固态图像拾取装置和相机系统

摘要

本发明提供一种不包括无用的像素排列并且能够抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低的固态图像拾取装置和相机系统。本发明包括以阵列状排列的多个像素的像素阵列部。多个像素的每一个具有光电转换功能。所述像素阵列部中的多个像素的每一个包括第一像素部和第二像素部。第一像素部至少包括光接收功能。第二像素部至少包括检测进行过光电转换的电荷的功能。第一像素部和第二像素部以层叠状态形成。此外，第一像素部被形成为具有在不同于作为基准的第一方向和第二方向的方向上迁移的状态下的排列。第二方向与第一方向直交。第二像素部沿着第一方向和与第一方向直交的第二方向形成为方形排列。

权利要求

1.一种固态图像拾取装置，包括：

包括以阵列状排列的多个像素的像素阵列部，多个像素的每一个具有光电转换功能，所述像素阵列部中的多个像素的每一个包括至少包括微透镜的第一像素部，

包括电荷检测部件的第二像素部，和

包含在第一像素部或第二像素部中的光电转换元件，第一像素部和第二像素部以层叠状态形成，第二像素部具有沿着第一方向和与第一方向直交的第二方向的二维排列，和第一像素部具有沿着不同于第一方向和第二方向的方向的二维排列。

2.如权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中所述多个像素中的每个第一像素部在通过使用第一方向和第二方向作为基准而旋转预定角度的状态下排列。

3.如权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中所述微透镜是跨越所述多个像素中的两个以上像素设置的多透镜，所述像素中的第一像素部包括至少在第一方向上形成的多个分割像素，所述各分割像素被分配用于立体的L用像素或R用像素，和所述多透镜被配置成至少在第一方向上使光跨越所述分割像素中的两个以上入射。

4.如权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中第一像素部包括所述微透镜，和

第二像素部包括所述光电转换元件、配线层和所述电荷检测部件。

5.如权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中第一像素部包括所述微透镜和滤色片，和第二像素部包括所述光电转换元件、配线层和所述电荷检测部件。

6.如权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中所述固态图像拾取装置具有背面照射型的像素结构，第一像素部包括所述微透镜、滤色片和所述光电转换元件，和第二像素部包括配线层和所述电荷检测部件。

7.如权利要求1所述的固态图像拾取装置，其中所述固态图像拾取装置具有正面照射型的像素结构，第一像素部包括所述微透镜、滤色片和配线层，和第二像素部包括所述光电转换元件和所述电荷检测部件。

8.如权利要求3所述的固态图像拾取装置，其中所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的分割像素入射，所述分割像素包含在具有相同颜色的一个以上的彩色像素中。

9.如权利要求8所述的固态图像拾取装置，其中在所述像素阵列部中，

具有相同颜色的彩色像素配置在像素排列的奇数行和偶数行之一中，和具有不同颜色的彩色像素配置在奇数行和偶数行的另一个中。

10.如权利要求8所述的固态图像拾取装置，其中在所述像素阵列部中，

具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的一部分的行中，和具有不同颜色的彩色像素的分割像素在其他行中以混合状态配置。

11.如权利要求3所述的固态图像拾取装置，其中所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的具有不同颜色的不同颜色分割像素入射。

12.如权利要求11所述的固态图像拾取装置，其中在所述像素阵列部中，

具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的奇数列或偶数列中，和具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行中以混合状态配置。

13.如权利要求11所述的固态图像拾取装置，其中在所述像素阵列部中，

具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行和各列中以混合状态配置。

14.一种相机系统，它具有固态图像拾取装置和被构造成在所述固态图像拾取装置上形成被写体的图像的光学系统，所述固态图像拾取装置包括：包括以阵列状排列的多个像素的像素阵列部，多个像素的每一个具有光电转换功能，所述像素阵列部中的多个像素的每一个包括至少包括微透镜的第一像素部，

包括电荷检测部件的第二像素部，和

包含在第一像素部或第二像素部中的光电转换元件，第一像素部和第二像素部以层叠状态形成，第二像素部具有沿着第一方向和与第一方向直交的第二方向的二维排列，和第一像素部具有沿着不同于第一方向和第二方向的方向的二维排列。

15.如权利要求14所述的相机系统，其中所述多个像素中的每个第一像素部在通过使用第一方向和第二方向作为基准而旋转预定角度的状态下排列。

16.如权利要求14所述的相机系统，其中所述微透镜是跨越所述多个像素中的两个以上像素设置的多透镜，所述像素中的第一像素部包括至少在第一方向上形成的多个分割像素，所述各分割像素被分配用于立体的L用像素或R用像素，和所述多透镜被配置成至少在第一方向上使光跨越所述分割像素中的两个以上入射。

17.如权利要求16所述的相机系统，其中所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的分割像素入射，所述分割像素包含在具有相同颜色的一个以上的彩色像素中。

18.如权利要求17所述的相机系统，其中在所述像素阵列部中，

具有相同颜色的彩色像素配置在像素排列的奇数行和偶数行之一中，和具有不同颜色的彩色像素配置在奇数行和偶数行的另一个中。

19.如权利要求17所述的相机系统，其中在所述像素阵列部中，

具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的一部分的行中，和具有不同颜色的彩色像素的分割像素在其他行中以混合状态配置。

20.如权利要求16所述的相机系统，其中所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的具有不同颜色的不同颜色分割像素入射。

21.如权利要求20所述的相机系统，其中在所述像素阵列部中，

具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的奇数列或偶数列中，和具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行中以混合状态配置。

22.如权利要求20所述的相机系统，其中在所述像素阵列部中，

具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行和各列中以混合状态配置。

说明书

固态图像拾取装置和相机系统

技术领域

[0001] 本技术涉及一种采用例如光场(light field)技术而适用于诸如立体相机和单眼三维(3D)立体相机等相机的固态图像拾取装置和相机系统。

背景技术

[0002] 作为光场相机，在专利文献1、专利文献2等中公开的技术是已知的。

[0003] 在专利文献1公开的技术中，滤色片阵列的彩色编码(彩色排列)具有通过旋转RGB拜耳(Bayer)排列45度获得的棋盘格状排列(锯齿形排列)，并且允许上下左右的4个相邻像素具有相同的颜色。换句话说，实现了基于具有相同颜色的4个像素单位使RGB的各自滤色片以方形排列的彩色编码。

[0004] 此外，一个多透镜阵列由在不同颜色上跨越配置的4个像素(上下2个像素×左右2个像素)单位共享。

[0005] 此外，在专利文献2公开的技术中，像素沿着两个方向(从水平方向旋转45度的方向和从垂直方向旋转45度的方向)以锯齿形排列二维地配置。

[0006] 使用微透镜阵列，来自图像拾取对象的光线被图像拾取装置作为具有彼此不同视点的光线矢量记录，从而获得视差信息。与其中具有相同尺寸的像素沿着水平和垂直方向二维排列的情况相比，允许图像拾取装置具有上述这样的像素排列导致在水平方向和垂直方向上的像素间距更小。

[0007] [引用文献列表]

[0008] [专利文献]

[0009] 专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No.2010-239337

[0010] 专利文献2：日本未经审查的专利申请公开No.2010-154493

发明内容

[0011] 然而，在专利文献1和2公开的技术中，采用基于4个像素单位的锯齿形光场。因此，当仅使用立体功能时，上下像素是无用的，这不利地导致分辨率劣化。

[0012] 此外，使用方形像素可能难以实现具有左右两个视差的立体光场。

[0013] 此外，在当前可用的像素结构中，光接收面是与检测面相同的面。因此，仅可以实现相同方形的组合。

[0014] 因此，期望提供一种没有无用的像素排列并且能够抑制可能是由于采用立体功能导致的分辨率降低的固态图像拾取装置和相机系统。

[0015] 根据本技术实施方案的固态图像拾取装置包括：包括以阵列状排列的多个像素的像素阵列部，多个像素的每一个具有光电转换功能，所述像素阵列部中的多个像素的每一个包括：至少包括微透镜的第一像素部，包括电荷检测部件的第二像素部，和包含在第一像素部或第二像素部中的光电转换元件，第一像素部和第二像素部以层叠状态形成，第二像素部具有沿着第一方向和与第一方向直交的第二方向的二维排列，和第一像素部具有沿着不同于第一方向和第二方向的方向的二维排列。

[0016] 根据本技术实施方案的相机系统包括固态图像拾取装置和被构造成在前述本技术的固态图像拾取装置上形成被写体的图像的光学系统。

[0017] 根据本发明的实施方案，没有无用的像素排列被设置，并且抑制了由于采用立体功能导致的分辨率降低。

附图说明

[0018] 图1是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的构成的概略的系统构成图。

[0019] 图2是示出单位像素的电路构成的例子的电路图。

[0020] 图3是示出背面照射型固态图像拾取装置的基本像素结构的例子的图。

[0021] 图4是示出图3所示的半导体基板的阱结构的例子的图。

[0022] 图5是示出在像素内进行相邻4个像素加法的情况下电路构成的例子的电路图。

[0023] 图6是示出作为像素排列的例子的拜耳排列的图。

[0024] 图7是根据本实施方案的像素分割的概念图。

[0025] 图8是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第一特征的构成例的图。

[0026] 图9是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第二特征的构成例的图。

[0027] 图10是概念性地示出当对图9所示的像素排列进行抽取操作(thinning operation)时像素排列的图。

[0028] 图11是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第三特征的构成例的图。

[0029] 图12是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第四特征的构成例的图。

[0030] 图13是概念性地示出当对图12所示的像素排列进行合并操作(binning operation)时像素排列的图。

[0031] 图14是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第五特征的构成例的图。

[0032] 图15是概念性地示出当对图14所示的像素排列进行合并操作时像素排列的图。

[0033] 图16是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第六特征的构成例的图。

[0034] 图17是概念性地示出当对图16所示的像素排列进行加法处理时像素排列的图。

[0035] 图18是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第七特征的构成例的图。

[0036] 图19是用于从拜耳排列的多视点的观点来讨论图18所示的例子的图。

[0037] 图20是概念性地示出当对图18所示的例子进行合并处理时像素排列的图。

[0038] 图21是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第八特征的构成例的图。

[0039] 图22是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第九特征的构成例的图。

[0040] 图23是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十特征的构成例图。

[0041] 图24是概念性地示出当对图23所示的例子进行合并处理时像素排列的图。

[0042] 图25是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十一特征的构成例的图。

[0043] 图26是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十二特征的构成例的图。

[0044] 图27是示出在一般的像素结构和图26所示的像素结构中光接收面的电位分布的例子的图。

[0045] 图28是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十三特征的构成例的图。

[0046] 图29是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十四特征的构成例的图。

[0047] 图30是示出根据本实施方案的层叠型像素的构成例的电路图。

[0048] 图31是示出根据本实施方案的层叠型像素的构成例的部分省略的简略断面图。

[0049] 图32是用于说明图30和图31所示的像素的操作的时序图。

[0050] 图33是示出图30和图31中的每个操作时序的电位图的第一图。

[0051] 图34是示出图30和图31中的每个操作时序的电位图的第二图。

[0052] 图35是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十五特征的构成例的图。

[0053] 图36是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十六特征的构成例的图。

[0054] 图37是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十七特征的构成例的图。

[0055] 图38是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十八特征的构成例的图。

[0056] 图39是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十九特征的构成例的图。

[0057] 图40是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)适用的单眼3D立体相机的构成例的图。

[0058] 图41是示出在根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)适用的单眼3D立体相机中图像高度的变化量与距被写体距离的依存性的图。

[0059] 图42是示出在根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)适用的单眼3D立体相机中成像变化量相对于距被写体距离的图。

[0060] 图43是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置适用的相机系统的构成的例子的图。

具体实施方式

[0061] 下面将结合附图说明本发明的实施方案。

[0062] 需要注意的是，将按以下顺序进行说明。

[0063] 1.固态图像拾取装置的构成例(CMOS图像传感器的例子)

[0064] 2.本实施方案的特征

[0065] 2-1.第一特征的构成例

[0066] 2-2.第二特征的构成例

[0067] 2-3.第三特征的构成例

[0068] 2-4.第四特征的构成例

[0069] 2-5.第五特征的构成例

[0070] 2-6.第六特征的构成例

[0071] 2-7.第七特征的构成例

[0072] 2-8.第八特征的构成例

[0073] 2-9.第九特征的构成例

[0074] 2-10.第十特征的构成例

[0075] 2-11.第十一特征的构成例

[0076] 2-12.第十二特征的构成例

[0077] 2-13.第十三特征的构成例

[0078] 2-14.第十四特征的构成例

[0079] 2-15.第十五特征的构成例

[0080] 2-16.第十六特征的构成例

[0081] 2-17.第十七特征的构成例

[0082] 2-18.第十八特征的构成例

[0083] 2-19.第十九特征的构成例

[0084] 3.本实施方案可以适用的单眼3D立体相机的构成例

[0085] 4.相机系统的构成例

[0086] [1.固态图像拾取装置的构成例]

[0087] [系统构成]

[0088] 图1是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(例如，作为一种X-Y地址型固态图像拾取装置的CMOS图像传感器)的构成的概略的系统构成图。

[0089] 根据本实施方案的CMOS图像传感器10包括在半导体基板(下面，在某些情况下可以简称作″传感器芯片″)11上形成的像素阵列部12和在同一半导体基板11上与像素阵列部12集成的周边电路部。

[0090] 作为周边电路部，例如，可以配置垂直驱动部13、列处理部14、水平驱动部15和系统控制部16。此外，DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)电路31和图像存储器32配置在传感器芯片11的外部。DSP电路31构成信号处理系统。

[0091] 在像素阵列部12中，未示出的单位像素(下面，在某些情况下可以简称作″像素″)以阵列状配置。单位像素包括将入射的可见光转换成与光量对应量的电荷的光电转换元件或光电转换膜。

[0092] 在像素阵列部12中，基本上，单位像素的一部分采用通过使用方形排列作为基准将各单位像素旋转例如45度得到的棋盘格状锯齿形排列。

[0093] 各单位像素接收入射的光，并且被构造成对接收到的光具有光电转换功能、电荷存储功能以及用来检测存储的电荷的电荷存储功能。

[0094] 各单位像素被构造成使得如后面将要描述的那样第一像素部和第二像素部层叠(重叠)。第一像素部至少具有光接收功能。第二像素部被形成为面对第一像素部，至少具有电荷检测功能。

[0095] 作为像素的结构，例如，可以采用背面照射型固态图像拾取装置的结构或层叠型固态图像拾取装置的结构。在背面照射型固态图像拾取装置的结构中，光在基板的一面侧(背面侧)上入射，诸如电荷检测用晶体管等元件形成在另一面侧(正面侧)上。在层叠型固态图像拾取装置的结构中，光电转换膜形成在光接收部中。

[0096] 后面将说明单位像素的具体的电路构成和具体的层叠结构。在图1所示的例子中，滤色片阵列33和光电转换膜等形成在像素阵列部12的光接收面(光入射面)侧，多透镜阵列(MLA)34配置在其上部侧。此外，在滤色片阵列33和光电转换膜等的上方配置片上透镜OCL。

[0097] 基本上，在本实施方案中，如后面将要描述的那样，其中使用多透镜阵列(MLA)进行LR视差分离的构成用作光场的立体版。

[0098] 此外，如后面将要描述的那样，本实施方案被构造成使得通过单眼构成可以获得3D立体的WDR图像。

[0099] 需要注意的是，在本说明书中，使用滤色片进行彩色拍摄的固态图像拾取装置作为例子描述。然而，取决于用途，可以采用其中未设置滤色片的构成(进行单色拍摄的固态图像拾取装置)。

