JP2019007877A - 光検出装置及び撮像システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態による光検出装置について、図1乃至図6を用いて説明する。図1は、本実施形態による光検出装置の概略構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態による光検出装置の画素の構成例を示す回路図である。図3は、本実施形態による光検出装置のスイッチ制御回路の構成例を示す回路図である。図4は、本実施形態による光検出装置の画素領域の構成例を示す回路図である。図5は、本実施形態による光検出装置の光電変換素子の構造を示す概略断面図である。図6は、本実施形態による光検出装置の光電変換素子の製造方法を示す工程断面図である。
本発明の第2実施形態による光検出装置について、図7を用いて説明する。第1実施形態による光検出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7は、本実施形態による光検出装置における画素の構成例を示す概略図である。
本発明の第3実施形態による光検出装置について、図8及び図9を用いて説明する。第1及び第2実施形態による光検出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4実施形態による光検出装置について、図10を用いて説明する。第1乃至第3実施形態による光検出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5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。第1乃至第4実施形態による光検出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6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。
INV…波形整形部
R…負荷回路
SW…スイッチ
10…画素領域
12…画素
14…制御線
16…垂直出力線
18…光電変換部
20…スイッチ制御回路
22…定電流源
24…画素信号処理部
26…カウンタ回路
28…選択回路
80…共通配線
82…分岐配線
Claims (13)
- 第1のノードに一方の端子が接続されたクエンチ抵抗と、
第2のノードに一方の端子が接続された、アバランシェ増幅型のフォトダイオードと、
前記クエンチ抵抗の他方の端子及び前記フォトダイオードの他方の端子に接続された入力端子を有する波形整形回路と、
前記第2のノードと前記波形整形回路の前記入力端子との間の経路に配されたスイッチと、
を有することを特徴とする光検出装置。 - スイッチ制御回路を更に有し、
前記第1のノードは、第1の電圧を供給する第1の電源が接続されるノードであり、
前記スイッチ制御回路は、前記第1のノードに前記第1の電圧が供給されているときに前記スイッチを導通状態に制御し、前記第1のノードに前記第1の電圧が供給されていないときに前記スイッチを非導通状態に制御する
ことを特徴とする請求項1記載の光検出装置。 - 前記第2のノードは、前記第1の電圧よりも低い第2の電圧を供給する第2の電源が接続されるノードであり、
前記第1の電源は、前記波形整形回路を構成する素子の耐圧以下の電位差を生成する電源であり、
前記第2の電源は、前記波形整形回路を構成する素子の耐圧よりも大きい電位差を生成する電源である
ことを特徴とする請求項2記載の光検出装置。 - 前記第2のノードは、前記第1の電圧よりも高い第2の電圧を供給する第2の電源が接続されるノードであり、
前記第2の電源は、前記波形整形回路を構成する素子の耐圧以下の電位差を生成する電源であり、
前記第1の電源は、前記波形整形回路を構成する素子の耐圧よりも大きい電位差を生成する電源である
ことを特徴とする請求項2記載の光検出装置。 - 前記フォトダイオードは、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の電位差によりガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項3又は4記載の光検出装置。 - 少なくとも前記クエンチ抵抗と前記フォトダイオードとをそれぞれが含む複数の画素を有し、
前記複数の画素で1つの前記スイッチ制御回路が共用されている
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の光検出装置。 - 前記複数の画素で1つの前記スイッチが共用されている
ことを特徴とする請求項6記載の光検出装置。 - 前記複数の画素の前記第1のノードに接続された複数の第1の配線と、
前記複数の第1の配線に接続され、前記第1の電源から供給される前記第1の電圧を、前記複数の第1の配線を介して前記複数の画素に供給する第2の配線と、を更に有し、
前記第1の電源は前記第2の配線の一端部側に接続されており、前記スイッチ制御回路は、前記第2の配線の他端部側に接続されている
ことを特徴とする請求項6又は7記載の光検出装置。 - 前記複数の画素は、1つの行又は1つの列を構成し、
複数の行又は複数の列に配された複数の前記第2の配線が、第3の配線に接続されている
ことを特徴とする請求項8記載の光検出装置。 - 前記スイッチ制御回路は、前記第1のノードと前記第2のノードとの間に接続され、前記スイッチに供給される制御信号の電圧を規定するインピーダンス素子を含む
ことを特徴とする請求項2乃至9のいずれか1項に記載の光検出装置。 - 前記スイッチ制御回路は、前記インピーダンス素子に流れる電流を規定する電流源を更に有する
ことを特徴とする請求項10記載の光検出装置。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光検出装置と、
前記光検出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項に記載の光検出装置と、
前記光検出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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