DE112021005005T5 - Festkörperbildaufnahmevorrichtung und elektronisches gerät - Google Patents

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Kazuya Furumoto
Yuya MAEDA
Yoshiaki Kitano
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Abstract

Es wird eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung bereitgestellt, mit der ein Bild mit besserer Bildqualität erlangt werden kann. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die jeweils eine On-Chip-Linse, einen Farbfilter und einen Bereich für photoelektrische Umwandlung umfassen. Die Mehrzahl von Pixeleinheiten umfasst eine erste Pixeleinheit (z. B. eine Pixeleinheit eines Bildaufnahmepixels) mit einer On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe und eine zweite Pixeleinheit (z. B. eine Pixeleinheit eines Phasendifferenzdetektionspixels) mit einer On-Chip-Linse mit einer Größe, die größer ist als die vorgegebene Größe. Ein Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich (ein zweiter Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich), der den Farbfilter der zweiten Pixeleinheit umgibt, hat eine Höhe, die größer ist als eine Höhe eines Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs (eines ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs) zwischen den Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Technologie betrifft eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung und ein elektronisches Gerät.
  • Hintergrund der Technik
  • In der Vergangenheit wurde eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung vorgeschlagen, die eine Mehrzahl von Pixeleinheiten mit On-Chip-Linsen, Farbfiltern und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfasst (siehe z. B. Patentliteratur 1). Bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Festkörperbildaufnahmevorrichtung kann durch derartiges Anordnen eines Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der einfallendes Licht zwischen den Farbfiltern blockiert, dass er die entsprechenden Farbfilter der Pixeleinheiten umgibt, verhindert werden, dass einfallendes Licht, das in den Farbfilter einer Pixeleinheit eingetreten ist, in den Farbfilter einer anderen Pixeleinheit eintritt, was eine optische Farbvermischung bewirken würde, und kann die Bildqualität eines von der Festkörperbildaufnahmevorrichtung erfassten Bilds verbessert werden.
  • Literaturverzeichnis
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2018-201015 Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei einer solchen Festkörperbildaufnahmevorrichtung ist es erwünscht, die Bildqualität weiter zu verbessern.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung und ein elektronisches Gerät bereitzustellen, die ein Bild mit höherer Bildqualität erfassen können.
  • Lösung des Problems
  • Eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: (a) eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die On-Chip-Linsen, Farbfilter und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfassen; und (b) einen gitterförmigen Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich, der auf einer Seite von Lichteinfalloberflächen der Einheiten für photoelektrische Umwandlung so gebildet ist, dass er die entsprechenden Farbfilter der Mehrzahl von Pixeleinheiten umgibt, (c) wobei die Mehrzahl von Pixeleinheiten eine erste Pixeleinheit und eine zweite Pixeleinheit umfasst, wobei die erste Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst, die zweite Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe, die erste Pixeleinheit erste Pixeleinheiten umfasst und die zweite Pixeleinheit zweite Pixeleinheiten umfasst, (d) wobei eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, größer ist als eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den entsprechenden Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
  • Ferner umfasst ein elektronisches Gerät gemäß der vorliegenden Offenbarung: eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung, die umfasst: (a) eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die On-Chip-Linsen, Farbfilter und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfassen, und (b) einen gitterförmigen Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich, der auf einer Seite von Lichteinfalloberflächen der Einheiten für photoelektrische Umwandlung so gebildet ist, dass er die entsprechenden Farbfilter der Mehrzahl von Pixeleinheiten umgibt, (c) wobei die Mehrzahl von Pixeleinheiten eine erste Pixeleinheit und eine zweite Pixeleinheit umfasst, wobei die erste Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst, die zweite Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe, die erste Pixeleinheit erste Pixeleinheiten umfasst und die zweite Pixeleinheit zweite Pixeleinheiten umfasst, (d) wobei eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, größer ist als eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den entsprechenden Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • [1] 1 ein Diagramm, das eine Konfiguration einer gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
    • [2A] 2A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion entlang der Linie A-A in 1 darstellt.
    • [2B] 2B ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion darstellt, die durch Vergrößerung einer B-Region in 1 erlangt wird.
    • [3] 3 ein Diagramm einer Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer bestehenden Festkörperbildaufnahmevorrichtung, wenn ein Zwischen-CF(CF = Farbfilter)-Lichtabschirmbereich eine geringe Höhe hat.
    • [4] 4 ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer bestehenden Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt, wenn ein Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich eine große Höhe hat.
    • [5A] 5A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration einer Pixelregion in einem Herstellungsprozess einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [5B] 5B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie C-C in 5A darstellt.
    • [6A] 6A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in einem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [6B] 6B ein Diagramm einer Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie D-D in 6A.
    • [7A] 7A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [7B] 7B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie E-E in 7A darstellt.
    • [8A] 8A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in einem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [8B] 8B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie F-F in 8A darstellt.
    • [9A] 9A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [9B] 9B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie G-G in 9A darstellt.
    • [10A] 10A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [10B] 10B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie H-H in 10A darstellt.
    • [11A] 11A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [11B] 11B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie I-I in 11A darstellt.
    • [12A] 12A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [12B] 12B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie J-J in 12A darstellt.
    • [13A] 13A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [13B] 13B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie K-K in 13A darstellt.
    • [14A] 14A ein Diagramm, das eine plane Konfiguration der Pixelregion in dem Herstellungsprozess der Festkörperbildaufnahmevorrichtung darstellt.
    • [14B] 14B ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion entlang der Linie L-L in 14A darstellt.
    • [15] 15 ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
    • [16] 16 ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
    • [17A] 17A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
    • [17B] 17B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 17A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [18A] 18A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
    • [18B] 18B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 18A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [19A] 19A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt.
    • [19B] 19B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 19A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [20] 20 ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt.
    • [21A] 21A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform darstellt.
    • [21B] 21B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 21A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [22A] 22A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform darstellt.
    • [22B] 22B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 22A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [23A] 23A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform darstellt.
    • [23B] 23B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 23A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [24A] 24A ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform darstellt.
    • [24B] 24B ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion gemäß 24A, wobei eine On-Chip-Linsenschicht weggelassen wurde.
    • [25] 25 ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel darstellt.
    • [26] 26 ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration einer Pixelregion der Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel darstellt.
    • [27] 27 ein Diagramm, das ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines elektronischen Geräts darstellt.
    • [28] 28 ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung eines CMOS-Bildsensors darstellt.
    • [29] 29 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems darstellt.
    • [30] 30 ein Diagramm zur Unterstützung der Erläuterung eines Beispiels für Einbaupositionen eines Abschnitts zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs und eines Bildaufnahmeabschnitts.
    • [31] 31 eine Ansicht, die ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines Systems für endoskopische Chirurgie darstellt.
    • [32] ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration eines Kamerakopfs und einer Kamerasteuereinheit (CCU) darstellt. Ausführungsart(en) der Erfindung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Probleme bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Festkörperbildaufnahmevorrichtung festgestellt.
  • Bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie besteht die Möglichkeit, dass, wenn eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung beispielsweise Folgendes umfasst: eine erste Pixeleinheit, die eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst; und eine zweite Pixeleinheit, die eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe (z.B. Pixeleinheiten), und wenn die zweiten Pixeleinheiten separat zwischen den in einer zweidimensionalen Matrix angeordneten ersten Pixeleinheiten angeordnet sind, die Größe eines Rands einer projizierenden Linsenoberfläche der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit (nachstehend auch als „Rand der On-Chip-Linse“ bezeichnet) bei der Herstellung der Festkörperbildaufnahmevorrichtung kleiner ist als der Konstruktionswert. Dann besteht bisher die Möglichkeit, dass zwischen dem Rand der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit und dem Rand der On-Chip-Linse der benachbarten ersten Pixeleinheit eine flache Grenzregion gebildet wird, die nicht zur Sammlung von einfallendem Licht beiträgt. Dadurch besteht bisher die Möglichkeit, dass, wenn einfallendes Licht, das sich schräg von der Seite der zweiten Pixeleinheit zur Seite der ersten Pixeleinheit ausbreitet, in die Grenzregion eintritt, das schräg einfallende Licht sich gerade ausbreitet, ohne von der On-Chip-Linse gesammelt zu werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise wenn die Höhe eines Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs (nachstehend auch als „Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich“ bezeichnet) in der gesamten Region der Pixelregion reduziert wird, einfallendes Licht, das durch die Grenzregion durchgelassen wird, nicht von dem Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich in der ersten Pixeleinheit, die der zweiten Pixeleinheit benachbart ist, blockiert wird und in den Farbfilter der ersten Pixeleinheit eintritt, so dass eine optische Farbvermischung verursacht wird und die Bildqualität eines von der Festkörperbildaufnahmevorrichtung erfassten Bilds reduziert wird. Indessen besteht, wenn beispielsweise die Höhe des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs in der gesamten Region der Pixelregion reduziert wird, die Möglichkeit, dass einfallendes Licht, das durch die On-Chip-Linse der ersten Pixeleinheit durchgelassen wird, auf den Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich auf der Seite der Lichteinfalloberfläche auftrifft und dadurch in der ersten Pixeleinheit reflektiert wird, die Menge von einfallendem Licht, das in die Einheit für photoelektrische Umwandlung eintritt, reduziert wird, die Empfindlichkeit reduziert wird und die Bildqualität eines erfassten Bilds reduziert wird.
  • Ein Beispiel für eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung und ein elektronisches Gerät gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezugnahme auf 1 bis 32 beschrieben. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden Reihenfolge beschrieben. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist. Ferner sind die in der Beschreibung beschriebenen Wirkungen lediglich Beispiele und nicht einschränkend, und es können zusätzliche Wirkungen vorhanden sein.
    • 1. Erste Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
      • 1-1 Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung
      • 1-2 Konfiguration von Hauptteilen
      • 1-3 Modifiziertes Beispiel
    • 2. Zweite Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 3. Dritte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 4. Vierte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 5. Fünfte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 6. Sechste Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 7. Siebte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 8. Achte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 9. Neunte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 10. Zehnte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 11. Elfte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    • 12. Modifiziertes Beispiel
    • 13. Beispiel für die Anwendung auf ein elektronisches Gerät
      • 13-1 Konfiguration des gesamten elektronischen Geräts
      • 13-2 Beispiel für die Verwendung für einen CMOS-Bildsensor
    • 14. Beispiel für die Anwendung auf ein sich bewegendes Objekt
    • 15. Beispiel für die Anwendung auf ein System für endoskopische Chirurgie
  • (1. Erste Ausführungsform)
  • [1-1 Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung]
  • 1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß 1 ist ein rückseitig beleuchteter CMOS(Komplementärer MetallOxid-Halbleiter)-Bildsensor. Wie in 27 dargestellt, nimmt die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 (Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002) Bildlicht (einfallendes Licht) von einem Subjekt über eine Linsengruppe 1001 auf, wandelt die auf der Bildaufnahmeoberfläche gebildete Lichtmenge von einfallendem Licht in ein elektrisches Signal in Einheiten von Pixeln um und gibt das erhaltene Signal als ein Pixelsignal aus.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 auf einem Substrat 2 eine Pixelregion 3 und eine um die Pixelregion 3 herum angeordnete Peripherieschaltungseinheit.
  • Die Pixelregion 3 umfasst eine Mehrzahl von Pixeln 9, die in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sind. Das Pixel 9 umfasst eine in 2A dargestellte Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung und eine Mehrzahl von Pixeltransistoren (nicht dargestellt). Als Pixeltransistoren können z. B. vier Transistoren eines Übertragungstransistors, eines Rücksetztransistors, eines Auswahltransistors und eines Verstärkertransistors verwendet werden.
  • Die Peripherieschaltungseinheit umfasst eine Vertikalansteuerschaltung 4, eine Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5, eine Horizontalansteuerschaltung 6, eine Ausgangsschaltung 7 und eine Steuerschaltung 8.
  • Die Vertikalansteuerschaltung 4 umfasst beispielsweise ein Schieberegister, wählt einen erwünschten Pixelansteuerdraht 10 aus und führt den ausgewählten Pixelansteuerdraht 10 einen Impuls zur Ansteuerung des Pixels 9 zu, um die entsprechenden Pixel 9 zeilenweise anzusteuern. Das heißt, die Vertikalansteuerschaltung 4 tastet selektiv die entsprechenden Pixel 9 der Pixelregion 3 zeilenweise sequentiell in der rechtwinkligen Richtung ab und führt der Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 über eine Vertikalsignalleitung 11 ein Pixelsignal auf Grundlage der Signalladungen zu, die gemäß der Menge von in der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung jedes der Pixel 9 empfangenem Licht erzeugt werden.
  • Die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 ist z. B. für jede Spalte der Pixel 9 angeordnet und führt eine Signalverarbeitung, wie etwa Rauschentfernung, an einer Signalausgabe von den Pixeln 9 in einer Zeile für jede Pixelspalte durch. Beispielsweise führt die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 eine Signalverarbeitung wie CDS (korrelierte Doppelabtastung) zum Entfernen von festen Störmustern (Fixed Pattern Noise), die für das Pixel einzigartig sind, und AD(Analog-Digital)-Wandlung durch.
  • Die Horizontalansteuerschaltung 6 umfasst beispielsweise ein Schieberegister, gibt sequentiell einen Horizontalabtastimpuls an die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5 aus, um jede der Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5 der Reihe nach auszuwählen, und veranlasst jede der Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5, ein Pixelsignal, an dem eine Signalverarbeitung durchgeführt wurde, an eine Horizontalsignalleitung 12 auszugeben.
