JP2011082768A - 固体撮像装置および撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置および撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2011082768A
JP2011082768A JP2009232866A JP2009232866A JP2011082768A JP 2011082768 A JP2011082768 A JP 2011082768A JP 2009232866 A JP2009232866 A JP 2009232866A JP 2009232866 A JP2009232866 A JP 2009232866A JP 2011082768 A JP2011082768 A JP 2011082768A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
readout line
column
column readout
pixels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009232866A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4881987B2 (ja
JP2011082768A5 (ja
Inventor
Shoji Kono
祥士 河野
Nobuhiro Takeda
伸弘 竹田
Yuichiro Yamashita
雄一郎 山下
Takashi Matsuda
崇 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009232866A priority Critical patent/JP4881987B2/ja
Priority to US12/882,276 priority patent/US8582009B2/en
Priority to EP10177871.0A priority patent/EP2315435B1/en
Priority to CN2010102928562A priority patent/CN102036020B/zh
Publication of JP2011082768A publication Critical patent/JP2011082768A/ja
Publication of JP2011082768A5 publication Critical patent/JP2011082768A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4881987B2 publication Critical patent/JP4881987B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14641—Electronic components shared by two or more pixel-elements, e.g. one amplifier shared by two pixel elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/42—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by switching between different modes of operation using different resolutions or aspect ratios, e.g. switching between interlaced and non-interlaced mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/778—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising amplifiers shared between a plurality of pixels, i.e. at least one part of the amplifier must be on the sensor array itself
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

【課題】異なる色の出力同士のクロストークを低減する。
【解決手段】二次元状に複数が画素が配置された画素アレイと、カラーフィルタとを備えた固体撮像装置において、各画素列に２列の読出線が設けられる。画素行は、２つにグループ分けされ、それぞれ同一カラーの画素で構成される複数のサブグループ細分けされる。第１グループの画素行の画素の信号は第１列読出線、第２グループの画素行の画素信号は、第２列読出線に出力される。各画素は、光電変換素子および転送素子を含み、同一の画素列かつ同一のサブグループに属する複数の画素が変換領域および増幅素子を共有し、前記光電変換素子で発生した電荷が前記転送素子によって前記変換領域に転送され、該転送された電荷が前記変換領域で電圧に変換され、その電圧が前記増幅素子によって増幅される。１つの前記変換領域と他の前記変換領域とは互いに交差していない。
【選択図】図２

Description

本発明は、固体撮像装置およびそれを含む撮像装置に関する。
近年、デジタルカメラに組み込まれる固体撮像装置には、静止画のほか動画を撮像することができる機能が要求されている。静止画の画素数は世代ごとに多画素化されているのに対して、動画の画素数は最も高繊細なものであっても、現在のところ、水平方向画素数が１９２０、垂直方向画素数が１０８０であり、静止画の画素数が動画の画素数を大きく上回っている。そのため、静止画を撮像する場合と動画を撮像する場合とで処理する画素数を選択する方法がとられている。具体的には、動画の撮像時には、複数の画素出力を加算あるいは平均化して１画素の出力として扱うという方法とられている。
特許文献１には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのカラーの画素のうち同一のカラーの信号を出力する２つ以上の画素のフローティングディフュージョン（ＦＤ）を共通化し、該ＦＤで複数の画素の信号を加算する方法が提案されている。
特開２００５−２４４９９５号公報
原色フィルタや補色フィルタなどのカラー配列では、同一カラーの画素が行方向および列方向に一画素おきに配列される。よって、特許文献１に記載された方法でＦＤを共通化すると、共通化のための配線パターンが、隣接する別のカラーの配線パターンと交差してしまう。この交差によって異なる色の画素の出力同士が容量結合するため、クロストークの原因となる。クロストークによりノイズが増加し、信号とノイズの比（Ｓ／Ｎ）が低下するという問題が発生する。
本発明は、クロストークの低減に有利な構成を有する固体撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の１つの側面は、複数の画素行および複数の画素列を構成するように二次元状に複数の画素が配置された画素アレイと、前記複数の画素から所定のカラー配列に従うカラーの信号が出力されるように前記画素アレイの上に配列されたカラーフィルタとを備えた固体撮像装置に係り、前記固体撮像装置において、各画素列に第１列読出線および第２列読出線が設けられており、前記画素アレイを構成する前記複数の画素行は、第１グループの画素行と第２グループの画素行とにグループ分けされ、前記第１グループは、各々のサブグループが同一カラーの画素で構成される複数のサブグループにグループ分けされ、前記第２グループは、各々のサブグループが同一カラーの画素で構成される複数のサブグループにグループ分けされており、前記第１グループの画素行に属する画素の信号は、前記第１列読出線に出力され、前記第２グループの画素行に属する画素の信号は、前記第２列読出線に出力され、各画素が、光電変換素子および転送素子を含み、同一の画素列かつ同一のサブグループに属する複数の画素が変換領域および増幅素子を共有し、前記光電変換素子で発生した電荷が前記転送素子によって前記変換領域に転送され、該転送された電荷が前記変換領域で電圧に変換され、その電圧が前記増幅素子によって増幅され、１つの前記変換領域と他の前記変換領域とが互いに交差していない。
本発明によれば、例えば、クロストークの低減に有利な構成を有する固体撮像装置を提供することができる。
画素アレイにおける１つの画素列の一部分の回路構成を例示的に示す図である。 本発明の第１実施形態を示す平面レイアウト図である。 同一画素列の２つの画素の信号を合成して読み出す動作を例示するタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態の変形例を示す平面レイアウト図である。 本発明の第２実施形態を示す平面レイアウト図である。 本発明の第３実施形態を示す平面レイアウト図である。 本発明の第４実施形態を示す平面レイアウト図である。 本発明の第５実施形態を示す平面レイアウト図である。 本発明の好適な実施形態の固体撮像装置の概略構成を示す図である。 本発明の好適な実施形態の撮像装置（カメラ）の概略構成を示す図である。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
図９は、本発明の好適な実施形態の固体撮像装置ＩＳの概略構成を示す図である。固体撮像装置ＩＳは、ＣＭＯＳイメージセンサのような能動画素型のイメージセンサとして構成される。能動画素型のイメージセンサは、画素が、光電変換素子の他に、該光電変換素子による光電変換によって得られた信号を増幅する増幅素子を含む固体撮像装置である。この実施形態では、増幅素子は、複数の画素によって共有される。固体撮像装置ＩＳは、画素アレイＰＡ、垂直選択回路ＶＳ、第１読出回路ＨＲ１、第２読出回路ＨＲ２、第１水平選択回路ＨＳ１、および、第２水平選択回路ＨＳ２を備えている。画素アレイＰＡは、複数の画素行ｐｒおよび複数の画素列ｐｃを構成するように二次元状に配列された複数の画素ｐを含む。図６には、画素アレイＰＡとして、説明のために簡単化された画素アレイが例示されている。画素アレイＰＡにおける各画素列ｐｃには、２つの列読出線、即ち、第１列読出線ｃ１と第２列読出線ｃ２とが設けられている。
画素アレイＰＡを構成する複数の画素行ｐｒは、第１グループの画素行と第２グループの画素行とに分けられている。例えば、第１グループは奇数行（奇数番目の行）であり、第２グループは偶数行（偶数番目の行）でありうる。或いは、第１グループは偶数行であり、第２グループは奇数行でありうる。第１列読出線ｃ１は、偶数行の画素から信号を読み出すための列読出線であり、第２列読出線ｃ２は、奇数行の画素から信号を読み出すための列読出線でありうる。或いは、第１列読出線ｃ１は、奇数行の画素から信号を読み出すための列読出線であり、第２列読出線ｃ２は、偶数行の画素から信号を読み出すための列読出線であってもよい。その他、アプリケーションに応じて、画素アレイＰＡを構成する複数の画素行ｐｒのうちの任意の半分を第１グループとして、他の半分を第２グループとすることができる。
垂直走査回路ＶＳは、画素アレイＰＡにおける第１グループに属する１つの画素行と、第２グループに属する１つの画素行とを互いに異なるタイミングで、又は同時に選択する。第１読出回路ＨＲ１は、画素アレイＰＡ内の同時に選択された２つの画素行のうちの一方の画素行に属する画素から第１列読出線ｃ１を介して信号を読み出して第１出力端子ＯＵＴ１に出力する。第２読出回路ＨＲ２は、画素アレイＰＡ内の同時に選択された２つの画素行ｐｒのうちの他方の画素行に属する画素から第２列読出線ｃ２を介して信号を読み出して第２出力端子ＯＵＴ２に出力する。第１読出回路ＨＲ１および第２読出回路ＨＲ２は、それらによって画素アレイＰＡが挟まれるように配置されることが好ましい。第１水平選択回路ＨＳ１は、画素アレイＰＡにおける読出し対象の画素列ｐｃを選択する。第２水平選択回路ＨＳ２は、画素アレイＰＡにおける読出し対象の画素列ｐｃを選択する。なお、図９では、説明の簡単化のために画素アレイＰＡが４つの画素行と２つの画素列を有するように記載されているが、画素アレイＰＡは、典型的には、より多数の画素行および画素列で構成されうる。
図１は、画素アレイＰＡにおける１つの画素列ｐｃの一部分の回路構成を例示的に示す図であり、本発明の第１実施形態における回路構成を示している。なお、図１では、簡単化のために４行分の画素のみが示されている。各画素は、フォトダイオード１０１（１０１は、１０１−１、１０１−２、１０１−３、１０１−４を代表する。）と、転送トランジスタ１０２（１０２は、１０２−１、１０２−２、１０２−３、１０２−４を代表する。）とを含む。具体的には、第１画素行、第１画素列の画素は、フォトダイオード１０１−１と転送トランジスタ１０２−１とを含む。第２画素行かつ第１画素列の画素は、フォトダイオード１０１−２と転送トランジスタ１０２−２とを含む。第３画素行かつ第１画素列の画素は、フォトダイオード１０１−３と転送トランジスタ１０２−３とを含む。第４画素行かつ第１画素列の画素は、フォトダイオード１０１−４と転送トランジスタ１０２−４とを含む。図１に示す第１実施形態では、電荷を電圧に変換する変換領域１０３（１０３は、１０３−１、１０３−２を代表する。）、リセットトランジスタ１０４（１０４は、１０４−１、１０４−２を代表する。）、増幅トランジスタ１０５（１０５は、１０５−１、１０５−２を代表する。）および選択トランジスタ１０６（１０６は、１０６−１、１０６−２を代表する。）が同一画素列の複数（ここでは２個）の画素によって共有されている。具体的には、変換領域１０３−１、リセットトランジスタ１０４−１、増幅トランジスタ１０５−１および選択トランジスタ１０６−１が同一画素列の第１画素行および第３画素行の画素とによって共有されている。また、変換領域１０３−２、リセットトランジスタ１０４−２、増幅トランジスタ１０５−２および選択トランジスタ１０６−２が同一画素列の第１画素行および第３画素行の画素とによって共有されている。
画素アレイＰＡの上には、所定のカラー配列に従うカラーフィルタが配置される。ここでは、ベイヤー配列に従うカラーフィルタが画素アレイＰＡの上に配置されている例を説明するが、他のカラー配列（例えば、補色フィルタ）に従うカラーフィルタが画素アレイＰＡの上に配置された場合にも本発明を適用することができる。ベイヤー配列に従う場合、第１画素行、第１画素列の第１、第３画素行の画素のフォトダイオード１０１−１、１０１−３の上にはＧ（グリーン）色のカラーフィルターが配置される。また、第１画素列の第２、第４画素行の画素のフォトダイオード１０１−２、１０１−４の上にはＲ色のカラーフィルターが配置されている。よって、同一カラー（Ｇ色）の画素である第１画素行および第３画素行の画素がＦＤ１０３−１、リセットトランジスタ１０４−１、増幅トランジスタ１０５−１、選択トランジスタ１０６−１を共有し、信号を第１列読出線１０７−１に出力する。また、同一カラー（Ｒ色）の画素である第２画素行および第４画素行の画素がＦＤ１０３−１、リセットトランジスタ１０４−１、増幅トランジスタ１０５−１、選択トランジスタ１０６−１を共有し、信号を第２列読出線１０７−１に出力する。
ここで、電荷を電圧に変換する変換領域１０３を共有する同一カラーの画素の集合をサブグループとして考える。前述のように、画素アレイＰＡを構成する複数の画素行ｐｒは、第１列読出線および第２列読出線の一方に信号を出力する第１グループの画素行と、他方に信号を出力する第２グループの画素行とに分けられている。第１グループは、更に、各々のサブグループが同一カラーの画素で構成される複数のサブグループにグループ分けされ、第２グループは、各々のサブグループが同一カラーの画素で構成される複数のサブグループにグループ分けされていている。
フォトダイオード１０１（１０１＿１、１０１＿２、１０１＿３、１０１＿４）は、光電変換素子の一例である。変換領域１０３（１０３＿１、１０３＿２）は、フォトダイオード１０１から出力される電荷を保持して電圧に変換する容量素子であり、典型的には、半導体基板に形成されたフローティングディフュージョン（拡散領域）およびそれに接続された導電体を含む。該導電体は、配線層に形成される導電体パターンと、拡散領域と導電体パターンとを接続するプラグ（コンタクトプラグ、ビアプラグ）とを含みうる。増幅トランジスタ１０５（１０５＿１、１０５＿２）は、変換領域１０３の電圧を増幅する増幅素子の一例である。リセットトランジスタ１０４（１０４＿１、１０４＿２）は、変換領域１０３の電圧をリセット（初期化）するリセット素子の一例であり、垂直選択回路ＶＳによって制御されうる。選択トランジスタ１０６（１０６＿１、１０６＿２）は、行を選択するためのスイッチの一例であり、垂直選択回路ＶＳによって制御されうる。転送トランジスタ１０２（１０２＿１、１０２＿２、１０２＿３、１０２＿４）は、フォトダイオード１０１において光電変換によって生じた電荷を変換領域１０３に転送するための転送素子の一例であり、垂直選択回路ＶＳによって制御されうる。
リセットトランジスタ１０４は、垂直選択回路ＶＳによって駆動されるリセット信号によって制御されうる。選択トランジスタ１０６が、垂直選択回路ＶＳによって駆動される選択信号によって制御されうる。転送トランジスタ１０２は、垂直選択回路ＶＳによって駆動される転送信号によって制御されうる。以上のリセット信号、行選択信号および転送信号の集合が、図９では、制御信号ｒとして示されている。
ここで、代表的に、フォトダイオード１０１−１を含む画素から信号を第１列読出線ｃ１に出力する動作を説明する。フォトトダイオード１０１−１で発生した電荷は、垂直選択回路ＶＳが転送トランジスタ１０２−１をオン状態にすることによって変換領域１０３−１に転送される。変換領域１０３−１に転送された電荷は、変換領域１０３−１において電圧に変換される（より厳密には、転送された電荷をＱ、変換領域１０３−１の容量をＣとすると、変換領域１０３−１の電圧がＶ＝Ｑ／Ｃだけ変化する。）。増幅トランジスタ１０５−１は、垂直選択回路ＶＳによって選択トランジスタ１０６−１がオン状態にされることによって、変換領域１０３−１の電圧に応じた電圧を選択トランジスタ１０６−１を介して第１列読出線ｃ１に出力する。ここで、第１列読出線ｃ１には、不図示の定電流源が接続され、該定電流源と増幅トランジスタとによってソースフォロワ型の増幅回路が構成され、該増幅回路によって変換領域１０３−１の電圧に応じた電圧が第１列読出線ｃ１に出力されうる。固体撮像装置ＩＳから最大解像度で静止画を出力する場合には、上記のように、個々の画素の信号が出力されうる。
一方、固体撮像装置ＩＳによって低解像度の静止画を出力する場合や、（前記最大解像度よりも低解像度の）動画を出力する場合には、同一画素列の各サブグループの画素が変換領域によって合成（加算）されて出力されうる。このような低解像度の画像（静止画または動作）を固体撮像装置ＩＳから出力する動作を説明する。ここでは、代表的に、フォトダイオード１０１−１を含む画素およびフォトダイオード１０１−３を含む画素から合成された信号を第１列読出線ｃ１に出力する動作を説明する。フォトダイオード１０１−１、１０１−３で発生した電荷は、垂直選択回路ＶＳが転送トランジスタ１０２−１、１０２−３をオン状態にすることによって変換領域１０３−１に転送される。変換領域１０３−１に転送された電荷は、変換領域１０３−１において電圧に変換される。フォトトダイオード１０１−１から転送された電荷をＱ１、フォトダイオード１０１−３から転送された電荷をＱ３、変換領域１０３−１の容量をＣとすると、変換領域１０３−１の電圧がＶ＝（Ｑ１＋Ｑ３）／Ｃだけ変化する。即ち、変換領域１０３−１において２つの画素の信号が合成（加算）される。増幅トランジスタ１０５−１は、垂直選択回路ＶＳによって選択トランジスタ１０６−１がオン状態にされることによって、変換領域１０３−１の電圧に応じた電圧を選択トランジスタ１０６−１を介して第１列読出線ｃ１に出力する。
図２は、各画素列が図１に示す回路構成を有する画素アレイにおける２つの画素列の平面レイアウト図であり、本発明の第１実施形態を示している。図２において、１０１−１、１０１−２、１０１−３、１０１−４は、フォトダイオード（より厳密には、フォトダイオードの表面層）である。１０２−１、１０２−２、１０２−３、１０２−４は、転送トランジスタ（より厳密には、転送トランジスタのゲート電極）である。１０３−１、１０３−２は、変換領域である。該変換領域は、半導体基板に形成された拡散領域、該拡散領域に接続されたコンタクトプラグ、該コンタクトプラグに接続された第１金属配線層の導電パターン、該導電パターンと増幅トランジスタのゲート電極とを接続するコンタクトプラグを含む。１０６−１、１０６―２は、選択トランジスタ（より厳密には、選択トランジスタのゲート電極）である。１０５−１、１０５−２は、増幅トランジスタ（より厳密には、増幅トランジスタのゲート電極）であり、選択トランジスタと活性層を共有している。１０４−１、１０４−２は、リセットトランジスタ（より厳密には、リセットトランジスタのゲート電極）である。第１列読出線ｃ１および第２列読出線ｃ２は、同一の層に配置されうる。
図２に例示される第１実施形態では、画素列に設けられた第１列読出線ｃ１および第２列読出線ｃ２の間に当該画素列の各画素のフォトダイオード１０１−１〜１０１−４が配置されている。また、第１グループの画素行（第１、第３画素行）に属する画素のフォトダイオード１０１−１、１０１−３の第２列読出線ｃ２の側における境界線ｂ２と第１列読出線ｃ１との間に、当該画素が属するサブグループの変換領域１０３−１が配置されている。また、第２グループの画素行（第２、第４画素行）に属する画素のフォトダイオード１０１−２、１０１−４の第１列読出線ｃ１の側における境界線ｂ１と第２列読出線ｃ２との間に、当該画素が属するサブグループの変換領域１０３−２が配置されている。このような構成によれば、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２とが交差することがなく、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２との容量結合を小さくすることができる。一方、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２とが交差するような構成では、両者の間の容量結合（および、その結果としてクロストーク）が大きくなる。これは、異なるカラーの画素の信号の間でクロストークが発生し、これによって混色が発生することを意味する。
また、図２に例示される第１実施形態では、偶数行の画素のフォトダイオードと奇数行の画素のフォトダイオードとが同一形状であるので、偶数行と奇数行とで光電変換特性の違いが小さい。
図３は、同一画素列の２つの画素の信号を合成して読み出す動作を例示するタイミングチャートである。図３において、φＨＳＴは行選択用パルスであり、他の符号は、図１、２に示されたトランジスタを示す。φＨＳＴが入力されてから次のφＨＳＴが入力されるまでの期間が１水平走査期間である。１水平走査期間内において、まず、変換領域１０３−１、１０３−２の電圧をリセットするために、リセットトランジスタ１０４−１、１０４−２および選択トランジスタ１０６−１、１０６−２がオン状態にされる。この時、列読出線ｃ１、ｃ２にリセット信号が現れ、その信号が不図示の回路で読み出される。次に、転送トランジスタ１０２−１、１０２−３がオン状態にされる。この動作により、フォトダイオード１０１−１、１０１−３の電荷がそれぞれＦＤ１０３−１に転送される。次に、転送トランジスタ１０２−１、１０２−３がオフ状態にされて、不図示の回路により光信号が読み出される。次の１水平走査期間では、再び、変換領域１０３−１、１０３−２の電圧がリセットされた後、今度は、転送トランジスタ１０２−２、１０２−４がオン状態にされて、偶数行の光信号が読み出される。以上の４行分の動作を繰り返すことで全画面の信号が読み出される。なお、１水平走査期間内の画素駆動タイミングは、第１画素行および第３画素行において同時であるが、完全に同時である必要はなく、同一水平走査期間内に２つの画素の駆動ができれば良い。
図４は、図２に示される平面レイアウトの変形例を示している。図４に例示される第１実施形態の変形例では、画素列に設けられた第１列読出線ｃ１および第２列読出線ｃ２の間に当該画素列の各画素のフォトダイード１０１−１〜１０１−４が配置されている。また、第１グループの画素行（第１画素行、第３画素行）に属する画素のフォトダイオード１０１−１、１０１−３と当該画素の信号が出力される第１列読出線ｃ１との間に当該画素が属するサブグループの変換領域１０３−１が配置されている。また、第２グループの画素行（第２画素行、第４画素行）に属する画素のフォトダイオード１０１−２、１０１−４と当該画素の信号が出力される第２列読出線ｃ２との間に当該画素が属するサブグループの変換領域１０３−２が配置されている。このような構成によれば、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２とが交差することがなく、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２との容量結合を小さくすることができる。この変形例では、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２との距離を図２に示す実施形態における変換領域１０３−１と変換領域１０３−２との距離よりも大きくすることができる。よって、この変形例によれば、図２に示す実施形態よりも変換領域１０３−１と変換領域１０３−２との間の容量結合を低減することができる。
更に、図２、４に示す実施形態によれば、１つの画素列に対して２つの列信号線が設けられているので、第１グループの画素行の画素と第２グループの画素行の画素から信号を同時に読み出すことができる。同一画素列の２つの画素の信号を合成して読み出す動作においては、転送トランジスタ１０２−１〜１０４を同時にオン状態にすることによって、第１グループの画素行の画素と第２グループの画素行の画素から信号を同時に読み出すことができる。
１つの画素列に２つの列読出線を配置することによって、画素の開口面積が減少しうる。このような副作用は、フォトダイオード上に配されるマイクロレンズの形状を最適化すること、リセットトランジスタ１０４、増幅トランジスタ１０５、選択トランジスタ１０６のレイアウトの最適化によって軽減されうる。
