JP2013172208A - 撮像装置、および撮像システム。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明に係る撮像装置は、複数の画素を有する。画素は、光電変換部8と、光電変換部8とは別の場所で電荷を保持する第1保持部10と、第1保持部10に保持された電荷を光電変換部8および第1保持部10とは別の場所で保持する第2保持部12を有する。さらに、画素は、第1保持部10へ電荷を転送する第1電荷転送部9、第1保持部10の電荷を第2保持部12へ転送する第2電荷転送部11、および第2保持部12の電荷を転送する第3電荷転送部13を含む。そして、3つの電荷転送部の制御電極に、それぞれの電荷転送部が非導通となる電圧が印加された場合において、第1保持部10のポテンシャルが、第2保持部12のポテンシャルより高い。
【選択図】 図2
Description
しかしながら、特許文献1に記載の撮像装置には、第1のメモリ部から第2のメモリ部への電荷の転送が困難であるという課題がある。これは、2つのメモリ部が同様の構成であるため、バイアス条件が同じである場合に両者のポテンシャルの高さがほとんど同じになるからである。その結果、従来の撮像装置では、第1のメモリ部から第2のメモリ部への電荷の転送効率が低下していた。
特に、第1のメモリ部から第2のメモリ部へ電荷の完全空乏転送を行う場合には、この課題が顕著になる。その理由は、第2のメモリ部のポテンシャルを第1のメモリ部のポテンシャルよりも低くすることによって、電荷の完全空乏転送が行われるからである。特許文献1に記載の撮像装置のように、第1のメモリ部と第2のメモリ部とが同じ構成の場合、第2のメモリ部のポテンシャルを第1のメモリ部のポテンシャルよりも低くすることが困難であった。
以上の課題に鑑み、本発明は、光電変換部及びフローティングディフュージョンとは別に複数の電荷の保持部を画素内に有する撮像装置において、第1の電荷の保持部から第2の電荷の保持部への電荷の転送効率を向上させることを目的とする。
8 光電変換部
9 第1電荷転送部
10 第1保持部
11 第2電荷転送部
12 第2保持部
13 第3電荷転送部
14 入力ノード
15 増幅素子
Claims (6)
- 複数の画素を備える撮像装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅素子と、を有し、
前記光電変換部と前記増幅素子の入力ノードとの間の電気経路に、第1保持部と、前記第1保持部の後段に配された第2保持部と、前記第1保持部に電荷を転送する第1転送部と、前記第1保持部の電荷を前記第2保持部に転送する第2転送部と、前記第2保持部の電荷を転送する第3転送部と、が配され、
前記第1保持部は、電荷を保持する第1導電型の第1半導体領域を含み、
前記第2保持部は、電荷を保持する第1導電型の第2半導体領域を含み、
前記第1半導体領域の不純物濃度が前記第2半導体領域の不純物濃度より低いことを特徴とする撮像装置。 - 複数の画素を備える撮像装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅素子と、を有し、
前記光電変換部と前記増幅素子の入力ノードとの間の電気経路に、第1保持部と、前記第1保持部の後段に配された第2保持部と、前記第1保持部に電荷を転送する第1転送部と、前記第1保持部の電荷を前記第2保持部に転送する第2転送部と、前記第2保持部の電荷を転送する第3転送部と、が配され、
前記第1保持部は、電荷を保持する第1導電型の第1半導体領域を含み、
前記第2保持部は、電荷を保持する第1導電型の第2半導体領域を含み、
前記第1半導体領域の下端が前記第2半導体領域の下端より浅い位置に配されたことを特徴とする撮像装置。 - 複数の画素を備える撮像装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅素子と、を有し、
前記光電変換部と前記増幅素子の入力ノードとの間の電気経路に、第1保持部と、前記第1保持部の後段に配された第2保持部と、前記第1保持部に電荷を転送する第1転送部と、前記第1保持部の電荷を前記第2保持部に転送する第2転送部と、前記第2保持部の電荷を転送する第3転送部と、が配され、
前記第1保持部は、電荷を保持する第1導電型の第1半導体領域を含み、
前記第2保持部は、電荷を保持する第1導電型の第2半導体領域を含み、
前記第1半導体領域は第1部分と、前記第1部分より不純物濃度が低い第2部分とを含むことを特徴とする撮像装置。 - 複数の画素を備える撮像装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅素子と、を有し、
前記光電変換部と前記増幅素子の入力ノードとの間の電気経路に、第1保持部と、前記第1保持部の後段に配された第2保持部と、前記第1保持部に電荷を転送する第1転送部と、前記第1保持部の電荷を前記第2保持部に転送する第2転送部と、前記第2保持部の電荷を転送する第3転送部と、が配され、
前記第1保持部は、電荷を保持する第1導電型の第1半導体領域を含み、
前記第2保持部は、電荷を保持する第1導電型の第2半導体領域を含み、
第2導電型の第3半導体領域を有し、
前記第3半導体領域が配された深さにおいて、前記第3半導体領域と前記第1転送部との間に、前記第1半導体領域の第1部分が配され、
前記第3半導体領域が配された深さにおいて、前記第3半導体領域と前記第2転送部との間に、前記第1半導体領域の第2部分が配されたことを特徴とする撮像装置。 - 複数の画素を備える撮像装置であって、
前記複数の画素のそれぞれが、光電変換部と、前記光電変換部で生じた電荷に基づく信号を増幅して出力する増幅素子と、を有し、
前記光電変換部と前記増幅素子の入力ノードとの間の電気経路に、第1保持部と、前記第1保持部の後段に配された第2保持部と、前記第1保持部に電荷を転送する第1転送部と、前記第1保持部の電荷を前記第2保持部に転送する第2転送部と、前記第2保持部の電荷を転送する第3転送部と、が配され、
前記第1保持部は、電荷を保持する第1導電型の第1半導体領域を含み、
前記第2保持部は、電荷を保持する第1導電型の第2半導体領域を含み、
前記第1転送部、前記第2転送部および前記第3転送部が非導通状態の時に、前記第1半導体領域のポテンシャルが前記第2半導体領域のポテンシャルより高いことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置から出力された信号を処理する信号処理部と、を有することを特徴とする撮像システム。
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