CN105210363B - 固体摄像器件、固体摄像器件的驱动方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明能够用更简单的结构实现既能执行相位差检测又能执行图像生成的像素。以矩阵状呈二维地布置着的多个像素之中的各像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换。第一读取电路读取由所述第一光电转换部生成的电荷,且第二读取电路读取由所述第二光电转换部生成的电荷。晶体管将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来。本技术适用于例如检测相位差的固体摄像器件。

Description

固体摄像器件、固体摄像器件的驱动方法和电子设备
技术领域
本发明涉及固体摄像器件、固体摄像器件的驱动方法和电子设备,且特别地,涉及能够实现既能执行相位差检测又能执行图像生成的像素的固体摄像器件、固体摄像器件的驱动方法和电子设备。
相关申请的交叉参考
本申请要求2014年3月17日提交的日本优先权专利申请JP2014-053667的权益,因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
作为摄像器件中的焦点调节方法,已知的有利用相位差方式和对比方式而进行的焦点检测。根据相位差方式,能够高速地调节焦点,但是必须让相位差检测用传感器与图像检测用传感器分开。另一方面,根据对比方式,能够通过使焦点位置前后移动且借助于某一功能对来自摄像元件的信号进行评估而调节焦点。因为焦点位置能够由该摄像元件检测出来,所以没有必要设置与图像检测用传感器分开的传感器,且因此,能够容易地将摄像器件小型化。然而,存在着聚焦速度可能缓慢的缺点。
考虑到这种情况,曾提出了像面相位差方式:其中,在摄像元件中埋入有被构造成以相位差方式来检测焦点的像素(例如,参见专利文献PTL 1到PTL 3)。
例如,PTL 1中披露了这样的构造:在该构造中,通过对像素进行局部地遮光而形成的焦点检测用像素被设置于摄像元件内的预定位置处。根据PTL 1的方法,虽然焦点检测的精度高,但是因为很难使用焦点检测用像素的信号来生成图像,所以产生了缺陷像素。而且,焦点检测用像素的高密度布置可能与缺陷密度是相互矛盾的。
另一方面,PTL 2披露了这样的构造:在该构造中,一个像素内包括两个被分割开的光电转换部。单个像素中的焦点检测的精度低于通过局部地遮光而实施的焦点检测的精度,但是在采用该构造来生成图像的情况下,因为仅仅会读取两个光电转换部的合成信号,所以没有产生缺陷像素。
根据PTL 2中的构造,当采用来自一个像素内的两个光电转换部的信号来生成图像时,来自这两个光电转换部的信号被组合起来,且因此,所述一个像素内的所述两个光电转换部被连接至一个浮动扩散(FD:floating diffusion)部。因为FD部的容量是针对所述两个光电转换部而被最优化的,所以在仅使用所述两个光电转换部中的一个光电转换部来检测焦点的情况下,信号量变小且S/N比(信噪比)可能会劣化。相反,如果FD部的容量是针对在检测焦点时所述两个光电转换部中的一个光电转换部而被最优化的,那么动态范围被减小了且可能不会收到与所接收的光量相应的像素信号。
此外,根据PTL 1和PTL 2中的这两种像素构造中的任何一者,在检测焦点的时候,可能仅仅从一个像素内的一个光电转换部获得信号。考虑到这种情况,存在着在一个像素内的两个光电转换部各者中都设置有存储部的技术(例如,参见专利文献PTL 3)。
引用文献列表
专利文献
PTL 1:日本专利申请特开JP 2013-157883A
PTL 2:日本专利申请特开JP 2001-83407A
PTL 3:日本专利申请特开JP 2007-243744A
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而,如果在一个像素内的两个光电转换部各者中都设置有存储部,那么电路尺寸可能增大。
本发明是考虑到上述情形而被做出的,且本发明旨在用更简单的结构实施既能执行相位差检测又能执行图像生成的像素。
解决技术问题所采取的技术方案
根据本发明的第一方面的固体摄像器件,其中以矩阵状呈二维地布置着多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,所述固体摄像器件包括:第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;和晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来。
在根据本发明的第二方面的固体摄像器件驱动方法中,所述固体摄像器件中具有以矩阵状呈二维地布置着的多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,且所述固体摄像器件包括:第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;和晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来。并且,在所述像素被用作图像生成用像素的情况下,所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部连通,而在所述像素被用作焦点检测用像素的情况下,所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部断开。
根据本发明的第三方面的电子设备包括固体摄像器件,在所述固体摄像器件中,以矩阵状呈二维地布置着多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,且所述固体摄像器件包括:第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;和晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来。
根据本发明的第一方面到第三方面,以矩阵状呈二维地布置着的所述多个像素中的各像素包括被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换的所述第一光电转换部和所述第二光电转换部,利用所述第一读取电路读取由所述第一光电转换部生成的电荷,利用所述第二读取电路读取由所述第二光电转换部生成的电荷,且利用所述晶体管把所述第一读取电路中所包含的所述第一电荷保持部和所述第二读取电路中所包含的所述第二电荷保持部连接起来。
上述固体摄像器件和上述电子设备可以由独立的器件形成,或者可以是被并入到另一不同器件中的模块。
本发明的有益效果
根据本发明的第一方面到第三方面,能够用更简单的结构实现既能执行相位差检测又能执行图像生成的像素。
需要注意的是,这里所叙述的效果并不局限于上述这些,且可以是在本发明的范围内所叙述的各效果中的任何一种效果。
附图说明
图1是图示了根据本发明实施例的固体摄像器件的示意性构造的图。
图2是图示了基本像素的示例性电路构造的图。
图3是图示了固体摄像器件的像素阵列部中的第一像素电路构造的图。
图4A和图4B是图示了像素驱动的例子的时序图。
图5是图示了前侧照射型固体摄像器件中的像素的截面构造的图。
图6是图示了后侧照射型固体摄像器件中的像素的截面构造的图。
图7是图示了固体摄像器件的像素阵列部中的第二像素电路构造的图。
图8是图示了固体摄像器件的像素阵列部中的第三像素电路构造的图。
图9是用来说明第三像素电路构造中的像素操作的说明图。
图10是用来说明第三像素电路构造中的像素操作的说明图。
图11是图示了固体摄像器件的像素阵列部中的第四像素电路构造的图。
图12是用来说明第四像素电路构造中的像素操作的说明图。
图13是用来说明第四像素电路构造中的像素操作的说明图。
图14是用来说明FD相加操作的图。
图15是图示了固体摄像器件的像素阵列部中的第五像素电路构造的图。
图16是图示了固体摄像器件的像素阵列部中的第六像素电路构造的图。
图17A到图17C是图示了固体摄像器件的示例性基板构造的图。
图18是图示了作为根据本发明实施例的电子设备的摄像设备的示例性构造的框图。
具体实施方式
现在将会说明用来实施本发明的实施方式(以下,称为实施例)。需要注意的是,将会按照下列顺序提供说明。
1.固体摄像器件的示例性示意性构造
2.根据第一实施例的像素电路构造(把FD部横向地连接起来的第一构造)
3.根据第二实施例的像素电路构造(把FD部横向地连接起来的第二构造)
4.根据第三实施例的像素电路构造(把FD部纵向地连接起来的第一构造)
5.根据第四实施例的像素电路构造(把FD部纵向地连接起来的第二构造)
6.根据第五实施例的像素电路构造(把FD部纵向地且横向地连接起来的第一构造)
7.根据第六实施例的像素电路构造(具有被四个像素共用的读取电路的构造)
8.应用于电子设备的示例性应用
1.固体摄像器件的示例性示意性构造
图1是图示了根据本发明实施例的固体摄像器件的示意性构造的图。
图1中的固体摄像器件1包括例如使用(Si)作为半导体的半导体基板12,半导体基板12上设置有像素阵列部3和处于周边处的周边电路部,在像素阵列部3中以二维阵列的方式布置有像素2。所述周边电路部包括例如垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7和控制电路8。
控制电路8接收用来命令输入时钟、操作模式等的数据,且还输出诸如固体摄像器件1的内部信息等数据。更具体地,控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟而生成要成为垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作的基准的时钟信号和控制信号。而且,控制电路8将所生成的时钟信号和控制信号输出至垂直驱动电路4、列信号处理电路5和水平驱动电路6等等。
垂直驱动电路4由例如移位寄存器形成,并且选择预定的像素驱动线10且把用于驱动像素2的脉冲提供给所选择的像素驱动线10,从而以每行为单位来驱动像素2。更具体地,垂直驱动电路4对像素阵列部3中的各像素2沿垂直方向按顺序以每行为单位进行选择性地扫描,且使列信号处理电路5通过垂直信号线9而提供基于由各像素2的光电转换部生成的与所接收的光量对应的信号电荷的像素信号。
列信号处理电路5被设置于像素2的每一列中,且向从一行中所包含的像素2输出的信号以逐个像素列的方式施加诸如噪声消除等信号处理。例如,列信号处理电路5施加诸如下列之类的信号处理:用于除去像素所固有的固定模式噪声的相关双采样(CDS:Correlated Double Sampling);和AD转换等。
水平驱动电路6由例如移位寄存器形成,且顺序地输出水平扫描脉冲,从而顺序地选择各个列信号处理电路5且致使各个列信号处理电路5将像素信号输出至水平信号线11。
输出电路7向从各个列信号处理电路5经由水平信号线11顺序地提供过来的信号施加信号处理,然后输出这些信号。输出电路7可以只施加例如缓冲,且也可以施加黑电平调节、列差异校正和各种各样的数字信号处理等。输入/输出端子13与外部交换信号。
如上所述而被构造的固体摄像器件1是被称为列型A/D方式的CMOS图像传感器,在该列型A/D方式中,用于执行CDS处理和A/D转换处理的列信号处理电路5以与像素列逐个对应的方式而被布置着。
本像素电路的基本电路
然后,将会说明在固体摄像器件1的像素阵列部3内的像素电路。然而,在这之前,将会说明作为根据本发明实施例的像素电路的基础的基本像素的电路构造。
图2是图示了基本像素的示例性电路构造的图。
基本像素包括:作为光电转换部的光电二极管41;传输晶体管42;浮动扩散(FD)部43;复位晶体管44;放大晶体管45;以及选择晶体管46。
光电二极管41生成与所接收的光量对应的电荷(信号电荷)且累积所述电荷。光电二极管41具有接地的阳极端子和通过传输晶体管42而被连接至FD部43的阴极端子。
当传输信号TRG被接通时,传输晶体管42读取在光电二极管41中生成的电荷,且将所述电荷传输至FD部43。
FD部43保持从光电二极管41读取的电荷。当复位信号RST被接通且累积于FD部43中的电荷被排出到漏极(恒电压源Vdd)时,复位晶体管44使FD部43的电位复位。
放大晶体管45输出与FD部43的电位相应的像素信号。更具体地,放大晶体管45与通过垂直信号线9而被连接的作为恒电流源的负载MOS(未图示)一起构成源极跟随器电路,且表示与累积于FD部43中的电荷相应的电平的像素信号从放大晶体管45经由选择晶体管46而输出至垂直信号线9。
当利用选择信号SEL选择基本像素时,选择晶体管46被接通,且将该基本像素的像素信号通过垂直信号线9而输出至列信号处理电路5。传输信号TRG、选择信号SEL和复位信号RST被传输时所经过的各自的控制线对应于图1中的像素驱动线10。
如上所述,通常,各像素包括与一个光电二极管41对应设置着的传输晶体管42、FD部43、复位晶体管44、放大晶体管45和选择晶体管46各者。
2.根据第一实施例的像素电路构造
相对照地,图3是图示了固体摄像器件1的像素阵列部3中的第一像素电路构造的图。
根据图3中的像素阵列部3,该图中被设置成沿纵向相邻的光电二极管61及传输晶体管62中的两者共用由FD部63、复位晶体管64、放大晶体管65和选择晶体管66形成的读取电路。例如,FD部63的容量被设定成由一个光电二极管61能够获得的电荷量。
而且,在图3的像素阵列部3中,FD连接用晶体管67被设置成把该图中沿横向(行方向)排列的各FD部63连接起来。
一个像素2中包括了在该图中沿横向相邻且被虚线包围着的两个光电二极管61。更具体地,固体摄像器件1的像素电路具有这样的构造:其中,在每个像素2中设置有两个光电二极管61,且用于保持由这两个光电二极管61生成的电荷的两个FD部63之间的连接通过FD连接用晶体管67而被接通/切断。
在图3中,被设置于一个像素内的两个光电二极管61及两个传输晶体管分别被区分为光电二极管61A和传输晶体管62A以及光电二极管61B和传输晶体管62B。
而且,分别被沿纵向相邻的两个光电二极管61A及两个传输晶体管62A共用的FD部63、复位晶体管64、放大晶体管65、选择晶体管66和FD连接用晶体管67各者分别被定义为FD部63C、复位晶体管64C、放大晶体管65C、选择晶体管66C和FD连接用晶体管67C。
而且,分别被沿纵向相邻的两个光电二极管61B及两个传输晶体管62B共用的FD部63、复位晶体管64、放大晶体管65、选择晶体管66和FD连接用晶体管67各者分别被定义为FD部63D、复位晶体管64D、放大晶体管65D、选择晶体管66D和FD连接用晶体管67D。
光电二极管61、传输晶体管62、FD部63、复位晶体管64、放大晶体管65和选择晶体管66具有与上述基本像素中的光电二极管41、传输晶体管42、FD部43、复位晶体管44、放大晶体管45和选择晶体管46的功能相同的功能。
在传输晶体管62中,一条传输控制线81沿着行方向与每一个像素行对应的方式而被设置着,且传输信号TRG通过传输控制线81而被提供给传输晶体管62。在复位晶体管64中,一条复位控制线82沿着行方向以与每两个像素行对应的方式而被设置着,且复位信号RST通过复位控制线82而被提供给复位晶体管64。在选择晶体管66中,一条选择控制线83沿着行方向以与每两个像素行对应的方式而被设置着,且选择信号SEL通过选择控制线83而被提供给选择晶体管66。
在FD连接用晶体管67中,两条FD连接用控制线84X沿着列方向以与每个像素列对应的方式而被设置着,且FD连接信号FDX通过FD连接用控制线84X而被提供给FD连接用晶体管67。在一个像素中还以与两个光电二极管61相应的方式设置有两条垂直信号线9。
在图3中,图示了被安置在位于像素阵列部3左上角处的第一列的四行中的四个像素211至214,且将要被提供给像素阵列部3内的各像素行中的传输晶体管62的传输信号TRG以与像素2的阵列相应的方式被区分为传输信号TRG1、TRG2、TRG3、TRG4……。
关于像素阵列部3中所包括的复位晶体管64和选择晶体管66,它们各者中的每一个都是与沿纵向相邻的两个光电二极管61A对应地而被设置的。因此,分别被提供给各复位晶体管64和各选择晶体管66的复位信号RST和选择信号SEL被区分为复位信号RST1、RST3、(RST5)……和选择信号SEL1、SEL3、(SEL5)……。
像素阵列部3中所包括的两个FD连接用晶体管67沿横向方向分别被设置于每个像素中,因此,被提供给各FD连接用晶体管67的FD连接信号FDX被区分为FD连接信号FDX1-1、FDX1-2、(FDX2-1)、(FDX2-2)等等。
在每个像素中与两个读取电路对应地设置有两条垂直信号线9,因此,这两条垂直信号线被区分为垂直信号线9A和9B。
例如,在四个像素211至214之中,在像素212被用作焦点检测用像素的情况下,位于用于保持由一个像素内所设置的两个光电二极管61A和61B生成的电荷的两个FD部63C和63D之间的FD连接用晶体管67C通过FD连接信号FDX1-1而被切断。结果,这两个FD部63C和63D被断开。
另一方面,在像素212被用作图像生成用像素的情况下,位于用于保持由一个像素内所设置的两个光电二极管61A和61B生成的电荷的两个FD部63C和63D之间的FD连接用晶体管67C通过FD连接信号FDX1-1而被接通。结果,这两个FD部63C和63D被连通。
在像素212被用作焦点检测用像素且光电二极管61B的容量为可变的情况下,FD连接用晶体管67D可以被连接至相邻的像素222中的FD部63C(未图示)。
如稍后说明的图5中所示,一个像素中所包括的两个光电二极管61A和61B被形成得使光接收区域例如沿纵向方向或沿横向方向被分为两个部分。在像素2被用作焦点检测用像素的情况下,因为这两个光电二极管61A和61B被形成于一个像素内的不同位置中,所以可能会造成在从两个光电二极管61A和61B生成的图像上的偏差。根据图像上的上述偏差来计算出相位偏差量,且计算出散焦量。然后,调节(移动)摄像镜头,由此实现自动聚焦。
驱动像素2
图4A和图4B是图示了对如图3中所示的四个像素211至214之中的像素212进行驱动的例子的时序图。
图4A是像素212被用作图像生成用像素的情况,且图4B是像素212被用作焦点检测用像素的情况。需要注意的是,除了像素212以外的其他像素2的情况也是相同的。
在从时间t1到时间t4之间的像素212被选择的期间内,像素212的选择信号SELl被设定为Hi(“高”),且像素212中的两个选择晶体管66C和66D被接通。
而且,在像素212被选择的所述期间内,像素212的复位信号RST1在从时间t2开始的预定期间内首次被设定为Hi,且像素212中的两个复位晶体管64C和64D被接通。于是,像素212中的两个FD部63C和63D的电位被复位。
