KR20110040745A - 고체 촬상 장치 - Google Patents

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Abstract

고체 촬상 장치(1)는 수광부(10), 신호 독출부(20), 제어부(30) 및 보정 처리부(40)를 구비한다. 수광부(10)에서는 입사광 강도에 따른 양의 전하를 발생하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드와 접속된 독출용 스위치를 각각 포함하는 M×N개의 화소부(P1,1∼PM,N)가, M행 N열에 2차원 배열되어 있다. 각 화소부(Pm,n)에서 발생한 전하는 독출용 배선(Lo ,n)을 경유하여 적분 회로(Sn)에 입력되고, 그 전하량에 따라서 적분 회로(Sn)로부터 출력된 전압값은 홀딩 회로(Hn)을 경유하여 출력용 배선(Lout)에 출력된다. 보정 처리부(40)에서는 신호 독출부(20)로부터 출력되는 각 프레임 데이터에 대해 보정 처리가 행해지고, 그 보정 처리 후의 프레임 데이터가 출력된다. 이로 인해, 어느 독출용 배선이 단선되어 있는 경우에 화소 데이터를 보정하여 해상도가 높은 화상을 얻을 수 있는 고체 촬상 장치가 실현된다.

Description

고체 촬상 장치{SOLID-STATE IMAGE PICKUP DEVICE}
본 발명은 고체 촬상 장치에 관한 것이다.
고체 촬상 장치로서, CMOS 기술을 이용한 것이 알려져 있고, 그 중에서도 패시브 픽셀 센서(PPS: Passive Pixel Sensor) 방식의 것이 알려져 있다(특허 문헌 1을 참조). PPS 방식의 고체 촬상 장치는 입사광 강도에 따른 양(量)의 전하를 발생하는 포토다이오드를 포함하는 PPS형의 화소부가 M행 N열에 2차원 배열되어 있고, 각 화소부에 있어서 광 입사에 따라 포토다이오드에서 발생한 전하를, 적분 회로에 있어서 용량 소자에 축적하고, 그 축적 전하량에 따른 전압값을 출력하는 것이다.
일반적으로, 각 열의 M개의 화소부 각각의 출력단은 그 열에 대응하여 마련되어 있는 독출용 배선을 통해, 그 열에 대응하여 마련되어 있는 적분 회로의 입력단과 접속되어 있다. 그리고 제1행으로부터 제M행까지 순차적으로 행마다, 화소부의 포토다이오드에서 발생한 전하는 대응하는 독출용 배선을 경유하여, 대응하는 적분 회로에 입력되고, 그 적분 회로로부터 전하량에 따른 전압값이 출력된다.
PPS 방식의 고체 촬상 장치는 다양한 용도로 이용되며, 예를 들어 신틸레이터 패널과 조합되어서 X선 플랫 패널로서 의료 용도나 공업 용도로도 이용되고, 보다 구체적으로는 X선 CT장치나 마이크로 포커스 X선 검사 장치 등에 있어서도 이용된다. 이와 같은 용도로 이용되는 고체 촬상 장치는 M×N개의 화소부가 2차원 배열되는 수광부가 큰 면적이고, 각 변의 길이가 10cm를 넘는 크기의 반도체 기판에 집적화되는 경우가 있다. 따라서, 1매의 반도체 웨이퍼로부터 1개의 고체 촬상 장치 밖에 제조할 수 없는 경우가 있다.
선행 기술 문헌
특허 문헌
특허 문헌 1 : 일본 특개 2006-234557호 공보
상기와 같은 고체 촬상 장치에 있어서, 어느 열에 대응하는 독출용 배선이 제조 도중에 단선(斷線)된 경우, 그 열의 M개의 화소부 중에서, 적분 회로에 대해 단선 위치로부터 가까운 곳에 있는 화소부는 독출용 배선에 의해 적분 회로와 접속되어 있으나, 적분 회로에 대해 단선 위치로부터 먼 곳에 있는 화소부는 적분 회로와 접속되어 있지 않다. 따라서, 적분 회로에 대해 단선 위치로부터 먼 곳에 있는 화소부에 있어서 광 입사에 따라 포토다이오드에서 발생한 전하는 적분 회로에 독출되는 일 없이, 이 포토다이오드의 접합 용량부에 축적될 뿐이다.
포토다이오드의 접합 용량부에 축적되는 전하의 양이 포화 레벨을 넘으면, 포화 레벨을 넘은 만큼의 전하가 이웃의 화소부에 오버플로우된다. 따라서, 1개의 독출용 배선이 단선되면, 그 영향은 그 독출용 배선과 접속된 열의 화소부에 미칠 뿐만 아니라, 양 이웃 열의 화소부에도 미치며, 결국 연속한 3열의 화소부에 대해 결함 라인이 생기게 된다.
결함 라인이 연속하고 있지 않으며, 1개 결함 라인의 양 이웃이 정상 라인이면, 이 양 이웃의 정상 라인의 각 화소 데이터를 이용하여 결함 라인의 화소 데이터를 보간(補間)하는 것도 가능하다. 그러나 연속한 3열의 화소부에 대해 결함 라인이 생긴 경우에는, 상기와 같은 보간을 하는 것이 곤란하다. 특히, 상술한 바와 같이 큰 면적의 수광부를 가지는 고체 촬상 장치는 독출용 배선이 길기 때문에 단선이 생길 확률이 높아진다.
특허 문헌 1에는 이와 같은 문제점을 해소하는 것을 의도한 발명이 제안되어 있다. 이 발명에서는 결함 라인의 이웃에 있는 인접 라인의 전체 화소 데이터의 평균값을 구함과 아울러, 다시 이웃에 있는 정상적인 수(數) 라인분의 전체 화소 데이터의 평균값을 구하고, 이 2개의 평균값의 차가 일정값 이상이면 인접 라인도 결함이라고 판정하여 이 인접 라인의 화소 데이터를 보정하고, 추가로 이 인접 라인의 화소 데이터의 보정 후의 값에 기초하여 결함 라인의 화소 데이터를 보정한다.
특허 문헌 1에 기재된 발명에서, 결함이라고 판정된 인접 라인의 화소 데이터의 보정시에는, 이 인접 라인에 대해 양측의 바로 이웃의 정상 라인 상의 2개 화소 데이터의 평균값을 구하고, 그 평균값을 이 인접 라인의 화소 데이터로 한다. 또, 결함 라인의 화소 데이터의 보정시에는, 이 결함 라인에 대해 양측의 인접 라인 상의 2개 화소 데이터의 평균값을 구하고, 그 평균값을 이 결함 라인의 화소 데이터로 한다.
그러나 특허 문헌 1에 기재된 발명에서는 결함 라인(및 결함 라인의 근방에 있는 결함이라고 판정된 라인)의 화소 데이터를 보정하기 위해, 2개 화소 데이터의 평균을 구하는 처리를 복수회 반복하게 되므로, 보정 후의 화상에 있어서 결함 라인 근방에서는 해상도가 낮아진다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이고, 어느 독출용 배선이 단선되어 있는 경우에 화소 데이터를 보정하여 해상도가 높은 화상을 얻을 수 있는 고체 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치는, (1) 입사광 강도에 따른 양의 전하를 발생하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드와 접속된 독출용 스위치를 각각 포함하는 M×N개의 화소부(P1,1 ~ PM,N)가 M행 N열에 2차원 배열된 수광부와, (2) 수광부에 있어서 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 각각의 독출용 스위치와 접속되고, M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 중 어느 화소부의 포토다이오드에서 발생한 전하를, 이 화소부의 독출용 스위치를 통해 독출하는 독출용 배선(LO ,n)과, (3) 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 각각과 접속되고, 독출용 배선(LO ,n)을 경유하여 입력된 전하의 양에 따른 전압값을 홀딩하고, 그 홀딩한 전압값을 순차적으로 출력하는 신호 독출부와, (4) 수광부에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각의 독출용 스위치의 개폐 동작을 제어함과 아울러, 신호 독출부에 있어서 전압값의 출력 동작을 제어하여, 수광부에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 포토다이오드에서 발생한 전하의 양에 따른 전압값(V(m,n))을 프레임 데이터로서 신호 독출부로부터 출력시키는 제어부를 구비한다. 단, M, N은 2 이상의 정수이고, m은 1 이상 M 이하의 각 정수이고, n은 1 이상 N 이하의 각 정수이다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치는 상기의 수광부, 독출용 배선(LO ,n), 신호 독출부 및 제어부에 더하여, 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터를 취득하여 보정 처리를 행하는 보정 처리부를 추가로 구비한다. 또, 본 발명에 관한 프레임 데이터 보정 방법은 상기의 수광부, 독출용 배선(LO ,n), 신호 독출부 및 제어부를 구비하는 고체 촬상 장치로부터 출력되는 프레임 데이터를 보정하는 방법이다.
