CN116195065A - 固态成像装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够获得具有更高图像质量的图像的固态成像装置。固态成像装置设置有多个像素单元，每个像素单元具有片上透镜、滤色器和光电转换部。多个像素单元包括具有预定尺寸的片上透镜的第一像素单元(例如，成像像素的像素单元)和具有尺寸大于预定尺寸的片上透镜的第二像素单元(例如，相位差检测像素的像素单元)。包围第二像素单元的滤色器的CF间遮光部(第二CF间遮光部)的高度大于第一像素单元的滤色器之间的CF间遮光部(第一CF间遮光部)的高度。

Description

固态成像装置和电子设备
技术领域
本技术涉及固态成像装置和电子设备。
背景技术
过去，已经提出了一种固态成像装置，包括多个像素单元，像素单元包括片上透镜、滤色器和光电转换单元(例如，参见专利文献1)。在专利文献1中描述的固态成像装置中，通过将阻挡滤色器之间的入射光的滤色器间遮光部布置为包围像素单元的各个滤色器，可以防止已经进入一个像素单元的滤色器的入射光进入另一像素单元的滤色器而引起光学混色，并且改善由固态成像装置获取的图像的图像质量。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2018-201015号
发明内容
技术问题
在这种固态成像装置中，期望进一步改善图像质量。
本公开的目的是提供能够获取具有较高图像质量的图像的固态成像装置和电子设备。
问题的解决方案
根据本公开的固态成像装置包括：(a)多个像素单元，包括片上透镜、滤色器和光电转换单元；以及(b)栅格状滤色器间遮光部，形成在光电转换单元的光入射面的一侧上以包围多个像素单元的各个滤色器，(c)多个像素单元包括第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元包括预定尺寸的片上透镜，第二像素单元包括尺寸大于预定尺寸的片上透镜，(d)包围第二像素单元的各个滤色器的滤色器间遮光部的高度大于第一像素单元的各个滤色器之间的滤色器间遮光部的高度。
此外，根据本公开内容的电子设备包括：固态成像装置，包括：(a)多个像素单元，包括片上透镜、滤色器和光电转换单元；以及(b)栅格状滤色器间遮光部，形成在光电转换单元的光入射面的一侧上以包围多个像素单元的相应滤色器，(c)多个像素单元包括第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元包括预定尺寸的片上透镜，第二像素单元包括尺寸大于预定尺寸的片上透镜，(d)包围第二像素单元的各个滤色器的滤色器间遮光部的高度大于第一像素单元的各个滤色器之间的滤色器间遮光部的高度。
附图说明
图1是示出根据第一实施方式的固态成像装置的整体配置的示图。
图2A是示出沿图1中的线A-A截取的像素区域的截面配置的示图。
图2B是示出通过放大图1中的B区域而获得的像素区域的平面配置的示图。
图3是示出在CF间遮光部具有较低高度的情况下现有固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图4是示出在CF间遮光部具有较高高度的情况下现有固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图5A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图5B是示出沿图5A中的线C-C截取的像素区域的截面配置的示图。
图6A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图6B是示出沿图6A中的线D-D截取的像素区域的截面配置的示图。
图7A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图7B是示出沿图7A中的线E-E截取的像素区域的截面配置的示图。
图8A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图8B是示出沿图8A中的线F-F截取的像素区域的截面配置的示图。
图9A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图9B是示出沿图9A中的线G-G截取的像素区域的截面配置的示图。
图10A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图10B是示出沿图10A中的线H-H截取的像素区域的截面配置的示图。
图11A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图11B是示出沿图11A中的线I-I截取的像素区域的截面配置的示图。
图12A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图12B是示出沿图12A中的线J-J截取的像素区域的截面配置的示图。
图13A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图13B是示出沿图13A中的线K-K截取的像素区域的截面配置的示图。
图14A是示出在固态成像装置的制造过程中的像素区域的平面配置的示图。
图14B是示出沿图14A中的线L-L截取的像素区域的截面配置的示图。
图15是示出根据第二实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图16是示出根据第三实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图17A是示出根据第四实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图17B是省略片上透镜层的图17A的像素区域的平面配置图。
图18A是示出根据第五实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图18B是省略片上透镜层的图18A的像素区域的平面配置图。
图19A是示出根据第六实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图19B是省略片上透镜层的图19A的像素区域的平面配置图。
图20是示出根据第七实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图21A是示出根据第八实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图21B是省略片上透镜层的图21A的像素区域的平面配置图。
图22A是示出根据第九实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图22B是省略片上透镜层的图22A的像素区域的平面配置图。
图23A是示出根据第十实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图23B是省略片上透镜层的图23A的像素区域的平面配置图。
图24A是示出根据第十一实施方式的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图24B是省略片上透镜层的图24A的像素区域的平面配置图。
图25是示出根据修改例的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图26是示出根据修改例的固态成像装置的像素区域的截面配置的示图。
图27是示出电子设备的示意性配置的示例的示图。
图28是示出使用CMOS图像传感器的使用示例的示图。
图29是描绘车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。
图30是辅助说明车外信息检测单元和成像单元的安装位置的示例的示图。
图31是描绘内窥镜手术系统的示意性配置的示例的视图。
图32是描述摄像头和相机控制单元(CCU)的功能配置的示例的框图。
具体实施方式
本发明人已在专利文献1中描述的固态成像装置中发现以下问题。
在专利文献1中描述的技术中，例如，在固态成像装置包括：第一像素单元，包括预定尺寸的片上透镜；以及第二像素单元，包括尺寸大于预定尺寸的片上透镜(例如，像素单元)，并且第二像素单元分开布置在以二维矩阵布置的第一像素单元之间，当制造固态成像装置时，第二像素单元的片上透镜的凸出的透镜表面的边缘(在下文中，也称为“片上透镜的边缘”)的尺寸小于设计值。于是，有可能在第二像素单元的片上透镜的边缘与相邻的第一像素单元的片上透镜的边缘之间形成对入射光的聚集没有贡献的平坦边界区域。因此，在从第二像素单元侧倾斜地行进至第一像素单元侧的入射光进入边界区域的情况下，存在倾斜的入射光直线行进而不被片上透镜聚集的可能性。因此，例如，存在在像素区域的整个区域中使滤色器间遮光部(在下文中，也称为“CF间遮光部”)的高度降低的可能性，已经透射通过边界区域的入射光未被与第二像素单元相邻的第一像素单元中的CF间遮光部遮挡并且进入第一像素单元的滤色器而引起光学混色，并且降低由固态成像装置获取的图像的图像质量。同时，例如，在像素区域的整个区域中使CF间遮光部的高度提高的情况下，存在已经透射通过第一像素单元的片上透镜的入射光在光入射面侧撞击CF间遮光部并且由此在第一像素单元中反射的可能性，进入光电转换单元的入射光量减少，灵敏度降低，并且导致获得的图像的图像质量降低。
将参考图1至图32描述根据本公开的实施方式的固态成像装置和电子设备的示例。将按照以下顺序描述本公开的实施方式。要注意的是，本公开不限于以下示例。此外，说明书中描述的效果仅是示例而不是限制性的，并且可表现出另外的效果。
1.第一实施方式：固态成像装置
1-1固态成像装置的整体配置
1-2主要部分的配置
1-3修改例
2.第二实施方式：固态成像装置
3.第三实施方式：固态成像装置
4.第四实施方式：固态成像装置
5.第五实施方式：固态成像装置
6.第六实施方式：固态成像装置
7.第七实施方式：固态成像装置
8.第八实施方式：固态成像装置
9.第九实施方式：固态成像装置
10.第十实施方式：固态成像装置
11.第十一实施方式：固态成像装置
12.修改例
13.电子设备的应用示例
13-1电子设备的整体配置
13-2CMOS图像传感器的使用示例
14.移动对象的应用示例
15.内窥镜手术系统的应用示例
(1.第一实施方式)
[1-1固态成像装置的整体配置]
图1是示出根据第一实施方式的固态成像装置1的整体配置的示图。图1中的固态成像装置1是背照型CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。如图27所示，固态成像装置1(固态成像装置1002)经由透镜组1001从被摄体获取图像光(入射光)，将形成在成像表面上的入射光的光量转换成以像素为单位的电信号，并且输出所获得的信号作为像素信号。
如图1所示，固态成像装置1在基板2上包括像素区域3和设置在像素区域3周围的外围电路单元。
像素区域3包括以二维矩阵排列的多个像素9。像素9包括图2A中所示的光电转换单元23和多个像素晶体管(未示出)。作为像素晶体管，例如，可以采用转移晶体管、复位晶体管、选择晶体管和放大器晶体管这四种晶体管。
外围电路单元包括垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6、输出电路7以及控制电路8。
垂直驱动电路4包括，例如，移位寄存器，选择期望的像素驱动线10，并且将用于驱动像素9的脉冲提供至所选择的像素驱动线10，以逐行地驱动各个像素9。即，垂直驱动电路4在垂直方向上顺次逐行地选择性地扫描像素区域3的各个像素9，并且经由垂直信号线11将基于根据每个像素9的光电转换单元23中接收的光量生成的信号电荷的像素信号提供至列信号处理电路5。
