JP7109998B2 - 撮像装置および撮像装置の制御方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る撮像装置について図1~図6を用いて説明する。撮像装置は、高輝度信号のAD変換を行う際に、相互に位相が異なる複数のクロック信号を用いて、分解能が高い下位ビットを生成して出力するAD変換方法を行う。まず、撮像装置の構成について、図1~図4を用いて説明する。
次に、本発明の第2の実施形態に係る撮像装置100について、図7および図8を用いて説明する。第2の実施形態では、撮像装置100は、高輝度信号のAD変換を行う際に、クロック信号のハイレベル/ローレベル状態を用いて、下位1ビットを生成して出力する。
本発明の第3の実施形態に係る撮像装置100について、図9および図10を用いて説明する。第3の実施形態では、撮像装置100は、高周波数のクロック信号を用いて高輝度信号のAD変換を行うことにより、分解能が高いS信号を生成する。
Claims (8)
- 光電変換により信号を生成する画素と、
時間に対して変化する第1の参照信号と前記画素の信号とを比較する比較手段と、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントするカウント手段と、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転した時の、相互に位相が異なる複数のクロック信号の状態に応じたデコード値を出力するデコード手段と、
前記カウント手段のカウント値と前記デコード手段のデコード値とを合成する合成手段と
を有し、
前記比較手段は、
第1の期間では、前記画素の信号と基準信号とを比較し、
第2の期間では、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号とを比較し、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第1の参照信号とは異なる変化率で時間に対して変化する第2の参照信号と前記画素の信号とを比較し、
前記カウント手段は、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第2の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、
前記合成手段は、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合と前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合とのいずれか一方の場合に、前記カウント手段のカウント値と前記デコード手段のデコード値とを合成し、他方の場合には、前記カウント手段のカウント値と前記デコード手段のデコード値とを合成しないようにすることを特徴とする撮像装置。 - 光電変換により信号を生成する画素と、
時間に対して変化する第1の参照信号と前記画素の信号とを比較する比較手段と、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントするカウント手段と、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転した時の、クロック信号の状態に応じたデコード値を出力するデコード手段と、
前記カウント手段のカウント値と前記デコード手段のデコード値とを合成する合成手段と
を有し、
前記比較手段は、
第1の期間では、前記画素の信号と基準信号とを比較し、
第2の期間では、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号とを比較し、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第1の参照信号とは異なる変化率で時間に対して変化する第2の参照信号と前記画素の信号とを比較し、
前記カウント手段は、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第2の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、
前記合成手段は、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合と前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合とのいずれか一方の場合に、前記カウント手段のカウント値と前記デコード手段のデコード値とを合成し、他方の場合には、前記カウント手段のカウント値と前記デコード手段のデコード値とを合成しないようにすることを特徴とする撮像装置。 - 前記カウント手段は、前記複数のクロック信号のうちの1つのクロック信号に応じて、カウント値をカウントすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記カウント手段は、前記クロック信号に応じて、カウント値をカウントすることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合と前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合とのいずれか一方の場合に、前記合成手段により合成された値を補正する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記補正手段は、前記合成手段により合成された値に対して、前記第1の参照信号の変化率と前記第2の参照信号の変化率との比を乗算することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 光電変換により画素の信号を生成する生成ステップと、
時間に対して変化する第1の参照信号と前記画素の信号とを比較する比較ステップと、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントするカウントステップと、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転した時の、相互に位相が異なる複数のクロック信号の状態に応じたデコード値を出力するデコードステップと、
前記カウント値と前記デコード値とを合成する合成ステップと
を有し、
前記比較ステップにおいては、
第1の期間では、前記画素の信号と基準信号とを比較し、
第2の期間では、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号とを比較し、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第1の参照信号とは異なる変化率で時間に対して変化する第2の参照信号と前記画素の信号とを比較し、
前記カウントステップにおいては、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第2の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、
前記合成ステップにおいては、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合と前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合とのいずれか一方の場合に、前記カウントステップでのカウント値と前記デコードステップでのデコード値とを合成し、他方の場合には、前記カウントステップでのカウント値と前記デコードステップでのデコード値とを合成しないようにすることを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 光電変換により画素の信号を生成する生成ステップと、
時間に対して変化する第1の参照信号と前記画素の信号とを比較する比較ステップと、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントするカウントステップと、
前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転した時の、クロック信号の状態に応じたデコード値を出力するデコードステップと、
前記カウント値と前記デコード値とを合成する合成ステップと
を有し、
前記比較ステップにおいては、
第1の期間では、前記画素の信号と基準信号とを比較し、
第2の期間では、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号とを比較し、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第1の参照信号とは異なる変化率で時間に対して変化する第2の参照信号と前記画素の信号とを比較し、
前記カウントステップにおいては、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合には、前記第1の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合には、前記第2の参照信号と前記画素の信号との大小関係が逆転するまで、カウント値をカウントし、
前記合成ステップにおいては、前記画素の信号が前記基準信号より小さい場合と前記画素の信号が前記基準信号より大きい場合とのいずれか一方の場合に、前記カウントステップでのカウント値と前記デコードステップでのデコード値とを合成し、他方の場合には、前記カウントステップでのカウント値と前記デコードステップでのデコード値とを合成しないようにすることを特徴とする撮像装置の制御方法。
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2018
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