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JP2013157932A - Imaging apparatus - Google Patents

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JP2013157932A JP2012018998A JP2012018998A JP2013157932A JP 2013157932 A JP2013157932 A JP 2013157932A JP 2012018998 A JP2012018998 A JP 2012018998A JP 2012018998 A JP2012018998 A JP 2012018998A JP 2013157932 A JP2013157932 A JP 2013157932A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus capable of imaging a subject at high speed and with high precision.SOLUTION: A control circuit of the imaging apparatus determines video signal intensity, repeats operations of fifth to ninth periods without turning on a reset switch Sw 2 when the video signal intensity is less than a predetermined value, and stops electric charge accumulation to a capacitor from a photodiode PD and performs the operations of the fifth to ninth periods when the video signal intensity is a predetermined value or larger, to output the video signal from a differential amplifier. The imaging apparatus is equipped with two-stage memories M3 to M6, which remove a noise component in a differential amplifier AMP 2. When the video signal intensity is less than a predetermined value, the reset switch is turned on again and the operations of the fifth periods and later are performed without resetting an integration circuit ITG, thereby achieving a highly precise imaging while shortening time required for electric charge accumulation.

Description

本発明は、フォトダイオードアレイを含む撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging device including a photodiode array.

従来、フォトダイオードアレイを含む撮像装置においては、幾つかの制御手法が知られている。   Conventionally, several control methods are known in an imaging apparatus including a photodiode array.

特許文献1に記載の撮像装置においては、フォトダイオードと、積分回路との間に接続スイッチを設けており、積分回路における電荷蓄積動作の終了後に、スイッチがオフされる構成が示されている。   In the imaging device described in Patent Document 1, a connection switch is provided between a photodiode and an integration circuit, and the switch is turned off after the charge accumulation operation in the integration circuit is completed.

更に、特許文献2に記載の撮像装置においては、フォトダイオードと、積分回路との間に接続スイッチを設けており、積分回路からの出力が過剰な場合には、接続スイッチを切断する構成が示されており、過剰電荷の積分回路への流入を防止している。   Furthermore, in the imaging apparatus described in Patent Document 2, a connection switch is provided between the photodiode and the integration circuit, and the connection switch is disconnected when the output from the integration circuit is excessive. This prevents excess charge from flowing into the integrating circuit.

また、特許文献3に記載の撮像装置においては、デジタルカメラにおいて、フォトダイオードの露光量が所定値に到達した場合に、メカニカルシャッタを自動的に閉じる構成(AE:自動露出)が示されている。   In addition, in the imaging device described in Patent Document 3, a configuration (AE: automatic exposure) is shown in which a mechanical shutter is automatically closed when the exposure amount of a photodiode reaches a predetermined value in a digital camera. .

特開平6−178046号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-178046 特開平11−252305号公報JP 11-252305 A 特開2000−78484号公報JP 2000-78484 A

しかしながら、近年、従来よりも更に高速かつ高精度の撮像を行うことが可能な撮像装置が期待されている。特に、高速かつ高精度の撮像装置は、プリンタやスキャナなどの電子情報機器、移動体追尾装置、或いは工業用検査装置など、様々な分野への適用が期待されている。   However, in recent years, an imaging apparatus that can perform imaging at higher speed and higher accuracy than the prior art is expected. In particular, high-speed and high-precision imaging devices are expected to be applied to various fields such as electronic information devices such as printers and scanners, mobile tracking devices, and industrial inspection devices.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高速かつ高精度の撮像を行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide an imaging apparatus capable of performing high-speed and high-accuracy imaging.

上述の課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、整列した複数の画素を有する撮像装置において、各々の前記画素は、フォトダイオードと、アンプの入出力端子間に接続されたキャパシタ及び当該キャパシタを短絡するリセットスイッチを有する積分回路と、前記積分回路の出力端子に第1転送スイッチを介して接続された第1ノイズメモリと、前記第1ノイズメモリに第2転送スイッチを介して接続された第2ノイズメモリと、前記積分回路の出力端子に第3転送スイッチを介して接続された第1信号メモリと、前記第1信号メモリに第4転送スイッチを介して接続された第2信号メモリと、前記第2ノイズメモリと前記第2信号メモリの出力の差分を出力する差動アンプと、前記差動アンプから出力されるビデオ信号に基づいて、前記キャパシタへの電荷蓄積期間を制御する制御回路と、を備えている。   In order to solve the above-described problem, an imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus having a plurality of aligned pixels, wherein each of the pixels includes a photodiode, a capacitor connected between input / output terminals of an amplifier, and the pixel An integration circuit having a reset switch for short-circuiting the capacitor; a first noise memory connected to the output terminal of the integration circuit via a first transfer switch; and a first noise memory connected to the first noise memory via a second transfer switch. A second noise memory; a first signal memory connected to the output terminal of the integrating circuit via a third transfer switch; and a second signal memory connected to the first signal memory via a fourth transfer switch. A differential amplifier that outputs a difference between outputs of the second noise memory and the second signal memory, and a video signal output from the differential amplifier, And a, and a control circuit for controlling the charge accumulation period of the serial capacitors.

ここで、前記制御回路は、以下の(1)〜(9)の状態の期間を順番に実行するように、前記リセットスイッチ、前記第1転送スイッチ、前記第2転送スイッチ、前記第3転送スイッチ、及び前記第4転送スイッチを制御する。   Here, the control circuit executes the period of the following states (1) to (9) in order so that the reset switch, the first transfer switch, the second transfer switch, and the third transfer switch And the fourth transfer switch.

(1)前記リセットスイッチ、前記第1転送スイッチ、前記第2転送スイッチ、前記第3転送スイッチ、及び前記第4転送スイッチがOFFである初期状態の第1期間。
(2)前記リセットスイッチ及び前記第1転送スイッチをONし、前記積分回路の出力端子を前記第1ノイズメモリに接続する第2期間。
(3)前記リセットスイッチがOFFになる前に、前記第1転送スイッチがOFFされる第3期間。
(4)前記リセットスイッチをOFFし、前記フォトダイオードから前記キャパシタに電荷を蓄積させる第4期間。
(5)前記第3転送スイッチ及び第4転送スイッチをONして、前記積分回路の出力端子を、前記第1信号メモリを介して、前記第2信号メモリに接続する第5期間。
(6)前記第3転送スイッチ及び第4転送スイッチをOFFする第6期間。
(7)前記第2転送スイッチをONして、前記第1ノイズメモリ内に記憶されたデータを前記第2ノイズメモリに転送する第7期間。
(8)前記第2転送スイッチをOFFする第8期間。
(9)前記差動アンプからビデオ信号を出力させる第9期間。
(1) A first period in an initial state in which the reset switch, the first transfer switch, the second transfer switch, the third transfer switch, and the fourth transfer switch are OFF.
(2) A second period in which the reset switch and the first transfer switch are turned on and the output terminal of the integrating circuit is connected to the first noise memory.
(3) A third period in which the first transfer switch is turned off before the reset switch is turned off.
(4) A fourth period in which the reset switch is turned off and electric charge is accumulated in the capacitor from the photodiode.
(5) A fifth period in which the third transfer switch and the fourth transfer switch are turned on, and the output terminal of the integration circuit is connected to the second signal memory via the first signal memory.
(6) A sixth period in which the third transfer switch and the fourth transfer switch are turned off.
(7) A seventh period in which the second transfer switch is turned on to transfer the data stored in the first noise memory to the second noise memory.
(8) An eighth period in which the second transfer switch is turned off.
(9) A ninth period in which a video signal is output from the differential amplifier.

そして、前記制御回路は、前記ビデオ信号の大きさを判定し、前記ビデオ信号の大きさが所定値未満の場合には、前記リセットスイッチをONすることなく、前記第5期間〜前記第9期間の動作を繰り返し、前記ビデオ信号の大きさが前記所定値以上の場合には、前記フォトダイオードから前記キャパシタへの電荷の蓄積を停止させ、前記第5期間〜前記第9期間の動作を行って、ビデオ信号を前記差動アンプから出力させることを特徴とする。   The control circuit determines the magnitude of the video signal. If the magnitude of the video signal is less than a predetermined value, the control circuit does not turn on the reset switch and the fifth period to the ninth period. When the magnitude of the video signal is equal to or greater than the predetermined value, the accumulation of charge from the photodiode to the capacitor is stopped, and the operation from the fifth period to the ninth period is performed. The video signal is output from the differential amplifier.

本発明の撮像装置によれば、2段階のメモリを設けることで、差動アンプにてノイズ成分を除去しつつ、ビデオ信号の大きさが所定値未満の場合には、改めて、リセットスイッチをONして、積分回路をリセットすることなく、第5期間以降の動作を実行するので、電荷蓄積に必要な時間を短縮しつつ高精度な撮像を行うことができる。   According to the image pickup apparatus of the present invention, by providing a two-stage memory, when the magnitude of the video signal is less than a predetermined value while removing the noise component by the differential amplifier, the reset switch is turned on again. Then, since the operation after the fifth period is executed without resetting the integration circuit, it is possible to perform high-accuracy imaging while shortening the time required for charge accumulation.

本発明の撮像装置によれば、高速かつ高精度の撮像を行うことができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, high-speed and high-accuracy imaging can be performed.

実施形態に係る撮像装置のブロック図(図1(A))と、撮像装置を用いた変位センサのブロック図(図1(B))である。FIG. 1 is a block diagram of an imaging apparatus according to an embodiment (FIG. 1A) and a block diagram of a displacement sensor using the imaging apparatus (FIG. 1B). 露光時間制御回路のブロック図(図2(A))と、入出力と制御出力の関係を示す図表(図2(B))である。FIG. 2 is a block diagram of an exposure time control circuit (FIG. 2A) and a table (FIG. 2B) showing a relationship between input / output and control output. 1画素周辺の回路構成を示すブロック図(図3(A))と、各スイッチのON/OFFの状態を示す図表(図3(B))である。FIG. 3 is a block diagram (FIG. 3A) showing a circuit configuration around one pixel and a table (FIG. 3B) showing ON / OFF states of each switch. 各スイッチのタイミングチャートである。It is a timing chart of each switch. 方形波生成回路の一例を示す図(図5(A))、方形波生成要素の一例の図(図5(B))である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a square wave generation circuit (FIG. 5A), and an example of a square wave generation element (FIG. 5B).

以下、実施の形態に係る撮像装置について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。   Hereinafter, the imaging apparatus according to the embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、実施形態に係る撮像装置のブロック図(図1(A))と、撮像装置を用いた変位センサのブロック図(図1(B))である。   FIG. 1 is a block diagram (FIG. 1A) of an imaging apparatus according to the embodiment and a block diagram (FIG. 1B) of a displacement sensor using the imaging apparatus.

図1(A)に示すように、この撮像装置1は、ラインセンサであって、一次元状に配列された複数の画素P(1)〜P(N)を備えている(Nは2以上の整数)。これらの画素群は二次元状に配列させることも可能である。各画素P(1)〜P(N)からの信号は、スイッチSw9及びアンプAMP3を介して順次読み出される。スイッチSw9の出力は、アンプAMP3を介して、撮像装置1の外部にビデオ信号として出力される。このビデオ信号は、必要に応じてA/D変換される。   As shown in FIG. 1A, the imaging device 1 is a line sensor, and includes a plurality of pixels P (1) to P (N) arranged in a one-dimensional manner (N is 2 or more). Integer). These pixel groups can be arranged two-dimensionally. Signals from the pixels P (1) to P (N) are sequentially read out via the switch Sw9 and the amplifier AMP3. The output of the switch Sw9 is output as a video signal to the outside of the imaging device 1 via the amplifier AMP3. This video signal is A / D converted as necessary.

各スイッチSw9は、シフトレジスタ1Sからの電荷転送指示信号に同期して、順次ONされる。シフトレジスタ1Sには、クロック信号CLKと、電荷転送開始を指示するスタート信号或いはトリガ信号Trigが入力される。トリガ信号Trigが入力されると、シフトレジスタ1Sは、一次元状に配列された画素ごとの転送スイッチSw9を順次ONして、電荷転送を開始する。シフトレジスタ1Sとしては、MOSシフトレジスタを用いることができる。クロック信号は、シフトレジスタ1Sにおける動作タイミングを決定する。   Each switch Sw9 is sequentially turned on in synchronization with the charge transfer instruction signal from the shift register 1S. The shift register 1S receives a clock signal CLK and a start signal or trigger signal Trig that instructs the start of charge transfer. When the trigger signal Trig is input, the shift register 1S sequentially turns on the transfer switch Sw9 for each pixel arranged in a one-dimensional manner to start charge transfer. As the shift register 1S, a MOS shift register can be used. The clock signal determines the operation timing in the shift register 1S.

各画素P(1)〜P(N)における露光時間(複数の電荷蓄積時間の積算値)は、露光時間制御回路1Eによって、制御される。露光時間制御回路1Eは、撮像チップとしての撮像装置1内に組み込むことができるが、他の装置、例えば、制御用のコンピュータ内に組み込むことも可能である。露光時間制御装置1Eには、ビデオ信号が入力される。入力されたビデオ信号に応じて、各画素における露光時間を設定する。なお、露光時間制御回路1Eは、シフトレジスタ1Sと共に撮像装置のスイッチ群を制御する制御回路として機能する。   The exposure time (integrated value of a plurality of charge accumulation times) in each pixel P (1) to P (N) is controlled by the exposure time control circuit 1E. The exposure time control circuit 1E can be incorporated in the imaging device 1 as an imaging chip, but can also be incorporated in another device, for example, a control computer. A video signal is input to the exposure time control device 1E. An exposure time for each pixel is set according to the input video signal. The exposure time control circuit 1E functions as a control circuit that controls the switch group of the imaging apparatus together with the shift register 1S.

露光時間制御回路1Eには、露光時間計測等に用いられるクロック信号CLKと、信号読出時のタイミングを知らせるためのトリガ信号Trigが入力される。露光時間制御回路1Eは、ビデオ信号の大きさ(強度)が、所定値未満の場合には、露光時間(複数の電荷蓄積時間の積算値)を長くし、所定値以上の場合には、各画素内のフォトダイオードから積分回路のキャパシタC1(図3(A)参照)への電荷の蓄積を停止させる。この露光時間は、各画素内のスイッチをON/OFFすることで行うことができる。   The exposure time control circuit 1E receives a clock signal CLK used for exposure time measurement and the like, and a trigger signal Trig for informing the timing at the time of signal reading. When the magnitude (intensity) of the video signal is less than a predetermined value, the exposure time control circuit 1E lengthens the exposure time (integrated value of a plurality of charge accumulation times), and when the video signal is greater than the predetermined value, Accumulation of charge from the photodiode in the pixel to the capacitor C1 (see FIG. 3A) of the integration circuit is stopped. This exposure time can be performed by turning on / off a switch in each pixel.

図1(B)に示されるように、変位センサは、上述の撮像装置1と、投光装置2と、これらを制御する制御装置3とを備えており、被測定対象物OBJまでの距離を計測することができる。対象物OBJ上の照射位置を走査する場合には、距離情報の集合、すなわち表面凹凸を求めることができる。制御装置3からトリガ信号Trigが投光装置2に入力されると、投光装置2は対象物OBJに向けて、光を出射する。この光の波長は、撮像装置1における画素の感度波長領域に応じて選択される。例えば、画素がSiからなる場合には、出射光として赤外線を用いることができる。投光装置2には、クロック信号CLKも入力されており、入力されたクロック信号CLKをカウントすることで、投光時間を決定することができる。クロック信号CLKは、パルス信号なので、投光装置2内の発光素子(レーザダイオード又は発光ダイオード等)に、パルス信号に同期した駆動電流を供給することで、パルス光を出射することができる。   As shown in FIG. 1B, the displacement sensor includes the above-described imaging device 1, the light projecting device 2, and the control device 3 that controls them, and determines the distance to the object to be measured OBJ. It can be measured. When scanning the irradiation position on the object OBJ, a set of distance information, that is, surface irregularities can be obtained. When the trigger signal Trig is input from the control device 3 to the light projecting device 2, the light projecting device 2 emits light toward the object OBJ. The wavelength of this light is selected according to the sensitivity wavelength region of the pixel in the imaging device 1. For example, when the pixel is made of Si, infrared rays can be used as the emitted light. The light projecting device 2 also receives the clock signal CLK, and the light projection time can be determined by counting the input clock signal CLK. Since the clock signal CLK is a pulse signal, pulse light can be emitted by supplying a driving current synchronized with the pulse signal to a light emitting element (laser diode or light emitting diode) in the light projecting device 2.

投光装置2へ入力される発光用のトリガ信号と、クロック信号CLKは、撮像装置1にも入力される。投光動作と撮像動作を同期させるためである。投光装置2から光が対象物OBJに照射されると、照射された光は対象物の表面で反射される。反射光は、撮像装置1内の画素群に入射する。この場合、反射光の画素群内の入射位置(スポット)は、三角測距法の原理に基づき、対象物OBJまでの距離(変位)に対応する。すなわち、画素群内に入射光ピークがある場合、その位置は投光装置2から対象物OBJまでの距離に対応する。なお、撮像装置1は反射光を画素群上に集光する集光レンズを備えている。撮像装置1からは、ビデオ信号が出力されているので、このビデオ信号をコンピュータなどの処理回路に入力し、入射位置を求めればよい。したがって、かかるシステムは、変位センサとして利用することもできる。   The trigger signal for light emission input to the light projecting device 2 and the clock signal CLK are also input to the imaging device 1. This is to synchronize the light projecting operation and the imaging operation. When light is emitted from the light projecting device 2 to the object OBJ, the irradiated light is reflected on the surface of the object. The reflected light is incident on the pixel group in the imaging device 1. In this case, the incident position (spot) of the reflected light within the pixel group corresponds to the distance (displacement) to the object OBJ based on the principle of triangulation. That is, when there is an incident light peak in the pixel group, the position corresponds to the distance from the light projecting device 2 to the object OBJ. The imaging device 1 includes a condenser lens that condenses the reflected light on the pixel group. Since a video signal is output from the imaging apparatus 1, the video signal may be input to a processing circuit such as a computer to determine the incident position. Therefore, such a system can also be used as a displacement sensor.

