摄像设备、摄像系统和移动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像设备、摄像系统和移动装置。提供一种摄像设备，该摄像设备包括多个像素，各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光电转换单元，所述多个像素中的各像素被构造为，在一个帧时段中，基于由第一光电转换单元产生的电荷而输出第一信号，并且至少基于由第二光电转换单元产生的电荷而输出第二信号，所述多个像素包括布置在彼此不同的列上且布置在单行上的第一像素和第二像素，并且第一像素和第二像素在所述一个帧时段中经受彼此不同的控制。

【技术实现步骤摘要】
摄像设备、摄像系统和移动装置
本专利技术涉及摄像设备、摄像系统和移动装置。
技术介绍
日本特开第2013-211833号公报公开了一种摄像设备，其可以通过在单个像素中设置多个光电转换单元来进行拍摄和相位差检测方案的聚焦检测。日本特开第2013-211833号公报的摄像设备被构造为通过减少基于多个光电转换单元中的仅一些光电转换单元的输出信号的数量来提高信号获取的速率。在日本特开第2013-211833号公报中公开的摄像设备中，需要更高的功能。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种可以利用另一种构造实现更高的功能的摄像设备。根据本专利技术的一个方面，提供一种摄像设备，所述摄像设备包括：布置成形成多行和多列的多个像素，所述多个像素中的各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光电转换单元；以及读出电路，其被构造为读出从所述多个像素输出的信号，该读出电路针对所述多列中的各列或各列组而被设置。所述多个像素中的各像素被构造为，在一个帧时段中，基于由第一光电转换单元产生的电荷而输出第一信号，并且至少基于由第二光电转换单元产生的电荷而输出第二信号。所述多个像素包括第一像素和第二像素，第一像素和第二像素布置在彼此不同的列上并且布置在单行上。在所述一个帧时段中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间，与为了获得第二像素的第一信号和第二信号中的对应一个信号而累积电荷的累积时间彼此不同。根据本专利技术的另一个方面，提供一种摄像设备，所述摄像设备包括：布置成形成多行和多列的多个像素，所述多个像素中的各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光电转换单元；以及读出电路，其被构造为读出从所述多个像素输出的信号，该读出电路针对所述多列中的各列或各列组而被设置。所述多个像素中的各像素被构造为，在一个帧时段中，基于由第一光电转换单元产生的电荷而输出第一信号，并且基于由第一光电转换单元产生的电荷和由第二光电转换单元产生的电荷而输出第二信号。所述多个像素包括第一像素和第二像素，第一像素和第二像素布置在彼此不同的列上并且布置在单行上。在一个帧时段中，第一像素分别输出第一信号和第二信号。在所述一个帧时段中，第二像素不输出第一信号，而是根据与供应给第一像素的控制信号不同的控制信号输出第二信号。根据本专利技术的再一个方面，提供一种摄像设备，所述摄像设备包括：布置成形成多行和多列的多个像素，所述多个像素中的各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光电转换单元；以及读出电路，其被构造为读出从所述多个像素输出的信号，该读出电路针对所述多列中的各列或各列组而被设置。所述多个像素中的各像素被构造为，在一个帧时段中，基于由第一光电转换单元产生的电荷而输出第一信号，并且基于由第一光电转换单元和第二光电转换单元产生的电荷而输出第二信号。所述多个像素包括第一像素和第二像素，第一像素和第二像素布置在彼此不同的列上并且布置在单行上。第一像素和第二像素中的各像素还包括：放大单元，其具有输入节点，并被构造为基于传输到输入节点的电荷而输出信号；以及电容控制单元，其被构造为根据控制信号改变输入节点的电容值。在所述一个帧时段中，第一像素的输入节点的电容值和第二像素的输入节点的电容值被控制为彼此不同的值。根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得显而易见。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的摄像设备的总体构造的框图。图2是示出根据本专利技术第一实施例的像素阵列的构造的电路图。图3是根据本专利技术第一实施例的像素阵列的示意性截面图。图4A和图4B是示出根据本专利技术第一实施例和第二实施例的摄像设备的驱动方法的时序图。图5是示出根据本专利技术第三实施例的像素阵列的构造的电路图。图6是根据本专利技术第三实施例的滤色器的布置图。图7是示出根据本专利技术第四实施例的像素阵列的构造的电路图。图8是示出根据本专利技术第五实施例的像素阵列的构造的电路图。图9是示出根据本专利技术第六实施例的像素阵列的构造的电路图。图10A和图10B是示出根据本专利技术第六实施例的摄像设备的驱动方法的时序图。图11是示出根据本专利技术第七实施例的摄像系统的总体构造的框图。图12A和图12B是示出根据本专利技术第八实施例的摄像系统和移动装置的构造示例的图。具体实施方式现在将根据附图详细地描述本专利技术的优选实施例。多个附图之间的对应元件用共同的附图标记来标记，并且可以省略或简化其描述。第一实施例图1是示出根据本专利技术第一实施例的摄像设备100的总体构造的框图。摄像设备100具有像素阵列10、垂直扫描电路20、读出电路30、水平扫描电路40、定时发生器(以下，被称为“TG”)50、数字信号处理器(以下，被称为“DSP”)60和输出电路70。像素阵列10具有多个像素11，所述多个像素11布置成形成多行和多列。多个像素11中的各像素具有根据入射光产生电荷的多个光电转换单元。垂直扫描电路20是输出使多个像素11中的各像素输出信号的多个控制信号的电路。多个控制信号经由为像素阵列10的相应行设置的控制信号线组12供应给像素11。注意，虽然对应于各行的控制信号线组12在图1中用单条线示出，但是控制信号线组12在实际实现中由多条控制信号线形成。从像素11输出的信号经由为像素阵列10的相应列设置的垂直输出线13输入到读出电路30。读出电路30是逐列读出从像素11输出的信号并进行诸如放大、模数(AD)转换、相关双采样等处理的电路。水平扫描电路40是向读出电路30供应用于将在读出电路30中处理的信号顺序地逐列传输到DSP60的控制信号的电路。DSP60对输入信号进行预定的数字信号处理，并将输入信号输出到输出电路70。输出电路70将从DSP60输入的信号输出到摄像设备100的外部。TG50是将用于控制操作定时等的控制信号供应给垂直扫描电路20、读出电路30和水平扫描电路40的电路。虽然图1示出了用于控制垂直扫描电路20、读出电路30和水平扫描电路40的控制信号是从TG50供应的，但是这些控制信号中的一些或全部可以从摄像设备100的外部供应。图2是示出根据本实施例的像素阵列10的构造的电路图。虽然图2示出了像素阵列10的布置为3行×4列的12个像素11a和11b，但是像素阵列10通常可以包括更多的像素11a和11b。在以下描述中，图2中所示的三行被定义为像素阵列10中的第(n-1)行、第n行和第(n+1)行，并且图2中所示的四列被定义为像素阵列10中的第(m-1)列、第m列、第(m+1)列和第(m+2)列。这里，图2中的像素11a和11b对应于图1中的像素11，并且像素11a和像素11b在关于控制信号线组12的连接关系方面彼此不同。如图2所示，像素11a和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像设备，包括：/n布置成形成多行和多列的多个像素，所述多个像素中的各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光电转换单元；以及/n读出电路，其被构造为读出从所述多个像素输出的信号，该读出电路针对所述多列中的各列或各列组而被设置，/n其中，所述多个像素中的各像素被构造为，在一个帧时段中，基于由第一光电转换单元产生的电荷而输出第一信号，并且至少基于由第二光电转换单元产生的电荷而输出第二信号，/n其中，所述多个像素包括第一像素和第二像素，第一像素和第二像素布置在彼此不同的列上并且布置在单行上，并且/n其中，在所述一个帧时段中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间，与为了获得第二像素的第一信号和第二信号中的对应一个信号而累积电荷的累积时间彼此不同。/n

【技术特征摘要】
20180614 JP 2018-1137891.一种摄像设备，包括：
布置成形成多行和多列的多个像素，所述多个像素中的各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光电转换单元；以及
读出电路，其被构造为读出从所述多个像素输出的信号，该读出电路针对所述多列中的各列或各列组而被设置，
其中，所述多个像素中的各像素被构造为，在一个帧时段中，基于由第一光电转换单元产生的电荷而输出第一信号，并且至少基于由第二光电转换单元产生的电荷而输出第二信号，
其中，所述多个像素包括第一像素和第二像素，第一像素和第二像素布置在彼此不同的列上并且布置在单行上，并且
其中，在所述一个帧时段中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间，与为了获得第二像素的第一信号和第二信号中的对应一个信号而累积电荷的累积时间彼此不同。


2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，在所述一个帧时段中，开始用于获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号的电荷累积的时间与开始用于获得第二像素的第一信号和第二信号中的对应一个信号的电荷累积的时间不同。


3.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其中，在所述一个帧时段中，用于获得第一像素的第一信号的电荷累积结束的时间与用于获得第二像素的第一信号的电荷累积结束的时间相同。


4.根据权利要求1或2所述的摄像设备，
其中，在所述一个帧时段中，用于获得第一像素的第一信号的电荷累积结束的时间与用于获得第二像素的第一信号的电荷累积结束的时间相同，并且
其中，在所述一个帧时段中，用于获得第一像素的第二信号的电荷累积结束的时间与用于获得第二像素的第二信号的电荷累积结束的时间相同。


5.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其中，第一像素和第二像素中的各像素还包括具有相同光谱特性的滤色器。


6.根据权利要求1或2所述的摄像设备，
其中，第一像素或第二像素具有输入节点，并且还包括：放大单元，其被构造为基于传输到输入节点的电荷而输出信号，并且
其中，由包括在第一像素中的第一光电转换单元和第二光电转换单元产生的电荷和由包括在第二像素中的第一光电转换单元和第二光电转换单元产生的电荷被传输到共用放大单元的输入节点。


7.根据权利要求1或2所述的摄像设备，
其中，第一像素和第二像素中的各像素还包括：
放大单元，其具有输入节点，并被构造为基于传输到输入节点的电荷而输出信号，以及
电容控制单元，其被构造为根据控制信号改变输入节点的电容值，并且
其中，在所述一个帧时段中，第一像素的输入节点的电容值和第二像素的输入节点的电容值被控制为彼此不同的值。


8.根据权利要求7所述的摄像设备，还包括：
第一控制信号线，其被构造为将控制信号供应给第一像素的电容控制单元；以及
第二控制信号线，其被构造为向第二像素的电容控制单元供应与从第一控制信号线供应的控制信号不同的控制信号。


9.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其中，第二信号基于由第一光电转换单元产生的电荷和由第二光电转换单元产生的电荷二者。


10.根据权利要求1或2所述的摄像设备，
其中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间包括第一部分和第二部分，
其中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间的第一部分与为了获得第二像素的第一信号和第二信号中的对应一个信号而累积电荷的累积时间不重叠，并且
其中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间的第二部分与为了获得第二像素的第一信号和第二信号中的对应一个信号而累积电荷的累积时间重叠。


11.根据权利要求1或2所述的摄像设备，
其中，在所述一个帧时段中，为了获得第一像素的第一信号和第二信号中的一个信号而累积电荷的累积时间的长度，与为了获得第二像素的第一信号和第二信号中的相应一个信号而累积电荷的累积时间的长度彼此不同。


12.一种摄像设备，包括：
布置成形成多行和多列的多个像素，所述多个像素中的各像素包括入射光的光瞳分割的一部分入射光进入的第一光电转换单元和入射光的光瞳分割的另一部分入射光进入的第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林昌弘，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP