JP2023162762A - 光検出装置および増幅回路 - Google Patents

Abstract

【課題】信号品質の低下を抑制可能な光検出装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、光電変換により電荷を生成可能な光電変換部を有し、前記光電変換部で光電変換された電荷に基づく信号を出力可能な画素と、前記画素からの信号を伝えることが可能な信号線と、前記信号線と電気的に接続される第１容量素子と、前記信号線と電気的に接続される第２容量素子と、前記第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、前記第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部とを備える。【選択図】図３

Description

本開示は、光検出装置および増幅回路に関する。

画素アレイ部の各画素から出力された信号を増幅しつつ読み出すカラム処理部を有する撮像素子が提案されている（特許文献１）。

特開２００９－１８２３８３号公報

光を検出する装置では、信号品質の低下を抑えることが求められている。

信号品質の低下を抑制可能な光検出装置を提供することが望まれる。

本開示の一実施形態の光検出装置は、光電変換により電荷を生成可能な光電変換部を有し、光電変換部で光電変換された電荷に基づく信号を出力可能な画素と、画素からの信号を伝えることが可能な信号線と、信号線と電気的に接続される第１容量素子と、信号線と電気的に接続される第２容量素子と、第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部とを備える。
本開示の一実施形態の増幅回路は、信号を伝えることが可能な信号線と、信号線と電気的に接続される第１容量素子と、信号線と電気的に接続される第２容量素子と、第１容量素子に対して直列に接続される第３容量素子と、第２容量素子に対して直列に接続される第４容量素子と、第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部とを備える。

本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。 本開示の実施の形態に係る撮像装置の動作例を示すタイミングチャートである。 本開示の変形例１に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。 本開示の変形例２に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。 本開示の変形例３に係る撮像装置の信号処理部の別の構成例を説明するための図である。 撮像装置を有する電子機器の構成例を表すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
３．適用例
４．応用例

＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示す図である。光検出装置である撮像装置１は、入射する光を検出可能な装置である。撮像装置（光検出装置）１は、受光素子を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。

図１に示す例では、撮像装置１は、複数の画素Ｐが行列状に２次元配置された領域（画素部１００）を、撮像エリアとして有している。各画素Ｐの受光素子（受光部）は、例えばフォトダイオードである。受光素子は、光を受光して、光電変換により電荷を生じ得る。

撮像装置１は、光学レンズを含む光学系（不図示）を介して、被写体からの入射光（像光）を取り込む。撮像装置１は、光学レンズ系により形成される被写体の像を撮像する。撮像装置１は、受光した光を光電変換して画素信号を生成する。撮像装置１は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の電子機器に利用可能である。

［撮像装置の概略構成］
撮像装置１は、図１に示す例のように、画素部１００の周辺領域に、例えば、垂直駆動部１１１、信号処理部１１２、水平駆動部１１３、出力部１１４、制御部１１５、及び入出力端子１１６等を有している。

撮像装置１には、例えば、複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄと、複数の垂直信号線ＶＳＬが設けられる。例えば、画素部１００には、水平方向（行方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素行ごとに、複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄが配線される。また、画素部１００には、垂直方向（列方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素列ごとに、垂直信号線ＶＳＬが配線される。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐからの信号読み出しのための駆動信号を伝送するように構成される。垂直信号線ＶＳＬは、画素Ｐからの信号を伝えることが可能な信号線である。垂直信号線ＶＳＬは、画素Ｐから出力される信号を伝送するように構成される。

垂直駆動部１１１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成される。垂直駆動部１１１は、画素部１００の各画素Ｐを駆動するように構成される。垂直駆動部１１１は、画素駆動部であり、画素Ｐを駆動するための信号を生成し、画素駆動線Ｌｒｅａｄを介して画素部１００の各画素Ｐへ出力する。垂直駆動部１１１は、例えば、転送トランジスタを制御する信号、及びリセットトランジスタを制御する信号等を生成し、画素駆動線Ｌｒｅａｄによって各画素Ｐに供給する。

信号処理部１１２は、入力される画素の信号の信号処理を行うように構成される。信号処理部１１２は、例えば、負荷回路部、ＡＤ(Analog Digital)変換部、水平選択スイッチ等を有する。

垂直駆動部１１１によって選択走査された各画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線ＶＳＬを通して信号処理部１１２に供給される。信号処理部１１２は、例えば、ＡＤ変換、及びＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング)等の信号処理を行う。

水平駆動部１１３は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成される。水平駆動部１１３は、信号処理部１１２の水平選択スイッチを駆動するように構成される。水平駆動部１１３は、信号処理部１１２の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動する。垂直信号線ＶＳＬの各々を通して伝送される各画素Ｐの信号は、信号処理部１１２により信号処理が施され、水平駆動部１１３による選択走査によって順に水平信号線１２１に出力される。

出力部１１４は、入力される信号に対して信号処理を行い、信号を出力するように構成される。出力部１１４は、信号処理部１１２から水平信号線１２１を介して順次入力される画素の信号に対して信号処理を行い、処理後の信号を出力する。出力部１１４は、例えば、バッファリングのみを行う場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、及び各種デジタル信号処理等を行う場合もある。

垂直駆動部１１１、信号処理部１１２、水平駆動部１１３、水平信号線１２１及び出力部１１４からなる回路部分は、半導体基板１１に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。

制御部１１５は、撮像装置１の各部を制御するように構成される。制御部１１５は、半導体基板１１の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像装置１の内部情報等のデータを出力する。制御部１１５は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動部１１１、信号処理部１１２及び水平駆動部１１３等の周辺回路の駆動制御を行う。入出力端子１１６は、外部との信号のやり取りを行うものである。

［画素の構成］
図２は、実施の形態に係る撮像装置の画素の構成例を示す図である。画素Ｐは、光電変換部１２と、トランジスタＴＲＧと、第１のフローティングディフュージョン（ＦＤ１）と、トランジスタＡＭＰと、トランジスタＦＤＧと、第２のフローティングディフュージョン（ＦＤ２）と、トランジスタＳＥＬと、トランジスタＲＳＴとを有する。

トランジスタＴＲＧ、トランジスタＡＭＰ、トランジスタＦＤＧ、トランジスタＳＥＬ、及びトランジスタＲＳＴは、それぞれ、ゲート、ソース、ドレインの端子を有するＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。図２に示す例では、トランジスタＴＲＧ，ＡＭＰ，ＦＤＧ，ＳＥＬ，ＲＳＴは、それぞれＮＭＯＳトランジスタにより構成される。なお、画素Ｐのトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタにより構成されてもよい。

