(57)【要約】【課題】容易に補正を行うことができる。【解決手段】Ａｍｐトランジスタ（２５３）に入力電圧を印加する入力電圧設定部（１０１）と、対応する出力をピクセル（２１１）ごとに取得する設定用出力値取得部（１０２）と、入力電圧および出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出部（１０３）とを備える。【選択図】図３
2019193247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子と、前記電気信号を増幅するアンプトランジスタとを含むピクセルを複数備えた撮像システムであって、
前記アンプトランジスタに入力電圧を所定の間隔で印加する電圧印加部と、
前記入力電圧に対応する出力を前記ピクセルごとに取得する取得部と、
前記ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出部と、
を備えていることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記キャリブレーション特性導出部は、前記電圧印加部が印加した前記入力電圧の一部を間引いた前記入力出力特性の逆特性に基づいて前記キャリブレーション特性を導出することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記キャリブレーション特性導出部は、前記逆特性をパラメータを３つ含む式で表現することにより前記キャリブレーション特性を導出することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記キャリブレーション特性導出部は、閾値以下の前記入力電圧に対応する第１区間と、該閾値より大きい前記入力電圧に対応する第２区間とで異なる補間式を用いて前記入力出力特性を導出することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記キャリブレーション特性導出部は、前記第１区間と前記第２区間とで前記入力出力特性を導出する頻度を異ならせることを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記キャリブレーション特性導出部は、前記入力電圧の所定値からの変化量に基づいて前記入力出力特性を導出することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】
撮像前の、前記キャリブレーション特性を用いて導出したキャリブレーション値と、撮像後の前記キャリブレーション値との差分値をキャリブレーションの結果として出力するキャリブレーション部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記アンプトランジスタに印加するリセット電圧を、前記入力出力特性に基づいて決定するリセット電圧決定部を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記キャリブレーション特性導出部は、前記キャリブレーション特性を導出後、所定期間経過後に、所定の前記入力電圧に対応する出力を取得し、当該出力と、前回、前記キャリブレーション特性を導出したときの当該入力電圧に対応する出力との差分が閾値を超える場合、再度、キャリブレーション特性を導出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項１０】
入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子と、前記電気信号を増幅するアンプトランジスタとを含むピクセルを複数備えた撮像システムの制御方法であって、
前記アンプトランジスタに入力電圧を所定の間隔で印加する電圧印加ステップと、
前記入力電圧に対応する出力を前記ピクセルごとに取得する取得ステップと、
前記ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出ステップと、
を含むことを特徴とする撮像システムの制御方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の撮像システムとしてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記電圧印加部、上記取得部、および上記キャリブレーション特性導出部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子を備えた撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
入射した放射線、例えばＸ線の線量に応じた電気信号を出力するセンサ素子には、Ｘ線を直接電気信号に変換する直接変換型のもの、Ｘ線をシンチレータにより光に変換してから光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型のものがある。
【０００３】
Ｘ線画像撮像用のパネルは、上記のセンサ素子をピクセルごとに設け、当該ピクセルを基板（パネル）上に２次元マトリックス状に配置することにより構成されている。このようなパネルでは、各ピクセルの制御に薄膜トランジスタ素子（ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子）が使われている。そして、直接変換型および間接変換型の何れにおいても、Ｘ線の線量に応じて発生した電気信号（電荷）が各ピクセル内の容量に蓄積されるようになっている。
【０００４】
この蓄積された容量を、ＴＦＴ素子を介して、パネルの外部にある増幅器に転送するものをパッシブピクセル型と呼ぶ。また、蓄積された容量を、ＴＦＴ素子を増幅素子として使うことで増幅して外部の回路に伝えるものをアクティブピクセル型と呼ぶ。アクティブピクセル型は、ピクセル内で増幅できるため、パッシブピクセル型と比較して、同一の線量に対して大きな信号を得ることができる。このため、低照射量であっても、適切な信号が得られるという利点がある。
【０００５】
センサ素子を用いてＸ線を検出する場合、パネル上には複数のセンサ素子が２次元マトリックス状に設けられているため、センサ素子の特性の相異に起因する出力電圧のばらつきを補正する必要がある（キャリブレーション）。特に、アクティブピクセル型は、ピクセル毎に増幅部が設けられ、当該増幅部は非線形性が高く、かつゲインやオフセットのばらつきが存在するため、補正を行う必要がある。
【０００６】
