JP5221982B2 - 固体撮像装置及びカメラ - Google Patents
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Description
カラーフィルタが載らない例えば3板式カメラに応用される撮像装置においては、インターレース動作という上下隣接画素の信号を加算してセンサ出力するのが一般的である。上記従来例では上下隣接画素とも同じように開口中心が画素中心に対してずれているため、画素エリアの水平方向の端に近いほど、加算された信号もやはり1列置きの差が大きくなり画質が低下するという問題はやはり変わらない。
[第一の実施形態]
図2は一つのCMOSセンサ画素の等価回路図である。同図において、1は光電変換部となるフォトダイオード、2はフォトダイオード1に蓄積された信号電荷を転送するための転送用MOSトランジスタである。3は転送MOSトランジスタ2を通して転送される信号を受けるフローティングディフュージョン(以下、FDと略す)である。また、4はFD3をリセットするためのリセット用MOSトランジスタ、5はゲートがFD3と接続されており、FD3に転送された信号電荷を増幅して読み出すための増幅用MOSトランジスタである。さらに、6はリセット用MOSトランジスタ4のドレインと増幅用MOSトランジスタ5のドレインとに共通に接続されるリセット電位供給用兼電源配線、7は増幅用MOSトランジスタ5のソースに接続される画素出力配線である。
[第二の実施形態]
図4は、2つの画素信号を共通の増幅MOSトランジスタで増幅するCMOSセンサ画素の2画素分(1つの単位セル)の等価回路図である。この方式は特にサイズの小さい画素に対して多く適用されている。同図において、1‐1,1‐2は2つの画素それぞれのフォトダイオード、2‐1,2‐2はフォトダイオード1‐1、1‐2それぞれの信号をFD3に転送するための転送用MOSトランジスタである。17はリセット電位が供給されるリセット用MOSトランジスタ4のドレインである。垂直方向に隣接する2つの画素枠16は単位セルの枠(単位セルの領域を示す)を示している。1つの画素にはフォトダイオードと増幅用トランジスタの一部とが含まれる。
したがって本実施形態によれば、感度が高く、画質の良い固体撮像装置を提供することができる。特にサイズの小さい画素に対して本実施形態は有効である。
[第三の実施形態]
以下、図7を用いて第一、第二の実施形態で説明した固体撮像装置を用いたカメラについて説明する。
等のカメラに用いることができる。
2 転送用MOSトランジスタ
3 フローティングディフュージョン
4 リセット用MOSトランジスタ
5 増幅用MOSトランジスタ
6 電源線
7 画素出力配線
8 転送電極
9 リセット電極
10 増幅MOSトランジスタ電極
11 ソース
12 コンタクトホール
13 コンタクトホール
14 ドレイン
15 コンタクトホール
16 画素枠
17 リセット電源線
18 ドレイン部
19 コンタクトホール
Claims (8)
- 光電変換部と、前記光電変換部から出力される信号を増幅して出力する増幅用トランジスタとを含む画素を水平および垂直方向に2次元に配列した画素エリアを有する固体撮像装置において、
前記画素エリアの水平方向に隣接する第1画素列および第2画素列のうちの前記第1画素列に、蛇行しながら垂直方向に延びる電源供給用配線が配置され、前記電源供給用配線は、前記第1画素列の画素と前記第2画素列の画素との境界線に沿って垂直方向に延びる第1部分と、前記第1画素列の画素間の境界線に沿って水平方向に延びる第2部分と、前記第1画素列から見て前記第2画素列とは反対側の第3画素列の画素と前記第1画素列の画素との境界線に沿って垂直方向に延びる第3部分とを含み、前記電源供給用配線は、前記第1画素列の画素および前記第2画素列の画素にそれぞれ設けられた前記増幅用トランジスタのソースおよびドレインの一方に接続され、
前記第1画素列および前記第2画素列のそれぞれに対して、画素からの信号を出力する画素出力配線が設けられている、ことを特徴とする固体撮像装置。 - 垂直方向に隣接する複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部からそれぞれ出力される各信号を増幅して出力する共通の増幅用トランジスタとを含む単位セルを水平および垂直方向に2次元に配列した画素エリアを有し、前記単位セルが前記光電変換部をそれぞれ含む複数の画素を構成している固体撮像装置において、
前記画素エリアの水平方向に隣接する第1画素列および第2画素列のうちの前記第1画素列に、蛇行しながら垂直方向に延びる電源供給用配線が配置され、前記電源供給用配線は、前記第1画素列の画素と前記第2画素列の画素との境界線に沿って垂直方向に延びる第1部分と、前記第1画素列の画素間の境界線に沿って水平方向に延びる第2部分と、前記第1画素列から見て前記第2画素列とは反対側の第3画素列の画素と前記第1画素列の画素との境界線に沿って垂直方向に延びる第3部分とを含み、前記電源供給用配線は、前記第1画素列の画素および前記第2画素列の画素にそれぞれ設けられた前記増幅用トランジスタのソースおよびドレインの一方に接続され、
前記第1画素列および前記第2画素列のそれぞれに対して、画素からの信号を出力する画素出力配線が設けられている、
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記増幅用トランジスタは、前記第1画素列と前記第2画素列とでは、ソースとドレインとが入れ替わった位置に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。
- 前記電源供給用配線は、前記画素出力配線と同一層で形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記第2画素列の水平方向の画素境界線上に、前記画素出力配線と同一層で形成されるダミー配線が配置されていることを特徴とする請求項4に記載の固体撮像装置。
- 前記画素エリアは斜め隣接画素同士が同色となる配列のカラーフィルタを備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記画素エリアはインターレース動作により駆動されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の固体撮像装置と、前記固体撮像装置に画像を結像する光学系とを有するカメラ。
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