固態(tài)攝像器件、固態(tài)攝像器件的驅動方法和電子裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及固態(tài)攝像器件、固態(tài)攝像器件的驅動方法和電子裝置，特別是涉及能夠提高自動對焦(AF)速度和精確度的固態(tài)攝像器件、固態(tài)攝像器件的驅動方法和電子裝置。
【背景技術】
[0002]使用所謂的相位差檢測法進行AF的固態(tài)攝像器件是已知的，在相位差檢測法中，在像素陣列單元中設置有攝像像素和相位差檢測像素，并根據從一對相位差檢測像素輸出的信號間的偏移量進行AF。
[0003]在一些這樣的固態(tài)攝像器件中，通過在一個像素中設置兩個光電轉換單元來增加相位差檢測像素的數量并且提高AF精確度(例如參見日本專利申請?zhí)亻_第2012-165070號和日本專利申請?zhí)亻_第2007-243744號)。

【發(fā)明內容】

[0004]然而，在日本專利申請?zhí)亻_第2012-165070號中公開的相位差檢測像素中，因為兩個光電轉換單元共用一個放大晶體管，所以可能無法同時使兩個光電轉換單元曝光并從它們中進行讀取，這使得對于快速運動目標的AF跟蹤能力不足。
[0005]另一方面，在日本專利申請?zhí)亻_第2007-243744號中公開的相位差檢測像素中，通過針對每個光電轉換單元設置被構造用來存儲電荷的電荷存儲單元，能夠使兩個光電轉換單元同時進行曝光和讀出。
[0006]然而，通過設置電荷存儲單元，減小了光電轉換單元的面積。因此，AF精確度和相位差檢測像素的靈敏度降低。
[0007]鑒于上述情況作出了本發(fā)明，并且期望提高AF速度和精確度。
[0008]根據本發(fā)明的實施例，提供了一種固態(tài)攝像器件，其包括:像素陣列單元，在所述像素陣列單元中布置有被構造用來生成圖像的多個攝像像素和被構造用來進行相位差檢測的多個相位差檢測像素，所述多個相位差檢測像素中的每個相位差檢測像素均包括多個光電轉換單元、被構造用來將存儲在所述多個光電轉換單元中的電荷轉換成電壓的多個浮動擴散部和被構造用來將所述多個浮動擴散部中的被轉換的電壓放大的多個放大晶體管。
[0009]在所述多個相位差檢測像素之中的每個相位差檢測像素中，所述多個光電轉換單元之中的至少一個光電轉換單元可以與所述多個攝像像素之中的與該相位差檢測像素相鄰的至少一個攝像像素共用所述浮動擴散部和所述放大晶體管。
[0010]所述相位差檢測像素可以包括第一光電轉換單元和第二光電轉換單元，所述第一光電轉換單元可以與鄰近于所述相位差檢測像素的第一攝像像素共用所述浮動擴散部和所述放大晶體管，且所述第二光電轉換單元可以與不同于所述第一攝像像素且鄰近于所述相位差檢測像素的第二攝像像素共用所述浮動擴散部和所述放大晶體管。
[0011]所述相位差檢測像素和所述第一攝像像素可以包含于一個像素共用單元內，且所述第二攝像像素可以包含于另一個像素共用單元內。
[0012]根據本發(fā)明的實施例，提供了一種固態(tài)攝像器件的驅動方法，所述固態(tài)攝像器件包括像素陣列單元，在所述像素陣列單元中布置有被構造用來生成圖像的多個攝像像素和被構造用來進行相位差檢測的多個相位差檢測像素，所述多個相位差檢測像素之中的每個相位差檢測像素包括多個光電轉換單元、被構造用來將存儲在所述多個光電轉換單元中的電荷轉換成電壓的多個浮動擴散部和被構造用來將所述多個浮動擴散部中的被轉換的電壓放大的多個放大晶體管，所述方法包括:將電荷存儲在所述多個光電轉換單元中；并且由所述固態(tài)攝像器件讀取所述相位差檢測像素中的與存儲在所述多個光電轉換單元中的電荷相對應的信號。
[0013]根據本發(fā)明的實施例，提出了一種電子裝置，其包括:固態(tài)攝像器件，所述固態(tài)攝像器件包括像素陣列單元，在所述像素陣列單元中布置有被構造用來生成圖像的多個攝像像素和被構造用來進行相位差檢測的多個相位差檢測像素，所述多個相位差檢測像素之中的每個相位差檢測像素包括多個光電轉換單元、被構造用來將存儲在所述多個光電轉換單元中的電荷轉換成電壓的多個浮動擴散部和被構造用來將所述多個浮動擴散部中的被轉換的電壓放大的多個放大晶體管。
[0014]根據本發(fā)明的實施例，在所述相位差檢測像素中，多個FD將存儲在所述光電轉換單元中的電荷轉換成電壓，且多個放大晶體管將FD的電壓放大。
[0015]根據本發(fā)明的實施例，能夠提高AF速度和精確度。