図５は、本発明の第２実施形態を示す平面レイアウト図である。第２実施形態は、図２に例示される第１実施形態の変形例として理解することができる。変換領域の配置方法は、図２に例示される第１実施形態と同様でありうるが、図４に例示される配置方法に従ってもよい。第２実施形態では、ベイヤー配列における同一画素列の同一カラーの３つの画素によって変換領域が共有されている。具体的には、第１グループ（奇数行）の画素のフォトダイオード１０１−１、１０１−３、１０１−５によって変換領域１０３−１が共有されている。また、第２グループ（偶数行）の画素のフォトダイオード１０１−２、１０１−４、１０１−６によって変換領域１０３−２が共有されている。第２実施形態は、１つの変換領域を共有する画素の数が３つであることの他は、第１実施形態と同様である。
図６は、本発明の第３実施形態を示す平面レイアウト図である。第３実施形態は、図２、図５に例示される第１、第２実施形態の変形例として理解することができる。第３実施形態では、ベイヤー配列における同一画素列の同一カラーの５つの画素によって変換領域が共有されている。変換領域の配置方法は、第１、第２実施形態と同様である。第１グループ（奇数行）の画素のフォトダイオード１０１−１、１０１−３、１０１−５、１０１−７、１０１−９によって変換領域１０３−１が共有されている。また、第２グループ（偶数行）の画素のフォトダイオード１０１−２、１０１−４、１０１−６、１０１−８、１０１−１０によって変換領域１０３−２が共有されている。第３実施形態は、１つの変換領域を共有する画素の数が５つであることの他は、第１実施形態と同様である。
図７は、本発明の第４実施形態を示す平面レイアウト図である。図７に例示される第４実施形態は、１つの画素列の光電変換素子とその隣の画素列の光電変換素子との間に当該１つの画素列の２つの列読出線（即ち、第１列読出線ｃ１、第２列読出線ｃ２）が配置されている点で第１乃至第３実施形態と異なる。第１列読出線ｃ１と第２列読出線ｃ２とは、互いに異なる層に配置されている。このような構成においても、第１乃至第３実施形態と同様に、変換領域１０３−１と変換領域１０３−２とを交差させずに配置することができる。更に、第１列読出線ｃ１と第２列読出線ｃ２とを互いに異なる層に配置することにより、第１列読出線ｃ１と第２列読出線ｃ２とを平面レイアウトにおいて互いに重なるように配置することも可能になる。この場合は、フォトダイオードの開口面積を広げることができるので、感度を向上することができる。
図８は、本発明の第５実施形態を示す平面レイアウト図である。第５実施形態の固体撮像装置は、点線で示されたフォトダイオード１０１−１〜１０１−４がシリコンウエハ等の半導体基板の裏面に配置された裏面照射型の固体撮像装置である。裏面照射型の固体撮像装置では、１つの画素列に対して設けられる２つの列読出線によって開口率が低下することはない。また、トランジスタのゲート幅を大きくすることで駆動力を向上できる。また、増幅トランジスタのゲート面積を大きくすることができうるので、ＲＴＳ（Ｒａｎｄｏｍ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈ Ｎｏｉｓｅ）を小さくすることができる。裏面照射型でもクロストークを防止し、かつＳ／Ｎ比の高い出力を高速に得ることができる。
図１０は、本発明の好適な実施形態の撮像装置（カメラ）の概略構成を示す図である。撮像装置４００は、第１乃至第４実施形態の固体撮像装置ＩＳに代表される固体撮像装置１００４を備える。被写体の光学像は、レンズ１００２によって固体撮像装置１００４の撮像面に結像する。レンズ１００２の外側には、レンズ１００２のプロテクト機能とメインスイッチを兼ねるバリア１００１が設けられうる。レンズ１００２には、それから出射される光の光量を調節するための絞り１００３が設けられうる。固体撮像装置１００４から複数チャンネルで出力される撮像信号は、撮像信号処理回路１００５によって各種の補正、クランプ等の処理が施される。撮像信号処理回路１００５から複数チャンネルで出力される撮像信号は、Ａ／Ｄ変換器１００６でアナログ−ディジタル変換される。Ａ／Ｄ変換器１００６から出力される画像データは、信号処理部１００７によって各種の補正、データ圧縮などがなされる。固体撮像装置１００４、撮像信号処理回路１００５、Ａ／Ｄ変換器１００６及び信号処理部１００７は、タイミング発生部１００８が発生するタイミング信号にしたがって動作する。
ブロック１００５〜１００８は、固体撮像装置１００４と同一チップ上に形成されてもよい。撮像装置４００の各ブロックは、全体制御・演算部１００９によって制御される。撮像装置４００は、その他、画像データを一時的に記憶するためのメモリ部１０１０、記録媒体への画像の記録又は読み出しのための記録媒体制御インターフェース部１０１１を備える。記録媒体１０１２は、半導体メモリ等を含んで構成され、着脱が可能である。撮像装置４００は、外部コンピュータ等と通信するための外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０１３を備えてもよい。
次に、図１０に示す撮像装置（カメラ）４００の動作について説明する。バリア１００１のオープンに応じて、メイン電源、コントロール系の電源、Ａ／Ｄ変換器１００６等の撮像系回路の電源が順にオンする。その後、露光量を制御するために、全体制御・演算部１００９が絞り１００３を開放にする。固体撮像装置１００４から出力された信号は、撮像信号処理回路１００５をスルーしてＡ／Ｄ変換器１００６へ提供される。Ａ／Ｄ変換器１００６は、その信号をＡ／Ｄ変換して信号処理部１００７に出力する。信号処理部１００７は、そのデータを処理して全体制御・演算部１００９に提供し、全体制御・演算部１００９において露出量を決定する演算を行う。全体制御・演算部１００９は、決定した露出量に基づいて絞りを制御する。
次に、全体制御・演算部１００９は、上記の第１乃至第４実施形態に代表される固体撮像装置１００４から出力され信号処理部１００７で処理された信号にから高周波成分を取り出して、高周波成分に基づいて被写体までの距離を演算する。その後、レンズ１００２を駆動して、合焦か否かを判断する。合焦していないと判断したときは、再びレンズ１００２を駆動し、距離を演算する。
そして、合焦が確認された後に本露光が始まる。露光が終了すると、固体撮像装置１００４から出力された撮像信号は、撮像信号処理回路１００５において補正等がされ、Ａ／Ｄ変換器１００６でＡ／Ｄ変換され、信号処理部１００７で処理される。信号処理部１００７で処理された画像データは、全体制御・演算部１００９によりメモリ部１０１０に蓄積される。
その後、メモリ部１０１０に蓄積された画像データは、全体制御・演算部１００９の制御により記録媒体制御Ｉ／Ｆ部を介して記録媒体１０１２に記録される。また、画像データは、外部Ｉ／Ｆ部１０１３を通してコンピュータ等に提供されて処理されうる。

Claims (8)

  1. 複数の画素行および複数の画素列を構成するように二次元状に複数の画素が配置された画素アレイと、前記複数の画素から所定のカラー配列に従うカラーの信号が出力されるように前記画素アレイの上に配列されたカラーフィルタとを備えた固体撮像装置であって、
    各画素列に第１列読出線および第２列読出線が設けられており、
    前記画素アレイを構成する前記複数の画素行は、第１グループの画素行と第２グループの画素行とにグループ分けされ、前記第１グループは、各々のサブグループが同一カラーの画素で構成される複数のサブグループにグループ分けされ、前記第２グループは、各々のサブグループが同一カラーの画素で構成される複数のサブグループにグループ分けされており、前記第１グループの画素行に属する画素の信号は、前記第１列読出線に出力され、前記第２グループの画素行に属する画素の信号は、前記第２列読出線に出力され、
    各画素が、光電変換素子および転送素子を含み、
    同一の画素列かつ同一のサブグループに属する複数の画素が変換領域および増幅素子を共有し、前記光電変換素子で発生した電荷が前記転送素子によって前記変換領域に転送され、該転送された電荷が前記変換領域で電圧に変換され、その電圧が前記増幅素子によって増幅され、１つの前記変換領域と他の前記変換領域とが互いに交差していない、
    ことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 前記変換領域は、フローティングディフュージョンおよびそれに接続された導電体を含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 画素列に設けられた前記第１列読出線および前記第２列読出線の間に当該画素列の各画素の前記光電変換素子が配置され、
    前記第１グループの画素行に属する画素の前記光電変換素子の前記第２列読出線の側における境界線と前記第１列読出線との間に当該画素が属するサブグループの前記変換領域が配置され、
    前記第２グループの画素行に属する画素の前記光電変換素子の前記第１列読出線の側における境界線と前記第２列読出線との間に当該画素が属するサブグループの前記変換領域が配置されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
  4. 画素列に設けられた前記第１列読出線および前記第２列読出線の間に当該画素列の各画素の前記光電変換素子が配置され、
    前記第１グループの画素行に属する画素の前記光電変換素子と当該画素の信号が出力される前記第１列読出線との間に当該画素が属するサブグループの前記変換領域が配置され、
    前記第２グループの画素行に属する画素の前記光電変換素子と当該画素の信号が出力される前記第２列読出線との間に当該画素が属するサブグループの前記変換領域が配置されている、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
  5. 前記第１列読出線および前記第２列読出線が同一の層に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
  6. 前記第１列読出線および前記第２列読出線が互いに異なる層に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
  7. 前記第１列読出線および前記第２列読出線が平面レイアウトにおいて互いに重なるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置。
  8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置によって得られた信号を処理する信号処理部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
JP2009232866A 2009-10-06 2009-10-06 固体撮像装置および撮像装置 Expired - Fee Related JP4881987B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009232866A JP4881987B2 (ja) 2009-10-06 2009-10-06 固体撮像装置および撮像装置
US12/882,276 US8582009B2 (en) 2009-10-06 2010-09-15 Solid-state image sensor and image sensing apparatus
EP10177871.0A EP2315435B1 (en) 2009-10-06 2010-09-21 Solid-state image sensor and image sensing apparatus
CN2010102928562A CN102036020B (zh) 2009-10-06 2010-09-27 固态图像传感器和摄像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009232866A JP4881987B2 (ja) 2009-10-06 2009-10-06 固体撮像装置および撮像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2011082768A true JP2011082768A (ja) 2011-04-21
JP2011082768A5 JP2011082768A5 (ja) 2011-12-01
JP4881987B2 JP4881987B2 (ja) 2012-02-22

Family

ID=43382399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009232866A Expired - Fee Related JP4881987B2 (ja) 2009-10-06 2009-10-06 固体撮像装置および撮像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8582009B2 (ja)
EP (1) EP2315435B1 (ja)
JP (1) JP4881987B2 (ja)
CN (1) CN102036020B (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011082769A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Canon Inc 固体撮像装置および撮像装置
JP2012257028A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Canon Inc 撮像装置
WO2013100093A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 富士フイルム株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び制御プログラム
JP2013168634A (ja) * 2012-01-18 2013-08-29 Canon Inc 固体撮像装置
WO2016199588A1 (ja) * 2015-06-09 2016-12-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
KR20190116276A (ko) * 2017-02-22 2019-10-14 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 고체 촬상 장치 및 전자 기기
US10721422B2 (en) 2015-06-09 2020-07-21 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, driving method, and electronic device
JP2021184613A (ja) * 2017-09-29 2021-12-02 株式会社ニコン 撮像素子

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5374110B2 (ja) * 2008-10-22 2013-12-25 キヤノン株式会社 撮像センサ及び撮像装置
JP5029624B2 (ja) * 2009-01-15 2012-09-19 ソニー株式会社 固体撮像装置及び電子機器
JP5679653B2 (ja) * 2009-12-09 2015-03-04 キヤノン株式会社 光電変換装置およびそれを用いた撮像システム
JP5780711B2 (ja) 2010-04-06 2015-09-16 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5643555B2 (ja) 2010-07-07 2014-12-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP5645513B2 (ja) 2010-07-07 2014-12-24 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
JP5697371B2 (ja) 2010-07-07 2015-04-08 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5656484B2 (ja) 2010-07-07 2015-01-21 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5751766B2 (ja) 2010-07-07 2015-07-22 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5885401B2 (ja) 2010-07-07 2016-03-15 キヤノン株式会社 固体撮像装置および撮像システム
JP5581982B2 (ja) * 2010-11-10 2014-09-03 株式会社ニコン 撮像装置
JP5737971B2 (ja) 2011-01-28 2015-06-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5744545B2 (ja) 2011-01-31 2015-07-08 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5821315B2 (ja) * 2011-06-21 2015-11-24 ソニー株式会社 電子機器、電子機器の駆動方法
JP6039165B2 (ja) 2011-08-11 2016-12-07 キヤノン株式会社 撮像素子及び撮像装置
JP5864990B2 (ja) 2011-10-03 2016-02-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP2013143729A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sony Corp 撮像素子、撮像装置、電子機器および撮像方法
JP6023437B2 (ja) 2012-02-29 2016-11-09 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びカメラ
US9093351B2 (en) 2012-03-21 2015-07-28 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus
US9293500B2 (en) 2013-03-01 2016-03-22 Apple Inc. Exposure control for image sensors
US9276031B2 (en) 2013-03-04 2016-03-01 Apple Inc. Photodiode with different electric potential regions for image sensors
US9741754B2 (en) 2013-03-06 2017-08-22 Apple Inc. Charge transfer circuit with storage nodes in image sensors
US9549099B2 (en) 2013-03-12 2017-01-17 Apple Inc. Hybrid image sensor
US9319611B2 (en) 2013-03-14 2016-04-19 Apple Inc. Image sensor with flexible pixel summing
JP6180882B2 (ja) * 2013-10-31 2017-08-16 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像装置、信号処理装置、および電子機器
US9596423B1 (en) 2013-11-21 2017-03-14 Apple Inc. Charge summing in an image sensor
US9596420B2 (en) 2013-12-05 2017-03-14 Apple Inc. Image sensor having pixels with different integration periods
US9473706B2 (en) 2013-12-09 2016-10-18 Apple Inc. Image sensor flicker detection
KR102170627B1 (ko) * 2014-01-08 2020-10-27 삼성전자주식회사 이미지 센서
US10285626B1 (en) 2014-02-14 2019-05-14 Apple Inc. Activity identification using an optical heart rate monitor
US9277144B2 (en) 2014-03-12 2016-03-01 Apple Inc. System and method for estimating an ambient light condition using an image sensor and field-of-view compensation
US9584743B1 (en) 2014-03-13 2017-02-28 Apple Inc. Image sensor with auto-focus and pixel cross-talk compensation
JP6305169B2 (ja) * 2014-04-07 2018-04-04 キヤノン株式会社 固体撮像素子、撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
US9538106B2 (en) 2014-04-25 2017-01-03 Apple Inc. Image sensor having a uniform digital power signature
US9686485B2 (en) 2014-05-30 2017-06-20 Apple Inc. Pixel binning in an image sensor
JP2016012903A (ja) * 2014-06-02 2016-01-21 ソニー株式会社 撮像素子、撮像方法、および電子機器
EP3188471A4 (en) * 2014-08-29 2017-08-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging device
JP2017022624A (ja) * 2015-07-13 2017-01-26 キヤノン株式会社 撮像素子及びその駆動方法、及び撮像装置
JP6660141B2 (ja) 2015-10-14 2020-03-04 キヤノン株式会社 撮像素子およびそれを用いる撮像装置
JP7005125B2 (ja) 2016-04-22 2022-01-21 キヤノン株式会社 撮像素子、撮像システム、および撮像素子の製造方法
US9912883B1 (en) 2016-05-10 2018-03-06 Apple Inc. Image sensor with calibrated column analog-to-digital converters
JP6779038B2 (ja) 2016-06-01 2020-11-04 キヤノン株式会社 撮像素子及びその制御方法、撮像装置及びその制御方法
JP6758925B2 (ja) 2016-06-01 2020-09-23 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP6701001B2 (ja) 2016-06-22 2020-05-27 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP6739272B2 (ja) * 2016-07-29 2020-08-12 キヤノン株式会社 撮像装置、その制御方法、及びプログラム
US10438987B2 (en) 2016-09-23 2019-10-08 Apple Inc. Stacked backside illuminated SPAD array
EP3516691B1 (en) 2016-10-14 2021-09-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Cmos image sensor
KR102617430B1 (ko) * 2016-11-08 2023-12-26 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서
JP6552478B2 (ja) 2016-12-28 2019-07-31 キヤノン株式会社 固体撮像装置
US10656251B1 (en) 2017-01-25 2020-05-19 Apple Inc. Signal acquisition in a SPAD detector
US10652531B2 (en) 2017-01-25 2020-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging device, imaging system, and movable object
CN110235024B (zh) 2017-01-25 2022-10-28 苹果公司 具有调制灵敏度的spad检测器
US10962628B1 (en) 2017-01-26 2021-03-30 Apple Inc. Spatial temporal weighting in a SPAD detector
JP6889571B2 (ja) * 2017-02-24 2021-06-18 キヤノン株式会社 撮像装置および撮像システム
CN108666327B (zh) * 2017-03-28 2020-06-26 奕瑞影像科技（太仓）有限公司 X射线图像传感器及其制作方法、平板探测器
US10622538B2 (en) 2017-07-18 2020-04-14 Apple Inc. Techniques for providing a haptic output and sensing a haptic input using a piezoelectric body
US10440301B2 (en) 2017-09-08 2019-10-08 Apple Inc. Image capture device, pixel, and method providing improved phase detection auto-focus performance
JP7067912B2 (ja) * 2017-12-13 2022-05-16 キヤノン株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像システム
JP7091080B2 (ja) 2018-02-05 2022-06-27 キヤノン株式会社 装置、システム、および移動体
US10848693B2 (en) 2018-07-18 2020-11-24 Apple Inc. Image flare detection using asymmetric pixels
US11019294B2 (en) 2018-07-18 2021-05-25 Apple Inc. Seamless readout mode transitions in image sensors
US11563910B2 (en) 2020-08-04 2023-01-24 Apple Inc. Image capture devices having phase detection auto-focus pixels
US11546532B1 (en) 2021-03-16 2023-01-03 Apple Inc. Dynamic correlated double sampling for noise rejection in image sensors
CN117751576A (zh) * 2021-08-10 2024-03-22 华为技术有限公司 无去马赛克的像素阵列、图像传感器、电子设备及其操作方法

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69223841T2 (de) 1991-04-19 1998-05-14 Canon Kk Bilderempfangsapparat
US6992714B1 (en) 1999-05-31 2006-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus having plural pixels arranged two-dimensionally, and selective addition of different pixel color signals to control spatial color arrangement
CN1177465C (zh) * 2000-01-29 2004-11-24 全视技术有限公司 单片彩色金属氧化物半导体图像传感器及相邻行读出方法
JP3636291B2 (ja) * 2000-01-31 2005-04-06 オリンパス株式会社 撮像装置
US20050128327A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Bencuya Selim S. Device and method for image sensing
KR100871688B1 (ko) 2004-02-27 2008-12-08 삼성전자주식회사 고체 촬상 장치 및 그 구동 방법
US7633539B2 (en) 2004-06-07 2009-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup device with analog-to-digital converter
EP1780795B1 (en) * 2004-07-20 2009-07-08 Fujitsu Microelectronics Limited Cmos imaging element
US7294818B2 (en) 2004-08-24 2007-11-13 Canon Kabushiki Kaisha Solid state image pickup device and image pickup system comprising it
US7548261B2 (en) * 2004-11-30 2009-06-16 Digital Imaging Systems Gmbh Column averaging/row averaging circuit for image sensor resolution adjustment in high intensity light environment
JP2006180146A (ja) 2004-12-22 2006-07-06 Nec Corp Ｃｄｍａ受信装置及びそれに用いるパスサーチ方法
GB2425229B (en) * 2005-04-14 2008-04-09 Micron Technology Inc Generation and storage of column offsets for a column parallel image sensor
US7830437B2 (en) * 2005-05-11 2010-11-09 Aptina Imaging Corp. High fill factor multi-way shared pixel
US7705900B2 (en) * 2005-06-01 2010-04-27 Eastman Kodak Company CMOS image sensor pixel with selectable binning and conversion gain
JP4827627B2 (ja) 2006-06-16 2011-11-30 キヤノン株式会社 撮像装置及びその処理方法
JP4956084B2 (ja) * 2006-08-01 2012-06-20 キヤノン株式会社 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム
JP4194633B2 (ja) 2006-08-08 2008-12-10 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
KR100828943B1 (ko) 2006-12-19 2008-05-13 (주)실리콘화일 3t-4s 스텝 ＆ 리피트 단위 셀 및 상기 단위 셀을 구비한 이미지센서, 데이터 저장 장치, 반도체 공정 마스크, 반도체 웨이퍼
JP4966035B2 (ja) * 2007-01-26 2012-07-04 株式会社東芝 固体撮像装置
US8289430B2 (en) * 2007-02-09 2012-10-16 Gentex Corporation High dynamic range imaging device
US8115841B2 (en) * 2007-03-13 2012-02-14 Micron Technology, Inc. Method, apparatus and system providing an image sensor having pixels with multiple exposures, diodes and gain readouts
JP5022758B2 (ja) * 2007-04-12 2012-09-12 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム及び撮像装置の駆動方法
WO2008133146A1 (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Rosnes Corporation 固体撮像装置
JP5053737B2 (ja) 2007-07-06 2012-10-17 キヤノン株式会社 光電変換装置
JP5164509B2 (ja) 2007-10-03 2013-03-21 キヤノン株式会社 光電変換装置、可視光用光電変換装置及びそれらを用いた撮像システム
JP5106092B2 (ja) * 2007-12-26 2012-12-26 パナソニック株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP5221982B2 (ja) * 2008-02-29 2013-06-26 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びカメラ
JP5213501B2 (ja) 2008-04-09 2013-06-19 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP2009278241A (ja) 2008-05-13 2009-11-26 Canon Inc 固体撮像装置の駆動方法および固体撮像装置
JP2009303088A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Panasonic Corp 固体撮像装置、その駆動方法及びカメラ
JP2010010896A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Panasonic Corp 固体撮像装置
JP5253028B2 (ja) 2008-07-23 2013-07-31 キヤノン株式会社 撮像システムおよびその制御方法
JP4617372B2 (ja) 2008-08-29 2011-01-26 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
JP5371330B2 (ja) 2008-08-29 2013-12-18 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP5258551B2 (ja) 2008-12-26 2013-08-07 キヤノン株式会社 固体撮像装置、その駆動方法及び撮像システム
JP5558857B2 (ja) 2009-03-09 2014-07-23 キヤノン株式会社 光電変換装置およびそれを用いた撮像システム
JP5476832B2 (ja) * 2009-07-23 2014-04-23 ソニー株式会社 固体撮像装置及びカメラ
JP5631050B2 (ja) * 2010-05-10 2014-11-26 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011082769A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Canon Inc 固体撮像装置および撮像装置
JP2012257028A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Canon Inc 撮像装置
US9241117B2 (en) 2011-06-08 2016-01-19 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
CN104025566B (zh) * 2011-12-27 2015-10-14 富士胶片株式会社 摄像装置及摄像装置的控制方法
CN104025566A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 富士胶片株式会社 摄像装置、摄像装置的控制方法及控制程序
JP5607265B2 (ja) * 2011-12-27 2014-10-15 富士フイルム株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び制御プログラム
US8964087B2 (en) 2011-12-27 2015-02-24 Fujifilm Corporation Imaging device, method for controlling imaging device, and storage medium storing a control program
JPWO2013100093A1 (ja) * 2011-12-27 2015-05-11 富士フイルム株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び制御プログラム
WO2013100093A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 富士フイルム株式会社 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び制御プログラム
JP2013168634A (ja) * 2012-01-18 2013-08-29 Canon Inc 固体撮像装置
WO2016199588A1 (ja) * 2015-06-09 2016-12-15 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
JPWO2016199588A1 (ja) * 2015-06-09 2018-03-29 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像素子および駆動方法、並びに電子機器
US10721422B2 (en) 2015-06-09 2020-07-21 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, driving method, and electronic device
US10728475B2 (en) 2015-06-09 2020-07-28 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, driving method, and electronic device
US11778349B2 (en) 2015-06-09 2023-10-03 Sony Semiconductor Solutions Corporation Imaging element, driving method, and electronic device
KR20190116276A (ko) * 2017-02-22 2019-10-14 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 고체 촬상 장치 및 전자 기기
KR102510117B1 (ko) * 2017-02-22 2023-03-15 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 고체 촬상 장치 및 전자 기기
JP2021184613A (ja) * 2017-09-29 2021-12-02 株式会社ニコン 撮像素子
JP7478120B2 (ja) 2017-09-29 2024-05-02 株式会社ニコン 撮像素子、および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102036020B (zh) 2013-03-13
JP4881987B2 (ja) 2012-02-22
EP2315435A1 (en) 2011-04-27
CN102036020A (zh) 2011-04-27
US8582009B2 (en) 2013-11-12
US20110080493A1 (en) 2011-04-07
EP2315435B1 (en) 2016-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4881987B2 (ja) 固体撮像装置および撮像装置
JP5290923B2 (ja) 固体撮像装置および撮像装置
US20240006427A1 (en) Imaging device and imaging system
US11302737B2 (en) Image sensor and electronic apparatus including the same
CN104851898B (zh) 固态成像器件和电子装置
KR101696463B1 (ko) 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 신호 처리 방법 및 촬상 장치
JP6334203B2 (ja) 固体撮像装置、および電子機器
JP6026102B2 (ja) 固体撮像素子および電子機器
JP5526342B2 (ja) 固体撮像装置
JP2013038312A (ja) Ｍｏｓ型固体撮像素子及び撮像装置
JP2014204149A (ja) 固体撮像装置
KR20210047009A (ko) 이미지 장치
JP5619093B2 (ja) 固体撮像装置及び固体撮像システム
JP4848349B2 (ja) 撮像装置及び固体撮像素子の駆動方法
JP2007151147A (ja) 固体撮像装置
JP2009094397A (ja) Ｃｃｄ型固体撮像素子及び撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111011

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20111011

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20111031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111107

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111205

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4881987

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees