固体摄像元件制造技术

本发明专利技术提供一种使用行选择控制这样的通常的固体摄像元件所具有的功能来降低1/f噪声的固体摄像元件。固体摄像元件(1A)包括：像素阵列(A)，其排列有多列像素(P)；行选择部(13)，其指定像素阵列(A)的读取行；以及控制装置(30)，其通过对行选择部(13)进行控制从而对各像素(P)所保持的信息进行多次扫描，并输出与通过该扫描获得的来自各像素(P)的信息的多次读取结果对应的输出值。

【技术实现步骤摘要】
固体摄像元件
本专利技术的一个方案涉及一种包括产生基于所射入的放射线的射线量的电信号的传感器元件的固体摄像元件。
技术介绍
作为输出与所射入的放射线例如X射线的射线量对应的电信号的传感器元件，已知有将X射线直接转换为电信号的直接转换型的传感器元件。另外，还已知有在利用闪烁器将X射线转换为光后利用光电二极管等光电转换元件转换为电信号的间接转换型传感器元件。X射线图像摄像用的面板通过如下方式构成：按每个像素设置上述传感器元件并将该像素以二维矩阵状配置在基板(面板)上。在这样的面板中，针对各像素的控制使用薄膜晶体管(TFT：ThinFilmTransistor)元件。并且，在直接转换型及间接转换型的任意一者中，均将对应于X射线的射线量而产生的电信号(电荷)蓄积于各像素内的电容。对于将该蓄积于电容的电信号(电荷)经由TFT元件向位于面板的外部的放大器传送的构造，将其称为无源像素型。另外，对于将TFT元件用作放大元件而将所蓄积于电容的电信号(电荷)放大并向外部的电路传输的构造，将其称为有源像素型。对于有源像素型，由于能够在像素内放大所蓄积于电容的电信号(电荷)，因此与无源像素型对比，能够针对相同的射线量获得较大的信号。因此具有即使是低照射量也能够获得适当的信号的优点。在这样的固体摄像元件中，作为获得S/N比较高的信号的技术，存在有对信号进行积分的方法。通过对信号进行积分并使其平均化，能够降低热噪声等随机的噪声。但是，对于1/f噪声，存在有与时间的相关性。也就是说，即使增加积分时间，信号与噪声也会以相等的方式增加。其结果，即使对信号进行积分并使其平均化，S/N比也不会得到改善。因此，1/f噪声对产品动作带来的影响非常大。在此，1/f噪声是指输出与频率f成反比的杂音，主要在低频侧占主导的噪声。1/f噪声与复位期间或像素输出期间这样的定时无关，且始终是随机产生的偏移。为了将上述的1/f噪声的影响降低至任意的低等级，例如专利文献1公开的图像传感器构成为，在像素的读取阶段使晶体管在至少两个偏置状态之间循环。其结果，所读取的信号的1/f噪声与时间的相关性变小。因此，通过对相关性变小的信号进行过采样并进行平均化处理，能够降低1/f噪声。现有技术文献专利文献专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2011-234366号”
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题本专利技术一个方案的目的在于，提供一种能够利用行选择控制这样的通常的固体摄像元件所具有的功能来降低1/f噪声的固体摄像元件。解决问题的方案(1)本专利技术一个方案为一种固体摄像元件，包括：像素阵列，其排列有多列像素；行选择部，其指定上述像素阵列的读取行；以及控制部，其通过控制上述行选择部，对各像素所保持的信息进行多次扫描，并输出与通过该扫描获得的来自各像素的上述信息的多次读取结果对应的输出值。(2)另外，本专利技术某实施方式的固体摄像元件除上述(1)的构成以外，上述控制部输出通过多次上述扫描获得的读取结果的平均值以作为上述输出值。(3)另外，本专利技术某实施方式的固体摄像元件除上述(2)的构成以外，上述控制部在对多次上述扫描期间产生的电荷的泄漏进行修正后计算上述平均值。(4)另外，本专利技术某实施方式的固体摄像元件除上述(3)的构成以外，上述控制部使用上述固体摄像元件并基于预先测量到的泄漏量进行上述修正。(5)另外，本专利技术某实施方式的固体摄像元件除上述(1)～(4)的构成以外，在上述像素变为非读取状态时，通过该像素所具有的上述晶体管的源极电位变化，从而该晶体管的偏置状态变化。(6)另外，本专利技术某实施方式的固体摄像元件除上述(1)～(4)的构成以外，在上述像素变为非读取状态时，该像素所具有的上述晶体管的漏极电位变化，从而该晶体管的偏置状态变化。