固态图像传感器和照相机制造技术

本申请涉及一种固态图像传感器和照相机。该图像传感器包含使微透镜被布置为构成行和列的微透镜阵列。当与多个行平行且穿过微透镜阵列的阵列中心的第一轴和与多个列平行且穿过阵列中心的第二轴被定义时，位于以阵列中心为中心的虚拟圆上的微透镜包含位于第一轴或第二轴上的第一微透镜以及既不位于第一轴上也不位于第二轴上的第二微透镜。第一微透镜和第二微透镜具有非圆形底部形状，第二微透镜在穿过第二微透镜和阵列中心的第二方向上的宽度比第一微透镜在穿过第一微透镜和阵列中心的第一方向上的宽度大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固态图像传感器和照相机。
技术介绍
日本专利公开No.2007-335723描述了非圆形微透镜。具体而言，日本专利公开No.2007-335723描述了在光接收区域的中心部分中布置在平面图中具有大致圆形形状的微透镜以及在远离光接收区域的中心部分的部分中布置具有泪滴形状的微透镜的固态图像感测元件。泪滴形状具有长轴和短轴，其在与短轴平行的方向上具有最大宽度的部分接近光接收区域中的中心部分侧(日本专利公开No.2007-335723的图2、段落0021和0022)。长轴的方向与穿过光接收区域的中心部分的直线的方向匹配。泪滴形状根据到光接收区域的中心部分的距离被决定。在日本专利公开No.2007-335723中描述的专利技术概念可被理解为首先决定微透镜的基本形状，然后通过根据各微透镜应被布置的位置旋转基本形状来决定各微透镜的形状。根据在日本专利公开No.2007-335723中描述的专利技术概念，到中心部分的距离相等的微透镜被理解为具有旋转对称性。但是，与排列多个圆形微透镜相比，当在到中心部分的距离彼此相等的位置上排列分别具有旋转对称形状的多个微透镜时，存在更多的间隙。这会降低光收集效率。
技术实现思路
本专利技术提供有利于提高光收集效率的技术。本专利技术的第一方面提供一种固态图像传感器，该固态图像传感器包含排列多个微透镜以构成多个行和多个列的微透镜阵列，其中，当
与所述多个行平行且穿过作为微透镜阵列的中心的阵列中心的第一轴和与所述多个列平行且穿过所述阵列中心的第二轴被定义时，所述多个微透镜中的位于以所述阵列中心为中心的虚拟圆上的微透镜包含位于第一轴和第二轴中的一个上的第一微透镜和既不位于第一轴上也不位于第二轴上的第二微透镜，第一微透镜和第二微透镜中的每一个具有非圆形底部形状，第二微透镜在穿过第二微透镜和阵列中心的第二方向上的宽度比第一微透镜在穿过第一微透镜和阵列中心的第一方向上的宽度大。本专利技术的第二方面提供一种照相机，该照相机包括：被限定为本专利技术的第一方面的固态图像传感器；和被配置为处理从该固态图像传感器输出的信号的处理器。根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是表示根据本专利技术的实施例的固态图像传感器的布置的示图；图2A和图2B是解释性地表示根据本专利技术的第一实施例的第一微透镜和第二微透镜的底部形状的示图；图3A和图3B是例示图2A和图2B所示的第一微透镜和第二微透镜的截面形状的示图；图4A和图4B是解释性地表示根据本专利技术的第二实施例的第一微透镜和第二微透镜的底部形状的示图；图5A和图5B是例示图4A和图4B所示的第一微透镜和第二微透镜的截面形状的示图；图6A和图6B是例示比较例中的第一微透镜和第二微透镜的底部形状的示图；以及图7A和图7B是例示图6A和图6B所示的第一微透镜和第二微透镜的截面形状的示图。具体实施方式以下将参照附图描述本专利技术的示例性实施例。图1表示根据本专利技术的实施例的固态图像传感器1的布置。固态图像传感器1包括其中排列多个微透镜以构成多个行和多个列的微透镜阵列MLA。从另一观点看，固态图像传感器1包括其中各自包含微透镜的多个像素被排列为构成多个行和多个列的像素阵列PA。除了微透镜以外，构成像素阵列PA的各像素包含诸如光电二极管的光电转换器。各像素还可包含滤色片。各像素还可包含被配置为从光电转换器读出信号的像素中的电路。像素中的各电路可包含例如输出与在光电转换器中产生的电荷对应的信号的放大晶体管。固态图像传感器1还可包括周边电路PC。当固态图像传感器1由MOS图像传感器构成时，周边电路PC可包含例如行选择电路、读出电路和列选择电路。行选择电路选择像素阵列PA中的各行。读出电路从像素阵列PA读出信号。列选择电路以预定次序从用于由读出电路从像素阵列PA读出的一个行的信号中选择一个信号(与列对应的信号)。即，列选择电路选择像素阵列PA中的各列。当固态图像传感器1由CCD图像传感器构成时，多个垂直传送CCD被布置在像素阵列PA中，并且周边电路PC可包含水平传送CCD。注意，为了描述方便，定义与微透镜阵列MLA的多个行平行且穿过作为像素阵列PA的中心的阵列中心C的第一轴AX1以及与微透镜阵列MLA的多个列平行且穿过阵列中心C的第二轴AX2。并且，考虑以阵列中心C为中心的虚拟圆VC。虚拟圆VC的半径是任意的。图1表示构成像素阵列PA的多个像素中的位于虚拟圆VC上的一些像素。具体而言，图1表示作为构成像素阵列PA的多个像素中的位于虚拟圆VC上的像素的第一像素P11、P12、P13和P14以及第二像素P2。第一像素P11、P12、P13和P14位于第一轴AX1或第二轴AX2上。第二像素P2既不位于第一轴AX1上也不位于第二轴AX2上。位于第一轴AX1或第二轴AX2上的各像素可包含在第一轴AX1
或第二轴AX2在该像素的区域中穿过的情况下的像素和/或第一轴AX1或第二轴AX2接触该像素的区域的边界的情况下的像素。虽然存在其它第二像素，但图1仅示出一个第二像素P2。位于虚拟圆VC上的各像素可被定义为在虚拟圆VC在该像素的区域中穿过的情况下的像素。各像素可具有通过将像素阵列PA的面积除以像素的数量获得的值的面积，并且通常被识别为诸如矩形区域的多边形区域。构成微透镜阵列MLA的多个微透镜包含第一微透镜ML11、ML12、ML13和ML14以及第二微透镜ML2。第一微透镜ML11、ML12、ML13和ML14分别是第一像素P11、P12、P13和P14的微透镜。第二微透镜ML2是第二像素P2的微透镜。即，构成微透镜阵列MLA的多个微透镜中的位于虚拟圆VC上的微透镜包含第一微透镜ML11、ML12、ML13和ML14以及第二微透镜ML2。第一微透镜ML11、ML12、ML13和ML14位于第一轴AX1或第二轴AX2上。第二微透镜ML2既不位于第一轴AX1上也不位于第二轴AX2上。由第一轴AX1和第二方向DIR2形成的角度可被定义为幅角θ。注意，第二方向DIR2和幅角θ可被理解为提供指示第二微透镜ML2(第二像素P2)的位置的极坐标的参数。第二方向DIR2和幅角θ依赖于第二像素P2的位置。通常而言，被布置在距阵列中心C预定距离或更远距离处的第一像素和第二像素中的每一个可包含非圆形底部形状。另一方面，被布置在距阵列中心C预定距离或更近距离处的第一像素和第二像素中的每一个可包含圆形底部形状。预定距离可任意地被确定，可以为像素阵列PA的各短边的10％、20％、30％或40％的距离。考虑以阵列中心C为中心且半径大于预定距离的虚拟圆VC，第一像素P11、P12、P13和P14的第一微透镜和第二像素P2的第二微透镜中的每一个具有非圆形底部形状。第二微透镜ML2在穿过第二微透镜ML2和阵列中心C的第二方向DIR2上的宽度比第一微透镜ML11在穿过第一微透镜ML11和阵列中心C的第一方向DIR1上的宽度大。类似地，第二微透镜ML2
在穿过第二微透镜ML2和阵列中心C的第二方向DIR2上的宽度比第一微透镜ML12在穿过第一微透镜ML12和阵列中心C的第一方向DIR1上的宽度大。类似地，第二微透镜ML2在穿过第二微透镜ML2和阵列中心C的第二方向DIR2上的宽度比第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态图像传感器，包含其中排列多个微透镜以构成多个行和多个列的微透镜阵列，其特征在于，其中，当与所述多个行平行且穿过作为微透镜阵列的中心的阵列中心的第一轴和与所述多个列平行且穿过所述阵列中心的第二轴被定义时，所述多个微透镜中的位于以所述阵列中心为中心的虚拟圆上的微透镜包含位于第一轴和第二轴中的一个上的第一微透镜和既不位于第一轴上也不位于第二轴上的第二微透镜，第一微透镜和第二微透镜中的每一个具有非圆形底部形状，以及第二微透镜在穿过第二微透镜和所述阵列中心的第二方向上的宽度比第一微透镜在穿过第一微透镜和所述阵列中心的第一方向上的宽度大。

【技术特征摘要】
2015.05.14 JP 2015-0995111.一种固态图像传感器，包含其中排列多个微透镜以构成多个行和多个列的微透镜阵列，其特征在于，其中，当与所述多个行平行且穿过作为微透镜阵列的中心的阵列中心的第一轴和与所述多个列平行且穿过所述阵列中心的第二轴被定义时，所述多个微透镜中的位于以所述阵列中心为中心的虚拟圆上的微透镜包含位于第一轴和第二轴中的一个上的第一微透镜和既不位于第一轴上也不位于第二轴上的第二微透镜，第一微透镜和第二微透镜中的每一个具有非圆形底部形状，以及第二微透镜在穿过第二微透镜和所述阵列中心的第二方向上的宽度比第一微透镜在穿过第一微透镜和所述阵列中心的第一方向上的宽度大。2.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中，第一微透镜的顶部位置位于从第一微透镜在第一方向上的宽度的中心向阵列中心侧偏移的位置处，第二微透镜的顶部位置位于从第二微透镜在第二方向上的宽度的中心向阵列中心侧偏移的位置处。3.根据权利要求1所述的固态图像传感器，其中，沿与第二方向平行的直线切割的第二微透镜的截面形状包含通过放大沿与第一方向平行的直线切割的第一微透镜的截面形状的至少一部分获得的形状。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：川端一成，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP