JPS5969964A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS5969964A JPS5969964A JP57181106A JP18110682A JPS5969964A JP S5969964 A JPS5969964 A JP S5969964A JP 57181106 A JP57181106 A JP 57181106A JP 18110682 A JP18110682 A JP 18110682A JP S5969964 A JPS5969964 A JP S5969964A
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- Japan
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- optoelectric conversion
- photoelectric conversion
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- sensor
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- Pending
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
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- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
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- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
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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
- H01L27/14825—Linear CCD imagers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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】
本発明は光電変換部を有する固体撮像装置に関する。
現在ファクシミリやＯＣＲ，の光感知センサとして、固
体撮像装置が多くイ（用されている。これらの固体撮像
装置は、解像度、信頼性、＊扱いの容易性等の長所によ
５ＣＯＤ’ｉ利用した一次元センサが主流となってきて
おｔ）％ １Ｋｂｉｔ 又１ｉ２Ｋｂｉｔの品が多量に
使用されている。これらのセンサは、被写体に光全当て
それから反射される光をレンズ系ヲ通してセンサ上に結
像させ、その時の光の量による各光電変換部の光電変換
量に応じて出力信号を出すものである。従来、これらに
使用されるＣＣＤ−次元センチは光電変換面積の等しい
同一セルを直線上に配置したも′のであった。
体撮像装置が多くイ（用されている。これらの固体撮像
装置は、解像度、信頼性、＊扱いの容易性等の長所によ
５ＣＯＤ’ｉ利用した一次元センサが主流となってきて
おｔ）％ １Ｋｂｉｔ 又１ｉ２Ｋｂｉｔの品が多量に
使用されている。これらのセンサは、被写体に光全当て
それから反射される光をレンズ系ヲ通してセンサ上に結
像させ、その時の光の量による各光電変換部の光電変換
量に応じて出力信号を出すものである。従来、これらに
使用されるＣＣＤ−次元センチは光電変換面積の等しい
同一セルを直線上に配置したも′のであった。
この従来のセンナを使用しレンズ系を通して撮像すると
、センサの中心から両側に行くに従って感度が低下する
という欠点が生じている。ここにその欠点をファクシミ
リの例で図を用いて説明しておく。第１図はファクシミ
リの撮像面の概略図である。ファクシミリにおいては被
写体１ｖｃできるだけ均一になるよう光を照射しである
。被写体１から反射した光はレンズ系２を通って固体撮
像装置３に結像する。そしてこの時の各光電変換部に当
る光の強さに応じて光電変換された出力が信号として取
り出されるのであるが、被写体からセンサ迄の距離が各
所で異る為、同一条件の被写体でもセンサ上では同一の
光電とはならない。つまり、同一光量で照らされた被写
体でも被写体の端の像、つまりセンサ上の端の方では光
電か弱くなる。）′Ｃの鞭は距１催ヅノ二乗に比例して
弱くなるものであり、センサ中央に当るブＣ量■０．光
軸中心４と被写体の任意の御所との角１１全θ、又その
角度θの時のセンサ上（（当る光ｖＣｋ ＩとするとＩ
＝Ｉ□−ｃｏ３２θ ＝−・−−−−−（
１）の関係がある。
、センサの中心から両側に行くに従って感度が低下する
という欠点が生じている。ここにその欠点をファクシミ
リの例で図を用いて説明しておく。第１図はファクシミ
リの撮像面の概略図である。ファクシミリにおいては被
写体１ｖｃできるだけ均一になるよう光を照射しである
。被写体１から反射した光はレンズ系２を通って固体撮
像装置３に結像する。そしてこの時の各光電変換部に当
る光の強さに応じて光電変換された出力が信号として取
り出されるのであるが、被写体からセンサ迄の距離が各
所で異る為、同一条件の被写体でもセンサ上では同一の
光電とはならない。つまり、同一光量で照らされた被写
体でも被写体の端の像、つまりセンサ上の端の方では光
電か弱くなる。）′Ｃの鞭は距１催ヅノ二乗に比例して
弱くなるものであり、センサ中央に当るブＣ量■０．光
軸中心４と被写体の任意の御所との角１１全θ、又その
角度θの時のセンサ上（（当る光ｖＣｋ ＩとするとＩ
＝Ｉ□−ｃｏ３２θ ＝−・−−−−−（
１）の関係がある。
箱２図は、（１）弐つまり光軸中上・より角度θだけν
ｊ（［れた被写体からの光量を表わす図である。第２図
のような出力ｌＦ￥性になると、ファクシミリの出力と
して、２値（デジタル）表示あるいは少い階調の場合は
問題無いとしても、高性能品、すなわち多階調中間表示
やアナログ表示、又カラー表示等に利用される場合には
大きな欠点となる。
ｊ（［れた被写体からの光量を表わす図である。第２図
のような出力ｌＦ￥性になると、ファクシミリの出力と
して、２値（デジタル）表示あるいは少い階調の場合は
問題無いとしても、高性能品、すなわち多階調中間表示
やアナログ表示、又カラー表示等に利用される場合には
大きな欠点となる。
本発明では上記のようにレンズ系を通して使用されると
九Ｍｉ変換量の均一性がそこなわれる欠点を無くした特
性の良い固体撮像装置全提供するものである。
九Ｍｉ変換量の均一性がそこなわれる欠点を無くした特
性の良い固体撮像装置全提供するものである。
本発明は、あらかじめ使用される条件、すなわち光軸と
被写体のなす最大角度θＭＡＸ ’ｅ想定し、それに応
じてセンサの中央より端に行くに従い光電変換部が増加
するように工夫された固体撮像′装置である。
被写体のなす最大角度θＭＡＸ ’ｅ想定し、それに応
じてセンサの中央より端に行くに従い光電変換部が増加
するように工夫された固体撮像′装置である。
すなわち本イラ明は、半導体基板上に一連の光電変換部
を直線上に配列し、該光電変換部に蓄積された電荷を読
み出す手段を有する固体撮像装置において、上記光電変
換部は、中央部より両端に向って暫次光電変換量が大き
くなる手段を有していることを・特徴とする。
を直線上に配列し、該光電変換部に蓄積された電荷を読
み出す手段を有する固体撮像装置において、上記光電変
換部は、中央部より両端に向って暫次光電変換量が大き
くなる手段を有していることを・特徴とする。
次に本発明を図面音用いて説明する。
第３図は不発明の固体撮像装置の光電変換部の概念図で
あり、四角形で示した１１は光′ｍ変換部を示している
。光電変換部１１の面積（はセンサの中心から両端に行
くに従い太きくしであり光電変換部が多くなるよう工夫
しである。たとえばブ０軸中心と被写体のなす最大角度
がθＭＡＸと想定される場合は、センナ両端部の光電変
換部の面積は９第４図は光電変換部の面積金変える本発
明の具体的−実施例である。２１は充電変換部のＮ型拡
散層、２２はチャンネルストップ用Ｐ型拡故層、２３は
ＣＣ］） を利用（−穴電荷転送領域、２４は光電変換
部２１（で蓄積した電荷を電荷転送領域２３に移送する
為のトランスファゲートφＴ□、２．５ｉｔ出力、２６
．２６’は光電変換部の面４貴を〕現定しかつ光重ｆ換
都以外を光シールドするアルミニウム膜である。各光電
変換素子の中心間の距離は１４μｍで等間隔に配置しで
ある。ここでは両端における光電変換部（ｋ大きくする
手段として光電変換面潰全太きくしである。つまり光電
要部の開口部を規定しているアルミニウム膜２６．２６
’の間隔Ｌｈｌｊ ？：、センザ中心では１４μｍ月と
し両端部では１５μｍ になるよう暫次砿大しである。
あり、四角形で示した１１は光′ｍ変換部を示している
。光電変換部１１の面積（はセンサの中心から両端に行
くに従い太きくしであり光電変換部が多くなるよう工夫
しである。たとえばブ０軸中心と被写体のなす最大角度
がθＭＡＸと想定される場合は、センナ両端部の光電変
換部の面積は９第４図は光電変換部の面積金変える本発
明の具体的−実施例である。２１は充電変換部のＮ型拡
散層、２２はチャンネルストップ用Ｐ型拡故層、２３は
ＣＣ］） を利用（−穴電荷転送領域、２４は光電変換
部２１（で蓄積した電荷を電荷転送領域２３に移送する
為のトランスファゲートφＴ□、２．５ｉｔ出力、２６
．２６’は光電変換部の面４貴を〕現定しかつ光重ｆ換
都以外を光シールドするアルミニウム膜である。各光電
変換素子の中心間の距離は１４μｍで等間隔に配置しで
ある。ここでは両端における光電変換部（ｋ大きくする
手段として光電変換面潰全太きくしである。つまり光電
要部の開口部を規定しているアルミニウム膜２６．２６
’の間隔Ｌｈｌｊ ？：、センザ中心では１４μｍ月と
し両端部では１５μｍ になるよう暫次砿大しである。
この場合はθＭＡＸキ１５度に対処したものである。
第５図に第４図の八−Ａ′の断面図を示す。図中の番号
は第４図と共通であジ、２７はＰ型半導体基板、２８は
絶縁酸化膜、２９は電荷転送用ＣＣＪＪの埋込チャンネ
ル全形成するＮ型拡散層、３０は電荷転送用ゲート電極
であジ、電極２４及び３゜はポリシリコンで作られてい
る。アルミニウム膜２６．２６’の間隔Ｌ）、ｌは端に
行くに従い広くなる。
は第４図と共通であジ、２７はＰ型半導体基板、２８は
絶縁酸化膜、２９は電荷転送用ＣＣＪＪの埋込チャンネ
ル全形成するＮ型拡散層、３０は電荷転送用ゲート電極
であジ、電極２４及び３゜はポリシリコンで作られてい
る。アルミニウム膜２６．２６’の間隔Ｌ）、ｌは端に
行くに従い広くなる。
第６図に本発明の他の実施例を示す。図中の番号ｉｄ第
４図の対応する部分と共通である。第６図においては光
シールドアルミニウム膜２６．２６’の間隔ＬＡｌは全
セルにわた９１４μＩｎ で同一であるが、Ｐ型拡散
層２２のセンサ上での巾ＬＰ全変えである。すなわち光
電変換部のＮ型拡散層２１の巾ＬＮがセンサの中上・部
では９μｍで両端部では９．６μｍ に大きくなるよう
、Ｐ型拡散層２２全中心部では５μｍとし両端では４４
μＩＴＩになる工う両端に行くに従い暫次狭くしである
。
４図の対応する部分と共通である。第６図においては光
シールドアルミニウム膜２６．２６’の間隔ＬＡｌは全
セルにわた９１４μＩｎ で同一であるが、Ｐ型拡散
層２２のセンサ上での巾ＬＰ全変えである。すなわち光
電変換部のＮ型拡散層２１の巾ＬＮがセンサの中上・部
では９μｍで両端部では９．６μｍ に大きくなるよう
、Ｐ型拡散層２２全中心部では５μｍとし両端では４４
μＩＴＩになる工う両端に行くに従い暫次狭くしである
。
以上２つの実施例で示したように本発明はセンサ中心部
の感光面積を最少とし、両端に行くに従いその面積を暫
次増力日させれば良く、その方法は上記２つの方法及び
その組合せ、あるいはポリシリコン膜や絶縁酸化膜の位
置や厚さのコントロールでも可能であり、又その割合は
使用される装置ＯＱＭＡｘを考１ばして任意に選べば良
い。実際のファクシミリ装置では被写体の中心部が両端
よりも幾分強く照らされがちなので、センサ両端の光′
亀よりも幾分大きめに設計し／ヒ方が望ましい。
の感光面積を最少とし、両端に行くに従いその面積を暫
次増力日させれば良く、その方法は上記２つの方法及び
その組合せ、あるいはポリシリコン膜や絶縁酸化膜の位
置や厚さのコントロールでも可能であり、又その割合は
使用される装置ＯＱＭＡｘを考１ばして任意に選べば良
い。実際のファクシミリ装置では被写体の中心部が両端
よりも幾分強く照らされがちなので、センサ両端の光′
亀よりも幾分大きめに設計し／ヒ方が望ましい。
第７図は上述２つの実施例により撮像された出力であり
、同一条件の被写体は中心部も両端部も均一な出力とな
る。
、同一条件の被写体は中心部も両端部も均一な出力とな
る。
本発明による固体撮像装置は出力画面全体にわタフ中間
調及び色採再現の良いファクシミリの実現が可能となる
。本発明はＣＣＤ”ｇ利用した固体撮像装置のファクシ
ミリへの誦用例で示したが、本発明はレンズ系を使用す
る固体撮像装置に広く誂えることで、その応用はファク
シミリのみならず、０ＣＲ１・麿写機等広範囲に可能で
ある。
調及び色採再現の良いファクシミリの実現が可能となる
。本発明はＣＣＤ”ｇ利用した固体撮像装置のファクシ
ミリへの誦用例で示したが、本発明はレンズ系を使用す
る固体撮像装置に広く誂えることで、その応用はファク
シミリのみならず、０ＣＲ１・麿写機等広範囲に可能で
ある。
第１図は撮像系の概略図、第２図は従来品の撮像出力特
性図、第３図は本発明の光電変換部の概１略図、第４図
は不発明の一人施例の図、第５図は第４図の八−八′の
断面図、第６図は木光明の他の実施例の図、第７図は本
発明による撮像出力！特性図である。 １・・・・・被写体、２・・・・・レンズ系、３・・・
・・固体撮像装置、１１・・・・光電変換部、２１・・
・・光電変換用Ｎ型拡散層、２２・・・・・Ｐ型拡散層
、２３・・・・・電荷転送領域、２４・・・・・・トラ
ンスアゲート、２５・・・出力、２６．２６’・・・・
・・アルミニウム膜、２７・・・Ｐ型半導体基板、２８
・・・・・絶縁ｉ！＋！化膜、２９・・・・Ｎ型拡散層
、３０・・・・ポリシリ電極。 第 ７ 図 篤 ２′図 出 力 〈 第 、３ 図 わ Ｓ図
性図、第３図は本発明の光電変換部の概１略図、第４図
は不発明の一人施例の図、第５図は第４図の八−八′の
断面図、第６図は木光明の他の実施例の図、第７図は本
発明による撮像出力！特性図である。 １・・・・・被写体、２・・・・・レンズ系、３・・・
・・固体撮像装置、１１・・・・光電変換部、２１・・
・・光電変換用Ｎ型拡散層、２２・・・・・Ｐ型拡散層
、２３・・・・・電荷転送領域、２４・・・・・・トラ
ンスアゲート、２５・・・出力、２６．２６’・・・・
・・アルミニウム膜、２７・・・Ｐ型半導体基板、２８
・・・・・絶縁ｉ！＋！化膜、２９・・・・Ｎ型拡散層
、３０・・・・ポリシリ電極。 第 ７ 図 篤 ２′図 出 力 〈 第 、３ 図 わ Ｓ図
Claims (1)
- 半導体基板上に一連の光電変換部を直線上に配列し、該
光電変換部に蓄積された電荷を読み出す手段を有する固
体撮像装置において、上記光電変換部は、中央部より両
端に向って暫次光市変換竜を大きくせしめたことを特徴
とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181106A JPS5969964A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181106A JPS5969964A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969964A true JPS5969964A (ja) | 1984-04-20 |
Family
ID=16094945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57181106A Pending JPS5969964A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969964A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6019352A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-01-31 | Canon Inc | イメ−ジセンサ |
| JPS63272071A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Fuji Xerox Co Ltd | イメ−ジセンサ |
| EP1517374A3 (en) * | 2003-09-19 | 2008-03-26 | FUJIFILM Corporation | A solid state imaging device |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57181106A patent/JPS5969964A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6019352A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-01-31 | Canon Inc | イメ−ジセンサ |
| JPS63272071A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Fuji Xerox Co Ltd | イメ−ジセンサ |
| EP1517374A3 (en) * | 2003-09-19 | 2008-03-26 | FUJIFILM Corporation | A solid state imaging device |
| US7612811B2 (en) | 2003-09-19 | 2009-11-03 | Fujifilm Holdings Corp. | Solid state imaging device incorporating a light shielding film having openings of different sizes |
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