TW201006442A - X-ray imaging system for medical use - Google Patents

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Harumichi Mori
Ryuji Kyushima
Kazuki Fujita
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Hamamatsu Photonics Kk
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Description

201006442 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於醫療用X光攝像系統。 【先前技術】 近年來,醫療用X光攝影係廣泛採用使用χ光攝像裝置 之X光成像系統,來取代X光感光底片。該類χ光成像系'統 未如X光感光底片般需要顯影,可即時確認χ光圖像等, 其便利性高,於資料保存性或處理容易性方面亦具有優越 點。牙科診斷的χ光攝影亦逐步於所謂全口、顱、ct之各參 種攝像模式中,使用此類χ光成像系統。 牙科用X光攝像系統的情況下,會有對χ光攝像裝置所 要求的攝像區域之形狀依上述各種攝像模式而不同之情 況。亦即,對使用於全口攝影或顱攝影之攝像區域,於上 下方向要求充分寬度。而且,對使用於CT攝影之攝像區 域,要求於橫侧方向有充分寬度,於上下方向亦要求某程 度寬度。而且,然而,若準備符合該等要求之複數個乂光 攝像裝置,會產生X光攝像系統大型化,或於變更攝像模 . 式時’需要交換X光攝像裝置而耗費人力的問題。因此, 且可藉由1個X光攝像裝置來解決關於攝像區域之該等要 例如於專利文獻1,揭示一種包含χ光產生部及χ光檢測 部之牙科診斷用之χ光攝像裝置。於該χ光攝像裝置,為 了可選擇性地切換產生χ光裂隙射束與X光廣域射束,介 以細溝狀之狹縫或矩形狹縫照射X光^ X光裂隙射束使用 139931.doc 201006442 於全口攝影或顱攝影等,X光廣 场射束使用於CT攝影等。 '士於該專利文獻1記載藉由1個固態攝像元件,拍攝通 過細溝狀狹縫之X光裂隙射束及通過矩形狹縫之X光廣域 射束雙方》 '
而且,作為用於此類醫療用x光攝像系統之固態攝像裝 置,利用CMOS技術之裝置係為人所知,其中,被動畫素 感測器(PPS : Passive Pixel Se_r)方式尤其為人所知。 PPS方式之固態攝像裝置包含受光部,其係、包含發生與射 入光強度相應之量之電荷的光電二極體之pps型像素,以 Μ列N行進行二維排列;將在各像素與光射人相應而於光 電二極體發生的電荷,於積分電路積存於電容元件,並輸 出與該積存電荷量相應之電壓值。 一般而言,各行之Μ個像素分別之輸出端係介以對應於 該行而設置之讀出用布線,與對應於該行而設置之積分電 路之輸入端連接。然後,於各像素之光電二極體發生的電 荷係從第1列至第Μ列,依序於每列通過對應於該行之讀 出用布線而輸入於積分電路,並從該積分電路輸出與電荷 量相應之電壓值。 先行技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :國際公開專利第2006/109808號小冊 【發明内容】 發明所欲解決之問題 如前述’牙科用X光攝像系統的情況時,會有對固態攝 139931.doc 201006442 斤要求的攝像&域之形狀依所謂 像模式而不同之愔π,〇之各種攝 w链 藉心㈣態攝像裝置來實現 忒荨攝像模式。然而,專利 0能摄# # η載之構成雖藉由1個 像裝置來拍攝該等攝像模式之X光射束,但為了將 具有充分寬度之全σ用攝像區域、及橫側方向具 有充刀寬度之CT用攝像區域,收叙W個受光面内, ::下方向及橫側方向雙方具有充分寬度之寬廣受光面。 參 圓而大=作為固態攝像裝置之受光部的材料之半導體晶 固態攝像裝置的情況。 見盾又先面之 本發明係為了解決上述問題點而完成,其目的係於且有 攝像模式之醫療用χ光攝像系統,藉由1個固態攝 解決問題之技術手段 、實現該兩種攝像模式,且抑制對固態攝像裝置之 受光面所要求的面積增加。 關於本發明之醫療用χ光攝像系統之特徵為:包含於被 檢者之Κ5周圍移自’同時拍攝X光像之固態攝像裝置, 並具有至少S種攝像模式;固態攝像裝置包含有受光部, 其係將分別包含光電二極體之ΜχΝ個(Μ<Ν,财心2以 上之整數)像素以_Ν行地二維排列而成,並包含有以列 11二長邊方向之長方形狀的受光面;Ν條讀出用布線, 其係於各行㈣配設,與對應狀前述像切包含之前述 光電二極體經由讀出用開關而連接;信號讀出冑盆係保 持與經由讀出用布線而輸人之電荷的量相應之電壓值,並 139931.doc 201006442 出Γ壓值;控制部,其係控制各像素之讀 動作’並且控制信號讀出部之電壓值之輸 =壓與在各像素之光電二極體所發生之電荷的量相 =先而Γ號讀出部輪出;及_,其係對應於 產生閃爍光,將χ光像轉換為光像,將該光 固部;且進—步包含旋轉控制部,其係、使前述 ==可於與前述受光面垂直之轴線周圍旋轉地支 、 Μ攝像裝置’並且控制固態攝像I置之旋轉角, Ζ兩種攝像模式中之—攝像模式時,使受光部之長邊方 置之移動方向平行,並且於兩種攝像模式 ϋ 像模式時,使受光部之長邊方向與®態攝像裝
置之移動方向正交。 A 二發明之醫療用X光攝像系統,固態攝像裝置之 係葬i^3有長方形狀之受光面。而且’該固態攝像裝置 拷曰=旋轉控制部,可繞著與受光面垂直之軸線旋轉而支 像广j ’固態攝像裝置之旋轉角受到控制,以於兩種攝 象模式中之-攝像模式(例如CT攝像模 =向與固態攝像裝置之移動方向平行,而且於另: 如全口攝像模式)時,使受光部之長邊方向與固 、置之移動方向正交。藉由此類構成,分別於需 裝置之移動方向設為長邊方向之攝像區域(例如 攝像區域)之情況,及於需要與固態攝像裝置之移動 方向正交之方向設為長邊方向之攝像區域(例如全口用攝 像區域)之情況下,可使攝像區域之長邊方向與受光部之 I39931.doc 201006442 長邊方向相互一致。因 .. 依據上迷醫療用x#棬德盔 統,可藉由1個固態攝像 攝像系 “娜1豕裒置來實現兩種 制用以將各攝像模1 Μ 、 並且可抑 要之不同形狀的攝像區域,收银 於1個受光面内所必要之受光面之面積增加。 而且,於關於本發明之醫療用χ光攝像 素,ΧΝ行地二維排列之固態 =固象 係將列方向設為長邊方向之 裝置之-先面的形狀 之行數多於列數。秋後… Μ<Ν ’亦即像素 幻數然、後,如前述’各攝像模 之長邊方向與受光面之長邊方向相互一致。而且“域 療用X光攝像系統,昤τ > 、此醫 不除了此類構成以外,由於讀出 係於各行分別配設, 域之短4 w 線之㈣Μ與攝像區 域之短邊方向會於各攝像 式始終—致。因此,於任-攝 像模式,均可減少於各圖 從讀出用布線讀出電荷之對 象像素(光電二極體)的數目, 故可更加快圖框率(每單位時 間所輸出之圖框資料的個數)。 而且’醫療用X光攝像系統之特徵亦可為: 置之旋射心位於長方形狀的受光部之4個角部中之= ’固態攝像裝置進行旋轉,以使該1個角部於兩種攝像 模式雙方中’對於㈣者位於下額。@態攝像裝置移動 於被檢者之顎部㈣,㈣拍攝χ光像時,多半藉由將被 檢者的下顎部載置於支持台上,以固定被檢者之頭部位 置’於此類情況下’被檢者顎部之高度位置的基準為顯下 :。若依據該醫療用χ光攝像系統,可使兩種攝像模式之 受光面下端的高度,於作為旋轉中心、之角部的高度相互— 139931.doc 201006442 之受;光面高度 致。因此,可精度良好地對齊兩種攝像模式 與被檢者之顎部高度。 醫療用X光攝像系統之特徵亦可為 ▼,-V .役制部於一 攝像模式時,使與在受光部2ΜχΝ個像素各自 电一-才系 體所發生之電荷的量相應之電壓值,從信號讀出部輸出· 於另-攝像模式時’使與在受光部之連續⑷之 特定範圍所含的各像素之光電二極體所發生之電荷的量相 應之電壓值,從信號讀出部輸出。藉此,可適宜地實現於 各攝像模式,寬度分別不同之攝像區域,例如㈣像模式 之橫側方向稍長之寬度寬的形狀之攝像模式、及全口攝像 模式之以上下方向作為長邊方向之細長形狀之攝像區域。 此情況下’控制部宜於攝像模式時’將受光部之Μ 列中’從最接近信號讀出部的列依序算起之^列之範圍作 為特定範圍,使與在該特定範圍之各像素之光電二極體所 發生之電荷的量相應之電壓值,從信號讀出部輪出。藉 於讀出布線產生斷線等故障之情況時,可減低特定範 即攝像區域)成為不能讀出的確率。而且,固態攝像 裝置且於受光部之特定範圍、與該特定範圍除外 圍之^進一步包含有設置於各讀出用布線上之切離用開 控制部宜於-攝像模式時,關閉切離用開關,於另一 :像模式時,開啟切離用開關。藉此,可適宜地進行與各 攝像模式相應之攝像區域之切換。 〃 控制部於另一攝像模式時,使與上述特定範圍所 含的各像素之電荷量相應之電壓值,從信號讀出部輸出之 13993I.doc 201006442 情況下’固態攝像裝置宜進一步包含有放電機構,其传於 像模式時,將受光部之特定範圍除外之其他範圍的 各像素之光電二極體之接合電容部進行放電。藉此,於另 攝像模式時’可容易排出積存於特絲圍除外之其他範 圍所含的各像素之光電二極體的電荷。 、 ^且,醫療用X光攝像系統之特徵亦可為:控制部於另 : = 與一攝像模式相比,更縮小根據從 =輸:的電壓值之圖框資料之讀出像素間距,更加速 出之圖框資料的個數,即圖框率,更增大 艺就讀出部的輸入電荷量之輸出電壓值之比,即辦 ^藉此,可進行輕所謂叫全口之各攝像模式㈣ 而且,醫療用X光攝像系統係一攝〜 科用X光攝影之CT攝影的攝像模式,另二攝于牙 進行牙制X光攝影之全口攝影的攝像 、R且為 【實施方式】 ' 發明之效果 於具有至少兩種攝像模式之醫療用X光 攝像系統可藉由1個固態攝像裝置來眷a 式,日n… I來實現該兩種攝像模 弋且可抑制對固態攝像裝置之 加。 又九面所要求的面積增 以二參考附圖來詳細說明用以實施本發 態。此外,於圖式之說明中,於 並省略重複說明。 *素附上同-符號’ 139931.doc 201006442 圖1係作為本發明之一實施型態而表示醫療用又光攝像系 統100之構成之圖。本實施型態之X光攝像系統1〇〇主要包 含牙科醫療中之所謂全口攝影、顱攝影、CT攝影之攝像模 式’其拍攝被檢者之顎部的X光像。X光攝像系統1〇〇包含 固態攝像裝置及X光產生裝置,藉由固態攝像裝置,拍攝 從X光產生裝置輸出並穿透被照體A(亦即被檢者之顎部)之 X光。 於此圖所示之X光攝像系統10〇包含固態攝像裝置1A、χ 光產生裝置106、及可旋轉地支持固態攝像裝置1A之旋轉 控制部108。 X光產生裝置106係朝向被照體A產生χ光。從χ光產生 裝置106產生的χ光之照野係藉由一次狹縫板1〇6b控制。於 X光產生裝置106内建有χ光管,藉由調整該χ光管之管電 壓、管電流及通電時間等條件,來控制對被照體人之乂光 照射量。而且,X光產生裝置106係藉由一次狹縫板1〇6b之 開口範圍受到控制,可於某攝像模式時,以特定擴開角輸 出X光,於其他攝像模式’以窄於該特定擴開角之擴開角 輸出X光。 固態攝像裝置1A係包含有二維排列之複數個像素之 CMOS型固態攝像裝置,將通過被照體八之乂光像轉換為電 性之圖像資料D。於固態攝像裝置丨八前方,設置有限制χ 光射入區域之二次狹缝板107。旋轉控制部丄〇8係支持固態 攝像裝置1A可繞著垂直於固態攝像裝置丨八之受光面“的 轴線C旋轉’使固態攝像裝置1A旋轉至與所謂CT攝影或全 139931.doc 201006442 口攝影、顱攝影之攝像模式相應之特定角度位置。 X光攝像系統100進-步包含迴旋f 1〇4。避旋臂1〇4係使 X光產生裝置106與固態攝像裝置1A相互對向而保持於 CT攝影或全口攝影、或者顱攝影時,使該等迴旋於被照體 A之四周。而且,設置有滑動機構113,其係於線性斷層攝 影時,用以使固態攝像裝置1A對於被照體A進行直線變 位。迴旋臂104係藉由構成旋轉台之臂馬達1〇9驅動,其旋 轉角度係藉由角度感測器112檢測。而且,臂馬達1〇9係搭 載於XY台114之可動部,於水平面内任意調整旋轉中心。 從固態攝像裝置1A輸出之圖像資料D係一旦從cpu(中央 處理裝置)121取入後,儲存於圖框記憶體122。從儲存於 圖框記憶體122之圖像資料,藉由特定運算處理再生沿著 任意斷層面之斷層圖像或全口圖像。再生之斷層圖像或全 口圖像輸出至視訊記憶體丨24,藉由DA轉換器125轉換為 類比信號後,藉由CRT(陰極射線管)等圖像顯示部126顯 示,以供做各種診斷。 於CPU121連接有信號處理所必要之工作記憶體123,進 一步連接有包含面板開關或X光照射開關等之操作面板 119。而且,CPU121分別連接於驅動臂馬達1〇9之馬達驅 動電路111、控制一次狹縫板106b及二次狹縫板107之開口 範圍之狹縫控制電路115及116、以及控制X光產生裝置106 之X光控制電路Π8 ’進一步輸出用以驅動固態攝像裝置 1A之時鐘信號。X光控制電路118係根據藉由固態攝像裝 置1A拍攝到之信號,回授控制對於被照體之X光照射量。 139931.doc -12- 201006442 圖2係表示從被照體八(被檢者之顎部)上方觀看之固態攝 像裝置1A迴旋移動於被照體a周圍之狀況之圖。此外,於 此圖中,以一點妞劃線表示固態攝像裝置〖A之軌跡。固態 攝像裝置1A係藉由迴旋臂1〇4,—面以被照體a為中心而 . 移動於沿著水平面之周方向(圖中之箭頭B),一面進行通
過被‘、'、體A之X光像之攝像。此時,設定固態攝像裝置1A 之面向方向,以使固態攝像裝置以之受光面1丨始終與被照 體A相對向。 圖3及圖4係表示本實施型態之固態攝像裝置丨八之構成之 圖。圖3係下士刀目態攝像裝置1A之一部&而表示之俯視 圖;圖4係沿著圖線之固態攝像裳置^之側剖面 圖。此外,於圖3及圖4,為了容易理解而一併表示有χγζ 正交座標系統。
如圖3所示,固態攝像裝置以包含製入半導體基板3之主 面之又光部10Α、#號讀出部2〇、A/D轉換部3〇及掃描移 馨位暫存器40。此外,受光部心、信號讀出部2()、a/d轉 換部30及掃描移位暫存器4〇亦可分別形成於個別之半導體 基板上。而且,如圖4所示’除半導體基板3以外固態攝 像裝置1A還包含平板狀之基材2、閃燦器4及乂光遮蔽部 5°半導體基板3黏貼於基材2,閃燦器4配置於 …,燦器4係與射入之X光相應而產生閃燦光,將基χ; 像轉換為光像,並將該光像輸出至受光部ι〇α。閃燦器4設 置為覆蓋受光部1〇Α ’或者藉由蒸鍍設置於受光部1〇1 上。X光遮蔽部5係含有X光之穿透率極低的錯等材料。X 139931.doc -13- 201006442 光遮蔽部5係覆蓋半導體基板3之周緣部,防止χ光對信號 讀出部20等射入。 受光部10Α係藉由ΜχΝ個像素Ρ以]ν[列Ν行進行二維排列 而構成。此外,於圖3,行方向係與χ軸方向一致,列方向 係與Υ軸方向一致。Μ、Ν分別為2以上且符合μ<ν之整 數。亦即,受光部10Α之列方向的像素ρ之數目多於行方向 的像素Ρ之數目。然後,受光部10Α之受光面係呈現以列方 向(Υ軸方向)作為長邊方向,以行方向(χ軸方向)作為短邊 方向之長方形狀。各像素Ρ係以例如1 〇 〇 之間距排列,鬱 且為PPS方式而包含有共通之構成。 此外,於半導體基板3,於受光部10A周圍亦形成有像 素,此類像素係由X光遮蔽部5覆蓋,光未射入,未發生電 荷,因此對攝像無助益。本實施型態之受光部1〇A係包含 以Μ列N行進行二維排列之MxN個像素ρ,以作為攝像用之 有效像素。換言之,於本實施型態之半導體基板3,作為 受光部10A之區域係藉由χ光遮蔽部5之開口化而規定。 信號讀出部20係保持與輸出自受光部1〇A之各像素ρ之 Θ 電荷的量相應之電壓值,並依序輸出該保持之電壓值。 AD轉換部30係輸入從信號讀出部2〇輸出之電壓值,對於 該輸入之電壓值(類比值)進行A/D轉換處理,並輸出與該 — 輸入電麼值相應之數位值。掃描移位暫存器4〇係控制各像 — 素P ’以使積存於各像素P之電荷於每列依序輸出至信號讀 出部20。 包含此類固態攝像裝置1A之X光攝像系統ι〇〇係如前 139931.doc •14- 201006442 述,包含所謂CT攝影、全口攝影及顧攝影之攝像模式。块 後,固態攝像裝置丨人係藉由旋轉控制部1〇8,支持為可繞 著垂直於受光面之軸線旋轉’控制為與攝像模式相應之特 定角度位置。而且,固態攝像裝£1A具有與攝像模相應 而變更受光部1〇A之攝像區域(受光部1〇A中,對攝像資料 有助益之區域)的功能。 於此,W5-⑷、目5_(b)係表示與攝像模式相應之固態攝 像裝置1A之角度位置及受光部1〇A之攝像區域之圖。圖5-
(a)係表示所謂CT攝影之攝像模式(第丨攝像模式)之固態攝 像裝置1A的角度位置及受光部1〇A的攝像區域ι〇&之圖。 而且,圖5-(b)係表示所謂全口攝影或顱攝影之攝像模式 (第2攝像模式)之固態攝像裝置〗八的角度位置及受光部i〇a 的攝像區域10b之圖。此外,於圖5_(a)、圖5 (b),箭頭B 係表示藉由迴旋臂1〇4(參考圖1)之固態攝像裝置以之移動 方向。 如圖5-(a)所示,於所謂CT攝影之第1攝像模式時,控制 固態攝像裝置1A之旋轉角,以使受光部1〇A之長邊方向(列 方向)沿著移動方向B,更嚴密而言,使受光部丨〇A之列方 向與移動方向B成為平行。而且,此時之攝像區域1〇a係藉 由受光部10A之Μ列N行之所有像素p構成。亦即,像素區 域l〇a之列方向及行方向之寬度分別與受光部1〇Α相同。 而且’如圖5-(b)所示,於所謂全口攝影或顱攝影之第2 攝像模式時,控制固態攝像裝置1A之旋轉角,以使受光部 10A之長邊方向(列方向)與移動方向b正交,換言之即對於 139931.doc -15- 201006442 固態攝像裝置1A之迴旋平面成為垂直。因
