[发明专利]固体摄像装置以及固体摄像装置的驱动方法

权利要求书

1.一种固体摄像装置，所述固体摄像装置具备像素阵列，该像素阵列将多个像素电路配置成矩阵状而被形成，

所述多个像素电路分别具有：

光电转换元件，在偏置端子与第一节点之间由光电转换来生成电荷，并且，按照经由所述偏置端子和所述第一节点施加的偏置电压，使所述电荷倍增；

传输电路，按照第一控制信号，将所述第一节点与第二节点电连接；

复位电路，按照第二控制信号，向所述第二节点施加复位电压；

输出电路，按照第三控制信号，读出所述第二节点的电压；以及

模拟存储器，按照第四控制信号，与所述第二节点电连接，

所述固体摄像装置还具备控制电路，所述控制电路生成所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、以及向所述偏置端子施加的偏置端子电压，

所述控制电路，

在第一模式驱动中，将小于使所述电荷倍增的击穿电压的所述偏置电压施加到所述光电转换元件，将所述模拟存储器与所述第二节点的电连接切断，

在第二模式驱动中，将所述击穿电压以上的偏置电压施加到所述光电转换元件，将所述模拟存储器与所述第二节点电连接。

2.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述输出电路，

在所述第二模式驱动中，通过使所述模拟存储器所积蓄的电荷发生变化，从而对所述光电转换元件中发生的光子的入射事件的次数进行计数。

3.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述输出电路，

在所述第一模式驱动中，读出与所述第一节点所积蓄的电荷对应的所述第二节点的电压，

在所述第二模式驱动中，读出与所述模拟存储器所积蓄的电荷对应的所述第二节点的电压。

4.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述控制电路，

在所述第二模式驱动中，

按每个光检测事件将由所述光电转换元件倍增的所述电荷，从所述模拟存储器经由所述传输电路补充到所述光电转换元件，

在所述补充的前后，分别使所述输出电路读出与所述模拟存储器所积蓄的电荷对应的所述第二节点的电压。

5.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述控制电路，针对一个像素电路，连续进行所述第一模式驱动以及所述第二模式驱动，

所述固体摄像装置还具备运算电路，所述运算电路，计算在所述第一模式驱动中从所述像素电路读出的所述第二节点的电压、与在所述第二模式驱动中从所述像素电路读出的所述第二节点的电压的合成电压。

6.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述控制电路进行全局复位、全局曝光、滚动读出以及全局传输，

在所述全局复位中，将被配置在多个行的多个像素电路的所述第一节点一并设定为初始电压，

在所述全局复位后，在所述全局曝光中，在同一期间由所述多个像素电路的所述光电转换元件进行光电转换，

在进行所述全局曝光的同时，在所述滚动读出中，按每个行读出与先前帧中由所述多个像素电路的所述模拟存储器积蓄的电荷对应的所述第二节点的电压，

在所述滚动读出后，在所述全局传输中，将当前帧中由所述多个像素电路的所述第一节点积蓄的电荷一并传输到所述模拟存储器。

7.如权利要求1所述的固体摄像装置，

所述固体摄像装置还具备列增益电路，所述列增益电路，按每个列而被设置，并且，在所述第二模式驱动中，将配置在该列的多个像素电路的输出信号放大为在第一电压与第二电压之间振动的二值的数字信号。

8.如权利要求7所述的固体摄像装置，

所述列增益电路，在所述第一模式驱动中，将所述输出信号放大为常数倍。