JP6308760B2 - 光電変換装置および光電変換装置を有する撮像装置 - Google Patents
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Description
行方向および列方向に配された複数の画素と、前記複数の画素と、前記可視光フィルタおよび前記白色光フィルタとの間に配された複数の配線層と、を備え、前記複数の画素は、前記可視光フィルタに対応して配された第1の画素と、前記白色光フィルタに対応して配された第2の画素と、を有し、前記第1の画素と前記第2の画素とは同じ大きさおよび形状であり、行方向、列方向および対角方向において、複数の前記第1の画素の各々の間には、前記第2の画素が配されており、前記複数の配線層によって、前記第1の画素と、前記第2の画素との各々の上方に開口が形成され、前記第1の画素の上方と、前記第2の画素の上方とで、前記開口の形状は同じであることを特徴とする。
本実施例の光電変換装置を、図1乃至図5を用いて説明する。まず、本実施例の光電変換装置の概要を図1の概略図を用いて説明する。
本実施例の光電変換装置を、フィルタ配列を示す図10A、および図10Bを用いて説明する。本実施例の光電変換装置は、可視光フィルタの配列の点で実施例1と相違する。その他の構成は、実施例1と同様であり、詳細な説明を省略する。図10A、および図10Bは、実施例1の図2に対応する図面であり、実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施例の光電変換装置を、フィルタ配列を示す図11を用いて説明する。本実施例の光電変換装置は、画素配列、および画素形状の点で実施例1と相違する。その他の構成は、実施例1と同様であり、詳細な説明を省略する。図11Aは、実施例1の図2に対応する図面であり、図11Bは、実施例1の図5に対応する図面である。実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図11Aでは、図2にて示した行列番号(n、m等)を省略している。
本実施例の光電変換装置を、フィルタ配列を示す図12を用いて説明する。本実施例の光電変換装置は、画素配列、および画素形状の点で実施例1と相違する。その他の構成は、実施例1と同様であり、詳細な説明を省略する。図12Aは、実施例1の図2に対応する図面であり、図12Bは、実施例1の図5に対応する図面である。実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施例に係る光電変換装置を、図13を用いて説明する。図13はフィルタの配列を示したものである。本実施例の光電変換装置は、IRフィルタに代わって白色光フィルタ(以下Wフィルタともいう)が配されている点で実施例1の光電変換装置と異なる。IRフィルタが、近赤外光を選択的に透過させるフィルタであるのに対して、Wフィルタは、透過する光の波長に対して選択性を有さず、可視光および近赤外光の全ての波長の光を一様に透過させる。
光電変換装置の応用例として、光電変換装置が組み込まれた撮像装置について例示的に説明する。撮像装置の概念には、撮影を主目的とするカメラのみならず、撮影機能を補助的に備える装置(例えば、パーソナルコンピュータ、携帯端末)も含まれる。撮像装置は、上記の実施例として例示された光電変換装置と、光電変換装置から出力される信号を処理する信号処理部とを含む。該信号処理部は、例えば、A/D変換器、および、該A/D変換器から出力されるデジタルデータを処理するプロセッサを含み、先に述べた加算等の処理を行うことができる。
次に、上述した撮像装置の信号処理部830において行われる信号補正について、図15乃至図16を用いて説明する。
300 画素
301 単位セル
905 光電変換領域
913 第1配線層
915 第2配線層
917 第3配線層
919 カラーフィルタ層
Claims (12)
- 複数の可視光フィルタと、
複数の赤外光フィルタと、
行方向および列方向に配された複数の画素と、
前記複数の画素と、前記可視光フィルタおよび前記赤外光フィルタとの間に配された複数の配線層と、を備え、
前記複数の画素は、4行4列で単位セルを構成し、
前記単位セルは、Rフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタに対応して配された複数の第1の画素と、前記赤外光フィルタに対応して配された複数の第2の画素と、を有し、
前記第1の画素と前記第2の画素とは平面視において同じ形状および大きさであり、
行方向、列方向および対角方向において、前記複数の第1の画素の各々の間には、前記第2の画素が配されており、
前記複数の配線層によって、前記第1の画素と、前記第2の画素との各々の上方に開口が形成され、
前記第1の画素の上方と、前記第2の画素の上方とで、前記開口の形状は同じであることを特徴とする光電変換装置。 - 前記可視光フィルタの外縁、および前記赤外光フィルタの外縁は、複数の辺を有する多角形であり、前記可視光フィルタの外縁は、複数の前記赤外光フィルタのいずれかの外縁の一辺または角部と接していることを特徴とする
請求項1に記載の光電変換装置。 - 前記複数の配線層は、
前記第1の画素および前記第2の画素の受光面に対して垂直方向において、最も前記第1の画素および前記第2の画素に近い位置に配された第1の配線層と、
前記第1の配線層よりも、前記第1の画素および前記第2の画素の受光面に対して垂直方向において、前記第1の画素および前記第2の画素から離れた位置に配された第2の配線層と、を備え、
前記開口は、前記第1の配線層および前記第2の配線層によって形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の光電変換装置。 - 前記第1の画素における光電変換領域に対応する開口と、前記第2の画素における光電変換領域に対応する開口とは、前記複数の配線層のうち2つの配線層により区画されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光電変換装置。
- 前記可視光フィルタの分光透過率は、400nm以上700nm未満の波長範囲において50%以上の値を有し、
前記赤外光フィルタの分光透過率は、700nm未満において50%未満の値を満たし、700nm以上の波長範囲において50%以上の値を有することを特徴とする
請求項1から4のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 複数の可視光フィルタと、
複数の白色光フィルタと、
行方向および列方向に配された複数の画素と、
前記複数の画素と、前記可視光フィルタおよび前記白色光フィルタとの間に配された複数の配線層と、を備え、
前記複数の画素は、4行4列で単位セルを構成し、
前記単位セルは、Rフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタに対応して配された複数の第1の画素と、前記白色光フィルタに対応して配された複数の第2の画素と、を有し、
前記第1の画素と前記第2の画素とは平面視において同じ大きさおよび形状であり、
行方向、列方向および対角方向において、前記複数の第1の画素の各々の間には、前記第2の画素が配されており、
前記複数の配線層によって、前記第1の画素と、前記第2の画素との各々の上方に開口が形成され、
前記第1の画素の上方と、前記第2の画素の上方とで、前記開口の形状は同じであることを特徴とする光電変換装置。 - 前記可視光フィルタの外縁、および前記白色光フィルタの外縁は、複数の辺を有する多角形であり、前記可視光フィルタの外縁は、複数の前記白色光フィルタのいずれかの外縁の一辺または角部と接していることを特徴とする
請求項6に記載の光電変換装置。 - 前記複数の配線層は、
前記第1の画素および前記第2の画素の受光面に対して垂直方向において、最も前記第1の画素および前記第2の画素に近い位置に配された第1の配線層と、
前記第1の配線層よりも、前記第1の画素および前記第2の画素の受光面に対して垂直方向において、前記第1の画素および前記第2の画素から離れた位置に配された第2の配線層と、を備え、
前記開口は、前記第1の配線層および前記第2の配線層によって形成されることを特徴とする請求項6または7に記載の光電変換装置。 - 前記複数の可視光フィルタおよび前記複数の白色光フィルタの上方に配された複数のマイクロレンズを備え、
前記白色光フィルタは、前記マイクロレンズを構成する材料と同一の材料から構成されていることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の光電変換装置。 - 前記第1の画素における光電変換領域に対応する開口と、前記第2の画素における光電変換領域に対応する開口とは、前記複数の配線層のうち2つの配線層により区画されていることを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の光電変換装置。
- 前記可視光フィルタは、赤外光カットフィルタを含む請求項1から10のいずれか1項に記載の光電変換装置。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載の光電変換装置と、
前記光電変換装置の信号を処理する信号処理部と、を有する撮像装置。
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