光電変換部１２は、光電変換により電荷を生成可能に構成される。図２に示す例では、光電変換部１２は、フォトダイオード（ＰＤ）であり、入射する光を電荷に変換する。光電変換部１２は、光電変換を行って受光量に応じた電荷を生成する。

トランジスタＴＲＧは、光電変換部１２で光電変換された電荷を第１のＦＤ１に転送可能に構成される。図２に示すように、トランジスタＴＲＧは、信号ＳＴＲＧにより制御され、光電変換部１２と第１のＦＤ１とを電気的に接続または切断する。トランジスタＴＲＧは、転送トランジスタであり、光電変換部１２で光電変換されて蓄積された電荷を第１のＦＤ１に転送し得る。

第１のＦＤ１は、第１の蓄積部であり、転送された電荷を蓄積可能に構成される。第１のＦＤ１は、光電変換部１２で光電変換された電荷を蓄積し得る。第１のＦＤ１は、転送された電荷を保持可能な保持部ともいえる。第１のＦＤ１は、転送された電荷を蓄積し、第１のＦＤ１の容量（容量値Ｃ１）に応じた電圧に変換する。

トランジスタＡＭＰは、第１のＦＤ１に蓄積された電荷に基づく信号を生成して出力するように構成される。図２に示すように、トランジスタＡＭＰのゲートは、第１のＦＤ１と電気的に接続され、第１のＦＤ１で変換された電圧が入力される。また、トランジスタＡＭＰのドレインは、電源電圧が供給される電源線に接続され、トランジスタＡＭＰのソースは、トランジスタＳＥＬを介して垂直信号線ＶＳＬに接続される。トランジスタＡＭＰは、増幅トランジスタであり、第１のＦＤ１に蓄積された電荷に基づく信号、即ち第１のＦＤ１の電圧に基づく信号を生成し、垂直信号線ＶＳＬへ出力し得る。

トランジスタＦＤＧは、第１のＦＤ１と第２のＦＤ２とを電気的に接続可能に構成される。図２に示す例では、トランジスタＦＤＧは、信号ＳＦＤＧにより制御され、第１のＦＤ１と第２のＦＤ２とを電気的に接続または切断する。トランジスタＦＤＧは、信号ＳＦＤＧによってオンオフ制御され、第１のＦＤ１と第２のＦＤ２とを電気的に接続し得る。

第２のＦＤ２は、第２の蓄積部であり、転送された電荷を蓄積可能に構成される。第２のＦＤ２は、光電変換部１２で光電変換された電荷を蓄積し得る。第２のＦＤ２は、転送された電荷を保持可能な保持部ともいえる。第２のＦＤ２は、転送された電荷を蓄積し、第２のＦＤ２の容量（容量値Ｃ２）に応じた電圧に変換する。

トランジスタＦＤＧがオフ状態の場合、第１のＦＤ１と第２のＦＤ２とが電気的に切断され、光電変換部１２から転送される電荷は、第１のＦＤ１に蓄積される。トランジスタＦＤＧがオン状態の場合は、第１のＦＤ１と第２のＦＤ２とが電気的に接続され、光電変換部１２から転送される電荷は、第１のＦＤ１及び第２のＦＤ２に蓄積される。トランジスタＦＤＧがオン状態となることで、第１のＦＤ１に付加される容量が大きくなり、電荷を電圧に変換する際の変換効率（ゲイン）を変更することが可能となる。トランジスタＦＤＧは、トランジスタＡＭＰのゲートに接続される容量を切り替え、変換効率を変更可能な切り替えトランジスタともいえる。

トランジスタＲＳＴは、第１のＦＤ１の電圧と第２のＦＤ２の電圧をリセット可能に構成される。図２に示す例では、トランジスタＲＳＴは、電源線と電気的に接続され、画素Ｐの電荷のリセットを行うように構成される。トランジスタＲＳＴは、信号ＳＲＳＴにより制御され、第１のＦＤ１に蓄積された電荷および第２のＦＤ２に蓄積された電荷をリセットし、第１のＦＤ１の電圧および第２のＦＤ２の電圧をリセットし得る。なお、トランジスタＲＳＴは、トランジスタＦＤＧ及びトランジスタＴＲＧを介して、光電変換部１２に蓄積された電荷を排出し得る。トランジスタＲＳＴは、リセットトランジスタである。

トランジスタＳＥＬは、画素の信号の出力を制御可能に構成される。トランジスタＳＥＬは、信号ＳＳＥＬにより制御され、トランジスタＡＭＰからの信号を垂直信号線ＶＳＬに出力可能に構成される。トランジスタＳＥＬは、選択トランジスタであり、画素の信号の出力タイミングを制御し得る。なお、トランジスタＳＥＬは、電源電圧が与えられる電源線とトランジスタＡＭＰとの間に設けられてもよい。また、必要に応じて、トランジスタＳＥＬを省略してもよい。

垂直駆動部１１１（図１参照）は、各画素Ｐに入力される信号ＳＴＲＧ、信号ＳＦＤＧ、信号ＳＳＥＬ、信号ＳＲＳＴ等を制御することによって、各画素ＰのトランジスタＡＭＰから信号を垂直信号線ＶＳＬに出力させる。例えば、第１のＦＤ１及び第２のＦＤ２の電圧がリセットされた後のＰ相（Pre-charge相）期間のうち、トランジスタＦＤＧがオン状態となる期間において、垂直駆動部１１１は、リセット後の第１のＦＤ１及び第２のＦＤ２の電圧に応じた信号を、信号ＳｐＬとして読み出し得る。信号ＳｐＬの電圧は、リセット後の第１のＦＤ１及び第２のＦＤ２の電圧に応じた電圧（黒レベル電圧ＶｐＬと称する）となる。

また、垂直駆動部１１１は、Ｐ相期間のうち、トランジスタＦＤＧがオフ状態となる期間において、リセット後の第１のＦＤ１の電圧に応じた信号を、信号ＳｐＨとして読み出し得る。信号ＳｐＨの電圧は、リセット後の第１のＦＤ１の電圧に応じた電圧（黒レベル電圧ＶｐＨと称する）となる。

