JPS5842366A - 固体撮像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジ曹ンカメラの自動焦点装置などに使
用するための一次元イメージセンナ［１１する。

テレビジｌフカメツなどにおいては、主として撮像対象
がｗｋきのある被写体となりており、従りて撮像中に被
写体までの距離が変化するととが多いから、撮像中でも
常に焦点調整を必要とするため操作が煩雑になり易い。

そこで、自動焦点調整装置を備えたテレビジ嘗ンカメラ
が要求されるようになり、そのため−次元イメージセン
サを用いた自動焦点調整装置が使用されるようになって
會た。

そして、このような装置のためのイメージセンサとして
は、従来は例えば第１図に示すような一次元固体撮像装
置が使用されていた。

第１図において、１はＮ型（又はＰ型）半導体基板、２
は光遮蔽膜、３．４はｐＨ（又はＮ１１）の拡散領域、
５は光遮蔽膜の開孔部である。

Ｐ型拡散領域３．４はＮ型の基板の表面に形成され、基
板１との間ＫＰＮ接合を形成している。

光遮蔽膜２は拡散領域３．４を含む基頓１の上面に形成
され、その一部に複数の開孔部５が設けられている。

従って、との開孔部５が設けられている部分に存在する
ｐｍ拡散領領域ｍ、４ａによるＰＮ接合部がフォトダイ
オードとして働き、その他の領域３．４によるＰＮ接合
部がそれらに対する付加的な蓄積容量を形成する。

そこで、この固体撮俸装置に光学儂が投写されると、そ
れぞれのＰ！！！拡散領域３ｍ、４ｍに入射する光の量
に応じた光電流がそれぞれのＰ！１！拡散領域３．４に
蓄積され、−次元偉の検出を行なうことかで幹る。なお
、図示してないが、これらのｐＨ拡散領竣３．４に蓄積
された光電流は、それぞれの拡散領域３．４の蔦長部か
ら読出されるようになりており、この読出しがフォトダ
イオードとして働＜ｐｍ拡散領域３ｍ、４ｍの両側（図
では上側と下側）から対称的に行なわれるため、この第
１図に示した形式の一次元固体撮像装置は両側読出方式
と呼ばれている。

そして、この両側読出方式の一次元固体撮像装置によれ
ば、読出部の端子のピッチがフォトダイオードとなるＰ
ＩＩ拡散領域３ｍ、４ｍのピッチの一倍となっているの
で、読出部のピッチなあまり小さくすることな（光電検
出部となる領域３ｍ。

４ａのピッチを充分に小さくすることができるため、解
僚度の高い一次元固体撮像装置を得ることかで館、高い
精度の自動焦点調整装置が得られる。

ところで、このような自動焦点調整装置に使用した一次
元固体撮像装置においては、正確な動作を行なわせるた
めに、それに入射される被写体からの全光量に応じて光
電流の蓄積時間を制御してやる必要がある。

しかしながら、上記した従来の一次元固体撮像装置にお
いては、イメージセンナ用光電検出部となるｐＷｉ拡散
領域３ｍ、４ａＩＣ入射する光の総量を検出することが
できず、そのため別に全光量を検出する手段が必要で、
コストアップとなるという欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、それ
自身で入射光総量の検出が行なえるよ５にした一次元固
体撮像装置を提供するＫある。

この目的を達成するため、本発明は、イメージセンサ用
フォトダイオードとして働く光電検出部の近傍に、それ
らとは独立した光電検出部を別に設けるようＫした点を
特徴とする。

以下、本発明による一次元固体撮像装置の実施例を図面
について説明する。

第２図は本発明の一実施例で、Ｎ１１（又はＰａり牟導
体基１［１、Ｐ型（又はＮ型）拡散領域３．４３ｍ、４
ｍ、それに開孔部５などは第１図の従来例と同じであり
、ただ、光遮蔽膜τが導電性の材料で作られている点が
異なっている。

さらに、第２図において、６．７は光量検出用のダイオ
ードを形成するｐＨ（又はＮ１１）拡散領域、８．９は
光遮蔽膜２′と拡散領域６．７とのコンタクト部、１へ
１１は光遮蔽膜である。

光量検出用ダイオードを形成するＰＷ１拡散領域６．７
のそれぞれはイメージセンサ用ダイオードとなるＰ！１
拡散領域３ｍ、４ｍのそれぞれに対して反対の儒に交互
に千鳥形をなして配列され、コンタクト部８．９により
て導電性の光遮蔽膜２’により共通に接続される。従り
て、コンタクト部８．９におい【は、基’１［１の拡散
面上の酸化膜が除去されてから光遮蔽膜τを形成するよ
うになりている。

次に、この実施例の動作について説明する。

イメージセンナ用フォトダイオードを形成するＰ型拡散
領＃Ｒ３ｍ　、　４　ａ　Ｋ−次元儂が投写されると、
これらの領域３ｍ、４ｍから投写された一次元骨の各画
素に対応した光電流が検出され、自動焦点調整などに利
用することがでする。

一方、上記領斌３ｍ、４ａＫ投写された一次元骨（は二
次元方向の広がりが存在するから、光量検出用フォトダ
イオードを形成するＰ型拡散領域６．７にも上記領斌３
ｍ、４ａＫ入射した光とはとんと同じ光が入射する。そ
して、これらの領域６．７の全てによる光電流が導電性
光遮蔽膜２’に取り出されるのであるから、結局、この
光遮蔽膜２′からはイメージセンサ用フォトダイオード
を形成するｐＷｌ拡散領域３ｍ、４ｍ全体に入射してい
る光の総量Ｋｆｉぼ郷しい光電流が得られることになり
、従って、この実施例によれば一次元イメージセンナの
蓄積時間を被写体の明るさＫより制御し、自動焦点調整
動作を正確に行なわせることができる。

次に、第３図は本発明の他の実施例で、光量検出用のダ
イオードを直線状のＰＷ（又はＮ型）拡散領域１２によ
りて形成するようにし、光遮蔽膜２の開孔部５をＰｍ、
拡散領域３．４の一部とこの光量検出用ダイオードのＰ
１１拡散領斌１′２の一部とに共通に設け、フォトセン
ナ用ダイオードを形成するＰＩＥ拡散領域３１と４１が
千鳥形に、そして光量検出用ダイオードを形成するｐｍ
拡散領域１２ａ。

１２Ｔｏを直線状に配列したものであり、入射された一
次元僚の全光量を表わす光電流がＰＷｌ拡散領域１２か
ら得られるよ５Ｋｔ、たものである。

この実施例によれば、Ｐ型拡散領域３．４．１２などの
パターンが単純化されているから、ローコストになるが
、反面、イメージセンサ用ダイオードを形成する拡散領
域３ｍ、４ｍの配列が千鳥状になるため、−次元倫に対
する解儂度が僅かながら低下する。

さらに第４図は本発明のさらに別の実施例で、イメージ
センナ用ダイオードを形成するＰ型拡散領域と光量検出
用ダイオードを形成するＰ型拡散領域のいずれもが直線
状に配列されるようにしたもので、１ｓ％１４は導電膜
であり、その他は第２図の実施例と同じであるが、ただ
、コンタクト部８．９は導電膜１３．１４とｐＨ拡散領
域６．７との導電部を形成するようになっており、その
ため、全光景を表わす光電流は導電膜１３．１４から共
通に取り出すようになっている。

この実施例によれば、イメージセンサ用と光量検出用の
それぞれのダイオードを形成するｐａｌ拡散’ｌ斌３　
ｍ　、　４　ｍ、６．７の〜・ずれもが全て同一直線に
沿りて配列してあり、このため、イメージセンサ部に対
する入射光と光量検出部に対する入射光とは一次元骨を
対象とした場合、全く同じになると考えてよい。

従って、この実施例によれば、イメージセンナ部に対す
る全入射光量を極めて正確に検出することかで館る。な
お、この実施例で光量検出用ダイオードを形成する複数
のｐＨ拡散領域６．７に対する光電流の読出路が２本の
導電膜１３．１４で形成されているが、これは両側読出
方式に合わせて対称性を保つためのもので、必要ならこ
れら導電膜１λ１４のいずれか一方を除いてもよ〜・。

また、第２図の実施例においては、光遮蔽膜２′だけを
導電性にしているが、特別な材料を除〜・ては一般に導
電膜は不透明膜となる場合が多〜・ので、光遮蔽膜Ｉａ
、１１も光遮蔽膜２′と同じ材料で形成しズもよく、こ
れＫより僅かではあるかさらにロープスト化が可能にな
る。

以上説明したよ５に１本発明によれば、−次元イメージ
センサに入射している全光量を同時Ｋ、しかも正確に検
出することができるから、テレビジ璽ンカメラの自動無
点調整装置などに使用した際（も他に全光量を検出する
手段を設ける必要力１なくなり、従来技術の欠点を除き
、動作が正確でｐ−コストの自動焦点調整装置を得るの
に役立つ一次元固体撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一次元固体撮像装置の一例を示す正面図
、第２図は本発明による一次元固体撮像装置の一実施例
を示す正面図、第３図及び第４図はそれぞれ他の一実施
例を示す正面図である。 １・・・・・・Ｎ１１（又はｐｆｆｌ）半導体基板、２
．１０、１１・・・・・・光遮蔽膜、２′・・・・・・
導電性光遮蔽膜、３．３ｍ。 ４．４ａ、６、ア、１２，１２ｍ、１２ｂ・・・・・・
Ｐ！１（又はＮ型）拡散領域、５・・・・・・開孔部、
８．９・・・・・・＝ンタクト部、１＼１４・・・・・
・導電膜。 第１図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　複数の独立したイメージセンナ用光電変換部
   分を嫌ぼ直線状に配列してなる一次元固体撮會装置にお
   いて、平均入射光量検出用光電変換部を上記イメージセ
   ンサ用変換部の近傍に設け、上記イメージセンナ用光電
   変換部忙対する全入射光量の検出を可能に構成したこと
   を特徴とする固体撮像装置。 （り　　！許請求の範囲第１項において、上記イメージ
   センナ用光電変換部分のそれぞれに対する信奇読出部を
   、これらイメージセンナ用光電変換部の配列方向と轢ば
   直角な方向の両側に交互に設けたことを特徴とする固体
   撮倫装置１ （３）特許請求の範囲第２項において、上記光量検出用
   光電変換部を、上記イメージセンナ用光電変換部の両側
   に交互に千鳥形に配列したフォトダイオードで構成した
   ことを特徴とする固体撮像装置。 （４）特許請求の範ｌ！第２項において、上記光量検出
   用光電変換部を纜ぼ直線状のフォトダイオードで構成し
   、その両側に上記イメージセンサ用光電変換部を交互に
   千鳥形に配列したことを特徴とする固体撮僚装曾。 俤）特許請求の範囲第２項において、上記イメージセン
   サ用光電変換部と上記光量検出用光電変換部とを交互Ｋ
   ｆｉぼ直線状ＫＩ［次配列した複数の７＃トダイオード
   で構成したことを特徴とする固体撮＊装置。