CN103004181A - 固体摄像装置、摄像装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使无光圈机构也能够调整光量，在高照度下也能够以大动态范围进行摄像的固体摄像装置。一种具有由具备在半导体基板(20)的表面形成的光电转换部(11)的多个单位像素(1)排列成二维状的摄像区域的固体摄像装置，具备：层间膜(24)，在光电转换部(11)上形成、由介电体构成；光衰减过滤器(16)，在层间膜(24)上以像素部为单位或者以由多个像素部构成的像素块为单位形成，通过施加电压使光的透射率发生变化；以及选择晶体管，在半导体基板(20)内与光衰减过滤器(16)相对应地形成，确保或者阻断向光衰减过滤器(16)的电压施加路径。

Description

固体摄像装置、摄像装置
技术领域
本发明涉及一种搭载于数字静止照相机等上的固体摄像装置以及摄像装置。
背景技术
通过数字静止照相机摄像时，使用按照被摄体或摄影场所的照度来调节光量的外置的ND(Neutral Density：中性密度)滤光器或机械式的机械式光圈，但由于两者都是使作为与固体摄像装置独立的元件动作，因此照相机难以小型化。因此，特别是安全用数码相机或手机电话终端用照相机等的小型照相机一类，不能使用上述外置ND滤光器或机械式的机械式光圈。
而且，出于对图像的高精细化和元件的小型化的要求，像素的微细化在发展，随着光电二极管的缩小，摄像饱和照度下降，在晴天时的户外等高照度下进行摄像时，光电二极管就会饱和，图像就会过曝，便成为所谓高光溢出（白とび）等问题。特别是由于饱和照度的减少，当在同一视角中照度高的地方与低的地方混合存在时，为使得两者的信号不饱和，作为明暗调节来说，摄像便极为困难。因此，在没有光量调节机构的高照度下摄像就很困难。
在专利文献1中，公开了一种作为未使用机械式光圈的照相机的固体摄像装置，具备了收纳于照相机内部的固体摄像元件；以及与该固体摄像元件的摄像面平行配置一体化为封装并通过通电对透射光进行控制的光量调整手段。
图14是专利文献1上记载的以往的固体摄像装置的结构剖面图。在该图中记载的固体摄像装置508上，在对CCD(电荷耦合元件/ChargeCoupled Device)元件501的摄像面进行了粘接(bonding)处理的CCD封装502内部，配置有光量调整单元503。光量调整单元503，是以框503a将玻璃板504、透明导电膜505、电致变色膜506以及电解膜507进行单元化而形成的公知的电致变色(electrochromic)元件。电致变色膜506，表现出通过来自端子A及端子B的电压施加而着色成灰色，并且通过反极性的直流而消色为无色的现象。利用这种现象，来调整光量调整单元503的透射光强度。如上所述，固体摄像装置508，通过使用电致变色元件作为光量调整手段，就能够通过施加电压使光的透射率发生可逆变化。根据该结构，在高照度下也能够进行调节光量的摄像。并且，通过电致变色元件，由于不用马达等的机械式机构而使用薄膜，因此能够实现照相机的小型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开平9-129859号公报
发明概要
发明要解决的问题
然而，就专利文献1所记载的固体摄像装置的结构而言，由于只能达到使视角内的光量均匀地减少的效果，因此出现使在同一视角内的动态范围降低的问题。例如，当在视角内存在高亮度的被摄体与低亮度的被摄体时，由于使用了图14所述的电致变色元件的滤光器对光透射量进行限制，从而，低亮度的被摄体的信号强度减小，S/N的恶化不可避免。
还有，就专利文献1是所述的固体摄像装置的结构而言，用于封住光量调整单元503的玻璃板504，与CCD元件501独立地设于光轴之上。因此，就产生由CCD元件501的表面与光量调整单元503之间的多重反射所引起的称为鬼影(ghost)及炫光(flare)的伪像及伪信号，存在使画质劣化的问题。
如上述，人们在谋求一种能够抑制鬼影和炫光，并且在高照度下也能摄像的具有大动态范围的固体摄像装置。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种即使没有光圈机构也能够调整光量，也能够在高照度下以大动态范围进行摄像的固体摄像装置。
用于解决问题的手段
为解决上述问题，有关本发明的一个形态的固体摄像装置，具有由具备在半导体基板表面形成的光电转换元件的像素部以二维状排列而成的摄像区域，该固体摄像装置具备：层间膜，在上述光电转换元件之上形成，由介电体构成；光衰减过滤器，在上述层间膜之上，与每个像素部或者与由多个像素部构成的每个像素块相对应地形成，通过施加电压使光的透射率发生变化；以及开关晶体管，在上述半导体基板内，与上述光衰减过滤器相对应地形成，用于连接或者阻断向上述光衰减过滤器的电压施加路径。
根据本形态，由于对每个像素部或者每个像素块配置有能够调整透射率的光衰减过滤器，因此就能够设定每个像素部或者每个像素块的曝光条件。因此，即使在视角内高亮度被摄体与低亮度被摄体混合存在时，由于能够按每个像素部或者像素块限制光透射量，所以就能够在实现鲜明地表现低亮度被摄体的明暗的同时，实现对于高亮度的像素区域也不会饱和的大动态范围。
另外，由于光衰减过滤器是以像素部或者像素块为单位，通过由介电体形成的层间膜层叠形成于光电转换部的上方，因而能够抑制因多重反射而引起的鬼影或炫光。
还有，优选上述光衰减过滤器具备：下部透明电极，层叠于由上述介电体构成的层间膜上；固体电解质层及活性物质层，层叠于上述下部透明电极上；以及上部透明电极，层叠于上述固体电解质层及上述活性物质层中的上层之上，上述固体电解质层由绝缘性的介电体构成，并且是通过向上述下部透明电极及上述上部透明电极施加电压而产生离子插入及释放的材料，上述活性物质层是伴随着由于施加电压而产生的上述离子的插入及释放、吸收光谱发生变化的材料。
这样一来，由于能够实现光衰减过滤器的薄膜化，便能够实现可获得高精细图像的小型的固体摄像装置。
还有，优选上述活性物质层是由WO3、MoO3或者IrO2构成的非晶态的膜。
这样一来，由于能够通过薄膜进行透明与深蓝之间的颜色变换，便能够实现可实现大动态范围的小型的固体摄像装置。
