專利名稱:固體攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及固體攝像裝置。
背景技術(shù):
固體攝像裝置也在對(duì)X射線等的放射線進(jìn)行攝像時(shí)使用,例如也用于牙科等的 醫(yī)療用途。此種固體攝像裝置具備將分別包括光電二極管(photo diode)的MXN個(gè)像 素部Pi,i PM, N2維排列成M行N列而成的受光部,以覆蓋此受光部的方式設(shè)置的閃爍體 (scintillator)層,將與在受光部的各像素部中所包括的光電二極管中所產(chǎn)生的電荷的 量對(duì)應(yīng)的電壓值予以輸出的信號(hào)讀出部,及用以控制受光部及信號(hào)讀出部等的動(dòng)作的控制 部。此外,在固體攝像裝置中,也有受光部、信號(hào)讀出部及控制部等被形成在半導(dǎo)體基板上 的情形。在此固體攝像裝置中,相應(yīng)于放射線對(duì)于閃爍體層的入射而產(chǎn)生閃爍光,且相應(yīng) 于閃爍光對(duì)于在受光部的任一個(gè)像素部中所包括的光電二極管的入射,而在該光電二極管 中產(chǎn)生電荷。然后,從信號(hào)讀出部輸出與在受光部的各像素部中所包括的光電二極管中所 產(chǎn)生的電荷的量相對(duì)應(yīng)的電壓值。如此一來(lái)即獲得放射線像。然而,就此種固體攝像裝置而言,若穿透閃爍體層的放射線或閃爍光入射至受光 部以外的區(qū)域(例如,信號(hào)讀出部或控制部的區(qū)域、用于引線接合(wire bonding)的視野 (field)區(qū)域等。以下稱此區(qū)域?yàn)椤爸苓厖^(qū)域”),則有時(shí)在該入射位置也產(chǎn)生電荷。再者, 在該周邊區(qū)域產(chǎn)生的電荷,有時(shí)從產(chǎn)生位置起移動(dòng),而被儲(chǔ)存于受光部的任一個(gè)像素部中 所包括的光電二極管的接合電容部中。此種情形下,在從受光部的該像素部輸出的電荷中, 不僅包括該像素部的光電二極管中所產(chǎn)生的電荷,也包括作為噪聲(noise)的在周邊區(qū)域 所產(chǎn)生的電荷。因此,無(wú)法獲得準(zhǔn)確的放射線像。在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了試圖解決此種問(wèn)題的發(fā)明。此文獻(xiàn)所公開(kāi)的發(fā)明的固體攝 像裝置具備阻止放射線對(duì)于周邊區(qū)域的入射的屏蔽部件。此屏蔽部件在受光部之上具有 開(kāi)口部,可使放射線入射至設(shè)于受光部之上的閃爍體層。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2004-177217號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
然而,在上述專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的發(fā)明的固體攝像裝置中,即使設(shè)有屏蔽部件,當(dāng) 放射線入射于閃爍體層或屏蔽部件時(shí),也會(huì)因康普頓(Compton)效應(yīng)而產(chǎn)生散射放射線。 因康普頓效應(yīng)而產(chǎn)生的散射放射線較入射的放射線為低能量,因此在構(gòu)成固體攝像裝置的 電路的硅中的吸收較大。所以無(wú)法充分防止因?yàn)榇朔N散射放射線或閃爍光向周邊區(qū)域的入 射所致的噪聲的產(chǎn)生。在周邊區(qū)域的面積較大的情形下尤其容易產(chǎn)生噪聲。本發(fā)明為解除上述問(wèn)題而完成,其目的在于提供一種可充分抑制在周邊區(qū)域產(chǎn)生 電荷的影響的固體攝像裝置。本發(fā)明的固體攝像裝置的特征為包括(1)受光部,其中呈M行N列地2維排列有MXN個(gè)像素部Pia PM,N,該像素部Pia PM,N分別包括產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的量的電 荷的光電二極管及與此光電二極管連接的開(kāi)關(guān),且在各像素部光電二極管經(jīng)由開(kāi)關(guān) 而連接于讀出用配線Lan;(2)閃爍體層,其以覆蓋受光部的方式設(shè)置,且相應(yīng)于放射線的 入射而產(chǎn)生閃爍光;(3)虛設(shè)(dummy)用受光部,其包括分別與受光部的第1行及第M行的 外側(cè)鄰接而配置的虛設(shè)用光電二極管;(4)信號(hào)讀出部,其設(shè)于受光部的第1行或第M行的 外側(cè),包括N個(gè)積分電路Si SN及N個(gè)保持電路氏 Hn,在各積分電路Sn中將經(jīng)過(guò)讀出 用配線1^ 所輸入的電荷儲(chǔ)存于電容元件中而輸出與該儲(chǔ)存電荷量相對(duì)應(yīng)的電壓值,在各 保持電路扎中保持并輸出從積分電路Sn所輸出的電壓值;及(5)放電機(jī)構(gòu),其將虛設(shè)用光 電二極管的接合電容部予以放電。其中,M、N是2以上的整數(shù),m是1以上M以下的整數(shù),n 是1以上N以下的整數(shù)。此外,M小于N,而受光部在一個(gè)方向上呈長(zhǎng)條狀。在此固體攝像裝置中,相應(yīng)于放射線對(duì)于閃爍體層的入射而產(chǎn)生閃爍光,且相應(yīng) 于閃爍光對(duì)于在受光部的任一像素部中所包括的光電二極管的入射,而在該光電二極管中 產(chǎn)生電荷。再者,與在受光部的各像素部中所包括的光電二極管中所產(chǎn)生的電荷的量相對(duì) 應(yīng)的電壓值被從包括積分電路及保持電路的信號(hào)讀出部中輸出。如此一來(lái)即獲得放射線 像。在進(jìn)行此種攝像時(shí),若穿透閃爍體層的放射線或閃爍光入射至受光部以外的周邊區(qū)域 (例如信號(hào)讀出部、控制部等),則會(huì)有在該入射位置也有電荷產(chǎn)生的情形。這些周邊區(qū)域 中產(chǎn)生的噪聲電荷有時(shí)會(huì)從產(chǎn)生位置移動(dòng)而朝向受光部去。然而,在本發(fā)明中,由于設(shè)有包 括虛設(shè)用光電二極管的虛設(shè)用受光部,因此該噪聲電荷被儲(chǔ)存于虛設(shè)用光電二極管的接合 電容部中。再者,由于虛設(shè)用光電二極管的接合電容部通過(guò)放電機(jī)構(gòu)放電并被初始化,因此 可抑制噪聲電荷進(jìn)入受光部。在本發(fā)明的固體攝像裝置中,優(yōu)選放電機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)虛設(shè)用光電二極管施加一定電 壓,而將該虛設(shè)用光電二極管的接合電容部予以放電。