[發(fā)明專利]成像裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680007186.7
• 申請日: 2006-06-20
• 公開（公告）號: CN101133495A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設計）人: 西澤宏
• 申請（專利權）人: 松下電器產業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L27/14
• 分類號: H01L27/14;H04N5/335;H04N9/07
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 肖鸝

相關申請

本申請主張2005年7月21日在日本提交的日本專利申請No.2005-210882、No.2005-210883和No.2005-210886的權益，其內容通過參考結合于此。

技術領域

本發(fā)明涉及使用半導體成像裝置的成像設備，具體而言涉及用于便攜終端、便攜電話或其他小終端的成像設備。

背景技術

常規(guī)地，如日本專利公報No.2004-327914所述，使用半導體成像裝置的成像設備包括例如透鏡的成像光學系統(tǒng)和例如CCD的半導體成像裝置。該成像設備將從目標經由成像光學系統(tǒng)入射的光通過半導體成像裝置轉換成電信號，并捕捉圖像。隨著便攜裝備變得越來越小，成像設備也要求較以往更小且更輕。為此，通過將成像設備的各個部件制成盡可能薄，由此減少成像設備的厚度。

成像設備已經定位為朝著高像素數目的發(fā)展方向以及區(qū)域尺寸縮小。形成圖像的光學系統(tǒng)通常設計成使得最小模糊的圓與像素具有相同尺寸。隨著朝尺寸縮小和高像素數目的進一步前進，預計將進入除了使用Snell定律等考慮光線跡線之外還需要考慮光的波動性的區(qū)域。

日本專利特開公報No.2004-200231指出，例如當光電二極管的開口為1μm以下時，在紅光波長(0.650μm)則需要考慮波動光學效果。該申請還建議，用于垂直傳輸來自像素的信號的電極設有紅色靈敏度范圍。

專利申請No.2002-513145的PCT國際申請的公開日文翻譯披露了一種如下形式的結構，其中不同顏色的光電二極管沿半導體基板的厚度方向布置。該申請披露了與短波長的光相比，長波長的光更深入半導體基底。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的問題

如上所述，常規(guī)成像設備減小其部件的尺寸從而減小自身的尺寸和厚度，且已經嘗試通過使用非球面玻璃透鏡等改善其形成圖像的光學系統(tǒng)的性能。

然而，像素進一步微型化以減小半導體成像裝置的尺寸從而適應高像素數目，阻礙了已經發(fā)展的技術的應用，且因此存在新突破的需求。例如，已經需要考慮日本專利特開公報No.2004-200231中披露的波動光學效應。

另一方面，各個彩色濾光片的像素在常規(guī)成像設備中通常布置成二維，且例如Bayer陣列等是公知的。還存在用于該陣列的許多讀取方法和彩色校正方法。需要一種能夠有效利用這些資源的小的、薄的且高像素數目的成像設備。

鑒于前述背景進行的本發(fā)明的目的是提供一種小的、薄的且高像素數目的成像設備。

解決問題的手段

本發(fā)明的成像設備包括：半導體成像裝置，具有彩色濾光片和多個光電二極管；以及成像光學系統(tǒng)，用于將光從目標引導至該半導體成像裝置，其中該半導體成像裝置的各個光電二極管的開口直徑是依據穿過設于該光電二極管的入射表面?zhèn)壬系牟噬珵V光片并到達該入射表面的光的波長來確定。

在這種配置中，當該成像設備的尺寸減小時，易遭受波動光學效應的長波長側的紅色像素的光電二極管的開口制成直徑大于用于其他波長的光電二極管的開口的直徑。即使對于在長波長側敏感的光電二極管，通過避免波動光學效應，可以防止輸出減小，且可以實現成像設備的尺寸減小。

上述成像設備包括置于該半導體成像裝置和該成像光學系統(tǒng)之間的光學濾光片，其中該半導體成像裝置的各個光電二極管的開口直徑是依據進入與該光電二極管相對應光學濾光片上的區(qū)域的光的入射角來確定。

這種配置可以減小由入射角增大引起的圖像退化。光學濾光片具有隨著入射角變大將光學濾光片的半值波長偏移到短波長側的性能。如此，長波長側上紅光的衰減變得更大，且因此圖像退化加劇。然而，通過使長波長側上的紅色像素的光電二極管的開口直徑大于用于其他波長的光的光電二極管的開口，可以防止圖像退化。

在上述成像設備中，半導體成像裝置的同一線上的像素的高度相等。

在這種配置中，各條線上的像素的尺寸沿高度方向是相同的。因此，有利于半導體成像裝置的內部電極的走線，且可以提高布局設計中的靈活度。

本發(fā)明的成像設備包括：半導體成像裝置，具有彩色濾光片和多個光電二極管；以及成像光學系統(tǒng)，用于將光從目標引導至該半導體成像裝置，其中位于該多個光電二極管的至少一部分的入射表面的對立側上的該半導體成像裝置具有用于探測穿過該光電二極管的光的輔助光電二極管。