본 발명에 관한 고체 촬상 장치에 포함되는 보정 처리부, 또는 본 발명에 관한 프레임 데이터 보정 방법은, 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 단선으로 인해 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 신호 독출부에 접속되지 않을 때에, 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 제n0열의 이웃인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타내는 계수 K를 이용하여, 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터 중에서, 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1)을, 제n0열 및 제n1열 중 어느 쪽도 아닌 열을 제n2열로 하고, 하기 (1) 식((1a) 식 및(1b) 식)에 따라서 보정하는 보정 처리를 하여, 이 보정 후의 전압값(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))에 기초하여 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0,n0)에 대응하는 전압값(V(1,n0) ~ V(m0,n0))을 결정하는 결정 처리를 하는 것을 특징으로 한다. 단, m0은 1 이상 M 이하의 정수이고, n0, n1, n2는 1 이상 N 이하의 정수이다.
[식 1]
Figure pct00001
본 발명에서는 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)가 단선되어 있어서, 이 단선으로 인해 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 신호 독출부에 접속되지 않는다고 한다. 이 때, 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터 중에서, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))에 대해서는 상기 (1) 식에 따라서 보정 처리가 행해진다. 또, 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)에 대응하는 전압값(V(1,n0) ~ V(m0,n0))에 대해서는, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 보정 후의 전압값(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))에 기초하여 결정 처리가 행해진다. 상기의 보정 처리에서 이용되는 계수 K는 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0,n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 제n0열의 이웃인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타낸다.
또, 본 발명에 관한 X선 CT장치는, (1) 피사체에 향해 X선을 출력하는 X선 출력부와, (2) X선 출력부로부터 출력되어서 피사체을 경유하여 도달한 X선을 수광하여 촬상하는 상기의 본 발명에 관한 고체 촬상 장치와, (3) X선 출력부 및 고체 촬상 장치를 피사체에 대해 상대 이동시키는 이동 수단과, (4) 고체 촬상 장치로부터 출력되는 보정 처리 후의 프레임 데이터를 입력하고, 그 프레임 데이터에 기초하여 피사체의 단층 화상을 생성하는 화상 해석부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 어느 독출용 배선이 단선되어 있는 경우에 화소 데이터를 보정하여 해상도가 높은 화상을 얻을 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 개략 구성도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에 포함되는 화소부(Pm ,n), 적분 회로(Sn) 및 홀딩 회로(Hn) 각각의 회로도이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다.
도 4는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10)에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10)에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 배치를 나타냄과 아울러, 선택적으로 광을 입사시키는 행 범위를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10)에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 배치를 나타냄과 아울러, 선택적으로 광을 입사시키는 행 범위를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 보정 처리부(40)에서 이용되는 계수 K를 구하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 실시 형태에 관한 X선 CT장치(100)의 구성도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 중복하는 설명을 생략한다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 개략 구성도이다.
본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)는 수광부(10), 신호 독출부(20), 제어부(30) 및 보정 처리부(40)를 구비한다. 또, X선 플랫 패널로서 이용되는 경우, 고체 촬상 장치(1)의 수광면(10) 상에 신틸레이터 패널이 겹쳐진다.
수광부(10)는 M×N개의 화소부(P1,1 ~ PM,N)가 M행 N열에 2차원 배열된 것이다. 화소부(Pm, n)는 제m행 제n열에 위치한다. 여기서, M, N 각각은 2 이상의 정수이고, m은 1 이상 M 이하의 각 정수이고, n은 1 이상 N 이하의 각 정수이다. 각 화소부(Pm ,n)는 PPS 방식의 것으로서, 공통의 구성을 가지고 있다.
제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각은 제m행 선택용 배선(LV ,m)에 의해 제어부(30)와 접속되어 있다. 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 각각의 출력단은 제n열 독출용 배선(LO ,n)에 의해, 신호 독출부(20)에 포함되는 적분 회로(Sn)와 접속되어 있다.
신호 독출부(20)는 N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 및 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN)를 포함한다. 각 적분 회로(Sn)는 공통의 구성을 가지고 있다. 또, 각 홀딩 회로(Hn)는 공통의 구성을 가지고 있다.
각 적분 회로(Sn)는 독출용 배선(LO ,n)과 접속된 입력단을 가지며, 이 입력단에 입력된 전하를 축적하고, 그 축적 전하량에 따른 전압값을 출력단으로부터 홀딩 회로(Hn)에 출력한다. N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각은 방전용 배선(LR)에 의해 제어부(30)와 접속되어 있다.
각 홀딩 회로(Hn)는 적분 회로(Sn)의 출력단과 접속된 입력단을 가지며, 이 입력단에 입력되는 전압값을 홀딩하고, 그 홀딩된 전압값을 출력단으로부터 출력용 배선(Lout)에 출력한다. N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각은 홀딩용 배선(LH)에 의해 제어부(30)와 접속되어 있다. 또, 각 홀딩 회로(Hn)는 제n열 선택용 배선(LH ,n)에 의해 제어부(30)와 접속되어 있다.
제어부(30)는 제m행 선택 제어 신호(Vsel(m))를 제m행 선택용 배선(LV ,m)에 출력하여, 이 제m행 선택 제어 신호(Vsel(m))를 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각에 준다. M개의 행 선택 제어 신호(Vsel(1) ~ Vsel(M))는 순차적으로 유의값(有意値)으로 된다. 제어부(30)는 M개의 행 선택 제어 신호(Vsel(1) ~ Vsel(M))를 순차적으로 유의값으로서 출력하기 위해 시프트 레지스터를 포함한다.
제어부(30)는 제n열 선택 제어 신호(Hsel(n))를 제n열 선택용 배선(LH ,n)에 출력하여, 이 제n열 선택 제어 신호(Hsel(n))를 홀딩 회로(Hn)에 준다. N개의 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N))도 순차적으로 유의값으로 된다. 제어부(30)는 N개의 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N))를 순차적으로 유의값으로서 출력하기 위해 시프트 레지스터를 포함한다.
또, 제어부(30)는 방전 제어 신호(Reset)를 방전용 배선(LR)에 출력하여, 이 방전 제어 신호(Reset)를 N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각에 준다. 제어부(30)는 홀딩 제어 신호(Hold)를 홀딩용 배선(LH)에 출력하여, 이 홀딩 제어 신호(Hold)를 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 준다.
제어부(30)는 이상과 같이, 수광부(10)에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm,1 ~ Pm ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)의 개폐 동작을 제어함과 아울러, 신호 독출부(20)에 있어서 전압값의 홀딩 동작 및 출력 동작을 제어한다. 이로 인해, 제어부(30)는 수광부(10)에 있어서 M×N개의 화소부(P1 ,1 ~ PM ,N) 각각에 포함되는 포토다이오드(PD)에서 발생한 전하의 양에 따른 전압값을 프레임 데이터로서 신호 독출부(20)로부터 반복하여 출력시킨다.
보정 처리부(40)는 신호 독출부(20)로부터 반복하여 출력되는 각 프레임 데이터를 취득하여 보정 처리를 행하고, 그 보정 처리 후의 프레임 데이터를 출력한다. 이 보정 처리부(40)에 있어서 보정 처리 내용에 대해서는 후에 상술한다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에 포함되는 화소부(Pm ,n), 적분 회로(Sn) 및 홀딩 회로(Hn) 각각의 회로도이다. 여기서는 M×N개의 화소부(P1 ,1 ~ PM,N)를 대표하여 화소부(Pm ,n)의 회로도를 나타내고, N개의 적분 회로(S1 ~ SN)를 대표하여 적분 회로(Sn)의 회로도를 나타내고, 또 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN)를 대표하여 홀딩 회로(Hn)의 회로도를 나타낸다. 즉, 제m행 제n열의 화소부(Pm ,n) 및 제n열 독출용 배선(LO ,n)에 관한 회로 부분을 나타낸다.
