JP2019029985A - 固体撮像装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】より好適な位相差画素を設けることができるようにする。【解決手段】複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている固体撮像装置が提供される。本技術は、例えば、位相差検出用の画素を有するCMOSイメージセンサに適用することができる。【選択図】図２

Description

本開示は、固体撮像装置、及び電子機器に関し、特に、より好適な位相差画素を設けることができるようにした固体撮像装置、及び電子機器に関する。

近年、オートフォーカスの速度向上を図るために、位相差検出用の画素（以下、位相差画素という）を配置した固体撮像装置が使用されている。この種の位相差画素の構造としては、例えば、特許文献１に開示されている技術が知られている。

また、画素アレイ部において、２次元状に配列される複数の画素の配列パターンとして、近傍の同色の画素（同色の２×２の４画素）で画素回路を共有した共有画素を、規則的に配列した配列パターンが知られている。

特開２０１６−１５４３０号公報

ところで、近傍の同色の画素からなる共有画素を規則的に配列した配列パターンが採用される場合において、共有画素の画素配列に対して位相差画素を設けるに際し、より好適な位相差画素を設けるための技術が求められている。

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、より好適な位相差画素を設けることができるようにするものである。

本開示の一側面の第１の固体撮像装置は、複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている固体撮像装置である。

本開示の一側面の第１の固体撮像装置においては、複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部が設けられ、前記画素アレイ部が、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素が、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている。

本開示の一側面の第２の固体撮像装置は、複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、前記画素群に含まれる画素は、画素ごとに露光時間が調整され、前記配列パターンに配列される複数の画素群のうち、特定の画素群は、位相差検出用の画素として、光の入射側の一部を遮光した遮光画素を含んでいる固体撮像装置である。

本開示の一側面の第２の固体撮像装置においては、複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部が設けられ、前記画素アレイ部が、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、前記画素群に含まれる画素が、画素ごとに露光時間が調整され、前記配列パターンに配列される複数の画素群のうち、特定の画素群が、位相差検出用の画素として、光の入射側の一部を遮光した遮光画素を含んでいる。

本開示の一側面の電子機器は、複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている固体撮像装置を含む撮像部と、前記位相差検出用の画素の出力から得られる位相差検出の結果に基づいて、オートフォーカス制御を行う制御部とを備える電子機器である。

本開示の一側面の電子機器においては、複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部が設けられ、前記画素アレイ部が、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素が、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている固体撮像装置を含む撮像部が設けられている。そして、前記位相差検出用の画素の出力から得られる位相差検出の結果に基づいて、オートフォーカス制御が行われる。

本開示の一側面によれば、より好適な位相差画素を設けることができる。

なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本開示に係る技術を適用した固体撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の平面レイアウトを示す図である。 隣接する画素群に位相差画素を配置する場合の構成を示す図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の構造を示す断面図である。 画素群を構成する４画素の第１の接続形態を示す回路図である。 画素群を構成する４画素の第２の接続形態を示す回路図である。 図５及び図６における画素ごとの露光時間を説明する図である。 相関二重サンプリング（CDS）を用いたAD変換を説明するタイミングチャートである。 第２の期間の画素の駆動動作の詳細を説明する図である。 第３の期間の画素の駆動動作の詳細を説明する図である。 位相差画素（Ｌ，Ｒ）の読み出しが別々に行われる場合のコンタクトの配置を示す図である。 位相差画素（Ｌ，Ｒ）の読み出しが同時に行われる場合のコンタクトの配置を示す図である。 駆動線が２本の場合のコンタクトの配置例を示す図である。 駆動線が３本の場合のコンタクトの配置例を示す図である。 図１３及び図１４における画素ごとの露光時間を説明する図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の平面レイアウトを示す図である。 左遮光画素と右遮光画素の構造の例を示す図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の構造を示す断面図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の平面レイアウトを示す図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の構造を示す断面図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素の他の構造を示す図である。 画素アレイ部に配列される複数の画素のさらに他の構造を示す図である。 画素群を構成する４画素の第１の接続形態を示す回路図である。 画素群を構成する４画素の第２の接続形態を示す回路図である。 ２露光の場合に、隣接する画素群に位相差画素を配置するときの構成を示す図である。 ２露光の場合に、画素群に遮光画素を配置するときの構成を示す図である。 隣接するＢ，Ｇ画素群とともに、隣接するＲ，Ｇ画素群に、位相差画素をそれぞれ配置するときの構成の例を示す図である。 本開示に係る技術を適用した固体撮像装置を有する電子機器の構成例を示すブロック図である。 本開示に係る技術を適用した固体撮像装置の使用例を示す図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら本開示に係る技術（本技術）の実施の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行うものとする。

１．固体撮像装置の構成
２．本技術の実施の形態
（１）第１の実施の形態：２×１OCL構造
（２）第２の実施の形態：遮光画素の構造
（３）第３の実施の形態：CFの製造方法
（４）第４の実施の形態：他の構造の例
３．変形例
４．電子機器の構成
５．固体撮像装置の使用例
６．移動体への応用例

＜１．固体撮像装置の構成＞

（固体撮像装置の構成例）
図１は、本開示に係る技術を適用した固体撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図１のCMOSイメージセンサ１０は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を用いた固体撮像装置の一例である。CMOSイメージセンサ１０は、光学レンズ系（不図示）を介して被写体からの入射光（像光）を取り込んで、撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。

図１において、CMOSイメージセンサ１０は、画素アレイ部１１、垂直駆動回路１２、カラム信号処理回路１３、水平駆動回路１４、出力回路１５、制御回路１６、及び入出力端子１７を含んで構成される。

画素アレイ部１１には、複数の画素群２００が２次元状（行列状）に配列される。画素群２００は、同色の４つの画素１００（２×２の４画素）から構成される。

各画素群２００は、同色の４つの画素１００として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、又は青（Ｂ）のカラーフィルタに応じた、赤（Ｒ）の画素、緑（Ｇ）の画素、又は青（Ｂ）の画素から構成される。また、画素群２００は、同色の４つの画素１００により画素回路が共有された共有画素として構成される。

画素群２００において、同色の各画素１００は、光電変換素子としてのフォトダイオード（PD）と、転送トランジスタTR-Trをそれぞれ有して構成される。また、画素群２００においては、同色の４つの画素１００によって、画素回路としてのリセットトランジスタRST-Tr，増幅トランジスタAMP-Tr，及び選択トランジスタSEL-Trが共有されている。

なお、詳細は後述するが、画素アレイ部１１には、画素群２００に含まれる画素１００として、位相差画素が散在して（繰り返しパターンで）配置されている。また、位相差画素は、位相差検出用の画素であって、PDAF(Phase Detection Auto Focus)画素などとも称される。

垂直駆動回路１２は、例えばシフトレジスタによって構成され、所定の画素駆動線２１を選択して、選択された画素駆動線２１に画素１００又は画素群２００を駆動するための駆動信号（パルス）を供給し、行単位で画素１００又は画素群２００を駆動する。

すなわち、垂直駆動回路１２は、画素アレイ部１１の各画素１００又は各画素群２００を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素１００のフォトダイオードにおいて受光量に応じて生成された電荷（信号電荷）に基づく画素信号を、垂直信号線２２を通してカラム信号処理回路１３に供給する。

カラム信号処理回路１３は、画素群２００の列ごとに配置されており、１行分の画素群２００から出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。例えば、カラム信号処理回路１３は、画素固有の固定パターンノイズを除去するための相関二重サンプリング（CDS：Correlated Double Sampling）、及びAD(Analog Digital)変換等の信号処理を行う。

水平駆動回路１４は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路１３の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路１３の各々から画素信号を水平信号線２３に出力させる。

出力回路１５は、カラム信号処理回路１３の各々から水平信号線２３を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。なお、出力回路１５は、例えば、バッファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などが行われる場合もある。

制御回路１６は、CMOSイメージセンサ１０の各部の動作を制御する。

また、制御回路１６は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路１２、カラム信号処理回路１３、及び水平駆動回路１４などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。制御回路１６は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路１２、カラム信号処理回路１３、及び水平駆動回路１４などに出力する。

入出力端子１７は、外部と信号のやりとりを行う。

以上のように構成される、図１のCMOSイメージセンサ１０は、CDS処理、及びAD変換処理を行うカラム信号処理回路１３が画素列ごとに配置されたカラムAD方式と呼ばれるCMOSイメージセンサとされる。また、図１のCMOSイメージセンサ１０は、例えば、裏面照射型のCMOSイメージセンサとすることができる。

＜２．本技術の実施の形態＞

（１）第１の実施の形態

（画素の平面レイアウト）
図２は、図１の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００の平面レイアウトを示す図である。

図２においては、画素アレイ部１１に２次元状に配列される複数の画素１００のうち、光の入射側から見て、左上の領域に配列される３２行３２列の領域における画素１００を例示している。

なお、図２においては、画素アレイ部１１に配列された画素１００のｉ行ｊ列を、画素１００（ｉ，ｊ）と表記し、近傍の同色の４画素（２×２画素）から構成される画素群２００のｋ行ｌ列を、画素群２００（ｋ，ｌ）と表記している。図２の平面レイアウトには、説明を分かりやすくするために、画素１００のｉ行ｊ列に対応した行番号と列番号を左側と下側の領域に表記し、画素群２００のｋ行ｌ列に対応した行番号と列番号を右側と上側の領域に表記している。

また、以下の説明では、カラーフィルタとして、赤（Ｒ）のカラーフィルタが設けられ、このＲカラーフィルタを透過した光から、赤（Ｒ）成分の光に対応した電荷が得られる画素を、Ｒ画素と表記する。また、緑（Ｇ）のカラーフィルタを透過した光から、緑（Ｇ）成分の光に対応した電荷が得られる画素を、Ｇ画素と表記する。また、青（Ｂ）のカラーフィルタを透過した光から、青（Ｂ）成分の光に対応した電荷が得られる画素を、Ｂ画素と表記する。

例えば、図２に示した画素アレイ部１１における３２行３２列の画素配列（１６行１６列の画素群配列）において、左上の画素１００の配置位置を画素１００（１，１）で表せば、Ｒ画素１００（１，３），Ｒ画素１００（１，４），Ｒ画素１００（２，３），及びＲ画素１００（２，４）の赤（Ｒ）の４画素（共有画素）により、Ｒ画素群２００（１，２）が構成される。

また、Ｇ画素１００（１，１），Ｇ画素１００（１，２），Ｇ画素１００（２，１），及びＧ画素１００（２，２）の緑（Ｇ）の４画素（共有画素）により、Ｇ画素群２００（１，１）が構成される。さらに、Ｇ画素１００（３，３），Ｇ画素１００（３，４），Ｇ画素１００（４，３），及びＧ画素１００（４，４）の緑（Ｇ）の４画素（共有画素）により、Ｇ画素群２００（２，２）が構成される。

また、Ｂ画素１００（３，１），Ｂ画素１００（３，２），Ｂ画素１００（４，１），及びＢ画素１００（４，２）の青（Ｂ）の４画素（共有画素）により、Ｂ画素群２００（２，１）が構成される。

このように、画素アレイ部１１においては、赤（Ｒ）の４画素（２×２画素）から構成されるＲ画素群２００と、緑（Ｇ）の４画素（２×２画素）から構成されるＧ画素群２００と、青（Ｂ）の４画素（２×２画素）から構成されるＢ画素群２００とが、規則的に配列され、ベイヤー配列となっている。

なお、ベイヤー配列とは、緑（Ｇ）のＧ画素が市松状に配され、残った部分に、赤（Ｒ）のＲ画素と、青（Ｂ）のＢ画素とが一列ごとに交互に配される配列パターンである。

ベイヤー配列で配置される画素群２００においては、画素１００ごとに露光時間が調整されている。ここでは、露光時間として、T1, T2, T3 (T1 > T2 > T3) の３段階での調整が行われる場合に、長い露光時間（T1）を、長蓄の露光時間といい、短い露光時間（T3）を、短蓄の露光時間といい、それらの中間の露光時間（T2）を、中蓄の露光時間というものとする。

例えば、Ｒ画素群２００（１，２）では、Ｒ画素（１，３）が、長蓄の露光時間（T1）となる長蓄画素（Ｌ）であり、Ｒ画素（１，４）とＲ画素（２，３）が、中蓄の露光時間（T2）となる中蓄画素（Ｍ）であり、Ｒ画素（２，４）が、短蓄の露光時間（T3）となる短蓄画素（Ｓ）である。

そして、Ｒ画素群２００を構成する４つのＲ画素１００は、画素回路を共有した共有画素として構成されているため、４つのＲ画素１００から得られる画素信号（アナログ信号）が、浮遊拡散領域（FD：Floating Diffusion）で加算され、Ｒ成分の信号（Ｒ画素信号）が生成される。

このとき、Ｒ画素群２００には、共有画素を構成するＲ画素１００として、長蓄画素（Ｌ）、中蓄画素（Ｍ）、及び短蓄画素（Ｓ）が含まれるため、Ｒ画素信号は、長蓄の画素信号と、中蓄の画素信号と、短蓄の画素信号とを加算（画素加算）することで得られるHDR(High Dynamic Range)の画素信号とされる。

また、例えば、Ｇ画素群２００（１，１）では、Ｇ画素１００（１，１）が長蓄画素（Ｌ）であり、Ｇ画素１００（１，２）とＧ画素１００（２，１）が中蓄画素（Ｍ）であり、Ｇ画素１００（２，２）が短蓄画素（Ｓ）である。同様にまた、Ｇ画素群２００（２，２）では、Ｇ画素１００（３，３）が、長蓄画素（Ｌ）であり、Ｇ画素１００（３，４）とＧ画素１００（４，３）が中蓄画素（Ｍ）であり、画素１００（４，４）が短蓄画素（Ｓ）である。

そして、Ｇ画素群２００を構成する４つのＧ画素１００は、共有画素として構成されているため、４つのＧ画素１００から得られる画素信号が加算され、Ｇ画素信号が生成される。このとき、Ｇ画素群２００には、共有画素を構成するＧ画素１００として、長蓄画素（Ｌ）、中蓄画素（Ｍ）、及び短蓄画素（Ｓ）が含まれるため、Ｇ画素信号は、長蓄の画素信号と、中蓄の画素信号と、短蓄の画素信号とを加算することで得られるHDRの画素信号とされる。

また、例えば、Ｂ画素群２００（２，１）では、Ｂ画素１００（３，１）が長蓄画素（Ｌ）であり、Ｂ画素１００（３，２）とＢ画素１００（４，１）が中蓄画素（Ｍ）であり、Ｂ画素１００（４，２）が短蓄画素（Ｓ）である。

そして、Ｂ画素群２００を構成する４つのＢ画素１００は、共有画素として構成されているため、４つのＢ画素１００から得られる画素信号が加算され、Ｂ画素信号が生成される。このとき、Ｂ画素群２００には、共有画素を構成するＢ画素１００として、長蓄画素（Ｌ）、中蓄画素（Ｍ）、及び短蓄画素（Ｓ）が含まれるため、Ｂ画素信号は、長蓄の画素信号と、中蓄の画素信号と、短蓄の画素信号とを加算することで得られるHDRの画素信号とされる。

このようにして、ベイヤー配列で配置された画素群２００のうち、Ｒ画素群２００から４画素分の画素信号が加算されたHDRのＲ画素信号が得られ、Ｇ画素群２００から４画素分の画素信号が加算されたHDRのＧ画素信号が得られ、Ｂ画素群２００から４画素分の画素信号が加算されたHDRのＢ画素信号が得られることになる。

なお、以下の説明では、Ｒ画素１００，Ｇ画素１００，及びＧ画素１００において、長蓄画素（Ｌ），中蓄画素（Ｍ），又は短蓄画素（Ｓ）の区別は、「Ｌ」，「Ｍ」，又は「Ｓ」の添え字により表すものとする。例えば、Ｒ画素１００において、長蓄画素（Ｌ）は、Ｒ_Ｌ画素１００と表記し、中蓄画素（Ｍ）は、Ｒ_Ｍ画素１００と表記し、短蓄画素（Ｓ）は、Ｒ_Ｓ画素１００と表記する。

ここで、図２の画素アレイ部１１において、Ｂ画素群２００（２，５）とＧ画素群２００（２，６）が配置される領域に注目すれば、本来、Ｂ画素群（２，５）は、Ｂ画素１００のみから構成されるはずであるが、ここでは、Ｂ_Ｓ画素１００（４，１０）の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）が配置され、４画素のうち、３画素は、Ｂ画素１００となるが、残りの１画素は、Ｇ画素１００となっている。

より具体的には、図３に示すように、ベイヤー配列で配置された画素群２００に対し、位相差検出用の画素１００（以下、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒとも表記する）を配置する場合に、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒの構造として、１つのオンチップレンズ（OCL：On Chip Lens）１１１に対し、フォトダイオード等の光電変換素子を複数埋め込む構造を採用する場合を想定する。

この場合において、画素群２００を構成する４画素は、行方向に配置される２画素の露光時間が異なるため、これらの２画素（２×１画素）に対し、オンチップレンズ１１１を設けることは、位相差画素の特性的に困難となる。例えば、画素群２００を構成する４画素（２×２画素）において、第１行は、長蓄画素（Ｌ）と中蓄画素（Ｍ）とで露光時間が異なり、第２行は、中蓄画素（Ｍ）と短蓄画素（Ｓ）とで露光時間が異なっている。

そのため、行方向の２画素（２×１画素）に対し、オンチップレンズ１１１を設けるには、左右に隣接した画素群２００を跨いでオンチップレンズ１１１を配置し、そのオンチップレンズ１１１に対して形成された２つのフォトダイオードのいずれか一方を含んでいる、左右に隣接した画素１００が、同一の色のカラーフィルタを有し、かつ、同一の露光時間となるようにすればよい。

ここでは、図３のＡに示すように、Ｂ画素群２００（２，５）に含まれるＢ_Ｓ画素１００（４，１０）のフォトダイオードと、Ｇ画素群２００（２，６）に含まれるＧ_Ｍ画素１００（４，１１）のフォトダイオードに対し、１つのオンチップレンズ１１１を設ける際に、図３のＢに示すような構造となるようにする。

すなわち、製造時に、Ｂ画素群２００（２，５）に含まれるＢ_Ｓ画素１００（４，１０）のカラーフィルタを、Ｂカラーフィルタではなく、Ｇカラーフィルタとすることで、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）になるようにする。また、ここでは、Ｂ_Ｓ画素１００（４，１０）は、短蓄画素（Ｓ）であったが、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）では、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）のコンタクトの配置を変更して、露光時間を、中蓄の露光時間とすることで、中蓄画素（Ｍ）になるようにしている。

これにより、１つのオンチップレンズ１１１に対して設けられるフォトダイオードを有する画素１００として、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）とＧ_Ｍ画素１００（４，１１）とが設けられ、これらのＧ_Ｍ画素１００は、同一のＧカラーフィルタを有し、かつ、同一の中蓄の露光時間となっている。そのため、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）を位相差画素１００Ｌ（４，１０），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１）を位相差画素１００Ｒ（４，１１）として構成することになって、これらの位相差画素１００Ｌ，１００Ｒから得られる画素信号に基づき、２つの画像の位相差を検出することが可能となる。

なお、Ｂ画素群２００（２，５）においては、右下のＢ_Ｓ画素１００（４，１０）を、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）に変更すると、短蓄画素（Ｓ）が存在しなくなるが、例えば、左下のＢ_Ｍ画素１００（４，９）を、Ｂ_Ｓ画素１００（４，９）に変更することで、４画素に、長蓄画素（Ｌ）と中蓄画素（Ｍ）とともに、短蓄画素（Ｓ）が含まれるようにしている。

また、図２の画素アレイ部１１においては、Ｂ画素群２００（２，１３）とＧ画素群２００（２，１４），Ｂ画素群２００（４，１）とＧ画素群２００（４，２），Ｂ画素群２００（４，９）とＧ画素群２００（４，１０），Ｂ画素群２００（６，７）とＧ画素群２００（６，８），Ｂ画素群２００（６，１５）とＧ画素群２００（６，１６），Ｂ画素群２００（８，３）とＧ画素群２００（８，４），及びＢ画素群２００（８，１１）とＧ画素群２００（８，１２）は、Ｂ画素群２００（２，５）とＧ画素群２００（２，６）と同様に構成され、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒが含まれる。

同様に、図２の画素アレイ部１１においては、Ｂ画素群２００（１０，５）とＧ画素群２００（１０，６），Ｂ画素群２００（１０，１３）とＧ画素群２００（１０，１４），Ｂ画素群２００（１２，１）とＧ画素群２００（１２，２），Ｂ画素群２００（１２，９）とＧ画素群２００（１２，１０），Ｂ画素群２００（１４，７）とＧ画素群２００（１４，８），Ｂ画素群２００（１４，１５）とＧ画素群２００（１４，１６），Ｂ画素群２００（１６，３）とＧ画素群２００（１６，４），及びＢ画素群２００（１６，１１）とＧ画素群２００（１６，１２）は、Ｂ画素群２００（２，５）とＧ画素群２００（２，６）と同様に構成され、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒが含まれる。

このように、図２の画素アレイ部１１において、Ｂ画素群２００に含まれる位相差画素１００Ｌと、Ｇ画素群２００に含まれる位相差画素１００Ｒは、行方向と列方向に所定の画素間隔で、規則的に配列されている。

（画素の断面の構造）
図４は、図２の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００の構造を示す断面図である。

図４には、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含む画素群２００の断面として、４行目の画素１００のＸ１−Ｘ１'断面を図示している。また、図４には、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含まない画素群２００の断面として、７行目の画素１００のＸ２−Ｘ２'断面を図示している。

ここでは、左上の画素１００の配置位置を画素（１，７）で表せば、Ｘ１−Ｘ１'断面の対象となるのは、Ｇ_Ｍ画素１００（４，７），Ｇ_Ｓ画素１００（４，８），Ｂ_Ｓ画素１００（４，９），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１），Ｇ_Ｓ画素１００（４，１２），Ｂ_Ｍ画素１００（４，１３），及びＢ_Ｓ画素１００（４，１４）とされる。

ただし、Ｇ_Ｍ画素１００（４，７）とＧ_Ｓ画素１００（４，８）は、Ｇ画素群２００（２，４）に含まれ、Ｂ_Ｓ画素１００（４，９）とＧ_Ｍ画素１００（４，１０）は、Ｂ画素群２００（２，５）に含まれる。また、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１）とＧ_Ｓ画素１００（４，１２）は、Ｇ画素群２００（２，６）に含まれ、Ｂ_Ｍ画素１００（４，１３）とＢ_Ｓ画素１００（４，１４）は、Ｂ画素群２００（２，７）に含まれる。

図４のＸ１−Ｘ１'断面に示すように、各画素１００では、オンチップレンズ１１１の直下に、フォトダイオード１１２が形成されているが、オンチップレンズ１１１と、フォトダイオード１１２が形成されるシリコン層との間の領域には、カラーフィルタ１１３と遮光部１１４が設けられている。

Ｇ_Ｍ画素１００（４，７）とＧ_Ｓ画素１００（４，８），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０），及びＧ_Ｍ画素１００（４，１１）とＧ_Ｓ画素１００（４，１２）では、Ｇカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｓ画素１００（４，９），及びＢ_Ｍ画素１００（４，１３）とＢ_Ｓ画素１００（４，１４）では、Ｂカラーフィルタ１１３が形成されている。

すなわち、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）は、Ｂ画素群２００（２，５）に含まれるため、本来ならば、Ｂカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ画素１００として構成されるはずであるが、ここでは、Ｇカラーフィルタ１１３を形成することで、Ｇ画素１００として構成されている。

これにより、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）に設けられたフォトダイオード１１２Ｌと、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１）に設けられたフォトダイオード１１２Ｒが、１つのオンチップレンズ１１１Ａに対して設けられ、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）は、位相差画素１００Ｌ（４，１０）として構成され、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１）は、位相差画素１００Ｒ（４，１１）として構成される。このとき、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）とＧ_Ｍ画素１００（４，１１）とは、共に、Ｇカラーフィルタ１１３を有するＧ画素１００であって、中蓄の露光時間からなる中蓄画素（Ｍ）となっている。

なお、正方単位のＧ_Ｍ画素１００（４，７）は、光の入射側から見て正方格子状に設けられる遮光部１１４によって、隣り合う画素との間が遮光されている。遮光部１１４は、タングステン（Ｗ）やアルミニウム（Al）等の金属により形成される。

Ｇ_Ｓ画素１００（４，８），Ｂ_Ｓ画素１００（４，９），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１），Ｇ_Ｓ画素１００（４，１２），Ｂ_Ｍ画素１００（４，１３），及びＢ_Ｓ画素１００（４，１４）についても、Ｇ_Ｍ画素１００（４，７）と同様に、正方格子状に設けられる遮光部１１４によって、隣り合う画素との間が遮光されている。

一方で、Ｘ２−Ｘ２'断面の対象となるのは、Ｇ_Ｌ画素１００（７，７），Ｇ_Ｍ画素１００（７，８），Ｂ_Ｌ画素１００（７，９），Ｂ_Ｍ画素１００（７，１０），Ｇ_Ｌ画素１００（７，１１），Ｇ_Ｍ画素１００（７，１２），Ｂ_Ｌ画素１００（７，１３），及びＢ_Ｍ画素１００（７，１４）とされる。

Ｇ_Ｌ画素１００（７，７）とＧ_Ｍ画素１００（７，８），及びＧ_Ｌ画素１００（７，１１）とＧ_Ｍ画素１００（７，１２）では、Ｇカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｌ画素１００（７，９）とＢ_Ｍ画素１００（７，１０），及びＢ_Ｌ画素１００（７，１３）とＢ_Ｍ画素１００（７，１４）では、Ｂカラーフィルタ１１３が形成されている。

Ｇ_Ｌ画素１００（７，７），Ｇ_Ｍ画素１００（７，８），Ｂ_Ｌ画素１００（７，９），Ｂ_Ｍ画素１００（７，１０），Ｇ_Ｌ画素１００（７，１１），Ｇ_Ｍ画素１００（７，１２），Ｂ_Ｌ画素１００（７，１３），及びＢ_Ｍ画素１００（７，１４）においては、光の入射側から見て正方格子状に設けられる遮光部１１４によって、隣り合う画素との間が遮光されている。

（画素の読み出しの例）
次に、図５ないし図７を参照しながら、画素アレイ部１１に配列された画素群２００に含まれる画素１００の読み出しの例を説明する。

なお、図５及び図６においては、画素群２００を構成する４画素（２×２画素）を区別していないが、実際には、図７に示すように、例えば、４画素（２×２画素）の各画素は、長畜画素（Ｌ），中畜画素（Ｍ），又は短畜画素（Ｓ）のいずれかの画素とすることができる。

また、図５及び図６においては、画素１００上に記述された円が、コンタクトＣを表し、４画素ごとに記述された菱形が、浮遊拡散領域ＦＤを表しているものとする。また、各コンタクトＣに接続される駆動線は、垂直駆動回路１２（図１）に接続される画素駆動線２１（図１）に含まれる。

図５には、画素アレイ部１１（図２）において画素１００が配列される画素領域の一部の領域を図示しており、４つの画素１００により画素群２００が構成されている。

図５において、画素群２００を構成する４つの画素１００は、浮遊拡散領域ＦＤを共有している。また、図５において、転送トランジスタTR-Trや選択トランジスタSEL-Trに対する駆動信号（TRG，SEL）は、垂直駆動回路１２（図１）から供給される。

画素群２００において、各画素１００は、フォトダイオード１１２の他に、転送トランジスタTR-Trを有している。各画素１００においては、転送トランジスタTR-Trが、そのゲートに入力される駆動信号TRGに従い、オン／オフの動作を行うことで、フォトダイオード１１２より光電変換された電荷（信号電荷）が、４画素で共有された浮遊拡散領域ＦＤに転送される。ただし、ここでは、各画素１００の露光時間に応じて、駆動信号TRGが制御される。

浮遊拡散領域ＦＤは、画素群２００の各画素１００の転送トランジスタTR-Trと、画素群２００で共有されるリセットトランジスタRST-Tr及び増幅トランジスタAMP-Trとの接続点に形成されている。リセットトランジスタRST-Trが、そのゲートに入力される駆動信号RSTに従い、オン／オフの動作を行うことで、浮遊拡散領域ＦＤに蓄積されている電荷が排出される。

浮遊拡散領域ＦＤは、各画素１００の転送トランジスタTR-Trにより転送されてくる電荷を蓄積する機能を有している。浮遊拡散領域ＦＤの電位は、蓄積された電荷量に応じて変調される。増幅トランジスタAMP-Trは、そのゲートに接続された浮遊拡散領域ＦＤの電位変動を入力信号電圧とする増幅器として動作し、その出力信号電圧は、選択トランジスタSEL-Trを介して垂直信号線（VSL）２２に出力される。

選択トランジスタSEL-Trは、そのゲートに入力される駆動信号SELに従い、オン／オフの動作を行うことで、増幅トランジスタAMP-Trからの電圧信号を、垂直信号線（VSL）２２に出力する。

このように、画素群２００は、４画素共有とされ、各画素１００は、フォトダイオード１１２と転送トランジスタTR-Trをそれぞれ有している。また、画素群２００においては、４画素（共有画素）によって、浮遊拡散領域ＦＤが共有されており、当該共有画素の画素回路として、リセットトランジスタRST-Tr，増幅トランジスタAMP-Tr，及び選択トランジスタSEL-Trが、共有トランジスタとして構成されている。

なお、画素アレイ部１１においては、列方向の２つの画素群２００によっても、リセットトランジスタRST-Tr，増幅トランジスタAMP-Tr，及び選択トランジスタSEL-Trからなる共有トランジスタが共有されている。

より具体的には、図５に示した画素配列において、左上の画素１００の配置位置を画素１００（１，１）で表せば、１行目と２行目の画素群２００においては、各画素群２００で、浮遊拡散領域ＦＤがそれぞれ共有されているが、列方向の上下の画素群２００が組になって、共有トランジスタも共有されている。

例えば、１列目のＧ画素群２００（１，１）とＲ画素群２００（２，１）とが組になって、リセットトランジスタRST-Tr，増幅トランジスタAMP-Tr，及び選択トランジスタSEL-Trが、共有トランジスタとなっている。

ここで、Ｇ画素群２００（１，１）を構成する４画素のうち、Ｇ画素１００（１，１）では、転送トランジスタTR-Trが、コンタクトＣを介して入力される駆動信号TRG6に従って動作することで、フォトダイオード１１２により生成された電荷が、浮遊拡散領域ＦＤに転送される。同様に、Ｇ画素１００（１，２），Ｇ画素１００（２，１），及びＧ画素１００（２，２）においても、駆動信号TRG7，駆動信号TRG4，及び駆動信号TRG5に従い、転送トランジスタTR-Trによって、フォトダイオード１１２からの電荷が、浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

Ｇ画素群２００（１，１）を構成する４画素で共有された浮遊拡散領域ＦＤでは、Ｇ画素１００（１，１），Ｇ画素１００（１，２），Ｇ画素１００（２，１），及びＧ画素１００（２，２）のフォトダイオード１１２のそれぞれから転送される電荷が加算（アナログ加算）され、その加算電荷に応じた電圧が、増幅トランジスタAMP-Trに入力される。なお、この浮遊拡散領域ＦＤにおける電荷の加算は、画素加算又はFD加算とも称される。

そして、増幅トランジスタAMP-Trでは、４画素で共有された浮遊拡散領域ＦＤの電位変動が、ゲートへの入力信号電圧とされ、その出力信号電圧が、選択トランジスタSEL-Trを介して垂直信号線（VSL1）２２−１に出力されることになる。

なお、増幅トランジスタAMP-Trや選択トランジスタSEL-Tr等の共有トランジスタは、Ｇ画素群２００（１，１）と組になるＲ画素群２００（２，１）とで共有されている。

また、１行目と２行目の画素群２００において、２列目のＢ画素群２００（１，２）とＧ画素群２００（２，２）の組と、３列目のＧ画素群２００（１，３）とＲ画素群２００（２，３）の組と、４列目のＢ画素群２００（１，４）とＧ画素群２００（２，４）の組については、１列目のＧ画素群２００（１，１）とＲ画素群２００（２，１）と同様に構成されている。

また、３行目と４行目の画素群２００は、１行目と２行目の画素群２００と同様に構成され、各画素群２００で、浮遊拡散領域ＦＤがそれぞれ共有されるとともに、列方向の上下の画素群２００が組になって、共有トランジスタも共有されている。

ここで、図５においては、駆動信号SEL1がLレベルとなって、１行目と２行目の画素群２００で共有された選択トランジスタSEL-Trがオフ状態になる一方で、駆動信号SEL0がHレベルとなって、３行目と４行目の画素群２００で共有された選択トランジスタSEL-Trがオン状態になることで、３行目又は４行目の画素群２００が選択されている。

このとき、図５に示すように、駆動信号TRG0ないしTRG7のうち、駆動信号TRG4のみがHレベルとなって、３行目の画素群２００を構成する４画素のうち、１列目のＧ画素群２００（３，１）のＧ_Ｍ画素１００（６，１）と、２列目のＢ画素群２００（３，２）のＧ_Ｍ画素１００（６，４）と、３列目のＧ画素群２００（３，３）のＧ_Ｍ画素１００（６，５）と、４列目のＢ画素群２００（３，４）のＢ_Ｍ画素１００（６，７）の各転送トランジスタTR-Trがオン状態になる。

