闪烁信号检测装置

申请号 CN201080033891.0 申请日 2010-07-20 公开(公告)号 CN102474355B 公开(公告)日 2014-10-01
申请人 浜松光子学株式会社; 发明人 净法寺佑; 杉山行信;
摘要 闪烁 信号 检测装置(1)包括受光部(10)、行选择部(20)、读出部(30)、检测部(40)及控制部(50)。通过行选择部(20),在第1期间,使受光部(10)的第(2i-1)行的各 像素 部(P2i-1,n)的光电 二极管 所产生的电荷储存于电荷储存部,在第2期间使受光部(10)的第2i行的各像素部(P2i,n)的 光电二极管 所产生的电荷储存于电荷储存部。通过检测部(40),根据自读出部(30)输出的像素部(P2i-1,n、P2i,n)的数据(D2i-1,n、D2i,n)的差,检测到达像素部(P2i-1,n、P2i,n)的光是否为闪烁信号。
权利要求

1.一种闪烁信号检测装置,其特征在于,
包括:
受光部,将M×N个像素部P1,1~PM,N二维排列为M行N列,该M×N个像素部P1,1~PM,N分别具有产生与入射光量对应的量的电荷的光电二极管、储存该电荷的电荷储存部、及用以输出与所述电荷储存部的储存电荷量对应的数据的开关
行选择部,将共同的时间宽度的第1期间及第2期间一前一后地设定,在所述第1期间,对于所述受光部的第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n,使由所述光电二极管所产生的电荷储存于所述电荷储存部中,在所述第2期间,对于所述受光部的第2i行的各像素部P2i,n,使由所述光电二极管所产生的电荷储存于所述电荷储存部中,在所述第1期间及所述第2期间之后,选择所述受光部的各行,逐行地对于各像素部Pm,n闭合所述开关而输出与所述电荷储存部的储存电荷量对应的数据;
读出部,输入从所述行选择部所选择的所述受光部的各行的各像素部Pm,n输出的数据,并输出与各像素部Pm,n的所述光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n;及
检测部,输入自所述读出部输出的各数据Dm,n,并根据数据D2i-1,n、D2i,n的差,检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号,
其中,M、N为2以上的整数,m为1以上且M以下的整数,n为1以上且N以下的整数,i为1以上且(M/2)以下的整数。
2.如权利要求1所述的闪烁信号检测装置,其特征在于,
所述行选择部同时选择所述受光部的第(2i-1)行及第2i行,输出与第(2i-1)行的
各像素部P2i-1,n的所述电荷储存部的储存电荷量对应的数据,且输出与第2i行的各像素部P2i,n的所述电荷储存部的储存电荷量对应的数据,
所述读出部同时输出与第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的所述光电二极管所产生的电荷量对应的数据D2i-1,n、及与第2i行的各像素部P2i,n的所述光电二极管所产生的电荷量对应的数据D2i,n,
所述检测部运算自所述读出部同时输出的数据D2i-1,n、D2i,n的差。
3.一种闪烁信号检测装置,其特征在于,
包括:
受光部,将M×N个像素部P1,1~PM,N二维排列为M行N列,该M×N个像素部P1,1~PM,N分别具有产生与入射光量对应的量的电荷的光电二极管、储存该电荷的电荷储存部、及用以输出与所述电荷储存部的储存电荷量对应的数据的开关;
行选择部,依次设定共同的时间宽度的第1~第4期间,在所述第1期间,对于所述受光部的第(4j-3)行的各像素部P4j-3,n,使由所述光电二极管所产生的电荷储存于所述电荷储存部中,在所述第2期间,对于所述受光部的第(4j-2)行的各像素部P4j-2,n,使由所述光电二极管所产生的电荷储存于所述电荷储存部中,在所述第3期间,对于所述受光部的第(4j-1)行的各像素部P4j-1,n,使由所述光电二极管所产生的电荷储存于所述电荷储存部中,在所述第4期间,对于所述受光部的第4j行的各像素部P4j,n,使由所述光电二极管所产生的电荷储存于所述电荷储存部中,在所述第4期间之后,选择所述受光部的各行,逐行地对于各像素部Pm,n闭合所述开关而输出与所述电荷储存部的储存电荷量对应的数据;
读出部,输入从所述行选择部所选择的所述受光部的各行的各像素部Pm,n输出的数据,并输出与各像素部Pm,n的所述光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n;及
检测部,输入自所述读出部输出的各数据Dm,n,并根据数据D4j-3,n、D4j-1,n的差与数据D4j-2,n、D4j,n的差之和,检测到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n的光是否为闪烁信号,其中,M、N为2以上的整数,m为1以上且M以下的整数,n为1以上且N以下的整数,j为1以上且(M/4)以下的整数。

说明书全文

闪烁信号检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及闪烁信号(blinking-signal)检测装置。

背景技术

[0002] 固体摄像装置包括:受光部,将分别具有光电二极管及电荷储存部的M×N个像素部P1,1~PM,N二维排列为M行N列;行选择部,对于受光部的各像素部Pm,n,使在某个期间中由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,并且逐行地输出与各像素部Pm,n的该储
存电荷量对应的数据;及读出部,输入自受光部的各像素部Pm,n输出的数据并输出与各像
素部Pm,n的光电二极管的产生电荷量对应的数据,另外,有时还包括对自该读出部输出的数据进行AD转换而输出数字值的AD(analog-digital,模拟-数字)转换部。
[0003] 这样的固体摄像装置可检测到达受光部的各像素部Pm,n的光的强度而进行摄像。另外,近年来,不仅使用这样的固体摄像装置进行摄像,也尝试进行光通信。例如,在专利
文献1所公开的发明中,根据由固体摄像装置的摄像所获得的图像数据,检测受光部的所
有像素部的各自的时间性强度变化是否为规定图案,并将判断为时间性强度变化为规定图
案的像素部特定为接收到光信号。而且,将来自该特定的像素部的数据设为光信号数据,由
此,进行光通信。
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2007-324705号公报

发明内容

[0006] 发明所要解决的问题
[0007] 在专利文献1所公开的发明中,为了特定受光部的M×N个像素部中接收光信号的像素部,需要用以存储多的图像数据的大容量的存储部。另外,在专利文献1所公开的发
明中,为了特定接收光信号的像素部,需要光信号的闪烁图案是已知的。
[0008] 本发明是为了解决上述问题而完成的发明,其目的在于,提供一种无需大容量的存储部,另外,无需光信号的闪烁图案是已知的,而可特定接收光信号那样的闪烁信号的像
素部的闪烁信号检测装置。
[0009] 解决问题的技术手段
[0010] 本发明所涉及的闪烁信号检测装置的特征在于,包括:(1)受光部,将M×N个像素部P1,1~PM,N二维排列为M行N列,该M×N个像素部P1,1~PM,N分别具有产生与入射光量对应的量的电荷的光电二极管、储存该电荷的电荷储存部、及用以输出与电荷储存部的储存
电荷量对应的数据的开关;(2)行选择部,将共同的时间宽度的第1期间及第2期间一前一
