固体摄像装置、X射线摄像系统及固体摄像装置驱动方法制造方法及图纸

固体摄像装置包含：受光部(10)，MN个像素二维排列成M行N列而成；输出部，输出基于自这些像素输入的电荷的量而生成的数字值；及控制部。控制部将受光部的MN个像素区分成分别由Q行R列的像素构成的单位区域，将这些二维排列成(M/Q)行(N/R)列的单位区域区分成分别由K行1列的单位区域构成的合并区域，对于这些二维排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并区域，依次按每行将与自各合并区域所包含的KQR个像素输出的电荷的量的和相应的数字值以列顺序重复K次而自输出部输出。由此，实现了可输出即使在合并的情况下也容易处理的信号的固体摄像装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体摄像装置、X射线摄像系统及固体摄像装置驱动方法
本专利技术涉及固体摄像装置、具备固体摄像装置的X射线摄像系统、及驱动固体摄像装置的方法。
技术介绍
作为固体摄像装置，已知有使用CMOS技术的装置，其中，已知有被动像素传感器(PPS：PassivePixelSensor)方式的装置。PPS方式的固体摄像装置具备将包含产生与入射光强度相应的量的电荷的光电二极管的PPS型的像素二维排列成M行N列而成的受光部。该固体摄像装置输出与各像素中根据光入射而在光电二极管产生的电荷的量相应的电压值。一般而言，各列的M个像素各自的输出端经由对应于该列而设置的读出用配线而与对应于该列而设置的积分电路的输入端连接。而且，自第1行至第M行为止依次按每行，像素的光电二极管所产生的电荷通过对应的读出用配线而输入至对应的积分电路，且自该积分电路输出与电荷量相应的电压值。另外，该电压值被AD转换而作为数字值。PPS方式的固体摄像装置可使用于各种用途，例如也可与闪烁器部组合而作为X射线平板使用于医疗用途或工业用途，更具体而言，也可使用于X射线CT装置或微聚焦X射线检查装置等。专利文献1所公开的X射线摄像系统可通过固体摄像装置对自X射线产生装置输出且透过了摄像对象物的X射线进行摄像，从而对该摄像对象物进行摄像。该X射线摄像系统可通过固体摄像装置以多种摄像模式对透过了摄像对象物的X射线进行摄像。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-314774号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在这样的固体摄像装置中，要求S/N比的提高及帧率的提高。根据用途或摄像模式，有时一边使固体摄像装置移动一边进行摄像，使用于这样的情况的固体摄像装置通过将各像素的光电二极管作为在移动方向上长的形状，从而期待可谋求S/N比的提高及帧率的提高。在例如全景摄像模式或CT摄像模式等中，一边使固体摄像装置移动一边进行摄像，且处理通过该摄像而获得的信号，由此再构成摄像对象物的图像。此时，有时1帧的摄像期间中的固体摄像装置的移动距离成为数mm。自各像素输出的电荷的量成为与遍及每1帧的移动距离的入射光量的累积值相应的量。因此，即使将固体摄像装置的各像素的光电二极管作为在移动方向上长的形状，通过再构成处理而获得的图像的质量的下降也较小。不如通过增大各像素的光电二极管的面积而使入射至各像素的光的量增加，因而可期待S/N比提高，另外，像素数减少，因而可期待帧率提高。然而，在使用固体摄像装置的实际的系统中，固体摄像装置的移动速度为多种，在每个系统设计固体摄像装置的各像素的光电二极管的移动方向的长度并不现实。另外，根据摄像模式，有时不优选将固体摄像装置的各像素的光电二极管作为在移动方向上长的形状。作为可获得与将各像素的光电二极管作为在移动方向上长的形状相同的效果的技术，有将来自某一区域所包含的多个像素的输出值相加而得的值作为该区域的值的合并(binning)。在该技术中，能以像素单位灵活地设定合并区域的形状或大小。对具备MN个像素二维排列成M行N列而成的受光部的固体摄像装置应用现有的合并，且假定例如分别由2行1列的像素构成的合并区域的情况下，自固体摄像装置输出每1帧(M/2)行N列量的数据数的信号。即，与不合并的情况相比，在进行合并的情况下，每1帧的输出信号的数据数成为二分之一，可将帧率设为2倍。另外，S/N比也提高。一直以来，通过合并使每1帧的输出信号的数据数减少，另外，根据各合并区域所包含的像素的个数而使每1帧的输出信号的数据数不同。当每1帧的输出信号的数据数不同时，需要与此相应而变更图像再构成处理的内容。这样，在现有的合并中，输出信号的处理不容易。本专利技术是为了解决上述问题而完成的专利技术，其目的在于，提供一种可输出即使在合并的情况下也容易处理的信号的固体摄像装置、及具备这样的固体摄像装置的X射线摄像系统。另外，本专利技术的目的在于，提供一种以可输出即使在合并的情况下也容易处理的信号的方式驱动固体摄像装置的方法。解决问题的技术手段本专利技术的固体摄像装置，包含：(1)受光部，MN个像素P1,1～PM,N二维排列成M行N列而成，该MN个像素P1,1～PM,N分别包含产生与入射光强度相应的量的电荷的光电二极管、及与该光电二极管连接的读出用开关；(2)行选择用配线LV,m，对受光部中的第m行的N个像素Pm,1～Pm,N各自的读出用开关赋予指示开关动作的第m行选择控制信号；(3)读出用配线LO,n，与受光部中的第n列的M个像素P1,n～PM,n各自的读出用开关连接，将M个像素P1,n～PM,n中的任意像素的光电二极管所产生的电荷经由该像素的读出用开关而读出；(4)输出部，与读出用配线LO,1～LO,N分别连接，输出基于经读出用配线LO,n输入的电荷量而生成的数字值；及(5)控制部，经由行选择用配线LV,1～LV,M而控制受光部中的MN个像素P1,1～PM,N各自的读出用开关的开关动作，并且控制输出部中的数字值输出动作。再者，固体摄像装置，控制部将受光部中二维排列成M行N列的像素P1,1～PM,N区分成分别由Q行R列的像素构成的单位区域，将这些二维排列成(M/Q)行(N/R)列的单位区域区分成分别由K行1列的单位区域构成的合并区域，对于受光部中二维排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并区域，依次按每行，使位于该行的合并区域所包含的像素的读出用开关闭合，使这些像素的光电二极管所产生的电荷输入至输出部，且将与自各合并区域所包含的KQR个像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列重复K次而自输出部输出。其中，M、N为2以上的整数，m为1以上M以下的整数，n为1以上N以下的整数，Q、R为1以上的整数，K为2以上的整数。本专利技术的X射线摄像系统包含上述构成的固体摄像装置、及X射线产生装置，通过固体摄像装置对自X射线产生装置输出且透过了摄像对象物的X射线进行摄像。本专利技术的固体摄像装置驱动方法是驱动包含上述构成的受光部、行选择用配线LV,m、读出用配线LO,n及输出部的固体摄像装置的方法，将受光部中二维排列成M行N列的像素P1,1～PM,N区分成分别由Q行R列的像素构成的单位区域，将这些二维排列成(M/Q)行(N/R)列的单位区域区分成分别由K行1列的单位区域构成的合并区域，对于受光部中二维排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并区域，依次按每行，使位于该行的合并区域所包含的像素的读出用开关闭合，使这些像素的光电二极管所产生的电荷输入至输出部，将与自各合并区域所包含的KQR个像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列重复K次而自输出部输出。其中，M、N为2以上的整数，m为1以上M以下的整数，n为1以上N以下的整数，Q、R为1以上的整数，K为2以上的整数。专利技术的效果根据本专利技术，可在固体摄像装置中输出即使进行合并的情况下也容易处理的信号。附图说明图1是显示第1实施方式的固体摄像装置1的构成的图。图2是固体摄像装置1的像素Pm,n、积分电路21n及保持电路22n各自的电路图。图3是说明固体摄像装置1的受光部10中的单位区域及合并区域的图。图4是显示固体摄像装置1的输出部20的第1构成例的图。图5是说明固体摄像装置1的输出部20的第1构成例的情况下的动作例的流程图。图6是说明固体摄像装置1的输出部20的第1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，其特征在于，包含：受光部，MN个像素P

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.16 JP 2014-1456121.一种固体摄像装置，其特征在于，包含：受光部，MN个像素P1,1～PM,N二维排列成M行N列而成，该MN个像素P1,1～PM,N分别包含产生与入射光强度相应的量的电荷的光电二极管、及与该光电二极管连接的读出用开关；行选择用配线LV,m，对所述受光部中的第m行的N个像素Pm,1～Pm,N各自的读出用开关赋予指示开关动作的第m行选择控制信号；读出用配线LO,n，与所述受光部中的第n列的M个像素P1,n～PM,n各自的读出用开关连接，将所述M个像素P1,n～PM,n中的任意像素的光电二极管所产生的电荷经由该像素的读出用开关而读出；输出部，与所述读出用配线LO,1～LO,N分别连接，输出基于经所述读出用配线LO,n输入的电荷的量而生成的数字值；及控制部，经由所述行选择用配线LV,1～LV,M而控制所述受光部中的MN个像素P1,1～PM,N各自的读出用开关的开关动作，并且控制所述输出部中的数字值输出动作，所述控制部，将所述受光部中二维排列成M行N列的像素P1,1～PM,N区分成分别由Q行R列的像素构成的单位区域，将这些二维排列成(M/Q)行(N/R)列的单位区域区分成分别由K行1列的单位区域构成的合并区域；对于所述受光部中二维排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并区域，依次按每行，使位于该行的合并区域所包含的像素的读出用开关闭合，使这些像素的光电二极管所产生的电荷输入至所述输出部，将与自各合并区域所包含的KQR个像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列重复K次而自所述输出部输出，其中，M、N为2以上的整数，m为1以上M以下的整数，n为1以上N以下的整数，Q、R为1以上的整数，K为2以上的整数。2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，所述输出部包含存储部，所述存储部存储与自各合并区域所包含的像素输出的电荷的量的和相应的数字值，所述控制部将存储于所述存储部的数字值依次按每列重复K次而自所述存储部读出并输出。3.如权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于，所述输出部包含将与自各合并区域所包含的像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列存储的K个FIFO存储器来作为所述存储部，所述控制部通过自这些K个FIFO存储器依次输出数字值而将与自各合并区域所包含的像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列重复K次而输出。4.如权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于，所述输出部包含将与自各合并区域所包含的像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列存储的FIFO存储器来作为所述存储部，所述控制部通过自所述FIFO存储器输出数字值并且使该数字值存储于所述FIFO存储器而将与自各合并区域所包含的像素输出的电荷的量的和相应的数字值依次按每列重复K次而输出。5.如权利要求1至4中任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，具备分别包含通过所述读出用配线LO,n相互连接的所述受光部及所述输...

【专利技术属性】
技术研发人员：久嶋龙次，藤田一树，冈田晴义，泽田纯一，森治通，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP