【手続補正書】
【提出日】平成28年11月24日(2016.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数列に配置されるとともに、各々が入射光に基づく信号を出力する複数の画素と、
前記画素の複数列に対応して配置されるとともに、各々が前記画素の出力する前記信号に基づくデジタル信号を生成する複数のＡＤ変換部と、
時間に依存して電位が変化するランプ信号を、前記複数のＡＤ変換部に出力するランプ信号出力部を有する制御部と、を有し、
前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記ランプ信号と前記複数の画素が出力する信号との比較によって比較結果信号を生成する比較器を有する撮像装置であって、
前記複数のＡＤ変換部は第１のＡＤ変換部と第２のＡＤ変換部とを含み、
前記複数の画素のうちの第１の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第１の比較を前記第１のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第１の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第１のＡＤ変換部は前記第１の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、
前記複数の画素のうちの第２の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第２の比較を前記第２のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第２の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第２のＡＤ変換部は前記第２の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、
前記第２の比較の開始から、前記第２の比較結果信号の信号値が１回変化するまでの期間に、前記第１の比較を繰り返すことによって、前記第１の比較結果信号の信号値が複数回変化することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１のＡＤ変換部がランプ信号処理部を有し、
前記ランプ信号処理部が、前記第１の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、次の前記第１の比較に用いるランプ信号を、前記ランプ信号出力部から前記ランプ信号処理部に入力される前記ランプ信号の電位から、先に行われた前記第１の比較を開始した電位にシフトして前記比較器に出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ランプ信号処理部が一のノードと他のノードとを有する容量素子であって、前記ランプ信号出力部から入力される前記ランプ信号が前記一のノードに入力され、前記他のノードに基準電圧が入力されることによって、前記容量素子が前記ランプ信号をクランプすることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１のＡＤ変換部は、前記比較を行う期間にクロック信号をカウントしたカウント信号を生成するカウンタをさらに有し、
前記第１のＡＤ変換部が前記比較を行う度に、前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタが前記カウント信号を積算することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置が、出力部をさらに有し、
前記出力部が、前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタが積算した前記カウント信号を、前記第１のＡＤ変換部の前記比較結果信号の信号値が変化した回数で除算した信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１のＡＤ変換部は、前記第１の比較を行う期間にクロック信号をカウントしたカウント信号を生成する第２のカウンタをさらに有し、
前記第１の比較結果信号の信号値が変化する度に、前記第２のカウンタが、先に行われた前記第１の比較で生成した前記カウント信号をリセットしてから、次の前記第１の比較の前記クロック信号のカウントを行うことを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１のＡＤ変換部は、前記第１の比較を行う期間にクロック信号をカウントしたカウント信号を生成する第２のカウンタを前記カウンタとは別にさらに有し、
前記第１の比較結果信号の信号値が変化する度に、前記第２のカウンタが、先に行われた前記第１の比較で生成した前記カウント信号をリセットしてから、次の前記第１の比較の前記クロック信号のカウントを行い、
前記ランプ信号出力部から前記複数のＡＤ変換部に出力される前記ランプ信号の時間に依存した電位の変化が終了した時に、前記第１のＡＤ変換部のｎ回目（ｎは２以上の整数）の前記第１の比較における前記第１の比較結果信号の信号値が前記ｎ回目の前記第１の比較の開始から変化していない場合に、
前記カウンタが前記ｎ回目の前記第１の比較で生成した前記カウント信号から、前記第２のカウンタが前記ｎ回目の前記第１の比較で生成した前記カウント信号を前記出力部が減算することによって、（ｎ−１）回目の前記第１の比較に基づくカウント信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ランプ信号出力部が、単位時間あたり第１の変化量で電位が変化する第１のランプ信号と、単位時間あたり前記第１の変化量よりも小さい第２の変化量で電位が変化する第２のランプ信号とを前記複数のＡＤ変換部に出力し、
前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記比較器に入力するランプ信号を前記第１のランプ信号と前記第２のランプ信号とのいずれかを選択するランプ信号選択部を有し、
前記複数のＡＤ変換部の各々の前記ランプ信号選択部が前記第１のランプ信号を選択して前記比較器が前記第１のランプ信号を用いて前記比較を行った後、前記第１のＡＤ変換部の前記ランプ信号選択部が前記第２のランプ信号を選択することによって、前記第１の比較が前記第２のランプ信号を用いて行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記複数の画素がさらにリセットレベル信号を出力し、
前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記ランプ信号と前記複数の画素が出力する前記リセットレベル信号とを比較する第３の比較をさらに行い、
前記第１の比較結果信号の信号値が変化する回数と同じ回数、前記第１の比較器が前記第３の比較を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像装置は、前記画素の列に対応して設けられた複数の増幅器をさらに有し、
前記複数の増幅器の各々が、対応して設けられた前記画素の出力する信号を増幅して前記比較器に出力することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記比較結果信号の変化した回数をカウントする第３のカウンタを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の撮像装置と、
前記撮像装置が出力する信号を処理し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撮像システム。
【請求項１３】
