以下、添付図面を参照して、本発明を実� ��するための最良の形態を詳細に説明する。� ��お、図面の説明において同一の要素には同� ��の符号を付し、重複する説明を省略する。

 図1は、本実施形態に係る固体撮像装置1� �概略構成図である。本実施形態に係る固体� �像装置1は、受光部10、信号読出部20、制御部 30および補正処理部40を備える。また、X線フ� ��ットパネルとして用いられる場合、固体撮� ��装置1の受光面10の上にシンチレータパネル� ��重ねられる。

 受光部10は、M×N個の画素部P _1,1 ~P _M,N がM行N列に2次元配列されたものである。画素 部P _m,n は第m行第n列に位置する。ここで、M,Nそれぞ� ��は2以上の整数であり、mは1以上M以下の各整 数であり、nは1以上N以下の各整数である。各 画素部P _m,n は、PPS方式のものであって、共通の構成を有 している。

 第m行のN個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれは、第m行選択用配線L _V,m により制御部30と接続されている。第n列のM� �の画素部P _1,n ~P _M,n それぞれの出力端は、第n列読出用配線L _O,n により、信号読出部20に含まれる積分回路S _n と接続されている。

 信号読出部20は、N個の積分回路S ₁ ~S _N およびN個の保持回路H ₁ ~H _N を含む。各積分回路S _n は共通の構成を有している。また、各保持回 路H _n は共通の構成を有している。

 各積分回路S _n は、読出用配線L _O,n と接続された入力端を有し、この入力端に入 力された電荷を蓄積して、その蓄積電荷量に 応じた電圧値を出力端から保持回路H _n へ出力する。N個の積分回路S ₁ ~S _N それぞれは、放電用配線L _R により制御部30と接続されている。

 各保持回路H _n は、積分回路S _n の出力端と接続された入力端を有し、この入 力端に入力される電圧値を保持し、その保持 した電圧値を出力端から出力用配線L _out へ出力する。N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれは、保持用配線L _H により制御部30と接続されている。また、各� ��持回路H _n は、第n列選択用配線L _H,n により制御部30と接続されている。

 制御部30は、第m行選択制御信号Vsel(m)を第m� �選択用配線L _V,m へ出力して、この第m行選択制御信号Vsel(m)を� ��m行のN個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれに与える。M個の行選択制御信号Vsel( 1)~Vsel(M)は順次に有意値とされる。制御部30は 、M個の行選択制御信号Vsel(1)~Vsel(M)を順次に� �意値として出力するためにシフトレジスタ� �含む。

 制御部30は、第n列選択制御信号Hsel(n)を第n� �選択用配線L _H,n へ出力して、この第n列選択制御信号Hsel(n)を� ��持回路H _n に与える。N個の列選択制御信号Hsel(1)~Hsel(N)� �順次に有意値とされる。制御部30は、N個の� �選択制御信号Hsel(1)~Hsel(N)を順次に有意値と� �て出力するためにシフトレジスタを含む。

 また、制御部30は、放電制御信号Resetを放電 用配線L _R へ出力して、この放電制御信号ResetをN個の積 分回路S ₁ ~S _N それぞれに与える。制御部30は、保持制御信� ��Holdを保持用配線L _H へ出力して、この保持制御信号HoldをN個の保� ��回路H ₁ ~H _N それぞれに与える。

 制御部30は、以上のように、受光部10におけ る第m行のN個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ の開閉動作を制御するとともに、信号読出部 20における電圧値の保持動作および出力動作� ��制御する。これにより、制御部30は、受光� �10におけるM×N個の画素部P _1,1 ~P _M,N それぞれに含まれるフォトダイオードPDで発� ��した電荷の量に応じた電圧値をフレームデ� ��タとして信号読出部20から繰り返し出力さ� �る。

 補正処理部40は、信号読出部20から繰り返 し出力される各フレームデータを取得して補 正処理を行い、その補正処理後のフレームデ ータを出力する。この補正処理部40における� ��正処理内容については後に詳述する。

 図2は、本実施形態に係る固体撮像装置1に� �まれる画素部P _m,n ,積分回路S _n および保持回路H _n それぞれの回路図である。ここでは、M×N個� �画素部P _1,1 ~P _M,N を代表して画素部P _m,n の回路図を示し、N個の積分回路S ₁ ~S _N を代表して積分回路S _n の回路図を示し、また、N個の保持回路H ₁ ~H _N を代表して保持回路H _n の回路図を示す。すなわち、第m行第n列の画� ��部P _m,n および第n列読出用配線L _O,n に関連する回路部分を示す。

 画素部P _m,n は、フォトダイオードPDおよび読出用スイッ� ��SW ₁ を含む。フォトダイオードPDのアノード端子� ��接地され、フォトダイオードPDのカソード� �子は読出用スイッチSW ₁ を介して第n列読出用配線L _O,n と接続されている。フォトダイオードPDは、� ��射光強度に応じた量の電荷を発生し、その� ��生した電荷を接合容量部に蓄積する。読出� ��スイッチSW ₁ は、制御部30から第m行選択用配線L _V,m を通った第m行選択制御信号が与えられる。� �m行選択制御信号は、受光部10における第m行� ��N個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ の開閉動作を指示するものである。

 この画素部P _m,n では、第m行選択制御信号Vsel(m)がローレベル� ��あるときに、読出用スイッチSW ₁ が開いて、フォトダイオードPDで発生した電� ��は、第n列読出用配線L _O,n へ出力されることなく、接合容量部に蓄積さ れる。一方、第m行選択制御信号Vsel(m)がハイ� ��ベルであるときに、読出用スイッチSW ₁ が閉じて、それまでフォトダイオードPDで発� ��して接合容量部に蓄積されていた電荷は、� ��出用スイッチSW ₁ を経て、第n列読出用配線L _O,n へ出力される。

 第n列読出用配線L _O,n は、受光部10における第n列のM個の画素部P _1,n ~P _M,n それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ と接続されている。第n列読出用配線L _O,n は、M個の画素部P _1,n ~P _M,n のうちの何れかの画素部に含まれるフォトダ イオードPDで発生した電荷を、該画素部に含� ��れる読出用スイッチSW ₁ を介して読み出して、積分回路S _n へ転送する。

 積分回路S _n は、アンプA ₂ ,積分用容量素子C ₂ および放電用スイッチSW ₂ を含む。積分用容量素子C ₂ および放電用スイッチSW ₂ は、互いに並列的に接続されて、アンプA ₂ の入力端子と出力端子との間に設けられてい る。アンプA ₂ の入力端子は、第n列読出用配線L _O,n と接続されている。放電用スイッチSW ₂ は、制御部30から放電用配線L _R を経た放電制御信号Resetが与えられる。放電� ��御信号Resetは、N個の積分回路S ₁ ~S _N それぞれに含まれる放電用スイッチSW ₂ の開閉動作を指示するものである。

 この積分回路S _n では、放電制御信号Resetがハイレベルである� ��きに、放電用スイッチSW ₂ が閉じて、積分用容量素子C ₂ が放電され、積分回路S _n から出力される電圧値が初期化される。放電 制御信号Resetがローレベルであるときに、放� ��用スイッチSW ₂ が開いて、入力端に入力された電荷が積分用 容量素子C ₂ に蓄積され、その蓄積電荷量に応じた電圧値 が積分回路S _n から出力される。

 保持回路H _n は、入力用スイッチSW ₃₁ ,出力用スイッチSW ₃₂ および保持用容量素子C ₃ を含む。保持用容量素子C ₃ の一端は接地されている。保持用容量素子C ₃ の他端は、入力用スイッチSW ₃₁ を介して積分回路S _n の出力端と接続され、出力用スイッチSW ₃₂ を介して電圧出力用配線L _out と接続されている。入力用スイッチSW ₃₁ は、制御部30から保持用配線L _H を通った保持制御信号Holdが与えられる。保� �制御信号Holdは、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれに含まれる入力用スイッチSW ₃₁ の開閉動作を指示するものである。出力用ス イッチSW ₃₂ は、制御部30から第n列選択用配線L _H,n を通った第n列選択制御信号Hsel(n)が与えられ� ��。第n列選択制御信号Hsel(n)は、保持回路H _n に含まれる出力用スイッチSW ₃₂ の開閉動作を指示するものである。

 この保持回路H _n では、保持制御信号Holdがハイレベルからロ� �レベルに転じると、入力用スイッチSW ₃₁ が閉状態から開状態に転じて、そのときに入 力端に入力されている電圧値が保持用容量素 子C ₃ に保持される。また、第n列選択制御信号Hsel( n)がハイレベルであるときに、出力用スイッ� ��SW ₃₂ が閉じて、保持用容量素子C ₃ に保持されている電圧値が電圧出力用配線L _out へ出力される。

 制御部30は、受光部10における第m行のN個の� ��素部P _m,1 ~P _m,N それぞれの受光強度に応じた電圧値を出力す るに際して、放電制御信号Resetにより、N個の 積分回路S ₁ ~S _N それぞれに含まれる放電用スイッチSW ₂ を一旦閉じた後に開くよう指示した後、第m� �選択制御信号Vsel(m)により、受光部10におけ� �第m行のN個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ を所定期間に亘り閉じるよう指示する。制御 部30は、その所定期間に、保持制御信号Holdに より、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれに含まれる入力用スイッチSW ₃₁ を閉状態から開状態に転じるよう指示する。 そして、制御部30は、その所定期間の後に、� ��選択制御信号Hsel(1)~Hsel(N)により、N個の保持 回路H ₁ ~H _N それぞれに含まれる出力用スイッチSW ₃₂ を順次に一定期間だけ閉じるよう指示する。 制御部30は、以上のような制御を各行につい� ��順次に行う。

 次に、本実施形態に係る固体撮像装置1の 動作について説明する。本実施形態に係る固 体撮像装置1では、制御部30による制御の下で 、M個の行選択制御信号Vsel(1)~Vsel(M),N個の列選 択制御信号Hsel(1)~Hsel(N),放電制御信号Resetおよ び保持制御信号Holdそれぞれが所定のタイミ� �グでレベル変化することにより、受光面10に 入射された光の像を撮像してフレームデータ を得ることができ、さらに、補正処理部40に� ��りフレームデータを補正することができる� ��

 図3は、本実施形態に係る固体撮像装置1の� �作を説明するタイミングチャートである。� �の図には、上から順に、(a) N個の積分回路S ₁ ~S _N それぞれに含まれる放電用スイッチSW ₂ の開閉動作を指示する放電制御信号Reset、(b)� �受光部10における第1行のN個の画素部P _1,1 ~P _1,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ の開閉動作を指示する第1行選択制御信号Vsel( 1)、(c) 受光部10における第2行のN個の画素部P _2,1 ~P _2,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ の開閉動作を指示する第2行選択制御信号Vsel( 2)、および、(d) N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれに含まれる入力用スイッチSW ₃₁ の開閉動作を指示する保持制御信号Hold が示 されている。

 また、この図には、更に続いて順に、(e) � �持回路H ₁ に含まれる出力用スイッチSW ₃₂ の開閉動作を指示する第1列選択制御信号Hsel( 1)、(f) 保持回路H ₂ に含まれる出力用スイッチSW ₃₂ の開閉動作を指示する第2列選択制御信号Hsel( 2)、(g) 保持回路H ₃ に含まれる出力用スイッチSW ₃₂ の開閉動作を指示する第3列選択制御信号Hsel( 3)、(h) 保持回路H _n に含まれる出力用スイッチSW ₃₂ の開閉動作を指示する第n列選択制御信号Hsel( n)、および、(i) 保持回路H _N に含まれる出力用スイッチSW ₃₂ の開閉動作を指示する第N列選択制御信号Hsel( N) が示されている。

 第1行のN個の画素部P _1,1 ~P _1,N それぞれに含まれるフォトダイオードPDで発� ��し接合容量部に蓄積された電荷の読出しは� ��以下のようにして行われる。時刻t ₁₀ 前には、M個の行選択制御信号Vsel(1)~Vsel(M),N個 の列選択制御信号Hsel(1)~Hsel(N),放電制御信号Re setおよび保持制御信号Holdそれぞれは、ロー� �ベルとされている。

 時刻t ₁₀ から時刻t ₁₁ までの期間、制御部30から放電用配線L _R に出力される放電制御信号Resetがハイレベル� ��なり、これにより、N個の積分回路S ₁ ~S _N それぞれにおいて、放電用スイッチSW ₂ が閉じて、積分用容量素子C ₂ が放電される。また、時刻t ₁₁ より後の時刻t ₁₂ から時刻t ₁₅ までの期間、制御部30から第1行選択用配線L _V,1 に出力される第1行選択制御信号Vsel(1)がハイ� ��ベルとなり、これにより、受光部10におけ� �第1行のN個の画素部P _1,1 ~P _1,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ が閉じる。

 この期間(t ₁₂ ~t ₁₅ )内において、時刻t ₁₃ から時刻t ₁₄ までの期間、制御部30から保持用配線L _H へ出力される保持制御信号Holdがハイレベル� �なり、これにより、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれにおいて入力用スイッチSW ₃₁ が閉じる。

 期間(t ₁₂ ~t ₁₅ )内では、第1行の各画素部P _1,n に含まれる読出用スイッチSW ₁ が閉じており、各積分回路S _n の放電用スイッチSW ₂ が開いているので、それまでに各画素部P _1,n のフォトダイオードPDで発生して接合容量部� ��蓄積されていた電荷は、その画素部P _1,n の読出用スイッチSW ₁ および第n列読出用配線L _O,n を通って、積分回路S _n の積分用容量素子C ₂ に転送されて蓄積される。そして、各積分回 路S _n の積分用容量素子C ₂ に蓄積されている電荷の量に応じた電圧値が 積分回路S _n の出力端から出力される。

 その期間(t ₁₂ ~t ₁₅ )内の時刻t ₁₄ に、保持制御信号Holdがハイレベルからロー� �ベルに転じることにより、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれにおいて、入力用スイッチSW ₃₁ が閉状態から開状態に転じ、そのときに積分 回路S _n の出力端から出力されて保持回路H _n の入力端に入力されている電圧値が保持用容 量素子C ₃ に保持される。

 そして、期間(t ₁₂ ~t ₁₅ )の後に、制御部30から列選択用配線L _H,1 ~L _H,N に出力される列選択制御信号Hsel(1)~Hsel(N)が順 次に一定期間だけハイレベルとなり、これに より、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれに含まれる出力用スイッチSW ₃₂ が順次に一定期間だけ閉じて、各保持回路H _n の保持用容量素子C ₃ に保持されている電圧値は出力用スイッチSW ₃₂ を経て電圧出力用配線L _out へ順次に出力される。この電圧出力用配線L _out へ出力される電圧値V _out は、第1行のN個の画素部P _1,1 ~P _1,N それぞれに含まれるフォトダイオードPDにお� ��る受光強度を表すものである。N個の保持回 路H ₁ ~H _N それぞれから電圧出力用配線L _out へ出力される電圧値V _out は、電圧出力用配線L _out を通って補正処理部40に入力される。

 続いて、第2行のN個の画素部P _2,1 ~P _2,N それぞれに含まれるフォトダイオードPDで発� ��し接合容量部に蓄積された電荷の読出しが� ��下のようにして行われる。

 時刻t ₂₀ から時刻t ₂₁ までの期間、制御部30から放電用配線L _R に出力される放電制御信号Resetがハイレベル� ��なり、これにより、N個の積分回路S ₁ ~S _N それぞれにおいて、放電用スイッチSW ₂ が閉じて、積分用容量素子C ₂ が放電される。また、時刻t ₂₁ より後の時刻t ₂₂ から時刻t ₂₅ までの期間、制御部30から第2行選択用配線L _V,2 に出力される第2行選択制御信号Vsel(2)がハイ� ��ベルとなり、これにより、受光部10におけ� �第2行のN個の画素部P _2,1 ~P _2,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ が閉じる。

 この期間(t ₂₂ ~t ₂₅ )内において、時刻t ₂₃ から時刻t ₂₄ までの期間、制御部30から保持用配線L _H へ出力される保持制御信号Holdがハイレベル� �なり、これにより、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれにおいて入力用スイッチSW ₃₁ が閉じる。

 そして、期間(t ₂₂ ~t ₂₅ )の後に、制御部30から列選択用配線L _H,1 ~L _H,N に出力される列選択制御信号Hsel(1)~Hsel(N)が順 次に一定期間だけハイレベルとなり、これに より、N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれに含まれる出力用スイッチSW ₃₂ が順次に一定期間だけ閉じる。

 以上のようにして、第2行のN個の画素部P _2,1 ~P _2,N それぞれに含まれるフォトダイオードPDにお� ��る受光強度を表す電圧値V _out が電圧出力用配線L _out へ出力される。N個の保持回路H ₁ ~H _N それぞれから電圧出力用配線L _out へ出力される電圧値V _out は、電圧出力用配線L _out を通って補正処理部40に入力される。

 以上のような第1行および第2行についての� �作に続いて、以降、第3行から第M行まで同様 の動作が行われて、1回の撮像に得られる画� �を表すフレームデータが得られる。また、� �M行について動作が終了すると、再び第1行か ら同様の動作が行われて、次の画像を表すフ レームデータが得られる。このように、一定 周期で同様の動作を繰り返すことで、受光部 10が受光した光の像の2次元強度分布を表す電 圧値V _out が電圧出力用配線L _out へ出力されて、繰り返してフレームデータが 得られる。これらのフレームデータは補正処 理部40に入力される。

 ところで、第m行のN個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ が閉じている期間において、第m行の各画素� �P _m,n のフォトダイオードPDで発生して接合容量部� ��蓄積されていた電荷は、その画素部P _m,n の読出用スイッチSW ₁ および第n列読出用配線L _O,n を経て、積分回路S _n の積分用容量素子C ₂ に転送される。この際に、第m行の各画素部P _m,n のフォトダイオードPDの接合容量部の蓄積電� ��が初期化される。

 しかし、或る第n列読出用配線L _O,n が途中の位置で断線している場合には、その 第n列のM個の画素部P _1,n ~P _M,n のうち、積分回路S _n に対し断線位置より遠いところにある画素部 は、積分回路S _n と接続されておらず、積分回路S _n へ電荷を転送することができないので、この 電荷転送に因るフォトダイオードPDの接合容� ��部の蓄積電荷の初期化をすることができな� ��。このままでは、これらの画素部において� ��入射に応じてフォトダイオードで発生した� ��荷は、該フォトダイオードの接合容量部に� ��積されていく一方であり、飽和レベルを越� ��ると両隣の列の画素部へ溢れ出して、連続� ��た3列の画素部について欠陥ラインを生じさ せることになる。

 そこで、本実施形態に係る固体撮像装置1 では、補正処理部40は、信号読出部20から繰� �返し出力される各フレームデータを取得し� �、そのフレームデータに対して以下のよう� �補正処理を行う。

 以下では、読出用配線L _O,1 ~L _O,N のうち何れかの第n1列の読出用配線L _O,n1 が断線しているとする。そして、第n1列のM個 の画素部P _1,n1 ~P _M,n1 のうち読出用配線L _O,n1 の断線に因り信号読出部20に接続されない欠� ��ライン上の画素部を画素部P _m1,n1 とする。また、第n1列の隣の第n2列にあって� �素部P _m1,n1 に隣接する隣接ライン上の画素部を画素部P _m1,n2 とする。ここで、m1は1以上M以下の整数であ� �、n1,n2は1以上N以下の整数であり、n1とn2との 差は1である。

 また、信号読出部20から第k番目に出力され� ��フレームデータをF _k と表す。すなわち、信号読出部20から出力さ� ��て補正処理部40に入力されるフレームデー� �は、順に、…,F _k-2 ,F _k-1 ,F _k ,F _k+1 ,F _k+2 ,… となる。ここで、kは整数である。

