WO2019066056A1 - 撮像素子および撮像装置 - Google Patents

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WO2019066056A1
WO2019066056A1 PCT/JP2018/036535 JP2018036535W WO2019066056A1 WO 2019066056 A1 WO2019066056 A1 WO 2019066056A1 JP 2018036535 W JP2018036535 W JP 2018036535W WO 2019066056 A1 WO2019066056 A1 WO 2019066056A1
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WO
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signal line
imaging device
photoelectric conversion
wiring
pixel
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Application number
PCT/JP2018/036535
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English (en)
French (fr)
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崇志 瀬尾
高木　徹
智史 中山
良次 安藤
佳之 渡邉
周太郎 加藤
Original Assignee
株式会社ニコン
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
    • H04N25/46—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled by combining or binning pixels

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device and an imaging device.
  • the imaging device photoelectrically converts the light transmitted through the first transmission portion transmitting the light in the first wavelength range to generate charges, and is arranged in the first direction and the second direction.
  • Light that has been transmitted through a plurality of first photoelectric conversion units and a second transmission unit that transmits light in a second wavelength range is photoelectrically converted to generate charges, and the charge is disposed in the first direction and the second direction.
  • the imaging device photoelectrically converts the light transmitted through the first transmission portion transmitting the light of the first wavelength range to generate charges, and is arranged in the first direction and the second direction.
  • an imaging device includes the imaging element according to the first or second aspect, and a generation unit that generates image data based on a signal output from the imaging element.
  • FIG. 7A is a view for explaining the wiring of the R pixel
  • FIG. 7B is a view for explaining the wiring of the B pixel
  • FIG. 7C is a view for explaining the wiring of the G pixel
  • FIG. (D) is a figure explaining wiring of G pixel.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the wiring according to the first modification.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a wiring according to a modification 2
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a wiring according to a modification 3;
  • FIG. 1 is a view schematically showing a configuration example of a digital camera provided with an imaging device 101 according to an embodiment.
  • the digital camera comprises an interchangeable lens 110 and a camera body 100, and the interchangeable lens 110 is mounted on the camera body 100 via a lens mounting portion 105.
  • the digital camera may be configured as a lens integrated camera instead of the lens interchangeable type.
  • xyz axes which define coordinate systems orthogonal to one another are defined.
  • the light from the subject is assumed to be incident toward the z-axis plus direction in FIG.
  • the paper front direction orthogonal to the z axis is the x axis plus direction
  • the upper direction orthogonal to the z axis and the x axis is the y axis plus direction.
  • coordinate axes are displayed so that the orientation of each figure can be known with reference to the coordinate axes in FIG.
  • the interchangeable lens 110 includes, for example, a lens control unit 111, a zoom lens 112, a focus lens 113, a vibration reduction lens 114, an aperture 115, a lens operation unit 116, and the like.
  • the lens control unit 111 includes a CPU and peripheral components such as a memory.
  • the lens control unit 111 controls driving of the focus lens 113 and the diaphragm 115, detects the position of the zoom lens 112 and the focus lens 113, transmits lens information to the camera body 100, receives camera information from the camera body 100, and the like.
  • the camera body 100 includes, for example, an imaging device 101, a body control unit 102, a body operation unit 103, a display unit 104, and the like.
  • the imaging element 101 is disposed on a predetermined imaging surface (predetermined focal plane) of the interchangeable lens 110, and photoelectrically converts an object image formed by the interchangeable lens 110.
  • the body operation unit 103 includes a shutter button, operation members for various settings, and the like.
  • the display unit 104 is configured of, for example, a liquid crystal monitor (also referred to as a back monitor) mounted on the back of the camera body 100.
  • the body control unit 102 includes a CPU and peripheral components such as a memory.
  • the body control unit 102 performs operation control of the digital camera such as drive control of the imaging device 101, reading of an image signal from the imaging device 101, focus detection calculation and focusing of the interchangeable lens 110, processing and recording of an image signal.
  • the body control unit 102 communicates with the lens control unit 111 via the electrical contact 106 provided in the lens attachment unit 105, and receives lens information and transmits camera information (such as defocus amount and aperture value). Do.
  • An object image is formed on the light receiving surface of the imaging element 101 by the light flux that has passed through the interchangeable lens 110.
  • the subject image is photoelectrically converted by the imaging device 101, and a signal after photoelectric conversion is sent to the body control unit 102.
  • the body control unit 102 detects a focus adjustment state (defocus amount) of the interchangeable lens 110 by performing a known focus detection calculation based on a signal from the image sensor 101.
  • the defocus amount detected by the body control unit 102 is sent to the lens control unit 111.
  • the lens control unit 111 calculates the drive amount of the focus lens 113 based on the received defocus amount. Then, by driving a motor or the like (not shown) based on the calculated drive amount, the focus lens 113 is moved to the in-focus position.
  • the body control unit 102 processes a signal from the imaging element 101 to generate image data, and stores the image data in a memory card (not shown).
  • the body control unit 102 further causes the display unit 104 to display a monitor image (also referred to as a through image) based on the signal from the imaging element 101.
  • FIG. 2 is a schematic view for explaining the outline of the imaging device 101.
  • the imaging device 101 is configured of a CMOS image sensor.
  • the imaging device 101 includes a pixel area 201, a vertical control unit 202, a horizontal control unit 203, an output unit 204, and a control unit 205.
  • the power supply unit and the detailed circuit are omitted.
  • the pixel area 201 includes, for example, a plurality of pixels arranged two-dimensionally in the horizontal direction (row direction) parallel to the x axis and the vertical direction (column direction) parallel to the y axis.
  • Each pixel has a photodiode (photoelectric conversion unit) that generates a charge according to the amount of incident light.
  • the plurality of pixels are respectively driven by the vertical control unit 202 and the horizontal control unit 203, and a signal based on the charge generated by the photodiode of each pixel is read out via the signal line 210.
  • the output unit 204 performs correlated double sampling (CDS) on the signal read from each pixel, and applies a gain as needed.
  • CDS correlated double sampling
  • the signal processed by the output unit 204 is output to a signal processing unit (not shown) at a subsequent stage.
  • the output unit 204 outputs an analog signal to the signal processing unit in the subsequent stage.
  • the output unit 204 includes an A / D converter, and digitally outputs the signal after A / D conversion. It may be configured.
  • the output unit 204 inputs signals from a plurality of blocks in parallel, processes the signals from the plurality of blocks in parallel, and performs signal processing in a subsequent stage (not shown) Can be output in parallel.
  • the control unit 205 controls each unit of the image pickup device 101 described above. That is, the operation of the imaging device 101 described below is performed based on the control of the control unit 205 that has received the command of the body control unit 102.
  • a photodiode and a readout portion for reading out a signal based on the charge generated by the photodiode are referred to as a “pixel”.
  • the readout unit includes each transfer transistor, a floating diffusion (FD) region, an amplification transistor, and a selection transistor described later will be described, the range of the readout unit may not necessarily be as in this example.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the cross section of the imaging device 101. As shown in FIG. In FIG. 3, only a part of the cross section of the entire imaging device 101 is shown.
  • the imaging device 101 is a so-called back-illuminated imaging device.
  • the image sensor 101 photoelectrically converts incident light traveling in the z-axis plus direction.
  • the imaging device 101 is configured by, for example, stacking a first semiconductor substrate 70 and a second semiconductor substrate 80.
  • the first semiconductor substrate 70 includes at least a PD layer 71 and a wiring layer 72.
  • the PD layer 71 is disposed on the back surface side (z-axis minus side) of the wiring layer 72.
  • a plurality of photodiodes PD are two-dimensionally arranged.
  • a signal line 210 and the like are formed by the wiring 61, the wiring 62, the wiring 63, and the wiring 64.
  • the wirings 61 to 64 are formed in different layers of the wiring layer 72, respectively. Although four layers of wiring are illustrated in FIG. 3, the number of layers may be changed as appropriate.
  • the layers of the wiring layer 72 can be connected, for example, by vias (not shown).
  • various circuits such as the output unit 204 are disposed on the second semiconductor substrate 80.
  • the second semiconductor substrate 80 may also be configured in multiple layers.
  • a plurality of color filters 73 corresponding to each of the plurality of photodiodes PD are provided on the incident side (z-axis minus side) of incident light in the PD layer 71.
  • the color filter 73 includes, for example, a plurality of types that transmit light in wavelength regions respectively corresponding to red (R), green (G), and blue (B).
  • three types of color filters 73 corresponding to red (R), green (G), and blue (B) are arranged to form the Bayer array illustrated in FIG. 4.
  • the Bayer arrangement is described as an example in the present embodiment, the color filters 73 may be arranged other than the Bayer arrangement.
  • the photodiode PD provided with the color filter 73 transmitting light in different wavelength regions is adjacent, while in the arrangement other than the Bayer arrangement, the color filter transmitting light in the same wavelength region There may be a case where the photodiode PD provided with 73 is adjacent.
  • a plurality of microlenses 74 corresponding to each of the plurality of color filters 73 are provided on the incident side (z-axis minus side) of the color filter 73.
  • the microlens 74 condenses the incident light toward the corresponding photodiode PD.
  • Incident light that has passed through the micro lens 74 is transmitted through only a part of the wavelength region by the color filter 73 and enters the photodiode PD.
  • the photodiode PD photoelectrically converts incident light to generate charge.
  • a plurality of bonding pads 75 are disposed on the surface (z-axis plus side) of the wiring layer 72.
  • a plurality of bonding pads 76 facing the plurality of bonding pads 75 are disposed on the surface (the z-axis minus side) of the second semiconductor substrate 80 facing the wiring layer 72.
  • the plurality of bonding pads 75 and the plurality of bonding pads 76 are bonded to each other.
  • the first semiconductor substrate 70 and the second semiconductor substrate 80 are electrically connected via the plurality of bonding pads 75 and the plurality of bonding pads 76.
  • the number of bonding pads 75 and bonding pads 76 may each be equal to the number of blocks described above. That is, a pair of bonding pads 75 and bonding pads 76 are provided corresponding to one block.
  • one pixel unit 30 of the imaging element 101 is configured by the first pixel unit 30 x provided on the first semiconductor substrate 70 and the second pixel unit 30 y provided on the second semiconductor substrate 80. Be done.
  • the first pixel unit 30x includes, in addition to the microlens 74, the color filter 73, and the photodiode PD, a transistor described in detail later, a wiring 61 from the wiring 61 connecting between the pixel units 30, and the like.
  • the second pixel unit 30y includes a circuit such as the output unit 204.
  • FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the configuration of a block of the imaging device 101.
  • One block includes a plurality of (for example, N) first pixel units 30x-1 to 30x-N.
  • One first pixel unit 30x includes a photodiode PD, four transistors (a transfer transistor Tx, a reset transistor RST, an amplification transistor SF, a selection transistor SEL), and an FD region.
  • Each part of the first pixel part 30x is connected as shown in FIG.
  • a symbol VDD indicates a power supply voltage.
  • the transfer transistor Tx transfers the charge generated by the photodiode PD to the FD region.
  • the transfer transistor Tx is turned on to transfer charges when the control signal ⁇ Tx is at the high level, and is turned off when the control signal ⁇ Tx is at the low level.
  • the FD region converts the transferred charge into a voltage.
  • the amplification transistor SF forms a source follower circuit, and amplifies a signal according to the potential of the FD region.
  • the reset transistor RST resets the charge of the FD region and the photodiode PD.
  • the reset transistor RST is turned on when the control signal ⁇ RST goes high, and turned off when the control signal ⁇ RST goes low.
  • the selection transistor SEL outputs the signal amplified by the amplification transistor SF to the block signal line 60.
  • the block signal line 60 mutually connects the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block.
  • the block signal line 60 is connected to the signal line 210 corresponding to the block.
  • the selection transistor SEL is turned on to output a signal when the control signal ⁇ SEL is at the high level, and is turned off when the control signal ⁇ SEL is at the low level.
  • Independent control signals ⁇ SEL-1 to ⁇ SEL-N are supplied to the selection transistors SEL of the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block. Therefore, for example, when control signals 205 SEL-1 to ⁇ SEL-N at High level are sequentially supplied by control unit 205, select transistors SEL-1 to SEL-N are sequentially turned ON to block signal lines. A signal is output to the signal line 210 through 60.
  • control signals 205 SEL-1 to ⁇ SEL -N at a high level are simultaneously supplied by control unit 205, select transistors SEL-1 to SEL-N are simultaneously turned on, and via block signal line 60. The signal is then output to the signal line 210.
  • select transistors SEL-1 to SEL-N output the signals all at once, the signals output from the first pixel units 30x-1 to 30x-N are added to the signal line 210, so that the first pixels in the block are added. Binning can be performed by the units 30x-1 to 30x-N. Note that the signal may be output to the signal line 210 through the block signal line 60 by an arbitrary combination of the selection transistors SEL-1 to SEL-N.
  • signals can be individually read out from any of the first pixel units 30x-1 to 30x-N in the block, or binning can be performed between at least two of the first pixel units 30x-1 to 30x-N. You can do
  • one block is configured by a plurality of pixels of the same color. That is, pixel units 30 having the same wavelength range of light passing through the color filter 73 described above are combined into one block.
  • FIG. 6 is a schematic view explaining a block. In a range surrounded by a solid line around a pixel section 30 (referred to as an R pixel) having a color filter 73 transmitting light in a wavelength range corresponding to red (R), the R pixel and eight R pixels surrounding the R pixel
  • the R color block 301 is configured by nine R pixels consisting of
  • a B pixel having a color filter 73 transmitting light in a wavelength range corresponding to blue (B)
  • the B pixel and eight B pixels are surrounded.
  • a B color block 302 is configured by nine B pixels of B pixels.
  • the first G color block 303 is constituted by nine G pixels consisting of eight G pixels surrounding the G pixels. Furthermore, in a range surrounded by a two-dot chain line centering on a pixel section 30 (referred to as a G pixel) having a color filter 73 located on the GB column and transmitting light in a wavelength range corresponding to green (G)
  • a second G color block 304 is constituted by nine G pixels consisting of G pixels and eight G pixels surrounding the G pixels.
  • upper and lower portions of the R color block 301 and the first G color block 303 overlap each other. Further, the left and right portions of the B color block 302 and the first G color block 303 overlap each other.
  • N pixel units 30 in a block of the same color are connected to block signal line 60 corresponding to that block in wiring layer 72 (FIG. 3). .
  • the output terminals of the selection transistors SEL of the N pixel units 30 in the block of the same color are connected to each other.
  • the wiring connected to the block signal line 60 in the block of the same color is formed by the wiring 61 to the wiring 64 in the wiring layer 72.
  • wiring is performed in different layers of the wiring layer 72 according to the color of the block so that the wiring in the block does not contact between the blocks of other colors overlapping spatially in the pixel area 201 (FIG. 2).
  • the first G color block 303 and the second G color block 304 are treated as different colors for the sake of convenience.
  • spatial overlap refers to a relationship in which the upper and lower portions or the left and right portions overlap with blocks of different colors in FIG.
  • FIG. 7A is a view exemplifying the wiring 61 of the block signal line 60 which connects the outputs of the selection transistor SEL of the R pixel of the R color block 301.
  • the wiring 61 is shown by hatching.
  • FIG. 7B is a view exemplifying the wiring 62 of the block signal line 60 that connects the outputs of the selection transistor SEL of the B pixel of the B color block 302.
  • the wires 62 are shown in vertical stripes.
  • FIG. 7C is a view exemplifying the wiring 63 of the block signal line 60 that connects the outputs of the selection transistors SEL of the G pixels of the first G color block 303.
  • the wires 63 are indicated by dots.
  • FIG. 7D is a view exemplifying the wiring 64 of the block signal line 60 which connects the outputs of the selection transistor SEL of the G pixel of the second G color block 304.
  • the wires 64 are shown in horizontal stripes.
  • the wirings 61 to 64 are formed in different layers in the wiring layer 72. As described above, the wirings 61 to 64 different for each color are formed in the wiring layer 72, and the pixel unit 30 in the block of each color is connected by the wirings 61 to 64. When spatially overlapping, it is possible to appropriately connect only the pixel units 30 in blocks of the same color in each block.
  • the wiring of FIG. 7 is a "day" shape. As shown in FIGS. 7A to 7D, the wirings 61 to 64 are point-symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of the blocks 301 to 304 of the respective colors. The wirings 61 to 64 are line symmetrical with respect to a straight line in the horizontal direction (row direction) or the vertical direction (column direction) passing through the pixel units 30 located at the centers of the blocks 301 to 304 of the respective colors.
  • the centers of gravity of the N pixel units 30 in the blocks 301 to 304 of the respective colors are called color centers of gravity.
  • the position of the pixel unit 30 located at the center of the nine pixel units 30 constituting the blocks 301 to 304 of each color is the color gravity center of the blocks 301 to 304. 6 and 7, the pixel units 30 corresponding to the color gravity centers of the present example are displayed in different modes. That is, the color centroid of the R color block 301 is indicated by hatching, the color centroid of the B color block 302 is indicated by vertical stripes, the color centroid of the first G color block 303 is indicated by dots, and the second G color block 304 is indicated. The color center of gravity is shown by horizontal stripes.
  • the signals after binning maintain the Bayer arrangement.
  • the color centroids of the blocks 301 to 304 of each color are arranged at equal intervals, and no bias occurs in the color centroids.
  • the positions where the bonding pads 75 are provided in the blocks 301 to 304 of the respective colors are preferably provided in the vicinity of the N pixel units 30, but are not necessarily provided at the positions of the color gravity centers.
  • the image sensor 101 has a pixel area 201 in which the plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light are arranged in the row direction (x-axis direction) and the column direction (y-axis), and the pixel area 201 has a common wavelength range.
  • a plurality of blocks 301 to 304 divided into a plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light, a plurality of signal lines 210 respectively provided to the plurality of blocks 301 to 304, and a plurality of blocks 301 to 304; And a block signal line 60 interconnecting the plurality of pixels 30 in each of the blocks 301 to 304.
  • each block 301 to 304 is composed of a plurality of pixels 30 that photoelectrically convert light in a common wavelength range
  • signal binning of the same color can be easily performed simply by adding the signals in each block 301 to 304. .
  • signal binning processing of the same color is overwhelmingly simplified as compared to the prior art in which pixels that photoelectrically convert light of different wavelength ranges are mixed in a block.
  • the signal line 210 is provided for each of the blocks 301 to 304, signals for each color can be output in parallel. For example, when pixels that photoelectrically convert light of different wavelength ranges are mixed in a block, signals can be output in a short time as compared to the case where signals for respective colors are output by time division.
  • the block signal line 60 is connected to the signal line 210 corresponding to the blocks 301 to 304, and the plurality of pixels 30 in the blocks 301 to 304 are output terminals of the amplification transistor SF of the pixel 30 And the block signal line 60 are connected or disconnected.
  • the signals of all the pixels 30 in the blocks 301 to 304 can be output to the signal line 210, or only the signal of any pixel 30 can be output to the signal line 210 in each block.
  • a plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light of different wavelength ranges are repeatedly arranged in the row direction and the column direction.
  • the blocks 301 to 304 are, for example, within a range of two pixels (five pixels) from the pixel unit 30 (referred to as a target pixel) that photoelectrically converts light in the wavelength range corresponding to red (R) in FIG. It is configured by the pixel 30 that photoelectrically converts light of the same wavelength range as the target pixel in ⁇ 5 pixels).
  • the R color block 301 can be configured using the located R pixel. The same applies to the B color block 302, the first G color block 303, and the second G color block 304.
  • blocks 301 to 304 center on the pixel unit 30 (referred to as a target pixel) that photoelectrically converts light in the wavelength region corresponding to red (R) in FIG.
  • An R color block 301 is configured by nine R pixels including the R pixel and eight R pixels surrounding the R pixel. The same applies to the B color block 302, the first G color block 303, and the second G color block 304. With this configuration, when the R, G, and B pixels are in the Bayer arrangement, the color gravity centers of the blocks 301 to 304 also maintain the Bayer arrangement. Therefore, regardless of the presence or absence of binning, the Bayer arrangement The image processing engine assumed can be used as it is.
  • the plurality of blocks 301 to 304 are spatially overlapped in the pixel area 201.
  • the density of the center of gravity of the blocks can be increased as compared to the case where the blocks do not overlap spatially.
  • the imaging element 101 includes the wiring layer 72 connecting the block signal lines 60.
  • the block signal line 60 of the R color block 301 having a plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light in the wavelength region of red (R), for example, among the plurality of blocks 301 to 304 is a first layer of the wiring layer 72
  • the block signal line 60 of the B color block 302 having a plurality of pixels 30 connected by the wiring 61 of FIG. 7 (FIG. 7A) and photoelectrically converting light in the wavelength range of blue (B) Are connected by the wiring 62 (FIG. 7 (b)) of the upper layer.
  • the block signal line 60 of the first G color block 303 having a plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light in the green (G) wavelength range is the wiring 63 of the third layer of the wiring layer 72 (FIG. c)
  • the block signal line 60 of the second G color block 304 having a plurality of pixels 30 connected by the above and having the plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light in the green (G) wavelength range is the wiring of the fourth layer of the wiring layer 72 64 (FIG. 7 (d)).
  • Modification 1 In the first modification, in the pixel area 201, the wirings in the block are divided so that the wirings in the block do not contact the wirings in the other color block overlapping in space, and the wiring of two colors is performed in one layer of the wiring layer. As in the above embodiment, the first block of G color and the second block of G color are treated as different colors for the sake of convenience.
  • FIGS. 8A and 8B are schematic views for explaining the wiring of each color according to the first modification.
  • the wiring 61-1 connecting the R pixels of the R color block and the wiring 61-2 connecting the B pixels of the B color block are in the same layer. Form.
  • the wiring 61-1 is shown by hatching.
  • the wires 61-2 are shown in vertical stripes.
  • the wiring 62-1 connecting the G pixels of the first block of G and the wiring 62-2 connecting the G pixels of the second block of G are the same. Form in layers.
  • the wiring 62-1 is indicated by dots.
  • the wires 62-2 are shown in horizontal stripes.
  • the interconnections 61-1 and 61-2 and the interconnections 62-1 and 62-2 are formed in different layers in the interconnection layer 72.
  • the number of layers formed in the wiring layer 72 for wiring connection of the pixel section 30 in the block is reduced from four to two as compared with the wiring of the above embodiment (FIG. 7). Can be reduced.
  • the wirings 61-1 to 62-1 and 2 have point symmetry with respect to the pixel unit 30 located at the center of the blocks 301 to 304 of the respective colors. It is.
  • the imaging element 101 includes the wiring layer 72 connecting the block signal lines 60.
  • the block signal line 60 of the R color block 301 having the plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light in the red (R) wavelength range, and the blue (B) wavelength range
  • the block signal line 60 of the B color block 302 having a plurality of pixels 30 for photoelectrically converting light is connected to each other by the wiring 61-1 and the wiring 61-2 in the same layer of the wiring layer 72 (FIG. 8A) ).
  • the number of layers used is reduced from 2 to 1, and the cost is reduced, compared to the case where two wiring layers 72 are used to connect the block signal lines 60 in the blocks 301 and 302. be able to.
  • the block signal lines 60 of the second G color block 304 having the pixels 30 are respectively connected by the wiring 62-1 and the wiring 62-2 in the same layer of the wiring layer 72 (FIG. 8 (b)).
  • the number of layers used is reduced from 2 to 1 and cost is reduced compared to the case where two wiring layers 72 are used to connect the block signal lines 60 in the blocks 303 and 304. be able to.
  • the wiring of FIG. 8 is a "king" shape.
  • Modification 2 In the second modification, the wiring in the block is divided in the pixel area 201 so as not to contact the wiring between the other color blocks overlapping in space, and the wiring of four colors is performed in one layer of the wiring layer. As in the above-described embodiment and the first modification, it is assumed that the G first block and the G second block are treated as different colors for the sake of convenience.
  • FIG. 9 is a schematic view illustrating the wiring of each color according to the second modification.
  • the pixel portions 30 are spirally connected and wired from the pixel portion 30 located at the center of the block as a starting point.
  • the R pixel located at the center of the R color block 301 is connected by the wiring 61-1 to the R pixel separated by two pixel pitches in the upper direction, and the wiring 61-1 is connected to the R pixel separated by two pixel pitches in the right direction.
  • the R pixel located at the center of the R color block 301 to the R pixel separated by 2 pixel pitches in the right direction are connected by the wiring 61-1 and the R pixel separated by 2 pixel pitches further in the lower direction Connect with 1.
  • the R pixel located at the center of the R color block 301 to the R pixel separated by two pixel pitches downward is connected by the wiring 61-1 and the R pixel separated by two pixel pitches further to the left by the wiring 61- Connect with 1.
  • the R pixel located at the center of the R color block 301 to the R pixel separated by 2 pixel pitches in the left direction is connected by the wiring 61-1 and the R pixel is further separated by 2 pixel pitches in the upper direction. Connect with -1.
  • the interconnections 61-1 in the R color block are shaded.
  • the pixel parts 30 of the same color are connected starting from the pixel part 30 located at the center of each block Wire
  • the wires 61-2 in the B color block are shown in vertical stripes.
  • the wiring 61-3 in the first G color block is indicated by dots.
  • the interconnections 61-4 in the second G color block are shown in horizontal stripes.
  • the wires 61-1 to 61-4 of each color are formed in the same layer of the wiring layer 72. As shown in FIG. 9, the wires 61-1 to 61-4 are point-symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block.
  • the number of layers formed in the wiring layer 72 can be reduced from 2 to 1 in order to connect the pixel sections 30 in the block, compared to the first modification, and the cost can be suppressed.
  • the number of layers formed in the wiring layer 72 is reduced in this way, when blocks spatially overlap with blocks of other colors in the pixel area 201, only the pixel portion 30 in blocks of the same color in each block is appropriate Can be connected to
  • the block signal line 60 of the image sensor 101 is separated by the pixel 61 (for example, the R pixel) of the R color block 301 and the first pixel A pixel (R pixel) and a second pixel (R pixel) separated by two pixel pitches in the column direction from the first pixel (R pixel) are mutually connected, and a pixel of interest (R pixel) and a pixel of interest (R) A third pixel (R pixel) spaced 2 pixel pitch from the pixel) in the column direction and a fourth pixel (R pixel) spaced 2 pixel pitch away from the third pixel (R pixel) in the row direction are connected to each other.
  • the target pixel and the R pixel surrounding the target pixel in the R color block 301 are mutually connected.
  • the B color block 302, the first G color block 303, and the second G color block 304 are similarly connected. That is, the B color block 302 is connected by the wiring 61-2, the first G color block 303 is connected by the wiring 61-3, and the second G color block 304 is connected by the wiring 61-4.
  • the B color block 302 is connected by the wiring 61-2
  • the first G color block 303 is connected by the wiring 61-3
  • the second G color block 304 is connected by the wiring 61-4.
  • blocks 301 to 304 have the same wavelength range as that of the pixel of interest within the range of 2 pixels from the pixel of interest (the block size is 5 pixels in the row direction ⁇ 5 pixels in the column direction) in the pixel area 201
  • the pixel 30 photoelectrically converts light of the above-mentioned light, but the block size may be further expanded.
  • FIG. 10 is a schematic view for explaining the wiring of each color according to the third modification.
  • an R pixel and 24 R pixels surrounding the R pixel are centered on a pixel unit 30 (referred to as a pixel of interest) that photoelectrically converts light in a wavelength region corresponding to red (R)
  • An R color block 301 is configured by 25 R pixels. That is, the pixel area 201 is configured by the pixels 30 that photoelectrically convert light of the same wavelength range as the target pixel within the range of 4 pixels from the target pixel (the block size is 9 pixels in the row direction ⁇ 9 pixels in the column direction).
  • the pixel portions 30 can be spirally connected and wired starting from the pixel portion 30 located at the center of the block.
  • the wires 61-1 to 61-4 are point-symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of the block of each color.
  • Modification 4 When the size of the block is further increased, it is difficult to connect the pixel portions 30 in the block to each other only by using one wiring layer 72.
  • two wiring layers 72 may be used. For example, a small block of 9 pixels in the row direction and 9 pixels in the column direction as illustrated in FIG. 10 is combined to form a large block by combining a total of nines of three in the row direction and three in the column direction.
  • one wiring layer 72 is used for wiring (referred to as local wiring) for connecting the pixel units 30 in each small block.
  • the other layer of the wiring layer 72 is used for a wiring (referred to as a global wiring) that connects nine pixel units 30 located at the center of nine small blocks.
  • Global wiring similarly to the local wiring, connects the pixel units 30 located at the center of the small block in a spiral from the pixel unit 30 located at the center of the large block as a starting point.
  • the fourth modification even when the layout of the wiring of the block signal line 60 becomes complicated as the block size increases, different layers of the wiring layer 72 may be used for the local wiring and the global wiring. Thus, it is possible to appropriately connect the pixel units 30 in the block while suppressing the number of used layers in the wiring layer 72.
  • the present invention is not limited to these contents. Other embodiments considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.
  • the “N” character shape, the “Oh” character shape, and the spiral wiring are illustrated. It may be wired in a shape or “Z” shape or “H” shape.
  • the above-mentioned “day” -shaped or “royal” -shaped wire was illustrated as the shape of the line symmetrical with respect to the pixel unit 30 located at the center of each color block, You may
  • Reference Signs List 30 pixel portion 30x-1 to 30x-N first pixel portion 60 block signal line 61 to 64 wiring 71 PD layer 72 wiring layer 73 color filter 100 camera body 101 imaging element 102 body control Unit 201: Pixel area 204: Output unit 205: Control unit 210: Signal line 301 to 304: Block PD: Photodiode SEL: Selection transistor SF: Amplification transistor Tx: Transfer transistor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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Abstract

撮像素子は、第１波長域の光を透過する第１透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、第１方向および第２方向に配置される複数の第１光電変換部と、第２波長域の光を透過する第２透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、前記第１方向および前記第２方向に配置される複数の第２光電変換部と、点対称または線対称な配線を有し、複数の前記第１光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第１信号線と、点対称または線対称な配線を有し、複数の前記第２光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第２信号線と、を備える。

Description

撮像素子および撮像装置
　本発明は、撮像素子および撮像装置に関する。
　複数の画素をブロックにまとめて、ブロック単位で信号を並列に読出す撮像素子が知られている（特許文献１参照）。このような撮像素子では、同色信号間のビニング処理が困難であった。