そこで、特許文献１には、互いに異なる濃度を有する２つの濃度基準板を光電走査して得られた濃度値と予め判明している濃度値とから求めた補正値を用いるキャリブレーション方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、イメージセンサから出力されるアナログ信号の各ビット間のばらつきを、予め基準面を複数回読み取り、その結果からビットごとの補正値を求めることにより補正する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−５３８６８号公報（１９８６年３月１７日公開）
【特許文献２】特開昭５７−１１９５６５号公報（１９８２年７月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のような従来技術は以下の問題がある。特許文献１では、濃度値が判明している濃度基準板を前もって光電走査している。すなわち、撮像前に、濃度基準板に対しＸ線を照射することにより濃度値を得ている。しかし、Ｘ線の照射は厳しい管理下で行う必要があり、簡単に行う事はできない。
【００１０】
特許文献２も、予め読み取りを行っている点は同じであり、特許文献１と同様の弊害がある。
【００１１】
本発明の一態様は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易に補正（キャリブレーション）を行うことができる撮像システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像システムは、入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子と、前記電気信号を増幅するアンプトランジスタとを含むピクセルを複数備えた撮像システムであって、前記アンプトランジスタに入力電圧を所定の間隔で印加する電圧印加部と、前記入力電圧に対応する出力を前記ピクセルごとに取得する取得部と、前記ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出部と、を備えている。
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像システムの制御方法は、入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子と、前記電気信号を増幅するアンプトランジスタとを含むピクセルを複数備えた撮像システムの制御方法であって、  前記アンプトランジスタに入力電圧を所定の間隔で印加する電圧印加ステップと前記入力電圧に対応する出力を前記ピクセルごとに取得する取得ステップと、前記ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出ステップと、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一態様によれば、センサ素子に放射線を入射させることなく当該ピクセルに対応するキャリブレーション特性を導出することができる。よって、容易に当該ピクセルの出力に対するキャリブレーションを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る撮像システムの概要を示す図である。
【図２】撮像センサ本体に含まれるピクセル内の回路構成を示す図である。
【図３】キャリブレーション装置の要部構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、入力電圧設定部が設定した入力電圧と設定用出力値取得部が取得した出力との関係を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）に示すグラフの逆特性を示すグラフである。
【図５】キャリブレーション設定部がキャリブレーション特性を導出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】キャリブレーション特性を導出する処理を説明するための回路図である。
【図７】一部を間引いて逆特性を導出する例を説明するための図である。
【図８】逆特性を３つのパラメータを含む式で表現する例を説明するための図である。
【図９】ピクセルごとに異なる基準電位を与えるための回路図である。
【図１０】ピクセルごとに基準電位を異ならせることにより、ピクセルの特性を有効に利用できる理由を説明するための図であり、（ａ）はピクセルの基準電位を特定の電位とした場合の例を示す図であり、（ｂ）はピクセル２１１ごとに基準電位を異ならせた場合の例を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係る入出力特性の導出例を説明するための図である。
【図１２】さらに他の実施形態に係る入出力特性の導出例を説明するための図である。
【図１３】（ａ）は、しきい値電圧が変動したときの入力−出力特性の変化を示す図であり、（ｂ）はその逆特性を示す図である。
【図１４】差分値を用いることによりしきい値電圧の変動の影響を受けない理由を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔実施形態１〕
〔概要〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。まず、図１を参照して本実施形態に係る撮像システム１の概要について説明する。図１は、撮像システム１の概要を示す図である。図１に示すように、撮像システム１はキャリブレーション装置１０、撮像センサ２０、および表示装置３０を含む。撮像システム１では、キャリブレーション装置１０においてキャリブレーション特性を導出し、導出したキャリブレーション特性を用いて、撮像センサ２０で撮像した画像をキャリブレーションして表示装置３０に表示する。キャリブレーション特性とは、キャリブレーション（補正）に用いる特性であり、例えば、補正式、補正値、補正係数等、撮像センサ２０に含まれるピクセル２１１の相対的な差異を補正するために用いるものである。
【００１７】
詳細は後述するが、キャリブレーション装置１０は、撮像センサ２０の撮像センサ本体２１に含まれる各ピクセル２１１に電圧を印加することによりピクセル２１１の特性を取得し、取得した特性に基づいてキャリブレーション特性を導出する。
【００１８】
これにより、キャリブレーション装置１０は、予め撮像センサ２０において撮像を行うことなくキャリブレーション特性を導出することができる。
よって、従来技術のように予めＸ線による撮像を行うために様々な準備、設定、管理等を行う必要がなく、容易にキャリブレーション特性を導出することができる。
【００１９】
そして、撮像システム１では、当該キャリブレーション特性を用いて、撮像画像のキャリブレーションを行うことができる。よって、撮像システム１では、容易にキャリブレーションを行うことができる。
【００２０】
撮像センサ２０は、撮像センサ本体２１、電圧生成部２２、行選択部２３、および読出部２４を含む。
【００２１】
撮像センサ本体２１は、２次元マトリックス状に配置された複数のピクセル２１１からなる撮像センサの本体である。
【００２２】
電圧生成部２２は、ピクセル２１１に印加する電圧を生成し、列ごとに生成した電圧を印加する。
【００２３】
行選択部２３は、電圧生成部２２が生成した電圧を印加する行を選択する。電圧生成部２２は列ごとに印加するので、行選択部２３により行が選択されることにより、電圧生成部２２で生成した電圧はピクセル２１１ごとに印加することができる。
【００２４】
読出部２４は、ピクセル２１１からの出力を読み出し、キャリブレーション装置１０に送信する。なお、読出部２４には、後述するＡＦＥ２４１が含まれる。
【００２５】
〔ピクセル内回路〕
次に、図２を参照して、ピクセル２１１内の回路構成について説明する。図２は、ピクセル２１１内の回路構成を示す図である。図２に示すように、撮像センサ本体２１は、複数のピクセル２１１が２次元マトリックス状に配置されたアレイ（図２では、縦５１２個×横５１２個の例を示す）と、アレイ前面を覆うシンチレータ（図示せず）で構成されている。シンチレータは、Ｘ線を受光し、受光したＸ線を光に変換するＸ線光変換機能を有する。
【００２６】
また、図２に示すように、ピクセル内回路２５０は、キャリブレーション／リセットスイッチ２５１、フォトダイオード（センサ素子）２５２、Ａｍｐトランジスタ（アンプトランジスタ）２５３、およびリードスイッチ２５４を含む。
【００２７】
キャリブレーション／リセットスイッチ２５１は、Ａｍｐトランジスタ２５３のゲート電極に、キャリブレーション設定電圧またはリセット電圧を印加するためのスイッチである。ここで、キャリブレーション設定電圧とは、キャリブレーション特性を導出するために印加する電圧である。また、リセット電圧とは、フォトダイオード２５２が発生した電荷をリセットする電圧である。
【００２８】
フォトダイオード２５２の出力がＡｍｐトランジスタ２５３のゲート電極と接続されている。これにより、放射線が入射することによりフォトダイオード２５２が受光して電荷（電気信号）が発生すると、フォトダイオード２５２に接続されたＡｍｐトランジスタ２５３のゲート電極の電圧が変化する。Ａｍｐトランジスタ２５３は、ゲート電極の電圧変化を、ドレインソース間の電流変化として出力する。
【００２９】
Ａｍｐトランジスタ２５３は、上記電気信号を増幅するトランジスタである。
【００３０】
リードスイッチ２５４は、Ａｍｐトランジスタ２５３のドレインソース間の電流をピクセル２１１の外部に出力するためのスイッチであり、読出部２４により制御される。
【００３１】
また、ピクセル２１１から出力された電流は、読出部２４のＡＦＥ（analog front end）２４１により増幅、Ａ／Ｄ変換されてキャリブレーション装置１０に出力される。
【００３２】
〔キャリブレーション装置１０の構成〕
次に、図３を参照して、キャリブレーション装置１０について説明する。図３は、キャリブレーション装置１０の要部構成を示すブロック図である。図３に示すように、キャリブレーション装置１０は、キャリブレーション設定部１００、撮像出力値取得部１１０、キャリブレーション部１２０、および出力部１３０を含む。
【００３３】
キャリブレーション設定部１００は、撮像センサ２０の各ピクセル２１１のキャリブレーション特性を設定するものである。キャリブレーション特性とは、キャリブレーションに用いる特性である。撮像センサ２０からの出力に対し、キャリブレーション特性を用いてキャリブレーションすることにより、適切な値を出力できる。
【００３４】
より詳細には、キャリブレーション設定部１００は、入力電圧設定部（電圧印加部）１０１、設定用出力値取得部（取得部）１０２、キャリブレーション特性導出部１０３、およびキャリブレーション特性導出用データ１０４を含む。
【００３５】
入力電圧設定部１０１は、キャリブレーション特性を導出するための入力電圧を設定し、電圧生成部２２に指示して、ピクセル２１１に印加させる。より詳細には、入力電圧設定部１０１は、所定の条件に従って入力電圧を順次設定し、その都度、ピクセル２１１に印加する。また、設定した入力電圧を示す情報をキャリブレーション特性導出用データ１０４に格納する。入力電圧の設定処理の流れについては後述する。
【００３６】
設定用出力値取得部１０２は、入力電圧設定部１０１によって設定された入力電圧がピクセル２１１に印加されたときの出力を、ピクセル２１１ごとに取得し、キャリブレーション特性導出用データ１０４に格納する。
【００３７】
キャリブレーション特性導出部１０３は、キャリブレーション特性導出用データ１０４に格納されている、入力電圧設定部１０１が設定した入力電圧と設定用出力値取得部１０２が取得した出力との関係からキャリブレーション特性を導出する。図４を参照してキャリブレーション特性の一例を導出する方法について説明する。図４の（ａ）は、入力電圧設定部１０１が設定した入力電圧と設定用出力値取得部１０２が取得した出力との関係を示すグラフである。なお、図４では、１つのピクセル２１１の例を示している。図４の（ａ）に示すグラフの横軸は入力（電圧に対応）、縦軸は出力（コード値）である。ここでは、入力を０から１２８まで変化させたときの、或るピクセル２１１の出力を示している。図４の（ａ）に示す例では、入力が０から３２を超えるところまでは出力が０であり、その後、入力が７０くらいまでの間に出力は０から６５５３６まで変化し、入力が７０を超えると、出力は６５５３６のままである。
【００３８】
キャリブレーション特性導出部１０３は、入力電圧設定部１０１が設定した入力電圧と設定用出力値取得部１０２が取得した出力とから、図４の（ａ）に示すような入力−出力特性（入力出力特性）が得られたときに、入力−出力特性の逆特性をキャリブレーション特性として導出する。導出したキャリブレーション特性の例を図４の（ｂ）に示す。図４の（ｂ）では、横軸が出力（コード値）、縦軸が入力（電圧に対応）となっている。このように、入力−出力特性の逆特性をキャリブレーション特性とすることにより、ピクセル２１１から出力された値から、当該ピクセル２１１への入力を導出することができる。
【００３９】
これにより、ピクセル２１１ごとに特性が異なっていても、ピクセル２１１に対応したキャリブレーション特性を導出することができ、適切にキャリブレーションを行うことができる。例えば、ピクセル２１１Ａ、ピクセル２１１Ｂ、およびピクセル２１１Ｃの３つのピクセルがあり、これらの入力−出力特性が下記の通りであったとする。
【００４０】
【表１】
2019193247.tif 000003
【００４１】
ここで、ピクセル２１１Ａからの出力が３０００、ピクセル２１１Ｂからの出力が３３００、ピクセル２１１Ｃからの出力が２９４０であった場合、出力された値は３つのピクセルで異なる。しかし、キャリブレーション特性を用いてキャリブレーションすれば、３つのピクセル全て入力はＶ２であったこと、すなわち、同じ光量（線量）が３つのピクセルに入力されていたことが分かる。このように、キャリブレーション特性として、入力−出力特性の逆特性を用いることにより、容易かつ適切にキャリブレーションを行うことができる。
【００４２】
撮像出力値取得部１１０は、撮像センサ２０において撮像処理が行われたときの出力を取得する。そして取得した出力をキャリブレーション部１２０に送信する。
【００４３】
キャリブレーション部１２０は、撮像出力値取得部１１０から送信された出力に対し、キャリブレーション設定部１００によって設定されたキャリブレーション特性を用いてキャリブレーションを行い、キャリブレーション後の値を出力部１３０に送信する。
【００４４】
出力部１３０は、キャリブレーション部１２０によってキャリブレーションが行われた値を、例えば外部の表示装置３０に送信する。そして、表示装置３０では、撮像センサ２０による撮像結果を表示する。なお、表示装置３０は、キャリブレーション装置１０の外部の装置で実現されてもよいし、キャリブレーション装置１０に含まれていてもよい。
【００４５】
〔処理の流れ〕
次に、図５、６を参照して、キャリブレーション設定部１００がキャリブレーション特性を導出する処理の流れを説明する。図５は、キャリブレーション設定部１００がキャリブレーション特性を導出する処理の流れを示すフローチャートである。図６は、キャリブレーション特性を導出する処理を説明するための回路図である。なお、以下では、入力電圧をＶ０からＶ１２７まで変化させる例を挙げて説明するが、与える入力電圧は、Ｖ０からＶ１２７の１２８段階に限られるものではない。また、与える入力電圧は、Ｖ０からＶ１２７の昇順であってもよいし、Ｖ１２７からＶ０への降順であってもよい。また、単調に変化させなくてもよい。また、変化させる入力電圧の範囲は、実際の撮像時に変化しうる範囲にわたって設定すればよい。
【００４６】
図５に示すように、まず、入力電圧設定部１０１は入力電圧を設定し、ピクセル２１１に印加する（Ｓ１０１、電圧印加ステップ）。回路図で説明すれば、図６に示すキャリブレーション／リセットスイッチ２５１を全て接続して、キャリブレーション特性を導出するための入力電圧Ｖ０を与える。
【００４７】
次に、設定用出力値取得部１０２は、ピクセル２１１ごとに当該入力電圧に対応する出力を取得する（Ｓ１０２、取得ステップ）。すなわち、入力電圧Ｖ０が与えられた状態で、読出部２４は、順次、全ピクセルの出力を読み出す。そして、撮像センサ本体２１に配置された全てのピクセル２１１の出力を取得すると、キャリブレーション設定部１００は、印加すべき全ての電圧を印加したか否かを判定する（Ｓ１０３）。印加すべき全ての電圧の印加を行っていない場合（Ｓ１０３でＮＯ）、入力電圧設定部１０１は入力電圧を変更する（Ｓ１０４）。すなわち、入力電圧をＶ０からＶ１に変化させる。そして、ステップＳ１０１に戻る。
【００４８】
一方、印加すべき全ての電圧を印加していれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、すなわち、入力電圧をＶ１２７まで変化させ終えていれば、キャリブレーション特性導出部１０３は、入力−出力特性からキャリブレーション特性を導出する（Ｓ１０５、キャリブレーション特性導出ステップ）。
【００４９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５０】
上述した実施形態では、入力−出力特性において得られた全点（入力電圧と出力との関係を示す点）を用いて逆特性を導出していた。本実施形態では、入力−出力特性における全点を用いず、一部を間引いて逆特性を導出する。例えば、入力電圧と出力との関係が略線形となるような区間について、一部を間引いて逆特性を導出する。図７を参照して説明する。図７は、一部を間引いて逆特性を導出する例を説明するための図である。図７に示すように、入力電圧と出力との関係が略線形となるような区間（図７の点Ｂから点Ｇまで）について、全点ではなく一部を間引いて逆特性を導出する。そして、間引いた区間については、得られた出力の前後の点（得られた出力よりも大きい出力に対応する点と小さい出力に対応する点）から入力電圧を導出する。例えば、図７に示す例で、得られた出力が４９１５２であれば点Ｃと点Ｄとを用いて線形補間することにより対応する入力電圧を導出する。また、得られた出力が１６３８４であれば点Ｅと点Ｆとを用いて線形補間することにより対応する入力電圧を導出する。
【００５１】
これにより、逆変換に用いる計算量を削減することができる。
【００５２】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５３】
本実施形態では、キャリブレーション特性導出部１０３は、キャリブレーション特性を、入力−出力特性の逆特性を３つのパラメータ（α、β、γ）を含む式（α×Ｘβ＋γ）で表現する。ここで、Ｘは得られた出力を示す。例えば、図８に示す例では、α＝０．０５９８３９１４９、β＝０．５８４７６１６９１、γ＝３５．３９５４７１８７である。これにより、Ｘに得られた出力を上記式に代入するのみで、対応する入力電圧を得ることができる。なお、３つパラメータは入力−出力特性の逆特性を示すグラフから従来技術を用いて導出できるので、その説明は省略する。
【００５４】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５５】
本実施形態では、キャリブレーション設定部１００に含まれるリセット電圧決定部（図示せず）が、ピクセル２１１ごとに異なる基準電位を与える。これにより、各ピクセル２１１の特性に対応させた基準電位をとすることができ、各ピクセル２１１の特性を有効に利用することができる。図９、１０を参照して、詳細に説明する。図９は、ピクセル２１１ごとに異なる基準電位を与えるための回路図を示す。また、図１０は、ピクセル２１１ごとに基準電位を異ならせることにより、ピクセル２１１の特性を有効に利用できる理由を説明するための図であり、（ａ）はピクセル２１１の基準電位を特定の電位とした場合の例を示し、（ｂ）は、ピクセル２１１ごとに基準電位を異ならせた場合の例を示す。
