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公開番号2025138051
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024036759
出願日2024-03-11
発明の名称光電変換装置、光電変換システム、移動体、および機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H04N 25/773 20230101AFI20250917BHJP(電気通信技術)
要約【課題】RGB画素に入射するIR光による偽信号(IR偽信号)の影響を抑制する技術を提供する。
【解決手段】本発明の光電変換装置は、IR光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第1画素と、可視光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第2画素と、を有し、前記第1画素と、前記第2画素、のそれぞれは、光子信号を検出し、光子検出信号を出力する光子検出回路と、光子検出信号をカウントする画素カウンタと、を有し、前記第1画素は、前記第1画素における光子信号または光子検出信号を第2画素に伝達して、前記第2画素における前記画素カウンタのカウント値を変化させない、もしくは、前記カウント値を減算させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ＩＲ光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第１画素と、
可視光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第２画素と、
を有し、
前記第１画素と、前記第２画素と、のそれぞれは、
光子信号を検出し、光子検出信号を出力する光子検出回路と、
前記光子検出信号をカウントする画素カウンタと、
を有し、
前記第１画素は、前記第１画素における光子信号または光子検出信号を前記第２画素に伝達して、前記第２画素における前記画素カウンタのカウント値を変化させない、もしくは、前記カウント値を減算させる
ことを特徴とする光電変換装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第２画素は、前記第２画素の前記画素カウンタに入力される信号を制御する信号制御回路をさらに有し、
前記第１画素は、前記第１画素における前記光子検出信号を前記信号制御回路に伝達し、
前記信号制御回路は、伝達された前記光子検出信号と前記第２画素の光子検出信号との論理演算を行う
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２画素の前記光子検出回路は、前記第２画素における前記画素カウンタのカウント値を変化させない、もしくは、前記カウント値を減算させるように動作する
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４】
前記第１画素は、前記第１画素における光子信号を前記光子検出回路に伝達し、
前記光子検出回路は、伝達された前記光子検出信号と前記第２画素の光子検出信号との論理演算を行う
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画素の画素カウンタは、アップダウンカウンタであり、
前記アップダウンカウンタは、前記第２画素における画素カウンタのカウント値をカウントアップし、前記第１画素から伝達された光子信号または光子検出信号に基づいて、カウントダウンする
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】
前記光子検出回路にクロック信号を入力する
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】
１フレームにおける光子検出回数が前記画素カウンタのカウンタビット数よりも多い
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８】
ＩＲ光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第１画素と、
可視光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第２画素と、
を有し、
前記第１画素と、前記第２画素と、のそれぞれは、
光子信号を検出し、光子検出信号を出力する光子検出回路と、
光子検出信号をカウントする画素カウンタと、
を有し、
前記第１画素は、前記第１画素の光子信号または光子検出信号に応じたフラグ情報を前記第２画素に伝達し、
前記第２画素は、前記第２画素の光子検出信号のカウント値と共に前記フラグ情報を出力する
ことを特徴とする光電変換装置。
【請求項９】
前記光子検出回路にクロック信号を入力する
ことを特徴とする請求項８に記載の光電変換装置。
【請求項１０】
１フレームにおける光子検出回数が前記画素カウンタのカウンタビット数よりも多い
ことを特徴とする請求項８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、移動体、および機器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
赤外線（ＩＲ）画像と可視光画像（赤／緑／青「ＲＧＢ」）を同時に取得することができるＲＧＢ－ＩＲセンサが知られている。ＲＧＢ－ＩＲセンサには、ＩＲ画像を取得するためのＩＲフィルタ、および可視光画像を取得するためのＲＧＢフィルタが各画素に実装される。近年、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いた撮像センサが広く提案されている。特許文献１には、撮像素子として、ＳＰＡＤ（ＳｉｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎ
ＡｖａｌａｎｃｈｅＤｉｏｄｅ）素子を用いたＲＧＢ－ＩＲセンサの構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２２－５４９５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＲＧＢ－ＩＲセンサは、ＩＲ画像と可視光画像を同時に取得するために、センサ面へＩＲ光と可視光が同時に入射される。ＲＧＢ画素はＩＲ感度を有するため、ＩＲ光が入射するとＩＲ光が偽信号として混入し、正しいＲＧＢ画像信号が得られないという問題が生じる。特許文献１には隣接画素への入射光の盛り込みについての記載があるが、混入した偽信号に関して詳細に検討されていない。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アバランシェフォトダイオードを含む光電変換装置において、ＲＧＢ画素に入射するＩＲ光による偽信号（ＩＲ偽信号）の影響を抑制する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、ＩＲ光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第１画素と、可視光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第２画素と、を有し、前記第１画素と、前記第２画素と、のそれぞれは、光子信号を検出し、光子検出信号を出力する光子検出回路と、光子検出信号をカウントする画素カウンタと、を有し、前記第１画素は、前記第１画素における光子信号または光子検出信号を第２画素に伝達して、前記第２画素における前記画素カウンタのカウント値を変化させない、もしくは、前記カウント値を減算させることを特徴とする光電変換装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様は、ＩＲ光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第１画素と、可視光情報を取得するアバランシェフォトダイオードを有する第２画素と、を有し、前記第１画素と、前記第２画素と、のそれぞれは、光子信号を検出し、光子検出信号を出力する光子検出回路と、光子検出信号をカウントする画素カウンタと、を有し、前記第１画素は、前記第１画素の光子信号または光子検出信号に応じたフラグ情報を前記第２画素に伝達し、前記第２画素は、前記第２画素の光子検出信号のカウント値と共に前記フラグ情報を出力することを特徴とする光電変換装置である。
【０００８】
本発明の第３の態様は、上述した光電変換装置と、前記光電変換装置が出力する信号を用いて画像を生成する信号処理部とを有することを特徴とする光電変換システムである。
【０００９】
本発明の第４の態様は、上述した光電変換装置を備える移動体であって、前記光電変換装置が出力する信号を用いて前記移動体の移動を制御する制御部を有することを特徴とする移動体である。
【００１０】
本発明の第５の態様は、上述した光電変換装置と、前記光電変換装置に対応した光学装置、前記光電変換装置を制御する制御装置、前記光電変換装置から出力された信号を処理する処理装置、前記光電変換装置で得られた情報を表示する表示装置、前記光電変換装置で得られた情報を記憶する記憶装置、および、前記光電変換装置で得られた情報に基づいて動作する機械装置、の少なくともいずれかとを有することを特徴とする機器である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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