CN105280654B - 图像拾取装置和图像拾取*** - Google Patents
图像拾取装置和图像拾取*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN105280654B CN105280654B CN201510293932.4A CN201510293932A CN105280654B CN 105280654 B CN105280654 B CN 105280654B CN 201510293932 A CN201510293932 A CN 201510293932A CN 105280654 B CN105280654 B CN 105280654B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lenticule
- pixel
- photoelectric conversion
- image pick
- center
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 116
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 78
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 claims description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 75
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 44
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 18
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 17
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 17
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000000746 body region Anatomy 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 240000001439 Opuntia Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
- H01L27/14612—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements involving a transistor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L27/14627—Microlenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1464—Back illuminated imager structures
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
- H04N23/672—Focus control based on electronic image sensor signals based on the phase difference signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/703—SSIS architectures incorporating pixels for producing signals other than image signals
- H04N25/704—Pixels specially adapted for focusing, e.g. phase difference pixel sets
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
- H04N25/778—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising amplifiers shared between a plurality of pixels, i.e. at least one part of the amplifier must be on the sensor array itself
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
本发明涉及图像拾取装置和图像拾取***。一种图像拾取装置包括:具有二维布置的多个像素的像素区域,多个像素包含多个图像拾取像素和能够进行相位差检测的多个焦点检测像素;被布置为与相应的图像拾取像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜;和被布置为与相应的焦点检测像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜。当多个微透镜中的至少一个被正交投影到相应的光电转换单元上时,至少一个微透镜的顶点位置离开该至少一个微透镜的中心位置。
Description
技术领域
本发明涉及包含非对称微透镜的图像拾取装置和图像拾取***。
背景技术
日本专利公开No.2009-109965和No.2009-290157分别描述了在成像面中设置图像拾取像素和能够进行相位差检测的焦点检测像素的图像拾取装置。日本专利公开No.2009-109965公开了用于焦点检测像素的微透镜的焦点比用于图像拾取像素的微透镜的焦点更接近微透镜的结构。日本专利公开No.2009-290157公开了根据图像高度改变用于焦点检测像素的微透镜的位置和用于图像拾取像素的微透镜的位置的结构。
日本专利公开No.2009-086144公开了形成一组像素的像素具有不同形状的各微透镜的结构。然后,通过比较来自这些像素的输出执行焦点检测。
日本专利公开No.2009-109965和日本专利公开No.2009-290157分别陈述了可在包含设置在成像面中的焦点检测像素和图像拾取像素的图像拾取装置中提高焦点检测精度。但是,还没有进行足够的研究以同时提高基于相位差检测的焦点检测精度和图像拾取性能。术语“图像拾取性能”指的是例如对倾斜入射光的灵敏度或减少源自不同颜色的相邻像素信号的颜色的混合的能力。日本专利公开No.2009-086144陈述了能够不需要光路分离单元。但是,也还没有进行足够的研究以同时提高焦点检测精度和图像拾取性能。
发明内容
鉴于上述的问题,本发明提供一种具有能够在成像面中进行相位差检测的像素并且可同时改善焦点检测精度和图像拾取性能的图像拾取装置。
根据本发明的一个方面的图像拾取装置包括具有二维布置的多个像素的像素区域,多个像素包含多个图像拾取像素和多个焦点检测像素,焦点检测像素分别被配置为输出基于相位差检测的用于焦点检测的信号;被布置为与相应的图像拾取像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜;和被布置为与相应的焦点检测像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜。多个微透镜中的至少一个是顶点位置离开其在平面图中的中心位置的不对称微透镜。
将参照附图阅读实施例的以下说明,本发明的其它特征将变得十分明显。以下描述的本发明的实施例中的每一个可被单独地实现,或者,在必要的情况下或者在在单个实施例中组合来自各单个实施例的要素或特征有益的情况下,实现为多个实施例或其特征的组合。
附图说明
图1是适用于本发明的图像拾取***的一般框图。
图2是适用于本发明的图像拾取装置的一般框图。
图3A是适用于本发明的图像拾取装置的像素区域的顶视图,图3B是配置于像素区域中的像素的顶视图,图3C示出图3B的截面图。
图4A是适用于本发明的图像拾取装置的像素区域的顶视图,图4B是像素区域中的像素的顶视图,图4C示出图4B的截面图。
图5是适用于本发明的像素电路的等价电路图。
图6是适用于本发明的像素电路的等价电路图。
图7A和图7B分别示出具有比较例的对称微透镜的像素。
图8A和图8B分别示出具有比较例的对称微透镜的像素。
图9A是根据本发明的实施例的不对称微透镜的顶视图,图9B和图9C是图9A中的不对称微透镜的截面图。
图10A~10D比较根据本发明的实施例的不对称微透镜与现有技术的对称微透镜。
图11A是包含根据本发明的实施例的不对称微透镜的图像拾取装置的顶视图,图11B~11D示出图11A中的目标像素的截面结构。
图12A和图12C分别是具有不对称微透镜的像素的顶视图,图12B是图12A的截面图。
图13A和图13B分别是实施例1的图像拾取装置中的像素的顶视图和截面图。
图14A和图14B示出实施例1的图像拾取装置中的其它像素。
图15A和图15B分别是比较例的图像拾取装置的像素的顶视图和截面图。
图16表示实施例1和比较例的光学特性。
图17A和图17B分别是实施例2的图像拾取装置中的像素的顶视图和截面图,图17C和图17D分别是比较例的图像拾取装置的像素的顶视图和截面图。
图18表示实施例2和比较例的光学特性。
图19A是实施例3的图像拾取装置中的像素的顶视图,图19B和图19C是图19A的截面图。
图20是实施例3的图像拾取装置的顶视图,图20B~20D分别提供图20A中的像素的顶视图和截面图。
图21A是实施例4的图像拾取装置中的像素的顶视图,图21B和图21C是图21A的截面图。
图22A是实施例4的图像拾取装置的顶视图,图22B~22D分别提供图22A中的像素的顶视图和截面图。
图23A是实施例5的图像拾取装置中的像素区域的顶视图,图23B和图23C分别是图23A中的像素的顶视图。
图24A是实施例6的图像拾取装置中的像素区域的顶视图,图24B是图24A的截面图。
图25A和图25B分别提供实施例7的图像拾取装置中的像素的顶视图和截面图。
图26A是实施例7的图像拾取装置的顶视图,图26B和图26C分别是图26A中的像素的截面图。
具体实施方式
将参照图1和图2描述根据本发明的实施例的图像拾取***和图像拾取装置。
图1是图像拾取***的框图。图像拾取***100包括图像拾取透镜101、图像拾取装置102、透镜控制器103、图像拾取装置控制器104、图像处理单元105、孔径/快门控制器106、中央处理单元(CPU)107、显示单元108、操作开关109和记录单元110。
本实施例的图像拾取装置102能够基于成像面中的相位差进行焦点检测。现在将描述焦点检测动作。
来自被照体的光穿过图像拾取透镜101并且被收集到图像拾取装置102上。图像拾取装置102将通过图像拾取透镜101入射的光转换成电信号、对电信号执行预定处理并且将得到的信号输出到CPU 107。
图像拾取装置102的动作根据来自图像拾取装置控制器104的控制信号被控制。图像拾取装置控制器104从图像拾取装置102接收相位差检测信号等,并且,向CPU 107传送图像信号和指示对焦状态的信号。另外,图像拾取装置控制器104向图像拾取装置102传送用于切换图像拾取装置102的驱动模式的控制信号。在接收到来自图像拾取装置控制器104的信号时,CPU 107向透镜控制器103传送指示对焦状态的信号。响应来自CPU 107的信号,透镜控制器103驱动图像拾取透镜101。该动作使得能够调整图像拾取装置102的对焦状态。
CPU 107向图像处理单元105传送从图像拾取装置102输出的图像信号。通过图像处理单元105处理的图像信号通过显示单元108被显示并且记录于记录单元110中。操作开关109被提供给用户以根据被照体等改变图像拾取***100的图像拾取动作。孔径/快门控制器106接收来自CPU 107的信号,并且,控制孔径和/或机械快门的打开和关闭状态,使得曝光量适于被照体的亮度。
现在将参照图2描述图像拾取装置102。
在像素区域201中二维布置多个像素。沿图中的上下方向配置成列的多个像素形成像素列,并且,沿与像素列正交的方向配置的多个像素形成像素行。响应来自垂直扫描电路202的控制脉冲,各像素行的信号被基本上同时输出到多个相应的信号输出线。在被输出到信号输出线之后,各像素行的信号被输入到列电路203。列电路203执行以下动作中的至少一个:信号保持、放大、去噪声和模数转换。然后,响应来自水平扫描电路204的控制脉冲,各像素行的信号被依次输出到水平输出线、穿过输出单元205和输出焊盘206并被输出到图像拾取装置102的外面。在本实施例中,列电路203、水平扫描电路204、输出单元205和输出焊盘206被配置于像素区域201之上和之下。配置于像素区域201之上和之下的部件中的每一个动作以任意地从像素区域201的偶数或奇数列向图像拾取装置102的外面输出信号。图像拾取信号和相位差检测信号(后面描述)均穿过上述部件中的每一个并且被输出到图像拾取装置102的外面。
现在参照图3A~3C和图4A~4C描述焦点检测像素的结构。在图3A~3C中,在平面图中,各像素的光电转换单元具有将光电转换单元的一部分遮光的遮光部件。在图4A~4C中,各像素包含多个光电转换单元,并且,来自多个光电转换单元的信号可被独立地读出。
图3A是像素区域300的平面图,图3B是配置于像素区域300中的焦点检测像素的平面图,图3C示出沿图3B的线IIIC-IIIC切取的截面图。
在像素区域300中配置焦点检测像素301A和301B和图像拾取像素。焦点检测像素301A在图中的其左侧具有孔径。即,焦点检测像素301A在图中的其右侧具有遮光部件302。焦点检测像素301B在图中的其右侧具有孔径,并且,在图中的其左侧具有遮光部件302。
虽然在本实施例中遮光部件302由单个层形成,但遮光部件302可由多个层或者由布线形成。
光电转换单元由包含N型半导体区域303和P型半导体区域304的光电二极管形成。光电转换单元可以是N型半导体区域303在其前侧具有P型半导体区域的嵌入光电二极管。
为了遮光部件302与布线307a之间以及布线307a与布线307b之间的电气绝缘,设置层间绝缘膜305。在最上面的布线307b上设置预定层308。预定层308由平坦化膜、滤色器层和保护层等中的至少一个形成。在预定层308上设置微透镜309。
图像拾取像素除了不包含遮光部件302以外具有与焦点检测像素相同的结构。为了与其它像素结构区分,以下,诸如上述的焦点检测像素将被称为包含遮光部件的焦点检测像素。分别包含遮光部件的多个焦点检测像素包含一组的多对的光瞳分割的焦点检测像素。根据从一组的多对的光瞳分割的焦点检测像素输出的信号,执行基于相位差检测的焦点检测。遮光部件302被设置为接收穿过包含图像拾取透镜101的成像光学***的出射光瞳的一部分的光。换句话说,遮光部件302阻挡穿过成像光学***的出射光瞳的其它部分的光。
下面,将参照图4A~4C描述另一焦点检测像素的结构。
图4A是像素区域400的平面图,图4B是像素区域400中的焦点检测像素的平面图,图4C示出沿图4B的线IVC-IVC切取的截面图。在图3A~3C所示的结构中,焦点检测像素和图像拾取像素均存在于成像面中。在图4A~4C所示的结构中,每个像素同时用作焦点检测像素和图像拾取像素。
与图3A~3C所示的结构的不同在于,各像素包含多个光电转换单元,并且,可独立地读出来自光电转换单元的信号。
分别均用作焦点检测像素和图像拾取像素的多个像素401被配置于像素区域400中。
各像素401包含具有N型半导体区域402_A和P型半导体区域403的光电转换单元(光电二极管)PD(A)和具有N型半导体区域402_B和P型半导体区域403的另一光电转换单元(光电二极管)PD(B)。P型半导体区域403介于N型半导体区域402_A与N型半导体区域402_B之间。
各像素401还包含向浮置扩散部FD_A传送来自N型半导体区域402_A的信号的传送栅电极Tx_A和向浮置扩散部FD_B传送来自N型半导体区域402_B的信号的传送栅电极Tx_B。
浮置扩散部FD_A和FD_B中的每一个与放大晶体管(未示出)的输入节点连接。浮置扩散部FD_A和FD_B可被配置为可相互电连接,以在各像素内加算来自N型半导体区域402_A和402_B的信号。作为替代方案,浮置扩散部FD_A和FD_B可被配置于共用活性区域中。
布线405a~405c通过层间绝缘膜404相互电气绝缘。预定层406被设置在最上面的布线405c上。预定层406由平坦化膜、滤色器层和保护层等中的至少一个形成。微透镜407被设置在预定层406上。
为了与其它的像素结构区分,以下,诸如上述的焦点检测像素将被称为包含多个光电转换单元的焦点检测像素。
如后面描述的那样,当图3C和图4C所示的本实施例的微透镜309和407被正交投影到相应的光电转换单元上时,微透镜309和407的最高位置(顶点)离开其中心位置。作为替代方案,微透镜309的顶点位置离开相应像素的光电转换单元的中心位置,并且,沿向着像素区域300的中心的方向(例如,沿图3B中的左手方向)离开中心位置。在包含多个光电转换单元的焦点检测像素的情况下,微透镜407的顶点位置离开相应像素的N型半导体区域402_A和402_B之间的P型半导体区域403并且向着像素区域400的中心。
当通常的微透镜被正交投影到光电转换单元上时,微透镜的顶点位置与其中心位置一致。即,通常的微透镜关于其顶点位置对称。为了阐明与这种通常的微透镜的差异,以下,图3C和图4C所示的微透镜将被称为不对称微透镜。另一方面,现有技术的微透镜将被称为对称微透镜。在后面将描述不对称微透镜的结构。
现在,参照图5和图6,将描述参照图3A~3C和图4A~4C描述的图像拾取装置的像素的等价电路。图5和图6分别示出以两行和两列的阵列的方式配置的总共四个像素。
图5示出与图3A~3C对应的图像拾取装置的等价电路。虽然在附图标记的后面添加字符以识别行和列,但将在不添加字符的情况下描述所有像素共通的动作。根据需要,通过添加字符描述各像素行或列特有的动作。
在图5中,第一行中的像素是焦点检测像素,并且,第二行中的像素是图像拾取像素。由于可按照相同的读取方法读出焦点检测像素和通常的图像拾取像素的信号,因此将没有差别地描述这些像素。
首先,描述基本的信号读取动作。在光电转换单元501中产生的电荷通过传送晶体管502被传送到浮置扩散部506。浮置扩散部506与放大晶体管504的栅极连接,该放大晶体管504放大基于传送的电荷的信号。放大的信号通过选择晶体管505被输出到信号输出线。然后,传送到浮置扩散部506的电荷通过复位晶体管503被复位。
在本实施例中,两个像素共享复位晶体管503、放大晶体管504和选择晶体管505。
参照图2描述的列电路203被设置在信号输出线的后段中。在列电路203中执行预定的处理。
包含于各行中的多个像素的信号被输出到相应的信号输出线。响应供给到传送控制线TX_1的驱动信号,第一行中的各像素的传送晶体管502A和502B被基本上同时接通。这导致第一行中的光电转换单元501A和501B中的电荷被传送到浮置扩散部506A和506B。当选择控制线TSEL_1被接通时,第一行中的选择晶体管505A和505B被接通,使得第一和第二列中的像素的信号被输出到信号输出线。通过对所有行重复该动作读出图像信号的帧。
来自焦点检测像素的信号和来自图像拾取像素的信号可没有差别地被输出到图像拾取装置的外面。来自焦点检测像素的信号从输出信号被提取,使得可执行基于相位差的焦点检测。
作为替代方案,可对不同的帧输出来自图像拾取像素的信号和来自焦点检测像素的信号。
参照图6,描述图4A~4C的图像拾取装置。虽然在附图标记的后面添加字符以识别行和列,但将在不添加字符的情况下描述所有像素共通的动作。根据需要,通过添加字符描述各像素行或列特有的动作。
在图4A~4C所示的图像拾取装置中,各像素包含可独立地读出信号的多个光电转换单元。例如,第一像素包含分别设置传送晶体管602_A1和602_A2的光电转换单元601_A1和601_A2。由于通过作为不同的控制布线的传送控制线TX_A1和TX_A2进行控制,因此来自光电转换单元601_A1和601_A2的信号可被独立地读出。
将描述基本信号读取动作。在光电转换单元601中产生的电荷通过传送晶体管602被传送到浮置扩散部606。浮置扩散部606与放大晶体管604的栅极连接,该放大晶体管604放大基于传送的电荷的信号。放大的信号通过选择晶体管605被输出到信号输出线。然后,传送到浮置扩散部606的电荷通过复位晶体管603被复位。
在本实施例中,包含于各像素中的两个光电转换单元共享复位晶体管603、放大晶体管604和选择晶体管605。
参照图2描述的列电路203被设置在信号输出线的后段中。在列电路203中执行预定的处理。
包含于各行中的多个像素的信号被输出到相应的信号输出线。响应供给到传送控制线TX_A1的驱动信号,第一行中的像素的光电转换单元601_A1和601_B1的信号被读出。传送晶体管602_A1和602_B1被同时接通。这导致光电转换单元601_A1和601_B1中的电荷被传送到浮置扩散部606A和606B。当选择控制线TSEL_1被接通时,第一行中的选择晶体管605A和605B被同时接通,并且,第一和第二列中的像素的信号被同时输出到信号输出线。然后,响应供给到传送控制线TX_A2的驱动信号,第一行中的像素的其它光电转换单元601_A2和601_B2的信号被读出。传送晶体管602_A2和602_B被同时接通。这导致光电转换单元601_A2和601_B2中的电荷被传送到浮置扩散部606A和606B。当选择控制线TSEL_1被接通时,第一行中的选择晶体管605A和605B接通,并且,第一和第二列中的像素的信号被输出到信号输出线。通过对所有的行重复该动作,读出图像信号的画面。
在本实施例的图像拾取装置中,基本上每个像素同时用作焦点检测像素和图像拾取像素。因此,能够适当地从成像面选择必需的区域和必需的像素数量并且将它们输出到图像拾取装置的外面。并且,也能够从输出信号提取焦点检测像素的信号并且基于相位差执行焦点检测。
现在将描述在本实施例的图像拾取装置中使用的不对称微透镜。
在描述不对称微透镜之前,作为比较例,描述使用对称微透镜的结构。
图7A和图7B分别示出参照图3A~3C和图5描述的图像拾取装置的比较例。图8A和图8B分别示出参照图4A~4C和图6描述的图像拾取装置的比较例。对称微透镜指的是在平面图中在其中心具有其最高点的微透镜。图7A和图7B和图8A和图8B所示的微透镜具有相同的形状。
作为图像拾取装置的特性,斜入射特性是众所周知的。这是表示斜入射于成像面上的光可什么程度地被收集到光电转换单元上的特性。改善斜入射特性的方法是已知的,在该方法中,微透镜的中心从光电转换单元的中心位移。
在图7A和图7B以及图8A和图8B中,对称微透镜的位移量改变以改善灵敏度和焦点检测性能。图7A中的位移量比图7B中的位移量大,并且,图8A中的位移量比图8B中的位移量大。
在图7A中,N型半导体区域701和P型半导体区域702形成用作光电转换单元的光电二极管。层间绝缘膜703被设置在光电转换单元上。遮光部件704将N型半导体701的一部分遮光。布线705a和705b通过层间绝缘膜703相互绝缘。预定层706(例如,滤色器)被设置在作为最上面的布线层的布线705b上。微透镜707被设置在预定层706的上侧。图7B中的基本结构与图7A中的基本结构相同。图7B中的微透镜708相对于N型半导体区域701的位置与图7A中的微透镜707相对于N型半导体区域701的位置不同。
在图7A所示的结构中,由微透镜707收集到N型半导体区域701的中心的左侧的区域上的光被遮光部件704阻挡。因此,在图7A的结构中实现的焦点检测性能高。但是,在通过使用该像素产生用于图像拾取的信号的情况下,由于大量的光被遮光部件704阻挡,因此在灵敏度上存在提高的空间。
在图7B所示的结构中,在与N型半导体区域701对应的微透镜708的整个区域中,光在不被遮光部件704阻挡的情况下入射于光电转换单元上。因此,在该结构中实现的灵敏度比在图7A中高。但是,原本被遮光部件704阻挡的光也入射于光电转换单元上。具体而言,应被遮光部件704阻挡的入射于微透镜708的左手侧的用于焦点检测的光反而在不被阻挡的情况下入射于光电转换单元上。因此,虽然图7B的结构在灵敏度上优于图7A,但在焦点检测精度上存在提高的空间。
即,在图7A和图7B的结构中,需要提出一些改进以同时实现焦点检测精度和灵敏度。
在图8A中,N型半导体区域801_A和P型半导体区域802以及N型半导体区域801_B和P型半导体区域802形成分别用作光电转换单元的两个光电二极管。层间绝缘膜803被设置在两个光电转换单元上。布线804a~804c通过层间绝缘膜803相互绝缘。在作为最上面的布线层的布线804c上设置预定层805(例如,滤色器)。微透镜806被设置在预定层805的上侧。图8B中的基本结构与图8A相同。图8B中的微透镜807相对于N型半导体区域801_A和801_B的位置与图8A中的微透镜806相对于N型半导体区域801_A和801_B的位置不同。
在图8A的结构中,N型半导体区域801_A与N型半导体区域801_B之间的区域处于像素的中心。被微透镜806收集到中心的左侧的区域上的光入射于N型半导体区域801_A与N型半导体区域801_B之间的区域上。然后,产生相对大量的电荷,并且,通过N型半导体区域801_B读出信号。因此,在图8A的结构中实现的焦点检测精度高。但是,在使用该像素产生用于图像拾取的信号的情况下,由于大量的光被布线804a~804c阻挡,因此,在灵敏度上存在提高的空间。
在图8B所示的结构中,被微透镜807收集的光在不被布线804a~804c阻挡的情况下入射于光电转换单元上。因此,在该结构中实现的灵敏度比在图8A中高。但是,由于光入射于更接近N型半导体区域801_B的区域上,因此,在焦点检测精度上存在提高的空间。
即,在图8A和图8B的结构中,需要进行一些改善以同时实现焦点检测精度和灵敏度。
下面,描述根据本发明的实施例的图像拾取装置。在本实施例中使用不对称微透镜。使用不对称微透镜可增加设定光电转换单元中的焦点位置的自由度。
在如比较例那样使用对称微透镜的情况下,难以在不移动整个微透镜的情况下在保持深度方向的焦点位置的同时改变焦点的平面位置。相反,使用不对称微透镜使得能够在不明显改变深度方向的焦点位置的情况下改变焦点的平面位置。因此,使用不对称微透镜使得能够与形成光电转换单元的半导体区域、由多晶硅或金属制成的布线、遮光部件等的平面布局无关地同时实现焦点检测精度和灵敏度。
对于本实施例的不对称微透镜,只需要至少微透镜的最高点在平面图中离开其中心位置。通过该结构,可以容易地改变焦点的平面位置。
除了该结构以外,将描述可增加微透镜的占用面积的不对称微透镜结构。
将参照图9A~9C描述本实施例的不对称微透镜。图9A是不对称微透镜111的示意性平面图。图9B和图9C是不对称微透镜111的示意性截面图。
图9A是示出包含X轴方向和Y轴方向的平面中的不对称微透镜111的底部900的示意性平面图。底部900与通过将不对称微透镜111投影到包含X轴方向和Y轴方向的平面上获得的图像(正交投影图像)的形状一致。在底部900中,不对称微透镜111具有沿X轴方向的第一长度L1,并且,还具有沿Y轴方向的第一长度L1。在在相邻的微透镜之间不存在间隙的结构的情况下,在相邻的微透镜相互接触的微透镜高度处规定底部900。
在底部900(不对称微透镜111)内,存在沿X轴方向的第一位置P1到第六位置P6。第三位置P3、第一位置P1、第六位置P6、第五位置P5、第二位置P2和第四位置P4从阵列区域的中心O起被依次配置。
在不对称微透镜111的底部900的外缘中,第一区域121的最接近中心O且沿Y轴方向延伸的边911位于第三位置P3处。在不对称微透镜111的底部900的外缘中,第一区域121的最远离中心O且沿Y轴方向延伸的边915位于第四位置P4。不对称微透镜111的底部900的中心位于作为第三位置P3与第四位置P4之间的中心的第五位置P5。即,第四位置P4离第三位置P3的距离为第一长度L1,并且,第五位置P5离第三位置P3的距离为第一长度的一半(L1/2)。如下面描述的那样,第六位置P6表示不对称微透镜111沿X轴方向的顶点的位置。第一区域121是在阵列区域中以二维矩阵状配置的单胞中的一个。单胞中的每一个具有一个微透镜。
如图9A所示,底部900关于X轴垂直对称,并且,其外缘由边911~918形成。边911是连接点901与点908的直线,并且,边912是连接点901与点902的曲线。边913是连接点902与点903的直线,并且,边914是连接点903与点904的曲线。边915是连接点904与点905的直线,并且,边916是连接点905与点906的曲线。边917是连接点906与点907的直线,并且,边918是连接点907与点908的曲线。边911和915是沿Y轴方向延伸的直线。边913和917是沿X轴方向延伸的直线。边912、914、916和918分别具有曲率并且提供直线之间的连接。
在沿X轴方向的第一位置P1处,底部900具有沿Y轴方向的第一宽度W1。在沿X轴方向的第二位置P2处,底部900具有沿Y轴方向的第二宽度W2。在第三位置P3和第四位置P4处,底部900分别具有沿Y轴方向的第三宽度W3和第四宽度W4。至少满足关系W1>W2,并且,更优选满足关系W1>W2>W3>W4。注意,在图9A中满足W1=L1。
第一位置P1是离第三位置P3的距离为第一长度L1的一半或更小的任意位置,并且,第二位置P2是离第三位置P3的距离大于第一长度L1的一半的任意位置。第一位置P1可以是离第三位置P3的距离小于第一长度L1的一半的任意位置,并且,第二位置P2可以是离第三位置P3的距离为第一长度L1的一半或更大的任意位置。从中心O到第二位置P2的距离大于从中心O到第一位置P2的距离。
图9B是沿图9A中的X轴的不对称微透镜111的示意性截面图。在包含Z轴方向和X轴方向的平面中,边931~933形成不对称微透镜111的截面920的外缘。边931是连接点921与点922的直线,边932是连接点922与点923的曲线,边933是连接点923与点924的曲线。不对称微透镜111在第一位置P1具有第一高度H1,在第二位置P2具有第二高度H2,并在第六位置P6具有第三高度H3。这些高度具有关系H3>H1>H2。这里,第三高度H3在不对称微透镜111中最高。换句话说,第六位置P6处的点923是不对称微透镜111的顶点。不对称微透镜111在比第五位置P5更接近中心O的第六位置P处具有其顶点。这里,顶点在截面920中是最高点。虽然不对称微透镜111在本实施例中具有顶点,但最高部分未必需要是点。例如,不对称微透镜111可在沿从第一位置P1到第五位置P5的线的任意点处具有第三高度H3。
如图9B所示,不对称微透镜111的边932具有曲率半径小于边933的曲率半径的部分。边932可具有曲率半径大于边933的曲率半径的部分。通过该结构,从边933入射的光通过高的透镜焦度明显弯曲,并且,光收集效率提高。例如,能够从不对称微透镜111的截面中的任意点上的切线确定曲率半径。例如,确定X轴方向的边933的中心(即,第六位置P6与第四位置P4之间的中心)处的边933的切线。可从切线的内接圆获得曲率半径。可以使用通常用于测量曲率半径的其它方法以确定各部分的曲率半径。
图9C表示图9A中的第一位置P1和第二位置P2上的不对称微透镜111的截面。第一截面941是沿Y轴方向在图9A中的第一位置P1切取的不对称微透镜111的截面。第二截面942是沿Y轴方向在图9A中的第二位置P2切取的不对称微透镜111的截面。在第一截面941中,不对称微透镜111具有第一宽度W1和最高且与第一截面941的顶点对应的第一高度H1。第一截面941的外缘具有第一曲率半径R1。在第二截面942中,不对称微透镜111具有第二宽度W2和最高且与第二截面942的顶点对应的第二高度H2。虽然不对称微透镜111在本实施例中具有这些顶点,但是,如上所述,具有第一高度H1和第二高度H2的部分未必需要为点。
第二截面942的外缘具有第二曲率半径R2。第一和第二曲率半径R1和R2具有关系R1<R2。该关系可以为R1≥R2,但第二宽度W2可以更窄,并且,可以减小面积占据比。在这种情况下,不对称微透镜111的第二宽度W2可形成图9A中的外缘。当不对称微透镜111在最远离中心O的位置处具有长度等于第二宽度W2的边时,能够增加面积占有率且取入来自更宽范围的光。
如图9A~9C所示,不对称微透镜111在第一位置P1具有第一宽度W1、第一高度H1和第一曲率半径R1,并且在第二位置P2具有第二宽度W2、第二高度H2和第二曲率半径R2。满足关系W1>W2、H1>H2和R1<R2允许不对称微透镜111具有大的占有面积,同时保持较高的光收集能力,使得提高光收集率。
下面,将参照图10A~10D,进行现有技术的不对称微透镜111与对称微透镜1011之间的比较。与图9A~9C相同的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。
图10A是示出不对称微透镜111的底部900的示意性平面图,图10B是为了比较示出对称微透镜1011的底部1000的示意性平面图。图10C是不对称微透镜111的示意性截面图,图10D用于比较的对称微透镜1011的示意性截面图。
在图10A~10D中,微透镜位于具有相同的面积的相应的第一区域121中。
如图10B所示,对称微透镜1011具有底部1000。底部1000为半径为第一长度L1的一半(L1/2)的圆的形状。如图10B所示,对称微透镜1011的顶点位于处于第一区域121的中心的第五位置P5上。
图10C是示出沿图10A中的X轴的不对称微透镜111的截面1051的示意性截面图。图10D是示出沿图10B中的X轴的对称微透镜1011的截面1052的示意性截面图。两个微透镜在它们的顶点上具有第三高度H3。图10C和图10D分别提供到相应的底部具有相同距离的虚拟入射面1061,以表示微透镜中的光的行为。与微透镜中的每一个的光接收表面的法线的角度为θ2的斜光1081入射于微透镜上。
入射于对称微透镜1011上的光1081例如变为与光1081具有角度θ4的光1083并且被收集。另一方面,入射于不对称微透镜111上的光1081例如变为与光1081具有角度θ3的光1082并且被收集。角度θ3大于角度θ4。如图10C的截面1051所示,不对称微透镜111在第六位置P6的两侧逐渐改变其斜率,并且,光在第六位置P6的两侧以不同的方式折射。在本实施例中,第一位置P1处的曲率半径小于第二位置P2处的曲率半径。在接近第四位置P4的点处,不对称微透镜111可使斜入射光(角度θ2)变为沿Z轴方向的光(角度θ3),并且,与对称微透镜1011相比,可更有效地收集斜入射光。当角度θ2的范围为20度~40度时,使用不对称微透镜111的像素的灵敏度比使用对称微透镜1011的像素的灵敏度高10%~20%。
不对称微透镜111在保持高的光收集能力的同时具有大的占用面积,并由此具有高的光收集率。因此,通过在离阵列区域的中心O预定距离处设置至少一个不对称微透镜111,能够提供具有高的光收集率的微透镜阵列。
由于第二位置P2(图9A)可以为满足上述的条件的任何位置,因此,第二位置P2可以为第四位置P4。即,边915可具有第二宽度W2作为其长度。在这种情况下,不对称微透镜111可具有比上述的情况大的占用面积。
不对称微透镜111可在第一位置P1处具有顶点。即,第六位置P6可处于与第一位置P1相同的位置。在本实施例中,第一位置P1处的第一宽度W1是最大宽度。但是,不对称微透镜111可在不同的位置,或者,更特别地,在第五位置P5与第二位置P2之间具有最大宽度。在这种位置处具有最大宽度的不对称微透镜111可具有更高的面积占用率。
在本实施例中,第一区域121具有正方形形状。但是,第一区域121可以为在平面图中外接不对称微透镜111的外缘的任何矩形的形状。第一区域121可以为具有第一长度L1的边的矩形的形状。多个微透镜可至少被一维配置。第三位置P3上的第三宽度W3可等于第一长度L1(W3=L1)。
在本实施例中,第一长度L1的范围为0.5μm~50μm。第一宽度W1和第二宽度W2的范围为0.5μm~50μm。第二宽度W2与第一宽度W1的比的范围为0.05~0.99,并优选为0.2~0.8。第一高度H1和第二高度H2的范围为0.1μm~5.0μm。第一曲率半径R1由第一高度H1和第一宽度W1确定,并且,第二曲率半径R2由第二高度H2和第二宽度W2确定。第一曲率半径R1和第二曲率半径R2的范围为约0.25μm~约100μm。不对称微透镜的宽度、高度和曲率半径可被适当地设定以实现80%或更大的面积占有率。这是由于,例如,如果图像拾取装置中的不对称微透镜的面积占有率小于80%,那么至少20%的光不能被收集,并且,这在图像周围导致明显的遮蔽。
可例如使用光刻技术形成本实施例的不对称微透镜。在这种情况下,光致抗蚀剂通过使用具有从不对称微透镜的形状的设计数据确定的透过率的区域灰度掩模或灰度色调掩模的曝光装置被曝光。光致抗蚀剂然后被显影以形成希望的不对称微透镜。
当在微透镜占有面积上存在设计自由度时,可通过在平面图中沿径向逐渐变窄的弯曲形状和在截面图中沿径向逐渐降低的弯曲形状,形成不对称微透镜的轮廓。
已描述了不对称微透镜。在相关技术中,还没有实施研究以向能够在成像面中进行相位差检测的图像拾取装置(以下,称为像面自动对焦(AF)图像拾取装置)应用不对称微透镜。本发明的发明人的研究表明,可通过使用不对称微透镜自由地改变平面图中的焦点位置,并且表明,在像面AF图像拾取装置中,能够同时保持灵敏度和提高焦点检测精度。
参照图11A~11D,描述如何在本发明的不对称微透镜被应用于焦点检测像素时收集光。
图11A是图像拾取装置的顶视图。图像拾取装置1100包括像素区域1101和像素区域1101周围的周边电路区域。在周边电路区域中设置扫描电路、放大电路和模数电路中的至少一个。目标像素1102位于像素区域1101的外部中。图11B~11D分别示出目标像素1102的截面结构。图11B示出目标像素1102是图像拾取像素的例子。通过包含N型半导体区域1103和P型半导体区域1104的光电二极管形成光电转换单元。光电转换单元可以是在N型半导体区域1103的前侧具有P型半导体区域的嵌入光电二极管。N型半导体区域1103中的电荷通过传送栅电极Tx被传送到浮置扩散部FD。布线1106a~1106c通过层间绝缘膜1105相互电气绝缘。在最上面的布线1106c上设置预定层1107。预定层1107由平坦化膜、滤色器层和保护层等中的至少一个形成。在预定层1107上设置微透镜1108。
图11C~11D分别示出目标像素1102是焦点检测像素的例子。图11C示出使用包含遮光部件的焦点检测像素的例子。具有与图3A~3C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。图11D示出使用包含多个光电转换单元的焦点检测像素的例子。具有与图4A~4C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。
图11B所示的图像拾取像素使用对称微透镜。平面图中的微透镜1108的中心向像素区域1101的中心偏移。图11C和图11D所示的焦点检测像素分别使用不对称微透镜。由图11C和图11D中的双箭头表示的部分处的微透镜焦度的水平比图11B中高。通过图11C和图11D所示的结构,即使在像素区域1101的外部也能够保持灵敏度并且提高焦点检测精度。
参照图12A~12C,描述对图像拾取像素使用本发明的不对称微透镜的例子。图12A和图12C是用于解释与物镜的不同F数对应的斑点形状的顶视图。图12B是沿图12A的线XIIB-XIIB切取的截面图。在图12B中,具有与图11B相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且,省略其详细的描述。在图12A和图12C中,当对图像拾取像素使用不对称微透镜1201时,形成由实线表示的各斑点,并且,当对图像拾取像素使用对称微透镜时,形成由虚线表示的各斑点。图像拾取装置被设计,使得,在穿过微透镜的光到达光电转换单元之前,由金属或多晶硅制成的导电图案不被光照射。但是,在较小的像素的情况下,由于导电图案布局的光学特性和限制,由多晶硅制成的导电图案可被光照射。例如,如图12A和图12C中的实线所示的斑点的情况那样,根据透镜的F数,导电图案可任意地被照射或者不被照射。在这种情况下,使用不对称微透镜可减少导电图案的光照射。例如,这使得能够减少根据F数改变光学特性的现象。在一定程度上,也可通过使用不对称微透镜通过焦点的平面位移减少该现象。但是,实际上难以改变各像素的位移量。因此,希望使用不对称微透镜以改变平面图中的焦点位置。当光电转换单元和由多晶硅制成的导电图案被按镜像配置设置时,这是特别有效的。
如上所述,本发明的思想包括对像面AF图像拾取装置中的像素中的任一个使用不对称微透镜以同时提高灵敏度和焦点检测精度。通过使用以下的特定实施例进一步详细描述本发明的结构。应当理解,本发明不要被解释为限于这些实施例。在本发明的思想的范围内,可以提出各种变化和组合。
在以下的特定实施例中,称为“图像拾取像素”的像素未必需要仅用于图像拾取,并且也可具有焦点检测或光焦度检测的功能。例如,焦点检测包含从通过图像拾取装置获得的视频信号检测图片的鲜锐度。然后,用于所谓的TV-AF方法的信号可被输出,以控制对作为AF评价值的检测鲜锐度最高的聚焦透镜位置的搜索。
(实施例1)
参照图13A和图13B和图14A和图14B描述本实施例的图像拾取装置。本实施例的图像拾取装置与参照图3A~3C和图5描述的图像拾取装置相同。具有与图3A~3C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。
图13A是本实施例的图像拾取装置的焦点检测像素的顶视图。在图13A中,各斜线阴影区域表示遮光部件302。图13A中的各圆代表通过不对称微透镜1309在遮光部件302附近形成的斑点。在图13A的右手侧,光电转换单元的左半部分通过遮光部件302被遮光,并且,在图13A的左手侧,光电转换单元的右半部分通过遮光部件302被遮光。通过使用来自这两个焦点检测像素的信号,可以执行基于相位差的焦点检测。图13B是沿图13A的线XIIIB-XIIIB切取的截面图。
在本实施例中,不对称微透镜1309的顶点位置在平面图中不与遮光部件302重叠。通过该结构,微透镜高度在遮光部件302侧降低,并且,遮光部件302上的透镜焦度弱化。这增加入射于遮光部件302上的光的量、增强A-B图像分离并由此提高焦点检测精度。
图14A和图14B示出实施例1的其它像素。图14A是本实施例的图像拾取装置中的焦点检测像素的顶视图,并且,图14B是沿图14A的线XIVB-XIVB切取的截面图。并且,具有与图3A~3C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。与图13A和图13B的差异是不对称微透镜的顶点位置。在本实施例中,不对称微透镜1409的顶点位置在平面图中与遮光部件302重叠。微透镜高度在遮光部件302侧较高。通过该结构,微透镜焦度在在平面图中与遮光部件302重叠的区域中较高。这增加被遮光部件302阻挡的光的量,允许精确的A-B图像分离并由此提高焦点检测精度。
(比较例)
图15A是比较例的图像拾取装置的焦点检测像素的顶视图,图15B是沿图15A的XVB-XVB切取的截面图。与图13A和图13B和图14A和图14B所示的实施例的不同在于,本比较例的微透镜是对称微透镜1509。图16表示图13A和图13B和图14A和图14B中的实施例1的图像拾取装置和图15A和图15B中的比较例的图像拾取装置的光学特性。实线表示图13A和图13B和图14A和图14B中的图像拾取装置的光学特性,虚线表示图15A和图15B中的比较例的图像拾取装置的光学特性。图16表明,代表光瞳强度的分布的虚线是更平缓的。这意味着,A-B图像分离在比较例不够好,并且,焦点检测精度在图13A和图13B和图14A和图14B所示的结构中更高。
因此,在对焦点检测像素使用不对称微透镜的实施例1中,与使用现有技术的对称微透镜相比,可以改变焦点的平面位置,并且,可以实现更高的焦点检测精度。
(实施例2)
将参照图17A~17D描述本实施例的图像拾取装置。本实施例的图像拾取装置与参照图4A~4C和图6描述的图像拾取装置相同。具有与图4A~4C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。图17A是本实施例的图像拾取装置中的像素的顶视图,图17B是沿图17A的线XVIIB-XVIIB切取的截面图。图17C是比较例的图像拾取装置中的像素的顶视图,图17D是沿图17C的线XVIID-XVIID切取的截面图。本比较例的图像拾取装置与实施例2的图像拾取装置的不同在于,它包括对称微透镜1701。
图17B所示的截面图与图4C不同。图4C表示与从光电转换单元延伸到浮置扩散部FD的通道正交的截面。另一方面,本实施例表示与该通道平行的截面。
本实施例的图像拾取装置包括从光电转换单元向浮置扩散部FD传送电荷的传送栅电极Tx_A和Tx_B。传送栅电极Tx_A和Tx_B由多晶硅制成。由于入射于多晶硅上的光不能被用作信号,因此,在特定的入射角度,光量减少。
图18比较图17A和图17B所示的本实施例的图像拾取装置与图17C和图17D所示的比较例的图像拾取装置的光学特性。图18表示,在比较例中,灵敏度在范围为0°~15°的入射角度处降低,并且,代表光瞳强度的分布的曲线更加平缓。因此,在本实施例中,与比较例相比,灵敏度和焦点检测精度更高。
(实施例3)
将参照图19A~19C和图20A~20D描述本实施例的图像拾取装置。作为用于焦点检测的像素,本实施例的图像拾取装置使用包括遮光部件的焦点检测像素。图19B和图19C示出在预定的位置处设置在成像面中的一对光瞳分割像素的截面结构。图20A~20D示出成像面中的不同位置处的焦点检测像素之间的截面结构的差异。
图19A是焦点检测像素的顶视图,并且表示遮光部件1907和光电转换单元PD在平面图中的外缘。像素1900的外缘代表与相邻像素的边界。例如,该外缘由活性区域与元件隔离区域之间的边界限定。图19B和图19C分别是沿图19A的线XIXB-XIXB和线XIXC-XIXC切取的截面图。线XIXB-XIXB与线XIXC-XIXC的交点是与不对称微透镜1911的顶点对应的位置。顶点位置离开光电转换单元PD在平面图中的中心。
在图19B和图19C中,N型半导体区域1903和N型半导体区域1903的表面上的P型半导体区域1904形成用作光电转换单元的嵌入光电二极管。N型半导体区域1903被轻度掺杂的半导体区域包围。例如,N型半导体区域1903被N型外延层包围。P型半导体区域1902是设置在N型半导体区域1903周围的重度掺杂半导体区域。P型半导体区域1902被设置为减少来自相邻像素的电荷混入。P型半导体区域1901是设置在预定深度处的层。P型半导体区域1901被设置为将基板深部的信号电荷收集到N型半导体区域1903中。作为替代方案,当N型半导体基板被设置在P型半导体区域1901下面时,P型半导体区域1901可用于减少来自该N型半导体基板的噪声电荷的混入。可在N型半导体区域1903与浮置扩散部FD之间设置P型半导体区域,以增加N型半导体区域1903与浮置扩散部FD之间的势垒的高度。
抗反射膜1905被设置在光电转换单元PD的上侧。抗反射膜1905包含氮化硅膜。遮光部件1907被设置在抗反射膜1905上,使得层间绝缘膜1906介于两者之间。参照图19A,遮光部件1907被定位为将光电转换单元PD在平面图中的右手侧遮光。遮光部件1907由作为第一布线层的布线层1908a形成。布线层1908b(第二布线层)被设置在布线层1908a(第一布线层)的上侧,使得层间绝缘膜1906介于两者之间,并且,布线层1908c(第三布线层)被设置在布线层1908b(第二布线层)的上侧,使得层间绝缘膜1906介于两者之间。作为最上面的布线层的布线层1908c(第三布线层)的上侧的层间绝缘膜1906被平坦化并在其上侧具有保护膜1909。氧化硅膜可被用作层间绝缘膜1906,并且,氮化硅膜可被用作保护膜1909。滤色器1910被设置在保护膜1909上,并且,不对称微透镜1911被设置在滤色器1910上。根据需要,平坦化膜可被设置在滤色器1910与不对称微透镜1911之间。
从图19A和19B可以看出,在平面图,不对称微透镜1911的顶点位置离开遮光部件1907并且位于孔径区域中。由于平面图中的顶点的位置不与遮光部件1907重叠并且位于孔径区域中,因此入射于遮光部件1907的上侧的光可有效会聚到光电转换单元PD的中心。这可提高焦点检测精度。
将参照图20A~20D,描述成像面中的不同位置处的焦点检测像素之间的截面结构的差异。图20A是图像拾取装置的顶视图,这里,点b处于像素区域的大致中心,并且,点c和d被配置为沿预定方向离开点b。换句话说,点c和d被配置于像素区域内的点b外侧。图20B~20D分别提供像素的顶视图和沿顶视图的线L-M切取的截面图。具体而言,图20B示出图20A中的b上的焦点检测像素的截面结构,图20C示出图20A中的点c上的焦点检测像素的截面结构,并且,图20D示出图20A中的点d上的焦点检测像素的截面结构。具有与图19A~19C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。关于在图20B~20D中相同的部件,只有图20B中的那些由附图标记表示,并且将省略它们的重复描述。
图20B~20D之间的不同是不对称微透镜2001~2003的顶点位置(由x标记表示)。图20C中的顶点位置与图20B中的顶点位置相比更加远离相应的遮光部件1907。即,图20C中的顶点位置与图20B中的顶点位置相比更加向像素区域的中心偏移。图20D中的顶点位置与图20B和图20C中的顶点位置相比更加远离相应的遮光部件1907。即,图20D中的顶点位置与图20B和图20C中的顶点位置相比更加向像素区域的中心偏移。虽然图20B中的不对称微透镜2001的顶点位置位于遮光部件1907在平面图中的孔径区域中,但图20D中的不对称微透镜2003的顶点位置位移到在平面图中与相邻像素的布线层1908b或1908c重叠的位置。在平面图中,图20C中的不对称微透镜2002的顶点位置可位于遮光部件1907的孔径区域,或者可位移到在平面图中与布线层1908b或1908c重叠的位置。
如上所述,通过根据像素区域中的位置改变不对称微透镜的顶点位置,能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果,而且改善斜入射特性。
(实施例4)
将参照图21A~21C和图22A~22D描述本实施例的图像拾取装置。与实施例3的不同在于本实施例的焦点检测像素包含多个光电转换单元。图21B和图21C是位于成像面中的预定位置处的焦点检测像素的截面图。图22A~22D示出成像面中的不同位置处的焦点检测像素之间的截面结构的差异。
图21A是包含光电转换单元PD1和PD2、传送栅电极TX1和TX2、以及浮置扩散部FD1和FD2的焦点检测像素的顶视图。光电转换单元PD1和PD2和传送栅电极TX1和TX2的外缘分别由与元件隔离区域的边界限定。光电转换单元PD1和PD2之间的区域的外缘由与P型半导体区域2111接合的PN结表面限定。线XXIB-XXIB和XXIC-XXIC的交点是与不对称微透镜2110的顶点对应的位置。在平面图中,顶点位置离开(偏离)传送栅电极TX1和TX2。通过该结构,能够减少被传送栅电极TX1和TX2吸收的光的量并且提高灵敏度。像素2100的外缘代表与相邻的像素的边界。例如,该外缘由活性区域与元件隔离区域之间的边界限定。图21B是沿图21A的线XXIB-XXIB切取的截面图,图21C是沿图21A的线XXIC-XXIC切取的截面图。
参照图21B和图21C,用作光电转换单元PD1和PD2的两个嵌入光电二极管分别包含N型半导体区域2103A和2103B,在所述N型半导体区域2103A和2103B的表面上设置有P型半导体区域2104。N型半导体区域2103A和2103B被P型半导体区域2111包围,并且,N型半导体区域2103A中的电荷可与N型半导体区域2103B中的电荷无关地被读出。
P型半导体区域2102是设置在N型半导体区域2103A和2103B周围的重度掺杂半导体区域。P型半导体区域2102被设置为减少来自相邻像素的电荷混入。P型半导体区域2101是设置在预定深度处的层。P型半导体区域2101被设置为将基板深部的信号电荷收集到N型半导体区域2103A和2103B中。作为替代方案,当N型半导体基板被设置在P型半导体区域2101下面时,P型半导体区域2101可用于减少来自该N型半导体基板的噪声电荷的混入。
抗反射膜2105被设置在光电转换单元PD1和PD2的上侧。抗反射膜2105包含氮化硅膜。作为第一到第三层的布线层2107a~2107c通过层间绝缘膜2106相互电气绝缘。作为最上面的布线层的布线层2107c(第三层)的上侧的层间绝缘膜2106被平坦化并在其上侧具有保护膜2108。氧化硅膜可被用作层间绝缘膜2106,并且,氮化硅膜可被用作保护膜2108。滤色器2109被设置在保护膜2108上,并且,不对称微透镜2110被设置在滤色器2109上。根据需要,平坦化膜可被设置在滤色器2109与不对称微透镜2110之间。
将参照图22A~22D,描述成像面中的不同位置处的焦点检测像素之间的截面结构的差异。图22A是图像拾取装置的顶视图,这里,点b处于像素区域的大致中心,并且,点c和d被配置为沿预定方向离开点b。换句话说,点c和d被配置于像素区域内的点b外侧。图22B~22D分别提供像素的顶视图和沿顶视图的线u3-u4切取的截面图。具体而言,图22B示出图22A中的b上的焦点检测像素的截面结构,图22C示出图22A中的点c上的焦点检测像素的截面结构,并且,图22D示出图22A中的点d上的焦点检测像素的截面结构。具有与图21A~21C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。关于在图22B~22D中相同的部件,只有图22B中的那些由附图标记表示,并且将省略它们的重复描述。
图22B~22D之间的不同是不对称微透镜2201~2203的顶点位置(由x标记表示)。图22C中的顶点位置与图22B中的顶点位置相比更加向像素区域的中心偏移。图22D中的顶点位置与图22B和图22C中的顶点位置相比更加向像素区域的中心偏移。虽然图22B中的不对称微透镜2201的顶点位置位于布线层2107a~2107c在平面图中的孔径区域中,但图22D中的不对称微透镜2203的顶点位置位移到在平面图中与相邻像素的布线层2107a或2107c重叠的位置。图22C中的不对称微透镜2202的顶点位置可位于平面图中的孔径区域中,或者可位移到在平面图中与布线层2107a~2107c重叠的位置。
如上所述,通过根据像素区域中的位置改变不对称微透镜的顶点位置,能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果,而且改善斜入射特性。
(实施例5)
将参照图23A~23C描述本实施例的图像拾取装置。本实施例的概念适用于上述的实施例中的任一个。如所示的那样,在本实施例中配置对称微透镜和不对称微透镜。例如,对焦点检测像素使用不对称微透镜。
图23A是整个像素区域的顶视图。图23B是图23A中的位置b上的15个像素的顶视图,图23C是图23A中的位置c上的15个像素的顶视。在图23B和图23C中,x标记表示各微透镜的顶点位置。并且,在图23B和图23C中,实线指示诸如光电转换单元的设置在半导体基板上的各像素的像素区域的外缘,虚线指示与一个像素对应的各微透镜的外缘。微透镜的外缘由以各个对称微透镜的中心为中心且以微透镜节距(pitch)为其边的长度的正方形限定。
在图23B中,各微透镜的顶点位置不与相应的像素区域的中心一致。在像素中的任一个中,各微透镜的顶点位置向着整个像素区域的中心位移。各个不对称微透镜的顶点位置的位移量比各个对称微透镜的顶点位置的位移量大。
在图23C中,各微透镜的顶点位置不与相应的像素区域的中心一致。在像素中的任一个中,各微透镜的顶点位置向着整个像素区域的中心位移。在图23B中,各微透镜的顶点位置沿水平方向(沿图中的左方向)位移。在图23C中,各微透镜的顶点位置沿斜方向(沿图中的左上方向)位移。各个不对称微透镜的顶点位置的位移量比各个对称微透镜的顶点位置的位移量大。
如上所述,通过根据像素区域中的位置改变不对称微透镜的顶点位置,能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果,而且改善斜入射特性。
(实施例6)
将参照图24A和图24B描述本实施例的图像拾取装置。本实施例的概念适用于上述的实施例中的任一个。本实施例的图像拾取装置中的像素区域包含有效像素区域和包围有效像素区域的光学黑色区域(OB区域)。图24A是本实施例的图像拾取装置的顶视图,图24B是沿图24A的XXIVB-XXIVB切取的截面图。具有与图22B相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。
在本实施例中,OB区域中的各像素的光电转换单元通过遮光部件2400被完全遮光。在有效像素区域和OB区域中配置不对称微透镜2401。通过该结构,可减少有效像素区域与OB区域之间的边界处的不连续水平。
各个不对称微透镜的顶点位置在有效像素区域和OB区域中均可向着像素区域的中心位移。虽然这里使用包含多个光电转换单元的焦点检测像素,但本实施例的结构也适用于包含遮光部件的焦点检测像素。
在本实施例中,不仅能够实现在上述的实施例中获得的效果,而且减少有效像素区域与OB区域之间的边界处的不连续水平。
(实施例7)
将参照图25A和图25B和图26A~26C描述本实施例的图像拾取装置。已在以上的实施例中描述了前侧照射型的图像拾取装置。本实施例的图像拾取装置与上述的实施例的不同在于,它是后侧照射型。后侧照射型指的是不对称微透镜被设置在设置各晶体管的栅电极和布线的另一主表面(第一表面)的相反主表面(第二表面)上使得光从相反主表面(第二表面)入射的结构。
图25A和图25B示出分别包含遮光部件的焦点检测像素,并且,图26A~26C示出分别包含多个光电转换单元的焦点检测像素的例子。在图25A和图25B中,具有与图19A~19C相同的功能的部分由相同的附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。并且,在图26A~26C中,具有与图21A~21C相同的功能的部分由附图标记表示,并且将省略它们的详细描述。
图25A和图25B示出设置在成像面中的预定位置处的一对光瞳分割的焦点检测像素的截面结构。遮光部件1907被设置在后侧(光入射侧)并且被绝缘材料2500包围。不对称微透镜2501和2502的顶点位置分别位于在平面中不存在遮光部件1907的区域(即,孔径区域)中。
图26A是图像拾取装置的顶视图,图26B示出图26A的位置b处的焦点检测像素的截面结构,图26C示出图26A的位置c处的焦点检测像素的截面结构。位置b比位置c更接近像素区域的中心。
被绝缘材料2601包围的遮光部件2600被设置在后侧(光入射侧)。在后侧照射型的图像拾取装置中,像素区域中的不同位置处的不对称微透镜2602和2603的顶点位置的位移量不同。
在本实施例中,在对后侧照射型的像面AF图像拾取装置使用不对称微透镜的情况下,能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果,而且提高灵敏度。另外,由于增加改变焦点位置的变化的自由度,因此,可以减少颜色混合。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明,但应理解,本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
Claims (8)
1.一种图像拾取装置,包括:
具有二维布置的多个像素的像素区域,所述多个像素中的至少一个同时用作图像拾取像素和焦点检测像素,所述多个像素中的所述一个被配置为输出用于基于相位差检测的焦点检测的信号;
多个微透镜,所述多个微透镜中的每一个被布置为与相应的像素的多个光电转换单元对应;
其中,当所述多个微透镜中的至少一个被正交投影到相应的光电转换单元上时,该至少一个微透镜的顶点位置离开该至少一个微透镜的中心位置。
2.根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,光电转换单元中的每一个的信号能够被独立地读出。
3.根据权利要求1或2所述的图像拾取装置,其中,在所述像素区域中,所述多个像素包含设置在第一位置处的第一像素和设置在第一位置外侧的第二像素;
被设置为与第一像素的光电转换单元对应的第一微透镜的顶点位置向着所述像素区域的中心离开第一像素的光电转换单元的中心位置,并且,被设置为与第二像素的光电转换单元对应的第二微透镜的顶点位置向着所述像素区域的中心离开第二像素的光电转换单元的中心位置;并且,
第二微透镜的顶点位置向着所述像素区域的中心离开第二像素的光电转换单元的中心位置的距离大于第一微透镜的顶点位置向着所述像素区域的中心离开第一像素的光电转换单元的中心位置的距离。
4.根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,在正交投影到相应的光电转换单元上时微透镜的顶点位置离开微透镜的中心位置的至少一个微透镜的轮廓由在平面图中沿径向变窄的弯曲形状和在截面图中沿径向降低的弯曲形状形成。
5.根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,所述多个微透镜沿第一方向被布置,并且包含沿第一方向离所述像素区域的中心的距离为第一距离的第三微透镜;
第三微透镜包含底部,所述底部在包含第一方向和与第一方向正交的第二方向的平面中延伸;
所述底部在平面图中在第一位置处具有沿第二方向的第一宽度并且还在第二位置处具有沿第二方向的第二宽度,第一位置处于第三微透镜内并且沿第一方向,第二位置处于第三微透镜内并且比第一位置更加远离所述像素区域的中心,并且,第二宽度比第一宽度窄;和
在正交投影到相应的光电转换单元上时微透镜的顶点位置离开微透镜的中心位置的至少一个微透镜当在第一位置处切取其沿第二方向的第一截面时具有第一曲率半径和在第一截面中最高的第一高度,并且当在第二位置处切取其沿第二方向的第二截面时还具有比第一曲率半径大的第二曲率半径和比第一高度低的在第二截面中最高的第二高度。
6.根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,所述像素区域包含有效像素区域和光学黑色区域,并且,微透镜被布置在有效像素区域和光学黑色区域两者中,微透镜分别具有当正交投影到相应的光电转换单元上时离开其中心位置的顶点位置。
7.根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,所述多个像素包含放大由各光电转换单元产生的信号的放大晶体管,并且,光从与设置放大晶体管的栅电极的另一主表面相反的主表面入射。
8.一种图像拾取***,包括:
根据权利要求1的图像拾取装置;和
被配置为将光收集到图像拾取装置上的图像拾取透镜,
其中,图像拾取透镜根据从图像拾取装置输出的相位差检测信号被控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811545570.3A CN109686750A (zh) | 2014-06-02 | 2015-06-02 | 图像拾取装置和图像拾取*** |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014114432A JP2015228466A (ja) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | 撮像装置及び撮像システム |
JP2014-114432 | 2014-06-02 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811545570.3A Division CN109686750A (zh) | 2014-06-02 | 2015-06-02 | 图像拾取装置和图像拾取*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105280654A CN105280654A (zh) | 2016-01-27 |
CN105280654B true CN105280654B (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=53677595
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811545570.3A Pending CN109686750A (zh) | 2014-06-02 | 2015-06-02 | 图像拾取装置和图像拾取*** |
CN201510293932.4A Active CN105280654B (zh) | 2014-06-02 | 2015-06-02 | 图像拾取装置和图像拾取*** |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811545570.3A Pending CN109686750A (zh) | 2014-06-02 | 2015-06-02 | 图像拾取装置和图像拾取*** |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10389930B2 (zh) |
JP (1) | JP2015228466A (zh) |
CN (2) | CN109686750A (zh) |
BR (1) | BR102015012208A2 (zh) |
DE (1) | DE102015108591A1 (zh) |
GB (2) | GB2543691B (zh) |
RU (1) | RU2650368C2 (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016103430A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | キヤノン株式会社 | ラインセンサ、画像読取装置、画像形成装置 |
JP6600246B2 (ja) * | 2015-12-17 | 2019-10-30 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びカメラ |
CN118281016A (zh) * | 2015-12-25 | 2024-07-02 | 株式会社尼康 | 拍摄元件以及拍摄装置 |
CN107211095B (zh) * | 2016-01-06 | 2020-07-28 | 华为技术有限公司 | 处理图像的方法和设备 |
KR102530534B1 (ko) * | 2016-02-17 | 2023-05-09 | 삼성전자주식회사 | 포토마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법 |
JP2018081224A (ja) | 2016-11-17 | 2018-05-24 | キヤノン株式会社 | 撮像装置およびその制御方法 |
KR102372736B1 (ko) | 2017-03-06 | 2022-03-11 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 위상차 검출 픽셀을 구비하는 이미지 센서 |
KR102523851B1 (ko) * | 2018-07-31 | 2023-04-21 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 더미 픽셀들을 포함하는 이미지 센싱 장치 |
JP7336206B2 (ja) * | 2019-02-27 | 2023-08-31 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置の製造方法 |
EP3958022A4 (en) * | 2019-04-15 | 2022-12-21 | Canon Kabushiki Kaisha | IMAGE CAPTURE ELEMENT AND IMAGE CAPTURE DEVICE |
JP7180664B2 (ja) * | 2020-12-09 | 2022-11-30 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US27825A (en) * | 1860-04-10 | Washing-machine | ||
JP2910161B2 (ja) * | 1990-05-31 | 1999-06-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子 |
EP1550166A1 (en) * | 2002-10-11 | 2005-07-06 | Smal Camera Technologies, INC. | Optical system comprising a solid-state image sensor with microlenses and a non-telecentric taking lens |
KR100541028B1 (ko) | 2003-07-21 | 2006-01-11 | 주식회사 옵토메카 | 이미지 센서 및 그 제조 방법 |
US7068432B2 (en) * | 2004-07-27 | 2006-06-27 | Micron Technology, Inc. | Controlling lens shape in a microlens array |
JP4796287B2 (ja) * | 2004-08-06 | 2011-10-19 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
JP4852921B2 (ja) | 2005-07-26 | 2012-01-11 | 凸版印刷株式会社 | 固体撮像素子及びその製造方法 |
TW200742425A (en) * | 2006-03-24 | 2007-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state image pickup device |
JP2007335723A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Fujifilm Corp | 固体撮像素子用マイクロレンズ及びその製造方法 |
US20080011936A1 (en) | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Visera Technologies Company Ltd, Roc | Imaging sensor having microlenses of different radii of curvature |
JP5176959B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2013-04-03 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
US7763913B2 (en) * | 2006-12-12 | 2010-07-27 | Aptina Imaging Corporation | Imaging method, apparatus, and system providing improved imager quantum efficiency |
JP5220375B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2013-06-26 | オリンパス株式会社 | 撮像装置及びそれを有する撮像機器 |
JP5157436B2 (ja) | 2007-10-11 | 2013-03-06 | 株式会社ニコン | 固体撮像素子および撮像装置 |
US8228606B2 (en) | 2008-01-08 | 2012-07-24 | United Microelectronics Corp. | Contiguous microlens array and photomask for defining the same |