 補正処理部40は、フレームデータF _k のうち隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を、該フレームデータF _k および直前の少なくとも2つのフレームデー� �F _k-1 ,F _k-2 それぞれのうちの同一画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k ,V _k-1 ,V _k-2 に基づいて補正する。

 このとき、補正処理部40は、フレームデー� �F _k のうち隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を補正する際の処理として、電圧値V _k ,V _k-1 ,V _k-2 それぞれを変数とする多項式等の関数を用い てもよいが、電圧値V _k ,V _k-1 ,V _k-2 それぞれに係数を乗じて得られる値を電圧値 V _k から差し引く処理を行うのが好ましい。

 また、補正処理部40は、読出用配線L _O,1 ~L _O,N のうち何れかの複数の読出用配線が断線して いるときに、その断線している複数の読出用 配線それぞれに応じて上記の係数を設定して 、フレームデータF _k のうち画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を補正するのも好ましい。

 さらに、補正処理部40は、フレームデータF _k のうち欠陥ライン上の画素部P _m1,n1 に対応する電圧値を、隣接ライン上の画素部 P _m1,n2 に対応する電圧値の補正後の値に基づいて決 定する。この決定に際しては、両隣の隣接ラ イン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値に基づいて補間計算をして 決定するのが好ましい。

 そして、補正処理部40は、隣接ライン上の� �素部P _m1,n2 および欠陥ライン上の画素部P _m1,n1 それぞれに対応する電圧値を上記のようにし て補正した後のフレームデータを出力する。

 隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k の補正処理について更に詳細に説明すると以 下のとおりである。

 図4は、信号読出部20から出力されるフレー� ��データのうち正常ラインおよび隣接ライン� ��れぞれの画素部に対応する電圧値の時間的� ��化を模式的に示す図である。ここでは、時� ��t ₀ 前では、受光部10の全体に一様な強度の光が� ��射しているものとする。また、時刻t ₀ 以降は、受光部10の全体に光が入射していな� ��ものとする。なお、正常ラインとは、読出� ��配線が断線している欠陥ラインでもなく、� ��陥ライン上の画素部から電荷が流入してく� ��隣接ラインでもない。

 この図に示されるように、受光部10の全体� �一様な強度の光が入射している時刻t ₀ 前では、信号読出部20から出力されるフレー� ��データのうち、隣接ライン上の画素部に対� ��する電圧値は、正常ライン上の画素部に対� ��する電圧値Wより大きい。その理由は、欠陥 ライン上の画素部において光入射に応じてフ ォトダイオードで発生した電荷は、信号読出 部20へ読み出されることがなく、該フォトダ� ��オードの接合容量部に蓄積されていく一方� ��あり、その蓄積電荷量が飽和レベルを越え� ��と、飽和レベルを越えた分の電荷が隣接ラ� ��ン上の画素部へ溢れ出すからである。

 受光部10の全体に光が入射していない時刻t ₀ 以降では、信号読出部20から出力されるフレ� ��ムデータのうち正常ラインおよび隣接ライ� ��それぞれの画素部に対応する電圧値は、何� ��も、減少していき、やがて初期値(光が入射 していないことを示す値)に収束する。しか� �、正常ライン上の画素部に対応する電圧値� �変化と対比して、隣接ライン上の画素部に� �応する電圧値の変化は、時間遅れがあるだ� �でなく、減少速度が遅い。その理由は、欠� �ライン上の画素部から隣接ライン上の画素� �への電荷の漏れ出しに時間を要するからで� �ると考えられる。

 補正処理部40は、以上に説明したような現� �についての本発明者の知見に基づいて、信� �読出部20から出力されるフレームデータF _k のうち隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を、該フレームデータF _k および直前の少なくとも2つのフレームデー� �F _k-1 ,F _k-2 それぞれのうちの同一画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k ,V _k-1 ,V _k-2 に基づいて補正するものである。

 図4に示されるように、信号読出部20から出� ��されるフレームデータのうち隣接ライン上� ��画素部に対応する電圧値は、時刻t ₀ 後の時刻t _A から時刻t _B までの期間の変化量がBであり、時刻t _B から時刻t _C までの期間の変化量がCであり、時刻t _C から時刻t _D までの期間の変化量がDであり、時刻t _D から時刻t _E までの期間の変化量がEであるとする。

 そして、下記(1)式に示されるように、これ� ��変化量B,C,D,Eを、受光部10の全体に一様な強� ��の光が入射している時刻t ₀ 前に信号読出部20から出力されるフレームデ� ��タのうち正常ライン上の画素部に対応する� ��圧値Wで除して、係数b,c,d,eを得る。

 図5は、信号読出部20から出力されるフレー� ��データのうち隣接ライン上の画素部に対応� ��る電圧値の変化量と時刻との関係を示す図� ��ある。この図に示されるように、係数b,c,d,e それぞれの対数値と、対応する時刻t _B ,t _C ,t _D ,t _E との関係は、略直線関係にある。このことを 利用して、時刻t _A における係数aを外挿により求める。