複数列に配置されるとともに、各々が入射光に基づく信号を出力する複数の画素と、
前記画素の複数列に対応して配置されるとともに、各々が前記画素の出力する前記信号に基づくデジタル信号を生成する複数のＡＤ変換部と、
時間に依存して電位が変化するランプ信号を、前記複数のＡＤ変換部に出力するランプ信号出力部を有する制御部と、を有し、
前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記ランプ信号と前記複数の画素が出力する信号との比較に基づいて比較結果信号を生成する比較器と、前記比較を行う期間にクロック信号をカウントしたカウント信号を生成するカウンタとを有する撮像装置を有する撮像システムであって、
前記複数のＡＤ変換部は第１のＡＤ変換部と第２のＡＤ変換部とを含み、
前記複数の画素のうちの第１の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第１の比較を前記第１のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第１の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第１のＡＤ変換部は前記第１の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、
前記複数の画素のうちの第２の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第２の比較を前記第２のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第２の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第２のＡＤ変換部は前記第２の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、
前記第２の比較の開始から、前記第２の比較結果信号の信号値が１回変化するまでの期間に、前記第１の比較を繰り返すことによって、前記第１の比較結果信号の信号値が複数回変化し、
前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタは、前記第１の比較を行う度に前記カウント信号を積算するカウンタであり、
さらに前記撮像装置は、前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタが積算した前記カウント信号を出力する出力部を有し、
さらに前記撮像システムが、前記出力部から入力される前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタが積算した前記カウント信号を、前記第１の比較結果信号が変化した回数で除算した信号を生成する信号処理部を有することを特徴とする撮像システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は上記の課題を鑑みて為された発明であり、その一の態様は、複数列に配置されるとともに、各々が入射光に基づく信号を出力する複数の画素と、前記画素の複数列に対応して配置されるとともに、各々が前記画素の出力する前記信号に基づくデジタル信号を生成する複数のＡＤ変換部と、時間に依存して電位が変化するランプ信号を、前記複数のＡＤ変換部に出力するランプ信号出力部を有する制御部と、を有し、前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記ランプ信号と前記複数の画素が出力する信号との比較によって比較結果信号を生成する比較器を有する撮像装置であって、前記複数のＡＤ変換部は第１のＡＤ変換部と第２のＡＤ変換部とを含み、前記複数の画素のうちの第１の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第１の比較を前記第１のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第１の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第１のＡＤ変換部は前記第１の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、前記複数の画素のうちの第２の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第２の比較を前記第２のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第２の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第２のＡＤ変換部は前記第２の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、前記第２の比較の開始から、前記第２の比較結果信号の信号値が１回変化するまでの期間に、前記第１の比較を繰り返すことによって、前記第１の比較結果信号の信号値が複数回変化することを特徴とする撮像装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
他の一の態様は、複数列に配置されるとともに、各々が入射光に基づく信号を出力する複数の画素と、前記画素の複数列に対応して配置されるとともに、各々が前記画素の出力する前記信号に基づくデジタル信号を生成する複数のＡＤ変換部と、時間に依存して電位が変化するランプ信号を、前記複数のＡＤ変換部に出力するランプ信号出力部を有する制御部と、を有し、前記複数のＡＤ変換部の各々が、前記ランプ信号と前記複数の画素が出力する信号との比較に基づいて比較結果信号を生成する比較器と、前記比較を行う期間にクロック信号をカウントしたカウント信号を生成するカウンタとを有する撮像装置を有する撮像システムであって、前記複数のＡＤ変換部は第１のＡＤ変換部と第２のＡＤ変換部とを含み、前記複数の画素のうちの第１の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第１の比較を前記第１のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第１の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第１のＡＤ変換部は前記第１の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、前記複数の画素のうちの第２の画素が出力する前記信号と前記ランプ信号との比較である第２の比較を前記第２のＡＤ変換部の前記比較器が行った結果を示す第２の比較結果信号の信号値の変化に基づいて、前記第２のＡＤ変換部は前記第２の画素の信号に基づくデジタル信号を生成し、前記第２の比較の開始から、前記第２の比較結果信号の信号値が１回変化するまでの期間に、前記第１の比較を繰り返すことによって、前記第１の比較結果信号の信号値が複数回変化し、前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタは、前記第１の比較を行う度に前記カウント信号を積算するカウンタであり、さらに前記撮像装置は、前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタが積算した前記カウント信号を出力する出力部を有し、さらに前記撮像システムが、前記出力部から入力される前記第１のＡＤ変換部の前記カウンタが積算した前記カウント信号を、前記第１の比較結果信号が変化した回数で除算した信号を生成する信号処理部を有することを特徴とする撮像システムである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】