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公開番号2024136638
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047805
出願日2023-03-24
発明の名称撮像素子
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04N 25/79 20230101AFI20240927BHJP(電気通信技術)
要約【課題】列ばらつきの補正信号が磁気ノイズの影響を受けると、補正信号の誤差が増して補正画像に縦筋ノイズが発生する。
【解決手段】画素部をもつチップと信号処理部をもつチップとが積層配置された撮像センサにおいて、画素部にある通常読み出し行よりも定電流回路に近い領域にnull画素行を設け、null画素行の信号を列ばらつきの補正信号として読み出すことで、磁気ノイズによる補正誤差を抑える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の半導体基板と第２の半導体基板が互いに積層された撮像素子であって、
前記第１の半導体基板には、画素信号を出力する通常画素が複数配置された通常画素行と補正信号を生成するための信号を出力する補正画素が複数配置された補正画素行からなる画素部が設けられ、前記第２の半導体基板には、前記画素部を駆動するための定電流回路が設けられており、
前記第１の半導体基板における前記補正画素行は前記通常画素行よりも前記第２の半導体基板の定電流回路の近くに配置されていることを特徴とする撮像素子。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記補正画素は、光電変換素子を備えていないことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記補正画素は、遮光膜により遮光されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記補正画素は光電変換素子を備え、前記補正信号の生成に用いる信号として、前記光電変換素子で発生した電荷を転送しない状態で信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記補正画素は、遮光膜により遮光されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記補正画素行は、前記通常画素行の内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記補正画素行は、前記通常画素行の外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記補正画素行は、前記第１の半導体基板における前記通常画素行の上下に配置され、前記定電流回路は前記補正画素行と対になって前記第２の半導体基板における上下に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の撮像素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子の画素チップを裏面プロセスにて形成して、画素読み出し回路のレイアウト自由度を向上させ、かつ、別途形成したロジックチップと貼りあわせることで、読み出し処理速度を向上させる積層型イメージセンサの技術がある。
【０００３】
近年、積層型イメージセンサのロジックチップでは、デジタル信号処理回路を複数経路で処理を並列化し、あるいは、大容量メモリを搭載することにより、積層型イメージセンサの処理性能は大きく進歩している。
【０００４】
たとえば、従来型の固体撮像素子では、列ごとにグループを分けて、グループごとの画素信号を垂直信号線から上下方向に並列に読み出していた。これに対して、積層型イメージセンサでは、垂直信号線の大幅な複数経路化による並列処理を行うことで、より一層の読み出し時間の高速化を実現している。
【０００５】
ところで、垂直信号線から読み出される列ごとの信号に対して、列単位の信号処理回路の定常的なばらつきによって生じる列オフセット成分を、同じ列回路を通して読み出される入射光に依存しない基準信号に基づいて生成される補正信号を用いて補正が行われる。そのため、この補正信号のもとになる基準信号が変動的な画素ノイズや電源ノイズの影響を受けると列ごとの補正信号に誤差を生じ、補正により列ごとのばらつきを却って増長してしまい、縦スジ等の固定パターンノイズによる著しい画質劣化を招く事がある。
【０００６】
この補正信号のノイズによる誤差を抑えるための先行技術としては、特許文献１に記載されているように、ノイズに強いダミー信号の発生回路を画素部外の周辺部に設ける技術がある。或いは、特許文献２に記載されているように、ＮＵＬＬ画素行を複数回選択して読み出し平均化することで補正信号のランダムノイズを低減する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第４５１７６６０号
特許第５４７９５６１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述の補正信号のもとになる基準信号に影響を与える要因としては、画素ノイズや電源ノイズ以外に磁気ノイズがある。ここで磁気ノイズとは、イメージセンサの外部で発生する磁界の時間的な変動による外乱のことを指すものである。たとえば、レンズ、ストロボ、電源回路部などの撮像素子の外部から発生する磁気ノイズがある一定以上のレベルを超えると、その影響で撮像素子近傍の磁界が時間的に変動する。そして、撮像素子から読み出される画像信号が影響を受け、その信号が変動することで画質劣化を引き起こす。
【０００９】
しかしながら、上記した先行技術では、このような磁気ノイズを回避する具体的な方法について一切言及していない。
【００１０】
本発明の目的は、画像信号を補正するための補正信号に対する磁気ノイズの影響を低減した撮像素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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