此外,或是在本發(fā)明的固體攝像裝置 中,優(yōu)選虛設(shè)用受光部進(jìn)一步包括與虛設(shè)用光電二極管連接的虛設(shè)用開(kāi)關(guān),虛設(shè)用光電二 極管經(jīng)由虛設(shè)用開(kāi)關(guān),通過(guò)N條讀出用配線Lai LaN的任意條而連接于N個(gè)積分電路Si SN的任意個(gè);放電機(jī)構(gòu)通過(guò)使虛設(shè)用開(kāi)關(guān)成為閉狀態(tài),并且將N個(gè)積分電路Si SN中的被 連接著的積分電路的電容元件予以放電,而將虛設(shè)用光電二極管的接合電容部予以放電。在本發(fā)明的固體攝像裝置中,優(yōu)選虛設(shè)用受光部包括分別與受光部的第1行及第 M行鄰接而配置成多行的虛設(shè)用光電二極管。優(yōu)選1個(gè)虛設(shè)用光電二極管的光感應(yīng)區(qū)域的 面積大于各像素部Pm,n中所包括的1個(gè)光電二極管的光感應(yīng)區(qū)域的面積。此外,優(yōu)選虛設(shè) 用受光部進(jìn)一步包括與受光部的第1列或第N列的外側(cè)鄰接而配置的虛設(shè)用光電二極管。 這些情形下,可進(jìn)一步抑制噪聲電荷進(jìn)入受光部。根據(jù)本發(fā)明,可充分抑制在周邊區(qū)域產(chǎn)生電荷的影響。
圖1為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的俯視圖及剖面圖。圖2為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的構(gòu)成圖。圖3為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第1形態(tài)的電路圖。圖4為說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第1形態(tài)的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖5為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第2形態(tài)的電路圖。
圖6為說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝
圖7為表示本實(shí)施方式的固體攝像裝
圖8為表示本實(shí)施方式的固體攝像裝
圖9為表示本實(shí)施方式的固體攝像裝
符號(hào)說(shuō)明
1固體攝像裝置
2半導(dǎo)體基板
3基材
10受光部
11,12虛設(shè)用受光部
20信號(hào)讀出部
30控制部
31行選擇部
40接合焊墊部
50閃爍體層
p 廣 P rM, N像素部
PD光電二極管
sffi開(kāi)關(guān)
D-Pi,! D"P4,N虛設(shè)用像素部
D-PD虛設(shè)用光電二極
D-sw虛設(shè)用開(kāi)關(guān)
si sn積分電路
c2積分用電容元件
sw2放電用開(kāi)關(guān)
a2放大器
hi hn保持電路
c3保持用電容元件
sw31輸入用開(kāi)關(guān)
sw32輸出用開(kāi)關(guān)
Lo, n第n列讀出用配線
Lbias偏壓供給用配線
Lout電壓輸出用配線
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖詳細(xì)說(shuō)明用以實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。另外,在附圖的說(shuō)明中對(duì)于 同一要素賦予同一符號(hào),且省略重復(fù)的說(shuō)明。圖1為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的俯視圖和剖面圖。圖1的(a)表示俯視圖, 圖1的(b)、(c)表示剖面圖。在本實(shí)施方式的固體攝像裝置1中,在半導(dǎo)體基板2的背面 黏合基材3,來(lái)增強(qiáng)半導(dǎo)體基板2。在該半導(dǎo)體基板2的表面,形成有受光部10、虛設(shè)用受光部11、12、信號(hào)讀出部20、行選擇部31及接合焊墊(bonding pad)部40等。在半導(dǎo)體基板 2的表面的各電路可通過(guò)CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor,互補(bǔ)式金屬氧 化物半導(dǎo)體)技術(shù)形成。此外,在其表面設(shè)有閃爍體層50。受光部10是將分別包括光電二極管及開(kāi)關(guān)的MXN個(gè)像素部Pia PM,N2維排列 成M行N列而成的。在此,在圖1(a)的俯視圖中,受光部10中的第1行位于受光部10的 上邊側(cè),而受光部10中的第M行位于受光部10的下邊側(cè),受光部10中的第1列位于受光 部10的左邊側(cè),此外,受光部10中的第N列位于受光部10的右邊側(cè)。M、N為2以上的整 數(shù)。M較N更小,在圖1(a)的俯視圖中,受光部10在左右方向?yàn)殚L(zhǎng)條狀,例如,受光部10的 左右方向的長(zhǎng)度為148mm,而受光部10的上限方向的寬度為6mm。虛設(shè)用受光部11與受光部10的第1行(受光部10的上邊側(cè))鄰接而配置,在左 右方向具有與受光部10相同程度的長(zhǎng)度。此外,虛設(shè)用受光部12與受光部10的第M行 (受光部10的下邊側(cè))鄰接而配置,在左右方向具有與受光部10相同程度的長(zhǎng)度。這些虛 設(shè)用受光部11、12各自包括虛設(shè)用光電二極管。另外,如后所述,虛設(shè)用光電二極管并非用 作發(fā)光元件,因此也可在虛設(shè)用受光部11、12的全部或一部份之上,設(shè)有用以為信號(hào)讀出 部20等遮光的遮光膜。此遮光膜由經(jīng)由絕緣膜所形成的例如Al膜所組成。信號(hào)讀出部20設(shè)于受光部10的第M行的外側(cè)。在信號(hào)讀出部20與受光部10之 間配置有虛設(shè)用受光部12。行選擇部31設(shè)于受光部10的第1列(受光部10的左邊側(cè)) 的外側(cè)及受光部10的第N列(受光部10的右邊側(cè))的外側(cè)這二者處或任何一者處。接合 焊墊部40設(shè)于信號(hào)讀出部20的下方。閃爍體層50以至少覆蓋受光部10的方式設(shè)置,對(duì)應(yīng)于X射線等的放射線的入射 而產(chǎn)生閃爍光。閃爍體層50優(yōu)選被設(shè)置成不僅覆蓋受光部10,也覆蓋虛設(shè)用受光部11、12、 信號(hào)讀出部20及行選擇部31。閃爍體層50例如由CsI所構(gòu)成,通過(guò)蒸鍍而形成于半導(dǎo)體 基板2的表面。另外,在圖1(a)中并未顯示閃爍體層50。此固體攝像裝置1在包括行選擇部31的控制部的控制之下,大致如下進(jìn)行動(dòng)作。 對(duì)應(yīng)于放射線對(duì)于閃爍體層50的入射而產(chǎn)生閃爍光,且對(duì)應(yīng)于閃爍光對(duì)于在受光部10的 任一個(gè)像素部中所包括的光電二極管的入射,而在該光電二極管中產(chǎn)生電荷。然后,與受光 部10的各像素部中所包括的光電二極管中所產(chǎn)生的電荷的量相對(duì)應(yīng)的電壓值被從信號(hào)讀 出部20輸出,且該電壓值經(jīng)由接合焊墊部40而輸出至外部。如此獲得放射線像。假設(shè)穿透閃爍體層50的放射線或閃爍光入射至受光部10以外的區(qū)域(周邊區(qū) 域),則會(huì)有在該入射位置也產(chǎn)生電荷的情形。于是,若在該周邊區(qū)域所產(chǎn)生的電荷從產(chǎn)生 位置移動(dòng),而儲(chǔ)存于受光部10的任意的像素部中所包括的光電二極管的接合電容部,則在 從該像素部輸出的電荷中,不僅包括在該像素部的光電二極管中所產(chǎn)生的電荷,也會(huì)包括 作為噪聲的在周邊區(qū)域所產(chǎn)生的電荷,而無(wú)法獲得準(zhǔn)確的放射線像。因此,在本實(shí)施方式 中,設(shè)有分別包括虛設(shè)用光電二極管的虛設(shè)用受光部11、12,以解決這樣的問(wèn)題。圖2為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的構(gòu)成圖。在此圖中表示有受光部10、虛設(shè) 用受光部11、12、信號(hào)讀出部20及控制部30。受光部10為成M行N列地2維排列有MXN個(gè)像素部Plil PM,N的受光部。像素 部Pm,n位于第m行第η列。在此,Μ、N分別為2以上的整數(shù),M小于N。此外,m為1以上M 以下的各整數(shù),η為1以上N以下的各整數(shù)。各像素部Pm,η為PPS (Passive Pixel Sensor,被動(dòng)式像素傳感器)方式的,具有共同的構(gòu)成,包括光電二極管及開(kāi)關(guān)。第m行的N個(gè)像素 部Pma Pm,N通過(guò)共同的控制線與控制部30連接。第η列的M個(gè)像素部P^ ΡΜ,η各個(gè)的 輸出端通過(guò)第η列讀出用配線Lan而與信號(hào)讀出部20中所包括的積分電路Sn連接。 信號(hào)讀出部20包括N個(gè)積分電路S1 Sn及N個(gè)保持電路H1 ΗΝ。各積分電路 Sn具有共同的構(gòu)成。此外,各保持電路Hn具有共同的構(gòu)成。各積分電路Sn具有與讀出用配線Lan連接的輸入端,且將輸入于此輸入端的電荷 進(jìn)行儲(chǔ)存,而將與該儲(chǔ)存電荷量相對(duì)應(yīng)的電壓值從輸出端向保持電路Hn輸出。N個(gè)積分電 路S1 Sn通過(guò)共同的控制線而與控制部30連接。各保持電路Hn具有與積分電路Sn的輸出端連接的輸入端,且保持輸入于此輸入端 的電壓值,并將該所保持的電壓值從輸出端輸出至輸出用配線L。ut。N個(gè)保持電路H1 Hn 通過(guò)共同的控制線而與控制部30連接。此外,各保持電路Hn也通過(guò)個(gè)別的控制線而與控 制部30連接。虛設(shè)用受光部11與虛設(shè)用受光部12夾著受光部10而設(shè)置。虛設(shè)用受光部11設(shè) 于相對(duì)于受光部10而言為與信號(hào)讀出部20相反的一側(cè),且成2行N列地2維排列有2XN 個(gè)虛設(shè)用像素部D-Plil D-P2, N。此外,虛設(shè)用受光部12設(shè)于受光部10與信號(hào)讀出部20 之間,成2行N列地2維排列有2XN個(gè)虛設(shè)用像素部D-P3il D-P4,N。這些4XN個(gè)虛設(shè)用 像素部D-Plil D-P4,N具有共同的構(gòu)成,包括虛設(shè)用光電二極管。另外,圖中所示的控制信 號(hào)D-Vsel (1) D-Vsel (4)在后述的第1形態(tài)的情形下是不需要的,而在后述的第2形態(tài) 的情形下則需要??刂撇?0將第m行選擇控制信號(hào)Vsel (m)分別給予至第m行的N個(gè)像素部Pm, i-Pn^。M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(I) Vsel (M)依序被設(shè)為有效值。為了將M個(gè)行選 擇控制信號(hào)Vsel(I) Vsel (M)依序作為有效值輸出,控制部30包括移位緩存器(shift register)。另外,圖1中所示的行選擇部31將這些M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel (1) Vsel (M) 予以輸出??刂撇?0將第η列選擇控制信號(hào)Hsel (η)給予保持電路Hn。N個(gè)列選擇控制信號(hào) Hsel(I) Hsel (N)也依序被設(shè)為有效值。為了將N個(gè)列選擇控制信號(hào)Hsel (1) Hsel (N) 依序作為有效值輸出,控制部30包括移位緩存器。另外,在圖1(a)的俯視圖中,將N個(gè)列 選擇控制信號(hào)Hsel(I) Hsel (N)予以輸出的列選擇部也可被配置于信號(hào)讀出部20與接 合焊墊部40之間??刂撇?0將放電控制信號(hào)Reset分別給予N個(gè)積分電路S1 Sn,此外,將保持控 制信號(hào)Hold分別給予N個(gè)保持電路H1 Hn。如以上所述,控制部30控制受光部10中MXN個(gè)像素部Plil PM,N中分別包括的 開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉動(dòng)作,并且控制信號(hào)讀出部20中的電壓值的保持動(dòng)作及輸出動(dòng)作。由此,控制 部30從信號(hào)讀出部20反復(fù)輸出電壓值作為幀(frame)數(shù)據(jù),該電壓值與在受光部10中的 MXN個(gè)像素部Plil PM,N中分別包括的光電二極管中所產(chǎn)生的電荷的量相對(duì)應(yīng)。 此外,固體攝像裝置1具備用以將虛設(shè)用受光部11、12的虛設(shè)用像素部D-Plil D-P4,N中所包括的虛設(shè)用光電二極管的接合電容部予以放電的放電機(jī)構(gòu)。此放電機(jī)構(gòu)可以 是通過(guò)對(duì)虛設(shè)用光電二極管施加一定電壓而將該虛設(shè)用光電二極管的接合電容部予以放 電的放電機(jī)構(gòu)(第1形態(tài)),此外,也可以是以與將各像素部Pm,n中所包括的光電二極管的接合電容部予以放電同樣的方式、通過(guò)控制部30的控制而將虛設(shè)用光電二極管的接合電 容部予以放電的放電機(jī)構(gòu)(第2形態(tài))。以下就放電機(jī)構(gòu)的第1形態(tài)及第2形態(tài)分別進(jìn)行 說(shuō)明。首先,使用圖3及圖4說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第1形態(tài)。圖3為本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第1形態(tài)的電路圖。在此圖中,表示有虛設(shè)用像素部D-P1,n、 像素部Pm, n、虛設(shè)用像素部D-P3, n、積分電路Sn及保持電路Hn各個(gè)的電路圖。在此,表示像 素部Pm,n的電路圖來(lái)代表MXN個(gè)像素部Plil PM,N,表示積分電路Sn的電路圖來(lái)代表N個(gè) 積分電路S1 SN,此外,表示保持電路Hn的電路圖來(lái)代表N個(gè)保持電路H1 Hn。S卩,表示 了與第m行第η列的像素部Pm, η及第η列讀出用配線La η相關(guān)的電路部份。再者,表示虛 設(shè)用像素部D-Plin來(lái)代表虛設(shè)用受光部11中所包括的2ΧΝ個(gè)虛設(shè)用像素部D-Plil D-P2, Ν,此外,表示虛設(shè)用像素部D-P3,η來(lái)代表虛設(shè)用受光部12中所包括的2ΧΝ個(gè)虛設(shè)用像素部