此后,像素212的传输信号TRG2在从时间t3开始的预定期间内被设定为Hi,且像素212中的两个传输晶体管62A和62B被接通。由此,累积于像素212的两个光电二极管61A和61B中的电荷分别被传输至相应的FD部63C和63D。在该传输期间内,像素212中的两个选择晶体管66C和66D是被接通的。因此,被传输至FD部63C和63D的电荷被转换成电压信号,然后从放大晶体管65C和65D经由选择晶体管66C和66D而被输出至垂直信号线9A和垂直信号线9B。
在像素212被用作图像生成用像素和被用作焦点检测用像素的这两种情况下,上述操作是一样的。
在像素212被用作图像生成用像素和被用作焦点检测用像素的这两种情况下,FD连接信号FDX1-1是不同的。该FD连接信号FDX1-1被提供给FD连接用晶体管67C,所述FD连接用晶体管67C位于用于保持由像素212内所设置的两个光电二极管61A和61B生成的电荷的两个FD部63C和63D之间。
更具体地,在像素212被用作图像生成用像素的情况下,如图4A所示,位于与像素212内的两个光电二极管61A和61B连接的两个FD部63C和63D之间的FD连接用晶体管67C在像素212被选择的期间内是被接通的。
另一方面,在像素212被用作焦点检测用像素的情况下,如图4B所示,位于与像素212内的两个光电二极管61A和61B连接的两个FD部63C和63D之间的FD连接用晶体管67C在像素212被选择的期间内是被切断的。
在像素212内的光电二极管61A处获得的像素信号和在像素212内的光电二极管61B处获得的像素信号从垂直信号线9A和垂直信号线9B同时被输出。
在像素212被用作图像生成用像素的情况下,因为在像素212内的光电二极管61A处获得的像素信号和在像素212内的光电二极管61B处获得的像素信号被FD连接用晶体管67C组合起来,所以这两个像素信号被处理为同一个像素信号。
另一方面,在像素212被用作焦点检测用像素的情况下,因为在像素212内的光电二极管61A处获得的像素信号和在像素212内的光电二极管61B处获得的像素信号被FD连接用晶体管67C分离开,所以这两个像素信号被处理为分开的像素信号(相位差信号)。
根据本发明的第一像素电路构造,在像素2被用作焦点检测用像素的情况下,在被分割开的两个光电二极管61A和61B处的各自的像素信号能够同时被输出。而且,在像素2被用作图像生成用像素的情况下,能够输出通过使被分割开的两个光电二极管61A和61B连通而获得的图像信号。
因此,因为像素2既能够被用于焦点检测的目的又能够被用于图像生成的目的,所以与在像素被局部地遮光的情况下的那种类型的焦点检测用像素不同的是,焦点检测用像素2在生成图像时不会变成缺陷像素。
在像素2被用作图像生成用像素的情况下,两个读取电路被连通且同时被使用。这扩大了有效晶体管尺寸,由此实现了使源极跟随放大器(source follower amplifier)的噪声降低。此外,通过借助于垂直信号线9A和垂直信号线9B这两者而使用分开的列信号处理电路5(A/D转换部),能够使电路噪声降低。
而且,FD部63的容量是针对于由一个光电二极管61能够获得的电荷量而被最优化地设定的。因此,在像素2被用作焦点检测用像素和被用作图像生成用像素的两种情况下,FD部63的容量都是最优的容量。换言之,根据本发明的第一像素电路构造,能够实现既确保像素信号的动态范围又提高S/N比。
同时,在像素2被用作焦点检测用像素的情况下,能够执行控制以使得:与像素被局部地遮光的情况下的焦点检测用像素一样,为了节省电力消耗的目的,一个像素内只有一个光电二极管61接收光。在这种情况下,通过使FD连接用晶体管67C接通,该同一个像素内的未使用的FD部63就被连通,且容量能够被改变。此外,在图3和稍后说明的图7的连通方法中,在使容量发生改变的情况下,必须分开地设置传输晶体管62A和62B的传输控制线81,且分别被提供给它们的传输控制线81的传输信号TRG被划分为例如TRG1A、TRG1B、TRG2A、TRG2B等等。
像素的截面构造图
图5是图示了固体摄像器件1中的像素2的截面构造的图。
在固体摄像器件1中,如图5所示,例如,在各像素2内在被形成于N型半导体基板12上的P型半导体区域(P型阱)101中形成有两个N型半导体区域102A和102B。这两个N型半导体区域102A和102B分别通过与P型半导体区域101的P-N接合而构成光电二极管61A和61B。
用于构成FD部63C或63D的N型半导体区域103在P型半导体区域101的上侧界面处被形成于像素边界处。
而且,传输晶体管62A的栅电极104例如由位于半导体基板12的在N型半导体区域102A与N型半导体区域103之间的上表面上的多晶硅形成。以相同的方式,传输晶体管62B的栅电极104例如由位于半导体基板12的在N型半导体区域102B与N型半导体区域103之间的上表面上的多晶硅形成。
在将要变成FD部63C或63D的N型半导体区域103的上方,用于避免来自相邻的其他像素的入射光的泄漏的像素间遮光膜105由诸如钨(W)、铝(Al)或铜(Cu)等金属膜形成。
例如,红(R)、绿(G)或蓝(B)滤色器107是在具有平坦上表面的绝缘层106的上侧处利用例如氮化物膜(SiN)、氧氮化物膜(SiON)、氧化膜(SiO2)等而被形成的,且片上透镜108被形成于滤色器107的上侧处。红(R)、绿(G)或蓝(B)滤色器107例如以拜耳阵列的方式被布置着,但是也可以根据其他排列方法而被布置着。滤色器107是通过用包括诸如着色剂或染料等颜料的光敏树脂来执行旋涂而被形成的。片上透镜108由诸如苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂、或硅氧烷基树脂(siloxane-based resin)等树脂材料形成。
复位晶体管64C和64D、放大晶体管65C和65D、选择晶体管66C和66D以及FD连接用晶体管67C和67D例如被形成于除了图5中所示的截面部分以外的沿垂直方向的像素间区域中。
如上所述,固体摄像器件1能够由前侧照射型固体摄像器件形成,在该前侧照射型固体摄像器件中,光是从半导体基板12的形成有像素晶体管的前表面侧入射的。
此外,如图6所示,固体摄像器件1可以由后侧照射型固体摄像器件形成,在该后侧照射型固体摄像器件中,光是从半导体基板12的与半导体基板12的形成有像素晶体管的前表面侧相反的后表面侧入射的。
在图6中所示的后侧照射型固体摄像器件1的截面构造图中,半导体基板12是P型基板,且用于构成光电二极管61A和61B的N型半导体区域102A和102B以及用于构成FD部63C或63D的N型半导体区域103被形成于P型半导体基板12内。
而且,传输晶体管62A和62B被形成于P型半导体基板12的前表面侧上且被绝缘层109覆盖着。另一方面,像素间遮光膜105和绝缘层106被形成于P型半导体基板12的后表面侧上,且红(R)、绿(G)或蓝(B)滤色器107以及片上透镜108被形成于像素间遮光膜105和绝缘层106的上侧处(图6中的下侧处)。
3.根据第二实施例的像素电路构造
图7是图示了固体摄像器件1的像素阵列部3中的第二像素电路构造的图。
在图7中,与图3中所示的第一像素电路构造中的部件相应的部件用相同的附图标记表示。因此,在第二像素电路的说明中将会只说明不同于第一像素电路构造的那些方面。这同样也适用于后文中的其他像素电路构造。
根据图3中所示的第一像素电路构造,用于将FD连接信号FDX提供给FD连接用晶体管67的FD连接用控制线84X是沿着列方向(垂直方向)而被布置着的。相反地,根据图7中的第二像素电路构造,用于将FD连接信号FDY提供给FD连接用晶体管67的FD连接用控制线84Y沿着行方向(水平方向)而被布置着。
在像素2被用作焦点检测用像素的情况下,使沿横向相邻的FD连接用晶体管67C和67D同时接通是困难的。因此,根据第二像素电路构造,为了能够对沿横向相邻的FD连接用晶体管67进行不同地控制,设置了两条FD连接用控制线84Y且它们交替地被连接至相邻的FD连接用晶体管67。
4.根据第三实施例的像素电路构造
图8是图示了固体摄像器件1的像素阵列部3中的第三像素电路构造的图。
根据上述的第一像素电路和第二像素电路,把FD连接用晶体管67设置成使沿横向排列的各FD部63相互连接。相反地,根据第三像素电路,如图8所示,FD连接用晶体管67被设置成使沿纵向排列的各FD部63相互连接。而且,一个像素2中包括了在垂直方向上对齐的光电二极管61A和61B。
例如,用于保持由像素212内的一个光电二极管61A生成的电荷的FD部63C和用于保持由像素212内的另一个光电二极管61B生成的电荷的FD部63D通过FD连接用晶体管67E而被连接起来。FD连接信号FDY1经由沿着行方向布置着的FD连接用控制线84Y而被提供给像素212的FD连接用晶体管67E。
而且,例如,用于保持由像素213内的一个光电二极管61A生成的电荷的FD部63D和用于保持由像素213内的另一个光电二极管61B(未图示)生成的电荷的FD部63C(未图示)通过像素213的FD连接用晶体管67F而被连接起来。FD连接信号FDY3经由FD连接用控制线84Y而被提供给像素213的FD连接用晶体管67F。
根据上述的第三像素电路构造,例如,在像素212被用作图像生成用像素的情况下,如图9所示,FD连接用晶体管67E被接通,且像素212中的由光电二极管61A生成的电荷和由光电二极管61B生成的电荷同时被读取。
同时,根据图9中的例子,像素212中的由光电二极管61A生成的电荷和由光电二极管61B生成的电荷通过使用放大晶体管65C和放大晶体管65D两者而被读取,但是也可以只从放大晶体管65C和放大晶体管65D中的一者被读取。
对比而言,在像素212被用作焦点检测用像素的情况下,如图10中的粗实线所示,像素212中的由光电二极管61A生成的电荷通过FD部63C、放大晶体管65C和选择晶体管66C而被输出至垂直信号线9。
而且,如图10中的粗虚线所示,像素212中的由光电二极管61B生成的电荷通过FD部63D、放大晶体管65D和选择晶体管66D而被输出至垂直信号线9。
因此,因为光电二极管61A中的信号电荷和光电二极管61B中的信号电荷双方都被输出至同一条垂直信号线9,所以必须在分开的时间段内执行光电二极管61A中的信号电荷的读取和光电二极管61B中的信号电荷的读取。
5.根据第四实施例的像素电路构造
现在,图11是图示了在把FD连接用晶体管67设置成使沿纵向排列的各FD部63相互连接的情况下让光电二极管61A中的信号电荷的读取和光电二极管61B中的信号电荷的读取被同时执行的像素电路构造的图。
换言之,图11是图示了固体摄像器件1的像素阵列部3中的第四像素电路构造的图。
根据第四像素电路构造,与每个像素列对应地设置有两条垂直信号线9C和9D。放大晶体管65C通过选择晶体管66C而被连接至垂直信号线9C,且放大晶体管65D通过选择晶体管66D而被连接至垂直信号线9D。
因此,根据第四像素电路构造,如图12所示,即使在像素212被用作焦点检测用像素的情况下,光电二极管61A中的信号电荷和光电二极管61B中的信号电荷也能够同时被读取,且因此,能够实现高速度读取。
在像第三像素电路构造和第四像素电路构造一样把FD连接用晶体管67设置成使沿纵向排列的各FD部63相互连接的情况下,能够如图13所示通过同时连接多个连续的FD部63而将每个像素的FD部63的容量改变Q倍(Q=1、2、3、……)。在像素2被用作焦点检测用像素和被用作图像生成用像素的这两种情况下,能够利用FD容量的可改变性。
而且,如图14所示,通过同时接通在垂直方向上相邻的多个同色像素中的传输晶体管62且同时连接所述多个连续的FD部63,能够把所述在垂直方向上相邻的多个同色像素的像素信号在FD部63中相加,然后输出。
6.根据第五实施例的像素电路构造
图15是图示了固体摄像器件1的像素阵列部3中的第五像素电路构造的图。
第五像素电路构造具有这样的构造:在该构造中,FD连接用晶体管67E和67F被进一步添加到如图3所示的第一像素电路构造中,以使得各FD部63能够进一步在垂直方向上被连接起来。
例如,用于保持由像素212内的光电二极管61A生成的电荷的FD部63C和用于保持由像素213内的光电二极管61A生成的电荷的FD部63C通过FD连接用晶体管67E而被连接。
类似地,用于保持由像素212内的光电二极管61B生成的电荷的FD部63D和用于保持由像素213内的光电二极管61B生成的电荷的FD部63D通过FD连接用晶体管67E而被连接。FD连接信号FDY1经由FD连接用控制线84Y而被提供给像素212与像素213之间的各FD连接用晶体管67E。
