JP2015152739A - 固体撮像素子及び撮像装置 - Google Patents

固体撮像素子及び撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015152739A
JP2015152739A JP2014025835A JP2014025835A JP2015152739A JP 2015152739 A JP2015152739 A JP 2015152739A JP 2014025835 A JP2014025835 A JP 2014025835A JP 2014025835 A JP2014025835 A JP 2014025835A JP 2015152739 A JP2015152739 A JP 2015152739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric conversion
conversion unit
solid
pixel
microlens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014025835A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6347621B2 (ja
JP2015152739A5 (ja
Inventor
愛彦 沼田
Aihiko Numata
愛彦 沼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2014025835A priority Critical patent/JP6347621B2/ja
Priority to US14/618,798 priority patent/US9443891B2/en
Publication of JP2015152739A publication Critical patent/JP2015152739A/ja
Publication of JP2015152739A5 publication Critical patent/JP2015152739A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6347621B2 publication Critical patent/JP6347621B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/1461Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14607Geometry of the photosensitive area
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14627Microlenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14629Reflectors

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

【課題】 固体撮像素子にある周辺領域においても、高精度な測距を行うことができる固体撮像素子の提供を目的とする。
【解決手段】 固体撮像素子100内の周辺領域100aに配置された測距画素110aにおいて、マイクロレンズ101は、その中心軸1が測距画素110aの中心軸2に対して偏心して配置され、複数の光電変換部は、第1の光電変換部123と第2の光電変換部122とを有し、第1の光電変換部123は、測距画素110aの中心軸2に対して、マイクロレンズ101の偏心方向を第1の光電変換部123の中心と第2の光電変換部122の中心とを結ぶ直線上に射影した方向(射影偏心方向)とは反対方向に配置され、第2の光電変換部122は、測距画素110aの中心軸2に対して、マイクロレンズ101の射影偏心方向と同じ方向に配置され、第1の光電変換部123の断面積は、第2の光電変換部122の断面積よりも大きくなっている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、固体撮像素子及びそれを用いた撮像装置に関する。
近年、デジタルカメラの小型化の観点から、バックフォーカスの短いカメラレンズに対応するような固体撮像素子が求められている。また、デジタルカメラのダイナミックレンジ拡大化の観点から、小型のデジタルカメラにおいても、サイズの大きい固体撮像素子を用いることが求められている。このような要求を満たすデジタルカメラでは、固体撮像素子の周辺領域の画素に対して光束が大きく傾いた角度で入射するため、光束が画素の光電変換部からずれた位置に入射するため、光束の利用効率が下がり、周辺領域の画素の感度が低下する。
この課題に対し、特許文献1では、画素表面に設けたマイクロレンズを固体撮像素子の中央方向に偏心させ、画素に対して傾いた角度で入射する光束を効率良く検出することができる固体撮像素子が開示されている。
一方、デジタルカメラにおいて、焦点検出技術が知られている。この技術に関し、特許文献2では、固体撮像素子の一部の画素に位相差方式によって焦点検出するための構成を持たせた固体撮像素子が開示されている。位相差方式とは、結像光学系の瞳上の異なる領域を通過した光の像を比較し、ステレオ画像による三角測量を用いて焦点から被写体までの距離を検出する方法である。特許文献2では、結像光学系の瞳上の異なる領域を通過した光束を、マイクロレンズを用いて異なる層間膜上に結合させた後、層間膜中に設けられた間隙によって分割して異なる光電変換部に導き、光電変換部からの電気信号を基に距離を測定している。
特開2010−182765号公報 特開2009−158800号公報
特許文献2のような固体撮像素子に対しても、バックフォーカスを短くしたりダイナミックレンジを拡大したりするためには、周辺領域の画素感度の低下と言う課題が発生する。この課題に対応するために、特許文献1に開示されているような、マイクロレンズを固体撮像素子の中心方向に偏心する手法を適用することが考えられる。
しかし、単に特許文献2に特許文献1を適用した場合、以下のような課題が発生する。すなわち、マイクロレンズが偏心している場合、異なる導波路に入射する主光線の角度の大きさが異なるため、画素に入射した光束の、複数の導波路に対する結合効率が異なる。そのため、画素中の異なる導波路に対応する光電変換部の感度に差異が生じ、位相差方式による測距精度が悪化してしまう。
本発明は、上記課題に鑑み、固体撮像素子にある周辺領域においても、高精度な測距を行うことができる固体撮像素子の提供を目的とする。
本発明は、複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して配置されたコアとクラッドを有する複数の導波路と、前記複数の導波路に対応して配置されたマイクロレンズと、を有する測距画素を備えた固体撮像素子であって、前記固体撮像素子にある周辺領域に配置された少なくとも1つの測距画素において、前記マイクロレンズは、その中心軸が前記測距画素の中心軸に対して偏心して配置され、前記複数の光電変換部は、第1の光電変換部と第2の光電変換部とを有し、前記第1の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記第1の光電変換部の中心と前記第2の光電変換部の中心とを結ぶ直線上に射影した方向とは反対方向に配置され、前記第2の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記直線上に射影した方向と同じ方向に配置され、前記第1の光電変換部の断面積は、前記第2の光電変換部の断面積よりも大きいことを特徴とする。
