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公開番号2024086480
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022201626
出願日2022-12-16
発明の名称光検出システム、撮像装置、制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H04N 23/741 20230101AFI20240620BHJP(電気通信技術)
要約【課題】電力消費を抑制しながら高画質な画像を得ることが可能な光検出システムを提供する。
【解決手段】光検出システム1000は、電荷を蓄積して電圧値に変換するフォトダイオードを備える複数の第一の光電変換部が2次元平面に配置された第一の光検出部200と、入射する光子をパルスに変換するアバランシェフォトダイオードを備える複数の第二の光電変換部が2次元平面に配置された第二の光検出部300と、第一の光検出部または第二の光検出部の少なくとも一方で取得した被写体の光量情報に基づいて、第一の光検出部または第二の光検出部の一方に被写体の画像を取得させる制御部400と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電荷を蓄積して電圧値に変換するフォトダイオードを備える複数の第一の光電変換部が２次元平面に配置された第一の光検出部と、
入射する光子をパルスに変換するアバランシェフォトダイオードを備える複数の第二の光電変換部が２次元平面に配置された第二の光検出部と、
被写体の光量情報に基づいて、前記第一の光検出部または前記第二の光検出部の一方に前記被写体の画像を取得させる制御部と、を有することを特徴とする光検出システム。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記光量情報を判定する判定部を更に有し、
前記制御部は、
前記判定部で判定された前記光量情報が閾値以下の場合には、前記第二の光検出部に前記被写体の前記画像を取得させ、
前記判定部で判定された前記光量情報が前記閾値を上回る場合には、前記第一の光検出部に前記被写体の前記画像を取得させることを特徴とする請求項１に記載の光検出システム。
【請求項３】
前記光量情報は、前記第一の光検出部または前記第二の光検出部の少なくとも一方で取得される画像情報であることを特徴とする請求項１に記載の光検出システム。
【請求項４】
前記光量情報は、前記第一の光検出部で検出される画像情報であることを特徴とする請求項１に記載の光検出システム。
【請求項５】
前記画像情報は、前記画像の所定領域の輝度値の総和であることを特徴とする請求項３に記載の光検出システム。
【請求項６】
前記画像情報は、前記画像の所定領域の輝度値の平均値であることを特徴とする請求項３に記載の光検出システム。
【請求項７】
前記判定部は、前記被写体の照度を取得する照度判定部であり、
前記光量情報は、前記照度判定部で取得された前記照度であることを特徴とする請求項２に記載の光検出システム。
【請求項８】
前記判定部は、複数のフレーム毎に前記光量情報を判定することを特徴とする請求項２に記載の光検出システム。
【請求項９】
前記被写体の撮影時刻を取得する撮影時刻取得部を更に有し、
前記制御部は、
前記撮影時刻取得部により取得された前記撮影時刻に基づいて、前記判定部による判定を行うか否かを決定し、
前記判定部が前記判定を行わない場合、前記第一の光検出部に前記被写体の前記画像を取得させることを特徴とする請求項２に記載の光検出システム。
【請求項１０】
前記第一の光検出部または前記第二の光検出部により取得された画像を受信する画像受信部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の光検出システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光検出システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサやＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）センサ等、電荷を蓄積して電圧値に変換する方式の撮像素子が知られている。これらは、デジタルカメラやビデオカメラなどに用いられている。
【０００３】
電荷を蓄積して電圧値に変換する方式では、電圧を増幅させる際にランダムノイズが発生しＳ／Ｎ比が低下することが知られている。
【０００４】
一方、近年、入射したフォトン（光子）の数を計測し、入射光をデジタル値として扱うことが可能なフォトンカウンティング方式の撮像素子が提案されている。フォトンカウンティング方式の撮像素子では、入射するフォトンの個数を直接計測することが可能であるため、ランダムノイズが発生せず、Ｓ／Ｎ比が向上することが期待されている。フォトンカウンティング方式の撮像素子は、ＳＰＡＤ（ＳｉｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎＡｖａｌａｈｃｈｅＤｉｏｄｅ）センサとも呼ばれる。
【０００５】
特許文献１には測距用のＳＰＡＤセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－８１２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＳＰＡＤセンサにおいて、フォトダイオードを動作させるためには、降伏電圧以上の高電界を印加する必要があるため、大きな電力消費が課題とされている。本発明は、電力消費を抑制しながら高画質な画像を得ることが可能な光検出システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての光検出システムは、電荷を蓄積して電圧値に変換するフォトダイオードを備える複数の第一の光電変換部が２次元平面に配置された第一の光検出部と、入射する光子をパルスに変換するアバランシェフォトダイオードを備える複数の第二の光電変換部が２次元平面に配置された第二の光検出部と、被写体の光量情報に基づいて、前記第一の光検出部または前記第二の光検出部の一方に前記被写体の画像を取得させる制御部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力消費を抑制しながら高画質な画像を得ることが可能な光検出システムを提供することすることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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