列信号处理电路5例如针对像素9的每列设置，并且针对每个像素列对从一行中的像素9输出的信号执行诸如噪声去除等信号处理。例如，列信号处理电路5执行诸如用于去除像素特有的固定模式噪声的CDS(相关双采样)和AD(模数)转换等信号处理。
水平驱动电路6包括，例如，移位寄存器，将水平扫描脉冲顺次输出至列信号处理电路5以依次选择每个列信号处理电路5，并且使每个列信号处理电路5将其执行信号处理的像素信号输出至水平信号线12。
输出电路7对经由水平信号线12从每个列信号处理电路5顺次提供的像素信号执行信号处理并且输出所获得的像素信号。作为信号处理，例如，可以使用缓冲、黑电平调整、列偏差校正或各种类型的数字信号处理。
控制电路8基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟信号生成用于垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等的操作的基准的时钟信号和控制信号。然后，控制电路8将所生成的时钟信号和控制信号输出至垂直驱动电路4、列信号处理电路5、水平驱动电路6等。
[1-2主要部分的配置]
接下来，将描述固态成像装置1的详细结构。
图2A是示出固态成像装置1的像素区域3的截面配置的示图。
如图2A所示，固态成像装置1包括基板2、固定电荷膜13、绝缘膜14、遮光膜15和整平膜16依次堆叠而获得的光接收层17。此外，在光接收层17的位于整平膜16的一侧(在下文中，也称为“背面S1侧”)的表面上，形成通过依次堆叠滤色器层18和片上透镜层19获得的光收集层20。此外，布线层21和支撑基板22依次堆叠在基板2的一侧(在下文中，也称为“前表面S2侧”)的光接收层17的表面上。
基板2包括例如由硅(Si)形成的半导体基板以形成像素区域3。在像素区域3中，多个像素9(包括光电转换单元23)以二维矩阵布置。光电转换单元23各自具有p型半导体区域和n型半导体区域，并且通过它们之间的p-n结构成光电二极管。每个光电转换单元23生成并累积与光电转换单元23上的入射光量相对应的信号电荷。
各个光电转换单元23(像素9)形成包括诸如片上透镜27、滤色器26以及光电转换单元23的部件的多个结构(在下文中，也称为“像素单元9A”)。如图2A和图2B所示，多个像素单元9A包括第一像素单元9a和第二像素单元9b，第一像素单元9a包括预定尺寸的片上透镜27a，第二像素单元9b包括尺寸大于预定尺寸的片上透镜27b。
例如，作为第一像素单元9a，可以采用具有1×1OCL结构的像素单元，该像素单元包括用于一个片上透镜27a的一个光电转换单元23。每个具有1×1OCL结构的像素单元以二维矩阵布置，并且用作成像像素。此外，例如，作为第二像素单元9b，可以采用具有2×1OCL结构或者包括用于一个片上透镜27b的多个光电转换单元23的1×2OCL结构的像素单元。每个具有2×1OCL结构或1×2OCL结构的像素单元被离散设置在布置第一像素单元9a的二维矩阵内部，取代两个第一像素单元9a，并且用作相位差检测像素。相位差检测像素是检测用于图像平面相位差AF的相位差的像素。图2A示出具有2×1OCL结构的像素单元的情况，该2×1OCL结构包括针对一个片上透镜27b在行方向上彼此相邻的两个光电转换单元23。
应注意，尽管在第一实施方式中已经示出第二像素单元9b具有包括针对一个片上透镜27b在行方向上彼此相邻的两个光电转换单元23的2×1OCL结构的示例，但是可以采用其他配置。例如，第二像素单元9b可具有包括针对一个片上透镜27b在列方向上彼此相邻的两个光电转换单元23的1×2OCL结构。此外，光电转换单元23的数量不必一定是“2”，并且例如，第二像素单元9b可以具有包括用于一个片上透镜27的2行x2列的四个光电转换单元23的2×2OCL结构。
此外，像素分离单元24形成在相邻的光电转换单元23之间。像素分离单元24在基板2上以格子形状形成以包围相应的光电转换单元23。像素分离单元24包括从基板2的背面S3侧在厚度方向上延伸的有底沟槽部25。沟槽部25在基板2上以格子形状形成以包围相应的光电转换单元23。固定电荷膜13和绝缘膜14嵌入在沟槽部25中。另外，也可以在绝缘膜14内嵌入金属膜。像素分离单元24阻挡相邻光电转换单元23之间的光，以抑制光学混色。
固定电荷膜13以连续的方式覆盖基板2的整个背面S3(整个光入射面)和沟槽部25的内部。此外，绝缘膜14以连续的方式覆盖固定电荷膜13的整个背面S4(整个光入射面)和沟槽部25的内部。此外，遮光膜15形成为包括在光入射面侧打开相应的多个光电转换单元23并且覆盖绝缘膜14的背面S5的一部分(光入射面的一部分)的多个开口的格子形状。此外，整平膜16以连续的方式覆盖包括遮光膜15的绝缘膜14的整个背面S5，使得光接收层17的背面S1是不具有凹凸的平坦表面。
滤色器层18形成在整平膜16的背面S1上(在光入射面上)并且包括对应于像素单元9A(第一像素单元9a和第二像素单元9b)设置的多个滤色器26。每个滤色器26使特定波长的光透过并且使透过的光进入光电转换单元23。作为与第一像素部9a对应的滤色器26，使用透过红色光的滤色器、透过绿色光的滤色器或透过蓝色光的滤色器。这些滤色器形成拜耳阵列(Bayer array)。此外，作为对应于第二像素单元9b的滤色器26，使用透射绿光的滤色器。
此外，CF间遮光部28形成在相邻的滤色器26之间。CF间遮光部28以格子形状形成在整平膜16的背面S1(即，与形成滤色器26的表面相同的表面)上，以便包围多个像素单元9A(第一像素单元9a和第二像素单元9b)的相应滤色器26(CF间遮光部28的平面形状如图13A所示)。换言之，可以说CF间遮光部28形成在位于光电转换单元23的光入射面侧并与光电转换单元23的光入射面平行的表面上。此外，包围第二像素单元9b的滤色器26的CF间遮光部28(在下文中，也称为“第二CF间遮光部28b”)具有高度H2。在图14A中示出第二CF间遮光部28b的平面形状，并且第一像素单元9a的滤色器26之间的CF间遮光部28(在下文中，也称为“第一CF间遮光部28a”)的高度H1彼此不同。具体而言，第二CF间遮光部28b的高度H2大于第一CF间遮光部28a的高度H1(H2＞H1)。图2A示出第二CF间遮光部28b的高度H2与滤色器26的高度Hf相同(H2＝Hf)并且第一CF间遮光部28a的高度H1是滤色器26的高度Hf的约70％至80％(H1＝0.7Hf至0.8Hf)的情况。CF间遮光部28的材料，例如，可以采用能够阻挡光的材料，诸如反射光的材料和吸收光的材料。材料的示例包括折射率低于片上透镜27和滤色器26的折射率的低折射率材料(例如，低折射率树脂)、包含钨(W)和铝(Al)的金属、以及包含炭黑等的树脂。
此外，片上透镜层19形成在滤色器层18的背面S6侧(光入射面侧)上并且包括对应像素单元9A(第一像素单元9a和第二像素单元9b)设置的多个片上透镜27。结果，第一像素单元9a包括用于一个光电转换单元23的一个片上透镜27(在下文中，也称为“片上透镜27a”)。此外，第二像素单元9b包括用于两个光电转换单元23的一个片上透镜27(在下文中，也称为“片上透镜27b”)。对于第一像素单元9a的片上透镜27a的尺寸，行方向的尺寸与列方向的尺寸相同。此外，第二像素单元9b的片上透镜27b的尺寸是第一像素单元9a的片上透镜27a在行方向和列方向上的尺寸的二倍和一倍。应注意，在第二像素单元9b具有包括针对一个片上透镜27a在列方向上彼此相邻的两个光电转换单元23的1×2OCL结构的情况下，第二像素单元9b的片上透镜27b的尺寸可以分别是第一像素单元9a的片上透镜27a在行方向和列方向上的尺寸的一倍和二倍。片上透镜27a和27b均具有在光入射面侧上的凸出的透镜表面和在滤色器26侧上的与基板2的光入射面平行的平坦表面，从而形成凸平透镜。片上透镜27a和27b各自将入射光聚集在像素单元的中心处的光电转换单元23中。
在此，如上所述，在第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与相邻的第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间可形成有助于光收集的平坦边界区域。因此，在从第二像素单元9b侧向第一像素单元9a侧倾斜行进的入射光31进入边界区域的情况下，存在倾斜入射光31笔直行进而不被片上透镜27b收集的可能性。因此，如图3所示，在CF间遮光部28的高度在像素区域3的整个区域(H1＝H2＜Hf)较小的情况下，例如，直行的入射光31不会被第二CF间遮光部28b遮挡，进入第一像素单元9a的滤色器26，有可能引起光学混色。此外，如图4所示，在使CF间遮光部28的高度在像素区域3的整个区域(H1＝H2＝Hf)中较大的情况下，例如，透过第一像素单元9a的片上透镜27a的入射光32入射到光入射面侧的第一CF间遮光部28a，在第一像素单元9a中被反射，进入光电转换单元23的入射光量减少，并且灵敏度降低。
相反，在第一实施方式中，因为建立了以下关系：第二CF间遮光部28b的高度H2＞第一CF间遮光部28a的高度H1，并且第二CF间遮光部28b的高度H2较大，如图2A所示，可以使第一像素单元9a(成像像素的像素单元)与第二像素单元9b(相位差检测像素的像素单元)相邻，入射光31透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域，以在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射，并且抑制光学混色。此外，由于第一CF间遮光部28a的高度H1小，因此能够防止在第一像素单元9a中透过片上透镜27a的入射光32在第一CF间遮光部28a的光入射面侧反射。因此，可以抑制到第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少并且改善灵敏度。
布线层21形成在基板2的前表面S2侧上，并且包括层间绝缘膜29和经由层间绝缘膜29以堆叠的多层布线30。然后，布线层21经由多层布线30驱动构成每个像素9的像素晶体管。
支撑基板22形成在布线层21的与面向基板2的一侧相反的一侧上的表面上。支撑基板22是用于在固态成像装置1的生产阶段中实现基板2的强度的基板。作为支撑基板22的材料，例如，可以使用硅(Si)。
[1-3制造固态成像装置的方法]
接下来，将描述制造固态成像装置的方法。
首先，如图5A和图5B所示，在基板2上形成光电转换单元23、像素分离单元24、绝缘膜14、遮光膜15、整平膜16等之后，在整平膜16的背面S1上沉积由CF间遮光部28的材料形成的厚膜(在下文中，也称为“CF间遮光膜33”)。作为CF间遮光膜33的沉积方法，例如，可以采用旋涂法或CVD法。CF间遮光膜33的厚度例如与第二CF间遮光部28b的高度相同。
接着，如图6A和图6B所示，在CF间遮光膜33的背面S7上沉积抗蚀剂膜34，如图7A和图7B所示，通过光刻法在所形成的抗蚀剂膜34上形成图案。在图案形成中，在抗蚀剂膜34上形成多个开口(图7A中为矩形开口)，使得仅留下沿CF间遮光部28(第一CF间遮光部28a和第二CF间遮光部28b)的形成位置的部分。接着，如图8A和图8B所示，使用形成有多个开口的抗蚀剂膜34作为蚀刻掩模，从背面S7侧蚀刻CF间遮光膜33。通过蚀刻，在CF间遮光膜33上形成具有与蚀刻掩模(抗蚀剂膜34)的开口的截面形状相同的截面形状的开口。各个开口的深度是到达CF间遮光膜33与整平膜16之间的界面的深度。随后，如图9A和图9B所示，从CF间遮光膜33去除蚀刻掩模。由此，形成第一CF间遮光部28a和第二CF间遮光部28b。此时，第一CF间遮光部28a的高度H1与第二CF间遮光部28b的高度H2相同(H1＝H2)。
