JP2024005764A - 撮像素子及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】新規な撮像素子及び撮像装置を提供する。【解決手段】光電変換部６１Ａと光電変換部６１Ａから転送される電荷を保持する電荷保持部６１Ｂとが列方向Ｙに並べて設けられた画素６１を複数有する撮像素子５において、複数の画素６１は、位相差検出用画素６１Ｒを含み、位相差検出用画素６１Ｒの光電変換部６１Ａは、列方向Ｙと交差する行方向Ｘに受光領域ＲＲと遮光領域ＳＲが配列されており、光電変換部６１Ａの行方向Ｘの幅は、電荷保持部６１Ｂの行方向Ｘの幅よりも大きい。【選択図】図４

Description

本発明は、撮像素子及び撮像装置に関する。
特許文献１には、位相差検出画素を有する固体撮像装置が記載されている。この位相差検出画素は、上下に並ぶフォトダイオードとメモリ部を有し、フォトダイオード及びメモリ部それぞれの左側又は右側の略半分に、遮光膜の開口部が設けられた構成となっている。
特許文献２には、位相差検出用画素を有する撮像素子が記載されている。この位相差検出用画素は、上下に並ぶ光電変換部及び電荷保持部を有し、光電変換部の左側又は右側の略半分に、遮光膜の開口部が設けられた構成となっている。
特開２０１８－２０７５４８号公報 国際公開第２０１８／０６１４９７号
本開示の技術は以下に示すものである。
（１）
光電変換部と上記光電変換部から転送される電荷を保持する電荷保持部とが第１方向に並べて設けられた画素を複数有する撮像素子であって、
上記複数の画素は、第１画素を含み、
上記第１画素の上記光電変換部は、上記第１方向と交差する第２方向に受光領域と遮光領域が配列されており、
上記光電変換部の上記第２方向の幅は、上記電荷保持部の上記第２方向の幅よりも大きい、撮像素子。
（２）
（１）に記載の撮像素子であって、
上記第２方向は、上記撮像素子の長手方向である、撮像素子。
（３）
（１）又は（２）に記載の撮像素子であって、
上記第２方向に隣り合って配置された２つの上記第１画素の一方の上記電荷保持部に保持された電荷と、上記２つの第１画素の他方の上記電荷保持部に保持された電荷は、上記２つの第１画素の上記電荷保持部において混合可能に構成されている、撮像素子。
（４）
（１）から（３）のいずれかに記載の撮像素子であって、
上記第１画素は、上記受光領域が上記第２方向の一方側に配置され、上記遮光領域が上記第２方向の他方側に配置された第１種別画素と、上記受光領域が上記第２方向の他方側に配置され、上記遮光領域が上記第２方向の一方側に配置された第２種別画素と、を含み、
上記第２方向に隣り合って配置された上記第１種別画素及び上記第２種別画素では、上記第１種別画素の上記遮光領域と上記第２種別画素の上記遮光領域の間に、上記第１種別画素の上記受光領域と上記第２種別画素の上記受光領域が配置されている、撮像素子。
（５）
（４）に記載の撮像素子であって、
上記第１種別画素における上記遮光領域の面積と上記第２種別画素における上記遮光領域の面積の和と、上記第１種別画素における上記受光領域の面積と上記第２種別画素における上記受光領域の面積の和との差は、閾値以下となっている、撮像素子。
（６）
（４）に記載の撮像素子であって、
上記複数の画素は、上記撮像素子の前方に配置される撮像レンズの主光線の入射位置が上記光電変換部の受光領域の中心と一致する第２画素を含み、
上記第１種別画素における上記受光領域の面積と上記第２種別画素における上記受光領域の面積の和と、上記第２画素における上記受光領域の面積との差は、閾値以下となっている、撮像素子。
（７）
（４）から（６）のいずれかに記載の撮像素子であって、
上記第２方向に隣り合うする上記第１種別画素と上記第２種別画素のペアには第１ペアが含まれ、
上記第１ペアでは、上記第１種別画素の上記受光領域の中心と上記第２種別画素の上記受光領域の中心との中間位置に、その受光領域同士の境界が形成されている、撮像素子。
（８）
（４）から（７）のいずれかに記載の撮像素子であって、
上記第１種別画素と上記第２種別画素のペアには第２ペアが含まれ、
上記第２ペアでは、上記第１種別画素の上記受光領域の中心と上記第２種別画素の上記受光領域の中心との中間位置が、その受光領域同士の境界よりも、上記撮像素子の端縁側に偏心している、撮像素子。
（９）
（８）に記載の撮像素子であって、
上記第２ペアにおける上記中間位置の偏心量は、上記撮像素子の端縁に近いほど、大きくなっている、撮像素子。
（１０）
光電変換部と上記光電変換部から転送される電荷を保持する電荷保持部とが第１方向に並べて設けられた画素を複数有する撮像素子であって、
上記第１方向に交差する第２方向に隣り合って配置された２つの上記画素の一方の上記電荷保持部に保持された電荷と、上記２つの画素の他方の上記電荷保持部に保持された電荷は、上記２つの画素の上記電荷保持部において混合可能に構成されている、撮像素子。
（１１）
光電変換部と上記光電変換部から転送される電荷を保持する電荷保持部とが第１方向に並べて設けられた画素を複数有する撮像素子であって、
上記複数の画素は、第１画素を含み、
上記第１画素の上記光電変換部は、上記第１方向と交差する第２方向に受光領域と遮光領域が配列されており、
上記第１画素は、上記受光領域が上記第２方向の一方側に配置され、上記遮光領域が上記第２方向の他方側に配置された第１種別画素と、上記受光領域が上記第２方向の他方側に配置され、上記遮光領域が上記第２方向の一方側に配置された第２種別画素と、を含み、
上記第２方向に隣り合って配置された上記第１種別画素及び上記第２種別画素では、上記第１種別画素の上記遮光領域と上記第２種別画素の上記遮光領域の間に、上記第１種別画素の上記受光領域と上記第２種別画素の上記受光領域が配置されている、撮像素子。
（１２）
（１）から（１１）のいずれかに記載の撮像素子を備える撮像装置。
本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。 図１に示す撮像素子５の概略構成を示す平面模式図である。 図２に示す撮像素子５の画素６１の構成を示す模式図である。 図２に示す撮像素子５の範囲ＨＣの拡大図である。 図２に示す撮像素子５の範囲ＨＬＥの拡大図である。 図２に示す撮像素子５の範囲ＨＲＥの拡大図である。 撮像素子５の第１変形例を示す図４に対応する図である。 撮像素子５の第２変形例を示す図４に対応する図である。 スマートフォン２００の外観を示す図である。 図９に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。図１に示すデジタルカメラ１００は、撮像レンズ１、絞り２、撮像レンズ１を駆動するレンズ駆動部８、絞り２を駆動する絞り駆動部９、及び、レンズ駆動部８と絞り駆動部９を制御するレンズ制御部４を有するレンズ装置４０と、本体部１００Ａと、を備える。
