JP2019135815A5 - 装置、システム、および移動体 - Google Patents

Description

本発明は、装置、システム、および移動体に関する。

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
第１の光電変換部および第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部に共通に接続される電荷検出部と、前記電荷検出部の電位に応じた画素信号を出力する回路と、
前記画素信号を保持する、第１のサンプルホールド容量および第２のサンプルホールド容量と、
前記第１のサンプルホールド容量または前記第２のサンプルホールド容量に保持される前記画素信号を増幅するアンプと、
前記サンプルホールド容量に保持された画素信号を前記アンプが増幅するときのゲインを制御する制御部であって、第１モードと第２モードで制御を行う制御部と、
を備え、
前記画素信号は、
前記電荷検出部をリセット時における前記電荷検出部の電位に応じた第１信号、
前記第１の光電変換部の電荷に基づく第１成分と、前記電荷検出部のノイズに基づくノイズ成分とを含む第２信号、または、
前記第１成分と、前記第２の光電変換部の電荷に基づく第２成分と、前記電荷検出部のノイズに基づくノイズ成分とを含む第３信号のいずれかであり、
前記制御部は、
前記第１モードにおいては、前記第１信号、前記第１のサンプルホールド容量に保持される前記第２信号、および、前記第２のサンプルホールド容量に保持される前記第３信号を、前記アンプが第１ゲインで増幅するように制御し、
前記第２モードにおいては、前記第２のサンプルホールド容量に保持される第３信号を前記アンプが第２ゲインで増幅し、前記第１のサンプルホールド容量に保持される前記第３信号を前記アンプが前記第２ゲインよりも低い第３ゲインで増幅するように制御する、
ことを特徴とする装置である。

Claims (20)

1. 第１の光電変換部および第２の光電変換部と、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部に共通に接続される電荷検出部と、前記電荷検出部の電位に応じた画素信号を出力する回路と、
   前記画素信号を保持する、第１のサンプルホールド容量および第２のサンプルホールド容量と、
   前記第１のサンプルホールド容量または前記第２のサンプルホールド容量に保持される前記画素信号を増幅するアンプと、
   前記サンプルホールド容量に保持された画素信号を前記アンプが増幅するときのゲインを制御する制御部であって、第１モードと第２モードで制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記画素信号は、
   前記電荷検出部をリセット時における前記電荷検出部の電位に応じた第１信号、
   前記第１の光電変換部の電荷に基づく第１成分と、前記電荷検出部のノイズに基づくノイズ成分とを含む第２信号、または、
   前記第１成分と、前記第２の光電変換部の電荷に基づく第２成分と、前記電荷検出部のノイズに基づくノイズ成分とを含む第３信号のいずれかであり、
   前記制御部は、
   前記第１モードにおいては、前記第１信号、前記第１のサンプルホールド容量に保持される前記第２信号、および、前記第２のサンプルホールド容量に保持される前記第３信号を、前記アンプが第１ゲインで増幅するように制御し、
   前記第２モードにおいては、前記第２のサンプルホールド容量に保持される第３信号を前記アンプが第２ゲインで増幅し、前記第１のサンプルホールド容量に保持される前記第３信号を前記アンプが前記第２ゲインよりも低い第３ゲインで増幅するように制御することを特徴とする装置。
2. 前記第１モードで得られた信号に基づいて、前記第１ゲインで増幅された、前記第１成分に応じた信号と、前記第１ゲインで増幅された、前記第２成分に応じた信号を取得するとともに、
   前記第２モードで得られた信号に基づいて、前記第２ゲインで増幅された、前記第１成分および前記第２成分に応じた信号と、前記第３ゲインで増幅された、前記第１成分と前記第２成分とに応じた信号とを取得する、処理部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記制御部の動作を、前記第１モードと前記第２モードの間で切り替える切り替え部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 行列状に配置された複数の前記回路を有し、前記複数の回路からの前記画素信号はフレームごとに処理されるものであり、
   前記切り替え部は、前記第１モードと前記第２モードを、前記フレームごとに切り替えることができる
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 行列状に配置された複数の前記回路を有し、前記複数の回路からの前記画素信号は行ごとに処理されるものであり、
   前記切り替え部は、前記第１モードと前記第２モードを、前記行ごとに切り替えることができる
   ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
6. 前記アンプは、前記第１のサンプルホールド容量に対応する第１のアンプと、前記第２のサンプルホールド容量に対応する第２のアンプを含む
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記第２のアンプの差動対の負入力への入力信号を、基準電源と、前記第１のアンプの正入力への入力信号との間で選択可能にするスイッチをさらに備える
   ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記回路は、前記第１のサンプルホールド容量と前記第２のサンプルホールド容量にそれぞれ対応する複数の出力線に接続されている
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記画素信号を保持する第３のサンプルホールド容量をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記第１のサンプルホールド容量および前記第２のサンプルホールド容量と並列に接続されたダミー素子をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記画素信号にＡＤ変換を行うＡＤ変換部をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 前記第２モードにおいては、前記制御部は、前記アンプが前記第１信号を前記第２ゲインで増幅する用に制御する、
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記第２ゲインは、前記第１ゲインと同一である、
    ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の装置。
14. ＡＤ変換を行って得られる画素信号に対してサンプルホールドが行われる
    ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 複数のマイクロレンズをさらに備え、
    前記複数のマイクロレンズのうち少なくとも１つのマイクロレンズは、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部の上に配置される
    ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の装置。
16. 前記第１の光電変換部の電荷を、前記電荷検出部に転送する第１の転送トランジスタと、
    前記第２の光電変換部の電荷を、前記電荷検出部に転送する第２の転送トランジスタと、
    をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の装置と、
    前記装置から出力される信号を処理する信号処理部と、
    を有することを特徴とするシステム。
18. 前記信号処理部は、
    前記第１モードでは焦点検出を行い、
    前記第２モードではダイナミックレンジの拡大を行う
    ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
19. 前記装置は相関二重サンプリングを行う
    ことを特徴とする請求項１７または１８に記載のシステム。
20. 請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の装置と、
    前記装置から出力される信号から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得部と、
    前記距離情報に基づいて移動体を制御する移動体制御部と
    を有することを特徴とする移動体。