專利名稱：攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)、控制設(shè)備和圖像傳感器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)、控制設(shè)備和圖像傳感器的控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，用于生成數(shù)字圖像的攝像設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域、其它工業(yè)領(lǐng)域以及消費類產(chǎn)品中已廣泛使用。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域中，使用光電轉(zhuǎn)換元件的等倍光學系統(tǒng)所用的大面積平板型圖像傳感器日益普及。這種類型的圖像傳感器與傳統(tǒng)的圖像增強器相比在提高分辨率、縮小體積以及減少圖像失真方面更為有利。通過在這種圖像傳感器的像素內(nèi)設(shè)置諸如源極跟隨器放大器等的放大器，可以提高信噪(S/N)比。此外，通過對這種放大器(像素放大器)進行控制、以在從光電轉(zhuǎn)換元件獲取電信號的情況下工作并且在其它情況下不工作，可以降低這些像素放大器的電力消 耗。然而，已存在如下情況同時啟動圖像傳感器內(nèi)的像素的這些像素放大器會導(dǎo)致產(chǎn)生沖擊電流(rush current),這對該圖像傳感器所輸出的圖像產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方面，一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，其具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有光電轉(zhuǎn)換部件和像素放大器；控制部件，用于進行如下控制用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及生成部件，用于基于所讀取的電信號來生成圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種攝像設(shè)備，包括圖像傳感器，其包括多個像素，其二維地配置在攝像區(qū)域中，所述多個像素各自具有光電轉(zhuǎn)換元件以及連接至所述光電轉(zhuǎn)換元件的像素放大器；以及讀取部件，用于讀取經(jīng)由所述像素放大器所獲取的所述多個像素的電信號；電源部件，其經(jīng)由布線與所述像素放大器相連接，并且用于供給用于驅(qū)動所述像素放大器的電力；輸出部件，用于輸出在所述像素放大器和所述電源之間建立連接或者進行斷開所用的驅(qū)動信號；以及控制部件，用于控制所述圖像傳感器所用的驅(qū)動信號，其中，所述控制部件進行如下控制從屬于所述攝像區(qū)域的多個部分區(qū)域中、連接至像素放大器的布線最長的部分區(qū)域的像素的像素放大器開始，向所述像素放大器順次輸出驅(qū)動信號。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種攝像系統(tǒng)，包括根據(jù)上述的攝像設(shè)備；以及控制設(shè)備，用于對所述攝像設(shè)備進行控制。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種控制設(shè)備，用于對圖像傳感器進行控制，所述圖像傳感器具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有像素放大器，所述控制設(shè)備包括控制部件，用于進行如下控制用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及生成部件，用于獲取所讀取的電信號并且生成圖像。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種圖像傳感器的控制方法，所述圖像傳感器具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有像素放大器，所述控制方法包括以下步驟進行用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制；進行用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及基于所讀取的電信號來生成圖像。通過以下參考附圖對典型實施例的詳細說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。


包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實施例、特征和方面，并和說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖I示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實施例的X射線攝像系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。
圖2示出攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖3示出圖像傳感器的結(jié)構(gòu)。圖4示出像素的等效電路的概述。圖5是示出攝像設(shè)備和控制設(shè)備的操作流程的流程圖。圖6A是示出圖像傳感器的攝像操作的時序圖，并且圖6B是示出像素放大器和采樣保持電路的啟動的流程圖。圖7A是示出根據(jù)第一典型實施例的電壓的時間變化的圖，并且圖7B是示出根據(jù)比較例的電壓的時間變化的圖。圖8A是示出根據(jù)比較例的像素放大器和采樣保持電路的驅(qū)動的時序圖，并且圖SB是示出根據(jù)其它比較例的像素放大器和采樣保持電路的驅(qū)動的時序圖。圖9示出根據(jù)第二典型實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖10是示出根據(jù)第二典型實施例的攝像設(shè)備的操作流程的流程圖。圖IlA是示出根據(jù)第二典型實施例的電壓的時間變化的圖，并且圖IlB是示出根據(jù)第二典型實施例的電流的時間變化的圖。圖12示出根據(jù)第三典型實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖13是示出根據(jù)第三典型實施例的攝像設(shè)備的操作流程的流程圖。圖14A和14B是示出根據(jù)第三典型實施例的圖像傳感器的攝像操作的時序圖。圖15示出根據(jù)第四典型實施例的攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖16是示出根據(jù)第四典型實施例的攝像設(shè)備的操作流程的流程圖。圖17示出根據(jù)第一典型實施例的控制設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式以下將參考附圖來詳細說明本發(fā)明的各種典型實施例、特征和方面。以下將參考圖f SB來說明根據(jù)第一典型實施例的X射線攝像系統(tǒng)。以下將參考圖I來說明X射線攝像系統(tǒng)10的總體結(jié)構(gòu)。X射線攝像系統(tǒng)10包括控制設(shè)備100、攝像設(shè)備101、X射線發(fā)生器102、X射線管103、顯示單元104、操作單元105和AC/DC轉(zhuǎn)換器113。X射線攝像系統(tǒng)10例如用于出診車、C臂、計算機斷層圖像(CT)攝像系統(tǒng)。
控制設(shè)備100對整個X射線攝像系統(tǒng)進行控制?？刂圃O(shè)備100包括同步控制単元106、放大器設(shè)置單元107、攝像條件設(shè)置單元108、圖像處理單元109和顯示控制単元110。攝像條件設(shè)置單元108基于來自操作単元105或外部的命令輸入來向攝像設(shè)備101和X射線發(fā)生器102給出與攝像條件有關(guān)的指示。同步控制単元106響應(yīng)于按下了 X射線照射開關(guān)(未示出)，進行用于使X射線管103的X射線照射與攝像設(shè)備101的X射線接收和讀取同步的同步控制。同步控制単元106通過向攝像設(shè)備101和X射線發(fā)生器102發(fā)送脈沖信號來進行同步控制。利用同步控制，X射線發(fā)生器102以預(yù)定時序從X射線管103生成X射線。攝像設(shè)備101對所生成的X射線進行攝像，然后將所拍攝圖像發(fā)送至控制設(shè)備100。圖像處理單元109對所拍攝圖像進行預(yù)定處理，然后顯示控制単元110將處理后的圖像顯示在顯示單元104上。在控制設(shè)備100的控制下，攝像設(shè)備101連續(xù)重復(fù)多次圖像輸出處理以拍攝運動圖像，并且進行單拍攝像以拍攝靜止圖像。 放大器設(shè)置單元107進行用于對攝像設(shè)備101的圖像傳感器中所包括的像素放大器的啟動時刻進行控制的設(shè)置。具體地，放大器設(shè)置單元107進行如下設(shè)置在將光電轉(zhuǎn)換元件所產(chǎn)生的電信號發(fā)送至采樣保持電路的情況下對像素放大器進行驅(qū)動，并且在其它情況下不對像素放大器進行驅(qū)動。此外，放大器設(shè)置單元107単獨設(shè)置圖像傳感器的各部分區(qū)域的像素放大器啟動時刻。針對像素放大器控制的設(shè)置是基于來自操作単元105的輸入、來自外部裝置的信息接收、控制設(shè)備100內(nèi)的存儲器(未示出)中所存儲的設(shè)置信息中的至少ー個所進行的。以下將說明該像素放大器控制。攝像設(shè)備101主要包括圖像傳感器111以及用于對圖像傳感器111進行控制的攝像控制單元112。攝像設(shè)備101例如是X射線攝像所使用的平板檢測器或X射線檢測器。攝像設(shè)備101利用熒光體(未示出)將X射線轉(zhuǎn)換成可見光，并且圖像傳感器111接收該可見光以生成電荷載流子。因而，攝像設(shè)備101獲取到與已到達攝像設(shè)備101的X射線的劑量分布相對應(yīng)的X射線圖像。以下將參考圖2來詳細說明攝像設(shè)備101的結(jié)構(gòu)。