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成像装置和电子设备的制作方法

2022-11-14 16:12:01 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及成像装置和电子设备。


背景技术:

2.最近,在成像装置中,采用通过使用一对相邻的相位差检测像素来检测相位差的技术作为自动聚焦功能。这样的技术的示例包括下述的专利文献1至3所公开的成像元件。
3.引用列表
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利申请公开号2018-201015
6.专利文献2:日本专利申请公开号2017-212351
7.专利文献3:日本专利申请公开号2015-216186


技术实现要素:

8.本发明要解决的问题
9.然而,在上述专利文献1和2中公开的技术中,难以完全防止电荷流入相邻的相位差检测像素,因此,存在进一步提高相位差检测的精度的限制。此外,在上述专利文献3中公开的技术中,虽然可以避免如上所述的电荷的流入,但是在长波长的光入射到成像元件上的情况下,光可能由分离像素的分隔壁不规则地反射,因此,可能发生相邻像素之间的串扰并且可能导致捕获的图像的劣化。
10.因此,本公开提出了能够在改善相位差检测的精度的同时避免捕获的图像的劣化的成像装置和电子设备。
11.问题的解决方案
12.根据本公开,提供了一种成像装置,包括:第一成像元件和第二成像元件,第一成像元件和第二成像元件中的每个将光转换为电荷,其中,第一成像元件和第二成像元件中的每个包括:多个像素,设置在半导体基板中并且彼此相邻;像素分隔壁,分离所述多个像素中的相邻像素;以及滤色器,其设置在所述半导体基板的光接收表面的上方,并使所述第一成像元件与所述第二成像元件之间的不同波长的光透过,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述第一成像元件所包括的像素分隔壁在所述第一成像元件的中心具有狭缝,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述第二成像元件所包括的像素分隔壁在所述第二成像元件的中心不具有狭缝。
13.此外,根据本公开,提供了一种电子设备,包括:成像装置,成像装置包括第一成像元件和第二成像元件,第一成像元件和第二成像元件中的每个将光转换为电荷,其中,第一成像元件和第二成像元件中的每个包括:多个像素,设置在半导体基板中并且彼此相邻;像素分隔壁,分离所述多个像素中的相邻的像素;以及滤色器,其设置在所述半导体基板的光接收表面的上方,并使所述第一成像元件与所述第二成像元件之间的不同波长的光透过,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述第一成像元件所包括的像素分隔
壁在所述第一成像元件的中心具有狭缝,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述第二成像元件所包括的像素分隔壁在所述第二成像元件的中心不具有狭缝。
附图说明
14.图1是示出根据本公开的实施方式的成像装置1的平面构造实例的说明图。
15.图2是示出根据比较例的成像元件100a的截面的一部分的说明图。
16.图3是示出了根据比较例的成像元件100a的平面构造的说明图。
17.图4是示出根据本公开的第一实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
18.图5为示出根据本发明第一实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图(部分1)。
19.图6为示出根据本发明第一实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图(部分2)。
20.图7为示出根据本发明第一实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图(部分3)。
21.图8是示出根据本公开的第二实施方式的成像元件100的平面构造实例的说明图。
22.图9是示出根据本公开的第三实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
23.图10是示出根据本公开的第三实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图(部分1)。
24.图11为示出根据本发明第三实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图(部分2)。
25.图12是示出根据本公开的第四实施方式的成像元件100的平面构造实例的说明图。
26.图13是示出根据本公开的第五实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
27.图14是示出根据本公开的第五实施方式的变形例的成像元件100的截面构造实例的说明图。
28.图15是示出根据本公开的第六实施方式的成像元件100的平面构造实例的说明图。
29.图16是示出根据本公开的第七实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
30.图17是示出根据本公开的第八实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
31.图18是示出相机的示意性功能配置的实例的说明图。
32.图19是示出智能电话的示意性功能配置的实例的框图。
33.图20是示出内窥镜手术系统的示意性结构的实例的示图。
34.图21是描述摄像头和ccu的功能配置的实例的框图。
35.图22是描述车辆控制系统的示意性配置的实例的框图。
36.图23是辅助说明车外信息检测单元和成像部的安装位置的实例的示图。
具体实施方式
37.下面将参考附图详细描述本公开的实施方式。在下述实施方式的每一个中,相同的部件由相同的参考符号表示,并且将省略其重复描述。
38.注意,在本说明书和附图中,有时在相同附图标记之后使用不同的数字将具有基本相同或相似功能和结构的多个结构元件彼此区分。然而,在没有特别需要区分具有基本上相同或相似功能和结构的多个结构元件的情况下,仅附上相同的附图标记。此外,存在不同实施方式的相似结构元件通过添加相同的附图标记后跟不同的字母来区分的情况。然而,在不需要特别区分每个相似的结构元件的情况下,仅附加相同的参考标记。
39.此外,在以下描述中提及的附图是用于促进对本公开的实施方式的描述和理解的附图,并且为了清晰起见,在附图中示出的形状、尺寸、比率等可以不同于实际形状、尺寸、比率等。此外,在附图中示出的成像装置可以适当地考虑以下描述和公知技术在设计上修改。此外,在使用成像装置的截面图的描述中,成像装置的层叠结构的上下方向对应于入射在成像装置上的光进入的光接收表面被假定为上侧的情况下的相对方向,并且可以根据实际重力加速度不同于上下方向。
40.在以下描述中表达的尺寸不仅表示在数学上或几何上定义的尺寸,而且表示包括在成像装置的操作和成像装置的制造过程中可允许的程度的差异(误差或变形)的尺寸。此外,在以下描述中用于特定尺寸的“基本相同”不仅表示在数学上或几何上完全匹配的情况,而且还表示在成像装置的操作和成像装置的制造过程中具有允许程度的差异(误差或变形)的情况。
41.此外,在以下描述中,“电连接”是指多个元件直接连接或经由另一元件间接连接。
42.此外,在以下描述中,“共享”表示彼此不同的元件(例如,像素等)一起使用另一元件(例如,片上透镜等)。
43.注意,按照以下顺序给出描述。
44.1.成像装置的示意性配置
45.2.根据比较例的成像元件的示意性配置
46.3.本发明人创作根据本公开的实施方式的背景
47.4.第一实施方式
48.4.1 平面构造
49.4.2 截面构造
50.4.3 变形例
51.5.第二实施方式
52.6.第三实施方式
53.6.1 平面构造
54.6.2 截面构造
55.6.3 变形例
56.7.第四实施方式
57.8.第五实施方式
58.8.1 平面构造
59.8.2 横截面构造
60.8.3 变形例
61.9.第六实施方式
62.10.第七实施方式
63.11.第八实施方式
64.12.总结
65.13.相机的应用实例
66.14.智能电话的应用实例
67.15.内窥镜手术系统的应用例
68.16.移动体的应用例
69.17.补充
70.《《1.成像装置的示意性配置》》
71.首先,参照图1描述根据本公开的实施方式的成像装置1的示意性配置。图1是示出根据本公开的实施方式的成像装置1的平面构造实例的说明图。如图1所示,根据本公开的实施方式的成像装置1包括:在包含例如硅的半导体基板10上的像素阵列部(光接收部)30,在像素阵列部中,多个成像元件100以矩阵形式布置;以及外周电路单元,设置为包围像素阵列部30。此外,成像装置1包括垂直驱动电路单元32、列信号处理电路单元34、水平驱动电路单元36、输出电路单元38、控制电路单元40等作为外周电路单元。在下文中,描述成像装置1的每个块的细节。
72.(像素阵列部30)
73.像素阵列部30在半导体基板10上包括沿着行方向和列方向以矩阵形式二维地布置的多个成像元件100。每个成像元件100包括光电转换部(省略图示)和多个像素晶体管(例如,金属氧化物半导体(mos)晶体管)(省略图示)。具体地,像素晶体管包括例如转移晶体管、选择晶体管、复位晶体管和放大晶体管的四个mos晶体管。要注意的是,在像素阵列部30中,例如,多个成像元件100以拜耳阵列二维布置。在此,拜耳阵列是其中均吸收具有绿色波长(例如,495nm至570nm的波长)的光并产生电荷的成像元件100以方格图案布置的阵列图案,并且在其余部分中,均吸收具有红色波长(例如,620nm至750nm的波长)的光并产生电荷的成像元件100和均吸收具有蓝色波长(例如,450nm至495nm的波长)的光并产生电荷的成像元件100以行为单位交替布置。此外,稍后描述成像元件100的详细结构。
74.(垂直驱动电路单元32)
75.垂直驱动电路单元32包括,例如,移位寄存器;以及选择像素驱动配线42,将用于驱动成像元件100的脉冲提供给所选择的像素驱动配线42,并且以行为单位驱动成像元件100。即,垂直驱动电路单元32以行为单位在垂直方向(图1中的上下方向)上顺次选择性地扫描像素阵列部30的每个成像元件100,并且通过垂直信号线44将基于根据每个成像元件100的光电转换部(省略图示)所接收的光的量而产生的信号电荷的像素信号提供至稍后描述的列信号处理电路单元34。
76.(列信号处理电路单元34)
77.列信号处理电路单元34为成像元件100的各列设置,并且按像素列对从一行的成像元件100输出的像素信号进行诸如噪声去除等信号处理。例如,列信号处理电路单元34执行诸如相关双采样(cds)和模拟数字(ad)转换的信号处理,以去除像素特定的固定图案噪声。