  • Die Ausgangsschaltung 7 führt Signalverarbeitung an einem Pixelsignal durch, das sequentiell von jeder der Spaltensignalverarbeitungsschaltungen 5 über die Horizontalsignalleitung 12 zugeführt wird, und gibt das erhaltene Pixelsignal aus. Als Signalverarbeitung können beispielsweise Pufferung, Schwarzwertanpassung, Spaltenabweichungskorrektur oder verschiedene Typen digitaler Signalverarbeitung verwendet werden.
  • Die Steuerschaltung 8 erzeugt Taktsignale und Steuersignale, die als Referenz für Betriebsvorgänge der Vertikalansteuerschaltung 4, der Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5, der Horizontalansteuerschaltung 6 und dergleichen dienen, auf Grundlage eines Vertikalsynchronisationssignals, eines Horizontalsynchronisationssignals und eines Haupttaktsignals. Dann gibt die Steuerschaltung 8 die erzeugten Taktsignale und Steuersignale an die Vertikalansteuerschaltung 4, die Spaltensignalverarbeitungsschaltung 5, die Horizontalansteuerschaltung 6 und dergleichen aus.
  • [1-2 Konfiguration von Hauptteilen]
  • Als Nächstes wird die Struktur der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 ausführlich beschrieben.
  • 2A ist ein Diagramm, das eine Querschnittskonfiguration der Pixelregion 3 der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 darstellt.
  • Wie in 2A dargestellt, umfasst die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 eine Lichtaufnahmeschicht 17, die durch Stapeln des Substrats 2, eines Films 13 mit fester Ladung, eines Isolierfilms 14, des Lichtabschirmfilms 15 und eines Glättungsfilms 16 in dieser Reihenfolge erlangt wird. Ferner wird eine Lichtsammelschicht 20, die durch Stapeln einer Farbfilterschicht 18 und einer On-Chip-Linsenschicht 19 in dieser Reihenfolge erlangt wird, auf einer Oberfläche der Lichtaufnahmeschicht 17 auf der Seite des Glättungsfilms 16 (nachstehend auch als „Seite der rückseitigen Oberfläche Sl“ bezeichnet) gebildet. Ferner werden eine Verdrahtungsschicht 21 und ein Trägersubstrat 22 in dieser Reihenfolge auf einer Oberfläche der Lichtaufnahmeschicht 17 auf der Seite des Substrats 2 (nachstehend auch als „Seite der vorderseitigen Oberfläche S2“ bezeichnet) gestapelt.
  • Das Substrat 2 umfasst beispielsweise ein aus Silizium (Si) gebildetes Halbleitersubstrat, das die Pixelregion 3 bildet. In der Pixelregion 3 ist die Mehrzahl von Pixeln 9 (die die Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung umfassen) in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet. Die Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung haben jeweils eine p-Typ-Halbleiterregion und eine n-Typ-Halbleiterregion und bilden durch den p-n-Übergang dazwischen eine Photodiode. Jede der Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung erzeugt und akkumuliert ein Signal, das der Menge des auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung einfallenden Lichts entspricht.
  • Die entsprechenden Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung (Pixel 9) bilden eine Mehrzahl von Strukturen (nachstehend auch als „Pixeleinheiten 9A“ bezeichnet), die Komponenten wie eine On-Chip-Linse 27, einen Farbfilter 26 und die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung umfassen. Wie in 2A und 2B dargestellt, umfasst die Mehrzahl von Pixeleinheiten 9A eine erste Pixeleinheit 9a und eine zweite Pixeleinheit 9b, wobei die erste Pixeleinheit 9a eine On-Chip-Linse 27a mit einer vorgegebenen Größe umfasst und die zweite Pixeleinheit 9b eine On-Chip-Linse 27b mit einer größeren Größe als die vorgegebene Größe umfasst.
  • Als die erste Pixeleinheit 9a kann beispielsweise eine Pixeleinheit mit einer 1×1 OCL-Struktur verwendet werden, die eine Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse 27a umfasst. Jede der Pixeleinheiten mit einer 1×1 OCL-Struktur ist in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet und dient als ein Bildpixel. Als die zweite Pixeleinheit 9b kann ferner beispielsweise eine Pixeleinheit mit einer 2×1 OCL-Struktur oder einer 1×2 OCL-Struktur verwendet werden, die eine Mehrzahl von Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse 27b umfasst. Jede der Pixeleinheiten mit einer 2×1 OCL-Struktur oder einer 1×2 OCL-Struktur ist separat anstelle von zwei ersten Pixeleinheiten 9a in der zweidimensionalen Matrix angeordnet, in der die ersten Pixeleinheiten 9a angeordnet sind, und dient als ein Phasendifferenzdetektionspixel. Das Phasendifferenzdetektionspixel ist ein Pixel zum Detektieren einer Phasendifferenz, die für eine Bildebenenphasendifferenz AF verwendet wird. 2A stellt einen Fall dar, in dem eine Pixeleinheit eine 2×1 OCL-Struktur hat, die zwei einander in der Zeilenrichtung benachbarte Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse 27b umfasst.
  • Es sei angemerkt, dass auch wenn bei der ersten Ausführungsform ein Beispiel dargestellt wurde, in dem die zweite Pixeleinheit 9b eine 2×1 OCL-Struktur hat, die zwei einander in der Zeilenrichtung benachbarte Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse 27b umfasst, auch eine andere Konfiguration verwendet werden kann. Beispielsweise kann die zweite Pixeleinheit 9b eine 1×2 OCL-Struktur aufweisen, die zwei einander in der Spaltenrichtung benachbarte Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse 27b umfasst. Ferner muss die Anzahl von Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung nicht notwendigerweise „2“ sein und kann die zweite Pixeleinheit 9b beispielsweise eine 2×2 OCL-Struktur aufweisen, die vier Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung mit 2 Zeilen × 2 Spalten für eine On-Chip-Linse 27 umfasst.
  • Ferner ist zwischen benachbarten Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung eine Pixeltrenneinheit 24 gebildet. Die Pixeltrenneinheit 24 ist gitterförmig so auf dem Substrat 2 gebildet, dass sie die entsprechenden Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung umgibt. Die Pixeltrenneinheit 24 umfasst einen mit einem Boden versehenen Grabenbereich 25, der sich in der Dickenrichtung von einer Seite der rückseitigen Oberfläche S3 des Substrats 2 aus erstreckt. Der Grabenbereich 25 ist gitterförmig so auf dem Substrat 2 gebildet, dass er die entsprechenden Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung umgibt. Der Film 13 mit fester Ladung und der Isolierfilm 14 sind in den Grabenbereich 25 eingebettet. Ferner kann ein Metallfilm in den Isolierfilm 14 eingebettet sein. Die Pixeltrenneinheit 24 blockiert das Licht zwischen den benachbarten Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung, um eine optische Farbvermischung zu unterdrücken.
  • Der Film 13 mit fester Ladung bedeckt die gesamte rückseitige Oberfläche S3 des Substrats 2 und die Innenseite des Grabenbereichs 25 in einer durchgehenden Weise. Ferner bedeckt der Isolierfilm 14 die gesamte rückseitige Oberfläche S4 des Films 13 mit fester Ladung und die Innenseite des Grabenbereichs 25 auf durchgehende Weise. Ferner ist der Lichtabschirmfilm15 gitterförmig gebildet und umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen, die die entsprechende Mehrzahl von Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung auf der Seite der Lichteinfalloberfläche öffnen und einen Teil der rückseitigen Oberfläche S5 des Isolierfilms 14 (Teil der Lichteinfalloberfläche) bedecken. Ferner bedeckt der Glättungsfilm 16 die gesamte rückseitige Oberfläche S5 des Isolierfilms 14, die den Lichtabschirmfilm 15 in einer durchgehenden Weise umfasst, so dass die rückseitige Oberfläche S1 der Lichtaufnahmeschicht 17 eine flache Oberfläche ohne Aussparungen und Vorsprünge ist.
  • Die Farbfilterschicht 18 ist auf der rückseitigen Oberfläche S1 des Glättungsfilms 16 (auf der Lichteinfalloberfläche) gebildet und umfasst eine Mehrzahl von Farbfiltern 26, die entsprechend den Pixeleinheiten 9A (der ersten Pixeleinheit 9a und der zweiten Pixeleinheit 9b) angeordnet sind. Jeder der Farbfilter 26 bewirkt, dass Licht einer speziellen Wellenlänge durchgelassen wird, und bewirkt, dass das durchgelassene Licht in die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung eintritt. Als der Farbfilter 26, der der ersten Pixeleinheit 9a entspricht, wird ein Farbfilter verwendet, der bewirkt, dass rotes Licht durchgelassen wird, ein Farbfilter, der bewirkt, dass grünes Licht durchgelassen wird, oder ein Farbfilter, der bewirkt, dass blaues Licht durchgelassen wird. Diese Farbfilter bilden ein Bayer-Array. Ferner wird als der Farbfilter 26, der der zweiten Pixeleinheit 9b entspricht, ein Farbfilter verwendet, der bewirkt, dass grünes Licht durchgelassen wird.
  • Ferner ist zwischen benachbarten Farbfiltern 26 ein Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28 gebildet. Der Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28 ist in einer Gitterform auf der rückseitigen Oberfläche S1 des Glättungsfilms 16, d. h. auf der gleichen Oberfläche wie die Oberfläche, auf der der Farbfilter 26 gebildet ist, so gebildet, dass er die entsprechenden Farbfilter 26 der Mehrzahl von Pixeleinheiten 9A (der ersten Pixeleinheit 9a und der zweiten Pixeleinheit 9b) umgibt (die plane Form des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 ist in 13A dargestellt). Mit anderen Worten ist der Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28 auf einer Oberfläche gebildet, die sich auf der Seite der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung befindet und parallel zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung verläuft. Ferner unterscheiden sich eine Höhe H2 des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28, der den Farbfilter 26 der zweiten Pixeleinheit 9b umgibt (nachstehend auch als „zweiter Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28b“ bezeichnet. Die plane Form des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b ist in 14A dargestellt.) und eine Höhe H1 des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 zwischen den Farbfiltern 26 der ersten Pixeleinheiten 9a (nachstehend auch als „erster Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28a“ bezeichnet) voneinander. Insbesondere ist die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b größer als die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a (H2 > H1). 2A stellt einen Fall dar, in dem die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b gleich der Höhe Hf des Farbfilters 26 ist (H2=Hf) und die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a ungefähr 70% bis 80% der Höhe Hf des Farbfilters 26 beträgt (H1 = 0,7 Hf bis 0,8 Hf). Als das Material des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 kann beispielsweise ein Material verwendet werden, das Licht blockieren kann, wie etwa ein Material, das Licht reflektiert, und ein Material, das Licht absorbiert. Beispiele für das Material umfassen ein Material mit niedrigem Brechungsindex (z. B. ein Harz mit niedrigem Brechungsindex), dessen Brechungsindex niedriger ist als diejenige der On-Chip-Linse 27 und des Farbfilters 26, Metall, das Wolfram (W) und Aluminium (Al) enthält, und ein Harz, das Ruß oder dergleichen enthält.
  • Ferner ist die On-Chip-Linsenschicht 19 auf der Farbfilterschicht 18 auf der Seite der rückseitigen Oberfläche S6 (Seite der Lichteinfalloberfläche) gebildet und umfasst eine Mehrzahl von On-Chip-Linsen 27, die entsprechend den Pixeleinheiten 9A (der ersten Pixeleinheit 9a und der zweiten Pixeleinheit 9b) angeordnet sind. Dadurch umfasst die erste Pixeleinheit 9a eine On-Chip-Linse 27 (nachstehend auch als „On-Chip-Linse 27a“ bezeichnet) für eine Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung. Ferner umfasst die zweite Pixeleinheit 9b eine On-Chip-Linse 27 (nachstehend auch als „On-Chip-Linse 27b“ bezeichnet) für zwei Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung. Betreffend die Größe der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a ist die Größe in der Zeilenrichtung die gleiche wie die Größe in der Spaltenrichtung. Ferner ist die Größe der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b in der Zeilenrichtung bzw. in der Spaltenrichtung zweimal bzw. einmal so groß wie die On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a. Es sei angemerkt, dass, wenn die zweite Pixeleinheit 9b eine 1×2 OCL-Struktur hat, die zwei einander in der Spaltenrichtung benachbarte Einheiten 23 für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse 27a umfasst, die Größe der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b eine Größe sein kann, die in der Zeilenrichtung bzw. in der Spaltenrichtung einmal bzw. zweimal die Größe der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a beträgt. Die On-Chip-Linsen 27a und 27b weisen jeweils eine hervorstehende Linsenoberfläche auf der Seite der Lichteinfalloberfläche und eine flache Oberfläche parallel zu der Lichteinfalloberfläche des Substrats 2 auf der Seite des Farbfilters 26 auf, wodurch eine konvex-flache Linse gebildet wird. Die On-Chip-Linsen 27a und 27b sammeln jeweils in die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung in der Mitte der Pixeleinheit einfallendes Licht.
  • Hier kann, wie vorstehend beschrieben, zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der benachbarten ersten Pixeleinheit 9a möglicherweise eine flache Grenzregion gebildet sein, die nicht zur Sammlung von Licht beiträgt. Deshalb kann sich, wenn einfallendes Licht 31, das sich schräg von der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b zur Seite der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, in die Grenzregion eintritt, das schräg einfallende Licht 31 möglicherweise gerade ausbreiten, ohne von der On-Chip-Linse 27b gesammelt zu werden. Deshalb kann, wenn die Höhe des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 in der gesamten Region der Pixelregion 3 reduziert ist (H1 = H2 < Hf), wie beispielsweise in 3 dargestellt, das einfallende Licht 31, das sich gerade ausgebreitet hat, möglicherweise nicht von dem zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28b blockiert werden und tritt in den Farbfilter 26 der ersten Pixeleinheit 9a ein, so dass eine optische Farbvermischung verursacht wird. Ferner kann, wenn beispielsweise die Höhe des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 in der gesamten Region der Pixelregion 3 vergrößert ist (H1 = H2 = Hf), wie z. B. in 4 dargestellt, einfallendes Licht 32, das durch die On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird und dann auf den ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28a auf der Seite der Lichteinfalloberfläche trifft und dadurch in der ersten Pixeleinheit 9a reflektiert wird, die Menge von einfallendem Licht, das in die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung eintritt, möglicherweise reduziert werden und auch die Empfindlichkeit reduziert werden.
  • Bei der ersten Ausführungsform kann indessen, da die folgende Beziehung besteht: die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b > die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a und die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b ist groß, wie in 2A dargestellt, in der ersten Pixeleinheit 9a (Pixeleinheit eines Bildaufnahmepixels), die der zweiten Pixeleinheit 9b (Pixeleinheit eines Phasendifferenzdetektionspixels) benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung unterdrückt wird. Da die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a gering ist, kann ferner in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das durch die On-Chip-Linse 27a durchgelassen wird, auf der Lichteinfalloberflächenseite des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a reflektiert wird. Dadurch kann die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit verbessert werden.
  • Die Verdrahtungsschicht 21 ist auf dem Substrat 2 auf der Seite der vorderseitigen Oberfläche S2 gebildet und umfasst einen Zwischenschichtisolierfilm 29 und Drähte 30, die in einer Mehrzahl von Schichten über den Zwischenschichtisolierfilm 29 gestapelt sind. Dann steuert die Verdrahtungsschicht 21 den Pixeltransistor, der jedes Pixel 9 bildet, über die Mehrzahl von Schichten von Drähten 30 an.
  • Das Trägersubstrat 22 wird auf einer Oberfläche der Verdrahtungsschicht 21 auf der Seite gebildet, die der dem Substrat 2 zugewandten Seite gegenüberliegt. Das Trägersubstrat 22 ist ein Substrat zum Erreichen der Festigkeit des Substrats 2 in der Herstellungsphase der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1. Als das Material für das Trägersubstrat 22 kann beispielsweise Silizium (Si) verwendet werden.
  • [1-3 Verfahren zur Herstellung einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung]
  • Als Nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung beschrieben.
  • Zuerst wird, wie in 5A und 5B dargestellt, nach der Bildung der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung, der Pixeltrenneinheit 24, des Isolierfilms 14, des Lichtabschirmfilms 15, des Glättungsfilms 16 und dergleichen auf dem Substrat 2 ein dicker Film (nachstehend auch als ein „Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33“ bezeichnet), der aus dem Material des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 gebildet ist, auf der rückseitigen Oberfläche S1 des Glättungsfilms 16 abgeschieden. Als Abscheideverfahren für den Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 kann beispielsweise ein Rotationsbeschichtungsverfahren oder ein CVD-Verfahren verwendet werden. Die Dicke des Zwischen-CF-Lichtabschirmfilms 33 ist beispielsweise die gleiche wie die Höhe des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b.
  • Anschließend wird ein Resistfilm 34 auf einer rückseitigen Oberfläche S7 des Zwischen-CF-Lichtabschirmfilms 33 abgeschieden, wie in 6A und 6B dargestellt, und wird auf dem gebildeten Resistfilm 34 durch Photolithographie ein Muster gebildet, wie in 7A und 7B dargestellt. Bei der Musterbildung wird eine Mehrzahl von Öffnungen (rechteckige Öffnungen in 7A) auf dem Resistfilm 34 gebildet, so dass nur der Teil entlang der Position des Bildens des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 (des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a und des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b) übrig bleibt. Anschließend wird, wie in 8A und 8B dargestellt, der Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 von der Seite der rückseitigen Oberfläche S7 aus geätzt, wobei als eine Ätzmaske der Resistfilm 34 verwendet wird, in dem eine Mehrzahl von Öffnungen gebildet worden ist. Durch das Ätzen werden Öffnungen mit den gleichen seitlichen Querschnittsformen wie die Öffnungen der Ätzmaske (Resistfilm 34) auf dem Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 gebildet. Die Tiefe der entsprechenden Öffnungen ist eine Tiefe, die die Grenzfläche zwischen dem Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 und dem Glättungsfilm 16 erreicht. Anschließend wird, wie in 9A und 9B dargestellt, die Ätzmaske von dem Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 entfernt. Dadurch werden der erste Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28a und der zweite Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28b gebildet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a die gleiche wie die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b (H1 = H2) .
  • Anschließend wird ein Resistfilm 35 auf der rückseitigen Oberfläche S1 des Glättungsfilms 16 abgeschieden, so dass der gesamte Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 bedeckt ist, wie in 10A und 10B dargestellt, und wird auf dem gebildeten Resistfilm 35 durch Photolithographie ein Muster gebildet, wie in 11A und 11B dargestellt. Bei der Musterbildung werden Öffnungen entlang des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a auf dem Resistfilm 35 so gebildet, dass die rückseitige Oberfläche S7 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b nicht freigelegt wird und nur die rückseitige Oberfläche S7 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a freigelegt wird. Anschließend wird, wie in 12A und 12B dargestellt, die Seite der rückseitigen Oberfläche S7 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a geätzt, wobei als Ätzmaske der Resistfilm 35 verwendet wird, in dem Öffnungen gebildet wurden. Durch das Ätzen wird die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a stärker reduziert als die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b. Anschließend wird, wie in 13A und 13B dargestellt, die Ätzmaske (der Resistfilm 34) von dem Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm 33 entfernt.
  • Anschließend wird, wie in 14A und 14B dargestellt, die Farbfilterschicht 18 auf der rückseitigen Oberfläche S1 des Glättungsfilms 16 gebildet. Anschließend wird die On-Chip-Linsenschicht 19 auf der rückseitigen Oberfläche S6 der Farbfilterschicht 18 gebildet. Dadurch wird die in 2A dargestellte Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 fertiggestellt.
  • Wie vorstehend beschrieben, umfasst bei der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Mehrzahl von Pixeleinheiten 9A die erste Pixeleinheit 9a (Pixeleinheit eines Bildaufnahmepixels) und die zweite Pixeleinheit 9b (Pixeleinheit eines Phasendifferenzdetektionspixels), wobei die erste Pixeleinheit 9a die On-Chip-Linse 27a mit einer vorgegebenen Größe umfasst und die zweite Pixeleinheit 9b die On-Chip-Linse 27b mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe. Ferner ist die Höhe H2 des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28, der den Farbfilter 26 der zweiten Pixeleinheit 9b umgibt (zweiter Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28b), größer als die Höhe H1 des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28 zwischen den Farbfiltern 26 der ersten Pixeleinheiten 9a (erster Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28a) (H2 > H1).
  • Durch die Beziehung H2 > H1 kann, da die Höhe H2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b groß ist, in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung unterdrückt wird. Da die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a gering ist, kann ferner in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das durch die On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a reflektiert wird. Dadurch kann die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit verbessert werden. Dadurch kann die Empfindlichkeit verbessert werden und gleichzeitig eine optische Farbvermischung unterdrückt werden und die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 bereitgestellt werden, die ein Bild mit höherer Bildqualität erfassen kann.
  • (2. Zweite Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 15 ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform. In 15 sind Bereiche, die denjenigen in 2A entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und es entfällt eine sich überschneidende Beschreibung.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform in der Schichtkonfiguration der Lichtsammelschicht 20. Bei der zweiten Ausführungsform umfasst, wie in 15 dargestellt, die Lichtsammelschicht 20 eine Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex zwischen der Farbfilterschicht 18 und der On-Chip-Linsenschicht 19. Die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die gesamte Region der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 bedeckt. Als das Material der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann beispielsweise ein Material mit einem niedrigeren Brechungsindex als demjenigen der On-Chip-Linse 27 verwendet werden. Beispiele für ein Material mit einem niedrigen Brechungsindex umfassen Harz mit niedrigem Brechungsindex.
  • Durch das Bedecken der gesamten Region der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass einfallendes Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 (On-Chip-Linse 27a) und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex in der gesamten Region der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 gebildet ist, der Arbeitsaufwand für das Bilden der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reduziert werden, beispielsweise im Vergleich zu dem Verfahren zum Bilden der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex auf nur einem Teil der rückseitigen Oberfläche S6 der Farbfilterschicht 18.
  • (3. Dritte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 16 ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform. In 16 sind Bereiche, die denjenigen in 2A und 15 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und es entfällt eine sich überschneidende Beschreibung.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der zweiten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der dritten Ausführungsform hat, wie in 16 dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex eine parabolische Form, bei der ein mittlerer Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b zugewandt ist, zu einer Seite des Farbfilters 26 hin ausgespart ist, so dass die On-Chip-Linse 27b eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex hat. Dadurch bildet die On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b eine bikonvexe Linse. Als Linsenoberfläche kann beispielsweise eine sphärische Oberfläche oder eine asphärische Oberfläche verwendet werden. 16 stellt einen Fall dar, in dem die Größe der Linsenoberfläche der On-Chip-Linse 27b auf der Seite der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex größer ist als die Größe der Linsenoberfläche auf der Seite der Lichteinfalloberfläche. Ferner hat eine Region der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex, die der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a zugewandt ist (eine Region ohne die Region, der der On-Chip-Linse 27b zugewandt ist), eine flache Form parallel zu der rückseitigen Oberfläche S1 des Substrats 2.
  • Da die On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b auf der Seite der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche aufweist, um eine bikonvexe Linse zu bilden, kann in der zweiten Pixeleinheit 9b bewirkt werden, dass einfallendes Licht 38, das in die On-Chip-Linse 27b eingetreten ist, zu der Mitte der Pixeleinheit hin an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex gebrochen wird. Dadurch kann beispielsweise die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, in dem die On-Chip-Linse 27b eine konvex-flache Linse ist.
  • Da der zweite Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28b höher ist als der erste Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28a (H2 > H1), kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, ferner bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung unterdrückt wird.
  • (4. Vierte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 17A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform. In 17A sind Bereiche, die denjenigen in 2A und 15 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und es entfällt eine sich überschneidende Beschreibung. 17B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der zweiten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der vierten Ausführungsform ist, wie in 17A und 17B dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 außer der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b bedeckt. Das heißt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b nicht bedeckt, sondern nur die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilter 26 der Mehrzahl von ersten Pixeleinheiten 9a, die in einer durchgehenden Weise in einer Matrix angeordnet sind.
  • Durch das Bedecken der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilter 26 der ersten Pixeleinheiten 9a mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex in einer durchgehenden Weise kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b nicht bedeckt, in der zweiten Pixeleinheit 9b verhindert werden, dass das einfallende Licht, das von der On-Chip-Linse 27b gesammelt wird und sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der zweiten Pixeleinheit 9b einfallendem Licht unterdrückt werden und die Lichtsammelgenauigkeit verbessert werden.
  • (5. Fünfte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer fünften Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der fünften Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vierten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der fünften Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 18A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der fünften Ausführungsform. In 18A sind Bereiche, die denjenigen in 2A und 17A entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es entfällt eine sich überschneidende Beschreibung. 18B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der vierten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der fünften Ausführungsform ist, wie in 18A und 18B dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 außer einem mittleren Bereich einer Region bedeckt, die der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b zugewandt ist. Das heißt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie einen mittleren Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b zugewandt ist, nicht bedeckt, sondern nur die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a und die Außenrandseite (d. h. die Seite der ersten Pixeleinheit 9a) der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b in einer durchgehenden Weise bedeckt.
  • Durch das durchgehende Bedecken der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex auch die Außenrandseite der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b bedeckt, in der zweiten Pixeleinheit 9b bewirkt werden, dass einfallendes Licht 39, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der zweiten Pixeleinheit 9b ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b verbessert wird.
  • (6. Sechste Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer sechsten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der sechsten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der sechsten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 19A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der sechsten Ausführungsform. In 19A sind Bereiche, die denjenigen in 2A und 18A entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine sich überschneidende Beschreibung entfällt. 19B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der zweiten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der sechsten Ausführungsform ist, wie in 19A und 19B dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie die Außenrandseite der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b und die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bedeckt. Mit anderen Worten ist die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie nur einen Bereich auf der Außenrandseite der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b bedeckt. Das heißt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, sondern nur die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, und die Außenrandseite der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b in einer durchgehenden Weise bedeckt.
  • Durch das Bedecken der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex, kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 (On-Chip-Linse 27a) und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex auch die Außenrandseite der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b bedeckt, in der zweiten Pixeleinheit 9b bewirkt werden, dass das einfallende Licht 39, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der zweiten Pixeleinheit 9b ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b verbessert wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex den mittleren Bereich der Pixeleinheit auf der rückseitigen Oberfläche S6 (einer Lichteinfalloberfläche) der zweiten Pixeleinheit 9b nicht bedeckt, in der zweiten Pixeleinheit 9b verhindert werden, dass das einfallende Licht, das von der On-Chip-Linse 27b gesammelt wird und sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der zweiten Pixeleinheit 9b einfallendem Licht unterdrückt werden und die Lichtsammelgenauigkeit weiter verbessert werden.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das von der On-Chip-Linse 27a gesammelt wird und sich zu der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit weiter verbessert werden.
  • (7. Siebte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer siebten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der siebten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der siebten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 20 ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der siebten Ausführungsform. In 20 werden Bereiche, die denjenigen in 2A und 16 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine sich überschneidende Beschreibung wird weggelassen.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der siebten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der dritten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der siebten Ausführungsform ist, wie in 20 dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b und die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bedeckt. Das heißt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, sondern nur die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b und die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, auf durchgehende Weise bedeckt. Ferner hat die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex eine parabolische Form, bei der ein mittlerer Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b zugewandt ist, zu einer Seite des Farbfilters 26 hin ausgespart ist, so dass die On-Chip-Linse 27b eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex hat.
  • Durch das Bedecken der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 (On-Chip-Linse 27a) und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Durch Versehen der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b auf der Seite der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex mit einer hervorstehenden Linsenoberfläche, um eine bikonvexe Linse zu bilden, kann in der zweiten Pixeleinheit 9b ferner bewirkt werden, dass das einfallende Licht 38, das in die On-Chip-Linse 27b eingetreten ist, zu der Mitte der Pixeleinheit hin an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex gebrochen wird. Dadurch kann beispielsweise die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b im Vergleich zu dem Fall verbessert werden, in dem die On-Chip-Linse 27b eine konvex-flache Linse ist.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das von der On-Chip-Linse 27a gesammelt wird und sich zu der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit weiter verbessert werden.
  • (8. Achte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer achten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der achten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der achten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 21A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der achten Ausführungsform. In 21A sind Bereiche, die denjenigen in 2A und 15 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine sich überschneidende Beschreibung entfällt. 21B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der achten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der zweiten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der achten Ausführungsform ist, wie in 21A und 21B dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie nur einen Bereich der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bedeckt. Das heißt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b und die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, sondern nur die rückseitige Oberfläche S6, auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, und die rückseitige Oberfläche S6 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b in einer durchgehenden Weise bedeckt.
  • Durch das Bedecken der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 (On-Chip-Linse 27a) und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der zweiten Pixeleinheit 9b nicht bedeckt, in der zweiten Pixeleinheit 9b verhindert werden, dass das einfallende Licht, das von der On-Chip-Linse 27b gesammelt wird und sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der zweiten Pixeleinheit 9b einfallendem Licht unterdrückt werden und die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b verbessert werden.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das von der On-Chip-Linse 27a gesammelt wird und sich zu der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit weiter verbessert werden.
  • (9. Neunte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer neunten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der neunten Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der neunten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 22A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der neunten Ausführungsform. In 22A sind Bereiche, die denjenigen in 2A entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine sich überschneidende Beschreibung entfällt. 22B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der neunten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der ersten Ausführungsform in der Schichtkonfiguration der Lichtsammelschicht 20. Bei der neunten Ausführungsform umfasst, wie in 22A und 22B dargestellt, die Lichtsammelschicht 20 eine Schicht 40 mit hohem Brechungsindex zwischen dem Farbfilter 26 und der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b. Die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b bedeckt. Als das Material der Schicht 40 mit hohem Brechungsindex kann beispielsweise ein Material mit einem höheren Brechungsindex als dem der On-Chip-Linse 27 verwendet werden. Beispiele für ein Material mit einem hohen Brechungsindex umfassen Harz mit hohem Brechungsindex. Die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex weist eine hervorstehende Linsenoberfläche auf der Seite der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b auf und weist eine flache Oberfläche parallel zu der rückseitigen Oberfläche S1 (Lichteinfalloberfläche) des Substrats 2 auf der Seite des Farbfilters 26 auf. Dadurch bildet die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex eine konvex-flache Linse. Als Linsenoberfläche kann beispielsweise eine sphärische Oberfläche oder eine asphärische Oberfläche verwendet werden. 22A und 22B stellen einen Fall dar, in dem die Linsenoberfläche der Schicht 40 mit hohem Brechungsindex eine gekrümmte Oberfläche aufweist, deren Krümmungsradius größer ist als der der Linsenoberfläche auf der Seite der Lichteinfalloberfläche der On-Chip-Linse 27b. Ferner bildet die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex eine ausgesparte Linsenoberfläche, die zu der Lichteinfalloberfläche auf der Seite der Schicht 40 mit hohem Brechungsindex der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b hin ausgespart ist. Dadurch bildet die On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b eine konvexe Meniskuslinse.
  • Die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex mit einer hervorstehenden Linsenoberfläche auf der Seite der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b, die zwischen der On-Chip-Linse 27b und dem Farbfilter 26 der zweiten Pixeleinheit 9b gebildet ist, kann in der zweiten Pixeleinheit 9b bewirken, dass einfallendes Licht 41, das in die On-Chip-Linse 27b eingetreten ist, zu der Mitte der Pixeleinheit hin an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linse 27b und der Schicht 40 mit hohem Brechungsindex gebrochen wird. Dadurch kann die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b verbessert werden.
  • Da der zweite Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28b höher ist als der erste Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich 28a (H2 > H1), kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, ferner bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung unterdrückt wird.
  • (10. Zehnte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer zehnten Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zehnten Ausführungsform wird durch eine Kombination der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform und der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der neunten Ausführungsform miteinander erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zehnten Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 23A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zehnten Ausführungsform. In 23A sind Bereiche, die denjenigen in 2A, 15 und 22A entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine sich überschneidende Beschreibung entfällt. 23B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zehnten Ausführungsform unterscheidet sich von der der zweiten und neunten Ausführungsform in der Schichtkonfiguration der Lichtsammelschicht 20. Bei der zehnten Ausführungsform umfasst, wie in 23A und 23B dargestellt, die Lichtsammelschicht 20 die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex und die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex zwischen dem Farbfilter 26 und der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b. Die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex ist so gebildet, dass sie die gesamte Region der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 bedeckt. Ferner ist die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b bedeckt, wobei die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex dazwischen liegt. Die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex weist auf der Seite der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b eine hervorstehende Linsenoberfläche (eine sphärische Oberfläche, eine asphärische Oberfläche oder dergleichen) auf und weist auf der Seite des Farbfilters 26 eine flache Oberfläche parallel zu der rückseitigen Oberfläche S1 (Lichteinfalloberfläche) des Substrats 2 auf. Dadurch bildet die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex eine konvex-flache Linse. Ferner bildet die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex eine ausgesparte Linsenoberfläche, die zu der Lichteinfalloberfläche auf der Seite der Schicht 40 mit hohem Brechungsindex der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b hin ausgespart ist. Dadurch bildet die On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b eine konvexe Meniskuslinse.
  • Durch das Bedecken der gesamten Region der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der Farbfilterschicht 18 mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 (On-Chip-Linse 27a) und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Die Schicht 40 mit hohem Brechungsindex mit einer hervorstehenden Linsenoberfläche, die zwischen der On-Chip-Linse 27b und dem Farbfilter 26 der zweiten Pixeleinheit 9b gebildet ist, kann in der zweiten Pixeleinheit 9b bewirken, dass das einfallende Licht 41, das in die On-Chip-Linse 27b eingetreten ist, zu der Mitte der Pixeleinheit hin an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linse 27b und der Schicht 40 mit hohem Brechungsindex gebrochen wird. Dadurch kann die Lichtsammelgenauigkeit der zweiten Pixeleinheit 9b weiter verbessert werden.
  • (11. Elfte Ausführungsform: Festkörperbildaufnahmevorrichtung)
  • Als Nächstes wird die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß einer elften Ausführungsform beschrieben. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der elften Ausführungsform wird durch Ändern eines Teils der Konfiguration der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der zehnten Ausführungsform erlangt. Da die Konfiguration der gesamten Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der elften Ausführungsform derjenigen in 1 ähnlich ist, wird deren Darstellung weggelassen. 24A ist ein Querschnittskonfigurationsdiagramm von Hauptteilen der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der elften Ausführungsform. In 24A sind Bereiche, die denjenigen in 2A, 15 und 23A entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine sich überschneidende Beschreibung entfällt. 24B ist ein Diagramm einer planen Konfiguration der Pixelregion 3, wobei die On-Chip-Linsenschicht 19 weggelassen wurde.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der elften Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß der zehnten Ausführungsform in der Form der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex. Bei der elften Ausführungsform ist, wie in 24A und 24B dargestellt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex so gebildet, dass sie die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, und die gesamte Region der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Farbfilters 26 der zweiten Pixeleinheit 9b auf eine durchgehende Weise bedeckt. Das heißt, die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex hat eine rechteckige Form, die die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der zweiten Pixeleinheit 9b, die rückseitige Oberfläche S6 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b (eine Lichteinfalloberfläche) und die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) des Randbereichs des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b bedeckt.
  • Durch das Bedecken der rückseitigen Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche), auf der Seite der zweiten Pixeleinheit 9b, des Farbfilters 26 der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, mit der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex kann in der zweiten Pixeleinheit 9b, die der ersten Pixeleinheit 9a benachbart ist, bewirkt werden, dass das einfallende Licht 37, das sich zu der Lichteinfalloberfläche der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a ausbreitet, von einfallendem Licht, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 (On-Chip-Linse 27a) und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird und eine optische Farbvermischung geeigneter unterdrückt wird.
  • Ferner kann bei der Konfiguration, bei der die Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex die rückseitige Oberfläche S6 (Lichteinfalloberfläche) der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b nicht benachbart ist, nicht bedeckt, in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das von der On-Chip-Linse 27a gesammelt wird und sich zu der Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung ausbreitet, an der Grenzfläche zwischen der On-Chip-Linsenschicht 19 und der Schicht 36 mit niedrigem Brechungsindex reflektiert wird, die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit weiter verbessert werden.
  • (12. Modifiziertes Beispiel)
  • (1) Es sei angemerkt, dass bei den Festkörperbildaufnahmevorrichtungen 1 gemäß der ersten bis zehnten Ausführungsform der Brechungsindex jedes des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a und des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b (Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28) geringer sein kann als diejenigen der On-Chip-Linse 27 und des Farbfilters 26 und sich ein Brechungsindex n2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b und ein Brechungsindex n1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a voneinander unterscheiden können, wie in 25 dargestellt. Beispielsweise kann der Brechungsindex n2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b stärker reduziert werden als der Brechungsindex n1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a (n2 < n1).
  • Mit der Beziehung n2 < n1 kann, da der Brechungsindex n2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b niedrig ist, in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, zuverlässiger bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung zuverlässiger unterdrückt wird. Da der Brechungsindex n1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a niedrig ist, kann ferner in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das durch die On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, auf der Lichteinfalloberflächenseite des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a reflektiert wird. Dadurch kann die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit verbessert werden.
  • (2) Ferner kann beispielsweise bei der ersten bis elften Ausführungsform der Brechungsindex jedes des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a und des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b (des Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28) stärker reduziert werden als diejenigen der On-Chip-Linse 27 und des Farbfilters 26 und kann der Brechungsindex n2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b auf der Seite der rückseitigen Oberfläche S6 (Seite der Lichteinfalloberfläche) stärker reduziert werden als ein Brechungsindex n3 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b auf der Seite des Substrats 2 und der Brechungsindex n1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a (n2 < n1 und n3), wie in 26. Es sei angemerkt, dass n1 und n3 den gleichen Wert haben können oder unterschiedliche Werte haben können. Das heißt, das Material des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a und das Material des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b auf der Seite des Substrats 2 können aus dem gleichen Material bestehen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Mit der Beziehung von n2 < n1 und n3 kann, da der Brechungsindex n2 des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b auf der Seite der On-Chip-Linse 27b niedrig ist, in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, zuverlässiger bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung zuverlässiger unterdrückt wird. Da der Brechungsindex n1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a niedrig ist, kann ferner in der ersten Pixeleinheit 9a verhindert werden, dass das einfallende Licht 32, das durch die On-Chip-Linse 27a der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, auf der Lichteinfalloberflächenseite des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a reflektiert wird. Dadurch kann die Reduzierung der Menge von auf die Einheit 23 für photoelektrische Umwandlung der ersten Pixeleinheit 9a einfallendem Licht unterdrückt werden und die Empfindlichkeit verbessert werden.
  • (3) Ferner kann beispielsweise in der ersten bis elften Ausführungsform die Höhe jeder Seite des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b unterschiedlich sein. Hier hat beispielsweise, wie in 2B dargestellt, der Rand der hervorstehenden Linsenoberfläche der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b eine elliptische Form in Draufsicht und ist ein Abstand Lb vom Scheitelpunkt auf der langen Achse der elliptischen Form zu der kurzen Seite der zweiten Pixeleinheit 9b größer als ein Abstand La vom Scheitelpunkt auf der kurzen Achse zu der kurzen Seite der zweiten Pixeleinheit 9b. Dadurch kann eine Höhe H2a des Bereichs, der der kurzen Seite des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b entspricht, stärker vergrößert werden als eine Höhe H2b des Bereichs, der der langen Seite entspricht (H2a > H2b). Es sei angemerkt, dass die Höhe H2b des Bereichs, der der langen Seite des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b entspricht, und die Höhe H1 des ersten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28a gleich sein können (H2b = H1) oder die Beziehung H2b > H1 hergestellt werden kann. Bei der Beziehung H2a > H2b kann, da die Höhe H2a des Bereichs, der der kurzen Seite des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b entspricht, groß ist, in der ersten Pixeleinheit 9a, die der zweiten Pixeleinheit 9b benachbart ist, zuverlässiger bewirkt werden, dass das einfallende Licht 31, das durch die Grenzregion zwischen dem Rand der On-Chip-Linse 27b der zweiten Pixeleinheit 9b und dem Rand der On-Chip-Linse 27 der ersten Pixeleinheit 9a durchgelassen wird, an der Lichteinfalloberfläche des zweiten Zwischen-CF-Lichtabschirmbereichs 28b reflektiert wird und eine optische Farbvermischung zuverlässiger unterdrückt wird.
  • (13. Beispiel für die Anwendung auf ein elektronisches Gerät)
  • [13-1 Konfiguration des gesamten elektronischen Geräts]
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) kann auf verschiedene elektronische Geräte angewendet werden.
  • 27 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel für eine Ausführungsform einer Bildaufnahmevorrichtung (einer Videokamera, einer digitalen Standbildkamera) als elektronisches Gerät darstellt, auf das die vorliegende Offenbarung angewendet wird.
  • Wie in 27 dargestellt, umfasst eine Bildaufnahmevorrichtung 1000 die Linsengruppe 1001, die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 (Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten bis elften Ausführungsform), eine DSP(Digitaler Signalprozessor)-Schaltung 1003, einen Einzelbildspeicher 1004, eine Anzeigeeinheit 1005 und eine Aufzeichnungseinheit 1006. Die DSP-Schaltung 1003, der Einzelbildspeicher 1004, die Anzeigeeinheit 1005 und die Aufzeichnungseinheit 1006 sind über eine Busleitung 1007 miteinander verbunden.
  • Die Linsengruppe 1001 nimmt einfallendes Licht (Bildlicht) von einem Subjekt auf, leitet das Licht in die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 und bildet ein Bild des Lichts auf der Lichtaufnahmeoberfläche (Pixelregion) der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002.
  • Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 umfasst den CMOS-Bildsensor gemäß der ersten bis elften Ausführungsform. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 wandelt die Lichtmenge von einfallendem Licht, das von der Linsengruppe 1001 auf der Bildoberfläche gebildet wird, in ein elektrisches Signal in Pixeleinheiten um und führt das elektrische Signal der DSP-Schaltung 1003 als ein Pixelsignal zu.
  • Die DSP-Schaltung 1003 führt eine vorgegebene Bildverarbeitung an dem von der Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 zugeführten Pixelsignal durch. Dann führt die DSP-Schaltung 1003 dem Einzelbildspeicher 1004 das Bildsignal nach der Bildverarbeitung in Einheiten von Einzelbildern zu und veranlasst den Einzelbildspeicher 1004, das Bildsignal vorübergehend zu speichern.
  • Die Anzeigeeinheit 1005 umfasst beispielsweise eine Anzeigevorrichtung vom Panel-Typ wie ein Flüssigkristall-Panel und ein organisches EL(Elektrolumineszenz)-Panel. Die Anzeigeeinheit 1005 zeigt ein Bild (Bewegtbild) eines Subjekts auf Grundlage des Pixelsignals in Einheiten von Einzelbildern an, die vorübergehend in dem Einzelbildspeicher 1004 gespeichert werden.
  • Die Aufzeichnungseinheit 1006 umfasst eine DVD, einen Flash-Speicher oder dergleichen. Die Aufzeichnungseinheit 1006 liest das Pixelsignal in Einheiten von vorübergehend in dem Einzelbildspeicher 1004 gespeicherten Einzelbildern und zeichnet das Pixelsignal in Einheiten von vorübergehend in dem Einzelbildspeicher 1004 gespeicherten Einzelbildern auf.
  • Vorstehend wurde ein Beispiel für ein elektronisches Gerät, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 der vorstehend beschriebenen Konfigurationen angewendet werden. Insbesondere kann die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß 1 auf die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 angewendet werden. Durch Anwendung der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1002 kann ein günstigeres Bild erlangt werden.
  • [13-2 Beispiel für die Verwendung für einen CMOS-Bildsensor]
  • Es sei angemerkt, dass das elektronische Gerät, auf das die vorliegende Technologie angewendet wird, nur eine Vorrichtung zu sein braucht, die einen CMOS-Bildsensor als Bildaufnahmeeinheit verwendet, und beispielsweise in verschiedenen Fällen für das Erfassen von Licht wie sichtbarem Licht, Infrarotlicht, ultraviolettem Licht und Röntgenstrahlen zusätzlich zu der Bildaufnahmevorrichtung 1000 wie folgt verwendet werden kann.
  • •Gerät zur Aufnahme von Bildern für die Verwendung zur Betrachtung, wie etwa eine Digitalkamera und eine tragbare Vorrichtung mit Kamerafunktion, wie in 28 dargestellt
  • •Gerät, das für Verkehrszwecke verwendet wird, wie etwa ein fahrzeuginterner Sensor zur Abbildung der Vorderseite, der Rückseite, der Umgebung und des Innenraums von Autos für sicheres Fahren, wie automatisches Anhalten oder zur Erkennung des Zustands von Fahrern usw., eine Überwachungskamera zur Überwachung von fahrenden Fahrzeugen und Straßen und ein Abstandssensor zur Abstandsmessung zwischen Fahrzeugen usw.
  • •Gerät, das in Haushaltsgeräten wie einem Fernseher, einem Kühlschrank und einer Klimaanlage verwendet wird, um die Gesten von Benutzern abzubilden und Gerätebetriebsvorgänge gemäß den Gesten durchzuführen
  • •Gerät, das für medizinische und gesundheitliche Zwecke verwendet wird, wie ein Endoskop und ein Gerät, das Angiografie durch den Empfang von Infrarotlicht durchführt
  • •Gerät, das für Sicherheitszwecke verwendet wird, wie eine Überwachungskamera zu Sicherheitszwecken und eine Kamera zur Personenidentifizierung
  • •Gerät, das für kosmetische Zwecke verwendet wird, wie ein Hautmessgerät zur Abbildung der Haut und ein Mikroskop zur Abbildung der Kopfhaut
  • •Gerät, das für Sportzwecke verwendet wird, wie eine Aktionskamera für Sportzwecke und eine am Körper tragbare Kamera
  • •Gerät, das für landwirtschaftliche Zwecke verwendet wird, wie eine Kamera zur Überwachung des Zustands von Feldern und Ernten
  • (14. Beispiel für die Anwendung auf ein sich bewegendes Objekt)
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) kann beispielsweise als eine Vorrichtung realisiert werden, die an jeglichem Typ von sich bewegendem Objekt wie einem Auto, einem Elektrofahrzeug, einem Hybridelektrofahrzeug, einem Motorrad, einem Fahrrad, einer persönlichen Mobilität, einem Flugzeug, einer Drohne, einem Schiff und einem Roboter montiert werden kann.
  • 29 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems als ein Beispiel für ein Steuersystem eines mobilen Körpers darstellt, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann.
  • Das Fahrzeugsteuersystem 12000 umfasst eine Mehrzahl elektronischer Steuereinheiten, die über ein Kommunikationsnetzwerk 12001 miteinander verbunden sind. In dem in 29 dargestellten Beispiel umfasst das Fahrzeugsteuersystem 12000 eine Antriebssystemsteuereinheit 12010, eine Karosseriesystemsteuereinheit 12020, eine Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs, eine Einheit 12040 zum Detektieren von Informationen innerhalb des Fahrzeugs und eine integrierte Steuereinheit 12050. Außerdem sind ein Mikrocomputer 12051, ein Ton-/Bildausgabeabschnitt 12052 und eine fahrzeugmontierte Netzwerkschnittstelle (I/F) 12053 als funktionale Konfiguration der integrierten Steuereinheit 12050 dargestellt.
  • Die Antriebssystemsteuereinheit 12010 steuert den Betrieb von Vorrichtungen, die mit dem Antriebssystem des Fahrzeugs in Zusammenhang stehen, gemäß verschiedenen Arten von Programmen. Beispielsweise dient die Antriebssystemsteuereinheit 12010 als eine Steuervorrichtung für eine Antriebskrafterzeugungsvorrichtung zum Erzeugen der Antriebskraft des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen Antriebsmotor oder dergleichen, einen Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft auf Räder, einen Lenkmechanismus zum Einstellen des Lenkwinkels des Fahrzeugs, eine Bremsvorrichtung zum Erzeugen der Bremskraft des Fahrzeugs und dergleichen.
  • Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 steuert den Betrieb verschiedener Arten von Vorrichtungen, die in einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind, gemäß verschiedenen Arten von Programmen. Beispielsweise dient die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 als eine Steuervorrichtung für ein System mit schlüssellosem Zugang, ein System mit intelligentem Schlüssel, eine elektrische Fensterhebervorrichtung oder verschiedene Arten von Leuchten wie beispielsweise einen Scheinwerfer, einen Rückfahrleuchte, eine Bremsleuchte, einen Fahrtrichtungsanzeiger, eine Nebelleuchte oder dergleichen. In diesem Fall können Funkwellen, die von einer mobilen Vorrichtung übertragen werden, als eine Alternative zu einem Schlüssel oder Signale verschiedener Arten von Schaltern in die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 eingegeben werden. Die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 empfängt diese eingegebenen Funkwellen oder Signale und steuert eine Türverriegelungsvorrichtung, die elektrische Fensterhebervorrichtung, die Leuchten oder dergleichen des Fahrzeugs.
  • Die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs detektiert Informationen von außerhalb des Fahrzeugs, das das Fahrzeugsteuersystem 12000 umfasst. Beispielsweise ist die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs mit einem Bildaufnahmeabschnitt 12031 verbunden. Die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs veranlasst den Bildaufnahmeabschnitt 12031 dazu, ein Bild von außerhalb des Fahrzeugs abzubilden, und empfängt das abgebildete Bild. Auf Grundlage des empfangenen Bilds kann die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs eine Verarbeitung der Detektion eines Objekts, wie beispielsweise eines Menschen, eines Fahrzeugs, eines Hindernisses, eines Schilds, eines Zeichens auf einer Fahrbahnoberfläche oder dergleichen, oder eine Verarbeitung der Detektion eines Abstands dazu durchführen.
  • Der Bildaufnahmeabschnitt 12031 ist ein optischer Sensor, der Licht empfängt und ein elektrisches Signal ausgibt, das einer empfangenen Lichtmenge des Lichts entspricht. Der Bildaufnahmeabschnitt 12031 kann das elektrische Signal als ein Bild ausgeben oder kann das elektrische Signal als Information über einen gemessenen Abstand ausgeben. Außerdem kann das Licht, das von dem Bildaufnahmeabschnitt 12031 empfangen wird, sichtbares Licht sein oder nicht sichtbares Licht sein, wie beispielsweise Infrarotstrahlen oder dergleichen.
  • Die Einheit 12040 zum Detektieren von Informationen innerhalb des Fahrzeugs detektiert Informationen über das Innere des Fahrzeugs. Die Einheit 12040 zum Detektieren von Informationen innerhalb des Fahrzeugs ist beispielsweise mit einem Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 verbunden, der den Zustand eines Fahrers detektiert. Der Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 umfasst beispielsweise eine Kamera, die den Fahrer abbildet. Auf Grundlage von Detektionsinformationen, die von dem Fahrerzustandsdetektionsabschnitt 12041 eingegeben werden, kann die Einheit 12040 zum Detektieren von Informationen innerhalb des Fahrzeugs einen Grad der Müdigkeit des Fahrers oder einen Grad der Konzentration des Fahrers berechnen oder kann bestimmen, ob der Fahrer döst.
  • Der Mikrocomputer 12051 kann einen Steuersollwert für die Antriebskrafterzeugungsvorrichtung, den Lenkmechanismus oder die Bremsvorrichtung auf Grundlage der Informationen von innerhalb oder von außerhalb des Fahrzeugs berechnen, wobei die Informationen durch die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs oder die Einheit 12040 zum Detektieren von Informationen innerhalb des Fahrzeugs erlangt wird, und einen Steuerbefehl an die Antriebssystemsteuereinheit 12010 ausgeben. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung durchführen, die dafür vorgesehen ist, Funktionen eines fortschrittlichen Fahrerassistenzsystems (ADAS) zu implementieren, wobei die Funktionen Kollisionsvermeidung oder Aufprallminderung für das Fahrzeug, Nachfolgefahren auf Grundlage eines Folgeabstands, Fahren unter Beibehaltung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, Warnung vor einer Kollision des Fahrzeugs, Warnung vor einem Abweichen des Fahrzeugs von einer Fahrspur oder dergleichen umfassen.
  • Außerdem kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung, die für autonomes Fahren vorgesehen ist, die das Fahrzeug dazu veranlasst, autonom zu fahren, ohne von der Bedienung des Fahrers oder dergleichen abhängig zu sein, durch Steuern der Antriebskrafterzeugungsvorrichtung, des Lenkmechanismus, der Bremsvorrichtung oder dergleichen auf Grundlage der Informationen von außerhalb oder von innerhalb des Fahrzeugs durchführen, wobei die Informationen durch die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs oder die Einheit 12040 zum Detektieren von Informationen innerhalb des Fahrzeugs erlangt werden.
  • Außerdem kann der Mikrocomputer 12051 einen Steuerbefehl an die Karosseriesystemsteuereinheit 12020 auf Grundlage der Informationen von außerhalb des Fahrzeugs ausgeben, wobei die Informationen durch die Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs erlangt werden. Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 eine kooperative Steuerung, die dafür vorgesehen ist, ein Blenden zu vermeiden, durch Steuern des Scheinwerfers so, dass beispielsweise von Aufblendlicht zu Abblendlicht gewechselt wird, gemäß der Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fahrzeugs durchführen, das von der Einheit 12030 zum Detektieren von Informationen außerhalb des Fahrzeugs detektiert wird.
  • Der Ton-/Bildausgabeabschnitt 12052 überträgt ein Ausgangssignal eines Tons und/oder eines Bilds an eine Ausgabevorrichtung, die in der Lage ist, Informationen einem Insassen des Fahrzeugs oder nach außerhalb des Fahrzeugs visuell oder akustisch mitzuteilen. In dem Beispiel von 29 sind ein Audiolautsprecher 12061, ein Anzeigeabschnitt 12062 und ein Armaturenbrett 12063 als die Ausgabevorrichtung dargestellt. Der Anzeigeabschnitt 12062 kann beispielsweise ein On-Board-Display und/oder ein Headup-Display umfassen.
  • 30 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Einbauposition des Bildaufnahmeabschnitts 12031 zeigt.
  • In 30 umfasst das Fahrzeug 12100 als den Bildaufnahmeabschnitt 12031 die Bildaufnahmeabschnitte 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105.
  • Die Bildaufnahmeabschnitte 12101, 12102, 12103, 12104 und 12105 sind beispielsweise an Positionen an einer Fahrzeugfront, Seitenspiegeln, einer hinteren Stoßstange und einer Hecktür des Fahrzeugs 12100 sowie an einer Position an einem oberen Bereich einer Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Der Bildaufnahmeabschnitt 12101, der an der Fahrzeugfront vorgesehen ist, und der Bildaufnahmeabschnitt 12105, der an dem oberen Bereich der Windschutzscheibe im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen ist, erhalten hauptsächlich ein Bild von vor dem Fahrzeug 12100. Die an den Seitenspiegeln vorgesehenen Bildaufnahmeabschnitte 12102 und 12103 erhalten hauptsächlich ein Bild von den Seiten des Fahrzeugs 12100. Der an der hinteren Stoßstange oder der Hecktür vorgesehene Bildaufnahmeabschnitt 12104 erhält hauptsächlich ein Bild von hinter dem Fahrzeug 12100. Das von den Bildaufnahmeabschnitten 12101 und 12105 erfasste Bild von vor dem Fahrzeug wird hauptsächlich zur Detektion eines vorausfahrenden Fahrzeugs, eines Fußgängers, eines Hindernisses, eines Signals, eines Verkehrszeichens, einer Fahrspur oder dergleichen verwendet.
  • 30 stellt im Übrigen ein Beispiel von Bildaufnahmebereichen der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 dar. Ein Bildaufnahmebereich 12111 stellt den Bildaufnahmebereich des Bildaufnahmeabschnitts 12101 dar, der an der Fahrzeugfront vorgesehen ist. Die Bildaufnahmebereiche 12112 und 12113 stellen jeweils die Bildaufnahmebereiche der Bildaufnahmeabschnitte 12102 und 12103 dar, die an den Seitenspiegeln vorgesehen sind. Ein Bildaufnahmebereich 12114 stellt den Bildaufnahmebereich des Bildaufnahmeabschnitts 12104 dar, der an der hinteren Stoßstange oder der Hecktür vorgesehen ist. Ein Vogelperspektivenbild des Fahrzeugs 12100, wie von oben betrachtet, wird beispielsweise durch Überlagern von Bilddaten erlangt, die von den Bildaufnahmeabschnitten 12101 bis 12104 abgebildet werden.
  • Mindestens einer der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 kann eine Funktion des Erhaltens von Abstandsinformationen haben. Beispielsweise kann mindestens einer der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 eine Stereokamera sein, die aus einer Mehrzahl von Bildaufnahmeelementen gebildet ist, oder kann ein Bildaufnahmeelement mit Pixeln zur Phasendifferenzdetektion sein.
  • Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 einen Abstand zu jedem dreidimensionalen Objekt innerhalb der Bildaufnahmebereiche 12111 bis 12114 und eine zeitliche Änderung des Abstands (relative Geschwindigkeit bezüglich des Fahrzeugs 12100) auf Grundlage der Abstandsinformationen, die von den Bildaufnahmeabschnitten 12101 bis 12104 erlangt werden, bestimmen und dadurch, als ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein nächstgelegenes dreidimensionales Objekt extrahieren, das sich insbesondere auf einem Fortbewegungsweg des Fahrzeugs 12100 befindet und das sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit (beispielsweise gleich oder mehr 0 km/h) in im Wesentlichen die gleiche Richtung bewegt wie das Fahrzeug 12100. Ferner kann der Mikrocomputer 12051 einen beizubehaltenden Folgeabstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug im Voraus einstellen und automatische Bremssteuerung (einschließlich Folgestoppsteuerung), automatische Beschleunigungssteuerung (einschließlich Folgestartsteuerung) oder dergleichen durchführen. Somit ist es möglich, eine kooperative Steuerung durchzuführen, die für autonomes Fahren vorgesehen ist, die das Fahrzeug dazu veranlasst, autonom zu fahren, ohne von der Bedienung des Fahrers oder dergleichen abhängig zu sein.
  • Beispielsweise kann der Mikrocomputer 12051 dreidimensionale Objektdaten über dreidimensionale Objekte in dreidimensionale Objektdaten eines zweirädrigen Fahrzeugs, eines Fahrzeugs mit Standardgröße, eines Großfahrzeugs, eines Fußgängers, eines Strommasten und anderer dreidimensionaler Objekte auf Grundlage der Abstandsinformationen klassifizieren, die von den Bildaufnahmeabschnitten 12101 bis 12104 erlangt werden, die klassifizierten dreidimensionalen Objektdaten extrahieren und die extrahierten dreidimensionalen Objektdaten zur automatischen Umgehung eines Hindernisses verwenden. Beispielsweise identifiziert der Mikrocomputer 12051 Hindernisse um das Fahrzeug 12100 herum als Hindernisse, die der Fahrer des Fahrzeugs 12100 visuell erkennen kann, und Hindernisse, die für den Fahrer des Fahrzeugs 12100 schwer visuell zu erkennen sind. Dann bestimmt der Mikrocomputer 12051 ein Kollisionsrisiko, das ein Risiko einer Kollision mit jedem Hindernis angibt. In einer Situation, in der das Kollisionsrisiko gleich oder höher einem eingestellten Wert ist und somit die Möglichkeit einer Kollision besteht, gibt der Mikrocomputer 12051 über den Audiolautsprecher 12061 oder den Anzeigeabschnitt 12062 eine Warnung an den Fahrer aus und führt mittels der Antriebssystemsteuereinheit 12010 ein erzwungenes Abbremsen oder Ausweichlenkmanöver durch. Der Mikrocomputer 12051 kann dadurch das Fahren so unterstützen, dass eine Kollision vermieden wird.
  • Mindestens einer der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 kann eine Infrarotkamera sein, die Infrarotstrahlen detektiert. Der Mikrocomputer 12051 kann beispielsweise einen Fußgänger durch Bestimmen erkennen, ob in abgebildeten Bildern der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 ein Fußgänger vorhanden ist oder nicht. Eine derartige Erkennung eines Fußgängers wird beispielsweise durch einen Vorgang des Extrahierens charakteristischer Punkte in den abgebildeten Bildern der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 als Infrarotkameras und einen Vorgang des Bestimmens, ob es sich um einen Fußgänger handelt oder nicht, durch Durchführen von Musterabgleichsverarbeitung an einer Reihe charakteristischer Punkte durchgeführt, die die Kontur des Objekts darstellen. Wenn der Mikrocomputer 12051 bestimmt, dass in den abgebildeten Bildern der Bildaufnahmeabschnitte 12101 bis 12104 ein Fußgänger vorhanden ist, und somit den Fußgänger erkennt, steuert der Ton-/Bildausgabeabschnitt 12052 den Anzeigeabschnitt 12062 so, dass eine viereckige Konturlinie zur Hervorhebung derart angezeigt wird, dass sie über den erkannten Fußgänger gelegt wird. Außerdem kann der Ton-/Bildausgabeabschnitt 12052 den Anzeigeabschnitt 12062 auch so steuern, dass ein Symbol oder dergleichen, das den Fußgänger darstellt, an einer gewünschten Position angezeigt wird.
  • Ein Beispiel für ein Fahrzeugsteuersystem, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, wurde vorstehend beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf den Bildaufnahmeabschnitt 12031 der vorstehend beschriebenen Konfigurationen angewendet werden. Insbesondere kann die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß 1 auf den Bildaufnahmeabschnitt 12031 angewendet werden. Da durch die Anwendung der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf den Bildaufnahmeabschnitt 12031 ein günstiges Bild erlangt werden kann, kann die Ermüdung des Fahrers reduziert werden.
  • (15. Beispiel für die Anwendung auf ein System für endoskopische Chirurgie)
  • Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung (die vorliegende Technologie) kann beispielsweise auf ein System für endoskopische Chirurgie angewendet werden.
  • 31 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für eine schematische Konfiguration eines Systems für endoskopische Chirurgie darstellt, auf das die Technologie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung (vorliegende Technologie) angewendet werden kann.
  • In 31 ist ein Zustand dargestellt, in dem ein Chirurg (Arzt) 11131 ein System für endoskopische Chirurgie 11000 verwendet, um einen chirurgischen Eingriff an einem Patienten 11132 auf einem Patientenbett 11133 durchzuführen. Wie dargestellt, umfasst das System für endoskopische Chirurgie 11000 ein Endoskop 11100, andere chirurgische Instrumente 11110, wie beispielsweise eine Pneumoperitoneumsröhre 11111 und ein Energiebehandlungsinstrument 11112, ein Tragarmgerät 11120, das das Endoskop 11100 hält, und einen Wagen 11200, an dem verschiedene Geräte für endoskopische Chirurgie montiert sind.
  • Das Endoskop 11100 umfasst einen Objektivtubus 11101 mit einer Region mit einer vorgegebenen Länge von einem distalen Ende davon zur Einführung in ein Körperlumen des Patienten 11132 und einen Kamerakopf 11102, der mit einem proximalen Ende des Objektivtubus 11101 verbunden ist. In dem dargestellten Beispiel ist das Endoskop 11100 dargestellt, das einen harten Spiegel umfasst, der den Objektivtubus 11101 vom harten Typ umfasst. Das Endoskop 11100 kann jedoch auch als ein weicher Spiegel vorliegen, der den Objektivtubus 11101 vom weichen Typ umfasst.
  • Der Objektivtubus 11101 hat an seinem distalen Ende eine Öffnung, in die eine Objektivlinse eingepasst ist. Ein Lichtquellengerät 11203 ist mit dem Endoskop 11100 derart verbunden, dass Licht, das von dem Lichtquellengerät 11203 erzeugt wird, durch einen Lichtleiter, der sich im Inneren des Objektivtubus 11101 erstreckt, in ein distales Ende des Objektivtubus 11101 eingebracht wird und durch die Objektivlinse auf ein Beobachtungsziel in einem Körperlumen des Patienten 11132 gestrahlt wird. Es sei angemerkt, dass das Endoskop 11100 ein Direktsichtspiegel oder ein Spiegel für perspektivische Sicht oder ein Seitensichtspiegel sein kann.
  • Ein optisches System und ein Bildaufnahmeelement sind im Inneren des Kamerakopfs 11102 derart angeordnet, dass reflektiertes Licht (Beobachtungslicht) von dem Beobachtungsziel von dem optischen System an dem Bildaufnahmeelement gebündelt wird. Das Beobachtungslicht wird von dem Bildaufnahmeelement photoelektrisch umgewandelt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das dem Beobachtungslicht entspricht, und zwar ein Bildsignal, das einem Beobachtungsbild entspricht. Das Bildsignal wird als RAW-Daten an eine CCU 11201 übertragen.
  • Die CCU 11201 umfasst eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder dergleichen und steuert einen Betrieb des Endoskops 11100 und eines Anzeigegeräts 11202 integral. Ferner empfängt die CCU 11201 ein Bildsignal von dem Kamerakopf 11102 und führt für das Bildsignal verschiedene Bildprozesse zum Anzeigen eines Bilds auf Grundlage des Bildsignals durch, wie beispielsweise einen Entwicklungsprozess (Demosaicing-Prozess).
  • Das Anzeigegerät 11202 zeigt darauf ein Bild auf Grundlage eines Bildsignals, für das die Bildprozesse von der CCU 11201 durchgeführt wurden, unter der Steuerung der CCU 11201 an.
  • Das Lichtquellengerät 11203 umfasst eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), und führt dem Endoskop 11100 bei Bildaufnahme einer zu operierenden Region Einstrahlungslicht zu.
  • Ein Eingabegerät 11204 ist eine Eingabeschnittstelle für das System für endoskopische Chirurgie 11000. Ein Benutzer kann die Eingabe verschiedener Arten von Informations- oder Anweisungseingaben in das System für endoskopische Chirurgie 11000 über das Eingabegerät 11204 durchführen. Beispielsweise würde der Benutzer eine Anweisung oder dergleichen eingeben, um eine Bildaufnahmebedingung (Typ von Einstrahlungslicht, Vergrößerung, Brennweite oder dergleichen) durch das Endoskop 11100 zu ändern.
  • Ein Behandlungsinstrumentsteuergerät 11205 steuert das Ansteuern des Energiebehandlungsinstruments 11112 zum Kauterisieren oder Schneiden eines Gewebes, Verschließen eines Blutgefäßes oder dergleichen. Ein Pneumoperitoneumsgerät 11206 führt durch die Pneumoperitoneumsröhre 11111 Gas in ein Körperlumen des Patienten 11132 ein, um das Körperlumen aufzublasen, damit das Sichtfeld des Endoskops 11100 sichergestellt ist und der Arbeitsraum für den Chirurgen sichergestellt ist. Ein Aufzeichnungsgerät 11207 ist ein Gerät, das in der Lage ist, verschiedene Arten von Informationen im Zusammenhang mit Chirurgie aufzuzeichnen. Ein Drucker 11208 ist ein Gerät, das in der Lage ist, verschiedene Arten von Informationen im Zusammenhang mit Chirurgie in verschiedenen Formen, etwa als einen Text, ein Bild oder eine Grafik, zu drucken.
  • Es sei angemerkt, dass das Lichtquellengerät 11203, das dem Endoskop 11100 Einstrahlungslicht zuführt, wenn eine zu operierende Region abzubilden ist, eine Weißlichtquelle umfassen kann, die beispielsweise eine LED, eine Laserlichtquelle oder eine Kombination daraus umfasst. Wenn eine Weißlichtquelle eine Kombination aus roten, grünen und blauen (RGB) Laserlichtquellen umfasst, kann, da die Ausgabeintensität und die Ausgabezeit mit einem hohen Genauigkeitsgrad für jede Farbe (jede Wellenlänge) gesteuert werden kann, eine Einstellung des Weißabgleichs eines aufgenommenen Bilds von dem Lichtquellengerät 11203 durchgeführt werden. Ferner werden in diesem Fall, wenn Laserstrahlen von den jeweiligen RGB-Laserlichtquellen zeitgetrennt auf ein Beobachtungsziel gestrahlt werden und das Ansteuern der Bildaufnahmeelemente des Kamerakopfs 11102 synchron zu den Einstrahlungszeiten gesteuert. Dann können Bilder, die den Farben R-, G- und B-Farben einzeln entsprechen, ebenfalls zeitgetrennt aufgenommen werden. Gemäß diesem Verfahren kann ein Farbbild selbst dann erlangt werden, wenn keine Farbfilter für das Bildaufnahmeelement vorgesehen sind.
  • Ferner kann das Lichtquellengerät 11203 derart gesteuert werden, dass die Intensität von auszugebendem Licht für jede vorgegebene Zeit geändert wird. Durch Steuerung der Ansteuerung des Bildaufnahmeelements des Kamerakopfs 11102 synchron zu der Zeitsteuerung der Änderung der Intensität von Licht, um Bilder zeitgetrennt zu erlangen, und Synthese der Bilder kann ein Bild eines Hochdynamikbereichs frei von unterbelichteten verwischten Schatten und überbelichteten hellen Stellen erzeugt werden.
  • Ferner kann das Lichtquellengerät 11203 dafür ausgelegt sein, Licht eines vorgegebenen Wellenlängenbands zuzuführen, das für Speziallichtbeobachtung geeignet ist. Bei Speziallichtbeobachtung, beispielsweise durch Nutzung der Wellenlängenabhängigkeit der Absorption von Licht in einem Körpergewebe, um Licht eines Schmalbands im Vergleich zu Bestrahlungslicht bei gewöhnlicher Beobachtung (nämlich Weißlicht) auszustrahlen, wird Schmalbandlichtbeobachtung (Schmalbandbildaufnahme) der Bildaufnahme eines vorgegebenen Gewebes, wie beispielsweise eines Blutgefäßes eines oberflächlichen Bereichs der Schleimhaut oder dergleichen, mit hohem Kontrast durchgeführt. Alternativ kann bei Speziallichtbeobachtung eine Fluoreszenzbeobachtung zum Erhalten eines Bilds aus Fluoreszenzlicht, das durch Einstrahlung von Anregungslicht erzeugt wird, durchgeführt werden. Bei der Fluoreszenzbeobachtung ist es möglich, eine Beobachtung von Fluoreszenzlicht von einem Körpergewebe durch Strahlen von Anregungslicht auf das Körpergewebe (Autofluoreszenzbeobachtung) durchzuführen oder ein Fluoreszenzlichtbild durch lokales Injizieren eines Reagenz, wie beispielsweise Indocyaningrün (ICG), in ein Körpergewebe und Strahlen von Anregungslicht, das einer Fluoreszenzlichtwellenlänge des Reagenzes entspricht, auf das Körpergewebe zu erhalten. Das Lichtquellengerät 11203 kann dafür ausgelegt sein, derartiges schmalbandiges Licht und/oder Anregungslicht zuzuführen, das für Speziallichtbeobachtung, wie vorstehend beschrieben, geeignet ist.
  • 32 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine funktionale Konfiguration des Kamerakopfes 11102 und der CCU 11201, die in 31 dargestellt sind, darstellt.
  • Der Kamerakopf 11102 umfasst eine Linseneinheit 11401, eine Bildaufnahmeeinheit 11402, eine Antriebseinheit 11403, eine Kommunikationseinheit 11404 und eine Kamerakopfsteuereinheit 11405. Die CCU 11201 umfasst eine Kommunikationseinheit 11411, eine Bildverarbeitungseinheit 11412 und eine Steuereinheit 11413. Der Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 sind zur Kommunikation über ein Übertragungskabel 11400 miteinander verbunden.
  • Die Linseneinheit 11401 ist ein optisches System, das an einer Verbindungsstelle mit dem Objektivtubus 11101 vorgesehen ist. Beobachtungslicht, das von einem distalen Ende des Objektivtubus 11101 aufgenommen wird, wird zu dem Kamerakopf 11102 geführt und in die Linseneinheit 11401 eingebracht. Die Linseneinheit 11401 umfasst eine Kombination einer Mehrzahl von Linsen, einschließlich einer Zoomlinse und einer Fokussierlinse.
  • Die Bildaufnahmeeinheit 11402 umfasst ein Bildaufnahmeelement. Die Anzahl von Bildaufnahmeelementen, die in der Bildaufnahmeeinheit 11402 enthalten sind, kann eins (Einzelplattentyp) oder eine Mehrzahl (Mehrplattentyp) sein. Wenn die Bildaufnahmeeinheit 11402 beispielsweise als die vom Mehrplattentyp ausgelegt ist, werden Bildsignale, die jeweiligen R-, G- und B-Werten entsprechen, von den Bildaufnahmeelementen erzeugt und können die Bildsignale synthetisiert werden, um ein Farbbild zu erhalten. Die Bildaufnahmeeinheit 11402 kann auch so ausgelegt sein, dass sie ein Paar Bildaufnahmeelemente zum Erlangen jeweiliger Bildsignale für das rechte Auge und das linke Auge hat, die geeignet zur dreidimensionalen (3-D) Anzeige sind. Wenn eine 3-D-Anzeige durchgeführt wird, kann die Tiefe eines lebenden Körpergewebes in einer zu operierenden Region von dem Chirurgen 11131 genauer verstanden werden. Es sei angemerkt, dass, wenn die Bildaufnahmeeinheit 11402 als die vom stereoskopischen Typ ausgelegt ist, eine Mehrzahl von Systemen von Linseneinheiten 11401 entsprechend den einzelnen Bildaufnahmeelementen vorgesehen ist.
  • Ferner muss die Bildaufnahmeeinheit 11402 nicht notwendigerweise an dem Kamerakopf 11102 vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Bildaufnahmeeinheit 11402 unmittelbar hinter der Objektivlinse im Inneren des Objektivtubus 11101 vorgesehen sein.
  • Die Antriebseinheit 11403 umfasst einen Aktor und bewegt die Zoomlinse und die Fokussierlinse der Linseneinheit 11401 unter der Steuerung der Kamerakopfsteuereinheit 11405 um einen vorgegebenen Abstand entlang einer optischen Achse. Dadurch können die Vergrößerung und der Brennpunkt eines von der Bildaufnahmeeinheit 11402 aufgenommenen Bilds in geeigneter Weise eingestellt werden.
  • Die Kommunikationseinheit 11404 umfasst ein Kommunikationsgerät zum Übertragen und Empfangen verschiedener Arten von Informationen an die und von der CCU 11201. Die Kommunikationseinheit 11404 überträgt ein Bildsignal, das von der Bildaufnahmeeinheit 11402 erlangt wird, als RAW-Daten durch das Übertragungskabel 11400 an die CCU 11201.
  • Außerdem empfängt die Kommunikationseinheit 11404 ein Steuersignal zur Steuerung der Ansteuerung des Kamerakopfs 11102 von der CCU 11201 und führt das Steuersignal der Kamerakopfsteuereinheit 11405 zu. Das Steuersignal umfasst Informationen in Bezug auf Bildaufnahmebedingungen, wie beispielsweise Informationen, dass eine Bildfrequenz eines aufgenommenen Bilds festgelegt ist, Informationen, dass ein Belichtungswert der Bildaufnahme festgelegt ist, und/oder Informationen, dass eine Vergrößerung und ein Brennpunkt eines aufgenommenen Bilds festgelegt sind.
  • Es sei angemerkt, dass die Bildaufnahmebedingungen, wie beispielsweise die Bildfrequenz, der Belichtungswert, die Vergrößerung oder der Brennpunkt, von dem Benutzer festgelegt werden können oder von der Steuereinheit 11413 der CCU 11201 auf Grundlage eines erfassten Bildsignals automatisch eingestellt werden können. Im letzteren Fall sind eine Funktion automatischer Belichtung (AE), eine Autofokus(AF)-Funktion und eine Funktion automatischen Weißabgleichs (AWB) in dem Endoskop 11100 integriert.
  • Die Kamerakopfsteuereinheit 11405 steuert das Ansteuern des Kamerakopfs 11102 auf Grundlage eines Steuersignals von der CCU 11201, das durch die Kommunikationseinheit 11404 empfangen wird.
  • Die Kommunikationseinheit 11411 umfasst ein Kommunikationsgerät zum Übertragen und Empfangen verschiedener Arten von Informationen an den und von dem Kamerakopf 11102. Die Kommunikationseinheit 11411 empfängt ein Bildsignal, das von dem Kamerakopf 11102 durch das Übertragungskabel 11400 dorthin übertragen wird.
  • Ferner überträgt die Kommunikationseinheit 11411 ein Steuersignal zur Steuerung der Ansteuerung des Kamerakopfs 11102 an den Kamerakopf 11102. Das Bildsignal und das Steuersignal können durch elektrische Kommunikation, optische Kommunikation oder dergleichen übertragen werden.
  • Die Bildverarbeitungseinheit 11412 führt verschiedene Bildprozesse für ein Bildsignal in der Form von RAW-Daten durch, die von dem Kamerakopf 11102 dorthin übertragen werden.
  • Die Steuereinheit 11413 führt verschiedene Arten von Steuerung durch, die sich auf die Bildaufnahme einer zu operierenden Region oder dergleichen durch das Endoskop 11100 und die Anzeige eines aufgenommenen Bilds, das durch Bildaufnahme der zu operierenden Region oder dergleichen erlangt wird, bezieht. Beispielsweise erzeugt die Steuereinheit 11413 ein Steuersignal zur Steuerung der Ansteuerung des Kamerakopfs 11102.
  • Ferner steuert die Steuereinheit 11413 auf Grundlage eines Bildsignals, für das Bildprozesse von der Bildverarbeitungseinheit 11412 durchgeführt wurden, das Anzeigegerät 11202 so, dass es ein aufgenommenes Bild anzeigt, in dem die zu operierende Region oder dergleichen abgebildet wird. Daraufhin kann die Steuereinheit 11413 unter Verwendung verschiedener Bilderkennungstechnologien verschiedene Objekte in dem aufgenommenen Bild erkennen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 11413 ein chirurgisches Instrument, wie beispielsweise eine Zange, eine spezielle
  • Lebendkörperregion, Blutungen, Beschlag, wenn das Energiebehandlungsinstrument 11112 verwendet wird, usw. durch Detektieren der Form, Farbe usw. von Rändern von Objekten in einem aufgenommenen Bild erkennen. Die Steuereinheit 11413 kann, wenn sie das Anzeigegerät 11202 so steuert, dass es ein aufgenommenes Bild anzeigt, bewirken, dass verschiedene Arten chirurgisch unterstützender Informationen in einer überlagernden Weise mit einem Bild der zu operierenden Region unter Verwendung eines Ergebnisses der Erkennung angezeigt werden. Wenn chirurgisch unterstützende Informationen in einer überlagernden Weise angezeigt und dem Chirurgen 11131 präsentiert wurden, kann die Belastung für den Chirurgen 11131 reduziert werden und kann der Chirurg 11131 mit Gewissheit mit der Operation fortfahren.
  • Das Übertragungskabel 11400, das den Kamerakopf 11102 und die CCU 11201 miteinander verbindet, ist ein Kabel für elektrische Signale, das für die Kommunikation eines elektrischen Signals geeignet ist, eine optische Faser, die für optische Kommunikation geeignet ist, oder ein gemischtadriges Kabel, das für sowohl elektrische als auch optische Kommunikation geeignet ist.
  • Hier kann, während in dem dargestellten Beispiel Kommunikation durch drahtgebundene Kommunikation unter Verwendung des Übertragungskabels 11400 durchgeführt wird, die Kommunikation zwischen dem Kamerakopf 11102 und der CCU 11201 auch durch drahtlose Kommunikation durchgeführt werden.
  • Ein Beispiel für ein System für endoskopische Chirurgie, auf das die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung angewendet werden kann, wurde vorstehend beschrieben. Die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann auf die Bildaufnahmeeinheit 11402 der vorstehend beschriebenen Konfigurationen angewendet werden. Insbesondere kann die Festkörperbildaufnahmevorrichtung 1 gemäß 1 auf die Bildaufnahmeeinheit 10402 angewendet werden. Da durch die Anwendung der Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung auf die Bildaufnahmeeinheit 10402 ein klareres Bild der zu operierenden Region erlangt werden kann, kann der Chirurg die zu operierende Region zuverlässig überprüfen.
  • Es sei angemerkt, dass hier das System für endoskopische Chirurgie als ein Beispiel beschrieben wurde, aber die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung beispielsweise auch auf ein System für mikroskopische Chirurgie oder dergleichen angewendet werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass die vorliegende Technologie die folgenden Konfigurationen annehmen kann.
    • (1) Festkörperbildaufnahmevorrichtung, umfassend:
      • eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die On-Chip-Linsen, Farbfilter und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfassen; und
      • einen gitterförmigen Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich, der auf einer Seite von Lichteinfalloberflächen der Einheiten für photoelektrische Umwandlung so gebildet ist, dass er die entsprechenden Farbfilter der Mehrzahl von Pixeleinheiten umgibt,
      • wobei die Mehrzahl von Pixeleinheiten eine erste Pixeleinheit und eine zweite Pixeleinheit umfasst, wobei die erste Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst, die zweite Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe, die erste Pixeleinheit erste Pixeleinheiten umfasst und die zweite Pixeleinheit zweite Pixeleinheiten umfasst,
      • wobei eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, größer ist als eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den entsprechenden Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
    • (2) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (1), wobei die zweite Pixeleinheit eine Pixeleinheit ist, die eine Mehrzahl von Einheiten für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse umfasst.
    • (3) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (2), wobei die On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit eine Größe hat, die in einer Zeilenrichtung bzw. einer Spaltenrichtung zweimal bzw. einmal so groß ist wie die der On-Chip-Linse der ersten Pixeleinheit, oder eine Größe, die in der Zeilenrichtung bzw. in der Spaltenrichtung einmal bzw. zweimal so groß ist wie die der On-Chip-Linse der ersten Pixeleinheit.
    • (4) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einem der vorstehend genannten Punkte (1) bis (3), wobei die erste Pixeleinheit eine Pixeleinheit ist, die eine Einheit für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse umfasst.
    • (5) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß einem der vorstehend genannten Punkte (1) bis (4), ferner umfassend:
      • eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die zwischen einer Farbfilterschicht, die eine Mehrzahl der Farbfilter umfasst, und einer On-Chip-Linsenschicht, die eine Mehrzahl der On-Chip-Linsen umfasst, gebildet ist und einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als derjenige der On-Chip-Linse.
    • (6) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (5), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine gesamte Region einer Lichteinfalloberfläche der Farbfilterschicht bedeckt.
    • (7) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (6), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine parabolische Form hat, bei der ein mittlerer Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit zugewandt ist, zu einer Seite des Farbfilters hin ausgespart ist, so dass die On-Chip-Linse auf einer Seite der Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche aufweist.
    • (8) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (6), ferner umfassend:
      • eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die so gebildet ist, dass sie eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex dazwischen liegt, und einen Brechungsindex hat, der höher ist als derjenige der On-Chip-Linse, wobei
      • die Schicht mit hohem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der On-Chip-Linse aufweist.
    • (9) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (5), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine andere Lichteinfalloberfläche der Farbfilterschicht als eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt.
    • (10) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (9), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie nur einen Bereich, auf einer Seite der zweiten Pixeleinheit, einer Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der ersten Pixeleinheit, die der zweiten Pixeleinheit benachbart ist, bedeckt.
    • (11) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (5), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine andere Lichteinfalloberfläche der Farbfilterschicht als einen mittleren Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit zugewandt ist, bedeckt.
    • (12) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (5), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit und eine Lichteinfalloberfläche auf einer Seite der zweiten Pixeleinheit des Farbfilters der ersten Pixeleinheit, die der zweiten Pixeleinheit benachbart ist, bedeckt.
    • (13) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (12), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine parabolische Form hat, wobei ein mittlerer Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit zugewandt ist, zu einer Seite des Farbfilters hin ausgespart ist, so dass die On-Chip-Linse auf einer Seite der Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche aufweist.
    • (14) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (12), wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie nur einen Bereich auf der Außenrandseite einer Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt.
    • (15) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (12), ferner umfassend:
      • eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die so gebildet ist, dass sie eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex dazwischen liegt, und einen Brechungsindex hat, der höher ist als derjenige der On-Chip-Linse, wobei
      • die Schicht mit hohem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der On-Chip-Linse aufweist.
    • (16) Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß dem vorstehend genannten Punkt (1), ferner umfassend:
      • eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die zwischen dem Farbfilter der zweiten Pixeleinheit und der On-Chip-Linse gebildet ist und einen Brechungsindex hat, der höher ist als derjenige der On-Chip-Linse, wobei
      • die Schicht mit hohem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der On-Chip-Linse aufweist.
    • (17) Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Punkte (1) bis (16), wobei der Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als diejenigen der On-Chip-Linse und des Farbfilters, und der Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, niedriger ist als ein Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
    • (18) Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach einem der vorstehend genannten Punkte (1) bis (16), wobei der Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als diejenigen der On-Chip-Linse und des Farbfilters, und der Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten auf einer Seite der Lichteinfalloberfläche umgibt, niedriger ist als der Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs auf einer Seite des Substrats und ein Brechungsindex eines ersten Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der der Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich zwischen den Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten ist.
    • (19) Elektronisches Gerät, das umfasst:
      • eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung, die umfasst:
        • eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die On-Chip-Linsen, Farbfilter und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfassen, und
        • einen gitterförmigen Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich, der auf einer Seite von Lichteinfalloberflächen der Einheiten für photoelektrische Umwandlung so gebildet ist, dass er die entsprechenden Farbfilter der Mehrzahl von Pixeleinheiten umgibt,
        • wobei die Mehrzahl von Pixeleinheiten eine erste Pixeleinheit und eine zweite Pixeleinheit umfasst, wobei die erste Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst, die zweite Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe, die erste Pixeleinheit erste Pixeleinheiten umfasst und die zweite Pixeleinheit zweite Pixeleinheiten umfasst,
        • wobei eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, größer ist als eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den entsprechenden Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Festkörperbildaufnahmevorrichtung
    2
    Substrat
    3
    Pixelregion
    4
    Vertikalansteuerschaltung
    5
    Spaltensignalverarbeitungsschaltung
    6
    Horizontalansteuerschaltung
    7
    Ausgangsschaltung
    8
    Steuerschaltung
    9
    Pixel
    9A
    Pixeleinheit
    9a
    erste Pixeleinheit
    9b
    zweite Pixeleinheit
    10
    Pixelansteuerdraht
    11
    Vertikalsignalleitung
    12
    Horizontalsignalleitung
    13
    Film mit fester Ladung
    14
    Isolierfilm
    15
    Lichtabschirmfilm
    16
    Glättungsfilm
    17
    Lichtaufnahmeschicht
    18
    Farbfilterschicht
    19
    On-Chip-Linsenschicht
    20
    Lichtsammelschicht
    21
    Verdrahtungsschicht
    22
    Trägersubstrat
    23
    Einheit für photoelektrische Umwandlung
    24
    Pixeltrenneinheit
    25
    Grabenbereich
    26
    Farbfilter
    27, 27a, 27b
    On-Chip-Linse
    28
    Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich
    28a
    erster Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich
    28
    zweiter Zwischen-CF-Lichtabschirmbereich
    29
    Zwischenschichtisolierfilm
    30
    Draht
    31, 32
    einfallendes Licht
    33
    Zwischen-CF-Lichtabschirmfilm
    34, 35
    Resistfilm
    36
    Schicht mit niedrigem Brechungsindex
    37, 38, 39
    einfallendes Licht
    40
    Schicht mit hohem Brechungsindex
    41
    einfallendes Licht
    1000
    Bildaufnahmevorrichtung
    1001
    Linsengruppe
    1002
    Festkörperbildaufnahmesensor
    1003
    DSP-Schaltung
    1004
    Einzelbildspeicher
    1005
    Anzeigeeinheit
    1006
    Aufzeichnungseinheit
    1007
    Busleitung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018201015 [0003]

Claims (19)

  1. Festkörperbildaufnahmevorrichtung, umfassend: eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die On-Chip-Linsen, Farbfilter und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfassen; und einen gitterförmigen Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich, der auf einer Seite von Lichteinfalloberflächen der Einheiten für photoelektrische Umwandlung so gebildet ist, dass er die entsprechenden Farbfilter der Mehrzahl von Pixeleinheiten umgibt, wobei die Mehrzahl von Pixeleinheiten eine erste Pixeleinheit und eine zweite Pixeleinheit umfasst, wobei die erste Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst, die zweite Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe, die erste Pixeleinheit erste Pixeleinheiten umfasst und die zweite Pixeleinheit zweite Pixeleinheiten umfasst, wobei eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, größer ist als eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den entsprechenden Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
  2. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Pixeleinheit eine Pixeleinheit ist, die eine Mehrzahl von Einheiten für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse umfasst.
  3. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit eine Größe hat, die in einer Zeilenrichtung bzw. einer Spaltenrichtung zweimal bzw. einmal so groß ist wie die der On-Chip-Linse der ersten Pixeleinheit, oder eine Größe, die in der Zeilenrichtung bzw. in der Spaltenrichtung einmal bzw. zweimal so groß ist wie die der On-Chip-Linse der ersten Pixeleinheit.
  4. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Pixeleinheit eine Pixeleinheit ist, die eine Einheit für photoelektrische Umwandlung für eine On-Chip-Linse umfasst.
  5. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die zwischen einer Farbfilterschicht, die eine Mehrzahl der Farbfilter umfasst, und einer On-Chip-Linsenschicht, die eine Mehrzahl der On-Chip-Linsen umfasst, gebildet ist und einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als derjenige der On-Chip-Linse.
  6. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine gesamte Region einer Lichteinfalloberfläche der Farbfilterschicht bedeckt.
  7. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine parabolische Form hat, bei der ein mittlerer Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit zugewandt ist, zu einer Seite des Farbfilters hin ausgespart ist, so dass die On-Chip-Linse auf einer Seite der Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche aufweist.
  8. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die so gebildet ist, dass sie eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex dazwischen liegt, und einen Brechungsindex hat, der höher ist als derjenige der On-Chip-Linse, wobei die Schicht mit hohem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der On-Chip-Linse aufweist.
  9. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine andere Lichteinfalloberfläche der Farbfilterschicht als eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt.
  10. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie nur einen Bereich, auf einer Seite der zweiten Pixeleinheit, einer Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der ersten Pixeleinheit, die der zweiten Pixeleinheit benachbart ist, bedeckt.
  11. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine andere Lichteinfalloberfläche der Farbfilterschicht als einen mittleren Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit zugewandt ist, bedeckt.
  12. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit und eine Lichteinfalloberfläche auf einer Seite der zweiten Pixeleinheit des Farbfilters der ersten Pixeleinheit, die der zweiten Pixeleinheit benachbart ist, bedeckt.
  13. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 12 wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine parabolische Form hat, wobei ein mittlerer Bereich einer Region, die der On-Chip-Linse der zweiten Pixeleinheit zugewandt ist, zu einer Seite des Farbfilters hin ausgespart ist, so dass die On-Chip-Linse auf einer Seite der Schicht mit niedrigem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche aufweist.
  14. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex so gebildet ist, dass sie nur einen Bereich auf der Außenrandseite einer Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt.
  15. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die so gebildet ist, dass sie eine Lichteinfalloberfläche des Farbfilters der zweiten Pixeleinheit bedeckt, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex dazwischen liegt, und einen Brechungsindex hat, der höher ist als derjenige der On-Chip-Linse, wobei die Schicht mit hohem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der On-Chip-Linse aufweist.
  16. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Schicht mit hohem Brechungsindex, die zwischen dem Farbfilter der zweiten Pixeleinheit und der On-Chip-Linse gebildet ist und einen Brechungsindex hat, der höher ist als derjenige der On-Chip-Linse, wobei die Schicht mit hohem Brechungsindex eine hervorstehende Linsenoberfläche auf einer Seite der On-Chip-Linse aufweist.
  17. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als diejenigen der On-Chip-Linse und des Farbfilters, und der Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, niedriger ist als ein Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
  18. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich einen Brechungsindex hat, der niedriger ist als diejenigen der On-Chip-Linse und des Farbfilters, und der Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten auf einer Seite der Lichteinfalloberfläche umgibt, niedriger ist als der Brechungsindex des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs auf einer Seite des Substrats und ein Brechungsindex eines ersten Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der der Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich zwischen den Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten ist.
  19. Elektronisches Gerät, das umfasst: eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung, die umfasst: eine Mehrzahl von Pixeleinheiten, die On-Chip-Linsen, Farbfilter und Einheiten für photoelektrische Umwandlung umfassen, und einen gitterförmigen Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereich, der auf einer Seite von Lichteinfalloberflächen der Einheiten für photoelektrische Umwandlung so gebildet ist, dass er die entsprechenden Farbfilter der Mehrzahl von Pixeleinheiten umgibt, wobei die Mehrzahl von Pixeleinheiten eine erste Pixeleinheit und eine zweite Pixeleinheit umfasst, wobei die erste Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer vorgegebenen Größe umfasst, die zweite Pixeleinheit eine On-Chip-Linse mit einer Größe umfasst, die größer ist als die vorgegebene Größe, die erste Pixeleinheit erste Pixeleinheiten umfasst und die zweite Pixeleinheit zweite Pixeleinheiten umfasst, wobei eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs, der die entsprechenden Farbfilter der zweiten Pixeleinheiten umgibt, größer ist als eine Höhe des Zwischenfarbfilterlichtabschirmbereichs zwischen den entsprechenden Farbfiltern der ersten Pixeleinheiten.
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