화소부(Pm,n)는 포토다이오드(PD) 및 독출용 스위치(SW1)를 포함한다. 포토다이오드(PD)의 애노드 단자는 접지되고, 포토다이오드(PD)의 캐소드 단자는 독출용 스위치(SW1)를 통해 제n열 독출용 배선(LO,n)과 접속되어 있다. 포토다이오드(PD)는 입사광 강도에 따른 양의 전하를 발생하고, 그 발생한 전하를 접합 용량부에 축적한다. 독출용 스위치(SW1)는 제어부(30)로부터 제m행 선택용 배선(LV ,m)을 경유한 제m행 선택 제어 신호가 주어진다. 제m행 선택 제어 신호는 수광부(10)에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)의 개폐 동작을 지시하는 것이다.
이 화소부(Pm,n)에서, 제m행 선택 제어 신호(Vsel(m))가 로 레벨일 때, 독출용 스위치(SW1)가 열리고, 포토다이오드(PD)에서 발생한 전하는 제n열 독출용 배선(LO ,n)에 출력되는 일 없이, 접합 용량부에 축적된다. 한편, 제m행 선택 제어 신호(Vsel(m))가 하이 레벨일 때, 독출용 스위치(SW1)가 닫히고, 그때까지 포토다이오드(PD)에서 발생하여 접합 용량부에 축적되어 있던 전하는 독출용 스위치(SW1)을 경유하여, 제n열 독출용 배선(LO ,n)에 출력된다.
제n열 독출용 배선(LO ,n)은 수광부(10)에 있어서 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM,n) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)와 접속되어 있다. 제n열 독출용 배선(LO ,n)은 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 중 어느 화소부에 포함되는 포토다이오드(PD)에서 발생한 전하를, 이 화소부에 포함되는 독출용 스위치(SW1)를 통해 독출하여, 적분 회로(Sn)에 전송한다.
적분 회로(Sn)는 앰프(A2), 적분용 용량 소자(C2) 및 방전용 스위치(SW2)를 포함한다. 적분용 용량 소자(C2) 및 방전용 스위치(SW2)는 서로 병렬적으로 접속되어서, 앰프(A2)의 입력 단자와 출력 단자 사이에 마련되어 있다. 앰프(A2)의 입력 단자는 제n열 독출용 배선(LO ,n)과 접속되어 있다. 방전용 스위치(SW2)는 제어부(30)로부터 방전용 배선(LR)을 경유한 방전 제어 신호(Reset)가 주어진다. 방전 제어 신호(Reset)는 N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각에 포함되는 방전용 스위치(SW2)의 개폐 동작을 지시하는 것이다.
이 적분 회로(Sn)에서는 방전 제어 신호(Reset)가 하이 레벨일 때, 방전용 스위치(SW2)가 닫혀서, 적분용 용량 소자(C2)가 방전되어, 적분 회로(Sn)로부터 출력되는 전압값이 초기화된다. 방전 제어 신호(Reset)가 로 레벨일 때, 방전용 스위치(SW2)가 열려서, 입력단에 입력된 전하가 적분용 용량 소자(C2)에 축적되고, 그 축적 전하량에 따른 전압값이 적분 회로(Sn)로부터 출력된다.
홀딩 회로(Hn)는 입력용 스위치(SW31), 출력용 스위치(SW32) 및 홀딩용 용량 소자(C3)를 포함한다. 홀딩용 용량 소자(C3)의 일단은 접지되어 있다. 홀딩용 용량 소자(C3)의 타단은 입력용 스위치(SW31)를 통해 적분 회로(Sn)의 출력단과 접속되고, 출력용 스위치(SW32)를 통해 전압 출력용 배선(Lout)과 접속되어 있다. 입력용 스위치(SW31)는 제어부(30)로부터 홀딩용 배선(LH)을 경유한 홀딩 제어 신호(Hold)가 주어진다. 홀딩 제어 신호(Hold)는 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 포함되는 입력용 스위치(SW31)의 개폐 동작을 지시하는 것이다. 출력용 스위치(SW32)는 제어부(30)로부터 제n열 선택용 배선(LH ,n)을 경유한 제n열 선택 제어 신호(Hsel(n))가 주어진다. 제n열 선택 제어 신호(Hsel(n))는 홀딩 회로(Hn)에 포함되는 출력용 스위치(SW32)의 개폐 동작을 지시하는 것이다.
이 홀딩 회로(Hn)에서는 홀딩 제어 신호(Hold)가 하이 레벨로부터 로 레벨로 변하면, 입력용 스위치(SW31)가 닫힌 상태로부터 열린 상태로 변하고, 그 때에 입력단에 입력되고 있는 전압값이 홀딩용 용량 소자(C3)에 홀딩된다. 또, 제n열 선택 제어 신호(Hsel(n))가 하이 레벨일 때, 출력용 스위치(SW32)가 닫히고, 홀딩용 용량 소자(C3)에 홀딩되어 있는 전압값이 전압 출력용 배선(Lout)에 출력된다.
제어부(30)는 수광부(10)에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각의 수광 강도에 따른 전압값을 출력함에 있어서, 방전 제어 신호(Reset)에 의해, N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각에 포함되는 방전용 스위치(SW2)를 일단 닫은 후에 열도록 지시한 후, 제m행 선택 제어 신호(Vsel(m))에 의해, 수광부(10)에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)를 소정 기간에 걸쳐 닫도록 지시한다. 제어부(30)는 그 소정 기간에 홀딩 제어 신호(Hold)에 의해, N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 포함되는 입력용 스위치(SW31)를 닫힌 상태로부터 열린 상태로 변하도록 지시한다. 그리고 제어부(30)는 그 소정 기간 후에, 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N))에 의해, N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 포함되는 출력용 스위치(SW32)를 순차적으로 일정 기간만 닫도록 지시한다. 제어부(30)는 이상과 같은 제어를 각 행에 대해 순차적으로 행한다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에서는 제어부(30)에 의한 제어 하에서, M개의 행 선택 제어 신호(Vsel(1) ~ Vsel(M)), N개의 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N)), 방전 제어 신호(Reset) 및 홀딩 제어 신호(Hold) 각각이 소정의 타이밍으로 레벨 변화함으로써, 수광면(10)에 입사된 광의 상(像)을 촬상하여 프레임 데이터를 얻을 수 있고, 다시 보정 처리부(40)에 의해 프레임 데이터를 보정할 수 있다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다. 이 도면에는 위로부터 순서대로, (a) N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각에 포함되는 방전용 스위치(SW2)의 개폐 동작을 지시하는 방전 제어 신호(Reset), (b) 수광부(10)에 있어서 제1행의 N개의 화소부(P1 ,1 ~ P1 ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)의 개폐 동작을 지시하는 제1행 선택 제어 신호(Vsel(1)), (c) 수광부(10)에 있어서 제2행의 N개의 화소부(P2 ,1 ~ P2 ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)의 개폐 동작을 지시하는 제2행 선택 제어 신호(Vsel(2)), 및 (d) N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 포함되는 입력용 스위치(SW31)의 개폐 동작을 지시하는 홀딩 제어 신호(Hold)가 나타나 있다.
또, 이 도면에는 다시 계속하여 순서대로, (e) 홀딩 회로(H1)에 포함되는 출력용 스위치(SW32)의 개폐 동작을 지시하는 제1열 선택 제어 신호(Hsel(1)), (f) 홀딩 회로(H2)에 포함되는 출력용 스위치(SW32)의 개폐 동작을 지시하는 제2열 선택 제어 신호(Hsel(2)), (g) 홀딩 회로(H3)에 포함되는 출력용 스위치(SW32)의 개폐 동작을 지시하는 제3열 선택 제어 신호(Hsel(3)), (h) 홀딩 회로(Hn)에 포함되는 출력용 스위치(SW32)의 개폐 동작을 지시하는 제n열 선택 제어 신호(Hsel(n)), 및 (i) 홀딩 회로(HN)에 포함되는 출력용 스위치(SW32)의 개폐 동작을 지시하는 제N열 선택 제어 신호(Hsel(N))가 나타나 있다.