还有，也可以是，上述固体电解质层由ZrO2、Ta2O5、Cr2O3、V2O5、SiO2、Nb2O5及HfO2中的至少一个构成，且含有氢。
这样一来，以氢作为离子传导的介质，因此容易向固体电解质中导入离子，由于氢的离子半径小，所以就能够高速切换光衰减过滤器。因此，就能够提供制造成本低的可高速动作的固体摄像装置。
还有，也可以是，上述固体电解质层由包含Li、Na及Ag中的至少一个的、锆、钽、铬、钒、铌及铪的氧化物中的一个构成。
这样一来，由于使用不挥发性元素的Li、Na或者Ag作为离子传导介质，因能够定量地向固体电解质进行离子导入，所以能够降低光衰减过滤器的透射率偏差，并且更准确地控制透射率。因此，就能够提供高成品率、高精细度以及具有大动态范围的固体摄像装置。
还有，也可以是，上述光衰减过滤器在上述固体电解质层与上述活性物质层之间还具备由绝缘体构成的薄膜绝缘层，上述绝缘体是SiO2、SiON及SiN中的任意一个。
这样一来，通过在固体电解质层与活性物质层之间插入薄膜绝缘层，就能够抑制电致变色元件的漏电流。因此，便能够谋求对光衰减过滤器的面内的透射率偏差的抑制、透射率的再现性的确保、以及透射率的长时间维持。因此，就能够提供搭载了高成品率、高性能的光衰减过滤器的固体摄像装置。
还有，优选上述固体摄像装置设置于用N2或者稀有气体充满的气密密封的封装内。
这样一来，由于封装内无氧或水，固体电解质及透明电极的氧化及还原不会进行。因此，就能够提供可实现稳定动作和高可靠性的固体摄像装置。
还有，为解决上述问题，有关本发明的一个形态的摄像装置，其特征为，具备有关上述固体摄像装置的形态中的任意一个形态的固体摄像装置；以及用于调节射入上述摄像区域的光量的信号处理装置，上述信号处理装置具备：判定部，在摄像曝光之前，对从上述像素部输出的亮度信号是否饱和进行预先判定；以及透射率控制部，当上述判定部判定为上述亮度信号饱和时，在上述摄像曝光之前，通过设定向上述光衰减过滤器的施加电压对上述光衰减过滤器的透射率进行电控制，以使得上述摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
根据本形态，由于通过预先执行的亮度信号饱和判定，由光衰减过滤器对摄像曝光时的光透射量进行控制，就能够实现小型化，能够提供在高照度下也能摄像的摄像装置。
还有，也可以是，有关本发明的一个形态的摄像装置，上述固体摄像装置，上述固体摄像装置，按由2行2列的像素部构成的每个像素块具备上述光衰减过滤器，上述信号处理装置还具备确定部，该确定部根据预先取得的上述摄像区域的亮度信号强度分布，确定产生饱和信号的区域，上述透射率控制部，在上述摄像曝光之前，通过设定向上述像素块配置的上述光衰减过滤器的施加电压对上述光衰减过滤器的透射率进行电控制，以使得由上述确定部所确定的上述区域所包含的像素块的上述摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
这样一来，由于对每个像素块进行饱和判定，就能够控制取得饱和信号的每个像素块的光的透射率，就能够提供实现对高亮度和低亮度的被摄体同时摄像的大动态范围的固体摄像装置。
还有，也可以是，有关本发明的一个形态的摄像装置，上述固体摄像装置上述固体摄像装置具有由2行2列的像素部构成的像素块，上述像素块，构成由获得绿色信号的G1像素部及G2像素部、获得红色信号的R像素部、以及获得蓝色信号的B像素部构成的拜耳排列，上述光衰减过滤器，只配置在上述G1像素部和G2像素部的上部，上述判定部，在摄像曝光之前，对从上述G1像素部及G2像素部输出的亮度信号是否饱和进行预先判定，上述透射率控制部，当上述判定部判定为上述亮度信号饱和时，在上述摄像曝光之前，通过设定向上述光衰减过滤器的施加电压对上述光衰减过滤器的透射率进行电控制，以使得上述摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
这样一来，由于只对视见度最高的绿色信号设光衰减过滤器，光衰减过滤器的驱动面积变小，驱动电力降低，并且可以在维持视见度低的红和蓝的灵敏度的同时进行高亮度摄像，因而能够提供以低耗电实现大动态范围的固体摄像装置。
发明效果
根据本发明的固体摄像装置，通过按每个像素部或者按每个像素块形成由电致变色元件构成的光衰减过滤器，薄膜化和小型化成为可能。另外，根据本发明的摄像装置，由于设置通过饱和信号判定对光衰减过滤器的透射率进行调整的信号处理装置，就能够在摄像区域内按照亮度对光的透射率进行控制。因此，能够提供可实现大动态范围的、在高照度下也能够摄像的固体摄像装置。
附图说明
图1是表示有关本发明的实施方式1的摄像装置的结构的功能框图。
图2是有关本发明的实施方式1的固体摄像装置所具有的像素块的电路结构图。
图3A是有关本发明的实施方式1的信号处理装置的动作流程图。
图3B是表示光电转换部的蓄积电荷量与蓄积时间之间关系的曲线图。
图4是有关本发明的实施方式1的固体摄像装置所具有的单位像素的剖面概略图的一例。
图5是表示有关本发明的实施方式1的光衰减过滤器的结构剖面图及驱动原理的示图。
图6是表示氢导入前后WO3的光透射光谱图。
图7是表示有关本发明的实施方式1的变形例的固体摄像装置的结构剖面图的一例。
图8是有关本发明的实施方式1的固体摄像装置所具有的光衰减过滤器的工序剖面图。
图9是表示有关本发明的实施方式1的固体摄像装置的安装状态的剖面概略图。
图10是有关本发明的实施方式2的固体摄像装置的摄像区域的模式图。
图11A是有关本发明的实施方式2的信号处理装置的动作流程图。
图11B是表示通过信号处理装置对光电转换部的蓄积电荷量的调整动作的曲线图。
图12是有关本发明的实施方式3的固体摄像装置的摄像区域的模式图。
图13是表示有关本发明的实施方式4的光衰减过滤器36的结构剖面图及驱动原理图。
图14是专利文献1记载的以往的固体摄像装置的结构剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1是表示有关本发明的实施方式1的摄像装置的结构的功能框图。该图所记载的摄像装置200，是具备固体摄像装置100、透镜201、驱动电路202、信号处理装置203、以及外部接口部204的数码相机。
