JP3178148B2 - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
- Publication number
- JP3178148B2 JP3178148B2 JP04161993A JP4161993A JP3178148B2 JP 3178148 B2 JP3178148 B2 JP 3178148B2 JP 04161993 A JP04161993 A JP 04161993A JP 4161993 A JP4161993 A JP 4161993A JP 3178148 B2 JP3178148 B2 JP 3178148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- monitor
- photosensitive
- pixels
- subject
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイメージセンサに関し、
特に被写体輝度をモニターするモニター出力の残像低減
に関するものである。
特に被写体輝度をモニターするモニター出力の残像低減
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被写体像をイメージ信号に変換するイメ
ージセンサは、近年カメラのオートフォーカス用のセン
サとして用いられている。ところでフォーカシングを精
度良く行なうためには、被写体の輝度にかかわりなく、
一定の大きさのイメージ信号が得られるようにする必要
がある。すなわち、被写体の輝度が低い場合には、光電
変換の積分時間を長くし、逆に被写体の輝度が高い場合
には、イメージ信号が飽和しないように光電変換の積分
時間を短かくする必要があった。そのため、被写体輝度
をモニターするためのモニター画素をチップ上に設けて
いた。
ージセンサは、近年カメラのオートフォーカス用のセン
サとして用いられている。ところでフォーカシングを精
度良く行なうためには、被写体の輝度にかかわりなく、
一定の大きさのイメージ信号が得られるようにする必要
がある。すなわち、被写体の輝度が低い場合には、光電
変換の積分時間を長くし、逆に被写体の輝度が高い場合
には、イメージ信号が飽和しないように光電変換の積分
時間を短かくする必要があった。そのため、被写体輝度
をモニターするためのモニター画素をチップ上に設けて
いた。
【０００３】以下、従来のモニター画素について図を用
いて説明する。
いて説明する。
【０００４】図５は従来のイメージセンサのブロック図
である。感光画素１３に入射した光量に応じて発生した
信号電荷は、一定電圧ＶSTが印加された蓄積部１２のゲ
ートＦに蓄積される。この時ΦＴＧはローレベルになっ
ている。次に所定の蓄積時間後ΦＴＧをハイレベルにす
ることによりトランスファゲート１１がオンし、信号電
荷は転送部１０に流入し、Φ１，Φ２により順次転送さ
れる。
である。感光画素１３に入射した光量に応じて発生した
信号電荷は、一定電圧ＶSTが印加された蓄積部１２のゲ
ートＦに蓄積される。この時ΦＴＧはローレベルになっ
ている。次に所定の蓄積時間後ΦＴＧをハイレベルにす
ることによりトランスファゲート１１がオンし、信号電
荷は転送部１０に流入し、Φ１，Φ２により順次転送さ
れる。
【０００５】感光画素１３に入射する光量すなわち、被
写体の輝度をモニターするためにモニター画素３４が設
けられている。さらにモニター画素３４で発生した信号
電荷を出力信号に変換するための出力部１００がゲート
１５，電荷電圧変換部１６，リセットゲート１７，リセ
ットドレイン１８により構成されている。
写体の輝度をモニターするためにモニター画素３４が設
けられている。さらにモニター画素３４で発生した信号
電荷を出力信号に変換するための出力部１００がゲート
１５，電荷電圧変換部１６，リセットゲート１７，リセ
ットドレイン１８により構成されている。
【０００６】図６（ａ），（ｂ）は、図５のＣ−Ｃ′線
の断面図及びポテンシャル図である。
の断面図及びポテンシャル図である。
【０００７】Ｎ型半導体基板１の表面にＰ型拡散層２を
形成し、さらにモニター画素及び電荷電圧変換部を形成
するＮ型拡散層４を形成し、基板表面からの暗電流の発
生を抑えている。
形成し、さらにモニター画素及び電荷電圧変換部を形成
するＮ型拡散層４を形成し、基板表面からの暗電流の発
生を抑えている。
【０００８】入射光に応じてモニター画素３４で発生し
た信号電荷は、一定電圧ＶBAが印加されたゲート１５下
を通って電荷電圧変換部１６に流入する。流入した電荷
量に対応した電荷電圧変換部１６の電位変化を出力バッ
ファ１９を通して出力端子ＭOUT より取り出す。
た信号電荷は、一定電圧ＶBAが印加されたゲート１５下
を通って電荷電圧変換部１６に流入する。流入した電荷
量に対応した電荷電圧変換部１６の電位変化を出力バッ
ファ１９を通して出力端子ＭOUT より取り出す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】イメージセンサでは通
常１００画素程度の関係画素領域の入射光量をモニター
するためにモニター画素は２００μｍ程度の大きさを持
つことになる。したがって、モニター画素の両端の部分
で発生した信号電荷は１００μｍ程度の距離を移動する
こととなる。
常１００画素程度の関係画素領域の入射光量をモニター
するためにモニター画素は２００μｍ程度の大きさを持
つことになる。したがって、モニター画素の両端の部分
で発生した信号電荷は１００μｍ程度の距離を移動する
こととなる。
【００１０】この場合従来のイメージセンサでは、モニ
ター画素内にポテンシャルの勾配がないために信号電荷
は通常熱拡散による移動となるため、出力部１００に流
入するまでの時間が長くなり、残像の原因となってい
た。
ター画素内にポテンシャルの勾配がないために信号電荷
は通常熱拡散による移動となるため、出力部１００に流
入するまでの時間が長くなり、残像の原因となってい
た。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のイメージセンサ
