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CN107295221B - 图像传感器和摄像设备 - Google Patents

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CN107295221B
CN107295221B CN201710177592.8A CN201710177592A CN107295221B CN 107295221 B CN107295221 B CN 107295221B CN 201710177592 A CN201710177592 A CN 201710177592A CN 107295221 B CN107295221 B CN 107295221B
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Abstract

公开了一种图像传感器和摄像设备。图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置和所述第二像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置，在所述像素中处于相互不同的位置。

Description

图像传感器和摄像设备
技术领域
本发明涉及一种图像传感器和摄像设备，尤其涉及一种包括具有焦点检测功能的像素的图像传感器以及摄像设备。
背景技术
提出了下面的技术：在可以记录运动图像和静止图像的电子照相机中，使用用于记录图像的图像传感器通过相位差检测方法来实现焦点检测。在这种摄像平面相位差检测方法中，通过一对用于焦点检测的光接收元件组接收穿过摄像光学系统的出射光瞳的光束，并且检测根据所接收到的光量所输出的两个成对图像的信号波形之间的偏移量，即，所生成的光束在光瞳分割方向上的相对位置偏移量。然后根据所检测到的相对位置偏移量，获得摄像光学系统的焦点偏移量(离焦量)。使用这样的摄像平面相位差检测方法的焦点检测的特征，在于依赖于焦点检测像素的排列和像素的光瞳分割特性形状，因此，提出了用于提高焦点检测的特性的、与像素结构和像素排列有关的各种技术。
日本特开2009-015164号进行了以下说明：通过设置光电转换部的分割位置不同的多个像素列、并且根据微透镜的偏心误差或者依赖于可更换镜头的种类和图像高度的光瞳变化来选择最佳像素列，从而降低像素输出的不平衡。
然而，在如日本特开2009-015164号那样实现光电转换部的分割位置根据图像高度而不同的结构的情况下，由于用于从光电转换部向浮置扩散区域传送电荷的传送栅电极是由遮光材料形成的，因而作为像素，造成了新的光学特性的不平衡。
这里说明由传送栅电极所造成的像素的光学特性的不平衡。图8A～8E是示出日本特开2009-015164号所述的图像传感器的像素结构和通过该像素结构所形成的光瞳面上的状态的示意图，其中，该像素结构具有光电转换部的分割位置不同的像素组。
图8A示出由两个行和两个列所构成的像素排列，并且通过采用分割中心位置在第一行(像素组A)和第二行(像素组B)之间是不同的这样的结构，来降低用于焦点检测信号的光接收量的不平衡。图8A所示的、分别对应于分割中心位置不同的光电转换部801a、801b、802a和802b的传送栅电极803，被配置成部分覆盖光电转换部801a、801b、802a和802b。传送栅电极803控制传送栅电极803和相邻浮置扩散区域804之间的信号电荷的电势。
考虑到传送效率，根据光电转换部801a、801b、802a和802b的宽度来设计传送栅电极803。传送栅电极803是遮光构件，因而对光电转换部801a、801b、802a和802b的光电转换区域进行光学遮光。对于分割中心位置不同的光电转换部801a、801b、802a和802b的结构，在分割中心位置不同的像素组A和像素组B之间，传送栅电极803光学限制光电转换部801a、801b、802a和802b的区域是不同的。
图8B是示出中央图像高度处的像素组A的像素在光瞳面分离光束的状态的示意图，并且图8C是示出中央图像高度处的像素组B的像素在光瞳面分离光束的状态的示意图，其中，在这两个附图的上部，均示出图8A所示的像素被投影在光瞳面上的形状。在图8B和8C中，区域820表示像素接收光的光瞳区域的范围。另外，区域821a、821b、822a和822b分别表示光电转换部801a、801b、802a和802b接收光的光瞳区域的范围。此外，区域823表示受传送栅电极803的遮光影响的光瞳区域的范围。
配置在中央的圆810表示通过被安装至图像传感器的摄像光学系统的光圈框所形成的范围。因此，实际上，圆810内部区域是像素接收光的范围。为了简化，在图8B和8C中，安装至图像传感器的摄像光学系统的出射光瞳距离D1，大致等于图像传感器的设置光瞳距离Ds，并且圆810表示从中央图像高度处的像素所观察的光圈框。如图8B和8C所示，在像素组A和像素组B之间，在其中传送栅电极803对光电转换部进行光学遮光的区域是不同的，因而，通过光圈框所形成的像素组A和像素组B中的光可接收区域的形状是不同的。因此，在像素组A和像素组B之间，光可接收区域的重心是不同的，从而使得在拍摄图像中发生不期望的水平条纹。
此外，图8D是示出在根据微透镜的收缩率所设置的图像传感器的设置光瞳距离Ds0处的平面上，周边图像高度处的像素组A中的像素分离光束的状态的示意图，并且图8E是示出在根据微透镜的收缩率所设置的图像传感器的设置光瞳距离Ds0处的平面上，周边图像高度处的像素组B中的像素分离光束的状态的示意图。与图8B和8C相同，区域820表示像素接收光的范围，并且区域821a、821b、822a和822b分别表示光电转换部801a、801b、802a和802b接收光的分割光瞳区域的范围。在摄像时，区域821a、821b、822a和822b的信号分别形成拍摄图像。区域823表示受由传送栅电极803所造成的光接收率变化的影响的范围。如图8D和8E所示，对于各像素来说，光接收率因传送栅电极803而变化的区域都是不同的。因此，像素组A接收光的范围的形状和像素组B接收光的范围的形状是不同的，从而使得在拍摄图像中发生不期望的水平条纹。
发明内容
考虑到上述情况做出本发明，并且在降低对拍摄图像进行遮光的传送栅电极的形状的影响的同时，提出适于焦点检测的光电转换部的多种分割模式。
另外，本发明使得在支持通过摄像平面相位差方法的焦点检测的图像传感器中，能够在降低传送栅电极对拍摄图像的影响的同时，在更宽范围的摄像光学系统的光瞳距离上适当进行焦点检测。
根据本发明，提供一种图像传感器，其包括：像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置和所述第二像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置，在所述像素中处于相互不同的位置。