DP4, N0像素部Pm, η包括光電二極管PD及開(kāi)關(guān)SW115光電二極管PD的陽(yáng)極端子接地。位 于第η列的M個(gè)像素部P1,η ΡΜ,η中分別包括的光電二極管PD的陰極端子經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW1而 與第η列讀出用配線Lan連接。光電二極管PD產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的量的電荷,且將 其所產(chǎn)生的電荷儲(chǔ)存于接合電容部。由控制部30將第m行選擇控制信號(hào)Vsel (m)給予像 素部Pm,n的開(kāi)關(guān)SW115第m行選擇控制信號(hào)Vsel (m)用以指示受光部10中的第m行的N個(gè) 像素部Pnbl Pm,N中分別包括的開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)閉動(dòng)作。在此像素部Pm,n中,當(dāng)?shù)趍行選擇控制信號(hào)Vsel (m)為低電平時(shí),開(kāi)關(guān)SW1打開(kāi),而 在光電二極管PD中所產(chǎn)生的電荷不向第η列讀出用配線La η輸出,而儲(chǔ)存于接合電容部。 另一方面,第m行選擇控制信號(hào)Vsel (m)為高電平時(shí),開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉,至此在光電二極管PD 中產(chǎn)生而儲(chǔ)存于接合電容部的電荷,經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW1,而輸出至第η列讀出用配線Lan。第η列讀出用配線L。,n與受光部10中第η列的M個(gè)像素部P1, η ΡΜ,η中分別包 括的開(kāi)關(guān)SW1連接。第η列讀出用配線Lan將在M個(gè)像素部Pu、ΡΜ, η的中任意像素部中 所包括的光電二極管PD所產(chǎn)生的電荷,經(jīng)由該像素部中所包括的開(kāi)關(guān)SW1來(lái)讀出,且傳送 至積分電路Sn。積分電路Sn包括放大器(amplifier)A2、積分用電容元件C2及放電用開(kāi)關(guān)SW2。積 分用電容元件C2及放電用開(kāi)關(guān)SW2彼此并聯(lián)連接,且設(shè)于放大器A2的輸入端子與輸出端子 之間。放大器A2的輸入端子與第η列讀出用配線Lan連接。由控制部30將放電控制信號(hào) Reset給予放電用開(kāi)關(guān)SW2。放電控制信號(hào)Reset用以指示N個(gè)積分電路S1 Sn中分別包 括的放電用開(kāi)關(guān)SW2的開(kāi)閉動(dòng)作。在此積分電路Sn中,放電控制信號(hào)Reset為高電平時(shí),放電用開(kāi)關(guān)SW2關(guān)閉,積分 用電容元件C2放電,從積分電路Sn輸出的電壓值被初始化。放電控制信號(hào)Reset為低電平 時(shí),放電用開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi),輸入于輸入端的電荷被儲(chǔ)存于積分用電容元件C2,與該儲(chǔ)存電荷 量相對(duì)應(yīng)的電壓值被從積分電路Sn輸出。保持電路Hn包括輸入用開(kāi)關(guān)SW31、輸出用開(kāi)關(guān)SW32及保持用電容元件C3。保持用 電容元件C3的一端接地。保持用電容元件C3的另一端經(jīng)由輸入用開(kāi)關(guān)SW31而與積分電路 Sn的輸出端連接,且經(jīng)由輸出用開(kāi)關(guān)SW32而與電壓輸出用配線L。ut連接。由控制部30將保 持控制信號(hào)Hold給予輸入用開(kāi)關(guān)SW31。保持控制信號(hào)Hold用以指示N個(gè)保持電路H1 Hn中分別包括的輸入用開(kāi)關(guān)SW31的開(kāi)閉動(dòng)作。由控制部30將輸出用開(kāi)關(guān)SW32給予第η列選擇控制信號(hào)Hsel (η)。第η列選擇控制信號(hào)Hsel (η)用以指示保持電路Hn中所包括的輸出 用開(kāi)關(guān)SW32的開(kāi)閉動(dòng)作。在此保持電路Hn中,若保持控制信號(hào)Hold從高電平轉(zhuǎn)為低電平,則輸入用開(kāi)關(guān) Sff31從閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開(kāi)狀態(tài),而此時(shí)輸入于輸入端的電壓值被保持于保持用電容元件C3中。 此外,第η列選擇控制信號(hào)Hsel (η)為高電平時(shí),輸出用開(kāi)關(guān)SW32關(guān)閉,而保持于保持用電 容元件C3中的電壓值被輸出至電壓輸出用配線L。ut。虛設(shè)用像素部D-Pl,l D-P4,N分別包括虛設(shè)用光電二極管D-PD。虛設(shè)用光電二極 管D-PD的陽(yáng)極端子接地。虛設(shè)用光電二極管D-PD的陰極端子與偏壓(bias voltage)供 給用配線Lbias連接,以施加作為一定電壓值的偏壓值Vbias。通過(guò)此偏壓值Vbias的施加,虛設(shè) 用光電二極管D-PD的接合電容部被放電且被初始化??刂撇?0在將與受光部10中的第m行的N個(gè)像素部Pm,! Pm,N的各自的受光強(qiáng)度 相對(duì)應(yīng)的電壓值予以輸出時(shí),通過(guò)放電控制信號(hào)Reset進(jìn)行指示,以使N個(gè)積分電路S1 Sn 中分別包括的放電用開(kāi)關(guān)SW2暫時(shí)關(guān)閉后再打開(kāi),然后,通過(guò)第m行選擇控制信號(hào)Vsel (m) 進(jìn)行指示,以使得受光部10中的第m行的N個(gè)像素部Pnbl Pm, N中分別包括的開(kāi)關(guān)SW1在 特定期間內(nèi)關(guān)閉。在該特定期間內(nèi),控制部30通過(guò)保持控制信號(hào)Hold進(jìn)行指示,以使N個(gè) 保持電路H1 Hn中分別包括的輸入用開(kāi)關(guān)SW31從閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開(kāi)狀態(tài)。