后地设定,在第1期间,对于受光部的第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,在第2期间,对于受光部的第2i行的各像素部P2i,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,在第1期间及第2期间之后选择受光部的各
行,逐行地对于各像素部Pm,n闭合开关而输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据;(3)
读出部,输入从行选择部所选择的受光部的各行的各像素部Pm,n输出的数据,并输出与各像素部Pm,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n;及(4)检测部,输入自读出部输出的各数据Dm,n,并根据数据D2i-1,n、D2i,n的差,检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。其中,M、N为2以上的整数,m为1以上且M以下的整数,n为1以上且N以下的整数,
i为1以上且(M/2)以下的整数。
[0011] 本发明所涉及的闪烁信号检测装置中,通过行选择部,将共同的时间宽度的第1期间及第2期间一前一后地设定,在第1期间,使受光部的第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的
光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部,在第2期间,使受光部的第2i行的各像素部
P2i,n的光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部,在第1期间及第2期间之后选择受光
部的各行,逐行地闭合各像素部Pm,n的开关而输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。
在读出部中,输入从行选择部所选择的受光部的各行的各像素部Pm,n输出的数据,并输出与各像素部Pm,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n。而且,在检测部中,输入自读出部输出的各数据Dm,n,并根据数据D2i-1,n、D2i,n的差,检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。
[0012] 本发明所涉及的闪烁信号检测装置也可以为,行选择部一前一后地选择受光部的第(2i-1)行及第2i行,读出部一前一后地输出数据D2i-1,n及数据D2i,n。本发明所涉及的
闪烁信号检测装置更优选为,(a)行选择部同时选择受光部的第(2i-1)行及第2i行,输出
与第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的电荷储存部的储存电荷量对应的数据,输出与第2i行
的各像素部P2i,n的电荷储存部的储存电荷量对应的数据;(b)读出部同时输出与第(2i-1)
行的各像素部P2i-1,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据D2i-1,n、及与第2i行的各像素部P2i,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据D2i,n;(c)检测部运算自读出部同时输出的数据D2i-1,n、D2i的差。再者,也可以为,设置有第1行选择部及第2行选择部作为行选择部,设置有第1读出部及第2读出部作为读出部,通过第1行选择部及第1读出部而进行
第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的数据的读出动作,通过第2行选择部及第2读出部而进行
第2i行的各像素部P2i,n的数据的读出动作,并列地进行由第1行选择部及第1读出部进行
的数据读出动作及由第2行选择部及第2读出部进行的数据读出动作。
[0013] 或者,本发明所涉及的闪烁信号检测装置的特征在于,包括:(1)受光部,将M×N个像素部P1,1~PM,N二维排列为M行N列,该M×N个像素部P1,1~PM,N分别具有产生与入
射光量对应的量的电荷的光电二极管、储存该电荷的电荷储存部、及用以输出与电荷储存
部的储存电荷量对应的数据的开关;(2)行选择部,依次设定共同的时间宽度的第1~第4
期间,在第1期间,对于受光部的第(4j-3)行的各像素部P4j-3,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,在第2期间,对于受光部的第(4j-2)行的各像素部P4j-2,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,在第3期间,对于受光部的第(4j-1)行的
各像素部P4j-1,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,在第4期间,对于受光部的第4j行的各像素部P4j,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中,在第4
期间之后,选择受光部的各行,逐行地对于各像素部Pm,n闭合开关而输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据;(3)读出部,输入从行选择部所选择的受光部的各行的各像素部Pm,n
输出的数据,并输出与各像素部Pm,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n;及(4)检测部,输入自读出部输出的各数据Dm,n,并根据数据D4j-3,n、D4j-1,n的差与数据D4j-2,n、D4j,n的差之和,检测到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n的光是否为闪烁信号。其中,M、N为2以上的整数,m为1以上且M以下的整数,n为1以上且N以下的整数,j为1以上且(M/4)
以下的整数。
[0014] 本发明所涉及的闪烁信号检测装置中,通过行选择部,依次设定共同的时间宽度的第1~第4期间,在第1期间使受光部的第(4j-3)行的各像素部P4j-3,n的光电二极管所
产生的电荷储存于电荷储存部,在第2期间使受光部的第(4j-2)行的各像素部P4j-2,n的光
电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部,在第3期间使受光部的第(4j-1)行的各像素部
P4j-1,n的光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部,在第4期间使受光部的第4j行的各
像素部P4j,n的光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部,在第4期间之后选择受光部的
各行,逐行地闭合各像素部Pm,n的开关而输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。在
读出部中,输入从行选择部所选择的受光部的各行的各像素部Pm,n输出的数据,并输出与各像素部Pm,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n。而且,在检测部中,输入自读出部输出的各数据Dm,n,并根据数据D4j-3,n、D4j-1,n的差与数据D4j-2,n,D4j,n的差之和,检测到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n的光是否为闪烁信号。
[0015] 发明的效果
