[发明专利]成像装置、成像系统和成像装置的驱动方法

权利要求书

1.一种成像装置，所述成像装置包括模拟信号输出单元和模数转换单元，

所述模拟信号输出单元包括像素，

所述像素具有光电转换单元，

所述模拟信号输出单元输出

作为所述模拟信号输出单元中的噪声信号的第一信号，

基于在所述光电转换单元中生成的信号电荷的第二信号，以及

基于通过将在所述光电转换单元中生成的其它信号电荷加到所述信号电荷上而获得的信号电荷的第三信号，

所述模数转换单元将第一信号、第二信号和第三信号中的每一个转换成数字信号，

所述模数转换单元包括保持从第一信号转换得到的数字信号的信号保持单元，

其中，所述模数转换单元通过使用保持在所述信号保持单元中的从第一信号转换得到的同一数字信号来生成与第二信号和第一信号之间的差对应的数字化的第一差信号、以及与第三信号和第一信号之间的差对应的数字化的第二差信号两者。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述像素包括至少n个光电转换单元，其中n是2或更大的自然数，并且

其中，所述模拟信号输出单元输出

第二信号，所述第二信号是基于所述n个光电转换单元中的m个光电转换单元中生成的信号电荷的，其中，m是满足关系表达式n>m的自然数，以及

第三信号，所述第三信号是基于在所述n个光电转换单元中生成的信号电荷的。

3.根据权利要求2所述的成像装置，其中，所述成像装置进一步包括具有多个微透镜的微透镜阵列，并且

其中，微透镜之一将光聚集到所述像素中的多个光电转换单元上以使得光入射到该多个光电转换单元上。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述模数转换单元包括比较器和计数器，

其中，所述比较器输出作为第一信号、第二信号和第三信号中的每一个与基准信号进行比较的结果而获得的比较结果信号，所述基准信号的电势随时间改变，

其中，所述计数器被供给时钟脉冲信号，并且输出通过对所述时钟脉冲信号的脉冲进行计数而获得的计数信号，以及

其中，所述模数转换单元基于所述比较结果信号的信号值改变的定时以及基于所述计数信号将第一信号、第二信号和第三信号转换成数字信号。

5.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述信号保持单元保持在从所述基准信号的电势开始随时间改变的定时到所述比较结果信号的信号值改变的定时的时段期间获得的计数信号。

6.根据权利要求4所述的成像装置，其中，所述模数转换单元包括多个电路单元，

其中，所述多个电路单元中的每一个包括所述比较器和所述信号保持单元，

其中，所述成像装置包括多个模拟信号输出单元，并且

其中，所述多个模拟信号输出单元中的每一个和所述多个电路单元中的每一个被设置为彼此对应。

7.根据权利要求4所述的成像装置，其中，从第一信号转换得到的数字信号是在从第一信号和基准信号之间的比较结果信号的信号值改变的定时到基准信号的电势的随时间的改变结束的定时的时段中获得的计数信号的信号值，并且

其中，在第二信号与基准信号进行比较时以及在第三信号与基准信号进行比较时，所述计数器对于从基准信号的电势开始随时间改变的定时到比较结果信号的信号值改变的定时的时段、从被从信号保持单元输出给所述计数器的由第一信号转换得到的数字信号的信号值开始进行计数。

8.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述模拟信号输出单元包括放大单元，并且

其中，所述噪声信号和多个信号中的每一个是通过使用放大单元将从像素输出的信号进行放大而获得的并且被从放大单元输出的信号。

9.一种成像系统，包括：

根据权利要求3所述的成像装置；

将光聚集到所述成像装置上的光学系统；以及

数字信号处理单元，从所述成像装置向所述数字信号处理单元输入与第二信号和第一信号之间的差对应的数字化的第一差信号以及与第三信号和第一信号之间的差对应的数字化的第二差信号，

其中，所述数字信号处理单元

获得第三差信号，所述第三差信号是第一差信号和第二差信号之间的差，并且

使用第三差信号和第一差信号执行焦点检测。