JP3697827B2 - Flat panel type sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、食品やプリント基板等の非破壊検査装置、医用X線撮像装置等に用いられる2次元X線センサアレイ、あるいは文書、画像等の読み取り装置(イメージスキャナ)等に用いられる2次元光センサアレイなど、1枚の基板上にデータ線とゲート線がマトリクス状に配置されたフラット・パネル形センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のマルチメディアブームやデジタル指向に対応して画像撮像の分野でフィルムレス化が進行している。民生機器の分野でのデジタルカメラとデジタルビデオカメラの出現や医用分野でのフラット・パネル形X線センサの研究興隆がその現れである。民生機器の分野での、この傾向のキーデバイスはコンパクト性も重要であることから、現在、CCD面センサが一般に広く用いられている。
【0003】
一方、X線の場合、光と異なりレンズ系で縮小できないことや、感度重視の観点から直接X線を胸部サイズ程度のフラット・パネルで電気信号に変換する方式が研究の主流になっている。
【0004】
この方式はさらに間接変換(この場合、蛍光体層によりX線を光に変え、その強度分布を2次元光センサアレイにより電気信号に変換する)と直接変換に分類されるが、キーデバイスはいずれも面状に配置された、各蓄積容量から蓄積電荷を時系列で読み出すためのTFTマトリクス素子である。
【0005】
そのTFTマトリクス素子の従来の構成例を図1に示す。
この図1において、各画素に1個づつ配置されているTFT素子D11・・D77,・・・は、ドレイン、ゲート及びソースの3端子を持つ構造であり、列配列上の各ドレイン端子Dd は同一のデータ線Sに結線されている。一方、行配列上の各ゲート端子Dg は同一のゲート線Gに結線される。ゲート制御回路3からは順次1行分の画素アレイを選択するためのゲート信号が該当するゲート線Gに送り出される。例えば最上段行(1行目)の選択から始まり、最下段行(7行目)の選択まで順次ゲート信号が該当ゲート線Gに送り出される。各データ線SにはチャージセンシティブアンプA・・Aが繋がっており、1行分の各画素の蓄積電荷信号を同時に収集する。これらは信号処理回路2にて時分割処理されて蓄積電荷データとして転送蓄積される。
【0006】
なお、図1に示すパネル構造においては、データ線Sはパネル全域に及ぶ1列分の画素群に連結されており、ゲート線Gも同様にパネル全域に及ぶ1行分画素群に連結されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図1に示したTFTマトリクス素子では、蓄積電荷信号の読み出しノイズが存在する。例えば下記の文献(1) には、蓄積電荷の集積信号に載ってくるノイズの主因子としてデータライン容量(=ゲート・ドレイン間容量 (Cgd) ×Nc(行数) )に比例するアンプノイズが挙げられている。
【0008】
文献 (1) Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32(1993)pp.198-204 Fujieda et.al
High Sensitivity Readout of 2D a-Si Image Sensors
このようなデータライン容量に起因するアンプノイズは、パネルの画素数が多くなればなるほど増大するため、胸部サイズ程度の大面積のフラット・パネル形センサを構築する場合、そのアンプノイズを低減することが重大なポイントとなる。
【0009】
また、この種のTFTマトリクス素子では、ゲート線に接続されているTFT素子の個数が多くなるほど、ゲート信号が各TFT素子に到達するまでの遅延と波形歪みが大きくなり、蓄積電荷信号の質が悪くなるという問題もある。
【0010】
それらの改善策の一つとして、特開平7−274068号公報には、パネル全体を4分割し、この4つの分割パネルを高精度に嵌合する構造とし、その4つの分割パネルの嵌合面でない側にゲート制御回路と信号処理回路(チャージセンシティブアンプ群を含む)を実装することで、各分割パネルが受け持つデータライン容量を半減させてノイズの低減化をはかるとともに、各分割パネルが受け持つTFT素子の個数を半減させてゲート信号の遅延と波形歪みを軽減する技術が提案されている。
【0011】
しかしながら、その提案の技術によれば、物理的に分割されたパネルを製作することになり、分割個数分だけ製作工程が多くなるという欠点がある。また、嵌合部分の機械加工精度の問題や、嵌合実装後の各分割パネル間の微妙な伸縮による影響(アーチファクト)等は、この種のフラット・パネル形センサにおいて要望される画質の高さ、特に医用画像の場合は厳密な画質が要求されることを考えると、大きな問題となり得る。
【0012】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、信号読み出しノイズや画素TFT素子へのゲート信号の遅延等が軽減された、高性能のフラット・パネル形センサを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第1の発明(請求項1の発明に対応)は、2次元画素配列を形成すべく複数のセンサが絶縁性基板にマトリクス状に配列され、そのセンサが配列された基板上に当該センサの各画素信号を読み出すためのデータ線とゲート線がマトリクス状に配置されているとともに、そのデータ線及びゲート線にそれぞれチャージセンシティブアンプ及びゲート制御回路が接続されてなるフラット・パネル形センサにおいて、図2に例示するように、画素の行(または列)ごとに配置されるデータ線がパネル1上で、2分割(Sa1・・Sa7とSb1・・Sb7に分割)され、これに対応してチャージセンシティブアンプAa1・・Aa7とAb1・・Ab7が、パネル1を挟んだ両側に配置されているとともに、データ線の分割境界が凹凸状になっていることを特徴としており、このような構造を採用することで、1本のデータ線が受け持つ画素行数(または列数)が、従来(図1の構造)に対して略半分となり、各データ線におけるデータライン容量が半減する。