然后,在該特定期 間之后,控制部30通過(guò)列選擇控制信號(hào)Hsel(I) Hsel (N)進(jìn)行指示,以使N個(gè)保持電路 H1 Hn中分別包括的輸出用開(kāi)關(guān)SW32依序僅關(guān)閉一定期間。控制部30就各行依序進(jìn)行如 以上的控制。圖4為說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第1形態(tài)的動(dòng)作的時(shí)序圖。本實(shí)施 方式的固體攝像裝置1在控制部30的控制之下,通過(guò)M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(I) Vsel (M)、N個(gè)列選擇控制信號(hào)Hsel (1) Hsel (N)、放電控制信號(hào)Reset及保持控制信號(hào) Hold分別按照特定的時(shí)序進(jìn)行電平變化,從而可以對(duì)入射于受光部10的光的像進(jìn)行攝像 而獲得幀數(shù)據(jù)。在此圖中,從上面起依順序表示有(a)用以指示N個(gè)積分電路Si SN中分別包括 的放電用開(kāi)關(guān)SW2的開(kāi)閉動(dòng)作的放電控制信號(hào)Reset,(b)用以指示受光部10中的第1行的 N個(gè)像素部P3.l P3,N中分別包括的開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)閉動(dòng)作的第1行選擇控制信號(hào)Vsel (1), (c)用以指示受光部10中的第2行的N個(gè)像素部P2,工 P2,N中分別包括的開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)閉 動(dòng)作的第2行選擇控制信號(hào)Vsel⑵,(d)用以指示受光部10中的第3行的N個(gè)像素部P3, i P3, N中分別包括的開(kāi)關(guān)SW1W開(kāi)閉動(dòng)作的第3行選擇控制信號(hào)Vsel (3),(e)用以指示 受光部10中的第m行的N個(gè)像素部Pnbl Pm,N中分別包括的開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)閉動(dòng)作的第m行 選擇控制信號(hào)Vsel (m),及(f)用以指示受光部10中的第M行的N個(gè)像素部Psm-Pm,,中 分別包括的開(kāi)關(guān)SW1的開(kāi)閉動(dòng)作的第M行選擇控制信號(hào)Vsel (M)。此外,在此圖中,進(jìn)一步繼續(xù)依順序表示有(g)用以指示N個(gè)保持電路H1~Hv中 分別包括的輸入用開(kāi)關(guān)SW31的開(kāi)閉動(dòng)作的保持控制信號(hào)Hold,(h)用以指示保持電路H1中 所包括的輸出用開(kāi)關(guān)SW32的開(kāi)閉動(dòng)作的第1列選擇控制信號(hào)Hsel(I),(i)用以指示保持 電路H2中所包括的輸出用開(kāi)關(guān)SW32W開(kāi)閉動(dòng)作的第2列選擇控制信號(hào)Hsel (2),(j)用以 指示保持電路H3中所包括的輸出用開(kāi)關(guān)SW32的開(kāi)閉動(dòng)作的第3列選擇控制信號(hào)Hsel (3),(k)用以指示保持電路Hn中所包括的輸出用開(kāi)關(guān)SW32的開(kāi)閉動(dòng)作的第η列選擇控制信號(hào) Hsel(n),及⑴用以指示保持電路Hn中所包括的輸出用開(kāi)關(guān)SW32W開(kāi)閉動(dòng)作的第N列選 擇控制信號(hào)Hsel (N)。在第1行的N個(gè)像素部Pia Pu中分別包括的光電二極管PD中產(chǎn)生且儲(chǔ)存于接 合電容部的電荷的讀出,以以下的方式進(jìn)行。在時(shí)刻t1(l前,M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(I) Vsel (M)、N個(gè)列選擇控制信號(hào)Hsel (1) Hsel (N)及保持控制信號(hào)Hold分別被設(shè)為低電 平。在時(shí)刻t1(1前,從控制部30輸出的放電控制信號(hào)Reset成為高電平,由此,在N個(gè)積分 電路S1 Sn的各個(gè)中,放電用開(kāi)關(guān)SW2關(guān)閉,而積分用電容元件C2放電,且輸出電壓值被初 始化。從時(shí)刻t1(1到時(shí)刻tn的期間,放電控制信號(hào)Reset成為低電平,由此,在N個(gè)積分電路S1 Sn的各個(gè)中,放電用開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi),而成為電荷可儲(chǔ)存于積分用電容元件C2的狀 態(tài)。在從時(shí)刻t1(l到時(shí)刻tn的期間內(nèi)的一定期間中,從控制部30輸出的第1行選擇控制信 號(hào)Vsel⑴為高電平,由此,受光部10中的第1行的N個(gè)像素部Pu P1, N中分別包括的 開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉。此外,在此第1行選擇控制信號(hào)Vsel(I)為高電平的期間內(nèi)的一定期間中, 從控制部30輸出的保持控制信號(hào)Hold為高電平,由此,在N個(gè)保持電路H1 Hn的各個(gè)中, 輸入用開(kāi)關(guān)SW31關(guān)閉。在期間(t1(l tn)中的、放電控制信號(hào)Reset為低電平且第1行選擇控制信號(hào) Vsel(I)為高電平的期間中,第1行各像素部P1,n中所包括的開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉,而各積分電路 Sn的放電用開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi),因此至目前為止在像素部P1,n的光電二極管PD中所產(chǎn)生而儲(chǔ)存 于接合電容部的電荷,通過(guò)該像素部P1, n的開(kāi)關(guān)SW1及第η列讀出用配線Lan,傳送至積分 電路Sn的積分用電容元件C2并予以儲(chǔ)存。于是,與儲(chǔ)存于各積分電路Sn的積分用電容元 件C2中的電荷的量相對(duì)應(yīng)的電壓值從積分電路Sn的輸出端輸出。在期間(t1(l tn)內(nèi),保持控制信號(hào)Hold從高電平轉(zhuǎn)為低電平,從而在N個(gè)保持 電路H1 Hn的各個(gè)中,輸入用開(kāi)關(guān)SW31從閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開(kāi)狀態(tài),且此時(shí)從積分電路Sn的輸出 端輸出而輸入于保持電路Hn的輸入端的電壓值被保持于保持用電容元件C3中。