JPH0591419A - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
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- JPH0591419A JPH0591419A JP3251428A JP25142891A JPH0591419A JP H0591419 A JPH0591419 A JP H0591419A JP 3251428 A JP3251428 A JP 3251428A JP 25142891 A JP25142891 A JP 25142891A JP H0591419 A JPH0591419 A JP H0591419A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
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- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は製造過程で生じるホトセンサの不良
による画素情報の欠落をなくしたイメージセンサを提供
する。 【構成】 イメージセンサの、隣接する２個以上のホト
センサの光電荷を加え合せた出力を一画素の光電荷とす
るようにしたイメージセンサ。
による画素情報の欠落をなくしたイメージセンサを提供
する。 【構成】 イメージセンサの、隣接する２個以上のホト
センサの光電荷を加え合せた出力を一画素の光電荷とす
るようにしたイメージセンサ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同一基体上に集積して
作製でき、１次元もしくは２次元の画像情報を検知する
ことが可能なイメージセンサに関し、その製造工程途中
にて発生する欠陥、不良等に伴う画像情報の欠損をなく
したイメージセンサである。
作製でき、１次元もしくは２次元の画像情報を検知する
ことが可能なイメージセンサに関し、その製造工程途中
にて発生する欠陥、不良等に伴う画像情報の欠損をなく
したイメージセンサである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ガラス基板等の大面積基板上
に非晶質シリコンを原材料としてホトダイオードアレイ
を形成したイメージセンサが知られている。このホトダ
イオードアレイを用いたイメージセンサは長さ３０ｃｍ
程度のガラス基板上に１００〜２００μｍピッチで非晶
質シリコンホトダイオードを一列に並べたもので、各ホ
トダイオードの光電荷を外部の駆動回路から出力させる
ように構成されていて、ファクシミリ装置の原稿読み取
り用に実用化されている。
に非晶質シリコンを原材料としてホトダイオードアレイ
を形成したイメージセンサが知られている。このホトダ
イオードアレイを用いたイメージセンサは長さ３０ｃｍ
程度のガラス基板上に１００〜２００μｍピッチで非晶
質シリコンホトダイオードを一列に並べたもので、各ホ
トダイオードの光電荷を外部の駆動回路から出力させる
ように構成されていて、ファクシミリ装置の原稿読み取
り用に実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなイメージセンサは１画素に対し１つのホトダイオー
ドしか持たず、従ってこのフォトダイオードが不良であ
った場合、この画素の部分の画像情報が欠落することに
なり、正常な画像情報を取り込むことができないという
問題があった。
うなイメージセンサは１画素に対し１つのホトダイオー
ドしか持たず、従ってこのフォトダイオードが不良であ
った場合、この画素の部分の画像情報が欠落することに
なり、正常な画像情報を取り込むことができないという
問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するものであって、本発明は多数のホトセンサを同一
基板上に１次元もしくは２次元方向に多数配列したイメ
ージセンサにおいて、隣接する２個以上の該ホトセンサ
の光電荷を加え合せた出力を一画素の光電荷としたイメ
ージセンサである。また、本発明はホトセンサに隣接し
て該基板上に設けられ、且つ該ホトセンサに接続された
光電荷の読み出し用のスイッチ素子を各ホトセンサ毎に
設けることができる。
決するものであって、本発明は多数のホトセンサを同一
基板上に１次元もしくは２次元方向に多数配列したイメ
ージセンサにおいて、隣接する２個以上の該ホトセンサ
の光電荷を加え合せた出力を一画素の光電荷としたイメ
ージセンサである。また、本発明はホトセンサに隣接し
て該基板上に設けられ、且つ該ホトセンサに接続された
光電荷の読み出し用のスイッチ素子を各ホトセンサ毎に
設けることができる。
【０００５】本発明においてはホトセンサ又はスイッチ
素子等の不良により、画素を構成するホトセンサからの
光電荷の内、１部のホトセンサからの光電荷の出力が取
り出せない場合に、前記１部のホトセンサからの光電荷
を補正するために、前記不良を有する画素を構成するホ
トセンサからの光電荷を増幅することが好ましい。
素子等の不良により、画素を構成するホトセンサからの
光電荷の内、１部のホトセンサからの光電荷の出力が取
り出せない場合に、前記１部のホトセンサからの光電荷
を補正するために、前記不良を有する画素を構成するホ
トセンサからの光電荷を増幅することが好ましい。
【０００６】この増幅は一画素の光電荷を出力するホト
センサｎ個の内、ホトセンサｍ個からの光電荷出力が不
良の場合にはその画素からの光電荷出力をｎ／（ｎ−
ｍ）倍にすることが好ましい。
センサｎ個の内、ホトセンサｍ個からの光電荷出力が不
良の場合にはその画素からの光電荷出力をｎ／（ｎ−
ｍ）倍にすることが好ましい。
【０００７】そして、この不良個所を有するホトセンサ
ｍ個の回路は光電荷の出力回路から完全に切断しておく
ことが好ましい。
ｍ個の回路は光電荷の出力回路から完全に切断しておく
ことが好ましい。
【０００８】また、該ホトセンサ及びスイッチ素子は通
常非晶質材料で作成される。特に、Ｘ線可視光に変換す
るシンチレータと組合せてＸ線画像を検知する場合に
は、非晶質材料で作成したホトセンサを用いることによ
り、シンチレータからの光を効率よく光電変換がされ
る。
常非晶質材料で作成される。特に、Ｘ線可視光に変換す
るシンチレータと組合せてＸ線画像を検知する場合に
は、非晶質材料で作成したホトセンサを用いることによ
り、シンチレータからの光を効率よく光電変換がされ
る。
【０００９】
【作用】本発明は前記したように隣接する２個以上のホ
トセンサの光電荷を加え合せた出力を一画素の光電荷と
したものであるから、一画素中の１部のホトセンサから
の光電荷を取り出せない場合でも、他のホトセンサの光
電荷を取り出すことができ、またはそれを増巾して補正
することができるので、その画素の画像情報の欠損とは
ならない。
トセンサの光電荷を加え合せた出力を一画素の光電荷と
したものであるから、一画素中の１部のホトセンサから
の光電荷を取り出せない場合でも、他のホトセンサの光
電荷を取り出すことができ、またはそれを増巾して補正
することができるので、その画素の画像情報の欠損とは
ならない。
【００１０】
【実施例】以下に本発明に係る１次元イメージセンサと
２次元イメージセンサの実施例について説明する。 実施例１（１次元イメージセンサ） 図１に１次元イメージセンサの等価回路図を示す。図１
において、ホトダイオード（１）、ホトダイオード
（２）の２個１組のホトダイオードがＮ組一次元に基板
（図に示さず）上並べられている。これらのホトダイオ
ードのアノード側は共通線に接地され、カソード側は外
部の読み出しＩＣ（３）の端子に各々接続されている。
予じめ、全ホトダイオードはチェックされていて、不良
ダイオートの位置や光電荷の出力のバラツキ等が演算装
置（４）に連ったメモリ（５）に記録されている。一画
素の出力となるホトダイオート（１）とホトダイオード
（２）が正常に動作する場合には読み出しＩＣ（３）の
それらの出力がメモリ（５）の情報により演算装置
（４）で出力のバラツキが補正された後、加算されて画
素の情報として出力される。一方、ホトダイオード
（１）とホトダイオード（２）のいずれか一方が不良の
場合にはメモリ（５）からの情報により不良のホトダイ
オードの出力を無視し他のホトダイオードの出力がバラ
ツキの補正された後、２倍増幅されて画素の情報として
演算装置（４）から出力される。
２次元イメージセンサの実施例について説明する。 実施例１（１次元イメージセンサ） 図１に１次元イメージセンサの等価回路図を示す。図１
において、ホトダイオード（１）、ホトダイオード
（２）の２個１組のホトダイオードがＮ組一次元に基板
（図に示さず）上並べられている。これらのホトダイオ
ードのアノード側は共通線に接地され、カソード側は外
部の読み出しＩＣ（３）の端子に各々接続されている。
予じめ、全ホトダイオードはチェックされていて、不良
ダイオートの位置や光電荷の出力のバラツキ等が演算装
置（４）に連ったメモリ（５）に記録されている。一画
素の出力となるホトダイオート（１）とホトダイオード
（２）が正常に動作する場合には読み出しＩＣ（３）の
それらの出力がメモリ（５）の情報により演算装置
（４）で出力のバラツキが補正された後、加算されて画
素の情報として出力される。一方、ホトダイオード
（１）とホトダイオード（２）のいずれか一方が不良の
場合にはメモリ（５）からの情報により不良のホトダイ
オードの出力を無視し他のホトダイオードの出力がバラ
ツキの補正された後、２倍増幅されて画素の情報として
演算装置（４）から出力される。
【００１１】本実施例１において、一画素の情報を得る
のに２個のホトダイオードを割り当てたが、一画素当り
３個以上のホトダイオードを割当てもよい。本実施例１
においてはホトセンサであるホトダイオードの欠陥率が
１％であったとすると、ホトダイオード（１）及び
（２）が同時に欠陥となる確率は（０．０１）2 とな
り、０．０１％にまで低減できる。このためイメージセ
ンサ製造の歩留まりを向上させることができる。
のに２個のホトダイオードを割り当てたが、一画素当り
３個以上のホトダイオードを割当てもよい。本実施例１
においてはホトセンサであるホトダイオードの欠陥率が
１％であったとすると、ホトダイオード（１）及び
（２）が同時に欠陥となる確率は（０．０１）2 とな
り、０．０１％にまで低減できる。このためイメージセ
ンサ製造の歩留まりを向上させることができる。
【００１２】実施例２（２次元イメージセンサ） 図２に２次元イメージセンサの等価回路図を示す。図２
において、ホトダイオード（Ａ），（Ｂ）の２個１組の
ホトダイオードがＮ列Ｍ行平面的に配置されている。ホ
トダイオード（Ａ），（Ｂ）のカソードには夫々接続さ
れる読み出し用の薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと表
す）（Ａ），（Ｂ）が隣接して設けられ、ホトダイオー
ド（Ａ），（Ｂ）の光電荷の出力をスイッチング操作に
より出力するようになっている。
において、ホトダイオード（Ａ），（Ｂ）の２個１組の
ホトダイオードがＮ列Ｍ行平面的に配置されている。ホ
トダイオード（Ａ），（Ｂ）のカソードには夫々接続さ
れる読み出し用の薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと表
す）（Ａ），（Ｂ）が隣接して設けられ、ホトダイオー
ド（Ａ），（Ｂ）の光電荷の出力をスイッチング操作に
より出力するようになっている。
【００１３】ゲートラインＧA1〜ＧAMがＴＦＴ−Ａのゲ
ートアドレスでありゲートラインＧB1〜ＧBMがＴＦＴ−
Ｂのゲートアドレスを示す。ドレインラインＤ1 〜Ｄ
N+1 はホトダイオードに蓄積された光電荷の読みだしラ
インとなる。ホトダイオードＡからの電荷はＤ1 〜ＤN
から取り出され、ホトダイオードＢからの電荷はＤ2 〜
ＤN+1 から取り出される。ｃｏｍと示したのはホトダイ
オードのカソード側の電位を設定する端子であり、全て
のホトダイオードに対し共通の電極となる。
ートアドレスでありゲートラインＧB1〜ＧBMがＴＦＴ−
Ｂのゲートアドレスを示す。ドレインラインＤ1 〜Ｄ
N+1 はホトダイオードに蓄積された光電荷の読みだしラ
インとなる。ホトダイオードＡからの電荷はＤ1 〜ＤN
から取り出され、ホトダイオードＢからの電荷はＤ2 〜
ＤN+1 から取り出される。ｃｏｍと示したのはホトダイ
オードのカソード側の電位を設定する端子であり、全て
のホトダイオードに対し共通の電極となる。
【００１４】動作を説明する。今、画素（１、１）を考
える。この画素はホトダイオードＡ、Ｂから構成されて
いる。今ｃｏｍに＋５Ｖを印加する。そしてＤ1 〜Ｄ
N+1 は接地しておく。光が各ホトダイオードに入射し、
それがホトダイオード内部で光電変換される。発生した
ホトカレント（光電荷）によってホトダイオードのアノ
ード電位が上昇する。このアノード電位はホトダイオー
ドの光量に比例する。この状態で、ＧA1に電圧を印加
し、ＴＦＴ−ＡをＯＮさせる。するとホトダイオードの
アノードに蓄積された光電荷はＴＦＴ−Ａを通ってドレ
インラインＤ1 に取り出される。同様に画素（２、１）
のホトダイオードＡの電荷はＤ2 に、画素（Ｎ，１）の
電荷はＤN に取り出される。このホトダイオードＡの電
荷読みだしが終了した後、ゲートラインＧB1に電圧を印
加し、ＴＦＴ−ＢをＯＮさせホトダイオードＢの電荷を
読み出す。この光電荷はＤ2 〜ＤN+1 のラインに読み出
される。このように同一画素に含まれるホトダイオード
Ａ、Ｂの出力は時間を異なるタイミングで読み出される
ため、取り出された光出力を外部メモリに保存してお
き、後にこの２つの出力を加え併せて画素の光出力とす
る。
える。この画素はホトダイオードＡ、Ｂから構成されて
いる。今ｃｏｍに＋５Ｖを印加する。そしてＤ1 〜Ｄ
N+1 は接地しておく。光が各ホトダイオードに入射し、
それがホトダイオード内部で光電変換される。発生した
ホトカレント（光電荷）によってホトダイオードのアノ
ード電位が上昇する。このアノード電位はホトダイオー
ドの光量に比例する。この状態で、ＧA1に電圧を印加
し、ＴＦＴ−ＡをＯＮさせる。するとホトダイオードの
アノードに蓄積された光電荷はＴＦＴ−Ａを通ってドレ
インラインＤ1 に取り出される。同様に画素（２、１）
のホトダイオードＡの電荷はＤ2 に、画素（Ｎ，１）の
電荷はＤN に取り出される。このホトダイオードＡの電
荷読みだしが終了した後、ゲートラインＧB1に電圧を印
加し、ＴＦＴ−ＢをＯＮさせホトダイオードＢの電荷を
読み出す。この光電荷はＤ2 〜ＤN+1 のラインに読み出
される。このように同一画素に含まれるホトダイオード
Ａ、Ｂの出力は時間を異なるタイミングで読み出される
ため、取り出された光出力を外部メモリに保存してお
き、後にこの２つの出力を加え併せて画素の光出力とす
る。
【００１５】この構成では、ホトダイオード、ＴＦＴの
どれかが不良であったとしても、その不良素子を予め調
べておけば、不良素子からの出力を無視して、正常素子
出力を２倍してその画素の信号とみなすことで欠陥のな
い画像情報を得ることができる。
どれかが不良であったとしても、その不良素子を予め調
べておけば、不良素子からの出力を無視して、正常素子
出力を２倍してその画素の信号とみなすことで欠陥のな
い画像情報を得ることができる。
【００１６】また、この欠陥素子が短絡等をしている場
合、読みだし回路そのものを飽和させる等の問題を引き
起こす場合があるため、不良素子への配線部分をレーザ
ビーム等で切断した方が良い場合がある。
合、読みだし回路そのものを飽和させる等の問題を引き
起こす場合があるため、不良素子への配線部分をレーザ
ビーム等で切断した方が良い場合がある。
【００１７】尚、本実施例に示すイメージセンサとして
非晶質シリコンを材料としたホトダイオード、非晶質シ
リコンまたは多結晶シリコンを主材料としたＴＦＴとを
用いたイメージセンサであって、比較的大面積（数ｃｍ
角以上）の画像を検知するようになっている。
非晶質シリコンを材料としたホトダイオード、非晶質シ
リコンまたは多結晶シリコンを主材料としたＴＦＴとを
用いたイメージセンサであって、比較的大面積（数ｃｍ
角以上）の画像を検知するようになっている。
【００１８】本イメージセンサ上にＸ線を可視光に変換
するシンチレータ（主材料ＣｓＩ他）を形成し、Ｘ線画
像を検知するように構成することも可能である。このＸ
線イメージセンサはＸ線を集光するレンズが存在しない
ため、大面積が要求され、従って大面積でかつ大容量の
ホトセンサを同一基板上に作製する必要がある。本発明
は、このようなＸ線イメージセンサを製作する場合、最
も問題となる製造歩留まりを著しく向上させることが可
能であるため、安価なＸ線イメージセンサを実現でき
る。
するシンチレータ（主材料ＣｓＩ他）を形成し、Ｘ線画
像を検知するように構成することも可能である。このＸ
線イメージセンサはＸ線を集光するレンズが存在しない
ため、大面積が要求され、従って大面積でかつ大容量の
ホトセンサを同一基板上に作製する必要がある。本発明
は、このようなＸ線イメージセンサを製作する場合、最
も問題となる製造歩留まりを著しく向上させることが可
能であるため、安価なＸ線イメージセンサを実現でき
る。
【００１９】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明は、各画素
の信号を出力するホトダイオードを複数設け、その中の
不良素子からの出力を無視し、正常素子出力を画像出力
として用いることにより欠陥画素数を激減させることが
できる。このことから、本発明のイメージセンサは、製
造歩留まりが向上し、安価に製作することができる。
の信号を出力するホトダイオードを複数設け、その中の
不良素子からの出力を無視し、正常素子出力を画像出力
として用いることにより欠陥画素数を激減させることが
できる。このことから、本発明のイメージセンサは、製
造歩留まりが向上し、安価に製作することができる。
【００２０】また、本発明はシンチレータと組合せるこ
とにより、安価で欠陥のないＸ線イメージセンサを製作
することができる。
とにより、安価で欠陥のないＸ線イメージセンサを製作
することができる。
【図１】本発明に係る１次元イメージセンサの等価回路
図。
図。
【図２】本発明に係る２次元イメージセンサの等価回路
図。
図。
（１）、（２） ホトダイオード （３） 読み出しＩＣ （４） 演算装置 （５） メモリ （Ａ）、（Ｂ） ホトダイオード ＴＦＴ Ａ、ＴＦＴ Ｂ 薄膜トランジスタ ＧA1〜ＧAM、ＧB1〜ＧBM ゲートアドレス Ｄ1 〜ＤN+1 光電荷読み出しライン ｃｏｍ カソード端子
Claims (6)
- 【請求項１】 多数のホトセンサを同一基板上に１次元
もしくは２次元方向に多数配列したイメージセンサにお
いて、隣接する２個以上の該ホトセンサの光電荷を加え
合せた出力を一画素の光電荷としたことを特徴とするイ
メージセンサ。 - 【請求項２】 該ホトセンサに隣接して該基板上に設け
られ、且つ該ホトセンサに接続された光電荷の読み出し
用のスイッチ素子を各ホトセンサ毎に設けた請求項１に
記載のイメージセンサ。 - 【請求項３】 ホトセンサ又はスイッチ素子等の不良に
より、画素を構成するホトセンサからの光電荷の内、１
部のホトセンサからの光電荷の出力が取り出せない場合
に、前記１部のホトセンサからの光電荷を補正するため
に、前記不良を有する画素を構成するホトセンサからの
光電荷を増幅するようにした請求項１又は２に記載した
イメージセンサ。 - 【請求項４】 該ホトセンサ又はスイッチ素子等の不良
個所のある回路を画素の光電荷の出力回路から切断した
請求項３に記載したイメージセンサ。 - 【請求項５】 該ホトセンサ及び／又はスイッチ素子を
非晶質材料で作成した請求項１乃至４のいずれかに記載
のイメージセンサ。 - 【請求項６】 Ｘ線を可視光に変換するシンチレータと
組合せてＸ線画像を検知するようにした請求項１乃至５
のいずれかに記載のイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251428A JPH0591419A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3251428A JPH0591419A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | イメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0591419A true JPH0591419A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17222699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3251428A Pending JPH0591419A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0591419A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7116319B2 (en) | 2002-05-21 | 2006-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and radiation detection system |
| US7129457B2 (en) * | 2000-08-30 | 2006-10-31 | Micron Technology, Inc. | Redundant imaging systems |
| JP2007288777A (ja) * | 2007-03-27 | 2007-11-01 | Canon Inc | 光電変換装置及びその製造方法並びにｘ線撮像装置 |
| CN108110015A (zh) * | 2016-11-25 | 2018-06-01 | 奕瑞影像科技（太仓）有限公司 | X射线图像传感器、平板探测器及其图像采集校正方法 |
| CN108110014A (zh) * | 2016-11-25 | 2018-06-01 | 奕瑞影像科技（太仓）有限公司 | X射线图像传感器、平板探测器及其图像曝光采集方法 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3251428A patent/JPH0591419A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN108110014B (zh) * | 2016-11-25 | 2020-05-08 | 奕瑞影像科技（太仓）有限公司 | X射线图像传感器、平板探测器及其图像曝光采集方法 |
| CN108110015B (zh) * | 2016-11-25 | 2020-05-08 | 奕瑞影像科技（太仓）有限公司 | X射线图像传感器、平板探测器及其图像采集校正方法 |
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