CN103685987A - 固体拍摄装置、相机模块以及数字相机 - Google Patents

Abstract

本发明提供固体拍摄装置、相机模块以及数字相机。固体拍摄装置具备多个光电转换元件、遮光部和校正部。多个光电转换元件将入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换。遮光部在多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧配置，对从受光面侧向预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光。校正部基于由预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对由预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

Description

固体拍摄装置、相机模块以及数字相机

技术领域

本实施方式一般而言涉及固体拍摄装置、相机模块以及数字相机。

背景技术

以往，固体拍摄装置具备将入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换的多个光电转换元件。这些多个光电转换元件分别与作为要进行光电转换的入射光的颜色的3原色中的任一颜色有规则地相对应，在受光面侧设置使相对应的颜色的入射光选择性地透射的滤色器。

该固体拍摄装置，近年来有伴随多像素化以及小型化的发展、像素间距微细化的倾向。这样，在像素间距微细化了的情况下，在固体拍摄装置中有时从倾斜方向向光电转换元件入射的入射光会到达相邻设置的光电转换元件。

该情况下，光电转换元件，除了原本应该受光的颜色的入射光外，还对经由在相邻设置的光电转换元件的受光面侧设置的滤色器从倾斜方向入射的原本不应受光的颜色的入射光进行光电转换。由此，在现有的固体拍摄装置中，发生拍摄图像发生混色导致拍摄图像的画质劣化这一问题。

发明内容

发明要解决的问题在于提供能够抑制拍摄图像的画质劣化的固体拍摄装置、相机模块以及数字相机。

实施方式的固体拍摄装置具备：多个光电转换元件，其将入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换；遮光部，其在所述多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧配置，对从受光面侧向该预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光；和校正部，其基于由所述预定的光电转换元件受光的入射光的受光量，对由该预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

另一实施方式的相机模块具有：拍摄光学系统，其获取来自于被拍摄体的光并使被拍摄体像成像；和固体拍摄装置，其对由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像进行拍摄，所述固体拍摄装置具备：多个光电转换元件，其将由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像的入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换；遮光部，其在所述多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧配置，对从受光面侧向该预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光；和校正部，其基于由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对由该预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

另外，另一实施方式的数字相机，其具备相机模块和后级处理部，所述相机模块具备：拍摄光学系统，其获取来自于被拍摄体的光并使被拍摄体像成像；和固体拍摄装置，其对由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像进行拍摄，所述后级处理部，对由所述固体拍摄装置拍摄到的被拍摄体像的图像信号进行信号处理，所述固体拍摄装置具备：多个光电转换元件，其将由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像的入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换；遮光部，其在所述多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧配置，对从受光面侧向该预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光；和校正部，其基于由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对由该预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

根据上述结构的固体拍摄装置、相机模块以及数字相机，能够抑制拍摄图像的画质劣化。

附图说明

图1是表示具备第1实施方式涉及的固体拍摄装置的数字相机的概略结构的框图。

图2是第1实施方式涉及的固体拍摄装置的俯视说明图。

图3是示意性地表示第1实施方式涉及的像素部的一部分的俯视说明图。

图4是表示第1实施方式涉及的像素部的一部分的剖视说明图。

图5是表示第1实施方式的变形例涉及的像素部的一部分的剖视说明图。

图6是表示第1实施方式涉及的校正部所执行的处理的一例的流程图。

图7以及图8是表示第2实施方式涉及的像素部的一部分的俯视说明图。

图9以及图10是表示第3实施方式涉及的像素部的一部分的俯视说明图。

图11是表示第4实施方式涉及的像素部的一部分的俯视说明图。

具体实施方式

下面参照附图详细对实施方式涉及的固体拍摄装置、相机模块以及数字相机进行说明。此外，本发明并不受这些实施方式限定。在下面所示的实施方式中，作为固体拍摄装置的一例，举出在光电转换元件的受光面的相反侧的面侧形成了布线层的所谓背面照射型CMOS（ComplementaryMetal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体）图像传感器为例子进行说明。

此外，本实施方式涉及的固体拍摄装置不限定于背面照射型CMOS图像传感器，也可以是表面照射型CMOS图像传感器和/或、CCD（ChargeCoupled Device,电荷藕合器件）图像传感器等任意的图像传感器。

（第1实施方式）

图1是表示具备第1实施方式涉及的固体拍摄装置的数字相机1的概略结构的框图。如图1所示，数字相机1具备相机模块2和后级处理部3。

相机模块2具备拍摄光学系统4和固体拍摄装置5。拍摄光学系统4获取来自于被拍摄体的光并使被拍摄体像成像。固体拍摄装置5对由拍摄光学系统4成像的被拍摄体像进行拍摄，将通过拍摄所得到的图像信号向后级处理部3输出。该相机模块2除了数字相机1以外，还适用于例如带相机的便携终端等电子设备。

