【手続補正書】
【提出日】平成27年7月30日(2015.7.30)
【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】
入射光を光電変換して生じた電荷を蓄積する光電変換部と、
一方の入力ノードが前記光電変換部と電気的に接続された差動増幅部と、
スイッチＭＯＳトランジスタと、
前記スイッチＭＯＳトランジスタを介して前記差動増幅部の出力ノードに電気的に接続された入力ノード、および、前記差動増幅部の他方の入力ノードに電気的に接続された出力ノードを有する出力回路と、
電位制御部と、を有し、
前記スイッチＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが、前記差動増幅部の前記出力ノードに電気的に接続され、
前記スイッチＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが、前記出力回路の前記入力ノードに電気的に接続され、
前記スイッチＭＯＳトランジスタをオフするために、前記スイッチＭＯＳトランジスタの制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧を前記スイッチＭＯＳトランジスタの閾値電圧以下とする所定電位が前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードに与えられていて、かつ、前記光電変換部の前記電荷に基づく信号が前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに与えられている期間に、前記制御部は、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧が前記スイッチＭＯＳトランジスタのオンする方向に変化することを抑制するように、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードの電位を制御することを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに与えられた前記電荷に基づく前記信号に基づいて、前記差動増幅部が前記差動増幅部の前記出力ノードに信号を出力することによって、前記期間に前記スイッチＭＯＳトランジスタに流れるサブスレッショルドリーク電流よりも少ないサブスレッショルドリーク電流となるように、前記電位制御部が前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードの電位を制御することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードと、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードとの間の電圧が、前記差動増幅部が前記光電変換部の出力した前記電荷に基づいて信号を出力する時よりも大きくなるように、前記電位制御部が前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードに電位を与えることを特徴とする請求項１または２に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記光電変換装置はさらに、
前記スイッチＭＯＳトランジスタと前記出力回路の前記入力ノードとの間の電気的経路に容量素子を有し、
前記容量素子は前記差動増幅部が出力する信号を保持し、
前記出力回路が、前記容量素子が蓄積した信号に基づく信号を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記出力回路の前記出力ノードと前記差動増幅部の前記他方の入力ノードとの間の電気的経路に、前記電位制御部が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記光電変換装置はさらに、前記出力回路が出力する信号からノイズ成分を差し引いた信号を出力するノイズ処理回路を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記差動増幅部は、
第１のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタと同じ導電型の第２のＭＯＳトランジスタと、
前記第１のＭＯＳトランジスタと反対の導電型の第３のＭＯＳトランジスタと、
前記第３のＭＯＳトランジスタと同じ導電型の第４のＭＯＳトランジスタと、
電流源と、
を有し、
前記第３のＭＯＳトランジスタの制御ノードは前記差動増幅部の前記一方の入力ノードであり、
前記第４のＭＯＳトランジスタの制御ノードは前記差動増幅部の前記他方の入力ノードであり、
前記第１のＭＯＳトランジスタと前記第２のＭＯＳトランジスタのそれぞれの制御ノードが第１のノードに電気的に接続され、
前記第３のＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが前記電流源に、前記第３のＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが前記第１のＭＯＳトランジスタの一方の主ノードに電気的に接続され、
前記第１のノードが前記第３のＭＯＳトランジスタの前記他方の主ノードに電気的に接続され、
前記第４のＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが前記電流源に、前記第４のＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが前記差動増幅部の前記出力ノードと前記第２のＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードに電気的に接続され、
前記電位制御部が前記第１のノードに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記電位制御部が、第５のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第５のＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが前記第１のノードに電気的に接続され、
前記第５のＭＯＳトランジスタの他方の主ノードに基準電圧が与えられていることを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記電位制御部が、第５のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第５のＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが前記第１のノードに電気的に接続され、
前記第５のＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが前記差動増幅部の前記出力ノードに電気的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記電位制御部が、第５のＭＯＳトランジスタを含み、
前記第５のＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが、前記差動増幅部の前記出力ノードと前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードとの間の電気的経路に電気的に接続され、
前記第５のＭＯＳトランジスタの他方の主ノードに基準電位が与えられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記光電変換装置はさらに、
前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに対して前記光電変換部と並列して電気的に接続された第６のＭＯＳトランジスタと、
前記第６のＭＯＳトランジスタを介して前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに電気的に接続された容量素子と、
を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１２】
前記光電変換部の蓄積する前記電荷が正孔であり、
前記スイッチＭＯＳトランジスタがＰＭＯＳトランジスタであり、
前記前記スイッチＭＯＳトランジスタのオンする方向が、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードに対する前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードの電圧が低くなる方向であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１３】
前記光電変換部の蓄積する前記電荷が電子であり、前記スイッチＭＯＳトランジスタがＮＭＯＳトランジスタであり、
前記前記スイッチＭＯＳトランジスタのオンする方向が、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードに対する前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードの電圧が高くなる方向であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の光電変換装置と、
入射光に基づく画像信号を生成する撮像装置と、
前記光電変換装置と前記撮像装置に入射光を集光する光学系と、を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１５】
前記光電変換装置は前記光電変換部と、前記スイッチＭＯＳトランジスタと、前記差動増幅部と、を有する画素部を複数有し、
さらに前記光電変換装置は、信号処理部と、ＡＧＣ回路と、を有し、
前記撮像システムはさらに制御部を有し、
前記信号処理部が、複数の前記画素部が出力する信号の最大値と最小値を前記ＡＧＣ回路に出力し、
前記ＡＧＣ回路は前記最大値と前記最小値との差に基づいて、複数の前記画素部の前記電荷の蓄積を終了させ、
前記信号処理部は、複数の前記画素部の各々が出力する信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は前記信号処理部が出力する信号に基づいて焦点を検出し、
前記制御部が焦点を検出した後、前記撮像装置が、前記画像信号の生成を行うことを特徴とする請求項１４に記載の撮像システム。
【請求項１６】
入射光を光電変換して生じた電荷を蓄積する光電変換部と、
一方の入力ノードが前記光電変換部と電気的に接続された差動増幅部と、
スイッチＭＯＳトランジスタと、
前記スイッチＭＯＳトランジスタを介して前記差動増幅部の出力ノードに電気的に接続された入力ノード、および、前記差動増幅部の他方の入力ノードに電気的に接続された出力ノードを有する出力回路部と、を有し、
前記スイッチＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが、前記差動増幅部の前記出力ノードに電気的に接続され、
前記スイッチＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが、前記出力回路部の前記入力ノードに電気的に接続された光電変換装置の駆動方法であって、
前記スイッチＭＯＳトランジスタをオフするために、前記スイッチＭＯＳトランジスタの制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧を前記スイッチＭＯＳトランジスタの閾値電圧以下とする所定電位が前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードに与えられていて、かつ、前記光電変換部の前記電荷に基づく信号が前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに与えられている期間に、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧が前記スイッチＭＯＳトランジスタジスタのオンする方向に変化することを抑制するように、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードの電位を制御することを特徴とする光電変換装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記光電変換装置は、入射光の光量に基づいて、前記光電変換部と前記差動増幅部の前記一方の入力ノードの間の容量値を切り替えることを特徴とする請求項１６に記載の光電変換装置の駆動方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するために為されたものであり、一の態様は、入射光を光電変換して生じた電荷を蓄積する光電変換部と、一方の入力ノードが前記光電変換部と電気的に接続された差動増幅部と、スイッチＭＯＳトランジスタと、前記スイッチＭＯＳトランジスタを介して前記差動増幅部の出力ノードに電気的に接続された入力ノード、および、前記差動増幅部の他方の入力ノードに電気的に接続された出力ノードを有する出力回路と、電位制御部と、を有し、前記スイッチＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが、前記差動増幅部の前記出力ノードに電気的に接続され、前記スイッチＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが、前記出力回路の前記入力ノードに電気的に接続され、前記スイッチＭＯＳトランジスタをオフするために、前記スイッチＭＯＳトランジスタの制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧を前記スイッチＭＯＳトランジスタの閾値電圧以下とする所定電位が前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードに与えられていて、かつ、前記光電変換部の前記電荷に基づく信号が前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに与えられている期間に、前記制御部は、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧が前記スイッチＭＯＳトランジスタのオンする方向に変化することを抑制するように、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードの電位を制御することを特徴とする光電変換装置である。
【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】
別の態様は、入射光を光電変換して生じた電荷を蓄積する光電変換部と、一方の入力ノードが前記光電変換部と電気的に接続された差動増幅部と、スイッチＭＯＳトランジスタと、前記スイッチＭＯＳトランジスタを介して前記差動増幅部の出力ノードに電気的に接続された入力ノード、および、前記差動増幅部の他方の入力ノードに電気的に接続された出力ノードを有する出力回路部と、を有し、前記スイッチＭＯＳトランジスタの一方の主ノードが、前記差動増幅部の前記出力ノードに電気的に接続され、前記スイッチＭＯＳトランジスタの他方の主ノードが、前記出力回路部の前記入力ノードに電気的に接続された光電変換装置の駆動方法であって、前記スイッチＭＯＳトランジスタをオフするために、前記スイッチＭＯＳトランジスタの制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧を前記スイッチＭＯＳトランジスタの閾値電圧以下とする所定電位が前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードに与えられていて、かつ、前記光電変換部の前記電荷に基づく信号が前記差動増幅部の前記一方の入力ノードに与えられている期間に、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記制御ノードと前記一方の主ノードとの間の電圧が前記スイッチＭＯＳトランジスタジスタのオンする方向に変化することを抑制するように、前記スイッチＭＯＳトランジスタの前記一方の主ノードの電位を制御することを特徴とする光電変換装置の駆動方法である。