JP2018011040A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換部を有する複数の画素が配された画素領域であって、有効画素領域72と、遮光膜90で覆われたオプティカルブラック領域74と、有効画素領域72とオプティカルブラック領域74との間のダミー画素領域82、84、86と、を含む画素領域を有する。複数の画素のうち、少なくとも有効画素領域72及びオプティカルブラック領域74に配された画素は、光電変換部の上に配された光導波路212を有する。有効画素領域72とオプティカルブラック領域74との間において、光導波路212を有する画素は、少なくとも1画素ピッチ以上離れて配置されている。
【選択図】図3
Description
本発明の第1実施形態による撮像装置について、図1乃至図4を用いて説明する。図1は、本実施形態による撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図2は、本実施形態による撮像装置の画素領域のレイアウトを示す平面図である。図3は、本実施形態による撮像装置の構造を示す断面図及び上面図である。図4は、比較例による撮像装置の構造を示す断面図及び上面図である。
本発明の第2実施形態による撮像装置について、図5を用いて説明する。図1乃至図3に示す第1実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第3実施形態による撮像装置について、図6及び図7を用いて説明する。図1乃至図5に示す第1及び第2実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第4実施形態による撮像装置について、図8を用いて説明する。図1乃至図7に示す第1乃至第3実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第5実施形態による撮像装置について、図9を用いて説明する。図1乃至図8に示す第1乃至第4実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第6実施形態による撮像装置について、図10を用いて説明する。図1乃至図9に示す第1乃至第5実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第7実施形態による撮像装置について、図11を用いて説明する。図1乃至図10に示す第1乃至第6実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第8実施形態による撮像装置について、図12を用いて説明する。図1乃至図11に示す第1乃至第7実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第9実施形態による撮像装置について、図13を用いて説明する。図1乃至図12に示す第1乃至第8実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図13は、本実施形態による撮像装置を示す断面図である。図13は、開口領域92と遮光領域94との境界付近の断面図であり、図2(b)のA−A′線断面図に対応する。
本発明の第10実施形態による撮像装置について、図14乃至図16を用いて説明する。図1乃至図13に示す第1乃至第9実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第11実施形態による撮像装置について、図17乃至図19を用いて説明する。図1乃至図16に示す第1乃至第10実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。
本発明の第12実施形態による撮像装置について、図20を用いて説明する。図1乃至図19に示す第1乃至第11実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図20は、本実施形態による撮像装置を示す断面図である。図20は、開口領域92と遮光領域94との境界付近の断面図であり、図2(b)のA−A′線断面図に対応する。
本発明の第13実施形態による撮像システムについて、図21を用いて説明する。図1乃至図20に示す第1乃至第12実施形態による撮像装置と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡潔にする。図21は、本実施形態による撮像システムの構成を示すブロック図である。
本発明の第14実施形態による撮像システム及び移動体について、図22を用いて説明する。図22は、本実施形態による撮像システム及び移動体の構成を示す図である。
本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、光導波路212上に連結部214,214A,214Bを設けたが、連結部214,214A,214Bは、必ずしも設ける必要はない。連結部214A,214Bは、光導波路212を絶縁膜208に埋め込み形成する過程で絶縁膜208上に残存する部分である。連結部214A,214Bは光導波路212の製造時に除去することも可能であるが、その場合には、絶縁膜208と光導波路212との構成材料の違いに起因して研磨レートが面内で変化し、表面の平坦性が悪化する虞がある。絶縁膜208の表面の平坦性が悪化すると、その上に配置されるカラーフィルタ(図示せず)やマイクロレンズ218の形成面の平坦性も悪化し、光学特性が低下する。連結部214,214A,214Bを残さなくても表面の平坦性を維持できる場合などには、連結部214,214A,214Bは、必ずしも残存させる必要はない。
12…画素
72…有効画素領域
74…OB領域
80…ダミー画素領域
90…遮光膜
92…開口領域
94…遮光領域
100…撮像装置
202…光電変換部
210…配線層
212…光導波路
214,214A,214B…連結部
218…マイクロレンズ
220…遮光壁
Claims (20)
- 光電変換部を有する複数の画素が配された画素領域であって、有効画素領域と、遮光膜で覆われたオプティカルブラック領域と、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック領域との間のダミー画素領域と、を含む画素領域を有し、