后级处理部3具备ISP（Image Signal Processor，图像信号处理部）6、存储部7以及显示部8。ISP6进行从固体拍摄装置5输入的图像信号的信号处理。该ISP6例如进行透镜明暗度校正、损伤校正、噪声降低处理等信号处理。而且，ISP6将信号处理后的图像信号向存储部7、显示部8以及相机模块2输出。从ISP6向相机模块2反馈的图像信号用于固体拍摄装置5的调整和/或控制。

存储部7将从ISP6输入的图像信号作为图像来存储。另外，存储部7根据使用者的操作等将存储的图像的图像信号向显示部8输出。显示部8根据从ISP6或存储部7输入的图像信号来显示图像。该显示部8例如为液晶显示器。

接下来，参照图2对相机模块2所具备的固体拍摄装置5进行说明。图2是第1实施方式涉及的固体拍摄装置5（下面记载为“CMOS传感器5”）的俯视说明图。

如图2所示，CMOS传感器5具备在半导体基板100上形成的像素部50和逻辑部51。

像素部50具备按矩阵状配置的多个光电转换元件、读取晶体管、浮置扩散器、放大晶体管、复位晶体管等。

各光电转换元件是将由拍摄光学系统4成像的被拍摄体像的入射光向与受光量相应的量的电荷进行变换并蓄积的光电二极管。另外，读取晶体管是从各光电转换元件读取蓄积的电荷的晶体管。另外，浮置扩散器是暂时保持由读取晶体管读取的电荷的区域。

另外，放大晶体管是将由浮置扩散器保持的电荷放大并输出的晶体管。另外，复位晶体管是将由浮置扩散器保持的电荷复位（消除）的晶体管。

该像素部50所具备的各光电转换元件，有规则地与作为进行光电转换的入射光的色的例如红、绿、蓝这3原色中的任一色相对应。此外，关于对应各色的光电转换元件的配置的一例，将参照图3后述，关于光电转换元件附近的截面结构的一例将参照图4以及图5后述。

逻辑部51具备定时发生器52、垂直选择部53、水平选择部54、采样部55、增益控制部56、A/D（模拟／数字）转换部57、放大部58和校正部59等。

定时发生器52是对像素部50、垂直选择部53、水平选择部54、采样部55、增益控制部56、A/D转换部57、放大部58、校正部59等输出成为工作定时的基准的脉冲信号的处理部。

垂直选择部53是以列为单位依次从按矩阵状配置的多个光电转换元件中对读取电荷的光电转换元件进行选择的处理部。水平选择部54是以行为单位依次对读取电荷的光电转换元件进行选择的处理部。

另外，采样部55是从由垂直选择部53以及水平选择部54选择的光电转换元件，按与定时发生器52输出的脉冲信号同步的定时将电荷向像素部50的外部读取的处理部。该采样部55将与读取的电荷相应的图像信号向增益控制部56输出。

增益控制部56是对从采样部55输入的图像信号的增益进行调整并向A/D转换部57输出的处理部。A/D转换部57是将从增益控制部56输入的模拟图像信号向数字图像信号变换并向放大部58输出的处理部。放大部58是对从A/D转换部57输入的数字图像信号进行放大并向校正部59输出的处理部。

校正部59是DSP（Digital Signal Processor），是通过进行从自放大部58输入的数字图像信号中去除图像信号所含的成为混色的原因的分量的校正，来抑制拍摄图像的画质劣化的处理部。

接下来，参照图3，关于该校正部59所进行的图像信号的校正的一例进行说明。图3是示意性地表示第1实施方式涉及的像素部50的一部分的俯视说明图。此外，在此，为了方便，将图3所示的直交坐标系中的Ｙ轴的正方向作为上、将负方向作为下、将Ｘ轴的正方向作为右、将负方向作为左进行说明。

如图3所示，像素部50俯视其受光面被划分成网格状，在被划分成网格状的各区域内分别设有光电转换元件24。各光电转换元件24有规则地与作为进行光电转换的入射光的颜色的红、绿、蓝中的任一颜色相对应，在受光面侧分别设有使相对应的颜色的入射光选择性地透射的滤色器R、G、B。

在此，滤色器R使红色的入射光选择性地透射。另外，滤色器Ｇ使绿色的入射光选择性地透射。另外，滤色器Ｂ使蓝色的入射光选择性地透射。

本实施方式中，滤色器R、G、B配置为呈拜耳排列。该拜耳排列中，在列方向上交替地配置滤色器Ｇ与滤色器R交替地配置的行和滤色器Ｂ与滤色器Ｇ交替地配置的行。

下面，俯视将设有滤色器R的各区域称为红色像素、将设有滤色器Ｇ的各区域称为绿色像素、将设有滤色器Ｂ的各区域称为蓝色像素。另外，在统称这些红色像素、绿色像素、蓝色像素的情况下，称为有色像素。

