CN102263909A - 光电转换装置和图像拾取系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光电转换装置以及图像拾取系统。在自动聚焦(AF)传感器中,难以在不增加电路的规模的情况下实现高速自动聚焦和高精度自动聚焦。在本发明中,对于在各单位像素中设置的多个存储器单元部件设置共用缓冲器单元。
Description
技术领域
本发明涉及光电转换装置,并且更特别地,涉及具有执行光电转换的光电转换部件的光电转换装置。
背景技术
图像拾取系统通常包括检测焦点的自动聚焦(AF)传感器。
在日本专利公开No.2000-078472中,描述了这样的光电转换装置,该光电转换装置包括放大基于由光电二极管产生的电荷的信号的差动放大部件、保持由差动放大部件放大的信号的电容器和将保持在电容器中的信号传送到随后阶段的源极跟随器电路。提出通过将源极跟随器电路的输出反馈到差动放大部件可在例如固定模式噪声(FPN)的减少和增益的提高方面产生益处。
在日本专利公开No.2006-220684中,描述了这样的AF装置,在该AF装置中包括存储与在将线传感器分成多个区域时获得的线传感器的区域对应的蓄积信号的帧存储器和存储与线传感器的所有的区域对应的蓄积信号的帧存储器。根据日本专利公开No.2006-220684,即使散焦量大,也可执行高速的AF。
但是,通过在日本专利公开No.2000-078472和日本专利公开No.2006-220684中公开的技术,难以在不增加电路规模的情况下实现高速AF和高精度AF。
发明内容
根据本发明的方面的光电转换装置包括:多个单位像素,多个单位像素中的每一个包含:传感器单元部件,包含光电转换部件;放大部件,被配置用于放大从传感器单元部件输出的信号;多个存储器单元部件,被配置用于保持经放大的信号;以及缓冲器部件,被对于多个存储器单元部件被设置并传送由多个存储器单元部件保持的信号。放大部件包含差动放大部件,该差动放大部件被配置用于输出缓冲器部件的输出和从传感器单元部件输出的信号之间的差值。
根据本发明,能够提供在不增加电路的规模的情况下实现高速AF和高精度AF的光电转换装置。
从参照附图对示例性实施例的以下描述,本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的光电转换装置的图像拾取面的示意图。
图2是示出根据本发明的实施例的光电转换装置的线传感器部件的配置的框图。
图3是示出根据本发明的实施例的光电转换装置中的单位像素的一部分的电路图。
图4是示出根据第一实施例的光电转换装置的操作的定时图。
图5是示出根据第二实施例的光电转换装置的操作的定时图。
图6是示出根据第三和第四实施例的自动聚焦装置的配置的框图。
图7是示出根据第五实施例的图像拾取系统的配置的框图。
图8是示出在组合现有技术中公开的技术的情况下可获得的单位像素的配置的电路图。
具体实施方式
比较例
首先,为了阐明本发明的优点,将描述比较例,该比较例是通过将如在日本专利公开No.2006-220684中描述的对于单个传感器单元部件设置多个存储器单元部件的情况应用于在日本专利公开No.2000-078472中公开的光电转换装置获得的。
图8示出将在日本专利公开No.2006-220684中描述的技术应用于在日本专利公开No.2000-078472中描述的技术的配置的例子。图8是示出其中对于单个传感器单元部件201设置两个存储器单元部件203(a)和203(b)的光电转换装置的一部分的电路图。这里,根据日本专利公开No.2000-078472,采用如下这样的配置,在该配置中包括放大传感器单元部件201的输出的差动放大部件202和放大存储器单元部件203(a)和203(b)的输出的电压跟随器402(a)和402(b),并且电压跟随器402(a)和402(b)的输出被选择性反馈到差动放大部件202的反相输入端子。
在这种配置中,由于对于单个传感器单元部件设置多个电压跟随器,因此电路的规模被不希望地增大。并且,除非对于各电压跟随器设置噪声降低电路,否则在各电压跟随器上产生的噪声不能被去除。作为结果,操作复杂,而且电路的规模进一步增大,这是不希望的。
以下将描述应对这些问题的本发明的实施例。
第一实施例
将参照附图描述本发明的第一实施例。根据第一实施例的光电转换装置被应用于用于相位差自动聚焦(AF)的光电转换装置。
图1是示出用于相位差AF的光电转换装置的图像拾取面101的示意图。在图像拾取面101上,设置多对线传感器部件L1A和L1B、L2A和L2B、以及LNA和LNB。一对线传感器部件被用于测量图像拾取面101的区域中的对象的散焦量。通过布置多对线传感器部件,设置多个测距点,并因此可提高AF的精度。在各线传感器部件中,以一维的方式布置单位像素11A和12A等。图1所示的区域I和区域II是用于在执行后面将描述的自动增益控制(AGC)操作时控制蓄积时段的区域。
图2是详细示出线传感器部件L1A中的与单位像素11A和12A有关的部分的框图。
由于各单位像素具有相同的配置,因此,这里将关注和描述单位像素12A。单位像素12A具有传感器单元部件201、差动放大部件202、第一和第二存储器单元部件203(a)和(b)、缓冲器部件204、复位部件205、噪声降低电路206(a)和206(b)、最小值检测部件207和最大值检测部件208。
传感器单元部件201的输出与差动放大部件202的非反相输入端子连接。差动放大部件202的输出通过开关219与第一存储器单元部件203(a)、第二存储器单元部件203(b)、缓冲器部件204的输入端子以及复位部件205连接。缓冲器部件204的输出与噪声降低电路206(a)和206(b)以及差动放大部件202的反相输入端子连接。在图2中的差动放大部件202上描绘的圆圈表示端子是反相输入端子。噪声降低电路206(a)的输出与最小值检测部件207连接,而噪声降低电路206(b)的输出与最大值检测部件208连接。
最小值检测部件207具有两个输出端子,其中的一个通过开关209与第一共用输出线213中的一个连接,并且,其中的另一个通过开关210与第二共用输出线214中的一个连接。通过从未示出的选择电路供给的信号或信号控制开关209。通过从未示出的选择电路供给的信号控制开关210。这里,根据单位像素的布置供给信号以便获得各单位像素的输出。同时向多个单位像素供给信号和信号以便从多个单位像素的输出之中获得最小值。
最大值检测部件208具有两个输出端子,其中的一个通过开关211与第一共用输出线213中的另一个连接,并且,其中的另一个通过开关212与第二共用输出线214中的另一个连接。通过从未示出的选择电路供给的信号控制开关211。通过从未示出的选择电路供给的信号控制开关212。这里,为了从多个单位像素的输出获得最大值,同时向多个单位像素供给信号和最小值检测部件207和最大值检测部件208由例如源极跟随器电路形成。当多个最小值检测部件207或多个最大值检测部件208同时与同一节点连接时,在节点中只出现最小信号或最大信号。
第一共用输出线213与第一蓄积控制部件215连接,并且,第二共用输出线214与第二蓄积控制部件216连接。第一蓄积控制部件215基于关于供给到第一共用输出线213的最大值和最小值的信号控制什么时候使得第一存储器单元部件203(a)保持差动放大部件202的输出。类似地,第二蓄积控制部件216基于关于供给到第二共用输出线214的最大值和最小值的信号控制什么时候使得第二存储器单元部件203(b)保持差动放大部件202的输出。另外,第一共用输出线213中的一个还与增益部件217连接。根据从最小值检测部件207输出的信号,增益部件217从输出端子218输出被以由后面描述的AGC操作确定的某一增益量放大的信号。在图2中,为了简化示图,省略如下这样的信号线,通过该信号线分别从第一蓄积控制部件215和第二蓄积控制部件216向第一存储器单元部件203(a)和第二存储器单元部件203(b)供给信号。
第一蓄积控制部件215、第二蓄积控制部件216和增益部件217的数量不需要与线传感器部件的数量(在本实施例中为N)相同。第一蓄积控制部件215、第二蓄积控制部件216和增益部件217可被多个线传感器部件共享。在这种情况下,通过第一共用输出线213和第二共用输出线214供给的信号可被多路复用。
图3是示出与传感器单元部件201、差动放大部件202、第一和第二存储器单元部件203(a)和203(b)、缓冲器部件204、复位部件205和开关219有关的单位像素的部分的电路图。
传感器单元部件201包含作为光电转换部件的光电二极管(PD)301和开关302。通过开关302向PD 301的阳极供给电源电压VRS。另外,PD 301的阳极与差动放大部件202的非反相输入端子连接。通过从未示出的控制部件供给的信号控制开关302。
第一和第二存储器单元部件203(a)和203(b)均通过包含电容器和开关而形成。通过从第一蓄积控制部件215供给的信号控制第一存储器单元部件203(a),并且,通过从第二蓄积控制部件216供给的信号控制第二存储器单元部件203(b)。
复位部件205包含通过从未示出的控制部件供给的信号被控制的复位开关303。向复位开关303的一个端子供给电源电压VCLR。当通过信号闭合时,复位开关303将连接第一和第二存储器单元部件203(a)和203(b)和缓冲器部件204的输入部的节点复位。
缓冲器部件204的输出通过端子Vout与噪声降低电路206(a)和206(b)连接以及与差动放大部件202的反相输入端子连接。对于缓冲器部件204,例如,可以使用源极跟随器电路。通过该配置,第一和第二存储器单元部件203(a)和203(b)采样和保持由PD 301产生并且以由缓冲器部件204导致的一定偏移量改变的电势作为信号电平。缓冲器部件204可以是具有向输入信号施加增益的放大功能的缓冲器部件。
下面将参照图4描述根据本实施例的光电转换装置的操作。图4是示出向图2和图3所示的开关供给的信号的依时间顺序变化的时序图。在以下的描述中,各开关被假定为当相应的信号处于高电平时闭合。在图4中,信号NCLAMP是用于控制什么时候使得噪声降低电路206(a)和206(b)箝位从缓冲器部件204输出的信号的信号。
在时段(2)中,信号处于低电平,并且,PD 301开始蓄积时段。此时,由于开关302断开,因此,噪声(以下,称为“复位噪声”)产生并叠加于PD 301上。由于信号处于高电平,因此,缓冲器部件204输出包含传感器单元部件201的复位噪声和由差动放大部件202导致的偏移的信号(N信号)。第一和第二噪声降低电路206(a)和206(b)根据信号NCLAMP箝位此时的N信号。由于光在时段(2)中仍然被照射到PD 301上,因此在PD 301中执行光电转换;但是,由于与传感器单元部件201的总蓄积时段相比时段(2)足够短,因此,可以忽略由在该时段中执行的光电转换导致的信号(S信号)。因此,通过第一和第二噪声降低电路206(a)和206(b)箝位的信号可被视为N信号。
在时段(3)中,存储于PD 301中的信号被监视。在时段(3)中,信号和处于高电平。由于信号 被供给到包含于图1所示的区域I中的单位像素,并且信号和被供给到包含于图1所示的区域II中的单位像素,因此,相应的单位像素中的开关209~212闭合。因此,在第一共用输出线213中出现关于区域I中的最大值和最小值的信号,并且,在第二共用输出线214中出现关于区域II中的最大值和最小值的信号。第一蓄积控制部件215和第二蓄积控制部件216计算相应的区域中的最大值和最小值之间的差值,并且比较该差值与预定的阈值。如果作为比较的结果判断最大值和最小值之间的差值(P-B;峰值-谷值)超过阈值,那么第一蓄积控制部件215或第二蓄积控制部件216控制相应的传感器单元部件201,使得传感器单元部件201执行保持操作。具体而言,第一蓄积控制部件215将信号改变为低电平,并且,第二蓄积控制部件216将信号改变为低电平。因此,在包含于区域I中的各单位像素中的第一存储器单元部件203(a)中保持从相应的差动放大部件202输出的信号。在图4中,信号改变为低电平的时间点被视为时段(3)的结束。应当注意,在第一蓄积控制部件215和第二蓄积控制部件216中设定的阈值可以相同,或者可以相互不同。
在信号改变为低电平之后,继续在时段4中执行区域II中的存储操作。如果区域II中的最大值和最小值之间的差值超过阈值,那么第二蓄积控制部件216将信号改变为低电平。因此,在包含于区域II中的各单位像素中的第二存储器单元部件203(b)中保持从相应的差动放大部件202输出的信号。当以上的操作已被执行时,涉及区域I和区域II的信号存储操作结束。由于信号根据信号改变为低电平而改变为低电平,因此,即使传感器单元部件201的输出在此后改变,输出也不被传送到缓冲器部件204。
在时段(5)中,执行向第一共用输出线213输出保持在包含于区域I中的各单位像素中的第一存储器单元部件203(a)中的信号的操作。首先,信号暂时移位到高电平,因此,缓冲器部件204的输入部复位。然后,信号被改变为高电平并且被供给到与保持在包含于区域I中的各单位像素中的第一存储器单元部件203(a)中的信号对应的缓冲器部件204。由于包含于区域I中的各单位像素中的开关209在该时段中通过信号被依次接通,因此,时段(3)结束时的包含于区域I中的各单位像素中的信号被输出到第一共用输出线213。但是,如果第一存储器单元部件203(a)的电容被假定为C1并且与缓冲器部件204的输入部相关联的寄生电容被假定为Cbuf,那么保持于第一存储器单元部件203(a)中的信号以比率C1/(C1+Cbuf)衰减。在区域I中的各信号被输出到第一共用输出线213之后,信号被改变为低电平,因此,第一存储器单元部件203(a)与缓冲器部件204断开。
在时段(6)中,对于区域II中的各第二存储器单元部件203(b)执行与时段(5)中对于第一存储器单元部件203(a)执行的操作同样的操作,即,保持在区域II中的各第二存储器单元部件203(b)中的信号依次被输出到第二共用输出线214。因此,时段(4)结束时包含于区域II中的各单位像素中的信号被输出到第二共用输出线214。在这种情况下,同样,如果第二存储器单元部件203(b)的电容被假定为C2并且与缓冲器部件204的输入部相关联的寄生电容被假定为Cbuf,那么保持于第二存储器单元部件203(b)中的信号以比率C2/(C2+Cbuf)衰减。通过使第一和第二存储器单元部件203(a)和203(b)的电容C1和C2相互匹配,可以防止在稍后阶段执行的信号处理复杂化。
通过上述的操作,如在日本专利公开No.2006-220684中描述的AF装置的情况,可以在单个存储序列中从传感器单元部件201获得基于不同的蓄积时段的信号。即,如参照图2和图3描述的那样,当根据本实施例的光电转换装置被应用于AF装置时,即使对于单个传感器单元部件设置多个存储器,也可抑制面积的增大,并且可实现高速的AF操作。
根据本实施例的操作的特征中的一个在于在使得各存储器单元部件通过缓冲器部件204输出信号的操作之前,缓冲器部件204的输入部被复位到某一电势。即,在同一单位像素中,在已从存储器单元部件读出信号之后,在从另一存储器单元部件读出信号的操作之前,缓冲器部件204的输入部被复位。因此,可以抑制缓冲器部件204的输入部的先前的电势的影响,并因此可以抑制信号的劣化。
第二实施例
下面将参照图5的时序图描述根据本发明的第二实施例的操作。与第一实施例的不同在于,在图4所示的时段(5)和时段(6)之间执行时段(4′)中的操作。与根据第一实施例的操作相同的操作的描述被省略。
根据本实施例的操作被假定为在区域II中的最大值和最小值之间的差值(P-B)没有达到预定阈值的状况下被执行。例如,可存在如下这样的状况,其中可在作为线传感器部件L1A和L1B的整体的区域I中获得足够的对比度,但是不能在作为线传感器部件L1A和L1B的中心周围的部分的区域II中获得足够的对比度。
在第一实施例中,当区域II中的“P-B”超过预定的阈值时,信号和被改变为低电平,由此结束时段(4)。但是,在本实施例中,由于即使在经过预定的时段之后区域II中的“P-B”仍不超过阈值,因此信号 和被强制改变为低电平。
在时段(5)中,如第一实施例中的情况,通过第一共用输出线213输出在时段(3)结束时包含于区域I中的各单位像素中的信号。
虽然在第一实施例中在时段(5)之后执行输出在时段(4)结束时包含于区域II中的各单位像素中的信号的操作,但是在本实施例中执行监视包含于区域II中的各单位像素中的信号的时段(4′)中的操作。在时段(4′)中,信号和被再次改变为高电平,并且,信号被改变为低电平。因此,如时段(4)中的情况,在第一共用输出线213中出现包含于区域II中的各单位像素中的信号中的最大值和最小值,并且,由第一蓄积控制部件215监视它们之间的差值。当由第一蓄积控制部件215监视的“P-B”超过预定阈值时,第一蓄积控制部件215将信号 和改变为低电平。
时段(6)中的操作与第一实施例相同,并因此省略其描述。
当上述的根据本实施例的光电转换装置被应用于AF装置时,即使对于单个传感器单元部件设置多个存储器,仍可抑制面积的增大,并且可实现高速的AF操作。特别地,由于在关于区域II的监视操作结束之前输出区域I中的信号,因此可基于与区域I有关的信号执行AF,这以更高的速度实现AF操作。
第三实施例
将参照图6描述本发明的第三实施例。图6是示出根据本发明的实施例的光电转换装置被应用于相位差检测AF装置(以下,称为AF传感器)时该光电转换装置的配置的例子的框图。
AF传感器811包含其中布置有线传感器部件L1A和L1B、L2A和L2B以及LNA和LNB的传感器块、具有产生用于外部接口和AF传感器的定时信号的功能的逻辑块801、和模拟电路块810。
模拟电路块810具有蓄积控制部件802~805,监视来自线传感器部件的信号,并且控制蓄积时段。模拟电路块810还包含产生用于光电转换装置中的基准电压和基准电流的基准电压/电流产生电路806和温度计807等。端子813和814被用于将由基准电压/电流产生电路806和温度计807产生的信号输出到外面。
逻辑块801通过经由串行通信端子812与外面的串行通信控制AF传感器811的驱动定时。来自传感器线部件的信号被AF增益电路808放大,并且通过输出多路复用器809从模拟信号输出端子815被输出。
在本实施例中,通过使用根据第一或第二实施例的光电转换装置也可实现高速AF操作。
第四实施例
将参照图6描述本发明的第四实施例。图6是示出本发明中的光电转换装置被应用于采用相位差检测方法的AF装置(以下,称为AF传感器)时该光电转换装置的配置的例子的框图。
AF传感器811包含其中布置有线传感器部件L1A和L1B、L2A和L2B以及LNA和LNB的传感器块、具有产生用于外部接口和AF传感器的定时信号的功能的逻辑块801、和模拟电路块810。
模拟电路块810具有AGC电路802~805,监视来自线传感器部件的信号,并且控制蓄积时段。通过进一步包含产生用于光电转换装置的基准电压和基准电流的基准电压/电流产生电路806和温度计807等形成模拟电路块810。
逻辑块801通过经由串行通信端子812与外面的串行通信控制AF传感器811的驱动定时。
在本实施例中,通过使用根据第一或第二实施例的光电转换装置也可实现高速AF操作。
第五实施例
图7是示出根据本发明的第五实施例的图像拾取系统的配置的例子的框图。
挡板901保护将在后面描述的透镜。透镜902向固态图像拾取装置904提供对象的光学图像。光阑903调整已通过透镜902的光量。固态图像拾取装置904获得从透镜902提供的被照体的光学图像作为图像信号。AF传感器905使用根据上述的各实施例的光电转换装置。
模拟信号处理装置906处理从固态图像拾取装置904和AF传感器905输出的信号。模数(A/D)转换器907对从模拟信号处理装置906输出的信号执行A/D转换。数字信号处理部件908对从A/D转换器907输出的图像数据执行各种类型的校正和压缩。
存储器部件909暂时存储图像数据。外部接口电路910被用于与外部计算机等通信。定时产生部件911向数字信号处理部件908等输出各种定时信号。总体控制/计算部件912执行各种类型的计算并控制整个照相机。还包括记录介质控制接口部件913、可被移除并被用于记录获得的图像数据或读出记录的图像数据的诸如半导体存储器的记录介质914和外部计算机915。
下面将描述图像拾取系统捕获图像时的操作。
挡板901被打开,并且,总体控制/计算部件912基于从AF传感器905输出的信号通过上述的相位差检测方法计算到被照体的距离。然后,基于计算的结果驱动透镜902,并且,判断透镜902是否焦点对准。当判断透镜902没有焦点对准时,再次执行用于驱动透镜902的AF控制。然后,在判断透镜902已焦点对准时,固态图像拾取装置904开始存储操作。在通过固态图像拾取装置904执行的存储操作结束之后,从固态图像拾取装置904输出的图像数据在A/D转换器907中经受A/D转换,经过数字信号处理部件908,并通过总体控制和计算被写入存储器部件909中。然后,存储于存储器部件909中的数据通过由总体控制/计算部件912执行的控制经记录介质控制接口部件913被记录于记录介质914上。作为替代方案,数据可经外部接口电路910被直接存储于外部计算机915上。
虽然在上述的实施例中描述了各单位像素具有两个存储器单元部件的配置,但是,各单位像素可被配置为具有三个或更多个存储器单元部件。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明,但应理解,本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以包含所有的变型方式以及等同的结构和功能。
Claims (14)
1.一种光电转换装置,包括:
多个单位像素,所述多个单位像素中的每一个包含:
传感器单元部件,包含光电转换部件;
放大部件,被配置用于放大从传感器单元部件输出的信号;
多个存储器单元部件,被配置用于保持经放大的信号;以及
缓冲器部件,被对于所述多个存储器单元部件设置并传送由所述多个存储器单元部件保持的信号,
其中,所述放大部件包含差动放大部件,所述差动放大部件被配置用于输出所述缓冲器部件的输出和从所述传感器单元部件输出的信号之间的差值。
2.根据权利要求1的光电转换装置,其中,
所述多个单位像素中的每一个包含被配置用于将所述缓冲器部件的输入部复位的复位部件。
3.根据权利要求2的光电转换装置,还包括:
多个线传感器部件,各线传感器包括以一维的方式布置的多个传感器单元部件,
其中,基于从一对线传感器部件获得的信号执行自动聚焦。
4.根据权利要求3的光电转换装置,其中,
所述多个单位像素中的每一个包含最小值检测部件和最大值检测部件,
所述光电转换装置还包括一对第一共用输出线和一对第二共用输出线,
多个最小值检测部件与所述一对第一共用输出线中的一个连接,并且,多个最大值检测部件与所述一对第一共用输出线中的另一个连接,以及
多个最小值检测部件与所述一对第二共用输出线中的一个连接,并且,多个最大值检测部件与所述一对第二共用输出线中的另一个连接,与所述一对第二共用输出线中的所述一个连接的所述多个最小值检测部件的数量和与所述一对第一共用输出线中的所述一个连接的所述多个最小值检测部件的数量不同,并且,与所述一对第二共用输出线中的所述另一个连接的所述多个最大值检测部件的数量和与所述一对第一共用输出线中的所述另一个连接的所述多个最大值检测部件的数量不同。
5.根据权利要求4的光电转换装置,还包括:
第一蓄积控制部件,被配置用于基于输出到所述一对第一共用输出线的最大值和最小值使得所述多个存储器单元部件存储信号;和
第二蓄积控制部件,被配置用于基于输出到所述一对第二共用输出线的最大值和最小值使得所述多个存储器单元部件存储信号。
6.根据权利要求5的光电转换装置,其中,
在同一单位像素中,在保持于所述多个存储器单元部件中的一个中的信号已从相应的缓冲器部件被输出之后,在保持于所述多个存储器单元部件中的另一个中的信号从所述相应的缓冲器部件被输出的操作之前,所述复位部件将所述相应的缓冲器部件的输入部复位。
7.根据权利要求5的光电转换装置,其中,
所述第一蓄积控制部件使得所述多个存储器单元部件中的一个保持从相应的传感器单元部件输出的信号,并且,
在所述第二蓄积控制部件使得所述多个存储器单元部件中的另一个保持从相应的传感器单元部件输出的信号,并且保持于所述多个存储器单元部件中的所述一个中的信号已被输出到所述一对第一共用输出线之后,在保持于所述多个存储器单元部件中的所述另一个中的信号被输出到所述一对第二共用输出线的操作之前,所述第二蓄积控制部件使得所述多个存储器单元部件中的所述另一个再次保持从相应的传感器单元部件输出的信号。
8.一种图像拾取系统,包括:
光电转换装置,所述光电转换装置包括:
多个单位像素,所述多个单位像素中的每一个包含:
传感器单元部件,包含光电转换部件;
放大部件,被配置用于放大从传感器单元部件输出的信号;
多个存储器单元部件,被配置用于保持经放大的信号;
以及
缓冲器部件,被对于所述多个存储器单元部件设置并传送由所述多个存储器单元部件保持的信号,
其中,所述放大部件包含差动放大部件,所述差动放大部件被配置用于输出所述缓冲器部件的输出和从所述传感器单元部件输出的信号之间的差值;以及
固态图像拾取装置。
9.根据权利要求8的图像拾取系统,其中,
所述多个单位像素中的每一个包含被配置用于将所述缓冲器部件的输入部复位的复位部件。
10.根据权利要求9的图像拾取系统,其中所述光电转换装置进一步包括:
多个线传感器部件,各线传感器包括以一维的方式布置的多个传感器单元部件,
其中,基于从一对线传感器部件获得的信号执行自动聚焦。
11.根据权利要求10的图像拾取系统,
其中,所述多个单位像素中的每一个包含最小值检测部件和最大值检测部件,
其中,所述光电转换装置还包括一对第一共用输出线和一对第二共用输出线,
其中,多个最小值检测部件与所述一对第一共用输出线中的一个连接,并且,多个最大值检测部件与所述一对第一共用输出线中的另一个连接,以及
其中,多个最小值检测部件与所述一对第二共用输出线中的一个连接,并且,多个最大值检测部件与所述一对第二共用输出线中的另一个连接,与所述一对第二共用输出线中的所述一个连接的所述多个最小值检测部件的数量和与所述一对第一共用输出线中的所述一个连接的所述多个最小值检测部件的数量不同,并且,与所述一对第二共用输出线中的所述另一个连接的所述多个最大值检测部件的数量和与所述一对第一共用输出线中的所述另一个连接的多个最大值检测部件的数量不同。
12.根据权利要求11的图像拾取系统,其中,所述光电转换装置还包括:
第一蓄积控制部件,被配置用于基于输出到所述一对第一共用输出线的最大值和最小值使得所述多个存储器单元部件存储信号;和
第二蓄积控制部件,被配置用于基于输出到所述一对第二共用输出线的最大值和最小值使得所述多个存储器单元部件存储信号。
13.根据权利要求12的图像拾取系统,其中,
在同一单位像素中,在保持于所述多个存储器单元部件中的一个中的信号已从相应的缓冲器部件被输出之后,在保持于所述多个存储器单元部件中的另一个中的信号从所述相应的缓冲器部件被输出的操作之前,所述复位部件将所述相应的缓冲器部件的输入部复位。
14.根据权利要求12的图像拾取系统,
其中,所述第一蓄积控制部件使得所述多个存储器单元部件中的一个保持从相应的传感器单元部件输出的信号,并且,
其中,在所述第二蓄积控制部件使得所述多个存储器单元部件中的另一个保持从相应的传感器单元部件输出的信号,并且保持于所述多个存储器单元部件中的所述一个中的信号已被输出到所述一对第一共用输出线之后,在保持于所述多个存储器单元部件中的所述另一个中的信号被输出到所述一对第二共用输出线的操作之前,所述第二蓄积控制部件使得所述多个存储器单元部件中的所述另一个再次保持从相应的传感器单元部件输出的信号。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110024376A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-07-16 | 索尼半导体解决方案公司 | 固态成像设备、驱动方法和电子设备 |
CN110099204A (zh) * | 2012-09-27 | 2019-08-06 | 株式会社尼康 | 摄像元件和摄像装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4351126A4 (en) * | 2021-05-27 | 2024-09-25 | Nuvoton Technology Corp Japan | SOLID STATE IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE AND DISTANCE MEASURING AND IMAGING DEVICE |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1232298A (zh) * | 1998-03-12 | 1999-10-20 | 佳能株式会社 | 图象传感器 |
JP2000078472A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Canon Inc | 光電変換装置及びそれを用いた撮像装置 |
CN1435721A (zh) * | 2002-01-31 | 2003-08-13 | 佳能株式会社 | 图像摄取装置 |
US20030150976A1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-14 | Keiji Mabuchi | Solid-state image pickup device and output method thereof |
CN1604625A (zh) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | 松下电器产业株式会社 | 固态图像拾取装置 |
CN1818735A (zh) * | 2005-02-08 | 2006-08-16 | 佳能株式会社 | 聚焦状态检测设备和光学仪器 |
JP2010103855A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4196029B2 (ja) * | 1998-04-10 | 2008-12-17 | 株式会社ニコン | 撮像回路および撮像装置 |
JP4323599B2 (ja) * | 1998-12-16 | 2009-09-02 | キヤノン株式会社 | 信号処理装置及び撮像装置 |
JP4280446B2 (ja) * | 2002-01-29 | 2009-06-17 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びそれを用いた撮像装置 |
JP3801112B2 (ja) * | 2002-07-26 | 2006-07-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像読取信号処理装置 |
JP2008042827A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像素子 |
JP4659876B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2011-03-30 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置及びカメラシステム |
US8184188B2 (en) * | 2009-03-12 | 2012-05-22 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for high dynamic operation of a pixel cell |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1232298A (zh) * | 1998-03-12 | 1999-10-20 | 佳能株式会社 | 图象传感器 |
JP2000078472A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-14 | Canon Inc | 光電変換装置及びそれを用いた撮像装置 |
CN1435721A (zh) * | 2002-01-31 | 2003-08-13 | 佳能株式会社 | 图像摄取装置 |
US20030150976A1 (en) * | 2002-02-12 | 2003-08-14 | Keiji Mabuchi | Solid-state image pickup device and output method thereof |
CN1604625A (zh) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | 松下电器产业株式会社 | 固态图像拾取装置 |
CN1818735A (zh) * | 2005-02-08 | 2006-08-16 | 佳能株式会社 | 聚焦状态检测设备和光学仪器 |
JP2010103855A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110099204A (zh) * | 2012-09-27 | 2019-08-06 | 株式会社尼康 | 摄像元件和摄像装置 |
CN110024376A (zh) * | 2016-12-05 | 2019-07-16 | 索尼半导体解决方案公司 | 固态成像设备、驱动方法和电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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US8681252B2 (en) | 2014-03-25 |
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