根据本发明，提供一种图像传感器，其包括：像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；分割带，其分离所述光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组所包括的分割带相对于所述第一像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置、以及所述第二像素组所包括的分割带相对于所述第二像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置，在所述像素中处于相互不同的位置。
此外，根据本发明，提供一种图像传感器，其包括：像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而变化，从而使得不管所述图像高度如何，都大致均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域。
此外，根据本发明，提供一种图像传感器，其包括：像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中相同大小的部分区域的传送栅电极，所述像素部具有多个存储部，其中，所述多个存储部用于存储经由所述传送栅极从所述光电转换部所传送的电荷，所述多个存储部中的各个存储部存储从多个像素的光电转换部所传送的电荷，其中所述多个存储部与所述多个像素的光电转换部以夹持有所述传送栅极的方式相互面对，以及在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而变化，从而使得不管所述图像高度如何，都大致均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域。
此外，根据本发明，提供一种图像传感器，其包括：像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部，其中，在预定分割边界处，在预定分割方向上分割所述多个光电转换部的光接收面；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组和所述第二像素组所包括的分割边界在所述光接收面上根据图像高度而相对于所述分割方向在相反方向上变化。
此外，根据本发明，提供一种摄像设备，其包括：图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置和所述第二像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置，在所述像素中处于相互不同的位置；以及镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
此外，根据本发明，提供一种摄像设备，其包括：图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；分割带，其分离所述光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组所包括的分割带相对于所述第一像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置、以及所述第二像素组所包括的分割带相对于所述第二像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置，在所述像素中处于相互不同的位置；以及镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
此外，根据本发明，提供一种摄像设备，其包括：图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而变化，从而使得不管所述图像高度如何，都大致均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域；以及镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
此外，根据本发明，提供一种摄像设备，其包括：图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同大小的部分区域的传送栅电极，所述像素部具有多个存储部，其中，所述多个存储部用于存储经由所述传送栅极从所述光电转换部所传送的电荷，所述多个存储部中的各个存储部存储从多个像素的光电转换部所传送的电荷，其中所述多个存储部与所述多个像素的光电转换部以夹持有所述传送栅极的方式相互面对，以及在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而变化，从而使得不管所述图像高度如何，都大致均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域；以及镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
此外，根据本发明，提供一种摄像设备，其包括：图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：多个光电转换部，其中，在预定分割边界处，在预定分割方向上分割所述多个光电转换部的光接收面；以及多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及所述第一像素组和所述第二像素组所包括的分割边界在所述光接收面上根据图像高度而相对于所述分割方向在相反方向上变化；以及镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其他特征将显而易见。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图，示出本发明的实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1A～1C是示出根据本发明第一实施例的图像传感器的像素结构和摄像光学系统的光瞳面上的状态的示意图；
图2是示出根据第一实施例的图像高度X1处的像素和摄像光学系统的光瞳面上的状态的示意图；
图3是示出根据第二实施例的图像传感器的像素结构的示意图；
图4A～4C是示出根据第三实施例的图像传感器的像素结构和摄像光学系统的光瞳面上的状态的示意图；
图5是根据第四实施例的图像传感器的像素结构的示意图；
图6A和6B是示出根据第四实施例的由于图像传感器的传送栅电极的不同位置而造成的摄像光学系统的光瞳面上的不同状态的示意图；
图7是示出第五实施例的摄像设备的结构的示意图；以及
图8A～8E是示出传统图像传感器的像素结构的示意图。
具体实施方式
参考附图详细说明本发明的典型实施例。
第一实施例
图1A～1C是示出本发明第一实施例的图像传感器1的像素结构、以及摄像光学系统的光瞳面上的状态的示意图。图1A是当从光入射侧观察时，构成图像传感器1的多个像素10(像素部)配置于上的二维平面的平面图，并且仅示出由2行×2列二维排列的像素10所构成的4个像素。将上面行的像素10称为像素组A，并且将下面行的像素10称为像素组B。
