固体摄像装置以及电子相的制造方法
【专利摘要】本发明的固体摄像装置的特征在于，具有：第二摄像元件，由将特定光透过的有机光电膜构成；以及第一摄像元件，与所述第二摄像元件层叠配置在同一半导体基板上，对透过了所述第二摄像元件的特定光进行受光，在所述第二摄像元件或者所述第一摄像元件设置焦点检测用像素。由此，能够与摄像用像素独立地实现AF方式。
【专利说明】固体摄像装置以及电子相机
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及固体摄像装置以及电子相机。
【背景技术】
[0002]以往，作为通过电子相机实现快速AF(自动对焦)的技术，已知对比度方式或相位差AF方式等。对比度方式是使用摄像用像素而检测聚焦位置的方式。此外，相位差AF方式需要专用的焦点检测用像素，例如已知在一个摄像元件的摄像用像素的一部分中配置焦点检测用像素的技术(例如，参照专利文献I)。此外，已知使用与图像用摄像元件分开配置的专用的焦点检测用摄像元件的技术(例如，参照专利文献2)。另一方面，已知将两个光电转换元件进行层叠配置的技术(例如，参照专利文献3)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I JP特开2007-282109号公报
[0006]专利文献2 JP特开2007-011070号公报
[0007]专利文献3 JP特开2009-130239号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，在摄像元件的图像用像素的一部分中配置焦点检测用像素的情况下，容易发生纵条或横条的伪信号，存在需要高度的像素插补处理的问题。此外，在使用专用的焦点检测用摄像元件的情况下，存在需要用于将入射光分割给图像用摄像元件和焦点检测用摄像元件的复杂的光学系统的问题。此外，层叠配置的技术是特别用于图像摄影的技术，没有考虑焦点检测或有效的颜色排列等。
[0010]本发明的目的在于，提供一种不使用高度的像素插补处理或复杂的光学系统就能够与摄像用像素独立地实现AF方式的固体摄像装置以及电子相机。
[0011]用于解决课题的手段
[0012]本发明的固体摄像装置的特征在于，具有:第二摄像元件，由将特定光透过的有机光电膜构成；以及第一摄像元件，与所述第二摄像元件层叠配置在同一半导体基板上，对透过了所述第二摄像元件的特定光进行受光，在所述第二摄像元件或者所述第一摄像元件设置焦点检测用像素。
[0013]尤其，其特征在于，所述第二摄像元件作为所述第一摄像元件的滤色器而以特定的颜色排列配置。
[0014]此外，其特征在于，通过所述第二摄像元件进行光电转换的图像信号的颜色分量与通过所述第一摄像元件进行光电转换的图像信号的颜色分量是补色关系。
[0015]此外，其特征在于，所述第二摄像元件的受光面与所述第一摄像元件的受光面配置在同一光路上。
[0016]此外，其特征在于，所述焦点检测用像素均等地配置在所述第二摄像元件或者所述第一摄像元件的全部像素中。
[0017]此外，其特征在于，所述焦点检测用像素具有光电转换部，该光电转换部对将入射到各像素的光进行了光瞳分割而得的至少一个光束进行受光。
[0018]本发明的电子相机搭载所述固体摄像装置，其特征在于，设置有:光学系统，将入射的被摄体光投射到配置在同一光路上的所述第二摄像元件以及所述第一摄像元件；摄像部，通过从所述第二摄像元件输出的焦点检测信号而进行所述光学系统的焦点控制，通过从所述第一摄像元件输出的图像信号而获取被摄体图像；以及记录部，将所述被摄体图像记录到存储介质中。
[0019]此外，其特征在于，进行从所述第二摄像元件的不同的颜色分量的像素输出的焦点检测信号的误差校正。
[0020]此外，其特征在于，所述摄像部从所述焦点检测用像素输入与将入射到所述焦点检测用像素的光进行了光瞳分割而得的像对应的焦点检测信号，进行基于相位差方式的焦点检测。
[0021]发明效果
[0022]本发明的固体摄像装置以及电子相机不使用高度的像素插补处理或复杂的光学系统，就能够与摄像用像素独立地实现AF方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示固体摄像元件101的概要的图。
[0024]图2是表示像素配置的一例的图。
[0025]图3是表示第一摄像元件102的电路例的图。
[0026]图4是表示第二摄像元件103的电路例的图。
[0027]图5是表示像素的电路例的图。
[0028]图6是表示时序图的一例的图。
[0029]图7是表示布局结构以及剖面的关系的图。
[0030]图8是表不首I]面A-B的图。
[0031]图9是表不首I]面C-D的图。
[0032]图10是表示布局结构的图。
[0033]图11是表示第二摄像元件103的受光部的配置例的图。
[0034]图12是表示像素配置的变形例I的图。
[0035]图13是表示像素配置的变形例2的图。
[0036]图14是表示电子相机201的结构例的图。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图详细说明本发明的固体摄像装置以及电子相机的实施方式。
[0038]图1是表示本实施方式的固体摄像元件101的概要的图。在图1中，固体摄像元件101具有:第一摄像元件102，与通常的固体摄像元件相同地通过光电二极管进行光电转换；以及第二摄像元件103，配置在第一摄像元件102的入射光侧的同一光路上。第二摄像元件103由将特定光透过且将非透过光进行光电转换的有机光电膜构成，透过了第二摄像元件103的特定光在第一摄像元件102中受光。这里，第一摄像元件102和第二摄像元件103形成在同一半导体基板上，各像素位置以一对一对应。例如，第一摄像元件102的第I行第I列的像素对应于第二摄像元件103的第I行第I列的像素。
[0039]图2(a)是表示第二摄像元件103的像素排列的一例的图。在图2(a)中，将水平方向设为X轴，将垂直方向设为y轴，将像素P的坐标记为P(x，y)。在图2(a)的第二摄像元件103的例中，在奇数行的各像素中交替地配置将Mg(品红)和Ye(黄)的光进行光电转换的有机光电膜，在偶数行的各像素中交替地配置将Cy (青)和Mg (品红)的光进行光电转换的有机光电膜。并且，在各像素中未进行受光的光被透过。例如，像素P(l，l)将Mg的光进行光电转换并将Mg的补色(G:绿)的光透过。同样地，像素P(2，l)将Ye的光进行光电转换并将Ye的补色(B:蓝)的光透过，像素P(l，2)将Cy的光进行光电转换并将Cy的补色(R:红)的光透过。此外，在后面详细说明，第二摄像元件103的各像素由与相位差AF方式对应的成对的焦点检测用像素构成。
[0040]图2(b)是表示第一摄像元件102的像素排列的一例的图。此外，图2(b)的各像素位置与图2(a)相同。例如，第二摄像元件103的像素(1，I)对应于第一摄像元件102的像素(1，I)。在图2(b)中，在第一摄像元件102中没有设置滤色器等，将透过第二摄像元件103的特定光(被有机光电膜吸收并进行光电转换的光的补色)进行光电转换。因此，如图2(c)所示，通过第一摄像元件102，在奇数行的各像素中获得G(绿)和B(蓝)的颜色分量的图像，在偶数行的各像素中获得R(红)和G(绿)的颜色分量的图像。例如，在像素P(l，I)中，获得第二摄像元件103的Mg的补色的G分量的图像。同样地，在像素P(2，l)中，获得Ye的补色的B分量的图像，在像素P(l，2)中，获得Cy的补色的R分量的图像。
[0041]这样，在本实施方式的固体摄像元件101中，由有机光电膜构成的第二摄像元件103起到以往的滤色器的作用，能够通过第一摄像元件102获得第二摄像元件103的补色图像。在图2的例中，从第一摄像元件102获得拜耳排列的图像。此外，在图2中表示了拜耳排列的例子，但即使是其他的排列，通过配置成使第一摄像元件102和第二摄像元件103的各像素成为补色关系，也能够同样地实现。
[0042]尤其，在本实施方式的固体摄像元件101中，由于使用有机光电膜来代替在以往的单板式的摄像元件中需要的滤色器，所以能够由第二摄像元件103有效地利用被滤色器所吸收的入射光。
[0043]此外，在本实施方式的固体摄像元件101中，由于在第一摄像元件102中配置图像用像素，在第二摄像元件103中在整个面均等地配置焦点检测用像素，所以不需要进行在图像用像素的一部分中配置焦点检测用像素的如现有技术那样复杂的像素插补处理，能够分别独立地从第二摄像元件103获得焦点检测用信号、从第一摄像元件102获得彩色图像信号。
[0044]图3是表示第一摄像元件102的电路例的图。在图3中，第一摄像元件102具有以二维状配置的像素P (x，y)、垂直扫描电路151、水平输出电路152、电流源PW。此外，在图3的例中，为了容易理解，表示了 2行2列的4个像素的结构，但并不限定于此，实际上是很多像素以二维状配置。
[0045]在图3中，垂直扫描电路151输出用于从各像素读出信号的定时信号(ΦΤχ(7)、ΦR(y)、Φ SEL(y))。例如，对第I行的像素P(l,l)、P(2，I)提供定时信号ΦTx(I)、ΦR⑴、c^SEL(l)。并且，从与在各列配置的电流源PW(I)以及PW⑵分别连接的垂直信号线VLINE (I) ,VLINE (2)的各像素读出信号，并暂时保持在水平输出电路152中。并且，在水平输出电路152中按每行暂时保持的各像素的信号被依次输出到外部(输出信号Vout)。此外，虽然在图3中没有描画，但也可以配置在从各像素经由垂直信号线VLINE(x)读出到水平输出电路152时用于除去像素间的信号的偏差的相关双采样电路(CDS电路)、AD转换电路、数字信号处理电路等。
[0046]图4是表示第二摄像元件103的电路例的图。在图4中，第二摄像元件103具有以二维状配置的像素P (X，y)、垂直扫描电路161、水平输出电路162、水平输出电路163、电流源PW_A、电流源PW_B。此外，在图4的例中，与图3相同地，由2行2列的4个像素构成，但并不限定于此，实际上是很多像素以二维状配置。此外，图4的各像素P(x，y)对应于图3的各像素P(x，y)。尤其，第二摄像元件103在一个像素位置中具有受光部PC_A(x，y)和受光部PC_B (X，y)两个由有机光电膜构成的光电转换部，构成相位差AF方式的成对的一对像素。
[0047]在图4中，垂直扫描电路161输出用于从各像素读出信号的定时信号(<i)R_A(y)、ΦΚ_Β(υ)、Φ8Ε?_Α(y)、ctSEL_B(y))。例如，对第 I 行的受光部 PC_A(1，I)和 P_A(2，I)提供定时信号ΦΚ_Α(1)、ΦSEL_A(1)，对受光部PC_B(1，1)和Ρ_Β(2，1)提供定时信号ΦΙ?_B (I)、(tSEL_B(l)。并且，受光部PC_A(1，1)以及P_A(2，1)的信号被读出到与在各列配置的电流源PW_AW以及PW_A⑵分别连接的垂直信号线VLINE_A(1)以及VLINE_A (2)，并暂时保持在水平输出电路_A162中。在水平输出电路_A162中按每行暂时保持的各像素的信号被依次输出到外部(输出信号Vout_A)。同样地，受光部PC_B(1，1)以及P_B(2，1)的信号被读出到与在各列配置的电流源PW_B(1)以及PW_B⑵分别连接的垂直信号线VLINE_B (I)以及VLINE_B (2) ，并暂时保持在水平输出电路_B162中。在水平输出电路_B162中按每行暂时保持的各像素的信号被依次输出到外部(输出信号Vout_B)。
