本發(fā)明涉及固體攝像裝置、具備固體攝像裝置的X射線攝像系統(tǒng)、及驅(qū)動(dòng)固體攝像裝置的方法。

背景技術(shù)：

作為固體攝像裝置，已知有使用CMOS技術(shù)的裝置，其中，已知有被動(dòng)像素傳感器(PPS：Passive Pixel Sensor)方式的裝置。PPS方式的固體攝像裝置具備將包含產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)的量的電荷的光電二極管的PPS型的像素二維排列成M行N列而成的受光部。該固體攝像裝置輸出與各像素中根據(jù)光入射而在光電二極管產(chǎn)生的電荷的量相應(yīng)的電壓值。

一般而言，各列的M個(gè)像素各自的輸出端經(jīng)由對(duì)應(yīng)于該列而設(shè)置的讀出用配線而與對(duì)應(yīng)于該列而設(shè)置的積分電路的輸入端連接。而且，自第1行至第M行為止依次按每行，像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷通過對(duì)應(yīng)的讀出用配線而輸入至對(duì)應(yīng)的積分電路，且自該積分電路輸出與電荷量相應(yīng)的電壓值。另外，該電壓值被AD轉(zhuǎn)換而作為數(shù)字值。

PPS方式的固體攝像裝置可使用于各種用途，例如也可與閃爍器部組合而作為X射線平板使用于醫(yī)療用途或工業(yè)用途，更具體而言，也可使用于X射線CT裝置或微聚焦X射線檢查裝置等。專利文獻(xiàn)1所公開的X射線攝像系統(tǒng)可通過固體攝像裝置對(duì)自X射線產(chǎn)生裝置輸出且透過了攝像對(duì)象物的X射線進(jìn)行攝像，從而對(duì)該攝像對(duì)象物進(jìn)行攝像。該X射線攝像系統(tǒng)可通過固體攝像裝置以多種攝像模式對(duì)透過了攝像對(duì)象物的X射線進(jìn)行攝像。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-314774號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

在這樣的固體攝像裝置中，要求S/N比的提高及幀率的提高。根據(jù)用途或攝像模式，有時(shí)一邊使固體攝像裝置移動(dòng)一邊進(jìn)行攝像，使用于這樣的情況的固體攝像裝置通過將各像素的光電二極管作為在移動(dòng)方向上長的形狀，從而期待可謀求S/N比的提高及幀率的提高。

在例如全景攝像模式或CT攝像模式等中，一邊使固體攝像裝置移動(dòng)一邊進(jìn)行攝像，且處理通過該攝像而獲得的信號(hào)，由此再構(gòu)成攝像對(duì)象物的圖像。此時(shí)，有時(shí)1幀的攝像期間中的固體攝像裝置的移動(dòng)距離成為數(shù)mm。自各像素輸出的電荷的量成為與遍及每1幀的移動(dòng)距離的入射光量的累積值相應(yīng)的量。

因此，即使將固體攝像裝置的各像素的光電二極管作為在移動(dòng)方向上長的形狀，通過再構(gòu)成處理而獲得的圖像的質(zhì)量的下降也較小。不如通過增大各像素的光電二極管的面積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?cái)?shù)減少，因而可期待幀率提高。

然而，在使用固體攝像裝置的實(shí)際的系統(tǒng)中，固體攝像裝置的移動(dòng)速度為多種，在每個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)固體攝像裝置的各像素的光電二極管的移動(dòng)方向的長度并不現(xiàn)實(shí)。另外，根據(jù)攝像模式，有時(shí)不優(yōu)選將固體攝像裝置的各像素的光電二極管作為在移動(dòng)方向上長的形狀。

作為可獲得與將各像素的光電二極管作為在移動(dòng)方向上長的形狀相同的效果的技術(shù)，有將來自某一區(qū)域所包含的多個(gè)像素的輸出值相加而得的值作為該區(qū)域的值的合并(binning)。在該技術(shù)中，能以像素單位靈活地設(shè)定合并區(qū)域的形狀或大小。

對(duì)具備MN個(gè)像素二維排列成M行N列而成的受光部的固體攝像裝置應(yīng)用現(xiàn)有的合并，且假定例如分別由2行1列的像素構(gòu)成的合并區(qū)域的情況下，自固體攝像裝置輸出每1幀(M/2)行N列量的數(shù)據(jù)數(shù)的信號(hào)。即，與不合并的情況相比，在進(jìn)行合并的情況下，每1幀的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)數(shù)成為二分之一，可將幀率設(shè)為2倍。另外，S/N比也提高。

一直以來，通過合并使每1幀的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)數(shù)減少，另外，根據(jù)各合并區(qū)域所包含的像素的個(gè)數(shù)而使每1幀的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)數(shù)不同。當(dāng)每1幀的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)數(shù)不同時(shí)，需要與此相應(yīng)而變更圖像再構(gòu)成處理的內(nèi)容。這樣，在現(xiàn)有的合并中，輸出信號(hào)的處理不容易。

本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種可輸出即使在合并的情況下也容易處理的信號(hào)的固體攝像裝置、及具備這樣的固體攝像裝置的X射線攝像系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的目的在于，提供一種以可輸出即使在合并的情況下也容易處理的信號(hào)的方式驅(qū)動(dòng)固體攝像裝置的方法。

解決問題的技術(shù)手段

本發(fā)明的固體攝像裝置，包含：(1)受光部，MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N二維排列成M行N列而成，該MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N分別包含產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)的量的電荷的光電二極管、及與該光電二極管連接的讀出用開關(guān)；(2)行選擇用配線L_V,m，對(duì)受光部中的第m行的N個(gè)像素P_m,1～P_m,N各自的讀出用開關(guān)賦予指示開關(guān)動(dòng)作的第m行選擇控制信號(hào)；(3)讀出用配線L_O,n，與受光部中的第n列的M個(gè)像素P_1,n～P_M,n各自的讀出用開關(guān)連接，將M個(gè)像素P_1,n～P_M,n中的任意像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷經(jīng)由該像素的讀出用開關(guān)而讀出；(4)輸出部，與讀出用配線L_O,1～L_O,N分別連接，輸出基于經(jīng)讀出用配線L_O,n輸入的電荷量而生成的數(shù)字值；及(5)控制部，經(jīng)由行選擇用配線L_V,1～L_V,M而控制受光部中的MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N各自的讀出用開關(guān)的開關(guān)動(dòng)作，并且控制輸出部中的數(shù)字值輸出動(dòng)作。

再者，固體攝像裝置，控制部將受光部中二維排列成M行N列的像素P_1,1～P_M,N區(qū)分成分別由Q行R列的像素構(gòu)成的單位區(qū)域，將這些二維排列成(M/Q)行(N/R)列的單位區(qū)域區(qū)分成分別由K行1列的單位區(qū)域構(gòu)成的合并區(qū)域，對(duì)于受光部中二維排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并區(qū)域，依次按每行，使位于該行的合并區(qū)域所包含的像素的讀出用開關(guān)閉合，使這些像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷輸入至輸出部，且將與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而自輸出部輸出。其中，M、N為2以上的整數(shù)，m為1以上M以下的整數(shù)，n為1以上N以下的整數(shù)，Q、R為1以上的整數(shù)，K為2以上的整數(shù)。

本發(fā)明的X射線攝像系統(tǒng)包含上述構(gòu)成的固體攝像裝置、及X射線產(chǎn)生裝置，通過固體攝像裝置對(duì)自X射線產(chǎn)生裝置輸出且透過了攝像對(duì)象物的X射線進(jìn)行攝像。

本發(fā)明的固體攝像裝置驅(qū)動(dòng)方法是驅(qū)動(dòng)包含上述構(gòu)成的受光部、行選擇用配線L_V,m、讀出用配線L_O,n及輸出部的固體攝像裝置的方法，將受光部中二維排列成M行N列的像素P_1,1～P_M,N區(qū)分成分別由Q行R列的像素構(gòu)成的單位區(qū)域，將這些二維排列成(M/Q)行(N/R)列的單位區(qū)域區(qū)分成分別由K行1列的單位區(qū)域構(gòu)成的合并區(qū)域，對(duì)于受光部中二維排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并區(qū)域，依次按每行，使位于該行的合并區(qū)域所包含的像素的讀出用開關(guān)閉合，使這些像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷輸入至輸出部，將與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而自輸出部輸出。其中，M、N為2以上的整數(shù)，m為1以上M以下的整數(shù)，n為1以上N以下的整數(shù)，Q、R為1以上的整數(shù)，K為2以上的整數(shù)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可在固體攝像裝置中輸出即使進(jìn)行合并的情況下也容易處理的信號(hào)。

附圖說明

圖1是顯示第1實(shí)施方式的固體攝像裝置1的構(gòu)成的圖。

圖2是固體攝像裝置1的像素P_m,n、積分電路21_n及保持電路22_n各自的電路圖。

圖3是說明固體攝像裝置1的受光部10中的單位區(qū)域及合并區(qū)域的圖。

圖4是顯示固體攝像裝置1的輸出部20的第1構(gòu)成例的圖。

圖5是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第1構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的流程圖。

圖6是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第1構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的時(shí)序圖。

圖7是顯示固體攝像裝置1的輸出部20的第2構(gòu)成例的圖。

圖8是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第2構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的流程圖。

圖9是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第2構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的時(shí)序圖。

圖10是顯示第2實(shí)施方式的固體攝像裝置2的構(gòu)成的圖。

圖11是說明固體攝像裝置2的第1動(dòng)作例的時(shí)序圖。

圖12是說明固體攝像裝置2的第2動(dòng)作例的時(shí)序圖。

圖13是說明固體攝像裝置2的第3動(dòng)作例的時(shí)序圖。

圖14是顯示本實(shí)施方式的X射線攝像是統(tǒng)100的構(gòu)成的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，詳細(xì)地說明用以實(shí)施本發(fā)明的方式。還有，在附圖的說明中，對(duì)相同要素標(biāo)注相同符號(hào)，省略重復(fù)的說明。

圖1是顯示第1實(shí)施方式的固體攝像裝置1的構(gòu)成的圖。固體攝像裝置1具備受光部10、輸出部20及控制部30。固體攝像裝置1在使用于X射線攝像的情況下，優(yōu)選具備覆蓋受光部10的閃爍器部。

受光部10是MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N二維排列成M行N列而成的受光部。MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N以一定間距排列于行方向及列方向的兩者。像素P_m,n位于第m行第n列。各像素P_m,n是PPS方式的像素，具有共同的構(gòu)成。第m行的N個(gè)像素P_m,1～P_m,N分別通過第m行選擇用配線L_V,m而與控制部30連接。第n列的M個(gè)像素P_1,n～P_M,n各自的輸出端通過第n列讀出用配線L_O,n而與輸出部20連接。此處，M、N分別為2以上的整數(shù)，m為1以上M以下的各整數(shù)，n為1以上N以下的各整數(shù)。

輸出部20輸出基于經(jīng)讀出用配線L_O,n輸入的電荷的量而生成的數(shù)字值。輸出部20包含N個(gè)積分電路21₁～21_N、N個(gè)保持電路22₁～22_N、AD轉(zhuǎn)換部23及存儲(chǔ)部24。各積分電路21_n具有共同的構(gòu)成。另外，各保持電路22_n具有共同的構(gòu)成。

各積分電路21_n存儲(chǔ)經(jīng)任意列讀出用配線輸入至輸入端的電荷，且將與該存儲(chǔ)電荷量相應(yīng)的電壓值自輸出端向保持電路22_n輸出。另外，各積分電路21_n在圖1中與第n列讀出用配線L_O,n連接，但如后面所述有時(shí)通過開關(guān)而也連接于其他讀出用配線。N個(gè)積分電路21₁～21_N分別通過重置用配線L_R而與控制部30連接。

各保持電路22_n具有與積分電路21_n的輸出端連接的輸入端，且保持輸入至該輸入端的電壓值，并將其保持的電壓值自輸出端向AD轉(zhuǎn)換部23輸出。N個(gè)保持電路22₁～22_N分別通過保持用配線L_H而與控制部30連接。另外，各保持電路22_n通過第n列選擇用配線L_H,n而與控制部30連接。

AD轉(zhuǎn)換部23輸入自N個(gè)保持電路22₁～22_N各個(gè)輸出的電壓值，對(duì)該輸入電壓值(模擬值)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換處理，且將與該輸入電壓值相應(yīng)的數(shù)字值向存儲(chǔ)部24輸出。存儲(chǔ)部24輸入自AD轉(zhuǎn)換部23輸出的數(shù)字值并存儲(chǔ)，且依次輸出其存儲(chǔ)的數(shù)字值。

控制部30將第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)向第m行選擇用配線L_V,m輸出，將該第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)賦予至第m行的N個(gè)像素P_m,1～P_m,N各個(gè)?？刂撇?0將重置控制信號(hào)Reset向重置用配線L_R輸出，將該重置控制信號(hào)Reset賦予至N個(gè)積分電路21₁～21_N各個(gè)?？刂撇?0將保持控制信號(hào)Hold向保持用配線L_H輸出，將該保持控制信號(hào)Hold賦予至N個(gè)保持電路22₁～22_N各個(gè)?？刂撇?0將第n列選擇控制信號(hào)Hsel(n)向第n列選擇用配線L_H,n輸出，將該第n列選擇控制信號(hào)Hsel(n)賦予至保持電路22_n。另外，控制部30控制AD轉(zhuǎn)換部23的AD轉(zhuǎn)換處理，也控制存儲(chǔ)部24的數(shù)字值的寫入及讀出。

圖2是固體攝像裝置1的像素P_m,n、積分電路21_n及保持電路22_n各自的電路圖。此處，代表MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N顯示像素P_m,n的電路圖，代表N個(gè)積分電路21₁～21_N顯示積分電路21_n的電路圖，另外，代表N個(gè)保持電路22₁～22_N顯示保持電路22_n的電路圖。即，顯示與第m行第n列的像素P_m,n及第n列讀出用配線L_O,n關(guān)聯(lián)的電路部分。

像素P_m,n包含光電二極管PD及讀出用開關(guān)SW₁。光電二極管PD的陽極端子被接地，光電二極管PD的陰極端子經(jīng)由讀出用開關(guān)SW₁而與第n列讀出用配線L_O,n連接。光電二極管PD產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)量的電荷，且將其產(chǎn)生的電荷存儲(chǔ)于接合電容部。光電二極管PD的光感應(yīng)區(qū)域的形狀優(yōu)選為大致正方形。讀出用開關(guān)SW₁被賦予自控制部30通過第m行選擇用配線L_V,m的第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)。第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)指示受光部10的第m行的N個(gè)像素P_m,1～P_m,N各自的讀出用開關(guān)SW₁的開關(guān)動(dòng)作。

該像素P_m,n中，在第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)為低電平時(shí)，讀出用開關(guān)SW₁斷開，光電二極管PD所產(chǎn)生的電荷不會(huì)向第n列讀出用配線L_O,n輸出而存儲(chǔ)于接合電容部。另一方面，在第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)為高電平時(shí)，讀出用開關(guān)SW₁閉合，至此在光電二極管PD產(chǎn)生且存儲(chǔ)于接合電容部的電荷經(jīng)讀出用開關(guān)SW₁而向第n列讀出用配線L_O,n輸出。

第n列讀出用配線L_O,n與受光部10的第n列的M個(gè)像素P_1,n～P_M,n各自的讀出用開關(guān)SW₁連接。第n列讀出用配線L_O,n將M個(gè)像素P_1,n～P_M,n中的任意像素的光電二極管PD所產(chǎn)生的電荷，經(jīng)由該像素的讀出用開關(guān)SW₁而讀出，并向積分電路21_n傳送。

積分電路21_n包含放大器A₂、積分用電容元件C₂及重置用開關(guān)SW₂。積分用電容元件C₂及重置用開關(guān)SW₂相互并聯(lián)連接，設(shè)置于放大器A₂的輸入端子與輸出端子之間。放大器A₂的輸入端子與第n列讀出用配線L_O,n連接。重置用開關(guān)SW₂被賦予自控制部30經(jīng)重置用配線L_R的重置控制信號(hào)Reset。重置控制信號(hào)Reset指示N個(gè)積分電路21₁～21_N各自的重置用開關(guān)SW₂的開關(guān)動(dòng)作。

該積分電路21_n中，在重置控制信號(hào)Reset為高電平時(shí)，重置用開關(guān)SW₂閉合，積分用電容元件C₂放電，從而重置自積分電路21_n輸出的電壓值。另一方面，在重置控制信號(hào)Reset為低電平時(shí)，重置用開關(guān)SW₂斷開，將輸入至輸入端的電荷存儲(chǔ)于積分用電容元件C₂，且將與該存儲(chǔ)電荷量相應(yīng)的電壓值自積分電路21_n輸出。

保持電路22_n包含輸入用開關(guān)SW₃₁、輸出用開關(guān)SW₃₂及保持用電容元件C₃。保持用電容元件C₃的一端接地。保持用電容元件C₃的另一端經(jīng)由輸入用開關(guān)SW₃₁與積分電路21_n的輸出端連接，經(jīng)由輸出用開關(guān)SW₃₂與電壓輸出用配線L_out連接。輸入用開關(guān)SW₃₁被賦予自控制部30通過保持用配線L_H的保持控制信號(hào)Hold。保持控制信號(hào)Hold指示N個(gè)保持電路22₁～22_N各自的輸入用開關(guān)SW₃₁的開關(guān)動(dòng)作。輸出用開關(guān)SW₃₂被賦予自控制部30通過第n列選擇用配線L_H,n的第n列選擇控制信號(hào)Hsel(n)。第n列選擇控制信號(hào)Hsel(n)指示保持電路22_n的輸出用開關(guān)SW₃₂的開關(guān)動(dòng)作。

該保持電路22_n中，當(dāng)保持控制信號(hào)Hold自高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí)，輸入用開關(guān)SW₃₁自閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開狀態(tài)，此時(shí)輸入至輸入端的電壓值被保持于保持用電容元件C₃。另外，在第n列選擇控制信號(hào)Hsel(n)為高電平時(shí)，輸出用開關(guān)SW₃₂閉合，將保持于保持用電容元件C₃的電壓值向電壓輸出用配線L_out輸出。

控制部30在輸出與像素P_m,n的受光強(qiáng)度相應(yīng)的電壓值時(shí)進(jìn)行以下的控制。控制部30以通過重置控制信號(hào)Reset閉合積分電路21_n的重置用開關(guān)SW₂的方式進(jìn)行指示，而使積分電路21_n的積分用電容元件C₂放電?？刂撇?0在該放電后，以通過重置控制信號(hào)Reset斷開積分電路21_n的重置用開關(guān)SW₂的方式進(jìn)行指示，而將積分電路21_n的積分用電容元件C₂設(shè)為可存儲(chǔ)電荷的狀態(tài)后，以通過第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)將像素P_m,n的讀出用開關(guān)SW₁遍及規(guī)定期間閉合的方式進(jìn)行指示，而使存儲(chǔ)于像素P_m,n的光電二極管PD的接合電容部的電荷輸入至積分電路21_n。

控制部30在該規(guī)定期間以通過保持控制信號(hào)Hold將保持電路22_n的輸入用開關(guān)SW₃₁自閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開狀態(tài)的方式進(jìn)行指示，而使自積分電路21_n輸出的電壓值保持于保持電路22_n的保持用電容元件C₃。然后，控制部30在該規(guī)定期間后，以通過列選擇控制信號(hào)Hsel(n)將保持電路22_n的輸出用開關(guān)SW₃₂僅閉合一定期間的方式進(jìn)行指示，而使保持于保持電路22_n的保持用電容元件C₃的電壓值向電壓輸出用配線L_out輸出。

再者，控制部30通過AD轉(zhuǎn)換部23使自保持電路22_n向電壓輸出用配線L_out輸出的電壓值A(chǔ)D轉(zhuǎn)換，且通過存儲(chǔ)部24存儲(chǔ)自AD轉(zhuǎn)換部23輸出的數(shù)字值。然后，控制部30控制來自存儲(chǔ)部24的數(shù)字值輸出動(dòng)作。

圖3是說明固體攝像裝置1的受光部10的單位區(qū)域及合并區(qū)域的圖。固體攝像裝置1除了可通過利用控制部30進(jìn)行的控制，輸出與各個(gè)像素P_m,n的入射光強(qiáng)度相應(yīng)的數(shù)字值以外，也可輸出與各單位區(qū)域所包含的像素的入射光強(qiáng)度的和相應(yīng)的數(shù)字值，另外，可輸出與各合并區(qū)域所包含的像素的入射光強(qiáng)度的和相應(yīng)的數(shù)字值。

單位區(qū)域?qū)⑹芄獠?0中二維排列成M行N列的MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N區(qū)分成分別由Q行R列的像素構(gòu)成的區(qū)域。各單位區(qū)域包含QR個(gè)像素。合并區(qū)域?qū)⑦@些二維排列成(M/Q)行(N/R)列的單位區(qū)域區(qū)分成分別由K行1列的單位區(qū)域構(gòu)成的區(qū)域。各合并區(qū)域包含K個(gè)單位區(qū)域，包含KQR個(gè)像素。此處，Q、R、K為1以上的整數(shù)。圖3顯示Q＝R＝K＝2的情況。另外，本實(shí)施方式的固體攝像裝置在K為2以上的情況下具有特征。

M優(yōu)選為KQ的整數(shù)倍，N優(yōu)選為R的整數(shù)倍。但是，即使M不為KQ的整數(shù)倍，或者，即使N不為R的整數(shù)倍，只要如上所述設(shè)定單位區(qū)域及合并區(qū)域即可，關(guān)于不包含于任意合并區(qū)域而殘留的像素，只要避免將該像素的輸出值使用于輸出部20的數(shù)字值輸出即可。

控制部30對(duì)受光部10中二維排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并區(qū)域，依次按每行使位于該行的合并區(qū)域所包含的像素的讀出用開關(guān)SW₁閉合，而使這些像素的光電二極管PD所產(chǎn)生的電荷輸入至輸出部20，且將與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值以列順序重復(fù)K次而自輸出部20輸出。另外，位于各行的合并區(qū)域所包含的像素的讀出用開關(guān)SW₁閉合的期間可完全一致，也可僅一部分重疊，也可完全不重疊。

Q＝R＝K＝1的情況下，合并區(qū)域與單位區(qū)域相互一致，在各單位區(qū)域包含1個(gè)像素，輸出部20輸出與自各個(gè)像素P_m,n輸出的電荷的量相應(yīng)的數(shù)字值。K＝1的情況下，合并區(qū)域與單位區(qū)域相互一致，輸出部20將與自各單位區(qū)域所包含的QR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值僅輸出1次。K≧2的情況下，在各合并區(qū)域包含K個(gè)單位區(qū)域，輸出部20將與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值重復(fù)K次而輸出。

輸出部20包含存儲(chǔ)部24，該存儲(chǔ)部24存儲(chǔ)與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值。另外，控制部30將存儲(chǔ)于該存儲(chǔ)部24的數(shù)字值以列順序重復(fù)K次而自存儲(chǔ)部讀出并輸出?？墒褂萌我獯鎯?chǔ)器作為存儲(chǔ)部24。也可使用FIFO(First In First Out(先入先出))存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)部24。

接著，使用圖4～圖9，對(duì)固體攝像裝置1的輸出部20的構(gòu)成例及動(dòng)作例進(jìn)行說明。此處，將圖1所示的受光部10及輸出部20作為1區(qū)塊，并列配置多個(gè)區(qū)塊1～B。將積分電路及保持電路一并作為信號(hào)讀出部，且使用FIFO存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)部。另外，設(shè)為Q＝R＝1。

圖4是顯示固體攝像裝置1的輸出部20的第1構(gòu)成例的圖。圖5是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第1構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的流程圖。圖6是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第1構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的時(shí)序圖。

在圖4所示的第1構(gòu)成例中，輸出部20包含將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素輸出的電荷量的和相應(yīng)的數(shù)字值以列順序存儲(chǔ)的K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器來作為存儲(chǔ)部。K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器并列設(shè)置，具有共同的輸入端及共同的輸出端?？刂撇?0通過自這些K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器依次輸出數(shù)字值，而將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素輸出的電荷量的和相應(yīng)的數(shù)字值以列順序重復(fù)K次而輸出。

如圖5所示的流程圖及圖6所示的時(shí)序圖所示，在重置控制信號(hào)Reset為低電平的期間中，K個(gè)第1行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～第K行選擇控制信號(hào)Vsel(K)在同期間被設(shè)為高電平，接著將保持控制信號(hào)Hold自高電平轉(zhuǎn)為低電平，由此將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素P_1,n～P_K,n分別輸出的電荷的量相應(yīng)的電壓值自積分電路21_n輸出且通過保持電路22_n保持。通過保持電路22₁～22_N保持的電壓值以列順序輸入至AD轉(zhuǎn)換部23而被AD轉(zhuǎn)換。自AD轉(zhuǎn)換部23以列順序輸出的數(shù)字值被同時(shí)寫入至K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器。以上為止的動(dòng)作在區(qū)塊1～B中并列進(jìn)行。

然后，以區(qū)塊1～B的順序自第1FIFO存儲(chǔ)器以列順序讀出數(shù)字值。即，自區(qū)塊1的第1FIFO存儲(chǔ)器以列順序讀出數(shù)字值，接著自區(qū)塊2的第1FIFO存儲(chǔ)器以列順序讀出數(shù)字值，關(guān)于以后的區(qū)塊也同樣地讀出，最后自區(qū)塊B的第1FIFO存儲(chǔ)器以列順序讀出數(shù)字值。接著以區(qū)塊1～B的順序自第2FIFO存儲(chǔ)器以列順序讀出數(shù)字值。同樣地，最后以區(qū)塊1～B的順序自第K FIFO存儲(chǔ)器以列順序讀出數(shù)字值。

當(dāng)這樣結(jié)束第1行的合并區(qū)域的讀出(第1行～第K行的像素的讀出)時(shí)，同樣地進(jìn)行第2行的合并區(qū)域的讀出(第(K+1)行～第(2K)行的像素的讀出)，最后進(jìn)行第(M/K)行的合并區(qū)域的讀出(第(M-K+1)行～第M行的像素的讀出)。通過這樣，可將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素輸出的電荷量的和相應(yīng)的數(shù)字值重復(fù)K次輸出，而可獲得1幀量的圖像數(shù)據(jù)。

圖7是顯示固體攝像裝置1的輸出部20的第2構(gòu)成例的圖。圖8是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第2構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的流程圖。圖9是說明固體攝像裝置1的輸出部20的第2構(gòu)成例的情況下的動(dòng)作例的時(shí)序圖。

在圖7所示的第2構(gòu)成例中，輸出部20包含將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素輸出的電荷量的和相應(yīng)的數(shù)字值以列順序存儲(chǔ)的1個(gè)FIFO存儲(chǔ)器來作為存儲(chǔ)部。在該FIFO存儲(chǔ)器的輸入端與AD轉(zhuǎn)換部的輸出端之間設(shè)置有開關(guān)SW_A，在該FIFO存儲(chǔ)器的輸入端與輸出端之間設(shè)置有開關(guān)SW_B?？刂撇?0通過自該FIFO存儲(chǔ)器輸出數(shù)字值且將該數(shù)字值存儲(chǔ)于FIFO存儲(chǔ)器，而將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素輸出的電荷量的和相應(yīng)的數(shù)字值以列順序重復(fù)K次而輸出。

如圖8所示的流程圖及圖9所示的時(shí)序圖所示，在重置控制信號(hào)Reset為低電平的期間中，K個(gè)第1行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～第K行選擇控制信號(hào)Vsel(K)在同期間被設(shè)為高電平，接著將保持控制信號(hào)Hold自高電平轉(zhuǎn)為低電平，由此將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素P_1,n～P_K,n分別輸出的電荷的量相應(yīng)的電壓值自積分電路21_n輸出且通過保持電路22_n保持。通過保持電路22₁～22_N保持的電壓值以列順序輸入至AD轉(zhuǎn)換部23而被AD轉(zhuǎn)換。自AD轉(zhuǎn)換部23以列順序輸出的數(shù)字值經(jīng)開關(guān)SW_A而寫入至FIFO存儲(chǔ)器。以上為止的動(dòng)作在區(qū)塊1～B中并列進(jìn)行。

然后，斷開開關(guān)SW_A，閉合開關(guān)SW_B，以區(qū)塊1～B的順序自FIFO存儲(chǔ)器以列順序僅讀出1次數(shù)字值，且將該數(shù)字值再次寫入至FIFO存儲(chǔ)器。將此重復(fù)K次。但是，第K次由于不需要將讀出的數(shù)字值再次寫入至FIFO存儲(chǔ)器，因而預(yù)先斷開開關(guān)SW_B。

當(dāng)這樣結(jié)束第1行的合并區(qū)域的讀出(第1行～第K行的像素的讀出)時(shí)，同樣地進(jìn)行第2行的合并區(qū)域的讀出(第(K+1)行～第(2K)行的像素的讀出)，最后進(jìn)行第(M/K)行的合并區(qū)域的讀出(第(M-K+1)行～第M行的像素的讀出)。通過這樣，可將與自各合并區(qū)域所包含的K個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值重復(fù)K次而輸出，可獲得1幀量的圖像數(shù)據(jù)。

接著，對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖10是顯示第2實(shí)施方式的固體攝像裝置2的構(gòu)成的圖。固體攝像裝置2具備受光部10、輸出部20A及控制部30。第2實(shí)施方式的受光部10具有與第1實(shí)施方式的受光部10相同的構(gòu)成。第2實(shí)施方式的控制部30具有與第1實(shí)施方式的控制部30相同的構(gòu)成。但是，在圖10中，顯示控制部30的具體構(gòu)成。另外，在圖10中，對(duì)M行中的第1行～第4行予以顯示，對(duì)N列中的第1列～第4列予以顯示。關(guān)于其他行或其他列也相同。

若與第1實(shí)施方式的輸出部20的構(gòu)成進(jìn)行比較，則不同點(diǎn)在于，第2實(shí)施方式的輸出部20A還包含合并切換用開關(guān)SW_O,1、SW_O,3、…。合并切換用開關(guān)SW_O,1在積分電路21₁及積分電路21₂的任一者的輸入端選擇性地連接第1列讀出用配線L_O,1。在合并時(shí)，通過合并切換用開關(guān)SW_O,1在積分電路21₂的輸入端連接第1列讀出用配線L_O,1，自第1列讀出用配線L_O,1及第2列讀出用配線L_O,2的雙方將電荷輸入至積分電路21₂的輸入端。另外，在合并時(shí)，積分電路21₁及積分電路21₂中僅積分電路21₂動(dòng)作，保持電路22₁及保持電路22₂中僅保持電路22₂動(dòng)作。關(guān)于其他列，在第奇數(shù)列的第(n-1)列及第偶數(shù)列的第n列的組合中也相同。

控制部30包含緩沖電路31₁、31₂、31₃、31₄、…、NOR柵極電路32₁、32₂、32₃、32₄、…、及鎖存電路(latch circuit)33₁、33₃、…。鎖存電路33₁、33₃、…串聯(lián)連接而構(gòu)成移位寄存器，與一定周期的clock(時(shí)鐘)信號(hào)的脈沖上升沿同步而將start(開始)信號(hào)的值依次移位至后段。鎖存電路33₁的輸出值輸入至后段的鎖存電路33₃及NOR柵極電路32₁、32₂各個(gè)。鎖存電路33₃的輸出值輸入至后段的鎖存電路33₅及NOR柵極電路32₃、32₄各個(gè)。

關(guān)于第奇數(shù)行的第(m-1)行，NOR柵極電路32_m-1輸入鎖存電路33_m-1的輸出值與φ1信號(hào)值，且輸出將這些2個(gè)輸入值的邏輯和反轉(zhuǎn)的信號(hào)值。關(guān)于第偶數(shù)行的第m行，NOR柵極電路32_m輸入鎖存電路33_m-1的輸出值與φ2信號(hào)值，且輸出將這些2個(gè)輸入值的邏輯和反轉(zhuǎn)的信號(hào)值。各緩沖電路31_m將NOR柵極電路32_m的輸出值作為第m行選擇控制信號(hào)Vsel(m)而向第m行選擇用配線L_V,m輸出。

圖11是說明固體攝像裝置2的第1動(dòng)作例的時(shí)序圖。第1動(dòng)作例是Q＝R＝K＝1的情況。在第1動(dòng)作例中，在輸出部20A中，通過合并切換用開關(guān)SW_O,1、SW_O,3、…，將第n列讀出用配線L_O,n以1對(duì)1連接于積分電路21_n的輸入端。

在第1動(dòng)作例中，M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～Vsel(M)依次1個(gè)1個(gè)地在一定期間被設(shè)為高電平。在start信號(hào)為低電平的期間，clock信號(hào)的脈沖上升沿僅存在1次。鎖存電路33₁、33₃、…與clock信號(hào)的脈沖上升沿同步而將Start信號(hào)的低電平移位至后段。鎖存電路33₁、33₃、…遍及自clock信號(hào)的上升沿至下一個(gè)上升沿的期間而保持各個(gè)輸出值。

在鎖存電路33₁的輸出為低電平的期間，當(dāng)φ1信號(hào)遍及一定期間成為低電平時(shí)，NOR柵極電路32₁的輸出遍及一定期間成為高電平，第1行選擇控制信號(hào)Vsel(1)遍及一定期間成為高電平。接著，當(dāng)φ2信號(hào)遍及一定期間成為低電平時(shí)，NOR柵極電路32₂的輸出遍及一定期間成為高電平，第2行選擇控制信號(hào)Vsel(2)遍及一定期間成為高電平。

其后，當(dāng)clock信號(hào)的脈沖上升1次時(shí)，鎖存電路33₃的輸出成為低電平。在該期間，當(dāng)φ1信號(hào)遍及一定期間成為低電平時(shí)，NOR柵極電路32₃的輸出遍及一定期間成為高電平，第3行選擇控制信號(hào)Vsel(3)遍及一定期間成為高電平。接著，當(dāng)φ2信號(hào)遍及一定期間成為低電平時(shí)，NOR柵極電路32₄的輸出遍及一定期間成為高電平，第4行選擇控制信號(hào)Vsel(4)遍及一定期間成為高電平。關(guān)于以后的行也相同。

圖12是說明固體攝像裝置2的第2動(dòng)作例的時(shí)序圖。第2動(dòng)作例是Q＝R＝2、K＝1的情況。在第2動(dòng)作例中，在輸出部20A中，通過合并切換用開關(guān)SW_O,1、SW_O,3、…，將第奇數(shù)列的第(n-1)列讀出用配線L_O,n-1及第偶數(shù)列的第n列讀出用配線L_O,n的雙方連接于第偶數(shù)列的積分電路21_n的輸入端。

在第2動(dòng)作例中，M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～Vsel(M)依次2個(gè)2個(gè)地在一定期間被設(shè)為高電平。在start信號(hào)為低電平的期間，clock信號(hào)的脈沖上升沿僅存在1次。鎖存電路33₁、33₃、…與clock信號(hào)的脈沖上升沿同步而將Start信號(hào)的低電平移位至后段。鎖存電路33₁、33₃、…遍及自clock信號(hào)的上升沿至下一個(gè)上升沿的期間而保持各個(gè)輸出值。

在鎖存電路33₁的輸出為低電平的期間，φ1信號(hào)及φ2信號(hào)同時(shí)遍及一定期間成為低電平。由此，NOR柵極電路32₁、32₂的輸出同時(shí)遍及一定期間成為高電平，第1行選擇控制信號(hào)Vsel(1)及第2行選擇控制信號(hào)Vsel(2)同時(shí)遍及一定期間成為高電平。

其后，當(dāng)clock信號(hào)的脈沖上升1次時(shí)，鎖存電路33₃的輸出成為低電平。在該期間，φ1信號(hào)及φ2信號(hào)同時(shí)遍及一定期間成為低電平。由此，NOR柵極電路32₃、32₄的輸出同時(shí)遍及一定期間成為高電平，第3行選擇控制信號(hào)Vsel(3)及第4行選擇控制信號(hào)Vsel(4)同時(shí)遍及一定期間成為高電平。關(guān)于以后的行也相同。

在2個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(1)、Vsel(2)自高電平轉(zhuǎn)為低電平的時(shí)刻起，至2個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(3)、Vsel(4)自低電平轉(zhuǎn)為高電平的時(shí)刻的期間，進(jìn)行保持電路以后的處理。

在第2動(dòng)作例中，輸出部20A將與自各合并區(qū)域所包含的KQR(＝4)個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值輸出K(＝1)次。

圖13是說明固體攝像裝置2的第3動(dòng)作例的時(shí)序圖。第3動(dòng)作例是Q＝R＝K＝2的情況。在第3動(dòng)作例中，在輸出部20A中，通過合并切換用開關(guān)SW_O,1、SW_O,3、…，將第奇數(shù)列的第(n-1)列讀出用配線L_O,n-1及第偶數(shù)列的第n列讀出用配線L_O,n的雙方連接于第偶數(shù)列的積分電路21_n的輸入端。

在第3動(dòng)作例中，M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～Vsel(M)依次每4個(gè)地在一定期間被設(shè)為高電平。在start信號(hào)為低電平的期間，clock信號(hào)的脈沖上升沿存在2次。鎖存電路33₁、33₃、…與clock信號(hào)的脈沖上升沿同步而將Start信號(hào)的低電平移位至后段。鎖存電路33₁、33₃、…遍及自clock信號(hào)的上升沿至下一個(gè)上升沿的期間而保持各個(gè)輸出值。

在鎖存電路33₁、33₃的輸出為低電平的期間，φ1信號(hào)及φ2信號(hào)同時(shí)遍及一定期間成為低電平。由此，NOR柵極電路32₁～32₄的輸出同時(shí)遍及一定期間成為高電平，4個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～Vsel(4)同時(shí)遍及一定期間成為高電平。

其后，當(dāng)clock信號(hào)的脈沖上升2次時(shí)，鎖存電路33₅、33₇的輸出成為低電平。在該期間，φ1信號(hào)及φ2信號(hào)同時(shí)遍及一定期間成為低電平。由此，NOR柵極電路32₅～32₈的輸出同時(shí)遍及一定期間成為高電平，4個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(5)～Vsel(8)同時(shí)遍及一定期間成為高電平。關(guān)于以后的行也相同。

在4個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(1)～Vsel(4)自高電平轉(zhuǎn)為低電平的時(shí)刻起，至4個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(5)～Vsel(8)自低電平轉(zhuǎn)為高電平的時(shí)刻的期間，進(jìn)行保持電路以后的處理。

在第3動(dòng)作例中，輸出部20A將與自各合并區(qū)域所包含的KQR(＝8)個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值重復(fù)輸出K(＝2)次。

接著，對(duì)具備上述實(shí)施方式的固體攝像裝置的X射線攝像系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖14是顯示本實(shí)施方式的X射線攝像系統(tǒng)100的構(gòu)成的圖。本實(shí)施方式的X射線攝像系統(tǒng)100具備固體攝像裝置與X射線產(chǎn)生裝置，且可通過固體攝像裝置對(duì)自X射線產(chǎn)生裝置輸出且透過了攝像對(duì)象物的X射線進(jìn)行攝像，而使用于該攝像對(duì)象物的檢查。

在圖14所示的X射線攝像系統(tǒng)100中，X射線產(chǎn)生裝置106向被攝體(攝像對(duì)象物)產(chǎn)生X射線。自X射線產(chǎn)生裝置106產(chǎn)生的X射線的輻射場通過1次狹縫板106b控制。X射線產(chǎn)生裝置106內(nèi)置X射線管，通過調(diào)整該X射線管的管電壓、管電流及通電時(shí)間等條件，而控制對(duì)被攝體的X射線照射量。X射線攝像器107內(nèi)置具有二維排列的多個(gè)像素的CMOS的固體攝像裝置，對(duì)通過被攝體的X射線圖像進(jìn)行攝像。在X射線攝像器107的前方，設(shè)置限制X射線入射區(qū)域的2次狹縫板107a。

旋轉(zhuǎn)臂104以使X射線產(chǎn)生裝置106及X射線攝像器107相對(duì)的方式保持，使其在全景斷層攝影時(shí)繞被攝體旋轉(zhuǎn)。另外，設(shè)置用以在線性斷層攝影時(shí)使X射線攝像器107相對(duì)于被攝體直線位移的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)113。旋轉(zhuǎn)臂104通過構(gòu)成旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的臂電動(dòng)機(jī)110驅(qū)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)角度通過角度傳感器112檢測。另外，臂電動(dòng)機(jī)110搭載于XY平臺(tái)114的可動(dòng)部，旋轉(zhuǎn)中心在水平面內(nèi)被任意調(diào)整。

自X射線攝像器107輸出的圖像信號(hào)在被暫時(shí)取入至CPU(中央處理裝置)121之后，被儲(chǔ)存于幀存儲(chǔ)器122。自儲(chǔ)存于幀存儲(chǔ)器122的圖像數(shù)據(jù)，通過規(guī)定的運(yùn)算處理將沿著任意斷層面的斷層圖像再生。經(jīng)再生的斷層圖像被輸出至視頻存儲(chǔ)器124，通過DA轉(zhuǎn)換器125轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后，通過CRT(陰極射線管)等圖像顯示部126顯示，而供于各種診斷。

在CPU 121，連接有信號(hào)處理所必要的工作存儲(chǔ)器123，還連接有具備面板開關(guān)或X射線照射開關(guān)等的操作面板119。另外，CPU 121分別連接于驅(qū)動(dòng)臂電動(dòng)機(jī)110的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路111、控制1次狹縫板106b及2次狹縫板107a的開口范圍的狹縫控制電路115、116、控制X射線產(chǎn)生裝置106的X射線控制電路118，再者，輸出用以驅(qū)動(dòng)X射線攝像器107的信號(hào)。

X射線控制電路118可基于通過X射線攝像器107攝像的信號(hào)，反饋控制對(duì)被攝體的X射線照射量。

在如以上所述構(gòu)成的X射線攝像系統(tǒng)100中，使用本實(shí)施方式的固體攝像裝置1或2作為X射線攝像器107。另外，在該X射線攝像系統(tǒng)100中，本實(shí)施方式的固體攝像裝置在攝像期間中在受光部的列方向(圖1、圖3、圖4、圖7、圖10中縱向)、即K≧2的情況下在各合并區(qū)域中排列有K個(gè)單位區(qū)域的方向上移動(dòng)。通過在移動(dòng)方向上對(duì)單位區(qū)域進(jìn)行合并處理，可減小通過再構(gòu)成處理獲得的圖像的質(zhì)量的下降。

通過這樣，在本實(shí)施方式中，可自固體攝像裝置獲得與移動(dòng)方向(列方向)上長的各合并區(qū)域的入射光量相應(yīng)的輸出值，可謀求S/N比的提高。另外，本實(shí)施方式中，能以像素的單位靈活地設(shè)定合并區(qū)域的形狀或大小。特別是可根據(jù)固體攝像裝置的移動(dòng)速度，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定合并區(qū)域的列方向的長度。

若固體攝像裝置的移動(dòng)速度為v，幀率為f，則1幀攝像期間中的固體攝像裝置的移動(dòng)距離成為v/f。另外，若像素間距為d，則各合并區(qū)域的列方向的長度成為KQd。若1幀攝像期間中的移動(dòng)距離v/f較各合并區(qū)域的列方向的長度KQd長，即v/f>KQd，則通過再構(gòu)成處理獲得的圖像的質(zhì)量的下降較小。優(yōu)選以滿足這樣的條件的方式設(shè)定K值及Q值。

本實(shí)施方式中，受光部的各合并區(qū)域包含K個(gè)單位區(qū)域的情況下，輸出部將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值以列順序重復(fù)K次而輸出。即，不限于K值，每1幀的輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)數(shù)等于受光部的單位區(qū)域的個(gè)數(shù)(MN/QR)。因此，即使為作為K≧2進(jìn)行合并的情況，也不需要根據(jù)K值變更輸出信號(hào)的處理，而容易進(jìn)行輸出信號(hào)的處理。另外，本實(shí)施方式中，即使為作為K≧2進(jìn)行合并的情況，也可不論K值而都將幀率設(shè)為一定。另外，與K＝1的情況相比，K≧2的情況下，也可加快幀率。

本實(shí)施方式的固體攝像裝置由于即使為作為K≧2進(jìn)行合并的情況，也不需要根據(jù)K值變更輸出信號(hào)的處理，因而可容易地應(yīng)用于現(xiàn)有的X射線攝像系統(tǒng)。將本實(shí)施方式的固體攝像裝置應(yīng)用于現(xiàn)有的X射線攝像系統(tǒng)的情況下，不需要進(jìn)行該系統(tǒng)的變更(或僅改良固體攝像裝置的周邊部分的一部分)，可不全部變更基于固體攝像裝置的輸出信號(hào)的再構(gòu)成處理等，而提高S/N比。

本實(shí)施方式中，輸出部并非將模擬值而是將數(shù)字值重復(fù)K次而輸出。由此，可實(shí)現(xiàn)固體攝像裝置的低消耗電力化。

另外，本實(shí)施方式中，由于較AD轉(zhuǎn)換部23更后段的存儲(chǔ)部24將數(shù)字值重復(fù)K次而輸出，因而在較AD轉(zhuǎn)換部23更前段的各積分電路21_n及各保持電路22_n的處理產(chǎn)生時(shí)間余裕。因此，可使將各保持電路22_n的輸入用開關(guān)SW₃₁設(shè)為開狀態(tài)的期間(即，保持控制信號(hào)Hold為高電平的期間)較通常長，另外，也可在積分電路21_n的輸出端與保持電路22_n的輸入端之間插入低通濾波器而降低噪聲。另外，當(dāng)插入低通濾波器時(shí)，時(shí)間常數(shù)變大，對(duì)保持電路22_n的傳送變遲，但由于有時(shí)間余裕因而不存在問題。

再者，作為產(chǎn)生時(shí)間余裕的方法，也可在進(jìn)行自FIFO的讀出的期間進(jìn)行較AD轉(zhuǎn)換部更前段的處理(自像素的讀出、各積分電路及各保持電路的處理)。該情況下，也可在自像素的讀出、各保持電路的取樣保持等確保充足的時(shí)間，且可加快幀率。

在上述實(shí)施方式中，使各像素的光電二極管的陽極端子接地，使光電二極管的陰極端子經(jīng)由讀出用開關(guān)而與讀出用配線連接，但也可與此相反，使光電二極管的陰極端子接地，使光電二極管的陽極端子經(jīng)由讀出用開關(guān)而與讀出用配線連接。上述實(shí)施方式中，在控制各開關(guān)的開關(guān)動(dòng)作的控制信號(hào)為高電平時(shí)該開關(guān)閉合，但也可與此相反，在控制信號(hào)為低電平時(shí)開關(guān)閉合。

上述實(shí)施方式中，通過較積分電路設(shè)置于前段的合并切換用開關(guān)進(jìn)行列方向的合并，但并非限于此。也可在AD轉(zhuǎn)換部的前段設(shè)置放大器，將多個(gè)保持電路的輸出用開關(guān)SW₃₂同時(shí)設(shè)為閉狀態(tài)，而使通過這些多個(gè)保持電路保持的電壓值輸入至放大器，由此進(jìn)行列方向的合并。另外，也可通過將自AD轉(zhuǎn)換部輸出的多列的數(shù)字值相加而進(jìn)行列方向的合并。另外，與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值也可作為與該電荷量的和除以KQR所獲得的每1像素的平均電荷量相應(yīng)的數(shù)字值。無論如何，該數(shù)字值成為與電荷量的和成比例的值。

上述實(shí)施方式中，在M不為KQ的整數(shù)倍的情況、或N不為R的整數(shù)倍的情況下，關(guān)于不包含于任意合并區(qū)域而殘留的像素，不將該像素的輸出值使用于輸出部20的數(shù)字值輸出，但并非限于此。關(guān)于不包含于由各個(gè)KQR個(gè)像素構(gòu)成的任意合并區(qū)域而殘留的像素，也可在每Q行或每R列劃分而區(qū)分成由小于KQR的L個(gè)像素構(gòu)成的合并區(qū)域(以下稱為“虛設(shè)合并區(qū)域”)。該情況下，只要使根據(jù)自各虛設(shè)合并區(qū)域所包含的L個(gè)像素輸出的電荷的量的和而將自AD轉(zhuǎn)換部輸出的數(shù)字值設(shè)為(KQR/L)倍后的數(shù)字值，重復(fù)K次而自輸出部20輸出即可。

上述實(shí)施方式中，自輸出部使數(shù)字值以列順序輸出，但并非限于此。只要自輸出部使數(shù)字值依次按每列輸出即可。例如，也可在自輸出部使第奇數(shù)列的數(shù)字值以列順序輸出后使第偶數(shù)列的數(shù)字值以列順序輸出。

本發(fā)明的固體攝像裝置、X射線攝像系統(tǒng)、及固體攝像裝置驅(qū)動(dòng)方法并不限于上述的實(shí)施方式及構(gòu)成例，可進(jìn)行各種變形。

上述實(shí)施方式的固體攝像裝置中，作為包含以下構(gòu)件的構(gòu)成：(1)受光部，分別包含產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相應(yīng)的量的電荷的光電二極管、及與該光電二極管連接的讀出用開關(guān)的MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N二維排列成M行N列而成；(2)行選擇用配線L_V,m，對(duì)受光部的第m行的N個(gè)像素P_m,1～P_m,N各自的讀出用開關(guān)賦予指示開關(guān)動(dòng)作的第m行選擇控制信號(hào)；(3)讀出用配線L_O,n，與受光部的第n列的M個(gè)像素P_1,n～P_M,n各自的讀出用開關(guān)連接，將M個(gè)像素P_1,n～P_M,n中的任意像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷經(jīng)由該像素的讀出用開關(guān)而讀出；(4)輸出部，與讀出用配線L_O,1～L_O,N分別連接，輸出基于經(jīng)讀出用配線L_O,n輸入的電荷的量而生成的數(shù)字值；及(5)控制部，經(jīng)由行選擇用配線L_V,1～L_V,M而控制受光部的MN個(gè)像素P_1,1～P_M,N各自的讀出用開關(guān)的開關(guān)動(dòng)作，且控制輸出部的數(shù)字值輸出動(dòng)作。

再者，上述的固體攝像裝置中，作為如下構(gòu)成：控制部將受光部中二維排列成M行N列的像素P_1,1～P_M,N區(qū)分成分別由Q行R列的像素構(gòu)成的單位區(qū)域，將這些二維排列成(M/Q)行(N/R)列的單位區(qū)域區(qū)分成分別由K行1列的單位區(qū)域構(gòu)成的合并區(qū)域，對(duì)于受光部中二維排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并區(qū)域，依次按每行，使位于該行的合并區(qū)域所包含的像素的讀出用開關(guān)閉合，而使這些像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷輸入至輸出部，且將與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而自輸出部輸出。其中，M、N為2以上的整數(shù)，m為1以上M以下的整數(shù)，n為1以上N以下的整數(shù)，Q、R為1以上的整數(shù)，K為2以上的整數(shù)。

上述構(gòu)成的固體攝像裝置中，可作為如下構(gòu)成：輸出部包含存儲(chǔ)部，該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值，且控制部將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而自存儲(chǔ)部讀出并輸出。

該情況下，也可作為如下構(gòu)成：輸出部包含將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列存儲(chǔ)的K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器來作為存儲(chǔ)部，且控制部通過自這些K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器依次輸出數(shù)字值，而將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而輸出。

或者，也可作為如下構(gòu)成：輸出部包含將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列存儲(chǔ)的FIFO存儲(chǔ)器來作為存儲(chǔ)部，且控制部通過自FIFO存儲(chǔ)器輸出數(shù)字值且使該數(shù)字值存儲(chǔ)于FIFO存儲(chǔ)器，而將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而輸出。

上述構(gòu)成的固體攝像裝置可作為如下構(gòu)成：具備分別包含通過讀出用配線L_O,n相互連接的受光部及輸出部的多個(gè)區(qū)塊，且將各區(qū)塊的受光部在行方向上并列配置。

上述實(shí)施方式的X射線攝像系統(tǒng)中，可作為如下構(gòu)成：包含上述構(gòu)成的固體攝像裝置、及X射線產(chǎn)生裝置，且通過固體攝像裝置對(duì)自X射線產(chǎn)生裝置輸出且透過了攝像對(duì)象物的X射線進(jìn)行攝像。另外，X射線攝像系統(tǒng)也可作為如下構(gòu)成：固體攝像裝置在攝像期間中在受光部的列方向上移動(dòng)。

上述實(shí)施方式的固體攝像裝置驅(qū)動(dòng)方法中，作為如下構(gòu)成：是驅(qū)動(dòng)包含上述構(gòu)成的受光部、行選擇用配線L_V,m、讀出用配線L_O,n及輸出部的固體攝像裝置的方法，將受光部中二維排列成M行N列的像素P_1,1～P_M,N區(qū)分成分別由Q行R列的像素構(gòu)成的單位區(qū)域，將這些二維排列成(M/Q)行(N/R)列的單位區(qū)域區(qū)分成分別由K行1列的單位區(qū)域構(gòu)成的合并區(qū)域，對(duì)于受光部中二維排列成(M/KQ)行(N/R)列的合并區(qū)域，依次按每行，使位于該行的合并區(qū)域所包含的像素的讀出用開關(guān)閉合，而使這些像素的光電二極管所產(chǎn)生的電荷輸入至輸出部，且將與自各合并區(qū)域所包含的KQR個(gè)像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而自輸出部輸出。其中，M、N為2以上的整數(shù)，m為1以上M以下的整數(shù)，n為1以上N以下的整數(shù)，Q、R為1以上的整數(shù)，K為2以上的整數(shù)。

上述構(gòu)成的固體攝像裝置驅(qū)動(dòng)方法中，可作為如下構(gòu)成：輸出部中，使用存儲(chǔ)與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值的存儲(chǔ)部，且將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而自存儲(chǔ)部讀出并輸出。

該情況下，也可作為如下構(gòu)成：輸出部中，使用將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列存儲(chǔ)的K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器來作為存儲(chǔ)部，且通過自這些K個(gè)FIFO存儲(chǔ)器依次輸出數(shù)字值，而將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而輸出。

或者，也可作為如下構(gòu)成：輸出部中，使用將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列存儲(chǔ)的FIFO存儲(chǔ)器來作為存儲(chǔ)部，且通過自FIFO存儲(chǔ)器輸出數(shù)字值且使該數(shù)字值存儲(chǔ)于FIFO存儲(chǔ)器，而將與自各合并區(qū)域所包含的像素輸出的電荷的量的和相應(yīng)的數(shù)字值依次按每列重復(fù)K次而輸出。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明可利用為可輸出即使在合并的情況下也容易處理的信號(hào)的固體攝像裝置、具備這樣的固體攝像裝置的X射線攝像系統(tǒng)、及以可輸出即使在合并的情況下也容易處理的信號(hào)的方式驅(qū)動(dòng)固體攝像裝置的方法。

符號(hào)的說明

1、2…固體攝像裝置、10…受光部、20、20A…輸出部、21₁～21_N…積分電路、22₁～22_N…保持電路、23…AD轉(zhuǎn)換部、24…存儲(chǔ)部、30…控制部、31₁～31_M…緩沖電路、32₁～32_M…NOR柵極電路、33₁、33₃…鎖存電路。