该像素部50中，例如图3所示的1个红色像素R1的光电转换元件24，原本应该对透射在受光面侧设置的滤色器R的红色的入射光进行光电转换，并蓄积与受光量相应的电荷。

但是，在伴随CMOS传感器5的多像素化以及小型化使得像素间距微细化的情况下，有时如用空白箭头所示那样，原本不应受光的颜色的入射光从周围的有色像素进入红色像素R1的光电转换元件24。

此时，关于红色像素R1，有时俯视绿色的入射光从上下左右这4个方向进入其中，蓝色的入射光从左上、左下、右上、右下这4个方向入射其中。该情况下，红色像素R1的光电转换元件24，除从受光面（顶面）入射的原本应受光的红色的入射光外，甚至对从相邻设置的像素经由受光面以外的面（侧面）入射的绿色和/或蓝色的入射光也进行光电转换并蓄积。由此，拍摄图像中，发生与红色像素R1相对应的像素的颜色与原本的颜色相比更亮地显色的所谓混色这一现象，画质劣化。

因此，在CMOS传感器5中设置像素（下面记载为“黑色像素M1”），该像素中，在像素部50所具备的多个光电转换元件24中的预定的光电转换元件24的受光面侧配置对从受光面侧入射的入射光进行遮光的遮光部M。

而且，在CMOS传感器5中，校正部59（参照图2）基于由黑色像素M1的光电转换元件24受光的入射光的受光量，对由黑色像素M1以外的有色像素的光电转换元件24受光的入射光的受光量进行校正。

例如校正部59在对红色像素R1的光电转换元件24的受光量进行校正的情况下，首先，基于与从黑色像素M1的光电转换元件24读取的电荷量相应的数字图像信号，计算黑色像素M1的受光量m。

在此，黑色像素M1的光电转换元件24，在其受光面侧设有遮光部M。因此，校正部59，通过计算黑色像素M1的受光量m，能够算出经由相邻设置的有色像素从倾斜方向（受光面以外的方向）进入黑色像素M1的光电转换元件24的用空白的箭头所示的入射光的受光量。

接着，校正部59基于与从红色像素R1的光电转换元件24读取的电荷量相应的数字图像信号，计算红色像素R1的受光量r。该红色像素R1的受光量r包含：经由滤色器R从受光面进入红色像素R1的光电转换元件24的红色入射光的受光量；和经由相邻设置的有色像素从倾斜方向（受光面以外的方向）进入的入射光的受光量。

在此，从相邻的有色像素向红色像素R1进入的入射光的受光量和从相邻的有色像素向黑色像素M1入射的入射光的受光量，能够视为大致相同。因此，校正部59从红色像素R1的受光量r中减去黑色像素M1的受光量m以对红色像素R1的受光量r进行校正。

由此，校正部59，能够去除从相邻设置的像素向红色像素R1进入的入射光的分量，生成与经由滤色器R向红色像素R1的光电转换元件24从受光面进入的入射光的受光量相应的数字的图像信号并输出。

另外，校正部59，关于红色像素R1以外的有色像素也同样，通过进行从各有色像素的受光量中减去黑色像素M1的受光量m的校正，能够生成将从相邻设置的有色像素向各有色像素进入的入射光的分量去除后的数字图像信号并输出。

进而，校正部59，在输出与黑色像素M1相对应的数字图像信号的情况下，输出用黑色像素M1附近的有色像素的受光量进行了插补处理后的图像信号。例如，在图3所示的例子中，黑色像素M1配置于在拜耳排列中原本应配置红色像素的位置。该情况下，校正部59将与黑色像素M1附近的红色像素R1的校正后的受光量相对应的图像信号作为黑色像素M1的数字图像信号输出。

这样，CMOS传感器5中，在像素部50设有至少1个黑色像素M1，校正部59基于由黑色像素M1的光电转换元件24受光的入射光的受光量，对黑色像素M1以外的有色像素的受光量进行校正。因此，根据CMOS传感器5，不大幅减少像素部50中的有效像素数，通过从各有色像素的受光量中去除从相邻设置的有色像素向各有色像素进入的入射光的受光量分量，就能够抑制拍摄图像的劣化。

另外，CMOS传感器5中，通过用到了黑色像素M1附近的有色像素的校正后的受光量的插补处理，能够生成与黑色像素M1相对应的图像信号并输出，所以能够防止由于设置黑色像素M1导致的像素欠缺。

此外，在此，关于校正部59用1个黑色像素M1的受光量r同样地对全部有色像素的受光量进行校正的情况进行了说明，关于红色像素、绿色像素、蓝色像素也可以分别进行不同的校正处理。

例如，校正部59也可以是如下结构：基于由黑色像素M1的光电转换元件24受光的入射光的受光量m，计算与黑色像素M1的光电转换元件24相对应的颜色以外的颜色所对应的光电转换元件24的受光量的校正量。由此，能够精度更高地对各有色像素的受光量进行校正。

具体而言，在各有色像素为拜耳排列的情况下，相对于红色像素相邻设置蓝色像素和绿色像素，相对于绿色像素相邻设置红色像素和蓝色像素，相对于蓝色像素相邻设置红色像素和绿色像素。这样，就红色像素、绿色像素、蓝色像素而言，相邻设置的有色像素的配置以及颜色各不相同。而且，红色、绿色、蓝色的入射光，其波长各不相同，向光电转换元件24的进入深度因其波长而异。

因此，校正部59在例如在原本应配置红色像素的位置配置黑色像素M1的情况下，关于各红色像素，如前所述从各红色像素的受光量中减去黑色像素M1的受光量m以计算正确的红色像素的受光量。

另一方面，关于绿色像素，校正部59通过向黑色像素M1的受光量m乘以预先计算出的绿色像素用的系数来计算校正量，将计算出的校正量从各绿色像素的受光量中减去，以计算绿色像素的正确的受光量。

另外，关于蓝色像素，校正部59也通过向黑色像素M1的受光量m乘以预先计算出的蓝色像素用的系数来计算校正量，将计算出的校正量从各蓝色像素的受光量中减去以计算蓝色像素的正确的受光量。

此外，作为绿色像素用的系数以及蓝色像素用的系数，例如，使用基于考虑了入射光颜色的波长和/或各滤色器R、G、B的透光率等的试验或模拟而计算出的适当值。

由此，校正部59能够利用考虑了相邻设置的有色像素的颜色和/或配置的正确的校正量来对各有色像素的受光量进行校正，所以能够更高精度地对各有色像素的受光量进行校正。此外，在此，关于在像素部50设置1个黑色像素M1的情况进行了说明，但也可以在像素部50内设置多个黑色像素M1。关于该点将参照图7以后的各图后述。

接着，参照图4关于像素部50的截面结构进行说明。图4是表示第1实施方式涉及的像素部50的一部分的剖视说明图。此外，图4中示意性地示出了图3所示的A-A′线处的像素部50的截面。

如图4所示，像素部50例如设置在硅晶片等半导体基板100上。该像素部50从下层（与受光面相反侧的层）侧依次具备：埋设有多层布线21的层间绝缘膜22、由元件分离区域23分别电分离的多个光电转换元件24和平坦化膜25。

另外，在多个光电转换元件24中的、有色像素的光电转换元件24的受光面侧隔着平坦化膜25设有滤色器R、G。另一方面，在黑色像素M1的光电转换元件24的受光面侧隔着平坦化膜25设有遮光部M。进而，在这些各滤色器R、G以及遮光部M的顶面设有将入射光向各光电转换元件24汇聚的微透镜ML。

在此，遮光部M例如包括铜和/或铝等具有遮光性的金属膜。此外，遮光部M的材料不限定于铜和/或铝，只要具有遮光性可以是任意材料，也可以是具有对入射光进行反射的性质的材料。

这样，遮光部M，在黑色像素M1的光电转换元件24的受光面侧，设置在与在有色像素的光电转换元件24的受光面侧设置的滤色器R、G同一层。由此，黑色像素M1的光电转换元件24，能够由遮光部M对从受光面进入的入射光进行遮光，并选择性地对经由相邻设置的有色像素从倾斜方向进入的入射光进行受光。

因此，校正部59通过从有色像素的光电转换元件24的受光量中减去黑色像素M1的光电转换元件24的受光量，能够高精度地计算原本应由各有色像素的光电转换元件24受光的颜色的入射光的受光量。

此外，像素部50的结构不限定于图4所示的结构。在此，参照图5，关于变形例涉及的像素部50a的结构进行说明。图5是表示第1实施方式的变形例涉及的像素部50a的一部分的剖视说明图。此外，在此，关于图5所示的构成要素中的具有与图4所示的构成要素相同的功能的构成要素，通过赋予与图4相同的附图标记，将对其的说明省略。

如图5所示，像素部50a，其比光电转换元件24靠近上层的结构与图4所示的不同，比平坦化膜25靠近下层的结构与图4所示的相同。因此，在此，关于像素部50a中的比光电转换元件24靠近上层的结构进行说明。

像素部50a中，在有色像素的光电转换元件24的受光面上设有平坦化膜25，在黑色像素M1的受光面上设有遮光部M。也就是，遮光部M，在黑色像素M1中的光电转换元件24的受光面侧，设置在与在有色像素的光电转换元件24的受光面设置的平坦化膜25同一层。

黑色像素M1的光电转换元件24由其遮光部M对从受光面进入的入射光进行遮光，能够选择性地对经由相邻设置的有色像素从倾斜方向进入的入射光进行受光。

因此，校正部59，通过从有色像素的光电转换元件24的受光量中减去黑色像素M1中的光电转换元件24的受光量，能够高精度地计算原本应由各有色像素的光电转换元件24受光的颜色的入射光的受光量。

另外，像素部50a中，在设有平坦化膜25的层中，在与黑色像素M1相对应之处设有遮光部M。由此，该遮光部M能够作为在比平坦化膜25靠上层之处形成滤色器R、G、B和/或微透镜ML等时的对准标记使用。

即，在形成该像素部50a的情况下，在光电转换元件24上形成了平坦化膜25以及遮光部M后，依次形成滤色器R、G、B和微透镜ML。此时，滤色器R、G、B以及微透镜ML需要向相对应的光电转换元件24上正确地进行位置对合并形成。

因此，一般而言在形成像素部的情况下，在半导体基板上形成用于使滤色器以及微透镜的形成位置对合的对准标记。

对此，像素部50a中，例如，在光电转换元件24上形成了平坦化膜25后，通过在平坦化膜25的预定位置形成开口、使黑色像素M1中的光电转换元件24的受光面露出，在开口内埋入铜或铝，形成遮光部M。

这样，在形成像素部50a的情况下，通过在平坦化膜25形成开口将黑色像素M1中的光电转换元件24的受光面露出，所以能够获得光电转换元件24的受光面的正确位置。而且，在受光面上的正确位置形成遮光部M。

因此，在形成像素部50a的情况下，通过将遮光部M用作对准标记，不另行形成对准标记，也能够将滤色器R、G、B以及微透镜ML正确地位置对合地形成。

此外，遮光部M在形成于与平坦化膜25同一层的情况下，不限定于图5所示的形状。例如，遮光部M，也可以使得底面形状与黑色像素M1中的光电转换元件24的受光面形状一致、顶面形状与黑色像素M1中的滤色器R的底面形状一致地，从顶面朝向底面使得侧面形成为锥形。

在形成为该形状的情况下，黑色像素M1的光电转换元件24能够经由在遮光部M的顶面设置的滤色器R的侧面下端相贴的位置，甚至对从相邻设置的有色像素进入的入射光也进行受光。

由此，黑色像素M1中的光电转换元件24的受光量更正确地反映：经由相邻设置的有色像素从倾斜方向向各有色像素的光电转换元件24进入的入射光的受光量。因此，通过如上所述将遮光部M的侧面形成为锥形，校正部59能够更正确地对各有色像素的受光量进行校正，所以能够更进一步地抑制拍摄图像的画质劣化。

接下来，参照图6关于校正部59所执行的处理的一例进行说明。图6是表示第1实施方式涉及的校正部59所执行的处理的一例的流程图。

如图6所示，校正部59从放大部58获取与各光电转换元件24的受光量相应的数字图像信号（步骤S101）。接着，校正部59从所获取的图像信号提取黑色像素M1的图像信号并计算黑色像素M1的受光量（步骤S102）。

接下来，校正部59计算各有色像素的受光量，进行从计算出的各有色像素的受光量中减去黑色像素M1的受光量m的校正（步骤S103）。其后，校正部59进行用黑色像素M1附近的有色像素的受光量对黑色像素M1的受光量m进行插补的处理（步骤S104）。

此时，校正部59进行插补处理，该插补处理将和与黑色像素M1的光电转换元件24相对应的颜色相同的颜色所对应的周边的光电转换元件24的受光量，作为黑色像素M1的光电转换元件24受光了的受光量。

接着，校正部59输出：与在步骤S103中校正了的各有色像素的受光量相应的数字图像信号以及与在步骤S104中插补了的黑色像素Ｍ1的受光量相应的数字图像信号（步骤S105），结束处理。

如上所述，第1实施方式涉及的固体拍摄装置具备多个光电转换元件、遮光部和校正部。多个光电转换元件将入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换。遮光部在多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧配置，对从受光面侧向预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光。校正部基于由预定的光电转换元件受光的入射光的受光量，对由预定的光电转换元件以外的光电转换元件受光的入射光的受光量进行校正。

根据该固体拍摄装置，能够从由预定的光电转换元件以外的光电转换元件受光的受光量中减去由受光面以外的面受光的入射光的受光量，所以能够抑制拍摄图像的画质劣化。

（第2实施方式）

接下来，关于第2实施方式涉及的CMOS传感器进行说明。第2实施方式涉及的CMOS传感器其像素部的结构不同于第1实施方式涉及的CMOS传感器5。因此，在此，参照图7以及图8关于第2实施方式涉及的像素部50b进行说明。

图7以及图8是表示第2实施方式涉及的像素部50b的一部分的俯视说明图。此外，在此，为了方便，将图7以及图8所示的直交坐标系中的Ｙ轴的正方向作为上、将负方向作为下、将Ｘ轴的正方向作为右、将负方向作为左进行说明。

第2实施方式涉及的CMOS传感器中，将遮光部M配置在受光面侧的预定的光电转换元件24，按相对应的每种颜色至少设置1个以上。也就是，像素部50b具备：在原本配置红色像素的位置设置的1个以上的黑色像素；在原本配置绿色像素的位置设置的1个以上的黑色像素；和在原本配置蓝色像素的位置设置的1个以上的黑色像素。

具体而言，如图7所示，像素部50b中，在上下左右配置有绿色像素并在左上、右上、左下、右下配置有红色像素的原本应配置蓝色像素的位置，设置有蓝色用的黑色像素M2。另外，在此，虽然没有图示，但在像素部50b中，在图3所示的黑色像素M1的位置也就是原本应配置红色像素的位置，设置有红色用的黑色像素M1。

另外，如图8所示，原本设置绿色像素的位置有2种，其一是在上下配置红色像素且在左右配置有蓝色像素的第1绿色像素位置，其二是在上下配置有蓝色像素且在左右配置有红色像素的第2绿色像素位置。

因此，像素部50b中，在原本配置绿色像素的第1绿色像素位置设有绿色用的第1黑色像素M3，在原本配置绿色像素的第2绿色像素位置设有绿色用的第2黑色像素M4。

在这样构成像素部50b的情况下，校正部59通过从红色像素R1（参照图3）的受光量中减去红色用的黑色像素M1的受光量来对红色像素R1的受光量进行校正。另外，校正部59通过从蓝色像素B1的受光量中减去蓝色用的黑色像素M2的受光量来对蓝色像素B1的受光量进行校正。

进而，校正部59通过从位于第1绿色像素位置的绿色像素G1的受光量中减去绿色用的第1黑色像素M3的受光量来对位于第1绿色像素位置的绿色像素G1的受光量进行校正。另外，校正部59通过从位于第2绿色像素位置的绿色像素G2的受光量中减去绿色用的第2黑色像素M4的受光量，来对位于第2绿色像素位置的绿色像素G2的受光量进行校正。

此外，校正部59基于红色像素R1的校正了的受光量对红色用的黑色像素M1的受光量进行插补，基于蓝色像素B1的校正了的受光量对蓝色用的黑色像素M2的受光量进行插补。同样地，校正部59基于绿色像素G1、G2的校正了的受光量，对绿色用的第1黑色像素M3以及第2黑色像素M4的受光量进行插补。

这样，在第2实施方式涉及的固体拍摄装置中，将遮光部配置在受光面侧的预定的光电转换元件，按相对应的每种颜色至少设置1个以上。而且，校正部基于由预定的光电转换元件受光的入射光的受光量，对通过和与预定的光电转换元件相对应的颜色相同的颜色所对应的光电转换元件受光的入射光的受光量进行校正。

因此，第2实施方式涉及的固体拍摄装置，能够与相对于各光电转换元件相邻设置的光电转换元件所对应的颜色的配置相应地，对各光电转换元件的受光量进行校正，所以能够更进一步抑制拍摄图像的画质劣化。

（第3实施方式）

接下来，参照图9以及图10关于第3实施方式涉及的CMOS传感器进行说明。第3实施方式涉及的CMOS传感器的像素部50c除了与第1实施方式涉及的像素部50同样的黑色像素M1外，还具备用于对相对于黑色像素M1相邻设置的有色像素的受光量进行校正的黑色像素。

图9以及图10是表示第3实施方式涉及的像素部50c的一部分的俯视说明图。此外，在此，为了方便，将图9以及图10所示的直交坐标系中的Ｙ轴的正方向作为上、将负方向作为下、将Ｘ轴的正方向作为右、将负方向作为左进行说明。

如图9所示，像素部50c具备周围由有色像素11～18包围的黑色像素M1。在此，原本不应受光的入射光可能会从右下以外的方向进入有色像素11。

另外，原本不应受光的入射光可能会：从下方向以外的方向入射有色像素12，从左下方向以外的方向入射有色像素13，从右方向以外的方向入射有色像素14，从左方向以外的方向入射有色像素15，从右上方向以外的方向入射有色像素16，从上方向以外的方向入射有色像素17，从左上方向以外的方向入射有色像素18。

因此，为了更正确地对在黑色像素M1周围配置的有色像素11～18的受光量进行校正，需要获取由这些有色像素11～18受光的原本不应受光的入射光的受光量。

因此，第3实施方式涉及的像素部50c如图10所示，除黑色像素M1外在周缘部附近还设有8个黑色像素M11～M18。进而，在黑色像素M11的右下方、在黑色像素M12下方、在黑色像素M13的左下方、在黑色像素M14右方、在黑色像素M15左方、在黑色像素M16的右上方、在黑色像素M17上方、在黑色像素M18的左上方，也分别设有黑色像素。

由此，黑色像素M11对从右下方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M12对从下方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M13对从左下方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M14对从右方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M15对从左方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M16对从右上方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M17对从上方以外的方向进入的入射光进行受光，黑色像素M18对从左上方以外的方向进入的入射光进行受光。也就是，黑色像素M11～M18分别对图9所示的有色像素11～18原本不应受光的入射光进行受光。

因此，校正部59能够通过从有色像素11的受光量中减去黑色像素M11的受光量而正确地对有色像素11的受光量进行校正。同样地，校正部59能够通过从有色像素12～18的各受光量中分别减去黑色像素M12～M18的各受光量，正确地对有色像素12～18的受光量进行校正。

如上所述，根据第3实施方式涉及的固体拍摄装置，关于在黑色像素的周围配置的有色像素的受光量也能够正确地进行校正，所以能够进一步抑制拍摄图像的画质劣化。

（第4实施方式）

接下来，参照图11关于第4实施方式涉及的CMOS传感器进行说明。图11是表示第4实施方式涉及的像素部50d的一部分的俯视说明图。此外，在此，为了方便，将图11所示的直交坐标系中的Ｙ轴的正方向作为上、将负方向作为下、将Ｘ轴的正方向作为右、将负方向作为左进行说明。

如图11所示，像素部50d在周缘部设有8个黑色像素M21～M28。具体而言，黑色像素M21在像素部50d的左上角设置，黑色像素M23在像素部50d的右上角设置，黑色像素M26在像素部50d的左下角设置，黑色像素M28在像素部50d的右下角设置。进而，在黑色像素M21的右方以及下方、在黑色像素M23的左方以及下方、在黑色像素M26的上方以及右方、在黑色像素M28的上方以及左方，分别设有黑色像素。

另外，黑色像素M22在像素部50d的上端设置，黑色像素M24在像素部50d的左端设置，黑色像素M25在像素部50d的右端设置，黑色像素M27在像素部50d的下端设置。而且，在黑色像素M22的左右、左下和右下设有黑色像素，在黑色像素M24的上下、右上和右下设有黑色像素，在黑色像素M25的上下、左上和左下设有黑色像素，在黑色像素M27的左右、左上和右上也设有黑色像素。

由此，入射光选择性地从右下向黑色像素M21入射、从下向黑色像素M22入射、从左下向黑色像素M23入射、从右向黑色像素M24入射、从左向黑色像素M25入射、从右上向黑色像素M26入射、从上向黑色像素M27入射、从左上向黑色像素M28入射。

因此，对于在周围不存在黑色像素的有色像素，校正部59通过从各有色像素的受光量减去这些黑色像素M21～M28的受光量的总和，能够正确地校正各有色像素的受光量。

另外，对于在周围存在黑色像素的有色像素，校正部59通过从各有色像素的受光量减去适当组合这些黑色像素M21～M28的受光量中的任意几个所得到的总和，能够正确地对各有色像素的受光量进行校正。

此外，关于图11所示的各黑色像素的受光量，校正部59也基于位于黑色像素周围的有色像素的校正了的受光量，对其进行插补。也就是，校正部59利用与各黑色像素的光电转换元件24相同的颜色所对应的有色像素中的光电转换元件24的校正了的受光量，对黑色像素的受光量进行插补。

另外，校正部59也能够进行如下校正：将与相对于校正对象的有色像素相邻设置的各有色像素的颜色相应的预定的系数（例如，第1实施方式记载的系数）与在校正中使用的黑色像素M21～M28的受光量相乘，并从校正对象的有色像素的受光量中减去该相乘的结果。

此外，图11所示的黑色像素也可以在第1～第3实施方式所记载的像素部50、50a、50b、50c设置。由此，校正部59通过适当地选择图11所示的黑色像素M21～M28的受光量并用于校正，能够更正确地对相对于各黑色像素相邻设置的有色像素的受光量进行校正。

如上所述，根据第4实施方式涉及的固体拍摄装置，对于相对于黑色像素相邻设置的任意有色像素都能够正确地对各有色像素的受光量进行校正，所以能够进一步抑制拍摄图像的画质劣化。

说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式是作为例子提出的，不用于限定发明的范围。这些新实施方式，能够以其他各种各样的方式来实施，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种各样的省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形，包含在发明的范围和/或主旨内，并且包含在技术方案所记载的发明及其等同范围内。

Claims (18)

1.一种固体拍摄装置，其具备：

多个光电转换元件，其将入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换；

遮光部，其在所述多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧配置，对从受光面侧向该预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光；和

校正部，其基于由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对由该预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

2.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述遮光部设置在与滤色器同一层，该滤色器设置在所述预定的光电转换元件以外的光电转换元件的受光面侧。

3.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述遮光部设置在与平坦化膜同一层，该平坦化膜设置在所述预定的光电转换元件以外的光电转换元件的受光面上。

4.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述多个光电转换元件分别与作为进行光电转换的入射光的颜色的3原色中的任一颜色有规则地对应，

将所述遮光部配置在受光面侧的所述预定的光电转换元件，按相对应的每种颜色至少设置有1个以上，

所述校正部，基于由所述预定的光电转换元件受光的入射光的受光量，校正由下述光电转换元件受光的入射光的受光量，该光电转换元件对应于与对应于该预定的光电转换元件的颜色相同的颜色。

5.根据权利要求4所述的固体拍摄装置，其中，

所述校正部，基于与对应于所述预定的光电转换元件的颜色相同的颜色所对应的光电转换元件的校正后的受光量，对由该预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行插补。

6.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述校正部，通过从由所述预定的光电转换元件以外的光电转换元件受光的入射光的受光量，减去由所述预定的光电转换元件受光的入射光的受光量，对所述预定的光电转换元件以外的光电转换元件的受光量进行校正。

7.根据权利要求4所述的固体拍摄装置，其中，

所述校正部，通过从由与对应于所述预定的光电转换元件的颜色相同的颜色所对应的光电转换元件所受光的入射光的受光量，减去由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对所述相同的颜色所对应的光电转换元件的受光量进行校正。

8.根据权利要求4所述的固体拍摄装置，其中，

所述校正部，通过从由与对应于所述预定的光电转换元件的颜色不同的颜色所对应的光电转换元件所受光的入射光的受光量，减去对于由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量乘上与所述不同的颜色相应的预定的系数所得的受光量，对所述不同的颜色所对应的光电转换元件的受光量进行校正。

9.根据权利要求3所述的固体拍摄装置，其中，

所述遮光部，设置在所述预定的光电转换元件的受光面与受光面积比该受光面大的滤色器之间，所述预定的光电转换元件侧的端面形状与该预定的光电转换元件的受光面的形状一致，所述滤色器侧的端面形状与所述滤色器的受光面的形状一致，侧面从滤色器侧向所述预定的光电转换元件侧形成为锥状。

10.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述预定的光电转换元件在将所述多个光电转换元件按矩阵状配置而形成的像素部之中设置在该像素部的周缘部附近。

11.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

在相对于所述预定的光电转换元件相邻设置的、包围该预定的光电转换元件的多个光电转换元件中的1个光电转换元件，在其受光面侧也设置有所述遮光部。

12.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

在相对于所述预定的光电转换元件相邻设置的、包围该预定的光电转换元件的多个光电转换元件中的除了1个光电转换元件以外的其他光电转换元件，在其受光面侧也设置有所述遮光部。

13.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述遮光部包括具备遮光性的金属膜。

14.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述遮光部包括具有对入射光进行反射的性质的材料。

15.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述遮光部包括铜或铝。

16.根据权利要求1所述的固体拍摄装置，其中，

所述固体拍摄装置为背面照射型图像传感器。

17.一种相机模块，其具备：

拍摄光学系统，其获取来自于被拍摄体的光并使被拍摄体像成像；和

固体拍摄装置，其对由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像进行拍摄，

所述固体拍摄装置具备：

多个光电转换元件，其将由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像的入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换；

遮光部，其配置在所述多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧，对从受光面侧向该预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光；和

校正部，其基于由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对由该预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

18.一种数字相机，其具备相机模块和后级处理部，

所述相机模块具备：拍摄光学系统，其获取来自于被拍摄体的光并使被拍摄体像成像；和固体拍摄装置，其对由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像进行拍摄，

所述后级处理部，对由所述固体拍摄装置拍摄到的被拍摄体像的图像信号进行信号处理，

所述固体拍摄装置具备：

多个光电转换元件，其将由所述拍摄光学系统成像的被拍摄体像的入射光向与受光量相应的量的电荷进行光电转换；

遮光部，其配置在所述多个光电转换元件中的预定的光电转换元件的受光面侧，对从受光面侧向该预定的光电转换元件入射的入射光进行遮光；和

校正部，其基于由所述预定的光电转换元件所受光的入射光的受光量，对由该预定的光电转换元件以外的光电转换元件所受光的入射光的受光量进行校正。

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