各像素10均具有一个微透镜100，并且具有在图1A的Z方向上被配置在下面的多个光电转换部101a和101b或者102a和102b。靠近光电转换部101a和101b以及光电转换部102a和102b配置浮置扩散区域104。作为传送晶体管的栅极的传送栅电极103，分别将在光电转换部101a、101b、102a和102b中所生成的电荷传送至所连接的浮置扩散区域104。各浮置扩散区域104均被配置成由光电转换部101a和101b或者102a和102b共享。传送栅电极103及光电转换部101a和101b或者102a和102b被配置成当从Z方向上观察时，在像素排列平面上具有重叠区域。此时，不管像素组A还是像素组B，将重叠区域设计成在像素10中具有相同形状、并且处于相同位置。注意，浮置扩散区域104相当于用于保持光电转换部中所生成的电荷的存储部。
接着说明第一实施例的图像传感器1的像素组。如图1A所示，像素组A的光电转换部101a和101b的形状是不同的，并且像素组B的光电转换部102a和102b的形状也是不同的。具体地，构成像素组A的光电转换部101a和101b的分割边界相对于像素中心(虚线)在-X侧偏移Dx。另一方面，构成像素组B的光电转换部102a和102b的分割边界相对于像素中心在+X侧偏移Dx。因此，在像素组A中，相对于出射光瞳的中心在-X侧分割各像素，并且在像素组B中，相对于出射光瞳的中心在+X侧分割各像素，并且在分割光电转换部中进行光电转换。这表示在像素组之间，光电转换部101a、101b、102a和102b的重心在相互相反的方向上偏移，并且表示下面的结构：在该结构中，在像素组之间，以像素为单位合计的光接收面的重心是相同的。注意，在本实施例中，分割光电转换部101a和101b的分割边界相当于分割带。特别地，重叠区域附近的分割带相当于第一分割带，并且分割边界偏移的区域附近的分割带相当于第二分割带。
图1B是示出像素组A的像素在光瞳面上分离光束的状态的示意图，并且图1C是示出像素组B的像素在光瞳面上分离光束的状态的示意图，其中，各附图均在其上部示出图1A所示的像素被投影在光瞳面上的形状。在图1B和1C中，区域120表示像素10接收光的光瞳区域的范围。另外，区域121a、121b、122a和122b分别表示光电转换部101a、101b、102a和102b接收光的光瞳区域的范围。此外，区域123表示受由传送栅电极103所造成的遮光的影响光瞳区域的范围。
配置在中央的圆110表示通过被安装至图像传感器1的摄像光学系统的光圈框所形成的范围。因此，实际上，圆110内部区域用作为像素10接收光的范围。为了简化，在图1B和1C中，安装至图像传感器1的摄像光学系统的出射光瞳距离D1，大致等于图像传感器1的设置光瞳距离Ds，并且圆110示出从中央图像高度处的像素所观察的光圈框。
可以认为，如果采用上述图像传感器1的像素结构，则由于传送栅电极103所造成的遮光状态在下面的区域中是相同的：通过相加分割光电转换部101a和101b所获得的、并被用作为拍摄图像的区域和通过相加分割光电转换部102a和102b所获得的、并被用作为拍摄图像的区域。因此，在像素组A和像素组B中，通过光圈框所形成的光可接收区域的形状是相同的，因此，可以排除拍摄图像中的水平条纹的起因。
图2是示出在第一实施例中作为被安装至图像传感器1的摄像光学系统的出射光瞳距离D1短于图像传感器1的设置光瞳距离Ds的情况下，像素组A的像素10在-X方向上图像高度X1处的光圈框和光瞳分离的状态的示意图。如该附图所示，在-X侧的图像高度处，通过像素组A的像素10的光瞳分离可以降低分离的两个图像的光量平衡损失，因此使得可以进行更精确的焦点检测。另一方面，对于+X方向，像素组B的像素10的状态与像素组A相同，因此使得可以通过根据图像高度选择适当像素组以适合于出射光瞳距离D1短的摄像光学系统。出射光瞳距离D1长于图像传感器1的设置光瞳距离Ds的情况下的关系(未示出)，与上述关系相反，并且，另外，在这种情况下，可以通过选择适当像素组来提高焦点检测精度。
如上所述，根据第一实施例，可以在降低对于拍摄图像进行遮光的传送栅电极的形状的影响的同时，提供适用于焦点检测的光电转换部的多种分割模式。
第二实施例
图3是示出本发明第二实施例的图像传感器2的像素结构的示意图。图3是当从光入射侧观察时，构成图像传感器2的多个像素20配置于上的二维平面的平面图，并且仅示出像素20的二维排列中被配置在±X轴方向上图像高度最高的位置和中央图像高度的位置处的总共10个像素。上面行的像素20被配置为像素组A，并且下面行的像素20被配置为像素组B。
各像素20均具有一个微透镜200，并且光电转换部201a和201b或者202a和202b在图3的Z方向上被配置在下面。邻接光电转换部201a和201b或者202a和202b配置浮置扩散区域204。作为传送晶体管的栅极的传送栅电极203将分别在光电转换部201a、201b、202a和202b中所生成的电荷，传送至浮置扩散区域204。多个光电转换部，即，201a和201b或者202a和202b共享浮置扩散区域204。传送栅电极203及各光电转换部201a、201b、202a和202b被配置成当从Z方向上观察时，在像素排列平面上具有重叠部分。这里，不管像素组A还是像素组B，在相同方向上配置重叠部分。换句话说，重叠部分被设计成在像素20中具有相同形状、并且处于相同位置。
接着说明第二实施例的图像传感器2的像素组。如图3所示，像素组A的光电转换部201a和201b的形状相互不同，并且像素组B的光电转换部202a和202b的形状也相互不同。作为例子说明最左侧列。像素组A的光电转换部201a和201b的分割边界，相对于像素20的中心(点划线)在-X侧偏移Dx1，并且像素组B的光电转换部202a和202b的分割边界相对于像素中心在+X侧偏移Dx1。在下一列中采用±Dx2的偏移关系，并且在中央图像高度(第三列)处消除偏移，其中，分割边界相一致。
使得偏移关系相对于中央图像高度(第三列)对称，并且在最右侧列中，像素组A的光电转换部201a和201b的分割边界，相对于像素20的中心(点划线)在+X侧偏移Dx1。另一方面，像素组B的光电转换部202a和202b的分割边界，相对于像素中心在-X侧偏移Dx1。因此，在像素组A和像素组B中，根据图像高度的增大，分割光电转换部201a和201b的光接收面的重心的平均位置和分割光电转换部202a和202b的光接收面的重心的平均位置相互分开。利用这一结构，对于各图像高度，配置用于根据图像高度来分割更加适当的光瞳区域的焦点检测像素，从而使得对于诸如摄像光学系统的光瞳距离在可更换镜头系统等中变化量大的情况，可以采用灵活多样的方法。
注意，如图3所示，光电转换部201a和201b的分割位置及光电转换部202a和202b的分割位置各自都包括分割边界从像素中心偏移的地方和分割边界没有偏移的地方。分割边界没有偏移的地方在与传送栅电极203邻近的区域中。此外，传送栅电极203均被配置成具有相同形状。如上所述，光电转换部201a、201b、202a和202b各自的一部分被传送栅电极203覆盖。传送栅电极203不是由透光材料制成的，因此，被传送栅电极203所覆盖的光电转换部201a、201b、202a和202b的区域会被遮光。此时，构成像素组A的光电转换部201a和201b的合计区域以及构成像素组B的光电转换部202a和202b的合计区域，被传送栅电极203均等地遮光。因此，如上所述，克服了用于对于各像素组形成不同光瞳区域的传统技术的问题。
