JP2020123846A - 光電変換装置、撮像システム、移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図1乃至図3を用いて説明する。
Nx2=n・Nx1−(n−1)・N1 ・・・(1)
ここで本実施形態ではn=2であるので、
Nx2=2Nx1−N1 ・・・(2)
となる。
Ny2=m・Ny1−(m−n)・N2−(n−1)・N1 ・・・(3)
ここで本実施形態では、m=4、n=2であるので、
Ny2=4Ny1−2N2−N1 ・・・(4)
となる。
本実施形態の光電変換装置について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態について、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態について、第5実施形態と異なる点を中心に説明する。
本発明の第7実施形態による撮像システムについて、図13を用いて説明する。図13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8実施形態による撮像システム及び移動体について、図14を用いて説明する。図14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。
13 セレクタ(制御回路)
14 PD制御回路
15 波形生成回路
16 カウンタ
Claims (17)
- アバランシェ増倍を行うフォトダイオードと、
前記アバランシェ増倍によって生じるパルスをカウントし、前記カウントの積算を行ってカウント信号を生成するカウンタと、
前記フォトダイオードを、前記アバランシェ増倍が可能な待機状態と、前記アバランシェ増倍を休止する休止状態とに制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記積算の開始から終了までの期間において、
前記カウント信号が閾値に達する前の期間に比べて、前記カウント信号が前記閾値に達した後の期間の方が、前記待機状態にある期間の長さに対する前記休止状態にある期間の長さの割合を多くする制御を行う回路であることを特徴とする光電変換装置。 - 前記カウント信号が前記閾値に達する前の期間、前記制御回路は前記フォトダイオードを前記待機状態に維持し、
前記カウント信号が前記閾値に達した場合に、前記制御回路は前記フォトダイオードを前記待機状態と前記休止状態のそれぞれに順次、設定することを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記カウント信号が前記閾値に達した場合に、前記制御回路が設定する前記休止状態の期間の長さは第1の長さであり、
前記カウント信号が前記閾値よりも大きい第2の閾値に達した場合に、前記制御回路は前記フォトダイオードを前記待機状態と、前記第1の長さよりも長い第2の長さの期間、前記休止状態のそれぞれに順次、設定することを特徴とする請求項2に記載の光電変換装置。 - 前記カウント信号が前記閾値に達する前の期間、前記制御回路は前記フォトダイオードを前記待機状態の後、第1の長さの期間、前記休止状態に設定し、その後、前記待機状態とし、
前記カウント信号が前記閾値に達した後の期間、前記制御回路は前記フォトダイオードを前記待機状態の後、前記第1の長さよりも長い第2の長さの期間、前記休止状態に設定し、その後、前記待機状態とすることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記カウンタから出力された前記カウント信号が前記閾値を上回る場合、前記休止状態の期間の長さに基づいて前記カウント信号の補正を行う補正部をさらに有することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の光電変換装置。
- 前記補正が、以下の(A)式によって行われることを特徴とする請求項5に記載の光電変換装置。
Nx2=n・Nx1−(n−1)・N1 ・・・(A)
Nx2:補正後の前記カウント信号
n:前記カウント信号が前記閾値に達した後における、前記待機状態の期間の長さ/(前記待機状態の期間の長さ+前記休止状態の期間の長さ)
Nx1:補正前の前記カウント信号
N1:前記閾値 - 前記制御回路は、前記カウンタから出力される、前記カウント信号に基づく信号によって、前記フォトダイオードを、前記アバランシェ増倍が可能な待機状態と、前記アバランシェ増倍を休止する休止状態とに設定する制御を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光電変換装置。
- 前記フォトダイオードを前記待機状態に設定する第1の制御信号と、前記フォトダイオードを前記休止状態に設定する第2の制御信号とがそれぞれ前記制御回路に入力され、
前記制御回路は、前記第1の制御信号と、前記第2の制御信号のいずれか一方を、前記カウント信号に基づいて選択することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記フォトダイオードに接続されたリチャージ回路を備え、
前記待機状態は、前記リチャージ回路によるリチャージ動作が行われる状態であり、
前記休止状態は、前記リチャージ回路によるリチャージ動作が休止された状態であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記リチャージ回路は、直列に接続された第1のトランジスタおよび第2のトランジスタを有し、
前記第1のトランジスタは、所定の電圧が入力されるノードと、前記第2のトランジスタに接続されるノードとを有し、
前記第2のトランジスタは、前記第1のトランジスタに接続されるノードと、前記フォトダイオードに接続されるノードとを有し、
前記第2のトランジスタのサイズが前記第1のトランジスタのサイズよりも小さいことを特徴とする請求項9に記載の光電変換装置。 - 前記制御回路が、前記フォトダイオードのアノードの電位を変更することによって、前記フォトダイオードの前記待機状態と前記休止状態とを切り替えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光電変換装置。
- 前記フォトダイオードを備える複数の画素を有し、
前記複数の画素に対して前記制御回路が共通に接続されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記フォトダイオードが第1の半導体基板に配され、前記カウンタが第2の半導体基板に配され、
前記第1の半導体基板と、前記第2の半導体基板とが積層されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 請求項1〜13のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換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。 - 請求項2〜4のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記カウンタから出力された前記カウント信号が前記閾値を上回る場合、前記休止状態の期間の長さに基づいて前記カウント信号の補正を行う補正部とを有することを特徴とする撮像システム。 - 前記補正が、以下の(A)式によって行われることを特徴とする請求項15に記載の撮像システム。
Nx2=n・Nx1−(n−1)・N1 ・・・(A)
Nx2:補正後の前記カウント信号
n:前記カウント信号が前記閾値に達した後における、前記待機状態の期間の長さ/(前記待機状態の期間の長さ+前記休止状態の期間の長さ)
Nx1:補正前の前記カウント信号
N1:前記閾値 - 移動体であって、
請求項1〜13のいずれか1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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