JP7343000B2 - 撮像素子及び撮像装置 - Google Patents
撮像素子及び撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7343000B2 JP7343000B2 JP2022063357A JP2022063357A JP7343000B2 JP 7343000 B2 JP7343000 B2 JP 7343000B2 JP 2022063357 A JP2022063357 A JP 2022063357A JP 2022063357 A JP2022063357 A JP 2022063357A JP 7343000 B2 JP7343000 B2 JP 7343000B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- image sensor
- output
- section
- control line
- 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.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 29
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 60
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 10
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 15
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 101000611655 Homo sapiens Prolactin regulatory element-binding protein Proteins 0.000 description 5
- 102100040658 Prolactin regulatory element-binding protein Human genes 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
第2の態様によると、撮像装置は、上述の撮像素子を備える。
図1は、第1の実施の形態に係る撮像素子を用いた撮像装置の構成を模式的に示す断面図である。撮像装置1は、撮像光学系2、撮像素子3、制御部4、レンズ駆動部5、および表示部6を備える。
画素並列読み出し構成のイメージセンサでは、各画素ごとにA/D変換器や記憶部を配置する必要があり、記憶部の出力を制御する制御線や記憶部の出力データ転送中に増幅するアンプの制御線に多くの負荷がかかる。そのようなイメージセンサは、記憶部の制御線と増幅アンプの制御線の位相誤差が出やすくなるため、画像信号(撮像信号)を高速に転送することができない。これに対して、本実施の形態では、ダミー負荷36を設けることにより、記憶部の制御線すなわち行選択信号線51と増幅アンプの制御線すなわちアンプ信号線52の位相誤差が抑止され、撮像信号を高速に読み出すことができる。
(1)データ転送制御部40は、アンプ信号線52と複数の行選択信号線51とが接続され、複数の行選択信号線51に対して行選択信号を順次出力し、複数の行選択信号線51に対して行選択信号を出力する度にアンプ信号線52に対してアンプ信号を出力する。ダミー負荷36は、行選択信号とアンプ信号との位相差(ズレ)を調節する。このようにしたので、画素部30同士の距離に起因する信号遅延を抑止することができ、高画素数と高速な読み出し速度とを両立することが可能になる。
以下、第1の実施の形態に係る撮像素子との相違点について説明する。
本実施の形態に係る撮像素子は、ダミー負荷36が存在しないことを除き、図3に示した第1の実施の形態に係る撮像素子と同様の構成を有している。以下、第1の実施の形態に係る撮像素子との相違点について説明する。
以下、第1の実施の形態に係る撮像素子との相違点について説明する。
(1)設計時に決定された位相差ではなく、動的に検出された位相差に基づき位相差を調節するので、製造プロセスや温度、電圧などの外部環境によって生じた位相差にも対応可能な、より高性能な撮像素子を提供することができる。
以下、第4の実施の形態に係る撮像素子との相違点について説明する。
(変形例1)
上述した各実施の形態では、ダミー負荷をMOSトランジスタにより構成していたが、ダミー負荷はこれ以外の回路素子により構成することも可能である。例えばMIM(Metal-Insulator-Metal)やMOM(Metal-Oxide-Metal)による容量をダミー負荷として用いることができる。
画素ブロック32ごとに、グローバル配線とローカル配線とを分離してもよい。すなわち、水平方向の信号線に各々の画素部30を直接接続するのではなく、バッファ等を介して画素ブロック32内の画素部30を並列に接続してもよい。
撮像素子3に含まれる種々のトランジスタと配線とを接続するコンタクトの数を増減させてもよい。コンタクトの数を増減させることにより、信号線のインピーダンスを調節することが可能である。
1つの信号線を、複数の配線層により構成してもよい。複数の配線層にそれぞれ形成した信号線を束ねて1つの信号線とすることで、配線幅を増やした場合と同様に、信号線のインピーダンスを低下させることができる。
日本国特許出願2017年第192213号(2017年9月29日出願)
Claims (28)
- 光を電荷に変換する光電変換部で生成された電荷に基づく信号を出力し、行方向および列方向に複数設けられる出力部と、
前記出力部から出力される信号を読み出す読出部と、
複数の前記出力部を制御するための第1制御線に、複数の前記出力部から信号を出力させる第1信号を出力させ、複数の前記読出部を制御するための第2制御線に、複数の前記読出部に信号を読み出させる第2信号を出力する制御部と、
前記第1信号と前記第2信号とのズレを調節する調節部と、
を備える撮像素子。 - 請求項1に記載の撮像素子において、
前記調節部は、複数の前記出力部の間に配置される撮像素子。 - 請求項1または2に記載の撮像素子において、
前記ズレを検出する検出部を備え、
前記調節部は、前記検出部により検出された前記ズレを調節する撮像素子。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記ズレが小さくなるよう調節する撮像素子。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1制御線および前記第2制御線のインピーダンスを調節することにより、前記ズレを調節する撮像素子。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1制御線および前記第2制御線のインピーダンスの差を小さくすることにより、前記ズレを小さくする撮像素子。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1制御線および前記第2制御線に接続された負荷である撮像素子。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1信号および前記第2信号の一方の遅れに基づいて、他方を調節することにより、前記ズレを調節する撮像素子。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1信号および前記第2信号を中継するバッファである撮像素子。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像素子において、
複数の前記調節部を備え、
複数の前記調節部は、複数の前記出力部の間に配置される撮像素子。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記光電変換部で生成された電荷に基づく信号を記憶する記憶部を備え、
前記出力部は、前記記憶部に記憶された信号を出力する撮像素子。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記第1制御線と前記第2制御線とは、前記行方向に配線される撮像素子。 - 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記制御部は、複数の前記出力部を制御するための第1制御線に、複数の前記出力部から信号を出力させる第1信号を出力させる第1制御部と、複数の前記読出部を制御するための第2制御線に、複数の前記読出部に信号を読み出させる第2信号を出力する第2制御部と、を有する撮像素子。 - 光を電荷に変換する光電変換部で生成された電荷に基づく信号を出力し、行方向および列方向に複数設けられる出力部と、
前記出力部から出力される信号を増幅する増幅部と、
複数の前記出力部を制御するための第1制御線に、複数の前記出力部から信号を出力させる第1信号を出力させ、複数の前記増幅部を制御するための第2制御線に、複数の前記増幅部に信号を増幅させる第2信号を出力する制御部と、
前記第1信号と前記第2信号とのズレを調節する調節部と、
を備える撮像素子。 - 請求項14に記載の撮像素子において、
前記増幅部は、前記列方向において、複数の前記出力部の間に設けられる撮像素子。 - 請求項14または15に記載の撮像素子において、
前記調節部は、複数の前記出力部の間に配置される撮像素子。 - 請求項14から16のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記ズレを検出する検出部を備え、
前記調節部は、前記検出部により検出された前記ズレを調節する撮像素子。 - 請求項14から17のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記ズレが小さくなるよう調節する撮像素子。 - 請求項14から18のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1制御線および前記第2制御線のインピーダンスを調節することにより、前記ズレを調節する撮像素子。 - 請求項14から19のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1制御線および前記第2制御線のインピーダンスの差を小さくすることにより、前記ズレを小さくする撮像素子。 - 請求項14から20のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1制御線および前記第2制御線に接続された負荷である撮像素子。 - 請求項14から18のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1信号および前記第2信号の一方の遅れに基づいて、他方を調節することにより、前記ズレを調節する撮像素子。 - 請求項14から22のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記調節部は、前記第1信号および前記第2信号を中継するバッファである撮像素子。 - 請求項14から23のいずれか1項に記載の撮像素子において、
複数の前記調節部を備え、
複数の前記調節部は、複数の前記出力部の間に配置される撮像素子。 - 請求項14から24のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記光電変換部で生成された電荷に基づく信号を記憶する記憶部を備え、
前記出力部は、前記記憶部に記憶された信号を出力する撮像素子。 - 請求項14から25のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記第1制御線と前記第2制御線とは、前記行方向に配線される撮像素子。 - 請求項14から26のいずれか1項に記載の撮像素子において、
前記制御部は、複数の前記出力部を制御するための第1制御線に、複数の前記出力部から信号を出力させる第1信号を出力させる第1制御部と、複数の前記増幅部を制御するための第2制御線に、複数の前記増幅部に信号を増幅させる第2信号を出力する第2制御部と、を有する撮像素子。 - 請求項1から請求項27のいずれか一項に記載の撮像素子を備える撮像装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017192213 | 2017-09-29 | ||
JP2017192213 | 2017-09-29 | ||
PCT/JP2018/036534 WO2019066055A1 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-28 | 撮像素子および撮像装置 |
JP2019545188A JP7056667B2 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-28 | 撮像素子および撮像装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019545188A Division JP7056667B2 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-28 | 撮像素子および撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022091972A JP2022091972A (ja) | 2022-06-21 |
JP7343000B2 true JP7343000B2 (ja) | 2023-09-12 |
Family
ID=65902555
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019545188A Active JP7056667B2 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-28 | 撮像素子および撮像装置 |
JP2022063357A Active JP7343000B2 (ja) | 2017-09-29 | 2022-04-06 | 撮像素子及び撮像装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019545188A Active JP7056667B2 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-28 | 撮像素子および撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7056667B2 (ja) |
WO (1) | WO2019066055A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011010184A (ja) | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器 |
JP2015070591A (ja) | 2013-10-01 | 2015-04-13 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
WO2016009832A1 (ja) | 2014-07-14 | 2016-01-21 | ソニー株式会社 | 比較器、ad変換器、固体撮像装置、電子機器、および比較器の制御方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6049332B2 (ja) * | 2012-07-11 | 2016-12-21 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置および撮像システム |
JP2014120858A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Canon Inc | 固体撮像装置 |
-
2018
- 2018-09-28 JP JP2019545188A patent/JP7056667B2/ja active Active
- 2018-09-28 WO PCT/JP2018/036534 patent/WO2019066055A1/ja active Application Filing
-
2022
- 2022-04-06 JP JP2022063357A patent/JP7343000B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011010184A (ja) | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器 |
JP2015070591A (ja) | 2013-10-01 | 2015-04-13 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
WO2016009832A1 (ja) | 2014-07-14 | 2016-01-21 | ソニー株式会社 | 比較器、ad変換器、固体撮像装置、電子機器、および比較器の制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019066055A1 (ja) | 2019-04-04 |
JPWO2019066055A1 (ja) | 2020-10-15 |
JP2022091972A (ja) | 2022-06-21 |
JP7056667B2 (ja) | 2022-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9900482B2 (en) | Solid-state imaging element and camera system | |
KR101204571B1 (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 구동 방법 및 카메라 | |
KR101398289B1 (ko) | 고체 촬상 장치, 촬상 장치 및 카메라 | |
CN102157536B (zh) | 固态成像器件和电子装置 | |
KR100979197B1 (ko) | 고체촬상장치 | |
TWI479649B (zh) | 固態成像裝置及電子設備 | |
US9036068B2 (en) | CMOS image sensor with fast read out | |
JP7196941B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
KR20170021808A (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 구동 방법, 및 전자 기기 | |
JP4650572B2 (ja) | 撮像素子およびその制御方法、並びにカメラ | |
JP4695979B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2008042238A (ja) | 光電変換装置及びそれを用いた撮像システム | |
US20170041565A1 (en) | Solid-state image pickup device and image pickup apparatus | |
KR20070063451A (ko) | 고체 촬상장치 및 그 구동방법 | |
JP7343000B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
JP2013243781A (ja) | 撮像素子およびその制御方法並びにカメラ | |
JP6530053B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP5177198B2 (ja) | 物理情報取得方法および物理情報取得装置 | |
WO2017047398A1 (ja) | カレントミラー回路、およびイメージセンサ | |
JP7497742B2 (ja) | 撮像素子、及び撮像装置 | |
KR102368112B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 전자 기기 | |
US20240334088A1 (en) | Pixel array for optimizing dual conversion gain operation of pixels sharing floating diffusion region and image sensor including the same | |
JP6904119B2 (ja) | 固体撮像素子および撮像装置 | |
JP2010259110A (ja) | 固体撮像装置及び固体撮像システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220418 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230314 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230515 |
|
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: 20230801 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230814 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7343000 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |