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公開番号2025075978
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023187536
出願日2023-11-01
発明の名称光電変換装置、移動体
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04N 25/773 20230101AFI20250508BHJP(電気通信技術)
要約【課題】撮影範囲の一部でフレームレートよりも短いカウント期間の画像データを読み出す光電変換装置を提供する。
【解決手段】光子の入射に応じた信号を生成するセンサ部及び信号をカウントするカウンタを備える複数の画素と、制御部と、を有し、カウント値を生成し、1フレームが第1のカウント期間と第1のカウント期間よりも短い第2のカウント期間とを持ち、制御部が、第2のカウント期間に生成されるカウント値を第2のカウント期間の終了から第1のカウント期間の終了までの間に出力させる光電変換装置であって、センサ部は、第1のカウント期間にカウントが行われる画素による第1領域と、第2のカウント期間にカウントが行われる画素による第2領域と、を有する。第2領域は第1領域よりも狭い。制御部は、第1のカウント期間の開始から第1のカウント期間の終了までの間は第1領域及び第2領域の双方でカウントを継続する。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
光子の入射に応じた信号を生成するセンサ部および前記信号をカウントするカウンタをそれぞれが備える複数の画素と、制御部と、を有し、
カウント期間の開始時と終了時の前記カウンタに保持された値の差分に基づいてカウント値を生成し、１フレームは少なくとも第１のカウント期間と前記第１のカウント期間よりも短い第２のカウント期間とを持ち、
前記制御部は、前記第２のカウント期間に生成されるカウント値を前記第２のカウント期間の終了から前記第１のカウント期間の終了までの間に出力させる光電変換装置であって、
前記センサ部は、前記複数の画素のうち前記第１のカウント期間に前記カウントが行われる画素による第１領域と、前記複数の画素のうち前記第２のカウント期間に前記カウントが行われる画素による第２領域と、を有し、
前記第２領域は前記第１領域よりも狭く、
前記制御部は、前記第１のカウント期間の開始から前記第１のカウント期間の終了までの間は前記第１領域および前記第２領域の双方で前記カウントを継続することを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記第１領域は前記第２領域と重複することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記第１領域と前記第２領域とは重複しないことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記第１領域に対応する第１カウント値を前記画素の外部へ出力させる第１読み出し動作と、
前記第２領域に対応する第２カウント値を前記画素の外部へ出力させる第２読み出し動作と、を行い、
前記第１読み出し動作の間に前記第２読み出し動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の光電変換装置。
【請求項５】
前記第２のカウント期間と前記第１のカウント期間は同時に開始することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項６】
前記第１のカウント期間の終了時が前記１フレームの終了時と一致することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項７】
前記複数の画素はそれぞれ前記カウンタのカウント値を記憶するメモリを備えることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記センサ部はアバランシェフォトダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項９】
前記制御部は、装置情報、設置情報、環境情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて、前記第２領域の位置、範囲の少なくとも１つを設定することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
該光電変換装置から対象物までの距離情報に応じて前記第２領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
（【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、光電変換装置、移動体
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）に入射する光子の数を計数し、計数値をデジタル信号として画素から出力する光電変換装置が開発されている。例えば特許文献１では、ＡＰＤを有する光電変換装置において、カウント期間が互いに重複する複数の映像を出力することができ、低照度でも連写が可能となる構成が記載されている。また、特許文献２では、動く被写体が検出された画素領域から高フレームレートで信号を読み出す構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許７２２３０７０号公報
特開２０２１－３４７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばカメラの撮像素子において、通常の駆動ではフレーム単位で認識処理をかける。そのため、フレーム切り替わり直後に画角内に物体が飛び込んできても、フレームの終了まで認識処理をかけることができない。
【０００５】
一方で、フレームレートを早くすると、低照度環境でのノイズが強く発生してしまう。さらに、データ量や消費電力が増加してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のひとつの側面は、光子の入射に応じた信号を生成するセンサ部および前記信号をカウントするカウンタをそれぞれが備える複数の画素と、制御部と、を有し、カウント期間の開始時と終了時の前記カウンタに保持された値の差分に基づいてカウント値を生成し、１フレームは少なくとも第１のカウント期間と前記第１のカウント期間よりも短い第２のカウント期間とを持ち、前記制御部は、前記第２のカウント期間に生成されるカウント値を前記第２のカウント期間の終了から前記第１のカウント期間の終了までの間に出力させる光電変換装置であって、前記センサ部は、前記複数の画素のうち前記第１のカウント期間に前記カウントが行われる画素による第１領域と、前記複数の画素のうち前記第２のカウント期間に前記カウントが行われる画素による第２領域と、を有し、前記第２領域は前記第１領域よりも狭く、前記制御部は、前記第１のカウント期間の開始から前記第１のカウント期間の終了までの間は前記第１領域および前記第２領域の双方で前記カウントを継続することを特徴とする光電変換装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮影範囲の一部において１フレーム期間よりも短いカウント期間の画像データをフレームの途中で読み出すことが可能な光電変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態にかかる光電変換装置の概略図である。
実施形態にかかる光電変換装置の画素基板の概略図である。
実施形態にかかる光電変換装置の回路基板の概略図である。
実施形態にかかる光電変換装置の画素回路の構成例である。
実施形態にかかる光電変換装置の画素回路の駆動を示す模式図である。
実施形態にかかる光電変換装置の機能ブロック図である。
光電変換装置の読み出し駆動の概略図の比較例である。
第１実施形態にかかる光電変換装置の画素領域の概略図である。
第１実施形態にかかる光電変換装置の読み出し駆動の概略図である。
第２実施形態にかかる光電変換装置の画素領域の概略図である。
第２実施形態にかかる光で変換装置の読み出し駆動の概略図である。
光電変換装置の画素領域の概略図の変形例である。
第１実施形態にかかる光電変換装置の信号処理シーケンスを示す図である。
第３の実施形態にかかる光電変換システムの機能ブロック図である。
第４の実施形態にかかる光電変換システムの機能ブロック図である。
第５の実施形態にかかる光電変換システムの機能ブロック図である。
第６の実施形態にかかる光電変換システムの機能ブロック図である。
第７の実施形態にかかる光電変換システムの機能ブロック図である。
第８の実施形態にかかる光電変換システムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を限定するものではない。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。以下の説明において、同一の構成については同一の番号を付して説明を省略することがある。
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及び、それらの用語を含む別の用語）を用いる。それらの用語の使用は図面を参照した実施形態の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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