本体部１００Ａは、撮像素子５と、デジタルカメラ１００の電気制御系全体を統括制御するシステム制御部１１と、操作部１４と、表示装置２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read only memory）等を含むメモリ１６と、メモリ１６へのデータ記憶及びメモリ１６からのデータ読み出しの制御を行うメモリ制御部１５と、デジタル信号処理部１７と、記憶媒体２１へのデータ記憶及び記憶媒体２１からのデータ読み出しの制御を行う外部メモリ制御部２０と、を備える。
レンズ装置４０は、本体部１００Ａに着脱可能なものであってもよいし、本体部１００Ａと一体化されたものであってもよい。撮像レンズ１は、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ等を含む。このフォーカスレンズは、撮像レンズ１及び絞り２を含む撮像光学系の焦点を調節するためのレンズであり、単一のレンズ又は複数のレンズで構成される。フォーカスレンズが光軸方向に移動することで、フォーカスレンズの主点の位置が光軸方向に沿って変化し、被写体側の焦点位置の変更が行われる。なお、フォーカスレンズとしては、電気的な制御により、光軸方向の主点の位置を変更可能な液体レンズが用いられてもよい。
レンズ装置４０のレンズ制御部４は、システム制御部１１から送信されてくるレンズ駆動信号に基づいてレンズ駆動部８を制御して、撮像レンズ１に含まれるフォーカスレンズの主点の位置を変更する。レンズ装置４０のレンズ制御部４は、システム制御部１１から送信されてくる駆動制御信号に基づいて絞り駆動部９を制御して、絞り２の開口量（Ｆ値）を変更する。
撮像素子５は、撮像レンズ１及び絞り２を含む撮像光学系を通して被写体を撮像する。撮像素子５は、複数の画素が二次元状に配置された受光面６０（図２参照）を有し、撮像光学系によってこの受光面６０に結像される被写体像をこの複数の画素によって画素信号に変換して出力する。撮像素子５は、例えばＣＭＯＳ（complementary metal-oxide semiconductor）イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサが用いられる。以下では、撮像素子５がＣＭＯＳイメージセンサの例について説明する。
システム制御部１１は、デジタルカメラ１００全体を統括制御するものであり、ハードウェア的な構造は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサである。システム制御部１１の実行するプログラムは、メモリ１６のＲＯＭに格納されている。
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
システム制御部１１は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。
システム制御部１１は、撮像素子５とレンズ装置４０を駆動し、レンズ装置４０の撮像光学系を通して撮像した被写体像を画像信号として出力させる。撮像素子５から出力された画像信号は、デジタル信号処理部１７で処理されて、表示装置２２での表示に適したデータ又は記憶媒体２１への記憶に適したデータである撮像画像データが生成される。
システム制御部１１には、操作部１４を通して利用者からの指示信号が入力される。操作部１４には、表示面２２ｂと一体化されたタッチパネルと、各種ボタン等が含まれる。
表示装置２２は、有機ＥＬ（electroluminescence）パネル又は液晶パネル等で構成される表示面２２ｂと、表示面２２ｂの表示を制御する表示コントローラ２２ａと、を備える。
メモリ制御部１５、デジタル信号処理部１７、外部メモリ制御部２０、及び表示コントローラ２２ａは、制御バス２４及びデータバス２５によって相互に接続され、システム制御部１１からの指令によって制御される。
図２は、図１に示す撮像素子５の概略構成を示す平面模式図である。図３は、図２に示す撮像素子５の画素６１の構成を示す模式図である。
撮像素子５は、行方向Ｘに配列された複数の画素６１からなる画素行６２が、行方向Ｘと交差（図の例では直交）する列方向Ｙに複数配列された受光面６０と、受光面６０に配列された画素６１を駆動する駆動回路６３と、受光面６０に配列された画素行６２の各画素６１から信号線に読み出される画素信号を処理する信号処理回路６４と、を備える。受光面６０は、行方向Ｘを長手方向とする矩形状となっており、この結果、撮像素子５は、行方向Ｘを長手方向とする矩形状となっている。列方向Ｙは、第１方向を構成する。行方向Ｘは、第２方向を構成する。
複数の画素６１には、第１種別画素及び第２種別画素を含む第１画素と、第２画素と、が含まれる。第１種別画素は、レンズ装置４０の撮像光学系の瞳領域の行方向Ｘに並ぶ異なる２つの部分を通過した一対の光束の一方を受光し受光量に応じた信号を検出する後述の位相差検出用画素６１Ｒである。第２種別画素は、この一対の光束の他方を受光し受光量に応じた信号を検出する後述の位相差検出用画素６１Ｌである。第２画素は、この一対の光束の両方を受光し受光量に応じた信号を検出する後述の通常画素６１Ｗである。
画素行６２には、通常画素６１Ｗのみを含む第１画素行と、位相差検出用画素６１Ｒ、位相差検出用画素６１Ｌ、及び通常画素６１Ｗを含む第２画素行とが含まれており、第２画素行は列方向Ｙに等間隔で離散的に配置されている。
以下では、図２において受光面６０の列方向Ｙの上側の端部を上端といい、受光面６０の列方向Ｙの下側の端部を下端という。また、図２において受光面６０の行方向Ｘの右側の端部を右端といい、受光面６０の行方向Ｘの左側の端部を左端という。
図３に示すように、画素６１は、光電変換部６１Ａ、電荷保持部６１Ｂ、電荷転送部６１Ｃ、フローティングディフュージョン６１Ｄ、及び読み出し回路６１Ｅを備える。
光電変換部６１Ａは、レンズ装置４０の撮像光学系を通った光を受光し受光量に応じた電荷を発生して蓄積する。光電変換部６１Ａは、フォトダイオード等で構成される。図３の例では、Ｎ型基板７０表面にＰウェル層７１が形成され、Ｐウェル層７１の表面部に光電変換部６１Ａが形成されている。光電変換部６１Ａは、Ｎ型不純物層７３とこの上に形成されたＰ型不純物層７４によって構成されている。Ｎ型基板７０とＰウェル層７１によって半導体基板が構成される。
電荷転送部６１Ｃは、光電変換部６１Ａに蓄積された電荷を電荷保持部６１Ｂに転送する。図３の例では、電荷転送部６１Ｃは、半導体基板内の不純物領域と、この不純物領域の上方に形成された電極とで構成されている。この電極に印加される電圧が駆動回路６３によって制御されることで、光電変換部６１Ａから電荷保持部６１Ｂへの電荷の転送が行われる。
電荷保持部６１Ｂは、光電変換部６１Ａから電荷転送部６１Ｃによって転送された電荷を保持する。電荷保持部６１Ｂは、半導体基板内の不純物領域により構成される。図３の例では、Ｐウェル層７１の表面部に、光電変換部６１Ａから少し離間して、Ｎ型不純物層からなる電荷保持部６１Ｂが形成されている。
電荷保持部６１Ｂと光電変換部６１Ａとの間のＰウェル層７１の領域７５の上方には、図示省略の酸化膜を介して、転送電極７６が形成されている。領域７５と転送電極７６とが電荷転送部６１Ｃを構成する。
転送電極７６の電位を制御して領域７５にチャネルを形成することで、光電変換部６１Ａに蓄積された電荷を電荷保持部６１Ｂに転送することができる。転送電極７６の電位は駆動回路６３によって制御される。
フローティングディフュージョン６１Ｄは、電荷を信号に変換するためのものであり、電荷保持部６１Ｂに保持された電荷が転送されてくる。図３の例では、Ｐウェル層７１の表面部に、電荷保持部６１Ｂから少し離間して、Ｎ型不純物層からなるフローティングディフュージョン６１Ｄが形成されている。電荷保持部６１Ｂとフローティングディフュージョン６１Ｄとの間のＰウェル層７１の上方には、図示省略の酸化膜を介して、読み出し電極７２が形成されている。
読み出し電極７２の電位を制御して、電荷保持部６１Ｂとフローティングディフュージョン６１Ｄとの間の領域にチャネルを形成することで、電荷保持部６１Ｂに保持された電荷をフローティングディフュージョン６１Ｄに転送することができる。読み出し電極７２の電位は駆動回路６３によって制御される。
読み出し回路６１Ｅは、フローティングディフュージョン６１Ｄの電位に応じた信号を画素信号として信号線６５に読み出す回路である。読み出し回路６１Ｅは、駆動回路６３によって駆動される。
図３の例では、読み出し回路６１Ｅは、フローティングディフュージョン６１Ｄの電位をリセットするためのリセットトランジスタ７７と、フローティングディフュージョン６１Ｄの電位を画素信号に変換して出力する出力トランジスタ７８と、出力トランジスタ７８から出力される画素信号を選択的に信号線６５に読み出すための選択トランジスタ７９とによって構成されている。読み出し回路の構成は一例であり、これに限るものではない。読み出し回路６１Ｅは、複数の画素６１で共用される場合もある。
画素６１には図示省略の遮光膜が設けられ、光電変換部６１Ａ以外の領域はこの遮光膜によって遮光される。図３に示した画素６１の構造は一例であり、これに限定されるものではない。
図２に示す信号処理回路６４は、画素行６２の各画素６１から信号線６５に読み出された画素信号に対し、相関二重サンプリング処理を行い、相関二重サンプリング処理後の画素信号をデジタル信号に変換してデータバス２５（図１参照）に出力する。信号処理回路６４は、システム制御部１１によって制御される。デジタル信号処理部１７は、撮像素子５からデータバス２５に出力された画素信号群にデモザイク処理及びガンマ補正処理等の信号処理を施して撮像画像データを生成する。
図４は、図２に示す撮像素子５の中心部における範囲ＨＣの拡大図である。図５は、図２に示す撮像素子５の周辺部（左端部）における範囲ＨＬＥの拡大図である。図６は、図２に示す撮像素子５の周辺部（右端部）における範囲ＨＲＥの拡大図である。図４、図５、及び図６では、電荷転送部６１Ｃ及び読み出し回路６１Ｅの図示は省略されている。範囲ＨＬＥ、範囲ＨＣ、及び範囲ＨＲＥには、それぞれ、第１画素行（通常画素のみを含む画素行）と第２画素行（位相差検出用画素と通常画素を含む画素行）が含まれている。
図４及び図５において上側の画素行は第２画素行であり、通常画素６１Ｗ、位相差検出用画素６１Ｒ、位相差検出用画素６１Ｌ、及び通常画素６１Ｗがこの順で行方向Ｘに並んで配置されている。図４及び図５において下側の画素行は第１画素行であり、４つの通常画素６１Ｗが行方向Ｘに並んで配置されている。
各画素６１には、行方向Ｘに延びる矩形状の光電変換部６１Ａと、行方向Ｘに延びる矩形状の電荷保持部６１Ｂと、が列方向Ｙに並んで配置されている。各画素６１において、光電変換部６１Ａの行方向Ｘの幅は、電荷保持部６１Ｂの行方向Ｘの幅よりも大きくなっている。
受光面６０に形成された画素６１は、行方向Ｘで隣り合う２つの画素６１における半導体基板内の構造が、この２つの画素６１の境界線を対称軸とする線対称となっている。
例えば、図４において最も左側且つ上側の通常画素６１Ｗと、その通常画素６１Ｗの右隣にある位相差検出用画素６１Ｒとの組に着目する。この組において、通常画素６１Ｗでは、電荷保持部６１Ｂの行方向Ｘの中心が光電変換部６１Ａの行方向Ｘの中心よりも左側に位置しているのに対し、位相差検出用画素６１Ｒでは、電荷保持部６１Ｂの行方向Ｘの中心が光電変換部６１Ａの行方向Ｘの中心よりも右側に位置している。そして、この組における２つの電荷保持部６１Ｂの間には、この組で共通化されたフローティングディフュージョン６１Ｄが設けられている。
受光面６０に形成された各画素行６２は、この組と同じ構造の２つの画素６１（以下、画素組と記載）が行方向Ｘに繰り返し配列されたものとなっている。なお、画素組におけるフローティングディフュージョン６１Ｄは、この画素組の境界線で分割されて、画素６１毎に１つ設けられる構成としてもよい。
第２画素行においては、行方向Ｘで隣り合う２つの画素組における４つの画素６１のうち、この２つの画素組の境界を挟んで隣り合う２つの画素６１が、位相差検出用画素６１Ｒ及び位相差検出用画素６１Ｌのペアとなっている。より具体的には、この２つの画素６１のうち、左側の画素６１が位相差検出用画素６１Ｒとなり、右側の画素６１が位相差検出用画素６１Ｌとなっている。
撮像素子５では、例えば、各画素６１において、光電変換部６１Ａの列方向Ｙ及び行方向Ｘの中心に、撮像レンズ１の主光線が入射するように構成されている。
各画素６１における半導体基板の上方には、遮光膜５０が形成されている。遮光膜５０には、通常画素６１Ｗにおける光電変換部６１Ａの上方に開口５０Ｗが形成されている。通常画素６１Ｗでは、光電変換部６１Ａの列方向Ｙの中心と、開口５０Ｗの行方向Ｘの中心とが一致している。
