本發(fā)明涉及以通常照度環(huán)境、低照度環(huán)境、極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體為對(duì)象的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置及其制造方法。
背景技術(shù):
近年來,能夠進(jìn)行基于低照度環(huán)境中的被攝體的可見光的彩色攝影的高靈敏度照相機(jī)的開發(fā)正在進(jìn)行。
但是,即使使用這種高靈敏度照相機(jī),也不能進(jìn)行基于夜間等可見光幾乎沒有的極低照度環(huán)境或者可見光完全沒有的完全黑暗、即零勒克斯環(huán)境中的被攝體的可見光的彩色攝影。
另一方面,雖然在處于這種極低照度環(huán)境或零勒克斯環(huán)境的被攝體的拍攝中,通常使用紅外線照相機(jī),但不能夠得到顏色信息,因此成為單色下的攝影。
希望實(shí)現(xiàn)即使在黑夜中,也能夠明確讀取到標(biāo)志的顏色等的車載照相機(jī)、能夠可辨別地讀取可疑人物的服裝的顏色等的預(yù)防犯罪照相機(jī)等能夠?qū)崿F(xiàn)極低照度環(huán)境或零勒克斯環(huán)境中的被攝體的彩色攝影的攝像裝置。
對(duì)此,提出了一種彩色信號(hào)處理電路,其特征在于,獲取從彩色攝像元件輸出的所述顏色信號(hào)以及紅外光信號(hào),基于所述紅外光信號(hào)來控制所述顏色信號(hào)內(nèi)的至少2個(gè)信號(hào)的增益,進(jìn)行顏色信號(hào)的白平衡調(diào)整,其中,該彩色攝像元件具備:多個(gè)顏色分量光電轉(zhuǎn)換元件,該多個(gè)顏色分量光電轉(zhuǎn)換元件的分別透過不同顏色分量的顏色濾波器分別被設(shè)置于受光面,接受入射光并分別選擇性地輸出與所述不同顏色分量的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的顏色信號(hào);和紅外光分量光電轉(zhuǎn)換元件,該紅外光分量光電轉(zhuǎn)換元件的透過紅外光分量的紅外光分量透過濾波器被設(shè)置于受光面,選擇性地輸出用于修正所述多個(gè)顏色信號(hào)的至少一個(gè)中包含的紅外光分量的紅外光信號(hào)(例如,參照專利文獻(xiàn)1。)。
此外,提出了一種圖像輸入裝置,具有:固體攝像元件,其具備多個(gè)像素,該多個(gè)像素對(duì)來自被攝體的可見光和紅外光進(jìn)行受光,分別變換為可見光信號(hào)和紅外光信號(hào);存儲(chǔ)單元,其對(duì)包含針對(duì)所述可見光信號(hào)的所述固體攝像元件的每個(gè)像素的修正值在內(nèi)的修正數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ);修正單元,其基于存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元的修正數(shù)據(jù),對(duì)從所述固體攝像元件輸出的可見光信號(hào)進(jìn)行修正;和形成單元,其根據(jù)被修正了的所述可見光信號(hào)來求取色度信息,根據(jù)被修正了的所述可見光信號(hào)和所述紅外光信號(hào)來求取亮度信息,形成彩色圖像信號(hào),所述修正數(shù)據(jù)以規(guī)定的定時(shí)被更新(例如,參照專利文獻(xiàn)2。)。
另一方面,提出了一種圖像攝像裝置,其具備:照射部、攝像部以及表色設(shè)定部,所述照射部向被攝體照射具有不同波長(zhǎng)強(qiáng)度分布的紅外線,所述攝像部對(duì)基于由所述被攝體反射的具有不同波長(zhǎng)強(qiáng)度分布的各個(gè)紅外線的所述被攝體的圖像進(jìn)行拍攝并形成表示各個(gè)圖像的圖像信息,所述表色設(shè)定部將表色信息設(shè)定于所述圖像信息,其中,所述表色信息通過不同的單色來分別表示所形成的所述圖像信息表示的圖像(例如,參照專利文獻(xiàn)3。)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本公開專利公報(bào)“專利4286123號(hào)說明書(2005年7月7日公開)”
專利文獻(xiàn)2:日本公開專利公報(bào)“特開2012-009983號(hào)公報(bào)(2012年1月12日公開)”
專利文獻(xiàn)3:日本公開專利公報(bào)“特開2011-50049號(hào)公報(bào)(2011年3月10日公開)”
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
-發(fā)明要解決的課題-
但是,專利文獻(xiàn)1的彩色信號(hào)處理電路使用紅外光分量光電轉(zhuǎn)換元件的信號(hào)來修正顏色分量光電轉(zhuǎn)換元件的信號(hào)中包含的紅外光分量,處于極低照度環(huán)境或零勒克斯環(huán)境中的被攝體的拍攝是不可能的,與以下公開的本發(fā)明的一側(cè)面以及本發(fā)明的一實(shí)施方式不同。
此外,專利文獻(xiàn)2的圖像輸入裝置也必須獲取充分的可見光信號(hào),處于極低照度環(huán)境或零勒克斯環(huán)境的被攝體的拍攝是不可能的,與以下公開的本發(fā)明的一側(cè)面以及本發(fā)明的一實(shí)施方式不同。
并且,專利文獻(xiàn)3的圖像攝像裝置中未公開本發(fā)明的一側(cè)面以及本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的構(gòu)成要素及其制作方法。
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠進(jìn)行通常照度環(huán)境、低照度環(huán)境、極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置及其制造方法。
-解決課題的手段-
為了解決上述課題,本發(fā)明的一方式所涉及的光檢測(cè)裝置的特征在于,具備:光學(xué)濾波器,其使來自被攝體的光之中具有第1波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第1波長(zhǎng)光、具有第2波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第2波長(zhǎng)光、…以及具有第n波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第n波長(zhǎng)光(n是整數(shù))透過;光傳感器,其對(duì)所述第1波長(zhǎng)光的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、所述第2波長(zhǎng)光的第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及所述第n波長(zhǎng)光的第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè)進(jìn)行檢測(cè);和解析部,其基于由所述光傳感器檢測(cè)到的所述第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、所述第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及所述第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)具有所述第1波長(zhǎng)范圍、所述第2波長(zhǎng)范圍、…以及所述第n波長(zhǎng)范圍的至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,具有所述至少一個(gè)的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度和具有所述至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度之間具有相關(guān)關(guān)系。
為了解決上述課題,本發(fā)明的一方式所涉及的另一光檢測(cè)裝置的特征在于,具備:透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器;和多個(gè)光傳感器,其對(duì)分別透過了所述多個(gè)光學(xué)濾波器的光進(jìn)行受光,所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別是在可見光線以及紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域透過率為50%以上的多個(gè)層疊部件層疊而成的,所述多個(gè)層疊部件分別具有相同或者不同的折射率,所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別通過反射規(guī)定的波長(zhǎng)范圍的光來透過其他波長(zhǎng)范圍的光,所述多個(gè)光學(xué)濾波器隔著空間或者隔離部件,被配置于平面。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一光檢測(cè)裝置也可以還具備相對(duì)于所述多個(gè)光學(xué)濾波器被配置于所述多個(gè)光傳感器的相反的一側(cè)的多個(gè)透鏡。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一光檢測(cè)裝置也可以還具備被配置于所述多個(gè)光學(xué)濾波器與所述多個(gè)光傳感器之間的多個(gè)透鏡。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一光檢測(cè)裝置也可以還具備:相對(duì)于所述多個(gè)光學(xué)濾波器被配置于所述多個(gè)光傳感器的相反的一側(cè)的多個(gè)第1透鏡、和被配置于所述多個(gè)光學(xué)濾波器與所述多個(gè)光傳感器之間的多個(gè)第2透鏡。
本發(fā)明的一方式所涉及的光檢測(cè)裝置中,來自所述被攝體的光也可以是紅外線,所述解析部基于由所述光傳感器檢測(cè)到的所述第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、所述第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及所述第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)反射了所述紅外線的被攝體的可見光線下的顏色。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一光檢測(cè)裝置也可以還具備解析部,該解析部基于由所述多個(gè)光傳感器檢測(cè)到的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)反射了所述紅外線的被攝體的可見光線下的顏色。
為了解決上述課題,本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置的特征在于,具備:具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器的復(fù)合光學(xué)濾波器陣列、和配置有多個(gè)光傳感器的光傳感器陣列,所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器,所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,在所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別層疊具有不同的折射率的多個(gè)層疊部件,所述多個(gè)光傳感器對(duì)所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度,所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別具有周期性并被配置為平面狀,所述多個(gè)光傳感器具有周期性并被配置為平面狀。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備透鏡陣列,該透鏡陣列相對(duì)于所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列被配置于所述光傳感器陣列的相反的一側(cè)并具有多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡也可以具有周期性并被配置為平面狀。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備透鏡陣列,該透鏡陣列被配置在所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列與所述光傳感器陣列之間并具有多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀,以使得與所述多個(gè)光學(xué)濾波器對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備:第1透鏡陣列,該第1透鏡陣列相對(duì)于所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列被配置在所述光傳感器陣列的相反的一側(cè)并具有多個(gè)第1透鏡;和第2透鏡陣列,該第2透鏡陣列被配置在所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列與所述光傳感器陣列之間并具有多個(gè)第2透鏡,所述多個(gè)第1透鏡以及所述多個(gè)第2透鏡也可以具有周期性并被配置為平面狀,以使得與所述多個(gè)光學(xué)濾波器對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述光學(xué)濾波器通過吸收所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以外的可見光線、以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線以外的紅外線,來使所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述光學(xué)濾波器通過反射所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以外的可見光線、以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線以外的紅外線,來使所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述層疊部件包含有機(jī)材料和無機(jī)材料的至少一個(gè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述層疊部件是電介質(zhì)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述光學(xué)濾波器的形狀是板狀、凹狀、器狀或者盤狀。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述多個(gè)層疊部件的形狀是板狀、凹狀、器狀或者盤狀。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述光學(xué)濾波器的形狀是立方體、長(zhǎng)方體、棱柱、角錐、角錐臺(tái)、圓柱、圓錐、圓錐臺(tái)、楕圓柱、橢圓錐、橢圓錐臺(tái)、鼓型或者桶形。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以在將寬度設(shè)為沿著配置有所述光學(xué)濾波器的所述平面的所述光學(xué)濾波器的尺寸,將進(jìn)深設(shè)為沿著與沿著所述平面的所述尺寸垂直的所述平面的所述光學(xué)濾波器的尺寸,將高度設(shè)為與所述平面垂直的所述光學(xué)濾波器的尺寸時(shí),所述光學(xué)濾波器是所述寬度、所述進(jìn)深以及所述高度相等或者近似的尺寸。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以在將寬度設(shè)為沿著配置有所述光學(xué)濾波器的所述平面的所述光學(xué)濾波器的尺寸,將進(jìn)深設(shè)為沿著與沿著所述平面的所述尺寸垂直的所述平面的所述光學(xué)濾波器的尺寸,將高度設(shè)為與所述平面垂直的所述光學(xué)濾波器的尺寸時(shí),所述光學(xué)濾波器是寬度10微米以下以及進(jìn)深10微米以下的尺寸、進(jìn)一步高度1微米以下的尺寸的具有不同折射率的多個(gè)層疊部件層疊而成的。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以在所述多個(gè)光學(xué)濾波器之間形成空間。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以在所述多個(gè)光學(xué)濾波器之間形成隔離部件。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一固體攝像裝置的特征在于,具備:第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列、光傳感器陣列、和被配置在所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列與所述光傳感器陣列之間或者所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列的與所述光傳感器陣列相反的一側(cè)的第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列,所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列具有多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器,所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器,所述第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列具有多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器,所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器,構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器分別由無機(jī)或者有機(jī)材料構(gòu)成,構(gòu)成所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器分別由有機(jī)或者無機(jī)材料構(gòu)成,構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器分別具有周期性并被配置為平面狀,構(gòu)成所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器分別具有周期性并被配置為平面狀,以使得與構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器對(duì)應(yīng),通過將構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器之中的一個(gè)和與構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器之中的所述一個(gè)光學(xué)濾波器對(duì)應(yīng)的構(gòu)成所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器之中的一個(gè)組合,來使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,所述光傳感器陣列具有對(duì)所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度的多個(gè)光傳感器,所述多個(gè)光傳感器分別具有周期性并被配置為平面狀,以使得與所述多個(gè)第1光學(xué)濾波器對(duì)應(yīng)。另外,復(fù)合光學(xué)濾波器也可以由相同的材料構(gòu)成。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述無機(jī)材料包含氧化硅、氮化硅或者氧化鈦。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一固體攝像裝置也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器分別是具有不同折射率的多個(gè)層疊部件層疊而成的。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一固體攝像裝置也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器分別包含多個(gè)高折射層,所述高折射層是由在所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器分別形成的多個(gè)層疊部件之中,在所述可見光線以及所述紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域中折射率最高的層疊部件構(gòu)成的層,所述多個(gè)高折射層的折射率也可以分別不同。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一固體攝像裝置也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器分別包含多個(gè)低折射層,所述低折射層是由在所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器分別形成的多個(gè)層疊部件之中,在所述可見光線以及所述紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域折射率最低的層疊部件構(gòu)成的層,所述多個(gè)低折射層的折射率也可以分別不同。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一固體攝像裝置也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器分別包含:最下層、最上層、與所述最下層相鄰的層以及與所述最上層相鄰的層,所述最下層的折射率和與所述最下層相鄰的層的折射率的比率是85%以上且115%以下,所述最上層的折射率和與所述最上層相鄰的層的折射率的比率是85%以上且115%以下。
