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公開番号2025118157
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013301
出願日2024-01-31
発明の名称光電変換装置、光電変換システム、および移動体
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 25/773 20230101AFI20250805BHJP(電気通信技術)
要約【課題】光子をカウントしてカウント値を出力する複数の画素を有する光電変換装置において高品質な画像を得るために有利な技術を提供する。
【解決手段】光子をカウントしてカウント値を出力する複数の画素を有する光電変換装置は、メモリと、各画素において生成されるカウント値と第1係数とを乗算して第1演算値を生成する第1演算器と、前記メモリから提供されるデータと第2係数とを乗算して第2演算値を生成する第2演算器と、前記第1演算値と前記第2演算値とを加算して加算値を生成する加算器と、前記メモリに格納されたデータを前記加算値に従って更新するメモリコントローラとを備える。前記第1演算器によって生成される前記第1演算値のビット数は、前記カウント値のビット数より大きい。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
光子をカウントしてカウント値を出力する複数の画素を有する光電変換装置であって、
メモリと、
各画素において生成されるカウント値と第１係数とを乗算して第１演算値を生成する第１演算器と、
前記メモリから提供されるデータと第２係数とを乗算して第２演算値を生成する第２演算器と、
前記第１演算値と前記第２演算値とを加算して加算値を生成する加算器と、
前記メモリに格納されたデータを前記加算値に従って更新するメモリコントローラと、を備え、
前記第１演算器によって生成される前記第１演算値のビット数は、前記カウント値のビット数より大きい、
ことを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記第２演算器によって生成される前記第２演算値のビット数、および、前記加算器によって生成される前記加算値のビット数は、前記カウント値のビット数より大きい、
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３】
前記第１演算器は、各画素から提供される前記カウント値のビット数を拡張するデータ変換器と、前記データ変換器によってビット数が拡張されたカウント値と前記第１係数とを乗算して前記第１演算値を生成する乗算器とを含む、
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４】
前記データ変換器は、各画素から提供される前記カウント値のビット数を拡張した後に非線形補正処理を行う、
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】
前記データ変換器は、各画素から提供される前記カウント値のビット数を拡張した後に非線形補正処理およびスムージング処理を行う、
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６】
前記メモリコントローラは、前記加算器によって生成される前記加算値を圧縮して圧縮データを生成し、前記メモリに格納された値を前記圧縮データに基づいて更新する、
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】
前記第２演算器は、前記メモリから提供される前記圧縮データを復元して得られるデータと前記第２係数とを乗算して前記第２演算値を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の光電変換装置。
【請求項８】
前記第１係数は、０より大きく１より小さい値であり、
前記第２係数は、０より大きく１より小さい値である、
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９】
前記第１係数と前記第２係数との和は、１である、
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】
前記メモリに格納されたデータに基づいて前記第１係数および前記第２係数を決定する係数決定部を更に備える、
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、光電変換システム、および移動体に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、各画素がアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）と、ＡＰＤの出力信号を整形して検知信号を生成する波形整形部と、検知信号を計数する計数部と、計数部による計数結果を処理するＩＩＲフィルタとを有する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４４６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＩＲフィルタにおいて、計数部から出力される計数結果を示すデータのビット数と加算器のビット数とが同じであると、画像情報の一部（例えば、小数点以下の情報）が失われるために、高品質な画像を得ることが難しい。
【０００５】
本発明は、光子をカウントしてカウント値を出力する複数の画素を有する光電変換装置において高品質な画像を得るために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの側面は、光子をカウントしてカウント値を出力する複数の画素を有する光電変換装置に係り、前記光電変換装置は、メモリと、各画素において生成されるカウント値と第１係数とを乗算して第１演算値を生成する第１演算器と、前記メモリから提供されるデータと第２係数とを乗算して第２演算値を生成する第２演算器と、前記第１演算値と前記第２演算値とを加算して加算値を生成する加算器と、前記メモリに格納されたデータを前記加算値に従って更新するメモリコントローラと、を備え、前記第１演算器によって生成される前記第１演算値のビット数は、前記カウント値のビット数より大きい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光子をカウントしてカウント値を出力する複数の画素を有する光電変換装置において高品質な画像を得るために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態の光電変換装置の基本的な構成を示す図。
センサ基板の構成例を示す図。
回路基板の構成例を示す図。
１つの画素及びの信号処理部の等価回路図。
画素の動作を説明する図。
第１実施形態の光電変換装置における画像処理部の構成を示す図。
第１実施形態の光電変換装置の動作を例示する図。
第１実施形態の光電変換装置における画像処理部の動作を例示する図。
第２実施形態の光電変換装置における画像処理部の構成を示す図。
第３実施形態の光電変換装置における画像処理部の構成を示す図。
第３実施形態の光電変換装置の動作を例示する図。
第４実施形態の光電変換装置における画像処理部の動作を例示する図。
第５実施形態の光電変換装置における画像処理部の動作を例示する図。
第６実施形態の光電変換装置における画像処理部の動作を例示する図。
第１演算器の変形例を示す図。
第１演算器におけるデータ変換器の具体例を示す図。
ビット幅拡張部の動作を模式的に示す図。
非線形補正部の動作を模式的に示す図。
スムージング処理部の動作を模式的に示す図。
第７実施形態の光電変換システムの構成を示す図。
第１適用例を示す図。
第２適用例を示す図。
第３適用例を示す図。
第４適用例を示す図。
第５適用例を示す図。
第６適用例を示す図。
第７適用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
本明細書において、平面視とは、半導体層の光入射面に対して垂直な方向から光電変換装置を視ることであり、該光入射面に対する正射影と同義である。また、断面視とは、半導体層の光入射面と垂直な方向における面をいう。なお、微視的に見て半導体層の光入射面が粗面である場合は、巨視的に見たときの半導体層の光入射面を基準として平面視を定義する。
（【００１１】以降は省略されています）

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