[0016]如附圖所示，根據下面的本發(fā)明最佳實施方式的詳細說明，本發(fā)明的上述這些和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加顯然。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出了含有應用了本發(fā)明實施例的固態(tài)攝像器件的電子裝置的構造例的框圖；
[0018]圖2用于說明像素排列；
[0019]圖3用于說明浮動擴散部(FD)和放大晶體管的共用；
[0020]圖4是示出了根據本發(fā)明第一實施例的像素的構造例的平面圖；
[0021]圖5是示出了根據本發(fā)明第一實施例的像素的構造例的電路圖；
[0022]圖6是示出了根據本發(fā)明第一實施例的像素的另一個構造例的平面圖；
[0023]圖7是示出了根據本發(fā)明第一實施例的像素的另一個構造例的電路圖；
[0024]圖8是示出了根據本發(fā)明第二實施例的像素的構造例的平面圖；
[0025]圖9是示出了根據本發(fā)明第二實施例的像素的構造例的電路圖；
[0026]圖10是用于說明FD的構造的流程圖；
[0027]圖11是用于說明FD的構造的流程圖；
[0028]圖12是示出了根據本發(fā)明第三實施例的像素的構造例的平面圖；
[0029]圖13是示出了根據本發(fā)明第三實施例的像素的構造例的電路圖；
[0030]圖14是示出了根據本發(fā)明第三實施例的像素的另一個構造例的平面圖；并且
[0031]圖15是示出了根據本發(fā)明第三實施例的像素的另一個構造例的電路圖。
【具體實施方式】
[0032]在下文中，將參照【附圖說明】本發(fā)明的實施例。
[0033](電子裝置的功能構造例)
[0034]圖1是示出了含有應用了本發(fā)明實施例的固態(tài)攝像器件的電子裝置的構造例的框圖。
[0035]電子裝置I被構造為數碼相機或具有攝像能力的便攜式終端等，且被構造用來使用自動對焦(AF)功能捕獲拍攝對象的圖像以生成拍攝圖像，并將該圖像存儲為靜態(tài)圖像或動態(tài)圖像。在下文中，假設主要記錄的是靜態(tài)圖像。
[0036]電子裝置I包括透鏡單元11、操作單元12、控制器13、圖像傳感器14、信號處理單元15、存儲單元16、顯示單元17、對焦判定單元18和驅動單元19。
[0037]透鏡單元11被構造用來收集來自拍攝對象的光(對象光)。由透鏡單元11收集的對象光進入圖像傳感器14。
[0038]透鏡單元11包括變焦透鏡21、光圈22和對焦透鏡23。
[0039]變焦透鏡21被構造用來憑借驅動單元19的驅動而在光軸方向上移動，從而改變焦距以調節(jié)拍攝圖像中的拍攝對象的放大率。光圈22被構造用來憑借驅動單元19的驅動來改變開口的程度，以此調節(jié)要入射至圖像傳感器14的對象光的光量。對焦透鏡23被構造用來憑借驅動單元19的驅動而在光軸方向上移動，從而調節(jié)焦點。
[0040]操作單元12被構造用來接收用戶的操作。例如，在快門按鈕(未示出)被按下的情況下，操作單元12將操作信號供給到控制器13。該操作信號表明快門按鈕被按下。
[0041]控制器13被構造用來控制電子裝置I的各個單元的操作。
[0042]例如，在控制器13接收到表明快門按鈕被按下的操作信號的情況下，控制器13將記錄靜態(tài)圖像的指令供給到信號處理單元15。此外，控制器13將生成現場取景圖像的指令供給到信號處理單元15以將現場取景圖像顯示在顯示單元17上?，F場取景圖像是拍攝對象的實時圖像。
[0043]此外，控制器13將進行對焦判定操作(相位差檢測操作)的指令供給到信號處理單元15以使用相位差檢測法來判定對焦。相位差檢測法是這樣的焦點檢測法:其中，對透過攝像透鏡的光進行光瞳分光以形成一對圖像，并且通過測量(檢測相位差)形成的圖像間的間隔(圖像之間的偏移量)來檢測對焦的程度。
[0044]圖像傳感器14是被構造用來將接收的對象光光電轉換成電信號的固態(tài)攝像器件。
[0045]例如，圖像傳感器14由互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器或電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器等來實現。在圖像傳感器14是CMOS圖像傳感器的情況下，圖像傳感器14可