用于保持由像素214内的光电二极管61A生成的电荷的FD部63C及用于保持由像素214内的光电二极管61B生成的电荷的FD部63D也通过FD连接用晶体管67F而分别被连接至未图示的用于保持由像素215内的光电二极管61A生成的电荷的FD部63C及用于保持由像素215内的光电二极管61B生成的电荷的FD部63D。FD连接信号FDY3经由FD连接用控制线84Y而被提供给像素214与像素215之间的各FD连接用晶体管67F。
根据图15中所示的第五像素电路构造,FD连接用晶体管67C接通/切断用于保持一个像素内的两个光电二极管61A和61B中的累积电荷的两个FD部63C和63D之间的连接。因此,FD连接用晶体管67C取决于像素2是被用作图像生成用像素还是被用作焦点检测用像素而被接通/切断。
另一方面,FD连接用晶体管67D接通/切断用于保持沿行方向相邻的像素2中的累积电荷的FD部63之间的连接。因此,在执行沿行方向相邻的多个像素2中的像素信号的FD相加的情况下或在使FD容量发生改变的情况下,FD连接用晶体管67D被接通。
而且,FD连接用晶体管67E和67F接通/切断用于保持沿列方向相邻的像素2中的累积电荷的FD部63之间的连接。因此,在执行沿列方向相邻的多个像素2中的像素信号的FD相加的情况下或在使FD容量发生改变的情况下,FD连接用晶体管67E和67F被接通。
7.根据第六实施例的像素电路构造
在上述的第一实施例到第五实施例中,已经说明了其中由FD部63、复位晶体管64、放大晶体管65和选择晶体管66形成的读取电路被相邻的两个像素共用的例子。
然而,与本发明相关的技术还可以具有其中读取电路能够被相邻的三个以上像素共用的构造。
图16是图示了固体摄像器件1的像素阵列部3中的第六像素电路构造的图。
根据图16中的第六像素电路构造,一个读取电路被在垂直方向上相邻的四个像素共用。其他部件与上述的第一实施例中的那些部件相同。
根据上述的与本发明相关的第一像素构造到第六像素电路构造,因为在一个像素内设置有两个光电二极管61且它们各自生成的电荷能够被不同的读取电路读取,所以在像素2被用于焦点检测和被用于图像生成的两种情况下,几乎都不会产生缺陷像素。
在像素2被用作焦点检测用像素的情况下,被分割开的两个光电二极管61A和61B中的像素信号能够被用作相位差信号。因此,能够将电路尺寸的增大抑制至最小程度,且所述焦点检测用像素还能够以高密度而被布置着。
而且,因为与光电二极管61对应地设置着的FD部63能够被连接至沿纵向方向相邻、沿横向方向相邻、或沿这两个方向相邻的FD部63,所以FD部63的容量能够被改变。
同时,根据上述各例子,已经说明了FD部63的容量是针对由一个光电二极管61能够获得的电荷量而被最优化地设定的。然而,在以针对于一个光电二极管61而言电荷被保持于由FD连接用晶体管67连接起来的多个FD部63中为前提条件的情况下,一个FD部63的容量能够被设定成小于由一个光电二极管61能够获得的电荷量。更具体地,通过一个光电二极管61能够获得的电荷量与通过一个FD部63能够保持的电荷量之间的比值可以被设定为光电二极管61:FD部63=1:1或光电二极管61:FD部63=Q:1(Q=2、3、4、……中的任一个)。
根据与本发明相关的第一像素构造到第六像素电路构造,因为其中与光电二极管61对应地设置着的FD部63能够被连接至相邻的其他FD部63的构造,所以FD部63的容量的自由度能够被增大。例如,当所接收的光量小时,本技术能够在通过利用用于使FD部63的容量减小的连接以便增大转换效率的状态下而被使用;而当所接收的光量大时,本技术能够在通过将多个FD部63连接起来以便增大容量且扩大动态范围的状态下而被使用。
而且,一个像素2内所设置的两个光电二极管61A和61B之间的电荷量的比值可以不是上述的光电二极管61A:光电二极管61B=1:1,而是k可以被设定成光电二极管61A:光电二极管61B=Q:1(Q是大于0的正实数)。
此外,诸如当拍摄动态图像的时候或当在实时取景模式(live view mode)下进行拍摄的时候在所摄取图像的低分辨率能够被接受的情况下,可以通过使相邻的像素2与FD部63连接来执行读取。结果,能通过对多个像素的像素信号执行FD相加而获得相加信号。通常,在由于使像素变得稀疏化而生成了分辨率低的图像的情况下,可能出现条纹(moire)等,但是能够通过生成由FD相加而获得的相加信号来减少所述条纹等。而且,与除了在FD处的相加以外的模拟相加或数字相加比较而言,像素信号的FD相加在电力消耗方面和处理速度方面都是更有利的。
同时,已经说明了根据上述各实施例的像素2的电路构造具有基于卷帘快门方式(rolling shutter system)的电路构造,在该卷帘快门方式中,以每个像素行为单位而顺序地用光电二极管61执行电荷的生成及其累积)。然而,该电路构造可以是全部像素同时读取方式(全局快门方式)的电路构造,根据该全部像素同时读取方式,在传输晶体管62与FD部63之间添加有第二传输晶体管和第二电荷保持部,在像素阵列部3内的全部像素中同时执行曝光操作,电荷在直到读取开始之前被暂时地保持在所述第二电荷保持部中,且以每行为单位来执行读取。
固体摄像器件的示例性基板构造
如图17A所示,图1中的固体摄像器件1包括一个半导体基板12,在半导体基板12上形成有像素区域121、控制电路122和逻辑电路123,在像素区域121上排列有多个像素2,控制电路122用于控制像素2,逻辑电路123包括针对于像素信号的信号处理电路。
然而,如图17B所示,固体摄像器件1可以具有这样的构造:在该构造中,形成有像素区域121和控制电路122的第一半导体基板131与形成有逻辑电路123的第二半导体基板132被层叠着。第一半导体基板131与第二半导体基板132利用例如贯通孔(through via)或Cu-Cu金属结合而被电连接。
或者,如图17C所示,固体摄像器件1可以具有这样的构造:在该构造中,只形成有像素区域121的第一半导体基板141与形成有控制电路122和逻辑电路123的第二半导体基板142被层叠着。第一半导体基板141与第二半导体基板142利用例如贯通孔或Cu-Cu金属结合而被电连接。
8.应用于电子设备的示例性应用
本发明的技术的应用不局限于固体摄像器件。更具体地,本发明的技术适用于将固体摄像器件用在图像摄取部(光电转换部)处的所有电子设备,例如:诸如数码相机和摄影机等摄像设备;具有摄像功能的便携终端设备;将固体摄像器件用在图像读取部处的复印机,等等。固体摄像器件可以被形成为一个芯片,且也可以是具有摄像功能的模块状形式,在该模块状形式中,摄像部和信号处理部或光学系统被整体地封装着。
图18是图示了作为根据本发明实施例的电子设备的摄像设备的示例性构造的框图。
图18中的摄像设备200包括光学部201、固体摄像器件(摄像器件)202和数字信号处理器(DSP:Digital Signal Processor)电路203,光学部201由例如镜头组形成,在固体摄像器件202中采用了图1中的固体摄像器件1,DSP电路203是相机信号处理电路。而且,摄像设备200还包括帧存储器204、显示部205、记录部206、操作部207和电源部208。DSP电路203、帧存储器204、显示部205、记录部206、操作部207和电源部208通过总线209而被相互连接。
光学部201接收来自被摄对象的入射光(图像光)且在固体摄像器件202的成像区域上形成图像。固体摄像器件202将由光学部201在所述成像区域上成像的入射光的光量以每个像素为单位转换成电信号,且输出所述电信号作为像素信号。作为固体摄像器件202,能够采用图1中的固体摄像器件1,更具体地,能够采用如下的被减小了电路尺寸的固体摄像器件:其中,当像素2被用于焦点检测和图像生成时,通过接通/切断两个FD部63之间的连接,不会产生任何缺陷像素。
例如,显示部205可以由诸如液晶面板和有机电致发光(EL:electroluminescence)面板等面板型显示部形成,且用于显示出由固体摄像器件202摄像而得到的动态图像或静态图像。记录部206将由固体摄像器件202摄像而得到的所述动态图像或所述静态图像记录在诸如硬盘和半导体存储器等记录媒介中。
操作部207根据用户的操作而发出针对于摄像设备200中所包括的各种各样的功能的操作命令。电源部208适宜地将各种各样的电力供应给DSP电路203、帧存储器204、显示部205、记录部206和操作部207,因而成为上述这些供电目标的操作电源。
如上所述,通过使用根据上述实施例的固体摄像器件1作为固体摄像器件202,焦点检测用像素能够以高密度而被布置着,且能够在不会产生缺陷像素的前提下摄取到图像。因此,在诸如摄影机、数码相机、还有用于像手机之类的移动设备中的相机模块等摄像设备200中,能够提高所摄取图像的质量。
根据上述各种例子,已经说明了其中第一导电类型是P型、第二导电类型是N型、且电子作为信号电荷的固体摄像器件。然而,本发明的技术也适用于其中空穴被用作信号电荷的固体摄像器件。换言之,上述的各个半导体区域可以由相反导电类型(其中第一导电类型是N型且第二导电类型是P型)的半导体区域形成。
而且,根据本发明实施例的技术不仅适用于被构造成检测且摄取可见光的入射光量的分布以作为图像的固体摄像器件,还适用于被构造成检测且摄取诸如红外线、X射线或粒子等的入射量的分布以作为图像的固体摄像器件,而且从广义上讲,适用于所有的固体摄像器件(物理量分布检测器件),例如被构造成检测且摄取诸如压力和电容等其他物理量的分布以作为图像的指纹检测传感器。
本发明的实施例不局限于上述那些实施例,且能够在不脱离本发明的要旨的范围内做出各种各样的变形。
例如,与上述多个实施例部分组合或全部组合的实施例是可采用的。
而且,本说明书中所叙述的效果仅仅是例子,且不局限于这些效果,因此,还可以包括除了本说明书中所叙述的效果以外的效果。
需要注意的是,本发明还可以实施下列技术方案。
(1)一种固体摄像器件,在其内以矩阵状呈二维地布置有多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,所述固体摄像器件包括:
第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;
第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;和
晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来。
(2)根据上面的(1)所述的固体摄像器件,其中,在所述像素被用作图像生成用像素的情况下,所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部连通,而在所述像素被用作焦点检测用像素的情况下,所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部断开。
(3)根据上面的(1)或(2)所述的固体摄像器件,其中,在所述像素被用作所述焦点检测用像素的情况下,同时执行利用所述第一读取电路对所述第一光电转换部中的电荷的读取和利用所述第二读取电路对所述第二光电转换部中的电荷的读取。
(4)根据上面的(1)到(3)中任一者所述的固体摄像器件,其中,所述第一读取电路和所述第二读取电路中的每一者被相邻的至少一个其他像素中的光电转换部共用。
(5)根据上面的(4)所述的固体摄像器件,其中,所述第一读取电路和所述第二读取电路中的每一者被相邻的多个其他像素中的光电转换部共用。
(6)根据上面的(1)到(5)中任一者所述的固体摄像器件,其中,用于控制所述晶体管的控制线沿着列方向而被设置着。
(7)根据上面的(1)到(5)中任一者所述的固体摄像器件,其中,用于控制所述晶体管的控制线沿着行方向而被设置着。
(8)根据上面的(1)到(7)中任一者所述的固体摄像器件,其中,后侧照射型固体摄像器件被采用。
(9)根据上面的(1)到(7)中任一者所述的固体摄像器件,其中,前侧照射型固体摄像器件被采用。
(10)根据上面的(1)到(9)中任一者从所述的固体摄像器件,所述固体摄像器件具有这样的电路构造:在该电路构造中,对于所述像素,在所述多个像素处同时执行曝光操作,且以每行为单位执行读取。
(11)根据上面的(1)到(10)中任一者所述的固体摄像器件,所述固体摄像器件具有这样的电路构造:在该电路构造中,第一半导体基板和第二半导体基板被层叠着,所述第一半导体基板至少形成有排列着所述多个像素的像素区域,所述第二半导体基板至少形成有用于处理从所述像素输出的像素信号的逻辑电路。
(12)一种固体摄像器件的驱动方法,在所述固体摄像器件内以矩阵状呈二维地布置有多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,所述固体摄像器件包括:
第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;
第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;以及
晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来,
其中,在所述像素被用作图像生成用像素的情况下,利用所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部连通,而在所述像素被用作焦点检测用像素的情况下,利用所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部断开。
(13)一种电子设备,其包括固体摄像器件,在所述固体摄像器件内以矩阵状呈二维地布置有多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,所述固体摄像器件包括:
第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;
第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;以及
晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来。
附图标记列表
1:固体摄像器件
2:像素
3:像素阵列部
12:半导体基板
61:光电二极管
62:传输晶体管
63:FD(浮动扩散)部
64:复位晶体管
65:放大晶体管
66:选择晶体管
67:FD连接用晶体管
84X、84Y:FD连接用控制线
131:第一半导体基板
132:第二半导体基板
141:第一半导体基板
142:第二半导体基板
200:摄像设备
202:固体摄像器件

Claims (12)

1.固体摄像器件,在其内以矩阵状呈二维地布置有多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,所述固体摄像器件包括:
第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;
第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;以及
晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来,
其中,在所述像素被用作图像生成用像素的情况下,所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部连通,而在所述像素被用作焦点检测用像素的情况下,所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部断开。
2.根据权利要求1所述的固体摄像器件,其中,在所述像素被用作所述焦点检测用像素的情况下,同时执行利用所述第一读取电路对所述第一光电转换部的电荷的读取和利用所述第二读取电路对所述第二光电转换部的电荷的读取。
3.根据权利要求1所述的固体摄像器件,其中,所述第一读取电路和所述第二读取电路中的每一者被相邻的至少一个其他像素中的光电转换部共用。
4.根据权利要求3所述的固体摄像器件,其中,所述第一读取电路和所述第二读取电路中的每一者被相邻的多个其他像素中的光电转换部共用。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像器件,其中,用于控制所述晶体管的控制线沿着列方向而被设置着。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像器件,其中,用于控制所述晶体管的控制线沿着行方向而被设置着。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像器件,其中,采用了后侧照射型固体摄像器件。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像器件,其中,采用了前侧照射型固体摄像器件。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像器件,其具有如下的电路构造:在该电路构造中,对于所述像素,在所述多个像素处同时执行曝光操作,且以每行为单位执行读取。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像器件,其具有如下的构造:在该构造中,第一半导体基板和第二半导体基板被层叠着,所述第一半导体基板至少形成有排列着所述多个像素的像素区域,所述第二半导体基板至少形成有用于处理从所述像素输出的像素信号的逻辑电路。
11.固体摄像器件的驱动方法,在所述固体摄像器件内以矩阵状呈二维地布置着多个像素,各所述像素包括第一光电转换部和第二光电转换部,所述第一光电转换部和所述第二光电转换部两者被构造成对经由一个微透镜入射的光进行光电转换,所述固体摄像器件包括:
第一读取电路,所述第一读取电路被构造成读取由所述第一光电转换部生成的电荷;
第二读取电路,所述第二读取电路被构造成读取由所述第二光电转换部生成的电荷;以及
晶体管,所述晶体管被构造成将所述第一读取电路中所包含的第一电荷保持部与所述第二读取电路中所包含的第二电荷保持部连接起来,
其中,在所述像素被用作图像生成用像素的情况下,利用所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部连通,而在所述像素被用作焦点检测用像素的情况下,利用所述晶体管使所述第一电荷保持部与所述第二电荷保持部断开。
12.电子设备,其包括如权利要求1至10中任一项所述的固体摄像器件。
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