JPS63110867A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPS63110867A JPS63110867A JP61255758A JP25575886A JPS63110867A JP S63110867 A JPS63110867 A JP S63110867A JP 61255758 A JP61255758 A JP 61255758A JP 25575886 A JP25575886 A JP 25575886A JP S63110867 A JPS63110867 A JP S63110867A
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 241001575487 Osteobrama belangeri Species 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/409—Edge or detail enhancement; Noise or error suppression
- H04N1/4092—Edge or detail enhancement
-
- 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
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14831—Area CCD imagers
Landscapes
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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〕
本発明は光電変換に用いる固体撮像素子に関するもので
ある。
ある。
（従来の技術〕
従来この種の固体撮像素子は第９図（Ａ）に示すように
各辺ａ、ｂが数μｍ〜数十μｍ角の画素１を第９図（Ｂ
）に示すように数百〜数千個並べて構成されていた。各
画素は第１０図に示すように、全面にわたって−様な感
度分布をもつように設計されている。この感度分布を１
次元的に示したのが第１１図である。同図に示す感度分
布はと表すことができる。
各辺ａ、ｂが数μｍ〜数十μｍ角の画素１を第９図（Ｂ
）に示すように数百〜数千個並べて構成されていた。各
画素は第１０図に示すように、全面にわたって−様な感
度分布をもつように設計されている。この感度分布を１
次元的に示したのが第１１図である。同図に示す感度分
布はと表すことができる。
この分布をもった開口に光をあてると、回折現象によっ
て解像度は第１２図の実線で示すようになる。数学的に
は、（１）式をフーリエ変換すると、１ −ん
）ｃＬ ２ｏ、（・ −・２“） ｓｉｎ （ａπ） ＝ａ −（２） ａ π となり、（２）式の軌跡をとったものが第１２図の実線
に相当する。第１２図に完全に解像された状態を破線で
示しであるが、実際に得られる解像度は実線のように低
下し、読取り画像はぼけた画像になるという欠点がある
。
て解像度は第１２図の実線で示すようになる。数学的に
は、（１）式をフーリエ変換すると、１ −ん
）ｃＬ ２ｏ、（・ −・２“） ｓｉｎ （ａπ） ＝ａ −（２） ａ π となり、（２）式の軌跡をとったものが第１２図の実線
に相当する。第１２図に完全に解像された状態を破線で
示しであるが、実際に得られる解像度は実線のように低
下し、読取り画像はぼけた画像になるという欠点がある
。
（発明が解決しようとする問題点〕
本発明は上述した従来の固体撮像素子の欠点を除去し、
解像度の改善された固体撮像素子を提供することを目的
とする。
解像度の改善された固体撮像素子を提供することを目的
とする。
このような目的を達成するために、本発明の固体撮像素
子は固体撮像素子の一画素内の感度分布に重み付けを持
たせたことを特徴とする。
子は固体撮像素子の一画素内の感度分布に重み付けを持
たせたことを特徴とする。
（作用）
本発明によれば、画素の両側に小画素を設けて重みづζ
プを行うという簡単な構成で実効的な感度分布を向上さ
せ、効果的なエツジ強調を行うことができる。
プを行うという簡単な構成で実効的な感度分布を向上さ
せ、効果的なエツジ強調を行うことができる。
〔実施例）
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図に本発明の固体撮像素子の実施例を模式的に示す
。固体撮像素子の１画素２は、画素２Ａと、その両側の
２個の画素２８．２８とからなっている。画素２Ｂ、２
Ｂの出力Ｙは符号変換回路３で負の信号に変換され、画
素２Ａの出力信号Ｘと合成される。その結果、画素２の
感度分布は第２図に示すようになる。第１図、第２図に
おいて、αおよびβはそれぞれ画素２の中心から画素２
Ａおよび２Ｂの端部までの距離である。また第２図のｈ
は符号変換された画素２Ｂの出力信号を抑圧することに
よって自由にかえることができる。
。固体撮像素子の１画素２は、画素２Ａと、その両側の
