CN101794802B - 固态成像设备和电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种固态成像设备，包括：传感器单元，其具有半导体基底，其中包括光电转换部分的像素以阵列布置在光接收表面上；透镜模块，其具有包括透镜的多个光学部件，并且布置所述透镜模块，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在所述传感器单元的所述光接收表面上；以及相移掩模，其中设置用于将所有光束分为多个组的区域，并且所述相移掩模使得对于光在每个区域中出现不同相移。

Description

固态成像设备和电子装置
技术领域
本发明涉及固态成像设备和电子装置，并且具体地，涉及其中具有光电转换部分的像素在光接收表面上以矩阵排列的固态成像设备、以及包括该固态成像设备的电子装置。
背景技术
例如，CMOS(互补MOS)传感器或CCD(电荷耦合器件)已知为固态成像设备。
配置如CMOS传感器或CCD传感器的固态成像设备，使得光入射在半导体基底的表面上形成的光电二极管(光电转换部分)上，并且通过在光电二极管中生成的信号电荷获取图像信号。
例如，在CMOS传感器中，为在光接收表面上以二维矩阵排列的每个像素提供光电二极管。当接收光时，在每个光电二极管中生成和积累的信号电荷通过CMOS电路的驱动传输到浮置扩散。信号电荷转换为信号电压并且被读取。
此外，例如，在CCD传感器中，类似于CMOS传感器为在光接收表面上以二维矩阵排列的每个像素提供光电二极管。当接收光时，在每个光电二极管中生成和积累的信号电荷通过CCD垂直传输路径和CCD水平传输路径传输并且被读取。
图19是示出现有技术中的固态成像设备的示例的示意性配置的视图。例如，成像设备包括传感器单元101和透镜模块102。
例如，传感器单元101具有基底111和在基底111上形成的绝缘层112，在基底111中CMOS或CCD型像素以阵列布置。在绝缘层112中形成金属布线和光波导。
此外，在绝缘层112上提供如红色(R)滤色镜、绿色(G)滤色镜和蓝色(B)滤色镜的滤色镜113，并且在滤色镜113上提供芯片上(on-chip)微透镜114。芯片上微透镜114和光波导改进了当入射在传感器单元101上的光入射在像素上时的效率。
透镜模块102包括多个光学部件，如第一到第五透镜121到125和光学部件126。
考虑到入射在传感器单元101上的光的容错(tolerance)、视角的依赖性等，设计透镜模块102使得光在传感器单元101上形成最佳光斑(spot)。
图20示出从传感器单元101的光入射侧(芯片上微透镜侧)看到的像素的布局的示例。
例如，如附图所示，“2×2”像素设为一个像素单元PU，并且两个绿色(G)像素布置在一个对角线方向，并且一个红色(R)像素和一个蓝色(B)像素布置在另一对角线方向。
在具有上述配置的传感器单元101中，当状态改变为用于透镜模块的设置等的散焦状态时，在适当的聚焦状态下入射在某一像素单元中的每个颜色的像素上的光入射在相邻像素单元的像素上。这是所谓的串扰，并且这导致图像的质量的劣化。
在JP-A-2000-150845、JP-A-2002-359363、JP-A-2003-324189、JP-A-2004-221532、JP-A-2005-294749和JP-A-2006-86320中公开了现有技术中的固态成像设备。
发明内容
鉴于以上，希望提出一种抑制在固态成像设备中当入射光散焦时出现的串扰的技术。
根据本发明实施例，提供一种固态成像设备，包括：传感器单元，其具有半导体基底，其中包括光电转换部分的像素以阵列布置在光接收表面上；透镜模块，其具有包括透镜的多个光学部件，并且布置所述透镜模块，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在所述传感器单元的所述光接收表面上；以及相移掩模，其中设置用于将所有光束分为多个组的区域，并且所述相移掩模使得对于光在每个区域中出现不同相移。
