
する補間係数である。次の関係が適用できる：

【００３８】

【数２】

【００３９】図８は、ある行ｚに対する補正された画像
データＢ_c（ｚ，ｓ）の信号変動を列番号ｓの関数とし
て示す。図１に示す装置では、行−相関及び列−相関干
渉を補正するために、２行（ｚ _a，ｚ_b）と４列の光学
的不活性マトリクス素子だけが設けられている。しかし
ながら、実際には、この目的のためにはより多くの、例
えば１０から１００の、行と列とを利用して、算術平均
値の形成により（例えば同一ラインにおける補正値Ｋ
（ｚ，ｓ_a）と同様に）そこから補正値を抽出すること
が得策である。製造許容誤差によるマトリクス素子の偏
向特性は、したがって補正に比較的小さな影響しか及ぼ
さず、補正データの電気的雑音は抑止される。

【００４０】式１乃至５に従う補正は、１次の行−相関
又は列−相関干渉、すなわち、列又は行に線形に依存す
る干渉の補正を可能とする。概括的に述べると、これで
十分である。高次の干渉が除去されるべき場合には、光
学不活性マトリクス素子を備える行と列とが、行
ｚ₁．．．ｚ_m又は列ｓ₁．．．ｓ_m内、すなわちマト
リクスの光学活性域内に設けられる必要があり、上記光
学的不活性マトリクス素子は、行又は列内での干渉を２
次の規則の多項式又はさらに高次の多項式により記述さ
れることを可能とする付加補正データを供給する。これ
らのマトリクス素子は画像値を供給しえないので、関連
する行又は列に対する画像値は、隣接する行又は列の画
像データからの補間により決定されることが必要であ
る。

【００４１】本発明をフォトダイオードにより構成され
るマトリクスに関して説明した。しかし、すでに記述し
たように、マトリクス上に、例えば沃化セシウムから成
る層を設けてＸ線を可視光に変換すると、Ｘ線画像の発
生にも利用できる。本発明は、しかし、マトリクス素子
がＸ線に直接感応するマトリクスにも利用できる。かか
る装置は、ドイツ公開特許明細書第40 02 429 号（PHD
90-016）に記載されており、それを引用する。用語「光
学活性マトリクス素子」は、したがって、可視領域を越
えてエネルギーのさらに強い放射線に感応するマトリク
ス素子を含むと理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置を示す図である。

【図２】図１のあるスイッチングライン上の信号の時間
的変化を示す図である。

【図３】種々の信号ライン上の干渉信号の時間的変化を
示す図である。

【図４】スイッチングパルスを発生する回路の一部分の
ブロック図である。

【図５】補償パルスを発生する装置を示す図である。

【図６】図１に示す装置により供給されるアナログ信号
を処理する装置のブロック図である。

【図７】１行のマトリクス素子により発生され、行−相
関干渉が重畳されたディジタル画像信号を示す図であ
る。

【図８】図７に示す信号の補正後の信号を示す図であ
る。

【符号の説明】

１スイッチ２スイッチングライン３読み取りライン６電源電圧ライン７電圧源８キャパシタンス９読み出し増幅器１０評価回路１１ドライバ回路１２入力端子１３キャパシタ１４クロックパルス発生器１５Ｄ／Ａ変換器１６メモリ１０１アナログマルチプレクサ１０２Ａ／Ｄ変換器１０３マイクロコンピュータ１１０クロックパルス発生器１１１回路１１２ＲＣ結合回路１１３付加トランジスタ１１４キャパシタ１１５電荷増幅器１１６インバータ回路ｚ_a0、ｚ_a、ｚ₁、ｚ₂．．．ｚ_m、ｚ_b マトリク
ス行ｓ_a1、ｓ_a2、Ｓ₁、Ｓ₂．．．ｓ_n、ｓ_b1、ｓ_b2 マ
トリクス列