[0016] 本发明所涉及的闪烁信号检测装置,无需大容量的存储部,无需光信号的闪烁图案是已知的,而可特定接收光信号那样的闪烁信号的像素部。
附图说明
[0017] 图1是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的概略构成的图。
[0018] 图2是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的读出部30的构成的图。
[0019] 图3是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的像素部Pm,n及保持部31n的电路构成的图。
[0020] 图4是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的差运算部33的电路构成的图。
[0021] 图5是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的行选择部20的构成的一部分的图。
[0022] 图6是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的检测部40的构成的图。
[0023] 图7是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的动作的一例的时序图。
[0024] 图8是对第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的动作进行说明的图。
[0025] 图9是表示第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2的概略构成的图。
[0026] 图10是表示第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2的第1读出部301及第2读出部302的各自的构成的图。
[0027] 图11是表示第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2的像素部Pm,n及第1读出部301的保持部31n的电路构成的图。
[0028] 图12是表示第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的概略构成的图。
[0029] 图13是表示第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的检测部40B的构成的图。
[0030] 图14是对第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的动作进行说明的图。
[0031] 符号的说明
[0032] 1~3闪烁信号检测装置
[0033] 10受光部
[0034] 20、201、202、20B行选择部
[0035] 30、301、302读出部
[0036] 311~31N保持部
[0037] 32列选择部
[0038] 33差运算部
[0039] 40、40A、40B检测部
[0040] 41、411~413存储部
[0041] 42、43运算部
[0042] 50、50A、50B控制部
[0043] P1,1~PM,N像素部
[0044] L1~LN、L11~L1N、L21~L2N读出信号线
[0045] LT1~LTM、LR1~LRM、LH1~LHM、LA11~LA1M、LA21~LA2M控制信号线

具体实施方式

[0046] 以下,参照附图,详细地说明用以实施本发明的方式。再者,附图的说明中,对于相同要素附上相同符号,省略重复的说明。
[0047] (第1实施方式)
[0048] 图1是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的概略构成的图。该图所示的闪烁信号检测装置1包括受光部10、行选择部20、读出部30、检测部40及控制部50。
[0049] 受光部10包含M×N个像素部P1,1~PM,N。M×N个像素部P1,1~PM,N具有共同的构成,二维排列为M行N列。各像素部Pm,n位于第m行第n列。此处,M、N为2以上的整数,
m为1以上且M以下的各整数,n为1以上且N以下的各整数。
[0050] 各像素部Pm,n具有产生与入射光量对应的量的电荷的光电二极管、及储存该电荷的电荷储存部。各像素部Pm,n根据经由控制信号线而自行选择部20接收的各种控制信号,
将光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部,并向读出信号线Ln输出与该电荷储存部的
储存电荷量对应的数据。
[0051] 行选择部20输出用以控制受光部10的各像素部Pm,n的动作的各种控制信号。更具体而言,行选择部20,在第1期间,对于受光部10的第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中。另外,行选择部20,在第2期间,对于受光
部10的第2i行的各像素部P2i,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中。而
且,行选择部20,在第1期间及第2期间之后,选择受光部10的各行,并逐行地对于各像素
部Pm,n输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。此处,第1期间及第2期间是一前一
后的期间且具有共同的时间宽度,i为1以上且(M/2)以下的各整数。
[0052] 读出部30与N根读出信号线L1~LN连接,输入从行选择部20所选择的受光部10的第m行的各像素部Pm,n向读出信号线Ln输出的数据,并向检测部40输出与第m行的各像
素部Pm,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n。
[0053] 检测部40输入自读出部30输出的各数据Dm,n,并根据数据D2i-1,n、D2i,n的差,检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。
[0054] 控制部50通过控制行选择部20、读出部30及检测部40的各自的动作,而控制闪烁信号检测装置1整体的动作。更具体而言,控制部50控制行选择部20的向受光部10的
各种控制信号的发送、读出部30的来自各像素部Pm,n的数据的输入、读出部30的各数据Dm,n的输出、及检测部40的处理的各动作时序。
[0055] 图2是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的读出部30的构成的图。该图中,在受光部10中代表性地表示有M×N个像素部P1,1~PM,N中的第m行第n列的像
素部Pm,n,另外,在读出部30中表示有与该像素部Pm,n关联的构成要素。
[0056] 读出部30包含N个保持部311~31N、列选择部32及差运算部33。N个保持部311~31N具有共同的构成。各保持部31n可经由读出信号线Ln而与受光部10的第n列的
M个像素部P1,n~PM,n连接,输入从行选择部20所选择的第m行的像素部Pm,n向读出信号
线Ln输出的数据,保持该数据,并输出所保持的数据。各保持部31n优选为输入并保持重叠
有噪声成分的信号成分的数据,并且输入并保持仅有噪声成分的数据。
[0057] N个保持部311~31N可根据自列选择部32接收的各种控制信号,以相同时序采样并保持数据,且依次输出所保持的数据。差运算部33输入自N个保持部311~31N的各
个依次输出的数据,并自重叠有噪声成分的信号成分的数据中减去仅有噪声成分的数据,
输出与信号成分对应的数据Dm,n。差运算部33可将与信号成分对应的数据作为模拟数据输
出,也可具有AD转换功能而输出数字数据,如此,读出部30可输出与第m行的各像素部Pm,
n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n。
[0058] 图3是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的像素部Pm,n及保持部31n的电路构成的图。该图中,在受光部10中也代表性地表示有M×N个像素部P1,1~PM,N中
的第m行第n列的像素部Pm,n,另外,在读出部30中也表示有与该像素部Pm,n关联的保持部
31n。
[0059] 各像素部Pm,n为APS(Active Pixel Sensor,主动像素传感器)方式的像素部,包括光电二极管PD及5个MOS(Metal Oxide Semiconductor,金属化物半导体)晶体管T1、
T2、T3、T4、T5。如该图所示,晶体管T1、晶体管T2及光电二极管PD依次串联连接,对晶体
管T1的漏极端子输入基准电压,且光电二极管PD的阳极端子接地。晶体管T1与晶体管T2
的连接点经由晶体管T5而连接于晶体管T3的栅极端子。
[0060] 对晶体管T3的漏极端子输入基准电压。晶体管T3的源极端子与晶体管T4的漏极端子连接。各像素部Pm,n的晶体管T4的源极端子连接于读出信号线Ln。在读出信号线
Ln上连接有恒定电流源。
[0061] 对各像素部Pm,n的重置用的晶体管T1的栅极端子输入自行选择部20输出的Reset(m)信号。对各像素部Pm,n的传输用的晶体管T2的栅极端子输入自行选择部20输出
的Trans(m)信号。对各像素部Pm,n的保持用的晶体管T5的栅极端子输入自行选择部20
输出的Hold(m)信号。对各像素部Pm,n的输出选择用的晶体管T4的栅极端子输入自行选
择部20输出的Address(m)信号。这些控制信号(Reset(m)信号、Trans(m)信号、Hold(m)
信号、Address(m)信号)共同地自行选择部20输入至第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N。
[0062] 当Reset(m)信号、Trans(m)信号及Hold(m)信号为高电平时,光电二极管PD的接合电容部放电,另外,连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储存部)放电。当
Trans(m)信号为低电平时,将光电二极管PD所产生的电荷储存于接合电容部。当Reset(m)
信号为低电平、Trans(m)信号及Hold(m)信号为高电平时,光电二极管PD的接合电容部中
储存的电荷传输并储存于与晶体管T3的栅极端子连接的扩散区域(电荷储存部)中。
[0063] 当Address(m)信号为高电平时,经由晶体管T4而向读出信号线Ln输出与连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储存部)中所储存的电荷量对应的数据(重叠有
噪声成分的信号成分的数据)。即,晶体管T4作为用以向读出信号线Ln输出与电荷储存部
的储存电荷量对应的数据的开关而发挥作用。再者,当电荷储存部处于放电状态时,仅有噪
声成分的数据经由晶体管T4向读出信号线Ln输出。
[0064] 各保持部31n包含2个电容元件C1、C2、及4个开关SW11、SW12、SW21、SW22。该保持部31n中,开关SW11及开关SW12串联连接并设置于读出信号线Ln与配线Hline_s之间,电容元
件C1的一端连接于开关SW11与开关SW12之间的连接点,且电容元件C1的另一端接地。另
外,开关SW21及开关SW22串联连接并设置于读出信号线Ln与配线Hline_n之间,电容元件
C2的一端连接于开关SW21与开关SW22之间的连接点,且电容元件C2的另一端接地。
[0065] 该保持部31n中,开关SW11根据自列选择部32供给的set_s信号的电平而开闭。开关SW21根据自列选择部32供给的set_n信号的电平而开闭。set_s信号及set_n信号
共同地输入至N个保持部311~31N。开关SW12、SW22根据自列选择部32供给的hshift(n)
信号的电平而开闭。
[0066] 该保持部31n中,当set_n信号自高电平转向低电平而开关SW21打开时,自像素部Pm,n向读出信号线Ln输出的噪声成分随后通过电容元件C2而作为电压值out_n(n)加以
保持。当set_s信号自高电平转向低电平而开关SW11打开时,自像素部Pm,n向读出信号线
Ln输出的重叠有噪声成分的信号成分随后通过电容元件C1而作为电压值out_s(n)加以保
持。而且,若hshift(n)信号成为高电平,则开关SW12闭合,向配线Hline_s输出通过电容
元件C1而保持的电压值out_s(n),另外,开关SW22闭合,向配线Hline_n输出通过电容元件
C2而保持的电压值out_n(n)。这些电压值out_s(n)与电压值out_n(n)的差,表示与像素
部Pm,n的光电二极管PD所产生的电荷量对应的电压值。
[0067] 图4是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的差运算部33的电路构成的图。如该图所示,差运算部33包含放大器A1~A3、开关SW1、SW2及电阻器R1~R4。放
大器A3的反转输入端子经由电阻器R1而与缓冲放大器A1的输出端子连接,并经由电阻器
R3而与自身的输出端子连接。放大器A3的非反转输入端子经由电阻器R2而与缓冲放大器
A2的输出端子连接,并经由电阻器R4而与接地电位连接。缓冲放大器A1的输入端子经由配
线Hline_s而与N个保持部311~31N连接,并经由开关SW1而与接地电位连接。缓冲放大
器A2的输入端子经由配线Hline_n而与N个保持部311~31N连接,并经由开关SW2而与接
地电位连接。
[0068] 差运算部33的开关SW1、SW2由自列选择部32供给的hreset信号控制而进行开闭动作。通过闭合开关SW1,而重置输入至缓冲放大器A1的输入端子的电压值。通过闭合开
关SW2,而重置输入至缓冲放大器A2的输入端子的电压值。当开关SW1、SW2打开时,自N个
保持部311~31N中的任意的保持部31n向配线Hline_s、Hline_n输出的电压值out_s(n)、
out_n(n)输入至缓冲放大器A1、A2的输入端子。若将缓冲放大器A1、A2的各自的放大率设
为1,且将4个电阻器R1~R4的各自的电阻值设为彼此相等,则自差运算部33的输出端子
输出的电压值表示分别经由配线Hline_s及配线Hline_n而输入的电压值的差,且已除去
噪声成分。
[0069] 图5是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的行选择部20的构成的一部分的图。行选择部20除了具有M段的移位缓存器之外,相对于各个奇数行(第(2i-1)
行)而具有该图(a)所示的电路,且相对于各个偶数行(第2i行)而具有该图(b)所示的
电路。M段的移位缓存器自其中的第m段输出Address(m)信号并将其提供给第m行的各像
素部Pm,n。
[0070] 如该图(a)所示,Trans(2i-1)信号制作成Address(2i-1)信号和S_odd信号的逻辑和、与T信号的逻辑积。Reset(2i-1)信号制作成Address(2i-1)信号和S_odd信号
的逻辑和、与R信号的逻辑积。Hold(2i-1)信号制作成Address(2i-1)信号和S_odd信号
的逻辑和、与H信号的逻辑积。将这些Trans(2i-1)信号、Reset(2i-1)信号及Hold(2i-1)