作为本发明第二实施例的图像传感器2，使得可以在能够进行不会对拍摄图像产生不利影响的拍摄的同时，提供适用于焦点检测的光电转换部的多种分割模式。
注意，在上述第一和第二实施例中，在均是直线的边界上分割光电转换部，但是本发明不局限于此，而且可以使用曲线用于该分割。此外，在上述第一和第二实施例中，光瞳分割被限制成分割成两个，但是本发明不局限于此，并且例如，可以使用诸如分割成四个等的三个以上的区域的分割。即使在这种情况下，如果在所有像素组中的传送栅电极和光电转换部的重叠部分具有相同形状、并且处于相同的相对位置，则可以获得相同效果。
注意，在上述第一和第二实施例中，两种类型的像素组被描述为像素组A和像素组B，但是本发明不局限于此。例如，如果包括拜耳阵列中的颜色滤波器，则可以通过配置有相同颜色的滤波器的像素构成像素组。
第三实施例
图4A～4C是示出本发明第三实施例的图像传感器3的像素结构、以及摄像光学系统的光瞳面上的状态的示意图。图4A是当从光入射侧观察时，构成图像传感器3的多个像素30配置于上的二维平面(像素部)的平面图。图4A仅示出像素30的二维排列中由被配置在图像高度在-X方向上高的区域A中的2个行和2个列所构成的4个像素、由被配置在图像传感器3的中央附近的区域B中的2个行和1个列所构成的2个像素、以及由被配置在图像高度在+X方向上高的区域C中的2个行和2个列所构成的4个像素。
各像素30均具有一个微透镜300，并且在图4A的Z方向的下方，将光电转换部301a和301b配置在像素组I中，并且将光电转换部302a和302b配置在像素组II中。在X方向上分割各光电转换部301a、301b、302a和302b以用于使用摄像平面上的相位差的焦点检测。在摄像时，使用各像素的光电转换部301a和301b的合计区域的信号和各像素的光电转换部302a和302b的合计区域的信号。不管像素组或者图像高度如何，该合计区域的重心大致位于像素中心处。
浮置扩散区域304(存储部)被配置在-Y方向上邻近光电转换部301a和301b的区域、以及在-Y方向上邻近光电转换部302a和302b的区域中。作为传送晶体管的栅极的传送栅电极303将在光电转换部301a、301b、302a和302b中所生成的电荷，传送至所连接的浮置扩散区域304。浮置扩散区域304被配置成由光电转换部301a和301b或者302a和302b共享，并且保持经由所连接的传送栅极所传送的电荷。传送栅电极303及各光电转换部301a、301b、302a和302b被配置成当从Z方向上观察时，具有重叠部分S，其中，在重叠部分S中，该区域的一部分重叠。此时，重叠部分S被设计成：对于所有像素组，在各像素的像素中心处，在ξηζ坐标系中具有相同形状、并且处于相同位置。这是用于对于各像素组来抑制下面的水平条纹：由于由传送栅电极303造成光接收率变化的区域的变化而发生的水平条纹。
接着说明第三实施例的图像传感器3的像素组。如图4A所示，像素组I的光电转换部301a和301b的形状相互不同，并且像素组II的光电转换部302a和302b的形状相互不同。因此，在区域A的左列中，构成像素组I的光电转换部301a和301b的分割边界相对于像素中心在-X侧偏移Dx1。另一方面，构成像素组II的光电转换部302a和302b的分割边界相对于像素中心在+X侧偏移Dx1。因此，光电转换部301a和301b或者302a和302b的合计光接收面的重心Ct大致在像素中心处，并且对于各像素来说都相同。相反，光电转换部301a和301b的光接收面的重心的平均位置Ca和光电转换部302a和302b的光接收面的重心的平均位置Cb，是在X方向上相对于像素中心轴对称的相互不同的位置。换句话说，在像素组I和像素组II之间，分割边界偏移的方向相反。注意，在本实施例中，在X方向上在分割边界上分割光接收面，并且该X方向相当于分割方向。
该偏移关系是区域A的右列中偏移±Dx2(Dx2<Dx1)的关系。相同地，偏移量随着接近图像传感器3的中央而逐渐减小，并且在中央附近的区域B中消除偏移。此外，替换偏移关系以使得相对于中央图像高度对称，并且在区域C的右列中，在像素组I中，分割边界相对于像素中心在+X侧偏移Dx1，并且在像素组II中，分割边界在-X侧偏移Dx1。因此，像素组I的像素以及像素组II的像素中的多个光电转换部的重心在分割方向上的平均位置，根据图像高度的增大，相互在相反方向上与像素中心分离。利用这一结构，可以实现对于各像素组来说设置光瞳距离都不同的图像传感器。注意，稍后将参考图4B和4C说明各像素组的设置光瞳距离的差异。
注意，在传送栅电极303附近，分割边界位于像素中心附近，以使得重叠部分S具有相同形状、并且处于相同位置。因此，如果考虑重叠部分S来合计各像素所包括的多个光电转换部，则对于像素组I和像素组II，该形状(投影)是相同的。因此，变得可以抑制由于发生光接收率变化的区域的不同而造成的水平条纹。
图4B和4C是示出第三实施例中，通过图像传感器3的像素组I和像素组II在光瞳面上分离光束的状态的示意图。图4B和4C分别示出像素组I和像素组II的像素在光瞳面上分离区域A、B和C中的光束的状态。距离Ds0表示通过被配置成相对于图像高度中心具有收缩率的微透镜300所设置的图像传感器3的设置光瞳距离(基准光瞳距离)。
如上所述，通过在作为光电转换部301a和301b或者302a和302b的分割方向的X方向上改变各区域的偏移量，入射至区域A、B和C中的像素的光束的主光线在距离Ds1处与光轴相交(图4B)。这意为像素组I相当于具有设置光瞳距离Ds1的传感器，其中，设置光瞳距离Ds1短于基于上述收缩率所确定的图像传感器3的设置光瞳距离Ds0。在这种情况下，不管图像高度如何，像素组I的光电转换部301a和301b在设置光瞳距离Ds1处大致均等地分割光瞳区域。
另一方面，像素组II相当于具有设置光瞳距离Ds2的传感器，其中，设置光瞳距离Ds2长于基于上述收缩率所确定的图像传感器3的设置光瞳距离Ds0，如图4C所示。在这种情况下，不管图像高度如何，像素组II的光电转换部302a和302b在设置光瞳距离Ds2处大致均等地分割光瞳区域。
这样，在对于各像素组具有不同的设置光瞳距离的图像传感器中，通过选择适用于所安装的摄像光学系统的像素组，可以实现提高在±X方向上从画面中心分离的高图像高度区域中的焦点检测精度。
注意，在第三实施例中，在X方向上分割光电转换部301a和301b以及302a和302b，但是本发明不局限于此，并且即使在与X方向垂直的Y方向上分割的情况下，在Y方向上的高图像高度区域中也可以提高焦点检测精度。另外，说明了图像传感器3设置有两个像素组，即，像素组I和像素组II的情况，但是可以采用图像传感器3设置有具有不同的设置光瞳区域的三个以上的像素组的结构。
接着说明设置光瞳距离与同图像传感器3组合的摄像光学系统的出射光瞳距离的最小值D11和最大值D12之间的理想关系。首先，这两个像素组的最小光瞳距离Ds1和最大光瞳距离Ds2满足下面的条件(1)，以使得能够适合于所安装的摄像光学系统的出射光瞳距离从D11～D12的变化。
Ds2>Ds0>Ds1…(1)
此外，说明用于确定图像传感器3的设置光瞳距离Ds0的方法。图4B中的区域310表示设置光瞳距离Ds1可以适合于焦点检测的摄像光学系统的出射光瞳距离的范围，并且图4C中的区域320表示设置光瞳距离Ds2可以适合于焦点检测的摄像光学系统的出射光瞳距离的范围。注意，“摄像光学系统的出射光瞳距离的范围……可以适合于……”意为：与光电转换部301a和301b及302a和302b相对应的光瞳区域的大小的比在预定范围内，并且是指能够以足够精度进行焦点检测的范围。如果设置光瞳距离对于各像素组都不同，则可以实现图像传感器3可以覆盖宽的出射光瞳距离范围。理想的是进行设置，以使得所安装的摄像光学系统的出射光瞳距离的变化范围(D11～D12)大致在该适合出射光瞳距离范围内。具体地，基于下面的条件(2)确定设置光瞳距离Ds0。
(1/Ds1+1/Ds2)/2＝1/Ds0…(2)
因此，设置Ds0以使得基于微透镜300的收缩率所设置的设置光瞳距离Ds0的倒数1/Ds0与摄像光学系统的光瞳距离的最小值和最大值(Ds1和Ds2)的倒数平均值大致相一致。另外，区域330表示可以适合于使用在像素中央处分割光电转换部的传统像素的焦点检测的摄像光学系统的出射光瞳距离的范围。假定这些像素的组是像素组III(未示出)，并且配置在像素中央处分割光电转换部的传统像素，从而作为可以进行焦点检测的区域而覆盖该区域。因此，变得可以实现下面的图像传感器：该图像传感器以广泛的平衡方式覆盖包括设置光瞳距离Ds0的、变化的摄像光学系统的出射光瞳距离D11～D12的范围。
如上所述，根据第三实施例，在图像传感器3中，在降低对拍摄图像进行遮光的传送栅电极的形状的影响的同时，可以基于适用于焦点检测的光电转换部的多个分割模式来提供多个设置光瞳距离。
第四实施例
接着说明本发明的第四实施例。图5是示出作为本发明第四实施例的图像传感器4的像素结构的示意图，并且是示出每两行的像素的传送栅电极403相互面对的例子的平面图。图5仅示出二维排列像素中由图像高度在-X方向上高的区域A中的4列×2行所构成的8个像素(4个像素对)、由图像传感器4中央附近的区域B中的由4列×1行所构成的4个像素(2个像素对)和由图像高度在+X方向上高的区域C中的4列×2行所构成的8个像素(4个像素对)。
各像素40具有一个微透镜400，并且在图5中的Z方向上的下面，在像素组I中配置多个光电转换部401a和401b，并且在像素组II中配置光电转换部402a和402b。浮置扩散区域404(存储部)被配置在在Y方向上与光电转换部401a和401b以及402a和402b相邻的区域中。作为传送晶体管的栅极的传送栅电极403，将在光电转换部401a、401b、402a和402b中所生成的电荷传送至浮置扩散区域404。在图像传感器4中，构成同一像素组的两个行的传送栅电极403被配置成相互面对，并且在传送栅电极403相互面对的位置处，两个行共享浮置扩散区域404。换句话说，采用下面的结构：像素对的4个光电转换部401a、401b、402a和402b共享各浮置扩散区域404。注意，在第四实施例中，采用下面的结构：4个光电转换部共享浮置扩散区域404，但是本发明不局限于此。
传送栅电极403及各光电转换部401a、401b、402a和402b被配置成当从Z方向上观察时，相对于像素排列平面具有重叠部分S。此时，对于所有像素组，重叠部分S被设计成在像素组中的像素对中具有相同形状、并且处于相同位置。不同于第三实施例的图像传感器3，在单位像素中，传送栅电极403相互面对的两个行中的重叠部分S的形状和位置是不同的。这样可能导致在通过利用多个光电转换部所进行的合计所获得的拍摄图像中产生条纹。然而，通过在显影时对拍摄图像进行去马赛克处理，下面的结构使得可以解决在像素组中的重叠部分S之间形状和位置的不同：在该结构中，像素组的周期和由R、Gr、Gb和B颜色滤波器所构成的拜耳阵列的周期是相同的。
注意，第四实施例中用于分割图像传感器4的光电转换部的方法与第三实施例中用于分隔图像传感器3的光电转换部的方法相同，因此这里省略对其的说明。
接着参考图6A和6B，说明通过将构成同一像素组的两个行的传送栅电极403配置成相互面对所获得的优点。图6A和6B示意性示出在图5中的像素组I的第一行和像素组I的第二行中-X侧的图像高度处的区域中的光瞳分离的状态。像素组I是根据其设置光瞳距离为Ds1的像素组。对于第一行(图6A)，受传送栅电极403影响的区域R(以下称为“影响区域”)在光瞳区域的+Y侧。另一方面，对于第二行(图6B)，相同的影响区域R在光瞳区域的-Y侧。在影响区域R附近，在该附图的右方向和左方向上，均等地分割光电转换部，从而使得通过合计多个光接收部所获得的形状在同一行中是相同的。因此，对于通过光瞳区域的影响区域R附近形成其图像的被摄体，由于在光瞳距离Ds1处不是均等地分割光瞳区域，因而焦点检测性能劣化。换句话说，在影响区域R附近，设置光瞳距离不是理想的Ds1。考虑到此，通过将构成同一像素组的两个行的传送栅电极403配置成相互面对、相加这两个行的信号、并且进行焦点检测，这样使得可以降低影响区域R附近的焦点检测性能的劣化。因此，可以降低影响区域R对焦点检测的影响。
在第四实施例中，图像传感器4的多个像素组被设置成对应于两个光瞳距离Ds1和Ds2，但是本发明不局限于此，并且图像传感器4可以包括与更多光瞳距离相对应的更多像素组。这样可以包括与同设置光瞳距离Ds0相同的光瞳距离相对应的像素组，即，均等地分割多个光电转换部中的每一个的像素组。
如上所述，根据第四实施例，在图像传感器4中，可以在降低影响区域对拍摄图像的影响的同时，提供适用于焦点检测的、光电转换部的多个分割模式。通过将像素组中的传送栅电极配置成相互面对，这样还可以降低影响区域对焦点检测的影响。
注意，在上述第三和第四实施例中，边界均表现为直线，但是本发明不局限于此，并且可以包括曲线。此外，通过在X方向上分割成两个，进行光瞳分离，但是本发明不局限于此，并且例如，可以使用向三个以上区域的分割，例如分割成四个区域等。即使在这种情况下，如果所有像素组中的像素的传送栅电极和光电转换部的重叠部分S具有相同形状、并且处于相同位置，则也可以获得相同效果。
注意，在第三实施例中，像素组I和像素组II的配置可以是除图4A～4C所示以外的配置。例如，可以重复下面的模式：在该模式中，像素组I被配置在多个行上，并且像素组II同样被配置在多个行上。另外，可以采用下面的配置：在该配置中，利用像素组II替换连续被配置在多个行上的像素组I的一部分，并且反之亦然。此外，可以采用下面的结构：在该结构中，将仅由进行均等分割的像素所构成的、图4A的区域B中所示的行，设置为与像素组I和像素组II组合所配置的像素组III。
第五实施例
接着说明本发明的第五实施例。图7示出作为具有本发明的第一～第四实施例的图像传感器1～4中任一个的摄像设备700的照相机的示意性结构。在图7中，摄像设备700是设置有照相机机体和可更换镜头(摄像光学系统)的数字照相机系统，其中，可更换镜头可被安装至照相机机体或者可从照相机机体拆卸掉。然而，本实施例不局限于此，并且还可应用于下面的摄像设备：在该摄像设备中，照相机机体和收集来自被摄体的光的镜头被集成一体。
第一透镜组701被配置在构成摄像镜头(摄像光学系统)的多个透镜组中的最前面(被摄体侧)，并且以能够在光轴OA的方向(光轴方向)上前进/缩回的状态通过镜筒来保持。还用作为光圈的快门702(光圈)通过调节光圈的开口直径，来调节进行拍摄期间的光量，并且在静止图像拍摄期间发挥曝光期调节快门的功能。第二透镜组703与还用作为光圈的快门702一体在光轴方向上前进/缩回，并且具有用于与第一透镜组701的前进/缩回操作联合进行变倍操作的变焦功能。第三透镜组705是通过在光轴方向上前进/缩回来进行焦点调节(变焦操作)的透镜组。光学低通滤波器706是用于降低拍摄图像的伪色和摩尔纹的光学元件。
图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)经由摄像光学系统对被摄体图像(光学图像)进行光电转换，并且例如由CMOS传感器或者CCD传感器及其周围电路构成。
变焦致动器711通过转动(驱动)凸轮筒(未示出)在光轴方向上移动第一透镜组701和第二透镜组703来进行变倍操作。光圈快门致动器712控制还用作为光圈的快门702的开口直径以调节光量(拍摄光量)，并且控制静止图像拍摄期间的曝光期。调焦致动器714在光轴方向上移动第三透镜组705以进行焦点调节。
电子闪光灯715是照明被摄体所使用的照明设备。使用设置有氙灯的闪光照明设备或者设置有连续发射光的LED(发光二极管)的照明设备，作为电子闪光灯715。AF辅助光发光单元716经由光投影透镜将具有预定开口模式的掩膜图像投影至被摄体上。因此，可以提高对于暗被摄体和低对比度被摄体的焦点检测能力。
CPU 721是用于进行摄像设备700的各种类型的控制的控制设备。摄像设备700具有计算单元、ROM、RAM、A/D转换器、D/A转换器和通信接口电路(未示出)等。CPU 721读出并执行存储在ROM中的预定程序，从而驱动摄像设备700的各种电路以控制诸如焦点检测(AF)、拍摄、图像处理或者记录等的一系列操作。
电子闪光灯控制电路722与拍摄操作同步进行电子闪光灯715的照明控制。辅助光驱动电路723与焦点检测操作同步进行AF辅助光发光单元716的照明控制。图像传感器驱动电路724控制图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)的摄像操作，A/D转换所获得的图像信号，并且将图像信号发送至CPU 721。
图像处理电路725(图像处理设备)对从图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)所输出的图像数据进行诸如γ(伽马)转换、颜色插值或者JPEG(联合图像专家组)压缩等的处理。在第五实施例中，图像处理电路725具有获得单元725a和图像处理电路725b。获得单元725a从图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)获得摄像像素以及至少一个视差图像。摄像像素形成通过组合光电转换部101a和101b、102a和102b、201a、201b、202a和202b、301a和301b、302a和302b、401a和401b或者402a和402b的多个信号所生成的图像，其中，光电转换部101a、101b、102a、102b、201a、201b、202a、202b、301a、301b、302a、302b、401a、401b、402a和402b接收穿过相互不同的、摄像光学系统的光瞳部区域的光束。以下，将光电转换部101a、102a、201a、202a、301a、302a、401a和402a称为光电转换部A，并且将光电转换部101b、102b、201b、202b、301b、302b、401b和402b称为光电转换部B。视差图像是根据光电转换部101a和101b、102a和102b、201a、201b、202a和202b、301a和301b、302a和302b、401a和401b或者402a和402b的信号所生成的图像。
调焦驱动电路726基于焦点检测结果驱动调焦致动器714，并且沿光轴方向移动第三透镜组705以进行焦点调节。光圈快门驱动电路728驱动光圈快门致动器712以控制还用作为光圈的快门702的开口直径。变焦驱动电路729根据通过拍摄者的变焦操作来驱动变焦致动器711。
显示装置731被配置成包括例如LCD(液晶显示设备)。显示装置731显示与摄像设备700的拍摄模式有关的信息、拍摄前的预览图像、用于在拍摄之后进行检查的图像或者焦点检测期间的聚焦状态的显示图像等。操作单元732(操作开关组)被配置成包括电源开关、释放(拍摄触发器)开关、变焦操作开关和拍摄模式选择开关等。释放开关是两阶段开关，即，半按下状态(SW1处于ON的状态)和完全按下状态(SW2处于ON的状态)。记录介质733是例如可从摄像设备700移除的闪存，并且记录拍摄图像(图像数据)。
接着说明第五实施例的摄像设备700中的焦点检测操作。如上所述，图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)的像素组包括多个光电转换部(光电转换部A和光电转换部B)。因此，在光接收面上，通过来自相互不同的光瞳区域的一对光束，可以获得具有视差的一对被摄体图像。这一对被摄体图像分别相当于图像数据1和图像数据2。另外，图像数据1和图像数据2的视差根据摄像镜头的焦点位置等而变化。具体地，视差在聚焦状态下被消除，并且视差根据与聚焦状态的偏移量而增大。换句话说，视差量根据焦点状态而不同。因此，使用在图像数据之间所生成的视差量，可以获得适当焦点位置，并且可以获得与图像数据中的被摄体的距离。
说明用于使用公式(3)来获得视差量的方法。
Figure BDA0001252728510000211
注意，Ax和Bx是图像数据中所指定的行的多个光电转换部的输出信号值。s是偏移量，并且q和p是预定列编号。因此，使用光电转换部A的信号和在行方向上偏移s像素的光电转换部B的信号值之间的差，可以获得相关值C。偏移量s在预定范围内变化，并且获得相关值C，而且最小的偏移量s相当于视差量。然后，通过将最小的偏移量s乘以预定系数，可以计算焦点位置。通过基于该焦点位置来控制调焦驱动电路726，可以对被摄体进行焦点调节。
注意，在第五实施例中，光电转换部B的信号被偏移，但是可以偏移光电转换部A的信号。此外，可以使用除公式(3)以外的公式来计算视差量。
这样，通过使用根据光电转换部A和B的信号所生成的、具有视差的图像数据1和2，可以获得与画面上的任意位置处的被摄体的距离。另外，通过相加图像数据1和2，可以获得图像数据3。也就是说，图像数据3相当于图像数据1和图像数据2的合成图像。换句话说，根据本发明的图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)可以获得焦点检测操作所使用的图像数据和拍摄被摄体图像所使用的图像数据。另外，作为实施例，组合图像数据1和图像数据2以获得图像数据3，但是本发明不局限于此。例如，可以采用下面的结构：在该结构中，从图像传感器1(或者图像传感器2～4中的任一个)获得图像数据1和图像数据3，并且通过从图像数据3减去图像数据1来获得图像数据2。此外，在第五实施例中，说明了将光接收面分割成两个的例子，但是可以将光接收面分割成分成三个以上。注意，在组合图像数据1和图像数据2以生成图像数据3的情况下，可以进行预定加权，并且可以在处理图像中的一个之后进行该加法。
其他实施例
注意，本发明可应用于由多个装置所构成的系统、或者由一个装置所构成的设备。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (31)

1.一种图像传感器，包括：
像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，
其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
所述第一像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置和所述第二像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置，在所述像素中在相互相反的方向偏移。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心和所述第二像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心，在所述像素中处于相同的位置。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置和所述第二像素组的各像素所包括的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置，相对于所述像素中的光电转换部的分割方向在相互相反的方向上偏移。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述像素部中的图像高度越高，所述第一像素组的所述平均位置和所述第二像素组的所述平均位置相互分离得越大。
5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，在所述像素部中的中央图像高度处，所述第一像素组的所述平均位置与所述第二像素组的所述平均位置一致。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的图像传感器，其中，各个像素还包括存储部，所述存储部用于存储所述光电转换部所生成的电荷，并且所述存储部连接至所述多个传送栅极。
7.根据权利要求6所述的图像传感器，其中，所述第一像素组中的所述存储部和所述第二像素组中的所述存储部被配置在相同方向上。
8.一种图像传感器，包括：
像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，
其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；分割带，其分离所述光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
所述第一像素组所包括的分割带相对于所述第一像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置、以及所述第二像素组所包括的分割带相对于所述第二像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置，在所述像素中在相互相反的方向偏移。
9.根据权利要求8所述的图像传感器，其中，
所述分割带包括所述光可接收区域中的第一分割带和所述部分区域中的第二分割带，
所述第一像素组的各像素所包括的第一分割带的位置和所述第二像素组的各像素所包括的第一分割带的位置，在所述像素中相互不同，以及
所述第一像素组的各像素所包括的第二分割带的位置和所述第二像素组的各像素所包括的第二分割带的位置，在所述像素中在相互相反的方向偏移。
10.一种图像传感器，包括：
像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，
其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
多个光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述对应于微透镜的光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而在相互相反的方向变化，从而使得不管所述图像高度如何，都均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域。
11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，
所述像素部还包括被分别配置在所述像素中的多个微透镜，
所述微透镜被配置成相对于所述像素部的图像高度中心具有预定收缩率，以及
在所述光电转换部的分割边界穿过像素中心的像素中，如果将不管所述光电转换部的分割方向的图像高度如何都均等地分割光瞳区域的光瞳距离设为基准光瞳距离，则所述第一像素组的光瞳距离和所述第二像素组的光瞳距离不同于所述基准光瞳距离。
12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的光瞳距离短于所述基准光瞳距离，并且所述第二像素组的光瞳距离长于所述基准光瞳距离。
13.根据权利要求12所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的分割边界和所述第二像素组的分割边界在各图像高度处相对于各像素中心在相互相反的方向上偏移。
14.根据权利要求11～13任一项所述的图像传感器，其中，设所述基准光瞳距离为Ds0，所述第一像素组的光瞳距离为Ds1，并且所述第二像素组的光瞳距离为Ds2，
则(1/Ds1+1/Ds2)/2＝1/Ds0成立。
15.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述像素部中的图像高度越高，所述第一像素组和所述第二像素组中的光电转换部的分割边界与各像素中心分离得越大。
16.根据权利要求10所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的光电转换部的分割边界和所述第二像素组的光电转换部的分割边界在所述像素部的中央图像高度处一致。
17.一种图像传感器，包括：
像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，
其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中相同大小的部分区域的传送栅电极，