攝像設(shè)備101包括圖像傳感器111、差分放大器202、A/D轉(zhuǎn)換器203、圖像生成單元204、攝像控制單元112和DC/DC轉(zhuǎn)換器 216。圖像傳感器111由貼合到一起的CMOS型的多個矩形半導(dǎo)體基板201構(gòu)成。圖像傳感器111包括ニ維配置的多個像素。這些ニ維配置的像素構(gòu)成攝像區(qū)域219。當利用X射線照射攝像區(qū)域219吋，圖像傳感器111的像素接收光以產(chǎn)生模擬電信號。差分放大器202放大從圖像傳感器111所讀取的模擬電信號，并且A/D轉(zhuǎn)換器203將該模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。圖像生成単元204根據(jù)所獲取的數(shù)字信號來生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。圖像生成単元204的圖像形成単元205對數(shù)字信號進行排列以形成圖像數(shù)據(jù)。圖像校正単元206進行如下的暗校正處理從接收X射線的圖像傳感器111所獲取的圖像數(shù)據(jù)中減去在沒有接收X射線的狀態(tài)下所累積的暗圖像數(shù)據(jù)。輸出控制単元207將所拍攝圖像經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)接ロ208輸出至控制設(shè)備100。攝像控制単元112進行針對要輸出至圖像傳感器111的信號的設(shè)置，并且在適當時刻輸出圖像傳感器111所用的驅(qū)動信號。攝像控制単元112的信號設(shè)置單元209基于從控制設(shè)備100經(jīng)由命令控制接口 212所接收到的攝像條件來對信號進行設(shè)置。所設(shè)置的信號的其中一個是像素放大器的啟動間隔(以下稱為像素放大器啟動間隔)。攝像控制單元112經(jīng)由命令控制接口 212將諸如攝像模式設(shè)置、各種參數(shù)設(shè)置、攝像開始設(shè)置和攝像結(jié)束設(shè)置等的放射線攝像設(shè)備狀態(tài)發(fā)送至控制設(shè)備100。信號控制單元210在監(jiān)視圖像傳感器111的驅(qū)動狀態(tài)以及來自控制設(shè)備100的同步信號的情況下，對從信號輸出單元211要輸出的驅(qū)動信號的輸出時刻進行控制。攝像控制單元112將作為同步信號之一的READY信號213發(fā)送至控制設(shè)備100，以通知攝像設(shè)備101的圖像傳感器111已準備好累積電荷載流子。在從攝像控制單元112接收到READY信號213時，控制設(shè)備100將外部同步信號214發(fā)送至攝像控制單元112以通知X射線曝光時刻。在曝光許可信號215有效的情況下，控制設(shè)備100將曝光信號發(fā)送至X射線發(fā)生器102。響應(yīng)于該曝光信號，X射線管103發(fā)射X射線。另一方面，響應(yīng)于從信號控制單元210所輸出的驅(qū)動信號，圖像傳感器111在接收到X射線時輸出電信號以提供所拍攝圖像的數(shù)字數(shù)據(jù)。DC/DC轉(zhuǎn)換器216對從AC/DC轉(zhuǎn)換器113發(fā)送來的直流(DC)電壓進行轉(zhuǎn)換，并將··由此產(chǎn)生的DC電壓供給至攝像設(shè)備101內(nèi)。以下將參考圖3來說明構(gòu)成圖像傳感器111的矩形半導(dǎo)體基板201的結(jié)構(gòu)。矩形半導(dǎo)體基板201A101D是由以矩形形式從硅半導(dǎo)體晶片所切出的二維光電轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的CMOS攝像裝置。矩形半導(dǎo)體基板201A 201D以2X2的矩陣形式砌貼在平面基臺(未示出)上。矩形半導(dǎo)體基板201A101D上的像素302存在的攝像區(qū)域是攝像區(qū)域219的部分區(qū)域301。各矩形半導(dǎo)體基板201 (還稱為矩形半導(dǎo)體基板201)包括配置于攝像區(qū)域219內(nèi)的多個像素302、垂直掃描電路303和水平掃描電路304。這兩個掃描電路303和304構(gòu)成模擬信號讀取單元。矩形半導(dǎo)體基板201還包括行信號線305，用于傳輸(垂直掃描電路303所生成的)對各行的像素302進行選擇所用的信號；列信號線306和307，用于傳輸從像素302所讀取的電信號；以及模擬輸出線308和309。矩形半導(dǎo)體基板201還包括片選擇信號輸入端子CS、光信號輸出端子S和噪聲信號輸出端子N，其中將這些端子統(tǒng)稱為控制端子。矩形半導(dǎo)體基板201還包括垂直掃描電路啟動信號端子VST、垂直掃描電路時鐘端子CLKV、水平掃描電路啟動信號端子HST和水平掃描電路時鐘端子CLKH。垂直掃描電路303選擇水平方向上的像素組，并且與從垂直掃描電路時鐘端子CLKV所輸入的垂直掃描時鐘同步地在垂直方向(副掃描方向)上順次掃描該像素組。水平掃描電路304與從水平掃描電路時鐘端子CLKH所輸入的水平掃描時鐘同步地，針對各像素順次選擇在垂直掃描電路303所選擇的水平方向(主掃描方向)上的像素組的列信號線306 和 307。當行信號線305 (垂直掃描電路303的輸出線)有效時，相關(guān)像素302將采樣保持后的光信號電壓信號和噪聲電壓信號分別輸出至列信號線307和306。各行信號線305是用于傳輸對各行的像素302進行選擇所用的信號的信號傳輸線路。多個行信號線305與行線平行配置。列信號線306和307是用于對所選擇的像素的信號進行讀取的信號傳輸線路。多組列信號線306和307與這些列平行配置。
在水平掃描電路304順次選擇輸出至列信號線306和307的電壓信號時，將各像素的電壓信號順次輸出至模擬輸出信號線308和309。模擬輸出信號線308和309分別將列信號線307和306的信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換器。如上所述，矩形半導(dǎo)體基板201通過使用垂直掃描電路303和水平掃描電路304的基于XY地址的切換操作來進行像素選擇。將由晶體管放大后的各像素的光電壓信號和噪聲電壓信號經(jīng)由列信號線307和306以及模擬輸出信號線308和309輸出至模擬輸出端子S和N。當使片選擇信號輸入端子CS接通(ON)時，將與內(nèi)部掃描相對應(yīng)的攝像裝置的光電壓信號和噪聲電壓信號從模擬輸出端子S和N分別輸出。S信號輸出選擇器模擬開關(guān)(傳送開關(guān))、N信號輸出選擇器模擬開關(guān)(傳送開關(guān))、列信號線306和307、以及用于選擇列信號線306和307的切換晶體管構(gòu)成讀取掃描傳輸電路。垂直掃描電路時鐘端子CLKV輸入垂直掃描電路303的時鐘，并且垂直掃描電路啟動信號端子VST輸入垂直掃描電路303的啟動信號。當攝像控制單元112將輸入至垂直掃 描電路啟動信號端子VST的信號設(shè)置為HIGH(高)、然后從垂直掃描電路時鐘端子CLKV輸
入時鐘時，行選擇信號按V1、V2.....和Vm的順序順次有效。當開始垂直掃描時，攝像控制
單元112將輸入至垂直掃描電路啟動信號端子VST的信號設(shè)置為LOW(低)。水平掃描電路時鐘端子CLKH輸入水平掃描電路304的時鐘，并且水平掃描電路啟動信號端子HST輸入水平掃描電路304的啟動信號。當攝像控制單元112將輸入至水平掃描電路啟動信號端子HST的信號設(shè)置為HIGH、然后將輸入至水平掃描電路時鐘端子CLKH的信號設(shè)置為HIGH時，列選擇信號按H1、H2、..、和Hn的順序順次有效。當開始水平掃描時，攝像控制單元112將輸入至水平掃描電路啟動信號端子HST的信號設(shè)置為LOW。當垂直掃描電路303的行選擇信號Vl有效時，從與行選擇信號Vl相連接的I個水平線的像素組(1，1)中選擇(n，I)，并且將電壓信號S和N輸出至列信號線306和307。通過使水平掃描電路304的列選擇信號按H1、H2、..、和Hn的順序有效，使針對各列信號線所設(shè)置的信號輸出開關(guān)和噪聲輸出開關(guān)順次接通。因而，將水平I行的像素302的電壓信號S和N經(jīng)由模擬輸出信號線308和309分別輸出至模擬輸出端子S和N。通過進行相同的水平掃描、直到行選擇信號Vm為止，可以獲得所有像素的像素輸出。以下將參考圖4來說明上述各像素302的結(jié)構(gòu)。像素302包括晶體管M1 M13。光電二極管F1D將光轉(zhuǎn)換成電信號。電容Cfd是用于累積電荷載流子的浮動擴散電容。開關(guān)M2是用于使電容Cfd中所累積的電荷載流子放電的復(fù)位MOS晶體管(復(fù)位電路)。利用PRES信號對開關(guān)M2進行控制。利用所施加的電壓VRES對光電二極管H)和電容Cfd進行復(fù)位。開關(guān)Ml用于使用于累積電荷載流子的附加電容Cl和光電二極管H)相連接或者斷開。利用攝像控制單元112的WIDE信號對開關(guān)Ml進行控制。位于鉗位電路的前級的像素放大器M4使得能夠獲得與電容Cfd中所累積的電荷載流子的量相對應(yīng)的電信號。該鉗位電路包括鉗位電容Ccl、以及用于向鉗位電容Ccl施加鉗位電壓VCL的開關(guān)M5。利用來自攝像控制單元112的PCL信號使開關(guān)M5接通或斷開。向鉗位電容Ccl施加鉗位電壓VCL的鉗位電路從電信號去除kTC噪聲。然后，位于后級的像素放大器M7對該信號進行放大。經(jīng)由像素放大器401所獲取的電信號由采樣保持電路所保持。該采樣保持電路是如下保持電路，其中該保持電路與像素放大器401相連接，并且用于保持經(jīng)由像素放大器401所獲取的電信號。像素302包括光信號所用的采樣保持電路以及固定模式噪聲(FPN)所用的采樣保持電路這兩個采樣保持電路。電容CS用于光信號，并且電容CN用于FPN。利用來自攝像控制單元112的信號TS和TN分別對開關(guān)M8和Mll進行控制，以確定將電信號保持在電容CS和CN中的時亥IJ。源極跟隨器放大器MlO和M13分別放大光信號和FPN。光電荷用采樣保持電路對通過光接收所獲取的電信號進行采樣保持，并且噪聲用采樣保持電路對與FPN相對應(yīng)的信號電壓進行采樣保持。通過根據(jù)來自垂直掃描電路303的信號VSR的開關(guān)M9和M12的控制，將采樣保持后的這兩個電信號分別施加至光電荷所用的列信號線307和噪聲所用的列信號線306。此夕卜，將電信號從列信號線307和306經(jīng)由模擬輸出信號線308和309分別輸出到外部。通過使用差分放大器202獲得輸出信號之間的差分，可以去除由于圖像傳感器111的電路原因所引起的FPN。各像素放大器401配置于鉗位電路的前級和后級。與光電ニ極管ro相連接的位于前級的像素放大器M4使得能夠獲取與電容Cfd中所累積的電荷載流子的量相對應(yīng)的電信號。位于前級的像素放大器M4與用于使恒流源217和像素放大器M4相連接或者斷開的開關(guān)M3相連接。利用來自攝像控制單元112的EN信號對開關(guān)M3的接通/斷開時刻進行控制。開關(guān)M3使恒流源217和像素放大器M4相連接或者斷開。當攝像控制単元112的信號輸出單元211將EN信號設(shè)置為HIGH吋，開關(guān)M3變?yōu)榻油ㄒ允购懔髟?17和像素放大器M4相連接。然后，電流從恒流源217流入像素放大器M4以啟動像素放大器M4。啟動后的像素放大器M4使得能夠獲取與電荷載流子的量相對應(yīng)的電信號。同樣，利用EN信號對開關(guān)M6的接通/斷開時刻進行控制。開關(guān)M6使恒流源217和位于后級的像素放大器M7相連接或者斷開。當攝像控制単元112將EN信號設(shè)置為HIGH時，像素放大器M4和M4同時啟動。EN信號是從攝像控制單元112的信號輸出單元211輸出至各像素的。在將光電ニ極管ro中所產(chǎn)生的電荷載流子傳送至采樣保持電路時像素放大器401啟動。像素放大器401的啟動時刻(以下稱為像素放大器啟動時刻)并非對于所有像素均相同，即針對圖3所示的各部分區(qū)域301而不同。像素放大器401按四個矩形半導(dǎo)體基板201A 201D (或者A/D轉(zhuǎn)換區(qū)域)的順序啟動。對于部分區(qū)域301內(nèi)的所有像素，像素放大器401在同一時刻啟動。如果圖像傳感器111的所有像素的像素放大器401同時啟動，則發(fā)生大的沖擊電流。這可能導(dǎo)致產(chǎn)生電磁波或者產(chǎn)生由于輻射噪聲的増加所引起的圖像質(zhì)量劣化。通過使像素放大器啟動時刻針對各部分區(qū)域301而不同，可以抑制沖擊電流。以下將參考圖5所示的流程圖來說明具有上述結(jié)構(gòu)的X射線攝像系統(tǒng)所進行的處理流程。圖5左側(cè)的流程圖示出控制設(shè)備100的處理流程，并且圖5右側(cè)的流程圖示出攝像設(shè)備101的處理流程。在圖5的兩個流程圖之間所繪制的虛線箭頭表示控制設(shè)備100和攝像設(shè)備101之間的處理順序。具體地，響應(yīng)于各箭頭的起始點的處理來進行箭頭前端的處理。在步驟S501中，控制設(shè)備100的攝像條件設(shè)置單元108獲取輸入至操作単元105的攝像條件。攝像設(shè)備100所用的設(shè)置的例子包括幀頻和增益的設(shè)置、是否存在合并(binning)驅(qū)動、脈沖X射線攝像或連續(xù)X射線攝像的設(shè)置。X射線發(fā)生器102所用的設(shè)置的例子包括管電壓、管電流和照射時間的設(shè)置、以及脈沖照射或連續(xù)照射的設(shè)置。圖像處理單元109所用的設(shè)置包括圖像處理所用的參數(shù)設(shè)置，并且顯示控制單元110所用的設(shè)置包括顯示處理所用的參數(shù)設(shè)置。在步驟S502中，放大器設(shè)置單元107獲取與存儲單元(未示出)中所存儲的像素放大器啟動時刻有關(guān)的設(shè)置信息。與啟動時刻有關(guān)的設(shè)置信息包括與各部分區(qū)域301的啟動順序和啟動間隔有關(guān)的信息。如果預(yù)先確定了啟動順序設(shè)置和啟動間隔設(shè)置中的任一個，則可以僅發(fā)送另一設(shè)置。例如，如果預(yù)先確定了啟動順序設(shè)置，則可以僅發(fā)送啟動間隔設(shè)置。該設(shè)置信息可以響應(yīng)于針對輸入單元105的輸入而改變或更新。在步驟S 503中，攝像條件設(shè)置單元108指示攝像設(shè)備101、X射線發(fā)生器102、以及控制設(shè)備100的圖像處理單元109和顯示控制單元110以設(shè)置攝像條件。放大器設(shè)置單 元107指示攝像設(shè)備101以設(shè)置像素放大器啟動時刻。將相關(guān)指示從通信裝置(未示出)經(jīng)由命令控制接口 212發(fā)送至攝像設(shè)備101。在接收到這些相關(guān)指示時，攝像設(shè)備101進行步驟S551的處理。在步驟S504中，控制設(shè)備100判斷是否按下了 X射線照射開關(guān)(未示出)。當沒有檢測到X射線照射開關(guān)的按下時(步驟S504中為“否”)，控制設(shè)備100重復(fù)該判斷處理并且等待，直到按下了 X射線照射開關(guān)為止。當檢測到X射線照射開關(guān)的按下時(步驟S504中為“是”)，控制設(shè)備100判斷為用戶指示了 X射線照射。當判斷為用戶指示了 X射線照射時(步驟S504中為“是”)，該處理進入步驟S505。在步驟S505中，控制設(shè)備100經(jīng)由同步控制單元106指示攝像設(shè)備101以開始攝像操作。在從攝像設(shè)備101接收到曝光許可信號215時，控制設(shè)備100指示X射線發(fā)生器102以生成X射線。當同步控制單元106將外部同步信號214發(fā)送至攝像設(shè)備101和X射線發(fā)生器102時，以同步方式進行利用攝像設(shè)備101的攝像操作以及利用X射線發(fā)生器102的X射線照射，由此實現(xiàn)X射線攝像。這樣，攝像設(shè)備101進行步驟S554的判斷處理。在步驟S506中，同步控制單元106輸出同步信號。在步驟S507中，圖像處理單元109獲取從攝像設(shè)備101所輸出的所拍攝圖像，然后進行預(yù)定圖像處理。在步驟S508中，顯示控制單元Iio將經(jīng)過該圖像處理的所拍攝圖像顯示在顯示單元104上。該處理重復(fù)上述的步驟S506、S507和S508，直到檢測到攝像停止指示為止。圖像處理單元109根據(jù)攝像設(shè)備101所進行的步驟S556的圖像輸出處理來進行步驟S507的圖像獲取處理。在步驟S509中，同步控制單元106判斷經(jīng)由操作單元105是否檢測到攝像停止指示。當檢測到攝像停止指示時(步驟S509中為“是”)，攝像停止。具體地，同步控制單元106指示攝像設(shè)備101和X射線發(fā)生器102以停止攝像。在接收到相關(guān)指示時，攝像設(shè)備101進行步驟S557的處理。以下將說明攝像設(shè)備101所進行的處理。在步驟S551中，攝像控制單元112從控制設(shè)備100接收與攝像條件有關(guān)的設(shè)置信息。攝像控制單元112響應(yīng)于控制設(shè)備100所進行的步驟S503的用于發(fā)送該設(shè)置信息的處理來進行該處理。該設(shè)置信息包括放大器設(shè)置單元107所獲取的像素放大器啟動時刻的設(shè)置。在步驟S552中，信號設(shè)置單元209基干與像素放大器啟動時刻有關(guān)的設(shè)置信息來設(shè)置要輸出至圖像傳感器111的信號的輸出時刻。例如，如圖2所示，信號設(shè)置單元209以20微秒(us)的間隔以偏移方式按順序依次設(shè)置向攝像區(qū)域219的各矩形半導(dǎo)體基板201A、201B、201C和201D輸出EN信號的時刻。在步驟S553中，信號設(shè)置單元209基于所接收的與攝像條件有關(guān)的設(shè)置信息來設(shè)置驅(qū)動信號。具體地，根據(jù)幀頻設(shè)置和增益設(shè)置以及是否存在合并驅(qū)動，信號設(shè)置單元209進行用于選擇信號WIDE的HIGH/L0W狀態(tài)以及合并指示信號的HIGH/L0W狀態(tài)的處理。在步驟S554中，攝像設(shè)備101判斷是否檢測到來自控制設(shè)備100的攝像開始指示。當沒有檢測到攝像開始指示時(步驟S554中為“否”)，攝像設(shè)備101重復(fù)該判斷處理并且等待，直到檢測到該指示為止。當檢測到攝像開始指示時(步驟S554中為“是”)，該處理進入步驟S555。在步驟S555中，攝像設(shè)備101開始攝像操作。以下將參考圖6A和6B 來說明該攝像操作。在步驟S556中，將通過攝像操作所獲取的信號從圖像傳感器111輸出，由差分放大器202進行放大，并且由A/D轉(zhuǎn)換器203轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)。圖像生成単元204基于該數(shù)字數(shù)據(jù)來生成拍攝圖像數(shù)據(jù)。然后，輸出控制単元207將該拍攝圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)接ロ 208輸出至控制設(shè)備100。在接收到該拍攝圖像數(shù)據(jù)時，控制設(shè)備100進行步驟S507的圖像獲取處理。在步驟S557中，信號控制單元210判斷是否檢測到來自控制設(shè)備100的攝像停止指示。當沒有檢測到攝像停止指示時(步驟S557中為“否”)，信號控制單元210進行控制以重復(fù)步驟S555的攝像操作以及步驟S556的圖像輸出處理。當檢測到攝像停止指示時(步驟S557中為“是”)，信號控制單元210向信號輸出單元211輸出攝像停止信號井向生成単元204輸出圖像生成和輸出處理停止信號。以下將參考圖4所示的像素電路以及圖6A所示的時序圖來說明步驟S555(參見圖5)中攝像控制単元112的信號控制單元210和信號輸出單元211所進行的攝像操作。圖6A和6B是示出在限制X射線窗的狀態(tài)下以固定幀頻進行運動圖像拍攝時的驅(qū)動時序的時序圖。以下將參考圖6A來說明拍攝運動圖像時在光信號用保持電容CS和噪聲信號用保持電容CN中對電荷載流子進行采樣保持之前的控制信號時序。以下將說明在時刻t0開始的復(fù)位操作。該復(fù)位操作包括復(fù)位和鉗位。在時刻t0，信號輸出單元211將EN信號設(shè)置為HIGH以啟動像素放大器M4和M7。然后，信號輸出單元211將PRES信號設(shè)置為HIGH以使光電ニ極管I3D連接至基準電壓，從而對該基準電壓進行復(fù)位。當信號輸出單元211將PRES信號設(shè)置為LOW以結(jié)束復(fù)位操作時，將復(fù)位電壓施加至向鉗位電容Ccl的像素放大器M4側(cè)。在時刻tl，信號輸出單元211將PCL信號設(shè)置為HIGH以使鉗位開關(guān)M5接通。將基準電壓VCL施加至鉗位電容Ccl的像素放大器M7側(cè)。信號輸出單元211使鉗位開關(guān)M5斷開，將與基準電壓VCL和基準電壓VRES之間的差的電壓相對應(yīng)的電荷載流子累積在鉗位電容Ccl中，并且完成鉗位。當復(fù)位操作結(jié)束時，在時刻t2，在包括光電ニ極管ro和浮動擴散電容Cfd的光電轉(zhuǎn)換單元中開始電荷累積。
在砌貼的CMOS攝像裝置中，為了防止由于拍攝運動圖像時在攝像裝置之間以及在掃描線之間的切換時刻差所引起的圖像偏差，在同一時刻以及同一時間段內(nèi)向砌貼的各攝像裝置的所有像素一井應(yīng)用復(fù)位操作。然后，通過ー并進行電荷累積，可以將(光電ニ極管ro中所生成的)光電荷載流子累積在浮動擴散電容Cfd中。在時刻t0、2的復(fù)位操作期間，盡管在光電轉(zhuǎn)換単元中產(chǎn)生了復(fù)位噪聲(kTC噪聲)，但通過向鉗位電路的鉗位電容Ccl的像素放大器M7側(cè)施加基準電壓VCL，可以去除復(fù)
位噪聲。以下將說明在時刻t3開始的采樣操作。信號輸出單元211將EN信號設(shè)置為HIGH以使選擇開關(guān)1(M3)和選擇開關(guān)2(M6)接通。浮動擴散電容Cfd中所累積的電荷載流子由作為源極跟隨器放大器而工作的像素放大器M4轉(zhuǎn)換成電壓并且作為電壓輸出至鉗位電容Ccl0盡管像素放大器M4的輸出包含復(fù)位噪聲，但由于在復(fù)位操作期間向鉗位電路的像素放大器M7側(cè)施加基準電壓VCL，因此將電壓作為復(fù)位噪聲已去除的光信號輸出至像 素放大器M7。然后，信號輸出單元211將采樣保持TS控制信號設(shè)置為HIGH以使采樣保持開關(guān)S(MS)接通。結(jié)果，將該光信號經(jīng)由像素放大器M7 —并發(fā)送至光信號用保持電容CS。在時亥IJ t4，信號輸出單元211將TS信號設(shè)置為LOW以使采樣保持開關(guān)S(MS)斷開。光信號用保持電容CS對光電荷信號進行采樣保持。然后，信號輸出單元211將復(fù)位RES信號設(shè)置為HIGH以使復(fù)位開關(guān)(M2)接通。將浮動擴散電容Cfd復(fù)位為基準電壓VRES。在時刻t5，信號輸出單元211將復(fù)位PRES信號設(shè)置為LOW以完成復(fù)位。然后，信號輸出單元211將PCL信號設(shè)置為HIGH。將電壓VCL和疊加有復(fù)位噪聲的電壓VRES之間的電壓差的電荷累積在鉗位電容器Ccl中。信號輸出單元211還與PCL信號同步地將TN信號設(shè)置為HIGH以使采樣保持開關(guān)N(M 11)接通，以使得在向鉗位電路的像素放大器M7側(cè)施加基準電壓VCL時的噪聲信號被發(fā)送至噪聲信號用保持電容CN。隨后，在時刻t6，信號輸出單元211將TN信號設(shè)置為LOW以使采樣保持開關(guān)N(M11)斷開，以使得將噪聲信號采樣保持在噪聲信號用保持電容CN中。然后，信號輸出單元211將EN信號和PCL信號設(shè)置為LOW以完成采樣操作。對所有的像素區(qū)域一并進行該采樣操作。在該采樣操作之后，在時刻t7，信號輸出單元211再次進行復(fù)位操作，以對下ー幀開始光電ニ極管ro的電荷累積。針對各像素進行光信號和噪聲信號的掃描。當信號輸出單元211使傳送開關(guān)S(M9)和傳送開關(guān)N(M 12)接通時，將光信號用保持電容CS的電壓和噪聲信號用保持電容CN的電壓分別經(jīng)由像素放大器M 10和M13傳輸至光信號輸出線和噪聲信號輸出線。與噪聲信號輸出線和光信號輸出線相連接的各差分放大器202對傳輸至噪聲信號輸出線和光信號輸出線的信號進行減法。因而，去除了像素放大器401中由于熱噪聲、I/f 噪聲、溫度差以及エ藝偏差所引起的FPN。信號的傳輸可以在采樣保持結(jié)束的時刻(t6)與以下時刻(t9)之間進行,其中在該時刻(t9),將下ー巾貞的光電荷信號和噪聲電荷信號分別采樣保持在光信號用保持電容CS和噪聲信號用保持電容CN中。在圖4所示的像素電路中，光電ニ極管ro的電荷累積在信號輸出單元211將PCL信號設(shè)置為LOW以完成鉗位時(圖6A的t2和t6)開始。電荷載流子累積在信號輸出單元211將TS信號設(shè)置為LOW以對光信號進行采樣保持時(t4)結(jié)束。如上所述，通過將用于開始電荷累積時間的復(fù)位操作或采樣操作插入在用于對光信號進行采樣保持的采樣操作和用于對噪聲信號進行采樣保持的采樣操作之間，可以對該電荷累積時間進行限制。參考圖6A，通過插入復(fù)位操作(t7)，在光信號采樣保持間隔的范圍為時刻t4 時刻tlO的情況下，將電荷累積時間限制為與時刻t2、4的時間段相等的時刻t8、10的時間段。在所有像素區(qū)域中同時進行圖6A所示的像素電路的操作時，將EN信號設(shè)置為!116!1(切、丨3、丨7和丨9)，然后同時啟動所有像素的像素放大器401(14和17)(參見圖4)。因而，發(fā)生沖擊電流。如果大的沖擊電流在信號線內(nèi)流動，則從攝像設(shè)備101內(nèi)的電源線或信號線發(fā)生不需要的輻射。此外，沖擊電流可能導(dǎo)致傳感器芯片(基板)的電源電壓發(fā)生快速電壓下降，從而可能造成工作停止或故障。另外，由于在下降后的傳感器芯片的電源電壓 再次穩(wěn)定之前需要一定時間，因此針對該傳感器芯片的電力供給不穩(wěn)定。因此，通過使像素放大器啟動時刻針對各部分區(qū)域301而不同，可以抑制沖擊電流。以下將參考圖6B來說明拍攝運動圖像時在采樣操作期間像素放大器401的操作以及采樣保持操作。圖6B是示出驅(qū)動波形的時序圖，并且示意性示出攝像設(shè)備101的傳感器芯片的電源電壓的波形。針對各矩形半導(dǎo)體基板201A101D分別示出用于對像素放大器401進行驅(qū)動的信號ΕΝ(ΑΓΕΝφ)。例如，EN(A)與圖2所示的矩形半導(dǎo)體基板20Α相對應(yīng)。圖6Β中下側(cè)的圖與該時序圖同步地示意性示出傳感器芯片的電源電壓的變化。攝像控制單元112將包括EN (ΑΓΕΝ (D)信號(參見圖7Α和7Β)、TS信號和TN信號的驅(qū)動信號發(fā)送至圖像傳感器111。攝像控制單元112針對各部分區(qū)域301改變用于對EN信號進行斷言的時刻。如圖6Β所示，信號控制單元210進行控制，以使得使各像素區(qū)域(部分區(qū)域)301的EN信號在不同時刻接通。信號輸出單元211使部分區(qū)域301Α的EN(A)信號接通(t60)。在經(jīng)過了預(yù)定時間段之后，信號輸出單元211使部分區(qū)域301B的EN(B)信號接通(t61)。在經(jīng)過了預(yù)定時間段之后，信號輸出單元211使部分區(qū)域301C的EN(C)信號接通(t62)。在經(jīng)過了預(yù)定時間段之后，信號輸出單元211使部分區(qū)域301D的EN(D)信號接通(t63)。在各部分區(qū)域301的像素放大器401已啟動并且經(jīng)過了預(yù)定時間之后，信號輸出單元211將經(jīng)由像素放大器401所獲取的電信號設(shè)置到采樣保持電路(保持單元)以對該電信號進行限制(t64)。然后，信號輸出單元211對FPN信號進行采樣保持(t65)。在一系列的采樣操作完成之后，信號輸出單元211使所有部分區(qū)域30IAlOlD的ΕΝ(ΑΓΕΝφ)信號一并斷開(t66)。信號輸出單元211對所有像素區(qū)域統(tǒng)一進行除EN(ΑΓΕΝ(D)信號的啟動時刻(參見圖6Β)以外的控制。這樣使得能夠防止拍攝運動圖像時由于基板之間以及掃描線之間的切換時刻差所引起的圖像偏差。此外，信號輸出單元211對向著采樣保持電路的光信號電荷傳送的結(jié)束時刻(t44)以及向著采樣保持電路的噪聲信號電荷傳送的結(jié)束時刻(t45)進行控制，以使得圖像傳感器111的電源電壓保持穩(wěn)定。此外，在上述處理中，當使EN信號接通時，圖像傳感器111的電源電壓略微下降。然而，如果攝像控制單元112使各部分區(qū)域301的EN信號的接通時刻錯開，則可以減少沖擊電流。因此，與用于所有部分區(qū)域301A101D的EN信號一并接通的控制方法(參見圖7B、8A和SB)相比，上述控制使得能夠抑制圖像傳感器111的電壓下降。
以下將參考圖7A和7B來說明根據(jù)本典型實施例的處理的效果。7A和7B示出實際使用圖4所示的具有像素的圖像傳感器111時傳感器芯片的電源電壓波形、以及在同一時刻EN信號的狀態(tài)。參考圖7A和7B,橫軸表不時間并且縱軸表不傳感器芯片的電源電壓。在向圖3所示的矩形半導(dǎo)體基板201的像素區(qū)域(部分區(qū)域)301C供給電カ的測量點218處測量各傳感器芯片的電源電壓波形。參考7A和7B，將EN信號設(shè)置為HIGH之前的電源電壓與將EN信號設(shè)置為HIGH之后(穩(wěn)定狀態(tài))的電源電壓之間的差異是由于電路的內(nèi)部阻抗所引起的。理想的波形如圖6B所示。在使四個EN信號接通之后，在該圖的中間部觀看到微弱的電壓變化，這是由于使TN接通以對光信號進行采樣保持所引起的。在下ー時刻，電壓略微向上擺動，這是由于使PRE S信號接通以進行復(fù)位所引起的。然后，電壓在特定時刻時略微下降，這是因為使PCL信號接通以向鉗位電容Ccl施加鉗位電壓、然后使TN信號接通以對FPN信號進行采樣保持所引起的。因而，像素放大器401所引起的電壓下降的影響大于其它元件的影響。圖7A示出執(zhí)行根據(jù)本典型實施例的控制的情況。更具體地，圖7A表示如下情況下電源電壓的波形攝像控制單元112使針對像素區(qū)域301C、301D、301B和301A(參見圖11A)的EN信號的接通時刻以30 u s的間隔按該順序依次改變。圖7B示出比較例，即在攝像控制單元112使所有像素區(qū)域301的EN信號一井接通的情況下傳感器芯片的電源電壓波形。如圖7A和7B所示，通過使EN信號的接通時刻錯開，可以抑制傳感器芯片的電源電壓下降。根據(jù)本典型實施例(參見圖7A)的測量結(jié)果表示峰值電壓和峰谷電壓之差為27.8mV，而根據(jù)比較例(參見圖7B)的測量結(jié)果表示該差為45. OmV。因而，可以通過根據(jù)本典型實施例的控制來抑制電壓下降。以下將參考圖8A和SB來說明用于說明本典型實施例的效果的其它比較例。圖8A所示的圖示出如下情況如圖7B所示使所有部分區(qū)域301的EN信號一井接通，并且在驅(qū)動采樣操作部分中在傳感器芯片的電源電壓不穩(wěn)定的狀態(tài)下進行采樣保持。在這種情況下，在對采樣保持電路的光信號電荷傳送時(t81)的傳感器芯片的電源電壓V81與對采樣保持電路的FPN信號電荷傳送時(t82)的傳感器芯片的電源電壓V80之間產(chǎn)生差。因而，將傳感器芯片的電源電壓的該差作為偏移疊加在所拍攝圖像上。傳感器芯片的電源電壓下降還根據(jù)光量而不同。在圖4所示的示例像素電路中，當光電ニ極管ro接收光時電容Cfd和Cl進行放電。因此，當通過將EN信號設(shè)置為HIGH來同時啟動像素放大器M4和M7的所有像素時，光量越多，傳感器芯片的電壓下降越大。此夕卜，在矩形半導(dǎo)體基板201A 201D內(nèi)，由于因精細布線所引起的電カ供給線路的布線阻杭，因而浪流電流的流動產(chǎn)生電壓下降。因此，根據(jù)入射光量，采樣保持時的電源電壓針對各矩形半導(dǎo)體基板而不同。該效果作為砌貼的矩形半導(dǎo)體基板之間的級差而出現(xiàn)在所拍攝圖像中。針對上述與對光信號進行采樣保持時和對噪聲信號進行采樣保持時之間的傳感器芯片的電源電壓的差有關(guān)的問題的ー個可能的解決方案如下在啟動像素放大器401之后等待電壓穩(wěn)定所需的充足時間段，并且進行采樣保持。圖8B所示的圖示出如下情況如圖7B所示使所有部分區(qū)域301的EN信號一并接通，并且在供給至這些基板的電源電壓穩(wěn)定的狀態(tài)下進行驅(qū)動采樣操作。與圖6A和8A所示的圖相比，圖8B的圖表示從使EN信號接通的時刻(t84)起、直到對采樣保持電路的光信號電荷傳送和噪聲信號電荷傳送完成的時刻(t86和t87)為止的時間段長。因此，圖8B的情況在以下方面是有用的在對采樣保持電路的光信號電荷傳送結(jié)束時(t86)的傳感器芯片的電源電壓與對米樣保持電路的噪聲信號電荷傳送結(jié)束時(t87)的傳感器芯片的電源電壓之間沒有產(chǎn)生差。然而，在這種情況下，由于在整個圖像傳感器111內(nèi)使EN接通的時間段變長，因此與根據(jù)本典型實施例的操作(參見圖6A)相比，電力消耗增加。此外，由于電荷累積和采樣保持之間的處理時間延長，因此難以使幀頻增大。此外，由于針對整個圖像傳感器111使EN信號同時接通，因此無法抑制沖擊電流的峰值水平。
如上所述，在第一典型實施例中，信號輸出單元211進行控制，以使攝像設(shè)備101的像素放大器401的電源在針對各部分區(qū)域311而不同的時刻順次接通。這樣使得能夠抑制沖擊電流，以降低由于沖擊電流量所引起的不需要的輻射和噪聲。此外，由于還抑制了沖擊電流所引起的快速電壓下降，因此針對傳感器芯片的電源供給的不穩(wěn)定性得以改善。攝像控制單元112基于外部控制設(shè)備的指示來確定上述像素放大器401的啟動順序和啟動間隔中的至少一個，由此根據(jù)情形來實現(xiàn)抑制了沖擊電流的驅(qū)動操作。此外，上述控制使得能夠在縮短電荷累積和采樣保持之間的處理時間的情況下，抑制由于光信號電荷傳送時的電源電壓與FPN信號電荷傳送時的電源電壓之間的差所弓I起的偏移噪聲。當使多個半導(dǎo)體基板接合到一起時，由于各基板的像素所接收到的光量的差異而在圖像中可能出現(xiàn)級差。然而，通過抑制電壓下降，可以抑制圖像的級差。此外，與使針對所有攝像區(qū)域的像素放大器401同時啟動的情況相比，可以抑制沖擊電流，由此降低電力消耗。此外，利用如本典型實施例那樣的攝像區(qū)域相對大的X射線圖像傳感器111，由于布線尺寸大因而從電壓下降恢復(fù)需要一定時間。將上述根據(jù)本典型實施例的像素放大器啟動時刻的控制和改變應(yīng)用于這種X射線圖像傳感器11，這在抑制疊加在圖像上的噪聲并提高幀頻方面特別有效。在第二實施例中，各部分區(qū)域的像素放大器啟動順序基于從電源到各部分區(qū)域的布線阻抗的降序。這樣使得能夠從布線阻抗大且電壓恢復(fù)困難的部分區(qū)域起順次啟動像素放大器401，從而與第一典型實施例相比進一步抑制電壓下降。參考圖911B，以下將關(guān)注與第一典型實施例的不同之處來說明根據(jù)本典型實施例的X射線攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和處理。以下將參考圖9來說明攝像設(shè)備901的結(jié)構(gòu)。圖9示出與第一典型實施例的不同之處。與第一典型實施例相同，圖像傳感器111由貼合到一起的多個矩形半導(dǎo)體基板構(gòu)成。將圖像傳感器111的攝像區(qū)域929分割成四個部分區(qū)域902A、902B、902C和902D。攝像設(shè)備901的攝像控制單元912包括用于對像素放大器啟動順序進行控制的放大器控制單元903。信號控制單元210進行控制，以針對各部分區(qū)域902單獨輸出EN信號(EN(A)信號、EN⑶信號、EN(C)信號和ENO))信號)。信號輸出單元211將EN㈧信號、EN⑶信號、EN(C)信號和ENO))信號分別輸出至部分區(qū)域902A、902B、902C和902D。放大器控制單元903包括用于存儲順序信息905的存儲單元904，其中順序信息905表示部分區(qū)域902A、902B、902C和902D的像素放大器啟動順序。順序信息905是根據(jù)用于從DC/DC轉(zhuǎn)換器(電源單元)216向各像素供給電カ的引線的布線阻抗而預(yù)先生成的。該阻抗值可以直接測量出或者可以根據(jù)布線長度進行設(shè)置。當僅配備了一個電源單元時，位干與該電源相距最遠的位置的部分區(qū)域902與任何其它部分區(qū)域902相比通常被較早處理。順序信息905包括各部分區(qū)域902的像素放大器啟動間隔的預(yù)定值。當ー個部分區(qū)域902包括有多個半導(dǎo)體基板、并且從DC/DC轉(zhuǎn)換器216向各半導(dǎo)體基板獨立供給電カ時，在各部分區(qū)域902中設(shè)置有多個布線。在這種情況下，優(yōu)選計算連接至各基板的引線的平均布線值并且基于該平均布線值來確定各部分區(qū)域902的啟動順 序。放大器控制單元903從存儲単元904獲取順序信息905，并且基于順序信息905來設(shè)置針對圖像傳感器111的EN信號的輸出順序。順序信息905包括預(yù)先確定的值并且可以基于用戶指示而改變。在這種情況下，與第一典型實施例相同，放大器控制單元903基于從控制設(shè)備100所接收到的設(shè)置信息來設(shè)置EN信號的輸出順序。信號控制單元210進行控制，以較早向?qū)儆跀z像區(qū)域929的多個部分區(qū)域902中、連接至像素放大器401的布線較長的部分區(qū)域902的像素所用的像素放大器401輸出驅(qū)動信號。以下將參考圖10的流程圖來說明具有上述結(jié)構(gòu)的攝像設(shè)備901的控制流程。關(guān)干與第一典型實施例相同的處理，將省略針對該處理的說明。在步驟S1002中，放大器控制單元903從存儲單元904讀取命令信息905。當從控制設(shè)備100發(fā)送了與像素放大器401有關(guān)的設(shè)置信息時，放大器控制單元903還讀取該設(shè)置信息。當不存在來自控制設(shè)備100的與像素放大器401有關(guān)的設(shè)置信息時，放大器控制単元903基于存儲単元904中的順序信息905來設(shè)置像素放大器啟動間隔和啟動順序。將該設(shè)置信息存儲在存儲器中，并且用于進行利用信號設(shè)置單元209的驅(qū)動信號設(shè)置。在步驟S1003中，信號設(shè)置單元209將步驟S1001中所接收到的攝像條件以及放大器控制單元903所設(shè)置的放大器設(shè)置信息設(shè)置為EN信號的輸出時序。信號設(shè)置單元209進行控制，以較早向攝像區(qū)域929的多個部分區(qū)域902中、連接至像素放大器401的布線較長的部分區(qū)域902的像素所用的像素放大器401輸出驅(qū)動信號。后續(xù)處理與第一典型實施例相同。以下將參考圖IlA和IlB來說明本典型實施例的效果。圖IlA示出如下情況下的電壓波形攝像控制単元912對EN信號的接通時序進行控制，從而較早啟動相對于電源的距離較長的各部分區(qū)域902 (像素區(qū)域)。利用圖IlA的例子，攝像控制単元912使針對部分區(qū)域902C、902A、902D和902B的EN信號的接通時序按該順序以30 u s的間隔依次偏移。測量點218是與第一典型實施例等同的位置，其中在該位置處，對要輸入至部分區(qū)域902C的電壓進行測量。因此，當使部分區(qū)域902C和902D的EN(C)信號和EN(D)信號接通時，測量到大幅電壓下降的影響。圖IlA的測量結(jié)果表示峰值電壓與峰谷電壓之間的差為25. 4mV，這小于第一典型實施例(參見圖7A)的測量結(jié)果27.8mV。因而，通過較早啟動電源布線的布線阻抗值較大的部分區(qū)域902的像素放大器401，可以進一步抑制沖擊電流，由此進一步抑制電壓下降。圖IlB示出本典型實施例中在半導(dǎo)體基板內(nèi)流動的電流的波形、以及在同一時刻EN信號的狀態(tài)。參考圖11B，橫軸表示時間并且縱軸表示電流值。圖IlB示出如下情況下的電流波形攝像控制單元912使EN信號的接通時序偏移，從而較早啟動相對于電源的距離較長的像素區(qū)域。利用圖IlB的例子，攝像控制單元912使部分區(qū)域902C、902A、902D和902B的EN信號的接通時序按該順序以30μ s的間隔依次偏移。作為比較例，圖IlB還示出在攝像控制單元912使所有像素區(qū)域的EN信號一并接通的情況下的電流波形。如由圖IIB的兩個電流波形所示，當攝像控制單元912使EN信號的接通時刻這樣偏移時，在整個攝像設(shè)備101內(nèi)流動的電流值減小,從而減少了電力消耗。這樣，本典型實施例根據(jù)布線阻抗值來對各部分區(qū)域902的像素放大器啟動時刻進行控制。在幀頻高的攝像的情況下，對EN信號進行斷言的總時間變長，因此像素放大器啟動時間延長，這使電力消耗增大。在幀頻高的情況下進行根據(jù)本典型實施例的處理時，使 EN信號的接通時序偏移，這實現(xiàn)了由于EN信號的斷言時間縮短所引起的明顯效果，由此有效降低了電力消耗。在第三典型實施例中，基于前一幀的像素值來適當確定拍攝運動圖像時啟動各部分區(qū)域的像素放大器401的間隔。如第一典型實施例所述，傳感器芯片的電源電壓下降還可以根據(jù)入射光量而改變。在圖4的像素302的例子中，由于在光電二極管H)接收光時具有電容Cfd和附加電容Cl的電容器放電，因此在使像素電路接通時，光量越大則導(dǎo)致電壓下降變大。例如，在拍攝運動圖像期間被攝體移動時，向著圖像傳感器11的入射光量全部或部分改變，并且矩形半導(dǎo)體基板的電源電壓下降的大小改變。即使在這種情況下，也對像素電路的工作時序進行控制。因而，可以在基板的電源電壓穩(wěn)定的狀態(tài)下進行采樣保持。參考圖12 14B，以下將關(guān)注與第一典型實施例和第二典型實施例的不同之處來說明根據(jù)本典型實施例的X射線攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和處理。以下將參考圖12來說明攝像設(shè)備1201的結(jié)構(gòu)。圖12以與第一典型實施例和第二典型實施例的不同之處為中心來示出該結(jié)構(gòu)。與第一典型實施例不同，根據(jù)本典型實施例的圖像傳感器111由一個矩形半導(dǎo)體基板構(gòu)成。將圖像傳感器111的攝像區(qū)域1229分割成針對各A/D轉(zhuǎn)換器203的四個部分區(qū)域1202A、1202B、1202C和1202D。攝像控制單元1212的放大器控制單元1203包括存儲單元1204、像素值計算單元1206和啟動間隔確定單元1207。攝像控制單元1212具有根據(jù)第一典型實施例的圖像生成單元204的功能(圖12中未示出)。存儲單元1204存儲像素值-啟動間隔查找表1205。該查找表1205將與各部分區(qū)域1202的像素值和像素放大器啟動間隔有關(guān)的信息整理成表數(shù)據(jù)。像素值與圖像傳感器111的各像素所接收的光量成比例。特定部分區(qū)域1202的像素值越大，則由于從電壓下降恢復(fù)需要較長時間，因此直到啟動下一部分區(qū)域1202的像素放大器401為止的間隔變長。像素值計算單元1206獲取圖像生成單元204所生成的所拍攝圖像，并且計算各部分區(qū)域1202的像素值的代表值。該代表值可以是諸如平均值、中間值和總和值等的表示部分區(qū)域1202內(nèi)的像素所接收的光量的值。當所有的部分區(qū)域1202的大小都相同時，期望平均值或中間值。盡管還可以使用最大值，但通過使用平均值或中間值可以消除噪聲影響。例如，可以使用除前5%以外的最大值作為代表值。啟動時刻確定單元107參考所計算出的像素值以及查找表1205來確定各部分區(qū)域1202的像素放大器啟動間隔。以下將參考圖13所示的流程圖來說明具有上述結(jié)構(gòu)的攝像設(shè)備1201的處理流程。關(guān)于與第一典型實施例和第二典型實施例相同的處理，將省略針對該處理的說明。步驟S1301的處理與第二典型實施例中步驟S1001的處理(參見圖10)相同，因此將省略針對該處理的說明。在步驟S1302中，放大器控制單元1203基于所接收的設(shè)置信息或者存儲單元1204中所存儲的順序信息來設(shè)置像素放大器的啟動順序和啟動間隔的初始值。步驟S1303 S1306的處理與第二典型實施例中步驟S1003 S1006的處理(參見圖10)相同，因此將省略針對該處理的說明。 在步驟S1307中，像素值計算単元1206獲取拍攝圖像數(shù)據(jù)并計算各部分區(qū)域1202的像素值的平均值。在步驟S1308中，啟動間隔確定單元1207參考所計算出的像素值以及查找表1205來確定各部分區(qū)域1202的像素放大器啟動間隔。放大器控制單元1203將與所確定的啟動間隔有關(guān)的信息發(fā)送至信號設(shè)置單元209。在步驟S1309中，信號設(shè)置單元209根據(jù)所確定的啟動間隔來設(shè)置對EN進行斷言的時序。在本典型實施例中，當按順序依次啟動部分區(qū)域1202A、1202B、1202C和1202D吋，信號控制單元210使輸出延遲了在部分區(qū)域1202A的啟動和部分區(qū)域1202B的啟動之間的所確定的時間間隔，然后指示信號輸出單元211以輸出EN信號。信號控制單元210對部分區(qū)域1202B的啟動和部分區(qū)域1202C的啟動之間的時間段、以及部分區(qū)域1202C的啟動和部分區(qū)域1202D的啟動之間的時間段進行相同的控制。以下將參考圖14A和14B所示的時序圖來說明根據(jù)本(第三)典型實施例的攝像操作。圖14A是示出第X個幀和第(X+1)個幀的驅(qū)動信號的時序圖。當對第I個幀至第X個幀攝像吋，由于光量沒有大幅改變，因此信號控制單元210使EN信號按預(yù)定時間間隔(t50、t51、t52和t53)順次接通。對第X個幀的電信號進行采樣保持(t54)，對FPN進行采樣保持(t55)，并且使EN信號斷開(t56)。以下將基于在第X個幀的圖像中僅像素區(qū)域1202A和1202B接收大的光量的情況來說明該攝像操作。在這種情況下，像素區(qū)域1202A和1202B中傳感器芯片(基板)的電源電壓下降増大。因此，當按預(yù)定時序使EN信號接通吋，在該基板的電源電壓恢復(fù)之前，無法確保充足的時間。另外，在基板內(nèi)，當沖擊電流流入時，由于精細布線所引起的電源供給線路的布線阻抗導(dǎo)致電壓下降。結(jié)果，由于因各像素區(qū)域的總光量不同而導(dǎo)致在采樣保持時各攝像區(qū)域的電源電壓不同，因此在圖像中在像素區(qū)域之間的邊界出現(xiàn)級差。因此，在第(X+1)個幀中，攝像控制單元212基于前ー幀的各部分區(qū)域1202的像素值來改變EN信號的斷言時刻(t57、t58、t59和t60)，從而在采樣保持時(t61和t62)提供穩(wěn)定的電源電壓。圖14B是示出第(X+N)個幀以及后續(xù)幀的驅(qū)動信號的時序圖。在第(X+N)個幀中，當針對像素區(qū)域1202A和1202B的入射光量減少時，無需使像素區(qū)域1202A和1202B的EN信號的接通時刻提前。因此，攝像控制單元1212基于初始設(shè)置的時間間隔來改變各像素區(qū)域的EN信號的操作時刻(t64、t65、t66和t67)，從而進行控制。然后，信號輸出單元211對光信號進行采樣保持(t68)，對FPN信號進行采樣保持(t69)，并且使EN信號一并斷開(t70)。隨后，信號輸出單元211進行相同的處理，直到攝像結(jié)束為止。因而，在本典型實施例中，攝像設(shè)備101基于前一幀的像素值來確定各像素區(qū)域的像素電路的啟動時刻。即使電壓下降的大小根據(jù)入射光量而改變，上述控制也使得能夠在所有像素區(qū)域中在電源電壓穩(wěn)定的狀態(tài)下對信號進行采樣保持，從而抑制圖像中出現(xiàn)由于各傳感器芯片之間的電壓下降量的差異所引起的級差。在本典型實施例中，盡管對像素放大器啟動間隔進行控制，但該處理不限于此。還可以對各部分區(qū)域1202的像素放大器啟動順序進行控制。例如，可以通過實驗獲得各部分區(qū)域1202的平均像素值和像素放大器啟動順序之間的適當對應(yīng)關(guān)系，并將相關(guān)信息作為查找表存儲在存儲單元1204中。例如，可以存儲針對電壓下降較大的部分區(qū)域1202較早啟動像素放大器401的這種順序信息。
放大器控制單元1203基于針對各幀所計算出的各部分區(qū)域1202的平均像素值以及查找表來確定像素放大器啟動順序。優(yōu)選信號控制單元210對能夠獨立輸出EN(A)^EN(D)信號的信號輸出單元211進行控制，以在根據(jù)所確定的順序使一些EN信號延遲的情況下順次對EN信號進行斷言。在這種情況下，優(yōu)選使用固定值作為啟動間隔。在上述例子中，攝像控制單元1212基于各部分區(qū)域1202的像素值的代表值來確定像素放大器的啟動順序和啟動間隔中的至少一個。根據(jù)上述控制，可以較早啟動電壓下降較大的部分區(qū)域1202的像素放大器401。因此，與第二典型實施例相同，可以減少沖擊電流并降低電力消耗，并且在抑制電磁波和噪聲的情況下提高幀頻。第四典型實施例將(根據(jù)第二典型實施例的)基于電力供給的布線阻抗值的控制與(根據(jù)第三典型實施例的)基于各部分區(qū)域1202的平均像素值的控制組合，以針對各部分區(qū)域1202計算優(yōu)先級并控制像素放大器的啟動順序和啟動間隔。因而，考慮到由于因接收光所引起的布線阻抗的差異而導(dǎo)致的電壓下降恢復(fù)時間之差、以及由于接收光量的差異而導(dǎo)致的電壓下降量之差，可以適當抑制因沖擊電流所引起的不利影響。參考圖15和16，以下將關(guān)注與第一典型實施例至第三典型實施例的不同之處來說明根據(jù)本典型實施例的X射線攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和處理。以下將參考圖15來說明攝像設(shè)備1501的結(jié)構(gòu)。圖15以與第一典型實施例至第三典型實施例的不同之處為中心來示出該結(jié)構(gòu)。與第一典型實施例和第二典型實施例不同，根據(jù)本典型實施例的圖像傳感器111與第三典型實施例相同由一個矩形半導(dǎo)體基板構(gòu)成。將圖像傳感器111的攝像區(qū)域1529分割成針對各A/D轉(zhuǎn)換器203的四個部分區(qū)域1502A、1502B、1502C和 1502D。攝像控制單元1512的放大器控制單元1503包括存儲單元1504、像素值計算單元1206、優(yōu)先級計算單元1507和啟動時刻驅(qū)動單元1508。攝像控制單元1512具有根據(jù)第一實施例的圖像生成單元204的功能(圖15中未示出)。存儲單元1504存儲優(yōu)先級-啟動時刻查找表1505。該查找表1505將與各部分區(qū)域1502的優(yōu)先級和啟動時刻有關(guān)的信息整理成表數(shù)據(jù)。優(yōu)先級是指針對各部分區(qū)域1502具有電源布線的阻抗值以及像素值的平均值作為變量的量。阻抗值是對電壓下降恢復(fù)時間產(chǎn)生影響的參數(shù)，并且像素值是對電壓下降的大小產(chǎn)生影響的參數(shù)。因此，考慮到這些參數(shù)，電壓穩(wěn)定時間較短的部分區(qū)域1502的優(yōu)先級較高。通常，阻抗值和像素值越大，電壓下降恢復(fù)時間越長，因此優(yōu)先級越高。例如，該優(yōu)先級可以通過利用預(yù)定加權(quán)將阻抗值和像素值進行線性組合來獲取。優(yōu)選使用通過實驗所計算出的值作為加權(quán)因數(shù)。代替使用線性組合，還可以針對兩個變量(阻抗值和像素值)測量電壓恢復(fù)時間，并且使用將優(yōu)先級與該阻抗值和像素值相關(guān)聯(lián)的查找表。像素值計算単元1206獲取圖像生成単元204所生成的所拍攝圖像，并計算各部分區(qū)域1502的像素值的平均值和總和值。優(yōu)先級計算單元1507基于像素和配線阻抗值，通過使用上述的預(yù)定線性組合公式來計算優(yōu)先級。
