固体拍摄装置、固体拍摄系统、固体拍摄装置的驱动方法制造方法及图纸

列信号线(101)与属于多个像素(100)的Q列像素列中任一列的P个像素(100)中的两个以上的像素(100)连接。在多个像素(100)的每一个像素中，第一开关部(400)使受光部(200)与第一电荷蓄积部(300)在连接状态和断开状态之间进行切换。第二开关部(600)使第一电荷蓄积部(300)与第二电荷蓄积部(500)在连接状态和断开状态之间进行切换。第三开关部(700)使第一电荷蓄积部(300)与像素(100)所对应的列信号线(101)在连接状态和断开状态之间进行切换。第四开关部(800)使第二电荷蓄积部(500)与像素(100)所对应的列信号线(101)在连接状态和断开状态之间进行切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体拍摄装置、固体拍摄系统、固体拍摄装置的驱动方法
此处所公开的技术涉及一种固体拍摄技术。
技术介绍
迄今为止，已开发出一种除了对被拍摄体进行拍摄外还能进行光子计数的固体拍摄装置。利用这样的光子计数，能够实施例如TOF(TimeOfFlight：飞行时间)方式的距离测量方法。专利文献1公开了一种具有包括红外透射滤光片的第一像素组的多个像素呈二维状排列而成的固体拍摄装置。该第一像素组的各像素包括受光电路、计数电路、比较电路以及存储电路。受光电路具有进行将接收到的光转换为电信号的光电转换的受光元件，利用曝光信号设定在受光元件中进行光电转换的光电时间，并输出与在光电时间内有无到达像素的入射光相应的受光信号。计数电路根据从受光电路输入的受光信号，计数入射光的到达次数，以作为计数值。比较电路设定与计数值相对应的值作为阈值，当计数值大于阈值时，使比较信号成为接通状态。存储电路被输入比较信号和相对于时间而变化的时间信号，在比较信号为接通状态时，就存储时间信号以作为距离信号。专利文献1：国际公开第2017/098725号小册子
技术实现思路
-专利技术要解决的技术问题-可以想到：在专利文献1的固体拍摄装置中，从多个像素的多行像素行中指定至少一行像素行，并驱动属于该被指定的像素行的像素。但是，在专利文献1的固体拍摄装置中，在从多个像素的多行像素行中指定了至少一行像素行的期间，由属于该被指定的像素行的像素的受光电路(受光部)生成的电荷仅能传输至该像素的计数电路。因此，难以提高固体拍摄装置的处理速度。-用以解决技术问题的技术方案-此处所公开的技术涉及一种固体拍摄装置，该固体拍摄装置包括多个像素和多根列信号线，所述多个像素排列成P行Q列的矩阵状，所述多根列信号线分别与所述多个像素的Q列像素列中的任一列对应，并与属于该像素列的P个像素中的两个以上的像素相连接。所述多个像素分别具有受光部、第一电荷蓄积部、第一开关部、第二电荷蓄积部、第二开关部、第三开关部以及第四开关部，所述受光部构成为能够在曝光状态与遮光状态之间进行切换，并且在该曝光状态下生成与接收到的光相应的电荷，所述第一电荷蓄积部蓄积所述电荷，所述第一开关部使所述受光部与所述第一电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，所述第二电荷蓄积部蓄积所述电荷，所述第二开关部使所述第一电荷蓄积部与所述第二电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，所述第三开关部使所述第一电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换，所述第四开关部使所述第二电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换。另外，此处所公开的技术涉及一种固体拍摄装置的驱动方法，该固体拍摄装置包括多个像素和多根列信号线，所述多个像素排列成P行Q列的矩阵状，所述多根列信号线分别与所述多个像素的Q列像素列中的任一列对应，并与属于该像素列的P个像素中的两个以上的像素相连接。所述多个像素分别具有受光部、第一电荷蓄积部、第一开关部、第二电荷蓄积部、第二开关部、第三开关部以及第四开关部，所述受光部构成为能够在曝光状态与遮光状态之间进行切换，并且在该曝光状态下生成与接收到的光相应的电荷，所述第一电荷蓄积部蓄积所述电荷，所述第一开关部使所述受光部与所述第一电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，所述第二电荷蓄积部蓄积所述电荷，所述第二开关部使所述第一电荷蓄积部与所述第二电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，所述第三开关部使所述第一电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换，所述第四开关部使所述第二电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换。而且，该固体拍摄装置的驱动方法包括行指定步骤、第一曝光传输步骤以及第二曝光传输步骤，在所述行指定步骤中，指定所述多个像素的P行像素行中的至少一行像素行，在所述第一曝光传输步骤中，以如下方式驱动所述多个像素：在所述多个像素的Q列像素列中的至少一列像素列中，属于该像素列的P个像素中的属于在所述行指定步骤中被指定的像素行的像素即第一像素的受光部在第一曝光期间成为曝光状态，由该第一像素的受光部生成的电荷经由该第一像素的第一开关部、第一电荷蓄积部以及第三开关部，向所述多根列信号线中该第一像素所连接的列信号线传输，传输至该列信号线的电荷经由属于该像素列的P个像素中与该第一像素一起连接于该列信号线的像素即第二像素的第四开关部，向该第二像素的第二电荷蓄积部传输，在所述第二曝光传输步骤中，以如下方式驱动所述多个像素：在所述多个像素的Q列像素列中的至少一列像素列，所述第一像素的受光部在第二曝光期间成为曝光状态，由该第一像素的受光部生成的电荷经由该第一像素的第一开关部、第一电荷蓄积部以及第二开关部，向该第一像素的第二电荷蓄积部传输。-专利技术的效果-根据此处所公开的技术，在多个像素的P行像素行中的至少一行像素行已被指定的期间，在多个像素的Q列像素列中的至少一列像素列中，由构成该像素列的P个像素中属于被指定的像素行的像素(以下记作“第一像素”)的受光部生成的电荷不仅能传输至该第一像素的第二电荷蓄积部，还能传输至属于该像素列的P个像素中与第一像素一起连接于列信号线的像素(属于其它像素行的像素)的第二电荷蓄积部。由此，能够提高固体拍摄装置的处理速度。附图说明图1是示出固体拍摄系统的结构的框图。图2是举例示出固体拍摄装置的主要部分的结构的电路图。图3是用于说明光源的概念图。图4是用于说明距离测量的原理的概念图。图5是用于说明距离检测控制的流程图。图6是举例示出曝光传输处理的设定的表。图7是用于说明距离检测控制的概念图。图8是举例示出曝光传输处理中的信号变化的时序图。图9是举例示出曝光传输处理中的电位变化的时序图。图10是举例示出曝光传输处理中的电位变化的时序图。图11是举例示出输出处理中的信号变化的时序图。图12是用于说明拍摄控制的流程图。图13是举例示出固体拍摄装置的变形例的主要部分的结构的框图。图14是举例示出距离检测控制的变形例中的曝光传输处理的设定的表。图15是用于说明距离检测控制的变形例的概念图。具体实施方式以下参照附图详细说明实施方式。需要说明的是，对于附图中的相同或相当的部分标注相同附图标记并不对其做重复说明。(固体拍摄系统)图1举例示出实施方式的固体拍摄系统10的结构。该固体拍摄系统10构成为对视场(field)进行拍摄并采用光子计数进行距离测量。具体而言，该固体拍摄系统10包括固体拍摄装置20、光源30以及控制部40。固体拍摄装置20包括像素区域21和驱动处理部22。〔像素区域〕像素区域21包括多个像素100、多根列信号线101以及列信号线驱动部102。多个像素100排列成P行Q列的矩阵状。多根列信号线101分别与多个像素100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固体拍摄装置，其特征在于：/n所述固体拍摄装置包括多个像素和多根列信号线，/n所述多个像素排列成P行Q列的矩阵状，/n所述多根列信号线分别与所述多个像素的Q列像素列中的任一列对应，并与属于该像素列的P个像素中的两个以上的像素相连接，/n所述多个像素分别具有受光部、第一电荷蓄积部、第一开关部、第二电荷蓄积部、第二开关部、第三开关部以及第四开关部，/n所述受光部构成为能够在曝光状态与遮光状态之间进行切换，并且在该曝光状态下生成与接收到的光相应的电荷，/n所述第一电荷蓄积部蓄积所述电荷，/n所述第一开关部使所述受光部与所述第一电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，/n所述第二电荷蓄积部蓄积所述电荷，/n所述第二开关部使所述第一电荷蓄积部与所述第二电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，/n所述第三开关部使所述第一电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换，/n所述第四开关部使所述第二电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体拍摄装置，其特征在于：
所述固体拍摄装置包括多个像素和多根列信号线，
所述多个像素排列成P行Q列的矩阵状，
所述多根列信号线分别与所述多个像素的Q列像素列中的任一列对应，并与属于该像素列的P个像素中的两个以上的像素相连接，
所述多个像素分别具有受光部、第一电荷蓄积部、第一开关部、第二电荷蓄积部、第二开关部、第三开关部以及第四开关部，
所述受光部构成为能够在曝光状态与遮光状态之间进行切换，并且在该曝光状态下生成与接收到的光相应的电荷，
所述第一电荷蓄积部蓄积所述电荷，
所述第一开关部使所述受光部与所述第一电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，
所述第二电荷蓄积部蓄积所述电荷，
所述第二开关部使所述第一电荷蓄积部与所述第二电荷蓄积部在连接状态和断开状态之间进行切换，
所述第三开关部使所述第一电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换，
所述第四开关部使所述第二电荷蓄积部与所述多根列信号线中该像素所对应的列信号线在连接状态和断开状态之间进行切换。


2.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其特征在于：
所述多根列信号线被设置成：所述多个像素的Q列像素列中的每一列与两根以上的列信号线相对应。


3.根据权利要求1或2所述的固体拍摄装置，其特征在于：
所述多个像素分别具有输出部，所述输出部将与在所述第一电荷蓄积部蓄积起来的电荷相应的信号向该像素所对应的列信号线输出。


4.根据权利要求1到3中任一项所述的固体拍摄装置，其特征在于：
所述固体拍摄装置包括向所述多根列信号线分别施加复位电压的列信号线驱动部。


5.根据权利要求1到4中任一项所述的固体拍摄装置，其特征在于：
所述固体拍摄装置包括驱动所述多个像素的驱动处理部，
所述驱动处理部进行光子计数动作，在所述光子计数动作中以如下方式驱动所述多个像素：指定所述多个像素的P行像素行中的至少一行像素行，在该多个像素的Q列像素列中的至少一列像素列，进行第一曝光传输动作和第二曝光传输动作至少各一次，
在所述第一曝光传输动作中，在属于所述像素列的P个像素中属于被指定的像素行的像素即第一像素的受光部在第一曝光期间成为曝光状态，由该第一像素的受光部生成的电荷经由该第一像素的第一开关部、第一电荷蓄积部以及第三开关部，向所述多根列信号线中与该第一像素连接的列信号线传输，传输至该列信号线的电荷经由属于该像素列的P个像素中与该第一像素一起连接于该列信号线的像素即第二像素的第四开关部，向该第二像素的第二电荷蓄积部传输，
在所述第二曝光传输动作中，所述第一像素的受光部在第二曝光期间成为曝光状态，由该第一像素的受光部生成的电荷经由该第一像素的第一开关部、第一电荷蓄积部以及第二开关部，向该第一像素的第二电荷蓄积部传输。


6.一种固体拍摄系统，其特征在于：
所述固体拍摄系统包括光源、控制部以及权利要求5中所记载的固体拍摄装置，
所述光源照射信号光，
所述控制部控制所述固体拍摄装置的动作和所述光源的动作。


7.根据权利要求6所述的固体拍摄系统，其特征在于：
所述控制部进行距离检测控制，在该距离检测控制下，以如下方式对所述固体拍摄装置的动作和所述光源的动作进行控制：指定所述多个像素的P行像素行中的至少一行像素行，在多个距离检测期间分别由所述驱动处理部进行所述光子计数动作，在该多个距离检测期间分...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井基范，竹本征人，斋藤繁，香山信三，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP