KR102061467B1 - 촬상 소자 및 촬상 장치 - Google Patents

촬상 소자 및 촬상 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102061467B1
KR102061467B1 KR1020197006325A KR20197006325A KR102061467B1 KR 102061467 B1 KR102061467 B1 KR 102061467B1 KR 1020197006325 A KR1020197006325 A KR 1020197006325A KR 20197006325 A KR20197006325 A KR 20197006325A KR 102061467 B1 KR102061467 B1 KR 102061467B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
signal extraction
signal
extraction unit
drive line
Prior art date
Application number
KR1020197006325A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190088457A (ko
Inventor
요시키 에비코
Original Assignee
소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 filed Critical 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤
Publication of KR20190088457A publication Critical patent/KR20190088457A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102061467B1 publication Critical patent/KR102061467B1/ko

Links

Images

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
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • 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
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14638—Structures specially adapted for transferring the charges across the imager perpendicular to the imaging plane
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1464—Back illuminated imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N5/359—
    • H04N5/374—
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

본 기술은, 혼색을 억제할 수 있도록 하는 촬상 소자 및 촬상 장치에 관한 것이다. 촬상 소자는, 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고, 화소는, 전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와, 전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 인가전극과, 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며, 소정의 화소의 제1의 신호 취출부로부터 소정의 화소의 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 소정의 화소의 제1의 신호 취출부로부터 소정의 화소에 인접하는 다른 화소의 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧다. 본 기술은 촬상 장치에 적용할 수 있다.

Description

촬상 소자 및 촬상 장치
본 기술은, 촬상 소자 및 촬상 장치에 관한 것으로, 특히, 혼색을 억제할 수 있도록 한 촬상 소자 및 촬상 장치에 관한 것이다.
종래, 간접 ToF(Time of Flight) 방식을 이용한 거리측정 시스템이 알려져 있다. 이와 같은 거리측정 시스템에서는, 어느 위상에서 LED(Light Emitting Diode)나 레이저를 이용하여 조사된 액티브 광이 대상물에 닿아 반사한 광을 수광함으로써 얻어지는 신호 전하를 고속으로 다른 영역에 배분하는 것이 가능한 센서가 필요 불가결하다.
그래서, 예를 들면 센서의 기판에 직접 전압을 인가하여 기판 내에 전류를 발생시킴으로써, 기판 내의 광범위한 영역을 고속으로 변조할 수 있도록 한 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이와 같은 센서는, CAPD (Current Assisted Photonic Demodulator) 센서라고도 불리고 있다.
CAPD 센서에는, 전압이 인가되는 인가전극과, 전하를 수집하기 위한 흡인전극이 마련되고, 쌍이 되는 2개의 인가전극의 일방에 전압이 인가되면, 그들의 인가전극 사이에 전류가 발생하고, 광전변환에 의해 발생한 신호 전하가 흡인전극으로 유도되어 수집된다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2011-86904호 공보
그렇지만 상술한 CAPD 센서에서는, 광전변환에 의해 발생한 신호 전하가 의도하지 않은 흡인전극에서 수집되어, 혼색이 발생하여 버리는 일이 있다. 이와 같은 혼색이 발생하면, CAPD 센서에서 얻어지는, 각 영역에서의 피사체까지의 거리를 나타내는 화상의 해상도가 열화되어, 거리측정 정밀도가 저하되어 버리게 된다.
본 기술은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 혼색을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
본 기술의 제1의 측면의 촬상 소자는, 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고, 상기 화소는, 전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와, 전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며, 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧다.
본 기술의 제1의 측면에서는, 촬상 소자에, 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부가 마련되고, 상기 화소에는, 전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와, 전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부가 마련되고, 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧아지도록 이루어져 있다.
본 기술의 제2의 측면의 촬상 장치는, 제1의 측면의 촬상 소자와 같은 촬상 장치이다.
본 기술의 제1의 측면 및 제2의 측면에 의하면, 혼색을 억제할 수 있다.
또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 개시 중에 기재된 어느 하나의 효과라도 좋다.
도 1은 고체 촬상 소자의 구성례를 도시하는 도면.
도 2는 화소의 구성례를 도시하는 도면.
도 3은 화소의 신호 취출부 부분의 구성례를 도시하는 도면.
도 4는 화소 내의 신호 취출부의 배치에 관해 설명하는 도면.
도 5는 신호 취출부에 접속되는 화소 구동선의 배선례를 도시하는 도면.
도 6은 화소 내의 신호 취출부의 배치에 관해 설명하는 도면.
도 7은 신호 취출부에 접속되는 화소 구동선의 배선례를 도시하는 도면.
도 8은 신호 취출부에 접속되는 화소 구동선의 배선례를 도시하는 도면.
도 9는 화소 내의 신호 취출부의 배치에 관해 설명하는 도면.
도 10은 신호 취출부에 접속되는 화소 구동선의 배선례를 도시하는 도면.
도 11은 화소 내의 신호 취출부의 배치에 관해 설명하는 도면.
도 12는 신호 취출부에 접속되는 화소 구동선의 배선례를 도시하는 도면.
도 13은 화소의 구동례에 관해 설명하는 도면.
도 14는 촬상 장치의 구성례를 도시하는 도면.
이하, 도면을 참조하여, 본 기술을 적용한 실시의 형태에 관해 설명한다.
<제1의 실시의 형태>
<고체 촬상 소자의 구성례>
본 기술은, CAPD 센서에서, 소정 화소 내의 전압이 인가되지 않은 인가전극이 마련된 신호 취출부와, 그 소정 화소에 인접하는 화소 내의 정(正)의 전압이 인가되어 있는 인가전극이 마련된 신호 취출부가 떨어진 상태에서 배치되도록 함으로써, 인접 화소 사이에서의 혼색의 발생을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
본 기술은, 예를 들면 간접 ToF 방식에 의해 거리측정을 행하는 거리측정 시스템을 구성하는 고체 촬상 소자나, 그와 같은 고체 촬상 소자를 갖는 촬상 장치 등에 적용하는 것이 가능하다.
예를 들면 거리측정 시스템은, 차량에 탑재되고, 차외에 있는 대상물까지의 거리를 측정하는 차량탑재용의 시스템이나, 유저의 손 등의 대상물까지의 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 의거하여 유저의 제스처를 인식하는 제스처 인식용의 시스템 등에 적용할 수 있다. 이 경우, 제스처 인식의 결과는, 예를 들면 카 내비게이션 시스템의 조작 등에 이용할 수 있다.
도 1은, 본 기술을 적용한 고체 촬상 소자의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 고체 촬상 소자(11)는, 이면 조사형의 CAPD 센서이고, 거리측정 기능을 갖는 촬상 장치에 마련되어 있다.
고체 촬상 소자(11)는, 도시하지 않은 반도체 기판상에 형성된 화소 어레이부(21)와, 화소 어레이부(21)와 같은 반도체 기판상에 집적된 주변 회로부를 갖는 구성으로 되어 있다. 주변 회로부는, 예를 들면 화소 구동부(22), 칼럼 처리부(23), 수평 구동부(24) 및 시스템 제어부(25)로 구성되어 있다.
고체 촬상 소자(11)에는, 또한 신호 처리부(26) 및 데이터 격납부(27)도 마련되어 있다. 또한, 신호 처리부(26) 및 데이터 격납부(27)는, 고체 촬상 소자(11)와 같은 기판상에 탑재하여도 좋고, 촬상 장치에서의 고체 촬상 소자(11)와는 다른 기판상에 배치하도록 하여도 좋다.
화소 어레이부(21)는, 수광한 광량에 응한 전하를 생성하고, 그 전하에 응한 신호를 출력하는 단위 화소(이하, 단지 화소라고도 칭한다)가 행방향 및 열방향으로, 즉 행렬형상으로 2차원 배치된 구성으로 되어 있다. 즉, 화소 어레이부(21)는, 입사한 광을 광전변환하고, 그 결과 얻어진 전하에 응한 신호를 출력하는 화소를 복수 갖고 있다.
여기서, 행방향이란 화소행의 화소의 배열 방향, 즉 수평 방향을 말하고, 열방향이란 화소열의 화소의 배열 방향, 즉 수직 방향을 말한다. 행방향은 도면 중, 횡방향이고, 열방향은 도면 중, 종방향이다.
화소 어레이부(21)에서, 행렬형상의 화소 배열에 대해, 화소열마다 화소 구동선(28)이나 수직 신호선(29)이 열방향에 따라 배선되어 있다.
예를 들면 화소 구동선(28)은, 화소로부터 신호를 판독할 때의 구동을 행하기 위한 구동 신호 등을 전송한다. 또한, 도 1에서는 화소 구동선(28)에 관해 1개의 배선으로서 나타내고 있지만, 실제로는 1개의 화소에 대해 복수의 화소 구동선이 접속되어 있다. 화소 구동선(28)의 일단은, 화소 구동부(22)의 각 열에 대응하는 출력단에 접속되어 있다. 또한, 각 화소열에는 2개의 수직 신호선(29)이 접속되어 있다.
화소 구동부(22)는, 시프트 레지스터나 어드레스 디코더 등에 의해 구성되고, 화소 어레이부(21)의 각 화소를 전 화소 동시 또는 열 단위로 구동한다. 즉, 화소 구동부(22)는, 화소 구동부(22)를 제어하는 시스템 제어부(25)와 함께, 화소 어레이부(21)의 각 화소의 동작을 제어하는 구동부를 구성하고 있다. 또한, 화소 구동부(22)와는 별도로, 화소 어레이부(21)의 화소를 행 단위로 구동하는 수직 구동부도 마련되도록 하여도 좋다.
화소 구동부(22)에 의한 구동 제어에 응하여 화소열의 각 화소로부터 출력되는 신호는, 수직 신호선(29)을 통하여 칼럼 처리부(23)에 입력된다. 칼럼 처리부(23)는, 각 화소로부터 수직 신호선(29)을 통하여 출력되는 신호에 대해 소정의 신호 처리를 행함과 함께, 신호 처리 후의 화소 신호를 일시적으로 유지한다.
구체적으로는, 칼럼 처리부(23)는, 신호 처리로서 노이즈 제거 처리나 AD (Analog to Digital) 변환 처리 등을 행한다.
수평 구동부(24)는, 시프트 레지스터나 어드레스 디코더 등에 의해 구성되고, 칼럼 처리부(23)의 화소열에 대응하는 단위 회로를 순번대로 선택한다. 이 수평 구동부(24)에 의한 선택 주사에 의해, 칼럼 처리부(23)에서 단위 회로마다 신호 처리된 화소 신호가 순번대로 출력된다.
시스템 제어부(25)는, 각종의 타이밍 신호를 생성하는 타이밍 제너레이터 등에 의해 구성되고, 그 타이밍 제너레이터에서 생성된 각종의 타이밍 신호를 기초로 화소 구동부(22), 칼럼 처리부(23) 및 수평 구동부(24) 등의 구동 제어를 행한다.
신호 처리부(26)는, 적어도 연산 처리 기능을 가지며, 칼럼 처리부(23)로부터 출력된 화소 신호에 의거하여 연산 처리 등의 여러가지의 신호 처리를 행한다. 데이터 격납부(27)는, 신호 처리부(26)에서의 신호 처리에 있어서, 그 처리에 필요한 데이터를 일시적으로 격납한다.
<화소의 구성례>
다음에, 화소 어레이부(21)에 마련된 화소의 구성례에 관해 설명한다. 화소 어레이부(21)에 마련된 화소는, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이 구성된다.
도 2는 화소 어레이부(21)에 마련된 하나의 화소(51)의 단면을 도시하고 있고, 이 화소(51)는 외부로부터 입사한 광, 특히 적외광을 수광하여 광전변환하고, 그 결과 얻어진 전하에 응한 신호를 출력한다.
화소(51)는, 예를 들면 실리콘 기판, 즉 P형 반도체 영역으로 이루어지는 P형 반도체 기판인 기판(61)과, 그 기판(61)상에 형성된 온 칩 렌즈(62)를 갖고 있다.
예를 들면 기판(61)은 도면 중, 종방향의 두께, 즉 기판(61)의 면과 수직한 방향의 두께가 20㎛ 이하로 되도록 이루어져 있다. 또한, 기판(61)의 두께는 20㎛ 이상이라도 물론 좋고., 그 두께는 고체 촬상 소자(11)가 목표로 하는 특성 등에 응하여 정하여지면 좋다.
기판(61)의 도면 중, 상측의 표면, 즉 기판(61)에서의 외부로부터의 광이 입사하는 측의 면(이하, 입사면이라고도 칭한다)상에는, 외부로부터 입사한 광을 집광하여 기판(61) 내에 입사시키는 온 칩 렌즈(62)가 형성되어 있다.