２個の画素２８．２８とからなっている。画素２Ｂ、２
Ｂの出力Ｙは符号変換回路３で負の信号に変換され、画
素２Ａの出力信号Ｘと合成される。その結果、画素２の
感度分布は第２図に示すようになる。第１図、第２図に
おいて、αおよびβはそれぞれ画素２の中心から画素２
Ａおよび２Ｂの端部までの距離である。また第２図のｈ
は符号変換された画素２Ｂの出力信号を抑圧することに
よって自由にかえることができる。
第３図および第４図は、本発明の固体撮像素子の他の実
施例を示す。これらの実施例は円形画素の例であり、第
３図は１個の画素２Ｂが画素２Ａを囲む構成、第４図は
２個の画素２Ｂ、２Ｂが画素２Ａを狭む構成となってい
る。
施例を示す。これらの実施例は円形画素の例であり、第
３図は１個の画素２Ｂが画素２Ａを囲む構成、第４図は
２個の画素２Ｂ、２Ｂが画素２Ａを狭む構成となってい
る。
第５図および第６図に本発明の固体撮像素子としてのＣ
ＣＤセンサの使用例を示す。
ＣＤセンサの使用例を示す。
第５図は本発明のＣＣＤセンサを用いた複写機の例を示
す。図において、１１は原稿、１２は原稿台ガラス、１
３は照明系、１４は折り返しミラー、１５は結像光学系
、１６は本発明のＣＣｔ）センサである。
す。図において、１１は原稿、１２は原稿台ガラス、１
３は照明系、１４は折り返しミラー、１５は結像光学系
、１６は本発明のＣＣｔ）センサである。
複写開始ボタン（図示せず）を押すことによって、原稿
台１１が矢印の方向へ８動を始め原稿１１の読みとりが
行われる。照明系１３によって原稿１１が照明され、原
稿からの反射光束（光情報）が折り返しミラー１４を介
して結像光学系１５へ伝播され、結像光学系１５によっ
てＣＣＤセンサ１６面上に結像される。ＣＣＤセンサ６
で受けた光情報はそれぞれ電気信号に変換される。第６
図はＣＣＤセンチの出力をプリンタへ導く電気回路系の
ブロック図である。ＣＣＤセンサ１６中の画素２Ａから
の出力信号Ｘと画素２Ｂからの出力信号Ｙが演算回路１
７へ人力される。
台１１が矢印の方向へ８動を始め原稿１１の読みとりが
行われる。照明系１３によって原稿１１が照明され、原
稿からの反射光束（光情報）が折り返しミラー１４を介
して結像光学系１５へ伝播され、結像光学系１５によっ
てＣＣＤセンサ１６面上に結像される。ＣＣＤセンサ６
で受けた光情報はそれぞれ電気信号に変換される。第６
図はＣＣＤセンチの出力をプリンタへ導く電気回路系の
ブロック図である。ＣＣＤセンサ１６中の画素２Ａから
の出力信号Ｘと画素２Ｂからの出力信号Ｙが演算回路１
７へ人力される。
演算回路１７において、画素２Ｂからの信号Ｙは符号を
変換され、またその大きさを抑圧され画素２Ａからの信
号Ｘと合成される。その結果ＣＯＤセンサ１画素の感度
分布は第２図に示したような分布となる。演算回路１７
の出力はＡ／Ｄ変換器１８によってディジタル化され、
プリンタ１９に入力され、ＣＣＩ）センサの出力信号に
応じて印刷が行われる。
変換され、またその大きさを抑圧され画素２Ａからの信
号Ｘと合成される。その結果ＣＯＤセンサ１画素の感度
分布は第２図に示したような分布となる。演算回路１７
の出力はＡ／Ｄ変換器１８によってディジタル化され、
プリンタ１９に入力され、ＣＣＩ）センサの出力信号に
応じて印刷が行われる。
第７図に本発明の固体ｔＭ像素子と従来の固体撮像素子
のＭＴＦ曲線を比較して示す。曲線Ａは第３図に示した
ような円形の画素を有し、画素２への直径５０μｍ１画
素２Ｂの外径１００μｍ （第１図におけるα＝２５μ
ｍ５β＝５０μｍに相当する）の固体撮像素子、曲線Ｂ
は従来の固体撮像素子のＭＴＦである。図においてＭＴ
Ｆの負の領域は符号を反転して示しである。本発明の固
体撮像素子は、従来例に対して、空間周波数１０ Ｉ
Ｌｉｎｅｓ／ｎｕｎで１．５倍以上の高いＭＴＦ値を示
す。
のＭＴＦ曲線を比較して示す。曲線Ａは第３図に示した
ような円形の画素を有し、画素２への直径５０μｍ１画
素２Ｂの外径１００μｍ （第１図におけるα＝２５μ
ｍ５β＝５０μｍに相当する）の固体撮像素子、曲線Ｂ
は従来の固体撮像素子のＭＴＦである。図においてＭＴ
Ｆの負の領域は符号を反転して示しである。本発明の固
体撮像素子は、従来例に対して、空間周波数１０ Ｉ
Ｌｉｎｅｓ／ｎｕｎで１．５倍以上の高いＭＴＦ値を示
す。
第８図は画素２Ａの幅ａ０と画素２Ｂの幅ｂｏの比率を
変化させた場合のＭ Ｔ Ｆを示す。曲線Ｃ，Ｄ、Ｅ。
変化させた場合のＭ Ｔ Ｆを示す。曲線Ｃ，Ｄ、Ｅ。
Ｆ、Ｇ、Ｈはそれぞれａａ ： ｂｏ” ２：１，３：
ｌ、４：１，５：１゜６＋１．ｌ：１とした時のＭＴＦ
である。ａ６ ： ｂ（、＝ ２：１とした時、ＭＴＦ
の改善が最も大きく、先に述べたｈの大きさによらず、
最も効果的なエツジ強調を行うことができる。
ｌ、４：１，５：１゜６＋１．ｌ：１とした時のＭＴＦ
である。ａ６ ： ｂ（、＝ ２：１とした時、ＭＴＦ
の改善が最も大きく、先に述べたｈの大きさによらず、
最も効果的なエツジ強調を行うことができる。
また、網点等の高周波成分を多く含んだ原稿に対しては
画素２Ｂの信号に対して施していた符号を（−）にする
のをやめ、符号を（＋）にするとよい。これはＣＣＤの
１画素の開口を大きくしたことになり、従来網点の高周
波成分と開口の配置と開口の大きさの制約から生じるモ
アレ現象を軽減することが可能となる。
画素２Ｂの信号に対して施していた符号を（−）にする
のをやめ、符号を（＋）にするとよい。これはＣＣＤの
１画素の開口を大きくしたことになり、従来網点の高周
波成分と開口の配置と開口の大きさの制約から生じるモ
アレ現象を軽減することが可能となる。
以上説明したように本発明によれば、画素の両側に小画
素を設けて重みづけを行うという簡単な構成で実効的な
感度分布を向上させ、効果的なエツジ強調を行うことが
できる。
素を設けて重みづけを行うという簡単な構成で実効的な
感度分布を向上させ、効果的なエツジ強調を行うことが
できる。
第１図は本発明の固体撮像素子の実施例の画素第３図お
よび第４図はそれぞれ他の実施例の画素構成を示す模式
図、 第５図は本発明のＣＣＤセンサを適用した複写機の構成
を示す概要図、 第６図は本発明のＣＣＤセンサを適用したプリンタの電
気回路のブロック図、 第７図は本発明の実施例と従来の固体撮像素子のＭＴＦ
を比較して示す線図、 第８図は画素２八と画素２Ｂの幅の比を変えた時のＭＴ
Ｆの変化を示す線図、 第９図（Ａ）は従来の固体撮像素子の１画素を示す模式
図、 第９図（８）は従来の固体撮像素子における画素の配列
を示す模式図、 第１θ図は従来の固体撮像素子の１画素の感度分布を示
す図、 第１１図は従来の画素の感度分布を１次元的に示した線
図、 第１２図は第１１図の画素の解像度曲線を示す線図であ
る。 ｌ・・・画素、 ２Ａ、２Ｂ・・・画素、 ３・・・符号変換回路、 １１・・・原ｆ高、 １２・・・原稿台、 １３・・・照明系、 １４・・・ミラー、 １５・・・光学系、 １６・・・ＣＣＤセンサ、 】７・・・演算回路、 １８・・・Ａ／Ｄ変換器、 １９・・・プリンタ。 Ｘ 第４図 １１浬堝 第５図 第６図 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（）ｉＭｅｓｋ■）第７図 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ １ｉｎｅｓ ７ｍｍ第９
図
よび第４図はそれぞれ他の実施例の画素構成を示す模式
図、 第５図は本発明のＣＣＤセンサを適用した複写機の構成
を示す概要図、 第６図は本発明のＣＣＤセンサを適用したプリンタの電
気回路のブロック図、 第７図は本発明の実施例と従来の固体撮像素子のＭＴＦ
を比較して示す線図、 第８図は画素２八と画素２Ｂの幅の比を変えた時のＭＴ
Ｆの変化を示す線図、 第９図（Ａ）は従来の固体撮像素子の１画素を示す模式
図、 第９図（８）は従来の固体撮像素子における画素の配列
を示す模式図、 第１θ図は従来の固体撮像素子の１画素の感度分布を示
す図、 第１１図は従来の画素の感度分布を１次元的に示した線
図、 第１２図は第１１図の画素の解像度曲線を示す線図であ
る。 ｌ・・・画素、 ２Ａ、２Ｂ・・・画素、 ３・・・符号変換回路、 １１・・・原ｆ高、 １２・・・原稿台、 １３・・・照明系、 １４・・・ミラー、 １５・・・光学系、 １６・・・ＣＣＤセンサ、 】７・・・演算回路、 １８・・・Ａ／Ｄ変換器、 １９・・・プリンタ。 Ｘ 第４図 １１浬堝 第５図 第６図 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（）ｉＭｅｓｋ■）第７図 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ １ｉｎｅｓ ７ｍｍ第９
図
Claims (1)
- 固体撮像素子の一画素内の感度分布に重み付けを持たせ
たことを特徴とする固体撮像素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255758A JPS63110867A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 固体撮像素子 |
| US07/541,192 US4989060A (en) | 1986-10-29 | 1990-06-22 | Solid-state imaging device with pixels having weighted sensitivity distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255758A JPS63110867A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110867A true JPS63110867A (ja) | 1988-05-16 |
Family