[0100] 此外，对于矩阵状的像素排列的各行，像素驱动线18在沿着图中的横向方向(像素行的像素排列方向/水平方向)配线到像素阵列部12。对于各列，垂直信号线17沿着图中的上下方向(像素列的像素排列方向/垂直方向)形成。

[0101] 像素驱动线18的一端连接到对应于垂直驱动部13的各行的输出端。在图1中，像素驱动线18被示出由一条线构成，然而，不限于一条线。

[0102] 垂直驱动部13由移位寄存器和/或地址译码器等构成。其具体结构这里未示出。然而，垂直驱动部13具有包括读出扫描系统和扫出扫描系统的构成。此外，读出扫描系统在信号将被读出的单位像素上基于行单位顺次进行选择扫描。

[0103] 另一方面，扫出扫描系统在将要通过读出扫描系统进行读出扫描的读出行上进行扫出扫描。在扫出系统中，在读出扫描之前通过快门速度的时间周期，从读出行中的单位像素的光电转换元件扫出(复位)不需要的电荷。

[0104] 通过扫出扫描系统扫出不需要的电荷(复位)，进行所谓的电子快门操作。

[0105] 这里，电子快门操作是指丢弃在光电转换元件等中的光电荷并开始新的曝光(开始存储光电荷)的操作。

[0106] 由读出扫描系统通过读出操作读出的信号对应于就在读出操作之前的读出操作或电子快门操作之后入射的光量。

[0107] 此外，从通过就在之前的读出操作读出的时刻或通过就在之前的电子快门操作扫出的时刻到通过当前读出操作读出的时刻的期间是用于在单位像素中存储光电荷的期间(曝光时间)。

[0108] 在本实施方案中，如后面将要描述的那样，通过采用用于控制曝光时间或改变滤色片的透过率等的设备，可以获得宽动态范围。

[0109] 从通过垂直驱动部13在其上进行选择扫描的像素行中的各单位像素输出的信号经由各垂直信号线17供给到列处理部14。

[0110] 列处理部14对于像素阵列部12中的每个像素列对从所选行中的各像素输出的模拟像素信号进行预定的信号处理。

[0111] 列处理部14中的信号处理可以包括CDS(Correlated Double Sampling，相关双重采样)处理。

[0112] CDS处理是以下的处理，采集从所选行中的各像素输出的复位电平和信号电平，并确定这些电平之间的差，以获得一行中的像素的信号，并除去像素的固定模式噪声。

[0113] 列处理部14可以设置有用于数字化模拟像素信号的A/D转换功能。

[0114] 水平驱动部15由移位寄存器和/或地址译码器等构成，并且对对应于列处理部14的像素列的电路部分顺次进行选择扫描。

[0115] 通过由水平驱动部15进行的选择扫描，由列处理部14针对各像素列进行过信号处理的像素信号被顺次输出到传感器芯片11的外部。

[0116] 换句话说，对应于滤色片阵列33和/或光电转换膜等的彩色编码(彩色排列)的像素信号作为RAW数据原样地从传感器芯片11输出。

[0117] 系统控制部16接收从传感器芯片11的外部提供的时钟信号和指示操作模式的数据等。此外，系统控制部16输出数据，例如本CMOS图像传感器10的内部信息等数据。

[0118] 系统控制部16包括生成各种时序信号的时序发生器，并且基于由时序发生器生成的各种时序信号进行垂直驱动部13、列处理部14和水平驱动部15等的驱动控制。

[0119] 作为传感器芯片11的外部电路的DSP电路31可以在图像存储器32中临时存储例如从传感器芯片11输出的用于一帧的图像数据，并且可以基于存储在图像存储器32中的像素信息进行去马赛克处理等。

[0120] 去马赛克处理是以下的处理，对于仅具有单色信息的各像素的信号，通过从周围像素收集缺乏的颜色信息并将该信息供给到各像素的信号，补充颜色信息，从而创建全彩色图像。

[0121] [单位像素的第一构成例]

[0122] 图2是示出单位像素20的电路构成的例子的电路图。

[0123] 如图2所示，根据本实施方案的单位像素20包括诸如光电二极管(PD)21等光电转换元件，并且可以包括4个晶体管，即，转移晶体管22、复位晶体管23、放大晶体管24和选择晶体管25。需要注意的是，诸如转移晶体管22、复位晶体管23、放大晶体管24和选择晶体管25等各种晶体管对应于本技术中的电荷检测元件的具体例子。

[0124] 这里，作为转移晶体管22、复位晶体管23、放大晶体管24和选择晶体管25这4个晶体管，例如，可以使用N沟道MOS晶体管。然而，这里作为例子描述的转移晶体管22、复位晶体管23、放大晶体管24和选择晶体管25的导通类型的组合仅仅是例子，而不是限制性的。

[0125] 对于单位像素20，例如，作为像素驱动线18，可以是转移线181、复位线182和选择线183的这3条驱动线被同一像素行中的各像素共享地配线。

[0126] 转移线181、复位线182和选择线183的各自一端基于像素行单位连接到对应于垂直驱动部13的各像素行的输出端。

[0127] 光电二极管21的阳极电极连接到负电源(例如接地)，并且进行光电转换，根据接收光的量将接收的光转换成具有一定电荷量的光电荷(这里，光电子)。

[0128] 光电二极管21的阴极电极经由转移晶体管22电连接到放大晶体管24的栅极。

[0129] 电连接到放大晶体管24的栅极的节点26被称为FD(浮动扩散)部。

[0130] 转移晶体管22被连接在光电二极管21的阴极电极和FD部16之间。

[0131] 转移晶体管22的栅极经由转移线181被给予有效的高电平(例如，Vdd电平)的有源转移脉冲 (下文中，描述为“高有效(High-active)”)。

[0132] 通过给予转移脉冲 ，转移晶体管22导通，并向FD部26转移通过光电二极管21中的光电转换获得的光电荷。

[0133] 复位晶体管23的漏极连接到像素电源Vdd，并且其源电极连接到FD部26。

[0134] 在从光电二极管21转移信号电荷到FD部26之前，高有效复位脉冲 经由复位线182供给到复位晶体管23的栅极。

[0135] 通过给予复位脉冲 ，复位晶体管23导通，并且FD部26通过丢弃FD部26中的电荷到像素电源Vdd而复位。

[0136] 放大晶体管24的栅极连接到FD部26，其漏极连接到像素电源Vdd。

[0137] 此外，放大晶体管24在FD部26已经被复位晶体管23复位后作为复位信号(复位电平)Vreset输出FD部26的电位。放大晶体管24在信号电荷已经通过转移晶体管22转移后作为光存储信号(信号电平)Vsig输出FD部26的电位。

[0138] 例如，选择晶体管25的漏极可以连接到放大晶体管24的源极，并且选择晶体管25的源极连接到垂直信号线17。

[0139] 高有效的选择脉冲 经由选择线183供给到选择晶体管25的栅极。

[0140] 通过给予选择脉冲 ，选择晶体管25导通，并且允许单位像素20处于选定的状态下，并且中继从放大晶体管24输出到垂直信号线17的信号。

[0141] 需要注意的是，关于选择晶体管25，可以采用其中选择晶体管25连接在像素电源Vdd和放大晶体管24的漏极之间的电路构成。

[0142] 此外，单位像素20不限于由具有上述构成的4个晶体管构成的像素构成。

[0143] 例如，可以采用其中放大晶体管24也兼用作选择晶体管25的3个晶体管的像素构成等，并且其像素电路构成不是限制性的。

[0144] [背面照射型的像素结构]

[0145] 包含具有上述构成的单位像素的固态图像拾取装置可以形成作为背面照射型固态图像拾取装置，其中，例如，光可以入射到基板的一个面侧(背面侧)上，并且诸如电荷检测用的晶体管等元件可以形成在另一面侧(正面侧)上。

[0146] 图3的部分(A)是示出背面照射型固态图像拾取装置的基本像素结构的例子的图。

[0147] 图4是示出图3所示的半导体基板的阱结构的例子的图。

[0148] 图3和图4简略地示出其中形成有像素的像素区域(像素阵列部)和周边电路区域(周边电路部)平行形成的构成。

[0149] 此外，为了简化附图，在像素区域中仅示出了一个像素。

[0150] 在图3的部分(A)中，通过CMP(化学机械抛光)抛光晶片形成厚度约10μm～20μm的硅(Si)层(元件层)41。厚度的期望范围对于可见光为5μm～15μm，对于红外光为15μm～50μm，对于紫外线区域为3μm～7μm。遮光膜43(BLD)形成在硅层41的一面侧(背面侧)上，SiO2膜42在其间。

[0151] 与配线不同，仅考虑光学因素铺设遮光膜43。开口部43A形成在遮光膜43中。氮化硅(SiN)膜44作为钝化膜形成在遮光膜43的更背面侧，此外，滤色片45和片上透镜(微透镜)46形成在开口部43A的背面侧的光入射路径上。

[0152] 换句话说，该像素结构允许从硅层41的一面侧入射的光经由片上透镜(微透镜)46和滤色片45引导到在硅层41上形成的光电二极管(PD)47的光接收面。

[0153] 光电二极管47对应于图2所示的光电二极管21，并且具有光电转换功能和电荷存储功能。这里，光电二极管47连同片上透镜46和滤色片45一起形成光接收部(第一像素部)。

[0154] 形成有晶体管和/或金属配线等的配线层48形成在硅层41的另一面侧(正面侧)上。此外，基板支撑部件49贴附在配线层48下方。

[0155] 一般的CMOS图像传感器采用其中配线层侧被认为是正面侧并且光从配线层侧进入的正面光接收型的像素结构。

[0156] 与此相反，根据本实施方案的CMOS图像传感器具有背面照射(光接收)型的像素结构，因为入射光从配线层48的相反侧的面(背面)侧进入。

[0157] 从背面照射(光接收)型的像素结构可以清楚地看出，在片上透镜(微透镜)46到光电二极管47之间只有遮光膜43作为金属层存在。此外，遮光膜43距离光电二极管47的高度很低，对应于SiO2膜42的厚度(例如，约0.5μm)。因此，可以不引起由于金属层的屏蔽导致的集光的限制。

[0158] 需要注意的是，本文所描述的背面照射型的像素结构仅仅是例子，可以采用具有各种形态的像素结构。例如，可以采用如图3的部分(B)所示的正面照射型的像素结构。正面照射型的像素结构在包括光电二极管47的硅层41上依序包括配线层48、滤色片45和片上透镜46。在配线层48中，设置多层的配线48B，将由片上透镜46集中的光引导到下层的光电二极管47的波导48A。各种晶体管的栅极在硅层41相对于配线层48的边界附近配置，FD(浮动扩散)在配线层48相对于硅层41的边界附近形成。

[0159] 图4是示出图3的部分(A)所示的硅层41的阱结构的例子的简略断面结构图。在图4中，与图3的部分(A)中相同的部分用相同的附号表示。

[0160] 在本例子中，使用N-型基板51。如上所述，硅层41的厚度对于可见光可以有利地为5μm～15μm，在本例子中设置为10μm。这允许可见光的良好光电转换。在硅层41的一面上，浅的P+层52形成在像素部的整个面上。

[0161] 像素分离区域由深的P阱53形成，并且连接到一面上的P+层52。

[0162] 光电二极管47没有形成P阱。因此，光电二极管47利用N-型基板51形成。N-型区域(基板)51是光电转换区域。光电转换区域具有小面积和低浓度，因此完全耗尽。

[0163] 在光电二极管47上，形成存储信号电荷(在本例中，电子)的N+区域54，将要成为埋入的光电二极管的P+层55进一步在其上形成。

[0164] 需要注意的是，从图4可以清楚地看出，光电二极管47被形成为使得在光接收面侧的表面积大于在配线层48侧的表面积。因此，入射光被允许有效地进入。

[0165] 已经在光电二极管47中进行过光电转换并存储在N+区域54中的信号电荷通过转移晶体管56(图2中的转移晶体管22)被转移到N+型区域的FD(浮动扩散)57。

[0166] 光电二极管47侧通过P-层(48)与FD57电分离。

[0167] 像素内的转移晶体管22以外的晶体管(图2所示的放大晶体管24、选择晶体管25和复位晶体管23)以通常的方式形成在深的P阱53中。

[0168] 另一方面，关于周边电路区域，P阱59以没有到达背面的P+层52的深度形成。此外，N阱60形成在P阱59的内侧。在这些阱59和60的区域中形成CMOS电路。

[0169] [像素加法]

[0170] 顺便说一下，通常，对于拾取运动图像，帧速率增加，并且为了实现运动图像的高速拾取，进行像素加法。在像素加法中，多个相邻像素的信号彼此相加，然后读出。

[0171] 这种像素加法可以在像素内、在垂直信号线17上、在列处理部14中、在后面的信号处理部等中进行。

[0172] 这里，作为例子，将说明当例如在2×2的方形排列中上下左右彼此相邻的4个像素的信号在像素内相加的情况下的像素构成。

[0173] 图5是示出在像素内进行相邻4个像素加法的情况下电路构成的例子的电路图。在图中，与图2相同的部分用相同的符号表示。

[0174] 在图5中，上下左右彼此相邻的4个像素中的光电二极管21被称作光电二极管21-1、21-2、21-3和21-4。相对于这些光电二极管21-1、21-2、21-3和21-4，设置4个转移晶体管22-1、22-2、22-3和22-4，并且设置1个复位晶体管23、1个放大晶体管24和1个选择晶体管25。

[0175] 换句话说，转移晶体管22-1的一个电极、转移晶体管22-2的一个电极、转移晶体管22-3的一个电极和转移晶体管22-4的一个电极分别连接到光电二极管21-1、21-2、21-3和21-4的阴极电极。其他电极共同连接到放大晶体管24的栅极。

[0176] 由光电二极管21-1、21-1、21-3和21-4共享的FD部26电连接到放大晶体管24的栅极。

[0177] 复位晶体管23的漏极连接到像素电源Vdd，复位晶体管23的源极连接到FD部26。

[0178] 在对应于具有上述构成的相邻4个像素加法的像素构成中，通过在相同的时序将转移脉冲 供给到4个转移晶体管22-1、22-2、22-3和22-4，实现相邻4个像素之间的像素加法。

[0179] 换句话说，通过转移晶体管22-1、22-2、22-3和22-4从光电二极管21-1、21-2、21-3和21-4转移到FD部26的信号电荷在FD部26中相加(在某些情况下可以称作FD加法)。

[0180] 另一方面，通过在不同时序将转移脉冲 供给到转移晶体管22-1、22-2、22-3和22-4，实现基于像素单位的信号输出。

[0181] 换句话说，在拾取运动图像的情况下，通过进行像素加法提高帧速率，并且在拾取静止图像的情况下，通过独立地读出所有像素中的信号，提高分辨率。

[0182] [像素排列]

[0183] 如上所述，像素阵列部12基本上由以矩阵状(行列状)排列的多个像素构成。

[0184] 例如，图6所示的拜耳排列可以用作像素阵列部12的像素排列。

[0185] 在本实施方案的像素阵列部12中，一个像素被分割成包括由光电二极管形成的光电转换元件的多个分割像素单元DPC。

[0186] 具体地，在固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)10中，在拜耳排列中同一滤色片下的一个像素被分割成两个以上的分割像素单元DPC。在这种情况下，已经被分割成具有变化的感度或变化的存储时间的两个以上的分割像素单元DPC可以通过变化的感度或变化的存储时间(曝光时间)被分割。

[0187] 下面作为例子说明一个像素被分割成4个分割像素单元DPC-A～DPC-D的情况。

[0188] 图7是根据本实施方案的像素分割的概念图。

[0189] 图7示出在拜耳排列的情况下的分割方法。图7示出其中在同一滤色片下的一个像素(面对滤色片的一个像素)被分割成4个的例子。例如，各个分割像素可以具有彼此不同的感度或存储时间。

[0190] 在图7中，作为例子示出了其中G(绿色)像素PCG被分割成4个像素DPC-A、DPC-B、DPC-C和DPC-D的情况。例如，G像素PCG可以被分割成2个像素DPC-A和DPC-B。

[0191] [2.本实施方案的特征的构成]

[0192] 在本实施方案中，具有上述构成的CMOS图像传感器10被构造作可以适用于采用光场技术的立体相机或单眼三维(3D)立体相机等的固态图像拾取装置。

[0193] 下面将具体说明可以适用于立体摄像机或单眼三维(3D)立体相机等的固态图像拾取装置的特征。

[0194] 在下文中，为了容易理解，将说明方形排列(矩形排列)的基本构成例，然后，将说明具有棋盘格状图案的锯齿形排列的构成例。

[0195] 需要注意的是，在以下的说明中，在图中示出的X-Y坐标中，X方向对应于第一方向，Y方向对应于第二方向。在某些情况下，X方向可以称为水平方向或横向方向，Y方向可以称为垂直方向或纵向方向。

[0196] [2-1.第一特征的构成例]

[0197] 图8是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第一特征的构成例的图。

[0198] 图8所示的CMOS图像传感器10A可以适用于立体相机，并且作为光场的立体版，使用多透镜阵列34进行LR视差分离。

[0199] 在这种构成中，水平分辨率为1/2。然而，这种构成是非常有用的，因为这种构成与逐侧记录方式相匹配。

[0200] 这里，“L”表示立体中的左，“R”表示立体中的右。根据光学特性，L和R可以反转。在这种情况下，通过考虑L和R被反转本例子是适用的。

[0201] 在CMOS图像传感器10A中，像素阵列部12A采用对于在实现方形排列(矩形排列)和拜耳排列情况下的各像素的分割方法。

[0202] 在图8中，滤色片阵列33形成为使得G像素PCG11-1、R像素PCR11、G像素PCG11-2和B像素PCB11形成2×2的拜耳排列。这种排列以行列状形成。

[0203] 在图8所示的例子中，仅示出了一部分。图8示出其中在相邻拜耳排列中的G像素PCG12-1在横向方向上相邻B像素PCB11配置和在相邻拜耳排列中的R像素PCR12在横向方向上相邻G像素PCG11-2配置的例子。

[0204] 在图8所示的例子中，G像素PCG11-1、B像素PCB11和G像素PCG12-1在第一行配置，R像素PCR11、G像素PCG11-2和R像素PCR12在第二行配置。

[0205] 此外，在图8所示的例子中，各G像素PCG11-1、R像素PCR11、G像素PCG11-2、B像素PCB11、G像素PCG11-2和R像素PCR12在横向方向(X方向)上二分割。

[0206] G像素PCG11-1包括像素DPC-AG1和DPC-BG1这两个分割像素。在本例子中，分割像素DPC-AG1被分配给立体的R用，分割像素DPC-BG1被分配给立体的L用。

[0207] R像素PCR11包括像素DPC-AR1和DPC-BR1这两个分割像素。在本例子中，分割像素DPC-AR1被分配给立体的R用，分割像素DPC-BR1被分配给立体的L用。

[0208] B像素PCB11包括像素DPC-AB1和DPC-BB1这两个分割像素。在本例子中，分割像素DPC-AB1被分配给立体的R用，分割像素DPC-BB1被分配给立体的L用。

[0209] G像素PCG11-2包括像素DPC-AG1和DPC-BG1这两个分割像素。在本例子中，分割像素DPC-AG1被分配给立体的R用，分割像素DPC-BG1被分配给立体的L用。

[0210] G像素PCG12-1包括像素DPC-AG1和DPC-BG1这两个分割像素。在本例子中，分割像素DPC-AG1被分配给立体的R用，分割像素DPC-BG1被分配给立体的L用。

[0211] R像素PCR12包括像素DPC-AR1和DPC-BR1这两个分割像素。在本例子中，分割像素DPC-AR1被分配给立体的R用，分割像素DPC-BR1被分配给立体的L用。

[0212] 在本例子中，在像素排列中同一列(Y方向的排列)的各分割像素被分配给相同的立体用的R或L功能。

[0213] 换句话说，在像素排列中同一行(X方向的排列)的各分割像素交替地被分配给立体用的R或L功能。

[0214] 如图8所示，遮光部BLD和配线等形成在半导体基板11上。滤色片阵列33形成在其上层。片上透镜(OCL)阵列35形成在滤色片阵列33的上层中。

[0215] 片上透镜阵列35中的各片上透镜OCL以行列状形成，从而对应于像素阵列部12A中的各分割像素。

[0216] 此外，其中多透镜ML以行列状形成的多透镜阵列34被配置成面对片上透镜阵列35的光入射侧。

[0217] 在图8所示的例子中，在横向方向(X方向)共享多透镜阵列34的各多透镜ML的像素被配置成不具有相同的颜色而是不同的颜色，与一般的排列不同。

[0218] 在图8所示的例子中，示出了两个多透镜，即，第一多透镜系统ML1和第二多透镜系统ML2。

[0219] 第一多透镜系统ML1被配置成使得在第一行中由G像素PCG11-1的立体的L用分割像素DPC-BG1和相邻于G像素PCG11-1的B像素PCB11的立体的R用分割像素DPC-AB1共享。

[0220] 类似地，第一多透镜系统ML1被配置使得在第二行中由R像素PCR11的立体的L用分割像素DPC-BR1和相邻于R像素PCR11的G像素PCG11-2的立体的R用分割像素DPC-AG1共享。

[0221] 第二多透镜系统ML2被配置成使得在第一行中由B像素PCB11的立体的L用分割像素DPC-BB1和相邻于B像素PCB11的G像素PCG12-1立体的R用分割像素DPC-AG1共享。

[0222] 类似地，第二多透镜系统ML2被配置成使得在第二行中由G像素PCG11-2的立体的L用分割像素DPC-BG1和相邻于G像素PCG11-2的R像素PCR12的立体的R用分割像素DPC-AR1共享。

[0223] 按这种方式，共享一个多透镜ML的彩色像素允许不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0224] 此外，可以选择垂直方向(Y方向)是否由分立透镜DSCL或柱面透镜CYLDL构成。

[0225] 在没有片上透镜OCL的情况下，通过采用分立透镜DSCL改善集光率。

[0226] 需要注意的是，在图8所示的例子中，跨越两个分割像素配置的透镜具有在横向方向(X方向)延伸的扁平形状，从而避免在垂直方向(Y方向)上与其相邻并被分割像素共享的透镜的影响。

[0227] [2-2.第二特征的构成例]

[0228] 图9是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第二特征的构成例的图。

[0229] 在图9所示的CMOS图像传感器10B中，像素排列的一部分具有锯齿形排列(倾斜排列，蜂窝排列)。这里，锯齿形排列是指沿着方向不同于在方形排列中彼此直交的两个方向(第一方向和第二方向)的二维排列。具体地，锯齿形排列是其中各单位像素从作为基准的方形排列(矩形排列)迁移(旋转)例如45度的棋盘格状排列。

[0230] 此外，单位像素被构造成使得第一像素部60和第二像素部70层叠(重叠)。第一像素部60至少具有光接收功能(包括微透镜(片上透镜46))。第二像素部70形成为面对第一像素部，并且至少具有电荷检测功能(包括电荷检测元件)。

[0231] 例如，在背面照射型的情况下，如图3的部分(A)所示，硅层41(光电二极管47)、滤色片45和片上透镜46依序设置在配线层48上。在这种构成中，第一像素部60和第二像素部70的组合可以如下。即，第一像素部60可以包括片上透镜46，第二像素部70可以包括配线层48和光电二极管47连同上述电荷检测部件。可选择地，第一像素部60可以包括滤色片45连同片上透镜46，第二像素部70可以包括配线层48和光电二极管47连同上述电荷检测部件。可选择地，第一像素部60可以包括滤色片45和光电二极管47连同片上透镜46，第二像素部70可以包括配线层48连同上述电荷检测部件。

[0232] 这里，作为例子，第一像素部60配置在背面侧，并且可以包括图3的部分(A)所示的滤色片45和片上透镜46，或者可以包括滤色片45和片上透镜46。

[0233] 第二像素部70配置在正面侧，并且可以包括例如图3的部分(A)所示的光电二极管47和配线层48，或者可以被构造成包括电荷检测晶体管(放大晶体管等)和配线层48等。

[0234] 此外，在本实施方案中，第一像素部60被形成为具有锯齿形排列，第二像素部70被形成为具有方形排列(矩形排列)。

[0235] 需要注意的是，在图9中，为了图面简化起见，省略了滤色片阵列和片上透镜等。

[0236] 可选择地，在图3的部分(B)所示的正面照射型的情况下，配线层48(波导48A，配线48B)、滤色片45和片上透镜46依序设置在硅层41上。在这种构成中，第一像素部60和第二像素部70的组合可以如下。即，第一像素部60可以包括片上透镜46，第二像素部70可以包括配线层48和光电二极管47连同上述电荷检测部件。可选择地，第一像素部60可以包括滤色片45连同片上透镜46，第二像素部70可以包括配线层48和光电二极管47连同上述电荷检测部件。可选择地，第一像素部60可以包括滤色片45和配线层48连同片上透镜46，第二像素部70可以包括光电二极管47连同上述电荷检测部件。

[0237] 此外，在本说明书中，作为例子说明了第一像素部具有锯齿形排列(倾斜排列)和第二像素部具有方形排列的情况。然而，相反的是，第一像素部可以具有方形排列，第二像素部可以具有锯齿形排列。当第一像素部中的二维排列的各排列方向(相对地)不同于第二像素部中的二维排列的各排列方向时，可以获得本技术的效果。

[0238] 在图9所示的例子中，第二像素部70形成为在从第p行到第(p+4)行的5行和从第q列到第(q+5)列的6列中的5行6列方形排列。

[0239] 图9所示的例子示出在从第p行到第(p+4)行的5行和从第(q-1)列到第(q+6)列的8列中的锯齿形排列。

[0240] 第一像素部60中的行排列和列排列形成为对应于第二像素部70中的行排列和列排列。

[0241] 在第一像素部60中，G像素、R像素和B像素排列如下。

[0242] 这里，为了容易理解，假设p=q=1进行说明。

[0243] 在第一行中，G像素PCG1-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0244] G像素PCG1-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-12AG和DPC1-12BG。分割像素DPC1-12AG配置在第一列中，分割像素DPC1-12BG配置在第二列中。

[0245] 分割像素DPC1-12AG被分配给立体的L用，分割像素DPC1-12BG被分配给立体的R用。

[0246] 此外，多透镜ML1-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-12AG和DPC1-12BG而被共享地配置。

[0247] 在第一行中，G像素PCG1-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0248] G像素PCG1-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-34AG和DPC1-34BG。分割像素DPC1-34AG配置在第三列中，分割像素DPC1-34BG配置在第四列中。

[0249] 分割像素DPC1-34AG被分配给立体的L用，分割像素DPC1-34BG被分配给立体的R用。

[0250] 此外，多透镜ML1-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-34AG和DPC1-34BG而被共享地配置。

[0251] 在第一行中，G像素PCG1-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0252] G像素PCG1-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-56AG和DPC1-56BG。分割像素DPC1-56AG配置在第五列中，分割像素DPC1-56BG配置在第六列中。

[0253] 分割像素DPC1-56AG被分配给立体的L用，分割像素DPC1-56BG被分配给立体的R用。

[0254] 此外，多透镜ML1-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-56AG和DPC1-56BG而被共享地配置。

[0255] 在第二行中，R像素PCR2-01在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第0列和第一列形成。

[0256] R像素PCR2-01包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-01AR和DPC2-01BR。分割像素DPC2-01AR配置在第0列中，分割像素DPC2-01BR配置在第一列中。

[0257] 分割像素DPC2-01AR被分配给立体的L用，分割像素DPC2-01BR被分配给立体的R用。

[0258] 此外，多透镜ML2-01跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-01AR和DPC2-01BR而被共享地配置。

[0259] 在第二行中，G像素PCG2-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0260] G像素PCG2-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-23AG和DPC2-23BG。分割像素DPC2-23AG配置在第二列中，分割像素DPC2-23BG配置在第三列中。

[0261] 分割像素DPC2-23AG被分配给立体的L用，分割像素DPC2-23BG被分配给立体的R用。

[0262] 此外，多透镜ML2-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-23AG和DPC2-23BG而被共享地配置。

[0263] 在第二行中，R像素PCR2-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0264] R像素PCR2-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-45AR和DPC2-45BR。分割像素DPC2-45AR配置在第四列中，分割像素DPC2-45BR配置在第五列中。

[0265] 分割像素DPC2-45AR被分配给立体的L用，分割像素DPC2-45BR被分配给立体的R用。

[0266] 此外，多透镜ML2-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-45AR和DPC2-45BR而被共享地配置。

[0267] 在第三行中，G像素PCG3-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0268] G像素PCG3-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-12AG和DPC3-12BG。分割像素DPC3-12AG配置在第六列中，分割像素DPC3-12BG配置在第七列中。

[0269] 分割像素DPC3-12AG被分配给立体的L用，分割像素DPC3-12BG被分配给立体的R用。

[0270] 此外，多透镜ML3-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-12AG和DPC3-12BG而被共享地配置。

[0271] 在第三行中，G像素PCG3-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0272] G像素PCG3-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-12AG和DPC3-12BG。分割像素DPC3-12AG配置在第一列中，分割像素DPC3-12BG配置在第二列中。

[0273] 分割像素DPC3-12AG被分配给立体的L用，分割像素DPC3-12BG被分配给立体的R用。

[0274] 此外，多透镜ML3-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-12AG和DPC3-12BG而被共享地配置。

[0275] 在第三行中，G像素PCG3-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0276] G像素PCG3-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-34AG和DPC3-34BG。分割像素DPC3-34AG配置在第三列中，分割像素DPC3-34BG配置在第四列中。

[0277] 分割像素DPC3-34AG被分配给立体的L用，分割像素DPC3-34BG被分配给立体的R用。

[0278] 此外，多透镜ML3-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-34AG和DPC3-34BG而被共享地配置。

[0279] 在第三行中，G像素PCG3-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0280] G像素PCG3-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-56AG和DPC3-56BG。分割像素DPC3-56AG配置在第五列中，分割像素DPC3-34BG配置在第六列中。

[0281] 分割像素DPC3-56AG被分配给立体的L用，分割像素DPC3-56BG被分配给立体的R用。

[0282] 此外，多透镜ML3-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-56AG和DPC3-56BG而被共享地配置。

[0283] 在第四行中，G像素PCG4-01在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第0列和第一列形成。

[0284] G像素PCG4-01包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-01AG和DPC4-01BG。分割像素DPC4-01AG配置在第0列中，分割像素DPC4-01BG配置在第一列中。

[0285] 分割像素DPC4-01AG被分配给立体的L用，分割像素DPC4-01BG被分配给立体的R用。

[0286] 此外，多透镜ML4-01跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-01AG和DPC4-01BG而被共享地配置。

[0287] 在第四行中，B像素PCB4-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0288] B像素PCB4-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-23AG和DPC4-23BB。分割像素DPC4-23AB配置在第二列中，分割像素DPC4-23BB配置在第三列中。

[0289] 分割像素DPC4-23AB被分配给立体的L用，分割像素DPC4-23BB被分配给立体的R用。

[0290] 此外，多透镜ML2-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-23AB和DPC4-23BB而被共享地配置。

[0291] 在第四行中，G像素PCG4-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0292] G像素PCG4-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-45AG和DPC4-45BG。分割像素DPC4-45AG配置在第四列中，分割像素DPC4-45BG配置在第五列中。

[0293] 分割像素DPC4-45AG被分配给立体的L用，分割像素DPC4-45BG被分配给立体的R用。

[0294] 此外，多透镜ML4-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-45AG和DPC4-45BG而被共享地配置。

[0295] 在第四行中，B像素PCB4-67在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第六列和第七列形成。

[0296] B像素PCB4-67包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-67AB和DPC4-67BB。分割像素DPC4-67AB配置在第六列中，分割像素DPC4-67BB配置在第七列中。

[0297] 分割像素DPC4-67AB被分配给立体的L用，分割像素DPC4-67BB被分配给立体的R用。

[0298] 此外，多透镜ML4-67跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-67AB和DPC4-67BB而被共享地配置。

[0299] 在第五行中，G像素PCG5-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0300] G像素PCG5-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-12AG和DPC5-12BG。分割像素DPC5-12AG配置在第一列中，分割像素DPC5-12BG配置在第二列中。

[0301] 分割像素DPC5-12AG被分配给立体的L用，分割像素DPC5-12BG被分配给立体的R用。

[0302] 此外，多透镜ML5-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-12AG和DPC5-12BG而被共享地配置。

[0303] 在第五行中，G像素PCG5-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0304] G像素PCG5-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-34AG和DPC5-34BG。分割像素DPC5-34AG配置在第三列中，分割像素DPC5-34BG配置在第四列中。

[0305] 分割像素DPC5-34AG被分配给立体的L用，分割像素DPC5-34BG被分配给立体的R用。

[0306] 此外，多透镜ML5-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-34AG和DPC5-34BG而被共享地配置。

[0307] 在第五行中，G像素PCG5-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0308] G像素PCG5-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-56AG和DPC5-56BG。分割像素DPC5-56AG配置在第五列中，分割像素DPC5-56BG配置在第六列中。

[0309] 分割像素DPC5-56AG被分配给立体的L用，分割像素DPC5-56BG被分配给立体的R用。

[0310] 此外，多透镜ML5-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-56AG和DPC5-56BG而被共享地配置。

[0311] 在图9所示的像素排列中，只有G像素配置在第一行、第三行和第五行中。R像素和G像素交替地配置在第二行中。G像素和B像素交替地配置在第四行中。

[0312] 图9所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0313] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0314] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0315] 图10是概念性地示出当对图9所示的像素排列进行抽取操作时像素排列的图。

[0316] 在本例子中，抽取在第一行、第三行和第五行中的全部G像素。结果，进行线性抽取，并且形成拜耳立体排列。此外，如上所述，FD由4个像素共享。

[0317] 按这种方式，当进行抽取操作时形成拜耳立体排列。因此，对应于一般的拜耳排列的像素加法系统原样适用。

[0318] 对应于图9所示的像素排列的读出的像素信号被进行去马赛克处理。通过去马赛克处理，基于图像存储器32中临时记录的像素信号，通过旋转方形排列(矩形排列)45度获得的锯齿形排列(棋盘格状排列)被允许是DSP电路31中的方形排列(矩形排列)。

[0319] [2-3.第三特征的构成例]

[0320] 图11是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第三特征的构成例的图。

[0321] 在图11中，为了简化图面，仅示出了第一像素部60C，省略了与图9中类似的多透镜和第二像素部。

[0322] 图11所示的CMOS图像传感器10C与图9所示的CMOS图像传感器10B的不同之处在于以下几点。

[0323] 在图11所示的CMOS图像传感器10C中，各G像素、R像素和B像素不是二分割而是2×2的四分割。视差和宽动态范围(WDR)这两个条件分配到具有相同颜色的4个像素。

[0324] 需要注意的是，具有相同颜色的4个三角形分割像素共享图未示的一个多透镜ML。

[0325] 在第一行中，G像素PCG1-12包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC1-12AG、DPC1-12BG、DPC1-12CG和DPC1-12DG。

[0326] G像素PCG1-34包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC1-34AG、DPC1-34BG、DPC1-34CG和DPC1-34DG。

[0327] G像素PCG1-56包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC1-56AG、DPC1-56BG、DPC1-56CG和DPC1-56DG。

[0328] 在第二行中，R像素PCR2-01包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC2-01AR、DPC2-01BR、DPC2-01CR和DPC2-01DR。

[0329] G像素PCG2-23包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC2-23AG、DPC2-23BG、DPC2-23CG和DPC2-23DG。

[0330] R像素PCR2-45包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC2-45AR、DPC2-45BR、DPC2-45CR和DPC2-45DR。

[0331] G像素PCG2-67包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC2-67AG、DPC2-67BG、DPC2-67CG和DPC2-67DG。

[0332] 在第三行中，G像素PCG3-12包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC3-12AG、DPC3-12BG、DPC3-12CG和DPC3-12DG。

[0333] G像素PCG3-34包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC3-34AG、DPC3-34BG、DPC3-34CG和DPC3-34DG。

[0334] G像素PCG3-56包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC3-56AG、DPC3-56BG、DPC3-56CG和DPC3-56DG。

[0335] 在第四行中，G像素PCG4-01包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC4-01AG、DPC4-01BG、DPC4-01CG和DPC4-01DG。

[0336] B像素PCB4-23包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC4-23AB、DPC4-23BB、DPC4-23CB和DPC4-23DB。

[0337] G像素PCG4-45包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC4-45AG、DPC4-45BG、DPC4-45CG和DPC4-45DG。

[0338] B像素PCB4-67包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC4-67AB、DPC4-67BB、DPC4-67CB和DPC4-67DB。

[0339] 在第五行中，G像素PCG5-12包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC5-12AG、DPC5-12BG、DPC5-12CG和DPC5-12DG。

[0340] G像素PCG5-34包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC5-34AG、DPC5-34BG、DPC5-34CG和DPC5-34DG。

[0341] G像素PCG5-56包括通过Y轴和X轴作为中心分割的4个分割像素DPC5-56AG、DPC5-56BG、DPC5-56CG和DPC5-56DG。

[0342] 对应于图11所示的像素排列的读出的像素信号被进行去马赛克处理。通过去马赛克处理，基于图像存储器32中临时记录的像素信号，通过旋转方形排列(矩形排列)45度获得的锯齿形排列(棋盘格状排列)被允许是DSP电路31中的方形排列(矩形排列)。

[0343] [2-4.第四特征的构成例]

[0344] 图12是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第四特征的构成例的图。

[0345] 图12所示的CMOS图像传感器10D与图9所示的CMOS图像传感器的不同之处在于，抽取前的像素排列是锯齿形拜耳立体排列。

[0346] 此外，在图12所示的例子中，第二像素部70形成为在从第p行到第(p+4)行的5行和从第q列到第(q+5)列的6列中的5行6列方形排列。

[0347] 图12所示的例子示出在从第p行到第(p+4)行的5行和从第q列到第(q+5)列的6列中的锯齿形排列。

[0348] 第一像素部60中的行排列和列排列形成为对应于第二像素部70中的行排列和列排列。

[0349] 在第一像素部60D中，G像素、R像素和B像素排列如下。

[0350] 这里，为了容易理解，象图9所示的例子的情况那样，假设p=q=1进行说明。

[0351] 在第一行中，B像素PCB1-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0352] B像素PCB1-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-23AB和DPC1-23BB。分割像素DPC1-23AB配置在第二列中，分割像素DPC1-23BB配置在第三列中。

[0353] 分割像素DPC1-23AB被分配给立体的L用，分割像素DPC1-23BB被分配给立体的R用。

[0354] 此外，多透镜ML1-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-23AB和DPC1-23BB而被共享地配置。

[0355] 在第一行中，R像素PCR1-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0356] R像素PCR1-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-45AR和DPC1-45BR。分割像素DPC1-45AR配置在第四列中，分割像素DPC1-45BR配置在第五列中。

[0357] 分割像素DPC1-45AR被分配给立体的L用，分割像素DPC1-45BR被分配给立体的R用。

[0358] 此外，多透镜ML1-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-45AR和DPC1-45BR而被共享地配置。

[0359] 在第二行中，G像素PCG2-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0360] G像素PCG2-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-12AG和DPC2-12BG。分割像素DPC2-12AG配置在第一列中，分割像素DPC2-12BG配置在第二列中。

[0361] 分割像素DPC2-12AG被分配给立体的L用，分割像素DPC2-12BG被分配给立体的R用。

[0362] 此外，多透镜ML2-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-12AG和DPC2-12BG而被共享地配置。

[0363] 在第二行中，G像素PCG2-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0364] G像素PCG2-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-34AG和DPC2-34BG。分割像素DPC2-34AG配置在第三列中，分割像素DPC2-34BG配置在第四列中。

[0365] 分割像素DPC2-34AG被分配给立体的L用，分割像素DPC2-34BG被分配给立体的R用。

[0366] 此外，多透镜ML2-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-34AG和DPC2-34BG而被共享地配置。

[0367] 在第二行中，G像素PCG2-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0368] G像素PCG2-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-56AG和DPC2-56BG。分割像素DPC2-56AG配置在第五列中，分割像素DPC2-56BG配置在第六列中。

[0369] 分割像素DPC2-56AG被分配给立体的L用，分割像素DPC2-56BG被分配给立体的R用。

[0370] 此外，多透镜ML2-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-56AG和DPC2-56BG而被共享地配置。

[0371] 在第三行中，R像素PCR3-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0372] R像素PCR3-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-23AR和DPC3-23BR。分割像素DPC3-23AR配置在第二列中，分割像素DPC3-23BR配置在第三列中。

[0373] 分割像素DPC3-23AR被分配给立体的L用，分割像素DPC3-23BR被分配给立体的R用。

[0374] 此外，多透镜ML3-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-23AR和DPC3-23BR而被共享地配置。

[0375] 在第三行中，B像素PCRB-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0376] B像素PCB3-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-45AB和DPC3-45BB。分割像素DPC3-45AB配置在第四列中，分割像素DPC3-45BB配置在第五列中。

[0377] 分割像素DPC3-45AB被分配给立体的L用，分割像素DPC3-45BB被分配给立体的R用。

[0378] 此外，多透镜ML3-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-45AB和DPC3-45BB而被共享地配置。

[0379] 在第四行中，G像素PCG4-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0380] G像素PCG4-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-12AG和DPC4-12BG。分割像素DPC4-12AG配置在第一列中，分割像素DPC4-12BG配置在第二列中。

[0381] 分割像素DPC4-12AG被分配给立体的L用，分割像素DPC4-12BG被分配给立体的R用。

[0382] 此外，多透镜ML4-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-12AG和DPC4-12BG而被共享地配置。

[0383] 在第四行中，G像素PCG4-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0384] G像素PCG4-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-34AG和DPC4-34BG。分割像素DPC4-34AG配置在第三列中，分割像素DPC4-34BG配置在第四列中。

[0385] 分割像素DPC4-34AG被分配给立体的L用，分割像素DPC4-34BG被分配给立体的R用。

[0386] 此外，多透镜ML4-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-34AG和DPC4-34BG而被共享地配置。

[0387] 在第四行中，G像素PCG4-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0388] G像素PCG4-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-56AG和DPC4-56BG。分割像素DPC4-56AG配置在第五列中，分割像素DPC4-56BG配置在第六列中。

[0389] 分割像素DPC4-56AG被分配给立体的L用，分割像素DPC4-56BG被分配给立体的R用。

[0390] 此外，多透镜ML4-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-56AG和DPC4-56BG而被共享地配置。

[0391] 在第五行中，B像素PCB5-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0392] B像素PCB5-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-23AB和DPC5-23BB。分割像素DPC5-23AB配置在第二列中，分割像素DPC5-23BB配置在第三列中。

[0393] 分割像素DPC5-23AB被分配给立体的L用，分割像素DPC5-23BB被分配给立体的R用。

[0394] 此外，多透镜ML5-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-23AB和DPC5-23BB而被共享地配置。

[0395] 在第五行中，R像素PCR5-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0396] R像素PCR5-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-45AR和DPC5-45BR。分割像素DPC5-45AR配置在第四列中，分割像素DPC5-45BR配置在第五列中。

[0397] 分割像素DPC5-45AR被分配给立体的L用，分割像素DPC5-45BR被分配给立体的R用。

[0398] 此外，多透镜ML5-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-45AR和DPC5-45BR而被共享地配置。

[0399] 在图12所示的像素排列中，只有G像素配置在第二行和第四行中。B像素和R像素交替地配置在第一行中。R像素和B像素交替地配置在第三行中。B像素和R像素交替地配置在第五行中。

[0400] 此外，图12所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0401] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0402] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0403] 图13是概念性地示出通过对图12所示的像素排列进行合并操作获得的像素排列的图。

[0404] 在本例子中，每4行可以进行诸如抽取和加法等合并(Binning)。此外，在本例子中，FD由4个像素共享。

[0405] 按这种方式，形成拜耳立体排列。因此，对应于一般的拜耳排列的像素加法系统原样适用。

[0406] 对应于图12所示的像素排列的读出的像素信号被进行去马赛克处理。通过去马赛克处理，基于图像存储器32中临时记录的像素信号，通过旋转方形排列(矩形排列)45度获得的锯齿形排列(棋盘格状排列)被允许是DSP电路31中的方形排列(矩形排列)。

[0407] [2-5.第五特征的构成例]

[0408] 图14是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第五特征的构成例的图。

[0409] 图14所示的CMOS图像传感器10E与图12所示的CMOS图像传感器10D的不同之处在于，共享一个多透镜的2个三角形分割像素不具有相同的颜色而是具有彼此不同的颜色。

[0410] 在第一行中，作为与B像素的分割像素DPC1-23AB共享多透镜ML1-23的分割像素，具有不同颜色的G像素的分割像素DPC1-23BG被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC1-23BB。

[0411] 作为与R像素的分割像素DPC1-45AR共享多透镜ML1-45的分割像素，具有不同颜色的G像素的分割像素DPC1-45BG被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC1-45BR。

[0412] 在第二行中，作为与G像素的分割像素DPC2-12AG共享多透镜ML2-12的分割像素，具有不同颜色的R像素的分割像素DPC2-12BR被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC2-12BG。

[0413] 作为与G像素的分割像素DPC2-34AG共享多透镜ML2-34的分割像素，具有不同颜色的B像素的分割像素DPC2-34BB被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC2-34BG。

[0414] 作为与G像素的分割像素DPC2-56AG共享多透镜ML2-56的分割像素，具有不同颜色的R像素的分割像素DPC2-56BR被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC2-56BG。

[0415] 在第三行中，作为与R像素的分割像素DPC3-23AR共享多透镜ML3-23的分割像素，具有不同颜色的G像素的分割像素DPC3-23BG被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC3-23BR。

[0416] 作为与B像素的分割像素DPC3-45AB共享多透镜ML3-45的分割像素，具有不同颜色的G像素的分割像素DPC3-45BG被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC3-45BB。

[0417] 在第四行中，作为与G像素的分割像素DPC4-12AG共享多透镜ML4-12的分割像素，具有不同颜色的B像素的分割像素DPC4-12BB被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC4-12BG。

[0418] 作为与G像素的分割像素DPC4-34AG共享多透镜ML4-34的分割像素，具有不同颜色的R像素的分割像素DPC4-34BR被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC4-34BG。

[0419] 作为与G像素的分割像素DPC4-56AG共享多透镜ML4-56的分割像素，具有不同颜色的B像素的分割像素DPC4-56BB被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC4-56BG。

[0420] 在第五行中，作为与B像素的分割像素DPC5-23AB共享多透镜ML5-23的分割像素，具有不同颜色的G像素的分割像素DPC5-23BG被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC5-23BB。

[0421] 作为与R像素的分割像素DPC5-45AR共享多透镜ML5-45的分割像素，具有不同颜色的G像素的分割像素DPC5-45BG被配置代替具有相同颜色的分割像素DPC5-45BR。

[0422] 在图14所示的像素排列中，从第一行至第五行B像素、G像素和R像素以混合状态形式交替地配置。

[0423] 此外，在图14所示的像素排列中，只有G像素在第一列、第三列和第五列中配置，形成所谓的G像素的纵条。

[0424] 此外，图14所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0425] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0426] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0427] 此外，共享一个多透镜ML的彩色像素允许不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0428] 图15是概念性地示出通过对图14所示的像素排列进行合并操作获得的像素排列的图。

[0429] 在本例子中，每4行可以进行诸如抽取和加法等合并。此外，在本例子中，FD由4个像素共享。

[0430] 按这种方式，形成拜耳立体排列。因此，对应于一般的拜耳排列的像素加法系统原样适用。

[0431] 对应于图14所示的像素排列的读出的像素信号被进行去马赛克处理。通过去马赛克处理，基于图像存储器32中临时记录的像素信号，通过旋转方形排列(矩形排列)45度获得的锯齿形排列(棋盘格状排列)被允许是DSP电路31中的方形排列(矩形排列)。

[0432] [2-6.第六特征的构成例]

[0433] 图16是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第六特征的构成例的图。

[0434] 图16所示的CMOS图像传感器10F与图12所示的CMOS图像传感器10D的不同之处在于，像素排列包含成为亮度信号主要成分的颜色，例如，白色像素(W(White)像素)。

[0435] 具有包含白色的彩色编码的滤色片阵列与具有RGB拜耳排列的滤色片阵列相比具有更高的输出电压。因此，CMOS图像传感器10F的感度更高。

[0436] 在图16所示的例子中，第二像素部70形成为在从第p行到第(p+4)行的5行和从第q列到第(q+5)列的6列中的5行6列方形排列。

[0437] 图16所示的例子示出在从第p行到第(p+4)行的5行和从第(q-1)列到第(q+6)列的8列中的锯齿形排列。

[0438] 第一像素部60F中的行排列和列排列形成为对应于第二像素部70中的行排列和列排列。

[0439] 在第一像素部60F中，W像素，G像素、R像素和B像素排列如下。

[0440] 这里，为了容易理解，象图9所示的例子的情况那样，假设p=q=1进行说明。

[0441] 在第一行中，B像素PCB1-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0442] B像素PCB1-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-23AB和DPC1-23BB。分割像素DPC1-23AB配置在第二列中，分割像素DPC1-23BB配置在第三列中。

[0443] 分割像素DPC1-23AB被分配给立体的L用，分割像素DPC1-23BB被分配给立体的R用。

[0444] 此外，多透镜ML1-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-23AB和DPC1-23BB而被共享地配置。

[0445] 在第一行中，G像素PCG1-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0446] G像素PCG1-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-45AG和DPC1-45BG。分割像素DPC1-45AG配置在第四列中，分割像素DPC1-45BG配置在第五列中。

[0447] 分割像素DPC1-45AG被分配给立体的L用，分割像素DPC1-45BG被分配给立体的R用。

[0448] 此外，多透镜ML1-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC1-45AG和DPC1-45BG而被共享地配置。

[0449] 在第二行中，W像素PCW2-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0450] W像素PCW2-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-12AW和DPC2-12BW。分割像素DPC2-12AW配置在第一列中，分割像素DPC2-12BW配置在第二列中。

[0451] 分割像素DPC2-12AW被分配给立体的L用，分割像素DPC2-12BW被分配给立体的R用。

[0452] 此外，多透镜ML2-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-12AW和DPC2-12BW而被共享地配置。

[0453] 在第二行中，W像素PCW2-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0454] W像素PCW2-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-34AW和DPC2-34BW。分割像素DPC2-34AW配置在第三列中，分割像素DPC2-34BW配置在第四列中。

[0455] 分割像素DPC2-34AW被分配给立体的L用，分割像素DPC2-34BW被分配给立体的R用。

[0456] 此外，多透镜ML2-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-34AW和DPC2-34BW而被共享地配置。

[0457] 在第二行中，W像素PCW2-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0458] W像素PCW2-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-56AW和DPC2-56BW。分割像素DPC2-56AW配置在第五列中，分割像素DPC2-56BW配置在第六列中。

[0459] 分割像素DPC2-56AW被分配给立体的L用，分割像素DPC2-56BW被分配给立体的R用。

[0460] 此外，多透镜ML2-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC2-56AW和DPC2-56BW而被共享地配置。

[0461] 在第三行中，R像素PCR3-01在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第0列和第一列形成。

[0462] R像素PCR3-01包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-01AR和DPC3-01BR。分割像素DPC3-01AR配置在第0列中，分割像素DPC3-01BR配置在第一列中。

[0463] 分割像素DPC3-01AR被分配给立体的L用，分割像素DPCR-01BR被分配给立体的R用。

[0464] 此外，多透镜ML3-01跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-01AR和DPC3-01BR而被共享地配置。

[0465] 在第三行中，G像素PCG3-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0466] G像素PCG3-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-23AG和DPC3-23BG。分割像素DPC3-23AG配置在第二列中，分割像素DPC3-23BG配置在第三列中。

[0467] 分割像素DPC3-23AG被分配给立体的L用，分割像素DPC3-23BG被分配给立体的R用。

[0468] 此外，多透镜ML3-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-23AG和DPC3-23BG而被共享地配置。

[0469] 在第三行中，R像素PCR3-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0470] R像素PCB3-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-45AR和DPC3-45BR。分割像素DPC3-45AR配置在第四列中，分割像素DPC3-45BR配置在第五列中。

[0471] 分割像素DPC3-45AR被分配给立体的L用，分割像素DPC3-45BR被分配给立体的R用。

[0472] 此外，多透镜ML3-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-45AR和DPC3-45BR而被共享地配置。

[0473] 在第三行中，G像素PCG3-67在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第六列和第七列形成。

[0474] G像素PCG3-67包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-67AG和DPC3-67BG。分割像素DPC3-67AG配置在第六列中，分割像素DPC3-67BG配置在第七列中。

[0475] 分割像素DPC3-67AG被分配给立体的L用，分割像素DPC3-667G被分配给立体的R用。

[0476] 此外，多透镜ML3-67跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC3-67AG和DPC3-67BG而被共享地配置。

[0477] 在第四行中，W像素PCW4-12在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第一列和第二列形成。

[0478] W像素PCW4-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-12AW和DPC4-12BW。分割像素DPC4-12AW配置在第一列中，分割像素DPC4-12BW配置在第二列中。

[0479] 分割像素DPC4-12AW被分配给立体的L用，分割像素DPC4-12BW被分配给立体的R用。

[0480] 此外，多透镜ML4-12跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-12AW和DPC4-12BW而被共享地配置。

[0481] 在第四行中，W像素PCW4-34在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第三列和第四列形成。

[0482] W像素PCW4-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-34AW和DPC4-34BW。分割像素DPC4-34AW配置在第三列中，分割像素DPC4-34BW配置在第四列中。

[0483] 分割像素DPC4-34AW被分配给立体的L用，分割像素DPC4-34BW被分配给立体的R用。

[0484] 此外，多透镜ML4-34跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-34AW和DPC4-34BW而被共享地配置。

[0485] 在第四行中，W像素PCW4-56在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第五列和第六列形成。

[0486] W像素PCW4-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-56AW和DPC4-56BW。分割像素DPC4-56AW配置在第五列中，分割像素DPC4-56BW配置在第六列中。

[0487] 分割像素DPC4-56AW被分配给立体的L用，分割像素DPC4-56BW被分配给立体的R用。

[0488] 此外，多透镜ML4-56跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC4-56AW和DPC4-56BW而被共享地配置。

[0489] 在第五行中，B像素PCB5-23在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第二列和第三列形成。

[0490] B像素PCB5-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-23AB和DPC5-23BB。分割像素DPC5-23AB配置在第二列中，分割像素DPC5-23BB配置在第三列中。

[0491] 分割像素DPC5-23AB被分配给立体的L用，分割像素DPC5-23BB被分配给立体的R用。

[0492] 此外，多透镜ML5-23跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-23AB和DPC5-23BB而被共享地配置。

[0493] 在第五行中，G像素PCG5-45在例如使用方形排列作为基准从Y方向到X方向旋转45度的状态下跨越第四列和第五列形成。

[0494] G像素PCG5-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-45AG和DPC5-45BG。分割像素DPC5-45AG配置在第四列中，分割像素DPC5-45BG配置在第五列中。

[0495] 分割像素DPC5-45AG被分配给立体的L用，分割像素DPC5-45BG被分配给立体的R用。

[0496] 此外，多透镜ML5-45跨越具有相同颜色的2个分割像素DPC5-45AG和DPC5-45BG而被共享地配置。

[0497] 在图16所示的像素排列中，只有W像素配置在第二行和第四行中。B像素和G像素交替地配置在第一行中。R像素和G像素交替地配置在第三行中。B像素和G像素交替地配置在第五行中。

[0498] 此外，图16所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0499] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0500] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0501] 图17是概念性地示出通过对图16所示的像素排列进行加法操作获得的像素排列的图。

[0502] 在本例子中，在加法处理中，对在纵向方向上具有相同颜色的像素进行加法，并且通过DSP电路31进行横向方向上的数字加法。此外，图17概念性地示出加法后的像素中心。

[0503] 对应于图16所示的像素排列的读出的像素信号被进行去马赛克处理。通过去马赛克处理，基于图像存储器32中临时记录的像素信号，通过旋转方形排列(矩形排列)45度获得的锯齿形排列(棋盘格状排列)被允许是DSP电路31中的方形排列(矩形排列)。

[0504] [2-7.第七特征的构成例]

[0505] 图18是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第七特征的构成例的图。

[0506] 图18所示的CMOS图像传感器10G与图12所示的CMOS图像传感器10D的不同之处在于，从拜耳排列的多视点的观点采用其中像素完全配置的构成。

[0507] 在图18所示的例子中，4个全像素FPC1、FPC2、FPC3和FPC4以2×2形式的矩阵状配置，并且以例如从Y方向到X方向旋转45度的状态形成。

[0508] 此外，多透镜FML1、FML2、FML3和FML4跨越各自的全像素FPC1、FPC2、FPC3和FPC4而被各像素共享地配置。

[0509] 在图18所示的例子中，全像素FPC1由以2×2形式的矩阵状配置的G像素PCG1-23、PCG1-45、PCG0-34和PCG2-34形成。

[0510] G像素PCG1-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-2AG和DPC1-3BG。分割像素DPC1-2AG配置在第二列中，分割像素DPC1-3BG配置在第三列中。

[0511] G像素PCG1-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC1-4AG和DPC1-5BG。分割像素DPC1-4AG配置在第四列中，分割像素DPC1-5BG配置在第五列中。

[0512] G像素PCG0-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC0-3AG和DPC0-4BG。分割像素DPC0-3AG配置在第三列中，分割像素DPC0-4BG配置在第四列中。

[0513] G像素PCG2-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-3AG和DPC2-4BG。分割像素DPC2-3AG配置在第三列中，分割像素DPC2-4BG配置在第四列中。

[0514] 多透镜FML1跨越8个分割像素DPC1-2AG、DPC1-3BG、DPC1-4AG、DPC1-5BG、DPC0-3AG、DPC0-4BG、DPC2-3AG和DPC2-4BG而被共享地配置。

[0515] 在本例子中，多透镜FML1跨越具有相同颜色的8个分割像素而被共享地配置。

[0516] 这里，在全像素FPC1中，作为图中中心的Y轴左侧的各4个分割像素被分配给立体的L用，右侧的各4个分割像素被分配给立体的R用。

[0517] 具体地，分割像素DPC1-2AG、DPC1-3BG、DPC0-3AG和DPC2-3AG被分配给立体的L用。

[0518] 分割像素DPC1-4AG、DPC1-5BG、DPC0-4BG和DPC2-4BG被分配给立体的R用。

[0519] 全像素FPC2由以2×2形式的矩阵状配置的G像素PCG5-23、PCG5-45、PCG4-34和PCG6-34形成。

[0520] G像素PCG5-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-2AG和DPC5-3BG。分割像素DPC5-2AG配置在第二列中，分割像素DPC5-3BG配置在第三列中。

[0521] G像素PCG5-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC5-4AG和DPC5-5BG。分割像素DPC5-4AG配置在第四列中，分割像素DPC5-5BG配置在第五列中。

[0522] G像素PCG4-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-3AG和DPC4-4BG。分割像素DPC4-3AG配置在第三列中，分割像素DPC4-4BG配置在第四列中。

[0523] G像素PCG6-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC6-3AG和DPC6-4BG。分割像素DPC6-3AG配置在第三列中，分割像素DPC6-4BG配置在第四列中。

[0524] 多透镜FML2跨越8个分割像素DPC5-2AG、DPC5-3BG、DPC5-4AG、DPC5-5BG、DPC4-3AG、DPC4-4BG、DPC6-3AG和DPC6-4BG而被共享地配置。

[0525] 在本例子中，多透镜FML2跨越具有相同颜色的8个分割像素而被共享地配置。

[0526] 这里，在全像素FPC2中，作为图中中心的Y轴左侧的各4个分割像素被分配给立体的L用，右侧的各4个分割像素被分配给立体的R用。

[0527] 具体地，分割像素DPC5-2AG、DPC5-3BG、DPC4-3AG和DPC6-3AG被分配给立体的L用。

[0528] 分割像素DPC5-4AG、DPC5-5BG、DPC4-4BG和DPC6-4BG被分配给立体的R用。

[0529] 全像素FPC3由以2×2形式的矩阵状配置的B像素PCB3-01、PCB3-23、PCB2-12和PCB4-12形成。

[0530] B像素PCB3-01包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-0AB和DPC3-1BB。分割像素DPC3-0AB配置在第0列中，分割像素DPC3-1BB配置在第一列中。

[0531] B像素PCB3-23包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-2AB和DPC3-3BB。分割像素DPC3-2AB配置在第二列中，分割像素DPC3-3BB配置在第三列中。

[0532] B像素PCG2-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-1AB和DPC2-2BB。分割像素DPC2-1AB配置在第一列中，分割像素DPC2-2BB配置在第二列中。

[0533] B像素PCB4-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-1AB和DPC4-2BB。分割像素DPC4-1AB配置在第一列中，分割像素DPC4-2BB配置在第二列中。

[0534] 多透镜FML3跨越8个分割像素DPC3-0AB、DPC3-1BB、DPC3-2AB、DPC3-3BB、DPC2-1AB、DPC2-2BB、DPC4-1AB和DPC4-2BB而被共享地配置。

[0535] 在本例子中，多透镜FML3跨越具有相同颜色的8个分割像素而被共享地配置。

[0536] 这里，在全像素FPC3中，作为图中中心的Y轴左侧的各4个分割像素被分配给立体的L用，右侧的各4个分割像素被分配给立体的R用。

[0537] 具体地，分割像素DPC3-0AB、DPC3-1BB、DPC2-1AB和DPC4-1AB被分配给立体的L用。

[0538] 分割像素DPC3-2AB、DPC3-3BB、DPC2-2BB和DPC4-2BB被分配给立体的R用。

[0539] 全像素FPC4由以2×2形式的矩阵状配置的R像素PCR3-45、PCR3-67、PCB2-56和PCR4-56形成。

[0540] R像素PCR3-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-4AR和DPC3-5BR。分割像素DPC3-4AR配置在第四列中，分割像素DPC3-5BR配置在第五列中。

[0541] R像素PCR3-67包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-6AR和DPC3-7BR。分割像素DPC3-6AR配置在第六列中，分割像素DPC3-7BR配置在第七列中。

[0542] R像素PCR2-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-5AR和DPC2-6BR。分割像素DPC2-5AR配置在第五列中，分割像素DPC2-6BR配置在第六列中。

[0543] R像素PCR4-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-5AR和DPC4-6BR。分割像素DPC4-5A5配置在第五列中，分割像素DPC4-6BR配置在第六列中。

[0544] 多透镜FML4跨越8个分割像素DPC3-4AR、DPC3-5BR、DPC3-6AR、DPC3-7BR、DPC2-5AR、DPC2-6BR、DPC4-5AR和DPC4-5BR而被共享地配置。

[0545] 在本例子中，多透镜FML4跨越具有相同颜色的8个分割像素而被共享地配置。

[0546] 这里，在全像素FPC4中，作为图中中心的Y轴左侧的各4个分割像素被分配给立体的L用，右侧的各4个分割像素被分配给立体的R用。

[0547] 具体地，分割像素DPC3-4AR、DPC3-5BR、DPC2-5AR和DPC4-5AR被分配给立体的L用。

[0548] 分割像素DPC3-6AR、DPC3-7BR、DPC2-6BR和DPC4-6BR被分配给立体的R用。

[0549] 图19是用于从拜耳排列的多视点的观点来讨论图18所示的例子的图。

[0550] 图18所示的像素排列对应于包括在水平方向(X方向)上的6个实际视差图像和3个内插视差图像的9个视点图像，并且在水平方向上的视点图像的数量很大。因此，图18所示的像素排列适于单眼三维(3D)立体相机。

[0551] 图20是概念性地示出通过对图18所示的例子进行合并处理获得的像素排列的图。

[0552] 在使用图18所示的像素排列进行合并处理的情况下，如图20所示，仅通过诸如第一行和第五行的G-像素行实现了4点视差。

[0553] 需要注意的是，当仅使用立体功能时，Y方向(垂直方向)上的像素对立体功能没有贡献。

[0554] [2-8.第八特征的构成例]

[0555] 图21是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第八特征的构成例的图。

[0556] 图21所示的CMOS图像传感器10H与图18所示的CMOS图像传感器10G的不同之处在于，构成各全像素FPC1H、FPC2H、FPC3H和FPC4H的彩色像素具有不同的颜色。

[0557] 需要注意的是，在图21中，为了容易理解，仅有与图18所示的构成不同的部分用符号表示。

[0558] 在全像素FPC1H中，R像素PCR0-34被形成代替G像素PCG0-34，B像素PCB2-34被形成代替G像素PCG2-34。

[0559] 此外，R像素PCR0-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC0-3AR和DPC0-4BR。

[0560] B像素PCB2-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-3AB和DPC2-4BB。

[0561] 需要注意的是，多透镜FML1H跨越8个分割像素DPC1-2AG、DPC1-3BG、DPC1-4AG、DPC1-5BG、DPC0-3AR、DPC0-4BR、DPC2-3AB和DPC2-4BB而被共享地配置。

[0562] 此外，在本例子中，多透镜FML1H跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0563] 在全像素FPC2H中，B像素PCB4-34被形成代替G像素PCG4-34，R像素PCR6-34被形成代替G像素PCG6-34。

[0564] 此外，B像素PCB4-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-3AB和DPC4-4BB。

[0565] R像素PCR6-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC6-3AR和DPC6-4BR。

[0566] 需要注意的是，多透镜FML1H跨越8个分割像素DPC5-2AG、DPC5-3BG、DPC5-4AG、DPC5-5BG、DPC4-3AB、DPC4-4BB、DPC6-3AR和DPC6-4BR而被共享地配置。

[0567] 此外，在本例子中，多透镜FML2H跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0568] 在全像素FPC3H中，R像素PCR3-01被形成代替B像素PCB3-01，G像素PCG2-12被形成代替B像素PCB2-12，G像素PCG4-12被形成代替B像素PCB4-12。

[0569] 此外，R像素PCR3-01包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-0AR和DPC3-1BR。

[0570] G像素PCG2-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-1AG和DPC2-2BG。

[0571] G像素PCR4-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-1AG和DPC4-2BG。

[0572] 需要注意的是，多透镜FML3H跨越8个分割像素DPC3-0AR、DPC3-1BR、DPC3-2AB、DPC3-3BB、DPC2-1AG、DPC2-2BG、DPC4-1AG和DPC4-2BG而被共享地配置。

[0573] 此外，在本例子中，多透镜FML3H跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0574] 在全像素FPC4H中，B像素PCB3-45被形成代替R像素PCR3-45，G像素PCG2-56被形成代替R像素PCR2-56，G像素PCG4-56被形成代替R像素PCR4-56。

[0575] 此外，B像素PCB3-45包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC3-4AB和DPC3-5BB。

[0576] G像素PCG2-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-5AG和DPC2-6BG。

[0577] G像素PCR4-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-5AG和DPC4-6BG。

[0578] 需要注意的是，多透镜FML4H跨越8个分割像素DPC3-0AB、DPC3-1BB、DPC3-6AR、DPC3-7BR、DPC2-5AG、DPC2-6BG、DPC4-5AG和DPC4-6BG而被共享地配置。

[0579] 此外，在本例子中，多透镜FML4H跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0580] 此外，在使用图21所示的像素排列进行合并处理的情况下，如图20所示，仅通过诸如第一行和第五行的G-像素行实现了4点视差。

[0581] [2-9.第九特征的构成例]

[0582] 图22是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第九特征的构成例的图。

[0583] 图22所示的CMOS图像传感器10I与图18所示的CMOS图像传感器10G的不同之处在于，构成各全像素FPC1I、FPC2I、FPC3I和FPC4I的彩色像素不同。

[0584] 需要注意的是，在图22中，为了容易理解，仅有与图18所示的构成不同的部分用符号表示。

[0585] 在全像素FPC1I中，R像素PCR0-34被形成代替G像素PCG0-34，R像素PCR2-34被形成代替G像素PCG2-34。

[0586] 此外，R像素PCR0-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC0-3AR和DPC0-4BR。

[0587] R像素PCR2-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-3AR和DPC2-4BR。

[0588] 需要注意的是，多透镜FML1I跨越8个分割像素DPC1-2AG、DPC1-3BG、DCP1-4AG、DPC1-5BG、DPC0-3AR、DPC0-4BR、DPC2-3AR和DPC2-4BR而被共享地配置。

[0589] 此外，在本例子中，多透镜FML1I跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0590] 在全像素FPC2I中，B像素PCB4-34被形成代替G像素PCG4-34，B像素PCB6-34被形成代替G像素PCG6-34。

[0591] 此外，B像素PCB4-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-3AB和DPC4-4BB。

[0592] B像素PCB6-34包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC6-3AB和DPC6-4BB。

[0593] 需要注意的是，多透镜FML2I跨越8个分割像素DPC5-2AG、DPC5-3BG、DPC5-4AG、DPC5-5BG、DPC4-3AB、DPC4-4BB、DPC6-3AB和DPC6-4BB而被共享地配置。

[0594] 此外，在本例子中，多透镜FML2I跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0595] 在全像素FPC3I中，G像素PCG2-12被形成代替B像素PCB2-12，G像素PCG4-12被形成代替B像素PCB4-12。

[0596] 此外，G像素PCG2-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-1AG和DPC2-2BG。

[0597] G像素PCG4-12包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-1AG和DPC4-2BG。

[0598] 需要注意的是，多透镜FML3I跨越8个分割像素DPC3-0AB、DPC3-1BB、DPC3-2AB、DPC3-3BB、DPC2-1AG、DPC2-2BG、DPC4-1AG和DPC4-2BG而被共享地配置。

[0599] 此外，在本例子中，多透镜FML3I跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0600] 在全像素FPC4I中，G像素PCG2-56被形成代替R像素PCR2-56，G像素PCG4-56被形成代替R像素PCR4-56。

[0601] 此外，G像素PCG2-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC2-5AG和DPC2-6BG。

[0602] G像素PCR4-56包括以Y轴作为中心二分割的三角形分割像素DPC4-5AG和DPC4-6BG。

[0603] 需要注意的是，多透镜FML4I跨越8个分割像素DPC3-4AR、DPC3-5BR、DPC3-6AR、DPC3-7BR、DPC2-5AG、DPC2-6BG、DPC4-5AG和DPC4-6BG而被共享地配置。

[0604] 此外，在本例子中，多透镜FML4I跨越8个分割像素而被共享地配置。

[0605] 此外，在使用图22所示的像素排列进行合并处理的情况下，如图20所示，仅通过诸如第一行和第五行的G-像素行实现了4点视差。

[0606] [2-10.第十特征的构成例]

[0607] 图23是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十特征的构成例图。

[0608] 图23所示的CMOS图像传感器10J与图22所示的CMOS图像传感器10I的不同之处在于以下点。

[0609] 在本CMOS图像传感器10J中，在各全像素FPC1J、FPC2J、FPC3J和FPC4J以及CMOS图像传感器10I的构成中，在行方向上共享多透镜ML的彩色像素不具有相同的颜色而是具有彼此不同的颜色。

[0610] 按这种方式在行方向上共享多透镜ML的彩色像素不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0611] 需要注意的是，在图23中，为了容易理解，仅有与图22所示的构成不同的部分用符号表示。

[0612] 在全像素FPC1J中，B像素PCB的分割像素DPC1-2AB被形成代替G像素PCG1-23的分割像素DPC1-2AG。

[0613] 在全像素FPC1J中，R像素PCR的分割像素DPC1-5BR被形成代替G像素PCG1-45的分割像素DPC1-5BG。

[0614] 需要注意的是，多透镜FML1J跨越8个分割像素DPC1-2AB、DPC1-3BG、DPC1-4AG、DPC1-5BR、DPC0-3AR、DPC0-4BR、DPC2-3AR和DPC2-4BR而被共享地配置。

[0615] 此外，在本例子中，多透镜FML1J跨越具有彼此不同颜色的2个分割像素DCP1-2AB和DPC1-3BG以及分割像素DPC1-4AG和DPC1-5BR而被共享地配置。

[0616] 在全像素FPC2J中，R像素PCR的分割像素DPC5-2AR被形成代替G像素PCG5-23的分割像素DPC5-2AG。

[0617] 在全像素FPC2J中，B像素PCB的分割像素DPC5-5BB被形成代替G像素PCG5-45的分割像素DPC5-5BG。

[0618] 需要注意的是，多透镜FML2J跨越8个分割像素DPC5-2AR、DPC5-3BG、DPC5-4AG、DPC5-5BB、DPC4-3AB、DPC4-4BB、DPC6-3AB和DPC6-4BB而被共享地配置。

[0619] 此外，在本例子中，多透镜FML2J跨越具有彼此不同颜色的2个分割像素DCP5-2AR和DPC5-3BG以及分割像素DPC5-4AG和DPC5-5BB而被共享地配置。

[0620] 在全像素FPC3J中，G像素PCG的分割像素DPC3-0AG被形成代替B像素PCG3-01的分割像素DPC3-0AB。

[0621] 在全像素FPC3J中，R像素PCR的分割像素DPC3-1BR被形成代替B像素PCG3-01的分割像素DPC3-1BB。

[0622] 在全像素FPC3J中，R像素PCR的分割像素DPC3-2AR被形成代替B像素PCG3-23的分割像素DPC3-2AB。

[0623] 在全像素FPC3J中，G像素PCG的分割像素DPC3-3BG被形成代替B像素PCG3-23的分割像素DPC3-3BB。

[0624] 需要注意的是，多透镜FML3J跨越8个分割像素DPC3-0AG、DPC3-1BR、DPC3-2AR、DPC3-3BG、DPC2-1AG、DPC2-2BG、DPC4-1AG和DPC4-2BG而被共享地配置。

[0625] 此外，在本例子中，多透镜FML3J跨越具有彼此不同颜色的2个分割像素DCP3-0AG和DPC3-1BR以及分割像素DPC3-2AR和DPC3-3BG而被共享地配置。

[0626] 在全像素FPC4J中，G像素PCG的分割像素DPC3-4AG被形成代替R像素PCG3-45的分割像素DPC3-4AR。

[0627] 在全像素FPC4J中，B像素PCB的分割像素DPC3-5BB被形成代替R像素PCG3-45的分割像素DPC3-5BR。

[0628] 在全像素FPC4J中，B像素PCB的分割像素DPC3-6AB被形成代替B像素PCG3-67的分割像素DPC3-6AR。

[0629] 在全像素FPC4J中，G像素PCG的分割像素DPC3-7BG被形成代替B像素PCG3-67的分割像素DPC3-7BR。

[0630] 需要注意的是，多透镜FML3J跨越8个分割像素DPC3-4AG、DPC3-5BB、DPC3-6AB、DPC3-7BG、DPC2-5AG、DPC2-6BG、DPC4-5AG和DPC4-6BG而被共享地配置。

[0631] 此外，在本例子中，多透镜FML4J跨越具有彼此不同颜色的2个分割像素DCP3-4AG和DPC3-5BB以及分割像素DPC3-6AR和DPC3-7BG而被共享地配置。

[0632] 图24是概念性地示出在对图23所示的例子进行合并处理的情况下像素排列的图。

[0633] 在使用图23所示的像素排列进行合并处理的情况下，如图24所示，抽取时存在RGB视差。

[0634] 此外，在行方向上共享多透镜ML的彩色像素不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0635] [2-11.第十一特征的构成例]

[0636] 图25的部分(A)和(B)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十一特征的构成例的图。

[0637] 图25的部分(A)和(B)都示出根据本实施方案的多透镜ML的形状的例子。

[0638] 图25的部分(A)示出对应于左右两点视差在图12所示的CMOS图像传感器10D中的多透镜ML的其他形状的例子。

[0639] 图25的部分(B)示出对应于裸眼3D形式用多视点图像在图18所示的CMOS图像传感器10G中的多透镜ML的其他形状的例子。

[0640] 这里，为了简化起见，G像素、B像素和R像素分别用符号PCG、PCB和PCR表示。

[0641] 代替图25的部分(A-1)或(B-1)所示的基本上具有圆形形状的多透镜，例如，可以采用图25的部分(A-2)、(A-3)和(B-2)所示的形状，从而使各像素的锐角部分变圆。

[0642] 图25的部分(A-2)所示的多透镜形成为具有椭圆形状的多透镜MLE。

[0643] 图25的部分(A-3)和(B-2)所示的多透镜形成为具有多边形形状的多透镜MLPL。

[0644] 按这种方式，跨越多个分割像素设置的多透镜ML的形状可以希望地具有在横向方向(X方向)上延伸的扁平形状，从而避免在纵向方向(Y方向)上与其相邻并被分割像素共享的多透镜的影响。

[0645] 按这种方式，多透镜ML允许具有沿着相对于相邻像素的边界(分水岭)形成的椭圆形状或多边形形状等。因此，允许提高消光比(混色)。

[0646] [2-12.第十二特征的构成例]

[0647] 图26的部分(A)～(C)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十一特征的构成例的图。

[0648] 图26的部分(A)～(C)均示出根据本实施方案的像素结构的例子。

[0649] 在本例子中，如上所述，在Y方向上平行地形成FD部26被2×2形式的4个像素共享的两个构成。此外，4个PD21包围FD部26配置。

[0650] 图26的部分(A)示出Si基板的表面部中的各电极结构。在图中，WC代表阱接触。

[0651] 由图中的虚线示出的三角形部和旋转45度的矩形部代表基板的深部中的像素分离部。

[0652] 图26的部分(B)示出晶体管的向下深度1μm的阱WL结构。

[0653] 图26的部分(C)示出深部传感器部的深度1μm的分离形状，标记81～87所示的线部与此对应，并且对应于图26的部分(A)中的虚线。

[0654] 需要注意的是，深度为1μm区域附近的电位分布通过电位的连续性保持。

[0655] 图27的部分(A)和(B)都是示出在一般的像素结构和图26所示的像素结构中光接收面的电位分布的例子的图。

[0656] 图27的部分(A)示出在具有方形像素的一般的像素结构中光接收面(背面)的电位分布的例子。

[0657] 图27的部分(B)示出在具有三角形像素的图26所示的像素结构中光接收面(背面)的电位分布的例子。

[0658] 在一般的像素结构的情况下，如图27的部分(A)所示，电位分布具有接近于与沿着相对于相邻像素的边界(分水岭：水平，垂直)形成的片上透镜OCL的形状相似的圆形的形状。

[0659] 另一方面，在图26所示的像素结构的情况下，多透镜ML允许具有图25所示的沿着相对于相邻像素的边界(分水岭)形成的椭圆形状或多边形形状等。因此，在这种情况下，相对于相邻像素的边界(分水岭：水平)歪扭，电位分布可以具有接近于诸如六边形等多边形形状或接近于椭圆形状的形状。

[0660] 按这种方式，多透镜ML允许具有沿着相对于相邻像素的边界(分水岭)形成的椭圆形状或多边形形状等。因此，允许提高消光比(混色)。

[0661] [2-13.第十三特征的构成例]

[0662] 图28的部分(A)～(C)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十三特征的构成例的图。

[0663] 图28所示的CMOS图像传感器10K的特征点在于，CMOS图像传感器10K基本上不具有锯齿形排列而是具有方形排列(矩形排列)，但是L用像素和R用像素对于每行交替地设置。

[0664] 本CMOS图像传感器10K与图8所示的CMOS图像传感器10A的不同之处在于，除了L用像素和R用像素对于每行交替地设置之外，仅由G像素构成的G像素的条在第一列、第三列、第五列和第七列中形成。

[0665] 此外，多透镜ML被配置成使得各G像素PCG和在X方向上与其相邻的R像素PCR或B像素PCB分别用作立体的L侧像素和R侧像素。

[0666] 这里，为了简化起见，G像素、B像素和R像素分别用符号PCG、PCB和PCR表示。

[0667] 在本构成中，象在图8所示的例子中那样，在横向方向(X方向)上共享多透镜阵列34中的各多透镜ML的像素被配置成不具有相同的颜色而是具有不同的颜色，与一般的排列不同。

[0668] 在图28的部分(A)所示的例子中，在偶数行的第二行和第四行中的G像素PCG被分配作立体的L用的像素(分割像素)。

[0669] 相应地，共享多透镜ML的B像素PCB或R像素PCR连同这些G像素PCG被分配作立体的R用的像素(分割像素)。

[0670] 在图28的部分(A)所示的例子中，在奇数行的第三行和第五行中的G像素PCG被分配作立体的R用的像素(分割像素)。

[0671] 相应地，共享多透镜ML的B像素PCB或R像素PCR连同这些G像素PCG被分配作立体的L用的像素(分割像素)。

[0672] 基于图28的部分(A)所示的像素排列，如图28的部分(B)所示，例如，仅通过L视差像素，可以实现所谓的拜耳蜂窝(锯齿形)排列。

[0673] 此外，基于图28的部分(A)所示的像素排列，如图28的部分(C)所示，例如，仅通过R视差像素，可以实现拜耳蜂窝排列。

[0674] 在这些构成中，通过将Y方向的L用像素和R用像素相加，获得2D(二维)锯齿形拜耳排列。在这种情况下，在同一垂直信号线上进行加法。因此，加法处理变得容易。

[0675] 此外，在图28所示的例子中，共享一个多透镜ML的彩色像素允许不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0676] 此外，在图28所示的例子中，在垂直方向(Y方向)上彼此相邻的共享分割像素中，L的周期与R相差半周期。因此，允许配置多透镜ML的区域增大。因此，多透镜ML允许不具有扁平形状，而是具有更接近于圆形的形状。因此，透镜形成变得容易。

[0677] [2-14.第十四特征的构成例]

[0678] 图29是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十四特征的构成例的图。

[0679] 图29所示的CMOS图像传感器10L基本上不具有锯齿形排列而是具有方形排列(矩形排列)。然而，L用像素和R用像素对于每行交替地设置。

[0680] 本CMOS图像传感器10L与图8所示的CMOS图像传感器10A的不同之处在于，除了L用像素和R用像素对于每行交替地设置之外，仅由G像素构成的G像素的条在第二行和第四行中形成。

[0681] 此外，多透镜ML被配置成使得各G像素PCG和在X方向上与其相邻的R像素PCR或B像素PCB分别用作立体的L侧像素和R侧像素。

[0682] 这里，为了简化起见，G像素、B像素和R像素分别用符号PCG、PCB和PCR表示。

[0683] 在本构成中，在第一行、第三行和第五行中在横向方向(X方向)上共享多透镜阵列34中的各多透镜ML的像素的颜色被配置成不具有相同的颜色而是具有不同的颜色，与一般的排列不同。

[0684] 具体地，在第一行、第三行和第五行中，在X方向上彼此相邻的B像素PCB和R像素共享多透镜ML。此外，其中的一个被分配作立体的L用的像素(分割像素)，另一个被分配作R用的像素(分割像素)。

[0685] 此外，在第二行和第四行中，彼此相邻的相同颜色的G像素PCG共享多透镜ML。此外，其中的一个被分配作立体的L用的像素(分割像素)，另一个被分配作R用的像素(分割像素)。

[0686] 基于图29的部分(A)所示的像素排列，如图29的部分(B)所示，例如，仅通过L视差像素，可以实现所谓的拜耳蜂窝(锯齿形)排列。需要注意的是，图29的部分(A)所示的像素排列(滤色片排列)不是限制性的，可以采用图29的部分(D)所示的排列。

[0687] 此外，基于图29的部分(A)所示的像素排列，如图29的部分(C)所示，例如，仅通过R视差像素，可以实现拜耳蜂窝(锯齿形)排列。

[0688] 此外，在图29所示的例子中，共享一个多透镜ML的彩色像素允许不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0689] 此外，在图29所示的例子中，在垂直方向(Y方向)上彼此相邻的共享分割像素中，L的周期与R相差半周期。因此，允许配置多透镜ML的区域增大。因此，多透镜ML允许不具有扁平形状，而是具有更接近于圆形的形状。因此，透镜形成变得容易。

[0690] 需要注意的是，在上述各实施方案中，已经结合背面照射型的像素结构作为例子进行了说明。然而，可以采用包括光电转换膜的层叠型像素结构。

[0691] 在这种情况下，在像素阵列部12中，基本上，作为单位像素的一部分的光电转换膜采用通过使用方形排列(矩形排列)作为基准旋转各单位像素例如45度获得的棋盘格状锯齿形排列。

[0692] 下面说明层叠型像素结构和在层叠型的情况下的锯齿形排列。

[0693] [单位像素的第二构成例]

[0694] 首先，作为单位像素的第二构成例，说明包括光电转换膜的层叠型像素结构，然后，说明像素排列的例子。

[0695] [层叠型像素的结构例]

[0696] 图30是示出根据本实施方案的层叠型像素的构成例的电路图。

[0697] 图31是示出根据本实施方案的层叠型像素的构成例的部分省略的简略断面图。

[0698] 层叠型像素200包括光电转换膜201、作为注入部的接触部202、阻挡部203、存储部204、转移晶体管205、复位晶体管206、放大晶体管207、选择晶体管208和放电晶体管209。光电转换膜201的一端连接到上部电极210，另一端连接到下部电极211。下部电极
211经由接触212连接到下层的接触部202。

[0699] 在光电转换膜201中产生的电荷注入到接触部202。

[0700] 接触部202经由阻挡部203连接到存储部204。

[0701] 转移晶体管205连接在存储部204和作为输出节点的浮动扩散FD之间。作为控制信号的转移信号TRF经由转移控制线LTRF供给到转移晶体管205的栅极(转移栅)。

[0702] 因此，转移晶体管205将存储在存储部204中的电荷(这里，电子)转移到浮动扩散FD。

[0703] 复位晶体管206连接在电源线LVDD和浮动扩散FD之间。作为控制信号的复位信号RST经由复位控制线LRST供给到复位晶体管206的栅极。

[0704] 因此，复位晶体管206将浮动扩散FD的电位复位到电源线LVDD的电位。

[0705] 放大晶体管207的栅极连接到浮动扩散FD。放大晶体管207的源极连接到垂直信号线LSGN。放大晶体管207的漏极连接到选择晶体管208的源极，选择晶体管208的漏极连接到电源线LVDD。按这种方式，放大晶体管207和选择晶体管208连同像素部外的恒定电流源一起构成源极跟随器。

[0706] 此外，作为控制信号的选择信号SEL根据地址信号经由选择控制线LSEL供给到选择晶体管208的栅极，由此，选择晶体管208导通。

[0707] 当选择晶体管208导通时，放大晶体管207根据浮动扩散FD的电位将电压输出到垂直信号线LSGN。从各像素输出的电压经由垂直信号线LSGN输出到列处理部14。

[0708] 这些操作在一行的各像素中同时进行，因为例如转移晶体管205、复位晶体管206和选择晶体管208的各栅极基于行单位连接到像素驱动线18。

[0709] 接触部202作为放电晶体管209的源极。放电晶体管209的漏极连接到放电漏极线LDRN，放电晶体管209的栅极连接到放电栅极线LDGT。

[0710] 放电漏极线LDRN和放电栅极线LDGT的驱动可以例如通过垂直驱动部13控制。在初始状态下，放电晶体管209保持处于ON状态，并且进行从漏极注入电荷到接触部202的初始化操作。

[0711] 放电晶体管209的栅极和漏极在本例子中是由同一行的像素共享的横向配线，也可以是由同一列中的像素共享的垂直配线。

[0712] 连接到像素部110的复位控制线LRST、转移控制线LTRF、选择控制线LSEL、放电漏极线LDRN和放电栅极线LDGT基于像素排列的行单位作为一组配线。

[0713] 各控制线LRST、LTRF、LSEL、LDRN和LDGT分别设置M根。

[0714] 这些复位控制线LRST、转移控制线LTRF、选择控制线LSEL、放电漏极线LDRN和放电栅极线LDGT包含在图1所示的像素驱动线18中，并且由垂直驱动部13驱动。

[0715] 垂直驱动部13控制在像素阵列部12的任意行中配置的像素的操作。垂直驱动部分13经由控制线LSEL、LRST、LTRF、LDRN和LDGT控制像素200。

[0716] 垂直驱动部13取决于快门模式在滚动快门方式和全局快门方式之间切换曝光方案，从而进行像素驱动的控制。在滚动快门方式中，针对每行进行曝光。在全局快门方式中，针对以前的像素运动进行曝光。

[0717] 图31示出包括根据本实施方案的层叠型像素200的光电转换膜201、接触部202、阻挡部203、存储部204、转移晶体管205、放电晶体管209、上部电极210、下部电极211和接触12的简化断面图。

[0718] 基本上，在本像素200中，在Si半导体基板220的正面侧上的P阱221内，存储部204由p-层2041和n-层2042的PN结形成。

[0719] 转移晶体管205的n+扩散层2051形成在存储部204的图中右侧上。栅极2054形成在存储部204的p-层2041和扩散层2051之间的沟道形成区域2052上，栅极绝缘膜2053在其间。

[0720] 此外，由n+层构成的接触部202以与存储部204的p-层2041接触的状态形成在图中左侧上。

[0721] 存储部204的n-层2042在接触部202的底面侧上延伸形成阻挡部203。

[0722] 如上所述，接触部202作为放电晶体管209的源极区域。放电晶体管209的漏极区域2092形成在与接触部202相对的位置上，沟道形成区域2091在其间。栅极2094形成在沟道形成区域2091上，栅极绝缘膜2093在其间。

[0723] 漏极区域2092连接到放电漏极线LDRN，在半导体基板220的正面侧上形成的层间绝缘膜222内形成的接触223在其间。

[0724] 此外，下部电极211形成在层间绝缘膜222上，在其上形成光电转换膜201，并且在其上形成上部电极210。

[0725] 需要注意的是，上部电极210可以由诸如ITO等透明电极形成。光电转换膜201可以由非晶硅或有机光电转换膜等形成。

[0726] 下部电极211可以由诸如Ti等金属形成。下部电极211经由接触连接到硅基板表面中的接触部(D)202。

[0727] 作为对绿色波长的光进行光电转换的有机光电转换膜，例如，可以使用包含罗丹明系染料、部花青系染料、喹吖啶酮等的有机光电转换材料。

[0728] 作为对红色波长的光进行光电转换的有机光电转换膜，可以使用包含酞菁系染料的有机光电转换材料。

[0729] 作为对蓝色波长的光进行光电转换的有机光电转换膜，可以使用包含香豆素系染料、三-8-羟基喹啉铝(Alq3)、部花青系染料等的有机光电转换材料。

[0730] 接下为，说明图30和图31所示的像素的操作。

[0731] 图32是用于说明图30和图31所示的像素的操作的时序图。

[0732] 首先，驱动放电晶体管209的栅极线LDGT和漏极线LDRN，由此，电子在所有像素中同时注入到接触部(D)202。

[0733] 随后，高有效脉冲被施加到转移晶体管205的转移线LTRF和复位晶体管206的复位线LRST。因此，存储部204复位。

[0734] 转移栅205关闭，并且从该时刻开始曝光期间。

[0735] 在曝光期间结束时，放电栅极线LDGT在所有像素中同时返回到高电平。

[0736] 随后，开始一行一行地读出各行的期间。当行被读出时，对目标像素进行通常的读出操作。

[0737] 图33和图34均示出图30和图31所示的操作时序的电位图。

[0738] (a)来自光电转换膜201的光电子经由放电晶体管209被从接触部(D)202丢弃到放电晶体管209的漏极(A)。

[0739] (b)为了初始化，放电漏极线LDRN被设定在低电平。

[0740] 电子从放电漏极线LDRN经由放电晶体管209和阻挡部203注入到存储部204。

[0741] (c)在放电栅极线LDGT被设定在低电平后，放电漏极线LDRN被设定在高电平。

[0742] 此时，注入到接触部(D)202和存储部204的电子残留。

[0743] (d)当转移线LTRF和复位线LRST被驱动以打开转移晶体管205和复位晶体管206时，从存储部204提取电子，并且存储部204变空。此外，接触部(D)202的电位变成等于阻挡部203的电位。

[0744] 在图中只示出到转移栅。

[0745] (e)转移线LTRF被设定在低电平，由此，开始在存储部204中的存储。

[0746] (f)在存储期间，来自光电转换膜201的光电子跳过阻挡部203并存储在存储部204中。

[0747] (g)直到曝光周期结束时，放电晶体管209导通，变成轮到像素200被读出，信号保持在存储部204中，并且来自光电转换膜201的光电子经由放电晶体管209排出。

[0748] 通过上述操作，来自光电转换膜的光电子从曝光期间的开始流入到存储部。因此，信号的线性度更有利。

[0749] 需要注意的是，在层叠型像素200中，可以采用其中未设置放电晶体管的构成。即使未设置放电晶体管，通过利用光电转换膜201被层叠的事实，也可以实现全局快门操作。

[0750] 在这种情况下，复位晶体管206和选择晶体管(放大晶体管，在某些情况下)208的漏极线是所有像素的共用配线，但是没有固定电压，并且构造成被驱动。

[0751] 上部电极210具有不固定的电压，并且构造成被驱动。

[0752] 所有的配线LALL和上部电极210由垂直驱动部13驱动。

[0753] [2-15.第十五特征的构成例]

[0754] 图35的部分(A)和(B)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十五特征的构成例的图。

[0755] 在图35所示的CMOS图像传感器10M中，作为单位像素的一部分的光电转换膜采用通过使用方形排列(矩形排列)作为基准旋转各单位像素例如45度获得的棋盘格状锯齿形排列。

[0756] 此外，包括通过接触部202连接到光电转换膜201的存储部204等的CMOS图像传感器10M的半导体基板220侧形成为方形排列(矩形排列)。

[0757] 在这种情况下，光电转换膜201的形成部对应于第一像素部60，半导体基板220侧对应于第二像素部70。

[0758] 在本例子中，光电转换膜由兼用作滤色片的彩色光电转换膜201G1、201G2、201B和201R形成。彩色光电转换膜201G1、201G2、201B和201R形成为锯齿形排列。

[0759] 此外，图35所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0760] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0761] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0762] [2-16.第十六特征的构成例]

[0763] 图36的部分(A)和(B)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十六特征的构成例的图。

[0764] 图36所示的CMOS图像传感器10N与图35所示的CMOS图像传感器10M的不同之处在于，光电转换膜201没有兼用作滤色片，滤色片230G1、230G2、230B和230R单独地设置。

[0765] 此外，图36所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0766] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0767] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0768] [2-17.第十七特征的构成例]

[0769] 图37的部分(A)和(B)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十七特征的构成例的图。

[0770] 图37所示的CMOS图像传感器10O与图35所示的CMOS图像传感器10M的不同之处在于，光电转换膜形成为兼用作滤色片的有机光电转换膜201G1、201G2、201B和201R的叠层。

[0771] 此外，图37所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0772] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0773] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0774] [2-18.第十八特征的构成例]

[0775] 图38的部分(A)和(B)都是根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十八特征的构成例的图。

[0776] 图38所示的CMOS图像传感器10P与图35所示的CMOS图像传感器10M的不同之处在于，各像素二分割以用作光场的立体版，并且使用多透镜阵列34进行LR视差分离。

[0777] 在本例子中，多透镜ML200跨越被分割成具有相同颜色的三角棱柱形状的2个分割像素而被共享地配置。

[0778] 此外，图38所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0779] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0780] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0781] [2-19.第十九特征的构成例]

[0782] 图39的部分(A)和(B)都是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)的第十九特征的构成例的图。

[0783] 图39所示的CMOS图像传感器10Q与图36所示的CMOS图像传感器10N的不同之处在于，各像素二分割以用作光场的立体版，并且使用多透镜阵列34进行LR视差分离。

[0784] 在本例子中，多透镜ML200跨越被分割成具有相同颜色的三角棱柱形状的2个分割像素而被共享地配置。

[0785] 此外，图39所示的构成不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0786] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0787] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0788] [3.本实施方案可以适用的单眼3D立体相机的构成例]

[0789] 图40是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)适用的单眼3D立体相机的构成例的图。

[0790] 在眼3D立体相机300中，基本上，配置光学系统310，它包括在多透镜阵列34的被写体侧上的成像透镜311。

[0791] 变焦透镜可以配置在光学系统310中。

[0792] 如上所述，根据本实施方案可以获得以下效果。

[0793] 根据本实施方案，不包括无用的像素排列。因此，可以抑制由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0794] 此外，可以基于方形单位设置检测晶体管和配线等。因此，可以进行微细化。

[0795] 此外，光接收面允许在锯齿形蜂窝左右二分割的结构中检测LR两个视差。因此，即使像素数降低到1/2，锯齿形蜂窝处理也可以双倍地记录将要恢复的像素数。因此，可以补偿由于采用立体功能导致的分辨率降低。

[0796] 此外，作为光场的立体版，可以使用多透镜阵列34进行LR视差分离。此外，共享一个多透镜ML的彩色像素允许不具有相同的颜色而是具有不同的颜色。因此，通过透镜间隙和不同颜色分离改善了立体的L和R的混色(消光比)。

[0797] 此外，视差和宽动态范围这两个条件被分配给具有相同颜色的4个像素。因此，假设记录信息被允许减少到1/4，关于具有四方型(Quad-type)4个像素同色排列的传感器，通过使用高感度和低感度的WDR用的一个条件和使用LR视差用的另一个条件，在单眼方案中可以获得立体的WDR图像。

[0798] 换句话说，根据本实施方案，在单眼方案中获得立体的宽动态范围(WDR)图像，而不需任何复杂的结构或复杂的信号处理。

[0799] 此外，以低成本获得宽动态范围(WDR)和LR视差。

[0800] 图41是示出在根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)适用的单眼3D立体相机中图像高度的变化量与距被写体距离的依存性的图。

[0801] 在图41中，横轴表示距被写体的距离(mm)，纵轴表示图像高度的变化量(μm)。

[0802] 在这种情况下，在3m的焦点处示出图像高度的变化量与距被写体距离的依存性。

[0803] 如图所示，在本相机中，即使当实现1.12μm的微像素间距时，如果距被写体距离不在1.5m内，视差图像的分离特性也不利。

[0804] 因此，作为立体的应用，设置有根据本实施方案的固态图像拾取装置的单眼3D立体相机适合于短距离拍摄。

[0805] 因此，如上所述，设置有根据本实施方案的固态图像拾取装置的单眼3D立体相机适合于移动电子设备中的面部相机。

[0806] 图42的部分(A)、(B)和(C)都是示出在根据本实施方案的固态图像拾取装置(CMOS图像传感器)适用的单眼3D立体相机中成像变化量相对于距被写体距离的图。

[0807] 在图42的部分(A)、(B)和(C)中，横轴表示距被写体的距离(mm)，纵轴表示图像高度的变化量(μm)。

[0808] 图42的部分(A)示出对视角的依存性，图42的部分(B)对F值的依存性，图42的部分(C)示出变焦依存性。

[0809] 这里，当消光比为∞并且广角具有约28mm的焦点距离f时，当在具有约28mm的焦点距离f的广角内被写体距离为3m以上时不允许获得3/2英寸以下的小单眼视差。

[0810] 可以看出，在图42所示的例子中，变焦是最有效的。

[0811] 具有这种效果的固态图像拾取装置适于用作数码相机和视频摄像机中的图像拾取装置。

[0812] [4.相机系统的构成例]

[0813] 图43是示出根据本实施方案的固态图像拾取装置适用的相机系统的构成的例子的图。

[0814] 如图43所示，本相机系统400包括根据本实施方案的CMOS图像传感器(固态图像拾取装置)10和10A～10Q中的任一个可以适用的图像拾取装置410。

[0815] 相机系统400包括将入射光引导到图像拾取装置410的像素区域(形成被写体的图像)的光学系统，其可以例如是使用入射光(图像光)在图像拾取面形成图像的透镜420。

[0816] 相机系统400包括驱动图像拾取装置410和对图像拾取装置410的输出信号进行处理的信号处理电路(PRC)440的驱动电路(DRV)430。

[0817] 驱动电路430包括时序发生器(图未示)，它产生驱动图像拾取装置410内的电路的包括起始脉冲、时钟脉冲等的各种时序信号。驱动电路430使用预定的时序信号驱动图像拾取装置410。

[0818] 此外，信号处理电路440对图像拾取装置410的输出信号进行预定的信号处理。

[0819] 由信号处理电路440处理的图像信号可以记录在诸如存储器等记录介质中。记录在记录介质中的图像信息由打印机等硬拷贝。此外，由信号处理电路440处理的图像信号在例如由液晶显示器等构成的监视器上作为运动片段显示。

[0820] 如上所述，在诸如数字静态相机等图像拾取装置中，通过设置上述固态图像拾取装置10和10A～10Q中的任一个作为图像拾取装置410，实现了具有低功耗的高精度相机。

[0821] 需要注意的是，从本技术可以实现下述构成。

[0822] (1).一种固态图像拾取装置，包括：

[0823] 包括以阵列状排列的多个像素的像素阵列部，多个像素的每一个具有光电转换功能，

[0824] 所述像素阵列部中的多个像素的每一个包括

[0825] 至少包括微透镜的第一像素部，

[0826] 包括电荷检测部件的第二像素部，和

[0827] 包含在第一像素部或第二像素部中的光电转换元件，

[0828] 第一像素部和第二像素部以层叠状态形成，

[0829] 第二像素部具有沿着第一方向和与第一方向直交的第二方向的二维排列，和[0830] 第一像素部具有沿着不同于第一方向和第二方向的方向的二维排列。

[0831] (2).如(1)所述的固态图像拾取装置，其中所述多个像素中的每个第一像素部在通过使用第一方向和第二方向作为基准而旋转预定角度的状态下排列。

[0832] (3).如(1)或(2)所述的固态图像拾取装置，其中

[0833] 所述微透镜是跨越所述多个像素中的两个以上像素设置的多透镜，[0834] 所述像素中的第一像素部包括至少在第一方向上形成的多个分割像素，[0835] 所述各分割像素被分配用于立体的L用像素或R用像素，和

[0836] 所述多透镜被配置成至少在第一方向上使光跨越所述分割像素中的两个以上入射。

[0837] (4).如(1)～(3)中任一项所述的固态图像拾取装置，其中

[0838] 第一像素部包括所述微透镜，和

[0839] 第二像素部包括所述光电转换元件、配线层和所述电荷检测部件。

[0840] (5).如(1)～(4)中任一项所述的固态图像拾取装置，其中

[0841] 第一像素部包括所述微透镜和滤色片，和

[0842] 第二像素部包括所述光电转换元件、配线层和所述电荷检测部件。

[0843] (6).如(1)～(5)中任一项所述的固态图像拾取装置，其中

[0844] 所述固态图像拾取装置具有背面照射型的像素结构，

[0845] 第一像素部包括所述微透镜、滤色片和所述光电转换元件，和

[0846] 第二像素部包括配线层和所述电荷检测部件。

[0847] (7).如(1)～(5)中任一项所述的固态图像拾取装置，其中

[0848] 所述固态图像拾取装置具有正面照射型的像素结构，

[0849] 第一像素部包括所述微透镜、滤色片和配线层，和

[0850] 第二像素部包括所述光电转换元件和所述电荷检测部件。

[0851] (8).如(3)～(7)中任一项所述的固态图像拾取装置，其中

[0852] 所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的分割像素入射，所述分割像素包含在具有相同颜色的一个以上的彩色像素中。

[0853] (9).如(8)所述的固态图像拾取装置，其中

[0854] 在所述像素阵列部中，

[0855] 具有相同颜色的彩色像素配置在像素排列的奇数行和偶数行之一中，和[0856] 具有不同颜色的彩色像素配置在奇数行和偶数行的另一个中。

[0857] (10).如(8)所述的固态图像拾取装置，其中

[0858] 在所述像素阵列部中，

[0859] 具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的一部分的行中，和[0860] 具有不同颜色的彩色像素的分割像素在其他行中以混合状态配置。

[0861] (11).如(3)～(10)中任一项所述的固态图像拾取装置，其中

[0862] 所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的具有不同颜色的不同颜色分割像素入射。

[0863] (12).如(11)所述的固态图像拾取装置，其中

[0864] 在所述像素阵列部中，

[0865] 具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的奇数列或偶数列中，和[0866] 具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行中以混合状态配置。

[0867] (13).如(11)所述的固态图像拾取装置，其中

[0868] 在所述像素阵列部中，

[0869] 具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行和各列中以混合状态配置。

[0870] (14).一种相机系统，它具有固态图像拾取装置和被构造成在所述固态图像拾取装置上形成被写体的图像的光学系统，所述固态图像拾取装置包括：

[0871] 包括以阵列状排列的多个像素的像素阵列部，多个像素的每一个具有光电转换功能，

[0872] 所述像素阵列部中的多个像素的每一个包括

[0873] 至少包括微透镜的第一像素部，

[0874] 包括电荷检测部件的第二像素部，和

[0875] 包含在第一像素部或第二像素部中的光电转换元件，

[0876] 第一像素部和第二像素部以层叠状态形成，

[0877] 第二像素部具有沿着第一方向和与第一方向直交的第二方向的二维排列，和[0878] 第一像素部具有沿着不同于第一方向和第二方向的方向的二维排列。

[0879] (15).如(14)所述的相机系统，其中所述多个像素中的每个第一像素部在通过使用第一方向和第二方向作为基准而旋转预定角度的状态下排列。

[0880] (16).如(14)或(15)所述的相机系统，其中

[0881] 所述微透镜是跨越所述多个像素中的两个以上像素设置的多透镜，[0882] 所述像素中的第一像素部包括至少在第一方向上形成的多个分割像素，[0883] 所述各分割像素被分配用于立体的L用像素或R用像素，和

[0884] 所述多透镜被配置成至少在第一方向上使光跨越所述分割像素中的两个以上入射。

[0885] (17).如(16)所述的相机系统，其中

[0886] 所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的分割像素入射，所述分割像素包含在具有相同颜色的一个以上的彩色像素中。

[0887] (18).如(17)所述的相机系统，其中

[0888] 在所述像素阵列部中，

[0889] 具有相同颜色的彩色像素配置在像素排列的奇数行和偶数行之一中，和[0890] 具有不同颜色的彩色像素配置在奇数行和偶数行的另一个中。

[0891] (19).如(17)所述的相机系统，其中

[0892] 在所述像素阵列部中，

[0893] 具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的一部分的行中，和[0894] 具有不同颜色的彩色像素的分割像素在其他行中以混合状态配置。

[0895] (20).如(16)～(19)中任一项所述的相机系统，其中

[0896] 所述多透镜的一部分或全部被配置成至少在第一方向上使光跨越彼此相邻的具有不同颜色的不同颜色分割像素入射。

[0897] (21).如(20)所述的相机系统，其中

[0898] 在所述像素阵列部中，

[0899] 具有相同颜色的彩色像素的分割像素配置在像素排列的奇数列或偶数列中，和[0900] 具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行中以混合状态配置。

[0901] (22).如(20)所述的相机系统，其中

[0902] 在所述像素阵列部中，

[0903] 具有不同颜色的彩色像素的分割像素在各行和各列中以混合状态配置。

[0904] 本申请要求于2011年5月24日向日本专利局提交的日本在先专利申请No.2011-116235的优先权，在此它的全部内容以引用的方式并入本文。