于是,在該期間之后的期間U11NtJ內(nèi),從控制部30輸出的列選擇控制信號(hào) Hsel(I) Hsel (N)依序僅在一定期間為高電平,由此,N個(gè)保持電路H1 Hn中分別包括 的輸出用開(kāi)關(guān)SW32依序僅關(guān)閉一定期間,而保持于各保持電路Hn中的保持用電容元件C3的 電壓值經(jīng)由輸出用開(kāi)關(guān)SW32而依序輸出至電壓輸出用配線L。ut。輸出至此電壓輸出用配線 Lout的電壓值V。ut表示第1行的N個(gè)像素部Pu P1,,中分別包括的光電二極管PD中的發(fā) 光強(qiáng)度。接下來(lái),以以下的方式,進(jìn)行在第2行的N個(gè)像素部P2,工 P2,N中分別包括的光電 二極管PD中產(chǎn)生且儲(chǔ)存于接合電容部中的電荷的讀出。從時(shí)刻t2(1到時(shí)刻t21的期間,放電控制信號(hào)Reset成為低電平,由此,在N個(gè)積分 電路S1 Sn的各個(gè)中,放電用開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi),而成為電荷可儲(chǔ)存于積分用電容元件C2中的 狀態(tài)。在從時(shí)刻t2(l到時(shí)刻t21的期間內(nèi)的一定期間中,從控制部30輸出的第2行選擇控制 信號(hào)Vsel⑵成為高電平,由此,受光部10中的第2行的N個(gè)像素部P2,工 P2, N中分別包 括的開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉。此外,在此第2行選擇控制信號(hào)Vsel (2)成為高電平的期間內(nèi)的一定 期間中,從控制部30輸出的保持控制信號(hào)Hold為高電平,由此,在N個(gè)保持電路H1 Hn的各個(gè)中,輸入用開(kāi)關(guān)SW31關(guān)閉。
在期間(t2CI t21)中的、放電控制信號(hào)Reset為低電平且第2行選擇控制信號(hào) Vsel (2)為高電平的期間中,第2行各像素部P2, n中所包括的開(kāi)關(guān)SW1關(guān)閉,而各積分電路 Sn的放電用開(kāi)關(guān)SW2打開(kāi),因此至目前為止在各像素部P2,n的光電二極管PD中所產(chǎn)生而儲(chǔ) 存于接合電容部中的電荷,通過(guò)該像素部P2, n的開(kāi)關(guān)SW1及第η列讀出用配線La η,傳送至 積分電路Sn的積分用電容元件C2并予以儲(chǔ)存。于是,與儲(chǔ)存于各積分電路Sn的積分用電 容元件C2中的電荷的量相對(duì)應(yīng)的電壓值從積分電路Sn的輸出端輸出。在期間(t2Q t21)內(nèi),保持控制信號(hào)Hold從高電平轉(zhuǎn)為低電平,由此在N個(gè)保持 電路H1 Hn的各個(gè)中,輸入用開(kāi)關(guān)SW31從閉狀態(tài)轉(zhuǎn)為開(kāi)狀態(tài),且此時(shí)從積分電路Sn的輸出 端輸出而輸入于保持電路Hn的輸入端的電壓值被保持于保持用電容元件C3中。于是,在該期間之后的期間(t21 tj內(nèi),從控制部30輸出的列選擇控制信號(hào) Hsel(I) Hsel (N)依序僅在一定期間成為高電平,由此,N個(gè)保持電路H1 Hn中分別包括 的輸出用開(kāi)關(guān)SW32依序僅關(guān)閉一定期間,而保持于各保持電路Hn的保持用電容元件C3中的 電壓值經(jīng)由輸出用開(kāi)關(guān)SW32而依序輸出至電壓輸出用配線L。ut。輸出至此電壓輸出用配線 Lout的電壓值V。ut表示第2行的N個(gè)像素部P2,工 P2,N中分別包括的光電二極管PD中的發(fā) 光強(qiáng)度。接著關(guān)于如上所述的第1行及第2行的動(dòng)作,在以后,從第3行到第M行進(jìn)行同樣 的動(dòng)作,而獲得表示通過(guò)1次攝像所獲得的圖像的幀數(shù)據(jù)。此外,若關(guān)于第M行的動(dòng)作終了, 則再度從第1行起進(jìn)行同樣的動(dòng)作,而獲得表示下一個(gè)圖像的幀數(shù)據(jù)。如此,以一定周期重 復(fù)同樣的動(dòng)作,由此表示受光部10所接收的光的像的2維強(qiáng)度分布的電壓值V。ut被輸出至 電壓輸出用配線L。ut,重復(fù)進(jìn)行而獲得幀數(shù)據(jù)。在通過(guò)以上方式重復(fù)進(jìn)行而獲得幀數(shù)據(jù)的期間,若穿透閃爍體層50的放射線或 閃爍光入射至受光部10以外的周邊區(qū)域(例如信號(hào)讀出部20、控制部30、接合焊墊部40 等),則在該入射位置也有電荷產(chǎn)生的情形。尤其是,閃爍體層50被蒸鍍于半導(dǎo)體基板2的 表面上而形成的情形下,在閃爍體層50的周緣部,由于較薄而使放射線容易穿透,而容易 產(chǎn)生噪聲電荷。此外,如圖1(a)的俯視圖所示,受光部10在左右方向較上下方向?yàn)殚L(zhǎng)條狀 的情形下,在受光部10之上側(cè)或下側(cè)的周邊區(qū)域配置信號(hào)讀出部20或接合焊墊部40,而 配置這些的周邊區(qū)域的部份的面積大于受光部10的面積,由此也使得在此周邊區(qū)域中容 易產(chǎn)生噪聲電荷。而且,有時(shí)因?yàn)樵谛盘?hào)讀出部20中所包括的放大器的發(fā)熱而產(chǎn)生噪聲電 荷。在這些周邊區(qū)域所產(chǎn)生的噪聲電荷也有從產(chǎn)生位置起移動(dòng)而朝向受光部10的情 形。然而,在本實(shí)施方式中,由于設(shè)有分別包括虛設(shè)用光電二極管D-PD的虛設(shè)用受光部11、 12,因此該噪聲電荷儲(chǔ)存于虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部。于是,在第1形態(tài)中, 對(duì)于虛設(shè)用光電二極管施加一定電壓,而使該虛設(shè)用光電二極管的接合電容部放電且初始 化,因此抑制噪聲電荷進(jìn)入受光部10。由此,由本實(shí)施方式的固體攝像裝置1獲得準(zhǔn)確的放 射線像。接著使用圖5及圖6說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第2形態(tài)。圖5為本實(shí) 施方式的固體攝像裝置1的第2形態(tài)的電路圖。在此圖中,表示有虛設(shè)用像素部D-Plin、像 素部Pm, n、虛設(shè)用像素部D-P3, n、積分電路Sn及保持電路Hn的各個(gè)電路圖。在此,表示像素部Pm,n的電路圖來(lái)代表MXN個(gè)像素部Pu PM,N,且表示積分電路Sn的電路圖來(lái)代表N個(gè)積分電路S1 Sn,此外,表示保持電路Hn的電路圖來(lái)代表N個(gè)保持電路H1 Hn。S卩,表示 有關(guān)于第m行第η列的像素部Pm, η及第η列讀出用配線La η的電路部份。