CN109076178B - 固态图像拾取元件和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及能够实现任意方向的相差的正确检测的固态图像拍摄元件，和电子设备。作为本公开的第一方面的固态图像拍摄元件具备：像素阵列，所述像素阵列包括通常像素和相差检测像素，并被分割成多个像素块；和多个A/D变换单元，所述多个A/D变换单元分别对应于所述多个像素块，并对基于包含在对应像素块中的多个像素的像素信号进行A/D变换。包含在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测像素，和包含在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测像素被布置在对应位置处。本公开可适用于例如CMOS图像传感器。

Description

固态图像拾取元件和电子设备
技术领域
本公开涉及固态图像拾取元件和电子设备，更具体地，涉及都适合于在相差检测AF(自动聚焦)中使用的固态图像拾取元件和电子设备。
背景技术
迄今为止，作为在数字照相机等中采用的AF方法，已知相差检测AF。在相差检测AF中，根据关于从布置在诸如CMOS图像传感器之类的固态图像拾取元件上的相差检测用像素对获得的像素信号的相关计算，获得到被摄物体的距离，并根据所得到的距离控制聚焦。
另外，迄今为止，一些固态图像拾取元件一直采用列ADC方式(也被称为行序ADC方式)，其中在把从各个像素读出的模拟电信号变换成数字信号之际，属于同一列的像素共有ADC(模数变换器)，并使对应于各列的多个ADC彼此并行地工作。
在列ADC方式中，尽管在进行AF的阶段中，对于布置在同一行中的像素(包括相差检测用像素)，在相同的定时进行曝光和读取，不过，各行的曝光和读取是顺序进行的。于是，在相互比较布置在彼此不同的行中的像素的情况下，曝光和读取的定时会被偏移。
还存在区域ADC方式，与上面说明的列ADC方式相比，利用区域ADC方式，能够缩小曝光和读取的定时的差异。在区域ADC方式中，所有的像素被分割成都具有几个像素×几个像素大小的像素块，以像素块为单元共有ADC，并使对应于各个像素块的多个ADC彼此并行地工作(例如，参见PTL 1)。
[引文列表]
[专利文献]
[PTL 1]JP 2009-177207A
发明内容
技术问题
如上所述，在区域ADC方式的情况下，与列ADC方式的情况相比，能够缩小像素的曝光和读取的定时之间的差异。然而，在过去的采用区域ADC方式的固态图像拾取元件中，未考虑到用于相差检测AF的相差检测用像素的布置。
鉴于这种情况，产生了本公开，在其中布置相差检测用像素的固态图像拾取元件中，采用区域ADC方式，从而使得能够适当地检测任意方向的相差。
[问题的解决方案]
作为本公开的第一方面的固态图像拾取元件具备被划分成都包括通常像素和相差检测用像素的多个像素块的像素阵列，和分别对应于所述多个像素块，并对基于包含在对应像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的多个AD变换部分，其中包含在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和包含在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素被布置在彼此对应的位置。
作为本公开的第一方面的固态图像拾取元件还可具备读取控制部分，所述读取控制部分被配置成控制从包含在像素块中的多个像素读出像素信号，并把像素信号提供给对应的AD变换部分的处理。
读取控制部分可在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与像素块中的布置对应的顺序，控制像素信号的读取。
在通常像素和相差检测用像素被相互区分，并且对于通常像素或相差检测用像素之一，按与像素块中的布置对应的顺序，控制像素信号的读取之后，对于通常像素或相差检测用像素之一，读取控制部分可按与像素块中的布置对应的顺序，控制像素信号的读取。
读取控制部分可按与包含在其他像素块中的多个像素对应的顺序，读取包含在所述一个像素块中的多个像素。
包括在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和包括在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素可被布置在相应像素块之间的共同位置。
对基于像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的顺序在各个像素块之间可以是相同的。
对基于像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的顺序可随像素块而不同。
划分在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和划分在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素可被布置在相应像素块中的不同位置。另外，对基于各个像素块中的相差检测用像素的像素信号进行AD变换的顺序在各个像素块之间可以是相同的。
所述像素阵列可在第一基板中形成，而所述多个AD变换部分可在第二基板上形成，第一基板和第二基板相互层叠。
相差检测用像素可生成用于相差检测自动聚焦的控制的像素信号。
像素块中的相差检测用像素可以是横向布置的。
像素块中的相差检测用像素可以是纵向布置的。
像素块中的相差检测用像素可以是斜向布置的。
相差检测用像素也可充当通常像素。
作为本公开的第二方面的电子设备是一种具备固态图像拾取元件的电子设备。所述固态图像拾取元件具备被划分成都包括通常像素和相差检测用像素的多个像素块的像素阵列，和分别对应于所述多个像素块，并对基于包含在对应像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的多个AD变换部分，其中包含在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和包含在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素被布置在彼此对应的位置。
发明的有益效果
按照本公开的第一和第二方面，能够适当地检测任意方向的相差，从而能够提高自动聚焦的精度。
附图说明
图1是表示本公开适用于的固态图像拾取元件的基板的构成的例子的图。
图2是表示图2的上基板和下基板的构成的例子的方框图。
图3是表示ADC的构成的例子的方框图。
图4是表示通常像素和相差检测用像素的构成的例子的剖视图。
图5是表示本公开的第一实施例的方框图。
图6是表示本公开的第二实施例的方框图。
图7是表示第三实施例的方框图。
图8是表示第三实施例的变形例的方框图。
图9是表示本公开的第四实施例的方框图。
图10是表示本公开的第五实施例的方框图。
图11是表示本公开的第五实施例的变形例的方框图。
图12是表示本公开的第六实施例的方框图。
图13是表示由固态图像拾取元件拍摄的图像上的光瞳形状的图。
图14是表示开口面积彼此不同的一对横向相差检测用像素的例子的图。
图15是表示面积都与通常像素相同的一对相差检测用像素的例子的图。
图16是表示通常像素被分成4个部分，所述4个部分在相差检测用像素中被依次使用的情况的图。
图17是表示包括R、G、B和W的通常像素的布置单元的例子的图。
图18是表示包括R、G、B和IR的通常像素的布置单元的例子的图。
图19是表示包括R、G和B的通常像素的布置单元的例子的图。
图20是表示配备有本公开适用于的固态图像拾取元件的图像拾取设备的构成的例子的方框图。
图21是表示本公开适用于的固态图像拾取元件的使用例子的图。
具体实施方式
下面参考附图，详细说明实现本公开的最佳方式(下面称为实施例)。
<作为本公开的一个实施例的固态图像拾取元件的构成例子>
图1是作为本公开的一个实施例的固态图像拾取元件的构成的例子。
固态图像拾取元件10包括两片基板：上基板11；和下基板12。上基板11和下基板12的对应部分通过Cu-Cu接合相互电连接，以致上基板11和下基板12被相互层叠。
图2表示上基板11和下基板12，以及相应的电路构成的概况。
如在图2的A中所示，在上基板11中，设置像素阵列20、垂直扫描部分23和水平扫描部分24。像素阵列20包括按矩阵布置的多个像素21。像素21被划分成都具有预定大小的像素块22。应注意的是如后详细所述，在像素21中，包括输出用于生成图像数据的像素信号的通常像素，和输出用于相差检测AF的像素信号的相差检测用像素。另外，可能存在也充当通常像素的相差检测用像素。
尽管在图2的A中，像素块22被描绘成包括4×4像素，不过，构成像素块22的像素的数目以及像素的各个形状都是任意的，从而，像素块22的划分形式决不局限于4×4像素。在后面说明的例子中，像素块22包括12×12像素。另外，构成像素块的像素中的纵向的像素数和横向的像素数决不局限于彼此相等。从而，例如，一个像素块可能包括4×6像素，等等。
像素21通过光电变换处理，生成与入射光对应的电荷，并把作为结果的电荷累积在其中，并在以来自垂直扫描部分23和水平扫描部分24的控制为基础的扫描定时，把与累积的电荷对应的像素信号传送给下基板12的ADC 31。垂直扫描部分23控制构成像素阵列20的像素21的垂直方向的扫描定时。水平扫描部分24控制构成像素阵列20的像素21的水平方向的扫描定时。
如在图2的B中所示，在下基板12中，设置分别对应于上基板11的各个像素块22的多个ADC 31、数字信号处理部分32、定时生成部分33和DAC 34。
ADC 31在大小方面与像素块22相同，把从属于对应像素块22的多个像素21顺序传送给它的模拟信号变换成数字信号。数字信号处理部分32从各个ADC 31，读出数字变换后的像素信号，并对这样读出的像素信号进行预定的信号处理。定时生成部分33生成并输出控制信号，按照所述控制信号，控制用于控制像素阵列部分20中的像素21的扫描定时的垂直扫描部分23和水平扫描部分24。另外，定时生成部分33把基准电压值通知DAC 34。DAC 34对从定时生成部分33通知的基准电压值进行DA变换，并把作为结果的Ramp提供给ADC 31。
在其中相互层叠图2中所示的上基板11和下基板12的固态图像拾取元件10中，进行图像拍摄的情况下，从定时生成部分33向垂直扫描部分23和水平扫描部分24中的每一个输出控制信号。按照所述控制信号，垂直扫描部分23和水平扫描部分24分别按预定顺序，扫描被划分成像素块22的像素21。
从像素21读出的模拟像素信号被提供给对应的ADC 31。在ADC 31中，模拟像素信号被数字变换，作为结果的数字像素信号随后被输出给数字信号处理部分32(ADC 31的细节将在后面参考图3详细说明)。数字信号处理部分32对数字像素信号进行预定的信号处理，作为该处理结果的像素信号随后从固态图像拾取元件10被输出给后续阶段。
顺便提及，在扫描像素21的情况下，不仅可在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与它们的位置对应的顺序，扫描通常像素和相差检测用像素，而且可在相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，扫描通常像素和相差检测用像素。具体地，垂直扫描部分23和水平扫描部分24中的每一个控制扫描定时，以致相互区分通常像素和相差检测用像素，从而例如在先扫描所有的相差检测用像素之后，可以扫描所有剩余的通常像素。相反，在先扫描所有的通常像素之后，可以扫描所有剩余的相差检测用像素。
接下来，图3表示属于像素块22的多个像素21共有的ADC 31的构成的例子。
ADC 31具有比较部分41和锁存部分42。比较部分41比较从对应像素块22中的各个像素21传送给它的模拟像素信号的电压，和由从DAC 34输入给定的Ramp信号指示的基准电压，并把比较结果输出给锁存部分42。当根据比较部分41中的比较结果，由Ramp信号指示的基准电压与像素信号的电压相交时，锁存部分42把输入的代码值保持在其中。由锁存部分42保持的代码值作为数字变换后的像素信号，被提供给数字信号处理部分32。
