JP5188011B2 - 撮像素子 - Google Patents
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Description
11は外部からの水分などの混入を抑えるために施される保護膜であり、井戸部10と同一材料のSiNにより形成される。56は平坦な表面を提供するための平坦化膜、57は赤(R)・緑(G)・青(B)などのカラーフィルタで、さらに平坦化層58を介してマイクロレンズ59が形成されている。マイクロレンズ59は、不図示の撮影レンズから入射する光束を最終的に受光部52に効率よく導くことができるようにレンズ形状が決められており、またマイクロレンズ59の位置は、中央画素での撮影レンズの主光線(入射角0°)に合わせて決定されている。
すなわち、図7のCMOS撮像素子では、Fナンバーが1.9よりも小さいレンズと組み合わせた場合、レンズ性能を十分に発揮させることができなくなる。
112は、井戸部110の上面開口110aとマイクロレンズ159の開口を結ぶ光学的な境界線113により形成される中間の仮想開口200の外側にプリズム形状部112aを有し、このプリズム形状部112aにより仮想開口200の外側に入射する光線を井戸部110に入射するように偏向させるための偏向膜である。なお、上記の光学的な境界線113とは、上記のプリズム形状部112aが無いと仮定した場合に、マイクロレンズ159の開口の最外周部に入射した光線が井戸部110の上面開口110aの最外周部に入射する場合の光線の光路である。
110 井戸部
110a 上面開口
112 偏向膜
112a プリズム形状部
112a1,112a2 テーパ面
113 光学的な境界線
152 受光部
155 配線電極
156 平坦化膜
157 カラーフィルタ
159 マイクロレンズ
160 CMOS撮像素子
200 仮想開口
Claims (2)
- 複数の画素を有する撮像素子において、
前記複数の画素毎に配置され、受光した光を電気信号に変換する光電変換部と、
前記撮像素子に入射する光を前記光電変換部に集光するためのマイクロレンズと、
前記マイクロレンズにより集光された光を前記光電変換部に案内するために、前記マイクロレンズと前記光電変換部との間にある絶縁膜の中に埋め込まれて配置され、前記絶縁膜の屈折率よりも高い屈折率を有する錐体形状のガイド部と、
プリズム形状部と、該プリズム形状部の屈折率よりも高い屈折率を有し前記ガイド部と一体化された膜状部とからなり、前記マイクロレンズの開口の最外周部に入射した光線が前記ガイド部の上面開口の最外周部に入射する場合の前記光線の光路である光学的境界線により形成される仮想開口の略外側に位置し、前記マイクロレンズの開口から入射して前記仮想開口の外側に入射した光線を前記ガイド部の上面開口内に向かう方向に偏向させる偏向手段とを具備し、
前記撮像素子における各画素の位置にかかわらず前記マイクロレンズの開口の最外周部に入射した光線が前記仮想開口に入射するように、前記撮像素子の中央部に位置する中央画素と比べて前記撮像素子の周辺部に位置する周辺画素における前記マイクロレンズの位置を撮影レンズの主光線に合わせてずらして配置したことを特徴とする撮像素子。 - 前記プリズム形状部は、断面三角形状又は台形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像素子。
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