JP2019179980A - 固体撮像装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態による固体撮像装置及びその駆動方法について、図1乃至図3を用いて説明する。
本発明の第2実施形態による固体撮像装置及びその駆動方法について、図4及び図5を用いて説明する。第1実施形態による固体撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第3実施形態による撮像システムについて、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。
本発明の第4実施形態による撮像システム及び移動体について、図7を用いて説明する。図7は、本実施形態による撮像システム及び移動体の構成を示す図である。
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
Mq…クエンチ素子
INV…波形整形部
10…画素領域
12…画素
18…信号処理回路
22…クエンチ素子制御回路
Claims (19)
- ガイガーモードで動作し、光子の入射に応じた出力信号を出力する光子検知素子と、
前記出力信号に応じて前記光子検知素子を非ガイガーモードに遷移するクエンチ素子と、
前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に前記出力信号をホールドするように前記クエンチ素子を制御する制御部と、
前記出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路と
を有することを特徴とする固体撮像装置。 - 前記制御部は、前記光子検知素子からの前記出力信号に応じて前記クエンチ素子を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記制御部は、前記クエンチ素子を、前記光子検知素子が光子を検知する検知モードから、前記出力信号をホールドする保持モードに切り替える
ことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。 - 前記制御部は、動作タイミングを決定するタイミング信号が第1のレベルから第2のレベルに遷移するのに応じて、前記クエンチ素子を、前記保持モードから前記検知モードに切り替える
ことを特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。 - 前記制御部は、前記タイミング信号が前記第1のレベルの期間は、前記クエンチ素子を前記保持モードに設定する
ことを特徴とする請求項4記載の固体撮像装置。 - 前記信号処理回路は、前記タイミング信号に同期して、前記所定の処理を実行する
ことを特徴とする請求項4又は5記載の固体撮像装置。 - 前記検知モードは、前記クエンチ素子が相対的に低抵抗な状態であり、前記保持モードは、前記クエンチ素子が相対的に高抵抗な状態である
ことを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記クエンチ素子は、前記制御部からの制御信号により駆動されるトランジスタであり、前記検知モードは前記トランジスタがオンの状態であり、前記保持モードは前記クエンチ素子がオフの状態である
ことを特徴とする請求項7記載の固体撮像装置。 - 前記信号処理回路は、前記出力信号の変化の回数の積算を行うカウンタを有し、
前記固体撮像装置は、第1の動作と第2の動作を含む複数の動作の中から動作の選択が可能であって、
前記第1の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に前記出力信号をホールドするように前記クエンチ素子を前記制御部が制御する動作であり、
前記第2の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に前記出力信号をホールドせず、前記光子検知素子が非ガイガーモードからガイガーモードに遷移するように前記クエンチ素子を前記制御部が制御する動作である
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 入射する光子をアバランシェ増幅した出力信号を出力する光子検知素子と、
前記光子検知素子に接続されたクエンチ素子であって、制御ノードと、前記光子検知素子に接続された主ノードとを有するトランジスタと、
前記制御ノードに、設定された所定の周期で前記トランジスタをオンの状態とする制御信号を供給する制御部とを有する
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記固体撮像装置は、前記出力信号が入力される信号処理回路を更に有し、
周期的に信号値が変化する周期信号が、前記制御部と前記信号処理回路に入力され、
前記制御信号が、前記周期信号に基づく信号である
ことを特徴とする請求項10に記載の固体撮像装置。 - 前記制御信号が、クロック信号に基づく信号である
ことを特徴とする請求項10または11に記載の固体撮像装置。 - 前記制御信号が、前記クロック信号を分周させた信号である
ことを特徴とする請求項12に記載の固体撮像装置。 - 前記信号処理回路は、前記出力信号の変化の回数の積算を行うカウンタを有し、
前記固体撮像装置は、第1の動作と第2の動作を含む複数の動作の中から動作の選択が可能であって、
前記第1の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記制御部が前記トランジスタを設定された所定の周期で繰り返しオンの状態とする動作であり、
前記第2の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記制御部が前記トランジスタをオンの状態に維持する動作である
ことを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記出力信号は、前記光子検知素子から出力されたアナログ信号をパルス状の波形に整形したデジタル信号である
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記光子検知素子と、前記クエンチ素子と、前記制御部と、前記信号処理回路と、を各々が含む複数の画素を有する
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - ガイガーモードで動作し、光子の入射に応じた出力信号を出力する光子検知素子と、前記出力信号に応じて前記光子検知素子を非ガイガーモードに遷移するクエンチ素子と、前記出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路と、を有する固体撮像装置の駆動方法であって、
前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に、前記クエンチ素子により、前記出力信号をホールドする
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部と
を有することを特徴とする撮像システム。 - 移動体であって、
請求項1乃至16のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置からの信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
を有することを特徴とする移動体。
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