接下来，图4是描述布置在同一行中的通常像素和相差检测用像素的构成的例子的剖视图。应注意尽管图4中描述的构成例子是背面照射式的，不过，也可采用正面照射式的。
作为通常像素61和相差检测用像素62所共有的构成，从光的入射面侧起，顺序形成片上透镜(OCL)71、滤色器72、绝缘层73、光电变换部分(PD)75和配线层76。在成对的横向相差检测用像素62A和62B中，在滤色器72和绝缘层74之间，形成用于限制开口的遮光膜73。
在通常像素61中，在由片上透镜61会聚的光透过滤色器72之后，使所述光入射到光电变换部分75，以便被光电变换，从而产生电荷，并且作为结果的电荷通过配线层76，被输出给后续阶段。
在相差检测用像素62中，在由片上透镜61会聚的光透过滤色器72之后，来自由遮光膜73限制的开口的入射光由光电变换部分75进行光电变换，从而产生电荷，并且作为结果的电荷通过配线层76，被输出给后续阶段。
应注意在遮光膜73是利用金属形成的情况下，相差检测用像素62中的滤色器72可被省略。这种情况下，只需要把所涉及的像素视为缺陷像素，通过利用来自邻近的通常像素的像素信号，输出来自缺陷像素的像素信号。
<第一实施例>
图5表示彼此相邻的像素块22-1和22-2中的相差检测用像素的布置例子(第一实施例)。
在第一实施例中，像素块22包括12×12个像素。另外，R、G和B表示被覆盖以红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)的滤色器，并响应通过滤色器入射的光，生成在像素信号中使用的像素信号的通常像素。
横A和横B表示响应通过受限制的开口入射的光，生成用于相差检测的像素信号的横向相差检测用像素对中的一个和另一个。同样地，纵A和纵B表示纵向相差检测用像素对中的一个和另一个。
数值0～143表示用于像素块22中的AD变换的曝光和读取的顺序(下面，简单地称为用于AD变换的顺序)。这也适用于后续各个附图。
第一实施例中的通常像素R、G和B是通过采用Bayer阵列布置的。代替Bayer阵列中的通常像素B，在像素块22的1行中，布置横向相差检测用像素对。B是用于生成对应于蓝色的像素信号的通常像素，蓝色的可见性比红色和绿色都要低。于是，不是通常像素R和B，而是通常像素B被相差检测用像素替换，从而使得与通常像素R和G任意之一被相差检测用像素替换的情况相比，能够保持图像质量。另外，代替Bayer阵列中的通常像素B，在像素块22的1列中，布置纵向相差检测用像素对。应注意尽管在图5的情况下，相差检测用像素对被布置在同一个像素块22内，不过，相差检测用像素对也可被布置成跨越像素块22。
应注意布置相差检测用像素(比如横向相差检测用像素对或纵向相差检测用像素对)的位置决不局限于可见性低的通常像素B的位置，而是可被布置在通常像素G的位置。在以4个像素作为一个单元的Bayer阵列中，通常像素G占据2个像素。从而，即使当这2个像素中的1个像素被相差检测用像素替换，也能够获得对应于绿色的像素信号。另外，相差检测用像素也可被布置在通常像素R的位置。这也适用于其他实施例。
此外，可代替行或列中的对应于特定颜色的通常像素，离散地布置相差检测用像素。除此之外，可代替行或列中的对应于特定颜色的所有通常像素，布置相差检测用像素，或者可在行或列中的所有像素的位置处布置相差检测用像素。
第一实施例中的像素块22的像素之中的各个像素的AD变换是在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与像素块22中的像素的布置对应的顺序进行的。例如，在像素块22中的最上段(stage)的一行的左端的像素是AD变换的第0个像素，AD变换是按从AD变换的第0个像素，沿横向方向到右端的像素的顺序进行的。之后，目标像素被转移到比前一行低一段(s tage)的行，再次从左端的像素到右端的像素进行AD变换。于是，像素块22的右下像素的AD变换的顺序为第143。应注意AD变换的顺序决不局限于上述例子。例如，左下像素可被设定为AD变换的第0像素，而右上像素可被设定为AD变换的第143像素。
在第一实施例的情况下，特征是像素块22中的相差检测用像素的布置相同，并在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与像素块22中的像素的布置对应的顺序进行像素的AD变换。另外，特征是在所有像素块22之中，像素块22中的像素的AD变换的顺序相同。总之，像素块22中的相差检测用像素的布置指示在各个像素块之间，在AD变换的顺序以及实际布置方面的对应关系。由于具有这样的特征，类似于过去的区域ADC方式的情况，能够不管相差检测用像素的布置地控制像素的读取的顺序。另外，可以使按照其，控制从像素的读取的列选择信号和行选择信号对各个像素块来说是共同的。然而，在构成像素阵列20的像素块22中，可能包括其中都未布置相差检测用像素的一些像素块22。
<第二实施例>
下面，图6描述第二实施例的例子。在第二实施例中，类似于上述第一实施例的情况，在像素块22之间，相差检测用像素的布置相同。然而，在像素块22之间，像素的AD变换的顺序不同。应注意的是在像素阵列20中，可能存在其中像素的AD变换的顺序相同的像素块22。
在图6中所示的例子的情况下，就像素块22-1来说，在从左上像素起沿行方向开始读取，到达右端之后，沿向下方向移动供读取的行，最后对于右下像素进行读取。另一方面，就像素块22-2来说，在从左下像素起沿行方向开始读取，到达右端之后，沿向上方向移动供读取的行，最后对于右上像素进行读取。
在其中类似于第二实施例，在像素块22之间，相差检测用像素的布置相同，而在像素块22之间，像素的AD变换的顺序不同的情况下，例如，如果同时从分别属于各个相邻像素块22的相邻像素读出像素信号，那么由相邻像素块之间的定时的偏移引起的问题(例如，以致在被摄物体是运动体的情况下，在相邻像素块22之间的边界中，图像被偏移等的问题)能够被抑制。此时，像素块22中的相差检测用像素指示像素块之间的对应布置。于是，由于在整个区域或者某个区域中，相差检测用像素之间的间隔变得统一，因此能够提高焦点的检测精度，特别地，这在诸如追踪跨越像素块地移动的被摄物体之类的焦点的检测方面是有利的。
<第三实施例>
下面，图7表示第三实施例的例子。尽管在第三实施例中，在像素块22之间，相差检测用像素的布置不同，并且在像素块22之间，像素的AD变换的顺序不同，不过，在像素块22之间，使相差检测用像素的AD变换的顺序共同化。
在图7中所示的例子的情况下，在像素块22-1中，横向相差检测用像素对被布置在从上面数起的第二行中，而在像素块22-2中，横向相差检测用像素对被布置在从下面数起的第二行中。
随后，就像素块22-1来说，在从左上像素起沿行方向开始读取，到达右端之后，沿向下方向移动供读取的行，最后对于右下像素进行读取。另一方面，就像素块22-2来说，在从左下像素起沿行方向开始读取，到达右端之后，沿向上方向移动供读取的行，最后对于右上像素进行读取。
即，在像素块22-1和像素块22-2中，像素信号分别读出自第13、第15、第17、第19、第21和第23相差检测用像素，随后被AD变换。
和第三实施例一样，即使在像素块22之间，相差检测用像素的布置不同时，在像素块22之间，也使像素块22中的相差检测用像素的AD变换的顺序共同化。结果，像素块22中的相差检测用像素的布置指示像素块之间的对应关系，可在相同定时，从像素块22获得相差检测用像素的AD变换后的像素信号。于是，可以快速进行相差检测AF。
<第三实施例的变形例>
下面，图8表示第三实施例的变形例。
图8的变形例是从图7中所示的第三实施例的像素块22-2中，省略了纵向相差检测用像素对。即，所述变形例描述其中在像素块22之间，相差检测用像素的布置可能不一样的情况的例子。
在所有像素块22之间，所述变形例中的像素块22中的各个像素的AD变换的顺序是一样的，AD变换是在不区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与像素块22中的像素的布置对应的顺序进行的。然而，例如，当从像素块22-1中的纵向相差检测用像素读出像素信号，并且随后进行AD变换时，来自像素块22-2中的相同位置的通常像素B的像素信号不用于不必要的相差检测。于是，传送门可被关闭，或者行选择信号可被设定为关闭。
<第四实施例>
接下来，图9描述第一实施例中的像素块22的各个像素之中的像素的AD变换的顺序的另一个例子(第四实施例)。
就第四实施例中的像素的AD变换的顺序来说，在相互区分通常像素和相差检测用像素，并且按照与布置对应的顺序，对来自通常像素和相差检测用像素中的一方的像素信号连续进行AD变换之后，按照与布置对应的顺序，对来自通常像素和相差检测用像素中的另一方的像素信号连续进行AD变换。
例如，相差检测用像素被跳过，以先从左上到右下，只对来自通常像素的像素信号进行AD变换。这种情况下，对来自像素块22中的右下通常像素的像素信号的AD变换的顺序是第133。之后，顺序对被跳过的相差检测用像素进行AD变换。
应注意的是通常像素可被跳过，以先进行相差检测用像素的AD变换。这种情况下，由于在通常像素的AD变换的时间段内，可根据来自已从中完成了像素信号的读取的相差检测用像素的像素信号，进行相差检测处理，因此预期下次提高帧中的AF速度。
在第四实施例的情况下，特征是相互区分通常像素和相差检测用像素，并连续地进行相差检测用像素的AD变换。更具体地，考虑了其中在连续读出来自通常像素和相差检测用像素中的一方的像素信号之后，连续读出来自通常像素和相差检测用像素中的另一方的像素信号的方法，和其中只读出来自通常像素和相差检测用像素中的一方的像素信号的方法。在后一种方法的情况下，由于通常像素和相差检测用像素的曝光时间可被变更，因此就通常像素来说，可预期SN比的提高。另外，在利用后一种方法，只从相差检测用像素读出像素信号的情况下，与其中不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况相比，相差检测用像素的曝光、读取的定时之间的差异变小。结果，由于能够提高AF速度，例如，后一种方法适合于进行连续拍摄的情况。另外，在利用后一种方法，只从通常像素读出像素信号的情况下，与其中不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况相比，能够快速输出预览图像。
应注意的是作为第四实施例的变形例，可以相互并行地同时进行通常像素的AD变换和相差检测用像素的AD变换。
<第五实施例>
图10描述像素块22中的相差检测用像素的布置的另一个例子(第五实施例)。
第五实施例是在像素块22中，布置斜相差检测用像素对。图中的斜A和斜B构成斜相差检测用像素对，并表示其中左上开口和右下开口之一被限制的像素，和其中左上开口和右下开口中的另一个被限制的像素。代替Bayer阵列中的通常像素B，沿右下方45°角的方向布置这些成对的像素。
应注意的是布置斜相差检测用像素对的位置决不局限于Bayer阵列中的通常像素B的位置，斜相差检测用像素对也可被布置在通常像素R或G的位置。
通过在像素块22中布置斜相差检测用像素对，可减小布置在固态图像拾取元件的前一段(或级(stage))中的透镜的晕影的影响。除此之外，能够提高在屏幕上的被摄物体的形状或图案沿倾斜方向(这种情况下，沿右下方45°角的方向)延伸的情况下的AF精度。
图11描述第五实施例的变形例。本变形例是以较小的角度，沿右下倾斜方向布置在第五实施例中沿右下方45°角的方向布置的斜相差检测用像素对。
另外，尽管这里省略了例示，不过，可沿右上倾斜方向布置其中像素的右上开口或左下开口被限制的各个斜相差检测用像素对。
可在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，顺序地进行第五实施例及其变形例中的像素块22中的各个像素的AD变换，或者可以顺序地连续进行相差检测用像素的AD变换，以便相互区分通常像素和相差检测用像素。
在第五实施例及其变形例的情况下，在像素块22中，布置斜相差检测用像素对，从而使得能够正确地检测右下倾斜方向的相差。
应注意的是在第五实施例或其变形例中描述的斜相差检测用像素对可以与在上述第一实施例中描述的横向相差检测用像素对或纵向相差检测用像素对适当组合，从而在像素块22中被相互混合。
例如，在像素块22中，可以相互混合斜相差检测用像素对和横向相差检测用像素对，在像素块22中，可以相互混合纵向相差检测用像素对和斜相差检测用像素对，或者在像素块22中，可以相互混合斜相差检测用像素对、横向相差检测用像素对和纵向相差检测用像素对。
<第六实施例>
图12描述像素块22中的相差检测用像素的布置的另一个例子(第六实施例)。
第六实施例是在像素块22中，布置2种斜相差检测用像素对。斜A和斜B分别表示其中左上开口或右下开口之一被限制的像素，和其中左上开口或右下开口中的另一个被限制的像素。另外，斜C和斜D分别表示其中左下开口或右上开口之一被限制的像素，和其中左下开口或右上开口中的另一个被限制的像素。
代替Bayer阵列中的通常像素B，沿右下倾斜45°方向和与之垂直的右上倾斜45°方向，布置所述2种斜相差检测用像素。应注意的是布置斜相差检测用像素对的位置决不局限于Bayer阵列中的通常像素B的位置，也可被布置在通常像素R或G的位置。
可在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，顺序地进行第六实施例中的像素块22中的各个像素的AD变换，或者可以顺序地连续进行相差检测用像素的AD变换，以便相互区分通常像素和相差检测用像素。
在第六实施例的情况下，在像素块22中，布置所述2种斜相差检测用像素对，结果，能够正确地检测右下倾斜方向和右上倾斜方向的相差。
表示成第一到第六实施例的其中布置相差检测用像素的像素块22可被适当地相互组合，以构成像素阵列20。
图13描述利用固态图像拾取元件10拍摄的图像上的其中生成由聚光透镜(未图示)引起的晕影的光瞳形状。
例如，尽管位于光轴51的其中未产生任何畸变的光瞳形状52-1变成完美的圆形，不过当使光瞳形状偏离光轴中心51时，在光瞳形状中，产生畸变。
例如，在沿横向偏离光轴51的光瞳形状52-2中，横向产生畸变。于是，如果采用其中在该位置，沿箭头53-2指示的方向，布置通过光瞳分割而获得的纵向相差检测用像素对的像素块22，那么能够提高灵敏度，并且能够降低晕影的影响。
另外，例如，在沿纵向偏离光轴51的光瞳形状52-3中，纵向产生畸变。于是，如果采用其中在该位置，沿箭头53-3指示的方向，布置通过光瞳分割而获得的横向相差检测用像素对的像素块22，那么能够提高灵敏度，并且能够降低晕影的影响。
此外，例如，在沿斜向偏离光轴51的光瞳形状52-4中，倾斜地产生畸变。于是，如果采用其中在该位置，沿箭头53-4指示的方向，布置通过光瞳分割而获得的斜相差检测用像素对的像素块22，那么能够提高灵敏度，并且能够降低晕影的影响。
<各种变形例>
图14描述其中开口面积彼此不同的横向相差检测用像素对的例子。
就横向相差检测用像素对来说，例如，如在图14的A中所示，两个像素的开口面积可以彼此相同，或者如在图14的B中所示，可按照两个像素的开口面积可彼此不同的方式，形成横向相差检测用像素对。应注意的是可响应聚光透镜的焦距，变更两个像素的开口面积之差。
图14的A中所示的横向相差检测用像素对例如理想的是布置在光轴上的像素块22中。图14的B中所示的横向相差检测用像素对例如理想的是布置在偏离光轴的像素块22中。
另外，在同一像素块22中，可以相互混合如在图14的A中所示的其中两个像素的开口面积彼此相同的横向相差检测用像素对，和如图14的B中所示的其中两个像素的开口面积彼此不同的横向相差检测用像素对。
应注意的是尽管图14只描述了横向相差检测用像素对，不过，这也适用于纵向相差检测用像素对，以及斜相差检测用像素对。
尽管在上面的说明中，相差检测用像素是与通常像素分开地布置的，不过，也可布置充当通常像素的相差检测用像素。这种情况下，也可以使所有像素都成为充当通常像素的相差检测用像素，或者也可以使部分的像素成为充当通常像素的相差检测用像素。
尽管在上面的说明中，使相差检测用像素具有与通常像素相同的大小，不过如图15中所示，在通常像素的一个像素的面积中，可以布置一对相差检测用像素。
于是，如图16中所示，通常像素R、G和B都可被分割成4部分，它们任意之一的通常像素(就图15来说，通常像素G)的面积的1/4可被设定成用于相差检测用像素的面积。
尽管在上面的说明中，通常像素R、G和B的布置采用Bayer阵列，不过如图17中所示，可以采用其中向通常像素R、G和B中加入对应于白色(W)的通常像素W的布置单元。这种情况下，通过优先考虑来自通常像素R、G和B的输出，可改为在通常像素W的位置，布置相差检测用像素，或者通过优先考虑来自通常像素W的输出，可改为在通常像素R、G和B任意之一的位置，布置相差检测用像素。
于是，如图18中所示，可以采用其中向通常像素R、G和B中加入对红外辐射(IR)敏感的通常像素IR的布置单元。这种情况下，通过优先考虑来自通常像素R、G和B的输出，可改为在通常像素IR的位置，布置相差检测用像素，或者通过优先考虑来自通常像素IR的输出，可在通常像素R、G和B任意之一的位置，布置相差检测用像素。
此外，在通常像素R、G和B的布置中，可以采用如图19中所示的周期性低的6×6像素的布置单元。这种情况下，相差检测用像素替换地可被布置在通常像素R、G和B任意之一的位置。在采用图19中所示的布置单元的情况下，由于颜色的周期性低，因此能够减轻莫尔条纹。另外，由于在纵向和横向，必然存在通常像素R、G和B，因此其中甚至假色被抑制的精确颜色再现成为可能。
<相差检测用像素对的布置的变形例>
在上面的说明中，在横向方向、纵向方向或者倾斜方向，线性地配对相差检测用像素。就相差检测用像素对的布置来说，在像素块22内，可以离散地布置相差检测用像素对。预定行或列中的对应于特定颜色的所有像素可用相差检测用像素对替换，或者预定行或列中的所有像素可用相差检测用像素对替换。
<本公开适用于的固态图像拾取元件的使用例子>
图20描述配备本公开适用于的固态图像拾取元件的图像拾取设备(即，作为本公开适用于的电子设备的图像拾取设备)的构成的例子。
图像拾取设备100具有光学系统101、快门部分102、固态图像拾取元件103、控制部分105、信号处理部分106、监视器107和存储器108，可以拍摄静止图像和运动图像。
光学系统101包括1个或多个透镜，把来自被摄物体的光(入射光)引导到固态图像拾取元件103，以把入射光成像在固态图像拾取元件103的受光面上。
快门部分102被布置在光学系统101和固态图像拾取元件103之间，按照控制部分105的控制，控制固态图像拾取元件103的光照射时间段和遮光时间段。
本公开适用于的固态图像拾取元件103响应通过光学系统101和快门部分102在受光面上成像的光，持续给定的一段时间累积信号电荷。累积在固态图像拾取元件103中的信号电荷按照从控制部分105供给的驱动信号(定时信号)被传送。可以单片的形式，单独构成固态图像拾取元件103，或者可作为与光学系统101到信号处理部分106等一起封装的照相机模块的一部分，构成固态图像拾取元件103。
控制部分105输出驱动信号，根据所述驱动信号，控制固态图像拾取元件103的传送操作，和快门部分102的快门操作，从而驱动固态图像拾取元件103和快门部分102。此外，控制部分105根据从信号处理部分106通知的到被摄物体的距离，调整光学系统101的焦点。
信号处理部分106对于从固态图像拾取元件103输出的通常像素的像素信号，进行各种信号处理。通过信号处理部分106进行的信号处理而获得的图像(图像数据)被提供给监视器107，以便显示在显示器107上，或者被提供给存储器108，以便保存(记录)在存储器108中。另外，信号处理部分106对从固态图像拾取元件103输出的相差检测用像素的像素信号进行预定信号处理，计算到被摄物体的距离，从而把计算结果通知控制部分105。
配备本公开适用于的固态图像拾取元件103的图像拾取设备100可进行快速AF控制。
下面，图21是表示本公开适用于的固态图像拾取元件的其他使用例子的图。
例如，如下所述，上面说明的固态图像拾取元件可在感测诸如可见光、红外照射、紫外线和X射线之类光的各种情况下使用。
Figure BDA0001851578260000171
一种拍摄供鉴赏之用的图像的设备，比如数字照相机，或者具有照相机功能的便携式设备
Figure BDA0001851578260000172
一种供交通之用的设备，比如为了诸如自动停止之类的安全驾驶，驾驶员的状态的识别等，用于拍摄车辆前方、后方、周围、车内的车载传感器，用于针对行驶中的车辆，监视道路的监视摄像头，或者用于测量车辆之间的距离的测距传感器
Figure BDA0001851578260000173
供诸如TV、冰箱或空调器之类的消费电子产品之用，用于成像用户的手势，以便进行与所述手势对应的设备操作的设备
Figure BDA0001851578260000174
供医疗或保健之用的设备，比如内窥镜，或者通过接收红外线，对血管拍照的设备
Figure BDA0001851578260000175
供安防之用的设备，比如用于安防应用的监视摄像头，或者用于人员认证应用的摄像头
Figure BDA0001851578260000181
供美容之用的设备，比如用于对皮肤拍照的皮肤测量仪器，或者用于对头皮拍照的显微镜
Figure BDA0001851578260000182
供体育运动之用的设备，比如用于体育运动应用的运动摄像头或可穿戴式摄像头
Figure BDA0001851578260000183
供农业之用的设备，比如用于监视田地或作物的状态的摄像头
应注意，本公开的实施例决不局限于上述实施例，可以作出各种变化，而不脱离本公开的主题。
本公开也可采用以下构成。
(1)一种固态图像拾取元件，包括：
被划分成都包括通常像素和相差检测用像素的多个像素块的像素阵列；和
分别对应于所述多个像素块，并对基于包含在对应像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的多个AD变换部分，
其中包含在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和包含在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素被布置在彼此对应的位置。
(2)按照上述(1)所述的固态图像拾取元件，还包括：
读取控制部分，所述读取控制部分被配置成控制从包含在像素块中的多个像素读出像素信号，并把像素信号提供给对应的AD变换部分的处理。
(3)按照上述(2)所述的固态图像拾取元件，其中读取控制部分在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与像素块中的布置对应的顺序，控制像素信号的读取。
(4)按照上述(2)所述的固态图像拾取元件，其中在通常像素和相差检测用像素被相互区分，并且对于通常像素或相差检测用像素之一，按与像素块中的布置对应的顺序，控制像素信号的读取之后，对于通常像素或相差检测用像素之一，读取控制部分按与像素块中的布置对应的顺序，控制像素信号的读取。
(5)按照上述(2)-(4)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中读取控制部分按与包含在其他像素块中的多个像素对应的顺序，读取包含在所述一个像素块中的多个像素。
(6)按照上述(1)-(5)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中包括在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和包括在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素被布置在相应像素块之间的共同位置。
(7)按照上述(5)所述的固态图像拾取元件，其中对基于像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的顺序在各个像素块之间是相同的。
(8)按照上述(5)所述的固态图像拾取元件，其中对基于像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的顺序随像素块而不同。
(9)按照上述(5)所述的固态图像拾取元件，其中划分在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和划分在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素被布置在相应像素块中的不同位置，对基于各个像素块中的相差检测用像素的像素信号进行AD变换的顺序在各个像素块之间是相同的。
(10)按照上述(1)-(9)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中所述像素阵列是在第一基板中形成的，以及
所述多个AD变换部分是在第二基板中形成的，第一基板和第二基板相互层叠。
(11)按照上述(1)-(10)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中相差检测用像素生成用于相差检测自动聚焦的控制的像素信号。
(12)按照上述(1)-(11)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中像素块中的相差检测用像素是横向布置的。
(13)按照上述(1)-(12)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中像素块中的相差检测用像素是纵向布置的。
(14)按照上述(1)-(13)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中像素块中的相差检测用像素是斜向布置的。
(15)按照上述(1)-(14)任意之一所述的固态图像拾取元件，其中相差检测用像素还充当通常像素。
(16)一种具备固态图像拾取元件的电子设备，
所述固态图像拾取元件包括：
被划分成都包括通常像素和相差检测用像素的多个像素块的像素阵列；和
分别对应于所述多个像素块，并对基于包含在对应像素块中的多个像素的像素信号进行AD变换的多个AD变换部分，
其中包含在所述多个像素块中的一个像素块之中的相差检测用像素，和包含在所述多个像素块中的其他像素块之中的相差检测用像素被布置在彼此对应的位置。
[附图标记列表]
10...固态图像拾取元件，11...上基板，12...下基板，20...像素阵列，21...像素，22...像素块，23...垂直扫描部分，24...水平扫描部分，31...ADC，32...数字信号处理部分，33...定时生成部分，34...DAC，41...比较部分，42...锁存电路，61...通常像素，62...相差检测用像素，100...图像拾取设备

Claims (14)

1.一种固态图像拾取元件，包括：
像素阵列，包括多个像素块，其中
所述多个像素块中的每个像素块包括多个像素，并且
所述多个像素包括通常像素和相差检测用像素；
多个模数AD变换器,
其中所述多个AD变换器中的每个AD变换器对应于所述多个像素块中的各个像素块；以及
电路，被配置为：
读出所述多个像素块中的每个像素块的所述多个像素的像素信号，并
将所述多个像素块中的每个像素块的所述多个像素的像素信号提供给所述多个AD变换器中的对应的AD变换器，其中
所述多个AD变换器中的每个AD变换器被配置为对所述各个像素块的所述多个像素的像素信号进行AD变换，
所述多个像素块中的第一像素块的相差检测用像素和所述多个像素块中的第二像素块的相差检测用像素分别被布置在第一像素块和第二像素块中的不同位置，以及
第一像素块和第二像素块中的每个的相差检测用像素的像素信号的AD变换的顺序在第一像素块和第二像素块之间是相同的。
2.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中所述电路还被配置为在不相互区分通常像素和相差检测用像素的情况下，按与所述各个像素块中的所述多个像素的布置对应的顺序读出像素信号。
3.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中
所述电路还被配置为在通常像素和相差检测用像素被相互区分之后，按与所述各个像素块中的所述多个像素的布置对应的顺序读出通常像素或相差检测用像素之一的第一像素信号，以及
在读出通常像素或相差检测用像素中的另一个的第二像素信号之后，读出通常像素或相差检测用像素之一的第一像素信号。
4.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中所述电路还被配置为按与所述第二像素块的所述多个像素对应的顺序，读出所述第一像素块的所述多个像素的像素信号。
5.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中所述多个像素块中的第三像素块的相差检测用像素和所述多个像素块中的第四像素块的相差检测用像素被布置在所述第三像素块和所述第四像素块之间的共同位置。
6.按照权利要求4所述的固态图像拾取元件，其中所述多个像素块的第三像素块和所述多个像素块的第四像素块中的每个的所述多个像素的像素信号的AD变换的顺序在所述第三像素块和所述第四像素块之间是相同的。
7.按照权利要求4所述的固态图像拾取元件，其中所述多个像素块的第三像素块的所述多个像素的像素信号的AD变换的顺序与所述多个像素块的第四像素块的所述多个像素的像素信号的AD变换的顺序不同。
8.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，还包括：
第一基板，包括像素阵列；以及
第二基板，包括所述多个AD变换器，
其中所述第一基板在所述第二基板上。
9.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中相差检测用像素被配置为生成用于控制相差检测自动聚焦的像素信号。
10.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中
所述多个像素还包括多个相差检测用像素，并且
所述各个像素块中的所述多个相差检测用像素是横向布置的。
11.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中
所述多个像素还包括多个相差检测用像素，并且
所述各个像素块中的所述多个相差检测用像素是纵向布置的。
12.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中
所述多个像素还包括多个相差检测用像素，并且
所述各个像素块中的所述多个相差检测用像素是斜向布置的。
13.按照权利要求1所述的固态图像拾取元件，其中相差检测用像素被配置为充当通常像素。
14.一种电子设备，包括：
固态图像拾取元件，所述固态图像拾取元件包括：
像素阵列，包括多个像素块，其中
所述多个像素块中的每个像素块包括多个像素，并且
所述多个像素包括通常像素和相差检测用像素；
多个模数AD变换器，
其中所述多个AD变换器中的每个AD变换器对应于所述多个像素块中的各个像素块；以及
电路，被配置为：
读出所述多个像素块中的每个像素块的所述多个像素的像素信号，并
将所述多个像素块中的每个像素块的所述多个像素的像素信号提供给所述多个AD变换器中的对应的AD变换器，其中
所述多个AD变换器中的每个AD变换器被配置为对所述各个像素块的所述多个像素的像素信号进行AD变换，
所述多个像素块中的第一像素块的相差检测用像素和所述多个像素块中的第二像素块的相差检测用像素分别被布置在第一像素块和第二像素块中的不同位置，以及
第一像素块和第二像素块中的每个的相差检测用像素的像素信号的AD变换的顺序在第一像素块和第二像素块之间是相同的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7316028B2 (ja) * 2018-08-01 2023-07-27 キヤノン株式会社 撮像素子及びその制御方法、及び撮像装置
US11647311B2 (en) * 2021-01-14 2023-05-09 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensor with delta sigma modulators and shared filters
KR20220156272A (ko) 2021-05-18 2022-11-25 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 상기 이미지 센서를 포함하는 이미지 센싱 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101753864A (zh) * 2008-12-17 2010-06-23 佳能株式会社 固态成像装置和使用该固态成像装置的成像系统
CN103069792A (zh) * 2010-08-24 2013-04-24 株式会社尼康 拍摄装置
CN103095985A (zh) * 2011-10-31 2013-05-08 索尼公司 信息处理装置、信息处理方法和程序
CN104937923A (zh) * 2013-02-13 2015-09-23 索尼公司 固态成像元件、其驱动方法和成像装置
CN105980905A (zh) * 2014-02-13 2016-09-28 富士胶片株式会社 摄像装置及对焦控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4349232B2 (ja) * 2004-07-30 2009-10-21 ソニー株式会社 半導体モジュール及びｍｏｓ型固体撮像装置
JP5664270B2 (ja) * 2011-01-21 2015-02-04 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
JP5556823B2 (ja) 2012-01-13 2014-07-23 株式会社ニコン 固体撮像装置および電子カメラ
JP6099373B2 (ja) * 2012-11-29 2017-03-22 オリンパス株式会社 固体撮像装置および電子カメラ
JP6190184B2 (ja) * 2013-06-28 2017-08-30 キヤノン株式会社 撮像素子、撮像装置、その制御方法、および制御プログラム
US9749569B2 (en) * 2015-12-22 2017-08-29 Omnivision Technologies, Inc. High speed rolling image sensor with ADM architecture and method of implementing thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101753864A (zh) * 2008-12-17 2010-06-23 佳能株式会社 固态成像装置和使用该固态成像装置的成像系统
CN103069792A (zh) * 2010-08-24 2013-04-24 株式会社尼康 拍摄装置
CN103095985A (zh) * 2011-10-31 2013-05-08 索尼公司 信息处理装置、信息处理方法和程序
CN104937923A (zh) * 2013-02-13 2015-09-23 索尼公司 固态成像元件、其驱动方法和成像装置
CN105980905A (zh) * 2014-02-13 2016-09-28 富士胶片株式会社 摄像装置及对焦控制方法

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