これにより、図５の太枠で囲まれている、Ｇ_Ｍ画素１００（６，１），Ｇ_Ｍ画素１００（６，４），Ｇ_Ｍ画素１００（６，５），及びＢ_Ｍ画素１００（６，７）の各フォトダイオード１１２により生成された電荷が、それぞれに対応した浮遊拡散領域ＦＤに転送される。その際に、Ｇ_Ｍ画素１００（６，１），Ｇ_Ｍ画素１００（６，４），Ｇ_Ｍ画素１００（６，５），及びＢ_Ｍ画素１００（６，７）は、すべて中蓄画素（Ｍ）となるため、同一の駆動信号TRG4によって駆動することが可能となる。

その結果として、位相差画素１００Ｌ（６，４）として構成されるＧ_Ｍ画素１００（６，４）のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷と、位相差画素１００Ｒ（６，５）として構成されるＧ_Ｍ画素１００（６，５）のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が読み出されることになる。

その後、図６に示すように、Hレベルとなる駆動信号TRGが、TRG4からTRG5に切り替わって、３行目の画素群２００を構成する４画素のうち、１列目のＧ画素群２００（３，１）のＧ_Ｓ画素１００（６，２）と、２列目のＢ画素群２００（３，２）のＢ_Ｓ画素１００（６，３）と、３列目のＧ画素群２００（３，３）のＧ_Ｓ画素１００（６，６）と、４列目のＢ画素群２００（３，４）のＢ_Ｓ画素１００（６，８）の各転送トランジスタTR-Trがオン状態になる。

これにより、図６の太枠で囲まれる、Ｇ_Ｓ画素１００（６，２），Ｂ_Ｓ画素１００（６，３），Ｇ_Ｓ画素１００（６，６），及びＢ_Ｓ画素１００（６，８）の各フォトダイオード１１２により生成された電荷が、それぞれに対応した浮遊拡散領域ＦＤに転送される。その際に、Ｇ_Ｓ画素１００（６，２），Ｂ_Ｓ画素１００（６，３），Ｇ_Ｓ画素１００（６，６），及びＢ_Ｓ画素１００（６，８）は、すべて短蓄画素（Ｓ）となるため、同一の駆動信号TRG5によって駆動することが可能となる。

なお、図示はしていないが、同様にして、駆動信号TRG6，TRG7がHレベルに切り替わることで、３行目の各画素群２００を構成する４画素のフォトダイオードから電荷が読み出され、当該４画素で共有された浮遊拡散領域ＦＤに転送される。この浮遊拡散領域ＦＤでは、当該４画素のフォトダイオード１１２のそれぞれから転送される電荷が加算され、その加算電荷に応じた電圧が、増幅トランジスタAMP-Trに入力される。

そして、３行目の画素群２００において、増幅トランジスタAMP-Trでは、４画素で共有された浮遊拡散領域ＦＤの電位変動が、ゲートへの入力信号電圧とされ、その出力信号電圧が、選択トランジスタSEL-Trを介して垂直信号線（VSL1，VSL3，VSL5，VSL7）２２に出力される。

ここで、垂直信号線（VSL1）２２−１は、カラム信号処理回路１３（図１）内の比較器２１０−１に接続されている。比較器２１０−１は、そこに入力される、垂直信号線（VSL1）２２−１からの信号電圧（Vx）と、DAC２２０からのランプ波（Ramp）の参照電圧（Vref）とを比較し、その比較結果に応じたレベルの出力信号を出力する。

また、比較器２１０−２ないし比較器２１０−４においては、参照電圧と比較される信号電圧が、垂直信号線（VSL3）２２−３，垂直信号線（VSL5）２２−５，又は垂直信号線（VSL7）２２−７からの信号電圧に代わるほかは、比較器２１０−１と同様であって、その比較結果に応じたレベルの出力信号が出力される。

なお、カラム信号処理回路１３では、比較器２１０からの出力信号に基づき、リセットレベル又は信号レベルのカウントが行われることで、AD変換が行われる。このような相関二重サンプリング（CDS）を用いたカラムAD方式の詳細については、図８ないし図１０を参照して後述する。また、画素１００のコンタクトＣの配置の詳細については、図１１ないし図１５を参照して後述する。

（画素の駆動の例）
次に、図８ないし図１０を参照して、相関二重サンプリング（CDS）を用いたカラムAD方式の詳細について説明する。

図８のタイミングチャートには、CMOSイメージセンサ１０（図１）において、相関二重サンプリング（CDS）を用いたカラムAD方式を採用するとともに、画素群２００を構成する４画素のフォトダイオード１１２で、浮遊拡散領域（FD）を共有した画素共有がなされている場合のAD変換と画素加算のタイミングを示している。

ここでは、上述したように、カラム信号処理回路１３（図１）内の比較器２１０（図５等）には、DAC２２０（図５等）からのランプ波（Ramp）と、画素群２００に接続された垂直信号線（VSL）２２からのVSL信号が入力され、比較されるものとする。

図８のタイミングチャートにおいては、比較器２１０に入力される、DAC２２０からのランプ波（Ramp）と、垂直信号線（VSL）２２からのVSL信号が時系列で表されている。なお、図８において、時間の方向は、図中の左側から右側に向かう方向とされる。

また、図８のタイミングチャートには、リセットトランジスタRST-Trのゲートに入力される駆動信号RSTに対応した「リセット」、転送トランジスタTR-Trのゲートに入力される駆動信号TRGに対応した「画素転送」、AD変換後のデータの転送タイミングに対応した「転送」、及び信号処理パイプラインの水平同期信号に対応した「Hsync」のタイミングチャートも図示されている。

なお、図中の「AD変換」は、カラム信号処理回路１３にてAD変換が行われている期間を表し、「水平転送データ」は、「転送」のタイミングに応じて転送されたデータを表し、「データ」は、「水平転送データ」を並び替えた後のデータを表している。

時刻t10において、リセットトランジスタRST-Trがオン状態になることで、画素群２００を構成する４画素で共有される浮遊拡散領域（FD）がリセットされる。これにより、時刻t10から時刻t12までの期間（以下、第１の期間という）において、リセットレベルSrstが読み出される。ただし、時刻t11ないし時刻t12の期間は、AD変換の期間とされる。

次に、時刻t13において、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒに対応した転送トランジスタTR-Trがオン状態になることで、各画素群２００を構成する４画素のうち、１画素のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷QAに応じた画素信号Saが、浮遊拡散領域（FD）に転送される（図８のＳ１）。このとき、浮遊拡散領域（FD）では、電荷QAに応じた電位が発生され、増幅トランジスタAMP-Tr及び選択トランジスタSEL-Trによって、垂直信号線（VSL）２２に出力（印加）される。

これにより、時刻t12から時刻16までの期間（以下、第２の期間という）において、電荷QAに応じた画素信号レベルSAが読み出される。そして、第２の期間の読み出し時の画素信号レベルSAと、第１の期間の読み出し時のリセットレベルSrstとの差分をとることで、オフセット成分が取り除かれ、真の信号成分Saを得ることができる。

ただし、時刻t14ないし時刻t15の期間は、画素信号レベルSAのAD変換の期間とされ、カラム信号処理回路１３では、相関二重サンプリング（CDS）が行われ、第２の期間のCDS信号（１画素のCDS信号）が得られる（図８のＳ２）。

次に、時刻t16において、残りの３画素の転送トランジスタTR-Trがオン状態になることで、各画素群２００を構成する４画素のうち、残りの３画素のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷QBに応じた画素信号Sbが、浮遊拡散領域（FD）に転送される（図８のＳ３）。ただし、電荷QBは、残りの３画素のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷QB1，QB2，QB3をまとめたものに相当している。

ここでは、浮遊拡散領域（FD）に対し、リセットトランジスタRST-Trによるリセットをかけずに、残りの３画素のフォトダイオード１１２からの電荷QBが読み出されるため、既に浮遊拡散領域（FD）に蓄積されている、１画素のフォトダイオード１１２からの電荷QAと足し合わされる。このとき、浮遊拡散領域（FD）では、電荷QAと電荷QBとを合成した電荷QABの電荷量に応じた電位が発生され、増幅トランジスタAMP-Tr及び選択トランジスタSEL-Trによって、垂直信号線（VSL）２２に出力（印加）される。

これにより、時刻t16から時刻t19までの期間（以下、第３の期間という）において、電荷QABに応じた画素信号レベルSABが読み出される。そして、第３の期間の読み出し時の画素レベル信号SABと、第１の期間の読み出し時のリセットレベルSrstとの差分をとることで、オフセット成分が取り除かれ、真の信号成分Sabを得ることができる。

なお、残りの３画素のフォトダイオード１１２からの電荷QBに応じた画素信号Sb（真の信号成分Sb）は、合成成分Sab（真の信号成分Sab）と、画素信号Sa（真の信号成分Sa）との差分をとることで得られる。

ただし、時刻t17ないし時刻t18の期間は、画素レベル信号SABのAD変換の期間とされ、カラム信号処理回路１３では、相関二重サンプリング（CDS）が行われ、第３の期間のCDS信号（３画素のCDS信号）が得られる（図８のＳ４）。

ここで、カラム信号処理回路１３においては、比較器２１０によって、そこに入力される垂直信号線（VSL）２２からのVSL信号の信号電圧Vxと、DAC２２０からのランプ波（Ramp）による参照電圧Vrefとの比較動作が行われ、その比較結果に応じたレベルの出力信号Vcoが出力される。この比較器２１０からの出力信号Vcoは、後段のカウンタ（不図示）によりカウントされる。

このようにして、相関二重サンプリング（CDS）を用いたカラムAD方式では、第１の期間において、リセットレベルSrstが読み出され、その信号電圧Vxと、参照電圧Vrefとの比較動作が行われ、その出力信号Vcoがカウントされる。

また、第２の期間においては、リセットレベルSrstに加えて、画素信号レベルSAが読み出され、その信号電圧Vxと、参照電圧Vrefとの比較動作が行われ、その出力信号Vcoがカウントされる。さらに、第３の期間においては、リセットレベルSrstに加えて、信号電荷QA，QBの合成電荷QABに応じた画素信号レベルSABが読み出され、その信号電圧Vxと、参照電圧Vrefとの比較動作が行われ、その出力信号Vcoがカウントされる。

このようなAD変換で得られるデータ（第２の期間のdataA，第３の期間のdataB）は、水平転送データとして、信号処理パイプラインに流されて、データの並び替えが行われることで、通常の画素１００と、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒのデータが得られる（図８のＳ５）。

なお、時刻t10から時刻t19までの期間の第１のAD変換期間が終了すると、続いて、時刻t19から時刻t28までの期間が第２のAD変換期間となるが、第２のAD変換期間で行われる動作は、上述した第１のAD変換期間で行われる動作と同様であるため、その説明は省略する。

図８のタイミングチャートに示した駆動を行うことで、浮遊拡散領域（FD）に蓄積された電荷を、２段階に分けて、相関二重サンプリング（CDS）を行うことが可能となる。つまり、第１段階で、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒの読み出しが行われ、第２段階で、４画素（２×２画素）の加算読み出しが行われる。

また、この駆動によって、１つのAD変換期間で、リセットレベルSrstが読み出される第１の期間と、画素信号レベルSAが読み出される第２の期間と、画素信号レベルSABが読み出される第３の期間での動作が順次行われることになる。そのため、通常のCDS動作の場合と比べて、リセットレベルが読み出される期間を１回分省くことができるため、相関二重サンプリング（CDS）の時間を短縮することが可能となる。

（第２の期間の画素の駆動動作）
ここで、図９を参照して、図８に示した第２の期間（時刻t12ないし時刻16）の画素１００の駆動動作の詳細について説明する。

図９に示した画素配列において、左上の画素１００の配置位置を画素１００（１，１）で表せば、行方向に、Ｇ画素群２００（１，１），Ｂ画素群２００（１，２），Ｇ画素群２００（１，３），及びＢ画素群２００（１，４）が配置されていることになる。

ここで、Ｂ画素群２００（１，２）において、Ｂ_Ｓ画素１００（１，４）の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００（１，４）が配置されるようにすることで、Ｂ画素群２００（１，２）のＧ_Ｍ画素１００（１，４）が位相差画素１００Ｌ（１，４）として構成され、Ｇ画素群２００（１，３）のＧ_Ｍ画素１００（１，５）が位相差画素１００Ｒ（１，５）として構成されている。なお、これらの画素１００と画素群２００との関係は、後述する図１０においても同様とされる。

第２の期間においては、各画素群２００を構成する４画素のうち、１画素のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、浮遊拡散領域ＦＤに転送される（図９のＳ１）。

すなわち、Ｇ画素群２００（１，１）のＧ_Ｍ画素１００（１，１），Ｂ画素群２００（１，２）の位相差画素１００Ｌ（１，４），Ｇ画素群２００（１，３）の位相差画素１００Ｒ（１，５），及びＢ画素群２００（１，４）のＢ_Ｍ画素１００（１，７）について、各画素１００のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、転送トランジスタTR-Trによって、画素群２００ごとに異なる浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

そして、各画素群２００の増幅トランジスタAMP-Trでは、浮遊拡散領域ＦＤの電位変動が、ゲートへの入力信号電圧とされ、その出力信号電圧が、選択トランジスタSEL-Trを介して垂直信号線２２に出力される。これにより、カラム信号処理回路１３では、相関二重サンプリング（CDS）が行われ、第２の期間のCDS後の信号（CDS信号）が得られる（図９のＳ２）。

ただし、ここでは、位相差画素１００Ｌ（１，４）と位相差画素１００Ｒ（１，５）から得られるCDS信号のみが使用され（図９のＳ３）、Ｇ_Ｍ画素１００（１，１）とＢ_Ｍ画素１００（１，７）から得られるCDS信号は使用しないため、破棄される（図９のバツ印）。

すなわち、Ｂ画素群２００（１，２）のＧ_Ｍ画素１００（１，４）と、Ｇ画素群２００（１，３）のＧ_Ｍ画素１００（１，５）は、位相差画素１００Ｌ（１，４）と、位相差画素１００Ｒ（１，５）として構成されるため、それらの画素１００から得られるCDS信号は、保持される。一方で、Ｇ画素群２００（１，１）のＧ_Ｍ画素１００（１，１）と、Ｂ画素群２００（１，４）のＢ_Ｍ画素１００（１，７）は、通常の画素１００として構成され、それらの画素１００から得られるCDS信号は使用しないため、破棄される。

（第３の期間の画素の駆動動作）
次に、図１０を参照して、図８に示した第３の期間（時刻t16ないし時刻t19）の画素１００の駆動動作の詳細について説明する。

第３の期間においては、各画素群２００を構成する４画素のうち、第２の期間で転送の対象となった１画素を除いた３画素のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、浮遊拡散領域ＦＤに転送される（図１０のＳ４−１ないしＳ４−３）。

なお、図１０では、図９に示した第２の期間で転送の対象となった１画素を、黒塗りの四角で表しており、Ｇ_Ｍ画素１００（１，１），Ｇ_Ｍ画素１００（１，４），Ｇ_Ｍ画素１００（１，５），及びＢ_Ｍ画素１００（１，７）は、第３の期間では転送の対象から外されている。

すなわち、Ｇ画素群２００（１，１）のＧ_Ｓ画素１００（１，２），Ｇ_Ｌ画素１００（２，１），及びＧ_Ｍ画素１００（２，２），並びにＢ画素群２００（１，２）のＢ_Ｓ画素１００（１，３），Ｂ_Ｌ画素１００（２，３），及びＢ_Ｍ画素１００（２，４）について、各画素１００のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、転送トランジスタTR-Trによって、画素群２００ごとに異なる浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

同様に、Ｇ画素群２００（１，３）のＧ_Ｓ画素１００（１，６），Ｇ_Ｌ画素１００（２，５），及びＧ_Ｍ画素１００（２，６），並びにＢ画素群２００（１，４）のＢ_Ｓ画素１００（１，８），Ｂ_Ｌ画素１００（２，７），及びＢ_Ｍ画素１００（２，８）について、各画素１００のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、転送トランジスタTR-Trによって、画素群２００ごとに浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

そして、各画素群２００の増幅トランジスタAMP-Trでは、浮遊拡散領域ＦＤの電位変動が、ゲートへの入力信号電圧とされ、その出力信号電圧が、選択トランジスタSEL-Trを介して垂直信号線２２に出力される。これにより、カラム信号処理回路１３では、相関二重サンプリング（CDS）が行われ、第３の期間のCDS信号が得られる（図１０のＳ５）。

ただし、ここでは、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含む画素群２００から得られるCDS信号は使用しないため、破棄され（図１０のバツ印）、通常の画素１００のみからなる画素群２００から得られるCDS信号のみが使用される（図１０のＳ６）。

