摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术能够在不减少对像素信号进行AD转换的固态摄像元件中的像素信号的数量的情况下减小功耗。根据本发明专利技术，像素阵列单元包括多条线，每条线具有沿着预定方向布置的多个像素。扫描电路在非相加模式下顺序地选择所述多条线，然后进行控制以从选择的线内的各像素输出模拟信号，并且扫描电路在像素相加模式下同时选择所述多条线，且进行控制以将沿着与所述预定方向垂直的方向布置的各像素的模拟信号相加并输出相加后的信号。模数转换单元将各模拟信号转换成数字信号。控制单元基于数字信号进行将像素相加模式和非相加模式中的一者切换到另一者的控制。换到另一者的控制。换到另一者的控制。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置
[0001]本申请是申请日为2017年10月10日、专利技术名称为“摄像装置和摄像装置控制方法”的申请号为201780082952.4专利申请的分案申请。


[0002]本技术涉及摄像装置和摄像装置控制方法。更具体地，本专利技术涉及将模拟像素信号转换成数字信号的摄像装置和用于控制该摄像装置的方法。

技术介绍

[0003]通常，具有摄像功能的装置使用固态摄像元件来拍摄图像数据。例如，固态摄像元件包括：像素阵列，其包括以二维格子图案布置的像素；扫描电路，其顺序地选择像素行，且进行控制以输出模拟像素信号；和列模数转换器(ADC：analog
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to
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digital converter)，其针对每个像素行将像素信号转换成数字信号。在该构造中，特别地，列ADC的功耗大于其他电路的功耗。因此，为了减小功耗，已提出了包括如下固态摄像元件的摄像装置：该固态摄像元件部分地驱动像素阵列的切出区域(cutout region)内的像素并且进行控制以从像素输出像素信号(例如，参照专利文献1)。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利申请特开第2012
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165168号

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题
[0008]在上述的常规技术中，列ADC对来自像素阵列中的一部分像素的像素信号部分地进行模数(AD：analog
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to
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digital)转换，从而与对所有像素进行AD转换的情况相比，可以减小功耗。然而，上述的常规技术不是从切出区域以外的像素读取像素信号。因此，摄像装置可能无法对拍摄的图像数据进行适当的图像处理。例如，当摄像装置进行分析图像数据且检测物体运动的处理时，难以检测切出区域以外的部分的运动。鉴于此，期望不要减少待读取的像素信号的数量。以此方式，上述的常规技术具有如下问题：只能在减少像素信号的数量的情况下减小功耗。
[0009]本技术是鉴于上述情况而被研发的，并且本技术的目的是在对像素信号进行AD转换的固态摄像元件中，在不减少像素信号的数量的情况下减小功耗。
[0010]解决技术问题的技术方案
[0011]本技术是为了解决上述的问题而提供的，且本技术的第一方面是摄像装置及其控制方法，所述摄像装置包括：像素阵列单元，所述像素阵列单元包括多条线，所述多条线中的每条线具有沿着预定方向布置的多个像素；扫描电路，所述扫描电路在非相加模式下顺序地选择所述多条线且进行控制以从选择的所述线内的各个所述像素输出模拟信号，而且所述扫描电路在像素相加模式下进行控制以将沿着与所述预定方向垂直的方向布置的各
个所述像素的所述模拟信号相加且输出相加后的所述信号；模数转换单元，所述模数转换单元将各个所述模拟信号转换成数字信号；以及控制单元，所述控制单元基于所述数字信号进行将所述像素相加模式和所述非相加模式中的一者切换到所述像素相加模式和所述非相加模式中的另一者的控制。这将产生如下效果：能够基于数字信号将模式切换到像素相加模式或非相加模式。
[0012]此外，在第一方面中，所述模数转换单元可以在所述像素相加模式下将所述数字信号作为像素相加数据输出，并且所述控制单元可以基于所述像素相加数据从所述非相加模式切换到所述像素相加模式。这将产生如下效果：能够基于像素相加数据将非相加模式切换到像素相加模式。
[0013]此外，在第一方面中，所述控制单元可以根据所述像素相加数据测量物体的速度，且在所述速度超过预定速度的情况下，所述控制单元可以从所述非相加模式切换到所述像素相加模式。这将产生如下效果：能够在测量出超过预定速度的速度的情况下将非相加模式切换到像素相加模式。
[0014]此外，在第一方面中，所述控制单元可以测量沿着所述预定方向的所述速度。这将产生如下效果：能够在预定方向上测量出超过预定速度的速度的情况下将非相加模式切换到像素相加模式。
[0015]此外，在第一方面中，所述控制单元可以测量沿着深度方向的所述速度。这将产生如下效果：能够在深度方向上测量出超过预定速度的速度的情况下将非相加模式切换到像素相加模式。
[0016]此外，在第一方面中，所述像素阵列单元可以包括：所述多个像素；以及像素相加单元，所述像素相加单元在所述像素相加模式下将沿着所述与所述预定方向垂直的方向布置的各个所述像素的所述模拟信号相加且输出相加后的所述模拟信号。这将产生如下效果：在像素相加模式下将沿着与预定方向垂直的方向布置的各个像素的模拟信号相加。
[0017]此外，在第一方面中，所述摄像装置还可以包括数字信号处理单元，所述数字信号处理单元在所述非相加模式下对所述数字信号执行预定处理。这将产生如下效果：能够在非相加模式下对数字信号执行预定处理。
[0018]此外，在第一方面中，在切换到所述非相加模式之后经过预定的时间时，所述控制单元可以切换到所述像素相加模式。这将产生如下效果：当经过预定的时间时，能够将非相加模式切换到像素相加模式。
[0019]本专利技术的有益效果
[0020]根据本技术，可以实现这样的极好效果：在不减少对像素信号进行AD转换的固态摄像元件中的像素信号的数量的情况下减小功耗。需要注意，本文中所述的效果是非限制性的。效果可以是本专利技术中所述的任一效果。
附图说明
[0021]图1是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的构造示例的框图。
[0022]图2是图示了根据本技术的第一实施例的固态摄像元件的构造示例的框图。
[0023]图3是图示了本技术的第一实施例中的像素阵列单元和列信号处理单元的构造示例的框图。
[0024]图4是图示了根据本技术的第一实施例的像素阵列单元的构造示例的电路图。
[0025]图5是图示了根据本技术的第一实施例的控制单元的构造示例的框图。
[0026]图6是根据本技术的第一实施例的摄像装置的状态转变图的示例。
[0027]图7是图示了根据本技术的第一实施例的固态摄像元件在像素相加模式下的操作示例的时序图。
[0028]图8是图示了根据本技术的第一实施例的固态摄像元件在非相加模式下的操作示例的时序图。
[0029]图9是图示了根据本技术的第一实施例的过去帧和过去相加数据的示例的视图。
[0030]图10是图示了根据本技术的第一实施例的当前帧和当前相加数据的示例的视图。
[0031]图11是图示了根据本技术的第一实施例的摄像装置的操作示例的流程图。
[0032]图12是图示了本技术的第二实施例中的针对每个水平地址的过去相加数据和当前相加数据的轨迹示例的曲线图。
[0033]图13是图示了根据本技术的第二实施例的摄像装置的操作示例的流程图。
[0034]图14是图示了根据本技术的第二实施例的测速处理示例的流程图。
[0035]图15是图示了根据本技术的第二实施例的过去相加数据边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摄像装置，其包括：像素阵列单元，所述像素阵列单元包括布置在行和列中的多个像素单元，所述像素阵列单元包括：第一像素单元，所述第一像素单元在第N列和第一行，并包括第一光电二极管和第一浮动扩散区域；第二像素单元，所述第二像素单元在第N列和第二行，并包括第二光电二极管和第二浮动扩散区域；第三像素单元，所述第三像素单元在第N列和第M行，并包括第三光电二极管和第三浮动扩散区域；第一开关，所述第一开关连接在所述第一浮动扩散区域和所述第二浮动扩散区域之间；以及第二开关，所述第二开关连接在所述第二浮动扩散区域和所述第三浮动扩散区域之间；以及控制单元，所述控制单元被构造为基于模式信号控制从像素相加模式和非相加模式中的一者到所述像素相加模式和所述非相加模式中的另一者的切换，所述控制单元包括模式信号生成单元，所述模式信号生成单元被构造为基于像素相加数据生成所述模式信号，其中，所述第一开关和所述第二开关在所述像素相加模式中导通，且所述第一开关和所述第二开关在所述非相加模式中关闭。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其还包括：扫描电路，所述扫描电路被构造为驱动所述像素阵列单元，其中，在所述模式信号指示所述像素相加模式的情况下，所述扫描电路将列方向上的像素信号相加，并针对各列输出通过将一列中的所有像素信号相加而获得的像素相加信号。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，在所述模式信号指示所述非相加模式的情况下，所述扫描电路顺序地选择行，且控制一行内的各所述像素单元以输出像素信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野和弘，饭沼隆弘，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：