JP2014103596A - 撮像素子、及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像素子に、二次元状に配列されたレンズごとに配置され被写体からの光を受光する受光素子対であって、一方の受光素子が、前記被写体の立体撮像画像を表示するための視差を有する撮像画像対のうちの一方を構成する画素信号を出力し、他方の側の受光素子が、前記撮像画像対のうちの他方を構成する画素信号を出力する、受光素子対と、前記受光素子の入力信号または出力信号を伝送する離間して積層された複数の配線を有し、前記受光素子間に配設された配線層とを設け、一の絵素から隣接する他の絵素へはみ出す光を配線層により遮蔽して、立体撮像画像の解像度や立体感の低下を防止するようにした。
【選択図】図3
Description
1.4 ≦ (1/p)・[r/(nav2-1)-hb] ≦ 3であることを特徴とする。
なお、ここでは、
撮像レンズ11のFナンバー:Fn
マイクロレンズ20の曲率半径:r
マイクロレンズ29から受光素子22L、22Rの受光面200までの媒質の平均屈折率:nav
マイクロレンズ20のピッチ:pである。
式(9): Fn = (1/p)・[r/(nav2-1)-hb]
第1実施例では、
・マイクロレンズ20の曲率半径:r = 0.01mm(球面)
・マイクロレンズ20のピッチ:p = 0.01mm
・マイクロレンズ20から配線層38上面高さまでの媒質の平均屈折率:nav2 = 1.5
・マイクロレンズ20から受光素子22L、22Rの受光面200までの媒質の平均屈折率:nav = 1.5
・配線層38の高さ:hb = 0.006mm
とする。ここで、配線層38はアルミなどの金属製であり、光に対して実質的に不透明である。第1実施例では、式(9)から、F1.4までの明るさの撮像レンズ11を使用しても、隣の絵素の受光素子に光束が到達しない。よって、F1.4という比較的明るい撮像レンズ11を使用しても、立体撮像画像の解像度の低下や、色ずれなどの不具合発生を回避できる。
図9は、配線層38の配線の積層状態の第1実施例を示す。ここでは、配線層38が配線38a、38b及び38cを有する場合の配線相互の配設間隔が、撮像素子10の断面図により示される。たとえば、配線38bと38cが並行して配設され、その上に配線38aが積層された状態において、各配線38a、38b及び38cの断面におけるx軸方向の寸法が1μm、z軸方向の寸法が1.3μmとする。なお、マイクロレンズ20の曲率半径r、ピッチp、マイクロレンズ20から配線層38上面高さまでの媒質の平均屈折率nav2、マイクロレンズ20から受光素子22L、22Rの受光面200までの媒質の平均屈折率nav及び配線層38の高さhbは、第1実施例と同じである。
・光軸30から配線38aの中心までの距離:a=5μm
・配線38bと38cのうち光軸30から近い方の配線38Cの中心までの距離:b=4μm
・配線38bと38cのうち光軸30から遠い方の配線38bの中心までの距離:c=6μm
・受光面200から配線38aの上面までの距離:d=6μm
・受光面200から配線38b(38c)の上面までの距離:e=3.5μm
・配線38aの下面から配線38b(38c)の上面までの距離:f=1.5μm
・受光面200から配線38b(38c)の下面までの距離:g=1.9μm
となるように配線38a、38b及び38cを配設することで、マイクロレンズ20のどの位置に入射した光であっても配線38a、38b及び38cにより遮蔽され、隣接する絵素の受光素子に光束が到達しない。
図10は、配線層38の配線の積層状態の第3実施例を示す。ここでは、配線層38が配線38a、38b、38c及び38dを有する場合の各配線の配設間隔が、撮像素子10の断面図により示される。たとえば、最下層に配線38dが配設され、その上に配線38bと38cが並行して積層され、さらにその上に配線38aが積層された状態において、各配線38a、38b、38c及び38dの断面におけるx軸方向の寸法が1μm、z軸方向の寸法が1.3μmとする。なお、マイクロレンズ20の曲率半径r、ピッチp、マイクロレンズ20から配線層38上面高さまでの媒質の平均屈折率nav2、マイクロレンズ20から受光素子22L、22Rの受光面200までの媒質の平均屈折率nav及び配線層38の高さhbは、第1、第2実施例と同じである。
・光軸30から配線38aの中心までの距離:a’=5μm
・配線38bと38cのうち光軸30から近い方の配線38Cの中心までの距離:b’=4μm
・配線38bと38cのうち光軸30から遠い方の配線38bの中心までの距離:c’=6μm
・受光面200から配線38aの上面までの距離:d’=6μm
・受光面200から配線38b(38c)の上面までの距離:e’=4μm
・受光面200から配線38dの上面までの距離:f’=2μm
・配線38aの下面から配線38b(38c)の上面までの距離:g’=0.7μm
・配線38b(38c)の下面から配線38dの上面までの距離:h’=0.7μm
となるように配線38a、38b、38c及び38dを配設することで、マイクロレンズ20のどの位置に入射した光であっても配線38a、38b、38c及び38dにより遮蔽され、隣接する絵素の受光素子に光束が到達しない。
11 撮像レンズ
20 マイクロレンズ
22 受光素子対
38 配線層
38a〜d 配線
Claims (6)
- 二次元状に配列されたレンズごとに配置され被写体からの光を受光する受光素子対であって、一方の受光素子が、前記被写体の立体撮像画像を表示するための視差を有する撮像画像対のうちの一方を構成する画素信号を出力し、他方の側の受光素子が、前記撮像画像対のうちの他方を構成する画素信号を出力する、受光素子対と、
前記受光素子の入力信号または出力信号を伝送する離間して積層された複数の配線を有し、前記受光素子間に配設された配線層とを有する、撮像素子。 - 請求項1において、
前記レンズのそれぞれの曲率半径をr、
前記レンズの間隔をp、
前記レンズと前記配線層の積層方向における上面までの間の媒質の平均屈折率をnav2、
前記配線層の、前記受光素子の受光面から積層方向における上面までの距離をhbとしたとき、
1.4 ≦ (1/p)・[r/(nav2-1)-hb] ≦ 3である、撮像素子。 - 請求項1または2のいずれかにおいて、
前記配線層は、前記受光素対同士の間に配設される、撮像素子。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記複数の配線のうち少なくとも1つがアルミニウム製または銅製である、撮像素子。 - 請求項1乃至4のいずれか1つにおいて、
前記配線層の配線は、前記レンズから当該レンズに隣接するレンズに対応する受光素子への光を遮蔽するように積層される、撮像素子。 - 請求項1乃至5に記載の撮像素子と、
請求項1乃至5に記載の前記撮像画像対に基づく立体撮像画像を表示する表示部とを有する、撮像装置。
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