根据本发明实施例的固态成像设备包括传感器单元、透镜模块和相移掩模。
所述传感器单元具有半导体基底，其中包括光电转换部分的像素以阵列布置在光接收表面上。
所述透镜模块具有包括透镜的多个光学部件，并且布置所述透镜模块，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在所述传感器单元的所述光接收表面上。
所述相移掩模具有设置为将所有光束分为多个组的区域，并且所述相移掩模使得对于光在每个区域中出现不同相移。
此外，根据本发明的另一实施例，提供一种电子装置，包括：传感器单元，其具有半导体基底，其中包括光电转换部分的像素以阵列布置在光接收表面上；包括透镜模块和相移掩模的光学系统，所述透镜模块具有包括透镜的多个光学部件，并且布置所述透镜模块，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在所述传感器单元的所述光接收表面上，所述相移掩模中设置用于将所有光束分为多个组的区域，并且所述相移掩模使得对于光在每个区域中出现不同相移；以及信号处理电路，其处理所述传感器单元的输出信号。
根据本发明实施例的电子装置包括传感器单元、光学系统和用于处理所述传感器单元的输出信号的信号处理电路。这里，所述传感器单元和光学系统配置为包括根据本发明实施例的固态成像设备。
根据本发明实施例的固态成像设备可以抑制在固态成像设备中当入射光散焦时出现的串扰。
根据本发明实施例的电子装置可以抑制在成像时当入射光散焦时出现的串扰。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的固态成像设备的示意性配置的视图；
图2A和2B是示出在根据本发明的第一实施例的固态成像设备中在透镜表面上的振幅分布和在焦平面上的振幅分布之间的关系的视图；
图3A是示出在本发明的第一实施例中的相移掩模的具体示例的平面图；
图3B是图3A的截面视图；
图4是示出当会聚具有其在透镜上的振幅分布是恒定的波长的光时、在连接焦点的光接收表面上的光束模式的视图；
图5A是示出相移掩模的具体示例的平面图；
图5B是示出使用模拟的光束模式的结果的视图；
图6A是示出相移掩模的具体示例的平面图；
图6B是示出使用模拟的光束模式的结果的视图；
图7A是示出相移掩模的具体示例的平面图；
图7B是示出使用模拟的光束模式的结果的视图；
图8是示出根据本发明的第二实施例的固态成像设备的示意性配置的视图；
图9A是示出像素的布局的示例的视图；
图9B是示出第一掩模的具体示例的平面图；
图9C是示出第二掩模的具体示例的平面图；
图9D是通过组合第一和第二掩模获得的相移掩模的平面图；
图10A是示出像素布局的示例的视图；
图10B到10D是示出分别对于绿色(G)光、蓝色(B)光和红色(R)光有效地出现的相差的视图；
图11A是示出当没有相移掩模时、在550nm(绿光)的波长处在光接收表面上的光束模式的视图；
图11B示出当提供相移掩模时、在550nm(绿光)的波长处在光接收表面上的光束模式；
图12A是示出当没有相移掩模时、在450nm(蓝光)的波长处在光接收表面上的光束模式的视图；
图12B示出当提供相移掩模时、在450nm(蓝光)的波长处在光接收表面上的光束模式；
图13A是示出当没有相移掩模时、在650nm(红光)的波长处在光接收表面上的光束模式的视图；
图13B示出当提供相移掩模时、在650nm(红光)的波长处在光接收表面上的光束模式；
图14A和14B是用于说明本发明的第二实施例的效果的视图；
图15A和15B是用于说明本发明的第二实施例的效果的视图；
图16A和16B是用于说明本发明的第二实施例的效果的视图；
图17A和17B是用于说明本发明的第二实施例的效果的视图；
图18是示出作为根据本发明的第三实施例的电子装置的相机的示意性配置的视图；
图19是示出现有技术中的固态成像设备的示例的示意性配置的视图；以及
图20是示出现有技术中的像素的布局的示例的视图。
具体实施方式
下文中，参照附图，将描述根据本发明实施例的固态成像设备和包括该固态成像设备的电子装置。
第一实施例
图1是示出根据本实施例的固态成像设备的示意性配置的视图。
例如，固态成像设备包括传感器单元1、透镜模块2和布置在传感器单元1和透镜模块2之间的相移掩模3。
例如，传感器单元1具有半导体基底11，其中以阵列布置包括光电二极管的CMOS或CCD型像素。
此外，例如，在半导体基底11上形成绝缘层12，并且在绝缘层12中提供金属布线、光波导等。
此外，例如，在绝缘层12上提供滤色镜13，如红色(R)滤色镜、绿色(G)滤色镜和蓝色(B)滤色镜，并且在滤色镜13上提供芯片上微透镜14。
芯片上微透镜14和光波导改进当在半导体基底11的像素上入射的光入射在像素上时的效率。
透镜模块2包括多个光学部件，如第一到第五透镜21到25和光学部件26。
考虑到对传感器单元1的入射光L的容错、视角的依赖性等，设计透镜模块2，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在传感器单元的光接收表面上，并且在传感器单元1上形成最佳光斑。
这里，根据本实施例的固态成像设备还包括相移掩模3。
相移掩模具有设置为将所有光束分为多个组的区域，并且使得对于光在每个区域中出现不同相移。
下文中，将描述相移掩模的操作。
图2A和2B示出在透镜表面上的振幅分布和在焦平面上的振幅分布之间的关系。图2A示出透镜表面相对焦平面的位置，并且图2B示出在透镜表面上的振幅分布相对焦平面上的振幅分布。
通常，使用透镜会聚的原理可以描述为由以下表达式(1)和(2)示出的傅立叶变换等式F。
ψ ( x ′ , y ′ ) = f λf - exp [ - j k 0 ( f + x ′ 2 + y ′ 2 2 f ) ] × [ ψ ( x , y ) ] . . . ( 1 )
F [ ψ ( x , y ) ] = ∫ ∫ - ∞ ∞ ψ ( x , y ) exp [ j k 0 x ′ x + y ′ y f ] dxdy . . . ( 2 )
在表达式(1)和(2)中，ψ(x′，y′)是在光斑表面上的振幅分布，并且ψ(x，y)是在透镜表面上的振幅分布。λ是光的波长，f是透镜的焦距，并且k0是波数。
然而，这是近似。假设在x′y′平面上的会聚光斑系统是D，重要的是满足由以下表达式(3)示出的夫琅和费(Fraunhofer)近似。
D 2 f&lambda; < < 1 . . . ( 3 )
该原理指示会聚光斑是在透镜表面上的振幅分布的傅立叶变换。
使用该原理，可以通过使用相移掩模相反地改变透镜表面上的振幅分布(远场图像)，基于傅立叶变换规则，改变在焦点的光斑分布(光束模式)。
相移掩模3布置在入射光L的远场区域(非焦点)。考虑到容错，优选的是相移掩模3布置在光通量直径大的位置。
例如，相移掩模3布置在传感器单元1和透镜模块2之间。
替代地，相移掩模3可以提供在透镜模块2中。
图3A是示出相移掩模的具体示例的平面图，并且图3B是图3A的截面图。
图3A和3B中示出的相移掩模具有设为将所有光束分为两组的区域，并且使得对于光在一个区域A1中出现0的相移、而在另一区域A2中出现π的相移。
例如，为了使得相移出现，优选的是在两个区域A1和A2中的掩模的厚度分别为t1和t2的情况下在两个区域之间提供水平差(level difference)。
由于水平差而出现的相差表示为以下表达式(4)。
( n - 1 ) ( t 1 - t 2 ) &lambda; . . . ( 4 )
在表达式(4)中，n是用于形成相移掩模的材料的折射率，t1-t2是水平差，并且λ是光的波长。
这里，假设插入部分的F数足够大，并且透射通过其的光束是平行光束。为了使得在一个区域A1中出现0的相移、而在另一区域A2中出现π的相移，优选的是设置n、t1和t2，使得表达式(4)的值设为1/2。
如从表达式(4)可见，由于水平差(t1-t2)而出现的相差与波长λ成反比。因此，如果波长改变，则作为结果出现的相差也改变。
图4示出当用透镜会聚光束时在连接焦点的光接收表面上的光束模式，其中在透镜上的振幅分布ψ(x，y)是恒定的，并且其在550nm(绿光)的波长处具有0.3的NA。
该光束模式是圆形的，并且称为艾里(Airy)盘。图4示出接近法线(normal)会聚时该光斑分布的形状。
图5A是示出相移掩模的具体示例的平面图。此外，图5B示出当使用图5A所示的相移掩模时连接焦点的光接收表面上的光束模式的结果，该结果基于其中由具有0.3的NA的透镜在550nm(绿色)的波长处执行会聚的模拟。
如图5A所示，在一个区域A1中出现0的相移，而在另一区域A2中出现π的相移，光斑SP是入射光的光斑，并且相移掩模布置在远场区域。
如图5B所示，获得在分支方向上扩展的对称模式作为在光接收表面上的光束模式。
此外，图6A是示出相移掩模的具体示例的平面图。此外，图6B示出当使用图6A所示的相移掩模时、在形成焦点的光接收表面上的光束模式的结果，该结果基于其中由具有0.3的NA的透镜在550nm(绿色)的波长处执行会聚的模拟。
如图6A所示，在一个区域A1中出现0的相移，而在另一区域A2中出现π/2的相移，光斑SP是入射光的光斑，并且相移掩模布置在远场区域。
如图6B所示，在光接收表面上的光束模式是在分支方向上扩展的非对称模式。具体地，在光接收表面上的光束模式是偏转为具有π/2的相差的区域A2的模式。
此外，图7A是示出相移掩模的具体示例的平面图。此外，图7B示出当使用图7A所示的相移掩模时、在形成焦点的光接收表面上的光束模式的结果，该结果基于其中由具有0.3的NA的透镜在550nm(绿色)的波长处执行会聚的模拟。
如图7A所示，在一个区域A1中出现0的相移，而在另一区域A2中出现-π/2的相移，光斑SP是入射光的光斑，并且相移掩模布置在远场区域。
如图7B所示，在光接收表面上的光束模式是在分支方向上扩展的非对称模式。具体地，在光接收表面上的光束模式是偏转为具有0的相差的区域A1的模式。
使用这些特性，可能形成对于绿色、蓝色和红色的三种颜色的每一个最佳的光斑模式。
根据本实施例的固态成像设备，通过提供相移掩模，可以根据入射光的波长改变在光接收表面上的光束模式。因此，可以抑制当入射光散焦时出现的串扰。
第二实施例
图8是示出根据本实施例的固态成像设备的示意性配置的视图。
例如，固态成像设备包括传感器单元1、透镜模块2和布置在传感器单元1和透镜模块2之间的相移掩模3。
相移掩模3包括第一和第二掩模31和32的多个掩模。因为从表达式(3)相移量与波长成反比，所以可以通过使用波长来改变相位。
例如，传感器单元1具有在半导体基底11上形成的绝缘层15，在半导体基底11中以阵列布置包括光电二极管的CMOS或CCD型像素。在绝缘层15中提供金属布线、光波导等。在绝缘层15上形成滤色镜13等。尽管图8所示的传感器单元1的配置不同于第一实施例的配置，但是图8所示的传感器单元1可以是与第一实施例中基本相同的传感器单元。
此外，透镜模块2也可以是与第一实施例中相同的透镜模块。
下文中，将详细描述本实施例中的相移掩模。
图9A示出从传感器单元1的光入射侧(滤色镜侧)看到的像素的布局的示例。
例如，如图所示，“2×2”像素设为一个像素单元PU，并且两个绿色(G)像素布置在一个对角线方向，并且一个红色(R)像素和一个蓝色(B)像素布置在另一对角线方向。在光接收表面上重复布置具有包括四个(2×2)像素的上述配置的像素单元。
图9B是示出第一掩模31的具体示例的平面图。
第一掩模是用于绿光的相移掩模。第一掩模是使得在绿色的波长处出现π的奇数倍的相差、并且在蓝色和红色的波长处出现π的偶数倍的相差的掩模。如果蓝色、绿色和红色的波长分别设为450nm、550nm和650nm，则当在550nm的波长处形成等于大约5π的相差的水平差时，几乎可以实现上面的条件。
也就是说，如图9B所示，第一掩模31具有设为将所有光束分为两组的区域，并且使得对于绿光(550nm的波长)在一个区域A1中出现5π的相移、而在另一区域A2中出现0的相移。
图9C是示出第二掩模32的具体示例的平面图。
第二掩模是用于蓝光和红光的相移掩模。优选地，对应于蓝色和红色的波长的相移掩模使得在绿色的波长处出现π的偶数倍的相差，在蓝色的波长处出现π/2的(4m+1)倍的相差，并且在红色的波长处出现π/2的(4m-1)倍的相差(其中，m是整数)。在此情况下，当在绿色的550nm的波长处形成等于大约2π的相差的水平差时，几乎可以实现上面的条件。
也就是说，如图9C所示，第二掩模32具有设为将所有光束分为两组的区域，并且使得对于绿光(550nm的波长)在一个区域A3中出现0的相移、而在另一区域A4中出现2π的相移。
划分区域A3和A4的划分线垂直于划分区域A1和A2的划分线。
图9D是通过组合第一和第二掩模31和32获得的相移掩模的平面图。当组合两个掩模时的区域的划分和每个区域的相差如图9D所示。
也就是说，对于绿光(550nm的波长)，在区域A1和A3相互重叠的区域A13中相差是5π。此外，在区域A2和A3相互重叠的区域A23中相差是0。此外，在区域A2和A4相互重叠的区域A24中相差是2π。此外，在区域A1和A4相互重叠的区域A14中相差是7π。
在通过组合第一和第二掩模31和32形成的相移掩模3中，通过相互垂直的划分线设置用于将所有光束分为四组的区域，并且所述划分线通过将划分像素单元的像素的划分线在平行于光接收表面的平面上旋转45°获得。对于所有光束中的绿光，在从某一区域起的顺时针方向出现0、2π、7π和5π的相移。代替顺时针方向，可以应用逆时针方向。
假设蓝色(B)光、绿色(G)光和红色(R)光的波长分别是450nm、550nm和650nm，通过由组合第一和第二掩模31和32形成的相移掩模3出现的相差如下。
图10A示出像素布局的示例。图10B到10D分别示出对于绿色(G)光、蓝色(B)光和红色(R)光有效地出现的相差。
也就是说，对于绿色(G，550nm)光，在区域A1中的相差是π，并且在区域A2中的相差是0。
此外，有效地，对于蓝色(B，450nm)光，在区域A4中的相差是π/2，并且在区域A3中的相差是0。
此外，有效地，对于红色(R，650nm)光，在区域A4中的相差是-π/2，并且在区域A3中的相差是0。
图11A示出当不存在相移掩模时、在550nm(绿光)的波长处在光接收表面上的光束模式。该光束模式是圆形的。
图11B示出当提供上述相移掩模时、在550nm(绿光)的波长处在光接收表面上的光束模式。
对于绿光，实质上出现图10B所示的相差，并且在光接收表面上的光束模式是在分支方向上扩展的对称模式，也就是说，获得其中光束入射在两个绿色像素上的模式。
图12A示出当不存在相移掩模时、在450nm(蓝光)的波长处在光接收表面上的光束模式。该光束模式是圆形的。
图12B示出当提供上述相移掩模时、在450nm(蓝光)的波长处在光接收表面上的光束模式。
对于蓝光，实质上出现图10C所示的相差，并且在光接收表面上的光束模式是在分支方向上扩展的非对称模式。具体地，在光接收表面上的光束模式是用π/2的相差偏转到区域A4的模式。也就是说，获得偏转到蓝色像素的模式。
图13A示出当不存在相移掩模时、在650nm(红光)的波长处在光接收表面上的光束模式。该光束模式是圆形的。
图13B示出当提供上述相移掩模时、在650nm(红光)的波长处在光接收表面上的光束模式。
对于红光，实质上出现图10D所示的相差，并且在光接收表面上的光束模式是在分支方向上扩展的非对称模式。具体地，在光接收表面上的光束模式是用0的相差偏转到区域A3的模式。也就是说，获得偏转到红色像素的模式。
此外，当每个像素的尺寸设为2平方μm时执行衍射计算。在此情况下，获得这样的结果，其中与不存在相移板的情况相比，光量增加48％的绿光、73％的蓝光和43％的红光。
因为实际照明光不限于只具有如这里假设的三种波长并且波长连续分布，所以增加量小于上述增加量。然而，认为基于上述那些可以获得预定效果。
将描述当入射光散焦时出现的串扰的抑制，这可以通过提供相移掩模根据入射光的波长改变在光接收表面上的光束模式来实现。
图14A和14B、15A和15B、16A和16B、以及17A和17B是用于说明根据上述实施例的固态成像设备的效果的视图。
图14A示出其中以上面的模式重复排列绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的像素的布局。
考虑这样的情况，其中三个光斑SP1到SP3入射在其上形成焦点的光接收表面上的像素上，所述像素以上面的模式排列。
绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的像素的每个在由图14A中的箭头指示的位置接收的光强在图14B中示出。
在上面的配置中，当入射光散焦时，入射具有图15A中示出的模式的三个光斑SP1到SP3。
绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的像素的每个在由图15A中的箭头指示的位置接收的光强在图15B中示出。
也就是说，图15B指示蓝色(B)和红色(R)的每个的信号强度的振幅已经降低并且在像素之间的串扰CT已经出现。
接下来，将描述本实施例的情况。
图16A示出其中以上面的模式重复排列绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的像素的布局。
在本实施例中，每个分为两个部分的绿光的三个光斑SPG1到SPG3、蓝光的三个光斑SPB1到SPB3和红光的三个光斑SPR1到SPR3入射在其上形成焦点的光接收表面。
绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的像素的每个在由图16A中的箭头指示的位置接收的光强在图16B中示出。
当在上面的情况下入射光散焦时，如图17A所示获得这样的状态，其中绿光的三个光斑SPG1到SPG3、蓝光的三个光斑SPB1到SPB3和红光的三个光斑SPR1到SPR3入射。
绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的像素的每个在由图17A中的箭头指示的位置接收的光强在图17B中示出。
也就是说，图17B指示绿色(G)、蓝色(B)和红色(R)的每个的信号强度的振幅没有降低并且已经抑制在像素之间的串扰CT。
第三实施例
图18是示出作为根据本实施例的电子装置的相机的示意性配置的视图。根据本实施例的相机是能够拍摄静态图像或运动图像的摄像机的示例。
根据本实施例的相机包括传感器单元51、具有透镜模块的光学系统52、相移掩模53、信号处理电路54等。在光学系统52中可提供相移掩模53。
在本实施例中，传感器单元51、透镜模块和相移掩模53与根据第一和第二实施例的固态成像设备中的那些具有相同配置。
光学系统52在传感器单元51的成像表面上形成来自被摄体的图像光(入射光)。
然后，在预定时段期间在传感器单元51中积累信号电荷。积累的信号电荷输出为输出信号Vout。
快门设备控制相对于传感器单元51的光照明时段和光阻挡时段。
图像处理器提供用于控制传感器单元51的传输操作和快门设备的快门操作的驱动信号。通过从图像处理器提供的驱动信号(定时信号)执行传感器单元51的信号传输。信号处理电路54对传感器单元51的输出信号Vout执行各种类型的信号处理，并且将其输出为图像信号。将信号处理之后的图像信号存储在存储介质(如存储器)中或输出到监视器。
根据本实施例的电子装置，在其中提供的固态成像设备中可以抑制当入射光散焦时出现的串扰。
例如，通过对其中容易出现散焦的成像设备(如定焦相机)采用本发明，可以抑制由串扰导致的图像质量的劣化。
本发明不限于应用于检测可见光的入射光量的分布并且将其成像为图像的固态成像设备。本发明还可以应用于将红外线、X射线或微粒的入射量的分布成像为图像的固态成像设备。广义上，本发明可以应用于每种固态成像设备(物理量分布检测设备)，如检测如压力和电容的其它物理量的分布并且将其成像为图像的指纹检测传感器。
此外，本发明不限于应用于以行为单元顺序扫描像素阵列部分的单元像素并且从每个单元像素读取像素信号的固态成像设备，并且可以应用于选择像素单元中的任意像素并且从像素单元中选择的像素读取信号的X-Y寻址型固态成像设备。
此外，固态成像设备可以形成为一个芯片或可以形成为模块型设备，其中成像单元和信号处理器或光学系统共同封装，并且其具有成像功能。
此外，本发明不限于应用于固态成像设备，并且也可以应用于成像设备。这里，成像设备指具有像相机系统的成像功能的电子装置，如数字照相机或摄像机、移动电话等。此外，在电子装置中安装的模块型设备(也就是说，相机模块)可以用作成像设备。
在成像设备(如用于包括摄像机、数字照相机和移动电话的移动设备的相机模块)中，通过使用根据上面实施例的固态成像设备作为固态成像设备，可以用简单配置获得满意图像。
本发明不限于上述那些。
例如，上述实施例可以应用于CMOS传感器和CCD器件两者。
此外，不具体限制相移掩模的配置，只要出现如上所述的相差，并且可以使用各种材料并且可以设置各种层厚度。
此外，可以在不背离本发明的主题的范围内进行各种修改。
本申请包含涉及于2009年1月30日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-019500中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (8)

1.一种固态成像设备，包括：
传感器单元，其具有半导体基底，在所述半导体基底中，包括光电转换部分的像素以阵列布置在光接收表面上；
透镜模块，其具有包括透镜的多个光学部件，并且布置所述透镜模块，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在所述传感器单元的所述光接收表面上；以及
相移掩模，其中设置用于将所有光束分为多个组的区域，并且所述相移掩模使得对于光在每个区域中出现不同相移。
2.如权利要求1所述的固态成像设备，
其中所述相移掩模布置在作为光的非聚焦区域的远场区域。
3.如权利要求1所述的固态成像设备，
其中所述相移掩模提供在所述透镜模块中。
4.如权利要求1所述的固态成像设备，
其中所述相移掩模具有设置为将所有光束分为两组的区域，并且使得对于光在一个区域中出现0的相移，并且在另一区域中出现π的相移。
5.如权利要求1所述的固态成像设备，
其中所述相移掩模具有设置为将所有光束分为两组的区域，并且使得对于光在一个区域中出现0的相移，并且在另一区域中出现1/2π或-1/2π的相移。
6.如权利要求1到5的任一所述的固态成像设备，
其中所述传感器单元还具有在所述半导体基底上形成的绝缘层、在所述绝缘层中形成的布线和光波导、在所述绝缘层上形成的滤色镜、以及在所述滤色镜上形成的芯片上微透镜。
7.如权利要求6所述的固态成像设备，
其中，在所述传感器单元中，光接收表面上重复布置以2×2安排的四个像素的像素单元，其包括在一个对角线方向上的具有两个绿色滤色镜的绿色像素，并且包括在另一对角线方向上的具有红色滤色镜的红色像素和具有蓝色滤色镜的蓝色像素，并且
所述相移掩模具有设为通过划分线将所有光束分为四组的区域，所述划分线相互垂直并且通过将用于划分像素单元的像素的划分线在平行于光接收表面的平面上旋转45°而获得，并且使得对于光束中的绿光从某一区域起在顺时针或逆时针方向出现0、2π、7π和5π的相移。
8.一种电子装置，包括：
传感器单元，其具有半导体基底，在所述半导体基底中，包括光电转换部分的像素以阵列布置在光接收表面上；
包括透镜模块和相移掩模的光学系统，所述透镜模块具有包括透镜的多个光学部件，并且布置所述透镜模块，使得包括关于要成像的图像的信息的光入射在所述传感器单元的所述光接收表面上，所述相移掩模中设置用于将所有光束分为多个组的区域，并且所述相移掩模使得对于光在每个区域中出现不同相移；以及
信号处理电路，其处理所述传感器单元的输出信号。
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