(7)另外，本专利技术某实施方式的固体摄像元件除上述(1)～(4)的构成以外，上述控制部在上述像素变为非读取状态时，使该像素所具有的上述晶体管的栅极电极的电位变化。专利技术效果根据本专利技术的一个方案，可起到能够利用行选择控制这样的通常的固体摄像元件所具有的功能来降低1/f噪声的效果。附图说明图1是示出本专利技术第一实施方式中的固体摄像元件的构成的框图。图2是示出上述固体摄像元件的像素电路的构成的电路图。图3是示出通过上述固体摄像元件来检测X射线的情况下的读取方法的一例的流程图。图4是示出通过上述固体摄像元件来检测X射线的情况下的读取方法的其他例的时序图。图5是对上述固体摄像元件中的1/f噪声降低进行说明的图。图6是示出上述固体摄像元件中的1/f噪声的降低效果的曲线图。图7是示出本专利技术第二实施方式中的固体摄像元件的像素电路的构成的电路图。图8是示出本专利技术第三实施方式中的固体摄像元件的像素电路的构成的电路图。图9是示出本专利技术第四实施方式中的固体摄像元件的像素电路的构成的电路图。图10是示出本专利技术第五实施方式中的固体摄像元件的图且示出双栅极的薄膜晶体管的构成例的剖视图。图11是示出包括使用上述双栅极了薄膜晶体管的Amp晶体管的上述固体摄像元件的像素电路的构成的电路图。具体实施方式〔第一实施方式〕基于图1～图6说明本专利技术的一个实施方式，如下所示。(固体摄像元件的概要)基于图1及图2说明本实施方式的固体摄像元件1A的构成。图1是示出固体摄像元件1A的构成的框图。图2是示出固体摄像元件1A的像素电路20A的构成的电路图。固体摄像元件1A为有源像素型固体摄像元件，能够在像素内对所蓄积于电容的电信号(电荷)进行放大。如图1所示，固体摄像元件1A包含摄像传感器10及控制装置(控制部)30。摄像传感器10包括摄像传感器主体11、电压生成部12、行选择部13及读取部14。另外，通过将显示装置40与固体摄像元件1A连接，从而能够构建能够使显示装置40显示固体摄像元件1A所输出的图像的摄像系统。摄像传感器主体11包括由以二维矩阵状配置的多个像素P构成的像素阵列A和覆盖阵列前表面的未图示的闪烁器。在本实施方式中，像素阵列A例如由列方向512个及行方向512个像素P构成。但是，像素阵列A中的列方向及行方向的像素P的个数不限于该例。闪烁器具有接受X射线并将接受到的X射线转换为光的X射线光转换功能。电压生成部12生成向像素P施加的电压，并按每列施加所生成的电压。另外，行选择部13对施加电压生成部12所生成的电压的行进行选择。电压生成部12每列施加电压，行选择部13选择可施加电压的行，从而能够实现以像素P为单位的电压施加。读取部14读取来自像素P的输出并向控制装置30发送。控制装置30对电压生成部12及行选择部13的动作定时进行控制。并且，控制装置30将读取部14所读取的像素P的信息向显示装置40输出。控制装置30能够由例如电路构成。(像素电路)接下来，基于图2说明像素P的电路构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体摄像元件，其特征在于，包括：/n像素阵列，其排列有多列像素；/n行选择部，其指定所述像素阵列的读取行；以及/n控制部，其通过控制所述行选择部，对各像素所保持的信息进行多次扫描，并输出与通过该扫描获得的来自各像素的所述信息的多次读取结果对应的输出值。/n

【技术特征摘要】
20181226 US 62/7848491.一种固体摄像元件，其特征在于，包括：
像素阵列，其排列有多列像素；
行选择部，其指定所述像素阵列的读取行；以及
控制部，其通过控制所述行选择部，对各像素所保持的信息进行多次扫描，并输出与通过该扫描获得的来自各像素的所述信息的多次读取结果对应的输出值。


2.根据权利要求1所述的固体摄像元件，其特征在于，
所述控制部输出通过多次所述扫描获得的读取结果的平均值以作为所述输出值。


3.根据权利要求2所述的固体摄像元件，其特征在于，
所述控制部在对多次所述扫描期间产生的电荷的泄漏进行修正后计算所述平均值。

【专利技术属性】
技术研发人员：芦田伸之，饭塚邦彦，田口滋也，盐田昌弘，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP