CN106133912B - 固态图像传感器、电子装置和成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在进行普通成像以外的特定处理时能够提高驱动速度并降低耗电的固态图像传感器、电子装置和成像方法。本发明设置有用于输出用来构建图像的像素信号的像素和对所述像素进行驱动的逻辑电路,且包括通过将形成有多个所述像素的第一半导体基板和形成有所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起而获得堆叠结构。此外,在所述多个像素中,特定像素是输出在对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中使用的像素信号的像素,所述特定像素独立于正常像素连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素之外的像素。本技术例如能够应用于层叠型固态图像传感器。

Description

固态图像传感器、电子装置和成像方法
技术领域
本发明涉及固态图像传感器、电子装置和成像方法,特别地,涉及能够以低耗电实现除正常成像以外的特定处理的高速化的固态图像传感器、电子装置和成像方法。
背景技术
现有技术中的例如数码照相机或数码摄像机等配备有成像功能的电子装置使用CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体) 图像传感器等固态图像传感器。固态图像传感器包括由进行光电转换的PD(photodiode:光电二极管)与多个晶体管的组合形成的像素,其中,在平面内布置的多个像素输出的像素信号的基础上构建图像。
此外,近来,随着配备有固态图像传感器的电子装置的尺寸减小,已经开始减小固态图像传感器的尺寸或面积。
例如,专利文献1公开了使用如下构造来实现面积减小的堆叠型固态图像传感器:其中,形成像素阵列单元(其包括以阵列方式布置的多个像素)的基板和对像素信号进行信号处理的基板中一者叠置在另一者之上。
引用列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请特开第2010-245506号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
现在,CMOS图像传感器在从像素中读取信号方面通常采用扫描每一行或列的模式。因此,当现有技术的CMOS图像传感器进行随机访问仅一部分像素的处理时,需要至少通过布置有这一部分像素的行或列来驱动这部分像素。
因此,当在正常成像以外的例如进行动作检测的处理、起到照度传感器作用的处理或进行相位差自动对焦的处理等特定处理中仅驱动一部分像素时,将要驱动布置有这一部分像素的行或列。因此,难以加速这样的特定处理的驱动,并且所述特定处理的执行有时会导致耗电的增加。
本发明是鉴于上述情况而做出的,并且目的在于以低耗电实现除正常成像外的特定处理的高速化。
解决问题的技术方案
根据本发明一个方面的固态图像传感器包括输出用来构建图像的像素信号的像素和对所述像素进行驱动的逻辑电路,并且由堆叠结构构成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,其中,多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素的,所述特定像素是输出在对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素。
根据本发明另一个方面的电子装置配备有固态图像传感器,所述固态图像传感器包括输出用来构建图像的像素信号的像素和对所述像素进行驱动的逻辑电路,其中,所述固态图像传感器由堆叠结构构成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,且多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素的,所述特定像素是输出在对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素。
根据本发明的又一个方面,提出一种固态图像传感器使用的成像方法,所述固态图像传感器包括输出用来构建图像的像素信号的多个像素和对所述像素进行驱动的逻辑电路,并且由堆叠结构构成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,而同时,所述多个像素中的特定像素以独立于正常像素的方式连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素的,所述特定像素是输出在对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素,所述方法包括以下步骤:在相对于所述正常像素以预定比率布置的预定数量的所述特定像素输出的像素信号的基础上,进行所述特定处理;且在进行指示所述图像的成像的预定操作时从多个所述像素的全部像素输出的像素信号的基础上,进行所述成像处理。
根据本发明的又一个方面,所述固态图像传感器包括输出用来构建图像的像素信号的多个像素和对所述像素进行驱动的逻辑电路,并且由堆叠结构构成,在所述堆叠结构中,包含所述多个像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起。此外,在所述多个像素中,特定像素以独立于正常像素的方式连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素的,所述特定像素是输出在对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素。
本发明的有益效果
根据本发明的方面,能够以低耗电实现除正常成像之外的特定处理的高速化。
附图说明
图1是图示了应用本技术的固态图像传感器的实施例的构造例的框图。
图2图示了正常像素和特定像素的平面布置。
图3图示了固态图像传感器的电路构造。
图4图示了固态图像传感器的横截面构造。
图5是图示了成像装置的第一构造例的框图。
图6是图示了第一成像方法的流程图。
图7是图示了成像装置的第二构造例的框图。
图8是图示了第二成像方法的流程图。
图9图示了根据第一变型例的固态图像传感器的横截面构造。
图10图示了根据第二变型例的固态图像传感器的横截面构造。
图11图示了根据第三变型例的固态图像传感器的横截面构造。
图12是图示了成像装置的第三构造例的框图。
图13是图示了第三成像方法的流程图。
图14图示了校正特定像素的处理。
图15图示了根据第四变型例的固态图像传感器的横截面构造。
图16图示了根据第五变型例的固态图像传感器的横截面构造。
图17是图示了第四成像方法的流程图。
图18是图示了第五成像方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细说明应用本技术的具体实施例。
图1是图示了应用本技术的固态图像传感器的实施例的构造例的框图。
