JP2018195908A - 撮像素子、撮像素子の製造方法、電子機器、及び、撮像モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
1.一般的なGMRフィルタについて
2.第1の実施形態(クラッド・コア構造が回折格子の下層に配置され、クラッド層、コア層に反射部が設けられている例)
3.第2の実施形態(クラッド・コア構造が回折格子の上層に配置され、クラッド層、コア層に反射部が設けられている例)
4.第3の実施形態(クラッド・コア構造が回折格子の下層に配置され、コア層のみに反射部が設けられている例)
5.第4の実施形態(クラッド・コア構造が回折格子の上層に配置され、コア層のみに反射部が設けられている例)
6.第5の実施形態(反射部にブラッグミラー構造を用いた例)
7.第6の実施形態(反射部に誘電体ミラーを用いた例)
8.第7の実施形態(反射部にエアギャップを用いた例)
9.第8の実施形態(クラッド・コア構造を2層にした例)
10.撮像素子の製造方法
11.応用例
12.変形例
まず、図1乃至図5を参照して、一般的なGMRフィルタについて説明する。
次に、図6乃至図10を参照して、本技術の第1の実施形態について説明する。
まず、図6乃至図9を参照して、本技術が適用される撮像素子の構成例について説明する。
次に、図10を参照して、反射部224の作用について説明する。
次に、図11乃至図13を参照して、本技術の第2の実施形態について説明する。
図11は、撮像素子100の第2の実施形態である撮像素子100bの構成例を模式的に示す断面図である。なお、図中、図7の撮像素子100aと対応する部分には同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
ここで、図12及び図13を参照して、反射部224を設けない場合と反射部224を設けた場合のGMRフィルタ222bの波長特性を比較する。
次に、図14及び図15を参照して、本技術の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、第1の実施形態と比較して、反射部の位置が異なる。
次に、図16を参照して、本技術の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、第2の実施形態と比較して、反射部が設けられる範囲が異なる。
次に、図17を参照して、本技術の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、第3の実施形態と比較して、反射部の構造が異なる。
次に、図18及び図19を参照して、本技術の第6の実施形態について説明する。第6の実施形態は、上述した実施形態と比較して、反射部の位置及び素材が異なる。
次に、図20及び図21を参照して、本技術の第7の実施形態について説明する。第7の実施形態は、第6の実施形態と比較して、反射部の構成又は素材が異なる。
次に、図22を参照して、本技術の第8の実施形態について説明する。第8の実施形態は、回折格子222Aの上下にそれぞれクラッド・コア構造が設けられている点が、他の実施形態と異なる。
次に、図24及び図25を参照して、図14の撮像素子100cの製造方法のうち、フィルタ層102c以降の製造方法の例について説明する。なお、図24及び図25では、フィルタ層102cの製造の説明に必要な部分のみを図示しており、他の部分の図示は適宜省略している。また、フィルタ層102cの遮光膜225を形成する工程の説明は省略する。
次に、本技術の応用例について説明する。
例えば、本技術は、図26に示されるように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに応用することができる。
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供され装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
図30は、本技術を適用した電子機器の構成例を示している。
また、本技術は、例えば、撮像装置等の各種の電子機器に用いる撮像モジュールに適用することが可能である。撮像モジュールは、例えば、撮像素子100、撮像素子100に被写体の像を結像させる光学系(例えば、レンズ等)、及び、撮像素子100から出力される信号を処理する信号処理部(例えば、DSP)を備える。
また、例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
さらに、例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
以下、上述した本技術の実施形態の変形例について説明する。
また、例えば、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタと、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部と
を備える撮像素子。
(2)
前記構造色フィルタは、
前記入射面又は前記入射面に平行な面に形成されている回折格子と、
前記回折格子を基準にして前記入射面側及び前記入射面と反対側の少なくとも一方に配置されるコア層と
を備え、
前記反射部は、隣接する前記構造色フィルタの間の少なくとも前記コア層に配置されている
前記(1)に記載の撮像素子。
(3)
前記反射部は、前記撮像素子の各画素において、少なくとも前記コア層の周囲を囲んでいる
前記(2)に記載の撮像素子。
(4)
前記反射部は、前記コア層と屈折率が異なる
前記(2)又は(3)に記載の撮像素子。
(5)
前記反射部は、金属製である
前記(4)に記載の撮像素子。
(6)
前記反射部は、ブラッグミラー構造を有している
前記(4)に記載の撮像素子。
(7)
前記反射部は、誘電体ミラーである
前記(4)に記載の撮像素子。
(8)
前記反射部は、エアギャップである
前記(4)に記載の撮像素子。
(9)
前記反射部の幅は、50nm以上かつ200nm以下である
前記(2)乃至(8)のいずれかに記載の撮像素子。
(10)
前記構造色フィルタは、
前記回折格子と前記コア層との間に配置され、前記コア層より屈折率が低いクラッド層を
さらに備える前記(2)乃至(9)のいずれかに記載の撮像素子。
(11)
前記クラッド層の厚みは、150nm以下である
前記(10)に記載の撮像素子。
(12)
前記コア層は、前記回折格子を基準にして前記入射面側及び前記入射面と反対側の両方に配置されている
前記(2)乃至(11)のいずれかに記載の撮像素子。
(13)
前記回折格子は、格子周期が200nm以上かつ600nm以下である1次元回折格子又は2次元回折格子である
前記(2)乃至(12)のいずれかに記載の撮像素子。
(14)
前記回折格子の厚みは、50nm以上かつ150nm以下である
前記(2)乃至(13)のいずれかに記載の撮像素子。
(15)
前記コア層の厚みは、50nm以上かつ200nm以下である
前記(2)乃至(14)のいずれかに記載の撮像素子。
(16)
前記構造色フィルタは、GMR(Guided Mode Resonance)フィルタである
前記(2)乃至(15)のいずれかに記載の撮像素子。
(17)
前記構造色フィルタを透過した光が入射する光電変換部を
さらに備える前記(1)乃至(16)のいずれかに記載の撮像素子。
(18)
光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタを形成する工程と、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部を形成する工程と
を含む撮像素子の製造方法。
(19)
撮像素子と、
前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記撮像素子は、
光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタと、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部と
を備える電子機器。
(20)
撮像素子と、
前記撮像素子に被写体の像を結像させる光学系と、
前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記撮像素子は、
光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタと、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部と
を備える撮像モジュール。
Claims (20)
- 光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタと、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部と
を備える撮像素子。 - 前記構造色フィルタは、
前記入射面又は前記入射面に平行な面に形成されている回折格子と、
前記回折格子を基準にして前記入射面側及び前記入射面と反対側の少なくとも一方に配置されるコア層と
を備え、
前記反射部は、隣接する前記構造色フィルタの間の少なくとも前記コア層に配置されている
請求項1に記載の撮像素子。 - 前記反射部は、前記撮像素子の各画素において、少なくとも前記コア層の周囲を囲んでいる
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記反射部は、前記コア層と屈折率が異なる
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記反射部は、金属製である
請求項4に記載の撮像素子。 - 前記反射部は、ブラッグミラー構造を有している
請求項4に記載の撮像素子。 - 前記反射部は、誘電体ミラーである
請求項4に記載の撮像素子。 - 前記反射部は、エアギャップである
請求項4に記載の撮像素子。 - 前記反射部の幅は、50nm以上かつ200nm以下である
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記構造色フィルタは、
前記回折格子と前記コア層との間に配置され、前記コア層より屈折率が低いクラッド層を
さらに備える請求項2に記載の撮像素子。 - 前記クラッド層の厚みは、150nm以下である
請求項10に記載の撮像素子。 - 前記コア層は、前記回折格子を基準にして前記入射面側及び前記入射面と反対側の両方に配置されている
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記回折格子は、格子周期が200nm以上かつ600nm以下である1次元回折格子又は2次元回折格子である
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記回折格子の厚みは、50nm以上かつ150nm以下である
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記コア層の厚みは、50nm以上かつ200nm以下である
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記構造色フィルタは、GMR(Guided Mode Resonance)フィルタである
請求項2に記載の撮像素子。 - 前記構造色フィルタを透過した光が入射する光電変換部を
さらに備える請求項1に記載の撮像素子。 - 光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタを形成する工程と、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部を形成する工程と
を含む撮像素子の製造方法。 - 撮像素子と、
前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記撮像素子は、
光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタと、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部と
を備える電子機器。 - 撮像素子と、
前記撮像素子に被写体の像を結像させる光学系と、
前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記撮像素子は、
光の入射面又は前記入射面に平行な面における電磁波の干渉を利用する構造色フィルタと、
隣接する前記構造色フィルタの間において電磁波を反射する反射部と
を備える撮像モジュール。
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