CN117999654A - 摄像装置 - Google Patents

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横地界斗
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Abstract

根据本发明实施方案的摄像装置包括：用于透射第一波长区域的光的第一滤光器；第一光电转换单元，其用于对已透过所述第一滤光器的所述第一波长区域的光进行光电转换；第二滤光器，其用于透射第二波长区域的光，所述第二滤光器设置为与所述第一滤光器相邻；以及第二光电转换单元，其对已透过所述第二滤光器的所述第二波长区域的光进行光电转换，所述第一滤光器对所述第一波长区域的光的折射率高于所述第二滤光器对于所述第一波长区域的光的折射率。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及摄像装置。
背景技术
已经提出了在彼此相邻的两个滤色器之间设置空气间隙(air gap)，并且空气间隙的折射率低于滤色器的折射率的摄像装置(专利文献1)。
引用文献列表
专利文献
专利文献1：美国待审查专利申请第2019/0157329号公报
发明内容
要求高效地接收入射光的摄像装置。
期望提供能够高效地接收光的摄像装置。
根据本发明实施方案的摄像装置包括：允许第一波长带的光透过的第一滤光器；第一光电转换部，其对已透过所述第一滤光器的所述第一波长带的光进行光电转换；第二滤光器，其设置为与所述第一滤光器相邻，并且允许第二波长带的光透过；以及第二光电转换部，其对已透过所述第二滤光器的所述第二波长带的光进行光电转换。所述第一滤光器对所述第一波长带的光的折射率高于所述第二滤光器对所述第一波长带的光的折射率。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施方案的摄像装置的总体构造的示例的框图。
图2是示出了根据本发明实施方案的摄像装置的像素部的示例的图。
图3是示出了根据本发明实施方案的摄像装置的像素的布置示例的图。
图4是示出了根据本发明实施方案的摄像装置的横截面构造的示例的图。
图5是示出了根据变形例1的摄像装置的横截面构造的示例的图。
图6是示出了根据变形例2的摄像装置的横截面构造的示例的图。
图7是示出了根据变形例2的摄像装置的横截面构造的另一示例的图。
图8是示出了根据变形例2的摄像装置的横截面构造的另一示例的图。
图9是示出了根据变形例3的摄像装置的横截面构造的示例的图。
图10是示出了根据变形例3的摄像装置的横截面构造的另一示例的图。
图11是示出了根据变形例4的摄像装置的像素布置的示例的图。
图12是示出了根据变形例4的摄像装置的横截面构造的示例的图。
图13是示出了根据变形例4的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图14是示出了根据变形例4的摄像装置的横截面构造的另一示例的图。
图15是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的示例的图。
图16是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图17是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图18是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图19是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图20是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图21是示出了根据变形例5的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图22是示出了根据变形例6的摄像装置的像素布置的示例的图。
图23是示出了根据变形例6的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图24是示出了根据变形例6的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图25是示出了根据变形例6的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图26是示出了根据变形例6的摄像装置的像素布置的另一示例的图。
图27是示出了包括摄像装置的电子设备的构造示例的框图。
图28是示出了车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。
图29是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。
图30是示出了内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
图31是示出了摄像头和相机控制单元(CCU)的功能构造的示例的框图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的一些实施方案。需要注意的是，按照以下顺序进行说明。
1.实施方案
2.变形例
2-1.变形例1
2-2.变形例2
2-3.变形例3
2-4.变形例4
2-5.变形例5
2-6变形例6
3.适用例
4.应用例
<1.实施方案>
图1是示出了根据本发明实施方案的摄像装置(摄像装置1)的总体构造的示例的框图。图2是示出了根据实施方案的摄像装置1的像素部的示例的图。摄像装置1例如是CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。
在摄像装置1中，各自包括光电转换部的像素P布置成矩阵。如图2所示，摄像装置1包括像素部100作为摄像区域，在像素部100中多个像素P二维地布置成矩阵。可以将摄像装置1用于诸如数码相机或摄像机等电子设备。需要注意的是，如图2所示，将来自被摄体的光的入射方向定义为Z轴方向，将纸面上与Z轴方向正交的横向方向定义为X轴方向，并且将纸面上与Z轴和X轴正交的纵向方向定义为Y轴方向。在后续的附图中，在某些情况下，可以参照图2的箭头的方向来表示方向。
[摄像装置的示意性构造]
摄像装置1通过光学透镜系统(未图示)接收来自被摄体的入射光(图像光)。摄像装置1拍摄被摄体的图像。摄像装置1逐个像素地将在摄像面上形成图像的入射光的光量转换为电信号，并且将该电信号作为像素信号输出。例如，摄像装置1在像素部100的外围区域中包括垂直驱动电路111、列信号处理电路112、水平驱动电路113、输出电路114、控制电路115、输入/输出端子116等。
像素部100包括例如二维地布置成矩阵的多个像素P。像素部100例如具有多个行，各行包括在水平方向(纸面上的横向方向)上并排布置的多个像素P；和多个列，各列包括在垂直方向(纸面上的纵向方向)上并排布置的多个像素P。
在像素部100中，例如，像素驱动线Lread(行选择线和复位控制线)与各个像素行连线，并且垂直信号线Lsig与各个像素列连线。像素驱动线Lread用于传输用于从像素读取信号的驱动信号。像素驱动线Lread的一端分别连接至垂直驱动电路111的与各个像素行相对应的输出端中的相对应的一者。
垂直驱动电路111包括移位寄存器、地址解码器等。垂直驱动电路111例如是逐行驱动像素部100中的各个像素P的像素驱动部。列信号处理电路112包括针对每个垂直信号线Lsig设置的放大器和水平选择开关等。通过各个垂直信号线Lsig将从由垂直驱动电路111选择性扫描的像素行中的各个像素P输出的信号供给至列信号处理电路112。
水平驱动电路113包括移位寄存器、地址解码器等，并且在扫描列信号处理电路112的水平选择开关的同时按顺序驱动各个水平选择开关。通过水平驱动电路113的这种选择性扫描使得通过各个垂直信号线Lsig传输的各个像素的信号被依次输出至水平信号线121，并且通过水平信号线121传输至半导体基板11的外部。
输出电路114对通过水平信号线121依次从各个列信号处理电路112供给的信号执行信号处理，并且输出处理后的信号。输出电路114例如在一些情况下仅执行缓冲，并且在其他情况下执行黑电平调节、列变化校正、各种类型的数字信号处理等。
包括垂直驱动电路111、列信号处理电路112、水平驱动电路113、水平信号线121和输出电路114的电路部可以形成在半导体基板11中，或者可以设置在外部控制IC中。或者，这些电路部分可以形成在通过电缆等连接的任何其他基板中。
控制电路115接收从半导体基板11的外部给出的时钟、用于关于操作模式的指令的数据等，并且还输出诸如摄像装置1的内部信息等数据。控制电路115还包括生成各种时序信号的时序生成器，并且基于由时序生成器生成的各种时序信号来执行诸如垂直驱动电路111、列信号处理电路112和水平驱动电路113等外围电路的驱动控制。输入/输出端子116与外部交换信号。
图3是示出了根据实施方案的摄像装置1的像素的布置示例的图。摄像装置1的像素P分别包括会聚光的透镜部21和滤色器30(图3中的滤色器30r、30g或30b)。滤色器30允许入射光中的特定波长带的光选择性地透过。如图3所示，设置在摄像装置1的像素部100中的多个像素P例如包括多个像素Pr、多个像素Pg和多个像素Pb。
像素Pr是分别设置有允许红色(R)光透过的滤色器30r的像素。像素Pg是分别设置有允许绿色(G)光透过的滤色器30g的像素。另外，像素Pb是分别设置有允许蓝色(B)光透过的滤色器30b的像素。例如，像素Pr、像素Pg和像素Pb布置成所谓的拜耳布置。像素Pr、像素Pg和像素Pb分别生成R分量的像素信号、G分量的像素信息和B分量的像素信号。这使得摄像装置1能够获得RGB的像素信号。
需要注意的是，滤色器30不限于三原色(RGB)的滤色器，并且可以包括诸如Cy(青色)、Mg(品红色)或Ye(黄色)等互补色的滤色器。另外，可以设置与W(白色)相对应的滤色器，即，允许入射光中的整个波长带的光透过的滤波器。
[像素的构造]
图4是示出了根据实施方案的摄像装置1的横截面构造的示例的图。例如，摄像装置1具有在Z轴方向上堆叠光接收部10、导光部20和多层配线层90的构造。光接收部10包括半导体基板11，半导体基板11具有彼此相对的第一表面11S1和第二表面11S2。导光部20设置在半导体基板11的第一表面11S1侧，并且多层配线层90设置在半导体基板11的第二表面11S2侧。可以说，导光部20设置在来自光学透镜系统的光进入的一侧，并且多层配线层90设置在与光进入的一侧相反的一侧。摄像装置1是所谓的背面照射式摄像装置。
半导体基板11例如包括硅基板。光电转换部12例如是光电二极管(PD)，并且包括半导体基板11的预定区域中的pn结。多个光电转换部12形成为埋入在半导体基板11中。在光接收部10中，沿着半导体基板11的第一表面11S1和第二表面11S2设置有多个光电转换部12。
例如，多层配线层90具有其中多个配线层81、82和83堆叠并且层间绝缘层84介于这些配线层之间的构造。在半导体基板11和多层配线层90中形成有用于读取基于光电转换部12生成的电荷的像素信号的电路(诸如传输晶体管、复位晶体管或放大晶体管等)。另外，例如，在半导体基板11和多层配线层90中形成有如上所述的垂直驱动电路111、列信号处理电路112、水平驱动电路113、输出电路114、控制电路115和输入/输出端116等。
例如通过使用铝(Al)、铜(Cu)、钨(W)等来形成多层配线层90的配线层81、82和83。可以通过使用多晶硅(poly-Si)来形成配线层81、82和83。层间绝缘层84包括包含氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SixNy)等中的单层膜的一种；或者包括包含这些材料中的两种以上的层叠膜。
导光部20包括例如上述透镜部21和滤色器30，以及导光构件32，并且将从图4中的上方入射的光向着光接收部10侧引导。图4示出了具有G的滤色器30g的像素Pg和具有R的滤色器30r的像素Pr。导光部20在与半导体基板11的第一表面11S1正交的厚度方向上堆叠在光接收部10上。
透镜部21是也称为片上透镜的光学构件，并且针对各像素或针对每两个以上像素设置在滤色器30上方。来自被摄体的光通过例如诸如摄像透镜等光学透镜系统进入透镜部21。用于抑制反射的第一抗反射膜25设置在透镜部21的顶表面上，即，光入射侧的表面上。第一抗反射膜25包括例如LTO(低温氧化物)膜，并且减少反射。需要注意的是，可以通过使用氮氧化硅、氧化铝(AlO)、氧化钛(TiO)等来构造第一抗反射膜25，或者可以使用任何其他材料来构造第一抗反射膜25。
透镜部21包括具有高折射率的材料，例如，折射率比二氧化硅(SiO2)的折射率高的材料。例如，透镜部21包括氮化硅。需要注意的是，可以通过使用任何其它氮化物电介质来构造透镜部21。透镜部21可以包括树脂，或者可以通过使用任何其他材料来构造。
设置透镜部21在Z轴方向上的高度，即，透镜部21在Z轴方向的厚度被设定为将要进入透镜部21的光会聚到光电转换部12。例如，如图4中的粗箭头所示，根据透镜部21的折射率将透镜部21的高度设置为较低(较小)，以便将光会聚至光电转换部12。缩短透镜部21与光电转换部12之间的间隔，使得能够有效地将光会聚至光电转换部12。减小透镜部21的高度使得能够在透过透镜部21的光扩散之前将光会聚到滤色器30和光电转换部12。
导光构件32设置在滤色器30与光电转换部12之间。导光构件32例如包含二氧化硅。导光构件32可以包含折射率高于二氧化硅的折射率的材料，例如，诸如氮化硅等氮化物电介质。在滤色器30与光电转换部12之间设置导光构件32使得能够将更多的光会聚到光电转换部12。
导光构件32可以包含任何其他高折射率材料。需要注意的是，在摄像装置1中可以不设置导光构件32。例如，在聚光性能足够的情况下，可以不设置导光构件32。
如图4所示的示例，摄像装置1可以包括在导光构件32与光电转换部12之间的第二抗反射膜35和固定电荷膜36。固定电荷膜36例如包含氧化铝，并且设置在半导体基板11上。固定电荷膜36是具有负固定电荷的膜，并且抑制在半导体基板11的界面处生成暗电流。可以通过使用诸如氧化钽等任何其它金属氧化物来构造固定电荷膜36，或者可以通过使用任何其它材料来构造固定电荷膜36。作为固定电荷膜36，可以设置为具有正固定电荷的膜。
第二抗反射膜35例如包含钽氧化物。第二抗反射膜35设置在导光构件32与固定电荷膜36之间，并且减少反射。第二抗反射膜35可以包含除氧化钽之外的金属氧化物膜。或者，第二抗反射膜35可以包含诸如氧化硅膜等绝缘材料，或者可以使用任何其他材料来构造。需要注意的是，上述导光部20可以包括第二抗反射膜35和固定电荷膜36。
分隔部40设置在彼此相邻的滤色器30之间，并且将滤色器30彼此分隔。分隔部40的折射率低于周围介质的折射率。分隔部40例如具有中空部(空气间隙)。分隔部40具有设置在彼此相邻的像素P之间的边界处的沟槽结构，并且也称为像素间分隔部或像素间分隔壁。分隔部40设置在像素Pr与像素Pg之间的边界、像素Pg与像素Pb之间的边界以及像素Pr和像素Pb之间的边界中的各者处。
分隔部40可以形成为至少到达半导体基板11的第一表面11S1处。在图4所示的示例中，分隔部40设置为从彼此相邻的滤色器30之间到在半导体基板中的彼此相邻的光电转换部12之间。摄像装置1包括位于滤色器30、导光构件32、第二抗反射膜35、固定电荷膜36以及光电转换部12各自的周围的分隔部40。分隔部40的一部分位于滤色器30的侧部上，并且形成为包围滤色器30。
分隔部40通过分隔部40与其周围介质之间的折射率差来改变入射光的行进方向。如图4中的虚线箭头所示，已透过透镜部21的光的一部分被分隔部40反射并且被引导朝向光电转换部12。能够将入射光向着光电转换部12传播，并且能够抑制光泄漏至周围像素。可以说，摄像装置1具有通过分隔部40将光引导至光电转换部12的波导结构。需要注意的是，分隔部40可以包含树脂或氧化膜。或者，可以通过使用包含二氧化硅(SiO2)的填料填充沟槽来形成分隔部40，或者可以由其它材料构成分隔部40。
在某一滤色器在入射光的波长带中的折射率低于与该某一滤色器相邻的另一滤色器的折射率的情况下，存在不能够将光适当地引导到针对该某一滤色器设置的光电转换部的可能性。可能无法高效地将光引导到光电转换部，并且量子效率(QE)会降低。另外，存在已进入某一像素的光的一部分漏射到与该某一像素相邻的其他像素的可能性，从而导致混色。例如，如果G(绿色)像素的绿色滤色器在绿色波长带中的折射率低于与G像素相邻的R(红色)像素的红色滤色器的折射率，则存在已进入G像素的光的一部分漏射到R像素的可能性。在这种情况下，能够想到的是，G像素的量子效率降低并且导致G像素与R像素之间的混色。特别地，在精细像素的情况下，存在量子效率降低的趋势并且容易导致混色。
因此，在本实施方案中，对于透过各滤色器30的特定波长带的光，滤色器30的折射率高于设置在该滤色器30周围并且颜色不同于该滤色器30的颜色的其他滤色器30的折射率。某一滤色器30对该滤色器30允许透过的特定波长带的光的折射率高于其他颜色的滤色器30对于该特定波长带的光的折射率。例如，对于绿光波长带的光，滤色器30g的折射率高于滤色器30r对于绿光波长带的光的折射率。因此，在本实施方案中，能够抑制光漏射至周围像素，并且将光适当地引导到光电转换部12。
滤色器30在其能够透过的光的波长带上的折射率高于不同颜色的滤色器30的折射率，这使得能够抑制将进入光电转换部12的光量的减少，并且防止对入射光的灵敏度的降低。能够提高量子效率，并且能够抑制混色的发生。因此，能够防止图像的图像质量的降低。
在一个示例中，通过向作为滤色器30的材料的颜料添加高折射率材料来调节滤色器30的折射率。例如，通过使用与具有高折射率的填料(例如，氧化钛)混合的材料来形成具有高折射率的滤色器30。滤色器30的折射率根据高折射率填料的含量而增大或减小。滤色器30形成为具有例如比二氧化硅(SiO2)的折射率高的折射率。
在本实施方案中，可以调节填料的含量，以使滤色器30r、滤色器30g和滤色器30b中的各者的折射率具有期望值。在从400nm到700nm的波长带中，滤色器30r、滤色器30g和滤色器30b中的各者形成为具有例如比二氧化硅(SiO2)的折射率高0.05以上的折射率。滤色器30r、滤色器30g和滤色器30b中的各者可以形成为具有比分隔部40的折射率高0.4以上的折射率。
具有高折射率的滤色器30使得能够相对地增加滤色器与用于波导的分隔部40之间的折射率差。因此，在透镜部21具有相对低的折射率的情况下，或者在像素的开口的尺寸等于或小于光的衍射极限的情况下也能够将光引导至期望的像素。另外，能够收集来自大于或等于像素尺寸的范围的光，并且能够进一步提高期望像素的量子效率。
调节滤色器30和导光构件32中的各者的在Z轴方向上的高度(厚度)，以使光会聚至光电转换部12。例如，滤色器30和导光构件32中的各者的高度被设置为较低，以便使光被高效地会聚至光电转换部12。
滤色器30的光吸收特性通过例如颜料的浓度来调节。使用高浓度的颜料使得能够实现具有高吸收特性的滤色器30。减小包含高浓度颜料的滤色器30的高度使得能够在保持光吸收特性的同时抑制到其它颜色的相邻像素的混色。
在本实施方案中，在一个示例中，滤色器30g具有在绿光波长下其折射率高于滤色器30r的折射率的特性。在绿色波长带(例如，从500nm到550nm的波长范围)上，滤色器30g对绿色波长的光的折射率高于滤色器30r对绿色波长的光的折射率。例如，在从500nm到550nm的整个波长带中，滤色器30g可以形成为具有比滤色器30r的折射率高0.05以上的折射率。
在图4中，已从上方进入像素Pg的透镜部21的绿色波长带的光通过彼此相邻的滤色器30g和滤色器30r中的具有相对高折射率的滤色器30g行进到滤色器30g下方的光电转换部12。另外，如图4中的粗箭头所示，已进入像素Pr的透镜部21的位于像素Pg侧的端部的绿色波长光也根据滤色器30g与滤色器30r之间的折射率差行进到像素Pg的滤色器30g和光电转换部12。
因此，能够将入射的绿色波长光引导到像素Pg的滤色器30g和光电转换部12。像素Pg的光电转换部12能够高效地接收并光电转换绿色波长光。这使得能够提高像素Pg的量子效率。另外，能够抑制彼此相邻的像素Pg与像素Pr之间的混色的发生。
另外，在绿光波长下，滤色器30g具有其折射率高于滤色器30b的折射率的特性。在绿色波长带(例如，从500nm到550nm的波长范围)上，滤色器30g对绿色波长的光的折射率高于滤色器30b对绿色波长的光的折射率。滤色器30g可以形成为在从500nm到550nm的整个范围中具有比滤色器30b的折射率高0.05以上的折射率。
滤色器30g对绿色波长带的光的折射率高于滤色器30b的折射率，这使得能够将入射的绿色波长光引导到像素Pg的滤色器30g和光电转换部12。因此，能够提高像素Pg的量子效率。另外，能够抑制彼此相邻的像素Pg与像素Pb之间混色的发生。因此，在本实施方案中，考虑到人眼的灵敏度，能够提高摄像装置1对绿光的灵敏度，并且能够提高图像质量。
需要注意的是，滤色器30g可以形成为在绿光的特定波长范围内具有比滤色器30r和滤色器30b的折射率高的折射率。例如，滤色器30g可以形成为至少在从510nm到540nm的波长范围内具有比滤色器30r和滤色器30b的折射率高的折射率。
另外，在一个示例中，在蓝光波长下，滤色器30b具有其折射率高于滤色器30r的折射率的特性。在蓝色波长带(例如430nm到480nm的波长范围)上，滤色器30b对蓝色波长的光的折射率高于滤色器30r对蓝色波长的光的折射率。例如，滤色器30b可以形成为在从430nm到480nm的整个波长带中具有比滤色器30r的折射率高0.05以上的折射率。
已进入像素Pb的透镜部21的蓝色波长带的光通过彼此相邻的滤色器30b和滤色器30r中的具有相对高折射率的滤色器30b行进到滤色器30b下方的光电转换部12。另外，已进入像素Pr的透镜部21的像素Pb侧的端部的蓝色波长光也根据滤色器30b与滤色器30r之间的折射率差行进到像素Pb的滤色器30b和光电转换部12。
因此，能够将入射的蓝色波长光引导到像素Pb的滤色器30b和光电转换部12。像素Pb的光电转换部12能够高效地接收并光电转换蓝色波长光。这使得能够提高像素Pb的量子效率。另外，能够抑制像素Pb与像素Pr之间的混色的发生。
需要注意的是，滤色器30b可以形成为在蓝光的特定波长范围内具有比滤色器30r的折射率更高的折射率。例如，滤色器30b可以形成为至少在420nm至470nm的波长范围内具有比滤色器30r的折射率更高的折射率。
[作用和效果]
根据本实施方案的摄像装置1包括允许第一波长带的光透过的第一滤光器(例如，G滤色器30g)；第一光电转换部(光电转换部12)，其对已透过第一滤光器的第一波长带的光进行光电转换；第二滤光器(例如，R滤色器30r)，其设置为与第一滤光器相邻并且允许第二波长带的光透过；以及第二光电转换部，其对已透过第二滤光器的第二波长带的光进行光电转换。第一滤光器对第一波长带的光的折射率高于第二滤光器对第一波长带的光的折射率。
在根据实施方案的摄像装置1中，在绿色波长带中，像素Pg的滤色器30g的折射率高于像素Pr的滤色器30r的折射率。因此，能够将入射的绿色波长光引导到像素Pg的滤色器30g和光电转换部12，并且能够提高量子效率。另外，能够抑制彼此相邻的像素之间的混色的发生。
接下来，对本发明的变形例进行说明。在下文中，与上述实施方案中的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且适当地省略其说明。
<2.变形例>
(2-1.变形例1)
在上述实施方案中，已经说明了通过使用高折射率填料来实现具有高折射率的滤色器30的示例；然而，实现具有高折射率的滤色器30的方法不限于此。例如，可以设置具有高折射率的结构体。
图5是示出了根据变形例1的摄像装置1的横截面构造的示例的图。在图5所示的示例中，滤色器30g具有多个柱状(即，立柱)结构体。上述结构体的尺寸小于或等于入射光的预定波长，例如，小于或等于可见光的波长，并且具有高折射率。在滤色器30g中设置具有高折射率的结构体使得能够增大滤色器30的折射率。通过每个结构体的尺寸、形状、折射率等来调节滤色器30g的折射率。需要注意的是，在滤色器30b和滤色器30r中可以设置有具有高折射率的结构体。
此外，在本变形例中，在摄像装置1中可以设置具有高折射率的滤色器30，并且能够将光适当地引导到期望的像素。另外，能够收集来自大于或等于像素尺寸的范围的光，并且能够提高期望的像素的量子效率。
(2-2.变形例2)
在上述实施方案中，已经示出了透镜部21的构造示例。然而，构造示例仅是一个示例，并且透镜部21的构造不限于上述示例。透镜部21的构造可以适当地变形，并且如图6所示的示例，例如，可以是矩形透镜(数字透镜)。透镜部21可以埋入在层中。
图7是示出了根据变形例2的摄像装置1的横截面构造的另一示例的图。如图7所示，透镜部21可以具有含有多个结构体的形状。这些结构体是精细的(极小的)结构体，各结构体具有小于或等于入射光的预定波长的尺寸，例如，小于或等于可见光的波长的尺寸。这些结构体各自的折射率高于周围介质的折射率。结构体周围的介质是空气(空气间隙)、氧化硅等。这些结构体例如是柱状结构体。在纸面上的横向方向(X轴方向)布置有多个结构体。
透镜部21能够改变入射光的行进方向，并且通过精细结构与其周围环境之间的折射率差来聚光。可以说，透镜部21是利用超材料(超表面)技术来聚光的聚光部(聚光元件)。
需要注意的是，代替透镜部21或者除了透镜部21之外，可以设置诸如图8所示的示例的分光器50。分光器50具有多个具有不同尺寸、形状等的精细结构体。在分光器50中，生成取决于光的波长而不同的相位延迟量，从而改变各波长带的光的传播方向。分光器50能够将入射光分离成各个波长带的光，并且将各个波长带的光引导至各相应颜色的滤色器30。此外在本变形例中，能够将光适当地会聚至光电转换部12。
(2-3.变形例3)
图9和图10中的各者是示出了根据变形例3的摄像装置1的横截面构造示例的图。如图9所示的示例，分隔部40可以从彼此相邻的滤色器30之间形成到半导体基板11的第一表面11S1。或者，如图10所示的示例，分隔部40可以仅设置在滤色器30之间。设置分隔部40使得能够将入射光引导到光电转换部12，并且使得能够抑制光漏射到周围像素。
(2-4.变形例4)
图11是示出了根据变形例4的摄像装置1的像素布置的示例的图。图12是示出了根据变形例4的摄像装置1的横截面构造的示例的图。图11和图12各自示出了作为设置在摄像装置1中的用于相位差检测的像素的相位像素P1的示例。相位像素P1针对2×1个像素设置，并且包括两个光电转换部12。
针对相位像素P1的左光电转换部12和右光电转换部12设置一个透镜部21。左、右光电转换部12接收已透过诸如摄像透镜等光学透镜系统的不同区域的光，并且执行光瞳分割。因此，使用了基于被一个光电转换部12光电转换的电荷的像素信号和基于被另一光电转换部12光电转换的电荷的像素信号，这使得能够获得相位差信息，并且使得能够执行相位差AF(自动聚焦)。
图13是示出了根据变形例4的摄像装置1的像素布置的另一示例的图。图14是示出了根据变形例4的摄像装置1的横截面构造的另一示例的图。在图13和14所示的示例中，针对2×2个像素设置相位像素P2并且相位像素P2包括四个光电转换部12。需要注意的是，相位像素P2和相位像素P1的透镜部21在Z轴方向上的高度可以与其他像素(像素Pr、Pg和Pb)的透镜部21在Z轴方向的高度不同。例如，如图14所示，可以增加相位像素P2的透镜部21的高度，以便适当地进行光瞳分割。
(2-5.变形例5)
在上述实施方案中，已经说明了像素Pr、像素Pg和像素Pb布置成拜耳布置的示例；然而，像素的布置不限于此。例如，如图15所示，2×2的四个像素Pr、2×2的四个像素Pg和2×2的四个像素Pb可以布置成拜耳布置。如图16所示，可以重复地布置3×3的九个像素Pr、3×3的九个像素Pg和3×3的九个像素Pb。或者，如图17所示，可以重复地布置4×4的十六个像素Pr、4×4的十六个像素Pg和4×4的十六个像素Pb。
如图18所示的示例，可以设置分别具有W(白色)滤色器的像素Pw。或者，如图19或图20所示，除了像素Pr、像素Pg和像素Pb之外，还可以布置分别具有Cy(青色)滤色器的像素Pc、分别具有Mg(品红色)滤色器的像素Pm和分别具有Ye(黄色)滤色镜的像素Py。需要注意的是，如图21所示，可以重复地布置2×2的四个像素Py、2×2的四个像素Pm和2×2的四个像素Py。
(2-6.变形例6)
透镜部21的布置也不限于上述示例。例如，如图22所示，在布置有2×2的四个像素Pr、2×2的四个像素Pg和2×2的四个像素Pb的情况下，可以针对各像素设置透镜部21。或者，如图23所示，可以针对每四个像素设置透镜部21。
或者，如图24所示，在布置有4×4的16个像素Pr、4×4的16个像素Pg和4×4的16个像素Pb的情况下，可以针对各像素设置透镜部21。如图25所示，可以针对每四个像素设置透镜部21。需要注意的是，在如图26所示的示例那样布置像素的情况下，可以为每2×1个像素设置透镜部21。
<3.适用例>
例如，可以将上述摄像装置1等应用于诸如数码相机或摄像机等相机系统、具有摄像功能的移动电话等以及具有摄像功能的各种类型的电子设备。图27示出了电子设备1000的示意性构造。
电子设备1000例如包括通过总线1008彼此连接的透镜组1001、摄像装置1、DSP(数字信号处理器)电路1002、帧存储器1003、显示部1004、存储部1005、操作部1006和电源部1007。
透镜组1001接收来自被摄体的入射光(图像光)，以在摄像装置1的摄像面上形成图像。摄像装置1逐个像素地将通过透镜组1001在摄像面上形成图像的入射光的光量转换为电信号，并且将电信号作为像素信号供给至DSP电路1002。
