[发明专利]光电转换装置及其驱动方法、摄像系统和移动体

说明书

本发明涉及一种光电转换装置及其驱动方法、摄像系统和移动体。光电转换装置包括：雪崩倍增型的光电二极管；信号生成单元，其包括被配置为对施加至光电二极管的电压进行控制的控制单元，并且基于由于光子向光电二极管的入射而生成的输出来生成光子检测脉冲；以及计数器，用于对从信号生成单元输出的光子检测脉冲进行计数。在光子检测脉冲的计数值达到预定设置值的情况下，计数器输出设置值检测信号，并且响应于接收到设置值检测信号，控制单元对施加至光电二极管的电压进行控制以停止光电二极管中的雪崩电流的产生。

技术领域

本发明涉及一种光电转换装置、光电转换装置的驱动方法、摄像系统和移动体。

背景技术

已知一种光子计数型光电转换装置，其对入射至光接收单元的光子的数量进行数字计数并将计数值作为数字信号从包括该接收单元的像素输出。美国专利申请公开2011/0266420的说明书公开了一种摄像装置，其中在该摄像装置中，布置了用于将光子的计数值作为数字信号输出的多个像素。

在光子计数型光电转换装置中，入射至光接收单元的光子的数量越大，检测光子所需的电路操作的次数越多。另一方面，可以计数的光子的数量被限制为所安装的计数器的计数上限值。因此，在预定曝光时间段结束之前达到上限计数值的像素中，进行用以检测将不被计数的光子的操作直到曝光时间段结束为止，这导致不必要的电力消耗。此外，随着光子检测操作的频率的增加，在电源布线中流动的电流增大，因此电源电压根据布线电阻而下降，这可能导致不稳定的电路操作。

发明内容

本发明旨在提供可以实现电力消耗的降低和电路操作的稳定性的提高的光电转换装置和摄像系统。

根据本发明的一个方面，提供一种光电转换装置，包括：雪崩倍增型的光电二极管；信号生成单元，其包括被配置为对施加至所述光电二极管的电压进行控制的控制单元，并且基于由于光子向所述光电二极管的入射而生成的输出来生成光子检测脉冲；以及计数器，用于对从所述信号生成单元输出的光子检测脉冲进行计数，其中，在所述光子检测脉冲的计数值达到预定设置值的情况下，所述计数器输出设置值检测信号，以及其中，响应于接收到所述设置值检测信号，所述控制单元对施加至所述光电二极管的电压进行控制以停止所述光电二极管中的雪崩电流的产生。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种光电转换装置的驱动方法，所述光电转换装置包括：雪崩倍增型的光电二极管、信号生成单元和计数器，所述信号生成单元用于对施加至所述光电二极管的电压进行控制并且基于由于光子向所述光电二极管的入射而生成的输出来生成光子检测脉冲，所述计数器用于对从所述信号生成单元输出的光子检测脉冲进行计数，所述驱动方法包括：在从所述计数器的复位起、直到计数值的读出为止的计数时间段内，在所述计数值未达到预定的设置值的情况下响应于所述光子检测脉冲而增加所述计数值，并且在所述计数值达到所述设置值的情况下停止所述光电二极管中的雪崩电流的产生。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种摄像系统，包括：上述的光电转换装置；以及信号处理单元，其被配置为处理从所述光电转换装置输出的信号。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种移动体，包括：上述的光电转换装置；距离信息获取装置，用于从基于来自所述光电转换装置的信号的视差图像中获取与到对象物的距离有关的距离信息；以及控制装置，用于基于所述距离信息来控制所述移动体。

根据以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的光电转换装置的一般结构的框图。

图2是示出根据本发明的第一实施例的光电转换装置中的像素的一般结构的图。

图3是示出根据本发明的第一实施例的光电转换装置中的像素的结构示例的电路图。

图4是示出根据本发明的第二实施例的光电转换装置中的像素的结构示例的电路图。