【手続補正書】
【提出日】令和1年9月24日(2019.9.24)
【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成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を保持する保持部と、前記光電変換部から前記保持部へ電荷を転送する転送手段と、を有し、前記保持部が保持する電荷に基づく信号を出力する複数の画素と、
前記複数の画素に接続され、前記複数の画素から前記信号が出力される出力線と、
１回の露光期間の間に前記光電変換部で生成された電荷を、１以上の範囲で可変の回数の転送動作により前記保持部へ転送するように前記転送手段を制御する転送制御部と、
前記信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の増幅率を、前記転送動作の回数が第１の回数のときに第１のゲインに制御し、前記転送動作の回数が前記第１の回数よりも少ない第２の回数のときに前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインに制御する制御部と
を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記回数に応じた前記画素の飽和電荷量に対応する信号レベルが、前記増幅手段の入力レンジ又は出力レンジに含まれるように、前記増幅率を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記回数は、前記光電変換部の飽和電荷量に対する前記保持部の飽和電荷量の比率に対応している
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記回数が少ないほど、前記増幅率を大きくする
ことを特徴とする請求項２記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記回数が前記光電変換部の飽和電荷量に対する前記保持部の飽和電荷量の比率に対応する回数又はそれ以上であり、前記信号が前記画素の最大飽和電荷量に対応する信号レベルよりも小さい場合に、前記回数が多いほど、前記増幅率を大きくする
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記露光期間における前記転送動作の間の電荷の蓄積期間が不均一である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記転送動作のタイミングにより、前記蓄積期間が不均一になるように制御する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記画素は、前記光電変換部の電荷をリセットするリセット手段を更に有し、
前記制御部は、連続する２つの前記転送動作の間に、前記リセット手段により前記光電変換部をリセットすることにより、蓄積期間が不均一になるように制御する
ことを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記複数の画素は、複数の行に渡って配されており、
行毎に、前記蓄積期間のタイミングが異なっている
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記露光期間毎に、前記蓄積期間のタイミングが異なっている
ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前の露光期間における前記信号の信号レベルに基づいて前記回数及び前記増幅率を設定する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記増幅手段は、前記出力線に出力された前記信号を増幅する
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記複数の画素のそれぞれが、前記増幅手段と、前記保持部の電荷を前記増幅手段の入力ノードに転送する第２の転送手段と、を含む
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記増幅手段の前記入力ノードの容量値を切り替えることにより、前記増幅手段の前記増幅率を制御する
ことを特徴とする請求項１３記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記複数の画素のそれぞれが、前記増幅手段の前記入力ノードの前記容量値を切り替えるためのスイッチを含み、
前記回数が第１の値の場合に前記制御部は前記スイッチをオンにし、前記回数が前記第１の値より少ない第２の値の場合に前記制御部は前記スイッチをオフにする
ことを特徴とする請求項１４に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
光電変換により電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を保持する保持部と、前記光電変換部から前記保持部へ電荷を転送する転送手段と、を有し、前記保持部が保持する電荷に基づく信号を出力する複数の画素と、前記複数の画素に接続され、前記複数の画素から前記信号が出力される出力線と、前記信号を増幅する増幅手段と、を有する固体撮像装置の駆動方法であって、
１回の露光期間の間に前記光電変換部で生成された電荷を、１以上の範囲で可変の回数の転送動作により前記保持部に転送し、
前記増幅手段の増幅率を、前記転送動作の回数が第１の回数のときに第１のゲインに制御し、前記転送動作の回数が前記第１の回数よりも少ない第２の回数のときに前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインに制御する
ことを特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１７】
複数の前記画素において前記露光期間が同じである
ことを特徴とする請求項１６記載の固体撮像装置の駆動方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の前記画素から出力される前記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１９】
移動体であって、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
前記固体撮像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】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一観点によれば、光電変換により電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を保持する保持部と、前記光電変換部から前記保持部へ電荷を転送する転送手段と、を有し、前記保持部が保持する電荷に基づく信号を出力する複数の画素と、前記複数の画素に接続され、前記複数の画素から前記信号が出力される出力線と、１回の露光期間の間に前記光電変換部で生成された電荷を、１以上の範囲で可変の回数の転送動作により前記保持部へ転送するように前記転送手段を制御する転送制御部と、前記信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の増幅率を、前記転送動作の回数が第１の回数のときに第１のゲインに制御し、前記転送動作の回数が前記第１の回数よりも少ない第２の回数のときに前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインに制御する制御部とを有する固体撮像装置が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
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成する光電変換部と、前記光電変換部で生成された電荷を保持する保持部と、前記光電変換部から前記保持部へ電荷を転送する転送手段と、を有し、前記保持部が保持する電荷に基づく信号を出力する複数の画素と、前記複数の画素に接続され、前記複数の画素から前記信号が出力される出力線と、前記信号を増幅する増幅手段と、を有する固体撮像装置の駆動方法であって、１回の露光期間の間に前記光電変換部で生成された電荷を、１以上の範囲で可変の回数の転送動作により前記保持部に転送し、前記増幅手段の増幅率を、前記転送動作の回数が第１の回数のときに第１のゲインに制御し、前記転送動作の回数が前記第１の回数よりも少ない第２の回数のときに前記第１のゲインよりも大きい第２のゲインに制御する固体撮像装置の駆動方法が提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
一例として、保持部Ｃ１の飽和電荷量ＱＭが光電変換部ＰＤの飽和電荷量ＱＰのＭ倍である（光電変換部ＰＤから飽和電荷量ＱＰ相当の電荷をＭ回転送することで保持部Ｃ１が飽和電荷量ＱＭに達する）場合を想定する。この場合、画素１２の最大飽和電荷量は、保持部Ｃ１の飽和電荷量ＱＭとなり、光電変換部ＰＤがＭ回飽和したときの電荷量と等価であるといえる。つまり、光電変換部ＰＤから飽和電荷量ＱＰ相当の電荷をＭ回転送する構成とすることで、画素１２を最大飽和電荷量で使用することができる。画素１２を最大飽和電荷量で使用するときの電荷の転送回数は、光電変換部ＰＤの飽和電荷量ＱＰに対する保持部Ｃ１の飽和電荷量ＱＭの比率（ＱＭ／ＱＰ）に対応している。また、後段の回路は、画素１２の最大飽和電荷量、つまり、保持部Ｃ１の飽和電荷量ＱＭに対応した信号を扱えるダイナミックレンジを持つ。