JP7283078B2 - Imaging element and imaging device - Google Patents

Imaging element and imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP7283078B2
JP7283078B2 JP2018248623A JP2018248623A JP7283078B2 JP 7283078 B2 JP7283078 B2 JP 7283078B2 JP 2018248623 A JP2018248623 A JP 2018248623A JP 2018248623 A JP2018248623 A JP 2018248623A JP 7283078 B2 JP7283078 B2 JP 7283078B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microlens
photoelectric conversion
imaging device
light
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018248623A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020109779A (en
Inventor
智 鈴木
史人 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2018248623A priority Critical patent/JP7283078B2/en
Publication of JP2020109779A publication Critical patent/JP2020109779A/en
Priority to JP2023078342A priority patent/JP2023099614A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7283078B2 publication Critical patent/JP7283078B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

本発明は、撮像素子、及び、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device and an imaging device.

金属材料からなる遮光層が形成された撮像装置が知られている(特許文献1)。従来から焦点検出精度の向上が求められている。 2. Description of the Related Art An imaging device having a light shielding layer made of a metal material is known (Patent Document 1). Conventionally, there has been a demand for improvement in focus detection accuracy.

特開2016-51746号公報JP 2016-51746 A

発明の第1の態様によると、撮像素子は、第1のマイクロレンズと、前記第1のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第1の光電変換部と、前記第1の光電変換部で生成された電荷を出力するための第1の電極と、前記第1のマイクロレンズ及び前記第1の電極の間に設けられ、前記第1のマイクロレンズを透過した第1の光及び第2の光のうち、前記第2の光の一部を吸収する第1の吸収部と、第2のマイクロレンズと、前記第2のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第2の光電変換部と、前記第2の光電変換部で生成された電荷を出力するための第2の電極と、前記第2のマイクロレンズ及び前記第2の電極の間に設けられ、前記第2のマイクロレンズを透過した第1の光及び第2の光のうち、前記第1の光の一部を吸収する第2の吸収部と、を備える。
発明の第2の態様によると、撮像装置は、第1の態様による撮像素子と、第1信号と第2信号とに基づいて、光学系の焦点検出を行う検出部と、を備える。
According to a first aspect of the invention, an imaging device includes: a first microlens; a first photoelectric conversion unit configured to photoelectrically convert light transmitted through the first microlens to generate an electric charge; A first electrode provided between the first microlens and the first electrode for outputting an electric charge generated in the photoelectric conversion portion of the first microlens and the first electrode transmitted through the first microlens a first absorption portion that absorbs part of the second light out of the light and the second light; a second microlens; , a second electrode for outputting the charge generated by the second photoelectric conversion unit, and provided between the second microlens and the second electrode and a second absorption part that absorbs part of the first light out of the first light and the second light transmitted through the second microlens.
According to a second aspect of the invention, an imaging device includes the imaging element according to the first aspect, and a detection section that performs focus detection of the optical system based on the first signal and the second signal.

第1の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a first embodiment; FIG. 第1の実施の形態に係る撮像素子の画素の配置例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an arrangement example of pixels of an imaging device according to the first embodiment; 第1の実施の形態に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。2A and 2B are diagrams illustrating configuration examples of pixels of an image sensor according to the first embodiment; FIG. 変形例1に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of pixels of an imaging device according to Modification 1; 変形例2に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of pixels of an imaging element according to modification 2; 変形例2に係る撮像素子のAF画素の特性を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining characteristics of AF pixels of an image sensor according to Modification 2; 変形例2に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of pixels of an imaging element according to modification 2; 変形例2に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of pixels of an imaging element according to modification 2;

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る撮像装置の一例であるカメラ1の構成例を示す図である。カメラ1は、カメラボディ2と、カメラボディ2に取り付け可能なアクセサリである交換レンズ3とにより構成される。交換レンズ3は、不図示のマウント部により、カメラボディ2に着脱可能に装着される。カメラボディ2に交換レンズ3が装着されると、ボディ側接続部202に設けられた端子とレンズ側接続部302に設けられた端子とが電気的に接続される。これにより、カメラボディ2から交換レンズ3への電力供給や、カメラボディ2及び交換レンズ3間の通信が可能となる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a camera 1, which is an example of an imaging device according to the first embodiment. A camera 1 is composed of a camera body 2 and an interchangeable lens 3 as an accessory attachable to the camera body 2 . The interchangeable lens 3 is detachably attached to the camera body 2 by a mount section (not shown). When the interchangeable lens 3 is attached to the camera body 2, the terminals provided on the body-side connecting portion 202 and the terminals provided on the lens-side connecting portion 302 are electrically connected. This enables power supply from the camera body 2 to the interchangeable lens 3 and communication between the camera body 2 and the interchangeable lens 3 .

被写体からの光は、図1のZ軸プラス方向に向かって入射する。また、図1の座標軸に示すように、Z軸に直交する紙面手前方向をX軸プラス方向、Z軸及びX軸に直交する紙面下方向をY軸プラス方向とする。以降の図においては、図1の座標軸を基準として、それぞれの図の向きが分かるように座標軸を表示する場合もある。 Light from a subject is incident in the positive direction of the Z axis in FIG. As shown in the coordinate axes of FIG. 1, the frontward direction perpendicular to the Z-axis is the positive X-axis direction, and the downward direction perpendicular to the Z-axis and the X-axis is the positive Y-axis direction. In the following figures, the coordinate axes may be displayed with reference to the coordinate axes of FIG. 1 so that the direction of each figure can be understood.

交換レンズ3は、撮影光学系(結像光学系)31と、レンズ制御部32と、レンズメモリ33とを備える。撮影光学系31は、フォーカスレンズ(焦点調節レンズ)を含む複数のレンズと絞りとを含み、カメラボディ2の撮像素子22の撮像面22aに被写体像を形成する。なお、撮像素子22の撮像面22aは、例えば、後述する光電変換部が配置される面、またはマイクロレンズが配置される面である。 The interchangeable lens 3 includes a photographing optical system (imaging optical system) 31 , a lens control section 32 and a lens memory 33 . The photographing optical system 31 includes a plurality of lenses including a focus lens (focusing lens) and a diaphragm, and forms a subject image on the imaging surface 22a of the imaging device 22 of the camera body 2. FIG. Note that the imaging surface 22a of the imaging device 22 is, for example, a surface on which a photoelectric conversion unit, which will be described later, is arranged, or a surface on which microlenses are arranged.

レンズ制御部32は、CPUやFPGA、ASIC等のプロセッサ、及びROMやRAM等のメモリにより構成され、制御プログラムに基づいて交換レンズ3の各部を制御する。レンズ制御部32は、ボディ制御部21からフォーカスレンズの移動方向や移動量などを示す信号が入力されると、その信号に基づいてフォーカスレンズを光軸L1方向に進退移動させて撮影光学系31の焦点位置を調節する。また、レンズ制御部32は、ボディ制御部21から出力される信号に基づき、絞りの開口径を制御する。 The lens control unit 32 includes a processor such as CPU, FPGA, and ASIC, and memory such as ROM and RAM, and controls each unit of the interchangeable lens 3 based on a control program. When the lens control unit 32 receives a signal indicating the direction and amount of movement of the focus lens from the body control unit 21, the lens control unit 32 advances and retreats the focus lens in the direction of the optical axis L1 based on the signal. adjust the focal position of the Also, the lens control unit 32 controls the aperture diameter of the diaphragm based on the signal output from the body control unit 21 .

レンズメモリ33は、不揮発性の記憶媒体等により構成される。レンズメモリ33には、交換レンズ3に関連する情報が記憶される。レンズメモリ33には、フォーカスレンズの無限遠位置や至近位置に関するデータや、交換レンズ3の最短焦点距離と最長焦点距離に関するデータ、F値(絞りの絞り値)に関するデータ等が記憶される。レンズメモリ33へのデータの書き込みや、レンズメモリ33からのデータの読み出しは、レンズ制御部32によって制御される。 The lens memory 33 is composed of a non-volatile storage medium or the like. Information related to the interchangeable lens 3 is stored in the lens memory 33 . The lens memory 33 stores data regarding the infinity position and the closest position of the focus lens, data regarding the shortest and longest focal lengths of the interchangeable lens 3, data regarding the F-number (aperture value), and the like. Writing data to the lens memory 33 and reading data from the lens memory 33 are controlled by the lens controller 32 .

次に、カメラボディ2の構成について説明する。カメラボディ2は、ボディ制御部21と、撮像素子22と、メモリ23と、表示部24と、操作部25とを備える。撮像素子22は、CMOSイメージセンサやCCDイメージセンサである。撮像素子22は、撮影光学系31により形成される被写体像を撮像する。撮像素子22は、光電変換部を有する複数の画素が二次元状(行方向及び列方向)に配置される。撮像素子22は、受光した光を光電変換部で光電変換して信号を生成し、生成した信号をボディ制御部21に出力する。 Next, the configuration of the camera body 2 will be described. The camera body 2 includes a body control section 21 , an imaging device 22 , a memory 23 , a display section 24 and an operation section 25 . The imaging device 22 is a CMOS image sensor or a CCD image sensor. The imaging device 22 captures an object image formed by the imaging optical system 31 . In the imaging device 22, a plurality of pixels each having a photoelectric conversion unit are arranged two-dimensionally (row direction and column direction). The imaging element 22 photoelectrically converts the received light in the photoelectric conversion section to generate a signal, and outputs the generated signal to the body control section 21 .

撮像素子22は、後述するように、画像生成に用いる信号を出力する撮像画素と、焦点検出に用いる信号を出力するAF画素(焦点検出画素)とを有する。撮像画素は、ベイヤー配列に従って配置されている。AF画素は、撮像画素の一部に置換して配置され、撮像素子22の撮像面22aのほぼ全面に分散して配置される。 The imaging element 22 has imaging pixels that output signals used for image generation and AF pixels (focus detection pixels) that output signals used for focus detection, as will be described later. The imaging pixels are arranged according to the Bayer array. The AF pixels are arranged to replace some of the imaging pixels, and are distributed over substantially the entire imaging surface 22 a of the imaging device 22 .

