[發明專利]固體攝像裝置以及固體攝像裝置的驅動方法

有效

• 申請號: 201680070909.1
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN108293099B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 山平征二
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 呂文卓

1.一種固體攝像裝置，所述固體攝像裝置具備像素陣列，該像素陣列將多個像素電路配置成矩陣狀而被形成，

所述多個像素電路分別具有：

光電轉換元件，在偏置端子與第一節點之間由光電轉換來生成電荷，并且，按照經由所述偏置端子和所述第一節點施加的偏置電壓，使所述電荷倍增；

傳輸電路，按照第一控制信號，將所述第一節點與第二節點電連接；

復位電路，按照第二控制信號，向所述第二節點施加復位電壓；

輸出電路，按照第三控制信號，讀出所述第二節點的電壓；以及

模擬存儲器，按照第四控制信號，與所述第二節點電連接，

所述固體攝像裝置還具備控制電路，所述控制電路生成所述第一控制信號、所述第二控制信號、所述第三控制信號、所述第四控制信號、以及向所述偏置端子施加的偏置端子電壓，

所述控制電路，

在第一模式驅動中，將小于使所述電荷倍增的擊穿電壓的所述偏置電壓施加到所述光電轉換元件，將所述模擬存儲器與所述第二節點的電連接切斷，

在第二模式驅動中，將所述擊穿電壓以上的偏置電壓施加到所述光電轉換元件，將所述模擬存儲器與所述第二節點電連接。

2.如權利要求1所述的固體攝像裝置，

所述輸出電路，

在所述第二模式驅動中，通過使所述模擬存儲器所積蓄的電荷發生變化，從而對所述光電轉換元件中發生的光子的入射事件的次數進行計數。

3.如權利要求1所述的固體攝像裝置，

所述輸出電路，

在所述第一模式驅動中，讀出與所述第一節點所積蓄的電荷對應的所述第二節點的電壓，

在所述第二模式驅動中，讀出與所述模擬存儲器所積蓄的電荷對應的所述第二節點的電壓。

4.如權利要求1所述的固體攝像裝置，

所述控制電路，

在所述第二模式驅動中，

按每個光檢測事件將由所述光電轉換元件倍增的所述電荷，從所述模擬存儲器經由所述傳輸電路補充到所述光電轉換元件，

在所述補充的前后，分別使所述輸出電路讀出與所述模擬存儲器所積蓄的電荷對應的所述第二節點的電壓。

5.如權利要求1所述的固體攝像裝置，

所述控制電路，針對一個像素電路，連續進行所述第一模式驅動以及所述第二模式驅動，

所述固體攝像裝置還具備運算電路，所述運算電路，計算在所述第一模式驅動中從所述像素電路讀出的所述第二節點的電壓、與在所述第二模式驅動中從所述像素電路讀出的所述第二節點的電壓的合成電壓。

6.如權利要求1所述的固體攝像裝置，

所述控制電路進行全局復位、全局曝光、滾動讀出以及全局傳輸，

在所述全局復位中，將被配置在多個行的多個像素電路的所述第一節點一并設定為初始電壓，

在所述全局復位后，在所述全局曝光中，在同一期間由所述多個像素電路的所述光電轉換元件進行光電轉換，

在進行所述全局曝光的同時，在所述滾動讀出中，按每個行讀出與先前幀中由所述多個像素電路的所述模擬存儲器積蓄的電荷對應的所述第二節點的電壓，

在所述滾動讀出后，在所述全局傳輸中，將當前幀中由所述多個像素電路的所述第一節點積蓄的電荷一并傳輸到所述模擬存儲器。

7.如權利要求1所述的固體攝像裝置，

所述固體攝像裝置還具備列增益電路，所述列增益電路，按每個列而被設置，并且，在所述第二模式驅動中，將配置在該列的多個像素電路的輸出信號放大為在第一電壓與第二電壓之間振動的二值的數字信號。

8.如權利要求7所述的固體攝像裝置，

所述列增益電路，在所述第一模式驅動中，將所述輸出信號放大為常數倍。