JP2007208008A - Optical detection module - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、フォトダイオードからの暗電流成分を高精度で補償することの可能な光検出モジュールに関する。 The present invention relates to a light detection module capable of compensating a dark current component from a photodiode with high accuracy.
従来、被写界を複数の領域に分割し、それぞれの領域毎の輝度信号を用いて測光を行う、いわゆる多分割測光方式が多くのカメラで用いられている。多分割測光方式では、被写界からより多くの正確な輝度情報を得るためには、フォトダイオードの分割数が多いほど有利である。 2. Description of the Related Art Conventionally, so-called multi-division photometry, which divides an object scene into a plurality of areas and performs photometry using a luminance signal for each area, is used in many cameras. In the multi-division photometry method, in order to obtain more accurate luminance information from the object field, it is more advantageous that the number of divisions of the photodiode is larger.
図8は、例えば特開2002−199292号公報に開示されている、多分割測光方式の測光センサに適用可能な光電変換装置における信号処理回路の構成を示す回路構成図である。図8において、101a,101b,101cは入力端子、102a,102b,102cは演算増幅器と積分容量とリセットスイッチと基準電圧源とからなる積分回路、103a,103b,103cは積分回路102a,102b,102cの出力信号をサンプリングするサンプリングスイッチ、104a,104b,104cはホールド容量とバッファアンプとからなるホールド回路、105a,105b,105cはホールド回路104a,104b,104cの出力を順次読み出す読み出し用スイッチ、106 は読み出し用スイッチ駆動用シフトレジスタ、107 は出力バッファアンプ、108 は出力端子、109 は出力信号をA/D変換するA/D変換部である。
FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing a configuration of a signal processing circuit in a photoelectric conversion apparatus that can be applied to, for example, a multi-division photometry sensor disclosed in JP-A-2002-199292. In FIG. 8, 101a, 101b, and 101c are input terminals, 102a, 102b, and 102c are integration circuits including an operational amplifier, an integration capacitor, a reset switch, and a reference voltage source, and 103a, 103b, and 103c are
このように構成された信号処理回路において、入力端子101a,101b,101cには、マトリックス状に配置された測光センサの光電変換素子にそれぞれ接続されており、入力端子101a,101b,101cに入力された光電変換素子で検出された光電流Ip は、積分回路102a,102b,102cにより電圧信号に変換され、サンプリングスイッチ103a,103b,103cを介してホールド回路104a,104b,104cに保持される。ホールド回路104a,104b,104cに保持された電圧信号は、シフトレジスタ106 で駆動される読み出し用スイッチ105a,105b,105cを介して順次出力端子108 に出力される。積分回路の積分容量をC,積分時間をTとすると、出力電圧Vout は、次式(1)のように表される。なお、Id は光電変換素子から流出される暗電流である。
Vout =(Ip +Id )×T/C ・・・・・・・(1)
In the signal processing circuit configured as described above, the
Vout = (Ip + Id) × T / C (1)
一方、光電変換素子の出力から暗電流成分を補償する手法としては、次のような手法が知られている。図9は、特開平9−238287号公報に開示されている固体撮像装置の遮光部を有する画素部の構成を示す平面概略図である。図9において、201 は画素部の画素領域で、該画素領域201 には、複数の画素202 がマトリックス状に配置されている。この画素領域201 の中央部は受光部有効画素領域203 であり、複数の有効画素202Aで形成されている。一方、受光部有効画素領域203 の外周部は、オプティカル・ブラック部(以下、OB部という)領域204 が配置されている。このOB部領域204 に形成されているOB部画素202Bは、有効画素202Aと同一の構成を有しているが、その上部の全面に、OB部金属遮光膜205 が形成されている。なお、図9において、206 は読み出し回路、207 は周辺回路領域、208 は出力端子である。
On the other hand, the following method is known as a method for compensating the dark current component from the output of the photoelectric conversion element. FIG. 9 is a schematic plan view showing a configuration of a pixel portion having a light-shielding portion of a solid-state imaging device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-238287. In FIG. 9,
このように構成されている画素部において、受光部有効画素領域203 の内部に形成されている有効画素202Aでは被写体からの光を受光し、その光を画像信号(信号電荷)に光電変換して、光電流及び暗電流を出力する。一方、OB部画素202Bでは暗電流のみを出力する。よって、有効画素202Aの出力からOB部画素202Bの出力を差し引くことにより、暗電流を補償することができる。
ところで、図8に示した従来の信号処理回路においては、光量が多い場合には光電変換素子で生成される光電流Ip は、Ip ≫Id なので光量に比例した出力信号が得られる。しかしながら、光量が微弱な場合、光電流Ip が暗電流Id に近づくため、出力信号は光量に比例しなくなり、したがって微弱光を検出できないという問題点がある。 By the way, in the conventional signal processing circuit shown in FIG. 8, when the light quantity is large, the photocurrent Ip generated by the photoelectric conversion element is Ip >> Id, so that an output signal proportional to the light quantity is obtained. However, when the amount of light is weak, the photocurrent Ip approaches the dark current Id, so that the output signal is not proportional to the amount of light, and therefore there is a problem that weak light cannot be detected.