【００５６】
図９に示すように、本実施形態では、キャリブレーション／リセット電圧線９１０は、キャリブレーション／リセット制御線９１１と直交する方向にのみ共通化されている。これにより、キャリブレーション／リセット電圧線９１０は行方向のピクセル２１１に対し同じ基準電位を与えることができる。そして、キャリブレーション／リセット制御線９１１は列方向のピクセル２１１に対してキャリブレーション／リセットスイッチ２５１を制御することができる。これにより、ピクセル２１１ごとに異なる基準電位を与えることができる。
【００５７】
図１０の（ａ）は、３つのピクセル２１１の入力−出力特性の例を示す。図１０の（ａ）に示すような特性の異なる３つのピクセル２１１があった場合、基準電位を特定の電位（例えば７０）とすると、特性１００２で示されるピクセル２１１は、特性が変化する部分を有効に利用することができるが、特性１００１および特性１００３で示されるピクセル２１１では、特性が変化する部分をほとんど利用できない。これに対し、図１０の（ｂ）に示すように、ピクセル２１１ごとに基準電位を異ならせるようにし、例えば特性１００１で示されるピクセル２１１の基準電位を９０、特性１００２で示されるピクセル２１１の基準電位を７０、特性１００３で示されるピクセル２１１の基準電位を４８とすれば、それぞれのピクセル２１１において特性が変化する部分を有効に利用することができる。
【００５８】
なお、ピクセル２１１ごとに異なる基準電位となるため、そのままでは、ピクセル２１１ごとに異なる基準電位に対応する値が出力されてしまうことになる。これに対しては、得られた出力と測定時の全体の基準電位（例えば７０）の場合の出力との差分を導出し、これに適切なゲインを掛け、所望のビット数のデータとすればよい。
【００５９】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００６０】
本実施形態では、キャリブレーション設定部１００は、キャリブレーション特性を導出後、所定期間経過後に、キャリブレーション特性の導出が再度必要かどうかの判定を行い、必要と判定した場合、再度、キャリブレーション特性の導出を行う。
【００６１】
具体的には、キャリブレーション特性を導出後、所定期間経過後に、入力電圧設定部１０１は、特定の入力電圧（例えばＶ６０）を設定し、電圧生成部２２に指示して、ピクセル２１１に印加させる。そして、設定用出力値取得部１０２は当該入力電圧をピクセル２１１に印加したときの出力を取得する。そして、キャリブレーション設定部１００は、前回、入力電圧Ｖ６０を印加したときの出力と今回の出力とを比較し、差分が所定値を超える場合、再度、キャリブレーション特性の導出を行う。キャリブレーション特性の導出方法は上述した方法と同様である。
【００６２】
これにより、温度、湿度、動作時間等の周囲環境の変化によってピクセル２１１のゲインやオフセットが変化してしまい、特性が変化した場合であっても適切にキャリブレーション特性を導出することができる。
【００６３】
なお、再度、キャリブレーションを行うか否かの判定は、複数の入力電圧を用いて行ってもよい。また、再度のキャリブレーションを自動的に行うのではなく、再度のキャリブレーションを行った方がよい旨をユーザに対し通知する構成であってもよい。
【００６４】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００６５】
本実施形態では、キャリブレーション設定部１００は、入力−出力特性における全点を用いず、所定数の測定点を用い、測定点の間を補間することにより入力−出力特性を導出する。さらに、キャリブレーション設定部１００は、測定点の区間により異なる補間式を用いて入力−出力特性を導出する。
【００６６】
具体的に、図１１を参照して説明する。図１１は、区間により異なる補間式を用いて入力−出力特性を導出する例を説明するための図である。図１１において、縦軸は入力電圧Ｖｇ（Ｖ）、横軸は入力電圧Ｖｇに対応する出力電流Ｉｄ（μＡ）を示す。本実施形態では、キャリブレーション設定部１００は、入力電圧Ｖｇが、リセット電圧ＶRESET（点１１０1）から閾値Ｖborder（点１１０２）までの区間Ａ（ＶRESET＞Ｖｇ＞Ｖborder、ＩRESET＞Ｉｄ＞Ｉborder）（第１区間）については、測定間隔を短くし、線形（一次式）補間により補間する。また、閾値Ｖborder（点１１０２）より小さい区間Ｂ（Ｖｇ＜Ｖborder、Ｉｄ＜Ｉborder）（第２区間）については、測定間隔を大きくし、非線形（二次以上の多項式、または指数関数等）補間により補間する。例えば、区間Ａでは、Ｖｇ＝ａ・Ｉｄ＋ｂ（ａ、ｂは係数）により補間し、区間Ｂでは、Ｖｇ＝ｆnl（Ｉｄ）（ｆnl（）は、非線形関数（二次以上の多項式、指数関数等））により補間する。二次以上の多項式の例としては、Lagrange補間、Spline補間、Hermite補間等が挙げられる。
【００６７】
リセット電圧から変化量が少ない区間Ａでは、Ｓ／Ｎ比（signal-to-noise ratio、信号対雑音比）が小さくなるので、測定間隔を短くし、線形補間を行うことにより、導出精度を高める。一方、リセット電圧からの変化量が大きい区間Ｂでは、Ｓ／Ｎ比が高くなるので、測定間隔を大きくする。これにより、測定時間、データ量を削減することができる。なお、測定間隔が大きい場合、入力電圧と出力電流との関係が線形とはならなくなるので非線形補間を行う。
【００６８】
一般に、入力−出力特性（また、その逆特性）時間とともに変動する。よって、適切な特性を用いるためには、できるだけ撮像の直前で測定した値を用いて入力−出力特性を導出することが望ましい。しかし、測定箇所が多いと、測定に時間がかかり、適切な特性を導出することが困難になる。
【００６９】
本実施形態では、少ない測定箇所により適切な入力−出力特性を導出することが可能となるので、撮像の直前でも適切な入力−出力特性を導出することができる。
【００７０】
なお、図１１では、線形補間を行う区間Ａにおける測定箇所は、点１１０１および点１１０２の２点のみとなっているが、線形補間を行う区間における測定箇所は２点に限られるものではなく、３点以上であってもよい。
【００７１】
〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００７２】
上述した実施形態６では、区間に応じて用いる補間式を異ならせて入力−出力特性を導出していた。本実施形態では、実施形態６と同じ補間式を用いて入力−出力特性を導出するものであるが、区間に応じて測定頻度を異ならせるものである。
【００７３】
具体的には、本実施形態に係るキャリブレーション設定部１００は、区間Ａについて、区間Ｂよりも高い頻度で測定を行い、入力−出力特性を導出する。例えば、区間Ａに含まれる測定点については、撮像の直前および直後に必ず測定を行い、区間Ｂに含まれる測定点については、前回の測定から所定時間経過後に測定する。
【００７４】
上述したように、区間ＡはＳ／Ｎ比が低いので、時間の経過とともに入力−出力特性を導出した時点と撮像時点とにおける誤差の影響が大きい。よって、区間Ａについては、可能な限り撮像の直前に測定を行い入力−出力特性を導出する。一方、区間Ｂについては、Ｓ／Ｎ比が高いので区間Ａほど入力−出力特性を導出した時点と撮像時点とにおける誤差の影響は小さい。
【００７５】
〔実施形態８〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００７６】
上述した実施形態６では、測定点における入力電圧と出力電流との関係を用いて、入力−出力特性を導出していた。本実施形態では、測定点における入力電圧と出力電流との関係ではなく、リセット電圧ＶRESETおよびそのときの電流値であるリセット電流ＩRESETからの変化量に基づいて入力−出力特性を導出する。
【００７７】
具体的に図１２を参照して説明する。図１２は、変化量に基づいて入力−出力特性を導出する例を説明するための図である。図１２において縦軸は入力電圧のリセット電圧からの差分、横軸は出力電流のリセット電流からの差分を示す。
【００７８】
本実施形態では、キャリブレーション設定部１００は、上述した区間Ａに対応する原点から点１２０１までの区間Ａ’（ΔＶｇ＜Ｖborder、ΔＩｄ＜Ｉborder）について線形補間を行い、上述した区間Ｂに対応する、入力電圧の差分が点１２０１よりも大きい区間Ｂ’（ΔＶｇ＞Ｖborder、ΔＩｄ＞Ｉborder）については非線形補間を行って、入力−出力特性を導出する。例えば、区間Ａ’については、ΔＶｇ＝ａ’・ΔＩｄ＋ｂ’（ａ’、ｂ’は係数）により補間を行い、区間Ｂ’については、ΔＶｇ＝ｆ’nl（ΔＩｄ）（ｆ’nl（）は、非線形関数（二次以上の多項式、指数関数等））により補間を行う。
【００７９】
上述したように入力−出力特性は、キャリブレーション特性を導出するために導出している。そして、導出したキャリブレーション特性は、出力電流から入力電圧に対応するＸ線の照射量を導出するために用いる。従って、最終的には出力電流に対応するＸ線の照射量を導出できればよいことになる。そして、Ｘ線の照射量を導出するためには、必ずしも入力電圧および出力電流の値が必要となるわけではなく、リセット時（Ｘ線照射無し）からの変化量が分かればよい。よって、本実施形態にようにリセット時からの変化量の特性を用いて入力−出力特性を導出してもよい。
【００８０】
〔実施形態９〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００８１】
一般的に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型の電界効果トランジスタ）のしきい値電圧は経時変化することが知られている。しきい値電圧が変動する前と後とでは、入力−出力特性は変化するので、しきい値電圧が変動する前の入力−出力特性を用いて導出したキャリブレーション特性は、しきい値電圧変化後には不適切なものとなってしまう。
【００８２】
図１３を参照して、しきい値電圧の変動による入力−出力特性の変化について説明する。図１３の（ａ）は、しきい値電圧が変動したときの入力−出力特性の変化を示す図であり、（ｂ）はその逆特性を示す図である。
【００８３】
図１３の（ａ）に示すように、例えば、しきい値電圧が0.5Ｖ増加した場合、しきい値変動後の入力−出力特性は、しきい値変動前の入力−出力特性において、入力電圧に0.5Ｖのオフセットがかかったような特性となる。また、入力−出力特性の逆特性も、図１３の（ｂ）に示すように、しきい値変動前の出力−入力特性において、入力電圧に0.5Ｖのオフセットがかかったような特性となる。
【００８４】
したがって、しきい値電圧が変動する前の入力−出力特性を用いて導出したキャリブレーション特性を用いて、キャリブレーション値（出力値に対応する入力の推定値）を導出すると、実際の入力値とのズレが発生してしまう。
【００８５】
そこで、本実施形態に係るキャリブレーション部１２０は、出力する値を、キャリブレーション値ではなく、Ｘ線照射前後のキャリブレーション値の差分値とする。これにより、上述したしきい値電圧の変動による影響を排除することができる。以下に、差分値とすることによりしきい値電圧の変動による影響を排除することができる理由を説明する。
【００８６】
上述したように、しきい値電圧の変動による入力-出力特性への影響は、入力電圧にオフセットがかかるだけである。よって、しきい値電圧変動前に導出したキャリブレーション特性を用いて導出したＸ線照射前の出力に対するキャリブレーション値とＸ線照射後の出力に対するキャリブレーション値との差は、しきい値電圧変動後に導出したキャリブレーション特性を用いて導出したＸ線照射前の出力に対するキャリブレーション値とＸ線照射後の出力に対するキャリブレーション値との差、すなわち実際の値とのズレが無い場合における差と同じとなる。
【００８７】
そして、Ｘ線照射前後のキャリブレーション値の差が受光した光量（線量）に相当する。よって、キャリブレーション部１２０は、Ｘ線照射前後のキャリブレーション値の差を、出力部に送信するデータとする。これにより、しきい値電圧の変動の影響を受けずに正確な値を出力データとすることができる。
【００８８】
図１４を参照して、具体的に説明する。図１４は、差分値を用いることによりしきい値電圧の変動の影響を受けない理由を説明するための図である。なお、図１４では、しきい値変動前の入力−出力特性に基づいて導出したキャリブレーション特性を「キャリブレーション特性」と明記し、実際の特性を「真の出力−入力特性」と記載している。
【００８９】
Ｘ線照射前の出力値（電流）をＩｐｒｅ、Ｘ線照射後の出力値（電流）をＩｐｏｓｔとする。しきい値電圧が変動した場合、Ｉｐｒｅに対するキャリブレーション値Ｖｃａｌｉｂ_ｐｒｅと実際の入力値Ｖｔｒｕｅ_ｐｒｅは異なる値となり、Ｉｐｏｓｔに対するキャリブレーション値Ｖｃａｌｉｂ_ｐｏｓｔと実際の入力値Ｖｔｒｕｅ_ｐｏｓｔも異なる値となる。ただし、Ｘ線照射前後のキャリブレーション値の差(Ｖｃａｌｉｂ_ｐｒｅ−Ｖｃａｌｉｂ_ｐｏｓｔ)と実際の入力値の差(Ｖｔｒｕｅ_ｐｒｅ−Ｖｔｒｕｅ_ｐｏｓｔ)は等しい。よって、差分値を用いることにより、しきい値電圧の変動の影響を排除することができる。
【００９０】
〔ソフトウェアによる実現例〕
キャリブレーション装置１０の制御ブロック（特にキャリブレーション設定部１００（入力電圧設定部１０１、設定用出力値取得部１０２、キャリブレーション特性導出部１０３））は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００９１】
後者の場合、キャリブレーション装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００９２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る撮像システム（１）は、入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子（フォトダイオード２５２）と、前記電気信号を増幅するアンプトランジスタ（Ａｍｐトランジスタ２５３）とを含むピクセル（２１１）を複数備えた撮像システムであって、前記アンプトランジスタに入力電圧を所定の間隔で印加する電圧印加部（入力電圧設定部１０１）と、前記入力電圧に対応する出力を前記ピクセルごとに取得する取得部（設定用出力値取得部１０２）と、前記ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出部（１０３）と、を備えている。
【００９３】
前記の構成によれば、ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出する。これにより、センサ素子に放射線を入射させることなく当該ピクセルに対応するキャリブレーション特性を導出することができる。よって、容易に当該ピクセルの出力に対するキャリブレーションを行うことができる。
【００９４】
本発明の態様２に係る撮像システムでは、前記態様１において、前記キャリブレーション特性導出部は、前記電圧印加部が印加した前記入力電圧の一部を間引いた前記入力出力特性の逆特性に基づいて前記キャリブレーション特性を導出するものであってもよい。
【００９５】
前記の構成によれば、入力電圧の一部を間引いた前記入力出力特性の逆特性に基づいて前記キャリブレーション特性を導出するので、逆特性の導出にかかる処理量を削減することができる。
【００９６】
本発明の態様３に係る撮像システムでは、前記態様１において、前記キャリブレーション特性導出部は、前記逆特性をパラメータを３つ含む式で表現することにより前記キャリブレーション特性を導出するものであってもよい。
【００９７】
前記の構成によれば、パラメータを３つ含む式によりキャリブレーション特性を導出することができる。
【００９８】
本発明の態様４に係る撮像システムでは、前記態様１において、前記アンプトランジスタに印加するリセット電圧を、前記入力出力特性に基づいて決定するリセット電圧決定部を備えているものであってもよい。
【００９９】
前記の構成によれば、入力出力特性に基づいてリセット電圧を決定するので、全ピクセルに対し同じリセット電圧とする場合と比較して、ピクセルごとに入力出力特性を有効に利用できる。
【０１００】
本発明の態様５に係る撮像システムでは、前記態様１〜３のいずれかにおいて、前記キャリブレーション特性導出部は、前記キャリブレーション特性を導出後、所定期間経過後に、所定の前記入力電圧に対応する出力を取得し、当該出力と、前回、前記キャリブレーション特性を導出したときの当該入力電圧に対応する出力との差分が閾値を超える場合、再度、キャリブレーション特性を導出するものであってもよい。
【０１０１】
前記の構成によれば、前回、導出したキャリブレーション特性が不適切となった場合に、再度、適切なキャリブレーション特性を導出することができる。
【０１０２】
本発明の態様６に係る撮像システムの制御方法は、入射した放射線の線量に基づいた電気信号を発生させるセンサ素子と、前記電気信号を増幅するアンプトランジスタとを含むピクセルを複数備えた撮像システムの制御方法であって、前記アンプトランジスタに入力電圧を所定の間隔で印加する電圧印加ステップと、前記入力電圧に対応する出力を前記ピクセルごとに取得する取得ステップと、前記ピクセルごとに、前記入力電圧および該入力電圧に対応する前記出力の対応関係を示す入力出力特性を導出し、該入力出力特性の逆特性に基づいてキャリブレーションに用いるキャリブレーション特性を導出するキャリブレーション特性導出ステップと、を含むことを特徴としている。
【０１０３】
本発明の態様７に係る撮像システムでは、前記態様１において、前記キャリブレーション特性導出部は、閾値以下の前記入力電圧に対応する第１区間と、該閾値より大きい前記入力電圧に対応する第２区間とで異なる補間式を用いて前記入力出力特性を導出するものであってもよい。
【０１０４】
前記の構成によれば、閾値の前後で用いる補間式を異ならせるので、それぞれの区間に適切に対応した補間式を用いて入力出力特性を導出することができる。そして、補間式により補間することにより入力出力特性を導出することができるので、処理量を削減することができ、処理時間を短縮することができる。
【０１０５】
本発明の態様８に係る撮像システムでは、前記態様７において、前記キャリブレーション特性導出部は、前記第１区間と前記第２区間とで前記入力出力特性を導出する頻度を異ならせるものであってもよい。
【０１０６】
前記の構成によれば、区間に応じて適切な頻度で入力出力特性を導出することができるので、無駄に入力出力特性を導出することを抑制することができる。
【０１０７】
本発明の態様９に係る撮像システムでは、前記態様１において、前記キャリブレーション特性導出部は、前記入力電圧の所定値からの変化量に基づいて前記入力出力特性を導出するものであってもよい。
【０１０８】
前記の構成によれば、所定値からの変化量に基づいて入力出力特性を導出することができる。
【０１０９】
本発明の態様１０に係る撮像システムでは、前記態様１〜５、７〜９のいずれかにおいて、撮像前の、前記キャリブレーション特性を用いて導出したキャリブレーション値と、撮像後の前記キャリブレーション値との差分値をキャリブレーションの結果として出力するキャリブレーション部を備えているものであってもよい。
【０１１０】
前記の構成によれば、アンプトランジスタのしきい値電圧が変動した場合でも適切な値を出力することができる。
【０１１１】
本発明の各態様に係る撮像システムは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記撮像システムが備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記撮像システムをコンピュータにて実現させる撮像システムの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１１２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  撮像システム
１０  キャリブレーション装置
２０  撮像センサ
２１  撮像センサ本体
２２  電圧生成部
２３  行選択部
２４  読出部
３０  表示装置
１００  キャリブレーション設定部
１０１  入力電圧設定部（電圧印加部）
１０２  設定用出力値取得部（取得部）
１０３  キャリブレーション特性導出部
１０４  キャリブレーション特性導出用データ
１１０  撮像出力値取得部
１２０  キャリブレーション部
１３０  出力部
２１１  ピクセル
２４１  ＡＦＥ
２５０  ピクセル内回路
２５１  キャリブレーション／リセットスイッチ
２５２  フォトダイオード（センサ素子）
２５３  Ａｍｐトランジスタ（アンプトランジスタ）
２５４  リードスイッチ
９１０  キャリブレーション／リセット電圧線
９１１  キャリブレーション／リセット制御線
【図１】
2019193247.tif 000004
【図２】
2019193247.tif 000005
【図３】
2019193247.tif 000006
【図４】
2019193247.tif 000007
【図５】
2019193247.tif 000008
【図６】
2019193247.tif 000009
【図７】
2019193247.tif 000010
【図８】
2019193247.tif 000011
【図９】
2019193247.tif 000012
【図１０】
2019193247.tif 000013
【図１１】
2019193247.tif 000014
【図１２】
2019193247.tif 000015
【図１３】
2019193247.tif 000016
【図１４】
2019193247.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月11日(2019.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る撮像システムの概要を示す図である。
【図２】撮像センサ本体に含まれるピクセル内の回路構成を示す図である。
【図３】キャリブレーション装置の要部構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、入力電圧設定部が設定した入力電圧と設定用出力値取得部が取得した出力との関係を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）に示すグラフの逆特性を示すグラフである。
【図５】キャリブレーション設定部がキャリブレーション特性を導出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】キャリブレーション特性を導出する処理を説明するための回路図である。
【図７】一部を間引いて逆特性を導出する例を説明するための図である。
【図８】逆特性を３つのパラメータを含む式で表現する例を説明するための図である。
【図９】ピクセルごとに異なる基準電位を与えるための回路図である。
【図１０】ピクセルごとに基準電位を異ならせることにより、ピクセルの特性を有効に利用できる理由を説明するための図であり、（ａ）はピクセルの基準電位を特定の電位とした場合の例を示す図であり、（ｂ）はピクセルごとに基準電位を異ならせた場合の例を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係る入出力特性の導出例を説明するための図である。
【図１２】さらに他の実施形態に係る入出力特性の導出例を説明するための図である。
【図１３】（ａ）は、しきい値電圧が変動したときの入力−出力特性の変化を示す図であり、（ｂ）はその逆特性を示す図である。
【図１４】差分値を用いることによりしきい値電圧の変動の影響を受けない理由を説明するための図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
具体的に、図１１を参照して説明する。図１１は、区間により異なる補間式を用いて入力−出力特性を導出する例を説明するための図である。図１１において、縦軸は入力電圧Ｖｇ（Ｖ）、横軸は入力電圧Ｖｇに対応する出力電流Ｉｄ（μＡ）を示す。本実施形態では、キャリブレーション設定部１００は、入力電圧Ｖｇが、リセット電圧ＶRESET（点１１０1）から閾値Ｖborder（点１１０２）までの区間Ａ（ＶRESET＞Ｖｇ＞Ｖborder、ＩRESET＞Ｉｄ＞Ｉborder）（第１区間）については、測定間隔を短くし、線形（一次式）補間により補間する。また、閾値Ｖborder（点１１０２）より小さい区間Ｂ（Ｖｇ＜Ｖborder、Ｉｄ＜Ｉborder）（第２区間）については、測定間隔を大きくし、非線形（二次以上の多項式、または指数関数等）補間により補間する。例えば、区間Ａでは、Ｖｇ＝ａ・Ｉｄ＋ｂ（ａ、ｂは係数）により補間し、区間Ｂでは、Ｖｇ＝ｆnl（Ｉｄ）（ｆnl（）は、非線形関数（二次以上の多項式、指数関数等））により補間する。二次以上の多項式の例としては、Lagrange補間、Spline補間、Hermite補間等が挙げられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
本実施形態では、キャリブレーション設定部１００は、上述した区間Ａに対応する原点から点１２０１までの区間Ａ’（ΔＶｇ＜Ｖborder、ΔＩｄ＜Ｉborder）について線形補間を行い、上述した区間Ｂに対応する、入力電圧の差分が点１２０１よりも大きい区間Ｂ’（ΔＶｇ＞Ｖborder、ΔＩｄ＞Ｉborder）については非線形補間を行って、入力−出力特性を導出する。例えば、区間Ａ’については、ΔＶｇ＝ａ’・ΔＩｄ＋ｂ’（ａ’、ｂ’は係数）により補間を行い、区間Ｂ’については、ΔＶｇ＝ｆ’nl（ΔＩｄ）（ｆ’nl（）は、非線形関数（二次以上の多項式、指数関数等））により補間を行う。