JPH0744662B2 - Solid-state imaging device - Google Patents
Solid-state imaging deviceInfo
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- JPH0744662B2 JPH0744662B2 JP58069948A JP6994883A JPH0744662B2 JP H0744662 B2 JPH0744662 B2 JP H0744662B2 JP 58069948 A JP58069948 A JP 58069948A JP 6994883 A JP6994883 A JP 6994883A JP H0744662 B2 JPH0744662 B2 JP H0744662B2
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- JP
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- photoelectric conversion
- conversion element
- solid
- element group
- imaging device
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/10—Integrated devices
- H10F39/107—Integrated devices having multiple elements covered by H10F30/00 in a repetitive configuration, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体基板上に複数の光電変換素子、各光電
変換素子から光学信号を取出すCCDシフトレジスタを集
積化した固体撮像素子を用いた放送用カメラ、VTRカメ
ラ及び電子カメラ等の固体撮像装置に関するものであ
る。The present invention relates to broadcasting using a solid-state imaging device in which a plurality of photoelectric conversion elements and a CCD shift register for extracting an optical signal from each photoelectric conversion element are integrated on a semiconductor substrate. The present invention relates to a solid-state imaging device such as a video camera, a VTR camera, and an electronic camera.
固体撮像装置は現行のテレビジョン放送で使用されてい
る撮像用電子管並みの解像力を備えた撮像板を必要と
し、このため垂直方向に500個、水平方向に800〜1000個
を配列した絵素(光電変換素子)マトリックスとそれに
相当する走査素子が必要となる。したがって、上記固体
撮像素子は高素積化が必要なMOS大規模回路技術を用い
て作られ、構成素子として一般にCCDあるいはMOSトラン
ジスタ等が使用されている。The solid-state image pickup device requires an image pickup plate having a resolution comparable to that of an image pickup electron tube used in the current television broadcasting, and therefore, 500 picture elements arranged vertically and 800 to 1000 picture elements arranged horizontally ( A photoelectric conversion element matrix and a corresponding scanning element are required. Therefore, the solid-state imaging device is manufactured by using the MOS large-scale circuit technology that requires high integration, and CCD or MOS transistor is generally used as a constituent device.
第1図に固体撮像素子の基本構成を示す。FIG. 1 shows the basic structure of a solid-state image sensor.
同図(a)はMOS型素子の構成を示しており、1はは光
電変換素子(一般に光ダイオードが使用される)、2は
光電変換素子をマトリックス状に並べた撮像領域、3は
水平位置を選択する水平走査回路(一般にMOSシフトレ
ジスタが使用される)、4は垂直位置を選択する垂直走
査回路、また5は選択された画素の信号を取出す信号出
力線である。FIG. 1A shows the structure of a MOS type element, 1 is a photoelectric conversion element (generally a photodiode is used), 2 is an image pickup area in which photoelectric conversion elements are arranged in a matrix, and 3 is a horizontal position. Is a horizontal scanning circuit (generally a MOS shift register is used), 4 is a vertical scanning circuit for selecting a vertical position, and 5 is a signal output line for extracting a signal of a selected pixel.
同図(b)はCCD型素子の構成を示しており、3′は水
平CCDシフトレジスタ、4′は垂直CCDシフトレジスタ、
5′は4′および3′のシフトレジスタにより転送され
てきた光電変換素子1の信号を検出する回路である。FIG. 2B shows the structure of a CCD type device, 3'is a horizontal CCD shift register, 4'is a vertical CCD shift register,
Reference numeral 5'denotes a circuit for detecting the signal of the photoelectric conversion element 1 transferred by the shift registers 4'and 3 '.
固体撮像素子は従来の撮像用電子管に較べると、小型・
軽量、残像がない、低消費電力、メインテナンス・フリ
ー、長寿命、図形歪がない等固体特有の多くの利点を有
している。したがって、放送カメラ用、VTRカメラ用等
の他にも計測,工業用,情報処理用の入力装置など極め
て広汎な用途が期待され、現在精力的な研究開発が進め
られている。しかし乍ら、集積回路(LC)素子としては
チップサイズが極めて大きいので低歩留りの原因となっ
ている。前述のように固体撮像素子は高集積化の可能な
MOS大規模回路技術を用いて作られるが、それでも10mm
×10mmを要し、これは一般の半導体メモリの占有面積の
5〜10倍に相当している。さらに、将来は解像度の向上
を計るため1000(垂直方向)×1600(水平方向)の画素
が必要とされている。また、電子カメラ等に応用するた
めには1000×1600画素もしくはそれ以上の画素が必要と
なる。したがって、チップサイズの増加は避けられない
事実であり、さらに現在よりも数段上の微細加工技術が
必要となる。これは今まで以上に歩留り低下の大きな要
因となりうる。The solid-state image sensor is smaller than the conventional imaging electron tube.
It has many advantages peculiar to solid such as light weight, no afterimage, low power consumption, maintenance-free, long life, and no graphic distortion. Therefore, in addition to broadcast cameras, VTR cameras, etc., extremely wide-ranging applications such as input devices for measurement, industrial use, and information processing are expected, and vigorous research and development are currently underway. However, as an integrated circuit (LC) element, the chip size is extremely large, which causes a low yield. As mentioned above, the solid-state image sensor can be highly integrated.
Made using MOS large-scale circuit technology, but still 10mm
It requires x10 mm, which corresponds to 5 to 10 times the occupied area of a general semiconductor memory. Furthermore, in the future, 1000 (vertical direction) x 1600 (horizontal direction) pixels will be required to improve the resolution. In addition, 1000 × 1600 pixels or more are required for application to electronic cameras and the like. Therefore, it is an unavoidable fact that the chip size is increased, and further, a fine processing technology several steps higher than the current one is required. This can be a major factor in lowering the yield than ever before.
本発明の目的は上記問題を解決し低価格化および応用分
野の拡大を計ることにある。本発明の他の目的は画質の
よい固体撮像装置を提供することにある。本発明の更に
他の目的は、固体撮像装置の歩留りを改善する手段を提
供することにある。It is an object of the present invention to solve the above problems, reduce the cost, and expand the field of application. Another object of the present invention is to provide a solid-state image pickup device having high image quality. Still another object of the present invention is to provide means for improving the yield of solid-state imaging devices.
本発明は上記目的を達成するため、予め画素数あるいは
走査素子の段数を必要量より多く集積化することにより
達成される。本発明は、また、素子製作後の検査を通し
て欠陥の存在しない領域を撰び出し必要な画素数を確保
することにより実効的な歩留りを向上しようとするもの
である。In order to achieve the above object, the present invention can be achieved by previously integrating the number of pixels or the number of stages of scanning elements in a larger amount than necessary. The present invention also seeks to improve the effective yield by screening out a region where no defect exists and securing a required number of pixels through inspection after device fabrication.
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。なお、
MOS型素子は参考例として示す。第2図は画素数を該素
子に必要な数より任意の数(δ)だけ多くした場合の構
成を示す図である。同図(a),(b)はMOS型素子の
場合であり、素子本来に必要な絵素数を水平方向n、垂
直方向mとすると参考例の素子では水平方向にδnだけ
増やしたn+δn、垂直方向にδmだけ増やしたm+δ
mだけ配列される。これに対して水平走査回路の段数は
必要段数n′にδnだけ加えたn′+δnだけ配列さ
れ、垂直走査回路の段数もδm段だけ加えたm′+δm
だけ配列される。ここで、走査回路の前段あるいは最終
段に遊びを持たせない場合にはn=n′、m=m′とな
る。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition,
The MOS type element is shown as a reference example. FIG. 2 is a diagram showing a configuration in which the number of pixels is increased by an arbitrary number (δ) from the number required for the element. FIGS. 9A and 9B show the case of a MOS type element, and assuming that the number of picture elements originally required for the element is n in the horizontal direction and m in the vertical direction, in the element of the reference example, n + δn increased by δn in the horizontal direction, M + δ increased by δm in the direction
Only m are arranged. On the other hand, the number of stages of the horizontal scanning circuit is arranged by n '+ δn, which is the required number of stages n'added by δn, and the number of stages of the vertical scanning circuit is also added by m' + δm.
Only arranged. Here, n = n 'and m = m' when no play is provided in the preceding stage or the final stage of the scanning circuit.
