JP2022107201A - 撮像装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】量子効率の低下を抑制することのできる撮像装置およびこの撮像装置を用いた電子機器を提供する。【解決手段】本開示の撮像装置は、第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、を備えている。【選択図】図２

Description

本開示の実施形態は、撮像装置および電子機器に関する。

赤色光等の長波長の光による混色を防止するために各画素が深いトレンチ（Full Trench Isolation）によって分離された撮像装置が知られている。この撮像装置は、各画素内に、光電変換部と、フローティングディフュージョン（ＦＤ）と、転送ゲート（ＴＧ）と、画素トランジスタとが設けられている（特許文献１参照）。

ＷＯ２０１７／１３０７２３

特許文献１に記載された撮像装置においては、赤色光等の長波長光は、シリコン（Ｓｉ）の吸収率が低いため、他の波長帯の光を光電変換する画素に比べて、量子効率（すなわち入射光子数に対する光電流として取り出される光電子または正孔の数の割合）が低くなるという課題がある。

本開示は、量子効率の低下を抑制することのできる撮像装置およびこの撮像装置を用いた電子機器を提供するものである。

本開示の第１態様による撮像装置は、第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、を備えている。

第１態様による撮像装置において、前記第１乃至第３の波長帯はそれぞれ、赤色、緑色、青色の光に対応した波長帯であり、前記第１乃至第３画素はそれぞれ赤色画素、緑色画素、青色画素であってもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタは、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含んでいてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタは、対応する画素群の前記第１画素及び前記第２画素を除く前記第３画素の領域内に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素群は、この画素群に含まれる複数の画素が共有するフローティングディフュージョンを備えていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタは、前記青色画素の領域内および前記緑色画素の領域内に配置されていてよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタは、前記青色画素の領域と前記緑色画素の領域との間に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素群に含まれる画素同士分離する、画素境界に沿って画素の深さ方向に延びる画素分離部を備えていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素群は、第１方向に隣接する２つの画素と、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する２つの画素とを含み、これら４つの画素は、前記赤色画素、前記緑色画素、および前記青色画素を含んでいてもよい。

第１態様による撮像装置８において、前記４つの画素は、２つの前記緑色画素を含んでいてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記第１方向又は前記第２方向に隣接して配置される２つの前記画素群にて、一つの前記画素トランジスタを共有し、前記一つの画素トランジスタの第１部分は、前記２つの画素群のうち一方に配置され、前記一つの画素トランジスタの第２部分は、前記２つの画素群のうち他方に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記第１部分は、前記２つの画素群のうち一方の前記青色画素の領域内に配置され、前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記青色画素の領域内に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記２つの画素群は、前記第２方向に隣接して配置されており、前記第１部分は、前記２つの画素群の間で、かつ前記第１方向に延びる領域に沿って配置され、前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記第２方向の端部で、かつ前記第１方向に延びる領域に沿って配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記２つの画素群は、前記第２方向に隣接して配置されており、前記第１部分は、前記２つの画素群のうち一方の前記第１方向の端部で、かつ前記第２方向に延びる領域に沿って配置され、前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記第１方向の端部で、かつ前記第２方向に延びる領域に沿って配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタはリセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含み、前記増幅トランジスタおよび前記選択トランジスタは、前記２つの画素群のうち一方の前記青色画素を含む領域に配置され、前記リセットトランジスタは、前記２つの画素群のうち他方の前記青色画素を含む領域に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタはリセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含み、前記増幅トランジスタは、前記第１部分および前記第２部分の双方に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記画素トランジスタは、光電変換の変換効率を切り換える変換効率切換トランジスタを含み、前記変換効率切換トランジスタは、前記２つの画素群のうち一方又は他方の前記青色画素の領域に配置されていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記２つの画素群のうち一方に含まれる複数の画素が共有する第１フローティングディフュージョンと、前記２つの画素群のうち他方に含まれる複数の画素が共有する第２フローティングディフュージョンと、備えていてもよい。

第１態様による撮像装置において、前記第１画素群および前記第２画素分に含まれる複数の画素同士を分離する、画素境界に沿って画素の深さ方向に延びる画素分離部を備えていてもよい。

第２態様による電子機器は、撮像装置と、前記撮像装置で撮像された画素信号に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を備え、前記撮像装置は、第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、
前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、
を備えている。

第１実施形態による撮像装置の全体構成を示す回路図。 第１実施形態における画素群の構成を示す平面図。 図３Ａは図２に示す切断線Ａ－Ａで切断した断面図、図３Ｂは図２に示す切断線Ｂ－Ｂで切断した断面図。 第１実施形態における画素群の回路図。 第２実施形態による撮像装置おける画素群の構成を示す平面図。 第２実施形態における画素群の回路図。 第２実施形態の第１変形例における画素群の構成を示す平面図。 第１変形例における画素群の回路図。 第２実施形態の第２変形例における画素群の構成を示す平面図。 第２変形例における画素群の回路図。 第２実施形態の第３変形例における画素群の回路図。 第３実施形態による撮像装置における画素群を示平面図。 第３実施形態の第１変形例による撮像装置における画素群を示平面図。 第４実施形態による撮像装置における画素群を示す平面図。 図１４に示す切断線Ｘ－Ｘで切断した画素群の断面図。 第５実施形態による撮像装置における画素群を示す平面図。 図１５に示す切断線Ｙ－Ｙで切断した画素群の断面図。 図１８は、第６実施形態の撮像装置の画素群を表側から見た平面図図 図１９Ａは図１８に示す切断線Ａ－Ａで切断した断面図、図１９Ｂは図１８に示す切断線Ｂ－Ｂで切断した断面図。 図２０は、第６実施形態の画素群を示す回路図である。 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。 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。

