JP2002158929A - Solid-state imaging device, solid-state imaging device, and imaging system - Google Patents
Solid-state imaging device, solid-state imaging device, and imaging systemInfo
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- H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各画素群の中心と各撮像レンズの中心とを容
易にあわせることができるようにする。
【解決手段】 入射光を電気信号に変換する光電変換素
子を有する画素を二次元配列した画素群を複数備えた固
体撮像素子において、前記画素群101a〜101dの行方向ま
たは/および列方向に、該画素群の有効画素と同一の冗
長画素102を設ける。
(57) [Problem] To make it possible to easily match the center of each pixel group with the center of each imaging lens. SOLUTION: In a solid-state imaging device including a plurality of pixel groups in which pixels having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, in a row direction and / or a column direction of the pixel groups 101a to 101d, The same redundant pixel 102 as the effective pixel of the pixel group is provided.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、入射光を電気信号
に変換する光電変換素子を有する画素を二次元配列した
画素領域を備えた固体撮像素子、その固体撮像素子上に
結像光学系が設けられた固体撮像装置、及び撮像システ
ムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device having a pixel area in which pixels having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and an imaging optical system is provided on the solid-state imaging device. The present invention relates to a provided solid-state imaging device and an imaging system.
【0002】[0002]
【従来の技術】固体撮像素子上に結像レンズを配置し、
結像レンズにより被写体からの光を結像して固体撮像素
子で電気信号に変換する固体撮像装置においては、結像
レンズの結像中心と固体撮像素子の画素領域の中心との
位置合わせが行われていた。2. Description of the Related Art An imaging lens is arranged on a solid-state imaging device.
In a solid-state imaging device in which light from a subject is imaged by an imaging lens and converted into an electric signal by a solid-state imaging device, alignment between the imaging center of the imaging lens and the center of a pixel region of the solid-state imaging device is performed. Had been
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記固体撮像
装置における結像レンズの結像中心と固体撮像素子の画
素領域の中心との位置合わせは、必ずしも容易な作業で
はなく、構造上高精度な位置合わせが求められる場合に
は更に煩雑な作業が求められることになる。However, the alignment between the image forming center of the image forming lens and the center of the pixel area of the solid-state image pickup device in the solid-state image pickup device is not always an easy operation, and it is structurally highly accurate. When alignment is required, more complicated work is required.
【0004】本発明の目的は、固体撮像素子と撮像レン
ズを組み立てる際、固体撮像素子の画素領域の中心と撮
像レンズの中心とを、高精度、効率良く調整することが
可能な固体撮像素子、その固体撮像素子上に結像レンズ
が設けられた固体撮像装置、及び撮像システムを提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device capable of adjusting the center of the pixel region of the solid-state imaging device and the center of the imaging lens with high precision and efficiency when assembling the solid-state imaging device and the imaging lens. An object of the present invention is to provide a solid-state imaging device in which an imaging lens is provided on the solid-state imaging device and an imaging system.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の固体撮像装置は、入射光を電気信号に変換
する光電変換素子を有する画素を二次元状に配列した画
素領域と、前記画素領域に入射光を結像するための結像
光学系と、前記結像光学系と前記画素領域の位置関係に
基づいて、前記画素領域よりも小さい所定の領域の画素
からの信号を画像情報として出力する信号処理手段と、
を有することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a solid-state imaging device according to the present invention comprises: a pixel region in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged; An imaging optical system for imaging incident light on the pixel region; and a signal from a pixel in a predetermined region smaller than the pixel region, based on a positional relationship between the imaging optical system and the pixel region. Signal processing means for outputting as information,
It is characterized by having.
【0006】また本発明の固体撮像装置は、入射光を電
気信号に変換する光電変換素子を有する画素を二次元状
に配列した第1の画素群と、前記第1の画素群に入射光
を結像するための結像光学系と、前記結像光学系の結像
中心と前記画素群の中心位置とがずれた場合に用いる、
前記第1の画素群の周辺に複数の画素を含む第2の画素
群と、を有することを特徴とする。Further, the solid-state imaging device according to the present invention has a first pixel group in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged, and the incident light is applied to the first pixel group. An imaging optical system for forming an image, and used when the center of image formation of the imaging optical system and the center position of the pixel group are shifted.
And a second pixel group including a plurality of pixels around the first pixel group.
【0007】本発明の固体撮像素子は、入射光を電気信
号に変換する光電変換素子を有する画素を二次元配列し
た画素群を複数備えた固体撮像素子において、前記画素
群の行方向または列方向に、該画素群の有効画素と同一
の冗長画素を設けることを特徴とする。A solid-state image pickup device according to the present invention is a solid-state image pickup device comprising a plurality of pixel groups in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged. In addition, the same redundant pixels as the effective pixels of the pixel group are provided.
【0008】また本発明の固体撮像素子は、入射光を電
気信号に変換する光電変換素子を有する画素を二次元配
列した画素群を複数備えた固体撮像素子において、複数
の前記画素群の行方向および列方向に有効画素と同一の
冗長画素を設けることを特徴とする。Further, according to the solid-state imaging device of the present invention, there is provided a solid-state imaging device having a plurality of pixel groups in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged. And providing the same redundant pixel as the effective pixel in the column direction.
【0009】また本発明の固体撮像素子は、入射光を電
気信号に変換する光電変換素子を有する画素を二次元配
列した画素群の複数と、前記画素群の行方向または/及
び列方向に設けた、該画素群の有効画素と同一の冗長画
素と、前記複数の画素群の各画素から信号を読み出す第
1の読み出し手段と、前記冗長画素から信号を読み出す
第2の読み出し手段とを有することを特徴とする。Further, the solid-state imaging device of the present invention is provided with a plurality of pixel groups in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged, and in a row direction and / or a column direction of the pixel groups. In addition, it has the same redundant pixel as an effective pixel of the pixel group, first reading means for reading a signal from each pixel of the plurality of pixel groups, and second reading means for reading a signal from the redundant pixel. It is characterized by.
【0010】また本発明の固体撮像装置は、入射光を電
気信号に変換する光電変換素子を有する画素を二次元配
列した画素群を複数備えた固体撮像素子上に、結像光学
系が設けられた固体撮像装置において、前記画素群の行
方向及び列方向のいずれか一方のうち、前記結像光学系
の結像中心位置と前記画素群の中心位置とを合わせるこ
とが難しい方向に、該画素群の有効画素と同一の冗長画
素を設けることを特徴とする。Further, in the solid-state imaging device according to the present invention, an imaging optical system is provided on a solid-state imaging device having a plurality of pixel groups in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged. In the solid-state imaging device, in one of the row direction and the column direction of the pixel group, the pixel is moved in a direction in which it is difficult to match the imaging center position of the imaging optical system with the center position of the pixel group. It is characterized in that the same redundant pixels as the effective pixels of the group are provided.
【0011】また本発明の固体撮像装置は、入射光を電
気信号に変換する光電変換素子を有する画素を二次元状
に配列した画素群を行方向及び列方向に複数配列し、列
方向の画素群間の幅と行方向の画素群間の幅とが異なる
固体撮像素子と、前記画素群に光を入射する結像光学系
と、前記画素群の行方向及び列方向のいずれか一方のう
ち、画素群間の幅が狭い方向に、該画素群の有効画素と
同一の冗長画素を設けることを特徴とする。In the solid-state imaging device according to the present invention, a plurality of pixel groups in which pixels each having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged are arranged in a row direction and a column direction. A solid-state imaging device in which the width between the groups and the width between the pixel groups in the row direction are different, an imaging optical system that makes light incident on the pixel groups, and one of the row direction and the column direction of the pixel groups , The same redundant pixels as the effective pixels of the pixel group are provided in the direction in which the width between the pixel groups is narrow.
【0012】本発明の撮像システムは、本発明の固体撮
像素子と、該固体撮像素子へ光を結像する光学系と、該
固体撮像素子からの出力信号を処理する信号処理回路と
を有することを特徴とする。[0012] An imaging system according to the present invention includes the solid-state imaging device according to the present invention, an optical system that forms light on the solid-state imaging device, and a signal processing circuit that processes an output signal from the solid-state imaging device. It is characterized by.
【0013】また本発明の撮像システムは、本発明の固
体撮像装置と、該固体撮像装置からの出力信号を処理す
る信号処理回路とを有することを特徴とする。Further, an imaging system according to the present invention includes the solid-state imaging device according to the present invention, and a signal processing circuit for processing an output signal from the solid-state imaging device.
【0014】本発明は光電変換素子を有する画素を二次
元配列した画素群を備えた固体撮像素子において、従来
の画素群の範囲を広げるものである。具体的には、範囲
を拡大した画素群からの出力信号を、画像処理部におい
て処理して、画像を形成するための画素、つまり有効画
素の範囲を選択し、固体撮像素子の画素群の中心の位置
を調整する。The present invention extends the range of a conventional pixel group in a solid-state imaging device having a pixel group in which pixels having photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged. Specifically, an output signal from a pixel group whose range is enlarged is processed in an image processing unit, and a pixel for forming an image, that is, a range of effective pixels is selected, and the center of the pixel group of the solid-state imaging device is selected. Adjust the position of.
【0015】なお、複数の前記各色分解フィルタは、R
フィルタとBフィルタとが対角に連続して配置され、2
つのGフィルタが対角に連続して配置される。The plurality of color separation filters are R
The filter and the B filter are continuously arranged diagonally, and 2
One G filter is continuously arranged diagonally.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明者は、複数の撮像レンズを
備え、各撮像レンズにより撮像対象からの光を、光電変
換素子を有する二次元センサなどに集光して、二次元セ
ンサなどからの出力信号を、画像処理部において処理し
て、画像を形成する複眼式の固体撮像装置について検討
した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventor has a plurality of imaging lenses, and condenses light from an object to be imaged by each imaging lens to a two-dimensional sensor or the like having a photoelectric conversion element. The output signal of (1) is processed in an image processing unit, and a compound-eye solid-state imaging device that forms an image was examined.
【0017】図9は、上記の固体撮像装置の一例の構成
を示す模式図である。図9において、901は撮像対象か
らの光をR,G1,G2,Bの各色フィルタを設けた画素
群902a〜902dに集光する撮像レンズ、903は光電変換素
子を複数備えた固体撮像素子である。R,G1,G2,B
の各フィルタを設けることにより複眼撮像をすることが
できる。FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of an example of the solid-state imaging device. In FIG. 9, reference numeral 901 denotes an imaging lens for condensing light from an imaging target to pixel groups 902a to 902d provided with R, G1, G2, and B color filters; and 903, a solid-state imaging device including a plurality of photoelectric conversion elements. is there. R, G1, G2, B
By providing each of the filters, compound eye imaging can be performed.
【0018】本発明の範囲は上記固体撮像装置に特に限
定されるものではないが、複眼式の固体撮像装置は、複
眼式の固体撮像素子と撮像対象からの光を固体撮像素子
に集光する複数の撮像レンズを組み立てる際、R,G
1,G2,Bの各画素群の撮像領域の中心と撮像レンズに
よる結像中心をあわせる微調整が単眼式の固体撮像装置
と比較して困難であり、組み立ての効率が低くなる場合
があり、本発明により光路調整以外の調整方法が提供で
きるので特に本発明が好適に適用できる。Although the scope of the present invention is not particularly limited to the solid-state image pickup device, the compound-eye solid-state image pickup device condenses light from a compound-eye solid-state image pickup device and an object to be imaged onto the solid-state image pickup device. When assembling a plurality of imaging lenses, R, G
Fine adjustment to match the center of the imaging area of each pixel group of 1, G2, and B with the imaging center by the imaging lens is more difficult than that of a monocular solid-state imaging device, and the efficiency of assembly may be low. Since the present invention can provide an adjustment method other than the optical path adjustment, the present invention can be particularly suitably applied.
【0019】以下、本発明の実施形態について図面を参
照して説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0020】(実施形態1)図1および図2は、本発明
の第1の実施形態の固体撮像装置の固体撮像素子の構成
を示す模式図である。図1は本実施形態の固体撮像素子
の平面図であり、いわゆる4眼式のものを示している。
固体撮像装置は図9に示すように固体撮像素子の前に撮
像レンズ(結像光学系)が配されて構成される。(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams showing the configuration of a solid-state image sensor of a solid-state image sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of the solid-state imaging device according to the present embodiment, and shows a so-called four-lens type.
As shown in FIG. 9, the solid-state imaging device includes an imaging lens (imaging optical system) disposed in front of the solid-state imaging device.
【0021】図1において、101、102は入射光を電気信
号に変換するための光電変換素子を二次元状に配列した
画素領域であり、具体的に、101a〜101dは画素群、102
は固体撮像素子の画素群の中心の位置を調整するために
行方向に設けられた画素群(冗長画素群となる)、103
は画素群101a〜101dを構成する一画素である。図中、
「+」は各撮像レンズの結像中心、「×」は各画素群の
中心を示す。In FIG. 1, reference numerals 101 and 102 denote pixel regions in which photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged.
103 is a pixel group provided in the row direction for adjusting the position of the center of the pixel group of the solid-state imaging device (to be a redundant pixel group);
Denotes one pixel constituting the pixel groups 101a to 101d. In the figure,
“+” Indicates the image forming center of each imaging lens, and “X” indicates the center of each pixel group.
【0022】図2は、図1の固体撮像素子に読み出し回
路を有する場合を示した平面図である。図2において、
101a〜101d は画素群(図中、101b〜101dの符号の図示
は省略されている。)、102は固体撮像素子の画素群の
中心の位置を調整するために行方向に設けられた画素
群、203は画素群からの出力を読み出すための水平シフ
トレジスタ(HSR)、204は画素群からの出力を読み
出すための垂直シフトレジスタ(VSR)、205は画素
群から読み出した出力を増幅するためのアンプである。
画素群101a〜101d, 102は図3に示すような画素から構
成される。FIG. 2 is a plan view showing a case where the solid-state imaging device of FIG. 1 has a readout circuit. In FIG.
101a to 101d denote pixel groups (in the figure, reference numerals 101b to 101d are omitted), and 102 denotes a pixel group provided in the row direction for adjusting the center position of the pixel group of the solid-state imaging device. , 203 is a horizontal shift register (HSR) for reading the output from the pixel group, 204 is a vertical shift register (VSR) for reading the output from the pixel group, and 205 is for amplifying the output read from the pixel group. It is an amplifier.
The pixel groups 101a to 101d and 102 are composed of pixels as shown in FIG.
【0023】図3は、103の画素の構成を示す等価回路
図である。301は入射光を光電変換するフォトダイオー
ド、302は電気信号をフローティングディフージョン
(FD)領域に転送する転送スイッチ、303はフローテ
ィングディフージョン(FD)領域の電荷をリセットす
るリセットスイッチ、304はフローティングディフージ
ョン(FD)領域とゲートが接続される、増幅信号を得
るためのMOSトランジスタ、305は信号電荷を出力す
るための垂直出力線である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of the 103 pixel. 301 is a photodiode for photoelectrically converting incident light, 302 is a transfer switch for transferring an electric signal to a floating diffusion (FD) region, 303 is a reset switch for resetting charges in the floating diffusion (FD) region, and 304 is a floating diode. A MOS transistor, which has a gate connected to the fusion (FD) region, for obtaining an amplified signal, and 305, a vertical output line for outputting a signal charge.
