JPH0553007A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
- Publication number
- JPH0553007A JPH0553007A JP21493891A JP21493891A JPH0553007A JP H0553007 A JPH0553007 A JP H0553007A JP 21493891 A JP21493891 A JP 21493891A JP 21493891 A JP21493891 A JP 21493891A JP H0553007 A JPH0553007 A JP H0553007A
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- Japan
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- light
- filter layers
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- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】オンチップレンズを利用し複雑な分光特性を有
するカラーフィルタを安定して製造できる固体撮像素子
を提供する。 【構成】遮光膜１にて規定されたフォトダイオード２の
開口はそれぞれ垂直方向に集光作用を持つ１次元状オン
チップレンズ３が第１のフィルタ層６と第２のフィルタ
層５に対応して設けられておりフォトダイオード２の基
板表面近傍に焦点を持つように構成される。従って入射
光４はそれぞれの構成されたフィルタ層に余裕をもって
入射するため遮光膜１，第１，第２のフィルタ層６，
５，オンチップレンズ３はそれぞれに対して大きな製造
上の余裕度を持つことができる。
するカラーフィルタを安定して製造できる固体撮像素子
を提供する。 【構成】遮光膜１にて規定されたフォトダイオード２の
開口はそれぞれ垂直方向に集光作用を持つ１次元状オン
チップレンズ３が第１のフィルタ層６と第２のフィルタ
層５に対応して設けられておりフォトダイオード２の基
板表面近傍に焦点を持つように構成される。従って入射
光４はそれぞれの構成されたフィルタ層に余裕をもって
入射するため遮光膜１，第１，第２のフィルタ層６，
５，オンチップレンズ３はそれぞれに対して大きな製造
上の余裕度を持つことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像素子の近年の発達は目覚ましく
民生用ビデオカメラのほとんどに使用されており、その
他電子スチルカメラや産業用テレビカメラなどにもその
用途を広げている。また、これらのカメラのほとんどは
単板式のもので、カラーフィルタを用いて色分解を素子
上で行っているのは周知の事実である。電子スチルカメ
ラや産業用テレビカメラは信号処理の容易さやその特種
性からこの色分解が複雑になる場合が多い。例えば、電
子スチルカメラでは撮像時にインターレース動作をさせ
ることが難しく読み出し時のフィールド、もしくはフレ
ームの読み出し動作が垂直解像度を直接規定することに
なるため単板式のカメラではフィルターに様々な工夫が
されている。ＴＶ学会技術報告，ＴＥＢＳ，８７−３，
（１９８３）等に、１つのフォトダイオードに２色のフ
ィルターを割り付け所望の分光特性を得る例が報告され
ている。フィルターの分光特性はその材料に因る部分が
大きく、一般に１種の染料で全ての特性を具現すること
はできず、２色以上の重ね合わせがおこなわれてきた
が、このように２色のフィルターを１つのフォトダイオ
ードの割り付ける方法も所望の特性を得るための自由度
の拡大に寄与している。
民生用ビデオカメラのほとんどに使用されており、その
他電子スチルカメラや産業用テレビカメラなどにもその
用途を広げている。また、これらのカメラのほとんどは
単板式のもので、カラーフィルタを用いて色分解を素子
上で行っているのは周知の事実である。電子スチルカメ
ラや産業用テレビカメラは信号処理の容易さやその特種
性からこの色分解が複雑になる場合が多い。例えば、電
子スチルカメラでは撮像時にインターレース動作をさせ
ることが難しく読み出し時のフィールド、もしくはフレ
ームの読み出し動作が垂直解像度を直接規定することに
なるため単板式のカメラではフィルターに様々な工夫が
されている。ＴＶ学会技術報告，ＴＥＢＳ，８７−３，
（１９８３）等に、１つのフォトダイオードに２色のフ
ィルターを割り付け所望の分光特性を得る例が報告され
ている。フィルターの分光特性はその材料に因る部分が
大きく、一般に１種の染料で全ての特性を具現すること
はできず、２色以上の重ね合わせがおこなわれてきた
が、このように２色のフィルターを１つのフォトダイオ
ードの割り付ける方法も所望の特性を得るための自由度
の拡大に寄与している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は図３に示すように、第１のフィルタ層１１と第２の
フィルタ層１２とを分離する遮光フィルタ層１３が必要
であるうえに、遮光膜１によって規定されるフォトダイ
オード２の開口に対してこのフィルタ遮光層１３が縦方
向にずれると、第１のフィルタ層１１と第２のフィルタ
層１２の割合が崩れ分光特性が変化しやすいといった欠
点がある。また、２次元状に遮光膜１と遮光フィルタ層
１３が回転したずれを生ずると、シェーディングとなる
問題点もある。
法は図３に示すように、第１のフィルタ層１１と第２の
フィルタ層１２とを分離する遮光フィルタ層１３が必要
であるうえに、遮光膜１によって規定されるフォトダイ
オード２の開口に対してこのフィルタ遮光層１３が縦方
向にずれると、第１のフィルタ層１１と第２のフィルタ
層１２の割合が崩れ分光特性が変化しやすいといった欠
点がある。また、２次元状に遮光膜１と遮光フィルタ層
１３が回転したずれを生ずると、シェーディングとなる
問題点もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像素子は
２次元状に配列された光電変換素子と、前記光電変換素
子に積層されたカラーフィルタとを具備する固体撮像素
子において、前記光電変換素子１画素につき、その表面
近傍の２点以上に焦点を持つオンチップレンズを備えて
いる。
２次元状に配列された光電変換素子と、前記光電変換素
子に積層されたカラーフィルタとを具備する固体撮像素
子において、前記光電変換素子１画素につき、その表面
近傍の２点以上に焦点を持つオンチップレンズを備えて
いる。
【０００５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ）は本発明の一実施例を示す平面構成図で
ある。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′間の断面図で
ある。遮光膜１にて規定されたフォトダイオード２の開
口はそれぞれ垂直方向に集光作用を持つ１次元状オンチ
ップレンズ３が第１のフィルタ層６と第２のフィルタ層
５に対応して設けられており、フォトダイオード２の基
板表面近傍に焦点を持つように構成されている。したが
って、入射光４はそれぞれの構成されたフィルタ層の面
積に余裕をもって入射するため、フィルタ間を分離する
フィルタ遮光膜が不要になるばかりでなく、フォトダイ
オード２に対しても位置的に余裕をもって集光されるた
め、遮光膜１、第１のフィルタ層６、第２のフィルタ層
５、オンチップレンズ３はそれぞれずれに対して大きな
製造上の余裕度を持つことができ、複雑な分光特性を持
つフィルターを歩留まりよく製造することが可能とな
る。
る。図１（ａ）は本発明の一実施例を示す平面構成図で
ある。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′間の断面図で
ある。遮光膜１にて規定されたフォトダイオード２の開
口はそれぞれ垂直方向に集光作用を持つ１次元状オンチ
ップレンズ３が第１のフィルタ層６と第２のフィルタ層
５に対応して設けられており、フォトダイオード２の基
板表面近傍に焦点を持つように構成されている。したが
って、入射光４はそれぞれの構成されたフィルタ層の面
積に余裕をもって入射するため、フィルタ間を分離する
フィルタ遮光膜が不要になるばかりでなく、フォトダイ
オード２に対しても位置的に余裕をもって集光されるた
め、遮光膜１、第１のフィルタ層６、第２のフィルタ層
５、オンチップレンズ３はそれぞれずれに対して大きな
製造上の余裕度を持つことができ、複雑な分光特性を持
つフィルターを歩留まりよく製造することが可能とな
る。
【０００６】図２は本発明の他の実施例の平面構成図で
ある。本例ではオンチップレンズを２次元状にしたもの
である。図２（ａ）は円形にレンズを構成したもので焦
点は完全にフォトダイオード２上にあるため、遮光膜の
開口の不均一性に起因する感度ムラも同時に軽減できる
効果がある。また図２（ｂ）はオンチップレンズ１０を
楕円状に形成したもので、図１の１次元状レンズに比べ
感度を高くとれるといった利点がある。
ある。本例ではオンチップレンズを２次元状にしたもの
である。図２（ａ）は円形にレンズを構成したもので焦
点は完全にフォトダイオード２上にあるため、遮光膜の
開口の不均一性に起因する感度ムラも同時に軽減できる
効果がある。また図２（ｂ）はオンチップレンズ１０を
楕円状に形成したもので、図１の１次元状レンズに比べ
感度を高くとれるといった利点がある。
【０００７】なお、基板９に形成するフォトダイオード
２、チャネルストップ７、レジスタ電極８等、上記実施
例で説明しなかった部分は従来と同じ構造・配置なので
説明は省略した。
２、チャネルストップ７、レジスタ電極８等、上記実施
例で説明しなかった部分は従来と同じ構造・配置なので
説明は省略した。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、２次元の
固体撮像素子のそれぞれの光電変換素子に対し、２個以
上のオンチップレンズを平面的に設けることにより、２
種以上のオンチップカラーフィルタ層の信号の加算を可
能とし、所望の分光特性を安定して作成できるとともに
感度の向上をはかれるといった効果を有する。
固体撮像素子のそれぞれの光電変換素子に対し、２個以
上のオンチップレンズを平面的に設けることにより、２
種以上のオンチップカラーフィルタ層の信号の加算を可
能とし、所望の分光特性を安定して作成できるとともに
感度の向上をはかれるといった効果を有する。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の平面構成図，
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′間の断面図。
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′間の断面図。
【図２】本発明の他の実施例の平面構成図。
【図３】従来例の一構成図。
１ 遮光膜 ２ フォトダイオード ３，１０ オンチップレンズ ４ 入射光 ５，１２ 第２のフィルタ層 ６，１１ 第１のフィルタ層 ７ チャネルストップ ８ レジスタ電極 ９ 基板 １３ 遮光フィルタ層
Claims (1)
- 【請求項１】電荷転送素子と、２次元状に配列された光
電変換素子と、前記光電変換素子に積層されたカラーフ
ィルタとを少くとも具備する固体撮像素子において、前
記光電変換素子１画素につき、その表面近傍の２点以上
に焦点を持つオンチップレンズを有する固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21493891A JPH0553007A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21493891A JPH0553007A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 固体撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0553007A true JPH0553007A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16664062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21493891A Pending JPH0553007A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0553007A (ja) |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP21493891A patent/JPH0553007A/ja active Pending
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