CN109792497B - 成像元件及摄像装置 - Google Patents

成像元件及摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109792497B
CN109792497B CN201780059212.9A CN201780059212A CN109792497B CN 109792497 B CN109792497 B CN 109792497B CN 201780059212 A CN201780059212 A CN 201780059212A CN 109792497 B CN109792497 B CN 109792497B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pixel
photoelectric conversion
light
conversion portion
charge holding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780059212.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109792497A (zh
Inventor
小林诚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN109792497A publication Critical patent/CN109792497A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109792497B publication Critical patent/CN109792497B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
    • H01L27/14616—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor characterised by the channel of the transistor, e.g. channel having a doping gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
    • H04N25/704—Pixels specially adapted for focusing, e.g. phase difference pixel sets
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607—Geometry of the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14623—Optical shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627—Microlenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75—Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

本发明提供一种成像元件及具备该成像元件的摄像装置，所述成像元件具备包含光电转换部和电荷保持部且能够检测相位差的像素，且能够充分确保该像素的像素性能。成像元件(5)具有第1像素(51R)与第2像素(51L)的对，所述第1像素包含接收通过摄像光学系统的光瞳区域的沿行方向(X)排列的不同部分的一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部(61)，所述第2像素包含接收该一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部(61)。第1像素(51R)与第2像素(51L)分别包含保持从光电转换部(61)转移的电荷的电荷保持部(63)，在各像素内，光电转换部(61)与电荷保持部(63)沿列方向(Y)排列。

Description

成像元件及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种成像元件及摄像装置。
背景技术
随着CCD(电荷耦合元件，Charge Coupled Device)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器等成像元件的高分辨率化，电子内窥镜、数码静态相机、数码摄像机或包括智能手机的移动电话等具有摄像功能的电子设备的需求骤增。另外，将具有如以上的摄像功能的电子设备称为摄像装置。
这些摄像装置中，作为将焦点对焦于主要被摄体的对焦控制方法，采用相位差AF(自动聚焦，Auto Focus)方式。
对于搭载于通过相位差AF方式进行对焦控制的摄像装置的成像元件，例如使用在受光面离散地设置有光电转换部的受光区域相互向相反方向偏心的相位差检测用像素的对的成像元件(参考专利文献1)。
专利文献1中记载的成像元件的相位差检测用像素构成为如下：光电转换部及保持积蓄在该光电转换部的电荷的电荷保持部沿基于相位差检测用像素的对的相位差的检测方向排列。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-151774号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
相位差检测用像素与其他通常的像素(摄像用像素)相比，光电转换部的受光区域的相位差检测方向的宽度小。因此，通过如专利文献1那样相对于光电转换部在相位差检测方向上相邻地存在电荷保持部的结构，很难加大光电转换部的受光区域的相位差检测方向的宽度。
相位差检测用像素中，若光电转换部的受光区域的相位差检测方向的宽度接近光的波长，则光变得不易入射于该受光区域。其结果，变得很难充分确保相位差检测用像素的灵敏度及斜入射特性等像素性能。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种成像元件及具备该成像元件的摄像装置，所述成像元件具备包含光电转换部和电荷保持部且能够检测相位差的像素，且能够充分确保该像素的像素性能。
用于解决技术课题的手段
本发明的成像元件通过摄像光学系统拍摄被摄体，该成像元件具有多个形成于半导体基板内且接收通过上述摄像光学系统的光瞳区域的沿一方向排列的不同部分的一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部、和形成于上述半导体基板内且接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部的对，包含构成上述对的上述光电转换部的像素包含电荷保持部，该电荷保持部保持从上述像素内的上述光电转换部转移的电荷，并通过读出电路读出与上述电荷相应的信号，在从与上述半导体基板垂直的方向观察的状态下，上述像素中包含的上述电荷保持部配置于该像素中除了沿上述一方向移动该像素中包含的上述光电转换部时的轨迹所示的区域以外的区域。
本发明的摄像装置具备上述成像元件。
发明效果
根据本发明，能够提供一种成像元件及具备该成像元件的摄像装置，所述成像元件具备包含光电转换部和电荷保持部且能够检测相位差的像素，且能够充分确保该像素的像素性能。
附图说明
图1是表示作为本发明的一实施方式即摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图2是表示图1所示的成像元件5的概略结构的俯视示意图。
图3是表示形成于图2所示的受光面50的摄像用像素51A的概略结构的俯视示意图。
图4是图3所示的A-A线的剖视示意图。
图5是表示作为形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的第1像素51R的概略结构的俯视示意图。
图6是图5所示的B-B线的剖视示意图。
图7是图5所示的C-C线的剖视示意图。
图8是表示作为形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的第2像素51L的概略结构的俯视示意图。
图9是图8所示的D-D线的剖视示意图。
图10是图8所示的E-E线的剖视示意图。
图11是表示形成于图2所示的受光面50的摄像用像素51A的变形例的俯视示意图。
图12是表示形成于图2所示的受光面50的第1像素51R的变形例的俯视示意图。
图13是表示形成于图2所示的受光面50的第2像素51L的变形例的俯视示意图。
图14是表示搭载于图3所示的摄像用像素51A的透镜的形状的一例的图。
图15是表示搭载于图5所示的第1像素51R的透镜的形状的一例的图。
图16是表示搭载于图8所示的第2像素51L的透镜的形状的一例的图。
图17是表示搭载于图12所示的第1像素51R的透镜的形状的一例的图。
图18是表示搭载于图13所示的第2像素51L的透镜的形状的一例的图。
图19是表示形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的变形例的俯视示意图。
图20是表示作为本发明的摄像装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。
图21是表示图20所示的智能手机200的结构的框图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示作为本发明的一实施方式即摄像装置的一例的数码相机的概略结构的图。
图1所示的数码相机具备透镜装置40，该透镜装置具有成像透镜1、光圈2、透镜控制部4、透镜驱动部8及光圈驱动部9。
本实施方式中，透镜装置40作为能够装卸于数码相机主体的装置来进行说明，但也可以是固定于数码相机主体的装置。成像透镜1与光圈2构成摄像光学系统。
透镜装置40的透镜控制部4构成为能够通过有线或无线与数码相机主体的系统控制部11通信。
透镜控制部4根据来自系统控制部11的指令，经由透镜驱动部8驱动成像透镜1中包含的聚焦透镜或经由光圈驱动部9驱动光圈2。
数码相机主体具备：CMOS图像传感器等MOS型成像元件5，通过透镜装置40的摄像光学系统拍摄被摄体；成像元件驱动部10，驱动成像元件5；系统控制部11，集中控制数码相机的整个电控制系统；操作部14；数字信号处理部17；外部存储器控制部20，连接有装卸自如的存储介质21；及显示驱动器22，驱动搭载于相机背面等的有机EL(电致发光，ElectroLuminescence)显示器或LCD(液晶显示器，Liquid Crystal Display)等显示部23。
系统控制部11包含处理器、RAM(随机存取存储器，Random Access Memory)及ROM(只读存储器，Read Only Memory)而构成，集中控制整个数码相机。系统控制部11根据从成像元件5输出的信号，进行基于相位差AF方式的对焦控制。
数字信号处理部17包含处理器、RAM及ROM，通过由该处理器执行存储于该ROM的程序来进行各种处理。
数字信号处理部17对由从成像元件5的各像素输出的信号构成的摄像图像信号，进行插值运算、伽马校正运算及RGB/YC转换处理等处理，由此生成用于显示到显示部23的实时取景图像数据及用于存储到存储介质21的摄像图像数据。
数字信号处理部17、外部存储器控制部20及显示驱动器22通过控制总线24及数据总线25相互连接，根据来自系统控制部11的指令工作。
图2是表示图1所示的成像元件5的概略结构的俯视示意图。
成像元件5具备：受光面50，由沿一方向即行方向X排列的多个像素51构成的像素行52沿与行方向X正交的列方向Y排列有多个；驱动电路53，驱动排列于受光面50的像素51；及信号处理电路54，对从排列于受光面50的像素行52的各像素51读出至信号线的信号进行处理。形成于受光面50的各像素51形成于硅等的半导体基板。
形成于受光面50的多个像素51包含：相位差检测用像素，用于检测基于通过透镜装置40的摄像光学系统的光瞳区域的沿行方向X排列的不同的2个部分的一对光束的2个像的相位差；及摄像用像素51A，接收该一对光束的双方。
形成于受光面50的相位差检测用像素包含：第1像素51R，包含接收上述一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部；及第2像素51L，包含接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部。
在受光面50配置有多个第1像素51R与第2像素51L的对。系统控制部11根据从该多个对读出的信号计算相位差，并根据计算出的相位差控制聚焦透镜来进行对焦控制。
图3是表示形成于图2所示的受光面50的摄像用像素51A的概略结构的俯视示意图。图4是图3所示的A-A线的剖视示意图。图3表示从相对于形成有各像素51的半导体基板60的表面垂直的方向观察的状态。
摄像用像素51A具备光电转换部61、电荷转移部62、电荷保持部63、浮动扩散体69、读出电路64以及对光电转换部61的一部分、电荷转移部62、电荷保持部63、浮动扩散体69及读出电路64进行遮光的遮光膜66(参考图4)。
光电转换部61接收通过透镜装置40的摄像光学系统的光并产生与受光量相应的电荷来积蓄。光电转换部61由形成于半导体基板60内的光电二极管等构成。
电荷保持部63保持积蓄在光电转换部61的电荷。电荷保持部63由半导体基板60内的杂质区域构成。
光电转换部61与电荷保持部63在半导体基板60内沿列方向Y隔开间隔而排列。
电荷转移部62将积蓄在光电转换部61的电荷转移至电荷保持部63。
如图3及图4所示，电荷转移部62由如下构成：转移通道62b，形成于半导体基板60内的光电转换部61与电荷保持部63之间的区域；及转移电极62a，经由氧化膜68形成于转移通道62b及电荷保持部63的上方。图3及图4的例子中，转移电极62a形成至电荷保持部63的上方，但也可以是转移电极62a仅形成于转移通道62b的上方的结构。
通过施加于转移电极62a的电压被驱动电路53控制，积蓄在光电转换部61的电荷经由转移通道62b转移至电荷保持部63。
浮动扩散体69用于将电荷转换为电压，被转移有保持于电荷保持部63的电荷。在电荷保持部63与浮动扩散体69之间的半导体基板的上方形成有省略图示的读出电极。通过施加于该读出电极的电压被驱动电路53控制，保持于电荷保持部63的电荷被转移至浮动扩散体69。
如图4所示，遮光膜66形成于光电转换部61、电荷转移部62、电荷保持部63、浮动扩散体69及读出电路64的上方。
遮光膜66中，在光电转换部61的上方形成有开口65。遮光膜66的开口65的中心与光电转换部61的中心一致。
光电转换部61通过该开口65接收通过摄像光学系统的光。图3中，光电转换部61中与遮光膜66的开口65重叠的部分构成光电转换部61的受光区域。
图3所示的读出电路64是将保持于电荷保持部63的电荷转换为信号并读出至信号线SG的电路，能够采用周知的结构。读出电路64通过驱动电路53被驱动。
读出电路64例如包含：复位晶体管，用于将浮动扩散体69的电位复位；输出晶体管，将浮动扩散体69的电位转换为信号来输出；及选择晶体管，用于将从输出晶体管输出的信号选择性地读出至信号线SG。
另外，有时还与相邻的其他像素51共用读出电路64。
图5是表示作为形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的第1像素51R的概略结构的俯视示意图。图6是图5所示的B-B线的剖视示意图。
图7是图5所示的C-C线的剖视示意图。另外，图5表示从相对于半导体基板60的表面垂直的方向观察的状态。
第1像素51R具备光电转换部61、电荷转移部62R、电荷保持部63、读出电路64、浮动扩散体69以及对光电转换部61的一部分、电荷转移部62R、电荷保持部63、浮动扩散体69及读出电路64进行遮光的遮光膜66(参考图6及图7)。
第1像素51R中包含的光电转换部61、电荷保持部63、浮动扩散体69及读出电路64的结构与摄像用像素51A相同。
第1像素51R的遮光膜66在光电转换部61的上方具有开口65R。开口65R的中心相对于光电转换部61的中心向行方向X的右方向偏心。第1像素51R的光电转换部61通过该开口65R接收通过摄像光学系统的光瞳区域的行方向X的右半部分的光。
图5中，光电转换部61中与遮光膜66的开口65R重叠的部分构成第1像素51R的光电转换部61的受光区域61R。
电荷转移部62R将积蓄在光电转换部61的电荷转移至电荷保持部63。
如图5及图6所示，电荷转移部62R由如下构成：转移通道62br，形成于光电转换部61中除了沿列方向Y移动受光区域61R时的轨迹所示的区域以外的区域与电荷保持部63之间；及转移电极62ar，经由氧化膜68形成于转移通道62br及电荷保持部63的上方。
图5及图6的例子中，转移电极62ar还形成于电荷保持部63的上方，但也可以是转移电极62ar仅形成于转移通道62br上方的结构。
通过施加于转移电极62ar的电压被驱动电路53控制，积蓄在光电转换部61的电荷经由转移通道62br被转移至电荷保持部63。
图8是表示作为形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的第2像素51L的概略结构的俯视示意图。图9是图8所示的D-D线的剖视示意图。
图10是图8所示的E-E线的剖视示意图。另外，图8表示从相对于半导体基板60的表面垂直的方向观察的状态。
第2像素51L具备光电转换部61、电荷转移部62L、电荷保持部63、读出电路64、浮动扩散体69以及对光电转换部61的一部分、电荷转移部62L、电荷保持部63、浮动扩散体69及读出电路64进行遮光的遮光膜66(参考图9及图10)。
第2像素51L中包含的光电转换部61、电荷保持部63、浮动扩散体69及读出电路64的结构与摄像用像素51A相同。
第2像素51L的遮光膜66在光电转换部61的上方具有开口65L。开口65L的中心相对于光电转换部61的中心向行方向X的左方向偏心。光电转换部61通过该开口65L，接收通过摄像光学系统的光瞳区域的行方向X的左半部分的光。
图8中，光电转换部61中与遮光膜66的开口65L重叠的部分构成第2像素51L的光电转换部61的受光区域61L。
电荷转移部62L将积蓄在光电转换部61的电荷转移至电荷保持部63。
如图8及图10所示，电荷转移部62L由如下构成：转移通道62bl，形成于光电转换部61中除了沿列方向Y移动受光区域61L时的轨迹所示的区域以外的区域与电荷保持部63之间；及转移电极62al，经由氧化膜68形成于转移通道62bl及电荷保持部63的上方。
图8及图10的例子中，转移电极62al还形成于电荷保持部63的上方，但也可以是转移电极62al仅形成于转移通道62bl上方的结构。
通过施加于转移电极62al的电压被驱动电路53控制，积蓄在光电转换部61的电荷经由转移通道62bl被转移至电荷保持部63。
通过以上的结构，第1像素51R的受光区域61R中，接收通过沿行方向X将透镜装置40的摄像光学系统的光瞳区域分割为2个部分时的其中一个分割区域的光。并且，第2像素51L的受光区域61L中，接收通过透镜装置40的摄像光学系统的光瞳区域的另一个分割区域的光。
因此，通过进行从第1像素51R读出至信号线SG的信号与从第2像素51L读出至信号线SG的信号的相关运算，能够计算行方向X的相位差。
在图5的俯视观察中，成像元件5的第1像素51R构成为在除了沿行方向X移动光电转换部61时的轨迹所示的区域以外的区域配置有电荷保持部63。并且，在图8的俯视观察中，成像元件5的第2像素51L构成为在除了沿行方向X移动光电转换部61时的轨迹所示的区域以外的区域配置有电荷保持部63。
根据该结构，分别在第1像素51R及第2像素51L中，在光电转换部61的行方向X上的相邻处不配置像素内的占有面积大的电荷保持部63。因此，分别在第1像素51R及第2像素51L中，能够提高在行方向X的宽度中所占的光电转换部61的宽度的比例，能够加大光电转换部61的行方向X的宽度。
通过能够加大光电转换部61的行方向X的宽度，能够分别加大第1像素51R的受光区域61R的行方向X的宽度和第2像素51L的受光区域61L的行方向X的宽度。因此，即使是具有电荷保持部63的相位差检测用像素，也能够提高像素性能。
并且，在图5的俯视观察中，成像元件5的第1像素51R的电荷转移部62R的转移通道62br构成为配置于除了沿列方向Y移动受光区域61R时的轨迹所示的区域以外的区域。并且，在图8的俯视观察中，成像元件5的第2像素51L的电荷转移部62L的转移通道62bl构成为配置于除了沿列方向Y移动受光区域61L时的轨迹所示的区域以外的区域。
根据该结构，能够加大受光区域61R(受光区域61L)与位于其列方向Y上的相邻处的转移电极62ar(转移电极62al)之间的距离。因此，例如，即使朝向电荷保持部63侧延伸开口65R(开口65L)，也能够充分确保电荷转移部62R(电荷转移部62L)的遮光性能。
如此，根据第1像素51R及第2像素51L的结构，能够加大开口65R(开口65L)的列方向Y的宽度，因此能够提高相位差检测用像素的灵敏度。
另外，图5的例子中，第1像素51R中，设为光电转换部61与电荷保持部63沿列方向Y排列。但是，第1像素51R中，若是构成为在除了沿行方向X移动光电转换部61时的轨迹所示的区域以外的区域配置有电荷保持部63，则光电转换部61与电荷保持部63的排列方向可以不是列方向Y。
例如，图5中，也可以是电荷保持部63沿行方向X偏离的结构。根据图5的结构，能够将第1像素51R的行方向X的宽度设为最小，因此有利于像素尺寸的缩小。
同样地，图8中，也可以是电荷保持部63沿行方向X偏离的结构。根据图8的结构，能够将第2像素51L的行方向X的宽度设为最小，因此有利于像素尺寸的缩小。
并且，在图5中也可以设为将电荷转移部62R替换为图3的电荷转移部62的结构。同样地，在图8中也可以设为将电荷转移部62L替换为图3的电荷转移部62的结构。即使是这种结构，也能够放大受光区域61R与受光区域61L各自的行方向X的宽度，能够提高相位差检测用像素的像素性能。
至此，将形成于成像元件5的受光面50的相位差检测用像素作为用于检测行方向X的相位差的像素来进行了说明，但相位差检测用像素也可以是用于检测列方向Y的相位差的像素。
图11是表示形成于图2所示的受光面50的摄像用像素51A的变形例的俯视示意图。
图11所示的摄像用像素51A是将图3所示的摄像用像素51A向左旋转90度，并将浮动扩散体69与读出电路64的位置变更为电荷保持部63的右侧相邻处的结构。另外，图11中，省略了转移通道62b的图示。
图12是表示形成于图2所示的受光面50的第1像素51R的变形例的俯视示意图。
图12所示的第1像素51R是将图5所示的第1像素51R向左旋转90度，并将浮动扩散体69与读出电路64的位置变更为电荷保持部63的右侧相邻处的结构。另外，图12中，省略了转移通道62br的图示。
图13是表示形成于图2所示的受光面50的第2像素51L的变形例的俯视示意图。
图13所示的第2像素51L是将图8所示的第2像素51L向左旋转90度，并将浮动扩散体69与读出电路64的位置变更为电荷保持部63的右侧相邻处的结构。另外，图13中，省略了转移通道62bl的图示。
根据图11～图13所示的结构的像素51形成于受光面50的成像元件5，能够通过从第1像素51R输出的信号与从第2像素51L输出的信号的相关运算，计算列方向Y的相位差。
即使是该变形例的成像元件5，也能够分别加大受光区域61R与受光区域61L各自的列方向Y的宽度和受光区域61R与受光区域61L各自的行方向X的宽度，能够提高相位差检测用像素的像素性能。
另外，在成像元件5的受光面50，例如可配置有图3或图11所示的多个摄像用像素51A、图5所示的第1像素51R与图8所示的第2像素51L的多个对、及图12所示的第1像素51R与图13所示的第2像素51L的多个对。
根据该结构，能够计算行方向X的相位差和列方向Y的相位差，能够实现高精度的对焦控制。
优选在成像元件5的各像素51的光电转换部61的受光区域的上方设置有用于将光聚光于该受光区域的透镜。以下，对该透镜的结构例进行说明。
图14是表示搭载于图3所示的摄像用像素51A的透镜的形状的一例的图。另外，图14中，省略了转移通道62b的图示。
如图14所示，在摄像用像素51A的遮光膜66的开口65的上方设置有透镜67。透镜67在图14的例子中呈椭圆形状，基于第1像素51R与第2像素51L的相位差的检测方向即行方向X的宽度大于列方向Y的宽度。
图15是表示搭载于图5所示的第1像素51R的透镜的形状的一例的图。另外，图14中，省略了转移通道62br的图示。
如图15所示，在第1像素51R的遮光膜66的开口65R的上方设置有透镜67。透镜67在图15的例子中呈椭圆形状，基于第1像素51R与第2像素51L的相位差的检测方向即行方向X的宽度大于列方向Y的宽度。
图16是表示搭载于图8所示的第2像素51L的透镜的形状的一例的图。另外，图16中，省略了转移通道62bl的图示。
如图16所示，在第2像素51L的遮光膜66的开口65L的上方设置有透镜67。透镜67在图16的例子中呈椭圆形状，基于第1像素51R与第2像素51L的相位差的检测方向即行方向X的宽度大于列方向Y的宽度。
根据图14～图16所示的结构的像素51形成于受光面50的成像元件5，能够加大透镜67的端部与电荷保持部63之间的距离，因此能够防止用透镜67聚光的光泄漏到电荷保持部63，能够提高摄像品质。
图17是表示搭载于图12所示的第1像素51R的透镜的形状的一例的图。另外，图17中，省略了转移通道62br的图示。
如图17所示，在第1像素51R的遮光膜66的开口65R的上方设置有透镜67。透镜67在图17的例子中呈椭圆形状，基于第1像素51R与第2像素51L的相位差的检测方向即列方向Y的宽度大于行方向X的宽度。
图18是表示搭载于图13所示的第2像素51L的透镜的形状的一例的图。另外，图18中，省略了转移通道62bl的图示。
如图18所示，在第2像素51L的遮光膜66的开口65L的上方设置有透镜67。透镜67在图18的例子中呈椭圆形状，基于第1像素51R与第2像素51L的相位差的检测方向即列方向Y的宽度大于行方向X的宽度。
根据图17及图18所示的结构的像素51形成于受光面50的成像元件5，能够加大透镜67的端部与电荷保持部63之间的距离，因此能够防止用透镜67聚光的光泄露到电荷保持部63，能够提高摄像品质。
形成于成像元件5的受光面50的相位差检测用像素可以是包含接收通过透镜装置40的摄像光学系统的光瞳区域的沿行方向X排列的不同的2个部分的一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部、和接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部这两者的像素。
图19是表示形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的变形例的俯视示意图。
图19所示的相位差检测用像素51B具备光电转换部71R、光电转换部71L、电荷转移部72R、电荷转移部72L、电荷保持部73R、电荷保持部73L、读出电路74R、读出电路74L、浮动扩散体76R、浮动扩散体76L及对这些进行遮光的省略图示的遮光膜。
光电转换部71R与光电转换部71L分别由形成于半导体基板70内的光电二极管等构成。光电转换部71R与光电转换部71L沿行方向X隔开间隔而排列。
相位差检测用像素51B中的光电转换部71R的中心相对于图3所示的摄像用像素51A的光电转换部61的中心，向行方向X的右方向偏心。
相位差检测用像素51B中的光电转换部71L的中心相对于图3所示的摄像用像素51A的光电转换部61的中心，向行方向X的左方向偏心。
电荷保持部73R保持积蓄在光电转换部71R的电荷。电荷保持部73L保持积蓄在光电转换部71L的电荷。电荷保持部73R与电荷保持部73L分别由形成于半导体基板70内的杂质区域构成。
电荷保持部73R及电荷保持部73L配置于相位差检测用像素51B的平面区域中除了沿行方向X移动光电转换部71R时的轨迹所示的区域及沿行方向X移动光电转换部71L时的轨迹所示的区域以外的区域。
图19的例子中，电荷保持部73R相对于光电转换部71R，沿列方向Y隔开间隔而配置。并且，电荷保持部73L相对于光电转换部71L，沿列方向Y隔开间隔而配置。
电荷转移部72R配置于光电转换部71R与电荷保持部73R之间，将积蓄在光电转换部71R的电荷转移至电荷保持部73R。电荷转移部72R的结构与电荷转移部62相同，由转移通道及转移电极构成。
电荷转移部72L配置于光电转换部71L与电荷保持部73L之间，将积蓄在光电转换部71L的电荷转移至电荷保持部73L。电荷转移部72L的结构与电荷转移部62相同，由转移通道及转移电极构成。
浮动扩散体76R中转移有保持于电荷保持部73R的电荷，将所转移的电荷转换为电压。
浮动扩散体76L中转移有保持于电荷保持部73L的电荷，将所转移的电荷转换为电压。
读出电路74R是将保持于电荷保持部73R的电荷转换为信号并读出至信号线SG的电路，例如采用上述结构。
读出电路74L是将保持于电荷保持部73L的电荷转换为信号并读出至信号线SG的电路，例如采用上述结构。
在光电转换部71R、光电转换部71L、电荷转移部72R、电荷转移部72L、电荷保持部73R、电荷保持部73L、读出电路74R、读出电路74L、浮动扩散体76R及浮动扩散体76L的上方，形成有省略图示的遮光膜。
该遮光膜在光电转换部71R的上方具有开口75R，在光电转换部71L的上方具有开口75L。
开口75R的中心与光电转换部71R的中心一致。开口75L的中心与光电转换部71L的中心一致。
以上的结构的相位差检测用像素51B中，光电转换部71R作为接收通过透镜装置40的摄像光学系统的光瞳区域的沿行方向X排列的不同的2个部分的一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部发挥作用。并且，光电转换部71L作为接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部发挥作用。
