專利名稱：固態(tài)圖像傳感器和相機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以CMOS (complementary metal oxide semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)為代表的固態(tài)圖像傳感器以及一種相機(jī)系統(tǒng)，在該固態(tài)圖像傳感器上二維地布置有普通攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素。
背景技術(shù)：
已知的焦點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)的示例是光瞳分割相位差。在光瞳分割相位差方法中，通過(guò)劃分經(jīng)過(guò)攝像鏡頭的光束以形成一對(duì)分割后圖像并且檢測(cè)這對(duì)分割后圖像之間的圖案偏差，來(lái)檢測(cè)攝像鏡頭的離焦量。在例如專利文獻(xiàn)JP2008-103885A和JP2007-103590A中描述了應(yīng)用這種光瞳分割相位差方法的固態(tài)圖像傳感器。在JP2008-103885A中描述的固態(tài)圖像傳感器由具有光電轉(zhuǎn)換單元的攝像像素以及具有成對(duì)的第一光電轉(zhuǎn)換單元和第二光電轉(zhuǎn)換單元的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成。此外，在輸出單元處，如圖1所示，從第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素I輸出如下信號(hào):通過(guò)將來(lái)自彼此相鄰的第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素I和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素2的第一光電轉(zhuǎn)換單元12和22的各個(gè)輸出相加而獲得的信號(hào)。類似地，從第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素2輸出通過(guò)將來(lái)自第二光電轉(zhuǎn)換單元11和21的輸出相加而獲得的信號(hào)。即，在JP2008-103885A中描述的固態(tài)圖像傳感器針對(duì)于一個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素(AF像素)設(shè)置有兩個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元。此外，在作為輸出節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)擴(kuò)散層處將來(lái)自形成焦點(diǎn)檢測(cè)對(duì)的各光電轉(zhuǎn)換單兀的電荷 信號(hào)相加。在JP2007-103590A中描述的固態(tài)圖像傳感器由如圖2中的(A)所示的第一像素單元3和如圖2中的(B)所示的第二像素單元4的二維陣列形成。第一像素單元3包括基于入射光生成電荷的第一光電轉(zhuǎn)換單元31。第二像素單元4包括收集入射光的光學(xué)單元(微透鏡)以及基于由所述光學(xué)元件收集的光生成電荷的第二光電轉(zhuǎn)換單元42和43。在專利文獻(xiàn)JP2007-127746中還描述了被配置為使得焦點(diǎn)檢測(cè)像素大于普通攝像像素的固態(tài)圖像傳感器。然而，上述技術(shù)受到以下缺陷的不利影響。在JP2008-103885A中描述的具有與JP2008-103885A的圖16所示的布局類似的布局的固態(tài)圖像傳感器中，F(xiàn)D部變得更大。因此，轉(zhuǎn)換效率劣化，并且低照度期間的靈敏度降低，使得低照度S/N較低。例如，當(dāng)存在大量所謂的Ι/f噪聲時(shí)，低照度下的檢測(cè)精度降低。對(duì)于這種固態(tài)圖像傳感器，由于用于將光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(PD)分隔開(kāi)的區(qū)域在每個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素中是必要的，因此Qs是普通像素的Qs的一半或更小。由于必須通過(guò)分隔開(kāi)光電轉(zhuǎn)換區(qū)域(PD)來(lái)防止脈沖中的混色，因此高級(jí)別精細(xì)加工是必要的。于是，該技術(shù)不適于像素小型化。
此外，對(duì)于普通像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素實(shí)施不同的電位設(shè)計(jì)就變得必要，以致步驟的數(shù)目增加，這甚至可能導(dǎo)致成本提高。在JP2007-103590A中描述的固態(tài)圖像傳感器中，對(duì)于如同JP2007-103590A的圖16中所示那樣的FD相加的示例，兩個(gè)傳輸門(85和86)必須同時(shí)導(dǎo)通，并且在焦點(diǎn)檢測(cè)期間，必須把周邊電路的驅(qū)動(dòng)方法與普通驅(qū)動(dòng)的方法分開(kāi)。因此，該技術(shù)不適于高速攝像。此外，在該固態(tài)圖像傳感器中，由于即便對(duì)于普通像素也同時(shí)讀取兩個(gè)像素，因此難以區(qū)分普通像素的顏色。因此，該技術(shù)受到圖像品質(zhì)劣化和分辨率劣化的缺陷的不利影響。由于 在JP2007-127746中描述的固態(tài)圖像傳感器具有遠(yuǎn)離傳輸門的部分，因此該技術(shù)易受到殘像的影響。此外，往往會(huì)出現(xiàn)普通像素與焦點(diǎn)檢測(cè)像素的特性差異，并且可能出現(xiàn)僅僅由于焦點(diǎn)檢測(cè)像素的固定模式噪聲(fixed pattern noise)而引起的圖像劣化。為了避免殘像缺陷，必須提高焦點(diǎn)檢測(cè)像素的傳輸門的電壓。然而，這導(dǎo)致耗電增大。為了避免傳輸缺陷，必須增加用于協(xié)助傳輸?shù)膶?shí)施步驟。然而，這導(dǎo)致成本增加。如果將實(shí)施步驟增加至焦點(diǎn)檢測(cè)像素，則過(guò)程不均勻因素(例如，對(duì)準(zhǔn)偏差)增大，使得特性往往變得不均勻。這可能導(dǎo)致圖像品質(zhì)的劣化和產(chǎn)量的劣化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方案，提供了一種固態(tài)圖像傳感器和一種相機(jī)系統(tǒng)，它們能夠改進(jìn)低照度期間的焦點(diǎn)檢測(cè)精度，同時(shí)抑制圖像品質(zhì)的劣化、產(chǎn)量的劣化、耗電的增加以及成本的增加。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案，提供了一種固態(tài)圖像傳感器，其包括由普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成的像素陣列部，各所述普通攝像像素具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于輸出通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)作為像素信號(hào)。所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素至少包括第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素都具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于將通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)傳輸并輸出至輸出節(jié)點(diǎn)。所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用所述輸出節(jié)點(diǎn)。所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括第一光電轉(zhuǎn)換單元和第一傳輸門，所述第一傳輸門用于將所述第一光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)。所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括第二光電轉(zhuǎn)換單元和第二傳輸門，所述第二傳輸門用于將所述第二光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)。所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門通過(guò)柵極電極進(jìn)行電氣共用，所述柵極電極被施加有用于導(dǎo)通控制的控制信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案，提供了一種相機(jī)系統(tǒng)，其包括:固態(tài)圖像傳感器；光學(xué)單元，所述光學(xué)單元被構(gòu)造用來(lái)使被拍攝對(duì)象圖像在所述固態(tài)圖像傳感器上成像；以及信號(hào)處理單元，所述信號(hào)處理單元被構(gòu)造用來(lái)處理來(lái)自所述固態(tài)圖像傳感器的輸出信號(hào)。所述固態(tài)圖像傳感器包括像素陣列部，所述像素陣列部由普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成，各所述普通攝像像素具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于輸出通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)作為像素信號(hào)。所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素至少包括第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素都具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于將通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)傳輸并輸出至輸出節(jié)點(diǎn)。所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用所述輸出節(jié)點(diǎn)。所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括第一光電轉(zhuǎn)換單元和第一傳輸門，所述第一傳輸門用于將所述第一光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)。所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括第二光電轉(zhuǎn)換單元和第二傳輸門，所述第二傳輸門用于將所述第二光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)。所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門通過(guò)柵極電極進(jìn)行電氣共用，所述柵極電極被施加有用于導(dǎo)通控制的控制信號(hào)。根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方案，可以提高低照度期間的焦點(diǎn)檢測(cè)精度，同時(shí)抑制圖像品質(zhì)的劣化、產(chǎn)量的劣化、耗電的增加以及成本的增加。