前記複数の画素のうち、少なくとも前記有効画素領域及び前記オプティカルブラック領域に配された前記画素は、前記光電変換部の上に配された光導波路を有し、
前記有効画素領域と前記オプティカルブラック領域との間において、前記光導波路を有する前記画素は、少なくとも1画素ピッチ以上離れて配置されている
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記ダミー画素領域に配された少なくとも一部の前記画素は、前記光導波路が設けられていない
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記光導波路と同質の材料からなり、前記有効画素領域に配された前記画素の前記光導波路を互いに連結するように設けられた第1の連結部と、
前記光導波路と同質の前記材料からなり、前記オプティカルブラック領域に配された前記画素の前記光導波路を互いに連結するように設けられた第2の連結部と、を更に有し、
前記第1の連結部と前記第2の連結部とは、互いに離間して配置されている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。 - 前記光導波路と同質の材料からなり、前記有効画素領域及び前記オプティカルブラック領域に配された前記画素の前記光導波路を互いに連結するように設けられた連結部を更に有する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。 - 前記ダミー画素領域は、前記遮光膜で覆われ、前記光導波路が設けられていない前記画素が配された第1の領域を有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記ダミー画素領域は、前記第1の領域と前記有効画素領域との間に配された領域であって、前記遮光膜で覆われ、前記光導波路を含む前記画素が配された第2の領域を更に有する
ことを特徴とする請求項5記載の撮像装置。 - 前記ダミー画素領域は、前記第2の領域と前記有効画素領域との間に配された領域であって、前記遮光膜で覆われておらず、前記光導波路が設けられた前記画素が配された第3の領域を更に有する
ことを特徴とする請求項6記載の撮像装置。 - 前記ダミー画素領域は、前記第1の領域と前記有効画素領域との間に配された領域であって、前記遮光膜で覆われておらず、前記光導波路が設けられていない前記画素が配された第2の領域を更に有する
ことを特徴とする請求項5記載の撮像装置。 - 前記ダミー画素領域は、前記第2の領域と前記有効画素領域との間に配された領域であって、前記遮光膜で覆われておらず、前記光導波路が設けられた前記画素が配された第3の領域を更に有する
ことを特徴とする請求項8記載の撮像装置。 - 少なくとも前記有効画素領域に配された前記画素は、前記光電変換部に光を集光するマイクロレンズを更に有し、
前記第2の領域に配された前記画素は、前記マイクロレンズが設けられていない
ことを特徴とする請求項8又は9記載の撮像装置。 - 少なくとも前記有効画素領域に配された画素は、前記光電変換部に入射する光の波長を選択するカラーフィルタを更に有し、
前記第3の領域に配された前記画素は、前記カラーフィルタが設けられていない
ことを特徴とする請求項7又は9記載の撮像装置。 - 少なくとも前記有効画素領域に配された画素は、前記光電変換部に光を集光するマイクロレンズを更に有し、
前記第3の領域に配された前記画素は、前記マイクロレンズが設けられていない
ことを特徴とする請求項7、9及び11のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記画素領域に設けられた配線層と、
前記ダミー画素領域に設けられ、前記配線層と同質の材料からなる遮光壁と、
を更に有することを特徴とする請求項5乃至12のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記遮光壁は、前記光導波路が設けられていない前記画素に設けられている
ことを特徴とする請求項13記載の撮像装置。 - 前記遮光壁は、定電圧の端子に接続されている
ことを特徴とする請求項13又は14記載の撮像装置。 - 前記第1の領域に配された前記画素の前記光電変換部と前記遮光膜との間隔は、前記オプティカルブラック領域に配された前記画素の前記光電変換部と前記遮光膜との間隔よりも狭い
ことを特徴とする請求項5乃至15のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 光電変換部と、前記光電変換部の上に配された光導波路とをそれぞれが有する複数の画素が配された画素領域であって、前記光電変換部において光電変換により生じた電荷に基づく信号を出力する前記画素が設けられた有効画素領域と、遮光膜で覆われた前記画素が設けられたオプティカルブラック領域と、前記有効画素領域と前記オプティカルブラック領域との間のダミー画素領域と、を含む画素領域と、
前記光導波路と同質の材料からなり、前記有効画素領域に設けられた前記画素の前記光導波路を互いに連結するように配された第1の連結部と、
前記光導波路と同質の材料からなり、前記オプティカルブラック領域に設けられた前記画素の前記光導波路を互いに連結するように配された第2の連結部と、を有し、
前記第1の連結部と前記第2の連結部とは、互いに離間して配置されている
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記光導波路は、窒化シリコンにより構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 請求項1乃至18のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置から出力される信号を処理する信号処理部と
を有することを特徴とする撮像システム。 - 移動体であって、
請求項1乃至18のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置からの信号に基づく視差画像から、対象物までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記距離情報に基づいて前記移動体を制御する制御手段と
を有することを特徴とする移動体。
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