信号提供给第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n。
[0071] 如该图(b)所示,Trans(2i)信号制作成Address(2i)信号和S_even信号的逻辑和、与T信号的逻辑积。Reset(2i)信号制作成Address(2i)信号和S_even信号的逻辑和、
与R信号的逻辑积。Hold(2i)信号制作成Address(2i)信号和S_even信号的逻辑和、与H
信号的逻辑积。将这些Trans(2i)信号、Reset(2i)信号及Hold(2i)信号提供给第2i行
的各像素部P2i,n。
[0072] 自控制部50向行选择部20提供S_odd信号、S_even信号、R信号、T信号及H信号,以此方式构成的行选择部20在由S_odd信号所指示的第1期间,可对于受光部10的第
(2i-1)行的各像素部P2i-1,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中。另外,行选择部20在由S_even信号所指示的第2期间,可对于受光部10的第2i行的各像素部P2i,
n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中。而且,行选择部20在第1期间及第
2期间之后,可根据Address(m)信号而选择受光部10的各行,并逐行地对于各像素部Pm,n
向读出信号线Ln输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。
[0073] 图6是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的检测部40的构成的图。检测部40输入自读出部30逐行地输出的各数据Dm,n。检测部40包含存储部41及运算
部42。存储部41存储第(2i-1)行的N个数据D2i-1,n及第2i行的N个D2i,n中先输入的第
(2i-1)行的N个数据D2i-1,n。运算部42输入后输入的第2i行的N个D2i,n,并且也输入通过
存储部41而存储的第(2i-1)行的N个数据D2i-1,n,运算出这些数据D2i-1,n、D2i,n的差(D2i-1,n-D2i,n)。然后,检测部40根据该差(D2i-1,n-D2i,n),检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。此处,保持于存储部41中的数据并不限于数字数据,也可以模拟电压的形式保
持而求出差分。
[0074] 图7是表示第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的动作的一例的时序图。该图中,自上起依次显示有:向闪烁信号检测装置1的受光部10的光信号入射的有无;自
控制部50向行选择部20提供的S_odd信号、S_even信号、R信号、T信号及H信号;在读出
部30中自列选择部32向各保持部31n提供的set_s信号及set_n信号;自行选择部20向
第1行的各像素部P1,n提供的Address(1)信号;自行选择部20向第2行的各像素部P2,n提
供的Address(2)信号;及在读出部30中自列选择部32向各保持部31n提供的hshift(1)
信号~hshift(N)信号。
[0075] 在向受光部10入射光信号的第1期间,S_odd信号成为高电平,S_even信号成为低电平。在该第1期间的某个一定期间,R信号、T信号及H信号成为高电平,且Reset(2i-1)
信号、Trans(2i-1)信号及Hold(2i-1)信号成为高电平,第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的
光电二极管PD的接合电容部放电,另外,连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储
存部)放电。在第1期间中的接着的某个一定期间,R信号、T信号及H信号成为低电平,
Reset(2i-1)信号、Trans(2i-1)信号及Hold(2i-1)信号成为低电平,且第(2i-1)行的各
像素部P2i-1,n的光电二极管PD所产生的电荷储存于接合电容部。然后,在第1期间中的再
接着的某个一定期间,R信号成为低电平且T信号及H信号成为高电平,Reset(2i-1)信号
成为低电平,Trans(2i-1)信号及Hold(2i-1)信号成为高电平,且第(2i-1)行的各像素部
P2i-1,n的光电二极管PD的接合电容部中所储存的电荷传输并储存于与晶体管T3的栅极端
子连接的扩散区域(电荷储存部)。这些动作在受光部10的所有第奇数行的各像素部中并
列地进行。
[0076] 在不向受光部10入射光信号的第2期间,S_odd信号成为低电平,S_even信号成为高电平。在该第2期间的某个一定期间,R信号、T信号及H信号成为高电平,Reset(2i)
信号、Trans(2i)信号及Hold(2i)信号成为高电平,且第2i行的各像素部P2i,n的光电二极
管PD的接合电容部放电,另外,连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储存部)放
电。在第2期间中的接着的某个一定期间,R信号、T信号及H信号成为低电平,Reset(2i)
信号、Trans(2i)信号及Hold(2i)信号成为低电平,且第2i行的各像素部P2i,n的光电二极
管PD所产生的电荷储存于接合电容部。然后,在第2期间中的再接着的某个一定期间,R
信号成为低电平且T信号及H信号成为高电平,Reset(2i)信号成为低电平,Trans(2i)信
号及Hold(2i)信号成为高电平,且第2i行的各像素部P2i,n的光电二极管PD的接合电容
部中所储存的电荷传输并储存于与晶体管T3的栅极端子连接的扩散区域(电荷储存部)。
这些动作在受光部10的所有第偶数行的各像素部中并列地进行。
[0077] 在第1期间及第2期间之后,自行选择部20向第1行的各像素部P1,n提供的Address(1)信号成为高电平。在Address(1)信号成为高电平的期间,向各保持部31n提供
的set_s信号仅在一定期间成为高电平,继而R信号及T信号仅在一定期间成为高电平,且
第1行的各像素部P1,n的电荷储存部放电,继而向各保持部31n提供的set_n信号仅在一定
期间成为高电平。由此,自各像素部P1,n向读出信号线Ln输出的重叠有噪声成分的信号成
分通过保持部31n的电容元件C1而作为电压值out_s(n)加以保持。另外,自各像素部P1,n
向读出信号线Ln输出的噪声成分通过保持部31n的电容元件C2而作为电压值out_n(n)加
以保持。其后,hshift(1)信号hshift(N)信号依次成为高电平,依次输出由各保持部311~
31N所保持的电压值,并通过差运算部33自重叠有噪声成分的信号成分的数据中减去仅有
噪声成分的数据,输出与第1行的各像素部P1,n的信号成分对应的数据D1,1~D1,N。之后也同样地,逐行输出各行的各像素部Pm,n的数据Dm,n。
[0078] 然后,检测部40中,首先输入第1行的各像素部P1,n的数据D1,n并通过存储部41而加以存储。继而,当输入第2行的各像素部P2,n的数据D2,n时,将该数据D2,n输入至运算部42,并且将通过存储部41而存储的数据D1,n输入至运算部42,在运算部42中运算出这
些数据D1,n,D2,n的差(D1,n-D2,n)。然后,检测部40根据该差(D1,n-D2,n)而检测到达像素部P1,n,P2,n的光是否为闪烁信号。
[0079] 继而,检测部40中,输入第3行的各像素部P3,n的数据D3,n并通过存储部41而加以存储。继而,当输入第4行的各像素部P4,n的数据D4,n时,将该数据D4,n输入至运算部42,并且将通过存储部41而存储的数据D3,n输入至运算部42,在运算部42中运算出这些数据