は、モニター画素の画素幅が出力部に向かって広くなっ
ている。
は、モニター画素の画素幅が出力部に向かって広くなっ
ている。
【００１２】
【実施例】次に本発明について図面を用いて説明する。
なお、従来と同じ構成の部分は説明を省略する。
なお、従来と同じ構成の部分は説明を省略する。
【００１３】図１は本発明の一実施例のブロック図であ
る。感光画素１３に入射する光量すなわち、被写体の輝
度をモニターするためのモニター画素１４が設けられて
いる。本実施例のモニター画素１４は両端に向かって、
画素幅が狭くなっている。このモニター画素以外は従来
と同じ構成である。
る。感光画素１３に入射する光量すなわち、被写体の輝
度をモニターするためのモニター画素１４が設けられて
いる。本実施例のモニター画素１４は両端に向かって、
画素幅が狭くなっている。このモニター画素以外は従来
と同じ構成である。
【００１４】図２（ａ），（ｂ）は図１のＡ−Ａ′線の
断面図及びポテンシャル図である。Ｎ型半導体基板１上
にＰ型拡散層２を形成し、さらに、モニター画素及び電
荷電圧変換部を形成するＮ型拡散層３を形成する。モニ
ター画素１４の表面にはＰ+型拡散層４を形成し基板表
面からの暗電流の発生を抑えている。
断面図及びポテンシャル図である。Ｎ型半導体基板１上
にＰ型拡散層２を形成し、さらに、モニター画素及び電
荷電圧変換部を形成するＮ型拡散層３を形成する。モニ
ター画素１４の表面にはＰ+型拡散層４を形成し基板表
面からの暗電流の発生を抑えている。
【００１５】入射光量に応じて、モニター画素１４で発
生した信号電荷は一定電圧ＶBAが印加されたゲート１５
下を通って電荷電圧変換部１６に流入する。流入した電
荷量に対応した電荷電圧変換部１６の電位変化を出力バ
ッファ１９を通して出力端子ＭOUT より取り出す。
生した信号電荷は一定電圧ＶBAが印加されたゲート１５
下を通って電荷電圧変換部１６に流入する。流入した電
荷量に対応した電荷電圧変換部１６の電位変化を出力バ
ッファ１９を通して出力端子ＭOUT より取り出す。
【００１６】この時、ａ−２点よりＡ点側はＡ点側に向
かって画素の幅が狭くなっているため、いわゆる狭チャ
ネル効果により、ポテンシャルが徐々に浅くなるように
なっている。狭チャネル効果は、画素幅が６μｍ以下で
顕著に現われるので、画素幅が６μｍとなるａ−１点よ
りＡ点側ではポテンシャルに勾配ができる。この部分で
は信号電荷は熱拡散＋ドリフトで移動するため、従来の
ような熱拡散のみの移動とは異なり、移動が速くなり残
像が低減できる。
かって画素の幅が狭くなっているため、いわゆる狭チャ
ネル効果により、ポテンシャルが徐々に浅くなるように
なっている。狭チャネル効果は、画素幅が６μｍ以下で
顕著に現われるので、画素幅が６μｍとなるａ−１点よ
りＡ点側ではポテンシャルに勾配ができる。この部分で
は信号電荷は熱拡散＋ドリフトで移動するため、従来の
ような熱拡散のみの移動とは異なり、移動が速くなり残
像が低減できる。
【００１７】次に本発明の第２の実施例について図面を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１８】図３は本発明の第２の実施例のブロック図
である。本発明のモニター画素２４は例えばｂ−２点付
近で２つに分岐し、さらにｂ−１点付近で各々２つに分
岐しているといった様に両端に向かって次々に分岐し、
画素幅が狭くなるようになっている。
である。本発明のモニター画素２４は例えばｂ−２点付
近で２つに分岐し、さらにｂ−１点付近で各々２つに分
岐しているといった様に両端に向かって次々に分岐し、
画素幅が狭くなるようになっている。
【００１９】図４（ａ），（ｂ）は、図３のＢ−Ｂ′線
の断面図及びポテンシャル図である。モニター画素の端
からｂ−１点までの間よりｂ−１点からｂ−２点までの
間の法が画素の幅が広くなっている。さらにｂ−２点か
ら出力部側の方がｂ−１点からｂ−２点の間よりも広く
なっている。前述したように狭チャネル効果は、画素幅
９μｍ以下で顕著に表われるので、例えば、モニター画
素の端からｂ−１点までの間は画素幅を３μｍ，Ｂ−１
点からｂ−２点までの間は、画素幅を６μｍ，ｂ−２点
から出力部側の画素幅を１２μｍというようにすれば、
モニター画素の端から出力部側に向かってポテンシャル
に段差ができ、この段差部でのポテンシャルの勾配信号
電荷の移動が速くなり残像が低減できる。
の断面図及びポテンシャル図である。モニター画素の端
からｂ−１点までの間よりｂ−１点からｂ−２点までの
間の法が画素の幅が広くなっている。さらにｂ−２点か
ら出力部側の方がｂ−１点からｂ−２点の間よりも広く
なっている。前述したように狭チャネル効果は、画素幅
９μｍ以下で顕著に表われるので、例えば、モニター画
素の端からｂ−１点までの間は画素幅を３μｍ，Ｂ−１
点からｂ−２点までの間は、画素幅を６μｍ，ｂ−２点
から出力部側の画素幅を１２μｍというようにすれば、
モニター画素の端から出力部側に向かってポテンシャル
に段差ができ、この段差部でのポテンシャルの勾配信号
電荷の移動が速くなり残像が低減できる。
【００２０】本実施例では、画素の両端を狭めていない
ので、モニター領域全域にわたり、一定の感度を保つこ
とができる。
ので、モニター領域全域にわたり、一定の感度を保つこ
とができる。
【００２１】
【発明の効果】以上したように本発明はモニター画素の
端から出力部に向かってモニター画素の幅を広げること
により、モニター画素内のポテンシャルに勾配をつけ、
信号電荷の移動の速度を速め、残像を低減するという効
果を有する。
端から出力部に向かってモニター画素の幅を広げること
により、モニター画素内のポテンシャルに勾配をつけ、
信号電荷の移動の速度を速め、残像を低減するという効
果を有する。
【図１】本発明の一実施例のブロック図。
【図２】図１に示したＡ−Ａ′線断面図及びポテンシャ
ル図。
ル図。
【図３】本発明の第２の実施例のブロック図。
【図４】図３に示したＢ−Ｂ′線断面図及びポテンシャ
ル図。
ル図。
【図５】従来例のブロック図。