DSP电路1002是处理从摄像装置1供给的信号的信号处理电路。DSP电路1002输出通过处理来自摄像装置1的信号而获得的图像数据。帧存储器1003逐帧地暂时保持由DSP电路1002处理的图像数据。
例如，显示部1004包括诸如液晶面板或有机EL(电致发光)面板等面板型显示装置，并且将由摄像装置1拍摄的运动图像或静止图像的图像数据记录在诸如半导体存储器或硬盘等记录介质上。
根据用户的操作，操作部1006输出关于电子设备1000的各种功能的操作信号。电源部1007向DSP电路1002、帧存储器1003、显示部1004、记录部1005和操作部1006适当地供给各种类型的电源作为这些供应目标的操作电源。
<4.实际应用例>
(移动体的实际应用例)
根据本发明的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以以安装到诸如汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机或船舶和机器人等任何类型的移动体上的装置的形式实现。
图28是示出了作为可以应用根据本发明的实施方案的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
车辆控制系统12000包括通过通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图28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和集成控制单元12050。另外，作为集成控制单元12050的功能构成，示出了微型计算机12051、声音/图像输出部12052和车载网络接口(I/F)12053。
驱动系统控制单元12010根据各种类型的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用作以下装置的控制装置：诸如内燃机或驱动马达等用于产生车辆驱动力的驱动力产生装置、用于将驱动力传递至车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆转向角的转向机构和用于产生车辆制动力的制动装置等。
车身系统控制单元12020根据各种类型的程序控制设置在车身上的各种类型的装置的操作。例如，车身系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、倒车灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，可以向车身系统控制单元12020输入从替代钥匙的移动装置发送的无线电波或各种类型的开关的信号。车身系统控制单元12020接收这些无线电波或信号的输入，并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置或灯等。
车外信息检测单元12030检测包括车辆控制系统12000的车辆外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与摄像部12031连接。车外信息检测单元12030使摄像部12031对车辆外部的图像进行摄像，并且接收所摄像的图像。基于接收到的图像，车外信息检测单元12030可以执行诸如人、车辆、障碍物、标志或路面上的字符等物体的检测处理，或者能够执行距上述物体的距离的检测处理。
摄像部12031是接收光并且输出与接收到的光的光量相对应的电信号的光学传感器。摄像部12031可以将电信号作为图像输出，或者能够将电信号作为测距信息输出。另外，由摄像部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检测车辆内部的信息。车内信息检测单元12040例如与检测驾驶员状态的驾驶员状态检测部12041连接。驾驶员状态检测部12041例如包括对驾驶员进行摄像的相机。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程度或驾驶员的集中程度，或者可以确定驾驶员是否在打瞌睡。
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获得的车辆外部或内部的信息来计算驱动力产生装置、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)功能的协同控制，ADAS功能包括车辆的碰撞避免或冲击减缓、基于车间距离的跟随驾驶、车速保持驾驶、车辆碰撞警告或车辆偏离车道警告等。
另外，通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车辆外部或内部的信息来控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等，微型计算机12051能够执行旨在实现自动驾驶等的协同控制，所述自动驾驶使得车辆能够不依赖于驾驶员的操作而自主行驶。
另外，基于由车外信息检测单元12030获得的车辆外部的信息，微型计算机12051可以向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如，微型计算机12051可以例如根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置，通过控制前照灯以从远光变为近光来执行旨在防止眩光的协同控制。
声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送至能够在视觉上或听觉上将信息通知到车辆的乘客或车辆外部的输出装置。在图28的示例中，作为输出装置，示出了音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063。例如，显示部12062可以包括车载显示器和抬头显示器中的至少一者。
图29是示出了摄像部12031的安装位置的示例的图。
在图29中，摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104和12105。
摄像部12101、12102、12103、12104和12105例如设置在车辆12100的前鼻、后视镜、后保险杠和后门上的位置以及车厢内挡风玻璃的上部的位置。设置在前鼻的摄像部12101和设置在车厢内挡风玻璃的上部的摄像部12105主要获得车辆12100前方的图像。设置在后视镜的摄像部12102和12103主要获得车辆12100两侧的图像。设置在后保险杠或后门的摄像部12104主要获得车辆12100后方的图像。设置在车厢内挡风玻璃的上部的摄像部12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号灯、交通标志或车道等。
顺便提及地，图29示出了摄像部12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111表示设置在前鼻的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置在后视镜的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置在后保险杠或后门的摄像部12104的摄像范围。例如，通过叠加由摄像部12101至12104摄像的图像数据，获得从上方观察的车辆12100的鸟瞰图像。
摄像部12101至12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如，摄像部12101至12104中的至少一者可以是由多个摄像元件组成的立体相机，或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。
例如，基于从摄像部12101至12104获得的距离信息，微型计算机12051能够确定在摄像范围12111至12114内的各个三维物体的距离和所述距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而提取最近的三维物体作为前方车辆，特别地，该三维物体存在于车辆12100的行驶路径上并且以预定速度(例如，等于或大于0km/h)沿着与车辆12100大致相同的方向行驶。此外，微型计算机12051可以预先设定前方的与前方车辆要保持的车间距离，并且执行自动制动控制(包括跟随停止控制)或自动加速控制(包括跟随启动控制)等。因此，可以执行旨在使车辆不依赖于驾驶员的操作而自主行驶的自动驾驶等的协同控制。
例如，基于从摄像部12101至12104获得的距离信息，微型计算机12501可以将三维物体的三维物体数据分类为两轮车辆、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，提取分类后的三维物体数据，并且使用所提取的三维物体数据来自动躲避障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员能够在视觉上识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以在视觉上识别的障碍物。然后，微型计算机12051确定用于指示与各个障碍物发生碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或者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，并且经由驱动系统控制单元12010执行强制减速或规避转向。因此，微型计算机12051能够辅助驾驶以避免碰撞。
摄像部12101至12104中的至少一者可以是检测红外线的红外相机。微型计算机12051可以例如通过确定摄像部12101至12104的摄像图像中是否存在行人来识别行人。例如，这种对行人的识别是通过以下步骤执行的：提取作为红外相机的摄像部12101至12104的摄像图像中的特征点的步骤；以及对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理以确定是否是行人的步骤。如果微型计算机12051确定在摄像部12101至12104的摄像图像中存在行人，并因此识别出行人，则声音/图像输出部12052控制显示部12062，从而使用于强调的方形轮廓线以叠加在识别出的行人上的方式显示。声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062，以使在期望的位置处显示表示行人的图标等。
以上已经说明了可以应用根据本发明的技术的车辆控制系统的一个示例的说明。根据本发明的技术可应用于例如上述构造中的摄像部12031。具体地，摄像装置1可应用于摄像部12031。将根据本发明的技术应用于摄像部12031使得能够获得具有较少噪声的高清晰度的拍摄图像，并且使得能够在移动体控制系统中使用拍摄图像来执行高精度控制。
(内窥镜手术系统的实际应用例)
根据本发明的技术(本技术)适用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以应用于内窥镜手术系统。
图30是示出了可以应用根据本发明的实施例的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构成示例的视图。
在图30中，示出了外科大夫(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000为在病床11133上的患者11132执行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、其它手术工具11110(例如气腹管11111和能量装置11112)、支撑臂装置11120(在其上支撑内窥镜11100)和推车11200，用于内窥镜手术的各种装置装载在推车11200上。
内窥镜11100包括镜筒11101和连接至镜筒11101的近端的摄像头11102，镜筒11101具有从其远端起预定长度的用于插入患者11132的体腔的区域。在所说明的示例中，内窥镜11100被说明为包括作为具有硬型的镜筒11101的刚性内窥镜。然而，内窥镜11100也可以是包括作为具有柔性的镜筒11101的柔性内窥镜。
镜筒11101在其远端具有安装物镜的开口部。光源装置11203连接至内窥镜11100，使得由光源装置11203产生的光通过在镜筒11101内部延伸的光导而被引导到镜筒11101的远端并且通过物镜向患者11132的体腔中的观察目标照射。需要注意的是，内窥镜11100可以是前视内窥镜，或者可以是斜视内窥镜或者侧视内窥镜。
在摄像头11102的内部设置有光学系统和摄像元件，使得来自观察目标的反射光(观察光)被光学系统聚集在摄像元件上。摄像元件对观察光进行光电转换，以产生与观察光相对应的电信号，即与观察图像相对应的图像信号。图像信号被作为原始数据传输到相机控制单元(CCU)11201。
CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并且集中地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。另外，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，例如显影处理(去马赛克处理)。
显示装置11202在CCU 11201的控制下显示基于已由CCU 11201进行了图像处理的图像信号的图像。
光源装置11203包括诸如例如发光二极管(LED)等光源，并且在对手术区域等进行成像时向内窥镜11100提供照射光。
输入装置11204是用于内窥镜手术系统11000的输入接口。使用者可以通过输入装置11204执行向内窥镜手术系统11000输入各种类型信息或指令的输入。例如，使用者将通过内窥镜11100输入指令等来改变图像拍摄条件(照射光的类型、放大率或焦距等)。
治疗工具控制装置11205控制用于烧灼或切开组织、密封血管等的能量装置11112的驱动。气腹装置11206通过气腹管11111将气体送入患者11132的体腔内以便对体腔充气，以确保内窥镜11100的视野并且确保外科大夫的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种类型的信息的装置。打印机11208是能够以各种形式(例如文本、图像或图形)打印与手术有关的各种类型的信息的装置。
需要注意的是，将手术区域要被成像时的照射光提供至内窥镜11100的光源装置11203可以包括诸如包含LED、激光光源或者它们的组合的白光源。在白光源包括红、绿、蓝(RGB)激光光源的组合的情况下，因为能够高精度地控制各种颜色(各个波长)的输出强度和输出时序，所以可以由光源装置11203执行拍摄图像的白平衡调节。另外，在这种情况下，如果来自各个RGB激光光源的激光束以分时的方式照射到观察目标上，并且与照射时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动，则也能够以分时的方式摄取对应于R、G和B各者的图像。根据此方法，即使没有为摄像元件提供滤色器，也能够获得彩色图像。
