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公開番号2024158848
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074419
出願日2023-04-28
発明の名称検出器及び検出システム
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人近島国際特許事務所
主分類H04N 25/76 20230101AFI20241031BHJP(電気通信技術)
要約【課題】隣り合う複数の信号配線のそれぞれを伝送される信号の読み出し速度を向上させる。
【解決手段】検出器は、列方向に配列された複数の第1画素と、第1配線層に配置され、前記複数の第1画素から信号がそれぞれ出力される隣り合う複数の信号配線を含む信号配線群と、前記信号配線群に隣り合うように前記第1配線層に配置された第1配線と、前記信号配線群を伝送される信号の電位に追従するように、前記第1配線の電位を制御する制御部と、備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
列方向に配列された複数の第１画素と、
第１配線層に配置され、前記複数の第１画素から信号がそれぞれ出力される隣り合う複数の信号配線を含む信号配線群と、
前記信号配線群に隣り合うように前記第１配線層に配置された第１配線と、
前記信号配線群を伝送される信号の電位に追従するように、前記第１配線の電位を制御する制御部と、備える、
ことを特徴とする検出器。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記複数の第１画素の各々は、
入射したエネルギー線を電荷に変換する第１変換部と、
前記第１変換部から転送される電荷を保持する第１フローティングディフュージョンと、
前記第１フローティングディフュージョンの電位をリセットする第１リセットトランジスタと、
前記第１フローティングディフュージョンの電位に基づく信号を、前記複数の信号配線のうち対応する信号配線に出力する第１増幅トランジスタと、を有し、
前記複数の第１画素の各々は、
第１期間において前記第１リセットトランジスタのリセット動作に基づく第１電位の信号を、前記複数の信号配線のうち対応する信号配線に出力し、第２期間において前記第１変換部からの電荷に基づく第２電位の信号を、前記複数の信号配線のうち対応する信号配線に出力し、
前記制御部は、
前記第１期間において前記第１配線を第３電位に制御し、前記第２期間において前記第１配線を前記第３電位と異なる第４電位に制御し、
前記第３電位を基準とする前記第４電位の極性は、前記第１電位を基準とする前記第２電位の極性と同じである、
ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項３】
前記第３電位及び前記第４電位の各々は、固定電位である、
ことを特徴とする請求項２に記載の検出器。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１配線に出力する電位を調整可能な電圧源を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項５】
前記制御部は、前記信号配線群に含まれるいずれかの信号配線からの信号を前記第１配線に出力する回路を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項６】
前記制御部は、前記複数の第１画素と同期して前記第１配線に信号を出力する第２画素を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の検出器。
【請求項７】
前記第２画素は、画素データの生成に用いられない画素である、
ことを特徴とする請求項６に記載の検出器。
【請求項８】
前記第２画素は、
入射したエネルギー線を電荷に変換する第２変換部と、
前記第２変換部から転送される電荷を保持する第２フローティングディフュージョンと、
前記第２フローティングディフュージョンの電位をリセットする第２リセットトランジスタと、
前記第２フローティングディフュージョンの電位に基づく信号を、前記第１配線に出力する第２増幅トランジスタと、を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の検出器。
【請求項９】
前記第２画素は、
電流源と、
前記電流源から転送される電荷を保持する第２フローティングディフュージョンと、
前記第２フローティングディフュージョンの電位をリセットする第２リセットトランジスタと、
前記第２フローティングディフュージョンの電位に基づく信号を、前記第１配線に出力する第２増幅トランジスタと、を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の検出器。
【請求項１０】
前記第２画素は、
電圧源に入力された電位に基づく電位を前記第１配線に出力する第２増幅トランジスタを有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の検出器。
（【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、検出器及び検出システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
検出器は、行列状に配置された複数の画素を有する。各画素は、エネルギーを電荷に変換する検出ダイオードを有する。各画素からは、信号配線を介して信号が読み出される。特許文献１には、グラウンド電位又は電源電位に設定される配線が、信号配線に隣り合うように配置されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－２５３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画素列から信号が読み出される際には、画素列に含まれる複数の画素から複数の信号配線に同時に信号が出力される。複数の画素のそれぞれから出力される信号の電位は、複数の画素のそれぞれのリセット動作時と、複数の画素のそれぞれの検出ダイオードから電荷が転送される時とで異なる。このため、信号配線と配線との間の寄生容量が、電荷の読み出し時とリセット動作時とで変動してしまうため、信号配線を伝送される信号の読み出し速度が寄生容量で律速されてしまう。
【０００５】
本開示は、隣り合う複数の信号配線のそれぞれを伝送される信号の読み出し速度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、列方向に配列された複数の第１画素と、第１配線層に配置され、前記複数の第１画素から信号がそれぞれ出力される隣り合う複数の信号配線を含む信号配線群と、前記信号配線群に隣り合うように前記第１配線層に配置された第１配線と、前記信号配線群を伝送される信号の電位に追従するように、前記第１配線の電位を制御する制御部と、備える、ことを特徴とする検出器である。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、隣り合う複数の信号配線のそれぞれを伝送される信号の読み出し速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る検出器の一例である撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
第１実施形態に係る画素の等価回路図である。
（ａ）～（ｃ）は第１実施形態に係る画素のレイアウトを示す平面図である。
図３（ｃ）のＡ－Ａ’断面を示す断面図である。
第１実施形態の撮像装置の駆動タイミングの一例を示すタイムチャートである。
第２実施形態に係る検出器の一例である撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
第３実施形態に係る検出器の一例である撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
第３実施形態に係る画素の等価回路図である。
第３実施形態の撮像装置の駆動タイミングの一例を示すタイムチャートである。
第４実施形態に係る検出器の一例である撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
第４実施形態に係る画素の等価回路図である。
第４実施形態の変形例に係る画素の等価回路図である。
第５実施形態に係る放射線撮像システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図に共通して、同一構成要素には同一符号を付している。
【００１０】
本開示に係る「検出器」は、可視光及び赤外光等の光を検出する光検出器と、放射線を検出する放射線検出器と、を含む。放射線検出器が検出する放射線は、Ｘ線やガンマ線のような電離放射線でもよいし、アルファ線、ベータ線、中性子線、陽子線、電子線、重イオン線、中間子線などの粒子線であってもよい。本開示においては、検出器によって検出される電離放射線又は粒子線の放射線と光（電離放射線以外の電磁波）とをまとめて、「エネルギー線」と呼ぶ。
（【００１１】以降は省略されています）

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