(57)【要約】【課題】単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固体撮像素子において、光電変換部の間の不感帯を減らし、かつ、光電変換部の面積を広くすることができる固体撮像素子を実現する。【解決手段】単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固体撮像素子において、第１の単位画素は、第１の方向に配置された複数の光電変換部が当該第１の方向に設けられるフローティングディフュージョン部を共有するように構成され、第２の単位画素は、前記第１の方向と直交する第２の方向に配置された複数の光電変換部が当該第２の方向に設けられるフローティングディフュージョン部を共有するように構成され、前記第１の単位画素と前記第２の単位画素とを行列状に交互に配置した。【選択図】図４
2014033055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固体撮像素子において、
第１の単位画素は、第１の方向に配置された複数の光電変換部が当該第１の方向に設けられるフローティングディフュージョン部を共有するように構成され、
第２の単位画素は、前記第１の方向と直交する第２の方向に配置された複数の光電変換部が当該第２の方向に設けられるフローティングディフュージョン部を共有するように構成され、
前記第１の単位画素と前記第２の単位画素とを行列状に交互に配置したことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項２】
前記第１の単位画素は、前記第１の方向に配置された第１および第２の光電変換部により共有される第１のフローティングディフュージョン部と、前記第１の方向に配置された第３および第４の光電変換部により共有される第２のフローティングディフュージョン部と、を有し、
前記第２の単位画素は、前記第２の方向に配置された第５および第６の光電変換部により共有される第３のフローティングディフュージョン部と、前記第２の方向に配置された第７および第８の光電変換部により共有される第４のフローティングディフュージョン部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記複数の光電変換部の第１の方向の長さと前記第２の方向の長さとが等しいことを特徴とする請求項１または２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
１つの単位画素の複数の光電変換部は、同じ分光透過率を有するカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
１つの単位画素の複数の光電変換部は、異なる分光透過率を有するカラーフィルタを備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記フローティングディフュージョン部は、増幅部に接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の固体撮像素子を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子に関し、特に固体撮像素子を構成する要素の配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置において、単位画素に複数の光電変換部を備えた固体撮像素子を用いた様々な応用技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、２次元に配列された単位画素ごとにマイクロレンズが設けられた固体撮像素子を用いて、いわゆる瞳分割方式の焦点検出を行う撮像装置が開示されている。特許文献１の撮像装置では、撮像素子を構成する画素の光電変換部が複数に分割されており、分割された各光電変換部が、マイクロレンズを介して、撮影レンズの分割された異なる瞳を通過した光を受光するように構成されている。そして、画素の、左側の光電変換部出力と、右側の光電変換部出力の、ズレ量から、結像光学系の焦点検出を行うことができる。
【０００４】
さらに、特許文献１は、３次元映像撮影についても言及されている。
【０００５】
人間は、水平方向に約６〜７ｃｍ離れた左右２つの目で、それぞれ２次元映像を取得しているが、左右２つの映像には、見ているものまでの距離に応じた視差がある。人間は、この視差のある左右２つの映像を脳で処理することで、立体感や奥行きを認識している。