또한 화소(51)에서는, 기판(61)의 입사면상에서의 화소(51)의 단(端)부분에는, 인접하는 화소 사이에서의 혼색을 방지하기 위한 화소 사이 차광부(63-1) 및 화소 사이 차광부(63-2)가 형성되어 있다.
이 예에서는, 외부로부터의 광은 온 칩 렌즈(62)를 통하여 기판(61) 로에 입사하는데, 외부로부터 입사한 광이 온 칩 렌즈(62)나 기판(61)의 일부를 통과하여, 기판(61)에서의 화소(51)에 인접하여 마련된 다른 화소의 영역에 입사하지 않도록 이루어져 있다. 즉, 외부로부터 온 칩 렌즈(62)에 입사하여, 화소(51)와 인접하는 다른 화소 내를 향하는 광이, 화소 사이 차광부(63-1)나 화소 사이 차광부(63-2)로 차광되어, 인접하는 다른 화소 내로 입사하지 않도록 이루어져 있다. 이하, 화소 사이 차광부(63-1) 및 화소 사이 차광부(63-2)를 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 사이 차광부(63)라고도 칭한다.
고체 촬상 소자(11)는 이면 조사형의 CAPD 센서이기 때문에, 기판(61)의 입사면이, 이른바 이면이 되고, 이 이면상에는 배선 등으로 이루어지는 배선층은 형성되어 있지 않다. 또한, 기판(61)에서의 입사면과는 반대측 면의 부분에는, 화소(51) 내에 형성된 트랜지스터 등을 구동하기 위한 배선이나, 화소(51)로부터 신호를 판독하기 위한 배선 등이 형성된 배선층이 적층에 의해 형성되어 있다.
기판(61) 내에서의 입사면과는 반대의 면측, 즉 도면 중, 하측의 면의 내측의 부분에는, 산화막(64)과, Tap(탭)이라고 불리는 신호 취출부(65-1) 및 신호 취출부(65-2)가 형성되어 있다.
이 예에서는, 기판(61)의 입사면과는 반대측의 면 근방에서의 화소(51)의 중심 부분에 산화막(64)이 형성되어 있고, 그 산화막(64)의 양단에 각각 신호 취출부(65-1) 및 신호 취출부(65-2)가 형성되어 있다.
여기서, 신호 취출부(65-1)는, N형 반도체 영역인 N+반도체 영역(71-1) 및 N-반도체 영역(72-1)과, P형 반도체 영역인 P+반도체 영역(73-1) 및 P-반도체 영역(74-1)을 갖고 있다.
즉, 기판(61)의 입사면과는 반대측의 면의 표면 내측 부분에서의, 산화막(64)의 도면 중, 우측에 인접하는 위치에 N+반도체 영역(71-1)이 형성되어 있다. 또한, N+반도체 영역(71-1)의 도면 중, 상측에, 그 N+반도체 영역(71-1)을 덮도록(둘러싸도록) N-반도체 영역(72-1)이 형성되어 있다.
또한, 기판(61)의 입사면과는 반대측의 면의 표면 내측 부분에서의, N+반도체 영역(71-1)의 도면 중, 우측에 인접하는 위치에 P+반도체 영역(73-1)이 형성되어 있다. 또한, P+반도체 영역(73-1)의 도면 중, 상측에, 그 P+반도체 영역(73-1)을 덮도록(둘러싸도록) P-반도체 영역(74-1)이 형성되어 있다.
또한, 여기서는 도시는 되어 있지 않지만, 보다 상세하게는 기판(61)을 기판(61)의 면과 수직한 방향에서 본 때에, P+반도체 영역(73-1) 및 P-반도체 영역(74-1)을 중심으로 하여, 그들의 P+반도체 영역(73-1) 및 P-반도체 영역(74-1)의 주위를 둘러싸도록, N+반도체 영역(71-1) 및 N-반도체 영역(72-1)이 형성되어 있다.
마찬가지로 신호 취출부(65-2)는, N형 반도체 영역인 N+반도체 영역(71-2) 및 N-반도체 영역(72-2)과, P형 반도체 영역인 P+반도체 영역(73-2) 및 P-반도체 영역(74-2)을 갖고 있다.
즉, 기판(61)의 입사면과는 반대측의 면의 표면 내측 부분에서의, 산화막(64)의 도면 중, 좌측에 인접하는 위치에 N+반도체 영역(71-2)이 형성되어 있다. 또한, N+반도체 영역(71-2)의 도면 중, 상측에, 그 N+반도체 영역(71-2)을 덮도록(둘러싸도록) N-반도체 영역(72-2)이 형성되어 있다.
또한, 기판(61)의 입사면과는 반대측의 면의 표면 내측 부분에서의, N+반도체 영역(71-2)의 도면 중, 좌측에 인접하는 위치에 P+반도체 영역(73-2)이 형성되어 있다. 또한, P+반도체 영역(73-2)의 도면 중, 상측에, 그 P+반도체 영역(73-2)을 덮도록(둘러싸도록) P-반도체 영역(74-2)이 형성되어 있다.
또한, 여기서는 도시는 되어 있지 않지만, 보다 상세하게는 기판(61)을 기판(61)의 면과 수직한 방향에서 본 때에, P+반도체 영역(73-2) 및 P-반도체 영역(74-2)을 중심으로 하고, 그들의 P+반도체 영역(73-2) 및 P-반도체 영역(74-2)의 주위를 둘러싸도록, N+반도체 영역(71-2) 및 N-반도체 영역(72-2)이 형성되어 있다.
이하, 신호 취출부(65-1) 및 신호 취출부(65-2)를 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 신호 취출부(65)라고도 칭하기로 한다.
또한, 이하, N+반도체 영역(71-1) 및 N+반도체 영역(71-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 N+반도체 영역(71)이라고도 칭하고, N-반도체 영역(72-1) 및 N-반도체 영역(72-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 N-반도체 영역(72)이라고도 칭하기로 한다.
또한, 이하, P+반도체 영역(73-1) 및 P+반도체 영역(73-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 P+반도체 영역(73)이라고도 칭하고, P-반도체 영역(74-1) 및 P-반도체 영역(74-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 P-반도체 영역(74)이라고도 칭하기로 한다.
또한, 기판(61)에서는, N+반도체 영역(71-1)과 P+반도체 영역(73-1) 사이에는, 그들의 영역을 분리하기 위한 분리부(75-1)가 산화막 등에 의해 형성되어 있다. 마찬가지로 N+반도체 영역(71-2)과 P+반도체 영역(73-2) 사이에도, 그들의 영역을 분리하기 위한 분리부(75-2)가 산화막 등에 의해 형성되어 있다. 이하, 분리부(75-1) 및 분리부(75-2)를 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 분리부(75)라고도 칭하기로 한다.
기판(61)에 마련된 N+반도체 영역(71)은, 외부로부터 화소(51)에 입사하여 온 광의 광량, 즉 기판(61)에 의한 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어의 양을 검출하기 위한 검출부로서 기능하는 흡인전극이다. 환언하면, N+반도체 영역(71)은, 기판(61)에 의한 광전변환에 의해 발생한 전하(전자)를 수집하는 흡인전극이다.
또한, P+반도체 영역(73)은, 다수 캐리어 전류를 기판(61)에 주입하기 위한, 즉 기판(61)에 직접 전압을 인가하여 기판(61) 내에 전계를 발생시키기 위한 주입 접촉부로서 기능하는 인가전극이다.
화소(51)에서는, N+반도체 영역(71-1)에는, 직접, 도시하지 않은 부유 확산 영역인 FD(Floating Diffusion)부(이하, 특히 FD부(A)라고도 칭한다)가 접속되어 있고, 또한 그 FD부(A)는, 도시하지 않은 증폭 트랜지스터 등을 통하여 수직 신호선(29)에 접속되어 있다.
마찬가지로, N+반도체 영역(71-2)에는, 직접, FD부(A)와는 다른 타 FD부(이하, 특히 FD부(B)라고도 칭한다)가 접속되어 있고, 또한 그 FD부(B)는, 도시하지 않은 증폭 트랜지스터 등을 통하여 수직 신호선(29)에 접속되어 있다. 여기서, FD부(A)와 FD부(B)는 서로 다른 수직 신호선(29)에 접속되어 있다.
예를 들면 간접 ToF 방식에 의해 대상물까지의 거리를 측정하려고 하는 경우, 고체 촬상 소자(11)가 마련된 촬상 장치로부터 대상물을 향하여 적외광이 사출된다. 그리고, 그 적외광이 대상물에서 반사되어 반사광으로서 촬상 장치로 되돌아오면, 고체 촬상 소자(11)의 기판(61)은 입사하여 온 반사광(적외광)을 수광하여 광전변환한다.
이때, 화소 구동부(22)는 화소(51)를 구동시켜, 광전변환에 의해 얻어진 전하에 응한 신호를 FD부(A)와 FD부(B)에 배분한다.
예를 들면 있는 어느 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는 화소 구동선(28)이나 콘택트 등을 통하여 2개의 P+반도체 영역(73)에 전압을 인가한다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동부(22)는, 화소 구동선(28)을 통하여 P+반도체 영역(73-1)에 0V보다도 큰 정의 전압을 인가하고, P+반도체 영역(73-2)에는 화소 구동선(28)을 통하여 0V의 전압을 인가한다. 환언하면, P+반도체 영역(73-1)에는 정의 전압이 인가되고, P+반도체 영역(73-2)에는 실질적으로는 전압은 인가되지 않는다.
이와 같이 P+반도체 영역(73)에 전압을 인가하면, 기판(61)에서의 2개의 P+반도체 영역(73) 사이에 전계가 발생하고, P+반도체 영역(73-1)부터 P+반도체 영역(73-2)로 전류가 흐른다. 이 경우, 기판(61) 내의 정공(홀)은 P+반도체 영역(73-2)의 방향으로 이동하게 되고, 전자는 P+반도체 영역(73-1)의 방향으로 이동하게 된다.
따라서 이와 같은 상태에서 온 칩 렌즈(62)를 통하여 외부로부터의 적외광(반사광)이 기판(61) 내에 입사하고, 그 적외광이 기판(61) 내에서 광전변환되어 전자와 정공의 페어로 변환되면, 얻어진 전자는 P+반도체 영역(73) 사이의 전계에 의해 P+반도체 영역(73-1)의 방향으로 유도되어, N+반도체 영역(71-1) 내로 이동한다.
이 경우, 광전변환에서 발생한 전자가, 화소(51)에 입사한 적외광의 양, 즉 적외광의 수광량에 응한 신호를 검출하기 위한 신호 캐리어로서 이용되게 된다.
이에 의해, N+반도체 영역(71-1)에는, N+반도체 영역(71-1) 내로 이동하여 온 전자에 응한 전하가 축적되게 되고, 이 전하가 FD부(A)나 증폭 트랜지스터, 수직 신호선(29) 등을 통하여 칼럼 처리부(23)에서 검출된다.
즉, N+반도체 영역(71-1)의 축적 전하가, 그 N+반도체 영역(71-1)에 직접 접속된 FD부(A)에 전송되고, FD부(A)에 전송된 전하에 응한 신호가 증폭 트랜지스터나 수직 신호선(29)을 통하여 칼럼 처리부(23)에 의해 판독된다. 그리고, 판독된 신호에 대해, 칼럼 처리부(23)에서 AD 변환 처리 등의 처리가 시행되고, 그 결과 얻어진 화소 신호가 신호 처리부(26)에 공급된다.
이 화소 신호는, N+반도체 영역(71-1)에 의해 검출된 전자에 응한 전하량, 즉 FD부(A)에 축적된 전하의 양을 나타내는 신호가 된다. 환언하면, 화소 신호는 화소(51)에서 수광된 적외광의 광량을 나타내는 신호라고도 말할 수 있다.
또한, 다음의 타이밍에서는, 지금까지 기판(61) 내에서 생기고 있던 전계와 반대 방향의 전계가 발생하도록, 화소 구동부(22)에 의해 화소 구동선(28)이나 콘택트 등을 통하여 2개의 P+반도체 영역(73)에 전압이 인가된다. 구체적으로는, 예를 들면 P+반도체 영역(73-2)에 정의 전압이 인가되고, P+반도체 영역(73-1)에는 0V의 전압이 인가된다.
이에 의해, 기판(61)에서의 2개의 P+반도체 영역(73) 사이에서 전계가 발생하고, P+반도체 영역(73-2)부터 P+반도체 영역(73-1)으로 전류가 흐른다.
이와 같은 상태에서 온 칩 렌즈(62)를 통하여 외부로부터의 적외광(반사광)이 기판(61) 내에 입사하고, 그 적외광이 기판(61) 내에서 광전변환되어 전자와 정공의 페어로 변환되면, 얻어진 전자는 P+반도체 영역(73) 사이의 전계에 의해 P+반도체 영역(73-2)의 방향으로 유도되어, N+반도체 영역(71-2) 내로 이동한다.
이에 의해, N+반도체 영역(71-2)에는, N+반도체 영역(71-2) 내로 이동하여 온 전자에 응한 전하가 축적되게 되고, 이 전하가 FD부(B)나 증폭 트랜지스터, 수직 신호선(29) 등을 통하여 칼럼 처리부(23)에서 검출된다.
즉, N+반도체 영역(71-2)의 축적 전하가, 그 N+반도체 영역(71-2)에 직접 접속된 FD부(B)에 전송되고, FD부(B)에 전송된 전하에 응한 신호가 증폭 트랜지스터나 수직 신호선(29)을 통하여 칼럼 처리부(23)에 의해 판독된다. 그리고, 판독된 신호에 대해, 칼럼 처리부(23)에서의 AD 변환 처리 등의 처리가 시행되고, 그 결과 얻어진 화소 신호가 신호 처리부(26)에 공급된다.
이와 같이 하여, 동일한 화소(51)에서의 서로 다른 기간의 광전변환에서 얻어진 화소 신호가 얻어지면, 신호 처리부(26)는, 그들의 화소 신호에 의거하여 대상물까지의 거리를 나타내는 거리 정보를 산출하고, 후단으로 출력한다.
특히 신호 처리부(26)에서는, 화소 어레이부(21)의 화소에 관해 얻어진 거리 정보를, 그 화소에 대응하는 화상위의 화소의 화소치로하면, 고체 촬상 소자(11)의 관찰 시야의 각 영역에 있는 피사체까지의 거리를 나타내는 화상(이하, 거리화상이라고도 칭한다)를 얻게 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 거리화상은 뎁스맵이라고도 불리고 있다.
이상과 같이 서로 다른 N+반도체 영역(71)에 신호 캐리어를 배분하여, 그들의 신호 캐리어에 응한 신호에 의거하여 거리 정보를 산출하는 방법은, 간접 ToF 방식이라고 불리고 있다.
또한, 화소(51)에서의 신호 취출부(65)의 부분을 도 2 중, 위로부터 하방향, 즉 기판(61)의 면과 수직한 방향으로 보면, 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이 P+반도체 영역(73)의 주위가 N+반도체 영역(71)에 의해 둘러싸여진 구조로 되어 있다. 또한, 도 3에서, 도 2에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 3에 도시하는 예에서는, 화소(51)의 중앙 부분에는 도시하지 않은 산화막(64)이 형성되어 있고, 화소(51)의 중앙부터 약간 단측의 부분에 신호 취출부(65)가 형성되어 있다. 특히, 여기서는 화소(51) 내에는 2개의 신호 취출부(65)가 형성되어 있다.
그리고, 각 신호 취출부(65)에서는, 그 중심 위치에 사각형상으로 P+반도체 영역(73)이 형성되어 있고, 그 P+반도체 영역(73)을 중심으로 하여, P+반도체 영역(73)의 주위가 사각형상, 보다 상세하게는 사각형 테두리형상의 N+반도체 영역(71)에 의해 둘러싸여 있다. 즉, N+반도체 영역(71)은, P+반도체 영역(73)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있다.
또한, 화소(51)에서는, 화소(51)의 중심 부분, 즉 화살표(A11)로 도시하는 부분에 외부로부터 입사하여 오는 적외광이 집광되도록 온 칩 렌즈(62)가 형성되어 있다. 환언하면, 외부로부터 온 칩 렌즈(62)에 입사한 적외광은, 온 칩 렌즈(62)에 의해 화살표(A11)로 도시하는 위치, 즉 도 2에서의 산화막(64)의 도 2 중, 상측의 위치에 집광된다.
따라서 적외광은 신호 취출부(65-1)와 신호 취출부(65-2) 사이의 위치에 집광되게 된다. 이에 의해, 적외광이 화소(51)에 인접하는 화소로 입사하여 혼색이 발생하여 버리는 것을 억제함과 함께, 신호 취출부(65)에 직접, 적외광이 입사하여 버리는 것도 억제할 수 있다.
또한, 이하에서는, 광전변환에서 얻어진 전하(전자)에 응한 신호의 판독이 행하여지는 쪽의 신호 취출부(65)(탭), 즉 광전변환에서 얻어진 전하가 검출되어야 할 신호 취출부(65)를 액티브 탭(active tap)이라고도 칭하기로 한다.
역으로, 광전변환에서 얻어진 전하에 응한 신호의 판독이 행하여지지 않는 쪽의 신호 취출부(65)(탭), 즉 액티브 탭이 아닌 쪽의 신호 취출부(65)를 인액티브 탭(inactive tap)이라고도 칭하기로 한다.
상술한 예에서는, P+반도체 영역(73)에 정의 전압이 인가된 쪽의 신호 취출부(65)가 액티브 탭이고, P+반도체 영역(73)에 0V의 전압이 인가된 쪽의 신호 취출부(65)가 인액티브 탭이다.
또한, 도 3에 도시한 예에서는, P+반도체 영역(73)과 N+반도체 영역(71)으로 이루어지는 신호 취출부(65)가 구형의 형상인 예에 관해 설명하였지만, 그 밖에, 원형형상 등, 신호 취출부(65)는 어떠한 형상이 되어도 좋다.
<화소의 구동에 관해>
그런데, 화소 어레이부(21)의 각 화소에는 2개의 신호 취출부가 마련되어 있는데, 화소 어레이부(21)의 구동시에는, 예를 들면 도 4에 도시하는 바와 같이 서로 인접하는 화소에서, 액티브 탭끼리 또는 인액티브 탭끼리가 인접하도록 된다. 또한, 도 4에서 도 1에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 4에서는, 서로 인접하여 나열된 각 사각형은 화소 어레이부(21)에 마련된 각 화소, 즉 도 2에 도시한 화소(51)에 대응하고, 그들의 화소 내의 각 사각형은 신호 취출부(65)에 대응한다.
특히, 각 화소 내에서의 해치(사선)가 시행된 사각형은, 소정 타이밍에서 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 나타내고 있고, 해치가 시행되지 않은 사각형은, 소정 타이밍에서 인액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 나타내고 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소(101) 내지 화소(103)의 각각은, 도 2에 도시한 화소(51)에 대응하고, 그들의 화소(101) 내지 화소(103)는, 화소(51)와 같은 구성으로 되어 있다.
특히, 화소(101)에는, 신호 취출부(111) 및 신호 취출부(112)가 마련되어 있고, 이들의 신호 취출부(111) 및 신호 취출부(112)는, 화소(51)의 신호 취출부(65)에 대응한다.
마찬가지로, 화소(102)에는, 신호 취출부(113) 및 신호 취출부(114)가 마련되어 있고, 이들의 신호 취출부(113) 및 신호 취출부(114)는, 화소(51)의 신호 취출부(65)에 대응한다.
또한, 화소(103)에는, 신호 취출부(115) 및 신호 취출부(116)가 마련되어 있고, 이들의 신호 취출부(115) 및 신호 취출부(116)는, 화소(51)의 신호 취출부(65)에 대응한다.
이와 같이, 화소 어레이부(21)에서는, 각 신호 취출부가 화소열의 방향(열방향), 즉 도면 중, 종방향으로 나열되어 배치되어 있다.
특히, 여기서는 각 신호 취출부는, 도면 중, 종방향으로 등간격으로 배치되어 있다.
예를 들면, 도면 중, 종방향으로 서로 인접하여 나열하는 신호 취출부(111)와 신호 취출부(112) 사이의 거리(L11)가 5㎛라고 하면, 도면 중, 종방향으로 서로 인접하여 나열하는 신호 취출부(112)와 신호 취출부(113) 사이의 거리도 5㎛가 된다.
또한, 도면 중, 종방향으로 서로 인접하여 나열하는 신호 취출부(113)와 신호 취출부(114) 사이의 거리도 5㎛가 되기 때문에, 신호 취출부(112)와 신호 취출부(114) 사이의 거리(L12)는 10㎛가 된다.
또한, 각 신호 취출부는, 도면 중, 횡방향으로도 등간격으로 배치되어 있다. 여기서는, 예를 들면 도면 중, 횡방향으로 서로 인접하여 나열하는 신호 취출부(111)와 신호 취출부(115) 사이의 거리나, 신호 취출부(112)와 신호 취출부(116) 사이의 거리는, 어느 것이나 10㎛가 된다.
일반적인 화소 구동으로서, 예를 들면 있는 어느 타이밍에서, 각 화소 내의 같은 위치 관계에 있는 신호 취출부를 액티브 탭으로 하는 방법이 생각된다.
예를 들면 도 4에 도시하는 예에서는, 어느 타이밍에서 신호 취출부(111)나, 신호 취출부(113), 신호 취출부(115)를 액티브 탭으로 하고, 신호 취출부(112)나, 신호 취출부(114), 신호 취출부(116)를 인액티브 탭으로 하는 방법이다.
그러나, 이 경우, 인접하는 화소끼리에서 전위차가 발생하기 때문에, 신호의 혼입(혼색)이 발생하고, 그 결과, 거리화상의 해상도가 저하되어 버리게 된다.
구체적으로는, 예를 들면 화소(101)에 주목하면, 상술한 예에서는 신호 취출부(111)가 액티브 탭으로 되어 있고, 신호 취출부(112)가 인액티브 탭으로 되어 있기 때문에, 그들의 신호 취출부(111)와 신호 취출부(112) 사이에서 전위차가 생긴다.
따라서 신호 취출부(111)로부터 신호 취출부(112)로 전류가 흐르고, 신호 취출부(112) 근방에서 광전변환에 의해 생긴 전자는, 신호 취출부(111)로 유도되어, 신호 취출부(111)에서는 그 전자에 응한 전하가 축적된다.
그런데, 인액티브 탭인 신호 취출부(112)의 근방에는, 액티브 탭으로서, 신호 취출부(111)뿐만 아니라, 화소(101)에 인접하는 화소(102)에 마련된 신호 취출부(113)도 존재한다. 특히, 여기서는, 신호 취출부(112)로부터 신호 취출부(111)까지의 거리와, 신호 취출부(112)로부터 신호 취출부(113)까지의 거리는 같은 거리로 되어 있다.
이와 같이, 신호 취출부(112)의 근방에 신호 취출부(113)가 있으면, 그들의 신호 취출부(112)와 신호 취출부(113) 사이에도 전위차가 생긴다. 그러면, 신호 취출부(113)로부터 신호 취출부(112)에도 전류가 흐르고, 신호 취출부(112) 근방에서 광전변환에 의해 생긴 전자 중의 몇 개는, 신호 취출부(113)로 유도되어 버린다.
본래, 화소(101) 내에서 광전변환에 의해 생긴 전자는, 그 화소(101) 내의 신호 취출부(111)에서 수집되어야 하지만, 이 예에서는, 화소(101) 내에서 생긴 전자의 일부가 인접하는 화소(102)의 신호 취출부(113)에서 수집되어 버려 혼색이 발생한다.
특히, 이 예에서는, 도면 중, 종방향으로 인접하는 화소 사이에서는 대략 2할 정도의 혼색량이 되는 것이 예상되고, 이와 같은 혼색의 발생에 의해, 거리화상의 종방향으로만 해상도가 열화되어 버리게 된다.
또한, 이때, 화소(101)에 대해 도면 중, 우(右)방향으로 인접하는 화소(103)에서는, 화소(101)의 신호 취출부(112)에 인접하는 신호 취출부(116)는, 신호 취출부(112)와 같은 인액티브 탭이다. 그때문에, 신호 취출부(112)와 신호 취출부(116)는 동전위이기 때문에, 좌우로 인접하는 화소 사이에서의 혼색은 거의 발생하지 않는다.
이에 대해, 본 기술에서는, 화소 어레이부(21)의 각 화소의 구동시에는, 각 화소의 인액티브 탭과, 그들의 화소에 인접하는 화소의 액티브 탭이 떨어진 상태에서 배치되도록 되어 있고, 이에 의해 혼색의 발생이 억제되어 있다.
즉, 어느 주목하는 화소를 주목 화소라고 부르기로 하고, 그 주목 화소에 대해, 주목 화소 내의 2개의 신호 취출부가 나열하는 방향으로 인접하는 화소를 인접 화소라고 칭하기로 한다.
