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固态摄像装置和电子设备制造方法及图纸

技术编号:16049574 阅读:34 留言:0更新日期:2017-08-20 09:28
本发明专利技术的技术涉及能够同时获取常规图像和窄带图像等的固态摄像装置和电子设备。所述固态摄像装置设置有以至少两层层叠的多个基板。在所述多个基板之中,至少两个基板是具有进行光电转换的像素的基板。具有所述像素的所述基板之中的至少一个基板是接收可见光的可见光传感器。具有所述像素的所述基板之中的至少另一个基板是窄带光传感器,所述窄带光传感器具有作为使窄带波长范围的光透过的光学滤波器的窄带滤波器并且接收作为窄带的光的窄带光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态摄像装置和电子设备
本专利技术涉及固态摄像装置和电子设备,特别涉及例如能够同时获取常规图像和窄带图像的固态摄像装置和电子设备。
技术介绍
作为感测(摄取)窄波段内的光的窄带光传感器,例如存在多光谱传感器和高光谱传感器。多光谱传感器能够同时感测(摄取)多个波段内的光。高光谱传感器能够通过划分数百个波段来感测(摄取)从可见光到红外光的光。由窄带光传感器感测(摄取)的光的光带窄,从而降低了灵敏度。此外,当窄带光传感器使用利用表面等离子体的等离子体滤波器时,窄带光传感器进行光电转换的转换效率低。此外,由于由窄带光传感器感测(摄取)的光的光带窄,难以覆盖可见光的所有区域。因此,难以通过合成由窄带光传感器感测(摄取)光而提供的光谱数据来提供高质量图像光谱(图像)(以下也被称为常规图像)。本申请人先前已经提出层叠有用于进行光电转换的两层的CMOS图像传感器(例如,参见专利文献1)。引文列表专利文献专利文献1:日本专利申请特开第2013-070030号
技术实现思路
技术问题感测(摄取)可见光的可见光传感器能够感测(摄取)常规图像,但是难以感测(摄取)特定的窄带光以及与多种窄带光相对应的窄带图像。另一方面,窄带光传感器能够感测(摄取)与窄带光相对应的窄带图像,但是难以提供具有与可见光传感器相同图像质量的与可见光相对应的常规图像。鉴于以上情况获得本专利技术,本专利技术旨在同时获取具有高图像质量的常规图像和具有高波长分辨率的窄带图像。技术问题的解决方案根据本专利技术的固态摄像装置包括:以两层或更多层层叠的多个基板,所述多个基板之中的两个或以上基板具有进行光电转换的像素,具有所述像素的所述基板之中的至少一个基板是接收可见光的可见光传感器,具有所述像素的所述基板之中的至少另一个基板是窄带光传感器,所述窄带光传感器包括作为使窄波段内的光透过的光学滤波器的窄带滤波器且接收窄带内的窄带光。根据本专利技术的电子设备包括:光学系统,所述光学系统收集光;和固态摄像装置,所述固态摄像装置接收光并且拍摄图像,所述固态摄像装置包括以两层或更多的层层叠的多个基板,所述多个基板之中的两个或以上基板具有进行光电转换的像素,具有所述像素的所述基板之中的至少一个基板是接收可见光的可见光传感器,具有所述像素的所述基板之中的至少另一个基板是窄带光传感器,所述窄带光传感器包括作为使窄波段内的光透过的光学滤波器的窄带滤波器且接收窄带内的窄带光。在根据本专利技术的固态摄像装置和电子设备中,多个基板以两层或更多层层叠,且所述多个基板之中的两个或以上基板具有进行光电转换的像素。具有所述像素的所述基板之中的至少一个基板是接收可见光的可见光传感器。具有所述像素的所述基板之中的至少另一个基板是窄带光传感器,所述窄带光传感器包括作为使窄波段内的光透过的光学滤波器的窄带滤波器且接收窄带内的窄带光。所述固态摄像装置可以是独立的装置,或可以是构成一个装置的内部模块。本专利技术的有益效果根据本专利技术,能够同时获取具有高图像质量的常规图像和具有高波长分辨率的窄带图像。应注意,这里所述的效果不一定是限制性的,并且可以是本说明书中所述的任何效果。附图说明图1是示出了应用本专利技术的数码相机10的实施例的构造例的框图。图2示出了数码相机10的第一使用例。图3示出了数码相机10的第二使用例。图4示出了数码相机10的第三使用例。图5是示出了图像传感器2的第一构造例的横截面图。图6是示出了图像传感器2的第一构造例的概要立体图。图7是示出了窄带滤波器42的通带的波长的示例的表格。图8是光学仿真器的仿真结果。图9是说明了图像传感器2的制造方法的概况的流程图。图10是示出了图像传感器2的第二构造例的横截面图。图11是示出了图像传感器2的第三构造例的横截面图。图12是示出了图像传感器2的第三构造例的概要立体图。图13是示出了图像传感器2的第四构造例的概要立体图。图14是示出了图像传感器2的第五构造例的概要立体图。图15是示出了图像传感器2的第六构造例的概要立体图。图16是示出了图像传感器2的第七构造例的横截面图。图17是示出了图像传感器2的第七构造例的概要立体图。图18是示出了图像传感器2的第八构造例的概要立体图。图19是示出了图像传感器2的第九构造例的概要立体图。图20是示出了图像传感器2的第十构造例的概要立体图。图21是示出了图像传感器2的第十一构造例的概要立体图。图22是示出了图像传感器2的第十二构造例的概要立体图。图23是示出了图像传感器2的第十三构造例的概要立体图。图24示出了具有W滤波器的OCCF的已知阵列(CFA(ColorfilterArray:滤色器阵列))的示例。图25是示出了图像传感器2的第十四构造例的概要立体图。图26是示出了图像传感器2的第十五构造例的概要立体图。图27是示出了图像传感器2的第十六构造例的概要立体图。图28概要地示出了窄带光传感器12的受光面的示例,该受光面被划分成多个区域。图29概要地示出了窄带光传感器12的受光面的另一个示例,该受光面被划分成多个区域。图30是示出了图像传感器2的第十七构造例的概要立体图。图31是示出了图像传感器2的第十八构造例的概要立体图。图32是示出了Quadra阵列和Quadra-White阵列的示图。图33是示出了图像传感器2的第十九构造例的概要立体图。图34是示出了图像传感器2的第二十构造例的概要立体图。图35是示出了图像传感器2的第二十一构造例的概要立体图。具体实施方式<应用本专利技术的数码相机的实施例>图1是示出了应用本专利技术的数码相机10的实施例的构造例的框图。数码相机10能够拍摄静态图像和动态图像。在图1中,数码相机10包括光学系统1、图像传感器2、存储器3、信号处理单元4、输出单元5和控制单元6。光学系统1例如包括变焦透镜(未示出)、聚焦透镜、光圈等,并且使得外部光能够入射在图像传感器2上。图像传感器2例如是CMOS图像传感器,接收来自光学系统1的入射光,进行光电转换,并且输出与来自光学系统1的入射光相对应的图像数据。尽管将在后面说明图像传感器2的细节,但是简言之,图像传感器2由通过层叠两层或更多层而获得的多个基板构成。多个基板中的两个或以上包括进行光电转换的像素,且具有像素的基板中的至少一者是接收可见光的可见光传感器。此外,具有像素的基板中的至少另一者具有窄带滤波器且形成接收窄带光的窄带光传感器,每个窄带滤波器都是使窄波段内的光透过的光学滤波器。因此,图像传感器2接收可见光且进行光电转换(感测(摄取))以感测(摄取)与可见光相对应的常规图像,并且同时,接收一个或多个窄带内的光(以下也被称为窄带光)且进行光电转换以感测(摄取)与所述窄带光相对应的窄带图像。即,图像传感器2能够同时获取常规图像和窄带图像。在图像传感器2中,如上所述,窄带光传感器具有窄带滤波器。因此,采用各种窄带作为透过窄带滤波器的光的窄带(波段),从而测量由窄带光提供的各种项目作为窄带图像。换言之,窄带光传感器能够测量(检测)由窄带光提供的各种项目作为窄带图像,所述项目例如包括叶绿素、水分、热量、油酸、糖分(糖分含量)以及其它项目。存储器3临时存储图像传感器2输出的图像数据(常规图像和窄带图像)。信号处理单元4使用存储器3存储的图像数据进行信号处理(例如,噪声降低、白平衡本文档来自技高网...
固态摄像装置和电子设备

