(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトダイオードで発生した電荷に応じた電圧を出力するための画素アンプと、前記電圧に応じた電荷を信号用ホールド容量にサンプルホールドさせるための信号用サンプルホールドスイッチと、前記画素アンプと前記フォトダイオードとの間に所定の電圧を供給するためのスイッチ手段と、を各々が有する複数の画素回路が配列された撮像手段と、
前記複数の画素回路に、前記信号用ホールド容量に保持された電荷に応じた信号を出力させる撮像を複数回行うように前記複数の画素回路の動作を制御する撮像制御手段と、
時刻を計測する計時手段と、
複数回の前記撮像のうち第１の撮像を行う際に、前記スイッチ手段を動作させるために前記撮像制御手段から制御信号を送信した時刻を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記画素回路に電圧が供給され、且つ、前記撮像の前に、前記撮像制御手段は、前記画素アンプ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させて、前記所定の電圧に応じた電荷を前記信号用ホールド容量にサンプルホールドさせ、
前記第１の撮像の後に第２の撮像を行う際に、前記撮像制御手段は、前記記憶手段に記憶されている時刻から前記計時手段により求められる現在の時刻までの経過時間が閾値時間を超える場合、前記第２の撮像の前に、前記画素アンプ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させ、
前記記憶手段に記憶されている時刻から前記計時手段により求められる現在の時刻までの経過時間が閾値時間以内の場合、前記第２の撮像の前に、前記画素アンプ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させないことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記複数の画素回路は夫々、前記画素アンプのノイズに応じた電荷をノイズ用ホールド容量にサンプルホールドさせるためのノイズ用サンプルホールドスイッチを更に含み、
前記撮像制御手段は、前記撮像の前に、前記画素アンプ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させて、前記所定の電圧に応じた電荷を前記ノイズ用ホールド容量、及び前記信号用ホールド容量にサンプルホールドさせることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記複数の画素回路は夫々、前記複数の画素回路のうちの所定の画素回路の前記信号用ホールド容量と前記複数の画素回路のうちの前記所定の画素回路と異なる他の画素回路の前記信号用ホールド容量とを接続するための信号用加算回路と、前記所定の画素回路の前記ノイズ用ホールド容量と前記他の画素回路の前記ノイズ用ホールド容量とを接続するためのノイズ用加算回路と、を含み、
前記所定の画素回路の前記信号用加算回路と前記他の画素回路の前記信号用加算回路とが接続されており、
前記所定の画素回路の前記ノイズ用加算回路と前記他の画素回路の前記ノイズ用加算回路とが接続されており、
前記撮像制御手段は、前記撮像の前に、前記画素アンプ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、及び、前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記複数の画素回路は夫々、前記フォトダイオードで発生した電荷を蓄積するための電荷蓄積部と、前記電荷蓄積部で蓄積されている前記電荷に応じた電圧を出力するための他の画素アンプと、前記電荷蓄積部にリセット電圧を供給するためのリセットスイッチと、前記他の画素アンプと前記スイッチ手段との間及び前記画素アンプと前記スイッチ手段との間に設けられたクランプ容量と、を更に含み、
前記撮像制御手段は、前記撮像の前に、前記画素アンプ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の画素アンプ、前記リセットスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記複数の画素回路は夫々、前記電荷蓄積部とダイナミックレンジ拡大用容量とを接続するための感度切り替えスイッチを更に含み、
前記撮像制御手段は、前記撮像の前に、前記画素アンプ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の画素アンプ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記複数の画素回路は夫々、前記画素アンプを動作させるための選択スイッチと、前記他の画素アンプを動作させるための他の選択スイッチと、を更に含み、
前記撮像制御手段は、前記撮像の前に、前記選択スイッチ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の選択スイッチ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記第１の撮像を行う際に、前記選択スイッチ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の選択スイッチ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させるために前記撮像制御手段から制御信号を送信した時刻を記憶し、
前記第２の撮像を行う際に、前記撮像制御手段は、
前記記憶手段に記憶されている時刻から、前記計時手段により求められる現在の時刻までの経過時間が閾値時間を超える場合、前記選択スイッチ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の選択スイッチ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させ、
前記記憶手段に記憶されている時刻から現在の時刻までの経過時間が閾値時間以内の場合、前記選択スイッチ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の選択スイッチ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させないことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記撮像制御手段は、放射線撮像装置の動作を制御するシステム制御部と通信する通信手段を有し、
前記撮像制御手段は、前記システム制御部から送信された前記画素回路の電源を投入するコマンドの受信により、前記選択スイッチ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の選択スイッチ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させる
ことを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記撮像制御手段は、前記システム制御部から送信された、前記画素回路を駆動するための設定コマンドの受信により、前記選択スイッチ、前記ノイズ用サンプルホールドスイッチ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、前記信号用加算回路、前記ノイズ用加算回路、前記他の選択スイッチ、前記リセットスイッチ、前記感度切り替えスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記複数の画素回路は夫々、前記信号用ホールド容量にサンプルホールドされた電荷に応じた電圧を出力する第３の画素アンプと、前記ノイズ用ホールド容量にサンプルホールドされた電荷に応じた電圧を出力する第４の画素アンプと、を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル放射線撮像装置の分野では、イメージインテンシファイアに代わり、解像度の向上や体積の小型化、画像の歪みを押さえることを目的に光電変換素子を用いた等倍光学系の大面積フラットパネル式のセンサが普及している。光電変換素子を用いた撮像装置には、アモルファスシリコン型、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型がある。ガラス基板上のアモルファスシリコン半導体を使った撮像素子は大画面のものを作成しやすい。しかしその反面、アモルファスシリコンは単結晶シリコン半導体基板に比べガラス基板上の半導体基板の微細加工が難しく、その結果、出力信号線の容量が大きくなるなど半導体特性が十分ではない。ＣＣＤ型の撮像装置については、完全空乏型で高感度であるが、大画面の撮像装置としては電荷転送の転送段数が増加し、消費電力がＣＭＯＳ型の撮像素子に比較して１０倍以上大きくなるなど大画面化には不向きである。