光電変換部１２からＦＤへ電荷が転送された後のＤ相（Data相）期間のうち、トランジスタＦＤＧがオフ状態となる期間において、垂直駆動部１１１は、電荷転送後の第１のＦＤ１の電圧に応じた信号を、信号ＳｄＨとして読み出し得る。信号ＳｄＨの電圧は、電荷転送後の第１のＦＤ１の電圧に応じた電圧（信号電圧ＶｄＨと称する）となる。

また、垂直駆動部１１１は、Ｄ相期間のうち、トランジスタＦＤＧがオン状態となる期間において、電荷転送後の第１のＦＤ１及び第２のＦＤ２の電圧に応じた信号を、信号ＳｄＬとして読み出し得る。信号ＳｄＬの電圧は、電荷転送後の第１のＦＤ１及び第２のＦＤ２の電圧に応じた電圧（信号電圧ＶｄＬと称する）となる。

画素Ｐから順次出力される信号ＳｐＬ、信号ＳｐＨ、信号ＳｄＨ、信号ＳｄＬは、垂直信号線ＶＳＬを介して、上述した信号処理部１１２（図１参照）に入力される。信号ＳｐＬ及び信号ＳｄＬは、トランジスタＦＤＧがオン状態となる場合、即ち、電荷を電圧に変換する際の変換効率が低い場合の画素の信号である。信号ＳｐＨ及び信号ＳｄＨは、トランジスタＦＤＧがオフ状態となる場合、即ち、電荷を電圧に変換する際の変換効率が高い場合の画素の信号である。なお、画素Ｐは、Ｐ相レベルである黒レベル電圧ＶｐＬ，ＶｐＨと、Ｄ相レベルである信号電圧ＶｄＬ，ＶｄＨとを有する信号を、垂直信号線ＶＳＬに出力するともいえる。

こうして、撮像装置１では、１回の撮像によって、低変換効率時の画素の信号（信号ＳｐＬ、信号ＳｄＬ）と、高変換効率時の画素の信号（信号ＳｐＨ、信号ＳｄＨ）とを得ることができる。入射光の光量に応じた画素の信号を得ることができ、ダイナミックレンジを拡大させることが可能となる。

図３は、実施の形態に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。信号処理部１１２は、図３に示すように、負荷回路部２０、増幅回路部３０、及びＡＤ変換部６０を有する。負荷回路部２０、増幅回路部３０、及びＡＤ変換部６０は、複数の垂直信号線ＶＳＬの各々に対して設けられる。画素部１００（図１参照）において垂直方向（列方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素列ごとに、負荷回路部２０、増幅回路部３０、及びＡＤ変換部６０が設けられる。また、信号処理部１１２は、信号生成部７０を有する。

負荷回路部２０は、垂直信号線ＶＳＬに接続される。図３に示す例では、負荷回路部２０は、画素ＰのトランジスタＡＭＰ（図２参照）に電流を供給可能な電流源により構成される。負荷回路部２０は、画素ＰのトランジスタＡＭＰと共にソースフォロア回路を構成する。

増幅回路部３０は、図３に示すように、スイッチＳＷ１ａと、スイッチＳＷ１ｂと、第１回路部４０ａと、第２回路部４０ｂとを有する。第１回路部４０ａ及び第２回路部４０ｂは、入力された信号を増幅して出力するように構成される。第１回路部４０ａは、第１アンプ回路であり、例えば、上述した信号ＳｐＨ及び信号ＳｄＨの増幅に用いられる。また、第２回路部４０ｂは、第２アンプ回路であり、上述した信号ＳｐＬ及び信号ＳｄＬの増幅に用いられる。

第１回路部４０ａは、増幅部４１ａと、供給部４２ａと、スイッチＳＷ２ａと、容量素子１１ａと、容量素子１２ａとを有する。図３に示すスイッチＳＷ１ａは、垂直信号線ＶＳＬと第１回路部４０ａの容量素子１１ａとの間に設けられ、垂直信号線ＶＳＬと第１回路部４０ａの容量素子１１ａとを電気的に接続可能に構成される。容量素子１１ａは、容量値Ｃ１ａを有し、電圧を保持可能に構成される。容量素子１１ａの一方の電極（端子）は、スイッチＳＷ１ａに接続される。容量素子１１ａの他方の電極は、容量素子１２ａとスイッチＳＷ２ａと増幅部４１ａに接続される。なお、第１回路部４０ａは、スイッチＳＷ１ａを含んで構成されてもよい。

増幅部４１ａは、入力部４５ａと出力部４６ａを有し、信号を増幅可能に構成される。増幅部４１ａの入力部４５ａは、容量素子１１ａと容量素子１２ａとスイッチＳＷ２ａに電気的に接続される。図３に示す例では、第１回路部４０ａは、容量素子１１ａと容量素子１２ａとスイッチＳＷ２ａと入力部４５ａとが接続されるノードＮ１ａを有する。ノードＮ１ａは、信号を保持可能なノードである。

また、図３に示す例では、増幅部４１ａは、トランジスタＭ１ａ及びトランジスタＭ２ａにより構成される。トランジスタＭ１ａ，Ｍ２ａは、それぞれ、ＮＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭ１ａ及びトランジスタＭ２ａは、カスコード接続される。トランジスタＭ１ａのゲートは、ノードＮ１ａに接続され、トランジスタＭ１ａのソースは、基準電位線に接続される。図３に示す例では、基準電位線は、接地線（グランド線）である。増幅部４１ａは、供給部４２ａと共にソース接地型の増幅回路を構成する。なお、必要に応じて、トランジスタＭ２ａを省略してもよい。

供給部４２ａは、増幅部４１ａに電流を供給可能に構成される。供給部４２ａは、電源電圧が与えられる電源線と電気的に接続され、増幅部４１ａに電流及び電圧を供給し得る。図３に示す例では、供給部４２ａは、トランジスタＭ３ａ及びトランジスタＭ４ａにより構成される。トランジスタＭ３ａ，Ｍ４ａは、それぞれ、ＰＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭ３ａ及びトランジスタＭ４ａは、カスコード接続される。

供給部４２ａのトランジスタＭ４ａは、そのゲートに入力される信号の信号レベルに応じた電流を生成し、生成した電流を増幅部４１ａに供給し得る。なお、必要に応じて、トランジスタＭ３ａを省略してもよい。増幅部４１ａ及び供給部４２ａは、信号を増幅可能な信号増幅部であり、第１回路部４０ａの本体部ともいえる。