すなわち、Ｂ画素群２００（１，２）のＧ_Ｍ画素１００（１，４）と、Ｇ画素群２００（１，３）のＧ_Ｍ画素１００（１，５）は、位相差画素１００Ｌ（１，４）と、位相差画素１００Ｒ（１，５）として構成されているため、Ｂ画素群２００（１，２）とＧ画素群２００（１，３）から得られるCDS信号は破棄される。一方で、Ｇ画素群２００（１，１）を構成する４画素と、Ｂ画素群２００（１，４）を構成する４画素は、通常の画素１００のみから構成されるため、Ｇ画素群２００（１，１）とＢ画素群２００（１，４）から得られるCDS信号は、保持される。

このようにして、図９に示した第２の期間に、CDS信号として、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒからの位相差信号が得られ（図９，図１０のＳ３）、図１０に示した第３の期間に、CDS信号として、通常の画素１００のみからなる画素群２００からの画素信号が得られる（図１０のＳ６）。そして、位相差信号と画素信号のうち、いずれか一方の信号が選択され、出力される。

（コンタクトの配置例）
次に、図１１ないし図１５を参照して、図８のタイミングチャートに示した駆動を行うための画素１００のコンタクトの配置の例について説明する。

図１１には、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒの読み出しが別々に行われる場合のコンタクトの配置を示している。

なお、図１１においては、画素１００上に記述された楕円が、コンタクトＣを表し、４画素ごとに記述された菱形が、浮遊拡散領域ＦＤを表しているものとする。また、各コンタクトＣに接続される駆動線は、垂直駆動回路１２（図１）に接続される画素駆動線２１（図１）に含まれる。これらの楕円や菱形の意味は、後述する他の図でも同様とされる。

図１１に示したコンタクトＣの配置において、Ｇ画素群２００に含まれる位相差画素１００Ｌと、Ｂ画素群２００に含まれる位相差画素１００Ｒとでは、コンタクトＣが接続される駆動線が異なっている。

そのため、１回目の画素信号レベルの読み出し期間において、位相差画素１００Ｌの読み出しが単独で行われ、位相差画素１００Ｌのフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、画素群２００ごとの浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

次に、２回目の画素信号レベルの読み出し期間において、位相差画素１００Ｒの読み出しが単独で行われ、位相差画素１００Ｒのフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、画素群２００ごとの浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

そして、３回目の画素信号レベルの読み出し期間において、各画素群２００を構成する４画素（２×２画素）の加算読み出しが行われ、４画素のそれぞれのフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、画素群２００ごとの浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

このように、図１１に示したコンタクトの配置であると、第１段階で、位相差画素１００Ｌの読み出しが行われ、第２段階で、位相差画素１００Ｒの読み出しが行われ、第３段階で、各画素群２００の４画素（２×２画素）の加算読み出しが行われるため、画素信号レベルの読み出し期間が３回となって、結果的に、相関二重サンプリング（CDS）の時間が長くなってしまう。

そこで、本技術では、例えば、図１２に示すようなコンタクトＣの配置となるように、画素１００のコンタクトＣを打ち変えることで、画素信号レベルの読み出し期間を１回分減らして、画素信号レベルの読み出し期間が２回となるようにして、相関二重サンプリング（CDS）の時間を短縮できるようにする。

図１２には、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒの読み出しが同時に行われる場合のコンタクトの配置を示している。

図１２に示したコンタクトＣの配置の例において、Ｇ画素群２００に含まれる位相差画素１００Ｌと、Ｂ画素群２００に含まれる位相差画素１００Ｒとでは、コンタクトＣが、同一の駆動線に接続されている。

そのため、１回目の画素信号レベルの読み出し期間において、位相差画素１００Ｌの読み出しが単独で行われ、位相差画素１００Ｌのフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、Ｇ画素群２００の浮遊拡散領域ＦＤに転送される。それと同時に、位相差画素１００Ｒの読み出しが単独で行われ、位相差画素１００Ｒのフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、Ｂ画素群２００の浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

そして、２回目の画素信号レベルの読み出し期間において、各画素群２００を構成する４画素（２×２画素）の加算読み出しが行われ、４画素のそれぞれのフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が、画素群２００ごとの浮遊拡散領域ＦＤに転送される。

このように、図１２に示したコンタクトＣの配置の例では、第１段階で、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒの読み出しが行われ、第２段階で、各画素群２００の４画素（２×２画素）の加算読み出しが行われるため、画素信号レベルの読み出し期間が２回で済み、結果的に、相関二重サンプリング（CDS）の時間を短縮することが可能となる。

（コンタクトの配置の例）
次に、図１３ないし図１５を参照して、本技術を適用したコンタクトＣの配置の例の詳細を説明する。

ただし、図１３及び図１４においては、画素群２００を構成する４画素（２×２画素）を区別していないが、実際には、図１５に示すように、例えば、４画素（２×２画素）の各画素は、長畜画素（Ｌ），中畜画素（Ｍ），又は短畜画素（Ｓ）のいずれかの画素とすることができる。

（駆動線が２本の場合の配置例）
図１３は、駆動線が２本の場合のコンタクトＣの配置例を示す図である。

なお、図１３の画素配列には、説明をわかりやすくするために、画素１００のｉ行ｊ列に対応した行番号と列番号を左側と下側の領域に表記し、画素群２００のｋ行ｌ列に対応した行番号と列番号を右側と上側の領域に表記している。すなわち、図１３には、画素アレイ部１１の画素配列のうち、１２行１６列の画素配列（６行８列の画素群配列）の領域を抜き出したものが図示されている。

また、各コンタクトＣに接続される駆動線は、画素駆動線２１（図１）に含まれるが、水平方向の駆動線のｎ行を、TRG−ｎと表記している。すなわち、図１３の画素配列においては、各行の画素１００に対し、２本の駆動線TRGが設けられ、各画素１００のコンタクトＣは、２本の駆動線TRGのうち、一方の駆動線TRGと電気的に接続されている。

ここでは、左上の画素１００の配置位置を画素１００（１，１）で表せば、例えば、Ｇ画素群２００（１，１）を構成する４画素（共有画素）のうち、左上のＧ_Ｍ画素１００（１，１）のコンタクトＣは、駆動線TRG−２と接続され、右上のＧ_Ｓ画素１００（１，２）のコンタクトＣは、駆動線TRG−１と接続される。また、左下のＧ_Ｌ画素１００（１，２）のコンタクトＣは、駆動線TRG−４と接続され、右下のＧ_Ｍ画素１００（１，１）のコンタクトＣは、駆動線TRG−３と接続される。

このように、１行目のＧ，Ｂ画素群２００においては、４画素のうち、左上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−２，右上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−１，左下の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−４，右下の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−３にそれぞれ接続されている。

また、２行目のＲ，Ｇ画素群２００においても、４画素のうち、左上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−６，右上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−５，左下の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−８，右下の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−７にそれぞれ接続され、１行目のＧ，Ｂ画素群２００と同様の接続関係となっている。

なお、繰り返しになるので、説明は省略するが、３行目のＧ，Ｂ画素群２００，４行目のＲ，Ｇ画素群２００，５行目のＧ，Ｂ画素群２００，及び６行目のＲ，Ｇ画素群２００においても、１行目のＧ，Ｂ画素群２００や２行目のＲ，Ｇ画素群２００と同様の接続関係となっている。

ここで、図１３の画素配列において、１行目のＢ画素群２００（１，６）とＧ画素群２００（１，７）が配置される領域に注目すれば、Ｂ画素群２００（１，６）の右上のＧ_Ｍ画素１００（１，１２）と、Ｇ画素群２００（１，７）の左上のＧ_Ｍ画素１００（１，１３）とが、位相差画素１００Ｌ（１，１２）と、位相差画素１００Ｒ（１，１３）として構成されている。

すなわち、位相差画素１００Ｌ（１，１２）と位相差画素１００Ｒ（１，１３）は、Ｇ_Ｍ画素１００（１，１２）のフォトダイオード１１２と、Ｇ_Ｍ画素１００（１，１３）のフォトダイオード１１２とを、１つのオンチップレンズ１１１に対して設けた構造（２×１OCL構造）となっている。

このとき、Ｂ画素群２００（１，６）においては、図中の黒色の円で示すように、左上のＢ_Ｓ画素１００（１，１１）のコンタクトＣが、駆動線TRG−１と接続され、右上のＧ_Ｍ画素１００（１，１２）が、駆動線TRG−２と接続されている。

上述したように、Ｂ画素群２００は、本来、Ｂ画素１００のみから構成されるはずであるが、Ｂ画素群２００（１，６）では、右上のＢ_Ｓ画素１００（１，１２）の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００（１，１２）が配置されるようにして、位相差画素１００Ｌ（１，１２）として構成されるようにしている。また、Ｂ画素群２００（１，６）においては、左上のＢ画素１００として、Ｂ_Ｍ画素１００（１，１１）ではなく、Ｂ_Ｓ画素１００（１，１１）が配置されている。

このように、１行目の画素群２００においては、Ｂ画素群２００（１，６）における露光別の画素の配置が、他のＢ，Ｇ画素群２００の配置と異なっている。すなわち、他のＢ，Ｇ画素群２００では、左上と右下が中畜画素（Ｍ）で、右上が短畜画素（Ｓ）、左下が長畜画素（Ｌ）となるが、Ｂ画素群２００（１，６）だけは、右上と右下が中畜画素（Ｍ）で、左上が短畜画素（Ｓ）、左下が長畜画素（Ｌ）となる。

そのため、Ｂ画素群２００（１，６）において、左上のＢ_Ｓ画素１００（１，１１）のコンタクトＣが、駆動線TRG−２ではなく、駆動線TRG−１に接続され、さらに、右上のＧ_Ｍ画素１００（１，１２）のコンタクトＣが、駆動線TRG−１ではなく、駆動線TRG−２に接続されるようなコンタクトＣの配置とすることで、１行目の画素群２００において、露光別に画素１００を駆動することが可能となる。

また、５行目のＢ画素群２００（５，２）とＧ画素群２００（５，３）が配置される領域に注目すれば、Ｂ画素群２００（５，２）の右上のＧ_Ｍ画素１００（９，４）と、Ｇ画素群２００（５，３）の左上のＧ_Ｍ画素１００（９，５）とが、位相差画素１００Ｌ（９，４）と、位相差画素１００Ｒ（９，５）として構成されている。

このとき、Ｂ画素群２００（５，２）においては、図中の黒色の円で示すように、左上のＢ_Ｓ画素１００（９，３）のコンタクトＣが、駆動線TRG−１８ではなく、駆動線TRG−１７と接続され、さらに、右上のＧ_Ｍ画素１００（９，４）のコンタクトＣが、駆動線TRG−１７ではなく、駆動線TRG−１８と接続されるような配置にする。これにより、５行目の画素群２００においては、１行目の画素群２００と同様に、露光別に画素１００を駆動することが可能となる。

なお、図１３に示した画素配列では、各画素群２００の４画素（２×２画素）で、浮遊拡散領域ＦＤがそれぞれ共有されるとともに、当該浮遊拡散領域ＦＤは、列方向の上下の画素群２００の組によっても共有されている。

このように、各行の画素１００に対して２本の駆動線TRGを設ける場合に、図１３の画素配列に示したようなコンタクトＣの配置とすることで（例えば、Ｂ画素群２００（１，６）のＢ_Ｓ画素１００（１，１１）とＧ_Ｍ画素１００（１，１２）のコンタクトＣを打ち変えることで）、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒの読み出しを同時に行うことが可能となるため、相関二重サンプリング（CDS）の時間を短縮することができる。

（駆動線が３本の場合の配置例）
図１４は、駆動線が３本の場合のコンタクトＣの配置例を示す図である。

図１４の画素配列においては、各行の画素１００に対し、３本の駆動線TRGが設けられ、各画素１００のコンタクトＣは、３本の駆動線TRGのうち、いずれかの駆動線TRGと電気的に接続されている。

ここでは、左上の画素１００の配置位置を画素１００（１，１）で表せば、例えば、Ｇ画素群２００（１，１）を構成する４画素（共有画素）のうち、左上のＧ_Ｍ画素１００（１，１）のコンタクトＣは、駆動線TRG−２と接続され、右上のＧ_Ｓ画素１００（１，２）のコンタクトＣは、駆動線TRG−３と接続される。また、左下のＧ_Ｌ画素１００（１，２）のコンタクトＣは、駆動線TRG−６と接続され、右下のＧ_Ｍ画素１００（１，１）のコンタクトＣは、駆動線TRG−５と接続される。

また、例えば、Ｂ画素群２００（１，２）を構成する４画素（共有画素）のうち、左上のＢ_Ｍ画素１００（１，３）のコンタクトＣは、駆動線TRG−２と接続され、右上のＧ_Ｓ画素１００（１，４）のコンタクトＣは、駆動線TRG−１と接続される。また、左下のＧ_Ｌ画素１００（２，３）のコンタクトＣは、駆動線TRG−４と接続され、右下のＧ_Ｍ画素１００（２，４）のコンタクトＣは、駆動線TRG−５と接続される。

このように、１行目のＧ，Ｂ画素群２００においては、４画素のうち、左上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−２，右上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−３又は駆動線TRG−１，左下の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−６又駆動線TRG−４，右下の画素１００のコンタクトＣがTRG−５にそれぞれ接続されている。

また、２行目のＲ，Ｇ画素群２００においても、４画素のうち、左上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−８，右上の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−９又は駆動線TRG−７，左下の画素１００のコンタクトＣが駆動線TRG−１２又駆動線TRG−１０，右下の画素１００のコンタクトＣがTRG−１１にそれぞれ接続され、１行目のＧ，Ｂ画素群２００と同様の接続関係となっている。

なお、繰り返しになるので、説明は省略するが、３行目のＧ，Ｂ画素群２００，４行目のＲ，Ｇ画素群２００，５行目のＧ，Ｂ画素群２００，及び６行目のＲ，Ｇ画素群２００においても、１行目のＧ，Ｂ画素群２００や２行目のＲ，Ｇ画素群２００と同様の接続関係となっている。

ここで、図１４の画素配列において、１行目のＢ画素群２００（１，６）とＧ画素群２００（１，７）が配置される領域に注目すれば、Ｂ画素群２００（１，６）の右上のＧ_Ｍ画素１００（１，１２）と、Ｇ画素群２００（１，７）の左上のＧ_Ｍ画素１００（１，１３）とが、位相差画素１００Ｌ（１，１２）と、位相差画素１００Ｒ（１，１３）として構成されている。

このとき、Ｂ画素群２００（１，６）においては、図中の黒色の円で示すように、左上のＢ_Ｓ画素１００（１，１１）のコンタクトＣが、駆動線TRG−１と接続され、右上のＧ_Ｍ画素１００（１，１２）が、駆動線TRG−２と接続されている。

その理由は、先に述べたように、次の通りである。１行目の画素群２００においては、Ｂ画素群２００（１，６）における露光別の画素の配置が、他のＢ画素群２００の配置と異なっている。すなわち、他のＢ画素群２００では、左上と右下が中畜画素（Ｍ）で、右上が短畜画素（Ｓ）、左下が長畜画素（Ｌ）となるが、Ｂ画素群２００（１，６）だけは、右上と右下が中畜画素（Ｍ）で、左上が短畜画素（Ｓ）、左下が長畜画素（Ｌ）となる。

そのため、Ｂ画素群２００（１，６）において、左上のＢ_Ｓ画素１００（１，１１）のコンタクトＣが、駆動線TRG−２ではなく、駆動線TRG−１に接続され、さらに、右上のＧ_Ｍ画素１００（１，１２）のコンタクトＣが、駆動線TRG−１ではなく、駆動線TRG−２に接続されるようなコンタクトＣの配置とすることで、１行目の画素群２００において、露光別に画素１００を駆動することが可能となる。

また、５行目のＢ画素群２００（５，２）とＧ画素群２００（５，３）が配置される領域に注目すれば、Ｂ画素群２００（５，２）の右上のＧ_Ｍ画素１００（９，４）と、Ｇ画素群２００（５，３）の左上のＧ_Ｍ画素１００（９，５）とが、位相差画素１００Ｌ（９，４）と、位相差画素１００Ｒ（９，５）として構成されている。

このとき、Ｂ画素群２００（５，２）においては、図中の黒色の円で示すように、左上のＢ_Ｓ画素１００（９，３）のコンタクトＣが、駆動線TRG−２６ではなく、駆動線TRG−２５と接続され、さらに、右上のＧ_Ｍ画素１００（９，４）が、駆動線TRG−２５ではなく、駆動線TRG−２６と接続されるようなコンタクトＣの配置にする。これにより、５行目の画素群２００においては、１行目の画素群２００と同様に、露光別に画素１００を駆動することが可能となる。

このように、各行の画素１００に対して３本の駆動線TRGを設ける場合に、図１４の画素配列に示したようなコンタクトＣの配置とすることで（例えば、Ｂ画素群２００（１，６）のＢ_Ｓ画素１００（１，１１）とＧ_Ｍ画素１００（１，１２）のコンタクトＣを打ち変えることで）、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒの読み出しを同時に行うことが可能となるため、相関二重サンプリング（CDS）の時間を短縮することができる。

なお、図１３及び図１４に示したコンタクトＣの配置は一例であって、他の配置を採用するようにしてもよい。また、図１３及び図１４においては、位相差画素１００Ｌを含む画素群２００を構成する画素１００の一部のコンタクトＣを打ちかえる場合を説明したが、位相差画素１００Ｒを含む画素群２００を構成する画素１００の一部のコンタクトＣを打ちかえてもよい。また、位相差画素１００Ｒを含む画素群２００と、位相差画素１００Ｌを含む画素群２００の両方について、画素１００の一部のコンタクトＣを打ちかえるようにしてもよい。

以上、第１の実施の形態について説明した。第１の実施の形態では、同色の４画素（共有画素）から構成される画素群２００を規則的に配列した配列パターンが採用され、画素群２００の４画素ごとに露光時間の調整が行われる場合に、画素群２００を構成する画素１００の画素配列に対して位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを設けるに際し、より高い位相差検出精度を実現することができる。

その理由であるが、次の通りである。すなわち、画素アレイ部１１において、ベイヤー配列で配置された画素群２００に対し、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを配置する場合に、低照度時の性能を向上させるために、位相差画素１００Ｌのフォトダイオード１１２と、位相差画素１００Ｒのフォトダイオード１１２とを、１つのオンチップレンズ１１１に対して設けた構造（２×１OCL構造）を採用することができる。例えば、２×１OCL構造を採用した場合には、遮光タイプの位相差画素を用いた場合と比べて、位相差画素の感度が略２倍とされる。

一方で、同色の４つの画素１００（２×２の４画素）から構成される画素群２００の構造を採用した場合に、画素１００ごとに露光時間の調整を行うことで、HDR(High Dynamic Range)の画素信号を得ることができるが、４つの画素１００（２×２の４画素）では、行方向の２画素が異露光となるため、２×１OCL構造を採用することができず、遮光タイプの位相差画素を用いた場合には、位相差画素の感度の低下を招くことになる。

すなわち、２×１OCL構造を採用する場合に、行方向の２画素が異露光になると、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒから得られる位相差信号を用いた位相差検出の精度が劣化するため、異露光の２画素に対し、２×１OCL構造を採用することは困難である。また、遮光タイプ（光の入射面の1/2を遮光するタイプ）の位相差画素を用いた場合には、位相差画素の感度が略1/2となって、当該位相差画素から得られる位相差信号を用いた位相差検出の性能が劣化してしまう。

そこで、本技術では、同色の４画素（共有画素）から構成される画素群２００の構造を採用した場合において、画素１００ごとに露光時間の調整が行われるときに、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒが、隣接した同色の画素１００であって、隣接した異なる画素群２００に含まれるようにすることで、２×１OCL構造が実現されるようにしている。このようにして、２×１OCL構造が実現されることで、位相差画素の感度を向上させることができるため、より高い位相差検出精度を実現することが可能となる。

なお、上述した第１の実施の形態において、画素群２００では、画素１００ごとに露光時間を調整して、例えば、長蓄画素（Ｌ），中蓄画素（Ｍ），又は短蓄画素（Ｓ）のいずれかになるようにすることで、HDRの画素信号が得られるとして説明したが、画素１００ごとに露光時間を変えずに、同一の露光時間となるようにしてもよい。

このような構成を採用した場合には、HDRの画素信号を得ることはできないが、２×１OCL構造の位相差画素１００Ｌ，１００Ｒが、隣接した異なる画素群２００に含まれ、例えば、Ｇ画素群２００の４画素のうちの１画素が、Ｂ画素群２００又はＲ画素２００の１画素として張り出しているような構造となることには変わりがないことから、例えば、次のようなメリットがある。

すなわち、画素群２００において、画素１００ごとに露光時間を調整しない場合には、画像情報を得るためには使用しにくい画素である位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを、複数の画素群２００（例えば、Ｇ画素群２００とＢ画素群２００、又はＧ画素群２００とＲ画素群２００）に分散させることができるというメリットがある。

また、上述した図８ないし図１５においては、浮遊拡散領域（FD）を共有した画素共有がなされる場合に、画素加算を行うための画素の駆動方法について説明したが、この駆動方法を適用するに際しても、画素群２００において、画素１００ごとに、必ずしも露光時間を調整する必要はない。

（２）第２の実施の形態

（画素の平面レイアウト）
図１６は、図１の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００の平面レイアウトを示す図である。

図１６においては、画素アレイ部１１に２次元状に配列される複数の画素１００のうち、光の入射側から見て、左上の領域に配列される３２行３２列の領域における画素１００を例示している。

図１６の画素アレイ部１１においては、赤（Ｒ）の４画素（２×２画素）から構成されるＲ画素群２００と、緑（Ｇ）の４画素（２×２画素）から構成されるＧ画素群２００と、青（Ｂ）の４画素（２×２画素）から構成されるＢ画素群２００とが、規則的に配列され、ベイヤー配列となっている。

また、ベイヤー配列で配置される画素群２００を構成する４つの画素１００は、共有画素として構成されているため、４つの画素１００から得られる画素信号が加算され、画素信号が生成される。

このとき、画素群２００においては、画素１００ごとに露光時間が調整されているため、共有画素を構成する画素１００として、長蓄画素（Ｌ）、中蓄画素（Ｍ）、及び短蓄画素（Ｓ）が含まれている。そのため、ここで得られる画素信号は、長蓄の画素信号と、中蓄の画素信号と、短蓄の画素信号とを加算することで得られるHDRの画素信号とされる。

ここで、画素群２００（２，３）が配置される領域に注目すれば、Ｂ_Ｍ画素１００（３，６）とＢ_Ｍ画素１００（４，５）の代わりに、左遮光画素１００Ｌ（３，６）と左遮光画素１００Ｌ（４，５）が配置されている。

図１７のＡに示すように、左遮光画素１００Ｌ（３，６）と左遮光画素１００Ｌ（４，５）は、光の入射側から見た場合に、左側の領域（図中の黒色で表した領域）が遮光されている。なお、左遮光画素１００Ｌ（３，６）と左遮光画素１００Ｌ（４，５）には、Ｇカラーフィルタ１１３がそれぞれ設けられ、Ｇ_Ｍ画素１００として構成されている。

図１６の説明に戻り、画素アレイ部１１において、画素群２００（２，１１），画素群２００（６，５），画素群２００（６，１３），画素群２００（１０，７），画素群２００（１０，１５），画素群２００（１０，７），画素群２００（１４，１），及び画素群２００（１４，９）は、画素群２００（２，３）と同様に、４画素のうちの右上と左下の画素として、Ｂ_Ｍ画素１００の代わりに、左遮光画素１００Ｌが配置されている。

また、画素群２００（４，１）が配置される領域に注目すれば、Ｂ_Ｍ画素１００（７，２）とＢ_Ｍ画素１００（８，１）の代わりに、右遮光画素１００Ｒ（７，２）と右遮光画素１００Ｒ（８，１）が配置されている。

図１７のＢに示すように、右遮光画素１００Ｒ（７，２）と右遮光画素１００Ｒ（８，１）は、光の入射側から見た場合に、右側の領域（図中の黒色で表した領域）が遮光されている。なお、右遮光画素１００Ｒ（７，２）と右遮光画素１００Ｒ（８，１）には、Ｇカラーフィルタ１１３がそれぞれ設けられ、Ｇ_Ｍ画素１００として構成されている。

図１６の説明に戻り、画素アレイ部１１において、画素群２００（４，９），画素群２００（８，３），画素群２００（８，１１），画素群２００（１２，５），画素群２００（１２，１３），画素群２００（１６，７），及び画素群２００（１６，１５）は、画素群２００（４，１）と同様に、４画素のうちの右上と左下の画素として、Ｂ_Ｍ画素１００の代わりに、右遮光画素１００Ｒが配置されている。

以上のように、画素アレイ部１１においては、２×２の４つのＲ画素１００からなるＲ画素群２００と、２×２の４つのＧ画素１００からなるＧ画素群２００と、２×２の４つのＢ画素１００からなるＢ画素群２００とが、ベイヤー配列により配列されるが、Ｂ画素群２００の一部の画素（４画素のうちの右上と左下の画素）が、左遮光画素１００Ｌ又は右遮光画素１００Ｒに置き換えられている。

ここでは、遮光領域が左右対称になっている左遮光画素１００Ｌと右遮光画素１００Ｒとが、位相差検出用の画素（位相差画素）として組になっており、それらの左右の遮光画素で得られる左遮光画素信号と右遮光画素信号に基づき、位相差検出用の画像が生成され、位相差が検出されることになる。

例えば、画素アレイ部１１においては、画素群２００（２，３）の左遮光画素１００Ｌと、画素群２００（４，１）の右遮光画素１００Ｒとの組や、画素群２００（２，１１）の左遮光画素１００Ｌと、画素群２００（４，９）の右遮光画素１００Ｒとの組などを、位相差画素のペアにすることができる。

（画素の断面の構造）
図１８は、図１６の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００の構造を示す断面図である。

図１８には、位相差画素としての左遮光画素１００Ｌを含む画素群２００の断面として、４行目のＸ１−Ｘ１'断面を図示している。また、図１８には、位相差画素を含まない画素群２００の断面として、７行目の画素１００のＸ２−Ｘ２'断面を図示している。

ここでは、左上の画素１００の配置位置を画素（１，３）で表せば、Ｘ１−Ｘ１'断面の対象となるのは、Ｇ_Ｍ画素１００（４，３），Ｇ_Ｓ画素１００（４，４），左遮光画素１００Ｌ（４，５），Ｂ_Ｓ画素１００（４，６），Ｇ_Ｍ画素１００（４，７），Ｇ_Ｓ画素１００（４，８），Ｂ_Ｍ画素１００（４，９），及びＢ_Ｓ画素１００（４，１０）とされる。

ただし、Ｇ_Ｍ画素１００（４，３）とＧ_Ｓ画素１００（４，４）は、Ｇ画素群２００（２，２）に含まれ、左遮光画素１００Ｌ（４，５）とＢ_Ｓ画素１００（４，６）は、Ｂ画素群２００（２，３）に含まれる。また、Ｇ_Ｍ画素１００（４，７）とＧ_Ｓ画素１００（４，８）は、Ｇ画素群２００（２，４）に含まれ、Ｂ_Ｍ画素１００（４，９）とＢ_Ｓ画素１００（４，１０）は、Ｂ画素群２００（２，５）に含まれる。

図１８のＸ１−Ｘ１'断面に示すように、Ｇ_Ｍ画素１００（４，３）とＧ_Ｓ画素１００（４，４），左遮光画素１００Ｌ（４，５），及びＧ_Ｍ画素１００（４，７）とＧ_Ｓ画素１００（４，８）では、Ｇカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｓ画素１００（４，６），及びＢ_Ｍ画素１００（４，９）とＢ_Ｓ画素１００（４，１０）では、Ｂカラーフィルタ１１３が形成されている。

すなわち、左遮光画素１００Ｌ（４，５）は、Ｂ画素群２００（２，３）に含まれるため、本来ならば、Ｂカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｍ画素１００として構成されるはずであるが、ここでは、Ｇカラーフィルタ１１３を形成することで、Ｇ_Ｍ画素１００として構成されている。なお、ここでは、左遮光画素１００Ｌ（４，５）等の遮光画素は、Ｇカラーフィルタが形成されたＧ_Ｍ画素１００であるとして説明するが、カラーフィルタを設けずに、白（Ｗ）の画素として構成されるようにしてもよい。

また、左遮光画素１００Ｌ（４，５）において、遮光部１１４は、隣り合う画素との間を遮光するだけでなく、その左側の領域を遮光するために、光の入射面側に拡張され、他の画素と比べて、フォトダイオード１１２に入射する光の入射面が狭められている。これにより、図１７のＡに示したように、左遮光画素１００Ｌ（４，５）は、光の入射側から見た場合に、遮光部１１４によって左側の領域が遮光されることになる。

一方で、Ｘ２−Ｘ２'断面の対象となるのは、Ｇ_Ｌ画素１００（７，３），Ｇ_Ｍ画素１００（７，４），Ｂ_Ｌ画素１００（７，５），Ｂ_Ｍ画素１００（７，６），Ｇ_Ｌ画素１００（７，７），Ｇ_Ｍ画素１００（７，８），Ｂ_Ｌ画素１００（７，９），及びＢ_Ｍ画素１００（７，１０）とされる。

Ｇ_Ｌ画素１００（７，３）とＧ_Ｍ画素１００（７，４），及びＧ_Ｌ画素１００（７，７）とＧ_Ｍ画素１００（７，８）では、Ｇカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｌ画素１００（７，５）とＢ_Ｍ画素１００（７，６），及びＢ_Ｌ画素１００（７，９）とＢ_Ｍ画素１００（７，１０）では、Ｂカラーフィルタ１１３が形成されている。

なお、図示はしていないが、右遮光画素１００Ｒの断面は、上述した左遮光画素１００Ｌと同様に、遮光部１１４が、隣り合う画素との間を遮光するだけでなく、光の入射面側に拡張され、フォトダイオード１１２に入射する光の入射面が狭められることで、その右側の領域が遮光される。これにより、図１７のＢに示したように、右遮光画素１００Ｒは、光の入射側から見た場合に、遮光部１１４によって右側の領域が遮光されることになる。

以上、第２の実施の形態について説明した。第２の実施の形態では、同色の４画素（共有画素）から構成される画素群２００を規則的に配列した配列パターンが採用され、画素群２００の４画素ごとに露光時間の調整が行われる場合に、画素群２００に含まれる位相差画素の構造として、４画素のうち、斜め方向の２画素（同一の対角線上の２画素）に、遮光画素が配置されるようにしている。

このように、位相差画素として遮光画素を用いた構造を採用することで、上述した第１の実施の形態と比べて、位相差画素の感度は低下するものの、遮光画素とされる画素の蓄積時間（露光時間）を、元の構造から変更する必要がないため、CMOSイメージセンサ１０の製造が容易になるというメリットがある。

（３）第３の実施の形態

ところで、上述した第１の実施の形態として説明した２×１OCL構造においては、Ｂ画素群２００にて、右下のＢ_Ｓ画素１００の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００が配置されるようにすることで、当該Ｂ画素群２００の右下のＧ_Ｍ画素１００と、その右隣のＧ画素群２００の左下のＧ_Ｍ画素１００とが、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとして構成されるようにしている。

このとき、Ｂ画素群２００の右下の画素１００のカラーフィルタを、Ｂカラーフィルタ１１３ではなく、Ｇカラーフィルタ１１３とすることで、Ｂ画素１００の代わりに、Ｇ画素１００が配置されるようにしている。

ここで、図１９に示すように、２×１OCL構造では、Ｂ画素群２００（２，５）にて、右下のＢ_Ｓ画素１００（４，１０）の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）が配置されるようにしているため、画素アレイ部１１における画素配列全体で見れば、Ｇ画素１００の数が１つ増加する一方で、Ｂ画素１００の数が１つ減少していることになる。

さらに、例えば、Ｂ画素群２００（２，１３），Ｂ画素群２００（４，１），Ｂ画素群２００（４，９），Ｂ画素群２００（６，７），Ｂ画素群２００（６，１５），Ｂ画素群２００（８，３），Ｂ画素群２００（８，１１），Ｂ画素群２００（１０，５），Ｂ画素群２００（１０，１３），Ｂ画素群２００（１２，１），Ｂ画素群２００（１２，９），Ｂ画素群２００（１４，７），Ｂ画素群２００（１４，１５），Ｂ画素群２００（１６，３），及びＢ画素群２００（１６，１１）においても、Ｂ画素１００の代わりに、Ｇ画素１００が配置されている。

そのため、画素アレイ部１１における画素配列全体で見たときには、Ｇ画素１００の数が最も多くなり、その次にＲ画素１００の数が多く、Ｂ画素１００の数は、最も少なくなる。

すなわち、画素アレイ部１１では、ベイヤー配列の画素配列となり、Ｇ画素群２００（２×２画素）が市松状に配され、残った部分に、Ｒ画素群２００（２×２画素）と、Ｂ画素群２００（２×２画素）とが一列ごとに交互に配されているため、Ｒ画素１００とＢ画素１００は、同数とされ、Ｇ画素１００は、その２倍の数とされる。したがって、Ｂ画素１００の代わりに、Ｇ画素１００が配置されれば、Ｂ画素１００の数は、Ｒ画素１００の数よりも少なくなる。

ここで、通常の画素をベイヤー配列で配置する場合に、各画素に対してカラーフィルタを形成するときには、Ｇカラーフィルタから順に形成されるようにすることで、各画素に形成されるカラーフィルタを剥がれにくくすることができる。

本技術を適用した２×１OCL構造においても、カラーフィルタ１１３を形成する場合には、Ｇカラーフィルタ１１３から順に形成されるようにすることで、各画素１００に形成されるカラーフィルタ１１３を剥がれにくくすることができる。この場合において、Ｇカラーフィルタ１１３の次に形成されるカラーフィルタとしては、例えば、画素数の多い方から、Ｒカラーフィルタ１１３、Ｂカラーフィルタ１１３の順に形成されるようにすることができる。

図２０には、図１９の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００の構造を示す断面図を示している。図２０において、Ｘ１−Ｘ１'断面は、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含む一方で、Ｘ２−Ｘ２'断面は、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含んでいない。

ここで、図２０のＸ１−Ｘ１'断面と、Ｘ２−Ｘ２'断面に示すように、カラーフィルタ１１３を形成する際には、以下の順番で形成される。

まず、Ｇ_Ｍ画素１００（４，７）とＧ_Ｓ画素１００（４，８），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０），及びＧ_Ｍ画素１００（４，１１）とＧ_Ｓ画素１００（４，１２），並びにＧ_Ｌ画素１００（７，７）とＧ_Ｍ画素１００（７，８），及びＧ_Ｌ画素１００（７，１１）とＧ_Ｍ画素１００（７，１２）等のＧ画素１００に対するＧカラーフィルタ１１３が形成される。

次に、Ｒ画素１００に対するＲカラーフィルタ１１３が形成される。

最後に、Ｂ_Ｓ画素１００（４，９），及びＢ_Ｍ画素１００（４，１３）とＢ_Ｓ画素１００（４，１４），並びにＢ_Ｌ画素１００（７，９）とＢ_Ｍ画素１００（７，１０），及びＢ_Ｌ画素１００（７，１３）とＢ_Ｍ画素１００（７，１４）等のＢ画素１００に対するＢカラーフィルタ１１３が形成される。

以上、第３の実施の形態として、第１の実施の形態の２×１OCL構造の画素を含む画素配列におけるカラーフィルタ１１３を形成するための工程（を含む製造方法）について説明した。第３の実施の形態では、２×１OCL構造の画素を含む画素配列におけるカラーフィルタ１１３を形成するための工程で、Ｇカラーフィルタ１１３、Ｒカラーフィルタ１１３、Ｂカラーフィルタ１１３の順など、Ｇカラーフィルタ１１３から順に、カラーフィルタ１１３が形成されるようにすることで、カラーフィルタ１１３を剥がれにくくすることができる。

（４）第４の実施の形態

ところで、第１の実施の形態では、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒが、２×１OCL構造となる画素配列について説明したが、２×１OCL構造以外の他の構造を採用してもよい。ここでは、例えば、画素群２００にそれぞれ含まれる２×２の４画素（のフォトダイオード１１２）に対し、１つのオンチップレンズ１１１を設けた構造（以下、２×２OCL構造ともいう）や、２×１OCL構造を行方向に並べた構造（以下、２×１OCL×２構造ともいう）などの構造を採用することができる。

そこで、以下、第４の実施の形態として、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒの他の構造の一例として、２×２OCL構造と２×１OCL×２構造を採用した場合を説明する。

（２×２OCL構造）
図２１は、図１の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００の他の構造を示す図である。

図２１においては、図中の左側に、複数の画素１００の平面レイアウトを示し、図中の右側に、複数の画素１００の断面を示している。なお、図２１においては、図４と同様に、左上の画素１００の配置位置を画素（１，７）で表すものとする。

ここでは、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒの構造として、２×２OCL構造が採用され、Ｂ画素群２００（２，５）のＧ_Ｍ画素１００（４，１０）と、Ｇ画素群２００（２，６）のＧ_Ｍ画素１００（４，１１）と、Ｇ画素群２００（３，５）のＧ_Ｍ画素１００（５，１０）と、Ｒ画素群２００（３，６）のＧ_Ｍ画素１００（５，１１）からなる４画素に対し、１つのオンチップレンズ１１１Ａが設けられている。

図２１には、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含む画素群２００の断面として、４行目の画素１００のＸ１−Ｘ１'断面と、５行目の画素１００のＸ２−Ｘ２'断面を図示している。また、図２１には、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含まない画素群２００の断面として、７行目の画素１００のＸ３−Ｘ３'断面を図示している。

図２１のＸ１−Ｘ１'断面に示すように、Ｇ_Ｍ画素１００（４，７）とＧ_Ｓ画素１００（４，８），Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０），及びＧ_Ｍ画素１００（４，１１）とＧ_Ｓ画素１００（４，１２）では、Ｇカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｓ画素１００（４，９），及びＢ_Ｍ画素１００（４，１３）とＢ_Ｓ画素１００（４，１４）では、Ｂカラーフィルタ１１３が形成されている。

すなわち、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）は、Ｂ画素群２００（２，５）に含まれるため、本来ならば、Ｂカラーフィルタ１１３が形成され、Ｂ_Ｓ画素１００として構成されるはずであるが、ここでは、Ｇカラーフィルタ１１３を形成してコンタクトの配置を変えることで、Ｇ_Ｍ画素１００として構成されるようにしている。

なお、Ｂ画素群２００（２，５）においては、左下のＢ_Ｍ画素１００（４，９）を、Ｂ_Ｓ画素１００（４，９）に変更することで、４画素に、長蓄画素（Ｌ）と中蓄画素（Ｍ）とともに、短蓄画素（Ｓ）が含まれるようにしている。

また、図２１のＸ２−Ｘ２'断面では、Ｒ_Ｌ画素１００（５，７）とＲ_Ｍ画素１００（５，８），及びＲ_Ｌ画素１００（５，１２）に対し、Ｒカラーフィルタ１１２が形成され、Ｇ_Ｌ画素１００（５，９）とＧ_Ｍ画素１００（５，１０），Ｇ_Ｍ画素１００（５，１１），及びＧ_Ｌ画素１００（５，１３）とＧ_Ｍ画素１００（５，１４）に対し、Ｇカラーフィルタ１１３が形成されている。

すなわち、Ｇ_Ｍ画素１００（５，１１）は、Ｒ画素群２００（３，６）に含まれるため、本来ならば、Ｒカラーフィルタ１１３が形成され、Ｒ_Ｌ画素１００として構成されるはずであるが、ここでは、Ｇカラーフィルタ１１３を形成してコンタクトの配置を変えることで、Ｇ_Ｍ画素１００として構成されるようにしている。

なお、Ｒ画素群２００（３，６）においては、右上のＲ_Ｍ画素１００（５，１２）を、Ｒ_Ｌ画素１００（５，１２）に変更することで、４画素に、短蓄画素（Ｓ）と中蓄画素（Ｍ）とともに、長蓄画素（Ｌ）が含まれるようにしている。

このように、Ｂ画素群２００（２，５）の右下のＧ_Ｍ画素１００（４，１０）に設けられたフォトダイオード１１２Ｌ_Ｕと、Ｇ画素群２００（２，６）の左下のＧ_Ｍ画素１００（４，１１）に設けられたフォトダイオード１１２Ｒ_Ｕと、Ｇ画素群２００（３，５）の右上のＧ_Ｍ画素１００（５，１０）に設けられたフォトダイオード１１２Ｌ_Ｄと、Ｒ画素群２００（３，６）の左上のＧ_Ｍ画素１００（５，１１）に設けられたフォトダイオード１１２Ｒ_Ｄが、１つのオンチップレンズ１１１Ａに対して設けられ、２×２OCL構造を構成している。

そして、画素アレイ部１１において、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１０）と、Ｇ_Ｍ画素１００（５，１０）は、位相差画素１００Ｌとして構成され、Ｇ_Ｍ画素１００（４，１１）と、Ｇ_Ｍ画素１００（５，１１）は、位相差画素１００Ｒとして構成される。そのため、これらの位相差画素１００Ｌ、１００Ｒから得られる画素信号に基づき、２つの画像の位相差を検出することが可能となる。

なお、図２１に示したＸ３−Ｘ３'断面は、図４に示したＸ２−Ｘ２'断面と同様であるため、ここでは、その説明は省略する。

（２×１OCL×２構造）
図２２は、図１の画素アレイ部１１に配列される複数の画素１００のさらに他の構造を示す図である。

図２２においては、図２１と同様に、図中の左側に、複数の画素１００の平面レイアウトを示し、図中の右側に、複数の画素１００の断面を示している。

ここでは、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒの構造として、２×１OCL×２構造が採用され、Ｂ画素群２００（２，５）のＧ_Ｍ画素１００（４，１０）と、Ｇ画素群２００（２，６）のＧ_Ｍ画素１００（４，１１）からなる２画素に対し、１つのオンチップレンズ１１１Ａが設けられている。また、その下段では、Ｇ画素群２００（３，５）のＧ_Ｍ画素１００（５，１０）と、Ｒ画素群２００（３，６）のＧ_Ｍ画素１００（５，１１）からなる２画素に対し、１つのオンチップレンズ１１１Ｂが設けられている。

図２２には、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含む画素群２００の断面として、４行目の画素１００のＸ１−Ｘ１'断面と、５行目の画素１００のＸ２−Ｘ２'断面を図示している。また、図２２には、位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含まない画素群２００の断面として、７行目の画素１００のＸ３−Ｘ３'断面を図示している。

図２２に示したＸ１−Ｘ１'断面とＸ２−Ｘ２'断面は、図２１に示したＸ１−Ｘ１'断面とＸ２−Ｘ２'断面と同様の構造とされるが、図２２では、Ｂ画素群２００（２，５）の右下のＧ_Ｍ画素１００（４，１０）に設けられたフォトダイオード１１２Ｌと、Ｇ画素群２００（２，６）の左下のＧ_Ｍ画素１００（４，１１）に設けられたフォトダイオード１１２Ｒが、１つのオンチップレンズ１１１Ａに対して設けられ、上段の２×１OCL構造を構成している。

また、図２２では、Ｇ画素群２００（３，５）の右上のＧ_Ｍ画素１００（５，１０）に設けられたフォトダイオード１１２Ｌと、Ｒ画素群２００（３，６）の左上のＧ_Ｍ画素１００（５，１１）に設けられたフォトダイオード１１２Ｒが、１つのオンチップレンズ１１１Ｂに対して設けられ、下段の２×１OCL構造を構成している。このような上段の２×１OCL構造と下段の２×１OCL構造によって、２×１OCL×２構造が構成される。

そして、画素アレイ部１１において、上段のＧ_Ｍ画素１００（４，１０）と、下段のＧ_Ｍ画素１００（５，１０）は、位相差画素１００Ｌとして構成され、上段のＧ_Ｍ画素１００（４，１１）と、下段のＧ_Ｍ画素１００（５，１１）は、位相差画素１００Ｒとして構成される。そのため、これらの位相差画素１００Ｌ、１００Ｒから得られる画素信号に基づき、２つの画像の位相差を検出することが可能となる。

なお、図２２に示したＸ３−Ｘ３'断面は、図４に示したＸ２−Ｘ２'断面と同様であるため、ここでは、その説明は省略する。

（画素の読み出しの例）
次に、図２３及び図２４を参照しながら、図２１に示した２×２OCL構造を採用した場合における画素１００の読み出しの例を説明する。

図２３には、図５と同様に、画素アレイ部１１に配列される画素領域の一部の領域を図示しており、４つの画素１００により画素群２００が構成されている。ただし、図２３においては、図５の説明に合わせて、左上の画素１００の配置位置を画素（１，１）で表すものとするが、図２１に示した２×２OCL構造を採用した場合の画素配列に対応している。

図２３においては、図５と同様に、画素群２００を構成する４つの画素１００が、浮遊拡散領域ＦＤを共有しており、転送トランジスタTR-Trや選択トランジスタSEL-Trに対する駆動信号（TRG，SEL）が、垂直駆動回路１２（図１）から供給される。

ここで、図２３においては、２×１OCL構造ではなく、２×２OCL構造を採用しているため、Ｂ画素群２００（３，２）の右下のＢ_Ｓ画素１００（６，４）だけでなく、Ｒ画素群２００（４，３）の左上のＲ_Ｌ画素１００（７，５）も、Ｇ_Ｍ画素１００として構成されている。なお、Ｂ画素群２００（３，２）において、左下のＢ画素１００は、Ｂ_Ｓ画素１００（６，３）とされる。また、Ｒ画素群２００（４，３）において、右上のＲ画素１００は、Ｒ_Ｌ画素１００（７，６）とされる。

そのため、Ｂ画素群２００（３，２）において、左下のＢ_Ｓ画素１００（６，３）のコンタクトＣ−６３が駆動線TRG4ではなく、駆動線TRG5に接続され、さらに、右下のＧ_Ｍ画素１００（６，４）のコンタクトＣ−６４が駆動線TRG5ではなく、駆動線TRG4に接続されている。また、Ｒ画素群２００（４，３）において、左上のＧ_Ｍ画素１００（７，５）のコンタクトＣ−７５が駆動線TRG2ではなく、駆動線TRG3に接続され、右上のＲ_Ｌ画素１００（７，６）のコンタクトＣ−７６が駆動線TRG3ではなく、駆動線TRG2に接続されている。

このようなコンタクトＣの配置とすることで（コンタクトＣを打ち変えることで）、２×２OCL構造の位相差画素１００Ｌ，１００Ｒを含む３行目と４行目の画素群２００において、露光別に画素１００を駆動することが可能となる。

より具体的には、図２３においては、駆動信号SEL1がLレベルとなって、１行目と２行目の画素群２００で共有された選択トランジスタSEL-Trがオフ状態になる一方で、駆動信号SEL0がHレベルとなって、３行目と４行目の画素群２００で共有された選択トランジスタSEL-Trがオン状態になることで、３行目又は４行目の画素群２００が選択されている。

このとき、図２３に示すように、駆動信号TRG0ないしTRG7のうち、駆動信号TRG4のみがHレベルとなって、３行目の画素群２００を構成する４画素のうち、１列目のＧ画素群２００（３，１）のＧ_Ｍ画素１００（６，１）と、２列目のＢ画素群２００（３，２）のＧ_Ｍ画素１００（６，４）と、３列目のＧ画素群２００（３，３）のＧ_Ｍ画素１００（６，５）と、４列目のＢ画素群２００（３，４）のＢ_Ｍ画素１００（６，７）の各転送トランジスタTR-Trがオン状態になる。

これにより、図２３の太枠で囲まれている、Ｇ_Ｍ画素１００（６，１），Ｇ_Ｍ画素１００（６，４），Ｇ_Ｍ画素１００（６，５），及びＢ_Ｍ画素１００（６，７）の各フォトダイオード１１２により生成された電荷が、それぞれに対応した浮遊拡散領域ＦＤに転送される。その際に、Ｇ_Ｍ画素１００（６，１），Ｇ_Ｍ画素１００（６，４），Ｇ_Ｍ画素１００（６，５），及びＢ_Ｍ画素１００（６，７）は、すべて中蓄画素（Ｍ）となるため、同一の駆動信号TRG4によって駆動することが可能となる。

その結果として、位相差画素１００Ｌ（６，４）として構成されるＧ_Ｍ画素１００（６，４）のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷と、位相差画素１００Ｒ（６，５）として構成されるＧ_Ｍ画素１００（６，５）のフォトダイオード１１２に蓄積された電荷が読み出されることになる。

その後、図２４に示すように、Hレベルとなる駆動信号TRGが、TRG4からTRG5に切り替わって、３行目の画素群２００を構成する４画素のうち、１列目のＧ画素群２００（３，１）のＧ_Ｓ画素１００（６，２）と、２列目のＢ画素群２００（３，２）のＢ_Ｓ画素１００（６，３）と、３列目のＧ画素群２００（３，３）のＧ_Ｓ画素１００（６，６）と、４列目のＢ画素群２００（３，４）のＢ_Ｓ画素１００（６，８）の各転送トランジスタTR-Trがオン状態になる。

これにより、図２４の太枠で囲まれる、Ｇ_Ｓ画素１００（６，２），Ｂ_Ｓ画素１００（６，３），Ｇ_Ｓ画素１００（６，６），及びＢ_Ｓ画素１００（６，８）の各フォトダイオード１１２により生成された電荷が、それぞれに対応した浮遊拡散領域ＦＤに転送される。その際に、Ｇ_Ｓ画素１００（６，２），Ｂ_Ｓ画素１００（６，３），Ｇ_Ｓ画素１００（６，６），及びＢ_Ｓ画素１００（６，８）は、すべて短蓄画素（Ｓ）となるため、同一の駆動信号TRG5によって駆動することが可能となる。

同様にして、駆動信号TRG6，TRG7が順に、Hレベルに切り替わることで、３行目の各画素群２００を構成する４画素のフォトダイオードから電荷が読み出され、当該４画素で共有された浮遊拡散領域ＦＤに転送されることになる。そして、この浮遊拡散領域ＦＤでは、当該４画素のフォトダイオード１１２のそれぞれから転送される電荷が加算され、その加算電荷に応じた電圧が、増幅トランジスタAMP-Trに入力される。その後のカラム信号処理回路１３で行われる処理は、上述した図８ないし図１０を参照して説明した内容と同様であるため、ここではその説明は省略する。

また、図示はしていないが、同様にして、駆動信号TRG0ないしTRG7のうち、駆動信号TRG2のみがHレベルとなることで、４行目の画素群２００を構成する４画素のうち、１列目のＲ画素群２００（４，１）のＲ_Ｌ画素１００（７，１）と、２列目のＧ画素群２００（４，２）のＧ_Ｌ画素１００（７，３）と、３列目のＲ画素群２００（４，３）のＲ_Ｌ画素１００（７，６）と、４列目のＧ画素群２００（４，４）のＧ_Ｌ画素１００（７，７）の各転送トランジスタTR-Trがオン状態になる。

これにより、Ｒ_Ｌ画素１００（７，１），Ｇ_Ｌ画素１００（７，３），Ｒ_Ｌ画素１００（７，６），及びＧ_Ｌ画素１００（７，７）の各フォトダイオード１１２により生成された電荷が、それぞれに対応した浮遊拡散領域ＦＤに転送される。その際に、Ｒ_Ｌ画素１００（７，１），Ｇ_Ｌ画素１００（７，３），Ｒ_Ｌ画素１００（７，６），及びＧ_Ｌ画素１００（７，７）は、すべて長蓄画素（Ｌ）となるため、同一の駆動信号TRG2によって駆動することが可能となる。

その後、図示はしていないが、同様にして、Hレベルとなる駆動信号TRGが、TRG2からTRG3に切り替わって、４行目の画素群２００を構成する４画素のうち、１列目のＲ画素群２００（４，１）のＲ_Ｍ画素１００（７，２）と、２列目のＧ画素群２００（４，２）のＧ_Ｍ画素１００（７，４）と、３列目のＲ画素群２００（４，３）のＧ_Ｍ画素１００（７，５）と、４列目のＧ画素群２００（４，４）のＧ_Ｍ画素１００（７，８）の各転送トランジスタTR-Trがオン状態になる。

これにより、Ｒ_Ｍ画素１００（７，２），Ｇ_Ｍ画素１００（７，４），Ｇ_Ｍ画素１００（７，５），及びＧ_Ｍ画素１００（７，８）の各フォトダイオード１１２により生成された電荷が、それぞれに対応した浮遊拡散領域ＦＤに転送される。その際に、Ｒ_Ｍ画素１００（７，２），Ｇ_Ｍ画素１００（７，４），Ｇ_Ｍ画素１００（７，５），及びＧ_Ｍ画素１００（７，８）は、すべて中蓄画素（Ｍ）となるため、同一の駆動信号TRG3によって駆動することが可能となる。

なお、図２３及び図２４においては、図２１に示した２×２OCL構造を採用した場合における画素１００の読み出しの例を説明したが、図２２に示した２×１OCL×２構造を採用した場合における画素１００の読み出しについても同様に行うことができる。

＜３．変形例＞

（露光時間の他の例）
上述した説明では、露光時間として、３露光、すなわち、T1, T2, T3の３段階での調整が行われ、長蓄の画素信号と、中蓄の画素信号と、短蓄の画素信号が得られる場合を説明したが、露光時間の調整の段数は、３段階に限らず、２段階以上であればよい。例えば、２露光、すなわち、T1, T3の２段階での調整が行われ、長蓄の画素信号と、短蓄の画素信号が得られるようにしてもよい。

図２５は、２露光の場合に、隣接する画素群２００に位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒを配置するときの構成の例を示す図である。

図２５においては、２露光となっているため、ベイヤー配列で配置された画素群２００の４画素（２×２画素）が、同一の対角線上に配置された２つの長蓄画素（Ｌ）と、２つの短蓄画素（Ｓ）から構成されている。

ここでは、図２５のＡに示すように、左下のＢ画素群２００に含まれる右下のＢ_Ｓ画素１００のフォトダイオード１１２と、右下のＧ画素群２００に含まれる左下のＧ_Ｌ画素１００のフォトダイオード１１２に対し、１つのオンチップレンズ１１１を設ける場合に、図２５のＢに示すような構造となるようにする。

すなわち、製造時に、左下のＢ画素群２００に含まれる右下のＢ_Ｓ画素１００のカラーフィルタを、Ｂカラーフィルタ１１３ではなく、Ｇカラーフィルタ１１３とすることで、Ｇ_Ｌ画素１００になるようにする。また、ここでは、Ｂ_Ｓ画素１００は、短蓄画素（Ｓ）であったが、Ｇ_Ｌ画素１００では、コンタクトＣの配置を変えるなどして、露光時間を、長蓄の露光時間とすることで、長蓄画素（Ｌ）になるようにしている。

これにより、１つのオンチップレンズ１１１に対して設けられるフォトダイオードを有する画素１００として、左下のＢ画素群２００に含まれるＧ_Ｌ画素１００と、右下のＧ画素群２００に含まれるＧ_Ｌ画素１００とが設けられ、これらのＧ_Ｌ画素１００は、共にＧカラーフィルタ１１３を有し、かつ、共に長蓄の露光時間となっている。そのため、これらのＧ_Ｌ画素１００を、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとして構成することが可能となる。

なお、ここでは、第１の実施の形態として説明した２×１OCL構造の場合に、３露光ではなく、２露光としたときの構成について説明したが、第２の実施の形態として説明した遮光画素の構造の場合も同様に、３露光に限らず、２露光などとすることができる。

図２６は、２露光の場合に、画素群２００に遮光画素を配置するときの構成を示す図である。

図２６においては、２露光となっているため、ベイヤー配列で配置された画素群２００の４画素（２×２画素）が、同一の対角線上に配置された２つの長蓄画素（Ｌ）と、２つの短蓄画素（Ｓ）から構成されている。

ここでは、左下のＢ画素群２００に含まれる右上と左下のＢ_Ｌ画素１００を、左遮光画素１００Ｌとする場合に、図２６に示すような構造となるようにする。

すなわち、製造時に、左下のＢ画素群２００に含まれる右上と左下のＢ_Ｌ画素１００のカラーフィルタを、Ｂカラーフィルタ１１３ではなく、Ｇカラーフィルタ１１３とすることで、Ｇ_Ｌ画素１００になるようにする。このとき、Ｇ_Ｌ画素１００は、Ｂ_Ｌ画素１００と同様に、長蓄画素（Ｌ）となるので、露光時間を調整する必要はない。

このようにして、左下のＢ画素群２００の右上と左下に配置されるＧ_Ｌ画素１００に対し、光の入射側から見た場合に、左側の領域が遮光されるようにすることで、左遮光画素１００Ｌとして構成されるようにする。これにより、左下のＢ画素群２００の４画素のうち、右上と左下のＧ_Ｌ画素１００が、左遮光画素１００Ｌとなる。

なお、ここでは、Ｂ画素群２００に左遮光画素１００Ｌを配置する場合を説明したが、右遮光画素１００Ｒについても同様に、例えば、Ｂ画素群２００の右上と左下に配置されるＢ_Ｌ画素１００の代わりに配置することができる。

（位相差画素の他の構成の例）
上述した第１の実施の形態では、図２の画素アレイ部１１において、２×１OCL構造として、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒが、隣接するＢ画素群２００とＧ画素群２００に含まれる場合を例示したが、他の画素群２００に含まれるようにしてもよい。例えば、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒは、隣接するＢ画素群２００とＧ画素群２００の他に、隣接するＲ画素群２００とＧ画素群２００に含めることができる。

図２７は、隣接するＢ画素群２００とＧ画素群２００とともに、隣接するＲ画素群２００とＧ画素群２００に、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒをそれぞれ配置するときの構成の例を示す図である。

図２７においては、図２と同様に、画素アレイ部１１に２次元状に配列される複数の画素１００のうち、光の入射側から見て、左上の領域に配列される３２行３２列の領域における画素１００が例示されている。

図２７の画素アレイ部１１において、Ｂ画素群２００の右下の位相差画素１００Ｌと、Ｇ画素群２００の左下の位相差画素１００Ｒとが、２×１OCL構造を有するＢ画素群２００とＧ画素群２００との組み合わせは、次のとおりである。

すなわち、Ｂ画素群２００（２，５）とＧ画素群２００（２，６），Ｂ画素群２００（２，１３）とＧ画素群２００（２，１４），Ｂ画素群２００（６，７）とＧ画素群２００（６，８），Ｂ画素群２００（６，１５）とＧ画素群２００（６，１６），Ｂ画素群２００（１０，５）とＧ画素群２００（１０，６），Ｂ画素群２００（１０，１３）とＧ画素群２００（１０，１４），Ｂ画素群２００（１４，７）とＧ画素群２００（１４，８），及びＢ画素群２００（１４，１５）とＧ画素群２００（１４，１６）は、２×１OCL構造をそれぞれ有している。

これらのＢ画素群２００では、右下のＢ_Ｓ画素１００の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００が配置されるようにすることで、当該Ｂ画素群２００の右下のＧ_Ｍ画素１００と、その右隣のＧ画素群２００の左下のＧ_Ｍ画素１００が、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとして構成されている。

また、図２７の画素アレイ部１１においては、Ｒ画素群２００の右下の位相差画素１００Ｌと、Ｇ画素群２００の左下の位相差画素１００Ｒとが、２×１OCL構造を有するＲ画素群２００とＧ画素群２００との組み合わせは、次のとおりである。

すなわち、Ｒ画素群２００（３，２）とＧ画素群２００（３，３），Ｒ画素群２００（３，１０）とＧ画素群２００（３，１１），Ｒ画素群２００（７，４）とＧ画素群２００（７，５），Ｒ画素群２００（７，１２）とＧ画素群２００（７，１３），Ｒ画素群２００（１１，２）とＧ画素群２００（１１，３），Ｒ画素群２００（１１，１０）とＧ画素群２００（１１，１１），Ｒ画素群２００（１５，４）とＧ画素群２００（１５，５），及びＲ画素群２００（１５，１２）とＧ画素群２００（１５，１３）は、２×１OCL構造をそれぞれ有している。

これらのＲ画素群２００では、右下のＲ_Ｓ画素１００の代わりに、Ｇ_Ｍ画素１００が配置されるようにすることで、当該Ｒ画素群２００の右下のＧ_Ｍ画素１００と、その右隣のＧ画素群２００の左下のＧ_Ｍ画素１００が、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとして構成されている。

なお、図２又は図２７等に示した画素アレイ部１１の配列パターンは、第１の実施の形態で、繰り返しパターンで散在して配置される位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒの配置の一例であって、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとは、一定間隔で複数並べて配置するのであれば、他のパターンで配置するようにしてもよい。また、第１の実施の形態では、画素アレイ部１１において、色画素群２００が、ベイヤー配列で規則的に配列される場合を一例に説明したが、他の配列パターンを採用してもよい。

また、第１の実施の形態では、２×１OCL構造からなる位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとは、同一の露光時間として、中蓄の露光時間に調整されるとして説明したが、長蓄や短蓄等の他の露光時間に調整されるようにしてもよい。さらに、位相差画素１００Ｌと位相差画素１００Ｒとは、同一の露光時間とすることが好ましいが、必ずしも同一の露光時間とする必要はない。

上述した第２の実施の形態では、図１６の画素アレイ部１１において、遮光画素の構造として、Ｂ画素群２００の一部の画素（例えば、４画素のうちの右上と左下の画素）が、左遮光画素１００Ｌ又は右遮光画素１００Ｒに置き換えられる場合を例示したが、Ｒ画素群２００又はＧ画素群２００の一部の画素が、左遮光画素１００Ｌ又は右遮光画素１００Ｒに置き換えられるようにしてもよい。

また、左遮光画素１００Ｌと右遮光画素１００Ｒは、同色の画素群２００に限らず、異なる色の画素群２００に配置されるようにしてもよい。例えば、左遮光画素１００Ｌが、Ｂ画素群２００の一部の画素として配置される場合において、右遮光画素１００Ｒが、Ｇ画素群２００の一部の画素として配置されるようにしてもよい。

なお、図１６に示した画素アレイ部１１の配列パターンは、第２の実施の形態で、繰り返しパターンで散在して配置される左遮光画素１００Ｌと右遮光画素１００Ｒの配置の一例であって、左遮光画素１００Ｌと右遮光画素１００Ｒとは、一定間隔で複数並べて配置するのであれば、他のパターンで配置するようにしてもよい。また、第２の実施の形態では、画素アレイ部１１において、色画素群２００が、ベイヤー配列で規則的に配列される場合を一例に説明したが、他の配列パターンを採用してもよい。

（位相差画素の他の例）
なお、上述した説明では、２×１OCL構造、２×２OCL構造、又は２×１OCL×２構造として、左右に隣接した画素群２００にそれぞれ含まれる２×１の２画素である位相差画素１００Ｌと、位相差画素１００Ｒについて説明したが、位相差画素として構成される２画素は、行方向で左右に隣接した画素１００の組み合わせに限定されるものではない。

例えば、列方向で上下に隣接した画素群２００ににそれぞれ含まれる１×２の２画素である位相差画素１００Ｕと、位相差画素１００Ｄとの組み合わせであってもよい。このとき、位相差画素１００Ｕのフォトダイオード１１２と、位相差画素１００Ｄのフォトダイオード１１２とが、１つのオンチップレンズ１１１に対して設けられた構造とされる（いわば１×２OCL構造であるといえる）。

（遮光画素の他の例）
また、上述した説明では、遮光画素として、左側の領域が遮光された画素である左遮光画素１００Ｌと、右側の領域が遮光された画素である右遮光画素１００Ｒについて説明したが、遮光画素は、同一の方向に遮光されていればよく、遮光領域が左右対称の遮光画素の組み合わせに限定されるものではない。例えば、遮光画素としては、遮光領域が上下対称の遮光画素として、上側の領域が遮光された画素である上遮光画素１００Ｕと、下側の領域が遮光された画素である下遮光画素１００Ｄとの組み合わせを採用することができる。

（固体撮像装置の他の例）
また、上述した実施の形態では、画素が２次元状に配列されてなるCMOSイメージセンサに適用した場合を例に挙げて説明したが、本技術はCMOSイメージセンサへの適用に限られるものではなく、例えば、CCD（Charge Coupled Device）イメージセンサなど、画素が２次元状に配列された固体撮像装置全般に対して適用可能である。

さらに、本技術は、可視光の入射光量の分布を検知して画像として撮像する固体撮像装置への適用に限らず、赤外線やＸ線、あるいは粒子等の入射量の分布を画像として撮像する固体撮像装置全般に対して適用可能である

なお、上述した説明では、画素群２００が、近傍の同色の画素１００（４画素）から構成されるとして説明したが、４つの画素から構成される画素群（共有画素）は、４つの分割画素から構成される画素（共有画素）として捉えるようにしてもよく、本技術を適用するに際して、４画素からなる画素群と、４分割画素からなる画素とは、実質的に同一の意味をなしている。

＜４．電子機器の構成＞

図２８は、本開示に係る技術を適用した固体撮像装置を有する電子機器の構成例を示すブロック図である。

電子機器１０００は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、スマートフォンやタブレット型端末等の携帯端末装置などの撮像機能を有する電子機器である。

電子機器１０００は、レンズ部１０１１、撮像部１０１２、信号処理部１０１３、制御部１０１４、表示部１０１５、記録部１０１６、操作部１０１７、通信部１０１８、電源部１０１９、及び駆動部１０２０から構成される。また、電子機器１０００において、信号処理部１０１３、制御部１０１４、表示部１０１５、記録部１０１６、操作部１０１７、通信部１０１８、及び電源部１０１９は、バス１０２１を介して相互に接続されている。

レンズ部１０１１は、ズームレンズやフォーカスレンズ等から構成され、被写体からの光を集光する。レンズ部１０１１により集光された光（被写体光）は、撮像部１０１２に入射される。

撮像部１０１２は、本開示に係る技術を適用したイメージセンサ（例えば、図１のCMOSイメージセンサ１０）等の固体撮像装置を含んで構成される。撮像部１０１２としてのイメージセンサは、レンズ部１０１１を介して受光した光（被写体光）を電気信号に光電変換し、その結果得られる信号を、信号処理部１０１３に供給する。

なお、このイメージセンサの画素アレイ部には、所定の配列パターンで規則的に配列された複数の画素として、被写体光に応じた撮像画像を生成するための信号を生成する画素（通常の画素）と、位相差検出を行うための信号を生成する画素（位相差画素）とが含まれる。

例えば、上述したCMOSイメージセンサ１０（図１）においては、通常の画素が、Ｒ画素１００（Ｒ画素群２００）、Ｇ画素１００（Ｇ画素群２００）、及びＢ画素１００（Ｂ画素群２００）に相当し、位相差画素が、位相差画素（位相差画素１００Ｌ，１００Ｒ）や遮光画素（左遮光画素１００Ｌ，右遮光画素１００Ｒ）に相当している。

信号処理部１０１３は、撮像部１０１２から供給される信号を処理する信号処理回路である。例えば、信号処理部１０１３は、DSP(Digital Signal Processor)回路などとして構成される。

信号処理部１０１３は、撮像部１０１２からの信号を処理して、静止画又は動画の画像データを生成し、表示部１０１５又は記録部１０１６に供給する。また、信号処理部１０１３は、撮像部１０１２（イメージセンサの位相差画素）からの信号に基づき、位相差を検出するためのデータ（位相差検出用データ）を生成し、制御部１０１４に供給する。

制御部１０１４は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やマイクロプロセッサなどとして構成される。制御部１０１４は、電子機器１０００の各部の動作を制御する。

表示部１０１５は、例えば、液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等の表示装置として構成される。表示部１０１５は、信号処理部１０１３から供給される画像データを処理し、撮像部１０１２により撮像された静止画又は動画を表示する。

記録部１０１６は、例えば、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体として構成される。記録部１０１６は、信号処理部１０１３から供給される画像データを記録する。また、記録部１０１６は、制御部１０１４からの制御に従い、記録されている画像データを提供する。

操作部１０１７は、例えば、物理的なボタンのほか、表示部１０１５と組み合わせて、タッチパネルとして構成される。操作部１０１７は、ユーザによる操作に応じて、電子機器１０００が有する各種の機能についての操作指令を出力する。制御部１０１４は、操作部１０１７から供給される操作指令に基づき、各部の動作を制御する。

通信部１０１８は、例えば、通信インターフェース回路などとして構成される。通信部１０１８は、所定の通信規格に従い、無線通信又は有線通信によって、外部の機器との間でデータのやりとりを行う。

電源部１０１９は、信号処理部１０１３、制御部１０１４、表示部１０１５、記録部１０１６、操作部１０１７、及び通信部１０１８の動作電源となる各種の電源を、これらの供給対象に対して適宜供給する。

また、制御部１０１４は、信号処理部１０１３から供給される位相差検出用データに基づき、２つの画像の位相差を検出する。そして、制御部１０１４は、位相差の検出結果に基づき、フォーカスを合わせる対象の物体（合焦対象物）に対し、フォーカスが合っているかどうかを判定する。制御部１０１４は、合焦対象物にフォーカスが合っていない場合には、フォーカスのずれ量（デフォーカス量）を算出し、駆動部１０２０に供給する。

駆動部１０２０は、例えば、モータ等から構成され、ズームレンズやフォーカスレンズ等からなるレンズ部１０１１を駆動する。

駆動部１０２０は、制御部１０１４から供給されるデフォーカス量に基づき、レンズ部１０１１のフォーカスレンズの駆動量を算出し、その駆動量に応じてフォーカスレンズを移動させる。なお、合焦対象物に対し、フォーカスが合っている場合には、駆動部１０２０は、フォーカスレンズの現在位置を維持させる。

電子機器１０００は、以上のように構成される。

本技術は、以上説明したように、イメージセンサ等の撮像部１０１２に適用される。具体的には、CMOSイメージセンサ１０（図１）は、撮像部１０１２に適用することができる。イメージセンサ等の撮像部１０１２に本技術を適用することで、画素アレイ部に配列される画素として、近傍の同色の画素からなる画素群（FDを共有する４画素からなる共有画素）を規則的に配列した配列パターンが採用され、画素群（共有画素）の画素ごとに露光時間の調整が行われる場合において、画素群を構成する画素の画素配列に対して位相差画素を設けるに際し、より好適な位相差画素を設けることができる。

＜５．固体撮像装置の使用例＞

図２９は、本開示に係る技術を適用した固体撮像装置の使用例を示す図である。

CMOSイメージセンサ１０（図１）は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。すなわち、図２９に示すように、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野だけでなく、例えば、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、又は、農業の分野などにおいて用いられる装置でも、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。

具体的には、鑑賞の分野において、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置（例えば、図２８の電子機器１０００）で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。

交通の分野において、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。

家電の分野において、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。また、医療・ヘルスケアの分野において、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。

セキュリティの分野において、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。また、美容の分野において、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。

スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。また、農業の分野において、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置で、CMOSイメージセンサ１０を使用することができる。

＜６．移動体への応用例＞

本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

図３０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。

車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図３０に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。

駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。

ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。

撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。

車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。

マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０３０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。

音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図３０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。

図３１は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

図３１では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。

撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図３１には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１のCMOSイメージセンサ１０は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、位相差検出に基づいたオートフォーカス制御を行うことができる。また、本開示に係る技術では、例えば、より好適な位相差画素を設けて、より高い位相差検出精度を実現することができるため、より高品質な撮像画像を取得して、より正確に歩行者等の障害物を認識することが可能になる。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

また、本技術は、以下のような構成をとることができる。

（１）
複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、
前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、
前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている
固体撮像装置。
（２）
前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
前記位相差検出用の画素は、前記画素群を構成する４画素のうちの１画素として構成される
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（３）
前記位相差検出用の画素は、左右に隣接した画素群にそれぞれ含まれる２×１の２画素として、第１の位相差画素と第２の位相差画素から構成される
前記（２）に記載の固体撮像装置。
（４）
前記画素群に含まれる画素は、画素ごとに露光時間が調整され、
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素とは、同一の露光時間に調整される
前記（３）に記載の固体撮像装置。
（５）
前記画素群は、近傍の画素で画素回路を共有した共有画素として構成され、浮遊拡散領域を共有している
前記（１）に記載の固体撮像装置。
（６）
前記画素アレイ部において、
前記複数の画素は、行列状に配列され、
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、行方向と列方向に所定の画素間隔で、規則的に配列される
前記（４）又は（５）に記載の固体撮像装置。
（７）
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、前記画素群を構成する４画素のうち、同一の露光時間に調整された画素が複数存在する画素として構成される
前記（４）ないし（６）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（８）
前記画素群を構成する４画素は、第１の露光時間に調整された第１の画素と、前記第１の露光時間よりも短い第２の露光時間に調整された第２の画素と、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との間の第３の露光時間に調整された第３の画素を含み、
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、前記第３の画素が複数存在する場合に、前記第３の画素として構成される
前記（７）に記載の固体撮像装置。
（９）
前記画素群を構成する４画素は、第１の露光時間に調整された第１の画素と、前記第１の露光時間よりも短い第２の露光時間に調整された第２の画素を含み、
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、前記第１の画素が複数存在する場合に、前記第１の画素として構成される
前記（７）に記載の固体撮像装置。
（１０）
前記位相差検出用の画素は、第１の位相差画素と第２の位相差画素から構成され、
前記第１の位相差画素の光電変換素子に蓄積された電荷と、前記第２の位相差画素の光電変換素子に蓄積された電荷は、同時に異なる浮遊拡散領域に転送される
前記（５）に記載の固体撮像装置。
（１１）
前記第１の位相差画素のコンタクトと、前記第２の位相差画素のコンタクトとは、同一の駆動線に電気的に接続される
前記（１０）に記載の固体撮像装置。
（１２）
前記画素アレイ部において、
前記複数の画素は、行列状に配列され、
前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
前記画素群を構成する４画素のコンタクトは、行方向と列方向で、同一の接続形態となるように配置され、
前記第１の位相差画素を含む第１の画素群を構成する４画素のコンタクトは、同一の行の他の画素群を構成する４画素のコンタクトに対応して、各画素の露光時間ごとに同一の駆動線に接続されるように配置される
前記（１０）又は（１１）に記載の固体撮像装置。
（１３）
前記画素アレイ部において、
前記複数の画素は、行列状に配列され、
前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
前記画素群を構成する４画素のコンタクトは、行方向と列方向で、同色の画素群と同一の接続形態で配置され、
前記第１の位相差画素を含む第１の画素群を構成する４画素のコンタクトは、同一の行の他の同色の画素群を構成する４画素のコンタクトに対応して、各画素の露光時間ごとに同一の駆動線に接続されるように配置される
前記（１０）又は（１１）に記載の固体撮像装置。
（１４）
前記複数の画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）のカラーフィルタに応じて、赤（Ｒ）の画素、緑（Ｇ）の画素、及び青（Ｂ）の画素を含み、
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、赤（Ｒ）の画素、緑（Ｇ）の画素、又は青（Ｂ）の画素のいずれかの画素として構成される
前記（４）ないし（１３）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１５）
前記配列パターンは、ベイヤー配列である
前記（１４）に記載の固体撮像装置。
（１６）
前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、緑（Ｇ）の画素として構成され、
前記第１の位相差画素は、青（Ｂ）の画素群に含まれ、前記第２の位相差画素は、緑（Ｇ）の画素群に含まれ、
製造時に、前記緑（Ｇ）のカラーフィルタ、前記赤（Ｒ）のカラーフィルタ、前記青（Ｂ）のカラーフィルタの順に形成されている
前記（１５）に記載の固体撮像装置。
（１７）
複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、
前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、
前記画素群に含まれる画素は、画素ごとに露光時間が調整され、
前記配列パターンに配列される複数の画素群のうち、特定の画素群は、位相差検出用の画素として、光の入射側の一部を遮光した遮光画素を含んでいる
固体撮像装置。
（１８）
前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
前記特定の画素群は、同一の露光時間に調整された同一の対角線上の２画素が、光の入射側から見た場合に、左側の領域が遮光された画素である第１の遮光画素、又は右側の領域が遮光された画素である第２の遮光画素として構成される
前記（１７）に記載の固体撮像装置。
（１９）
前記画素アレイ部において、
前記複数の画素は、行列状に配列され、
前記第１の遮光画素を含む第１の画素群は、行方向に所定の画素間隔で、規則的に配列され、
前記第２の遮光画素を含む第２の画素群は、行方向に所定の画素間隔で、規則的に配列され、
前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、列方向に所定の画素間隔で、規則的に配列される
前記（１８）に記載の固体撮像装置。
（２０）
複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、
前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、
前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている
固体撮像装置を含む撮像部と、
前記位相差検出用の画素の出力から得られる位相差検出の結果に基づいて、オートフォーカス制御を行う制御部と
を備える電子機器。

１０ CMOSイメージセンサ， １１ 画素アレイ部， １２ 垂直駆動回路， ２１ 画素駆動線， ２２ 垂直信号線， １００ 画素， １００Ｌ，１００Ｒ 位相差画素， １００Ｌ 左遮光画素， １００Ｒ 右遮光画素， １１１ オンチップレンズ， １１２ フォトダイオード， １１３ カラーフィルタ， １１４ 遮光部， ２００ 画素群， ２１０ 比較器， ２２０ DAC， １０００ 電子機器， １０１２ 撮像部， １０１４ 制御部， １０２０ 駆動部， １２０３１ 撮像部

Claims (20)

1. 複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、
   前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、
   前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている
   固体撮像装置。
2. 前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
   前記位相差検出用の画素は、前記画素群を構成する４画素のうちの１画素として構成される
   請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記位相差検出用の画素は、左右に隣接した画素群にそれぞれ含まれる２×１の２画素として、第１の位相差画素と第２の位相差画素から構成される
   請求項２に記載の固体撮像装置。
4. 前記画素群に含まれる画素は、画素ごとに露光時間が調整され、
   前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素とは、同一の露光時間に調整される
   請求項３に記載の固体撮像装置。
5. 前記画素群は、近傍の画素で画素回路を共有した共有画素として構成され、浮遊拡散領域を共有している
   請求項１に記載の固体撮像装置。
6. 前記画素アレイ部において、
   前記複数の画素は、行列状に配列され、
   前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、行方向と列方向に所定の画素間隔で、規則的に配列される
   請求項４に記載の固体撮像装置。
7. 前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、前記画素群を構成する４画素のうち、同一の露光時間に調整された画素が複数存在する画素として構成される
   請求項４に記載の固体撮像装置。
8. 前記画素群を構成する４画素は、第１の露光時間に調整された第１の画素と、前記第１の露光時間よりも短い第２の露光時間に調整された第２の画素と、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との間の第３の露光時間に調整された第３の画素を含み、
   前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、前記第３の画素が複数存在する場合に、前記第３の画素として構成される
   請求項７に記載の固体撮像装置。
9. 前記画素群を構成する４画素は、第１の露光時間に調整された第１の画素と、前記第１の露光時間よりも短い第２の露光時間に調整された第２の画素を含み、
   前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、前記第１の画素が複数存在する場合に、前記第１の画素として構成される
   請求項７に記載の固体撮像装置。
10. 前記位相差検出用の画素は、第１の位相差画素と第２の位相差画素から構成され、
    前記第１の位相差画素の光電変換素子に蓄積された電荷と、前記第２の位相差画素の光電変換素子に蓄積された電荷は、同時に異なる浮遊拡散領域に転送される
    請求項５に記載の固体撮像装置。
11. 前記第１の位相差画素のコンタクトと、前記第２の位相差画素のコンタクトとは、同一の駆動線に電気的に接続される
    請求項１０に記載の固体撮像装置。
12. 前記画素アレイ部において、
    前記複数の画素は、行列状に配列され、
    前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
    前記画素群を構成する４画素のコンタクトは、行方向と列方向で、同一の接続形態となるように配置され、
    前記第１の位相差画素を含む第１の画素群を構成する４画素のコンタクトは、同一の行の他の画素群を構成する４画素のコンタクトに対応して、各画素の露光時間ごとに同一の駆動線に接続されるように配置される
    請求項１１に記載の固体撮像装置。
13. 前記画素アレイ部において、
    前記複数の画素は、行列状に配列され、
    前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
    前記画素群を構成する４画素のコンタクトは、行方向と列方向で、同色の画素群と同一の接続形態で配置され、
    前記第１の位相差画素を含む第１の画素群を構成する４画素のコンタクトは、同一の行の他の同色の画素群を構成する４画素のコンタクトに対応して、各画素の露光時間ごとに同一の駆動線に接続されるように配置される
    請求項１１に記載の固体撮像装置。
14. 前記複数の画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）のカラーフィルタに応じて、赤（Ｒ）の画素、緑（Ｇ）の画素、及び青（Ｂ）の画素を含み、
    前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、赤（Ｒ）の画素、緑（Ｇ）の画素、又は青（Ｂ）の画素のいずれかの画素として構成される
    請求項４に記載の固体撮像装置。
15. 前記配列パターンは、ベイヤー配列である
    請求項１４に記載の固体撮像装置。
16. 前記第１の位相差画素と前記第２の位相差画素は、緑（Ｇ）の画素として構成され、
    前記第１の位相差画素は、青（Ｂ）の画素群に含まれ、前記第２の位相差画素は、緑（Ｇ）の画素群に含まれ、
    製造時に、前記緑（Ｇ）のカラーフィルタ、前記赤（Ｒ）のカラーフィルタ、前記青（Ｂ）のカラーフィルタの順に形成されている
    請求項１５に記載の固体撮像装置。
17. 複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、
    前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、
    前記画素群に含まれる画素は、画素ごとに露光時間が調整され、
    前記配列パターンに配列される複数の画素群のうち、特定の画素群は、位相差検出用の画素として、光の入射側の一部を遮光した遮光画素を含んでいる
    固体撮像装置。
18. 前記画素群は、２×２の４画素から構成され、
    前記特定の画素群は、同一の露光時間に調整された同一の対角線上の２画素が、光の入射側から見た場合に、左側の領域が遮光された画素である第１の遮光画素、又は右側の領域が遮光された画素である第２の遮光画素として構成される
    請求項１７に記載の固体撮像装置。
19. 前記画素アレイ部において、
    前記複数の画素は、行列状に配列され、
    前記第１の遮光画素を含む第１の画素群は、行方向に所定の画素間隔で、規則的に配列され、
    前記第２の遮光画素を含む第２の画素群は、行方向に所定の画素間隔で、規則的に配列され、
    前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、列方向に所定の画素間隔で、規則的に配列される
    請求項１８に記載の固体撮像装置。
20. 複数の画素が２次元状に配列された画素アレイ部を備え、
    前記画素アレイ部は、近傍の同色の画素を含んで構成される画素群が規則的に配列された配列パターンを有し、
    前記複数の画素のうち、１つのオンチップレンズに対して形成された複数の光電変換素子のいずれかを含んでいる位相差検出用の画素は、隣接した同色の画素であって、隣接した異なる画素群に含まれている
    固体撮像装置を含む撮像部と、
    前記位相差検出用の画素の出力から得られる位相差検出の結果に基づいて、オートフォーカス制御を行う制御部と
    を備える電子機器。

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