【技术保护点】
一种固态摄像装置,其包括:以两层或以上层叠的多个基板;所述多个基板之中的两个或以上基板具有进行光电转换的像素,具有所述像素的所述基板之中的至少一个基板是接收可见光的可见光传感器,具有所述像素的所述基板之中的至少另一个基板是窄带光传感器,所述窄带光传感器包括作为使窄波段内的光透过的光学滤波器的窄带滤波器并且接收窄带内的窄带光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.06 JP 2014-2056771.一种固态摄像装置,其包括:以两层或以上层叠的多个基板;所述多个基板之中的两个或以上基板具有进行光电转换的像素,具有所述像素的所述基板之中的至少一个基板是接收可见光的可见光传感器,具有所述像素的所述基板之中的至少另一个基板是窄带光传感器,所述窄带光传感器包括作为使窄波段内的光透过的光学滤波器的窄带滤波器并且接收窄带内的窄带光。2.根据权利要求1所述的固态摄像装置,其中,所述窄带光传感器包括使不同波段内的光透过的多个所述窄带滤波器。3.根据权利要求2所述的固态摄像装置,其中,所述可见光传感器被层叠作为所述窄带光传感器的位于光入射侧的上层。4.根据权利要求3所述的固态摄像装置,其中,所述窄带光传感器包括接收透过所述可见光传感器和所述窄带滤波器的光的多个像素。5.根据权利要求4所述的固态摄像装置,其中,所述可见光传感器和所述窄带光传感器中的作为上层基板的一者由Si构成,所述上层基板被布置在下层基板的上方,所述下层基板被布置在与光入射侧相反的下层,且所述可见光传感器和所述窄带光传感器中的另一者作为所述下层基板接收透过所述Si的光。6.根据权利要求4所述的固态摄像装置,其中,所述可见光传感器和所述窄带光传感器中的作为上层基板的一者由SiO2构成,所述上层基板被布置在下层基板的上方,所述下层基板被布置在与光入射侧相反的下层,且所述可见光传感器和所述窄带光传感器中的另一者作为所述下层基板接收透过所述SiO2的光。7.根据权利要求5所述的固态摄像装置,其中,作为使具有预定颜色的光透过的光学滤波器的滤色器被层叠作为所述可见光传感器和所述窄带光传感器的位于光入射侧的上层,且所述可见光传感器和所述窄带光传感器接收透过使绿色、红色或白色的光透过的所述滤色器的光。8.根据权利要求6所述的固态摄像装置,其中,作为使具有预...

【专利技术属性】
技术研发人员:杉崎太郎广田功
申请(专利权)人:索尼公司
类型:发明
国别省市:日本,JP

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