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JP2001074552A - Photoelectric transfer device and driving method therefor - Google Patents

Photoelectric transfer device and driving method therefor

Info

Publication number
JP2001074552A
JP2001074552A JP24882399A JP24882399A JP2001074552A JP 2001074552 A JP2001074552 A JP 2001074552A JP 24882399 A JP24882399 A JP 24882399A JP 24882399 A JP24882399 A JP 24882399A JP 2001074552 A JP2001074552 A JP 2001074552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric conversion
signal
conversion device
line
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24882399A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Kobayashi
功 小林
Tomoyuki Yagi
朋之 八木
Noriyuki Umibe
紀之 海部
Toshikazu Tamura
敏和 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP24882399A priority Critical patent/JP2001074552A/en
Publication of JP2001074552A publication Critical patent/JP2001074552A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce in a short time a potential variation at the time when a potential of a signal line or a sensor bias line comes down for an instant. SOLUTION: This device has a photoelectric transfer element group arranged two-dimensionally with photoelectric transfer elements connected to sensors and switch elements respectively, plural drive lines connected respectively to the plural switch elements arranged along one direction of the photoelectric transfer element group, plural signal lines connected respectively to output sides of the plural switch elements arranged along the other direction of the photoelectric transfer element group, and a control means for driving the plural drive lines, for turning the switch elements connected the respective drive lines on, to connect the signal lines and the sensors. In a refresh mode of the photoelectric transfer element, the signal lines are brought into a set potential, the drive lines g1-g3 are driven unidirectionally in oreder by the control means, and timings for driving the respective drive lines g1, g2, g3 are made not to be overlapped.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光電変換装置および
その駆動方法に係わり、特に大面積プロセスを用いて形
成する光電変換装置、例えばファクシミリ、デジタル複
写機あるいはX線撮像装置等の等倍読み取りを行う二次
元の光電変換装置に好適に用いられる光電変換装置及び
その駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device and a method of driving the same, and more particularly to a photoelectric conversion device formed using a large-area process, such as a facsimile, a digital copying machine or an X-ray imaging device. The present invention relates to a photoelectric conversion device suitably used for a two-dimensional photoelectric conversion device and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ファクシミリ、デジタル複写機あ
るいはX線撮像装置等の読み取り系としては縮小光学系
とCCD型センサを用いた読み取り系が用いられていた
が、近年、水素化アモルファスシリコン(以下、a−S
iと記す)に代表される光電変換半導体材料の開発によ
り、光電変換素子及び信号処理部を大面積の基板に形成
し、情報源と等倍の光学系で読み取る、いわゆる密着型
センサの開発がめざましい。特にa−Siは光電変換材
料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ(以
下、TFTと記す)としても用いることができるので光
電変換半導体層とTFTの半導体層とを同時に形成する
ことができる利点を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a reading system using a reduction optical system and a CCD type sensor has been used as a reading system of a facsimile, a digital copying machine or an X-ray imaging apparatus. , A-S
With the development of photoelectric conversion semiconductor materials typified by i), the development of a so-called contact type sensor, in which a photoelectric conversion element and a signal processing unit are formed on a large-area substrate and read by an information source and an optical system of the same magnification, has been developed. Remarkable. In particular, since a-Si can be used not only as a photoelectric conversion material but also as a thin film field effect transistor (hereinafter, referred to as TFT), an advantage that a photoelectric conversion semiconductor layer and a semiconductor layer of a TFT can be formed simultaneously. have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大面積
の光電変換装置に対する特性的なスペックは年々厳しく
なっており、特にX線撮像装置等の等倍読み取りを行う
二次元の光電変換装置においては、人体に影響のあるX
線を少しでも減らして、より精度の高いデータを二次元
エリア内で一様に且つ短時間で得ることが要求されてお
り、このような要求を受けて、光電変換素子の信号出力
のバラツキを充分に小さくするために、センサのリフレ
ッシュ方法において駆動線の動作に工夫をすることが考
えられる。
However, the characteristic specifications of a large-area photoelectric conversion device are becoming stricter year by year. Particularly, in a two-dimensional photoelectric conversion device such as an X-ray imaging device which performs reading at the same magnification, X that affects the human body
It is required to reduce the number of lines as much as possible and to obtain more accurate data uniformly and in a short time in a two-dimensional area. In response to such a demand, the variation in the signal output of the photoelectric conversion element is reduced. In order to make the sensor sufficiently small, it is conceivable to devise the operation of the drive line in the sensor refreshing method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段および作用】本発明の光電
変換装置は、センサとスイッチ素子とが接続された光電
変換素子を二次元的に複数個配置した光電変換素子群
と、前記光電変換素子群の一方向に配列された複数の前
記スイッチ素子とそれぞれ接続される複数の駆動線と、
前記光電変換素子群の他方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子の出力側とそれぞれ接続される複数の信号線
と、前記複数の駆動線を駆動し、各駆動線に接続される
前記スイッチ素子をオンさせて、前記信号線と前記セン
サとを接続する制御手段と、を有し、前記光電変換素子
は、光電変換モード及び信号電荷転送モード及びリフレ
ッシュモードで駆動される光電変換装置において、前記
リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセット電
位とし、前記制御手段により前記駆動線を前記一方向に
順次駆動し、且つ各駆動線を駆動するタイミングが重な
らないようにしたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a photoelectric conversion device comprising: a photoelectric conversion element group in which a plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements each having a sensor and a switch element connected thereto; A plurality of drive lines respectively connected to the plurality of switch elements arranged in one direction of a group,
A plurality of signal lines respectively connected to the output sides of the plurality of switch elements arranged in the other direction of the photoelectric conversion element group; and the switch elements driving the plurality of drive lines and connected to the respective drive lines Control means for turning on the signal line and the sensor, and wherein the photoelectric conversion element is driven in a photoelectric conversion mode, a signal charge transfer mode, and a refresh mode. In the refresh mode, the signal line is set to a reset potential, the control unit sequentially drives the drive lines in the one direction, and the timing for driving each drive line is not overlapped.

