JP2020123824A - 光電変換装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図1乃至図5を用いて説明する。図1は、本実施形態による光電変換装置の概略構成を示す図である。図2は、本実施形態による光電変換装置の画素の構成例を示す回路図である。図3は、本実施形態による光電変換装置の画素領域に配置される基準部と参照部との位置関係を模式的に示す図である。図4及び図5は、本実施形態による光電変換装置の駆動方法を示すタイミング図である。
本発明の第2実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態による光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。第1実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第3実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図7及び図8を用いて説明する。図7は、本実施形態による光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。図8は、本実施形態の光電変換装置における読み出し動作を示すタイミング図である。第1及び第2実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第4実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図9を用いて説明する。図9は、本実施形態による光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。第1乃至第3実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第5実施形態による光電変換装置及びその駆動方法について、図10を用いて説明する。図10は、本実施形態による光電変換装置の構成を示す図である。第1乃至第4実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第6実施形態による撮像システムについて、図12及び図13を用いて説明する。第1乃至第5実施形態による光電変換装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図12は、本実施形態による撮像システムの構成例を示すブロック図である。図13は、本実施形態による撮像システムにおける光学系の配置例を示す概略図である。
本発明の第7実施形態による撮像システム及び移動体について、図14を用いて説明する。図14は、本実施形態による撮像システム及び移動体の構成を示す図である。
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
10…画素領域
12,14…制御線
16,18…出力線
20…画素制御回路
30,50…読み出し回路
32,34,52…比較回路
36,56…ランプ信号発生回路
38,58…カウンタ回路
40,60…信号処理回路
70…制御回路
100…光電変換装置
101,103…基準部
102,104…参照部
200,300…撮像システム
Claims (20)
- 光電変換部を各々が含む複数の画素が複数の行及び複数の列に渡って配された画素領域と、
前記複数の画素に制御信号を供給する画素制御部と、を有し、
前記画素領域は、第1の読み出し領域と、第2の読み出し領域と、第3の読み出し領域と、第4の読み出し領域と、を有し、
前記第1の読み出し領域に属する第1の画素と前記第2の読み出し領域に属する第2の画素とは、同じ行であって、かつ、互いに異なる列に配され、
前記第3の読み出し領域に属する第3の画素と前記第4の読み出し領域に属する第4の画素とは、同じ列であって、かつ、互いに異なる行に配され、
前記第3の画素が属する行と前記第4の画素が属する行との間に、前記第1の画素及び前記第2の画素が属する行が配され、
前記画素制御部は、第1の期間において前記第1の画素の画素信号と前記第2の画素の画素信号とを同時に読み出す動作を行い、前記第1の期間とは異なる第2の期間において前記第3の画素の画素信号と前記第4の画素の画素信号とを同時に読み出す動作を行うように構成されている
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記複数の行の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する行の前記画素に接続された複数の第1の制御線と、
前記複数の列の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する列の前記画素に接続された複数の第2の制御線と、
前記複数の列の各々に少なくとも1つが配され、前記画素制御部から前記第1の制御線を介して供給される前記制御信号に応じて、それぞれに対応する列の前記画素からの信号を出力する複数の第1の出力線と、
前記複数の行の各々に少なくとも1つが配され、前記画素制御部から前記第2の制御線を介して供給される前記制御信号に応じて、それぞれに対応する行の前記画素からの信号を出力する複数の第2の出力線と、を更に有する
ことを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。 - 前記画素制御部は、前記第1の画素の画素信号と前記第2の画素の画素信号とを、各々に対応する列の前記第1の出力線を介してそれぞれ読み出し、前記第3の画素の画素信号と前記第4の画素の画素信号とを、各々に対応する行の前記第2の出力線を介してそれぞれ読み出す動作を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項2記載の光電変換装置。 - 前記複数の行の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する行の前記画素に接続された複数の第1の制御線と、
前記複数の行の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する列の前記画素に接続された複数の第2の制御線と、
前記複数の列の各々に少なくとも1つが配され、前記画素制御部から前記第1の制御線を介して供給される前記制御信号に応じて、それぞれに対応する列の前記画素からの信号を出力する複数の第1の出力線と、
前記複数の列の各々に少なくとも1つが配され、前記画素制御部から前記第2の制御線を介して供給される前記制御信号に応じて、それぞれに対応する列の前記画素からの信号を出力する複数の第2の出力線と、を更に有する
ことを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。 - 前記画素制御部は、前記第1の画素の画素信号と前記第2の画素の画素信号とを、各々に対応する列の前記第1の出力線を介してそれぞれ読み出し、前記第3の画素の画素信号を対応する列の前記第1の出力線を介して読み出し、前記第4の画素の画素信号を対応する列の前記第2の出力線を介して読み出す動作を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項4記載の光電変換装置。 - 前記複数の第1の出力線及び前記複数の第2の出力線に接続された読み出し回路を更に有する
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記読み出し回路は、AD変換部を有する
ことを特徴とする請求項6記載の光電変換装置。 - 前記読み出し回路は、前記複数の第1の出力線に接続された第1の読み出し回路と、前記複数の第2の出力線に接続された第2の読み出し回路と、を有する
ことを特徴とする請求項6又は7記載の光電変換装置。 - 前記複数の画素の各々は、
前記光電変換部で生成された電荷に基づく信号を増幅する増幅部と、
前記第1の制御線に供給される前記制御信号に応じて前記増幅部で増幅された信号を前記第1の出力線に出力する第1の選択トランジスタと、
前記第2の制御線に供給される前記制御信号に応じて前記増幅部で増幅された信号を前記第2の出力線に出力する第2の選択トランジスタと、を有する
ことを特徴とする請求項2乃至8のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1の読み出し領域及び前記第2の読み出し領域は、第1の方向の視差を検出するための第1焦点検出領域対を構成し、
前記第3の読み出し領域及び前記第4の読み出し領域は、前記第1の方向と交差する第2の方向の視差を検出するための第2焦点検出領域対を構成する
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1の読み出し領域、前記第2の読み出し領域、前記第3の読み出し領域及び前記第4の読み出し領域の各々は、行及び列が連続する複数の前記画素からなるブロックによって構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 光電変換部を各々が含む複数の画素が複数の行及び複数の列に渡って配された画素領域と、
前記複数の行の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する行の前記画素に接続された複数の第1の制御線と、
前記複数の列の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する列の前記画素に接続された複数の第2の制御線と、
前記複数の第1の制御線及び前記複数の第2の制御線に接続され、前記複数の第1の制御線及び前記複数の第2の制御線に前記画素を制御する制御信号を供給する画素制御部と、
前記複数の列の各々に配され、前記画素制御部から前記第1の制御線を介して供給される前記制御信号に応じて、それぞれに対応する列の前記画素からの信号を出力する複数の第1の出力線と、
前記複数の行の各々に配され、前記画素制御部から前記第2の制御線を介して供給される前記制御信号に応じて、それぞれに対応する行の前記画素からの信号を出力する複数の第2の出力線と、を有し、
前記画素領域は、第1の読み出し領域と、第2の読み出し領域と、第3の読み出し領域と、第4の読み出し領域と、を有し、
前記第1の読み出し領域に属する第1の画素と前記第2の読み出し領域に属する第2の画素とは、同じ行であって、かつ、互いに異なる列に配され、
前記第3の読み出し領域に属する第3の画素と前記第4の読み出し領域に属する第4の画素とは、同じ列であって、かつ、互いに異なる行に配され、
