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公開番号2024157694
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072197
出願日2023-04-26
発明の名称撮像装置
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H04N 25/70 20230101AFI20241031BHJP(電気通信技術)
要約【課題】駆動回路に供給される複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定することを可能にする。
【解決手段】撮像装置は、電源電圧を駆動用直流電圧に変換する複数の駆動電源部と、各駆動電源部から駆動用直流電圧を受けるゲートドライバ20とを備える。一つの駆動電源部30Cは、電源電圧SVを第1直流電圧V21に変換する第1電圧変換部31と、第1直流電圧V21を駆動用直流電圧VGGに変換する第2電圧変換部32と、ディスチャージ回路40Aとを有する。ディスチャージ回路40Aは、第2直流電圧V22によって充電される容量素子41と、第1電圧変換部31の停止動作が開始されたのちに容量素子41の両端電圧によって駆動され、一端が第2電圧変換部32とゲートドライバ20との間の第1ノードN1に接続され、他端が基準電位線92に接続された第2スイッチ素子42と、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する複数の画素と、
電源電圧を供給する電源線と、
前記電源電圧を駆動用直流電圧に変換するとともに、前記電源線に対して互いに並列に接続された複数の駆動電源部と、
各駆動電源部から前記駆動用直流電圧を供給され、前記複数の画素の前記受光領域から前記電気信号を読み出す駆動回路と、
を備え、
前記駆動用直流電圧の大きさは前記複数の駆動電源部毎に異なり、
前記複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、
前記電源電圧を第１直流電圧に変換する第１電圧変換部と、
前記第１直流電圧を前記駆動用直流電圧に変換する第２電圧変換部と、
ディスチャージ回路と、
を有し、
前記ディスチャージ回路は、
前記電源電圧または前記電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される容量素子と、
前記第１電圧変換部の停止動作が開始されたのちに前記容量素子の両端電圧によって駆動され、一端が前記第２電圧変換部と前記駆動回路との間の第１ノードに接続され、他端が定電位線に接続された第２スイッチ素子と、
を含む、撮像装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１電圧変換部はスイッチングレギュレータを含み、
前記第２電圧変換部はリニアレギュレータを含む、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ディスチャージ回路は、前記第１電圧変換部の停止動作が開始されたのちに前記容量素子の両端電圧に基づく電圧を前記第２スイッチ素子の制御端子に印加し、前記第１電圧変換部の停止動作の開始前には前記第２スイッチ素子の前記制御端子に前記容量素子の両端電圧に基づく電圧を印加しない第１回路部分を含む、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ディスチャージ回路は、
前記容量素子と前記第２スイッチ素子の制御端子との間の第２ノードに一端が接続され、前記定電位線に他端が接続され、前記第１直流電圧によって駆動される第３スイッチ素子と、
前記第２ノードと前記第２スイッチ素子の前記制御端子との間に介在する抵抗と、
を更に含む、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つの駆動電源部は第３電圧変換部を更に備え、
前記他の電圧は、前記第３電圧変換部によって電源電圧から変換された電圧である、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１電圧変換部は、前記電源電圧を入力する端子とは別に、前記第１電圧変換部の動作のオン／オフを制御するためのイネーブル端子を有し、
前記電源電圧が分圧されてなる電圧が前記イネーブル端子に入力される、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記他の電圧は前記駆動用直流電圧である、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ディスチャージ回路は、前記第２電圧変換部と前記駆動回路との間の第３ノードと前記容量素子との間に介在して前記容量素子から前記第３ノードへの電荷の逆流を防ぐ逆流防止回路を更に含む、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記ディスチャージ回路は、
前記容量素子と前記第２スイッチ素子の制御端子との間の第２ノードに一端が接続され、前記定電位線に他端が接続された第３スイッチ素子と、
前記第２ノードと前記第２スイッチ素子の前記制御端子との間に介在する抵抗と、
を更に含み、
前記第３スイッチ素子は、前記第１直流電圧が分圧されてなる電圧によって駆動される、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する複数の画素と、
電源電圧を供給する電源線と、
前記電源電圧を駆動用直流電圧に変換するとともに、前記電源線に対して互いに並列に接続された複数の駆動電源部と、
各駆動電源部から前記駆動用直流電圧を供給され、前記複数の画素の前記受光領域から前記電気信号を読み出す駆動回路と、
を備え、
前記駆動用直流電圧の大きさは前記複数の駆動電源部毎に異なり、
前記複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、
前記電源電圧を前記駆動用直流電圧に変換する電圧変換部と、
ディスチャージ回路と、
を有し、
前記ディスチャージ回路は、
前記電源電圧または前記電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される容量素子と、
前記電圧変換部の停止動作が開始されたのちに前記容量素子の両端電圧によって駆動され、一端が前記電圧変換部と前記駆動回路との間の第１ノードに接続され、他端が定電位線に接続された第２スイッチ素子と、
を含む、撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、放射線検出器を開示する。放射線検出器は、放射線源から照射される放射線に対応する放射線画像の電気信号を生成する。放射線検出器は、受光パネルと、トランジスタと、ドライバと、インターロック機構とを備える。受光パネルは、放射線の受光量に対応する量の電荷を蓄積する。トランジスタは、受光パネルの各画素に対応して設けられ、受光パネルの各画素からの電荷の出力を制御する。ドライバは、各々のトランジスタのオン／オフを制御する駆動信号を生成する。インターロック機構は、駆動信号を生成するためにドライバに供給される複数の制御電圧の状態に基づいて、複数の制御電圧のオン／オフの順序が、あらかじめ設定された順序となるように制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－３００２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像装置は、入射した光または放射線を電荷に変換する複数の受光領域と、複数の受光領域に蓄積された電荷をそれぞれ読み出すための複数のスイッチ素子と、を備える。複数のスイッチ素子の動作は、駆動回路によって制御される。駆動回路には、共通の電源電圧から生成された複数の駆動用直流電圧（例えば２０Ｖ、－１０Ｖ、および５Ｖ）が供給される。
【０００５】
撮像装置の電源を落とす際、駆動回路において複数の駆動用直流電圧が落ちる順序が規定されている場合がある。或る例では、まず２０Ｖの駆動用直流電圧を最初に落とし、次に－１０Ｖの駆動用直流電圧を落とし、最後に５Ｖの駆動用直流電圧を落とすように、順序が規定されている。規定された順序で駆動用直流電圧を落とさない場合、駆動回路において意図しない回路が形成され、駆動用直流電圧用の配線と定電位線（ＧＮＤ線）との間で異常電流が流れ続ける現象（ラッチアップ）が発生し、駆動回路が損傷する虞があるからである。
【０００６】
しかしながら、他の駆動用直流電圧よりも早く落ちるべき駆動用直流電圧が、例えば電圧安定化のためのコンデンサの影響などにより、他の駆動用直流電圧よりも早く落ちないことがある。例えばそのような場合に備えて、複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定できることが望ましい。本開示は、駆動回路に供給される複数の駆動用直流電圧のうち少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定できる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］本開示による撮像装置は、複数の画素と、電源線と、駆動電源部と、駆動回路と、を備える。複数の画素それぞれは、入射した光または放射線を電気信号に変換する受光領域を有する。電源線は、電源電圧を供給する。複数の駆動電源部それぞれは、電源電圧を駆動用直流電圧に変換する。複数の駆動電源部は、電源線に対して互いに並列に接続される。駆動回路は、各駆動電源部から駆動用直流電圧を供給され、複数の画素の受光領域から電気信号を読み出す。駆動用直流電圧の大きさは駆動電源部毎に異なる。複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部は、電源電圧を第１直流電圧に変換する第１電圧変換部と、第１直流電圧を駆動用直流電圧に変換する第２電圧変換部と、ディスチャージ回路と、を有する。ディスチャージ回路は、容量素子と、第２スイッチ素子と、を含む。容量素子は、電源電圧または電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される。第２スイッチ素子は、第１電圧変換部の停止動作が開始されたのち、容量素子の両端電圧によって駆動される。第２スイッチ素子の一端は第２電圧変換部と駆動回路との間の第１ノードに接続される。第２スイッチ素子の他端は定電位線に接続される。
【０００８】
この撮像装置では、複数の画素の受光領域に光または放射線が入射したのち、駆動回路によって、受光領域から電気信号が読み出される。駆動回路には、複数の駆動電源部によって電源電圧から電圧値が変換された複数の駆動用直流電圧が供給される。また、複数の駆動電源部のうち少なくとも一つの駆動電源部はディスチャージ回路を有する。ディスチャージ回路の容量素子は、撮像装置が上記の動作を行っている間、電源電圧または電源電圧から電圧値が変換された他の電圧によって充電される。そして、電源電圧が落とされると、第１電圧変換部の停止動作が開始され、第１直流電圧が低下する。第１直流電圧が低下すると、第２スイッチ素子が、容量素子の両端電圧によって駆動される。これにより、駆動回路に駆動用直流電圧を供給する配線が第２スイッチ素子を介して定電位線に接続され、電圧安定化のためのコンデンサなどに蓄積された電荷が第２スイッチ素子を介して定電位線へ逃げる。よって、ディスチャージ回路を有する駆動電源部では、駆動用直流電圧の落ちるタイミングが早まる。従って、上記［１］の撮像装置によれば、特定の駆動電源部における駆動用直流電圧が落ちるタイミングを早めるといったように、少なくとも一つの駆動用直流電圧の落ちるタイミングを任意に設定することができる。加えて、駆動電源部が第２電圧変換部を備えることによって、第２スイッチ素子の駆動タイミングを制御する電圧（第１直流電圧）の大きさによらずに、駆動用直流電圧の大きさを任意に設定することができる。
【０００９】
［２］上記［１］の撮像装置において、第１電圧変換部はスイッチングレギュレータを含み、第２電圧変換部はリニアレギュレータを含んでもよい。その場合、第１電圧変換部において電源電圧を第１直流電圧へ効率良く変換するとともに、第２電圧変換部において第１直流電圧から低ノイズの駆動用直流電圧を生成することができる。
【００１０】
［３］上記［２］の撮像装置において、リニアレギュレータは低ドロップアウトレギュレータであってもよい。その場合、第１直流電圧を駆動用直流電圧に近づけて、第２電圧変換部における電力損失を低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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