特許
J-GLOBAL ID：201403016401820212
ゲイン可変方法、ゲイン可変光電変換素子、ゲイン可変光電変換セル、ゲイン可変光電変換アレイ、読み出し方法、および、回路
発明者：
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出願人/特許権者：
代理人 (3件)：
川口 嘉之
, 関根 武彦
, 平川 明
公報種別：再公表公報
出願番号（国際出願番号）：JP2012056666
公開番号（公開出願番号）：WO2012-124760
出願日： 2012年03月15日
公開日（公表日）： 2012年09月20日
要約：
従来の増幅形光電変換素子は増幅度を大きく設計すると、入力光強度の大きい場合には使用する設計ルールで実現する最小に近いトランジスタの電流容量を超えてしまい、ダイナミックレンジの拡大は困難であった。また従来の光電変換素子等において、素子レベルでリアルタイムに電気信号出力を変化させる技術が、明暗比の大きい観察対象物、画像のリアルタイムでの取り込み、およびリアルタイムでの局所の明視化のために必要とされていた。本発明ではこの課題を解決するために、増幅形光電変換素子と電界効果トランジスタを組み合わせてゲイン可変方法、ゲイン可変の光電変換素子、光電変換セル、光電変換アレイ、およびその読み出し方法とそのための回路を提供している。これによって出力電気信号のリアルタイムでのゲイン可変化と撮像画像の局部の明視化、光検出の11桁までのダイナミックレンジ拡大とが可能となった。
請求項（抜粋）：
コレクタ、ベース、エミッタを有する1または複数のトランジスタ及び光電変換要素とから構成される増幅形光電変換部分と、
第1ソース、第1ドレイン、第1ゲートを有する第1電界効果トランジスタと、
を備え、
前記光電変換要素は、前記1または複数のトランジスタから選択されたトランジスタのベースに接続し、
前記光電変換要素は、光強度または光波長の光入力情報を、電流、電荷、電圧、または、抵抗値変化の電気量に光電変換する素子であって、
前記1または複数のトランジスタのコレクタの少なくとも1つが第1出力部であり、
前記1または複数のトランジスタのエミッタの1つが第2出力部であり、
前記1または複数のトランジスタの第2出力部ではない他のエミッタは、光電変換要素がベースに接続されている前記選択されたトランジスタ以外の前記1または複数のトランジスタのベースに接続し、
前記光電変換された電気量が、増幅、または、変換及び増幅された電流または電荷からなる電気信号として、前記第1出力部または第2出力部から得られる、
増幅形光電変換素子、増幅形光電変換セル、または、増幅形光電変換アレイにおいて、
前記1または複数のトランジスタのいずれかのベースまたはエミッタの間に、前記第1ソースと第1ドレインが接続され、
前記第1ゲートにゲイン制御電位を与えることにより、前記第1出力部または前記第2出力部から得られる前記電気信号のゲインが変化する、
ことを特徴とする増幅形光電変換素子、増幅形光電変換セル、または、増幅形光電変換アレイのゲイン可変方法。
IPC (3件)：
H04N 5/355
, H04N 5/369
, H01L 27/146
H04N5/335 550
, H04N5/335 690
, H01L27/14 A
4M118AA02
, 4M118AB01
, 4M118BA14
, 4M118CA02
, 4M118CA14
, 4M118CB05
, 4M118CB06
, 4M118FA06
, 5C024CX43
, 5C024CY47
, 5C024GX03
, 5C024GX05
, 5C024GX16
, 5C024GY39
, 5C024HX01
