JP2006270292A - 物理量分布検知装置並びに物理情報取得方法および物理情報取得装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検出領域を複数系統に領域分割して、領域別に独立した単位信号の読出しを行なう。たとえば、撮像部410を4つに領域分割しつつ、撮像部410で生成される画素信号を読み出して処理するカラム処理部420を領域分割分だけ設ける。領域分割分のカラム処理部420を撮像部410の2次元領域の上下2つの位置に分けて配する。下側2系統のカラム信号処理部422a,422bから順に水平信号線486dに読み出して出力部488dに渡す。上側2系統のカラム信号処理部422c,422dから順に水平信号線486uに読み出して出力部488uに渡す。水平方向の読出しは、時間的には同時並行的な処理で上下独立に行なう。出力部488d,488uの後段でそれぞれの出力信号S3d,S3uを用いて1画面を生成する。
【選択図】図7
Description
図11〜図13は、X−Yアドレス型の撮像装置における従来の露光制御(電子シャッタ)機能を説明する図である。図11に示すように、垂直走査部414の垂直アドレス設定部414xは、通常の読出対象の行アドレスφTGを指定する機能の他に、シャッタ対象の単位画素403(シャッタ画素)の行アドレスすなわちシャッタ画素位置を指定するアドレス情報(具体的には駆動パルスとしての転送ゲートパルスTGs)を生成する機能も持っている。
図1は、固体撮像装置の一例であるCMOS撮像素子の第1実施形態の概略構成図である。このCMOS撮像素子は、たとえばカラー画像を撮像し得る電子スチルカメラやFA(Factory Automation)カメラとして適用されるようになっている。
図2は、図1に示したCMOS撮像素子12に使用される単位画素(画素セル)403の一構成例と、単位画素403を駆動する露光時間制御(電子シャッタ)機能に関わる駆動回路(図1の垂直走査部414、特にシャッタタイミング制御部414z)との関係を説明する図である。
図3および図4は、第1実施形態のCMOS撮像素子12を用いた場合における露光時間制御機能を説明する図である。
図5は、第1実施形態のCMOS撮像素子12を用いた場合における露光時間制御機能の第1の変形例を説明する図である。
図6は、第1実施形態のCMOS撮像素子12を用いた場合における露光時間制御機能の第2の変形例を説明する図である。
図7は、固体撮像素子の一例であるCMOS撮像素子12の第2実施形態の概略構成図である。第2実施形態のCMOS撮像素子12は、撮像部410を3以上に領域分割しつつ、撮像部410で生成される画素信号を読み出して処理する機能部(特にカラム処理部420)を領域分割分だけ設ける点に第1の特徴を有する。加えて、それら領域分割分の処理部を撮像部410の2次元領域に対し、複数の位置に分けて配する点に第2の特徴を有する。
図8は、裏面照射型の撮像部410および周辺回路部の構造の一例を示す断面図である。図8(A)において、ウェハをCMP(Chemical Mechanical Polishing )によって研磨することにより、10〜20μm程度の厚さのシリコン(Si)などでなる半導体素子層631が形成される。その厚さの望ましい範囲は、可視光に対して5〜15μm、赤外光に対して15〜50μm、紫外域に対して3〜7μmである。この半導体素子層631の一方の面側にはSiO2膜632を挟んで遮光膜633が形成されている。
図9および図10は、裏面照射型の画素のレイアウト例を説明する図である。ここで、図9は、活性領域(ゲート酸化膜の領域)、ゲート(ポリシリコン)電極、および両者のコンタクト部を示す平面パターン図である。図9から分かるように、単位画素403当たり、1つのフォトダイオード(PD)433(図2の電荷生成部432に対応)と4つのトランジスタ434,436,440,442が存在する。
Claims (7)
- 入射された物理量の変化に応じた変化情報を検出する検出部と、前記検出部で検出した変化情報に基づいて単位信号を生成する単位信号生成部とを単位構成要素内に含み、当該単位構成要素が所定の順に配された検出領域を有する物理量分布検知のための装置を使用し、物理量についての所定の検知条件の元で取得された前記単位信号に基づいて所定目的用の物理情報を取得する物理情報取得方法であって、
前記検出領域を複数に分割し、この分割した各領域のそれぞれに同一の検知条件を設定して、各領域の前記単位構成要素から前記単位信号を読み出す
ことを特徴とする物理情報取得方法。 - 前記検出領域を均等に分割する
ことを特徴とする請求項1記載の物理情報取得方法。 - 入射された物理量の変化に応じた変化情報を検出する検出部と、前記検出部で検出した変化情報に基づいて単位信号を生成する単位信号生成部とを単位構成要素内に含み、当該単位構成要素が所定の順に配された検出領域を有する物理量分布検知のための装置を使用し、物理量についての所定の検知条件の元で取得された前記単位信号に基づいて所定目的用の物理情報を取得する物理情報取得装置であって、
前記物理量分布検知のための装置は、前記検出領域を複数に分割して、この分割した各領域のそれぞれに同一の検知条件を設定して、各領域の前記単位構成要素から前記単位信号を同時に読出可能に構成されており、
前記分割した複数の前記検出領域のそれぞれに同一の検知条件を設定して、各領域の前記単位構成要素から前記単位信号を読み出すように制御する制御部
を備えたことを特徴とする物理情報取得装置。 - 前記制御部は、前記検出領域を均等に分割して制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の物理情報取得装置。 - 前記物理量分布検知のための装置は、前記検出部が形成される素子層に対しての一方の面側に前記単位信号生成部から前記単位信号を前記検出領域から読み出すための信号線をなす配線層を有し、前記物理量が前記素子層の他方の面側から前記検出部へ入射されるように構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の物理情報取得装置。 - 入射された物理量の変化に応じた変化情報を検出する検出部と、前記検出部で検出した変化情報に基づいて単位信号を生成する単位信号生成部とを単位構成要素内に含み、当該単位構成要素が所定の順に配された検出領域を有する物理量分布検知のための装置であって、
前記検出領域を複数に分割して、この分割した各領域のそれぞれに同一の検知条件を設定して、各領域の前記単位構成要素から前記単位信号を同時に読出可能に構成されている
ことを特徴とする物理量分布検知装置。 - 前記検出部が形成される素子層に対しての一方の面側に前記単位信号生成部から前記単位信号を前記検出領域から読み出すための信号線をなす配線層を有し、前記物理量が前記素子層の他方の面側から前記検出部へ入射されるように構成されている
ことを特徴とする請求項6に記載の物理量分布検知装置。
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