為了解決上述課題,本發(fā)明的一方式所涉及的又一固體攝像裝置的特征在于,具備:具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器的復(fù)合光學(xué)濾波器陣列、和配置有復(fù)合光傳感器的光傳感器陣列,所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器分別具有:使第1波長(zhǎng)范圍組的光透過的第1光學(xué)濾波器、使第2波長(zhǎng)范圍組的光透過的第2光學(xué)濾波器、…以及使第n波長(zhǎng)范圍組的光透過的第n光學(xué)濾波器(n是整數(shù)),第k波長(zhǎng)范圍組(k是滿足1≤k≤n的整數(shù))分別包含第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍(m是整數(shù)),所述第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍各自的光強(qiáng)度之間具有相關(guān)關(guān)系,所述復(fù)合光傳感器具有:第1光傳感器、第2光傳感器、…以及第n光傳感器,第k光傳感器對(duì)所述第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍各自的光強(qiáng)度之中的至少一個(gè)進(jìn)行檢測(cè),還具備解析部,該解析部根據(jù)具有所述至少一個(gè)的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,估計(jì)具有所述至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,具有所述至少一個(gè)的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度和具有所述至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度之間具有相關(guān)關(guān)系。
本發(fā)明的一方式所涉及的又一固體攝像裝置也可以所述第1~第n光學(xué)濾波器之中的一個(gè)光學(xué)濾波器將具有紅色光波長(zhǎng)區(qū)域的紅色光、以及具有最接近所述紅色光波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線透過。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍是紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍是第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍是藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍是第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍是綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍是第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域和綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域和所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域和綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域和綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以在所述第1光學(xué)濾波器層疊空間或者在可見光線以及紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域具有50%以上的透過率的層疊部件。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述解析部基于透過所述第1光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述解析部基于透過所述第1光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述解析部基于透過所述第1光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述解析部基于透過所述第1光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述解析部基于透過所述第1光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述解析部基于透過所述第1光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備變換部,該變換部進(jìn)行使用了矩陣計(jì)算的顏色變換。
本發(fā)明的一方式所涉及的另一固體攝像裝置也可以使具有藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光透過的所述高折射層的折射率比使具有綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光透過的所述高折射層的折射率以及使具有紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光透過的所述高折射層的折射率低。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器分別由不同厚度的多個(gè)層疊部件層疊而成。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述光學(xué)濾波器、所述第1~第n光學(xué)濾波器的任意濾波器具備折射率以及厚度分別為(n1,d1)、(n2,d2)…以及(ni,di)的多個(gè)層疊部件,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述(n1,d1)、所述(n2,d2)…以及所述(ni,di)各自的值(i是整數(shù)),分別透過規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述多個(gè)光學(xué)濾波器或者所述第1~第n光學(xué)濾波器具備折射率以及厚度分別為(n11,d11)、(n12,d12)…以及(n1i,d1i)、(n21,d21)、(n22,d22)…以及(n2i,d2i)、…、以及(np1,dp1)、(np2,dp2)…以及(npi,dpi)的多個(gè)層疊部件,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述(n11,d11)、所述(n12,d12)…以及所述(n1i,d1i)、所述(n21,d21)、所述(n22,d22)…以及所述(n2i,d2i)、…、以及所述(np1,dp1)、所述(np2,dp2)…以及所述(npi,dpi)各自的值,(p是滿足1≤p≤n的整數(shù)),分別使規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線透過。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備向被攝體照射電磁波的電磁波照射部。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備向被攝體照射紅外線的紅外線照射部。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備向被攝體照射可見光線的可見光線照射部。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以還具備:向被攝體照射可見光線的可見光線照射部、和向所述被攝體照射紅外線的紅外線照射部。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置中,所述紅外線也可以是近紅外線。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述隔離部件包含有機(jī)材料或者無機(jī)材料。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述隔離部件的尺寸是10微米以下。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述光學(xué)濾波器相對(duì)于沿著與針對(duì)所述光學(xué)濾波器的光的透過方向垂直的平面的所述隔離部件的尺寸比是0.5以上。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以沿著與下述平面垂直的方向的所述光學(xué)濾波器或者所述第1~第n光學(xué)濾波器相對(duì)于所述光學(xué)濾波器、或者沿著與針對(duì)所述第1~第n光學(xué)濾波器的光的透過方向垂直的平面的所述光學(xué)濾波器、或者所述第1~第n光學(xué)濾波器的尺寸的比率是0.5以上。
本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置也可以所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別具有周期性并被配置為平面狀的周期、所述多個(gè)光傳感器分別具有周期性并被配置為平面狀的周期、所述多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀的周期不同。
為了解決上述課題,本發(fā)明的一方式所涉及的又一固體攝像裝置的特征在于,具備:具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器的復(fù)合光學(xué)濾波器陣列、和配置有多個(gè)光傳感器的光傳感器陣列,所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器,所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別使規(guī)定的波長(zhǎng)的紫外線、規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,在所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別層疊具有不同折射率的多個(gè)層疊部件,所述多個(gè)光傳感器對(duì)所述紫外線、所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度,所述多個(gè)光學(xué)濾波器分別具有周期性并被配置為平面狀,所述多個(gè)光傳感器具有周期性并被配置為平面狀。
為了解決上述課題,本發(fā)明的一方式所涉及的固體攝像裝置的制造方法的特征在于,在半導(dǎo)體基板形成第1光傳感器以及第2光傳感器,在所述半導(dǎo)體基板上形成絕緣膜以使得覆蓋所述第1光傳感器以及第2光傳感器,在所述絕緣膜上形成與所述第1光傳感器對(duì)應(yīng)的第1光學(xué)濾波器,在所述絕緣膜上形成與所述第2光傳感器對(duì)應(yīng)的第2光學(xué)濾波器,所述第1以及第2光學(xué)濾波器的透過波長(zhǎng)區(qū)域不同,使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,在所述第1以及第2光學(xué)濾波器分別層疊具有不同折射率的多個(gè)層疊部件,所述第1以及第2光傳感器對(duì)所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度。
-發(fā)明效果-
根據(jù)本發(fā)明的一方式,起到通常照度環(huán)境、低照度環(huán)境、極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能的效果。此外,能夠提供一種無論晝夜都能夠再現(xiàn)適當(dāng)?shù)念伾蛘吣軌蛐纬蛇m當(dāng)?shù)牟噬珗D像的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置及其制造方法。進(jìn)一步地,由于這些裝置能夠輕型/小型化,因此能夠攜帶或者設(shè)置到任何場(chǎng)所,能夠用于各種用途。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光檢測(cè)裝置的構(gòu)成以及構(gòu)成固體攝像裝置的光檢測(cè)裝置的圖。
圖2(a)~(e)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的圖,圖2(f)是表示光線的波形的圖。
圖3(a)以及(b)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的光檢測(cè)裝置的構(gòu)成以及構(gòu)成固體攝像裝置的光檢測(cè)裝置的構(gòu)成的圖。
圖4(a)~(e)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器間的空間以及隔離部件的作用進(jìn)行說明的圖。
圖5(a)~(e)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器間的空間以及隔離部件的作用不存在的情況進(jìn)行說明的圖。
圖6(a)~(c)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖7(a)~(c)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖8(a)~(c)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖9(a)~(c)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖10(a)~(f)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖11(a)~(f)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式8所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖12(a)~(f)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式9所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
圖13(a)~(g)是表示本發(fā)明的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴性的圖。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式10所涉及的固體攝像裝置的構(gòu)成的圖。
圖15是實(shí)施方式10所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖16(a)是實(shí)施方式10所涉及的無機(jī)膜光學(xué)濾波器部的剖視圖,(b)以及(c)是表示透過了光學(xué)濾波器的各光線的強(qiáng)度的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖17(a)~(g)是表示實(shí)施方式10中的固體攝像裝置的制造方法的圖。
圖18是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器的構(gòu)造的剖視圖。
圖19(a)是表示第1光學(xué)濾波器和第2光學(xué)濾波器的構(gòu)造的圖,(b)是對(duì)各個(gè)高折射層的折射率進(jìn)行比較的式子。
圖20(a)是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器的折射率的圖,圖20(b)是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器的吸收系數(shù)的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖21(a)表示第1~3光學(xué)濾波器的折射率以及膜厚的一個(gè)例子,圖21(b)表示光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴性。
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式11所涉及的固體攝像裝置的構(gòu)成的圖。
圖23是實(shí)施方式11所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖24(a)以及(b)是表示實(shí)施方式11中的固體攝像裝置的制造方法的圖。
圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施方式12所涉及的固體攝像裝置的構(gòu)成的圖。
圖26是實(shí)施方式12所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖27(a)~(d)是表示實(shí)施方式12中的固體攝像裝置的制造方法的圖。
圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施方式13所涉及的固體攝像裝置的構(gòu)成的圖。
圖29是實(shí)施方式13所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖30(a)以及(b)是表示實(shí)施方式13中的固體攝像裝置的制造方法的圖。
圖31(a)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置的構(gòu)成的圖。圖31(b)是表示實(shí)施方式14所涉及的另一固體攝像裝置的構(gòu)成的圖。
圖32是實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖33(a)是表示用于得到第2光學(xué)濾波器特性的有機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖33(b)是表示無機(jī)光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖33(c)是表示總共的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖34(a)~(c)是表示實(shí)施方式14中的固體攝像裝置的制造方法的圖。
圖35是實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖36(a)是表示用于得到第3光學(xué)濾波器特性的有機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖36(b)是表示無機(jī)光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖36(c)是表示總共的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖37是實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖38(a)是表示用于得到第1光學(xué)濾波器特性的有機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖38(b)是表示無機(jī)光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖38(c)是表示總共的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖39是實(shí)施方式15所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。
圖40(a)~(f)是表示實(shí)施方式15中的固體攝像裝置的制造方法的圖。
圖41(a)以及(b)是通過本發(fā)明的固體攝像裝置來拍攝出的可見光以及紅外線照射時(shí)的彩色照片。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。
〔實(shí)施方式1〕
(光檢測(cè)裝置1的構(gòu)成)
圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的光檢測(cè)裝置1的構(gòu)成的圖。光檢測(cè)裝置1具備光學(xué)濾波器2。光學(xué)濾波器2使從被攝體入射的光線L1之中具有第1波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第1波長(zhǎng)光、具有第2波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第2波長(zhǎng)光、…以及具有第n波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第n波長(zhǎng)光(n是整數(shù))透過。光線L2包含第1波長(zhǎng)光、第2波長(zhǎng)光、…以及第n波長(zhǎng)光。在光檢測(cè)裝置1設(shè)置光傳感器3。光傳感器3將第1波長(zhǎng)光的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光的第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光的第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè)作為信息T而進(jìn)行檢測(cè)。第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的各自之間具有相關(guān)關(guān)系。
此外,光檢測(cè)裝置1具備解析部4。解析部4基于由光傳感器3檢測(cè)的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)具有第1波長(zhǎng)范圍、第2波長(zhǎng)范圍、…以及第n波長(zhǎng)范圍的至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度。
(解析部4的具體處理)
圖1中,光線L1假定是來自被攝體或者對(duì)象物的光,作為來自被攝體或者對(duì)象物的光,存在被攝體或者對(duì)象物所反射的光、被攝體或者對(duì)象物所產(chǎn)生的光、透過被攝體或者對(duì)象物的光、這些的組合等。
另外,在對(duì)被攝體或者對(duì)象物進(jìn)行照明的情況下,在太陽光較強(qiáng)的白天中,在照明光中,紫外線、可見光線以及紅外線可能分別以特定的波長(zhǎng)強(qiáng)度分布而包含。此外,在沒有太陽光的夜晚中,包含人工的照明光的波長(zhǎng)強(qiáng)度分布。作為人工的照明光,一般地,除了白色照明,還存在紅外線照明等。另外,作為白色照明,存在白熾燈、熒光燈、LED照明等,但這些中也可能包含紅外線。
以下,對(duì)光線L1是被攝體或者對(duì)象物所反射的光的情況進(jìn)行敘述。
例如,在被攝體或者對(duì)象物將具有第m波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第m波長(zhǎng)光以及具有第n波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第n波長(zhǎng)光以某個(gè)特定的強(qiáng)度或者波長(zhǎng)強(qiáng)度分布分別反射的情況下,可以說在被攝體或者對(duì)象物所反射的第m波長(zhǎng)光的第m波長(zhǎng)光強(qiáng)度或者波長(zhǎng)強(qiáng)度分布與第n波長(zhǎng)光的第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度或者波長(zhǎng)強(qiáng)度分布之間存在相關(guān)關(guān)系。另外,這里,m、n分別是整數(shù)。
這里,例如,將光學(xué)濾波器2設(shè)定為第m波長(zhǎng)光范圍的第m波長(zhǎng)光以及第n波長(zhǎng)光范圍的第n波長(zhǎng)光透過,將光傳感器3設(shè)定為檢測(cè)第m波長(zhǎng)光范圍的第m波長(zhǎng)光以及第n波長(zhǎng)光范圍的第n波長(zhǎng)光。
進(jìn)一步地,這里,在照明光中僅包含第n波長(zhǎng)光的情況下,在作為被攝體或者對(duì)象物的反射光的光線L1中僅包含第n波長(zhǎng)光。因此,由于光線L2中也僅包含第n波長(zhǎng)光,因此光傳感器3僅檢測(cè)第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度。
