JP2017077003A - 撮像装置、撮像システム - Google Patents
撮像装置、撮像システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017077003A JP2017077003A JP2016234100A JP2016234100A JP2017077003A JP 2017077003 A JP2017077003 A JP 2017077003A JP 2016234100 A JP2016234100 A JP 2016234100A JP 2016234100 A JP2016234100 A JP 2016234100A JP 2017077003 A JP2017077003 A JP 2017077003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- digital
- analog
- pixel
- photoelectric conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 119
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 99
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 30
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 5
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 15
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 36
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 34
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 101001092910 Homo sapiens Serum amyloid P-component Proteins 0.000 description 11
- 102100036202 Serum amyloid P-component Human genes 0.000 description 11
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 9
- 208000009989 Posterior Leukoencephalopathy Syndrome Diseases 0.000 description 9
- 101000942118 Homo sapiens C-reactive protein Proteins 0.000 description 7
- 101000920800 Homo sapiens Endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment protein 2 Proteins 0.000 description 7
- 101000583156 Homo sapiens Pituitary homeobox 1 Proteins 0.000 description 7
- KJWMGLBVDNMNQW-VWTMXFPPSA-N Pectenotoxin 1 Chemical compound O[C@@H]1[C@H](C)CCO[C@]1(O)[C@H]1O[C@@H]2/C=C/C(/C)=C/[C@H](C)C[C@](C)(O3)CC[C@@H]3[C@](O3)(O4)CC[C@@]3(CO)C[C@@H]4[C@@H](O3)C(=O)C[C@]3(C)[C@@H](O)[C@@H](O3)CC[C@@]3(O3)CCC[C@H]3[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]2C1 KJWMGLBVDNMNQW-VWTMXFPPSA-N 0.000 description 7
- 102100030345 Pituitary homeobox 1 Human genes 0.000 description 7
- 101150110532 CFDP1 gene Proteins 0.000 description 6
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 6
- 101000622137 Homo sapiens P-selectin Proteins 0.000 description 5
- 102100023472 P-selectin Human genes 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 101000617151 Homo sapiens Pentraxin-4 Proteins 0.000 description 3
- 101001082142 Homo sapiens Pentraxin-related protein PTX3 Proteins 0.000 description 3
- BFHAYPLBUQVNNJ-UHFFFAOYSA-N Pectenotoxin 3 Natural products OC1C(C)CCOC1(O)C1OC2C=CC(C)=CC(C)CC(C)(O3)CCC3C(O3)(O4)CCC3(C=O)CC4C(O3)C(=O)CC3(C)C(O)C(O3)CCC3(O3)CCCC3C(C)C(=O)OC2C1 BFHAYPLBUQVNNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102100021653 Pentraxin-4 Human genes 0.000 description 3
- 102100036088 Pituitary homeobox 3 Human genes 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
【解決手段】 本発明は、デジタルA+N信号、デジタルA+B+N信号から同一のデジタルN信号を差し引いた信号を生成する撮像装置を提供する。
【選択図】 図1B
Description
2 垂直走査回路
4 リセットMOSトランジスタ
5 増幅MOSトランジスタ
6 選択MOSトランジスタ
7 垂直信号線
8 電流源
9 比較器
10 ランプ信号発生回路
13 ラッチ回路
14 水平走査回路
15 差分信号出力部
160 アナログデジタル変換部
18 カウンタ
20,50 転送MOSトランジスタ
21 回路部
100 画素