【０００３】
特許文献１では、大面積フラットパネル式のセンサとして、光電変換素子にＣＭＯＳ型撮像素子を使用し、シリコン半導体ウエハからＣＭＯＳ型の光電変換素子を矩形状に切り出した矩形撮像素子をタイリングすることにより大面積の撮像を実現している。ＣＭＯＳ型撮像素子は、微細加工によりアモルファスシリコンより高速読み出しが可能で、さらに高感度が得られる。またＣＭＯＳ型撮像素子は、ＣＣＤ型撮像素子のような電荷転送の転送段数や消費電力に問題が無く大面積化が容易であり、大面積フラットパネル式のセンサとして、優位性が高いことが知られている。
【０００４】
また、特許文献２にはＣＭＯＳ型撮像素子内の画素加算回路と感度切り換えスイッチを使用した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４４８０９号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画素加算および感度切り替えを両立したＣＭＯＳ型撮像素子において、例えば、高感モードで駆動を行った場合に、感度切り換えスイッチはオフとなり、ダイナミックレンジ拡大用容量の片端はオープンとなりフローティングとなる。このフローティングとなっている容量に蓄積される電荷は不定であるため、ＣＭＯＳ型撮像素子の回路内に不定電位が発生する。動画撮影においてＣＭＯＳ型撮像素子の回路内に不定な電位が存在すると、ＣＭＯＳ型撮像素子回路内のＭＯＳトランジスタのゲート−ソース間の微量リークなどが不定となり、各フレームのランダムノイズとして影響する。
【０００７】
また、ＣＭＯＳ型撮像素子はオフセット値を持ち、光を照射しなくともゼロでない値を各画素が光信号として出力する。光を照射しないで取得した光信号データをＣＭＯＳ型撮像素子の固定パターンノイズ（ＦＰＮ）パターンとし、動画像を取得する際に得た光信号データからＦＰＮパターンを減算する方法がある。しかし、動画撮影ごとのフローティング部の電位は時間と共に変化するため、ＦＰＮパターンを撮影以前に取得したＣＭＯＳ型撮像素子内のフローティング部の電位と、実際に動画像を取得した際のフローティング部の電位にも差が生じる。これが原因で、ＦＰＮパターンと、ＦＰＮ補正を行う動画像データにフローティング部の不定電位に起因するノイズ成分の差が生じ、正しいＦＰＮ補正を行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明では、ＣＭＯＳ型撮像素子の画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定するために撮像部による撮像前のタイミングにおいて電源の所定の電圧で不定電位を固定する駆動を行う（電位固定駆動）。電位固定駆動により画素回路内のフローティング部の不定電位を固定し、ノイズ成分を低減することを可能にする放射線撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
上記の目的を達成する本発明の一つの側面にかかる放射線撮像装置は、
フォトダイオードで発生した電荷に応じた電圧を出力するための画素アンプと、前記電圧に応じた電荷を信号用ホールド容量にサンプルホールドさせるための信号用サンプルホールドスイッチと、前記画素アンプと前記フォトダイオードとの間に所定の電圧を供給するためのスイッチ手段と、を各々が有する複数の画素回路が配列された撮像手段と、
前記複数の画素回路に前記信号用ホールド容量に保持された電荷に応じた信号を出力させる撮像を複数回行うように前記複数の画素回路の動作を制御する撮像制御手段と、
時刻を計測する計時手段と、
複数回の前記撮像のうち第１の撮像を行う際に、前記スイッチ手段を動作させるために前記撮像制御手段から制御信号を送信した時刻を記憶する記憶手段と、を備え、
前記画素回路に電圧が供給され、且つ、前記撮像の前に、前記撮像制御手段は、前記画素アンプ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させて、前記所定の電圧に応じた電荷を前記信号用ホールド容量にサンプルホールドさせ、
前記第１の撮像の後に第２の撮像を行う際に、前記撮像制御手段は、前記記憶手段に記憶されている時刻から前記計時手段により求められる現在の時刻までの経過時間が閾値時間を超える場合、前記第２の撮像の前に、前記画素アンプ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させ、
前記記憶手段に記憶されている時刻から前記計時手段により求められる現在の時刻までの経過時間が閾値時間以内の場合、前記第２の撮像の前に、前記画素アンプ、前記信号用サンプルホールドスイッチ、及び、前記スイッチ手段を動作させないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像手段による撮像前のタイミングで電源の所定の電圧で画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態における画素回路の駆動タイミングを示す図。
【図２】第２の実施形態における画素回路の駆動タイミングを示す図。
【図３】第３実施形態にかかる放射線撮像装置の概略的な構成を示す図。
【図４】第４実施形態にかかる放射線撮像装置の概略的な構成を示す図。
【図５】第４実施形態にかかる放射線撮像装置における撮像制御部の駆動手順の流れを示す図である。
【図６】ＣＭＯＳ撮像素子の画素回路の構成を例示する図。
【図７】ＣＭＯＳ撮像素子の画素回路の駆動タイミングチャート。
【図８】（ａ）ＣＭＯＳ型撮像素子の画素回路における加算回路の構成を例示する図、（ｂ）加算回路で接続されたＣＭＯＳ型撮像素子の模式的構成図。
【図９】（ａ）第１実施形態にかかる放射線撮像装置の構成を例示する図、（ｂ）ＣＭＯＳ型撮像素子の１画素分の画素回路の機能構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
本発明の実施形態にかかる放射線撮像装置２０４の構成を図９（ａ）、（ｂ）に示す。図９（ａ）に示す放射線撮像装置２０４は、複数のＣＭＯＳ型撮像素子２０２により構成される撮像部２１０と、複数のＣＭＯＳ型撮像素子２０２のそれぞれの動作を制御する撮像制御部２０１とを有する。図９（ｂ）はＣＭＯＳ型の光電変換素子を矩形状に切り出した矩形撮像素子のタイリングに用いられるＣＭＯＳ型撮像素子の１画素分の画素回路の機能構成を示す図である。画素回路を、２次元領域内にｍ行ｎ列（ｍ、ｎは２以上の自然数）を配置して撮像部２１０は構成されている。画素回路のスイッチ部９１０は、所定の電圧を供給する電源と動作時に接続し非動作時に電源との接続を遮断する。蓄積部９２０は入力された放射線信号に対応した１画素分の信号を蓄積する。除去部９３０は蓄積部９２０に蓄積されている信号からノイズを除去する。保持部９４０は除去部９３０によりノイズが除去された信号を保持し、出力することが可能である。加算部９５０は保持部９４０で保持されている信号と、隣り合うａ個（ａは２以上の自然数）の他の画素回路の保持部で保持されている信号との加算処理を行う。撮像制御部２０１は撮像部２１０を構成するそれぞれの画素回路の動作を制御することが可能である。撮像部２１０による撮像前のタイミングで、撮像制御部２０１は、画素回路を構成するスイッチ部９１０、蓄積部９２０、除去部９３０、保持部９４０、および加算部９５０を動作させる。そして、撮像制御部２０１は、スイッチ部９１０を介して接続される電源の所定の電圧を、蓄積部９２０、除去部９３０、保持部９４０、および加算部９５０に設定する（電位固定駆動）。電位固定駆動により、撮像部２１０の撮像前のタイミングで、電源の所定の電圧で画素回路内の蓄積部９２０、除去部９３０、保持部９４０及び加算部９５０の不定電位を固定し、ノイズ成分を低減し、固定パターンノイズの補正を精度良く行うことが可能になる。以下、ＣＭＯＳ撮像素子の具体的な回路構成を参照して電位固定駆動を説明する。
（ＣＭＯＳ撮像素子の回路構成例）
図６はＣＭＯＳ型の光電変換素子を矩形状に切り出した矩形撮像素子のタイリングに用いられるＣＭＯＳ型撮像素子の１画素分の画素回路の一例を示す図である。図６において、ＰＤは光電変換を行うフォトダイオードである。Ｃｆｄは、フォトダイオード（ＰＤ）により放射線信号から変換された光信号に応じた電荷を蓄積するフローティングディフュージョン（浮遊拡散領域）の容量である。Ｍ２はフローティングディフュージョンに蓄積された電荷を放電させるためのリセットＭＯＳトランジスタ（リセットスイッチ）である。リセットスイッチ（Ｍ２）は、動作時において所定の電圧としてリセット電圧（ＶＲＥＳ）を供給する第１の電源と接続し、非動作時において、第１の電源との接続を遮断する。
【００１３】
Ｍ１は高ダイナミックレンジモードと高感度モードとを切り換え、設定するための感度切り換え用ＭＯＳトランジスタ（感度切り換えスイッチ）である。Ｃ１はダイナミックレンジ拡大用の容量であり、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）をオンすると電荷の蓄積が可能となる。感度切り換えスイッチ（Ｍ１）をオンすると電荷蓄積部（フローティングディフュージョン）の容量（Ｃｆｄ）が増え、感度は低くなるがダイナミックレンジを拡大することができる。例えば、高感度が必要な透視撮像時には感度切り換えスイッチ（Ｍ１）をオフし、高ダイナミックレンジが必要なＤＳＡ撮像時などには感度切り換えスイッチ（Ｍ１）をオンする。Ｍ４はソースフォロアとして動作する増幅ＭＯＳトランジスタ（第１の画素アンプ）である。Ｍ３は第１の画素アンプ（Ｍ４）を動作状態とさせるための選択ＭＯＳトランジスタ（選択スイッチ１）である。
【００１４】
第１の画素アンプ（Ｍ４）の後段には、リセットスイッチ（Ｍ２）のオンによるリセット電圧（ＶＲＥＳ）との接続で発生するリセットノイズ（ｋＴＣノイズ）を除去するクランプ回路（ノイズ除去回路）が設けられている。Ｃｃｌはクランプ容量で、Ｍ５はクランプ用ＭＯＳトランジスタ（クランプスイッチ）である。クランプスイッチ（Ｍ５）は、動作時において所定の電圧としてクランプ電圧（ＶＣＬ）を供給する第２の電源と接続し、非動作時において、第２の電源との接続を遮断する。Ｍ７はソースフォロアとして動作する増幅ＭＯＳトランジスタ（第２の画素アンプ）である。Ｍ６は第２の画素アンプ（Ｍ７）を動作状態とするための選択ＭＯＳトランジスタ（選択スイッチ２）である。
【００１５】
第２の画素アンプ（Ｍ７）の後段には２つのサンプルホールド回路が設けられている。Ｍ８は光信号蓄積用のサンプルホールド回路（第１のサンプルホールド回路）を構成する、サンプルホールド用ＭＯＳトランジスタ（サンプルホールドスイッチＳ）である。ＣＳは光信号用ホールド容量である。Ｍ１１はノイズ信号蓄積用のサンプルホールド回路（第２のサンプルホールド回路）を構成する、サンプルホールドＭＯＳトランジスタ（サンプルホールドスイッチＮ）である。ＣＮはノイズ信号用ホールド容量である。Ｍ１０はソースフォロアとして動作する光信号の増幅ＭＯＳトランジスタ（画素アンプＳ）である。画素アンプＳ（第３の画素アンプ）は、光信号蓄積用のサンプルホールド回路（第１のサンプルホールド回路）に保持された光信号電圧を出力する。
【００１６】
Ｍ９は画素アンプＳ（Ｍ１０）で増幅された光信号をＳ信号出力線へ出力するためのアナログスイッチ（転送スイッチＳ）である。Ｍ１３はソースフォロアとしての動作するノイズ信号の増幅ＭＯＳトランジスタ（画素アンプＮ）である。画素アンプＮ（第４の画素アンプ）は、ノイズ信号蓄積用のサンプルホールド回路（第２のサンプルホールド回路）に保持されたノイズ信号電圧を出力する。Ｍ１２は画素アンプＮ（Ｍ１３）で増幅されたノイズ信号をＮ信号出力線へ出力するためのアナログスイッチ（転送スイッチＮ）である。
【００１７】
選択スイッチ１（Ｍ３）および選択スイッチ２（Ｍ６）のゲートにＥＮ信号入力部が接続され、ＥＮ信号入力部から入力されるＥＮ信号により第１の画素アンプ（Ｍ４）および第２の画素アンプ（Ｍ７）の動作状態が制御される。ＥＮ信号がハイレベルの時、第１の画素アンプ（Ｍ４）、第２の画素アンプ（Ｍ７）は同時に動作状態となる。一方、ＥＮ信号がローレベルの時、第１の画素アンプ（Ｍ４）、第２の画素アンプ（Ｍ７）は同時に停止状態となる。ＷＩＤＥ信号入力部は、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）のゲートに接続され、ＷＩＤＥ信号入力部から入力されるＷＩＤＥ信号により感度の切換が制御される。ＷＩＤＥ信号がローレベルの時は、感度切り換えスイッチがオフし高感度モードとなる。一方、ＷＩＤＥ信号がハイレベルの時は、感度切り換えスイッチがオンし低感度モードとなる。ＰＲＥＳ信号は、リセットスイッチ（Ｍ２）をオンしてフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）に蓄積された電荷を放電させるリセット信号である。ＰＣＬ信号はクランプスイッチ（Ｍ５）を制御する信号で、ＰＣＬ信号がハイレベルのときクランプスイッチ（Ｍ５）がオンし、クランプ容量（Ｃｃｌ）を基準電圧としてのクランプ電圧（ＶＣＬ）にセットする。ＴＳ信号は光信号サンプルホールド制御信号で、ＴＳ信号をハイレベルとし、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）をオンすることにより、この光信号が第２の画素アンプ（Ｍ７）を通して容量ＣＳに一括転送される。
【００１８】
次いで、全画一括でＴＳ信号をローレベルとし、サンプルスイッチＳ（Ｍ８）をオフすることで、サンプルホールド回路への光信号電荷の保持を終了する。ＴＮ信号はノイズ信号サンプルホールド制御信号で、ＴＮ信号をハイレベルとし、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）をオンすることでこのノイズ信号が第２の画素アンプ（Ｍ７）を通して容量ＣＮに一括転送される。次いで、全画一括でＴＮ信号をローレベルとし、サンプルスイッチＮ（Ｍ１１）をオフすることで、サンプルホールド回路へのノイズ信号電荷の保持を終了する。
【００１９】
（ＣＭＯＳ撮像素子の駆動例）
図７は図６の画素回路において電位固定駆動が実行されない場合の、動画撮像時の駆動タイミングを例示するタイミングチャートである。以下、動画像撮像において、光信号用ホールド容量ＣＳおよびノイズ信号用ホールド容量ＣＮに電荷がサンプルホールドされるまでの制御信号の立ち上がり、立下りのタイミングについて図７を用いて説明する。
【００２０】
時刻（ｔ０）で蓄積開始駆動が始まる。蓄積開始駆動はリセットとクランプを行う駆動である。まず、時刻（ｔ０）でＥＮ信号をローレベルからハイレベルにし、第１の画素アンプ（Ｍ４）、第２の画素アンプ（Ｍ７）を動作状態にする。次に、信号ＰＲＥＳをローレベルからハイレベルにし、フォトダイオードＰＤをリセット電圧（ＶＲＥＳ）に接続してリッセットを行う。次に、ＰＲＥＳ信号をハイレベルからローレベルにしてリセットを終了し、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第１の画素アンプ（Ｍ４）側にリセット電圧（ＶＲＥＳ）がセットされる。
【００２１】
次に、時刻（ｔ１）でＰＣＬ信号をローレベルからハイレベルにすることによりクランプスイッチ（Ｍ５）をオンし、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側にクランプ電圧（ＶＣＬ）がセットされる。時刻（ｔ２）でＰＣＬ信号をハイレベルからローレベルにすることによりクランプスイッチ（Ｍ５）をオフにする。クランプ電圧（ＶＣＬ）と、リセット電圧（ＶＲＥＳ）との差分の電圧に応じた電荷がクランプ容量（Ｃｃｌ）に蓄積されクランプが終了する。時刻（ｔ２）で蓄積開始駆動が終了する。
【００２２】
蓄積開始駆動を終了し、時刻（ｔ２）から光電変換部（フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ））の蓄積が開始される。タイリングされたＣＭＯＳ型撮像素子は、動画撮像時に撮像素子間、走査線間の時間的スイッチングのずれにより発生する画像ズレを防止するために、タイリングされた各撮像素子の全ての画素を一括して同一のタイミング、同一の期間で蓄積開始駆動が行われる。その後一括してフォトダイオードＰＤで発生した光電荷がフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）に蓄積される。時刻（ｔ０）から（ｔ２）までの蓄積開始駆動において、リセットスイッチ（Ｍ２）のオンによるリセット電圧（ＶＲＥＳ）との接続でリセットノイズ（ｋＴＣノイズ）が発生する。このリセットノイズ（ｋＴＣノイズ）は、クランプ回路のクランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側がクランプ電圧（ＶＣＬ）で固定されていることによりリセットノイズは除去される。
【００２３】
次に、時刻（ｔ３）で初期駆動が始まる。ＥＮ信号をローレベルからハイレベルにして、選択スイッチ１（Ｍ３）、選択スイッチ２（Ｍ６）をオンする。これによりフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）に蓄積されている電荷は電荷／電圧変換され、変換された電圧はソースフォロアとして動作する第１の画素アンプ（Ｍ４）からクランプ容量（Ｃｃｌ）に出力される。第１の画素アンプ（Ｍ４）から出力される電圧はリセットノイズを含む。クランプ回路によりリセット時に第２の画素アンプ（Ｍ７）側をクランプ電圧（ＶＣＬ）にセットしているので、リセットノイズを含む電圧は、リセットノイズが除去された光信号電圧となって第２の画素アンプ（Ｍ７）に出力される。次に、サンプルホールド制御信号ＴＳをハイレベルとし、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）をオンすることで、光信号電圧は第２の画素アンプ（Ｍ７）を通して光信号用ホールド容量（ＣＳ）に一括転送される。
【００２４】
時刻（ｔ４）でＴＳ信号をハイレベルからローレベルとし、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）をオフすることで、光信号用ホールド容量（ＣＳ）に光信号電圧に対応した応じた電荷（光信号電荷）がサンプルホールドされる。
【００２５】
次に時刻（ｔ４）でリセット信号ＰＲＥＳをローレベルからハイレベルとし、リセットスイッチ（Ｍ２）をオンし、フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）をリセット電圧（ＶＲＥＳ）に応じた電位でリセットする。時刻（ｔ５）でリセット信号ＰＲＥＳをハイレベルからローレベルとしてリセットを完了する。このとき、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第１の画素アンプ（Ｍ４）側にリセット電圧（ＶＲＥＳ）がセットされる。
【００２６】
次に時刻（ｔ５）でＰＣＬ信号をローレベルからハイレベルとする。これによりクランプスイッチ（Ｍ５）がオンし、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側にクランプ電圧（ＶＣＬ）がセットされる。クランプ電圧（ＶＣＬ）と、リセット電圧（ＶＲＥＳ）との差分の電圧に応じた電荷がクランプ容量（Ｃｃｌ）に蓄積される。
【００２７】
また時刻（ｔ５）において、ＴＮ信号をローレベルからハイレベルとし、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）をオンすることで、クランプ電圧（ＶＣＬ）にセットされた時に生じたノイズ信号電圧をノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）に転送する。
【００２８】
時刻（ｔ６）で、ＴＮ信号をハイレベルからローレベルとし、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）をオフすることで、ノイズ信号のノイズ信号用ホールド用容量（ＣＮ）にノイズ信号電圧に応じた電荷（ノイズ信号電荷）がサンプルホールドされる。また、時刻（ｔ６）においてＥＮ信号、ＰＣＬ信号をハイレベルからローレベルとし、初期駆動を終了する。初期駆動は全画素を一括して行う。
【００２９】
初期駆動の後、時刻（ｔ７）にて再び蓄積開始駆動が行われ、現フレーム（Ｎフレーム（Ｎ：自然数））の次のフレーム（Ｎ＋１フレーム）におけるフォトダイオードＰＤの蓄積を開始させる。光信号およびノイズ信号の走査は画素ごとに行われる。転送スイッチＳ（Ｍ９）と、転送スイッチＮ（Ｍ１２）とをオンすることにより、光信号用ホールド容量（ＣＳ）の電荷に応じた光信号電圧と、ノイズ信号用ホールド用容量（ＣＮ）の電荷に応じたノイズ信号電圧とが出力される。光信号用ホールド容量（ＣＳ）の電荷に応じた光信号電圧は、画素アンプＳ（Ｍ１０）を介して光信号出力線に転送される。ノイズ信号用ホールド用容量（ＣＮ）の電荷に応じたノイズ信号電圧は、画素アンプＮ（Ｍ１３）を介して、ノイズ信号出力線に転送される。
【００３０】
光信号出力線に転送された光信号電圧と、ノイズ信号出力線に転送されたノイズ信号電圧とは、光信号出力線とノイズ信号出力線とに接続された不図示の作動入力アンプで減算され、両者の差分が求められる。ノイズ信号電圧は、例えば、画素アンプでの熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスのばらつきによる固定パターンノイズ（ＦＰＮ）に対応するものである。作動入力アンプでの減算処理により光信号電圧から固定パターンノイズ（ＦＰＮ）が除去される。現フレームに関するノイズ信号電圧および光信号電圧の転送可能な期間は、サンプルホールド終了時（ｔ６）から、次のフレームに関する光信号電荷がサンプルホールドされる時刻（ｔ９）までの間である。
【００３１】
図６の回路において、フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）の蓄積開始のタイミングは、図７の時刻（ｔ２）や時刻（ｔ８）でＰＣＬ信号をローレベルにしてクランプが完了した時点である。また蓄積終了のタイミングは、時刻（ｔ４）や時刻（ｔ１０）でＴＳ信号をハイレベルからローレベルにして光信号電圧をサンプルホールドした時点である。光信号電圧およびノイズ信号電圧をサンプルホールドする初期駆動７０１と初期駆動７０２との間に、蓄積時間開始のための蓄積開始駆動または初期駆動を挿入することにより、蓄積時間を制限することができる。図７の例では時刻（ｔ７）のタイミングで蓄積開始駆動７０３を挿入している。光信号電圧のサンプルホールドの周期は時刻（ｔ４）から時刻（ｔ１０）までであるのに対し、蓄積時間を、時刻（ｔ２）から時刻（ｔ４）までと同じ時間である時刻（ｔ８）から時刻（ｔ１０）までの時間に制限している。
【００３２】
画素回路は光信号蓄積用のサンプルホールド回路（第１のサンプルホールド回路）と、他の画素回路の光信号蓄積用のサンプルホールド回路（第３のサンプルホールド回路）とを接続し光信号電圧を加算する第１の加算回路を有する。画素回路はノイズ信号のサンプルホールド回路（第２のサンプルホールド回路）と、他の画素回路のノイズ信号のサンプルホールド回路（第４のサンプルホールド回路）とを接続しノイズ信号電圧を加算する第２の加算回路を有する。
【００３３】
図８（ａ）はＣＭＯＳ型撮像素子の画素回路における加算回路（第１の加算回路、第２の加算回路）の構成を例示する図である。図８（ａ）では、２回路分の画素回路８０１、８０２を簡略表示した回路構成に加算回路（第１の加算回路、第２の加算回路）を挿入した回路構成を例示している。フォトダイオード１６０、１６１のそれぞれは図６のフォトダイオードＰＤにあたる。１６２、１６３、１６６、１６７、１７２および１７３はそれぞれの回路においてソースフォロアとして動作する増幅ＭＯＳトランジスタ（画素アンプ）である。画素アンプ１６２、１６３は図６の第１の画素アンプ（Ｍ４）にあたり、画素アンプ１６６、１６７は図６の第２の画素アンプ（Ｍ７）にあたる。画素アンプ１７２、１７３は図６の画素アンプＳ（Ｍ１０：第３の画素アンプ）、画素アンプＮ（Ｍ１３：第４の画素アンプ）にあたる。１６４、１６５はそれぞれの画素回路のクランプ容量であり、図６のクランプ容量（Ｃｃｌ）にあたる。１６８、１６９は、それぞれの画素回路の光信号電圧もしくはノイズ信号電圧を蓄積するためのサンプルホールド回路を構成するサンプルＭＯＳトランジスタ（サンプルホールドスイッチ）である。サンプルホールドスイッチ１６８、１６９は図６のサンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）もしくはサンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）にあたる。１７０、１７１は光信号用ホールド容量もしくはノイズ信号用ホールド容量であり、図６の光信号用ホールド容量（ＣＳ）もしくはノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）にあたる。加算回路１５０は、画素回路８０１側の光信号用ホールド容量（ノイズ信号用ホールド容量）と加算回路１５１とを接続している。加算回路１５１は、画素回路８０２側の光信号用ホールド容量（ノイズ信号用ホールド容量）と加算回路１５０を接続している。簡略表示のため、図８（ａ）において加算回路１５０、１５１は夫々１つの回路素子として示されているが、光信号電圧を加算する第１の加算回路と、ノイズ信号電圧を加算する第２の加算回路に対応する回路素子が配置される。
【００３４】
図８（ｂ）は加算回路（第１の加算回路、第２の加算回路）で接続されたＣＭＯＳ型撮像素子の模式的構成を示す図であり、図６に示した画素回路を矩形“□”で示している。図８（ａ）の点線で囲まれた部分と図８（ｂ）の点線で囲まれた部分とは同じ回路部を示している。
【００３５】
図８（ｂ）に示すように、隣り合う画素ごとの光信号用ホールド容量もしくはノイズ信号用ホールド容量を接続し、画素加算を行う。これにより画素情報を捨てることなく走査する画素を減らし、より高速なフレームレートでの信号の読み出しを可能としている。加算信号をＬｏｗレベル（ローレベル）からＨｉｇｈレベル（ハイレベル）にすると、加算信号ラインに接続された加算用のＭＯＳトランジスタも全て動作可能（ＯＮ）になる。図８（ｂ）において、ＡＤＤ信号をハイレベル、ＡＤＤ１信号をローレベルにすると、画素サイズ２×２の画素加算を行うことができる。また、ＡＤＤ信号をハイレベル、ＡＤＤ１信号をハイレベルにすると４×４の画素加算を行うことができる。さらに、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ信号１、およびＡＤＤ２信号をハイレベルにすると８×８の画素加算を行うことができる。
【００３６】
（ＣＭＯＳ撮像素子の駆動制御）
次に、本発明の特徴となる電位固定駆動を行なうＣＭＯＳ撮像素子の駆動制御を図１のタイミングチャートの参照により説明する。図１は、図６および図８に示すＣＭＯＳ型撮像素子の１画素分の画素回路において、動画撮像時の１枚目から２枚目の撮像を行う際の駆動波形のタイミングチャートを示している。画素回路の設定は、高感度で、画素加算なしであり、図１の駆動をＣＭＯＳ型撮像素子内にて全画素一括で行うものとする。
【００３７】
図１のタイミングチャートを時系列に説明する。本実施形態では、ＣＭＯＳ型撮像素子の画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定するために撮像部による撮像前のタイミングにおいて電源の所定の電圧で不定電位を固定する駆動を行う（電位固定駆動）。まず、時刻（ｔ１１）において、ＥＮ信号、ＴＳ信号、ＰＲＥＳ信号、ＰＣＬ信号、ＴＮ信号、ＷＩＤＥ信号をローレベルからハイレベルとする。これによりリセットスイッチ（Ｍ２）、クランプスイッチ（Ｍ５）、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）、選択スイッチ１（Ｍ３）、選択スイッチ２（Ｍ６）がオンする。図６において、画素回路の入力側から転送スイッチＳ（Ｍ９）、転送スイッチＮ（Ｍ１２）までの出力側のフローティング部にそれぞれ安定した電位が印加される。画素回路の全てのフローティング部をそれぞれ安定した電位で固定化した後に、時刻（ｔ１２）において、ＥＮ信号、ＴＳ信号、ＰＲＥＳ信号、ＰＣＬ信号、ＴＮ信号、ＷＩＤＥ信号をハイレベルからローレベルとする。これによりリセットスイッチ（Ｍ２）、クランプスイッチ（Ｍ５）、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）、選択スイッチ１（Ｍ３）、選択スイッチ２（Ｍ６）がオフする。これにより図６において、画素回路の入力側から転送スイッチＳ（Ｍ９）、転送スイッチＮ（Ｍ１２）までの出力側の全てのフローティング部はそれぞれ安定した電位で固定（クランプ）される。
【００３８】
更に、時刻（ｔ１２）において、ＡＤＤ、ＡＤＤ１、ＡＤＤ２をローレベルからハイレベルにし、加算回路１５０、加算回路１５１（図８（ｂ））をオンさせる。これにより、図８（ｂ）に示す画素回路の全てのフローティング部に安定した電位が設定される。図８（ｂ）に示す画素回路の全てのフローティング部を安定した電位で固定化するために、時刻（ｔ１３）において、ＡＤＤ、ＡＤＤ１、ＡＤＤ２をハイレベルからローレベルとする。これにより図８（ｂ）に示す画素回路のフローティング部は安定した電位に固定される。ＣＭＯＳ型撮像素子内の画素回路の全てのフローティング部が、固定された電位になる。図１の時刻（ｔ１１）から時刻（ｔ１２）までに電位固定駆動が実行される。
【００３９】
次に蓄積開始駆動を行う。蓄積開始駆動は、図１の時刻（ｔ１４）から時刻（ｔ１６）までのリセットとクランプとを行う駆動である。まず、時刻（ｔ１４）でＥＮ信号をローレベルからハイレベルにし、第１の画素アンプ（Ｍ４）、第２の画素アンプ（Ｍ７）を動作状態にする。次にリセット信号（ＰＲＥＳ信号）をローレベルからハイレベルにしてリセットスイッチがオンすると、フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）はリセット電圧（ＶＲＥＳ）との接続によりリセットされる。時刻（ｔ１５）において、ＰＲＥＳ信号をハイレベルからローレベルにしてリセットを終了し、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第１の画素アンプ（Ｍ４）側にリセット電圧（ＶＲＥＳ）がセットされる。
【００４０】
時刻（ｔ１５）において、ＰＣＬ信号をローレベルからハイレベルにすることによりクランプスイッチ（Ｍ５）をオンし、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側にクランプ電圧（ＶＣＬ）がセットされる。
【００４１】
時刻（ｔ１６）でＰＣＬ信号をハイレベルからローレベルにすると、クランプスイッチ（Ｍ５）はオフし、クランプ電圧（ＶＣＬ）と、リセット電圧（ＶＲＥＳ）との差分の電圧に応じた電荷がクランプ容量（Ｃｃｌ）に蓄積されクランプが終了する。時刻（ｔ１６）で蓄積開始駆動は終了する。
【００４２】
一方、時刻（ｔ１６）からフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）の蓄積が開始される。タイリングされたＣＭＯＳ型撮像素子は、動画撮像時に撮像素子間、走査線間の時間的スイッチングのずれにより発生する画像ズレを防止するために、タイリングされた各撮像素子の全ての画素を一括して同一のタイミング、同一の期間で蓄積開始駆動が行われる。その後一括してフォトダイオードＰＤで発生した光電荷がフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）に蓄積される。時刻（ｔ１４）から時刻（ｔ１６）までの蓄積開始駆動においてリセットスイッチ（Ｍ２）のオンによるリセット電圧（ＶＲＥＳ）との接続でリセットノイズ（ｋＴＣノイズ）が発生する。このリセットノイズ（ｋＴＣノイズ）は、クランプ回路のクランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側がクランプ電圧（ＶＣＬ）で固定されていることによりリセットノイズは除去される。
【００４３】
時刻（ｔ１７）で始まる初期駆動について説明する。ＥＮ信号をローレベルからハイレベルにして、選択スイッチ１（Ｍ３）および選択スイッチ２（Ｍ６）をオンする。これにより、フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）に蓄積されている電荷は電荷／電圧変換され、変換された電圧はソースフォロアとして動作する第１の画素アンプ（Ｍ４）からクランプ容量（Ｃｃｌ）に出力される。第１の画素アンプ（Ｍ４）から出力される電圧はリセットノイズを含むが、第２の画素アンプ（Ｍ７）側がクランプ電圧（ＶＣＬ）で固定されていることによりリセットノイズは除去される。セットノイズが除去された光信号電圧は第２の画素アンプ（Ｍ７）に出力される。
【００４４】
時刻（ｔ１７）でサンプルホールド制御信号ＴＳをローレベルからハイレベルとし、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）をオンすることで、光信号電圧は第２の画素アンプ（Ｍ７）を通して光信号用ホールド容量（ＣＳ）に一括転送される。
【００４５】
時刻（ｔ１８）でＴＳ信号をハイレベルからローレベルとし、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）をオフすることで、光信号用ホールド容量（ＣＳ）に光信号電圧に対応した光信号電荷がサンプルホールドされる。
【００４６】
次に時刻（ｔ１８）でリセット信号ＰＲＥＳをローレベルからハイレベルとし、リセットスイッチ（Ｍ２）をオンし、フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）をリセット電圧（ＶＲＥＳ）に応じた電荷でリセットする。時刻（ｔ１９）でリセット信号ＰＲＥＳをハイレベルからローレベルとしリセットを完了する。クランプ容量（Ｃｃｌ）の第１の画素アンプ（Ｍ４）側にリセット電圧（ＶＲＥＳ）がセットされる。
【００４７】
次に、時刻（ｔ１９）で、ＰＣＬ信号をローレベルからハイレベルとする。これによりクランプスイッチ（Ｍ５）がオンし、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側にクランプ電圧（ＶＣＬ）がセットされる。クランプ電圧（ＶＣＬ）と、リセット電圧（ＶＲＥＳ）との差分の電圧に応じた電荷がクランプ容量（Ｃｃｌ）に蓄積される。
【００４８】
また、時刻（ｔ１９）において、ＴＮ信号をローレベルからハイレベルとし、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）をオンすることで、クランプ電圧（ＶＣＬ）にセットされた時に生じたノイズ信号電圧をノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）に転送する。
【００４９】
時刻（ｔ２０）で、ＴＮ信号をハイレベルからローレベルとし、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）をオフすることで、ノイズ信号のノイズ信号用ホールド用容量（ＣＮ）にノイズ信号電圧に対応したノイズ信号電荷がサンプルホールドされる。また、時刻（ｔ２０）においてＥＮ信号、ＰＣＬ信号をハイレベルからローレベルとし、初期駆動を終了する。初期駆動は全画素を一括して行う。
【００５０】
初期駆動の後、時刻（ｔ２１）にて再び蓄積開始駆動が行われ、現フレーム（Ｎフレーム（Ｎ：自然数））の次のフレーム（Ｎ＋１フレーム）におけるフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）の蓄積を開始させる。光信号およびノイズ信号の走査は画素ごとに行われる。転送スイッチＳ（Ｍ９）と、転送スイッチＮ（Ｍ１２）とをオンすることにより、光信号用ホールド容量（ＣＳ）の光信号電圧と、ノイズ信号用ホールド用容量（ＣＮ）のノイズ信号電圧とが出力される。すなわち、光信号用ホールド容量（ＣＳ）の光信号電圧は、画素アンプＳ（Ｍ１０：第３の画素アンプ）を介して、光信号出力線に転送される。また、ノイズ信号用ホールド用容量（ＣＮ）のノイズ信号電圧は、画素アンプＮ（Ｍ１３：第４の画素アンプ）を介してノイズ信号出力線に転送される。
【００５１】
ノイズ信号出力線に転送されたノイズ信号電圧と光信号出力線に転送された光信号電圧とは、ノイズ信号出力線と光信号出力線とに接続された不図示の作動入力アンプで減算され、両者の差分が求められる。ノイズ信号電圧は、例えば、画素アンプでの熱ノイズ、１／ｆノイズ、温度差、プロセスのばらつきによる固定パターンノイズ（ＦＰＮ）に対応するものである。作動入力アンプでの減算処理により光信号電圧から固定パターンノイズ（ＦＰＮ）が除去される。
【００５２】
現フレームのノイズ信号電圧及び光信号電圧の転送可能な期間は、サンプルホールド終了時（ｔ２０）から、光信号用ホールド容量（ＣＳ）に、次のフレームの光信号電荷が再びサンプルホールドされる（ｔ２３）までの間である。
【００５３】
差動入力アンプにより減算処理されて求められた光信号は、光を照射しない条件で予め取得した光信号のＦＰＮパターンにより、更にＦＰＮ補正が施される。
【００５４】
図１の駆動では高感度設定で画素加算も行わないため、蓄積開始駆動後は感度切り換えスイッチ（Ｍ１）、加算回路１５０、加算回路１５１をオンせず、容量（Ｃ１）および加算回路１５０と加算回路１５１の間はフローティング部のままである。しかし、容量（Ｃ１）及び加算回路１５０と加算回路１５１の間の電位を動画像の撮像前に固定することで、回路内の不定電位によって、撮像画像のバックグラウンドに発生するランダムなノイズの一部を固定化している。ランダムノイズの一部を固定化することにより、ＦＰＮパターンを取得した時のＣＭＯＳ型撮像素子回路内のフローティング部の電位と、実際に動画像を取得した際のフローティング部の電位に差がないため、精度のよいＦＰＮ補正を行うことができる。
【００５５】
図６の回路において、フローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）の蓄積開始のタイミングは、図１の時刻（ｔ１６）または（ｔ２２）でＰＣＬ信号をローレベルにしてクランプが完了した時点である。また蓄積終了のタイミングは、時刻（ｔ１８）または（ｔ２４）でＴＳ信号をローレベルにて光信号をサンプルホールドした時点である。光信号およびノイズ信号をサンプルホールドする初期駆動１０１と初期駆動１０２の間に、蓄積時間開始のための蓄積開始駆動または初期駆動を挿入することにより、蓄積時間を制限することができる。
【００５６】
図１の例では時刻（ｔ２１）のタイミングで蓄積開始駆動１０３を挿入している。光信号のサンプルホールドの周期は時刻（ｔ１８）から時刻（ｔ２４）までであるのに対し、蓄積時間を、時刻（ｔ１６）から時刻（ｔ１８）までと同じ時間の時刻（ｔ２２）から時刻（ｔ２４）までの時間に制限される。ただし、時刻（ｔ２１）のタイミングで初期駆動を挿入する場合は、走査期間は（ｔ２０）から初期駆動が開始し光信号電荷がサンプルホールドされる前の時刻（ｔ２１）までの間に制限される。要求する蓄積時間とサンプル周期が同じ場合は時刻（ｔ２１）から時刻（ｔ２２）までの蓄積開始駆動を挿入せず、時刻（ｔ２１）から初期駆動を開始させる。
【００５７】
（低感度モード、画素加算無し）
次に、画素回路の感度の設定を低くし、ダイナミックレンジを拡張させた場合の画素回路の動作モード（低感度モード（高ダイナミックレンジモード））を説明する。画素加算は行わないものとする。ＷＩＤＥ信号以外は図１に示したタイミングチャートと同様の駆動タイミングで動作するので、図１との相違点を、図１と図６を用いて説明する。時刻（ｔ１４）でＷＩＤＥ信号をローレベルからハイレベルにし、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）をオンする。これによりフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）と容量（Ｃ１）とが並列に接続され、フローティングノード部の容量が増え、感度が低下する代わりにダイナミックレンジが拡張される。ＷＩＤＥ信号は図１の時刻（ｔ１４）でローレベルからハイレベルになった後、撮像が終了するまでハイレベルのままである。これにより、撮像中は常に感度が低いがダイナミックレンジが拡張された状態となる。感度を低くした時は、加算回路１５０と加算回路１５１の間がフローティング部となる。しかしながら、動画像の撮像前に、撮像手段による撮像前のタイミングで電源の所定の電圧で画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定することで、ノイズ成分を低減することが可能になる。
【００５８】
（高感度モード、画素加算有り）
次に、画素加算の例として、２×２の画素加算を例にして説明する。感度は高感度モードであるとする。２×２の画素加算の例において、ＡＤＤ信号以外は図１に示したタイミングチャートと同様であるので、図１との相違点を、図１と図６、図８を用いて説明する。時刻（ｔ２０）において、撮像制御部２０１は、ＴＮ信号をハイレベルからローレベルにして、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）をオフにして、ノイズ信号成分のノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）への蓄積が終了する。その後、ＡＤＤ信号をハイレベルにし、加算回路１５０および加算回路１５１をオンする。このとき図８（ｂ）のＡＤＤ信号ラインに接続されたＭＯＳトランジスタも全てオンする。これにより、時刻（ｔ１８）において光信号用ホールド容量（ＣＳ）へ蓄積が終了した光信号とともに、ノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）へ蓄積が終了したノイズ信号について、２×２の画素加算が行われる。撮像制御部２０１は、ＡＤＤ信号を、時刻（ｔ２３）においてハイレベルからローレベルにする。光信号とノイズ信号の走査期間は隣り合う２×２の画素が画素加算状態となる。
【００５９】
図７のタイミングチャートに従って高感度モードにおける２×２の画素加を行う場合、容量（Ｃ１）、図８（ｂ）の４×４の画素加算、８×８の画素加算に用いる加算回路がフローティング部となる。しかしながら、図１のタイミングチャートに従って動画像の撮像前に、電位固定駆動を行うことにより画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減することが可能になる。
【００６０】
同様に、４×４の画素加算を行なう場合、撮像制御部２０１は、時刻（ｔ２０）においてＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号をローレベルからハイレベルにし、ＡＤＤ信号ライン、ＡＤＤ１信号ラインに接続されたＭＯＳトランジスタも全てオンする。これにより、時刻（ｔ１８）において光信号用ホールド容量（ＣＳ）へ蓄積が終了した光信号とともに、ノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）へ蓄積が終了したノイズ信号について、４×４の画素加算が行われる。時刻（ｔ２３）において、撮像制御部２０１は、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号をハイレベルからローレベルとする。図７のタイミングチャートに従って高感度モードにおける４×４の画素加算を行う場合、容量（Ｃ１）および、図８（ｂ）の８×８の画素加算回路がフローティング部となる。しかしながら、図１のタイミングチャートに従って動画像の撮像前に、電位固定駆動を行うことにより画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減することが可能になる。
【００６１】
同様に８×８で画素加算を行なう場合、時刻（ｔ２０）において撮像制御部２０１は、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号、ＡＤＤ２信号をローレベルからハイレベルにする。ＡＤＤ信号ライン、ＡＤＤ１信号ライン、およびＡＤＤ２信号ラインに接続されたＭＯＳトランジスタも全てオンする。これにより、時刻（ｔ１８）において光信号用ホールド容量（ＣＳ）へ蓄積が終了した光信号とともに、ノイズ信号用ホールド容量（ＣＮ）へ蓄積が終了したノイズ信号について、８×８の画素加算が行われる。撮像制御部２０１は、時刻（ｔ２３）においてＡＤＤ信号ライン、ＡＤＤ１信号ライン、およびＡＤＤ２信号をハイレベルからローレベルとする。図７のタイミングチャートに従って高感度モードにおける８×８の画素加算では、容量（Ｃ１）がフローティング部となる。しかしながら、図１のタイミングチャートに従って動画像の撮像前に、電位固定駆動を行うことにより画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減することが可能になる。さらにＦＰＮ補正も精度よく行なうことが可能になる。
【００６２】
高感度モードにおいては、容量（Ｃ１）がフローティング部となるが、感度を低くする場合、撮像制御部２０１はＷＩＤＥ信号をローレベルからハイレベルにし、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）をオンする。これによりフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）と容量（Ｃ１）とが並列に接続され、フローティングノード部の容量が増え、感度が低下する代わりにダイナミックレンジが拡張される。感度を低くして、２×２、４×４、８×８の画素加算を行なう場合は、容量（Ｃ１）はフローティング部にならない。
【００６３】
感度を低くして２×２の画素加算を行う場合、４×４の画素加算、８×８の画素加算に用いる加算回路がフローティング部となる。感度を低くして４×４の画素加算を行う場合、８×８の画素加算に用いる加算回路がフローティング部となる。これらの場合にも、動画像の撮像前に、電位固定駆動（図１）を行うことにより画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減することが可能になる。さらにＦＰＮ補正も精度よく行なうことが可能になる。
【００６４】
尚、電位固定駆動においてＥＮ信号、ＴＳ信号、ＰＲＥＳ信号、ＰＣＬ信号、ＴＮ信号、ＷＩＤＥ信号、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号、ＡＤＤ２信号をローレベルからハイレベルにしている。全てのフローティング部を安定した電位にするという目的を達成できれば、各信号のローレベルからハイレベルになるタイミング、ハイレベルからローレベルになるタイミングを変えてもよい。例えば、電位固定駆動におけるＥＮ信号、ＴＳ信号、ＰＲＥＳ信号、ＰＣＬ信号、ＴＮ信号を初期駆動と同じ駆動パターンとなるように各信号のローレベルになるタイミング、ハイレベルになるタイミングを変えてもよい。また、一つの信号に対して、ハイレベルからローレベルの変換を繰り返し行ってもよい。
【００６５】
また、図１に示した蓄積開始駆動と初期駆動とは異なる駆動パターンであるが、必ずしもこの例に限らず、例えば、蓄積開始駆動は初期駆動と同様の駆動パターンで行うことも可能である。これにより駆動パターンを一つ実装するのみでよくなり、実装の簡易化につながる。また、（ｔ２１）からの蓄積開始駆動および（ｔ２３）からの初期駆動を行わなくてもよい。これにより１フレームのみの撮像も可能である。
【００６６】
本実施形態によれば、撮像部による撮像前のタイミングで電源の所定の電圧で画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減し、固定パターンノイズの補正を精度良く行うことが可能になる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかるＣＭＯＳ撮像素子の駆動制御を図２のタイミングチャートの参照により説明する。図２は、図１と同様に、図６および図８に示すＣＭＯＳ型撮像素子の１画素分の画素回路において、動画撮像時の１枚目から２枚目の撮像を行う際の駆動波形のタイミングチャートを示している。画素回路の設定は、高感度で、画素加算なしである。図２の駆動をＣＭＯＳ型撮像素子内にて全画素一括で行う。
【００６８】
図２のタイミングチャートは、図１のタイミングチャートと比較して、電位固定駆動に動画撮像開始１枚目の蓄積開始駆動を含めたところに差異がある。以下、図２を時系列に説明する。すべてのフローティング部をそれぞれ安定した電位（固定電位）にするための駆動（電位固定駆動）を行うことは、第１実施形態と同様である。時刻（ｔ２５）において、ＥＮ信号、ＴＳ信号、ＰＲＥＳ信号、ＰＣＬ信号、ＴＮ信号、ＷＩＤＥ信号をローレベルからハイレベルにする。これによりリセットスイッチ（Ｍ２）、クランプスイッチ（Ｍ５）、サンプルホールドスイッチＳ（Ｍ８）、サンプルホールドスイッチＮ（Ｍ１１）、感度切り換えスイッチ（Ｍ１）、選択スイッチ１（Ｍ３）、選択スイッチ２（Ｍ６）がオンする。図６において、画素回路の入力側から転送スイッチＳ（Ｍ９）、転送スイッチＮ（Ｍ１２）までの出力側の全ての部分にそれぞれ安定した電位が印加される。
【００６９】
ＣＭＯＳ型撮像素子内の全ての電位が固定されてから、時刻（ｔ２６）において、ＴＳ信号、ＰＣＬ信号、ＴＮ信号、ＷＩＤＥ信号をハイレベルからローレベルとする。選択スイッチ１（Ｍ３）およびリセットスイッチ（Ｍ２）をオンした状態にしておき、時刻（ｔ２６）から蓄積開始駆動を開始させる。
【００７０】
時刻（ｔ２６）において、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号、ＡＤＤ２信号をローレベルからハイレベルとし、図８（ｂ）に示す画素加算回路の電位を固定する。
【００７１】
時刻（ｔ２７）において、ＰＲＥＳ信号をハイレベルからローレベルにしてリセットを終了し、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第１の画素アンプ（Ｍ４）側にリセット電圧（ＶＲＥＳ）がセットされる。時刻（ｔ２７）において、ＰＣＬ信号をローレベルからハイレベルにすることにより、クランプスイッチ（Ｍ５）をオンし、クランプ容量（Ｃｃｌ）の第２の画素アンプ（Ｍ７）側にクランプ電圧（ＶＣＬ）がセットされる。クランプ電圧（ＶＣＬ）と、リセット電圧（ＶＲＥＳ）との差分の電圧に応じた電荷がクランプ容量（Ｃｃｌ）に蓄積されクランプが終了する。
【００７２】
時刻（ｔ２８）において、ＥＮ信号、ＰＣＬ信号、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号、ＡＤＤ２信号がハイレベルからローレベルになり、電位固定駆動および蓄積開始駆動を組み合わせた動作が終了する。時刻（ｔ２８）において、ＡＤＤ信号、ＡＤＤ１信号、ＡＤＤ２信号は、ＥＮ信号、ＰＣＬ信号と同時にハイレベルからローレベルに制御されている。この場合、図８（ｂ）に示す画素加算回路と、クランプ容量（Ｃｃｌ）およびフローティングディフュージョン容量（Ｃｆｄ）とは、ＴＳ信号およびＴＮ信号をハイレベルにしない限り電気的に切断されており、このような駆動をさせても問題ない。
【００７３】
時刻（ｔ２８）以降は、第１実施形態における図１の時刻（ｔ１３）以降と同様の駆動パターンで動作を行う。
【００７４】
電位固定駆動および蓄積開始駆動を組み合わせて画素回路を動作させることにより、電位固定駆動が終了したと同時に、蓄積開始駆動を行うことができる。このため、光電変換素子が電位固定駆動を開始してから一枚目の画像を取得までに要する時間を短縮することが可能になる。
【００７５】
本実施形態によれば、撮像部による撮像前のタイミングで電源の所定の電圧で画素回路内のフローティング部の不定の電位を固定し、ノイズ成分を低減し、固定パターンノイズの補正を精度良く行うことが可能になる。
【００７６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態にかかる放射線撮像装置の概略的な構成を図３に示す。放射線撮像装置２０４内の全てのＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）は撮像制御部２０１に接続されており、撮像制御部２０１からの制御信号によりそれぞれのＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）は制御される。放射線撮像装置２０４は時刻を計測するタイマー２０５（計時ユニット）を有する。撮像制御部２０１は、電位固定駆動を行わせるためにＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）へ制御信号を送信した時刻を、撮像制御部２０１に接続されているメモリ２０３に記憶する。
【００７７】
放射線撮像装置２０４に電源を投入後、第１の設定による駆動により動画像取得を行ったあと、すぐに第２の設定に変更して動画像取得を行うとする。放射線撮像装置２０４に電源を投入後、最初に動画像を取得する場合は、ＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）内の各フローティング部の電位差は不定となり、フローティング部の電位が安定するまでの時間は、必然的に長くなる。しかし、動画像を撮像した後に動画像を再撮像する場合は、一度、電位固定駆動を行っているために、フローティング部の電位を固定化するまでの時間は短くなり、場合によっては電位固定駆動を行わなくてもよい場合がある。電位固定駆動を行うか、行わないか、もしくはどの程度の時間、電位固定駆動を行うのがよいのかは、前回の電位固定駆動を行ってから、どの程度時間が経過したかに依存する。
【００７８】
第１の撮像により動画像を撮像した後に、第２の撮像により動画像を再撮像する際に、撮像制御部２０１は、現在の時刻とメモリ２０３に記憶されている時刻とを比較して、電位固定駆動を行った前回の時刻からの経過時間を算出する。電位固定駆動を制御するための基準となる閾値時間は、例えば、事前にメモリ２０３に記憶しておくことが可能である。あるいは、不図示の操作入力部を介して閾値時間を設定することも可能である。撮像制御部２０１は、閾値時間（ＴＨ）と、算出した経過時間（ＴＥ）とを比較して、比較結果に従って電位固定駆動を制御することが可能である。
【００７９】
例えば、経過時間が閾値時間以内の場合（ＴＥ≦ＴＨ）、撮像制御部２０１は電位固定駆動を行わないように制御することが可能である。一方、経過時間（ＴＥ）が閾値時間（ＴＨ）を超える場合（ＴＥ＞ＴＨ）、撮像制御部２０１は、電位固定駆動を行なうように制御することが可能である。撮像制御部２０１は画素回路を構成するスイッチ部９１０、蓄積部９２０、除去部９３０及び保持部９４０を動作させて、スイッチ部９１０を介して接続される電源の所定の電圧に応じた電位を、蓄積部９２０、除去部９３０及び保持部９４０に設定する。
【００８０】
閾値時間は、動画像の撮像環境や撮像条件に応じて、一つ、あるいは二つ以上（ＴＨ１、ＴＨ２：ＴＨ１＜ＴＨ２）を用いることが可能である。この場合、撮像制御部２０１は経過時間（ＴＥ）と、第１の閾値時間（ＴＨ１）および第２の閾値時間（ＴＨ２）とを比較して、比較結果に従って電位固定駆動を制御することが可能である。例えば、経過時間（ＴＥ）が第１の閾値時間（ＴＨ１）以内の場合（ＴＥ≦ＴＨ１）、撮像制御部２０１は電位固定駆動を行わないように制御することが可能である。一方、経過時間（ＴＥ）が第１の閾値時間（ＴＨ１）を超え、第２の閾値時間（ＴＨ２）以内の場合（ＴＨ１＜ＴＥ≦ＴＨ２）、撮像制御部２０１は、第１の電位固定時間（ＴＣ１）において電位固定駆動を行なうように制御することが可能である。更に、経過時間（ＴＥ）が第２の閾値時間（ＴＨ２）を超える場合、撮像制御部２０１は、第１の電位固定時間（ＴＣ１）よりも長い第２の電位固定時間（ＴＣ２）において電位固定駆動を行なうように制御することが可能である。上述の例では、複数の閾値時間の例として第１の閾値時間（ＴＨ１）、第２の閾値時間（ＴＨ２）を用いる例を示したが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではない。例えば、撮像制御部２０１は、経過時間（ＴＥ）と、Ｎ（自然数）個の閾値時間を用いて、多段的に電位固定駆動を制御することが可能である。
【００８１】
経過時間と閾値時間との比較結果に応じて、電位固定駆動の時間を変化させる。これによって、一度、動画撮像を行い、続いて再撮像時を行う場合の放射線曝射可能までの電位固定駆動による時間ロスを少なくすることができる。
【００８２】
また、制御信号が送信された時刻を記憶するメモリ２０３を用いずに、撮像制御部２０１に電位固定駆動を行うとリセットされるカウンタを用意する方法でもよい。撮像制御部２０１はカウンタの値を参照して電位固定駆動を制御することも可能である。
【００８３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態にかかる放射線撮像装置の概略的な構成を図４に示す。放射線撮像装置２０４は、装置の動作を制御するシステム制御部２０６、放射線画像表示部２０７、Ｘ線管２０９と接続するＸ線発生装置２０８を有する。放射線撮像装置２０４内の全てのＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）は撮像制御部２０１に接続されており、撮像制御部２０１からの制御信号によりそれぞれのＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）は制御される。
【００８４】
システム制御部２０６は画像処理機能を有しており、ＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）で撮像された画像を処理して放射線画像表示部２０７へ出力する。撮像時において、システム制御部２０６により、放射線撮像装置２０４とＸ線発生装置２０８とが同期制御される。被写体を透過した放射線は不図示のシンチレータにより可視光に変換される。その後、光量に応じた光電変換が放射線撮像装置２０４のＣＭＯＳ型撮像素子２０２で行われる。光電変換後、Ａ／Ｄ変換が行われ、Ｘ線照射に対応したフレーム画像データが放射線撮像装置２０４からシステム制御部２０６に転送される。システム制御部２０６の画像処理機能により、画像処理が行われた後、放射線画像表示部２０７に放射線画像がリアルタイムに表示される。ここで、システム制御部２０６は放射線撮像装置２０４の撮像制御部２０１とコマンドによる通信を行う。撮像制御部２０１はシステム制御部２０６から送信されたコマンドによりＣＭＯＳ型撮像素子２０２の電源の制御や駆動の設定を行う。駆動の設定とは、感度、画素加算、フレームレート、放射線の蓄積時間の設定である。
【００８５】
図５は第４実施形態にかかる放射線撮像装置２０４における撮像制御部２０１の駆動手順の流れを示す図である。図５に従い、処理の流れを説明する。撮像制御部２０１は、外部のシステム制御部２０６と有線または無線による通信を行なうための通信機能を有する。まず、システム制御部２０６は放射線撮像装置２０４の初期設定を行うコマンドを撮像制御部２０１に送信する（ｃ１）。次に、システム制御部２０６は、ＣＭＯＳ型撮像素子２０２（画素回路）を駆動するための設定コマンドを撮像制御部２０１に送信する（ｃ２）。ここで、設定コマンドを受信した撮像制御部２０１は感度、画素加算、フレームレート、放射線の蓄積時間の設定を行なう。続いて、システム制御部２０６は、ＣＭＯＳ型撮像素子２０２の電源を投入するコマンドを撮像制御部２０１に送信する（ｃ３）。ステップ（ｃ３）でシステム制御部２０６から送信されたコマンドを撮像制御部２０１が受信すると、撮像制御部２０１はＣＭＯＳ型撮像素子２０２の電源を投入し、さらに電位固定駆動を開始させる。ここで、ステップ（ｃ２）およびステップ（ｃ３）は順番が逆でもよい。続いて、システム制御部２０６は、撮像を開始するコマンドを撮像制御部２０１に送信する（ｃ４）。ステップ（ｃ４）で送信されたコマンドを撮像制御部２０１が受信すると、撮像制御部２０１はＣＭＯＳ型撮像素子２０２に対して、電位固定駆動を終了させ、撮像駆動を開始させる。撮像駆動とは、図１の時刻（ｔ１３）から開始される駆動を示す。その後、システム制御部２０６は、撮像の終了タイミングで、撮像終了のコマンドを撮像制御部２０１に送信する（ｃ５）。ステップ（ｃ５）で送信されたコマンドを撮像制御部２０１が受信すると、撮像制御部２０１はＣＭＯＳ型撮像素子２０２に対して、撮像駆動を終了させる。
【００８６】
次の撮像がある場合、システム制御部２０６は、再び駆動の設定を行うコマンドを撮像制御部２０１に送信し（ｃ６）、撮像制御部２０１における感度、画素加算、フレームレート、放射線の蓄積時間の再設定を行う。ステップ（ｃ６）で送信されたコマンドを撮像制御部２０１が受信すると、撮像制御部２０１はＣＭＯＳ型撮像素子に対して、電位固定駆動を開始させる。そして、システム制御部２０６は、撮像開始コマンドを撮像制御部２０１に送信し（ｃ７）、ＣＭＯＳ型撮像素子の撮像駆動を開始させる。撮像を終了する場合、先のステップ（ｃ５）と同様に、システム制御部２０６は、撮像の終了タイミングで、撮像終了のコマンドを撮像制御部２０１に送信する。送信された撮像終了のコマンドを撮像制御部２０１が受信すると、撮像制御部２０１はＣＭＯＳ型撮像素子２０２に対して、撮像駆動を終了させる。
【００８７】
このように、電位固定駆動は、撮像制御部２０１がシステム制御部２０６からコマンドを受信した時から開始するようにする（ステップ（ｃ２）、（ｃ６））。撮像を開始するコマンドを撮像制御部２０１が受信（ステップ（ｃ４）、（ｃ７））してから電位固定駆動を行う場合、電位固定駆動を動作させている時間、放射線撮像装置２０４は曝射許可状態にならない。このため、操作者が撮像を開始したいタイミングですぐに放射線曝射を開始することができず、操作者は電位固定駆動を見込んだ撮像開始の遅延を考慮しながら操作せねばならない。しかしながら、本実施形態によれば、撮像開始のコマンドを受信するよりも前に電位固定駆動を事前に開始することが可能になる。このため電位固定駆動に十分な時間を設けることができ、さらに操作者は電位固定駆動による撮像開始のタイミングの遅延を考慮することなく、放射線撮像装置を操作することが可能になる。
【００８８】
（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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