固体摄像装置以及帧数据修正方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及即使在任意的行选择用配线断线时，也可以通过适当地修正像素数据而获得高解析度的图像的固体摄像装置等。该固体摄像装置（１）具备受光部（１０）、信号读取部（２０）、控制部（３０）以及修正处理部（４０）。受光部（１０）以Ｍ行Ｎ列的矩阵状二维排列有Ｍ×Ｎ个像素部（Ｐ１，１～ＰＭ，Ｎ），各像素部（Ｐ１，１～ＰＭ，Ｎ）包含光电二极管以及读取用开关。在各像素部（Ｐｍ，ｎ）中产生的电荷经过读取用配线（ＬＯ，ｎ）而输入至积分电路（Ｓｎ），并从积分电路（Ｓｎ）输出对应于该电荷量的电压值。来自积分电路（Ｓｎ）的电压值经过保持电路（Ｈｎ）向输出用配线（Ｌｏｕｔ）输出。修正处理部（４０）中，对从信号读取部（２０）反复输出的各帧数据进行修正处理，并输出该修正处理后的帧数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具备配置成二维的多个受光部的固体摄像装置、以及、对从该固 体摄像装置输出的帧数据进行修正的帧数据修正方法。
技术介绍
作为固体摄像装置，众所周知的有使用CMOS技术的固体摄像装置，其中尤以被动 式像素传感器(PPS =Passive Pixel Sensor)方式的固体摄像装置最为人所知(参照专利 文献1)。PPS方式的固体摄像装置具有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型像素部二维排列成M行N列的结构。在各像素部中，对应于光入射而在光电二 极管中产生电荷被存储在积分电路的电容元件中，并输出对应于该存储电荷量的电压值。一般来说，属于各列的M个像素部各自的输出端经由对应于该列而设置的读取用 配线，而与对应于该列而设置的积分电路的输入端连接。然后，在像素部的光电二极管产生 的电荷自第1行至第M行为止依次经由对应的读取用配线而被输入至对应的积分电路，并 从该积分电路输出与电荷量相应的电压值。另外，属于各行的N个像素部分别经由对应于该行而设置的行选择用配线，而与 控制部连接。根据从该控制部并经由行选择用配线传送的行选择控制信号，各像素部向读 取用配线输出在光电二极管中产生的电荷。PPS方式的固体摄像装置可用于各种用途，例如PPS方式的固体摄像装置与闪烁 器面板组合而作为X射线平板并用于医疗用途以及工业用途。进而，具体来说，PPS方式的 固体摄像用于X射线CT装置或微聚焦X射线检查装置等中。用于上述用途的固体摄像装置 具备二维排列有MXN个像素部的大面积的受光部，该受光部可以在各边的长度超过IOcm 的大小的半导体基板上被集成化。因此，有时由1片半导体晶圆只能制造1个固体摄像装 置。专利文献1 日本特开2006-234557号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题专利技术者们就现有的固体摄像装置进行讨论研究的结果，发现了以下的问题。即在 现有的固体摄像装置中，在对应于任意的行的行选择用配线在制造途中发生断线的情况 下，属于该行的N个像素部中的位于相对于控制部更靠近断线位置处的像素部，通过行选 择用配线而与控制部连接，但是，位于相对于控制部更远离断线位置处的像素部未与控制 部连接。即在现有的固体摄像装置中，在位于相对于控制部更远离断线位置处的像素部 中，对应于光入射而在光电二极管中产生的电荷没有向积分电路读取，而是存储于该光电 二极管的接合电容部中。如果存储于光电二极管的接合电容部的电荷的量超过饱和电平， 则超过饱和电平的部分的电荷向相邻的像素部溢出。因此，在现有的固体摄像装置中，在1条行选择用配线发生断线时，其影响不仅涉 及到与该行选择用配线连接的行的像素部，而且也涉及到相邻两边的行的像素部，其结果， 对于连续的3行像素部产生缺陷线。另一方面，如果缺陷线不连续，1条缺陷线的相邻两边的线是正常线，则可以使用 该相邻两边的正常线的各像素数据来对缺陷线的像素数据进行插补。但是，在对于连续的3 行像素部产生缺陷线的情况下，难以进行上述那样的插补。特别是具有上述那样的大面积 的受光部的固体摄像装置，由于行选择用配线长，因而产生断线的概率高。在上述专利文献1中，提出有试图解决这样的问题的技术。即在上述专利文献1所 提出的技术中，求出位于缺陷线的相邻处的邻接线的全部像素数据的平均值以及位于下一 相邻处的正常的几条线的全部像素数据的平均值。如果该2个平均值的差为固定值以上， 则判断邻接线也是缺陷的，并修正该邻接线的像素数据，进而，基于该邻接线的像素数据的 修正后的值，来修正缺陷线的像素数据。在上述专利文献1所提出的技术中，在修正判断为缺陷的邻接线的像素数据时， 求出相对于该邻接线的两侧最近的正常线上的2个像素数据的平均值，且该平均值成为该 邻接线的像素数据。另外，在修正缺陷线的像素数据时，求出相对于该缺陷线的两侧的邻接 线上的2个像素数据的平均值，且该平均值成为该缺陷线的像素数据。但是，在上述专利文献1所提出的技术中，为了修正缺陷线(以及在缺陷线的附近 被判断为缺陷的线)的像素数据，反复多次进行求出2个像素数据的平均的处理，因此，在 修正后的图像中，在缺陷线附近的解析度变低。本专利技术是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于，提供一种固体摄像装 置以及帧数据修正方法，该具备即使在配置于受光部内 的任意的行选择用配线发生断线的情况下，也可以通过适当地修正像素数据而获得更加高 的解析度的图像的结构。解决问题的方法本专利技术所涉及的固体摄像装置具备受光部，其具有以构成M(2以上的整数)行 N(2以上的整数)列的矩阵的方式二维排列的MXN个像素部Pu PM,N;读取用配线L。,n， 其连接于分别包含于受光部中的属于第n(l以上N以下的整数)列的M个像素部Pi,n PM, 的读取用开关；信号读取部，其分别连接于读取用配线Lai LaN ；控制部，其通过控制分 别包含于受光部中的属于第m(l以上M以下的整数)行的N个像素部Pnl,1 Pnl,N的读取用 开关的开关动作，从而控制信号读取部中的电压值的输出动作；以及行选择用配线Lv, ffl,其 连接于分别包含于受光部中的属于第m行的N个像素部Pu P-的读取用开关。另外，由 受光部、读取用配线Lan、信号读取部、控制部以及行选择用配线Lv,m构成1个传感器要素。构成受光部的各个像素部Pi,工 PM,N包含光电二极管，其产生对应于入射光强度 的量的电荷；以及读取用开关，其连接于该光电二极管。读取用配线Lan经由对应的读取用 开关而读取在包含于像素部Pi,n PM,n中的任意的像素部的光电二极管中产生的电荷。信 号读取部暂时保持与经过读取用配线Lan而输入的电荷的量对应的电压值，之后，依次输出 该保持的电压值。控制部使与在分别包含于受光部中的MXN个像素部Pu PM, N的光电 二极管中产生的电荷的量对应的各个电压值，作为帧数据而从信号读取部反复输出。行选 择用配线Ly,-从控制部向该读取用开关传送控制该读取用开关的开关动作的信号。本专利技术所涉及的固体摄像装置除了上述的受光部、读取用配线Lan、信号读取部、 控制部以及行选择用配线Lv,m之外，还具备修正处理部。该修正处理部取得从信号读取部反 复输出的各帧数据并进行修正处理。另外，本专利技术所涉及的帧数据修正方法是修正从具备 上述那样的结构的固体摄像装置(本专利技术所涉及的固体摄像装置)输出的帧数据的方法。特别的，本专利技术所涉及的固体摄像装置中的修正处理部进行本专利技术所涉及的帧修 正方法。即修正处理部将因行选择用配线Lv，的第ml (1以上M以下的整数)行的行选择用 配线Lv,ml的断线而与控制部不连接的像素部作为像素部Pml,nl (nl为1以上N以下的整数)， 将属于该像素部？‘㈣所属的第ml行的邻接的第m2(l以上M以下的整数)行的像素部作 为像素部Pm2,nl，此时，基于帧数据Fk以及紧邻其前的至少2个帧数据Fh，Fk_2的各个中的对 应于同一像素部Pm2,nl的电压值Vk，Vh，Vk_2，修正从信号读取部输出至第k个的该帧数据Fk 中对应于像素部Pm2,nl的电压值Vk，然后，基于对应于像素部Pm2,nl的电压值的修正后的值， 决定帧数据Fk中对应于像素部Pml,nl的电压值。这样，根据该固体摄像装置中的修本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体摄像装置，其特征在于，包含：受光部，其具有以构成Ｍ（２以上的整数）行Ｎ（２以上的整数）列的矩阵的方式二维排列的Ｍ×Ｎ个像素部Ｐ↓［１，１］～Ｐ↓［Ｍ，Ｎ］，且所述像素部Ｐ↓［１，１］～Ｐ↓［Ｍ，Ｎ］分别包含产生对应于入射光强度的量的电荷的光电二极管和连接于该光电二极管的读取用开关；读取用配线Ｌ↓［Ｏ，ｎ］，其连接于分别包含于所述受光部中的属于第ｎ（１以上Ｎ以下的整数）列的Ｍ个像素部Ｐ↓［１，ｎ］～Ｐ↓［Ｍ，ｎ］的读取用开关，并经由对应的读取用开关读取在包含于所述像素部Ｐ↓［１，ｎ］～Ｐ↓［Ｍ，ｎ］中的任意的像素部的光电二极管中产生的电荷；信号读取部，其分别连接于所述读取用配线Ｌ↓［Ｏ，１］～Ｌ↓［Ｏ，Ｎ］，并暂时保持与经过所述读取用配线Ｌ↓［Ｏ，ｎ］而输入的电荷的量对应的电压值，之后，依次输出该保持的电压值；控制部，其通过控制分别包含于所述受光部中的属于第ｍ（１以上Ｍ以下的整数）行的Ｎ个像素部Ｐ↓［ｍ，１］～Ｐ↓［ｍ，Ｎ］的读取用开关的开关动作，从而控制所述信号读取部中的电压值的输出动作，并使与在分别包含于所述受光部中的Ｍ×Ｎ个像素部Ｐ↓［１，１］～Ｐ↓［Ｍ，Ｎ］的光电二极管中产生的电荷的量对应的各个电压值，作为帧数据而从所述信号读取部反复输出；行选择用配线Ｌ↓［Ｖ，ｍ］，其连接于分别包含于所述受光部中的属于第ｍ行的Ｎ个像素部Ｐ↓［ｍ，１］～Ｐ↓［ｍ，Ｎ］的读取用开关，并从所述控制部向该读取用开关传送控制该读取用开关的开关动作的信号；以及修正处理部，其对从所述信号读取部反复输出的各个帧数据进行修正处理，所述修正处理部为：在将因所述行选择用配线Ｌ↓［Ｖ，１］～Ｌ↓［Ｖ，Ｍ］中第ｍ１（１以上Ｍ以下的整数）行的行选择用配线Ｌ↓［Ｖ，ｍ１］的断线而与所述控制部不连接的像素部作为像素部Ｐ↓［ｍ１，ｎ１］（ｎ１为１以上Ｎ以下的整数），将邻接于该像素部Ｐ↓［ｍ１，ｎ１］且属于邻接于第ｍ１行的第ｍ２（１以上Ｍ以下的整数）行的像素部作为像素部Ｐ↓［ｍ２，ｎ１］时，基于帧数据Ｆ↓［ｋ］以及紧邻其前的至少２个帧数据Ｆ↓［ｋ－１］，Ｆ↓［ｋ－２］的各个中的对应于同一像素部Ｐ↓［ｍ２，ｎ１］的电压值Ｖ↓［ｋ］，Ｖ↓［ｋ－１］，Ｖ↓［ｋ－２］，修正从所述信号读取部输出至第ｋ个的该帧数据Ｆ↓［ｋ］中对应于所述像素部Ｐ↓［ｍ２，ｎ１］的电压值Ｖ↓［ｋ］，然后，基于对应于所述像素部Ｐ↓［ｍ２，ｎ１］的电压值的修正后的值，决定所述帧数据Ｆ...