제1행의 N개의 화소부(P1 ,1 ~ P1 ,N) 각각에 포함되는 포토다이오드(PD)에서 발생하고 접합 용량부에 축적된 전하의 독출은 이하와 같이 하여 행해진다. 시각 t10전에는 M개의 행 선택 제어 신호(Vsel(1) ~ Vsel(M)), N개의 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N)), 방전 제어 신호(Reset) 및 홀딩 제어 신호(Hold) 각각은 로 레벨로 되어 있다.
시각 t10로부터 시각 t11까지의 기간, 제어부(30)로부터 방전용 배선(LR)에 출력되는 방전 제어 신호(Reset)가 하이 레벨로 되고, 이로 인해 N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각에 있어서, 방전용 스위치(SW2)가 닫혀서, 적분용 용량 소자(C2)가 방전된다. 또, 시각 t11보다 후의 시각 t12로부터 시각 t15까지의 기간, 제어부(30)로부터 제1행 선택용 배선(LV ,1)에 출력되는 제1행 선택 제어 신호(Vsel(1))가 하이 레벨로 되고, 이로 인해 수광부(10)에 있어서 제1행의 N개의 화소부(P1 ,1 ~ P1 ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)가 닫힌다.
이 기간(t12 ~ t15) 내에 있어서, 시각 t13로부터 시각 t14까지의 기간, 제어부(30)로부터 홀딩용 배선(LH)에 출력되는 홀딩 제어 신호(Hold)가 하이 레벨로 되고, 이로 인해 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 있어서 입력용 스위치(SW31)가 닫힌다.
기간(t12 ~ t15) 내에서는 제1행의 각 화소부(P1,n)에 포함되는 독출용 스위치(SW1)가 닫혀 있고, 각 적분 회로(Sn)의 방전용 스위치(SW2)가 열려 있으므로, 그때까지 각 화소부(P1 ,n)의 포토다이오드(PD)에서 발생하여 접합 용량부에 축적되어 있던 전하는 그 화소부(P1,n)의 독출용 스위치(SW1) 및 제n열 독출용 배선(LO ,n)을 통해, 적분 회로(Sn)의 적분용 용량 소자(C2)에 전송되어 축적된다. 그리고 각 적분 회로(Sn)의 적분용 용량 소자(C2)에 축적되어 있는 전하의 양에 따른 전압값이 적분 회로(Sn)의 출력단으로부터 출력된다.
그 기간(t12 ~ t15) 내의 시각 t14에, 홀딩 제어 신호(Hold)가 하이 레벨로부터 로 레벨로 변함으로써, N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 있어서, 입력용 스위치(SW31)가 닫힌 상태로부터 열린 상태로 변하고, 그 때에 적분 회로(Sn)의 출력단으로부터 출력되고, 홀딩 회로(Hn)의 입력단에 입력되어 있는 전압값이 홀딩용 용량 소자(C3)에 홀딩된다.
그리고 기간(t12 ~ t15)의 후에, 제어부(30)로부터 열 선택용 배선(LH ,1 ~ LH ,N)에 출력되는 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N))가 순차적으로 일정 기간만 하이 레벨로 되고, 이로 인해 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 포함되는 출력용 스위치(SW32)가 순차적으로 일정 기간만 닫히고, 각 홀딩 회로(Hn)의 홀딩용 용량 소자(C3)에 홀딩되어 있는 전압값은 출력용 스위치(SW32)를 경유하여 전압 출력용 배선(Lout)에 순차적으로 출력된다. 이 전압 출력용 배선(Lout)에 출력되는 전압값(Vout)은 제1행의 N개의 화소부(P1 ,1 ~ P1 ,N) 각각에 포함되는 포토다이오드(PD)에 있어서 수광 강도를 나타내는 것이다. N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각으로부터 전압 출력용 배선(Lout)에 출력되는 전압값(Vout)은 전압 출력용 배선(Lout)을 통해 보정 처리부(40)에 입력된다.
계속하여, 제2행의 N개의 화소부(P2 ,1 ~ P2 ,N) 각각에 포함되는 포토다이오드(PD)에서 발생하고 접합 용량부에 축적된 전하의 독출이 이하와 같이 하여 행해진다.
시각 t20로부터 시각 t21까지의 기간, 제어부(30)로부터 방전용 배선(LR)에 출력되는 방전 제어 신호(Reset)가 하이 레벨로 되고, 이로 인해 N개의 적분 회로(S1 ~ SN) 각각에 있어서, 방전용 스위치(SW2)가 닫혀서, 적분용 용량 소자(C2)가 방전된다. 또, 시각 t21보다 후의 시각 t22로부터 시각 t25까지의 기간, 제어부(30)로부터 제2행 선택용 배선(LV ,2)에 출력되는 제2행 선택 제어 신호(Vsel(2))가 하이 레벨로 되고, 이로 인해 수광부(10)에 있어서 제2행의 N개의 화소부(P2 ,1 ~ P2 ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)가 닫힌다.
이 기간(t22 ~ t25)내에 있어서, 시각 t23로부터 시각 t24까지의 기간, 제어부(30)로부터 홀딩용 배선(LH)에 출력되는 홀딩 제어 신호(Hold)가 하이 레벨로 되고, 이로 인해 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 있어서 입력용 스위치(SW31)가 닫힌다.
그리고 기간(t22 ~ t25)의 후에, 제어부(30)로부터 열 선택용 배선(LH ,1 ~ LH ,N)에 출력되는 열 선택 제어 신호(Hsel(1) ~ Hsel(N))가 순차적으로 일정 기간만 하이 레벨로 되고, 이로 인해 N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각에 포함되는 출력용 스위치(SW32)가 순차적으로 일정 기간만 닫힌다.
이상과 같이 하여, 제2행의 N개의 화소부(P2 ,1 ~ P2 ,N) 각각에 포함되는 포토다이오드(PD)에 있어서 수광 강도를 나타내는 전압값(Vout)이 전압 출력용 배선(Lout)에 출력된다. N개의 홀딩 회로(H1 ~ HN) 각각으로부터 전압 출력용 배선(Lout)에 출력되는 전압값(Vout)은 전압 출력용 배선(Lout)을 통해 보정 처리부(40)에 입력된다.
이상과 같은 제1행 및 제2행에 대한 동작에 이어서, 이후 제3행으로부터 제M행까지 동일한 동작이 행해져서, 1회의 촬상에 얻어지는 화상을 나타내는 프레임 데이터가 얻어진다. 또, 제M행에 대해 동작이 종료되면, 다시 제1행으로부터 동일한 동작이 행해져서, 다음의 화상을 나타내는 프레임 데이터가 얻어진다. 이와 같이, 일정 주기로 동일한 동작을 반복함으로써, 수광부(10)가 수광한 광의 상의 2차원 강도 분포를 나타내는 전압값(Vout)이 전압 출력용 배선(Lout)에 출력되고, 반복하여 프레임 데이터가 얻어진다. 이 프레임 데이터는 보정 처리부(40)에 입력된다.
그런데, 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각에 포함되는 독출용 스위치(SW1)가 닫혀져 있는 기간에 있어서, 제m행의 각 화소부(Pm,n)의 포토다이오드(PD)에서 발생하여 접합 용량부에 축적되고 있던 전하는 그 화소부(Pm,n)의 독출용 스위치(SW1) 및 제n열 독출용 배선(LO,n)을 경유하여, 적분 회로(Sn)의 적분용 용량 소자(C2)에 전송된다. 이 때에, 제m행의 각 화소부(Pm,n)의 포토다이오드(PD)의 접합 용량부의 축적 전하가 초기화된다.
그러나 어떤 제n열 독출용 배선(LO ,n)가 도중의 위치에서 단선되어 있는 경우에는, 그 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 중에서, 적분 회로(Sn)에 대해 단선 위치로부터 먼 곳에 있는 화소부는 적분 회로(Sn)와 접속되어 있지 않아, 적분 회로(Sn)에 전하를 전송할 수 없으므로, 이 전하 전송으로 인한 포토다이오드(PD)의 접합 용량부의 축적 전하의 초기화를 할 수 없다. 이대로는 이 화소부에 있어서 광 입사에 따라 포토다이오드에서 발생한 전하는 이 포토다이오드의 접합 용량부에 축적될 뿐, 포화 레벨을 넘으면 양 이웃 열의 화소부에 오버플로우되어, 연속한 3열의 화소부에 대해 결함 라인을 발생시키게 된다.
그래서 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)에서, 보정 처리부(40)는 신호 독출부(20)로부터 반복하여 출력되는 각 프레임 데이터를 취득하고, 그 프레임 데이터에 대해 이하와 같은 보정 처리를 행한다.
이하에서는, 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)이 단선되어 있는 것으로 하여, 이 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)으로 인해 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 신호 독출부(20)의 적분 회로(Sn0)에 접속되지 않는 것으로 한다. 이 제n0열(결함 라인) 이웃의 열을 제n1열(인접 라인)로 하고, 제n0열(결함 라인) 및 제n1열(인접 라인) 중 어느 쪽도 아닌 열을 제n2열(정상 라인)로 한다. 여기서는 제n1열(인접 라인) 이웃의 열을 제n2열(정상 라인)로 한다. 여기서, m0은 1 이상 M 이하의 정수이고, n0, n1, n2는 1 이상 N 이하의 정수이다.
도 4는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10)에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 배치를 나타내는 도면이다. 이 도면에서는 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 해칭(hatching)으로 나타나 있다.
또, 신호 독출부(20)로부터 출력되는 프레임 데이터 중 화소부(Pm,n)에 대응하는 전압값을 V(m,n)으로 나타낸다. 여기서, 각 전압값(V(m,n))은 화소부(Pm,n)에 광 입사가 없을 때에 신호 독출부(20)로부터 출력되는 전압값(암전류(暗電流) 성분)을 공제한 값(즉, 다크 보정 후의 값)인 것이 바람직하다. 이와 같이 암전류 성분을 공제하려면, 열마다 1쌍의 홀딩 회로(Hn)를 마련하고, 일방의 홀딩 회로에 의해 암전류 성분이 중첩된 신호 전압값을 홀딩하고, 타방의 홀딩 회로에 의해 암전류 성분만을 홀딩하고, 이 2개의 홀딩 회로에 의해 홀딩된 2개 전압값의 차를 연산하면 된다.
보정 처리부(40)는 신호 독출부(20)로부터 출력되는 각 프레임 데이터 중에서, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))을 하기 (2) 식((2a), (2b) 식)에 따라서 보정하는 보정 처리를 하여, 이 보정 후의 전압값(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))을 구한다.
[식 2]
Figure pct00002
이 보정 처리에서 이용되는 계수 K는 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타낸다. 바람직하게, 계수 K는 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2)), 그리고 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 그외 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2))에 기초하여 결정된다. 계수 K를 구하는 방법에 대해서는 후에 상술한다.
보정 처리부(40)는 결함 라인인 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 양 이웃의 열에 대해 보정 처리를 하는 것이 바람직하다. 또, 보정 처리부(40)는 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 복수의 독출용 배선이 단선되어 있을 때에, 그 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 따른 계수 K를 이용하여, 결함 라인의 복수 독출용 배선 각각에 대해 보정 처리 및 결정 처리를 하는 것이 바람직하다.
또한, 보정 처리부(40)는 상기의 보정 처리로 구한 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 보정 후의 전압(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))에 기초하야, 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)에 대응하는 전압값(V(1,n0) ~ V(m0,n0))을 결정하는 결정 처리를 한다. 이 결정 처리시에는 양 이웃의 인접 라인 상의 화소부에 대응하는 보정 후의 전압값에 기초하여 보간 계산을 하여 결정하는 것이 바람직하다.
그리고 보정 처리부(40)는 인접 라인인 제n1열의 화소부(Pm , n1) 및 결함 라인인 제n0열의 화소부(Pm , n0) 각각에 대응하는 전압값을 상기와 같이 하여 보정ㆍ결정한 후의 프레임 데이터를 출력한다.
다음에, 도 5 ~ 도 7을 이용하여 보정 처리부(40)에서 이용되는 계수 K를 구하는 방법의 일례에 대해 설명한다. 도 5 및 도 6 각각은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10)에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 배치를 나타냄과 아울러, 선택적으로 광을 입사시키는 행 범위를 나타내는 도면이다. 도 5에서, 수광부(10)의 제1행으로부터 제m1행까지의 행 범위(해칭 영역)에 대해서는 차광되어서 광이 입사되지 않고, 제(m1+1)행으로부터 제M행까지의 행 범위에는 한결같은 강도의 광이 입사되는 형태가 나타나 있다. 도 6에서, 수광부(10)의 제1행으로부터 제m2행까지의 행 범위(해칭 영역)에 대해, 차광되어서 광이 입사되지 않고, 제(m2+1)행으로부터 제M행까지의 행 범위에는 한결같은 강도의 광이 입사되는 형태가 나타나 있다. 여기서, m1, m2는 m0 미만이고, 서로 다른 값이다.
도 5의 경우에, 화소부(Pm,n)에 대응하는 전압값을 V1(m,n)로 나타내고, 하기 (3) 식((3a)~(3c) 식)의 연산을 행하여, X1, Y1A, Y1B를 구한다. 이 식의 우변에 있는 「V1(m,n1) -V1(m,n2)」는 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0,n0(실제로는 광 입사 행 범위에 있는 (m0-m1)개의 화소부(Pm1 +1, n0 ~ Pm0 , n0)) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 인접 라인인 제n1열의 화소부(Pm,n1)에 미치는 영향으로 인한 증분 ΔV1(m,n1)을 나타내고 있다. X1은 제1행으로부터 제m0행까지의 범위에서 증분 ΔV1(m,n1)을 평균한 값이다. Y1A는 제1행으로부터 제m1행까지의 광 비입사 행 범위에서 증분 ΔV1(m,n1)를 평균한 값이다. 또, Y1B는 제(m1+1)행으로부터 제m0행까지의 광 입사 행 범위에서 증분 ΔV1(m,n1)을 평균한 값이다.
[식 3]
Figure pct00003
도 6의 경우에, 화소부(Pm,n)에 대응하는 전압값을 V2(m,n)로 나타내고, 하기 (4) 식((4a)~(4c) 식)의 연산을 행하여 X2, Y2A, Y2B를 구한다. 이 식의 우변에 있는 「V2(m,n1) -V2(m,n2)」는 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 ,n0(실제로는 광 입사 행 범위에 있는 (m0-m2)개의 화소부(Pm2 +1, n0 ~ Pm0 , n0)) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 인접 라인인 제n1열의 화소부(Pm,n1)에 미치는 영향으로 인한 증분 ΔV2(m,n1)을 나타내고 있다. X2는 제1행으로부터 제m0행까지의 범위에서 증분 ΔV2(m,n1)을 평균한 값이다. Y2A는 제1행으로부터 제m2행까지의 광 비입사 행 범위에서 증분 ΔV2(m,n1)을 평균한 값이다. 또, Y2B는 제(m2+1)행으로부터 제m0행까지의 광 입사 행 범위에서 증분 ΔV2(m,n1)을 평균한 값이다.
[식 4]
Figure pct00004
도 7은 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 보정 처리부(40)에서 이용되는 계수 K를 구하는 방법을 설명하는 도면이다. 이 도면에 도시되는 바와 같이, XY 평면 상에, 도 5의 경우에 얻어진 X1, Y1A, Y1B를 이용하여 점 Q1A(X1, Y1A) 및 점 Q1B(X1, Y1B)를 플롯하고, 또 도 6의 경우에 얻어진 X2, Y2A, Y2B를 이용하여 점 Q2A(X2, Y2A) 및 점 Q2B(X2, Y2B)를 플롯 한다. 점 Q1A(X1, Y1A)와 점 Q2A(X2, Y2A)를 연결하는 직선을 나타내는 식(하기 (5) 식)을 구함과 아울러, 점 Q1B(X1, Y1B)와 점 Q2B(X2,Y2B)를 연결하는 직선을 나타내는 식(하기 (6) 식)를 구한다. 그리고 (5) 식 중의 계수 KA와 (6) 식 중 계수 KB의 평균값으로서, 하기 (7) 식에 의해, 보정 처리부(40)에서 이용되는 계수 K를 구한다.
