JP2002345797A - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents
放射線撮像装置及び放射線撮像システムInfo
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/616—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
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- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像素子を貼り合わせ歪の少ない撮像と各撮
像素子内および撮像素子間の時間ずれのない動画像の撮
像を可能とする。 【解決手段】 放射線をパルス状に断続的に被写体２に
放出する放射線発生源１と、被写体からの放射線を光信
号に変換する変換体３と、光信号を電気信号に変換して
電気信号又は電気信号に基づく信号を出力する撮像素子
４とを備え、撮像素子は、前記光信号を前記電気信号に
変換する光電変換手段と、電気信号又は電気信号に基づ
く信号を選択的に出力する出力手段とを備えた画素を複
数配列して構成され、出力手段を介して列ごとに配され
た出力線に画素から電気信号又は信号を出力してなる。
像素子内および撮像素子間の時間ずれのない動画像の撮
像を可能とする。 【解決手段】 放射線をパルス状に断続的に被写体２に
放出する放射線発生源１と、被写体からの放射線を光信
号に変換する変換体３と、光信号を電気信号に変換して
電気信号又は電気信号に基づく信号を出力する撮像素子
４とを備え、撮像素子は、前記光信号を前記電気信号に
変換する光電変換手段と、電気信号又は電気信号に基づ
く信号を選択的に出力する出力手段とを備えた画素を複
数配列して構成され、出力手段を介して列ごとに配され
た出力線に画素から電気信号又は信号を出力してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線撮像装置及び
放射線撮像システムに係わり、特に放射線を被写体に放
出する放射線発生源と、該被写体からの放射線を光信号
に変換する変換体と、該光信号を電気信号に変換する撮
像素子とを備えた放射線撮像装置及び放射線撮像システ
ムに関する。
放射線撮像システムに係わり、特に放射線を被写体に放
出する放射線発生源と、該被写体からの放射線を光信号
に変換する変換体と、該光信号を電気信号に変換する撮
像素子とを備えた放射線撮像装置及び放射線撮像システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、他の分野と同様に医療分野におい
ても電子化、デジタル化が進み、フィルムを使ったレン
トゲン写真の変わりに撮影後すぐに電子化できるＸ線撮
像装置の開発が進んでいる。さらに、Ｘ線撮像装置にお
いて静止画のみならず、心臓等の動く被写体のＸ線像を
検出することも望まれている。
ても電子化、デジタル化が進み、フィルムを使ったレン
トゲン写真の変わりに撮影後すぐに電子化できるＸ線撮
像装置の開発が進んでいる。さらに、Ｘ線撮像装置にお
いて静止画のみならず、心臓等の動く被写体のＸ線像を
検出することも望まれている。
【０００３】従来のＸ線撮像装置としては、例えばイメ
ージ・インテンシ・ファイア（Ｉ．Ｉ）とＣＣＤとを組
み合わせたものが使われている。しかし、画像の歪みや
ハレーションによるコントラスト低下の問題で良好な画
像が得られない。また形状が大きく重量が重いため使い
にくく、特に手術中の使用においては使いにくかった。
ージ・インテンシ・ファイア（Ｉ．Ｉ）とＣＣＤとを組
み合わせたものが使われている。しかし、画像の歪みや
ハレーションによるコントラスト低下の問題で良好な画
像が得られない。また形状が大きく重量が重いため使い
にくく、特に手術中の使用においては使いにくかった。
【０００４】これに代わって、撮像素子にＣｓＩ等のシ
ンチレータを貼り合わせた薄型、大面積のＸ線撮像装置
が研究されている。撮像素子としては一般にＣＣＤセン
サ、ＣＭＯＳセンサが知られている。
ンチレータを貼り合わせた薄型、大面積のＸ線撮像装置
が研究されている。撮像素子としては一般にＣＣＤセン
サ、ＣＭＯＳセンサが知られている。
【０００５】撮像素子としてＣＣＤセンサを用いた場合
には、ＣＣＤは原理上、面積に比例した消費電流が必要
で大面積化に適さず、特に動画を撮ろうとする場合には
電源を長く入れ続けなければならないので、大面積のＸ
線撮像装置の実現が困難である。
には、ＣＣＤは原理上、面積に比例した消費電流が必要
で大面積化に適さず、特に動画を撮ろうとする場合には
電源を長く入れ続けなければならないので、大面積のＸ
線撮像装置の実現が困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１３に従来のＣＭＯ
Ｓ型撮像素子の各画素を構成する画素部の構成図を示
す。４０１は光電変換をするフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）、４０４はフォトダイオード４０１に蓄積された電
荷をリセットするＭＯＳトランジスタ（画素リセットス
イッチ）、４０６はフォトダイオードが生成した電荷を
垂直転送線（出力線）５０５に転送するソース・フォロ
ワ・アンプとして機能する増幅ＭＯＳトランジスタ（画
素アンプ）である。行選択ＭＯＳトランジスタ４０５は
撮像信号を読み出す画素の行選択をおこなう（行選択ス
イッチ）。列選択ＭＯＳトランジスタ５０６は行選択で
読み出された撮像信号を列毎に選択する（列選択スイッ
チ）。そして、列選択で読み出された撮像信号を撮像素
子外部へ供給するバッファとしてアンプ５０８がある。
増幅ＭＯＳトランジスタ４０６、行選択ＭＯＳトランジ
スタ４０５は出力手段を構成する。
Ｓ型撮像素子の各画素を構成する画素部の構成図を示
す。４０１は光電変換をするフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）、４０４はフォトダイオード４０１に蓄積された電
荷をリセットするＭＯＳトランジスタ（画素リセットス
イッチ）、４０６はフォトダイオードが生成した電荷を
垂直転送線（出力線）５０５に転送するソース・フォロ
ワ・アンプとして機能する増幅ＭＯＳトランジスタ（画
素アンプ）である。行選択ＭＯＳトランジスタ４０５は
撮像信号を読み出す画素の行選択をおこなう（行選択ス
イッチ）。列選択ＭＯＳトランジスタ５０６は行選択で
読み出された撮像信号を列毎に選択する（列選択スイッ
チ）。そして、列選択で読み出された撮像信号を撮像素
子外部へ供給するバッファとしてアンプ５０８がある。
増幅ＭＯＳトランジスタ４０６、行選択ＭＯＳトランジ
スタ４０５は出力手段を構成する。
【０００７】なお、画素リセットスイッチ４０４のゲー
トは垂直シフトレジスタ５０１からのリセットパルス５
０３に接続され、行選択スイッチ４０５のゲートは垂直
走査回路たる垂直シフトレジスタ５０１からの行選択パ
ルス５０４に接続され、列選択スイッチ５０６のゲート
は水平シフトレジスタ５０７に接続されている。
トは垂直シフトレジスタ５０１からのリセットパルス５
０３に接続され、行選択スイッチ４０５のゲートは垂直
走査回路たる垂直シフトレジスタ５０１からの行選択パ
ルス５０４に接続され、列選択スイッチ５０６のゲート
は水平シフトレジスタ５０７に接続されている。
【０００８】次に、図１４を参照しながら、上記、撮像
素子の駆動タイミングを説明する。なお、Ｘ線は連続で
照射されている。
素子の駆動タイミングを説明する。なお、Ｘ線は連続で
照射されている。
【０００９】先ず、被写体撮像のための露光時間を経
て、Ｔ４で行選択パルス５０４−１がハイレベルになる
ことで該当行の行選択ＭＯＳトランジスタ４０５群がオ
ンとなり、増幅アンプ４０６を介して垂直転送線５０５
に撮像信号が読み出される。こうして読み出された１行
分の撮像信号は、水平シフトレジスタ５０７により列選
択パルス５０９−１，５０９−２，５０９−３が順次オ
ンになることでアンプ５０８を介して撮像素子の外部へ
読み出される。その後、Ｔ１でリセットパルス５０３−
１がハイレベルになり、１行目のリセットＭＯＳトラン
ジスタ４０４群がオンになることで、該当行のフォトダ
イオード４０１に蓄積された電荷が所定のレベルにリセ
ットされる。なお、１行目の露光期間は、前回読み出し
時のリセットパルス５０３−１の完了（不図示）から行
選択パルス５０４−１の完了Ｔ４まで（読み出し時のリ
セットパルス５０３−１の完了Ｔ１から行選択パルス５
０４−１の完了Ｔ４′までの期間と同じ長さの期間）と
なる。
て、Ｔ４で行選択パルス５０４−１がハイレベルになる
ことで該当行の行選択ＭＯＳトランジスタ４０５群がオ
ンとなり、増幅アンプ４０６を介して垂直転送線５０５
に撮像信号が読み出される。こうして読み出された１行
分の撮像信号は、水平シフトレジスタ５０７により列選
択パルス５０９−１，５０９−２，５０９−３が順次オ
ンになることでアンプ５０８を介して撮像素子の外部へ
読み出される。その後、Ｔ１でリセットパルス５０３−
１がハイレベルになり、１行目のリセットＭＯＳトラン
ジスタ４０４群がオンになることで、該当行のフォトダ
イオード４０１に蓄積された電荷が所定のレベルにリセ
ットされる。なお、１行目の露光期間は、前回読み出し
時のリセットパルス５０３−１の完了（不図示）から行
選択パルス５０４−１の完了Ｔ４まで（読み出し時のリ
セットパルス５０３−１の完了Ｔ１から行選択パルス５
０４−１の完了Ｔ４′までの期間と同じ長さの期間）と
なる。
【００１０】次の行の行選択パルス５０４−２による垂
直転送線５０５へ撮像信号の読み出しは、前行の列選択
パルス５０９が完了した後、即ち、Ｔ７以降に行わなけ
ればならない。また、２行目の露光期間は前回読み出し
時のリセットパルス５０３−２の完了（不図示）からＴ
５の行選択パルス５０４−２の完了まで（読み出し時の
リセットパルス５０３−２の完了Ｔ２から行選択パルス
５０４−１の完了Ｔ５′までの期間と同じ長さの期間）
となる。このため、２行目のフォトダイオードのリセッ
トは、前行のＴ１でのリセットパルスより遅れたＴ２で
リセットパルス５０３−２がハイレベルにされリセット
ＭＯＳトランジスタ群がオンとなることで実行される。
リセット後の読み出しシーケンスは１行目と同様であ
る。
直転送線５０５へ撮像信号の読み出しは、前行の列選択
パルス５０９が完了した後、即ち、Ｔ７以降に行わなけ
ればならない。また、２行目の露光期間は前回読み出し
時のリセットパルス５０３−２の完了（不図示）からＴ
５の行選択パルス５０４−２の完了まで（読み出し時の
リセットパルス５０３−２の完了Ｔ２から行選択パルス
５０４−１の完了Ｔ５′までの期間と同じ長さの期間）
となる。このため、２行目のフォトダイオードのリセッ
トは、前行のＴ１でのリセットパルスより遅れたＴ２で
リセットパルス５０３−２がハイレベルにされリセット
ＭＯＳトランジスタ群がオンとなることで実行される。
リセット後の読み出しシーケンスは１行目と同様であ
る。
【００１１】３行目の画素リセットは、さらにＴ２より
遅れたＴ３からのリセットパルス５０３−３で行われ
る。この場合の露光期間はリセットパルス５０３−３の
完了Ｔ３″からＴ６の行選択パルス５０４−３の完了ま
でとなる。
遅れたＴ３からのリセットパルス５０３−３で行われ
る。この場合の露光期間はリセットパルス５０３−３の
完了Ｔ３″からＴ６の行選択パルス５０４−３の完了ま
でとなる。
【００１２】したがって、この撮像素子による画像の露
光は、１ライン毎に時間が遅れたものとなる。この結
果、動く被写体では実時間とのずれが生じる。
光は、１ライン毎に時間が遅れたものとなる。この結
果、動く被写体では実時間とのずれが生じる。
【００１３】さらに、線順次走査における撮像素子間の
動画の時間ずれを説明するために、上記の撮像素子を９
個用いて大版構成した例を図１５に示す。
動画の時間ずれを説明するために、上記の撮像素子を９
個用いて大版構成した例を図１５に示す。
【００１４】ここで、１００，１１０，１２０，１３
０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０は、上記
構成の線順次走査をおこなう撮像素子である。１０１〜
１０３は撮像素子１００の走査線，１１１〜１１３は撮
像素子１１０の走査線，１２１〜１２３は撮像素子１２
０の走査線，１３１〜１３３は撮像素子１３０の走査
線，１４１〜１４３は撮像素子１４０の走査線，１５１
〜１５３は撮像素子１５０の走査線，１６１〜１６３は
撮像素子１６０の走査線，１７１〜１７３は撮像素子１
７０の走査線，１８１〜１８３は撮像素子１８０の走査
線を示している。なお矢印は撮像信号の読み出し方向を
示している。なお、撮像のための露光は、撮像素子１０
０，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６
０，１７０，１８０の１番目の走査線（撮像素子１００
では走査線１０１に相当）から、９個同時に開始され
る。
０，１４０，１５０，１６０，１７０，１８０は、上記
構成の線順次走査をおこなう撮像素子である。１０１〜
１０３は撮像素子１００の走査線，１１１〜１１３は撮
像素子１１０の走査線，１２１〜１２３は撮像素子１２
０の走査線，１３１〜１３３は撮像素子１３０の走査
線，１４１〜１４３は撮像素子１４０の走査線，１５１
〜１５３は撮像素子１５０の走査線，１６１〜１６３は