本開示の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、撮像装置および電子機器の構成部分を主に説明するが、撮像装置および電子機器には、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。

また、以下の説明で参照される図面は、本開示の実施形態の説明と、その理解を促すための図面であり、分かり易くするために、図中に示される形状、寸法、比などは実際と異なる場合がある。

（第１実施形態）
第１実施形態による撮像装置の全体構成を図１に示す。この実施形態の撮像装置２５０は、例えば裏面照射型のイメージセンサ２５０であって、画素領域２５１と、画素駆動線２５２と、垂直信号線２５３と、垂直駆動部２５４と、カラム処理部２５５と、水平駆動部２５６と、システム制御部２５７と、信号処理部２５８と、メモリ部２５９と、を備えている。これらが図示せぬシリコン基板等の半導体基板（チップ）に形成されている。なお、画素領域２５１を第１半導体基板からなるセンサチップに形成され、画素駆動線２５２、垂直信号線２５３、垂直駆動部２５４、カラム処理部２５５、水平駆動部２５６、システム制御部２５７、信号処理部２５８、およびメモリ部２５９を第２半導体基板からなる回路チップに形成し、これらのチップを貼り合わせてもよい。

画素領域２５１には、画素が２次元配列された画素アレイであって、光信号を電気信号に変換して撮像を行う。この画素領域２５１には画素に対して２行ごとに画素駆動線２５２が設けられ、２列ごとに垂直信号線５３が設けられている。本実施形態において、画素領域２５１を構成する画素の構成について、後で詳細に説明する。

垂直駆動部２５４は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、画素領域２５１の各撮像素子に蓄積された電荷に対応する画素信号が、奇数列、偶数列の順に行単位で上から順に読み出されるように、画素駆動線２５２に駆動信号を供給する。

カラム処理部２５５は、画素領域２５１の画素の２列ごとに信号処理回路を有する。カラム処理部２５５の各信号処理回路は、対応する画素から読み出され、垂直信号線５３を通して供給される画素信号に対して、Ａ／Ｄ変換処理、相関二重サンプリング（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling））処理等の信号処理を行う。カラム処理部２５５は信号処理後の画素信号を一時的に保持する。

水平駆動部２５６は、シフトレジスタやアドレスデコーダなどによって構成され、カラム処理部２５５の信号処理回路を順番に選択する。これにより、カラム処理部２５５の各信号処理回路で信号処理された画素信号が順番に信号処理部２５８に出力される。

システム制御部２５７は、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータ等で構成され、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に垂直駆動部２５４、カラム処理部２５５、および水平駆動部２５６を制御する。
信号処理部２５８は、カラム処理部から出力される画素信号に対して種々の信号処理を行う。このとき、信号処理部２５８は、必要に応じて信号処理の途中結果などをメモリ部２５９に格納し、必要なタイミングで参照する。信号処理部２５８は、信号処理後の画素信号を出力する。

メモリ部２５９は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などにより構成される。

本実施形態の撮像装置の画素領域２５１において、２次元配列された複数の画素は、２行２列に配置された色画素を有する画素群に分けられる。この画素群を図２に示す。図２は、撮像装置の表面側（裏面と反対側）から見た平面図である。画素群１０は、赤色に対応する波長帯（第１波長帯）の光を電荷に変換する赤色画素１０Ｒと、緑色に対応する波長帯（第２波長帯）の光を電荷に変換する緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２と、青色に対応する波長帯（第３波長帯）の光を電荷に変換する青色画素１０Ｂと、を備えている。赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１，１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂは、それぞれ第１画素、第２画素、および第３画素に該当する。例えば、図２において、第１行第１列に赤色画素１０Ｒが配置され、第１行第２列に緑色画素１０Ｇ１が配置され、第２行第１列に緑色画素１０Ｇ２が配置され、第２行第２列に青色画素１０Ｂが配置されている。この図２に示す配列はベイヤー配列と呼ばれる。なお、各画素は赤、緑、青以外の波長帯の色に対応した画素であってもよい。

赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂの間には深いトレンチが設けられ、これらのトレンチ内に設けられた絶縁膜２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆによって素子分離されている。すなわち、これらのトレンチおよび絶縁膜は画素分離部となる。なお、この第１実施形態においては、トレンチは半導体基板を貫通するＦＴＩ（Full Trench Isolation）として設けられている。絶縁膜２０ａは、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇ２の左側の列方向に配置されている。絶縁膜２０ｂは、赤色画素１０Ｒと緑色画素１０Ｇ１との間および緑色画素１０Ｇ２と青色画素１０Ｂとの間の列方向に配置されている。絶縁膜２０ｃは、緑色画素１０Ｇ１および青色画素１０Ｂの右側の列方向に配置されている。絶縁膜２０ｄは、赤色画素１０Ｒおよび緑色画素１０Ｇ１の上側の行方向に配置されている。絶縁膜２０ｅは、赤色画素１０Ｒと緑色画素１０Ｇ２との間および緑色画素１０Ｇ１と青色画素１０Ｂとの間に行方向に配列されている。絶縁膜２０ｆは、緑色画素１０Ｇ２と青色画素１０Ｂの下側の行方向に配列されている。

また、緑色画素１０Ｇ１には、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ｃに接続するように平面形状が三角形の例えばＰ型不純物領域２５Ｇ１が配置されている。このＰ型不純物領域２５Ｇ１は、緑色画素１０Ｇ１が形成されている画素領域２５１をＧＮＤ電位に接続するのに用いられる。

赤色画素１０Ｒには、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ａに接続するように平面形状が三角形状の例えばＰ型不純物領域２５Ｒが配置されている。このＰ型不純物領域２５Ｒは、赤色画素１０Ｒが形成されている画素領域２５１をＧＮＤ電位に接続するのに用いられる。

緑色画素１０Ｇ２には、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ａに接続するように平面形状が三角形の例えばＰ型不純物領域２５Ｇ２が配置されている。このＰ型不純物領域２５Ｇ２は、緑色画素１０Ｇ２が形成されている画素領域２５１をＧＮＤ電位に接続するのに用いられる。

青色画素１０Ｂには、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ｃに接続するように平面形状が三角形の例えばＰ型不純物領域２５Ｂが配置されている。このＰ型不純物領域２５Ｂは、青色画素１０Ｂが形成されている画素領域２５１をＧＮＤ電位に接続するのに用いられる。

赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂはそれぞれ、光電変換素子（フォトダイオード）ＰＤと、転送トランジスタＴＧと、フローティングディフュージョンＦＤと、を備えている。そして、赤色画素１０Ｒ以外の画素の領域に、画素トランジスタが配置されている。なお、本明細書では、選択トランジスタＳＥＬ、リセットトランジスタＲＳＴ、および増幅トランジスタＡＭＰを総称して画素トランジスタと呼ぶ。例えば、緑色画素１０Ｇ１の領域には、リセットトランジスタＲＳＴが配置され、緑色画素１０Ｇ１の領域には、選択トランジスタＳＥＬが配置され、青色画素１０Ｂの領域には増幅トランジスタＡＭＰが配置されている。しかし、本実施形態では、赤色画素１０Ｒの領域には画素トランジスタは配置されていない。

画素群を図２に示す切断線Ａ－Ａで切断した断面を図３Ａに示し、図２に示す切断線Ｂ－Ｂで切断した断面を図３Ｂに示す。赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１，１０Ｇ２、青色画素１０Ｂはそれぞれ、半導体領域１２に光電変換素子ＰＤが形成されている。赤色画素１０Ｒは光電変換素子ＰＤ上に赤色フィルタ１４Ｒが設けられ、この赤色フィルタ１４Ｒの上方にマイクロレンズ１８が設けられている。緑色画素１０Ｇ２は光電変換素子ＰＤ上に緑色フィルタ１４Ｇが設けられ、この緑色フィルタ１４Ｇの上方にマイクロレンズ１８が設けられている（図３Ａ）。緑色画素１０Ｇ１は光電変換素子ＰＤ上に緑色フィルタ１４Ｇが設けられ、この緑色フィルタ１４Ｇの上方にマイクロレンズ１８が設けられている。青色画素１０Ｂは光電変換素子ＰＤ上に青色フィルタ１４Ｂが設けられ、この青色フィルタ１４Ｂの上方にマイクロレンズ１８が設けられている（図３Ｂ）。緑色画素１０Ｇ２の光電変換素子ＰＤの下方には絶縁膜２１を介してセットトランジスタＳＥＬが設けられている（図３Ａ）。緑色画素１０Ｇ１の光電変換素子ＰＤの下方には絶縁膜２１を介してリセットトランジスタＲＳＴが設けられ、青色画素１０Ｂの光電変換素子ＰＤの下方には絶縁膜２１を介して増幅トランジスタＡＭＰが設けられている（図３Ｂ）。

このように、本実施形態によれば、赤色画素１０Ｒの領域には画素トランジスタが設けられていないため、光電変換素子ＰＤの深い位置で光電変換された信号電荷が画素トランジスタに吸収されず、画素群における量子効率の低下を抑制することができる。また、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２および青色画素１０Ｂの光電変換素子ＰＤの下方に絶縁膜２１を介して画素トランジスタＳＥＬ、ＲＳＴ、ＡＭＰがそれぞれ配置されるので、画素トランジスタのサイズを大きくすることができる。

この図２に示す画素群の回路図を図４に示す。この回路図に示す各素子に関する配線は図２において太い実線で示す。これらの配線は、主に絶縁膜２０ｂ上に配置される（図２）。図４から分かるように、色画素１０Ｒ、１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｂにおいて、それぞれの光電変換素子ＦＤは転送トランジスタＴＧを介してフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。このフローティングディフュージョンＦＤはリセットトランジスタＲＳＴを介して電源ＶＤＤに接続されているとともに、増幅トランジスタＡＭＰのゲートに接続されている。この増幅トランジスタＡＭＰはドレインが電源ＶＤＤに接続され、ドレインが選択トランジスタＳＥＬのソースに接続されている。すなわち、増幅トランジスタＡＭＰはソースフォロアアンプとなる。

このように構成された画素における読み出し動作は以下のようになる。露光が終了した段階で、光電変換素子ＰＤには信号電荷が集積されており、フローティングディフュージョンＦＤには、露光期間中に蓄積された雑音電荷がある。このとき、選択された行の画素のリセットトランジスタＲＳＴのゲートにリセットパルスが印加されることによって、フローティングディフュージョンＦＤから雑音電荷が排出されるとともにフローティングディフュージョンＦＤが電位ＶＤＤにリセットされる。さらに選択トランジスタＳＥＬのゲートに行選択パルスが印加されると、ソースフォロアアンプＡＭＰが導通状態になり、リセットされたフローティングディフュージョンＦＤの電位がソースフォロアアンプＡＭＰから出力される。続いて選択された行の画素の転送トランジスタに垂直駆動回路２５４（図１）から読み出しパルスが印加され、光電変換素子ＰＤの信号電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送されてフローティングディフュージョンＦＤの電位が低下する。続いて、信号電荷が蓄積されたフローティングディフュージョンＦＤの電位がソースフォロアアンプＡＭＰから出力される。次にステップで、リセット出力と信号電荷による出力との差分が例えば相関二重サンプリングで得られる。最後のステップで、フローティングディフュージョンＦＤ内の信号電荷をリセットして読み出し動作が完了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、赤色画素１０Ｒ以外の色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、１０Ｂの領域に画素トランジスタを設けた構成を備えているので、量子効率の低下を抑制することができる。また、画素群における画素トランジスタのサイズを大きくすることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態による撮像装置について図５を参照して説明する。図５は第２実施形態の撮像装置の画素配列および選択トランジスタの配線を表側からみた平面図である。

この第２実施形態の撮像装置は、図２に示す第１実施形態の撮像装置とは、画素群内の色画素の配列は同じであるが、画素トランジスタの配置および配線が異なっている構成を有している。すなわち、この第２実施形態の撮像装置は、列方向に配列された２つの画素群１０_１，１０_２に対して、画素トランジスタを共有した構成を有している。２つの画素群１０_１，１０_２の各色画素は絶縁膜２０によって分離されている。

１段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂの領域に増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬを配置し、２段目の画素群１０_２の青色画素１０Ｂの領域にリセットトランジスタＲＳＴおよびダミートランジスタＤＭＹを配置した構成を有している。ダミートランジスタＤＭＹは、選択トランジスタＳＥＬ、増幅トランジスタＡＭＰ、およびリセットトランジスタＲＳＴと同じ構造を有しているが、配線されずトランジスタとして機能しない。このように配置された画素群１０１、１０２の回路図を図６に示す。この回路図の各素子に関する配線は図５において太い実線で示す。これらの配線は主に、赤色画素１０Ｒと緑色画素１０Ｇ１との間の絶縁膜および緑色画素１０Ｇ２と青色画素１０Ｂとの間の絶縁膜上に配置される。

このように構成された第２実施形態によれば、赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第１変形例）
第１変形例による撮像装置について図７および図８を参照して説明する。図７は、第１変形例の撮像装置の画素配列および選択トランジスタの配線を表側からみた平面図であり、図８はこの第１変形例の画素群における回路図である。

この第１変形例の撮像装置は、図５に示す第２実施形態の撮像装置において、画素群１０_２の青色画素１０Ｂの領域に配列されたダミートランジスタＤＭＹを増幅トランジスタＡＭＰ２に置き換えた構成を備えている。なお、図５に示す画素群１０_１の青色画素１０Ｂの領域に配列された増幅トランジスタＡＭＰは増幅トランジスタＡＭＰ１となり、増幅トランジスタＡＭＰ１と増幅トランジスタＡＭＰ２はゲートが共通でかつ並列に接続される（図７、図８）。このような構成にすることにより、増幅トランジスタの相互コンダクタンスＧｍを増大することができる。

この第１変形例によれば、第２実施形態と同様に、赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第２変形例）
第２変形例による撮像装置について図９および図１０を参照して説明する。図９は、第２変形例の撮像装置の画素配列および選択トランジスタの配線を表側からみた平面図であり、図１０はこの第２変形例の画素群における回路図である。

この第２変形例の撮像装置は、図５に示す第２実施形態の撮像装置において、画素群１０_２の青色画素１０Ｂの領域に配列されたダミートランジスタＤＭＹを変換効率切換スイッチＦＤＧに置き換える（図９）。図９では示されていないが、更に副フローティングディフュージョンＳｕｂ-ＦＤは容量付加部とも云われる。変換効率切換スイッチＦＤＧは、リセットトランジスタＲＳＴとフローティングディフュージョンＦＤとの間に直列に配置される。副フローティングディフュージョンＳｕｂ-ＦＤは、リセットトランジスタＲＳＴと変換効率切換スイッチＦＤＧとの接続ノードと、接地ノードとの間に配置される（図１０）。このように構成したことにより、光電変換の変換効率を切り換えることができる。変換効率切換スイッチＦＤＧは、画素の変換効率が低モードの時に使用される。この変換効率切換スイッチＦＤＧがオンの際は、リセットトランジスタＲＳＴを含む寄生容量が副フローティングディフュージョンＳｕｂ-ＦＤに付加されるため、後述する図１１に示す並列接続の場合に比べて大幅に変換効率を下げることができる。

この第２変形例によれば、第２実施形態と同様に、赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第３変形例）
第３変形例による撮像装置について図１１を参照して説明する。図１１は、第３変形例の撮像装置の画素群における回路図である。この第３変形例は、第２変形例の撮像装置において、変換効率切換スイッチＦＤＧおよび副フローティングディフージョンＳｕｂ-ＦＤの接続が異なっている以外は同じ構成を備えている。

この第３変形例においては、変換効率切換スイッチＦＤＧおよび副フローティングディフュージョンＳｕｂ-ＦＤがフローティングディフュージョンＦＤと並列に接続されている。このように構成したことにより、変換効率の切り換え機能を有することになる。

この第３変形例によれば、第２実施形態と同様に、赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態による撮像装置について図１２を参照して説明する。図１２は、第３実施形態の撮像装置の画素群を表側から見た平面図である。この第３実施形態の撮像装置は、図５に示す第２実施形態の撮像装置において、１段目の画素群１０_１の赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、青色画素１０Ｂは、フローティングディフュージョンＦＤを物理的に共有している。ここで、物理的に共有するとは、フローティングディフュージョンＦＤに直接接続していてもよいし、配線を介して接続していてもよいことを意味する。この共有化されたフローティングディフュージョンＦＤは、画素群１０_１の赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂが共通に接する半導体領域１２を含む領域に配置される（例えば、後述する第４実施形態の図１４および図１５参照）。このフローティングディフュージョンＦＤは、赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂのそれぞれの転送ゲートＴＧに接続される。なお、この第３実施形態においては、トレンチは半導体領域を貫通しないように設けられている。

また、２段目の画素群１０_２の赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、青色画素１０ＢのフローティングディフュージョンＦＤが共有化されている。この共有化されたフローティングディフュージョンＦＤは、画素群１０_２の赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂが共通に接続する半導体部を含む領域に配置される（例えば、後述する第４実施形態の図１４および図１５参照）。このフローティングディフュージョンＦＤは、赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂのそれぞれの転送ゲートＴＧに接続される。

そして、第３実施形態においては、増幅トランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬは、図５に示す第２実施形態と異なり、１段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂと２段目の画素群１０_２の緑色画素１０Ｇ１との間の絶縁膜２０Ａ上に配置される。絶縁膜２０Ａは、１段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂを含む領域に含まれるとともに２段目の画素群１０_２の緑色画素１０Ｇ１を含む領域に含まれる。すなわち、増幅トランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬは、１段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂを含む領域と２段目の画素群１０_２の緑色画素１０Ｇ１を含む領域に配置される。また、リセットトランジスタＲＳＴおよびダミートランジスタＤＭＹは、図５に示す第２実施形態と異なり、２段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂと図に示さない３段目の画素群の緑色画素との間の絶縁膜２０Ｂ上に配置される。すなわち、行方向に配置された青色画素１０Ｂの絶縁膜のうち、画素群１０_１の緑色画素１０Ｇ１から遠い位置の絶縁膜２０Ｂ上に配置される。絶縁膜２０Ｂは、２段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂを含む領域に含まれるので、リセットトランジスタＲＳＴおよびダミートランジスタＤＭＹは、２段目の画素群１０_１の青色画素１０Ｂを含む領域に配置される。

１段目の画素群１０_１および２段目画素群１０_２の共有化されたフローティングディフュージョンＦＤはそれぞれ、増幅トランジスタＡＭＰのゲートおよびリセットトランジスタＲＳＴのドレインに配線（図１２において太い実線で示す）で接続される。

このように構成された第３実施形態によれば、第２実施形態と同様に、赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第１変形例）
第３実施形態の第１変形例による撮像装置について図１３を参照して説明する。図１３は、第１変形例の撮像装置の画素群を表側から見た平面図である。この第１変形例の撮像装置は、図１２に示す第３実施形態と異なり、増幅トランジスタＡＭＰ、選択トランジスタＳＥＬ、リセットトランジスタＲＳＴ、およびダミートランジスタＤＭＹは、列方向（縦方向）の絶縁膜上に配置される。

図１３に示すように、増幅トランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬは、画素群１０_１の青色画素１０Ｂの列方向（縦方向）の絶縁膜のうち画素群１０_１の緑色画素１０Ｇ２から遠い側の絶縁膜２０Ｃ上に配置される。すなわち、増幅トランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬは、画素群１０_１の青色画素１０Ｂを含む領域に配置される。また、リセットトランジスタＲＳＴおよびダミートランジスタＤＭＹは、画素群１０_２の青色画素１０Ｂの列方向（縦方向）の絶縁膜のうち画素群１０_２の緑色画素１０Ｇ２から遠い側の絶縁膜２０Ｄ上に配置される。すなわち、リセットトランジスタＲＳＴおよびダミートランジスタＤＭＹは、画素群１０_２の青色画素１０Ｂを含む領域に配置される。

この第１変形例においても、１段目の画素群１０_１および２段目画素群１０_２の共有化されたフローティングディフュージョンＦＤはそれぞれ、増幅トランジスタＡＭＰのゲートおよびリセットトランジスタＲＳＴのドレインに配線（図１３において太い実線で示す）で接続される。

このように構成された第１変形例によれば、第３実施形態と同様に、赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態による撮像装置について図１４、図１５を参照して説明する。図１４は、第４実施形態の撮像装置の画素群１０を表側から見た平面図である。図１５は、図１４に示す切断線Ｘ－Ｘで切断した断面図である。第１実施形態と異なり、この画素群１０を構成する赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、緑色画素１０Ｇ２、および青色画素１０ＢのフローティングディフュージョンＦＤは共有化される。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤは、画素群１０の赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂが共通に接続する半導体領域１２を含む領域に配置される。なお、画素群１０の赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂは、絶縁膜２０によって覆われている。

また、本実施形態においては、画素群１０の画素トランジスタである、増幅トランジスタ、リセットトランジスタＲＳＬ、選択トランジスタＳＥＬは、青色画素１０Ｂと、
画素群１０の同じ列でかつ下方で隣接する図示しない画素群の緑色画素との間の絶縁膜上に配置される。すなわち、増幅トランジスタ、リセットトランジスタＲＳＬ、選択トランジスタＳＥＬは、青色画素１０Ｂを含む領域に配置される。

共有化されたフローティングディフュージョンＦＤ増幅トランジスタのゲートおよびリセットトランジスタＲＳＴのドレインに配線（図１４において太い実線で示す）によって接続される。

なお、第１実施形態と同様に、緑色画素１０Ｇ１には、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ｃに接続するように平面形状が三角形の例えばＰ型不純物領域２５Ｇ１が配置されている。赤色画素１０Ｒには、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ａに接続するように平面形状が三角形状の例えばＰ型不純物領域２５Ｒが配置されている。緑色画素１０Ｇ２には、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ａに接続するように平面形状が三角形の例えばＰ型不純物領域２５Ｇ２が配置されている。青色画素１０Ｂには、絶縁膜２０ｅおよび絶縁膜２０ｃに接続するように平面形状が三角形の例えばＰ型不純物領域２５Ｂが配置されている。

図１５に示すように、画素群１０の赤色画素１０Ｒの光電変換素子ＰＤの上方には赤色フィルタ１４Ｒが配置され、この赤色フィルタ１４Ｒの上方にはマイクロレンズ１８が配置される。また、青色画素１０Ｂの光電変換素子ＰＤの上方には青色フィルタ１４Ｂが配置され、この青色フィルタ１４Ｂの上方にはマイクロレンズ１８が配置される。なお、ず１５では示していないが、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２の光電変換素子ＰＤの上方には緑色フィルタが配置され、この緑色フィルタの上方にはマイクロレンズが配置される。

この第４実施形態における画素群１０の回路図は、図４に示す第１実施形態の回路図と同じになる。

このように構成された第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態による撮像装置について図１６および図１７を参照して説明する。図１６は、第５実施形態の撮像装置の画素群を表側から見た平面図である。図１７は図１６に示す切断線Ｙ－Ｙで切断した断面図である。この第５実施形態の撮像装置は、図１４に示す第４実施形態の撮像装置と異なり、赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、緑色画素１０Ｇ２、青色画素１０Ｂのそれぞれの半導体領域１２にフローティングディフージョンＦＤが設けられている。すなわち、本実施形態においては、図１７に示す断面図に、図１６に示す第４実施形態と異なり、フローティングディフージョンＦＤが表示されていない。

更に、本実施形態では、青色画素１０Ｂの領域に、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタ１０ＡＭＰ、選択トランジスタＳＥＬが設けられている。これらのトランジスタは図１６に示すように横方向（行方向）に沿って配置されている。なお、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタ１０ＡＭＰ、選択トランジスタＳＥＬを縦方向（列方向）に配置する場合は、図１３に示すように、青色画素１０Ｂの緑色画素１０Ｇ２から遠い列方向に配置された絶縁膜上に配置すればよい。赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、緑色画素１０Ｇ２、青色画素１０ＢのそれぞれのフローティングディフージョンＦＤは、増幅トランジスタＡＭＰのゲートに接続されるとともにリセットトランジスタＲＳＴのソースに接続される。この第５実施形態における画素群の回路図は、図４に示す回路図と同じになる。

このように構成された第５実施形態によれば、画素トランジスタＡＭＰ、ＲＳＴ、ＳＥＬが青色画素の領域に配置され、第１実施形態と同様に赤色画素１０Ｒの領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態による撮像装置について図１８乃至図２０を参照して説明する。図１８は、第６実施形態の撮像装置の画素群１０を表側から見た平面図である。図１９Ａは図１８に示す切断線Ａ－Ａで切断した断面図であり、図１９Ｂは図１８に示す切断線Ｂ－Ｂで切断した断面図である。図２０は、第６実施形態の画素群を示す回路図である。

第６実施形態における画素群１０は、図２に示す第１実施形態の画素群１０と同じ配列を備えている。緑色画素１０Ｇと青色画素１０Ｂとの間のトレンチは半導体領域を貫通していない。しかし、それ以外は赤色画素１０Ｒ、緑色画素１０Ｇ１、１０Ｇ２、および青色画素１０Ｂはそれぞれ、絶縁膜２０によって裏面側から表面側まで分離されている。このため、各画素の光電変換素子ＰＤは、画素の半導体領域１２を全て使用することが可能となり、画素の実効面積を大きくすることができ、特性を向上させることができる。なお、緑色画素１０Ｇ２は、ＩＲ画素、すなわち赤色と緑色が混合された画素に置き換えてもよい。

画素群１０のリセットトランジスタＲＳＴが緑色画素１０Ｇ１と青色画素１０Ｂを分離する絶縁膜２０上に配置される。また、画素群１０の増幅トランジスタＡＭＰおよび選択トランジスタＳＥＬが青色画素１０Ｂの行方向（横方向）に配置された絶縁膜２０のうち、緑色画素１０Ｇ１から遠い位置にある絶縁膜２０上に配置される。

この第６実施形態における画素群１０は図２０に示すように、リセットトランジスタＲＳＴのソースがフローティングディフュージョンＦＤに接続され、ドレインが電位ＶＤＤに接続される。また、増幅トランジスタＡＭＰと選択トランジスタＳＥＬは直列に接続され、増幅トランジスタＡＭＰのゲートがフローティングディフュージョンＦＤに接続される。この第６実施形態における画素群１０の回路図は、フローティングディフュージョンＦＤを共有していない点を除けば、図４に示す第１実施形態の回路図と同じになる。この第６実施形態も第１実施形態と同様に、赤色画素の領域に画素トランジスタが配置されないので、量子効率の低下を抑制することができる。

（応用例）
本開示に係る技術は、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、建設機械、農業機械（トラクター）など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２１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７０００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７０００は、通信ネットワーク７０１０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２１に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。

各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図２１では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。

駆動系制御ユニット７１００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７１００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。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。

駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。

ボディ系制御ユニット７２００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７２００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７２００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７２００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。

バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。

車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００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７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。

環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。

ここで、図２２は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００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のうちの少なくとも一つ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７９１０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７９１８は、主として車両７９００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７９１２，７９１４は、主として車両７９００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７９１６は、主として車両７９００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７９１８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２２には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６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７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、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に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０～７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。

図２１に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、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。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。

また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。

車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０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。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。

統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。

記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。

汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ－Ａ（LTE－Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。

専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。

測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。

ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。

車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。

車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。

統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、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７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０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ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、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ってもよい。

マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。

音声画像出力部７６７０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２１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０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。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。

なお、図２１に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。

なお、図２１に示す撮像部７４１０または図２２に示す撮像部７９１０～７９１６として第１乃至第６実施形態の撮像装置を用いることができる。

以上、添付図面を参照して本開示の実施形態をについて詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかである。これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記効果とともに、または上記効果に代えて、本明細書の記載から当業者に明らかな他の効果を奏し得る。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１） 第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、を備えた撮像装置。
（２） 前記第１乃至第３の波長帯はそれぞれ、赤色、緑色、青色の光に対応した波長帯であり、前記第１乃至第３画素はそれぞれ赤色画素、緑色画素、青色画素である請求項（１）に記載の撮像装置。
（３） 前記画素トランジスタは、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含む（１）記載の撮像装置。
（４） 前記画素トランジスタは、対応する画素群の前記第１画素及び前記第２画素を除く前記第３画素の領域内に配置された（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５） 前記画素群は、この画素群に含まれる複数の画素が共有するフローティングディフュージョンを備えた（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像装置。
（６） 前記画素トランジスタは、前記青色画素の領域内および前記緑色画素の領域内に配置された（２）記載の撮像装置。
（７） 前記画素トランジスタは、前記青色画素の領域と前記緑色画素の領域との間に配置された（２）記載の撮像装置。
（８） 前記画素群に含まれる画素同士を分離する、画素境界に沿って画素の深さ方向に延びる画素分離部を備えた（１）乃至（７）記載の撮像装置。
（９） 前記画素群は、第１方向に隣接する２つの画素と、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する２つの画素とを含み、これら４つの画素は、前記赤色画素、前記緑色画素、および前記青色画素を含む（２）記載の撮像装置。
（１０） 前記４つの画素は、２つの前記緑色画素を含む（９）記載の撮像装置。
（１１） 前記第１方向又は前記第２方向に隣接して配置される２つの前記画素群にて、一つの前記画素トランジスタを共有し、前記一つの画素トランジスタの第１部分は、前記２つの画素群のうち一方に配置され、前記一つの画素トランジスタの第２部分は、前記２つの画素群のうち他方に配置された（９）記載の撮像装置。
（１２） 前記第１部分は、前記２つの画素群のうち一方の前記青色画素の領域内に配置され、前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記青色画素の領域内に配置された（１１）記載の撮像装置。
（１３） 前記２つの画素群は、前記第２方向に隣接して配置されており、前記第１部分は、前記２つの画素群の間で、かつ前記第１方向に延びる領域に沿って配置され、前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記第２方向の端部で、かつ前記第１方向に延びる領域に沿って配置された（１２）記載の撮像装置。
（１４） 前記２つの画素群は、前記第２方向に隣接して配置されており、前記第１部分は、前記２つの画素群のうち一方の前記第１方向の端部で、かつ前記第２方向に延びる領域に沿って配置され、前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記第１方向の端部で、かつ前記第２方向に延びる領域に沿って配置された（１２）記載の撮像装置。
（１５） 前記画素トランジスタはリセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含み、前記増幅トランジスタおよび前記選択トランジスタは、前記２つの画素群のうち一方の前記青色画素を含む領域に配置され、前記リセットトランジスタは、前記２つの画素群のうち他方の前記青色画素を含む領域に配置された（１１）記載の撮像装置。
（１６） 前記画素トランジスタはリセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含み、前記増幅トランジスタは、前記第１部分および前記第２部分の双方に配置された（１１）記載の撮像装置。
（１７） 前記画素トランジスタは、光電変換の変換効率を切り換える変換効率切換トランジスタを含み、前記変換効率切換トランジスタは、前記２つの画素群のうち一方又は他方の前記青色画素の領域に配置された（１５）記載の撮像装置。
（１８） 前記２つの画素群のうち一方に含まれる複数の画素が共有する第１フローティングディフュージョンと、前記２つの画素群のうち他方に含まれる複数の画素が共有する第２フローティングディフュージョンと、を備えた（１１）記載撮像装置。
（１９） 前記第１画素群および前記第２画素分に含まれる複数の画素同士を分離する、画素境界に沿って画素の深さ方向に延びる画素分離部を備えた（１１）記載の撮像装置。
（２０） 撮像装置と、前記撮像装置で撮像された画素信号に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を備え、前記撮像装置は、第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、
前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、を備えた、電子機器。

１０，１０_１，１０_２・・画素群、１０Ｒ・・・赤色画素、１０Ｇ１・・・緑色画素、１０Ｇ２・・・緑色画素、１０Ｂ・・・青色画素、１２・・・半導体領域、１４Ｒ・・・赤色フィルタ、１４Ｂ・・・青色フィルタ、１４Ｇ・・・緑色フィルタ、１８・・・マイクロレンズ、２０，２０ａ～２０ｆ・・・絶縁膜、２５Ｒ，２５Ｇ１，２５Ｇ２、２５Ｂ・・・Ｐ型不純物領域、ＦＤ・・・フローティングディフージョン、ＰＤ・・・光電変換素子（フォトダイオード）、ＴＧ・・・転送ゲート、ＡＭＰ，ＡＭＰ１，ＡＭＰ２・・・増幅トランジスタ、ＲＳＴ・・・リセットトランジスタ、ＳＥＬ・・・選択トランジスタ、ＤＭＹ・・・ダミートランジスタ、ＦＤＧ・・・変換効率切換スイッチ、Ｓｕｂ－ＦＤ・・・副フローティングディフュージョン、２５０・・・撮像装置、２５１・・・画素領域、２５２・・・画素駆動線、２５３・・・垂直信号線、２５４・・・垂直駆動部、２５５・・・カラム駆動部、２５６・・・水平駆動部、２５７・・・システム駆動部、２５８・・・信号処理部、２５９・・・メモリ部、７０００・・・車両制御システム、７０１０・・・通信ネットワーク、７１００・・・駆動系制御ユニット、７１１０・・・車両状態検出部、７２００・・・ボディ系制御ユニット、７３００・・・バッテリ制御ユニット、７３１０・・・二次電池、７４００・・・車外情報検出ユニット、７４１０・・・撮像部、７４２０・・・車内情報検出部、７５００・・・車内情報検出ユニット、７５１０・・・運転者状態検出部、７６００・・・統合制御ユニット、７６１０・・・マイクロコンピュータ、７６２０・・・汎用通信Ｉ／Ｆ、７６３０・・・専用通信Ｉ／Ｆ、７６４０・・・測位部、７６５０・・・ビーコン受信部、７６６０・・・車内機器Ｉ／Ｆ、７６７０・・・音声画像出力部、７６８０・・・車載ネットワークＩ／Ｆ、７６９０・・・記憶部、７７１０・・・オーディオスピーカ、７７２０・・・表示部、７７３０・・・インストルメントパネル、７７５０・・・外部環境、７７６０・・・車内機器、７８００・・・入力部、７９００・・・車両、７９１０～７９１６・・・撮像部、７９２０～７９３０・・・車外情報検出部

Claims (20)

1. 第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、
   前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、
   を備えた撮像装置。
2. 前記第１乃至第３の波長帯はそれぞれ、赤色、緑色、青色の光に対応した波長帯であり、前記第１乃至第３画素はそれぞれ赤色画素、緑色画素、青色画素である請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記画素トランジスタは、リセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含む請求項１記載の撮像装置。
4. 前記画素トランジスタは、対応する画素群の前記第１画素及び前記第２画素を除く前記第３画素の領域内に配置された請求項１記載の撮像装置。
5. 前記画素群は、この画素群に含まれる複数の画素が共有するフローティングディフュージョンを備えた請求項１記載の撮像装置。
6. 前記画素トランジスタは、前記青色画素の領域内および前記緑色画素の領域内に配置された請求項２記載の撮像装置。
7. 前記画素トランジスタは、前記青色画素の領域と前記緑色画素の領域との間に配置された請求項２記載の撮像装置。
8. 前記画素群に含まれる画素同士を分離する、画素境界に沿って画素の深さ方向に延びる画素分離部を備えた請求項１記載の撮像装置。
9. 前記画素群は、第１方向に隣接する２つの画素と、前記第１方向に交差する第２方向に隣接する２つの画素とを含み、これら４つの画素は、前記赤色画素、前記緑色画素、および前記青色画素を含む請求項２記載の撮像装置。
10. 前記４つの画素は、２つの前記緑色画素を含む請求項９記載の撮像装置。
11. 前記第１方向又は前記第２方向に隣接して配置される２つの前記画素群にて、一つの前記画素トランジスタを共有し、
    前記一つの画素トランジスタの第１部分は、前記２つの画素群のうち一方に配置され、
    前記一つの画素トランジスタの第２部分は、前記２つの画素群のうち他方に配置された請求項９記載の撮像装置。
12. 前記第１部分は、前記２つの画素群のうち一方の前記青色画素の領域内に配置され、
    前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記青色画素の領域内に配置された請求項１１記載の撮像装置。
13. 前記２つの画素群は、前記第２方向に隣接して配置されており、
    前記第１部分は、前記２つの画素群の間で、かつ前記第１方向に延びる領域に沿って配置され、
    前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記第２方向の端部で、かつ前記第１方向に延びる領域に沿って配置された請求項１２記載の撮像装置。
14. 前記２つの画素群は、前記第２方向に隣接して配置されており、
    前記第１部分は、前記２つの画素群のうち一方の前記第１方向の端部で、かつ前記第２方向に延びる領域に沿って配置され、
    前記第２部分は、前記２つの画素群のうち他方の前記第１方向の端部で、かつ前記第２方向に延びる領域に沿って配置された請求項１２記載の撮像装置。
15. 前記画素トランジスタはリセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含み、
    前記増幅トランジスタおよび前記選択トランジスタは、前記２つの画素群のうち一方の前記青色画素を含む領域に配置され、
    前記リセットトランジスタは、前記２つの画素群のうち他方の前記青色画素を含む領域に配置された請求項１１記載の撮像装置。
16. 前記画素トランジスタはリセットトランジスタと、増幅トランジスタと、選択トランジスタと、を含み、
    前記増幅トランジスタは、前記第１部分および前記第２部分の双方に配置された請求項１１記載の撮像装置。
17. 前記画素トランジスタは、光電変換の変換効率を切り換える変換効率切換トランジスタを含み、
    前記変換効率切換トランジスタは、前記２つの画素群のうち一方又は他方の前記青色画素の領域に配置された請求項１５記載の撮像装置。
18. 前記２つの画素群のうち一方に含まれる複数の画素が共有する第１フローティングディフュージョンと、
    前記２つの画素群のうち他方に含まれる複数の画素が共有する第２フローティングディフュージョンと、を備えた請求項１０記載撮像装置。
19. 前記第１画素群および前記第２画素分に含まれる複数の画素同士を分離する、画素境界に沿って画素の深さ方向に延びる画素分離部を備えた請求項１１記載の撮像装置。
20. 撮像装置と、
    前記撮像装置で撮像された画素信号に基づいて信号処理を行う信号処理部と、を備え、
    前記撮像装置は、
    第１の波長帯の光を光電変換する第１画素、第２の波長帯の光を光電変換する第２画素、および第３の波長帯の光を光電変換する第３画素を含む画素群を単位としてマトリクス状に配置された画素アレイ部と、
    前記画素群に対応して設けられ、対応する画素群の前記第１画素を除く少なくとも１つの画素を含む領域内に配置される画素トランジスタと、
    を備えた電子機器。

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