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】行（ｚ）及び列（ｓ）のマトリクス状に
配置された光学活性マトリクス素子からなり、各該マト
リクス素子は、露光依存信号を発生するよう光又はＸ線
に感応するセンサ（４）とスイッチ（１）とからなり、
該スイッチは１行（ｚ）の該センサの該スイッチが各ス
イッチングライン（２）を介したスイッチングパルスに
より切り替えられうるよう互いに接続され、各列（ｓ）
の該センサは該スイッチ（１）を介して読み取りライン
に接続され、該読み取りライン上の該光学活性マトリク
ス素子の信号からディジタル画像データを抽出する手段
が設けられている装置であって、該読み取りライン（３）上の信号を、該スイッチングパ
ルスにより該読み取りラインに容量的に結合された干渉
パルスを少なくとも概ね補償するような時間的変化の補
償パルスと結合させる手段が設けられたことを特徴とす
る装置。
【請求項２】前記マトリクスは前記マトリクス素子に
対応する構造を有するが光学的に不活性である少なくと
も１行（ｚ_a0）の補助マトリクス素子からなり、該補助マトリクス素子の前記スイッチ（１）は、前記マ
トリクス素子に対する前記スイッチングパルスと反対極
性であるが同じ時間的変化を有し同時に生ずる抑止パル
スを受け、該補助マトリクス素子は、該同一列（５）に存在する前
記マトリクス素子と同様に該同一読み取りライン（３）
に接続されたことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】前記マトリクスの外側に、前記マトリク
ス素子の前記スイッチと同一構造を有して同じ様に切り
替えられ、その出力信号が前記読み取りライン上の信号
に反転された形で重畳されるか又は前記補助マトリクス
素子の前記スイッチ用スイッチング信号として作用す
る、少なくとも一の付加スイッチ（１１３）が設けられ
たことを特徴とする請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】干渉パルスの時間的変化が記憶されるメ
モリ（１６）が設けられ、該メモリに記憶された該干渉
パルスから補償パルスを発生する手段（１４，１５）が
設けられたことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】前記スイッチングパルスのエッジの急勾
配度が制限されたことを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項記載の装置。
【請求項６】行（ｚ）及び列（ｓ）のマトリクス状に
配置された光学活性マトリクス素子からなり、各該マト
リクス素子は、露光依存信号を発生するよう光又はＸ線
に感応するセンサ（４）とスイッチ（１）とからなり、
該スイッチは１行の該センサの該スイッチが各スイッチ
ングライン（２）を介したスイッチングパルスにより切
り替えられうるよう互いに接続され、各列の該センサは
該スイッチを介して読み取りライン（３）に接続され、
該読み取りライン上の該光学活性マトリクス素子の信号
からディジタル画像データＢ（ｚ，ｓ）を抽出する手段
が設けられた望ましくは上記請求項１乃至５のうちいず
れか一項記載の装置であって、該マトリクスは、該光学活性マトリクス素子と同一構造
を有するが光学的に不活性であって、光学活性マトリク
ス素子の該読み取りライン（スイッチングライン）と同
じく更なるスイッチングライン（読み取りライン）に接
続され、少なくとも一の付加スイッチ（１１３）内に同
時に配置される更なるマトリクス素子の少なくとも一の
行（ｚ_a，ｚ_b）（及び／又は列）（例えばｓ_ai）から
成り、該付加スイッチは、該マトリクス素子の該スイッ
チと同一構造を有して同様に切り替えられ、その出力信
号が前記読み取りライン上の信号に反転された形で重畳
されるか又は前記補助マトリクス素子の前記スイッチ用
スイッチング信号として作用することを特徴とする装
置。
【請求項７】干渉パルスの時間的変化が記憶されるメ
モリ（１６）が設けられ、該メモリに記憶された該干渉
パルスから補償パルスを発生する手段（１４），（１
５）が設けられたことを特徴とする請求項６記載の装
置。
【請求項８】前記スイッチングパルスのエッジの急勾
配度が制限されたことを特徴とする請求項６乃至７のい
ずれか１項記載の装置。
【請求項９】行（ｚ）及び列（ｓ）のマトリクス状に
配置された光学活性マトリクス素子からなり、各該マト
リクス素子は、露光依存信号を発生するため光又はＸ線
に感応するセンサ（４）とスイッチ（１）とからなり、
該スイッチは１行の該センサの該スイッチが各スイッチ
ングライン（２）を介したスイッチングパルスにより切
り替えられうるよう互いに接続され、各列の該センサは
該スイッチを介して読み取りライン（３）に接続され、
該読み取りライン上の該光学活性マトリクス素子の信号
からディジタル画像データＢ（ｚ，ｓ）を抽出する手段
が設けられた、望ましくは上記請求項６乃至８のうちい
ずれか一項記載の装置であって、該マトリクスは、該光学活性マトリクス素子と同一構造
を有するが光学的に不活性であって、該光学活性マトリ
クス素子の該読み取りライン（スイッチングライン）と
同じく更なるスイッチングライン（読み取りライン）に
接続され、同じ行（列）内に同時に配置される更なるマ
トリクス素子の少なくとも一の行（ｚ_a，ｚ_b）（及び
／又は列）（例えばｓ_ai）から成り、該光学的不活性マ
トリクス素子からの該信号から抽出された補償データを
該画像データＢ（ｚ，ｓ）から減算する補償手段（１０
３）が設けられたことを特徴とする装置。
【請求項１０】前記光学的不活性マトリクス素子は前
記光学活性マトリクス素子と同じ構造を有するが、入射
光又はＸ線からシールドされたことを特徴とする請求項
２又は９記載の装置。
【請求項１１】前記マトリクスの両側及び／又は前記
マトリクス内に素子の更なる行及び／又は列が設けら
れ、同一行又は列毎に前記光学活性素子からの前記画像
データＢ（ｚ，ｓ）用の補償データ（ｋ_z（ｚ，ｓ），
Ｋ_s（ｚ，ｓ））がそれにより生成された信号からの補
間により抽出されることを特徴とする請求項９又は１０
記載の装置。