因此，由光电转换部71R、电荷转移部72R、电荷保持部73R、读出电路74R及浮动扩散体76R构成的单元与图5所示的第1像素51R同样地发挥作用。
并且，由光电转换部71L、电荷转移部72L、电荷保持部73L、读出电路74L及浮动扩散体76L构成的单元与图8所示的第2像素51L同样地发挥作用。
根据图19所示的相位差检测用像素51B，在光电转换部71R及光电转换部71L的各个行方向上的相邻处不配置在像素内的占有面积大的电荷保持部73R及电荷保持部73L。
因此，能够提高行方向X的宽度中所占的光电转换部71R及光电转换部71L各自的宽度的比例，能够加大光电转换部71R及光电转换部71L各自的行方向X的宽度。因此，能够提高相位差检测用像素51B的像素性能。
用于检测相位差的光电转换部的对配置于1个像素51内的结构中，像素内没有剩余的空间。因此，图19所示的结构变得尤其有效。
另外，作为形成于图2所示的受光面50的相位差检测用像素的结构，还能够设为图19所示的将相位差检测用像素51B向左旋转90度的结构。根据该结构，能够以高精度检测列方向Y的相位差。
在图19所示的相位差检测用像素51B中，也在开口75R及开口75L的上方搭载行方向X的宽度大于列方向Y的宽度的1个透镜，将光聚光于光电转换部71R及光电转换部71L，由此能够防止电荷泄露到电荷保持部73R及电荷保持部73L，能够提高摄像品质。
另外，图19所示的相位差检测用像素51B中，还能够将保持于电荷保持部73R的电荷和保持于电荷保持部73L的电荷例如同时转移至读出电路74R的浮动扩散体76L，并将该浮动扩散体76L的电位转换为信号来读出至信号线SG。
通过设为该结构，能够使相位差检测用像素51B作为图3所示的摄像用像素51A发挥作用。如此，将相位差检测用像素51B兼用作摄像用像素时，可以在受光面50，以二维状仅配置有该相位差检测用像素51B。
至此，作为摄像装置将数码相机作为了例子，但以下内容中，作为摄像装置对带相机的智能手机的实施方式进行说明。
图20是表示作为本发明的摄像装置的一实施方式的智能手机200的外观的图。
图20所示的智能手机200具有平板状框体201，在框体201的一侧的面具备作为显示部的显示面板202与作为输入部的操作面板203成为一体的显示输入部204。
并且，这种框体201具备扬声器205、麦克风206、操作部207及相机部208。
另外，框体201的结构并不限定于此，例如，还能够采用显示部与输入部独立的结构，或采用具有折叠结构或滑动机构的结构。
图21是表示图20所示的智能手机200的结构的框图。
如图21所示，作为智能手机的主要构成要件，具备无线通信部210、显示输入部204、通话部211、操作部207、相机部208、存储部212、外部输入输出部213、GPS(全球定位系统，Global Positioning System)接收部214、动作传感器部215、电源部216及主控制部220。
并且，作为智能手机200的主要功能，具备进行经由省略图示的基站装置BS与省略图示的移动通信网NW的移动无线通信的无线通信功能。
无线通信部210根据主控制部220的命令，对容纳于移动通信网NW的基站装置BS进行无线通信。使用该无线通信，进行语音数据、图像数据等各种文件数据、电子邮件数据等的收发或Web数据或流数据等的接收。
显示输入部204是所谓的触摸面板，其具备显示面板202及操作面板203，所述显示输入部通过主控制部220的控制，显示图像(静态图像及动态图像)或字符信息等来视觉性地向用户传递信息，并且检测对所显示的信息的用户操作。
显示面板202将LCD(液晶显示器，Liquid Crystal Display)、OELD(有机发光二极管，Organic Electro-Luminescence Display)等用作显示器件。
操作面板203是以能够识别显示于显示面板202的显示面上的图像的方式载置，并检测通过用户的手指或触控笔操作的一个或多个坐标的器件。若通过用户的手指或触控笔操作该器件，则将因操作而产生的检测信号输出至主控制部220。接着，主控制部220根据所接收的检测信号检测显示面板202上的操作位置(坐标)。
如图20所示，作为本发明的摄像装置的一实施方式来例示的智能手机200的显示面板202与操作面板203成为一体而构成显示输入部204，配置成操作面板203完全覆盖显示面板202。
采用该配置时，操作面板203可以针对显示面板202以外的区域也具备检测用户操作的功能。换言之，操作面板203可以具备针对与显示面板202重叠的重叠部分的检测区域(以下，称为显示区域)及针对除此以外的不与显示面板202重叠的外缘部分的检测区域(以下，称为非显示区域)。
另外，可使显示区域的大小与显示面板202的大小完全一致，但无需一定要使两者一致。并且，操作面板203可具备外缘部分及除此以外的内侧部分这两个感应区域。而且，外缘部分的宽度根据框体201的大小等而适当设计。
此外，作为在操作面板203中采用的位置检测方式，可举出矩阵开关方式、电阻膜方式、表面弹性波方式、红外线方式、电磁感应方式或静电电容方式等，还可以采用任意方式。
通话部211具备扬声器205和麦克风206，所述通话部将通过麦克风206输入的用户的语音转换成能够在主控制部220中处理的语音数据来输出至主控制部220，或者对通过无线通信部210或者外部输入输出部213接收的语音数据进行解码来从扬声器205输出。
并且，如图20所示，例如，能够将扬声器205搭载于与设置有显示输入部204的面相同的面，并将麦克风206搭载于框体201的侧面。
操作部207为使用键开关等的硬件键，接受来自用户的命令。例如，如图20所示，操作部207搭载于智能手机200的框体201的侧面，是用手指等按下时开启，手指离开时通过弹簧等的复原力而成为关闭状态的按钮式开关。
存储部212存储主控制部220的控制程序和控制数据、应用软件、将通信对象的名称或电话号码等建立对应关联的地址数据、所收发的电子邮件的数据、通过Web浏览下载的Web数据或已下载的内容数据，并且临时存储流数据等。并且，存储部212由内置于智能手机的内部存储部217及具有装卸自如的外部存储器用的插槽的外部存储部218构成。
另外，构成存储部212的各个内部存储部217与外部存储部218通过使用闪存类型(flash memory type)、硬盘类型(hard disk type)、微型多媒体卡类型(multimedia cardmicro type)、卡类型的存储器(例如，MicroSD(注册商标)存储器等)、RAM(随机存取存储器，Random Access Memory)、ROM(只读存储器，Read Only Memory)等存储介质来实现。
外部输入输出部213发挥与连结于智能手机200的所有外部设备的接口的作用，用于通过通信等(例如，通用串行总线(USB)、IEEE1394等)或网络(例如，互联网、无线LAN、蓝牙(Bluetooth)(注册商标)、RFID(射频识别，Radio Frequency Identification)、红外线通信(红外线数据协会，Infrared Data Association：IrDA)(注册商标)、UWB(超宽带，Ultra Wideband)(注册商标)、紫蜂(ZigBee)(注册商标)等)直接或间接地与其他外部设备连接。
作为与智能手机200连结的外部设备，例如有：有/无线头戴式耳机、有/无线外部充电器、有/无线数据端口、经由卡插槽连接的存储卡(Memory card)或SIM(用户识别模块，Subscriber Identity Module)/UIM(用户身份模块，User Identity Module)卡、经由语音/视频I/O(输入/输出，Input/Output)端子连接的外部语音/视频设备、无线连接的外部语音/视频设备、有/无线连接的智能手机、有/无线连接的个人计算机、有/无线连接的PDA、有/无线连接的耳机等。
外部输入输出部213能够将从这种外部设备接收到传输的数据传递至智能手机200的内部的各构成要件、或将智能手机200内部的数据传输至外部设备。
GPS接收部214根据主控制部220的命令，接收从GPS卫星ST1～STn发送的GPS信号，执行基于所接收的多个GPS信号的测位运算处理，检测包含智能手机200的纬度、经度、高度的位置。
GPS接收部214在能够从无线通信部210或外部输入输出部213(例如，无线LAN)获取位置信息时，还能够利用该位置信息检测位置。
动作传感器部215例如具备三轴加速度传感器等，根据主控制部220的命令，检测智能手机200的物理动作。通过检测智能手机200的物理动作，可检测智能手机200的移动方向或加速度。该检测结果被输出至主控制部220。
电源部216根据主控制部220的命令，向智能手机200的各部供给积蓄在电池(未图示)中的电力。
主控制部220具备微处理器，根据存储部212所存储的控制程序或控制数据进行动作，集中控制智能手机200的各部。
并且，主控制部220为了通过无线通信部210进行语音通信或数据通信，具备控制通信系统的各部的移动通信控制功能及应用处理功能。
应用处理功能通过由主控制部220根据存储部212所存储的应用软件进行动作来实现。
作为应用处理功能，例如有控制外部输入输出部213来与对象设备进行数据通信的红外线通信功能、进行电子邮件的收发的电子邮件功能或浏览网页的网页浏览功能等。
并且，主控制部220具备根据接收数据或所下载的流数据等图像数据(静态图像或动态图像的数据)在显示输入部204显示影像等的图像处理功能。
图像处理功能是指主控制部220对上述图像数据进行解码，对该解码结果实施图像处理并将图像显示于显示输入部204的功能。
而且，主控制部220执行对显示面板202的显示控制及检测通过操作部207、操作面板203进行的用户操作的操作检测控制。通过执行显示控制，主控制部220显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键，或者显示用于创建电子邮件的窗口。
另外，滚动条是指用于针对无法落入显示面板202的显示区域的较大图像等接受使图像的显示部分移动的命令的软件键。
并且，通过执行操作检测控制，主控制部220检测通过操作部207进行的用户操作，或者通过操作面板203接受对上述图标的操作或对上述窗口的输入栏输入字符串，或者接受通过滚动条进行的显示图像的滚动请求。
而且，通过执行操作检测控制，主控制部220具备判定对操作面板203操作的位置是与显示面板202重叠的重叠部分(显示区域)还是除此以外的不与显示面板202重叠的外缘部分(非显示区域)，并控制操作面板203的感应区域或软件键的显示位置的触摸面板控制功能。
并且，主控制部220还能够检测对操作面板203的手势操作，并根据检测出的手势操作执行预先设定的功能。手势操作表示并非以往的简单的触摸操作，而是通过手指等描绘轨迹、或者同时指定多个位置、或者组合这些来从多个位置对至少一个描绘轨迹的操作。
相机部208包含图1所示的数码相机中的外部存储器控制部20、存储介质21、显示部23、显示驱动器22及操作部14以外的结构。
通过相机部208生成的摄像图像数据能够存储于存储部212，或通过外部输入输出部213或无线通信部210输出。
图20所示的智能手机200中，相机部208搭载于与显示输入部204相同的面，但相机部208的搭载位置并不限于此，可以搭载于显示输入部204的背面。
并且，相机部208能够利用于智能手机200的各种功能。例如，能够在显示面板202显示用相机部208获取的图像。作为操作面板203的操作输入之一，能够利用相机部208的图像。
并且，GPS接收部214检测位置时，还能够参考来自相机部208的图像来检测位置。而且，还能够参考来自相机部208的图像，不使用三轴加速度传感器或与三轴加速度传感器同时使用来判断智能手机200的相机部208的光轴方向或判断当前的使用环境。当然，还能够在应用软件内利用来自相机部208的图像。
另外，还能够在静态图像或动态图像的图像数据上附加通过GPS接收部214获取的位置信息、通过麦克风206获取的语音信息(可通过主控制部等进行语音文本转换而成为文本信息)、通过动作传感器部215获取的姿势信息等而存储于存储部212或者通过外部输入输出部213或无线通信部210输出。
如上所述，本说明书中公开有以下内容。
(1)一种成像元件，其通过摄像光学系统拍摄被摄体，该成像元件具有多个形成于半导体基板内且接收通过上述摄像光学系统的光瞳区域的沿一方向排列的不同部分的一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部、和形成于上述半导体基板内且接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部的对，包含构成上述对的上述光电转换部的像素包含电荷保持部，该电荷保持部保持从上述像素内的上述光电转换部转移的电荷，并通过读出电路读出与上述电荷相应的信号，在从与上述半导体基板垂直的方向观察的状态下，上述像素中包含的上述电荷保持部配置于该像素中除了沿上述一方向移动该像素中包含的上述光电转换部时的轨迹所示的区域以外的区域。
(2)根据(1)所述的成像元件，其中，上述像素的上述光电转换部及上述电荷保持部沿与上述一方向正交的方向排列。
(3)根据(1)或(2)所述的成像元件，其中，所有的上述像素包含第1像素及第2像素，上述第1像素包含接收上述一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的上述光电转换部，上述第2像素包含接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的上述光电转换部，上述第1像素与上述第2像素分别包含用于将积蓄在上述光电转换部的电荷转移至上述电荷保持部的形成于上述半导体基板内的转移通道及形成于上述转移通道上方的转移电极、以及对除了上述光电转换部的受光区域以外的区域、上述电荷保持部及上述转移电极进行遮光的遮光膜，在从与上述半导体基板垂直的方向观察的状态下，上述转移通道形成于上述像素中除了沿与上述一方向正交的方向移动上述光电转换部的上述受光区域时的轨迹所示的区域以外的区域。
(4)根据(3)所述的成像元件，其中，上述第1像素与上述第2像素分别在上述光电转换部的上方具有用于将光聚光于上述光电转换部的受光区域的透镜，上述透镜的上述一方向的宽度大于与上述一方向正交的方向的宽度。
(5)根据(1)所述的成像元件，其中，所有的上述像素包含第1像素及第2像素，上述第1像素包含接收上述一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的上述光电转换部，上述第2像素包含接收上述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的上述光电转换部，上述第1像素与上述第2像素分别在上述光电转换部的上方具有用于将光聚光于上述光电转换部的受光区域的透镜，上述透镜的上述一方向的宽度大于与上述一方向正交的方向的宽度。
(6)一种摄像装置，其具备(1)至(5)中任一项所述的成像元件。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供一种能够进行高精度的对焦控制的摄像装置。
以上，通过特定的实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于该实施方式，能够在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内进行各种变更。
本申请基于2016年9月27日申请的日本专利申请(专利申请2016-188705)，其内容引入本说明书中。
符号说明
1-成像透镜，2-光圈，4-透镜控制部，5-成像元件，40-透镜装置，50-受光面，51-像素，51A-摄像用像素，51R-第1像素，51L-第2像素，51B-相位差检测用像素，52-像素行，53-驱动电路，54-信号处理电路，X-行方向，Y-列方向，8-透镜驱动部，9-光圈驱动部，10-成像元件驱动部，11-系统控制部，14-操作部，17-数字信号处理部，20-外部存储器控制部，21-存储介质，22-显示驱动器，23-显示部，24-控制总线，25-数据总线，60、70-半导体基板，61、71R、71L-光电转换部，62、62R、62L、72R、72L-电荷转移部，62a、62ar、62al-转移电极，62b、62br、62bl-转移通道，63、73R、73L-电荷保持部，64、74R、74L-读出电路，65、65R、65L、75R、75L-开口，69、76R、76L-浮动扩散体，66-遮光膜，67-透镜，68-氧化膜，SG-信号线，200-智能手机，201-框体，202-显示面板，203-操作面板，204-显示输入部，205-扬声器，206-麦克风，207-操作部，208-相机部，210-无线通信部，211-通话部，212-存储部，213-外部输入输出部，214-GPS 接收部，215-动作传感器部，216-电源部，217-内部存储部，218-外部存储部，220-主控制部，ST1～STn-GPS 卫星。

Claims (3)

1.一种成像元件，其通过摄像光学系统拍摄被摄体，
该成像元件在形成于半导体基板内的像素中包含多个包含接收通过所述摄像光学系统的光瞳区域的沿一方向排列的不同部分的一对光束中的其中一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部的第1像素、和包含接收所述一对光束中的另一个光束并积蓄与受光量相应的电荷的光电转换部的第2像素的对，
构成所述对的所述第1像素及所述第2像素分别包含：
电荷保持部，该电荷保持部保持从所述像素内的所述光电转换部转移的电荷，并通过读出电路读出与所述电荷相应的信号，
用于将积蓄在所述光电转换部的电荷转移至所述电荷保持部的形成于所述半导体基板内的转移通道及形成于所述转移通道上方的转移电极，以及
对除了所述第1像素及所述第2像素的光电转换部的受光区域以外的区域、所述电荷保持部及所述转移电极进行遮光的遮光膜，
所述第1像素的光电转换部的受光区域由光电转换部中与遮光膜的开口重叠的部分构成，该开口的中心相对于光电转换部的中心向一方向的右方向偏心，所述第2像素的光电转换部的受光区域由光电转换部中与遮光膜的开口重叠的部分构成，该开口的中心相对于光电转换部的中心向一方向的左方向偏心，
在从与所述半导体基板垂直的方向观察的状态下，所述第1像素及第2像素的各个中包含的所述光电转换部及所述电荷保持部沿与所述一方向正交的方向排列，
在从与所述半导体基板垂直的方向观察的状态下，所述转移通道形成于所述第1像素及所述第2像素中除了沿与所述一方向正交的方向移动所述光电转换部的所述受光区域时的轨迹所示的区域以外的区域。
2.根据权利要求1所述的成像元件，其中，
所述第1像素与所述第2像素分别在所述光电转换部的上方具有用于将光聚光于所述光电转换部的受光区域的透镜，
所述透镜的所述一方向的宽度大于与所述一方向正交的方向的宽度。
3.一种摄像装置，其具备权利要求1或2所述的成像元件。
CN201780059212.9A 2016-09-27 2017-08-10 成像元件及摄像装置 Active CN109792497B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016188705 2016-09-27
JP2016-188705 2016-09-27
PCT/JP2017/029201 WO2018061497A1 (ja) 2016-09-27 2017-08-10 撮像素子及び撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109792497A CN109792497A (zh) 2019-05-21
CN109792497B true CN109792497B (zh) 2021-04-20

Family

ID=61759423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780059212.9A Active CN109792497B (zh) 2016-09-27 2017-08-10 成像元件及摄像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10484632B2 (zh)
JP (1) JP6464327B2 (zh)
CN (1) CN109792497B (zh)
WO (1) WO2018061497A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190012812A (ko) * 2017-07-28 2019-02-11 에스케이하이닉스 주식회사 위상차 검출 픽셀을 구비한 이미지 센서
JP2019192769A (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 株式会社東芝 固体撮像素子
CN114402367A (zh) 2020-07-29 2022-04-26 指纹卡安娜卡敦知识产权有限公司 从光学生物特征传感器到主机设备的适应性读出
EP3997611A4 (en) * 2020-07-29 2022-09-07 Fingerprint Cards Anacatum IP AB ADAPTIVE READOUT FROM A GLOBAL APERTURE BIOMETRIC SENSOR

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102129115A (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 佳能株式会社 焦点检测设备
JP2011243735A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Fujifilm Corp 撮像素子とその製造方法、及び撮像装置
CN103548335A (zh) * 2011-03-31 2014-01-29 富士胶片株式会社 固态成像元件、其驱动方法和成像装置
JP2014103525A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Olympus Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の制御方法、および撮像装置
WO2015002006A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
CN104639848A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 索尼公司 固态摄像器件、固态摄像器件的驱动方法和电子装置
WO2016039152A1 (ja) * 2014-09-10 2016-03-17 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
CN105518862A (zh) * 2013-09-25 2016-04-20 索尼公司 固态成像器件、固态成像器件的驱动方法及电子装置
WO2016098624A1 (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 ソニー株式会社 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器
WO2016117381A1 (ja) * 2015-01-22 2016-07-28 ソニー株式会社 固体撮像装置、及び、電子機器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3885769B2 (ja) * 2003-06-02 2007-02-28 ソニー株式会社 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法
JP5764884B2 (ja) * 2010-08-16 2015-08-19 ソニー株式会社 撮像素子および撮像装置
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
JP2013157883A (ja) 2012-01-31 2013-08-15 Sony Corp 固体撮像素子およびカメラシステム
JP6355401B2 (ja) * 2014-04-14 2018-07-11 キヤノン株式会社 固体撮像装置及びカメラ

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102129115A (zh) * 2010-01-15 2011-07-20 佳能株式会社 焦点检测设备
JP2011243735A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Fujifilm Corp 撮像素子とその製造方法、及び撮像装置
CN103548335A (zh) * 2011-03-31 2014-01-29 富士胶片株式会社 固态成像元件、其驱动方法和成像装置
JP2014103525A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Olympus Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の制御方法、および撮像装置
WO2015002006A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
CN105359505A (zh) * 2013-07-05 2016-02-24 索尼公司 固态摄像装置及其驱动方法、以及电子设备
CN105518862A (zh) * 2013-09-25 2016-04-20 索尼公司 固态成像器件、固态成像器件的驱动方法及电子装置
CN104639848A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 索尼公司 固态摄像器件、固态摄像器件的驱动方法和电子装置
WO2016039152A1 (ja) * 2014-09-10 2016-03-17 ソニー株式会社 固体撮像装置およびその駆動方法、並びに電子機器
WO2016098624A1 (ja) * 2014-12-18 2016-06-23 ソニー株式会社 固体撮像素子、撮像装置、および電子機器
CN105934826A (zh) * 2014-12-18 2016-09-07 索尼公司 固态图像传感器、成像装置和电子设备
WO2016117381A1 (ja) * 2015-01-22 2016-07-28 ソニー株式会社 固体撮像装置、及び、電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018061497A1 (ja) 2018-04-05
JPWO2018061497A1 (ja) 2019-04-25
CN109792497A (zh) 2019-05-21
US10484632B2 (en) 2019-11-19
US20190222786A1 (en) 2019-07-18
JP6464327B2 (ja) 2019-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10623673B2 (en) Imaging device, imaging method, and imaging program
CN109792497B (zh) 成像元件及摄像装置
JP6307526B2 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
CN110463185B (zh) 摄像装置、摄像方法及存储介质
WO2015141084A1 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
WO2014038258A1 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
WO2015122061A1 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
CN111095911B (zh) 摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及记录介质
WO2015141081A1 (ja) 撮像装置及び合焦制御方法
CN109196403B (zh) 摄像装置、对焦控制方法及对焦控制程序
JP6364560B2 (ja) 合焦制御装置、撮像装置、合焦制御方法、及び、合焦制御プログラム
JP6446599B2 (ja) 合焦制御装置、レンズ装置、撮像装置、合焦制御方法、合焦制御プログラム
US10750105B2 (en) Imaging apparatus, operation method of imaging apparatus, and operation program of imaging apparatus
US10863110B2 (en) Imaging control device, imaging apparatus, imaging control method, and imaging control program
CN109716752B (zh) 摄像装置、摄像方法、存储介质
CN109906604B (zh) 摄像装置、摄像方法及记录介质
CN109792494B (zh) 摄像装置、静态图像摄像方法及记录介质
CN110024373B (zh) 摄像装置、摄像方法及存储介质
CN108139563B (zh) 对焦控制装置、对焦控制方法、对焦控制程序、透镜装置、摄像装置
US20240006428A1 (en) Imaging element and imaging apparatus
CN117156302A (zh) 摄像控制装置、摄像装置、摄像控制方法及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant