JPS63128667A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS63128667A JPS63128667A JP61274272A JP27427286A JPS63128667A JP S63128667 A JPS63128667 A JP S63128667A JP 61274272 A JP61274272 A JP 61274272A JP 27427286 A JP27427286 A JP 27427286A JP S63128667 A JPS63128667 A JP S63128667A
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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
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/148—Charge coupled imagers
- H01L27/14887—Blooming suppression
Landscapes
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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〕
本発明は例えばビデオカメラ、電子スチルカメラに使用
して好適な電子シャッタ機構を有するラテラル・オーバ
フロードレイン(1ateral overflowd
rain )構造(以下、L−OFD構造という)の固
体撮像装置に関する。
して好適な電子シャッタ機構を有するラテラル・オーバ
フロードレイン(1ateral overflowd
rain )構造(以下、L−OFD構造という)の固
体撮像装置に関する。
本発明は例えばビデオカメラ、電子スチルカメラに使用
して好適な電子シャッタ機構を有するt−opo構造の
固体撮像装置であって、半導体基板の表面側に電荷蓄積
領域ノとオーバフローコントロールゲート領域とオーバ
フロードレイン領域とを設けると共に電荷蓄積領域及び
オーバフローコントロールゲート領域上に絶縁膜を介し
て前方電極を設ける様になされた固体撮像装置において
、オーバフローコントロールゲート領域上の絶Mlff
の膜厚を電荷蓄積領域上の絶縁膜の膜厚よりも薄くし、
前方電極に所定電圧を有するパルス信号を供給するとき
は、電荷蓄積領域に蓄積された信号電荷をオーバフロー
ドレイン領域に掃き出し得る様にしたことにより、電気
的な制御により露出時間を所望の時間に可変制御するこ
とができる様にし、これを例えばビデオカメラに使用す
るときは機械的シャッタ装置を不要にし、ビデオカメラ
の小型、軽量、低価格化を図ることができる様にしたも
のである。
して好適な電子シャッタ機構を有するt−opo構造の
固体撮像装置であって、半導体基板の表面側に電荷蓄積
領域ノとオーバフローコントロールゲート領域とオーバ
フロードレイン領域とを設けると共に電荷蓄積領域及び
オーバフローコントロールゲート領域上に絶縁膜を介し
て前方電極を設ける様になされた固体撮像装置において
、オーバフローコントロールゲート領域上の絶Mlff
の膜厚を電荷蓄積領域上の絶縁膜の膜厚よりも薄くし、
前方電極に所定電圧を有するパルス信号を供給するとき
は、電荷蓄積領域に蓄積された信号電荷をオーバフロー
ドレイン領域に掃き出し得る様にしたことにより、電気
的な制御により露出時間を所望の時間に可変制御するこ
とができる様にし、これを例えばビデオカメラに使用す
るときは機械的シャッタ装置を不要にし、ビデオカメラ
の小型、軽量、低価格化を図ることができる様にしたも
のである。
近年、固体撮像装置においては、電子シャッタ機構を具
備せしめ、この固体撮像装置において電気的手段による
露出制御を行い、これを例えばビデオカメラに使用する
場合には、従来一般に使用される機械的シャッタ装置を
不要にし、斯るビデオカメラの小型、軽量、低価格化を
図り得る様にすることが要請されている。ここに長短2
棟類の露出時間を選択し得る様になされた固体撮像装置
については既に提案されている。この固体撮像装置は、
一方の露出時間を1フレ一ム期間と同一時間のl/30
秒とし、他方の露出時間を垂直ブランキング期間と同一
時間の約1/ 2000秒とするものである。即ち、こ
の固体撮像装置は、露出時間として1/30秒が選択さ
れたときは、1フレ一ム期間の間に受光部に蓄積された
信号電荷をそのまま映像信号として続み出し、また露出
時間として1/ 2000秒が選択されたときは、垂直
ブランキング期間前に蓄積された信号?1荷をすべて掃
き出してしまい、新ためて垂直ブランキング期間中に蓄
積された信号電荷のみを映像信号として読み出し得る様
になしたものである。
備せしめ、この固体撮像装置において電気的手段による
露出制御を行い、これを例えばビデオカメラに使用する
場合には、従来一般に使用される機械的シャッタ装置を
不要にし、斯るビデオカメラの小型、軽量、低価格化を
図り得る様にすることが要請されている。ここに長短2
棟類の露出時間を選択し得る様になされた固体撮像装置
については既に提案されている。この固体撮像装置は、
一方の露出時間を1フレ一ム期間と同一時間のl/30
秒とし、他方の露出時間を垂直ブランキング期間と同一
時間の約1/ 2000秒とするものである。即ち、こ
の固体撮像装置は、露出時間として1/30秒が選択さ
れたときは、1フレ一ム期間の間に受光部に蓄積された
信号電荷をそのまま映像信号として続み出し、また露出
時間として1/ 2000秒が選択されたときは、垂直
ブランキング期間前に蓄積された信号?1荷をすべて掃
き出してしまい、新ためて垂直ブランキング期間中に蓄
積された信号電荷のみを映像信号として読み出し得る様
になしたものである。
しかしながら、斯る固体撮像装置においては、露出時間
として僅か2種類の時間しか選択できず、このため、こ
れを例えばビデオカメラに使用したとしても、斯るビデ
オカメラに使用される機械的シャンク装置を不要とする
ことはできないという不都合があった。
として僅か2種類の時間しか選択できず、このため、こ
れを例えばビデオカメラに使用したとしても、斯るビデ
オカメラに使用される機械的シャンク装置を不要とする
ことはできないという不都合があった。
本発明は、斯る点に鑑み、電気的な制御により露出時間
を所望の時間に可変制御することができる様にした固体
撮像装置を提供することを目的とする。
を所望の時間に可変制御することができる様にした固体
撮像装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手FIt)
本発明による固体撮像装置は、例えば第1図に示す様に
、半導体基板(1)の表面側に電荷蓄積領域(2)とオ
ーバフローコントロールゲート領域(3)とオーバフロ
ードレイン領域(4)とを設けると共に電荷蓄積領域(
2)及びオーバフローコントロールゲート領域(3)上
に絶縁膜(5)を介して前方電極(6)を設ける様にな
された固体撮像装置において、オーバフローコントロー
ルゲート領域(3)上の絶縁19!(5^)の膜厚を電
荷蓄積領域(2)上の絶縁IFJ(5B)の膜厚よりも
薄くし、前方電極(6)に所定電圧vHを有するパルス
信号P1を供給するときは、電荷蓄積領域(2)に蓄積
された信号電荷をオーバフロードレイン領域(4)に掃
き出し得る様にしたものである。
、半導体基板(1)の表面側に電荷蓄積領域(2)とオ
ーバフローコントロールゲート領域(3)とオーバフロ
ードレイン領域(4)とを設けると共に電荷蓄積領域(
2)及びオーバフローコントロールゲート領域(3)上
に絶縁膜(5)を介して前方電極(6)を設ける様にな
された固体撮像装置において、オーバフローコントロー
ルゲート領域(3)上の絶縁19!(5^)の膜厚を電
荷蓄積領域(2)上の絶縁IFJ(5B)の膜厚よりも
薄くし、前方電極(6)に所定電圧vHを有するパルス
信号P1を供給するときは、電荷蓄積領域(2)に蓄積
された信号電荷をオーバフロードレイン領域(4)に掃
き出し得る様にしたものである。
(作用)
斯る本発明に依れば、前方電極(6)に所定電圧V14
を供給するときは、電荷蓄積領域(2)に蓄積された信
号1!荷をオーバフロードレイン領域(4)に掃き出し
得る様になされているので、1フレ一ム期間中又はlフ
ィールド期間中の任意の時点に所定電圧VWを有するパ
ルス信4)P!を前方電極(6)に供給することによっ
て、先に信号電荷の読み出しが行われた時点からこのパ
ルス信号P1が供給された時点までに蓄積された信号電
荷をオーバフロードレイン領域(嚇に掃き出し、その後
、次の読み出し時点までに!積される信号電荷を映像信
号として読み出すことができる。従って、本発明に依れ
ば、このパルス信号P1を前方電極(6)に供給する時
点を可変することによって露出時間を可変し、所望の露
出時間とすることができる。
を供給するときは、電荷蓄積領域(2)に蓄積された信
号1!荷をオーバフロードレイン領域(4)に掃き出し
得る様になされているので、1フレ一ム期間中又はlフ
ィールド期間中の任意の時点に所定電圧VWを有するパ
ルス信4)P!を前方電極(6)に供給することによっ
て、先に信号電荷の読み出しが行われた時点からこのパ
ルス信号P1が供給された時点までに蓄積された信号電
荷をオーバフロードレイン領域(嚇に掃き出し、その後
、次の読み出し時点までに!積される信号電荷を映像信
号として読み出すことができる。従って、本発明に依れ
ば、このパルス信号P1を前方電極(6)に供給する時
点を可変することによって露出時間を可変し、所望の露
出時間とすることができる。
以下、第1図〜第3図を参照して本発明固体撮像装置の
一実施例につき本発明をインクライン転送方式を採用す
る固体撮像装置に通用した場合を例にして説明しよう。
一実施例につき本発明をインクライン転送方式を採用す
る固体撮像装置に通用した場合を例にして説明しよう。
この第1図において、(1)はP型シリコン基板を示し
、本例においては、このP型シリコン基根(1)を基体
としてこのP型シリコン基板(L)上に受光部(7)、
垂直レジスタ部(8)、水平レジスタ部(図示せず)及
び出力部(図示せず)を設ける。
、本例においては、このP型シリコン基根(1)を基体
としてこのP型シリコン基板(L)上に受光部(7)、
垂直レジスタ部(8)、水平レジスタ部(図示せず)及
び出力部(図示せず)を設ける。
この場合、P型シリコン基板(1)の表面側にN″″型
領域(9)を例えば気相エピタキシャル成長法により形
成し、受光部(7)は、このN−型領域(9)の表面側
にN型領域からなる電荷蓄積領域(2)とこの電荷¥B
積領領域2)に隣接したP型領域からなるオーバフロー
コントロールゲート領域(以下、opcc領域という)
(3)とを例えば選択拡散法又はイオン注入法により形
成すると共に電荷蓄積領域(2)及び0FCG領域(3
)上に不純物がドープされて低抵抗化された多、結晶シ
リコンよりなる光透過性を有する前方電極(6)を5t
(h 膜よりなる絶縁膜(5)を介して形成する様にし
て構成する。但し、この場合、絶縁膜(5)はopcc
領域(3)上の部分(5A)の膜厚が電荷蓄積領域(2
)上の部分(5B)の膜厚よりも薄くなる様にする。
領域(9)を例えば気相エピタキシャル成長法により形
成し、受光部(7)は、このN−型領域(9)の表面側
にN型領域からなる電荷蓄積領域(2)とこの電荷¥B
積領領域2)に隣接したP型領域からなるオーバフロー
コントロールゲート領域(以下、opcc領域という)
(3)とを例えば選択拡散法又はイオン注入法により形
成すると共に電荷蓄積領域(2)及び0FCG領域(3
)上に不純物がドープされて低抵抗化された多、結晶シ
リコンよりなる光透過性を有する前方電極(6)を5t
(h 膜よりなる絶縁膜(5)を介して形成する様にし
て構成する。但し、この場合、絶縁膜(5)はopcc
領域(3)上の部分(5A)の膜厚が電荷蓄積領域(2
)上の部分(5B)の膜厚よりも薄くなる様にする。
例えばopcc領域(3)上の部分(5^)の膜厚を5
00人とし、電荷蓄積領域(2)上の部分(5B)の膜
厚を1650人とする。また前方電極(6)には、端子
(1o)を介して通常時においてはローレベル電圧vL
、例えば−14Vを供給し、必要に応じてハイレベル電
圧vH1例えば+IOVの電圧値を有するパルス信号P
1を供給し得る様にする。また本例においては、opc
c領域(3)に隣接してN◆型領領域らなるオーバフロ
ードレイン領域(以下、OFD領域という)(4)を例
えば選択的拡散法又はイオン注入法により形成すると共
にこのOFO領域(4)に隣接してP÷型領領域らなる
チャンネルストッパ領域(12)を例えば選択的拡散法
又はイオン注入法により形成する。
00人とし、電荷蓄積領域(2)上の部分(5B)の膜
厚を1650人とする。また前方電極(6)には、端子
(1o)を介して通常時においてはローレベル電圧vL
、例えば−14Vを供給し、必要に応じてハイレベル電
圧vH1例えば+IOVの電圧値を有するパルス信号P
1を供給し得る様にする。また本例においては、opc
c領域(3)に隣接してN◆型領領域らなるオーバフロ
ードレイン領域(以下、OFD領域という)(4)を例
えば選択的拡散法又はイオン注入法により形成すると共
にこのOFO領域(4)に隣接してP÷型領領域らなる
チャンネルストッパ領域(12)を例えば選択的拡散法
又はイオン注入法により形成する。
また垂直レジスタ部(8)はN−型領域(9)の表面側
にP型領域(13)を形成し、このP型領域(13)の
表面側にN−型領域からなる電荷転送領域(14)を設
けると共にこの電荷転送領域(14)上に絶縁膜(5)
を介して不純物がドープされて低抵抗化された多結晶シ
リコンよりなる転送電極(15)を設けることによって
構成する。この場合、受光部(7)と垂直レジスタ部(
8)との間に電荷蓄積領域(2)に蓄積された信号電荷
を電荷転送領域(14)に読み出すための読み出しゲー
ト部(16)を設ける。この読み出しゲート部(16)
は電荷蓄積領域(2)と電荷転送領域(14)との間の
領域(17)を読み出しゲート領域とすると共に転送電
極(15)の一部を読み出しゲート電極(18)となす
様にして構成する。
にP型領域(13)を形成し、このP型領域(13)の
表面側にN−型領域からなる電荷転送領域(14)を設
けると共にこの電荷転送領域(14)上に絶縁膜(5)
を介して不純物がドープされて低抵抗化された多結晶シ
リコンよりなる転送電極(15)を設けることによって
構成する。この場合、受光部(7)と垂直レジスタ部(
8)との間に電荷蓄積領域(2)に蓄積された信号電荷
を電荷転送領域(14)に読み出すための読み出しゲー
ト部(16)を設ける。この読み出しゲート部(16)
は電荷蓄積領域(2)と電荷転送領域(14)との間の
領域(17)を読み出しゲート領域とすると共に転送電
極(15)の一部を読み出しゲート電極(18)となす
様にして構成する。
尚、この第1図においては2個の転送電極(15)(1
5)のみを示しているが、本例においては、従来周知の
様に例えば2相駆動方式によりこの垂直レジスタ部(8
)を駆動し得る様に転送電極を配置する。また水平レジ
スタ部及び出力部についても従来周知の様に構成する。
5)のみを示しているが、本例においては、従来周知の
様に例えば2相駆動方式によりこの垂直レジスタ部(8
)を駆動し得る様に転送電極を配置する。また水平レジ
スタ部及び出力部についても従来周知の様に構成する。
斯る本例の固体撮像装置においては、絶縁膜(5)はo
pcc領域(3)上の部分(5^)の膜厚が電荷蓄積領
域(2)上の部分(5B)の膜厚よりも薄くなる様に構
成されているので、前方電極(6)に供給する電圧を例
えば−15Vから+IIVまで変化させると0FCG$
1域(3)のポテンシャルφへ及び電荷蓄積領域(2)
のポテンシャルφBは夫々第3図に実線X及び破線Yで
示す様に変化する。即ち、前方電極(6)に−14(V
)を供給するときは0FCG領域(3)のポテンシャル
φ^は電荷蓄積領域(2)のポテンシャルφBよりも浅
くなり、また前方電極(6)に+10(V)を供給する
ときは、0FCG領域(3)のポテンシャルφ^は電荷
蓄積領域(2)のポテンシャルφBよりも深くなる。
pcc領域(3)上の部分(5^)の膜厚が電荷蓄積領
域(2)上の部分(5B)の膜厚よりも薄くなる様に構
成されているので、前方電極(6)に供給する電圧を例
えば−15Vから+IIVまで変化させると0FCG$
1域(3)のポテンシャルφへ及び電荷蓄積領域(2)
のポテンシャルφBは夫々第3図に実線X及び破線Yで
示す様に変化する。即ち、前方電極(6)に−14(V
)を供給するときは0FCG領域(3)のポテンシャル
φ^は電荷蓄積領域(2)のポテンシャルφBよりも浅
くなり、また前方電極(6)に+10(V)を供給する
ときは、0FCG領域(3)のポテンシャルφ^は電荷
蓄積領域(2)のポテンシャルφBよりも深くなる。
従って、前方電極(6)に+10(V)を供給するとき
は、電荷蓄積領域(2)に蓄積された信号電荷はOPD
領域(4)に掃き出される。
は、電荷蓄積領域(2)に蓄積された信号電荷はOPD
領域(4)に掃き出される。
従って、本例の固体撮像装置においては、前方電極(6
)に−14(V)を供給すると共に第2図Aに示す様に
読み出しパルスP2を読み出しゲート電極(18)に供
給するときは、1フイ一ルド期間の間、電荷蓄積領域(
2)に信号11荷を蓄積することができ、この蓄積され
た信号電荷を映像信号として読み出すことができる。
)に−14(V)を供給すると共に第2図Aに示す様に
読み出しパルスP2を読み出しゲート電極(18)に供
給するときは、1フイ一ルド期間の間、電荷蓄積領域(
2)に信号11荷を蓄積することができ、この蓄積され
た信号電荷を映像信号として読み出すことができる。
また第2図Bに示す様に1フイ一ルド期間の任意の時点
で前方電極(6)に電圧+IOVを有する信号電荷掃き
出し用のパルス信号P1を供給するときは、先の読み出
しパルスP2が供給された後、電荷蓄積領域(2)に蓄
積された信号電荷はこのパルス信’4 P 1によって
0FCG領域(3)を介してOPD領域(4)に掃き出
され、このパルス信号P1が供給された後、次の読み出
しパルスP2が読み出しゲート電極(18)に供給され
るまでの時間tの間に電荷蓄積領域(2)に蓄積された
信号電荷を読み出しパルスP2によって映像信号として
読み出すことができる。即ち、この場合、この時間tが
露出時間となる。
で前方電極(6)に電圧+IOVを有する信号電荷掃き
出し用のパルス信号P1を供給するときは、先の読み出
しパルスP2が供給された後、電荷蓄積領域(2)に蓄
積された信号電荷はこのパルス信’4 P 1によって
0FCG領域(3)を介してOPD領域(4)に掃き出
され、このパルス信号P1が供給された後、次の読み出
しパルスP2が読み出しゲート電極(18)に供給され
るまでの時間tの間に電荷蓄積領域(2)に蓄積された
信号電荷を読み出しパルスP2によって映像信号として
読み出すことができる。即ち、この場合、この時間tが
露出時間となる。
従って、本例の固体撮像装置に依れば、前方電極(6)
に供給する信号電荷掃き出し用のパルス信号P1を供給
する時点を変化させることにより、置時間とすることが
できる。
に供給する信号電荷掃き出し用のパルス信号P1を供給
する時点を変化させることにより、置時間とすることが
できる。
従って、また本例の固体撮像装置を例えばビデオカメラ
に使用するときは、従来一般に使用される機械的シャッ
タ装置を不要にし、斯るeデオカメラの小型、軽量、低
価格化を図ることができる。
に使用するときは、従来一般に使用される機械的シャッ
タ装置を不要にし、斯るeデオカメラの小型、軽量、低
価格化を図ることができる。
尚、上述実施例においては、本発明をインクライン転送
方式の固体撮像装置に通用した場合につき述べたが、こ
の代わりに、フレーム転送方式の固体撮像装置に通用す
ることもでき、この場合にも上述同様の作用効果を得る
ことができる。
方式の固体撮像装置に通用した場合につき述べたが、こ
の代わりに、フレーム転送方式の固体撮像装置に通用す
ることもでき、この場合にも上述同様の作用効果を得る
ことができる。
また本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を逸醜
することなく、その他種々の構成が取り得ることは勿論
である。
することなく、その他種々の構成が取り得ることは勿論
である。
本発明に依れば、露出時間を可変し、所望の露出時間に
することができるという利益があり、本発明を例えばビ
デオカメラに使用する場合には、機械的シャッタ装置を
不要にし、ビデオカメラの小型、軽量、低価格化を図る
ことができるという利益がある。
することができるという利益があり、本発明を例えばビ
デオカメラに使用する場合には、機械的シャッタ装置を
不要にし、ビデオカメラの小型、軽量、低価格化を図る
ことができるという利益がある。
第1図は本発明固体撮像装置の一実施例の要部を示す断
面図、第2図及び第3図は夫々本発明の説明に供する線
図である。 fl)はP型シリコン基板、(2)は電荷蓄積領域、(
3)はオーバフローコントロールゲート領域、(4)は
オーバフロードレイン領域、(5)は絶縁膜、(6)は
前方電極である。
面図、第2図及び第3図は夫々本発明の説明に供する線
図である。 fl)はP型シリコン基板、(2)は電荷蓄積領域、(
3)はオーバフローコントロールゲート領域、(4)は
オーバフロードレイン領域、(5)は絶縁膜、(6)は
前方電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板の表面側に電荷蓄積領域とオーバフローコ
ントロールゲート領域とオーバフロードレイン領域とを
設けると共に上記電荷蓄積領域及び上記オーバフローコ
ントロールゲート領域上に絶縁膜を介して前方電極を設
ける様になされた固体撮像装置において、 上記オーバフローコントロールゲート領域上の上記絶縁
膜の膜厚を上記電荷蓄積領域上の上記絶縁膜の膜厚より
も薄くし、上記前方電極に所定電圧を有するパルス信号
を供給するときは、上記電荷蓄積領域に蓄積された信号
電荷を上記オーバフロードレイン領域に掃き出し得る様
にしたことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61274272A JPS63128667A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61274272A JPS63128667A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63128667A true JPS63128667A (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=17539346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61274272A Pending JPS63128667A (ja) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63128667A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008193050A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-08-21 | Sony Corp | 固体撮像装置および撮像装置 |
-
1986
- 1986-11-18 JP JP61274272A patent/JPS63128667A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008193050A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-08-21 | Sony Corp | 固体撮像装置および撮像装置 |
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