[发明专利]摄像元件和摄像装置

说明书

本发明降低了设置有相位差像素的摄像元件中的相位差检测误差，所述相位差像素通过设置由一对像素共用的片上透镜构造。该摄像元件包括像素、单独片上透镜、多个相位差像素、共用片上透镜以及像素电路。像素设置有对应于入射光进行光电转换的光电转换部，和传输通过光电转换产生的电荷的电荷传输部。单独片上透镜被设置在每个像素中，并单独地会聚入射光。相位差像素均设置有光电转换部和电荷传输部，并且彼此相邻地设置且检测相位差。共用片上透镜被设置为被多个相位差像素共用，并共同地会聚入射光。像素电路形成在半导体基板上并基于所传输的电荷生成图像信号。多个相位差像素的电荷传输部被设置在共用片上透镜与单独片上透镜之间的区域中。

技术领域

本公开涉及一种摄像元件及摄像装置。具体地，本技术涉及一种检测被摄体的相位差的摄像元件和使用该摄像元件的摄像装置。

背景技术

以往，在背照式摄像元件(其中，来自被摄体的光照射在形成有诸如光电二极管等光电转换元件的半导体基板的背面侧)中，使用将由半导体基板背面侧光电转换产生的电荷传输至半导体基板正面侧的摄像元件。例如，使用如下的摄像元件，其布置有与半导体基板的背面侧相邻的有机光电转换膜，并通过使用贯通电极将有机光电转换膜中的光电转换产生的电荷传输到半导体基板的正面侧(例如，参见专利文献1)。由贯通电极传输的电荷被布置在半导体基板的正面侧的电路元件转换为图像信号。此外，贯通电极是作为入射光的光电转换单位的像素之间的区域并且被布置在像素之间。

此外，对于该摄像元件，还提出了相位差像素。这里，相位差像素是用于检测被摄体的相位差的像素。可以通过检测到的相位差来检测被摄体的焦点位置，并且适用于使摄像镜头聚焦的自动聚焦。相位差可以通过光瞳分割(pupil split)来检测。这种光瞳分割是一种通过布置一对像素来检测相位差的方法，这对像素分别将透射穿过摄像镜头的右侧和左侧的入射光转换为图像信号。可以通过检测基于通过摄像镜头的右侧传输的图像信号的图像与通过摄像镜头的左侧传输的图像信号的图像之间的相位差来检测焦点位置。用于光瞳分割的相位差像素可以由像素左侧或右侧遮光的像素构成。通过用被片上透镜聚光的入射光照射左侧或右侧被遮蔽的像素，能够对透射通过摄像镜头的右侧或左侧的入射光进行光电转换。然而，遮光使得相位差像素的图像信号的输出被减半。存在相位差的检测精度降低的问题。

因此，已经提出了通过为两个相邻像素共同布置片上透镜(共用片上透镜)来进行光瞳分割的方法。通过使用共用片上透镜在两个像素的像素之间会聚入射光，可以对透过摄像镜头的右侧和左侧的入射光进行光电转换。由于不进行像素的遮光，因此能够防止图像信号的输出降低。

引用列表

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/143531号

发明内容

要解决的技术问题

在上述现有技术中，使用共用片上透镜的光瞳分割方法存在相位差的检测精度降低的问题。由于共用片上透镜会聚像素之间的入射光，因此存在的问题是，当在像素之间布置有例如上述贯通电极等无助于光电转换的结构时，在一对相位差像素的各个图像信号之间产生差异，并且相位差检测的误差增大。

本公开是鉴于上述问题而完成的，并且其目的在于降低包含通过为一对像素共同地布置片上透镜而构成的相位差像素的摄像元件的相位差检测的误差。

技术问题的解决方案