TWI511555B - Solid state camera device - Google Patents

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TWI511555B
TWI511555B TW098124133A TW98124133A TWI511555B TW I511555 B TWI511555 B TW I511555B TW 098124133 A TW098124133 A TW 098124133A TW 98124133 A TW98124133 A TW 98124133A TW I511555 B TWI511555 B TW I511555B
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Ryuji Kyushima
Kazuki Fujita
Junichi Sawada
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Hamamatsu Photonics Kk
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Description

固態攝像裝置
本發明係關於固態攝像裝置者。
作為固態攝像裝置，使用有CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧半導體)技術者已為眾所周知，其中，眾所周知的是被動式像素感測器(PPS；Passive Pixel Sensor)方式者(參照專利文獻1)。PPS方式之固態攝像裝置中，二維排列著M列N行之包含產生與入射光強度對應之量之電荷的光二極體之PPS型像素部，且於積分電路中，將各像素部中對應於光入射而由光二極體所產生之電荷儲存於電容元件中，並輸出與該儲存電荷量對應之電壓值。
一般而言，各行之M個像素部各自之輸出端係經由對應於該行而設置之讀出用配線，與對應於該行而設置之積分電路之輸入端連接。而且，自第1列至第M列為止依序逐列地將由像素部之光二極體產生之電荷，經由相應之讀出用配線，輸入至相應之積分電路中，並自該積分電路輸出與電荷量對應之電壓值。
PPS方式之固態攝像裝置用於各種用途，例如，與閃爍器面板組合而作為X射線扁平面板用於醫療用途或工業用途，更具體而言，亦用於X射線CT(Computed Tomography，電腦斷層攝影)裝置或微聚焦X射線檢查裝置等。用於此等用途之固態攝像裝置，因二維排列有M×N個像素部之受光部之面積較大，故有時積體化於各邊長度超過10 cm之大小之半導體基板上。由此，存在僅能由1片半導體晶圓製造1個固態攝像裝置之情形。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2006-234557號公報
如上所述之固態攝像裝置中，當與任一行對應之讀出用配線於製造過程中斷線時，該行之M個像素部中處於相對積分電路更靠近斷線位置之像素部藉由讀出用配線而與積分電路連接，但處於相對積分電路更遠離斷線位置之像素部則不與積分電路連接。由此，處於相對積分電路更遠離斷線位置之像素部中，對應於光入射而由光二極體所產生之電荷不會被讀出至積分電路，而是不斷儲存於該光二極體之接面電容部中。
當光二極體之接面電容部中所儲存之電荷量超過飽和位準時，超過飽和位準之電荷將向相鄰之像素部溢出。由此，若1根讀出用配線斷線，則不僅會影響與該讀出用配線連接之行之像素部，亦會影響相鄰兩行之像素部，其結果導致於連續之3行像素部中產生缺陷線。
若缺陷線並不連續而是1根缺陷線之相鄰兩線為正常線，則亦可使用該等相鄰兩正常線之各像素資料而內插缺陷線之像素資料。然而，於連續之3行像素部產生缺陷線之情形時，則難以進行上述內插。特別是，如上述般具有大面積受光部之固態攝像裝置中，由於讀出用配線較長，故產生斷線之概率變高。
專利文獻1中提出有謀求解決上述問題之發明。該發明中，求出與缺陷線相鄰之鄰接線之總像素資料的平均值，並且進而亦求出相鄰之正常的數條線之總像素資料之平均值，若該等兩個平均值之差為固定值以上，則判定為鄰接線亦為缺陷，並對該鄰接線之像素資料進行校正，進而基於該鄰接線之像素資料之校正後之值，對缺陷線之像素資料進行校正。
專利文獻1所揭示之發明中，對判定為缺陷之鄰接線之像素資料進行校正時，係對該鄰接線求出兩側最接近之正常線上兩個像素資料的平均值，並將該平均值作為該鄰接線之像素資料。又，於對缺陷線之像素資料進行校正時，係對該缺陷線求出兩側鄰接線上之兩個像素資料的平均值，並將該平均值作為該缺陷線之像素資料。
然而，專利文獻1揭示之發明中，為對缺陷線(以及位於缺陷線附近且判定為缺陷之線)之像素資料進行校正，而重複多次進行處理，求出兩個像素資料之平均值，因此於校正後之圖像中缺陷線附近之解析度降低。
本發明係為解決上述問題而完成者，其目的在於提供一種可於任一個讀出用配線斷線時對像素資料進行校正從而獲得高解析度圖像之固態攝像裝置。
本發明之固態攝像裝置包括：(1)受光部，其M列N行地二維排列著M×N個像素部P1,1 ~PM,N ，該等像素部P1,1 ~PM,N 分別包含光二極體，該光二極體產生與入射光強度對應之量之電荷；及讀出用開關，該讀出用開關與該光二極體連接；(2)讀出用配線LO,n ，其與受光部中第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 各自的讀出用開關連接，將由M個像素部P1,n ~PM,n 中任一像素部之光二極體所產生之電荷經由該像素部之讀出用開關而讀出；(3)訊號讀出部，其與讀出用配線LO,1 ~LO,n 分別連接，保持與經由讀出用配線LO,n 所輸入之電荷量對應的電壓值，並將所保持之該電壓值依序輸出；及(4)控制部，其對受光部中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自之讀出用開關之開關動作進行控制，並且對訊號讀出部之電壓值輸出動作進行控制，自訊號讀出部中將與由受光部中各像素部Pm,n 之光二極體所產生的電荷量對應之電壓值V(m,n)作為圖框資料輸出。其中，M、N為2以上之整數，m為1以上且M以下之各整數，n為1以上且N以下之各整數。
本發明之固態攝像裝置中除具有上述受光部、讀出用配線LO,n 、訊號讀出部以及控制部以外，進而具有取得自訊號讀出部所輸出之各圖框資料進行校正處理之校正處理部。又，本發明之圖框資料校正方法係對自具有上述受光部、讀出用配線LO,n 、訊號讀出部以及控制部之固態攝像裝置所輸出的圖框資料進行校正之方法。
本發明之固態攝像裝置所含之校正處理部、或本發明之圖框資料校正方法的特徵在於：當讀出用配線LO,1 ~LO,n 中之任一第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線而導致第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 不連接於訊號讀出部時，使用表示第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自之光二極體中電荷之產生對第n0行相鄰之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所帶來的影響之程度之係數K，執行如下校正處理，即，將第n0行以及第n1行以外所有之行設為第n2行，根據下述(1)式((1a)式以及(1b)式)對自訊號讀出部輸出之各圖框資料中與第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正，其後，基於該等校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)實施決定與第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 對應之電壓值V(1,n0)~V(m0,n0)的決定處理。其中，m0為1以上且M以下之整數，n0、n1、n2為1以上且N以下之整數。
本發明中，讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任一第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線後，會因該斷線而導致第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 不連接於訊號讀出部。此時，根據上述(1)式，對自訊號讀出部輸出之各圖框資料中與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正處理。又，基於與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應之校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)，對與缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 對應之電壓值V(1,n0)~V(m0,n0)進行決定處理。上述校正處理中所用之係數K表示第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自之光二極體中電荷之產生對第n0行相鄰之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所帶來之影響的程度。
又，本發明之X射線CT裝置之特徵在於具有：(1)X射線輸出部，其向被攝體輸出X射線；(2)上述本發明之固態攝像裝置，其受到自X射線輸出部輸出且經由被攝體到達之X射線照射進行攝像；(3)移動機構，其使X射線輸出部以及固態攝像裝置相對被攝體進行相對移動；及(4)圖像解析部，其輸入自固態攝像裝置所輸出之校正處理後之圖框資料，並基於該圖框資料而生成被攝體之斷層圖像。
本發明係可於任一讀出用配線斷線之情形時對像素資料進行校正從而獲得高解析度之圖像。
以下，參照附圖對本發明之實施方式進行詳細說明。再者，圖式說明中對相同要素標註相同符號並省略重複說明。
圖1係本實施形態之固態攝像裝置1之概略構成圖。本實施形態之固態攝像裝置1具有受光部10、訊號讀出部20、控制部30以及校正處理部40。又，當用作X射線扁平面板時，固態攝像裝置1之受光面10上重疊有閃爍器面板。
受光部10係M列N行地二維排列有M×N個像素部P1,1 ~PM,N 者。像素部Pm,n 位於第m列第n行。於此，M、N分別為2以上之整數，m為1以上且M以下之各整數，n為1以上且N以下之各整數。各像素部Pm,n 為PPS方式者，其具有共通之構成。
第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 分別藉由第m列選擇用配線LV,m 而與控制部30連接。第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 各自之輸出端，藉由第n行讀出用配線LO,n 而與訊號讀出部20中所含之積分電路Sn 連接。
訊號讀出部20包含N個積分電路S1 ~SN 以及N個保持電路H1 ~HN 。各積分電路Sn 具有共通之構成。又，各保持電路Hn 具有共通之構成。
各積分電路Sn 具有與讀出用配線LO,n 連接之輸入端，其儲存輸入至該輸入端之電荷，並自輸出端將與該儲存電荷量對應之電壓值輸出至保持電路Hn 。N個積分電路S1 ~SN 分別藉由放電用配線LR 而與控制部30連接。
各保持電路Hn 具有與積分電路Sn 之輸出端連接之輸入端，且其保持輸入至該輸入端之電壓值，並自輸出端將所保持之該電壓值輸出至輸出用配線Lout 。N個保持電路H1 ~HN 分別藉由保持用配線LH 而與控制部30連接。又，各保持電路Hn 藉由第n行選擇用配線LH 而與控制部30連接。
控制部30將第m列選擇控制訊號Vsel(m)輸出至第m列選擇用配線LV,m 後，將該第m列選擇控制訊號Vsel(m)分別供給至第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 。M個列選擇控制訊號Vsel(1)~Vsel(M)將依序設為有效值。控制部30為將M個列選擇控制訊號Vsel(1)~Vsel(M)依序作為有效值輸出而包含移位暫存器。
控制部30將第n行選擇控制訊號Hsel(n)輸出至第n行選擇用配線LH,n 後，將該第n行選擇控制訊號Hsel(n)供給至保持電路Hn 。N個行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)亦依序設為有效值。控制部30為將N個行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)依序作為有效值輸出而包含移位暫存器。
又，控制部30將放電控制訊號Reset輸出至放電用配線LR 後，將該放電控制訊號Reset分別供給至N個積分電路S1 ~SN 。控制部30將保持控制訊號Hold輸出至保持用配線LH 後，將該保持控制訊號Hold分別供給至N個保持電路H1 ~HN 。
控制部30係以上述方式，對受光部10中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自所含之讀出用開關SW1 之開關動作進行控制，並且對訊號讀出部20中之電壓值保持動作以及輸出動作進行控制。藉此，控制部30使與受光部10中M×N個像素部P1,1 ~PM,N 各自所含的光二極體PD所產生的電荷量對應之電壓值作為圖框資料而自訊號讀出部20反覆輸出。
校正處理部40取得自訊號讀出部20反覆輸出之各圖框資料後進行校正處理，並將該校正處理後之圖框資料輸出。下文將對該校正處理部40之校正處理內容作詳細說明。
圖2係本實施形態之固態攝像裝置1中所含之像素部Pm,n 、積分電路Sn 以及保持電路Hn 各自之電路圖。於此，以M×N個像素部P1,1 ~PM,N 為代表，表示像素部Pm,n 之電路圖，並以N個積分電路S1 ~SN 為代表，表示積分電路Sn 之電路圖，又，以N個保持電路H1 ~HN 為代表，表示保持電路Hn 之電路圖。即，表示與第m列第n行之像素部Pm,n 以及第n行讀出用配線LO,n 相關之電路部分。
像素部Pm,n 包含光二極體PD以及讀出用開關SW1 。光二極體PD之陽極端子接地，光二極體PD之陰極端子經由讀出用開關SW1 而與第n行讀出用配線LO,n 連接。光二極體PD產生與入射光強度對應之量之電荷，並將所產生之該電荷儲存於接面電容部中。讀出用開關SW1 係自控制部30經由第m列選擇用配線LV,m 而供給有第m列選擇控制訊號。第m列選擇控制訊號係指示受光部10中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自所含的讀出用開關SW1 之開關動作者。
該像素部Pm,n 中第m列選擇控制訊號Vsel(m)為低位準時，讀出用開關SW1 斷開，光二極體PD所產生之電荷將儲存於接面電容部中而不會輸出至第n行讀出用配線LO,n 。另一方面，當第m列選擇控制訊號Vsel(m)為高位準時，讀出用開關SW1 閉合，至此為止由光二極體PD所產生且儲存於接面電容部中之電荷將經由讀出用開關SW1 而輸出至第n行讀出用配線LO,n 。
第n行讀出用配線LO,n ，與受光部10中第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 各自所含之讀出用開關SW1 連接。第n行讀出用配線LO,n 經由該像素部中所含之讀出用開關SW1 ，將由M個像素部P1,n ~PM,n 中任一像素部所含之光二極體PD所產生的電荷讀出並輸送至積分電路Sn 。
積分電路Sn 包含放大器A2 、積分用電容元件C2 以及放電用開關SW2 。積分用電容元件C2 以及放電用開關SW2 為相互並聯連接，且設置於放大器A2 之輸入端子與輸出端子之間。放大器A2 之輸入端子，與第n行讀出用配線LO,n 連接。放電用開關SW2 係自控制部30經由放電用配線LR 而供給有放電控制訊號Reset。放電控制訊號Reset係指示N個積分電路S1 ~SN 各自所含之放電用開關SW2 的開關動作者。
該積分電路Sn 中放電控制訊號ReSet為高位準時，放電用開關SW2 將閉合，使積分用電容元件C2 進行放電，從而使自積分電路Sn 輸出之電壓值初始化。當放電控制訊號Reset為低位準時，放電用開關SW2 將斷開，輸入至輸入端中之電荷將儲存於積分用電容元件C2 中，並自積分電路Sn 輸出與所儲存之該電荷量對應之電壓值。
保持電路Hn 包含輸入用開關SW31 、輸出用開關SW32 以及保持用電容元件C3 。保持用電容元件C3 之一端接地。保持用電容元件C3 之另一端經由輸入用開關SW31 而與積分電路Sn 之輸出端連接，且經由輸出用開關SW32 而與電壓輸出用配線Lout 連接。輸入用開關SW31 係自控制部30經由保持用配線LH 而供給有保持控制訊號Hold。保持控制訊號Hold係指示N個保持電路H1 ~HN 各自所含之輸入用開關SW31 的開關動作者。輸出用開關SW32 係自控制部30經由第n行選擇用配線LH,n 而供給有第n行選擇控制訊號Hsel(n)。第n行選擇控制訊號Hsel(n)係指示保持電路Hn 中所含之輸出用開關SW32 之開關動作者。
該保持電路Hn 中保持控制訊號Hold自高位準轉變為低位準時，則輸入用開關SW31 將自閉合狀態轉變為斷開狀態，此時輸入至輸入端中之電壓值將被保持於保持用電容元件C3 中。又，當第n行選擇控制訊號Hsel(n)為高位準時，輸出用開關SW32 將閉合，保持於保持用電容元件C3 中之電壓值將輸出至電壓輸出用配線Lout 。
控制部30於輸出與受光部10中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自之受光強度對應的電壓值時，將利用放電控制訊號Reset來指示使N個積分電路S1 ~SN 各自所含之放電用開關SW2 於暫時閉合後斷開，之後，利用第m列選擇控制訊號Vsel(m)而指示受光部10中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自所含的讀出用開關SW1 閉合特定期間。控制部30於該特定期間內，利用保持控制訊號Hold，指示使N個保持電路H1 ~Hn 各自所含之輸入用開關SW31 自閉合狀態轉變為斷開狀態。而且，控制部30於該特定期間之後，利用行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)，指示使N個保持電路H1 ~HN 各自所含之輸出用開關SW32 依序閉合固定期間。控制部30對各列依序進行以上之控制。
接著，對本實施形態之固態攝像裝置1之動作進行說明。本實施形態之固態攝像裝置1，於控制部30之控制下，M個列選擇控制訊號Vsel(1)~Vsel(M)、N個行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)、放電控制訊號Reset以及保持控制訊號Hold將分別以特定時序進行位準變化，藉此便可對入射至受光面10中之光之影像進行攝像從而獲得圖框資料，進而可藉由校正處理部40來對圖框資料進行校正。
圖3係說明本實施形態之固態攝像裝置1之動作之時序圖。該圖中，由上而下依序表示有：(a)指示N個積分電路S1 ~SN 各自所含之放電用開關SW2 之開關動作的放電控制訊號Reset；(b)指示受光部10中第1列之N個像素部P1,1 ~P1,N 各自所含之讀出用開關SW1 之開關動作的第1列選擇控制訊號Vsel(1)；(C)指示受光部10中第2列之N個像素部P2,1 ~P2,N 各自所含之讀出用開關SW1 之開關動作的第2列選擇控制訊號Vsel(2)；以及(d)指示N個保持電路H1 ~HN 各自所含之輸入用開關SW31 之開關動作的保持控制訊號Hold。
又，該圖中進而接著依序表示有：(e)指示保持電路H1 中所含之輸出用開關SW32 之開關動作的第1行選擇控制訊號Hsel(1)；(f)指示保持電路H2中所含之輸出用開關SW32 之開關動作的第2行選擇控制訊號Hsel(2)；(g)指示保持電路H3中所含之輸出用開關SW32 之開關動作的第3行選擇控制訊號Hsel(3)；(h)指示保持電路Hn 中所含之輸出用開關SW32 之開關動作的第n行選擇控制訊號Hsel(n)；以及(i)指示保持電路HN 中所含之輸出用開關SW32 之開關動作的第N行選擇控制訊號Hsel(N)。
以如下方式讀出由第1列之N個像素部P1,1 ~P1,N 各自所含之光二極體PD所產生且儲存於接面電容部中的電荷。於時刻t10 之前，使M個列選擇控制訊號Vsel(1)~Vsel(M)、N個行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)、放電控制訊號Reset以及保持控制訊號Hold分別為低位準。
自時刻t10 至時刻t11 為止之期間中，自控制部30輸出至放電用配線LR 之放電控制訊號Reset達到高位準，藉此，於N個積分電路S1 ~SN 之各自中，放電用開關SW2 閉合，使得積分用電容元件C2 進行放電。又，自時刻t11 後之時刻t12 至時刻t15 為止之期間中，自控制部30輸出至第1列選擇用配線LV,1 的第1列選擇控制訊號Vsel(1)達到高位準，藉此，受光部10中第1列之N個像素部P1,1 ~P1,N 各自所含之讀出用開關SW1 閉合。
於該期間(t12 ~t15 )內，自時刻t13 至時刻t14 為止之期間中，自控制部30輸出至保持用配線LH 之保持控制訊號Hold達到高位準，藉此，於N個保持電路H1 ~HN 之各自中輸入用開關SW31 閉合。
於期間(t12 ~t15 )內，第1列之各像素部P1,n 中所含之讀出用開關SW1 閉合，各積分電路Sn 之放電用開關SW2 斷開，因此，至此為止由各像素部P1之光二極體PD所產生且儲存於接面電容部中之電荷，將經由該像素部P1,n 之讀出用開關SW1 以及第n行讀出用配線LO,n 而輸送儲存於積分電路Sn 之積分用電容元件C2 中。接著，自積分電路Sn 之輸出端輸出與各積分電路Sn 之積分用電容元件C2 中所儲存之電荷量對應的電壓值。
於該期間(t12 ~t15 )內之時刻t14 ，保持控制訊號Hold自高位準轉變為低位準，藉此，於N個保持電路H1 ~HN 之各自中輸入用開關SW31 將自閉合狀態轉變為斷開狀態，此時自積分電路Sn 之輸出端輸出並輸入至保持電路Hn 之輸入端的電壓值將被保持於保持用電容元件C3 中。
而且，於期間(t12 ~t15 )之後，自控制部30輸出至行選擇用配線LH,1 ~LH,N 之行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)依序僅於固定期間中成為高位準，藉此，N個保持電路H1 ~HN 各自所含之輸出用開關SW32 依序僅閉合固定期間，各保持電路Hn 之保持用電容元件C3 中所保持之電壓值將依序經由輸出用開關SW32 而輸出至電壓輸出用配線Lout 。輸出至該電壓輸出用配線Lout 之電壓值Vout 係表示第1列之N個像素部P1,1 ~P1,N 各自所含之光二極體PD的受光強度者。自N個保持電路H1 ~HN 分別輸出至電壓輸出用配線Lout 之電壓值Vout 將經由電壓輸出用配線Lout 而輸入至校正處理部40。
繼而，以如下方式讀出由第2列之N個像素部P2,1 ~P2,N 各自所含之光二極體PD所產生且儲存於接面電容部中之電荷。
自時刻t20 至時刻t21 為止之期間中，自控制部30輸出至放電用配線LR 之放電控制訊號Reset達到高位準，藉此，於N個積分電路S1 ~SN 之各自中放電用開關SW2 閉合而使積分用電容元件C2 進行放電。又，於自時刻t21 後之時刻t22 至時刻t25 為止之期間中，自控制部30輸出至第2列選擇用配線LV,2 之第2列選擇控制訊號Vsel(2)達到高位準，藉此，受光部10中第2列之N個像素部P2,1 ~P2,N 各自所含之讀出用開關SW1 閉合。
於該期間(t22 ~t25 )內，自時刻t23 至時刻t24 為止之期間中，自控制部30輸出至保持用配線LH 之保持控制訊號Hold達到高位準，藉此，於N個保持電路H1 ~HN 之各自中輸入用開關SW31 閉合。
而且，於期間(t22 ~t25 )之後，自控制部30輸出至行選擇用配線LH,1 ~LH,N 之行選擇控制訊號Hsel(1)~Hsel(N)將依序僅於固定期間內達到高位準，藉此，N個保持電路H1 ~HN 各自所含之輸出用開關SW32 依序僅閉合固定期間。
以上述方式，將表示第2列之N個像素部P2,1 ~P2,N 各自所含之光二極體PD的受光強度之電壓值Vout 輸出至電壓輸出用配線Lout 。自N個保持電路H1 ~HN 分別輸出至電壓輸出用配線Lout 的電壓值Vout 將經由電壓輸出用配線Lout 而輸入至校正處理部40中。
於以上對第1列以及第2列所進行之動作之後，下面對第3列至第M列為止進行相同之動作，從而獲得表示1次攝像所得之圖像之圖框資料。又，當對第M列之動作結束後，再次自第1列起進行相同之動作，從而獲得表示下一圖像之圖框資料。如上所述，藉由於固定週期內反覆進行相同之動作，而將表示受光部10所接收之光之影像的二維強度分布之電壓值Vout 輸出至電壓輸出用配線Lout ，從而反覆獲得圖框資料。該等圖框資料將被輸入至校正處理部40中。
另外，於第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自所含之讀出用開關SW1 閉合之期間中，由第m列之各像素部Pm,n 之光二極體PD所產生且儲存於接面電容部中之電荷，將經由該像素部Pm,n 之讀出用開關SW1 以及第n行讀出用配線LO,n 而輸送至積分電路Sn 之積分用電容元件C2 中。此時，第m列之各像素部Pm,n 之光二極體PD之接面電容部的儲存電荷得以初始化。
然而，當某一第n行讀出用配線LO,n 於中途位置斷線時，該第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 中位於相對積分電路Sn 遠離斷線位置之處的像素部，將不與積分電路Sn 連接，從而無法將電荷輸送至積分電路Sn ，因此無法利用該電荷輸送而使光二極體PD之接面電容部之儲存電荷初始化。若該狀態維持不變，則於該等像素部中相應於光入射而由光二極體產生之電荷，將不斷儲存於該光二極體之接面電容部中，另一方面於超過飽和位準時，則會向相鄰兩行之像素部溢出，使得連續之3行像素部中產生缺陷線。
因此，本實施形態之固態攝像裝置1中，校正處理部40取得自訊號讀出部20反覆輸出之各圖框資料後，對該圖框資料進行以下之校正處理。
以下，假設讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任一第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線，且因該第n0行之讀出用配線LO,n0 而使得第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 不與訊號讀出部20之積分電路Sn0 連接。將該第n0行(缺陷線)之相鄰行設為第n1行(鄰接線)，將第n0行(缺陷線)以及第n1行(鄰接線)以外之行設為第n2行(正常線)。於此，將第n1行(鄰接線)之相鄰行設為第n2行(正常線)。於此，m0為1以上且M以下之整數，n0、n1、n2為1以上且N以下之整數。
圖4係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10中的各像素部Pm,n 之配置圖。該圖中，以影線表示缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 。
此外，將自訊號讀出部20輸出之圖框資料中與像素部Pm,n 對應之電壓值記作V(m,n)。於此，較好的是，各電壓值V(m,n)係減去像素部Pm,n 中未有光入射時自訊號讀出部20輸出之電壓值(暗電流分量)後所得之值(即暗電流校正後之值)。只要於每行中設置1對保持電路Hn ，藉由一方之保持電路來保持疊加有暗電流分量之訊號電壓值，藉由另一方之保持電路來僅保持暗電流分量，並對由該等兩個保持電路所保持之兩個電壓值之差進行演算，便可以上述方式去除暗電流分量。
校正處理部40根據下述(2)式((2a)、(2b)式)，實施對自訊號讀出部20輸出之各圖框資料中與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正之校正處理，並求出該等校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)。
該校正處理中所用之係數K係表示缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自的光二極體中電荷之產生對鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所造成之影響程度。較好的是，基於選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中自第1列至第m0列為止之一部分列範圍時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)、及選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中自第1列至第m0列為止之其他部分列範圍時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)來決定係數K。下文將對係數K之求法作詳細說明。
較好的是，校正處理部40對缺陷線之第n0行之讀出用配線LO,n0 之相鄰兩行進行校正處理。又，較好的是，校正處理部40於讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任意複數個讀出用配線斷線時，使用分別與斷線之該等複數個讀出用配線對應之係數K，對缺陷線之複數個讀出用配線分別進行校正處理以及決定處理。
進而，校正處理部40基於上述校正處理中求得之與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)，實施決定處理，決定與缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 對應之電壓值V(1,n0)~V(m0,n0)。於執行該決定處理時，較好的是基於與相鄰兩鄰接線上之像素部對應的校正後之電壓值進行內插計算來決定。
而且，校正處理部40將以上述方式對與鄰接線之第n1行之像素部Pm,n1 以及缺陷線之第n0行之像素部Pm,n0 分別對應的電壓值進行校正及決定後之圖框資料輸出。
接著，使用圖5~圖7對校正處理部40中所用之係數K之求法之一例進行說明。圖5以及圖6係分別表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10中各像素部Pm,n 的配置，並且表示選擇性使光入射之列範圍之圖。圖5中表示如下情形：於受光部10之第1列至第m1列為止之列範圍(影線區域)內進行遮光，使光無法入射，於第(m1+1)列至第M列為止之列範圍內使均勻強度之光入射。圖6中表示如下情形：於受光部10之第1列至第m2列為止之列範圍(影線區域)內進行遮光，使光無法入射，於第(m2+1)列至第M列為止之列範圍內使均勻強度之光入射。於此，m1、m2係未達m0且相異之值。
於圖5之情形時將與像素部Pm,n 對應之電壓值記作V1 (m,n)，進行下述(3)式((3a)~(3c)式)之演算，求出X1 、Y1A 、Y1B 。位於該式右邊之「V1 (m,n1)-V1 (m,n2)」，表示因缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 (實際上為處於光入射列範圍內之(m0-m1)個像素部Pm1+1,n0 ~Pm0,n0 )各自之光二極體中電荷之產生對鄰接線之第n1行之像素部Pm,n 1所造成的影響而導致之增量△V1 (m,n1)。X1 係於第1列至第m0列為止之範圍內之增量△V1 (m,n1)的平均值。Y1A 係於第1列至第m1列為止之光非入射列範圍內之增量△V1 (m,n1)的平均值。又，Y1B 係於第(m1+1)列至第m0列為止之光入射列範圍內之增量△V1 (m,n1)的平均值。
於圖6之情形時，將與像素部Pm,n 對應之電壓值記作V2 (m,n)，進行下述(4)式((4a)~(4c)式)之演算，求出X2 、Y2A 、Y2B 。位於該式右邊之「V2 (m,n1)-V2 (m,n2)」，表示因缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 (實際上為處於光入射列範圍內之(m0-m2)個像素部Pm2+1,n0 ~Pm0,n0 )各自之光二極體中電荷之產生對鄰接線之第n1行之像素部Pm,n 1所造成的影響而導致之增量△V2 (m,n1)。X2 係於第1列至第m0列為止之範圍內之增量△V2 (m,n1)的平均值。Y2A 係於第1列至第m2列為止之光非入射列範圍內之增量△V2 (m,n1)的平均值。又，Y2B 係於第(m2+1)列至第m0列為止之光入射列範圍內之增量△V2 (m,n1)的平均值。
圖7係說明本實施形態之固態攝像裝置1之校正處理部40中所用之係數K之求法之圖。如該圖所示，於XY平面上，使用圖5中所得之X1 、Y1A 、Y1B ，繪製點Q1A (X1 ,Y1A )以及點Q1B (X1 ,Y1B )，又，使用圖6中所得之X2 、Y2A 、Y2B ，繪製點Q2A (X2 ,Y2A )以及點Q2B (X2 ,Y2B )。求出表示連接點Q1A (X1 ,Y1A )與點Q2A (X2 ,Y2A )之直線之式(下述(5)式)，並且求出表示連接點Q1B (X1 ,Y1B )與點Q2B (X2 ,Y2B )之直線之式(下述(6)式)。而且，根據下述(7)式，求出校正處理部40中所用之係數K，作為(5)式中之係數KA 與(6)式中之係數KB 的平均值。
[數5]Y =K A X +d ………(5)
[數6]Y =K B X +e ………(6)
[數7]K =(K A +K B )/2………(7)
以如此方式求得之係數K(或KA 、KB )，表示與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)之增量(Y2A -Y1A 、或Y2B -Y1B )相對缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自的光二極體中產生的電荷量之增量(X2 -X1 )之比的平均值。即，係數K(或KA 、KB )係表示缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自的光二極體中電荷之產生對鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所造成之影響程度。
再者，使用作為反映上述平均值者之係數K進行校正處理之妥當性為如下所述。即，缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 因第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線，而不與訊號讀出部20連接，但藉由第n0行之讀出用配線LO,n0 而相互連接。由此，由缺陷線之第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自的光二極體所產生之電荷於該等之間共用化，從而對鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 分別造成同等程度之影響。由此，可使用上述係數K，並藉由上述(2)式，對與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正處理。
如上所述，於受光部10中第1列至第m0列為止之範圍中設定光非入射列範圍以及光入射列範圍之兩種(圖5、圖6)，且於該兩種之情形下，分別求出與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)，並且求出與正常線之第n2行之m0個像素部P1,n2 ~Pm0,n2 對應的電壓值V(1,n2)~V(m0,n2)。其次，藉由上述(3)式而求出X1 、Y1A 、Y1B ，並且藉由上述(4)式而求出X2 、Y2A 、Y2B ，並於XY平面上繪製點Q1A (X1 ,Y1 )、點Q1B (X1 ,Y1B )、點Q2A (X2 ,Y2A )以及點Q2B (X2 ,Y2B )(圖7)。而且，求出連接Q1A (X1 ,Y1A )與點Q2A (X2 ,Y2A )之直線(上述(5)式)之係數KA ，並且求出連接點Q1B (X1 ,Y1B )與Q2B (X2 ,Y2B )之直線(上述(6)式)之係數KB ，從而求出係數K(上述(7)式)，作為係數KA 與係數KB 之平均值。
使用以上圖5~圖7所進行之說明中，於受光部10中第1列至第m0列為止之範圍中設定有光非入射列範圍以及光入射列範圍之兩種，但亦可設定3種以上之光非入射列範圍以及光入射列範圍。於為後者之情形時，上述(5)式、(6)式可作為基於XY平面上之3個以上點，並以最小平方法而求得之直線的公式而獲得。而且，可獲得值更準確之係數K。
較好的是，校正處理部40於進行以上處理時，預先對自訊號讀出部20輸出之圖框資料之與各像素部對應的電壓值進行暗電流校正。又，校正處理部40亦可藉由類比處理進行以上之處理，而較好的是，將自訊號讀出部20輸出之圖框資料進行數位轉換後實施數位處理，且較好的是具有將圖框資料以數位值進行記憶之圖框記憶體。
校正處理部40較好的是為進行以上處理而具有記憶部，該記憶部預先記憶讀出用配線LO,1 ~LO,N 中斷線之讀出用配線、以及斷線之該讀出用配線之斷線位置。進而好的是，可自外部使固態攝像裝置1之製造過程中或製造後之檢查中所獲得之斷線資訊記憶於上述記憶部中。
又，校正處理部40亦可與受光部10、訊號讀出部20以及控制部30一體設置。於該情形時，較好的是固態攝像裝置1整體於半導體基板上積體化。又，亦可相對於受光部10、訊號讀出部20以及控制部30一體化設置，使校正處理部40與該等部分分開獨立設置。於該情形時，校正處理部40可藉由例如電腦而實現。
如上所述，本實施形態之固態攝像裝置1、或者對固態攝像裝置1之訊號讀出部20所輸出之圖框資料進行校正的方法，可於對與鄰接線之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應的電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正時，使用與正常線之第n2行之m0個像素部P1,n2 ~Pm0,n2 對應的電壓值V(1,n2)~V(m0,n2)以及係數K，並藉由簡單之演算式(上述(2)式)進行校正。
再者，訊號讀出部20之圖框資料輸出動作、與校正處理部40之校正處理亦可交替實施，又，亦可並行實施。於前者之情形時，於訊號讀出部20之圖框資料輸出動作之後，由校正處理部40對圖框資料進行校正處理，並於該校正處理結束之後，自訊號讀出部20對校正處理部40輸出下一圖框資料。另一方面，於後者之情形時，於訊號讀出部20之圖框資料輸出動作之後，由校正處理部40對圖框資料進行校正處理，在至少一部分與該校正處理期間重疊之期間內，自訊號讀出部20對校正處理部40輸出下一圖框資料。
又，自缺陷線上之像素部向鄰接線上之像素部的電荷將對缺陷線兩側之鄰接線上之像素部產生洩漏。由此，較好的是，對缺陷線兩側之鄰接線上之像素部，利用以前之圖框資料之電壓值進行校正。其中，於將缺陷線之一方側鄰接之鄰接線上之像素部的電壓值、與相同側上進一步鄰接之正常線上之像素部的電壓值合併(相加)讀出之情形時，僅對缺陷線之另一側所鄰接之鄰接線上之像素部的電壓值，利用以前之圖框資料之電壓值進行校正。於該情形時，與專利文獻1中揭示之發明相比，可獲得較高之解析度。
本實施形態之固態攝像裝置1、或者對固態攝像裝置1之訊號讀出部20所輸出之圖框資料進行校正的方法可較佳地用於X射線CT裝置。因此，以下對具有本實施形態之固態攝像裝置1之X射線CT裝置的實施形態進行說明。
圖8係本實施形態之X射線CT裝置100之構成圖。於該圖所示之X射線CT裝置100中，X射線源106朝被攝體產生X射線。由X射線源106產生之X射線之照射場由一次狹縫板106b進行控制。X射線源106內置有X射線管，並藉由對該X射線管之管電壓、管電流以及通電時間等條件進行調整而控制對被攝體之X射線照射量。X射線攝像器107中內置著具有二維排列之複數個像素部之CMOS固態攝像裝置，對穿透被攝體之X射線像進行檢測。於X射線攝像器107之前方設有限制X射線入射區域之二次狹縫板107a。
轉動臂104以對向之方式保持X射線源106以及X射線攝像器107，並於全景斷層攝影時使該等圍繞被攝體轉動。又，設有滑動機構113，以便於直線斷層攝影時使X射線攝像器107相對被攝體進行直線移位。轉動臂104由構成旋轉台之轉動臂馬達110驅動，其旋轉角度由角度感測器112檢測。又，轉動臂馬達110搭載於XY平台114之可動部上，旋轉中心於水平面內可進行任意調整。
自X射線攝像器107輸出之圖像訊號，藉由AD(Analog/Digital，類比/數位)轉換器120而轉換為例如10位元(=1024階)之數位資料，並暫時存入至CPU(Central Processing Unit，中央處理裝置)121中之後，儲存於圖框記憶體122中。自圖框記憶體122中所儲存之圖像資料，藉由特定之演算處理而再生沿著任意斷層面之斷層圖像。所再生之斷層圖像將輸出至視訊記憶體124中，並藉由DA(Digital/Analog，數位/類比)轉換器125而轉換為類比訊號之後，由CRT(Cathode Ray Tube，陰極射線管)等之圖像顯示部126顯示以供各種診斷。
CPU121中連接有訊號處理所需之工作記憶體123，進而連接有具有面板開關或X射線照射開關等之操作面板119。又，CPU121分別連接於驅動轉動臂馬達110之馬達驅動電路111、控制1次狹縫板106b以及2次狹縫板107a之孔徑範圍之狹縫控制電路115、116、及控制X射線源106之X射線控制電路118，進而輸出用以驅動X射線攝像器107之時脈訊號。
X射線控制電路118可基於由X射線攝像器107拍攝之訊號而對X射線對被攝體之照射量進行回饋控制。
以上述方式構成之X射線CT裝置100中，X射線攝像器107相當於本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10、訊號讀出部20以及控制部30，且於受光部10之前面設有閃爍器面板。又，CPU121以及工作記憶體123相當於本實施形態之固態攝像裝置1之校正處理部40。
X射線CT裝置100具有上述實施形態之固態攝像裝置1，並且具有CPU121作為基於自固態攝像裝置輸出之校正處理後之圖框資料而生成被攝體之斷層圖像的圖像解析部，藉此便可獲得缺陷線附近之解析度較高之斷層圖像。尤其X射線CT裝置於較短期間內連續取得多個(例如300個)圖框資料，並且對固態攝像裝置1之受光部10之入射光量於每一圖框上進行變動，因此自缺陷線上之像素部向鄰接線上之像素部溢出之電荷量將於每一圖框上進行變動。此種X射線CT裝置具有本實施形態之固態攝像裝置1，因此可有效地對圖框資料進行校正。
於此，上述實施形態之固態攝像裝置使用如下構成，該構成具有：(1)受光部，其M列N行地二維排列著分別包含產生與入射光強度對應之量之電荷的光二極體、及與該光二極體連接之讀出用開關之M×N個像素部P1,1 ~PM,N ；(2)讀出用配線LO,n ，其與受光部中第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 各自的讀出用開關連接，並經由該像素部之讀出用開關，讀出由M個像素部P1,n ~PM,n 中任一像素部之光二極體所產生之電荷；(3)訊號讀出部，其與讀出用配線LO,1 ~LO,n 分別連接，且保持與經由讀出用配線LO,n 所輸入之電荷量對應的電壓值，並將所保持之該電壓值依序輸出；及(4)控制部，其對受光部中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自之讀出用開關之開關動作進行控制，並且對訊號讀出部中電壓值之輸出動作進行控制，使與受光部中各像素部Pm,n 之光二極體所產生的電荷量對應之電壓值V(m,n)作為圖框資料自訊號讀出部中輸出。其中，M、N為2以上之整數，m為1以上且M以下之各整數，n為1以上且N以下之各整數。
上述實施形態之固態攝像裝置中除具有上述受光部、讀出用配線LO,n 、訊號讀出部以及控制部以外，進而具有取得自訊號讀出部所輸出之各圖框資料並進行校正處理之校正處理部。又，上述實施形態之圖框資料校正方法係對具有上述受光部、讀出用配線LO,n 、訊號讀出部以及控制部之固態攝像裝置所輸出的圖框資料進行校正之方法。
上述實施形態之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或者圖框資料校正方法使用如下構成：當因讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任一第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線而導致第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 不與訊號讀出部連接時，使用表示第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自之光二極體中電荷之產生對第n0行相鄰之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所造成之影響程度之係數K，實施如下校正處理，即，根據上述(1)式對上述訊號讀出部所輸出之各圖框資料中與第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正，其後，基於該等校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)實施決定處理，決定與第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 對應之電壓值V(1,n0)~V(m0,n0)。其中，m0為1以上且M以下之整數，n0、n1、n2為1以上且N以下之整數。
較好的是，上述構成之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或者上述構成之圖框資料校正方法將如下值用作係數K，上述值係基於第n0行以及第n1行以外之行設為第n2行，選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中第1列至第m0列為止之一部分列範圍時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)、及選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中第1列至第m0列為止之其他部分之列範圍時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)而決定之值。其中，n2為1以上且N以下之整數。
上述構成之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或者上述構成之圖框資料校正方法，較好的是對斷線之第n0行之讀出用配線LO,n0 之相鄰兩行進行校正處理。
上述構成之固態攝像裝置中所含之校正處理部、或者上述構成之圖框資料校正方法，較好的是於讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任意複數個讀出用配線斷線時，使用與所斷線之該等複數個讀出用配線分別對應之係數K，對所斷線之複數個讀出用配線分別進行校正處理以及決定處理。
此外，上述實施形態之X射線CT裝置中使用如下構成，該構成具有：(1)X射線輸出部，其向被攝體輸出X射線；(2)上述構成之固態攝像裝置，其受到自X射線輸出部輸出且經由被攝體後到達之X射線照射進行攝像；(3)移動機構，其使X射線輸出部以及固態攝像裝置相對被攝體進行相對移動；及(4)圖像解析部，其輸入固態攝像裝置所輸出之校正處理後之圖框資料，並基於該圖框資料，生成被攝體之斷層圖像。
產業上之利用可能性
本發明可用作於任一讀出用配線斷線之情形時能對像素資料進行校正而獲得高解析度圖像之固態攝像裝置。
1．．．固態攝像裝置
10．．．受光部
20．．．訊號讀出部
30．．．控制部
40．．．校正處理部
A2 ．．．放大器
C2 ．．．積分用電容元件
C3 ．．．保持用電容元件
H1 ~HN ．．．保持電路
LH ．．．保持用配線
LH,n ．．．第n行選擇用配線
LO,n ．．．第n行讀出用配線
Lout ．．．電壓輸出用配線
LR ．．．放電用配線
LV,m ．．．第m列選擇用配線
P1,1 ~PM,N ．．．像素部
PD．．．光二極體
S1 ~SN ．．．積分電路
SW1 ．．．讀出用開關
SW2 ．．．放電用開關
SW31 ．．．輸入用開關
SW32 ．．．輸出用開關
圖1係本實施形態之固態攝像裝置1之概略構成圖；圖2係本實施形態之固態攝像裝置1中所含之像素部Pm,n 、積分電路Sn 以及保持電路Hn 各自之電路圖；圖3(a)~(i)係說明本實施形態之固態攝像裝置1之動作的時序圖；圖4係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10中各像素部Pm,n 之配置之圖；圖5係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10中各像素部Pm,n 的配置，並且表示選擇性地使光入射之列範圍之圖；圖6係表示本實施形態之固態攝像裝置1之受光部10中各像素部Pm,n 的配置，並且表示選擇性使光入射之列範圍的圖；圖7係說明本實施形態之固態攝像裝置1之校正處理部40中所用的係數K之求解方法之圖；及圖8係本實施形態之X射線CT裝置100之構成圖。
1．．．固態攝像裝置
10．．．受光部
20．．．訊號讀出部
30．．．控制部
40．．．校正處理部
H1 、Hn 、HN ．．．保持電路
Hold．．．保持控制訊號
Hsel(1)、Hsel(n)、Hsel(N)．．．行選擇控制訊號
LH ．．．保持用配線
LH,1 、LH,n 、LH,N ．．．行選擇用配線
LO,1 、LO,n 、LO,N ．．．讀出用配線
Lout ．．．電壓輸出用配線
LR ．．．放電用配線
LV,1 、LV,m 、LV,M ．．．列選擇用配線
P1,1 、P1,n 、P1,N 、Pm,1 、Pm,n 、Pm,N 、PM,1 、PM,n 、PM,N ．．．像素部
Reset．．．放電控制訊號
S1 、Sn 、SN ．．．積分電路
Vsel(1)、Vsel(m)、Vsel(M)．．．列選擇控制訊號

Claims (9)

  1. 一種固態攝像裝置，其包括：受光部，其M列N行地二維排列著M×N個像素部P1,1 ~PM,N ，該等像素部P1,1 ~PM,N 分別包含產生與入射光強度對應之量之電荷的光二極體，及與該光二極體連接之讀出用開關；讀出用配線LO,n ，其與上述受光部中第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 各自的讀出用開關連接，將由上述M個像素部P1,n ~PM,n 中任一像素部之光二極體所產生之電荷經由該像素部之讀出用開關而讀出；訊號讀出部，其與上述讀出用配線LO,1 ~LO,n 分別連接，且保持與經由上述讀出用配線LO,n 所輸入之電荷量對應的電壓值，並將所保持之該電壓值依序輸出；控制部，其對上述受光部中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自之讀出用開關之開關動作進行控制，並且對上述訊號讀出部中電壓值之輸出動作進行控制，自上述訊號讀出部中將與由上述受光部中之各像素部Pm,n 之光二極體所產生的電荷量對應之電壓值V(m,n)作為圖框資料輸出；及校正處理部，其取得自上述訊號讀出部所輸出之各圖框資料進行校正處理；上述校正處理部，當因上述讀出用配線LO,1 ~LO,n 中任一第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線而導致第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 不連接於上述訊號讀出部時，使用表示 第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自之光二極體中電荷之產生對第n0行相鄰之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所帶來的影響之程度之係數K，執行如下校正處理，即，將第n0行以及第n1行以外之行作為第n2行，根據下述(1)式，對自上述訊號讀出部所輸出之各圖框資料中與第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正，並實施基於該等校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)決定與第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 對應之電壓值V(1,n0)~V(m0,n0)之決定處理(其中，M、N為2以上之整數，m為1以上且M以下之各整數，n為1以上且N以下之各整數，m0為1以上且M以下之整數，n0、n1、n2為1以上且N以下之整數)
  2. 如請求項1之固態攝像裝置，其中上述校正處理部將基於如下電壓值而決定之值用作上述係數K，該電壓值係選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中自第1列至第m0列為止之一部分列範圍內時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)、及選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中自第1列至第m0列為止之其他部分之列範圍內所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)。
  3. 如請求項1或2之固態攝像裝置，其中上述校正處理部對 斷線之第n0行之讀出用配線LO,n0 之相鄰兩行進行上述校正處理。
  4. 如請求項1或2之固態攝像裝置，其中上述校正處理部於上述讀出用配線LO,1 ~LO,n 中任意複數個讀出用配線斷線時，使用與斷線之該等複數個讀出用配線各自對應的上述係數K，對斷線之複數個讀出用配線分別進行上述校正處理以及上述決定處理。
  5. 一種X射線CT(Computed Tomography)裝置，其特徵在於包括：X射線輸出部，其向被攝體輸出X射線；如請求項1至4中任一項之固態攝像裝置，其受到自上述X射線輸出部輸出且經由上述被攝體到達之X射線照射進行攝像；移動機構，其使上述X射線輸出部以及上述固態攝像裝置相對上述被攝體進行相對移動；及圖像解析部，其輸入由上述固態攝像裝置所輸出之校正處理後之圖框資料，並基於該圖框資料生成上述被攝體之斷層圖像。
  6. 一種圖框資料校正方法，其特徵在於，其係對自下述固態攝像裝置所輸出之圖框資料進行校正者，該固態攝像裝置包括：受光部，其M列N行地二維排列著M×N個像素部P1,1 ~PM,N ，該等像素部P1,1 ~PM,N 分別包含產生與入射光強度對應之量之電荷的光二極體，及與該光二極體連接 之讀出用開關；讀出用配線LO,n ，其與上述受光部中第n行之M個像素部P1,n ~PM,n 各自的讀出用開關連接，將由上述M個像素部P1,n ~PM,n 中任一像素部之光二極體所產生之電荷經由該像素部之讀出用開關而讀出；訊號讀出部，其與上述讀出用配線LO,1 ~LO,N 分別連接，且保持與經由上述讀出用配線LO,n 所輸入之電荷量對應的電壓值，並將所保持之該電壓值依序輸出；控制部，其對上述受光部中第m列之N個像素部Pm,1 ~Pm,N 各自之讀出用開關之開關動作進行控制，並且對上述訊號讀出部中電壓值之輸出動作進行控制，自上述訊號讀出部中將與由上述受光部中之各像素部Pm,n 之光二極體所產生的電荷量對應之電壓值V(m,n)作為圖框資料輸出；且當因上述讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任一第n0行之讀出用配線LO,n0 斷線而導致第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 不連接於上述訊號讀出部時，使用表示第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 各自之光二極體中電荷之產生對第n0行相鄰之第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 所造成的影響程度之係數K，執行如下校正處理，將第n0行以及第n1行以外之行作為第n2行，根據下述(2)式，對自上述訊號讀出部所輸出之各圖框資料中與第n1行之m0個像素部P1,n1 ~Pm0,n1 對應之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)進行校正，並實施基於該等校正後之電壓值Vo (1,n1)~Vo (m0,n1)， 決定與第n0行之m0個像素部P1,n0 ~Pm0,n0 對應之電壓值V(1,n0)~V(m0,n0)之決定處理(其中，M、N為2以上之整數，m為1以上且M以下之各整數，n為1以上且N以下之各整數，m0為1以上且M以下之整數，n0、n1、n2為1以上且N以下之整數)
  7. 如請求項6之圖框資料校正方法，其中將基於如下電壓值而決定之值用作上述係數K，該電壓值係選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中自第1列至第m0列為止之一部分列範圍內時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)、及選擇性地使光入射至第n0行、第n1行以及第n2行中自第1列至第m0列為止之其他部分列範圍內時所得之電壓值V(1,n1)~V(m0,n1)以及V(1,n2)~V(m0,n2)。
  8. 如請求項6或7之圖框資料校正方法，其中對斷線之第n0行之讀出用配線LO,n0 之相鄰兩行進行上述校正處理。
  9. 如請求項6或7之圖框資料校正方法，其中於上述讀出用配線LO,1 ~LO,N 中任意複數個讀出用配線斷線時，使用與斷線之該等複數個讀出用配線各自對應之上述係數K，對斷線之複數個讀出用配線分別進行上述校正處理以及上述決定處理。
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