　発明の第１の態様によると、撮像素子は、第１波長域の光を透過する第１透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、第１方向および第２方向に配置される複数の第１光電変換部と、第２波長域の光を透過する第２透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、前記第１方向および前記第２方向に配置される複数の第２光電変換部と、点対称または線対称な配線を有し、複数の前記第１光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第１信号線と、点対称または線対称な配線を有し、複数の前記第２光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第２信号線と、を備える。
　発明の第２の態様によると、撮像素子は、第１波長域の光を透過する第１透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、第１方向および第２方向に配置される複数の第１光電変換部と、第２波長域の光を透過する第２透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、前記第１方向および前記第２方向に配置される複数の第２光電変換部と、複数の前記第１光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第１信号線と、複数の前記第２光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第２信号線と、前記第１信号線と前記第２信号線とが配置される配線層と、を備える。
　発明の第３の態様によると、撮像装置は、第１または第２の態様による撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、を備える。
デジタルカメラの構成例を示す図である。 撮像素子の概要を説明する図である。 撮像素子の断面を説明する図である。 ベイヤー配列を例示する図である。 撮像素子のブロックの構成を説明する回路図である。 ブロックを説明する模式図である。 図７（ａ）は、Ｒ画素の配線を説明する図、図７（ｂ）は、Ｂ画素の配線を説明する図、図７（ｃ）は、Ｇ画素の配線を説明する図、図７（ｄ）は、Ｇ画素の配線を説明する図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）は、変形例１による配線を説明する図である。 変形例２による配線を説明する図である。 変形例３による配線を説明する図である。
　本実施の形態による撮像素子は、複数の画素をブロックにまとめて、画素で生成された信号をブロック単位で並列に読出すことが可能に構成される。以下、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、一実施の形態による撮像素子１０１を備えるデジタルカメラの構成例を模式的に示す図である。デジタルカメラは、交換レンズ１１０とカメラボディ１００とから構成され、交換レンズ１１０がレンズ取り付け部１０５を介してカメラボディ１００に装着される。
　なお、デジタルカメラをレンズ交換式ではなく、レンズ一体式のカメラとして構成してもよい。
　図１において、互いに直交する座標系を構成するｘｙｚ軸を規定する。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ものとする。また、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軸およびｘ軸に直交する上方向をｙ軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
　交換レンズ１１０は、例えば、レンズ制御部１１１、ズームレンズ１１２、フォーカスレンズ１１３、防振レンズ１１４、絞り１１５、レンズ操作部１１６などを備えている。
レンズ制御部１１１は、ＣＰＵとメモリなどの周辺部品とを含む。レンズ制御部１１１は、フォーカスレンズ１１３および絞り１１５の駆動制御、ズームレンズ１１２やフォーカスレンズ１１３の位置検出、カメラボディ１００へのレンズ情報の送信およびカメラボディ１００からのカメラ情報の受信などを行う。
　カメラボディ１００は、例えば、撮像素子１０１、ボディ制御部１０２、ボディ操作部１０３、および表示部１０４などを備えている。撮像素子１０１は、交換レンズ１１０の予定結像面（予定焦点面）に配置され、交換レンズ１１０により結像された被写体像を光電変換する。ボディ操作部１０３は、シャッターボタンや、各種設定のための操作部材などを含む。表示部１０４は、例えばカメラボディ１００の背面に搭載された液晶モニタ（背面モニタとも称される）によって構成される。
　ボディ制御部１０２は、ＣＰＵとメモリなどの周辺部品とを含む。ボディ制御部１０２は、撮像素子１０１の駆動制御、撮像素子１０１からの画像信号の読み出し、焦点検出演算および交換レンズ１１０の焦点調節、画像信号の処理および記録などデジタルカメラの動作制御を行う。また、ボディ制御部１０２は、レンズ取り付け部１０５に設けられた電気接点１０６を介してレンズ制御部１１１と通信を行い、レンズ情報の受信およびカメラ情報（デフォーカス量や絞り値など）の送信を行う。
　交換レンズ１１０を通過した光束により、撮像素子１０１の受光面上に被写体像が形成される。この被写体像は撮像素子１０１によって光電変換され、光電変換後の信号がボディ制御部１０２へ送られる。
　ボディ制御部１０２は、撮像素子１０１からの信号に基づいて公知の焦点検出演算を行うことにより、交換レンズ１１０の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。ボディ制御部１０２によって検出されたデフォーカス量は、レンズ制御部１１１へ送出される。
レンズ制御部１１１は、受信したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１１３の駆動量を算出する。そして、算出した駆動量に基づいて不図示のモーター等を駆動することにより、フォーカスレンズ１１３を合焦位置へ移動させる。
　また、ボディ制御部１０２は、撮像素子１０１からの信号を処理して画像データを生成し、不図示のメモリカードに格納する。ボディ制御部１０２はさらに、撮像素子１０１からの信号に基づくモニタ用画像（スルー画像とも称される）を表示部１０４に表示させる。
＜撮像素子の構成＞
　図２は、撮像素子１０１の概要を説明する模式図である。撮像素子１０１は、ＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子１０１は、画素エリア２０１と、垂直制御部２０２と、水平制御部２０３と、出力部２０４と、制御部２０５とを有する。なお、図２では、電源部や詳細回路は省略している。
　画素エリア２０１には、例えばｘ軸と平行な水平方向（行方向）、および、ｙ軸と平行な垂直方向（列方向）に二次元状に配置された複数の画素を有する。各画素は、入射光量に応じた電荷を生成するフォトダイオード（光電変換部）を有する。複数の画素は、それぞれが垂直制御部２０２および水平制御部２０３によって駆動され、各画素のフォトダイオードで生成された電荷に基づく信号が、信号線２１０を介して読出される。
　出力部２０４は、各画素から読出された信号に対して相関二重サンプリング（ＣＤＳ）を行ったり、必要に応じてゲインをかけたりする。出力部２０４で処理された信号は、後段の信号処理部（不図示）へ出力される。
　なお、以上の説明では、出力部２０４が後段の信号処理部へアナログ信号として出力する例を説明したが、出力部２０４にＡ／Ｄコンバータを備え、Ａ／Ｄ変換後の信号をデジタル出力する構成にしてもよい。
　本実施の形態では、上述したように、複数の画素をまとめてブロックを構成し、ブロック内の画素で生成された信号を、同じ信号線２１０を介して読出す。このため、信号線２１０の数はブロックの数と等しい。このように構成したので、出力部２０４は、複数のブロックからの信号を並列に入力し、入力した複数のブロックからの信号に対して並列に処理を行い、後段の信号処理部（不図示）へ並列に出力することができる。
　制御部２０５は、上述した撮像素子１０１の各部を制御する。すなわち、以降に説明する撮像素子１０１の動作は、ボディ制御部１０２の指令を受けた制御部２０５の制御に基づいて行われる。
　なお、本実施の形態では、フォトダイオードと、フォトダイオードで生成された電荷に基づく信号を読出す読出し部とを含めて「画素」と呼ぶ。読出し部は、後述する各転送トランジスタ、フローティングディフュージョン（ＦＤ）領域、増幅トランジスタ、および選択トランジスタを含む例を説明するが、読出し部の範囲は、必ずしも本例の通りでなくてもよい。
　図３は、撮像素子１０１の断面を説明する図である。なお図３では、撮像素子１０１の全体のうち、一部の断面のみを示している。撮像素子１０１は、いわゆる裏面照射型の撮像素子である。撮像素子１０１は、ｚ軸プラス方向に向かう入射光を光電変換する。撮像素子１０１は、例えば、第１半導体基板７０と、第２半導体基板８０とが積層して構成されている。
　第１半導体基板７０は、少なくともＰＤ層７１と、配線層７２とを備える。ＰＤ層７１は、配線層７２の裏面側（ｚ軸マイナス側）に配置される。ＰＤ層７１には、複数のフォトダイオードＰＤが二次元状に配置される。配線層７２には、配線６１、配線６２、配線６３、配線６４によって信号線２１０等が形成される。配線６１から配線６４は、それぞれ配線層７２の異なる層に形成される。図３には４層の配線を例示したが、層数は適宜変更して構わない。配線層７２の層間は、例えば不図示のビア（via）によって接続することができる。第２半導体基板８０には、例えば、上記出力部２０４等の各種回路が配置される。第２半導体基板８０も多層に構成されて構わない。
　ＰＤ層７１における入射光の入射側（ｚ軸マイナス側）には、複数のフォトダイオードＰＤの各々に対応する複数のカラーフィルタ７３が設けられる。カラーフィルタ７３には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ対応する波長領域の光を透過する複数の種類が存在する。カラーフィルタ７３は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する３種類が、図４に例示するベイヤー配列を為すように配列される。
　なお、本実施の形態ではベイヤー配列を例に説明するが、カラーフィルタ７３をベイヤー配列以外の配列にしてもよい。ベイヤー配列では、異なる波長領域の光を透過するカラ－フィルタ７３が設けられたフォトダイオードＰＤが隣接しているのに対し、ベイヤー配列以外の配列では、同じ波長領域の光を透過するカラ－フィルタ７３が設けられたフォトダイオードＰＤが隣接する場合がある。
　カラーフィルタ７３における入射光の入射側（ｚ軸マイナス側）には、複数のカラーフィルタ７３の各々に対応する複数のマイクロレンズ７４が設けられる。マイクロレンズ７４は、対応するフォトダイオードＰＤに向けて入射光を集光する。マイクロレンズ７４を通過した入射光は、カラーフィルタ７３により一部の波長領域のみが透過され、フォトダイオードＰＤに入射する。フォトダイオードＰＤは、入射光を光電変換して電荷を生成する。