D3,n、D4,n的差(D3,n-D4,n)。然后,检测部40根据该差(D3,n-D4,n)而检测到达像素部P3,n,P4,n的光是否为闪烁信号。
[0080] 之后也同样地,检测部40根据数据D2i-1,n,D2i,n的差(D2i-1,n-D2i,n)而检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。
[0081] 图8是对第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的动作进说明的图。该图中,自上起依次表示有光信号入射时序、受光部10的第(2i-1)行的像素部中的电荷储存时
序A、及受光部10的第2i行的像素部中的电荷储存时序B。之前的图7中,受光部10的第
(2i-1)行的像素部中的电荷储存时序A设为与光信号入射时序一致,但该图8中,电荷储存
时序A、B均是一部分与光信号入射时序重叠。电荷储存时序A、B的各相位仅相差1/2周
期。
[0082] 图中以阴影线所示的范围表示电荷储存时序A、B分别与光信号入射时序重叠的范围,相当于数据D2i-1,n、D2i,n的大小。若闪烁信号到达像素部P2i-1,n、P2i,n,且在电荷储存时序A、B之间的阴影线范围的大小不同,即差(D2i-1,n-D2i,n)不为零,则可通过检测部40检测出闪烁信号到达的情况。另一方面,若一定强度的光到达像素部P2i-1,n、P2i,n,则由于在电荷储存时序A、B之间的阴影线范围的大小相等,因而可通过检测部40检测出闪烁信号未到
达。
[0083] 如此,本实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1仅具备存储1行的数据的存储部41即可,无需大容量的存储部。另外,本实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1无需光信号
的闪烁图案是已知的,而可特定接收光信号那样的闪烁信号的像素部。
[0084] 再者,为了检测如上所述的闪烁的光信号,该光信号必需到达至少某2个像素部P2i-1,n、P2i,n。因此,也可有意地使设置于受光部10的前面的光学系统向受光面10的成像变得模糊,从而使光信号到达受光部10的较广范围。另外,若到达受光部10的光的强度分布
在邻接的行之间不同,则有时会误检测为光信号已到达,但通过有意地使光学系统向受光
面10的成像变得模糊,可防止这样的误检测。
[0085] (第2实施方式)
[0086] 图9是表示第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2的概略构成的图。该图所示的闪烁信号检测装置2包括受光部10、第1行选择部201、第2行选择部202、第1读出部
301、第2读出部302、检测部40A及控制部50A。
[0087] 若与图1所示的第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的构成加以比较,则该图9所示的第2实施方式的闪烁信号检测装置2的不同点在于:受光部10的各像素部Pm,
n的构成不同;具备第1行选择部201及第2行选择部202来代替行选择部20;具备第1读
出部301及第2读出部302来代替读出部30;具备检测部40A来代替检测部40;及具备控
制部50A来代替控制部50。
[0088] 第1行选择部201及第1读出部301对受光部10的奇数行(第(2i-1)行)的各像素部P2i-1,n进行放电、电荷储存及数据读出。第2行选择部202及第2读出部302对受光
部10的偶数行(第2i行)的各像素部P2i,n进行放电、电荷储存及数据读出。第1行选择
部201及第1读出部301、与第2行选择部202及第2读出部302彼此并列地进行数据读出
的动作。
[0089] 控制部50A控制第1行选择部201、第2行选择部202、第1读出部301及第2读出部302的各自的动作,以进行上述的并列动作。另外,由于进行上述并列动作,因而第2实
施方式的检测部40A具有与第1实施方式的检测部40不同的构成。另外,由于进行上述并
列动作,因而第2实施方式的各像素部Pm,n具有与第1实施方式的各像素部不同的构成。
[0090] 图10是表示第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2的第1读出部301及第2读出部302各自的构成的图。该图中,受光部10中代表性表示有M×N个像素部P1,1~PM,
N中的第m行第n列的像素部Pm,n,另外,第1读出部301及第2读出部302分别表示有与该
像素部Pm,n相关的构成要素。
[0091] 第1读出部301及第2读出部302分别具有与第1实施方式的读出部30相同的构成。其中,第1读出部301的各保持部31n可经由读出信号线L1n而与受光部10的第n列
的M个像素部P1,n~PM,n连接,输入从第1行选择部201所选择的第m行的像素部Pm,n向读
出信号线L1n输出的数据并保持该数据,且输出所保持的数据。另外,第2读出部302的各
保持部31n可经由读出信号线L2n而与受光部10的第n列的M个像素部P1,n~PM,n连接,
输入从第2行选择部202所选择的第m行的像素部Pm,n向读出信号线L2n输出的数据并保
持该数据,且输出所保持的数据。
[0092] 图11是表示第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2的像素部Pm,n及第1读出部301的保持部31n的电路构成的图。该图中,受光部10中也代表性地表示有M×N个像
素部P1,1~PM,N中的第m行第n列的像素部Pm,n,另外,第1读出部301中也表示有与该像
素部Pm,n相关的保持部31n。
[0093] 各像素部Pm,n是APS(Active Pixel Sensor)方式的像素部,包含光电二极管PD及6个MOS晶体管T1、T2、T3、T41、T42、T5。如该图所示,晶体管T1、晶体管T2及光电二极
管PD依次串联连接,对晶体管T1的漏极端子输入基准电压,且光电二极管PD的阳极端子
接地。晶体管T1与晶体管T2的连接点经由晶体管T5而连接于晶体管T3的栅极端子。
[0094] 对晶体管T3的漏极端子输入基准电压。晶体管T3的源极端子与晶体管T41、T42的各自的漏极端子连接。各像素部Pm,n的晶体管T41的源极端子连接于读出信号线L1n。各
像素部Pm,n的晶体管T42的源极端子连接于读出信号线L2n。读出信号线L1n及读出信号线
L2n上分别连接有恒定电流源。
[0095] 各像素部Pm,n的传输用的晶体管T2的栅极端子与控制信号线LTm连接,且输入自第1行选择部201或第2行选择部202输出的Trans(m)信号。各像素部Pm,n的重置用的晶
体管T1的栅极端子与控制信号线LRm连接,且输入自第1行选择部201或第2行选择部202
输出的Reset(m)信号。各像素部Pm,n的保持用的晶体管T5的栅极端子与控制信号线LHm
连接,且输入自第1行选择部201或第2行选择部202输出的Hold(m)信号。
[0096] 各像素部Pm,n的输出选择用的晶体管T41的栅极端子与控制信号线LA1m连接,且输入自第1行选择部201输出的Address1(m)信号。各像素部Pm,n的输出选择用的晶体管
T42的栅极端子与控制信号线LA2m连接,且输入自第2行选择部202输出的Address2(m)
信号。这些控制信号(Reset(m)信号、Trans(m)信号、Hold(m)信号、Address1(m)信号、
Address2(m)信号)对第m行的N个像素部Pm,1~Pm,N共同地输入。
[0097] 控制信号线LTm、控制信号线LRm及控制信号线LHm对应于每行而设置,传输指示第m行的各像素部Pm,n的光电二极管PD的接合电容部及电荷储存部各自的放电及电荷储存部
的电荷储存的控制信号(Reset(m)信号、Trans(m)信号、Hold(m)信号)。这些控制信号线
的第1端经由开关而连接于第1行选择部201,另外,这些控制信号线的第2端经由开关而
连接于第2行选择部202。设置于这些控制信号线的各自的两端的2个开关并不会同时闭
合,而是始终至少一方打开。再者,也可使用三态缓冲器来代替这些开关,该情况下,设置于这些控制信号线的各自的两端的2个三态缓冲器并不会同时处于导通状态,而是始终至少
一方处于高阻抗状态。
[0098] 控制信号线LA1m及控制信号线LA2m对应于每行而设置,传输指示向第m行的各像素部Pm,n的读出信号线L1n或读出信号线L2n的数据输出的控制信号(Address1(m)信号、
Address2(m)信号)。各控制信号线LA1m连接于第1行选择部201。各控制信号线LA2m连
接于第2行选择部202。Address1(m)信号与Address2(m)信号并不会同时为高电平,晶体
管T41与晶体管T42不会同时成为接通状态。
[0099] 当Reset(m)信号、Trans(m)信号及Hold(m)信号为高电平时,光电二极管PD的接合电容部放电,另外,连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储存部)放电。当
Trans(m)信号为低电平时,光电二极管PD所产生的电荷储存于接合电容部。当Reset(m)
信号为低电平、且Trans(m)信号及Hold(m)信号为高电平时,光电二极管PD的接合电容部
中所储存的电荷传输并储存于与晶体管T3的栅极端子连接的扩散区域(电荷储存部)。
[0100] 当Address1(m)信号为高电平时,与连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储存部)中所储存的电荷量对应的数据(重叠有噪声成分的信号成分的数据),经由晶体
管T41而向读出信号线L1n输出,并向第1读出部301的保持部31n输入。即,晶体管T41作
为用以将与电荷储存部的储存电荷量对应的数据向读出信号线L1n输出的第1开关而发挥
作用。再者,当电荷储存部处于放电状态时,仅有噪声成分的数据经由晶体管T41向读出信
号线L1n输出。
[0101] 当Address2(m)信号为高电平时,与连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域(电荷储存部)中所储存的电荷量对应的数据(重叠有噪声成分的信号成分的数据),经由晶体
管T42向读出信号线L2n输出,并向第2读出部302的保持部31n输入。即,晶体管T42作为
用以将与电荷储存部的储存电荷量对应的数据向读出信号线L2n输出的第2开关而发挥作
用。再者,当电荷储存部处于放电状态时,仅有噪声成分的数据经由晶体管T42向读出信号
线L2n输出。
[0102] 第1行选择部201及第2行选择部202分别具有M段的移位缓存器。第1行选择部201的M段的移位缓存器自其中的第m段将Address1(m)信号向控制信号线LA1m输出并
提供给第m行的各像素部Pm,n。第2行选择部202的M段的移位缓存器自其中的第m段将
Address2(m)信号向控制信号线LA2m输出并提供给第m行的各像素部Pm,n。另外,第1行选
择部201相对于各奇数行(第(2i-1)行)而具有图5(a)所示的电路,第2行选择部202相
对于各偶数行(第2i行)而具有图5(b)所示的电路。
[0103] 第1行选择部201在由S_odd信号所指示的第1期间,可对于受光部10的第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中。另外,第2行选择部202在由S_even信号所指示的第2期间,可对于受光部10的第2i行的各像素部P2i,
n,使由光电二极管所产生的电荷储存于电荷储存部中。各像素部P2i,n的放电及电荷储存的时序与第1实施方式的情况相同。
[0104] 第1行选择部201在第1期间及第2期间之后,可根据Address1(2i-1)信号而选择受光部10的奇数行(第(2i-1)行),并逐行地对于各像素部P2i-1,n向读出信号线L1n输
出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。第2行选择部202在第1期间及第2期间之后,
根据Address2(2i)信号而选择受光部10的偶数行(第2i行),并逐行地对于各像素部P2i,
n向读出信号线L2n输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。自第(2i-1)行的各像素
部P2i-1,n经由读出信号线L1n及第1读出部301而向检测部40A的数据读出,以及自第2i行
的各像素部P2i,n经由读出信号线L2n及第2读出部302而向检测部40A的数据读出,彼此
并列地进行。
[0105] 即,第1行选择部201及第2行选择部202同时选择受光部10的第(2i-1)行及第2i行,并使与第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的电荷储存部的储存电荷量对应的数据输出,
并使与第2i行的各像素部P2i,n的电荷储存部的储存电荷量对应的数据输出。第1读出部
301及第2读出部302将与第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的光电二极管所产生的电荷量对
应的数据D2i-1,n、及与第2i行的各像素部P2i,n的光电二极管所产生的电荷量对应的数据D2i,n,同时向检测部40A输出。
[0106] 检测部40A运算出自读出部301、302同时输出的数据D2i-1,n、D2i的差,并根据该差而检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。
[0107] 第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2以如下方式进行动作。在光信号向受光部10入射的第1期间,通过第1行选择部201,而将第(2i-1)行的各像素部P2i-1,n的光
电二极管PD所产生的电荷传输并储存于与晶体管T3的栅极端子连接的扩散区域(电荷储
存部)。这些动作对于受光部10的所有第奇数行的各像素部并列地进行。
[0108] 另外,在光信号未向受光部10入射的第2期间,通过第2行选择部202,而将第2i行的各像素部P2i,n的光电二极管PD所产生的电荷传输并储存于与晶体管T3的栅极端子连
接的扩散区域(电荷储存部)。这些动作在受光部10的所有第偶数行的各像素部中并列地
进行。
[0109] 这些各像素部Pm,n的电荷储存的时序与第1实施方式的情况相同。第2实施方式的数据读出动作的时序与第1实施方式的情况不同。
[0110] 第2实施方式中,在第1期间及第2期间之后,自第1行选择部201向第1行的各像素部P1,n提供的Address1(1)信号、自第2行选择部202向第2行的各像素部P2,n提供的
Address2(2)信号在相同期间成为高电平。然后,自第1读出部301向第1行的各像素部P1,
n的数据D1,n的输出、及自第2读出部302向第2行的各像素部P2,n的数据D2,n的输出同时
进行。检测部40A中,同时输入第1行的各像素部P1,n的数据D1,n及第2行的各像素部P2,
n的数据D2,n,并运算出这些数据D1,n、D2,n的差(D1,n-D2,n)。然后,检测部40A根据该差(D1,n-D2,n),检测到达像素部P1,n、P2,n的光是否为闪烁信号。
[0111] 继而,自第1行选择部201向第3行的各像素部P3,n提供的Address1(3)信号、及自第2行选择部202向第4行的各像素部P4,n提供的Address2(4)信号在相同期间成为高
电平。然后,自第1读出部301向第3行的各像素部P3,n的数据D3,n的输出、及自第2读出
部302向第4行的各像素部P4,n的数据D4,n的输出同时进行。检测部40A中,同时输入第3
行的各像素部P3,n的数据D3,n及第4行的各像素部P4,n的数据D4,n,并运算出这些数据D3,n、D4,n的差(D3,n-D4,n)。然后,检测部40A根据该差(D3,n-D4,n),检测到达像素部P3,n、P4,n的光是否为闪烁信号。
[0112] 之后也同样地,检测部40A根据数据D2i-1,n、D2i,n的差(D2i-1,n-D2i,n),检测到达像素部P2i-1,n、P2i,n的光是否为闪烁信号。
[0113] 第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1必需具备存储1行的数据的存储部41,但第2实施方式所涉及的闪烁信号检测装置2无需具备这样的存储部。另外,第2实施
方式所涉及的闪烁信号检测装置2与第1实施方式的情况同样地,无需光信号的闪烁图案
是已知的,而可特定接收光信号那样的闪烁信号的像素部。
[0114] (第3实施方式)
[0115] 图12是表示第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的概略构成的图。该图所示的闪烁信号检测装置3包括受光部10、行选择部20B、读出部30、检测部40B及控制部
50B。
[0116] 若与图1所示的第1实施方式所涉及的闪烁信号检测装置1的构成加以比较,则该图12所示的第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的不同点在于:具备行选择部
20B来代替行选择部20;具备检测部40B来代替检测部40;及具备控制部50B来代替控制
部50。
[0117] 行选择部20B输出用以控制受光部10的各像素部Pm,n的动作的各种控制信号。更具体而言,行选择部20B在第1期间,对于受光部10的第(4j-3)行的各像素部P4j-3,n,使由
光电二极管PD所产生的电荷储存于电荷储存部中。行选择部20B在第2期间,对于受光部
10的第(4j-2)行的各像素部P4j-2,n,使由光电二极管PD所产生的电荷储存于电荷储存部
中。
[0118] 行选择部20B在第3期间,对于受光部10的第(4j-1)行的各像素部P4j-1,n,使由光电二极管PD所产生的电荷储存于电荷储存部中。另外,行选择部20B在第4期间,对于
受光部10的第4j行的各像素部P4j,n,使由光电二极管PD所产生的电荷储存于电荷储存部
中。然后,行选择部20B在第4期间之后,选择受光部10的各行,并逐行地对于各像素部Pm,
n输出与电荷储存部的储存电荷量对应的数据。此处,第1~第4期间依次设定,且具有共
同的时间宽度。另外,j是1以上且(M/4)以下的各整数。
[0119] 读出部30与N根读出信号线L1~LN连接,且输入从行选择部20所选择的受光部10的第m行的各像素部Pm,n向读出信号线Ln输出的数据,并将与第m行的各像素部Pm,n的
光电二极管所产生的电荷量对应的数据Dm,n向检测部40B输出。
[0120] 检测部40B输入自读出部30输出的各数据Dm,n,并根据数据D4j-3,n、D4j-1,n的差与数据D4j-2,n、D4j,n的差之和,检测到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n的光是否为闪烁信号。
[0121] 控制部50B通过控制行选择部20B、读出部30及检测部40B的各自的动作,而控制闪烁信号检测装置1整体的动作。更具体而言,控制部50B控制行选择部20B的向受光部
10的各种控制信号的发送、读出部30的来自各像素部Pm,n的数据的输入、读出部30的各数
据Dm,n的输出、及检测部40B的处理的各动作时序。
[0122] 图13是表示第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的检测部40B的构成的图。检测部40B输入自读出部30逐行地输出的各数据Dm,n。检测部40B包含存储部411~
413及运算部43。存储部411存储第(4j-3)行的N个数据D4j-3,n。存储部412存储第(4j-2)
行的N个数据D4j-2,n。存储部413存储第(4j-1)行的N个数据D4j-1,n。
[0123] 运算部43输入第4j行的N个D4j,n,并且也输入通过存储部411~413而存储的第(4j-3)行的N个数据D4j-3,n、第(4j-2)行的N个数据D4j-2,n及第(4j-1)行的N个数据
D4j-1,n。然后,运算部43求出数据D4j-3,n、D4j-1,n的差与数据D4j-2,n、D4j,n的差之和S(=|D4j-3,n-D4j-1,n|+|D4j-2,n-D4j,n|),并根据该运算结果S,检测到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n的光是否为闪烁信号。
[0124] 图14是对第3实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3的动作进行说明的图。该图中,自上起依次表示有光信号入射时序、受光部10的第(4j-3)行的像素部的电荷储存时
序A、受光部10的第(4j-2)行的像素部中的电荷储存时序B、受光部10的第(4j-1)行的像
素部中的电荷储存时序C、及受光部10的第4j行的像素部中的电荷储存时序D。该图中,
电荷储存时序A~D及光信号入射时序为同一周期,电荷储存时序A~D均是一部分与光
信号入射时序重叠。电荷储存时序A~D的各相位彼此相差1/4周期。
[0125] 图中以阴影线所示的范围表示电荷储存时序A~D分别与光信号入射时序重叠的范围,相当于数据D4j-3,n、D4j-2,n、D4j-1,n、D4j,n的大小。若闪烁信号到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n,则由于运算部43的运算结果S不为零,因而检测部40B可检测出闪烁信号到达的情况。另一方面,若一定强度的光到达像素部P4j-3,n、P4j-2,n、P4j-1,n、P4j,n,则由于运算部43的运算结果S为零,因而检测部40B可检测出闪烁信号未到达。
[0126] 特别是在本实施方式中,运算部43的运算结果S并不依赖于光信号入射时序与电荷储存时序A~D之间的相位差。因此,本实施方式中可与该相位差无关而进行高灵敏度
的闪烁信号检测。
[0127] 如此,本实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3仅具备存储3行的数据的存储部411~413即可,无需大容量的存储部。另外,本实施方式所涉及的闪烁信号检测装置3无
需光信号的闪烁图案是已知的,而可特定接收光信号那样的闪烁信号的像素部。
[0128] 另外,本发明当然不限定于第1~第3的各实施方式。例如,上述实施方式中,列举了连接于晶体管T3的栅极端子的扩散区域作为电荷储存部,但光电二极管也可兼作电
荷储存部。
[0129] 产业上的可利用性
[0130] 本发明可应用于无需大容量的存储部,无需光信号的闪烁图案是已知的,而可特定接收光信号那样的闪烁信号的像素部的用途中。
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