JP2009289927A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Panasonic Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP5169499B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2013-03-27 | 株式会社ニコン | 撮像素子および撮像装置 |
JP2009302483A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Panasonic Corp | 固体撮像装置及びその製造方法 |
JP5489641B2 (ja) * | 2008-11-11 | 2014-05-14 | キヤノン株式会社 | 焦点検出装置及びその制御方法 |
TWI425629B (zh) * | 2009-03-30 | 2014-02-01 | Sony Corp | 固態影像拾取裝置及其製造方法,影像拾取裝置及電子裝置 |
CN102483510B (zh) | 2009-11-20 | 2015-04-15 | 富士胶片株式会社 | 固态成像装置 |
JP2011221254A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Sony Corp | 撮像装置、固体撮像素子、撮像方法およびプログラム |
JP2011221253A (ja) | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Sony Corp | 撮像装置、固体撮像素子、撮像方法およびプログラム |
JP2012064924A (ja) * | 2010-08-17 | 2012-03-29 | Canon Inc | マイクロレンズアレイの製造方法、固体撮像装置の製造方法および固体撮像装置 |
JP5197823B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
JP5935237B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2016-06-15 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置および電子機器 |
JP5956782B2 (ja) | 2011-05-26 | 2016-07-27 | キヤノン株式会社 | 撮像素子及び撮像装置 |
JP5907595B2 (ja) | 2011-09-27 | 2016-04-26 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
JP2013145779A (ja) | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Sony Corp | 固体撮像装置及び電子機器 |
JP2013157442A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Nikon Corp | 撮像素子および焦点検出装置 |
JP2014089432A (ja) | 2012-03-01 | 2014-05-15 | Sony Corp | 固体撮像装置、固体撮像装置におけるマイクロレンズの形成方法、及び、電子機器 |
JP6149369B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2017-06-21 | 株式会社ニコン | 撮像素子 |
JP6308717B2 (ja) * | 2012-10-16 | 2018-04-11 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法、および撮像システム |
JP6288909B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2018-03-07 | キヤノン株式会社 | 撮像素子及び撮像装置 |
JP6099373B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2017-03-22 | オリンパス株式会社 | 固体撮像装置および電子カメラ |
-
2014
- 2014-06-02 JP JP2014114432A patent/JP2015228466A/ja active Pending
-
2015
- 2015-05-19 RU RU2015118892A patent/RU2650368C2/ru active
- 2015-05-26 BR BR102015012208A patent/BR102015012208A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2015-05-29 US US14/725,584 patent/US10389930B2/en active Active
- 2015-06-01 DE DE102015108591.7A patent/DE102015108591A1/de not_active Ceased
- 2015-06-02 CN CN201811545570.3A patent/CN109686750A/zh active Pending
- 2015-06-02 GB GB1701721.1A patent/GB2543691B/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-06-02 CN CN201510293932.4A patent/CN105280654B/zh active Active
- 2015-06-02 GB GB1509474.1A patent/GB2528762B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150350529A1 (en) | 2015-12-03 |
BR102015012208A2 (pt) | 2016-01-05 |
GB2543691A (en) | 2017-04-26 |
RU2650368C2 (ru) | 2018-04-11 |
JP2015228466A (ja) | 2015-12-17 |
GB2528762B (en) | 2017-03-29 |
CN105280654A (zh) | 2016-01-27 |
US10389930B2 (en) | 2019-08-20 |
GB2543691B (en) | 2018-02-14 |
GB201509474D0 (en) | 2015-07-15 |
GB2528762A (en) | 2016-02-03 |
RU2015118892A (ru) | 2016-12-10 |
DE102015108591A1 (de) | 2015-12-03 |
GB201701721D0 (en) | 2017-03-22 |
CN109686750A (zh) | 2019-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105280654B (zh) | 图像拾取装置和图像拾取*** | |
CN113259609B (zh) | 图像传感器及其驱动方法 | |
US9883128B2 (en) | Imaging systems with high dynamic range and phase detection pixels | |
US10015416B2 (en) | Imaging systems with high dynamic range and phase detection pixels | |
RU2532578C2 (ru) | Устройство снятия изображения и система снятия изображения | |
WO2016002574A1 (ja) | 固体撮像素子および電子機器 | |
US20170077164A1 (en) | Solid-state image sensor and image pickup apparatus | |
CN107946325A (zh) | 图像传感器 | |
CN211404505U (zh) | 图像传感器 | |
CN109922270A (zh) | 相位对焦图像传感器芯片 | |
KR20170043140A (ko) | 이미지 센서 | |
CN108369949B (zh) | 固态成像元件、成像设备和用于制造固态成像元件的方法 | |
TWI740958B (zh) | 用於前照式紅外線影像感測器的光電閘及其製造方法 | |
CN105280655A (zh) | 光电转换装置与成像*** | |
JP6094086B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
CN104934453A (zh) | 固体摄像装置 | |
CN110061026A (zh) | 具有共享结构像素布局的图像传感器 | |
JP5677238B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2014003116A (ja) | 撮像素子 | |
CN115207006A (zh) | 用于图像传感器的具有垂直栅极结构的双浮动扩散晶体管 | |
WO2013042281A1 (ja) | 固体撮像装置 | |
CN110476251A (zh) | 摄像元件及摄像装置 | |
JP2020182147A (ja) | 3d撮像ユニット、カメラ、及び3d画像生成方法 | |
JP2022142280A (ja) | 撮像素子、および撮像装置 | |
KR20240050322A (ko) | 촬상 장치, 센서 및 촬상 제어 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |