JP5496794B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
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Description
また、好ましくは、前記第1の光透過膜群は、前記第2の光透過膜群より前記撮像領域の中心に近く、前記第2の光透過膜群の光の屈折率は、前記第1の光透過膜群の光の屈折率より大きい。
また、好ましくは、前記第1の光透過膜群に対応する中心軸の位置と、前記第2の光透過膜群に対応する中心軸の位置とは異なる。
図1を参照して、固体撮像装置500は、撮像領域R10を含む。撮像領域R10は、平面に形成される領域である。撮像領域R10には、図示しないレンズを透過した光が入射される。固体撮像装置500は、撮像領域R10に入射される入射光を利用して撮像を行う。
再び、図1を参照して、撮像領域R10において該撮像領域R10の中心部(撮像領域中心部)以外の部分には、複数の単位画素10が行列状に配置される。すなわち、撮像領域R10には、複数の単位画素が平面状に配置される。
図3(a)は、単位画素10の断面図である。
(A、B、C:定数)
B=−k0n0 ・・・(式3)
k0=2π/λ ・・・(式4)
図7は、撮像領域R10のD端に配置される集光素子L20を説明するための図である。
また、好ましくは、前記第1の光透過膜群に対応する中心軸の位置と、前記第2の光透過膜群に対応する中心軸の位置とは異なる。
次に、本実施の形態に係る固体撮像装置500を備えるカメラ(撮像装置)1000について説明する。
図9において、位置P1は、中心CP(撮像領域中心部)に対応する位置である。位置P2は、撮像領域中間部に対応する位置である。位置P2は、撮像領域周縁部(H端)に対応する位置である。
以下、図面を参照しながら、比較例1における固体撮像装置(図示せず)について説明する。以下においては、比較例1における固体撮像装置を、固体撮像装置700と表記する。
以下、図面を参照しながら、比較例2に係る固体撮像装置について説明する。
固体撮像装置Jの撮像領域には、単位画素11Jが行列状に配置される。
このような場合、集光素子L21Jを利用した固体撮像装置Jは、図15(a)〜(c)に示されるように、撮像領域周縁部では、必要以上に光が大きく曲がるため、受光素子12に到達する光が減少し、画像の周縁部が暗くなるという課題を有している。
固体撮像装置500の撮像領域R10に配置される複数の単位画素のうちの少なくとも1つの単位画素10に含まれる集光素子L20は、互いに隣接する第1の光透過膜群L21および第2の光透過膜群L22とから構成される。第1の光透過膜群L21と第2の光透過膜群L22とは、入射される少なくとも2種類の入射光を、対応する同一の受光素子12へ導くための互いに異なる実効屈折率分布を有する。
12 受光素子
500,700 固体撮像装置
1000 カメラ
L20 集光素子
L21 第1の光透過膜群
L22 第2の光透過膜群
L31,L31N,L32 光透過膜
R10 撮像領域
Claims (8)
- 平面に形成される撮像領域に入射される入射光を利用して撮像を行う固体撮像装置であって、
前記撮像領域には、複数の単位画素が平面状に配置され、
前記複数の単位画素の各々は、
受光素子と、
入射される光を該受光素子へ導くための集光素子とを含み、
前記複数の単位画素のうちの少なくとも1つの単位画素に含まれる集光素子は、互いに隣接する第1および第2の光透過膜群から構成される多構成集光素子であり、
前記第1および第2の光透過膜群の各々は、前記撮像領域に垂直な軸を中心軸とする複数の同心円弧状の光透過膜から構成され、
前記第1の光透過膜群と前記第2の光透過膜群とは、入射される少なくとも2種類の入射光を、対応する同一の受光素子へ導くための互いに異なる実効屈折率分布を有し、
前記第1の光透過膜群と前記第2の光透過膜群との境界部分は、直線であり、
前記直線としての境界線は、前記撮像領域の中心と前記多構成集光素子を含む単位画素の中心とを結ぶ線に対し直交し、
前記多構成集光素子に対応する境界線の位置は、前記撮像領域の中心から該多構成集光素子を含む単位画素までの距離に応じて異なり、
前記多構成集光素子に対応する境界線の位置は、該多構成集光素子を含む単位画素の配置位置が、前記撮像領域の周縁部に近い程、該多構成集光素子を含む単位画素の中心に近い
固体撮像装置。 - 前記第1の光透過膜群は、前記第2の光透過膜群より前記撮像領域の中心に近く、
前記第2の光透過膜群の光の屈折率は、前記第1の光透過膜群の光の屈折率より大きい
請求項1に記載の固体撮像装置。 - 前記多構成集光素子を含む単位画素は、前記撮像領域において該撮像領域の中心部以外の部分に配置される
請求項1または2に記載の固体撮像装置。 - 前記多構成集光素子に対応する境界線は、該多構成集光素子を含む単位画素の配置位置が前記撮像領域の周縁部である場合、該多構成集光素子を含む単位画素の中心を通る
請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 前記多構成集光素子を含む単位画素は、前記撮像領域の角部に配置される
請求項1〜4のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 各前記同心円弧状の光透過膜の幅は、入射光の波長以下である
請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 前記第1の光透過膜群に対応する中心軸の位置と、前記第2の光透過膜群に対応する中心軸の位置とは異なる
請求項1〜6のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 前記多構成集光素子は、屈折率分布型レンズである
請求項1〜7のいずれかに記載の固体撮像装置。
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