JPH0691238B2 - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
- H04N25/136—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はインターライン転送形CCDの垂直転送ラインも
感光領域として使用したイメージセンサに関し、更に詳
述すれば、感光領域として用いた垂直転送ラインとフォ
トダイオードの飽和点を一致させて飽和後の色バランス
のくずれを防止し、且つ色再現性が向上されたイメージ
センサに関する。
感光領域として使用したイメージセンサに関し、更に詳
述すれば、感光領域として用いた垂直転送ラインとフォ
トダイオードの飽和点を一致させて飽和後の色バランス
のくずれを防止し、且つ色再現性が向上されたイメージ
センサに関する。
（従来技術） 第２図は、本発明者が既に提案したインターライン転送
形CCDの垂直転送ラインも感光領域として用いたイメー
ジセンサの要部構成図である。
形CCDの垂直転送ラインも感光領域として用いたイメー
ジセンサの要部構成図である。
このイメージセンサは、転送エレメントに対応して複数
本のポリシリコン転送電極φV1〜φV4が水平方向に沿っ
て設けられた垂直転送ライン１上にも光電変換部２と同
様なマイクロフィルタを配置して該垂直転送ライン１を
感光領域としても用いている。
本のポリシリコン転送電極φV1〜φV4が水平方向に沿っ
て設けられた垂直転送ライン１上にも光電変換部２と同
様なマイクロフィルタを配置して該垂直転送ライン１を
感光領域としても用いている。
そして、露光により信号電荷は光電変換部を形成するフ
ォトダイオード及び垂直転送ライン自身によってそれぞ
れ蓄積され、転送モードで前記垂直転送ライン１により
個別に垂直転送される。
ォトダイオード及び垂直転送ライン自身によってそれぞ
れ蓄積され、転送モードで前記垂直転送ライン１により
個別に垂直転送される。
このように構成されたイメージセンサは、実質的な水平
方向の画素数の増加に加え、インターライン転送形CCD
としての開口部を有しているので、高解像度並びに高感
度な画像が得られた。
方向の画素数の増加に加え、インターライン転送形CCD
としての開口部を有しているので、高解像度並びに高感
度な画像が得られた。
（発明が解決しようとする問題点） 処で、前記垂直転送ラインは、露光時、１画素が垂直方
向に隣接した４本のポリシリコン転送電極により形成さ
れており、水平方向はチャネル・ストッパ３及び光電変
換部との間に配置された転送ゲート４により区切られ、
垂直方向は低レベルの電圧が印加された両側の２電極下
のポテンシャル障壁で区切られている。
向に隣接した４本のポリシリコン転送電極により形成さ
れており、水平方向はチャネル・ストッパ３及び光電変
換部との間に配置された転送ゲート４により区切られ、
垂直方向は低レベルの電圧が印加された両側の２電極下
のポテンシャル障壁で区切られている。
しかしながら、垂直方向でバリアーとして作用する前記
両側の２電極（φV1,φV4）下の１部（図中、斜線部で
示す）でも電荷が発生し、この発生した電荷の１部は拡
散長以内なら高レベル電圧が印加された中央の２電極
（φV2,φV3）下へ移動し蓄積する。一般に垂直転送ラ
インの感光特性とフォトダイオードの感光特性は、第３
図のとおり一致しない。しかも、前述のとおり垂直転送
ラインはバリアー電極下でも光電変換が行われて実質的
に感光領域が拡大したように作用するため、飽和が早め
られてフォトダイオードとは異なる少ない露光量で飽和
してしまう。従って、垂直転送ラインはフォトダイオー
ドと感光効率が異なって色バランスをくずし、特にハイ
ライト部の白バランスをくずした。
両側の２電極（φV1,φV4）下の１部（図中、斜線部で
示す）でも電荷が発生し、この発生した電荷の１部は拡
散長以内なら高レベル電圧が印加された中央の２電極
（φV2,φV3）下へ移動し蓄積する。一般に垂直転送ラ
インの感光特性とフォトダイオードの感光特性は、第３
図のとおり一致しない。しかも、前述のとおり垂直転送
ラインはバリアー電極下でも光電変換が行われて実質的
に感光領域が拡大したように作用するため、飽和が早め
られてフォトダイオードとは異なる少ない露光量で飽和
してしまう。従って、垂直転送ラインはフォトダイオー
ドと感光効率が異なって色バランスをくずし、特にハイ
ライト部の白バランスをくずした。
本発明の目的は、上記実情に基づいてなされたもので、
垂直転送ラインも感光領域として用いた際に良好な色再
現生、特にハイライト部の白バランスが保障されたイメ
ージセンサを提供することにある。
垂直転送ラインも感光領域として用いた際に良好な色再
現生、特にハイライト部の白バランスが保障されたイメ
ージセンサを提供することにある。
（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明の上記目的は、インターライン転送形
CCDの垂直転送ラインが光電変換機能を有したイメージ
センサに於て、フォトダイオードにより形成される光電
変換部及び前記垂直転送ラインの感光領域を規定して光
電変換部及び垂直転送ラインを同一光量で飽和させる遮
光手段が前記光電変換部及び垂直転送ライン上に設けら
れたことを特徴とするイメージセンサにより達成され
る。
CCDの垂直転送ラインが光電変換機能を有したイメージ
センサに於て、フォトダイオードにより形成される光電
変換部及び前記垂直転送ラインの感光領域を規定して光
電変換部及び垂直転送ラインを同一光量で飽和させる遮
光手段が前記光電変換部及び垂直転送ライン上に設けら
れたことを特徴とするイメージセンサにより達成され
る。
（作用） フォトダイオードと飽和点が一致するように垂直転送ラ
インの有効感光面積を規定することにより、光電変換さ
れる各色毎の電荷の均一性が保たれて特に飽和部分での
白バランスが保障される。
インの有効感光面積を規定することにより、光電変換さ
れる各色毎の電荷の均一性が保たれて特に飽和部分での
白バランスが保障される。
（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
第１図に示す本発明の１実施例は、先の第２図による従
来例で述べたイメージセンサと略同一構成からなってい
る。
来例で述べたイメージセンサと略同一構成からなってい
る。
すなわち、このイメージセンサは、前述のとおり従来の
インターライン転送CCDの垂直転送ラインも光電変換部
として用いているものである。更に詳述すれば、前記イ
メージセンサは、マトリクス状に配置された複数個のフ
ォトダイオード10から成る光電変換部と、前記フォトダ
イオード10の垂直方向の列に沿って各列毎に配置される
垂直転送ライン11と、各垂直転送ラインの出力端に配置
された１本の水平CCD12及び出力回路13とから構成され
ており、垂直転送CCDにより設けられる前記垂直転送ラ
イン11上にフォトダイオード10部と同じマイクロフィル
タを配置している。
インターライン転送CCDの垂直転送ラインも光電変換部
として用いているものである。更に詳述すれば、前記イ
メージセンサは、マトリクス状に配置された複数個のフ
ォトダイオード10から成る光電変換部と、前記フォトダ
イオード10の垂直方向の列に沿って各列毎に配置される
垂直転送ライン11と、各垂直転送ラインの出力端に配置
された１本の水平CCD12及び出力回路13とから構成され
ており、垂直転送CCDにより設けられる前記垂直転送ラ
イン11上にフォトダイオード10部と同じマイクロフィル
タを配置している。
なお、図面を簡明にするためマイクロフィルタは図示さ
れていない。
れていない。
また、前記垂直転送ライン11は、先に述べたとおり、１
絵素が垂直方向に隣接した４本のポリシリコン電極（φ
V1〜φV4）のうち、高いレベルの電圧が印加された中央
の２電極（φV2,φV3）下にポテンシャル井戸を設けて
電荷蓄積を行う。
絵素が垂直方向に隣接した４本のポリシリコン電極（φ
V1〜φV4）のうち、高いレベルの電圧が印加された中央
の２電極（φV2,φV3）下にポテンシャル井戸を設けて
電荷蓄積を行う。
本発明のイメージセンサは、上述のように構成された垂
直転送ライン11が更にフォトダイオード10と同一光量で
飽和するようにその有効感光領域が規定されている。
直転送ライン11が更にフォトダイオード10と同一光量で
飽和するようにその有効感光領域が規定されている。
すなわち、先の第３図に示したとおり、フォトダイオー
ド10と垂直転送ライン11の感光特性は異なっており、垂
直転送ライン11はフォトダイオード10より少ない露光量
で飽和した。従って、垂直転送ライン11の感光面を狭小
に規定すればフォトダイオード10と飽和点を一致させら
れることは図からも明らかである。
ド10と垂直転送ライン11の感光特性は異なっており、垂
直転送ライン11はフォトダイオード10より少ない露光量
で飽和した。従って、垂直転送ライン11の感光面を狭小
に規定すればフォトダイオード10と飽和点を一致させら
れることは図からも明らかである。
そこで、垂直転送ライン11の有効感光領域及びフォトダ
イオード10の開口部との面積比率を明確にする遮光手段
14が素子面上に設けられている。
イオード10の開口部との面積比率を明確にする遮光手段
14が素子面上に設けられている。
前記遮光手段14はアルミ被膜により設けられており、垂
直転送ライン11及びフォトダイオード10が形成された素
子面とカラーフィルタとの間の所定領域に配置されてい
る。
直転送ライン11及びフォトダイオード10が形成された素
子面とカラーフィルタとの間の所定領域に配置されてい
る。
前記遮光手段14はポリシリコン電極（φV1〜φV4）やカ
ラーフィルタによる光吸収率も考慮してその遮光部分が
決められることは当然であり、特に垂直転送ラインでは
前述した４本のポリシリコン電極の両側のバリア電極下
で電荷が発生しないように１感光エレメントの垂直方向
の有効感光領域を明確に規定している。
ラーフィルタによる光吸収率も考慮してその遮光部分が
決められることは当然であり、特に垂直転送ラインでは
前述した４本のポリシリコン電極の両側のバリア電極下
で電荷が発生しないように１感光エレメントの垂直方向
の有効感光領域を明確に規定している。
前記遮光手段14は光反射性物質または光不透過性物質を
配置して設けることができ、光反射性物質としては前述
アルミニュームやクロム等の金属蒸着層として構成した
り、或いは硫酸バリウムまたは二酸化チタン，リトポ
ン，雲母,Al2O3,MgO,ZnO,ダイヤモンドの混入されたポ
リイミドによっても設けられる。また、光反射性物質と
しては有機有色顔料または無機有色顔料の混入されたポ
リイミドを用いることもできる。
配置して設けることができ、光反射性物質としては前述
アルミニュームやクロム等の金属蒸着層として構成した
り、或いは硫酸バリウムまたは二酸化チタン，リトポ
ン，雲母,Al2O3,MgO,ZnO,ダイヤモンドの混入されたポ
リイミドによっても設けられる。また、光反射性物質と
しては有機有色顔料または無機有色顔料の混入されたポ
リイミドを用いることもできる。
前記実施例では、遮光手段が素子面とカラーフィルタと
の間に配置されるように記載したが、カラーフィルタ上
に設けたものであってもよい。
の間に配置されるように記載したが、カラーフィルタ上
に設けたものであってもよい。
（発明の効果） 以上記載したとおり、本発明のイメージセンサによれば
光電変換部及び垂直転送ラインの感光面の面積比率が遮
光手段により明確に規定され、それぞれの飽和点を一致
させるように設けているので、特に飽和点近傍における
ハイライト部の白バランスが保障されて良好な色再現性
が得られる。
光電変換部及び垂直転送ラインの感光面の面積比率が遮
光手段により明確に規定され、それぞれの飽和点を一致
させるように設けているので、特に飽和点近傍における
ハイライト部の白バランスが保障されて良好な色再現性
が得られる。
第１図は本発明の１実施例を説明するイメージセンサの
構成図、第２図は従来のイメージセンサを説明する図、
第３図は垂直転送ラインも光電変換部として用いたイメ
ージセンサの垂直転送ライン及びフォトダイオードの感
光特性を示す図である。 10……フォトダイオード,11……垂直転送ライン， 12……水平CCD,13……出力回路， 14……遮光手段。
構成図、第２図は従来のイメージセンサを説明する図、
第３図は垂直転送ラインも光電変換部として用いたイメ
ージセンサの垂直転送ライン及びフォトダイオードの感
光特性を示す図である。 10……フォトダイオード,11……垂直転送ライン， 12……水平CCD,13……出力回路， 14……遮光手段。
Claims (4)
- 【請求項１】インターライン転送形CCDの垂直転送ライ
ンが光電変換機能を有したイメージセンサに於て、フォ
トダイオードにより形成される光電変換部及び前記垂直
転送ラインの感光領域を規定して光電変換部及び垂直転
送ラインを同一光量で飽和させる遮光手段が前記光電変
換部及び垂直転送ライン上に設けられたことを特徴とす
るイメージセンサ。 - 【請求項２】遮光手段が素子面とマイクロフィルタとの
間に配設されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のイメージセンサ。 - 【請求項３】遮光手段が素子面上に配置されたマイクロ
フィルタ上に配設されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のイメージセンサ。 - 【請求項４】遮光手段が光反射性物質または光不透過性
物質によって設けられることを特徴とする特許請求の範
囲第２項または第３項記載のイメージセンサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61222209A JPH0691238B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | イメ−ジセンサ |
| DE3750347T DE3750347T2 (de) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Festkörper-Farbbildaufnahmegerät. |
| EP87105138A EP0244655B1 (en) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Solid state color pickup apparatus |
| US07/035,402 US4829368A (en) | 1986-04-07 | 1987-04-07 | Solid color pickup apparatus |
| US07/207,989 US4924316A (en) | 1986-04-07 | 1988-06-17 | Solid color pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61222209A JPH0691238B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | イメ−ジセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6378568A JPS6378568A (ja) | 1988-04-08 |
| JPH0691238B2 true JPH0691238B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16778842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61222209A Expired - Lifetime JPH0691238B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-09-22 | イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691238B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2609136B2 (ja) * | 1988-07-22 | 1997-05-14 | 富士写真フイルム株式会社 | 固体撮像素子 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61222209A patent/JPH0691238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6378568A (ja) | 1988-04-08 |
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