四此,例如從CT 攝像模式轉移為全口攝像模式時,固態攝像裝置以係旋轉 9〇°。而且,此時之攝像區域1〇b係藉由排列成魈列之像素 P中之連續%列(其中,Ml<M)之像素p所構成。亦即,攝 像區域10b之列方向的長度係與受光部1〇A相 - g 傅像區域 之行方向的寬度短於受光部10A。而且,此類攝像區域 l〇b宜儘可能接近信號讀出部2〇。例如受光部i〇A之μ列 中,從最接近信號讀出部20的列依序算起之%列之範圍作 參 為攝像區域1Gb即可。此外,此類攝像區域⑽係、藉由於圖 3所示之掃描移位暫存器4〇,選擇取出電荷之對象像素p而 實現。 、 於關於本實施型態X光攝像系統1〇〇,藉由如此控制固態 攝像裝置1A之旋轉角’可獲得以下效果。如上述,固態攝 像裝置1A之受光部心包含有長方形狀之受光面然後, 分別於需要固態攝像裝置1A之移動方向崎為長邊方向之 攝像區域H)a之第旧像模式,及於需要與固態攝像裝置Μ 之移動方向B正交之方向設為長邊方向之攝像區域⑽之第 2攝像模式’可使攝像區域1〇a、⑽之長邊方向與受光呷 1〇A之長邊方向相互一致。因此’若依據關於本實施型態 之X光攝像系統1G G,可藉由1個固態攝像裝置1A來實現兩 種模式’並且可縮小用以將各攝像模式所必要之不同形狀 的攝像區域10a、10b ’收斂於_受光部i〇a所必要 部10A之面積。 又 於此,於進行CT攝影之P攝像模式,由於必須以卜欠 139931.doc •】6- 201006442 攝影來攝影齒列之寬度全體,因此作為攝像區域…之尺 寸要求例如高度(亦即與移動方向B正交之方向的寬度 -以上、橫寬(與移動方向B平行之方向的寬度)12咖以 因此#圖6-(a)所示’於大致圓形之石夕晶圓w,若藉 由為了受光部10A而進行正方形之版面配置,以將受光部 尺寸认為例如橫寬12 cm、高度12 cm ’則符合第1攝 模式之要求尺寸。然而,於進行全口攝影之第2攝像模 2由於必須以i次攝影從顆攝影至上下齒列,因此作為 =像區域1〇b之尺寸’要求例如高度15⑽以上(此外,橫 2為7咖以上即可)。因此,若想使用i個固態攝像裝置來 現雙方之攝像模式之情況時,如專利文獻!所記载之構 成’若不旋轉固態攝像裝置而分配該等之攝像區域,需要 = l5cm以上、橫寬一上之受光部需要更大的石夕 晶圓。 ❿ 相對於此,例如圖⑽)所示,將石夕晶圓歡受光部心 =:為15 _ cm之長方形’可實現符合第2攝像模 式攝像區域10b之要求尺寸的受光部1〇A。然後,如 ::。型:之固態攝像裝置1A,藉由使該受光部1〇八旋轉 亦可符合第1攝像模式之攝像區域1〇a之要求尺寸。 如此’若依據關於本實施型態之固態攝像裝置ia,可不將 石夕晶圓大面積化,並將於第i攝像模式及第2攝像楔式 要的不同形狀之攝像區域1Ga、1Gb㈣於丨個受㈣心。 像二:例如專利文獻1所記載之構成般,不使固態攝 象裝置旋轉而使用’如圖 '⑷、圖7_⑻所示,於受光部 139931.doc • 17· 201006442 110 ’第1攝像模式之攝像區域11〇3之長邊方向與第2攝像 模式之攝像區域1101)之長邊方向相互正交。於此類構成 中’例如圖7-(a)所示’若沿著攝像區域丨1〇a之長邊方向配 置^號讀出部120,攝像區域110a之每一行之像素數雖變 少(圖7-(a)之箭頭E]),但攝像區域u〇b之每一行之像素數 變多(圖7-(a)之箭頭D,第2攝像模式之電荷讀出會耗費時 間。相反地,例如圖7_(b)所示,若沿著攝像區域丨丨补之長 邊方向配置彳§號讀出部i 2〇,攝像區域丨丨之每一行之像
素數雖變少(圖7-(b)之箭頭E3),但攝像區域u〇a之每一 ^ 之像素數變多(圖7_⑻之箭頭仏),第1攝像模式之電荷驾 出會耗費時間。如此,若不使固態攝像裝置旋轉而分配名 攝像區域’於第丨攝像模式及第2攝像模式之任一模式中, 電荷讀出會耗費時間,圖桓率(每單位時間所輸出之圖框 資料的個數)變慢。 ❿ 而:’如圖8-⑷、圖8_(b)所示,即使是將受光部Η。之 形狀裝成長方形,旋轉固態攝像裝置而使用之情況 =少於列數Μ之情況下(換言之,沿著受光㈣之短邊 方向配置信號讀出部140之情況時),於第旧像模式 像區域1Ga及第2攝像模式之攝像區域i〇b雙方中,、每一行 之像素數變多(圖8-(a)之箭頭e5、 況下,於第1攝像模式及第2攝像模圖式::之箭頭叫。該情 費時間,圖框率變慢。 '雙方,電荷讀出會耗 相對於此,於關於本實施型態之固 9-⑷、圖9_(b)所示,受光部1〇a之㈠象裝置1A’如圖 又九面形狀係以列方向 J3993J.doc -18· 201006442 作為長邊方向之長方形狀,M<N,亦即像素p之行數 於列數Μ。然後,如前述,各攝像模式之攝像區域、 l〇b之長邊方向與受光部1〇A之長邊方向相互一致。於固態 攝像裝置1A,於各行分別配設用以從各像素p讀出電荷之 N條讀出用布線(後述),藉由該等構成,讀出用布線之配 設方向與攝像區域1Ga、⑽之短邊方向係於各攝像模式始 終一致。因此,於任一攝像模式中,可減少於各圖框從讀 出用布線讀出電荷之對象像素P之數目(圖9·⑷之箭頭匕、 圖9-(b)之箭頭Es),可縮短電荷之讀出時間可更加快圖 框率。 rtn Μ. 月· a,固恶攝像裝置1Α係藉由旋轉控制部i〇8 所支持’控制在與攝像模式相應之角度位I於此,圖 10-⑷、圖HKb)係表示與固態攝像裝X1A之旋轉中心(圖】 之轴線C)之位置相應之受光部1〇A之旋轉狀況之圖。 圖10-⑷係表示以受光部1GA之中心E作為固態攝像裝置1A 之旋轉中心之情況。而i,圖10•⑻係表示以長方形狀之 又光邛10A之4個角部中之!個角部F作為固態攝像裝置以 轉中、使固態攝像裝置1A旋轉,以便於第工攝像模 式及第2攝像模式中,角部F均對於其他角部位於下方(亦 即,角部F對於被檢者始終位於下顎⑷之情況。此外,於 ,(a) ® lG_(b),以實線所示的圖係表示所謂全口攝影 或顱攝影之第2攝像模a ^ ^ 模式之又先部10A之角度位置,以虛線 所^圖係表示所謂CT攝影之&攝像模式之 之角度位置。 139931.doc 201006442 本實施型態之固態攝像裝置1A之旋轉中心可設定為例如 圖10-(a)之中心E或圖10-(b)之角部F等之各種位置,但最 宜於圖10-(b)之角部F設定固態攝像裝置1A之旋轉中心。 固態攝像裝置1A—面移動於被檢者之顎部周圍,—面拍攝
X光像時’多半藉由將被檢者的下顎部載置於支持台上, 以固定被檢者之頭部位置’於此類情況下,被檢者顯部之 尚度位置的基準為顎下端。因此,若於圖1〇_(b)之角部卩設 定固態攝像裝置1A之旋轉中心,可使第丨攝像模式及第2攝 像模式之受光面10A下端的高度,於角部1;之高度相互一 致。因此,可於第1攝像模式及第2攝像模式雙方,精度良 好地對齊受光面10A之高度與被檢者之顎部高度。 义
接下來,針對關於本實施型態之固態攝像裝置1A的詳私 構成來說明。圖U係表示固態攝像裝置1A之内部構成之 圖。受光部10A係MxN個像素Pl,!〜Pmn以行進行二 維排列而成。像素Pm,n位於列第晴。於此,瓜為^ 上、Μ以下之各整數,4 !以上、N以下之各整數。第” 個像素P"1’ 1〜Pm,N分別係藉由第Π1列選擇用布線 與掃描移位暫存㈣連接。此外,於圖n中掃描移 存器40包含於控制部6Αβ第n行之M個像 之輸出端係藉由第η行讀出用布線L〇n而與信號讀M出: 之積分電路Sn連接。 信號讀出部20包含N個積分電路1%及_ 广hn。各積分電路Sn包含有共通的構成。而且 電路含有共通的構^各積分電糾包含有盘讀吐 13993l.doc -20- 201006442 ^線L。’ n連接之輸人端,積存輸人於該輸人端. 輸出端,將盘其籍左何從 Η相應之電壓值輸出至保持電路 η固積分電路Sl〜sN分別係藉由重設用布線 部6人連接,而且藉 ' /、控制 棺田增L又疋用布線LG而與控制部6 。保持電職„包含有與積分電路ϋ出端連接之輸 入端’保持輸人於該輸人端之電壓值,從輸出#,將^ 持之電壓值輸出至電壓輸出用布線^。_保持電路 Η广ΗΝ分別係藉由保持用布線^而與控制部仏連接。而 且’各保持電路Ηη係藉由^行選擇用布線、η而與控制 部6Α之讀出移位暫存器41連接。 A/D轉換部30係輸入分別從Ν個保持電路η广%輸出至電 壓輸出用布線L〇ut之電|值,對於該輸入之電壓值(類比 值)進行A/D轉換處理,將與該輸人電壓值相應之數位值作 為圖像資料D輸出。
控制部6A之掃描移位暫存㈣係將第㈣選擇控制信號 Vsel(m) ’輸出至卜列選擇用布線Lv m,並將該第瓜列選 擇控制信號Vsel(m)給予第瓜列之N個像素pm,各個。 Μ個列選擇控制信號Vsel⑴〜Vsel(M)依序成為顯著值。而 且,控制部6A之讀出移位暫存器41係將第n行選擇控制信 號Hsel(n)輸出至第η行選擇用布線Lh η,並將該第η行選擇 控制信號Hsel(n)給予保持電路Ηη。Ν個行選擇控制信號 Hsel(l)〜Hsel(N)亦依序成為顯著值。
而且’控制部6A係將重設控制信號Reset輸出至重設用 布線LR,將該重設控制信號Reset給予ν個積分電路s广sN 139931.doc -21 · 201006442 各個。控制部6A係將增益設定信號Gain輸出至增益設定用 布線LG,將該增益設定信號Gain給予N個積分電路^〜心各 個。控制部6A係將保持控制信號Hold輸出至保持用布線 LH,將該保持控制信號H〇ld給予N個保持電路%〜各 個。進一步而言,雖未圖示,但控制部6A亦控制a/d轉換 部3 0之A/D轉換處理。 圖12為固態攝像裝置丨八之像素Pm,n、積分電路&及保持 電路Hn分別之電路圖。於此,代表ΜχΝ個像素ριn 而表示像素pm,„之電路圖,代表N個積分電路s]〜Sn而表示 積分電路sni電路圖,而且代表N個保持電路Hi〜Hn而表 示保持電路扎之電路圖。亦即,表示與第⑺列第n行之像 素Pm, η及第η行讀出用布線L〇, η相關連之電路部分。 像素Pm,„包含光電二極體PD及讀出用開關SWi。光電二 極體PD之陽極端子接地,光電二極體]?1:)之陰極端子係介 以讀出用開關SW,而與第n行讀出用布線L〇, n連接。光電二 極體PD係發生與射入光強度相應的量之電荷將該發生之 電荷積存於光電二極體PD本身之接合電容部。讀出用開關 SW〗係從控制部6A,被給予通過第爪列選擇用布線^之 第m列選擇控制信號Vsel㈣。第m列選擇控制信號心^⑻ 係指示受光部1(^之第„1列之N個像素匕广匕N分別的讀 出用開關SW〗之開閉動作。 於该像素Pm,n,第m列選擇控制信號Vsel(m)為低位準 時凟出用開關SW〗打開,於光電二極體PD發生之電荷係 未輪出至第η行讀出用布線L〇 n而積存於光電二極體pD本 139931.doc 201006442 身之接合電谷部。另一方面’於第m列選擇控制信號 VSel(m)為高位準時,讀出用開關8%關閉,迄今於光電二 極體PD發生並積存於光電二極體本身之接合電容部之 電荷,係經過讀出用開關SWi而輸出至第η行讀出用布線 L〇, η。 第η行s貝出用布線L〇, η係與受光部之第η行之μ個像 素Ρ〗,η〜ΡΜ,„分別之讀出用開關SWi連接。第η行讀出用布 0 線1〇,"係將^4個像素Ρ丨,η〜1V η中之任一像素之光電二極體 PD所發生之電荷,經由該像素之讀出用開關sWi讀出並傳 輸至積分電路Sn。 積分電路Sn包含放大器八2、積分用電容器、積分用 電谷器C22、放電用開關SWsi及增益設定用開關SW22。積 分用電容器Cn及放電用開關swn係相互並聯地連接,並 设置於放大器八2之輸入端子與輸出端子之間。而且積分 用電容器C22及增益設定用開關SW22係相互串聯地連接, 鲁 並以增益設定用開關SW22連接於放大器A2之輸入端子側之 方式’設置於放大器A2之輸入端子與輸出端子之間。放大 器A2之輸入端子係與第n行讀出用布線L〇, n連接。 - 於放電用開關SW21 ’從控制部6Α給予經過重設用布線 • LR之重設控制信號Reset。重設控制信號Reset係指示\個 積分電路S】〜SN分別之放電用開關SWsl之開閉動作。增益 設定用開關SW。係從控制部6A,被給予經過增益設定用 布線LG之增益設定信號Gain。增益設定信號Gain係指示N 個積分電路s〗〜sN分別之增益設定用開關8霤22之開閉動 139931.doc -23· 201006442 作。 於此積分電路sn,積分用電容器c^,C22及增益設定用開 關SW22係構成電容值可變之回授電容部。亦即,於增益設 疋仏號Gain為低位準、增益設定用開關SW22開啟時,回授 電容部之電容值與積分用電容器Cn之電容值相等。另一 方面’於增益設定信號Gain為高位準、增益設定用開關 SW。關閉時’回授電容部之電容值與積分用電容器Cn、 CM分別之電容值的和相等。於重設控制信號Reset為高位 準時’放電用開關S W2 !關閉,回授電容部放電,從積分電 路sn輸出之電壓值被初始化。另一方面,於重設控制作號 Reset為低位準時,放電用開關swn開啟,輸入於輸入端 之電荷積存於回授電容部’從積分電路811輸出與其積存電 荷量相應之電壓值。 保持電路Hn&含輸入用開關SW”、輸出用開關sW32及 保持用電容器C3。保持用電容器C3之一端接地。保持用電 容器C3之另一端係介以輸入用開關sWn而與積分電路\之 輸出端連接,並介以輸出用開關SW32而與電壓輸出用布線 L〇ut連接。於輸入用開關SW3!,從控制部6A給予通過保持 用布線LH之保持控制信號Hold。保持控制信號Hold係指示 N個保持電路η广HN分別之輸入用開關SW3〗之開閉動作。 於輸出用開關SW”,從控制部6A給予通過第η行選擇用布 線LH,η之第η行選擇控制信號Hsel(n)。第η行選擇控制信號 Hsel(n)係指示保持電路Ηη之輸出用開關SW”之開閉動 作。 139931.doc -24- 201006442 於該保持電路Hn,若保持控制信號H〇1d從高位準轉為低 位準,輸入用肖關,31從閉狀態轉為開狀態,㈣輸入於 輸入端之電壓值保持於保持用電容扣。而且於第η行 選擇控制信號HSel⑻為高位準時,輸“ __關閉, 保持於保持用電容器C3之電麗值輸出至電壓輸出用布線 Lout。
控制部6A係於輸出與受光部1〇A之第m列之n個像素L广 Pm,N分別之受光強度相應之電壓值時,藉由重設控制信號 Reset,指示一旦關閉N個積分電路Si〜Sn分別之放電用開 關SWn後再打開之後,藉由^列選擇控制信號^⑽, 指示歷經特定期間關閉受光部⑺八之第爪列之N個像素匕广 Pm,N分別之讀出用開關SW!。控制部6A係於該特定期間, 藉由保持控制信號Hold,指示將N個保持電路Hi〜Hn分別 之輸入用開關SW^從閉狀態轉為開狀態。然後,控制部 6A係於該特定期間後,藉由行選擇控制信號 Hsel(l)〜Hsel(N),指示依序將>^個保持電路Hi〜Hn分別之 輸出用開關SW32僅關閉一定期間。控制部6A係針對各列 依序進行如以上的控制。 如此’控制部6A係控制受光部1 〇A之MxN個像素〜 Pm,n分別之s貴出用開關SW丨的開閉動作,並且控制信號讀 出部20之電壓值之保持動作及輸出動作。藉此,控制部6A 係使與受光部10A之MxN個像素P,,丨〜PM,別之光電二極 體PD所發生之電荷的量相應之電壓值,作為圖框資料而從 信號讀出部20重複輸出。 139931.doc -25- 201006442 ct鮮之第:傻 固態攝像裝置1A係具有所謂 像模'及所謂全口攝影或顱攝影之第2攝 象模式。‘,,、後,如圖5所示,於第!攝像模式及第2 式,受光部似之攝像區域互異(於第】攝像模式為圖5•⑷ 之區域他’於第2攝像模式為圖5_(b)之區域⑽)。因此,
控制部6A係於第1攝像模式時,使與在受光部1〇A之MxN 個像素Pu〜IV N分別之光電二極體PD所發生之電荷的量 相應之電愿值,從信號讀出部2〇輸出。而且,控制部仏係 於第2攝像模式時,使與在受光部WA之連續Mm(Mi ;小 錢之整數)之特定範圍所含的各像素I之光電二極體 PD所發生之電荷的量相應之電壓值,從信號讀出部 出。 於該第2攝像模式時,攝像區域1〇b之配置宜接近信號讀 出。P 2〇。因此,控制部6A係將受光部10A之Μ列中,從最 5信號讀出部2G的列依序算起之%列之範圍作為上述特 疋範圍即可。亦即’如圖9所示,於受光部iqa,最接近信 號4出。P 20的列成為第}列之情況時,控制部6a係於第2攝 像模式時,將從受光部1〇A之第丄列至第Μι列之範圍設為 疋特疋範圍,從抬號讀出部20,使與在該特定範圍(第1 列〜第Μβ〗)之各像素pm n之光電二極體pD*發生之電荷的 量相應之電壓值輸出即可。 於此,圖13係用以說明將第2攝像模式之攝像區域i〇b靠 近仏號讀出部20配置之優點之圖。現在思慮於第η行讀出 用布線L〇,11產生斷線等故障之情況。例如圖13_(a)所示, 139931.doc 201006442 於受光部10A之中央附近配置攝像區域1〇b之情況時,若於 信號讀出部20與攝像區域10b之間發生第η行讀出用布線 L〇, η之斷線DL,無法將來自配置於該列之像素中,從信號 §買出部20看來較斷線dl更遠之像素之電荷,送至信號讀 出20產生圖像的缺損(所謂瑕疫(defect))。然後,於第 2攝像模式,由於固態攝像裝置1A之移動方向8與受光部 10A之行方向相互平行’因此於藉由一面移動固態攝像裝 置1A,-面連續拍攝所獲得之全口圖像等,亦殘留有此類 圖像之缺損。 相對於此,如圖l3_(b)所示,將攝像區域隱靠近信號讀 出部20配置之情況下,即使發生第n行讀出用布線。之 斷線DL ’其發生位置存在於信號讀出部與攝像區域勘 之間的確率變低。因此’由於可減低來自配置於攝像區域 l〇b的該行之像素之電荷成為不能讀出的確率,因此可 制瑕疵發生。 2攝像模式時,與第1攝像模式相 比’更縮小根據從信號讀出邮 现碩出部20所輸出的電壓值之圖框資 料之譆fiw金本Μ π . = . . ^ --------%澄值之圖框資 料之讀出像素間距,更加亲 的個數,即圖框率,資料 番夕w ㈡大對㈣號讀出部2G的輸入電荷 值之比,即增益。例如於所_影之第1 像模弋時傻:而且’於所謂全口攝影或顱攝影之第2攝 像:式時,像素間距為〗〜,圖框率為_F/S。 如此,與第1攝像模式時相比,於第2攝像模式時,像素 J3993l.doc -27- 201006442 間距小,圖框率快。因此,於第!攝像模式時,為了較第2 攝像模式時更增大像素間距,必須進行重合方格化 (binning)讀出。而且,與第i攝像模式時相比於第2攝像 模式時,由於圖框率快,因此各圖框資料之各像素 的光量少。 & % 因此,控制部6A係使對於信號讀出部2〇之輸入電荷量之 輸出電壓值之比即增益’於攝像模式與第2攝像模式不 同。亦即’如囷12所不,於構成各積分電路^之情況下, 控制部6A係藉由增益設定信號Gain,料益設定用開關 SW22進行開閉控制,藉此適當地設定各積分電叫之回授 電容容值’於第i攝像模式與第2攝像模式使增益不 同0
更具體而言,於第i攝像模式時,藉由關閉增益設定 開關sw22,使回授電容部之電容值等於積分用電容器c 及積分用電容器c22之各電容值的和。其另一方面,於第 攝像模式時,藉由開啟增益設定用開關SW22,使回授電 部之電容值等於積分用電容器C21之電容值。藉由如此 與第1攝像模式相比’於第2攝像模式時’更縮小各積^ 路1之回授電容部之電容值,更增大增益。藉此,可使i 於某光量之像素資料在第1攝像模式與第2攝像模式成為4 互接近的值,可於各攝像模式進行適宜的動作。 j著,詳細說明關於第1實施型態之固態攝像裝置⑷ =。於關於本實施型態之固態攝像裝置Μ,於藉由控· 6A所進行之控制下,w彳=丨 下M個列選擇控制信號Vsel(l), i39931.doc -28· 201006442
Vsel(M)、N個行選擇控制信號心〗⑴〜Hsel(N)、重設控制 仏號Reset及保持控制信號H〇1(J分別於特定時序進行位準 變化,藉此可拍攝射入於受光部1〇A的光之像,獲得框 資料。 王 • 第1攝像模式時之固態攝像裝置1A之動作如以下。圖14 係說明關於第1實施型態之固態攝像裝置丨A之動作之時序 圖。於此,說明關於進行2列2行之重合方格化讀出的第工 φ 冑像模式時之動作。亦即,將圖框資料之讀出像素間距設 為像素間距的2倍。於各積分電路心,增益設定用開關 SW22關閉,回授電容部之電容值設定為大值,增益設定 小值。 於此圖中,從上依序表示有··(a)指示N個積分電路 S广SN分別之放電用開關SWn之開閉動作之重設控制信號
Reset;(b)指示受光部l〇A之第1列及第2列之像素p丨广pi n、 P2, !〜P2, N分別之讀出用開關SWl之開閉動作之第1列選擇 φ 控制信號VseK1)及第2列選擇控制信號Vsel(2) ; (c)指示受 光部10A之第3列及第4列之像素p3】〜像素p3 n、&二: 別之讀出用開關81之開閉動作之第3列選擇控制信號 - Vsel(3)及第4列選擇控制信號VW⑷;以及⑷指示_保: . 持電路仏〜知分別之輸入用開關S W31之開閉動作之保持控 制信號Hold。 而且,於此圖中進-步接下來依序表示有:⑷指示保持 電路仏之輸出用開關SW32之開閉動作之^行選㈣制信 號Hsel(l);⑴指示保持電路&之輸出用開關SW32之開閉 139931.doc •29· 201006442 動作之第2仃選擇控制信號Hsel(2);⑻指示保持電路%之 輸出用開關SW32之開閉動作之第3行選擇控制信號
Hsel(3) ’(h)指不保持電路&之輸出用開關sw〗2之開閉動 作之第η行選擇控制信號Hse丨(n);及⑴指示保持電路之 輸出用開關SW2之開閉動作之第選擇控制信號
Hsel(N)。 1 於第1列及第2列之2N個像素Ρι】〜pi,n、p2, i〜p2, n分別 之光電二極趙1^發生並積存於接合電容部之電荷的讀出係 如以下進仃。於時刻前,M個列選擇控制信號 Vsel⑴〜Vse_、N個行選擇控制信號制⑴〜肠㈣、 重設控制信號Reset及保持控制信號細分別設為低位 準。 從時刻t10至時刻tn之期間,從控制部6八輸出至重設用 布線LR之重設控制信絲伽成為高位準,藉此分別_ 個積分電路Sl〜SN,放電用開關SW2i關閉,積分用電容器 czl、CM放電。而且,較時刻ti]更晚的時刻。至時刻y之 期間’從控制部从輸出至第1列選擇用布線之第i列選 擇控制信號vsel⑴成為高位準,藉此,受光部i〇a之第t 列之N個像素Pl,1〜Pl,N分別之讀出用開關SWl關閉。而 且,於此相同期間(tl2〜tl5),從控制部6八輪出至第:列選擇 用布線Lv,2之第2列選擇控制信號Vsel(2)成為高位準,藉 此’受光部1〇A之第2列之N個像素P2」〜IN分別之讀出用 開關SI關閉。 於此期間(t12〜tl5)内,從時刻y至時刻^之期間,從控 139931.doc -30- 201006442 制部6A輸出至保持用布線Lh之保持控制信號H〇id成為高位 準,藉此,分別於N個保持電路Hi〜Hn,輸入關關Μ! 關閉。 於期間(tuM,5)内,第1列及第2列之各像素n之 讀出用開關SWl關閉,各積分電路&之放電用開關sw2i開 啟。因此,迄今於像素Pl,n之光電二極體pD發生並積存於 光電二極體PD本身之接合電容部之電荷,係經過該像素 P“之讀出用開關SWl及第n行讀出用布線L。n而傳輸至積 分電路sn之積分用電容^2i、c22並積存。而且,同時, 迄今於像素P2, n之光電二極體PD發生並積存於光電二極體 PD本身之接合電容部之電荷,亦經過該像素1之讀出用 開關sw,及第n行讀出用布線L〇 n而傳輸至積分電路心之積 分用電容HC2]、C22並積存。然後,與積存於各積分電路 sn之積分用電容器(:21、。22之電荷的量相應之電壓值,係 從積分電路sn之輸出端輸出。 於該期間(ti2〜内夕丨+ 奸 時d t!4 ’藉由保持控制信號H〇ld 從局位準轉為低料,分別於·保㈣糾〜HN,輸入 y_sw31㈣狀態轉為開狀態,當時從積分電路Sn之輸 出端輸出並輸入於保持電 於保持用電容。 端電壓值,係保持 :後’於期間(^5)後,從控制祕輸出至行選擇用 LH,丨〜LH,Ν之行選擇控制信號Hsel⑴〜Hsel(N)依序 於一定時間成為高位维 —L 斤僅 之拎出用門關 皁,精此,Ν個保持電路Η丨〜Ην分別 t輸出用開關SWd佑皮Λί· ββ W32依序僅關閉一定期間,保持於各保持電 139931.doc •31 - 201006442 ==保持用電容器c 3之電壓值係經過輸出用開關s w 一 2序輸出至電壓輸出用布線L_。輸出至該電壓輸出用布 之電壓值V。』表示於行方向,加算有第W列 像素P,,广Pl,N、p2,…N分別之光電二極體叩之 欠光強度之值。 m保㈣路Hi〜Hn分職序輪出之電壓㈣輸入於 轉換部30,並轉換為與該輸入電壓值相應之數位值。 輸出自A/D轉換部3。之_數位”,加算分別 =4於第1行及第2行之數位值,並加算分別對應於第3行 及第4行之數位值,其後亦加算每2個數位值。 接下來,於第3列及第4列之2N個像素p3丨〜p3 N、p P4,n分別之光電二極體PD發生並積存於光電二極體^本 身之接合電容部之電荷的讀出係如以下進行。 從前述動作中行選擇控制㈣㈣⑴成為高位準之時刻 20到車x订選擇控制信號Hsei(N)曾經成為高位準後再成 為低位準的時刻更晚之時 $,丨t Ba ❹ 田士期間’從控制部6A輸出至 重叹用布線Lk重設控制信號Resew為高位準藉此, 分別二N個積分電路s!〜Sn,放電用開關請2】關閉,積分 :電容器C21、C22放電。而且’較時刻匕更晚的時刻匕至 時刻t25之期間,從控制部从輸出至第3列選擇用布線[ 之第3列選擇控制信號Vsel(3)成為高位準,藉此 :3 :〇A之第3列之N個像素&广^ N分別之讀出用開關請鑭 閉。而且’於此相同期間(t22〜t25),從控制部从輸出 列選擇用布線Lv,4之第4列選擇控制信號Vs,成為高位 139931.doc -32- 201006442 準,藉此,受光部10A之第4列之N個像素I广匕n分別之 讀出用開關S%關閉。 於此期間(t^〜tj内,從時刻h至時刻&之期間,從控 制部6A輸出至保持用布線Lh之保持控制信號11〇1<1成為高位 準,藉此, 關閉。 分別於N個保持電路η丨〜Hn,輸入用開關sw 然後,於期間(tn〜tu)後,從控制部6八輸出至行選擇用 φ 布線Lh,广^,N之行選擇控制信號HseKD〜Hsel(N)依序僅 於一定時間成為高位準,藉此,N個保持電路Hi〜Hn分別 之輸出用開關SW32依序僅關閉一定期間。如以上,表示於 行方向,加算有第3列及第4列之2N個像素p3,广^,n、匕 】〜P4, N分別之光電二極體PD之受光強度之值的電壓值’ Vout ’係輸出至電壓輸出用布線L。^。 從N個保持電路Hi〜Hn分別依序輸出之電壓值係輸入於 A/D轉換部30,並轉換為與該輸入電壓值相應之數位值。 • 然後,於輸出自A/D轉換部3〇之N個數位值中,加算分別 對應於第1行及第2行之數位值,並加算分別對應於第崎 及第4行之數位值,其後亦加算每2個數位值。 接續於如以上關於第1列及第2列
一圖像之圖框資料。如此,藉由以 藉由以一定週期重複同樣動 於第1攝像模式時, 動作、接讀於此之關: 139931.doc -33· 201006442 作,表不受光部1〇Α所受光之光像的二維強度分布之電屋 值V_輸出至電壓輸出用布線[_,重複獲得圖框資料。而