이때, 어느 타이밍에서는 주목 화소에서의 인접 화소측의 신호 취출부가 인액티브 탭으로 되어 있는 것으로 하, 인접 화소에서는, 2개의 신호 취출부 중, 주목 화소측에 있는 신호 취출부가 인액티브 탭이 되도록 된다.
즉, 서로 인접하는, 주목 화소의 인접 화소측의 신호 취출부와, 인접 화소의 주목 화소측의 신호 취출부가 항상 동전위가 되도록(같은 전압이 인가되도록) 화소 구동이 행하여진다. 이 경우, 후술하는 바와 같이 동전위가 되는 2개의 신호 취출부가, 인가전극에 전압을 인가하기 위한 같은 화소 구동선에 접속되도록 하면 좋다.
구체적으로는 도 4에 도시하는 예에서는, 어느 타이밍에서는, 예를 들면 화소(101)의 신호 취출부(111), 화소(102)의 신호 취출부(114) 및 화소(103)의 신호 취출부(115)가 액티브 탭으로 되어 있다. 또한, 예를 들면 화소(101)의 신호 취출부(112), 화소(102)의 신호 취출부(113) 및 화소(103)의 신호 취출부(116)가 인액티브 탭으로 되어 있다.
이에 대해, 그 다음의 타이밍에서는, 예를 들면 화소(101)의 신호 취출부(111), 화소(102)의 신호 취출부(114) 및 화소(103)의 신호 취출부(115)가 인액티브 탭이 된다. 또한, 예를 들면 화소(101)의 신호 취출부(112), 화소(102)의 신호 취출부(113) 및 화소(103)의 신호 취출부(116)가 액티브 탭이 된다.
이 경우, 예를 들면 화소(101)에서의 신호 취출부(112)가 인액티브 탭으로 되어 있을 때에는, 화소(101)에 대해 신호 취출부(112)측에 인접하여 있는 화소(102)에서는, 화소(101)측에 있는 신호 취출부(113)가 인액티브 탭이 된다.
따라서 화소(101) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(112)로부터, 화소(101) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(111)까지의 거리는 L11이 된다. 이에 대해, 화소(101) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(112)로부터, 화소(102) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(114)까지의 거리는 L12이 된다.
그리고, 이들의 거리(L11)와 거리(L12) 사이에는, L11<L12의 관계가 성립한다. 즉, 거리(L11)는 거리(L12)보다도 짧기 때문에, 신호 취출부(112)에서 보아, 신호 취출부(114)는, 신호 취출부(111)보다도, 보다 먼 위치에 배치되어 있게 된다.
이 경우, 상술한 일반적인 화소 구동례와 마찬가지로, 화소(101) 내에서는, 신호 취출부(111)와 신호 취출부(112) 사이에서 전위차가 생기고, 신호 취출부(111)로부터 신호 취출부(112)로 전류가 흐른다. 그때문에, 신호 취출부(112) 근방에서 광전변환에 의해 생긴 전자는, 신호 취출부(111)로 유도되고, 신호 취출부(111)에서는 그 전자에 응한 전하가 축적된다.
또한, 화소(101)에 대해 신호 취출부(112)가 있는 측에 인접하는 화소(102)에서는, 화소(101)측에 있는 신호 취출부(113)는, 신호 취출부(112)와 동전위로 되어 있다. 즉, 신호 취출부(113)는, 신호 취출부(112)와 같이 인액티브 탭으로 되어 있다. 그때문에, 신호 취출부(113)와 신호 취출부(112) 사이에는 전류는 흐르지 않는다.
화소(102) 내의 액티브 탭이 된 신호 취출부(114)는, 신호 취출부(112)로부터 충분 떨어져 있기 때문에, 신호 취출부(112) 근방에서 광전변환에 의해 생긴 전자의 일부가 신호 취출부(114)로 유도되어 버리는 일은 거의 없다.
따라서 본 기술에 의한 화소 구동 방법에 의하면, 화소(101)와 화소(102) 사이에서의 혼색의 발생을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
또한, 화소(101)와, 화소(101)에 대해 각 화소 내의 신호 취출부가 나열하는 방향과는 수직한 방향으로 인접하는 화소(103) 사이에서도, 화소(101) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(112)와, 화소(103) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(115)는 충분히 떨어져서 배치되어 있다.
즉, 신호 취출부(112)로부터 신호 취출부(115)까지의 거리를 L13이라고 하면, L11<L13의 관계가 성립한다. 즉, 거리(L11)는 거리(L13)보다도 짧다. 게다가, 화소(101) 내의 신호 취출부(112)와 인접하는, 화소(103)의 신호 취출부(116)는, 신호 취출부(112)와 동전위이다. 이로써, 화소(101)와 화소(103) 사이에서도 거의 혼색이 발생하는 일은 없다.
이상과 같이, 화소(101)에 주목한 때에, 화소(101) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(112), 화소(101) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(111) 및 화소(102)의 액티브 탭인 신호 취출부(114)에 관해, L11<L12의 관계가 성립하도록 함으로써, 혼색의 발생을 억제할 수 있다.
환언하면, 화소 어레이부(21)의 각 화소에 관해, 서로 인접하는 화소 내의 서로 인접하는 신호 취출부가 항상 동전위가 되도록 화소 구동을 행함으로써, 혼색의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 거리화상의 해상도의 열화를 억제하고, 보다 고정밀도로 거리측정을 행할 수가 있다.
<화소 배선에 관해>
또한, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 각 화소를 구동시키려면, 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 대해, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응하는 화소 구동선을, 예를 들면 도 5에 도시하는 바와 같이 접속하면 좋다. 또한, 도 5에서 도 4에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 5에 도시하는 예에서는, 화소 어레이부(21)에서, 서로 인접하는 화소열 사이에, 화소열에 따라 화소 구동선(141-1), 화소 구동선(142-1), 화소 구동선(141-2) 및 화소 구동선(142-2)가 배선되어 있다.
이들의 화소 구동선(141-1), 화소 구동선(142-1), 화소 구동선(141-2) 및 화소 구동선(142-2)은, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응한다.
예를 들면 화소 구동선(141-1)은, 화소(101)와 화소(102)를 포함하는 화소열의 도면 중, 좌측에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(141-1)은, 화소(101)와 화소(102)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(141-1)에는, 화소(101) 내의 신호 취출부(112)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(141-1)에는, 화소(102) 내의 신호 취출부(113)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
또한, 예를 들면 화소 구동선(142-1)은, 화소(101)와 화소(102)를 포함하는 화소열과, 화소(103)를 포함하는 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(142-1)은, 화소(101)와 화소(102)를 포함하는 화소열의 각 화소와, 화소(103)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(142-1)에는, 화소(101) 내의 신호 취출부(111)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
마찬가지로, 화소 구동선(142-1)에는, 화소(102) 내의 신호 취출부(114)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 또한, 화소 구동선(142-1)에는, 화소(103) 내의 신호 취출부(115)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(141-2)은, 화소(103)를 포함하는 화소열과, 화소(103)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(141-2)은, 화소(103)를 포함하는 화소열의 각 화소와, 화소(103)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열의 각 화소에서의, 같은 타이밍에서 인액티브 탭 또는 액티브 탭이 되는 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(141-2)에는, 화소(103) 내의 신호 취출부(116)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
또한, 화소 구동선(142-2)은, 화소(103)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열과, 그 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(142-2)은, 화소(103)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열의 각 화소와, 그 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
또한, 이하, 화소 구동선(141-1) 및 화소 구동선(141-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(141)이라고도 칭한다. 또한, 이하, 화소 구동선(142-1) 및 화소 구동선(142-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(142)이라고도 칭한다.
이들의 화소 구동선(141)이나 화소 구동선(142)은, 예를 들면 도 2에 도시한 기판(61)에서, 도 2 중, 하측에 마련된 배선층에 형성된다.
여기서는, 화소 행방향에 대해, 같은 타이밍에서 서로 다른 전압이 인가된 화소 구동선(141)과 화소 구동선(142)이 교대로 배치되어 있다.
도 5에 도시하는 예에서는, 화소 어레이부(21)에는, 화소(101)와 같이 화소 구동선(141)에 접속된 신호 취출부가 도면 중, 하측에 배치되는 신호 취출부의 배치의 화소와, 화소(102)와 같이 화소 구동선(141)에 접속된 신호 취출부가 도면 중, 상측에 배치되는 신호 취출부의 배치의 화소가 있다.
그리고, 화소 어레이부(21)에서는, 화소 내에서 신호 취출부가 나열되어 있는 열방향으로 보면, 신호 취출부의 배치가 화소(101)와 같은 화소와, 신호 취출부의 배치가 화소(102)와 같은 화소가 열방향으로 교대로 배치되어 있다. 따라서 예를 들면 열방향으로 보면, 화소 구동선(141)에 접속된 신호 취출부가, 거리(L11)와 같은 피치(길이)와, 거리(L11+L12)와 같은 피치(길이)로 교대로 나열하도록 배치되어 있다.
또한, 화소 어레이부(21)에서는, 화소 내에서 신호 취출부가 나열되어 있는 열방향과 수직한 행방향으로 보면, 신호 취출부의 배치가 같은 화소가 나열되어 있다. 즉, 행방향으로 나열하는 하나의 화소열에 주목하면, 그 화소열을 구성하는 모든 화소에서, 신호 취출부의 배치가 같은 배치로 되어 있고, 액티브 탭 또는 인액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부가 행방향으로 1열로 나열되어 있다.
예를 들면 화소 구동부(22)는, 화소 구동선(141)이나 화소 구동선(142)에 전압을 인가함으로써, 각 화소의 신호 취출부를 액티브 탭으로 하거나, 인액티브 탭으로 하거나 한다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동부(22)는, 어느 타이밍에서, 화소 구동선(141)에 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(141)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(142)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 그 타이밍에서는, 화소(101)의 신호 취출부(112)나, 화소(102)의 신호 취출부(113), 화소(103)의 신호 취출부(116)는 인액티브 탭이 된다. 이에 대해, 화소 구동선(142)을 통하여, 그 화소 구동선(142)에 접속된 신호 취출부의 인가전극(P+반도체 영역)에는 정의 전압이 인가된다. 그 결과, 화소(101)의 신호 취출부(111)나, 화소(102)의 신호 취출부(114), 화소(103)의 신호 취출부(115)는 액티브 탭이 된다.
또한, 다음의 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는, 화소 구동선(142)에 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(142)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(141)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 그 타이밍에서는, 화소(101)의 신호 취출부(112)나, 화소(102)의 신호 취출부(113), 화소(103)의 신호 취출부(116)는 액티브 탭이 된다. 이에 대해, 화소(101)의 신호 취출부(111)나, 화소(102)의 신호 취출부(114), 화소(103)의 신호 취출부(115)는 인액티브 탭이 된다.
이와 같이, 같은 타이밍에서 같은 전압을 인가하고 싶은 신호 취출부가 같은 화소 구동선에 접속되도록 함으로써, 간단하게 적절한 화소 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 화소 배선이 복잡해지는 일도 없기 때문에, 비용이 증가하는 일도 없다.
이상과 같이 화소 어레이부(21)의 각 화소에 관해, 서로 인접하는 화소 내의 서로 인접하는 신호 취출부가 항상 동전위가 되도록 화소 구동을 행함으로써, 혼색의 발생을 억제할 수 있다.
<제2의 실시의 형태>
<화소의 구성과 구동에 관해>
또한, 이상에서는 전 화소의 신호 취출부가 열방향으로 나열되어 배치된 예에 관해 설명하였지만, 화소 내에서의 신호 취출부의 배치는 어떤 배치라도 좋다.
예를 들면 도 6에 도시하는 바와 같이, 화소 어레이부(21)에서, 신호 취출부가 열방향으로 나열된 화소와, 신호 취출부가 행방향으로 나열된 화소가 행렬형상으로 교대로 배치되도록 하여도 좋다. 또한, 도 6에서 도 1에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 6에서는, 서로 인접하여 나열된 각 사각형은 화소 어레이부(21)에 마련된 각 화소, 즉 도 2에 도시한 화소(51)에 대응하고, 그들의 화소 내의 각 사각형은 신호 취출부(65)에 대응하고 있다.
특히, 각 화소 내에서의 해치(사선)가 시행된 사각형은, 소정 타이밍에서 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 나타내고 있고, 해치가 행하여지지 않은 사각형은, 소정 타이밍에서 인액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 나타내고 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소(171) 내지 화소(173)의 각각은, 도 2에 도시한 화소(51)에 대응하고, 그들의 화소(171) 내지 화소(173)는, 화소(51)와 같은 구성으로 되어 있다.
특히, 화소(171)에는, 도면 중, 횡방향, 즉 행방향으로 나열된 신호 취출부(181) 및 신호 취출부(182)가 마련되어 있다.
또한, 화소(172)에는, 열방향으로 나열된 신호 취출부(183) 및 신호 취출부(184)가 마련되어 있고, 화소(173)에는, 도면 중, 종방향, 즉 열방향으로 나열된 신호 취출부(185) 및 신호 취출부(186)가 마련되어 있다.
이들의 신호 취출부(181) 내지 신호 취출부(186)는, 화소(51)의 신호 취출부(65)에 대응한다.
화소 어레이부(21)에서는, 행방향 및 열방향에서, 화소(171)와 같이, 2개의 신호 취출부가 행방향으로 나열되어 배치된 화소와, 화소(172)와 화소(173)와 같이, 2개의 신호 취출부가 열방향으로 나열되어 배치된 화소가 교대로 배치되어 있다.
이와 같은 화소 배열이 되는 경우에서도, 도 4에 도시한 예와 마찬가지로 혼색의 발생을 억제할 수 있다.
예를 들면, 어느 주목하는 화소를 주목 화소라고 부르기로 하고, 그 주목 화소에 대해, 주목 화소 내의 2개의 신호 취출부가 나열하는 방향으로 인접하는 화소를 인접 화소라고 칭하기로 한다.
이 경우, 주목 화소의 인접 화소측에 있는 신호 취출부로부터, 인접 화소 내의 2개의 신호 취출부의 각각까지의 거리는 동등하게 되지만, 주목 화소의 인접 화소측에 있는 신호 취출부와 인접 화소 내의 신호 취출부는, 어느 정도 떨어져서 배치되어 있다.
그때문에, 도 6에 도시하는 예에서도, 상술한 일반적인 화소 구동에서의 경우와 비교하여, 혼색의 발생을 억제할 수 있다.
구체적으로는 도 6에 도시하는 예에서는, 어느 타이밍에서는, 예를 들면 화소(171)의 신호 취출부(181), 화소(172)의 신호 취출부(184) 및 화소(173)의 신호 취출부(186)가 인액티브 탭으로 되어 있다. 또한, 이 타이밍에서는, 화소(171)의 신호 취출부(182), 화소(172)의 신호 취출부(183) 및 화소(173)의 신호 취출부(185)가 액티브 탭으로 되어 있다.
이에 대해, 그 다음의 타이밍에서는, 예를 들면 화소(171)의 신호 취출부(181), 화소(172)의 신호 취출부(184) 및 화소(173)의 신호 취출부(186)가 액티브 탭이 된다. 또한, 이 타이밍에서는, 화소(171)의 신호 취출부(182), 화소(172)의 신호 취출부(183) 및 화소(173)의 신호 취출부(185)가 인액티브 탭이 된다.
여기서, 도 6에 도시하는 타이밍에서, 화소(171) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(181)로부터, 화소(171) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(182)까지의 거리를 L21이라고 한다.
또한, 도 6에 도시하는 타이밍에서, 화소(171) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(181)로부터, 그 화소(171)에 대해 행방향으로 인접하는 화소(172) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(183)까지의 거리를 L22라고 한다.
마찬가지로, 도 6에 도시하는 타이밍에서, 화소(171) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(181)로부터, 그 화소(171)에 대해 열방향으로 인접하는 화소(173) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(185)까지의 거리를 L23이라고 한다.
이 경우, 거리(L21)와 거리(L22) 사이에는, L21<L22의 관계가 성립한다. 즉, 거리(L21)는 거리(L22)보다도 짧고, 신호 취출부(181)에서 보아, 신호 취출부(183)는, 신호 취출부(182)보다도, 보다 먼 위치에 배치되어 있게 된다. 마찬가지로, 거리(L21)와 거리(L23) 사이에도, L21<L23의 관계가 성립한다.
그때문에, 예를 들면 신호 취출부(181)가 인액티브 탭으로 되어 있는 상태에서, 신호 취출부(181)의 근방에서 광전변환에 의해 생긴 전자의 대부분은, 신호 취출부(182)로 유도되게 된다. 즉, 신호 취출부(183)나 신호 취출부(185)로 유도되는 전자는 적다.
따라서 도 6에 도시하는 화소 배열에서는, 화소(171)와 화소(172) 사이나, 화소(171)와 화소(173) 사이에서의 혼색의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 거리화상의 해상도의 열화를 억제하고, 보다 고정밀도로 거리측정을 행할 수가 있다.
게다가, 이 예에서는, 행방향으로 나열하는 신호 취출부(181)로부터 신호 취출부(183)까지의 거리(L22)와, 열방향으로 나열하는 신호 취출부(181)로부터 신호 취출부(185)까지의 거리(L23)가 같게(등거리) 되어 있다.
따라서 화소(171)와 화소(172) 사이나, 화소(171)와 화소(173) 사이에서 혼색이 발생하여도, 그 혼색은 행방향 및 열방향에서 개략 균질하게 된다. 즉, 상술한 일반적인 화소 구동시와 같이 거리화상의 일방향으로만 혼색이 생긴다., 혼색의 이방성이 생기는 일은 없다.
또한, 도 6에 도시한 예에서는, 신호 취출부(181)가 인액티브 탭으로 되어 있는 타이밍에서는, 신호 취출부(183)가 액티브 탭이 되고, 신호 취출부(184)가 인액티브 탭이 되는 예에 관해 설명하였다. 그러나, 이것으로 한하지 않고, 신호 취출부(181)가 인액티브 탭으로 되어 있는 타이밍에서, 신호 취출부(183)가 인액티브 탭이 되고, 신호 취출부(184)가 액티브 탭이 되어도 좋다.
또한, 예를 들면 신호 취출부(183)가 액티브 탭이 되고, 신호 취출부(184)가 인액티브 탭으로 되어 있는 타이밍에서, 신호 취출부(181)가 액티브 탭이 되고, 신호 취출부(182)가 인액티브 탭이 되어도 좋다.
<화소 배선에 관해>
또한, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 각 화소를 구동시키려면, 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 대해, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응하는 화소 구동선을, 예를 들면 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이 접속하면 좋다. 또한, 도 7 및 도 8에서 도 6에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 7은, 도 6에 도시한 화소(171) 내지 화소(173)를 포함하는 화소 어레이부(21)의 각 화소에 마련된, 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가되는 신호 취출부에 접속되는 화소 구동선(211)의 배선례를 도시하고 있다.
화소 구동선(211)은, 화소열 사이에 위치하고, 화소열에 따르도록 배선된 도면 중, 종방향으로 길다란 복수의 신호선과, 화소행 사이에 위치하고, 화소행에 따르도록 배선된 도면 중, 횡방향으로 길다란 복수의 신호선으로 구성되어 있다.
또한, 화소 구동선(211)은, 예를 들면 도 2에 도시한 기판(61)에서, 도 2 중, 하측에 마련된 배선층을 구성하는 제1층째의 메탈층에 형성된다.
이 예에서는, 화소 구동선(211)에는, 화소(171) 내의 신호 취출부(182), 화소(172) 내의 신호 취출부(183) 및 화소(173) 내의 신호 취출부(185) 등, 도 6에 도시되는 타이밍에서 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
이에 대해, 도 8은, 도 6에 도시한 화소(171) 내지 화소(173)를 포함하는 화소 어레이부(21)의 각 화소에 마련된, 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가되는 신호 취출부에 접속되는, 화소 구동선(211)과는 다른 화소 구동선(241)의 배선례를 도시하고 있다.
화소 구동선(241)은, 화소열 사이에 위치하고, 화소열에 따르도록 배선된 도면 중, 종방향으로 길다란 복수의 신호선과, 화소행 사이에 위치하고, 화소행에 따르도록 배선된 도면 중, 횡방향으로 길다란 복수의 신호선으로 구성되어 있다.
또한, 화소 구동선(241)은, 예를 들면 도 2에 가리켰던 기판(61)에서, 도 2 중, 하측에 마련된 배선층을 구성하는 제2층째의 메탈층에 형성된다.
특히, 도 7에 도시한 화소 구동선(211)도 도 8에 도시하는 화소 구동선(241)도, 행방향으로 길다란 신호선 및 열방향으로 길다란 신호선을 접속하여 이루어지는 하나의 신호선으로 되어 있기 때문에, 이들의 화소 구동선(211)과 화소 구동선(241)은 서로 다른 층에 형성되어 있다.
이 예에서는, 화소 구동선(241)에는, 화소(171) 내의 신호 취출부(181), 화소(172) 내의 신호 취출부(184) 및 화소(173) 내의 신호 취출부(186) 등, 도 6에 도시되는 타이밍에서 인액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
예를 들면 화소 구동부(22)는, 화소 구동선(211)이나 화소 구동선(241)에 전압을 인가함으로써, 각 화소의 신호 취출부의 인가전극(P+반도체 영역)에 전압을 인가하여 전계를 발생시켜, 신호 취출부를 액티브 탭으로 하거나, 인액티브 탭으로 하거나 한다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동부(22)는, 어느 타이밍에서, 화소 구동선(211)에 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(211)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(241)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 그 타이밍에서는, 화소(171)의 신호 취출부(181), 화소(172)의 신호 취출부(184) 및 화소(173)의 신호 취출부(186)는 액티브 탭이 된다. 이에 대해, 화소(171)의 신호 취출부(182), 화소(172)의 신호 취출부(183) 및 화소(173)의 신호 취출부(185)가 인액티브 탭이 된다.
또한, 다음의 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는, 화소 구동선(241)에 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(241)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(211)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 그 타이밍에서는, 화소(171)의 신호 취출부(181), 화소(172)의 신호 취출부(184) 및 화소(173)의 신호 취출부(186)는 인액티브 탭이 된다. 이에 대해, 화소(171)의 신호 취출부(182), 화소(172)의 신호 취출부(183) 및 화소(173)의 신호 취출부(185)가 액티브 탭이 된다. 즉, 도 6에 도시한 상태가 된다.
이와 같이, 같은 타이밍에서 같은 전압을 인가하고 싶은 신호 취출부가 같은 화소 구동선에 접속되도록 함으로써, 간단하게 적절한 화소 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 화소 배선이 복잡해지는 일도 없기 때문에, 비용이 증가하는 일도 없다.
<제3의 실시의 형태>
<화소의 구성과 구동에 관해>
또한, 화소 내에서, 소정의 타이밍에서 서로 다른 전압이 인가되는 신호 취출부가 화소 내의 대각방향(對角方向)으로 나열되어 배치되도록 하여도 좋다.
예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같이, 화소 어레이부(21)에서, 신호 취출부가 도면 중, 우경사의 대각방향으로 나열된 화소와, 신호 취출부가 도면 중, 좌경사의 대각방향으로 나열된 화소가 행렬형상으로 교대로 배치되도록 하여도 좋다. 또한, 도 9에서 도 1에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 9에서는, 서로 인접하여 나열된 각 사각형은 화소 어레이부(21)에 마련된 각 화소, 즉 도 2에 도시한 화소(51)에 대응하고, 그들의 화소 내의 각 사각형은 신호 취출부(65)에 대응하고 있다.
특히, 각 화소 내에서의 해치(사선)가 시행된 사각형은, 소정 타이밍에서 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 나타내고 있고, 해치가 시행되지 않은 사각형은, 소정 타이밍에서 인액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 나타내고 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소(271) 내지 화소(273)의 각각은, 도 2에 도시한 화소(51)에 대응하고, 그들의 화소(271) 내지 화소(273)는, 화소(51)와 같은 구성으로 되어 있다.
단, 여기서는 각 화소 내에서는, 어느 타이밍에서 서로 다른 전압이 인가되는 신호 취출부가 화소의 대각방향으로 나열되어 배치되어 있다. 특히, 화소(271)에는, 도면 중, 우경사 방향으로 나열된 신호 취출부(281) 및 신호 취출부(282)가 마련되어 있다.
또한, 화소(271)에 대해 행방향으로 인접하는 화소(272)에는, 도면 중, 좌경사 방향으로 나열된 신호 취출부(283) 및 신호 취출부(284)가 마련되어 있다. 화소(271)에 대해 열방향으로 인접하는 화소(273)에는, 도면 중, 좌경사 방향으로 나열된 신호 취출부(285) 및 신호 취출부(286)가 마련되어 있다.
이들의 신호 취출부(281) 내지 신호 취출부(286)는, 화소(51)의 신호 취출부(65)에 대응한다.
화소 어레이부(21)에서는, 행방향 및 열방향에서, 화소(271)와 같이, 2개의 신호 취출부가 우경사의 대각방향으로 나열되어 배치된 화소와, 화소(272)와 화소(273)와 같이, 2개의 신호 취출부가 우경사의 대각방향과 수직한 방향, 즉 좌경사의 대각방향으로 나열되어 배치된 화소가 행방향 및 열방향으로 교대로 배치되어 있다.
이와 같은 화소 배열이 되는 경우에서도, 도 4에 도시한 예와 마찬가지로 혼색의 발생을 억제할 수 있다.
예를 들면, 어느 주목하는 화소를 주목 화소라고 부르기로 하고, 그 주목 화소 내의 하나가 주목하는 신호 취출부를 주목 신호 취출부라고 부르기로 한다. 또한, 주목 화소에 대해 인접하는 화소를 인접 화소라고 칭하기로 한다.
이 경우, 주목 화소 내에서의 주목 신호 취출부로부터 다른 신호 취출부까지의 거리는, 반드시, 주목 신호 취출부로부터, 인접 화소 내에서의 주목 신호 취출부와 같은 타이밍에서 다른 전압이 인가되는 신호 취출부까지의 거리보다도 짧아진다.
그때문에, 도 9에 도시하는 예에서도, 상술한 일반적인 화소 구동에서의 경우와 비교하여, 혼색의 발생을 억제할 수 있다.
특히, 여기서는, 주목 화소 내의 인접 화소측에 마련된 신호 취출부, 즉 인접 화소에 보다 가까운 위치에 있는 주목 화소의 신호 취출부와, 인접 화소 내에서의 주목 화소에 보다 가까운 위치에 있는 신호 취출부에 대해 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가된다.
구체적으로는 도 9에 도시하는 예에서는, 어느 타이밍에서는, 예를 들면 화소(271)의 신호 취출부(281), 화소(272)의 신호 취출부(283) 및 화소(273)의 신호 취출부(285)가 인액티브 탭으로 되어 있다. 또한, 이 타이밍에서는, 화소(271)의 신호 취출부(282), 화소(272)의 신호 취출부(284) 및 화소(273)의 신호 취출부(286)가 액티브 탭으로 되어 있다.
이에 대해, 그 다음의 타이밍에서는, 예를 들면 화소(271)의 신호 취출부(281), 화소(272)의 신호 취출부(283) 및 화소(273)의 신호 취출부(285)가 액티브 탭이 된다. 또한, 이 타이밍에서는, 화소(271)의 신호 취출부(282), 화소(272)의 신호 취출부(284) 및 화소(273)의 신호 취출부(286)가 인액티브 탭이 된다.
여기서, 도 9에 도시하는 타이밍에서, 화소(271) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(281)로부터, 화소(271) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(282)까지의 거리를 L31이라고 한다.
또한, 도 9에 도시하는 타이밍에서, 화소(271) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(281)로부터, 그 화소(271)에 대해 행방향으로 인접하는 화소(272) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(284)까지의 거리를 L32라고 한다.
마찬가지로, 도 9에 도시하는 타이밍에서, 화소(271) 내의 인액티브 탭인 신호 취출부(281)로부터, 그 화소(271)에 대해 열방향으로 인접하는 화소(273) 내의 액티브 탭인 신호 취출부(286)까지의 거리를 L33이라고 한다.
이 경우, 거리(L31)와 거리(L32) 사이에는, L31<L32의 관계가 성립한다. 즉, 거리(L31)가 거리(L32)보다도 짧고, 신호 취출부(281)에서 보아, 신호 취출부(284)는, 신호 취출부(282)보다도, 보다 먼 위치에 배치되어 있게 된다. 마찬가지로, 거리(L31)와 거리(L33) 사이에도, L31<L33의 관계가 성립한다.
그때문에, 예를 들면 신호 취출부(281)가 인액티브 탭으로 되어 있는 상태에서, 신호 취출부(281)의 근방에서 광전변환에 의해 생긴 전자의 대부분은, 신호 취출부(282)로 유도되게 된다. 즉, 신호 취출부(284)나 신호 취출부(286)로 유도되는 전자는 적다.
따라서 도 9에 도시하는 화소 배열에서는, 화소(271)와 화소(272) 사이나, 화소(271)와 화소(273) 사이에서의 혼색의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 거리화상의 해상도의 열화를 억제하고, 보다 고정밀도로 거리측정을 행할 수가 있다.
게다가, 이 예에서도 도 6에 도시한 예와 마찬가지로 신호 취출부(281)로부터 신호 취출부(284)까지의 거리(L32)와, 신호 취출부(281)로부터 신호 취출부(286)까지의 거리(L33)가 같게(등거리) 되어 있다. 그때문에, 이방성이 없는 균질한 거리화상을 얻을 수 있다.
<화소 배선에 관해>
또한, 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이 각 화소를 구동시키려면, 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 대해, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응하는 화소 구동선을, 예를 들면 도 10에 도시하는 바와 같이 접속하면 좋다. 또한, 도 10에서 도 9에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
도 10에 도시하는 예에서는, 화소 어레이부(21)에서, 서로 인접하는 화소열 사이에, 화소열에 따라 화소 구동선(311-1), 화소 구동선(312) 및 화소 구동선(311-2)이 배선되어 있다.
이들의 화소 구동선(311-1), 화소 구동선(312) 및 화소 구동선(311-2)은, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응한다.
예를 들면 화소 구동선(311-1)은, 화소(271)와 화소(273)를 포함하는 화소열의 도면 중, 좌측에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(311-1)은, 화소(271)와 화소(273)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(311-1)에는, 화소(271) 내의 신호 취출부(282)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(311-1)에는, 화소(273) 내의 신호 취출부(286)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
또한, 예를 들면 화소 구동선(312)은, 화소(271)와 화소(273)를 포함하는 화소열과, 화소(272)를 포함하는 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(312)은, 화소(271)와 화소(273)를 포함하는 화소열의 각 화소와, 화소(272)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(312)에는, 화소(271) 내의 신호 취출부(281)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
마찬가지로, 화소 구동선(312)에는, 화소(273) 내의 신호 취출부(285)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 또한, 화소 구동선(312)에는, 화소(272) 내의 신호 취출부(283)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(311-2)은, 화소(272)를 포함하는 화소열과, 화소(272)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(311-2)은, 화소(272)를 포함하는 화소열의 각 화소와, 화소(272)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 마련된 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(311-2)에는, 화소(272) 내의 신호 취출부(284)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
또한, 이하, 화소 구동선(311-1) 및 화소 구동선(311-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(311)이라고도 칭한다.
이들의 화소 구동선(311)이나 화소 구동선(312)은, 예를 들면 도 2에 도시한 기판(61)에서, 도 2 중, 하측에 마련된 배선층에 형성된다.
여기서는, 화소 행방향에 대해, 같은 타이밍에서 서로 다른 전압이 인가되는 화소 구동선(311)과 화소 구동선(312)이 교대로 배치되어 있다.
즉, 예를 들면 화소 구동부(22)은, 화소 구동선(311)이나 화소 구동선(312)에 전압을 인가함으로써, 각 화소의 신호 취출부를 액티브 탭으로 하거나, 인액티브 탭으로 하거나 한다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동부(22)는, 어느 타이밍에서, 화소 구동선(311)에 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(311)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(312)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 그 타이밍에서는, 화소(271)의 신호 취출부(282)나, 화소(272)의 신호 취출부(284), 화소(273)의 신호 취출부(286)는 인액티브 탭이 된다. 이에 대해, 화소(271)의 신호 취출부(281)나, 화소(272)의 신호 취출부(283), 화소(273)의 신호 취출부(285)는 액티브 탭이 된다.
또한, 다음의 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는, 화소 구동선(312)에 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(312)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(311)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 그 타이밍에서는, 화소(271)의 신호 취출부(282)나, 화소(272)의 신호 취출부(284), 화소(273)의 신호 취출부(286)는 액티브 탭이 된다. 이에 대해, 화소(271)의 신호 취출부(281)나, 화소(272)의 신호 취출부(283), 화소(273)의 신호 취출부(285)는 인액티브 탭이 된다.
이와 같이, 같은 타이밍에서 같은 전압을 인가하고 싶은 신호 취출부가 같은 화소 구동선에 접속되도록 함으로써, 간단하게 적절한 화소 구동을 실현할 수 있다. 게다가, 화소 배선이 복잡해지는 일도 없기 때문에, 비용이 증가하는 일도 없다.
<제4의 실시의 형태>
<화소의 구성에 관해>
또한, 이상에서는, 화소 어레이부(21)의 각 화소 내에, 2개의 신호 취출부가 마련된 예에 관해 설명하였지만, 각 화소 내에 3 이상의 신호 취출부가 마련되도록 하여도 좋다.
예를 들면, 화소 어레이부(21) 내의 각 화소에 4개의 신호 취출부가 마련되는 경우, 화소 내에서, 각 신호 취출부는 도 11에 도시하는 바와 같이 배치된다.
즉, 도 11은 화소 어레이부(21)의 일부분, 즉 화소 어레이부(21)에서의 서로 인접하는 4개의 화소(341) 내지 화소(344)의 부분을 도시하고 있다.
이 예에서는, 화소(341) 내에는, 4개의 신호 취출부(351) 내지 신호 취출부(354)가 마련되어 있다.
구체적으로는, 화소(341)에서는, 신호 취출부(351)와 신호 취출부(354)가 화소(341) 내의 좌경사의 대각방향으로 나열되어 배치되어 있고, 신호 취출부(352)와 신호 취출부(353)가 화소(341) 내의 우경사의 대각방향으로 나열되어 배치되어 있다. 즉, 신호 취출부(351)와 신호 취출부(354) 및 신호 취출부(352)와 신호 취출부(353)가, 각각 화소(341)의 서로 수직한 대각의 방향으로 나열되어 배치되어 있다.
또한, 신호 취출부(351) 내지 신호 취출부(354)는, 각각 화소(341)의 중심부터 등거리의 위치에 배치되어 있다.
마찬가지로, 화소(341)에 대해 열방향, 즉 도면 중, 하측에 인접하는 화소(342)에는, 신호 취출부(355) 내지 신호 취출부(358)가 마련되어 있다. 그리고, 이들의 신호 취출부(355) 내지 신호 취출부(358)의 화소(342) 내의 배치는, 신호 취출부(351) 내지 신호 취출부(354)의 배치와 같은 배치로 되어 있다.
또한, 화소(341)에 대해 행방향, 즉 도면 중, 우측에 인접하는 화소(343)에는, 신호 취출부(359) 내지 신호 취출부(362)가 마련되어 있다. 이들의 신호 취출부(359) 내지 신호 취출부(362)의 화소(343) 내의 배치는, 신호 취출부(351) 내지 신호 취출부(354)의 배치와 같은 배치로 되어 있다.
또한, 화소(341)에 대해 도면 중, 우경사 하측에 인접하는 화소(344)에는, 신호 취출부(363) 내지 신호 취출부(366)가 마련되어 있다. 이들의 신호 취출부(363) 내지 신호 취출부(366)의 화소(344) 내의 배치는, 신호 취출부(351) 내지 신호 취출부(354)의 배치와 같은 배치로 되어 있다.
도 11에 도시하는 신호 취출부(351) 내지 신호 취출부(366)는, 도 2에 도시한 화소(51)의 신호 취출부(65)에 대응한다.
이와 같이 화소 어레이부(21)의 각 화소에 4개의 신호 취출부가 마련되는 경우, 각 타이밍에서, 그들 4개의 신호 취출부 중의 어느 하나가 액티브 탭이 되고, 나머지3개의 신호 취출부는 인액티브 탭이 된다. 또한, 화소 구동시에는, 화소 내의 4개의 신호 취출부가 순번대로 액티브 탭이 되도록 화소 구동부(22)에 의해 화소가 구동된다.
<화소 배선에 관해>
도 11에 도시한 바와 같이 각 화소에 4개의 신호 취출부가 마련되는 경우, 그들의 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되는, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응하는 화소 구동선의 배선 레이아웃은, 예를 들면 도 12에 도시하는 바와 같이 된다. 또한, 도 12에서, 도 11에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
또한, 도 12에서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 각 화소가 4개의 영역으로 분할되어 있고, 그들 각 영역이 신호 취출부로서 그려져 있다. 그러나, 보다 상세하게는 화소 내에는, 도 11에 도시한 바와 같이, 4개의 신호 취출부가 서로 소정 거리만큼 떨어진 위치에 배치된다.
도 12에 도시하는 예에서는, 화소 어레이부(21)에서의, 서로 인접하는 화소열 사이에 화소열에 따라 화소 구동선(391-1), 화소 구동선(391-2), 화소 구동선(392-1), 화소 구동선(392-2), 화소 구동선(392-3), 화소 구동선(393-1), 화소 구동선(393-2), 화소 구동선(393-3), 화소 구동선(394-1) 및 화소 구동선(394-2)이 배선되어 있다.
이들의 화소 구동선(391-1), 화소 구동선(391-2), 화소 구동선(392-1), 화소 구동선(392-2), 화소 구동선(392-3), 화소 구동선(393-1), 화소 구동선(393-2), 화소 구동선(393-3), 화소 구동선(394-1) 및 화소 구동선(394-2)은, 도 1에 도시한 화소 구동선(28)에 대응한다.
예를 들면 화소 구동선(391-1)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 도면 중, 좌측에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(391-1)에는, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(391-1)에는, 화소(341) 내의 신호 취출부(351)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(391-1)에는, 화소(342) 내의 신호 취출부(357)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
또한, 화소 구동선(391-2)은, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(391-2)은, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(391-2)에는, 화소(343) 내의 신호 취출부(360)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(391-2)에는, 화소(344) 내의 신호 취출부(366)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(391-1) 및 화소 구동선(391-2)에는, 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가된다. 또한, 이하, 화소 구동선(391-1) 및 화소 구동선(391-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(391)이라고도 칭하기로 한다.
화소 구동선(392-1)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 도면 중, 좌측에 인접하는 화소열의 각 화소에서, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
또한, 화소 구동선(392-2)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열과, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(392-2)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 각 화소 및 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(392-2)에는, 화소(341) 내의 신호 취출부(352)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(392-2)에는, 화소(342) 내의 신호 취출부(358)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(392-2)에는, 화소(343) 내의 신호 취출부(359)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 또한 화소 구동선(392-2)에는, 화소(344) 내의 신호 취출부(365)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(392-3)은, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 인접하는 화소열의 각 화소에서, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
화소 구동선(392-1) 내지 화소 구동선(392-3)에는, 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가된다. 또한, 이하, 화소 구동선(392-1) 내지 화소 구동선(392-3)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(392)이라고도 칭하기로 한다.
화소 구동선(393-1)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 도면 중, 좌측에 인접하는 화소열의 각 화소에서, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
또한, 화소 구동선(393-2)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열과, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열 사이에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(393-2)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 각 화소 및 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(393-2)에는, 화소(341) 내의 신호 취출부(354)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(393-2)에는, 화소(342) 내의 신호 취출부(356)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(393-2)에는, 화소(343) 내의 신호 취출부(361)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 또한 화소 구동선(393-2)에는, 화소(344) 내의 신호 취출부(363)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(393-3)은, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 인접하는 화소열의 각 화소에서, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
화소 구동선(393-1) 내지 화소 구동선(393-3)에는, 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가된다. 또한, 이하, 화소 구동선(393-1) 내지 화소 구동선(393-3)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(393)이라고도 칭하기로 한다.
화소 구동선(394-1)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 도면 중, 좌측에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(394-1)은, 화소(341)와 화소(342)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(394-1)에는, 화소(341) 내의 신호 취출부(353)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(394-1)에는, 화소(342) 내의 신호 취출부(355)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
또한, 화소 구동선(394-2)은, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 도면 중, 우측에 배선되어 있다. 이 화소 구동선(394-2)은, 화소(343)와 화소(344)를 포함하는 화소열의 각 화소에서의, 인액티브 탭이나 액티브 탭이 되는 타이밍이 같은 신호 취출부의 인가전극(주입 접촉부)에 접속되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면 화소 구동선(394-2)에는, 화소(343) 내의 신호 취출부(362)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다. 마찬가지로, 화소 구동선(394-2)에는, 화소(344) 내의 신호 취출부(364)에 마련된, 인가전극인 도 2의 P+반도체 영역(73)에 대응하는 P+반도체 영역이 접속되어 있다.
화소 구동선(394-1) 및 화소 구동선(394-2)에는, 같은 타이밍에서 같은 전압이 인가된다. 또한, 이하, 화소 구동선(394-1) 및 화소 구동선(394-2)을 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 화소 구동선(394)이라고도 칭하기로 한다.
이와 같이 하나의 화소에 4개의 신호 취출부가 마련되는 경우, 서로 인접하는 2개의 화소열 사이에 2개의 화소 구동 배선이 마련되게 된다. 예를 들면 도 12에 도시하는 예에서는, 화소 어레이부(21)의 면과 수직한 방향에서 본 때에, 화소 구동선(391-1)과 화소 구동선(394-1)이 동일한 위치에 배선되어 있다.
그래서, 화소 어레이부(21)에서는, 예를 들면 도 2에 도시한 기판(61)에서, 도 2 중, 하측에 마련된 배선층을 구성하는 제1층째의 메탈층에 화소 구동선(391)과 화소 구동선(392)이 형성되어 있다. 또한, 예를 들면 도 2에 도시한 기판(61)에서, 도 2 중, 하측에 마련된 배선층을 구성하는 제2층째의 메탈층에 화소 구동선(393)과 화소 구동선(394)이 형성되어 있다.
<화소의 구동에 관해>
이상의 도 12에 도시한 바와 같이 화소 구동선이 배선된 경우, 예를 들면 화소 구동부(22)는, 도 13에 도시하는 바와 같이 화소 어레이부(21)의 각 화소를 구동한다. 또한, 도 13에서 도 12에서의 경우와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 설명은 적절히 생략한다.
또한, 도 13에서도 도 12에서의 경우와 마찬가지로, 도면을 보기 쉽게 하기 위해 각 화소가 4개의 영역으로 분할되어 있고, 그들의 각 영역이 신호 취출부로서 그려져 있다.
예를 들면 화소 구동부(22)는, 어느 타이밍에서는, 화살표(A41)로 도시하는 바와 같이 화소 구동선(392) 내지 화소 구동선(394)에는 전압을 인가하지 않고, 즉 화소 구동선(392) 내지 화소 구동선(394)에 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(391)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 화소(341)에서는 신호 취출부(351)가 액티브 탭이 되고, 화소(341)에서의 신호 취출부(351) 이외의 다른 3개의 신호 취출부는 인액티브 탭이 된다. 또한, 도 13에서 해치가 시행된 신호 취출부는, 액티브 탭으로 되어 있는 상태의 신호 취출부를 나타내고 있다.
마찬가지로, 화소(342)에서는 신호 취출부(357)가 액티브 탭이 되고, 화소(342)에서의 신호 취출부(357) 이외의 다른 3개의 신호 취출부는 인액티브 탭이 된다. 화소(343)에서는 신호 취출부(360)가 액티브 탭이 되고, 화소(343)에서의 신호 취출부(360) 이외의 다른 3개의 신호 취출부는 인액티브 탭이 된다.
화소(34)에서는 신호 취출부(366)가 액티브 탭이 되고, 화소(344)에서의 신호 취출부(366) 이외의 다른 3개의 신호 취출부는 인액티브 탭이 된다.
또한, 화살표(A41)에 도시하는 타이밍의 다음의 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는, 화살표(A42)로 도시하는 바와 같이 화소 구동선(391), 화소 구동선(393) 및 화소 구동선(394)에는 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(392)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 화소(341)에서는 신호 취출부(352)만이 액티브 탭이 되고, 화소(342)에서는 신호 취출부(358)만이 액티브 탭이 된다.
화소(343)에서는 신호 취출부(359)만이 액티브 탭이 되고, 화소(34)에서는 신호 취출부(365)만이 액티브 탭이 된다.
화살표(A42)에 도시하는 타이밍의 다음의 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는, 화살표(A43)로 도시하는 바와 같이 화소 구동선(391), 화소 구동선(392) 및 화소 구동선(394)에는 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(393)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 화소(341)에서는 신호 취출부(354)만이 액티브 탭이 되고, 화소(342)에서는 신호 취출부(356)만이 액티브 탭이 된다.
화소(343)에서는 신호 취출부(361)만이 액티브 탭이 되고, 화소(34)에서는 신호 취출부(363)만이 액티브 탭이 된다.
또한, 화살표(A43)에 도시하는 타이밍의 다음의 타이밍에서는, 화소 구동부(22)는, 화살표(A44)로 도시하는 바와 같이 화소 구동선(391) 내지 화소 구동선(393)에는 0V의 전압을 인가하고, 화소 구동선(394)에 정의 전압을 인가한다.
이에 의해, 화소(341)에서는 신호 취출부(353)만이 액티브 탭이 되고, 화소(342)에서는 신호 취출부(355)만이 액티브 탭이 된다.
화소(343)에서는 신호 취출부(362)만이 액티브 탭이 되고, 화소(34)에서는 신호 취출부(364)만이 액티브 탭이 된다.
이상과 같은 화소 구동을 행하면, 서로 인접한 4개의 화소의 각각에서의, 인접 화소에 대해 가장 가까운 위치에 있는 신호 취출부가 액티브 탭이 된다.
구체적으로는, 하나의 화소를 주목 화소로 하고, 어느 타이밍에서 주목 화소의 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부를 주목 신호 취출부라고 칭하기로 한다. 또한, 주목 화소에서 보아 주목 신호 취출부측에 인접하는 3개의 화소의 각각을 인접 화소라고 부르기로 한다. 이때, 각 인접 화소에서는, 4개의 신호 취출부 중, 가장 주목 신호 취출부에 가까운 위치에 있는 신호 취출부가 액티브 탭이 된다.
또한, 이때, 상술한 제1의 실시의 형태 내지 제3의 실시의 형태에서의 경우와 같은 거리 관계가 성립한다.
즉, 예를 들면 주목 화소 내의 인액티브 탭으로 되어 있는 임의의 신호 취출부로부터 주목 화소 내의 액티브 탭으로 되어 있는 주목 신호 취출부까지의 거리를 L41이라고 한다. 또한, 주목 화소 내의 인액티브 탭으로 되어 있는 임의의 신호 취출부로부터, 주목 화소에 인접하는 화소 내의 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부까지의 거리를 L42라고 한다.
이때, 어느 타이밍에서도 반드시 L41<L42의 관계가 성립하고, 혼색의 발생이 억제된다. 이에 의해, 거리화상의 해상도의 열화를 억제하고, 보다 고정밀도로 거리측정을 행할 수가 있다.
예를 들면 화살표(A43)에 도시하는 타이밍에서는, 화소(341)가 주목 화소라고 하면, 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부(354)가 주목 신호 취출부가 된다.
또한, 주목 화소인 화소(341)의 신호 취출부(354)측에 인접하는 화소, 즉 인접 화소로 이루어지는 화소는, 화소(342) 내지 화소(344)이다.
이때, 화소(342) 내의 액티브 탭이 되는 신호 취출부는, 주목 신호 취출부인 신호 취출부(354)에 가장 가까운 위치에 있는 신호 취출부(356)가 된다. 마찬가지로, 화소(343) 내의 액티브 탭이 되는 신호 취출부는, 신호 취출부(354)에 가장 가까운 위치에 있는 신호 취출부(361)가 되고, 화소(344) 내의 액티브 탭이 되는 신호 취출부는, 신호 취출부(354)에 가장 가까운 위치에 있는 신호 취출부(363)가 된다.
또한, 예를 들면 화살표(A41)에 도시하는 타이밍에서는, 화소(341)를 주목 화소로 하고, 그 화소(341)의 인액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부(354)에 주목한다고 한다.
이 경우, 신호 취출부(354)로부터, 같은 주목 화소 내의 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부(351)까지의 거리가 거리(L41)가 된다.
또한, 예를 들면 주목 화소인 화소(341)에 인접하는 화소(342) 내의 액티브 탭으로 되어 있는 신호 취출부(357)로부터, 주목하고 있는 신호 취출부(354)까지의 거리가 거리(L42)가 된다.
따라서 이 경우, L41<L42의 관계가 성립한다. 즉, 신호 취출부(354)에서 보아, 신호 취출부(357)는, 신호 취출부(351)보다도, 보다 먼 위치에 배치되어 있다.
이상과 같이, 화소 어레이부(21)의 화소 내에 3 이상의 신호 취출부가 마련되어 있는 경우에서도 혼색을 억제할 수
있다.
<전자 기기에의 적용례>
또한, 상술한 고체 촬상 소자(11)는, 예를 들면 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치, 촬상 기능을 구비한 휴대 전화기, 촬상 기능을 구비한 다른 기기라는 각종의 전자 기기에 적용할 수 있다.
도 14는, 본 기술을 적용한 전자 기기로서의 촬상 장치의 구성례를 도시하는 블록도이다.
도 14에 도시되는 촬상 장치(501)는, 광학계(511), 셔터 장치(512), 고체 촬상 소자(513), 제어 회로(514), 신호 처리 회로(515), 모니터(516) 및 메모리(517)를 갖고 있고, 정지화상 및 동화상을 촬상 가능하다.
광학계(511)는, 1장 또는 복수장의 렌즈를 갖고서 구성되고, 피사체로부터의 광(입사광)을 고체 촬상 소자(513)에 유도하여, 고체 촬상 소자(513)의 수광면에 결상시킨다.
셔터 장치(512)는, 광학계(511) 및 고체 촬상 소자(513) 사이에 배치되고, 제어 회로(514)의 제어에 따라, 고체 촬상 소자(513)에의 광조사 기간 및 차광 기간을 제어한다.
고체 촬상 소자(513)는, 광학계(511) 및 셔터 장치(512)를 통하여 수광면에 결상된 광에 응하여, 일정 기간, 신호 전하를 축적한다. 고체 촬상 소자(513)에 축적된 신호 전하는, 제어 회로(514)로부터 공급된 구동 신호(타이밍 신호)에 따라 전송된다.
제어 회로(514)는, 고체 촬상 소자(513)의 전송 동작 및, 셔터 장치(512)의 셔터 동작을 제어하는 구동 신호를 출력하고, 고체 촬상 소자(513) 및 셔터 장치(512)를 구동한다.
신호 처리 회로(515)는, 고체 촬상 소자(513)로부터 출력된 신호 전하에 대해 각종의 신호 처리를 시행한다. 신호 처리 회로(515)가 신호 처리를 시행함에 의해 얻어진 화상(화상 데이터)은, 모니터(516)에 공급되어 표시되거나, 메모리(517)에 공급되어 기록되거나 한다.
이와 같이 구성되어 있는 촬상 장치(501)에서도 본 기술을 적용하는 것이 가능하다. 즉, 예를 들면 고체 촬상 소자(513)가 상술한 고체 촬상 소자(11)에 대응한다.
또한, 본 기술의 실시의 형태는, 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변경이 가능하다.
또한, 본 명세서 중에 기재된 효과는 어디까지나 예시이고 한정되는 것이 아니고, 다른 효과가 있어도 좋다.
또한, 본 기술은, 이하의 구성으로 하는 것도 가능하다.
(1) 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고,
상기 화소는,
전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와,
전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며,
소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧은 촬상 소자.
(2) 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부와 상기 제2의 신호 취출부가 제1의 방향으로 나열되어 배치되어 있고,
상기 소정의 상기 화소에 대해, 상기 제1의 방향에서의 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부측에 인접하는 상기 다른 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부가 상기 제2의 신호 취출부보다도 상기 소정의 상기 화소측에 위치하도록 배치되어 있는 (1)에 기재된 촬상 소자.
(3) 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부의 배치가 상기 소정의 상기 화소와 같은 상기 화소와, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부의 배치가 상기 다른 상기 화소와 같은 상기 화소가 상기 제1의 방향으로 교대로 배치되어 있는 (2)에 기재된 촬상 소자.
(4) 상기 제1의 방향과 수직한 제2의 방향으로 나열하는 모든 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부의 배치가 같은 (2) 또는 (3)에 기재된 촬상 소자.
(5) 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 제1의 방향으로 나열되어 배치된 상기 화소와, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 상기 제1의 방향과 수직한 제2의 방향으로 나열되어 배치된 상기 화소가, 상기 제1의 방향 및 상기 제2의 방향으로 교대로 배치되어 있는 (1)에 기재된 촬상 소자.
(6) 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 제1의 대각방향으로 나열되어 배치된 상기 화소와, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 상기 제1의 대각방향과 수직한 제2의 대각방향으로 나열되어 배치된 상기 화소가 교대로 배치되어 있는 (1)에 기재된 촬상 소자.
(7) 상기 소정의 상기 화소에 대해, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부측에 인접하는 상기 다른 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부가 상기 제2의 신호 취출부보다도 상기 소정의 상기 화소측에 위치하도록 배치되어 있는 (6)에 기재된 촬상 소자.
(8) 상기 화소에는, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부를 포함하는 3 이상의 신호 취출부가 마련되어 있는 (1)에 기재된 촬상 소자.
(9) 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고,
상기 화소는, 전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와,
전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며,
소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧은 촬상 장치.
11 : 고체 촬상 소자
21 : 화소 어레이부
22 : 화소 구동부
51 : 화소
61 : 기판
65-1, 65-2, 65 : 신호 취출부
71-1, 71-2, 71 : N+반도체 영역
73-1, 73-2, 73 : P+반도체 영역

Claims (9)

  1. 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고,
    상기 화소는,
    전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와,
    전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며,
    소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧으며,
    상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부와 상기 제2의 신호 취출부가 제1의 방향으로 나열되어 배치되어 있고,
    상기 소정의 상기 화소에 대해, 상기 제1의 방향에서의 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부측에 인접하는 상기 다른 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부가 상기 제2의 신호 취출부보다도 상기 소정의 상기 화소측에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부의 배치가 상기 소정의 상기 화소와 같은 상기 화소와, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부의 배치가 상기 다른 상기 화소와 같은 상기 화소가 상기 제1의 방향으로 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 방향과 수직한 제2의 방향으로 나열하는 모든 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부의 배치가 같은 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  4. 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고,
    상기 화소는,
    전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와,
    전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며,
    소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧으며,
    상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 제1의 방향으로 나열되어 배치된 상기 화소와, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 상기 제1의 방향과 수직한 제2의 방향으로 나열되어 배치된 상기 화소가, 상기 제1의 방향 및 상기 제2의 방향으로 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  5. 입사한 광을 광전변환하는 화소를 복수 갖는 화소 어레이부를 구비하고,
    상기 화소는,
    전압을 인가하기 위한 제1의 구동선에 접속된, 전압의 인가에 의해 전계를 발생시키기 위한 인가전극과, 상기 광전변환에 의해 발생한 신호 캐리어를 검출하기 위한 흡인전극을 갖는 제1의 신호 취출부와,
    전압을 인가하기 위한 제2의 구동선에 접속된 상기 인가전극과, 상기 흡인전극을 갖는 제2의 신호 취출부를 가지며,
    소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리가, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부로부터 상기 소정의 상기 화소에 인접하는 다른 상기 화소의 상기 제2의 신호 취출부까지의 거리보다도 짧으며,
    상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 제1의 대각방향으로 나열되어 배치된 상기 화소와, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부가 상기 제1의 대각방향과 수직한 제2의 대각방향으로 나열되어 배치된 상기 화소가 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소정의 상기 화소에 대해, 상기 소정의 상기 화소의 상기 제1의 신호 취출부측에 인접하는 상기 다른 상기 화소에서, 상기 제1의 신호 취출부가 상기 제2의 신호 취출부보다도 상기 소정의 상기 화소측에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화소에는, 상기 제1의 신호 취출부 및 상기 제2의 신호 취출부를 포함하는 3 이상의 신호 취출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 소자.
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020197006325A 2017-08-30 2018-08-21 촬상 소자 및 촬상 장치 KR102061467B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-164981 2017-08-30
JP2017164981 2017-08-30
PCT/JP2018/030723 WO2019044569A1 (ja) 2017-08-30 2018-08-21 撮像素子および撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190088457A KR20190088457A (ko) 2019-07-26
KR102061467B1 true KR102061467B1 (ko) 2019-12-31

Family

ID=65527392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197006325A KR102061467B1 (ko) 2017-08-30 2018-08-21 촬상 소자 및 촬상 장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10636831B2 (ko)
EP (1) EP3525449B1 (ko)
JP (1) JP7013448B2 (ko)
KR (1) KR102061467B1 (ko)
CN (1) CN109729759B (ko)
WO (1) WO2019044569A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11824069B2 (en) 2020-11-19 2023-11-21 SK Hynix Inc. Image sensing device including noise blocking structures

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019140528A (ja) * 2018-02-09 2019-08-22 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置、及び電子機器
JP2020013907A (ja) * 2018-07-18 2020-01-23 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子および測距モジュール
KR20210112055A (ko) * 2020-03-04 2021-09-14 에스케이하이닉스 주식회사 픽셀 및 이를 포함하는 이미지 센서
KR20210114786A (ko) 2020-03-11 2021-09-24 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서
JP2021150402A (ja) * 2020-03-17 2021-09-27 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子および制御方法
KR20210132364A (ko) 2020-04-27 2021-11-04 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서
KR20210145390A (ko) * 2020-05-25 2021-12-02 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR20210151497A (ko) 2020-06-05 2021-12-14 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR20220141005A (ko) * 2021-04-12 2022-10-19 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016527482A (ja) 2014-01-13 2016-09-08 ソフトキネティク センサーズ エヌブイ 飛行時間システムを駆動するための方法
WO2017150391A1 (ja) 2016-03-04 2017-09-08 ソニー株式会社 撮像装置及び測距システム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998010255A1 (de) * 1996-09-05 1998-03-12 Rudolf Schwarte Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der phasen- und/oder amplitudeninformation einer elektromagnetischen welle
DE19821974B4 (de) * 1998-05-18 2008-04-10 Schwarte, Rudolf, Prof. Dr.-Ing. Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Phase und Amplitude elektromagnetischer Wellen
EP1513202B1 (en) * 2003-09-02 2010-01-20 Vrije Universiteit Brussel Detector for electromagnetic radiation assisted by majority current
GB2474631A (en) 2009-10-14 2011-04-27 Optrima Nv Photonic Mixer
WO2013104718A2 (en) * 2012-01-10 2013-07-18 Softkinetic Sensors Nv Color and non-visible light e.g. ir sensor, namely a multispectral sensor
KR102038076B1 (ko) * 2013-04-04 2019-10-30 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP6274788B2 (ja) * 2013-08-28 2018-02-07 キヤノン株式会社 撮像装置、撮像システム及び撮像装置の駆動方法
US20170289805A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 Motorola Mobility Llc Embedded active matrix organic light emitting diode (amoled) fingerprint sensor and self-compensating amoled

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016527482A (ja) 2014-01-13 2016-09-08 ソフトキネティク センサーズ エヌブイ 飛行時間システムを駆動するための方法
US20160306045A1 (en) 2014-01-13 2016-10-20 Softkinetic Sensors Nv A method for driving a time-of-flight system
WO2017150391A1 (ja) 2016-03-04 2017-09-08 ソニー株式会社 撮像装置及び測距システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11824069B2 (en) 2020-11-19 2023-11-21 SK Hynix Inc. Image sensing device including noise blocking structures

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190088457A (ko) 2019-07-26
US20190252449A1 (en) 2019-08-15
EP3525449A1 (en) 2019-08-14
CN109729759B (zh) 2021-09-17
CN109729759A (zh) 2019-05-07
JPWO2019044569A1 (ja) 2020-08-06
US11309346B2 (en) 2022-04-19
JP7013448B2 (ja) 2022-01-31
EP3525449B1 (en) 2021-09-29
WO2019044569A1 (ja) 2019-03-07
US20200098818A1 (en) 2020-03-26
US10636831B2 (en) 2020-04-28
EP3525449A4 (en) 2020-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102061467B1 (ko) 촬상 소자 및 촬상 장치
US10483307B2 (en) Imaging device
US10177192B2 (en) Image sensor having photodiodes sharing one color filter and one micro-lens
JP6949563B2 (ja) 固体撮像装置、撮像システム及び移動体
JP2020141122A (ja) 光電変換装置、撮像システム及び移動体
CN111818242A (zh) 影像感测装置
JP7286445B2 (ja) 撮像装置および機器
WO2021022425A1 (zh) 指纹检测装置和电子设备
US10504954B2 (en) Imaging device, imaging system, and moving body
US20230282672A1 (en) Photoelectric conversion device
US8686340B2 (en) Solid imaging device and portable information terminal device having plural pixels being shielded and not shielded from light
US20200176490A1 (en) Photoelectric conversion device, photoelectric conversion system, and mobile apparatus
KR20220128349A (ko) 수광 소자, 촬상 소자, 및 촬상 장치
US20200176491A1 (en) Photoelectric conversion apparatus, photoelectric conversion system, and moving object
JP2021072414A (ja) 光電変換装置、撮像システム及び移動体
WO2021186958A1 (ja) 受光素子および制御方法
US11575822B2 (en) Photoelectric conversion apparatus, photoelectric conversion system, and moving body
US20220208810A1 (en) Photoelectric conversion apparatus, photoelectric conversion system, moving body, and semiconductor substrate
WO2022254773A1 (ja) 光検出装置及び電子機器
US11431922B2 (en) Photoelectric conversion apparatus, imaging system, and moving object, with high sensitivity and saturation charge
US20220320159A1 (en) Photoelectric conversion apparatus, photoelectric conversion system, and moving body
JP2020145574A (ja) イメージセンサおよびチップ製造方法
JP2016201397A (ja) 固体撮像素子および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant