JP7478120B2 - Imaging device and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、撮像素子、および電子機器に関する。 The present invention relates to an imaging device and an electronic device .

複数の画素をブロックにまとめて、ブロック単位で信号を並列に読出す撮像素子が知られている(特許文献1参照)。このような撮像素子では、同色信号間のビニング処理が困難であった。 There is a known imaging element that groups multiple pixels into blocks and reads out signals in parallel on a block-by-block basis (see Patent Document 1). With such an imaging element, it is difficult to perform binning processing between signals of the same color.

発明の第1の態様によると、撮像素子は、第1方向と前記第1方向と交差する第2方向とに配置され、第1波長域の光を透過する第1フィルタからの光を電荷に変換する光電変換部をそれぞれが含む複数の画素により構成される第1ブロックと、前記第1ブロックと空間的に重なり合うブロックであって、前記第1方向と前記第2方向とに配置され、第2波長域の光を透過する第2フィルタからの光を電荷に変換する光電変換部をそれぞれが含む複数の画素により構成される第2ブロックと、前記第1ブロックを構成する前記複数の画素に電気的に接続される信号線であって、前記第1ブロックを構成する前記複数の画素のうち、少なくとも2つの画素から出力された信号を用いるビニング処理が行われる第1信号線と前記第2ブロックを構成する前記複数の画素に電気的に接続される信号線であって、前記第1信号線とは異なる層に形成され、前記第2ブロックを構成する前記複数の画素のうち、少なくとも2つの画素から出力された信号を用いるビニング処理が行われる第2信号線と、を備える。
また、発明の第2の態様によると、電子機器は、上記に記載の撮像素子を備える
According to a first aspect of the invention, an imaging element includes a first block arranged in a first direction and a second direction intersecting the first direction, the first block being composed of a plurality of pixels, each including a photoelectric conversion unit that converts light from a first filter that transmits light in a first wavelength range into an electric charge ; a second block that spatially overlaps with the first block, the second block being composed of a plurality of pixels arranged in the first direction and the second direction, the second block being composed of a plurality of pixels, each including a photoelectric conversion unit that converts light from a second filter that transmits light in a second wavelength range into an electric charge; a first signal line electrically connected to the plurality of pixels constituting the first block, the first signal line performing a binning process using signals output from at least two of the plurality of pixels constituting the first block; and a second signal line electrically connected to the plurality of pixels constituting the second block, the first signal line being formed in a layer different from the first signal line, the second signal line performing a binning process using signals output from at least two of the plurality of pixels constituting the second block.
According to a second aspect of the invention, an electronic device includes the imaging device described above.

デジタルカメラの構成例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a digital camera. 撮像素子の概要を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of an imaging element. 撮像素子の断面を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a cross section of an imaging element. ベイヤー配列を例示する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a Bayer array. 撮像素子のブロックの構成を説明する回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a block of an image sensor. ブロックを説明する模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a block. 図7(a)は、R画素の配線を説明する図、図7(b)は、B画素の配線を説明する図、図7(c)は、G画素の配線を説明する図、図7(d)は、G画素の配線を説明する図である。FIG. 7(a) is a diagram explaining the wiring for R pixels, FIG. 7(b) is a diagram explaining the wiring for B pixels, FIG. 7(c) is a diagram explaining the wiring for G pixels, and FIG. 7(d) is a diagram explaining the wiring for G pixels. 図8(a)、図8(b)は、変形例1による配線を説明する図である。8A and 8B are diagrams for explaining wiring according to the first modified example. 変形例2による配線を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating wiring according to a second modified example. 変形例3による配線を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating wiring according to modified example 3.

本実施の形態による撮像素子は、複数の画素をブロックにまとめて、画素で生成された信号をブロック単位で並列に読出すことが可能に構成される。以下、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、一実施の形態による撮像素子101を備えるデジタルカメラの構成例を模式的に示す図である。デジタルカメラは、交換レンズ110とカメラボディ100とから構成され、交換レンズ110がレンズ取り付け部105を介してカメラボディ100に装着される。
なお、デジタルカメラをレンズ交換式ではなく、レンズ一体式のカメラとして構成してもよい。
The image sensor according to the present embodiment is configured so that a plurality of pixels are grouped into blocks, and signals generated by the pixels can be read out in parallel on a block-by-block basis.
1 is a diagram showing a schematic configuration example of a digital camera equipped with an image sensor 101 according to one embodiment. The digital camera is composed of an interchangeable lens 110 and a camera body 100, and the interchangeable lens 110 is attached to the camera body 100 via a lens attachment portion 105.
The digital camera may be configured as a camera with an integrated lens, rather than an interchangeable lens type.

図1において、互いに直交する座標系を構成するxyz軸を規定する。被写体からの光は、図1のz軸プラス方向に向かって入射するものとする。また、座標軸に示すように、z軸に直交する紙面手前方向をx軸プラス方向、z軸およびx軸に直交する上方向をy軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図1の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。 In Figure 1, x, y and z axes are defined, which form a mutually orthogonal coordinate system. Light from the subject is assumed to be incident in the positive direction of the z axis in Figure 1. As shown on the coordinate axes, the direction towards the front of the paper, perpendicular to the z axis, is the positive x axis, and the upward direction perpendicular to the z and x axes is the positive y axis. In the following figures, the coordinate axes are displayed so that the orientation of each figure can be seen, based on the coordinate axes in Figure 1.

交換レンズ110は、例えば、レンズ制御部111、ズームレンズ112、フォーカスレンズ113、防振レンズ114、絞り115、レンズ操作部116などを備えている。レンズ制御部111は、CPUとメモリなどの周辺部品とを含む。レンズ制御部111は、フォーカスレンズ113および絞り115の駆動制御、ズームレンズ112やフォーカスレンズ113の位置検出、カメラボディ100へのレンズ情報の送信およびカメラボディ100からのカメラ情報の受信などを行う。 The interchangeable lens 110 includes, for example, a lens control unit 111, a zoom lens 112, a focus lens 113, an anti-vibration lens 114, an aperture 115, and a lens operation unit 116. The lens control unit 111 includes a CPU and peripheral components such as a memory. The lens control unit 111 controls the drive of the focus lens 113 and the aperture 115, detects the positions of the zoom lens 112 and the focus lens 113, transmits lens information to the camera body 100, and receives camera information from the camera body 100.

カメラボディ100は、例えば、撮像素子101、ボディ制御部102、ボディ操作部103、および表示部104などを備えている。撮像素子101は、交換レンズ110の予定結像面(予定焦点面)に配置され、交換レンズ110により結像された被写体像を光電変換する。ボディ操作部103は、シャッターボタンや、各種設定のための操作部材などを含む。表示部104は、例えばカメラボディ100の背面に搭載された液晶モニタ(背面モニタとも称される)によって構成される。 The camera body 100 includes, for example, an image sensor 101, a body control unit 102, a body operation unit 103, and a display unit 104. The image sensor 101 is disposed at the intended imaging plane (intended focal plane) of the interchangeable lens 110, and photoelectrically converts the subject image formed by the interchangeable lens 110. The body operation unit 103 includes a shutter button and operation members for various settings. The display unit 104 is, for example, configured by an LCD monitor (also called a rear monitor) mounted on the rear of the camera body 100.

ボディ制御部102は、CPUとメモリなどの周辺部品とを含む。ボディ制御部102は、撮像素子101の駆動制御、撮像素子101からの画像信号の読み出し、焦点検出演算および交換レンズ110の焦点調節、画像信号の処理および記録などデジタルカメラの動作制御を行う。また、ボディ制御部102は、レンズ取り付け部105に設けられた電気接点106を介してレンズ制御部111と通信を行い、レンズ情報の受信およびカメラ情報(デフォーカス量や絞り値など)の送信を行う。 The body control unit 102 includes a CPU and peripheral components such as memory. The body control unit 102 controls the operation of the digital camera, such as driving and controlling the image sensor 101, reading out image signals from the image sensor 101, focus detection calculations, focus adjustment of the interchangeable lens 110, and processing and recording of image signals. The body control unit 102 also communicates with the lens control unit 111 via electrical contacts 106 provided in the lens attachment unit 105, receiving lens information and transmitting camera information (such as defocus amount and aperture value).

交換レンズ110を通過した光束により、撮像素子101の受光面上に被写体像が形成される。この被写体像は撮像素子101によって光電変換され、光電変換後の信号がボディ制御部102へ送られる。 A subject image is formed on the light receiving surface of the image sensor 101 by a light beam that passes through the interchangeable lens 110. This subject image is photoelectrically converted by the image sensor 101, and the signal after photoelectric conversion is sent to the body control unit 102.

ボディ制御部102は、撮像素子101からの信号に基づいて公知の焦点検出演算を行うことにより、交換レンズ110の焦点調節状態(デフォーカス量)を検出する。ボディ制御部102によって検出されたデフォーカス量は、レンズ制御部111へ送出される。レンズ制御部111は、受信したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ113の駆動量を算出する。そして、算出した駆動量に基づいて不図示のモーター等を駆動することにより、フォーカスレンズ113を合焦位置へ移動させる。 The body control unit 102 detects the focus adjustment state (defocus amount) of the interchangeable lens 110 by performing a known focus detection calculation based on a signal from the image sensor 101. The defocus amount detected by the body control unit 102 is sent to the lens control unit 111. The lens control unit 111 calculates the drive amount of the focus lens 113 based on the received defocus amount. Then, the focus lens 113 is moved to the in-focus position by driving a motor (not shown) or the like based on the calculated drive amount.

また、ボディ制御部102は、撮像素子101からの信号を処理して画像データを生成し、不図示のメモリカードに格納する。ボディ制御部102はさらに、撮像素子101からの信号に基づくモニタ用画像(スルー画像とも称される)を表示部104に表示させる。 The body control unit 102 also processes the signal from the image sensor 101 to generate image data and stores the image data in a memory card (not shown). The body control unit 102 also causes the display unit 104 to display a monitor image (also called a through image) based on the signal from the image sensor 101.

<撮像素子の構成>
図2は、撮像素子101の概要を説明する模式図である。撮像素子101は、CMOSイメージセンサによって構成される。撮像素子101は、画素エリア201と、垂直制御部202と、水平制御部203と、出力部204と、制御部205とを有する。なお、図2では、電源部や詳細回路は省略している。
<Configuration of image sensor>
Fig. 2 is a schematic diagram for explaining an overview of the image sensor 101. The image sensor 101 is configured by a CMOS image sensor. The image sensor 101 has a pixel area 201, a vertical control unit 202, a horizontal control unit 203, an output unit 204, and a control unit 205. Note that a power supply unit and detailed circuits are omitted in Fig. 2.

画素エリア201には、例えばx軸と平行な水平方向(行方向)、および、y軸と平行な垂直方向(列方向)に二次元状に配置された複数の画素を有する。各画素は、入射光量に応じた電荷を生成するフォトダイオード(光電変換部)を有する。複数の画素は、それぞれが垂直制御部202および水平制御部203によって駆動され、各画素のフォトダイオードで生成された電荷に基づく信号が、信号線210を介して読出される。 The pixel area 201 has a number of pixels arranged two-dimensionally, for example, in a horizontal direction (row direction) parallel to the x-axis, and a vertical direction (column direction) parallel to the y-axis. Each pixel has a photodiode (photoelectric conversion unit) that generates an electric charge according to the amount of incident light. Each of the multiple pixels is driven by a vertical control unit 202 and a horizontal control unit 203, and a signal based on the electric charge generated by the photodiode of each pixel is read out via a signal line 210.

出力部204は、各画素から読出された信号に対して相関二重サンプリング(CDS)を行ったり、必要に応じてゲインをかけたりする。出力部204で処理された信号は、後段の信号処理部(不図示)へ出力される。 The output unit 204 performs correlated double sampling (CDS) on the signals read from each pixel and applies gain as necessary. The signals processed by the output unit 204 are output to a downstream signal processing unit (not shown).

なお、以上の説明では、出力部204が後段の信号処理部へアナログ信号として出力する例を説明したが、出力部204にA/Dコンバータを備え、A/D変換後の信号をデジタル出力する構成にしてもよい。 In the above description, an example has been described in which the output unit 204 outputs an analog signal to a downstream signal processing unit, but the output unit 204 may also be configured to include an A/D converter and output a digital signal after A/D conversion.

本実施の形態では、上述したように、複数の画素をまとめてブロックを構成し、ブロック内の画素で生成された信号を、同じ信号線210を介して読出す。このため、信号線210の数はブロックの数と等しい。このように構成したので、出力部204は、複数のブロックからの信号を並列に入力し、入力した複数のブロックからの信号に対して並列に処理を行い、後段の信号処理部(不図示)へ並列に出力することができる。 In this embodiment, as described above, a plurality of pixels are grouped together to form a block, and signals generated by the pixels in the block are read out via the same signal line 210. Therefore, the number of signal lines 210 is equal to the number of blocks. Because of this configuration, the output unit 204 can input signals from a plurality of blocks in parallel, process the input signals from the plurality of blocks in parallel, and output the signals in parallel to a downstream signal processing unit (not shown).

制御部205は、上述した撮像素子101の各部を制御する。すなわち、以降に説明する撮像素子101の動作は、ボディ制御部102の指令を受けた制御部205の制御に基づいて行われる。
なお、本実施の形態では、フォトダイオードと、フォトダイオードで生成された電荷に基づく信号を読出す読出し部とを含めて「画素」と呼ぶ。読出し部は、後述する各転送トランジスタ、フローティングディフュージョン(FD)領域、増幅トランジスタ、および選択トランジスタを含む例を説明するが、読出し部の範囲は、必ずしも本例の通りでなくてもよい。
The control unit 205 controls the above-mentioned individual units of the image sensor 101. That is, the operation of the image sensor 101 described below is performed under the control of the control unit 205 that receives commands from the body control unit 102.
In this embodiment, the photodiode and the readout unit that reads out a signal based on the charge generated by the photodiode are collectively called a "pixel." An example of the readout unit including each transfer transistor, a floating diffusion (FD) region, an amplification transistor, and a selection transistor, which will be described later, will be described, but the scope of the readout unit does not necessarily have to be as shown in this example.

図3は、撮像素子101の断面を説明する図である。なお図3では、撮像素子101の全体のうち、一部の断面のみを示している。撮像素子101は、いわゆる裏面照射型の撮像素子である。撮像素子101は、z軸プラス方向に向かう入射光を光電変換する。撮像素子101は、例えば、第1半導体基板70と、第2半導体基板80とが積層して構成されている。 Figure 3 is a diagram illustrating a cross section of the image sensor 101. Note that Figure 3 shows only a partial cross section of the entire image sensor 101. The image sensor 101 is a so-called back-illuminated image sensor. The image sensor 101 photoelectrically converts incident light directed in the positive direction of the z axis. The image sensor 101 is configured, for example, by stacking a first semiconductor substrate 70 and a second semiconductor substrate 80.

第1半導体基板70は、少なくともPD層71と、配線層72とを備える。PD層71は、配線層72の裏面側(z軸マイナス側)に配置される。PD層71には、複数のフォトダイオードPDが二次元状に配置される。配線層72には、配線61、配線62、配線63、配線64によって信号線210等が形成される。配線61から配線64は、それぞれ配線層72の異なる層に形成される。図3には4層の配線を例示したが、層数は適宜変更して構わない。配線層72の層間は、例えば不図示のビア(via)によって接続することができる。第2半導体基板80には、例えば、上記出力部204等の各種回路が配置される。第2半導体基板80も多層に構成されて構わない。 The first semiconductor substrate 70 includes at least a PD layer 71 and a wiring layer 72. The PD layer 71 is disposed on the back side (z-axis minus side) of the wiring layer 72. A plurality of photodiodes PD are disposed two-dimensionally in the PD layer 71. In the wiring layer 72, a signal line 210 and the like are formed by wiring 61, wiring 62, wiring 63, and wiring 64. The wiring 61 to wiring 64 are each formed in a different layer of the wiring layer 72. Although four layers of wiring are illustrated in FIG. 3, the number of layers may be changed as appropriate. The layers of the wiring layer 72 may be connected, for example, by a via (via) not shown. In the second semiconductor substrate 80, various circuits such as the output unit 204 are disposed. The second semiconductor substrate 80 may also be configured in multiple layers.

PD層71における入射光の入射側(z軸マイナス側)には、複数のフォトダイオードPDの各々に対応する複数のカラーフィルタ73が設けられる。カラーフィルタ73には、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)にそれぞれ対応する波長領域の光を透過する複数の種類が存在する。カラーフィルタ73は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)に対応する3種類が、図4に例示するベイヤー配列を為すように配列される。
なお、本実施の形態ではベイヤー配列を例に説明するが、カラーフィルタ73をベイヤー配列以外の配列にしてもよい。ベイヤー配列では、異なる波長領域の光を透過するカラ-フィルタ73が設けられたフォトダイオードPDが隣接しているのに対し、ベイヤー配列以外の配列では、同じ波長領域の光を透過するカラ-フィルタ73が設けられたフォトダイオードPDが隣接する場合がある。
A plurality of color filters 73 corresponding to the plurality of photodiodes PD are provided on the incident side (z-axis minus side) of the PD layer 71 for incident light. There are a plurality of types of color filters 73 that transmit light in wavelength regions corresponding to red (R), green (G), and blue (B), respectively. The color filters 73 are, for example, three types corresponding to red (R), green (G), and blue (B), and are arranged to form a Bayer array as shown in FIG.
In this embodiment, the Bayer array is described as an example, but the color filters 73 may be arranged in an array other than the Bayer array. In the Bayer array, photodiodes PD provided with color filters 73 that transmit light in different wavelength regions are adjacent to each other, whereas in an array other than the Bayer array, photodiodes PD provided with color filters 73 that transmit light in the same wavelength region may be adjacent to each other.

カラーフィルタ73における入射光の入射側(z軸マイナス側)には、複数のカラーフィルタ73の各々に対応する複数のマイクロレンズ74が設けられる。マイクロレンズ74は、対応するフォトダイオードPDに向けて入射光を集光する。マイクロレンズ74を通過した入射光は、カラーフィルタ73により一部の波長領域のみが透過され、フォトダイオードPDに入射する。フォトダイオードPDは、入射光を光電変換して電荷を生成する。 On the incident side (negative side of the z-axis) of the color filter 73, a plurality of microlenses 74 corresponding to each of the plurality of color filters 73 are provided. The microlenses 74 focus the incident light toward the corresponding photodiode PD. Only a portion of the wavelength range of the incident light that passes through the microlenses 74 is transmitted by the color filter 73, and the light is incident on the photodiode PD. The photodiode PD performs photoelectric conversion of the incident light to generate an electric charge.

配線層72の表面(z軸プラス側)には複数の接合パッド75が配置される。第2半導体基板80の、配線層72に対向する面(z軸マイナス側)には、複数の接合パッド75に対向する複数の接合パッド76が配置される。複数の接合パッド75と複数の接合パッド76とは互いに接合されている。複数の接合パッド75と複数の接合パッド76とを介して、第1半導体基板70と第2半導体基板80とが電気的に接続される。
接合パッド75および複数の接合パッド76の数は、それぞれ上述したブロックの数と等しくすることができる。すなわち、一つのブロックに対応して一組の接合パッド75、接合パッド76が設けられる。以上のように構成することにより、ブロックごとの信号線の長さを略等しく構成できるので、配線のインピーダンスがブロック間でばらつくことを抑えるというメリットがある。
A plurality of bonding pads 75 are arranged on the surface (positive side of the z-axis) of the wiring layer 72. A plurality of bonding pads 76 facing the plurality of bonding pads 75 are arranged on the surface (negative side of the z-axis) of the second semiconductor substrate 80 facing the wiring layer 72. The plurality of bonding pads 75 and the plurality of bonding pads 76 are bonded to each other. The first semiconductor substrate 70 and the second semiconductor substrate 80 are electrically connected via the plurality of bonding pads 75 and the plurality of bonding pads 76.
The number of the bonding pads 75 and the number of the bonding pads 76 can be equal to the number of the blocks. That is, one set of the bonding pads 75 and the bonding pads 76 is provided for one block. This configuration has the advantage that the signal lines for each block can be configured to have approximately the same length, thereby suppressing the variation in impedance of the wiring between the blocks.

本実施の形態では、撮像素子101の1つの画素部30が、第1半導体基板70に設けられた第1画素部30xと、第2半導体基板80に設けられた第2画素部30yとによって構成される。第1画素部30xには、マイクロレンズ74、カラーフィルタ73、フォトダイオードPDの他に、後に詳述するトランジスタや、画素部30間を接続する配線61から配線64等が含まれる。第2画素部30yには、上記出力部204等の回路が含まれる。 In this embodiment, one pixel section 30 of the image sensor 101 is composed of a first pixel section 30x provided on the first semiconductor substrate 70 and a second pixel section 30y provided on the second semiconductor substrate 80. The first pixel section 30x includes a microlens 74, a color filter 73, a photodiode PD, as well as transistors described in detail below, wiring 61 to wiring 64 connecting the pixel sections 30, and the like. The second pixel section 30y includes circuits such as the output section 204 described above.

<ブロックの説明>
図5は、撮像素子101のブロックの構成を説明する回路図である。一つのブロックは、複数(例えばN個)の第1画素部30x-1~30x-Nを含む。一つの第1画素部30xは、フォトダイオードPDと、4つのトランジスタ(転送トランジスタTx、リセットトランジスタRST、増幅トランジスタSF、選択トランジスタSEL)と、FD領域とを有する。第1画素部30xの各部は、図5に示すように接続されている。図5において符号VDDは、電源電圧を示す。
<Block Description>
5 is a circuit diagram illustrating the configuration of a block of the image sensor 101. One block includes a plurality of (e.g., N) first pixel units 30x-1 to 30x-N. One first pixel unit 30x has a photodiode PD, four transistors (a transfer transistor Tx, a reset transistor RST, an amplification transistor SF, and a selection transistor SEL), and an FD region. Each unit of the first pixel unit 30x is connected as shown in FIG. 5. In FIG. 5, the symbol VDD indicates a power supply voltage.

転送トランジスタTxは、フォトダイオードPDで生成された電荷をFD領域へ転送する。転送トランジスタTxは、制御信号φTxがHighレベルになるとオンして電荷を転送し、制御信号φTxがLowレベルになるとオフする。 The transfer transistor Tx transfers the charge generated by the photodiode PD to the FD region. When the control signal φTx goes high, the transfer transistor Tx turns on and transfers the charge, and when the control signal φTx goes low, the transfer transistor Tx turns off.

FD領域は、転送された電荷を電圧に変換する。増幅トランジスタSFは、ソースフォロワ回路を形成し、FD領域の電位に応じた信号を増幅する。リセットトランジスタRSTは、FD領域やフォトダイオードPDの電荷をリセットする。リセットトランジスタRSTは、制御信号φRSTがHighレベルになるとオンし、制御信号φRSTがLowレベルになるとオフする。 The FD region converts the transferred charge into a voltage. The amplifier transistor SF forms a source follower circuit and amplifies a signal according to the potential of the FD region. The reset transistor RST resets the charge in the FD region and the photodiode PD. The reset transistor RST turns on when the control signal φRST goes high and turns off when the control signal φRST goes low.

選択トランジスタSELは、増幅トランジスタSFで増幅された信号を、ブロック信号線60へ出力する。ブロック信号線60は、ブロック内の第1画素部30x-1~30x-Nを相互に接続する。ブロック信号線60は、そのブロックに対応する信号線210と接続されている。選択トランジスタSELは、制御信号φSELがHighレベルになるとオンして信号を出力し、制御信号φSELがLowレベルになるとオフする。 The selection transistor SEL outputs the signal amplified by the amplification transistor SF to the block signal line 60. The block signal line 60 interconnects the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block. The block signal line 60 is connected to the signal line 210 corresponding to the block. The selection transistor SEL turns on and outputs a signal when the control signal φSEL goes to high level, and turns off when the control signal φSEL goes to low level.

ブロック内の第1画素部30x-1~30x-Nの選択トランジスタSELには、それぞれ独立した制御信号φSEL-1~φSEL-Nが供給される。このため、例えば、制御部205によってHighレベルの制御信号φSEL-1~φSEL-Nが順番に供給される場合には、選択トランジスタSEL-1~SEL-Nが、順番にオンしてブロック信号線60を介して信号線210へ信号を出力する。 The selection transistors SEL of the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block are supplied with independent control signals φSEL-1 to φSEL-N. For this reason, for example, when the control unit 205 sequentially supplies high-level control signals φSEL-1 to φSEL-N, the selection transistors SEL-1 to SEL-N are turned on in sequence and output signals to the signal line 210 via the block signal line 60.

また、制御部205によってHighレベルの制御信号φSEL-1~φSEL-Nが一斉に供給される場合には、選択トランジスタSEL-1~SEL-Nが、一斉にオンしてブロック信号線60を介して信号線210へ信号を出力する。選択トランジスタSEL-1~SEL-Nが一斉に信号を出力する場合、信号線210において第1画素部30x-1~30x-Nから出力された信号が加算されるので、ブロック内の第1画素部30x-1~30x-Nによるビニングを行うことができる。
なお、選択トランジスタSEL-1~SEL-Nのうち任意の組み合わせによりブロック信号線60を介して信号線210へ信号を出力させてもよい。この場合は、信号線210において第1画素部30x-1~30x-Nのうちの一部から出力された信号が加算されるので、ブロック内の第1画素部30x-1~30x-Nの任意の組み合わせによるビニングを行うことができる。
Furthermore, when the control unit 205 simultaneously supplies High-level control signals φSEL-1 to φSEL-N, the selection transistors SEL-1 to SEL-N are simultaneously turned on and output signals to the signal line 210 via the block signal line 60. When the selection transistors SEL-1 to SEL-N simultaneously output signals, the signals output from the first pixel units 30x-1 to 30x-N are added in the signal line 210, so that binning can be performed by the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block.
Note that signals may be output to the signal line 210 via the block signal line 60 by any combination of the selection transistors SEL-1 to SEL-N. In this case, signals output from some of the first pixel units 30x-1 to 30x-N are added in the signal line 210, so that binning can be performed by any combination of the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block.

以上の構成により、ブロック内の第1画素部30x-1~30x-Nのいずれからも、個別に信号を読出したり、第1画素部30x-1~30x-Nのうち少なくとも2つの間でビニングを行ったりすることができる。 With the above configuration, it is possible to read out signals individually from any of the first pixel units 30x-1 to 30x-N in a block, and to perform binning between at least two of the first pixel units 30x-1 to 30x-N.

本実施の形態では、同色の複数の画素によって一つのブロックを構成する。すなわち、上述したカラーフィルタ73を透過する光の波長域が同じ画素部30を組み合わせて一つのブロックとする。図6は、ブロックを説明する模式図である。赤(R)に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ73を有する画素部30(R画素と称する)を中心に実線で囲む範囲において、そのR画素およびそのR画素を囲む8つのR画素からなる9つのR画素によってR色ブロック301を構成する。また、青(B)に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ73を有する画素部30(B画素と称する)を中心に破線で囲む範囲において、そのB画素およびそのB画素を囲む8つのB画素からなる9つのB画素によってB色ブロック302を構成する。 In this embodiment, a block is formed by a plurality of pixels of the same color. That is, pixel units 30 having the same wavelength range of light passing through the above-mentioned color filter 73 are combined to form one block. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining blocks. In an area surrounded by a solid line around a pixel unit 30 (called an R pixel) having a color filter 73 that transmits light in a wavelength range corresponding to red (R), an R color block 301 is formed by nine R pixels consisting of the R pixel and eight R pixels surrounding the R pixel. Also, in an area surrounded by a dashed line around a pixel unit 30 (called a B pixel) having a color filter 73 that transmits light in a wavelength range corresponding to blue (B), a B color block 302 is formed by nine B pixels consisting of the B pixel and eight B pixels surrounding the B pixel.

