【手続補正書】
【提出日】平成29年7月21日(2017.7.21)
【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】
光電変換部と、増幅部と、信号線とを有する光電変換装置において、
前記光電変換部は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間に配された、信号電荷を蓄積する光電変換層と、前記光電変換層および前記第２の電極の間に配された絶縁層と、を含み、
前記増幅部の入力ノードに、前記光電変換部が蓄積した前記信号電荷に基づく光信号が出力され、
前記増幅部の出力ノードは前記信号線に電気的に接続され、
前記第１の電極に印加される電位と前記第２の電極に印加される電位との大小関係は、
前記光電変換層が前記信号電荷を蓄積する第１の期間において、第１の関係であって、
前記信号電荷を前記光電変換層から排出する第２の期間において、前記第２の電極に、前記第１の期間に印加される電位とは値の異なる電位が印加されることによって、前記第１の関係とは逆の第２の関係であって、
さらに前記光電変換装置は出力制御部を有し、
前記出力制御部は、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に前記信号線の電位の範囲を前記増幅部が出力する電位の範囲よりも狭い所定の範囲に制限する、あるいは、前記出力制御部は、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に前記増幅部を非動作状態とすることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記光電変換層が、前記信号電荷を蓄積可能な状態にある第３の期間において、前記第２の電極に、前記第２の期間に印加される電位とは値の異なる電位が印加されることによって、前記第１の関係であり、
前記第２の期間は前記第１の期間の後の期間であり、前記第３の期間は前記第２の期間の後の期間であ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】
前記光電変換装置はさらに前記信号線に電気的に接続された電流源と、選択トランジスタとを有し、
前記増幅部が増幅トランジスタであって、
前記増幅トランジスタの入力ノードが、前記増幅部の入力ノードであって、
前記選択トランジスタが導通すると、前記電流源から前記増幅トランジスタに電流が供給され、
前記選択トランジスタが、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に、前記増幅トランジスタと前記信号線との間の電気的経路を非導通として、前記増幅トランジスタを非動作状態とさせる前記出力制御部であ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４】
前記光電変換装置はさらに前記信号線に電気的に接続された電流源と、前記電流源と前記増幅部との間の電気的経路の導通と非導通とを切り替えるスイッチとを有し、
前記増幅部が増幅トランジスタであって、
前記スイッチが導通すると、前記電流源から前記増幅トランジスタに電流が供給され、
前記スイッチが、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に、前記電流源と前記増幅トランジスタとの間の電気的経路を非導通として、前記増幅トランジスタを非動作状態とさせる前記出力制御部であ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５】
前記光電変換部はさらに前記信号線に電気的に接続された電流源と、前記信号線に電位を供給する電位供給部とを有し、
前記増幅部が増幅トランジスタであって、
前記電位供給部は、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に前記信号線に電位を供給することによって、前記増幅トランジスタが前記第２の電極の電位に基づいて信号を出力する場合よりも前記信号線に出力される信号の振幅を小さくする前記出力制御部であ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６】
前記光電変換装置は、第１のノードと第２のノードとを有する容量素子をさらに有し、
前記第１のノードは、前記第２の電極に電気的に接続され、
前記第２のノードに、前記第１の期間に第１の電位が供給され、
前記第２のノードに、前記第２の期間に第２の電位が供給され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】
前記光電変換装置は、第２のスイッチをさらに有し、
前記第２のスイッチが、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に、前記第２の電極と前記第１のノードが電気的に接続された第３のノードと前記増幅部の入力ノードとの間の電気的経路を非導通として、前記増幅部が前記第２の電極の電位に基づいて信号を出力する場合よりも前記信号線に出力される信号の振幅を小さくする前記出力制御部であることを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記光電変換装置は、さらに複数の光電変換部を有し、
前記第１のノードは前記複数の光電変換部の各々に共通に電気的に接続されていることを特徴とする請求項６または７に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記複数の光電変換部のうちの一部の光電変換部のみと前記増幅部との間の電気的経路が共に導通していることによって、前記一部の光電変換部の前記第２の電極から前記増幅部に前記光信号が出力された後、
前記複数の光電変換部のうちの全ての光電変換部と前記増幅部との間の電気的経路が共に導通していることによって、前記増幅部に、前記全ての前記光電変換部の各々の前記第２の電極から出力された前記光信号同士を加算した信号が出力され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】
前記複数の光電変換部に対して、１つのマイクロレンズが設けられていることを特徴とする請求項９に記載の光電変換装置。
【請求項１１】
前記光電変換装置に光学系から光が入射し、
前記光学系の互いに異なる射出瞳から射出された光が、前記複数の光電変換部の各々に入射し、
前記複数の光電変換部のうちの一部の光電変換部のみと前記増幅部との間の電気的経路が共に導通となって、前記一部の光電変換部の前記第２の電極から前記増幅部に前記光信号が出力された後、
前記複数の光電変換部のうちの全ての光電変換部と前記増幅部との間の電気的経路が共に導通となって、前記増幅部に、前記全ての光電変換部の各々の前記第２の電極から出力された前記光信号同士を加算した信号が出力されることを特徴とする請求項９にまたは１０に記載の光電変換装置。
【請求項１２】
前記光電変換装置は、前記複数の光電変換部の各々に各々が対応して設けられた複数の転送部をさらに有し、
前記複数の転送部の各々は、前記複数の光電変換部の各々の前記第２の電極から、前記信号電荷に基づく光信号を前記増幅部に転送し、
前記第１のノードは、前記複数の転送部の各々を介して、前記複数の光電変換部の各々に電気的に接続されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１３】
前記光電変換層が、前記信号電荷を蓄積可能な状態にある期間に、前記複数の転送部のうちの一つの転送部のみがオンしている場合には、前記容量素子の容量値は第１の容量値であり、
前記光電変換層が、前記信号電荷を蓄積可能な状態にある期間に、前記複数の転送部のうちの複数がオンしている場合には、前記容量素子の容量値は前記第１の容量値よりも大きい第２の容量値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】
前記光電変換装置は、容量電位供給部をさらに有し、
前記容量電位供給部は、前記第２のノードに、前記第１の電位と前記第２の電位とを供給することを特徴とする請求項６〜１３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１５】
前記光電変換装置は、容量電位供給部をさらに有し、
前記容量電位供給部は、前記第２のノードに、前記第１の電位と前記第２の電位とを供給し、
前記光電変換層から前記信号電荷を排出する時に、前記複数の光電変換部のうちのＮ個の光電変換部と前記増幅部と間の電気的経路が共に導通している場合には、前記容量素子の前記第２のノードに前記第２の電位を供給し、
前記光電変換層から前記信号電荷を排出する時に、前記複数の光電変換部のうちの前記Ｎ個より多い数のＭ個の光電変換部と前記増幅部との間の電気的経路が共に導通している場合には、前記容量電位供給部は、前記容量素子の前記第２のノードに第３の電位を供給し、
前記第３の電位は前記第２の電位よりも値の大きい電位であることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１６】
前記光電変換装置は、容量電位供給部をさらに有し、
前記容量電位供給部は、前記第２のノードに、前記第１の電位と前記第２の電位とを供給し、
前記光電変換層から前記信号電荷を排出する時に、前記複数の光電変換部のうちのＮ個の光電変換部と前記増幅部と間の電気的経路が共に導通している場合には、前記容量素子の前記第２のノードに前記第２の電位を供給し、
前記光電変換層から前記信号電荷を排出する時に、前記複数の光電変換部のうちの前記Ｎ個より多い数のＭ個の光電変換部と前記増幅部との間の電気的経路が共に導通している場合には、前記容量電位供給部は、前記容量素子の前記第２のノードに第３の電位を供給し、
前記第３の電位は前記第２の電位よりも値の小さい電位であることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１７】
前記光電変換層が量子ドットを含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の光電変換装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれかに記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置が出力する、前記光信号に基づく信号を処理することで画像を生成する出力信号処理部と、
を有することを特徴とする光電変換システム。
【請求項１９】
請求項１０または１１に記載の光電変換装置と、出力信号処理部とを有する光電変換システムであって、
前記光電変換装置は、
前記複数の光電変換部のうちの一部のみの前記光電変換部から出力された前記光信号に基づく第１の信号と、
前記複数の光電変換部のうちの全ての前記光電変換部から出力された前記光信号に基づく第２の信号とをそれぞれ前記出力信号処理部に出力し、
前記第１の信号と前記第２の信号との差を用いて位相差を検出し、
前記第２の信号を用いて画像を生成することを特徴とする光電変換システム。
【請求項２０】
光電変換部と、増幅部と、信号線とを有し、
前記光電変換部は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極および前記第２の電極の間に配された、信号電荷を蓄積する光電変換層と、前記光電変換層および前記第２の電極の間に配された絶縁層と、を含む光電変換装置の駆動方法であって、
前記第１の電極に印加される電位と前記第２の電極の印加される電位との大小関係を、
前記光電変換層が、前記信号電荷を蓄積する第１の期間において、第１の関係とし、
前記信号電荷を前記光電変換層から排出する第２の期間において、前記第２の電極に、前記第１の期間に印加される電位とは値の異なる電位が印加されることによって、第１の関係とは逆の第２の関係とし、
前記第２の期間の少なくとも一部の期間に前記信号線の電位の範囲を前記増幅部が出力する電位の範囲よりも狭い所定の範囲に制限する、あるいは、前記第２の期間の少なくとも一部の期間に前記増幅部を非動作状態とすることを特徴とする光電変換装置の駆動方法。