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公開番号2025003309
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2024060971
出願日2024-04-04
発明の名称撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 25/78 20230101AFI20241226BHJP(電気通信技術)
要約【課題】1つの画素に複数の光電変換素子を有する場合であっても、回路面積の増大を抑制することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】光電変換素子を有する画素が行列状に配置された画素部と、1つの画素から出力される画素信号に対して2つ配置された第1及び第2のサンプルホールド回路と、第1及び第2のサンプルホールド回路の差分を電流信号として出力する電圧電流変換手段と、電圧電流変換手段の出力信号をデジタル信号に変換するAD変換手段と、画素から得られる第1の画素信号を、第1の期間に、第2のサンプルホールド回路に保持してAD変換を行い、画素から得られる第1の画素信号と第2の画素信号を、第2の期間に、第2のサンプルホールド回路に保持してAD変換を行うように制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
光電変換素子を有する画素が行列状に配置された画素部と、
１つの画素から出力される画素信号に対して２つ配置された第１及び第２のサンプルホールド回路と、
前記第１及び第２のサンプルホールド回路の差分を電流信号として出力する電圧電流変換手段と、
前記電圧電流変換手段の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、
前記画素から得られる第１の画素信号を、第１の期間に、前記第２のサンプルホールド回路に保持してＡＤ変換を行い、前記画素から得られる前記第１の画素信号と第２の画素信号を、第２の期間に、前記第２のサンプルホールド回路に保持してＡＤ変換を行うように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記画素のリセット信号を、前記第１のサンプルホールド回路に保持させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の期間と前記第２の期間は重ならないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の期間は、前記第１の期間よりも後の期間であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
１つの前記画素は、複数の光電変換素子を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の画素信号は少なくとも１つの光電変換素子の電荷に基づく信号であり、前記第２の画素信号は前記第１の画素信号とは異なる少なくとも１つの光電変換素子の電荷に基づく信号であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の期間が前記第２の期間より短いことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の画素信号と前記第２の画素信号とが、同一の画素の光電変換素子の電荷に基づく信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の画素信号と前記第２の画素信号とが、異なる画素の光電変換素子の電荷に基づく信号であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ＡＤ変換手段はデルタ－シグマ型のＡＤ変換器であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
（【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、撮像装置及びその制御方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、撮像素子の１つの画素に複数の光電変換素子を設け、その複数の光電変換素子からの出力信号を用いて焦点検出を行う技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、各画素が１つのマイクロレンズと複数の光電変換素子を備えた撮像素子を用いて焦点検出を行うことを可能とした撮像装置が開示されている。特許文献１では、各画素のリセット信号が読み出された後、各画素から少なくとも１つの光電変換素子の電荷に基づく信号が読み出され、その後、各画素から複数の光電変換素子の電荷に基づく信号が読み出される。
【０００４】
また、特許文献２には、次のような光電変換装置の構成が開示されている。すなわち、１本の列出力線に対して２つのサンプルホールド回路が並列に設けられ、１つのサンプルホールド回路に各画素のリセット信号が保持され、もう１つのサンプルホールド回路に各画素の光検出信号が保持される。そして、光検出信号とリセット信号との差に基づく電流がＡＤ変換部に出力され、光検出信号とリセット信号との相関二重サンプリングによる補正処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５７５５１１１号公報
特開２０２２－１１９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された構成を用いて特許文献１に記載された焦点検出のための信号を読み出す場合、各画素から読み出されるリセット信号と、少なくとも１つの光電変換素子の電荷に基づく信号と、複数の光電変換素子の電荷に基づく信号をそれぞれサンプルホールドする必要がある。
【０００７】
すなわち、少なくとも３つのサンプルホールド回路を並列に設ける必要があるため、撮像素子の回路面積が増大し、画素の微細化やチップサイズの縮小に対して障害となる。
【０００８】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、１つの画素に複数の光電変換素子を有する場合であっても、回路面積の増大を抑制することができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる撮像装置は、光電変換素子を有する画素が行列状に配置された画素部と、１つの画素から出力される画素信号に対して２つ配置された第１及び第２のサンプルホールド回路と、前記第１及び第２のサンプルホールド回路の差分を電流信号として出力する電圧電流変換手段と、前記電圧電流変換手段の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換手段と、前記画素から得られる第１の画素信号を、第１の期間に、前記第２のサンプルホールド回路に保持してＡＤ変換を行い、前記画素から得られる前記第１の画素信号と第２の画素信号を、第２の期間に、前記第２のサンプルホールド回路に保持してＡＤ変換を行うように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、１つの画素に複数の光電変換素子を有する場合であっても、回路面積の増大を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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