メモリ23は、不揮発性の記憶媒体等により構成される。メモリ23には、画像データや制御プログラム等が記録される。メモリ23へのデータの書き込みや、メモリ23からのデータの読み出しは、ボディ制御部21によって制御される。表示部24は、画像データに基づく画像、AF枠などの焦点検出領域(AFエリア)を示す画像、シャッター速度やF値等の撮影に関する情報、及びメニュー画面等を表示する。操作部25は、レリーズボタン、電源スイッチ、各種モードを切り替えるためのスイッチなどの各種設定スイッチ等を含み、それぞれの操作に基づく信号をボディ制御部21へ出力する。 The memory 23 is configured by a nonvolatile storage medium or the like. Image data, control programs, and the like are recorded in the memory 23 . Writing data to the memory 23 and reading data from the memory 23 are controlled by the body control unit 21 . The display unit 24 displays an image based on image data, an image indicating a focus detection area (AF area) such as an AF frame, information related to shooting such as shutter speed and F-number, a menu screen, and the like. The operation unit 25 includes various setting switches such as a release button, a power switch, and switches for switching various modes, and outputs signals based on respective operations to the body control unit 21 .

ボディ制御部21は、CPUやFPGA、ASIC等のプロセッサ、及びROMやRAM等のメモリにより構成され、制御プログラムに基づきカメラ1の各部を制御する。ボディ制御部21は、画像データ生成部21aと焦点検出部21bとを有する。画像データ生成部21aは、撮像素子22の撮像画素から出力される信号に各種の画像処理を行って画像データを生成する。なお、画像データ生成部21aは、撮像素子22のAF画素から出力される信号も用いて画像データを生成してもよい。画像処理には、階調変換処理や色補間処理等の画像処理が含まれる。 The body control unit 21 includes a processor such as CPU, FPGA, and ASIC, and memory such as ROM and RAM, and controls each unit of the camera 1 based on a control program. The body control section 21 has an image data generation section 21a and a focus detection section 21b. The image data generator 21a performs various image processing on the signals output from the imaging pixels of the imaging device 22 to generate image data. Note that the image data generator 21 a may also use signals output from AF pixels of the image sensor 22 to generate image data. Image processing includes image processing such as tone conversion processing and color interpolation processing.

焦点検出部21bは、撮影光学系31の自動焦点調節(AF)に必要な焦点検出処理を行う。焦点検出部21bは、撮影光学系31による像が撮像素子22の撮像面22a上に合焦(結像)するためのフォーカスレンズの合焦位置(合焦位置までのフォーカスレンズの移動量)を検出する。焦点検出部21bは、撮像素子22の一対のAF画素(AF画素対)から出力される第1及び第2の信号を用いて、位相差検出方式によりデフォーカス量を算出する。 The focus detection unit 21b performs focus detection processing necessary for automatic focus adjustment (AF) of the photographing optical system 31. FIG. The focus detection unit 21b detects the focus position (movement amount of the focus lens to the focus position) of the focus lens for focusing (imaging) the image by the photographing optical system 31 on the imaging surface 22a of the image sensor 22. To detect. The focus detection unit 21b uses first and second signals output from a pair of AF pixels (AF pixel pair) of the image sensor 22 to calculate a defocus amount by a phase difference detection method.

焦点検出部21bは、撮影光学系31の射出瞳の第1の瞳領域を通過した第1の光束による像を撮像して生成した信号と第2の瞳領域を通過した第2の光束による像を撮像して生成した信号とを相関演算して、像ズレ量を算出する。焦点検出部21bは、この像ズレ量を所定の換算式に基づきデフォーカス量に換算する。焦点検出部21bは、算出したデフォーカス量に基づいて、合焦位置までのフォーカスレンズの移動量を算出する。 The focus detection unit 21b detects a signal generated by picking up an image of the first light flux that has passed through the first pupil region of the exit pupil of the photographing optical system 31 and an image of the second light flux that has passed through the second pupil region. and a signal generated by imaging to calculate the amount of image shift. The focus detection unit 21b converts this image shift amount into a defocus amount based on a predetermined conversion formula. The focus detection unit 21b calculates the amount of movement of the focus lens to the in-focus position based on the calculated defocus amount.

焦点検出部21bは、デフォーカス量が許容値以内か否かを判定する。焦点検出部21bは、デフォーカス量が許容値以内であれば合焦していると判断する。一方、焦点検出部21bは、デフォーカス量が許容値を超えている場合は合焦していないと判断し、交換レンズ3のレンズ制御部32へフォーカスレンズの移動量とレンズ移動を指示する信号を送信する。レンズ制御部32が、移動量に応じてフォーカスレンズを移動することにより、焦点調節が自動で行われる。
以下では、本実施の形態による撮像素子22の構成について説明する。特に、図2~図3を用いて、吸収部43の働きを説明する。
The focus detection unit 21b determines whether the defocus amount is within the allowable value. The focus detection unit 21b determines that the focus is achieved if the defocus amount is within the allowable value. On the other hand, when the defocus amount exceeds the allowable value, the focus detection unit 21b determines that the lens is out of focus, and sends a signal to the lens control unit 32 of the interchangeable lens 3 to instruct the movement amount of the focus lens and the lens movement. to send. Focus adjustment is automatically performed by the lens control unit 32 moving the focus lens according to the amount of movement.
The configuration of the imaging device 22 according to this embodiment will be described below. In particular, the function of the absorbing portion 43 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

撮像素子22の概要を説明すると以下の通りである。
図2を参照すると、撮像素子22は、複数の第1画素11および複数の第2画素13を有する。第1画素11と第2画素13は、AF用画素である。第1画素11と第2画素13が一対となって焦点調節状態を示す信号を生成する。
図3を参照すると、第1画素11は、光学系を透過した第1の光61及び第2の光62が入射する第1のマイクロレンズ44と、光を光電変換して電荷を生成する第1の光電変換部42と、第1のマイクロレンズ44と第1の光電変換部42との間に配置された第1の吸収部43とを有する。第1の吸収部43は、第1のマイクロレンズ44を透過した第2の光62の一部を吸収する。第2画素13は、光学系を透過した第1の光61及び第2の光62が入射する第2のマイクロレンズ44と、光を光電変換して電荷を生成する第2の光電変換部42と、第2のマイクロレンズ41と第2の光電変換部42との間に第2の吸収部43を有する。第2の吸収部43は、第2のマイクロレンズ41を透過した第1の光61の一部を吸収する。
The outline of the imaging device 22 is as follows.
Referring to FIG. 2 , the imaging device 22 has multiple first pixels 11 and multiple second pixels 13 . The first pixel 11 and the second pixel 13 are AF pixels. A pair of the first pixel 11 and the second pixel 13 generates a signal indicating the focus adjustment state.
Referring to FIG. 3, the first pixel 11 includes a first microlens 44 on which the first light 61 and the second light 62 that have passed through the optical system are incident, and a first microlens 44 that photoelectrically converts the light to generate electric charges. 1 photoelectric conversion unit 42 and a first absorption unit 43 arranged between the first microlens 44 and the first photoelectric conversion unit 42 . The first absorption portion 43 absorbs part of the second light 62 that has passed through the first microlens 44 . The second pixel 13 includes a second microlens 44 into which the first light 61 and the second light 62 that have passed through the optical system are incident, and a second photoelectric conversion unit 42 that photoelectrically converts the light to generate electric charges. and a second absorption portion 43 between the second microlens 41 and the second photoelectric conversion portion 42 . The second absorption portion 43 absorbs part of the first light 61 that has passed through the second microlens 41 .

図2は、第1の実施の形態に係る撮像素子22の画素の配置例を示す図である。撮像素子22では、画素が二次元状(行方向(±X方向)及び列方向(±Y方向))に配置される。図2に示す例は、8行8列の計64個の画素を図示している。なお、撮像素子22に配置される画素の数及び配置は、図示した例に限られない。 FIG. 2 is a diagram showing an arrangement example of pixels of the imaging element 22 according to the first embodiment. In the imaging device 22, pixels are arranged two-dimensionally (row direction (±X direction) and column direction (±Y direction)). The example shown in FIG. 2 illustrates a total of 64 pixels of 8 rows and 8 columns. Note that the number and arrangement of pixels arranged in the imaging element 22 are not limited to the illustrated example.

撮像素子22は、複数の撮像画素12とAF画素11、13とを有する。撮像画素12には、赤(R)、緑(G)、青(B)の異なる分光特性を有する3つのカラーフィルタ(色フィルタ)51のいずれかが設けられる。撮像画素12には、入射した光のうち第1の波長域の光(赤(R)の光)を分光する分光特性を有するカラーフィルタ51を有する画素(以下、R画素と称する)と、入射した光のうち第2の波長域の光(緑(G)の光)を分光する分光特性を有するカラーフィルタ51を有する画素(以下、G画素と称する)と、入射した光のうち第3の波長域の光(青(B)の光)を分光する分光特性を有するカラーフィルタ51を有する画素(以下、B画素と称する)とが含まれる。R画素12rと、G画素12gと、B画素12bとは、ベイヤー配列に従って配置されている。 The imaging device 22 has a plurality of imaging pixels 12 and AF pixels 11 and 13 . The imaging pixel 12 is provided with one of three color filters (color filters) 51 having different spectral characteristics of red (R), green (G), and blue (B). The imaging pixel 12 includes a pixel (hereinafter referred to as an R pixel) having a color filter 51 having spectral characteristics for dispersing light (red (R) light) in a first wavelength range among incident light, and an incident light. A pixel (hereinafter referred to as a G pixel) having a color filter 51 having a spectral characteristic for dispersing light in the second wavelength range (green (G) light) out of the emitted light, and a third pixel out of the incident light. and a pixel (hereinafter referred to as a B pixel) having a color filter 51 having spectral characteristics for dispersing light in the wavelength range (blue (B) light). The R pixels 12r, G pixels 12g, and B pixels 12b are arranged according to the Bayer array.

AF画素11、13は、上述のようにベイヤー配列されたR、G、Bの撮像画素12の一部に置換して配置される。AF画素11及びAF画素13には、入射した光のうち第2の波長域の光(緑(G)の光)を分光する分光特性を有するカラーフィルタ51が配置される。なお、AF画素11とAF画素13の各々が有するカラーフィルタは、第1の波長域の光(赤(R)の光)または第3の波長域の光(青(B)の光)を分光する分光特性を有するカラーフィルタであってもよい。また、AF画素11とAF画素13は、入射した光のうち第1及び第2及び第3波長域の光を分光する分光特性を有するフィルタを有していてもよい。あるいは、AF画素11及びAF画素13には、カラーフィルタ51を配置しなくてもよい。 The AF pixels 11 and 13 are arranged to replace some of the R, G, and B imaging pixels 12 arranged in the Bayer array as described above. The AF pixels 11 and 13 are provided with a color filter 51 having spectral characteristics for separating light in the second wavelength band (green (G) light) out of incident light. Note that the color filters included in each of the AF pixels 11 and 13 separate light in the first wavelength range (red (R) light) or light in the third wavelength range (blue (B) light). It may be a color filter having spectral characteristics that Further, the AF pixel 11 and the AF pixel 13 may have filters having spectral characteristics for separating light in the first, second, and third wavelength bands of incident light. Alternatively, the color filter 51 may not be arranged in the AF pixels 11 and 13 .

本実施の形態に係るAF画素11、13には、入射した光を吸収する吸収部43が設けられる。AF画素11とAF画素13とは、その吸収部43の位置が異なる。AF画素11及びAF画素13の各々の吸収部43は、撮影光学系31の射出瞳の互いに異なる領域を通過した光が光電変換部42に入射するように配置される。後述するが、AF画素11、13の各々の吸収部43は、撮影光学系31の射出瞳の互いに異なる領域を通過した光61、62の一部を吸収する。AF画素11、13の各々の光電変換部42は、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過した光のうち、吸収部43で吸収されなかった光を光電変換する。 The AF pixels 11 and 13 according to the present embodiment are provided with absorption portions 43 that absorb incident light. The position of the absorbing portion 43 is different between the AF pixel 11 and the AF pixel 13 . The absorption units 43 of the AF pixels 11 and 13 are arranged so that light passing through different regions of the exit pupil of the imaging optical system 31 enters the photoelectric conversion unit 42 . As will be described later, the absorber 43 of each of the AF pixels 11 and 13 absorbs part of the lights 61 and 62 that have passed through different areas of the exit pupil of the imaging optical system 31 . The photoelectric conversion unit 42 of each of the AF pixels 11 and 13 photoelectrically converts the light that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 and is not absorbed by the absorption unit 43 .

撮像素子22は、図2に示すように、R画素12rとG画素12gとが±X方向、即ち行方向に交互に配置された第1の画素群401と、G画素12gとB画素12bとが行方向に交互に配置された第2の画素群402とを有する。また、撮像素子22は、G画素12gとAF画素11、13とが行方向に配置された第3の画素群403を有する。図2に示す例では、AF画素11とAF画素13とは、両者の間にG画素12gを挟んで、交互に配置されている。 As shown in FIG. 2, the image sensor 22 includes a first pixel group 401 in which R pixels 12r and G pixels 12g are alternately arranged in the ±X direction, that is, in the row direction, G pixels 12g and B pixels 12b. and a second pixel group 402 alternately arranged in the row direction. The image sensor 22 also has a third pixel group 403 in which the G pixels 12g and the AF pixels 11 and 13 are arranged in the row direction. In the example shown in FIG. 2, the AF pixels 11 and the AF pixels 13 are alternately arranged with the G pixel 12g interposed therebetween.

第3の画素群403は、AF画素11、13の両方を有していなくてもよい。第2の画素群402がG画素12g及びAF画素11を有し、第3の画素群403がG画素12g及びAF画素13を有していてもよい。また、第3の画素群403は、第2の画素群402のB画素12bが配置される複数の列にAF画素11、13を有しているが、第2の画素群402のB画素12bが配置される複数の列の一部にAF画素11、13を有していてもよい。図3の2つの画素11のいずれか一方、また、2つの画素13のいずれか一方を省略してもよい。第3の画素群403は、AF画素11、13の少なくとも一方とG画素12gとB画素12bとを有していてもよい。 The third pixel group 403 does not have to have both AF pixels 11 and 13 . The second pixel group 402 may have the G pixel 12g and the AF pixel 11, and the third pixel group 403 may have the G pixel 12g and the AF pixel 13. Also, the third pixel group 403 has AF pixels 11 and 13 in a plurality of columns in which the B pixels 12b of the second pixel group 402 are arranged. may have AF pixels 11 and 13 in a part of a plurality of columns in which are arranged. Either one of the two pixels 11 or either one of the two pixels 13 in FIG. 3 may be omitted. The third pixel group 403 may have at least one of the AF pixels 11 and 13, the G pixel 12g and the B pixel 12b.

図3は、第1の実施の形態に係る撮像素子22の撮像画素及びAF画素の構成例を示す図である。図3は、撮像素子22に設けられた画素のうち、1つの撮像画素12と、1つのAF画素11と、1つのAF画素13とを示している。上述したように、撮影光学系31を通過した光は、主にZ軸プラス方向へ向かって撮像素子22に入射する。撮影光学系31の射出瞳を略2等分した一方の第1の瞳領域を通過した光束を第1の光束61として実線矢印で示し、略2等分した他方の第2の瞳領域を通過した光束を第2の光束62として破線矢印で示す。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of imaging pixels and AF pixels of the imaging element 22 according to the first embodiment. FIG. 3 shows one imaging pixel 12 , one AF pixel 11 , and one AF pixel 13 among the pixels provided in the imaging element 22 . As described above, the light that has passed through the imaging optical system 31 enters the imaging device 22 mainly in the positive direction of the Z axis. A light flux that has passed through one of the first pupil regions obtained by dividing the exit pupil of the imaging optical system 31 into two halves is indicated by a solid line arrow as a first light luminous flux 61. The resulting light flux is indicated by a dashed arrow as a second light flux 62 .

撮像素子22は、基板110と、基板110に積層して設けられる配線層111とを備える。基板110は、シリコン等の半導体基板により構成される。配線層111は、導体膜(金属膜)及び絶縁膜を含む配線層であり、複数の配線やビアなどが配置される。導体膜には、銅、アルミニウム、タングステン等が用いられる。絶縁膜は、酸化膜や窒化膜などで構成される。 The imaging device 22 includes a substrate 110 and a wiring layer 111 laminated on the substrate 110 . The substrate 110 is composed of a semiconductor substrate such as silicon. The wiring layer 111 is a wiring layer including a conductor film (metal film) and an insulating film, in which a plurality of wirings, vias, and the like are arranged. Copper, aluminum, tungsten, or the like is used for the conductor film. The insulating film is composed of an oxide film, a nitride film, or the like.

AF画素11、撮像画素12、及びAF画素13には、それぞれ、マイクロレンズ44と、第1の平坦化層81と、カラーフィルタ51と、第2の平坦化層82と、保護層83と、第1の電極45aと、光電変換部42と、第2の電極45bと、配線53を介して第2の電極45bに接続された蓄積部54とが設けられる。マイクロレンズ44は、図3において上方から撮影光学系31を介して入射された光を集光する。図3に示す例では、AF画素11、13と撮像画素12には、それぞれ、Gのカラーフィルタ51が配置されている。図3は、図2の画素群403の±X方向に延びる切断線で切断した縦断面図である。 The AF pixel 11, the imaging pixel 12, and the AF pixel 13 each include a microlens 44, a first planarization layer 81, a color filter 51, a second planarization layer 82, a protective layer 83, A first electrode 45a, a photoelectric conversion section 42, a second electrode 45b, and a storage section 54 connected to the second electrode 45b through a wiring 53 are provided. The microlens 44 collects the light incident from above through the imaging optical system 31 in FIG. In the example shown in FIG. 3, G color filters 51 are arranged in the AF pixels 11 and 13 and the imaging pixel 12, respectively. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the pixel group 403 of FIG. 2 taken along a cutting line extending in the ±X direction.

第1の平坦化層(平坦化膜)81は、樹脂等の有機材料により構成され、マイクロレンズ44とカラーフィルタ51との間に設けられる。第2の平坦化層(平坦化膜)82は、樹脂等の有機材料により構成され、カラーフィルタ51と光電変換部42との間に設けられる。また、第2の平坦化層82の一部は、カラーフィルタ51と吸収部43との間に設けられ、第2の平坦化層82の他の一部は、吸収部43と第1の電極45aとの間に設けられる。保護層(保護膜)83は、例えば有機材料により構成され、吸収部43と光電変換部42との間に設けられる。保護層83は、第1の電極45aや光電変換部42を保護する。なお、光が入射する方向において、吸収部43は、第2の平坦化層82の上に設けられてもよいし、第2の平坦化層82の下に設けられてもよい。吸収部43は、保護層83の上に設けられてもよいし、保護層83の下に設けられてもよい。また、吸収部43は、保護層83内に設けられてもよい。吸収部43は、第2の平坦化層82や保護層83と同一部材であってもよい。 A first planarizing layer (flattening film) 81 is made of an organic material such as resin, and is provided between the microlens 44 and the color filter 51 . A second planarization layer (flatness film) 82 is made of an organic material such as resin, and is provided between the color filter 51 and the photoelectric conversion section 42 . A part of the second planarization layer 82 is provided between the color filter 51 and the absorption section 43, and another part of the second planarization layer 82 is provided between the absorption section 43 and the first electrode. 45a. The protective layer (protective film) 83 is made of, for example, an organic material, and is provided between the absorption section 43 and the photoelectric conversion section 42 . The protective layer 83 protects the first electrode 45 a and the photoelectric conversion section 42 . Note that the absorption section 43 may be provided above the second planarization layer 82 or may be provided below the second planarization layer 82 in the direction in which light is incident. The absorbing portion 43 may be provided on the protective layer 83 or may be provided below the protective layer 83 . Also, the absorbing portion 43 may be provided within the protective layer 83 . The absorbing portion 43 may be the same member as the second planarizing layer 82 and the protective layer 83 .

