【手続補正書】
【提出日】令和3年3月30日(2021.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイガーモードで動作し、光子の入射に応じた出力信号を出力する光子検知素子と、
前記出力信号に応じて前記光子検知素子を非ガイガーモードに遷移するクエンチ素子と、
前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に、前記クエンチ素子を、相対的に低抵抗な状態にあり、前記光子検知素子が光子を検知する検知モードから、相対的に高抵抗な状態にあり、前記クエンチ素子が前記出力信号をホールドする保持モードに切り替える制御部と、
前記出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路と、を有し、
前記制御部は、露光条件から前記保持モードの期間を決定する
ことを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記制御部は、動作タイミングを決定するタイミング信号が第１のレベルから第２のレベルに遷移するのに応じて、前記クエンチ素子を、前記保持モードから前記検知モードに切り替える
ことを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記タイミング信号が前記第１のレベルの期間は、前記クエンチ素子を前記保持モードに設定する
ことを特徴とする請求項２記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記信号処理回路は、前記タイミング信号に同期して、前記所定の処理を実行する
ことを特徴とする請求項２又は３記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記クエンチ素子は、トランジスタであり、
前記制御部は、前記トランジスタのゲートに制御信号を供給する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記検知モードは前記トランジスタがオンの状態であり、前記保持モードは前記クエンチ素子がオフの状態である
ことを特徴とする請求項５記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記信号処理回路は、前記出力信号の変化の回数の積算を行うカウンタを有し、
前記光電変換装置は、第１の動作と第２の動作を含む複数の動作の中から動作の選択が可能であって、
前記第１の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に前記出力信号をホールドするように前記クエンチ素子を前記制御部が制御する動作であり、
前記第２の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に前記出力信号をホールドせず、前記光子検知素子が非ガイガーモードからガイガーモードに遷移するように前記クエンチ素子を前記制御部が制御する動作である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項８】
入射する光子をアバランシェ増幅した出力信号を出力する光子検知素子と、
前記光子検知素子に接続されたクエンチ素子であって、制御ノードと、前記光子検知素子に接続された主ノードとを有するトランジスタと、
前記制御ノードに、設定された所定の周期で前記トランジスタをオンの状態とする制御信号を供給する制御部とを有する
ことを特徴とする光電変換装置。
【請求項９】
前記光電変換装置は、前記出力信号が入力される信号処理回路を更に有し、
周期的に信号値が変化する周期信号が、前記制御部と前記信号処理回路に入力され、
前記制御信号が、前記周期信号に基づく信号である
ことを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記信号処理回路は、前記出力信号の変化の回数の積算を行うカウンタを有し、
前記光電変換装置は、第１の動作と第２の動作を含む複数の動作の中から動作の選択が可能であって、
前記第１の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記制御部が前記トランジスタを設定された所定の周期で繰り返しオンの状態とする動作であり、
前記第２の動作は、前記カウンタによる前記積算の開始から終了までの期間にわたって、前記制御部が前記トランジスタをオンの状態に維持する動作である
ことを特徴とする請求項９記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記光子検知素子と、前記クエンチ素子と、前記制御部と、前記信号処理回路と、を各々が含む複数の画素を有する
ことを特徴とする請求項１乃至７、９及び１０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１２】
前記制御信号が、クロック信号に基づく信号である
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１３】
前記制御信号が、前記クロック信号を分周させた信号である
ことを特徴とする請求項１２に記載の光電変換装置。
【請求項１４】
前記出力信号は、前記光子検知素子から出力されたアナログ信号をパルス状の波形に整形したデジタル信号である
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１５】
ガイガーモードで動作し、光子の入射に応じた出力信号を出力する光子検知素子と、前記出力信号に応じて前記光子検知素子を非ガイガーモードに遷移するクエンチ素子と、前記出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路と、を有する光電変換装置の駆動方法であって、
前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に、前記クエンチ素子を相対的に低抵抗な状態から高抵抗な状態に切り替え、前記クエンチ素子によって前記出力信号をホールドする
ことを特徴とする光電変換装置の駆動方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１４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１７】
移動体であって、
請求項１乃至１４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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】光電変換装置及びその駆動方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一観点によれば、ガイガーモードで動作し、光子の入射に応じた出力信号を出力する光子検知素子と、前記出力信号に応じて前記光子検知素子を非ガイガーモードに遷移するクエンチ素子と、前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に、前記クエンチ素子を、相対的に低抵抗な状態にあり、前記光子検知素子が光子を検知する検知モードから、相対的に高抵抗な状態にあり、前記クエンチ素子が前記出力信号をホールドする保持モードに切り替える制御部と、前記出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路と、を有し、前記制御部は、露光条件から前記保持モードの期間を決定する光電変換装置が提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の他の一観点によれば、入射する光子をアバランシェ増幅した出力信号を出力する光子検知素子と、前記光子検知素子に接続されたクエンチ素子であって、制御ノードと、前記光子検知素子に接続された主ノードとを有するトランジスタと、前記制御ノードに、設定された所定の周期で前記トランジスタをオンの状態とする制御信号を供給する制御部とを有する光電変換装置が提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の更に他の一観点によれば、ガイガーモードで動作し、光子の入射に応じた出力信号を出力する光子検知素子と、前記出力信号に応じて前記光子検知素子を非ガイガーモードに遷移するクエンチ素子と、前記出力信号に対して所定の処理を行う信号処理回路と、を有する光電変換装置の駆動方法であって、前記光子検知素子がガイガーモードから非ガイガーモードへと遷移した際に、前記クエンチ素子を相対的に低抵抗な状態から高抵抗な状態に切り替え、前記クエンチ素子によって前記出力信号をホールドする光電変換装置の駆動方法が提供される。