[發明專利]成像裝置、成像系統和成像裝置的驅動方法

有效

• 申請號: 201280070803.3
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN104137535B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 櫻井克仁;橋本誠二;古林篤
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/363
• 分類號: H04N5/363;H04N5/374
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 宿小猛

1.一種成像裝置，所述成像裝置包括模擬信號輸出單元和模數轉換單元，

所述模擬信號輸出單元包括像素，

所述像素具有光電轉換單元，

所述模擬信號輸出單元輸出

作為所述模擬信號輸出單元中的噪聲信號的第一信號，

基于在所述光電轉換單元中生成的信號電荷的第二信號，以及

基于通過將在所述光電轉換單元中生成的其它信號電荷加到所述信號電荷上而獲得的信號電荷的第三信號，

所述模數轉換單元將第一信號、第二信號和第三信號中的每一個轉換成數字信號，

所述模數轉換單元包括保持從第一信號轉換得到的數字信號的信號保持單元，

其中，所述模數轉換單元通過使用保持在所述信號保持單元中的從第一信號轉換得到的同一數字信號來生成與第二信號和第一信號之間的差對應的數字化的第一差信號、以及與第三信號和第一信號之間的差對應的數字化的第二差信號兩者。

2.根據權利要求1所述的成像裝置，其中所述像素包括至少n個光電轉換單元，其中n是2或更大的自然數，并且

其中，所述模擬信號輸出單元輸出

第二信號，所述第二信號是基于所述n個光電轉換單元中的m個光電轉換單元中生成的信號電荷的，其中，m是滿足關系表達式n>m的自然數，以及

第三信號，所述第三信號是基于在所述n個光電轉換單元中生成的信號電荷的。

3.根據權利要求2所述的成像裝置，其中，所述成像裝置進一步包括具有多個微透鏡的微透鏡陣列，并且

其中，微透鏡之一將光聚集到所述像素中的多個光電轉換單元上以使得光入射到該多個光電轉換單元上。

4.根據權利要求1所述的成像裝置，其中，所述模數轉換單元包括比較器和計數器，

其中，所述比較器輸出作為第一信號、第二信號和第三信號中的每一個與基準信號進行比較的結果而獲得的比較結果信號，所述基準信號的電勢隨時間改變，

其中，所述計數器被供給時鐘脈沖信號，并且輸出通過對所述時鐘脈沖信號的脈沖進行計數而獲得的計數信號，以及

其中，所述模數轉換單元基于所述比較結果信號的信號值改變的定時以及基于所述計數信號將第一信號、第二信號和第三信號轉換成數字信號。

5.根據權利要求4所述的成像裝置，其中，所述信號保持單元保持在從所述基準信號的電勢開始隨時間改變的定時到所述比較結果信號的信號值改變的定時的時段期間獲得的計數信號。

6.根據權利要求4所述的成像裝置，其中，所述模數轉換單元包括多個電路單元，

其中，所述多個電路單元中的每一個包括所述比較器和所述信號保持單元，

其中，所述成像裝置包括多個模擬信號輸出單元，并且

其中，所述多個模擬信號輸出單元中的每一個和所述多個電路單元中的每一個被設置為彼此對應。

7.根據權利要求4所述的成像裝置，其中，從第一信號轉換得到的數字信號是在從第一信號和基準信號之間的比較結果信號的信號值改變的定時到基準信號的電勢的隨時間的改變結束的定時的時段中獲得的計數信號的信號值，并且

其中，在第二信號與基準信號進行比較時以及在第三信號與基準信號進行比較時，所述計數器對于從基準信號的電勢開始隨時間改變的定時到比較結果信號的信號值改變的定時的時段、從被從信號保持單元輸出給所述計數器的由第一信號轉換得到的數字信號的信號值開始進行計數。

8.根據權利要求1所述的成像裝置，其中，所述模擬信號輸出單元包括放大單元，并且

其中，所述噪聲信號和多個信號中的每一個是通過使用放大單元將從像素輸出的信號進行放大而獲得的并且被從放大單元輸出的信號。

9.一種成像系統，包括：

根據權利要求3所述的成像裝置；

將光聚集到所述成像裝置上的光學系統；以及

數字信號處理單元，從所述成像裝置向所述數字信號處理單元輸入與第二信號和第一信號之間的差對應的數字化的第一差信號以及與第三信號和第一信號之間的差對應的數字化的第二差信號，

其中，所述數字信號處理單元

獲得第三差信號，所述第三差信號是第一差信號和第二差信號之間的差，并且

使用第三差信號和第一差信號執行焦點檢測。