[发明专利]摄像用光检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及为了拍摄物体的影像而使用的摄像用光检测装置。 

背景技术

例如在非专利文献1及非专利文献2中公开了以往的摄像用光检测装置。 

图17A是表示以往的摄像装置的概略结构的侧视图。自然光等的光入射到物体1上，将其反射后的光通过透镜系统2在CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合元件)或CMOS（Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体）等的光检测装置4上形成像3。透镜系统2一般为了确保光学性能、将沿着光轴排列的多个透镜组合而构成，但在图17A中将图面简单化而描绘为单一的透镜。 

图17B是表示光检测装置4的概略结构的图，是图17A的部分XVIIB的放大剖视图。在形成有多个光电探测器（photodetector）6的检测基板5上，依次层叠由SiO₂等构成的低折射率的透明缓冲层7、由SiN等构成的高折射率的透明缓冲层8、多个虑色器9、多个微透镜10。在透明缓冲层7的与透明缓冲层8接触的表面7a上，形成有透明缓冲层7的膜厚在各光电探测器6之上变小的凹凸构造。另一方面，透明缓冲层8的与虑色器9接触的表面8a是平坦的。 

微透镜10配置在正交栅格的交点位置上，在各微透镜10的中心轴上配置有1个虑色器9及1个光电探测器6。 

微透镜10起到使如光线11a＇那样相对于微透镜10的中心轴移位而入射的光折射而向光电探测器6导引的作用。透明缓冲层7的表面7a的凹凸构造也具有透镜效果，起到使朝向从光电探测器6的中心离开的方向的发散光11b＇折射而向光电探测器6导引的作用。 

虑色器9由红色透射滤波器9R、绿色透射滤波器9G、蓝色透射滤波 器9B的3种构成，红色透射滤波器9R如图18的曲线R所示，具有将红色以外的波长的光切断（吸收）的光透射特性（光谱灵敏度特性），绿色透射滤波器9G如图18的曲线G所示，具有将绿色以外的波长的光切断（吸收）的光透射特性（光谱灵敏度特性），蓝色透射滤波器9B如图18的曲线B所示，具有将蓝色以外的波长的光切断（吸收）的光透射特性（光谱灵敏度特性）（参照非专利文献2）。通过由红色透射滤波器9R、绿色透射滤波器9G、蓝色透射滤波器9B、以及明亮度检测用的绿色透射滤波器9G构成的4个虑色器9、和对应于它们的4个光电探测器6构成检测彩色的图像信息的彩色像素。在图19中表示对应于这4个虑色器9的光电探测器6的配置。在图19中，R表示对应于红色透射滤波器9R的检测红色的光电探测器，G表示对应于绿色透射滤波器9G的检测绿色的光电探测器，B表示对应于蓝色透射滤波器9B的检测蓝色的光电探测器。由在一个对角上配置有两个绿（基本像素G）、在另一个对角上配置有蓝（基本像素B）及红（基本像素R）的2列×2行的4个基本像素构成1个彩色像素19。将这样的配置称作Bayer排列，其优点是在沿垂直方向（X轴方向）或水平方向（Y轴方向）移位了彩色像素19的一半的尺寸（基本像素的尺寸）的位置上也能够构成彩色像素19＇。由此，能够将析像度改善到彩色像素19的一半的尺寸（彩色像素19的1/4的面积）、即基本像素的尺寸。 

图20是光检测装置4的检测面的放大俯视图。多个光电探测器6在正交栅格的交点位置上相互离开且绝缘而配置。在水平方向上相邻的光电探测器6之间，设有沿垂直方向延伸的信号配线即多个垂直传送CCD17，多个垂直传送CCD17与沿水平方向延伸的信号配线即水平传送CCD18连接。由微透镜10聚光的光由位于其正下方的光电探测器6接受并进行光电变换。储存在光电探测器6中的电荷被传送给垂直传送CCD17、再传送给水平传送CCD18，作为图像信号输出。 

在上述图17B所示的光检测装置4中，为了使特定的颜色的光入射到各光电探测器6中而使用虑色器9。对此，提出了如下的光检测装置，即：如图21所示，利用微棱镜31使透射了微透镜（未图示）的来自被摄体的光30分散，并用光电探测器32R、32G、32B检测红（R）、绿（G）、蓝（B）的各色光（参照专利文献1）。 

专利文献1：日本特表2002－502120号公报 

非专利文献1：光技术接点，Vol.40，No.1（2002），P24 

非专利文献2：晶体管技术，2003年2月号，P128 

对于摄像用光检测装置，对小型且高像素化的要求日益升高。但是，在上述以往的摄像用光检测装置中，因为以下的理由，在满足该要求的方面是有限的。