[發明專利]固態成像器件、固態成像器件的驅動方法及電子裝置

有效

• 申請號: 201480048428.1
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN105518862B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 石渡宏明
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/374;H04N9/07
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 曹正建;陳桂香

本發明涉及使相位差像素的性能以與芯片位置無關的方式保持恒定的固態成像器件、固態成像器件的驅動方法以及電子裝置。像素陣列部設置有獲得顏色分量信號的正常像素和獲得相位差檢測信號的相位差像素的矩陣，每個正常像素具有用于接收入射光并執行光電轉換的光電二極管(PD)，且每個相位差像素具有彼此配對的光電二極管(PD1)和光電二極管(PD2)，光電二極管(PD1)和光電二極管(PD2)的光接收表面的尺寸根據圖像高度改變。配對的光電二極管(PD1)和光電二極管(PD2)均具有用作電荷累積的主要部分的第一區域和用于光電轉換并促進電荷向主要部分傳輸的第二區域。本發明可例如應用于CMOS圖像傳感器。

技術領域

本發明涉及固態成像器件、固態成像器件的驅動方法以及電子裝置，并更具體地涉及能夠使相位差像素的特性以與芯片位置無關的方式保持不變的固態成像器件、固態成像器件的驅動方法以及電子裝置。

背景技術

通常，諸如CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器等固態成像器件已廣泛用于成像裝置。這種類型的成像裝置具有自動對焦(autofocus)的AF(自動對焦)功能。近年來，對被攝體的AF精確度和AF速度的要求越來越高。

例如，通常在數字單鏡頭反光相機中額外地組合有AF模塊。這涉及外殼尺寸和安裝成本的增加。因此，一些無反光鏡可換鏡頭相機和緊湊型數字靜物相機在沒有額外地組合的AF模塊的情況下通過對比AF來實現AF功能。然而，很難說AF速度在當前狀態下是足夠的。

因此，通過如下方式增加AF速度的數字相機已經投入實際使用：將相位差像素組合到固態成像器件中，并通過圖像表面相位差AF來實現AF功能。通常，在圖像表面相位差(image surface phase difference)方法中，相位差像素A和相位差像素B配對以用于實現AF功能。對于提高AF精度的方法，增加固態成像器件中包含的相位差像素的數量是有效的。通常，這是通過將相位差像素A和B設定成與用于成像的正常像素相同的尺寸并例如改變金屬遮光部來實現的。

此外，專利文獻1披露了一種為了增加用于AF的像素的數量而將相位差像素A和B放置在一個像素中的技術，以由此提高AF精確度。另外，專利文獻2披露了與背面照射型相位差像素有關的技術。

專利文獻1：日本專利申請特開第2012-165070號

專利文獻2：日本專利申請特開第2012-84816號

發明內容

本發明要解決問題

專利文獻1披露了使用PD分隔系統的圖像表面相位差AF。這是將相位差像素A和B放置在一個像素中的方法。在此方法中，聚光點S被設定在相位差像素A與相位差像素B之間的邊界中。

例如，在可換鏡頭數字相機中，聚光點位置取決于可互換的鏡頭的F值。即使沒有互換鏡頭，當執行廣角成像以及長焦(telephoto)和變焦(zooming)時，F值也會改變，且聚光點位置相應地改變。通常，對于使用PD分隔系統的圖像表面相位差AF，聚光點S在任何鏡頭中的視角中心部分(芯片的中心部分)中不會改變。因此，如果相位差像素A和相位差像素B被設定成具有相同的尺寸，則可以將聚光點S設定在相位差像素A與相位差像素B之間的邊界中。圖1示出了將聚光點S設定在像素中的中心的示例。