撮像ICウエーハの製作が完了すると良品チップ選別のた
めの検査を行う。この検査において、領域RまたはDに
欠陥の発生が観測された場合(第2図(a)のような場
合)には領域Iを撮像に使用することにし、領域Iに必
要な画素数m×nを確保すればよい。ここで、領域Rま
たはD信号を送り出してはいけない領域(すなわち、走
査をしてはいけない領域)となるため、領域Rに相当す
る水平走査回路の領域HRまたは領域Dに相当する垂直走
査回路の領域VDが出力する走査パルスの発生を防止しな
ければならない。本領域からの走査パルスの発生を防止
する具体的手段として、レーザトリミング装置などを用
いて位置PRまたはPDの地点でクロック配線を切断する、
あるいはパルスを次段へ伝える配線を切断すること等が
考えられる。When the fabrication of the imaging IC wafer is completed, inspection is performed to select good chips. In this inspection, when a defect is observed in the region R or D (in the case of FIG. 2A), the region I is used for imaging, and the number of pixels required for the region I m × n should be secured. Here, since the region R or the region where the D signal should not be sent (that is, the region where scanning is not performed), the region HR of the horizontal scanning circuit corresponding to the region R or the vertical scanning circuit corresponding to the region D of the horizontal scanning circuit It is necessary to prevent the generation of the scan pulse output from the area VD. As a specific means for preventing the generation of the scanning pulse from this area, the clock wiring is cut at the position PR or PD using a laser trimming device or the like.
Alternatively, it is conceivable to cut the wiring that transmits the pulse to the next stage.
第2図(b)の場合のように上(U)、下(D)左
(L)または(右)の領域に欠陥の発生が観測された場
合には中央の領域Iを撮像に使用することにし、領域I
に必要な画素数m×nを確保すればよい。ここで、領域
U,D,LまたはRは信号を送り出してはいけない領域とな
る。このための具体的手段として次の方法を考えること
ができる。(a)領域Lの信号を出力しないためには信
号出力配線をPLL点で切断し、SLの部分の出力配線を切
り離す、あるいは水平走査回路における領域HLのクロッ
ク配線をPL点で切断する。(b)領域Rの信号を出力し
ないためにはPR点でクロック配線あるいはパルスを次段
へ伝える配線を切断する。さらには、地点より右に存在
する垂直信号出力線6をPRR点で切断し信号出力線5に
接続しないようにする方法もある。(c)領域Uの信号
を出力しないためにはPU点でクロック配線を切断する。
(d)領域Dの信号を出力しないためにはPD点でクロッ
ク配線あるいはパルスを次段へ伝える配線を切断する。When defects are observed in the upper (U), lower (D) left (L) or (right) regions as in the case of FIG. 2B, the central region I is used for imaging. Decide that area I
It suffices to secure the required number of pixels m × n. Where the area
U, D, L or R is an area where no signal should be sent. The following method can be considered as a specific means for this. (A) In order not to output the signal of the area L, the signal output wiring is cut at the PLL point and the output wiring of the SL portion is cut off, or the clock wiring of the area HL in the horizontal scanning circuit is cut at the PL point. (B) In order not to output the signal in the region R, the clock wiring or the wiring for transmitting the pulse to the next stage is cut at the PR point. Further, there is also a method of disconnecting the vertical signal output line 6 existing on the right of the point at the PRR point so as not to connect to the signal output line 5. (C) In order not to output the signal of the area U, the clock wiring is cut at the PU point.
(D) In order not to output the signal of the area D, the clock wiring or the wiring for transmitting the pulse to the next stage is cut at the PD point.
また、固体撮像素子からは、全ての信号を出力させ、他
の回路で選択し、撮像装置の出力とすることもできる。
このような利用は、VTRカメラ等の電子カメラの手ぶれ
防止としても有効となる。Further, it is also possible to output all signals from the solid-state image pickup device, select them in other circuits, and use them as outputs of the image pickup apparatus.
Such use is also effective in preventing camera shake in electronic cameras such as VTR cameras.
第2図(c),(d)は本発明に係るCCD型素子の場合
で、同図(c)は同図(a)に相当し、同図(d)は同
図(b)に相当している。同図(c),(d)において
も前述の(a),(b)の場合と同様領域Iを使用する
ようにすればよい。但し、CCD型素子を構成するCCDシフ
トレジスタは一方向にしか電荷を転送することができな
いという動作上の制約があるため特に同図(d)につい
ては以下の様な制限が加わってくる。領域L,U,Rでは光
電変換素子および垂直CCDシフトレジスタのいずれに欠
陥が存在しても前述と同様の原理によりこの部分を使用
しないようにすればよい。しかし乍ら、領域Dに欠陥が
ある場合、光電変換素子に欠陥が存在しても前述同様こ
の部分を使用しないようにすればよいが、垂直CCDに欠
陥が存在する場合は領域Dの垂直CCDが領域Iの信号電
荷の通り道となるので電荷を事実上水平CCDに転送する
ことが不能となる。すなわち、領域D内の垂直CCDに欠
陥があった場合については本発明で素子を救うことはで
きない。これは水平CCDについても同様であり、PR地点
以降に欠陥がある場合は領域HRを除いて必要段数n′を
確保すればよいが、例えば、領域HRに欠陥がある場合は
領域Iの信号電荷を転送することが不能となるため本発
明で素子を救うことはできない。以上、2つのケース
(領域Dの垂直CCDに欠陥が存在する場合、水平CCDの領
域HLに欠陥が存在する場合)を除けば、CCD型素子にお
いても本発明は前述の図(a),(b)の場合と同様に
有効であり、領域Iに必要な画素数m×nを確保すれば
よい。2 (c) and 2 (d) show a CCD type device according to the present invention, wherein FIG. 2 (c) corresponds to FIG. 2 (a) and FIG. 2 (d) corresponds to FIG. 2 (b). is doing. Also in FIGS. 7C and 7D, the region I may be used as in the case of FIGS. However, since the CCD shift register which constitutes the CCD type device has an operational restriction that charges can be transferred only in one direction, the following limitation is added especially to FIG. In the regions L, U and R, no matter whether the photoelectric conversion element or the vertical CCD shift register has a defect, this portion should not be used according to the same principle as described above. However, if there is a defect in the area D, even if there is a defect in the photoelectric conversion element, it is sufficient not to use this portion as described above. However, if there is a defect in the vertical CCD, the vertical CCD in the area D is used. Serves as a path for the signal charge in the area I, so that it is virtually impossible to transfer the charge to the horizontal CCD. That is, the present invention cannot save the device when the vertical CCD in the region D is defective. This also applies to the horizontal CCD, and if there is a defect after the PR point, the necessary number of stages n'can be secured by excluding the region HR. For example, if the region HR has a defect, the signal charge of the region I can be obtained. The device cannot be saved by the present invention because it becomes impossible to transfer the data. Except for the above two cases (when there is a defect in the vertical CCD of the area D and when there is a defect in the area HL of the horizontal CCD), the present invention also applies to the CCD type element in the above-described FIGS. This is effective as in the case of b), and the number of pixels m × n necessary for the region I may be secured.
領域UまたはRの信号を出力させないためにははPUまた
はPR地点でクロック配線を切断する、また領域Rの信号
出力防止に対してはPR地点より右のCCD電極HRを切断す
る、あるいはHR領域における垂直CCDと水平CCDの接続を
しない、こと等が考えられる。また、領域Dの光電変換
素子に欠陥がある場合は、この領域の信号も出力回路
5′に取り出し、映像信号を作る際この領域の信号を垂
直帰線期間(映像にあずからない期間)の中に納めるよ
うにすれば領域Iだけの信号を使用することができる。
ここに述べた帰線期間を利用すれば前述の様な配線の切
断という手法は不要となり、領域U、Dの欠陥信号は垂
直帰線期間に、領域L,Rの欠陥信号は水平帰線期間に納
めるようにすれば必要領域Iだけの信号を得ることがで
きるようになる。The clock wiring is cut at the PU or PR point to prevent the signal of the area U or R from being output, and the CCD electrode HR on the right side of the PR point is cut to prevent the signal output of the area R, or the HR area. It is conceivable that the vertical CCD and the horizontal CCD in the above are not connected. If the photoelectric conversion element in the area D is defective, the signal in this area is also taken out to the output circuit 5 ', and the signal in this area is output in the vertical blanking period (a period that is not included in the image) when creating the image signal. If it is housed inside, only the signal in the area I can be used.