図４の平面視において、開口５０Ｗから露出する光電変換部６１Ａの領域が、通常画素６１Ｗの受光領域ＲＷを形成している。通常画素６１Ｗは、受光領域ＲＷの列方向Ｙ及び行方向Ｘの中心に、撮像レンズ１の主光線が入射する。つまり、通常画素６１Ｗは、撮像レンズ１の主光線の入射位置が受光領域ＲＷの中心と一致する画素である。
遮光膜５０には、更に、位相差検出用画素６１Ｒにおける光電変換部６１Ａの上方に開口５０Ｒが形成され、位相差検出用画素６１Ｌにおける光電変換部６１Ａの上方に開口５０Ｌが形成されている。開口５０Ｒは、その列方向Ｙ及び行方向Ｘの中心ＣＲが、位相差検出用画素６１Ｒにおける光電変換部６１Ａの列方向Ｙ及び行方向Ｘの中心（すなわち、撮像レンズ１の主光線の入射位置）よりも行方向Ｘの右側にずれた状態となっている。開口５０Ｌは、その列方向Ｙ及び行方向Ｘの中心ＣＬが、位相差検出用画素６１Ｌにおける光電変換部６１Ａの列方向Ｙ及び行方向Ｘの中心（すなわち、撮像レンズ１の主光線の入射位置）よりも行方向Ｘの左側にずれた状態となっている。
開口５０Ｒから露出する光電変換部６１Ａの領域が、位相差検出用画素６１Ｒの受光領域ＲＲを形成している。開口５０Ｌから露出する光電変換部６１Ａの領域が、位相差検出用画素６１Ｌの受光領域ＲＬを形成している。位相差検出用画素６１Ｒは、受光領域ＲＲが光電変換部６１Ａに対して行方向Ｘの右側に偏心した構成ということができる。位相差検出用画素６１Ｌは、受光領域ＲＬが光電変換部６１Ａに対して行方向Ｘの左側に偏心した構成ということができる。
ここで、開口５０Ｒの上端縁（列方向Ｙの一端縁）を行方向Ｘに延ばした仮想線を仮想線Ｌｕとし、開口５０Ｒの下端縁（列方向Ｙの他端縁）を行方向Ｘに延ばした仮想線を仮想線Ｌｄとする。位相差検出用画素６１Ｒにおいて、仮想線Ｌｕと仮想線Ｌｄの間の光電変換部６１Ａにおける遮光された領域のうち、最も広い領域（受光領域ＲＲよりも左側の領域）を、位相差検出用画素６１Ｒにおける光電変換部６１Ａの遮光領域ＳＲと定義する。
また、位相差検出用画素６１Ｌにおいて、仮想線Ｌｕと仮想線Ｌｄの間の光電変換部６１Ａにおける遮光された領域のうち、最も広い領域（受光領域ＲＬよりも右側の領域）を、位相差検出用画素６１Ｌにおける光電変換部６１Ａの遮光領域ＳＬと定義する。
このように定義すると、位相差検出用画素６１Ｒは、受光領域ＲＲと遮光領域ＳＲが行方向Ｘに並び、且つ、遮光領域ＳＲが受光領域ＲＲよりも左側に配置された構成と言うことができる。また、位相差検出用画素６１Ｌは、受光領域ＲＬと遮光領域ＳＬが行方向Ｘに並び、且つ、遮光領域ＳＬが受光領域ＲＬよりも右側に配置された構成と言うことができる。
このように、撮像素子５では、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアが行方向Ｘで隣り合って配置されている。そして、行方向Ｘに隣り合って配置された位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌでは、位相差検出用画素６１Ｒの遮光領域ＳＲと位相差検出用画素６１Ｌの遮光領域ＳＬの間に、位相差検出用画素６１Ｒの受光領域ＲＲと位相差検出用画素６１Ｌの受光領域ＲＬが配置された構成となっている。
図４に示したように、受光面６０の中心部（撮像光学系の光軸と交差する位置近傍）において隣り合って配置された位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアでは、受光領域ＲＲの行方向Ｘの中心と受光領域ＲＬの行方向Ｘの中心との中間位置に、これら位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌの境界が形成されている。図４に示した位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアは第１ペアを構成する。
一方、受光面６０の周辺部（撮像素子５の端縁に近い位置）において隣り合って配置された位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアでは、受光領域ＲＲの行方向Ｘの中心と受光領域ＲＬの行方向Ｘの中心との中間位置が、これら位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌの境界よりも、撮像素子５の端縁側（図５の例では撮像素子５の左端縁側、図６の例では撮像素子５の右端縁側）に偏心している。そして、この中間位置の偏心量は、撮像素子５の端縁に近いほど（受光面６０の右端又は左端に近いほど）、大きくなっている。図５及び図６に示したように、中間位置が偏心している位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアは第２ペアを構成する。
以上のように構成された撮像素子５によれば、例えば、同じ画素行６２に含まれる複数の位相差検出用画素６１Ｒから読み出される画素信号群と、複数の位相差検出用画素６１Ｌから読み出される画素信号群との相関演算を行うことで、これらの２つの画素信号群の行方向Ｘにおける位相差を導出できる。この位相差を用いることで、フォーカスレンズの主点位置の制御を行うことができる。
撮像素子５は、行方向Ｘに延びる横長形状である。受光面６０に入射する光線と、撮像光学系の光軸とのなす角度を、光入射角度と定義する。受光面６０の右端部及び左端部では、受光面６０の上端部及び下端部と比べて、光入射角度が大きくなる。撮像素子５では、各画素６１において、光電変換部６１Ａが行方向Ｘに延びる横長形状となっている。このため、光入射角度が大きくなる撮像素子５の右端部や左端部の通常画素６１Ｗにおいて、光を効率よく取り込むことができる。また、光電変換部６１Ａが横長形状になっていることで、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのそれぞれの受光領域を横方向に大きくでき、位相差検出用画素の感度を向上させることができる。この結果、位相差の導出精度を向上させて、焦点調節を高精度に行うことが可能になる。
また、撮像素子５では、隣り合う位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアのそれぞれの受光領域が、行方向Ｘで近接配置されている。この構成により、例えば、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアのそれぞれから読み出した画素信号を加算することで、通常画素６１Ｗから読み出した画素信号に近い画素信号を得ることができる。したがって、位相差検出用画素から読み出した画素信号を用いて撮像画像データを生成する際の画質を向上させることができる。
なお、遮光領域ＳＲの面積と遮光領域ＳＬの面積の和と、受光領域ＲＲの面積と受光領域ＲＬの面積の和との差は、第１閾値以下となっていること（十分に小さいこと）が好ましい。この差は、理想的にはゼロである。このようにすることで、受光領域ＲＲの面積と受光領域ＲＬの面積の和を、受光領域ＲＷの面積に近づけることが容易となる。その結果、位相差検出用画素から読み出した画素信号を用いて撮像画像データを生成する際の画質を向上させることができる。
また、上記差を第１閾値以下とする代わりに、受光領域ＲＲの面積と受光領域ＲＬの面積の和と、受光領域ＲＷの面積との差を、第２閾値以下としてもよい。この差は、理想的にはゼロである。このようにしても、位相差検出用画素から読み出した画素信号を用いて撮像画像データを生成する際の画質を向上させることができる。
撮像素子５では、図５及び図６に示したように、位相差検出用画素６１Ｒの受光領域ＲＲの面積が、受光面６０の行方向Ｘの中心よりも左側に向かうにしたがって、大きくなっている。また、位相差検出用画素６１Ｌの受光領域ＲＬの面積が、受光面６０の行方向Ｘの中心よりも右側に向かうにしたがって、大きくなっている。このため、像高の大きい箇所であっても、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌの感度を高めて、位相差の導出精度を向上させることができる。
図７は、撮像素子５の第１変形例を示す図４に対応する図である。この変形例では、隣り合う位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアのそれぞれの電荷保持部６１Ｂの境界部分と、遮光膜５０との間に、ゲート電極Ｇ１が追加された構成となっている。ゲート電極Ｇ１の電位は駆動回路６３によって制御される。
ゲート電極Ｇ１に電圧が印加されると、ゲート電極Ｇ１下方の半導体基板にチャネルが形成されて、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアのそれぞれの電荷保持部６１Ｂの境界の電位障壁がなくなる。この結果、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアのそれぞれの電荷保持部６１Ｂに保持された電荷を、これら２つの電荷保持部６１Ｂにて混合することができる。
図７に示す変形例によれば、電荷保持部６１Ｂにおいて電荷を混合できるため、位相差検出用画素６１Ｒの画素信号と位相差検出用画素６１Ｌの画素信号を信号処理で加算する場合と比較して、処理を簡素化できる。
図８は、撮像素子５の第２変形例を示す図４に対応する図である。この変形例では、図７に示す構成に対し、行方向Ｘに隣り合って配置された２つの通常画素６１Ｗのそれぞれの電荷保持部６１Ｂの境界部分と、遮光膜５０との間にゲート電極Ｇ２が追加された構成となっている。ゲート電極Ｇ２の電位は駆動回路６３によって制御される。
ゲート電極Ｇ２に電圧が印加されると、ゲート電極Ｇ２下方の半導体基板にチャネルが形成されて、行方向Ｘに隣り合って配置された２つの通常画素６１Ｗのそれぞれの電荷保持部６１Ｂの境界の電位障壁がなくなる。この結果、行方向Ｘに隣り合って配置された２つの通常画素６１Ｗのそれぞれの電荷保持部６１Ｂに保持された電荷を、これら２つの電荷保持部６１Ｂにて混合することができる。
図８に示す変形例によれば、通常画素６１Ｗにおいても、電荷保持部６１Ｂにおいて電荷を混合できる。このため、高感度撮像が可能となる。なお、図８に示す変形例において、ゲート電極Ｇ１は必須ではなく、省略してもよい。
図２から図８に示した撮像素子５は、第２画素行において、行方向Ｘで隣り合う２つの画素組における４つの画素６１のうち、この２つの画素組の境界を挟んで隣り合う２つの画素６１が、位相差検出用画素６１Ｒ及び位相差検出用画素６１Ｌのペアとなっている。この変形例として、この２つの画素組の間に、例えば２つの通常画素６１Ｗが配置されていてもよい。つまり、行方向Ｘで隣り合う位相差検出用画素６１Ｒ及び位相差検出用画素６１Ｌのペアとは、行方向Ｘに最短距離で配置されている２つの位相差検出用画素のペアのこと言う。
また、図２から図８に示した撮像素子５では、上記２つの画素組の境界を挟んで隣り合う２つの画素６１のうち、左側が位相差検出用画素６１Ｒであり、右側が位相差検出用画素６１Ｌとなっている。この変形例として、この２つの画素６１のうち、右側を位相差検出用画素６１Ｒとし、左側を位相差検出用画素６１Ｌとしてもよい。このようにしても、位相差検出用画素の感度を向上させることができる。
また、図２から図８に示した撮像素子５において、位相差検出用画素６１Ｒと位相差検出用画素６１Ｌのペアのそれぞれの開口５０Ｒ及び開口５０Ｌを結合して、１つの開口としてもよい。
また、図２から図８に示した撮像素子５では、位相差検出用画素のペアとして、第１ペアと第２ペアが含まれる構成となっているが、第１ペアは必須ではなく、全ての位相差検出用画素のペアが第２ペアとなっていてもよい。
次に、本発明の撮像装置の別実施形態であるスマートフォンの構成について説明する。
図９は、スマートフォン２００の外観を示すものである。図９に示すスマートフォン２００は、平板状の筐体２０１を有し、筐体２０１の一方の面に表示部としての表示パネル２０２と、入力部としての操作パネル２０３とが一体となった表示入力部２０４を備えている。
また、この様な筐体２０１は、スピーカ２０５と、マイクロホン２０６と、操作部２０７と、カメラ部２０８とを備えている。なお、筐体２０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造又はスライド機構を有する構成を採用したりすることもできる。
図１０は、図９に示すスマートフォン２００の構成を示すブロック図である。
図１０に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部２１０と、表示入力部２０４と、通話部２１１と、操作部２０７と、カメラ部２０８と、記憶部２１２と、外部入出力部２１３と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信部２１４と、モーションセンサ部２１５と、電源部２１６と、主制御部２２０とを備える。
また、スマートフォン２００の主たる機能として、図示省略の基地局装置ＢＳと図示省略の移動通信網ＮＷとを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
無線通信部２１０は、主制御部２２０の指示にしたがって、移動通信網ＮＷに収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータ等の送受信、ウェブデータ又はストリーミングデータ等の受信を行う。
表示入力部２０４は、主制御部２２０の制御により、画像（静止画像及び動画像）又は文字情報等を表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル２０２と、操作パネル２０３とを備える。
表示パネル２０２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro-Luminescence Display）等を表示デバイスとして用いたものである。
操作パネル２０３は、表示パネル２０２の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指又は尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指又は尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部２２０に出力する。次いで、主制御部２２０は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル２０２上の操作位置（座標）を検出する。
図１０に示すように、本発明の撮影装置の一実施形態として例示しているスマートフォン２００の表示パネル２０２と操作パネル２０３とは一体となって表示入力部２０４を構成しているが、操作パネル２０３が表示パネル２０２を完全に覆うような配置となっている。
係る配置を採用した場合、操作パネル２０３は、表示パネル２０２外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル２０３は、表示パネル２０２に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
なお、表示領域の大きさと表示パネル２０２の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル２０３が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。さらに、外縁部分の幅は、筐体２０１の大きさ等に応じて適宜設計されるものである。
さらにまた、操作パネル２０３で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式等が挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
通話部２１１は、スピーカ２０５又はマイクロホン２０６を備え、マイクロホン２０６を通じて入力されたユーザの音声を主制御部２２０にて処理可能な音声データに変換して主制御部２２０に出力したり、無線通信部２１０あるいは外部入出力部２１３により受信された音声データを復号してスピーカ２０５から出力させたりするものである。
また、図９に示すように、例えば、スピーカ２０５を表示入力部２０４が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン２０６を筐体２０１の側面に搭載することができる。
操作部２０７は、キースイッチ等を用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図９に示すように、操作部２０７は、スマートフォン２００の筐体２０１の側面に搭載され、指等で押下されるとオンとなり、指を離すとバネ等の復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
記憶部２１２は、主制御部２２０の制御プログラム及び制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称又は電話番号等を対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータ、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータ等を一時的に記憶するものである。また、記憶部２１２は、スマートフォン内蔵の内部記憶部２１７と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部２１８により構成される。
なお、記憶部２１２を構成するそれぞれの内部記憶部２１７と外部記憶部２１８は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、MicroSD（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の格納媒体を用いて実現される。
外部入出力部２１３は、スマートフォン２００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association:IrDA）（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）（登録商標）、ジグビー（ZigBee）（登録商標）等）又はネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
スマートフォン２００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Memory card）、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module Card）／ＵＩＭ（User Identity Module Card）カード、オーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Input/Output）端子を介して接続される外部オーディオ・ビデオ機器、無線接続される外部オーディオ・ビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、イヤホン等がある。
外部入出力部２１３は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン２００の内部の各構成要素に伝達したり、スマートフォン２００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにしたりすることができる。
ＧＮＳＳ受信部２１４は、主制御部２２０の指示にしたがって、ＧＮＳＳ衛星ＳＴ１～ＳＴｎから送信されるＧＮＳＳ信号を受信し、受信した複数のＧＮＳＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン２００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。ＧＮＳＳ受信部２１４は、無線通信部２１０又は外部入出力部２１３（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
モーションセンサ部２１５は、例えば、３軸の加速度センサ等を備え、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の物理的な動きを検出する。スマートフォン２００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン２００の動く方向又は加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部２２０に出力されるものである。
電源部２１６は、主制御部２２０の指示にしたがって、スマートフォン２００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
主制御部２２０は、マイクロプロセッサを備え、記憶部２１２が記憶する制御プログラム及び制御データにしたがって動作し、スマートフォン２００の各部を統括して制御するものである。主制御部２２０のマイクロプロセッサはシステム制御部１１と同様の機能を持つ。また、主制御部２２０は、無線通信部２１０を通じて、音声通信又はデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
アプリケーション処理機能は、記憶部２１２が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部２２０が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部２１３を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能、電子メールの送受信を行う電子メール機能、又はウェブページを閲覧するウェブブラウジング機能等がある。
また、主制御部２２０は、受信データ又はダウンロードしたストリーミングデータ等の画像データ（静止画像又は動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部２０４に表示する等の画像処理機能を備える。
画像処理機能とは、主制御部２２０が、上記画像データを復号し、この復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部２０４に表示する機能のことをいう。
さらに、主制御部２２０は、表示パネル２０２に対する表示制御と、操作部２０７、操作パネル２０３を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
表示制御の実行により、主制御部２２０は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコン又はスクロールバー等のソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成したりするためのウィンドウを表示する。
なお、スクロールバーとは、表示パネル２０２の表示領域に収まりきれない大きな画像等について、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
また、操作検出制御の実行により、主制御部２２０は、操作部２０７を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル２０３を通じて、上記アイコンに対する操作と上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付けたりする。
さらに、操作検出制御の実行により主制御部２２０は、操作パネル２０３に対する操作位置が、表示パネル２０２に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル２０２に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル２０３の感応領域又はソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
また、主制御部２２０は、操作パネル２０３に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。
ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指等によって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
カメラ部２０８は、図１に示したレンズ装置４０、撮像素子５、及びデジタル信号処理部１７を含む。
カメラ部２０８によって生成された撮像画像データは、記憶部２１２に記憶したり、外部入出力部２１３又は無線通信部２１０を通じて出力したりすることができる。
図１０に示すスマートフォン２００において、カメラ部２０８は表示入力部２０４と同じ面に搭載されているが、カメラ部２０８の搭載位置はこれに限らず、表示入力部２０４の背面に搭載されてもよい。
また、カメラ部２０８はスマートフォン２００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル２０２にカメラ部２０８で取得した画像を表示したり、操作パネル２０３の操作入力のひとつとして、カメラ部２０８の画像を利用したりすることができる。
また、ＧＮＳＳ受信部２１４が位置を検出する際に、カメラ部２０８からの画像を参照して位置を検出することもできる。さらには、カメラ部２０８からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン２００のカメラ部２０８の光軸方向を判断したり、現在の使用環境を判断したりすることもできる。勿論、カメラ部２０８からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
その他、静止画又は動画の画像データにＧＮＳＳ受信部２１４により取得した位置情報、マイクロホン２０６により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部２１５により取得した姿勢情報等を付加して記憶部２１２に記憶したり、外部入出力部２１３又は無線通信部２１０を通じて出力したりすることもできる。
１ 撮像レンズ
２ 絞り
４ レンズ制御部
５ 撮像素子
５０ 遮光膜
５０Ｗ、５０Ｒ、５０Ｌ 開口
ＲＷ、ＲＲ、ＲＬ 受光領域
ＳＲ、ＳＬ 遮光領域
ＣＲ、ＣＬ 中心
Ｌｕ、Ｌｄ 仮想線
Ｇ１、Ｇ２ ゲート電極
ＨＬＥ、ＨＣ、ＨＲＥ 範囲
８ レンズ駆動部
９ 絞り駆動部
１１ システム制御部
１４，２０７ 操作部
１５ メモリ制御部
１６ メモリ
１７ デジタル信号処理部
２０ 外部メモリ制御部
２１ 記憶媒体
２２ａ 表示コントローラ
２２ｂ 表示面
２２ 表示装置
２４ 制御バス
２５ データバス
４０ レンズ装置
６０ 受光面
６１Ａ 光電変換部
６１Ｂ 電荷保持部
６１Ｃ 電荷転送部
６１Ｄ フローティングディフュージョン
６１Ｅ 回路
６１ 画素
６１Ｗ 通常画素
６１Ｒ、６１Ｌ 位相差検出用画素
６２ 画素行
６３ 駆動回路
６４ 信号処理回路
６５ 信号線
７０ Ｎ型基板
７１ Ｐウェル層
７２ 電極
７３ Ｎ型不純物層
７４ Ｐ型不純物層
７５ 領域
７６ 転送電極
７７ リセットトランジスタ
７８ 出力トランジスタ
７９ 選択トランジスタ
１００Ａ 本体部
１００ デジタルカメラ
２００ スマートフォン
２０１ 筐体
２０２ 表示パネル
２０３ 操作パネル
２０４ 表示入力部
２０５ スピーカ
２０６ マイクロホン
２０８ カメラ部
２１０ 無線通信部
２１１ 通話部
２１２ 記憶部
２１３ 外部入出力部
２１４ ＧＮＳＳ受信部
２１５ モーションセンサ部
２１６ 電源部
２１７ 内部記憶部
２１８ 外部記憶部
２２０ 主制御部

Claims (12)

  1. 光電変換部と前記光電変換部から転送される電荷を保持する電荷保持部とが第１方向に並べて設けられた画素を複数有する撮像素子であって、
    前記複数の画素は、第１画素を含み、
    前記第１画素の前記光電変換部は、前記第１方向と交差する第２方向に受光領域と遮光領域が配列されており、
    前記光電変換部の前記第２方向の幅は、前記電荷保持部の前記第２方向の幅よりも大きい、撮像素子。
  2. 請求項１に記載の撮像素子であって、
    前記第２方向は、前記撮像素子の長手方向である、撮像素子。
  3. 請求項１に記載の撮像素子であって、
    前記第２方向に隣り合って配置された２つの前記第１画素の一方の前記電荷保持部に保持された電荷と、前記２つの第１画素の他方の前記電荷保持部に保持された電荷は、前記２つの第１画素の前記電荷保持部において混合可能に構成されている、撮像素子。
  4. 請求項１に記載の撮像素子であって、
    前記第１画素は、前記受光領域が前記第２方向の一方側に配置され、前記遮光領域が前記第２方向の他方側に配置された第１種別画素と、前記受光領域が前記第２方向の他方側に配置され、前記遮光領域が前記第２方向の一方側に配置された第２種別画素と、を含み、
    前記第２方向に隣り合って配置された前記第１種別画素及び前記第２種別画素では、前記第１種別画素の前記遮光領域と前記第２種別画素の前記遮光領域の間に、前記第１種別画素の前記受光領域と前記第２種別画素の前記受光領域が配置されている、撮像素子。
  5. 請求項４に記載の撮像素子であって、
    前記第１種別画素における前記遮光領域の面積と前記第２種別画素における前記遮光領域の面積の和と、前記第１種別画素における前記受光領域の面積と前記第２種別画素における前記受光領域の面積の和との差は、閾値以下となっている、撮像素子。
  6. 請求項４に記載の撮像素子であって、
    前記複数の画素は、前記撮像素子の前方に配置される撮像レンズの主光線の入射位置が前記光電変換部の受光領域の中心と一致する第２画素を含み、
    前記第１種別画素における前記受光領域の面積と前記第２種別画素における前記受光領域の面積の和と、前記第２画素における前記受光領域の面積との差は、閾値以下となっている、撮像素子。
  7. 請求項４に記載の撮像素子であって、
    前記第２方向に隣り合う前記第１種別画素と前記第２種別画素のペアには第１ペアが含まれ、
    前記第１ペアでは、前記第１種別画素の前記受光領域の中心と前記第２種別画素の前記受光領域の中心との中間位置に、当該受光領域同士の境界が形成されている、撮像素子。
  8. 請求項４に記載の撮像素子であって、
    前記第１種別画素と前記第２種別画素のペアには第２ペアが含まれ、
    前記第２ペアでは、前記第１種別画素の前記受光領域の中心と前記第２種別画素の前記受光領域の中心との中間位置が、当該受光領域同士の境界よりも、前記撮像素子の端縁側に偏心している、撮像素子。
  9. 請求項８に記載の撮像素子であって、
    前記第２ペアにおける前記中間位置の偏心量は、前記撮像素子の端縁に近いほど、大きくなっている、撮像素子。
  10. 光電変換部と前記光電変換部から転送される電荷を保持する電荷保持部とが第１方向に並べて設けられた画素を複数有する撮像素子であって、
    前記第１方向に交差する第２方向に隣り合って配置された２つの前記画素の一方の前記電荷保持部に保持された電荷と、前記２つの画素の他方の前記電荷保持部に保持された電荷は、前記２つの画素の前記電荷保持部において混合可能に構成されている、撮像素子。
  11. 光電変換部と前記光電変換部から転送される電荷を保持する電荷保持部とが第１方向に並べて設けられた画素を複数有する撮像素子であって、
    前記複数の画素は、第１画素を含み、
    前記第１画素の前記光電変換部は、前記第１方向と交差する第２方向に受光領域と遮光領域が配列されており、
    前記第１画素は、前記受光領域が前記第２方向の一方側に配置され、前記遮光領域が前記第２方向の他方側に配置された第１種別画素と、前記受光領域が前記第２方向の他方側に配置され、前記遮光領域が前記第２方向の一方側に配置された第２種別画素と、を含み、
    前記第２方向に隣り合って配置された前記第１種別画素及び前記第２種別画素では、前記第１種別画素の前記遮光領域と前記第２種別画素の前記遮光領域の間に、前記第１種別画素の前記受光領域と前記第２種別画素の前記受光領域が配置されている、撮像素子。
  12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像素子を備える撮像装置。
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