前記信号保持部が前記第1のデジタル信号を保持し、前記比較器は、前記第1のアナログ信号と前記ランプ信号との比較である第2の比較と、前記第2のアナログ信号と前記ランプ信号との比較である第3の比較とをそれぞれ行い、前記カウンタは、前記第2の比較において、前記ランプ信号の電位の変化の開始から前記第2の比較の結果が変化するまでの期間を、前記クロックを加算あるいは減算の他方で計数することで、第2のデジタル信号を生成し、前記カウンタは、前記第3の比較において、前記ランプ信号の電位の変化の開始から前記第3の比較の結果が変化するまでの期間を、前記クロックを加算あるいは減算の他方で計数することで、第3のデジタル信号を生成し、前記第2のデジタル信号と前記第3のデジタル信号の少なくとも一方の生成において、前記信号保持部から前記カウンタに前記第1のデジタル信号が入力されることによって、前記カウンタの前記クロックを加算あるいは減算の他方の計数の起点が前記第1のデジタル信号に対応する信号に設定されることを特徴とする撮像装置である。
Claims (17)
- アナログ信号出力部と、アナログデジタル変換部と、を含む撮像装置であって、
前記アナログ信号出力部は画素を含み、
前記画素は、光電変換部を有し、
前記アナログ信号出力部は、
前記アナログ信号出力部のノイズ信号である第1の信号と、
前記光電変換部で生成した信号電荷に基づく第2の信号と、
前記信号電荷に前記光電変換部で生成した別の信号電荷を加算した信号電荷に基づく第3の信号と、
をそれぞれ出力し、
前記アナログデジタル変換部は、前記第1、第2、第3の信号をそれぞれデジタル信号に変換し、
前記アナログデジタル変換部が、前記第1の信号を変換した前記デジタル信号を保持する信号保持部を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記画素は少なくともn個(nは2以上の自然数)の光電変換部を有し、
前記アナログ信号出力部は、
前記n個の光電変換部のうちのm個(mはn>mの関係式を満たす自然数)の前記光電変換部で生成した信号電荷に基づく前記第2の信号と、
前記n個の光電変換部で生成した信号電荷に基づく前記第3の信号と、をそれぞれ出力することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記アナログデジタル変換部が、
前記第2の信号を変換した前記デジタル信号と前記第1の信号を変換した前記デジタル信号との差分信号と、前記第3の信号を変換した前記デジタル信号と前記第1の信号を変換した前記デジタル信号との差分信号とを、同一の前記信号保持部が保持した、前記第1の信号を変換した前記デジタル信号によってそれぞれ生成することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置は、
マイクロレンズを複数有するマイクロレンズアレイをさらに有し、
1つの前記マイクロレンズは、前記画素の前記複数の光電変換部に光を集光させて入射させることを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。 - 前記アナログデジタル変換部は比較器とカウンタとを有し、
前記比較器は、前記第1、第2、第3の信号の各々と時間に依存して電位が変化する参照信号とを比較したそれぞれの比較結果信号を出力し、
前記カウンタは、クロックパルス信号が供給され、前記クロックパルス信号を計数したカウント信号を出力し、
前記比較結果信号の信号値が変化したタイミングと、前記カウント信号とに基づいて、前記第1、第2、第3の信号を前記デジタル信号に変換することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記信号保持部は、前記参照信号の電位の時間に依存した変化を開始するタイミングから前記比較結果信号の信号値が変化したタイミングまでの前記カウント信号を保持することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記アナログデジタル変換部は複数の回路部を有し、
複数の前記回路部の各々は前記比較器と前記信号保持部とを有し、
前記アナログ信号出力部を複数有し、
複数の前記アナログ信号出力部の各々と、複数の前記回路部の各々とが対応して設けられていることを特徴とする請求項5または6に記載の撮像装置。 - 前記第1の信号を変換した前記デジタル信号が、前記第1の信号と前記参照信号との前記比較結果信号の信号値が変化したタイミングから前記参照信号の電位の時間に依存した変化を終了するタイミングまでの前記カウント信号の信号値であり、
前記カウンタは、前記第2の信号と前記参照信号との比較と、前記第3の信号と前記参照信号との比較とにおいて、前記参照信号の電位の時間に依存した変化を開始するタイミングから前記比較結果信号の信号値が変化したタイミングまでの期間の計数を、前記信号保持部が前記カウンタに出力する、前記第1の信号を変換した前記デジタル信号の信号値から行うことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記アナログ信号出力部は増幅部を有し、
前記ノイズ信号と複数の前記信号のそれぞれは、前記画素が出力する信号を前記増幅部が増幅して出力した信号であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に光を集光する光学系と、
前記撮像装置から、前記第2の信号を変換した前記デジタル信号と前記第1の信号を変換した前記デジタル信号との第1の差分信号と、前記第3の信号を変換した前記デジタル信号と前記第1の信号を変換した前記デジタル信号との第2の差分信号とが入力されるデジタル信号処理部と、を有する撮像システムであって、
前記デジタル信号処理部が、
前記第1の差分信号と前記第2の差分信号との差分である第3の差分信号を得て、前記第3の差分信号と、前記第1の差分信号とによって、焦点検出を行うことを特徴とする撮像システム。 - アナログ信号出力部と、アナログデジタル変換部と、を含む撮像装置の駆動方法であって、
前記アナログ信号出力部は画素を含み、
前記画素は、光電変換部を有し、
前記アナログ信号出力部は、
前記アナログ信号出力部のノイズ信号の第1の信号と、
前記光電変換部で生成した信号電荷に基づく第2の信号と、
前記信号電荷に前記光電変換部で生成した別の信号電荷を加算した信号電荷に基づく第3の信号と、をそれぞれ出力し、
前記アナログデジタル変換部が、前記第1、第2、第3の信号をデジタル信号に変換することを特徴とする撮像装置の駆動方法。 - 前記画素は、少なくともn個(nは2以上の自然数)の光電変換部を有し、
前記アナログ信号出力部が、
前記n個の光電変換部のうちのm個(mはn>mの関係式を満たす自然数)の前記光電変換部の生成した信号電荷に基づく前記第2の信号と、
前記n個の前記光電変換部の生成した信号電荷に基づく前記第3の信号と、をそれぞれ出力することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記アナログ信号出力部が前記第1、第2、第3の信号を出力した後、
前記n個の光電変換部とは別のp個(pは自然数)の前記光電変換部の生成した信号電荷に基づく信号と、
