JP7019471B2 - 固体撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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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6を用いて説明する。図1は、本実施形態による固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態による固体撮像装置の画素の構成例を示す回路図である。図3は、本実施形態による固体撮像装置の画素の構成例を示す断面図及び平面図である。図4は、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。図5は、本実施形態による固体撮像装置の駆動時における光電変換膜内のポテンシャル分布を示す図である。図6は、本実施形態による固体撮像装置における画素の空間的な範囲を説明する図である。
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7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実施形態による固体撮像装置及びその駆動方法について、図8乃至図10を用いて説明する。第1及び第2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。図8は、本実施形態による固体撮像装置の画素の構成例を示す回路図である。図9は、本実施形態による固体撮像装置の画素の構成例を示す平面図である。図10は、本実施形態による固体撮像装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
本発明の第4実施形態による撮像システムについて、図11を用いて説明する。図11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5実施形態による撮像システム及び移動体について、図12を用いて説明する。図12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。
CA,CB,CC…電荷蓄積部
110…光電変換膜
120…共通電極
130A,130B,130C…個別電極(電荷収集電極)
132A,132B,132C…電荷排出電極
Claims (14)
- 光の入射により電荷を生成する光電変換膜と、前記光電変換膜の一方の面側に配された第1の電極と、前記光電変換膜の他方の面側に配された複数の第2の電極と、を有する光電変換部と、
前記複数の第2の電極の各々に接続された複数の電荷蓄積部と、
前記複数の電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じた信号を出力する出力部と、
前記複数の第2の電極の各々に印加する駆動電圧を個別に制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、1フレームの電荷の蓄積期間に、前記複数の第2の電極の各々が順に前記電荷に対して前記複数の第2の電極の中で最も低いポテンシャルとなるように、前記複数の第2の電極の各々に印加する前記駆動電圧を制御する
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記制御部は、前記電荷蓄積部を介して前記第2の電極に印加される前記駆動電圧を制御する
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、前記複数の第2の電極の各々に印加する前記駆動電圧を、第1のレベルと、前記第1のレベルと異なる第2のレベルとに切り替える
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、前記蓄積期間において、前記複数の第2の電極のうちの一の第2の電極の前記電荷に対するポテンシャルが段階的に減少するように、前記一の第2の電極に印加する前記駆動電圧を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第2の電極の各々は、電荷収集電極と、電荷排出電極と、を含み、
前記電荷蓄積部は、前記電荷収集電極に接続されており、
前記制御部は、前記電荷排出電極に印加される前記駆動電圧を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記電荷排出電極は、前記電荷収集電極の周囲を囲むように設けられている
ことを特徴とする請求項5記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第2の電極は、少なくとも3つの第2の電極を有し、前記3つの第2の電極が等間隔に配置されている
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記光電変換部は、前記複数の第2の電極を各々が含む複数の電極ユニットを有し、
前記複数の電極ユニットは、対応する前記複数の第2の電極の各々が互いに電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の電極ユニットは、最近接する2つの前記第2の電極に異なる前記駆動電圧が印加されるように配列されている
ことを特徴とする請求項8記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第2の電極は、六方格子状に配列された3個又は6個の前記第2の電極である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 前記複数の第2の電極は、正方格子状に配列された4個の前記第2の電極である
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 光の入射により電荷を生成する光電変換膜と、前記光電変換膜の一方の面側に配された第1の電極と、前記光電変換膜の他方の面側に配された複数の第2の電極と、を有する光電変換部と、前記複数の第2の電極の各々に接続された複数の電荷蓄積部と、前記複数の電荷蓄積部に蓄積された電荷の量に応じた信号を出力する出力部と、を有する固体撮像装置の駆動方法であって、
1フレームの電荷の蓄積期間に、前記複数の第2の電極の各々が順に前記電荷に対して前記複数の第2の電極の中で最も低いポテンシャルとなるように、前記複数の第2の電極の各々に印加する駆動電圧を個別に制御する
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11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11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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JP2016086407A (ja) | 2014-10-23 | 2016-05-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置および画像取得装置 |
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