If the blanking period described here is used, the method of disconnecting the wiring as described above becomes unnecessary, and the defect signals in the regions U and D are in the vertical blanking period, and the defect signals in the regions L and R are in the horizontal blanking period. Therefore, it is possible to obtain the signal of only the required area I.
本発明のように余分の画素δn,δmを設け欠陥の存在し
ない領域に所定の画素数(m×n)を確保することによ
り、歩留りは従来のように始めから所定の画素数(m×
n)だけを配列していた場合に較べて大きく向上する。
但し、余分の画素数を設けることは一方ではチップサイ
ズの増加につながるので、δn,δmの値を無制限に大き
くしても効果はなく、δn,δmの上限は各々n,m個程度
(n+δn<2n,m+δm<2m)となる。By providing extra pixels δn and δm as in the present invention and ensuring a predetermined number of pixels (m × n) in a region where no defect exists, the yield is a predetermined number of pixels (m × n) from the beginning as in the conventional case.
This is a significant improvement over the case where only n) are arranged.
However, providing an extra number of pixels leads to an increase in chip size on the one hand, so there is no effect even if the values of δn and δm are increased without limit, and the upper limits of δn and δm are about n and m (n + δn). <2n, m + δm <2m).
第2図においては画素領域に欠陥が存在する場合につい
て考察した。一方、画素領域ではなく走査回路の不良に
より歩留りが低下するのも無視できない要因となってい
る。第3図に画素領域の上下あるいは左右に余分の走査
回路を設けた実施例を示す。第3図(a)はMOS型素子
で正規の水平走査回路3−1の他に余分の走査回路3−
2を設けた場合である。検査の結果、上側の走査回路3
−1に故障が発見された場合には下側(余分)の走査回
路を使用することにする。これに伴い信号出力線も下側
に設けた出力線5−2を使用することになる(使用しな
い走査回路にはクロックパルス等駆動電源を印加しない
ようにすればよい。)MOS型素子では出力線により信号
電荷をいずれの方向にも取出すことができるためこのよ
うに上側の出力線あるいは下側の出力線のいずれにも信
号を取出すことが可能である。In FIG. 2, the case where a defect exists in the pixel area was considered. On the other hand, a decrease in yield due to a defect in the scanning circuit rather than in the pixel region is another factor that cannot be ignored. FIG. 3 shows an embodiment in which extra scanning circuits are provided above and below or to the left and right of the pixel area. FIG. 3A shows a MOS type element, which is an extra scanning circuit 3-in addition to the normal horizontal scanning circuit 3-1.
This is the case where 2 is provided. As a result of the inspection, the upper scanning circuit 3
If a failure is found at -1, the lower (extra) scanning circuit will be used. Along with this, the signal output line also uses the output line 5-2 provided on the lower side (it suffices not to apply a driving power source such as a clock pulse to a scanning circuit which is not used). Since the signal charge can be taken out in any direction by the line, it is possible to take out the signal to either the upper output line or the lower output line in this way.
第3図(b)はMOS型素子において正規の垂直走査回路
4−1の他に余分の走査回路4−2を設けた場合であ
る。検査の結果、左側の走査回路4−1に故障が発見さ
れた場合には左側(余分)の走査回路4−2を使用する
ことになる。FIG. 3B shows a case where an extra scanning circuit 4-2 is provided in addition to the regular vertical scanning circuit 4-1 in the MOS type element. If a failure is found in the left scanning circuit 4-1 as a result of the inspection, the left (extra) scanning circuit 4-2 will be used.
第3図(c)はMOS型素子において正規の水平および垂
直走査回路3−1,4−1の他に余分の水平および垂直走
査回路3−2,4−2を設けた場合である。検査の結果、
上側の水平走査回路あるいは左側の垂直走査回路に故障
が発見された場合には、下側(余分)あるいは右側(余
分)の走査回路を使用することになる。FIG. 3 (c) shows a case where extra horizontal and vertical scanning circuits 3-2 and 4-2 are provided in addition to the normal horizontal and vertical scanning circuits 3-1 and 4-1 in the MOS device. Test results,
If a failure is found in the upper horizontal scanning circuit or the left vertical scanning circuit, the lower (extra) or right (extra) scanning circuit will be used.
このように1個余分の水平走査回路あるいは垂直走査回
路を予め集積化しておいても、これらの回路を占める面
積は画素領域の1/10〜1/20であり、チップ寸法の増加は
無視できる量である。したがって、余分の走査回路によ
る歩留りの低下は殆んど無視でき、いずれか一方の走査
回路の正常動作により実質的に歩留りの向上を計り得る
効果は極めて大きい。Thus, even if one extra horizontal scanning circuit or vertical scanning circuit is integrated in advance, the area occupied by these circuits is 1/10 to 1/20 of the pixel area, and the increase in chip size can be ignored. Is the amount. Therefore, the decrease in yield due to the extra scanning circuits can be almost ignored, and the normal operation of either one of the scanning circuits can substantially improve the yield substantially.
第3図(d)はCCD型素子において正規の水平CCDシフト
レジスタ3′−1の他に余分の水平CCDシフトレジスタ
3′−2を設けた場合である。検査の結果、下側(正
規)のCCDレジスタに故障が発見された場合には上側のC
CDレジスタを使用することになる。この場合、垂直クロ
ックパルスの位相関係を正規の場合とは逆にし、垂直CC
Dシフトレジスタの転送方向を正規と逆向きにし、信号
電荷を上に向って送ればよい。さらに、このように逆向
きに転送させ出力5′−2より信号を取出す場合、正規
と同じようにパッケージ7に実装すると(第3図(f)
の9−1)、モニタ上には正規の像(第3図(e)の8
−1)とは逆の倒立した像(第3図(e)の8−2)が
現われる。したがって、逆向き転送、すなわち、余分の
水平CCDシフトレジスタ3′−2を使用する場合にはチ
ップのパッケージに正規とは逆向きに実装する必要があ
り(第3図(g)の9−2)、この結果、モニタ上には
正規の場合と同様の正立像(第3図(e)の8−1)を
得ることができる。この様に実装の向きを考慮する必要
があるのは転送方向により走査方向も変わるCCD型素子
の場合であり、MOS型素子では信号を上から取り出して
も5−1、下から取り出しても(5−2)、走査方向は
変わらないので、いずれの場合も実装の向きは同じでよ
い。FIG. 3 (d) shows a case where an extra horizontal CCD shift register 3'-2 is provided in the CCD type device in addition to the regular horizontal CCD shift register 3'-1. As a result of inspection, if a failure is found in the lower (normal) CCD register, the upper C
The CD register will be used. In this case, the phase relationship of the vertical clock pulse is reversed from the normal case, and the vertical CC
The transfer direction of the D shift register may be reversed from the normal direction, and the signal charge may be sent upward. Further, when the signals are transferred in the opposite direction and the signal is taken out from the output 5'-2, the package 7 is mounted in the same manner as the normal case (Fig. 3 (f)).
9-1), a regular image (8 in FIG. 3E) is displayed on the monitor.
An inverted image (8-2 in FIG. 3 (e)) that is the opposite of -1) appears. Therefore, in the case of reverse transfer, that is, when the extra horizontal CCD shift register 3'-2 is used, it is necessary to mount the chip package in the reverse direction from the normal (9-2 in FIG. 3 (g)). As a result, an erect image (8-1 in FIG. 3 (e)) similar to that in the normal case can be obtained on the monitor. In this way, it is necessary to consider the mounting direction in the case of a CCD type device in which the scanning direction changes depending on the transfer direction. In the MOS type device, even if the signal is taken out from above, 5-1 or from below ( 5-2), since the scanning direction does not change, the mounting direction may be the same in any case.
第4図は第2図と第3図の方法を両方とも取り入れた場
合を示す実施例である。第4図(a)はMOS型素子の場
合で、必要な画素領域m×nの他に余分の画素領域δm,
δnが設けられ、さらに、余分の水平走査回路3−2、
垂直走査回路4−2が設けられている。第4図(b)は
CCD型素子の場合で必要な画素領域m×nの他に余分の
画素領域δm,δnが設けられ、さらに、余分の水平CCD
シフトレジスタ3′−2が設けられている。本素子の動
作については第2図、第3図の説明の併合なので省略す
る。FIG. 4 is an embodiment showing a case where both the methods of FIGS. 2 and 3 are incorporated. FIG. 4 (a) shows a case of a MOS type element, which includes an extra pixel area δm, in addition to the necessary pixel area m × n.
δn is provided, and an extra horizontal scanning circuit 3-2,
A vertical scanning circuit 4-2 is provided. Figure 4 (b)
In addition to the pixel area m × n required in the case of a CCD type element, extra pixel areas δm and δn are provided, and an extra horizontal CCD
A shift register 3'-2 is provided. The operation of this element will be omitted because it is a combination of the description of FIGS. 2 and 3.
〔発明の効果〕 以上、実施例を用いて説明したように、本発明において
は予め余分の画素あるいは走査回路を設けておき、正常
な画素領域あるいは走査回路を使用することにより、所
定の画素および走査回路しか持たない従来の固体撮像素
子の場合に較べて歩留りは大きく向上し、その実用価値
は極めて高い。[Effects of the Invention] As described above with reference to the embodiments, in the present invention, by providing an extra pixel or scanning circuit in advance and using a normal pixel region or scanning circuit, a predetermined pixel and The yield is greatly improved as compared with the case of the conventional solid-state image sensor having only a scanning circuit, and its practical value is extremely high.
また、欠陥のあるまま画像を出力した場合に比較する
と、画質を向上させることができる。具体的な一例とし
て予め垂直方向に600画素(PAL方式で必要とする標準画
素数)を設けておき全画素に欠陥がなければPAL用素子
として使用し、欠陥があればその部分を除いて500画素
を確保し500画素を標準とするNTSC方式用の素子として
使用するのも素子の歩留り向上および低価格に大きく貢
献する。In addition, the image quality can be improved as compared with the case where an image is output with a defect. As a concrete example, 600 pixels (standard number of pixels required for the PAL method) are provided in the vertical direction in advance, and if all the pixels have no defects, they are used as PAL elements. The use of an element for the NTSC system, which secures pixels and uses 500 pixels as a standard, also greatly contributes to the improvement of the element yield and the low price.
第1図は従来の固体撮像素子の基本構成を示す図、第2
図(a)(b)は参考例のMOS型素子の構成を示す平面
図、第2図(c)(d)は本発明に係るCCD型素子の構
成を示す平面図、第3図(a)〜(c)は他の参考例の
MOS型素子の構成を示す平面図、第3図(d)は本発明
に係る他のCCD型素子の構成を示す平面図、第3図
(e)はモニタ上での像形成を説明するための図、第3
図(f)(g)はパッケージ上での像形成を説明するた
めの図、第4図(a)は他の参考例のMOS型素子の構成
を示す平面図、第4図(b)は本発明に係る他のCCD型
素子の構成を示す平面図である。 1……光電変換素子、2……撮像領域、3……水平走査
回路、3′……水平CCDシフトレジスタ、4……垂直走
査回路、4′……垂直CCDシフトレジスタ、5……信号
出力線、5′……信号検出回路、6……垂直信号出力
線、7……パッケージ、8……モニタ再生像。FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a conventional solid-state image pickup device, and FIG.
FIGS. 2A and 2B are plan views showing the structure of a MOS type device of a reference example, FIGS. 2C and 2D are plan views showing the structure of a CCD type device according to the present invention, and FIG. ) To (c) are other reference examples.
3 is a plan view showing the structure of a MOS type device, FIG. 3 (d) is a plan view showing the structure of another CCD type device according to the present invention, and FIG. 3 (e) is for explaining image formation on a monitor. Figure, third
FIGS. 4 (f) and 4 (g) are views for explaining the image formation on the package, FIG. 4 (a) is a plan view showing the configuration of a MOS type device of another reference example, and FIG. FIG. 6 is a plan view showing the configuration of another CCD type element according to the present invention. 1 ... Photoelectric conversion element, 2 ... Imaging area, 3 ... Horizontal scanning circuit, 3 '... Horizontal CCD shift register, 4 ... Vertical scanning circuit, 4' ... Vertical CCD shift register, 5 ... Signal output Line, 5 '... Signal detection circuit, 6 ... Vertical signal output line, 7 ... Package, 8 ... Monitor reproduced image.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 一八男 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 大場 信弥 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−178479(JP,A) 特開 昭53−124028(JP,A) 特開 昭56−102172(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ichio Takemoto 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shinya Oba 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-57-178479 (JP, A) JP-A-53-124028 (JP, A) JP-A-56-102172 (JP, A)
Claims (5)
び水平方向にマトリックス状に光電変換素子が設けられ
た光電変換素子群と、該光電変換素子からの出力信号を
垂直方向に転送する垂直CCDと、該垂直CCDにより転送さ
れた該出力信号を水平方向に転送する水平CCDとを有す
る固体撮像装置において、 上記光電変換素子群は、垂直および水平方向にマトリッ
クス状に設けられたm×n個の光電変換素子からなる第
1の光電変換素子群と、該第1の光電変換素子群の水平
方向の右部及び左部の少なくとも一方にマトリックス状
に設けられ、全体としてm×δn個の光電変換素子から
なる第2の光電変換素子群と、該第1及び第2の光電変
換素子群の垂直方向の上部及び下部の少なくとも一方に
マトリックス状に設けられ、全体としてδm×(n+δ
n)個の光電変換素子からなる第3の光電変換素子群と
よりなり、 上記第2の光電変換素子群からの出力信号を水平帰線期
間内に、上記第3の光電変換素子群からの出力信号を垂
直帰線期間中に読み出す手段と、 上記第1、第2、第3の光電変換素子群から読み出され
た信号の内、該第1の光電変換素子群から読み出された
出力信号を映像信号として出力する手段とを更に有する
ことを特徴とする固体撮像装置。1. A semiconductor substrate, a photoelectric conversion element group in which photoelectric conversion elements are provided in a matrix form in the vertical and horizontal directions on the semiconductor substrate, and a vertical direction for transferring an output signal from the photoelectric conversion element in the vertical direction. In a solid-state imaging device having a CCD and a horizontal CCD for horizontally transferring the output signal transferred by the vertical CCD, the photoelectric conversion element group is provided in a matrix of m × n arranged vertically and horizontally. A first photoelectric conversion element group composed of a plurality of photoelectric conversion elements, and provided in a matrix on at least one of the right and left parts in the horizontal direction of the first photoelectric conversion element group, and the total number of m × δn A second photoelectric conversion element group composed of photoelectric conversion elements, and a matrix shape is provided on at least one of the upper and lower portions of the first and second photoelectric conversion element groups in the vertical direction, and δm × (n + δ) as a whole.
n) a third photoelectric conversion element group composed of photoelectric conversion elements, and an output signal from the second photoelectric conversion element group is output from the third photoelectric conversion element group within a horizontal blanking period. Means for reading the output signal during the vertical blanking period, and the output read from the first photoelectric conversion element group among the signals read from the first, second, and third photoelectric conversion element groups A solid-state imaging device, further comprising: a unit that outputs the signal as a video signal.
陥を有する光電変換素子を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の固体撮像装置。2. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein a photoelectric conversion element having a defect is included in the second and third photoelectric conversion element groups.
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載
の固体撮像装置。3. The solid-state image pickup device according to claim 1, wherein the solid-state image pickup device is a broadcast camera.
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
固体撮像装置。4. The solid-state imaging device according to claim 1 or 2, wherein the solid-state imaging device is a VTR camera.
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
固体撮像装置。5. The solid-state imaging device according to claim 1 or 2, wherein the solid-state imaging device is an electronic camera.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58069948A JPH0744662B2 (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58069948A JPH0744662B2 (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Solid-state imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195862A JPS59195862A (en) | 1984-11-07 |
| JPH0744662B2 true JPH0744662B2 (en) | 1995-05-15 |
Family
ID=13417383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58069948A Expired - Lifetime JPH0744662B2 (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Solid-state imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744662B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4560152B2 (en) * | 1999-07-08 | 2010-10-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | Solid-state imaging device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53124028A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-30 | Sony Corp | Solid state image pickup device |
| JPS56102172A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-15 | Canon Inc | Solid image pickup device |
| JPS57178479A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-02 | Sony Corp | Solid image pickup element |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP58069948A patent/JPH0744662B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59195862A (en) | 1984-11-07 |
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