前記第3の画素が属する行と前記第4の画素が属する行との間に、前記第1の画素及び前記第2の画素が属する行が配されている
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記画素制御部は、前記第1の画素の画素信号と、前記第2の画素の画素信号と、前記第3の画素の画素信号と、前記第4の画素の画素信号とを同時に読み出す動作を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項12記載の光電変換装置。 - 光電変換部を各々が含む複数の画素が複数の行及び複数の列に渡って配された画素領域を有し、前記画素領域が、第1の読み出し領域と、第2の読み出し領域と、第3の読み出し領域と、第4の読み出し領域と、を有し、前記第1の読み出し領域に属する第1の画素と前記第2の読み出し領域に属する第2の画素とが、同じ行であって、かつ、互いに異なる列に配され、前記第3の読み出し領域に属する第3の画素と前記第4の読み出し領域に属する第4の画素とが、同じ列であって、かつ、互いに異なる行に配され、前記第3の画素が属する行と前記第4の画素が属する行との間に、前記第1の画素及び前記第2の画素が属する行が配された光電変換装置の駆動方法であって、
第1の期間において、前記第1の画素の画素信号と前記第2の画素の画素信号とを同時に読み出し、
前記第1の期間とは異なる第2の期間において、前記第3の読み出し領域に属する画素の画素信号と前記第4の読み出し領域に属する画素の画素信号とを同時に読み出す
ことを特徴とする光電変換装置の駆動方法。 - 光電変換部を各々が含む複数の画素が複数の行及び複数の列に渡って配された画素領域を有し、前記画素領域が、第1の読み出し領域と、第2の読み出し領域と、第3の読み出し領域と、第4の読み出し領域と、を有し、前記第1の読み出し領域に属する第1の画素と前記第2の読み出し領域に属する第2の画素とが、同じ行であって、かつ、互いに異なる列に配され、前記第3の読み出し領域に属する第3の画素と前記第4の読み出し領域に属する第4の画素とが、同じ列であって、かつ、互いに異なる行に配され、
前記第3の画素が属する行と前記第4の画素が属する行との間に、前記第1の画素及び前記第2の画素が属する行が配された光電変換装置の駆動方法であって、
前記第1の画素の画素信号と、前記第2の画素の画素信号と、前記第3の画素の画素信号と、前記第4の画素の画素信号と、を同時に読み出す
ことを特徴とする光電変換装置の駆動方法。 - 前記光電変換装置は、前記複数の行の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する行の前記画素に接続された複数の第1の制御線と、前記複数の列の各々に配され、それぞれに対応する列の前記画素からの信号を出力する複数の第1の出力線と、を更に有し、
前記第1の制御線を介して供給する制御信号により前記第1の画素及び前記第2の画素を駆動し、前記第1の画素の画素信号と前記第2の画素の画素信号とを、前記複数の第1の出力線に同時に読み出す
ことを特徴とする請求項14又は15記載の光電変換装置の駆動方法。 - 前記光電変換装置は、前記複数の列の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する列の前記画素に接続された複数の第2の制御線と、前記複数の行の各々に配され、それぞれに対応する行の前記画素からの信号を出力する複数の第2の出力線と、を更に有し、
前記第2の制御線を介して供給する制御信号により、前記第3の画素及び前記第4の画素を駆動し、前記第3の画素の画素信号と前記第4の画素の画素信号とを、各々に対応する行の前記第2の出力線に同時に読み出す
ことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載の光電変換装置の駆動方法。 - 前記光電変換装置は、前記複数の行の各々に少なくとも1つが配されるように、それぞれが対応する行の前記画素に接続された複数の第2の制御線と、前記複数の列の各々に配され、それぞれに対応する列の前記画素からの信号を出力する複数の第2の出力線と、を更に有し、
前記第2の制御線を介して供給する制御信号により前記第3の画素及び前記第4の画素を駆動し、前記第3の画素の画素信号を対応する列の前記第1の出力線に、前記第4の画素の画素信号を対応する列の前記第2の出力線に、同時に読み出す
ことを特徴とする請求項16記載の光電変換装置の駆動方法。 - 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
被写体の光学像を画像信号として出力する固体撮像装置と、
前記光電変換装置の出力信号に基づき、前記被写体までの距離を算出する演算部と、
前記演算部で算出された前記距離に基づき、前記被写体の前記光学像が前記固体撮像装置の撮像面に合焦するように光学系を制御する制御信号を出力する制御部と
を有することを特徴とする撮像システム。 - 移動体であって、
請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置からの信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
を有することを特徴とする移動体。
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