　配線層７２の表面（ｚ軸プラス側）には複数の接合パッド７５が配置される。第２半導体基板８０の、配線層７２に対向する面（ｚ軸マイナス側）には、複数の接合パッド７５に対向する複数の接合パッド７６が配置される。複数の接合パッド７５と複数の接合パッド７６とは互いに接合されている。複数の接合パッド７５と複数の接合パッド７６とを介して、第１半導体基板７０と第２半導体基板８０とが電気的に接続される。
　接合パッド７５および複数の接合パッド７６の数は、それぞれ上述したブロックの数と等しくすることができる。すなわち、一つのブロックに対応して一組の接合パッド７５、接合パッド７６が設けられる。以上のように構成することにより、ブロックごとの信号線の長さを略等しく構成できるので、配線のインピーダンスがブロック間でばらつくことを抑えるというメリットがある。
　本実施の形態では、撮像素子１０１の１つの画素部３０が、第１半導体基板７０に設けられた第１画素部３０ｘと、第２半導体基板８０に設けられた第２画素部３０ｙとによって構成される。第１画素部３０ｘには、マイクロレンズ７４、カラーフィルタ７３、フォトダイオードＰＤの他に、後に詳述するトランジスタや、画素部３０間を接続する配線６１から配線６４等が含まれる。第２画素部３０ｙには、上記出力部２０４等の回路が含まれる。
＜ブロックの説明＞
　図５は、撮像素子１０１のブロックの構成を説明する回路図である。一つのブロックは、複数（例えばＮ個）の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎを含む。一つの第１画素部３０ｘは、フォトダイオードＰＤと、４つのトランジスタ（転送トランジスタＴｘ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＳＦ、選択トランジスタＳＥＬ）と、ＦＤ領域とを有する。第１画素部３０ｘの各部は、図５に示すように接続されている。図５において符号ＶＤＤは、電源電圧を示す。
　転送トランジスタＴｘは、フォトダイオードＰＤで生成された電荷をＦＤ領域へ転送する。転送トランジスタＴｘは、制御信号φＴｘがＨｉｇｈレベルになるとオンして電荷を転送し、制御信号φＴｘがＬｏｗレベルになるとオフする。
　ＦＤ領域は、転送された電荷を電圧に変換する。増幅トランジスタＳＦは、ソースフォロワ回路を形成し、ＦＤ領域の電位に応じた信号を増幅する。リセットトランジスタＲＳＴは、ＦＤ領域やフォトダイオードＰＤの電荷をリセットする。リセットトランジスタＲＳＴは、制御信号φＲＳＴがＨｉｇｈレベルになるとオンし、制御信号φＲＳＴがＬｏｗレベルになるとオフする。
　選択トランジスタＳＥＬは、増幅トランジスタＳＦで増幅された信号を、ブロック信号線６０へ出力する。ブロック信号線６０は、ブロック内の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎを相互に接続する。ブロック信号線６０は、そのブロックに対応する信号線２１０と接続されている。選択トランジスタＳＥＬは、制御信号φＳＥＬがＨｉｇｈレベルになるとオンして信号を出力し、制御信号φＳＥＬがＬｏｗレベルになるとオフする。
　ブロック内の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎの選択トランジスタＳＥＬには、それぞれ独立した制御信号φＳＥＬ－１～φＳＥＬ－Ｎが供給される。このため、例えば、制御部２０５によってＨｉｇｈレベルの制御信号φＳＥＬ－１～φＳＥＬ－Ｎが順番に供給される場合には、選択トランジスタＳＥＬ－１～ＳＥＬ－Ｎが、順番にオンしてブロック信号線６０を介して信号線２１０へ信号を出力する。
　また、制御部２０５によってＨｉｇｈレベルの制御信号φＳＥＬ－１～φＳＥＬ－Ｎが一斉に供給される場合には、選択トランジスタＳＥＬ－１～ＳＥＬ－Ｎが、一斉にオンしてブロック信号線６０を介して信号線２１０へ信号を出力する。選択トランジスタＳＥＬ－１～ＳＥＬ－Ｎが一斉に信号を出力する場合、信号線２１０において第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎから出力された信号が加算されるので、ブロック内の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎによるビニングを行うことができる。
　なお、選択トランジスタＳＥＬ－１～ＳＥＬ－Ｎのうち任意の組み合わせによりブロック信号線６０を介して信号線２１０へ信号を出力させてもよい。この場合は、信号線２１０において第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎのうちの一部から出力された信号が加算されるので、ブロック内の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎの任意の組み合わせによるビニングを行うことができる。
　以上の構成により、ブロック内の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎのいずれからも、個別に信号を読出したり、第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎのうち少なくとも２つの間でビニングを行ったりすることができる。
　本実施の形態では、同色の複数の画素によって一つのブロックを構成する。すなわち、上述したカラーフィルタ７３を透過する光の波長域が同じ画素部３０を組み合わせて一つのブロックとする。図６は、ブロックを説明する模式図である。赤（Ｒ）に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ７３を有する画素部３０（Ｒ画素と称する）を中心に実線で囲む範囲において、そのＲ画素およびそのＲ画素を囲む８つのＲ画素からなる９つのＲ画素によってＲ色ブロック３０１を構成する。また、青（Ｂ）に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ７３を有する画素部３０（Ｂ画素と称する）を中心に破線で囲む範囲において、そのＢ画素およびそのＢ画素を囲む８つのＢ画素からなる９つのＢ画素によってＢ色ブロック３０２を構成する。
　さらに、ＧＲ列上に位置して緑（Ｇ）に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ７３を有する画素部３０（Ｇ画素と称する）を中心に一点鎖線で囲む範囲において、そのＧ画素およびそのＧ画素を囲む８つのＧ画素からなる９つのＧ画素によって第１のＧ色ブロック３０３を構成する。さらにまた、ＧＢ列上に位置して緑（Ｇ）に対応する波長領域の光を透過するカラーフィルタ７３を有する画素部３０（Ｇ画素と称する）を中心に二点鎖線で囲む範囲において、そのＧ画素およびそのＧ画素を中心に囲む８つのＧ画素からなる９つのＧ画素によって第２のＧ色ブロック３０４を構成する。
　図６によると、Ｒ色ブロック３０１と、第１のＧ色ブロック３０３とは、互いにブロックの上下部分が重なり合う。また、Ｂ色ブロック３０２と、第１のＧ色ブロック３０３とは、互いにブロックの左右部分が重なり合う。
　さらに、Ｂ色ブロック３０２と、第２のＧ色ブロック３０４とは、互いにブロックの上下部分が重なり合う。さらにまた、Ｒ色ブロック３０１と、第２のＧ色ブロック３０４とは、互いにブロックの左右部分が重なり合う。
　一方、図５の回路図を参照して説明すると、同色のブロック内のＮ個の画素部３０は、それぞれが配線層７２（図３）においてそのブロックに対応するブロック信号線６０と接続される。このため、同色のブロック内のＮ個の画素部３０の選択トランジスタＳＥＬの出力端子同士が接続されることになる。当然ながら、他色のブロックのブロック信号線６０とは接続されない。上述したように、同色のブロック内でブロック信号線６０と接続する配線は、配線層７２における配線６１から配線６４によって形成される。
　本実施の形態では、画素エリア２０１（図２）において空間的に重なり合う他色のブロックとの間で、ブロック内の配線が接触しないように、ブロックの色によって配線層７２の異なる層で配線する。
　なお、第１のＧ色ブロック３０３と第２のＧ色ブロック３０４とは、便宜上異なる色として扱うものとする。また、「空間的に重なり合う」とは、図６において異なる色のブロックとの間で上下部分または左右部分が重なり合う関係をいう。
　図７（ａ）～図７（ｄ）は、各色の配線を説明する模式図である。図７（ａ）は、Ｒ色ブロック３０１のＲ画素の選択トランジスタＳＥＬの出力同士を接続するブロック信号線６０の配線６１を例示する図である。配線６１は、網掛けで示される。図７（ｂ）は、Ｂ色ブロック３０２のＢ画素の選択トランジスタＳＥＬの出力同士を接続するブロック信号線６０の配線６２を例示する図である。配線６２は、縦縞で示される。
　図７（ｃ）は、第１のＧ色ブロック３０３のＧ画素の選択トランジスタＳＥＬの出力同士を接続するブロック信号線６０の配線６３を例示する図である。配線６３は、ドットで示される。図７（ｄ）は、第２のＧ色ブロック３０４のＧ画素の選択トランジスタＳＥＬの出力同士を接続するブロック信号線６０の配線６４を例示する図である。配線６４は、横縞で示される。
　配線６１～配線６４は、配線層７２において異なる層に形成される。このように、配線層７２において色別に異なる配線６１～６４を形成し、各配線６１～６４によって各色のブロック内の画素部３０を配線接続したので、画素エリア２０１においてブロックが他色のブロックと空間的に重なり合う場合に、各ブロックにおいて同色のブロック内の画素部３０のみを適切に接続することができる。なお、図７の配線は、「日」字状である。
　図７（ａ）～図７（ｄ）に示されるように、配線６１～６４は、各色のブロック３０１～３０４の中心に位置する画素部３０に対して点対称である。また、配線６１～６４は、各色のブロック３０１～３０４の中心に位置する画素部３０を通る水平方向（行方向）または垂直方向（列方向）の直線に対して線対称である。
　以上説明したブロック３０１～３０４において、各色のブロック３０１～３０４におけるＮ個の画素部３０の重心を色重心と呼ぶ。本実施の形態では、各色のブロック３０１～３０４を構成する９つの画素部３０の中心に位置する画素部３０の位置が、そのブロック３０１～３０４の色重心となる。図６および図７において、本例の色重心に相当する画素部３０をそれぞれ異なる態様で表示した。すなわち、Ｒ色ブロック３０１の色重心を網掛けで示し、Ｂ色ブロック３０２の色重心を縦縞で示し、第１のＧ色ブロック３０３の色重心をドットで示し、第２のＧ色ブロック３０４の色重心を横縞で示した。図６において各ブロック３０１～３０４の色重心に注目すると、ベイヤー配列であることがわかる。このことは、各色のブロック３０１～３０４内の第１画素部３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎによるビニングを行った場合に、ビニング後の信号がベイヤー配列を保つことを意味する。本実施の形態によれば、各色のブロック３０１～３０４の色重心は等間隔に配置され、色重心に偏りが生じていない。
　各色のブロック３０１～３０４において接合パッド７５が設けられる位置は、Ｎ個の画素部３０の近傍に設けることが好ましいが、必ずしも色重心の位置に設ける必要はない。