ID=17283216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255758A Pending JPS63110867A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 固体撮像素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4989060A (ja) |
| JP (1) | JPS63110867A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5576562A (en) * | 1994-06-06 | 1996-11-19 | Nec Corporation | Solid-state imaging device |
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| WO2000022677A1 (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-20 | Polaroid Corporation | Method for improving the yield of an image sensor |
| US6770860B1 (en) | 2000-02-14 | 2004-08-03 | Dalsa, Inc. | Dual line integrating line scan sensor |
| JP3712637B2 (ja) * | 2000-08-11 | 2005-11-02 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびその欠陥修正方法 |
| JP4220406B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2009-02-04 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置およびその画像記録方法、ならびにその画像再生方法 |
| US7126100B1 (en) * | 2004-05-21 | 2006-10-24 | Kla-Tencor Technologies Corporation | System and method for sensing using adjustable modulation transfer function (MTF) |
| JP6053278B2 (ja) * | 2011-12-14 | 2016-12-27 | 三菱電機株式会社 | ２画面表示装置 |
| US10593712B2 (en) * | 2017-08-23 | 2020-03-17 | Semiconductor Components Industries, Llc | Image sensors with high dynamic range and infrared imaging toroidal pixels |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS57126668A (en) * | 1980-11-07 | 1982-08-06 | Ringieeru Unto Co Ag | Method and device for successively copying manuscript |
| JPS59217358A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電荷結合撮像デバイス |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4309604A (en) * | 1978-07-24 | 1982-01-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Apparatus for sensing the wavelength and intensity of light |
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-
1986
- 1986-10-29 JP JP61255758A patent/JPS63110867A/ja active Pending
-
1990
- 1990-06-22 US US07/541,192 patent/US4989060A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS57126668A (en) * | 1980-11-07 | 1982-08-06 | Ringieeru Unto Co Ag | Method and device for successively copying manuscript |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4989060A (en) | 1991-01-29 |
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