随后，如图10A和图10B所示，在整平膜16的背面S1上沉积抗蚀剂膜35，使得覆盖整个CF间遮光膜33，并且如图11A和图11B所示，通过光刻法在所形成的抗蚀剂膜35上形成图案。在图案形成中，在抗蚀剂膜35上形成沿第一CF间遮光部28a的开口，以使得不暴露第二CF间遮光部28b的背面S7并且仅暴露第一CF间遮光部28a的背面S7。接着，如图12A和图12B所示，使用其上形成有开口的抗蚀剂膜35作为蚀刻掩模来蚀刻第一CF间遮光部28a的背面S7侧。通过蚀刻，使第一CF间遮光部28a的高度H1小于第二CF间遮光部28b的高度H2。随后，如图13A和图13B所示，从CF间遮光膜33去除蚀刻掩模(抗蚀剂膜34)。
随后，如图14A和图14B所示，在整平膜16的背面S1上形成滤色器层18。随后，片上透镜层19形成在滤色器层18的背面S6上。结果，完成图2A中所示的固态成像装置1。
如上所述，在根据第一实施方式的固态成像装置1中，多个像素单元9A包括第一像素单元9a(成像像素的像素单元)和第二像素单元9b(相位差检测像素的像素单元)，第一像素单元9a包括具有预定尺寸的片上透镜27a，第二像素单元9b包括具有尺寸大于预定尺寸的片上透镜27b。此外，使包围第二像素单元9b的滤色器26的CF间遮光部28(第二CF间遮光部28b)的高度H2大于第一像素单元9a的滤色器26之间的CF间遮光部28(第一CF间遮光部28a)的高度H1(H2＞H1)。
通过H2＞H1的设置，由于第二CF间遮光部28b的高度H2大，因此可以在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中引起如下情况：入射光31透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域，以在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射，并且抑制光学混色。此外，由于第一CF间遮光部28a的高度H1小，因此能够防止在第一像素单元9a中透过第一像素单元9a的片上透镜27a的入射光32在第一CF间遮光部28a的光入射面上反射。因此，可以抑制到第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少并且改善灵敏度。因此，可以在抑制光学混色的同时提高灵敏度，并且提供能够获得具有较高图像质量的图像的固态成像装置1。
(2.第二实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第二实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第一实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第二实施方式的固态成像装置1。因为根据第二实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图15是根据第二实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图15中，与图2A中的部分对应的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。
根据第二实施方式的固态成像装置1与根据第一实施方式的固态成像装置在光收集层20的层配置上不同。在第二实施例中，如图15所示，光收集层20包括在滤色器层18和片上透镜层19之间的低折射率层36。低折射率层36形成为覆盖滤色器层18的背面S6(光入射面)的整个区域。作为低折射率层36的材料，例如，可以采用具有折射率低于片上透镜27的折射率的材料。具有低折射率的材料的示例包括低折射率树脂。
通过利用低折射率层36覆盖滤色器层18的背面S6(光入射面)的整个区域，可以引起，在与第二像素单元9b邻接的第一像素单元9a中，入射光37行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19(片上透镜27a)和低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，利用低折射率层36形成在滤色器层18的背面S6(光入射面)的整个区域中的配置，与例如仅在滤色器层18的背面S6的一部分上形成低折射率层36的方法相比，可以减少形成低折射率层36所需的工作量。
(3.第三实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第三实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第二实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第三实施方式的固态成像装置1。因为根据第三实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图16是根据第三实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图16中，对应于图2A和图15中的部分将由相同的参考符号表示并且省略重复描述。
根据第三实施方式的固态成像装置1与根据第二实施方式的固态成像装置1的不同之处在于低折射率层36的形状。在第三实施方式中，如图16所示，低折射率层36具有抛物线形状，其中，面向第二像素单元9b的片上透镜27b的区域的中心部分朝着滤色器26的一侧凹陷，使得片上透镜27b在低折射率层36的一侧上具有凸出的透镜表面。因此，第二像素单元9b的片上透镜27b形成双凸透镜。作为透镜表面，例如，可以采用球面或非球面。图16示出片上透镜27b的低折射率层36侧的透镜表面的尺寸大于透镜表面在光入射面侧的尺寸的情况。此外，低折射率层36的面向第一像素单元9a的片上透镜27a的区域(除了面向片上透镜27b的区域之外的区域)具有平行于基板2的背面S1的平坦形状。
通过使低折射率层36侧的第二像素单元9b的片上透镜27b具有凸出的透镜表面以形成双凸透镜，可以在第二像素单元9b中，使已经进入片上透镜27b的入射光38在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面处朝着像素单元的中心折射。因此，例如，与片上透镜27b是凸平透镜的情况相比，可以提高第二像素单元9b的光收集精度。
并且，通过使第二CF间遮光部28b高于第一CF间遮光部28a(H2＞H1)，能够使与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a成为：入射光31透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域，以在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射，并且抑制光学混色。
(4.第四实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第四实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第二实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第四实施方式的固态成像装置1。因为根据第四实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图17A是根据第四实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图17A中，对应于图2A和图15中的部分将由相同的参考符号表示并且省略重复描述。图17B是省去片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第四实施方式的固态成像装置1与根据第二实施方式的固态成像装置1的不同之处在于低折射率层36的形状。如图17A和图17B所示，在第四实施方式中，低折射率层36形成为覆盖除第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)之外的滤色器层18的背面S6(光入射面)。即，低折射率层36形成为不覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)，而仅覆盖连续排列成矩阵的多个第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)。
通过低折射率层36连续覆盖第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中可以引起行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面的入射光37，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，利用低折射率层36不覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的配置，在第二像素单元9b中，可以防止片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射由片上透镜27b聚集并且行进至光电转换单元23的光入射面的入射光，抑制到第二像素单元9b的光电转换单元23上的入射光量减少，提高光收集精度。
(5.第五实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第五实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第四实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第五实施方式的固态成像装置1。因为根据第五实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图18A是根据第五实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图18A中，对应于图2A和图17A中的部分将由相同的参考符号表示并且省略重复描述。图18B是省略片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第五实施方式的固态成像装置1与根据第四实施方式的固态成像装置1的不同之处在于低折射率层36的形状。如图18A和图18B所示，在第五实施例中，低折射率层36形成为覆盖滤色器层18中除了面向第二像素单元9b的片上透镜27b的区域的中心部分之外的背面S6(光入射面)。即，低折射率层36形成为不连续覆盖第二像素单元9b的面向片上透镜27b的区域的中心部分，而仅覆盖第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)和第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的外周侧(即，第一像素单元9a侧)。
通过用低折射率层36以连续的方式覆盖第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中可以引起行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面的入射光37，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，利用低折射率层36也覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的外周侧的配置，可以在第二像素单元9b中引起行进至第二像素单元9b的光电转换单元23的光入射面的入射光39，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射，提高第二像素单元9b的光收集精度。
(6.第六实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第六实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第二实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第六实施方式的固态成像装置1。因为根据第六实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图19A是根据第六实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图19A中，对应于图2A和
图18A中的那些的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。
图19B是省略片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第六实施方式的固态成像装置1与根据第二实施方式的固态成像装置1的不同之处在于低折射率层36的形状。在第六实施方式中，如图19A和图19B所示，低折射率层36形成为覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的外周侧和与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)中第二像素单元9b侧。换言之，可以说，低折射率层36形成为仅覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的外周侧的一部分。即，低折射率层36形成为不覆盖第一像素单元9a中的不与第二像素单元9b相邻的滤色器26的背面S6(光入射面)，而仅连续覆盖第一像素单元9a中的与第二像素单元9b相邻的滤色器26的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧和第二像素单元9b中的滤色器26的背面S6(光入射面)的外周侧。
通过用低折射率层36覆盖第一像素单元9a的滤色器26的与第二像素单元9b相邻的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中可以引起行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面的入射光37，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19(片上透镜27a)和低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，利用低折射率层36也覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的外周侧的配置，可以在第二像素单元9b中引起行进至第二像素单元9b的光电转换单元23的光入射面的入射光39，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射，提高第二像素单元9b的光收集精度。
此外，利用低折射率层36不覆盖第二像素单元9b的背面S6(光入射面)上的像素单元的中心部分的配置，在第二像素单元9b中，可以防止片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射由片上透镜27b聚集并且行进至光电转换单元23的光入射面的入射光，抑制到第二像素单元9b的光电转换单元23上的入射光量减少，进一步提高光收集精度。
此外，利用低折射率层36不覆盖第一像素单元9a的与第二像素单元9b不相邻的背面S6(光入射面)的配置，在第一像素单元9a中，可以防止片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射由片上透镜27a聚集并且行进至光电转换单元23的入射光32，抑制入射至第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少，并且进一步提高灵敏度。
(7.第七实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第七实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第三实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第七实施方式的固态成像装置1。因为根据第七实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图20是根据第七实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图20中，对应于图2A和图16中的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。
根据第七实施方式的固态成像装置1与根据第三实施方式的固态成像装置的不同之处在于低折射率层36的形状。如图20所示，在第七实施例中，低折射率层36形成为覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)和与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧。即，低折射率层36被形成为不连续覆盖第一像素单元9a中的不与第二像素单元9b相邻的滤色器26的背面S6(光入射面)，而仅连续覆盖第二像素单元9b中的滤色器26的背面S6(光入射面)和与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中的滤色器26的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧。此外，低折射率层36具有抛物线形状，其中，面向第二像素单元9b的片上透镜27b的区域的中心部分朝着滤色器26侧凹陷，使得片上透镜27b在低折射率层36侧具有凸出的透镜表面。
通过用低折射率层36覆盖第一像素单元9a的滤色器26的与第二像素单元9b相邻的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中可以引起行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面的入射光37，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19(片上透镜27a)和低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，通过使低折射率层36侧的第二像素单元9b的片上透镜27b具有凸出的透镜表面以形成双凸透镜，可以在第二像素单元9b中，使已经进入片上透镜27b的入射光38在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面处朝着像素单元的中心折射。因此，例如，与片上透镜27b是凸平透镜的情况相比，可以提高第二像素单元9b的光收集精度。
此外，利用低折射率层36不覆盖第一像素单元9a的与第二像素单元9b不相邻的背面S6(光入射面)的配置，在第一像素单元9a中，可以防止片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射由片上透镜27a聚集并且行进至光电转换单元23的入射光32，抑制入射至第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少，并且进一步提高灵敏度。
(8.第八实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第八实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第二实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第八实施方式的固态成像装置1。因为根据第八实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图21A是根据第八实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图21A中，对应于图2A和图15中的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。图21B是省去片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第八实施方式的固态成像装置1与根据第二实施方式的固态成像装置1的不同之处在于低折射率层36的形状。如图21A和图21B所示，在第八实施例中，低折射率层36形成为仅覆盖与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧上的部分。即，低折射率层36被形成为不连续覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)和与第二像素单元9b不相邻的第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)，而仅连续覆盖第一像素单元9a的滤色器26的与第二像素单元9b相邻的背面S6的第二像素单元9b侧和第二CF间遮光部28b的背面S6。
通过用低折射率层36覆盖第一像素单元9a的滤色器26的与第二像素单元9b相邻的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中可以引起行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面的入射光37，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19(片上透镜27a)和低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，利用低折射率层36不覆盖第二像素单元9b的背面S6(光入射面)的配置，可以防止，在第二像素单元9b中，片上透镜27b聚集的入射光在片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上被反射而行进至光电转换单元23的光入射面，抑制到第二像素单元9b的光电转换单元23上的入射光量减少，提高第二像素单元9b的光收集精度。
此外，利用低折射率层36不覆盖第一像素单元9a的与第二像素单元9b不相邻的背面S6(光入射面)的配置，在第一像素单元9a中，可以防止片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射由片上透镜27a聚集并且行进至光电转换单元23的入射光32，抑制入射至第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少，并且进一步提高灵敏度。
(9.第九实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第九实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第一实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第九实施方式的固态成像装置1。因为根据第九实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图22A是根据第九实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图22A中，与图2A中的部分对应的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。图22B为省略片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第九实施方式的固态成像装置1与根据第一实施方式的固态成像装置在光收集层20的层配置上不同。如图22A和图22B所示，在第九实施例中，光收集层20包括在滤色器26和第二像素单元9b的片上透镜27b之间的高折射率层40。高折射率层40形成为覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)。作为高折射率层40的材料，例如，可以采用具有比片上透镜27的折射率更高的折射率的材料。具有高折射率的材料的示例包括高折射率树脂。高折射率层40在第二像素单元9b的片上透镜27b侧具有凸出的透镜表面，并且在滤色器26侧具有平行于基板2的背面S1(光入射面)的平面。因此，高折射率层40形成凸平透镜。作为透镜表面，例如，可以采用球面或非球面。图22A和图22B示出高折射率层40的透镜表面是曲率半径大于片上透镜27b的光入射面侧的透镜表面的曲率半径的弯曲面的情况。此外，高折射率层40在第二像素单元9b的片上透镜27b的高折射率层40的一侧上形成朝着光入射面凹陷的凹形透镜表面。结果，第二像素单元9b的片上透镜27b形成凸弯月形透镜。
通过在形成在第二像素单元9b的片上透镜27b和滤色器26之间的第二像素单元9b的片上透镜27b侧具有凸出的透镜表面的高折射率层40，可以在第二像素单元9b中，使入射到片上透镜27b的入射光41在片上透镜27b和高折射率层40之间的界面处朝着像素单元的中心折射。因此，可以提高第二像素单元9b的光收集精度。
并且，通过使第二CF间遮光部28b高于第一CF间遮光部28a(H2＞H1)，能够使与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a成为：入射光31透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域，以在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射，并且抑制光学混色。
(10.第十实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第十实施方式的固态成像装置1。根据第十实施方式的固态成像装置1通过将根据第二实施方式的固态成像装置1和根据第九实施方式的固态成像装置1的配置彼此结合获得。因为根据第十实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图23A是根据第十实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图23A中，与图2A、图15以及图22A中的部分对应的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。图23B是省略片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第十实施方式的固态成像装置1与第二和第九实施方式中的固态成像装置的不同之处在于光收集层20的层构造。如图23A和图23B所示，在第十实施例中，光收集层20包括位于第二像素单元9b的滤色器26和片上透镜27b之间的低折射率层36和高折射率层40。低折射率层36形成为覆盖滤色器层18的背面S6(光入射面)的整个区域。此外，高折射率层40形成为隔着低折射率层36覆盖第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)。高折射率层40在第二像素单元9b的片上透镜27b侧具有凸出的透镜表面(球面、非球面等)，并且在滤色器26侧具有平行于基板2的背面S1(光入射面)的平面。因此，高折射率层40形成凸平透镜。此外，高折射率层40在第二像素单元9b的片上透镜27b的高折射率层40的一侧上形成朝着光入射面凹陷的凹形透镜表面。结果，第二像素单元9b的片上透镜27b形成凸弯月形透镜。
通过利用低折射率层36覆盖滤色器层18的背面S6(光入射面)的整个区域，可以引起，在邻接于第二像素单元9b的第一像素单元9a中，入射光37行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19(片上透镜27a)和低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
通过在第二像素单元9b的片上透镜27b与滤色器26之间形成投射透镜表面的高折射率层40，能够在第二像素单元9b中，使入射到片上透镜27b的入射光41在片上透镜27b与高折射率层40的界面处向像素单元的中心折射。因此，可以进一步提高第二像素单元9b的光收集精度。
(11.第十一实施方式：固态成像装置)
接下来，将描述根据第十一实施方式的固态成像装置1。通过改变根据第十实施方式的固态成像装置1的配置的一部分来获得根据第十一实施方式的固态成像装置1。因为根据第十一实施方式的固态成像装置1的整体配置与在图1中的配置相似，所以省略其示图。图24A是根据第十一实施方式的固态成像装置1的主要部分的截面配置图。在图24A中，与在图2A、图15以及图23A中的部分对应的部分将由相同的参考符号表示，并且省略重复的描述。图24B是省去片上透镜层19的像素区域3的平面配置图。
根据第十一实施方式的固态成像装置1与根据第十实施方式的固态成像装置1的不同之处在于低折射率层36的形状。如图24A和图24B所示，在第十一实施方式中，低折射率层36形成为以连续方式覆盖第一像素单元9a的滤色器26的背面S6(光入射面)的与第二像素单元9b相邻的第二像素单元9b侧和第二像素单元9b的滤色器26的背面S6(光入射面)的整个区域。即，低折射率层36具有覆盖第二像素单元9b的背面S6(光入射面)、第二CF间遮光部28b的背面S6(光入射面)以及第二CF间遮光部28b的周边部的背面S6(光入射面)的矩形形状。
通过用低折射率层36覆盖第一像素单元9a的滤色器26的与第二像素单元9b相邻的背面S6(光入射面)的第二像素单元9b侧，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中可以引起行进至第一像素单元9a的光电转换单元23的光入射面的入射光37，透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘和第一像素单元9a的片上透镜27a的边缘之间的边界区域的入射光，以在片上透镜层19(片上透镜27a)和低折射率层36之间的界面上反射，并且更适当地抑制光学混色。
此外，利用低折射率层36不覆盖第一像素单元9a的与第二像素单元9b不相邻的背面S6(光入射面)的配置，在第一像素单元9a中，可以防止片上透镜层19与低折射率层36之间的界面上反射由片上透镜27a聚集并且行进至光电转换单元23的入射光32，抑制入射至第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少，并且进一步提高灵敏度。
(12.修改例)
(1)应注意，在根据第一至第十实施方式的固态成像装置1中，可使第一CF间遮光部28a和第二CF间遮光部28b(CF间遮光部28)中的每一个的折射率低于片上透镜27和滤色器26的折射率，并且，如图25所示，也可以使第二CF间遮光部28b的折射率n2与第一CF间遮光部28a的折射率n1不同。例如，可以使第二CF间遮光部28b的折射率n2低于第一CF间遮光部28a的折射率n1(n2＜n1)。
通过n2＜n1的设置，由于第二CF间遮光部28b的折射率n2低，所以可以更可靠地使与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a产生折射率n2，入射光31，其通过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域透射，以在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射，并且更可靠地抑制光学混色。此外，由于第一CF间遮光部28a的折射率n1较低，因此能够防止在第一像素单元9a中透过第一像素单元9a的片上透镜27a的入射光32在第一CF间遮光部28a的光入射面侧反射。因此，可以抑制到第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少并且改善灵敏度。
(2)此外，例如，在第一至第十一实施方式中，可以使第一CF间遮光部28a和第二CF间遮光部28b(CF间遮光部28)各自的折射率低于片上透镜27和滤色器26的折射率。如图26所示，可以使背面S6侧(光入射面侧)的第二CF间遮光部28b的折射率n2低于基板2侧的第二CF间遮光部28b的折射率n3和第一CF间遮光部28a的折射率n1(n2＜n1、n3)。注意，n1和n3可以是相同的值或者可以是不同的值。即，基板2侧的第一CF间遮光部28a的材料和第二CF间遮光部28b的材料可以是相同的材料，也可以是不同的材料。在n2＜n1且n2＜n3的设置下，由于片上透镜27b侧的第二CF间遮光部28b的折射率n2低，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中，能够更可靠地使已经透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域的入射光31在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射，并且能够更可靠地抑制光学混色。此外，由于第一CF间遮光部28a的折射率n1较低，因此能够防止在第一像素单元9a中透过第一像素单元9a的片上透镜27a的入射光32在第一CF间遮光部28a的光入射面侧反射。因此，可以抑制到第一像素单元9a的光电转换单元23上的入射光量的减少并且改善灵敏度。
(3)此外，例如，在第一至第十一实施方式中，第二CF间遮光部28b的每一侧的高度可以不同。在此，例如，如图2B所示，第二像素单元9b的片上透镜27b的凸出的透镜表面的边缘在平面图中具有椭圆形形状，并且从椭圆形形状的长轴上的顶点到第二像素单元9b的短边的距离Lb大于从短轴上的顶点到第二像素单元9b的短边的距离La。因此，可以使与第二CF间遮光部28b的短边对应的部分的高度H2a大于与长边对应的部分的高度H2b(H2a＞H2b)。另外，也可以使与第二CF间遮光部28b的长边对应的部分的高度H2b与第一CF间遮光部28a的高度H1相同(H2b＝H1)，或者，使H2b＞H1的关系成立。通过H2a＞H2b的设置，由于与第二CF间遮光部28b的短边对应的部分的高度H2a大，因此可以更可靠地引起，在与第二像素单元9b相邻的第一像素单元9a中，已经透过第二像素单元9b的片上透镜27b的边缘与第一像素单元9a的片上透镜27的边缘之间的边界区域以在第二CF间遮光部28b的光入射面上反射并且更可靠地抑制光学混色的入射光31。
(13.电子设备的应用示例)
[13-1电子设备的整体配置]
根据本公开的技术(本技术)可应用于各种电子设备。
图27是示出作为应用本公开的电子设备的成像装置(摄影机、数字静物摄影机)的实施方式的配置示例的框图。
如图27中所示，成像装置1000包括透镜组1001、固态成像装置1002(根据第一实施方式至第十一实施方式的固态成像装置)、DSP(数字信号处理器)电路1003、帧存储器1004、显示单元1005、以及记录单元1006。DSP电路1003、帧存储器1004、显示单元1005和记录单元1006经由总线1007彼此连接。