撮像素子１６０の走査線，１７１〜１７３は撮像素子１
７０の走査線，１８１〜１８３は撮像素子１８０の走査
線を示している。なお矢印は撮像信号の読み出し方向を
示している。なお、撮像のための露光は、撮像素子１０
０，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６
０，１７０，１８０の１番目の走査線（撮像素子１００
では走査線１０１に相当）から、９個同時に開始され
る。
【００１５】これら撮像素子内の走査では、上記したよ
うに、1番目の走査線の撮像露光時間から最後の走査線
までの間で撮像露光タイミングのずれが生じる。例え
ば、撮像素子１００では走査線１０２の撮像露光タイミ
ングは走査線１０１の撮像露光タイミングより遅れてお
り、走査線１０３の撮像露光タイミングは走査線１０１
の撮像露光タイミングより略１フレーム時間遅れてい
る。従って、動く被写体を撮像する撮像素子内の走査線
間で生じる露光の時間ずれが画像に影響する。
うに、1番目の走査線の撮像露光時間から最後の走査線
までの間で撮像露光タイミングのずれが生じる。例え
ば、撮像素子１００では走査線１０２の撮像露光タイミ
ングは走査線１０１の撮像露光タイミングより遅れてお
り、走査線１０３の撮像露光タイミングは走査線１０１
の撮像露光タイミングより略１フレーム時間遅れてい
る。従って、動く被写体を撮像する撮像素子内の走査線
間で生じる露光の時間ずれが画像に影響する。
【００１６】さらに、上記構成の撮像素子１３０の走査
線１３１と撮像素子１００の走査線１０３とは、略１フ
レーム時間の違いが生じるため、動く被写体を撮像する
場合に撮像素子１００と１３０間の貼り合わせ部分の動
画像の繋がりが不自然となる。もちろん、撮像素子１３
０と撮像素子１６０，撮像素子１１０と撮像素子１４
０，撮像素子１４０と撮像素子１７０，撮像素子１２０
と撮像素子１５０，撮像素子１５０と撮像素子１８０の
境界においても動画像が不自然と成る。
線１３１と撮像素子１００の走査線１０３とは、略１フ
レーム時間の違いが生じるため、動く被写体を撮像する
場合に撮像素子１００と１３０間の貼り合わせ部分の動
画像の繋がりが不自然となる。もちろん、撮像素子１３
０と撮像素子１６０，撮像素子１１０と撮像素子１４
０，撮像素子１４０と撮像素子１７０，撮像素子１２０
と撮像素子１５０，撮像素子１５０と撮像素子１８０の
境界においても動画像が不自然と成る。
【００１７】上述したように、貼りあわせで大版化が可
能なＣＭＯＳ撮像素子は、通常、線順次走査をおこなう
ため動く被写体に対し時間ずれを生じる。この時間ずれ
は特に撮像素子間の境界で顕著となる。
能なＣＭＯＳ撮像素子は、通常、線順次走査をおこなう
ため動く被写体に対し時間ずれを生じる。この時間ずれ
は特に撮像素子間の境界で顕著となる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の放射線撮像装置
は、放射線をパルス状に断続的に被写体に放出する放射
線発生源と、該被写体からの放射線を光信号に変換する
変換体と、該光信号を電気信号に変換して該電気信号又
は該電気信号に基づく信号（電気信号を直接出力する場
合又は電気信号を増幅して出力する場合）を出力する撮
像素子とを備え、前記撮像素子は、前記光信号を前記電
気信号に変換する光電変換手段と、前記電気信号又は前
記電気信号に基づく信号を選択的に出力する出力手段と
を備えた画素を複数配列して構成され、前記出力手段を
介して列ごとに配された出力線に前記画素から前記電気
信号又は信号を出力してなる放射線撮像装置である。
は、放射線をパルス状に断続的に被写体に放出する放射
線発生源と、該被写体からの放射線を光信号に変換する
変換体と、該光信号を電気信号に変換して該電気信号又
は該電気信号に基づく信号（電気信号を直接出力する場
合又は電気信号を増幅して出力する場合）を出力する撮
像素子とを備え、前記撮像素子は、前記光信号を前記電
気信号に変換する光電変換手段と、前記電気信号又は前
記電気信号に基づく信号を選択的に出力する出力手段と
を備えた画素を複数配列して構成され、前記出力手段を
介して列ごとに配された出力線に前記画素から前記電気
信号又は信号を出力してなる放射線撮像装置である。
【００１９】本発明の放射線撮像装置は、本発明の放射
線撮像装置と、前記放射線撮像装置からの信号を処理す
る信号処理手段と、前記信号処理手段からの信号を記録
するための記録手段と、前記信号処理手段からの信号を
表示するための表示手段と、前記信号処理手段からの信
号を伝送するための伝送処理手段と、前記放射線を発生
させるための放射線源とを具備することを特徴とする放
射線撮像システムである。
線撮像装置と、前記放射線撮像装置からの信号を処理す
る信号処理手段と、前記信号処理手段からの信号を記録
するための記録手段と、前記信号処理手段からの信号を
表示するための表示手段と、前記信号処理手段からの信
号を伝送するための伝送処理手段と、前記放射線を発生
させるための放射線源とを具備することを特徴とする放
射線撮像システムである。
【００２０】なお、放射線とはＸ線やα，β，γ線、あ
るいは被写体の内部構造を検出できる高エネルギー線を
いい、光はフォトダイオード等の光電変換手段により検
出可能な波長領域の電磁波であり、可視光，赤外光を含
む。放射線を光信号に変換する変換体は例えば蛍光体が
挙げられる。
るいは被写体の内部構造を検出できる高エネルギー線を
いい、光はフォトダイオード等の光電変換手段により検
出可能な波長領域の電磁波であり、可視光，赤外光を含
む。放射線を光信号に変換する変換体は例えば蛍光体が
挙げられる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。なお、以下の説明ではＸ線等の放射線
を検出する放射線撮像装置を取りあげて説明する。
詳細に説明する。なお、以下の説明ではＸ線等の放射線
を検出する放射線撮像装置を取りあげて説明する。
【００２２】（第１実施例）図１は本発明による放射線
撮像装置の構成を示すブロック図である。図２は水平、
垂直シフトレジスタなどの周辺回路を有効画素エリアの
中に作りこんだ撮像素子構成を示すブロック図である。
図３は有効エリア内の画素およびシフトレジスタ、保護
回路、外部端子などのレイアウト関係を示す図である。
図４は該撮像素子を９個貼りあわせた撮像装置を説明す
るための図、図５は画素部の駆動タイミングを示す図で
ある。
撮像装置の構成を示すブロック図である。図２は水平、
垂直シフトレジスタなどの周辺回路を有効画素エリアの
中に作りこんだ撮像素子構成を示すブロック図である。
図３は有効エリア内の画素およびシフトレジスタ、保護
回路、外部端子などのレイアウト関係を示す図である。
図４は該撮像素子を９個貼りあわせた撮像装置を説明す
るための図、図５は画素部の駆動タイミングを示す図で
ある。
【００２３】図１に示すように、被写体２の動画像を得
る場合は、パルスＸ線発生器１からＸ線を発生させ、被
写体２を透過したＸ線がシンチレータ３によって可視光
等の光に変換される。この光を５個以上の撮像素子で構
成された撮像装置４で電気信号に変換する。アナログ量
の電気信号はＡ／Ｄ変換器５によりデジタル信号に変換
された後、動画像を複数フレーム蓄積する記憶装置６に
蓄積される。なお、画像の表示には、透過画像処理部１
０とＤ／Ａ変換器１１が用いられる。詳しくは、Ａ／Ｄ
変換後のリアルタイム透過データ、または、記憶後透過
データが透過画像処理部１０で画像処理された後にデジ
タル／アナログ信号変換され透過画像モニタ１２に表示
される。なお、パルスＸ線発生器１、撮像装置４の各撮
像素子、および、透過画像処理装置１０の制御はコント
ローラ７が行っている。このコントローラ７への入力操
作には、操作装置９、および、操作モニタ８が用いられ
る。なお、本発明の撮像装置を構成する個別の撮像素子
は図１３に示した構成と同じである。
る場合は、パルスＸ線発生器１からＸ線を発生させ、被
写体２を透過したＸ線がシンチレータ３によって可視光
等の光に変換される。この光を５個以上の撮像素子で構
成された撮像装置４で電気信号に変換する。アナログ量
の電気信号はＡ／Ｄ変換器５によりデジタル信号に変換
された後、動画像を複数フレーム蓄積する記憶装置６に
蓄積される。なお、画像の表示には、透過画像処理部１
０とＤ／Ａ変換器１１が用いられる。詳しくは、Ａ／Ｄ
変換後のリアルタイム透過データ、または、記憶後透過
データが透過画像処理部１０で画像処理された後にデジ
タル／アナログ信号変換され透過画像モニタ１２に表示
される。なお、パルスＸ線発生器１、撮像装置４の各撮
像素子、および、透過画像処理装置１０の制御はコント
ローラ７が行っている。このコントローラ７への入力操
作には、操作装置９、および、操作モニタ８が用いられ
る。なお、本発明の撮像装置を構成する個別の撮像素子
は図１３に示した構成と同じである。
【００２４】Ｘ線発生器１は、図５のタイミングチャー
トに示されるように、パルス状に断続的にＸ線を放射
し、画素リセット後から光電変換手段となるフォトダイ
オード（ＰＤ）で信号電荷が蓄積完了となるまでの期間
で、コントローラ７より設定された期間のパルス状Ｘ線
を発生する。図５に示したタイミングチャートは図１４
に示したタイミングチャートとＸ線発生のタイミングが
異なることを除き同じである。
トに示されるように、パルス状に断続的にＸ線を放射
し、画素リセット後から光電変換手段となるフォトダイ
オード（ＰＤ）で信号電荷が蓄積完了となるまでの期間
で、コントローラ７より設定された期間のパルス状Ｘ線
を発生する。図５に示したタイミングチャートは図１４
に示したタイミングチャートとＸ線発生のタイミングが
異なることを除き同じである。
【００２５】図２は現在主流の８インチウエハ６００か
ら一個の撮像素子（全面画素）６０２を取り出す場合の
例を示す。ＣＭＯＳプロセスによって１３８ｍｍ□のＣ
ＭＯＳ型撮像素子基板を１枚取りで作成する。医療用の
Ｘ線撮像装置では画素の大きさは、１００μｍ□〜２０
０μｍ□程度に大きくてよい。図２に示すように撮像素
子内には垂直シフトレジスタ６０１、水平シフトレジス
タ６０７が形成され、水平シフトレジスタ６０７の近傍
の素子端部には外部端子（電極パッド）が設けられてい
る。この電極パッドはフレキシブル基板等との接続に用
いられる。
ら一個の撮像素子（全面画素）６０２を取り出す場合の
例を示す。ＣＭＯＳプロセスによって１３８ｍｍ□のＣ
ＭＯＳ型撮像素子基板を１枚取りで作成する。医療用の
Ｘ線撮像装置では画素の大きさは、１００μｍ□〜２０
０μｍ□程度に大きくてよい。図２に示すように撮像素
子内には垂直シフトレジスタ６０１、水平シフトレジス
タ６０７が形成され、水平シフトレジスタ６０７の近傍
の素子端部には外部端子（電極パッド）が設けられてい
る。この電極パッドはフレキシブル基板等との接続に用
いられる。
【００２６】図３は図２に示した撮像素子の有効領域内
の画素およびシフトレジスタ、保護回路、外部端子など
のレイアウト関係を示す平面図である。図３に示すよう
に、撮像素子内に複数の画素２１０１が垂直、水平方向
に２次元に配置されている。垂直シフトレジスタ２１０
２、水平シフトレジスタ２１０３は撮像素子の有効領域
に配置され、垂直シフトレジスタ２１０２、水平シフト
レジスタ２１０３が画素の１ピッチ内に収まるように縦
及び横の一ラインの画素の面積が小さくされている。水
平シフトレジスタ２１０３の上部には垂直出力線を選択
する選択トランジスタ２１０４が設けられ、水平シフト
レジスタ２１０３近傍の素子端部には外部端子（電極パ
ッド）２１０５、保護回路２１０７が設けられている。
外部端子２１０５はバンプ２１０６により電気的接続が
される。
の画素およびシフトレジスタ、保護回路、外部端子など
のレイアウト関係を示す平面図である。図３に示すよう
に、撮像素子内に複数の画素２１０１が垂直、水平方向
に２次元に配置されている。垂直シフトレジスタ２１０
２、水平シフトレジスタ２１０３は撮像素子の有効領域
に配置され、垂直シフトレジスタ２１０２、水平シフト
レジスタ２１０３が画素の１ピッチ内に収まるように縦
及び横の一ラインの画素の面積が小さくされている。水
平シフトレジスタ２１０３の上部には垂直出力線を選択
する選択トランジスタ２１０４が設けられ、水平シフト
レジスタ２１０３近傍の素子端部には外部端子（電極パ
ッド）２１０５、保護回路２１０７が設けられている。
外部端子２１０５はバンプ２１０６により電気的接続が
される。
【００２７】図４は図２に示した１３８ｍｍ□の撮像素
子を、９枚貼り合わせることにより４１４ｍｍ□の大面
積放射線動画撮像装置を構成した場合の例を示す。撮像
素子６０２は基台上に９枚貼り合わされ、全体で大画面
の撮像装置が構成されている。
子を、９枚貼り合わせることにより４１４ｍｍ□の大面
積放射線動画撮像装置を構成した場合の例を示す。撮像
素子６０２は基台上に９枚貼り合わされ、全体で大画面
の撮像装置が構成されている。
【００２８】上記構成の放射線動画撮像装置において
は、各撮像素子内、撮像素子間で受光領域を均一サイ
ズ、且つ、重心を等ピッチの配置にすることで、シフト
レジスタ等を有効領域に配置しても各撮像素子間、撮像
素子内での感度ばらつきや、受光領域の重心のばらつき
を生じないので、タイル貼りした構成でも実質的に繋ぎ
目のない画像を得ることができる。また、撮像素子の端
部領域にも画素が配置され、シフトレジスタ等によるデ
ッドスペースが生じないので、撮像素子全面が有効領域
となる。
は、各撮像素子内、撮像素子間で受光領域を均一サイ
ズ、且つ、重心を等ピッチの配置にすることで、シフト
レジスタ等を有効領域に配置しても各撮像素子間、撮像
素子内での感度ばらつきや、受光領域の重心のばらつき
を生じないので、タイル貼りした構成でも実質的に繋ぎ
目のない画像を得ることができる。また、撮像素子の端
部領域にも画素が配置され、シフトレジスタ等によるデ
ッドスペースが生じないので、撮像素子全面が有効領域
となる。
【００２９】本実施例によれば、Ｘ線をパルス状に発生
させることで、１フレーム内各行の像は図５に示すＸ1
の期間の像になり撮像素子の各画素行ともに同時に露光
される。また、複数枚貼り合わせた装置であっても像の
ずれはない。さらに、動画の観察ができると同時に各フ
レームの１枚、１枚観察した場合にボケが少ない。従っ
て、心臓等を撮影しても良好な画像を得ることができ
る。
させることで、１フレーム内各行の像は図５に示すＸ1
の期間の像になり撮像素子の各画素行ともに同時に露光
される。また、複数枚貼り合わせた装置であっても像の
ずれはない。さらに、動画の観察ができると同時に各フ
レームの１枚、１枚観察した場合にボケが少ない。従っ
て、心臓等を撮影しても良好な画像を得ることができ
る。
【００３０】（第２実施例）図６は本発明の放射線撮像
装置の画素部の第２実施例による駆動タイミングを示す
図である。
装置の画素部の第２実施例による駆動タイミングを示す
図である。
【００３１】図６に示すように、各画素のリセットを最
終行のリセットタイミングに合わせて一括して行い、そ
の後にＸ線をパルス状に発生させる。このような動作に
より、センサのダーク電流の蓄積が、Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3 の
期間となり、平均的なダーク電流蓄積が少なくなり、ダ
ーク電流に伴うショットノイズが小さく良好なものとな
る。
終行のリセットタイミングに合わせて一括して行い、そ
の後にＸ線をパルス状に発生させる。このような動作に
より、センサのダーク電流の蓄積が、Ｉ1、Ｉ2、Ｉ3 の
期間となり、平均的なダーク電流蓄積が少なくなり、ダ
ーク電流に伴うショットノイズが小さく良好なものとな
る。
【００３２】（第３実施例）図７は本発明の放射線撮像
装置を構成する撮像素子の他の画素構成を示す回路図で
ある。
装置を構成する撮像素子の他の画素構成を示す回路図で
ある。
【００３３】図７に示す画素は、光電変換部でのｋＴＣ
ノイズ（リセットノイズ）補正を画素内で行うように
し、また感度切り替え手段を画素内に設けることで、静
止画撮影と高速動画撮影をモード切り替えで実現してい
る。さらに画素内に露光動作と独立して信号を保存し信
号を読み出すためにサンプルホールド回路を設けてい
る。
ノイズ（リセットノイズ）補正を画素内で行うように
し、また感度切り替え手段を画素内に設けることで、静
止画撮影と高速動画撮影をモード切り替えで実現してい
る。さらに画素内に露光動作と独立して信号を保存し信
号を読み出すためにサンプルホールド回路を設けてい
る。
【００３４】動画撮影時の照射Ｘ線量は静止画撮影時の
１／１００程度であり、動画撮影時には大きな感度を得
るためにフォトダイオードの容量は小さくすることが望
ましく、静止画撮影時にはＸ線量が大きくダイナミック
レンジが不足するので、容量は大きくすることが望まし
い。本実施例では、切り換えスイッチ４１を設けて、ダ
イナミックレンジ拡大用の容量素子４０をフォトダイオ
ードと並列に付加できるようにし感度の切り換えを可能
としている。また、クランプ容量４９、クランプスイッ
チ４７を有するクランプ回路を設けることで光電変換部
で発生するｋＴＣノイズを除去している。さらに、露光
動作と独立して信号を保存し信号を読み出すために、光
信号蓄積用のサンプルホールド回路（容量５３及びＭＯ
Ｓトランジスタ５２）とノイズ信号蓄積用のサンプルホ
ールド回路（容量５４及びＭＯＳトランジスタ５７）と
を備えている。
１／１００程度であり、動画撮影時には大きな感度を得
るためにフォトダイオードの容量は小さくすることが望
ましく、静止画撮影時にはＸ線量が大きくダイナミック
レンジが不足するので、容量は大きくすることが望まし
い。本実施例では、切り換えスイッチ４１を設けて、ダ
イナミックレンジ拡大用の容量素子４０をフォトダイオ
ードと並列に付加できるようにし感度の切り換えを可能
としている。また、クランプ容量４９、クランプスイッ
チ４７を有するクランプ回路を設けることで光電変換部
で発生するｋＴＣノイズを除去している。さらに、露光
動作と独立して信号を保存し信号を読み出すために、光
信号蓄積用のサンプルホールド回路（容量５３及びＭＯ
Ｓトランジスタ５２）とノイズ信号蓄積用のサンプルホ
ールド回路（容量５４及びＭＯＳトランジスタ５７）と
を備えている。
【００３５】すなわち、図７に示すように本実施例の画
素は、光電変換素子としてフォトダイオード４４、感度
を変えるための容量素子４０、感度切り替え用のスイッ
チＭＯＳトランジスタ４１、フォトダイオード４４をリ
セットするためのリセットＭＯＳトランジスタ４３、フ
ォトダイオード４４からの撮像信号を増幅するソースフ
ォロワＭＯＳトランジスタ４６、増幅トランジスタ４６
への定電流源をオンオフするためのＭＯＳトランジスタ
４５、定電流源４８を備えている。また、この画素に
は、フォトトランジスタ４４をリセットする際生じるkT
Cノイズをキャンセルし、撮像信号を定電圧でクランプ
するための容量４９、クランプ電位をオンオフするＭＯ
Ｓトランジスタ４７、ソースフォロワＭＯＳトランジス
タ５０、ソースフォロワＭＯＳトランジスタ５０への定
電流源をオンオフするためのＭＯＳトランジスタ５１、
定電流源５６、撮像信号を蓄積するための容量５３、容
量５３へ撮像信号をオンオフするためのＭＯＳトランジ
スタ５２、撮像信号を垂直線へ出力するソースフォロワ
ＭＯＳトランジスタ５８、ソースフォロワＭＯＳトラン
ジスタ５８の出力をオンオフするための選択ＭＯＳトラ
ンジスタ５９、この出力の際に用いられる定電流源６
２、クランプ電位を蓄積するための容量５７、容量５７
へクランプ電位をオンオフするためのＭＯＳトランジス
タ５４、クランプ電位を垂直線へ出力する際のソースフ
ォロワＭＯＳトランジスタ６０、ソースフォロワの垂直
線への出力をオンオフする選択ＭＯＳトランジスタ６
１、この出力の際に用いられる定電流源６３を備えてい
る。
素は、光電変換素子としてフォトダイオード４４、感度
を変えるための容量素子４０、感度切り替え用のスイッ
チＭＯＳトランジスタ４１、フォトダイオード４４をリ
セットするためのリセットＭＯＳトランジスタ４３、フ
ォトダイオード４４からの撮像信号を増幅するソースフ
ォロワＭＯＳトランジスタ４６、増幅トランジスタ４６
への定電流源をオンオフするためのＭＯＳトランジスタ
４５、定電流源４８を備えている。また、この画素に
は、フォトトランジスタ４４をリセットする際生じるkT
Cノイズをキャンセルし、撮像信号を定電圧でクランプ
するための容量４９、クランプ電位をオンオフするＭＯ
Ｓトランジスタ４７、ソースフォロワＭＯＳトランジス
タ５０、ソースフォロワＭＯＳトランジスタ５０への定
電流源をオンオフするためのＭＯＳトランジスタ５１、
定電流源５６、撮像信号を蓄積するための容量５３、容
量５３へ撮像信号をオンオフするためのＭＯＳトランジ
スタ５２、撮像信号を垂直線へ出力するソースフォロワ
ＭＯＳトランジスタ５８、ソースフォロワＭＯＳトラン
ジスタ５８の出力をオンオフするための選択ＭＯＳトラ
ンジスタ５９、この出力の際に用いられる定電流源６
２、クランプ電位を蓄積するための容量５７、容量５７
へクランプ電位をオンオフするためのＭＯＳトランジス
タ５４、クランプ電位を垂直線へ出力する際のソースフ
ォロワＭＯＳトランジスタ６０、ソースフォロワの垂直
線への出力をオンオフする選択ＭＯＳトランジスタ６
１、この出力の際に用いられる定電流源６３を備えてい
る。
【００３６】次に、図８を用いてこの撮像素子の駆動タ
イミングを説明する。
イミングを説明する。
【００３７】本実施例では、容量素子４０の接続または
切断をＭＯＳトランジスタ４１のゲート信号ＳＳＷで行
い、フォトダイオード４４に容量素子４０の容量を付
加、切断することで感度切り替えを行っている。前述し
たように静止画撮影モードではとＭＯＳトランジスタ４
１をオンして容量を付加し、高速動画撮影モードではＭ
ＯＳトランジスタ４１をオフして容量を切断する。
切断をＭＯＳトランジスタ４１のゲート信号ＳＳＷで行
い、フォトダイオード４４に容量素子４０の容量を付
加、切断することで感度切り替えを行っている。前述し
たように静止画撮影モードではとＭＯＳトランジスタ４
１をオンして容量を付加し、高速動画撮影モードではＭ
ＯＳトランジスタ４１をオフして容量を切断する。
【００３８】まず、信号ＥＮ，ＣＨＧをハイレベルとし
増幅トランジスタ４６，５０への定電流源をオンし、信
号ＲＳをハイレベルとしてフォトダイオード４４の電荷
を略、電位６４にリセットする。次に信号ＲＣをハイレ
ベルとしてＭＯＳトランジスタ４７もオンすることで、
クランプ容量４９の１端が略、電位６６にバイアスされ
る。こうしてフォトダイオード４４の電荷のリセットに
より生じるｋＴＣノイズ（リセットノイズ）をクランプ
容量４９に蓄積する。また、信号ＴＮをハイレベルとす
ると、クランプ容量４９のクランプ電位が容量５７に蓄
積される。以上がノイズ信号蓄積動作である。
増幅トランジスタ４６，５０への定電流源をオンし、信
号ＲＳをハイレベルとしてフォトダイオード４４の電荷
を略、電位６４にリセットする。次に信号ＲＣをハイレ
ベルとしてＭＯＳトランジスタ４７もオンすることで、
クランプ容量４９の１端が略、電位６６にバイアスされ
る。こうしてフォトダイオード４４の電荷のリセットに
より生じるｋＴＣノイズ（リセットノイズ）をクランプ
容量４９に蓄積する。また、信号ＴＮをハイレベルとす
ると、クランプ容量４９のクランプ電位が容量５７に蓄
積される。以上がノイズ信号蓄積動作である。
【００３９】次に、Ｘ線のパルス曝射により露光が行わ
れ、光電荷がフォトダイオード４４（動画撮影モー
ド）、またはフォトダイオード４４と容量４０（静止画
撮影モード）に蓄積される（これが露光動作であ
る。）。この後で信号ＥＮをハイレベルにすると、クラ
ンプ容量４９の一端の電位は光電荷に対応する信号成分
だけ変動する。すなわち、クランプ容量４９にはｋＴＣ
ノイズ成分が蓄積されているので、ｋＴＣノイズ成分を
含む撮像信号からｋＴＣノイズ成分が差し引かれた電位
分クランプ容量４９の一端の電位が変動することにな
る。このｋＴＣノイズのキャンセルされた撮像信号を読
み出すため、信号ＣＨＧおよび信号ＴＳをハイレベルに
することで、ｋＴＣノイズのキャンセルされた撮像信号
（光信号）が容量５２に蓄積される。以上が光信号蓄積
動作である。
れ、光電荷がフォトダイオード４４（動画撮影モー
ド）、またはフォトダイオード４４と容量４０（静止画
撮影モード）に蓄積される（これが露光動作であ
る。）。この後で信号ＥＮをハイレベルにすると、クラ
ンプ容量４９の一端の電位は光電荷に対応する信号成分
だけ変動する。すなわち、クランプ容量４９にはｋＴＣ
ノイズ成分が蓄積されているので、ｋＴＣノイズ成分を
含む撮像信号からｋＴＣノイズ成分が差し引かれた電位
分クランプ容量４９の一端の電位が変動することにな
る。このｋＴＣノイズのキャンセルされた撮像信号を読
み出すため、信号ＣＨＧおよび信号ＴＳをハイレベルに
することで、ｋＴＣノイズのキャンセルされた撮像信号
（光信号）が容量５２に蓄積される。以上が光信号蓄積
動作である。
【００４０】上記の一連の動作が繰り返される。ここ
で、該撮像素子の露光可能時間は、クランプ電位を容量
５７に転送後、即ち、信号ＥＮがロウレベルになってか
ら、信号ＲＳがハイレベルになりリセットＭＯＳトラン
ジスタ４３がオンになる迄である。従って、この期間で
あれば、Ｘ線の曝射時間を長短して決定することが可能
である。なお、露光可能期間に、信号読み出しが行われ
る。すなわち、露光可能期間内に、各行ごとに信号ＳＥ
Ｌをハイレベルとし、さらに各列ごとに信号ＳＥＬＨ
（不図示）をハイレベルとすることで、ノイズ信号と光
信号とが出力される。光信号からノイズ信号とを不図示
の減算アンプで減算することで、ソースフォロワアンプ
での熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスばらつ
きによる固定パターンノイズ（ＦＰＮ）を除去すること
ができる。
で、該撮像素子の露光可能時間は、クランプ電位を容量
５７に転送後、即ち、信号ＥＮがロウレベルになってか
ら、信号ＲＳがハイレベルになりリセットＭＯＳトラン
ジスタ４３がオンになる迄である。従って、この期間で
あれば、Ｘ線の曝射時間を長短して決定することが可能
である。なお、露光可能期間に、信号読み出しが行われ
る。すなわち、露光可能期間内に、各行ごとに信号ＳＥ
Ｌをハイレベルとし、さらに各列ごとに信号ＳＥＬＨ
（不図示）をハイレベルとすることで、ノイズ信号と光
信号とが出力される。光信号からノイズ信号とを不図示
の減算アンプで減算することで、ソースフォロワアンプ
での熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスばらつ
きによる固定パターンノイズ（ＦＰＮ）を除去すること
ができる。
【００４１】以上説明した撮像動作においては、全画素
共にリセットは信号ＲＳをハイレベル、画素（光）信号
の読み出しは信号Ｔｓをハイレベルとすることで、同時
に行われる。また、ノイズ信号と光信号の出力とパルス
状の露光とが並列に行われ、フレーム・スピードを速く
できる。そして、フレーム・スピードを速くすること
で、ダークの蓄積が少なくなりノイズを少なくすること
ができる。
共にリセットは信号ＲＳをハイレベル、画素（光）信号
の読み出しは信号Ｔｓをハイレベルとすることで、同時
に行われる。また、ノイズ信号と光信号の出力とパルス
状の露光とが並列に行われ、フレーム・スピードを速く
できる。そして、フレーム・スピードを速くすること
で、ダークの蓄積が少なくなりノイズを少なくすること
ができる。
【００４２】また第２実施例と比較してダークの蓄積時
間が一定になり、画質が全面的に均一となり、良好な画
像を得ることができる。またＸ線照射可能期間を長く取
ることができ制御が簡易なものとなる。また、ある程度
Ｘ線パルスが長くしてもフレーム・スピードが落ちな
い。
間が一定になり、画質が全面的に均一となり、良好な画
像を得ることができる。またＸ線照射可能期間を長く取
ることができ制御が簡易なものとなる。また、ある程度
Ｘ線パルスが長くしてもフレーム・スピードが落ちな
い。
【００４３】上述したように、本撮像装置によれば図１
０に示す撮像素子７０及至７８の撮像面すべてが同時露
光可能となり、従来の課題であった動画の走査線、およ
び、撮像素子繋ぎ部分でのずれが、ＣＭＯＳ撮像素子の
貼り合わせにおいても解消される。
０に示す撮像素子７０及至７８の撮像面すべてが同時露
光可能となり、従来の課題であった動画の走査線、およ
び、撮像素子繋ぎ部分でのずれが、ＣＭＯＳ撮像素子の
貼り合わせにおいても解消される。
【００４４】（第４実施例）図９は本発明の放射線撮像
装置の画素部の他の駆動タイミングを示す図である。
装置の画素部の他の駆動タイミングを示す図である。
【００４５】図９に示すように、本実施例では、画素の
リセットパルスＲＳをＸ線パルスの直前に加えたもので
ある。本実施例においてはダークの蓄積をより短くする
ことができる。
リセットパルスＲＳをＸ線パルスの直前に加えたもので
ある。本実施例においてはダークの蓄積をより短くする
ことができる。
【００４６】次に、本発明による放射線撮像装置の撮像
部の構成、および放射線撮像装置を用いたＸ線検出シス
テムの具体例について説明する。
部の構成、および放射線撮像装置を用いたＸ線検出シス
テムの具体例について説明する。
【００４７】図１１は本発明による放射線撮像装置の撮
像部の構成を示す断面図である。図１１に示すように、
ベース基体７０４上には複数の撮像素子７０１が配置さ
れ、入射したＸ線等の放射線７０３は蛍光体７０２等の
シンチレータで撮像素子７０１の検出可能な波長領域の
光、例えば可視光や赤外光に変換され、入射した放射線
に対応する光が撮像素子７０１で検出される。７０５は
撮像素子からの信号をベース基板７０４に転送するフレ
キシブル基板である。
像部の構成を示す断面図である。図１１に示すように、
ベース基体７０４上には複数の撮像素子７０１が配置さ
れ、入射したＸ線等の放射線７０３は蛍光体７０２等の
シンチレータで撮像素子７０１の検出可能な波長領域の
光、例えば可視光や赤外光に変換され、入射した放射線
に対応する光が撮像素子７０１で検出される。７０５は
撮像素子からの信号をベース基板７０４に転送するフレ
キシブル基板である。
【００４８】図１２は本発明による放射線撮像装置のＸ
線診断システムへの応用例を示したものである。
線診断システムへの応用例を示したものである。
【００４９】Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、シンチレータを上部に実装した撮像装置６０４０
に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内
部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチ
レータは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得
る。この情報はディジタルに変換され信号処理手段とな
るイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御
室のディスプレイ６０８０で観察できる。
６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透
過し、シンチレータを上部に実装した撮像装置６０４０
に入射する。この入射したＸ線には患者６０６１の体内
部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチ
レータは発光し、これを光電変換して、電気的情報を得
る。この情報はディジタルに変換され信号処理手段とな
るイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御
室のディスプレイ６０８０で観察できる。
【００５０】また、この情報は電話回線６０９０等の伝
送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタ
ールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光デ
ィスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医
師が診断することも可能である。またフィルムプロセッ
サ６１００によりフィルム６１１０等の記録手段に記録
することもできる。
送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタ
ールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光デ
ィスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医
師が診断することも可能である。またフィルムプロセッ
サ６１００によりフィルム６１１０等の記録手段に記録
することもできる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像素子を貼り合わせ歪の少ない撮像と各撮像素子内お
よび撮像素子間の時間ずれのない動画像の撮像が可能と
なる。
撮像素子を貼り合わせ歪の少ない撮像と各撮像素子内お
よび撮像素子間の時間ずれのない動画像の撮像が可能と
なる。
【図１】本発明による放射線撮像装置の第１実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】水平、垂直シフトレジスタなどの周辺回路を有
効画素エリアの中に作りこんだ撮像素子構成を示すブロ
ック図である。
効画素エリアの中に作りこんだ撮像素子構成を示すブロ
ック図である。
【図３】有効エリア内の画素およびシフトレジスタ、保
護回路、外部端子などのレイアウト関係を示す図であ
る。
護回路、外部端子などのレイアウト関係を示す図であ
る。
【図４】撮像素子を９個貼りあわせた撮像装置を説明す
るための図である。
るための図である。
【図５】画素部の駆動タイミングを示す図である。
【図６】本発明による放射線撮像装置の第２実施例の画
素部の駆動タイミングを示す図である。
素部の駆動タイミングを示す図である。
【図７】本発明による放射線撮像装置の第３実施例に用
いる一括露光可能なＣＭＯＳ撮像素子の構成を示す図で
ある。
いる一括露光可能なＣＭＯＳ撮像素子の構成を示す図で
ある。
【図８】本発明による放射線撮像装置の構成を示す断面
図である。
図である。
【図９】本発明による放射線撮像装置の第４実施例の画
素部の駆動タイミングを示す図である。
素部の駆動タイミングを示す図である。
【図１０】撮像素子を９個貼りあわせた撮像装置を説明
するための図である。
するための図である。
【図１１】本発明による放射線撮像装置の撮像部の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１２】本発明による放射線撮像装置を用いたＸ線検
出システムの具体例について説明する図である。
出システムの具体例について説明する図である。
【図１３】従来のＣＭＯＳ型撮像素子の各画素を構成す
る画素部の構成図である。
る画素部の構成図である。
【図１４】撮像素子の駆動タイミングを説明する図であ
る。
る。
【図１５】従来のＣＭＯＳ撮像素子を９個用いて大版構
成した撮像装置の図である。
成した撮像装置の図である。
１ パルスＸ線発生器 ２ 被写体 ３ シンチレータ ４ 撮像装置 ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ 記憶装置 ８ 操作モニタ １０ 透過画像処理部 １１ Ｄ／Ａ変換器 １２ 透過画像モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/32 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｕ 5/335 7/18 Ｌ Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｋ 7/18 Ｄ Ａ (72)発明者 田代 和昭 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2G088 EE01 FF02 GG19 JJ05 KK07 4C093 AA04 CA05 EB12 EB20 4M118 AA10 AB01 CA02 CA19 CB11 FA06 GA10 HA21 HA27 5C024 AX12 CX43 EX21 GY31 HX35 HX50 5C054 CA02 DA09 GA04 GB01 HA12
Claims (9)
- 【請求項１】 放射線をパルス状に断続的に被写体に放
出する放射線発生源と、該被写体からの放射線を光信号
に変換する変換体と、該光信号を電気信号に変換して該
電気信号又は該電気信号に基づく信号を出力する撮像素
子とを備え、 前記撮像素子は、前記光信号を前記電気信号に変換する
光電変換手段と、前記電気信号又は前記電気信号に基づ
く信号を選択的に出力する出力手段とを備えた画素を複
数配列して構成され、前記出力手段を介して列ごとに配
された出力線に前記画素から前記電気信号又は前記信号
を出力してなる放射線撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の放射線撮像装置におい
て、前記画素は前記画素をリセットするリセット手段を
有し、該リセット手段による全ての画素のリセット動作
後から前記出力手段による前記複数の画素のうちの少な
くとも一つの画素の前記電気信号又は前記信号の読み出
し動作終了までの期間に、前記放射線発生源はパルス状
の前記放射線を放出することを特徴とする放射線撮像装
置。 - 【請求項３】 請求項２記載の放射線撮像装置におい
て、全ての画素のリセット動作は一括して行われること
を特徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の放射線撮像装置におい
て、前記出力手段からの信号又は該信号に基づく信号を
サンプルホールドするサンプルホールド手段を前記画素
内に有することを特徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の放射線撮像装置におい
て、前記画素は前記画素をリセットするリセット手段
と、前記出力手段からの信号又は該信号に基づく信号を
サンプルホールドするサンプルホールド手段とを有し、
前記リセット手段によるリセット動作と前記出力手段か
ら前記サンプルホールド手段への信号読み出し動作とは
全画素同一のタイミングで行われることを特徴とする放
射線撮像装置。 - 【請求項６】 請求項１記載の放射線撮像装置におい
て、前記画素は、前記画素をリセットするリセット手段
と、前記リセット手段によるリセット動作時に発生する
ノイズ信号を前記出力手段から読み出し、前記出力手段
から前記電気信号又は前記電気信号に基づく信号を読み
出し、前記出力手段から読み出された信号から前記ノイ
ズ信号を差分処理するクランプ回路とを有することを特
徴とする放射線撮像装置。 - 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
放射線撮像装置において、前記光電変換手段に並列に容
量を付加するスイッチ手段を有することを特徴とする放
射線撮像装置。 - 【請求項８】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
放射線撮像装置において、前記撮像素子を複数有し、該
複数の撮像素子を並べて配置して構成したことを特徴と
する放射線撮像装置。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか１項に
記載の放射線撮像装置と、 前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理手段
と、 前記信号処理手段からの信号を記録するための記録手段
と、 前記信号処理手段からの信号を表示するための表示手段
と、 前記信号処理手段からの信号を伝送するための伝送処理
手段と、 前記放射線を発生させるための放射線源とを具備するこ
とを特徴とする放射線撮像システム。
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