また、本発明は、複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して配置されたコアとクラッドを有する複数の導波路と、前記複数の導波路に対応して配置されたマイクロレンズと、を有する測距画素を備えた固体撮像素子であって、前記固体撮像素子にある周辺領域に配置された少なくとも1つの測距画素において、前記マイクロレンズは、その中心軸が前記測距画素の中心軸に対して偏心して配置され、前記複数の光電変換部は、第1の光電変換部と第2の光電変換部とを有し、前記第1の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記第1の光電変換部の中心と前記第2の光電変換部の中心とを結ぶ直線上に射影した方向とは反対方向に配置され、前記第2の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記直線上に射影した方向と同じ方向に配置され、前記第1の光電変換部に蓄えられるキャリアに対して引力となるバイアスを印加する第1の電極、及び、前記キャリアに対して斥力となるバイアスを印加する第2の電極のうち、少なくとも一方の電極を有することを特徴とする。
本発明によれば、固体撮像素子にある周辺領域においても、高精度な測距を行うことができる。
実施形態1に係る固体撮像素子の一例を示す模式図 実施形態1に係る測距画素の一例を示す模式図 実施形態1に係る測距画素の画素感度を示す模式図 実施形態1に係る測距画素の他の例を示す模式図 実施形態1に係る測距画素の他の例を示す模式図 実施形態2に係る測距画素の一例を示す模式図 実施形態2に係る測距画素の他の例を示す模式図 実施形態3に係る固体撮像素子の一例を示す模式図 実施形態3に係る測距画素の一例を示す模式図 実施形態4に係る撮像装置の一例を示す模式図 比較例に係る測距画素を示す模式図、及び比較例に係る測距画素の画素感度を示す模式図
以下、図を用いて、本発明の実施形態における固体撮像素子について説明する。その際、全ての図において同一の機能を有するものは同一の数字を付け、その繰り返しの説明は省略する。
(実施形態1)
図1は、本実施形態に示す固体撮像素子100内の測距画素の配置を示した図である。測距画素110aは、固体撮像素子100中の−X方向の周辺領域100aに配置された測距画素である。一方、測距画素110bは、固体撮像素子100中の+X方向の周辺領域100bに配置された測距画素である。なお、110a、110bの符号が付けられていない画素は、測距画素であってもよいし、通常の撮像画素であってもよい。測距画素、撮像画素については後述する。また、図1において、X方向は固体撮像素子100の長手方向であり、Y方向は固体撮像素子100の短手方向である。そして、Z方向は、X方向とY方向に垂直な方向である。
図2は、一点破線で囲んだ、図1の固体撮像素子の周辺領域100aに配置された3つの測距画素110aの構成を示した図である。図2(a)は、3つ分の測距画素110aのXZ断面模式図である。測距画素110aは、光の入射側より、マイクロレンズ101と、複数の導波路102、103と、基板121内に形成された複数の光電変換部122、123と、を有している。図2(b)は、図1のXY面内における測距画素110a3つ分の平面模式図である。導波路103、102は、+X方向にこの順で配列されて配置されている。また、光電変換部123、122も同様に、+X方向にこの順で配列されて配置されている。
マイクロレンズ101は、不図示の結像光学系の射出瞳の異なる領域の光束をそれぞれ導波路102、103に選択的に導いている。各導波路102、103に入射した光束は、各導波路102、103それぞれに対応した光電変換部122、123に導かれ、電気信号に変換される。電気信号は、測距画素を囲む配線108によって信号処理部(不図示)に送られる。そして、光電変換部122で変換された電気信号から取得した像と光電変換部123で変換された電気信号から取得した像の位置ずれ量を求めることで、三角測量の原理から被写体までの距離を算出することができる。
図2(a)、(b)で示すように、測距画素110aのマイクロレンズ101は、その中心軸1が測距画素110aの中心軸2に対して偏心して配置されている。具体的には、マイクロレンズ101の中心軸1が、測距画素110aの中心軸2に対して+X方向にずれている。ここで、マイクロレンズの中心軸とは、マイクロレンズの光軸のことである。また、測距画素の中心軸とは、測距画素の中心を通る、Z軸に平行な軸のことをいう。測距画素の中心とは、光電変換部で変換した電気信号を信号処理部に送る配線を基板の表面のXY断面に射影し、その射影した部分で囲まれてかつ、光電変換部のXY断面を含む領域の重心をいう。また、以下では、マイクロレンズの中心軸が測距画素の中心軸に対して偏心した方向をマイクロレンズの偏心方向という。なお、固体撮像素子100の周辺領域100aの測距画素110aにおいて、マイクロレンズ101が偏心しているのは、特許文献1と同じ理由である。
光電変換部123は、測距画素110aの中心軸2に対して、マイクロレンズ101の偏心方向を光電変換部123の中心と光電変換部122の中心とを結ぶ直線上に射影した方向とは反対方向に配置されている。一方、光電変換部122は、測距画素110aの中心軸2に対して、マイクロレンズ101の偏心方向を光電変換部123の中心と光電変換部122の中心とを結ぶ直線上に射影した方向と同じ方向に配置されている。ここで、光電変換部の中心とは、光電変換部の導波路側に位置する端面のXY断面における領域の重心をいう。また、以下では、マイクロレンズの偏心方向を2つの光電変換部の中心同士を結ぶ直線上に射影した方向をマイクロレンズの射影偏心方向という。なお、図2(a)の軸3、4はそれぞれ、Z軸に平行な光電変換部123の中心を通る軸、光電変換部122の中心を通る軸である。
本実施形態においては、光電変換部122の断面積よりも、光電変換部123の断面積の方が大きい構成になっている。より具体的には、マイクロレンズ101の偏心した偏心方向(+X方向)における光電変換部の幅において、光電変換部122の幅よりも光電変換部123の幅の方が大きい構成となっている。また、マイクロレンズ101の偏心方向と直交する方向(Y方向)の光電変換部の幅においては、光電変換部122の幅と光電変換部123の幅とは同じである。
ここで、光電変換部の断面積は、XY断面における導波路側に位置する端面における断面積をいう。また、光電変換部の幅とは、導波路側に位置する端面のXY断面における光電変換部の幅のことをいう。
なお、図示しないが、測距画素110aと同様に、測距画素110bにおいては、マイクロレンズは、その中心軸が測距画素110bの中心軸に対して偏心して配置されている。具体的には、測距画素110bのマイクロレンズは、測距画素110aのマイクロレンズ101とは反対に、その中心軸が測距画素110bの中心軸に対して−X方向にずれている。また、測距画素110bにおいても、測距画素110bの中心軸に対してマイクロレンズの射影偏心方向とは反対方向に配置された光電変換部の断面積の方が、射影偏心方向と同じ方向に配置された光電変換部の断面積よりも大きい構成になっている。
このような測距画素110a、110bの構成とすることで、固体撮像素子100の周辺領域100a、100bにおいても、高精度な測距を行うことができる。以下でその理由について、複数の光電変換部の断面積が等しい場合と比較して説明を行う。
