JP6822454B2 - 撮像素子および電子機器 - Google Patents
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Description
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2006−49361号公報
Claims (80)
- 行方向において並んで配置され、第1分光特性を有する第1フィルタからの光を電荷に変換する第1光電変換部を有する複数の第1画素を含む第1画素群と、
前記第1画素群から前記行方向側に配置される画素群であって、前記行方向において並んで配置され、前記第1分光特性とは異なる第2分光特性を有する第2フィルタからの光を電荷に変換する第2光電変換部を有する複数の第2画素を含む第2画素群と、
前記複数の第1画素に接続され、前記第1画素を制御するための第1制御信号が出力される第1制御線と、
前記複数の第2画素に接続され、前記第2画素を制御するための第2制御信号が出力される前記第1制御線とは異なる第2制御線と、
を備える撮像素子。 - 行方向において並んで配置される複数の画素を含む複数の画素群と、
前記複数の画素群のうち第1画素群に含まれる前記複数の画素であって第1分光特性を有する第1フィルタからの光を電荷に変換する第1光電変換部を有する複数の第1画素に接続され、前記第1画素を制御するための第1制御信号が出力される第1制御線と、
前記複数の画素群のうち前記第1画素群から前記行方向側に配置される第2画素群に含まれる前記複数の画素であって、前記第1分光特性とは異なる第2分光特性を有する第2フィルタからの光を電荷に変換する第2光電変換部を有する複数の第2画素に接続され、前記第2画素を制御するための第2制御信号が出力される前記第1制御線とは異なる第2制御線と、
を備える撮像素子。 - 前記行方向において並んで配置され、前記第1分光特性を有する第3フィルタからの光を電荷に変換する第3光電変換部を有する複数の第3画素を含む第3画素群と、
前記複数の第3画素に接続され、前記第3画素を制御するための制御信号が出力される、前記第1制御線及び前記第2制御線とは異なる第3制御線と、を備え、
前記第2画素群は、前記行方向において前記第1画素群と前記第3画素群との間に配置される請求項1または2に記載に撮像素子。 - 前記第1画素は、前記第1制御線に接続される第1回路部を有し、
前記第2画素は、前記第2制御線に接続される第2回路部を有する請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像素子。 - 前記第1回路部は、前記第1制御信号により前記第1光電変換部から電荷を転送するための第1転送部を有し、
前記第2回路部は、前記第2制御信号により前記第2光電変換部から電荷を転送するための第2転送部を有する請求項4に記載の撮像素子。 - 前記第2制御信号は、前記第1制御信号が前記第1制御線に出力されるタイミングとは異なるタイミングで前記第2制御線に出力される請求項1から5のいずれか一項に記載の撮像素子。
- 前記複数の第1画素に接続され、前記第1画素を制御するための第4制御信号が出力される第4制御線と、
前記複数の第2画素に接続され、前記第2画素を制御するための第5制御信号が出力される前記第4制御線とは異なる第5制御線と、を備え、
前記第1回路部は、前記第4制御線に接続され、前記第4制御信号により、前記第1光電変換部からの電荷が転送される第1フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第1リセット部を有し、
前記第2回路部は、前記第5制御線に接続され、前記第5制御信号により、前記第2光電変換部からの電荷が転送される第2フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第2リセット部を有する請求項4又は請求項5に記載の撮像素子。 - 前記第5制御信号は、前記第4制御信号が前記第4制御線に出力されるタイミングとは異なるタイミングで前記第5制御線に出力される請求項7に記載の撮像素子。
- 前記第1回路部は、前記第1制御信号により、前記第1光電変換部からの電荷が転送される第1フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第1リセット部を有し、
前記第2回路部は、前記第2制御信号により、前記第2光電変換部からの電荷が転送される第2フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第2リセット部を有する請求項4に記載の撮像素子。 - 前記第2制御信号は、前記第1制御信号が前記第1制御線に出力されるタイミングとは異なるタイミングで前記第2制御線に出力される請求項9に記載の撮像素子。
- 前記第1画素に接続され、前記第1光電変換部の電荷により生成される第1信号が出力される第1出力線と、
前記第2画素に接続され、前記第2光電変換部の電荷により生成される第2信号が出力される前記第1出力線とは異なる第2出力線と、
を備える請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の撮像素子。 - 前記第1出力線に接続され、前記第1出力線に電流を供給する第1電流源回路と、
前記第2出力線に接続され、前記第2出力線に電流を供給する第2電流源回路と、
を備える請求項11に記載の撮像素子。 - 前記第1出力線は、前記複数の第1画素に接続され、
前記第2出力線は、前記複数の第2画素に接続される請求項11又は請求項12に記載の撮像素子。 - 前記第1信号と前記第2信号とに信号処理を行う信号処理部を備える請求項11から請求項13のいずれか一項に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号と前記第2信号とを増幅する増幅部を有する請求項14に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号と前記第2信号とをデジタル信号に変換するために用いられる変換部を有する請求項14又は請求項15に記載の撮像素子。
- 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記変換部は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置される請求項16に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップに積層される請求項17に記載の撮像素子。
- 前記変換部を用いてデジタル信号に変換された前記第1信号と、前記変換部を用いてデジタル信号に変換された前記第2信号と、を記憶する記憶部を備える請求項16に記載の撮像素子。
- 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記変換部は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置され、
前記記憶部は、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップとは異なる第3半導体チップに配置される請求項19に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第3半導体チップに積層される請求項20に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号に信号処理を行う第1信号処理回路と、前記第2信号に信号処理を行う第2信号処理回路と、を有する請求項14に記載の撮像素子。
- 前記第1信号処理回路は、前記第1信号を増幅する第1増幅回路を有し、
前記第2信号処理回路は、前記第2信号を増幅する第2増幅回路を有する請求項22に記載の撮像素子。 - 前記第1信号処理回路は、前記第1信号をデジタル信号に変換するために用いられる第1変換回路を有し、
前記第2信号処理回路は、前記第2信号をデジタル信号に変換するために用いられる第2変換回路を有する請求項22又は請求項23に記載の撮像素子。 - 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記第1変換回路及び前記第2変換回路は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置される請求項24に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップに積層される請求項25に記載の撮像素子。
- 前記第1変換回路を用いてデジタル信号に変換された前記第1信号を記憶する第1記憶回路と、
前記第2変換回路を用いてデジタル信号に変換された前記第2信号を記憶する第2記憶回路と、
を備える請求項24に記載の撮像素子。 - 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記第1変換回路及び前記第2変換回路は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置され、
前記第1記憶回路及び前記第2記憶回路は、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップとは異なる第3半導体チップに配置される請求項27に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第3半導体チップに積層される請求項28に記載の撮像素子。
- 行方向において並んで配置され、第1分光特性を有する第1フィルタからの光を電荷に変換する複数の第1光電変換部を含む第1光電変換群と、
前記第1光電変換群から前記行方向側に配置される画素群であって、前記第1分光特性とは異なる第2分光特性を有する第2フィルタからの光を電荷に変換する複数の第2光電変換部を含む第2光電変換群と、
前記複数の第1光電変換部から電荷を転送するための第1制御信号が出力される第1制御線と、
前記複数の第2光電変換部から電荷を転送するための第2制御信号が出力される前記第1制御線とは異なる第2制御線と、
を備える撮像素子。 - 行方向において並んで配置される、光を電荷に変換する複数の光電変換部を含む複数の光電変換群と、
前記複数の光電変換群のうち第1光電変換群に含まれる前記複数の光電変換部であって、第1分光特性を有する第1フィルタからの光を電荷に変換する複数の第1光電変換部から電荷を転送するための第1制御信号が出力される第1制御線と、
前記複数の光電変換群のうち前記第1光電変換群から前記行方向側に配置される第2光電変換群に含まれる前記複数の光電変換部であって、前記第1分光特性とは異なる第2分光特性を有する第2フィルタからの複数の第2光電変換部から電荷を転送するための第2制御信号が出力される前記第1制御線とは異なる第2制御線と、
を備える撮像素子。 - 前記行方向において並んで配置され、前記第1分光特性を有する第3フィルタからの光を電荷に変換する第3光電変換部を有する第3光電変換群と、
前記複数の第3光電変換部に接続され、前記第3光電変換部から電荷を転送するための制御信号が出力される、前記第1制御線及び前記第2制御線とは異なる第3制御線と、を備え、
前記第2光電変換群は、前記行方向において前記第1光電変換群と前記第3光電変換群との間に配置される請求項30または31に記載に撮像素子。 - 前記第2制御信号は、前記第1制御信号が前記第1制御線に出力されるタイミングとは異なるタイミングで前記第2制御線に出力される請求項30から32のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記第1光電変換部の電荷が転送される第1フローティングディフュージョンと、
前記第2光電変換部の電荷が転送される第2フローティングディフュージョンと、
前記第1フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第4制御信号が出力される第4制御線と、
前記第2フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第5制御信号が出力される前記第4制御線とは異なる第5制御線と、
を備える請求項30から請求項33のいずれか一項に記載の撮像素子。 - 前記第5制御信号は、前記第4制御信号が前記第4制御線に出力されるタイミングとは異なるタイミングで前記第5制御線に出力される請求項34に記載の撮像素子。
- 前記第1光電変換部の電荷により生成される第1信号が出力される第1出力線と、
前記第2光電変換部の電荷により生成される第2信号が出力される前記第1出力線とは異なる第2出力線と、
を備える請求項30から請求項35のいずれか一項に記載の撮像素子。 - 前記第1出力線に接続され、前記第1出力線に電流を供給する第1電流源回路と、
前記第2出力線に接続され、前記第2出力線に電流を供給する第2電流源回路と、
を備える請求項36に記載の撮像素子。 - 前記第1信号と前記第2信号とに信号処理を行う信号処理部を備える請求項36又は請求項37に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号と前記第2信号とを増幅する増幅部を有する請求項38に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号と前記第2信号とをデジタル信号に変換するために用いられる変換部を有する請求項38又は請求項39に記載の撮像素子。
- 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記変換部は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置される請求項40に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップに積層される請求項41に記載の撮像素子。
- 前記変換部を用いてデジタル信号に変換された前記第1信号と、前記変換部を用いてデジタル信号に変換された前記第2信号と、を記憶する記憶部を備える請求項40に記載の撮像素子。
- 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記変換部は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置され、
前記記憶部は、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップとは異なる第3半導体チップに配置される請求項43に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第3半導体チップに積層される請求項44に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号に信号処理を行う第1信号処理回路と、前記第2信号に信号処理を行う第2信号処理回路と、を有する請求項38に記載の撮像素子。
- 前記第1信号処理回路は、前記第1信号を増幅する第1増幅回路を有し、
前記第2信号処理回路は、前記第2信号を増幅する第2増幅回路を有する請求項46に記載の撮像素子。 - 前記第1信号処理回路は、前記第1信号をデジタル信号に変換するために用いられる第1変換回路を有し、
前記第2信号処理回路は、前記第2信号をデジタル信号に変換するために用いられる第2変換回路を有する請求項46又は請求項47に記載の撮像素子。 - 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記第1変換回路及び前記第2変換回路は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置される請求項48に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップに積層される請求項49に記載の撮像素子。
- 前記第1変換回路を用いてデジタル信号に変換された前記第1信号を記憶する第1記憶回路と、
前記第2変換回路を用いてデジタル信号に変換された前記第2信号を記憶する第2記憶回路と、
を備える請求項48に記載の撮像素子。 - 前記第1光電変換部及び前記第2光電変換部は、第1半導体チップに配置され、
前記第1変換回路及び前記第2変換回路は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置され、
前記第1記憶回路及び前記第2記憶回路は、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップとは異なる第3半導体チップに配置される請求項51に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第3半導体チップに積層される請求項52に記載の撮像素子。
- 行方向において並んで配置され、第1分光特性を有する第1フィルタからの光により生成された電荷が転送される複数の第1フローティングディフュージョンを含む第1フローティングディフュージョン群と、
前記第1フローティングディフュージョン群から前記行方向側に配置されるフローティングディフュージョン群であって、前記行方向において並んで配置され、前記第1分光特性とは異なる第2分光特性を有する第2フィルタからの光により生成された電荷が転送される複数の第2フローティングディフュージョンを含む第2フローティングディフュージョン群と、
前記複数の第1フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第1制御信号が出力される第1制御線と、
前記複数の第2フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第2制御信号が出力される前記第1制御線とは異なる第2制御線と、
を備える撮像素子。 - 行方向において並んで配置され、光電変換された電荷が転送される複数のフローティングディフュージョンを含む複数のフローティングディフュージョン群と、
前記複数のフローティングディフュージョン群のうち第1フローティングディフュージョン群に含まれる前記複数のフローティングディフュージョンであって、第1分光特性を有する第1フィルタからの光により生成された電荷が転送される複数の第1フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第1制御信号が出力される第1制御線と、
前記複数のフローティングディフュージョン群のうち前記第1フローティングディフュージョン群から前記行方向側に配置される第2フローティングディフュージョン群に含まれる前記複数のフローティングディフュージョンであって、前記第1分光特性とは異なる第2分光特性を有する第2フィルタからの光により生成された電荷が転送される複数の第2フローティングディフュージョンの電位をリセットするための第2制御信号が出力される前記第1制御線とは異なる第2制御線と、
を備える撮像素子。 - 前記行方向において並んで配置され、前記第1分光特性を有する第3フィルタからの光により生成された電荷が転送される複数の第3フローティングディフュージョンを有する第3フローティングディフュージョン群と、
前記複数の第3フローティングディフュージョンに接続され、前記第3フローティングディフュージョンを制御するための制御信号が出力される、前記第1制御線及び前記第2制御線とは異なる第3制御線と、を備え、
前記第2フローティングディフュージョン群は、前記行方向において前記第1フローティングディフュージョン群と前記第3フローティングディフュージョン群との間に配置される請求項54または55に記載に撮像素子。 - 前記第2制御信号は、前記第1制御信号が前記第1制御線に出力されるタイミングとは異なるタイミングで前記第2制御線に出力される請求項54から56のいずれか1項に記載の撮像素子。
- 前記第1フローティングディフュージョンの電圧に基づく第1信号が出力される第1出力線と、
前記第2フローティングディフュージョンの電圧に基づく第2信号が出力される前記第1出力線とは異なる第2出力線と、
を備える請求項54から請求項57のいずれか一項に記載の撮像素子。 - 前記第1出力線に接続され、前記第1出力線に電流を供給する第1電流源回路と、
前記第2出力線に接続され、前記第2出力線に電流を供給する第2電流源回路と、
を備える請求項58に記載の撮像素子。 - 前記第1信号と前記第2信号とに信号処理を行う信号処理部を備える請求項58に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号と前記第2信号とを増幅する増幅部を有する請求項60に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号と前記第2信号とをデジタル信号に変換するために用いられる変換部を有する請求項60又は請求項61に記載の撮像素子。
- 前記複数の第1フローティングディフュージョンと、前記複数の第2フローティングディフュージョンと、は、第1半導体チップに配置され、
前記変換部は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置される請求項62に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップに積層される請求項63に記載の撮像素子。
- 前記変換部を用いてデジタル信号に変換された前記第1信号と、前記変換部を用いてデジタル信号に変換された前記第2信号と、を記憶する記憶部を備える請求項62に記載の撮像素子。
- 前記複数の第1フローティングディフュージョンと、前記複数の第2フローティングディフュージョンと、は、第1半導体チップに配置され、
前記変換部は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置され、
前記記憶部は、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップとは異なる第3半導体チップに配置される請求項65に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第3半導体チップに積層される請求項66に記載の撮像素子。
- 前記信号処理部は、前記第1信号に信号処理を行う第1信号処理回路と、前記第2信号に信号処理を行う第2信号処理回路と、を有する請求項66または67に記載の撮像素子。
- 前記第1信号処理回路は、前記第1信号を増幅する第1増幅回路を有し、
前記第2信号処理回路は、前記第2信号を増幅する第2増幅回路を有する請求項68に記載の撮像素子。 - 前記第1信号処理回路は、前記第1信号をデジタル信号に変換するために用いられる第1変換回路を有し、
前記第2信号処理回路は、前記第2信号をデジタル信号に変換するために用いられる第2変換回路を有する請求項68又は請求項69に記載の撮像素子。 - 前記複数の第1フローティングディフュージョンと、前記複数の第2フローティングディフュージョンと、は、第1半導体チップに配置され、
前記第1変換回路及び前記第2変換回路は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置される請求項70に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップに積層される請求項71に記載の撮像素子。
- 前記第1変換回路を用いてデジタル信号に変換された前記第1信号を記憶する第1記憶回路と、
前記第2変換回路を用いてデジタル信号に変換された前記第2信号を記憶する第2記憶回路と、
を備える請求項72に記載の撮像素子。 - 前記複数の第1フローティングディフュージョンと、前記複数の第2フローティングディフュージョンと、は、第1半導体チップに配置され、
前記第1変換回路及び前記第2変換回路は、前記第1半導体チップとは異なる第2半導体チップに配置され、
前記第1記憶回路及び前記第2記憶回路は、前記第1半導体チップ及び前記第2半導体チップとは異なる第3半導体チップに配置される請求項73に記載の撮像素子。 - 前記第1半導体チップは、前記第3半導体チップに積層される請求項74に記載の撮像素子。
- 請求項1から75のいずれか一項に記載の撮像素子を備える電子機器。
- 前記撮像素子で撮像された被写体の画像を表示する表示部を備える請求項76に記載の電子機器。
- 前記撮像素子に接続され、画像処理が行われる画像処理部を備える請求項76又は請求項77に記載の電子機器。
- 前記画像処理部により画像処理が行われたデータを記録部に記録させる記録制御部を備える請求項78に記載の電子機器。
- 前記画像処理部により画像処理が行われたデータに基づく画像を表示部に表示させる表示制御部を備える請求項78又は請求項79に記載の電子機器。
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