前記p個よりも多く、前記n個の光電変換部とは別のq個(qは自然数)の前記光電変換部の生成した信号電荷に基づく信号と、を出力することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置の駆動方法。 - 前記アナログデジタル変換部が、前記第2の信号を変換したデジタル信号と前記第1の信号を変換したデジタル信号との差分信号と、前記第3の信号を変換したデジタル信号と前記第1の信号を変換したデジタル信号との差分信号と、を前記第1の信号を変換した同一のデジタル信号によってそれぞれ生成することを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の撮像装置の駆動方法。
- 画素を含むアナログ信号出力部の複数と、前記アナログ信号出力部に対応して設けられたアナログデジタル変換部と、マイクロレンズを複数有するマイクロレンズアレイと、を有する撮像装置と、
前記撮像装置に光を集光する光学系と、
を有する撮像システムの駆動方法であって、
前記画素は、各々が1つの前記マイクロレンズに対応して設けられた、少なくともn個(nは2以上の自然数)の光電変換部の光電変換部を有し、
前記駆動方法は、
前記アナログ信号出力部が、
前記アナログ信号出力部のノイズ信号である第1の信号と、
前記n個の光電変換部のうちのm個(mはn>mの関係式を満たす自然数)の前記光電変換部の生成した信号電荷に基づく第2の信号と、
前記n個の光電変換部の生成した信号電荷に基づく第3の信号と、をそれぞれ出力し、
前記アナログデジタル変換部が、前記第1、第2、第3の信号をそれぞれデジタル信号に変換する工程と、
前記撮像装置が、前記第2の信号を変換したデジタル信号と前記第1の信号を変換したデジタル信号との第1の差分信号と、前記第3の信号を変換したデジタル信号と前記第1の信号を変換したデジタル信号との第2の差分信号とを、前記第1の信号を変換した同一のデジタル信号によってそれぞれ生成する第1の工程と、
前記第1の差分信号と前記第2の差分信号との差分である第3の差分信号を得て、
前記第3の差分信号と前記第1の差分信号とによって焦点検出を行う第2の工程と、を有することを特徴とする撮像システムの駆動方法。 - 前記撮像装置は、さらに複数の前記光電変換部の各々に各色が対応して設けられたカラーフィルタを有し、
前記第1の工程が、
前記第1の信号と、同色の前記カラーフィルタが設けられた前記n個および前記m個の光電変換部が生成した前記信号電荷に基づく前記第2、第3の信号と、に基づいて、前記第1の差分信号と前記第2の差分信号とを得る工程であることを特徴とする請求項15に記載の撮像システムの駆動方法。 - 前記第1の画素と前記第2の画素が有する前記n個の光電変換部に同色の前記カラーフィルタが配され、
前記第1の工程が、前記第1の画素と前記第2の画素の各々について、
前記第1、第2、第3の信号に基づいて前記第1の差分信号と前記第2の差分信号とを得る工程であり、
前記第2の工程が、前記第1の画素についての前記第3の差分信号を得て、
前記第1の画素についての前記第1の差分信号と前記第3の差分信号と、
前記第1の画素についての前記第2の差分信号と前記第2の画素についての前記第2の差分信号と、
に基づいて焦点検出を行う工程であることを特徴とする請求項16に記載の撮像システムの駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016234100A JP6242467B2 (ja) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 撮像装置、撮像システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016234100A JP6242467B2 (ja) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 撮像装置、撮像システム |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014501885A Division JP6053750B2 (ja) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の駆動方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017214160A Division JP6598837B2 (ja) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | 撮像装置、撮像システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017077003A true JP2017077003A (ja) | 2017-04-20 |
JP6242467B2 JP6242467B2 (ja) | 2017-12-06 |
Family
ID=58551649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016234100A Expired - Fee Related JP6242467B2 (ja) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | 撮像装置、撮像システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6242467B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112352420A (zh) * | 2018-05-23 | 2021-02-09 | 株式会社尼康 | 摄像元件及摄像装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001083407A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-30 | Canon Inc | 撮像装置 |
JP2008259228A (ja) * | 2008-05-12 | 2008-10-23 | Sony Corp | Ad変換方法およびad変換装置、並びに物理量分布検知の半導体装置および電子機器 |
JP2009049740A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Sony Corp | 撮像装置 |
JP2010093653A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその駆動方法、並びにカメラシステム |
JP2010268529A (ja) * | 2010-09-03 | 2010-11-25 | Sony Corp | 固体撮像装置および電子機器 |
JP2011078049A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-14 | Sony Corp | 固体撮像装置、撮像装置、ad変換方法 |
JP2011259485A (ja) * | 2011-08-08 | 2011-12-22 | Sony Corp | 固体撮像装置、撮像装置、ad変換ゲイン調整方法 |
-
2016
- 2016-12-01 JP JP2016234100A patent/JP6242467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001083407A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-30 | Canon Inc | 撮像装置 |
JP2009049740A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Sony Corp | 撮像装置 |
JP2008259228A (ja) * | 2008-05-12 | 2008-10-23 | Sony Corp | Ad変換方法およびad変換装置、並びに物理量分布検知の半導体装置および電子機器 |
JP2010093653A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその駆動方法、並びにカメラシステム |
JP2011078049A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-14 | Sony Corp | 固体撮像装置、撮像装置、ad変換方法 |
JP2010268529A (ja) * | 2010-09-03 | 2010-11-25 | Sony Corp | 固体撮像装置および電子機器 |
JP2011259485A (ja) * | 2011-08-08 | 2011-12-22 | Sony Corp | 固体撮像装置、撮像装置、ad変換ゲイン調整方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112352420A (zh) * | 2018-05-23 | 2021-02-09 | 株式会社尼康 | 摄像元件及摄像装置 |
CN112352420B (zh) * | 2018-05-23 | 2023-05-30 | 株式会社尼康 | 摄像元件及摄像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6242467B2 (ja) | 2017-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6053750B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の駆動方法 | |
JP6164846B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の駆動方法 | |
JP6041500B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の駆動方法、撮像システムの駆動方法 | |
JP5886806B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
US9232165B2 (en) | Solid-state imaging apparatus and method for driving solid-state imaging apparatus | |
US8269872B2 (en) | Analog-to-digital converter, analog-to-digital converting method, solid-state image pickup device, and camera system | |
US7321329B2 (en) | Analog-to-digital converter and semiconductor device | |
US9185313B2 (en) | Solid-state imaging device, method of driving the same, signal processing method for the same, and imaging apparatus | |
US8004587B2 (en) | Solid-state imaging device, signal processing method for the same, and imaging apparatus | |
US20150092097A1 (en) | Imaging apparatus | |
JP2013038549A (ja) | 撮像装置 | |
JP6120495B2 (ja) | 撮像装置、撮像装置の駆動方法、撮像システム、撮像システムの駆動方法 | |
JP2015097353A (ja) | Ad変換回路及び固体撮像装置 | |
US20100110216A1 (en) | Imaging element, drive method for imaging element, and camera | |
JP2017147700A (ja) | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の駆動方法 | |
JP6173058B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の駆動方法、撮像システムの駆動方法 | |
JP2013051575A (ja) | 固体撮像装置、撮像装置および撮像方法 | |
JP6598837B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム | |
JP6242467B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム | |
US20130342744A1 (en) | Solid-state imaging device, method of driving the same, and electronic apparatus | |
JP4403402B2 (ja) | Ad変換方法およびad変換装置並びに物理情報取得方法および物理情報取得装置 | |
JP2013143636A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の信号処理方法、及び、電子機器 | |
US9906750B2 (en) | Image pickup device driving method, image pickup device, and image pickup system using reset cancellation | |
JP2013141144A (ja) | A/d変換回路、撮像素子、および電子機器 | |
JP2013197866A (ja) | 個体撮像装置および駆動方法、並びに、電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171010 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171107 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6242467 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |