光传感器和光传感器的驱动方法技术

本发明专利技术的光传感器具备：根据入射光而产生电荷的受光部；用于传送由所述受光部产生的电荷的电荷传送栅极；和用于生成施加于所述电荷传送栅极的电荷传送信号的信号生成部，所述信号生成部以在属于第n(n为1以上的整数)帧的第1期间的第1时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在属于第m(m为与n不同的1以上的整数)帧的第2期间的第2时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成所述电荷传送信号，在使所述第1期间的开始时刻与所述第2期间的开始时刻一致时，所述第1时间范围的一部分与所述第2时间范围的一部分相互重叠。互重叠。互重叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光传感器和光传感器的驱动方法


[0001]本公开涉及光传感器和光传感器的驱动方法。

技术介绍

[0002]在专利文献1中，记载有荧光寿命测量装置。该装置包括：对试样照射激发光而产生荧光光子，并对所产生的荧光光子进行检测的测量部；根据由测量部检测的荧光光子的信号对每多个时间门(time gate)测量荧光光子数的信号处理部；基于对每多个时间门测量的荧光光子数计算荧光寿命的运算处理部；和控制测量部、信号处理部和运算处理部的控制部。测量部包括：将从成为激发状态的试样放出的荧光光子转换为电信号并输出至信号处理部的检测器。信号处理部，通过放大器将从检测器输入的电信号放大，并使其分支至2个开关(switch)。开关通过来自控制部的门控信号控制ON/OFF(接通/断开)动作的定时，只在ON动作的期间输出电信号。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2005
‑
114528号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]但是，根据本专利技术人的见解，为了提高图像传感器的时间分辨率并实现检测精度的提高，需要以更短的时间控制电荷传送栅极，而如果考虑载流子的移动时间，则存在界限。与此相对地，在专利文献1中记载的装置中，如上所述，来自检测器的电信号在通过放大器进行I
‑
V转换后，分支至2个开关。并且，2个开关的ON的期间部分地重叠。据此，也可以认为时间分辨率提高了。
[0008]但是，虽然如专利文献1的装置那样，如果是I
‑
V转换后的信号则能够使多个开关的ON的期间重叠而取得信号，但是在利用电荷传送栅极的图像传感器中，如果像专利文献1的装置那样，使电荷传送栅极的电荷传送期间重叠，则均等的电荷分配是困难的。另外，虽然认为如果受光部是1个(单元件)，则能够实现专利文献1的装置的结构，但是在一维或二维状地排列有受光部的情况下，电路规模巨大，缺乏实现性。
[0009]因此，本公开的目的在于，提供一种能够通过电荷传送栅极的控制来提高检测精度的光传感器和光传感器的驱动方法。
[0010]用于解决问题的方式
[0011]本公开所涉及的光传感器具备：根据入射光而产生电荷的受光部；用于传送由受光部产生的电荷的电荷传送栅极；和用于生成施加于电荷传送栅极的电荷传送信号的信号生成部，信号生成部，以在属于第n(n为1以上的整数)帧的第1期间的第1时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在属于第m(m为与n不同的1以上的整数)帧的第2期间的第2时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成电荷传送信号，在使第1期间
的开始时刻与第2期间的开始时刻一致时，第1时间范围的一部分与第2时间范围的一部分相互重叠。
[0012]本公开所涉及的光传感器的驱动方法是具有根据入射光而产生电荷的受光部和用于传送由受光部产生的电荷的电荷传送栅极的光传感器的驱动方法，其以在属于第n(n为1以上的整数)帧的第1期间的第1时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在属于第m(m为与n不同的1以上的整数)帧的第2期间的第2时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成施加于电荷传送栅极的电荷传送信号，在使第1期间的开始时刻与第2期间的开始时刻一致时，第1时间范围的一部分与第2时间范围的一部分相互重叠。
[0013]在这些光传感器和光传感器的驱动方法中，对用于传送由受光部产生的电荷的电荷传送栅极施加的电荷传送信号，以在属于第n帧的第1期间的第1时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在属于第m帧的第2期间的第2时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式生成。第1时间范围和第2时间范围是电荷传送栅极的ON期间。而且，在使第1期间的开始时刻与第2期间的开始时刻一致时，第1时间范围的一部分与第2时间范围的一部分相互重叠。这样，如果在相互不同的帧间，使电荷传送栅极的ON期间重叠，则能够以与ON期间的偏移量对应的时间间隔捕捉至少与各帧对应地反复产生的现象。即，能够提高时间分辨率，提高检测精度。
[0014]在本公开所涉及的光传感器中，也可以为，第n帧与第m帧是相互连续的帧。这样，ON期间在相互连续的帧间一部分重叠的结构，对稍有变化并且反复产生的现象是有效的。这是因为，与使ON期间一部分重叠的帧彼此的间隔较长的情况相比，在帧间的该现象的变化变得相对较小。另外，第n帧与第m帧相互连续，相当于m为n
±
1的情况。
[0015]在本公开所涉及的光传感器中，也可以为，信号生成部，以在1帧内，在跨多个期间使该期间的开始时刻一致时，在重叠的时间范围，将电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成电荷传送信号。在这种情况下，能够在1帧内进行电荷的累计。
[0016]在本公开所涉及的光传感器中，也可以为，电荷传送栅极包括：第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极，信号生成部以在第1时间范围，将第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极中的一方设为电荷传送状态，并且在第2时间范围，将第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极中的上述一方设为电荷传送状态的方式，生成电荷传送信号。这样，也可以在具备多个电荷传送栅极的光传感器中，在第n帧与第m帧，至少使相同的电荷传送栅极的ON期间重叠。
[0017]在本公开所涉及的光传感器中，也可以为，电荷传送栅极包括：第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极，信号生成部以在第1时间范围，将第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极中的一方设为电荷传送状态，并且在第2时间范围，将第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极中的另一方设为电荷传送状态的方式，生成电荷传送信号。这样，也可以在具备多个电荷传送栅极的光传感器中，在第n帧与第m帧，至少使相互不同的电荷传送栅极的ON期间重叠。
[0018]在本公开所涉及的光传感器中，也可为，电荷传送栅极包括：第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极，信号生成部以在第1时间范围，将第1电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在第2时间范围，将第1电荷传送栅极设为电荷传送状态，而且，在第1期间的第3时间范围，将第2电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在第2期间的第4时间范围，将第2电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成电荷传送信号，在使第1期间的开始时刻与第2期间的开始时刻一致时，第3时间范围的一部分与第4时间范围的一部分相互重叠。这样，能够对具
备多个电荷传送栅极的光传感器，通过使各个电荷传送栅极的ON期间一部分重叠，提高时间分辨率并且削减帧数。
[0019]在本公开所述涉及的光传感器中，也可为，信号生成部还生成：用于光源周期性地输出光的信号，第1期间和第2期间的开始时刻与光源输出光的定时同步。在这种情况下，能够对根据来自光源的光而反复产生的现象(例如，荧光)，提高时间分辨率并提高检测精度。
[0020]此处，本公开所涉及的光传感器具备：根据入射光而产生电荷的受光部；用于传送由受光部产生的电荷的第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光传感器，其中，具备：根据入射光而产生电荷的受光部；用于传送由所述受光部产生的电荷的电荷传送栅极；和用于生成施加于所述电荷传送栅极的电荷传送信号的信号生成部，所述信号生成部，以在属于第n帧的第1期间的第1时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在属于第m帧的第2期间的第2时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成所述电荷传送信号，其中，n为1以上的整数，m为与n不同的1以上的整数，在使所述第1期间的开始时刻与所述第2期间的开始时刻一致时，所述第1时间范围的一部分与所述第2时间范围的一部分相互重叠。2.根据权利要求1所述的光传感器，其中，所述第n帧与所述第m帧是相互连续的帧。3.根据权利要求1或2所述的光传感器，其中，所述信号生成部，以在1帧内，在跨多个期间使该期间的开始时刻一致时，在重叠的时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态的方式，生成所述电荷传送信号。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光传感器，其中，所述电荷传送栅极包括：第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极，所述信号生成部，以在所述第1时间范围，将所述第1电荷传送栅极和所述第2电荷传送栅极中的一方设为电荷传送状态，并且在所述第2时间范围，将所述第1电荷传送栅极和所述第2电荷传送栅极中的所述一方设为电荷传送状态的方式，生成所述电荷传送信号。5.根据权利要求1～3中任一项所述的光传感器，其中，所述电荷传送栅极包括：第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极，所述信号生成部，以在所述第1时间范围，将所述第1电荷传送栅极和所述第2电荷传送栅极中的一方设为电荷传送状态，并且在所述第2时间范围，将所述第1电荷传送栅极和所述第2电荷传送栅极中的另一方设为电荷传送状态的方式，生成所述电荷传送信号。6.根据权利要求1～4中任一项所述的光传感器，其中，所述电荷传送栅极包括：第1电荷传送栅极和第2电荷传送栅极，所述信号生成部，以在所述第1时间范围，将所述第1电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在所述第2时间范围，将所述第1电荷传送栅极设为电荷传送状态，而且，在所述第1期间的第3时间范围，将所述第2电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在所述第2期间的第4时间范围，将所述第2电荷传送栅极成为电荷传送状态的方式，生成所述电荷传送信号，在使所述第1期间的开始时刻与所述第2期间的开始时刻一致时，所述第3时间范围的一部分与所述第4时间范围的一部分相互重叠。7.根据权利要求1～6中任一项所述的光传感器，其中，具备：用于将由所述受光部产生的电荷排出的排出栅极，所述信号生成部，以在第5时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态，并且在与所述第5时间范围隔开间隔的第6时间范围，将所述电荷传送栅极设为电荷传送状态，而且，在所述第5时间范围与所述第6时间范围之间的第7时间范围，将所述排出栅极设为电荷
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【专利技术属性】
技术研发人员：间瀬光人，山本洋夫，森治通，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：