并且,根據(jù)由光傳感器3得到的與第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度等有關(guān)的信息T,即使在光線L1中不包含第m波長(zhǎng)光,解析部4也能夠基于相關(guān)關(guān)系來估計(jì)被攝體或者對(duì)象物所反射的第m波長(zhǎng)光強(qiáng)度。
另外,相反地,在照明光中僅包含第m波長(zhǎng)光的情況下,作為被攝體或者對(duì)象物的反射光的光線L1中僅包含第m波長(zhǎng)光。因此,由于光線L2中也僅包含第m波長(zhǎng)光,因此光傳感器3僅檢測(cè)第m波長(zhǎng)光強(qiáng)度。
并且,根據(jù)由光傳感器3得到的與第m波長(zhǎng)光強(qiáng)度等有關(guān)的信息T,即使光線L1中不包含第n波長(zhǎng)光,解析部4也能夠基于相關(guān)關(guān)系來估計(jì)被攝體或者對(duì)象物所反射的第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度。
另外,上述是被攝體或者對(duì)象物以某個(gè)強(qiáng)度分別反射第m波長(zhǎng)光以及第n波長(zhǎng)光、光線L1由第n波長(zhǎng)光或者第m波長(zhǎng)光構(gòu)成、光學(xué)濾波器2透過第m波長(zhǎng)光以及第n波長(zhǎng)光的情況,但另外也存在被攝體或者對(duì)象物以某個(gè)強(qiáng)度分布反射第1~第n波長(zhǎng)光的情況等。
若將這些一般化,則可以說解析部4能夠基于由光傳感器3檢測(cè)到的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)具有第1波長(zhǎng)范圍、第2波長(zhǎng)范圍、…以及第n波長(zhǎng)范圍的至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的被攝體或者對(duì)象物所反射的光強(qiáng)度。
另外,被攝體或者對(duì)象物所反射的光也能夠置換表述為被攝體或者對(duì)象物所產(chǎn)生的光、透過被攝體或者對(duì)象物的光、這些的組合等來自被攝體或者對(duì)象物的光。
另外,優(yōu)選在解析部4中預(yù)先輸入或者設(shè)定與光線L1中包含的光波長(zhǎng)強(qiáng)度分布有關(guān)的信息。
另外,優(yōu)選在光學(xué)濾波器2的光線L1一側(cè)具備:長(zhǎng)波長(zhǎng)截止濾波器、短波長(zhǎng)截止濾波器、帶通濾波器、虛擬濾波器或者ND濾波器,并將其信息輸入或者設(shè)定到解析部4。
另外,優(yōu)選本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置具備光檢測(cè)裝置1。
另外,若使光檢測(cè)裝置1如光柵掃描等那樣在平面上進(jìn)行掃描,則能夠使其作為本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置而起作用。此外,此時(shí),也可以按照每次掃描來改變光源的波長(zhǎng)。
(光學(xué)濾波器2的構(gòu)成)
圖2(a)~(e)是表示實(shí)施方式1所涉及的光檢測(cè)裝置1的光學(xué)濾波器2的圖,圖2(f)是表示光線的波形的圖。
光學(xué)濾波器2能夠由多個(gè)不同的層疊部件S1~S6形成。另外,在圖2中,以6層的情況對(duì)層疊部件的部件的層數(shù)進(jìn)行了說明,但并不限定于此,能夠如后述那樣設(shè)定任意的層數(shù)。
此外,為了更加提高光學(xué)濾波器2的光學(xué)分辨率,如圖2(a)至圖2(e)所示,需要縮小光學(xué)濾波器2的寬度來進(jìn)行。并且,若光學(xué)濾波器2的寬度成為與圖2(f)所示的光線L1的波形W的波長(zhǎng)相同的量級(jí)或者幾倍或者相同程度,則不能忽視入射到光學(xué)濾波器2的光線L1的一部分從光學(xué)濾波器2的側(cè)面滲出的現(xiàn)象(參照后述的圖5)。
〔實(shí)施方式2〕
(光檢測(cè)裝置1a/1h的構(gòu)成)
圖3(a)以及(b)是表示實(shí)施方式2所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h的構(gòu)成的圖。
圖3(a)所示的光檢測(cè)裝置1a具備復(fù)合光學(xué)濾波器5a和光傳感器陣列6。復(fù)合光學(xué)濾波器5a具有被配置為2行2列并被入射光線L3的光學(xué)濾波器2a~2d。光學(xué)濾波器2a~2d中分別層疊有在可見光線以及紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域透過率為50%以上的多個(gè)層疊部件。
光學(xué)濾波器2a通過反射來自被攝體的光之中第1波長(zhǎng)范圍以外的波長(zhǎng)的光來使具有第1波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第1波長(zhǎng)光透過。光學(xué)濾波器2b通過反射來自被攝體的光之中第2波長(zhǎng)范圍以外的波長(zhǎng)的光來使具有第2波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第2波長(zhǎng)光透過。光學(xué)濾波器2c通過反射來自被攝體的光之中第3波長(zhǎng)范圍以外的波長(zhǎng)的光來使具有第3波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第3波長(zhǎng)光透過。光學(xué)濾波器2d通過反射來自被攝體的光之中第4波長(zhǎng)范圍以外的波長(zhǎng)的光來使具有第4波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第4波長(zhǎng)光透過。
光學(xué)濾波器2a~2d分別通過反射規(guī)定的波長(zhǎng)范圍的光從而能夠透過其他波長(zhǎng)范圍的光。這里,其他波長(zhǎng)范圍的光可能與規(guī)定的波長(zhǎng)范圍以外的波長(zhǎng)的光不一致。此外,其他波長(zhǎng)范圍能夠與規(guī)定的波長(zhǎng)范圍重復(fù)。
為了防止從光學(xué)濾波器2a~2d的側(cè)面分別滲出的光線之間的相互作用或者串?dāng)_的產(chǎn)生,在光學(xué)濾波器2a~2d之間形成空間SP。
光傳感器陣列6具有分別與光學(xué)濾波器2a~2d對(duì)應(yīng)配置的光傳感器3a~3d。光傳感器3a對(duì)透過了光學(xué)濾波器2a的第1波長(zhǎng)光的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。光傳感器3b對(duì)透過了光學(xué)濾波器2b的第2波長(zhǎng)光的第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。光傳感器3c對(duì)透過了光學(xué)濾波器2c的第3波長(zhǎng)光的第3波長(zhǎng)光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。光傳感器3d對(duì)透過了學(xué)濾波器2d的第4波長(zhǎng)光的第4波長(zhǎng)光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。
在圖3(b)所示的光檢測(cè)裝置1h中,在光學(xué)濾波器2a~2d之間形成用于防止從光學(xué)濾波器2a~2d的各自的側(cè)面滲出的光線之間的相互作用或者串?dāng)_的產(chǎn)生的隔離部件7。其他的構(gòu)成與圖3(a)的光檢測(cè)裝置1a的構(gòu)成相同。
圖4(a)~(e)、圖5(a)~(e)是對(duì)實(shí)施方式2所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器間的空間以及隔離部件的作用進(jìn)行說明的圖。另外,圖4是對(duì)于沿著后述的圖6(a)所示的剖面AA表示的復(fù)合光學(xué)濾波器5b的剖視圖示意性地表示光線L3的波長(zhǎng)的圖。
如圖4所示的波形W1~W5所示那樣,通過隔離部件7,能夠使得光學(xué)濾波器2a內(nèi)的光線L3不滲出到相鄰的光學(xué)濾波器2b/2c。因此,光學(xué)濾波器2a~2d各自當(dāng)中反射或者透過的光線的控制變得容易。
另一方面,如圖5所示,在不隔著空間SP以及隔離部件7設(shè)置光學(xué)濾波器2a~2d的情況下,如圖5所示的波形W1~W5所示那樣,光學(xué)濾波器2a內(nèi)的光線滲出到相鄰的光學(xué)濾波器2b/2c,各自的光線產(chǎn)生相互作用或者串?dāng)_。因此,光學(xué)濾波器2a~2d各自當(dāng)中反射或者透過的光線的控制變得困難。
另外,優(yōu)選本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置具備光檢測(cè)裝置1a或者1h。
另外,若使光檢測(cè)裝置1a或者光檢測(cè)裝置1h如光柵掃描等那樣在平面上掃描,則能夠使其作為本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置而起作用。
〔實(shí)施方式3〕
(光學(xué)濾波器的配置例)
圖6(a)~(c)是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。
參照?qǐng)D6(a),復(fù)合光學(xué)濾波器5b具有:被配置為2行2列的正方形的光學(xué)濾波器2a~2d、和形成在光學(xué)濾波器2a~2d之間的隔離部件7a。
參照?qǐng)D6(b),復(fù)合光學(xué)濾波器5c具有:正方形的光學(xué)濾波器2b/2d和長(zhǎng)方形的光學(xué)濾波器2e、和形成在光學(xué)濾波器2b/2d/2e之間的隔離部件7b。
參照?qǐng)D6(c),復(fù)合光學(xué)濾波器5d具有:棱形形狀的光學(xué)濾波器2f/2g/2h、和形成在光學(xué)濾波器2f/2g/2h之間的隔離部件7c。
〔實(shí)施方式4〕
(光學(xué)濾波器的其他配置例)
圖7(a)~(c)是對(duì)實(shí)施方式4所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。參照?qǐng)D7(a),復(fù)合光學(xué)濾波器5e具有:圓形形狀的4個(gè)光學(xué)濾波器2i~2l、和形成在光學(xué)濾波器2i~2l之間的隔離部件7d。
參照?qǐng)D7(b),復(fù)合光學(xué)濾波器5f具有:圓形形狀的2個(gè)光學(xué)濾波器2n/2o、跑道形狀的光學(xué)濾波器2m、和在光學(xué)濾波器2n/2o/2m之間形成的隔離部件7。
參照?qǐng)D7(c),復(fù)合光學(xué)濾波器5g具有:橢圓形狀的3個(gè)光學(xué)濾波器2p/2q/2r、和在光學(xué)濾波器2p/2q/2r之間形成的隔離部件7f。
〔實(shí)施方式5〕
(光學(xué)濾波器的又一配置例)
圖8(a)~(c)是對(duì)實(shí)施方式5所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。在復(fù)合光學(xué)濾波器5b中,正方形的光學(xué)濾波器2a~2d隔著隔離部件7a而被配置為2行2列。
參照?qǐng)D8(a),光學(xué)濾波器2a使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2d使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
這里,在紅外線波長(zhǎng)區(qū)域中,從短波長(zhǎng)一側(cè)起依次為“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”、“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”,以下相同。
參照?qǐng)D8(b),光學(xué)濾波器2a使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2d使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
參照?qǐng)D8(c),光學(xué)濾波器2a使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2d使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,通過R來表示具有透過了各光學(xué)濾波器2a~2d的“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”的波長(zhǎng)的可見光線的強(qiáng)度,通過G來表示具有“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”的波長(zhǎng)的可見光線的強(qiáng)度,通過B來表示具有“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”的波長(zhǎng)的可見光線的強(qiáng)度,通過IR1來表示具有“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”的波長(zhǎng)的紅外線的強(qiáng)度,通過IR2來表示具有“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”的波長(zhǎng)的紅外線的強(qiáng)度,通過IR3來表示具有“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的波長(zhǎng)的紅外線的強(qiáng)度,若以下設(shè)為同樣,能夠通過三原色的“R”來表示由各光傳感器3a~3d檢測(cè)的a0(R+IR1),能夠通過三原色的“G”來表示b0(G+IR3),能夠通過三原色的“B”來表示c0(B+IR2)。
這里,上述a0、b0以及c0表示系數(shù),能夠根據(jù)各光傳感器3a~3d的檢測(cè)率來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
〔實(shí)施方式6〕
(光學(xué)濾波器的構(gòu)成例)
圖9(a)~(c)是對(duì)實(shí)施方式6所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置(光檢測(cè)裝置)的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。參照?qǐng)D9(a),光學(xué)濾波器2a使“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2d使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
這里,“C波長(zhǎng)區(qū)域”表示“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”,“M波長(zhǎng)區(qū)域”表示“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”,此外,“Y波長(zhǎng)區(qū)域”表示“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”,以下相同。
參照?qǐng)D9(b),光學(xué)濾波器2a使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2d使“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”、“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
參照?qǐng)D9(c),光學(xué)濾波器2a使“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2d使“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,除了上述的組合,也能夠是使用了“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”、“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”、“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”、“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”或者“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的其他組合。
另外,通過C來表示具有透過了各光學(xué)濾波器2a~2d的“C波長(zhǎng)區(qū)域”的波長(zhǎng)的可見光線的強(qiáng)度,通過M來表示具有“M波長(zhǎng)區(qū)域”的波長(zhǎng)的可見光線的強(qiáng)度,通過Y來表示具有“Y波長(zhǎng)區(qū)域”的波長(zhǎng)的可見光線的強(qiáng)度,若以下設(shè)為同樣,能夠通過三原色的“C”來表示由各光傳感器3a~3d檢測(cè)的a02(C+IR2+IR3),通過三原色的“M”來表示b02(M+IR1+IR2),通過三原色的“Y”來表示c02(Y+IR1+IR3)。
這里,a02、b02以及c02表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器2a~2d的透過率、各光傳感器3a~3d的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,通過W0來表示來自被攝體的“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”、“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”的可見光線的強(qiáng)度,通過IR0來表示具有“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的波長(zhǎng)的紅外線的強(qiáng)度,若以下設(shè)為同樣,則通過下式來變換,能夠通過三原色的“R”來表示a03(R+IR1),通過三原色的“G”來表示b03(G+IR3),通過三原色的“B”來表示c03(B+IR2):
R+IR1=d0(W0+IR0)-a02(C+IR2+IR3)={-a02(C+IR2+IR3)+b02(M+IR1+IR2)+c02(Y+IR1+IR3)}/2 (1)
G+IR3=d0(W0+IR0)-b02(M+IR1+IR2)={a02(C+IR2+IR3)-b02(M+IR1+IR2)+c02(Y+IR1+IR3)}/2 (2)
B+IR2=d0(W0+IR0)-c02(Y+IR1+IR3)={a02(C+IR2+IR3)+b02(M+IR1+IR2)-c02(Y+IR1+IR3)}/2 (3)。
也就是說,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。這里,a03、b03、c03以及d0表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
〔實(shí)施方式7〕
(光學(xué)濾波器的其他構(gòu)成例)
圖10(a)~(f)是對(duì)實(shí)施方式7所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。參照?qǐng)D10(a),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2d使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
這里,“W波長(zhǎng)區(qū)域”表示“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”、“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”,“IR波長(zhǎng)區(qū)域”表示“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”,以下相同。
另外,通過W來表示透過了各光學(xué)濾波器2a~2d的“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”、“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”的可見光線的強(qiáng)度,通過IR來表示“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的紅外線的強(qiáng)度,若以下設(shè)為同樣,則來自被攝體的“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式來計(jì)算求出。
B+IR2=a1(W+IR)-2b1(R+IR1)-c1(G+IR3) (4)
此外,a1、b1以及c1表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器2a~2d的透過率、各光傳感器3a~3d的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
參照?qǐng)D10(b),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2d使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,來自被攝體的“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a2、b2以及c2表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器2a~2d的透過率、各光傳感器3a~3d的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
R+IR1=a2(W+IR)-2b2(G+IR3)-c2(B+IR2) (5)
參照?qǐng)D10(c),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2d使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
另外,來自被攝體的“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a3、b3以及c3表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
G+IR3=a3(W+IR)-2b3(B+IR2)-c3(R+IR1) (6)
參照?qǐng)D10(d),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2d使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,來自被攝體的“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a4、b4以及c4表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
G+IR3=a4(W+IR)-2b4(R+IR1)-c4(B+IR2) (7)
參照?qǐng)D10(e),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2d使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
另外,來自被攝體的“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a5、b5以及c5表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
B+IR2=a5(W+IR)-2b5(G+IR3)-c5(R+IR1) (8)
參照?qǐng)D10(f),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2d使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,來自被攝體的“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a6、b6以及c6表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
R+IR1=a6(W+IR)-2b6(B+IR2)-c6(G+IR3) (9)
〔實(shí)施方式8〕
(光學(xué)濾波器的又一構(gòu)成例)
圖11(a)~(f)是對(duì)實(shí)施方式8所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。這里,在復(fù)合光學(xué)濾波器5b中,光學(xué)濾波器2a~2d隔著隔離部件7a而被配置。
參照?qǐng)D11(a),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“C波長(zhǎng)區(qū)域”“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2d使“M波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,來自被攝體的“Y波長(zhǎng)區(qū)域”,“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。另外,a7、b7以及c7表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
Y+IR1+IR3=a7(W+IR)-2b7(C+IR2+IR3)-c7(M+IR1+IR2) (10)
另外,能夠通過三原色的“C”來表示由各光傳感器檢測(cè)的a20(C+IR2+IR3),通過三原色的“M”來表示b20(M+IR1+IR2),此外,關(guān)于由上述計(jì)算求出的Y+IR1+IR3,能夠通過三原色的“Y”來表示c20(Y+IR1+IR3)。這里,a20、b20以及c20表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D11(b),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“M波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2d使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
另外,來自被攝體的“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a8、b8以及c8表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
C+IR2+IR3=a8(W+IR)-2b8(M+IR1+IR2)-c8(Y+IR1+IR3) (11)
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
另外,能夠通過三原色的“M”來表示由各光傳感器檢測(cè)的b21(M+IR1+IR2),通過三原色的“Y”來表示c21(Y+IR1+IR3),此外,關(guān)于由上述計(jì)算求出的C+IR2+IR3,能夠通過三原色的“C”來表示a21(C+IR2+IR3)。這里,a21、b21以及c21表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D11(c),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2d使“C波長(zhǎng)區(qū)域”“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,來自被攝體的“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“IR1波長(zhǎng)區(qū)域”以及“IR2波長(zhǎng)區(qū)域”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a9、b9以及c9表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
M+IR1+IR2=a9(W+IR)-2b9(Y+IR1+IR3)-c9(C+IR2+IR3) (12)
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
另外,能夠通過三原色的“Y”來表示由各光傳感器檢測(cè)的c22(Y+IR1+IR3),通過三原色的“C”來表示a22(C+IR2+IR3),此外,關(guān)于由上述計(jì)算求出的M+IR1+IR2,能夠通過三原色的“M”來表示b22(M+IR1+IR2)。這里,a22、b22以及c22表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D11(d),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“C波長(zhǎng)區(qū)域”“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2d使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
另外,來自被攝體的“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a10、b10以及c10表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
M+IR1+IR2=a10(W+IR)-2b10(C+IR2+IR3)-c10(Y+IR1+IR3) (13)
另外,能夠通過三原色的“C”來表示由各光傳感器檢測(cè)的a23(C+IR2+IR3),通過三原色的“Y”來表示c23(Y+IR1+IR3),此外,關(guān)于由上述計(jì)算求出的M+IR1+IR2,能夠通過三原色的“M”來表示b23(M+IR1+IR2)。這里,a23、b23以及c23表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D11(e),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“M波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2d使“C波長(zhǎng)區(qū)域”“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,來自被攝體的“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a11、b11以及c11表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
Y+IR1+IR3=a11(W+IR)-2b11(M+IR1+IR2)-c11(C+IR2+IR3) (14)
另外,能夠通過三原色的“M”來表示由各光傳感器檢測(cè)的b24(M+IR1+IR2),通過三原色的“C”來表示a24(C+IR2+IR3),此外,關(guān)于由上述計(jì)算求出的Y+IR1+IR3,能夠通過三原色的“Y”來表示c24(Y+IR1+IR3)。這里,a24、b24以及c24表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D11(f),光學(xué)濾波器2a使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b/2c使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2d使“M波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,來自被攝體的“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a12、b12以及c12表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
C+IR2+IR3=a12(W+IR)-2b12(Y+IR1+IR3)-c12(M+IR1+IR2) (15)
另外,能夠通過三原色的“Y”來表示由各光傳感器檢測(cè)的c25(Y+IR1+IR3),通過三原色的“M”來表示b25(M+IR1+IR2),此外,關(guān)于由上述計(jì)算求出的Y+IR1+IR3,能夠通過三原色的“C”來表示a25(C+IR2+IR3)。這里,a25、b25以及c25表示系數(shù),能夠適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
〔實(shí)施方式9〕
(光學(xué)濾波器的又一構(gòu)成例)
圖12(a)~(f)是對(duì)實(shí)施方式9所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的設(shè)置例進(jìn)行說明的圖。這里,在復(fù)合光學(xué)濾波器5b中,光學(xué)濾波器2a~2d隔著隔離部件7a而被配置。
參照?qǐng)D12(a),光學(xué)濾波器2a/2d使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過,光學(xué)濾波器2c使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,來自被攝體的“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a13、b13以及c13表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
B+IR2=2a13(W+IR)-b13(R+IR1)-c13(G+IR3) (16)
參照?qǐng)D12(b),光學(xué)濾波器2a/2d使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b使“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2c使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,來自被攝體的“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a14、b14以及c14表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
R+IR1=2a14(W+IR)-b14(G+IR3)-c14(B+IR2) (17)
參照?qǐng)D12(c),光學(xué)濾波器2a/2d使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b使“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2c使“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”透過。
另外,來自被攝體的“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a15、b15以及c15表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
G+IR3=2a15(W+IR)-b15(B+IR2)-c15R+IR1) (18)
參照?qǐng)D12(d),光學(xué)濾波器2a/2d使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b使“C波長(zhǎng)區(qū)域”“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2c使“M波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過。
另外,來自被攝體的“Y波長(zhǎng)區(qū)域”,“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a16、b16以及c16表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
Y+IR1+IR3=2a16(W+IR)-b16(C+IR2+IR3)-c16(M+IR1+IR2) (19)
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D12(e),光學(xué)濾波器2a/2d使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b使“M波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”透過,光學(xué)濾波器2c使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,來自被攝體的“C波長(zhǎng)區(qū)域”,“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a17、b17以及c17表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
C+IR2+IR3=2a17(W+IR)-b17(M+IR1+IR2)-c17(Y+IR1+IR3) (20)
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
參照?qǐng)D12(f),光學(xué)濾波器2a/2d使“W波長(zhǎng)區(qū)域”以及“紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR)”透過,光學(xué)濾波器2b使“Y波長(zhǎng)區(qū)域”“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過,光學(xué)濾波器2c使“C波長(zhǎng)區(qū)域”“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”透過。
另外,來自被攝體的“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”的光強(qiáng)度例如能夠根據(jù)下式等來計(jì)算求出。這里,a18、b18以及c18表示系數(shù),能夠根據(jù)各光學(xué)濾波器的透過率、各光傳感器的檢測(cè)率等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
M+IR1+IR2=2a18(W+IR)-b18(Y+IR1+IR3)-c18(C+IR2+IR3) (21)
另外,同樣地,也能夠?qū)⑸鲜鯟MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
另外,除了上述的組合,也能夠是使用了“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”、“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”、“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”、“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”或者“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”的其他組合。
另外,包含上述組合,僅是從“紅色波長(zhǎng)區(qū)域(R)”以及“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”、“綠色波長(zhǎng)區(qū)域(G)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”、“藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域(B)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”、“C波長(zhǎng)區(qū)域”、“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”、“M波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR2)”、以及“Y波長(zhǎng)區(qū)域”、“第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR1)”以及“第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域(IR3)”中選擇4個(gè)或者3個(gè)并分配為4個(gè)分區(qū)的組合也存在140種,若還考慮4個(gè)分區(qū)的位置的不同則存在更多的相當(dāng)?shù)那闆r。另外,分別能夠變換為RGB色系、CMY色系等。
另外,除了上述的組合,還能夠是使用了其他原色或者顏色的組合。
另外,同樣地,能夠?qū)MY色系的信息變換為RGB色系的信息。
另外,相反地,能夠?qū)GB色系的信息變換為CMY色系的信息。
另外,上述W+IR在基本計(jì)算中能夠置換為1等,在以8比特的數(shù)字計(jì)算中能夠置換為255等,在以10比特的數(shù)字計(jì)算中能夠置換為1023等,在以14比特的數(shù)字計(jì)算中能夠置換為(2的14次方)-1等,在以16比特的數(shù)字計(jì)算中能夠置換為(2的16次方)-1等。另外,關(guān)于其他比特?cái)?shù)也相同。
另外,上述表色能夠調(diào)整色調(diào)(Hue)、亮度(Brightness,Lightness或者Value)、色度(Contrast,Chroma或者Saturation)、自然的色度(Vibrance)、色彩平衡、色要素、伽馬校正等。
圖13(a)~(h)是表示本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置以及構(gòu)成固體攝像裝置的光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴性的圖。圖13中,在代表性的光學(xué)濾波器的組合中,表示了具體的透過率的波長(zhǎng)依賴性的例子。圖13(a)與RGB對(duì)應(yīng),(b)與CMY對(duì)應(yīng),(c)與RGW對(duì)應(yīng),(d)與GBW對(duì)應(yīng),(e)與RBW對(duì)應(yīng),(f)與CMW對(duì)應(yīng),(g)與MYW對(duì)應(yīng),(h)與YCW對(duì)應(yīng)。
〔實(shí)施方式10〕
(固體攝像裝置1b的構(gòu)成)
圖14是表示實(shí)施方式10所涉及的固體攝像裝置1b的構(gòu)成的圖。固體攝像裝置1b具備:復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a和光傳感器陣列6a。復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a,該多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a具有周期性并被配置為矩陣狀。在各復(fù)合光學(xué)濾波器5a,形成被配置為2行2列并且透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的光學(xué)濾波器2a~2d。在光學(xué)濾波器2a~2d形成隔離部件7。光學(xué)濾波器2a~2d使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。在光學(xué)濾波器2a~2d分別層疊有具有不同的折射率的多個(gè)層疊部件。
此外,光傳感器陣列6a具有多個(gè)光傳感器3a~3d以使得與光學(xué)濾波器2a~2d對(duì)應(yīng),該多個(gè)光傳感器3a~3d具有周期性并被配置為矩陣狀。光傳感器3a對(duì)透過了光學(xué)濾波器2a的規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行檢測(cè)。光傳感器3b對(duì)透過了光學(xué)濾波器2b的規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行檢測(cè)。光傳感器3c對(duì)透過了光學(xué)濾波器2c的規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行檢測(cè)。光傳感器3d對(duì)透過了光學(xué)濾波器2d的規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行檢測(cè)。
圖15是實(shí)施方式10所涉及的固體攝像裝置1b的剖視圖。如圖15所示,本實(shí)施方式10的固體攝像元件1b具備半導(dǎo)體基板11。在半導(dǎo)體基板11形成光電轉(zhuǎn)換部12以及電荷傳輸部13。光電轉(zhuǎn)換部12以及電荷傳輸部13與光傳感器陣列6a對(duì)應(yīng)。在半導(dǎo)體基板11上,隔著絕緣膜形成傳輸電極14和遮光膜15。在遮光膜15上形成絕緣膜16。在絕緣膜16上形成無機(jī)膜光學(xué)濾波器17。成為在無機(jī)膜光學(xué)濾波器17上形成隔離膜21的構(gòu)成。另外,這里,表示隔離膜21與隔離部件一體化的例子,以下存在同樣的情況。
在圖15的例子中,無機(jī)膜光學(xué)濾波器17包含:第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20,與復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a對(duì)應(yīng)。
另外,也能夠?qū)D15的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖16(a)是實(shí)施方式10所涉及的無機(jī)膜光學(xué)濾波器部的剖視圖,圖16(b)以及(c)是表示透過了彩色濾波器的各光線的強(qiáng)度的波長(zhǎng)依賴的圖。表示通過入射光透過第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20,從而第1光線、第2光線以及第3光線分別從第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20出射。第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20被構(gòu)成為第1光線、第2光線以及第3光線分別具有如圖16(b)所示的波長(zhǎng)光譜。關(guān)于第1光線,也可以將第1光學(xué)濾波器18構(gòu)成為具有如圖16(c)所示那樣可見光線的R與第1紅外線相連的光譜。
圖17(a)~(g)是表示實(shí)施方式10中的固體攝像裝置1b的制造方法的剖視圖。另外,也能夠?qū)D17(a)~(g)的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置的制造方法。
首先,如圖17(a)所示,通過離子注入來形成光電轉(zhuǎn)換部12、電荷傳輸部13,以使得在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板11的表面露出。然后,在半導(dǎo)體基板11的表面上,通過硅熱氧化或者CVD法來形成厚度為100~3000nm的例如氧化硅膜即絕緣膜(未圖示)。接下來,通過CVD(Chemical Vapor Deposition,化學(xué)氣相沉積)法來將例如多晶硅膜堆積為厚度50~300nm左右。進(jìn)一步地,通過熱擴(kuò)散或離子注入來導(dǎo)入磷那樣的n型雜質(zhì)。
然后,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻來形成傳輸電極14。接下來,基于多晶硅氧化或者基于CVD法的氧化膜沉積來形成絕緣膜(未圖示)。作為防反射膜,例如沉積氮化硅膜,將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻來形成(未圖示)。
接下來,將作為遮光膜材料的鎢等堆積,通過光刻技術(shù)來形成遮光膜15。然后,通過CVD法來形成作為氧化硅膜的絕緣膜16。絕緣膜16也可以使用CMP或蝕刻技術(shù)來平坦化。
接下來,在絕緣膜16上形成第1光學(xué)濾波器18。第1光學(xué)濾波器由無機(jī)的多層膜形成,通過將低折射材料和高折射材料交替層疊而形成。具體而言,使用氧化硅膜SiO2作為低折射材料,使用氮化硅膜SiN或者氧化鈦膜TiO2作為高折射率材料。多層膜可以通過CVD法來成膜,也可以通過蒸鍍法或?yàn)R射來成膜。
接下來,如圖17(b)所示,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑(未圖示)設(shè)為掩模來對(duì)第1光學(xué)濾波器18進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
接下來,如圖17(c)所示,使用CVD法等來形成第2光學(xué)濾波器19。
接下來,如圖17(d)所示,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑(未圖示)設(shè)為掩模來對(duì)第2光學(xué)濾波器19進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
然后,如圖17(e)所示,使用CVD法等來形成第3光學(xué)濾波器20。
接下來,如圖17(f)所示,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑(未圖示)設(shè)為掩模來對(duì)第3光學(xué)濾波器20進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
另外,雖然在上述的例子中,按照第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19、第3光學(xué)濾波器20的順序進(jìn)行光學(xué)濾波器的形成,但并不限定于此,這3個(gè)光學(xué)濾波器的形成順序能夠任意設(shè)定。
接下來,如圖17(g)所示,對(duì)隔離膜21進(jìn)行成膜。隔離膜21以SOG(Spin on Glass,旋涂玻璃)法涂敷丙烯酸材料來形成氧化硅膜SiO2。
圖18是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器17的構(gòu)造的剖視圖。與多個(gè)層疊部件對(duì)應(yīng)的多層膜的低折射材料和高折射材料從上層起按照各L0、H1、L1、H2、L2、…Hj-1、Lj-1、Hj、Lj的順序而被交替配置。低折射材料和高折射材料的折射率分別被表示為nL0、nH1、nL1、nH2、nL2、…nHj-1、nLj-1、nHj、nLj,低折射材料和高折射材料的膜厚分別被表示為dL0、dH1、dL1、dH2、dL2、…dHj-1、dLj-1、dHj、dLj。
這些低折射材料和高折射材料的折射率與膜厚被設(shè)定為無機(jī)膜光學(xué)濾波器17(第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20)具有如圖16(b)或者圖16(c)那樣在可見光以及紅外線波長(zhǎng)區(qū)域具有透過區(qū)域的濾波器特性。
圖19(a)是表示第1光學(xué)濾波器18和第2光學(xué)濾波器19的構(gòu)造的圖,圖19(b)是對(duì)各自的高折射層的折射率進(jìn)行比較的式子。第1光學(xué)濾波器18的高折射層的折射率比第2光學(xué)濾波器19的高折射層的折射率高。作為具體的例子,第1光學(xué)濾波器18的高折射層的折射率設(shè)定為2.3~2.8,第2光學(xué)濾波器19的高折射層的折射率設(shè)定為1.8~2.3。
圖20(a)是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器17的折射率的圖,(b)是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器17的吸收系數(shù)的波長(zhǎng)依賴的圖。曲線G1表示第1光學(xué)濾波器18的高折射層nH:18的折射率,曲線G2表示第2光學(xué)濾波器19的高折射層nH:19的折射率。曲線G3表示第1光學(xué)濾波器18的高折射層nH:18的吸收系數(shù),曲線G4表示第2光學(xué)濾波器19的高折射層nH:19的吸收系數(shù)。
如圖20(a)、(b)所示,若折射率變高,則吸收系數(shù)上升并且透過率降低。特別地,在波長(zhǎng)較短的區(qū)域變得明顯。由此,例如在希望使400~500nm的紫色~藍(lán)色的波長(zhǎng)區(qū)域透過的情況下,通過使用折射率較低的材料能夠防止透過率的降低。關(guān)于不需要透過波長(zhǎng)較短的區(qū)域的濾波器,由于高折射率材的折射率較高而能夠使整體的膜厚較薄,因此優(yōu)選使用折射率較高的材料。也就是說,通過在各像素下使高折射層的折射率不同,能夠得到最佳的分光。
圖21(a)是表示第1~3光學(xué)濾波器18~20的折射率以及膜厚的一個(gè)例子的圖,圖21(b)表示光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴性。如圖21所示,通過按照每個(gè)像素設(shè)定適當(dāng)?shù)恼凵渎室约澳ず?,能夠形成在可見光區(qū)域以及紅外線區(qū)域透過的光學(xué)濾波器。第2光學(xué)濾波器19的高折射材料H1~H8的折射率(2.2)以及第3光學(xué)濾波器20的高折射材料H1~H4的折射率(2.2)比第1光學(xué)濾波器18的高折射材料H1~H4的折射率(2.5)小。另外,膜厚與折射率的組合并不局限于此,也能夠使層疊數(shù)增減,能夠按照各層選擇任意的膜厚、折射率。
〔實(shí)施方式11〕
(固體攝像裝置1c的構(gòu)成)
圖22是表示實(shí)施方式11所涉及的固體攝像裝置1c的構(gòu)成的圖。對(duì)與圖14中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖14所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,透鏡陣列9a相對(duì)于復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a被設(shè)置在光傳感器陣列6a的相反的一側(cè)。透鏡陣列9a具有多個(gè)透鏡以使得與光學(xué)濾波器2a~2d對(duì)應(yīng),該多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀。
圖23是固體攝像裝置1c的剖視圖。對(duì)與圖15中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖15所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,聚光透鏡22形成在隔離膜21上。聚光透鏡22與透鏡陣列9a對(duì)應(yīng)。
在圖23的例子中,無機(jī)膜光學(xué)濾波器17包含:第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20。
在圖23的例子中,來自被攝體的光線L4通過聚光透鏡22而被聚光并透過第2光學(xué)濾波器19,入射到光電轉(zhuǎn)換部12。這樣,通過基于聚光透鏡22的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換部12的靈敏度的提高。此外,通過在濾波器膜厚穩(wěn)定的第2光學(xué)濾波器19的中央部,聚光透鏡22進(jìn)行聚光,從而不僅能夠抑制第2光學(xué)濾波器19的透過特性的偏差,而且能夠減少向相鄰單元的光泄漏,因此能夠提高顏色分離。雖然表示了第2光學(xué)濾波器19的例子,但第1光學(xué)濾波器18、第3光學(xué)濾波器20也是同樣的。
另外,也能夠?qū)D23的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖24(a)以及(b)是表示實(shí)施方式11中的固體攝像裝置1c的制造方法的圖。圖24(a)是形成了無機(jī)膜光學(xué)濾波器17以及隔離膜21之后的剖視圖,制造方法與實(shí)施方式10的到圖17(a)~(g)為止相同。然后,如圖24(b)所示,涂敷丙烯酸,對(duì)丙烯酸進(jìn)行蝕刻以使得轉(zhuǎn)印被圖案化為規(guī)定的形狀的光致抗蝕劑(未圖示)形狀,形成聚光透鏡22。
另外,也能夠?qū)D24(a)以及(b)的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置的制造方法。
〔實(shí)施方式12〕
(固體攝像裝置1d的構(gòu)成)
圖25是表示實(shí)施方式12所涉及的固體攝像裝置1d的構(gòu)成的圖。對(duì)與圖22中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖22所示的固體攝像裝置1c不同的方面是,透鏡陣列9a被設(shè)置于復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a與光傳感器陣列6a之間。透鏡陣列9a具有多個(gè)透鏡以使得與光學(xué)濾波器2a~2d對(duì)應(yīng),該多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀。
圖26是固體攝像裝置1d的剖視圖。對(duì)與圖15中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖15所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,聚光透鏡27形成于絕緣膜16。聚光透鏡27與透鏡陣列9a對(duì)應(yīng)。
在圖26的例子中,無機(jī)膜光學(xué)濾波器17包含:第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20。
在圖26的例子中,來自被攝體的光線L4透過第2光學(xué)濾波器19,通過聚光透鏡27而被聚光,入射到光電轉(zhuǎn)換部12。這樣,通過基于聚光透鏡27的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換部12的靈敏度的提高。雖然表示了第2光學(xué)濾波器19的例子,但第1光學(xué)濾波器18、第3光學(xué)濾波器20也是同樣的。
另外,也能夠?qū)D26的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖27(a)~(d)是表示實(shí)施方式12中的固體攝像裝置1d的制造方法的圖。首先,如圖27(a)所示,通過離子注入來形成光電轉(zhuǎn)換部12、電荷傳輸部13,以使得在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板11的表面露出。然后,通過硅熱氧化或者CVD法來在半導(dǎo)體基板11的表面上形成厚度為100~3000nm的例如氧化硅膜即絕緣膜(未圖示)。
接下來,例如通過CVD法來將多晶硅膜堆積厚度50~300nm左右。進(jìn)一步地,通過熱擴(kuò)散或離子注入來導(dǎo)入磷那樣的n型雜質(zhì)。然后,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻來形成傳輸電極14。
接下來,通過多晶硅氧化或者基于CVD法的氧化膜沉積來形成絕緣膜(未圖示)。作為防反射膜,例如將氮化硅膜沉積,將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻來形成(未圖示)。
接下來,將作為遮光膜材料的鎢等堆積,通過光刻技術(shù)來形成遮光膜15。接下來,通過CVD法來形成作為氧化硅膜的絕緣膜16。通過CVD法來形成的絕緣膜16的嵌入形狀如圖27(a)所示,是在傳輸電極14之間向下凸的形狀。
然后,如圖27(b)所示,例如通過CVD法來對(duì)氮化硅膜28進(jìn)行成膜。接下來,如圖27(c)所示,通過蝕刻法或CMP(Chemical Mechanical Planarization,化學(xué)機(jī)械平坦化)法來形成聚光透鏡27。然后,如圖27(d)所示,通過與圖17(a)~(g)相同的方法來依次形成第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20。
另外,光學(xué)濾波器的形成并不限定于按照第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19、第3光學(xué)濾波器20的順序進(jìn)行的方法,這3個(gè)光學(xué)濾波器的形成順序能夠任意設(shè)定。
另外,雖然在圖27(c)中通過蝕刻法或CMP法來形成聚光透鏡27,但即使保持圖27(b)的形狀也能夠得到與聚光透鏡27相同的透鏡效果。通過進(jìn)行蝕刻,存在如下優(yōu)點(diǎn):能夠縮小半導(dǎo)體基板11與第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20之間的距離,靈敏度提高。
另外,也能夠?qū)D27(a)~(d)的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置的制造方法。
〔實(shí)施方式13〕
(固體攝像裝置1e的構(gòu)成)
圖28是表示實(shí)施方式13所涉及的固體攝像裝置1e的構(gòu)成的圖。對(duì)與圖22中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖22所示的固體攝像裝置1c不同的方面在于,除了透鏡陣列9a,還在復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a與光傳感器陣列6a之間設(shè)置了透鏡陣列9b。透鏡陣列9b具有與透鏡陣列9a相同的構(gòu)成。
圖29是實(shí)施方式13所涉及的固體攝像裝置1e的剖視圖。對(duì)與圖23中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖23所示的固體攝像裝置1c不同的方面是,追加形成了圖26中所述的聚光透鏡27。
在圖29的例子中,無機(jī)膜光學(xué)濾波器17包含:第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20。雖然圖29中表示了光線L4的樣子,但通過基于聚光透鏡22以及聚光透鏡27這2個(gè)透鏡的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換部12的靈敏度的提高。此外,通過在濾波器膜厚穩(wěn)定的第2光學(xué)濾波器19的中央部進(jìn)行聚光,不僅能夠抑制第2光學(xué)濾波器19的透過特性的偏差,還能夠減少向相鄰單元的光泄漏,因此能夠使顏色分離提高。雖然表示了第2光學(xué)濾波器19的例子,但第1光學(xué)濾波器18、第3光學(xué)濾波器20也是同樣的。
另外,也能夠?qū)D29的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖30(a)以及(b)是表示實(shí)施方式13中的固體攝像裝置1e的制造方法的圖。圖30(a)表示形成了無機(jī)膜光學(xué)濾波器17以及隔離膜21之后的剖視圖。到此為止的制造方法與實(shí)施方式12的圖27(a)~(d)為止相同。然后,如圖30(b)所示,涂敷丙烯酸,對(duì)丙烯酸進(jìn)行蝕刻以使得轉(zhuǎn)印被圖案化為規(guī)定的形狀的光致抗蝕劑(未圖示)形狀,形成聚光透鏡22。
另外,也能夠?qū)D30(a)以及(b)的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置的制造方法。
〔實(shí)施方式14〕
圖31(a)是表示本發(fā)明所涉及的實(shí)施方式14的固體攝像裝置1f的構(gòu)成的圖。圖31(b)是表示實(shí)施方式14所涉及的其他固體攝像裝置1g的構(gòu)成的圖。對(duì)與圖14中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。圖31(a)所示的固體攝像裝置1f與圖14所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,將有機(jī)濾波器陣列10a(或者,第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列)相對(duì)于復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a(或者,第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列)設(shè)置在光傳感器陣列6a的相反的一側(cè)。有機(jī)濾波器陣列10a具備多個(gè)復(fù)合有機(jī)濾波器5h。多個(gè)復(fù)合有機(jī)濾波器5h分別具有被配置為2行2列并且透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v。光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v由有機(jī)材料構(gòu)成。光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v具有周期性并被配置為平面狀,以使得與復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a的光學(xué)濾波器2a/2b/2c/2d對(duì)應(yīng)。另外,復(fù)合光學(xué)濾波器5a的光學(xué)濾波器2a~2d也可以由不同的材料構(gòu)成。此外,光學(xué)濾波器2a~2d的至少二個(gè)也可以由相同的材料構(gòu)成。并且,復(fù)合有機(jī)濾波器5h的光學(xué)濾波器2s~2v也可以由不同的材料構(gòu)成。并且,光學(xué)濾波器2s~2v的至少二個(gè)也可以由相同的材料構(gòu)成。
圖31(b)所示的固體攝像裝置1g與圖31(a)所示的固體攝像裝置1f不同的方面是,將有機(jī)濾波器陣列10a(第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列)設(shè)置在復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a(第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列)與光傳感器陣列6a之間。固體攝像裝置1g除了上述方面,具有與固體攝像裝置1f相同的構(gòu)成。另外,復(fù)合光學(xué)濾波器5a的光學(xué)濾波器2a~2d也可以由不同的材料構(gòu)成。此外,光學(xué)濾波器2a~2d的至少二個(gè)也可以由相同的材料構(gòu)成。并且,復(fù)合有機(jī)濾波器5h的光學(xué)濾波器2s~2v也可以由不同的材料構(gòu)成。并且,光學(xué)濾波器2s~2v的至少二個(gè)也可以由相同的材料構(gòu)成。
圖32是實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置1f的剖視圖。對(duì)與圖15中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖15所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,在隔離膜21上形成了有機(jī)膜光學(xué)濾波器24以及第2平坦化膜26。
另外,也能夠?qū)D32的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖33(a)是表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖33(b)是表示無機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖33(c)是表示總共的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖33(a)的曲線G5表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器24的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖33(b)的曲線G6表示第2光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)19的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖33(c)的曲線G7表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器24與第2光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)19的總共的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖33(c)與圖21(b)的第2光學(xué)濾波器特性相同。通過將具有如圖33(a)以及(b)所示的光譜特性的濾波器層疊,如圖33(c)所示,能夠得到透過可見光以及紅外線區(qū)域的光譜特性。
如圖33(b)所示,第2光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)19的光譜是將紅外線區(qū)域的一部分截止即可,能夠比較簡(jiǎn)單地構(gòu)成無機(jī)多層膜的構(gòu)造。這樣,通過將有機(jī)膜濾波器(有機(jī)膜光學(xué)濾波器24)與無機(jī)膜濾波器(第2光學(xué)濾波器19)層疊,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的光譜特性。
圖34(a)~(c)是表示實(shí)施方式14中的固體攝像裝置1f的制造方法的圖。首先,通過圖17(a)~(g)中所述的方法,制造圖34(a)所示的構(gòu)造。
接下來,如圖34(b)所示,涂敷有機(jī)膜并進(jìn)行圖案曝光、顯影、烘焙,形成有機(jī)膜光學(xué)濾波器24。然后,如圖34(c)所示,對(duì)第2平坦化膜26進(jìn)行成膜。第2平坦化膜26是涂敷丙烯酸材料而形成的。
另外,也能夠?qū)D34(a)~(c)的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置的制造方法。
圖35是實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。對(duì)與圖15中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖15所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,在隔離膜21上形成了有機(jī)膜光學(xué)濾波器25以及第2平坦化膜26。
另外,也能夠?qū)D35的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖36(a)是表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖36(b)是表示無機(jī)光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖36(c)是表示總共的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖36(a)的曲線G8表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器25的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖36(b)的曲線G9表示第3光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)20的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖36(c)的曲線G10表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器25與第3光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)20的總共的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖36(c)與圖21(b)的第3光學(xué)濾波器特性相同。通過將具有如圖36(a)以及(b)所示的光譜特性的濾波器層疊,如圖36(c)所示,能夠得到透過可見光以及紅外線區(qū)域的光譜特性。
圖37是實(shí)施方式14所涉及的固體攝像裝置1f的剖視圖。對(duì)與圖15中所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖15所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,在隔離膜21上形成了有機(jī)膜光學(xué)濾波器23以及第2平坦化膜26。
另外,也能夠?qū)D37的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖38(a)是表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖38(b)是表示無機(jī)光學(xué)濾波器的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖,圖38(c)是表示總共的透過率的波長(zhǎng)依賴的圖。
圖38(a)的曲線G13表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器23的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖38(b)的曲線G14表示第1光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)18的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖38(c)的曲線G15表示有機(jī)膜光學(xué)濾波器23與第1光學(xué)濾波器(無機(jī)膜光學(xué)濾波器)18的總共的透過率波長(zhǎng)依賴性。圖38(c)與圖21(b)的第1光學(xué)濾波器特性相同。通過將具有如圖38(a)以及(b)所示的光譜特性的濾波器層疊,如圖38(c)所示,能夠得到透過可見光以及紅外線區(qū)域的光譜特性。
〔實(shí)施方式15〕
圖39是實(shí)施方式15所涉及的固體攝像裝置的剖視圖。對(duì)與圖15所述的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素付與相同的參照符號(hào),不重復(fù)其詳細(xì)的說明。與圖15所示的固體攝像裝置1b不同的方面是,取代第1光學(xué)濾波器18、第2光學(xué)濾波器19以及第3光學(xué)濾波器20,形成了第1光學(xué)濾波器18a、第2光學(xué)濾波器19a以及第3光學(xué)濾波器20a。第1光學(xué)濾波器18a、第2光學(xué)濾波器19a以及第3光學(xué)濾波器20a是將彎曲的層疊部件層疊而形成的。
雖然圖39中表示了光線L4的樣子,通過基于第2光學(xué)濾波器19a的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換部12的靈敏度的提高。在該構(gòu)成的情況下,不需要另外形成透鏡,因此存在以下優(yōu)點(diǎn):不僅制造成本降低,而且通過使基板上的膜厚較薄能夠改善相對(duì)于斜向光的聚光特性。
在圖39的例子中,無機(jī)膜光學(xué)濾波器17包含:第1光學(xué)濾波器18a、第2光學(xué)濾波器19a以及第3光學(xué)濾波器20a。
另外,也能將圖39的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置。
圖40(a)~(f)是表示實(shí)施方式15中的固體攝像裝置的制造方法的圖。首先,如圖40(a)所示,通過離子注入來形成光電轉(zhuǎn)換部12、電荷傳輸部13,以使得在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板11的表面露出。然后,在半導(dǎo)體基板11的表面上,通過硅熱氧化或者CVD法來形成厚度為100~3000nm的例如氧化硅膜即絕緣膜(未圖示)。
接下來,通過CVD法來將例如多晶硅膜堆積厚度50~300nm左右。進(jìn)一步地,通過熱擴(kuò)散或離子注入,導(dǎo)入如磷那樣的n型雜質(zhì)。
然后,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻,形成傳輸電極14。接著,通過多晶硅氧化或者基于CVD法的氧化膜沉積,形成絕緣膜(未圖示)。
作為防反射膜,例如將氮化硅膜沉積,將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻而形成(未圖示)。
接下來,將作為遮光膜材料的鎢等堆積,通過光刻技術(shù)來形成遮光膜15。接下來,通過CVD法來形成作為氧化硅膜的絕緣膜16。通過CVD法而形成的絕緣膜16的嵌入形狀是在傳輸電極14之間向下凸的形狀。
然后,如圖40(b)所示,在絕緣膜16上形成第1光學(xué)濾波器18a。第1光學(xué)濾波器由無機(jī)的多層膜形成,通過將低折射材料和高折射材料交替層疊而形成。
接下來,如圖40(c)所示,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑(未圖示)設(shè)為掩模,對(duì)第1光學(xué)濾波器18a進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。并且,如圖40(d)、(e)那樣,通過與圖40(b)~(c)相同的方法來形成第2光學(xué)濾波器19a、第3光學(xué)濾波器20a。接著,如圖40(f)所示,對(duì)隔離膜21進(jìn)行成膜。另外,在上述的例子中,按照第1光學(xué)濾波器18a、第2光學(xué)濾波器19a、第3光學(xué)濾波器20a的順序進(jìn)行了光學(xué)濾波器的形成,但并不限定于此,這3個(gè)光學(xué)濾波器的形成順序能夠任意設(shè)定。
另外,也能夠?qū)D40(a)~(f)的例子應(yīng)用于本發(fā)明所涉及的光檢測(cè)裝置的制造方法。
另外,在圖18中,通過將無機(jī)膜光學(xué)濾波器17的最下層的膜Lj與絕緣膜16的折射率的比率設(shè)為85%以上且115%以下,此外,將最上層的膜L0與隔離膜21的折射率的比率設(shè)為85%以上且115%以下,能夠防止界面處的反射折射,能夠穩(wěn)定得到所希望的彩色濾波器的透過率特性。
根據(jù)基于本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置以及其制造方法,以1型以下的設(shè)備尺寸就能夠?qū)崿F(xiàn)光檢測(cè)裝置。
此外,以1型以下的設(shè)備尺寸,能夠?qū)崿F(xiàn)可對(duì)應(yīng)于SD(Standard Definition,標(biāo)準(zhǔn)清晰度)(640×480像素)、HD(High Definition,高清晰度)720(1280×720像素)、HD960(1280×920像素)、完全HD(1920×1080像素)、4K(完全HD的4倍的像素)、8K(完全HD的8倍的像素)等像素?cái)?shù)的單板式CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器等固體攝像裝置。
另外,能夠?qū)?yīng)于隔行掃描方式、逐行掃描方式等掃描方式。
此外,能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有裝置同等以上的高性能的電氣特性。
(實(shí)施例1)
在對(duì)通過基于本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置以及其制造方法而制成的、例如1/3型130萬像素CCD圖像傳感器進(jìn)行了測(cè)定之后,得到靈敏度在以F5.6積累了1秒時(shí)為1200mV/μm2以上,拖尾是-120dB以下,飽和輸出是800mV以上等高性能的電氣特性。
(實(shí)施例2)
圖41(a)以及(b)是表示通過本發(fā)明所涉及的固體攝像裝置而拍攝出的可見光以及紅外線照射時(shí)的彩色照片的圖。圖41(a)表示可見光下的照片,圖41(b)表示在暗視下進(jìn)行紅外線照射而拍攝出的照片。表示通過圖41(b)的暗視時(shí)紅外線照射能夠再現(xiàn)圖41(a)的可見光下的彩色。
〔本發(fā)明的制造方法所涉及的側(cè)面〕
作為本發(fā)明的側(cè)面,在圖17所示的上述光檢測(cè)裝置以及上述固體攝像元件的制造方法中,優(yōu)選通過離子注入來在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板的表面形成光電轉(zhuǎn)換部、電荷傳輸部,在半導(dǎo)體基板的表面上,通過硅熱氧化或者CVD法來形成厚度100~3000nm的例如氧化硅膜即絕緣膜。
接下來,優(yōu)選通過CVD法來將例如多晶硅膜堆積厚度50~300nm左右,進(jìn)一步地,通過熱擴(kuò)散或離子注入來導(dǎo)入如磷那樣的n型雜質(zhì),然后,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻,形成傳輸電極。
接著,優(yōu)選通過多晶硅氧化或者基于CVD法的氧化膜沉積,形成絕緣膜。
此外,優(yōu)選作為防反射膜,例如沉積氮化硅膜,將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻而形成。
接下來,優(yōu)選堆積作為遮光膜材料的鎢等,通過光刻技術(shù)來形成遮光膜。
接下來,優(yōu)選通過CVD法來形成作為氧化硅膜的絕緣膜。另外,絕緣膜也可以使用CMP或蝕刻技術(shù)來平坦化。
此外,優(yōu)選在上述絕緣膜上形成上述第1光學(xué)濾波器。另外,優(yōu)選上述第1光學(xué)濾波器由無機(jī)的多層膜形成,通過將低折射材料和高折射材料交替層疊而形成。另外,優(yōu)選作為低折射材料,使用氧化硅(SiO2)膜,高折射率材料使用氮化硅(SiN)膜或者氧化鈦(TiO2)膜。多層膜可以通過CVD法來成膜,也可以通過蒸鍍法或?yàn)R射來成膜。
另外,如圖17(b)所示,優(yōu)選通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,對(duì)上述第1光學(xué)濾波器進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
另外,如圖17(c)所示,優(yōu)選使用CVD法等來形成上述第2光學(xué)濾波器。
另外,如圖17(d)所示,優(yōu)選通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,對(duì)上述第2光學(xué)濾波器進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
然后,如圖17(e)所示,優(yōu)選使用CVD法來形成上述第3光學(xué)濾波器。
接下來,如圖17(f)所示,優(yōu)選通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,對(duì)上述第3光學(xué)濾波器進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
接下來,如圖17(g)所示,對(duì)第1平坦化膜進(jìn)行成膜。優(yōu)選上述第1平坦化膜以SOG(Spin on Glass)法涂敷丙烯酸材料來形成SiO2。
此外,作為圖24所示的上述光檢測(cè)裝置以及上述固體攝像元件的制造方法,優(yōu)選涂敷丙烯酸,對(duì)丙烯酸進(jìn)行蝕刻以使得轉(zhuǎn)印被圖案化為規(guī)定的形狀的光致抗蝕劑形狀,形成第1透鏡。
此外,作為圖27所示的上述光檢測(cè)裝置以及上述固體攝像元件的制造方法,優(yōu)選通過離子注入,在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板的表面形成光電轉(zhuǎn)換部、電荷傳輸部,在半導(dǎo)體基板的表面上,通過硅熱氧化或者CVD法來形成厚度100~3000nm的例如氧化硅膜即絕緣膜。
接下來,例如,優(yōu)選通過CVD法來將多晶硅膜堆積厚度50~300nm左右,進(jìn)一步地,通過熱擴(kuò)散或離子注入來導(dǎo)入如磷那樣的n型雜質(zhì),然后,通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻,形成傳輸電極。
接下來,優(yōu)選通過多晶硅氧化或者基于CVD法的氧化膜沉積來形成絕緣膜,作為防反射膜,例如將氮化硅膜沉積,將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻來形成。
接下來,優(yōu)選對(duì)作為遮光膜材料的鎢等進(jìn)行堆積,通過光刻技術(shù)來形成遮光膜,接下來,通過CVD法來形成作為氧化硅膜的絕緣膜,通過CVD法而形成的絕緣膜的嵌入形狀為在傳輸電極之間向下凸的形狀。
然后,例如,優(yōu)選通過CVD法來對(duì)氮化硅膜進(jìn)行成膜,接下來,通過蝕刻法或CMP法來形成上述第2透鏡,形成上述第1光學(xué)濾波器、上述第2光學(xué)濾波器以及上述第3光學(xué)濾波器。另外,第1光學(xué)濾波器、上述第2光學(xué)濾波器以及上述第3光學(xué)濾波器的形成順序能夠任意設(shè)定。
另外,雖然通過蝕刻法或CMP法來形成上述第2透鏡,但即使不適用蝕刻法或CMP法,也能夠得到相同的透鏡效果。另外,通過蝕刻,存在基板-濾波器間距離縮小并且靈敏度提高的優(yōu)點(diǎn)。
此外,作為上述光檢測(cè)裝置以及上述固體攝像元件的制造方法,優(yōu)選通過離子注入來在由硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板的表面形成光電轉(zhuǎn)換部、電荷傳輸部,在半導(dǎo)體基板的表面上,通過硅熱氧化或則CVD法來形成厚度100~3000nm的例如氧化硅膜即絕緣膜。
接下來,例如,優(yōu)選通過CVD法來將多晶硅膜堆積厚度50~300nm左右,進(jìn)一步地,通過熱擴(kuò)散或離子注入來導(dǎo)入如磷那樣的n型雜質(zhì)。
然后,優(yōu)選通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻,形成傳輸電極,接下來,通過多晶硅氧化或者基于CVD法的氧化膜沉積來形成絕緣膜。
另外,優(yōu)選作為防反射膜就,例如對(duì)氮化硅膜進(jìn)行沉積,將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,通過各向異性蝕刻來形成。
接下來,優(yōu)選將作為遮光膜材料的鎢等堆積,通過光刻技術(shù)來形成遮光膜,接下來,通過CVD法來形成作為氧化硅膜的絕緣膜,通過CVD法而形成的上述絕緣膜的嵌入形狀是在傳輸電極之間向下凸的形狀。
然后,優(yōu)選在上述絕緣膜上形成上述第1光學(xué)濾波器。上述第1光學(xué)濾波器由無機(jī)的多層膜形成,通過將低折射材料和高折射材料交替層疊而形成。
接下來,優(yōu)選通過光刻技術(shù),將被圖案化為規(guī)定的圖案的光致抗蝕劑設(shè)為掩模,對(duì)上述第1光學(xué)濾波器進(jìn)行蝕刻并形成規(guī)定的圖案。
優(yōu)選通過相同的方法,形成上述第2光學(xué)濾波器、上述第3光學(xué)濾波器。
接下來,優(yōu)選對(duì)第1平坦化膜進(jìn)行成膜。
將無機(jī)膜光學(xué)濾波器的最下層的上述膜Lj與絕緣膜的折射率的比率設(shè)為85%以上且115%以下,此外,將最上層的上述膜L0與第1平坦化膜的折射率的比率設(shè)為85%以上且115%以下,從而能夠防止界面處的反射折射,能夠穩(wěn)定得到所希望的彩色濾波器的透過率特性。
〔總結(jié)〕
本發(fā)明的方式1所涉及的光檢測(cè)裝置1具備:光學(xué)濾波器2,其使來自被攝體的光之中具有第1波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第1波長(zhǎng)光、具有第2波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第2波長(zhǎng)光、…以及具有第n波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的第n波長(zhǎng)光(n是整數(shù))透過;光傳感器3,其對(duì)所述第1波長(zhǎng)光的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、所述第2波長(zhǎng)光的第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及所述第n波長(zhǎng)光的第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè)進(jìn)行檢測(cè);和解析部4,其基于由所述光傳感器3檢測(cè)到的所述第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、所述第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及所述第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)具有所述第1波長(zhǎng)范圍、所述第2波長(zhǎng)范圍、…以及所述第n波長(zhǎng)范圍的至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,具有所述至少一個(gè)的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度和具有所述至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度之間具有相關(guān)關(guān)系。
根據(jù)上述構(gòu)成,基于相互具有相關(guān)關(guān)系的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)具有所述第1波長(zhǎng)范圍、所述第2波長(zhǎng)范圍、…以及所述第n波長(zhǎng)范圍的至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯(Lux)環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)、彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式2所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h具備:透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d、和對(duì)分別透過了所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d的光進(jìn)行受光的多個(gè)光傳感器3a~3d,在所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別層疊在可見光線以及紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域下的透過率為50%以上的多個(gè)層疊部件S1~S6,所述多個(gè)層疊部件S1~S6分別具有相同或者不同的折射率,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別通過反射規(guī)定的波長(zhǎng)范圍的光來透過其他波長(zhǎng)范圍的光,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d隔著空間或者隔離部件7而被配置于平面。
根據(jù)上述構(gòu)成,通過對(duì)多個(gè)光學(xué)濾波器之中的一個(gè)透過的第1波長(zhǎng)光的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、多個(gè)光學(xué)濾波器之中的另一個(gè)透過的第2波長(zhǎng)光的第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),能夠估計(jì)具有第1波長(zhǎng)范圍以及第2波長(zhǎng)范圍以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式3所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式2中,也可以還具備相對(duì)于所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d被配置于所述多個(gè)光傳感器3a~3d的相反的一側(cè)的多個(gè)透鏡。
根據(jù)上述構(gòu)成,來自被攝體的光線通過多個(gè)透鏡而被聚光并透過多個(gè)光學(xué)濾波器,入射到多個(gè)光傳感器。因此,通過基于多個(gè)透鏡的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)第1以及第2光傳感器的靈敏度的提高。
本發(fā)明的方式4所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式2中,也可以還具備被配置于所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d與所述多個(gè)光傳感器3a~3d之間的多個(gè)透鏡。
根據(jù)上述構(gòu)成,來自被攝體的光線通過多個(gè)透鏡而被聚光并透過多個(gè)光學(xué)濾波器,入射到多個(gè)光傳感器。因此,通過基于多個(gè)透鏡的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)光傳感器的靈敏度的提高。
本發(fā)明的方式5所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式2中,也可以還具備:相對(duì)于所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d被配置于所述多個(gè)光傳感器3a~3d的相反的一側(cè)的多個(gè)第1透鏡、和被配置于所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d與所述多個(gè)光傳感器3a~3d之間的多個(gè)第2透鏡。
根據(jù)上述構(gòu)成,來自被攝體的光線通過多個(gè)第1透鏡而被聚光并透過多個(gè)光學(xué)濾波器,通過多個(gè)第2透鏡進(jìn)一步被聚光并入射到多個(gè)光傳感器。因此,通過基于多個(gè)第1以及第2透鏡的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)光傳感器的靈敏度的提高。
本發(fā)明的方式6所涉及的光檢測(cè)裝置1a/lh在所述方式1中,來自所述被攝體的光也可以是紅外線,所述解析部4基于由所述光傳感器3a~3d檢測(cè)到的所述第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、所述第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及所述第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)反射了所述紅外線的被攝體的可見光線下的顏色。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于能夠通過來自被攝體的紅外線來估計(jì)被攝體的可見光線下的顏色,因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式7所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式2中,也可以還具備解析部4,該解析部4基于由所述多個(gè)光傳感器3a~3d檢測(cè)到的第1波長(zhǎng)光強(qiáng)度、第2波長(zhǎng)光強(qiáng)度、…以及第n波長(zhǎng)光強(qiáng)度的至少一個(gè),估計(jì)反射了所述紅外線的被攝體的可見光線下的顏色。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于估計(jì)反射了紅外線的被攝體的可見光線下的顏色,因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式8所涉及的固體攝像裝置1b~1e具備:具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a的復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a、和配置有多個(gè)光傳感器3a~3d的光傳感器陣列6a,所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,在所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別層疊具有不同的折射率的多個(gè)層疊部件S1~S6,所述多個(gè)光傳感器3a~3d對(duì)所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別具有周期性并被配置為平面狀,所述多個(gè)光傳感器3a~3d具有周期性并被配置為平面狀。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于光傳感器對(duì)多個(gè)光學(xué)濾波器透過的規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線進(jìn)行檢測(cè),因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式9所涉及的固體攝像裝置1c/1e在所述方式8中,也可以還具備透鏡陣列9a,該透鏡陣列9a相對(duì)于所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a被配置于所述光傳感器陣列6a的相反的一側(cè)并具有多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡也可以具有周期性并被配置為平面狀。
根據(jù)上述構(gòu)成,來自被攝體的光線通過透鏡陣列而被聚光并透過光學(xué)濾波器,入射到光傳感器。因此,通過基于透鏡陣列的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光傳感器的靈敏度的提高。
本發(fā)明的方式10所涉及的固體攝像裝置1d/1e在所述方式8中,也可以還具備透鏡陣列9a/9b,該透鏡陣列9a/9b被配置在所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a與所述光傳感器陣列6a之間并具有多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀,以使得與所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d對(duì)應(yīng)。
根據(jù)上述構(gòu)成,來自被攝體的光線通過透鏡陣列而被聚光并透過光學(xué)濾波器,入射到光傳感器。因此,通過基于透鏡陣列的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光傳感器的靈敏度的提高。
本發(fā)明的方式11所涉及的固體攝像裝置1e在所述方式8中,也可以還具備:第1透鏡陣列9a,該第1透鏡陣列9a相對(duì)于所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a被配置在所述光傳感器陣列6a的相反的一側(cè)并具有多個(gè)第1透鏡;和第2透鏡陣列9b,該第2透鏡陣列9b被配置在所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a與所述光傳感器陣列6a之間并具有多個(gè)第2透鏡,所述多個(gè)第1透鏡以及所述多個(gè)第2透鏡具有周期性并被配置為平面狀,以使得與所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d對(duì)應(yīng)。
根據(jù)上述構(gòu)成,來自被攝體的光線通過第1透鏡而被聚光并透過光學(xué)濾波器,通過第2透鏡而被進(jìn)一步聚光并入射到光傳感器。因此,通過基于第1~第2透鏡的聚光效果,能夠?qū)崿F(xiàn)光傳感器的靈敏度的提高。
本發(fā)明的方式12所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述光學(xué)濾波器2a~2d通過吸收所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以外的可見光線、以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線以外的紅外線,來使所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。
根據(jù)上述構(gòu)成,能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成使所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。
本發(fā)明的方式13所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述光學(xué)濾波器2a~2d通過反射所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以外的可見光線、以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線以外的紅外線,來使所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。
根據(jù)上述構(gòu)成,能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成來使所述規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及所述規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過。
本發(fā)明的方式14所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述層疊部件S1~S6包含有機(jī)材料和無機(jī)材料的至少一個(gè)。
本發(fā)明的方式15所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述層疊部件S1~S6是電介質(zhì)。
本發(fā)明的方式16所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述光學(xué)濾波器2a~2d的形狀是板狀、凹狀、器狀或者盤狀。
本發(fā)明的方式17所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述多個(gè)層疊部件S1~S6的形狀是板狀、凹狀、器狀或者盤狀。
本發(fā)明的方式18所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以所述光學(xué)濾波器2a~2d的形狀是立方體、長(zhǎng)方體、棱柱、角錐、角錐臺(tái)、圓柱、圓錐、圓錐臺(tái)、楕圓柱、橢圓錐、橢圓錐臺(tái)、鼓型或者桶形。
本發(fā)明的方式19所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以在將寬度設(shè)為沿著配置有所述光學(xué)濾波器2a~2d的所述平面的所述光學(xué)濾波器2a~2d的尺寸,將進(jìn)深設(shè)為沿著與沿著所述平面的所述尺寸垂直的所述平面的所述光學(xué)濾波器2a~2d的尺寸,將高度設(shè)為與所述平面垂直的所述光學(xué)濾波器2a~2d的尺寸時(shí),所述光學(xué)濾波器2a~2d是所述寬度、所述進(jìn)深以及所述高度相等或者近似的尺寸。
本發(fā)明的方式20所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以在將寬度設(shè)為沿著配置有所述光學(xué)濾波器2a~2d的所述平面的所述光學(xué)濾波器2a~2d的尺寸,將進(jìn)深設(shè)為沿著與沿著所述平面的所述尺寸垂直的所述平面的所述光學(xué)濾波器2a~2d的尺寸,將高度設(shè)為與所述平面垂直的所述光學(xué)濾波器的尺寸時(shí),所述光學(xué)濾波器2a~2d是寬度10微米以下以及進(jìn)深10微米以下的尺寸、進(jìn)一步高度1微米以下的尺寸的具有不同折射率的多個(gè)層疊部件S1~S6層疊而成的。
本發(fā)明的方式21所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以在所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d之間形成空間SP。
本發(fā)明的方式22所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式8中,也可以在所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d之間形成隔離部件7。
本發(fā)明的方式23所涉及的固體攝像裝置1f/1g具備:第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a)、光傳感器陣列6a、和被配置在所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a)與所述光傳感器陣列6a之間或者所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a)的與所述光傳感器陣列6a相反的一側(cè)的第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(有機(jī)濾波器陣列10a),所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a)具有多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器(復(fù)合光學(xué)濾波器5a),所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器(復(fù)合光學(xué)濾波器5a)分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d),所述第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(有機(jī)濾波器陣列10a)具有多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器(復(fù)合有機(jī)濾波器5h),所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器(復(fù)合有機(jī)濾波器5h)分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v),構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d)分別由無機(jī)或者有機(jī)材料構(gòu)成,構(gòu)成所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別由有機(jī)或者無機(jī)材料構(gòu)成,構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d)分別具有周期性并被配置為平面狀,構(gòu)成所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別具有周期性并被配置為平面狀,以使得與構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d)對(duì)應(yīng),通過將構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d)之中的一個(gè)和與構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d)之中的所述一個(gè)對(duì)應(yīng)的構(gòu)成所述多個(gè)第2復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)之中的一個(gè)組合,來使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,所述光傳感器陣列6a具有對(duì)所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度的多個(gè)光傳感器3a~3d,所述多個(gè)光傳感器3a~3d分別具有周期性并被配置為平面狀,以使得與所述多個(gè)第1光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d)對(duì)應(yīng)。
通過所述構(gòu)成,通過將所述多個(gè)第1光學(xué)濾波器之中的一個(gè)和與所述多個(gè)第1光學(xué)濾波器之中的所述一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)第2光學(xué)濾波器之中的一個(gè)組合,來使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,光傳感器能夠檢測(cè)所述可見光線以及所述紅外線,因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式24所涉及的固體攝像裝置1b~1e、1f/1g在所述方式14或者23中,也可以所述無機(jī)材料包含氧化硅、氮化硅或者氧化鈦。
本發(fā)明的方式25所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,也可以在所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d、光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別層疊具有不同折射率的多個(gè)層疊部件S1~S6。
本發(fā)明的方式26所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d、光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別包含多個(gè)高折射層(高折射材料H1~Hj),所述高折射層(高折射材料H1~Hj)是由在所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d、光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別形成的多個(gè)層疊部件之中,在所述可見光線以及所述紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域折射率最高的層疊部件構(gòu)成的層,所述多個(gè)高折射層(高折射材料H1~Hj)的折射率也可以分別不同。
本發(fā)明的方式27所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d、光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別包含多個(gè)低折射層(L0~Lj),所述低折射層(低折射材料L0~Lj)是由在所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d、光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別形成的多個(gè)層疊部件之中,在所述可見光線以及所述紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域折射率最低的層疊部件構(gòu)成的層,所述多個(gè)低折射層(低折射材料L0~Lj)的折射率也可以分別不同。
本發(fā)明的方式28所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,也可以所述多個(gè)第1以及第2光學(xué)濾波器(光學(xué)濾波器2a~2d、光學(xué)濾波器2s/2t/2u/2v)分別包含:最下層(低折射材料Lj)、最上層(低折射材料L0)、與所述最下層相鄰的層(絕緣膜16)以及與所述最上層相鄰的層(隔離膜21),所述最下層(低折射材料Lj)的折射率和與所述最下層相鄰的層(絕緣膜16)的折射率的比率是85%以上且115%以下,所述最上層(低折射材料L0)的折射率和與所述最上層相鄰的層(隔離膜21)的折射率的比率是85%以上且115%以下。
本發(fā)明的方式29所涉及的固體攝像裝置1b~1g具備:具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a的復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a、和配置有復(fù)合光傳感器的光傳感器陣列6a,所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a分別具有:使第1波長(zhǎng)范圍組的光透過的第1光學(xué)濾波器18、使第2波長(zhǎng)范圍組的光透過的第2光學(xué)濾波器19、…以及使第n波長(zhǎng)范圍組的光透過的第n光學(xué)濾波器(n是整數(shù)),第k波長(zhǎng)范圍組(k是滿足l≤k≤n的整數(shù))分別包含第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍(m是整數(shù)),所述第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍各自的光強(qiáng)度之間具有相關(guān)關(guān)系,所述復(fù)合光傳感器具有:第1光傳感器3a、第2光傳感器3b、…以及第n光傳感器,第k光傳感器對(duì)所述第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍各自的光強(qiáng)度之中的至少一個(gè)進(jìn)行檢測(cè),還具備解析部4,該解析部4根據(jù)具有所述至少一個(gè)的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,估計(jì)具有所述至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,具有所述至少一個(gè)的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度和具有所述至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度之間具有相關(guān)關(guān)系。
通過所述構(gòu)成,基于由所述多個(gè)光傳感器之中的一個(gè)檢測(cè)到的所述第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍各自的光強(qiáng)度之中的至少一個(gè),估計(jì)具有所述第(k,1)波長(zhǎng)范圍、第(k,2)波長(zhǎng)范圍、…以及第(k,m)波長(zhǎng)范圍各自的光強(qiáng)度之中的至少一個(gè)以外的波長(zhǎng)范圍的波長(zhǎng)的光的光強(qiáng)度,因此極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體的顏色的再現(xiàn)或彩色攝影成為可能。
本發(fā)明的方式30所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式29中,也可以所述第1~第n光學(xué)濾波器之中的一個(gè)將具有紅色光波長(zhǎng)區(qū)域的紅色光、以及具有最接近所述紅色光波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線透過。
本發(fā)明的方式31所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍是紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍是第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍是藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍是第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍是綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍是第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式32所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域和綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式33所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式34所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式35所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式36所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域和所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式37所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域和紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域和綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式38所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8~30的任意一方式中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍包含第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍包含紅色波長(zhǎng)區(qū)域和綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍包含所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域和所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍包含綠色波長(zhǎng)區(qū)域和藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍包含第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域和第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明的方式39所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式33至38的任意一方式中,也可以在所述第1光學(xué)濾波器18層疊空間或者在可見光線以及紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域具有50%以上的透過率的層疊部件。
本發(fā)明的方式40所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式33中,也可以所述解析部4基于透過所述第1光學(xué)濾波器18的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器19的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器20的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的方式41所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式34中,也可以所述解析部4基于透過所述第1光學(xué)濾波器18的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器19的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器20的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的方式42所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式35中,也可以所述解析部4基于透過所述第1光學(xué)濾波器18的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器19的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器20的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的方式43所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式36中,也可以所述解析部4基于透過所述第1光學(xué)濾波器18的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器19的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器20的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的方式44所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式37中,也可以所述解析部4基于透過所述第1光學(xué)濾波器18的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器19的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器20的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的方式45所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式38中,也可以所述解析部4基于透過所述第1光學(xué)濾波器18的光的強(qiáng)度、透過所述第2光學(xué)濾波器19的光的強(qiáng)度、和透過所述第3光學(xué)濾波器20的光的強(qiáng)度,計(jì)算具有所述藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)、所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)以及所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的來自被攝體的光的強(qiáng)度。
本發(fā)明的方式46所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23以及29的任意一方式中,也可以還具備變換部,該變換部進(jìn)行使用了矩陣計(jì)算的顏色變換。
本發(fā)明的方式47所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式26中,也可以使具有藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光透過的所述高折射層的折射率比使具有綠色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光透過的所述高折射層的折射率以及使具有紅色波長(zhǎng)區(qū)域的波長(zhǎng)的光透過的所述高折射層的折射率低。
本發(fā)明的方式48所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、29的任意一方式中,也可以所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器分別由不同厚度的多個(gè)層疊部件層疊而成。
本發(fā)明的方式49所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以所述光學(xué)濾波器2a~2d、所述第1~第n光學(xué)濾波器的任意濾波器具備折射率以及厚度分別為(n1,d1)、(n2,d2)…以及(ni,di)的多個(gè)層疊部件,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述(n1,d1)、所述(n2,d2)…以及所述(ni,di)各自的值(i是整數(shù)),分別透過規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線。
本發(fā)明的方式50所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d或者所述第1~第n光學(xué)濾波器具備折射率以及厚度分別為(n11,d11)、(n12,d12)…以及(n1i,d1i)、(n21,d21)、(n22,d22)…以及(n2i,d2i)、…、以及(np1,dp1)、(np2,dp2)…以及(npi,dpi)的多個(gè)層疊部件,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述(n11,d11)、所述(n12,d12)…以及所述(n1i,d1i)、所述(n21,d21)、所述(n22,d22)…以及所述(n2i,d2i)、…、以及所述(np1,dp1)、所述(np2,dp2)…以及所述(npi,dpi)各自的值,(p是滿足1≤p≤n的整數(shù)),分別透過規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線。
本發(fā)明的方式51所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以還具備向被攝體照射電磁波的電磁波照射部。
本發(fā)明的方式52所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以還具備向被攝體照射紅外線的紅外線照射部。
本發(fā)明的方式53所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以還具備向被攝體照射可見光線的可見光線照射部。
本發(fā)明的方式54所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以還具備:向被攝體照射可見光線的可見光線照射部、和向所述被攝體照射紅外線的紅外線照射部。
本發(fā)明的方式55所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式51或者53中,也可以所述紅外線是近紅外線。
本發(fā)明的方式56所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式22中,也可以所述隔離部件7包含有機(jī)材料或者無機(jī)材料。
本發(fā)明的方式57所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式22中,也可以所述隔離部件7的尺寸是10微米以下。
本發(fā)明的方式58所涉及的固體攝像裝置1b~1e在所述方式22中,也可以所述光學(xué)濾波器2a~2d相對(duì)于沿著與針對(duì)所述光學(xué)濾波器2a~2d的光的透過方向垂直的平面的所述隔離部件7的尺寸比是0.5以上。
本發(fā)明的方式59所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式8、23、29的任意一方式中,也可以沿著與下述平面垂直的方向的所述光學(xué)濾波器2a~2d或者所述第1~第n光學(xué)濾波器相對(duì)于所述光學(xué)濾波器2a~2d、或者沿著與針對(duì)所述第1~第n光學(xué)濾波器的光的透過方向垂直的平面的所述光學(xué)濾波器2a~2d、或者所述第1~第n光學(xué)濾波器的尺寸的比率是0.5以上。
本發(fā)明的方式60所涉及的固體攝像裝置1c/1e在所述方式9中,也可以所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別具有周期性并被配置為平面狀的周期、所述多個(gè)光傳感器3a~3d分別具有周期性并被配置為平面狀的周期、所述多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀的周期不同。
本發(fā)明的方式61所涉及的固體攝像裝置1b~1g具備:具有多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a的復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a、和配置有多個(gè)光傳感器3a~3d的光傳感器陣列6a,所述多個(gè)復(fù)合光學(xué)濾波器5a分別具有透過波長(zhǎng)區(qū)域不同的多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別使規(guī)定的波長(zhǎng)的紫外線、規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,在所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別層疊具有不同折射率的多個(gè)層疊部件S1~Si,所述多個(gè)光傳感器3a~3d對(duì)所述紫外線、所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d分別具有周期性并被配置為平面狀,所述多個(gè)光傳感器3a~3d具有周期性并被配置為平面狀。
本發(fā)明的方式62所涉及的固體攝像裝置的制造方法在半導(dǎo)體基板11形成第1光傳感器以及第2光傳感器(光電轉(zhuǎn)換部12),在所述半導(dǎo)體基板11上形成絕緣膜16以使得覆蓋所述第1光傳感器以及第2光傳感器(光電轉(zhuǎn)換部12),在所述絕緣膜16上形成與所述第1光傳感器對(duì)應(yīng)的第1光學(xué)濾波器18,在所述絕緣膜16上形成與所述第2光傳感器對(duì)應(yīng)的第2光學(xué)濾波器19,所述第1以及第2光學(xué)濾波器18/19的透過波長(zhǎng)區(qū)域不同,使規(guī)定的波長(zhǎng)的可見光線以及規(guī)定的波長(zhǎng)的紅外線透過,在所述第1以及第2光學(xué)濾波器18/19分別層疊具有不同折射率的多個(gè)層疊部件S1~Si,所述第1以及第2光傳感器(光電轉(zhuǎn)換部12)對(duì)所述可見光線以及所述紅外線具有靈敏度。
本發(fā)明的方式63所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式的任意一方式中,電可以還具備照射部,該照射部向被攝體照射紫外波長(zhǎng)區(qū)域、品紅色波長(zhǎng)區(qū)域、藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域、青色波長(zhǎng)區(qū)域、綠色波長(zhǎng)區(qū)域、黃色波長(zhǎng)區(qū)域、橙色波長(zhǎng)區(qū)域、紅色波長(zhǎng)區(qū)域、第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域、第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域…、第n紅外波長(zhǎng)區(qū)域的任意一個(gè)或者多個(gè)光等。
本發(fā)明的方式64所涉及的固體攝像裝置1b~1g能夠設(shè)置于天花板、墻壁、電線桿等,能夠安裝于車輛、船舶、可佩戴裝置等。
本發(fā)明的方式65所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式2中,也可以層疊于各光學(xué)濾波器2a~2d的多個(gè)層疊部件之中的至少一個(gè)是具有比其他層疊部件的折射率高的折射率的高折射層(高折射材料H1~Hj),所述多個(gè)光學(xué)濾波器之中的至少一個(gè)高折射層的折射率與其他光學(xué)濾波器的高折射層不同。
本發(fā)明的方式66所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式65中,也可以所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d之中的至少所述一個(gè)在所述可見光線以及所述紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域透過比其他光學(xué)濾波器透過的光的波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)的光,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d之中的至少所述一個(gè)的高折射層的折射率比其他光學(xué)濾波器的高折射層的折射率小。
本發(fā)明的方式67所涉及的光檢測(cè)裝置1a/1h在所述方式2中,也可以所述多個(gè)層疊部件之中的一個(gè)是最接近所述光傳感器3a~3d的最下層(低折射材料Lj),所述多個(gè)層疊部件之中的另一個(gè)是最遠(yuǎn)離所述光傳感器3a~3d的最上層(低折射材料L0),所述最下層(低折射材料Lj)的折射率和與所述最下層相鄰的層(絕緣膜16)的折射率的比率是85%以上且115%以下,所述最上層(低折射材料L0)的折射率和與所述最上層相鄰的層(隔離膜21)的折射率的比率是85%以上且115%以下。
本發(fā)明的方式68所涉及的固體攝像裝置1c在所述方式8中,也可以還具備透鏡陣列9a,該透鏡陣列9a相對(duì)于所述復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a被配置于所述光傳感器陣列6a的相反的一側(cè)并具有多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀。
本發(fā)明的方式69所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,也可以在構(gòu)成所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器的各光學(xué)濾波器2a~2d層疊的多個(gè)層疊部件之中的至少一個(gè)是具有比其他層疊部件的折射率高的折射率的高折射層(高折射材料H1~Hj),構(gòu)成所述多個(gè)第1復(fù)合光學(xué)濾波器的多個(gè)光學(xué)濾波器之中的至少一個(gè)高折射層的折射率與其他光學(xué)濾波器的高折射層不同。
本發(fā)明的方式70所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式69中,也可以構(gòu)成所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器的所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d之中的至少所述一個(gè)在所述可見光線以及所述紅外線的波長(zhǎng)區(qū)域透過比其他光學(xué)濾波器透過的光的波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)的光,所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d之中的至少所述一個(gè)高折射層的折射率比其他光學(xué)濾波器的高折射層的折射率小。
本發(fā)明的方式71所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,構(gòu)成所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器的所述多個(gè)光學(xué)濾波器2a~2d的多個(gè)層疊部件之中的一個(gè)是最接近所述光傳感器3a~3d的最下層(低折射材料Li),所述多個(gè)層疊部件之中的另一個(gè)是最遠(yuǎn)離所述光傳感器3a~3d的最上層(低折射材料L0),所述最下層(低折射材料Lj)的折射率和與所述最下層相鄰的層(絕緣膜16)的折射率的比率是85%以上且115%以下,所述最上層(低折射材料L0)的折射率和與所述最上層相鄰的層(隔離膜21)的折射率的比率是85%以上且115%以下。
本發(fā)明的方式72所涉及的固體攝像裝置1f/1g在所述方式23中,也可以還具備透鏡陣列,該透鏡陣列相對(duì)于所述第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(復(fù)合光學(xué)濾波器陣列8a)被配置在所述光傳感器陣列6a的相反的一側(cè)并具有多個(gè)透鏡,所述多個(gè)透鏡具有周期性并被配置為平面狀。
本發(fā)明的方式73所涉及的固體攝像裝置1b~1g在所述方式30中,也可以所述n=3,所述第(1,1)波長(zhǎng)范圍是紅色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(1,2)波長(zhǎng)范圍是第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,1)波長(zhǎng)范圍是藍(lán)色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(2,2)波長(zhǎng)范圍是第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,1)波長(zhǎng)范圍是綠色波長(zhǎng)區(qū)域,所述第(3,2)波長(zhǎng)范圍是第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域,所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第1紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè),所述第3紅外波長(zhǎng)區(qū)域位于比所述第2紅外波長(zhǎng)區(qū)域更靠長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)。
本發(fā)明并不限定于上述的各實(shí)施方式,在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更,將不同實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)手段適當(dāng)?shù)亟M合得到的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍。進(jìn)一步地,通過將各實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)手段組合,能夠形成新的技術(shù)特征。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠利用于以通常照度環(huán)境、低照度環(huán)境、極低照度環(huán)境以及零勒克斯環(huán)境中的被攝體為對(duì)象的光檢測(cè)裝置以及固體攝像裝置及其制造方法。
-符號(hào)說明-
1 光檢測(cè)裝置
1a、1h 光檢測(cè)裝置
1b~1g 固體攝像裝置
2 光學(xué)濾波器
2a~2v 光學(xué)濾波器(第1光學(xué)濾波器、第2光學(xué)濾波器)
3 光傳感器
3a~3d 光傳感器
4 解析部
5a~5g 復(fù)合光學(xué)濾波器
6、6a 光傳感器陣列
7 隔離部件
7a~7f 隔離部件
8a 復(fù)合光學(xué)濾波器陣列(第1復(fù)合光學(xué)濾波器陣列)
9a、9b 透鏡陣列
10a 有機(jī)濾波器陣列(第2復(fù)合光學(xué)濾波器陣列)
11 半導(dǎo)體基板
12 光電轉(zhuǎn)換部(第1光傳感器、第2光傳感器)
13 電荷傳輸部
14 傳輸電極
15 遮光膜
16 絕緣膜(與最下層相鄰的層)
17 無機(jī)膜光學(xué)濾波器
18、18a 第1光學(xué)濾波器
19、19a 第2光學(xué)濾波器
20、20a 第3光學(xué)濾波器
21 隔離膜(與最上層相鄰的層)
22 聚光透鏡
23 有機(jī)膜光學(xué)濾波器
24 有機(jī)膜光學(xué)濾波器
25 有機(jī)膜光學(xué)濾波器
26 第2平坦化膜
27 聚光透鏡
S1~S6 層疊部件
SP 空間
L1~L4 光線
T 信息
W 波形
W1~W5 波形
H1~Hj 高折射材料(高折射層)
L0~Lj 低折射材料(低折射層、最下層、最上層)