[发明专利]固态图像传感器和照相机

说明书

技术领域

本发明涉及固态图像传感器和照相机。

背景技术

日本特开2001-250931号公报公开一种具有焦点检测功能的固态图像传感器。在这种固态图像传感器中，用于焦点检测的每个像素中的光电二极管被分割成两个光电二极管，从而形成具有给定视差的两个图像。通过检测这两个图像之间的相差，能够获得散焦量。

为获得焦点检测用相差信号而设置在每个像素中的2个分割的光电二极管彼此邻近排列。由入射到这两个光电二极管之间的边界附近的光生成的电荷可累积在这两个光电二极管中。由入射到一个光电二极管的光生成的电荷累积到另一个光电二极管中的现象可被理解为串扰，串扰会降低相差检测的精度和速度。另一方面，当增大两个光电二极管之间的距离以减小串扰时，光电转换入射光的区域变宽，从而降低光检测灵敏度。

发明内容

本发明提供一种有益于减小串扰、同时抑制光检测灵敏度降低的技术。

本发明的第一方面提供一种固态图像传感器，包括利用相差检测方式进行焦点检测的多个像素，所述像素包括其中设置有多个光电转换器的半导体区域，所述多个光电转换器被配置成以致出自光电转换器的信号被独立读出，微透镜，和布置在微透镜和半导体区域之间的透镜面，其中透镜面对通过微透镜朝着半导体区域传播的光施加负光焦度。

本发明的第二方面提供一种包含如本发明的第一方面定义的固态图像传感器；和处理从固态图像传感器输出的信号的处理单元的照相机。

参考附图，根据例证实施例的下述说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是表示按照本发明的一个实施例的固态图像传感器的示意结构的方框图；

图2A和2B是表示起焦点检测像素作用的像素的结构的示图；

图3是起焦点检测像素作用的每个像素的半导体区域的放大示意断面图；

图4是图解说明起焦点检测像素作用的每个像素的结构例子的电路图；

图5是表示起焦点检测像素作用的每个像素的第一实施例的示图；

图6是表示比较例的示图；

图7是表示起焦点检测像素作用的每个像素的第二实施例的示图；

图8是表示起焦点检测像素作用的每个像素的第三实施例的示图。

具体实施方式

下面参考图1，说明按照本发明的一个实施例的固态图像传感器100的示意结构。固态图像传感器100包括通过二维排列多个像素108，从而形成多行和多列而构成的像素阵列PA。所述多个像素108中的每个累积按照入射光的性质而生成的电荷，并输出信号。所述多个像素108的全部或者至少一些包括利用相差检测方法的焦点检测用像素(下面，这样的像素也被称为焦点检测像素)。焦点检测像素也可用作拍摄用像素(即，用于获得图像的像素)。在像素阵列PA的每一列上设置列信号线109。也可作为像素阵列PA的一部分，构成列信号线109。固态图像传感器100可被实现成MOS图像传感器，CCD图像传感器，或者其它图像传感器。从简化设计的观点来看，在CCD图像传感器中，构成像素阵列PA的所有多个像素108最好具有相同的结构，即，所有多个像素108最好起焦点检测像素的作用。另一方面，在MOS图像传感器中，易于使构成像素阵列PA的所有多个像素108起焦点检测像素的作用，或者使它们中的一些起焦点检测像素的作用。

固态图像传感器100还包括垂直扫描电路102，信号保持部分103，水平信号线104和水平扫描电路105。垂直扫描电路102选择像素阵列PA中的一行。信号保持部分103保持经多个列信号线109、从垂直扫描电路102在像素阵列PA的多行之中选择的一行上的像素读出的多个信号。水平扫描电路105顺序选择从像素阵列PA读出并保持在信号保持部分103中的多个信号，并把所述多个信号输出给水平信号线104。该操作对应于顺序选择像素阵列PA中的各列的操作。

下面参考图2A和2B，说明起焦点检测像素作用的像素108的结构。图2A是像素阵列PA的一部分的平面图，图2B是沿线A-B的断面图。附图标记406表示一个像素108占据的区域。起焦点检测像素作用的每个像素108包括一个微透镜401，和其中设置多个光电转换器(例如，光电二极管)402和403的半导体区域SR。来自多个光电转换器402和403的信号能够被独立读出。从而，多个光电转换器402和403能够独立读出信号。多个光电转换器402和403接收已通过成像透镜的光瞳中的不同区域的光束，以便在固态图像传感器100的图像感测表面上形成对象图像。