JPH045620A - 光電変換装置 - Google Patents
光電変換装置Info
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- JPH045620A JPH045620A JP2105189A JP10518990A JPH045620A JP H045620 A JPH045620 A JP H045620A JP 2105189 A JP2105189 A JP 2105189A JP 10518990 A JP10518990 A JP 10518990A JP H045620 A JPH045620 A JP H045620A
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- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 abstract description 14
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光電変換装置に係り、特にイメージセンサへ
の入射光を調節可能な光電変換装置に関するものである
。
の入射光を調節可能な光電変換装置に関するものである
。
［従来の技術］
従来から、入射光をイメージセンサに照射させ、入射光
に対応した電気信号を取り出し、画像を得る光電変換装
置が用いられている。イメージセンサは、通常、画素と
呼ばれる単位を水平方向、垂直方向にいくつか並べ、画
素毎の入射光に対する電気信号から画像を形成している
。例えば、水平二画素×垂直二画素からなるイメージセ
ンサは後述する第３図に示すような画素構成となる。
に対応した電気信号を取り出し、画像を得る光電変換装
置が用いられている。イメージセンサは、通常、画素と
呼ばれる単位を水平方向、垂直方向にいくつか並べ、画
素毎の入射光に対する電気信号から画像を形成している
。例えば、水平二画素×垂直二画素からなるイメージセ
ンサは後述する第３図に示すような画素構成となる。
イメージセンサの画素数は、解像度と密接な関係にある
ので、近年多画素化が進み、数百万画素のイメージセン
サも報告されている。
ので、近年多画素化が進み、数百万画素のイメージセン
サも報告されている。
［発明が解決しようとしている課題］
しかしながら、同一のチップサイズで、イメージセンサ
の多画素化を進めると、単に一画素当りの面積が小さ（
なるだけでな（、開口面積に対する配線等の不感部分の
面積の割合が太き（なり、イメージセンサの感度を著し
く下げる問題が生じる。そのため、配線幅をより細くし
て感度の低下を少しでも押えなければならなかった。
の多画素化を進めると、単に一画素当りの面積が小さ（
なるだけでな（、開口面積に対する配線等の不感部分の
面積の割合が太き（なり、イメージセンサの感度を著し
く下げる問題が生じる。そのため、配線幅をより細くし
て感度の低下を少しでも押えなければならなかった。
しかしながら、かかる配線幅の縮小及び画素数の増加に
よって欠陥画素が一チツプに含まれる確率は高（なり、
チップの歩留りを下げることとなっていた。
よって欠陥画素が一チツプに含まれる確率は高（なり、
チップの歩留りを下げることとなっていた。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであって、イ
メージセンサへの入射光を液晶マスクを通して入射させ
、この液晶マスクのマスクパターンを電気的に切り換え
ることにより前記イメージセンサへの入射光を調節する
ことを特徴とする。
メージセンサへの入射光を液晶マスクを通して入射させ
、この液晶マスクのマスクパターンを電気的に切り換え
ることにより前記イメージセンサへの入射光を調節する
ことを特徴とする。
［作 用］
本発明は、イメージセンサの光入射側に液晶を用いたマ
スクを設け、この液晶マスクによってイメージセンサの
各画素に入射する光の透過、遮断制御を行い、入射光の
光照射領域を調節することにより、イメージセンサの感
度を下げることなく解像度を上げようとするものである
。
スクを設け、この液晶マスクによってイメージセンサの
各画素に入射する光の透過、遮断制御を行い、入射光の
光照射領域を調節することにより、イメージセンサの感
度を下げることなく解像度を上げようとするものである
。
［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は、本発明の光電変換装置の構成を示す概略的説