如图1所示,固态图像传感器11通过包括像素区域12、垂直驱动电路13、列信号处理电路14、水平驱动电路15、输出电路16和控制电路 17来构成。
多个像素21以阵列方式布置于像素区域12中,其中,各像素21经由水平信号线22连接至垂直驱动电路13且经由垂直信号线23连接至列信号处理电路14。多个像素21中的各像素输出与通过未示出的光学系统而照射的光量相对应的像素信号,以使这些像素信号构建形成于像素区域12内的被摄体图像。
像素21被构造为如图1右侧的放大图所示,其中,作为光电转换单元的PD 24内产生的电荷在由垂直驱动电路13驱动的同时经由传输晶体管25传输到作为浮动扩散区的FD26。其后,当像素21要被读取时,选择晶体管28在被垂直驱动电路13驱动的同时导通,以使与FD 26内累积的电荷相对应水平的像素信号从放大晶体管27经由选择晶体管28 输出到垂直信号线23。此外,FD 26内累积的电荷通过复位晶体管29的导通而被复位,以使复位电平的像素信号从放大晶体管27经由选择晶体管28输出到垂直信号线23。
对于布置于像素区域12内的多个像素21的每一行,垂直驱动电路 13经由水平信号线22把驱动(例如传输、选择和复位)各像素21的驱动信号供给到像素21。列信号处理电路14对从多个像素21经由垂直信号线23输出的像素信号进行CDS(相关双采样)处理以对所述像素信号进行模拟-数字转换且去除复位噪声。
对于布置于像素区域12内的多个像素21的每一列,水平驱动电路 15把使列信号处理电路14输出像素信号的驱动信号供给到列信号处理电路14。输出电路16放大列信号处理电路14以根据来自水平驱动电路 15的驱动信号的时序供给来的像素信号,并且将信号输出到后续的图像处理电路。
控制电路17控制固态图像传感器11中的各模块的驱动。控制电路 17根据各模块的驱动周期来产生时钟信号,并且将信号供给到相应模块。
如上所述地构造的固态图像传感器11能够通过使用所有像素21输出的像素信号来形成高分辨率图像。另一方面,固态图像传感器11能够通过使用一部分像素21输出的像素信号来进行除正常成像处理以外的特定处理而不是如上所述地进行所有像素的驱动,所述特定处理例如是进行动作检测的处理、起到照度传感器作用的处理或进行相位差自动对焦的处理(以下将适当地把这样的处理称为特定处理)。
例如,当通过使用一部分像素的像素信号来进行特定处理时,普通固态图像传感器需要驱动布置有这一部分像素的列或行。另一方面,固态图像传感器11被构造为能够在进行特定处理时仅驱动一部分像素21。在下面的说明中,适当地,将正常成像处理中输出像素信号的像素21称为正常像素21,而将特定处理中输出像素信号的像素21称为特定像素21X。
将参照图2来说明正常像素21和特定像素21X的平面布置。
图2图示了平面图内的一部分像素区域12。透过红色(R)、绿色(G) 和蓝色(B)光的滤色器以所谓的拜耳(Bayer)阵列的方式布置于像素区域12的各像素21中,其中,在图2中,对应于各颜色的正方形表示像素21。
图2也图示了由粗框围绕的四个特定像素21X-1至21X-4。当进行特定处理时,将特定像素21X-1至21X-4作为布置有相应特定像素的预定范围31-1至31-4内的多个正常像素21的代表而被处理。即,如图所示,正方形的预定范围31-1至31-4分别被设置用于以5×5排布方式的 25个像素21,其中,以一个特定像素21X比24个正常像素21的比率来嵌入特定像素21X。
此外,在正常成像中,固态图像传感器11进行所有像素的操作以从所有像素21(正常像素21和特定像素21X)中输出像素信号且形成高分辨率图像。另一方面,在进行特定处理中,固态图像传感器11进行简化的操作以仅从以预定比率布置的特定像素21X中输出像素信号。
接着,将参照图3来说明固态图像传感器11的电路构造。
图3图示了布置有N个正常像素21-1至21-N和一个特定像素21X 的构造。此外,固态图像传感器11采用通过堆叠形成有诸如像素21等传感器的传感器基板41和形成有诸如垂直驱动电路13、水平驱动电路 15和控制电路17等逻辑电路的逻辑基板42而构成的堆叠型结构。
即,在图3所示的固态图像传感器11中,正常像素21-1至21-N和特定像素21X形成在传感器基板41上,而起到源极跟随器等的恒流源作用的偏置晶体管45-1和45-2形成在逻辑基板42上。此外,偏置电压Vb 输入到偏置晶体管45-1和45-2各自的栅极,偏置晶体管45-1和45-2因此输出恒定电流。
如已经参照图1所述,正常像素21-1至21-N通过分别包括PD 24-1 至24-N、传输晶体管25-1至25-N、FD 26-1至26-N、放大晶体管27-1 至27-N、选择晶体管28-1至28-N和复位晶体管29-1至29-N来构成。此外,正常像素21-1至21-N的选择晶体管28-1至28-N与形成在传感器基板41的接合面上的连接端子43-1连接。另一方面,逻辑基板42上的偏置晶体管45-1与形成在逻辑基板42的接合面上的连接端子44-1连接。
同样,特定像素21X通过包括PD 24X、传输晶体管25X、FD 26X、放大晶体管27X、选择晶体管28X和复位晶体管29X来构成。此外,特定像素21X的选择晶体管28X与形成在传感器基板41的接合面上的连接端子43-2连接。另一方面,逻辑基板42上的偏置晶体管45-2与形成在逻辑基板42的接合面上的连接端子44-2连接。
此外,传感器基板41和逻辑基板42通过将基板直接接合在一起的直接接合技术来接合。注意,在本申请的申请人提交的专利文献(JP 2000-299379A)中详细公开了上述直接接合技术。
传感器基板41和逻辑基板42以这样的方式接合,从而建立了连接端子43-1与连接端子44-1之间的电连接以及连接端子43-2与连接端子44-2之间的电连接。因此,正常像素21-1至21-N经由连接端子43-1和 44-1连接至偏置晶体管45-1,而特定像素21X经由连接端子43-2和44-2 连接至偏置晶体管45-2。
以前述方式构成的固态图像传感器11能够以与正常像素21-1至 21-N分开的方式驱动特定像素21X。
图4图示了固态图像传感器11的横截面构造的示例。
如图4所示,固态图像传感器11通过堆叠传感器基板41和逻辑基板42来构成。
逻辑基板42是通过从图4的底部开始依次堆叠半导体层51和配线层52而构成的。组成逻辑电路的例如晶体管等器件(未示出)构造于半导体层51中,而连接所述器件和连接端子44-1和44-2的配线形成于配线层52。
传感器基板41是通过从图4的底部开始依次堆叠配线层53、半导体基板54、绝缘层55、滤色器层56和片上透镜层57而构成的。图4的示例图示了传感器基板41上形成的多个像素21中的特定像素21X和五个正常像素21-1至21-5。
如图所示,与连接端子43-1和43-2连接的配线形成于配线层53中,正常像素21-1至21-5经由配线连接至连接端子43-1而特定像素21X经由配线连接至连接端子43-2。
与正常像素21-1至21-5和特定像素21X相对应的PD 24-1至24-5 和PD 24X形成在半导体基板54上。绝缘层55使半导体基板54的受光面(图4的上侧的面)绝缘。
与正常像素21-1至21-5和特定像素21X对应的滤色器61-1至61-5 和滤色器61X形成于滤色器层56中,各滤色器透过相应颜色的光。与正常像素21-1至21-5和特定像素21X对应的片上透镜62-1至62-5和片上透镜62X形成于片上透镜层57中,各片上透镜汇聚照射到像素上的光。
因此,在固态图像传感器11中,传感器基板41和逻辑基板42接合在一起以建立正常像素21-1至21-5与逻辑基板42之间的经由连接端子 43-1和44-1的电连接以及特定像素21X与逻辑基板42之间的经由连接端子43-2和44-2的电连接。换言之,在固态图像传感器11中,正常像素21-1至21-5和特定像素21X被构造为分别连接至逻辑基板42。
固态图像传感器11因此能够以独立于正常像素21-1至21-5的方式来读取从特定像素21X输出的像素信号。即,固态图像传感器11能够以独立于布置有特定像素21X的列的方式来驱动特定像素21X,而不是驱动整个列。通过以独立于列的方式来驱动特定像素21X,固态图像传感器11例如能够进行高速读取像素信号的处理。
图5是图示了配备有固态图像传感器11的成像装置的第一构造例的框图。
如图5所示,成像装置101通过包括光学系统102、成像单元103、信号处理电路104、显示器105、记录媒介106和动作检测单元107来构成以能够形成静态图像和动态图像。
光学系统102通过包括一个或多个透镜来构成以将来自被摄体的图像光(入射光)引导到成像单元103并且将图像形成在成像单元103的受光面(传感器单元)上。
成像单元103根据经由光学系统102形成在受光面上的图像来累积一段时间的电子,并且将与累积的电子相对应的信号供给到信号处理电路104和动作检测单元107。前述的固态图像传感器11能够被应用为成像单元103,因此在下文中成像单元103也被称为固态图像传感器11。固态图像传感器11仅从特定像素21X中输出像素信号直至图像存储的时序,并且根据图像存储时序,将所有像素21(正常像素21和特定像素 21X)输出的像素信号供给到信号处理电路104。
信号处理电路104以固态图像传感器11输出的像素信号为基础构建图像,并且进行包括白平衡调整和伽马(gamma)校正在内的各种信号处理。当仅供给从特定像素21X输出的像素信号时,例如,信号处理电路104将由该像素信号构建的低分辨率图像供给至显示器105,显示器 105进行该图像的实时视图显示。此外,当供给从所有像素21输出的像素信号时,信号处理电路104将由该像素信号构建的高分辨率图像供给至记录媒介106,然后,记录媒介106存储(记录)该图像。
动作检测单元107进行例如检测用户动作的动作检测处理,并且判断是否进行作为触发图像存储的预定动作的成像动作。仅特定像素21X 的像素信号从固态图像传感器11供给到动作检测单元107,以使动作检测单元107在仅由从特定像素21X输出的像素信号构成的图像的基础上检测图像中被拍摄的用户的动作。
注意,如上所述,固态图像传感器11通过堆叠传感器基板41和逻辑基板42来构成,其中,信号处理电路104和动作检测单元107能够形成在逻辑基板42上。即,作为仅成像单元103对应于固态图像传感器11 的构造的代替方案,成像单元103、信号处理电路104和动作检测单元 107能够被构造为并入由单芯片制成的固态图像传感器11。
现在,图6是图示了当用户进行成像动作时成像装置101存储图像的成像处理(第一成像方法)的流程图。
例如,一旦用户操作成像装置101且选择当进行成像动作时存储图像的模式,处理就开始。此外,在步骤S11中,固态图像传感器11仅将特定像素21X的像素信号输出到信号处理电路104和动作检测单元107。
在步骤S12中,动作检测单元107在由固态图像传感器11供给来的仅由来自于特定像素21X的像素信号构成的图像的基础上进行检测用户动作的动作检测处理。例如,动作检测单元107保持仅由来自特定像素 21X的像素信号构成的图像,并且通过在累积了预定数量图像的阶段找出各图像之间的差异来检测用户的动作。
在步骤S13中,在步骤S12中的动作检测处理的结果的基础上,动作检测单元107判断用户是否进行了指示摄像的预定成像动作(例如摆手动作)。
当动作检测单元107在步骤S13中确定用户未进行预定成像动作时,处理返回到步骤S11以从此开始重复类似的处理且相继地将仅来自于特定像素21X的像素信号供给到动作检测单元107。另一方面,当动作检测单元107在步骤S13中确定用户进行了预定成像动作时,处理转到步骤S14。
在步骤S14中,动作检测单元107指示固态图像传感器11进行所有像素的驱动,以使固态图像传感器11将所有像素21(正常像素21和特定像素21X)输出的像素信号供给到信号处理电路104。
在步骤S15中,信号处理电路104将由步骤S14中固态图像传感器 11供给来的像素信号构建的图像供给到记录媒介106,并且使记录媒介存储图像。其后,处理返回到步骤S11,从此开始重复类似的处理。
根据上述的成像装置101,固态图像传感器11被构造为能够单独驱动特定像素21X且因此仅输出来自特定像素21X的像素信号直至确定用户进行了成像动作。此外,当用户进行了成像动作时,成像装置101进行在从多个像素21中的所有像素输出的像素信号的基础上对图像进行成像的成像处理。因此,成像装置101能够通过使用仅由特定像素21X输出的像素信号构建的图像来进行动作检测处理,并且与例如所有像素21 被驱动的构造相比,以更低的耗电加速处理。
图7是图示了配备有固态图像传感器11的成像装置的第二构造例的框图。
在图7所示的成像装置101A中,与图5的成像装置101的构造共同的构造将被分配与图5中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。即,成像装置101A与图5的成像装置101的共同之处在于包括光学系统 102、成像单元103(例如,应用固态图像传感器11)、信号处理电路104、显示器105和记录媒介106。然而,注意,成像装置101A的构造与图5 的成像装置101的构造的不同之处在于包括亮度检测单元108。
例如,亮度检测单元108在从固态图像传感器11供给来的来自于特定像素21X的像素信号的亮度的基础上进行检测安装有成像装置101A 的环境的环境照度这样的照度检测处理,并且根据照度进行操作。根据照度检测处理检测到的照度变化,亮度检测单元108例如进行操作以在照度降低时降低显示器105的亮度或当照度提供时提高显示器105的亮度。注意,如上所述,成像单元103、信号处理电路104和亮度检测单元 108能够被构造为并入由单芯片制成的固态图像传感器11。
现在,图8是图示了成像装置101A根据安装有成像装置101A的环境的环境照度进行操作的处理(第二成像方法)的流程图。
例如,一旦用户操作成像装置101A且选择根据安装有成像装置 101A的环境的环境照度进行操作的模式,处理就开始。此外,在步骤 S21中,固态图像传感器11仅将来自于特定像素21X的像素信号输出到信号处理电路104和亮度检测单元108。
在步骤S22中,在固态图像传感器11供给来的来自特定像素21X的像素信号的亮度的基础上,亮度检测单元108进行用于检测安装有成像装置101A的环境的环境照度的照度检测处理。
在步骤S23中,亮度检测单元108根据步骤S12进行的照度检测处理中检测到的照度进行操作。根据照度检测处理检测到的照度变化,亮度检测单元108例如进行操作以在照度降低时降低显示器105的亮度或在照度增大时增大显示器105的亮度。
在步骤S24中,判断用户是否操作快门作为指示成像的操作。例如,当用户操作了成像装置101A的快门时,操作控制单元(未示出)输出表明快门被操作的操作信号,成像装置101A凭此确定用户操作了快门。
当步骤S24中确定用户未操作快门时,处理返回到步骤S21以从此开始重复类似的处理。另一方面,当步骤S24中确定用户操作了快门时,处理转到步骤S25。
在步骤S25中,固态图像传感器11将所有像素21(正常像素21和特定像素21X)输出的像素信号供给到信号处理电路104。
在步骤S26中,信号处理电路104将由在步骤S25中从固态图像传感器11供给来的像素信号构建的图像供给到记录媒介106,并且使记录媒介存储该图像。其后,处理返回到步骤S21以从此开始重复类似的处理。
如上所述,成像装置101A能够基于从特定像素21X输出的像素信号的亮度进行照度检测处理。因此,与例如所有像素21被驱动以在从所有像素21输出的像素信号的亮度的基础上进行照度检测处理的构造相比,成像装置101A能够以更低的耗电加速处理。此外,成像装置101A 仅需要能够检测照度,且因此能够通过固态图像传感器11进行比动作检测处理更多的加法处理,并且省略了仅用于检测照度的照度传感器的安装。
图9图示了根据第一变型例的固态图像传感器的横截面构造。
在图9的固态图像传感器11A的横截面结构中,与图4的固态图像传感器11的构造相同的构造将被分配与图4中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。即,固态图像传感器11A与图4的固态图像传感器 11的共同之处在于:它们均通过堆叠传感器基板41和逻辑基板42来构成,逻辑基板42通过堆叠半导体层51和配线层52来构成,且传感器基板41通过堆叠配线层53、半导体基板54、绝缘层55、滤色器层56和片上透镜层57来构成。此外,固态图像传感器11A与图4的固态图像传感器11的共同之处在于为每个像素21配置PD 24、滤色器61和片上透镜 62。
固态图像传感器11A的构造与图4的固态图像传感器11的构造的不同之处在于:在绝缘层55中在彼此相邻的像素21之间形成有对来自相邻像素21的入射光进行遮挡的遮光膜71,遮光膜71a遮挡特定像素21Xa 开口的基本左半部分,且遮光膜71b遮挡特定像素21Xb开口的基本右半部分。
即,在固态图像传感器11A中,一对特定像素21Xa和特定像素21Xb 用于成像表面相位差AF(自动对焦),该AF在成像表面上检测到的相位差的基础上进行AF处理。例如,第一相位差图像由从嵌入在固态图像传感器11A中的多个位置处的特定像素21Xa输出的像素信号构建,并且由如下的光形成:所述光的与开口左半部分对应的部分被遮挡。同样,例如,第二相位差图像由从嵌入在固态图像传感器11A中的多个位置处的特定像素21Xb输出的像素信号构建,并且由如下的光形成:所述光的与开口右半部分相对应的这一部分被遮挡。此外,然后,能够通过基于第一相位差图像中拍摄的被摄体的位置与第二相位差图像中拍摄的被摄体的位置之间的差异测量距被摄体的距离来进行AF控制。
此外,类似于图4的特定像素21X,固态图像传感器11A被构造为特定像素21Xa和特定像素21Xb与正常像素21分开地连接至逻辑基板 42。注意,这一对特定像素21Xa和特定像素21Xb可以通过配线(未示出)来连接,并且可以经由共同的连接端子与正常像素21分开地连接至逻辑基板42。此外,与像素21的遮光区不同,特定像素21Xa的遮光膜 71a和特定像素21Xb的遮光膜71b可以形成为在使得能够获取相位差图像的程度上对开口的至少一部分进行遮光。
图10图示了根据第二变型例的固态图像传感器的横截面构造。
在图10的固态图像传感器11B的横截面结构中,与图9的固态图像传感器11A的构造相同的构造将被分配与图9中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。
即,固态图像传感器11B的构造与图9的固态图像传感器11A的构造的不同之处在于:无色(透明)滤色器61Xa’和61Xb’分别被布置于特定像素21Xa’和21Xb’中。作为正常像素21中的透过预定颜色光的滤色器61的替代,固态图像传感器11B使用具有极好的透光性的滤色器61Xa’和61Xb’以能够提高特定像素21Xa’和21Xb’的灵敏度。因此,成像表面相位差AF的对焦精确度能够得到提高,以能够即使在例如低照度环境下也能够精确地控制对焦。
图11图示了根据第三变型例的固态图像传感器的横截面构造。
在图11的固态图像传感器11C的横截面结构中,与图9的固态图像传感器11A的构造相同的构造将被分配与图9中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。
即,固态图像传感器11C的构造与图9的固态图像传感器11A的构造的不同之处在于:具有与正常像素21中的片上透镜62不同的光学特性的片上透镜62Xa’和62Xb’被分别布置于特定像素21Xa”和21Xb”中。在固态图像传感器11C中,例如,调整片上透镜62Xa’和62Xb’各自的曲率以使光被聚集到各自的遮光膜71a和71b遮光的端面。可替代地,在固态图像传感器11C中,调整片上透镜62Xa’和62Xb’各自的配置高度以使光被聚集到各自的遮光膜71a和71b遮光的端面。例如,半导体基板 54上堆叠的绝缘层55能够被形成为在特定像素21X和正常像素21中具有不同的厚度,以使得光能够被聚集到遮光膜71a和71b遮光的端面。因此,固态图像传感器11C能够获取更加精确的相位差图像以能够提高成像表面相位差AF的对焦精确度。
注意,除了将透过与正常像素21中不同的光的滤色器61和具有与正常像素21中的片上透镜62不同的光学特性的片上透镜62布置于特定像素21X中以外,特定像素21X还可以被构造为不同于正常像素21。例如,特定像素21X的PD 24X进行光电转换且进行电荷累积的电荷累积时间能够被设置为不同于与正常像素21的PD 24相关的电荷累积时间。具体地,例如,对于进行高速驱动的特定像素21X,电荷累积时间能够设置为短的时间;而对于更高灵敏度地获取图像的正常像素21,电荷累积时间能够被设置为长的时间。此外,例如,特定像素21X中的PD 24X 的电势能够不同于正常像素21中的PD 24的电势。例如,特定像素21X 中的PD 24X的电势能够被形成在浅深度以使得即使在高速驱动时也能够可靠地传输电荷。
图12是图示了配备例如图9的固态图像传感器11A的成像装置的第三构造例的框图。
在图12所示的成像装置101B中,与图5的成像装置101的构造相同的构造将被分配与图5中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。即,成像装置101B与图5的成像装置101的相同之处在于包括光学系统 102、成像单元103(例如,应用固态图像传感器11A)、信号处理电路 104、显示器105和记录媒介106。然而,注意,成像装置101B的构造与图5的成像装置101的构造的不同之处在于包括AF控制单元109和驱动单元110。
来自特定像素21Xa的像素信号和来自特定像素21Xb的像素信号从固态图像传感器11A供给到AF控制单元109。AF控制单元109找出由来自特定像素21Xa的像素信号构成的相位差图像中被拍摄的被摄体与由来自特定像素21Xb的像素信号构成的相位差图像中被拍摄的被摄体之间的差异,并且计算距被摄体的距离。此外,在计算出的距被摄体的距离的基础上,AF控制单元109进行如下的AF处理(对焦处理):其中,驱动单元110被控制为使被摄体对焦。
驱动单元110在AF控制单元109的控制下驱动光学系统102中包括的AF透镜。注意,成像单元103、信号处理电路104和AF控制单元109 能够被构造为并入由单芯片制成的固态图像传感器11。
图13是图示了成像装置101B进行成像表面相位差AF的处理(第三成像方法)的流程图。
例如,一旦用户操作成像装置101B且选择AF模式,处理就开始,然后在步骤S31中,固态图像传感器11A仅将来自特定像素21Xa和特定像素21Xb的像素信号输出到AF控制单元109。
在步骤S32中,在由来自特定像素21Xa和特定像素21Xb的像素信号构建的一对相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上,AF控制单元109计算距被摄体的距离。此外,AF控制单元109在计算出的距被摄体距离的基础上控制驱动单元110以使被摄体被对焦,以使驱动单元110进行这样的AF处理:在AF控制单元109的控制下驱动光学系统102中包括的AF透镜。
在步骤S33中,AF控制单元109在步骤S32中进行AF处理后获取的相位差图像的基础上判断被摄体是否被对焦。此外,当AF控制单元 109确定被摄体未被对焦时,处理返回到步骤S31以从此开始重复类似的处理。另一方面,当AF控制单元109在步骤S33中确定被摄体被对焦时,处理转到步骤S34。
在步骤S34中,AF控制单元109指示固态图像传感器11A进行所有像素的驱动,以使固态图像传感器11A将所有像素21(正常像素21和特定像素21Xa、21Xb)输出的像素信号供给到信号处理电路104。
在步骤S35中,信号处理电路104将由在步骤S34中从固态图像传感器11供给来的像素信号构建的图像供给到记录媒介106,并且使记录媒介存储该图像。其后,处理返回到步骤S31以从此开始重复类似的处理。
如上所述,成像装置101B能够通过使用仅由从特定像素21Xa和 21Xb输出的像素信号构成的图像来进行AF处理。因此,例如,AF处理能够得到加速以能够以比驱动所有像素21且使用由所有像素输出的像素信号构成的图像的AF处理更短的时间使被摄体被对焦。此外,也能够以低耗电驱动像素。
现在将参照图14来说明校正特定像素21X的处理。
在固态图像传感器11中,例如,特定像素21X与正常像素21不同地连接至逻辑基板42且因此具有与正常像素21不同的像素特性。因此,即使例如当接收相同照度的光时,特定像素21X的像素信号也不同于正常像素21的像素信号,从而需要校正来构建精确的图像。因此,通过在位于特定像素21X附近的且接收与特定像素21X接收的光相同颜色的光的正常像素21的像素信号的基础上进行校正特定像素21X像素信号的校准处理,固态图像传感器11能够构建更加精确的图像。
如图14所示,例如,通过使用在上方与特定像素相隔一个像素的且接收绿色光的正常像素21-1(G)输出的像素信号、在下方与特定像素相隔一个像素的且接收绿色光的正常像素21-2(G)输出的像素信号、在右边与特定像素相隔一个像素的且接收绿色光的正常像素21-3(G) 输出的像素信号和在左边与特定像素相隔一个像素的且接收绿色光的正常像素21-4(G)输出的像素信号,能够使作为校正目标且接收绿色光的特定像素21X(G)经受用于校正像素特性的校正处理。注意,可以通过使用其它的正常像素21或利用其它的校正方法来进行校正处理。此外,能够通过图5的信号处理电路104来进行针对像素信号的校正处理,或进行校正处理的电路能够并入例如固态图像传感器11的逻辑基板42。
此外,例如,通过使用位于正常像素21附近的且接收相同颜色光的其它正常像素21的像素信号,可以对特定像素21X周围的正常像素21 进行校正处理。即,假设特定像素21X对周围的正常像素21有影响以使在这种情况下,能够通过对特定像素21X周围的正常像素21进行校正处理来构建更加精确的图像。
图15图示了根据第四变型例的固态图像传感器的横截面构造。
在图15的固态图像传感器11D的横截面结构中,与图4的固态图像传感器11的构造相同的构造将被分配与图4中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。即,固态图像传感器11D与图4的固态图像传感器 11的相同之处在于:它们均包括传感器基板41和逻辑基板42,逻辑基板42通过堆叠半导体层51和配线层52来构成,且传感器基板41通过堆叠配线层53、半导体基板54、绝缘层55、滤色器层56和片上透镜层 57来构成。此外,固态图像传感器11D与图4的固态图像传感器11的相同之处在于为每个像素21配置PD 24、滤色器61和片上透镜62。
然而,固态图像传感器11D的构造与图4的固态图像传感器11的构造的不同之处在于:在传感器基板41与逻辑基板42之间布置有红外传感器基板81。
红外传感器基板81是通过从图15的底部依次堆叠配线层82、半导体层83和配线层84而构成的,其中,红外PD 85和86形成于半导体层 83中。红外PD 85和86检测到达固态图像传感器11D的深区的红外光。从红外PD 85和86输出的红外光像素信号例如能够用作监控相机或测量距物体的距离的传感器。此外,穿过红外传感器基板81的贯通电极87 形成于固态图像传感器11D的周边部以电连接传感器基板41和逻辑基板 42。
具有前述构造的固态图像传感器11D能够被构造为与图4的固态图像传感器11类似地单独驱动布置于传感器基板41上的特定像素21X(图 15未示出),或单独驱动红外传感器基板81中形成的红外PD 85和86 中的任一者。可替代地,固态图像传感器11D可以被构造为单独地驱动布置于传感器基板41上的特定像素21X(图15未示出)并且单独地驱动红外传感器基板81中形成的红外PD 85和86中的任一者。
图16图示了根据第五变型例的固态图像传感器的横截面构造。
在图16的固态图像传感器11E的横截面结构中,与图4的固态图像传感器11的构造相同的构造将被分配与图4中的相同的参考符号,并且将不进行详细说明。即,固态图像传感器11E与图4的固态图像传感器 11的相同之处在于:它们均包括传感器基板41和逻辑基板42,逻辑基板42通过堆叠半导体层51和配线层52来构成,且传感器基板41通过堆叠配线层53、半导体基板54、绝缘层55、滤色器层56和片上透镜层 57来构成。此外,固态图像传感器11E与图4的固态图像传感器11的相同之处还在于为每个像素21配置PD 24、滤色器61和片上透镜62。
然而,固态图像传感器11E的构造与图4的固态图像传感器11的构造的不同之处在于:在传感器基板41与逻辑基板42之间布置有红外传感器基板91。
红外传感器基板91是通过从图16的底部依次堆叠配线层92、化合物半导体层93和配线层94而构成的。化合物半导体层93例如由InGaAs (铟镓砷化物)构成,并且检测到达固态图像传感器11E的深区的红外光。此外,化合物半导体层93起到各相应像素21的红外PD的作用且输出各红外PD的红外光像素信号。例如,从化合物半导体层93输出的红外光像素信号能够用作监控相机或测量距物体的距离的传感器。此外,穿过红外传感器基板91的贯通电极95形成于固态图像传感器11E的周边部以电连接传感器基板41和逻辑基板42。
具有前述构造的固态图像传感器11E能够被构造为与图4的固态图像传感器11类似地单独地驱动布置于传感器基板41上的特定像素21X (图16未示出),或单独地驱动红外传感器基板91中形成的化合物半导体层93的红外PD。可替代地,固态图像传感器11D可以被构造为单独地驱动布置于传感器基板41上的特定像素21X(图16未示出)和红外传感器基板91中形成的化合物半导体层93的红外PD。
接着,将参照图17的流程图来说明第四成像方法。
例如,一旦在图5的成像装置101中选择随图像存储动作信息的模式,处理就开始,然后在步骤S41中,固态图像传感器11仅将来自特定像素21X的像素信号输出到信号处理电路104和动作检测单元107。
在步骤S42中,判断用户是否操作了快门,且当确定用户未操作快门时,处理返回到步骤S41以从此开始重复类似的处理。另一方面,当步骤S42中确定用户操作了快门时,处理转到步骤S43和S45。
并行地进行步骤S43和S44中的处理和步骤S45至S47的处理。
在步骤S43中,固态图像传感器11将所有像素21(正常像素21和特定像素21X)输出的像素信号供给到信号处理电路104。在步骤S44 中,信号处理电路104将由在步骤S43中从固态图像传感器11供给来的像素信号构建的图像供给到记录媒介106,并且使记录媒介存储该图像。
另一方面,在步骤S45中,动作检测单元107在由从固态图像传感器11供给来的仅来自特定像素21X的像素信号构成的图像的基础上进行用于检测用户动作的动作检测处理。
在步骤S46中,动作检测单元107判断是否进行了预定次数的动作检测处理,且当确定动作检测处理进行的次数小于预定次数时,重复动作检测处理直至进行了预定次数。动作检测处理能够如上所述地被高速驱动,且因此能够在在步骤S43中从所有像素21输出像素信号且在步骤 S44中存储图像的同时,多次进行动作检测处理。
当在步骤S46中动作检测单元107确定进行了预定次数的动作检测处理时,处理转到步骤S47,从而动作检测单元107根据在进行多次的动作检测处理中检测到的动作来计算动作信息。
在进行了在步骤S44和S47各者中的处理后,处理转到步骤S48,其中,将步骤S47中计算出的动作信息和步骤S43中构建的图像作为集合存储于记录媒介106。此外,在进行了步骤S48中的处理后,处理返回到步骤S41,从而从此开始重复类似的处理。
成像装置101能够如上所述地高速驱动特定像素21X,且因此能够在进行正常成像的同时在从特定像素21X输出的像素信号的基础上获取动作信息。因此,能够随图像一起存储在被摄体被摄像时的动作。注意,在第四成像方法中,可以省略步骤S41中的处理,而是一旦检测到对快门进行的操作就开始处理。此外,在第四成像方法中,可以连续地进行预定次数的步骤S45中的动作检测处理而不进行步骤S46中的判断处理。
接着,将参照图18的流程图来说明第五成像方法。
例如,一旦在图12的成像装置101B中选择随图像一起存储距离信息的模式,处理就开始,然后在步骤S51中,固态图像传感器11A仅将来自于特定像素21Xa和21Xb的像素信号输出到信号处理电路104和 AF控制单元109。
在步骤S52中,判断用户是否操作了快门,且当确定用户未操作快门时,处理返回到步骤S51以从此开始重复类似的处理。另一方面,当步骤S52中确定用户操作了快门时,处理转到步骤S53和S56。
并行地进行步骤S53至S55的处理和步骤S56至S58的处理。
在步骤S53中,在由来自特定像素21Xa和特定像素21Xb的像素信号构建的一对相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上,AF控制单元109计算距被摄体的距离。此外,AF控制单元109在计算出的距被摄体的距离的基础上控制驱动单元110以使被摄体被对焦,从而使驱动单元110进行这样的AF处理:在AF控制单元109的控制下驱动光学系统102中包括的AF透镜。一旦由于AF处理而使被摄体被对焦,处理就转到步骤S54。
在步骤S54中,AF控制单元109指示固态图像传感器11A进行所有像素的驱动,以使固态图像传感器11A将从所有像素21(正常像素21 和特定像素21Xa、21Xb)输出的像素信号供给到信号处理电路104。在步骤S55中,信号处理电路104将由在步骤S54中从固态图像传感器11A 供给来的像素信号构建的图像供给到记录媒介106,并且使记录媒介存储该图像。
另一方面,在步骤S56中,在由来自特定像素21Xa和特定像素21Xb 的像素信号构建的一对相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上,AF控制单元109进行用于计算距被摄体的距离的距离检测处理。
在步骤S57中,AF控制单元109判断是否进行了预定次数的距离检测处理,且当确定距离检测处理进行的次数小于预定次数时,重复距离检测处理直至进行了预定次数。距离检测处理能够如上所述地被高速驱动,且因此能够在步骤S53至步骤S55的处理进行的同时多次进行距离检测处理。
当步骤S57中AF控制单元109确定进行了预定次数的距离检测处理时,处理转到步骤S58,然后AF控制单元109根据在进行多次的距离检测处理中检测出的距离来计算距离信息(信息包括当被摄体沿着光轴运动时距被摄体的距离的变化)。
在进行了步骤S55和S58各者中的处理后,处理转到步骤S59,其中,将步骤S58中计算出的距离信息和步骤S54中构建的图像作为集合存储于记录媒介106。此外,在进行了步骤S59中的处理后,处理返回到步骤S51,从而从此开始重复类似的处理。注意,在第五成像方法中,可以响应于检测到对快门进行的操作就开始处理而不进行步骤S51中的处理。此外,在第五成像方法中,可以连续地进行预定次数的步骤S56 中的距离检测处理而不进行步骤S57中的判断处理。
成像装置101B能够如上所述地高速驱动特定像素21Xa和21Xb,且因此能够在进行正常成像的同时在从特定像素21Xa和21Xb输出的像素信号的基础上获取多份距离信息。因此,能够随着图像一起存储在被摄体被摄像时距被摄体的距离的变化。例如,能够将图像以及关于与AF 透镜的运动同步的距被摄体的距离的信息一起作为集合进行记录。
注意,参照前述流程图说明的各处理不是必须以流程图中列出的顺序依时间顺序地进行,而是包括并列地或单独地执行的处理(例如并行处理或由对象进行的处理)。此外,可以以单个CPU(中央处理单元)来处理程序或通过多个CPU以分布方式来处理程序。
此外,除了成像装置101以外,例如,以进行成像作为主要功能的电子装置和配备有成像功能的电子装置(例如移动电话或被称为智能手机或平板电脑的多功能移动终端)能够适于作为固态图像传感器11。
注意,本技术也能够具有下面的构造。
(1)一种固态图像传感器,其包括:
像素,所述像素输出用来构建图像的像素信号;和
逻辑电路,用于驱动所述像素,
其中,所述固态图像传感器由堆叠结构形成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,且
多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式被连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素,所述特定像素是输出在除了对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素。
(2)
根据上面(1)中所述的固态图像传感器,
其中,在从相对于所述正常像素以预定比率布置的预定数量的所述特定像素输出的像素信号的基础上,进行所述特定处理,且
在进行用于指示对所述图像成像的预定操作时从多个所述像素中的全部像素输出的像素信号的基础上进行所述成像处理。
(3)
根据上面(1)或(2)中所述的固态图像传感器,
其中,所述特定处理是对所述图像中拍摄的被摄体的动作进行检测的动作检测处理。
(4)
根据上面(1)或(2)中所述的固态图像传感器,
其中,所述特定处理是对布置了配有所述图像传感器的电子装置的环境的环境照度进行检测的照度检测处理。
(5)
根据上面(1)或(2)中所述的固态图像传感器,
其中,所述特定像素是用来获取相位差图像的相位差像素,所述相位差图像是由通过在与开口的一部分相对应的区域遮挡照射光而获得的像素信号构建而成,且
所述特定处理是对焦处理,所述对焦处理在由从所述相位差像素输出的所述像素信号构建的一对所述相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上使所述被摄体被对焦。
(6)
根据上面(5)中所述的固态图像传感器,
其中,由布置于所述特定像素中的遮光膜形成的遮光区域不同于由布置于所述正常像素中的遮光膜形成的遮光区域,并且由布置于所述特定像素中的遮光膜形成的所述遮光区域遮挡所述特定像素的所述开口的至少一部分。
(7)
根据上面(5)或(6)中所述的固态图像传感器,
其中,透过布置于所述特定像素中的滤色器的光的颜色不同于透过布置于所述正常像素中的滤色器的光的颜色。
(8)
根据上面(5)至(7)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,布置于所述特定像素上的片上透镜的光学特性不同于布置于所述正常像素上的片上透镜的光学特性。
(9)
根据上面(5)至(8)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,堆叠在构成所述第一半导体基板的半导体基板上的绝缘膜在所述特定像素中的厚度与在所述正常像素中的厚度不同。
(10)
根据上面(1)至(9)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,所述特定像素中包括的光电转换单元进行光电转换以累积电荷的累积时间与所述正常像素中的所述累积时间不同。
(11)
根据上面(1)至(10)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,所述特定像素中包括的光电转换单元的电势与所述正常像素中包括的光电转换单元的电势不同。
(12)
根据上面(1)至(11)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,通过使用来自所述特定像素附近的预定的所述正常像素的像素信号来校正从所述特定像素输出的像素信号。
(13)
根据上面(1)至(12)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,通过使用来自所述特定像素周围的所述正常像素附近的预定的所述正常像素的像素信号来校正从所述特定像素周围的所述正常像素输出的像素信号。
(14)
根据上面(1)至(12)中任一项所述的固态图像传感器,
其中,堆叠有第三半导体基板,所述第三半导体基板包括形成在比所述第一半导体基板中的所述像素更深位置处的其它像素。
(15)
一种含有固态图像传感器的电子装置,所述固态图像传感器包括:
像素,所述像素输出用来构建图像的像素信号;和
逻辑电路,用于驱动所述像素,
其中,所述固态图像传感器由堆叠结构形成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,且
多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式被连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素,所述特定像素是输出在除了对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素。
(16)
一种固态图像传感器使用的成像方法,所述固态图像传感器包括输出用来构建图像的像素信号的多个像素和对所述像素进行驱动的逻辑电路,并且所述固态图像传感器由堆叠结构构成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,而同时,多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素,所述特定像素是输出在除了对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素,所述方法包括以下步骤:
在从相对于所述正常像素以预定比率布置的预定数量的所述特定像素输出的像素信号的基础上,进行所述特定处理;且
在进行指示对所述图像成像的预定操作时从多个所述像素中的全部像素输出的像素信号的基础上进行所述成像处理。
(17)
根据上面(16)中所述的成像方法,
其中,所述特定处理是对所述图像中拍摄的被摄体的动作进行检测的动作检测处理,并且所述方法包括这样的步骤:将所述动作检测处理中获取的动作信息与所述成像处理中成像的图像一起存储。
(18)
根据上面(16)中所述的成像方法,
其中,所述特定像素是用来获取相位差图像的相位差像素,所述相位差图像由通过在与开口的一部分相对应的区域遮挡照射光而获得的像素信号构建而成,所述特定处理是对焦处理,所述对焦处理在由从所述相位差像素输出的像素信号构建的一对所述相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上使所述被摄体被对焦,并且所述方法还包括这样的步骤:将所述对焦处理中获取的动作信息与所述成像处理中成像的图像一起存储。
注意,本实施例不限于前述的实施例,其中,能够在不偏离本发明范围的情况下做出各种变型。
参考符号列表
11 固态图像传感器
12 像素区域
13 垂直驱动电路
14 列信号处理电路
15 水平驱动电路
