07a或2107c重叠的位置。图22C中的不对称微透镜2202的顶点位置可位于平面图中的孔径区域中，或者可位移到在平面图中与布线层2107a?2107c重叠的位置。
[0156]如上所述，通过根据像素区域中的位置改变不对称微透镜的顶点位置，能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果，而且改善斜入射特性。
[0157](实施例5)
[0158]将参照图23A?23C描述本实施例的图像拾取装置。本实施例的概念适用于上述的实施例中的任一个。如所示的那样，在本实施例中配置对称微透镜和不对称微透镜。例如，对焦点检测像素使用不对称微透镜。
[0159]图23A是整个像素区域的顶视图。图23B是图23A中的位置b上的15个像素的顶视图，图23C是图23A中的位置c上的15个像素的顶视。在图23B和图23C中，x标记表示各微透镜的顶点位置。并且，在图23B和图23C中，实线指示诸如光电转换单元的设置在半导体基板上的各像素的像素区域的外缘，虚线指示与一个像素对应的各微透镜的外缘。微透镜的外缘由以各个对称微透镜的中心为中心且以微透镜节距(pitch)为其边的长度的正方形限定。
[0160]在图23B中，各微透镜的顶点位置不与相应的像素区域的中心一致。在像素中的任一个中，各微透镜的顶点位置向着整个像素区域的中心位移。各个不对称微透镜的顶点位置的位移量比各个对称微透镜的顶点位置的位移量大。
[0161]在图23C中，各微透镜的顶点位置不与相应的像素区域的中心一致。在像素中的任一个中，各微透镜的顶点位置向着整个像素区域的中心位移。在图23B中，各微透镜的顶点位置沿水平方向(沿图中的左方向)位移。在图23C中，各微透镜的顶点位置沿斜方向(沿图中的左上方向)位移。各个不对称微透镜的顶点位置的位移量比各个对称微透镜的顶点位置的位移量大。
[0162]如上所述，通过根据像素区域中的位置改变不对称微透镜的顶点位置，能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果，而且改善斜入射特性。
[0163](实施例6)
[0164]将参照图24A和图24B描述本实施例的图像拾取装置。本实施例的概念适用于上述的实施例中的任一个。本实施例的图像拾取装置中的像素区域包含有效像素区域和包围有效像素区域的光学黑色区域(0B区域)。图24A是本实施例的图像拾取装置的顶视图，图24B是沿图24A的XXIVB-XXIVB切取的截面图。具有与图22B相同的功能的部分由相同的附图标记表示，并且将省略它们的详细描述。
[0165]在本实施例中，0B区域中的各像素的光电转换单元通过遮光部件2400被完全遮光。在有效像素区域和0B区域中配置不对称微透镜2401。通过该结构，可减少有效像素区域与0B区域之间的边界处的不连续水平。
[0166]各个不对称微透镜的顶点位置在有效像素区域和0B区域中均可向着像素区域的中心位移。虽然这里使用包含多个光电转换单元的焦点检测像素，但本实施例的结构也适用于包含遮光部件的焦点检测像素。
[0167]在本实施例中，不仅能够实现在上述的实施例中获得的效果，而且减少有效像素区域与0B区域之间的边界处的不连续水平。
[0168](实施例7)
[0169]将参照图25A和图25B和图26A?26C描述本实施例的图像拾取装置。已在以上的实施例中描述了前侧照射型的图像拾取装置。本实施例的图像拾取装置与上述的实施例的不同在于，它是后侧照射型。后侧照射型指的是不对称微透镜被设置在设置各晶体管的栅电极和布线的另一主表面(第一表面)的相反主表面(第二表面)上使得光从相反主表面(第二表面)入射的结构。
[0170]图25A和图25B示出分别包含遮光部件的焦点检测像素，并且，图26A?26C示出分别包含多个光电转换单元的焦点检测像素的例子。在图25A和图25B中，具有与图19A?19C相同的功能的部分由相同的附图标记表示，并且将省略它们的详细描述。并且，在图26A?26C中，具有与图21A?21C相同的功能的部分由附图标记表示，并且将省略它们的详细描述。
[0171]图25A和图25B示出设置在成像面中的预定位置处的一对光瞳分割的焦点检测像素的截面结构。遮光部件1907被设置在后侧(光入射侧)并且被绝缘材料2500包围。不对称微透镜2501和2502的顶点位置分别位于在平面中不存在遮光部件1907的区域(即，孔径区域)中。
[0172]图26A是图像拾取装置的顶视图，图26B示出图26A的位置b处的焦点检测像素的截面结构，图26C示出图26A的位置c处的焦点检测像素的截面结构。位置b比位置c更接近像素区域的中心。
[0173]被绝缘材料2601包围的遮光部件2600被设置在后侧(光入射侧)。在后侧照射型的图像拾取装置中，像素区域中的不同位置处的不对称微透镜2602和2603的顶点位置的位移量不同。
[0174]在本实施例中，在对后侧照射型的像面AF图像拾取装置使用不对称微透镜的情况下，能够不仅实现在上述的实施例中获得的效果，而且提高灵敏度。另外，由于增加改变焦点位置的变化的自由度，因此，可以减少颜色混合。
[0175]虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
【主权项】
1.一种图像拾取装置，包括: 具有二维布置的多个像素的像素区域，所述多个像素包含多个图像拾取像素和多个焦点检测像素，焦点检测像素分别被配置为输出用于基于相位差检测的焦点检测的信号； 被布置为与相应的图像拾取像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜；和 被布置为与相应的焦点检测像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜， 其中，当多个微透镜中的至少一个被正交投影到相应的光电转换单元上时，该至少一个微透镜的顶点位置离开该至少一个微透镜的中心位置。2.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述多个焦点检测像素包含一组的多对的光瞳分割的焦点检测像素。3.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其中，一组的多对的光瞳分割的焦点检测像素中的每个像素接收穿过成像光学系统的出射光瞳的一部分的光。4.根据权利要求3所述的图像拾取装置，其中，包含于一组的多对的光瞳分割的焦点检测像素中的多个像素分别包含将相应的光电转换单元的一部分遮光的遮光部件。5.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，所述多个焦点检测像素分别包含多个光电转换单元，并且，光电转换单元中的每一个的信号可被独立地读出。6.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，当被布置为与相应的焦点检测像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜被正交投影到相应的光电转换单元上时，微透镜的顶点离开微透镜的中心位置。7.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，当被布置为与相应的图像拾取像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜被正交投影到相应的光电转换单元上时，微透镜的顶点位置离开微透镜的中心位置。8.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，在像素区域中，多个像素包含设置在第一位置处的第一像素和设置在第一位置外侧的第二像素； 被设置为与第一像素的光电转换单元对应的第一微透镜的顶点位置向着像素区域的中心离开第一像素的光电转换单元的中心位置，并且，被设置为与第二像素的光电转换单元对应的第二微透镜的顶点位置向着像素区域的中心离开第二像素的光电转换单元的中心位置；并且， 第二微透镜的顶点位置向着像素区域的中心离开第二像素的光电转换单元的中心位置的距离大于第一微透镜的顶点位置向着像素区域的中心离开第一像素的光电转换单元的中心位置的距离。9.根据权利要求8所述的图像拾取装置，其中，第一像素和第二像素是焦点检测像素。10.根据权利要求8所述的图像拾取装置，其中，第一像素和第二像素是图像拾取像素。11.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，在正交投影到相应的光电转换单元上时微透镜的顶点位置离开微透镜的中心位置的至少一个微透镜的轮廓由在平面图中沿径向变窄的弯曲形状和在截面图中沿径向降低的弯曲形状形成。12.根据权利要求1?11中的任一项所述的图像拾取装置，其中，多个微透镜沿第一方向被布置，并且包含沿第一方向离像素区域的中心的距离为第一距离的第三微透镜； 第三微透镜包含底部，所述底部在包含第一方向和与第一方向正交的第二方向的平面中延伸； 所述底部在平面图中在第一位置处具有沿第二方向的第一宽度并且还在第二位置处具有沿第二方向的第二宽度，第一位置处于第三微透镜内并且沿第一方向，第二位置处于第三微透镜内并且比第一位置更加远离像素区域的中心，并且，第二宽度比第一宽度窄；和 在正交投影到相应的光电转换单元上时微透镜的顶点位置离开微透镜的中心位置的至少一个微透镜当在第一位置处切取其沿第二方向的第一截面时具有第一曲率半径和在第一截面中最高的第一高度，并且当在第二位置处切取其沿第二方向的第二截面时还具有比第一曲率半径大的第二曲率半径和比第一高度低的在第二截面中最高的第二高度。13.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，像素区域包含有效像素区域和光学黑色区域，并且，微透镜被布置在有效像素区域和光学黑色区域两者中，微透镜分别具有当正交投影到相应的光电转换单元上时离开其中心位置的顶点位置。14.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其中，多个像素包含放大由各光电转换单元产生的信号的放大晶体管，并且，光从与设置放大晶体管的栅电极的另一主表面相反的主表面入射。15.一种图像拾取系统，包括: 根据权利要求1的图像拾取装置；和 被配置为将光收集到图像拾取装置上的图像拾取透镜， 其中，图像拾取透镜根据从图像拾取装置输出的相位差检测信号被控制。
【专利摘要】本发明涉及图像拾取装置和图像拾取系统。一种图像拾取装置包括：具有二维布置的多个像素的像素区域，多个像素包含多个图像拾取像素和能够进行相位差检测的多个焦点检测像素；被布置为与相应的图像拾取像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜；和被布置为与相应的焦点检测像素的相应的光电转换单元对应的多个微透镜。当多个微透镜中的至少一个被正交投影到相应的光电转换单元上时，至少一个微透镜的顶点位置离开该至少一个微透镜的中心位置。
【IPC分类】H01L27/146
【公开号】CN105280654
【申请号】CN201510293932
【发明人】加藤太朗, 伊庭润, 川端一成, 小岛毅
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月2日
【公告号】DE102015108591A1, US20150350529