JP2023084647A - 光電変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る光電変換装置の概略構成を示すブロック図である。光電変換装置は、画素アレイ10、電流源13、垂直走査回路14、タイミングジェネレータ15、参照信号生成回路16、カウンタ17、デジタル信号処理回路18及び読み出し回路19を有している。
本実施形態に係る光電変換装置について説明する。第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号が付されており、これらの構成要素についての説明は省略又は簡略化されることがある。
本実施形態に係る光電変換装置について説明する。第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号が付されており、これらの構成要素についての説明は省略又は簡略化されることがある。
本実施形態に係る光電変換装置について説明する。第1実施形態乃至第3実施形態と同様の構成要素には同一の符号が付されており、これらの構成要素についての説明は省略又は簡略化されることがある。
本実施形態に係る光電変換装置について説明する。第1実施形態乃至第4実施形態と同様の構成要素には同一の符号が付されており、これらの構成要素についての説明は省略又は簡略化されることがある。
上述の実施形態における光電変換装置は種々の機器に適用可能である。機器として、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダ、カメラヘッド、複写機、ファックス、携帯電話、車載カメラ、観測衛星、監視カメラ等があげられる。図13に、機器の例としてデジタルスチルカメラのブロック図を示す。
図14(a)、図14(b)は、本実施形態における車載カメラに関する機器のブロック図である。機器80は、上述した実施形態の撮像装置800(光電変換装置の一例)と、撮像装置800からの信号を処理する信号処理装置(処理装置)を有する。機器80は、撮像装置800により取得された複数の画像データに対し、画像処理を行う画像処理部801と、機器80より取得された複数の画像データから視差(視差画像の位相差)の算出を行う視差算出部802を有する。また、機器80は、算出された視差に基づいて対象物までの距離を算出する距離計測部803と、算出された距離に基づいて衝突可能性があるか否かを判定する衝突判定部804とを有する。ここで、視差算出部802、距離計測部803は、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段の一例である。すなわち、距離情報とは、視差、デフォーカス量、対象物までの距離等に関する情報である。衝突判定部804はこれらの距離情報のいずれかを用いて、衝突可能性を判定してもよい。距離情報取得手段は、専用に設計されたハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアモジュールによって実現されてもよい。また、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)によって実現されてもよいし、これらの組合せによって実現されてもよい。
本発明は、上述の実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例や、他の実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。なお、本明細書において、画素1列に対して1つの列回路が設けられた例を説明したが、1列の画素に対して複数の出力線が設けられていてもよい。この場合は、複数の出力線の一部には、一部の行の画素が接続され、別の一部の出力線には別の一部の行の画素が接続される。この複数の出力線のそれぞれに、列回路が設けられていてもよい。また、複数列の画素に、1つの列回路が設けられた形態であってもよい。
(構成1)
複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、対応する出力線に出力された信号を増幅する増幅部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記増幅部の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
を有し、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する増幅部と前記第1出力線に対応する比較部の間のノードに接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する増幅部と前記第2出力線に対応する比較部の間のノードに接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになる
ことを特徴とする光電変換装置。
(構成2)
前記複数の出力線の各々に対応して配され、前記増幅部から出力された信号を保持する保持容量を更に有し、
前記第1端子は、前記第1出力線の保持容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線の保持容量に接続されている
ことを特徴とする構成1に記載の光電変換装置。
(構成3)
前記複数の出力線の各々に対応して配された第1入力容量を更に有し、
前記増幅部の出力に応じた信号が前記第1入力容量を介して前記第1入力端子に入力され、
前記第1端子は、前記第1出力線の第1入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線の第1入力容量に接続されている
ことを特徴とする構成1に記載の光電変換装置。
(構成4)
前記複数の出力線の各々に対応して配され、前記増幅部から出力された信号が保持される保持容量と、
前記複数の出力線の各々に対応して、前記保持容量と前記第1入力容量の間に配された第1バッファと、
を更に有し、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第1バッファと前記第1出力線に対応する第1入力容量の間のノードに接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第1バッファと前記第2出力線に対応する第1入力容量の間のノードに接続されている
ことを特徴とする構成3に記載の光電変換装置。
(構成5)
複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、対応する出力線に出力された信号を増幅する増幅部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記増幅部の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配された第2入力容量と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
を有し、
前記参照信号が前記第2入力容量を介して前記第2入力端子に入力され、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになる
ことを特徴とする光電変換装置。
(構成6)
前記複数の出力線の各々に対応して、前記参照信号が供給される信号線と前記第2入力容量の間に配された第2バッファを更に有し、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第2バッファと前記第1出力線に対応する第2入力容量の間のノードに接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第2バッファと前記第2出力線に対応する第2入力容量の間のノードに接続されている
ことを特徴とする構成5に記載の光電変換装置。
(構成7)
前記スイッチの動作は、前記増幅部のゲインの設定に応じて異なる
ことを特徴とする構成1乃至6のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成8)
前記スイッチの動作は、前記比較部のゲインの設定に応じて異なる
ことを特徴とする構成1乃至7のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成9)
前記スイッチの動作は、前記参照信号の電位の単位時間当たりの変化量に応じて異なる
ことを特徴とする構成1乃至8のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成10)
前記スイッチの動作は、前記光電変換装置の温度に応じて異なる
ことを特徴とする構成1乃至9のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成11)
前記オフセットクランプ動作が完了した後に、前記スイッチがオフになる
ことを特徴とする構成1乃至10のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成12)
前記スイッチがオンになり、その後にオフになった後に、前記オフセットクランプ動作が完了する
ことを特徴とする構成1乃至10のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成13)
前記スイッチがオフになった後、前記参照信号の電位は時間に依存した変化を開始する
ことを特徴とする構成12に記載の光電変換装置。
(構成14)
第3端子及び第4端子を有する出力線接続スイッチを更に有し、
前記第3端子は、前記第1出力線に対応する画素と前記第1出力線に対応する増幅部の間のノードに接続されており、
前記第4端子は、前記第2出力線に対応する画素と前記第2出力線に対応する増幅部の間のノードに接続されている
ことを特徴とする構成1乃至13のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成15)
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記出力線接続スイッチがオンになる
ことを特徴とする構成14に記載の光電変換装置。
(構成16)
前記複数の出力線は第3出力線を更に含み、
前記オフセットクランプ動作が完了する時点において、前記第1出力線に対応する比較部に入力される参照信号の電位と前記第3出力線に対応する比較部に入力される参照信号の電位とが互いに異なる
ことを特徴とする構成1乃至15のいずれか1項に記載の光電変換装置。
(構成17)
複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記出力線の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
前記複数の出力線の各々に対応して配された第1入力容量と、
を有し、
前記出力線の出力に応じた信号が前記第1入力容量を介して前記第1入力端子に入力され、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第1入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第1入力容量に接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになり、
前記オフセットクランプ動作が完了した後に、前記スイッチがオフになる
ことを特徴とする光電変換装置。
(構成18)
複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記出力線の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配された第2入力容量と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
を有し、
前記参照信号が前記第2入力容量を介して前記第2入力端子に入力され、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになり、
前記オフセットクランプ動作が完了した後に、前記スイッチがオフになる
ことを特徴とする光電変換装置。
(構成19)
構成1乃至18のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置に対応した光学装置、
前記光電変換装置を制御する制御装置、
前記光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置、
前記光電変換装置で得られた情報を表示する表示装置、
前記光電変換装置で得られた情報を記憶する記憶装置、及び
前記光電変換装置で得られた情報に基づいて動作する機械装置、の少なくともいずれかと、を備えることを特徴とする機器。
(構成20)
前記処理装置は、複数の光電変換部にて生成された画像信号をそれぞれ処理し、前記光電変換装置から被写体までの距離情報を取得することを特徴とする構成19に記載の機器。
12 出力線
21、21a、21b 増幅部
23、23a、23b AD変換部
191 スイッチ
Claims (20)
- 複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、対応する出力線に出力された信号を増幅する増幅部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記増幅部の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
を有し、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する増幅部と前記第1出力線に対応する比較部の間のノードに接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する増幅部と前記第2出力線に対応する比較部の間のノードに接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになる
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記複数の出力線の各々に対応して配され、前記増幅部から出力された信号を保持する保持容量を更に有し、
前記第1端子は、前記第1出力線の保持容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線の保持容量に接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記複数の出力線の各々に対応して配された第1入力容量を更に有し、
前記増幅部の出力に応じた信号が前記第1入力容量を介して前記第1入力端子に入力され、
前記第1端子は、前記第1出力線の第1入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線の第1入力容量に接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記複数の出力線の各々に対応して配され、前記増幅部から出力された信号が保持される保持容量と、
前記複数の出力線の各々に対応して、前記保持容量と前記第1入力容量の間に配された第1バッファと、
を更に有し、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第1バッファと前記第1出力線に対応する第1入力容量の間のノードに接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第1バッファと前記第2出力線に対応する第1入力容量の間のノードに接続されている
ことを特徴とする請求項3に記載の光電変換装置。 - 複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、対応する出力線に出力された信号を増幅する増幅部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記増幅部の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配された第2入力容量と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
を有し、
前記参照信号が前記第2入力容量を介して前記第2入力端子に入力され、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになる
ことを特徴とする光電変換装置。 - 前記複数の出力線の各々に対応して、前記参照信号が供給される信号線と前記第2入力容量の間に配された第2バッファを更に有し、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第2バッファと前記第1出力線に対応する第2入力容量の間のノードに接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第2バッファと前記第2出力線に対応する第2入力容量の間のノードに接続されている
ことを特徴とする請求項5に記載の光電変換装置。 - 前記スイッチの動作は、前記増幅部のゲインの設定に応じて異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記スイッチの動作は、前記比較部のゲインの設定に応じて異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記スイッチの動作は、前記参照信号の電位の単位時間当たりの変化量に応じて異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記スイッチの動作は、前記光電変換装置の温度に応じて異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記オフセットクランプ動作が完了した後に、前記スイッチがオフになる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記スイッチがオンになり、その後にオフになった後に、前記オフセットクランプ動作が完了する
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記スイッチがオフになった後、前記参照信号の電位は時間に依存した変化を開始する
ことを特徴とする請求項12に記載の光電変換装置。 - 第3端子及び第4端子を有する出力線接続スイッチを更に有し、
前記第3端子は、前記第1出力線に対応する画素と前記第1出力線に対応する増幅部の間のノードに接続されており、
前記第4端子は、前記第2出力線に対応する画素と前記第2出力線に対応する増幅部の間のノードに接続されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記出力線接続スイッチがオンになる
ことを特徴とする請求項14に記載の光電変換装置。 - 前記複数の出力線は第3出力線を更に含み、
前記オフセットクランプ動作が完了する時点において、前記第1出力線に対応する比較部に入力される参照信号の電位と前記第3出力線に対応する比較部に入力される参照信号の電位とが互いに異なる
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換装置。 - 複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記出力線の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
前記複数の出力線の各々に対応して配された第1入力容量と、
を有し、
前記出力線の出力に応じた信号が前記第1入力容量を介して前記第1入力端子に入力され、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第1入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第1入力容量に接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになり、
前記オフセットクランプ動作が完了した後に、前記スイッチがオフになる
ことを特徴とする光電変換装置。 - 複数の画素と、
対応する画素から信号が各々出力される複数の出力線と、
前記複数の出力線の各々に対応して配され、第1入力端子及び第2入力端子を有し、前記第1入力端子に前記出力線の出力に応じた信号が入力され、前記第2入力端子に参照信号が入力される比較部と、
前記複数の出力線の各々に対応して配された第2入力容量と、
第1端子及び第2端子を有するスイッチと、
を有し、
前記参照信号が前記第2入力容量を介して前記第2入力端子に入力され、
前記複数の出力線は第1出力線及び第2出力線を含み、
前記第1端子は、前記第1出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記第2端子は、前記第2出力線に対応する第2入力容量に接続されており、
前記比較部は、前記第1入力端子及び前記第2入力端子に入力されている電位に基づいてオフセットを設定するオフセットクランプ動作を行うことが可能であり、
前記オフセットクランプ動作が完了する前の期間において、前記スイッチがオンになり、
前記オフセットクランプ動作が完了した後に、前記スイッチがオフになる
ことを特徴とする光電変換装置。 - 請求項1乃至18のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置に対応した光学装置、
前記光電変換装置を制御する制御装置、
前記光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置、
前記光電変換装置で得られた情報を表示する表示装置、
前記光電変換装置で得られた情報を記憶する記憶装置、及び
前記光電変換装置で得られた情報に基づいて動作する機械装置、の少なくともいずれかと、を備えることを特徴とする機器。 - 前記処理装置は、複数の光電変換部にて生成された画像信号をそれぞれ処理し、前記光電変換装置から被写体までの距離情報を取得することを特徴とする請求項19に記載の機器。
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2022
- 2022-05-20 JP JP2022083129A patent/JP2023084647A/ja active Pending
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