【0014】
また、第2の発明(請求項2の発明に対応)は、同じくデータ線とゲート線がマトリクス状に配置されるフラット・パネル形センサにおいて、図8に例示するように、画素の行または列ごとに配置されるゲート線がパネル1上で2分割(Ga1・・Ga7とGb1・・Gb7に分割)され、これに対応してゲート制御回路3aと3bが、パネル1を挟んだ両側に配置されているとともに、ゲート線の分割境界が凹凸状になっていることを特徴としており、このような構造を採用することで、ゲート制御回路から最遠方のTFT素子までの距離が従来(図1の構造)に対して略半分となり、ゲート制御回路から送り出されるゲート信号が画素TFT素子に到達するまでの遅延と波形歪みが軽減される。
【0015】
そして、第3の発明(請求項3の発明に対応)は、上記した2つの発明の技術思想を組み合わせたもので、図9に例示するように、画素の列または行ごとに配置されるデータ線と、画素の行または列ごとに配置されるゲート線が、それぞれパネル上で2分割され、これに対応してチャージセンシティブアンプAa1・・Aa7とAb1・・Ab7がパネル1を挟んだ両側に配置され、ゲート制御回路3aと3bがパネル1を挟んだ両側に、上記アンプの配置と直交して配置されているとともに、データ線及びゲート線の分割境界がそれぞれ凹凸状になっていることによって特徴づけられる。
【0016】
ここで、本発明のフラット・パネル形センサにおいて、2次元画素配列が奇数列・行である場合、図3に例示するように、データ線・ゲート線の各分割境界を、図3に示すような凹凸状としておけば、分割境界を挟んだ両側の画素配置がほぼ対称となり、データ処理の際の校正の精度を高めることができる。
【0017】
また、本発明のフラット・パネル形センサにおいて、データ線を分割する場合、図7に例示するように、パネルを挟んだ両側に配置した2組のチャージセンシティブアンプ群Aa1・・Aa7とAb1・・Ab7からの画素信号を、共通の信号処理回路で処理するように構成するとともに、その一方のアンプ群Aa1・・Aa7の信号処理回路への接続と、他方のアンプ群Ab1・・Ab7の信号処理回路への接続を選択的に切り換える手段4を設けるといった構成を採用してもよい。
【0018】
【発明の実施の形態】
図2は第1の発明の実施の形態の構造を示す図である。
この図2に示すフラット・パネル形センサ1は、間接変換タイプのXセンサで2次元画素配列を形成すべく光センサ(図示せず)がマトリクス状に配列されており、その各画素P11・・・ P17,・・・, P71・・・ P77,・・・に対応して、TFT素子(FET)D11・・・ D17,・・・, D71・・・ D77,・・・がマトリクス状に配列されている。
【0019】
その各TFT素子D11・・・ D77,・・・のうち、行配列上の各ゲート端子Dg は同一のゲート線G1・・・G6 またはG7 に結線される。この各ゲート線G1・・・G7 はパネル1の側部に配置したゲート制御回路3に接続されている。
【0020】
ゲート制御回路3は、1行分の画素アレイを選択するためのゲート信号を、該当のゲート線G1・・・G6 またはG7 に順次に送り出すように構成されている。
一方、各TFT素子D11・・・ D77の各ドレイン端子Dd はデータ線に結線されるが、この実施の形態ではデータ線をパネル上で分割したところに特徴がある。
【0021】
すなわち、この実施の形態においては、図2に示すように、データ線群を画素配列の4行目と5行目との間で分割し、その1行目から4行目に位置するTFT素子D11・・・ D47については、各ドレイン端子Dd を、1行配列ごとに同一のデータ線Sa1・・・ Sa6またはSa7に結線しており、また、5行目から7行目に位置するTFT素子D51・・・ D77については、各ドレイン端子Dd を、1行配列ごとに同一のデータ線Sb1・・・ Sb6またはSb7に結線している。
【0022】
そして、以上のようにして分割したデータ線のうち、1行目から4行目に位置するTFT素子D11・・・ D47に結線されたデータ線Sa1・・・ Sa7を、パネル1の図中上側に配置した信号処理回路2aに接続し、5行目から7行目に位置するTFT素子D51・・・ D77に結線されたデータ線Sb1・・・ Sb7を、パネル1の図中下側に配置した信号処理回路2bに接続している。
【0023】
以上の構造の実施の形態によれば、1本のデータ線が受け持つ画素行数(または列数)が従来(図1の構造)に対して略半分となり、各データ線におけるデータライン容量が半減する結果、ノイズの低減化を実現できる。
【0024】
ここで、図2に示すようなデータの分割では、各データ線が受け持つ行数が上半分(4行)と下半分(3行)で異なってしまい、校正を適切に行っても画像の上半分面と下半分面との間に食い違いが残る可能性がある。
【0025】
これを緩和する方法を、以下、図3〜図6を参照しつつ説明する。
図3に示す例においては、上記した問題を緩和するため、画素配列の3行目から4行目の間での分断と、4行目から5行目の間での分断を各データ線について交互に繰り返して、データ線の分割境界を凹凸状にするといった構成を採用している。
【0026】
この例の場合、ゲート信号回路からの行選択用のゲート信号はパネル中心線上に位置する画素群(4行目の画素群P41〜P47)を選択するため、撮影時におけるゲート信号の送り出しは、図4の送出シーケンスに示すように、まずto 時にパネル中心線上の画素に対してゲート信号を出し、次いでその上及び下の行を選択する2つのゲート信号をt1 時に同時に出す。以下順次に上方向及び下方向へ行選択を同じタイミングt2 ・・・・で進めてゆく。従って、この例では、最初のデータ収集時において、4行目に並ぶ画素のうち奇数列に並ぶ画素P41,P43,P45,P47は上側の信号処理回路2aで、偶数列に並ぶ画素P42,P44,P46は下側の信号処理回路2bにおいてそれぞれデータ収集処理が行われる。
【0027】
ここで、この種のデータ収集において信号処理回路が異なると得られるデータは、ゲインや直線性の面で微妙な食い違いが生じる可能性があることから、図3及び図4に示した例において、パネルの中心線上に並ぶ画素のデータの校正を行っておけば、より質の高い画像を得ることができる。
【0028】
そのデータ処理方法を図5及び図6を参照しつつ説明する。
図5において、「×」印はパネルの中心線上に並ぶ奇数列の画素P41,P43,P45,P47の実測値で、「○」印は偶数列の画素P42,P44,P46の実測値であある。この図5に示す曲線において、その「×」印画素データを補間して得られた「△」印値が「○」印実測値と一致し、逆に「○」印画素データを補間して得られた「+」印値が「×」印実測値と一致するような処理、つまり図5に示す2つの曲線が一致するような処理を行えば、奇数列と偶数列との間の画素データにおけるゲインや直線性の食い違いを校正できる。
【0029】
その具体的な手法の一例を説明する。
図6に示すように、画素P41,P43の各実測値をそれぞれda1,da3とし、画素P42,P44の各実測値をそれぞれdb2,db4とすれば、例えば画素P42の画素データdb2′及び画素P43の画素データda3′は、それぞれ、
db2′=(2db2+da1+da3)/4
da3′=(2da3+db2+db4)/4
の各式で求めることができる。
【0030】
図7は、図3に示した実施の形態の変形例を示す図である。
この図7に示す例では、パネルを挟んだ両側に配置した2組のチャージセンシティブアンプ群うち、一方のチャージセンシティブアンプ群Aa1・・Aa7の出力ケーブルを、他方のチャージセンシティブアンプ群Ab1・・Ab7のところまで引き回し、その2組のアンプ群Aa1・・Aa7とAb1・・Ab7を、切り換え回路4を介して共通の信号処理回路に選択的に接続するように構成したところに特徴がある。
【0031】
なお、この例におけるゲート信号の送り出しは、図7に示すように、to 時にパネル中心線上の画素に対してゲート信号を出し、t1 以降については、t1,t1',t2,t2',・・・・時に、上半分と下半分に対して交互にゲート信号を出すというようなシーケンスを採用する。
【0032】
次に、本発明のフラット・パネル形センサにおいて、ゲート線を分割する場合の実施の形態を、以下、図8を参照しつつ説明する。
この図8の例では、ゲート線群を画素配列の4列目と5列目との間で分割し、その1列目から4列目に位置するTFT素子D11・・・ D14, ・・・・, D71・・・ D74については、各ゲート端子Dg を、1列配列ごとに同一のゲート線Ga1・・・ Ga6またはGa7に結線しており、また、5列目から7列目に位置するTFT素子D15・・・ D17, ・・・・, D75・・・ D77については、各ゲート端子Dg を、1列配列ごとに同一のゲート線Gb1・・・ Gb6またはGb7に結線している。
【0033】
そして、以上のようにして分割したゲート線のうち、1列目から4列目に位置するTFT素子D11・・・ D14, ・・・・, D71・・・ D74に結線されたゲート線Ga1・・・ Ga7を、パネル1の図中左側に配置したゲート制御回路3aに接続し、5列目から7列目に位置するTFT素子D15・・・ D17, ・・・・, D75・・・ D77に結線されたゲート線Gb1・・・ Gb7を、パネル1の図中右側に配置したゲート制御回路3bに接続している。
【0034】
このようにゲート線を分割すると、ゲート制御回路3a,3bから最遠方のTFT素子までの距離が、従来(図1の構造)に対して略半分となり、ゲート制御回路3a,3bから送り出されるゲート信号がTFT素子に到達するまでの遅延と波形歪みが軽減される結果、画素信号の質が向上する。
【0035】
また、図9は、上記した図3及び図8の構成を組み合わせたもので、画素の列または行ごとに配置されるデータ線と、画素の行または列ごとに配置されるゲート線を、それぞれパネル上で2分割し、これに対応してチャージセンシティブアンプAa1・・Aa7とAb1・・Ab7をパネル1を挟んだ両側に配置するとともに、ゲート制御回路3aと3bをパネル1を挟んだ両側に、チャージセンシティブアンプAa1・・Aa7とAb1・・Ab7の配置と直交して配置したところに特徴がある。
【0036】
ここで、図3、図8及び図9に示した実施の形態では、分割境界の凹凸を1画素単位で繰り返すパターンとしているが、本発明はこれに限られることなく、例えば図10に示すように、その分割凹凸は2画素以上(図では4画素)に及ぶパターンであってもよい。
【0037】
また、本発明は、直接変換タイプや間接変換タイプのフラット・パネル形Xセンサ、並びにイメージスキャナ等のパネル形光センサ等のほか、最近、民生用途として研究が進められている文書読み取り用密着型センサにも有効に利用することができる。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフラット・パネル形センサによれば、画素の列または行ごとに配置するデータ線をパネル上で2分割し、これに対応してチャージセンシティブアンプをパネルを挟んだ両側に配置しているので、1本のデータ線が受け持つ画素行数(または列数)が従来のパネルに対して略半分とすることができる。これにより各データにおけるライン容量が半減する結果、ノイズの低減化を実現できる。
【0039】
また、本発明のフラット・パネル形センサによると、画素の行または列ごとに配置されるゲート線をパネル上で2分割し、これに対応してゲート制御回路をパネルを挟んだ両側に配置しているので、ゲート制御回路から最遠方のTFT素子までの距離が従来のパネルに対して略半分とすることができる。これにより、ゲート制御回路から送り出されるゲート信号が画素TFT素子に到達するまでの遅延と波形歪みが軽減される結果、画素信号の質が向上する。
【0040】
しかも、本発明によれば、パネルを1枚ものとし、そのパネル上でデータ線・ゲート線を分割して、上記したような効果を達成しているので、パネルを分割構造とした場合の問題、つまりパネル製作工程の増加、嵌合部分の機械加工精度及びアーチファクト等の問題が発生することもない。
【0041】
ここで、本発明のフラット・パネル形センサにおいて、データ線を分割する場合、パネルを挟んだ両側に配置した2組のチャージセンシティブアンプ群からの画素信号を、同一の信号処理回路で処理するように構成し、その一方のアンプ群の信号処理回路への接続と、他方のアンプ群の信号処理回路への接続を選択的に切り換えるという構成を採用すれば、信号処理回路が受け持つ処理量が従来に比して半分で済み、その分だけコストダウンをはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のフラット・パネル形センサの一例を示す図
【図2】第1の発明の実施の形態を示す図
【図3】第1の発明の他の実施の形態を示す図
【図4】図3の実施の形態におけるゲート信号の送出シーケンスを示す図
【図5】図3の実施の形態に用いるデータ校正法の説明図
【図6】同じくデータ校正法の説明図
【図7】第1の発明の更に別の実施の形態を示す図
【図8】第2の発明の実施の形態を示す図
【図9】第3の発明の実施の形態を示す図
【図10】データ線を凹凸状に分割する場合の一例を示す図
【符号の説明】
1 フラット・パネル形センサ
2a,2b 信号処理回路
3a,3b ゲート制御回路
4 切り換え回路
P11・・・ P17,・・・P71,・・・P77,・・・ 画素
D11・・・ D17,・・・D71,・・・D77,・・・ TFT素子
Dd ドレイン端子
Dg ゲート端子
Aa1・・Aa7,Ab1・・Ab7 チャージセンシティブアンプ
Sa1・・・ Sa7,Sb1・・・ Sb7 データ線
Ga1・・・ Ga7,Gb1・・・ Gb7 ゲート線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used for, for example, a non-destructive inspection apparatus such as a food or a printed circuit board, a two-dimensional X-ray sensor array used for a medical X-ray imaging apparatus or the like, or a reading apparatus (image scanner) for documents, images, etc. The present invention relates to a flat panel type sensor in which data lines and gate lines are arranged in a matrix on a single substrate, such as a three-dimensional photosensor array.
[0002]
[Prior art]
In response to the recent multimedia boom and digital orientation, filmlessness is progressing in the field of image capturing. The emergence of digital cameras and digital video cameras in the field of consumer equipment, and the rise of research on flat panel X-ray sensors in the medical field are its manifestations. In the field of consumer equipment, a key device having this tendency is also important for compactness, so that CCD surface sensors are now widely used.
[0003]
On the other hand, in the case of X-rays, different from light, it cannot be reduced by a lens system, and a method of directly converting X-rays into an electrical signal with a flat panel of the chest size from the viewpoint of emphasizing sensitivity has become the mainstream of research.
[0004]
This method is further classified into indirect conversion (in this case, X-rays are converted into light by the phosphor layer and the intensity distribution is converted into electric signals by the two-dimensional photosensor array) and direct conversion. Also, the TFT matrix elements are arranged in a planar shape for reading out stored charges from each storage capacitor in time series.
[0005]
A conventional configuration example of the TFT matrix element is shown in FIG.
In FIG. 1, TFT elements D11,... D77,... Arranged one by one for each pixel have a structure having three terminals of a drain, a gate and a source. They are connected to the same data line S. On the other hand, the gate terminals Dg on the row array are connected to the same gate line G. A gate signal for selecting a pixel array for one row is sequentially sent from the
[0006]
In the panel structure shown in FIG. 1, the data line S is connected to a pixel group for one column extending over the entire panel, and the gate line G is also connected to a pixel group for one row extending over the entire panel. Yes.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the TFT matrix element shown in FIG. For example, in the following document (1), the amplifier noise proportional to the data line capacitance (= gate-drain capacitance (Cgd) × Nc (number of rows)) is the main factor of noise that appears in the integrated signal of accumulated charge. Are listed.
[0008]
Literature (1) Jpn.J.Appl.Phys.Vol.32 (1993) pp.198-204 Fujieda et.al
High Sensitivity Readout of 2D a-Si Image Sensors
Amplifier noise due to such data line capacitance increases as the number of pixels on the panel increases, so when building a large flat panel sensor of the chest size, reduce the amplifier noise. Is a critical point.
[0009]
In addition, in this type of TFT matrix element, the larger the number of TFT elements connected to the gate line, the greater the delay and waveform distortion until the gate signal reaches each TFT element, and the quality of the accumulated charge signal is improved. There is also the problem of getting worse.
[0010]
As one of those improvement measures, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-274068 discloses a structure in which the entire panel is divided into four parts, and the four divided panels are fitted with high precision. By mounting a gate control circuit and a signal processing circuit (including a charge sensitive amplifier group) on the non-side, the data line capacity of each divided panel is halved to reduce noise, and each divided panel has a TFT. A technique for reducing the delay of the gate signal and waveform distortion by reducing the number of elements by half has been proposed.
[0011]
However, according to the proposed technique, a physically divided panel is manufactured, and there is a disadvantage that the manufacturing process is increased by the number of divided parts. In addition, the problem of the machining accuracy of the mating part and the influence (artifact) caused by subtle expansion and contraction between each divided panel after mating and mounting are the high image quality required for this type of flat panel sensor. In particular, in the case of medical images, considering that strict image quality is required, it can be a big problem.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a high-performance flat panel sensor in which signal readout noise, delay of a gate signal to a pixel TFT element, and the like are reduced. .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first invention (corresponding to the invention of claim 1), a plurality of sensors are arranged in a matrix on an insulating substrate so as to form a two-dimensional pixel arrangement, and the sensors are arranged. A data line and a gate line for reading out each pixel signal of the sensor are arranged in a matrix on the substrate, and a charge sensitive amplifier and a gate control circuit are connected to the data line and the gate line, respectively. In the panel-type sensor, as illustrated in FIG. 2, the data line arranged for each pixel row (or column) is divided into two on the panel 1 (divided into Sa1 ·· Sa7 and Sb1 ·· Sb7). Correspondingly, charge sensitive amplifiers Aa1... Aa7 and Ab1... Ab7 are arranged on both sides of the
[0014]
The second invention (corresponding to the invention of claim 2) is a flat panel sensor in which data lines and gate lines are arranged in a matrix, as shown in FIG. Each gate line is divided into two on the panel 1 (divided into Ga1 ·· Ga7 and Gb1 ·· Gb7), and the
[0015]
The third invention (corresponding to the invention of claim 3) is a combination of the technical ideas of the two inventions described above, and as shown in FIG. 9, data arranged for each column or row of pixels. The line and the gate line arranged for each row or column of pixels are divided into two on the panel, and the charge sensitive amplifiers Aa1,... Aa7 and Ab1,. The
[0016]
Here, in the flat panel sensor of the present invention, when the two-dimensional pixel array is an odd number column / row, as shown in FIG. 3, the division boundaries of the data line / gate line are as shown in FIG. If the concave / convex shape is provided, the pixel arrangement on both sides of the division boundary is almost symmetrical, and the accuracy of calibration at the time of data processing can be improved.
[0017]
Further, in the flat panel type sensor of the present invention, when the data line is divided, as shown in FIG. 7, two sets of charge sensitive amplifier groups Aa1... Aa7 and Ab1. The pixel signal from Ab7 is configured to be processed by a common signal processing circuit, and the connection of one amplifier group Aa1,... Aa7 to the signal processing circuit and the signal processing of the other amplifier group Ab1,. A configuration in which means 4 for selectively switching the connection to the circuit is provided may be employed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the embodiment of the first invention.
The
[0019]
.. Of the TFT elements D11... D77,... Are connected to the same gate line G1... G6 or G7. Each of the gate lines G1... G7 is connected to a
[0020]
The
On the other hand, each drain terminal Dd of each TFT element D11... D77 is connected to a data line, but this embodiment is characterized in that the data line is divided on the panel.
[0021]
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the data line group is divided between the fourth row and the fifth row of the pixel array, and the TFT elements located in the first row to the fourth row are arranged. For D11... D47, each drain terminal Dd is connected to the same data line Sa1... Sa6 or Sa7 for each row arrangement, and TFT elements located in the fifth to seventh rows. For D51... D77, each drain terminal Dd is connected to the same data line Sb1... Sb6 or Sb7 for each row.
[0022]
The data lines Sa1... Sa7 connected to the TFT elements D11... D47 located in the first to fourth rows among the data lines divided as described above are connected to the upper side of the
[0023]
According to the embodiment having the above structure, the number of pixel rows (or the number of columns) handled by one data line is substantially halved compared to the conventional structure (structure of FIG. 1), and the data line capacity of each data line is halved. As a result, noise can be reduced.
[0024]
Here, in the data division as shown in FIG. 2, the number of rows handled by each data line is different in the upper half (4 rows) and the lower half (3 rows), and even if calibration is properly performed, There may be discrepancies between the half and bottom half.
[0025]
A method for alleviating this will be described below with reference to FIGS.
In the example shown in FIG. 3, in order to alleviate the above-described problem, the division between the third row and the fourth row of the pixel array and the division between the fourth row and the fifth row are performed for each data line. A configuration is adopted in which the division boundary of the data lines is made uneven by repeating alternately.
[0026]
In the case of this example, the gate signal for row selection from the gate signal circuit selects a pixel group (pixel group P41 to P47 in the fourth row) located on the panel center line. As shown in the sending sequence of FIG. 4, first, a gate signal is output to the pixels on the panel center line at to, and then two gate signals for selecting the upper and lower rows are simultaneously output at t1. Subsequently, the row selection is sequentially advanced upward and downward at the same timing t2. Accordingly, in this example, at the time of the first data collection, the pixels P41, P43, P45, and P47 arranged in the odd columns among the pixels arranged in the fourth row are the pixels P42, P44 arranged in the even columns in the upper
[0027]
Here, since the data obtained when the signal processing circuit is different in this type of data collection may cause a slight discrepancy in terms of gain and linearity, in the example shown in FIGS. If the data of the pixels arranged on the center line of the panel is calibrated, a higher quality image can be obtained.
[0028]
The data processing method will be described with reference to FIGS.
In FIG. 5, “×” marks are actually measured values of odd-numbered pixels P41, P43, P45, and P47 arranged on the center line of the panel, and “◯” marks are actually measured values of even-numbered pixels P42, P44, and P46. is there. In the curve shown in FIG. 5, the “Δ” mark value obtained by interpolating the “×” mark pixel data coincides with the “O” mark actual measurement value, and conversely, the “○” mark pixel data is interpolated. If the process in which the obtained “+” mark value matches the “×” mark actual measurement value, that is, the process in which the two curves shown in FIG. You can calibrate for differences in gain and linearity in the data.
[0029]
An example of the specific method will be described.
As shown in FIG. 6, assuming that the measured values of the pixels P41 and P43 are da1 and da3 and the measured values of the pixels P42 and P44 are db2 and db4, respectively, the pixel data db2 'and the pixel P43 of the pixel P42, for example. The pixel data da3 ′ of
db2 '= (2db2 + da1 + da3) / 4
da3 '= (2da3 + db2 + db4) / 4
It can obtain | require by each formula of.
[0030]
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the embodiment shown in FIG.
In the example shown in FIG. 7, among the two sets of charge sensitive amplifier groups arranged on both sides of the panel, the output cable of one charge sensitive amplifier group Aa1... Aa7 is connected to the other charge sensitive amplifier group Ab1. The two amplifier groups Aa1,... Aa7 and Ab1,... Ab7 are selectively connected to a common signal processing circuit via the switching circuit 4.
[0031]
As shown in FIG. 7, in this example, the gate signal is sent to the pixels on the panel center line at the time of to, and after t1, t1, t1 ', t2, t2',.・ ・ Sometimes a sequence is adopted in which gate signals are alternately output to the upper half and the lower half.
[0032]
Next, in the flat panel sensor of the present invention, an embodiment in which the gate line is divided will be described below with reference to FIG.
In the example of FIG. 8, the gate line group is divided between the fourth and fifth columns of the pixel array, and TFT elements D11,... D14,. .., D71... For D74, each gate terminal Dg is connected to the same gate line Ga1 ... Ga6 or Ga7 for each column arrangement, and is located in the fifth to seventh rows. .., D75... D77, each gate terminal Dg is connected to the same gate line Gb1... Gb6 or Gb7 for each column arrangement.
[0033]
Then, among the gate lines divided as described above, TFT elements D11,..., D71,..., D71,. .. Ga7 is connected to the
[0034]
When the gate lines are divided in this way, the distance from the
[0035]
FIG. 9 is a combination of the above-described configurations of FIG. 3 and FIG. 8, and includes data lines arranged for each pixel column or row and gate lines arranged for each pixel row or column, respectively. The panel is divided into two on the panel. Correspondingly, charge sensitive amplifiers Aa1,... Aa7 and Ab1,... Ab7 are arranged on both sides of
[0036]
Here, in the embodiment shown in FIG. 3, FIG. 8, and FIG. 9, the unevenness of the division boundary is a pattern that repeats in units of one pixel. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIG. In addition, the divisional unevenness may be a pattern extending over 2 pixels (4 pixels in the figure).
[0037]
In addition to the direct conversion type and indirect conversion type flat panel X sensors, panel type optical sensors such as image scanners, etc., the present invention is a close contact type for document reading, which has recently been studied for consumer use. It can also be used effectively for sensors.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the flat panel sensor of the present invention, the data line arranged for each column or row of pixels is divided into two on the panel, and the charge sensitive amplifier is sandwiched between the panels corresponding to this. Since they are arranged on both sides, the number of pixel rows (or the number of columns) handled by one data line can be substantially halved compared to a conventional panel. As a result, the line capacity of each data is halved, so that noise can be reduced.
[0039]
Further, according to the flat panel type sensor of the present invention, the gate line arranged for each pixel row or column is divided into two on the panel, and the gate control circuits are arranged on both sides of the panel correspondingly. As a result, the distance from the gate control circuit to the farthest TFT element can be made approximately half that of the conventional panel. As a result, the delay until the gate signal sent from the gate control circuit reaches the pixel TFT element and the waveform distortion are reduced, so that the quality of the pixel signal is improved.
[0040]
In addition, according to the present invention, the panel has a single panel, and the data lines and gate lines are divided on the panel to achieve the above-described effects. That is, problems such as an increase in the panel manufacturing process, machining accuracy of the fitting portion, and artifacts do not occur.
[0041]
Here, in the flat panel type sensor of the present invention, when the data line is divided, the pixel signals from the two sets of charge sensitive amplifier groups arranged on both sides of the panel are processed by the same signal processing circuit. If the configuration of selectively connecting the connection of one amplifier group to the signal processing circuit and the connection of the other amplifier group to the signal processing circuit is adopted, the processing amount of the signal processing circuit is Compared to, the cost is half, and the cost can be reduced accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a conventional flat panel sensor. FIG. 2 is a view showing an embodiment of the first invention. FIG. 3 is a view showing another embodiment of the first invention. 4 is a diagram showing a transmission sequence of a gate signal in the embodiment of FIG. 3. FIG. 5 is an explanatory diagram of a data calibration method used in the embodiment of FIG. 3. FIG. FIG. 8 is a diagram showing still another embodiment of the first invention. FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the second invention. FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of the third invention. Figure showing an example of dividing the shape into irregularities 【Explanation of symbols】
DESCRIPTION OF
Claims (4)
画素の列または行ごとに配置されるデータ線がパネル上で2分割され、これに対応してチャージセンシティブアンプがパネルを挟んだ両側に配置されているとともに、データ線の分割境界が凹凸状になっていることを特徴とするフラット・パネル形センサ。A plurality of sensors are arranged in a matrix on an insulating substrate to form a two-dimensional pixel array, and data lines and gate lines for reading out pixel signals of the sensors are arranged in a matrix on the substrate on which the sensors are arranged. In a flat panel type sensor in which a charge sensitive amplifier and a gate control circuit are connected to the data line and the gate line, respectively,
The data lines arranged for each column or row of pixels are divided into two on the panel. Correspondingly, charge sensitive amplifiers are arranged on both sides of the panel, and the division boundaries of the data lines are uneven. Flat panel type sensor characterized by
画素の行または列ごとに配置されるゲート線がパネル上で2分割され、これに対応してゲート制御回路が、パネルを挟んだ両側に配置されているとともに、ゲート線の分割境界が凹凸状になっていることを特徴とするフラット・パネル形センサ。A plurality of sensors are arranged in a matrix on an insulating substrate to form a two-dimensional pixel array, and data lines and gate lines for reading out pixel signals of the sensors are arranged in a matrix on the substrate on which the sensors are arranged. In a flat panel type sensor in which a charge sensitive amplifier and a gate control circuit are connected to the data line and the gate line, respectively,
The gate lines arranged for each row or column of pixels are divided into two on the panel, and the gate control circuits are arranged on both sides across the panel, and the dividing boundary of the gate lines is uneven. A flat panel type sensor characterized by
画素の列または行ごとに配置されるデータ線と、画素の行または列ごとに配置されるゲート線が、それぞれパネル上で2分割され、これに対応してチャージセンシティブアンプがパネルを挟んだ両側に配置され、ゲート制御回路がパネルを挟んだ両側に、上記アンプの配置と直交して配置されているとともに、データ線及びゲート線の分割境界がそれぞれ凹凸状になっていることを特徴とするフラット・パネル形センサ。A plurality of sensors are arranged in a matrix on an insulating substrate to form a two-dimensional pixel array, and data lines and gate lines for reading out pixel signals of the sensors are arranged in a matrix on the substrate on which the sensors are arranged. In a flat panel type sensor in which a charge sensitive amplifier and a gate control circuit are connected to the data line and the gate line, respectively,
A data line arranged for each pixel column or row and a gate line arranged for each pixel row or column are each divided into two on the panel, and the charge sensitive amplifiers correspondingly sandwich both sides of the panel. The gate control circuit is arranged on both sides of the panel so as to be orthogonal to the arrangement of the amplifiers, and the division boundary between the data line and the gate line is uneven. Flat panel type sensor.
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