JPWO2007086352A1 - 撮像素子及びカメラモジュール - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の第1の実施形態の撮像素子1を模式的に示す断面図である。撮像素子1は、例えばMOS型の撮像素子により構成されており、基板2と、基板2の第1主面(一主面)S1に設けられた第1フォトダイオード(第1受光素子、光電変換素子)5と、その裏側の第2主面(他主面)S2に設けられた第2フォトダイオード(第2受光素子、光電変換素子)6とを備えている。
図5は本発明の第2の実施形態の撮像素子51の画素53の回路構成と、画素53の読み出しタイミングを制御する垂直駆動回路20との接続関係を示す図である。なお、第1の実施形態と同様の構成については第1の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図6は本発明の第3の実施形態の撮像素子101の画素103の回路構成と、画素103の読み出しタイミングを制御する垂直駆動回路20との接続関係を示す図である。なお、第1及び第2の実施形態と同様の構成については第1及び第2の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図7は本発明の第4の実施形態の撮像素子201の画素203の回路構成と、画素203の読み出しタイミングを制御する垂直駆動回路20等との接続関係を示す図である。なお、第1〜第3の実施形態と同様の構成については第1〜第3の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図8は、本発明の第5の実施形態の撮像素子301を模式的に示す断面図である。なお、第1〜第4の実施形態と同様の構成については第1〜第4の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図11Aは本発明の第6の実施形態の撮像素子401を模式的に示す断面図であり、図11Bは撮像素子401を被写体側から見た平面図である。なお、第1〜第5の実施形態と同様の構成については第1〜第5の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図12は第7の実施形態のカメラモジュール501の基本構成を示すブロック図である。カメラモジュール501は、車載カメラや携帯電話機用カメラ等の適宜な用途に用いられるものであり、第1〜第6の実施形態の撮像素子1、51、101、201、301、401を備えるものである(以下では撮像素子1を代表して示す。)。
図13は第8の実施形態のカメラモジュール601の基本構成を示すブロック図である。なお、第7の実施形態と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
図14は本発明の第9の実施形態の撮像素子701を模式的に示す断面図である。なお、第1〜第8の実施形態と同様の構成については第1〜第8の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図15は本発明の第10の実施形態の撮像素子711を模式的に示す断面図である。なお、第1〜第9の実施形態と同様の構成については第1〜第9の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
図16は本発明の第11の実施形態の撮像素子721を模式的に示す断面図である。なお、第1〜第10の実施形態と同様の構成については第1〜第10の実施形態と同一符号を付して説明を省略する。
Claims (14)
- 基板と、
前記基板を複数に分割した画素毎に設けられる受光素子であって、前記基板に設けられ、前記基板の一主面に入射する光を受光し、受光量に応じた電荷を生じる第1受光素子と、
前記画素毎に設けられる受光素子であって、前記第1受光素子の背後側の位置に設けられ、前記一主面に入射して前記第1受光素子及び前記基板の少なくとも一方を透過した光を受光し、受光量に応じた電荷を生じる第2受光素子と、
前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルを、同一画素の前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルが高いほど増加量が大きくなるように増加させるように構成された増加部と、
を備えた撮像素子。 - 前記第1受光素子は、前記一主面に設けられ、
前記第2受光素子は、前記基板の他主面に設けられている
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記基板の他主面に対向して配置される第2基板を備え、
前記第2受光素子は、前記第2基板に設けられている
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記第1受光素子は、前記基板の前記一主面に設けられ、
前記第2受光素子は、前記第2基板のうち前記基板の他主面に対向する主面に設けられている
請求項3に記載の撮像素子。 - 前記第1受光素子は、前記基板の前記他主面に設けられ、
前記第2受光素子は、前記第2基板のうち前記基板の前記他主面に対向する主面に設けられている
請求項3に記載の撮像素子。 - 前記増加部及び当該増加部の動作を制御する増加制御部のうち少なくとも一部は前記第2基板に設けられている
請求項3に記載の撮像素子。 - 前記増加部は、前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号に、同一画素の前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号を加算する
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記増加部は、前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号を増幅する増幅素子を備え、
前記増幅素子は、前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルが大きいほど、同一画素の前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号を増幅するときの増幅率を高くする
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記第2受光素子が複数配列される面と同一平面に配置された第3受光素子と、
前記一主面側から前記第3受光素子へ向かう光を遮断する遮光部と、
を備え、
前記増加部は、前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルから前記第3受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルを減算して前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルを補正し、その補正後の信号レベルに基づいて前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルを増加させる
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号及び前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号のうち少なくとも一方に基づいて、以降において前記第1受光素子における電荷の飽和の程度が所定の範囲内に収まるように、前記第1受光素子の飽和レベルを制御するように構成された飽和レベル制御部を備える
請求項1に記載の撮像素子。 - 画素配列領域の外周側の画素ほど、前記第2受光素子が同一画素の前記第1受光素子に対して画素配列領域の外周側にずれて配置されている
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記第2受光素子は、前記第1受光素子よりも受光面積が広く、前記第1受光素子に対して画素配列領域の外周側へはみ出している
請求項1に記載の撮像素子。 - レンズと、
前記レンズからの光が結像する撮像素子と、
前記撮像素子の出力する電気信号を処理するように構成された信号処理部と、
を備え、
前記撮像素子は、
基板と、
前記基板を複数に分割した画素毎に設けられる受光素子であって、前記基板に設けられ、前記基板の一主面に入射する光を受光し、受光量に応じた電荷を生じる第1受光素子と、
前記画素毎に設けられる受光素子であって、前記第1受光素子の背後側の位置に設けられ、前記一主面に入射して前記第1受光素子及び前記基板の少なくとも一方を透過した光を受光し、受光量に応じた電荷を生じる第2受光素子と、
を備え、
前記信号処理部は、前記第1受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルを、同一画素の前記第2受光素子にて生じた電荷に基づく電気信号の信号レベルが高いほど増加量が大きくなるように増加させるように構成されている
カメラモジュール。 - 前記レンズの光軸から離れた位置の画素ほど、前記第2受光素子が同一画素の前記第1受光素子に対して前記光軸から離れる方向にずれて配置されている
請求項13に記載のカメラモジュール。
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