JP6556215B2 - 撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる撮像素子の構成を示す図である。図1において、撮像素子の有効画素領域は、複数の画素セット100が垂直方向(列方向)及び水平方向(行方向)にマトリクス状に配置されることにより形成される。画素セット100には垂直走査回路105から制御信号が出力される制御信号線104が接続される。また、画素セット100はそれぞれ撮像素子内部を縦断して画素列に隣接する垂直出力線101に接続される。垂直出力線101は一端が定電流源103に接続され、他端がカラムアンプ(増幅アンプ)102に接続される。カラムアンプ102の出力は、制御信号PTSで駆動されるスイッチ106を介して保持容量108に接続される。保持容量108は、水平走査回路114から出力される列毎の制御信号PHによって駆動される出力転送スイッチ110を介して、水平出力線112に接続される。そして、保持容量108により保持された画素セット100の信号レベルが水平出力線112に出力される。
以下、本発明の第2の実施形態に係わる撮像装置について説明する。
図11は、本発明の第3の実施形態としての携帯電話機1100の構成を示すブロック図である。本実施形態の携帯電話機1100は、音声通話機能の他、電子メール機能や、インターネット接続機能、画像の撮影、再生機能等を有する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (23)
- 複数の光電変換素子が配置された第1の半導体基板と、画素信号を記憶する記憶素子が配置された第2の半導体基板と、前記複数の光電変換素子と前記記憶素子を電気的に接続する複数のコネクタと、を備える撮像素子と、
前記撮像素子による画素信号の生成と、該生成された画素信号の出力とを交互に行う第1のモードと、前記撮像素子が複数回の画素信号の生成を行い、該生成された画素信号を出力する第2のモードとを選択する選択手段と、を備え、
前記第1のモードでは、前記第2の半導体基板への電力の供給の一部または全部が停止されることを特徴とする撮像装置。 - 前記第2のモードでは、前記画素信号が出力される前に、前記記憶素子は複数の生成された画素信号を記憶することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記複数の光電変換素子で生成された画素信号を、前記記憶素子を介して出力する動作と、前記記憶素子を介さずに出力する動作とを切り替えるスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記第2の半導体基板には、それぞれのグループが画素信号を記憶する複数の記憶素子を有する複数の記憶素子のグループが配置され、
前記複数の記憶素子のグループのそれぞれが、前記複数の光電変換素子のうちの1つの光電変換素子にそれぞれ対応して配置され、前記複数の記憶素子のグループのそれぞれが、前記1つの光電変換素子の画素信号を記憶し、その他の光電変換素子の画素信号を記憶しないことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第2の半導体基板には、それぞれのグループが画素信号を記憶する複数の記憶素子を有する複数の記憶素子のグループが配置され、
前記複数の記憶素子のグループのそれぞれが、前記複数の光電変換素子のうちの1つの光電変換素子にそれぞれ対応して配置され、前記複数の記憶素子の数が前記複数の光電変換素子の数よりも多いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記光電変換素子による複数回の蓄積制御を行うことにより蓄積されたそれぞれの画素信号は、前記複数の記憶素子に別々に記憶されることを特徴とする請求項4または5に記載の撮像装置。
- 前記複数の記憶素子に記憶されたそれぞれの画素信号は、別々に出力されることを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する複数の信号出力部が前記第1の半導体基板に配置されており、前記複数の記憶素子のグループのそれぞれは、前記複数の光電変換素子のそれぞれと、該複数の光電変換素子のそれぞれに対応する前記複数の信号出力部のそれぞれとの間に配置されていることを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記信号出力部は、フローティングディフュージョン部を含むことを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記信号出力部は、画素アンプ部を含むことを特徴とする請求項8または9に記載の撮像装置。
- 前記複数のコネクタは、マイクロバンプから形成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1の半導体基板と、前記第2の半導体基板は、積層されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 複数の光電変換素子が配置された第1の半導体基板と、画素信号を記憶する記憶素子が配置された第2の半導体基板と、前記複数の光電変換素子と前記記憶素子を電気的に接続する複数のコネクタと、を備える撮像素子と、
前記撮像素子が画素信号を生成し、該生成された画素信号を前記記憶素子に記憶することなく出力する第1のモードと、前記撮像素子が画素信号を生成し、該生成された画素信号を出力する前に前記記憶素子に記憶する第2のモードとを選択する選択手段と、を備え、
前記第1のモードでは、前記第2の半導体基板への電力の供給の一部または全部が停止されることを特徴とする撮像装置。 - 前記複数の光電変換素子で生成された画素信号を、前記記憶素子を介して出力する動作と、前記記憶素子を介さずに出力する動作とを切り替えるスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。
- 前記第2の半導体基板には、それぞれのグループが画素信号を記憶する複数の記憶素子を有する複数の記憶素子のグループが配置され、
前記複数の記憶素子のグループのそれぞれが、前記複数の光電変換素子のうちの1つの光電変換素子にそれぞれ対応して配置され、前記複数の記憶素子のグループのそれぞれが、前記1つの光電変換素子の画素信号を記憶し、その他の光電変換素子の画素信号を記憶しないことを特徴とする請求項13または14に記載の撮像装置。 - 前記第2の半導体基板には、それぞれのグループが画素信号を記憶する複数の記憶素子を有する複数の記憶素子のグループが配置され、
前記複数の記憶素子のグループのそれぞれが、前記複数の光電変換素子のうちの1つの光電変換素子にそれぞれ対応して配置され、前記複数の記憶素子の数が前記複数の光電変換素子の数よりも多いことを特徴とする請求項13または14に記載の撮像装置。 - 前記光電変換素子による複数回の蓄積制御を行うことにより蓄積されたそれぞれの画素信号は、前記複数の記憶素子に別々に記憶されることを特徴とする請求項15または16に記載の撮像装置。
- 前記複数の記憶素子に記憶されたそれぞれの画素信号は、別々に出力されることを特徴とする請求項17に記載の撮像装置。
- 前記複数の光電変換素子のそれぞれに対応する複数の信号出力部が前記第1の半導体基板に配置されており、前記複数の記憶素子のグループのそれぞれは、前記複数の光電変換素子のそれぞれと、該複数の光電変換素子のそれぞれに対応する前記複数の信号出力部のそれぞれとの間に配置されていることを特徴とする請求項15乃至18のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記信号出力部は、フローティングディフュージョン部を含むことを特徴とする請求項19に記載の撮像装置。
- 前記信号出力部は、画素アンプ部を含むことを特徴とする請求項19または20に記載の撮像装置。
- 前記複数のコネクタのそれぞれは、マイクロバンプから形成されていることを特徴とする請求項13乃至21のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記第1の半導体基板と、前記第2の半導体基板は、積層されていることを特徴とする請求項13乃至22のいずれか1項に記載の撮像装置。
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