信号处理装置203通过驱动电路202驱动固体摄像装置100，接收来自固体摄像装置100的输出信号，并将内部处理后的信号通过外部接口部204向外部输出。
固体摄像装置100以像素部为单位或者以像素块为单位具有用于使入射光量衰减的主动的光衰减过滤器，信号处理装置203预先以像素部为单位或者以像素块为单位，对光衰减过滤器的衰减率进行设定，由此能够调节射入摄像区域的光量。
根据该结构，由于能够按照被摄体的亮度对到达摄像区域的光的透射量进行控制，因此就能够在高照度下进行摄像。还有，例如，通过将上述功能按每个拜耳排列进行设置，就可以将低亮度被摄体与高亮度被摄体同时进行灰度表现。下面，对作为本发明的要部的固体摄像装置100及信号处理装置203进行详细说明。
图2是有关本发明的实施方式1的固体摄像装置所具有的像素块的电路结构图。该图所记载的固体摄像装置100具备：由具有作为光电二极管的光电转换部11的单位像素1排列成二维形状的摄像区域2、用于选择像素信号的水平移位寄存器3及垂直移位寄存器4、以及将选择出的单位像素1的信号供给外部的输出端子5。
摄像区域2包含多个单位像素1。单位像素1具备光电转换部11、传输用晶体管12、复位用晶体管13、放大用晶体管14、以及选择晶体管15。传输用晶体管12、复位用晶体管13、放大用晶体管14及选择晶体管15，分别由MOS晶体管构成。
而且，固体摄像装置100还具备光衰减过滤器16、以及选择晶体管17。光衰减过滤器16在摄像区域2的入射光侧形成。还有，选择晶体管17配置于电压线18与光衰减过滤器16之间。选择晶体管17的栅极与读取线19相连，通过来自读取线19的控制信号，对电压线18与光衰减过滤器16间的导通与非导通进行切换。
在电压线18上可以选择性地施加正电位和负电位两者。按照该结构，当使光衰减过滤器16的透射率减少时，例如，通过在电压线18上施加正电压，使选择晶体管17为导通状态，向光衰减过滤器16施加正电压。还有，通过对选择晶体管17的导通期间，即向光衰减过滤器16施加正电压的期间进行控制，就能够获得光衰减过滤器16所期望的透射率。然后，使选择晶体管17为非导通状态，在设定的透射率状态下进行通常的摄像。当上述摄像驱动结束以后，在电压线18上施加负电压，使选择晶体管17为导通状态，光衰减过滤器16回到原来状态。
由于光衰减过滤器16的透射率调整动作及光电转换部11的复位动作与单位像素1的摄像动作作为时间系列上顺序地进行，因此就能够在后述的亮度信号饱和测定及摄像动作前，复位在光电转换部11所蓄积的电荷。按照上述结构，不用设置新的信号线，就可以使光衰减过滤器16的透射率调整动作、单位像素1的摄像动作及复位动作分开独立地进行。
另外，在本实施方式中，虽然设有用于控制向光衰减过滤器16的施加电压的选择晶体管17，但通过对电压线18进行脉冲驱动，也可以不用选择晶体管17。在光衰减过滤器16的透射率调整动作时，只要将读取线19置于OFF即可，还有，在曝光期间，如果将电压线18置于0V，就不会使通过透射率调整动作设定好的透射率在曝光中发生变化。还有，在读取来自光电转换部11的信号时，虽然在电压线18上施加电压，但此时即使光衰减过滤器16的透射率发生变化，只要已经蓄积了电荷就不会成为伪信号，只要读取后再将读取线19置于OFF、将光衰减过滤器16置于OFF即可。通过这种结构，由于用于对光衰减过滤器16的施加电压进行控制的晶体管没有必要，所以即使对于微细像素也可以向每个像素搭载光衰减过滤器16。
(透射率调整原理)
下面，对有关本发明的实施方式1的信号处理装置203进行说明。为了使本发明的这种主动的光衰减过滤器16得以驱动，有必要对必须使光进行何种程度的衰减进行预先判定。于是，在本发明中，在即将对被摄体进行摄像之前，通过信号处理装置203导入用于进行亮度信号饱和判定的预备摄像。
信号处理装置203具备：判定部，在摄像曝光前，对从单位像素1或者由多个单位像素1构成的像素块输出的亮度信号是否饱和进行预先判定；以及透射率控制部，当该判定部判定亮度信号为饱和时，在摄像曝光前，通过设定向光衰减过滤器16的施加电压而对光衰减过滤器16的透射率进行电的控制，以使得摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
图3A是有关本发明的实施方式1的信号处理装置的动作流程图。还有，图3B是表示光电转换部的蓄积电荷量与蓄积时间之间关系的曲线图。
在本实施方式中，首先，通过信号处理装置203进行亮度信号饱和测定(步骤S01)，在使光衰减过滤器16的透射率减少(步骤S02)之后，进行被摄体的摄像(步骤S03)。
信号处理装置203的判定部，首先，作为亮度信号饱和测定，根据期间t1的曝光所蓄积的蓄积电荷量ΔQ，算出与图3B中所示曲线图的倾斜度相当的ΔQ/t1。然后，在信号处理区域内，对已经不再通过光衰减过滤器16使入射光衰减时所需要的曝光期间的亮度信号是否饱和，即在该期间的蓄积电荷量是否达到饱和电荷量进行判定。
信号处理装置203，预先在信号处理区域对亮度信号强度设定阈值。然后，在亮度信号超过上述阈值时，透射率控制部使光衰减过滤器16动作，使与蓄积效率相当的ΔQ/t1减少透射率T，以防止饱和。
对于在高照度下拍照或高亮度被摄体，通过上述结构，就能够对光电转换部11是否处于饱和照度或饱和亮度进行判定，对光衰减过滤器16的光透射率进行控制，以使得光电转换部11不饱和。因此，就能够在高照度下进行摄像。
根据本方式，由于通过预备摄像预先执行的亮度信号饱和判定，通过光衰减过滤器16对摄像曝光时的光透射量进行控制，因此能够实现小型化，就可以提供即使在高照度下也能够摄像的摄像装置200。
下面，对光衰减过滤器的结构及动作原理进行说明。
图4是有关本发明的实施方式1的固体摄像装置所具有的单位像素的剖面概略图的一例。该图所记载的单位像素1，包括：光电转换部11、光衰减过滤器16、半导体基板20、栅极及栅极配线22、层间膜24、滤色器26、平坦化膜27、微透镜28、以及配线层57及59。
光衰减过滤器16配置于最上面的配线层59的上部、滤色器26的下部。配线层57及59的配线材料，例如，是AlCu。还有，配线层数为配线层57及59的两层。
还有，光衰减过滤器16具备透明电极31及32、活性物质层33、以及固体电解质层34，具有通过透明电极31及32将活性物质层33与固体电解质层34的层叠膜夹持的电容器结构。透明电极31及32，是分别与配线层59进行电连接，通过配线层59与在半导体基板上形成的选择晶体管17(未图示)进行电连接的下部透明电极及上部透明电极。如上述，光衰减过滤器16的施加电压通过选择晶体管17的导通及非导通被控制。
下面，对光衰减过滤器16的原理进行说明。
图5是表示有关本发明的实施方式1的光衰减过滤器的结构剖面图及驱动原理图。在本实施方式中的光衰减过滤器16，使用电致变色元件。
所谓电致变色元件，是由于施加电压，材料吸收光谱发生变化、颜色发生变化的元件的总称。例如，像液晶那样，由于电场变化使液晶分子的取向发生变化，而使透射率发生变化的元件，也是电致变色元件之一。尤其是使用了由于固体中的离子移动所引起的氧化还原反应而使吸收光谱发生变化的固体电解质的电致变色元件，由于存在既没有像液晶那样的偏光依存性又显示特异的光谱的材料，而作为显示元件被广泛使用。
图5的(a)所示的状态A，表示由于向活性物质层33一侧的透明电极32施加正电压，活性物质层33的活性物质变为氧化状态。这样一来，离子从活性物质层33向固体电解质层34移动的同时，从活性物质层33向透明电极32释放电子。在这种状态A下，光衰减过滤器16变成透明状态。
另一方面，图5(b)所示的状态B，表示由于向活性物质层33一侧的透明电极32施加负电压，在固体电解质层34中的阳离子插入活性物质层33一侧的同时，电子从透明电极32向活性物质层33注入所引发的还原状态。
就状态A与状态B而言，只是电压的极性发生反转，作为施加电压，只使用负方、只使用正方、以及使用正负两方中的任意一方都没关系。只是，由于传导离子基本上是阳离子，就变成与电子的方向逆向的阳离子移动。在这种电致变色中，从活性物质中流进流出与离子的移动量相对应的氧化还原电流相当的电流。因此，就能够通过向电极施加电压的时间，来控制离子的移动量，这样就能够控制光的透射量，就能够实现在高照度下也可摄像的固体摄像装置。
下面，对光衰减过滤器16的构成材料进行说明。构成光衰减过滤器16的活性物质层33，是由非晶态的以WO3、MoO3、IrO2标记的氧化物中的任意一种材料构成。还有，固体电解质层34由至少以ZrO2、Ta2O5、Cr2O3、V2O5、SiO2、Nb2O5、HfO2表示的氧化物材料中的一个构成。
作为一例，对使用WO3作为活性物质层33的构成材料，以及使用Ta2O5作为固体电解质层34的构成材料的情况进行说明。WO3与Ta2O5的组合，是在电致变色元件中的一个一般的组合。随着向透明电极31及32施加电压，伴随WO3与Ta2O5之间的离子移动的氧化还原反应的产生，WO3的电子结构发生很大的变化，从而就能够对光衰减过滤器16的透明状态与着色状态之间，进行阶段性地控制。
这里，对活性物质层33的着色原理以WO3为例进行说明。WO3是离子性较高的氧化物，WO3的W是以被O夺走了价电子的接近W6+的状态存在。在这种状态下，是存在约3.8eV左右的禁带宽度(band gap)的透明材料，但如果这里存在氢或碱金属等，将它们放入W与O之间，就引起将自身的电子给予W方的还原反应。该还原电子占据W的d电子能级，对光吸收有很大贡献。
图6是表示氢导入前后WO3的光透射光谱的示图。HxWO3是以不确定比例向WO3导入氢后的状态。如该图所示，在无氢状态(WO3)时，可知可视光区域的透明度非常高。另一方面，在导入氢以后的HxWO3的状态下，能观测到由绿到红的很强的光吸收。即使是在相比之下光吸收较小的蓝色区域内，透射率也下降40%左右，由于原本蓝色就是视见度低的颜色，因而成为足够充分的可视光线的光衰减过滤器。
还有，活性物质层33优选为非晶态的膜。当WO3结晶时，氢等的离子的进入点位(site)变少的同时，离子移动速度也变慢了。但是，在非晶态的状态下，由于离子的进入点位数增多，离子传导速度也比结晶状态快，因此可以说非晶态的膜最适于本发明。并且，由于非晶态的WO3能够低温成膜，与硅工艺（Silicon process）的亲和性也非常高。
还有，在与W同族的Mo的氧化物MoO3及离子性强的Ir的氧化物IrO2中，根据同样的动作原理，也在透明状态与着色状态之间产生电致变色现象。即，作为通过离子移动使光透射率产生变化的透明氧化物材料WO3、MoO3、IrO2，从响应性及制造的简便性等方面都很出色。
下面，对固体电解质层34进行说明。在本实施方式中，将H+离子作为传导离子来使用，由于使H+离子在与活性物质层33之间流出流入，就期望H+离子的贮藏和H+离子的移动容易的透明材料。还有，由于传导离子通过固体电解质层34及活性物质层33内的电场驱动，因而期望固体电解质层34的绝缘性能。ZrO2、Ta2O5、Cr2O3、V2O5、SiO2、Nb2O5及HfO2是绝缘性能出色的透明氧化物介电体，含有H+离子，并且能够向活性物质提供离子的材料。由于H+离子是离子半径最小的离子，因此能够进行离子扩散速度快的光衰减过滤器16的高速的切换动作。如此，在H+离子的传导方面，本实施方式是最佳方式。
(制造方法)
在这里，对有关本实施方式的搭载了使用WO3以及Ta2O5的光衰减过滤器16的固体摄像装置的制造方法的一例进行说明。
在电致变色元件中，有关本发明的实施方式1的设备结构，是将由一组的活性物质层33及固体电解质层34构成的电致变色元件，在最上面的配线层59的上部，隔着层间膜而设置的结构，在滤色器形成前，需要有光衰减过滤器的形成过程。下面，对最上面的配线层以后的制造过程进行详细说明。
图7是表示有关本发明的实施方式1的变形例的固体摄像装置结构剖面图的一例。该图所记载的固体摄像装置110，是MOS型图像传感器。还有，图8是有关本发明实施方式1的固体摄像装置所具有的光衰减过滤器的工序剖面图。
如图7所示，通过离子注入，在半导体基板20上形成扩散区域52。还有，在半导体基板20上，形成像素部的摄像区域51及外围电路区域50。
晶体管54被元件分离部53电分离。晶体管54形成后，将由BPSG(硼磷硅玻璃/Boron Phosphor Silicate Glass)等的绝缘体构成的层间膜56成膜，通过CMP(化学机械抛光/Chemical Mechanical Polishing)或回蚀进行平坦化以后，通过干蚀形成接触孔，用金属CVD(化学气相沉积/chemical vapor deposition)法形成金属插塞55。在金属插塞55露出的状态下，将铝以溅射等方式成膜，通过以干蚀进行图案成形(patterning)来制作配线层57。通过重复进行这种工艺构成，就能够制作多层配线结构。晶体管54，例如，相当于图2记载的传输用晶体管12、复位用晶体管13、放大用晶体管14、以及选择晶体管15及17中的任意一个。
由于有关本实施方式的固体摄像装置110是两层配线结构，在第一层的配线层57的上部形成由绝缘性的介电体构成的层间膜24后，进行平坦化，形成金属插塞后，形成第二层的配线层59。
然后，转到光衰减过滤器16的形成工序。如图8的(a)所示，由绝缘性的介电体构成的层间膜61以BPSG形成，使用CMP进行平坦化。
然后，如图8的(b)所示，形成金属插塞60。这里，在金属插塞60露出的状态下进行。
然后，如图8的(c)所示，将光衰减过滤器16的透明电极31、固体电解质层34、以及活性物质层33进行层叠成膜。这时，将下部的透明电极31与金属插塞60进行电连接。由于光衰减过滤器16基本上需要使光透射，因此透明电极31使用对可视光透明的ITO。透明电极31的膜厚，例如，为200nm。另外，在本实施方式中，虽然将光衰减过滤器16设置在两层的配线层57及59的上部，但在像素结构上没必要特别限定于此，光衰减过滤器16也可以设置于第一层的配线层57与第二层的配线层59的层间。
然后，如图8的(d)所示，通过干蚀，进行用于元件分离的图案形成。
然后，如图8的(e)所示，使BSPG或FSG那样的绝缘性的层间膜67堆积，通过CMP进行平坦化。然后，通过氧化膜干蚀，形成金属插塞用的通孔。然后，通过金属CVD，将包含金属插塞65的金属成膜。
然后，如图8的(f)所示，通过CMP将表面研磨到活性物质层33的WO3露出为止。
然后，如图8的(g)所示，形成透明电极32，进行图案形成。这时要将金属插塞65与透明电极32进行电连接。由于光衰减过滤器16基本需要使光透射，所以透明电极32使用对可视光透明的ITO。
最后，如图8的(h)所示，形成平坦化膜70。接着，虽未图示，是形成滤色器及微透镜。通过以上工序，形成本发明的固体摄像装置110。
根据上述结构，由于与单位像素1的层叠形成工序相连续地以像素为单位配置能够调整透射率的光衰减过滤器16，所以能够设定每个单位像素1或者由多个单位像素1构成的每个像素块的曝光条件。因此，即使在视角内高亮度被摄体和低亮度被摄体混合存在的情况下，由于能够按每个像素部或者像素块限制光透射量，就能够在对低亮度被摄体的明暗进行鲜明显示的同时，对高亮度的像素区域也能实现不饱和的大动态范围。
还有，由于光衰减过滤器16是通过由介电体构成的层间膜24及61在光电转换部上与像素一体形成，所以与将光衰减过滤器与像素分别独立地形成后配置在像素上的结构相比，就能够抑制由多重反射所引起的鬼影或炫光。
这里，对透明电极31及32、以及固体电解质层34及活性物质层33的成膜方法进行详细说明。
作为透明电极31及32的ITO电极，例如，使用脉冲激光成膜法(PLD法)制作。所谓PLD法，是将脉冲激光聚光照射到所希望的材料上，通过材料表面瞬间的、局部的高温化，材料原子蒸発，使其再附着到在另一位置的基板上而成膜的方法。通过使用氧化物作为经激光使原子蒸发的靶材(target)，用氧作成膜氛围气体，就能够进行均匀性高的氧化物成膜。具体讲，例如向ITO靶材照射作为准分子激光的KrF激光(波长248nm)在配线上成膜，这时，优选成膜温度在由铝构成的配线层57及59不熔解的温度300℃左右。
另外，在本实施方式中虽然介绍了PLD法，但也可以使用反应性溅射成膜法或加热蒸镀法。由于透明电极31及32的膜厚如果过薄则电阻增加，故优选50nm以上。另一方面，如果膜厚过厚则从微透镜到光电转换部11的距离比微透镜的焦距还长而使聚光度下降。在本实施方式中，ITO的膜厚为200nm，但优选为膜厚尽量薄。
将固体电解质层34与活性物质层33层叠于透明电极31的上部。在本实施方式中，活性物质层33及固体电解质层34，分别使用WO3及Ta2O5，膜厚分别为300nm及200nm。
在本实施方式中，对于WO3膜及Ta2O5膜也使用PLD法成膜。
在由ITO构成的透明电极31之上，在氧氛围中以成膜温度400℃左右将Ta2O5成膜。如上所述，这是由于如果比400℃左右温度还高进行成膜，恐怕铝的配线层会熔化。但是，在低温下的氧化物成膜，其氧化不能充分进行，由于氧供给不足而低密度且包含大量氧缺损，成为绝缘性下降或透射率下降的原因。因此，从这个角度来说，优选尽量在高温下成膜，选择以400℃左右成膜。
在Ta2O5成膜后，通过进行1分钟左右的400℃左右的氢退火，向Ta2O5中导入氢。长时间的氢退火会使Ta2O5还原，不仅牵涉到漏电流的增加及透明性的减小，也成为ITO透明电极的导电率下降的原因。因此，为了向最表面的Ta2O5膜掺杂低浓度的氢，以便过剩的氢不被导入，必须控制氢退火的时间和流量。另外，氢退火时，虽然WO3吸收氢原子必须400℃左右的温度，但通过浸在稀盐酸中10秒到60秒左右，也能够导入氢。如上所述，形成固体电解质层34。
然后，再次通过PLD法以成膜温度200℃，在Ta2O5上进行WO3成膜。为了防止氢从实施氢导入后的Ta2O5中脱离，WO3的成膜优选比300℃左右更低的温度，在本实施方式中，是以200℃左右进行WO3成膜。还有，如前述，有关本发明的活性物质层33，优选为非晶态的膜。WO3结晶的情况下，氢等的离子的进入点位变少的同时，离子的移动速度也变慢。但是，在非晶态的情况下，由于离子进入点位数多，且离子传导速度也比结晶时快，可以说最适于本发明。并且，由于非晶态的WO3在低温下能够成膜，故与硅工艺的亲和性也非常高。如上所述，形成活性物质层33。
按照上述的光衰减过滤器16的结构，由于能够实现光衰减过滤器薄膜化，因此就能够实现可获得高精细图像的小型的固体摄像装置。
还有，在本实施方式中，活性物质层33和固体电解质层34分别使用WO3和Ta2O5，但并不限于此。只要是通过离子移动，透射光谱发生变化的材料即可，作为活性物质层33，用MoO3或IrO2等等也可以。这样一来，由于可以通过薄膜进行透明与深蓝的颜色转换，就可以实现能实现大动态范围的小型的固体摄像装置。
还有，在固体电解质层34中，也是只要含氢，能够传导离子的透明绝缘体即可，ZrO2、Ta2O5、Cr2O3、V2O5、SiO2、Nb2O5、HfO2等也都可以。特别是ZrO2、Cr2O3及V2O5等，由于离子传导性能也很出色而是有效材料。这样一来，由于将氢作为离子传导的介质，向固体电解质中的离子导入就很容易，由于氢的离子半径小，就可以进行光衰减过滤器16的高速的透射率切换。因此，就能够提供制造成本低的可高速动作的固体摄像装置。
另外，在本实施方式中，使活性物质层33层叠在了固体电解质层34之上，但将固体电解质层34层叠于活性物质层33的上部的结构也可以。还有，在本实施方式中，作为活性物质层33的膜厚为200nm左右，作为固体电解质层34的膜厚为300nm左右，其各自的膜厚，从光的透射率、驱动速度、再现性的角度来说，是非常重要的参数。如果膜厚过薄则即使着色也会透光，不能使光充分衰减。
另一方面，由于膜厚过厚则设备的层结构整体的膜厚变厚，整体的膜厚比微透镜的焦距还大，向光电转换部11的聚光就会下降。并且，为了使氢等的离子向活性物质的深处侵入，通过逆电压使全部离子释放，使活性物质透明化就需要很长时间，这就意味着动作速度的降低。并且，由于重复的动作使活性物质层33一侧慢慢有氢残留，透射率调制的再现性就会慢慢失去。因此，使高浓度氢(等的传导离子)在活性物质层33和固体电解质层34的界面附近高效率地交换对动作速度、再现性、以及透射率的调制来说变得很重要。
在本实施方式中，通过使活性物质层33及固体电解质层34两者为非晶态的材料，就可以使传导离子所处的点位数增加而含有高浓度的传导离子。还有，通过使活性物质层33的膜厚为200nm左右，就可以确保重复动作的再现性。还有，如果使膜厚比100nm左右薄，即使在着色时的透射率也在80%以上，不能充分实现作为光衰减过滤器的功能。还有，如果是比1000nm左右厚的膜厚，则在从活性物质层33向固体电解质层34进行离子传导时，在活性物质层33一侧有氢残留，难以确保透明性。因此，活性物质层33的膜厚优选为100nm以上，1000nm以下。
还有，对于固体电解质层34的膜厚，由于也必须有能够含有插入活性物质层33的充分的氢，并且能够高效地从活性物质层33吸收氢的体积，因此优选固体电解质层34的膜厚比活性物质层还厚。
(固体摄像装置的安装)
图9是表示有关本发明的实施方式1的固体摄像装置的安装状态的剖面概略图。
下面，参照图9对固体摄像装置的安装工序进行说明。
首先、将本发明的固体摄像装置100接合到具有连接销84的陶瓷台座80上。然后，连接金属丝81。接着，封入气体82后用透明玻璃板83封住。
这里，气体82使用稀有气体或者N2。使用稀有气体时，Ar以最低的成本而适用。固体摄像装置100所包含的固体电解质层34、活性物质层33、透明电极31及32全部由氧化物构成，从可靠性的角度来说，由于过剩的氢能够引发还原反应而优选尽量远离氢的供给源。作为设备结构，虽然施有保护膜，但氛围中所含的水分等所提供的氢原子慢慢地将氧化物还原，而使电致变色元件的特性下降。因此，通过用Ar等的稀有气体或N2气这样的惰性气体封住而隔绝氢的供给源，就能够实现稳定的设备动作，并且可以确保高可靠性。
另外，具备图1所记载的摄像装置200的固体摄像装置100，优先以上述的安装状态组入摄像装置200。
(实施方式2)
在本实施方式当中，对单位像素1为拜耳排列时的固体摄像装置进行说明。
图10是有关本发明的实施方式2的固体摄像装置的摄像区域的模式图。该图所记载的固体摄像装置120，只是在由2行2列的多个单位像素1构成的每个像素块上具有光衰减过滤器16这一点上与实施方式1所记载的固体摄像装置100及110不同。下面，省略对与固体摄像装置100及110的相同点的说明，只说明不同点。
在图10所记载的摄像区域2上的多个单位像素1，为拜耳排列。并且，按每个作为拜耳排列的1个单位的像素块，设有独立的光衰减过滤器16，按每个拜耳排列驱动光衰减过滤器16。
图10是表示将左上的像素块的光衰减过滤器16的透射率设定为100%，而右下的像素块当然就是设定为衰减率很高的状态。在对高亮度的被摄体与低亮度被摄体在相同视角内同时进行摄像时，例如，如果设定曝光时间以使低亮度的被摄体的明暗灰度能够得以表现，则高亮度的像素就会饱和。可是，即使在这种情况下，也期望曝光时间被设定为使低亮度被摄体及高亮度被摄体的灰度能够得以表现。
图11A是有关本发明的实施方式2的信号处理装置的动作流程图。还有，图11B是表示信号处理装置的光电转换部的蓄积电荷量的调整动作的曲线图。通过有关本实施方式的光衰减过滤器16的驱动，在图11A所示的摄像曝光(步骤S13)中，设定曝光时间使蓄积电荷未饱和，并且，使低亮度被摄体的灰度能够得以表現。
有关本实施方式的信号处理装置具备：确定部，根据由预备摄像预先取得的摄像区域的亮度信号强度分布确定产生饱和信号的区域、以及透射率控制部，在摄像曝光之前，通过设定向配置于像素块的光衰减过滤器16的施加电压对光衰减过滤器16的透射率进行电控制，以使得通过该确定部所确定的产生饱和信号的区域所包含的像素块在摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
具体说，首先，确定部在曝光期间t1内对每个像素块执行亮度信号饱和测定(步骤S11)。
然后，透射率控制部通过步骤S11测定的蓄积效率ΔQ/t1，对每个像素块设定衰减率T(%)(步骤S12)，以使得同一像素块内的像素的输出满足下式：
(T/100)×(ΔQ/t1)×t2<Qsat(式1)
其中，Qsat为饱和电荷量。
最后，信号处理装置使用由步骤S12对每一个像素块所设定的衰减率T，在全部像素块内进行摄像曝光(步骤S13)。
如上所述，通过按每个像素块配置光衰减过滤器16，对每个像素块进行饱和判定，并对每个像素块设定曝光条件，就能够在对低亮度被摄体的明暗进行鲜明表现的同时，实现对于高亮度像素区域也不饱和的大动态范围。
(实施方式3)
在本实施方式中，对在由获得绿色信号的G1像素及G2像素、获得红色信号的R像素、以及获得蓝色信号的B像素所构成的拜耳排列的像素块中，只在G1像素及G2像素上配置光衰减过滤器的固体摄像装置进行说明。
图12是有关本发明的实施方式3的固体摄像装置的摄像区域的模式图。该图所记载的固体摄像装置130，在由2行2列的多个单位像素1构成的拜耳排列的像素块当中，只在G1像素及G2像素上具有光衰减过滤器16，这一点上，与实施方式2所记载的固体摄像装置120不同。下面，省略对与固体摄像装置120的相同点的说明，只说明不同点。
图12所记载的摄像区域2中的多个单位像素1为拜耳排列。并且，在拜耳排列的1个单位的像素块内，只在视见度最高的G1像素及G2像素的上部配置光衰减过滤器16。
信号处理装置所具有的判定部，在摄像曝光之前，对G1像素及G2像素输出的亮度信号是否饱和进行预先判定，当判定部判定亮度信号饱和时，信号处理装置所具有的透射率控制部，在摄像曝光之前，通过设定向光衰减过滤器16的施加电压对光衰减过滤器16的透射率进行电控制，以使得摄像曝光时的亮度信号为饱和信号以下。
由于对于拜耳排列的亮度信号Y来说，G信号的贡献最大，所以为抑制亮度信号的饱和，G像素的光量调整是有效的。这样一来，不用使信号量少的B信号或R信号的S/N下降，就能够实现大动态范围。并且，因电致变色的驱动面积只为绿色像素的面积，所以能够实现驱动电力的降低，因此就能够以低耗电实现大动态范围。
(实施方式4)
在本实施方式中，对在固体电解质层与活性物质层之间插入了绝缘层的固体摄像装置进行说明。
图13是表示有关本发明实施方式4的光衰减过滤器36的结构剖面图及驱动原理图。图13所记载的光衰减过滤器36，只有在固体电解质层34与活性物质层33之间插入了绝缘层35这一点，与有关实施方式1的图5所记载的光衰减过滤器16不同。下面，省略与光衰减过滤器16相同点的说明，只说明不同点。
光衰减过滤器36，如上述，由于是使用了固体电解质的电致变色元件，基本的需要是1对透明电极、作为绝缘体的固体电解质、以及进行氧化还原反应的活性物质。还有，由于活性物质层33的电子移动是伴随着离子移动的，所以固体电解质层34必须是绝缘体。这是因为，活性物质层33通过还原反应电子结构发生变化而拥有导电性，如果在固体电解质层34一侧有漏电流，虽然是电容器结构却变成单一的电阻而不能发生氧化还原反应。
但是，作为典型的固体电解质层34的构成要素的Ta2O5或V2O5等的过渡金属氧化物，氧欠缺容易成为泄漏源，元件的面积越大，越因这种泄漏而造成电力损失，就不能引起充分的离子移动。还有，由于漏电流产生的焦耳热，就存在针对缺陷的增加进而使泄漏增加的这种可靠性的问题。于是，为确保电容器结构的绝缘性，优选在固体电解质层34与活性物质层33之间，插入绝缘性的只让离子通过的薄膜绝缘层。
作为上述薄膜绝缘层的绝缘层35的材料，优选SiO2、SiON、或者SiN。使用SiO2作为绝缘层35的材料时，例如，膜厚为5nm左右。还有，成膜方法优选为等离子CVD法，也可以是反应性溅射法或PLD法。SiO2在绝缘性上很出色，也适于氢或Li等的离子移动。另一方面，如果SiO2膜过厚则由于电压下降而不能向活性物质层33施加足够的电压，因此尽量薄为好，优选1nm到10nm左右。
按照光衰减过滤器36的上述构成，由过渡金属氧化物构成的固体电解质层34，即使存在泄漏源，也能够保证绝缘性。因此，能够抑制光衰减过滤器36的面内的透射率偏差、确保透射率的再现性、以及谋求透射率的长时间维持。因此，就能够提供搭载了高成品率、高性能的光衰减过滤器的固体摄像装置。
(实施方式5)
在本实施方式中，对固体电解质层的材料构成不同的固体摄像装置进行说明。有关本实施方式的固体摄像装置，与有关实施方式1的固体摄像装置100及110相比，只是光衰减过滤器所具有的固体电解质层的材料构成不同。下面，省略与光衰减过滤器16相同点的说明，只说明不同点。
有关本实施方式的固体摄像装置140，具备光衰减过滤器46。
光衰减过滤器46，按照层叠順序，具备透明电极31、固体电解质层47、活性物质层33以及透明电极32。
固体电解质层47，由包含Li、Na及Ag中任意一个的锆、钽、铬、钒、铌以及铪的氧化物中的一个构成。作为固体电解质层47的材料，以LiV2O5为例。有关本实施方式的光衰减过滤器46的离子传导介质为氢离子，但从设备的可靠性角度出发，未必一定是氢。使活性物质层33的透射率发生变化的原理，是由于向活性物质层33插入离子的同时也注入电子，引起中心金属离子的原子价减少的还原反应，插入的离子，只要能使固体中产生离子移动就可以。不过，作为在固体中扩散的元素，出于对其优良的控制性的要求，可以说原子半径及离子半径最小的氢是最适合的。但从另一方面讲，在设备动作中，对基于动作环境的可靠性的影响、以及工艺的成品率等，氢未必是最适合的。例如，有可能发生因高温动作引起的除气等。
在本实施方式中，使用Li+作为离子。Li与H相媲美其离子半径也小，离子势也非常小，所以很容易引起氧化还原反应。还有，作为氢的导入方法，对氢退火或者通过酸浸泡前已论述，但无论哪个，在对氢的导入量进行定量控制方面，都存在困难的一面。这一点，如果是Li，则由于能够作为成膜装置的固体材料源来处理，就能够导入定量的Li。
还有，作为化学组成，Li的导入量也可以是不确定比例的，但由于作为成膜装置的固体材料源来使用，在本实施方式中，使用化学式标记为LiV2O5的物质。
还有，在本实施方式中使用Li作为离子元素，但如果是离子势小的元素，容易引起氧化还原的碱性金属也可以。只是，为了离子的扩散而离子半径必须小，故Li或者Na适宜。另一方面，多价离子时，离子自身所持的静电势变大，用于离子移动的活性化能量变得非常大。因此，电场引起的离子移动很难。于是，优选原子价为1的元素，例如，也可以是含有Ag的AgV2O5等。
而且，作为含有Li或者Ag且能够稳定存在的固体电解质材料，锆、钽、铬、钒、铌或者铪的氧化物很适合。按照这些构成，通过将金属离子用于离子传导介质，就可以实现定量地进行了成分控制的固体电解质成膜，就能够制造具有高均匀性的光衰减过滤器。于是，能够对光衰减过滤器的透射率进行更正确地控制，提供高成品率以及高可靠性的固体摄像装置。
以上，如实施方式1～5中所作的说明，本发明的固体摄像装置及摄像装置，能够提供具有大动态范围、小型且具有光量调节功能的高功能高性能的照相机。
即，根据本发明的搭载了光衰减过滤器的固体摄像装置、以及进而搭载了信号处理装置的摄像装置，由于能够通过光衰减过滤器使到达亮度饱和区域的像素块的光量衰减，因此即使由于像素的微细化，饱和电荷量降低，也能够实现大动态范围，并且即使没有机械光圈机构等，也能够在高照度下调整光量。于是，就能够提供小型且在高照度状态的摄像时具有大动态范围，能获得高精细图像的固体摄像装置。
以上，基于实施方式对本发明的固体摄像装置及摄像装置进行了说明，但有关本发明的固体摄像装置及摄像装置，并不限于上述的实施方式。将实施方式1～5中的任意构成要素进行组合而实现的其它实施方式，或者在不脱离本发明主旨的范围内本领域技术人员所想到的、对实施方式1～5施以各种变形而得到的变形例，以及内置了有关本发明的固体摄像装置或者摄像装置的各种机器都包含在本发明内。
另外，在实施方式1中，举CMOS型的固体摄像装置为例，但本发明并不局限于此，CCD型的固体摄像装置也能取得同样的效果。
产业上的可利用性
本发明，特别对数码相机有用，最适于用在需要大动态范围及高画质图像的固体摄像装置及照相机上。
符号说明
1  单位像素
2、51  摄像区域
3  水平移位寄存器
4  垂直移位寄存器
5  输出端子
11  光电转换部
12  传输用晶体管
13  复位用晶体管
14  放大用晶体管
15、17  选择晶体管
16、36、46  光衰减过滤器
18  电压线
19  读取线
20  半导体基板
22  栅极及栅极配线
24、56、61、67  层间膜
26  滤色器
27、70  平坦化膜
28  微透镜
31、32  透明电极
33  活性物质层
34、47  固体电解质层
35  绝缘层
50  外围电路区域
52  扩散区域
53  元件分离部
54  晶体管
55、60、65  金属插塞
57、59  配线层
80  台座
81  金属丝
82  气体
83  透明玻璃板
84  连接销
100、110、120、130、140、508  固体摄像装置
200  摄像装置
201  透镜
202  驱动电路
203  信号处理装置
204  外部接口部
501  CCD元件
502  CCD封装
503  光量调整单元
503a 框
504  玻璃板
505  透明导电膜
506  电致变色膜
507  电解膜

Claims (10)

1.一种固体摄像装置，具有由具备在半导体基板表面形成的光电转换元件的像素部以二维状排列而成的摄像区域，
该固体摄像装置具备：
层间膜，在上述光电转换元件之上形成，由介电体构成；
光衰减过滤器，在上述层间膜之上，与每个像素部或者与由多个像素部构成的每个像素块相对应地形成，通过施加电压使光的透射率发生变化；以及
开关晶体管，在上述半导体基板内，与上述光衰减过滤器相对应地形成，用于连接或者阻断向上述光衰减过滤器的电压施加路径。
2.如权利要求1所述的固体摄像装置，
上述光衰减过滤器具备：
下部透明电极，层叠于由上述介电体构成的层间膜上；
固体电解质层及活性物质层，层叠于上述下部透明电极上；以及
上部透明电极，层叠于上述固体电解质层及上述活性物质层中的上层之上，
上述固体电解质层由绝缘性的介电体构成，并且是通过向上述下部透明电极及上述上部透明电极施加电压而产生离子插入及释放的材料，
上述活性物质层是伴随着由于施加电压而产生的上述离子的插入及释放、吸收光谱发生变化的材料。
3.如权利要求2所述的固体摄像装置，
上述活性物质层是由WO3、MoO3或者IrO2构成的非晶态的膜。
4.如权利要求2所述的固体摄像装置，
上述固体电解质层由ZrO2、Ta2O5、Cr2O3、V2O5、SiO2、Nb2O5及HfO2中的至少一个构成，且含有氢。
5.如权利要求2所述的固体摄像装置，
上述固体电解质层由包含Li、Na及Ag中的至少一个的、锆、钽、铬、钒、铌及铪的氧化物中的一个构成。
6.如权利要求2所述的固体摄像装置，
上述光衰减过滤器在上述固体电解质层与上述活性物质层之间还具备由绝缘体构成的薄膜绝缘层，
上述绝缘体是SiO2、SiON及SiN中的任意一个。
7.如权利要求1～6的任意一项所述的固体摄像装置，
上述固体摄像装置设置于用N2或者稀有气体充满的气密密封的封装内。
8.一种摄像装置，
具备：
权利要求1～7中任意一项所述的固体摄像装置；以及
用于调节射入上述摄像区域的光量的信号处理装置，
上述信号处理装置具备：
判定部，在摄像曝光之前，对从上述像素部输出的亮度信号是否饱和进行预先判定；以及
透射率控制部，当上述判定部判定为上述亮度信号饱和时，在上述摄像曝光之前，通过设定向上述光衰减过滤器的施加电压对上述光衰减过滤器的透射率进行电控制，以使得上述摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
9.如权利要求8所述的摄像装置，
上述固体摄像装置，按由2行2列的像素部构成的每个像素块具备上述光衰减过滤器，
上述信号处理装置还具备确定部，该确定部根据预先取得的上述摄像区域的亮度信号强度分布，确定产生饱和信号的区域，
上述透射率控制部，在上述摄像曝光之前，通过设定向上述像素块配置的上述光衰减过滤器的施加电压对上述光衰减过滤器的透射率进行电控制，以使得由上述确定部所确定的上述区域所包含的像素块的上述摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
10.如权利要求8所述的摄像装置，
上述固体摄像装置具有由2行2列的像素部构成的像素块，
上述像素块，构成由获得绿色信号的G1像素部及G2像素部、获得红色信号的R像素部、以及获得蓝色信号的B像素部构成的拜耳排列，
上述光衰减过滤器，只配置在上述G1像素部和G2像素部的上部，
上述判定部，在摄像曝光之前，对从上述G1像素部及G2像素部输出的亮度信号是否饱和进行预先判定，
上述透射率控制部，当上述判定部判定为上述亮度信号饱和时，在上述摄像曝光之前，通过设定向上述光衰减过滤器的施加电压对上述光衰减过滤器的透射率进行电控制，以使得上述摄像曝光时的亮度信号在饱和信号以下。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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