図2は、第1実施形態に係る露光時間制御回路のブロック図(図2(A))と、入出力と制御出力の関係を示す図表(図2(B))である。   FIG. 2 is a block diagram (FIG. 2A) of the exposure time control circuit according to the first embodiment, and a chart (FIG. 2B) showing the relationship between input / output and control output.

撮像装置1におけるアンプAMP3(図1参照)からは、ビデオ信号(Vout)が出力されるが、露光時間制御回路1Eには、このビデオ信号(Vout)が帰還入力される。露光時間制御回路1Eは、撮像装置1における積分回路ITGの出力(ビデオ信号(Vout))の大きさを判定する判定回路1Eaと、判定回路1Eaの出力に基づき露光時間(電荷蓄積時間)を調整する制御出力を生成する露光時間調整回路1Ebと、制御出力に基づく各種スイッチを制御する方形波を生成する方形波生成回路1Ecとを備えている。   The video signal (Vout) is output from the amplifier AMP3 (see FIG. 1) in the imaging apparatus 1, and this video signal (Vout) is fed back to the exposure time control circuit 1E. The exposure time control circuit 1E adjusts the exposure time (charge accumulation time) based on the determination circuit 1Ea that determines the magnitude of the output (video signal (Vout)) of the integration circuit ITG in the imaging device 1, and the output of the determination circuit 1Ea. An exposure time adjusting circuit 1Eb for generating a control output to be generated, and a square wave generating circuit 1Ec for generating a square wave for controlling various switches based on the control output.

判定回路1Eaは、比較器COMP1を備えている。比較器COMP1においては、その反転入力端子(−)に下限値である所定値の電圧Vlowが入力され、非反転入力端子(+)にビデオ信号(Vout)が入力され、出力1を発生する。   The determination circuit 1Ea includes a comparator COMP1. In the comparator COMP1, a voltage Vlow having a predetermined value, which is a lower limit value, is input to the inverting input terminal (−), and a video signal (Vout) is input to the non-inverting input terminal (+), and an output 1 is generated.

図2(B)の上欄に示すように、入力されるビデオ信号(Vout)の大きさが、下限値Vlow以上の場合、すなわち入力電圧が適正な場合、比較器COMP1の出力1は、H(高レベル)となり、露光時間調整回路1Ebは、露光時間終了を促す制御出力を発生する。   As shown in the upper column of FIG. 2B, when the magnitude of the input video signal (Vout) is equal to or higher than the lower limit value Vlow, that is, when the input voltage is appropriate, the output 1 of the comparator COMP1 is H The exposure time adjustment circuit 1Eb generates a control output that prompts the end of the exposure time.

図2(B)の下欄に示すように、入力されるビデオ信号(Vout)が、下限値Vlowよりも低い場合、すなわち入力電圧が低すぎる場合、比較器COMP1の出力1,出力2は、L(低レベル)となり、露光時間調整回路1Ebは、露光時間延長を促す制御出力を発生する。   As shown in the lower column of FIG. 2B, when the input video signal (Vout) is lower than the lower limit value Vlow, that is, when the input voltage is too low, the output 1 and output 2 of the comparator COMP1 are L (low level), and the exposure time adjustment circuit 1Eb generates a control output that prompts the exposure time to be extended.

ここで、大きさが判定されるビデオ信号は、時系列に転送される各画素P(1)〜P(N)からの積分出力を含んでいる。それぞれの画素に対応する積分出力を基準として、画素内のスイッチを制御し、各画素内の露光時間を個別に制御することもできるが、ここでは、全体の画素出力の平均値或いは積算値に基づき、全体の画素の露光時間を一斉に制御する。   Here, the video signal whose size is determined includes an integrated output from each of the pixels P (1) to P (N) transferred in time series. It is possible to control the switch in the pixel with the integral output corresponding to each pixel as a reference, and to individually control the exposure time in each pixel, but here, the average value or the integrated value of the entire pixel output is used. Based on this, the exposure time of all pixels is controlled simultaneously.

すなわち、大きさが判定されるビデオ信号は、時系列に転送される各画素P(1)〜P(N)からの積分出力の1フレーム分の積算値とし、全ての画素内のスイッチを同時に制御し、全ての画素内の露光時間を同時に制御する。   That is, the video signal whose size is determined is an integrated value for one frame of the integrated output from each pixel P (1) to P (N) transferred in time series, and the switches in all the pixels are simultaneously set. And control the exposure time in all pixels simultaneously.

出力されたビデオ信号は判定回路1Eaにより判定されるが、露光時間調整回路1Ebは、判定回路1Eaの判定結果に基づいて、画素の露光時間((複数の電荷蓄積時間の積算値)を帰還制御している。ここで、露光時間(積分回路における電荷蓄積時間の積算値)は、一度、リセットスイッチSw2(図3参照)がOFFとなってから、露光が終了するまでの、複数の電荷蓄積時間の積算回数(延長回数)によって、決定される。この露光終了は、フォトダイオードから積分回路のキャパシタC1への電荷流入の停止によって行われる。具体的な一例としては、積分回路とフォトダイオードPDとの間の接続スイッチSw1をOFFする方法である。   Although the output video signal is determined by the determination circuit 1Ea, the exposure time adjustment circuit 1Eb feedback-controls the pixel exposure time ((integrated value of a plurality of charge accumulation times) based on the determination result of the determination circuit 1Ea. Here, the exposure time (the integrated value of the charge accumulation time in the integration circuit) is a plurality of charge accumulations from when the reset switch Sw2 (see FIG. 3) is turned OFF until the exposure is completed. This exposure is terminated by stopping the flow of charge from the photodiode to the capacitor C1 of the integration circuit, as a specific example, the integration circuit and the photodiode PD. The connection switch Sw1 between the two is turned off.

露光時間調整回路1Ebは、判定回路1Eaにより、積分回路の出力であるビデオ信号(Vout)が、下限値Vlowよりも小さいと判定された場合は、電荷蓄積期間の延長回数を増加させる出力、すなわち、露光終了を禁止する旨の指示信号(接続スイッチSw1(図3参照)のOFFを禁じる)を方形波生成回路1Ecに入力する、これにより、方形波生成回路1Ecは、露光終了が禁止された状態で、次回の電荷蓄積動作を繰り返されるよう方形波を生成し、生成された方形波は該当するスイッチに入力される。ビデオ信号が、下限値Vlow以上の場合には、露光終了は禁止されないので、接続スイッチSw1がOFFとなり、露光は終了する。   When the determination circuit 1Ea determines that the video signal (Vout), which is the output of the integration circuit, is smaller than the lower limit value Vlow, the exposure time adjustment circuit 1Eb outputs to increase the number of extension of the charge accumulation period, that is, Then, an instruction signal for prohibiting the end of exposure (inhibiting turning off of the connection switch Sw1 (see FIG. 3)) is input to the square wave generating circuit 1Ec, whereby the square wave generating circuit 1Ec is prohibited from completing the exposure. In the state, a square wave is generated so that the next charge accumulation operation is repeated, and the generated square wave is input to the corresponding switch. When the video signal is equal to or higher than the lower limit value Vlow, the end of exposure is not prohibited, so that the connection switch Sw1 is turned OFF and the exposure ends.

このように、露光時間制御回路1Eは、積分回路の出力に基づいて、定期的に読み出されるビデオ信号に基づく、非破壊の電荷蓄積期間の延長回数を制御することで、積分回路における全体の電荷蓄積期間を制御している。   As described above, the exposure time control circuit 1E controls the total number of charges in the integration circuit by controlling the number of extension of the non-destructive charge accumulation period based on the video signal periodically read based on the output of the integration circuit. The accumulation period is controlled.

次に、電荷蓄積期間の積算回数(延長回数)の制御について説明する。   Next, control of the number of times of accumulation (extended number) of the charge accumulation period will be described.

図3は、実施形態に係る1画素周辺の回路構成を示すブロック図(図3(A))と、実施形態に係る各スイッチのON/OFFの状態を示す図表(図3(B))である。   FIG. 3 is a block diagram (FIG. 3A) showing a circuit configuration around one pixel according to the embodiment, and a chart (FIG. 3B) showing ON / OFF states of each switch according to the embodiment. is there.

図3(A)に示すように、上述の撮像装置に含まれる各画素Pは、フォトダイオードPDと、アンプAMP1を含む積分回路ITGと、積分回路ITGの入力端子とフォトダイオードPDのカソードとの間を接続するスイッチSw1とを備えている。フォトダイオードPDのアノードは接地されている。   As shown in FIG. 3A, each pixel P included in the imaging device described above includes a photodiode PD, an integration circuit ITG including an amplifier AMP1, an input terminal of the integration circuit ITG, and a cathode of the photodiode PD. And a switch Sw1 for connecting the two. The anode of the photodiode PD is grounded.

画素Pは、積分回路ITGの出力端子に第1転送スイッチSw3を介して接続された第1ノイズメモリM3と、第1ノイズメモリM3に第2転送スイッチSw5を介して接続された第2ノイズメモリM5と、積分回路ITGの出力端子に第3転送スイッチSw4を介して接続された第1信号メモリM4と、第1信号メモリM4に第4転送スイッチSw6を介して接続された第2信号メモリM6と、第2ノイズメモリM5と第2信号メモリM6の出力の差分を出力する差動アンプAMP2と、差動アンプAMP2から出力されるビデオ信号に基づいて、キャパシタC1への電荷蓄積期間を制御する制御回路(露光時間制御回路及びシフトレジスタ(図2参照))を備えている。   The pixel P includes a first noise memory M3 connected to the output terminal of the integration circuit ITG via the first transfer switch Sw3, and a second noise memory connected to the first noise memory M3 via the second transfer switch Sw5. M5, a first signal memory M4 connected to the output terminal of the integration circuit ITG via a third transfer switch Sw4, and a second signal memory M6 connected to the first signal memory M4 via a fourth transfer switch Sw6. And the differential amplifier AMP2 that outputs the difference between the outputs of the second noise memory M5 and the second signal memory M6, and the video signal output from the differential amplifier AMP2 to control the charge accumulation period in the capacitor C1. A control circuit (exposure time control circuit and shift register (see FIG. 2)) is provided.

積分回路ITGは、アンプAMP1の入力端子と出力端子との間に介在するキャパシタC1と、キャパシタC1に対して並列に接続され、同様にアンプAMP1の入力端子と出力端子との間に介在するリセットスイッチSw2とを備えている。リセットスイッチSw2はキャパシタC1を短絡することができる。   The integration circuit ITG is connected in parallel with the capacitor C1 interposed between the input terminal and the output terminal of the amplifier AMP1 and the capacitor C1, and similarly reset between the input terminal and the output terminal of the amplifier AMP1. And a switch Sw2. The reset switch Sw2 can short-circuit the capacitor C1.

後段のノイズメモリM5及び信号メモリM6の出力端子には、転送スイッチSw7,Sw8を介して差動アンプAMP2が接続され、差動アンプAMP2の出力端子にはビデオ信号読出用のスイッチSw9を介して出力アンプAMP3が接続されている。なお、フォトダイオードPDには、グランドとの間に並列に寄生キャパシタCpdが接続されている。   A differential amplifier AMP2 is connected to the output terminals of the subsequent stage noise memory M5 and signal memory M6 via transfer switches Sw7 and Sw8, and an output terminal of the differential amplifier AMP2 is connected to a video signal read switch Sw9. An output amplifier AMP3 is connected. A parasitic capacitor Cpd is connected to the photodiode PD in parallel with the ground.

ここで、積分回路ITGのキャパシタC1に電荷を蓄積するためには、(1)リセットスイッチSw2が開放(OFF)しており、且つ、(2)接続スイッチSw1が、接続(ON)されていることが必要である(以下、電荷蓄積条件)。これらの2つの条件が満たされた場合に、積分回路ITGのキャパシタC1に電荷が蓄積される。一方、積分回路ITGのキャパシタC1への電荷蓄積動作を停止させるためには、上記2つの条件(1)、(2)のいずれか一方、又は、双方の条件が満たされなければよい。   Here, in order to store electric charge in the capacitor C1 of the integration circuit ITG, (1) the reset switch Sw2 is opened (OFF), and (2) the connection switch Sw1 is connected (ON). (Hereinafter, charge accumulation conditions). When these two conditions are satisfied, charge is accumulated in the capacitor C1 of the integration circuit ITG. On the other hand, in order to stop the charge accumulation operation in the capacitor C1 of the integration circuit ITG, one or both of the above two conditions (1) and (2) may not be satisfied.

図3(B)は、各スイッチの時刻t1〜t11までの制御、時刻tA〜tIまでの制御について説明している。また、図4は、実施形態に係る各スイッチのタイミングチャートである。   FIG. 3B illustrates control of each switch from time t1 to t11 and control from time tA to tI. FIG. 4 is a timing chart of each switch according to the embodiment.

ここで、上記制御回路は、以下の(1)〜(10)の状態の期間T1〜T10を順番に実行するように、接続スイッチSw1、リセットスイッチSw2、第1転送スイッチSw3、第2転送スイッチSw5、第3転送スイッチSw4、第4転送スイッチSw6、その他の転送スイッチSw6〜Sw9を制御する。   Here, the control circuit executes the connection periods Sw1, the reset switch Sw2, the first transfer switch Sw3, and the second transfer switch so as to sequentially execute the periods T1 to T10 in the following states (1) to (10). Sw5, the third transfer switch Sw4, the fourth transfer switch Sw6, and the other transfer switches Sw6 to Sw9 are controlled.

(第1期間T1) 時刻t1〜t2で規定される第1期間T1は、リセットスイッチSw2、第1転送スイッチM3、第2転送スイッチM5、第3転送スイッチSw4、及び第4転送スイッチSw6を含めた全てのスイッチSw1〜Sw9がOFFである初期状態の期間である。第1期間T1においては、1つの電荷蓄積条件(上記条件(1))のみが満たされるが、電荷蓄積条件の全てが満たされているわけではないので、電荷は蓄積されない。   (First Period T1) The first period T1 defined by the times t1 to t2 includes the reset switch Sw2, the first transfer switch M3, the second transfer switch M5, the third transfer switch Sw4, and the fourth transfer switch Sw6. This is a period of an initial state in which all the switches Sw1 to Sw9 are OFF. In the first period T1, only one charge accumulation condition (the above condition (1)) is satisfied, but since not all the charge accumulation conditions are satisfied, no charge is accumulated.

(第2期間T2) 時刻t2〜t3で規定される第2期間T2は、接続スイッチSw1、リセットスイッチSw2及び第1転送スイッチSw3をONし、積分回路ITGの出力端子を第1ノイズメモリM3に接続する期間であり、その他のスイッチSw4〜Sw9はOFFである。第2期間T2においては、1つの電荷蓄積条件(上記条件(2))のみが満たされるが、電荷蓄積条件の全てが満たされているわけではないので、電荷は蓄積されない。なお、リセットスイッチSw2がONされることで、キャパシタC1に蓄積された電荷はリセットされ、また、接続スイッチSw1がONされることで、電荷蓄積の準備が整う。   (Second period T2) In the second period T2 defined by the times t2 to t3, the connection switch Sw1, the reset switch Sw2, and the first transfer switch Sw3 are turned on, and the output terminal of the integration circuit ITG is connected to the first noise memory M3. This is a period for connection, and the other switches Sw4 to Sw9 are OFF. In the second period T2, only one charge accumulation condition (the above condition (2)) is satisfied, but since not all the charge accumulation conditions are satisfied, no charge is accumulated. When the reset switch Sw2 is turned on, the charge accumulated in the capacitor C1 is reset, and when the connection switch Sw1 is turned on, preparation for charge accumulation is completed.

(第3期間T3) 時刻t3〜t4で規定される第3期間T3は、リセットスイッチSw2がOFFになる前に、第1転送スイッチSw3がOFFされる期間である。第3期間T2においては、1つの電荷蓄積条件(上記条件(2))のみが満たされるが、電荷蓄積条件の全てが満たされているわけではないので、電荷は蓄積されない。   (Third period T3) A third period T3 defined by times t3 to t4 is a period in which the first transfer switch Sw3 is turned off before the reset switch Sw2 is turned off. In the third period T2, only one charge accumulation condition (the above condition (2)) is satisfied, but since not all the charge accumulation conditions are satisfied, no charge is accumulated.

(第4期間T4) 時刻t4〜t5で規定される第4期間T4は、リセットスイッチSw4をOFFし、フォトダイオードPDからキャパシタC1に電荷を蓄積させる期間である。この時刻t4は、露光開始時刻(電荷蓄積開始時刻)である。フォトダイオードPFへの光の入射によって発生した電荷は、接続スイッチSw1を介してキャパシタC1内に蓄積される。第2期間T4においては、双方の電荷蓄積条件(上記条件(1)、(2))が満たされるので、電荷が蓄積される。以後、いずれかの条件が満たされなくなるまで、電荷蓄積が行われる。   (Fourth Period T4) The fourth period T4 defined by times t4 to t5 is a period in which the reset switch Sw4 is turned off and electric charges are accumulated from the photodiode PD to the capacitor C1. This time t4 is the exposure start time (charge accumulation start time). The charge generated by the incidence of light on the photodiode PF is accumulated in the capacitor C1 through the connection switch Sw1. In the second period T4, since both charge accumulation conditions (the above conditions (1) and (2)) are satisfied, charges are accumulated. Thereafter, charge accumulation is performed until one of the conditions is not satisfied.

(第5期間T5) 時刻t5〜t6で規定される第5期間T5は、第3転送スイッチSw4及び第4転送スイッチSw6をONして、積分回路ITGの出力端子を、第1信号メモリM4を介して、第2信号メモリM6に接続する期間である。この時刻t6は、最初の電荷蓄積期間終了時刻である。   (Fifth Period T5) In the fifth period T5 defined by the times t5 to t6, the third transfer switch Sw4 and the fourth transfer switch Sw6 are turned on, and the output terminal of the integration circuit ITG is connected to the first signal memory M4. Through the second signal memory M6. This time t6 is the first charge accumulation period end time.

(第6期間T6) 時刻t6〜t7で規定される第6期間T6は、第3転送スイッチSw4及び第4転送スイッチSw6をOFFする期間である。   (Sixth period T6) A sixth period T6 defined by times t6 to t7 is a period in which the third transfer switch Sw4 and the fourth transfer switch Sw6 are turned off.

(第7期間T7) 時刻t7〜t8で規定される第7期間T7は、第2転送スイッチSw5をONして、第1ノイズメモリM3内に記憶されたデータを第2ノイズメモリM5に転送する期間である。   (Seventh Period T7) In a seventh period T7 defined by times t7 to t8, the second transfer switch Sw5 is turned on to transfer the data stored in the first noise memory M3 to the second noise memory M5. It is a period.

(第8期間T8) 時刻t8〜t9で規定される第8期間T8は、第2転送スイッチSw5をOFFする期間である。   (Eighth period T8) An eighth period T8 defined by times t8 to t9 is a period in which the second transfer switch Sw5 is turned off.

(第9期間T9) 時刻t9〜t10で規定される第9期間T9は、差動アンプAMP2からビデオ信号を出力させる期間である。すなわち、転送スイッチSw7、Sw8、Sw9をONし、出力アンプAMP3からビデオ信号を出力させる。   (9th period T9) 9th period T9 prescribed | regulated by the time t9-t10 is a period which outputs a video signal from differential amplifier AMP2. That is, the transfer switches Sw7, Sw8, and Sw9 are turned on, and the video signal is output from the output amplifier AMP3.

(第10期間T10) 時刻t10〜t11で規定される第10期間T10は、転送スイッチSw7、Sw8、Sw9をOFFし、接続スイッチSw1以外のスイッチSw2〜Sw9をOFF状態とする期間である。   (Tenth period T10) A tenth period T10 defined by times t10 to t11 is a period in which the transfer switches Sw7, Sw8, and Sw9 are turned off and the switches Sw2 to Sw9 other than the connection switch Sw1 are turned off.

図4のタイミングチャートを参照すると、第2期間T2において、リセットスイッチSw2をOFFからONにする際に発生したノイズ成分は、第1ノイズメモリM3に蓄積される。また、第4期間T4を含む時刻t4から時刻t5までの期間が、第1の電荷蓄積期間(積分期間)Integ1となる。この期間内にキャパシタC1内に蓄積された電荷(データ)は、第2信号メモリM5内に記憶(転送)される。続いて、転送スイッチSw5をONすることで、第1ノイズメモリM3に記憶されたデータを、第2ノイズメモリM5に転送し、続く第9期間(時刻t9〜t10)T9において、これらのデータの差分が、ビデオ信号(Video)として読み出される。256個のフォトダイオードを一次元状に配置している場合には、第9期間T9内において、256チャンネルの信号が、時系列に順次読み出される。   Referring to the timing chart of FIG. 4, in the second period T2, the noise component generated when the reset switch Sw2 is turned from OFF to ON is accumulated in the first noise memory M3. Further, a period from time t4 to time t5 including the fourth period T4 is a first charge accumulation period (integration period) Integr1. The charge (data) accumulated in the capacitor C1 during this period is stored (transferred) in the second signal memory M5. Subsequently, by turning on the transfer switch Sw5, the data stored in the first noise memory M3 is transferred to the second noise memory M5, and in the subsequent ninth period (time t9 to t10) T9, The difference is read out as a video signal (Video). When 256 photodiodes are arranged one-dimensionally, 256-channel signals are sequentially read out in time series within the ninth period T9.

ここで、ビデオ信号の大きさが十分であるかどうかについて、判定が行われる。上記制御回路は、ビデオ信号の大きさを判定し、ビデオ信号の大きさが所定値(Vlow)未満の場合には、リセットスイッチSw2をONすることなく、第5期間T5〜第9期間T9(時刻t5〜時刻t10)の動作を繰り返す。すなわち、時刻t10以降であれば、第5期間T5〜第9期間T9は、図4の時刻t11〜16に相当する。この場合、全体の電荷蓄積期間(積分期間)は、時刻t4〜時刻t12までの期間(Integ2)となる。この時刻t12は、2回目の電荷蓄積期間終了時刻である。   Here, a determination is made as to whether the size of the video signal is sufficient. The control circuit determines the magnitude of the video signal, and if the magnitude of the video signal is less than a predetermined value (Vlow), the fifth switch from the fifth period T5 to the ninth period T9 (without turning on the reset switch Sw2). The operation from time t5 to time t10) is repeated. That is, after the time t10, the fifth period T5 to the ninth period T9 correspond to the times t11 to 16 in FIG. In this case, the entire charge accumulation period (integration period) is a period (Integ2) from time t4 to time t12. This time t12 is the end time of the second charge accumulation period.

第2の積分期間Ingeg2は、第1の積分期間integ1のk倍(k=2)に設定されている。同様に、第2の積分期間2を経ても、ビデオ信号の大きさが十分でない場合には、更に、電荷蓄積時間を延長する。第3の積分期間integ4は、時刻t4〜時刻tAまでとする。この時刻tAは、3回目の電荷蓄積期間終了時刻である。第3の積分期間Ingeg3は、第1の積分期間integ1の2×k倍(4倍)に設定されている。電荷蓄積時間を等比数列的に増加させることで、ビデオ信号を目的のレベル以上に到達させるまでの回路上の処理数を減少させることができる。   The second integration period Ineg2 is set to k times (k = 2) the first integration period integ1. Similarly, if the size of the video signal is not sufficient even after the second integration period 2, the charge accumulation time is further extended. The third integration period integ4 is from time t4 to time tA. This time tA is the end time of the third charge accumulation period. The third integration period Ineg3 is set to 2 × k times (four times) the first integration period integ1. By increasing the charge accumulation time in a geometric sequence, the number of processes on the circuit until the video signal reaches a target level or more can be reduced.

ビデオ信号の大きさが所定値(Vlow)以上の場合には、フォトダイオードPDからキャパシタC1への電荷の蓄積を停止させる。すなわち、接続スイッチSw2をOFFとする。続いて、第5期間T5〜第9期間T9の動作を行って、ビデオ信号を差動アンプAMP2及び出力アンプAMP3から出力させる(時刻tG〜時刻tH)。   When the magnitude of the video signal is equal to or greater than a predetermined value (Vlow), the accumulation of charges from the photodiode PD to the capacitor C1 is stopped. That is, the connection switch Sw2 is turned off. Subsequently, the operation of the fifth period T5 to the ninth period T9 is performed, and the video signal is output from the differential amplifier AMP2 and the output amplifier AMP3 (time tG to time tH).

第5期間T5〜第9期間T9(時刻t5〜時刻t10)の動作は、図4においては、時刻tA〜時刻tHの動作に対応するが、次回の撮像のため、時刻tF〜tGにおいては、接続スイッチSw1、リセットスイッチSw2をONすると同時に、ノイズ用の転送スイッチSw3もONすることで、積分回路ITGの出力側で発生したノイズをノイズメモリM3に蓄積する。その他のスイッチSw4,Sw6,Sw3,Sw5の動作は、時刻tAからtIにおいて、時刻t5〜時刻t10のものと同一である。なお、接続スイッチSw1及びリセットスイッチSw2は時刻tA〜時刻tFの間はOFFしてある。   The operation in the fifth period T5 to the ninth period T9 (time t5 to time t10) corresponds to the operation from time tA to time tH in FIG. 4, but for the next imaging, from time tF to tG, At the same time when the connection switch Sw1 and the reset switch Sw2 are turned on, the noise transfer switch Sw3 is also turned on, so that noise generated on the output side of the integration circuit ITG is accumulated in the noise memory M3. The operations of the other switches Sw4, Sw6, Sw3, and Sw5 are the same as those at time t5 to time t10 from time tA to tI. Note that the connection switch Sw1 and the reset switch Sw2 are OFF between time tA and time tF.

本発明の撮像装置によれば、ノイズ成分及び信号成分のそれぞれに対して2段階のメモリM3〜M6を設けることで、差動アンプAMP2にてノイズ成分を除去しつつ、ビデオ信号の大きさが所定値未満の場合には、改めて、リセットスイッチSw2をONして、積分回路ITGをリセットすることなく(時刻t4〜時刻tGまでリセットしない)、第5期間T5以降の動作を繰り返し実行するので、電荷蓄積に必要な時間を短縮しつつ高精度な撮像を行うことができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, by providing the two-stage memories M3 to M6 for each of the noise component and the signal component, the size of the video signal is reduced while removing the noise component by the differential amplifier AMP2. If it is less than the predetermined value, the reset switch Sw2 is turned on again, and the operation after the fifth period T5 is repeatedly executed without resetting the integration circuit ITG (not reset from time t4 to time tG). High-accuracy imaging can be performed while shortening the time required for charge accumulation.

各メモリM3〜M6は、電荷蓄積可能なキャパシタから構成することもできるが、入力電圧を保持することができるサンプルホールド回路から構成することもできる   Each of the memories M3 to M6 can be composed of a capacitor capable of storing a charge, but can also be composed of a sample and hold circuit capable of holding an input voltage.

なお、全ての画素のスイッチSw7、Sw8を同時にONした後、読み出しに必要な画素に対応するスイッチSw9を順次ONさせることで、各画素のデータを時系列に読み出すことができる。すなわち、スイッチSw7、Sw8は、信号読出期間(t9〜t10、t15〜t16、tG〜tH)内において常にONされているが、スイッチSw9は画素毎に順次ONされる。   Note that, after the switches Sw7 and Sw8 of all the pixels are simultaneously turned on, the switches Sw9 corresponding to the pixels necessary for reading are sequentially turned on, whereby the data of each pixel can be read in time series. That is, the switches Sw7 and Sw8 are always turned on during the signal readout period (t9 to t10, t15 to t16, tG to tH), but the switch Sw9 is sequentially turned on for each pixel.

画素数が256個であり、これらの256チャンネルの画素が、一次元状に整列している場合、上記の信号読出期間内において、これらの画素データがスイッチSw9を順次ONさせることで読み出されるが、メモリが前段側の回路と切断されていれば(スイッチSw5、Sw6がOFF)、読み出し期間を、リセットスイッチSw2による次回の撮像サイクルのリセット期間内(tF〜tI)に設定しても問題なく画素データを読み出すことができる。   When the number of pixels is 256 and the pixels of these 256 channels are aligned in a one-dimensional manner, these pixel data are read by sequentially turning on the switch Sw9 within the signal reading period. If the memory is disconnected from the previous circuit (the switches Sw5 and Sw6 are OFF), there is no problem even if the readout period is set within the reset period (tF to tI) of the next imaging cycle by the reset switch Sw2. Pixel data can be read out.

なお、スイッチSw9は、画素毎に順次ONされるが、残りのスイッチは、全ての画素において、同一の動作をする(グローバルシャッタ)ことができる。換言すれば、露光時間制御回路1Eは、全ての画素Pの積分回路ITGにおける電荷蓄積状態を、同一の期間内に設定している。この場合には、各画素Pにおける露光時刻が同時になるため、実際の画像と同一の画像を撮像することができる。また、電荷蓄積或いは露光に必要な時間サイクルを短くすることができ、高速撮像が可能となる。   Note that the switch Sw9 is sequentially turned on for each pixel, but the remaining switches can perform the same operation (global shutter) in all the pixels. In other words, the exposure time control circuit 1E sets the charge accumulation state in the integration circuit ITG of all the pixels P within the same period. In this case, since the exposure time in each pixel P is the same, the same image as the actual image can be taken. In addition, the time cycle required for charge accumulation or exposure can be shortened, and high-speed imaging is possible.

次に、図1(B)を再び参照して、投光装置との関係について、補足的に説明を行う。   Next, with reference to FIG. 1B again, the relationship with the light projecting device will be supplementarily described.

投光装置2に、投光開始用のトリガ信号Trigが入力されると、投光装置2は、上述の時刻t1において、対象物OBJに向けて投光を開始すると同時に、同じくトリガ信号Trigが入力された撮像装置1において、時刻t1から始まる撮像サイクルが開始する。投光期間は、電荷の蓄積期間(時刻t4〜時刻tA)を含み、これよりも長く設定される。電荷の蓄積期間(時刻t4〜時刻tA)を含む投光期間以外のビデオ信号出力期間等においては、低消費電力の観点から、投光は停止される。投光を常時行っていても、装置としては動作する。投光される光は連続光とすることもできるが、入力されるクロック信号CLKに同期したパルス光とすることができる。   When the trigger signal Trig for projecting light is input to the light projecting device 2, the light projecting device 2 starts projecting toward the object OBJ at the time t1 described above, and at the same time, the trigger signal Trig In the input imaging device 1, an imaging cycle starting from time t1 starts. The light projection period includes a charge accumulation period (time t4 to time tA), and is set longer than this. In a video signal output period other than the light projection period including the charge accumulation period (time t4 to time tA), the light projection is stopped from the viewpoint of low power consumption. Even if the light is always emitted, the device operates. The projected light can be continuous light, but can be pulsed light synchronized with the input clock signal CLK.

なお、上記では、投光の開始をオープンループ制御(トリガ信号Trigの入力に同期して動作する制御)で、撮像装置1が認識する構成となっているが、撮像装置1は、トリガ信号Trigの入力に加えて、対象物からの反射光をモニタ用フォトダイオード又は画素の一部を用いてモニタし、反射光が入射した場合に、トリガ信号の入力を有効値として認識し、撮像サイクルを開始するフィードバック制御を行うこととしてもよい。   In the above description, the imaging device 1 recognizes the start of light projection by open loop control (control that operates in synchronization with the input of the trigger signal Trig). However, the imaging device 1 is configured to recognize the trigger signal Trig. In addition to the input, the reflected light from the object is monitored using a monitor photodiode or a part of the pixel, and when the reflected light is incident, the input of the trigger signal is recognized as an effective value, and the imaging cycle is It is good also as performing feedback control to start.

なお、蓄積開始時刻t4は、投光開始時刻t1から、所定時間が経過した時刻に設定される。所定時間は、投光開始から、光強度が安定するまでの期間に設定される。オープンループ制御の場合は、所定時間は、撮像装置1において予め設定しておくことができるが、フィードバック制御の場合は、モニタされる反射光の強度が所定値を超えた場合に、所定時間が終了すると認識させることができる。   The accumulation start time t4 is set to a time when a predetermined time has elapsed from the light projection start time t1. The predetermined time is set to a period from the start of light projection until the light intensity is stabilized. In the case of open loop control, the predetermined time can be set in advance in the imaging apparatus 1, but in the case of feedback control, the predetermined time is determined when the intensity of reflected light to be monitored exceeds a predetermined value. Can be recognized when finished.

なお、制御装置3から投光終了用のトリガ信号Trigが投光装置2に入力されると、投光装置2からの発光は停止するが、投光終了用のトリガ信号Trigの入力後においても過渡現象として僅かな間は発光が継続する。この継続期間は、発光が不安定な期間であるので、投光の終了時刻は、電荷蓄積期間の経過後(時刻tAよりも後)に、設定される。これにより不安定な投光時の撮像を回避することができる。   Note that when the trigger signal Trig for ending projection is input from the control device 3 to the projector 2, the light emission from the projector 2 is stopped, but even after the trigger signal Trig for ending projection is input. Light emission continues for a short time as a transient phenomenon. Since this continuation period is a period in which light emission is unstable, the end time of light projection is set after the charge accumulation period has elapsed (after time tA). Thereby, it is possible to avoid imaging during unstable light projection.

なお、投光開始と投光終了のトリガ信号Trigは、1つの方形波の立ち上がりと、立下りのタイミングによって、設定することもできるが、この方形波の立ち上がり時刻を生成するパルス波と、立下り時刻を生成するパルス波を、双安定マルチバイブレータ(ラッチ・フリップフロップ)等に入力することにより、トリガ信号Trigは容易に生成することができる。   The trigger signal Trig at the start and end of projection can be set according to the rise and fall timing of one square wave, but the pulse wave that generates the rise time of this square wave, The trigger signal Trig can be easily generated by inputting a pulse wave for generating a down time to a bistable multivibrator (latch flip-flop) or the like.

図5、方形波生成回路の一例を示す図(図5(A))、方形波生成要素の一例の図(図5(B))である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a square wave generating circuit (FIG. 5A), and FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a square wave generating element (FIG. 5B).

回路内動作に必要な他の方形波も、上記と同様に、双安定マルチバイブレータを用いて生成することができ、図2の方形波生成回路1Ecは、制御出力に基づき、入力されるトリガ信号Trigとクロック信号CLKに基づいて、各種スイッチを制御する方形波を生成する複数の方形波生成要素WGを有している。方形波生成要素WGは、入力された制御出力に基づき、上述のON/OFFのタイミングを有する各種スイッチの制御信号を生成する。同図では、8つのスイッチ用の制御信号を出力する例が示されているが、回路の変形に伴い制御対象のスイッチ数がこれと異なる場合、方形波生成要素WGの数を、制御対象のスイッチ数とすればよい。   Other square waves necessary for the operation in the circuit can be generated using a bistable multivibrator in the same manner as described above, and the square wave generation circuit 1Ec in FIG. Based on the Trig and the clock signal CLK, a plurality of square wave generating elements WG for generating square waves for controlling various switches are provided. The square wave generating element WG generates control signals for various switches having the above-described ON / OFF timing based on the input control output. In the figure, an example is shown in which control signals for eight switches are output. However, when the number of switches to be controlled differs from this due to circuit deformation, the number of square wave generation elements WG is changed to the number of control objects. The number of switches may be used.

方形波の立ち上り及び立ち下がり時刻は、入力されたクロック信号をカウンタでカウントし、カウント値が所望の値となったときのクロックを採用する構成とし、所望の値になる時刻を、それぞれの時刻とすることができる。すなわち、いずれの方形波であっても、その立ち上り及び立下り時刻は容易に制御することができる。一連の撮像サイクルの開始及び終了時刻は、方形波生成回路1Ecに入力されるトリガ信号Trigによって、決定することができる。すなわち、トリガ信号Trigを入力した場合にのみ方形波生成回路1Ecの動作を開始すればよい。   The rising and falling times of the square wave are configured such that the input clock signal is counted by a counter and the clock is used when the count value reaches a desired value. It can be. In other words, the rising and falling times of any square wave can be easily controlled. The start and end times of a series of imaging cycles can be determined by the trigger signal Trig input to the square wave generation circuit 1Ec. That is, it is only necessary to start the operation of the square wave generation circuit 1Ec when the trigger signal Trig is input.

なお、カウンタとしては、カウント値が所望の値となった場合に出力を発生するプログラマブルカウンタPC(図5(B))を用いることができ、所望の値は、露光時間調整回路からの制御出力により変更することができる。プログラマブルカウンタPCが所望のクロック数をカウントした後、これをラッチ・フリップフロップFFに入力すれば、ラッチ・フリップフロップFFは、入力時に方形波の立ち上り又は立下り部分を生成する。同図では、1つの方形波生成要素WGが1つのプログラマブルカウンタPCを備えているが、これが2以上のプログラマブルカウンタを備えれば、様々な波形生成用のクロックパルスを自由に生成することが可能である。   As the counter, a programmable counter PC (FIG. 5B) that generates an output when the count value reaches a desired value can be used. The desired value is a control output from the exposure time adjustment circuit. Can be changed. If the programmable counter PC counts the desired number of clocks and then inputs it to the latch flip-flop FF, the latch flip-flop FF generates a rising or falling portion of a square wave at the time of input. In the figure, one square wave generation element WG includes one programmable counter PC. However, if this includes two or more programmable counters, it is possible to freely generate clock pulses for generating various waveforms. It is.

露光時間制御回路1Eの制御出力が露光時間(積算時間)の延長を促す場合には、ビデオ信号の判定後に、接続スイッチSw1をOFFするまでの時間を計測するカウンタをリセットすればよい。   When the control output of the exposure time control circuit 1E prompts to extend the exposure time (integrated time), a counter that measures the time until the connection switch Sw1 is turned off may be reset after the video signal is determined.

なお、リセットスイッチSw2のOFFからONへの切り替わりのタイミングは、クロック信号CLKに含まれるパルス方形波の中間位置(パルスの立ち上り時刻と立下り時刻の間の時刻)に設定されることが好ましい。すなわち、接続スイッチSw1のON/OFFの制御する方形波信号は、クロック信号CLKから生成しているため、クロックの立ち上り時刻と立下り時刻には接続スイッチSw1への入力信号にノイズが重畳する。このノイズの発生と同時にリセットスイッチSw2をONからOFFに切り替えると、ノイズがキャパシタC1に取り込まれる。したがって、ノイズ成分の蓄積を避けるため、クロック信号のエッジにおいては、リセットスイッチSw2の切り替えを避けることとしている。   Note that the timing of switching the reset switch Sw2 from OFF to ON is preferably set to an intermediate position of a pulse square wave included in the clock signal CLK (a time between the rise time and the fall time of the pulse). That is, since the square wave signal for controlling ON / OFF of the connection switch Sw1 is generated from the clock signal CLK, noise is superimposed on the input signal to the connection switch Sw1 at the clock rise time and fall time. When the reset switch Sw2 is switched from ON to OFF simultaneously with the generation of the noise, the noise is taken into the capacitor C1. Therefore, in order to avoid accumulation of noise components, switching of the reset switch Sw2 is avoided at the edge of the clock signal.

変位センサにおいては、撮像装置1がラインセンサである場合、反射光の入射位置が、対象物までの距離に対応する。すなわち、一次元状に並んだ特定の画素における光入射強度が、その周囲の画素における光入射強度と比較して高くなる。すなわち、撮像装置1から出力されるビデオ信号は、1フレームの中で強度ピークを有している。詳説すれば、ビデオ信号における強度ピークが下限値Vlowを超えるように設定し、これに応じて電荷蓄積時間が設定される。   In the displacement sensor, when the imaging device 1 is a line sensor, the incident position of the reflected light corresponds to the distance to the object. That is, the light incident intensity at a specific pixel arranged in a one-dimensional manner is higher than the light incident intensity at the surrounding pixels. That is, the video signal output from the imaging device 1 has an intensity peak in one frame. More specifically, the intensity peak in the video signal is set to exceed the lower limit value Vlow, and the charge accumulation time is set accordingly.

なお、対象物の反射率が高い場合には、反射光強度が高くなるので、全体の電荷蓄積時間は短くなり、反射率が低い場合には、反射光強度が低くなるので、全体の電荷蓄積時間は短くなる。   When the reflectance of the object is high, the reflected light intensity is high, so that the total charge accumulation time is shortened. When the reflectance is low, the reflected light intensity is low, so that the total charge accumulation is Time is shortened.

なお、露光時間調整回路1Ebは、入力レベルL,Hにより、図2(B)のような制御出力を発生することができる。図2(B)では2つの状態を示しているので、1ビットのデジタル出力で全ての状態を表現できる。露光時間調整回路1Ebは、1つの状態が入力された場合、上述の各種スイッチのON/OFFのタイミングを生成する。この機能は論理回路によって構成することができるが、入力状態に併せて上述のON/OFFのタイミングを発生するプログラムをマイクロコンピュータに組み込んで構成することとしてもよい。   The exposure time adjustment circuit 1Eb can generate a control output as shown in FIG. 2B according to the input levels L and H. Since two states are shown in FIG. 2B, all states can be expressed by a 1-bit digital output. When one state is input, the exposure time adjustment circuit 1Eb generates ON / OFF timings of the various switches described above. This function can be configured by a logic circuit, but it may be configured by incorporating a program for generating the above-mentioned ON / OFF timing in accordance with the input state into a microcomputer.

また、露光時間制御回路1Eは、全ての画素Pにおける電荷蓄積期間を、同一の期間内に設定することが好ましく、この場合には、露光時刻が同時になるため、実際の画像と同一の画像を撮像することができる。   Further, the exposure time control circuit 1E preferably sets the charge accumulation period in all the pixels P within the same period. In this case, since the exposure time is simultaneous, the same image as the actual image is displayed. An image can be taken.

なお、上述の実施形態において、スイッチSw4のONする際に、接続スイッチSw1はOFFすることとしてもよい(期間T5)。これにより、フォトダイオードPDの寄生キャパシタCpdの影響を抑え、積分回路ITGにおけるアンプの負荷を小さくすることができる。したがって、スイッチSw4をONする際のデータ転送時間を短縮することが可能となり、高速の撮像が可能となる。   In the above-described embodiment, when the switch Sw4 is turned on, the connection switch Sw1 may be turned off (period T5). Thereby, the influence of the parasitic capacitor Cpd of the photodiode PD can be suppressed, and the load on the amplifier in the integration circuit ITG can be reduced. Therefore, the data transfer time when the switch Sw4 is turned on can be shortened, and high-speed imaging can be performed.

以上、説明したように、上述の実施形態に係る撮像装置においては、ビデオ信号の大きさを判定し、ビデオ信号の大きさが所定値未満の場合には、リセットスイッチSw2をONすることなく、第5期間T5〜第9期間T9の動作を繰り返し、ビデオ信号の大きさが所定値以上の場合には、フォトダイオードPDからキャパシタへの電荷の蓄積を停止させ、第5期間T5〜第9期間T9の動作を行って、ビデオ信号を差動アンプAMP2から出力させる。この装置では、2段階のメモリM3〜M6を設けることで、CDS(相関二重サンプリング)回路による差動アンプAMP2にてノイズ成分を除去しつつ、ビデオ信号の大きさが所定値未満の場合には、改めて、リセットスイッチをONして、積分回路ITGをリセットすることなく、第5期間T5以降の動作を実行するので、電荷蓄積に必要な時間を短縮しつつ高精度な撮像を行うことができる。   As described above, in the imaging device according to the above-described embodiment, the magnitude of the video signal is determined, and when the magnitude of the video signal is less than a predetermined value, the reset switch Sw2 is not turned on. When the operation of the fifth period T5 to the ninth period T9 is repeated and the magnitude of the video signal is equal to or greater than a predetermined value, the accumulation of charge from the photodiode PD to the capacitor is stopped, and the fifth period T5 to the ninth period The operation of T9 is performed to output a video signal from the differential amplifier AMP2. In this apparatus, by providing the two-stage memories M3 to M6, the noise component is removed by the differential amplifier AMP2 by the CDS (correlated double sampling) circuit, and the size of the video signal is less than a predetermined value. Since the operation after the fifth period T5 is executed without resetting the reset switch and resetting the integration circuit ITG, it is possible to perform high-accuracy imaging while reducing the time required for charge accumulation. it can.

1…撮像装置、2…投光装置、3…制御装置、OBJ…対象物、1E…露光時間制御回路、1S…シフトレジスタ、P…画素、ITG…積分回路、C1…キャパシタ、PD…フォトダイオード、M1〜M6…メモリ、Sw1…接続スイッチ、Sw2…リセットスイッチ、Sw3〜Sw6…転送スイッチ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 2 ... Projection device, 3 ... Control device, OBJ ... Object, 1E ... Exposure time control circuit, 1S ... Shift register, P ... Pixel, ITG ... Integration circuit, C1 ... Capacitor, PD ... Photodiode M1 to M6 memory, Sw1 connection switch, Sw2 reset switch, Sw3 to Sw6 transfer switch.

Claims (1)

整列した複数の画素を有する撮像装置において、
各々の前記画素は、
フォトダイオードと、
アンプの入出力端子間に接続されたキャパシタ及び当該キャパシタを短絡するリセットスイッチを有する積分回路と、
前記積分回路の出力端子に第1転送スイッチを介して接続された第1ノイズメモリと、
前記第1ノイズメモリに第2転送スイッチを介して接続された第2ノイズメモリと、
前記積分回路の出力端子に第3転送スイッチを介して接続された第1信号メモリと、
前記第1信号メモリに第4転送スイッチを介して接続された第2信号メモリと、
前記第2ノイズメモリと前記第2信号メモリの出力の差分を出力する差動アンプと、
前記差動アンプから出力されるビデオ信号に基づいて、前記キャパシタへの電荷蓄積期間を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
以下の(1)〜(9)の状態の期間:
(1)前記リセットスイッチ、前記第1転送スイッチ、前記第2転送スイッチ、前記第3転送スイッチ、及び前記第4転送スイッチがOFFである初期状態の第1期間、
(2)前記リセットスイッチ及び前記第1転送スイッチをONし、前記積分回路の出力端子を前記第1ノイズメモリに接続する第2期間、
(3)前記リセットスイッチがOFFになる前に、前記第1転送スイッチがOFFされる第3期間、
(4)前記リセットスイッチをOFFし、前記フォトダイオードから前記キャパシタに電荷を蓄積させる第4期間、
(5)前記第3転送スイッチ及び第4転送スイッチをONして、前記積分回路の出力端子を、前記第1信号メモリを介して、前記第2信号メモリに接続する第5期間、
(6)前記第3転送スイッチ及び第4転送スイッチをOFFする第6期間、
(7)前記第2転送スイッチをONして、前記第1ノイズメモリ内に記憶されたデータを前記第2ノイズメモリに転送する第7期間、
(8)前記第2転送スイッチをOFFする第8期間、及び、
(9)前記差動アンプからビデオ信号を出力させる第9期間、
を順番に実行するように、前記リセットスイッチ、前記第1転送スイッチ、前記第2転送スイッチ、前記第3転送スイッチ、及び前記第4転送スイッチを制御し、
前記ビデオ信号の大きさを判定し、
前記ビデオ信号の大きさが所定値未満の場合には、前記リセットスイッチをONすることなく、前記第5期間〜前記第9期間の動作を繰り返し、
前記ビデオ信号の大きさが前記所定値以上の場合には、前記フォトダイオードから前記キャパシタへの電荷の蓄積を停止させ、前記第5期間〜前記第9期間の動作を行って、ビデオ信号を前記差動アンプから出力させる、
ことを特徴とする撮像装置。
In an imaging device having a plurality of aligned pixels,
Each said pixel is
A photodiode;
An integrating circuit having a capacitor connected between the input and output terminals of the amplifier and a reset switch for short-circuiting the capacitor;
A first noise memory connected to an output terminal of the integrating circuit via a first transfer switch;
A second noise memory connected to the first noise memory via a second transfer switch;
A first signal memory connected to an output terminal of the integrating circuit via a third transfer switch;
A second signal memory connected to the first signal memory via a fourth transfer switch;
A differential amplifier that outputs a difference between outputs of the second noise memory and the second signal memory;
A control circuit for controlling a charge accumulation period in the capacitor based on a video signal output from the differential amplifier;
With
The control circuit includes:
Periods of the following states (1) to (9):
(1) a first period of an initial state in which the reset switch, the first transfer switch, the second transfer switch, the third transfer switch, and the fourth transfer switch are OFF,
(2) a second period in which the reset switch and the first transfer switch are turned on and an output terminal of the integrating circuit is connected to the first noise memory;
(3) a third period in which the first transfer switch is turned off before the reset switch is turned off;
(4) a fourth period in which the reset switch is turned off and electric charge is accumulated in the capacitor from the photodiode;
(5) A fifth period in which the third transfer switch and the fourth transfer switch are turned on and the output terminal of the integrating circuit is connected to the second signal memory via the first signal memory;
(6) A sixth period in which the third transfer switch and the fourth transfer switch are turned off,
(7) A seventh period in which the second transfer switch is turned on to transfer the data stored in the first noise memory to the second noise memory;
(8) an eighth period in which the second transfer switch is turned off; and
(9) a ninth period in which a video signal is output from the differential amplifier;
To control the reset switch, the first transfer switch, the second transfer switch, the third transfer switch, and the fourth transfer switch so that
Determining the magnitude of the video signal;
When the magnitude of the video signal is less than a predetermined value, the operation from the fifth period to the ninth period is repeated without turning on the reset switch,
When the magnitude of the video signal is greater than or equal to the predetermined value, the accumulation of electric charge from the photodiode to the capacitor is stopped, and the operation of the fifth period to the ninth period is performed, and the video signal is Output from the differential amplifier,
An imaging apparatus characterized by that.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015059961A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 キヤノン株式会社 Focus detection device, photoelectric conversion system, and drive method of focus detection device
JP2016044995A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 セイコーエプソン株式会社 Color measuring method, color measuring device and electronic apparatus
CN113630565A (en) * 2021-07-09 2021-11-09 中国科学院西安光学精密机械研究所 SCMOS imaging circuit with built-in real-time image processing function and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344809A (en) * 2001-05-18 2002-11-29 Canon Inc Imaging device, imaging device driving method, radiation imaging device, and radiation imaging system using the same
JP2004294420A (en) * 2003-02-03 2004-10-21 Shoji Kawahito Range image sensor
JP2006245636A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Seiko Instruments Inc Photoelectric conversion device and image sensor
WO2009147862A1 (en) * 2008-06-04 2009-12-10 本田技研工業株式会社 Imaging device
JP2010091943A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Canon Inc Imaging apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344809A (en) * 2001-05-18 2002-11-29 Canon Inc Imaging device, imaging device driving method, radiation imaging device, and radiation imaging system using the same
JP2004294420A (en) * 2003-02-03 2004-10-21 Shoji Kawahito Range image sensor
JP2006245636A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Seiko Instruments Inc Photoelectric conversion device and image sensor
WO2009147862A1 (en) * 2008-06-04 2009-12-10 本田技研工業株式会社 Imaging device
JP2010091943A (en) * 2008-10-10 2010-04-22 Canon Inc Imaging apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015059961A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 キヤノン株式会社 Focus detection device, photoelectric conversion system, and drive method of focus detection device
JP2016044995A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 セイコーエプソン株式会社 Color measuring method, color measuring device and electronic apparatus
US10063785B2 (en) 2014-08-20 2018-08-28 Seiko Epson Corporation Colorimetry method, colorimetry device, spectral measurement method, spectral measurement device and electronic apparatus
CN113630565A (en) * 2021-07-09 2021-11-09 中国科学院西安光学精密机械研究所 SCMOS imaging circuit with built-in real-time image processing function and method

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