【０００６】
３次元映像を撮影するための装置として、人間の目と同様に、カメラあるいは撮像素子を、２つ用いた装置もあるが、特許文献１では、１つの光学系と１つの撮像素子によって構成された撮像装置が開示されている。単位画素ごとに分割された光電変換部を用いて、左側の光電変換部出力と、右側の光電変換部出力から、視差のある２つの映像を生成することができる。これら２つの映像を、表示再生装置により、人間の左右それぞれの目に分離して見せることで、立体感や奥行きを認識することができる。
【０００７】
また、特許文献２では、撮像素子の画素部を構成する単位画素を、電荷蓄積量の異なる複数の分割画素を含む構成とし、単位画素内の各分割画素の撮像信号をデジタル化して加算することにより、幅広いダイナミックレンジを得る技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献３では、特許文献１に係る撮像装置の具体的な構成についても言及されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５８−０２４１０５号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２８４２３号公報
【特許文献３】特開２００１−２５０９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のような、単位画素が複数の光電変換部を含む構成は、面積を同じとした単位画素に光電変換部が１つである構成に比べて、画素を構成する要素が増加するため、光電変換部の総面積が減少してしまう。
【００１１】
従来より、単位画素が１つの光電変換部を備えた構成において、フローティングディフュージョン部（ＦＤ）を複数の画素で共有することで、後段の構成要素を減らし、光電変換部の総面積の減少を抑える技術が存在する。特許文献２には、単位画素が２×２の４つの光電変換部を備えた構成において、画素の中心に配置したＦＤを共有する構成が開示されている。
【００１２】
例えば、図７では、１つのマイクロレンズ７０１の下に、画素７０２が構成され、画素７０２は２×２に分割された４つの光電変換部７０３ａ、７０３ｂ、７０３ｃ、７０３ｄを含み、これら４つの光電変換部でＦＤ７０４を共有している。説明の便宜のため、９画素のみ示しているが、実際には、このような画素がさらに複数配置されて画素部を構成している。
【００１３】
図８は、図７のＦＤ７０４を共有する光電変換部の配置を示している。説明の便宜のため、２画素のみを示している。図８（ａ）は、図８（ｂ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。図８（ａ）は、光電変換部が撮影レンズの射出瞳８０３から出た光を、マイクロレンズ７０１を介して受光する様子を示している。分割された光電変換部は、射出瞳８０３の異なる領域から出た光をそれぞれ受光する。
【００１４】
しかしながら、図７及び図８の構成では、図８（ａ）のように、光電変換部７０３ａ、７０３ｂの間に光電変換に寄与しない領域８０１（不感帯）ができてしまう。この不感帯領域８０１はＦＤ７０４を含む領域である。さらには、ＦＤ７０４に伴って構成される、遮光部材や配線などを含む構造体８０２が、光電変換部へ入射する光束を遮り、感度の低下を招いてしまう。
【００１５】
一方、特許文献３には、単位画素が２×２の４つの光電変換部を備えた構成において、画素の上下両側または左右両側にＦＤを配置して、それぞれを２つの光電変換部で共有する構成が開示されている。
【００１６】
例えば、図９では、１つのマイクロレンズ９０１の下に、画素９０２が構成され、画素９０２は２×２に分割された４つの光電変換部９０３ａ、９０３ｂ、９０３ｃ、９０３ｄ、を含む。そして、光電変換部９０３ａ、９０３ｃでＦＤ９０４ａを共有し、光電変換部９０３ｂ、９０３ｄでＦＤ９０４ｂを共有している。説明の便宜のため、９画素のみ示しているが、実際には、このような画素がさらに複数配置されて画素部を構成する。
【００１７】
図１０は、図９のＦＤ９０４ａ、９０４ｂを共有する光電変換部の配置を示している。説明の便宜のため、２画素のみを示している。図１０（ａ）は、図１０（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図１０（ａ）は、光電変換部が撮影レンズの射出瞳１００４から出た光をマイクロレンズ９０１を介して受光する様子を示している。分割された光電変換部は、射出瞳１００４の異なる領域から出た光をそれぞれ受光する。１００１ａと１００１ｂは、遮光部材や配線などを含む構造体である。
【００１８】
しかしながら、図９及び図１０の構成では、ＦＤ９０４ｂと、隣接する画素からも水平方向に張り出したＦＤ９０５が、画素の間の領域１００２に集って配置される。ＦＤ９０４ｂとＦＤ９０５は半導体領域で分離する必要があるため、画素境界部の領域１００２には広い水平幅が必要となる。結果として、この構成では、光電変換部の領域１００３の水平幅が狭くなり、光電変換部の面積が小さくなってしまう。
【００１９】
また、この構成を用いた撮像装置を縦位置で撮影する時と、横位置で撮影する時で、同じ性能を得るためには、光電変換部の上下の幅と、左右の幅を等しく（等方的に）レイアウトする必要がある。この構成で、等方的に光電変換部の領域を構成しようとした場合は、効率よくレイアウトすることがさらに困難となる。
【００２０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固定撮像素子において、光電変換部の間の不感帯を減らし、かつ、光電変換部の面積を広くすることができる固体撮像素子を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の固体撮像素子は、単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固体撮像素子において、第１の単位画素は、第１の方向に配置された複数の光電変換部が当該第１の方向に設けられるフローティングディフュージョン部を共有するように構成され、第２の単位画素は、前記第１の方向と直交する第２の方向に配置された複数の光電変換部が当該第２の方向に設けられるフローティングディフュージョン部を共有するように構成され、前記第１の単位画素と前記第２の単位画素とを行列状に交互に配置した。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固体撮像素子において、光電変換部の間の不感帯を減らし、かつ、光電変換部の面積を広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態の固体撮像素子の構成を示す図。
【図３】本実施形態の画素部の構成を示す図。
【図４】本実施形態の画素部の構成を詳細に示す図。
【図５】本実施形態の画素部の等価回路図。
【図６】本実施形態のフローティングディフュージョン部と転送スイッチの構成を示す図。
【図７】従来技術の画素部の構成を示す図。
【図８】従来技術の画素部の構成を詳細に示す図。
【図９】別の従来技術の画素部の構成を示す図。
【図１０】別の従来技術の画素部の構成を詳細に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成しても良い。
【００２５】
＜装置構成＞図１を参照して、本発明に係る実施形態の撮像装置の構成について説明する。
【００２６】
図１において、ＣＭＯＳ型の固体撮像素子１０１は、不図示の光学系で結像された光学像を受光する。アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０２は、基準レベルの調整（クランプ処理）およびアナログデジタル変換処理を行う。デジタルフロントエンド（ＤＦＥ）１０３は、各画素のデジタル出力を受けて画像信号の補正や画素の並び替え等のデジタル処理を行う。画像処理部１０４は、ＤＦＥ１０３からのデジタル出力に対して現像処理を行う。メモリ回路１０５は画像処理部１０４の作業用メモリであり、連続撮影等においてはバッファメモリとしても使用される。制御回路１０６は、撮像装置全体を統括的に制御し、周知のＣＰＵなどを内蔵する。操作回路１０７は、撮像装置の操作部材による操作入力を電気的に受け付ける。表示部１０８は画像等を表示するＬＣＤ等である。記録回路１０９は、具体的にはメモリカードやハードディスクなどの記録媒体である。タイミング発生回路（ＴＧ）１１０は、固体撮像素子１０１を駆動する各種タイミングを生成する。
【００２７】
図２は、本実施形態の固体撮像素子１０１の構成を示す概略図である。
【００２８】
図２に示すように、固体撮像素子１０１は、画素部２０１、垂直走査部２０２、読み出し部２０３、水平走査部２０４を有する。画素部２０１は、複数の単位画素が行列状に配置されており、不図示の光学系により結像された光学像を受光する。垂直走査部２０２は、画素部２０１の複数の行を順に選択し、水平走査部２０４は、画素部２０１の複数の列を順に選択することによって、画素部２０１の複数の画素が順に選択される。読み出し部２０３は、垂直走査部２０２および水平走査部２０４によって選択される画素の信号を読み出し、読み出した信号をＡＦＥ１０２へ出力する。
【００２９】
図３は、固体撮像素子１０１における画素部２０１の構成を示している。説明の便宜のため、９画素のみを示しているが、実際には、このような画素がさらに複数配置されて画素部２０１を構成する。
【００３０】
図３に示すように、画素部２０１は、１つのマイクロレンズ３０１に対し、１つの単位画素３０２が設けられている。さらに画素３０２は、２×２に分割された４つの光電変換部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄを含んでいる。各光電変換部３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃ、３０３ｄは、光学系を介して受光した光を光電変換して、信号電荷の蓄積を行う。
【００３１】
画素３０１、３０６は、マイクロレンズ３０２、３０５を備え、２×２に分割された４つの光電変換部３０３ａ〜３０３ｄ、３０７ａ〜３０７ｄを含んでいる。また、各画素３０１、３０６の４つの光電変換部３０３ａ〜３０３ｄ、３０７ａ〜３０７ｄの領域は、上下の幅と左右の幅が等しく、つまり等方的にレイアウトされている。光電変換部３０３ａと３０３ｂ、３０３ｃと３０３ｄ、３０７ａと３０７ｃ、３０７ｂと３０７ｄで蓄積された信号電荷は、それぞれフローティングディフュージョン部（ＦＤ）３０４ａ、３０４ｂ、３０８ａ、３０８ｂを介して読み出し部へ読み出される。本実施形態では、単位画素３０２の横方向に隣り合う複数の光電変換部３０３ａ、３０３ｂがＦＤ３０４ａを共有し、単位画素３０２の横方向に隣り合う他の複数の光電変換部３０３ｃ、３０３ｄがＦＤ３０４ｂを共有している。また、単位画素３０２に横方向に隣り合う単位画素３０６の縦方向に隣り合う複数の光電変換部３０７ａ、３０７ｃがＦＤ３０８ａを共有し、単位画素３０６の縦方向に隣り合う他の複数の光電変換部３０７ｂ、３０７ｄがＦＤ３０８ｂを共有している。
【００３２】
図３における、３０４ａ、３０４ｂ、３０８ａ、３０８ｂはそれぞれＦＤである。画素３０１は、横並びの２つの光電変換部３０３ａと３０３ｂでＦＤ３０４ａを共有しており、光電変換部３０３ｃと３０３ｄでＦＤ３０４ｂを共有している。一方、画素３０２に隣接する画素３０６は、縦並びの２つの光電変換部３０７ａと３０７ｃでＦＤ３０８ａを共有しており、光電変換部３０７ｂと３０７ｄでＦＤ３０８ｂを共有している。但し、実際には、各光電変換部とＦＤとの間には、光電変換部からＦＤへの信号電荷の転送を制御するための信号電荷転送スイッチが配置されているが、図３では説明の便宜のため省略し、詳細な構成については後述する。
【００３３】
図３に示すように、画素部２０１は、画素３０２のような、横並びの２つの光電変換部でＦＤを共有する画素と、画素３０６のような、縦並びの２つの光電変換部でＦＤを共有する画素が行列状に交互に配置されている。そして、各画素の間にはＦＤが配置されている。このように画素部を構成することで、ＦＤの領域が、横方向に隣接する画素の間と、縦方向に隣接する画素の間に等しく分散される。従って、光電変換部の等方的レイアウトを実現しつつ、光電変換部の面積を効率的に広くすることが可能になる。
【００３４】
図４は、光電変換部が撮影レンズの射出瞳４０４から出た光をマイクロレンズ３０２を介して受光する様子を示している。分割された光電変換部は、射出瞳４０４の異なる領域から出た光をそれぞれ受光する。図４（ａ）は、図４（ｂ）のＩ−Ｉ断面図、図４（ｂ）は、画素部２０１の構成を示す図である。但し、実際には、各光電変換部とＦＤとの間には、光電変換部からＦＤへの信号電荷の転送を制御するための信号電荷転送スイッチが配置されているが、図４では説明の便宜のため省略し、詳細な構成については後述する。
【００３５】
図４に示すように、ＦＤ３０８ａは、画素３０２と画素３０６の間に配置されている。この構成により、各画素の光電変換部の間の不感帯の面積を小さくすることができる。また、構造体４０３は、ＦＤ３０８ａに伴って画素の間の領域４０２に構成されるため、構造体によって光電変換部への入射が遮られる光束も少なくなる。各画素の光電変換部を分離するための領域は不感帯となるが、その幅は領域４０２の幅と比較して狭い幅である。また、領域４０２の水平幅を狭く構成できる。すなわち、光電変換部の領域４０１の水平幅を広く確保することも可能となる。
【００３６】
なお、本発明と実施形態の関係を説明すると、第１の単位画素は画素３０２、第１の方向は横方向、第１のフローティングディフュージョン部はＦＤ３０４ａ、３０４ｂにそれぞれ対応する。また、第２の単位画素は画素３０５、第１の方向と直交する第２の方向は縦方向、第２のフローティングディフュージョン部はＦＤ３０８ａ、３０８ｂにそれぞれ対応する。
【００３７】
また、第１および第２の光電変換部は光電変換部３０３ａ、３０３ｂにそれぞれ対応する。第３および第４の光電変換部は光電変換部３０３ｃ、３０３ｄにそれぞれ対応する。第５および第６の光電変換部は光電変換部３０７ａ、３０７ｃにそれぞれ対応する。第７および第８の光電変換部は光電変換部３０７ｂ、３０７ｄにそれぞれ対応する。
【００３８】
さらにまた、第３のフローティングディフュージョン部はＦＤ３０３ｂ、第４のフローティングディフュージョン部はＦＤ３０８ｂにそれぞれ対応する。
【００３９】
図５は、画素部２０１の等価回路図である。説明の便宜のため、２つの画素３０２、３０６のみ示しているが、これら複数の画素が２次元に配列されて画素部２０１を構成する。また、１列の読み出し部のみ示しているが、読み出し部は列ごとに複数配置されて、読み出し部２０３を構成する。
【００４０】
図５に示すように、画素３０２における光電変換部３０３ａ〜３０３ｄ、及び、画素３０６における光電変換部３０７ａ〜３０７ｄは、図５ではそれぞれフォトダイオード（ＰＤ）として示されている。各光電変換部は、射出瞳の各領域の光を受光し、その受光量に応じた信号電荷を生成して蓄積する機能を備えている。
【００４１】
信号電荷転送スイッチ５０１、５０２は、各々転送パルス信号φＴＸ１、φＴＸ２によって駆動され、各々光電変換部３０３ａ、３０３ｂで生成した信号電荷を、ＦＤ３０４ａに転送する。同様に、信号電荷転送スイッチ５０３、５０４は、各々転送パルス信号φＴＸ３、φＴＸ４によって駆動され、各々光電変換部３０７ａ、３０７ｃで生成した信号電荷を、ＦＤ３０８ａに転送する。
【００４２】
光電変換部３０３ｃ、３０３ｄ、および光電変換部３０７ｂ、３０７ｄは、不図示の隣接画素とＦＤを共有している。
【００４３】
リセットスイッチ５０５、５０８は、各々リセットパルス信号φＲＥＳ１、φＲＥＳ２によって駆動され、各々基準電位ＶＤＤをＦＤ３０４ａ、ＦＤ３０４ｂに供給可能な構成となっている。
【００４４】
ＦＤ３０４ａは光電変換部３０３ａと３０３ｂから、ＦＤ３０８ａは光電変換部３０７ａと３０７ｃから、それぞれ転送された電荷を保持するとともに、保持した電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部として機能する。
【００４５】
増幅部５０６、５０９は、各々ＦＤ３０４ａ、３０８ａに保持した電荷に基づく電圧信号を増幅して、画素信号として出力する。ここでは例として、ＭＯＳトランジスタと定電流源５１２を用いたソースフォロワ回路を示している。
【００４６】
選択スイッチ５０７、５１０は、各々垂直選択パルス信号φＳＥＬ１、φＳＥＬ２によって駆動され、各々増幅部５０６、５０９で増幅された信号が、垂直信号線５１１に出力される。垂直信号線５１１に出力された信号は、読み出し部２０３で読み出された後、ＡＦＥ１０２へ出力される。
【００４７】
図６は、ＦＤと信号電荷転送スイッチの詳細な構成を示している。説明の便宜のため、ＦＤ３０４ａと信号電荷転送スイッチ５０１、５０２のみを示しているが、図示のような各ＦＤと信号電荷転送スイッチが画素部全体に構成されている。
【００４８】
図６において、高不純物濃度領域６０１、６０２、６０４が半導体基板上に形成されている。配線６０３は、領域６０１と領域６０２を接続している。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、ＦＤ３０４ａは、配線６０３により電気的に接続された２つの領域６０１、６０２からなる。転送スイッチ５０１は、光電変換部３０３ａと領域６０１の間に配置されており、光電変換部３０３ａで生成された信号電荷を領域６０１へ転送する。転送スイッチ５０２は、光電変換部３０３ｂと領域６０２の間に配置されており、光電変換部３０３ｂで生成された信号電荷を領域６０２へ転送する。
【００５０】
図６（ｂ）に示すように、ＦＤ３０４ａは１つの領域６０４で構成してもよい。この場合、転送スイッチ５０１が、光電変換部３０３ａと領域６０４の間に配置されており、光電変換部３０３ａで生成された信号電荷を領域６０４へ転送する。転送スイッチ５０２は、光電変換部３０３ｂと領域６０２の間に配置されており、光電変換部３０３ｂで生成された信号電荷を領域６０４へ転送する。
【００５１】
本実施形態では、ＦＤを、画素３０２では横並びの２つの光電変換部で共有している一方、隣接する画素３０６では縦並びの２つの光電変換部で共有している。この構成によれば、前述したように、光電変換部の間の不感帯の面積を小さくすることができ、画素内の構造体によって光電変換部への入射が遮られる光束も少なくなる。そして、光電変換部の等方的なレイアウトを実現しつつ、光電変換部の面積を広く確保し、撮像素子の感度を向上させることができる。
【００５２】
ここで、画素部２０１における、リセットスイッチ５０５、５０８、増幅部５０６、５０９、選択スイッチ５０７、５１０、などの配置については、それぞれ画素の間の適切な位置に配置してよく、また、領域４０２に配置してもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、増幅部５０６と増幅部５０９で、信号を出力する垂直信号線５１１を共有する構成としたが、増幅部５０６と増幅部５０９について、各々垂直信号線を設ける構成としてもよい。
【００５４】
また、本実施形態の撮像装置では、焦点検出或いは３次元映像撮影のための駆動を行う場合、左側２つの光電変換部の出力の加算信号と、右側２つの光電変換部の出力の加算信号の、それぞれの信号を用いる。または、上側と下側の２つずつの光電変換部の出力の加算信号を用いることもでき、これら両方の信号を併せて用いることで、より正確な焦点検出も可能となる。
【００５５】
本実施形態では、このような焦点検出駆動時の加算を、共有された各ＦＤによって実現でき、かつ、固体撮像素子面上の画素部の任意の位置で行えるため、正確で高速な焦点検出駆動が可能となる。
【００５６】
一方で、撮像駆動時には、画素ごとに４つの光電変換部の出力を加算した信号を得る必要がある。或いは３Ｄ映像撮影のための駆動を行う場合、画素毎に左側２つの光電変換部の出力の加算信号と、右側２つの光電変換部の出力の加算信号の、それぞれの信号を得る必要がある。本実施形態は、その機能を実現するものであれば、如何なるものでもよい。例えば、出力経路の任意の位置で行ってもよく、読み出し部２０３で行ってもよく、さらに、後段のＡＦＥ１０２、ＤＦＥ１０３、画像処理部１０４などで行ってもよい。１つの画素の４つの光電変換部のうち、２つの光電変換部の出力の加算は、共有されたＦＤで行うこともできるのはもちろんである。
【００５７】
また、本実施形態において、光電変換部に入射する光の色分離を行うカラーフィルタ（ＣＦ）の構成については、固体撮像素子のその使途に応じて、自由に構成してよい。例えば、ある１つの画素内で、複数の光電変換部が全て同じ色の分光透過率のＣＦを備えていてもよいし、異なる色の分光透過率を備えていてもよい。また、画素内の複数の光電変換部に対応するＣＦの色が、全て同じ色である画素と、異なる色を含む画素が、画素部の中に混在していてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、単位画素に、マイクロレンズと複数の光電変換部を備えた固体撮像素子において、光電変換部の間の不感帯の面積を減らし、かつ、画素内の構造体によって光電変換部への入射が遮られる光束も少なくなる。そして、光電変換部の等方的なレイアウトを実現しながら、光電変換部の面積を広く確保し、撮像素子の感度を向上させた固体撮像素子を実現できる。
【図１】
2014033055.tif 000003
【図２】
2014033055.tif 000004
【図３】
2014033055.tif 000005
【図４】
2014033055.tif 000006
【図５】
2014033055.tif 000007
【図６】
2014033055.tif 000008
【図７】
2014033055.tif 000009
【図８】
2014033055.tif 000010
【図９】
2014033055.tif 000011
【図１０】
2014033055.tif 000012