JP4738907B2 - 固体撮像素子および固体撮像装置 - Google Patents
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Description
12 光学系
14 撮像部
16 前処理部
18 信号処理部
20 システム制御部
22 操作部
24 タイミング信号発生器
26 ドライバ
28 モニタ
30 ストレージ
44, 46 受光素子
48 垂直転送路
62, 64 転送電極(ポリ電極)
Claims (14)
- 入射光を信号電荷に変換する2次元アレイ状に配設された受光素子と、前記受光素子で変換した信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送手段と、前記複数の垂直転送手段に対して直交する水平方向に転送された信号電荷を転送する水平転送手段とを含む固体撮像素子において、該固体撮像素子は、
前記受光素子のうち、前記入射光に対する受光素子の感度が相対的に異なる第1および第2の受光素子を用いて、前記垂直転送手段を挟んで一方の対角に第1の受光素子が配設され、他方の対角に第2の受光素子が配設され、かつ第1および第2の受光素子における前記感光領域の重心を結んで長方形が形成される位置に配設され、
該固体撮像素子は、前記受光素子に信号電荷を蓄積させ、蓄積した信号電荷を前記垂直転送手段に読み出す開閉機能を有する転送ゲートが前記受光素子と前記垂直転送手段との間に形成され、該転送ゲートの開閉を指示する信号を提供する信号線が第1の受光素子と第2の受光素子とでそれぞれ、区別して配線されていることを特徴とする固体撮像素子。 - 請求項1に記載の固体撮像素子において、第1の受光素子は、前記感光領域とする第1の開口を前記垂直転送手段が延びる方向に延ばした形状にして、
第2の受光素子は、前記感光領域とする第2の開口を前記垂直転送手段が延びる方向に縮めた形状に形成することを特徴とする固体撮像素子。 - 請求項1または2に記載の固体撮像素子において、第2の受光素子は、第1の受光素子の感度および飽和レベルに応じて第2の開口の前記感光領域を設定することを特徴とする固体撮像素子。
- 請求項1、2または3に記載の固体撮像素子において、前記垂直転送手段は、第1および第2の受光素子から読み出した前記信号電荷を蓄積するパケットを形成させる転送電極の形状が平行四辺形と台形とを組み合わせた繰返しパターン形状に形成されることを特徴とする固体撮像素子。
- 請求項1、2または3に記載の固体撮像素子において、前記垂直転送手段は、第1および第2の受光素子から読み出した前記信号電荷を蓄積するパケットを形成させる転送電極の形状がともに台形を組み合わせた繰返しパターン形状に形成されることを特徴とする固体撮像素子。
- 請求項1に記載の固体撮像素子において、該固体撮像素子は、前記蓄積した信号電荷を第1フィールドの垂直同期信号に同期させて、第1の受光素子だけから前記転送ゲートを介して前記垂直転送手段に読み出し、
次に第2フィールドの垂直同期信号に同期させて、第2の受光素子だけから前記転送ゲートを介して前記垂直転送手段に読み出し、
前記垂直転送手段に読み出された信号電荷を4相駆動信号に応じて転送することを特徴とする固体撮像素子。 - 請求項6に記載の固体撮像素子において、該固体撮像素子は、被写界のシーンに応じて第1の受光素子から得られる信号電荷だけを読み出す駆動と、
第1の受光素子および第2の受光素子からの前記信号電荷を順次に読み出す駆動とを行なうことを特徴とする固体撮像素子。 - 入射光を信号電荷に変換する2次元アレイ状に配設された受光素子と、前記受光素子で変換した信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送手段と、前記複数の垂直転送手段に対して直交する水平方向に転送された信号電荷を転送する水平転送手段とを含む固体撮像素子、
該固体撮像素子から得られた画像信号に対して信号処理を施す信号処理手段、
前記固体撮像素子および前記信号処理手段の動作タイミングを提供するタイミング信号を発生するタイミング発生手段、
該タイミング信号に基づいて駆動信号を生成する駆動信号生成手段、および
前記信号処理手段から供給されるデータに基づいて被写界のシーンを判別し、該判別結果に応じて前記信号処理手段、前記タイミング発生手段および駆動信号生成手段を制御する制御手段を具備し、
前記固体撮像素子は、前記入射光に対する受光素子の感度が相対的に異なる第1および第2の受光素子を用いて、前記垂直転送手段を挟んで一方の対角に第1の受光素子が配設され、他方の対角に第2の受光素子が配設され、かつ第1および第2の受光素子における前記感光領域の重心を結んで長方形が形成される位置に配設され、
前記固体撮像素子は、第1および第2の受光素子のそれぞれに信号電荷を蓄積させ、第1および第2の受光素子のそれぞれから前記垂直転送手段に読み出す開閉機能を有する転送ゲートが第1および第2の受光素子のそれぞれと前記垂直転送手段との間に形成され、該転送ゲートの開閉を指示する信号を提供する信号線が第1の受光素子と第2の受光素子とでそれぞれ、区別して配線されていることを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項8に記載の装置において、第1の受光素子は、前記感光領域とする第1の開口を前記垂直転送手段が延びる方向に延ばした形状にし、
第2の受光素子は、前記感光領域とする第2の開口を前記垂直転送手段が延びる方向に縮めた形状に形成することを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項8または9に記載の装置において、第2の受光素子は、第1の受光素子の感度および飽和レベルに応じて前記感光領域を設定することを特徴とする固体撮像装置。
- 請求項8、9または10に記載の装置において、前記垂直転送手段は、第1および第2の受光素子から読み出した前記信号電荷を蓄積するパケットを形成する転送電極が平行四辺形と台形とを組み合わせた繰返しパターン形状に形成されることを特徴とする固体撮像装置。
- 請求項8、9または10に記載の装置において、前記垂直転送手段は、第1および第2の受光素子から読み出した前記信号電荷を蓄積するパケットを形成する転送電極が平行四辺形と台形とを組み合わせた繰返しパターン形状に形成されることを特徴とする固体撮像装置。
- 請求項8に記載の装置において、該装置は、前記蓄積した信号電荷を第1フィールドの垂直同期信号に同期させて、第1の受光素子だけから前記転送ゲートを介して前記垂直転送手段に読み出し、
次に第2フィールドの垂直同期信号に同期させて、第2の受光素子だけから前記転送ゲートを介して前記垂直転送手段に読み出し、
前記垂直転送手段に読み出された信号電荷を4相駆動信号に応じて転送することを特徴とする固体撮像装置。 - 請求項13に記載の装置において、前記固体撮像素子は、被写界のシーンに応じて第1の受光素子から得られる信号電荷だけを読み出す駆動と、
第1の受光素子および第2の受光素子からの前記信号電荷を順次に読み出す駆動とのいずれかを行なうことを特徴とする固体撮像装置。
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