JPS6263469A - ホワイトバランス設定用受光素子 - Google Patents
ホワイトバランス設定用受光素子Info
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- JPS6263469A JPS6263469A JP60203786A JP20378685A JPS6263469A JP S6263469 A JPS6263469 A JP S6263469A JP 60203786 A JP60203786 A JP 60203786A JP 20378685 A JP20378685 A JP 20378685A JP S6263469 A JPS6263469 A JP S6263469A
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Links
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
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- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
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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、ビデオカメラや電子カメラなどのカラー撮像
装置において、ホワイトバランスを設定するために被写
体色温度を検出する際に用いられる受光素子に関するも
のでちる。
装置において、ホワイトバランスを設定するために被写
体色温度を検出する際に用いられる受光素子に関するも
のでちる。
このような色温度情報検出回路としては、従来例えばナ
ショナル−テクニカル・レボ−） （Ｎａｔｉ−ｏｎａ
ｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｖｏｌ 、
３１ Ｎｎ Ｉ Ｆｅｄ 、 １９８５）の９２ページ
から９４ページに示されたようなものがある。この回路
は、２個のシリコンホトダイオード、３個のオペレーシ
ョナルアンプおよび２個の対数圧縮用ダイオードから構
成され、被写体から色分解フィルタを通して得られた赤
および青の光が２個のシリコンホトダイオードでそれぞ
れ電流に変換され、オペレーショナルアンプで電圧に変
換される。
ショナル−テクニカル・レボ−） （Ｎａｔｉ−ｏｎａ
ｌ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｖｏｌ 、
３１ Ｎｎ Ｉ Ｆｅｄ 、 １９８５）の９２ページ
から９４ページに示されたようなものがある。この回路
は、２個のシリコンホトダイオード、３個のオペレーシ
ョナルアンプおよび２個の対数圧縮用ダイオードから構
成され、被写体から色分解フィルタを通して得られた赤
および青の光が２個のシリコンホトダイオードでそれぞ
れ電流に変換され、オペレーショナルアンプで電圧に変
換される。
しかし、このような従来の色温度情報検出回路は、各シ
リコンホトダイオードやオペレーショナルアンプなどが
それぞれディスクｖ−トに構成され、プリント配線基板
上等で接続されるために、配線長が長くなって外部から
の訪導を受けやすく、またコンパクト性を要求されるポ
ータプル用カメラに使用する場合の小形化が困難である
などの問題があった。
リコンホトダイオードやオペレーショナルアンプなどが
それぞれディスクｖ−トに構成され、プリント配線基板
上等で接続されるために、配線長が長くなって外部から
の訪導を受けやすく、またコンパクト性を要求されるポ
ータプル用カメラに使用する場合の小形化が困難である
などの問題があった。
本発明はこのような問題を解決するためＫなされたもの
であシ、その目的は、外部からの誘導２受けにりく、ま
た小形化が容易なホワイトバランス設定用受光素子を提
供することにある。
であシ、その目的は、外部からの誘導２受けにりく、ま
た小形化が容易なホワイトバランス設定用受光素子を提
供することにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
