【手続補正書】
【提出日】令和2年4月3日(2020.4.3)
【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】
光電変換により電荷を生じる光電変換部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を第１の保持部に転送する第１の転送部と、前記第１の保持部に接続され、前記第１の保持部の電荷を第２の保持部に転送する第２の転送部と、前記第２の保持部に接続され、前記第２の保持部に保持された電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を、電源電圧が供給されたノードであるオーバーフロードレインに転送する第３の転送部と、をそれぞれが含む複数の画素と、
前記光電変換部において信号電荷を蓄積している露光期間に、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷に対して前記第３の転送部が形成するポテンシャルバリアを、第１のレベルから、前記信号電荷に対して前記第１のレベルよりも高い第２のレベルに変化させる制御部と、を備える
ことを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記第１のレベルは、前記露光期間に、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷に対して前記第１の転送部が形成するポテンシャルバリアのレベルより低い
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】
前記第２のレベルは、前記信号電荷に対する前記第１の転送部のポテンシャルバリアのレベル以下である
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】
前記露光期間は、前記複数の画素のうち複数行に配された画素の前記第１の保持部が保持する電荷を、行毎に順次、前記第２の保持部に転送する第１期間を含む
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記露光期間のうちの前記第１期間の間に、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを、前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の保持部が保持する電荷を前記第２の保持部に転送する動作が終了した行の画素から、順次、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを、前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化させる
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】
前記制御部は、前記第１期間が終了した後に、前記電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを、前記第１のレベルから前記第２のレベルに変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記露光期間は、前記第１期間の後で前記信号電荷の蓄積を継続する第２期間をさらに含む
ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記第１期間と前記第２期間との間に、前記第１の転送部が前記光電変換部の電荷を前記第１の保持部へ転送する
ことを特徴とする請求項８記載の光電変換装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを、前記第１のレベルから前記第２のレベルに連続的に変化させる
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを、前記第１のレベルから前記第２のレベルにステップ状に変化させる
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１２】
前記露光期間の終了時において、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアは、前記信号電荷に対する前記第１の転送部のポテンシャルバリアと同じレベルである
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１３】
前記制御部は、入射光の光量に応じて、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアのレベルを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルを、一定の光量のもとで前記露光期間の間に前記光電変換部に蓄積される電荷の量が前記第１の転送部のポテンシャルバリアで規定される飽和電荷量と等しい場合に、前記光電変換部に蓄積される電荷が前記第３の転送部のポテンシャルバリアを越えないように、制御する
ことを特徴とする請求項１３記載の光電変換装置。
【請求項１５】
前記複数の画素は、撮像用画素と補正用画素とを含み、
前記制御部は、前記補正用画素に対して、前記露光期間の間、前記光電変換部に蓄積された電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを、前記第１の転送部のポテンシャルバリア以上の第３のレベルに制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１６】
前記複数の画素は、撮像用画素と補正用画素とを含み、
前記補正用画素に適用される補正信号用の露光期間が、前記撮像用画素に適用される前記露光期間よりも短い
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１７】
前記信号電荷に基づく信号を、複数の設定値の中から選択可能なゲインで増幅する増幅回路を更に有し、
前記制御部は、前記ゲインに応じて前記第１のレベルを設定する
ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記第３の転送部を構成するトランジスタのゲートに供給する電圧により、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記オーバーフロードレインに供給する電圧により、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２０】
前記複数の画素のそれぞれは、前記光電変換部から溢れ出た電荷の少なくとも一部を収集し保持する第３の保持部を更に有する
ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２１】
前記露光期間は、前記第１の転送部及び前記第３の転送部のうちの少なくとも一方がオフになることで前記第１の転送部及び前記第３の転送部の両方がオフ状態になる第１の時点に開始し、前記第１の時点の後に最初に前記第１の転送部がオンになる第２の時点に終了する期間を含み、
前記制御部は、前記期間に、前記ポテンシャルバリアを前記第１のレベルから前記第２のレベルに制御する
ことを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２２】
光電変換により電荷を生じる光電変換部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を第１の保持部に転送する第１の転送部と、前記第１の保持部に接続され、前記第１の保持部の電荷を第２の保持部に転送する第２の転送部と、前記第２の保持部に接続され、前記第２の保持部に保持された電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を、電源電圧が供給されたノードであるオーバーフロードレインに転送する第３の転送部と、をそれぞれが含む複数の画素と、
信号電荷に基づく信号を、少なくとも第１のゲインおよび前記第１のゲインとは異なる第２のゲインの中から選択可能なゲインで増幅する増幅回路と、
前記ゲインが前記第１のゲインの時に、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷に対して前記第３の転送部が形成するポテンシャルバリアを第１のレベルに制御し、前記ゲインが前記第２のゲインの時に、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを前記第１のレベルとは異なる第２のレベルに制御する制御部と、を備える
ことを特徴とする光電変換装置。
【請求項２３】
前記第１のゲインは前記第２のゲインより高く、
前記第１のレベルは前記第２のレベルより低い
ことを特徴とする請求項２２に記載の光電変換装置。
【請求項２４】
前記第１のレベルおよび前記第２のレベルの少なくとも一方は、露光期間に、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷に対して前記第１の転送部が形成するポテンシャルバリアのレベルより低い
ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の光電変換装置。
【請求項２５】
前記制御部は、前記第３の転送部を構成するトランジスタのゲートに供給する電圧により、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを制御する
ことを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２６】
前記光電変換部において前記信号電荷を蓄積するための露光期間は、前記第１の転送部及び前記第３の転送部のうちの少なくとも一方がオフになることで前記第１の転送部及び前記第３の転送部の両方がオフ状態になる第１の時点に開始し、前記第１の時点の後に最初に前記第１の転送部がオンになる第２の時点に終了する期間を含み、
前記制御部は、前記期間に、前記ポテンシャルバリアを前記第１のレベルから前記第２のレベルに制御する
ことを特徴とする請求項２２乃至２５のいずれか１項に記載の光電変換装置。
【請求項２７】
請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置の前記複数の画素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２８】
前記信号処理部は、前記光電変換装置から取得した画像が、あるフレームでは出力が飽和レベルになっており、次のフレームでは出力が中間レベルとなっている領域を含む場合に、前記次のフレームの前記領域の出力を飽和レベルに補正する
ことを特徴とする請求項２７記載の撮像システム。
【請求項２９】
移動体であって、
請求項１乃至２６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いて、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】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一観点によれば、光電変換により電荷を生じる光電変換部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を第１の保持部に転送する第１の転送部と、前記第１の保持部に接続され、前記第１の保持部の電荷を第２の保持部に転送する第２の転送部と、前記第２の保持部に接続され、前記第２の保持部に保持された電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を、電源電圧が供給されたノードであるオーバーフロードレインに転送する第３の転送部と、をそれぞれが含む複数の画素と、前記光電変換部において信号電荷を蓄積している露光期間に、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷に対して前記第３の転送部が形成するポテンシャルバリアを、第１のレベルから、前記信号電荷に対して前記第１のレベルよりも高い第２のレベルに変化させる制御部と、を備える光電変換装置が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明の他の一観点によれば、光電変換により電荷を生じる光電変換部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を第１の保持部に転送する第１の転送部と、前記第１の保持部に接続され、前記第１の保持部の電荷を第２の保持部に転送する第２の転送部と、前記第２の保持部に接続され、前記第２の保持部に保持された電荷に基づく信号を出力する増幅部と、前記光電変換部に接続され、前記光電変換部の電荷を、電源電圧が供給されたノードであるオーバーフロードレインに転送する第３の転送部と、をそれぞれが含む複数の画素と、信号電荷に基づく信号を、少なくとも第１のゲインおよび前記第１のゲインとは異なる第２のゲインの中から選択可能なゲインで増幅する増幅回路と、前記ゲインが前記第１のゲインの時に、前記光電変換部に蓄積された前記信号電荷に対して前記第３の転送部が形成するポテンシャルバリアを第１のレベルに制御し、前記ゲインが前記第２のゲインの時に、前記信号電荷に対する前記第３の転送部のポテンシャルバリアを前記第１のレベルとは異なる第２のレベルに制御する制御部と、を備える光電変換装置が提供される。