[식 5]
Figure pct00005
[식 6]
Figure pct00006
[식 7]
Figure pct00007
이와 같이 하여 구해지는 계수 K(또는 KA, KB)는 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 발생한 전하의 양의 증분(X2-X1)에 대한, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))의 증분(Y2A-Y1A, 또는 Y2B-Y1B)의 비율의 평균값을 나타낸다. 즉, 계수 K(또는 KA, KB)는 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토 다이오드에 있어서 전하의 발생이 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타내고 있다.
또한, 상기와 같은 평균값을 반영한 것인 계수 K를 이용하여 보정 처리를 행하는 것의 타당성은 이하와 같다. 즉, 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0,n0)는 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 단선으로 인해 신호 독출부(20)와 접속되지 않지만, 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)에 의해 서로 접속되어 있다. 따라서, 결함 라인인 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에서 발생한 전하는 이 사이에서 공유화된 것처럼 되어서, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0,n1) 각각에 대해 동일한 정도의 영향을 미친다. 이와 같은 것으로부터, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))에 대한 보정 처리를, 상기와 같은 계수 K를 이용하여 상기 (2) 식에 의해 행할 수 있다.
이상과 같이, 수광부(10)에 있어서 제1행으로부터 제m0행까지의 범위 중에서 광 비입사 행 범위 및 광 입사 행 범위를 2가지로 설정하고(도 5, 도 6), 그 2가지의 경우 각각에서, 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))을 구함과 아울러, 정상 라인인 제n2열의 m0개의 화소부(P1 , n2 ~ Pm0 , n2)에 대응하는 전압값(V(1,n2) ~ V(m0,n2))을 구한다. 다음에, 상기 (3) 식에 의해 X1, Y1A, Y1B를 구함과 아울러, 상기 (4) 식에 의해 X2, Y2A, Y2B를 구하고, XY 평면 상에 점 Q1A(X1,Y1A), 점 Q1B(X1,Y1B), 점 Q2A(X2,Y2A) 및 점 Q2B(X2,Y2B)를 플롯 한다(도 7). 그리고 점 Q1A(X1,Y1A)와 점 Q2A(X2,Y2A)를 연결하는 직선(상기 (5) 식)의 계수 KA를 구함과 아울러, 점 Q1B(X1,Y1B)와 점 Q2B(X2,Y2B)를 연결하는 직선(상기 (6) 식)의 계수 KB를 구하고, 계수 KA와 계수 KB의 평균값으로서 계수 K(상기 (7) 식)를 구한다.
이상의 도 5 ~ 도 7을 이용한 설명에서는 수광부(10)에 있어서 제1행으로부터 제m0행까지의 범위 중에서 광 비입사 행 범위 및 광 입사 행 범위를 2가지로 설정하였으나, 3가지 이상의 광 비입사 행 범위 및 광 입사 행 범위를 설정해도 된다. 후자의 경우, 상기 (5) 식, (6) 식은 XY 평면 상 3 이상의 점에 기초하여 최소 2승법에 의해 얻어지는 직선의 식으로서 얻을 수 있다. 그리고 보다 정확한 값의 계수 K를 얻을 수 있다.
보정 처리부(40)는 이상과 같은 처리를 할 때에, 신호 독출부(20)로부터 출력되는 프레임 데이터의 각 화소부에 대응하는 전압값에 대해 다크 보정을 미리 행하는 것이 바람직하다. 또, 보정 처리부(40)는 이상과 같은 처리를 아날로그 처리로 행해도 되지만, 신호 독출부(20)로부터 출력되는 프레임 데이터를 디지털 변환한 후에 디지털 처리를 행하는 것이 바람직하며, 프레임 데이터를 디지털값으로서 기억하는 프레임 메모리를 구비하는 것이 바람직하다.
보정 처리부(40)는 이상과 같은 처리를 하기 위해, 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 단선되어 있는 독출용 배선, 및 그 단선되어 있는 독출용 배선에 있어서 단선 위치를 미리 기억하는 기억부를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 고체 촬상 장치(1)의 제조 도중 또는 제조 후의 검사에 있어서 얻어진 단선 정보를 외부로부터 상기의 기억부에 기억시킬 수 있는 것이 바람직하다.
또, 보정 처리부(40)는 수광부(10), 신호 독출부(20) 및 제어부(30)와 함께 일체로 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 고체 촬상 장치(1)의 전체가 반도체 기판상에 집적화되어 있는 것이 바람직하다. 또, 수광부(10), 신호 독출부(20) 및 제어부(30)가 일체로 되어 있는 것에 대해, 이들과는 별도로 보정 처리부(40)가 마련되어 있어도 된다. 이 경우, 보정 처리부(40)는 예를 들어 컴퓨터에 의해 실현될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1), 또는 고체 촬상 장치(1)의 신호 독출부(20)로부터 출력되는 프레임 데이터를 보정하는 방법에서는 인접 라인인 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))을 보정할 때에, 정상 라인인 제n2열의 m0개의 화소부(P1,n2 ~ Pm0 , n2)에 대응하는 전압값(V(1,n2) ~ V(m0,n2)) 및 계수 K를 이용하여, 간단하고 쉬운 연산식(상기 (2) 식)에 의해 보정을 할 수 있다.
또한, 신호 독출부(20)에 의한 프레임 데이터의 출력 동작과, 보정 처리부(40)에 의한 보정 처리는 교대로 행해져도 되며, 또 병렬적으로 행해져도 된다. 전자의 경우, 신호 독출부(20)에 의한 프레임 데이터의 출력 동작 이후, 보정 처리부(40)에 의한 프레임 데이터의 보정 처리가 행해지고, 그 보정 처리가 종료된 후, 신호 독출부(20)로부터 다음의 프레임 데이터가 보정 처리부(40)에 출력된다. 한편, 후자의 경우, 신호 독출부(20)에 의한 프레임 데이터의 출력 동작 이후, 보정 처리부(40)에 의한 프레임 데이터의 보정 처리가 행해지고, 그 보정 처리의 기간과 적어도 일부가 겹치는 기간에 있어서, 신호 독출부(20)로부터 다음의 프레임 데이터가 보정 처리부(40)에 출력된다.
또, 결함 라인 상의 화소부로부터 인접 라인 상 화소부로의 전하 누출은 결함 라인의 양측의 인접 라인 상의 화소부에 대해 발생한다. 따라서, 결함 라인의 양측의 인접 라인 상의 화소부에 대해, 이전의 프레임 데이터의 전압값을 이용한 보정을 행하는 것이 바람직하다. 단, 결함 라인에 대해 일방의 측에 인접하는 인접 라인 상의 화소부의 전압값과, 같은 측에서 더욱 인접하는 정상 라인 상의 화소부의 전압값을, 비닝(가산)하여 독출하는 경우에는, 결함 라인에 대해 타방의 측에 이웃하는 인접하는 인접 라인 상의 화소부의 전압값에 대해서만, 이전의 프레임 데이터의 전압값을 이용한 보정을 행한다. 이 경우, 특허 문헌 1에 기재된 발명과 비교하여, 높은 해상도가 얻어진다.
본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1), 또는 고체 촬상 장치(1)의 신호 독출부(20)로부터 출력되는 프레임 데이터를 보정하는 방법은 X선 CT장치에 있어서 바람직하게 이용될 수 있다. 그래서 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)를 구비하는 X선 CT장치의 실시 형태에 대해 다음에 설명한다.
도 8은 실시 형태에 관한 X선 CT장치(100)의 구성도이다. 이 도면에 도시되는 X선 CT장치(100)에서, X선원(106)은 피사체를 향해 X선을 발생한다. X선원(106)으로부터 발생한 X선의 조사 영역은 1차 슬릿판(106b)에 의해 제어된다. X선원(106)은 X선관이 내장되어, 그 X선관의 관(管) 전압, 관 전류 및 통전 시간 등의 조건이 조정됨으로써, 피사체로의 X선 조사량이 제어된다. X선 촬상기(107)는 2차원 배열된 복수의 화소부를 가지는 CMOS의 고체 촬상 장치를 내장하여, 피사체를 통과한 X선상(線像)을 검출한다. X선 촬상기(107)의 전방(前方)에는 X선 입사 영역을 제한하는 2차 슬릿판(107a)이 마련된다.
