JP2015176969A - 固体撮像装置及び撮像システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入射された光を光電変換して信号電荷を生成する光電変換部と、光電変換部から転送される信号電荷を蓄積する電荷蓄積部と、電荷蓄積部の信号電荷が転送されるフローティングディフュージョン部と、入射された光を光電変換部に集光するための導波路と、少なくとも電荷蓄積部を覆うように設けられ、集光された光を光電変換部に入射させる開口部を有する遮光部と、をそれぞれが含む複数の画素を備え、導波路は、光が入射される入射部と光を出射する出射部とを有し、出射部と光電変換部との間隔が、遮光部の下端と光電変換部との間隔よりも大きいことを特徴とする固体撮像装置。
【選択図】図3
Description
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、ノイズの発生を抑制することを目的とする。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画素の回路構成を示す図である。画素は入射された光を電気信号に変換して出力する素子である。画素を行列状に配置することにより固体撮像装置の受光部である画素アレイが構成される。画素はシリコン(Si)等の半導体基板上に形成される。
図5は第2の実施形態における遮光膜203と導波路31との位置関係を説明する図である。図5は図2(a)のX−X”に相当する箇所の断面図であり、光電変換部1付近を拡大して示すものである。第2の実施形態では、第1の実施形態の構成に加えて、導波路31と光電変換部1の間に反射防止層52が配置されている。
図6は第3の実施形態における遮光膜203と導波路31との位置関係を説明する図である。図6は図2(a)のX−X”に相当する箇所の断面図であり、光電変換部1付近を拡大して示すものである。
図7(a)は、本発明の第4の実施形態に係る画素の平面図であり、図7(b)は、図7(a)のY−Y’における断面図である。対応する部材には同一の符号が付されている。
第5の実施形態について、図8と図9を用いて説明する。図8と図9において、図2(a)、(b)と同じ機能を有する部分の符号は同一としている。図8は第5の実施形態に係る画素の平面図を示しており、図9は図8のZ−Z’における本発明の第5の実施形態に係る画素の断面図である。第5の実施形態に係る画素は固体撮像装置の画素アレイの周辺部に配置される画素として用いられる。画素アレイの周辺部では被写体から照射される光が画素に斜めに入射する場合がある。斜めに入射した光は部分的に遮光膜203に遮られ、光電変換部1に入射する光量が減少する場合がある。これにより、画素アレイの周辺部で光量が不足する。このような画素アレイを用いたカメラ等の撮影システムで撮影を行うと、画像の周辺部が光量不足により暗くなることがある。
図10は、本発明の第6の実施形態に係る固体撮像装置を用いた撮像システムの構成を示す図である。撮像システム800は、光学部810、固体撮像装置820、映像信号処理部830、記録・通信部840、タイミング制御部850、システム制御部860、及び再生・表示部870を備える。固体撮像装置820には、第1〜第5の実施形態として前述した固体撮像装置が用いられる。
2 電荷蓄積部
31 導波路
203 遮光部(遮光膜)
Claims (7)
- 入射された光を光電変換して信号電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部から転送される信号電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記電荷蓄積部の前記信号電荷が転送されるフローティングディフュージョン部と、
入射された光を前記光電変換部に集光するための導波路と、
少なくとも前記電荷蓄積部を覆うように設けられ、前記集光された光を前記光電変換部に入射させる開口部を有する遮光部と、
をそれぞれが含む複数の画素を備え、
前記導波路は、光が入射される入射部と光を出射する出射部とを有し、
前記出射部と前記光電変換部との間隔が、前記遮光部の下端と前記光電変換部との間隔よりも大きい
ことを特徴とする固体撮像装置。 - 前記遮光部の前記開口部の端部の少なくとも一部が、前記導波路の光軸方向から見て前記入射部と前記出射部の間に位置していることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記遮光部の開口部の幅が、前記出射部の幅よりも大きく、前記入射部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。
- 前記出射部と前記光電変換部との間隔が、前記遮光部の上端と前記光電変換部との間隔よりも小さ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装置。
- 前記光電変換部から前記電荷蓄積部に電荷を転送するための、制御電極を有するトランジスタをさらに備え、
前記遮光部は前記トランジスタの制御電極を覆う部分と、前記光電変換部の一部に延在する部分とを含み、
前記出射部と前記光電変換部との間隔が、前記遮光部の前記光電変換部の一部に延在する部分の上端と前記光電変換部との間隔よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の固体撮像装置。 - 少なくとも1つの画素において、前記導波路の光軸方向から見て、前記出射部の重心の位置が、前記遮光部の前記開口部の重心の位置に対し、前記複数の画素の中心の方向にずらされていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の固体撮像装置を備えることを特徴とする撮像システム。
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