且’此時所獲得之圖框資料之讀出像素間距為像素間距的 2倍。 J 另—方Φ,第2攝像模式時之固態攝像裝置以之動作如 以下。圖15及圖16係說明關於第β施型態之固態攝像裝 置1A之動作之時序圖。於此第2攝像模式不進行重合方格 化讀出。亦即’使圖框資料之讀出像素間距與像素間距相 f。於各積分電路Sn,增益設定用開關SW22開啟,回授電 容部之電容值設定為小值,增益設定為大值。 圖15係表示關於受光部1〇A之第!列及第2列分別之動 作於此®中,從上依序表示有:⑷重設控制信號 Reset; (b)第1列選擇控制信號Vsel〇);(勾第2列選擇控制 信號Vse!⑺;⑷保持控制信號HQld ;⑷第丨行選擇控制信 號Hsel(l) ; (f)第2行選擇控制信號Hsei⑺;⑻第3行選擇 控制信號Hsel(3) ; (h)第n行選擇控制信號出6丨(11);及⑴第 Ν行選擇控制信號HSel(N)。 於第1列之N個像素^p,,N分別之光電二極體pD發生 並積存於光電二極體PD本身之接合電容部之電荷的讀出係 如以下進行。於時刻t]()前,Μ個列選擇控制信號 Vsel(l)〜Vsel(M)、Ν個行選擇控制信號HseI(1)〜HseKN)、 重設控制信號Reset及保持控制信號H〇ld分別設為低位 準。 從時刻t】0至時刻tn之期間,從控制部6A輸出至重設用 139931.doc •34- 201006442 布線lr之重設控制信號以如成為高位準,藉此,分別於n 個積分電路Si〜Sn,放電用開關SW21關閉,積分用電容器 C2!放電。而且,較時刻tii更晚的時刻h至時刻h之期 間,從控制部6A輸出至第丨列選擇用布線Lv」之第i列選擇 控制信號Vsel(D成為高位準,藉此,受光部10A之第工列 之N個像素p丨,丨〜!^,N分別之讀出用開關sWi關閉。 於此期間(tl2〜tl5)内,從時刻…至時刻tM之期間,從控 φ 制°P6A輸出至保持用布線Lh之保持控制信號Hold成為高位 準,藉此,分別於N個保持電路Hi〜Hn,輸入用開關SWh 關閉。 於期間⑴2〜。)内,第i列之各像素Ρι,n之讀出用開關 SW!關閉,各積分電路Sn之放電用開關SWr開啟,因此迄 今於各像素P!,n之光電二極體PD發生並積存於接合電容部 之電荷,係經過該像素Pl n之讀出用開關SWi及第η行讀出 用布線L〇, η而傳輸至積分電路%之積分用電容器C21並積 ❿ 存。然後,與積存於各積分電路sn2積分用電容器C21之 電荷的量相應之電壓值,係從積分電路1之輸出端輸出。 於該期間(tu-t,5)内之時刻’藉由保持控制信號Hold . 從高位準轉為低位準,分別於N個保持電路Hi〜hn,輸入 用開關SWS1從閉狀態轉為開狀態,當時從積分電路&之輸 出端輸出並輸入於保持電路Hn之輸入端之電壓值,係保持 於保持用電容器C3。 然後’於期間(t〗2〜t〗5)後’從控制部6A輸出至行選擇用 布線Lh,1〜LH,n之行選擇控制信號Hsel(l)〜Hsel(N)係依序 139931.doc •35· 201006442 僅於&時間成為高位準。藉此,N個保持電路Η八 出用開關SW32依序僅關閉一定期間’保持於各保持 ::保持用電容器C3之電壓值係經過輸出用開叫 »出至電Μ輸出用布線、。輸出至該電壓輸出用 、-°ut之電壓值VGUt係表示第1列之Ν個像素匕 八 別之光電二極體pD之受光強度。 接下來,於第2列之N個像素p2, Ku分別之光電二極 體PD發生並積存於接合電容部之電荷的讀出係如以下進
行。
從前述動作中行選擇控制信號Hsel⑴成冑高位準之時刻 h ’到較仃選擇控制信號Hsel(N)曾經成為高位準後再成 為低位準的時刻更晚之時刻t2i之期間,從控制部6A輸出至 重設用布線LR之重設控制信號以如成為高位準,藉此, 分別於N個積分電路Si〜Sn ’放電用開關sw」關閉,積分 用電容器C21放電。而且,較時刻t2]更晚的時刻匕至時刻 h之期間,從控制部6A輸出至第2列選擇用布線Lv 2之第2 列選擇控制信號Vsel(2)成為高位準,藉此,受光部i〇a之 第2列之N個像素P2,广p2 N分別之讀出用開關sw】關閉。 於此期間(t22〜t25)内,從時刻匕至時刻〜之期間,從控 制部6A輸出至保持用布線Lh之保持控制信號加越為高位 準,藉此,分別於N個保持電路Hi〜Hn,輸入用開關 關閉。 然後,於期間(t22~t25)後,從控制部6八輸出至行選擇用 布線LH,^Lh,N之行選擇控制信號出叫丨)〜丨(n)係依序 I39931.doc -36 - 201006442 僅於一定時簡屮一 . 成為咼位準,藉此,N個保持電路η丨〜hn分 別之輸出用開關SW32依序僅關閉一定期間。如以上,表示 第2歹]之以個像素p2, 1〜P2, N分另丨J之光電二極體PD之受光強 度的電麼值V°ut ’係輸出至電塵輸出用布線Lout。 於第2攝像模式時,接續於如以上關於第丨列及第2列之 動作以後’從第3列至第%列進行同樣動作,獲得表示以i -人攝像所獲得的圖像之圖框資料。而且,關於第%列,若
動作結束,再度於從第1列至第%列之範圍内進行同樣動 作’獲得表示下-圖像之圖框資料。如此,藉由以一定週 期重複同樣動作’表示受光部1〇續受光之光像的二維強 度分布之電壓值、“輸出至電壓輸出用布線重複獲得 圖框資料。 於第2攝像模式時,關於第(Μι + 1)列至第M列之範圍, 進行從信號讀出部20對電壓輸出用布線L〇ut之電壓值之輸 出。然而,於第(M1 + l)列至第M列之範圍的各像素pm n, 藉由對光電二極體PD之光射入所發生的電荷係積存於'該°光 電二極體PD之接合電容部,且終究會超過接合電容部之飽 和位準。當積存於光電二極體PD之接合電容部之電荷的量 超過飽和位準時,超過飽和位準部分之電荷往相鄰像素溢 出。若相鄰像素屬於第MW,則就相鄰像素而言,從信號 讀出部20輸出至電壓輸出用布線Lout之電壓值不正確。 因此,宜設置放電機構,其係於第2攝像模式時,將從 第(M1 + 1)列至第Μ列之範圍的各像素Pm,n之光電二極體pD 之接合電容部進行放電。關於本實施型態之固態攝像裝置 139931.doc -37· 201006442 1A,作為此類放電機構係於第2攝像模式時進行如圖i6 所示之動作,藉由將積存於從第(M| + 1)列至第_之範圍 的各像素Pm,n之光電二極體PD之接合電容部之電荷,傳輸 至積分電路Sn,以將該光電二極體PD之接合電容部予以放 電。 圖16係分別表示關於受光部1〇A之第Μι列及第(1^1 + 1)列 之動作。於此圖,從上依序表示有:⑷重設控制信號 Reset; (b)第%列選擇控制信號Vsel(M…⑷第(Μ】 + ι)列 選擇控制仏號Vsel(M! + l) ; (d)保持控制信號H〇ld ;(幻第i磡 行選擇控制信號Hse丨⑴;(f)第2行選擇控制信號如1(2); (g)第3行選擇控制信號Hse丨(3) ; (}1)第11行選擇控制信號 Hsel⑻;及⑴第選擇控制信號Hsel(N)。 。 於此圖16所示之從時刻、至時刻^之期間的關於第馗^ 列之動作,係與圖15所示之從時刻“至時刻、之期間的關 於第1列之動作相同。但從時刻h至時刻h之期間,從控 制/ 6A輸出至第列選擇用布線Lv mi之第Μι列選擇控制 信號VseKMJ成為高位準,藉此,受光部1〇A之第%列之❹ N個像素pM1 cPw,N分別之讀出用開關SWi關閉。 於第2攝像模式時,若關於第列之動作結束,從時刻 tso以後’進行關於從第(Μι + 1)列至第M列之範圍的動作。 · 亦即,時刻^以後,從控制部6八輸出至重設用布線“之 重設控制信號Reset成為高位準,藉此,分別於^^個積分電 路s〗〜sN,放電用開關SWzi關閉。而且,於時刻。〇以後之 放電用開關swn關閉之期間,從第(Μι+1)列至第M列之列 139931.doc -38- 201006442 選擇控制信號VseKlV^ + l)〜Vsel(M)成為高位準,藉此,受 光部10A之從第(M] + 1)列至第M列之範圍的各像素匕,n之 讀出用開關SW!關閉。 如此,於第2攝像模式時,藉由從第(Μι + 1)列至第厘列 之範圍的各像素Pm,n之讀出用開關SWi關閉,積存於該像 K光電二極體PDU合電容部之電荷傳輸至積分電路 sn’而且於各積分電路Sn,藉由放電用開關sw2i關閉,各 0 積刀電路Sl^積分用電容器C2 1成為始終放電的狀態。如 此於第2攝像模式時,可將從第(Μι + 1)列至第^^列之範 圍的各像素Pm n之光電二極體pD之接合電容部進行放電。 。此時g於第(Μι + 1)列至第以列之範圍,列選擇控制信 號Vsel(M1 + l)〜Vsel(M)雖亦可依序成為高位準,但列選擇 控制信號vsel(Ml+1)〜Vsel(M)中之複數個列選擇控制信號 同時成為同位準,《列選擇控制信號〜vsel(M) 全部同時成為高位準亦可。如此,關於從第(Μ〆)列至第 • ^之範圍’藉由複數個或全部之列選擇控制信號同時成 為高位準,可進一步以短時間將各像素Pm,n之光電二極體 PD之接合電容部進行放電。 ^而作為使個數比第1攝像模式少的像素之資料’從信號 . 出15 2〇輸出之其他攝像模式,亦可使與在受光部10A之 續!行所含之各像素pmn之光電二極體叩所發生之電荷 的量相應之電壓值,從信號讀出部20輪出。於此’ Nl為小 於整數。然而,於如此使N!行之各像素卩之資料, 7號讀出20輸出之攝像模式,為了獲得丄圖框資料, 139931.doc •39- 201006442 =㈣部6A輸出M個列選擇控制信號^⑴〜 :㈤。相對於此,於關於本實施型態之固態攝像裝置 第各像素^之資料從信號讀出部2G輸出之 ^ 式時,為了獲得1圖框資料,從控制祕輪出 =個列選擇控制信號Vsel⑴〜Vsel(Mi)即可,因此可進行 南速動作。 步尚速地讀出像素資料 而且,為了進 ——* · π,將上述實施型 心之信號讀出部20及A/D轉換部3G分割為複數組,從各個 組使像素資料並進輸出之構成亦可。 例如圖i7所示,將N個積分電路81,及\個保持電路 Η丨〜HN分成4組,含有積分電路8广&及保持電路%〜氏之信 號讀出部21設為第丨組,含有積分電路及保持電路 Hi+1〜Hj之信號讀出部22設為第2組,含有積分電路\ + 及保持電路Hj+丨〜Hk之信號讀出部23設為第3組,而且含有 積分電路Sk+1〜SN及保持電路Hk+1〜HN之信號讀出部24設為 第4組。於此,「」。然後,將分別從信號讀出部 21之保持電路H^Hi依序輸出之電壓值,藉由A/D轉換部31 轉換為數位值,將分別從信號讀出部22之保持電路+ 依序輸出之電壓值,藉由A/D轉換部32轉換為數位值,將 分別從信號讀出部23之保持電路Hj + 1~Hk依序輸出之電壓 值,藉由A/D轉換部33轉換為數位值,而且將分別從信號 讀出部24之保持電路Hk+〗~HN依序輸出之電壓值,藉由a/D 轉換部34轉換為數位值。而且,並聯進行4個A/D轉換部 31〜34分別之A/D轉換處理。藉由如此,可進一步高速地讀 139931.doc • 40· 201006442 出像素資料。 而且’例如若考慮2列2行之重合方格化讀出,亦宜將N 個保持電路Hi〜Hn中㈣於奇數行之保持電路設為第ι組, 對應於偶數行之保持電路作為第2組,對於該等第1組及第 2組分別個別地設置A/D轉換部,使該等⑽她轉換部進 行並聯動作。該m,從對纽奇數狀料電路及對 應於其相鄰的偶數行之保持電路,同時輸出電壓值,該等 2個電壓值同時被予以a/d轉換處理而成為數位值。然後, 於重合方格化處理時,加算該等2個數位值。藉由如此, 亦可高速地讀出像素資料。
此外,關於藉由掃描移位暫存器4〇所進行的行方向之掃 描處理,無法進行如上狀分割。此係由於在行方向之掃 描處理,必須從最初彳象素至最終像素依序進行掃描。因 此’於關於本實施型態之固態攝像裝置1A,藉由使行數N 多於列數Μ,可更顯著地獲得如上述分割信號讀出部所造 成的5賣出局速化的效果。 接著,說明關於第2實施型態之固態攝像裝置1B。圖ι8 係表示關於第2實施型態之固態攝像裝置1β之構成之圖。 此圖所示之固態攝像裝置1B包含受光部1〇]B、信號讀出部 20、A/D轉換部30及控制部6B。而且,以復蓋固態攝像裝 置1B之受光部10B之方式,設置有未圖示之閃燦器。 若與圖11所示之關於第1實施型態之固態攝像裝置丨八之 構成比較,此圖18所示之關於第2實施型態之固態攝像裝 置1B係於各第η行讀出用布線l〇,n上,設置有切離用開關 139931.doc • 41 · 201006442 swin及放電用開關SW2nS面相異,而且於包含控制部6B 取代控制部6A方面相異。
各切離用開關SWM系設置於讀出用布線l〇, 11上、受光部 10B之第Ml列與第(M〗 + l)列之間。亦即,於切離用開關 SWln關閉時’從第!列至第μ列之範圍的各像素Pm,n係介 以讀出用布線L〇, „而與信號讀出部20連接。另一方面,於 切離用開關SWin開啟時,從第丨列至第之範圍的各像 素pm,n係介以讀出用布線L〇, n而與信號讀出部2〇連接,但 從第一)列至第Μ狀範圍的各像素Pmn係肖信號讀: 部20切離。各切離用開關SWln係介以切離用布線而與 控制部6B連接,從控制部6B被給予通過切離用布線[⑴之 切離控制信號Disconnect。切離控制信號Disc〇nnect係指示 各切離用開關SWln之開閉動作。
各放電用開關SW2n係設置於讀出用布線L〇, n上、相對戈 設置有切離用開關SWln之位置較信號讀出部更遠侧 放電用開關SW2n之-端係介以讀出用布線、而連接於名 第―)列至第Μ列之範圍的各像素I。放電用㈣ SW2n之另—端接地。各放電用開關SW2n係介以放電則 線LD2而與控制部6B連接,從控制部犯被給予通過放電月 布線Lc»2之放電控制作號 。唬Discharge。放電控制信费 D—'指示各放電用開關S W2n之開閉動作。 =部6B係與第丨實施型態之控制部6八相同,將重設担 制k號Reset輸出至重設用右 輸出至增益設ml 將增益設定信號如 曰 、Lg,而且將保持控制信號Hold輸出 139931.doc -42- 201006442 至保持用布線LH。控制部6B之掃描移位暫存器40係將第m 列選擇控制信號Vsel(m)輸出至第m列選擇用布線Lv m。控 制部6B之讀出移位暫存器41係將第η行選擇控制信號 Hsel(n)輸出至第η行選擇用布線Lh η。 除此之外’控制部6Β將切離控制信號Disconnect輸出至 切離用布線ld1,以將該切離控制信號Disconnect給予^^個 • 切離用開關SW1〗〜SW1N各個。而且,控制部60將放電控 制信號Dlscharge輸出至放電用布線Ld2,以將該放電控制 信號Discharge給予N個放電用開關SW2广SW2N各個。 關於第2實施型態之固態攝像裝置丨B亦具有第j攝像模式 及第2攝像模式。第丨攝像模式與第2攝像模式係受光部i〇b 之攝像區域互異。控制部紐係於第!攝像模式時,使與在 受光部10B之MxN個像素Pl」〜Pm N分別之光電二極體pD* 發生之電荷的量相應之電壓值,從信號讀出部2〇輸出。而 且,控制部6B係於第2攝像模式時,使與在受光部1〇B之 • 第1列至第Ml列之範圍的各像素Pm,n之光電二極體PD所發 生之電荷的量相應之電壓值,從信號讀出部2〇輸出。 而且,於第2攝像模式時,控制部犯係與第i攝像模式時 -相比,更縮小根據從信號讀出部2〇所輸出的電壓值之圖框 貝料之讀出像素間距,更加速於每單位時間輸出之圖框資 料的個數,即圖框率,更增大對於信號讀出部20的輪入電 何量之輸出電壓值之比,即增益。 於關於第2實施型態之固態攝像裝置,於第1攝像模式 時,從控制部6B經過切離用布線Ldi而給予各切離用開關 139931.doc -43- 201006442 SWln之切離控制信號Disc〇nnect成為高位準,各切離用開 關SWln關閉。而且’從控制部6]5經過放電用布線LD2而給 予各放電用開關SW2n之放電控制信號Discharge成為低位 準’各放電用開關SW2n開啟。於該狀態下,從第i列至第 Μ列之範圍的各像素Pm n係介以讀出用布線l〇 n而與信號 讀出部20連接。然後’進行與第1實施型態進行同樣動 作,與在受光部10B之MxN個像素P!,广PM, N分別之光電二 極體PD所發生之電荷的量相應之電壓值,係從信號讀出部 20輸出。 ^ 另一方面’於關於第2實施型態之固態攝像裝置1B,於 第2攝像模式時,從控制部6B經過切離用布線L⑴而給予各 切離用開關SW.ln之切離控制信號Disconnect成為低位準, 各切離用開關SW1 n開啟。而且,從控制部6B經過放電用 布線L〇2而給予各放電用開關sw2n之放電控制信號 Discharge成為高位準,各放電用開關8貨2。關閉。於該狀 態下,從第1列至第列之範圍的各像素ρ^,n係介以讀出 用布線L〇, n而與信號讀出部2〇連接,但從第(Μι + ι)列至第❹ Μ列之範圍的各像素Pmn係與信號讀出部2〇切離而接地。 然後,於第2攝像模式時,關於從第丨列至第之範圍 係進行與第1實施型態之情況同樣的動作,與在各像素Pm,n ' 之光電二極體PD所發生之電荷的量相應之電壓值,係從信 - 號讀出部20輸出。另一方面,關於從第(Μι + ι)列至第_ 之範圍,列選擇控制信號Vsel(Mi + 1)〜Vse_成為高位 準藉此,各像素Pm, n之光電二極體pD之陰極端子係介以 139931.doc • 44 - 201006442 讀出用開關sw!及放電用開關SW2n而接地,因此將各像素 Pm,„之光電二極體PD之接合電容部進行放電。亦即,該情 況下,各放電用開關SW2n係於第2攝像模式時,作為將從 第(M1 + l)列至第M列之範圍的各像素pm,n之光電二極體 之接合電容部進行放電的放電機構而發揮作用。 於第2攝像模式時,關於第(Μι + 1)列至第M列之範圍, 列選擇控制信號Vsel(Ml + 1)〜VseKM)雖亦可依序成為高位 φ 準但列選擇控制信號VseKMi + l)〜Vsel(M)中之複數個列 選擇控制信號同時成為高位準,或列選擇控制信號 (M1 + 1)〜Vsel(M)全部同時成為高位準亦可。如此,關於從 第(Μαΐ)列至第M列之範圍,藉由複數個或全部之列選擇 控制h號同時成為高位準,可進一步以短時間將各像素 Pm,n之光電二極體PD之接合電容部進行放電。 而且,於第2攝像模式時,關於從第1列至第M!列之範 圍,與在各像素Pm,n之光電二極體PD所發生之電荷的量相 # 應之電壓值從L號讀出部2〇輸出之期間,及關於從第 (Ml + 1)列至㈣列之範圍,各像素Pm,n之光電二極體PD之 接合電容部被進行放電之期間,亦可相互重疊一部分。於 ‘ &類情況下,可進行進一步高速之動作。 .而且’於第2攝像模式時,藉由切離用布線開啟,連 接於信號讀出部20之第η行讀出用布線L〇,n變短,因此可 減低雜訊。 據本發月之醫療用x光攝像系統係不限於上述實施型 態,亦可能有其他各種變形。例如於上述實施塑態i,作 13993l.doc •45- 201006442 為第2攝像模式之攝像區域,係例示藉由排列成μ列之像 素中連續MjiKMfM)之像素所構成之攝像區域,但第2攝 像模式之攝像區域為其以外之區域,或者將受光面整面作 為攝像區域使用均可。而且,關於第丨攝像模式,不限於 如上述實施型態,將受光面整面作為攝像區域之型態,亦 可因應需要而將受光部之任意區域作為攝像區域。 產業上之可利用性 本發明可利用於醫療用X光攝像系統。 【圖式簡單說明】 圖1係關於第1實施型態之X光攝像系統100之構成圖。 圖2係表示從被照體a(被檢者之顎部)上方觀看之固態攝 像裝置1A迴旋移動於被照體a周圍之狀況之圖。 圖3係下切固態攝像裝置1A之一部分而表示之俯視圖。 圖4係沿著圖32IV_iv線之固態攝像裝置ia之側剖面圖。 圖5-(a)係表示與攝像模式相應之固態攝像裝置〗a之角 度位置及受光部10A之攝像區域之圖,其係表示所謂(:1:攝 影之攝像模式(第1攝像模式)之固態攝像裝置丨八的角度位 置及受光部1〇A的攝像區域10a之圖;圖5_(1?)係表示所謂全 口攝影或顱攝影之攝像模式(第2攝像模式)之固態攝像裝置 1A的角度位置及受光部1〇A的攝像區域i〇b之圖。 圖6-(a)係表示於矽晶圓w,為了受光部i〇a而進行正方 形之版面配置之狀況之圖,圖6_(b)係表示於碎晶圓w,為 了受光部10A而進行長方形之版面配置之狀況之圖。 圖7 U)、圖7-(b)係表不不使受光部旋轉而使用之以往之 I3993l.doc 201006442 固態攝像裝置之電荷讀出方彳. 式圖,圖7·⑷係表示沿著摄 像區域11〇a之長邊方向配置有信號讀出部12〇之情 7_(b)係表示沿著攝像區域祕之長邊鲁 部120之情況。 1有乜唬讀出 方向配置有信號讀 -(b)係表示第2择像 圖8-(a)係表示沿著受光部13〇之短邊 出部140之情況下之第1攝像模式;圖8 模式分別之電荷讀出方式之圖。
圖9係表示關於第1實施型態之 出方式之圖。 固態攝像裝置1A之電荷讀 圖l〇-(a)、圖l〇-(b)係表示與固態攝像裝置^之旋轉中 心(圖1所示之轴線C)之位置相應之受光部之旋轉狀況 之圖;圖W⑷係表示以受光部1〇A之中心e作為固態攝像 裝置1A之旋轉中心之情況;圖㈣)係表示以長方形狀之
受光部1〇A之4個角部中之1個角部F作為固態攝像裝置1A 之旋轉中心,使固態攝像裝置1A旋轉,以便於第ι攝像模
式及第2攝像模式中,角部F均對於其他角部位於下方之情 況。 圖11係表示關於第1實施型態之固態攝像裝置1A之内部 構成之圖。 圖12係關於第1實施型態之固態攝像裝置1A之像素匕,η、 積分電路5„及保持電路札分別之電路圖。 圖13-(a)、圖13_(b)係用以說明將第2攝像模式之攝像區 域10b靠近信號讀出部2〇配置之優點之圖。 圖Μ係說明關於第1實施型態之固態攝像裝置1A之動作 139931.doc -47· 201006442 之時序圖。 置1 A之動作 圖15係說明關於第1實施型態之固態攝像裝 之時序圖。 圖16係說明關於第1實施型態之固態攝像裝置i A之動作 之時序圖。 圖17係表示關於第1實施型態之固態攝像裝置丨A之構成 之變形例之圖。 圖18係表示關於第2實施型態之固態攝像裝置1B之構成 之圖。 【主要元件符號說明】 ΙΑ、1B 固態攝像裝置 3 半導體基板 4 閃爍器 5 X光遮蔽部 6A、6B 控制部 10A、10B、110、130 受光部 l〇a、l〇b 攝像區域 11 受光面 20、120、140 信號讀出部 30 、 31〜34 A/D轉換部 40 掃描移位暫存器 41 讀出移位暫存器 100 X光攝像系統 104 迴旋臂 139931.doc • 48· 201006442 106 X光產生裝置 108 旋轉控制部 121 CPU A 被照體 A2 放大器 C21 ' C22 積分用電容器 c3 保持用電容器 H!~HN 保持電路 • L° 增益設定用布線 Lh 保持用布線 Lh,n 第η行選擇用布線 L〇,n 第η行Ί買出用布線 L out 電壓輸出用布線 Lr 重設用布線 Lv,m 第m列選擇用布線 P、Pm,n 像素 Reset • 重設控制信號 S i~Sn 積分電路 SW! 讀出用開關 SW1广 SW1N 切離用開關 SW21 放電用開關 - SW2i 〜SW2n 放電用開關 sw22 增益設定用開關 SW31 輸入用開關 SW32 輸出用開關 w 碎晶圓 139931.doc -49-

Claims (1)

  1. 201006442 七 、申請專利範園: 一種醫療用X光攝像系統,其特徵為:包含m<n、MN 為2以上之整數,於被檢者之嶺部周圍移動,同時拍攝X 先像之固態攝像裝置’並具有至少兩種攝像模式; 前述固態攝像裝置包含有: 受光部,其係將分別包含光電二極體之_個像素 行地二維排列而成,且包含有以列方向為長 邊方向之長方形狀之受光面; N條讀出用布線,其係於各行分別g己設與對應行 之前述像素所包含之前述光電二極體經由讀出用開 而連接; 信號讀出部,其係保持與經由前述讀出用布線而輪 入之電荷的量相應之電壓值,並依序輸出該保持之^ 壓值; $ 控制部,其係控制各像素之前述讀出用帛關之開閉 動作,並且控制前述信號讀出部之電壓值之輸出= 作,使與在各像素之前述光電二極體所發生之電荷的 量相應之電壓值,從前述信號讀出部輸出;及 閃燦器’其係對應於射入之乂光而產生閃燦光,將 前述X光像轉換為光像,將該光像輸出至前述受光 部; 且進一步包含旋轉控制部,其係使前述固態攝像裴 置可於與前述受光面垂直之轴線周圍旋轉地支持前述 固態攝像裝置,並且控制前述固態攝像裝置之旋轉 139931.doc 201006442 角,以於前述兩種攝像模式中 述受光邬之具冰+ 蝌诼模式時,使刖 ^ < 方向與前述固態攝像裝置之移動方向 時仃使二於前述兩種攝像模式中之另-攝像模式 移動部之長邊方向與前述固態攝像裝置之 移動方向正交。 2.如請求項1之醫療用又 攝傢糸統其中前述固態攝像裝 轉位於長方形狀的前述受光部之4個角部中 之1個角部; β | τ 、、前述固㈣像裝置進行旋轉,以使前述1個角部於前m 述兩種攝像模式雙方中,對於前述被檢者位於下顎側。 3·如請求们之醫療Μ光攝像系統,其中前述控制部 係於别述-攝像模式時,使與在前述受光部之前述 ΜΧΝ個像素各自之前述光電二極體所發生之電荷的量相 應之電壓值從前述信號讀出部輸出; 於前述另-攝像模式時,使與在前述受光部之連續吣 列(Μ,之特定範圍所含的各像素之前述光電二極體所 發生之電荷的量相應之電壓值從前述信號讀出部輸出。❿ 4·=請求項3之醫療用X光攝像系統,其中前述控制部係於 則述另一攝像模式時,將前述受光部之M列中從最接近 月’J述k號讀出部的列依序算起之Μι列之範圍作為前述特 定範圍,使與在該特定範圍之各像素之前述光電二極體 - 所發生之電荷的量相應之電壓值從前述信號讀出部輸 出。 5.如請求項4之醫療用X光攝像系統,其中前述固態攝像裝 139931.doc 201006442 置係於前述受光部之前述特定範圍、與該蚊範圍除外 之其他In圍之間,進-步包含有設置於各讀出用布線上 之切離用開關; 月’J述控制部係於前述一攝像模式時,關閉前述切離用 開關’於前述另-攝像模式時,開啟前述切離用開關。 6·如請求項3之醫療用X光攝像系統,其中前述固態攝像裝 置進-步包含有放電機構,其係於前述另一攝像模式 時’將前述受光部之前述特定範圍除外之其他範圍的各 像素之前述光電二極體之接合電容部進行放電。 7· 2請求項1之醫療用X光攝像系統,其中前述控制部係於 則达另-攝像模式時,與前述—攝像模式相比,縮小根 據從前述信號讀出部所輸出的電壓值之圖框資料之讀出 像素間距,加速於每單位㈣輪出之圖框資料的個數即 圖框率,增大對於前述作 電壓值之比即增益。讀出權入電荷量之輸出 8·如請求⑹之醫療用X光攝像系統,其中前述一 係進行牙科用X光攝影之CT攝影的攝像模式;前述另:大 =像模式係進行牙科用χ光攝影之全口攝影的攝像模 139931.doc -3-
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