78.(水平驱动电路单元36)
79.水平驱动电路单元36包括:例如,移位寄存器;并且顺次输出水平扫描脉冲,从而
顺次选择上述列信号处理电路单元34的各部,并且使列信号处理电路单元34的各部将像素信号输出至水平信号线46。
80.(输出电路单元38)
81.输出电路单元38对通过水平信号线46从上述列信号处理电路单元34的各部顺次提供的像素信号执行信号处理,并且输出结果。输出电路单元38可用作例如执行缓冲的功能部,或者可执行诸如黑电平调整、列变化校正或各个数字信号处理的处理。注意,缓冲是指在像素信号交换时临时存储像素信号以补偿处理速度和传送速度的差异。此外,输入和输出端子48是用于与外部设备交换信号的端子。
82.(控制电路单元40)
83.控制电路单元40接收输入时钟和给出操作模式的命令等的数据,并输出诸如成像装置1的内部信息的数据。即,控制电路单元40基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟生成用作垂直驱动电路单元32、列信号处理电路单元34、水平驱动电路单元36等的操作的标准的时钟信号和控制信号。然后,控制电路单元40将生成的时钟信号和控制信号输出至垂直驱动电路单元32、列信号处理电路单元34、水平驱动电路单元36等。
84.《《2.根据比较例的成像元件的示意性构造》》
85.同时,为了进一步改善自动聚焦功能同时避免捕获的图像的劣化,即,为了提高相位差检测的精度,本发明人对在成像装置1的像素阵列部30的整个表面上提供相位差检测像素进行了深入研究(全像素相位差检测)。在这种情况下,已经研究了在像素阵列部30的整个表面上设置成像元件100a(双光电二极管结构),每个成像元件在成像时用作一个成像元件并且在相位差检测时用作两个相位差检测像素。
86.因此,在描述根据本公开的实施方式的成像元件100的细节之前,参考图2描述根据本发明人首先研究的根据比较例的成像元件100a的示意性配置。图2是示出根据比较例的成像元件100a的截面的一部分的说明图,并且具体地对应于沿着半导体基板10的厚度方向截取的成像元件100a的截面。应注意,此处,如上所述,比较例是指本发明人在做出本公开的实施方式之前深入研究的成像元件。
87.根据比较例的多个成像元件100a彼此相邻地设置在半导体基板10上。然后,如图2所示,成像元件100a包括片上透镜200、滤色器202、遮光部204、半导体基板10以及传输门400a和400b。此外,成像元件100a包括设置在半导体基板10中并且各自具有光电转换部302的像素300a和300b、分离这些像素300a和300b的像素分隔壁304、以及围绕两个像素300a和300b的元件分隔壁310。在下文中,描述根据比较例的成像元件100a的层叠结构;在图2中从上侧(光接收表面10a侧)至下侧依次给出以下描述。
88.如图2所示,成像元件100a包括设置在半导体基板10的光接收表面10a上方并且将入射光会聚在后面描述的光电转换部302上的一个片上透镜200。
89.然后,由片上透镜200会聚的入射光经由设置在片上透镜200下方的滤色器202入射在两个像素300a和300b的光电转换部302上。滤色器202是透射红色波长分量的滤色器、透射绿色波长分量的滤色器以及透射蓝色波长分量的滤色器中的任一个。
90.另外,遮光部204以包围滤色器202的方式设置在半导体基板10的光接收表面10a上。遮光部204设置在相邻的成像元件100a之间,以在相邻的成像元件100a之间进行遮光。
91.此外,例如,在第二导电类型(例如,p型)的半导体基板10中,分别针对像素300a和
300b设置各自包含第一导电类型(例如,n型)的杂质的两个光电转换部302。光电转换部302吸收经由滤色器202入射的具有红色波长分量、绿色波长分量或蓝色波长分量的光并且产生电荷。
92.在成像元件100a中,像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302在相位差检测时用作两个相位差检测像素。
93.具体地,在光电转换部302中,所产生的电荷量(即,灵敏度)根据光相对于光电转换部302自身的光轴(垂直于光接收表面的轴)的入射角而变化。例如,在入射角为0度的情况下,光电转换部302具有最高的灵敏度,此外,光电转换部302的灵敏度对于入射角具有对象轴在入射角方面为0度的线对称关系。因此,来自相同点的光以不同的入射角入射在像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302上,并且这些光电转换部302根据入射角生成电荷量;因此,在检测到的图像之间发生偏移(相位差)。即,能够通过基于在像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302中生成的电荷的量检测像素信号之间的差异来检测相位差。因此,例如,通过在输出电路单元38的检测单元(省略图示)中像素信号之间的这种差(相位差)被检测作为差分信号,基于所检测的相位差计算散焦量,并且调整(移动)成像透镜(省略图示)的处理能够实现自动聚焦。
94.此外,在比较例中,均具有光电转换部302的像素300a和300b通过像素分隔壁304物理地分离。像素分隔壁304包括后深沟槽隔离(rdti)。rdti通过形成沿着半导体基板10的厚度方向从半导体基板10的光接收表面10a(后表面)侧贯通到半导体基板10的中间位置的沟槽并在该沟槽中填充包含氧化物膜或金属膜的材料而形成。应注意,在成像元件100a中,在相位差检测时,由两个像素300a和300b(具体地,光电转换部302)输出的像素信号彼此混合并且发生颜色混合的情况下,相位差检测的精度劣化。因此,在成像元件100a中,为了进一步提高相位差检测的精度,需要像素分隔壁304将两个像素300a和300b分离以防止颜色混合。
95.此外,如上所述,在成像元件100a中,像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302在正常成像时用作一个成像元件100a的光电转换部302。
96.此外,在半导体基板10中,设置有元件分隔壁310,该元件分隔壁310包围成像元件100a所包含的两个像素300a、300b,将相邻的成像元件100a物理地分离。元件分隔壁310包括例如rdti。
97.此外,在像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302中产生的电荷经由传输门400a和400b传输,传输门400a和400b设置在位于半导体基板10的光接收表面10a的相对侧的前表面10b上。然后,电荷可以累积在例如浮动扩散部(电荷累积部)(未示出)中,该浮动扩散部设置在半导体基板10中设置的具有第一导电类型(例如,n型)的半导体区域中。此外,用于传输电荷并且读出电荷作为像素信号的多个像素晶体管(省略示出)可设置在半导体基板10的前表面10b上。
98.《《3.本发明人创作根据本公开的实施方式的背景》》
99.接下来,在描述根据本公开的实施方式的细节之前,参考图3描述本发明人创作根据本公开的实施方式的背景。图3是示出了根据比较例的成像元件100a的平面构造的说明图,并且具体地对应于沿图2中所示的线a-a’截取的成像元件100a的截面。
100.如上所述,在本发明人正在研究的全像素相位差检测中,为了提高相位差检测的
精度,需要抑制在相位差检测时两个像素300a和300b的输出的混合。
101.因此,在上述专利文献1中,如图3所示,在每个成像元件100a中包括的两个像素300a和300b之间设置沿着列方向从元件分隔壁310朝向成像元件100的中心突出并且彼此面对的两个突起部304。在上面的专利文件1中,通过设置这样的突起部304,能够防止在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中产生的电荷在相位差检测时流入另一个像素中,并且因此能够避免输出的混合。结果,在上述专利文献1中,提高了相位差检测的精度,并且能够抑制由于电荷流入的变化引起的捕获的图像上的点缺陷的发生。
102.此外,在上述专利文献2中,用作势垒的两个分隔部被设置在包括在每个成像元件中的两个像素之间,两个分隔部对于在光电转换部中产生的电荷具有相互不同的电势。在上述专利文献2中,通过设置这样的分隔部,能够在相位差检测时避免两个像素的输出的混合,因此提高了相位差检测的精度。
103.此外,在上述专利文献3中,嵌入在基板中的绝缘层(图示省略)设置在包括在每个成像元件中的两个像素之间。在上述专利文献3中,通过提供这种绝缘层,可以避免在相位差检测时混合两个像素的输出,并且因此提高了相位差检测的精度。
104.然而,本发明人的研究表明,在上述专利文献1和2中公开的技术中,难以完全防止电荷流入相邻像素,因此,存在提高相位差检测的精度的限制。此外,在上述专利文献3中公开的技术中,虽然可以避免这样的电荷流入,但是在长波长的光入射到成像元件上的情况下,光很可能被设置在两个像素之间的绝缘层不规则地反射。结果,在上述专利文献3中,可能发生相邻成像元件之间的串扰,并且导致捕获的图像的劣化。
105.因此,鉴于这种情况,本发明人注意到入射在成像元件100上的光的特性,创作出根据本公开的实施方式,该实施方式能够在提高相位差检测的精度的同时避免捕获的图像的劣化。
106.具体地,将注意力集中在不同波长区域的光的特性上,绿色光具有短波长,并且因此在这样的光入射在成像元件上的情况下,光被半导体基板的表面附近的光电转换部吸收。因此,假设即使在两个像素之间设置有像素分隔壁,光也不易被像素分隔壁不规则地反射,并且不易发生串扰。另一方面,红色光具有长波长,因此在这种光入射在成像元件上的情况下,光不太可能被半导体基板的表面附近的光电转换部吸收。因此,假设在两个像素之间设置有像素分隔部的情况下,光被像素分隔部不规则地反射并入射到相邻的成像元件,容易产生串扰。因此,本发明人在注意到这种光特性的情况下创作了根据本公开的实施方式。
107.具体而言,在本发明人所创作的本公开的实施方式中,在吸收具有红色波长分量的光并产生电荷的成像元件(第一成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在分隔两个像素300a、300b的像素分隔壁304的成像元件100的中心附近的部分中设有狭缝312(参照图4)。这样,通过在成像元件100的中心附近设置狭缝312,能够抑制入射到成像元件100的中心附近的光被像素分隔壁304不规则地反射并入射到相邻的成像元件100的情况。因此,在本公开的实施方式中,可避免串扰,并且最终可抑制捕获的图像的劣化。
108.此外,在由本发明人创作本公开的实施方式中,假定在吸收具有绿色波长分量的光并且产生电荷的成像元件(第二成像元件)100中,不太可能发生如上所述的不规则反射;
因此,在从光接收表面10a侧观看成像元件100的情况下,狭缝312不设置在将两个像素300a和300b分离的像素分隔壁304中(参见图4)。通过未设置有狭缝312的像素分隔壁304,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中产生的电荷流入另一个像素的事件,并且因此可以提高像素300a和300b的分离比。因此,在本公开的实施方式中,改善了相位差检测的精确度,并且可以抑制由于电荷流入的变化引起的捕获的图像上的点缺陷的发生。
109.即,在由本发明人创作的本公开的实施方式中,可以避免捕获的图像的劣化,同时提高相位差检测的精度。在下文中,按顺序描述根据本公开的实施方式的细节。
110.《《4.第一实施方式》》
111.《4.1平面构造》
112.首先,参照图4,描述根据本公开的第一实施方式的成像元件100的平面构造。图4是示出了根据本实施方式的成像元件100的配置实例的说明图;具体而言,图4的上部中所示的示图与沿着图2中所示的线a-a’截取的成像元件100的截面对应,并且图4的下部中所示的示图与沿着图4的上部中所示的线b-b’截取的成像元件100的截面对应。
113.如图4的上部所示,在本实施方式中,包含在一个成像元件100内的彼此相邻的两个矩形像素300a和300b由与元件分隔壁310一体形成的像素分隔壁304分离。另外,在本实施方式中,在吸收红色波长分量的光和蓝色波长分量的光而产生电荷的成像元件(第一成像元件和第三成像元件)100的每个中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304的成像元件100的中心附近的部分设有狭缝312。即,在从光接收表面10a的上方观察成像元件100时,吸收红色光和蓝色光的每个成像元件100的元件分隔壁310具有沿列方向朝向成像元件100的中心突出并彼此相对的两个突起部304。应注意,在本实施方式中,狭缝312沿着图4中的垂直方向的长度没有特别限制。另外,在本实施方式中,狭缝312的位置不限于成像元件100的中心,例如也可以从成像元件100的中心偏移预定距离。
114.在本实施方式中,在吸收红色光和蓝色光并产生电荷的成像元件(第一成像元件和第三成像元件)100的每个中,通过在成像元件100的中心附近设置狭缝312,能够抑制入射到成像元件100的中心附近的光被像素分隔壁304不规则地反射并入射到相邻的成像元件100的情况。结果,在本实施方式中,可以避免串扰,并且最终可以抑制捕获的图像的劣化。
115.另一方面,在本实施方式中,在吸收绿色波长分量的光并产生电荷的成像元件(第二成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304中未设置狭缝312。
116.在本实施方式中,在吸收具有绿色波长分量的光并产生电荷的成像元件(第二成像元件)100中,通过未设置狭缝312的像素分隔壁304,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中产生的电荷流入另一个像素的事件,因此,可以改善像素300a和300b的分离比。因此,在本实施方式中,在吸收具有绿色波长分量的光的成像元件100中,提高了相位差检测的精度,并且可以抑制由于电荷流入的变化在捕获的图像上产生点缺陷。特别地,由于在相位差检测时主要使用吸收绿色光的成像元件100,所以有利于提高成像元件100中的相位差检测的精度。
117.即,在本实施方式中,通过对成像元件100分别设置具有与由于波长差引起的光的
特性差相应的形状的像素分隔壁304的构造,能够在提高相位差检测的精度的同时避免成像图像的劣化。
118.而且,在本实施方式中,与比较例同样,设置包围各成像元件100中包括的两个像素300a、300b且在物理上分离相邻的成像元件100的元件分隔壁310。注意,尽管在图4的上部部分中,元件分隔壁310和像素分隔壁304的宽度基本相同,但在本发明中,宽度不限于此。
119.《4.2横截面构造》
120.接下来,参照图4的下部中所示的示图,描述根据本公开的第一实施方式的成像元件100的横截面构造。如图4的下部所示,与比较例类似,根据本实施方式的成像元件100包括片上透镜200、滤色器202、遮光部(遮光膜)204、半导体基板10以及传输门400a和400b。此外,在本实施方式中,成像元件100包括:像素300a和300b,像素300a和300b设置在半导体基板10中并且各自具有光电转换部302;像素分隔壁304,像素分隔壁304分离这些像素300a和300b;以及元件分隔壁310,元件分隔壁310围绕包括在成像元件100中的两个像素300a和300b。在下文中,描述根据本实施方式的成像元件100的层叠结构;在图4的下部中所示的示图中从上侧(光接收表面10a侧)到下侧依次给出以下描述。
121.如图4的下部所示,成像元件100包括一个片上透镜200,片上透镜200设置在半导体基板10的光接收表面10a上方并且将入射光会聚在光电转换部302上。与比较例类似,成像元件100具有为一个片上透镜200设置两个像素300a和300b的结构。即,片上透镜200由两个像素300a和300b共享。应注意,片上透镜200可包括例如氮化硅膜(sin)或诸如苯乙烯类树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物类树脂或硅氧烷类树脂的树脂类材料。
122.然后,由片上透镜200会聚的入射光经由设置在片上透镜200下方和光接收表面10a上方的滤色器202入射在两个像素300a和300b的光电转换部302上。换言之,在成像元件100中,与比较例类似,为一个片上透镜200和一个滤色器202的叠层设置两个像素300a和300b。滤色器202是透射红色波长分量的滤色器、透射绿色波长分量的滤色器以及透射蓝色波长分量的滤色器中的任一个。例如,滤色器202可以包含例如颜料或染料分散在诸如硅树脂的透明粘合剂中的材料。
123.另外,遮光部204以包围滤色器202的方式设置在半导体基板10的光接收表面10a上。通过设置在相邻的成像元件100之间,遮光部204抑制相邻的成像元件100之间的串扰,并且在相邻的成像元件100之间执行遮光,以便进一步提高相位差检测时的准确性。例如,遮光部204可包含含有钨(w)、铝(al)、铜(cu)、钛(ti)、钼(mo)、镍(ni)等的金属材料等。
124.此外,例如,在第二导电类型(例如,p型)的半导体基板10中,分别针对像素300a和300b设置各自包含第一导电类型(例如,n型)的杂质的两个光电转换部302。如上所述,光电转换部302吸收经由滤色器202入射的具有红色波长分量、绿色波长分量或蓝色波长分量的光并且产生电荷。然后,在本实施方式中,与比较例类似,像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302在相位差检测时用作一对相位差检测像素。即,在本实施方式中,能够通过基于在像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302中生成的电荷的量检测像素信号之间的差异来检测相位差。应注意,尽管以上描述是在将相位差检测为像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302的像素信号之间的差的假设下给出的,但是本发明不限于此;例如,相位差可以被检测为像素300a的光电转换部302和像素300b的
光电转换部302的像素信号之间的比率。
125.此外,在本实施方式中,与比较例类似,两个矩形像素300a和300b通过像素分隔壁304彼此分离,像素分隔壁304是rdti,rdti被设置成沿着半导体基板10的厚度方向从光接收表面10a贯通至半导体基板10的中间位置。如上所述,rdti通过沿着半导体基板10的厚度方向形成从半导体基板10的光接收表面10a(后表面)侧贯通至半导体基板10的中间位置的沟槽(省略图示)并在该沟槽内填充包括诸如氧化硅膜(sio)、氮化硅膜、非晶硅、多晶硅、氧化钛膜(tio)、铝、钨等氧化膜或金属膜的材料而形成。
126.而且,在本实施方式中,与比较例类似,包围包含在成像元件100内的两个像素300a和300b并且物理地分离相邻的成像元件100的元件分隔壁310设置在半导体基板10中。元件分隔壁310是从光接收表面10a贯通到半导体基板10的中间位置的rdti。即,元件分隔壁310具有:沿着半导体基板10的厚度方向从半导体基板10的光接收表面10a(后表面)侧贯穿至半导体基板10的中间位置的沟槽(省略图示);以及埋入该沟槽的包含诸如氧化硅膜、氮化硅膜、非晶硅、多晶硅、氧化钛膜、铝、钨等氧化膜或金属膜的材料。
127.注意,如图4的下部所示,像素分隔壁304以及元件分隔壁310距半导体基板10的光接收表面10a的深度大致相同,但是本实施方式不限于此。
128.此外,同样在本实施方式中,在像素300a的光电转换部302和像素300b的光电转换部302中产生的电荷经由设置在位于半导体基板10的光接收表面10a的相对侧的前表面10b上的传输晶体管(上述像素晶体管的一种)的传输门400a和400b传输。传输门400a和400b中的每个可以包括例如金属膜。然后,电荷可以累积在例如浮动扩散部(电荷累积部)(未示出)中,该浮动扩散部设置在半导体基板10中设置的具有第一导电类型(例如,n型)的半导体区域中。注意,在本实施方式中,浮动扩散部不限于设置在半导体基板10中,例如,也可以设置在层叠在半导体基板10上的另一基板(省略图示)中。
129.此外,与上述转移晶体管不同并且用于读出电荷作为像素信号或者用于其他目的的多个像素晶体管(未示出)可设置在半导体基板10的前表面10b上。此外,在本实施方式中,像素晶体管可以设置在半导体基板10中,或者可以设置在层叠在半导体基板10上的另一基板(省略图示)中。
130.这样,在本实施方式中,在吸收红色光和蓝色光的成像元件(第一成像元件和第三成像元件)100的每个中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在将两个像素300a、300b分离的像素分隔壁304的成像元件100的中心附近的部分中设有狭缝312。由此,在本实施方式中,在吸收红色光和蓝色光并产生电荷的成像元件100中,能够抑制入射到成像元件100的中心附近的光被像素分隔壁304不规则地反射并入射到相邻的成像元件100的情况。因此,在本实施方式中,在吸收红色光和蓝色光的成像元件100中,可避免串扰,并且最终可抑制捕获的图像的劣化。
131.此外,在本实施方式中,假设在吸收绿色光的成像元件(第二成像元件)100中,难以发生上述那样的不规则反射;因此,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在分离两个像素300a、300b的像素分隔壁304中不设置狭缝312。因此,在本实施方式中,在吸收具有绿色波长分量的光并且生成电荷的成像元件100中,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中生成的电荷流入另一个像素的事件,并且因此可以提高像素300a和300b的分离比。结果,在本实施方式中,在吸收具有绿色波长分量的光的成像元
件100中,提高了相位差检测的精度,并且可以抑制由于电荷流入的变化在捕获的图像上产生点缺陷。特别地,由于在相位差检测时主要使用吸收绿色光的成像元件100,所以有利于成像元件100中的相位差检测的精度的提高。
132.即,在本实施方式中,通过对成像元件100单独设置具有与波长差引起的光的特性差相应的形状的像素分隔壁304,能够在提高相位差检测的精度的同时避免成像图像的劣化。
133.《4.3变形例》
134.本实施方式可以进行如下变形。因此,现在将参照图5至图7描述本实施方式的变形例。图5至图7是示出根据本实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图,并且具体地对应于沿图4所示的线b-b’或线c-c’截取的成像元件100的截面。
135.(变形例1)
136.首先,参照图5描述变形例1。如图5所示,在本变形例1中,像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度也可以比元件分隔壁310的深度浅。此外,在本变形例中,如图5所示,像素分隔壁304的宽度可以比元件分隔壁310的宽度薄。在本变形例1中,通过如上所述地设定像素分隔壁304的深度和宽度,能够抑制入射到成像元件100的中心附近的光被像素分隔壁304不规则地反射而入射到相邻的成像元件100的情况;因此,可以避免串扰,并且最终可以抑制捕获的的图像的劣化。
137.(变形例2)
138.接着,参照图6描述变形例2。如图6所示,在本变形例2中,也可以使吸收红色光的成像元件(第一成像元件)100的像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度可以比吸收绿色光的成像元件(第二成像元件)100的像素分隔壁304的深度深。另外,在本变形例2中,也可以使吸收蓝色光的成像元件(第三成像元件)100的像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度比吸收绿色光的成像元件(第二成像元件)100的像素分隔壁304的深度浅。
139.如上所述,相对于半导体基板10的吸收光的区域的光接收表面10a的深度随着光的波长而变化。具体地,具有较长波长的光到达半导体基板10的较深区域。因此,对于波长较长的光,为了抑制如上所述的串扰的发生,优选地将像素分隔壁304设置得更深。然而,随着像素分隔壁304的深度变深,成像元件100的制造变得更困难,并且在制造时损坏成像元件100的可能性变得更高。然后,在成像元件100损坏的情况下,可能出现暗电流。
140.基于以上,在本变形例中,在吸收长波长的红色光的成像元件100中,通过增加像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度来抑制串扰的发生。并且,在本变形例中,在吸收短波长的蓝色光的成像元件100中,通过减小像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度来抑制成品率的降低和暗电流的产生。
141.(变形例3)
142.此外,现在将参照图7描述变形例3。如图7所示,元件分隔壁310可以设置为沿着半导体基板10的厚度方向从光接收表面(后表面)10a贯通至前表面10b。在本变形例3中,通过提供这种元件分隔壁310,可避免在成像元件100(具体地,光电转换部302)中产生的电荷流出至相邻的其他成像元件100的事件,并且因此可增加可存储在成像元件100中的电荷量。
143.《《5.第二实施方式》》
144.另一方面,与红色光相比,波长比红色光的波长短的蓝色光更不可能被像素分隔
壁304不规则地反射。由此,在吸收具有蓝色波长分量的光并产生电荷的成像元件(第三成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,也可以不在像素分隔壁304中设置狭缝312。在下文中,参照图8描述本公开的这种第二实施方式。图8是示出根据本实施方式的成像元件100的平面构造实例的说明图,并且具体地对应于沿图2中所示的线a-a’截取的成像元件100的截面。
145.如图8所示,在本实施方式中,在吸收蓝色光的成像元件(第三成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304中不设置狭缝312。在本实施方式中,通过这样的配置,在吸收蓝色光的成像元件100中,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中产生的电荷流入另一个像素的事件,并且可以提高相位差检测的精度(分离比)。
146.《《6.第三实施方式》》
147.在本公开的实施方式中,吸收相同颜色的光的成像元件100可以以2
×
2阵列为单位布置在半导体基板10上。因此,现在将参照图9描述具有这种布置的本公开的第三实施方式。图9是示出根据本实施方式的成像元件100的配置实例的说明图;具体而言,在图9的上部中所示的示图与沿着图2中所示的线a-a’截取的成像元件100的截面对应,并且在图9的下部中所示的示图与沿着图9的上部中所示的线d-d’截取的成像元件100的截面对应。
148.《6.1平面构造》
149.首先,如图9的上部所示,在本实施方式中,吸收相同颜色的光的多个成像元件100以沿着行方向和列方向的2
×
2的配置来布置,并且这四个成像元件100被视为一个阵列单元。然后,在本实施方式中,吸收红色光、绿色光和蓝色光的阵列单元以矩阵形式二维地布置在半导体基板10上。
150.而且,在本实施方式中,也与第一实施方式类似,在吸收红色光和蓝色光的成像元件(第一成像元件和第三成像元件)100的每个中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304的成像元件100的中心附近的部分设有狭缝312。另外,在本实施方式中,也与第一实施方式类似,在吸收绿色光的成像元件(第二成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304中不设置狭缝312。
151.《6.2横截面构造》
152.图9中的下部示出了本实施方式中的成像元件100的横截面构造;截面构造与上述第一截面构造相同,因此这里省略详细描述。
153.《6.3变形例》
154.本实施方式可以进行如下变形。因此,现在将参考图10和图11描述本实施方式的变形例。图10和图11是示出根据本实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图,并且具体地对应于沿图9所示的线d-d’截取的成像元件100的截面。
155.(变形例1)
156.首先,参照图10描述变形例1。如图10所示,在本变形例1中,像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度也可以比元件分隔壁310的深度浅。在本变形例1中,通过如上所述地设定像素分隔壁304的深度,能够抑制入射到成像元件100的中心附近的光被像素分隔壁304不规则地反射而入射到相邻的成像元件100的事件;因此,可以避免串扰,并且最终可以抑制捕获的的图像的劣化。
157.注意,还是在本变形例中,也可以与第一实施方式的变形例1和变形例2类似,使像素分隔壁304的宽度比元件分隔壁310的宽度薄,或者使像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度根据吸收光的波长而变化。
158.(变形例2)
159.如图11所示,元件分隔壁310可以设置为沿着半导体基板10的厚度方向从光接收表面(后表面)10a贯通至前表面10b。在本变形例2中,通过设置这种元件分隔壁310,能够避免在成像元件100中产生的电荷流向相邻的其他成像元件100的事件,能够提高成像元件100中能够存储的电荷量。
160.《《7.第四实施方式》》
161.上述第二实施方式可以应用于上述第三实施方式。即,在吸收具有蓝色波长分量的光的成像元件(第三成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,也可以不在像素分隔壁304上设置狭缝312。在下文中,参照图12描述本公开的这种第四实施方式。图12是示出根据本实施方式的成像元件100的平面构造实例的说明图,并且具体地对应于沿图2中所示的线a-a’截取的成像元件100的截面。
162.如图12所示,在本实施方式中,在吸收蓝色光的成像元件(第三成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304中未设置狭缝312。在本实施方式中,通过这样的配置,在吸收蓝色光的成像元件100中,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中产生的电荷流入另一个像素的事件,并且可以提高相位差检测的精度(分离比)。
163.《《8.第五实施方式》》
164.在本公开的实施方式中,一个成像元件100可包括四个像素300a至300d。因此,现在将参照图13描述具有这种布置的本公开的第五实施方式。图13是示出根据本实施方式的成像元件100的配置实例的说明图;具体而言,在图13的上部中显示的示图与在图2中显示的沿着线a-a’截取的成像元件100的截面对应,并且在图13的下部中显示的示图与在图13的上部中显示的沿着线e-e’截取的成像元件100的截面对应。
165.《8.1平面构造》
166.如图13的上部所示,在本实施方式中,一个成像元件100包括由像素分隔壁304沿行方向和列方向分成两部分的四个像素300a至300d。通过使用这种结构,可通过单独读出在附图中沿列方向布置的像素300中生成的电荷量来检测列方向上的相位差,并且可通过单独读出在附图中沿行方向布置的像素300中生成的电荷量来检测行方向上的相位差。
167.而且,在本实施方式中,也与第一实施方式类似,在吸收红色光和蓝色光的成像元件(第一成像元件和第三成像元件)100的每个中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304的成像元件100的中心附近的部分(即,四个像素300a至300d的中心)设有狭缝312。另外,在本实施方式中,也与第一实施方式类似,在吸收绿色光的成像元件(第二成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304中(即四个像素300a至300d的中心)未设置狭缝312。要注意的是,在图13的上部分中所示的示图中的虚线表示片上透镜200,并且在本实施方式中,一个成像元件100包括一个片上透镜200。
168.《8.2横截面构造》
169.在图13的下部示出了本实施方式中的成像元件100的横截面构造;截面构造与上述第一截面构造相同,因此这里省略详细描述。