一方、図9には、上記問題点を解決する手法として、OB部画素を用いた暗電流の補償法が開示されている。しかし、外周部に形成されているOB部画素から有効画素が離れて配置されている場合には、両画素の素子特性が相対的にばらつくため、OB部画素と有効画素間で暗電流値が異なってしまう。また、画素部に温度勾配があった場合にも、同様にOB部画素と有効画素間で暗電流値が異なってしまう。したがって、有効画素の出力からOB部画素の出力を差し引いても、十分に暗電流の補償を行うことができないという問題点がある。 On the other hand, FIG. 9 discloses a dark current compensation method using an OB portion pixel as a method for solving the above-described problem. However, when the effective pixels are arranged away from the OB portion pixels formed on the outer peripheral portion, the element characteristics of both pixels vary relatively, and therefore the dark current value between the OB portion pixels and the effective pixels does not vary. It will be different. Further, when there is a temperature gradient in the pixel portion, the dark current value similarly differs between the OB portion pixel and the effective pixel. Therefore, there is a problem that dark current cannot be sufficiently compensated even if the output of the OB portion pixel is subtracted from the output of the effective pixel.
本発明は、従来の光電変換素子の暗電流補償手法における上記問題点を解消するためになされたもので、フォトダイオードからの暗電流成分を高精度で補償することができる光検出モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems in the conventional dark current compensation method for photoelectric conversion elements, and provides a photodetection module capable of highly accurately compensating for the dark current component from the photodiode. For the purpose.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、入射光を受光する第1のフォトダイオード、及び該第1のフォトダイオードに隣接して形成され、入射光が遮光された第2のフォトダイオードからなるユニットが同一基板上に複数個配列されてなる光検出部と、同一ユニット内における前記第1のフォトダイオードの出力から前記第2のフォトダイオードの出力を減算する減算回路とを備えて光検出モジュールを構成するものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る光検出モジュールにおいて、前記第2のフォトダイオードは、前記第1のフォトダイオードの外縁の少なくとも一部を囲んで形成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the optical detection module according to the first aspect, the second photodiode is formed so as to surround at least a part of an outer edge of the first photodiode. Is.
請求項3に係る発明は、請求項2に係る光検出モジュールにおいて、前記第2のフォトダイオードは、前記第1のフォトダイオードの外縁を囲んで、その端部を閉塞して形成されていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the light detection module according to the second aspect, the second photodiode surrounds an outer edge of the first photodiode and is formed by closing an end portion thereof. It is characterized by.
請求項4に係る発明は、請求項1に係る光検出モジュールにおいて、前記複数個のユニットの内、隣接する第1のユニットと第2のユニットとは、前記第2のフォトダイオードを共有していることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the light detection module according to the first aspect, the first unit and the second unit adjacent to each other among the plurality of units share the second photodiode. It is characterized by being.
請求項1に係る発明によれば、入射光を受光する第1のフォトダイオードと遮光された第2のフォトダイオードは隣接して形成されているので、各フォトダイオードの電気特性のばらつきを少なくし、暗電流成分をより高精度で補償することができる。また請求項2に係る発明によれば、遮光された第2のフォトダイオードを、入射光を受光する第1のフォトダイオードの外縁の少なくとも一部を囲んで形成しているので、各フォトダイオードの電気特性のばらつきをより少なくし、暗電流成分をより高精度で補償することができる。また請求項3に係る発明によれば、遮光された第2のフォトダイオードを、入射光を受光する第1のフォトダイオードの外縁を囲んで、その端部を閉塞して形成しているので、各フォトダイオードの電気特性のばらつきをより一層少なくし、暗電流成分をより一層高精度で補償することができる。また、請求項4に係る発明によれば、複数個のユニットの内、隣接する第1のユニットと第2のユニットとは、遮光された第2のフォトダイオードを共有するようにしているので、ユニット間隔を狭くすることができると共に、単位面積当たりの入射光を受光する第1のフォトダイオードの大きさを大きくとれ、開口率を大にすることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the first photodiode that receives incident light and the shielded second photodiode are formed adjacent to each other, variation in electrical characteristics of each photodiode is reduced. The dark current component can be compensated with higher accuracy. According to the second aspect of the present invention, the shielded second photodiode is formed so as to surround at least a part of the outer edge of the first photodiode that receives incident light. Variations in electrical characteristics can be reduced, and dark current components can be compensated with higher accuracy. According to the invention of
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described.
まず、実施例1について説明する。図1は本発明に係る光検出モジュールの実施例1の構成を示す図である。測光センサ等として用いる光検出モジュールの場合、固体撮像装置に要求されるような詳細な解像度は必要としないため、画素サイズも大きく画素と画素との間にはスペースがあってもよい。そこで、本発明に係る光検出モジュールの実施例1では、図1に示すように、光を検出する方形状の受光用フォトダイオード1と該受光用フォトダイオード1の一辺に隣接した領域に遮光した遮光用フォトダイオード2とを配置し、これらの受光用及び遮光用フォトダイオード1,2でフォトダイオードユニット3を構成している。そして、図1に示す実施例1では、フォトダイオードユニット3を3×3構成として光検出部を構成し、各行方向に配列されている受光用フォトダイオード列間に遮光用フォトダイオード2が配列されている形態のものを示している。
First, Example 1 will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a light detection module according to the present invention. In the case of a photodetection module used as a photometric sensor or the like, detailed resolution as required for a solid-state imaging device is not required, so that the pixel size is large and there may be a space between pixels. Therefore, in the first embodiment of the light detection module according to the present invention, as shown in FIG. 1, light is shielded in a rectangular light-receiving
図2の(A)は、図1のA−A′線に沿った2つのフォトダイオードユニット(第1のフォトダイオードユニットと第2のフォトダイオードユニット)の断面構造を示す図である。図2において、11はN型基板、12はN型基板11上に形成されたN-well ,13,14,15,16はN-well12 上に形成された第1〜第4のP+ 型拡散層、17はN-well12 上に形成されたN+ 型拡散層、18はN-well12 領域に選択的に形成されたフォトダイオード分離用のLOCOS酸化膜であり、第1のP+ 型拡散層13とN-well12 とで第1のユニットの受光用フォトダイオードPD1p ,第2のP+ 型拡散層14とN-well12 とで第1のユニットの遮光用フォトダイオードPD1d ,第3のP+ 型拡散層15とN-well12 とで第2のユニットの受光用フォトダイオードPD2p ,第4のP+ 型拡散層16とN-well12 とで第2のユニットの遮光用フォトダイオードPD2d を形成している。
2A is a diagram showing a cross-sectional structure of two photodiode units (a first photodiode unit and a second photodiode unit) along the line AA ′ in FIG. In FIG. 2, 11 is an N-type substrate, 12 is an N-well formed on the N-
19は配線領域に形成されている第1の層間膜、20は第1の層間膜19に形成したコンタクトホールを介して第1のP+ 型拡散層13に接続して形成された第1のユニットの受光用フォトダイオードPD1p のアノード端子、21は第1の層間膜19に形成したコンタクトホールを介して第2のP+ 型拡散層14に接続して形成された第1のユニットの遮光用フォトダイオードPD1d のアノード端子、22は第1の層間膜19に形成したコンタクトホールを介して第3のP+ 型拡散層15に接続して形成された第2のユニットの受光用フォトダイオードPD2p のアノード端子、23は第1の層間膜19に形成したコンタクトホールを介して第4のP+ 型拡散層16に接続して形成された第2のユニットの遮光用フォトダイオードPD2d のアノード端子、24は第1の層間膜19に形成したコンタクトホールを介してN+ 型拡散層17に接続して形成された各フォトダイオードの共通のカソード端子である。また、25は第1の層間膜19上に形成された第2の層間膜、26は第2の層間膜25上に形成された遮光メタルである。そして、この図2の(A)に示した断面構成部分の各フォトダイオードの構成は、図2の(B)に示す回路構成のようになっている。
図2の(A)に示した2つのフォトダイオードユニットにおける各受光用フォトダイオード及び遮光用フォトダイオードから出力される信号を伝達する配線は、遮光用フォトダイオード領域上に配置した1層構成のもので示しているが、多数のユニットからなる光検出部の場合の信号伝達配線は、多層配線構成で遮光用フォトダイオード領域上に設けてもよい。 In the two photodiode units shown in FIG. 2A, the wiring for transmitting the signals output from the respective light receiving photodiodes and the light shielding photodiodes has a one-layer configuration arranged on the light shielding photodiode region. However, the signal transmission wiring in the case of the photodetecting section composed of a large number of units may be provided on the light-shielding photodiode region in a multilayer wiring configuration.
次に、このように構成されている光検出部に対する信号処理回路の構成を、その動作と共に説明する。図1に示すように、実施例1の光検出部における受光用フォトダイオード1の領域は遮光用フォトダイオード2の領域より大きく、それらの面積は異なるため、遮光用フォトダイオード2からの出力電流を、受光用フォトダイオード1と遮光用フォトダイオード2の面積比倍にするための電流増幅回路31が設けられており、受光用フォトダイオード1からの出力電流から前記面積比倍した遮光用フォトダイオード2の出力電流を、減算回路32で差し引き、差し引いた電流を積分回路33で積分してホールド回路34でホールドする。そして、ホールドした各ユニットの出力をマルチプレクサ35により順次出力端子36に出力するように構成されている。
Next, the configuration of the signal processing circuit for the photodetection unit configured as described above will be described together with the operation thereof. As shown in FIG. 1, the region of the
ここで、受光用フォトダイオード1の光電流をIp ,その暗電流をId 1,遮光用フォトダイオード2の暗電流をId 2,受光用フォトダイオード1と遮光用フォトダイオード2の面積比をkとすると、出力電圧Vout は、次式(2)で表される。
Vout ={(Ip +Id 1)−kId 2}×T/C ・・・・・・・・・・(2)
Here, the photocurrent of the
Vout = {(Ip + Id 1) −kId 2} × T / C (2)
ここで、受光用フォトダイオード1と遮光用フォトダイオード2は隣接して配置されているので、ばらつきは少なく同等の電気特性となるので、Id 1=kId 2とおくことができ、(2)式は(3)式のように表される。
Vout =Ip ×T/C ・・・・・・・・・・・・(3)
Here, since the light-receiving
Vout = Ip x T / C (3)
このように、受光用フォトダイオードと遮光用フォトダイオードとを隣接して配置して両者の電気特性を同等にすることにより、暗電流を高精度で補償することが可能な光検出モジュールを実現することができる。 In this way, a photodetection module capable of compensating for dark current with high accuracy is realized by arranging a light-receiving photodiode and a light-shielding photodiode adjacent to each other to equalize the electrical characteristics. be able to.
次に、実施例2について説明する。図1に示した実施例1では方形状の受光用フォトダイオードの一辺に沿って遮光用フォトダイオードを配置したものを示したが、この実施例2に係る光検出モジュールは、図3に示すように、方形状の受光用フォトダイオード1の周囲に、つまり四辺に隣接して遮光用フォトダイオード2aを配置し、この遮光用フォトダイオード領域上を配線領域として、この配線領域に受光用フォトダイオード1と遮光用フォトダイオード2aからの出力信号を伝達する配線を多層配線構造として配置し、光検出部を構成している。
Next, Example 2 will be described. In the first embodiment shown in FIG. 1, the light-shielding photodiode is arranged along one side of the rectangular light-receiving photodiode. However, the light detection module according to the second embodiment is as shown in FIG. In addition, a light-shielding
この実施例2に係る光検出モジュールの光検出部に対する信号処理回路は、図1に示した実施例1に係る光検出モジュールにおける信号処理回路と同一である。この実施例2において、受光用フォトダイオード1の光電流をIp ,その暗電流をId 1,遮光用フォトダイオード2aの暗電流をId 2,受光用フォトダイオード1と遮光用フォトダイオード2aの面積比をmとすると、出力電圧Vout は、次式(4)で表される。
Vout ={(Ip +Id 1)−mId 2}×T/C ・・・・・・・・・・(4)
ここで、受光用フォトダイオード1は遮光用フォトダイオード2aに囲まれて両者は隣接して配置しており、よりばらつきが少なく同等の電気特性となるので、Id 1=mId 2とすることができ、(4)式は(5)式のように表される。
Vout =Ip ×T/C ・・・・・・・・・・・・(5)
The signal processing circuit for the light detection unit of the light detection module according to the second embodiment is the same as the signal processing circuit in the light detection module according to the first embodiment shown in FIG. In Example 2, the photocurrent of the light-receiving
Vout = {(Ip + Id 1) −mId 2} × T / C (4)
Here, the light-receiving
Vout = Ip x T / C (5)
このように、受光用フォトダイオードが遮光用フォトダイオードに囲まれるように両者を隣接して配置して、両者の電気特性を同等にすることにより、暗電流をより高精度で補償することが可能な光検出モジュールを実現することができる。 In this way, dark current can be compensated with higher accuracy by arranging the light receiving photodiodes adjacent to each other so that the light receiving photodiodes are surrounded by the light shielding photodiodes, and equalizing the electrical characteristics of both. A simple light detection module can be realized.
上記実施例2では、方形状の受光用フォトダイオード1に対して、その四辺の周囲に隣接し、外縁が方形状の遮光用フォトダイオード2aを配設してユニットを形成し、そのユニットを多数配列して光検出部を構成した光検出モジュールを示したが、遮光用フォトダイオードを受光用フォトダイオードに対して、それを囲むように隣接して配置しユニットを構成する態様として、他の配置態様を図4の(A)〜(E)に実施例2の光検出部の変形例として示す。
In the second embodiment, a rectangular light-receiving
図4の(A)は、円形状の受光用フォトダイオード1aに対して、その円形状外縁に隣接して、外縁を方形状とした遮光用フォトダイオード2bを配置してユニットを構成したものである。図4の(B)は、同じく円形状の受光用フォトダイオード1aに対して、図3に示した実施例2と同様な内縁及び外縁とも方形状の遮光用フォトダイオード2aを受光用フォトダイオード1aを囲むように配置してユニットを構成したものである。図4の(C)は、円形状の受光用フォトダイオード1aに対して、その円形状外縁に隣接して円環状の遮光用フォトダイオード2cを配置してユニットを構成したものである。図4の(D)は、方形状の受光用フォトダイオード1に対して、その四辺に隣接し外縁が円形状の遮光用フォトダイオード2dを配置してユニットを構成したものである。図4の(E)は、方形状の受光用フォトダイオード1に対して、円環状の遮光用フォトダイオード2cを受光用フォトダイオード1を囲むように配置してユニットを構成したものであり、いずれの変形例においても、図3に示した実施例2と同等の作用効果を奏することができる。
FIG. 4A shows a unit in which a
また、上記実施例2及びその変形例では、受光用フォトダイオードに対して該受光用フォトダイオードを囲むように閉塞した形状の遮光用フォトダイオードを配置してユニットを構成したものを示したが、遮光用フォトダイオードは、閉塞した形状ではなく、例えば、図5に示すように、方形状の受光用フォトダイオード1の連接する2辺に対して隣接するような形状、つまり受光用フォトダイオードの外縁の一部を囲むような形状となるように、遮光用フォトダイオード2′を形成してユニットを構成してもよく、この場合は、実施例2あるいはその変形例に示したものほどではないが、図1に示した実施例1に示したものより、より高精度で暗電流を補償することが可能となる。
Further, in the second embodiment and the modification example, the unit is configured by arranging the light shielding photodiode having a shape closed so as to surround the light receiving photodiode with respect to the light receiving photodiode. For example, as shown in FIG. 5, the light-shielding photodiode has a shape adjacent to two connected sides of the rectangular light-receiving
次に、図6に基づいて実施例3について説明する。この実施例に係る光検出モジュールの光検出部の外形的な構造自体は、図1に示した実施例1に係る光検出モジュールにおける光検出部と同一である。異なる点は、この実施例3では、各行方向に配列されている方形状の受光用フォトダイオード間に配置されている遮光用フォトダイオードを、列方向で隣接する2つのユニット間で共用するようにしている点で、したがって、この実施例3の光検出部における各ユニット3は、受光用フォトダイオード1と、該受光用フォトダイオード1を挟むように上下の二辺に隣接して配置した2つの遮光用フォトダイオード2-1,2-2とで構成されている。
Next, Example 3 will be described with reference to FIG. The external structure itself of the light detection section of the light detection module according to this embodiment is the same as the light detection section in the light detection module according to the first embodiment shown in FIG. The difference is that, in the third embodiment, the light shielding photodiodes arranged between the rectangular light receiving photodiodes arranged in the row direction are shared between two units adjacent in the column direction. Therefore, each
このように構成された光検出部において、受光用フォトダイオード1を挟むように配置された隣接ユニット間で共用される2つの遮光用フォトダイオード2-1,2-2からの出力電流(暗電流)は、カレントミラー回路37を用いてコピーされ、隣接ユニットで利用されるようになっている。そして、受光用フォトダイオード1を挟む2つの遮光用フォトダイオード2からカレントミラー回路37を介して出力される出力電流は、電流増幅回路31で受光用フォトダイオード1と2つの遮光用フォトダイオード2の面積比倍で増幅され、減算回路32で受光用フォトダイオード1からの出力電流から差し引かれる。差し引いた電流は同様に積分回路33で積分され、ホールド回路34でホールドし、マルチプレクサ35により順次出力端子36に出力する。ここで、受光用フォトダイオード1の光電流をIp ,その暗電流をId 1,一方の遮光用フォトダイオード2-1の暗電流をId 2a,他方の遮光用フォトダイオード2-2の暗電流をId 2bとし、受光用フォトダイオード1と2つの遮光用フォトダイオード2-1,2-2の面積比をnとすると、出力電圧Vout は、次式(6)のように表される。
Vout ={(Ip +Id 1)−n(Id 2a+Id 2b)}×T/C ・・・・(6)
In the thus configured light detection section, output currents (dark currents) from two light shielding photodiodes 2-1 and 2-2 that are shared between adjacent units arranged so as to sandwich the
Vout = {(Ip + Id 1) -n (
そして、本実施例では、上記のように受光用フォトダイオードに対して、これを挟み込むように隣接して2つの遮光用フォトダイオードを配置しているので、ばらつきが少なく同等の電気特性となり、Id 1=n(Id 2a+Id 2b)とおくことができ、したがって、(6)式は次式(7)のように表される。
Vout =Ip ×T/C ・・・・・・・・・・・・(7)
In this embodiment, since the two light-shielding photodiodes are arranged adjacent to the light-receiving photodiode so as to sandwich the light-receiving photodiode as described above, the electric characteristics are small and the same electric characteristics are obtained. 1 = n (
Vout = Ip x T / C (7)
このように、受光用フォトダイオードに対して、該受光用フォトダイオードを挟み込むように隣接して2つの遮光用フォトダイオードを配置して、両者の電気特性を同等とすることにより、暗電流をより高精度で補償することが可能となり、また遮光用フォトダイオードは隣接するユニット間で共用するようにしているので、ユニット間隔を狭くすることができると共に、単位面積当たりの受光用フォトダイオードの大きさを大きくとれ、開口率を大にすることができる。 In this way, by arranging two light-shielding photodiodes adjacent to the light-receiving photodiode so as to sandwich the light-receiving photodiode, and making the electrical characteristics of the two equal, dark current can be further increased. It is possible to compensate with high accuracy, and the light shielding photodiode is shared between adjacent units, so that the unit interval can be reduced and the size of the light receiving photodiode per unit area can be reduced. The aperture ratio can be increased and the aperture ratio can be increased.
上記実施例3においては、方形状の受光用フォトダイオードを1方向から挟み込むように2つの遮光用フォトダイオードを配置し、且つ挟み込む列方向に隣接するユニットにおいて、それぞれ遮光用フォトダイオードを共用するようにした構成のものを示したが、その変形例として、図7に示すように、方形状の受光用フォトダイオード1を2方向から挟み込むように4つの遮光用フォトダイオード2-1,2-2,2-3,2-4を配置し、且つ行列の2方向に隣接するユニットにおいて、それぞれ遮光用フォトダイオードを共用するようにした構成とすることもでき、このような構成とすることにより、更にばらつきを少なくして同等の電気特性とすることができ、暗電流をより高精度で補償することができる。
In the third embodiment, two light-shielding photodiodes are arranged so as to sandwich a rectangular light-receiving photodiode from one direction, and the light-shielding photodiodes are shared in units adjacent to each other in the column direction to be sandwiched. As shown in FIG. 7, four light-shielding photodiodes 2-1 and 2-2 are arranged so as to sandwich a rectangular light-receiving
また、上記実施例1〜3においては、光検出部を受光用フォトダイオードを2次元状に配列したエリアセンサタイプのもので示したが、受光用フォトダイオードを1次元状に配列したラインセンサタイプの光検出部にも本願発明に係る実施例1〜3の構成を適用することができ、同等の作用効果を得ることができる。 In the first to third embodiments, the light detection unit is shown as an area sensor type in which light receiving photodiodes are two-dimensionally arranged. However, a line sensor type in which light receiving photodiodes are one-dimensionally arranged. The configurations of the first to third embodiments according to the present invention can also be applied to the photodetecting section, and the same operational effects can be obtained.
1,1a 受光用フォトダイオード
2,2a,2b,2c,2d,2′2-1,2-2,2-3,2-4 遮光用フォトダイオード 3 ユニット
11 N型基板
12 N-well
13 第1のP+ 型拡散層
14 第2のP+ 型拡散層
15 第3のP+ 型拡散層
16 第4のP+ 型拡散層
17 N+ 型拡散層
18 LOCOS酸化膜
19 第1の層間膜
20,21,22,23 アノード端子
24 共通カソード端子
25 第2の層間膜
26 遮光メタル
31 電流増幅回路
32 減算回路
33 積分回路
34 ホールド回路
35 マルチプレクサ
36 出力端子
37 カレントミラー回路
1, 1a Light-receiving
11 N-type substrate
12 N-well
13 First P + type diffusion layer
14 Second P + type diffusion layer
15 Third P + type diffusion layer
16 Fourth P + type diffusion layer
17 N + type diffusion layer
18 LOCOS oxide film
19 First interlayer film
20, 21, 22, 23 Anode terminal
24 Common cathode terminal
25 Second interlayer film
26 Shading metal
31 Current amplifier circuit
32 Subtraction circuit
33 Integration circuit
34 Hold circuit
35 multiplexer
36 Output terminal
37 Current mirror circuit
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006025185A JP2007208008A (en) | 2006-02-02 | 2006-02-02 | Optical detection module |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007208008A true JP2007208008A (en) | 2007-08-16 |
Family
ID=38487201
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013201309A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Seiko Npc Corp | Semiconductor optical sensor device |
JP2014162139A (en) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Konica Minolta Inc | Optical writing device and image formation device |
CN115000204A (en) * | 2022-05-25 | 2022-09-02 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Photoelectric detection device and display device |
-
2006
- 2006-02-02 JP JP2006025185A patent/JP2007208008A/en not_active Withdrawn
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