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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】分配された光電子倍増管を伴う高空間解像度の固体画像センサ
(51)【国際特許分類】
H04N 25/70 20230101AFI20231114BHJP
【ＦＩ】
H04N25/70
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021568747
(86)(22)【出願日】2020-04-23
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-10
(86)【国際出願番号】 IB2020053856
(87)【国際公開番号】W WO2020240302
(87)【国際公開日】2020-12-03
【審査請求日】2022-01-19
(31)【優先権主張番号】102019000007225
(32)【優先日】2019-05-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】521502883
【氏名又は名称】フォンダツィオーネ ブルーノ ケスラー
(74)【代理人】
【識別番号】100091683
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179316
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 寛奈
(72)【発明者】
【氏名】ペレンツォーニ，マッテオ
【審査官】三沢 岳志
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５３４４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１０１３６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０５９３０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１０５９９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第０２５４１２１９（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｎ ２５／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光子（Ｆ）に感応する複数のピクセル（４）を備えるタイプの、１つまたは複数の前記光子（Ｆ）を検出するための固体画像センサ（１）であって、前記ピクセル（４）の各々は、論理ユニット（４１）、及び前記論理ユニットに動作可能に接続されたアバランシェ光ダイオード（４２）を備え、前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）は、少なくとも１つの隣接するピクセル（４）の前記論理ユニット（４１）に動作可能に接続され、前記固体画像センサ（１）は、各前記ピクセル（４）の前記論理ユニット（４１）が、同じ前記ピクセル（４）によって捕捉された情報に関する電気信号（Ｓ）を、特定の出力チャネル（７）を介して前記固体画像センサ（１）に出力するよう構成され、各前記ピクセル（４）の前記電気信号（Ｓ）は、残りの前記ピクセル（４）の前記論理ユニット（４１）によって提供された電気信号（Ｓ）とは異なることと、前記論理ユニット（４１）の同じピクセル（４）に属する前記アバランシェ光ダイオード（４２）及び前記論理ユニット（４１）に動作可能に接続する少なくとも前記隣接するピクセル（４）に属するアバランシェ光ダイオード（４２）の各々が、時間窓（ＷＴ）内で少なくとも１つの前記光子（Ｆ）を検出したときに、前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）は、前記電気信号（Ｓ）を出力することと、を特徴とする、固体画像センサ（１）。
【請求項2】
前記時間窓（ＷＴ）は、少なくとも１つの光子（Ｆ）が前記ピクセル（４）によって検出されたときに開始することを特徴とする、請求項１に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項3】
複数の前記ピクセル（４）は、第１の方向Ｘの沿った複数の列と、第２の方向Ｙに沿った複数の行と、を画定するような配列として配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項4】
前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）は、前記論理ユニット（４１）が属する前記ピクセル（４）に隣接する８個のピクセル（４）の前記論理ユニット（４１）に、動作可能に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項5】
前記ピクセル（４）における各々の前記論理ユニット（４１）の、少なくとも１つの隣接する前記ピクセル（４）の前記論理ユニット（４１）との動作可能な接続は、導体トラック（５）と、前記論理ユニット（４１）に電気接続または電気接続解除するよう構成された切替要素（６）と、によって画定されることを特徴とする、請求項１～４のうちいずれか一項に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項6】
前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）は、導体トラック（５）と、前記論理ユニット（４１）に電気接続または電気接続解除されるよう構成された切替要素（６）とによって、前記固体画像センサ（１）に属する残りの全ての前記ピクセル（４）における各論理ユニット（４１）に動作可能に接続されることを特徴とする、請求項５に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項7】
前記ピクセル（４）自体の論理ユニット（４１）によって、前記ピクセル（４）の前記論理ユニット（４１）に動作可能に接続され、前記時間窓（ＷＴ）内で少なくとも１つの光子（Ｆ）を検出する、前記ピクセル（４）の数が、所定の数（ｎ）以上であるときに、前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）は、前記電気信号（Ｓ）を出力するよう構成されることを特徴とする、請求項１～６のうちいずれか一項に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項8】
前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）によって出力された、前記電気信号（Ｓ）は、前記論理ユニット（４１）の同じピクセル（４）に属する前記アバランシェ光ダイオード（４２）によって検出された光子（Ｆ）の到達時間に相当することを特徴とする、請求項１～７のうちいずれか一項に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項9】
前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）によって出力された、前記電気信号（Ｓ）は、前記ピクセル（４）の前記アバランシェ光ダイオード（４２）によって前記時間窓（ＷＴ）内で検出された、前記光子（Ｆ）の数に比例することを特徴とする、請求項１～８のうちいずれか一項に記載の固体画像センサ（１）。
【請求項10】
請求項５または請求項６に記載の、１つまたは複数の光子（Ｆ）を検出するための固体画像センサ（１）を、管理する方法であって、ピクセル（４）の各々の論理ユニット（４１）と、少なくとも１つの隣接するピクセル（４）の少なくとも１つの論理ユニット（４１）とを、前記論理ユニット（４１）間に挟まれた切替要素（６）を閉じることによって、電気接続する動作を提供することを特徴とする、管理する方法。
【請求項11】
請求項１～９のうちいずれか一項に記載の固体画像センサ（１）によって、１つまたは複数の光子（Ｆ）を検出する方法であって、論理ユニット（４１）の同じピクセル（４）に属するアバランシェ光ダイオード（４２）と、少なくとも１つの隣接する前記ピクセル（４）に属する前記アバランシェ光ダイオード（４２）との各々が、少なくとも１つの光子（Ｆ）が前記ピクセル（４）によって検出されたときに開始する時間窓（ＷＴ）内で、少なくとも１つの光子（Ｆ）を検出したとき、前記ピクセル（４）の各々の前記論理ユニット（４１）によって、電気信号（Ｓ）を出力する動作を提供することを特徴とする、検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分配された光電子倍増管を伴う高空間解像度の固体画像センサに関し、固体画像センサはデバイスの感応面において、１つまたは複数の光子の着弾位置及び瞬間を、精確に判断できる。
【0002】
本発明は、このように上記の着弾位置を精確に判断できる、本発明の高空間解像度の画像センサを管理する方法にも関する。
【0003】
さらに本発明は、本発明による高空間解像度の画像センサによって、１つまたは複数の光子を検出する方法に関する。光の飛行時間による距離測定の分野において、光子ビームの到達時間の瞬間を確立することが必要であることが知られている。
【背景技術】
【0004】
それらは実際、距離を測定するための公知のデバイスであり、関係する対象物に向けて導かれた光放射の放出、及び関係する対象物自体から戻る上述の光放射の検出、に基づいている。
【0005】
詳細には、このような測定デバイスは、光放射を放出するための手段、及び光放射に感応する領域を含んだ、感受手段を備える。測定デバイスは、処理ユニットをさらに備える。この処理ユニットは、放出手段による光放射の放出と、感受手段による光放射の検出との間の時間間隔を、直接的または間接的に判断することができる。
【0006】
専門用語で「飛行時間」すなわちＴｏＦとして公知であり、通常は上述の光放射に属する光子を指す、上述の時間間隔の値は、測定デバイスと関係する対象物との間の距離に正比例する。
【0007】
これに関して、公知の測定デバイスにおける処理ユニットは、一般にこのような距離値をＴｏＦから判断するよう構成される。ちなみに、「上述の光放射に属する光子」という表現は、上述の放射手段によって生成された光子のみを排他的に示し、したがって背景放射すなわち環境光から得られた光子とは、区別するよう留意することが重要である。
【0008】
実施の観点から、距離画像を検出可能にするため、高解像度で、かつ内在する干渉及び／または外部の干渉に対する感応度に対してほとんど課題のない、できれば全く課題のない、画像センサを使用することが必要である。
【0009】
このような画像センサは、専門用語で「ピクセル」として公知である、複数の感光性ミクロセルを備え、一般に単一の半導体基板上に配列として配置される。上述のピクセルの各々は、単一光子の実施において、ＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ－Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｄｉｏｄｅ）としても公知である、逆に付勢されたアバランシェ光ダイオードを備え、光子を検出する際に、エレメンタル・チャージ・パックを放出することによって、他から独立して応答する。
【0010】
画像センサの第１のタイプは、各感光性ミクロセルが処理ユニットを備える。この処理ユニットは、アバランシェ光ダイオードに動作可能に接続され、入力として、アバランシェ光ダイオードによって生成された上述のチャージパック、及び出力として、単一の感光性ミクロセルに関連した上述のＴｏＦを表わす電気信号、を得るよう構成される。
【0011】
換言すると、このような第１のタイプの画像センサを用いて、各ピクセルは、他のピクセルから独立し、かつ同じピクセルによって検出された光子のＴｏＦに関連した、電気信号を出力する。
【0012】
複数のピクセルによって生成された、このような電気信号は、その後特定の電子回路に入力される。これは画像センサの外部にあり、電気信号の処理すること、及び例えば測定した距離を判断すること、ができる。
【0013】
しかし、このタイプの画像センサは、残りのピクセルから独立した各単一ピクセルによって生成された電気信号が、相互関係にあることから成る、周知の欠点を有する。不利には、これは検出された光子でさえ、このようなピクセルの各々が電気信号を生成し、それを出力できるという事実をもたらし、このような生成は、実際に検出される光ビームに属さない背景光子であると判断される。
【0014】
実質的に、このタイプの画像センサにおいて、光のフラッシュにおける光子の検出が、背景光子の背景に重ね合わされた偶発的なポアソン型の一次推定プロセスであるために、検出された光子の配分における統計ノイズが観測される。このノイズは、不利には、同じ画像センサの距離測定における精確さ、精度、及び強度の低下をもたらす。
【0015】
より簡潔には、このタイプの画像センサは、測定されることになる光ビームに実際に属する光子の検出による事象を、背景に属する光子から区別することができない。
【0016】
このような欠点を克服するために、第２のタイプの画像センサが開発され、それは常に複数のピクセルを備えるが、この場合、第１の光子が検出されたときに始まる決定された時間窓において、作動された光ダイオードの数に比例し、したがって検出された光子の数に比例した単一の信号を提供するよう、互いの間で接続された、より多くのアバランシェ光ダイオードを含む。このタイプの画像センサは、上述の時間窓内で受け取った光子を関連付け、関連のないもの、したがって恐らくは背景に属するものを排除するのを可能にする。選択された光子の到達時間はこうして測定され、その後ＴｏＦに比例した信号は、画像センサへの出力として利用可能となる。
【0017】
このような電気信号は、調査した測定を判断するために、第１のタイプの画像センサの場合のような、さらなるフィルタにかける必要はない。
【0018】
しかし、この第２のタイプの画像センサでも、以下で提示する周知の欠点を有する。
【0019】
不利には、実際、各ピクセルが複数のアバランシェ光ダイオード及び関連の制御電子機器を含むので、このような画像センサの空間解像度を向上させるために、デバイス自体の感応面を増加させる必要がある。
【0020】
欧州特許出願公開第２７０８９１３号明細書は、監視領域から受け取った光を検出するための、アバランシェ光ダイオード素子のグループを備えた光検出器を有するセンサを記載している。グループ評価ユニットは、感受信号を受信するために光ダイオード素子と接続され、光ダイオード素子の最小数が、許容可能な時間間隔内で感受信号を同時に生成したときのみ、受け取った光を検出したとして事象を判断する。
【0021】
欧州特許出願公開第３３１８８９５号明細書は、ライダーシステムにおいて反射光パルスを受け取るためのデバイスを記載しており、それは、光パルスを検出するために設定された複数の個々のセンサ素子を含んだセンサ配列と、いくつかのセンサ素子を選択し、それらをマクロピクセルに組み合わせるよう設定された、選択回路と、を備える。
【0022】
欧州特許出願公開第２４６９２９４号明細書は、全体的に、実世界の場面における少なくとも１つの対象物の、電気的表示を生成する方法及びデバイスに関する。実世界の場面における表示のための、詳細なリアルタイム撮像装置は：時間に関連した位置を伴う、少なくとも一連の超短波のパワーレーザパルスを提供する場面の少なくとも１つの照明器；及びこの発明の方法に従い、かつ上記照明器の少なくとも一連の超短波のパワーレーザパルスに関連付けられた、ＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｈｏｔｏｎ Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｄｉｏｄｅ）検出器配列のレシーバ、を備える。
【0023】
米国特許出願公開第２００６２０２１２１号明細書は、光学記録担体に記憶された情報を読み取るための変換器を記載しており、少なくとも１つの固体単一光子検出器、例えば光学記録担体の少なくとも一部において、２Ｄまたは３Ｄ画像を取得するための、単一光子アバランシェ光ダイオードを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0024】
【文献】欧州特許出願公開第２７０８９１３号明細書
【文献】欧州特許出願公開第３３１８８９５号明細書
【文献】欧州特許出願公開第２４６９２９４号明細書
【文献】米国特許出願公開第２００６２０２１２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0025】
本発明は、全ての言及した欠点を克服することを意図する。
【0026】
詳細には、本発明の目標は、同じセンサの感応面における物理的寸法が等しい、公知の技術分野の画像センサよりも、高い空間解像度を確保できる画像センサを実現することである。
【0027】
本発明の別の目標は、高い空間解像度、及び同時に、簡易な構造かつ管理を有し、光子の到達を時間窓に関連付けることができる、画像センサを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0028】
上述の目標は、独立請求項による画像センサを実現することによって達成される。
【0029】
本発明の画像センサにおける別の特徴は、従属請求項で説明する。
【0030】
このような目標は、請求項１０による画像センサを管理する方法によって、及び請求項１１による本発明の画像センサの使用による、１つまたは複数の光子を検出する方法によっても、到達される。
【0031】
上述の目標は、以下で言及する利点と共に、本発明の好ましい実施形態の説明の間に強調されることになり、それは非限定例によって、添付の図面を参照して与えられる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の画像センサ、及びこの画像センサに属する隣接したピクセルの詳細な接続図を、上から見て表わした図である。
【図3a】本発明の画像センサによる、１つまたは複数の光子の検出に関する信号を表わす、２つの略図のうち１つである。
【図3b】本発明の画像センサによる、１つまたは複数の光子の検出に関する信号を表わす、２つの略図のうち１つである。
【発明を実施するための形態】
【0033】
１つまたは複数の光子を検出するための、本発明の固体画像センサが、図１において好ましい実施形態に従って全体が表わされ、１で示される。
【0034】
好ましい実施形態によると、本発明の画像センサ１は、上述の光子に感応する複数のピクセル４を備え、これらピクセル４は、第１の方向Ｘに沿った複数の列と、第２の方向Ｙに沿った複数の行とを決定するような配列として配置される。
【0035】
しかし、ピクセル４が、上述の第１の方向Ｘのみに沿って延びるか、または上述の第２の方向Ｙのみに沿って延びた、一次元配列を画定するよう配置された、本発明の異なる実施形態を排除しない。
【0036】
図２で確認できるように、各ピクセル４は、論理ユニット４１と、この論理ユニット４１に動作可能に接続されたアバランシェ光ダイオードまたはＳＰＡＤ４２とを備える。
【0037】
本発明の好ましい実施形態によると、これら論理ユニット４１、及び関連のアバランシェ光ダイオードまたはＳＰＡＤ４２は、画像センサ１に属する単一の半導体基板３上に作られる。
【0038】
しかし、画像センサ１が、垂直方向に互いに重ね合わされた２層の半導体層３を備えた、実行上の変形によるものを排除しない。ここにおいて、ピクセル４の各論理ユニット４１が、同じピクセル４のアバランシェ光ダイオード４２に動作可能に接続される限り、上述のアバランシェ光ダイオード４２は、より外側の半導体基板上に作られ、その一方で論理ユニット４１は、より内側の半導体基板上に画定される。
【0039】
各ピクセル４の論理ユニット４１は、例えば光子の数及び／または到達時間を含む、捕捉した情報に関連した信号Ｓを、特定の出力チャネル７を介して画像センサ１に出力するよう構成される。出力チャネル７から出力された情報は、インターフェース周辺回路に提供されることになる。このインターフェース回路は、全てのピクセル４における出力チャネル７の多重化を可能にする出力ＯＵＴを有する。
【0040】
各ピクセル４は、出力チャネル８によって、同じ画像センサ１に属する残りのピクセル４によって生成かつ出力される電気信号ＴＲＩＧＯＵＴとは異なる、電気信号ＴＲＩＧＯＵＴも生成する。このＴＲＩＧＯＵＴ信号は、少なくとも１つの光子Ｆの単一ピクセル４におけるアバランシェ光ダイオード４２によって実施された、検出に相当する。
【0041】
本発明の代替の実施形態によると、各ピクセル４は、「ＯＲ」タイプの論理に従って、同じピクセル４における同じ論理ユニット４１に接続された、２つ以上のアバランシェ光ダイオード４２を備え、それによって論理ユニット４１は、少なくとも１つのアバランシェ光ダイオード４２が光子Ｆを検出したとき、信号Ｓ及び電気信号ＴＲＩＧＯＵＴを出力するよう構成され得る。または代替として、「ＡＮＤ」タイプの論理に従って、同じピクセル４における全ての上述のアバランシェ光ダイオード４２が光子Ｆを検出したときに、信号Ｓ及び電気信号ＴＲＩＧＯＵＴを出力する。
【0042】
図１及び図４にそれぞれ表わされた、本発明の２つの実施形態によると、各ピクセル４の論理ユニット４１は、この論理ユニット４１に属する上述のピクセル４に隣接した、８個のピクセル４の論理ユニット４１にも、動作可能に接続される。
【0043】
論理ユニット４１は、同じ論理ユニット４１に動作可能に接続され、光子が上述の論理ユニット４１に接続されたアバランシェ光ダイオード４２によって検出されたときに始動する所定の時間窓ＷＴ内に、少なくとも１つの光子Ｆを検出する論理ユニット４１の数が、予め確立された最小の数ｎ以上である場合に、光子の数及び／または到達時間の情報を確認かつ記憶し、最終的に上述の電気信号Ｓを出力するよう構成される。
【0044】
例えば、本発明の上述の好ましい実施形態の場合、それは各ピクセル４の論理ユニット４１に、そのアバランシェ光ダイオード４２及び隣接するピクセル４の８個の論理ユニット４１との動作可能な接続を提供する。予め確立される最小の数ｎは、４であってよい。したがって、論理ユニット４１は、該当するピクセル４によって検出された光子の数及び／または到達時間の情報を、確認かつ記憶する。該当するピクセル４及び８個の隣接したピクセル４を備え、かつ上述の時間窓ＷＴで少なくとも１つの光子Ｆを検出するピクセル４の数が、４個以上である場合のみ、論理ユニット４１は電気信号Ｓを出力する。この最後の事象は、図３ａに表わされる。
【0045】
図３ｂは、少なくとも１つの光子Ｆを検出するピクセルの、予め確立された最小の数に到達していない場合を、対照的に表す。その結果この場合、時間窓ＷＴの終わりにおいて、論理ユニット４１は、いかなる電気信号Ｓも出力しない。
【0046】
本発明の好ましい実施形態による、該当するピクセル４の到達時間の情報は、そのアバランシェ光ダイオード４２によって捕捉された光子のみに関連すること、及び、隣接するピクセル４は確認要素のみを表わし、それは空間平均を実現することなくピクセルレベルにおける空間解像度を実際に維持するのを可能にすること、に留意することは重要である。
【0047】
しかし、各ピクセル４の論理ユニット４１が、ピクセル４の隣接または隣接しない論理ユニット４１の、８個以外の数に接続され得る、本発明の実行上の変形を排除しない。
【0048】
本発明の好ましい実施形態に戻ると、図１に表わされるように、各ピクセル４の上述の論理ユニット４１と、隣接するピクセル４の論理ユニット４１との間の接続は、恒久的な電気接続である。
【0049】
しかし、上述の論理ユニット４１における各対間の動作接続が、導体トラック５と、上記の論理ユニット４１の対における各々を電気接続するよう、または電気接続解除するよう構成された切替要素６と、によって成される、図４に表わされた本発明における代替の実行上の変形を、排除しない。
【0050】
このような構成は、本発明の画像センサ１を使用しながら、隣接するピクセル４の、どの論理ユニット４１が、ピクセル４の各々の論理ユニット４１に実際に電気接続されるかを、動的に選択することを可能にする。
【0051】
したがって、本発明におけるデバイスの実行上の変形は、上述の導体トラック５及び上述の切替要素６によってピクセル４の各々の論理ユニット４１を、隣接するピクセル４の論理ユニット４１だけではなく、同じ画像センサ１に属する他のピクセル４の論理ユニット４１にも、動作可能に接続されるよう提供し得る。
【0052】
各ピクセル４の論理ユニット４１は、上述の導体トラック５及び上述の切替要素６によって、本発明における同じ画像センサ１に属する全ての残りのピクセル４における論理ユニット４１に動作可能に接続される、極端な場合を提供し得る。
【0053】
これら最後の場合、以下で説明するように、本発明の画像センサ１の使用を提供する前に、各ピクセル４を、関連の切替要素６によって設定する必要がある。他のピクセル４の論理ユニット４１は、上述のピクセル４の論理ユニット４１に電気接続しなければならない。
【0054】
有利には、この実行上の変形は、使用の要求に基づいて、本発明の画像センサ１のアーキテクチャを、動的に調節することを可能にする。
【0055】
本明細書で説明し、かつ添付の図面で表わした、本発明の好ましい実施形態に戻ると、各ピクセル４の論理ユニット４１によって出力された電気信号Ｓは、この論理ユニット４１の同じピクセル４に属する、アバランシェ光ダイオード４２によって検出された光子Ｆの、到達時間に相当する。
【0056】
したがってこの場合、有利には、各ピクセル４の論理ユニット４１は、実際にそれ自体のアバランシェ光ダイオード４２によって検出された光子Ｆが、検出される光ビームに属する光子であるか、またはそれが背景光子であるか、のみを検証するために、隣接するピクセル４の論理ユニット４１との接続を使用するよう構成され、特定の距離において観測された対象が、さらなる隣接するピクセル４によって骨組みが作られる可能性が高い、という利点を得る。上記で確認されたような検証は、他のアバランシェ光ダイオード４２における所定の最小数ｎも、上述の時間窓ＷＴ内の光子を検出したかをチェックすることによって、本発明によって実施される。
【0057】
しかし出力信号Ｓは、明らかにこのような検証が成功した場合だけ、検出された光子Ｆのデータのみ、または特定の論理ユニット４１の同じピクセル４に属するアバランシェ光ダイオード４２によって検出された光子Ｆのデータのみに、排他的に関連する。
【0058】
しかし、各ピクセル４の論理ユニット４１によって出力された信号が、上述の論理ユニット４１のアバランシェ光ダイオード４２によって上述の時間窓ＷＴ内で検出された光子Ｆの数に比例する、代替の実行上の変形を排除しない。
【0059】
さらに、各ピクセル４の論理ユニット４１によって出力された信号が、該当するピクセル４の同じ論理ユニット４１に接続された、全ての論理ユニット４１における全てのアバランシェ光ダイオード４２によって、上述の時間窓ＷＴ内で検出された光子Ｆの数に比例する、代替の実行上の変形を排除しない。
【0060】
上記で説明した全ての実行上の変形を含む、本発明の好ましい実施形態による本発明の画像センサ１の実施は、明確に、既に確認されているいくつかのデータを得ることを可能にし、したがって既に使用可能であり、それは公知のタイプの画像センサよりも多い。各感光性ミクロセル４が、例えば検出された光子のＴｏＦなどのデータを提供できるが、先行技術で前に説明した第１のタイプの画像センサではできないという点で、このようなデータは、１つまたは複数の隣接するピクセル４も、所定の時間窓ＷＴ内で光子Ｆを検出した場合のみ、排他的に提供されることになる。
【0061】
換言すると、このような実施及び取り組みは、ピクセル４の数及び感応面２全体のサイズが等しい場合、画像センサ１の空間解像度を向上させるのを可能にする。
【0062】
上記で言及したように、本発明の一部は、ピクセル４の各々の論理ユニット４１と、隣接するか、または隣接しないピクセル４の１つまたは複数の論理ユニット４１と、の間の動作可能な接続が、上述の導体トラック５及び上述の切替要素６によって成される場合の、本発明の画像センサ１を管理するための方法でもある
【0063】
この方法は、詳細には同じ画像センサ１を使用する前に、論理ユニット４１の間に挟まれた切替要素６を閉じることによって、ピクセル４の各々の論理ユニット４１、及び少なくとも１つの隣接するピクセル（またはそれ未満）の少なくとも１つの論理ユニット４１の、電気接続動作を実行することを提供する。
【0064】
本発明の一部は、画像センサ１によって１つまたは複数の光子Ｆを検出する方法でもあり、それは、論理ユニット４１の同じピクセル４に属するアバランシェ光ダイオード４２と、隣接するピクセル４に属するアバランシェ光ダイオード４２の所定の最小数との各々が、上述の時間窓ＷＴ内で少なくとも１つの光子Ｆを検出したとき、各ピクセル４の論理ユニット４１の各々によって、所定の電気信号Ｓを出力することを提供する。
【0065】
したがって前述に基づき、本発明の画像センサ１は、事前に決めた目標の全てに到達する。
【0066】
詳細には、空間解像度を公知の技術の画像センサよりも高めることを保証でき、同じ画像センサの感応面の物理的寸法が等しい画像センサを実現する目標は、達成される。
【0067】
高い空間解像度及び同時に簡易な構造及び管理を伴う画像センサを実現し、光子の到着を時間窓に関連させることができるという目標も、達成される。
【図1】
【図2】
【図3a-3b】
【図4】