170.要注意的是,在本实施方式中,成像元件100不限于包括四个像素300a至300d,并且可包括例如八个像素300;因此,没有特别限制。
171.另外,在本实施方式中,也可以与第一实施方式的变形例1和变形例2类似,使像素分隔壁304的宽度比元件分隔壁310的宽度窄,或者使像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度根据吸收光的波长而变化。
172.《8.3变形例》
173.本实施方式可以进行如下变形。因此,现在将参照图14描述本实施方式的变形例。图14是示出根据本实施方式的变形例的成像元件100的截面的配置实例的说明图,并且具体地对应于沿着图13中所示的线e-e’截取的成像元件100的截面。
174.如图14所示,元件分隔壁310可以设置为沿着半导体基板10的厚度方向从光接收表面(后表面)10a贯通至前表面10b。在本变形例中,通过设置这种元件分隔壁310,能够避免在成像元件100中产生的电荷流向相邻的其他成像元件100的事件,能够提高成像元件100中能够存储的电荷量。
175.《《9.第六实施方式》》
176.上述第二实施方式也可以适用于上述第五实施方式。即,在吸收具有蓝色波长分量的光的成像元件(第三成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,也可以不在像素分隔壁304上设置狭缝312。在下文中,参照图15描述本公开的这种第六实施方式。图15是示出根据本实施方式的成像元件100的平面构造实例的说明图,并且具体地对应于沿图2中所示的线a-a’截取的成像元件100的截面。
177.如图15所示,在本实施方式中,在吸收蓝色光的成像元件(第三成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在像素分隔壁304中未设置狭缝312。在本实施方式中,通过这样的配置,在吸收蓝色光的成像元件100中,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中产生的电荷流入另一个像素的事件,并且可以提高相位差检测的精度(分离比)。
178.《《10.第七实施方式》》
179.在下文中,参照图16描述本公开的第七实施方式。图16是示出根据本公开的第七实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
180.如图16所示,入射在像素阵列部(光接收部)30上的光(由图16中的箭头表示)的入射角θ在像素阵列部30的中心区域中在0度附近,并且随着接近像素阵列部30的外周而增大。而且,入射角θ越大,越容易在与光接收表面10a垂直的像素分隔壁304的表面(侧面)反射光,越容易产生串扰。
181.由此,在本实施方式中,如图16所示,在像素阵列部30的中心区域的成像元件100中,像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度变浅,难以发生上述那样的机构中的串扰。此外,在本实施方式中,在像素阵列部30的外周区域中的成像元件100中,像素分隔壁304的深度加深,其中,很有可能在与上述机构相似的机构中发生串扰。即,在本实施方式中,中心区域的成像元件100中的像素分隔壁304相对于光接收表面10a的深度比外周区域的成像元件100中的像素分隔壁304的深度浅。由此,在本实施方式中,在外周区域的成像元件100中,
在入射角度θ大的情况下,能够抑制因像素分隔壁304的与光接收表面10a垂直的面对光的反射而产生的串扰。此外,在本实施方式中,在中心区域的成像元件100中,不容易在类似的机构中发生串扰的情况下,通过降低像素分隔壁304的深度,能够抑制成品率的降低和暗电流的产生。
182.《《11.第八实施方式》》
183.在下文中,参照图17描述本公开的第八实施方式。图17是示出根据本公开的第八实施方式的成像元件100的配置实例的说明图。
184.如上所述,入射在像素阵列部(光接收部)30上的光(由图17中的箭头表示)的入射角θ在像素阵列部30的中心区域中在0度附近,并且随着接近像素阵列部30的外周而增加。而且,随着入射角θ减小,光越容易被像素分隔壁304的与光接收表面10a平行的面(上表面)反射,越容易产生串扰。
185.因此,在本实施方式中,如图17所示,在像素阵列部30的中心区域中的成像元件100中,像素分隔壁304的宽度变薄,其中,很有可能在如上所述的机构中发生串扰。此外,在本实施方式中,在像素阵列部30的外周区域中的成像元件100中,像素分隔壁304的宽度变厚,其中,在如上所述的机构中不太可能发生串扰。即,在本实施方式中,中心区域的成像元件100的像素分隔壁304的宽度比外周区域的成像元件100的像素分隔壁304的宽度窄。由此,在本实施方式中,在中心区域的成像元件100中,在入射角度θ小的情况下,能够抑制由像素分隔壁304的与光接收表面10a平行的面(上表面)反射的光引起的串扰的发生。此外,在本实施方式中,在外周区域中的成像元件100中,不太可能在类似机构中发生串扰,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中生成的电荷流入另一个像素的事件,并且可以提高相位差检测的精度(分离比)。
186.《《12.总结》》
187.如上所述,在本公开的各实施方式中,在吸收红色光的成像元件(第一成像元件)100中,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在分离两个像素300a、300b的像素分隔壁304的成像元件100的中心附近设有狭缝312。由此,在本实施方式中,在吸收红色光并产生电荷的成像元件100中,能够抑制入射到成像元件100的中心附近的光被像素分隔壁304不规则地反射而入射到相邻的成像元件100的事件。因此,在这些实施方式中,在吸收红色光和蓝色光的成像元件100中,可避免串扰,并且最终可抑制捕获的图像的劣化。
188.而且,在本公开的每个实施方式中,假设在吸收绿色光的成像元件(第二成像元件)100中,不太可能发生如上所述的不规则反射;因此,在从光接收表面10a侧观察成像元件100的情况下,在分离两个像素300a、300b的像素分隔壁304中不设置狭缝312。因此,在这些实施方式中,在吸收具有绿色波长分量的光并且生成电荷的成像元件100中,可以抑制在两个像素300a和300b中的一个的光电转换部302中生成的电荷流入另一个像素的事件,并且因此可以提高像素300a和300b的分离比。因此,在这些实施方式中,在吸收具有绿色波长分量的光的成像元件100中,提高了相位差检测的精度,并且可以抑制由于电荷流入的变化在捕获的图像上产生点缺陷。
189.即,在本公开的每个实施方式中,通过为成像元件100单独设置具有与由于波长差异引起的光特性差异对应的形状的像素分隔壁304的配置,可以避免捕获的图像的劣化,同时提高相位差检测的精度。
190.要注意的是,虽然本公开的上述实施方式描述了应用于背面照明cmos图像传感器结构,但是本公开的实施方式不限于此,并且可应用于其他结构。
191.要注意的是,虽然本公开的上述实施方式描述了成像元件100,其中,第一导电类型为n型,第二导电类型为p型,并且电子用作信号电荷,但是本公开的实施方式不限于这种实例。例如,本实施方式可适用于第一导电类型是p型、第二导电类型是n型并且空穴被用作信号电荷的成像元件100。
192.此外,在本公开的以上实施方式中,半导体基板10可以不必是硅基板,并且可以是另一基板(例如,绝缘体上硅(soi)基板、sige基板等)。此外,半导体基板10可以是其中半导体结构等形成在任何这样的各种基板上的结构。
193.此外,根据本公开的实施方式的成像装置1不限于其中入射可见光量的分布被感测并被捕获为图像的成像装置。例如,本实施方式可应用于其中入射红外线、x射线、颗粒等的量的分布被捕获为图像的成像装置或诸如指纹检测传感器的成像装置(物理量分布感测设备),在指纹检测传感器,诸如压力或电容的另一物理量的分布被感测并被捕获为图像。
194.此外,根据本公开的实施方式的成像装置1可以通过使用用于制造普通半导体装置的方法、装置和条件来制造。即,根据本实施方式的成像装置1可以通过使用现有的半导体设备制造工艺来制造。
195.注意,上述方法的实例包括物理气相沉积(pvd)方法、化学气相沉积(cvd)方法、原子层沉积(ald)方法等。pvd方法的实例包括真空气相沉积法、电子束(eb)气相沉积法、各种溅射法(磁控溅射法、射频(rf)-直流(dc)耦合偏压溅射法、电子回旋共振(ecr)溅射法、对向靶溅射法、高频溅射法等)、离子电镀法、激光烧蚀法、分子束外延(mbe)法、以及激光转移法。此外,cvd方法的实例包括等离子体cvd方法、热cvd方法、有机金属(mo)cvd方法和光cvd方法。此外,其他方法包括电镀法、化学镀法和旋涂法;浸没法;铸造方法;微接触印刷方法;液滴流延法;各种印刷方法如丝网印刷方法、喷墨印刷方法、胶版印刷方法、凹版印刷方法和柔性版印刷方法;冲压方法;喷涂法;以及各种涂布方法如空气刮刀涂布机方法、刮刀涂布机方法、棒式涂布机方法、刮刀涂布机方法、挤压涂布机方法、反转辊涂布机方法、转印辊涂布机方法、凹版涂布机方法、吻涂机方法、流延涂布机方法、喷涂机方法、狭缝孔涂布机方法和压延涂布机方法。此外,图案化方法的实例包括诸如阴影掩模的化学蚀刻、激光转移和光刻,以及使用紫外线、激光等的物理蚀刻。此外,平坦化技术的实例包括化学机械抛光(cmp)方法、激光平坦化方法、回流方法等。
196.《《13.照相机的应用实例》》
197.根据本公开的技术(本技术)可进一步应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可应用于照相机等。因此,现将参照图18描述作为应用本技术的电子设备的照相机700的配置实例。图18是示出可以应用根据本公开的技术(本技术)的照相机700的示意性功能配置的实例的说明图。
198.如图18所示,照相机700包括成像装置702、光学透镜710、快门机构712、驱动电路单元714和信号处理电路单元716。光学透镜710使来自对象的图像光(入射光)在成像装置702的成像表面上形成为图像。由此,在一定时间在成像装置702的成像元件100中累积信号电荷。快门机构712进行打开或关闭以控制成像装置702的光照射时段和光阻挡时段。驱动电路单元714将控制成像装置702的信号传送操作、快门机构712的快门操作等的驱动信号
提供给这些部件。即,成像装置702基于从驱动电路单元714提供的驱动信号(定时信号)执行信号传输。信号处理电路单元716执行各种信号处理。例如,信号处理电路单元716将经历信号处理的视频信号输出至诸如存储器的存储介质(省略图示)或显示部(省略图示)。
199.《《14.智能电话的应用实例》》
200.根据本公开的技术(本技术)可进一步应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以应用于智能电话等。因此,将参考图19描述作为应用本技术的电子设备的智能电话900的配置实例。图19是描述可应用根据本公开的实施方式的技术(本技术)的智能电话900的示意性功能配置的实例的视图。
201.如图19所示,智能电话900包括中央处理单元(cpu)901、只读存储器(rom)902和随机存取存储器(ram)903。此外,智能电话900包括存储装置904、通信模块905以及传感器模块907。此外,智能电话900包括成像装置909、显示装置910、扬声器911、麦克风912、输入装置913以及总线914。智能电话900可以包括处理电路,例如数字信号处理器(dsp),作为cpu 901的替代或补充。
202.cpu 901用作运算处理设备和控制设备,并且根据记录在rom 902、ram 903或存储装置904等中的各种程序来控制智能电话900的整体操作或操作的一部分。rom 902存储由cpu 901使用的程序、操作参数等。ram 903主要存储在由cpu 901执行时使用的程序和在执行这样的程序时适当改变的各种参数等。cpu 901、rom 902和ram 903通过总线914彼此连接。此外,存储装置904是作为智能电话900的存储单元的实例的用于数据存储的装置。存储装置904包括例如诸如硬盘驱动器(hdd)的磁存储装置、半导体存储装置、光学存储装置等。存储装置904在其中存储各种数据和由cpu 901执行的程序,例如,从外部获取的各种数据等。
203.通信模块905是通信接口,包括例如用于连接至通信网络906的通信设备。通信模块905可以是例如用于有线或无线局域网(lan)、蓝牙(注册商标)、wi-fi或无线usb(wusb)的通信卡等。此外,通信模块905还可以是用于光通信的路由器、用于非对称数字用户线路(adsl)的路由器、用于各种类型的通信的调制解调器等。例如,通信模块905在互联网中发送和接收信号等,或者通过使用诸如tcp/ip的预定协议将信号等发送到另一通信设备和从另一通信设备接收信号。此外,连接至通信模块905的通信网络906是通过有线或无线连接建立的网络。通信网络906可包括例如互联网、家庭lan、红外通信、卫星通信等。
204.传感器模块907包括例如各种传感器,诸如运动传感器(例如,加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器等)、生物信息传感器(例如,脉搏传感器、血压传感器、指纹传感器等)或位置传感器(例如,全球导航卫星系统(gnss)接收器等)。
205.成像装置909设置在智能电话900的前表面上,并且可对位于智能电话900的后表面侧或前侧的对象等进行成像。具体地,成像装置909可包括诸如互补mos(cmos)图像传感器的成像元件(省略图示),根据本公开的技术(本技术)可应用于该成像元件;以及信号处理电路(省略图示),其对在成像元件中光电转换的信号执行成像信号处理。此外,成像装置909可进一步包括光学系统机构(省略图示)和驱动系统机构(省略图示),光学系统机构包括成像透镜、光圈机构、变焦透镜、聚焦透镜等,驱动系统机构控制光学系统机构的操作。然后,成像元件会聚来自对象的入射光作为光学图像,信号处理电路以像素为单位对所形成的光学图像进行光电转换,读出各像素的信号作为成像信号,并进行图像处理;因此,可以
获取所捕获的图像。
206.显示装置910设置在智能电话900的前表面上,并且可以是例如诸如液晶显示器(lcd)或有机电致发光(el)显示器的显示装置。显示装置910可显示操作画面、由上述成像装置909获取的捕获的图像等。
207.例如,扬声器911可将呼叫语音、伴随由上述显示装置910显示的视频内容的语音等输出给用户。
208.麦克风912能够收集例如用户的呼叫语音、包括启动智能电话900的功能的命令的语音以及智能电话900的周围环境中的声音。
209.例如,输入装置913是由用户操作的装置,诸如按钮、键盘、触摸面板和鼠标。输入装置913包括输入控制电路,该输入控制电路基于用户输入的信息生成输入信号以将生成的输入信号输出到cpu 901。用户将各种类型的数据输入到智能电话900并且通过操作输入装置913指示智能电话900执行处理操作。
210.上面已经描述了智能电话900的配置实例。上述配置元件中的每个可以包括通用组件或者可以包括专用于配置元件中的每个的功能的硬件。根据本公开的工作时的现有技术的状态,可以根据需要改变配置。
211.《《15.内窥镜手术系统的应用实例》》
212.根据本公开的技术(本技术)可进一步应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术系统。
213.图20是示出能够应用根据本公开的实施方式的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性配置的实例的示图。
214.在图20中,示出了手术操作者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000在病床11133上对患者11132进行手术的状态。如图所示,内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111和能量装置11112之类的其他手术工具11110、在其上支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120、以及安装有各种内窥镜手术设备的推车11200。
215.内窥镜11100包括镜筒11101和连接到镜筒11101的近端的摄像头11102,镜筒11101具有从其远端开始插入到患者11132的体腔中的预定长度的区域。在图示的实例中,示出内窥镜11100,该内窥镜11100包括硬性的镜筒11101作为硬性镜。然而,内窥镜11100可以在其他情况时包括具有柔性类型的镜筒作为柔性内窥镜。
216.镜筒11101在其远端具有开口,物镜装配在该开口中。光源装置11203连接到内窥镜11100,使得由光源装置11203产生的光被在镜筒11101内部延伸的导光件引入镜筒11101的远端,并且经由物镜朝向患者11132的体腔内的观察对象照射。要注意的是,内窥镜11100既可以是直视内窥镜,也可以是斜视内窥镜或侧视内窥镜。
217.光学系统和成像元件被设置在摄像头11102的内部,使得来自观察对象的反射光(观察光)通过光学系统会聚在成像元件上。通过成像元件对观察光进行光电转换,以生成与观察光对应的电信号,即与观察图像对应的图像信号。图像信号作为raw数据被发送至照相机控制单元(ccu)11201。
218.ccu 11201包括中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等,并且整体控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外,ccu 11201从摄像头11102接收图像信号并且针对图像信号执行用于显示基于图像信号的图像的各种图像处理,诸如,例如,显影处理(去马赛
克处理)。
219.显示装置11202在ccu 11201的控制下在其上显示基于图像信号的图像,其中,通过ccu 11201对该图像信号执行了图像处理。
220.例如,光源装置11203包括诸如发光二极管(led)的光源,在拍摄手术区域时将照射光供给到内窥镜11100。
221.输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户能够通过输入装置11204对内窥镜手术系统11000进行各种信息的输入或指示输入。例如,用户输入改变内窥镜11100的图像捕获条件(照射光的类型、倍率、焦距等)的指令等。
222.治疗工具控制装置11205控制能量装置11112的驱动以用于烧灼或切割组织、封闭血管等。为了确保内窥镜11100的视野和确保手术医生的作业空间,气腹装置11206通过气腹管11111向患者11132的体腔内供给气体而使体腔膨胀。记录器11207是能够记录与手术有关的各种信息的设备。打印机11208是能够以各种形式(诸如文本、图像或图形)打印与手术有关的各种信息的设备。
223.要注意的是,在拍摄手术区域时将照射光供给到内窥镜11100的光源装置11203也可以包含白色光源,该白色光源例如包括led、激光光源或者它们的组合。在白色光源包括红色、绿色和蓝色(rgb)激光光源的组合的情况下,由于可以针对每种颜色(每种波长)以高精度控制输出强度和输出时序,所以可以由光源装置11203进行所拍摄的图像的白平衡的调整。此外,在这种情况下,如果来自各个rgb激光光源的激光束分时地照射在观察对象上并且与照射定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动。然后,还可以分时地捕获单独地对应于r、g和b颜色的图像。根据该方法,即使不对成像元件设置滤色器,也能够得到彩色图像。
224.此外,可以控制光源装置11203,使得每预定时间改变要输出的光的强度。通过与光强度改变的定时同步地控制摄像头11102的成像元件的驱动以分时获取图像并且合成图像,可产生没有曝光不足、阻挡阴影和曝光过度的高动态范围的图像。
225.此外,光源装置11203可以被配置为提供准备进行特殊光观察的预定波长带的光。例如,在特殊光观察中,通过利用生物体组织的光的吸收的波长依赖性来照射与通常观察时的照射光(即白色光)相比窄的频带的光,进行以高对比度对诸如粘膜的表层部的血管等预定的组织进行成像的窄频带光观察(窄频带成像)。或者,在特殊光观察中,也可以进行从通过激励光的照射而产生的荧光得到图像的荧光观察。在荧光观察中,能够通过向生物体组织照射激励光来进行来自生物体组织的荧光的观察(自发荧光观察),或者通过向生物体组织局部地注入吲哚菁绿(icg)等试剂并对生物体组织照射与试剂的荧光波长对应的激励光来得到荧光图像。光源装置11203可以被配置为提供如上所述的适合于特殊光观察的窄频带光和/或激励光。
226.图21是示出图20中示出的摄像头11102和ccu 11201的功能配置的实例的框图。
227.摄像头11102包括透镜单元11401、成像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。ccu 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412以及控制单元11413。摄像头11102和ccu 11201通过传输电缆11400连接以用于彼此通信。
228.透镜单元11401是光学系统,被设置在与镜筒11101的连接位置处。从镜筒11101的远端获取的观察光被引导至摄像头11102并被引入透镜单元11401中。透镜单元11401包括
包含变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。
229.成像单元11402包括成像元件。成像单元11402包括的成像元件的数量可以是一个(单板型)或多个(多板型)。在成像单元11402被配置为多板型的成像单元的情况下,例如,通过成像元件生成与各个r、g和b相对应的图像信号,并且图像信号可被合成以获得彩色图像。成像单元11402还可被配置为具有一对成像元件,用于获取准备用于三维(3d)显示的右眼和左眼的相应图像信号。在进行3d显示的情况下,手术操作者11131能够更准确地掌握手术区域内的生物体组织的深度。要注意的是,在成像单元11402被配置为立体型的成像单元的情况下,对应于各个成像元件设置多个系统的透镜单元11401。
230.此外,成像单元11402可不必设置在摄像头11102上。例如,成像单元11402可在镜筒11101的内部设置在物镜的紧后方。
231.驱动单元11403包括致动器,并且在摄像头控制单元11405的控制下将透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。因此,能够适当地调整由成像单元11402捕获的的图像的放大倍率和焦点。
232.通信单元11404包括用于向ccu 11201发送各种信息和从ccu 11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404通过传输电缆11400将从成像单元11402获取的图像信号作为raw数据传输至ccu 11201。
233.此外,通信单元11404从ccu 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号,并且将控制信号供应至摄像头控制单元11405。控制信号包括与图像捕获条件有关的信息,诸如,指定捕获的图像的帧速率的信息、指定图像捕获的时的曝光值的信息和/或指定捕获的图像的放大倍率和焦点的信息。
234.应注意,诸如帧速率、曝光值、放大倍率或者焦点的图像捕获条件可以由用户指定或者可以基于所获取的图像信号通过ccu 11201的控制单元11413自动设置。在后者的情况下,自动曝光(ae)功能、自动聚焦(af)功能和自动白平衡(awb)功能结合在内窥镜11100中。
235.摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404从ccu 111201接收的控制信号控制摄像头11102的驱动。
236.通信单元11411包括用于向摄像头11102发送各种信息和从摄像头11102接收各种信息的通信装置。通信单元11411通过传输电缆11400接收从摄像头11102传输至其的图像信号。
237.此外,通信单元11411向摄像头11102发送用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。图像信号和控制信号可以通过电通信、光通信等传输。
238.图像处理单元11412对从摄像头11102发送到其的raw数据形式的图像信号执行各种图像处理。
239.控制单元11413进行与内窥镜11100的手术区域的图像捕获等和通过手术区域等的图像捕获所获得的捕获图像的显示有关的各种控制。例如,控制单元11413产生用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
240.此外,控制单元11413基于由图像处理单元11412执行了图像处理的图像信号控制显示装置11202显示手术区域等被成像的捕获的图像。之后,控制单元11413可使用各种图像识别技术来识别捕获的图像中的各种对象。例如,控制单元11413能够通过检测包括在捕获的图像中的对象的边缘的形状、颜色等,识别诸如镊子的手术工具、特定活体区域、出血、
使用能量装置11112时的雾等。当控制单元11413控制显示装置11202显示所拍摄的图像时,控制单元11413可以使用识别结果使得以与手术区域的图像重叠的方式显示各种手术支持信息。在重叠显示手术支持信息并提示给手术操作者11131的情况下,能够减轻手术操作者11131的负担,手术操作者11131能够可靠地进行手术。
241.将摄像头11102和ccu 11201彼此连接的传输电缆11400是准备用于电信号的通信的电信号电缆、准备用于光通信的光纤或准备用于电通信和光通信两者的复合电缆。
242.在此,虽然在示出的实例中,通过使用传输电缆11400的有线通信执行通信,但是摄像头11102和ccu 11201之间的通信可以通过无线通信执行。
243.在上文中,描述了可以应用根据本公开的技术的内窥镜手术系统的实例。根据本公开的技术可以应用于上述配置中的例如内窥镜11100、摄像头11102(的成像单元11402)、ccu 11201(的图像处理单元11412)等。
244.应注意,尽管内窥镜手术系统在本文中被描述为示例,但根据本公开的技术也可应用于其它系统,例如,显微镜手术系统等。
245.《《16.移动体的应用实例》》
246.根据本公开的技术(本技术)可应用于各种产品。例如,根据本公开的技术可实现为安装在任何类型的移动体(诸如汽车、电动车辆、混合电动车辆、摩托车、自行车、个人移动体、飞机、无人机、船舶以及机器人)上的装置。
247.图22是示出作为可应用根据本公开的实施方式的技术的移动体控制系统的实例的车辆控制系统的示意性配置的实例的框图。
248.车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图22所示的实例中,车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及综合控制单元12050。另外,作为综合控制单元12050的功能结构,例示了微型计算机12051、声音/图像输出部12052、车载网络接口(i/f)12053。
249.驱动系统控制单元12010根据各种程序控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如,驱动系统控制单元12010用作用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(诸如内燃机、驱动电机等)、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。
250.车身系统控制单元12020根据各种程序来控制设置在车身上的各种装置的操作。例如,车身系统控制单元12020用作用于无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动车窗装置或诸如前照灯、后备灯、制动灯、转向信号灯、雾灯等的各种灯的控制装置。在这种情况下,从作为钥匙的替代物的移动装置发送的无线电波或各种开关的信号可以被输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号,并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、灯等。
251.车外信息检测单元12030检测包含车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如,在车外信息检测单元12030上连接有成像单元12031。车外信息检测单元12030使成像单元12031拍摄车外的图像,接收拍摄图像。车外信息检测单元12030也可以基于接收到的图像,进行检测诸如人、车辆、障碍物、标志、路面上的文字等对象的处理、或者检测其距离的处理等。
252.成像单元12031是接收光并输出与光的接收光量对应的电信号的光学传感器。成像单元12031能够将电信号作为图像进行输出,或者能够将电信号作为与测量距离有关的信息进行输出。另外,成像单元12031接收的光可以是可见光,也可以是红外线等不可见光。
253.车内信息检测单元12040检测关于车辆内部的信息。车内信息检测单元12040例如与检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元12041连接。驾驶员状态检测单元12041例如包括拍摄驾驶员的照相机。基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息,车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳度或驾驶员的集中度,或者可以确定驾驶员是否打瞌睡。
254.微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆外部或内部的信息来计算驱动力生成装置、转向机构或制动装置的控制目标值,并且向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如,微型计算机12051可以执行旨在实现高级驾驶员辅助系统(adas)的功能的协作控制,该功能包括用于车辆的防碰撞或减震、基于跟随距离的跟随驾驶、维持驾驶的车辆速度、车辆碰撞的警告、车辆偏离车道的警告等。
255.另外,微型计算机12051通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车外或车内信息的信息来控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等,可以执行用于自动驾驶的协作控制,这使得车辆不依赖于驾驶员的操作等而自主行驶。
256.另外,微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的关于车外的信息,将控制命令输出到车身系统控制单元12020。例如,微型计算机12051可以通过根据由车外信息检测单元12030检测的前方车辆或对面车辆的位置,控制前照灯以从远光改变到近光,来执行旨在防止眩光的协作控制。
257.声音/图像输出部12052将声音或图像中的至少一个的输出信号传输到输出装置,该输出装置能够视觉地或听觉地将信息通知给车辆的乘员或车辆外部。在图22的实例中,音频扬声器12061、显示部12062和仪表板12063被示出为输出设备。例如,显示部12062可包括板上显示器或平视显示器中的至少一个。
258.图23是示出成像单元12031的安装位置的实例的示图。
259.在图23中,车辆12100包括作为成像单元12031的成像单元12101、12102、12103、12104和12105。
260.成像单元12101、12102、12103、12104和12105例如布置在车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后门上的位置以及车辆内部挡风玻璃的上部的位置上。设置在前鼻的成像单元12101和设置在车辆内部的挡风玻璃的上部的成像单元12105主要获得车辆12100的前方的图像。设置于侧视镜的成像单元12102和12103主要获得车辆12100的侧方的图像。设置到后保险杠或后门的成像单元12104主要获得车辆12100的后部的图像。设置在车辆内部的挡风玻璃的上部的成像单元12101和12105主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、信号、交通标志、车道等。
261.顺便提及,图23示出成像单元12101至12104的成像范围的实例。成像范围12111表示设置到前鼻的成像单元12101的成像范围。成像范围12112和12113分别表示设置到侧视镜的成像单元12102和12103的成像范围。成像范围12114表示设置到后保险杠或后门的成像单元12104的成像范围。例如,通过重叠由成像单元12101至12104拍摄的图像数据,获得从上方观看的车辆12100的鸟瞰图像。
262.成像单元12101至12104中的至少一个可具有获得距离信息的功能。例如,成像单元12101至12104中的至少一个可以是由多个成像元件构成的立体相机,或者可以是具有用于相位差检测的像素的成像元件。
263.例如,微型计算机12051可以基于从成像单元12101至12104获得的距离信息确定在成像范围12111至12114内到每个三维物体的距离以及该距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度),并且由此提取最近的三维物体作为前方车辆,该最近的三维物体具体地存在于车辆12100的行驶路径上并且以预定速度(例如,等于或大于0km/小时)在与车辆12100基本相同的方向上行驶。另外,微型计算机12051可以预先设定与前方车辆保持的跟随距离,并且执行自动制动控制(包括跟随停止控制)、自动加速控制(包括跟随起动控制)等。因此,可以执行用于自动驾驶的协作控制,该自动驾驶使车辆不依赖于驾驶员的操作等而自主行驶。
264.例如,微型计算机12051可以基于从成像单元12101至12104获得的距离信息将关于三维物体的三维物体数据分类为二轮车、标准车辆、大型车辆、行人、电线杆等的三维物体数据,提取分类的三维物体数据,并且将所提取的三维物体数据用于自动躲避障碍物。例如,微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员可以视觉识别的障碍物和车辆12100的驾驶员难以视觉识别的障碍物。然后,微型计算机12051确定指示与每个障碍物碰撞的风险的碰撞风险。在碰撞风险等于或高于设定值并且因此存在碰撞可能性的情况下,微型计算机12051经由音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告,并且经由驾驶系统控制单元12010执行强制减速或躲避转向。微型计算机12051可由此辅助驾驶以避免碰撞。
265.成像单元12101至12104中的至少一个可以是检测红外线的红外相机。微型计算机12051例如可以通过确定在成像单元12101至12104的拍摄图像中是否存在行人来识别行人。行人的这种识别例如通过提取作为红外相机的成像单元12101至12104的拍摄图像中的特征点的过程和通过对表示对象的轮廓的一系列特征点执行图案匹配处理来判断是否是行人的过程来进行。当微型计算机12051判断为在成像单元12101至12104的拍摄图像中存在行人并由此识别出行人时,声音/图像输出部12052控制显示部12062,使得将用于强调的正方形轮廓线叠加显示在识别出的行人上。此外,声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062,使得在期望位置处显示表示行人的图标等。
266.在上文中,描述了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。根据本公开的技术可应用于上述配置中,例如,成像装置12031等。
267.《《17.补充》》
268.上面已经参考附图描述了本公开的优选实施方式,而本公开不限于以上示例。本领域技术人员可在所附权利要求的范围内找到各种变更和修改,并且应当理解,这些变更和修改将自然地落入本公开的技术范围内。
269.此外,本说明书中描述的效果仅仅是说明性的或者示例性的效果,而不是限制性的。即,利用或代替上述效果,根据本公开的技术可实现本领域技术人员从本说明书的描述中清楚的其他效果。
270.此外,本技术还可配置如下。
271.(1)一种成像装置,包括:
272.各自将光转换为电荷的第一成像元件和第二成像元件,
273.其中,第一成像元件和第二成像元件中的每个包括:
274.多个像素,设置在半导体基板中并彼此相邻;
275.像素分隔壁,分离所述多个像素中的相邻的像素;以及
276.滤色器,设置在所述半导体基板的光接收表面上方并且透射在所述第一成像元件与所述第二成像元件之间具有不同波长的光,
277.在从所述光接收表面侧观看所述成像装置的情况下,第一成像元件中所包括的像素分隔壁在所述第一成像元件的中心处具有狭缝,以及
278.在从所述光接收表面侧观看所述成像装置的情况下,第二成像元件中包括的像素分隔壁在所述第二成像元件的中心处不具有狭缝。
279.(2)根据(1)所述的成像装置,其中,
280.所述第一成像元件和所述第二成像元件中的每个均包括两个像素。
281.(3)根据(1)所述的成像装置,其中,
282.第一成像元件和第二成像元件中的每个包括四个像素。
283.(4)根据(1)至(3)中任一项所述的成像装置,其中
284.第一成像元件和第二成像元件中的每个进一步包括元件分隔壁,元件分隔壁包围在第一成像元件和第二成像元件中的每个包括中的多个像素并且分离相邻的成像元件。
285.(5)根据(4)所述的成像装置,其中,
286.所述像素分隔壁和所述元件分隔壁被设置成沿着所述半导体基板的厚度方向从所述光接收表面穿透至所述半导体基板的中间位置,以及所述像素分隔壁相对于所述光接收表面的深度比所述元件分隔壁的深度浅。
287.(6)根据(4)所述的成像装置,其中,
288.所述像素分隔壁被设置成沿着所述半导体基板的厚度方向从所述光接收表面穿透至所述半导体基板的中间位置,以及
289.所述元件分隔壁被设置成沿所述半导体基板的厚度方向贯穿所述半导体基板。
290.(7)根据(5)或(6)所述的成像装置,其中,所述第一成像元件的像素分隔壁相对于所述光接收表面的深度比所述第二成像元件的像素分隔壁的深度深。
291.(8)根据(4)至(7)中任一项所述的成像装置,其中,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述像素分隔壁的宽度比所述元件分隔壁的宽度薄。
292.(9)根据(1)至(8)中任一项所述的成像装置,进一步包括将光转换为电荷的第三成像元件,
293.其中,第三成像元件包括:
294.多个像素,设置在半导体基板中并彼此相邻;
295.像素分隔壁,分离多个像素中的相邻像素;以及
296.滤色器,其设置在所述半导体基板的光接收表面的上方,透射与所述第一成像元件和第二成像元件的滤色器透射的光的波长不同的波长的光。
297.(10)根据(9)所述的成像装置,其特征在于,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述第三成像元件所包括的所述像素分隔壁在所述第三成像元件的中心具有狭缝。
298.(11)根据(9)所述的成像装置,其中,在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述第三成像元件所包括的所述像素分隔壁在所述第三成像元件的中心不具有狭缝。
299.(12)根据(9)至(11)中任一项所述的成像装置,其中
300.第三成像元件进一步包括元件分隔壁,元件分隔壁包围包括在所述第三成像元件中的所述多个像素并分离相邻的成像元件,以及
301.在所述第三成像元件中,所述像素分隔壁和所述元件分隔壁被设置成沿着所述半导体基板的厚度方向从所述光接收表面穿透至所述半导体基板的中间位置,以及所述像素分隔壁相对于所述光接收表面的深度比所述元件分隔壁的深度浅。
302.(13)根据(9)至(11)中任一项所述的成像装置,其中
303.第三成像元件进一步包括元件分隔壁,元件分隔壁包围包括在所述第三成像元件中的所述多个像素并分离相邻的成像元件,以及
304.在所述第三成像元件中,所述像素分隔壁被设置成沿着所述半导体基板的厚度方向从所述光接收表面穿透至所述半导体基板的中间位置,以及所述元件分隔壁被设置成沿所述半导体基板的厚度方向贯穿所述半导体基板。
305.(14)根据(12)或(13)所述的成像装置,其中,所述第三成像元件的像素分隔壁相对于所述光接收表面的深度比所述第二成像元件的像素分隔壁的深度浅。
306.(15)根据(1)至(14)中任一项所述的成像装置,其中
307.所述成像装置包括光接收部,所述光接收部包括以矩阵形式布置在所述半导体基板的所述光接收表面上的多个成像元件,并且
308.在所述光接收部的中心区域中的所述成像元件中的所述像素分隔壁相对于所述光接收表面的深度比在所述光接收部的外周区域中的所述成像元件中的所述像素分隔壁的深度浅。
309.(16)根据(1)至(15)中任一项所述的成像装置,其中
310.所述成像装置包括光接收部,所述光接收部包括在所述半导体基板的所述光接收表面上以矩阵形式布置的所述多个成像元件,以及
311.在从所述光接收表面侧观察所述成像装置的情况下,所述光接收部的中心区域的所述成像元件中的所述像素分隔壁的宽度比所述光接收部的外周区域的所述成像元件中的所述像素分隔壁的宽度窄。
312.(17)一种电子设备,包括:
313.成像装置,包括各自将光转换为电荷的第一成像元件和第二成像元件,
314.其中,第一成像元件和第二成像元件中的每个包括:
315.多个像素,设置在半导体基板中并彼此相邻;
316.像素分隔壁,分离所述多个像素中的相邻的像素;以及
317.滤色器,设置在所述半导体基板的光接收表面上方并且透射在所述第一成像元件与所述第二成像元件之间具有不同波长的光,
318.在从所述光接收表面侧观看所述成像装置的情况下,第一成像元件中包括的像素分隔壁在所述第一成像元件的中心处具有狭缝,以及
319.在从所述光接收表面侧观看所述成像装置的情况下,包括在第二成像元件中的像
素分隔壁在所述第二成像元件的中心处不具有狭缝。
320.附图标记列表
321.1 成像装置
322.10 半导体基板
323.10a 光接收表面
324.10b 前表面
325.30 像素阵列部
326.32 垂直驱动电路单元
327.34 列信号处理电路单元
328.36 水平驱动电路单元
329.38 输出电路单元
330.40 控制电路单元
331.42 像素驱动配线
332.44 垂直信号线
333.46 水平信号线
334.48 输入输出端子
335.100,100a 成像元件
336.200 片上透镜
337.202 滤色器
338.204 遮光部
339.300,300a,300b,300c,300d 像素
340.302 光电转换部
341.304 像素分隔壁
342.310 元件分隔壁
343.400a,400b 传输门
再多了解一些

本文用于创业者技术爱好者查询,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。

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