容量素子１２ａは、増幅部４１ａの入力部４５ａと出力部４６ａとの間に設けられる。容量素子１２ａは、容量値Ｃ２ａを有し、電圧を保持可能に構成される。容量素子１２ａは、容量素子１１ａに対して直列に接続される。図３に示す例では、容量素子１２ａの一方の電極は、ノードＮ１ａに接続される。容量素子１２ａの他方の電極は、増幅部４１ａの出力部４６ａに接続される。スイッチＳＷ２ａは、増幅部４１ａの入力部４５ａと出力部４６ａとの間に設けられ、入力部４５ａと出力部４６ａとを電気的に接続可能に構成される。

第１回路部４０ａは、入力される画素の信号を所定のゲイン（増幅率）で増幅し、増幅した信号を出力し得る。第１回路部４０ａのゲインは、容量素子１１ａの容量値Ｃ１ａと、容量素子１２ａの容量値Ｃ２ａとの比に応じた値となる。第１回路部４０ａの増幅部４１ａは、容量素子１１ａを介して入力される画素の信号を増幅して出力し得る。第１回路部４０ａにより増幅された画素の信号は、スイッチＳＷ３ａを介して、ＡＤ変換部６０へ出力される。

第２回路部４０ｂは、増幅部４１ｂと、供給部４２ｂと、スイッチＳＷ２ｂと、容量素子１１ｂと、容量素子１２ｂとを有する。図３に示すスイッチＳＷ１ｂは、垂直信号線ＶＳＬと第２回路部４０ｂの容量素子１１ｂとの間に設けられ、垂直信号線ＶＳＬと第２回路部４０ｂの容量素子１１ｂとを電気的に接続可能に構成される。容量素子１１ｂは、容量値Ｃ１ｂを有し、信号電圧を保持可能に構成される。容量素子１１ｂの一方の電極は、スイッチＳＷ１ｂに接続され、容量素子１１ｂの他方の電極は、容量素子１２ｂとスイッチＳＷ２ｂと増幅部４１ｂに接続される。なお、第２回路部４０ｂは、スイッチＳＷ１ｂを含んで構成されてもよい。

増幅部４１ｂは、入力部４５ｂと出力部４６ｂを有し、信号を増幅可能に構成される。増幅部４１ｂの入力部４５ｂは、容量素子１１ｂと容量素子１２ｂとスイッチＳＷ２ｂに電気的に接続される。図３に示す例では、第２回路部４０ｂは、容量素子１１ｂと容量素子１２ｂとスイッチＳＷ２ｂと入力部４５ｂとが接続されるノードＮ１ｂを有する。ノードＮ１ｂは、信号を保持可能なノードである。

また、図３に示す例では、増幅部４１ｂは、トランジスタＭ１ｂ及びトランジスタＭ２ｂにより構成される。トランジスタＭ１ｂ，Ｍ２ｂは、それぞれ、ＮＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭ１ｂ及びトランジスタＭ２ｂは、カスコード接続される。トランジスタＭ１ｂのゲートは、ノードＮ１ｂに接続され、トランジスタＭ１ｂのソースは、基準電位線に接続される。増幅部４１ｂは、供給部４２ｂと共にソース接地型の増幅回路を構成する。なお、必要に応じて、トランジスタＭ２ｂを省略してもよい。

供給部４２ｂは、増幅部４１ｂに電流を供給可能に構成される。供給部４２ｂは、電源線と電気的に接続され、増幅部４１ｂに電流及び電圧を供給し得る。図３に示す例では、供給部４２ｂは、トランジスタＭ３ｂ及びトランジスタＭ４ｂにより構成される。トランジスタＭ３ｂ，Ｍ４ｂは、それぞれ、ＰＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭ３ｂ及びトランジスタＭ４ｂは、カスコード接続される。

供給部４２ｂのトランジスタＭ４ｂは、そのゲートに入力される信号の信号レベルに応じた電流を生成し、生成した電流を増幅部４１ｂに供給し得る。なお、必要に応じて、トランジスタＭ３ｂを省略してもよい。増幅部４１ｂ及び供給部４２ｂは、信号を増幅可能な信号増幅部であり、第２回路部４０ｂの本体部ともいえる。

容量素子１２ｂは、増幅部４１ｂの入力部４５ｂと出力部４６ｂとの間に設けられる。容量素子１２ｂは、容量値Ｃ２ｂを有し、信号電圧を保持可能に構成される。容量素子１２ｂは、容量素子１１ｂに対して直列に接続される。図３に示す例では、容量素子１２ｂの一方の電極は、ノードＮ１ｂに接続される。容量素子１２ｂの他方の電極は、増幅部４１ｂの出力部４６ｂに接続される。スイッチＳＷ２ｂは、増幅部４１ｂの入力部４５ｂと出力部４６ｂとの間に設けられ、入力部４５ｂと出力部４６ｂとを電気的に接続可能に構成される。

第２回路部４０ｂは、入力される画素の信号を所定のゲインで増幅し、増幅した信号を出力し得る。第２回路部４０ｂのゲインは、容量素子１１ｂの容量値Ｃ１ｂと、容量素子１２ｂの容量値Ｃ２ｂとの比に応じた値となる。第２回路部４０ｂの増幅部４１ｂは、容量素子１１ｂを介して入力される画素の信号を増幅して出力し得る。第２回路部４０ｂにより増幅された画素の信号は、スイッチＳＷ３ｂを介して、ＡＤ変換部６０へ出力される。

容量素子１１ａ、容量素子１２ａ、容量素子１１ｂ、及び容量素子１２ｂは、例えば、それぞれ、絶縁膜（例えば酸化膜）を用いて形成される容量（ＣＩ容量）により構成される。なお、容量素子１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂは、ＭＯＳ容量、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）容量等により構成されてもよい。スイッチＳＷ１ａ、スイッチＳＷ２ａ、スイッチＳＷ１ｂ、及びスイッチＳＷ２ｂは、それぞれ、トランジスタを用いて構成される。

制御部１１５（図１参照）は、増幅回路部３０の各スイッチ（スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ２ａ，ＳＷ１ｂ，ＳＷ２ｂ等）に信号を供給して、各スイッチをオンオフ制御する。制御部１１５は、各スイッチを制御する信号を各スイッチに供給し、各スイッチの接続状態を切り替える。

第１回路部４０ａでは、垂直信号線ＶＳＬを介して、画素Ｐから信号ＳｐＨ，ＳｄＨが入力され得る。第１回路部４０ａに信号ＳｐＨが入力された場合、増幅部４１ａは、信号ＳｐＨを増幅した信号をＡＤ変換部６０へ出力する。第１回路部４０ａに信号ＳｄＨが入力された場合、増幅部４１ａは、信号ＳｄＨを増幅した信号をＡＤ変換部６０へ出力する。

第２回路部４０ｂでは、垂直信号線ＶＳＬを介して、画素Ｐから信号ＳｐＬ，ＳｄＬが入力され得る。第２回路部４０ｂに信号ＳｐＬが入力された場合、増幅部４１ｂは、信号ＳｐＬを増幅した信号をＡＤ変換部６０へ出力する。第２回路部４０ｂに信号ＳｄＬが入力された場合、増幅部４１ｂは、信号ＳｄＬを増幅した信号をＡＤ変換部６０へ出力する。

信号生成部７０は、ＡＤ変換に用いる基準信号（参照信号）を生成可能に構成される。信号生成部７０は、例えば、撮像装置１の各ＡＤ変換部６０に共通に接続され、時間経過に応じて信号レベルが変化する基準信号を生成し、各ＡＤ変換部６０に供給する。信号生成部７０は、ＤＡ変換部（ＤＡＣ：Digital to Analog Converter）であり、時間経過と共に変化する基準信号であるランプ信号ＲＡＭＰを生成する。

ＡＤ変換部６０は、入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換可能に構成される。ＡＤ変換部６０は、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）である。ＡＤ変換部６０は、各画素Ｐから垂直信号線ＶＳＬ及び増幅回路部３０を介して入力されるアナログ信号である画素の信号（信号ＳｐＬ、信号ＳｐＨ、信号ＳｄＨ、信号ＳｄＬ）に対して、ＡＤ変換処理を行う。

ＡＤ変換部６０は、ＡＤ変換回路であり、比較部６１とカウンタ６２とを含む。ＡＤ変換部６０は、入力される画素の信号を、所定のビット数のデジタル信号に変換するように構成される。比較部６１は、コンパレータ回路を含み、画素の信号と基準信号（参照信号）とを比較可能に構成される。比較部６１は、変換対象となるアナログ信号である画素の信号と、比較対象となる基準信号とを比較する。

図３に示す例では、比較部６１の一方の入力端子には、スイッチＳＷ３ａ又はスイッチＳＷ３ｂを介して、増幅回路部３０から画素の信号が入力される。比較部６１の他方の入力端子には、信号生成部７０からランプ信号ＲＡＭＰが入力される。

スイッチＳＷ３ａは、第１回路部４０ａとＡＤ変換部６０との間に設けられる。スイッチ３ａは、第１回路部４０ａの増幅部４１ａとＡＤ変換部６０の比較部６１とを電気的に接続可能に構成される。スイッチＳＷ３ｂは、第２回路部４０ｂとＡＤ変換部６０との間に設けられる。スイッチ３ｂは、第２回路部４０ｂの増幅部４１ｂとＡＤ変換部６０の比較部６１とを電気的に接続可能に構成される。スイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂは、それぞれ、トランジスタを用いて構成される。なお、増幅回路部３０又はＡＤ変換部６０は、スイッチＳＷ３ａ，ＳＷ３ｂを含んで構成されてもよい。

ＡＤ変換部６０の比較部６１は、画素の信号と電圧（電位）が変化するランプ信号ＲＡＭＰとを比較し、比較結果である出力信号を出力する。比較部６１から出力される出力信号は、画素の信号とランプ信号ＲＡＭＰとの大小関係を示す信号となる。

カウンタ６２は、入力される信号に応じてカウント（計数）を行うように構成される。カウンタ６２は、比較部６１の出力信号に基づき、比較部６１での比較結果が反転するまでの時間を計測し、カウント値を示す信号を出力する。ＡＤ変換部６０は、比較部６１による比較開始から比較結果が反転する（変化する）までの期間に応じたカウント値を示すデジタル信号を、ＡＤ変換後の画素の信号として保持し得る。画素Ｐから順次出力されて増幅回路部３０により増幅された信号ＳｐＬ、信号ＳｐＨ、信号ＳｄＨ、信号ＳｄＬは、信号処理部１１２におけるＡＤ変換によってデジタル信号に変換される。

図４は、実施の形態に係る撮像装置の動作例を示すタイミングチャートである。図４では、同一の時間軸上に、垂直信号線ＶＳＬに出力される画素の信号（信号ＳｐＬ、信号ＳｐＨ、信号ＳｄＨ、信号ＳｄＬ）と、増幅回路部３０の各スイッチに供給される制御信号（駆動信号）を示している。図４において、ハイレベルの制御信号が入力されたスイッチはオン状態（導通状態）となり、ローレベルの制御信号が入力されたスイッチはオフ状態（非導通状態）となる。

図４に示す時刻ｔ１～時刻ｔ２の期間において、増幅回路部３０では、スイッチＳＷ１ｂ、スイッチＳＷ２ｂ、及びスイッチＳＷ３ｂがオン状態となる。第２回路部４０ｂには、黒レベル電圧ＶｐＬを有する信号ＳｐＬが入力される。スイッチＳＷ２ｂがオン状態にされると、第２回路部４０ｂの増幅部４１ｂの入力部４５ｂと出力部４６ｂとが電気的に接続される。これにより、黒レベル電圧ＶｐＬを有する信号ＳｐＬが第２回路部４０ｂに入力された状態で、入力部４５ｂの電圧、即ちノードＮ１ｂの電圧が、基準電圧に静定される。

時刻ｔ２～時刻ｔ３のＰ相期間では、スイッチＳＷ１ｂ，ＳＷ３ｂがオン状態である。増幅回路部３０は、第２回路部４０ｂによって増幅された信号ＳｐＬを、スイッチＳＷ３ｂを介して、ＡＤ変換部６０へ出力する。信号ＳｐＬは、ＡＤ変換部６０におけるＡＤ変換によってデジタル信号に変換される。

時刻ｔ３～時刻ｔ４の期間において、増幅回路部３０では、スイッチＳＷ１ａ、スイッチＳＷ２ａ、及びスイッチＳＷ３ａがオン状態となる。第１回路部４０ａには、黒レベル電圧ＶｐＨを有する信号ＳｐＨが入力される。スイッチＳＷ２ａがオン状態にされると、第１回路部４０ａの増幅部４１ａの入力部４５ａと出力部４６ａとが電気的に接続される。これにより、黒レベル電圧ＶｐＨを有する信号ＳｐＨが第１回路部４０ａに入力された状態で、入力部４５ａの電圧、即ちノードＮ１ａの電圧が、基準電圧に静定される。

時刻ｔ４～時刻ｔ５のＰ相期間では、スイッチＳＷ１ａ，ＳＷ３ａがオン状態である。増幅回路部３０は、第１回路部４０ａによって増幅された信号ＳｐＨを、スイッチＳＷ３ａを介して、ＡＤ変換部６０へ出力する。信号ＳｐＨは、ＡＤ変換部６０におけるＡＤ変換によってデジタル信号に変換される。

時刻ｔ５～時刻ｔ６のＤ相期間では、スイッチＳＷ１ａ及びスイッチＳＷ３ａがオン状態である。信号電圧ＶｄＨを有する信号ＳｄＨが第１回路部４０ａに入力されると、増幅回路部３０は、第１回路部４０ａによって増幅された信号ＳｄＨを、スイッチＳＷ３ａを介して、ＡＤ変換部６０へ出力する。信号ＳｄＨは、ＡＤ変換部６０におけるＡＤ変換によってデジタル信号に変換される。

時刻ｔ６～時刻ｔ７のＤ相期間では、スイッチＳＷ１ｂ及びスイッチＳＷ３ｂがオン状態となる。信号電圧ＶｄＬを有する信号ＳｄＬが第２回路部４０ｂに入力されると、増幅回路部３０は、第２回路部４０ｂによって増幅された信号ＳｄＬを、スイッチＳＷ３ｂを介して、ＡＤ変換部６０へ出力する。信号ＳｄＬは、ＡＤ変換部６０におけるＡＤ変換によってデジタル信号に変換される。

信号処理部１１２は、ＡＤ変換される画素の信号に対して、相関二重サンプリング等の信号処理を行う。一例として、信号処理部１１２は、第１回路部４０ａによって増幅された信号ＳｄＨと信号ＳｐＨとの差分を算出し、算出した差分を画素信号ＳＨとして取得する。また、信号処理部１１２は、第２回路部４０ｂによって増幅された信号ＳｄＬと信号ＳｐＬとの差分を算出し、算出した差分を画素信号ＳＬとして取得する。信号処理部１１２は、信号処理後の画素信号を、水平信号線１２１を介して出力部１１４に出力する。出力部１１４は、入力される画素信号を外部へ順次出力し得る。

このように、本実施の形態に係る撮像装置１では、第１回路部４０ａ及び第２回路部４０ｂを有する増幅回路部３０が設けられる。これにより、低変換効率の場合における画素Ｐの信号（信号ＳｐＬ、信号ＳｄＬ）と、高変換効率の場合における画素Ｐの信号（信号ＳｐＨ、信号ＳｄＨ）とを、別々の経路に読み出すことができる。このため、低変換効率時の画素の信号と高変換効率時の画素の信号とを、各々個別に増幅回路部の容量比に従って正確に増幅することが可能となる。従って、低変換効率の時の画素信号と高変換効率の時の画素信号を、それぞれ信号品質を劣化させることなく増幅することができる。加えて、変換効率の大きさに対応して、画素の信号を適切に増幅して出力することが可能となる。

本実施の形態では、上述したように第１回路部４０ａ及び第２回路部４０ｂが別々に設けられ、ノードＮ１ａ及びノードＮ１ｂの経路が分離されることで、低変換効率時の信号と高変換効率時の信号との間で干渉が生じることを防ぐことができる。画素の信号に混入するノイズ（例えばｋＴ／Ｃノイズ）を低減することができ、画像の画質低下を防ぐことが可能となる。また、低変換効率時の信号の経路と、高変換効率時の信号の経路とが分けられることで、信号経路における寄生容量（ノードＮ１ａ及びノードＮ１ｂに付加される寄生容量等）を小さくすることができ、精度よく画素の信号を増幅することができる。信号品質の低下を抑制することが可能となる。

［作用・効果］
本実施の形態に係る光検出装置は、光電変換により電荷を生成可能な光電変換部（光電変換部１２）を有し、光電変換部で光電変換された電荷に基づく信号を出力可能な画素と、画素からの信号を伝えることが可能な信号線（垂直信号線ＶＳＬ）と、信号線と電気的に接続される第１容量素子（容量素子１１ａ）と、信号線と電気的に接続される第２容量素子（容量素子１１ｂ）と、第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部（増幅部４１ａ）と、第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部（増幅部４１ｂ）とを備える。

本実施の形態に係る光検出装置では、容量素子１１ａ及び増幅部４１ａと、容量素子１１ｂ及び増幅部４１ｂとが設けられる。このため、低変換効率時の画素の信号と高変換効率時の画素の信号とを別々の経路に読み出し、各々個別に増幅回路部の容量比に従って正確に増幅することが可能となる。加えて、ノードＮ１ａ及びノードＮ１ｂの経路を分離することで、画素の信号にノイズ（例えばｋＴ／Ｃノイズ）が混入することを抑制することができる。信号品質の低下を抑制することが可能となる。

次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
上述した実施の形態では、増幅回路部３０の構成例について説明したが、増幅回路部３０の構成はこれに限られない。図５は、変形例１に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。図５に示す例のように、供給部４２が、第１回路部４０ａと第２回路部４０ｂとで共有されていてもよい。供給部４２は、増幅部４１ａと増幅部４１ｂとに電流を供給可能に構成される。図５に示す例では、供給部４２は、スイッチＳＷ４ａを介して、増幅部４１ａに電流を供給し得る。また、供給部４２は、スイッチＳＷ４ｂを介して、増幅部４１ｂに電流を供給し得る。スイッチＳＷ４ａ，ＳＷ４ｂは、それぞれ、トランジスタにより構成される。

本変形例では、第１回路部４０ａと第２回路部４０ｂは、供給部４２を共有する構成となる。これにより、チップ面積の増大を防ぐことができる。撮像装置１の製造コストの増大を抑制することが可能となる。また、消費電力を低減させることが期待できる。

（２－２．変形例２）
図６は、変形例２に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。図６に示す例では、増幅回路部３０は、１つの増幅部４１及び１つの供給部４２を有する。本変形例に係る増幅回路部３０は、画素Ｐから出力される低変換効率時の信号および高変換効率時の信号を順に増幅して、ＡＤ変換部６０へ出力し得る。

図６に示す例では、ノードＮ１が低変換効率時と高変換効率時で共有されるため、画素の信号にノイズ（例えばｋＴ／Ｃノイズ）が混入するおそれがある。しかし、低変換効率時の画素信号と高変換効率時の画素信号を各々個別に容量比に従って増幅する機能は保たれている。このことから、信号品質の劣化を抑制しつつ、変換効率の大きさに対応して画素の信号を増幅することができる。また、本変形例では、チップ面積を効果的に削減することができ、撮像装置１の製造コストの増大を防ぐことが可能となる。また、消費電力を低減させることができる。

（２－３．変形例３）
図７及び図８は、変形例３に係る撮像装置の信号処理部の構成例を説明するための図である。図７又は図８に示す例のように、第１回路部４０ａ及び第２回路部４０ｂを、差動型のアンプ回路４３（図７ではアンプ回路４３ａ、４３ｂ）を用いて構成するようにしてもよい。本変形例では、高精度に画素の信号を増幅することができる。電源電圧の変動に起因するノイズの混入を抑制することができ、信号品質の低下を抑制することが可能となる。

＜３．適用例＞
上記撮像装置１等は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図９は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。

電子機器１０００は、例えば、レンズ群１００１と、撮像装置１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路１００２と、フレームメモリ１００３と、表示部１００４と、記録部１００５と、操作部１００６と、電源部１００７とを有し、バスライン１００８を介して相互に接続されている。

レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置１の撮像面上に結像するものである。撮像装置１は、レンズ群１００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてＤＳＰ回路１００２に供給する。

ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１から供給される信号を処理する信号処理回路である。ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１からの信号を処理して得られる画像データを出力する。フレームメモリ１００３は、ＤＳＰ回路１００２により処理された画像データをフレーム単位で一時的に保持するものである。

表示部１００４は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、撮像装置１で撮像された動画または静止画の画像データを、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体に記録する。

操作部１００６は、ユーザによる操作に従い、電子機器１０００が所有する各種の機能についての操作信号を出力する。電源部１００７は、ＤＳＰ回路１００２、フレームメモリ１００３、表示部１００４、記録部１００５および操作部１００６の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給するものである。

＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

図１０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。

車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。

駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。

ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。

撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。

車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。

マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。

音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。

図１１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

図１１では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。

撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図１１には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、例えば、撮像装置１等は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、高精細な撮影画像を得ることができ、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。

（内視鏡手術システムへの応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。

図１２は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。

図１２では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。

内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ： Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。

ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。

表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。

光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。

入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。

処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

図１３は、図１２に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。

カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。

レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。

撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。

また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。

また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。

なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。

カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。

通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。

また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。

画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。

制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。

また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。

カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１１４０２を高感度化することができ、高精細な内視鏡１１１００を提供することができる。

以上、実施の形態、変形例および適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した変形例は、上記実施の形態の変形例として説明したが、各変形例の構成を適宜組み合わせることができる。

上記実施の形態等では、撮像装置を例示して説明するようにしたが、本開示の光検出装置は、例えば、入射する光を受光し、光を電荷に変換するものであればよい。出力される信号は、画像情報の信号でもよいし、測距情報の信号でもよい。また、本開示に係る増幅回路（増幅回路部３０等）は、光検出装置だけでなく、様々な回路、装置に適用することができる。

本開示の一実施形態の光検出装置では、第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部とを備える。これにより、低変換効率時の画素の信号と高変換効率時の画素の信号とを別々の経路に読み出して増幅することができる。信号品質の低下を抑制することが可能となる。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本開示は以下のような構成をとることも可能である。
（１）
光電変換により電荷を生成可能な光電変換部を有し、前記光電変換部で光電変換された電荷に基づく信号を出力可能な画素と、
前記画素からの信号を伝えることが可能な信号線と、
前記信号線と電気的に接続される第１容量素子と、
前記信号線と電気的に接続される第２容量素子と、
前記第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、
前記第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部と
を備える光検出装置。
（２）
第１容量素子に対して直列に接続される第３容量素子を備え、
前記第１増幅部は、第１入力部および第１出力部を有し、
前記第３容量素子は、前記第１入力部と前記第１出力部との間に設けられる
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
第２容量素子に対して直列に接続される第４容量素子を備え、
前記第２増幅部は、第２入力部および第２出力部を有し、
前記第４容量素子は、前記第２入力部と前記第２出力部との間に設けられる
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１入力部と前記第１出力部との間に接続される第１スイッチと、
前記第２入力部と前記第２出力部との間に接続される第２スイッチと、を有する
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
前記第１増幅部と前記第２増幅部とに電流を供給可能な供給部を有する
前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（６）
前記第１増幅部に電流を供給可能な第１供給部と、
前記第２増幅部に電流を供給可能な第２供給部と、を有する
前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
前記信号線と前記第１容量素子とを電気的に接続可能な第３スイッチと、
前記信号線と前記第２容量素子とを電気的に接続可能な第４スイッチと、を有する
前記（１）から（６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（８）
前記画素は、光電変換された電荷に基づく第１信号と第２信号とを出力可能であり、
前記第１増幅部は、前記第１容量素子を介して入力される前記第１信号を増幅して出力可能であり、
前記第２増幅部は、前記第２容量素子を介して入力される前記第２信号を増幅して出力可能である
前記（１）から（７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（９）
前記画素は、前記光電変換部と、前記光電変換部で光電変換された電荷を蓄積可能な第１蓄積部と、電荷を蓄積可能な第２蓄積部と、前記第１蓄積部と前記第２蓄積部とを電気的に接続可能な第１トランジスタと、前記第１蓄積部に蓄積された電荷に基づく信号を前記信号線に出力可能な第２トランジスタとを有する
前記（１）から（８）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１０）
前記画素は、前記第１蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号と、前記第１蓄積部および前記第２蓄積部に蓄積された電荷に基づく第２信号とを出力可能である
前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１増幅部は、前記第１容量素子を介して入力される前記第１信号を増幅して出力可能であり、
前記第２増幅部は、前記第２容量素子を介して入力される前記第２信号を増幅して出力可能である
前記（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第１増幅部から出力される信号と前記第２増幅部から出力される信号をデジタル信号に変換可能な変換部を有する
前記（１）から（１１）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
信号を伝えることが可能な信号線と、
前記信号線と電気的に接続される第１容量素子と、
前記信号線と電気的に接続される第２容量素子と、
第１容量素子に対して直列に接続される第３容量素子と、
第２容量素子に対して直列に接続される第４容量素子と、
前記第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、
前記第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部と
を備える増幅回路。
（１４）
前記第１増幅部は、第１入力部および第１出力部を有し、
前記第３容量素子は、前記第１入力部と前記第１出力部との間に設けられる
前記（１３）に記載の増幅回路。
（１５）
前記第２増幅部は、第２入力部および第２出力部を有し、
前記第４容量素子は、前記第２入力部と前記第２出力部との間に設けられる
前記（１３）または（１４）に記載の増幅回路。
（１６）
前記第１入力部と前記第１出力部との間に接続される第１スイッチと、
前記第２入力部と前記第２出力部との間に接続される第２スイッチと、を有する
前記（１３）から（１５）のいずれか１つに記載の増幅回路。
（１７）
前記第１増幅部と前記第２増幅部とに電流を供給可能な供給部を有する
前記（１３）から（１６）のいずれか１つに記載の増幅回路。
（１８）
前記第１増幅部に電流を供給可能な第１供給部と、
前記第２増幅部に電流を供給可能な第２供給部と、を有する
前記（１３）から（１７）のいずれか１つに記載の増幅回路。
（１９）
前記信号線と前記第１容量素子とを電気的に接続可能な第３スイッチと、
前記信号線と前記第２容量素子とを電気的に接続可能な第４スイッチと、を有する
前記（１３）から（１８）のいずれか１つに記載の増幅回路。

１…撮像装置、１２…光電変換部、３０…増幅回路部、６０…ＡＤ変換部、１１２…信号処理部、１１５…制御部。

Claims (19)

1. 光電変換により電荷を生成可能な光電変換部を有し、前記光電変換部で光電変換された電荷に基づく信号を出力可能な画素と、
   前記画素からの信号を伝えることが可能な信号線と、
   前記信号線と電気的に接続される第１容量素子と、
   前記信号線と電気的に接続される第２容量素子と、
   前記第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、
   前記第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部と
   を備える光検出装置。
2. 第１容量素子に対して直列に接続される第３容量素子を備え、
   前記第１増幅部は、第１入力部および第１出力部を有し、
   前記第３容量素子は、前記第１入力部と前記第１出力部との間に設けられる
   請求項１に記載の光検出装置。
3. 第２容量素子に対して直列に接続される第４容量素子を備え、
   前記第２増幅部は、第２入力部および第２出力部を有し、
   前記第４容量素子は、前記第２入力部と前記第２出力部との間に設けられる
   請求項２に記載の光検出装置。
4. 前記第１入力部と前記第１出力部との間に接続される第１スイッチと、
   前記第２入力部と前記第２出力部との間に接続される第２スイッチと、を有する
   請求項３に記載の光検出装置。
5. 前記第１増幅部と前記第２増幅部とに電流を供給可能な供給部を有する
   請求項１に記載の光検出装置。
6. 前記第１増幅部に電流を供給可能な第１供給部と、
   前記第２増幅部に電流を供給可能な第２供給部と、を有する
   請求項１に記載の光検出装置。
7. 前記信号線と前記第１容量素子とを電気的に接続可能な第３スイッチと、
   前記信号線と前記第２容量素子とを電気的に接続可能な第４スイッチと、を有する
   請求項１に記載の光検出装置。
8. 前記画素は、光電変換された電荷に基づく第１信号と第２信号とを出力可能であり、
   前記第１増幅部は、前記第１容量素子を介して入力される前記第１信号を増幅して出力可能であり、
   前記第２増幅部は、前記第２容量素子を介して入力される前記第２信号を増幅して出力可能である
   請求項１に記載の光検出装置。
9. 前記画素は、前記光電変換部と、前記光電変換部で光電変換された電荷を蓄積可能な第１蓄積部と、電荷を蓄積可能な第２蓄積部と、前記第１蓄積部と前記第２蓄積部とを電気的に接続可能な第１トランジスタと、前記第１蓄積部に蓄積された電荷に基づく信号を前記信号線に出力可能な第２トランジスタとを有する
   請求項１に記載の光検出装置。
10. 前記画素は、前記第１蓄積部に蓄積された電荷に基づく第１信号と、前記第１蓄積部および前記第２蓄積部に蓄積された電荷に基づく第２信号とを出力可能である
    請求項９に記載の光検出装置。
11. 前記第１増幅部は、前記第１容量素子を介して入力される前記第１信号を増幅して出力可能であり、
    前記第２増幅部は、前記第２容量素子を介して入力される前記第２信号を増幅して出力可能である
    請求項１０に記載の光検出装置。
12. 前記第１増幅部から出力される信号と前記第２増幅部から出力される信号をデジタル信号に変換可能な変換部を有する
    請求項１に記載の光検出装置。
13. 信号を伝えることが可能な信号線と、
    前記信号線と電気的に接続される第１容量素子と、
    前記信号線と電気的に接続される第２容量素子と、
    第１容量素子に対して直列に接続される第３容量素子と、
    第２容量素子に対して直列に接続される第４容量素子と、
    前記第１容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第１増幅部と、
    前記第２容量素子を介して入力される信号を増幅可能な第２増幅部と
    を備える増幅回路。
14. 前記第１増幅部は、第１入力部および第１出力部を有し、
    前記第３容量素子は、前記第１入力部と前記第１出力部との間に設けられる
    請求項１３に記載の増幅回路。
15. 前記第２増幅部は、第２入力部および第２出力部を有し、
    前記第４容量素子は、前記第２入力部と前記第２出力部との間に設けられる
    請求項１４に記載の増幅回路。
16. 前記第１入力部と前記第１出力部との間に接続される第１スイッチと、
    前記第２入力部と前記第２出力部との間に接続される第２スイッチと、を有する
    請求項１５に記載の増幅回路。
17. 前記第１増幅部と前記第２増幅部とに電流を供給可能な供給部を有する
    請求項１３に記載の増幅回路。
18. 前記第１増幅部に電流を供給可能な第１供給部と、
    前記第２増幅部に電流を供給可能な第２供給部と、を有する
    請求項１３に記載の増幅回路。
19. 前記信号線と前記第１容量素子とを電気的に接続可能な第３スイッチと、
    前記信号線と前記第２容量素子とを電気的に接続可能な第４スイッチと、を有する
    請求項１３に記載の増幅回路。

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