図11(a)は、比較例の測距画素1010の模式図を示している。測距画素1010は、光入射側より、マイクロレンズ1001と、複数の導波路1002、1003と、複数の光電変換部1022、1023と、を有している。具体的には、マイクロレンズ1001の中心軸が、測距画素1010の中心軸に対して+X方向にずれている。光電変換部1023は、測距画素110aの中心軸に対して、マイクロレンズ1001の射影偏心方向とは反対方向に配置されている。一方、光電変換部1022は、測距画素110aの中心軸に対して、マイクロレンズ1001の射影偏心方向と同じ方向に配置されている。ただし、上述した測距画素110aとは異なり、光電変換部1022と光電変換部1023の断面積が等しくなっている。なお、図11(a)の矢印は、光束の伝搬の様子を示している。これについては後述する。
図11(b)に、測距画素1010の感度特性を示した。図11(b)からわかるように、光電変換部1023の感度の最大値が、光電変換部1022の感度の最大値よりも小さい。その結果、光電変換部1022で取得した電気信号と、光電変換部1023で取得した電気信号の強度に差が生じてしまう。電気信号間に強度差がある場合、像の位置ずれ量の読み取り誤差が大きくなり、測距精度が低下してしまう。
次に、光電変換部1023の感度が、光電変換部1022の感度よりも低い原因について説明を行う。図11(a)に、測距画素1010に対してマイクロレンズ1001が偏心している場合の、光束(矢印)の伝搬の様子を示した。図11(a)で示すように、マイクロレンズ1001に入射する光束の一部がマイクロレンズ1001の偏心方向(+X方向)と反対方向(−X方向)に位置する導波路1003に入射する光束1033となる。また、マイクロレンズ1001に入射する光の別の一部がマイクロレンズ1001の偏心方向と同じ方向(+X方向)に位置する導波路1002に入射する光束1032となる。そして、導波路1003に入射する際の光束1033の入射角が、導波路1002に入射する際の光束1032の入射角よりも大きくなっている。
一般に、導波路に入射する光束の入射角が大きいほど、導波路の低次の導波モードよりも導波路の高次の導波モードと結合しやすくなり、導波路から射出された光束は広がりやすくなる。従って、導波路1003から射出された光束1033は、導波路1002から射出された光束1032よりも広がって射出される。そのため、光電変換部1023に入射する光の割合が小さくなる。このため、光束1032の光電変換部1022への入射効率よりも、光束1033の光電変換部1023への入射効率が低くなる。その結果、光電変換部1023の感度が光電変換部1022の感度よりも低くなる。
このように、固体撮像素子100の周辺領域100aの測距画素1010では、マイクロレンズ1001を偏心したことにより、光束1032の光電変換部1022への入射効率と光束1033の光電変換部1023への入射効率とに差が生じる。その結果、光電変換部1022、1023の間で感度の差が生じ、周辺領域において測距精度の低下を招いてしまう。
これに対して、本実施形態の固体撮像素子100の周辺領域100aに配置されている測距画素110aは、上述したように図2で示す構成を採っている。具体的には、射出角が相対的に大きい光束を射出する導波路103に対応する光電変換部123の断面積を、射出角が相対的に小さい光束を射出する導波路102に対応する光電変換部122の断面積よりも大きくしている。このため、導波路103から光束が広がって射出されても、光電変換部123の断面積が相対的に大きくなっているため、広がって射出された光束を、効率よく受光することができる。
図3は、本実施形態に示す測距画素110aの感度特性を示している。なお、図3(a)には比較のために、図11(b)の測距画素1010の感度特性も示している。実線は、測距画素110aの光電変換部122の感度特性を表している。破線は、測距画素110aの光電変換部123の感度特性を表している。一点破線は、測距画素1010の光電変換部1022の感度特性を表している。二点破線は、測距画素1010の光電変換部1023の感度特性を表している。
図3で示すように、測距画素1010の光電変換部1022、1023の最大感度の差に対し、測距画素110の光電変換部122、123の最大感度の差が低減している。その結果、光電変換部122で取得した電気信号と、光電変換部123で取得した電気信号の強度差が低減され、像の位置ずれ量の読み取り精度が上昇するため、測距精度を向上させることができる。
導波路102は、コア104とクラッド106で構成されており、マイクロレンズ101から入射した光の一部を、主にコア104内を伝搬させて光電変換部122まで導いている。一方、各導波路103は、コア105とクラッド107で構成されており、マイクロレンズ101から入射した光の一部を、主にコア105内を伝搬させて、光電変換部123まで導いている。
導波路102、103を構成する、コア104、105およびクラッド106、107は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、炭化シリコン、BPSGなどの無機物、ポリマーや樹脂等の有機物を使用することができる。ただし、コア104の屈折率がクラッド106の屈折率よりも大きく、コア105の屈折率がクラッド107よりも大きくなるように、材料の組み合わせは選択される。ここで、屈折率の比較は、測距画素に入射する光の波長(例えば、デジタルカメラ用の固体撮像素子の緑画素では530nm)における屈折率で比較を行う。また、クラッド106、107内には、光電変換部122、123で発生した電荷を信号処理回路に転送するための配線108が設けられている。
光電変換部122、123は、検出する波長帯域で吸収を有するシリコンなどの材料で形成された基板121に、イオン打ち込みなどでポテンシャル分布を形成することによって形成される。そして、光電変換部122、123は光を電荷に変換する機能を有する。また、導波路102、103と光電変換部122、123の間には入射光の反射防止と光電変換部の汚染防止のためのゲッタリング層109が形成されている。
マイクロレンズ101は、検出する波長帯域で透明な酸化シリコンや有機物などの材料で形成されており、光電変換部122、123にまたがって配置されている。測距画素110とマイクロレンズ101とは1対1で対応している。つまり、マイクロレンズ101の焦点位置が測距画素110の導波路102、103内に位置するように構成されている。この条件を満たせば、マイクロレンズ101の一部は隣の画素の上にも配置されていてもよい。マイクロレンズ101と導波路102、103の間には、下地層130が形成されている。下地層130はカラーフィルタを有していてもよい。
<変形例>
図2では、光電変換部122の断面積と光電変換部123の断面積とを変えるために、各光電変換部のX方向の幅を変えていた。この他に、図4(a)のように各光電変換部のY方向の幅を変えてもよいし、図4(b)のように各光電変換部X方向の幅とY方向の幅の両方を変えてもよい。ただし、配線レイアウトの対称性の観点から、導波路の並置方向(図2の場合は、X方向)の幅のみを変えることが好ましい。光電変換部122、123の平面視形状は、図2(a)、図4(a)、(b)に示すような矩形等の多角形でもよいし、円や楕円等でもよい。
固体撮像素子100の中心(重心位置)から離れる画素ほど、画素に入射する主光線の入射角が大きい。特に、固体撮像素子100の中心から、固体撮像素子100の対角線の長さの0.2倍以上離れた領域では入射角が大きい。それに伴い、この領域では、同一の測距画素内の異なる導波路に入射する入射角の差も大きくなり、導波路から射出される光束の広がりの差も大きくなるため、光束の光電変換部への入射効率の差が大きくなり、上述した課題が大きくなる。そのため、本実施形態では、固体撮像素子100の中心から、固体撮像素子の対角線の長さの0.2倍以上離れた領域を周辺領域100a、100bとし、この領域にある測距画素を上記構成の測距画素とする。さらに、固体撮像素子100の中心から、固体撮像素子100の対角線の長さの0.3倍以上離れた領域にある測距画素が上記構成の測距画素とすることが好ましい。
上述したように、固体撮像素子の中心から離れる画素ほど、画素に入射する主光線の入射角が大きいため、固体撮像素子の中心から離れる測距画素ほど、マイクロレンズの偏心方向における偏心量を大きくすることが好ましい。つまり、2つの測距画素のうち固体撮像素子の中心から遠い測距画素のマイクロレンズの偏心量が、固体撮像素子の中心に近い測距画素のマイクロレンズの偏心量に比べて大きいことが好ましい。この構成により、固体撮像素子内の画素ごとの感度のばらつきを抑制する効果を有する。なお、2つの測距画素のうち、固体撮像素子の中心から遠い測距画素は、固体撮像素子の中心に近い測距画素よりも、測距画素の重心と固体撮像素子の中心との間の距離が大きい。
複数の導波路102、103が並置された方向(X方向)に沿ったマイクロレンズ101の射影偏心方向における偏心量が大きいほど、複数の導波路からの射出光の広がりの差は大きくなる。つまり、測距画素110a内の光電変換部122、123への入射効率の差が大きくなる。そのため、導波路が並置された方向に沿ったマイクロレンズ101の射影偏心方向における偏心量が大きいほど、光電変換部122の断面積と光電変換部123の断面積の差を大きくした方が好ましい。
その構成について、図5(a)に一例を示した。図5(a)は図1の一点破線の領域にある3つの測距画素110aについて表している。なお、図5(a)では測距画素110aの間を離して図示している。また、3つの測距画素110aの配置の順番は図1の一点破線の領域にある3つの測距画素110aの配置の順番と同じである。最も左側にある測距画素110aは、3つの測距画素110aの中で最も固体撮像素子の中心から遠い測距画素110aであり、最も右側にある測距画素110aは、3つの測距画素110aの中で最も固体撮像素子の中心に近い測距画素110aである。これに対応して、測距画素110aの位置が左側ほど、マイクロレンズ101の偏心量が大きく、光電変換部122の断面積と光電変換部123の断面積との差が大きくなっている。
このように、マイクロレンズの偏心量に応じて光電変換部の断面積を変えることで、マイクロレンズ101の偏心量によらず、光電変換部122、123の間の感度差が低減するため、更に測距精度を向上させることができる。
図5(a)では、マイクロレンズ101の偏心量に応じて、光電変換部122と光電変換部123の断面積の双方を変化させた例を示したが、光電変換部122、光電変換部123の断面積のいずれか一方だけを変化させてもよい。ただし、測距画素に入射した光の利用効率を向上させるために、光電変換部122と光電変換部123の断面積の和が、異なる測距画素どうしで一定になるように、各測距画素の光電変換部の断面積の差を変化させることが好ましい。
また、マイクロレンズの偏心方向は、必ずしもX方向でなくてもよく、斜めに偏心していてもよい。固体撮像素子100の周辺領域100a、100bに位置する画素に入射する光束は、固体撮像素子100の中心に向かって傾いているため、固体撮像素子100の中心に向かって斜め方向に偏心している方が、効率良く光束を取り込むことができるため好ましい。図5(b)にその構成の一例を示した。図5(b)は、図1の二点破線の領域にある3つの測距画素について表している。なお、図5(b)では測距画素110aの間を離して図示している。このように、測距画素110aのマイクロレンズ101の偏心方向を測距画素の配置位置によって変えてもよい。
マイクロレンズ101の偏心方向が斜め方向である場合も、導波路103に入射する光束の入射角は、導波路102に入射する光束の入射角よりも大きい。そのため、光電変換部123の断面積を、光電変換部122の断面積よりも大きくすることで、複数の光電変換部間の感度差を抑えることができ、測距精度が向上する。
固体撮像素子100の中央領域では、画素に入射する主光線の入射角が小さい。具体的には、固体撮像素子100の中心から、固体撮像素子100の対角線の長さの0.2倍未満の位置よりも固体撮像素子100の中心に近い中央領域では主光線の入射角が小さい。そのため、この中央領域に測距画素が配置されている場合、その測距画素では、マイクロレンズの中心軸が測距画素の中心軸に対して偏心していなくてもよい。
また、固体撮像素子100のY方向の周辺領域に位置する測距画素においては、測距画素に入射する主光線がY方向に傾いているため、マイクロレンズをY方向に偏心させることが好ましい。
このように、マイクロレンズの中心軸が測距画素の中心軸に対して、導波路102、103が配列された配列方向であるX方向にずれていない場合は、導波路102と導波路103に結合する主光線の入射角は等しくなる。そのため、光電変換部の断面積は等しい方が好ましい。すなわち、マイクロレンズが偏心していないか、または、マイクロレンズの偏心方向が複数の光電変換部が並置された配列方向と直交する場合には、複数の光電変換部の断面積が等しい方が好ましい。
固体撮像素子100の全ての画素が測距画素110であってもよいし、一部だけが測距画素110であり、その他が通常の撮像画素であってもよい。全ての画素が測距画素110の場合、複数の光電変換部で取得した電気信号の和を取ることで、撮影画像を取得することができる。なお、撮像画素とは、単一の光電変換部と、単一の光電変換部の上に配置されたコアとクラッドを有する単一の導波路と、単一の導波路の上に配置されたマイクロレンズと、を有した画素をいう。
固体撮像素子100の一部の画素が測距画素110aの場合、測距画素110aにおける撮影画像を、上述した手法で取得してもよいし、測距画素110aの周辺に設けられた通常の撮像画素で取得した撮影画像により補完して取得してもよい。周辺領域100a、100bに位置する撮像画素についても、マイクロレンズが固体撮像素子の中心に向かって偏心している方が、撮影画像の画質が向上するため、好ましい。
(実施形態2)
実施形態1では、光電変換部122、123の断面積を異ならせていた形態について説明した。それに対して、本実施形態では、光電変換部の近傍に制御電極を設け、その制御電極にバイアスを印加することにより、光電変換部の実効的な断面積を制御している形態である。
図6は、図1の周辺領域100aに配置される、本実施形態に示す測距画素210の断面模式図である。測距画素210は、光の入射側より、マイクロレンズ101と、複数の導波路102、103と、基板221内に形成された複数の光電変換部222、223と、を有している。さらに、導波路102、103と基板221との間にゲッタリング層109と絶縁層226が配置されている。そして、ゲッタリング層109中には、複数の制御電極224、225が設けられている。つまり、複数の制御電極224、225は、光電変換部222、223に対して導波路102、103と同じ側に配置されている。光電変換部222は、測距画素210の中心軸に対してマイクロレンズ101の射影偏心方向と同じ方向に配置された光電変換部である。また、光電変換部223は、測距画素210の中心軸に対してマイクロレンズ101の射影偏心方向とは反対方向に配置された光電変換部である。
制御電極224は、測距画素210の中心軸に対して光電変換部222側に配置されており、より具体的には、光電変換部222の周辺のポテンシャル分布に影響を与える位置に形成されている。また、制御電極224は、光電変換部222、223に蓄えられるキャリアに対して斥力となるバイアスを印加する電極である。一方、制御電極225は、測距画素210の中心軸に対して光電変換部223側に配置されており、より具体的には、光電変換部223の周辺のポテンシャル分布に影響を与える位置に形成されている。また、制御電極225は、光電変換部222、223に蓄えられるキャリアに対して引力となるバイアスを印加する電極である。制御電極224、225の材料はAlやCuなどの金属、ITO等の酸化物導電体、ポリシリコンなどの半導体を使用することができる。
そして、制御電極224、225それぞれに上述した型のバイアスを印加することにより、光電変換部223の実効的な断面積が、光電変換部222の実効的な断面積よりも大きくすることができる。このように、実効的に光電変換部222、223の断面積を変えることで、実施形態1と同様にマイクロレンズ101を偏心させたことによって生じる光電変換部の感度差を低減させ、測距精度を向上させることができる。
次に、制御電極224、225によって光電変換部222、223の実効的な断面積が変わる原理について説明する。なお、以下では簡単のためにN型のキャリア(電子)を信号とする測距画素を例にとって説明するが、P型のキャリア(正孔)を信号とする測距画素にも適用できることは明らかである。その場合、制御電極224、225に印加するバイアスの符号を反対にすればよい。
制御電極224、225に印加するバイアスが共にゼロの場合、基板221内の電子のポテンシャル分布は、光電変換部222、223の製造時のイオン注入による不純物分布で決定される。例えば、イオン注入分布が測距画素210の中心軸に対して対称な場合、制御電極224、225へのバイアス印加がない場合には、光電変換部222、223の断面積は等しい(図6(a))。図6(a)に対応する、基板221内の電子のポテンシャル分布と空乏層に蓄えられる電子量は、図6(b)に示している。図6(b)で示されるように、光電変換部222、223に対応した空乏層のX方向の幅は、断面積と同様に等しくなっている。実施形態1でも述べたように、導波路103からの射出される光束の広がりの影響により、その一部の光束は光電変換部223で受光されなくなる。そのため、光電変換部223に対応した空乏層に蓄えられる電子量の方が、光電変換部222に対応した空乏層に蓄えられる電子量よりも少なくなる。これが、光電変換部222、223の感度の差として現れる。
そこで、本実施形態では、制御電極224に負バイアスを印加し、制御電極225に正バイアスを印加する。そのため、導波路103から射出されて、光電変換部222、223の間の領域に入射された光によって発生した電子には、制御電極224との間では斥力が働き、制御電極225との間では引力が働く。この結果、その電子は、光電変換部223側に移動し、制御電極225によって光電変換部223側に形成された空乏層に蓄えられるようになる。つまり、電子にとっては、制御電極224に対応した基板221の領域では、電子のポテンシャルエネルギーがあたかも増大し、制御電極225に対応した基板221の領域では電子のポテンシャルエネルギーがあたかも低下したように感じる。つまり、上述したバイアスを制御電極224,225に印加した場合には、図8(c)のような電子のポテンシャル分布が基板221の表面に形成されていると考えられる。つまり、見かけ上、光電変換部223に対応した空乏層のX方向の幅が、光電変換部222に対応した空乏層のX方向の幅より大きくなり、見かけ上の光電変換部223の断面積が光電変換部223の断面積より大きくなったと考えられる。そして、図8(c)で示すように、光電変換部222、223に対応する空乏層に閉じ込められる電子量の差を軽減することが可能となる。よって、光電変換部222、223の感度の差を低減することができる。
なお、図6(a)では制御電極224、225の2つを設ける構成を示したが、いずれか1つでもよい。例えば、図7(a)で示すように、制御電極224のみを設けて、制御電極224に負バイアスを印加してもよいし、図7(b)で示すように、制御電極225のみを設けて、制御電極225に正バイアスを印加してもよい。
また、制御電極224、225は、それぞれに対応する光電変換部222、223よりも測距画素210の中心軸側に設けられているが、中心軸側とは反対側に設けられていてもよい。ただし、測距画素210に入射する光束は、主に光電変換部222、223およびその間の領域に入射するため、測距画素210の中心軸側に設けられていた方が好ましい。また、制御電極224、225は、それぞれに対応する光電変換部222、223を囲むように設けられていてもよい。
また、制御電極が3つ以上の場合は、上述した場合と同様に、測距画素210の中心軸に対して、光電変換部223側の制御電極には正バイアスを、光電変換部222側の制御電極には負バイアスを印加する構成とすればよい。
また、図7(c)で示すように、制御電極224、225が光の入射側と反対側に配置されていてもよい。つまり、制御電極224、225は、光電変換部222、223に対して導波路102、103とは反対側に配置されてもよい。この場合、制御電極224、225による光の散乱や吸収が無くなるため好ましい。
本実施形態では、制御電極に印加するバイアスの大きさによって、光電変換部222、223の実効的な断面積を動的に制御することができる。そして、制御電極224、225に印加するバイアスの絶対値が大きいほど、光電変換部222、223の実効的な断面積の差を大きくすることができる。
一般に、望遠側の結像レンズを用いた場合は、測距画素に入射する主光線の角度が小さく、広角側の結像レンズを用いた場合は、測距画素に入射する主光線の角度が大きい。測距画素に入射する主光線の傾きが大きいほど、測距画素の中心軸に対して、マイクロレンズの射影偏心方向とは反対方向に配置された導波路に入射する光束の入射角が大きくなる。そのため、結像レンズを取り換え交換可能な構成において、広角側の結像レンズを用いた場合と望遠側の結像レンズを用いた場合とで制御電極224、225の印加するバイアスを異なるように制御することが好ましい。具体的には、望遠側の結像レンズを用いる場合は、制御電極224、225に印加するバイアスの絶対値を小さくして、光電変換部222、223の実効的な断面積の差を小さくすればよい。また、広角側の結像レンズを用いる場合には、制御電極224、225に印加するバイアスの絶対値を大きくして、光電変換部222、223の実効的な断面積の差を大きくすればよい。
(実施形態3)
実施形態1及び2に示す固体撮像素子中の測距画素では、複数の導波路が並置された方向がX方向であった。すなわち、測距画素に入射した光束をX方向に分割して取得することで測距を行う固体撮像素子を示してきた。しかし、入射方向をX方向以外の方向に分割する測距画素を有する固体撮像素子に本発明を適用してもよい。