さらに、GR列上に位置して緑(G)に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ73を有する画素部30(G画素と称する)を中心に一点鎖線で囲む範囲において、そのG画素およびそのG画素を囲む8つのG画素からなる9つのG画素によって第1のG色ブロック303を構成する。さらにまた、GB列上に位置して緑(G)に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ73を有する画素部30(G画素と称する)を中心に二点鎖線で囲む範囲において、そのG画素およびそのG画素を中心に囲む8つのG画素からなる9つのG画素によって第2のG色ブロック304を構成する。 Furthermore, in an area surrounded by a dashed line around a pixel section 30 (referred to as a G pixel) located on the GR column and having a color filter 73 that transmits light in a wavelength region corresponding to green (G), a first G color block 303 is formed by nine G pixels consisting of the G pixel and eight G pixels surrounding the G pixel. Furthermore, in an area surrounded by a dashed line around a pixel section 30 (referred to as a G pixel) located on the GB column and having a color filter 73 that transmits light in a wavelength region corresponding to green (G), a second G color block 304 is formed by nine G pixels consisting of the G pixel and eight G pixels surrounding the G pixel.

図6によると、R色ブロック301と、第1のG色ブロック303とは、互いにブロックの上下部分が重なり合う。また、B色ブロック302と、第1のG色ブロック303とは、互いにブロックの左右部分が重なり合う。 As shown in FIG. 6, the R color block 301 and the first G color block 303 overlap each other at the top and bottom. Also, the B color block 302 and the first G color block 303 overlap each other at the left and right.

さらに、B色ブロック302と、第2のG色ブロック304とは、互いにブロックの上下部分が重なり合う。さらにまた、R色ブロック301と、第2のG色ブロック304とは、互いにブロックの左右部分が重なり合う。 Furthermore, the upper and lower portions of the B color block 302 and the second G color block 304 overlap each other. Furthermore, the left and right portions of the R color block 301 and the second G color block 304 overlap each other.

一方、図5の回路図を参照して説明すると、同色のブロック内のN個の画素部30は、それぞれが配線層72(図3)においてそのブロックに対応するブロック信号線60と接続される。このため、同色のブロック内のN個の画素部30の選択トランジスタSELの出力端子同士が接続されることになる。当然ながら、他色のブロックのブロック信号線60とは接続されない。上述したように、同色のブロック内でブロック信号線60と接続する配線は、配線層72における配線61から配線64によって形成される。
本実施の形態では、画素エリア201(図2)において空間的に重なり合う他色のブロックとの間で、ブロック内の配線が接触しないように、ブロックの色によって配線層72の異なる層で配線する。
なお、第1のG色ブロック303と第2のG色ブロック304とは、便宜上異なる色として扱うものとする。また、「空間的に重なり合う」とは、図6において異なる色のブロックとの間で上下部分または左右部分が重なり合う関係をいう。
On the other hand, referring to the circuit diagram of Fig. 5, each of the N pixel units 30 in a block of the same color is connected to the block signal line 60 corresponding to that block in the wiring layer 72 (Fig. 3). Therefore, the output terminals of the selection transistors SEL of the N pixel units 30 in a block of the same color are connected to each other. Naturally, they are not connected to the block signal lines 60 of blocks of other colors. As described above, the wiring that connects to the block signal lines 60 in a block of the same color is formed by the wiring 61 to the wiring 64 in the wiring layer 72.
In this embodiment, wiring is provided in different layers of the wiring layer 72 depending on the color of the block so that wiring within a block does not come into contact with blocks of different colors that overlap spatially in the pixel area 201 (FIG. 2).
For convenience, the first G color block 303 and the second G color block 304 are treated as different colors. Also, "spatially overlapping" refers to a relationship in which the top and bottom or left and right portions of blocks of different colors overlap in FIG. 6.

図7(a)~図7(d)は、各色の配線を説明する模式図である。図7(a)は、R色ブロック301のR画素の選択トランジスタSELの出力同士を接続するブロック信号線60の配線61を例示する図である。配線61は、網掛けで示される。図7(b)は、B色ブロック302のB画素の選択トランジスタSELの出力同士を接続するブロック信号線60の配線62を例示する図である。配線62は、縦縞で示される。 Figures 7(a) to 7(d) are schematic diagrams explaining the wiring for each color. Figure 7(a) is a diagram illustrating wiring 61 of a block signal line 60 that connects the outputs of the selection transistors SEL of the R pixels in the R color block 301. The wiring 61 is shown shaded. Figure 7(b) is a diagram illustrating wiring 62 of a block signal line 60 that connects the outputs of the selection transistors SEL of the B pixels in the B color block 302. The wiring 62 is shown with vertical stripes.

図7(c)は、第1のG色ブロック303のG画素の選択トランジスタSELの出力同士を接続するブロック信号線60の配線63を例示する図である。配線63は、ドットで示される。図7(d)は、第2のG色ブロック304のG画素の選択トランジスタSELの出力同士を接続するブロック信号線60の配線64を例示する図である。配線64は、横縞で示される。 Figure 7(c) is a diagram illustrating wiring 63 of a block signal line 60 that connects the outputs of the selection transistors SEL of the G pixels of the first G color block 303. The wiring 63 is indicated by dots. Figure 7(d) is a diagram illustrating wiring 64 of a block signal line 60 that connects the outputs of the selection transistors SEL of the G pixels of the second G color block 304. The wiring 64 is indicated by horizontal stripes.

配線61~配線64は、配線層72において異なる層に形成される。このように、配線層72において色別に異なる配線61~64を形成し、各配線61~64によって各色のブロック内の画素部30を配線接続したので、画素エリア201においてブロックが他色のブロックと空間的に重なり合う場合に、各ブロックにおいて同色のブロック内の画素部30のみを適切に接続することができる。なお、図7の配線は、「日」字状である。
図7(a)~図7(d)に示されるように、配線61~64は、各色のブロック301~304の中心に位置する画素部30に対して点対称である。また、配線61~64は、各色のブロック301~304の中心に位置する画素部30を通る水平方向(行方向)または垂直方向(列方向)の直線に対して線対称である。
The wiring 61 to wiring 64 are formed in different layers in the wiring layer 72. In this way, different wirings 61 to 64 are formed for each color in the wiring layer 72, and the pixel units 30 in the blocks of each color are wired and connected by each wiring 61 to 64, so that when a block spatially overlaps with a block of another color in the pixel area 201, it is possible to appropriately connect only the pixel units 30 in the block of the same color in each block. Note that the wiring in FIG. 7 is in the shape of the character "日".
7(a) to 7(d), the wirings 61 to 64 are point-symmetric with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block 301 to 304. The wirings 61 to 64 are also line-symmetric with respect to a straight line in the horizontal direction (row direction) or vertical direction (column direction) that passes through the pixel unit 30 located at the center of each color block 301 to 304.

以上説明したブロック301~304において、各色のブロック301~304におけるN個の画素部30の重心を色重心と呼ぶ。本実施の形態では、各色のブロック301~304を構成する9つの画素部30の中心に位置する画素部30の位置が、そのブロック301~304の色重心となる。図6および図7において、本例の色重心に相当する画素部30をそれぞれ異なる態様で表示した。すなわち、R色ブロック301の色重心を網掛けで示し、B色ブロック302の色重心を縦縞で示し、第1のG色ブロック303の色重心をドットで示し、第2のG色ブロック304の色重心を横縞で示した。図6において各ブロック301~304の色重心に注目すると、ベイヤー配列であることがわかる。このことは、各色のブロック301~304内の第1画素部30x-1~30x-Nによるビニングを行った場合に、ビニング後の信号がベイヤー配列を保つことを意味する。本実施の形態によれば、各色のブロック301~304の色重心は等間隔に配置され、色重心に偏りが生じていない。 In the blocks 301 to 304 described above, the center of gravity of the N pixel units 30 in each color block 301 to 304 is called the color center of gravity. In this embodiment, the position of the pixel unit 30 located at the center of the nine pixel units 30 constituting each color block 301 to 304 becomes the color center of gravity of the block 301 to 304. In Figures 6 and 7, the pixel units 30 corresponding to the color center of gravity in this example are displayed in different forms. That is, the color center of gravity of the R color block 301 is shown with shading, the color center of gravity of the B color block 302 is shown with vertical stripes, the color center of gravity of the first G color block 303 is shown with dots, and the color center of gravity of the second G color block 304 is shown with horizontal stripes. If you pay attention to the color centers of gravity of each block 301 to 304 in Figure 6, you can see that it is a Bayer array. This means that when binning is performed using the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the blocks 301 to 304 of each color, the signal after binning maintains the Bayer array. According to this embodiment, the color centers of the blocks 301 to 304 are spaced at equal intervals, and there is no bias in the color centers.

各色のブロック301~304において接合パッド75が設けられる位置は、N個の画素部30の近傍に設けることが好ましいが、必ずしも色重心の位置に設ける必要はない。 The bonding pads 75 in the blocks 301 to 304 of each color are preferably provided near the N pixel units 30, but do not necessarily have to be provided at the color center of gravity.

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)撮像素子101は、光を光電変換する複数の画素30が行方向(x軸方向)および列方向(y軸)に配置された画素エリア201と、画素エリア201が共通の波長域の光を光電変換する複数の画素30に小分けされた複数のブロック301~304と、複数のブロック301~304にそれぞれ設けられた複数の信号線210と、複数のブロック301~304にそれぞれ設けられ、ブロック301~304毎の複数の画素30を相互に接続するブロック信号線60とを備える。
各ブロック301~304が共通の波長域の光を光電変換する複数の画素30で構成されるので、各ブロック301~304内の信号を加算するだけで同色の信号ビニングを簡単に行うことができる。例えば、ブロック内に異なる波長域の光を光電変換する画素が混在する従来技術に比べて、同色の信号ビニング処理が圧倒的に簡単になる。
また、信号線210をブロック301~304毎に設けたので、色毎の信号を並行して出力させることができる。例えば、ブロック内に異なる波長域の光を光電変換する画素が混在する場合において色毎の信号を時分割で出力させる場合と比較して、短時間で出力させることができる。
According to the above-described embodiment, the following advantageous effects can be obtained.
(1) The image sensor 101 includes a pixel area 201 in which a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light are arranged in a row direction (x-axis direction) and a column direction (y-axis), a plurality of blocks 301-304 in which the pixel area 201 is divided into a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in a common wavelength range, a plurality of signal lines 210 provided in each of the plurality of blocks 301-304, and block signal lines 60 provided in each of the plurality of blocks 301-304 and connecting the plurality of pixels 30 in each of the blocks 301-304 to each other.
Since each block 301 to 304 is composed of a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in a common wavelength range, same-color signal binning can be easily performed simply by adding the signals in each block 301 to 304. For example, the same-color signal binning process is overwhelmingly simpler than in the conventional technology in which pixels that photoelectrically convert light in different wavelength ranges are mixed in a block.
In addition, since the signal line 210 is provided for each of the blocks 301 to 304, the signals for each color can be output in parallel. For example, when pixels that photoelectrically convert light of different wavelength ranges are mixed within a block, the signals for each color can be output in a short time compared to the case where the signals are output in a time-division manner.

(2)撮像素子101において、ブロック信号線60は、ブロック301~304に対応する信号線210と接続され、ブロック301~304内の複数の画素30はそれぞれ、画素30の増幅トランジスタSFの出力端子とブロック信号線60との間を接続または切断する選択トランジスタSELを備える。このように構成したので、ブロック301~304内の全画素30の信号を信号線210へ出力したり、各ブロックにおいて任意の画素30の信号のみを信号線210へ出力したりすることができる。 (2) In the image sensor 101, the block signal line 60 is connected to the signal line 210 corresponding to the blocks 301 to 304, and each of the pixels 30 in the blocks 301 to 304 is equipped with a selection transistor SEL that connects or disconnects the output terminal of the amplification transistor SF of the pixel 30 to the block signal line 60. With this configuration, it is possible to output signals from all the pixels 30 in the blocks 301 to 304 to the signal line 210, or to output only signals from any pixel 30 in each block to the signal line 210.

(3)撮像素子101において、画素エリア201は異なる波長域の光を光電変換する複数の画素30が行方向および列方向に繰り返し配置される。そして、ブロック301~304は、画素エリア201において例えば、図6の赤(R)に対応する波長領域の光を光電変換する画素部30(注目画素とする)から2ピクセルの範囲内(5ピクセル×5ピクセル)で注目画素と同じ波長域の光を光電変換する画素30により構成されるようにした。このように構成したので、例えば、図6の赤(R)に対応する波長領域の光を光電変換する画素部30(注目画素とする)を中心に、そのR画素およびそのR画素の近傍に位置するR画素を用いてR色ブロック301を構成することができる。B色ブロック302、第1のG色ブロック303および第2のG色ブロック304についても同様である。 (3) In the image sensor 101, the pixel area 201 has a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in different wavelength regions repeatedly arranged in the row and column directions. The blocks 301 to 304 are configured by pixels 30 that photoelectrically convert light in the same wavelength region as the pixel of interest within a range of 2 pixels (5 pixels x 5 pixels) from the pixel section 30 (assumed to be the pixel of interest) that photoelectrically converts light in the wavelength region corresponding to red (R) in FIG. 6 in the pixel area 201. Because of this configuration, for example, the R color block 301 can be configured using the R pixel and the R pixels located in the vicinity of the pixel section 30 (assumed to be the pixel of interest) that photoelectrically converts light in the wavelength region corresponding to red (R) in FIG. 6 as the center. The same applies to the B color block 302, the first G color block 303, and the second G color block 304.

(4)撮像素子101において、ブロック301~304は画素エリア201において、例えば、図6の赤(R)に対応する波長領域の光を光電変換する画素部30(注目画素とする)を中心に、そのR画素およびそのR画素を囲む8つのR画素からなる9つのR画素によってR色ブロック301を構成する。B色ブロック302、第1のG色ブロック303および第2のG色ブロック304についても同様である。
このように構成したので、R画素、G画素、B画素がベイヤー配列されている場合はブロック301~304の色重心もベイヤー配列を保つこととなるので、ビニングの有無にかかわらず、ベイヤー配列を前提とした画像処理エンジンをそのまま用いることができる。
(4) In the image sensor 101, the blocks 301 to 304 are arranged in the pixel area 201 such that, for example, an R-color block 301 is made up of nine R pixels, including a pixel unit 30 (specified as a pixel of interest) that photoelectrically converts light in a wavelength region corresponding to red (R) in FIG. 6 and eight R pixels surrounding that R-color block 301. The same is true for the B-color block 302, the first G-color block 303, and the second G-color block 304.
With this configuration, when the R pixels, G pixels, and B pixels are arranged in a Bayer array, the color centroids of blocks 301 to 304 also maintain the Bayer array, so that an image processing engine based on the Bayer array can be used as is, regardless of whether binning is performed or not.

(5)撮像素子101において、複数のブロック301~304は、画素エリア201において空間的に重なり合うようにした。ブロックが空間的に重ならない場合に比べて、ブロックの重心の密度を高くすることができる。 (5) In the image sensor 101, multiple blocks 301 to 304 are arranged to spatially overlap in the pixel area 201. This allows the density of the centers of gravity of the blocks to be higher than when the blocks do not spatially overlap.

(6)撮像素子101は、ブロック信号線60を接続する配線層72を備える。そして、複数のブロック301~304のうち、例えば赤(R)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有するR色ブロック301のブロック信号線60は、配線層72の第1の層の配線61(図7(a))により接続され、青(B)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有するB色ブロック302のブロック信号線60は、配線層72の第2の層の配線62(図7(b))により接続される。また、緑(G)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有する第1のG色ブロック303のブロック信号線60は、配線層72の第3の層の配線63(図7(c))により接続され、緑(G)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有する第2のG色ブロック304のブロック信号線60は、配線層72の第4の層の配線64(図7(d))により接続される。
このように構成したので、各ブロック301~304におけるブロック信号線60が、空間的に重なり合う他色のブロックのブロック信号線60と接触しないように適切に接続することができる。
(6) The image sensor 101 includes a wiring layer 72 that connects block signal lines 60. Among the multiple blocks 301 to 304, for example, the block signal lines 60 of an R block 301 having multiple pixels 30 that photoelectrically convert light in a red (R) wavelength range are connected by wiring 61 ( FIG. 7( a )) in a first layer of the wiring layer 72, and the block signal lines 60 of a B block 302 having multiple pixels 30 that photoelectrically convert light in a blue (B) wavelength range are connected by wiring 62 ( FIG. 7( b )) in a second layer of the wiring layer 72. In addition, the block signal lines 60 of the first G color block 303 having a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in the green (G) wavelength range are connected by wiring 63 (FIG. 7(c)) in the third layer of the wiring layer 72, and the block signal lines 60 of the second G color block 304 having a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in the green (G) wavelength range are connected by wiring 64 (FIG. 7(d)) in the fourth layer of the wiring layer 72.
With this configuration, the block signal lines 60 in each of the blocks 301 to 304 can be appropriately connected so as not to come into contact with the block signal lines 60 of blocks of other colors that spatially overlap with each other.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
変形例1では、画素エリア201においてブロック内の配線が、空間的に重なり合う他色のブロック内の配線と接触しないように配線を分け、配線層の1層に2色分の配線を行う。なお、上記実施の形態と同様に、G色の第1ブロックとG色の第2ブロックとは、便宜上異なる色として扱うものとする。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or more of the modifications may be combined with the above-described embodiment.
(Variation 1)
In the first modification, wiring is separated so that wiring in a block does not come into contact with wiring in a spatially overlapping block of another color in the pixel area 201, and wiring for two colors is provided in one wiring layer. As in the above embodiment, the first block of G color and the second block of G color are treated as different colors for convenience.

図8(a)、図8(b)は、変形例1による各色の配線を説明する模式図である。変形例1では、例えば図8(a)に例示するように、R色ブロックのR画素を接続する配線61-1と、B色ブロックのB画素を接続する配線61-2とを同じ層に形成する。配線61-1は、網掛けで示される。配線61-2は、縦縞で示される。
さらに、図8(b)に例示するように、G色の第1ブロックのG画素を接続する配線62-1と、G色の第2ブロックのG画素を接続する配線62-2とを同じ層に形成する。配線62-1は、ドットで示される。配線62-2は、横縞で示される。
配線61-1および61-2と、配線62-1および62-2とは、配線層72において異なる層に形成される。
8(a) and 8(b) are schematic diagrams for explaining wiring for each color according to Modification 1. In Modification 1, as shown in Fig. 8(a), for example, wiring 61-1 connecting R pixels in an R color block and wiring 61-2 connecting B pixels in a B color block are formed in the same layer. The wiring 61-1 is shown by hatching. The wiring 61-2 is shown by vertical stripes.
8B, a wiring 62-1 that connects the G pixels in the first G block and a wiring 62-2 that connects the G pixels in the second G block are formed in the same layer. The wiring 62-1 is indicated by dots. The wiring 62-2 is indicated by horizontal stripes.
The wirings 61-1 and 61-2 and the wirings 62-1 and 62-2 are formed in different layers of the wiring layer 72.

このように配線することにより、上記実施の形態の配線(図7)に比べて、ブロック内の画素部30を配線接続するために配線層72に形成する層数を4から2へ減らし、コストを抑えることができる。
また、このように配線層72に形成する層数を減らしても、画素エリア201においてブロックが他色のブロックと空間的に重なり合う場合に、各ブロックにおいて同色のブロック内の画素部30のみを適切に接続することができる。
図8(a)、図8(b)に示されるように、配線61-1、2~62-1、2は、各色のブロック301~304の中心に位置する画素部30に対して点対称である。また、配線61-1、2~62-1、2は、各色のブロック301~304の中心に位置する画素部30を通る水平方向(行方向)または垂直方向(列方向)の直線に対して線対称である。
By wiring in this manner, the number of layers formed in the wiring layer 72 for wiring connection between the pixel units 30 in a block can be reduced from four to two, compared to the wiring in the above embodiment (FIG. 7), thereby reducing costs.
Furthermore, even if the number of layers formed in the wiring layer 72 is reduced in this manner, when a block spatially overlaps with a block of a different color in the pixel area 201, it is possible to properly connect only the pixel units 30 in the block of the same color in each block.
8(a) and 8(b), the wirings 61-1, 2 to 62-1, 2 are point-symmetric with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block 301 to 304. Also, the wirings 61-1, 2 to 62-1, 2 are line-symmetric with respect to a straight line in the horizontal direction (row direction) or vertical direction (column direction) that passes through the pixel unit 30 located at the center of each color block 301 to 304.

上述した変形例1によれば、以下の作用効果が得られる。すなわち、撮像素子101は、ブロック信号線60を接続する配線層72を備える。そして、複数のブロック301~304のうち、例えば赤(R)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有するR色ブロック301のブロック信号線60と、青(B)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有するB色ブロック302のブロック信号線60とを、それぞれ、配線層72の同じ層の配線61-1、配線61-2により接続する(図8(a))。このように配線することにより、ブロック301、302においてブロック信号線60を配線接続するために配線層72を2層分使用する場合に比べて、使用層数を2から1へ減らし、コストを抑えることができる。 The above-mentioned first modification provides the following advantageous effects. That is, the image sensor 101 includes a wiring layer 72 that connects the block signal lines 60. Among the multiple blocks 301 to 304, for example, the block signal line 60 of the R block 301 having multiple pixels 30 that photoelectrically convert light in the red (R) wavelength range and the block signal line 60 of the B block 302 having multiple pixels 30 that photoelectrically convert light in the blue (B) wavelength range are connected by wiring 61-1 and wiring 61-2 in the same layer of the wiring layer 72, respectively (FIG. 8(a)). By wiring in this manner, the number of layers used can be reduced from two to one, and costs can be reduced, compared to the case where two layers of the wiring layer 72 are used to connect the block signal lines 60 in the blocks 301 and 302.

また、緑(G)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有する第1のG色ブロック303のブロック信号線60と、緑(G)の波長域の光を光電変換する複数の画素30を有する第2のG色ブロック304のブロック信号線60とを、それぞれ、配線層72の同じ層の配線62-1、配線62-2により接続する(図8(b))。このように配線することにより、ブロック303、304においてブロック信号線60を配線接続するために配線層72を2層分使用する場合に比べて、使用層数を2から1へ減らし、コストを抑えることができる。 The block signal line 60 of the first G color block 303 having a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in the green (G) wavelength range and the block signal line 60 of the second G color block 304 having a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in the green (G) wavelength range are connected by wiring 62-1 and wiring 62-2 in the same layer of the wiring layer 72, respectively (FIG. 8(b)). By wiring in this manner, the number of layers used can be reduced from two to one, and costs can be reduced, compared to the case where two layers of the wiring layer 72 are used to wire and connect the block signal lines 60 in the blocks 303 and 304.

さらに、配線層72を使用する層数を減らすことは、層間を接続するためのviaの数を減らすことにもつながるので、配線のインピーダンスのばらつきを抑えるというメリットを得ることもできる。なお、図8の配線は、「王」字状である。 Furthermore, reducing the number of layers that use the wiring layer 72 also reduces the number of vias for connecting between layers, which has the advantage of reducing the variation in impedance of the wiring. Note that the wiring in Figure 8 is in the shape of the character "K".

(変形例2)
変形例2では、画素エリア201においてブロック内の配線が、空間的に重なり合う他色のブロック間の配線と接触しないように配線を分け、配線層の1層に4色分の配線を行う。なお、上記実施の形態や変形例1と同様に、G色の第1ブロックとG色の第2ブロックとは、便宜上異なる色として扱うものとする。
(Variation 2)
In the second modification, wiring is divided so that wiring within a block does not come into contact with wiring between spatially overlapping blocks of other colors in the pixel area 201, and wiring for four colors is provided in one wiring layer. As in the above embodiment and the first modification, the first block of G color and the second block of G color are treated as different colors for convenience.

図9は、変形例2による各色の配線を説明する模式図である。変形例2では、ブロックの中心に位置する画素部30を起点に、渦巻き状に画素部30間をつないで配線する。例えば、R色ブロック301の中心に位置するR画素から、上方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぎ、さらに右方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1つなぐ。続いて、上記R色ブロック301の中心に位置するR画素から、右方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぎ、さらに下方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぐ。 Figure 9 is a schematic diagram illustrating the wiring for each color according to the second modification. In the second modification, wiring is provided in a spiral shape starting from the pixel unit 30 located at the center of the block and connecting the pixel units 30 together. For example, wiring 61-1 is provided to connect the R pixel located at the center of the R color block 301 to an R pixel two pixel pitches away in the upward direction, and wiring 61-1 is provided to an R pixel two pixel pitches away in the right direction. Next, wiring 61-1 is provided to connect the R pixel located at the center of the R color block 301 to an R pixel two pixel pitches away in the right direction, and wiring 61-1 is provided to an R pixel two pixel pitches away in the downward direction.

同様に、上記R色ブロック301の中心に位置するR画素から、下方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぎ、さらに左方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぐ。さらに続けて、上記R色ブロック301の中心に位置するR画素から、左方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぎ、さらに上方向に2画素ピッチ離れたR画素まで配線61-1でつなぐ。R色ブロック内の配線61-1は、網掛けで示される。 Similarly, wiring 61-1 connects from the R pixel located at the center of the R color block 301 to an R pixel two pixel pitches away in the downward direction, and then wiring 61-1 connects further to an R pixel two pixel pitches away in the left direction. Furthermore, wiring 61-1 connects from the R pixel located at the center of the R color block 301 to an R pixel two pixel pitches away in the left direction, and then wiring 61-1 connects further to an R pixel two pixel pitches away in the upward direction. Wiring 61-1 within the R color block is shown shaded.

第1のG色ブロック303、第2のG色ブロック304、およびB色ブロック302についても、同様に、各ブロックの中心に位置する画素部30を起点に、同色の画素部30間をつないで配線する。図9において、B色ブロック内の配線61-2は、縦縞で示される。また、第1のG色ブロック内の配線61-3は、ドットで示される。さらに、第2のG色ブロック内の配線61-4は、横縞で示される。各色の配線61-1~61-4は、配線層72の同一層に形成される。図9に示されるように、配線61-1~61-4は、各色のブロックの中心に位置する画素部30に対して点対称である。 Similarly, for the first G color block 303, the second G color block 304, and the B color block 302, wiring is performed starting from the pixel unit 30 located at the center of each block, connecting pixel units 30 of the same color. In FIG. 9, wiring 61-2 in the B color block is shown with vertical stripes. Furthermore, wiring 61-3 in the first G color block is shown with dots. Furthermore, wiring 61-4 in the second G color block is shown with horizontal stripes. The wiring 61-1 to 61-4 of each color are formed in the same layer of the wiring layer 72. As shown in FIG. 9, wiring 61-1 to 61-4 are point-symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block.

このように配線することにより、上記変形例1に比べて、ブロック内の画素部30を配線接続するために配線層72に形成する層数を2から1へ減らし、コストを抑えることができる。
また、このように配線層72に形成する層数を減らしても、画素エリア201においてブロックが他色のブロックと空間的に重なり合う場合に、各ブロックにおいて同色のブロック内の画素部30のみを適切に接続することができる。
By wiring in this manner, the number of layers formed in the wiring layer 72 for wiring and connecting the pixel units 30 in a block can be reduced from two to one, compared to the first modification, thereby reducing costs.
Furthermore, even if the number of layers formed in the wiring layer 72 is reduced in this manner, when a block spatially overlaps with a block of a different color in the pixel area 201, it is possible to properly connect only the pixel units 30 in the block of the same color in each block.

上述した変形例2によれば、以下の作用効果が得られる。すなわち、撮像素子101のブロック信号線60は、画素エリア201において、配線61-1により、R色ブロック301の注目画素(例えばR画素)と、注目画素から行方向へ2画素ピッチ離れた第1画素(R画素)と、第1画素(R画素)から列方向へ2画素ピッチ離れた第2画素(R画素)とを相互に接続するとともに、注目画素(R画素)と、注目画素(R画素)から列方向へ2画素ピッチ離れた第3画素(R画素)と、第3画素(R画素)から行方向へ2画素ピッチ離れた第4画素(R画素)とを相互に接続する。このような接続を行って、R色ブロック301において注目画素および注目画素を囲むR画素を相互に接続する。 According to the above-mentioned modified example 2, the following effects can be obtained. That is, in the pixel area 201, the block signal line 60 of the image sensor 101 connects the pixel of interest (for example, an R pixel) of the R color block 301 to a first pixel (R pixel) that is two pixel pitches away from the pixel of interest in the row direction, and a second pixel (R pixel) that is two pixel pitches away from the first pixel (R pixel) in the column direction, by the wiring 61-1, and also connects the pixel of interest (R pixel) to a third pixel (R pixel) that is two pixel pitches away from the pixel of interest (R pixel) in the column direction, and a fourth pixel (R pixel) that is two pixel pitches away from the third pixel (R pixel) in the row direction. By making such connections, the pixel of interest and the R pixels surrounding the pixel of interest in the R color block 301 are connected to each other.

B色ブロック302、第1のG色ブロック303、および第2のG色ブロック304についても同様に接続する。すなわち、B色ブロック302は配線61-2により接続し、第1のG色ブロック303は配線61-3により接続し、第2のG色ブロック304は配線61-4により接続する。このように構成したので、ブロック信号線60を配線接続するために配線層72を1層分使用するだけでよくなり、変形例1の場合に比べて、さらにコストを抑えることができる。
また、層間を接続するためのviaの数を減らすことにもつながるので、配線のインピーダンスのばらつきを抑えるというメリットを得ることもできる。
The B-color block 302, the first G-color block 303, and the second G-color block 304 are connected in the same manner. That is, the B-color block 302 is connected by a wiring 61-2, the first G-color block 303 is connected by a wiring 61-3, and the second G-color block 304 is connected by a wiring 61-4. With this configuration, it is only necessary to use one wiring layer 72 to wire and connect the block signal lines 60, and costs can be further reduced compared to the first modification.
It also reduces the number of vias for connecting between layers, which has the advantage of reducing the variation in impedance of the wiring.

(変形例3)
変形例1および変形例2では、ブロック301~304は、画素エリア201において注目画素から2ピクセルの範囲内(ブロックのサイズは行方向5ピクセル×列方向5ピクセル)で、注目画素と同じ波長域の光を光電変換する画素30により構成したが、ブロックのサイズをさらに拡げてもよい。
(Variation 3)
In the first and second variants, blocks 301 to 304 are configured from pixels 30 that perform photoelectric conversion on light in the same wavelength range as the pixel of interest within a range of two pixels from the pixel of interest in pixel area 201 (block size is 5 pixels in the row direction by 5 pixels in the column direction), but the size of the blocks may be further expanded.

図10は、変形例3による各色の配線を説明する模式図である。図10において、例えば、赤(R)に対応する波長領域の光を光電変換する画素部30(注目画素とする)を中心に、そのR画素およびそのR画素を囲む24個のR画素からなる25個のR画素によってR色ブロック301を構成する。すなわち、画素エリア201において注目画素から4ピクセルの範囲内(ブロックのサイズは行方向9ピクセル×列方向9ピクセル)で、注目画素と同じ波長域の光を光電変換する画素30により構成する。このように、ブロックサイズを大きくする場合でも、ブロックの中心に位置する画素部30を起点に、渦巻き状に画素部30間をつないで配線することができる。図10に示されるように、配線61-1~61-4は、各色のブロックの中心に位置する画素部30に対して点対称である。 Figure 10 is a schematic diagram for explaining the wiring of each color according to the third modification. In Figure 10, for example, a pixel unit 30 (assumed to be a pixel of interest) that photoelectrically converts light in a wavelength region corresponding to red (R) is placed at the center, and an R-color block 301 is formed by 25 R pixels consisting of the R pixel and 24 R pixels surrounding the R pixel. That is, within a range of 4 pixels from the pixel of interest in the pixel area 201 (the size of the block is 9 pixels in the row direction × 9 pixels in the column direction), the pixel unit 30 is configured to photoelectrically convert light in the same wavelength region as the pixel of interest. In this way, even if the block size is increased, the pixel units 30 can be wired in a spiral shape starting from the pixel unit 30 located at the center of the block. As shown in Figure 10, the wiring 61-1 to 61-4 are point-symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of the block of each color.

(変形例4)
ブロックのサイズをさらに大型にする場合は、配線層72を1層分使用するだけではブロック内の画素部30を相互に接続することが困難になる。このような場合には、配線層72を2層分使用してもよい。例えば、図10に例示したような行方向9ピクセル×列方向9ピクセルの小ブロックを、行方向に3個、列方向に3個の計9個を組み合わせて大ブロックを構成するものとする。この場合は、各小ブロックにおける画素部30を接続する配線(ローカル配線と称する)のために配線層72を1層分使用する。そして、9個の小ブロックの中心に位置する9個の画素部30を接続する配線(グローバル配線と称する)のために配線層72の他の層を使用する。グローバル配線は、ローカル配線と同様に、大ブロックの中心に位置する画素部30を起点に、渦巻き状に小ブロックの中心に位置する画素部30間をつないで配線する。
(Variation 4)
When the size of the block is further increased, it becomes difficult to connect the pixel units 30 in the block to each other by using only one layer of the wiring layer 72. In such a case, two layers of the wiring layer 72 may be used. For example, a large block is formed by combining a total of nine small blocks of 9 pixels in the row direction by 9 pixels in the column direction, three in the row direction and three in the column direction, as illustrated in FIG. 10. In this case, one layer of the wiring layer 72 is used for wiring (called local wiring) that connects the pixel units 30 in each small block. Then, another layer of the wiring layer 72 is used for wiring (called global wiring) that connects the nine pixel units 30 located at the centers of the nine small blocks. The global wiring, like the local wiring, is wired in a spiral shape starting from the pixel unit 30 located at the center of the large block and connecting the pixel units 30 located at the centers of the small blocks.

変形例4によれば、ブロックのサイズの大型化にともなって、ブロック信号線60の配線のレイアウトが複雑化してしまう場合でも、ローカル配線とグローバル配線とで配線層72の異なる層を使用することで、配線層72における使用層数を抑えつつ、適切にブロック内の画素部30を接続することができる。 According to variant example 4, even if the wiring layout of the block signal lines 60 becomes complicated as the size of the block increases, different layers of the wiring layer 72 are used for the local wiring and the global wiring, so that the number of layers used in the wiring layer 72 can be reduced and the pixel units 30 in the block can be appropriately connected.

以上の説明では、撮像素子101をデジタルカメラに搭載する例を説明したが、撮像素子101は、デジタルカメラ以外にもスマートフォンやタブレット端末、ウェアラブル端末等の電子機器に搭載してもよい。 In the above explanation, an example has been described in which the imaging element 101 is mounted in a digital camera, but the imaging element 101 may also be mounted in electronic devices other than digital cameras, such as smartphones, tablet terminals, and wearable terminals.

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
例えば、各色のブロックの中心に位置する画素部30に対して点対称な配線の形状として、上記「日」字状や「王」字状、渦巻き状の配線を例示したが、「N」字状や「Z」字状や「H」字状に配線してもよい。また、各色のブロックの中心に位置する画素部30に対して線対称な配線の形状として、上記「日」字状や「王」字状の配線を例示したが、「H」字状に配線してもよい。
Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these. Other embodiments that are conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.
For example, although the above-mentioned "日" shaped, "王" shaped, and spiral shaped wiring are exemplified as wiring shapes that are point symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block, wiring in an "N" shape, a "Z" shape, or an "H" shape may also be used. Also, although the above-mentioned "日" shaped and "王" shaped wiring are exemplified as wiring shapes that are line symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block, wiring in an "H" shape may also be used.

次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特許出願2017年第192212号(2017年9月29日出願)
The disclosures of the following priority applications are incorporated herein by reference:
Japanese Patent Application No. 2017-192212 (filed September 29, 2017)

30…画素部
30x-1~30x-N…第1画素部
60…ブロック信号線
61~64…配線
71…PD層
72…配線層
73…カラーフィルタ
100…カメラボディ
101…撮像素子
102…ボディ制御部
201…画素エリア
204…出力部
205…制御部
210…信号線
301~304…ブロック
PD…フォトダイオード
SEL…選択トランジスタ
SF…増幅トランジスタ
Tx…転送トランジスタ
30...Pixel section 30x-1 to 30x-N...First pixel section 60...Block signal lines 61 to 64...Wiring 71...PD layer 72...Wiring layer 73...Color filter 100...Camera body 101...Imaging element 102...Body control section 201...Pixel area 204...Output section 205...Control section 210...Signal lines 301 to 304...Block PD...Photodiode SEL...Selection transistor SF...Amplification transistor Tx...Transfer transistor

Claims (17)

第1方向と前記第1方向と交差する第2方向とに配置され、第1波長域の光を透過する第1フィルタからの光を電荷に変換する光電変換部をそれぞれが含む複数の画素により構成される第1ブロックと、
前記第1ブロックと空間的に重なり合うブロックであって、前記第1方向と前記第2方向とに配置され、第2波長域の光を透過する第2フィルタからの光を電荷に変換する光電変換部をそれぞれが含む複数の画素により構成される第2ブロックと、
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素に電気的に接続される信号線であって、前記第1ブロックを構成する前記複数の画素のうち、少なくとも2つの画素から出力された信号を用いるビニング処理が行われる第1信号線と
前記第2ブロックを構成する前記複数の画素に電気的に接続される信号線であって、前記第1信号線とは異なる層に形成され、前記第2ブロックを構成する前記複数の画素のうち、少なくとも2つの画素から出力された信号を用いるビニング処理が行われる第2信号線と
を備える撮像素子。
a first block including a plurality of pixels arranged in a first direction and a second direction intersecting the first direction, each of the pixels including a photoelectric conversion unit that converts light from a first filter that transmits light in a first wavelength range into an electric charge ;
a second block that is spatially overlapping with the first block, that is arranged in the first direction and the second direction, and that is configured with a plurality of pixels each including a photoelectric conversion unit that converts light from a second filter that transmits light in a second wavelength range into an electric charge ;
a first signal line electrically connected to the plurality of pixels constituting the first block, the first signal line being used for a binning process using signals output from at least two pixels among the plurality of pixels constituting the first block ;
a signal line electrically connected to the plurality of pixels constituting the second block, the second signal line being formed in a layer different from that of the first signal line, and a binning process being performed using signals output from at least two pixels among the plurality of pixels constituting the second block ;
An imaging element comprising:
請求項1に記載の撮像素子において、2. The imaging device according to claim 1,
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素は、前記第1方向に沿って配置される第1画素と第2画素とを有し、the plurality of pixels constituting the first block include a first pixel and a second pixel arranged along the first direction,
前記第2ブロックを構成する前記複数の画素は、前記第1方向において前記第1画素と前記第2画素との間に配置される第3画素を有する、the plurality of pixels constituting the second block include a third pixel disposed between the first pixel and the second pixel in the first direction;
撮像素子。Image sensor.
請求項1に記載の撮像素子において、2. The imaging device according to claim 1,
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素は、前記第2方向に沿って配置される第1画素と第2画素とを有し、the plurality of pixels constituting the first block include a first pixel and a second pixel arranged along the second direction,
前記第2ブロックを構成する前記複数の画素は、前記第2方向において前記第1画素と前記第2画素との間に配置される第3画素を有する、the plurality of pixels constituting the second block include a third pixel disposed between the first pixel and the second pixel in the second direction;
撮像素子。Image sensor.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の撮像素子において、4. The imaging device according to claim 1,
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素と、前記第2ブロックを構成する前記複数の画素とは、前記第1フィルタからの光と、前記第2フィルタからの光とが入射する第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有する光電変換層に配置され、the plurality of pixels constituting the first block and the plurality of pixels constituting the second block are disposed on a photoelectric conversion layer having a first surface on which light from the first filter and light from the second filter are incident, and a second surface opposite to the first surface;
前記第1信号線は、前記光電変換層の前記第2面側に配置される第1配線層に形成され、the first signal line is formed in a first wiring layer disposed on the second surface side of the photoelectric conversion layer,
前記第2信号線は、前記光電変換層の前記第2面側に配置される第2配線層に形成される、the second signal line is formed in a second wiring layer disposed on the second surface side of the photoelectric conversion layer;
撮像素子。Image sensor.
請求項4に記載の撮像素子において、5. The imaging device according to claim 4,
前記第1配線層は、前記第1面から前記第2面に向かう方向において前記光電変換層と前記第2配線層との間に配置される、the first wiring layer is disposed between the photoelectric conversion layer and the second wiring layer in a direction from the first surface toward the second surface;
撮像素子。Image sensor.
請求項5に記載の撮像素子において、6. The imaging device according to claim 5,
前記第1信号線は、前記第1面から前記第2面に向かう方向において前記光電変換層と前記第2信号線との間に配置される、the first signal line is disposed between the photoelectric conversion layer and the second signal line in a direction from the first surface toward the second surface;
撮像素子。Image sensor.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、7. The imaging device according to claim 1,
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素は、前記第1信号線に電気的に接続される選択トランジスタをそれぞれが含み、the plurality of pixels constituting the first block each include a selection transistor electrically connected to the first signal line;
前記第2ブロックを構成する前記複数の画素は、前記第2信号線に電気的に接続される選択トランジスタをそれぞれが含み、the plurality of pixels constituting the second block each include a selection transistor electrically connected to the second signal line;
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素に含まれる前記選択トランジスタは、それぞれ独立した制御信号が供給され、The selection transistors included in the plurality of pixels constituting the first block are each supplied with an independent control signal;
前記第2ブロックを構成する前記複数の画素に含まれる前記選択トランジスタは、それぞれ独立した制御信号が供給される、The selection transistors included in the plurality of pixels constituting the second block are each supplied with an independent control signal.
撮像素子。Image sensor.
請求項7に記載の撮像素子において、8. The imaging device according to claim 7,
前記第1ブロックを構成する前記複数の画素のうち、少なくとも2つの画素に含まれる前記選択トランジスタは、前記制御信号が一斉に供給され、the control signal is simultaneously supplied to the selection transistors included in at least two pixels among the plurality of pixels constituting the first block;
前記第2ブロックを構成する前記複数の画素のうち、少なくとも2つの画素に含まれる前記選択トランジスタは、前記制御信号が一斉に供給される、the control signal is simultaneously supplied to the selection transistors included in at least two pixels among the plurality of pixels constituting the second block;
撮像素子。Image sensor.
請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の撮像素子において、7. The imaging device according to claim 4,
前記第1信号線と前記第2信号線とに電気的に接続される出力部を備え、an output section electrically connected to the first signal line and the second signal line;
前記光電変換層は、第1半導体基板に配置され、The photoelectric conversion layer is disposed on a first semiconductor substrate;
前記出力部は、前記第1半導体基板とともに積層される第2半導体基板に配置される、The output unit is disposed on a second semiconductor substrate that is stacked together with the first semiconductor substrate.
撮像素子。Image sensor.
請求項9に記載の撮像素子において、10. The imaging device according to claim 9,
前記第1半導体基板と前記第2半導体基板とを電気的に接続する第1接続部と、a first connection portion that electrically connects the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate;
前記第1半導体基板と前記第2半導体基板とを電気的に接続する第2接続部とa second connection portion that electrically connects the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate;
を備え、Equipped with
前記第1信号線は、前記第1接続部を介して前記出力部に電気的に接続され、the first signal line is electrically connected to the output portion via the first connection portion,
前記第2信号線は、前記第2接続部を介して前記出力部に電気的に接続される、the second signal line is electrically connected to the output portion via the second connection portion;
撮像素子。Image sensor.
請求項10に記載の撮像素子において、The imaging device according to claim 10,
前記第1接続部は、The first connection portion is
前記第1半導体基板に配置される第1接合パッドと、a first bond pad disposed on the first semiconductor substrate;
前記第2半導体基板に配置される第2接合パッドとa second bond pad disposed on the second semiconductor substrate;
を有し、having
前記第2接続部は、The second connection portion is
前記第1半導体基板に配置される第3接合パッドと、a third bond pad disposed on the first semiconductor substrate;
前記第2半導体基板に配置される第4接合パッドとa fourth bond pad disposed on the second semiconductor substrate;
を有し、having
前記第1信号線は、前記第1接合パッドおよび前記第2接合パッドを介して前記出力部に電気的に接続され、the first signal line is electrically connected to the output through the first bond pad and the second bond pad;
前記第2信号線は、前記第3接合パッドおよび前記第4接合パッドを介して前記出力部に電気的に接続される、the second signal line is electrically connected to the output via the third bond pad and the fourth bond pad;
撮像素子。Image sensor.
請求項9から請求項11のいずれか一項に記載の撮像素子において、The imaging device according to any one of claims 9 to 11,
前記出力部は、前記第1ブロックを構成する前記画素から読み出された信号と、前記第2ブロックを構成する前記画素から読み出された信号とに相関二重サンプリング処理を行う、the output unit performs a correlated double sampling process on the signals read out from the pixels constituting the first block and the signals read out from the pixels constituting the second block.
撮像素子。Image sensor.
請求項9から請求項12のいずれか一項に記載の撮像素子において、The imaging device according to any one of claims 9 to 12,
前記出力部は、前記第1ブロックを構成する前記画素から読み出された信号と、前記第2ブロックを構成する前記画素から読み出された信号とにゲインをかける、the output unit applies a gain to the signals read out from the pixels constituting the first block and the signals read out from the pixels constituting the second block;
撮像素子。Image sensor.
請求項9から請求項13のいずれか一項に記載の撮像素子において、The imaging device according to any one of claims 9 to 13,
前記出力部は、前記第1ブロックを構成する前記画素から読み出された信号と、前記第2ブロックを構成する前記画素から読み出された信号とをデジタル信号に変換する、the output unit converts the signals read out from the pixels constituting the first block and the signals read out from the pixels constituting the second block into digital signals.
撮像素子。Image sensor.
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の撮像素子を備える電子機器。An electronic device comprising the imaging device according to claim 1 . 請求項15に記載の電子機器において、16. The electronic device according to claim 15,
前記撮像素子の駆動を制御する駆動制御部を備える電子機器。An electronic device comprising a drive control unit that controls driving of the imaging element.
請求項15または請求項16に記載の電子機器において、17. The electronic device according to claim 15,
交換レンズを取り付けるためのレンズ取付部を備える電子機器。An electronic device equipped with a lens attachment portion for attaching an interchangeable lens.
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