선회(旋回) 암(104)은 X선원(106) 및 X선 촬상기(107)를 대향시키도록 홀딩하고, 이를 파노라마 단층 촬영 시에 피사체의 주위에 선회시킨다. 또, 리니어 단층 촬영시에는 X선 촬상기(107)를 피사체에 대해 직선 변위시키기 위한 슬라이드 기구(113)가 마련된다. 선회 암(104)은 회전 테이블을 구성하는 암 모터(110)에 의해 구동되고, 그 회전 각도가 각도 센서(112)에 의해 검출된다. 또, 암 모터(110)는 XY 테이블(114)의 가동부에 탑재되어, 회전 중심이 수평면 내에서 임의로 조정된다.
X선 촬상기(107)로부터 출력되는 화상 신호는 AD 변환기(120)에 의해 예를 들어 10비트(=1024 레벨)의 디지털 데이터로 변환되고, CPU(중앙 처리 장치; 121)에 일단 취입된 후, 프레임 메모리(122)에 격납된다. 프레임 메모리(122)에 격납된 화상 데이터로부터, 소정의 연산 처리에 의해 임의의 단층면을 따른 단층 화상이 재생된다. 재생된 단층 화상은 비디오 메모리(124)에 출력되고, DA 변환기(125)에 의해 아날로그 신호로 변환된 후, CRT(음극선관) 등의 화상 표시부(126)에 의해 표시되어, 각종 진단에 제공된다.
CPU(121)에는 신호 처리에 필요한 워크 메모리(123)가 접속되고, 또한 패널 스위치나 X선 조사 스위치 등을 구비한 조작 패널(119)이 접속되어 있다. 또, CPU(121)은 암 모터(110)를 구동하는 모터 구동 회로(111), 1차 슬릿판(106b) 및 2차 슬릿판(107a)의 개구 범위를 제어하는 슬릿 제어 회로(115, 116), X선원(106)을 제어하는 X선 제어 회로(118)에 각각 접속되고, 추가로 X선 촬상기(107)를 구동하기 위한 클록 신호를 출력한다.
X선 제어 회로(118)는 X선 촬상기(107)에 의해 촬상된 신호에 기초하여 피사체로의 X선 조사량을 귀환 제어하는 것이 가능하다.
이상과 같이 구성되는 X선 CT장치(100)에 있어서, X선 촬상기(107)는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10), 신호 독출부(20) 및 제어부(30)에 상당하며, 수광부(10)의 전면(前面)에 신틸레이터 패널이 마련되어 있다. 또, CPU(121) 및 워크 메모리(123)는 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)의 보정 처리부(40)에 상당한다.
X선 CT장치(100)는 상기 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)를 구비함과 아울러, 고체 촬상 장치로부터 출력되는 보정 처리 후의 프레임 데이터에 기초하여 피사체의 단층 화상을 생성하는 화상 해석부로서 CPU(121)을 구비하고 있는 것에 의해, 결함 라인 근방에 있어서 해상도가 높은 단층 화상을 얻을 수 있다. 특히, X선 CT장치에서는 단기간에 다수(예를 들어 300)의 프레임 데이터를 연속적으로 취득함과 아울러, 고체 촬상 장치(1)의 수광부(10)로의 입사광 양이 프레임마다 변동되므로, 결함 라인 상의 화소부로부터 인접 라인 상의 화소부에 오버플로우되는 전하의 양은 프레임마다 변동된다. 이와 같은 X선 CT장치에 있어서, 본 실시 형태에 관한 고체 촬상 장치(1)를 구비함으로써, 프레임 데이터에 대해 유효한 보정을 할 수 있다.
여기서, 상기 실시 형태에 의한 고체 촬상 장치에서는, (1) 입사광 강도에 따른 양의 전하를 발생하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드와 접속된 독출용 스위치를 각각 포함하는 M×N개의 화소부(P1,1 ~ PM,N)가 M행 N열에 2차원 배열된 수광부와, (2) 수광부에 있어서 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 각각의 독출용 스위치와 접속되고, M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 중 어느 화소부의 포토다이오드에서 발생한 전하를, 이 화소부의 독출용 스위치를 통해 독출하는 독출용 배선(LO ,n)과, (3) 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 각각과 접속되고, 독출용 배선(LO ,n)을 경유하여 입력된 전하의 양에 따른 전압값을 홀딩하고, 그 홀딩한 전압값을 순차적으로 출력하는 신호 독출부와, (4) 수광부에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각의 독출용 스위치의 개폐 동작을 제어함과 아울러, 신호 독출부에 있어서 전압값의 출력 동작을 제어하여, 수광부에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 포토다이오드에서 발생한 전하의 양에 따른 전압값(V(m,n))을 프레임 데이터로서 신호 독출부로부터 출력시키는 제어부와 를 구비하는 구성을 이용하고 있다. 단, M, N은 2 이상의 정수이고, m은 1 이상 M 이하의 각 정수이고, n은 1 이상 N 이하의 각 정수이다.
상기 실시 형태에 의한 고체 촬상 장치는 상기의 수광부, 독출용 배선(LO ,n),신호 독출부 및 제어부에 더하여, 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터를 취득해 보정 처리를 실시하는 보정 처리부를 추가로 구비한다. 또, 상기 실시 형태에 의한 프레임 데이터 보정 방법은 상기의 수광부, 독출용 배선(LO ,n), 신호 독출부 및 제어부를 구비하는 고체 촬상 장치로부터 출력되는 프레임 데이터를 보정하는 방법이다.
상기 실시 형태에 의한 고체 촬상 장치에 포함되는 보정 처리부, 또는 프레임 데이터 보정 방법에서는 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 단선으로 인해 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 신호 독출부에 접속되지 않을 때에, 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 제n0열의 이웃인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타내는 계수 K를 이용하여, 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터 중에서, 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))을 상기 (1) 식에 따라서 보정하는 보정 처리를 하여, 이 보정 후의 전압값(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))에 기초하여 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0,n0)에 대응하는 전압값(V(1,n0) ~ V(m0,n0))을 결정하는 결정 처리를 하는 구성을 이용하고 있다. 단, m0은 1 이상 M 이하의 정수이고, n0, n1, n2는 1 이상 N 이하의 정수이다.
상기 구성에 의한 고체 촬상 장치에 포함되는 보정 처리부, 또는 상기 구성에 의한 프레임 데이터 보정 방법은 제n0열 및 제n1열 중 어느 쪽도 아닌 열을 제n2열로 하고, 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2)), 및 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 다른 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2))에 기초하여 결정되는 값을 계수 K로서 이용하는 것이 바람직하다. 단, n2는 1 이상 N 이하의 정수이다.
상기 구성에 의한 고체 촬상 장치에 포함되는 보정 처리부, 또는 상기 구성에 의한 프레임 데이터 보정 방법은 단선되어 있는 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 양 이웃의 열에 대해 보정 처리를 하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의한 고체 촬상 장치에 포함되는 보정 처리부, 또는 상기 구성에 의한 프레임 데이터 보정 방법은 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 복수의 독출용 배선이 단선되어 있을 때, 그 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 따른 계수 K를 이용하여, 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 대해 보정 처리 및 결정 처리를 하는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시 형태에 의한 X선 CT장치에서는, (1) 피사체를 향해 X선을 출력하는 X선 출력부와, (2) X선 출력부로부터 출력되어서 피사체을 경유하여 도달한 X선을 수광하고 촬상하는 상기 구성에 의한 고체 촬상 장치와, (3) X선 출력부 및 고체 촬상 장치를 피사체에 대해 상대 이동시키는 이동 수단과, (4) 고체 촬상 장치로부터 출력되는 보정 처리 후의 프레임 데이터를 입력하고, 그 프레임 데이터에 기초하여 피사체의 단층 화상을 생성하는 화상 해석부를 구비하는 구성을 이용하고 있다.
본 발명은 어느 독출용 배선이 단선되어 있는 경우에, 화소 데이터를 보정하여 해상도가 높은 화상을 얻을 수 있는 고체 촬상 장치로서 이용 가능하다.
1ㆍㆍㆍ고체 촬상 장치,
10ㆍㆍㆍ수광부,
20ㆍㆍㆍ신호 독출부,
30ㆍㆍㆍ제어부,
40ㆍㆍㆍ보정 처리부,
P1 ,1 ~ PM ,Nㆍㆍㆍ화소부,
PDㆍㆍㆍ포토다이오드,
SW1ㆍㆍㆍ 독출용 스위치,
S1 ~ SNㆍㆍㆍ적분 회로,
C2ㆍㆍㆍ적분용 용량 소자,
SW2ㆍㆍㆍ방전용 스위치,
A2ㆍㆍㆍ앰프,
H1 ~ HNㆍㆍㆍ홀딩 회로,
C3ㆍㆍㆍ홀딩용 용량 소자,
SW31ㆍㆍㆍ입력용 스위치,
SW32 ㆍㆍㆍ출력용 스위치,
LV ,mㆍㆍㆍ제m행 선택용 배선,
LH ,nㆍㆍㆍ제n열 선택용 배선,
LO ,nㆍㆍㆍ제n열 독출용 배선,
LRㆍㆍㆍ방전용 배선,
LHㆍㆍㆍ홀딩용 배선,
Loutㆍㆍㆍ전압 출력용 배선.

Claims (9)

  1. 입사광 강도에 따른 양(量)의 전하를 발생하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드와 접속된 독출용 스위치를 각각 포함하는 M×N개의 화소부(P1,1 ~ PM,N)가 M행 N열에 2차원 배열된 수광부와,
    상기 수광부에 있어서 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 각각의 독출용 스위치와 접속되고, 상기 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 중 어느 화소부의 포토다이오드에서 발생한 전하를, 이 화소부의 독출용 스위치를 통해 독출하는 독출용 배선(LO,n)과,
    상기 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 각각과 접속되고, 상기 독출용 배선(LO ,n)을 경유하여 입력된 전하의 양에 따른 전압값을 홀딩하고, 그 홀딩한 전압값을 순차적으로 출력하는 신호 독출부와,
    상기 수광부에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각의 독출용 스위치의 개폐 동작을 제어함과 아울러, 상기 신호 독출부에 있어서 전압값의 출력 동작을 제어하여, 상기 수광부에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 포토다이오드에서 발생한 전하의 양에 따른 전압값(V(m,n))을 프레임 데이터로서 상기 신호 독출부로부터 출력시키는 제어부와,
    상기 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터를 취득하여 보정 처리를 행하는 보정 처리부를 구비하고,
    상기 보정 처리부가, 상기 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 단선으로 인해 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 상기 신호 독출부에 접속되지 않을 때에, 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 제n0열의 이웃인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타내는 계수 K를 이용하여, 상기 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터 중에서, 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))을, 제n0열 및 제n1열 중 어느 쪽도 아닌 열을 제n2열로 하고, 하기 (1) 식에 따라서 보정하는 보정 처리를 하여, 이 보정 후의 전압값(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))에 기초하여 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)에 대응하는 전압값(V(1,n0) ~ V(m0,n0))을 결정하는 결정 처리를 하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치(단, M, N은 2 이상의 정수, m은 1 이상 M 이하의 각 정수, n은 1 이상 N 이하의 각 정수, m0은 1 이상 M 이하의 정수, n0, n1, n2는 1 이상 N 이하의 정수).
    [식 1]
    Figure pct00008
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보정 처리부가, 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2)), 그리고 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 다른 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2))에 기초하여 결정되는 값을 상기 계수 K로서 이용하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 보정 처리부가, 단선되어 있는 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 양 이웃의 열에 대해 상기 보정 처리를 하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보정 처리부가, 상기 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 복수의 독출용 배선이 단선되어 있을 때에, 그 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 따른 상기 계수 K를 이용하여, 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 대해 상기 보정 처리 및 상기 결정 처리를 하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
  5. 피사체를 향해 X선을 출력하는 X선 출력부와,
    상기 X선 출력부로부터 출력되어서 상기 피사체을 경유하여 도달한 X선을 수광하여 촬상하는 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 고체 촬상 장치와,
    상기 X선 출력부 및 상기 고체 촬상 장치를 상기 피사체에 대해 상대 이동시키는 이동 수단과,
    상기 고체 촬상 장치로부터 출력되는 보정 처리 후의 프레임 데이터를 입력하고, 그 프레임 데이터에 기초하여 상기 피사체의 단층 화상을 생성하는 화상 해석부를 구비하는 것을 특징으로 하는 X선 CT장치.
  6. 입사광 강도에 따른 양의 전하를 발생하는 포토다이오드와, 이 포토다이오드와 접속된 독출용 스위치를 각각 포함하는 M×N개의 화소부(P1,1 ~ PM,N)가 M행 N열에 2차원 배열된 수광부와,
    상기 수광부에 있어서 제n열의 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 각각의 독출용 스위치와 접속되고, 상기 M개의 화소부(P1 ,n ~ PM ,n) 중 어느 화소부의 포토 다이오드에서 발생한 전하를, 이 화소부의 독출용 스위치를 통해 독출하는 독출용 배선(LO ,n)과,
    상기 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 각각과 접속되고, 상기 독출용 배선(LO ,n)을 경유하여 입력된 전하의 양에 따른 전압값을 홀딩하고, 그 홀딩한 전압값을 순차적으로 출력하는 신호 독출부와,
    상기 수광부에 있어서 제m행의 N개의 화소부(Pm ,1 ~ Pm ,N) 각각의 독출용 스위치의 개폐 동작을 제어함과 아울러, 상기 신호 독출부에 있어서 전압값의 출력 동작을 제어하여, 상기 수광부에 있어서 각 화소부(Pm,n)의 포토다이오드에서 발생한 전하의 양에 따른 전압값(V(m,n))을 프레임 데이터로서 상기 신호 독출부로부터 출력시키는 제어부를 구비하는 고체 촬상 장치로부터 출력되는 프레임 데이터를 보정하는 방법으로서,
    상기 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 단선으로 인해 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)가 상기 신호 독출부에 접속되지 않을 때에, 제n0열의 m0개의 화소부(P1 , n0 ~ Pm0 , n0) 각각의 포토다이오드에 있어서 전하의 발생이 제n0열의 이웃인 제n1열의 m0개의 화소부(P1 , n1 ~ Pm0 , n1)에 미치는 영향의 정도를 나타내는 계수 K를 이용하여, 상기 신호 독출부로부터 출력되는 각 프레임 데이터 중에서, 제n1열의 m0개의 화소부(P1,n1 ~ Pm0,n1)에 대응하는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1))을, 제n0열 및 제n1열 중 어느 쪽도 아닌 열을 제n2열로 하고, 하기 (2) 식에 따라서 보정하는 보정 처리를 하여, 이 보정 후의 전압값(Vc(1,n1) ~ Vc(m0,n1))에 기초하여 제n0열의 m0개의 화소부(P1,n0 ~ Pm0,n0)에 대응하는 전압값(V(1,n0) ~ V(m0,n0))을 결정하는 결정 처리를 하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이터 보정 방법(단, M, N은 2 이상의 정수, m은 1 이상 M 이하의 각 정수, n은 1 이상 N 이하의 각 정수, m0은 1 이상 M 이하의 정수, n0, n1, n2는 1 이상 N 이하의 정수).
    [식 2]
    Figure pct00009
  7. 청구항 6에 있어서,
    제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2)), 그리고 제n0열, 제n1열 및 제n2열 중 제1행으로부터 제m0행까지의 다른 일부의 행 범위에 선택적으로 광을 입사시켰을 때에 얻어지는 전압값(V(1,n1) ~ V(m0,n1) 및 V(1,n2) ~ V(m0,n2))에 기초하여 결정되는 값을 상기 계수 K로서 이용하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이터 보정 방법.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    단선되어 있는 제n0열의 독출용 배선(LO , n0)의 양 이웃의 열에 대해 상기 보정 처리를 하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이터 보정 방법.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 독출용 배선(LO ,1 ~ LO ,N) 중 어느 복수의 독출용 배선이 단선되어 있을 때에, 그 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 따른 상기 계수 K를 이용하여, 단선되어 있는 복수의 독출용 배선 각각에 대해 상기 보정 처리 및 상기 결정 처리를 하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이터 보정 방법.
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