JPWO2017170568A1 - 画素回路及び撮像素子 - Google Patents
画素回路及び撮像素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2017170568A1 JPWO2017170568A1 JP2018508081A JP2018508081A JPWO2017170568A1 JP WO2017170568 A1 JPWO2017170568 A1 JP WO2017170568A1 JP 2018508081 A JP2018508081 A JP 2018508081A JP 2018508081 A JP2018508081 A JP 2018508081A JP WO2017170568 A1 JPWO2017170568 A1 JP WO2017170568A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- unit
- accumulation
- charges
- pixel circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 131
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 29
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 description 15
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
図5に示すように、変形例1に係る画素回路Xijは、上記実施形態と比較して、時間計測部38を更に備える点で主に異なっている。時間計測部38は、タイミング発生回路8からゲート電極に入力されるゲート制御信号G1,G2,G3が入力され、ゲート制御信号G1,G2,G3のクロック数をカウントすることによって、電荷の電荷蓄積部21への蓄積が行われる時間を計測する。時間計測部38は、計測した時間を算出回路11に出力する。
図6に示すように、変形例2に係る画素回路Xijは、上記実施形態と比較して、比較部23の構成が主に異なっている。変形例2において、比較部23は、第1電荷蓄積部21a、第2電荷蓄積部21b、第3電荷蓄積部21cに蓄積された電荷の積算値によって生じる電圧V4が参照電圧VRに達した場合に、電荷の各電荷蓄積部21への蓄積を一度に停止させる。
図7に示すように、変形例3に係る画素回路Xijは、上記変形例2と比較して、分離スイッチ37a、37b、37c、及び、反転アンプ39を更に備える点で主に異なっている。分離スイッチ37aは、フォトダイオード20と第1電荷蓄積部21aとを電気的に接続又は分離可能である。分離スイッチ37bは、フォトダイオード20と第2電荷蓄積部21bとを電気的に接続又は分離可能である。分離スイッチ37cは、フォトダイオード20と第3電荷蓄積部21cとを電気的に接続又は分離可能である。反転アンプ39は、OR回路31から入力されるハイ電圧の停止信号を反転させて分離スイッチ37a、37b、37cにそれぞれ入力する。その結果、分離スイッチ37a、37b、37cは、ロー電圧の停止信号が印加されて遮断される。このような構成により、比較部23は、フォトダイオード20と第1電荷蓄積部21a、第2電荷蓄積部21b、第3電荷蓄積部21cとを電気的に分離するように分離スイッチ37a、37b、37cを制御することによって、電荷の各電荷蓄積部21への蓄積を停止させる。
図8に示すように、変形例4に係る画素回路Xijは、上記実施形態と比較して、比較部23において、電荷読出部24の後段における電圧が参照電圧VRと比較される点で主に異なっている。具体的な構成として、第1比較器30aは、第1電荷蓄積部21aのコンデンサ25aの他端に電荷読出部24のスイッチドキャパシタアンプ、或いは、ソースフォロワ等のアンプを介して電気的に接続されている。第2比較器30bは、第2電荷蓄積部21bのコンデンサ25bの他端に電荷読出部24のスイッチドキャパシタアンプ、或いは、ソースフォロワ等のアンプを介して電気的に接続されている。第3比較器30cは、第3電荷蓄積部21cのコンデンサ25cの他端に電荷読出部24のスイッチドキャパシタアンプ、或いは、ソースフォロワ等のアンプを介して電気的に接続されている。
Claims (8)
- 入射光を電荷に変換する受光部と、
前記電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部と、
前記電荷が生成された期間に応じて前記複数の電荷蓄積部の何れかを選択し、当該電荷蓄積部に前記電荷を振り分ける電荷振分部と、
前記複数の電荷蓄積部に蓄積された前記電荷のうちの少なくとも1つに基づく電圧と所定の参照電圧とを比較し、比較結果に応じて前記電荷の前記複数の電荷蓄積部への蓄積を停止させる比較部と、
前記電荷の前記電荷蓄積部への蓄積が停止した場合に、前記複数の電荷蓄積部に蓄積されたそれぞれの前記電荷を電気信号として読み出す電荷読出部と、を備える、画素回路。 - 前記比較部は、前記複数の電荷蓄積部に蓄積された前記電荷によって生じる電圧の何れかが前記参照電圧に達した場合に、前記電荷の前記複数の電荷蓄積部への蓄積を一度に停止させる、請求項1記載の画素回路。
- 前記比較部は、前記複数の電荷蓄積部に蓄積された前記電荷の積算値によって生じる電圧が前記参照電圧に達した場合に、前記電荷の前記複数の電荷蓄積部への蓄積を一度に停止させる、請求項1記載の画素回路。
- 前記比較部は、前記複数の電荷蓄積部の何れにも前記電荷を振り分けないように前記電荷振分部を制御することによって、前記電荷の前記複数の電荷蓄積部への蓄積を一度に停止させる、請求項1〜3の何れか一項記載の画素回路。
- 前記受光部と前記複数の電荷蓄積部とを電気的に接続又は分離可能な分離スイッチを更に備え、
前記比較部は、前記受光部と前記複数の電荷蓄積部とを電気的に分離するように前記分離スイッチを制御することによって、前記電荷の前記複数の電荷蓄積部への蓄積を停止させる、請求項1〜3の何れか一項記載の画素回路。 - 前記電荷の前記電荷蓄積部への蓄積が行われる時間を計測する時間計測部を更に備える、請求項1〜5の何れか一項記載の画素回路。
- 前記比較部は、前記比較結果を示す判定信号を保持し、前記判定信号を、前記電荷の前記複数の電荷蓄積部への蓄積を停止させる信号として出力する記憶部を更に有する、請求項1〜6の何れか一項記載の画素回路。
- 1次元又は2次元に配列された請求項1〜7の何れか一項記載の画素回路を備える、撮像素子。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016068543 | 2016-03-30 | ||
JP2016068543 | 2016-03-30 | ||
PCT/JP2017/012674 WO2017170568A1 (ja) | 2016-03-30 | 2017-03-28 | 画素回路及び撮像素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017170568A1 true JPWO2017170568A1 (ja) | 2019-02-07 |
JP6851638B2 JP6851638B2 (ja) | 2021-03-31 |
Family
ID=59964638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018508081A Active JP6851638B2 (ja) | 2016-03-30 | 2017-03-28 | 画素回路及び撮像素子 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6851638B2 (ja) |
WO (1) | WO2017170568A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7463671B2 (ja) * | 2019-08-01 | 2024-04-09 | Toppanホールディングス株式会社 | 距離画像撮像装置、及び距離画像撮像方法 |
JP7508822B2 (ja) | 2020-03-23 | 2024-07-02 | 株式会社リコー | 距離計測装置及び距離計測方法 |
FR3112916A1 (fr) * | 2020-07-22 | 2022-01-28 | Teledyne E2V Semiconductors Sas | Capteur pour mesure de distance à multi-nœuds mémoires |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011514709A (ja) * | 2008-02-01 | 2011-05-06 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 三次元アクティブ画像処理デバイス |
WO2015119243A1 (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 国立大学法人静岡大学 | イメージセンサ |
JP2016024234A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
-
2017
- 2017-03-28 JP JP2018508081A patent/JP6851638B2/ja active Active
- 2017-03-28 WO PCT/JP2017/012674 patent/WO2017170568A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011514709A (ja) * | 2008-02-01 | 2011-05-06 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 三次元アクティブ画像処理デバイス |
WO2015119243A1 (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 国立大学法人静岡大学 | イメージセンサ |
JP2016024234A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-08 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017170568A1 (ja) | 2017-10-05 |
JP6851638B2 (ja) | 2021-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7719589B2 (en) | Imaging array with enhanced event detection | |
US10812729B2 (en) | Solid-state imaging device | |
US8716643B2 (en) | Single photon counting image sensor and method | |
US8653435B2 (en) | Time-delay integration imaging method and apparatus using a high-speed in-pixel analog photon counter | |
US7812879B2 (en) | Self-triggering CMOS image sensor | |
KR100717665B1 (ko) | 시적분 픽셀 센서에서의 디지털 이중 샘플링 | |
US6606123B2 (en) | Photosensitive device | |
JP5576851B2 (ja) | 測距システム及び測距方法 | |
JP4463457B2 (ja) | 固体撮像装置及び測距装置 | |
US20120057152A1 (en) | High-speed analog photon counter and method | |
JP2007170856A (ja) | 距離データ生成方法、距離画像生成装置、光電センサ | |
WO2017170568A1 (ja) | 画素回路及び撮像素子 | |
JP6265346B2 (ja) | 距離計測装置 | |
US7257500B2 (en) | Signal detecting method and device, and radiation image signal detecting method and system | |
JP2010182738A (ja) | 信号処理装置および光検出装置 | |
US20210075986A1 (en) | Configurable pixel readout circuit for imaging and time of flight measurements | |
EP2863628B1 (en) | Readout circuit for image sensors | |
US7948539B2 (en) | Signal detection method and apparatus, and radiation image signal detection method and system | |
US11953597B2 (en) | Distance sensor, distance measurement device, and image sensor | |
JP6671715B2 (ja) | 受光デバイスおよび受光デバイスの信号読み出し方法 | |
EP1136798B1 (en) | Photodetector device | |
WO2019088050A1 (ja) | 信号処理装置 | |
WO2023080044A1 (ja) | 撮像素子および測距装置 | |
JP7174160B2 (ja) | Ccd光検出器および付随する作動方法 | |
WO2014175110A1 (ja) | 電荷電圧変換回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200303 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210224 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210303 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6851638 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |