特許ウォッチ

公開番号2025124813
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2025092493,2023190000
出願日2025-06-03,2020-09-30
発明の名称撮像素子
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人
主分類H04N 25/79 20230101AFI20250819BHJP(電気通信技術)
要約【課題】撮像素子における画質を改善する。
【解決手段】撮像素子は、第1光電変換部を含む第1画素と、第2光電変換部を含む第2画素とを有する第1基板と、第1画素に接続され、第1光電変換部で変換された電荷に基づく第1信号が出力される第1信号線と、第2画素に接続され、第2光電変換部で変換された電荷に基づく第2信号が出力される第2信号線とを有する配線層と、第1基板とともに積層される基板であって、第1信号線に出力された第1信号に信号処理を行う第1処理部と、第2信号線に出力された第2信号に信号処理を行う第2処理部とを含む読み出し部と、第1信号線の電圧を制御する第1供給部と、第2信号線の電圧を制御する第2供給部とを有する第2基板とを備え、配線層は、積層方向において、第1基板と第2基板との間に配置され、読み出し部は、積層方向において第1画素と第2画素とのうち、いずれか一方の画素と対向する位置に配置される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光を電荷に変換する第１光電変換部を含む第１画素と、光を電荷に変換する第２光電変換部を含む第２画素とを有する第１基板と、
前記第１画素に電気的に接続され、前記第１光電変換部で変換された電荷に基づく第１信号が出力される第１信号線と、前記第２画素に電気的に接続され、前記第２光電変換部で変換された電荷に基づく第２信号が出力される第２信号線とを有する配線層と、
前記第１基板とともに積層される基板であって、前記第１信号線に出力された前記第１信号に信号処理を行う第１処理部と、前記第２信号線に出力された前記第２信号に信号処理を行う第２処理部とを含む読み出し部と、前記第１信号線の電圧を制御する第１供給部と、前記第２信号線の電圧を制御する第２供給部とを有する第２基板と
を備え、
前記配線層は、前記第１基板と前記第２基板とが積層される積層方向において、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、
前記読み出し部は、前記積層方向において前記第１画素と前記第２画素とのうち、少なくともいずれか一方の画素と対向する位置に配置される、
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。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
画素から出力される信号を所定の電圧レベルにクランプするためのトランジスタが、各カラム別に一つずつ設けられた撮像素子が知られている（特許文献１）。従来から、画質の向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
日本国特開２００４－２２２２７３号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によると、撮像素子は、光を電荷に変換する第１光電変換部を含む第１画素と、光を電荷に変換する第２光電変換部を含む第２画素とを有する第１基板と、前記第１画素に電気的に接続され、前記第１光電変換部で変換された電荷に基づく第１信号が出力される第１信号線と、前記第２画素に電気的に接続され、前記第２光電変換部で変換された電荷に基づく第２信号が出力される第２信号線とを有する配線層と、前記第１基板とともに積層される基板であって、前記第１信号線に出力された前記第１信号に信号処理を行う第１処理部と、前記第２信号線に出力された前記第２信号に信号処理を行う第２処理部とを含む読み出し部と、前記第１信号線の電圧を制御する第１供給部と、前記第２信号線の電圧を制御する第２供給部とを有する第２基板とを備え、前記配線層は、前記第１基板と前記第２基板とが積層される積層方向において、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、前記読み出し部は、前記積層方向において前記第１画素と前記第２画素とのうち、少なくともいずれか一方の画素と対向する位置に配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
第１の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
第１の実施の形態に係る撮像素子の構成例を示すブロック図である。
第１の実施の形態に係る撮像素子の一部の断面構造の一例を示す図である。
第１の実施の形態に係る撮像素子の一部の構成例を示す図である。
第１の実施の形態に係る撮像素子の動作例を示すタイミングチャートである。
第１の実施の形態に係る撮像素子の動作例を示すタイミングチャートである。
第１の実施の形態に係る撮像素子の一部のレイアウトの一例を示す図である。
変形例に係る撮像素子の構成の一例を示すブロック図である。
変形例に係る撮像素子の構成の別の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る撮像装置の一例であるカメラ１の構成例を示す図である。カメラ１は、撮影光学系（結像光学系）２、撮像素子３、制御部４、メモリ５、表示部６、及び操作部７を備える。撮影光学系２は、焦点調節レンズ（フォーカスレンズ）を含む複数のレンズ及び開口絞りを有し、撮像素子３に被写体像を結像する。なお、撮影光学系２は、カメラ１から着脱可能にしてもよい。
【０００７】
撮像素子３は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子である。撮像素子３は、撮影光学系２を通過した光束を受光し、撮影光学系２により形成される被写体像を撮像する。撮像素子３には、光電変換部を有する複数の画素が二次元状（行方向及び列方向）に配置される。光電変換部は、フォトダイオード（ＰＤ）によって構成される。撮像素子３は、受光した光を光電変換して信号を生成し、生成した信号を制御部４に出力する。
【０００８】
メモリ５は、メモリカード等の記録媒体である。メモリ５には、画像データ、制御プログラム等が記録される。メモリ５へのデータの書き込み、及びメモリ５からのデータの読み出しは、制御部４によって制御される。表示部６は、画像データに基づく画像、シャッター速度、絞り値等の撮影に関する情報、及びメニュー画面等を表示する。操作部７は、レリーズボタン、電源スイッチ、各種モードを切り替えるためのスイッチ等の各種設定スイッチ等を含み、それぞれの操作に基づく信号を制御部４へ出力する。
【０００９】
制御部４は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等のプロセッサ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成され、制御プログラムに基づきカメラ１の各部を制御する。制御部４は、撮像素子３を制御する信号を撮像素子３に供給して、撮像素子３の動作を制御する。制御部４は、静止画撮影を行う場合、動画撮影を行う場合、表示部６に被写体のスルー画像（ライブビュー画像）を表示する場合等に、撮像素子３に被写体像を撮像させて信号を出力させる。
【００１０】
制御部４は、撮像素子３から出力される信号に各種の画像処理を行って画像データを生成する。制御部４は、画像データを生成する生成部４でもあり、撮像素子３から出力される信号に基づいて静止画像データ、動画像データを生成する。画像処理には、階調変換処理、色補間処理等の画像処理が含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許