 さらに、下記(2)式に示される関係式に従っ� ��係数a~eを係数a ₁ ~e ₁ へ変換する。すなわち、係数a ₁ ~e ₁ は、係数a~eに対して一定係数を乗じたもので あって、総和が値1である。

 また、時刻t ₀ ,t _A ~t _E の間隔が、信号読出部20からフレームデータ� ��出力されるときの周期に等しいとする。こ� ��とき係数a ₁ ~e ₁ の各値を求めると、これらの値の一例は下記 (3)式に示されるとおりである。

 また、下記(4)式に示される関係式に従って� ��数a ₁ ~e ₁ を係数a ₂ ~e ₂ へ変換する。(4f)式中のV _ave1 は、受光部10の全体に一様な強度の光が入射� ��ている時刻t ₀ 前に信号読出部20から出力されるフレームデ� ��タのうち隣接ライン上の画素部に対応する� ��圧値の平均値である。V _ave2 は、そのフレームデータのうち正常ライン上 の画素部に対応する電圧値の平均値である。 すなわち、(4f)式のパラメータzは、正常ライ� ��上の画素部に対応する電圧値の平均値V _ave2 に対する、隣接ライン上の画素部に対応する 電圧値の平均値V _ave1 の増加割合を示す。

 そして、下記(5)式に示される関係式に従っ� ��、フレームデータF _k のうち隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を、該フレームデータF _k および直前の4つのフレームデータF _k-1 ~F _k-4 それぞれのうちの同一画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k ~V _k-4 に基づいて補正する。すなわち、電圧値V _k ~V _k-4 それぞれに係数a ₂ ~e ₂ を乗じて得られる値を電圧値V _k から差し引く。このようにして、電圧値V _k を補正した後の電圧値V _kc を求める。

 補正処理部40は、信号読出部20から出力され るフレームデータF _k のうち、隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k の補正後の電圧値V _kc を以上のようにして求めた後、この補正後の 電圧値V _kc に基づいて、欠陥ライン上の画素部P _m1,n1 に対応する電圧値を決定する。

 補正処理部40は、以上のような処理をする� �際して、信号読出部20から出力されるフレー ムデータF _k の各画素部に対応する電圧値に対してダーク 補正を予め行っておくのが好ましい。また、 補正処理部40は、以上のような処理をアナロ� ��処理で行ってもよいが、信号読出部20から� �力されるフレームデータF _k をデジタル変換した後にデジタル処理を行う のが好ましく、数フレーム分のフレームデー タをデジタル値として記憶するフレームメモ リを備えるのが好ましい。

 補正処理部40は、以上のような処理をする� �めに、読出用配線L _O,1 ~L _O,N のうちの断線している読出用配線、および、 その断線している読出用配線における断線位 置を、予め記憶する記憶部を備えるのが好ま しい。さらに、固体撮像装置1の製造途中ま� �は製造後の検査において得られた断線情報� �外部から上記の記憶部に記憶させることが� �きるのが好ましい。

 また、補正処理部40は、受光部10,信号読� �部20および制御部30とともに一体に設けられ� ��いてもよい。この場合、固体撮像装置1の全 体が半導体基板上に集積化されているのが好 ましい。また、受光部10,信号読出部20および� ��御部30が一体とされているのに対して、こ� �らとは別に補正処理部40が設けられていても よい。この場合、補正処理部40は例えばコン� ��ュータにより実現され得る。

 以上に説明したように、本実施形態に係る� ��体撮像装置1、または、固体撮像装置1の信� �読出部20から出力されるフレームデータF _k を補正する方法では、フレームデータF _k のうち隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を、該フレームデータF _k および直前の4つのフレームデータF _k-1 ~F _k-4 それぞれのうちの同一画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k ~V _k-4 に基づいて補正する。すなわち、隣接ライン 上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を補正する際に、正常ライン上の画素部に対 応する電圧値を用いる必要がない。したがっ て、特許文献1に記載された発明と比較して� �本実施形態では、補正後の画像において欠� �ライン近傍における解像度が高くなる。

 なお、上記実施形態では、フレームデータF _k のうち隣接ライン上の画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k を補正する際に、該フレームデータF _k および直前の4つのフレームデータF _k-1 ~F _k-4 それぞれのうちの同一画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k ~V _k-4 を用いた。しかし、上記の(3)式および(4)式か ら解るように、係数a ₂ ,b ₂ ,c ₂ ,d ₂ ,e ₂ の順に値が略半減していく。したがって、特 許文献1に記載された発明と対比して高い解� �度を得るには、本実施形態において、補正� �象のフレームデータF _k および直前の少なくとも2つのフレームデー� �F _k-1 ,F _k-2 それぞれのうちの同一画素部P _m1,n2 に対応する電圧値V _k ,V _k-1 ,V _k-2 に基づいて補正すればよい。

 また、信号読出部20によるフレームデータ� �出力動作と、補正処理部40による補正処理と は、交互に行われてもよいし、また、並列的 に行われてもよい。前者の場合、信号読出部 20によるフレームデータF _k の出力動作の後、補正処理部40によるフレー� ��データF _k の補正処理が行われ、その補正処理が終了し た後、信号読出部20から次のフレームデータF _k+1 が補正処理部40へ出力される。一方、後者の� ��合、信号読出部20によるフレームデータF _k の出力動作の後、補正処理部40によるフレー� ��データF _k の補正処理が行われ、その補正処理の期間と 少なくとも一部が重なる期間において、信号 読出部20から次のフレームデータF _k+1 が補正処理部40へ出力される。

 また、欠陥ライン上の画素部から隣接ラ� ��ン上の画素部への電荷の漏れ出しは、欠陥� ��インの両側の隣接ライン上の画素部に対し� ��生じる。したがって、欠陥ラインの両側の� ��接ライン上の画素部に対して、以前のフレ� ��ムデータの電圧値を利用した補正を行なう� ��とが好ましい。ただし、欠陥ラインに対し� ��一方の側に隣接する隣接ライン上の画素部� ��電圧値と、同じ側で更に隣接する正常ライ� ��上の画素部の電圧値とを、ビニング(加算)� �て読み出す場合には、欠陥ラインに対して� �方の側に隣接する隣接ライン上の画素部の� �圧値に対してのみ、以前のフレームデータ� �電圧値を利用した補正を行う。この場合に� �、特許文献1に記載された発明と比較して、� ��い解像度が得られる。

 次に、本発明に係る固体撮像装置の他の� ��施形態について説明する。図6は、他の実施 形態に係る固体撮像装置2の構成図である。� �の固体撮像装置2は、受光部10A,10B、信号読出 部20A,20B、制御部30、補正処理部40、および、� ��ッファ部50A,50Bを備える。また、X線フラッ� �パネルとして用いられる場合、固体撮像装� �2の受光面10A,10Bの上にシンチレータパネルが 重ねられる。

 固体撮像装置2に含まれる受光部10A,10Bそ� �ぞれは、固体撮像装置1に含まれる受光部10� �同様のものである。また、固体撮像装置2に� ��まれる信号読出部20A,20Bそれぞれは、固体撮 像装置1に含まれる信号読出部20と同様のもの である。

 固体撮像装置2に含まれる制御部30は、第m行 選択制御信号Vsel(m)を第m行選択用配線L _V,m へ出力して、この第m行選択制御信号Vsel(m)を� ��受光部10A,10Bそれぞれに含まれる第m行の画� �部P _m,1 ~P _m,N に与える。制御部30は、信号読出部20Aに含ま� ��る各保持回路H _n に与えるべき第n列選択制御信号Hsel(n)を第n列 選択用配線L _HA,n へ出力するとともに、信号読出部20Bに含まれ る各保持回路H _n に与えるべき第n列選択制御信号Hsel(n)を第n列 選択用配線L _HB,n へ出力する。

 また、制御部30は、信号読出部20A,20Bそれぞ� ��に含まれる各積分回路S _n に与えるべき放電制御信号Resetを放電用配線L _R へ出力する。制御部30は、信号読出部20A,20Bそ れぞれに含まれる各保持回路H _n に与えるべき保持制御信号Holdを保持用配線L _H へ出力する。

 制御部30は、以上のように、受光部10A,10Bそ� ��ぞれにおける第m行のN個の画素部P _m,1 ~P _m,N それぞれに含まれる読出用スイッチSW ₁ の開閉動作を制御するとともに、信号読出部 20A,20Bにおける電圧値の保持動作および出力� �作を制御する。これにより、制御部30は、受 光部10A,10BそれぞれにおけるM×N個の画素部P _1,1 ~P _M,N それぞれに含まれるフォトダイオードPDで発� ��した電荷の量に応じた電圧値をフレームデ� ��タとして信号読出部20A,20Bから繰り返し出力 させる。

 このように、固体撮像装置2は、複数組の 受光部および信号読出部を備えることにより 、受光領域を拡大することができ、或いは、 画素数を増加させることができる。また、複 数の信号読出部を互いに並列的に動作させる ことが可能であり、画素データの高速読出し が可能である。

 補正処理部40は、信号読出部20Aに含まれる� �保持回路H _n から順次に電圧出力用配線L _{out_A} に出力されてバッファ部50Aを経た電圧値を入 力するとともに、信号読出部20Bに含まれる各 保持回路H _n から順次に電圧出力用配線L _{out_B} に出力されてバッファ部50Bを経た電圧値を入 力する。そして、補正処理部40は、信号読出� ��20A,20Bから繰り返し出力される各フレームデ ータを取得して補正処理を行い、その補正処 理後のフレームデータを出力する。

 この補正処理部40における処理内容は前述� �たとおりである。ただし、バッファ部50Aと� �ッファ部50Bとは動作特性が必ずしも一致し� �おらず、入力電圧値が同一であっても出力� �圧値が異なる場合がある。そこで、補正処� �部40は、受光部20Aに含まれる何れかの列の読 出用配線が断線している場合には、その受光 部20Aに対応するフレームデータにおける隣接 ラインおよび正常ラインの電圧値に基づいて 係数a ₂ ~e ₂ を求めるのが好ましい。同様に、補正処理部 40は、受光部20Bに含まれる何れかの列の読出� ��配線が断線している場合には、その受光部2 0Bに対応するフレームデータにおける隣接ラ� ��ンおよび正常ラインの電圧値に基づいて係� ��a ₂ ~e ₂ を求めるのが好ましい。

 本実施形態に係る固体撮像装置1、または 、固体撮像装置1の信号読出部20から出力され るフレームデータを補正する方法は、X線CT装 置において好適に用いられ得る。そこで、本 実施形態に係る固体撮像装置1を備えるX線CT� �置の実施形態について次に説明する。

 図7は、本実施形態に係るX線CT装置100の構 成図である。この図に示されるX線CT装置100で は、X線源(X線出力部)106は被写体に向けてX線� ��発生する。X線源106から発生したX線の照射� �は、1次スリット板106bによって制御される。 X線源106は、X線管が内蔵され、そのX線管の管 電圧、管電流および通電時間などの条件が調 整されることによって、被写体へのX線照射� �が制御される。X線撮像器107は、2次元配列さ れた複数の画素部を有するCMOSの固体撮像装� �を内蔵し、被写体を通過したX線像を検出す� ��。X線撮像器107の前方には、X線入射領域を� �限する2次スリット板107aが設けられる。

 旋回アーム104は、X線源106およびX線撮像� �107を対向させるように保持して、これらを� �ノラマ断層撮影の際に被写体の周りに旋回� �せる。また、リニア断層撮影の際にはX線撮� ��器107を被写体に対して直線変位させるため� ��スライド機構113が設けられる。旋回アーム1 04は、回転テーブルを構成するアームモータ1 10によって駆動され、その回転角度が角度セ� ��サ112によって検出される。また、アームモ� ��タ110は、XYテーブル114の可動部に搭載され� �XYテーブル114を水平面内で移動させることで 、回転中心が水平面内で任意に調整される。 アームモータ110及びXYテーブルは、回転駆動� ��置103を構成している。このように、X線源106 およびX線撮像器107に内蔵された固体撮像装� �1,2は、各種の移動手段104,110,114、113によって 被写体に対して相対移動させられる。

 X線撮像器107から出力される画像信号は、 AD変換器120によって例えば10ビット(=1024レベ� �)のデジタルデータに変換され、CPU(中央処理 装置)121にいったん取り込まれた後、フレー� �メモリ122に格納される。フレームメモリ122� �格納された画像データから、所定の演算処� �によって任意の断層面に沿った断層画像が� �生される。再生された断層画像は、ビデオ� �モリ124に出力され、DA変換器125によってアナ ログ信号に変換された後、CRT(陰極線管)など� ��画像表示部126によって表示され、各種診断� ��供される。

 CPU121には、信号処理に必要なワークメモ� ��123が接続され、さらにパネルスイッチやX線 照射スイッチ等を備えた操作パネル119が接続 されている。また、CPU121は、アームモータ110 を駆動するモータ駆動回路111、1次スリット� �106bおよび2次スリット板107aの開口範囲を制� �するスリット制御回路115,116、X線源106を制御 するX線制御回路118にそれぞれ接続され、さ� �に、X線撮像器107を駆動するためのクロック� ��号を出力する。

 X線制御回路118は、X線撮像器107により撮� �された信号に基づいて、被写体へのX線照射� ��を帰還制御することが可能である。

 以上のように構成されるX線CT装置100にお� ��て、X線撮像器107は、本実施形態に係る固体 撮像装置1の受光部10,信号読出部20および制御 部30に相当し、受光部10の前面にシンチレー� �パネルが設けられている。また、CPU121およ� �ワークメモリ123は、本実施形態に係る固体� �像装置1の補正処理部40に相当する。

 X線CT装置100は、本実施形態に係る固体撮� ��装置1を備えるとともに、固体撮像装置から 出力される補正処理後のフレームデータに基 づいて被写体の断層画像を生成する画像解析 部としてCPU121を備えていることにより、欠陥 ライン近傍における解像度が高い断層画像を 得ることができる。このフレームデータを厚 み方向に重ねると三次元画像データを生成す ることができるが、フレームデータ中の輝度 に応じて、その輝度を有する特定の組織の色 をこの輝度を有する画素にあてはめることも できる。特に、X線CT装置では、短期間に多数 (例えば300)のフレームデータを連続的に取得� ��るとともに、固体撮像装置1の受光部10への� ��射光量がフレーム毎に変動するので、欠陥� ��イン上の画素部から隣接ライン上の画素部� ��溢れ出す電荷の量はフレーム毎に変動する� ��このようなX線CT装置において、本実施形態� ��係る固体撮像装置1を備えることにより、フ レームデータに対して有効な補正をすること ができる。なお、X線CT装置100は、固体撮像装 置1に替えて固体撮像装置2を備えていてもよ� ��。