光電変換部42は、有機材料からなる光電変換膜によって構成される。光電変換部42は、入射した光を電荷に変換する。第1の電極45aは、透明な電極であり、ITO(酸化インジウムスズ)、酸化チタン、酸化亜鉛などにより形成される。第2の電極45bは、アルミニウムやタングステン等の金属材料により構成される。 The photoelectric conversion part 42 is configured by a photoelectric conversion film made of an organic material. The photoelectric conversion unit 42 converts incident light into electric charge. The first electrode 45a is a transparent electrode and is made of ITO (indium tin oxide), titanium oxide, zinc oxide, or the like. The second electrode 45b is made of a metal material such as aluminum or tungsten.

第1の電極45aは、図3に示すように、複数の画素の光電変換部42に共通の電極であり、光電変換部42の一方の面側に配置される。第2の電極45bは、画素毎に、光電変換部42の他方の面側に配置される。このように、第1の電極45a及び第2の電極45bは、光電変換部42を挟んで配置される。第1の電極45aは、光電変換部42の上部の電極であり、第2の電極45bは、光電変換部42の下部の電極である。第2の電極45bは、配線層111に設けられた配線53を介して、蓄積部54に電気的に接続されている。 The first electrode 45a is an electrode common to the photoelectric conversion units 42 of a plurality of pixels, and is arranged on one surface side of the photoelectric conversion units 42, as shown in FIG. The second electrode 45b is arranged on the other surface side of the photoelectric conversion section 42 for each pixel. Thus, the first electrode 45a and the second electrode 45b are arranged with the photoelectric conversion section 42 interposed therebetween. The first electrode 45 a is an upper electrode of the photoelectric conversion section 42 , and the second electrode 45 b is a lower electrode of the photoelectric conversion section 42 . The second electrode 45 b is electrically connected to the storage section 54 via the wiring 53 provided in the wiring layer 111 .

AF画素11、13は、それぞれ、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過(通過)した光束の一部を吸収する吸収部43を有する。吸収部43は、カラーフィルタ51と光電変換部42との間に位置し、光電変換部42の第1の電極45aの上方に設けられる。本実施の形態では、吸収部43は、第2の平坦化層82内に設けられる。図3に示す例では、第2の平坦化層82の一部の領域に、吸収部43が設けられている。 Each of the AF pixels 11 and 13 has an absorption portion 43 that absorbs part of the light flux that has passed through (passed through) the microlens 44 and the color filter 51 . The absorbing portion 43 is positioned between the color filter 51 and the photoelectric conversion portion 42 and provided above the first electrode 45 a of the photoelectric conversion portion 42 . In this embodiment, the absorber 43 is provided in the second planarization layer 82 . In the example shown in FIG. 3, the absorbing portion 43 is provided in a partial region of the second planarization layer 82 .

吸収部43は、顔料等の有機材料により構成され、可視光の波長域の光を吸収する特性を有するフィルタ(黒フィルタ)である。吸収部43の波長530nmの入射光に対する消衰係数をkとすると、k=0.15~0.20程度となる。なお、吸収部43は、消衰係数k=0.1~0.30程度となるように形成してもよい。 The absorption part 43 is a filter (black filter) made of an organic material such as a pigment and having a property of absorbing light in the visible wavelength range. Assuming that the extinction coefficient of the absorption portion 43 for incident light with a wavelength of 530 nm is k, k=0.15 to 0.20. Note that the absorbing portion 43 may be formed so that the extinction coefficient k is about 0.1 to 0.30.

AF画素11の吸収部43は、光電変換部42のほぼ左半分(光電変換部42の-X方向側)の領域に対応して配置される。AF画素11の吸収部43は、光が入射する方向(Z軸方向)と交差する面(XY平面)において、AF画素11の光電変換部42の中心よりも-X方向側の領域に少なくとも一部が配置される。AF画素11の領域46は、光電変換部42のほぼ右半分(光電変換部42の+X方向側)の領域に対応した領域である。AF画素11の領域46は、光が入射する方向(Z軸方向)と交差する面(XY平面)において、AF画素11の光電変換部42の中心よりも+X方向側の領域に少なくとも一部が配置される領域である。 The absorbing portion 43 of the AF pixel 11 is arranged corresponding to the substantially left half region of the photoelectric conversion portion 42 (the −X direction side of the photoelectric conversion portion 42). At least one absorber 43 of the AF pixel 11 is located in a region on the −X direction side of the center of the photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 11 in a plane (XY plane) intersecting the direction of light incidence (Z-axis direction). part is placed. A region 46 of the AF pixel 11 is a region corresponding to approximately the right half region of the photoelectric conversion unit 42 (the +X direction side of the photoelectric conversion unit 42). At least part of the region 46 of the AF pixel 11 is located on the +X direction side of the center of the photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 11 on the plane (XY plane) intersecting the direction of incidence of light (Z-axis direction). This is the area to be placed.

他方、AF画素13の吸収部43は、光電変換部42のほぼ右半分(光電変換部42の+X方向側)の領域に対応して配置される。AF画素13の吸収部43は、光が入射する方向(Z軸方向)と交差する面(XY平面)において、AF画素13の光電変換部42の中心よりも+X方向側の領域に少なくとも一部が配置される。AF画素13の領域46は、光電変換部42のほぼ左半分(光電変換部42の-X方向側)の領域に対応した領域である。AF画素13の領域46は、光が入射する方向(Z軸方向)と交差する面(XY平面)において、AF画素13の光電変換部42の中心よりも-X方向側の領域に少なくとも一部が配置される領域である。 On the other hand, the absorbing portion 43 of the AF pixel 13 is arranged corresponding to the region of approximately the right half of the photoelectric conversion portion 42 (the +X direction side of the photoelectric conversion portion 42). At least a part of the absorbing portion 43 of the AF pixel 13 is located in a region on the +X direction side of the center of the photoelectric conversion portion 42 of the AF pixel 13 in a plane (XY plane) intersecting the direction of incidence of light (Z-axis direction). is placed. A region 46 of the AF pixel 13 is a region corresponding to approximately the left half region of the photoelectric conversion unit 42 (the −X direction side of the photoelectric conversion unit 42). The region 46 of the AF pixel 13 is at least partly located in the region on the −X direction side of the center of the photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 13 in the plane (XY plane) intersecting the light incident direction (Z-axis direction). is placed.

AF画素11では、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過した光束のうちの第2の光束62の一部は、吸収部43で吸収される。また、AF画素11では、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過した光束のうちの第1の光束61は、領域46を透過して光電変換部42に入射する。AF画素11の領域46は、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を通過した第1の光束61が光電変換部42に入射することを許容する開口として作用する。 In the AF pixel 11 , part of the second light beam 62 out of the light beams that have passed through the microlens 44 and the color filter 51 is absorbed by the absorbing portion 43 . In the AF pixel 11 , the first light beam 61 out of the light beams that have passed through the microlens 44 and the color filter 51 passes through the region 46 and enters the photoelectric conversion section 42 . The region 46 of the AF pixel 11 acts as an opening that allows the first light flux 61 that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 to enter the photoelectric conversion section 42 .

AF画素11の光電変換部42は、第1の光束61を受光し、第1の光束61を光電変換して電荷を生成する。なお、吸収部43を透過した光の一部も、光電変換部42に入射する。AF画素11の光電変換部42は、吸収部43を透過した光の一部を光電変換して電荷を生成する。 The photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 11 receives the first light flux 61 and photoelectrically converts the first light flux 61 to generate electric charges. Part of the light that has passed through the absorption portion 43 also enters the photoelectric conversion portion 42 . The photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 11 photoelectrically converts part of the light transmitted through the absorption unit 43 to generate electric charge.

他方、AF画素13では、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過した光束のうちの第1の光束61の一部は、吸収部43で遮光される。また、AF画素13では、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過した光束のうちの第2の光束62は、領域46を透過して光電変換部42に入射する。AF画素13の領域46は、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を通過した第2の光束62が光電変換部42に入射することを許容する開口として作用する。 On the other hand, in the AF pixel 13 , part of the first light beam 61 out of the light beams transmitted through the microlens 44 and the color filter 51 is blocked by the absorbing portion 43 . In the AF pixel 13 , the second light beam 62 out of the light beams that have passed through the microlens 44 and the color filter 51 passes through the region 46 and enters the photoelectric conversion section 42 . The area 46 of the AF pixel 13 acts as an opening that allows the second light flux 62 that has passed through the microlens 44 and the color filter 51 to enter the photoelectric conversion section 42 .

AF画素13の光電変換部42は、第2の光束62を受光し、第2の光束62を光電変換して電荷を生成する。なお、吸収部43を透過した光の一部も、光電変換部42に入射する。AF画素13の光電変換部42は、吸収部43を透過した光の一部を光電変換して電荷を生成する。 The photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 13 receives the second luminous flux 62 and photoelectrically converts the second luminous flux 62 to generate an electric charge. Part of the light that has passed through the absorption portion 43 also enters the photoelectric conversion portion 42 . The photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 13 photoelectrically converts part of the light transmitted through the absorption unit 43 to generate electric charge.

撮像画素12では、撮影光学系31の射出瞳の第1及び第2の瞳領域をそれぞれ通過した第1及び第2の光束61、62が、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を介して光電変換部42に入射する。撮像画素12の光電変換部42は、第1及び第2の光束61、62を光電変換して電荷を生成する。 In the imaging pixel 12, the first and second light beams 61 and 62 that have passed through the first and second pupil regions of the exit pupil of the imaging optical system 31 are transferred through the microlens 44 and the color filter 51 to the photoelectric conversion unit. 42. The photoelectric conversion unit 42 of the imaging pixel 12 photoelectrically converts the first and second light beams 61 and 62 to generate electric charge.

各画素の光電変換部42で光電変換された電荷は、その画素の第1の電極45a及び第2の電極45bによって、配線53を介して蓄積部54に転送される。蓄積部54は、蓄積部54に転送された電荷を蓄積(保持)する。各画素は、不図示の増幅トランジスタを有し、蓄積部54に蓄積された電荷に基づく信号を出力する。第1の電極45a及び第2の電極45bは、光電変換部42で生成された電荷に基づく信号を出力する出力部の一部を構成する。 The charge photoelectrically converted by the photoelectric conversion unit 42 of each pixel is transferred to the accumulation unit 54 via the wiring 53 by the first electrode 45a and the second electrode 45b of the pixel. The storage unit 54 stores (holds) the charges transferred to the storage unit 54 . Each pixel has an amplification transistor (not shown) and outputs a signal based on the charges accumulated in the accumulation section 54 . The first electrode 45 a and the second electrode 45 b constitute part of an output section that outputs a signal based on the charge generated by the photoelectric conversion section 42 .

AF画素11は、第1の瞳領域を通過した第1の光束61を光電変換して蓄積された電荷に基づく第1の信号Sig1を出力する。AF画素13は、第2の瞳領域を通過した第2の光束62を光電変換して蓄積された電荷に基づく第2の信号Sig2を出力する。撮像画素12は、第1の光束61及び第2の光束62を光電変換して蓄積された電荷に基づく信号を出力する。 The AF pixel 11 photoelectrically converts the first light flux 61 that has passed through the first pupil region and outputs a first signal Sig1 based on the accumulated charge. The AF pixel 13 photoelectrically converts the second light flux 62 that has passed through the second pupil region and outputs a second signal Sig2 based on the accumulated charges. The imaging pixel 12 photoelectrically converts the first luminous flux 61 and the second luminous flux 62 and outputs a signal based on the charges accumulated.

各画素から出力された信号は、基板110に配置された不図示の信号処理部に入力されて信号処理が施された後に、カメラ1のボディ制御部21に出力される。この信号処理部には、画素から出力された信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換部(AD変換部)が含まれる。 A signal output from each pixel is input to a signal processing unit (not shown) arranged on the substrate 110 and subjected to signal processing, and then output to the body control unit 21 of the camera 1 . This signal processing section includes an analog/digital conversion section (AD conversion section) that converts a signal output from a pixel into a digital signal.

なお、図2及び図3においては、AF画素11、13は、行方向(±X方向)に配置されたが、列方向(±Y方向)に配置されてもよい。AF画素11、13が列方向に配置された場合には、AF画素11の吸収部43が光電変換部42のほぼ上半分と下半分の一方の領域に対応して配置され、AF画素13の吸収部43が光電変換部42のほぼ上半分と下半分の他方の領域に対応して配置される。例えば、AF画素11の吸収部43は、AF画素11の光電変換部42の中心よりも+Y方向側の領域に少なくとも一部が配置される。AF画素13の吸収部43は、AF画素13の光電変換部42の中心よりも-Y方向側の領域に少なくとも一部が配置される。 Although the AF pixels 11 and 13 are arranged in the row direction (±X direction) in FIGS. 2 and 3, they may be arranged in the column direction (±Y direction). When the AF pixels 11 and 13 are arranged in the column direction, the absorption portion 43 of the AF pixel 11 is arranged corresponding to one of the upper half region and the lower half region of the photoelectric conversion portion 42, and the AF pixel 13 Absorbing portion 43 is arranged substantially corresponding to the other of the upper half region and the lower half region of photoelectric conversion portion 42 . For example, at least a portion of the absorption portion 43 of the AF pixel 11 is arranged in a region on the +Y direction side of the center of the photoelectric conversion portion 42 of the AF pixel 11 . At least a portion of the absorption portion 43 of the AF pixel 13 is arranged in a region on the -Y direction side of the center of the photoelectric conversion portion 42 of the AF pixel 13 .

上述したように、AF画素11及びAF画素13では、光が入射する方向と交差する方向において互いに異なる位置に吸収部43が設けられる。AF画素11の吸収部43は第2の光束62の一部を吸収し、AF画素13の吸収部43は第1の光束61の一部を吸収する。これにより、AF画素11の光電変換部42は、第1の光束61を主に受光し、AF画素13の光電変換部42は、第2の光束62を主に受光する。AF画素11から出力される第1の信号Sig1は、第1の瞳領域を通過する光による信号成分が多く、AF画素13から出力される第2の信号Sig2は、第2の瞳領域を通過する光による信号成分が多い。このため、AF画素11から出力される第1の信号Sig1及びAF画素13から出力される第2の信号Sig2を用いることで、被写体像の位相差の情報を得ることができ、デフォーカス量を算出することができる。 As described above, in the AF pixel 11 and the AF pixel 13, the absorbing portions 43 are provided at different positions in the direction crossing the direction of incidence of light. The absorption portion 43 of the AF pixel 11 absorbs part of the second light beam 62 , and the absorption portion 43 of the AF pixel 13 absorbs part of the first light beam 61 . Accordingly, the photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 11 mainly receives the first light beam 61 and the photoelectric conversion unit 42 of the AF pixel 13 mainly receives the second light beam 62 . The first signal Sig1 output from the AF pixel 11 has many signal components due to light passing through the first pupil region, and the second signal Sig2 output from the AF pixel 13 passes through the second pupil region. There are many signal components due to the light emitted. Therefore, by using the first signal Sig1 output from the AF pixel 11 and the second signal Sig2 output from the AF pixel 13, information on the phase difference of the subject image can be obtained, and the defocus amount can be calculated. can be calculated.

また、本実施の形態では、吸収部43は、可視光をほとんど反射せずに吸収する材料により構成される。このため、反射による迷光を低減することができ、各画素で生成される信号などに影響を与えることを回避することができる。更に、吸収部43と第1の電極45aの間に、第2の平坦化層(平坦化膜)82の一部が配置される。これにより、吸収部43の平坦性を向上させることができ、各画素の吸収部43の特性にバラツキが生じることを抑制できる。なお、第2の平坦化層82を設けずに、光電変換部42の第1の電極45aの上に吸収部43を配置するようにしてもよい。 Moreover, in the present embodiment, the absorbing portion 43 is made of a material that absorbs visible light with little reflection. Therefore, stray light due to reflection can be reduced, and influence on signals generated by each pixel can be avoided. Furthermore, a part of a second planarization layer (flatness film) 82 is arranged between the absorption part 43 and the first electrode 45a. As a result, the flatness of the absorbing portion 43 can be improved, and variations in the characteristics of the absorbing portion 43 of each pixel can be suppressed. Note that the absorption section 43 may be arranged on the first electrode 45a of the photoelectric conversion section 42 without providing the second planarization layer 82 .

位相差検出のための金属材料からなる遮光膜(金属遮光膜)を、有機材料からなる光電変換膜が配置された撮像素子に形成しようとすると、金属遮光膜を所定のパターン状に形成するためのエッチングを行う必要があり、光電変換膜や透明電極などの他の層(膜)にダメージを与えるおそれがある。この場合、光電変換膜や透明電極の特性が悪化し、暗電流が増加することや、画素の信号の品質低下が生じて焦点検出精度が低下することが考えられる。また、光電変換膜の直上部に金属遮光膜を配置すると、金属遮光膜と光電変換膜との間や、金属遮光膜と画素を制御するための信号線との間に負荷容量(寄生容量)が生じてしまい、画素を高速に駆動できなくなり、撮像素子22の高速な動作ができないおそれがある。 If a light-shielding film (metal light-shielding film) made of a metal material for phase difference detection is to be formed on an imaging device in which a photoelectric conversion film made of an organic material is arranged, the metal light-shielding film must be formed in a predetermined pattern. , which may damage other layers (films) such as the photoelectric conversion film and the transparent electrode. In this case, it is conceivable that the characteristics of the photoelectric conversion film and the transparent electrode deteriorate, the dark current increases, and the quality of the pixel signal deteriorates, resulting in a decrease in focus detection accuracy. In addition, when the metal light shielding film is arranged directly above the photoelectric conversion film, a load capacitance (parasitic capacitance) occurs between the metal light shielding film and the photoelectric conversion film and between the metal light shielding film and the signal line for controlling the pixels. occurs, the pixels cannot be driven at high speed, and the image sensor 22 may not be operated at high speed.

また、一般的に、有機膜中に金属膜を形成することは困難であり、有機材料からなる平坦化膜中に金属遮光膜を配置することは困難となる。このため、金属遮光膜を配置した場合に、画素間の段差が生じて、各画素の特性にバラツキが生じるおそれがある。そもそも、有機材料からなる光電変換膜の上部に、金属遮光膜が形成できないことも考えられる。 Moreover, generally, it is difficult to form a metal film in an organic film, and it is difficult to dispose a metal light-shielding film in a planarizing film made of an organic material. Therefore, when the metal light-shielding film is arranged, there is a possibility that a difference in level occurs between the pixels, resulting in variations in the characteristics of each pixel. In the first place, it is conceivable that the metal light-shielding film cannot be formed on the photoelectric conversion film made of an organic material.

一方、本実施の形態では、撮像素子22には有機材料からなる遮光膜が設けられる。有機材料からなる遮光膜を形成する場合は、金属遮光膜用のエッチング液を用いる必要はなく、フォトレジスト(例えばネガレジスト)用の現像液を用いて、有機材料からなる遮光膜がパターン状に形成される。このため、他の層にダメージを与えることを抑制し、画素の特性が悪化することを防ぐことができる。また、上述のような負荷容量が生じることを防ぐことができ、処理速度の低下が生じることを回避することができる。 On the other hand, in the present embodiment, the imaging element 22 is provided with a light shielding film made of an organic material. When forming a light-shielding film made of an organic material, it is not necessary to use an etchant for a metal light-shielding film. It is formed. Therefore, it is possible to suppress damage to other layers and prevent deterioration of pixel characteristics. In addition, it is possible to prevent the load capacity from being generated as described above, and to avoid the deterioration of the processing speed.

次に、本実施の形態に係るカメラ1の動作例について説明する。カメラ1は、操作部25の電源スイッチが操作されると、撮像素子22からAF画素11の第1の信号Sig1、AF画素13の第2の信号Sig2、及び撮像画素12の信号が、順次出力される。ボディ制御部21の焦点検出部21bは、撮像素子22のAF画素11、13から出力される第1の信号Sig1及び第2の信号Sigを用いて、位相差検出方式によりデフォーカス量を算出する。レンズ制御部32は、焦点検出部21bにより算出されたデフォーカス量に基づき、撮影光学系31のフォーカスレンズを合焦位置に移動して焦点調節する。なお、フォーカスレンズを移動する代わりに、撮像素子22を撮影光学系31の光軸L1方向に移動するようにしてもよい。 Next, an operation example of the camera 1 according to this embodiment will be described. When the power switch of the operation unit 25 is operated, the camera 1 sequentially outputs the first signal Sig1 of the AF pixel 11, the second signal Sig2 of the AF pixel 13, and the signal of the imaging pixel 12 from the imaging element 22. be done. The focus detection unit 21b of the body control unit 21 uses the first signal Sig1 and the second signal Sig output from the AF pixels 11 and 13 of the imaging device 22 to calculate the defocus amount by a phase difference detection method. . Based on the defocus amount calculated by the focus detection section 21b, the lens control section 32 moves the focus lens of the photographing optical system 31 to the in-focus position to adjust the focus. Note that instead of moving the focus lens, the imaging device 22 may be moved in the direction of the optical axis L1 of the imaging optical system 31 .

ボディ制御部21の画像データ生成部21aは、撮像素子22の撮像画素12から出力される信号に基づき、画像データを生成する。画像データ生成部21aは、被写体のスルー画像(ライブビュー画像)用の画像データや、記録用の画像データを生成する。表示部24は、スルー画像用の画像データに基づいて画像を表示する。記録用の画像データは、メモリ23に記録される。 The image data generator 21 a of the body controller 21 generates image data based on the signals output from the imaging pixels 12 of the imaging device 22 . The image data generator 21a generates image data for a through image (live view image) of a subject and image data for recording. The display unit 24 displays an image based on the image data for the through image. Image data for recording is recorded in the memory 23 .

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)撮像素子22は、光学系を透過した第1の光61及び第2の光61が入射する第1のマイクロレンズ44と、光を光電変換して電荷を生成する第1の光電変換部42と、第1のマイクロレンズ44及び第1の光電変換部42の間に設けられ、第1のマイクロレンズ44を透過した第2の光62の一部を吸収する第1の吸収部43とを有する第1画素11と、第1の光61及び第2の光62が入射する第2のマイクロレンズ44と、光を光電変換して電荷を生成する第2の光電変換部42と、第2のマイクロレンズ44及び第2の光電変換部42の間に設けられ、第2のマイクロレンズ44を透過した第1の光61の一部を吸収する第2の吸収部43とを有する第2画素13と、を備える。本実施の形態では、撮像素子22には、第2の光束62の一部を吸収する吸収部43を有するAF画素11と、第1の光束61の一部を吸収する吸収部43を有するAF画素13とが配置される。このため、AF画素11およびAF画素13から出力された信号を用いることで、被写体像の位相差の情報を得ることができる。AF画素11およびAF画素13から出力された信号を用いて像ズレ量を算出し、デフォーカス量を算出することが可能となる。
According to the embodiment described above, the following effects are obtained.
(1) The imaging device 22 includes a first microlens 44 into which the first light 61 and the second light 61 that have passed through the optical system are incident, and a first photoelectric conversion device that photoelectrically converts the light to generate an electric charge. 42 , the first microlens 44 and the first photoelectric conversion unit 42 , and a first absorption unit 43 that absorbs part of the second light 62 that has passed through the first microlens 44 . a second microlens 44 into which the first light 61 and the second light 62 are incident; a second photoelectric conversion unit 42 that photoelectrically converts light to generate electric charge; and a second absorption portion 43 which is provided between the second microlens 44 and the second photoelectric conversion portion 42 and absorbs part of the first light 61 transmitted through the second microlens 44 . 2 pixels 13; In the present embodiment, the imaging element 22 includes the AF pixel 11 having the absorption portion 43 that absorbs part of the second light beam 62 and the AF pixel 11 having the absorption portion 43 that absorbs part of the first light beam 61 . A pixel 13 is arranged. Therefore, by using the signals output from the AF pixels 11 and 13, it is possible to obtain information on the phase difference of the subject image. Using the signals output from the AF pixels 11 and 13, it is possible to calculate the amount of image shift and calculate the amount of defocus.

(2)撮像装置1は、撮像素子22と、第1信号Sig1と第2信号Sig2とに基づいて、光学系の焦点検出を行う検出部(焦点検出部21b)と、を備える。本実施の形態では、撮像素子22は、第1の光束61を光電変換した電荷に基づく第1の信号Sig1と、第2の光束62を光電変換した電荷に基づく第2の信号Sig2とを、ボディ制御部21に出力する。このため、ボディ制御部21の焦点検出部21bは、第1の信号Sig1及び第2の信号Sig2を用いてデフォーカス量を算出することができる。カメラ1は、焦点検出部21bにより算出されたデフォーカス量に基づいて、焦点調節を行うことができる。 (2) The imaging device 1 includes the imaging device 22 and a detection unit (focus detection unit 21b) that performs focus detection of the optical system based on the first signal Sig1 and the second signal Sig2. In the present embodiment, the imaging element 22 converts the first signal Sig1 based on the charges obtained by photoelectrically converting the first light flux 61 and the second signal Sig2 based on the charges obtained by photoelectrically converting the second light flux 62 into Output to body control unit 21 . Therefore, the focus detection section 21b of the body control section 21 can calculate the defocus amount using the first signal Sig1 and the second signal Sig2. The camera 1 can perform focus adjustment based on the defocus amount calculated by the focus detection section 21b.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and it is also possible to combine one or more of the modifications with the above-described embodiments.

(変形例1)
図4は、変形例1に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。本変形例に係る撮像素子22は、隣り合う画素の間に設けられる吸収部47を有する。図4に示す例では、吸収部47は、第2の平坦化層82内であって、隣り合う画素の境界部に設けられる。カメラ1では、撮影光学系31を通過した光がカメラボディ2の筐体内や撮像素子22のマイクロレンズ44で反射されること等に起因して、異常光(ゴースト光)が生じ、各画素のマイクロレンズ44には入射角が大きな光が入射する場合がある。
(Modification 1)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a pixel of an imaging device according to Modification 1. As shown in FIG. The imaging device 22 according to this modified example has absorption portions 47 provided between adjacent pixels. In the example shown in FIG. 4, the absorber 47 is provided in the second planarization layer 82 and at the boundary between adjacent pixels. In the camera 1, abnormal light (ghost light) occurs due to the light passing through the photographing optical system 31 being reflected by the inside of the housing of the camera body 2 and the microlenses 44 of the image pickup device 22, and the like. Light with a large incident angle may enter the microlens 44 .

本変形例では、マイクロレンズ44及びカラーフィルタ51を透過したゴースト光の一部は、吸収部47に入射し、吸収部47によって吸収される。これにより、或る画素からその隣の画素の光電変換部42へ漏れる光を低減することができる。このため、画素により生成される信号に、隣接する画素から漏れた光による信号成分が混入することを抑制することができる。AF画素11、13から出力される信号を用いて算出されるデフォーカス量の精度が低下することや、撮像画素12から出力される信号を用いて生成される画像の画質が低下することを防ぐことができる。なお、上記の説明は、入射角の大きい種々の入射光の影響に当てはまるものである。 In this modified example, part of the ghost light that has passed through the microlenses 44 and the color filter 51 enters the absorption section 47 and is absorbed by the absorption section 47 . As a result, light leaking from a certain pixel to the photoelectric conversion unit 42 of the adjacent pixel can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the signal component due to the light leaked from the adjacent pixel from being mixed into the signal generated by the pixel. To prevent the deterioration of the accuracy of the defocus amount calculated using the signals output from the AF pixels 11 and 13 and the deterioration of the image quality of the image generated using the signals output from the imaging pixels 12. be able to. It should be noted that the above description applies to the effects of various types of incident light with large incident angles.

(変形例2)
吸収部を、吸収部の上部と下部とで互いに異なる幅となるように形成してもよい。図5は、変形例2に係る撮像素子の画素の構成例を示す図である。図5に示すように、吸収部43の幅を、上方向(-Z方向側)へ行くほど、小さくしてもよい。吸収部43の上部の幅をWt1、吸収部43の下部の幅をWb1とすると、Wb1>Wt1となるように、吸収部43を形成する。この場合、吸収部43のエッジ部には、傾斜面48が形成される。吸収部43の上部の面積は、吸収部43の下部の面積よりも小さくなる。
(Modification 2)
The absorbent part may be formed so that the upper part and the lower part of the absorbent part have different widths. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a pixel of an image sensor according to Modification 2. In FIG. As shown in FIG. 5, the width of the absorbing portion 43 may be made smaller in the upward direction (−Z direction side). Assuming that the width of the upper portion of the absorbing portion 43 is Wt1 and the width of the lower portion of the absorbing portion 43 is Wb1, the absorbing portion 43 is formed such that Wb1>Wt1. In this case, an inclined surface 48 is formed at the edge portion of the absorbing portion 43 . The area of the upper portion of the absorbent portion 43 is smaller than the area of the lower portion of the absorbent portion 43 .

吸収部43の形状によって吸収部43の透過率が変わり、光電変換部42の受光量が変わる。このため、吸収部43に傾斜面48が無い場合(図3)と、吸収部43に傾斜面48がある場合(図5)とでは、AF画素に入射する光の入射角とAF画素から出力される信号の信号レベルとの関係が変化する。 The transmittance of the absorption portion 43 changes depending on the shape of the absorption portion 43, and the amount of light received by the photoelectric conversion portion 42 changes. Therefore, the incident angle of the light incident on the AF pixel and the output from the AF pixel differ between the case where the absorbing portion 43 does not have the inclined surface 48 (FIG. 3) and the case where the absorbing portion 43 has the inclined surface 48 (FIG. 5). The relationship between the signal level of the received signal changes.

図6は、入射角とAF画素の出力信号との関係を示す図である。図6において、縦軸はAF画素から出力される信号の信号レベルを示し、横軸はAF画素に入射する光の入射角を示す。波形61aは、傾斜面48が無い場合のAF画素11の出力信号の信号レベルを示し、波形61bは、傾斜面48がある場合のAF画素11の出力信号の信号レベルを示している。また、波形62aは、傾斜面48が無い場合のAF画素13の出力信号の信号レベルを示し、波形62bは、傾斜面48がある場合のAF画素13の出力信号の信号レベルを示している。これらの波形は、AF画素による瞳分割の性能を表し、AF性能に影響するパラメータとなる。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the incident angle and the output signal of the AF pixel. In FIG. 6, the vertical axis indicates the signal level of the signal output from the AF pixel, and the horizontal axis indicates the incident angle of light incident on the AF pixel. A waveform 61a indicates the signal level of the output signal of the AF pixel 11 when there is no inclined surface 48, and the waveform 61b indicates the signal level of the output signal of the AF pixel 11 when the inclined surface 48 is present. A waveform 62a indicates the signal level of the output signal of the AF pixel 13 when there is no inclined surface 48, and a waveform 62b indicates the signal level of the output signal of the AF pixel 13 when the inclined surface 48 is present. These waveforms represent the performance of pupil division by AF pixels, and are parameters that affect the AF performance.

傾斜面48がない場合の波形(61a、62a)と、傾斜面48がある場合の波形(61b、62b)とを比較すると、傾斜面48がある場合の方が、波形の傾きが緩くなる。傾斜面48がある場合、入射角が小さくなる(0に近づく)につれて、入射光が吸収部43により徐々に吸収されていくので、波形(61b、62b)の傾きが緩くなる。このように、吸収部43の端部に傾斜面48を設けることで、AF画素の瞳分割特性を変更することができる。 Comparing the waveforms (61a, 62a) without the inclined surface 48 and the waveforms (61b, 62b) with the inclined surface 48, the inclination of the waveforms with the inclined surface 48 is gentler. When there is an inclined surface 48, the incident light is gradually absorbed by the absorbing portion 43 as the incident angle becomes smaller (closer to 0), so the inclination of the waveforms (61b, 62b) becomes gentler. By providing the inclined surface 48 at the end of the absorbing portion 43 in this manner, the pupil division characteristics of the AF pixel can be changed.

吸収部43の端部の断面形状を直線的に変化するものでなく、図7(a)、(b)に示すように曲線等にしてもよい。また、図8に示すように、吸収部43の幅を、上方向(-Z方向側)へ行くほど、大きくしてもよい。吸収部43の上部の幅をWt2、吸収部43の下部の幅をWb2とすると、Wb2<Wt2となるように、吸収部43が形成される。吸収部43の上部の面積は、吸収部43の下部の面積よりも大きくなる。このように、吸収部43の形状を調整することにより、AF画素の瞳分割特性を調整することができる。また、傾斜面48の傾きが互いに異なる複数種類のAF画素対(AF画素11、AF画素13)を配置するようにしてもよい。この場合、カメラ1は、複数種類のAF画素対のうちから、焦点検出に用いるAF画素対を選択するようにしてもよい。 The cross-sectional shape of the end portion of the absorbing portion 43 does not change linearly, but may be curved as shown in FIGS. 7(a) and 7(b). Further, as shown in FIG. 8, the width of the absorbing portion 43 may be increased in the upward direction (−Z direction side). Assuming that the width of the upper portion of the absorbing portion 43 is Wt2 and the width of the lower portion of the absorbing portion 43 is Wb2, the absorbing portion 43 is formed such that Wb2<Wt2. The area of the upper portion of the absorbent portion 43 is larger than the area of the lower portion of the absorbent portion 43 . By adjusting the shape of the absorbing portion 43 in this manner, the pupil division characteristics of the AF pixels can be adjusted. Further, a plurality of types of AF pixel pairs (AF pixel 11, AF pixel 13) having inclined surfaces 48 with different inclinations may be arranged. In this case, the camera 1 may select AF pixel pairs to be used for focus detection from among multiple types of AF pixel pairs.

(変形例3)
一般に、撮像素子22の撮像面22aの中央部には、撮影光学系31の射出瞳を通過した光がほぼ垂直に入射するのに対し、中央部より外側に位置する周辺部、即ち撮像面22aの中央から離れた領域には、光が斜めに入射する。このため、各画素の吸収部43の面積や位置を、撮像素子22における画素の位置(例えば像高)によって異なるように構成してもよい。また、撮像素子22の撮像面22aの中央部と周辺部とでは、撮影光学系31の射出瞳の位置や射出瞳距離が異なる。このため、各画素の吸収部43の面積や位置を射出瞳の位置や射出瞳距離によって異なるように構成してもよい。これにより、撮影光学系31を介して光電変換部に入射する光量を多くすることや、光が斜めに入射する場合でもその状態において瞳分割を適切に行うことができる。
(Modification 3)
In general, the light passing through the exit pupil of the photographing optical system 31 enters the central portion of the imaging surface 22a of the imaging device 22 substantially perpendicularly, whereas the peripheral portion located outside the central portion, that is, the imaging surface 22a Light is obliquely incident on a region away from the center of . Therefore, the area and position of the absorbing portion 43 of each pixel may be configured to differ depending on the position (for example, image height) of the pixel in the imaging device 22 . Further, the position of the exit pupil of the imaging optical system 31 and the exit pupil distance are different between the central portion and the peripheral portion of the imaging surface 22a of the imaging device 22 . Therefore, the area and position of the absorbing portion 43 of each pixel may be configured to be different depending on the position of the exit pupil and the exit pupil distance. As a result, it is possible to increase the amount of light incident on the photoelectric conversion unit via the imaging optical system 31, and to appropriately perform pupil division even when light is obliquely incident.

(変形例4)
上述した実施の形態では、光電変換部として光電変換膜を用いる例について説明した。しかし、光電変換部42を、無機材料からなる光電変換膜により構成するようにしてもよい。光電変換部としてフォトダイオードを用いるようにしてもよい。
(Modification 4)
In the embodiment described above, an example in which a photoelectric conversion film is used as the photoelectric conversion unit has been described. However, the photoelectric conversion section 42 may be configured by a photoelectric conversion film made of an inorganic material. A photodiode may be used as the photoelectric conversion unit.

(変形例5)
上述した実施の形態では、撮像素子22に、原色系(RGB)のカラーフィルタを用いる場合について説明したが、補色系(CMY)のカラーフィルタを用いるようにしてもよい。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the case where a primary color system (RGB) color filter is used for the imaging device 22 has been described, but a complementary color system (CMY) color filter may be used.

(変形例6)
上述の実施の形態及び変形例で説明した撮像素子及び撮像装置は、カメラ、スマートフォン、タブレット、PCに内蔵のカメラ、車載カメラ、無人航空機(ドローン、ラジコン機等)に搭載されるカメラ等に適用されてもよい。
また、上述した吸収部を、可視光を遮光して赤外光を透過するフィルタ(バンドパスフィルタ)として用いてもよい。この場合、光電変換部が赤外光を効率よく受光して、赤外光を用いた焦点検出が可能となるため、本発明を、赤外光による画像が用いられるカメラ(例えば車載カメラや医療用のカメラ)にも適用することができる。
(Modification 6)
The imaging elements and imaging devices described in the above embodiments and modifications are applicable to cameras, smartphones, tablets, cameras built into PCs, vehicle-mounted cameras, cameras mounted on unmanned aerial vehicles (drones, radio-controlled machines, etc.), etc. may be
Moreover, you may use the absorption part mentioned above as a filter (band-pass filter) which blocks visible light and transmits infrared light. In this case, the photoelectric conversion unit efficiently receives the infrared light, enabling focus detection using the infrared light. camera) can also be applied.

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.

1…撮像装置、2…カメラボディ、3…交換レンズ、21…ボディ制御部、21a…画像データ生成部、21b…焦点検出部、22…撮像素子、31…撮影光学系、42…光電変換部、44…マイクロレンズ、43…吸収部、45a…第1の電極、45b…第2の電極、51…カラーフィルタ、81…第1の平坦化層、82…第2の平坦化層、110…基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Imaging device 2... Camera body 3... Interchangeable lens 21... Body control part 21a... Image data generation part 21b... Focus detection part 22... Imaging element 31... Imaging optical system 42... Photoelectric conversion part , 44... Microlens, 43... Absorber, 45a... First electrode, 45b... Second electrode, 51... Color filter, 81... First planarization layer, 82... Second planarization layer, 110... substrate

Claims (14)

第1のマイクロレンズと、前記第1のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第1の光電変換部と、前記第1の光電変換部で生成された電荷を出力するための第1の電極と、前記第1のマイクロレンズ及び前記第1の電極の間に設けられ、前記第1のマイクロレンズを透過した第1の光及び第2の光のうち、前記第2の光の一部を吸収する第1の吸収部と、
第2のマイクロレンズと、前記第2のマイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第2の光電変換部と、前記第2の光電変換部で生成された電荷を出力するための第2の電極と、前記第2のマイクロレンズ及び前記第2の電極の間に設けられ、前記第2のマイクロレンズを透過した前記第1の光及び前記第2の光のうち、前記第1の光の一部を吸収する第2の吸収部と、
を備える撮像素子。
a first microlens, a first photoelectric conversion unit photoelectrically converting light transmitted through the first microlens to generate an electric charge, and for outputting the electric charge generated by the first photoelectric conversion unit provided between the first electrode and the first microlens and the first electrode, and out of the first light and the second light transmitted through the first microlens, the second light a first absorption part that absorbs part of the light ;
a second microlens, a second photoelectric conversion unit photoelectrically converting light transmitted through the second microlens to generate an electric charge, and for outputting the electric charge generated by the second photoelectric conversion unit provided between the second electrode and the second microlens and the second electrode, and out of the first light and the second light transmitted through the second microlens, a second absorption part that absorbs part of the light of 1 ;
An image sensor.
請求項に記載の撮像素子において、
前記第1のマイクロレンズ及び前記第2のマイクロレンズは、光学系の第1領域を透過した前記第1の光、及び前記光学系の前記第1領域とは異なる第2領域を透過した前記第2の光を透過する撮像素子。
In the imaging device according to claim 1 ,
The first microlens and the second microlens are configured to receive the first light transmitted through a first region of the optical system and the second light transmitted through a second region different from the first region of the optical system. 2 image sensor that transmits light.
請求項または請求項に記載の撮像素子において、
前記第1の光電変換部は、前記第1のマイクロレンズを透過した前記第1の光と、前記第1のマイクロレンズと前記第1の吸収部とを透過した光と、を光電変換して電荷を生成し、
前記第2の光電変換部は、前記第2のマイクロレンズを透過した前記第2の光と、前記第2のマイクロレンズと前記第2の吸収部とを透過した光と、を光電変換して電荷を生成する撮像素子。
In the imaging device according to claim 1 or claim 2 ,
The first photoelectric conversion section photoelectrically converts the first light transmitted through the first microlens and the light transmitted through the first microlens and the first absorption section. generate an electric charge,
The second photoelectric conversion section photoelectrically converts the second light transmitted through the second microlens and the light transmitted through the second microlens and the second absorption section. An image sensor that generates an electric charge.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第1の吸収部の長さは、前記第1の光電変換部側よりも前記第1のマイクロレンズ側の方が短く、
前記第2のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第2の吸収部の長さは、前記第2の光電変換部側よりも前記第2のマイクロレンズ側の方が短い撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3 ,
In a direction intersecting the direction in which the light transmitted through the first microlens is incident, the length of the first absorption portion is closer to the first microlens than to the first photoelectric conversion portion. is short,
In a direction intersecting the direction in which the light transmitted through the second microlens is incident, the length of the second absorbing portion is closer to the second microlens than to the second photoelectric conversion portion. short image sensor.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第1の吸収部の面積は、前記第1の光電変換部側よりも前記第1のマイクロレンズ側の方が小さく、
前記第2のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第2の吸収部の面積は、前記第2の光電変換部側よりも前記第2のマイクロレンズ側の方が小さい撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
In the direction crossing the direction in which the light transmitted through the first microlens is incident, the area of the first absorption portion is larger on the first microlens side than on the first photoelectric conversion portion side. small,
In the direction crossing the direction in which the light transmitted through the second microlens is incident, the area of the second absorbing portion is larger on the second microlens side than on the second photoelectric conversion portion side. small image sensor.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第1の吸収部の長さは、前記第1の光電変換部側よりも前記第1のマイクロレンズ側の方が長く、
前記第2のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第2の吸収部の長さは、前記第2の光電変換部側よりも前記第2のマイクロレンズ側の方が長い撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
In a direction intersecting the direction in which the light transmitted through the first microlens is incident, the length of the first absorption portion is closer to the first microlens than to the first photoelectric conversion portion. is long,
In a direction intersecting the direction in which the light transmitted through the second microlens is incident, the length of the second absorbing portion is closer to the second microlens than to the second photoelectric conversion portion. long image sensor.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第1の吸収部の面積は、前記第1の光電変換部側よりも前記第1のマイクロレンズ側の方が大きく、
前記第2のマイクロレンズを透過した光が入射する方向と交差する方向において、前記第2の吸収部の面積は、前記第2の光電変換部側よりも前記第2のマイクロレンズ側の方が大きい撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 4,
In the direction crossing the direction in which the light transmitted through the first microlens is incident, the area of the first absorption portion is larger on the first microlens side than on the first photoelectric conversion portion side. big,
In the direction crossing the direction in which the light transmitted through the second microlens is incident, the area of the second absorbing portion is larger on the second microlens side than on the second photoelectric conversion portion side. large image sensor.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1の吸収部および前記第2の吸収部と、前記第1の光電変換部および前記第2の光電変換部との間に設けられる平坦化層または保護層を備える撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 7 ,
An imaging device comprising a planarizing layer or a protective layer provided between the first absorption section and the second absorption section and the first photoelectric conversion section and the second photoelectric conversion section.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1の吸収部および前記第2の吸収部は、黒フィルタである撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 8 ,
The imaging device, wherein the first absorption section and the second absorption section are black filters.
請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1の吸収部および前記第2の吸収部は、有機材料から成る撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 9 ,
The imaging device, wherein the first absorption section and the second absorption section are made of an organic material.
請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1の光電変換部及び前記第2の光電変換部は、有機材料から成る光電変換部である撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 10 ,
The imaging device, wherein the first photoelectric conversion unit and the second photoelectric conversion unit are photoelectric conversion units made of an organic material.
請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1の光電変換部で生成された電荷を出力するための第3の電極と、
前記第2の光電変換部で生成された電荷を出力するための第4の電極と、を備え、
前記第1の光電変換部は、前記第1の電極と前記第3の電極の間に設けられ、
前記第2の光電変換部は、前記第2の電極と前記第4の電極の間に設けられる撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 11 ,
a third electrode for outputting the charge generated by the first photoelectric conversion unit;
a fourth electrode for outputting the charge generated by the second photoelectric conversion unit,
The first photoelectric conversion unit is provided between the first electrode and the third electrode,
A said 2nd photoelectric conversion part is an image pick-up element provided between a said 2nd electrode and a said 4th electrode.
請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第1の光電変換部で生成された電荷に基づいて焦点検出に用いる第1信号を出力する第1出力部と、
前記第2の光電変換部で生成された電荷に基づいて焦点検出に用いる第2信号を出力する第2出力部と、
を備える撮像素子。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 12 ,
a first output unit that outputs a first signal used for focus detection based on the charge generated by the first photoelectric conversion unit;
a second output unit that outputs a second signal used for focus detection based on the charge generated by the second photoelectric conversion unit;
An image sensor.
請求項13に記載の撮像素子と、
前記第1信号と前記第2信号とに基づいて、光学系の焦点検出を行う検出部と、
を備える撮像装置。
The imaging device according to claim 13 ;
a detection unit that performs focus detection of an optical system based on the first signal and the second signal;
An imaging device comprising:
JP2018248623A 2018-12-28 2018-12-28 Imaging element and imaging device Active JP7283078B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018248623A JP7283078B2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Imaging element and imaging device
JP2023078342A JP2023099614A (en) 2018-12-28 2023-05-11 Imaging element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018248623A JP7283078B2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Imaging element and imaging device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023078342A Division JP2023099614A (en) 2018-12-28 2023-05-11 Imaging element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020109779A JP2020109779A (en) 2020-07-16
JP7283078B2 true JP7283078B2 (en) 2023-05-30

Family

ID=71570521

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018248623A Active JP7283078B2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Imaging element and imaging device
JP2023078342A Pending JP2023099614A (en) 2018-12-28 2023-05-11 Imaging element

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023078342A Pending JP2023099614A (en) 2018-12-28 2023-05-11 Imaging element

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP7283078B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009218382A (en) 2008-03-11 2009-09-24 Sony Corp Solid state imaging device, manufacturing method thereof and imaging device
JP2011216826A (en) 2010-04-02 2011-10-27 Sony Corp Solid-state image pickup device, method of manufacturing the same, electronic equipment and camera module
JP2014067948A (en) 2012-09-27 2014-04-17 Fujifilm Corp Solid-state imaging device and imaging apparatus
JP2016031498A (en) 2014-07-30 2016-03-07 株式会社ニコン Image pick-up element and imaging device
JP2016051746A (en) 2014-08-29 2016-04-11 ソニー株式会社 Solid-state imaging device, and electronic device
JP2016219214A (en) 2015-05-19 2016-12-22 株式会社Joled Functional element, display device, and imaging apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009218382A (en) 2008-03-11 2009-09-24 Sony Corp Solid state imaging device, manufacturing method thereof and imaging device
JP2011216826A (en) 2010-04-02 2011-10-27 Sony Corp Solid-state image pickup device, method of manufacturing the same, electronic equipment and camera module
JP2014067948A (en) 2012-09-27 2014-04-17 Fujifilm Corp Solid-state imaging device and imaging apparatus
JP2016031498A (en) 2014-07-30 2016-03-07 株式会社ニコン Image pick-up element and imaging device
JP2016051746A (en) 2014-08-29 2016-04-11 ソニー株式会社 Solid-state imaging device, and electronic device
JP2016219214A (en) 2015-05-19 2016-12-22 株式会社Joled Functional element, display device, and imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023099614A (en) 2023-07-13
JP2020109779A (en) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102523203B1 (en) Solid state image sensor, method of manufacturing the same, and electronic device
KR101832094B1 (en) Backside illumination image sensor, manufacturing method thereof and image-capturing device
US8094232B2 (en) Imaging apparatus
JP6791243B2 (en) Image sensor and image sensor
JP5503209B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
JP5956718B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
JP5834398B2 (en) Imaging device and imaging apparatus
JP2013157442A (en) Image pickup element and focal point detection device
JP5067148B2 (en) Imaging device, focus detection device, and imaging device
JP6693567B2 (en) Imaging device, focus detection device, and electronic camera
JP2023067935A (en) Imaging device
WO2020017642A1 (en) Focal point detection device, image capture device, and replacement lens
JP5278123B2 (en) Imaging device
JP6693568B2 (en) Imaging device, focus detection device, and imaging device
JP7283078B2 (en) Imaging element and imaging device
JP2016178341A (en) Imaging element and imaging device
JP6929511B2 (en) Image sensor and image sensor
JP6648666B2 (en) Image sensor and focus adjustment device
WO2017119448A1 (en) Imaging element and imaging device
JP7419975B2 (en) Imaging element and imaging device
JP7383876B2 (en) Imaging element and imaging device
WO2018181591A1 (en) Imaging element and imaging device
JP7279313B2 (en) Focus detection device and imaging device
US20220028914A1 (en) Image sensor and image capturing apparatus
JP7272423B2 (en) Imaging element and imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20210423

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210715

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210817

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221025

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221027

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230418

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7283078

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150