[0048]以上，在图3以及图4中分别说明了第一摄像元件102以及第二摄像元件103的电路例，但实际上形成在同一半导体基板上，构成一个固体摄像元件101。
[0049][固体摄像元件101的像素的电路例]
[0050]接着，说明固体摄像元件101的像素的电路例。图5是表示以二维状配置的一个像素Ρ(χ，Y)的电路例的图。在图5中，像素P(x，y)具有光电二极管H)、传输晶体管Tx、重置晶体管R、输出晶体管SF、选择晶体管SEL以作为用于构成第一摄像元件102的电路。光电二极管ro储存与入射光的光量对应的电荷，传输晶体管Tx将在光电二极管ro中储存的电荷传输到输出晶体管SF侧的浮动扩散区域(FD部)。输出晶体管SF经由选择晶体管SEL而与电流源PW构成源极跟随器，将与在FD部中储存的电荷对应的电信号作为输出信号OUT而输出到垂直信号线VLINE。此外，重置晶体管R将FD部的电荷重置为电源电压Vcc。
[0051]此外，作为用于构成第二摄像元件103的电路，具有由有机光电膜构成的受光部PC、重置晶体管R_A、R_B、输出晶体管SF_A、SF_B、选择晶体管SEL_A、SEL_B。如图2 (a)中所说明，由有机光电膜构成的受光部PC变换为与非透过光的光量对应的电信号，并经由输出晶体管SF_A、SF_B，作为输出信号0UT_A、0UT_B而分别输出到垂直信号线VLINE_A、VLINE_B,输出晶体管SF_A、SF_B经由选择晶体管SEL_A、SEL_B而与电流源PW_A以及PW_B分别构成源极跟随器。此外，重置晶体管R_A、R_B将受光部PC的输出信号重置为参考电压Vref。此外，作为有机光电膜的动作用电压而提供高电压Vpc。这里，各晶体管由MOS_FET构成。
[0052]这里，使用图6的时序图说明图5的电路的动作。图6是表示了图5的定时信号的一例的图。图6(a)是表示第一摄像元件102的动作定时的图，首先，在定时Tl，选择信号C^SEL成为“高(High)”，选择晶体管SEL导通。接着，在定时T2，重置信号Φ R成为“高”，在FD部中重置为电源电压Vcc,输出信号OUT也成为重置电平。然后，在重置信号ΦΙ?成为“低(Low)”之后，在定时T3，传输信号ΦΤχ成为“高”，在光电二极管H)中储存的电荷传输到FD部，输出信号OUT开始根据电荷量而变化，并稳定。然后，传输信号ΦΤχ成为“低”，确定从像素读出到垂直信号线VLINE的输出信号OUT的信号电平。然后，读出到垂直信号线VLINE的各像素的输出信号OUT在水平输出电路_152中按每行暂时保持之后，作为输出信号Vout而从固体摄像元件101输出。这样，从第一摄像元件102的各像素读出信号。
[0053]图6(b)是表示第二摄像元件103的动作定时的图，首先，在定时Τ11，选择信号(tSEL_A(或者(tSEL_B)成为“高”，选择晶体管SEL_A(或者SEL_B)导通。接着，在定时T12，重置信号ΦΙ?_Α (或者ΦΙ?_Β)成为“高”，输出信号0UT_A (或者Φουτ_Β)也成为重置电平。然后，在定时Τ13，重置信号ΦΙ?_Α(或者ΦΙ?_Β)刚刚成为“低”之后开始由有机光电膜构成的受光部PC的电荷储存，输出信号0UT_A(或者输出信号0UT_B)根据电荷量而发生变化。然后，在水平输出电路_A162(或者水平输出电路_B163)中按每行暂时保持之后，作为输出信号Vout_A(或者输出信号Vout_B)而从固体摄像元件101输出。这样，从第二摄像元件103的各像素读出信号。
[0054]图7(a)是固体摄像元件101的半导体布局的一例。此外，图7(a)对应于之前说明的图2以及图4的各像素P(l，l)至像素P(2，2)。
[0055]图7(b)是将图7(a)的像素P(l，l)以及像素(2，I)沿着水平方向以切线A-B切断时的剖视图。此外，图8(a)是放大了图7(b)的图，图8(b)是描画为容易明白切线A-B的像素位置的图。第一摄像元件102以及第二摄像元件103的相同位置的像素P(l，I)对从同一个微透镜ML(1，1)入射的被摄体光进行受光。这里，在图8(a)中，配线层301为3层结构，但也可以是2层结构，或者，也可以是4层以上的结构。并且，第二摄像元件103的输出信号经由配线层301从信号输出端302取出。此外，信号输出端302的两侧配置有分离层303、304。此外，隔着分离层303、304配置有光电二极管Η)(1，1)以及H) (2，I)。
[0056]图7(c)是将图7(a)的像素P(2，l)以及像素(2，2)沿着垂直方向以切线C-D切断时的剖视图。此外，图9(a)是放大了图7(c)的图，图9(b)是描画为容易明白切线C-D的像素位置的图。第一摄像元件102以及第二摄像元件103的相同位置的像素P(2，I)以及像素P(2，2)对从同一个微透镜ML(2，1)以及ML(2，2)入射的被摄体光分别进行受光。这里，图9(b)与图8(b)不同的部分在于，在第二摄像元件103的像素P(2，I)中分割为受光部PC_A(2，1)和接收部？(^(2，1)，在像素？(2，2)中分割为受光部PC_A (2，2)和受光部PC_B(2，2)。并且，受光部PC_A(2，1)和受光部PC_B(2，I)对成对的光学系统的光瞳位置的像分别进行受光，能够进行基于相位差AF方式的焦点检测。同样地，受光部PC_A(2，2)和受光部PC_B(2，2)对成对的光学系统的光瞳位置的像分别进行受光。此外，关于相位差AF方式，由于是众所周知的技术，所以省略详细的说明。
[0057]这里，在图9(a)中，图8(a)的配线层301对应于配线层301A和配线层301B。配线层301A将有机光电膜的受光部PC_A(2，I)的信号输出到信号输出端305A，配线层301B将有机光电膜的受光部PC_B (2，I)的信号输出到信号输出端305B。在图8 (a)的配线层301中，由于配线层301A和配线层301B重叠，所以只能看见一个。同样地，像素P(2，2)的有机光电膜的受光部PC_A(2, 2)的信号输出到信号输出端306A,受光部PC_B(2,2)的信号输出到信号输出端306B。并且，在读出电路307中，配置有输出晶体管、选择晶体管、重置晶体管等的读出电路，从固体摄像元件101向外部输出各像素的信号。
[0058]图10是放大了图7 (a)的像素P (1，I)的布局图的图。在图10中，配置在光电二极管PD的周边的电路中，用斜线表示的部分表示栅极电极，栅极电极的两侧的白的部分表示由η区域构成的NMOS型的晶体管。在图10中，若传输信号ΦΤχ被提供给传输晶体管的栅极电极，则在第一摄像元件102的光电二极管H)中储存的电荷被传输到FD部。FD部连接到输出晶体管SF的栅极电极而变换为电信号，若选择信号Φ SEL被提供给选择晶体管SEL的栅极电极，则被读出到垂直信号线VLINE。此外，若重置信号ΦΙ?被提供给重置晶体管R的栅极电极，则将FD部的电荷重置为电源电压Vcc。
[0059]另一方面，在图10中，从有机光电膜的受光部PC_A(1，1)的透明电极输出的电信号连接到输出晶体管SF_A的栅极电极，若选择信号Φ SEL_A被提供给选择晶体管SEL_A的栅极电极，则被读出到垂直信号线VLINE_A。同样地，从受光部PC_B(1，1)的透明电极输出的电信号连接到输出晶体管SF_B的栅极电极,若选择信号Φ SEL_B被提供给选择晶体管SEL_B的栅极电极，则被读出到垂直信号线VLINE_B。此外，若重置信号ΦΙ?_Α(或者ΦΙ?_B)被提供给重置晶体管R_A(或者R_B)的栅极电极，则将受光部PC_A(1，1)(或者PC_B(1，I))的信号电压重置为参考电压Vref。此外，有机光电膜中，用于从相对的透明电极取出与入射光量对应的电信号的高电压Vpc被提供给入射光侧的透明电极。
[0060]如以上所说明 ，本实施方式的固体摄像元件101具有进行基于以往的光电二极管的光电转换的第一摄像元件102、进行基于有机光电膜的光电转换的第二摄像元件103，能够从第一摄像元件102获取图像用信号，从第二摄像元件103获取与相位差AF方式对应的焦点检测用信号。
[0061]由此，固体摄像元件101不需要如以往那样在图像用像素的一部分中配置焦点检测用像素，不会因纵条或横条的伪信号引起画质的恶化、不需要高度的像素插补处理。此外，由于将图像用的第一摄像元件102和焦点检测用的第二摄像元件103以使用相同的微透镜的入射光的方式层叠配置，所以不需要如以往那样用于将入射光分割给图像用摄像元件和焦点检测用摄像元件的复杂的光学系统。尤其，由于本实施方式的固体摄像元件101使用第一摄像元件102和第二摄像元件103两个摄像元件的同时不需要棱镜或反射镜等的光学装置，所以在构成相机的情况下的光学系统的配置和设计变得容易。此外，在使用棱镜或反射镜等的双板式摄像装置中，需要直至2个摄像元件为止的光路长的调整等，但由于在本实施方式的固体摄像元件101中光路为一个，所以不需要调整。
[0062]此外，第二摄像元件103和第一摄像元件102检测相互处于补色关系的颜色分量，能够将第二摄像元件103的有机光电膜兼用作第一摄像元件102的滤色器，能够不浪费入射光而有效地活用。
[0063]这样，本实施方式的固体摄像元件101不使用高度的像素插补处理或复杂的光学系统，就能够实现能够进行快速动作的相位差AF方式。
[0064]这里，在本实施方式中，使用第二摄像元件103，实现能够快速地找到聚焦位置的相位差AF方式，但也可以使用第二摄像元件103，通过对比度方式而找到聚焦位置。对比度方式是如下方式:检测图像的对比度的同时移动聚焦透镜，将对比度最高的聚焦透镜的位置设为聚焦位置。
[0065]此外，在使用对比度方式的情况下，对比度也可以将在各像素中设置的两个受光部(例如，图11(a)的PC_A(x，y)以及PC_B(x，y))进行相加而算出，或者，也可以不分割第二摄像元件103的像素的受光部而设为一个受光部。
[0066]在上述的例中，如图11 (a)所示，将与相位差AF方式对应的成对的受光部PC_A(x，y)以及PC_B(x，y)配置在第二摄像元件103的各像素P(X，y)中。并且，说明了各像素的两个受光部都作为焦点检测信号而输出信号，但并不限定于此。例如，各像素的两个受光部也可以都只从一个受光部输出信号。此时，相邻的像素的读出的受光部是两个受光部中相互不同的位置的受光部。若这样，能够如以往那样进行信号的读出驱动。此外，作为其他方法，也可以如图11(b)所示，只将受光部PC_A(x，y)或者受光部PC_B(x，y)中的一侧配置在一个像素P(x，y)中。即，在图11(b)中，能够进行基于将在左侧配置了受光部PC_A(1，I)的像素P(l，I)和在右侧配置了受光部PC_B(2，1)的像素P(2，l)成对的相位差方式的AF控制。
[0067]或者，也可以如图11(c)所示，混合存在光瞳分割方向为纵向、横向、斜向等各种方向的焦点检测用像素。在任何情况下，本实施方式的固体摄像元件101都通过第一摄像元件102拍摄图像用信号，通过第二摄像元件103获取焦点检测用信号，所以不影响摄影图像的画质，在摄影画面内的任何位置都能够进行快速的基于相位差AF的聚焦检测。
[0068]这里，如图2中所说明，第二摄像元件103中混合存在与Mg、Ye以及Cy三色对应的像素，所以考虑从不同的颜色分量的像素获得的焦点检测用信号不同的情况。因此，在进行焦点检测时，也可以利用从相同的颜色分量的像素获得的焦点检测用信号而进行基于相位差AF方式的焦点检测。例如，在图2(a)的情况下，只利用从像素数多的Mg的像素(在奇数行的情况下为奇数列的像素，在偶数行的情况下为偶数列的像素)获得的焦点检测用信号。或者，也可以预先测定与Mg、Ye以及Cy三色对应的像素间的误差(灵敏度或基准电平(DC偏置)等的像素间的偏差)，在进行相位差AF处理时进行误差校正。
[0069]此外，也可以将第二摄像元件103的输出信号不仅用于焦点检测，还利用于白平衡控制。
[0070](变形例I)
[0071]图12是表示在图2中说明的像素的颜色排列的变形例I的图。在图2的例中，将第二摄像元件103的有机光电膜对应于Mg、Ye以及Cy三色，在第一摄像元件102中能够检测R、G以及B三色的图像信号，但也可以如图12所示，将第二摄像元件103的有机光电膜对应于R、G以及B三色，在第一摄像元件102中能够检测Mg、Ye以及Cy三色的图像信号。此时，第一摄像元件102和第二摄像元件103进行光电转换的颜色分量相互成为补色关系。
[0072](变形例2)
[0073]图13是表示在图2中说明的像素的颜色排列的变形例2的图。在图2的例中，在第二摄像元件103的各像素中配置了与相位差AF方式对应的成对的受光部，但在图13的变形例中，在第二摄像元件103的像素的一部分配置与相位差AF方式对应的成对的受光部。由此，能够减小固体摄像元件101的电路规模。
[0074](电子相机的例)
[0075]接着，图14表示搭载固体摄像元件101的电子相机201的一例。在图14中，电子相机101由光学系统202、固体摄像元件101、图像缓冲器203、图像处理部204、控制部205、显示部206、存储器207、操作部208、存储卡IF209构成。
[0076]光学系统202在固体摄像元件101形成被摄体像。如之前所说明，固体摄像元件101具有第一摄像元件102和第二摄像元件103，通过第一摄像元件102拍摄的图像用信号被图像缓冲器203获取，在第二摄像元件103中获取的焦点检测用信号输入到控制部205。控制部205根据基于操作部208的用户的操作而进行电子相机201整体的控制。例如，若操作部208的释放按钮被半按，则控制部205通过从第二摄像元件103获取的焦点检测信号进行基于相位差AF方式的聚焦检测，从而控制光学系统202的聚焦位置。然后，若用户将操作部208的释放按钮全按，则控制部205将在聚焦控制之后通过第一摄像元件102而拍摄的图像取入图像缓冲器203。此外，被取入图像缓冲器203的图像通过图像处理部204而实施白平衡处理、颜色插补处理、轮廓增强处理、伽马校正处理等，并显示在显示部206中或者经由存储卡IF209保存在存储卡209a中。
[0077]此外，在使用对比度方式的情况下，第二摄像元件103与第一摄像元件102相同地输出图像用信号。然后，控制部205检测第二摄像元件103输出的图像用信号的对比度的同时移动光学系统202的聚焦透镜，求出对比度最高的聚焦透镜的位置，并将该位置设为聚焦位置。
[0078]这样，通过将本实施方式的固体摄像元件101搭载在电子相机201中，不需要在图像处理部204中进行高度的像素插补处理或者将光学系统202设为分割入射光的复杂的结构，就能够实现能够进行快速动作的相位差AF方式。
[0079]此外，在各实施方式中举例说明了本发明的固体摄像装置，但能够以其他的多种方式实施而不脱离其精神或者其主要的特征。因此，上述的实施方式在所有方面只是例示，不能限定性地解释。本发明由权利要求书的范围所表示，本发明并不拘束于说明书正文。此外，属于权利要求书的范围的等同范围的变形或变更全部在本发明的范围内。
[0080]符号说明
[0081] 101...固体摄像元件;102…第一摄像元件;103…第二摄像元件;151、161…垂直扫描电路；152…水平输出电路;162…水平输出电路_八；163…水平输出电路_8 ;201…电子相机；202…光学系统;203…图像缓冲器;204…图像处理部;205…控制部;206…显不部;207…存储器;208…操作部;209…存储卡IF ;209a…存储卡;P…像素;PC_A、PC_B…受光部；PD...光电二极管；PW、PW_A、电流源；SEL、SEL_A、SEL_B…选择晶体管；SF、SF_A、SF_B…输出晶体管；R、R_A、R_B…重置晶体管；Tx…传输晶体管；(^SEL、Φ SEL_A, Φ SEL_B…选择信号； ΦΚ ΦΙ?_Α、ΦΙ?_Β…重置信号；ΦΤχ…传输信号；ML...微透镜;VLINE…垂直信号线。
【权利要求】
1.一种固体摄像装置，其特征在于， 具有:第二摄像元件，由将特定光透过的有机光电膜构成；以及第一摄像元件，与所述第二摄像元件层叠配置在同一半导体基板上，对透过了所述第二摄像元件的特定光进行受光， 在所述第二摄像元件或者所述第一摄像元件设置焦点检测用像素。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，其特征在于， 所述第二摄像元件作为所述第一摄像元件的滤色器而以特定的颜色排列配置。
3.如权利要求1或2所述的固体摄像装置，其特征在于， 通过所述第二摄像元件进行光电转换的图像信号的颜色分量与通过所述第一摄像元件进行光电转换的图像信号的颜色分量是补色关系。
4.如权利要求1至3的任一项所述的固体摄像装置，其特征在于， 所述第二摄像元件的受光面与所述第一摄像元件的受光面配置在同一光路上。
5.如权利要求1至4的任一项所述的固体摄像装置，其特征在于， 所述焦点检测用像素均等地配置在所述第二摄像元件或者所述第一摄像元件的全部像素中。
6.如权利要求1至5的任一项所述的固体摄像装置，其特征在于， 所述焦点检测用像素具有光电转换部，该光电转换部对将入射到各像素的光进行了光瞳分割而得的至少一个光束进行受光。
7.一种电子相机，搭载权利要求1至6的任一项所述的固体摄像装置，其特征在于，设置有: 光学系统，将入射的被摄体光投射到配置在同一光路上的所述第二摄像元件以及所述第一摄像元件； 摄像部，通过从所述第二摄像元件输出的焦点检测信号而进行所述光学系统的焦点控制，通过从所述第一摄像元件输出的图像信号而获取被摄体图像；以及记录部，将所述被摄体图像记录到存储介质中。
8.如权利要求7所述的电子相机，其特征在于， 所述电子相机进行从所述第二摄像元件的不同的颜色分量的像素输出的焦点检测信号的误差校正。
9.如权利要求7或8所述的电子相机，其特征在于， 所述摄像部从所述焦点检测用像素输入与将入射到所述焦点检测用像素的光进行了光瞳分割而得的像对应的焦点检测信号，进行基于相位差方式的焦点检测。
【文档编号】H04N5/369GK104081245SQ201380005298
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2012年1月13日
【发明者】村田宽信 申请人:株式会社尼康