明図である。
明図である。
第１図において、１は入射光を調節する液晶マスク、２
はイメージセンサである。イメージセンサ２に入射する
光は、液晶マスク１を通して入射する。
はイメージセンサである。イメージセンサ２に入射する
光は、液晶マスク１を通して入射する。
第２図は、イメージセンサの一画素に相当する部分の液
晶マスク１のパターン構成図である。
晶マスク１のパターン構成図である。
第２図に示すように、イメージセンサ２の一画素に相当
する液晶マスク１のパターン構成部３は、領域１１，１
２，２１．２２の凹領域に分けられており、各領域１１
，１２，２１．２２を独立してＯＮ、ＯＦＦ制御するこ
とにより、所望の領域について独立に光の透過または遮
断制御を行うことができ、イメージセンサ２の一画素に
入射する光を部分的又は全体的に透過または遮断をさせ
ることができる。
する液晶マスク１のパターン構成部３は、領域１１，１
２，２１．２２の凹領域に分けられており、各領域１１
，１２，２１．２２を独立してＯＮ、ＯＦＦ制御するこ
とにより、所望の領域について独立に光の透過または遮
断制御を行うことができ、イメージセンサ２の一画素に
入射する光を部分的又は全体的に透過または遮断をさせ
ることができる。
第３図は、本発明の第１実施例のイメージセンサ２の水
平二画素Ｘ垂直二画素の画素配列を示す構成図である。
平二画素Ｘ垂直二画素の画素配列を示す構成図である。
第４図は、上記イメージセンサ２の水平二画素×垂直二
画素に相当する部分の液晶マスク１のパターンを示す構
成図である。
画素に相当する部分の液晶マスク１のパターンを示す構
成図である。
第３図に示すように、イメージセンサ２の画素構成部４
は、水平二画素×垂直二画素に構成された画素６〜９か
ら構成され、第４図に示すように、イメージセンサ２の
水平二画素×垂直二画素に相当する部分の液晶マスクｌ
のパターン構成部５は、領域１１〜４４から構成される
。画素６〜９の水平方向の長さ及び垂直方向の長さは、
それぞれ領域１１〜４４の水平方向の長さの二倍、垂直
方向の長さの二倍となっている。
は、水平二画素×垂直二画素に構成された画素６〜９か
ら構成され、第４図に示すように、イメージセンサ２の
水平二画素×垂直二画素に相当する部分の液晶マスクｌ
のパターン構成部５は、領域１１〜４４から構成される
。画素６〜９の水平方向の長さ及び垂直方向の長さは、
それぞれ領域１１〜４４の水平方向の長さの二倍、垂直
方向の長さの二倍となっている。
なお、領域Ｌｌ、１２，２１．２２は画素６に対応し、
領域１３，１４，２３．２４は画素７に対応し、領域３
１，３２，４１．４２は画素８に対応し、領域３３，３
４，４３．４４は画素９に対応している。
領域１３，１４，２３．２４は画素７に対応し、領域３
１，３２，４１．４２は画素８に対応し、領域３３，３
４，４３．４４は画素９に対応している。
今、液晶マスク１のパターン構成部５の領域１１．１３
，３１．３３をＯＮ状態（光の透過状態）とし、その他
の領域をＯＦＦ状態（光の遮断状態）とすると、第５図
に示すように、イメージセンサ２の画素構成部４の各画
素６，７，８．９には、液晶マスク１のパターン構成部
５の領域１１．１３，３１．３３を透過した光のみが照
射され（図中、画素領域６＋、７＋、８＋、９（が光照
射領域）、各画素６，７，８．９からは画素領域６、．
７、．８、．９ 、からの光信号が出力される。
，３１．３３をＯＮ状態（光の透過状態）とし、その他
の領域をＯＦＦ状態（光の遮断状態）とすると、第５図
に示すように、イメージセンサ２の画素構成部４の各画
素６，７，８．９には、液晶マスク１のパターン構成部
５の領域１１．１３，３１．３３を透過した光のみが照
射され（図中、画素領域６＋、７＋、８＋、９（が光照
射領域）、各画素６，７，８．９からは画素領域６、．
７、．８、．９ 、からの光信号が出力される。
液晶マスク１のパターン構成部５の領域において、順次
、例えば領域１１，１３，３］、、３３−領域１２，１
４，３２，３４→領域２１，２３゜４１．４３→領域２
２，２４，４２．４４のように、光の透過する領域をず
らしていけば、水平二画素×垂直二画素のイメージセン
サ２を使って、水平二画素Ｘ垂直二画素のイメージセン
サと同等の光信号を読み出すことができる。
、例えば領域１１，１３，３］、、３３−領域１２，１
４，３２，３４→領域２１，２３゜４１．４３→領域２
２，２４，４２．４４のように、光の透過する領域をず
らしていけば、水平二画素×垂直二画素のイメージセン
サ２を使って、水平二画素Ｘ垂直二画素のイメージセン
サと同等の光信号を読み出すことができる。
このように液晶マスクｌを用いることにより、従来の画
素より４倍大きい画素を使って、従来の画素と同程度の
解像度を達成でき、感度も配線部分が減るので上げるこ
とかできる。また、１画素が４倍になるので製造も容易
となる。
素より４倍大きい画素を使って、従来の画素と同程度の
解像度を達成でき、感度も配線部分が減るので上げるこ
とかできる。また、１画素が４倍になるので製造も容易
となる。
第６図は、本発明の第２実施例のイメージセンサの画素
配列を示す構成図である。
配列を示す構成図である。
第６図に示すように、本実施例のイメージセンサ２の画
素構成部６の画素１６，１７，１８，１９．２６，２７
，２８．２９は、各々水平方向ピッチに対し、垂直方向
ピッチが２倍である１画素である。前述した第４図の液
晶マスク１のパターン構成部５の各領域について、画素
１６には領域１１．２１が対応し、画素１７には領域１
２２２が対応し、画素１８には領域１３．２３が対応し
、画素１９には領域１４．２４が対応している。また同
様にして、画素２６には領域３１４１が対応し、画素２
７には領域３２．４２が対応し、画素２８には領域３３
．４３が対応し、画素２９には領域３４．４４が対応し
ている。
素構成部６の画素１６，１７，１８，１９．２６，２７
，２８．２９は、各々水平方向ピッチに対し、垂直方向
ピッチが２倍である１画素である。前述した第４図の液
晶マスク１のパターン構成部５の各領域について、画素
１６には領域１１．２１が対応し、画素１７には領域１
２２２が対応し、画素１８には領域１３．２３が対応し
、画素１９には領域１４．２４が対応している。また同
様にして、画素２６には領域３１４１が対応し、画素２
７には領域３２．４２が対応し、画素２８には領域３３
．４３が対応し、画素２９には領域３４．４４が対応し
ている。
本実施例では、第４図に示した液晶マスク１のパターン
構成部５の制御は、領域１１，１２，１３．１４及び領
域３１，３２，３３．３４をＯＮ状態（光の透過状態）
とし、領域２１；２２ ２３．２４及び領域４１，４２
，４３．４４をＯＦＦ状態（光の遮断状態）として、第
７図に示すように、イメージセンサ２の画素構成部６の
画素の上半分は光を透過させ、下半分は遮光する第１の
制御と、ＯＮ状態（光の透過状態）とＯＦＦ状態（光の
遮断状態）とを反転させて、第８図に示すように、イメ
ージセンサ２の画素構成部６の画素の上半分は遮光し、
下半分は光を透過させる第２の制御を行う。
構成部５の制御は、領域１１，１２，１３．１４及び領
域３１，３２，３３．３４をＯＮ状態（光の透過状態）
とし、領域２１；２２ ２３．２４及び領域４１，４２
，４３．４４をＯＦＦ状態（光の遮断状態）として、第
７図に示すように、イメージセンサ２の画素構成部６の
画素の上半分は光を透過させ、下半分は遮光する第１の
制御と、ＯＮ状態（光の透過状態）とＯＦＦ状態（光の
遮断状態）とを反転させて、第８図に示すように、イメ
ージセンサ２の画素構成部６の画素の上半分は遮光し、
下半分は光を透過させる第２の制御を行う。
イメージセンサの光電変換動作において、第１フイール
ドでは、液晶マスク１のパターン構成部５の前記第１の
制御を行い、第２フイールドでは液晶マスク１のパター
ン構成部５の前記第２の制ｉ卸を行う。
ドでは、液晶マスク１のパターン構成部５の前記第１の
制御を行い、第２フイールドでは液晶マスク１のパター
ン構成部５の前記第２の制ｉ卸を行う。
第１フイールドでは、画素１６．１７，１８゜１９から
は、それぞれ領域１１，１２，１３．１４を透過した光
による光信号のみが取り出せ、また、画素２６，２７，
２８．２９からは、それぞれ領域３１，３２，３３．３
４を透過した光による光信号のみが取り出せる。第２フ
イールドでは、画素１６．１７，１８．１９からは、そ
れぞれ領域２１，２２，２３．２４を透過した光による
光信号のみが取り出せ、また、画素２６２７２８．２９
からは、それぞれ領域４１，４２４３．４４を透過した
光による光信号のみが取り出せる。
は、それぞれ領域１１，１２，１３．１４を透過した光
による光信号のみが取り出せ、また、画素２６，２７，
２８．２９からは、それぞれ領域３１，３２，３３．３
４を透過した光による光信号のみが取り出せる。第２フ
イールドでは、画素１６．１７，１８．１９からは、そ
れぞれ領域２１，２２，２３．２４を透過した光による
光信号のみが取り出せ、また、画素２６２７２８．２９
からは、それぞれ領域４１，４２４３．４４を透過した
光による光信号のみが取り出せる。
このように液晶マスクｌのパターン構成部５のパターン
をフィールド毎に切り換えてやれば、各々水平方向ピッ
チに対し、垂直方向ピッチが２倍である水平四画素Ｘ垂
直二画素のイメージセンサを使って、水平四画素×垂直
四画素のイメージセンサと同等の光信号を読み出すこと
ができる。
をフィールド毎に切り換えてやれば、各々水平方向ピッ
チに対し、垂直方向ピッチが２倍である水平四画素Ｘ垂
直二画素のイメージセンサを使って、水平四画素×垂直
四画素のイメージセンサと同等の光信号を読み出すこと
ができる。
イメージセンサ２の画素構成部６でこのような飛び越し
走査をするためには、外部回路を付加させてやればよい
。液晶マスクの使用によって容易に高感度にインターレ
ース動作を行なうことができる。
走査をするためには、外部回路を付加させてやればよい
。液晶マスクの使用によって容易に高感度にインターレ
ース動作を行なうことができる。
第９図は、本発明を適用した固体撮像装置の概略的構成
図である。
図である。
同図において、光センサがエリア状に配列された撮像素
子２０１は、垂直走査部２０２及び水平走査部２０３に
よってテレビジョン走査が行なわれる。
子２０１は、垂直走査部２０２及び水平走査部２０３に
よってテレビジョン走査が行なわれる。
水平走査部２０３から出力された信号は、処理回路２０
４を通して標準テレビジョン信号として出力される。
４を通して標準テレビジョン信号として出力される。
垂直および水平走査部２０２及び２０３の駆動パルスφ
□８．φＨ１，φ８□、φｖｓ、 φ９．．φｖ２等は
ドライバ２０５によって供糸合される。またドライバ２
０５はコントローラ２０６によって制限される。
□８．φＨ１，φ８□、φｖｓ、 φ９．．φｖ２等は
ドライバ２０５によって供糸合される。またドライバ２
０５はコントローラ２０６によって制限される。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、本発明の充電変換装置によ
れば、イメージセンサの光入射側にｌ夜晶マスクを置き
マスクパターンを適当に切り換えることにより、画素数
を増したのと同じ出力が取り出せるので感度の低下を最
小限に抑え高解像度化が達成できる。その場合イメージ
センサの１画素は大きいので製造が容易であり、コスト
低下が期待できる。
れば、イメージセンサの光入射側にｌ夜晶マスクを置き
マスクパターンを適当に切り換えることにより、画素数
を増したのと同じ出力が取り出せるので感度の低下を最
小限に抑え高解像度化が達成できる。その場合イメージ
センサの１画素は大きいので製造が容易であり、コスト
低下が期待できる。
また、実施例２の場合のように、従来外部で加算してい
たものをセンサー内で加算したのと同様の信号を得るこ
とができるので、外部回路を容易にすることもできる。
たものをセンサー内で加算したのと同様の信号を得るこ
とができるので、外部回路を容易にすることもできる。
第１図は、本発明の光電変換装置の構成を示す概略的説
明図である。 第２図は、イメージセンサの一画素に相当する部分の液
晶マスク１のパターン構成図である。 第３図は、本発明の第１実施例のイメージセンサ２の水
平二画素×垂直二画素の画素配列を示す構成図である。 第４図は、上記イメージセンサ２の水平二画素Ｘ垂直二
画素に相当する部分の液晶マスク１のパターンを示す構
成図である。 第５図は、第１実施例のイメージセンサ上の光照射状態
を示す説明図である。 第６図は、本発明の第２実施例のイメージセンサの画素
配列を示す構成図である。 第７図及び第８図は、それぞれ第２実施例のイメージセ
ンサ上の光照射状態を示す説明図である。 第９図は、本発明を適用した固体撮像装置の概略的構成
図である。 は液晶マスク１のパターン構成部、４．６はイメージセ
ンサ２の画素構成部である。
明図である。 第２図は、イメージセンサの一画素に相当する部分の液
晶マスク１のパターン構成図である。 第３図は、本発明の第１実施例のイメージセンサ２の水
平二画素×垂直二画素の画素配列を示す構成図である。 第４図は、上記イメージセンサ２の水平二画素Ｘ垂直二
画素に相当する部分の液晶マスク１のパターンを示す構
成図である。 第５図は、第１実施例のイメージセンサ上の光照射状態
を示す説明図である。 第６図は、本発明の第２実施例のイメージセンサの画素
配列を示す構成図である。 第７図及び第８図は、それぞれ第２実施例のイメージセ
ンサ上の光照射状態を示す説明図である。 第９図は、本発明を適用した固体撮像装置の概略的構成
図である。 は液晶マスク１のパターン構成部、４．６はイメージセ
ンサ２の画素構成部である。
Claims (1)
- （１）イメージセンサへの入射光を液晶マスクを通して
入射させ、この液晶マスクのマスクパターンを電気的に
切り換えることにより前記イメージセンサへの入射光を
調節することを特徴とする光電変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2105189A JPH045620A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 光電変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2105189A JPH045620A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 光電変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045620A true JPH045620A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14400729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2105189A Pending JPH045620A (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 光電変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045620A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7888626B2 (en) | 2005-05-23 | 2011-02-15 | Qinetiq Limited | Coded aperture imaging system having adjustable imaging performance with a reconfigurable coded aperture mask |
| US7923677B2 (en) | 2006-02-06 | 2011-04-12 | Qinetiq Limited | Coded aperture imager comprising a coded diffractive mask |
| US7969639B2 (en) | 2006-02-06 | 2011-06-28 | Qinetiq Limited | Optical modulator |
| US8017899B2 (en) | 2006-02-06 | 2011-09-13 | Qinetiq Limited | Coded aperture imaging using successive imaging of a reference object at different positions |
| US8035085B2 (en) | 2006-02-06 | 2011-10-11 | Qinetiq Limited | Coded aperture imaging system |
| US8068680B2 (en) | 2006-02-06 | 2011-11-29 | Qinetiq Limited | Processing methods for coded aperture imaging |
| US8073268B2 (en) | 2006-02-06 | 2011-12-06 | Qinetiq Limited | Method and apparatus for coded aperture imaging |
| US8229165B2 (en) | 2006-07-28 | 2012-07-24 | Qinetiq Limited | Processing method for coded aperture sensor |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP2105189A patent/JPH045620A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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