所述像素部具有多个存储部，其中，所述多个存储部用于存储经由所述传送栅极从所述光电转换部所传送的电荷，
所述多个存储部中的各个存储部存储从多个像素的光电转换部所传送的电荷，其中所述多个存储部与所述多个像素的光电转换部以夹持有所述传送栅极的方式相互面对，以及
在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而在相互相反的方向变化，从而使得不管所述图像高度如何，都均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域。
18.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，
经由相互面对的一对传送栅极，将一个光电转换部的电荷从各像素传送至所述存储部，并且进行相加。
19.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，
所述像素部还包括分别配置在所述像素中的多个微透镜，
所述微透镜被配置成相对于所述像素部的图像高度中心具有预定收缩率，以及
在所述光电转换部的分割边界穿过像素中心的像素中，如果将不管所述光电转换部的分割方向的图像高度如何都均等地分割光瞳区域的光瞳距离设为基准光瞳距离，则所述第一像素组的光瞳距离和所述第二像素组的光瞳距离不同于所述基准光瞳距离。
20.根据权利要求19所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的光瞳距离短于所述基准光瞳距离，并且所述第二像素组的光瞳距离长于所述基准光瞳距离。
21.根据权利要求20所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的分割边界和所述第二像素组的分割边界在各图像高度处相对于各像素中心在相互相反的方向上偏移。
22.根据权利要求19～21中任一项所述的图像传感器，其中，设所述基准光瞳距离为Ds0，所述第一像素组的光瞳距离为Ds1，并且所述第二像素组的光瞳距离为Ds2，
则(1/Ds1+1/Ds2)/2＝1/Ds0成立。
23.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，所述像素部中的图像高度越高，所述第一像素组和所述第二像素组中的所述光电转换部的分割边界与各像素中心分离得越大。
24.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，所述第一像素组的光电转换部的分割边界和所述第二像素组的光电转换部的分割边界在所述像素部的中央图像高度处一致。
25.一种图像传感器，包括：
像素部，其由多个像素构成，并且包括第一像素组和第二像素组，
其中，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部，其中，在预定分割边界处，在预定分割方向上分割所述多个光电转换部的光接收面；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
所述第一像素组和所述第二像素组所包括的分割边界在所述光接收面上根据图像高度而相对于所述分割方向在相互相反方向上变化。
26.根据权利要求25所述的图像传感器，其中，在与所述分割方向垂直的方向上相邻的所述第一像素组和所述第二像素组所包括的传送栅极连接至用于存储电荷的同一存储部。
27.一种摄像设备，包括：
图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
所述第一像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置和所述第二像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的平均位置，在所述像素中在相互相反的方向偏移；以及
镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
28.一种摄像设备，包括：
图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；
分割带，其分离所述光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
所述第一像素组所包括的分割带相对于所述第一像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置、以及所述第二像素组所包括的分割带相对于所述第二像素组的对应于微透镜的光电转换部的各个光可接收区域的重心的位置，在所述像素中处于相互不同的位置；以及
镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
29.一种摄像设备，包括：
图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而在相互相反的方向变化，从而使得不管所述图像高度如何，都均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域；以及
镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
30.一种摄像设备，包括：
图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同大小的部分区域的传送栅电极，
所述像素部具有多个存储部，其中，所述多个存储部用于存储经由所述传送栅极从所述光电转换部所传送的电荷，
所述多个存储部中的各个存储部存储从多个像素的光电转换部所传送的电荷，其中所述多个存储部与所述多个像素的光电转换部以夹持有所述传送栅极的方式相互面对，以及
在所述第一像素组和所述第二像素组中，所述光电转换部的分割边界根据所述光电转换部的分割方向的图像高度而在相互相反的方向变化，从而使得不管所述图像高度如何，都均等地分割相互不同的预定光瞳距离处的光瞳区域；以及
镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
31.一种摄像设备，包括：
图像传感器，所述图像传感器包括像素部，其中，所述像素部由多个像素构成并且包括第一像素组和第二像素组，所述第一像素组和所述第二像素组所包括的各个像素包括：
微透镜；
对应于微透镜的多个光电转换部，其中，在预定分割边界处，在预定分割方向上分割所述多个光电转换部的光接收面；以及
多个传送栅极，其分别对应于所述光电转换部，并且具有覆盖所述光电转换部中的相同部分区域的传送栅电极，以及
所述第一像素组和所述第二像素组所包括的分割边界在所述光接收面上根据图像高度而相对于所述分割方向在相互相反方向上变化；以及
镜头，其用于将来自被摄体的光收集至所述图像传感器。
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