圖1圖示了在JP2008-103885A中公開(kāi)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素；圖2圖示了在JP2007-103590A中公開(kāi)的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素；圖3圖示了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器的構(gòu)造示例；圖4圖示了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器的像素陣列部的構(gòu)造示例；圖5圖示了本技術(shù)實(shí)施方案的對(duì)于2像素共用情況的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的電路的構(gòu)造示例；圖6圖示 了作為本技術(shù)的第一實(shí)施例的垂直2像素共用的構(gòu)造示例；圖7圖示了作為本技術(shù)的第二實(shí)施例的2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例，其圖示了 FD層共用的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的層疊結(jié)構(gòu)；圖8圖示了作為本技術(shù)的第二實(shí)施例的2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例，其示意性地圖示了圖7中所示的層疊結(jié)構(gòu)中的配線連接；圖9以平面的方式示意性地圖示了作為本技術(shù)的第二實(shí)施例的2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例，其示意性地圖示了 FD層共用的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的像素圖案，該像素圖案包括從Si基板形成的第一金屬配線層；圖10以平面的方式示意性地圖示了作為本技術(shù)的第二實(shí)施例的2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例，其示意性地圖示了包括第一金屬配線層和第二金屬配線層的像素圖案；圖11圖示了作為發(fā)明的第三實(shí)施例的4像素共用的像素陣列示例；圖12圖示了作為本技術(shù)的第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第一示例；圖13圖示了作為本技術(shù)的第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第二示例；圖14圖示了作為本發(fā)明的第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第三示例；圖15是圖示了作為本技術(shù)的第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用的情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第四示例的一系列圖；圖16圖示了作為本技術(shù)的第四實(shí)施例的對(duì)于4像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第一示例；圖17圖示了作為本技術(shù)的第四實(shí)施例的對(duì)于4像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第二示例；圖18圖示了作為本技術(shù)的第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中不存在濾色器；圖19圖示了作為本技術(shù)的第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有濾色器但該濾色器不是針對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素而設(shè)置的；圖20圖示了作為本技術(shù)的第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有濾色器并且為焦點(diǎn)檢測(cè)像素也布置有濾色器；圖21圖示了作為本技術(shù)的第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有濾色器并且為焦點(diǎn)檢測(cè)像素的一部分也布置有濾色器；圖22圖示了作為本技術(shù)的第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第一示例；圖23圖示了作為本技術(shù)的第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第二示例；

圖24圖示了作為本技術(shù)的第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第三示例；圖25圖示了作為本技術(shù)的第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第四示例；圖26是圖示了作為本技術(shù)的第六實(shí)施例的對(duì)于水平2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的示例的一系列圖；以及圖27圖示了應(yīng)用了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器的相機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)造示例。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本說(shuō)明書和附圖中，用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示具有實(shí)質(zhì)上相同的功能和結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元件，并且省略了對(duì)這些構(gòu)成元件的重復(fù)說(shuō)明。現(xiàn)在將參照附圖來(lái)說(shuō)明本技術(shù)的實(shí)施例。將按以下順序進(jìn)行說(shuō)明:1、固態(tài)圖像傳感器的總體示意性構(gòu)造；2、第一實(shí)施例(垂直2像素共用的構(gòu)造示例)；3、第二實(shí)施例(2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例)；4、第三實(shí)施例(4像素共用的像素陣列的示例)；5、第四實(shí)施例(焦點(diǎn)檢測(cè)像素遮光圖案的示例)；6、第五實(shí)施例(與濾色器相關(guān)聯(lián)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的構(gòu)造示例)；7、第六實(shí)施例(水平2像素共用的構(gòu)造示例)；以及8、相機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)造示例。1、固態(tài)圖像傳感器的總體示意性構(gòu)造
圖3圖示了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器的構(gòu)造示例。圖4圖示了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器中的像素陣列部的構(gòu)造示例。在本技術(shù)的以下實(shí)施方案中，將說(shuō)明CMOS傳感器作為固態(tài)圖像傳感器的示例。固態(tài)圖像傳感器100包括像素陣列部110、行選擇電路(Vdec) 120和列讀取電路(AFE)130。像素信號(hào)讀取單元由行選擇電路120和列讀取電路130形成。像素陣列部110由以M行XN列的二維形式(以矩陣形式)排列的多個(gè)像素電路形成。具體地，如圖4所示，像素陣列部110是由二維陣列形成的，該二維陣列中混合有具有光電轉(zhuǎn)換單元的普通攝像像素200和具有光電轉(zhuǎn)換單元的焦點(diǎn)檢測(cè)像素(AF像素)300。

本技術(shù)實(shí)施方案的像素陣列部110具有以下構(gòu)造:其中，在兩個(gè)相鄰攝像像素200之間共用浮動(dòng)擴(kuò)散(FD)層作為輸出節(jié)點(diǎn)。圖4示出了這樣的構(gòu)造示例:其中，在垂直方向上相鄰的兩個(gè)攝像像素200共用FD層作為輸出節(jié)點(diǎn)。類似地，本技術(shù)實(shí)施方案的像素陣列部110具有這樣的構(gòu)造:其中，兩個(gè)相鄰焦點(diǎn)檢測(cè)像素300共用FD層作為輸出節(jié)點(diǎn)。與攝像像素類似地，圖4圖示了這樣的構(gòu)造示例:其中，在垂直方向上相鄰的兩個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)像素300共用FD層作為輸出節(jié)點(diǎn)。共用FD層的第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2分別具有第一傳輸門AFTRGl和第二傳輸門AFTRG2，用于讀取在光電轉(zhuǎn)換單元H)中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的電子(電荷)。第一傳輸門AFTRGl和第二傳輸門AFTRG2是電氣連接的(共用的)。換言之，通過(guò)同一傳輸控制信號(hào)TR來(lái)控制第一傳輸門AFTRGl和第二傳輸門AFTRG2以使得它們同時(shí)并行地導(dǎo)通和關(guān)斷。此外，各焦點(diǎn)檢測(cè)像素300被設(shè)置為使得例如光入射在光電轉(zhuǎn)換單元上的區(qū)域的大致一半被遮光部LC遮蔽。共用FD層的第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2具有相同的開(kāi)口尺寸。此外，普通攝像像素200被設(shè)置為使得:即使光入射在光電轉(zhuǎn)換單元上的區(qū)域的一部分被遮蔽，光入射區(qū)域也大于焦點(diǎn)檢測(cè)像素300的光入射區(qū)域。換言之，攝像像素200具有比焦點(diǎn)檢測(cè)像素的開(kāi)口尺寸更大的開(kāi)口尺寸。然而，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方案，普通攝像像素200和焦點(diǎn)檢測(cè)像素300可以具有相同的像素尺寸。對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素300來(lái)說(shuō)，遮光部位的各種樣式都是可以的。圖4所示的示例圖示了在從正面看去時(shí)的形成矩形形狀的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300中的右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-R和左遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-L，在右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-R中的右側(cè)部分(第一邊緣部)被遮光，在左遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-L中的左側(cè)部分(第二邊緣部)被遮光。此外，圖4所示的示例還示出了焦點(diǎn)檢測(cè)像素300中的上遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-U和下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-B，在上遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-U中的上側(cè)部分(第三邊緣部)被遮光，在下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-B中的下側(cè)部分(第四邊緣部)被遮光。在圖4中，為了簡(jiǎn)化該圖，示出了 4 X 5像素陣列。在圖4所示的像素陣列中，攝像像素200和焦點(diǎn)檢測(cè)像素300布置如下。像素陣列示例在第一行中，右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-11布置在第一列中，左遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-12布置在第二列中，普通攝像像素200-13布置在第三列中，上遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-14布置在第四列中，并且下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-15布置在第五列中。在第二行中，右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-21布置在第一列中，左遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-22布置在第二列中，普通攝像像素200-23布置在第三列中，上遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-24布置在第四列中，并且下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-25布置在第五列中。在第三行中，普通攝像像素200-31布置在第一列中，攝像像素200-32布置在第二列中，攝像像素200-33布置在第三列中，攝像像素200-34布置在第四列中，并且攝像像素200-35布置在第五列中。在第四行中，普通攝像像素200-41布置在第一列中，攝像像素200-42布置在第二列中，攝像像素200-43布置在第三列中，攝像像素200-44布置在第四列中，并且攝像像素200-45布置在第五列中。在圖4所示的示例中，第一行第一列的右遮光第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-11和第二行第一列的右遮光第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-21共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCll作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-11和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-21還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。

第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-11具有第一傳輸門AFTRG11，并且第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-21具有第二傳輸門AFTRG21。第一傳輸門AFTRGl I和第二傳輸門AFTRG21通過(guò)連接電極CELll而被電連接。此外，將第一傳輸門AFTRG11和第二傳輸門AFTRG21連接起來(lái)的連接電極CELll被連接至傳輸控制線LTR1，傳輸控制信號(hào)TRl沿該傳輸控制線LTRl傳送。因此，通過(guò)同一傳輸控制信號(hào)TRl來(lái)控制第一傳輸門AFTRG11和第二傳輸門AFTRG21以使它們同時(shí)并行地導(dǎo)通和關(guān)斷。第一行第二列的左遮光第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-12和第二行第二列的左遮光第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-22共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC12作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-12和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-22還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-12具有第一傳輸門AFTRG12，并且第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-22具有第二傳輸門AFTRG22。第一傳輸門AFTRG12和第二傳輸門AFTRG22通過(guò)連接電極CEL12而被電連接。此外，將第一傳輸門AFTRG12和第二傳輸門AFTRG22連接起來(lái)的連接電極CEL12被連接至傳輸控制線LTR1，傳輸控制信號(hào)TRl沿該傳輸控制線LTRl傳送。因此，通過(guò)同一傳輸控制信號(hào)TRl來(lái)控制第一傳輸門AFTRG12和第二傳輸門AFTRG22以使它們同時(shí)并行地導(dǎo)通和關(guān)斷。第一行第三列的第一攝像像素200-13和第二行第三列的第二攝像像素200-23共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC13作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一攝像像素200-13和第二攝像像素200-23還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一攝像像素200-13具有第一傳輸門TRG13，并且第二攝像像素200-23具有第二傳輸門TRG23。第一傳輸門TRG13被連接至傳輸控制線LTRl，傳輸控制信號(hào)TRl沿該傳輸控制線LTRl傳送。第二傳輸門TRG23被連接至傳輸控制線LTR2，傳輸控制信號(hào)TR2沿該傳輸控制線LTR2傳送。因此,通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TRl和傳輸控制信號(hào)TR2來(lái)控制第一傳輸門TRG13和第二傳輸門TRG23，使得它們單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。第一行第四列的上遮光第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-14和第二行第四列的上遮光第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-24共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC14作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-14和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-24還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-14具有第一傳輸門AFTRG14，并且第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-24具有第二傳輸門AFTRG24。第一傳輸門AFTRG14和第二傳輸門AFTRG24通過(guò)連接電極CEL14而被電連接。此外，將第一傳輸門AFTRG14和第二傳輸門AFTRG24連接起來(lái)的連接電極CEL14被連接至傳輸控制線LTR1，傳輸控制信號(hào)TRl沿該傳輸控制線LTRl傳送。因此，通過(guò)同一傳輸控制信號(hào)TRl來(lái)控制第一傳輸門AFTRG14和第二傳輸門AFTRG24以使它們同時(shí)并行地導(dǎo)通和 關(guān)斷。第一行第五列的下遮光第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-15和第二行第五列的下遮光第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-25共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC15作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-15和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-25還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-15具有第一傳輸門AFTRG15，并且第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-25具有第二傳輸門AFTRG25。第一傳輸門AFTRG15和第二傳輸門AFTRG25通過(guò)連接電極CEL15而被電連接。此外，將第一傳輸門AFTRG15和第二傳輸門AFTRG25連接起來(lái)的連接電極CEL15被連接至傳輸控制線LTR1，傳輸控制信號(hào)TRl沿該傳輸控制線LTRl傳送。因此，通過(guò)同一傳輸控制信號(hào)TRl來(lái)控制第一傳輸門AFTRG15和第二傳輸門AFTRG25以使它們同時(shí)并行地導(dǎo)通和關(guān)斷。第三行第一列的第一攝像像素200-31和第四行第一列的第二攝像像素200-41共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC31作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一攝像像素200-31和第二攝像像素200-41還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一攝像像素200-31具有第一傳輸門TRG31，并且第二攝像像素200-41具有第二傳輸門TRG41。第一傳輸門TRG31被連接至傳輸控制線LTR3，傳輸控制信號(hào)TR3沿該傳輸控制線LTR3傳送。
第二傳輸門TRG41被連接至傳輸控制線LTR4，傳輸控制信號(hào)TR4沿該傳輸控制線LTR4傳送。因此,通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TR3和傳輸控制信號(hào)TR4來(lái)控制第一傳輸門TRG31和第二傳輸門TRG41，使得它們單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。第三行第二列的第一攝像像素200-32和第四行第二列的第二攝像像素200-42共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC32作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一攝像像素200-32和第二攝像像素200-42還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一攝像像素200-32具有第一傳輸門TRG32，并且第二攝像像素200-42具有第二傳輸門TRG42。第一傳輸門TRG32被連接至傳輸控制線LTR3，傳輸控制信號(hào)TR3沿該傳輸控制線LTR3傳送。第二傳輸門TRG42被連接至傳輸控制線LTR4，傳輸控制信號(hào)TR4沿該傳輸控制線LTR4傳送。因此，通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TR3和傳輸控制信號(hào)TR4來(lái)控制第一傳輸門TRG32和第二傳輸門TRG42，使得它們單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。第三行第三列的第一攝像像素200-33和第四行第三列的第二攝像像素200-43共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC33作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一攝像像素200-33和第二攝像像素200-43還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。 第一攝像像素200-33具有第一傳輸門TRG33，并且第二攝像像素200-43具有第二傳輸門TRG43。

第一傳輸門TRG33被連接至傳輸控制線LTR3，傳輸控制信號(hào)TR3沿該傳輸控制線LTR3傳送。第二傳輸門TRG43被連接至傳輸控制線LTR4，傳輸控制信號(hào)TR4沿該傳輸控制線LTR4傳送。因此，通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TR3和傳輸控制信號(hào)TR4來(lái)控制第一傳輸門TRG33和第二傳輸門TRG43，使得它們單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。第三行第四列的第一攝像像素200-34和第四行第四列的第二攝像像素200-44共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC34作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一攝像像素200-34和第二攝像像素200-44還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。第一攝像像素200-34具有第一傳輸門TRG34，并且第二攝像像素200-44具有第二傳輸門TRG44。第一傳輸門TRG34被連接至傳輸控制線LTR3，傳輸控制信號(hào)TR3沿該傳輸控制線LTR3傳送。第二傳輸門TRG44被連接至傳輸控制線LTR4，傳輸控制信號(hào)TR4沿該傳輸控制線LTR4傳送。因此，通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TR3和傳輸控制信號(hào)TR4來(lái)控制第一傳輸門TRG34和第二傳輸門TRG44，使得它們單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。第三行第五列的第一攝像像素200-35和第四行第五列的第二攝像像素200-45共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC35作為輸出節(jié)點(diǎn)。此外，第一攝像像素200-35和第二攝像像素200-45還共用復(fù)位晶體管TRST、放大晶體管TAMP和選擇晶體管TSEL。 第一攝像像素200-35具有第一傳輸門TRG35，并且第二攝像像素200-45具有第二傳輸門TRG45。第一傳輸門TRG35被連接至傳輸控制線LTR3，傳輸控制信號(hào)TR3沿該傳輸控制線LTR3傳送。第二傳輸門TRG45被連接至傳輸控制線LTR4，傳輸控制信號(hào)TR4沿該傳輸控制線LTR4傳送。因此,通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TR3和傳輸控制信號(hào)TR4來(lái)控制第一傳輸門TRG35和第二傳輸門TRG45，使得它們單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。2像素共用的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的電路構(gòu)造示例接下來(lái)，將說(shuō)明對(duì)于2像素共用情況的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的電路的構(gòu)造示例。圖5圖示了本技術(shù)實(shí)施方案的對(duì)于2像素共用情況的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的電路的構(gòu)造示例。圖5圖示了主要由四個(gè)晶體管構(gòu)成的CMOS圖像傳感器中的像素的示例。2像素共用的攝像像素200A具有第一攝像像素200A-1中的光電二極管(PD) 211-1作為光電轉(zhuǎn)換單兀和傳輸晶體管212-1作為傳輸門。攝像像素200A具有 第二攝像像素200A-2中的光電二極管(I3D) 211_2作為光電轉(zhuǎn)換單元和傳輸晶體管212-2作為傳輸門。攝像像素200A具有浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC1，作為由第一攝像像素200A-1和第二攝像像素200A-2共用的輸出節(jié)點(diǎn)。攝像像素200A還具有復(fù)位晶體管(TRST) 213、放大晶體管(TAMP) 214和選擇晶體管(TSEL)215。光電二極管211-1和211-2將入射光光電轉(zhuǎn)換為與入射光的量對(duì)應(yīng)的電荷(這里是電子)。在第一攝像像素200A-1處，作為傳輸元件(傳輸門)的傳輸晶體管212-1連接在光電二極管211-1與作為輸出節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl之間。傳輸控制信號(hào)TRl經(jīng)由傳輸控制線LTRl施加至傳輸晶體管212-1的柵極(傳輸柵極)。因此，傳輸晶體管212-1將由光電二極管211-1光電轉(zhuǎn)換得到的電子傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl。在第二攝像像素200A-2處，作為傳輸元件(傳輸門)的傳輸晶體管212_2連接在光電二極管211-2與作為輸出節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl之間。傳輸控制信號(hào)TR2經(jīng)由傳輸控制線LTR2施加至傳輸晶體管212-2的柵極(傳輸柵極)。因此，傳輸晶體管212-2將由光電二極管211-2光電轉(zhuǎn)換得到的電子傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl。復(fù)位晶體管213連接在供應(yīng)有電源電壓VDD的電源線LVDD與浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl之間。復(fù)位信號(hào)RST經(jīng)由復(fù)位控制線LRST施加至該復(fù)位晶體管的柵極。因此，作為復(fù)位元件的復(fù)位晶體管213將浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl的電位復(fù)位至電源線LVDD的電位。
用作放大元件的放大晶體管214的柵極連接至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC1。S卩，浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl還能夠起到作為用作放大元件的放大晶體管214的輸入節(jié)點(diǎn)的作用。放大晶體管214和選擇晶體管215串聯(lián)連接在供應(yīng)有電源電壓VDD的電源線LVDD與信號(hào)線LSGNl之間。因此，放大晶體管214經(jīng)由選擇晶體管215連接至信號(hào)線LSGN1，從而構(gòu)成了像素部外部的恒流源和源極跟隨器。此外，當(dāng)選擇信號(hào)SEL(其是基于地址信號(hào)的控制信號(hào))經(jīng)由選擇控制線LSEL施加至選擇晶體管215時(shí),選擇晶體管215導(dǎo)通。當(dāng)選擇晶體管215導(dǎo)通時(shí)，放大晶體管214放大浮動(dòng)擴(kuò)散層FDCl的電位，并將與該放大后的電位對(duì)應(yīng)的電壓輸出至信號(hào)線LSGN1。從各像素輸出的電壓VSLl經(jīng)由信號(hào)線LSGNl被輸出至列讀取電路130。由于例如傳輸晶體管212-1和212-2、復(fù)位晶體管213以及選擇晶體管215各自的柵極是以行為單位連接起來(lái)的，所以上述這些操作是對(duì)于2行像素中的各像素同時(shí)進(jìn)行的。2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A具有第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A-1中的光電二極管(PD) 311-1作為光電轉(zhuǎn)換單兀和傳輸晶體管312-1作為傳輸門。焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A具有第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A-2中的光電二極管(Η))311_2作為光電轉(zhuǎn)換單兀和傳輸晶體管312-2作為傳輸門。焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Α具有浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2作為由第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Α-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Α-2共用的輸出節(jié)點(diǎn)。

焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Α還具有復(fù)位晶體管(TRST) 313、放大晶體管(TAMP) 314和選擇晶體管(TSEL) 315。光電二極管311-1和311-2將入射光光電轉(zhuǎn)換為與入射光的量對(duì)應(yīng)的電荷(這里是電子)。在第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Α-1處,作為傳輸兀件(傳輸門)的傳輸晶體管312-1連接在光電二極管311-1與作為輸出節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2之間。傳輸控制信號(hào)TRl經(jīng)由傳輸控制線LTRl施加至傳輸晶體管312-1的柵極(傳輸柵極)。因此，傳輸晶體管312-1將由光電二極管311-1光電轉(zhuǎn)換得到的電子傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2。在第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Α-2處,作為傳輸兀件(傳輸門)的傳輸晶體管312_2連接在光電二極管311-2與作為輸出節(jié)點(diǎn)的浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2之間。傳輸控制信號(hào)TRl經(jīng)由傳輸控制線LTRl施加至傳輸晶體管312-2的柵極(傳輸柵極)。因此，傳輸晶體管312-2將由光電二極管311-2光電轉(zhuǎn)換得到的電子傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2。復(fù)位晶體管313連接在供應(yīng)有電源電壓(VDD)的電源線LVDD與浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2之間。復(fù)位信號(hào)RST經(jīng)由復(fù)位控制線LRST施加至該復(fù)位晶體管的柵極。因此，作為復(fù)位元件的復(fù)位晶體管313將浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2的電位復(fù)位至電源線LVDD的電位。用作放大元件的放大晶體管314的柵極連接至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2。S卩，浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2還能夠起到作為用作放大元件的放大晶體管314的輸入節(jié)點(diǎn)的作用。放大晶體管314和選擇晶體管315串聯(lián)連接在供應(yīng)有電源電壓VDD的電源線LVDD與信號(hào)線LSGN2之間。因此，放大晶體管214經(jīng)由選擇晶體管315連接至信號(hào)線LSGN2，從而構(gòu)成了像素部外部的恒流源和源極跟隨器。此外，當(dāng)選擇信號(hào)SEL(其是基于地址信號(hào)的控制信號(hào))經(jīng)由選擇控制線LSEL施加至選擇晶體管315時(shí)，選擇晶體管315導(dǎo)通。當(dāng)選擇晶體管315導(dǎo)通時(shí)，放大晶體管314放大浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2的電位，并將與該放大后的電位對(duì)應(yīng)的電壓輸出至信號(hào)線LSGN2。從各像素輸出的電壓VSL2經(jīng)由信號(hào)線LSGN2被輸出至列讀取電路130。由于例如傳輸晶體管312-1和312-2、復(fù)位晶體管313和選擇晶體管315各自的柵極是以行為單位連接起來(lái)的，所以上述這些操作是對(duì)于2行的焦點(diǎn)檢測(cè)像素中的各像素同時(shí)進(jìn)行的。布線于像素陣列部110中的復(fù)位控制線LRST、傳輸控制線LTR和選擇控制線LSEL以像素陣列中的每行為單位被布線為一組。分別設(shè)置有數(shù)目為M的控制線LRST、LTR和LSEL。復(fù)位控制線LRST、傳輸控制線LTR和選擇控制線LSEL由行選擇電路120驅(qū)動(dòng)。行選擇電路120控制像素陣列部110中的布置于任意行中的像素的操作。行選擇電路120經(jīng)由控制線LRST、LTR和LSEL來(lái)控制像素。

列讀取電路130經(jīng)由信號(hào)輸出線LSGN來(lái)接收由行選擇電路120讀取和控制的像素行的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)傳輸至后一級(jí)的信號(hào)處理電路。列讀取電路130還可以包括⑶S (相關(guān)雙采樣)電路和ADC (模數(shù)轉(zhuǎn)換器)。如上所述，本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器100包括一對(duì)相位差焦點(diǎn)檢測(cè)像素(AF 像素)300A-1 和 300A-2。該對(duì)第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A-2共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2，并被設(shè)置為使得用作傳輸門的傳輸晶體管312-1和312-2的柵極被連接至共用的傳輸控制線LTRl。因此，當(dāng)將ON脈沖輸入至一個(gè)傳輸控制線LTRl時(shí)，兩個(gè)像素同時(shí)導(dǎo)通用作傳輸門的傳輸晶體管312-1和312-2。因此，在第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A-1的光電二極管311-1中累積的電子和在第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300A-2的光電二極管311-2中累積的電子同時(shí)且并行地被傳輸至浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2。此外，浮動(dòng)擴(kuò)散層FDC2將這些電子累加起來(lái)作為信號(hào)。因此，提高了焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信號(hào)量(靈敏度)，使得能夠提高低照度期間的焦點(diǎn)檢測(cè)精度。由于能夠以與普通攝像像素200相同的布局來(lái)配置焦點(diǎn)檢測(cè)像素300的光電轉(zhuǎn)換單元O3D單元)，因此與在JP2008-103885A中可能出現(xiàn)的問(wèn)題(小型化)相比，本技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的小型化并且更有利。此外，在本技術(shù)的該實(shí)施方案中，由于是基于普通驅(qū)動(dòng)方法來(lái)對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素進(jìn)行FD相加，因此不需要為了焦點(diǎn)檢測(cè)像素的FD相加而改變驅(qū)動(dòng)方法。此外，由于普通攝像像素200是以典型的方式進(jìn)行布線和連接的，因此可以逐行地讀取攝像像素。以上說(shuō)明了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器100的總體示意性構(gòu)造、像素陣列、以及2像素共用的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素電路構(gòu)造的示例。盡管一些部分將會(huì)重復(fù)上述說(shuō)明，但是現(xiàn)在將要說(shuō)明可適用于本技術(shù)的像素共用構(gòu)造、焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光、濾色器的配置、像素陣列等的具體示例作為第一實(shí)施例至第六實(shí)施例。2、第一實(shí)施例圖6中的㈧和⑶圖示了作為本技術(shù)第一實(shí)施例的垂直2像素共用的構(gòu)造示例。圖6中的(A)圖示了普通攝像像素的垂直2像素共用圖案，并且圖6中的(B)示出了焦點(diǎn)檢測(cè)像素的垂直2像素共用圖案。圖6所示的第一實(shí)施例圖示了具有與參照?qǐng)D4所述的像素陣列相同的像素陣列的垂直2像素共用圖案的構(gòu)造。為了易于理解，使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示與圖4中相同的部分。在圖6中，僅圖示了光電二極管(PD)光電轉(zhuǎn)換單元、浮動(dòng)擴(kuò)散層FD、柵極電極和傳輸控制線LTR配線。此外，盡管為了方便而未圖示將FD層與這些配線連接起來(lái)的接觸部，但是為了使FD部能夠復(fù)位，F(xiàn)D部被電連接至復(fù)位晶體管TRST的源極側(cè)。如圖6中的⑷ 和⑶所示，固態(tài)圖像傳感器100被構(gòu)造為使得在攝像像素200和焦點(diǎn)檢測(cè)像素300之中只有該對(duì)第一和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和300-2是將傳輸門AFTRGl 和 AFTRG2 共用的。即，第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FD，并共用用于將光電轉(zhuǎn)換單元ro中所累積的電子傳輸至FD層的第一和第二傳輸門(晶體管)的柵極電極。具體地，通過(guò)共用的傳輸控制信號(hào)TRl來(lái)控制第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1的第一傳輸門和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2的第二傳輸門，使得它們被同時(shí)并行地導(dǎo)通和關(guān)斷。例如，在處于高電平時(shí)，傳輸控制信號(hào)TRl將這兩個(gè)傳輸門導(dǎo)通,使得在該對(duì)第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2的光電轉(zhuǎn)換單元H)中累積的電子被傳輸至共用的FD層，并對(duì)這些電子進(jìn)行FD相加。因此，能夠獲得與普通攝像像素200-1和200-2類似的信號(hào)量。普通攝像像素200被構(gòu)造為使得在兩個(gè)相鄰像素之間共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FD，但單獨(dú)形成了傳輸門(晶體管)的柵極電極。即，通過(guò)不同的傳輸控制信號(hào)TRl和傳輸控制信號(hào)TR2來(lái)控制普通攝像像素200_1的第一傳輸門和普通攝像像素200-2的第二傳輸門，使得它們被單獨(dú)地導(dǎo)通和關(guān)斷。因此，能夠單獨(dú)讀取來(lái)自各攝像像素200的信號(hào)。3、第二實(shí)施例圖7和圖8圖示了作為本技術(shù)第二實(shí)施例的2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例。圖7圖示了 FD層共用的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的層疊結(jié)構(gòu)。圖8示意性地圖示了圖7中所示的層疊結(jié)構(gòu)中的配線連接。焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2被構(gòu)造為使得在半導(dǎo)體基板(硅基板)321上形成有光電轉(zhuǎn)換單元TO321和TO322、傳輸門AFTRG321和AFTRG322以及共用的浮動(dòng)擴(kuò)散層FD321。傳輸門AFTRG321和傳輸門AFTRG322被接觸部CT321向上引伸并連接至中間電極層322,中間電極層322是上層的第一金屬層。該中間電極層322自身被接觸部CT322向上引伸并連接至由上層的第二金屬層323形成的傳輸控制線LTRl。在該示例中，中間電極層322不連接至傳輸控制線LTR2，傳輸控制線LTR2是由用于傳輸控制信號(hào)TR2的第二金屬層324形成的。即使在該構(gòu)造中 ，該對(duì)第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2僅受一個(gè)傳輸控制信號(hào)TRl的控制，使得當(dāng)傳輸控制信號(hào)TRl處于高電平時(shí)，兩個(gè)傳輸門都導(dǎo)通。因此，在該對(duì)第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-2的光電轉(zhuǎn)換單元PD321和TO322中累積的電子被傳輸至共用的FD層，并對(duì)這些電子進(jìn)行FD相加。由此，能夠獲得與普通攝像像素200-1和200-2類似的信號(hào)量。圖9和10是以平面的方式示意性地圖示了作為本技術(shù)第二實(shí)施例的2像素共用傳輸配線的構(gòu)造示例。圖9示意性地圖示了 FD層共用的攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素的像素圖案，該像素圖案包括從Si基板形成的第一金屬配線層。圖10示意性地圖示了包括第一金屬配線層和第二金屬配線層的像素圖案。在圖9和圖10中，為了方便而未圖示將FD層和這些配線連接起來(lái)的接觸部。如圖9所示，在焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和300-2處，用于對(duì)入射在光電轉(zhuǎn)換單元PD321和PD322上的光進(jìn)行遮光的遮光部LC321和LC322是由與中間電極層322 (其是第一金屬層)相同的層中的金屬形成的。在該示例中，遮光部LC321和LC322被形成為使得對(duì)光入射在光電轉(zhuǎn)換單元TO321和PD322上的區(qū)域的大致一半進(jìn)行遮光。該示例圖示了左遮光作為例子。因此，普通攝像像素200-1和200-2被構(gòu)造為使得:即使光入射在光電轉(zhuǎn)換單元上的區(qū)域的一部分被遮蔽，其光入射區(qū)域也大于焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1和300-2的光入射區(qū)域。換言之，攝像像素200具有比焦點(diǎn)檢測(cè)像素的開(kāi)口尺寸更大的開(kāi)口尺寸。然而，在本技術(shù)的此實(shí)施例中，普通攝像像素200和焦點(diǎn)檢測(cè)像素300具有相同的像素尺寸。此外，如圖9和圖10所示，傳輸門和第一金屬配線層通過(guò)接觸部(通孔)CT321而連接，并且第一金屬配線層和第二金屬層通過(guò)接觸部CT322而連接。4、第三實(shí)施例圖11圖示了作為本技術(shù)第三實(shí)施例的4像素共用的像素陣列示例。圖11圖示了 2X2像素共用(4像素單元)的情況。包括光電轉(zhuǎn)換單元PD221至PD224的普通攝像像素200_1至200_4被構(gòu)造為使得當(dāng)按TRl — TR2 — TR3 — TR4的順序?qū)⒚}沖輸入至傳輸控制線LTRl、LTR2、LTR3和LTR4時(shí)，傳輸門TRGl至TRG4按順序?qū)?關(guān)斷?；谠摬僮?，能夠逐個(gè)像素地讀取來(lái)自這些像素的信號(hào)。在圖11所示的示例中，焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1至300_4被構(gòu)造為使得傳輸門僅與傳輸控制線LTR2連接。當(dāng)將作為傳輸控制信號(hào)TR2的脈沖施加至傳輸控制線LTR2時(shí)，四個(gè)(2X2)焦點(diǎn)檢測(cè)像素300-1至300-4的傳輸門同時(shí)導(dǎo)通，并且浮動(dòng)擴(kuò)散層ro將四個(gè)像素的信號(hào)相加。5、第四實(shí)施例圖12是圖示了作為本技術(shù)第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢 測(cè)像素的遮光圖案的第一示例的圖。圖12圖示了這樣的示例:其中，在像素陣列部IlOB的一部分上布置有左、右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300。在該示例中，交替布置有左遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1和300L-2以及右遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1和300R-2。此外，盡管圖12被圖示為好像該圖中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素是在水平方向上連續(xù)布置的，但是焦點(diǎn)檢測(cè)像素不是必須連續(xù)布置的。例如，如圖4所示，可以在焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間布置普通攝像像素。圖13是圖示了作為本技術(shù)第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第二示例。圖13圖示了這樣的示例:其中，在像素陣列部IlOC的一部分上布置有上、下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300。在該示例中，交替布置有上遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-1和300U-2以及下遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-1和300B-2。此外，盡管圖13被圖示為好像該圖中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素是在水平方向上連續(xù)布置的，但是焦點(diǎn)檢測(cè)像素不是必須連續(xù)布置的。例如，如圖4所示，可以在焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間布置普通攝像像素。圖14圖示了作為本技術(shù)第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第三示例。圖14圖示了這樣的示例:其中，在像素陣列部IlOD的一部分上布置有上、下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300。在該示例中，布置有右遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1和300R-2以及左遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1和300L-2。此外，在圖14所示的示例中，還交替布置有上遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-1和300U-2以及下遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-1和300B-2。即，在圖14所示的示例中，以混合方式布置有左、右遮光以及上、下遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素。此外，盡管圖14被圖示為好像該圖中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素是在水平方向上連續(xù)布置的，但是焦點(diǎn)檢測(cè)像素不是必須連續(xù)布置的。例如，如圖4所示，可以在焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間布置普通攝像像素。此外，盡管在垂直方向上布置的是普通攝像像素，但是也可以讓左遮光和右遮光以及上遮光和下遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素彼此相鄰。圖15中的(A)至(D)圖示了作為本技術(shù)第四實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第四示例。關(guān)于遮光的該第四示例是傾斜遮光的示例。圖15中的(A)圖示了左上角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300LU-1和300LU-2。圖15中的(B)示出了右上角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300RU-1和300RU-2。圖15中的(C)示出了左下角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300LB-1和300LB-2。圖15中的(D)示出了右下角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300RB-1和300RB-2。圖16圖示了作為本技術(shù)第四實(shí)施例的對(duì)于4像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第一示例。圖16圖示了這樣的示例:其中，在像素陣列部1001的一部分上布置有左、右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300。在該示例中，布置有左遮光的垂直4像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1、300L-2、300L-3和300L-4以及右遮光的垂直4像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1、300R-2、300R_3和300R-4。此外，盡管圖16被圖示為好像該圖中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素是在水平方向上連續(xù)布置的，但是焦點(diǎn)檢測(cè)像素不是必須連續(xù)布置的。例如，如圖4所示，可以在焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間布置普通攝像像素。

圖17圖示了作為本技術(shù)第四實(shí)施例的對(duì)于4像素共用情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的第二示例。圖17圖示了這樣的示例:其中，在像素陣列部100J的一部分上布置有上、下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300。在該示例中，布置有上遮光的垂直4像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-l、300U-2、300U-3和300U-4以及下遮光的垂直4像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300Β-1、300Β-2、300Β-3和300B-4。此外，盡管圖17被圖示為好像該圖中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素是在水平方向上連續(xù)布置的，但是焦點(diǎn)檢測(cè)像素不是必須連續(xù)布置的。例如，如圖4所示，可以在焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間布置普通攝像像素。6、第五實(shí)施例接下來(lái)，將說(shuō)明作為第五實(shí)施例的與濾色器相關(guān)聯(lián)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的構(gòu)造示例。盡管在以下的說(shuō)明中使用左、右遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素來(lái)說(shuō)明示例，但是本技術(shù)可以類似地適用于上、下遮光和傾斜遮光等。圖18圖示了作為本技術(shù)第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中不存在濾色器。圖18圖示了這樣的示例:其中，在像素陣列部IlOK的一部分上布置有左、右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300。在該示例中，布置有左遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1和300L-2以及右遮光的垂直2像素共用的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1和300R-2。圖19圖示了作為本技術(shù)第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有濾色器但該濾色器不是針對(duì)焦點(diǎn)檢測(cè)像素而設(shè)置的。圖19圖示了這樣的示例:其中，在為普通攝像像素200設(shè)置有濾色器CF的RGGB像素Bayer (拜耳)陣列中，像素陣列部IlOL被構(gòu)造為使得焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1、300L_2、300R-1和300R-2未設(shè)置有濾色器。圖20圖示了作為本技術(shù)第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有濾色器并且為焦點(diǎn)檢測(cè)像素也設(shè)置有濾色器。圖20圖示了這樣的示例:其中，在為普通攝像像素200設(shè)置有濾色器CF的RGGB像素Bayer陣列中，像素陣列部IlOM被構(gòu)造為使得焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1、300L_2、300R-1和300R-2設(shè)置有G濾色器。注意，取代G濾色器的是，為焦點(diǎn)檢測(cè)像素設(shè)置的濾色器CF可以是R濾色器或B濾色器。圖21圖示了作為本技術(shù)第五實(shí)施例的對(duì)于2像素共用情況的像素陣列圖案的示例，在該像素陣列圖案中在總體結(jié)構(gòu)中設(shè)置有濾色器并且為焦點(diǎn)檢測(cè)像素的一部分也設(shè)置有濾色器。圖21圖示了這樣的示例:其中，在為普通攝像像素200設(shè)置有濾色器CF的RGGB像素Bayer陣列中，像素陣列部IlON被構(gòu)造為使得焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1、300L_2、300R-1和300R-2部分地設(shè)置有G濾色器。在該示例中，為共用的像素中的一者設(shè)置有濾色器。注意，取代G濾色器的是，為焦點(diǎn)檢測(cè)像素設(shè)置的濾色器CF可以是R濾色器或B濾色器。7、第六實(shí)施例 接下來(lái)，將說(shuō)明水平2像素共用的像素布置示例作為第六實(shí)施例。盡管在以上第一實(shí)施例和第三實(shí)施例中說(shuō)明了垂直2像素共用型像素陣列的示例，但是在第六實(shí)施例中，將說(shuō)明水平2像素共用型的示例。圖22圖示了作為本技術(shù)第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第一示例。由于基本電路構(gòu)造等與用于垂直像素2像素共用的基本電路構(gòu)造等相同，因此這里將省略對(duì)它們的說(shuō)明。圖22所示的像素陣列部1100是2X2陣列，其中，上遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-1和300U-2布置在第一行第二列中，并且下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-1和300B-2布置在第二行
第二列中。此外，焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-1和300U-2的傳輸柵極電極共同連接至傳輸控制線LTR2，并且焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-1和300B-2的傳輸柵極電極共同連接至傳輸控制線LTR4。在以下的示例中，焦點(diǎn)檢測(cè)像素的傳輸柵極電極也連接至傳輸控制線LTR2和傳輸控制線LTR4。圖23圖示了作為本技術(shù)第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第二示例。圖23所示的像素陣列部IlOP是2X2陣列，其中，右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1和300R-2布置在第一行第二列中，并且左遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1和300L-2布置在第二行
第二列中。
此外，焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1和300R-2的傳輸柵極電極共同連接至傳輸控制線LTR2，并且焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1和300L-2的傳輸柵極電極共同連接至傳輸控制線LTR4。在以下的示例中，焦點(diǎn)檢測(cè)像素的傳輸柵極電極也連接至傳輸控制線LTR2和傳輸控制線LTR4。圖24圖示了作為本技術(shù)第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第三示例。圖24所示的像素陣列部IlOQ是2X4陣列，其中，右遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1和300R-2布置在第一行第二列中，并且左遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1和300L-2布置在第二行
第二列中。上遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300U-1和300U-2布置在第一行第四列中，并且下遮光焦點(diǎn)檢測(cè)像素300B-1和300B-2布置在第二行第四列中。此外，焦點(diǎn)檢測(cè)像素300R-1、300R-2、300U-1和300U-2的傳輸柵極電極共同連接至傳輸控制線LTR2。焦點(diǎn)檢測(cè)像素300L-1、300L-2、300B-1和300B-2的傳輸柵極電極共同連接至傳輸控制線LTR4。因此，在圖24所示的示例中，采用了這樣的陣列圖案:其中，左遮光和右遮光以及上遮光和下遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素以混合的形式布置著。當(dāng)沿橫向(水平)方向看去時(shí)，兩個(gè)焦點(diǎn)檢測(cè)AF像素與兩個(gè)普通像素交替地(跳過(guò)兩個(gè)像素)布置著。然而，在 焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間可以布置有普通像素，或者可以連續(xù)布置焦點(diǎn)檢測(cè)像素。類似地，當(dāng)沿縱向(垂直)方向看去時(shí)，盡管焦點(diǎn)檢測(cè)像素是連續(xù)布置的，但是連續(xù)布置并不是必需的。例如，在焦點(diǎn)檢測(cè)像素之間可以布置有普通攝像像素。圖25圖示了作為本技術(shù)第六實(shí)施例的水平2像素共用的像素陣列的第四示例。圖25所示的像素陣列部IlOR采用這樣的陣列圖案:其中，連續(xù)布置有左遮光和右遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素以及上遮光和下遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素。將省略對(duì)該陣列圖案的詳細(xì)說(shuō)明。圖26中的(A)至(D)圖示了作為本技術(shù)第六實(shí)施例的對(duì)于水平2像素共用的情況的布置于像素陣列部中的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的遮光圖案的示例。圖26圖示了傾斜遮光的示例。圖26中的(A)示出了左上角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300LU-1和300LU-2。圖26中的(B)示出了右上角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300RU-1和300RU-2。圖26中的(C)示出了左下角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300LB-1和300LB-2。圖26中的(D)示出了右下角被遮光的焦點(diǎn)檢測(cè)像素300RB-1和300RB-2。如上所述，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方案，可以獲得以下有益效果。根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方案，由于對(duì)來(lái)自共用浮動(dòng)擴(kuò)散層FD的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的累積信號(hào)進(jìn)行FD相加，因此提高了焦點(diǎn)檢測(cè)像素的信號(hào)量(靈敏度)，從而使得低照度期間的焦點(diǎn)檢測(cè)精度得以提聞。焦點(diǎn)檢測(cè)像素的ro特性(Qs等)可以與普通攝像像素的ro特性相同。此外，光電轉(zhuǎn)換單元(PD)的小型化比在相關(guān)領(lǐng)域的例子中更好，能夠利用同樣的電位設(shè)計(jì)來(lái)構(gòu)造普通攝像像素和焦點(diǎn)檢測(cè)像素，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更低的成本。
此外，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方案，由于FD層因像素陣列部中的傳輸門的電氣共用而能夠?qū)⑿盘?hào)相加，因此可以獲得以前所獲得的信號(hào)的兩倍信號(hào)，使得焦點(diǎn)檢測(cè)像素的靈敏度(相位差精度)提高。因此，消除了為焦點(diǎn)檢測(cè)像素加入特別電位的需要，使得能夠以與對(duì)于普通攝像像素的方式相同的方式進(jìn)行對(duì)于焦點(diǎn)檢測(cè)像素的電位的加入?？梢詫⒕哂羞@些有益效果的固態(tài)圖像傳感器應(yīng)用為數(shù)碼照相機(jī)或攝像機(jī)中的攝像器件。8、相機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)造示例圖27圖示了應(yīng)用了本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器的相機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)造示例。如圖27所示，相機(jī)系統(tǒng)400具有可采用本技術(shù)實(shí)施方案的固態(tài)圖像傳感器100的攝像器件410。此外，相機(jī)系統(tǒng)400具有:用于引導(dǎo)光使其入射在攝像器件410的像素區(qū)域上(用于使被拍攝對(duì)象圖像成像)的光學(xué)系統(tǒng)，例如利用入射光(圖像光)在成像平面上形成圖像的透鏡420。相機(jī)系統(tǒng)400具有用于驅(qū)動(dòng)攝像器件410的驅(qū)動(dòng)電路(DRV) 430和用于處理來(lái)自攝像器件410的輸出信號(hào)的信號(hào)處理電路(PRC)440。驅(qū)動(dòng)電路430具有時(shí)序發(fā)生器(未圖示)，該時(shí)序發(fā)生器生成包括起始脈沖和時(shí)鐘脈沖的各種時(shí)序信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)攝像器件410中的各電路。驅(qū)動(dòng)電路430基于預(yù)定的時(shí)序信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)攝像器件410。此外，信號(hào) 處理電路440對(duì)來(lái)自攝像器件410的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的信號(hào)處理。例如，通過(guò)利用信號(hào)處理電路440進(jìn)行圖像偏差檢測(cè)及計(jì)算處理(相關(guān)計(jì)算處理、相位差檢測(cè)處理)，基于所謂的光瞳分割相位差檢測(cè)法來(lái)檢測(cè)一對(duì)圖像之間的圖像偏差量。此外，通過(guò)對(duì)該圖像偏差量進(jìn)行與一對(duì)焦點(diǎn)光瞳的質(zhì)心間隔對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換及計(jì)算，來(lái)計(jì)算出當(dāng)前成像平面(在與預(yù)期的成像平面上的微透鏡陣列的位置相對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)檢測(cè)位置處的成像平面)相對(duì)于預(yù)期的成像平面的偏差(離焦量)。經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路440處理的圖像信號(hào)被記錄在諸如存儲(chǔ)器等記錄介質(zhì)上。例如，通過(guò)打印將記錄在記錄介質(zhì)上的圖像信息制作為硬拷貝。此外，例如在由液晶顯示器構(gòu)成的監(jiān)視器上將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路440處理的圖像信號(hào)顯示為移動(dòng)圖像。如上所述，可以通過(guò)將上述固態(tài)圖像傳感器100作為攝像器件410安裝在諸如數(shù)碼照相機(jī)等攝像裝置中，來(lái)實(shí)現(xiàn)低耗電、高精度的相機(jī)。此外，本技術(shù)還可以被構(gòu)造如下。(I) 一種固態(tài)圖像傳感器，包括:像素陣列部，其由普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成，各所述普通攝像像素具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于輸出通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)作為像素信號(hào)，其中，所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素至少包括:第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素，它們都具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于將通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)傳輸并輸出至輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用所述輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括:
第一光電轉(zhuǎn)換單元；以及第一傳輸門，其用于將所述第一光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括:第二光電轉(zhuǎn)換單元；以及第二傳輸門，其用于將所述第二光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)，并且其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門電氣共用柵極電極，所述柵極電極被施加有用于導(dǎo)通控制的控制信號(hào)。(2)根據(jù)⑴所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，對(duì)于所述普通攝像像素，以至少兩個(gè)像素的方式共用輸出節(jié)點(diǎn)，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子被傳輸至所述輸出節(jié)點(diǎn)，其中，各所述普通攝像像素具有傳輸門，使得所述至少兩個(gè)像素向被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)傳輸，其中，通過(guò)單獨(dú)的傳輸控制信號(hào)對(duì)各所述傳輸門進(jìn)行導(dǎo)通控制，并且其中，通過(guò)所述傳輸控制信號(hào)對(duì)所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門同時(shí)且并行地進(jìn)行導(dǎo)通控制。

(3)根據(jù)(I)或(2)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，用于檢測(cè)焦點(diǎn)的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素的至少一個(gè)邊緣和所述普通攝像像素的至少一個(gè)邊緣相鄰。(4)根據(jù)(I)至(3)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的光入射區(qū)域的一部分被遮光，光在所述光入射區(qū)域處入射在所述光電轉(zhuǎn)換單元上。(5)根據(jù)(I)至(4)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素具有相同的開(kāi)口尺寸。(6)根據(jù)⑴至(5)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述普通攝像像素的開(kāi)口尺寸大于所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素的開(kāi)口尺寸。(7)根據(jù)(I)至￠)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括未設(shè)置有濾色器的像素。(8)根據(jù)⑴至(6)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述像素陣列部設(shè)置有濾色器，并且其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素之中的一者未設(shè)置有濾色器。(9)根據(jù)⑴至(6)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述像素陣列部設(shè)置有濾色器，并且其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素設(shè)置有具有相同顏色的濾色器。(10)根據(jù)(I)至(9)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素具有相同的像素尺寸。(11)根據(jù)⑴至(10)中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，共用所述輸出節(jié)點(diǎn)的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括兩個(gè)以上的像素。(12) 一種相機(jī)系統(tǒng),包括:固態(tài)圖像傳感器；光學(xué)單元，其被構(gòu)造用來(lái)使被拍攝對(duì)象圖像在所述固態(tài)圖像傳感器上成像；以及信號(hào)處理電路，其被構(gòu)造用來(lái)處理來(lái)自所述固態(tài)圖像傳感器的輸出信號(hào)，所述固態(tài)圖像傳感器包括像素陣列部，所述像素陣列部由普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成，各所述普通攝像像素具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于輸出通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)作為像素信號(hào)，其中，所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素至少包括第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素都具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于將通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)傳輸并輸出至輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用所述輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括:第一光電轉(zhuǎn)換單元；以及第一傳輸門，其用于將所述第一光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)，其中，所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括:第二光電轉(zhuǎn)換 單元；以及第二傳輸門，其用于將所述第二光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)，并且其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門電氣共用柵極電極，所述柵極電極被施加有用于導(dǎo)通控制的控制信號(hào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以在本發(fā)明隨附的權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合以及改變。本申請(qǐng)包含與2012年I月31日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP2012-018383所公開(kāi)的內(nèi)容相關(guān)的主題，因此將該日本優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)圖像傳感器，包括: 像素陣列部，所述像素陣列部由普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成，各所述普通攝像像素具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于輸出通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)作為像素信號(hào)， 其中，所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素至少包括第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素都具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于將通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)傳輸并輸出至輸出節(jié)點(diǎn)， 其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用所述輸出節(jié)點(diǎn)， 其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括: 第一光電轉(zhuǎn)換單元；以及 第一傳輸門，所述第一傳輸門用于將所述第一光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)， 其中，所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括: 第二光電轉(zhuǎn)換單元；以及 第二傳輸門，所述第二傳輸門用于將所述第二光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)，并且 其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門通過(guò)柵極電極進(jìn)行電氣共用，所述柵極電極被施加有用于導(dǎo)通控制的控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)圖像傳感器， 其中，對(duì)于所述普通攝像像素，以至少兩個(gè)像素的方式共用輸出節(jié)點(diǎn)，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子被傳輸至所述輸出節(jié)點(diǎn)， 其中，各所述普通攝像像素具有傳輸門，使得所述至少兩個(gè)像素向被共用的所述輸出節(jié)點(diǎn)傳輸， 其中，通過(guò)單獨(dú)的傳輸控制信號(hào)對(duì)各所述傳輸門進(jìn)行導(dǎo)通控制，并且其中，通過(guò)所述傳輸控制信號(hào)對(duì)所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門同時(shí)且并行地進(jìn)行導(dǎo)通控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，用于檢測(cè)焦點(diǎn)的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素的至少一個(gè)邊緣與所述普通攝像像素的至少一個(gè)邊緣相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述光電轉(zhuǎn)換單元上的光入射的光入射區(qū)域的一部分被遮光。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)圖像傳感器，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第一傳輸門和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素的所述第二傳輸門與上層的中間電極層連接，所述中間電極層和對(duì)所述光入射區(qū)域的一部分進(jìn)行遮光的遮光部由同一層中的金屬形成，對(duì)所述第一傳輸門和所述第二傳輸門同時(shí)且并行地進(jìn)行導(dǎo)通控制的所述傳輸控制信號(hào)經(jīng)由所述中間電極層而被施加。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素具有相同的開(kāi)口尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或 2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述普通攝像像素的開(kāi)口尺寸大于所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素的開(kāi)口尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括未設(shè)置有濾色器的像素。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器， 其中，所述像素陣列部設(shè)置有濾色器，并且 其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素之中的一者未設(shè)置有濾色器。
10.根據(jù) 權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器， 其中，所述像素陣列部設(shè)置有濾色器，以及 其中，所述第一焦點(diǎn)檢測(cè)像素和所述第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素設(shè)置有具有相同顏色的濾色器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，所述普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素具有相同的像素尺寸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固態(tài)圖像傳感器，其中，共用所述輸出節(jié)點(diǎn)的所述焦點(diǎn)檢測(cè)像素包括兩個(gè)以上的像素。
13.—種相機(jī)系統(tǒng),包括: 固態(tài)圖像傳感器； 光學(xué)單元，所述光學(xué)單元用于使被拍攝對(duì)象圖像在所述固態(tài)圖像傳感器上成像；以及 信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路用于處理來(lái)自所述固態(tài)圖像傳感器的輸出信號(hào)， 所述固態(tài)圖像傳感器是權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的固態(tài)圖像傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了固態(tài)圖像傳感器和相機(jī)系統(tǒng)。所述固態(tài)圖像傳感器包括由普通攝像像素和用于檢測(cè)焦點(diǎn)的焦點(diǎn)檢測(cè)像素的二維陣列形成的像素陣列部，各普通攝像像素具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于輸出通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)作為像素信號(hào)。焦點(diǎn)檢測(cè)像素至少包括第一和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素，它們都具有光電轉(zhuǎn)換單元且用于將通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得的電信號(hào)傳輸并輸出至輸出節(jié)點(diǎn)。第一和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素共用輸出節(jié)點(diǎn)。第一和第二焦點(diǎn)檢測(cè)像素分別包括第一和第二光電轉(zhuǎn)換單元以及用于將第一和第二光電轉(zhuǎn)換單元中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換生成的電子讀出至被共用的輸出節(jié)點(diǎn)的第一和第二傳輸門。第一和第二傳輸門通過(guò)柵極電極電氣共用，該柵極電極被施加有用于導(dǎo)通控制的控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/232GK103227897SQ20131002835
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者山下和芳 申請(qǐng)人:索尼公司