另外，可以控制光源装置11203，使得要输出的光的强度每隔预定时间改变。通过与光强度的改变的时序同步地控制摄像头11102的摄像装置的驱动从而以分时的方式获取图像并且合成所述图像，能够创建没有曝光不足阴影和过曝高光的高动态范围的图像。
另外，光源装置11203可以被构造用于提供能够用于特殊光观察的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，通过利用人体组织中光吸收的波长依赖性照射与普通观察的照射光(即白光)相比更窄波段的光，进行以高对比度对预定组织(例如粘膜的表面的血管等)成像的窄带光观察。或者，在特殊光观察中，可以执行用于由通过激发光照射产生的荧光而获得图像的荧光观察。在荧光观察中，可以通过将激发光照射到身体组织上来观察来自身体组织的荧光(自体荧光观察)或者通过局部注射试剂(诸如吲哚菁绿(ICG))并且将与试剂的荧光波长对应的激发光照射到人体组织上获得荧光图像。光源装置11203可以被构造为提供适于上述的特殊光观察的窄带光和/或激发光。
图31是示出了图30所示的摄像头11102和CCU 11201的功能构造的示例的框图。
摄像头11102包括透镜单元11401、摄像单元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和控制单元11413。摄像头11102和CCU 11201通过传输电缆11400彼此连接以进行通信。
透镜单元11401是设置在与镜筒11101的连接位置处的光学系统。从镜筒11101的远端摄取的观察光被引导到摄像头11102并且被引入到透镜单元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。
摄像单元11402包含的摄像元件的数量可以是一个(单板型)或者是多个(多板型)。例如，在摄像单元11402被配置为多板型的成像单元的情况下，通过摄像元件生成与R、G和B的各者相对应的图像信号，并且可以合成图像信号以获得彩色图像。摄像单元11402还可以被构造为具有用于分别获取用于右眼的图像信号和用于左眼的图像信号的一对摄像元件，从而用于三维(3D)显示。如果执行3D显示，则外科大夫11131能够更准确地理解手术区域中活体组织的深度。应当注意的是，在摄像单元11402被配置为立体型的成像单元的情况下，与各个摄像元件相对应地设置有透镜单元11401的多个系统。
此外，摄像单元11402不是必须设置在摄像头11102上。例如，可以在镜筒11101内部的紧挨着物镜后面设置摄像单元11402。
驱动单元11403包含致动器，并且在摄像头控制单元11405的控制下沿光轴以预定距离移动透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜。因此，能够适当地调节由摄像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。
通信单元11404包括用于发送各种类型的信息到CCU 11201和接收来自CCU 11201的各种类型信息的通信装置。通信单元11404通过传输电缆11400将从摄像单元11402获取的图像信号作为RAW数据发送到CCU 11201。
另外，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，并将该控制信号提供给摄像头控制单元11405。控制信息包括诸如与摄像条件相关的信息，例如指定拍摄图像的帧率的信息、指定拍摄图像时的曝光值的信息和/或指定拍摄图像的放大倍数和焦点的信息。
应当注意的是，诸如帧率、曝光值、放大倍数或焦点等的图像拍摄条件可以由用户指定或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获得的图像信号自动设置。在后一种情况下，内窥镜11100包括了自动曝光(AE)功能、自动聚焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。
摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收到的来自CCU 11201的控制信号控制摄像头11102的驱动。
通信单元11411包含用于发送各种类型的信息到摄像头11102和接收来自摄像头11102的各种类型的信息的通信装置。通过传输电缆11400，通信单元11411接收从摄像头11102向其发送的图像信号。
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向其发送的RAW数据形式的图像信号执行各种图像处理。
控制单元11413执行与由内窥镜11100对手术区域等的摄像和通过对手术区域等的摄像而获得的拍摄图像的显示相关的各种类型的控制。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基于已经由图像处理单元11412进行了图像处理的图像信号控制显示装置11202以显示对手术区域等成像的被摄图像。因此，控制单元11413可以使用各种图像识别技术来识别所拍摄图像中的各种对象。例如，控制单元11413可以通过检测包含在拍摄图像中的对象的边缘的形状、颜色等来识别例如镊子等手术工具、特定的活体区域、出血、当使用能量装置11112时的雾等等。当控制单元11413控制显示装置11202显示拍摄的图像时，控制单元11413可以使用识别的结果使得以与手术区域的图像交叠的方式显示各种类型的手术支持信息。当以交叠的方式显示手术支持信息并且呈现给外科大夫11131时，能够减轻外科大夫11131的负担，并且外科医生11131可以确信地进行手术。
将摄像头11102和CCU 11201彼此连接的传输电缆11400是能够用于电信号通信的电信号电缆、能够用于光通信的光纤或者能够用于电通信和光通信的复合电缆。
这里，虽然在所说明的示例中，通过使用传输电缆11400的有线通信来执行通信，但是也可以通过无线通信来执行摄像头11102和CCU 11201之间的通信。
上面已经说明了可以应用根据本发明的技术的内窥镜手术系统的一个示例。根据本发明的技术可以应用于例如在上述构造中设置在内窥镜11100的摄像头11102上的摄像单元11402。将根据本发明的技术应用于摄像单元11402使得能够提高摄像单元11402的灵敏度，并且使得能够提供高清晰度内窥镜11100。
尽管以上已经参考实施方案、变形例、适用例和实际应用例说明了本发明，但是本技术不限于上述实施方案等，并且可以以多种方式进行变形。例如，已经说明了上述变形例作为上述实施方案的变形例；然而，可以适当地组合各个变形例的构造。例如，本发明不限于背面照射式图像传感器，并且还可应用于正面照射式图像传感器。
需要注意的是，本文所述的效果仅为说明性和非限制性的，并且可以有其他效果。另外，本发明可以具有以下构造。
(1)
一种摄像装置，包括：
允许第一波长带的光透过的第一滤光器；
第一光电转换部，其对已透过所述第一滤光器的所述第一波长带的光进行光电转换；
第二滤光器，其设置为与所述第一滤光器相邻，并且允许第二波长带的光透过；以及
第二光电转换部，其对已透过所述第二滤光器的所述第二波长带的光进行光电转换，其中，
所述第一滤光器对所述第一波长带的光的折射率高于所述第二滤光器对所述第一波长带的光的折射率。
(2)
根据(1)所记载的摄像装置，其中，
所述第一波长带包括绿光的波长，并且
所述第二波长带包括红光的波长或蓝光的波长。
(3)
根据(1)或(2)所记载的摄像装置，其中，所述第一波长带包括从500nm到550nm的波长带。
(4)
根据(1)至(3)中任一项所记载的摄像装置，其中，在从500nm到550nm的所述波长带中，所述第一滤光器的折射率比所述第二滤光器的折射率高0.05以上。
(5)
根据(1)至(4)中任一项所记载的摄像装置，还包括：
第三滤光器，其设置为与所述第二滤光器相邻，并且允许第三波长带的光透过；和
第三光电转换部，其对已透过所述第三滤光器的所述第三波长带的光进行光电转换，其中，
所述第一滤光器对所述第一波长带的光的折射率高于所述第三滤光器对所述第一波长带的光的折射率。
(6)
根据(5)所记载的摄像装置，其中，
所述第一波长带包括绿光的波长，
所述第二波长带包括红光的波长，并且
所述第三波长带包括蓝光的波长。
(7)
根据(5)或(6)所记载的摄像装置，其中，所述第一波长带包括从500nm到550nm的波长带。
(8)
根据(5)至(7)中任一项所记载的摄像装置，其中，在从500nm到550nm的所述波长带中，所述第一滤光器的折射率比所述第二滤光器的折射率高0.05以上，并且比所述第三滤光器的折射率高0.05以上。
(9)
根据(5)至(8)中任一项所记载的摄像装置，其中，所述第三波长带包括从430nm到480nm的波长带。
(10)
根据(5)至(9)中任一项所记载的摄像装置，其中，在从430nm到480nm的波长带中，所述第三滤光器的折射率比所述第二滤光器的折射率高0.05以上。
(11)
根据(5)至(10)中任一项所记载的摄像装置，其中，在从400nm到700nm的波长带中，所述第一滤光器的折射率、所述第二滤光器的折射率和所述第三滤光器的折射率中的各者都高于二氧化硅(SiO2)的折射率。
(12)
根据(5)至(11)中任一项所记载的摄像装置，其中，在从400nm到700nm的波长带中，所述第一滤光器的折射率、所述第二滤光器的折射率和所述第三滤光器的折射率中的各者都比二氧化硅(SiO2)的折射率高0.05以上。
(13)
根据(1)至(12)中任一项所记载的摄像装置，还包括设置在所述第一滤光器与所述第二滤光器之间的分隔部。
(14)
根据(13)所记载的摄像装置，其中，所述第一滤光器的折射率和所述第二滤光器的折射率中的各者都比所述分隔部的折射率高0.4以上。
(15)
根据(13)或(14)所记载的摄像装置，其中，
设置有基板，在所述基板中设置有包括所述第一光电转换部和所述第二光电转换部的多个光电转换部，
所述第一滤光器和所述第二滤光器设置在所述基板上，并且
所述分隔部至少到达所述基板。
(16)
根据(1)至(15)中任一项所记载的摄像装置，还包括光入射的透镜，其中，
所述第一光电转换部对已透过所述透镜和所述第一滤光器的光进行光电转换，并且
所述透镜的折射率高于二氧化硅(SiO2)的折射率。
(17)
根据(1)至(16)中任一项所记载的摄像装置，包括设置在所述第一滤光器与所述第一光电转换部之间的固定电荷膜和抗反射膜。
本申请要求基于2021年10月7日向日本专利局提交的日本专利申请第2021-165691号的优先权，其全部内容通过引用并入在本申请中。
本领域技术人员应当理解的是，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，根据设计要求和其他因素可以进行各种变形、组合、子组合和替换。

Claims (17)

1.一种摄像装置，包括：
允许第一波长带的光透过的第一滤光器；
第一光电转换部，其对已透过所述第一滤光器的所述第一波长带的光进行光电转换；
第二滤光器，其设置为与所述第一滤光器相邻，并且允许第二波长带的光透过；以及
第二光电转换部，其对已透过所述第二滤光器的所述第二波长带的光进行光电转换，其中，
所述第一滤光器对所述第一波长带的光的折射率高于所述第二滤光器对所述第一波长带的光的折射率。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述第一波长带包括绿光的波长，并且
所述第二波长带包括红光的波长或蓝光的波长。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述第一波长带包括从500nm到550nm的波长带。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，在从500nm到550nm的所述波长带中，所述第一滤光器的折射率比所述第二滤光器的折射率高0.05以上。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其包括：
第三滤光器，其设置为与所述第二滤光器相邻，并且允许第三波长带的光透过；和
第三光电转换部，其对已透过所述第三滤光器的所述第三波长带的光进行光电转换，其中，
所述第一滤光器对所述第一波长带的光的折射率高于所述第三滤光器对所述第一波长带的光的折射率。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，
所述第一波长带包括绿光的波长，
所述第二波长带包括红光的波长，并且
所述第三波长带包括蓝光的波长。
7.根据权利要求6所述的摄像装置，其中，所述第一波长带包括从500nm到550nm的波长带。
8.根据权利要求7所述的摄像装置，其中，在从500nm到550nm的所述波长带中，所述第一滤光器的折射率比所述第二滤光器的折射率高0.05以上，并且比所述第三滤光器的折射率高0.05以上。
9.根据权利要求6所述的摄像装置，其中，所述第三波长带包括从430nm到480nm的波长带。
10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，在从430nm到480nm的波长带中，所述第三滤光器的折射率比所述第二滤光器的折射率高0.05以上。
11.根据权利要求5所述的摄像装置，其中，在从400nm到700nm的波长带中，所述第一滤光器的折射率、所述第二滤光器的折射率和所述第三滤光器的折射率中的各者都高于二氧化硅(SiO2)的折射率。
12.根据权利要求11所述的摄像装置，其中，在从400nm到700nm的波长带中，所述第一滤光器的折射率、所述第二滤光器的折射率和所述第三滤光器的折射率中的各者都比二氧化硅(SiO2)的折射率高0.05以上。
13.根据权利要求1所述的摄像装置，其包括设置在所述第一滤光器与所述第二滤光器之间的分隔部。
14.根据权利要求13所述的摄像装置，其中，所述第一滤光器的折射率和所述第二滤光器的折射率中的各者都比所述分隔部的折射率高0.4以上。
15.根据权利要求13所述的摄像装置，其中，
设置有基板，在所述基板中设置有包括所述第一光电转换部和所述第二光电转换部的多个光电转换部，
所述第一滤光器和所述第二滤光器设置在所述基板上，并且
所述分隔部至少到达所述基板。
16.根据权利要求1所述的摄像装置，其包括光入射的透镜，其中，
所述第一光电转换部对已透过所述透镜和所述第一滤光器的光进行光电转换，并且
所述透镜的折射率高于二氧化硅(SiO2)的折射率。
17.根据权利要求1所述的摄像装置，其包括设置在所述第一滤光器与所述第一光电转换部之间的固定电荷膜和抗反射膜。
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