　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１０１は、光を光電変換する複数の画素３０が行方向（ｘ軸方向）および列方向（ｙ軸）に配置された画素エリア２０１と、画素エリア２０１が共通の波長域の光を光電変換する複数の画素３０に小分けされた複数のブロック３０１～３０４と、複数のブロック３０１～３０４にそれぞれ設けられた複数の信号線２１０と、複数のブロック３０１～３０４にそれぞれ設けられ、ブロック３０１～３０４毎の複数の画素３０を相互に接続するブロック信号線６０とを備える。
　各ブロック３０１～３０４が共通の波長域の光を光電変換する複数の画素３０で構成されるので、各ブロック３０１～３０４内の信号を加算するだけで同色の信号ビニングを簡単に行うことができる。例えば、ブロック内に異なる波長域の光を光電変換する画素が混在する従来技術に比べて、同色の信号ビニング処理が圧倒的に簡単になる。
　また、信号線２１０をブロック３０１～３０４毎に設けたので、色毎の信号を並行して出力させることができる。例えば、ブロック内に異なる波長域の光を光電変換する画素が混在する場合において色毎の信号を時分割で出力させる場合と比較して、短時間で出力させることができる。
（２）撮像素子１０１において、ブロック信号線６０は、ブロック３０１～３０４に対応する信号線２１０と接続され、ブロック３０１～３０４内の複数の画素３０はそれぞれ、画素３０の増幅トランジスタＳＦの出力端子とブロック信号線６０との間を接続または切断する選択トランジスタＳＥＬを備える。このように構成したので、ブロック３０１～３０４内の全画素３０の信号を信号線２１０へ出力したり、各ブロックにおいて任意の画素３０の信号のみを信号線２１０へ出力したりすることができる。
（３）撮像素子１０１において、画素エリア２０１は異なる波長域の光を光電変換する複数の画素３０が行方向および列方向に繰り返し配置される。そして、ブロック３０１～３０４は、画素エリア２０１において例えば、図６の赤（Ｒ）に対応する波長領域の光を光電変換する画素部３０（注目画素とする）から２ピクセルの範囲内（５ピクセル×５ピクセル）で注目画素と同じ波長域の光を光電変換する画素３０により構成されるようにした。このように構成したので、例えば、図６の赤（Ｒ）に対応する波長領域の光を光電変換する画素部３０（注目画素とする）を中心に、そのＲ画素およびそのＲ画素の近傍に位置するＲ画素を用いてＲ色ブロック３０１を構成することができる。Ｂ色ブロック３０２、第１のＧ色ブロック３０３および第２のＧ色ブロック３０４についても同様である。
（４）撮像素子１０１において、ブロック３０１～３０４は画素エリア２０１において、例えば、図６の赤（Ｒ）に対応する波長領域の光を光電変換する画素部３０（注目画素とする）を中心に、そのＲ画素およびそのＲ画素を囲む８つのＲ画素からなる９つのＲ画素によってＲ色ブロック３０１を構成する。Ｂ色ブロック３０２、第１のＧ色ブロック３０３および第２のＧ色ブロック３０４についても同様である。
　このように構成したので、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素がベイヤー配列されている場合はブロック３０１～３０４の色重心もベイヤー配列を保つこととなるので、ビニングの有無にかかわらず、ベイヤー配列を前提とした画像処理エンジンをそのまま用いることができる。
（５）撮像素子１０１において、複数のブロック３０１～３０４は、画素エリア２０１において空間的に重なり合うようにした。ブロックが空間的に重ならない場合に比べて、ブロックの重心の密度を高くすることができる。
（６）撮像素子１０１は、ブロック信号線６０を接続する配線層７２を備える。そして、複数のブロック３０１～３０４のうち、例えば赤（Ｒ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有するＲ色ブロック３０１のブロック信号線６０は、配線層７２の第１の層の配線６１（図７（ａ））により接続され、青（Ｂ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有するＢ色ブロック３０２のブロック信号線６０は、配線層７２の第２の層の配線６２（図７（ｂ））により接続される。また、緑（Ｇ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有する第１のＧ色ブロック３０３のブロック信号線６０は、配線層７２の第３の層の配線６３（図７（ｃ））により接続され、緑（Ｇ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有する第２のＧ色ブロック３０４のブロック信号線６０は、配線層７２の第４の層の配線６４（図７（ｄ））により接続される。
　このように構成したので、各ブロック３０１～３０４におけるブロック信号線６０が、空間的に重なり合う他色のブロックのブロック信号線６０と接触しないように適切に接続することができる。
　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。
（変形例１）
　変形例１では、画素エリア２０１においてブロック内の配線が、空間的に重なり合う他色のブロック内の配線と接触しないように配線を分け、配線層の１層に２色分の配線を行う。なお、上記実施の形態と同様に、Ｇ色の第１ブロックとＧ色の第２ブロックとは、便宜上異なる色として扱うものとする。
　図８（ａ）、図８（ｂ）は、変形例１による各色の配線を説明する模式図である。変形例１では、例えば図８（ａ）に例示するように、Ｒ色ブロックのＲ画素を接続する配線６１－１と、Ｂ色ブロックのＢ画素を接続する配線６１－２とを同じ層に形成する。配線６１－１は、網掛けで示される。配線６１－２は、縦縞で示される。
　さらに、図８（ｂ）に例示するように、Ｇ色の第１ブロックのＧ画素を接続する配線６２－１と、Ｇ色の第２ブロックのＧ画素を接続する配線６２－２とを同じ層に形成する。
配線６２－１は、ドットで示される。配線６２－２は、横縞で示される。
　配線６１－１および６１－２と、配線６２－１および６２－２とは、配線層７２において異なる層に形成される。
　このように配線することにより、上記実施の形態の配線（図７）に比べて、ブロック内の画素部３０を配線接続するために配線層７２に形成する層数を４から２へ減らし、コストを抑えることができる。
　また、このように配線層７２に形成する層数を減らしても、画素エリア２０１においてブロックが他色のブロックと空間的に重なり合う場合に、各ブロックにおいて同色のブロック内の画素部３０のみを適切に接続することができる。
　図８（ａ）、図８（ｂ）に示されるように、配線６１－１、２～６２－１、２は、各色のブロック３０１～３０４の中心に位置する画素部３０に対して点対称である。また、配線６１－１、２～６２－１、２は、各色のブロック３０１～３０４の中心に位置する画素部３０を通る水平方向（行方向）または垂直方向（列方向）の直線に対して線対称である。
　上述した変形例１によれば、以下の作用効果が得られる。すなわち、撮像素子１０１は、ブロック信号線６０を接続する配線層７２を備える。そして、複数のブロック３０１～３０４のうち、例えば赤（Ｒ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有するＲ色ブロック３０１のブロック信号線６０と、青（Ｂ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有するＢ色ブロック３０２のブロック信号線６０とを、それぞれ、配線層７２の同じ層の配線６１－１、配線６１－２により接続する（図８（ａ））。このように配線することにより、ブロック３０１、３０２においてブロック信号線６０を配線接続するために配線層７２を２層分使用する場合に比べて、使用層数を２から１へ減らし、コストを抑えることができる。
　また、緑（Ｇ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有する第１のＧ色ブロック３０３のブロック信号線６０と、緑（Ｇ）の波長域の光を光電変換する複数の画素３０を有する第２のＧ色ブロック３０４のブロック信号線６０とを、それぞれ、配線層７２の同じ層の配線６２－１、配線６２－２により接続する（図８（ｂ））。このように配線することにより、ブロック３０３、３０４においてブロック信号線６０を配線接続するために配線層７２を２層分使用する場合に比べて、使用層数を２から１へ減らし、コストを抑えることができる。
　さらに、配線層７２を使用する層数を減らすことは、層間を接続するためのviaの数を減らすことにもつながるので、配線のインピーダンスのばらつきを抑えるというメリットを得ることもできる。なお、図８の配線は、「王」字状である。
（変形例２）
　変形例２では、画素エリア２０１においてブロック内の配線が、空間的に重なり合う他色のブロック間の配線と接触しないように配線を分け、配線層の１層に４色分の配線を行う。なお、上記実施の形態や変形例１と同様に、Ｇ色の第１ブロックとＧ色の第２ブロックとは、便宜上異なる色として扱うものとする。
　図９は、変形例２による各色の配線を説明する模式図である。変形例２では、ブロックの中心に位置する画素部３０を起点に、渦巻き状に画素部３０間をつないで配線する。例えば、Ｒ色ブロック３０１の中心に位置するＲ画素から、上方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぎ、さらに右方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１つなぐ。続いて、上記Ｒ色ブロック３０１の中心に位置するＲ画素から、右方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぎ、さらに下方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぐ。
　同様に、上記Ｒ色ブロック３０１の中心に位置するＲ画素から、下方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぎ、さらに左方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぐ。さらに続けて、上記Ｒ色ブロック３０１の中心に位置するＲ画素から、左方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぎ、さらに上方向に２画素ピッチ離れたＲ画素まで配線６１－１でつなぐ。Ｒ色ブロック内の配線６１－１は、網掛けで示される。
　第１のＧ色ブロック３０３、第２のＧ色ブロック３０４、およびＢ色ブロック３０２についても、同様に、各ブロックの中心に位置する画素部３０を起点に、同色の画素部３０間をつないで配線する。図９において、Ｂ色ブロック内の配線６１－２は、縦縞で示される。また、第１のＧ色ブロック内の配線６１－３は、ドットで示される。さらに、第２のＧ色ブロック内の配線６１－４は、横縞で示される。各色の配線６１－１～６１－４は、配線層７２の同一層に形成される。図９に示されるように、配線６１－１～６１－４は、各色のブロックの中心に位置する画素部３０に対して点対称である。
　このように配線することにより、上記変形例１に比べて、ブロック内の画素部３０を配線接続するために配線層７２に形成する層数を２から１へ減らし、コストを抑えることができる。
　また、このように配線層７２に形成する層数を減らしても、画素エリア２０１においてブロックが他色のブロックと空間的に重なり合う場合に、各ブロックにおいて同色のブロック内の画素部３０のみを適切に接続することができる。
　上述した変形例２によれば、以下の作用効果が得られる。すなわち、撮像素子１０１のブロック信号線６０は、画素エリア２０１において、配線６１－１により、Ｒ色ブロック３０１の注目画素（例えばＲ画素）と、注目画素から行方向へ２画素ピッチ離れた第１画素（Ｒ画素）と、第１画素（Ｒ画素）から列方向へ２画素ピッチ離れた第２画素（Ｒ画素）とを相互に接続するとともに、注目画素（Ｒ画素）と、注目画素（Ｒ画素）から列方向へ２画素ピッチ離れた第３画素（Ｒ画素）と、第３画素（Ｒ画素）から行方向へ２画素ピッチ離れた第４画素（Ｒ画素）とを相互に接続する。このような接続を行って、Ｒ色ブロック３０１において注目画素および注目画素を囲むＲ画素を相互に接続する。
　Ｂ色ブロック３０２、第１のＧ色ブロック３０３、および第２のＧ色ブロック３０４についても同様に接続する。すなわち、Ｂ色ブロック３０２は配線６１－２により接続し、第１のＧ色ブロック３０３は配線６１－３により接続し、第２のＧ色ブロック３０４は配線６１－４により接続する。このように構成したので、ブロック信号線６０を配線接続するために配線層７２を１層分使用するだけでよくなり、変形例１の場合に比べて、さらにコストを抑えることができる。
　また、層間を接続するためのviaの数を減らすことにもつながるので、配線のインピーダンスのばらつきを抑えるというメリットを得ることもできる。
（変形例３）
　変形例１および変形例２では、ブロック３０１～３０４は、画素エリア２０１において注目画素から２ピクセルの範囲内（ブロックのサイズは行方向５ピクセル×列方向５ピクセル）で、注目画素と同じ波長域の光を光電変換する画素３０により構成したが、ブロックのサイズをさらに拡げてもよい。
　図１０は、変形例３による各色の配線を説明する模式図である。図１０において、例えば、赤（Ｒ）に対応する波長領域の光を光電変換する画素部３０（注目画素とする）を中心に、そのＲ画素およびそのＲ画素を囲む２４個のＲ画素からなる２５個のＲ画素によってＲ色ブロック３０１を構成する。すなわち、画素エリア２０１において注目画素から４ピクセルの範囲内（ブロックのサイズは行方向９ピクセル×列方向９ピクセル）で、注目画素と同じ波長域の光を光電変換する画素３０により構成する。このように、ブロックサイズを大きくする場合でも、ブロックの中心に位置する画素部３０を起点に、渦巻き状に画素部３０間をつないで配線することができる。図１０に示されるように、配線６１－１～６１－４は、各色のブロックの中心に位置する画素部３０に対して点対称である。
（変形例４）
　ブロックのサイズをさらに大型にする場合は、配線層７２を１層分使用するだけではブロック内の画素部３０を相互に接続することが困難になる。このような場合には、配線層７２を２層分使用してもよい。例えば、図１０に例示したような行方向９ピクセル×列方向９ピクセルの小ブロックを、行方向に３個、列方向に３個の計９個を組み合わせて大ブロックを構成するものとする。この場合は、各小ブロックにおける画素部３０を接続する配線（ローカル配線と称する）のために配線層７２を１層分使用する。そして、９個の小ブロックの中心に位置する９個の画素部３０を接続する配線（グローバル配線と称する）のために配線層７２の他の層を使用する。グローバル配線は、ローカル配線と同様に、大ブロックの中心に位置する画素部３０を起点に、渦巻き状に小ブロックの中心に位置する画素部３０間をつないで配線する。
　変形例４によれば、ブロックのサイズの大型化にともなって、ブロック信号線６０の配線のレイアウトが複雑化してしまう場合でも、ローカル配線とグローバル配線とで配線層７２の異なる層を使用することで、配線層７２における使用層数を抑えつつ、適切にブロック内の画素部３０を接続することができる。
　以上の説明では、撮像素子１０１をデジタルカメラに搭載する例を説明したが、撮像素子１０１は、デジタルカメラ以外にもスマートフォンやタブレット端末、ウェアラブル端末等の電子機器に搭載してもよい。
　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。
　例えば、各色のブロックの中心に位置する画素部３０に対して点対称な配線の形状として、上記「日」字状や「王」字状、渦巻き状の配線を例示したが、「Ｎ」字状や「Ｚ」字状や「Ｈ」字状に配線してもよい。また、各色のブロックの中心に位置する画素部３０に対して線対称な配線の形状として、上記「日」字状や「王」字状の配線を例示したが、「Ｈ」字状に配線してもよい。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１７年第１９２２１２号（２０１７年９月２９日出願）
３０…画素部
３０ｘ－１～３０ｘ－Ｎ…第１画素部
６０…ブロック信号線
６１～６４…配線
７１…ＰＤ層
７２…配線層
７３…カラーフィルタ
１００…カメラボディ
１０１…撮像素子
１０２…ボディ制御部
２０１…画素エリア
２０４…出力部
２０５…制御部
２１０…信号線
３０１～３０４…ブロック
ＰＤ…フォトダイオード
ＳＥＬ…選択トランジスタ
ＳＦ…増幅トランジスタ
Ｔｘ…転送トランジスタ
 

Claims (15)

  1. 　第１波長域の光を透過する第１透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、第１方向および第２方向に配置される複数の第１光電変換部と、
    　第２波長域の光を透過する第２透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、前記第１方向および前記第２方向に配置される複数の第２光電変換部と、
    　点対称または線対称な配線を有し、複数の前記第１光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第１信号線と、
    　点対称または線対称な配線を有し、複数の前記第２光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第２信号線と、
    　を備える撮像素子。
  2. 　請求項１に記載の撮像素子において、
    　前記第１信号線と前記第２信号線とが配置される配線層を備える撮像素子。
  3. 　第１波長域の光を透過する第１透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、第１方向および第２方向に配置される複数の第１光電変換部と、
    　第２波長域の光を透過する第２透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、前記第１方向および前記第２方向に配置される複数の第２光電変換部と、
    　複数の前記第１光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第１信号線と、
    　複数の前記第２光電変換部で生成された電荷に基づく信号が出力される第２信号線と、
    　前記第１信号線と前記第２信号線とが配置される配線層と、
    　を備える撮像素子。
  4. 　請求項３に記載の撮像素子において、
    　前記第１信号線と前記第２信号線とは、点対称または線対称な配線を有する撮像素子。
  5. 　請求項２から４のいずれか一項に記載の撮像素子において、
    　複数の前記配線層を備え、
    　前記第１信号線と前記第２信号線とは、複数の前記配線層のうち第１配線層に配置される撮像素子。
  6. 　請求項５に記載の撮像素子において、
    　前記第１信号線は、前記第１配線層において、前記第２信号線が設けられていない領域に配置される撮像素子。
  7. 　請求項１から６いずれか一項に記載の撮像素子において、
    　前記第１信号線は、複数の前記第１光電変換部で生成された電荷に基づく信号を加算した信号が出力され、
    　前記第２信号線は、複数の前記第２光電変換部で生成された電荷に基づく信号を加算した信号が出力される撮像素子。
  8. 　請求項１から７いずれか一項に記載の撮像素子において、
    　複数の前記第１光電変換部をそれぞれ有する複数の第１画素群と、
    　複数の前記第２光電変換部をそれぞれ有する複数の第２画素群と、を備え、
    　複数の前記第１画素群のそれぞれの重心と、複数の前記第２画素群のそれぞれの重心とは等間隔に配置される撮像素子。
  9. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の撮像素子において、
    　複数の前記第１光電変換部と複数の前記第２光電変換部と前記第１信号線と前記第２信号線とを有する第１基板と、
    　前記第１信号線により出力された信号を処理する第１処理部と、前記第２信号線により出力された信号を処理する第２処理部とを有し、前記第１基板と積層される第２基板を備える撮像素子。
  10. 　請求項１から８のいずれか一項に記載の撮像素子において、
    　複数の前記第１光電変換部と複数の前記第２光電変換部とを有する第１基板と、
    　複数の配線層と、前記第１信号線により出力された信号を処理する第１処理部と、前記第２信号線により出力された信号を処理する第２処理部とを有し、前記第１基板と積層される第２基板と、
    　を備える撮像素子。
  11. 　請求項９または１０に記載の撮像素子において、
    　前記第１信号線を含み、前記第１光電変換部と前記第１処理部とを接続する第１接続線と、
    　前記第２信号線を含み、前記第２光電変換部と前記第２処理部とを接続する第２接続線と、を備え、
    　前記第１接続線の長さと前記第２接続線の長さとは略同じである撮像素子。
  12. 　請求項１から１１のいずれか１項に記載の撮像素子において、
    　第３波長域の光を透過する第３透過部を透過した光を光電変換して電荷を生成し、第１方向および第２方向に配置される複数の第３光電変換部と、
    　複数の前記第３光電変換部で生成された電荷に基づく信号を出力し、前記第１信号線と前記第２信号線とが配置される配線層に配置される第３信号線と、
    　を備える撮像素子。
  13. 　請求項１２に記載の撮像素子において、
    　前記第３信号線は、点対称または線対称な配線を有する撮像素子。
  14. 　請求項１２または１３に記載の撮像素子において、
    　前記第１光電変換部と前記第２光電変換部と前記第３光電変換部はベイヤー配列に基づいて配置される撮像素子。
  15. 　請求項１から１４のいずれか一項に記載の撮像素子と、
    　前記撮像素子から出力される信号に基づいて画像データを生成する生成部と、
    　を備える撮像装置。
     
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