透镜组1001接收来自对象的入射光(图像光)，将光引入固态成像装置1002中，并且在固态成像装置1002的光接收表面(像素区域)上形成光的图像。
固态成像装置1002包括根据第一至第十一实施方式的CMOS图像传感器。固态成像装置1002将由透镜组1001在成像表面上形成的入射光的光量以像素为单位转换为电信号，并将该电信号作为像素信号提供至DSP电路1003。
DSP电路1003对从固态成像装置1002提供的像素信号执行预定图像处理。然后，DSP电路1003以帧为单位将图像处理之后的图像信号提供给帧存储器1004，并且使帧存储器1004临时存储图像信号。
例如，显示单元1005包括诸如液晶面板和有机EL(电致发光)面板的面板型显示装置。显示单元1005基于暂时存储在帧存储器1004中的以帧为单位的像素信号来显示对象的图像(移动图像)。
记录单元1006由DVD、闪存等构成。记录单元1006以临时存储在帧存储器1004中的帧为单位读取并记录像素信号。
上面已经描述了可以应用根据本公开的技术的电子设备的示例。根据本公开的技术可以应用于上述配置的固态成像装置1002。具体地，图1中的固态成像装置1可应用于固态成像装置1002。通过将根据本公开的技术应用于固态成像装置1002，可获取更有利的图像。
[13-2CMOS图像传感器的使用示例]
要注意的是，应用本技术的电子装置仅需要是使用CMOS图像传感器作为图像捕捉单元的装置，并且除了成像装置1000以外，还可用于例如以下感测光(例如，可见光、红外光、紫外光以及X射线)的各种情况。
·如图28所示，用于拍摄用于观看的图像的装置，例如数码相机和具有相机功能的便携式设备
·用于交通目的的装置，诸如用于对汽车的前、后、周围和内部进行成像以用于安全驾驶(诸如自动停止)或用于识别驾驶员的状态等的车载传感器，用于监控行驶车辆和道路的监控摄像机，以及用于在车辆之间测距的测距传感器等
·应用于TV、冰箱、空调等家电设备中，对用户的手势进行成像，并根据手势进行设备操作的装置
·用于医疗和医疗目的的设备，诸如内窥镜和通过接收红外光执行血管造影的设备
·用于安全目的的装置，如用于安全目的的监控相机和用于个人识别目的的相机
·用于美容目的的装置，如用于使皮肤成像的皮肤测量装置和用于使头皮成像的显微镜
·用于运动目的的装置，如用于运动目的的动作相机和可穿戴相机
·用于农业目的的装置，如用于监测田地和作物的状态的相机
(14.移动对象的应用示例)
例如，根据本公开的技术(本技术)可以实现为安装在任何类型的移动对象上的装置，诸如，汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船舶、以及机器人等。
图29是示出作为可应用根据本公开的实施方式的技术的移动对象控制系统的示例的车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图29所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及集成控制单元12050。另外，作为集成控制单元12050的功能结构，例示了微型计算机12051、声音/图像输出部12052、车载网络接口(I/F)12053。
驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(诸如内燃机、驱动电机等)、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。
车身系统控制单元12020根据各种程序来控制设置在车身上的各种装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作用于无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、后备灯、制动灯、转向信号、雾灯等的各种灯的控制装置。在这种情况下，从作为按键的替代物的移动装置发送的无线电波或各种开关的信号可以被输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
车外信息检测单元12030检测包含车辆控制系统12000的车外的信息。例如，在车外信息检测单元12030上连接有成像部12031。车外信息检测单元12030使成像部12031拍摄车外的图像，并接收该拍摄图像。另外，车外信息检测单元12030也可以基于接收到的图像，进行人、车辆、障碍物、标志、路面上的文字等对象物的检测处理、或者检测其距离的处理等。
成像部12031是接收光并且输出对应于接收到的光的光量的电信号的光学传感器。成像部12031可以输出电信号作为图像，或者可以输出电信号作为关于测量距离的信息。此外，成像部12031接收的光可以是可见光，或者可以是诸如红外线等不可见光。
车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。车内信息检测单元12040例如与检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括拍摄驾驶员的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳度或驾驶员的集中度，或者可以确定驾驶员是否打瞌睡。
微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆内部或外部的信息来计算驱动力生成装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如，微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能的协作控制，该功能包括用于车辆的防碰撞或减震、基于跟随距离的跟随驾驶、维持驾驶的车辆速度、车辆碰撞的警告、车辆与车道的偏离的警告等。
另外，微型计算机12051通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车外或车内信息的信息来控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等，可以执行用于自动驾驶的协作控制，这使得车辆不依赖于驾驶员的操作等而自动行驶。
另外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的关于车外的信息，将控制命令输出到车身系统控制单元12020。例如，微型计算机12051可以通过根据由外部车辆信息检测单元12030检测的前方车辆或对面车辆的位置，控制前照灯以从远光改变到近光，来执行旨在防止眩光的协作控制。
声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一个的输出信号发送到输出装置，该输出装置能够视觉地或听觉地将信息通知给车辆的乘员或车辆外部。在图29的示例中，音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被示出为输出设备。例如，显示部12062可包括板上显示器和抬头显示器中的至少一个。
图30是示出成像部12031的安装位置的示例的图示。
在图30中，车辆12100包括作为成像部12031的成像部12101、12102、12103、12104和12105。
成像部12101、12102、12103、12104和12105例如设置在车辆12100的前窗玻璃、侧视镜、后保险杠和后门上的位置以及车辆内部挡风玻璃的上部的位置上。设置在车辆内部内的前窗玻璃部的成像部12101和设置在挡风玻璃的上部的成像部12105主要获得车辆12100的前方的图像。设置到侧视镜的成像部12102和12103主要获得车辆12100的侧面的图像。设置到后保险杠或后门的成像部12104主要获得车辆12100的后部的图像。由成像部12101和12105获取的前方图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
顺便提及，图30描述了成像部12101至12104的拍摄范围的示例。成像范围12111表示设置到前窗玻璃的成像部12101的成像范围。成像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的成像部12102和12103的成像范围。成像范围12114表示设置到后保险杠或后门的成像部12104的成像范围。例如，通过叠加由成像部12101至12104成像的图像数据来获得从上方观看的车辆12100的鸟瞰图像。
成像部12101至12104中的至少一个可具有获得距离信息的功能。例如，成像部12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件构成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。
例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息确定在成像范围12111至12114内到每个三维物体的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，由此，提取存在于车辆12100的行驶路径上、以与车辆12100大致相同的方向以规定的速度(例如，等于或大于0km/小时)。另外，微型计算机12051可以预先设定跟随距离以保持在前行车辆的前方，并且执行自动制动控制(包括跟随停止控制)、自动加速控制(包括跟随起动控制)等。由此，能够进行不依赖于驾驶员的操作等而使车辆自动行驶的自动驾驶用的协调控制。
例如，微型计算机12051可以基于从成像部12101至12104获得的距离信息将与三维物体有关的三维物体数据分类为二轮车、标准车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他三维物体的三维物体数据，提取分类的三维物体数据，并且将所提取的三维物体数据用于自动躲避障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下，微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告，并且经由驾驶系统控制单元12010执行强制减速或躲避转向。微型计算机12051可由此辅助驾驶以避免碰撞。
成像部12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。微型计算机12051例如可以通过确定在成像部12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。行人的这种识别例如通过提取作为红外相机的成像部12101至12104的成像图像中的特征点的过程以及通过对表示对象的轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理来确定是否是行人的过程来执行。当微型计算机12051确定在成像部12101到12104的成像图像中存在行人并因此识别出行人时，声音/图像输出部12052控制显示部12062，使得用于强调的正方形轮廓线被显示为叠加在识别出的行人上。声音/图像输出部12052还可控制显示部12062，使得在期望位置处显示表示行人的图标等。
上面已经描述了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可以应用于上述配置的成像部12031。具体而言，图1中的固态成像装置1可应用于成像部12031。由于通过将根据本公开的技术应用于成像部12031可以获得良好的图像，所以可以减少驾驶员疲劳。
(15.内窥镜手术系统的应用示例)
根据本公开的技术(本技术)可应用于例如内窥镜手术系统。
图31是描述可应用根据本公开的实施方式的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性配置的示例的视图。
在图31中，示出术者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000在患者床11133上对患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、气腹管11111、能量处置器具11112等其他手术工具11110、支承内窥镜11100的支承臂装置11120、以及载置各种内窥镜手术用装置的推车11200。
内窥镜11100包括透镜镜筒11101和连接到透镜镜筒11101的近端的摄像头11102，透镜镜筒11101具有从其远端开始预定长度的区域以插入到患者11132的体腔中。在所描绘的示例中，内窥镜11100被描绘为包括具有硬型的透镜镜筒11101的硬镜。然而，内窥镜11100可以另外被包括作为具有软型的透镜镜筒11101的软镜。
透镜镜筒11101在其远端具有开口部，物镜装配在该开口部中。光源装置11203连接到内窥镜11100，使得由光源装置11203产生的光被在透镜镜筒11101的内部延伸的光导引入透镜镜筒11101的前端，并且经由物镜朝着患者11132的体腔内的观察对象照射。另外，内窥镜11100既可以是直视镜，也可以是立体镜或侧视镜。
光学系统和成像元件被设置在摄像头11102的内部，使得来自观察目标的反射光(观察光)通过光学系统聚集在成像元件上。通过摄像元件对观察光进行光电转换，生成与观察光对应的电信号、即与观察图像对应的图像信号。图像信号作为RAW数据被传输至CCU(相机控制单元)11201。
CCU 11201包括中心处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并且整体控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，CCU 11201从摄像头11102接收图像信号并且针对图像信号执行用于基于图像信号显示图像的各种图像处理，诸如，例如，显影处理(去马赛克处理)。
显示装置11202在CCU 11201的控制下基于图像信号在其上显示图像，其中，通过CCU 11201对该图像信号执行了图像处理。
光源装置11203例如由发光二极管(LED)等光源构成，将拍摄手术区域时的照射光供给到内窥镜11100。
输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户能够通过输入装置11204对内窥镜手术系统11000进行各种信息的输入或指示输入。例如，用户输入改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的种类、倍率、焦距等)的指示等。
处置器具控制装置11205控制能量处置器具11112的驱动以进行组织的烧灼、切开、血管的封闭等。为了确保内窥镜11100的视野、确保手术医生的作业空间，气腹装置11206通过气腹管11111向患者11132的体腔内供给气体而使体腔膨胀。记录器11207是能够记录与手术有关的各种信息的设备。打印机11208是能够以各种形式(诸如文本、图像或图形)打印与手术有关的各种信息的设备。
另外，在将手术区域拍摄到内窥镜11100时供给照射光的光源装置11203也可以包含白色光源，该白色光源例如由LED、激光光源或者它们的组合构成。在白色光源包括红色、绿色和蓝色(RGB)激光光源的组合的情况下，由于可以针对每种颜色(每种波长)以高精度控制输出强度和输出时序，所以可以由光源装置11203进行所拍摄图像的白平衡的调整。此外，在这种情况下，如果来自各个RGB激光光源的激光束分时地照射在观察目标上并且与照射定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动。然后，还可以分时地拍摄分别与R、G和B颜色相对应的图像。根据该方法，即使不对摄像元件设置滤色器，也能够得到彩色图像。
此外，可以控制光源装置11203，使得每个预定时间改变要输出的光的强度。通过与光强度改变的定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动以分时获取图像并且合成图像，可产生没有曝光不足阻挡阴影和曝光过度亮点的高动态范围的图像。
此外，光源装置11203可以被配置为提供准备进行特殊光观察的预定波长带的光。在特殊光观察中，通过利用生物体组织的光的吸收的波长依赖性来照射与通常观察时的照射光(即白色光)相比窄的频带的光，来进行以高对比度对粘膜的表层部的血管等规定的组织进行摄像的窄频带光观察(窄频带光观察)。或者，在特殊光观察中，也可以进行从通过激励光的照射而产生的荧光得到图像的荧光观察。在荧光观察中，能够通过向生物体组织照射激励光来进行来自生物体组织的荧光的观察(自发荧光观察)，或者通过向生物体组织局部地注入吲哚菁绿(ICG)等试剂并对生物体组织照射与试剂的荧光波长对应的激励光来得到荧光图像。光源装置11203可以构成为提供如上所述的适合于特殊光观察的窄频带光和/或激励光。
图32是描绘图31中描绘的摄像头11102和CCU 11201的功能配置的示例的框图。
摄像头11102包括透镜单元11401、成像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412以及控制单元11413。摄像头11102和CCU 11201通过传输电缆11400连接用于彼此通信。
透镜单元11401是光学系统，被设置在与透镜镜筒11101的连接位置处。从透镜镜筒11101的远端获取的观察光被引导至摄像头11102并被引入透镜单元11401中。透镜单元11401包括包含变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。
成像单元11402包括成像元件。成像单元11402所包括的成像元件的数量可为一个(单板型)或多个(多板型)。在成像单元11402被配置为多板型的成像单元的情况下，例如，通过成像元件生成与各个R、G和B相对应的图像信号，并且图像信号可被合成以获得彩色图像。成像单元11402还可被配置为具有一对成像元件，用于获取准备用于三维(3D)显示的右眼和左眼的相应图像信号。在进行3D显示的情况下，手术操作者11131能够更准确地掌握手术区域内的生物体组织的深度。应注意，在成像单元11402被配置为立体型的成像单元的情况下，与单个成像元件相应地设置多个系统的透镜单元11401。
此外，成像单元11402不一定被设置在摄像头11102上。例如，成像单元11402可在透镜镜筒11101的内部设置在物镜的紧后方。
驱动单元11403包括致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下将透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿光轴移动预定距离。结果，能够适当地调整由成像单元11402拾取的图像的倍率和焦点。
通信单元11404包括用于向和从CCU 11201发送和接收各种信息的通信装置。通信单元11404通过传输线缆11400将从成像单元11402获取的图像信号作为RAW数据传输至CCU11201。
此外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并且将控制信号供应至摄像头控制单元11405。控制信号包括与成像条件有关的信息，诸如，指定拾取的图像的帧速率的信息、指定成像时的曝光值的信息和/或指定拾取的图像的倍率和焦点的信息。
应注意，诸如帧率、曝光值、放大倍率或者焦点的成像条件可以由用户指定或者可以基于所获取的图像信号通过CCU 11201的控制单元11413自动设置。在后者的情况下，自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能结合在内窥镜11100中。
摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收的来自CCU 11201的控制信号控制摄像头11102的驱动。
通信单元11411包括用于向和从摄像头11102发送和接收各种信息的通信装置。通信单元11411通过传输电缆11400接收从摄像头11102传输至其的图像信号。
此外，通信单元11411向摄像头11102发送用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。图像信号和控制信号可以通过电通信、光通信等传输。
图像处理单元11412对从摄像头11102发送到其的RAW数据形式的图像信号执行各种图像处理。
控制单元11413进行涉及内窥镜11100的手术区域等的拍摄和通过拍摄手术区域等获得的拍摄图像的显示的各种控制。例如，控制单元11413创建用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
此外，控制单元11413基于由图像处理单元11412执行了图像处理的图像信号控制显示装置11202显示拍摄了手术区域等的拾取图像。于是，控制单元11413可使用各种图像识别技术来识别拾取的图像中的各种对象。例如，控制单元11413通过检测摄像图像中包含的被摄体的边缘的形状、颜色等，能够识别使用了能量处置器具11112时的钳子、特定的活体区域、出血、雾沫等手术器具。当控制单元11413控制显示装置11202显示所拍摄的图像时，控制单元11413可以使用识别结果使得以与手术区域的图像重叠的方式显示各种手术支持信息。在重叠显示手术支援信息并提示给手术操作者11131的情况下，能够减轻手术操作者11131的负担，手术操作者11131能够可靠地进行手术。
将摄像头11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是准备用于电信号的通信的电信号电缆、准备用于光通信的光纤或准备用于电通信和光通信两者的复合电缆。
在此，虽然在所描绘的示例中，通过使用传输电缆11400的有线通信执行通信，但是摄像头11102与CCU 11201之间的通信可以通过无线通信执行。
上面已经描述了可以应用根据本公开的技术的内窥镜手术系统的示例。根据本公开的技术可应用于上述配置的成像单元11402。具体地，图1中的固态成像装置1可应用于成像单元10402。因为可以通过将根据本公开的技术应用于成像单元10402来获取手术区域的更清晰的图像，所以外科医生可以可靠地检查手术区域。
应注意，内窥镜手术系统在此已经作为示例进行了描述，但根据本公开的技术可以应用于例如显微手术系统等。
应注意，本技术可采取以下配置。
(1)一种固态成像装置，包括：
多个像素单元，包括片上透镜、滤色器和光电转换单元；以及
栅格状滤色器间遮光部，形成在光电转换单元的光入射面的一侧上以包围多个像素单元的各个滤色器，
多个像素单元包括第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元包括预定尺寸的片上透镜，第二像素单元包括尺寸大于预定尺寸的片上透镜，
包围第二像素单元的各个滤色器的滤色器间遮光部的高度大于第一像素单元的各个滤色器之间的滤色器间遮光部的高度。
(2)根据以上(1)所述的固态成像装置，其中，
第二像素单元是包括用于一个片上透镜的多个光电转换单元的像素单元。
(3)根据以上(2)所述的固态成像装置，其中，
第二像素单元的片上透镜的尺寸分别是第一像素单元的片上透镜在行方向上的尺寸的二倍以及在列方向上的尺寸的一倍；或者分别是第一像素单元的片上透镜在行方向上的尺寸的一倍以及在列方向上的尺寸的二倍。
(4)根据以上(1)至(3)中任一项所述的固态成像装置，其中，
第一像素单元是包括用于一个片上透镜的一个光电转换单元的像素单元。
(5)根据以上(1)至(4)中任一项所述的固态成像装置，还包括：
低折射率层具有抛物线形状，在抛物线形状中，面向第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分朝着滤色器的一侧凹陷，使得片上透镜在低折射率层的一侧上具有凸出的透镜表面。
(6)根据以上(5)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层形成为覆盖滤色器层的光入射面的整个区域。
(7)根据以上(6)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层具有抛物线形状，在抛物线形状中，面向第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分朝着滤色器的一侧凹陷，使得片上透镜在低折射率层的一侧上具有凸出的透镜表面。
(8)根据以上(6)所述的固态成像装置，还包括：
高折射率层，形成为覆盖第二像素单元的滤色器的光入射面，其中低折射率层夹在高折射率层与光入射面之间，并且高折射率层具有的折射率高于片上透镜的折射率，其中，
高折射率层在片上透镜的一侧上具有凸出的透镜表面。
(9)根据以上(5)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层形成为覆盖除了第二像素单元的滤色器的光入射面之外的滤色器层的光入射面。
(10)根据以上(9)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层形成为仅覆盖在与第二像素单元相邻的第一像素单元的滤色器的光入射面的第二像素单元侧上的部分。
(11)根据以上(5)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层形成为覆盖除了面向第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分之外的滤色器层的光入射面。
(12)根据以上(5)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层形成为覆盖第二像素单元的滤色器的光入射面和在与第二像素单元相邻的第一像素单元的滤色器的第二像素单元侧上的光入射面。
(13)根据以上(12)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层具有抛物线形状，在抛物线形状中，面向第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分朝着滤色器的一侧凹陷，使得片上透镜在低折射率层的一侧上具有凸出的透镜表面。
(14)根据以上(12)所述的固态成像装置，其中，
低折射率层形成为仅覆盖在第二像素单元的滤色器的光入射面的外周侧上的部分。
(15)根据以上(12)所述的固态成像装置，还包括：
高折射率层，形成为覆盖第二像素单元的滤色器的光入射面，其中低折射率层夹在高折射率层与光入射面之间，并且高折射率层具有的折射率高于片上透镜的折射率，其中，
高折射率层在片上透镜的一侧上具有凸出的透镜表面。
(16)根据以上(1)所述的固态成像装置，还包括：
高折射率层，形成在第二像素单元的滤色器与片上透镜之间，并且高折射率层具有的折射率高于片上透镜的折射率，其中，
高折射率层在片上透镜的一侧上具有凸出的透镜表面。
(17)根据以上(1)至(16)中任一项所述的固态成像装置，其中，
滤色器间遮光部具有的折射率低于片上透镜和滤色器的折射率，并且
包围第二像素单元的各个滤色器的滤色器间遮光部的折射率低于第一像素单元的滤色器之间的滤色器间遮光部的折射率。
(18)根据以上(1)至(16)中任一项所述的固态成像装置，其中，
滤色器间遮光部具有的折射率低于片上透镜和滤色器的折射率，并且
包围在光入射面的一侧上的第二像素单元的各个滤色器的滤色器间遮光部的折射率低于在基板的一侧上的滤色器间遮光部的折射率和第一滤色器间遮光部的折射率，第一滤色器间遮光部是第一像素单元的滤色器之间的滤色器间遮光部。
(19)一种电子设备，包括：
固态成像装置，包括：
多个像素单元，包括片上透镜、滤色器和光电转换单元，以及
栅格状滤色器间遮光部，形成在光电转换单元的光入射面的一侧上以包围多个像素单元的各个滤色器，
多个像素单元包括第一像素单元和第二像素单元，第一像素单元包括预定尺寸的片上透镜，第二像素单元包括尺寸大于预定尺寸的片上透镜，
包围第二像素单元的各个滤色器的滤色器间遮光部的高度大于第一像素单元的各个滤色器之间的滤色器间遮光部的高度。
参考标号列表
1 固态成像装置
2 基板
3 像素区域
4 垂直驱动电路
5 列信号处理电路
6 水平驱动电路
7 输出电路
8 控制电路
9 像素
9A 像素单元
9a 第一像素单元
9b 第二像素单元
10 像素驱动线
11 垂直信号线
12 水平信号线
13 固定电荷膜
14 绝缘膜
15 遮光膜
16 整平膜
17 光接收层
18 滤色器层
19 片上透镜层
20 光收集层
21 布线层
22 支撑基板
23 光电转换单元
24 像素分离单元
25 沟槽部
26 滤色器
27、27a、27b 片上透镜
28 CF间遮光部
28a 第一CF间遮光部
28b 第二CF间遮光部
29 层间绝缘膜
30 布线
31、32 入射光
33 CF间遮光膜
34、35 抗蚀剂膜
36 低折射率层
37、38、39 入射光
40 高折射率层
41 入射光
1000 成像装置
1001 透镜组
1002 固态成像装置
1003 DSP电路
1004 帧存储器
1005 显示单元
1006 记录单元
1007 总线

Claims (19)

1.一种固态成像装置，包括：
多个像素单元，包括片上透镜、滤色器和光电转换单元；以及
栅格状滤色器间遮光部，形成在所述光电转换单元的光入射面的一侧上以包围多个所述像素单元的各个所述滤色器，
多个所述像素单元包括第一像素单元和第二像素单元，所述第一像素单元包括预定尺寸的片上透镜，所述第二像素单元包括尺寸大于所述预定尺寸的片上透镜，
包围所述第二像素单元的各个所述滤色器的所述滤色器间遮光部的高度大于所述第一像素单元的各个所述滤色器之间的所述滤色器间遮光部的高度。
2.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述第二像素单元是包括用于一个片上透镜的多个所述光电转换单元的像素单元。
3.根据权利要求2所述的固态成像装置，其中，
所述第二像素单元的片上透镜的尺寸分别是所述第一像素单元的片上透镜在行方向上的尺寸的二倍以及在列方向上的尺寸的一倍；或者分别是所述第一像素单元的片上透镜在行方向上的尺寸的一倍以及在列方向上的尺寸的二倍。
4.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述第一像素单元是包括用于一个片上透镜的一个光电转换单元的像素单元。
5.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括：
低折射率层，形成在包括多个所述滤色器的滤色器层与包括多个所述片上透镜的片上透镜层之间，并且所述低折射率层具有的折射率低于所述片上透镜的折射率。
6.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层形成为覆盖所述滤色器层的光入射面的整个区域。
7.根据权利要求6所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层具有抛物线形状，在所述抛物线形状中，面向所述第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分朝着所述滤色器的一侧凹陷，使得所述片上透镜在所述低折射率层的一侧上具有凸出的透镜表面。
8.根据权利要求6所述的固态成像装置，还包括：
高折射率层，形成为覆盖所述第二像素单元的滤色器的光入射面，其中所述低折射率层夹在所述高折射率层与所述光入射面之间，并且所述高折射率层具有的折射率高于所述片上透镜的折射率，其中，
所述高折射率层在所述片上透镜的一侧上具有凸出的透镜表面。
9.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层形成为覆盖除了所述第二像素单元的滤色器的光入射面之外的所述滤色器层的光入射面。
10.根据权利要求9所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层形成为仅覆盖在与所述第二像素单元相邻的所述第一像素单元的滤色器的光入射面的第二像素单元侧上的部分。
11.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层形成为覆盖除了面向所述第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分之外的所述滤色器层的光入射面。
12.根据权利要求5所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层形成为覆盖所述第二像素单元的滤色器的光入射面和在与所述第二像素单元相邻的所述第一像素单元的滤色器的第二像素单元侧上的光入射面。
13.根据权利要求12所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层具有抛物线形状，在所述抛物线形状中，面向所述第二像素单元的片上透镜的区域的中心部分朝着所述滤色器的一侧凹陷，使得所述片上透镜在所述低折射率层的一侧上具有凸出的透镜表面。
14.根据权利要求12所述的固态成像装置，其中，
所述低折射率层形成为仅覆盖在所述第二像素单元的滤色器的光入射面的外周侧上的部分。
15.根据权利要求12所述的固态成像装置，还包括：
高折射率层，形成为覆盖所述第二像素单元的滤色器的光入射面，其中所述低折射率层夹在所述高折射率层与所述光入射面之间，并且所述高折射率层具有的折射率高于所述片上透镜的折射率，其中，
所述高折射率层在所述片上透镜的一侧上具有凸出的透镜表面。
16.根据权利要求1所述的固态成像装置，还包括：
高折射率层，形成在所述第二像素单元的滤色器与所述片上透镜之间，并且所述高折射率层具有的折射率高于所述片上透镜的折射率，其中，
所述高折射率层在所述片上透镜的一侧上具有凸出的透镜表面。
17.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述滤色器间遮光部具有的折射率低于所述片上透镜和所述滤色器的折射率，并且
包围所述第二像素单元的各个所述滤色器的所述滤色器间遮光部的折射率低于所述第一像素单元的滤色器之间的所述滤色器间遮光部的折射率。
18.根据权利要求1所述的固态成像装置，其中，
所述滤色器间遮光部具有的折射率低于所述片上透镜和所述滤色器的折射率，并且
包围在所述光入射面的一侧上的所述第二像素单元的各个所述滤色器的所述滤色器间遮光部的折射率低于在基板的一侧上的所述滤色器间遮光部的折射率和第一滤色器间遮光部的折射率，所述第一滤色器间遮光部是所述第一像素单元的滤色器之间的所述滤色器间遮光部。
19.一种电子设备，包括：
固态成像装置，包括：
多个像素单元，包括片上透镜、滤色器和光电转换单元，以及栅格状滤色器间遮光部，形成在所述光电转换单元的光入射面的一侧上以包围多个所述像素单元的各个所述滤色器，
多个所述像素单元包括第一像素单元和第二像素单元，所述第一像素单元包括预定尺寸的片上透镜，所述第二像素单元包括尺寸大于所述预定尺寸的片上透镜，
包围所述第二像素单元的各个所述滤色器的所述滤色器间遮光部的高度大于所述第一像素单元的各个所述滤色器之间的所述滤色器间遮光部的高度。
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