【0024】図2に示す垂直シフトレジスタ(VSR)
204によりフォトダイオード301からフローティングディ
フージョン領域に転送され、MOSトランジスタ304に
より増幅された後、垂直出力線に電気信号を出力してお
り、その信号は、図2の水平シフトレジスタ(HSR)
203により垂直出力線305からアンプ205に読み出され、
増幅される。A vertical shift register (VSR) shown in FIG.
After being transferred from the photodiode 301 to the floating diffusion region by the 204 and amplified by the MOS transistor 304, an electric signal is output to the vertical output line, and the signal is output to the horizontal shift register (HSR) in FIG.
The signal is read from the vertical output line 305 to the amplifier 205 by 203,
Amplified.
【0025】本実施形態の固体撮像装置は、R,G1,
G2,Bという4つのフィルタが備えられた4つの画素
群101a〜101dを有しており、撮像レンズにより入射光を
各画素群101a〜101dを構成する画素103に入射させるも
のである。The solid-state imaging device according to the present embodiment includes R, G1,
It has four pixel groups 101a to 101d provided with four filters G2 and B, and makes incident light incident on the pixels 103 constituting each of the pixel groups 101a to 101d by an imaging lens.
【0026】図1のような固体撮像素子と撮像レンズを
組み立てる際、各画素群の中心と各撮像レンズの中心を
あわせるために、画素群101aと本実施形態で設けたよう
な画素群102から有効画素範囲を設定することで容易に
各画素群の中心と各撮像レンズの中心をあわせることが
可能となり、組み立ての効率を上げることができる。本
実施形態において水平方向のずれが大きい組み立て方法
に対して有効である。また、画素群102の画素のうち有
効画素として用いない画素も、入射光を光電変換し、電
気信号を出力しており、その光出力信号は、垂直シフト
レジスタ204および水平シフトレジスタ203により読み出
され、アンプ205により増幅され、画像を形成するため
の信号処理部に出力されるが、画像情報として用いない
画素からの信号については、信号処理部において空読み
して画像情報として取り入れなければよい。そして、画
像情報として用いられる画素からの信号について、色処
理等の各種処理を行い、処理された信号をディスプレイ
(表示手段)やメモリ等に出力するようにする。When assembling the solid-state imaging device and the imaging lens as shown in FIG. 1, in order to align the center of each pixel group with the center of each imaging lens, the pixel group 101a and the pixel group 102 provided in this embodiment are used. By setting the effective pixel range, the center of each pixel group and the center of each imaging lens can be easily adjusted, and the efficiency of assembly can be increased. This embodiment is effective for an assembling method in which a horizontal shift is large. Also, the pixels of the pixel group 102 that are not used as effective pixels also photoelectrically convert incident light and output electric signals, and the light output signals are read out by the vertical shift register 204 and the horizontal shift register 203. Then, the signal is amplified by the amplifier 205 and output to a signal processing unit for forming an image. Signals from pixels not used as image information need not be read in the signal processing unit and imported as image information. . Then, various processes such as color processing are performed on signals from pixels used as image information, and the processed signals are output to a display (display means), a memory, or the like.
【0027】また、図3に示すようないわゆるCMOSセン
サ以外にも、たとえば、アンプリファイドMOSイメージ
ャ(AMI)や、チャージモジュレーションデバイス(CMD)、
CCDなど、どのようなセンサを用いてもよい。In addition to the so-called CMOS sensor shown in FIG. 3, for example, an amplified MOS imager (AMI), a charge modulation device (CMD),
Any sensor such as a CCD may be used.
【0028】本実施形態は、固体撮像素子の画素群の中
心と撮像レンズの結像中心との位置合わせが画素群の行
方向について難しい場合に好適に用いられる。例えば、
図11に示すように、画素群を分離する選択酸化膜領域
110の幅が行方向よりも列方向の方が大きい場合、す
なわち、R画素群とG2画素群、およびG1画素群とB画
素群を分離する選択酸化膜領域の幅が、R画素群とG1
画素群および、G2画素群とB画素群を分離する選択酸
化膜領域の幅よりも大きく作られている場合は画素群と
撮像レンズとの配置は図12及び図13に示すようにな
る。The present embodiment is suitably used when it is difficult to align the center of the pixel group of the solid-state image sensor with the image forming center of the imaging lens in the row direction of the pixel group. For example,
As shown in FIG. 11, when the width of the selective oxide film region 110 separating the pixel groups is larger in the column direction than in the row direction, that is, the R pixel group and the G2 pixel group, and the G1 pixel group and the B pixel group The width of the selective oxide film region that separates the R pixel group and G1
When the pixel group and the selective oxide film region for separating the G2 pixel group and the B pixel group are formed to be wider than each other, the arrangement of the pixel group and the imaging lens is as shown in FIGS.
【0029】図11のY方向から結像レンズと固体撮像
素子の画素群との位置関係を見た場合、図12に示すよ
うに選択酸化膜の幅が小さいために撮像レンズ間の距離
が短くなる。ここで、例えば、本来G2画素群に結像す
る役割をする撮像レンズ111により隣のB画素群に結
像されてしまうと、スミアと呼ばれる現象が発生するこ
とになる。したがって、R画素群とG1画素群および、
G2画素群とB画素群を分離する選択酸化膜の幅が小さ
い水平方向(行方向)において、撮像レンズ111によ
る光学中心と各画素群の中心とは高精度に位置調整する
必要が生じる。一方、図11のX方向から撮像レンズと
固体撮像素子の画素群との位置関係を見た場合、図13
に示すように選択酸化膜の幅が大きいために撮像レンズ
間の距離が大きくなる。この場合、ある画素群に結像さ
れるべき光が、隣の画素群に結像されてしまうことが少
なくなる。したがって、R画素群とG2画素群および、
G1画素群とB画素群を分離する選択酸化膜の幅が大き
い垂直方向(列方向)において、結像レンズによる光学
中心と各画素群の中心とは水平方向(行方向)に比べて
位置調整の精度は低くてよい。When the positional relationship between the imaging lens and the pixel group of the solid-state imaging device is viewed from the Y direction in FIG. 11, the distance between the imaging lenses is short because the width of the selective oxide film is small as shown in FIG. Become. Here, for example, when an image is formed on an adjacent B pixel group by the imaging lens 111 which originally functions to form an image on the G2 pixel group, a phenomenon called smear occurs. Therefore, the R pixel group and the G1 pixel group,
In the horizontal direction (row direction) where the width of the selective oxide film separating the G2 pixel group and the B pixel group is small, the optical center of the imaging lens 111 and the center of each pixel group need to be adjusted with high precision. On the other hand, when the positional relationship between the imaging lens and the pixel group of the solid-state imaging device is viewed from the X direction in FIG.
As shown in (1), since the width of the selective oxide film is large, the distance between the imaging lenses increases. In this case, light to be imaged on a certain pixel group is less likely to be imaged on an adjacent pixel group. Therefore, the R pixel group and the G2 pixel group, and
In the vertical direction (column direction) where the width of the selective oxide film separating the G1 pixel group and the B pixel group is large, the optical center of the imaging lens and the center of each pixel group are adjusted in position compared to the horizontal direction (row direction). May have low accuracy.
【0030】よって、図11に示す構成では、固体撮像
素子の画素群の中心と撮像レンズの結像中心との位置合
わせが画素群の水平方向(行方向)について難しく、図
1に示す冗長画素群102を水平方向に設けることが望ま
しい。Therefore, in the configuration shown in FIG. 11, it is difficult to align the center of the pixel group of the solid-state image sensor with the imaging center of the imaging lens in the horizontal direction (row direction) of the pixel group, and the redundant pixel shown in FIG. It is desirable to provide groups 102 in the horizontal direction.
【0031】なお、垂直および水平方向にLOCOS領
域に回路(アナログ・ロジック)、GNDなどを設けても
よい。A circuit (analog logic), GND, etc. may be provided in the LOCOS area in the vertical and horizontal directions.
【0032】また、画素群Rと画素群G1および、画素
群G2と画素群Bを分離する選択酸化膜を作らず、画素
群Rと画素群G1および、画素群G2と画素群Bが隣接し
て作られることもある。Further, without forming a selective oxide film for separating the pixel group R and the pixel group G1, and the pixel group G2 and the pixel group B, the pixel group R and the pixel group G1 and the pixel group G2 and the pixel group B are adjacent to each other. Sometimes it is made.
【0033】後述する実施形態2では列方向に冗長画素
群を設けられた例を説明するが、同様に、固体撮像素子
の画素群の中心と撮像レンズの結像中心との位置合わせ
が画素群の列方向(垂直方向)について難しい場合に好
適に用いられる。In a second embodiment described later, an example in which a redundant pixel group is provided in the column direction will be described. Similarly, the alignment between the center of the pixel group of the solid-state imaging device and the imaging center of the imaging lens is performed by the pixel group. Is preferably used when the column direction (vertical direction) is difficult.
【0034】(実施形態2)図4および図5は、本発明
の第2の実施形態の固体撮像装置の固体撮像素子の構成
を示す模式図である。図4は本実施形態の固体撮像素子
の平面図であり、いわゆる4眼式のものを示している。
固体撮像装置は図9に示すように固体撮像素子の前に撮
像レンズが配されて構成される。(Embodiment 2) FIGS. 4 and 5 are schematic views showing the configuration of a solid-state image sensor of a solid-state image sensor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the solid-state imaging device of the present embodiment, which shows a so-called four-lens type.
As shown in FIG. 9, the solid-state imaging device is configured by arranging an imaging lens in front of a solid-state imaging device.
【0035】図4において、401、402は入射光を電気信
号に変換するための光電変換素子を二次元状に配列した
画素領域であり、具体的に、401a〜401dは画素群、402
は固体撮像素子の画素群の中心の位置を調整するために
列方向に設けられた画素群(冗長画素群となる)、403
は画素群401a〜401dを構成する一画素である。画素構成
は図3に示したものと同じである。図中、「+」は各撮
像レンズの結像中心、「×」は各画素群の中心を示す。Referring to FIG. 4, reference numerals 401 and 402 denote pixel regions in which photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged.
403, a pixel group (to be a redundant pixel group) provided in the column direction for adjusting the position of the center of the pixel group of the solid-state imaging device;
Denotes one pixel constituting the pixel groups 401a to 401d. The pixel configuration is the same as that shown in FIG. In the figure, “+” indicates the image formation center of each imaging lens, and “X” indicates the center of each pixel group.
【0036】図5は、図4の固体撮像素子に読み出し回
路を有する場合を示した平面図であり、図5において、
401a〜401dは画素群(図中、401b〜401dの符号の図示は
省略されている。)、402は固体撮像素子の画素群の中
心の位置を調整するために列方向に設けられた画素群、
503は画素群からの出力を読み出すための水平シフトレ
ジスタ(HSR)、504は画素群からの出力を読み出す
ための垂直シフトレジスタ(VSR)、505は画素群か
ら読み出した出力を増幅するためのアンプである。図5
の垂直シフトレジスタ(VSR)504によりフォトダイ
オードからフローティングディフージョン領域に転送さ
れ、MOSトランジスタにより増幅された後、垂直出力
線に電気信号を出力しており、その信号は、図5の水平
シフトレジスタ(HSR)503により読み出され、アン
プ505により増幅される。FIG. 5 is a plan view showing a case where the solid-state imaging device of FIG. 4 has a readout circuit.
Reference numerals 401a to 401d denote pixel groups (in the figure, reference numerals 401b to 401d are omitted in the drawing), and 402 denotes a pixel group provided in the column direction for adjusting the position of the center of the pixel group of the solid-state imaging device. ,
Reference numeral 503 denotes a horizontal shift register (HSR) for reading output from the pixel group, 504 denotes a vertical shift register (VSR) for reading output from the pixel group, and 505 denotes an amplifier for amplifying the output read from the pixel group. It is. FIG.
5 is transferred from the photodiode to the floating diffusion region by the vertical shift register (VSR) 504, amplified by the MOS transistor, and then outputs an electric signal to the vertical output line. The signal is read by the (HSR) 503 and amplified by the amplifier 505.
【0037】本実施形態の固体撮像装置は、R,G1,
G2,Bという4つのフィルタが備えられた4つの画素
群401a〜401dを有しており、撮像レンズにより入射光を
各画素群401a〜401dを構成する画素403に入射するもの
である。The solid-state imaging device according to the present embodiment includes R, G1,
It has four pixel groups 401a to 401d provided with four filters G2 and B, and makes incident light incident on the pixels 403 constituting each of the pixel groups 401a to 401d by an imaging lens.
【0038】図4のような固体撮像素子と撮像レンズを
組み立てる際、各画素群の中心と各撮像レンズの中心を
あわせるために、画素群401aと本実施形態で設けたよう
な画素群402から有効画素範囲を設定することで容易に
各画素群の中心と各撮像レンズの中心をあわせることが
可能となり、組み立ての効率を上げることができる。本
実施形態において垂直方向のずれが大きい組み立て方法
に対して有効である。また、画素群402の画素のうち有
効画素として用いない画素も、光電変換し、電気信号を
出力しており、その光出力信号は、垂直シフトレジスタ
504および水平シフトレジスタ503により読み出され、ア
ンプ505により増幅され、画像を形成するための信号処
理部に出力されるが、画像情報として用いない画素から
の信号については、信号処理部において空読みして画像
情報として取り入れなければよい。そして、画像情報と
して用いられる画素からの信号について、色処理等の各
種処理を行い、処理された信号をディスプレイやメモリ
等に出力するようにする。When assembling the solid-state imaging device and the imaging lens as shown in FIG. 4, the pixel group 401a and the pixel group 402 provided in the present embodiment are used to align the center of each pixel group with the center of each imaging lens. By setting the effective pixel range, the center of each pixel group and the center of each imaging lens can be easily adjusted, and the efficiency of assembly can be increased. This embodiment is effective for an assembling method in which a vertical deviation is large. Further, the pixels of the pixel group 402 that are not used as effective pixels are also subjected to photoelectric conversion and output electric signals, and the optical output signals are output to a vertical shift register.
504 and the horizontal shift register 503, the signal is amplified by the amplifier 505, and output to the signal processing unit for forming an image. Should not be taken as image information. Then, various processes such as color processing are performed on signals from pixels used as image information, and the processed signals are output to a display, a memory, or the like.
【0039】また、図3に示すようないわゆるCMOSセン
サ以外にも、たとえば、アンプリファイドMOSイメージ
ャ(AMI)や、チャージモジュレーションデバイス(CMD)、
CCDなど、どのようなセンサを用いてもよい。In addition to the CMOS sensor shown in FIG. 3, for example, an amplified MOS imager (AMI), a charge modulation device (CMD),
Any sensor such as a CCD may be used.
【0040】(実施形態3)図6および図7は、本発明
の第3の実施形態の固体撮像装置の固体撮像素子の構成
を示す模式図である。図6は本実施形態の固体撮像素子
の平面図であり、いわゆる4眼式のものを示している。
固体撮像装置は図9に示すように固体撮像素子の前に撮
像レンズが配されて構成される。(Embodiment 3) FIGS. 6 and 7 are schematic diagrams showing the configuration of a solid-state image sensor of a solid-state image sensor according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of the solid-state imaging device according to the present embodiment, which is a so-called four-lens type.
As shown in FIG. 9, the solid-state imaging device is configured by arranging an imaging lens in front of a solid-state imaging device.
【0041】図6において、601、602は入射光を電気信
号に変換するための光電変換素子を二次元状に配列した
画素領域であり、具体的に、601a〜601dは画素群、602
は固体撮像装置の画素群の中心の位置を調整するために
行および列方向に設けられた画素群(冗長画素群とな
る)、603は画素群601a〜601dを構成する一画素であ
る。画素構成は図3に示したものと同じである。図中、
「+」は各撮像レンズの結像中心、「×」は各画素群の
中心を示す。In FIG. 6, reference numerals 601 and 602 denote pixel regions in which photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged.
Is a pixel group (which is a redundant pixel group) provided in the row and column directions to adjust the position of the center of the pixel group of the solid-state imaging device, and 603 is one pixel constituting the pixel groups 601a to 601d. The pixel configuration is the same as that shown in FIG. In the figure,
“+” Indicates the image forming center of each imaging lens, and “X” indicates the center of each pixel group.
【0042】図7は、図6の固体撮像素子に読み出し回
路を有する場合を示した平面図であり、図7において、
601a〜601dは画素群(図中、601b〜601dの符号の図示は
省略されている。)、602は固体撮像素子の画素群の中
心の位置を調整するために行および列方向に設けられた
画素群、703は画素群からの出力を読み出すための水平
シフトレジスタ(HSR)、704は画素群からの出力を
読み出すための垂直シフトレジスタ(VSR)、705は
画素群から読み出した出力を増幅するためのアンプであ
る。FIG. 7 is a plan view showing a case where the solid-state imaging device of FIG. 6 has a readout circuit.
Reference numerals 601a to 601d denote pixel groups (in the figure, reference numerals 601b to 601d are omitted), and 602 is provided in the row and column directions to adjust the position of the center of the pixel group of the solid-state imaging device. A pixel group, 703 is a horizontal shift register (HSR) for reading output from the pixel group, 704 is a vertical shift register (VSR) for reading output from the pixel group, and 705 amplifies the output read from the pixel group. For the amplifier.
【0043】図7の垂直シフトレジスタ(VSR)704
によりフォトダイオードからフローティングディフージ
ョン領域に転送され、MOSトランジスタにより増幅さ
れた後、垂直出力線に電気信号を出力しており、その信
号は、図7の水平シフトレジスタ(HSR)703により
読み出され、アンプ705により増幅される。The vertical shift register (VSR) 704 of FIG.
Then, after being transferred from the photodiode to the floating diffusion region and amplified by the MOS transistor, an electric signal is output to the vertical output line, and the signal is read by the horizontal shift register (HSR) 703 in FIG. , And amplified by the amplifier 705.
【0044】本実施形態の固体撮像装置は、R,G1,
G2,Bという4つのフィルタが備えられた4つの画素
群601a〜601dを有しており、撮像レンズにより入射光を
各画素群601a〜601dを構成する画素603に入射するもの
である。The solid-state imaging device according to the present embodiment comprises R, G1,
It has four pixel groups 601a to 601d provided with four filters G2 and B, and the incident light is incident on the pixels 603 constituting each of the pixel groups 601a to 601d by the imaging lens.
【0045】図6のような固体撮像素子と撮像レンズを
組み立てる際、各画素群の中心と各撮像レンズの中心を
あわせるために、画素群601aと本実施形態で設けたよう
な画素群602から有効画素範囲を設定することで容易に
各画素群の中心と各撮像レンズの中心をあわせることが
可能となり、組み立ての効率を上げることができる。本
実施形態において水平方向および垂直方向のずれが大き
い組み立て方法に対して有効である。また、画素群602
の画素のうち有効画素として用いない画素も、入射光を
光電変換し、その光出力信号は、垂直シフトレジスタ70
4および水平シフトレジスタ703により読み出され、アン
プ705により増幅され、画像を形成するための信号処理
部に出力されるが、画像情報として用いない画素からの
信号については、信号処理部において空読みして画像情
報として取り入れなければよい。そして、画像情報とし
て用いられる画素からの信号について、色処理等の各種
処理を行い、処理された信号をディスプレイやメモリ等
に出力するようにする。When assembling the solid-state imaging device and the imaging lens as shown in FIG. 6, in order to align the center of each pixel group with the center of each imaging lens, the pixel group 601a and the pixel group 602 provided in this embodiment are used. By setting the effective pixel range, the center of each pixel group and the center of each imaging lens can be easily adjusted, and the efficiency of assembly can be increased. This embodiment is effective for an assembling method in which the displacement in the horizontal and vertical directions is large. The pixel group 602
Pixels that are not used as effective pixels among the pixels described above also photoelectrically convert incident light, and the light output signal thereof is output to the vertical shift register 70.
4 and read by the horizontal shift register 703, amplified by the amplifier 705, and output to the signal processing unit for forming an image. Should not be taken as image information. Then, various processes such as color processing are performed on signals from pixels used as image information, and the processed signals are output to a display, a memory, or the like.
【0046】また、図3に示すようないわゆるCMOSセン
サ以外にも、たとえば、アンプリファイドMOSイメージ
ャ(AMI)や、チャージモジュレーションデバイス(CMD)、
CCDなど、どのようなセンサを用いてもよい。In addition to the so-called CMOS sensor shown in FIG. 3, for example, an amplified MOS imager (AMI), a charge modulation device (CMD),
Any sensor such as a CCD may be used.
【0047】(実施形態4)図8は、固体撮像素子に読
み出し回路を有する場合を示した平面図であり、図8に
おいて、801、802は入射光を電気信号に変換するための
光電変換素子を二次元状に配列した画素領域であり、具
体的に、801は画素群、802は固体撮像素子の画素群の中
心の位置を調整するために設けられた画素群(冗長画素
群となる)、803は画素群からの出力を読み出すための
水平シフトレジスタ(HSR)、804は画素群からの出
力を読み出すための垂直シフトレジスタ(VSR)、80
5は画素群から読み出した出力を増幅するためのアン
プ、806は、水平方向に画素群の中心の位置を調整する
ために設けられた画素群からの出力を読み出すための水
平デコーダ、807は垂直方向に画素群の中心の位置を調
整するために設けられた画素群からの出力を読み出すた
めの垂直デコーダである。垂直シフトレジスタ(VS
R)804および垂直デコーダ807によりフォトダイオード
からフローティングディフージョンに転送されMOSト
ランジスタにより増幅された後、垂直出力線に電気信号
を出力しており、その信号は、水平シフトレジスタ(H
SR)803および水平デコーダ806により読み出され、ア
ンプ805により増幅される。(Embodiment 4) FIG. 8 is a plan view showing a case where a readout circuit is provided in a solid-state imaging device. In FIG. 8, reference numerals 801 and 802 denote photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals. Is a pixel area in which pixels are arranged two-dimensionally. Specifically, reference numeral 801 denotes a pixel group, and 802 denotes a pixel group provided for adjusting the position of the center of the pixel group of the solid-state imaging device (to be a redundant pixel group). , 803, a horizontal shift register (HSR) for reading output from the pixel group; 804, a vertical shift register (VSR) for reading output from the pixel group;
5 is an amplifier for amplifying the output read from the pixel group, 806 is a horizontal decoder for reading the output from the pixel group provided for adjusting the position of the center of the pixel group in the horizontal direction, and 807 is a vertical decoder. It is a vertical decoder for reading an output from the pixel group provided for adjusting the position of the center of the pixel group in the direction. Vertical shift register (VS
R) 804 and a vertical decoder 807 transfer an electric signal from a photodiode to a floating diffusion and amplify it by a MOS transistor, and then output an electric signal to a vertical output line.
SR) 803 and the horizontal decoder 806, and are amplified by the amplifier 805.
【0048】本実施形態の固体撮像装置は、R,G1,
G2,Bという4つのフィルタが備えられた4つの画素
群を有しており、撮像レンズにより入射光を各画素群を
構成する画素に入射するものである。固体撮像素子と結
像レンズを組み立てる際、各画素群の中心と各撮像レン
ズの中心をあわせるために設けた画素群801と本実施形
態で設けたような画素群802から有効画素範囲を設定す
ることで容易に各画素群の中心と各撮像レンズの中心を
あわせることが可能となり、組み立ての効率を上げるこ
とができる。本実施形態において水平方向または、垂直
方向のずれが大きい組み立て方法に対して有効である。
また、画素群801から水平シフトレジスタおよび垂直シ
フトレジスタで出力を読み出し、画素群802のうち有効
画素として用いる画素のみ、水平デコーダおよび垂直デ
コーダで読み出すことで、固体撮像装置からの出力の読
み出し時間を短縮できる。その後、信号処理部で画像を
形成するための処理が行われる。そして、ディスプレイ
やメモリ等に処理された信号を出力する。The solid-state imaging device according to the present embodiment includes R, G1,
It has four pixel groups provided with four filters G2 and B, and the incident light is made incident on pixels constituting each pixel group by an imaging lens. When assembling the solid-state imaging device and the imaging lens, an effective pixel range is set from the pixel group 801 provided to align the center of each pixel group with the center of each imaging lens and the pixel group 802 provided in the present embodiment. As a result, the center of each pixel group and the center of each imaging lens can be easily adjusted, and the efficiency of assembly can be increased. This embodiment is effective for an assembling method in which the displacement in the horizontal or vertical direction is large.
Further, the output from the pixel group 801 is read out by the horizontal shift register and the vertical shift register, and only the pixels used as effective pixels in the pixel group 802 are read out by the horizontal decoder and the vertical decoder. Can be shortened. After that, a process for forming an image is performed in the signal processing unit. Then, the processed signal is output to a display, a memory, or the like.
【0049】各画素群の中心と各撮像レンズの中心をあ
わせるために設けた画素群801のような画素群を行方向
に設けた場合、各画素群の中心と各撮像レンズの中心を
あわせるために画素群801と本実施形態で設けたような
画素群802のような画素群から有効画素範囲を設定する
ことで容易に各画素群の中心と各撮像レンズの中心をあ
わせることが可能となり、組み立ての効率を上げること
ができる。本実施形態において水平方向に画素群802の
ような画素群を設けた場合、水平方向のずれが大きい組
み立て方法に対して有効であり、また垂直方向に画素群
802のような画素群を設けた場合、垂直方向のずれが大
きい組み立て方法に対して有効である。なお、水平方向
および垂直方向に画素群802のような画素群を設けた場
合、水平方向および垂直方向にずれが大きい組み立て方
法に対してさらに、有効である。When a pixel group such as a pixel group 801 provided to align the center of each pixel group with the center of each imaging lens is provided in the row direction, the center of each pixel group is aligned with the center of each imaging lens. By setting the effective pixel range from the pixel group 801 and the pixel group such as the pixel group 802 provided in the present embodiment, it is possible to easily align the center of each pixel group with the center of each imaging lens, The efficiency of assembly can be increased. In the present embodiment, when a pixel group such as the pixel group 802 is provided in the horizontal direction, it is effective for an assembling method in which the horizontal shift is large, and the pixel group in the vertical direction is
When a pixel group like 802 is provided, it is effective for an assembling method in which a vertical shift is large. In the case where a pixel group such as the pixel group 802 is provided in the horizontal direction and the vertical direction, it is more effective for an assembling method in which the displacement is large in the horizontal direction and the vertical direction.
【0050】また、図3に示すようないわゆるCMOSセン
サ以外にも、たとえば、アンプリファイドMOSイメージ
ャ(AMI)や、チャージモジュレーションデバイス(CMD)、
CCDなど、どのようなセンサを用いてもよい。In addition to the so-called CMOS sensor shown in FIG. 3, for example, an amplified MOS imager (AMI), a charge modulation device (CMD),
Any sensor such as a CCD may be used.
【0051】図10に基づいて、本発明の固体撮像素子
をスチルカメラに適用した場合の一実施例について詳述
する。An embodiment in which the solid-state imaging device of the present invention is applied to a still camera will be described in detail with reference to FIG.
【0052】図10は、本発明の固体撮像素子を「スチ
ルビデオカメラ」に適用した場合を示すブロック図であ
る。FIG. 10 is a block diagram showing a case where the solid-state imaging device of the present invention is applied to a "still video camera".
【0053】図10において、1はレンズのプロテクト
とメインスイッチを兼ねるバリア、2は被写体の光学像
を固体撮像素子4に結像させるレンズ、3はレンズ2を
通った光量を可変するための絞り、4はレンズ2で結像
された被写体を画像信号として取り込むための固体撮像
素子である。なお、固体撮像素子4は複眼式の固体撮像
素子で、上述したR,G1,G2,Bの各色フィルタを設
けた4つの画素群を有する。レンズ2は各画素群に対応
して設けられる。6は固体撮像素子4より出力される画
像信号のアナログ−ディジタル変換を行うA/D変換
器、7はA/D変換器6より出力された画像データに各
種の補正を行ったりデータを圧縮する信号処理部、8は
固体撮像素子4、撮像信号処理回路5、A/D変換器
6、信号処理部7に、各種タイミング信号を出力するタ
イミング発生部、9は各種演算とスチルビデオカメラ全
体を制御する全体制御・演算部、10は画像データを一
時的に記憶する為のメモリ部、11は記録媒体に記録ま
たは読み出しを行うためのインターフェース部、12は
画像データの記録または読み出しを行う為の半導体メモ
リ等の着脱可能な記録媒体、13は外部コンピュータ等
と通信する為のインターフェース部である。In FIG. 10, reference numeral 1 denotes a barrier which serves both as protection of the lens and as a main switch, 2 as a lens for forming an optical image of a subject on the solid-state image pickup device 4, and 3 as an aperture for varying the amount of light passing through the lens 2. Numeral 4 denotes a solid-state image sensor for capturing a subject formed by the lens 2 as an image signal. The solid-state imaging device 4 is a compound-eye solid-state imaging device, and includes four pixel groups provided with the above-described R, G1, G2, and B color filters. The lens 2 is provided corresponding to each pixel group. Reference numeral 6 denotes an A / D converter for performing analog-to-digital conversion of an image signal output from the solid-state imaging device 4, and reference numeral 7 performs various corrections on the image data output from the A / D converter 6 and compresses the data. A signal processing unit 8 is a timing generation unit that outputs various timing signals to the solid-state imaging device 4, the imaging signal processing circuit 5, the A / D converter 6, and the signal processing unit 7. An overall control / arithmetic unit for controlling, a memory unit 10 for temporarily storing image data, an interface unit 11 for recording or reading out on a recording medium, and a reference numeral 12 for recording or reading out image data A detachable recording medium 13 such as a semiconductor memory is an interface unit for communicating with an external computer or the like.
【0054】次に、前述の構成における撮影時のスチル
ビデオカメラの動作について説明する。Next, the operation of the still video camera at the time of shooting in the above configuration will be described.
【0055】バリア1がオープンされるとメイン電源が
オンされ、次にコントロール系の電源がオンし、更にA
/D変換器6などの撮像系回路の電源がオンされる。そ
れから、露光量を制御する為に、全体制御・演算部9は
絞り3を開放にし、固体撮像素子4から出力された信号
はA/D変換器6で変換された後、信号処理部7に入力
される。When the barrier 1 is opened, the main power is turned on, then the power of the control system is turned on.
The power of the imaging system circuit such as the / D converter 6 is turned on. Then, in order to control the exposure amount, the overall control / arithmetic unit 9 opens the aperture 3 and the signal output from the solid-state imaging device 4 is converted by the A / D converter 6 and then sent to the signal processing unit 7. Is entered.
【0056】信号処理部7では、例えば実施形態1で説
明したように、画素群102の画素のうち有効画素として
用いない画素も、入射光を光電変換し、電気信号を出力
しており、その光出力信号は、垂直シフトレジスタ204
および水平シフトレジスタ203により読み出され、アン
プ205により増幅され、信号処理部7に出力されるが、
画像情報として用いない画素からの信号については、信
号処理部7において空読みして画像情報として取り入れ
ない処理がされる。そして、画像情報として用いられる
画素からの信号について、色処理等の各種処理を行う。
そのデータを基に露出の演算を全体制御・演算部9で行
う。In the signal processing section 7, for example, as described in the first embodiment, the pixels which are not used as effective pixels among the pixels of the pixel group 102 also photoelectrically convert incident light and output electric signals. The optical output signal is output to the vertical shift register 204
And read out by the horizontal shift register 203, amplified by the amplifier 205, and output to the signal processing unit 7,
Signals from pixels that are not used as image information are processed by the signal processing unit 7 so that they are not read as image information. Then, various processes such as color processing are performed on signals from pixels used as image information.
The overall control / arithmetic unit 9 calculates the exposure based on the data.
【0057】この測光を行った結果により明るさを判断
し、その結果に応じて全体制御・演算部9は絞りを制御
する。The brightness is determined based on the result of the photometry, and the overall control / arithmetic unit 9 controls the aperture according to the result.
【0058】次に、固体撮像素子4から出力された信号
をもとに、高周波成分を取り出し被写体までの距離の演
算を全体制御・演算部9で行う。その後、レンズを駆動
して合焦か否かを判断し、合焦していないと判断した時
は、再びレンズを駆動し測距を行う。そして、合焦が確
認された後に本露光が始まる。Next, based on the signal output from the solid-state imaging device 4, high-frequency components are extracted, and the distance to the subject is calculated by the overall control / calculation unit 9. Thereafter, the lens is driven to determine whether or not the lens is in focus. When it is determined that the lens is not focused, the lens is driven again to perform distance measurement. Then, after the focus is confirmed, the main exposure starts.
【0059】露光が終了すると、固体撮像素子4から出
力された画像信号はA/D変換器6でA/D変換され、
信号処理部7を通り全体制御・演算部9によりメモリ部
に書き込まれる。When the exposure is completed, the image signal output from the solid-state imaging device 4 is A / D converted by the A / D converter 6, and
The data is written into the memory unit by the overall control / arithmetic unit 9 through the signal processing unit 7.
【0060】その後、メモリ部10に蓄積されたデータ
は、全体制御・演算部9の制御により記録媒体制御I/
F部11を通り半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体1
2に記録される。After that, the data stored in the memory unit 10 is transferred to the recording medium control I / O under the control of the overall control / arithmetic unit 9.
Removable recording medium 1 such as a semiconductor memory passing through F section 11
2 is recorded.
【0061】また、外部I/F部13を通り直接コンピ
ュータ等に入力して画像の加工を行ってもよい。Further, the image may be processed by inputting it directly to a computer or the like through the external I / F unit 13.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、入射
光を電気信号に変換する光電変換素子を二次元配列した
画素群を備えた固体撮像装置において、画素群に冗長画
素を設けたことで、組み立ての際、画素群の中心と各撮
像レンズの中心とを容易にあわせることが可能となり、
高精度な組み立て、組み立ての効率を上げることができ
る。As described above, according to the present invention, in a solid-state imaging device having a pixel group in which photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged, redundant pixels are provided in the pixel group. This makes it possible to easily align the center of the pixel group with the center of each imaging lens during assembly,
High-precision assembly and the efficiency of assembly can be improved.
【図1】本発明に係わる第一の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment according to the present invention.
【図2】本発明に係わる第一の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a first embodiment according to the present invention.
【図3】本発明に係わる第一から三の実施の形態に用い
る画素の構成を示す模式的平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing a configuration of a pixel used in first to third embodiments according to the present invention.
【図4】本発明に係わる第二の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing a second embodiment according to the present invention.
【図5】本発明に係わる第二の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing a second embodiment according to the present invention.
【図6】本発明に係わる第三の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view showing a third embodiment according to the present invention.
【図7】本発明に係わる第三の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing a third embodiment according to the present invention.
【図8】本発明に係わる第四の実施の形態を示す模式的
平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view showing a fourth embodiment according to the present invention.
【図9】固体撮像装置を示す模式的平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view showing a solid-state imaging device.
【図10】本発明の固体撮像素子をスチルビデオカメラ
に適用した場合を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a case where the solid-state imaging device of the present invention is applied to a still video camera.
【図11】固体撮像素子の構成を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating a configuration of a solid-state imaging device.
【図12】固体撮像素子の画素群と撮像レンズとの配置
を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of a pixel group and an imaging lens of a solid-state imaging device.
【図13】固体撮像素子の画素群と撮像レンズとの配置
を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an arrangement of a pixel group and an imaging lens of the solid-state imaging device.
101a,101b,101c,101d,102,201,202,401a,401b,401c,401
d,402,501,502,601a,601b,601c,601d,602,701,702,801,
802,902a,902b,902c,902d 画素群 103, 403, 603 画素 203,503,703,803 水平シフトレジスタ 204,504,704,804 垂直シフトレジスタ 205,505,705,805 アンプ 301 フォトダイオード 302,303,304 MOSトランジスタ 305 垂直出力線 806 水平デコーダ 807 垂直デコーダ 901 撮像レンズ 903 固体撮像素子101a, 101b, 101c, 101d, 102,201,202,401a, 401b, 401c, 401
d, 402,501,502,601a, 601b, 601c, 601d, 602,701,702,801,
802,902a, 902b, 902c, 902d Pixel group 103,403,603 pixel 203,503,703,803 Horizontal shift register 204,504,704,804 Vertical shift register 205,505,705,805 Amplifier 301 Photodiode 302,303,304 MOS transistor 305 Vertical output line 806 Horizontal decoder 807 Vertical decoder 901 Imaging lens 903 Solid state image sensor
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 9/07 H01L 27/14 A Fターム(参考) 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 CA02 FA01 FA06 GC08 GC09 GD02 5C022 AA13 AB45 AC42 AC54 5C024 BX01 CX38 CY32 CY47 CY49 DX01 EX18 EX42 EX52 GX03 GY31 HX17 HX40 HX41 5C065 AA01 AA03 BB26 BB42 DD01 EE05 EE06 EE12 GG30 GG35Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) H04N 9/07 H01L 27/14 A F term (reference) 4M118 AA10 AB01 BA10 BA14 CA02 FA01 FA06 GC08 GC09 GD02 5C022 AA13 AB45 AC42 AC54 5C024 BX01 CX38 CY32 CY47 CY49 DX01 EX18 EX42 EX52 GX03 GY31 HX17 HX40 HX41 5C065 AA01 AA03 BB26 BB42 DD01 EE05 EE06 EE12 GG30 GG35
Claims (13)
子を有する画素を二次元状に配列した画素領域と、 前記画素領域に入射光を結像するための結像光学系と、 前記結像光学系と前記画素領域の位置関係に基づいて、
前記画素領域よりも小さい所定の領域の画素からの信号
を画像情報として出力する信号処理手段と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。1. A pixel region in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged; an imaging optical system for forming an image of the incident light on the pixel region; Based on the positional relationship between the image optical system and the pixel area,
A signal processing unit that outputs a signal from a pixel in a predetermined area smaller than the pixel area as image information.
て、前記信号処理手段は、前記画像情報を表示手段又は
/及びメモリに出力することを特徴とする固体撮像装
置。2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the signal processing unit outputs the image information to a display unit and / or a memory.
子を有する画素を二次元状に配列した第1の画素群と、 前記第1の画素群に入射光を結像するための結像光学系
と、 前記結像光学系の結像中心と前記画素群の中心位置とが
ずれた場合に用いる、前記第1の画素群の周辺に複数の
画素を含む第2の画素群と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。3. A first pixel group in which pixels each having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, and an imaging for imaging the incident light on the first pixel group. An optical system, and a second pixel group including a plurality of pixels around the first pixel group, which is used when an image forming center of the image forming optical system deviates from a center position of the pixel group. A solid-state imaging device comprising:
て、前記第1の画素群は、行方向及び列方向に複数配列
され、行方向の第1の画素群間と列方向の第1の画素群
間の幅が異なり、前記第1の画素群の行方向及び列方向
のいずれか一方のうち、前記複数配列された第1の画素
群の幅が狭い方向に前記第2の画素群を設けたことを特
徴とする固体撮像装置。4. The solid-state imaging device according to claim 3, wherein a plurality of the first pixel groups are arranged in a row direction and a column direction, and the first pixel groups are arranged between the first pixel groups in the row direction and the first pixels in the column direction. The width between the pixel groups is different, and the second pixel group is arranged such that, in one of the row direction and the column direction of the first pixel group, the width of the plurality of arranged first pixel groups is narrow. A solid-state imaging device characterized by being provided.
子を有する画素を二次元配列した画素群を複数備えた固
体撮像素子において、前記画素群の行方向または列方向
に、該画素群の有効画素と同一の冗長画素を設けること
を特徴とする固体撮像素子。5. A solid-state imaging device including a plurality of pixel groups in which pixels each having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged, the pixel groups being arranged in a row direction or a column direction of the pixel group. A solid-state imaging device comprising the same redundant pixel as an effective pixel.
子を有する画素を二次元配列した画素群を複数備えた固
体撮像素子において、複数の前記画素群の行方向および
列方向に有効画素と同一の冗長画素を設けることを特徴
とする固体撮像素子。6. A solid-state image pickup device comprising a plurality of pixel groups in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged. In a solid-state image pickup device, effective pixels are arranged in a row direction and a column direction of the plurality of pixel groups. A solid-state imaging device comprising the same redundant pixel.
素子上に、結像光学系が設けられた固体撮像装置におい
て、 前記結像光学系の結像中心位置と前記画素群の中心位置
とがずれた場合に、前記冗長画素からの出力を用いるこ
とを特徴とする固体撮像装置。7. A solid-state imaging device having an imaging optical system provided on the solid-state imaging device according to claim 5 or 6, wherein an imaging center position of the imaging optical system and a center of the pixel group. A solid-state imaging device using an output from the redundant pixel when the position is shifted.
子を有する画素を二次元配列した画素群の複数と、前記
画素群の行方向または/及び列方向に設けた、該画素群
の有効画素と同一の冗長画素と、前記複数の画素群の各
画素から信号を読み出す第1の読み出し手段と、前記冗
長画素から信号を読み出す第2の読み出し手段とを有す
る固体撮像素子。8. A plurality of pixels each having a two-dimensional array of pixels having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal, and an effective pixel group provided in a row direction and / or a column direction of the pixel group. A solid-state imaging device comprising: a redundant pixel that is the same as a pixel; first reading means for reading a signal from each pixel of the plurality of pixel groups; and second reading means for reading a signal from the redundant pixel.
体撮像素子上に設けられた結像光学系とを有し、 前記第2の読み出し手段は前記結像光学系の結像中心位
置と前記画素群の中心位置とがずれた場合に用いられる
ことを特徴とする固体撮像装置。9. The solid-state imaging device according to claim 8, further comprising: an imaging optical system provided on the solid-state imaging device, wherein the second readout unit is configured to control an imaging center of the imaging optical system. A solid-state imaging device which is used when a position deviates from a center position of the pixel group.
素子を有する画素を二次元配列した画素群を複数備えた
固体撮像素子上に、結像光学系が設けられた固体撮像装
置において、 前記画素群の行方向及び列方向のいずれか一方のうち、
前記結像光学系の結像中心位置と前記画素群の中心位置
とを合わせることが難しい方向に、該画素群の有効画素
と同一の冗長画素を設けることを特徴とする固体撮像装
置。10. A solid-state imaging device in which an imaging optical system is provided on a solid-state imaging device having a plurality of pixel groups in which pixels having photoelectric conversion elements for converting incident light into electric signals are two-dimensionally arranged, In either the row direction or the column direction of the pixel group,
A solid-state imaging device, wherein the same redundant pixel as an effective pixel of the pixel group is provided in a direction in which it is difficult to match an image forming center position of the image forming optical system with a center position of the pixel group.
素子を有する画素を二次元状に配列した画素群を行方向
及び列方向に複数配列し、列方向の画素群間の幅と行方
向の画素群間の幅とが異なる固体撮像素子と、 前記画素群に光を入射する結像光学系と、 前記画素群の行方向及び列方向のいずれか一方のうち、
画素群間の幅が狭い方向に、該画素群の有効画素と同一
の冗長画素を設けることを特徴とする固体撮像装置。11. A pixel group in which pixels each having a photoelectric conversion element for converting incident light into an electric signal are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and a plurality of pixel groups are arranged in a row direction and a column direction. A solid-state imaging device having a different width between the pixel groups, an imaging optical system that makes light incident on the pixel group, and one of a row direction and a column direction of the pixel group.
A solid-state imaging device, wherein the same redundant pixels as the effective pixels of the pixel group are provided in a direction in which the width between the pixel groups is narrow.
に記載の固体撮像素子と、該固体撮像素子へ光を結像す
る光学系と、該固体撮像素子からの出力信号を処理する
信号処理回路とを有することを特徴とする撮像システ
ム。12. The solid-state imaging device according to claim 5, an optical system that forms an image of light on said solid-state imaging device, and an output signal from said solid-state imaging device. An image pickup system comprising:
記載の固体撮像装置と、該固体撮像装置からの出力信号
を処理する信号処理回路とを有することを特徴とする撮
像システム。13. An imaging system, comprising: the solid-state imaging device according to claim 3, 4, and a signal processing circuit that processes an output signal from the solid-state imaging device. .
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP2000349869A JP2002158929A (en) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | Solid-state imaging device, solid-state imaging device, and imaging system |
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Cited By (6)
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| WO2007017920A1 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Imaging device |
| JP2007520108A (en) * | 2003-12-18 | 2007-07-19 | アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー(シンガポール)プライベート・リミテッド | Color image sensor having an image sensor array for forming an image on each area of the sensor element |
| WO2007119468A1 (en) * | 2006-03-22 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Imaging device |
| WO2017073335A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | ソニー株式会社 | Solid-state imaging element, production method, and electronic apparatus |
| CN111246131A (en) * | 2020-01-17 | 2020-06-05 | 北京安酷智芯科技有限公司 | Uncooled infrared image sensor |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349869A patent/JP2002158929A/en active Pending
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