【0005】本発明の光電変換装置の駆動方法は、セン
サとスイッチ素子とが接続された光電変換素子を二次元
的に複数個配置し、前記スイッチ素子を1ライン毎に駆
動線に接続し、前記駆動線を一方向に順次駆動し、該一
方向と異なる方向に配された信号線に信号電荷を転送
し、順次信号読み出しを行い、前記光電変換素子は、光
電変換モード及び信号電荷転送モード及びリフレッシュ
モードで駆動される光電変換装置の駆動方法において、
前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記駆動線を前記一方向に順次駆動し、且
つ各駆動線がオンするタイミングが重ならないようにす
ること、を特徴とする。
According to a method of driving a photoelectric conversion device of the present invention, a plurality of photoelectric conversion elements each having a sensor and a switch element connected thereto are two-dimensionally arranged, and the switch elements are connected to drive lines line by line. The driving lines are sequentially driven in one direction, signal charges are transferred to signal lines arranged in a direction different from the one direction, and signal reading is sequentially performed. The photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion mode and a signal charge transfer mode. And a driving method of the photoelectric conversion device driven in the refresh mode,
In the refresh mode, the signal line is set to a reset potential, the drive lines are sequentially driven in the one direction, and the timings at which the drive lines are turned on do not overlap.

【0006】本発明は、二次元エリア内での複数の信号
出力をほぼ充分に一様にすることが可能となるように作
用する。
The present invention operates so that the output of a plurality of signals in a two-dimensional area can be made substantially uniform.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0008】図2(a),(b)は本発明に係わる光電
変換素子の構成を示す概略図である。図2(b)は図2
(a)を図中A−Bで切り取った場合の断面図である。
図2に示すように、光電変換素子はガラス基板7上のセ
ンサ8とTFT9で構成されている。図2において、セ
ンサ8及びTFT9はアモルファスシリコン薄膜プロセ
スで同時に形成される。センサ8はMIS型センサであ
る。センサ8及びTFT9はガラス基板7上に下メタル
層10、絶縁層11、半導体層12、n+ 層13、上メ
タル層14及び図示しない保護層(アモルファスシリコ
ン窒化膜又はポリイミドなど)を順次成膜、パターニン
グすることにより形成される。
FIGS. 2A and 2B are schematic views showing the structure of a photoelectric conversion element according to the present invention. FIG. 2B shows FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view when cut along line AB in FIG.
As shown in FIG. 2, the photoelectric conversion element includes a sensor 8 on a glass substrate 7 and a TFT 9. In FIG. 2, the sensor 8 and the TFT 9 are formed simultaneously by an amorphous silicon thin film process. The sensor 8 is a MIS type sensor. For the sensor 8 and the TFT 9, a lower metal layer 10, an insulating layer 11, a semiconductor layer 12, an n + layer 13, an upper metal layer 14, and a protection layer (not shown) such as an amorphous silicon nitride film or polyimide are sequentially formed on a glass substrate 7. Is formed by patterning.

【0009】図3は、図2の光電変換素子の働きを示す
等価回路である。センサ8に入射した光量に応じて電荷
が発生し、その電荷をTFT9で図示しない読みとり装
置に転送することによって、読みとり動作を行うもので
ある。
FIG. 3 is an equivalent circuit showing the operation of the photoelectric conversion element of FIG. An electric charge is generated according to the amount of light incident on the sensor 8, and the electric charge is transferred to a reading device (not shown) by the TFT 9, thereby performing a reading operation.

【0010】次に図3に示した光電変換素子を3×3個
配置した光電変換装置の全体回路図を図4に示す。
Next, FIG. 4 shows an overall circuit diagram of a photoelectric conversion device in which 3 × 3 photoelectric conversion elements shown in FIG. 3 are arranged.

【0011】図4において、S11〜S33は光電変換
素子で下部電極側をG、上部電極側をDで示している。
C11〜C33は蓄積用コンデンサであり、光電変換素
子S11〜S33がコンデンサの働きをするため等価回
路上このように示している。T11〜T33は転送用T
FTである。Vsは読み出し用電源、Vgはリフレッシ
ュ用電源であり、それぞれスイッチSWs,SWgを介
して全光電変換素子S11〜S33のD電極に接続され
ている。スイッチSWsはインバータを介して、スイッ
チSWgは直接にリフレッシュ制御回路RFに接続され
ており、リフレッシュ期間はスイッチSWgがオンする
よう制御されている。
In FIG. 4, S11 to S33 are photoelectric conversion elements, and the lower electrode side is denoted by G and the upper electrode side is denoted by D.
C11 to C33 are storage capacitors, which are shown in the equivalent circuit as described above because the photoelectric conversion elements S11 to S33 function as capacitors. T11 to T33 are T for transfer
FT. Vs is a read power supply and Vg is a refresh power supply, which are connected to the D electrodes of all the photoelectric conversion elements S11 to S33 via switches SWs and SWg, respectively. The switch SWs is connected to the refresh control circuit RF via the inverter via the inverter, and the switch SWg is controlled to be turned on during the refresh period.

【0012】上記光電変換装置は計9個の画素を3つの
ブロックに分け1ブロックあたり3画素の出力を同時に
転送し、この信号配線SIGを通して検出用集積回路I
Cによって順次出力に変換され出力される(Vout)。
また1ブロック内の3画素を横方向に配置し、3ブロッ
クを順に縦に配置することにより各画素を二次元的に配
置している。
The photoelectric conversion device divides a total of nine pixels into three blocks and simultaneously transfers the outputs of three pixels per block, and detects the integrated circuit I for detection through this signal line SIG.
The output is sequentially converted by C and output (Vout).
Each pixel is two-dimensionally arranged by arranging three pixels in one block in the horizontal direction and sequentially arranging the three blocks in the vertical direction.

【0013】また、画素上部には、ヨウ化セシウム(C
sI)等の蛍光体が形成される場合がある。上方よりX
線(X−ray)が入射すると蛍光体により光に変換さ
れ、この光が光電変換素子に入射される。
Further, cesium iodide (C
A phosphor such as sI) may be formed. X from above
When the line (X-ray) enters, it is converted into light by the phosphor, and this light enters the photoelectric conversion element.

【0014】次に上記光電変換装置の動作について説明
する。まず、本発明の先行技術となる光電変換装置の動
作について図4及び図5のタイミングチャートを用いて
説明する。
Next, the operation of the photoelectric conversion device will be described. First, the operation of the photoelectric conversion device according to the prior art of the present invention will be described with reference to the timing charts of FIGS.

【0015】はじめにシフトレジスタSR1およびSR
2により制御配線g1〜g3、s1〜s3にHiレベル
が印加される。すると転送用TFT・T11〜T33と
スイッチM1〜M3がオンして導通し、全光電変換素子
S11〜S33のG電極はGND電位になる(積分検出
器Ampの入力端子はGND電位に設計されているた
め)。同時にリフレッシュ制御回路RFがHiレベルを
出力しスイッチSWgがオンし全光電変換素子S11〜
S33のD電極はリフレッシュ用電源Vgにより正電位
になる。すると全光電変換素子S11〜S33はリフレ
ッシュモードになりリフレッシュされる。つぎにリフレ
ッシュ制御回路RFがLoレベルを出力しスイッチSW
sがオンし全光電変換素子S11〜S33のD電極は読
み取り用電源Vsにより更に高い正電位になる。すると
全光電変換素子S11〜S33は光電変換モードになり
同時にコンデンサC11〜C33は初期化される。この
状態でシフトレジスタSR1およびSR2により制御配
線g1〜g3、s1〜s3にLoレベルが印加される。
すると転送用TFT・T11〜T33のスイッチM1〜
M3がオフし、全光電変換素子S11〜S33のG電極
はDC的にはオープンになるがコンデンサC11〜C3
3によって電位は保持される。しかしこの時点ではX線
は入射されていないため全光電変換素子S11〜S33
には光は入射されず光電流は流れない。この状態でX線
がパルス的に出射され人体等を通過し蛍光体に入射する
と光に変換され、その光がそれぞれの光電変換素子S1
1〜S33に入射する。この光は人体等の内部構造の情
報が含まれている。この光により流れた光電流は電荷と
してそれぞれのコンデンサC11〜C33に蓄積されX
線の入射終了後も保持される。
First, shift registers SR1 and SR
2, the Hi level is applied to the control wirings g1 to g3 and s1 to s3. Then, the transfer TFTs T11 to T33 and the switches M1 to M3 are turned on to conduct, and the G electrodes of all the photoelectric conversion elements S11 to S33 are set to the GND potential (the input terminal of the integration detector Amp is designed to the GND potential. Because). At the same time, the refresh control circuit RF outputs the Hi level, the switch SWg turns on, and all the photoelectric conversion elements S11 to S11 are turned on.
The D electrode in S33 becomes positive potential by the refresh power supply Vg. Then, all the photoelectric conversion elements S11 to S33 enter the refresh mode and are refreshed. Next, the refresh control circuit RF outputs Lo level and the switch SW
s is turned on, and the D electrodes of all the photoelectric conversion elements S11 to S33 have a higher positive potential by the reading power supply Vs. Then, all the photoelectric conversion elements S11 to S33 enter the photoelectric conversion mode, and the capacitors C11 to C33 are initialized at the same time. In this state, the Lo level is applied to the control lines g1 to g3 and s1 to s3 by the shift registers SR1 and SR2.
Then, the switches M1 of the transfer TFTs T11 to T33
M3 is turned off, and the G electrodes of all the photoelectric conversion elements S11 to S33 are DC open, but the capacitors C11 to C3 are open.
3 holds the potential. However, at this time, since no X-rays are incident, all the photoelectric conversion elements S11 to S33
No light enters and no photocurrent flows. In this state, when the X-rays are emitted in a pulsed manner, pass through the human body or the like and enter the fluorescent material, they are converted into light, and the light is converted into the respective photoelectric conversion elements S1.
1 to S33. This light contains information on the internal structure of the human body and the like. The photocurrent flowing by this light is accumulated as a charge in each of the capacitors C11 to C33 and X
It is retained even after the end of the line incidence.

【0016】つぎにシフトレジスタSR1により制御配
線g1にHiレベルの制御パルスが印加され、シフトレ
ジスタSR2の制御配線s1〜s3への制御パルス印加
によって転送用TFT・T11〜T33のスイッチM1
〜M3を通してv1〜v3が順次出力される。同様にシ
フトレジスタSR1,SR2の制御により他の光信号も
順次出力される。これにより人体等の内部構造の二次元
情報がv1〜v9として得られる。静止画像を得る場合
はここまでの動作であるが動画像を得る場合はここまで
の動作を繰り返す。
Next, a high-level control pulse is applied to the control line g1 by the shift register SR1, and the control pulse is applied to the control lines s1 to s3 of the shift register SR2, whereby the switch M1 of the transfer TFTs T11 to T33 is applied.
V1 to v3 are sequentially output through. Similarly, other optical signals are sequentially output under the control of the shift registers SR1 and SR2. Thereby, two-dimensional information of the internal structure of the human body or the like is obtained as v1 to v9. The operation up to this point is performed to obtain a still image, but the operation up to here is repeated to obtain a moving image.

【0017】上記光電変換装置では光電変換素子のD電
極が共通に接続され、この共通の配線をスイッチSWg
とスイッチSWsを介してリフレッシュ用電源Vgと読
み取り用電源Vsの電位に制御している為、全光電変換
素子を同時にリフレッシュモードと光電変換モードとに
切り換えることができる。このため複雑な制御なくして
1画素あたり1個のTFTで光出力を得ることができ
る。
In the above photoelectric conversion device, the D electrode of the photoelectric conversion element is connected in common, and this common wiring is connected to the switch SWg.
And the switches SWs, the potential of the refresh power supply Vg and the potential of the read power supply Vs are controlled, so that all the photoelectric conversion elements can be simultaneously switched to the refresh mode and the photoelectric conversion mode. Therefore, light output can be obtained with one TFT per pixel without complicated control.

【0018】図5の動作においては、リフレッシュ動作
が全Vg駆動線同時に行うため、g1〜g3のオンパル
スは同時に立ち下がる。
In the operation shown in FIG. 5, since the refresh operation is performed simultaneously on all the Vg drive lines, the on-pulses g1 to g3 fall at the same time.

【0019】各駆動線g1〜g3は、図4における駆動
線と信号線のクロス部容量CCR1及び駆動線とセンサバ
イアス線のクロス部容量CCR2により、g1〜g3のオ
ンパルスが同時に立ち下がる瞬間に信号線とセンサバイ
アス線の電位が一瞬さがる。
Each of the drive lines g1 to g3 is supplied with a signal at the moment when the on-pulses of g1 to g3 simultaneously fall due to the cross portion capacitance CCR1 between the drive line and the signal line and the cross portion capacitance CCR2 between the drive line and the sensor bias line in FIG. The potential of the line and the sensor bias line drops momentarily.

【0020】信号線とセンサバイアス線のそれぞれの電
位は一瞬さがった後、それぞれの時定数により元の電位
に回復する。
After a momentary drop in the potential of the signal line and the sensor bias line, the potential is restored to the original potential by the respective time constants.

【0021】しかし、それぞれの電位は一瞬さがった
後、元の電位に回復するまでの時間が充分にとれない場
合、即ち図5においてX−rayをオンし、センサによ
り光電変換を行った後、g1をオンし、TFTにより信
号電荷を転送するまでの間の時間が充分にとれない場合
は、信号線もしくはセンサバイアス線の電位が元の電位
に回復する前に信号電荷を転送するため、理想的な出力
が充分に得られない場合が考えられる。
However, if there is not enough time for each potential to return to the original potential after a momentary drop, that is, after turning on the X-ray in FIG. 5 and performing photoelectric conversion by the sensor, If the time until the signal charge is transferred by the TFT after turning on g1 is not sufficient, the signal charge is transferred before the potential of the signal line or the sensor bias line is restored to the original potential. In some cases, a sufficient output cannot be obtained.

【0022】また、信号線とセンサバイアス線のそれぞ
れの時定数が小さくできない場合、即ち信号線もしく
は、センサバイアス線の配線抵抗が大きい場合、もしく
は浮遊容量が大きい場合も、信号線もしくはセンサバイ
アス線の電位が元の電位に回復する前に信号電荷を転送
するため、理想的な出力が充分得られない場合が考えら
れる。
Also, when the time constant of each of the signal line and the sensor bias line cannot be reduced, that is, when the wiring resistance of the signal line or the sensor bias line is large, or when the stray capacitance is large, the signal line or the sensor bias line is Since the signal charge is transferred before the potential of the signal has recovered to the original potential, it may be considered that an ideal output cannot be sufficiently obtained.

【0023】これは、信号出力Voutが信号線もしくは
センサバイアス線の電位に依存することによる。
This is because the signal output Vout depends on the potential of the signal line or the sensor bias line.

【0024】このような場合、信号電荷を読み出す場合
の読み出しの初めの信号出力、即ち図5においてVout
のv1の出力が若干理想でないことが起きる場合が考え
られる。
In such a case, the signal output at the beginning of reading when reading out the signal charge, that is, Vout in FIG.
It is possible that the output of v1 is slightly not ideal.

【0025】本発明は二次元エリア内での複数の信号出
力を更に一様にし、パネルの品質を更に向上させるため
に、上述したようなg1〜g3のオンパルスの立ち下が
りのタイミングをずらす。こうすることで、信号線もし
くはセンサバイアス線の電位が一瞬さがる時の電位変化
量を小さくすることができる。
According to the present invention, in order to make the output of a plurality of signals in the two-dimensional area more uniform and to further improve the quality of the panel, the fall timing of the on-pulses g1 to g3 as described above is shifted. By doing so, the amount of potential change when the potential of the signal line or the sensor bias line falls for a moment can be reduced.

【0026】図1は、本発明に係る一実施例を説明する
ための動作を示すタイミングチャートである。なお、図
5と同一動作の部分には同一符号を付してあり、説明を
省略する。
FIG. 1 is a timing chart showing an operation for explaining an embodiment according to the present invention. The same operations as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0027】図1に示すタイミングチャートにおいて特
徴的な点は、上述したように、g1〜g3のオンパルス
のタイミングをずらしている点である。これにより信号
線もしくはセンサバイアス線の電位が一瞬さがる時の電
位変化量を小さくすることが可能となり、結果的に信号
線もしくはセンサバイアス線の電位が元の電位に回復す
る時間が短縮される。
A characteristic point of the timing chart shown in FIG. 1 is that the timings of the on-pulses g1 to g3 are shifted as described above. This makes it possible to reduce the amount of potential change when the potential of the signal line or the sensor bias line drops for a moment, and as a result, the time required for the potential of the signal line or the sensor bias line to recover to the original potential is reduced.

【0028】更に特徴的な点は、g1〜g3のオンパル
スのタイミングのずらし方において、各駆動線(g1と
g2とg3)がオンするタイミングが重なっていない点
である。このように各駆動線がオンするタイミングが重
ならないように駆動することにより、各駆動線g1〜g
3が、駆動線と信号線のクロス部容量CCR1及び駆動線
とセンサバイアス線のクロス部容量CCR2により、立ち
下がる瞬間に信号線とセンサバイアス線の電位をさげる
電位変化量をより小さくすることが可能になる。
A further characteristic point is that the timings at which the drive lines (g1, g2, and g3) are turned on do not overlap in how to shift the timings of the on-pulses g1 to g3. By driving the drive lines so that the timings at which the drive lines are turned on do not overlap, the drive lines g1 to g
3 can reduce the amount of potential change that lowers the potentials of the signal line and the sensor bias line at the moment of falling by the cross capacitance CCR1 between the drive line and the signal line and the cross capacitance CCR2 between the drive line and the sensor bias line. Will be possible.

【0029】以上説明したように、リフレッシュ時の駆
動線のオンパルスのタイミングを各駆動線がオンするタ
イミングが重ならないようにずらして駆動することによ
り、信号線もしくはセンサバイアス線の電位が一瞬さが
る時の電位変化量をより小さくすることが可能となり、
結果的に二次元エリア内での複数の信号出力をほぼ充分
に更に一様にし、パネルの品質を更に向上させることが
可能となる。
As described above, when the timing of the on-pulse of the driving line at the time of refresh is shifted so that the timing of turning on each driving line does not overlap, the driving is performed when the potential of the signal line or the sensor bias line drops for a moment. Makes it possible to further reduce the potential change amount of
As a result, it is possible to make the output of a plurality of signals in the two-dimensional area substantially sufficiently uniform, and to further improve the quality of the panel.

【0030】上記光電変換装置では9個の画素を3×3
に二次元配置し3画素ずつ同時に、3回に分割して転送
・出力したがこれに限らず、例えば縦横1mmあたり5
×5個の画素を2000×2000個の画素として二次
元的に配置すれば40cm×40cmのX線検出器が得
られる。これをX線フィルムの代わりにX線発生器と組
み合わせX線レントゲン装置を構成すれば胸部レントゲ
ン検診や乳ガン検診に使用できる。するとフィルムと異
なり瞬時にその出力をCRT等の表示装置で映し出すこ
とが可能で、さらに出力をディジタルに変換しコンピュ
ータで画像処理して目的に合わせた出力に変換すること
も可能である。また光磁気ディスク等の情報記録媒体に
保管もでき、過去の画像を瞬時に検索することもでき
る。また感度もフィルムより良く人体に影響の少ない微
弱なX線で鮮明な画像を得ることもできる。
In the above photoelectric conversion device, nine pixels are divided into 3 × 3 pixels.
The two-dimensional arrangement is performed, and three pixels are simultaneously transferred and output three times at a time, but the present invention is not limited to this.
An X-ray detector of 40 cm × 40 cm can be obtained by arranging × 5 pixels two-dimensionally as 2000 × 2000 pixels. If this is combined with an X-ray generator instead of an X-ray film to constitute an X-ray radiograph, it can be used for chest X-ray examination and breast cancer examination. Then, unlike the film, the output can be instantly projected on a display device such as a CRT, and further, the output can be converted into digital, processed by a computer, and converted into an output suitable for the purpose. It can also be stored on an information recording medium such as a magneto-optical disk, and past images can be searched instantaneously. Also, the sensitivity is better than that of a film, and a clear image can be obtained with weak X-rays having little effect on the human body.

【0031】図6にその例を示す。ここで101が患
者、102がX線源、103が蛍光体、104が光電変
換装置、105が撮影スイッチ、106がディスプレ
イ、107が制御回路、108が駆動回路である。図6
において、X線を光に変換する蛍光体と2次元センサパ
ネル及びX線源、X線源の駆動回路、X線源の制御回路
から成り立つX線撮像装置を構成している。
FIG. 6 shows an example. Here, 101 is a patient, 102 is an X-ray source, 103 is a phosphor, 104 is a photoelectric conversion device, 105 is an imaging switch, 106 is a display, 107 is a control circuit, and 108 is a drive circuit. FIG.
, An X-ray imaging apparatus comprising a phosphor that converts X-rays into light, a two-dimensional sensor panel, an X-ray source, an X-ray source driving circuit, and an X-ray source control circuit is configured.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、リフレッシュ時の
駆動線のオンパルスのタイミングを各駆動線がオンする
タイミングが重ならないようにずらして駆動することに
より、信号線もしくはセンサバイアス線の電位が一瞬さ
がる時の電位変化量をより小さくすることが可能とな
り、結果的に二次元エリア内での複数の信号出力をほぼ
充分に更に一様にし、パネルの品質を更に向上させるこ
とが可能となる。
As described above, the potential of the signal line or the sensor bias line is instantaneously driven by shifting the on-pulse timing of the drive line at the time of refreshing so that the timing of turning on each drive line does not overlap. As a result, it is possible to further reduce the amount of change in the potential at the time of falling, and as a result, it is possible to make the output of a plurality of signals in the two-dimensional area substantially uniform, thereby further improving the quality of the panel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る第一実施例を説明するための動作
を示すタイミングチャートである。
FIG. 1 is a timing chart showing an operation for explaining a first embodiment according to the present invention.

【図2】(a)は本発明に係わる光電変換装置における
各構成素子の平面図、(b)はその断面図である。
FIG. 2A is a plan view of each component in a photoelectric conversion device according to the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.

【図3】本発明に係わる光電変換装置における1素子の
等価回路である。
FIG. 3 is an equivalent circuit of one element in the photoelectric conversion device according to the present invention.

【図4】本発明に係わる光電変換装置における全体回路
図である。
FIG. 4 is an overall circuit diagram of the photoelectric conversion device according to the present invention.

【図5】先行技術に係わる光電変換装置の動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the photoelectric conversion device according to the prior art.

【図6】X線撮像システムを示す概略的構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an X-ray imaging system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S11〜S33 センサ T11〜T33 TFT C11〜C33 コンデンサ SR1,SR2 シフトレジスタ IC 検出用集積回路 S11 to S33 Sensor T11 to T33 TFT C11 to C33 Capacitor SR1, SR2 Shift register IC Detection integrated circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H01L 31/10 H01L 31/10 G (72)発明者 海部 紀之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田村 敏和 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // H01L 31/10 H01L 31/10 G (72) Inventor Noriyuki Kaibe 3-30 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo 2 Canon Inc. (72) Inventor Toshikazu Tamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサとスイッチ素子とが接続された光
電変換素子を二次元的に複数個配置した光電変換素子群
と、 前記光電変換素子群の一方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子とそれぞれ接続される複数の駆動線と、 前記光電変換素子群の他方向に配列された複数の前記ス
イッチ素子の出力側とそれぞれ接続される複数の信号線
と、 前記複数の駆動線を駆動し、各駆動線に接続される前記
スイッチ素子をオンさせて、前記信号線と前記センサと
を接続する制御手段と、を有し、 前記光電変換素子は、光電変換モード及び信号電荷転送
モード及びリフレッシュモードで駆動される光電変換装
置において、 前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記制御手段により前記駆動線を前記一方
向に順次駆動し、且つ各駆動線を駆動するタイミングが
重ならないようにしたことを特徴とする光電変換装置。
1. A photoelectric conversion element group in which a plurality of photoelectric conversion elements in which a sensor and a switch element are connected are arranged two-dimensionally, and a plurality of the switch elements arranged in one direction of the photoelectric conversion element group. A plurality of drive lines respectively connected, a plurality of signal lines respectively connected to output sides of the plurality of switch elements arranged in the other direction of the photoelectric conversion element group, and driving the plurality of drive lines; Control means for turning on the switch element connected to each drive line to connect the signal line and the sensor, wherein the photoelectric conversion element includes a photoelectric conversion mode, a signal charge transfer mode, and a refresh mode. In the photoelectric conversion device driven by the above, in the refresh mode, the signal line is set to a reset potential, and the control unit sequentially drives the drive line in the one direction, and The photoelectric conversion device is characterized in that as the timing for driving the drive line do not overlap.
【請求項2】 全センサの前記スイッチ素子の接続側と
反対側の端子は、少なくとも光電変換モードとリフレッ
シュモードとで電位が切り換えられる配線に接続されて
いることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。
2. The terminal according to claim 1, wherein the terminals of all the sensors on the side opposite to the connection side of the switch element are connected to a wiring whose potential is switched at least between a photoelectric conversion mode and a refresh mode. Photoelectric conversion device.
【請求項3】 前記センサと前記スイッチ素子とは同一
基板上に設けられていることを特徴とする請求項1又は
請求項2に記載の光電変換装置。
3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein the sensor and the switch element are provided on the same substrate.
【請求項4】 前記センサと前記スイッチ素子とは、そ
れぞれ第一の電極層、絶縁層、半導体層、高濃度不純物
半導体層、及び第二の電極層から構成されることを特徴
とする請求項3に記載の光電変換装置。
4. The device according to claim 1, wherein the sensor and the switch element each include a first electrode layer, an insulating layer, a semiconductor layer, a high-concentration impurity semiconductor layer, and a second electrode layer. 4. The photoelectric conversion device according to 3.
【請求項5】 第一の電極層、絶縁層、光電変換半導体
層、第1導電型のキャリアの注入を阻止する半導体層、
及び第二の電極層を同一基板上に積層して構成される光
電変換素子と、前記光電変換半導体層に入射した信号光
により発生した第1導電型のキャリアを前記光電変換半
導体層に留まらせ、前記第1導電型と異なる第2導電型
のキャリアを前記第二の電極層に導く方向に前記光電変
換素子に電界を与える光電変換手段と、前記光電変換素
子に電界を与えて、前記第1導電型のキャリアを前記光
電変換半導体層から前記第二の電極層に導く方向に前記
光電変換素子に電界を与えるリフレッシュ手段と、前記
光電変換手段による光電変換動作中に前記光電変換半導
体層に蓄積された前記第1導電型のキャリアもしくは前
記第二の電極層に導かれた前記第2導電型のキャリアを
検出する為の信号検出部と、を有する請求項1に記載の
光電変換装置。
5. A first electrode layer, an insulating layer, a photoelectric conversion semiconductor layer, a semiconductor layer for preventing injection of carriers of the first conductivity type,
A photoelectric conversion element configured by laminating a second electrode layer and a second electrode layer on the same substrate; and a first conductivity type carrier generated by signal light incident on the photoelectric conversion semiconductor layer. A photoelectric conversion unit that applies an electric field to the photoelectric conversion element in a direction that guides a carrier of a second conductivity type different from the first conductivity type to the second electrode layer; Refresh means for applying an electric field to the photoelectric conversion element in a direction in which carriers of one conductivity type are guided from the photoelectric conversion semiconductor layer to the second electrode layer, and the photoelectric conversion semiconductor layer during the photoelectric conversion operation by the photoelectric conversion means. 2. The photoelectric conversion device according to claim 1, further comprising: a signal detection unit configured to detect the accumulated first conductivity type carrier or the second conductivity type carrier guided to the second electrode layer. 3.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの請求項に記載
の光電変換装置の画像情報読み取り部側に波長変換体を
有する光電変換装置。
6. A photoelectric conversion device having a wavelength converter on the image information reading section side of the photoelectric conversion device according to claim 1. Description:
【請求項7】 前記波長変換体が蛍光体であることを特
徴とする請求項6に記載の光電変換装置。
7. The photoelectric conversion device according to claim 6, wherein the wavelength converter is a phosphor.
【請求項8】 センサとスイッチ素子とが接続された光
電変換素子を二次元的に複数個配置し、前記スイッチ素
子を1ライン毎に駆動線に接続し、前記駆動線を一方向
に順次駆動し、該一方向と異なる方向に配された信号線
に信号電荷を転送し、順次信号読み出しを行い、前記光
電変換素子は、光電変換モード及び信号電荷転送モード
及びリフレッシュモードで駆動される光電変換装置の駆
動方法において、 前記リフレッシュモードにおいて、前記信号線をリセッ
ト電位とし、前記駆動線を前記一方向に順次駆動し、且
つ各駆動線がオンするタイミングが重ならないようにす
ること、を特徴とする光電変換装置の駆動方法。
8. A plurality of photoelectric conversion elements each having a sensor and a switch element connected thereto are two-dimensionally arranged, the switch elements are connected to drive lines line by line, and the drive lines are sequentially driven in one direction. Transferring signal charges to signal lines arranged in a direction different from the one direction and sequentially reading out signals, wherein the photoelectric conversion element is driven in a photoelectric conversion mode, a signal charge transfer mode, and a refresh mode. In the driving method of the device, in the refresh mode, the signal line is set to a reset potential, the driving lines are sequentially driven in the one direction, and the timings at which the driving lines are turned on do not overlap. For driving a photoelectric conversion device.
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