図8は、本実施形態の固体撮像素子400の一部を示している。なお、本実施形態においても実施形態1と同様、X方向は固体撮像素子400の長手方向に、Y方向は短手方向に対応している。この固体撮像素子400は、入射光束をY方向に分割して測距を行う測距画素410が配置されている。固体撮像素子400の−Y方向の周辺領域400aには測距画素410aが配置されている。また、固体撮像素子400の+Y方向の周辺領域400bには測距画素410bが配置されている。
図9は、図8の一点破線で囲んだ3つ分の測距画素410aの構成を示した図である。図9(a)は、3つ分の測距画素410aのYZ断面模式図である。測距画素410は、光の入射側より、マイクロレンズ401aと、複数の導波路402、403と、複数の光電変換部422、423と、を有している。図9(b)は、3つ分の測距画素410のXY方向の平面模式図である。
マイクロレンズ401は、測距画素410の中心軸に対して固体撮像素子の中心に向かう方向(+Y方向)に偏心している。また、複数の導波路402、403、複数の光電変換部422、423はY方向に並置されている。測距画素410の中で、光電変換部423は、測距画素410の中心軸に対してマイクロレンズ401の射影偏心方向とは反対方向に配置されている。一方、光電変換部422は、測距画素410の中心軸に対してマイクロレンズ401の射影偏心方向と同じ方向に配置されている。
そして、マイクロレンズ401の偏心方向とは反対の方向(−Y方向)に配置された光電変換部423のY方向の幅が、マイクロレンズ401の偏心方向と同じ方向(+Y方向)に配置された光電変換部422のY方向の幅よりも大きい。つまり、光電変換部423の断面積が光電変換部422の断面積よりも大きくなっている。この構成により、実施形態1と同様、光電変換部422と光電変換部423の最大感度の差を抑制することができるため、測距精度が向上する。
なお、固体撮像素子は、入射光束をX方向に分割する測距画素110と、入射光束をY方向に分割する測距画素410の双方を有するように構成してもよい。このような構成とすることで、被写体のコントラストの方向に依存せず、測距を行うことができる。この場合でも、マイクロレンズの偏心方向と複数の導波路および光電変換部が並置される方向に応じて、光電変換部の断面積を決定すればよい。
(実施形態4)
図10は、実施形態1に示す固体撮像素子100を備えたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置190の概略図である。撮像装置190は、固体撮像素子100の他に、固体撮像素子に光入射側に配置された結像光学系191、CPU192、転送回路193、信号処理部194を有する。CPU192は、転送回路193、信号処理部194の動作を制御する。光電変換部122、123で取得した信号を転送回路193によって信号処理部194に転送し、信号処理部194で測距像を形成し、各々の測距像を信号処理部194で比較することで測距を行っている。また、同様に光電変換部122、123で取得した信号は、信号処理部194で処理され、撮影画像用の信号としても使用される。
(その他の実施形態)
以上の実施形態1から4において、いずれも導波路および光電変換部が2つである場合を示したが、導波路および光電変換部が3つ以上あってもよい。導波路および光電変換部が3つ以上ある場合でも、そのうちの少なくとも2つの導波路において、以下の構成を満たしていればよい。すなわち、測距画素の中心軸に対して、マイクロレンズの射影偏心方向とは反対方向に配置されている光電変換部の方が、マイクロレンズの射影偏心方向と同じ方向に配置されている光電変換部よりも、断面積が大きくなっていればよい。または、測距画素の中心軸に対して、マイクロレンズの射影偏心方向とは反対方向に配置されている光電変換部の方が、マイクロレンズの射影偏心方向と同じ方向に配置されている光電変換部よりも、実効的に大きくするための制御電極を設ける構成とすればよい。このような構成とすることで、複数の光電変換部の感度差を低減することができるため、測距精度が向上する。
また、1つの測距画素内で、入射光束をX方向に分割する複数の光電変換部と入射光束をY方向に分割する複数の光電変換部とを有する構成であってもよい。この場合も、測距画素の中心軸に対してマイクロレンズの射影偏心方向とは反対方向に配置された光電変換部の方が、マイクロレンズの射影偏心方向と同じ方向に配置された光電変換部よりも、断面積が大きくなっていればよい。または、測距画素の中心軸に対して、マイクロレンズの射影偏心方向とは反対方向に配置されている光電変換部の方が、マイクロレンズの射影偏心方向と同じ方向に配置されている光電変換部よりも、実効的に大きくするための制御電極を設ける構成とすればよい。
また、上述した各実施形態は、可能であれば適宜組み合わせてもよい。
100、400 固体撮像素子
101、401 マイクロレンズ
102、103、402、403 導波路
104、105 コア
106、107 クラッド
110、210、31 0測距画素
122、123、222、223、422、423 光電変換部

Claims (16)

  1. 複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して配置されたコアとクラッドを有する複数の導波路と、前記複数の導波路に対応して配置されたマイクロレンズと、を有する測距画素を備えた固体撮像素子であって、
    前記固体撮像素子にある周辺領域に配置された少なくとも1つの測距画素において、
    前記マイクロレンズは、その中心軸が前記測距画素の中心軸に対して偏心して配置され、
    前記複数の光電変換部は、第1の光電変換部と第2の光電変換部とを有し、
    前記第1の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記第1の光電変換部の中心と前記第2の光電変換部の中心とを結ぶ直線上に射影した方向とは反対方向に配置され、
    前記第2の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記直線上に射影した方向と同じ方向に配置され、
    前記第1の光電変換部の断面積は、前記第2の光電変換部の断面積よりも大きいことを特徴とする固体撮像素子。
  2. 前記第1の光電変換部と前記第2の光電変換部とが配列された配列方向における前記第1の光電変換部の幅が、前記配列方向における前記第1の光電変換部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の固体撮像素子。
  3. 前記周辺領域に、マイクロレンズの偏心量が異なる少なくとも2つの測距画素が配置され、
    前記マイクロレンズの偏心量が大きい測距画素の方が、前記マイクロレンズの偏心量が小さい測距画素よりも、前記第2の光電変換部の断面積に対する前記第1の光電変換部の断面積の比の値が大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像素子。
  4. 複数の測距画素を有し、
    前記複数の測距画素において、各測距画素内の前記複数の光電変換部の断面積の和が等しいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  5. 複数の光電変換部と、前記複数の光電変換部に対応して配置されたコアとクラッドを有する複数の導波路と、前記複数の導波路に対応して配置されたマイクロレンズと、を有する測距画素を備えた固体撮像素子であって、
    前記固体撮像素子にある周辺領域に配置された少なくとも1つの測距画素において、
    前記マイクロレンズは、その中心軸が前記測距画素の中心軸に対して偏心して配置され、
    前記複数の光電変換部は、第1の光電変換部と第2の光電変換部と、を有し、
    前記第1の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記第1の光電変換部の中心と前記第2の光電変換部の中心とを結ぶ直線上に射影した方向とは反対方向に配置され、
    前記第2の光電変換部は、前記測距画素の中心軸に対して、前記マイクロレンズの偏心方向を前記直線上に射影した方向と同じ方向に配置され、
    前記第1の光電変換部に蓄えられるキャリアに対して引力となるバイアスを印加する第1の電極、及び、前記キャリアに対して斥力となるバイアスを印加する第2の電極のうち、少なくとも一方の電極を有することを特徴とする固体撮像素子。
  6. 前記第1の電極と前記第2の電極の両方を有することを特徴とする請求項5に記載の固体撮像素子。
  7. 前記少なくとも一方の電極が、前記複数の光電変換部に対して前記複数の導波路と同じ側に配置されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の固体撮像素子。
  8. 前記少なくとも一方の電極が、前記複数の光電変換部に対して前記複数の導波路とは反対側に配置されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の固体撮像素子。
  9. 前記マイクロレンズが、前記固体撮像素子の中心に向かって偏心していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  10. 前記周辺領域が、前記固体撮像素子の中心から前記固体撮像素子の対角線の長さの0.2倍以上離れた領域であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  11. 前記周辺領域に、少なくとも2つの測距画素が配置され、
    前記2つの測距画素のうち前記固体撮像素子の中心から離れた位置にある測距画素のマイクロレンズが、前記固体撮像素子の中心に近い測距画素のマイクロレンズに比べて偏心量が大きいことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  12. さらにマイクロレンズが偏心していない測距画素を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  13. さらにマイクロレンズが偏心する偏心方向と複数の導波路が配列された配列方向とが直交する測距画素を有し、
    前記偏心方向と配列方向とが直交する測距画素において、複数の光電変換部の断面積が等しいことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  14. 前記固体撮像素子の中央領域に、さらに測距画素を有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  15. さらに、単一の光電変換部と、前記単一の光電変換部の上に配置されたコアとクラッドを有する単一の導波路と、前記単一の導波路の上に配置されたマイクロレンズと、を有する撮像画素を有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の固体撮像素子。
  16. 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の固体撮像素子と、前記固体撮像素子に光入射側に配置された結像光学系と、を有することを特徴とする撮像装置。
JP2014025835A 2014-02-13 2014-02-13 固体撮像素子及び撮像装置 Active JP6347621B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014025835A JP6347621B2 (ja) 2014-02-13 2014-02-13 固体撮像素子及び撮像装置
US14/618,798 US9443891B2 (en) 2014-02-13 2015-02-10 Solid-state image sensor and imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014025835A JP6347621B2 (ja) 2014-02-13 2014-02-13 固体撮像素子及び撮像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015152739A true JP2015152739A (ja) 2015-08-24
JP2015152739A5 JP2015152739A5 (ja) 2017-03-16
JP6347621B2 JP6347621B2 (ja) 2018-06-27

Family

ID=53775638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014025835A Active JP6347621B2 (ja) 2014-02-13 2014-02-13 固体撮像素子及び撮像装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9443891B2 (ja)
JP (1) JP6347621B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017054966A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
US10204943B2 (en) 2016-08-10 2019-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Image sensor, method of manufacturing the same, and camera with pixel including light waveguide and insulation film

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI504256B (zh) * 2008-04-07 2015-10-11 Sony Corp 固態成像裝置,其訊號處理方法,及電子設備
TWI605276B (zh) 2009-04-15 2017-11-11 3M新設資產公司 光學結構及包含該光學結構之顯示系統
JP5986068B2 (ja) 2010-04-15 2016-09-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学的に活性な領域及び光学的に不活性な領域を含む再帰反射性物品
US9791604B2 (en) 2010-04-15 2017-10-17 3M Innovative Properties Company Retroreflective articles including optically active areas and optically inactive areas
MX341957B (es) 2010-04-15 2016-09-08 3M Innovative Properties Co Articulos retrorreflectantes que incluyen areas opticamente activas y areas opticamente inactivas.
JP2016015431A (ja) * 2014-07-03 2016-01-28 ソニー株式会社 固体撮像素子、および電子装置
EP3258493B1 (en) * 2016-06-16 2021-01-27 ams AG System-on-chip camera with integrated light sensor(s) and method of producing a system-on-chip camera
US10128284B2 (en) 2016-06-23 2018-11-13 Qualcomm Incorporated Multi diode aperture simulation
KR102577844B1 (ko) 2016-08-09 2023-09-15 삼성전자주식회사 이미지 센서
JP6862129B2 (ja) * 2016-08-29 2021-04-21 キヤノン株式会社 光電変換装置および撮像システム
JP2020113573A (ja) * 2019-01-08 2020-07-27 キヤノン株式会社 光電変換装置
CN112331684B (zh) * 2020-11-20 2024-02-09 联合微电子中心有限责任公司 图像传感器及其形成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012151215A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Canon Inc 固体撮像素子及び固体撮像素子を有する撮像システム
JP2012186271A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Panasonic Corp 固体撮像装置とその製造方法、および撮像モジュール
JP2012230172A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Nikon Corp 撮像装置
JP2013153050A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Canon Inc 固体撮像素子、該固体撮像素子を備えた距離検出装置、及びカメラ
JP2013228692A (ja) * 2012-03-29 2013-11-07 Canon Inc 撮像装置及びカメラシステム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101152389B1 (ko) * 2007-09-13 2012-06-05 삼성전자주식회사 이미지 센서와 그 제조 방법
JP5422889B2 (ja) 2007-12-27 2014-02-19 株式会社ニコン 固体撮像素子及びこれを用いた撮像装置
JP2010182765A (ja) 2009-02-04 2010-08-19 Sony Corp 固体撮像装置および電子機器
JP5644057B2 (ja) * 2009-03-12 2014-12-24 ソニー株式会社 固体撮像装置とその製造方法および撮像装置
JP5737971B2 (ja) * 2011-01-28 2015-06-17 キヤノン株式会社 固体撮像装置およびカメラ
JP2012182426A (ja) * 2011-02-09 2012-09-20 Canon Inc 固体撮像装置、固体撮像装置を用いた撮像システム及び固体撮像装置の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012151215A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Canon Inc 固体撮像素子及び固体撮像素子を有する撮像システム
JP2012186271A (ja) * 2011-03-04 2012-09-27 Panasonic Corp 固体撮像装置とその製造方法、および撮像モジュール
JP2012230172A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Nikon Corp 撮像装置
JP2013153050A (ja) * 2012-01-25 2013-08-08 Canon Inc 固体撮像素子、該固体撮像素子を備えた距離検出装置、及びカメラ
JP2013228692A (ja) * 2012-03-29 2013-11-07 Canon Inc 撮像装置及びカメラシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017054966A (ja) * 2015-09-10 2017-03-16 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
US10204943B2 (en) 2016-08-10 2019-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Image sensor, method of manufacturing the same, and camera with pixel including light waveguide and insulation film

Also Published As

Publication number Publication date
US9443891B2 (en) 2016-09-13
US20150228687A1 (en) 2015-08-13
JP6347621B2 (ja) 2018-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6347621B2 (ja) 固体撮像素子及び撮像装置
US10263027B2 (en) Solid-state imaging device and imaging apparatus
JP6347620B2 (ja) 固体撮像素子及び撮像装置
US9402041B2 (en) Solid-state image sensor and imaging apparatus using same
JP5506517B2 (ja) 固体撮像素子
US9935146B1 (en) Phase detection pixels with optical structures
JP6271900B2 (ja) 固体撮像素子およびそれを用いた撮像装置
US9307170B2 (en) Solid-state image sensor and range finder using the same
CN106033761B (zh) 具有非平面光学界面的背面照度图像传感器
JP6338443B2 (ja) 固体撮像素子およびそれを用いた撮像装置
US10063765B2 (en) Image pickup apparatus and camera
US10347778B2 (en) Graded-index structure for optical systems
US10665734B2 (en) Image sensor and image capturing apparatus
US20170077154A1 (en) Image sensor and image pickup apparatus including the same
WO2014049941A1 (ja) 固体撮像装置及び撮像装置
JP2017005509A (ja) 固体撮像素子、撮像装置、および測距装置
JP6001030B2 (ja) 固体撮像素子及びカメラ
JP2015005619A (ja) 固体撮像装置、その製造方法、およびカメラ
US20140139817A1 (en) Solid-state image sensor and range finder using the same
JP2015005620A (ja) 撮像デバイス、撮像装置及びカメラ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170208

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180501

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180529

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6347621

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151