[發明專利]圖像傳感器和攝像設備

有效

• 申請號: 202010634846.6
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN111741200B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 福田浩一;齋藤潤一;高尾友美;高田佳明;巖根正晃;河野祥士
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/235;H04N5/335
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍;李艷麗

公開了一種圖像傳感器和攝像設備。圖像傳感器包括像素部，其中，所述像素部由多個像素構成，并且包括第一像素組和第二像素組，所述第一像素組和所述第二像素組所包括的各像素包括：多個光電轉換部；以及多個傳送柵極，其分別對應于所述光電轉換部，并且具有覆蓋所述光電轉換部中的相同部分區域的傳送柵電極，以及所述第一像素組的各像素所包括的光電轉換部的各個光可接收區域的重心的平均位置和所述第二像素組的各像素所包括的光電轉換部的各個光可接收區域的重心的平均位置，在所述像素中處于相互不同的位置。

本申請是在2017年03月23日提交的申請號為201710177592.8、發明創造名稱為“圖像傳感器和攝像設備”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種圖像傳感器和攝像設備，尤其涉及一種包括具有焦點檢測功能的像素的圖像傳感器以及攝像設備。

背景技術

提出了下面的技術：在可以記錄運動圖像和靜止圖像的電子照相機中，使用用于記錄圖像的圖像傳感器通過相位差檢測方法來實現焦點檢測。在這種攝像平面相位差檢測方法中，通過一對用于焦點檢測的光接收元件組接收穿過攝像光學系統的出射光瞳的光束，并且檢測根據所接收到的光量所輸出的兩個成對圖像的信號波形之間的偏移量，即，所生成的光束在光瞳分割方向上的相對位置偏移量。然后根據所檢測到的相對位置偏移量，獲得攝像光學系統的焦點偏移量(離焦量)。使用這樣的攝像平面相位差檢測方法的焦點檢測的特征，在于依賴于焦點檢測像素的排列和像素的光瞳分割特性形狀，因此，提出了用于提高焦點檢測的特性的、與像素結構和像素排列有關的各種技術。

日本特開2009-015164號進行了以下說明：通過設置光電轉換部的分割位置不同的多個像素列、并且根據微透鏡的偏心誤差或者依賴于可更換鏡頭的種類和圖像高度的光瞳變化來選擇最佳像素列，從而降低像素輸出的不平衡。

然而，在如日本特開2009-015164號那樣實現光電轉換部的分割位置根據圖像高度而不同的結構的情況下，由于用于從光電轉換部向浮置擴散區域傳送電荷的傳送柵電極是由遮光材料形成的，因而作為像素，造成了新的光學特性的不平衡。

這里說明由傳送柵電極所造成的像素的光學特性的不平衡。圖8A～8E是示出日本特開2009-015164號所述的圖像傳感器的像素結構和通過該像素結構所形成的光瞳面上的狀態的示意圖，其中，該像素結構具有光電轉換部的分割位置不同的像素組。

圖8A示出由兩個行和兩個列所構成的像素排列，并且通過采用分割中心位置在第一行(像素組A)和第二行(像素組B)之間是不同的這樣的結構，來降低用于焦點檢測信號的光接收量的不平衡。圖8A所示的、分別對應于分割中心位置不同的光電轉換部801a、801b、802a和802b的傳送柵電極803，被配置成部分覆蓋光電轉換部801a、801b、802a和802b。傳送柵電極803控制傳送柵電極803和相鄰浮置擴散區域804之間的信號電荷的電勢。

考慮到傳送效率，根據光電轉換部801a、801b、802a和802b的寬度來設計傳送柵電極803。傳送柵電極803是遮光構件，因而對光電轉換部801a、801b、802a和802b的光電轉換區域進行光學遮光。對于分割中心位置不同的光電轉換部801a、801b、802a和802b的結構，在分割中心位置不同的像素組A和像素組B之間，傳送柵電極803光學限制光電轉換部801a、801b、802a和802b的區域是不同的。

圖8B是示出中央圖像高度處的像素組A的像素在光瞳面分離光束的狀態的示意圖，并且圖8C是示出中央圖像高度處的像素組B的像素在光瞳面分離光束的狀態的示意圖，其中，在這兩個附圖的上部，均示出圖8A所示的像素被投影在光瞳面上的形狀。在圖8B和8C中，區域820表示像素接收光的光瞳區域的范圍。另外，區域821a、821b、822a和822b分別表示光電轉換部801a、801b、802a和802b接收光的光瞳區域的范圍。此外，區域823表示受傳送柵電極803的遮光影響的光瞳區域的范圍。