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-24 2008-014017一种固体摄像装置，其特征在于，包含受光部，其具有以构成M(2以上的整数)行N(2以上的整数)列的矩阵的方式二维排列的M×N个像素部P1，1～PM，N，且所述像素部P1，1～PM，N分别包含产生对应于入射光强度的量的电荷的光电二极管和连接于该光电二极管的读取用开关；读取用配线LO，n，其连接于分别包含于所述受光部中的属于第n(1以上N以下的整数)列的M个像素部P1，n～PM，n的读取用开关，并经由对应的读取用开关读取在包含于所述像素部P1，n～PM，n中的任意的像素部的光电二极管中产生的电荷；信号读取部，其分别连接于所述读取用配线LO，1～LO，N，并暂时保持与经过所述读取用配线LO，n而输入的电荷的量对应的电压值，之后，依次输出该保持的电压值；控制部，其通过控制分别包含于所述受光部中的属于第m(1以上M以下的整数)行的N个像素部Pm，1～Pm，N的读取用开关的开关动作，从而控制所述信号读取部中的电压值的输出动作，并使与在分别包含于所述受光部中的M×N个像素部P1，1～PM，N的光电二极管中产生的电荷的量对应的各个电压值，作为帧数据而从所述信号读取部反复输出；行选择用配线LV，m，其连接于分别包含于所述受光部中的属于第m行的N个像素部Pm，1～Pm，N的读取用开关，并从所述控制部向该读取用开关传送控制该读取用开关的开关动作的信号；以及修正处理部，其对从所述信号读取部反复输出的各个帧数据进行修正处理，所述修正处理部为在将因所述行选择用配线LV，1～LV，M中第m1(1以上M以下的整数)行的行选择用配线LV，m1的断线而与所述控制部不连接的像素部作为像素部Pm1，n1(n1为1以上N以下的整数)，将邻接于该像素部Pm1，n1且属于邻接于第m1行的第m2(1以上M以下的整数)行的像素部作为像素部Pm2，n1时，基于帧数据Fk以及紧邻其前的至少2个帧数据Fk 1，Fk 2的各个中的对应于同一像素部Pm2，n1的电压值Vk，Vk 1，Vk 2，修正从所述信号读取部输出至第k个的该帧数据Fk中对应于所述像素部Pm2，n1的电压值Vk，然后，基于对应于所述像素部Pm2，n1的电压值的修正后的值，决定所述帧数据Fk中对应于像素部Pm1，n1的电压值。2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于，作为在修正所述帧数据Fk中对应于所述像素部Pm2, nl的电压值Vk时的处理，所述修正 处理部进行从所述电压值Vk中减去通过各个所述电压值Vk^1, Vk_2乘以规定的系数而获 得的值的处理。3.如权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于，所述修正处理部在所述行选择用配线Lv,工 Lv,M中任意的多条行选择用配线发生断线 时，分别对应于该断线的多条行选择用配线而设定所述系数，并修正所述帧数据Fk中对应 于像素部Pm2, nl的电压值Vk。4.如权利要求2所述的固体摄像装置，其特征在于，在由所述受光部、所述读取用配线Lan、所述信号读取部以及所述行选择用配线Lv,m构 成1个传感器要素时，该固体摄像装置具备多个传感器要素，该多个传感器要素分别具有与所述传感器要素相同的结构，所述修正处理部在所述多个传感器要素中的任意的传感器要素中所包含的行选择用 配线中的任意行选择用配线发生断线时，基于对应于包含断线了的行选择用配线的传感器 要素中的受光部的帧数据的电压值，来求出所述系数。5.一种X射线CT装置，其特征在于， 包含X射线输出部，其朝向被照物输出X射线；权利要求1 4中的任意一项所述的固体摄像装置，其通过接收从所述X射线输出部 经过所述...

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