而且,表示虛設(shè) 用像素部D-Plin來(lái)代表虛設(shè)用受光部11中所包括的2ΧΝ個(gè)虛設(shè)用像素部D-Plil D-P2,Ν, 此外表示有虛設(shè)用像素部D-P3,η來(lái)代表虛設(shè)用受光部12中所包括的2ΧΝ個(gè)虛設(shè)用像素部 D-P4, N0若與圖3所示的第1形態(tài)的構(gòu)成比較,在該圖5所示的第2形態(tài)的構(gòu)成在4ΧΝ個(gè) 虛設(shè)用像素部D-Plil D-P4,Ν各自的構(gòu)成方面與其不同,此外,在這些虛設(shè)用像素部的連接 關(guān)系方面與其不同。虛設(shè)用像素部D-Plil DP4,Ν分別包括虛設(shè)用光電二極管D-PD及虛設(shè) 用開(kāi)關(guān)D-SW。虛設(shè)用光電二極管D-PD的陽(yáng)極端子接地。位于第η列的4個(gè)虛設(shè)用像素部 D-Plin D-P4,Ν中分別包括的虛設(shè)用光電二極管D-PD的陰極端子,經(jīng)由虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW而 與第η列讀出用配線Lan連接。N個(gè)虛設(shè)用像素部D-Plil D-P1, Ν各自的虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW的開(kāi)閉動(dòng)作,通過(guò)從控 制部30輸出的控制信號(hào)D-Vsel(I)來(lái)控制。N個(gè)虛設(shè)用像素部D-P2il D_P2,N各自的虛設(shè) 用開(kāi)關(guān)D-SW的開(kāi)閉動(dòng)作,通過(guò)從控制部30輸出的控制信號(hào)D-Vsel (2)來(lái)控制。N個(gè)虛設(shè)用 像素部D-P3il D-P3,N各自的虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW的開(kāi)閉動(dòng)作,通過(guò)從控制部30輸出的控制信 號(hào)D-Vsel (3)來(lái)控制。此外,N個(gè)虛設(shè)用像素部D-P4il D-P4,N各自的虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW的 開(kāi)閉動(dòng)作,通過(guò)從控制部30輸出的控制信號(hào)D-Vsel (4)來(lái)控制。圖6為說(shuō)明本實(shí)施方式的固體攝像裝置1的第2形態(tài)的動(dòng)作的時(shí)序圖。在本實(shí) 施方式的固體攝像裝置1中,在控制部30的控制之下,M個(gè)行選擇控制信號(hào)Vsel(I) Vsel (M)、N個(gè)列選擇控制信號(hào)Hsel (1) Hsel (N)、放電控制信號(hào)Reset、保持控制信號(hào) Hold及4個(gè)控制信號(hào)D-Vsel(I) D-Vsel (4)分別按照特定的時(shí)序進(jìn)行電平變化,從而可 以將入射于受光部10的光的像進(jìn)行攝像而獲得幀數(shù)據(jù)。此圖6所示的第2形態(tài)的流程圖與圖4所示的第1形態(tài)的時(shí)序圖比較,進(jìn)一步表 示有4個(gè)控制信號(hào)D-Vsel (1) D-Vsel (4)的各個(gè)。此外,此圖6所示的第2形態(tài)的流程 圖中的從時(shí)刻t1(l到時(shí)刻、的動(dòng)作,與圖4所示的第1形態(tài)的流程圖中從受光部10的第1 行到第M行的動(dòng)作同樣。在第2形態(tài)中,在受光部10的第1行的動(dòng)作開(kāi)始的時(shí)刻t1(l之前、且放電控制信號(hào) Reset為高電平的期間,控制信號(hào)D-Vsel(I)及控制信號(hào)D-Vsel (2)分別僅以一定期間成為 高電平。此外,在第2形態(tài)中,在受光部10的第M行的動(dòng)作結(jié)束的時(shí)刻、之后、且放電控 制信號(hào)Reset為高電平的期間,控制信號(hào)D-Vsel (3)及控制信號(hào)D-Vsel (4)分別僅以一定 期間成為高電平。若放電控制信號(hào)Reset為高電平,則在N個(gè)積分電路S1 Sn的各個(gè)中,放電用開(kāi) 關(guān)SW2關(guān)閉,積分用電容元件C2放電,而輸出電壓值被初始化。此時(shí),若控制信號(hào)D-Vsel (1) 成為高電平,則在虛設(shè)用受光部11的N個(gè)虛設(shè)用像素部D-Plil D-Pu的各個(gè)中,虛設(shè) 用開(kāi)關(guān)D-SW關(guān)閉,而虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部放電且初始化。若控制信號(hào) D-Vsel (2)成為高電平,則在虛設(shè)用受光部11的N個(gè)虛設(shè)用像素部D-P2il D-P2, N的各個(gè) 中,虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW關(guān)閉,而虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部放電且初始化。若控制 信號(hào)D-Vsel (3)成為高電平,則在虛設(shè)用受光部12的N個(gè)虛設(shè)用像素部D-P3il D-P3,N的各個(gè)中,虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW關(guān)閉,而虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部放電且初始化。此 夕卜,若控制信號(hào)D-Vsel (4)成為高電平,則在虛設(shè)用受光部12的N個(gè)虛設(shè)用像素部D-P4il D-P4, N的各個(gè)中,虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW關(guān)閉,而虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部放電且初 始化。
在第2形態(tài)中,也有在周邊區(qū)域產(chǎn)生的噪聲電壓從產(chǎn)生位置移動(dòng)而朝向受光部10 的情形。然而,在本實(shí)施方式中,由于設(shè)有分別包括虛設(shè)用光電二極管D-PD的虛設(shè)用受光 部11、12,因此該噪聲電荷儲(chǔ)存于虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部。于是,在第2形態(tài) 中,通過(guò)使虛設(shè)用像素部D-Plil D-P4,N各自的虛設(shè)用開(kāi)關(guān)D-SW為閉狀態(tài),并且將積分電路 Sn的電容元件C2放電,而使虛設(shè)用光電二極管D-PD的接合電容部放電且初始化,因此抑制 噪聲電荷進(jìn)入受光部10。由此,在本實(shí)施方式的固體攝像裝置1中,獲得準(zhǔn)確的放射線像。此外,在第1形態(tài)中需用以對(duì)虛設(shè)用像素部D-Plil D-P4,N的各個(gè)的虛設(shè)用光電 二極管D-PD施加一定的偏壓值Vbias的偏壓供給用配線Lbias,然而在第2形態(tài)中,不需要此 種偏壓供給用配線Lbias。因此,與第1形態(tài)比較,在第2形態(tài)中,可將受光部10中的開(kāi)口率 提尚。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,也可作各種變形。例如,在上述實(shí)施方式中虛設(shè) 用受光部11、12分別為將2XN個(gè)虛設(shè)用像素部2維排列成2行N列而成的,但不限定于2 行,也可為1行,也可為更多行。在上述實(shí)施方式中,虛設(shè)用受光部11、12分別為在各行排列有N個(gè)虛設(shè)用像素部 的,但關(guān)于各行并不限定于N個(gè),也可少于N個(gè),也可多于N個(gè)。在虛設(shè)用受光部11、12的 各個(gè)中,在各行排列有小于N個(gè)的虛設(shè)用像素部的情形下,優(yōu)選各虛設(shè)用像素部D-P中所包 括的1個(gè)虛設(shè)用光電二極管D-PD的光感應(yīng)區(qū)域的面積,大于各像素部Pm,n中所包括的1個(gè) 光電二極管PD的光感應(yīng)區(qū)域的面積(參照?qǐng)D7)。此外,在虛設(shè)用受光部11、12的各個(gè)中, 也可在各行設(shè)有1個(gè)虛設(shè)用像素部D-P,且該虛設(shè)用像素部D-P中所包括的虛設(shè)用光電二極 管D-PD的光感應(yīng)區(qū)域在左右方向延伸(參照?qǐng)D8)。包括虛設(shè)用光電二極管的虛設(shè)用受光部不僅可與受光部10的第1行及第M行的 外側(cè)鄰接而設(shè),也可與受光部10的第1列或第N列的外側(cè)鄰接而設(shè)。此外,也可以包圍受 光部10的周圍的方式配置虛設(shè)用受光部13 (參照?qǐng)D9)。在與受光部10的第1列或第N列 的外側(cè)鄰接而設(shè)的虛設(shè)用受光部中,所排列的虛設(shè)用光電二極管的行數(shù)或列數(shù)為任意,且 虛設(shè)用光電二極管的光感應(yīng)區(qū)域的大小或形狀也為任意。也可以配置成使1個(gè)虛設(shè)用光電 二極管的光感應(yīng)區(qū)域包圍受光部10的周圍。
權(quán)利要求
一種固體攝像裝置,其特征為設(shè)M、N為2以上的整數(shù),M<N,m為1以上M以下的整數(shù),n為1以上N以下的整數(shù),所述固體攝像裝置包括受光部,其中呈M行N列地2維排列有M×N個(gè)像素部(P1,1~PM,N),該像素部(P1,1~PM,N)分別包括產(chǎn)生與入射光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的量的電荷的光電二極管及與此光電二極管連接的開(kāi)關(guān),且所述光電二極管在各像素部(Pm,n)中經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)而連接于讀出用配線(LO,n);閃爍體層,其被設(shè)置成覆蓋所述受光部,且相應(yīng)于放射線的入射而產(chǎn)生閃爍光;虛設(shè)用受光部,其包括分別與所述受光部的第1行及第M行的外側(cè)鄰接而配置的虛設(shè)用光電二極管;信號(hào)讀出部,其被設(shè)置于所述受光部的第1行或第M行的外側(cè),包括N個(gè)積分電路(S1~SN)及N個(gè)保持電路(H1~HN),在各積分電路(Sn)中將經(jīng)過(guò)讀出用配線(LO,n)所輸入的電荷儲(chǔ)存于電容元件中而輸出與該儲(chǔ)存電荷量對(duì)應(yīng)的電壓值,在各保持電路(Hn)中保持并輸出從積分電路(Sn)所輸出的電壓值;及放電機(jī)構(gòu),其使所述虛設(shè)用光電二極管的接合電容部放電。
2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置,其特征為所述放電機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)所述虛設(shè)用光電二極管施加一定電壓,而使該虛設(shè)用光電二極管 的接合電容部放電。
3.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置,其特征為所述虛設(shè)用受光部進(jìn)一步包括與所述虛設(shè)用光電二極管連接的虛設(shè)用開(kāi)關(guān),所述虛設(shè) 用光電二極管經(jīng)由所述虛設(shè)用開(kāi)關(guān),通過(guò)N條讀出用配線(Lai LaN)中的任意條而連接 于N個(gè)積分電路餌 SN)中的任意個(gè);所述放電機(jī)構(gòu)通過(guò)使所述虛設(shè)用開(kāi)關(guān)成為閉狀態(tài),并且將N個(gè)積分電路(Si SN)中 的被連接著的積分電路的電容元件予以放電,而使所述虛設(shè)用光電二極管的接合電容部放電
4.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置,其特征為所述虛設(shè)用受光部包括分別與所述受光部的第1行及第M行鄰接而配置成多行的虛設(shè) 用光電二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置,其特征為1個(gè)所述虛設(shè)用光電二極管的光感應(yīng)區(qū)域的面積大于各像素部(Pm,n)中所包括的1個(gè) 光電二極管的光感應(yīng)區(qū)域的面積。
6.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置,其特征為所述虛設(shè)用受光部進(jìn)一步包括與所述受光部的第1列或第N列的外側(cè)鄰接而配置的虛 設(shè)用光電二極管。
全文摘要
固體攝像裝置(1)具備受光部(10)、信號(hào)讀出部(20)、控制部(30)、包括虛設(shè)用光電二極管的虛設(shè)用受光部(11、12)、使虛設(shè)用光電二極管的接合電容部進(jìn)行放電的放電機(jī)構(gòu)、及以覆蓋受光部(10)的方式設(shè)置的閃爍體層(50)。虛設(shè)用受光部(11)與受光部(10)的第1行(受光部(10)的上邊側(cè))鄰接而配置,在左右方向具有與受光部(10)相同程度的長(zhǎng)度。虛設(shè)用受光部(12)與受光部(10)的第M行(受光部(10)的下邊側(cè))鄰接而配置,在左右方向具有與受光部(10)相同程度的長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)H04N5/357GK101809462SQ200880108640
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者久嶋龍次, 森治通, 藤田一樹(shù) 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社