JP2020161981A - 光電変換装置、信号処理回路、撮像システム、移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施例の光電変換装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施例中に記載されるトランジスタの導電型は一例のものであって、実施例中に記載された導電型のみに限定されるものでは無い。実施例中に記載された導電型に対し、導電型は適宜変更できるし、この変更に伴って、トランジスタのゲート、ソース、ドレインの電位は適宜変更される。例えば、スイッチとして動作させるトランジスタであれば、ゲートに供給する電位のローレベルとハイレベルとを、導電型の変更に伴って、実施例中の説明に対し逆転させるようにすればよい。また、以下に述べる実施例中に記載される半導体領域の導電型についても一例のものであって、実施例中に記載された導電型のみに限定されるものでは無い。実施例中に記載された導電型に対し、導電型は適宜変更できるし、この変更に伴って、半導体領域の電位は適宜変更される。
(1)第1ゲイン<第2ゲイン、第3ゲイン>第4ゲイン
(2)第1ゲイン>第2ゲイン、第3ゲイン<第4ゲイン
本実施例の光電変換装置について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
本実施例の光電変換装置について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
本実施例の光電変換装置について、実施例1と異なる点を中心に説明する。
本実施形態による撮像システムについて、図11を用いて説明する。図11は、本実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。
本実施例の撮像システム及び移動体について、図12を用いて説明する。図12は、本実施例の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、上記実施例に限らず種々の変形が可能である。
10 画素
2 増幅部
3 比較部
4 保持部
410、411、420 メモリ
412 セレクタ(選択回路)
Claims (14)
- 第1信号、第2信号を異なるタイミングで出力する画素と、
前記第1信号、前記第2信号を増幅して増幅信号を出力する増幅部と、
前記増幅信号をAD変換してデジタル信号を出力するAD変換部と、
前記デジタル信号が入力される出力部と、を有する光電変換装置であって、
前記増幅部は、
前記第1信号を第1ゲインで増幅した第1増幅信号と、
前記第1信号を第2ゲインで増幅した第2増幅信号と、
前記第2信号を第3ゲインで増幅した第3増幅信号と、
前記第2信号を第4ゲインで増幅した第4増幅信号とを、この順で前記AD変換部に出力し、
前記第1ゲイン、前記第2ゲイン、前記第3ゲイン、前記第4ゲインの大きさは、
(1)前記第1ゲイン<前記第2ゲイン、前記第3ゲイン>前記第4ゲイン、
(2)前記第1ゲイン>前記第2ゲイン、前記第3ゲイン<前記第4ゲイン、
のいずれかの関係にあり
前記AD変換部は、
前記第1増幅信号をAD変換して第1デジタル信号を生成し、
前記第2増幅信号をAD変換して第2デジタル信号を生成し、
前記第3増幅信号をAD変換して第3デジタル信号を生成し、
前記第4増幅信号をAD変換して第4デジタル信号を生成し、
前記AD変換部は、前記出力部に、前記第2デジタル信号と前記第3デジタル信号を、前記第1デジタル信号、前記第4デジタル信号よりも先に出力することを特徴とする光電変換装置。 - 前記画素は、光に応じて信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記信号電荷が転送されるフローティングディフュージョンとを有し、
前記第1信号は、リセットされた前記フローティングディフュージョンの電位に基づく信号であり、
前記第2信号は、前記信号電荷が転送された前記フローティングディフュージョンの電位に基づく信号であることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記画素は、光に応じて信号電荷を蓄積する複数の光電変換部を備え、
前記第1信号は、前記複数の光電変換部の一部の光電変換部が蓄積した信号電荷に基づく信号であり、
前記第2信号は、前記複数の光電変換部の、少なくとも他の一部の光電変換部が蓄積した信号電荷に基づく信号であることを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記光電変換装置は、前記AD変換部と前記出力部とが接続される、第1出力線および第2出力線を有し、
前記AD変換部が前記出力部に前記第1出力線を介して前記第2デジタル信号を出力している期間に、
前記AD変換部が前記出力部に前記第2出力線を介して前記第3デジタル信号を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記AD変換部が前記出力部に前記第1出力線を介して、前記第1デジタル信号と前記第4デジタル信号の一方を出力している期間に、
前記AD変換部が前記出力部に前記第2出力線を介して、前記第1デジタル信号と前記第4デジタル信号の他方を出力することを特徴とする請求項4に記載の光電変換装置。 - 前記AD変換部は、第1メモリ、第2メモリ、第3メモリ、選択回路を有し、
前記第1メモリの出力ノード、前記第2メモリの出力ノードは、前記選択回路の入力ノードに接続され、
前記選択回路の出力ノードと、前記第3メモリの出力ノードが前記出力部に接続され、
前記第1メモリは前記第1デジタル信号を保持し、
前記第2メモリは前記第2デジタル信号を保持し、
前記第3メモリは、前記第3デジタル信号と前記第4デジタル信号の一方を保持した後、前記第3デジタル信号と前記第4デジタル信号の他方を保持することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1メモリと前記第2メモリは、ともに前記第1デジタル信号を保持し、
その後、前記第2メモリは前記第2デジタル信号を保持することを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記第1メモリと前記第2メモリは、ともに前記第2デジタル信号を保持し、
その後、前記第2メモリは前記第1デジタル信号を保持することを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記第1メモリの出力ノードは、前記第2メモリの入力ノードにさらに接続され、
前記第1メモリは、前記第2デジタル信号を保持し、
前記第2メモリは、前記第1メモリから入力される前記第2デジタル信号を保持し、
その後、前記第1メモリは前記第1デジタル信号を保持することを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記第2メモリの出力ノードは、前記第1メモリの入力ノードにさらに接続され、
前記第2メモリは、前記第1デジタル信号を保持し、
前記第1メモリは、前記第2メモリから入力される前記第1デジタル信号を保持し、
その後、前記第2メモリは前記第2デジタル信号を保持することを特徴とする請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記AD変換部は、前記第3メモリの入力ノードに接続された出力ノードを有する第4メモリをさらに有し、
前記第4メモリは、前記第3デジタル信号と前記第4デジタル信号の一方のデジタル信号を保持し、
前記第3メモリは、前記第4メモリが保持した前記第3デジタル信号と前記第4デジタル信号の前記一方のデジタル信号を保持することを特徴とする請求項10に記載の光電変換装置。 - 画素から第1信号、第2信号が異なるタイミングで入力される信号処理回路であって、
前記信号処理回路は、
前記第1信号、前記第2信号を増幅して増幅信号を得て前記増幅信号を出力する増幅部と、
前記増幅信号をAD変換してデジタル信号を得て前記デジタル信号を出力するAD変換部と、
前記デジタル信号が入力される出力部と、を有し、
前記増幅部は、
前記第1信号を第1ゲインで増幅した第1増幅信号と、
前記第1信号を第2ゲインで増幅した第2増幅信号と、
前記第2信号を第3ゲインで増幅した第3増幅信号と、
前記第2信号を第4ゲインで増幅した第4増幅信号とを、この順で前記AD変換部に出力し、
前記第1ゲイン、前記第2ゲイン、前記第3ゲイン、前記第4ゲインの大きさは、
(1)前記第1ゲイン<前記第2ゲイン、前記第3ゲイン>前記第4ゲイン、
(2)前記第1ゲイン>前記第2ゲイン、前記第3ゲイン<前記第4ゲイン、
のいずれかの関係にあり
前記AD変換部は、
前記第1増幅信号をAD変換して第1デジタル信号を生成し、
前記第2増幅信号をAD変換して第2デジタル信号を生成し、
前記第3増幅信号をAD変換して第3デジタル信号を生成し、
前記第4増幅信号をAD変換して第4デジタル信号を生成し、
前記AD変換部は、前記出力部に、前記第2デジタル信号と前記第3デジタル信号を、前記第1デジタル信号、前記第4デジタル信号よりも先に出力することを特徴とする信号処理回路。 - 請求項1〜11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撮像システム。 - 移動体であって、
請求項1〜11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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