このような問題点を解決するために、本発明は、同一の
Ｐ形半導体基板上に、当該基板上に形成されたＮ形エピ
タキンヤル成長層内のＰ形半導体領域およびＮ十形半導
体領域をそれぞれアノードおよびカソードとしかつアノ
ードをＰ形半導体基板に接続してなるシリコンホトダイ
オードと、このシリコンホトダイオードのアノードおよ
びカソードにそれぞれ非反転入力端子および反転入力端
子を接続したオペレーショナルアンプと、対数圧縮用ダ
イオードと、正極の端子がオペレーショナルアンプの非
反転入力陽子、負極の端子がＰ形半導体基板にそれぞれ
接続された定電圧源を有する回路セルを少なくとも２個
設けるようにしだものである。
Ｐ形半導体基板上に、当該基板上に形成されたＮ形エピ
タキンヤル成長層内のＰ形半導体領域およびＮ十形半導
体領域をそれぞれアノードおよびカソードとしかつアノ
ードをＰ形半導体基板に接続してなるシリコンホトダイ
オードと、このシリコンホトダイオードのアノードおよ
びカソードにそれぞれ非反転入力端子および反転入力端
子を接続したオペレーショナルアンプと、対数圧縮用ダ
イオードと、正極の端子がオペレーショナルアンプの非
反転入力陽子、負極の端子がＰ形半導体基板にそれぞれ
接続された定電圧源を有する回路セルを少なくとも２個
設けるようにしだものである。
被写体からの各色光は同一チップ上に形成された各ホト
ダイオードで電流に変換され、同じく同一チップ上に形
成されたオペレーショナルアンプでそれぞれ電圧に変換
される。
ダイオードで電流に変換され、同じく同一チップ上に形
成されたオペレーショナルアンプでそれぞれ電圧に変換
される。
第１図は、本発明の一実施例を示す要部断面図である。
第１図は、シリコンホトダイオードの構造を示したもの
で、シリコンからなるＰ形半導体基板１上にＰ形分離壁
２で囲まれたポケット構造のＮ形半導体エピタキシャル
成長層３を形成し、このＮ形半導体エピタキシャル成長
層３の中にアノードとしてのＰ形半導体領域４とカソー
ドとしてのＮ十形半導体領域５とを形成しである。また
、基板表面上に５ｉ０２膜６を形成し、Ｐ形半導体領域
４およびＮ十形半導体領域５の上にそれぞれアノード電
極γおよびカソード電極８を形成しである。
で、シリコンからなるＰ形半導体基板１上にＰ形分離壁
２で囲まれたポケット構造のＮ形半導体エピタキシャル
成長層３を形成し、このＮ形半導体エピタキシャル成長
層３の中にアノードとしてのＰ形半導体領域４とカソー
ドとしてのＮ十形半導体領域５とを形成しである。また
、基板表面上に５ｉ０２膜６を形成し、Ｐ形半導体領域
４およびＮ十形半導体領域５の上にそれぞれアノード電
極γおよびカソード電極８を形成しである。
上記構成において、Ｎ形半導体エピタキシャル成長層３
の上方から光が照射されることによシ、各ＰＮ接合部分
に光電流が発生する。つまシ、Ｐ形半導体領域４とＮ形
半導体エピタキシャル成長層３とのＰＮ接合部分、Ｎ形
半導体エピタキシャル成長層３とＰ形分子ｉＷ２とのＰ
Ｎ接合部分、Ｎ形半導体エピタキシャル成長層３とＰ形
半導体基板１とのＰＮ接合部分について３種のシリコン
ホトダイオードが形成される。発生する光電流の大きさ
は、ＰＮ接合の深さに応じて照射光波長依存性を示すが
、その影響はあまシ大きくないことが実験上確認されて
おシ、Ｎ形半導体エピタキシャル成長層３を共通として
並列接続の形で用いることによシ、これらすべてのＰＮ
接合をシリコンホトダイオードとして有効に利用し感度
を高めることができる。
の上方から光が照射されることによシ、各ＰＮ接合部分
に光電流が発生する。つまシ、Ｐ形半導体領域４とＮ形
半導体エピタキシャル成長層３とのＰＮ接合部分、Ｎ形
半導体エピタキシャル成長層３とＰ形分子ｉＷ２とのＰ
Ｎ接合部分、Ｎ形半導体エピタキシャル成長層３とＰ形
半導体基板１とのＰＮ接合部分について３種のシリコン
ホトダイオードが形成される。発生する光電流の大きさ
は、ＰＮ接合の深さに応じて照射光波長依存性を示すが
、その影響はあまシ大きくないことが実験上確認されて
おシ、Ｎ形半導体エピタキシャル成長層３を共通として
並列接続の形で用いることによシ、これらすべてのＰＮ
接合をシリコンホトダイオードとして有効に利用し感度
を高めることができる。
図上省略したが、Ｐ形半導体基板１上には、上記シリコ
ンホトダイオードに加え、同様のズレーナ構造のダイオ
ードからなる対数圧縮用ダイオードおよび周知のバイポ
ーラもしくはＭＯＳ ）ランジスタ等からなるオペレー
ショナルアンプによって構成される回路セルが、赤色光
用および背合光用に２組形成される。各回路セルの構成
要素間の接続はアノード電極Ｔおよびカソード電極８と
一体にＳｉＯ２膜上に形成されるフルミニラム薄膜等に
よシ行なわれる。
ンホトダイオードに加え、同様のズレーナ構造のダイオ
ードからなる対数圧縮用ダイオードおよび周知のバイポ
ーラもしくはＭＯＳ ）ランジスタ等からなるオペレー
ショナルアンプによって構成される回路セルが、赤色光
用および背合光用に２組形成される。各回路セルの構成
要素間の接続はアノード電極Ｔおよびカソード電極８と
一体にＳｉＯ２膜上に形成されるフルミニラム薄膜等に
よシ行なわれる。
第２図に、本実雄側の回路図を示す。同図において、１
１．１２．２１．２２はシリコンホトダイオ−）”、１
３ 、２３ｆｄオペレーシヨナルアンプ、１４゜２４は
対数圧縮用ダイオード、１５．２５は定電圧源であシ、
これらによって、２個の回路セルが形成されている。シ
リコンホトダイオード１１゜２１は第１図に示しだＮ形
エピタキシャル成長層３内のＰ形半導体領域４とＮ形エ
ピタキシャル成長層３自体との間に形成され、シリコン
ホトダイオード１２ 、２２はＮ形半導体エピタキシャ
ル成長層３とＰ形半導体基板１（およびＰ形分離壁２）
との間に形成されるものである。
１．１２．２１．２２はシリコンホトダイオ−）”、１
３ 、２３ｆｄオペレーシヨナルアンプ、１４゜２４は
対数圧縮用ダイオード、１５．２５は定電圧源であシ、
これらによって、２個の回路セルが形成されている。シ
リコンホトダイオード１１゜２１は第１図に示しだＮ形
エピタキシャル成長層３内のＰ形半導体領域４とＮ形エ
ピタキシャル成長層３自体との間に形成され、シリコン
ホトダイオード１２ 、２２はＮ形半導体エピタキシャ
ル成長層３とＰ形半導体基板１（およびＰ形分離壁２）
との間に形成されるものである。
ここで、７リコンホトダイオード１ｆ、２１のアノード
はそれぞれオペレーショナルアンプ１３゜２３０非反転
入力端子および定電圧源１５ 、２５の正極の端子に接
続され、カソードはシリコンホトダイオード１２．２２
のカソード、対数圧縮用ダイオード１４．２４のカソー
ドおよびオペレーショナルアンプ１３．２３の反転入力
端子に接続されている。定電圧源１５．２５の負極の端
子およびシリコンホトダイオード１２．２２のアノード
はＰ形半導体基板１に接続されている。また対数圧縮用
ダイオード１４．２４のアノードはオペレーショナルア
ンプ１３ 、２３の出力端子に接続されている。
はそれぞれオペレーショナルアンプ１３゜２３０非反転
入力端子および定電圧源１５ 、２５の正極の端子に接
続され、カソードはシリコンホトダイオード１２．２２
のカソード、対数圧縮用ダイオード１４．２４のカソー
ドおよびオペレーショナルアンプ１３．２３の反転入力
端子に接続されている。定電圧源１５．２５の負極の端
子およびシリコンホトダイオード１２．２２のアノード
はＰ形半導体基板１に接続されている。また対数圧縮用
ダイオード１４．２４のアノードはオペレーショナルア
ンプ１３ 、２３の出力端子に接続されている。
シリコンホトダイオード１１．１２に、色分解フィルタ
を介して取出された赤色光が照射されると、シリコンホ
トダイオードｌｊ、２１のそれぞれでの発電された光電
流の和が対数圧縮用ダイオ・−ド１４に流れ、オペレー
ショナルアンプ１３により電圧に変換される。これに定
電圧源１５による電圧分が加算され、オペレーショナル
アンプ１３の出力９１ ＪＥ Ｖ １ として得られる
。
を介して取出された赤色光が照射されると、シリコンホ
トダイオードｌｊ、２１のそれぞれでの発電された光電
流の和が対数圧縮用ダイオ・−ド１４に流れ、オペレー
ショナルアンプ１３により電圧に変換される。これに定
電圧源１５による電圧分が加算され、オペレーショナル
アンプ１３の出力９１ ＪＥ Ｖ １ として得られる
。
同様に青色光はシリコンホトダイオード２１゜２２０そ
れぞれで電流に変換され、さらにオペレーショナルアン
プ２３により’を圧に変換され、これに定電圧源２５に
よる電圧分が加算されたものがオペレーショナルアンプ
２３の出力電圧ｖ２として得られる。
れぞれで電流に変換され、さらにオペレーショナルアン
プ２３により’を圧に変換され、これに定電圧源２５に
よる電圧分が加算されたものがオペレーショナルアンプ
２３の出力電圧ｖ２として得られる。
なお、対数圧縮用ダイオード１４ 、２４は入力光の強
度が使用環境によって大きく変動する可能性があり、そ
れをそのまま電圧に変換したのではダイナミックレンジ
が広くなりすぎることから、これを圧縮１−で処理する
ために設けたものである。
度が使用環境によって大きく変動する可能性があり、そ
れをそのまま電圧に変換したのではダイナミックレンジ
が広くなりすぎることから、これを圧縮１−で処理する
ために設けたものである。
オペレーショナルアンプ１３．２３の非反転入力端子の
電位を設定する定電圧源１５．２５は、オペレーショナ
ルアンプｔ３．２３の後段に接続される信号処理回路の
条件によっては単一の定電圧源で構成してもよい。第３
図にその例を示す。
電位を設定する定電圧源１５．２５は、オペレーショナ
ルアンプｔ３．２３の後段に接続される信号処理回路の
条件によっては単一の定電圧源で構成してもよい。第３
図にその例を示す。
定電圧源１５．２５の代シに、１個の定電圧源３５が２
つの回路セルに共有されている。動作は第２図に示した
実施例と全く同様である。
つの回路セルに共有されている。動作は第２図に示した
実施例と全く同様である。
なお、上述した実施例では、定電圧源１５．２５を、電
池の記号によって示したが、この定電圧源は次のような
特性を有するものとして使用しても良い。すなわち、周
囲温度に対してその絶対温度に比例させた電圧特性とし
てもよいし、まったく他の影響を受けない完全な定電圧
源としてもよい。
池の記号によって示したが、この定電圧源は次のような
特性を有するものとして使用しても良い。すなわち、周
囲温度に対してその絶対温度に比例させた電圧特性とし
てもよいし、まったく他の影響を受けない完全な定電圧
源としてもよい。
マタ、オペレーショナルアンプ１３．２３の後段に接続
されて使用される信号処理回路の特性を考慮して特有の
定電源電圧特性を持たせても良い。
されて使用される信号処理回路の特性を考慮して特有の
定電源電圧特性を持たせても良い。
以上、赤、青の各色光に対応した２つの回路セルをワン
チップ上に集積した場合を例に説明したが、さらに多く
の回路セルを設けてもよい。例えば、赤、青および緑の
各色光に対応して、あるいハイエロー、７アンおよびマ
ゼンタの各色光ニ対応して３つの回路セルを集積して用
いることによシ、さらに精度の良いホワイトバランス設
定が可能である。
チップ上に集積した場合を例に説明したが、さらに多く
の回路セルを設けてもよい。例えば、赤、青および緑の
各色光に対応して、あるいハイエロー、７アンおよびマ
ゼンタの各色光ニ対応して３つの回路セルを集積して用
いることによシ、さらに精度の良いホワイトバランス設
定が可能である。
以上説明したように、本発明によれば、所定の構造を有
するシリコンホトダイオード、これと特定の接続関係で
配置されたオペレーショナルアンプ、対数圧縮用ダイオ
ードおよび定電圧源を有する回路セルを、検出する各色
光に対応して複数個、同一チップ上に設けたことによυ
、外部からの誘導を受けにくくするとともに、小形化を
容易に図ることができる効果がある。特別なシールドを
施すこともなく、また他の回路も同一チップ上に組み込
むことができ、パッケージも１個で済むことから、装置
を安価にできる効果もある。
するシリコンホトダイオード、これと特定の接続関係で
配置されたオペレーショナルアンプ、対数圧縮用ダイオ
ードおよび定電圧源を有する回路セルを、検出する各色
光に対応して複数個、同一チップ上に設けたことによυ
、外部からの誘導を受けにくくするとともに、小形化を
容易に図ることができる効果がある。特別なシールドを
施すこともなく、また他の回路も同一チップ上に組み込
むことができ、パッケージも１個で済むことから、装置
を安価にできる効果もある。
第１図は本発明の一実施例を構成するシリコンホトダイ
オードを示す断面図、第２図はその一実施例を示す回路
図、第３図は他の実施例を示す回略図である。 １・・・・Ｐ形半導体基板、２・・・・Ｐ形分離壁、３
・・番・Ｎ形半導体エピタキシャル成長層、４・・・・
Ｐ形半導体領域、５・・・・Ｎ＋形半導体領域、Ｔ・・
・・アノード電極、８・・・拳カソード電極、Ｎ、１２
，２１．２２・・・Φシリコンホトダイオード、１３．
２３−・・・オペレーショナルアン７’、１４，２．４
−・・−対？圧縮用ダイオード、１５，２５・−・・定
電圧源。
オードを示す断面図、第２図はその一実施例を示す回路
図、第３図は他の実施例を示す回略図である。 １・・・・Ｐ形半導体基板、２・・・・Ｐ形分離壁、３
・・番・Ｎ形半導体エピタキシャル成長層、４・・・・
Ｐ形半導体領域、５・・・・Ｎ＋形半導体領域、Ｔ・・
・・アノード電極、８・・・拳カソード電極、Ｎ、１２
，２１．２２・・・Φシリコンホトダイオード、１３．
２３−・・・オペレーショナルアン７’、１４，２．４
−・・−対？圧縮用ダイオード、１５，２５・−・・定
電圧源。
Claims (2)
- （１）同一のＰ形半導体基板上に、Ｐ形分離壁で囲まれ
たポケット構造に形成されたＮ形エピタキシャル成長層
内のＰ形半導体領域およびＮ＾＋形半導体領域をそれぞ
れアノードおよびカソードとしかつアノードをＰ形半導
体基板に接続してなるシリコンホトダイオードと、この
シリコンホトダイオードのアノードおよびカソードにそ
れぞれ非反転入力端子および反転入力端子を接続したオ
ペレーショナルアンプと、このオペレーショナルアンプ
の出力端子および反転入力端子にそれぞれアノードおよ
びカソードを接続した対数圧縮用ダイオードと、オペレ
ーショナルアンプの非反転入力端子に正極の端子が、Ｐ
形半導体基板に負極の端子がそれぞれ接続された定電圧
源とを有する回路セルを少なくとも２個形成してなるホ
ワイトバランス設定用受光素子。 - （２）同一の定電圧源を複数の回路セルで共用し正極の
端子を各回路セルのオペレーショナルアンプの非反転入
力端子に共通に接続したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のホワイトバランス設定用受光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203786A JPS6263469A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | ホワイトバランス設定用受光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203786A JPS6263469A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | ホワイトバランス設定用受光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263469A true JPS6263469A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16479733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203786A Pending JPS6263469A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | ホワイトバランス設定用受光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6263469A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125526A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | Canon Inc | カメラの測光用光電変換素子 |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60203786A patent/JPS6263469A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60125526A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-04 | Canon Inc | カメラの測光用光電変換素子 |
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