【図６】図５に示したＣ−Ｃ′線断面図及びポテンシャ
ル図。
ル図。
１０ 転送部 １１ トランスファゲート １２ 蓄積部 １３ 感光画素 １４，２４，３４ モニター画素 １５ ゲート １６ 電極電圧変換部 １７ リセットゲート １８ リセットドレイン １９ 出力バッファ １００ 出力部
Claims (1)
- 【請求項１】 被写体からの入射光量に応じた信号電荷
を発生する、配列された複数の感光画素と、前記被写体
の輝度をモニターするためのモニター画素と、当該モニ
ター画素で発生した信号電荷量に応じた出力信号を発生
する出力部とを有し、前記モニター画素が、前記感光画
素の配列方向に細長く、且つ、全感光画素に渡って延在
し、前記感光画素よりも大きいイメージセンサにおい
て、前記モニター画素の画素幅が、前記出力部に向かっ
て広くなっていることを特徴とするイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04161993A JP3178148B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04161993A JP3178148B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | イメージセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261183A JPH06261183A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3178148B2 true JP3178148B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=12613360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04161993A Expired - Fee Related JP3178148B2 (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3178148B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5440000B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2014-03-12 | リコーイメージング株式会社 | 焦点検出装置 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP04161993A patent/JP3178148B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06261183A (ja) | 1994-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7598132B2 (en) | Active photosensitive structure with buried depletion layer | |
| JPS5819080A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH10209422A (ja) | 固体画像センサ用の部分的ピン止めフォトダイオード | |
| EP1850387A1 (en) | Solid-state image pickup device | |
| JPS6156583A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0360159A (ja) | 固体撮像素子 | |
| US4616249A (en) | Solid state image pick-up element of static induction transistor type | |
| JPS6147662A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP5350659B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3178148B2 (ja) | イメージセンサ | |
| JPH07284026A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS59178769A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3590158B2 (ja) | Ｍｏｓ増幅型撮像装置 | |
| JPS60170255A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6891243B2 (en) | Solid-state image pick-up device | |
| JPS6318387B2 (ja) | ||
| JPS6160592B2 (ja) | ||
| JPH04502234A (ja) | 固体撮像器 | |
| JPH031871B2 (ja) | ||
| JPH10189937A (ja) | 固体撮像装置とその駆動方法および製造方法 | |
| JPS61174765A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH10270673A (ja) | 撮像素子 | |
| JPS5850874A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動法 | |
| JPS58125961A (ja) | 電荷転送撮像装置の駆動方法 | |
| JPS60180160A (ja) | 固体撮像素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010313 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |