JP6395482B2 - 光電変換装置、および、撮像システム - Google Patents
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Description
C2=Ci×Cins/(Ci+Cins) ・・・(1)
Ci=E0×Ei×Ss/di ・・・(2)
Cins=E0×Eins×Ss/dins ・・・(3)
C1=E0×Ed×Sd/dd ・・・(4)
C1=k×C2 ・・・(5)
dVB=dVs×C2/(C1+C2) ・・・(6)
dVB=dVs/(1+k) ・・・(7)
Vs1>Vres ・・・(8)
Vs1+dVs<Vres+dVB ・・・(9)
Vs1−Vres+dVs<dVs/(1+k) ・・・(10)
(1+k)×(Vs1−Vres+dVs)<dVs ・・・(11)
Vs1−Vres+dVs<0 ・・・(12)
1+k>dVs/(Vs1−Vres+dVs) ・・・(13)
C1=k×C2 ・・・(18)
dVB=dVd×C1/(C1+C2) ・・・(19)
dVB=dVd×k/(1+k) ・・・(20)
Vs>Vres ・・・(21)
Vs<Vres+dVB ・・・(22)
Vs−Vres<dVd×k/(1+k) ・・・(23)
Vs−Vres>dVd×k/(1+k) ・・・(26)
102 リセットトランジスタ
103 第1の容量
104 増幅トランジスタ
105 選択トランジスタ
111 第2の容量
201 第1の電極
203 ブロッキング層
205 光電変換層
207 絶縁層
209 第2の電極
Claims (20)
- 第1の電極、第2の電極、前記第1の電極および前記第2の電極の間に配された光電変換層、ならびに、前記光電変換層および前記第2の電極の間に配された絶縁層、を含む光電変換部と、
前記第2の電極と電気的に接続され、前記光電変換部で生じた信号を出力する増幅部と、
前記第2の電極の電圧をリセットするリセット部と、を有する光電変換装置において、
前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧に応じて、前記光電変換部に信号電荷を蓄積する蓄積動作と、前記蓄積動作によって蓄積された信号電荷を前記光電変換部から排出する排出動作とを交互に行い、
複数回行われる前記排出動作のうち、第1の排出動作から前記第1の排出動作の次に行われる第2の排出動作までの期間に、前記リセット部が、前記第2の電極の電圧をリセットする第1のリセット動作と、前記第1のリセット動作の後に前記第2の電極の電圧をリセットする第2のリセット動作を行う、
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記期間に行われる蓄積動作の開始の前に、前記リセット部が前記第1のリセット動作を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記期間に行われる蓄積動作の間に、前記リセット部が前記第1のリセット動作を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記第2のリセット動作の後であって、前記第2の排出動作の前に、前記増幅部が第1の信号を出力し、
前記第2の排出動作の後であって、前記第2の電極の電圧がリセットされる前に、前記増幅部が第2の信号を出力する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第1の信号と前記第2の信号とを保持する保持部を有する、
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換装置。 - 前記第1の信号と前記第2の信号との差分を出力する信号処理部を有する、
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の光電変換装置。 - 前記第1の排出動作の後であって、前記第1のリセット動作の前に、前記増幅部が第3の信号を出力する、
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換装置。 - 前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧を第1の電圧にすることで、前記蓄積動作を行い、
前記第1の電極と前記第2の電極との間の電圧を、前記第1の電圧とは逆の極性の第2の電圧にすることで、前記排出動作を行う、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第1の電極に第1の電圧を供給することで、前記蓄積動作を行い、
前記第1の電極に、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を供給することで、前記排出動作を行い、
前記リセット部が前記第2の電極の電圧を前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の電圧にリセットする、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第2の電極に電気的に接続された第1の容量を含み、
前記第1の電圧Vs1、前記第2の電圧Vs2、前記第1の容量の容量値C1、前記第1の電極と前記第2の電極とが形成する第2の容量の容量値C2、前記第2の電極に供給されるリセット電圧Vresが、以下の式で表される関係を満たす、
ことを特徴とする請求項9に記載の光電変換装置。 - 前記第2の電極を含んで構成される、あるいは、前記第2の電極へスイッチを介して電気的に接続される第1のノードと、
前記第1のノードに、第1の容量を介して容量結合する第2のノードと、を有し、
前記第2のノードに第1の電圧を供給することで、前記蓄積動作を行い、
前記第2のノードに、前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を供給することで、前記排出動作を行う、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第1の電極に供給される電圧Vs、前記第1の電圧Vd1、前記第2の電圧Vd2、前記第1の容量の容量値C1、前記第1の電極と前記第2の電極とが形成する第2の容量の容量値C2、および、前記第2の電極に供給されるリセット電圧Vresが、以下の式で表される関係を満たす、
ことを特徴とする請求項11に記載の光電変換装置。 - 前記第2の電極と前記増幅部の入力ノードとの間の電気経路にスイッチが配される、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第2の電極は前記増幅部の入力ノードに含まれる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - それぞれが前記光電変換部を含む複数の画素を有し、
前記第1の電極は、前記複数の画素に対して共通に設けられ、
前記第2の電極は、前記複数の画素のそれぞれに対して個別に設けられる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項14のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記光電変換層は、量子ドット膜である、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項15のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第1のリセット動作と前記第2のリセット動作との間の期間に、前記リセット部がオフである、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 前記第1のリセット動作と前記第2のリセット動作との間の期間に、前記蓄積動作の少なくとも一部が行われる、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項17のいずれか一項に記載の光電変換装置。 - 請求項1乃至請求項18のいずれか一項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置からの信号を処理する信号処理装置と、を備えた撮像システム。 - 画素ごとに2つの前記光電変換部を含み、
前記信号処理装置が、前記2つの光電変換部で生じた電荷に基づく信号を処理し、前記光電変換装置から被写体までの距離情報を取得する、
ことを特徴とする請求項19に記載の撮像システム。
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