16 输出电路
17 控制电路
21 像素,正常像素
21 像素,正常像素
21X 特定像素
23 垂直信号线
24 PD
25 传输晶体管
26 FD
27 放大晶体管
28 选择晶体管
29 复位晶体管
31-1至31-4 预定范围
41 传感器基板
42 逻辑基板
43-1和43-2 连接端子
44-1和44-2 连接端子
45-1和45-2 偏置晶体管
51 半导体层
52 配线层
53 配线层
54 半导体基板
55 绝缘层
56 滤色器层
57 片上透镜层
61 滤色器
62 片上透镜
101 成像装置
102 光学系统
103 成像单元
104 信号处理电路
105 显示器
106 记录媒介
107 动作检测单元
108 亮度检测单元
109 AF控制单元
110 驱动单元

Claims (18)

1.一种固态图像传感器,其包括:
像素,所述像素输出用来构建图像的像素信号;
逻辑电路,用于驱动所述像素;
垂直驱动电路;和
水平驱动电路,
其中,所述固态图像传感器由堆叠结构形成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,且
多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式被连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素,所述特定像素是输出在除了对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素,
所述垂直驱动电路对包括所述特定像素和所述正常像素的所述像素的每一行提供第一驱动信号,且所述水平驱动电路对包括所述特定像素和所述正常像素的所述像素的每一列提供第二驱动信号。
2.根据权利要求1所述的固态图像传感器,
其中,在从相对于所述正常像素以预定比率布置的预定数量的所述特定像素输出的像素信号的基础上,进行所述特定处理,且
在进行指示对所述图像成像的预定操作时从多个所述像素中的全部像素输出的像素信号的基础上进行所述成像处理。
3.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,所述特定处理是对所述图像中拍摄的被摄体的动作进行检测的动作检测处理。
4.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,所述特定处理是对布置了配有所述图像传感器的电子装置的环境的环境照度进行检测的照度检测处理。
5.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,所述特定像素是用来获取相位差图像的相位差像素,所述相位差图像是由通过在与开口的一部分相对应的区域遮挡照射光而获得的像素信号构建而成,且
所述特定处理是对焦处理,所述对焦处理在由从所述相位差像素输出的所述像素信号构建的一对所述相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上使所述被摄体被对焦。
6.根据权利要求5所述的固态图像传感器,
其中,由布置于所述特定像素中的遮光膜形成的遮光区域不同于由布置于所述正常像素中的遮光膜形成的遮光区域,并且由布置于所述特定像素中的遮光膜形成的所述遮光区域遮挡所述特定像素的所述开口的至少一部分。
7.根据权利要求5所述的固态图像传感器,
其中,透过布置于所述特定像素中的滤色器的光的颜色不同于透过布置于所述正常像素中的滤色器的光的颜色。
8.根据权利要求5所述的固态图像传感器,
其中,布置于所述特定像素上的片上透镜的光学特性不同于布置于所述正常像素上的片上透镜的光学特性。
9.根据权利要求5所述的固态图像传感器,
其中,堆叠在构成所述第一半导体基板的半导体基板上的绝缘膜在所述特定像素中的厚度与在所述正常像素中的厚度不同。
10.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,所述特定像素中包括的光电转换单元进行光电转换以累积电荷的累积时间与所述正常像素中的所述累积时间不同。
11.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,所述特定像素中包括的光电转换单元的电势与所述正常像素中包括的光电转换单元的电势不同。
12.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,通过使用来自所述特定像素附近的预定的所述正常像素的像素信号来校正从所述特定像素输出的像素信号。
13.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,通过使用来自所述特定像素周围的所述正常像素附近的预定的所述正常像素的像素信号来校正从所述特定像素周围的所述正常像素输出的像素信号。
14.根据权利要求1或2所述的固态图像传感器,
其中,堆叠有第三半导体基板,所述第三半导体基板包括形成在比所述第一半导体基板中的所述像素更深位置处的其它像素。
15.一种含有固态图像传感器的电子装置,所述固态图像传感器是如权利要求1至14中任一项所述的固态图像传感器。
16.一种固态图像传感器使用的成像方法,所述固态图像传感器包括输出用来构建图像的像素信号的多个像素、对所述像素进行驱动的逻辑电路、垂直驱动电路和水平驱动电路,并且所述固态图像传感器由堆叠结构构成,在所述堆叠结构中,包含多个所述像素的第一半导体基板和包含所述逻辑电路的第二半导体基板接合在一起,而同时,多个所述像素中的特定像素以独立于正常像素的方式连接至所述逻辑电路,所述正常像素是所述特定像素以外的像素,所述特定像素是输出在除了对所述图像进行成像的成像处理以外的特定处理中所用的像素信号的像素,所述垂直驱动电路对包括所述特定像素和所述正常像素的所述像素的每一行提供第一驱动信号,且所述水平驱动电路对包括所述特定像素和所述正常像素的所述像素的每一列提供第二驱动信号,所述方法包括以下步骤:
在从相对于所述正常像素以预定比率布置的预定数量的所述特定像素输出的像素信号的基础上,进行所述特定处理;且
在进行指示对所述图像成像的预定操作时从多个所述像素中的全部像素输出的像素信号的基础上进行所述成像处理。
17.根据权利要求16所述的成像方法,
其中,所述特定处理是对所述图像中拍摄的被摄体的动作进行检测的动作检测处理,
所述方法还包括这样的步骤:将所述动作检测处理中获取的动作信息与所述成像处理中成像的图像一起存储。
18.根据权利要求16所述的成像方法,
其中,所述特定像素是用来获取相位差图像的相位差像素,所述相位差图像由通过在与开口的一部分相对应的区域遮挡照射光而获得的像素信号构建而成,
所述特定处理是对焦处理,所述对焦处理在由从所述相位差像素输出的像素信号构建的一对所述相位差图像中分别被拍摄的被摄体的位置的差异的基础上使所述被摄体被对焦,
所述方法还包括这样的步骤:将所述对焦处理中获取的动作信息与所述成像处理中成像的图像一起存储。
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