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啟動時刻確定單元1508參考所計算出的像素值以及查找表1505來確定各部分區(qū)·域1502的像素放大器啟動間隔。以下將參考圖16所示的流程圖來說明具有上述結(jié)構(gòu)的攝像設(shè)備1501的處理流程。關(guān)于與第一典型實施例和第二典型實施例相同的處理，將省略針對該處理的說明。步驟S1601 S1606的處理與第三典型實施例中步驟S1301 S1306的處理(參見圖13)相同，并且將省略針對該處理的說明。在步驟S1607中，像素值計算単元1206獲取拍攝圖像數(shù)據(jù)并計算各部分區(qū)域1502的像素值的平均值。在步驟S1608中，優(yōu)先級計算單元1507基于像素值和布線阻抗值，通過使用上述的預(yù)定線性組合公式來計算優(yōu)先級。在步驟S1609中，啟動時刻確定單元1508參考所計算出的像素值以及查找表1505來確定各部分區(qū)域1502的像素放大器啟動時刻。在步驟S1610中，信號設(shè)置單元209根據(jù)所確定的啟動間隔來設(shè)置對EN信號進行斷言的時刻。當啟動時刻確定單元1508判斷為按順序依次啟動部分區(qū)域1502AU502B、1502C和1502D時，信號控制單元210使輸出延遲了部分區(qū)域1502A的啟動和部分區(qū)域1502B的啟動之間的所確定的時間間隔，然后指示信號輸出單元211以輸出EN信號。信號輸出單元210對部分區(qū)域1502B的啟動和部分區(qū)域1502C的啟動之間的時間段、以及部分區(qū)域1502C的啟動和部分區(qū)域1502D的啟動之間的時間段進行相同的處理。步驟S1611以及后續(xù)步驟的處理與第三典型實施例中步驟S1310以及后續(xù)步驟的處理相同，并且將省略針對該處理的說明。如上所述，第四典型實施例將基于布線阻抗值的控制與基于各部分區(qū)域1502的平均像素值的控制組合，以針對各部分區(qū)域1502計算優(yōu)先級并控制像素放大器的啟動順序和啟動間隔。因而，考慮到由于因接收光所引起的布線阻抗的差異而導(dǎo)致的電壓下降恢復(fù)時間之差、以及由于接收光量的差異而導(dǎo)致的電壓下降量之差，可以適當抑制因沖擊電流所引起的不利影響。其它典型實施例上述典型實施例被看作示例性的并且可以以各種形式來執(zhí)行。在上述典型實施例中，盡管將控制設(shè)備100的各單元作為硬件來實現(xiàn)，但結(jié)構(gòu)不限于此。各單元可以通過執(zhí)行軟件程序來實現(xiàn)。以下將參考圖17來說明根據(jù)其它典型實施例的控制設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)。控制設(shè)備1700包括中央處理單元(CPU) 1701、隨機存儲存儲器(RAM) 1702、只讀存儲器(ROM) 1703、外部存儲器1707、存儲介質(zhì)驅(qū)動器1708和外部通信接口(I/F)，其中這些元件全部經(jīng)由總線1710相連接?？刂圃O(shè)備1700與監(jiān)視器1706(顯示單元)以及鍵盤1704和鼠標1705 (操作單元)相連接。ROM 1703存儲用于執(zhí)行圖5所示的處理的程序代碼1711。當CPU 1701載入并執(zhí)行程序代碼1711時，控制設(shè)備1700實現(xiàn)圖5所示的處理。當CPU1701執(zhí)行程序代碼1711時，實現(xiàn)了圖I所示的各單元的處理。此外，關(guān)于攝像設(shè)備101的攝像控制單元112和圖像生成單元204，具有上述硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)備可以實現(xiàn)根據(jù)上述典型實施例的處理。更具體地，該設(shè)備的CPU可以執(zhí)行用于實現(xiàn)圖5、10、13和16所示的處理的程序代碼。 可選地，根據(jù)上述典型實施例的控制設(shè)備100和攝像設(shè)備101的處理中的一部分可以由程序代碼來實現(xiàn)，并且該處理的另一部分可以由硬件電路來實現(xiàn)。在這種情況下，該處理中的一部分可以由控制設(shè)備1700中所包括的硬件、以及上述用于實現(xiàn)這些典型實施例的各單元的一部分的硬件電路來實現(xiàn)。用于實現(xiàn)如上所述的第一典型實施例至第四典型實施例的功能的計算機中所安裝的程序也實現(xiàn)了本發(fā)明。這意味著本發(fā)明還包括用于實現(xiàn)本發(fā)明的功能和處理的計算機程序。此外，諸如存儲有上述程序代碼的記錄介質(zhì)等的計算機程序產(chǎn)品也是本發(fā)明的典型實施例。記錄介質(zhì)包括RAM和高速緩存數(shù)據(jù)，并且不包括諸如電波等的瞬態(tài)介質(zhì)。此外，當運行在計算機上的操作系統(tǒng)(OS)基于所載入的程序的指令來進行上述處理的一部分或全部時，也可以實現(xiàn)上述典型實施例的功能。用于對圖像傳感器111的像素區(qū)域進行分割的方法不限于上述典型實施例。例如，可以將多個傳感器芯片作為一個像素區(qū)域來一并處理?？蛇x地，可以將一個傳感器芯片進一步分割成多個小塊，并且可以以不同時刻使各塊的像素電路的電源接通。增加圖像傳感器111的像素區(qū)域的分割數(shù)使沖擊電流減少，這樣抑制了由于沖擊電流所引起的不需要輻射的影響。此外，用于使各像素區(qū)域的EN信號接通的順序和間隔不限于根據(jù)上述典型實施例的這些順序和間隔。在上述典型實施例中，盡管攝像控制單元基于固定時間段來控制像素電路的啟動時刻，但控制并非必須基于固定時間間隔。在這種情況下，攝像控制單元配置有用于在測量點218處對傳感器芯片的電源電壓進行測量的電壓測量單元。信號控制單元210周期性地獲取該電壓測量單元的測量結(jié)果，并且在確認了下降后的傳感器芯片的電源電壓已恢復(fù)為特定水平之后，基于預(yù)定順序來啟動以下的像素區(qū)域。該控制使得能夠抑制圖像偏移以及降低不需要的電力消耗。部分區(qū)域的結(jié)構(gòu)不限于上述典型實施例。對部分區(qū)域進行配置，以使得在同一時刻每隔一行或者以幾行的間隔啟動像素。用于使各像素區(qū)域的像素電路接通的驅(qū)動控制的時刻不限于圖6A所示的采樣操作的時間段。當諸如在圖7A和7B的復(fù)位操作時間段內(nèi)等需要啟動像素電路時，可以通過使EN信號的接通時刻偏移來減少沖擊電流。
在上述典型實施例中，盡管已經(jīng)具體說明了像素放大器401，但啟動時刻偏移處理適用于需要電カ供給的像素內(nèi)的元件。例如，在特定時刻，使用作復(fù)位電路的開關(guān)M2接通以向光電ニ極管I3D或電容Cfd施加電壓，從而使復(fù)位電路啟動。在另ー時刻，使用作鉗位電路的開關(guān)M5接通以向鉗位電容Ce I施加電壓，從而進行鉗位。此外，關(guān)于這些元件，可以通過使接通時刻偏移來抑制電壓變化。如上述典型實施例的情況那樣，通過在同一時刻啟動復(fù)位電位并進行鉗位，可以抑制圖像中出現(xiàn)級差。另外，并非圖像傳感器111的所有像素都需要進行像素放大器啟動控制。例如，當通過使用攝像區(qū)域的一部分來進行攝像時，攝像控制單元確定為僅對圖像生成所使用的像素進行像素放大器啟動控制，并且不向其它像素的像素放大器401供給電カ。該控制使得能夠減少沖擊電流以及降低電カ消耗。
在上述典型實施例中，盡管使用安裝在硅基板上的CMOS攝像裝置作為圖像傳感器111，但圖像傳感器111的類型不限于此。例如，本發(fā)明適用于安裝在非晶硅或多晶硅基板上的PSN或MIS圖像傳感器，只要各像素包括像素放大器即可。將本發(fā)明應(yīng)用于CMOS攝像裝置使得能夠進一歩降低電カ消耗。上述的X射線攝像設(shè)備還可用作心臟外科、一般體檢、整形外科和口腔外科所用的X射線攝像設(shè)備。此外，上述的X射線攝像設(shè)備還可用作除X射線攝像以外的可見光攝像所用的照相機。當使用諸如X射線傳感器等的大型傳感器(大小約為IOcm以上)時，由于布線阻抗大，因此上述針對各部分區(qū)域的啟動時刻改變處理特別有效。此外，可以減輕由于電カ消耗所引起的熱效應(yīng)。上述的攝像設(shè)備101和控制設(shè)備100的功能可以由多個設(shè)備以分散方式來實現(xiàn)?？蛇x地，X射線攝像系統(tǒng)10的功能可以作為ー個C臂設(shè)備來一井實現(xiàn)。此外，上述的這些設(shè)備的各単元的功能可以由多個電路以分散方式來實現(xiàn)，或者這些多個電路的功能可以由一個電路來實現(xiàn)。其它實施例還可以通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計算機(或者CPU或MPU等裝置)和通過下面的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的各方面，其中，系統(tǒng)或設(shè)備的計算機通過例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能來進行上述方法的各步驟。由于該原因，例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者通過用作存儲器裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計算機可讀介質(zhì))將該程序提供給計算機。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.ー種攝像設(shè)備，包括 圖像傳感器，其具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有光電轉(zhuǎn)換部件和像素放大器； 控制部件，用于進行如下控制用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及 生成部件，用于基于所讀取的電信號來生成圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在干，當實現(xiàn)同時啟動預(yù)定數(shù)量的像素放大器的狀態(tài)時，所述控制部件進行如下控制用于使啟動所述預(yù)定數(shù)量的像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的來自各光電轉(zhuǎn)換部件的電信號的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行用于經(jīng)由啟動后的所述預(yù)定數(shù)量的像素放大器一并輸出各像素的電信號的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行如下控制用于順次啟動多個所述像素放大器的控制、以及用于將來自所述光電轉(zhuǎn)換部件的電信號一并輸出至通過用于順次啟動的控制而在不同時刻啟動的多個所述像素放大器的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行如下控制用于通過使啟動時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同來順次啟動預(yù)定數(shù)量的像素放大器從而實現(xiàn)同時啟動所述預(yù)定數(shù)量的像素放大器的狀態(tài)的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的來自各光電轉(zhuǎn)換部件的電信號的控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行用于經(jīng)由啟動后的所述預(yù)定數(shù)量的像素放大器一并輸出各像素的電信號的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器通過貼合各自配置有多個像素的多個半導(dǎo)體基板而形成，各個像素均具有像素放大器，以及 所述控制部件進行如下控制用于順次啟動至少ー個所述半導(dǎo)體基板各自的像素放大器的控制、以及用于經(jīng)由啟動后的像素放大器讀取所述像素的電信號的控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像設(shè)備，其特征在干， 所述控制部件進行用于經(jīng)由啟動后的預(yù)定數(shù)量的像素放大器一并輸出各像素的電信號的控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 電源，其經(jīng)由布線連接至所述像素放大器， 其中，所述控制部件基于所述布線的阻抗值來針對所述部分區(qū)域分別控制啟動所述像素放大器的時刻。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行如下控制從屬于所述攝像區(qū)域的多個部分區(qū)域中、連接至像素放大器的布線最長的部分區(qū)域的像素的像素放大器開始，向像素放大器順次輸出驅(qū)動信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件根據(jù)所述像素放大器和所述電源之間的布線長度來針對所述部分區(qū)域分別控制啟動所述像素放大器的時刻。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括確定部件，用于響應(yīng)于來自外部控制設(shè)備的指示來確定所述像素放大器的啟動順序和啟動間隔中的至少ー個。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 確定部件，用于基于所述部分區(qū)域各自的像素值的代表值來確定所述像素放大器的啟動順序和啟動間隔中的至少ー個。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 電源，其經(jīng)由布線連接至所述像素放大器， 其中，所述確定部件基于所述部分區(qū)域各自的像素值的代表值、以及在所述像素放大器和所述電源之間的布線阻抗值來確定所述像素放大器的啟動順序和啟動間隔中的至少ー個。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任ー項所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件使輸出用于啟動所述像素放大器的信號的時刻針對所述部分區(qū)域各自而不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任ー項所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器包括保持部件，所述保持部件與所述像素放大器相連接，并且用于保持經(jīng)由所述像素放大器所獲取的電信號，以及 所述控制部件啟動圖像生成所使用的像素的像素放大器，并且當經(jīng)過了預(yù)定時間時，使所述保持部件保持由所述像素放大器輸出的電信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像設(shè)備，其特征在干， 所述控制部件進行控制，以使得所述保持部件針對圖像生成所使用的像素在相同的時刻保持電信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行用于當從啟動所述像素放大器開始經(jīng)過了預(yù)定時間時、使所述保持部件保持經(jīng)由所述像素放大器所獲取的電信號的控制。
19.根據(jù)權(quán)利要求I至14中任ー項所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述像素包括 光電轉(zhuǎn)換元件； 至少ー個像素放大器； 鉗位電路，其與所述像素放大器相連接； 采樣保持部件，用于保持經(jīng)由所述像素放大器所獲取的電信號；以及開關(guān)部件，用于在所述像素放大器和用于對所述像素放大器進行驅(qū)動的電源部件之間建立連接或者進行斷開。
20.ー種攝像設(shè)備，包括 圖像傳感器，其包括 多個像素，其ニ維地配置在攝像區(qū)域中，所述多個像素各自具有光電轉(zhuǎn)換元件以及連接至所述光電轉(zhuǎn)換元件的像素放大器；以及 讀取部件，用于讀取經(jīng)由所述像素放大器所獲取的所述多個像素的電信號； 電源部件，其經(jīng)由布線與所述像素放大器相連接，并且用于供給用于驅(qū)動所述像素放大器的電カ； 輸出部件，用于輸出在所述像素放大器和所述電源之間建立連接或者進行斷開所用的驅(qū)動信號；以及控制部件，用于控制所述圖像傳感器所用的驅(qū)動信號， 其中，所述控制部件進行如下控制從屬于所述攝像區(qū)域的多個部分區(qū)域中、連接至像素放大器的布線最長的部分區(qū)域的像素的像素放大器開始，向像素放大器順次輸出驅(qū)動信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求I至14和20中任ー項所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述圖像傳感器是X射線檢測器，所述X射線檢測器用于根據(jù)照射到所述攝像設(shè)備上的X射線的劑量分布 來生成電信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求I至14和20中任ー項所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件進行用于ー并停止向啟動后的像素放大器供給電カ的控制。
23.一種攝像系統(tǒng)，包括 根據(jù)權(quán)利要求I至14和20中任ー項所述的攝像設(shè)備；以及 控制設(shè)備，用于對所述攝像設(shè)備進行控制。
24.ー種控制設(shè)備，用于對圖像傳感器進行控制，所述圖像傳感器具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有像素放大器，所述控制設(shè)備包括 控制部件，用于進行如下控制用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及 生成部件，用于獲取所讀取的電信號并且生成圖像。
25.一種圖像傳感器的控制方法，所述圖像傳感器具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有像素放大器，所述控制方法包括以下步驟 進行用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制； 進行用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及 基于所讀取的電信號來生成圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備、攝像系統(tǒng)、控制設(shè)備和圖像傳感器的控制方法。所述攝像設(shè)備包括圖像傳感器，其具有配置有多個像素的攝像區(qū)域，所述多個像素各自具有光電轉(zhuǎn)換部件和像素放大器；控制部件，用于進行如下控制用于使啟動所述像素放大器的時刻針對所述攝像區(qū)域的各部分區(qū)域而不同的控制、以及用于讀取經(jīng)由啟動后的像素放大器所獲取的各像素的電信號的控制；以及生成部件，用于基于所讀取的電信號來生成圖像。
文檔編號H04N5/3745GK102857691SQ201210226578
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者堂脅可菜子, 松本和正 申請人:佳能株式會社