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公開番号2024071188
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022182010
出願日2022-11-14
発明の名称光検出素子及び電子機器
出願人ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
代理人個人
主分類H04N 25/617 20230101AFI20240517BHJP(電気通信技術)
要約【課題】信号線の電圧変動の影響を抑制可能な光検出素子及び電子機器を提供する。
【解決手段】本開示によれば、第1画素と、前記第1画素と異なる第2画素を同一の受光面に沿って配置する画素アレイ部と、前記第1画素が信号線を介して出力する出力信号をデジタル信号にアナログデジタル変換する変換部と、前記第2画素の出力信号を保持可能であると共に、前記アナログデジタル変換の期間に応じて前記出力信号の変動を抑制する信号保持部と、前記出力信号が所定の閾値を超えた場合にイベントの発生を示す検出信号を出力する第1回路と、を備える、光検出素子が提供される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１画素と、前記第１画素と異なる第２画素を同一の受光面に沿って配置する画素アレイ部と、
前記第１画素が信号線を介して出力する出力信号をデジタル信号にアナログデジタル変換する変換部と、
前記第２画素の出力信号を保持可能であると共に、前記アナログデジタル変換の期間に応じて前記出力信号の変動を抑制する信号保持部と、
前記第２画素の出力信号が所定の閾値を超えた場合にイベントの発生を示す検出信号を出力する第１回路と、
を備える、光検出素子。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第２画素は、
受光量に応じた信号を出力する光電変換素子と、
前記信号を電圧信号に変換する電圧変換部と、を有し、
前記信号保持部は、前記電圧変換部の電圧信号を保持すると共に、前記電圧信号の変動を抑制する、請求項１に記載の光検出素子。
【請求項３】
前記画素アレイ部は、
前記受光面に沿って二次元状に配置される複数の前記第１画素と、
前記受光面に沿って二次元状に配置される複数の前記第２画素と、を、有し、
複数の前記第２画素のそれぞれに対応する複数の前記信号保持部を更に備え、
前記信号線を介した出力信号のアナログデジタル変換が行われる期間に、前記信号線から所定の範囲にある前記第２画素の前記信号保持部は、対応する前記出力信号の変動を抑制する、請求項２に記載の光検出素子。
【請求項４】
前記電圧変換部への供給電位を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記信号線を介した出力信号のアナログデジタル変換が行われる期間に、前記信号線から所定の範囲にある前記第２画素の前記電圧変換部の駆動を抑制可能である、請求項３に記載の光検出素子。
【請求項５】
前記信号保持部は、
前記第２画素の出力信号を保持する静電容量と、
前記静電容量と前記第２画素とを接続する信号線を導通状態又は非導通状態とする第１スイッチング素子と、
を有する、請求項１に記載の光検出素子。
【請求項６】
前記信号保持部は、
前記静電容量の電荷に応じた電位を前記第１回路に出力可能であるバッファを、
更に有する、請求項５に記載の光検出素子。
【請求項７】
前記信号保持部は、
前記第２画素と前記第１回路とを接続する信号線を導通状態又は非導通状態とする第２スイッチング素子を、
更に有する、請求項６に記載の光検出素子。
【請求項８】
前記第１スイッチング素子は、前記第２画素と前記第１回路とを接続する信号線に一端が接続され、他端が前記バッファの入力端子に接続され、
前記バッファの出力端子に一端が接続され、前記第２画素に他端が接続される第２スイッチング素子を、
更に有する、請求項６に記載の光検出素子。
【請求項９】
前記第１スイッチング素子は、前記第２画素に一端が接続され、前記第１回路に他端が接続され、
前記バッファの入力端子は、前記第１回路に接続され、
前記バッファの出力端子に一端が接続され、前記第２画素に他端が接続される第２スイッチング素子を、
更に有する、請求項６に記載の光検出素子。
【請求項１０】
前記信号保持部は、
オペアンプと、第１２スイッチング素子と、第２１スイッチング素子と、第２２スイッチング素子と、を更に有し、
前記第１スイッチング素子は、前記第２画素と前記第１回路とを接続する信号線に一端が接続され、他端が前記静電容量の一端に接続され、
前記静電容量の他端は、前記オペアンプの反転入力端子に接続され、
前記オペアンプの非反転入力端子は、所定の低電位に接続され、
前記第２１スイッチング素子は、前記オペアンプの出力端子に一端が接続され、他端が前記第２画素に接続され、
前記第１２スイッチング素子は、前記オペアンプの出力端子に一端が接続され、他端が前記静電容量の前記他端に接続され、
前記第２２スイッチング素子は、前記オペアンプの出力端子に一端が接続され、他端が前記静電容量の前記一端に接続される、請求項５に記載の光検出素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光検出素子及び電子機器に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
垂直同期信号などの同期信号に同期して画像データ（フレーム）を撮像する同期型の階調画素が、光検出素子などにおいて用いられている。また、画素の輝度変化をイベントとして、イベントが発生した場合に、イベントの発生を表すイベントデータを出力する非同期型のイベントベースビジョンセンサー（ＥＶＳ）が提案されている。また、非同期型のＥＶＳによりイベントの発生を検出した結果を、撮像に活用する方法が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１２９２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような活用法の一環として、同期型の階調画素と、イベントベースビジョンセンサーを構成するＥＶＳ画素を同一の撮像面上に構成することが進められている。ところが、ＥＶＳ画素の読み出しにより、階調画素の信号線の電圧が変動し、ＡＤ変換特性に影響を与える恐れがある。
【０００５】
そこで、本開示では、信号線の電圧変動の影響を抑制可能な光検出素子及び電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示によれば、第１画素と、前記第１画素と異なる第２画素を同一の受光面に沿って配置する画素アレイ部と、
前記第１画素が信号線を介して出力する出力信号をデジタル信号にアナログデジタル変換する変換部と、
前記第２画素の出力信号を保持可能であると共に、前記アナログデジタル変換の期間に応じて前記出力信号の変動を抑制する信号保持部と、
前記第２画素の出力信号が所定の閾値を超えた場合にイベントの発生を示す検出信号を出力する第１回路と、
を備える、光検出素子が提供される。
【０００７】
前記第２画素は、
受光量に応じた信号を出力する光電変換素子と、
前記信号を電圧信号に変換する電圧変換部と、を有し、
前記信号保持部は、前記電圧変換部の電圧信号を保持すると共に、前記電圧信号の変動を抑制してもよい。
【０００８】
前記画素アレイ部は、
前記受光面に沿って二次元状に配置される複数の前記第１画素と、
前記受光面に沿って二次元状に配置される複数の前記第２画素と、を、有し、
複数の前記第２画素のそれぞれに対応する複数の前記信号保持部を更に備え、
前記信号線を介した出力信号のアナログデジタル変換が行われる期間に、前記信号線から所定の範囲にある前記第２画素の前記信号保持部は、対応する前記出力信号の変動を抑制してもよい。
【０００９】
前記電圧変換部の供給電位を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記信号線を介した出力信号のアナログデジタル変換が行われる期間に、前記信号線から所定の範囲にある前記第２画素の前記電圧変換部の駆動を抑制可能であってもよい。
【００１０】
前記信号保持部は、
前記第２画素の出力信号を保持する静電容量と、
前記静電容量と前記第２画素とを接続する信号線を導通状態又は非導通状態とする第１スイッチング素子と、
を有してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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