成像元件和电子设备制造技术

本公开涉及一种能够提高窄波长带的光的检测精度的成像元件和电子设备。所述成像元件包括像素阵列，所述像素阵列包括用于获得图像的有效区域和在所述有效区域周围的周围区域。在所述有效区域内的各像素中设置被构造成透过具有各自不同波长的光的多种第一光学滤波器。在所述周围区域的第一像素中设置第二光学滤波器，第二光学滤波器具有比第一光学滤波器的透过带的带宽更短带宽的透过带。在与第一像素相邻的第二像素中设置第三滤波器，第三滤波器与第二光学滤波器的透过带的差为预定波长以上，或者具有等于或低于第二光学滤波器的透过率的透过率。本技术例如可以适用于CMOS图像传感器。

Imaging elements and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像元件和电子设备
根据本公开的技术(以下也称为本技术)涉及成像元件和电子设备，具体地涉及适合用于检测窄波长带中的光的成像元件和电子设备。
技术介绍
传统上已经提出了一种成像元件，其中用于通过使用等离子体滤波器检测预定窄波长带(窄带)中的光(下面也称为窄带光)的像素设置在用于获得图像的区域的周围(参见例如，专利文献1)。引用文献列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开No.2012-59865
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，专利文献1中记载的专利技术没有具体讨论与用于检测窄带光的像素相邻的像素。因此，由于与用于检测窄带光的像素相邻的像素的影响，假设检测精度降低。本技术已经在这种情况下做出，并且旨在限制窄带光的检测精度的降低。解决问题的手段根据本技术第一方面的成像元件包括：像素阵列，所述像素阵列包括用于获得图像的有效区域和在所述有效区域周围的周围区域，其中在所述有效区域内的各像素中设置被构造成透过具有各自不同波长的光的多种第一光学滤波器，在所述周围区域的第一像素中设置第二光学滤波器，第二光学滤波器具有比第一光学滤波器的透过带的带宽更短带宽的透过带，和在与第一像素相邻的第二像素中设置第三滤波器，第三滤波器与第二光学滤波器的透过带的差为预定波长以上，或者具有等于或低于第二光学滤波器的透过率的透过率。第二光学滤波器的峰值波长与第三滤波器的峰值波长之间的差可以设定为预定波长以上。在第三滤波器的峰值波长处的透过率可以设定为等于或低于在第二光学滤波器的峰值波长处的透过率。在第二光学滤波器和第三滤波器之间的透过带的差小于所述预定波长的情况下，在第二光学滤波器的峰值波长处的透过率与在第三滤波器的峰值波长处的透过率之间的差可以设定为预定阈值以上。遮光膜可以设置在第二像素的光入射侧，并且所述遮光膜可以未设置在第一像素的光入射侧。在具有与第二像素的图像高度相同图像高度的第三像素中可以设置具有与第二光学滤波器的透过带类似透过带的光学滤波器。第二光学滤波器可以是等离子体滤波器。第三滤波器可以是多种第一光学滤波器中的任何一种。根据本技术第二方面的电子设备包括成像元件；和被构造成处理从所述成像元件输出的信号的信号处理部，其中所述成像元件包括像素阵列，所述像素阵列包括用于获得图像的有效区域和在所述有效区域周围的周围区域，在所述有效区域内的各像素中设置被构造成透过具有各自不同波长的光的多种第一光学滤波器，在所述周围区域的第一像素中设置第二光学滤波器，第二光学滤波器具有比第一光学滤波器的透过带的带宽更短带宽的透过带，和在与第一像素相邻的第二像素中设置第三滤波器，第三滤波器与第二光学滤波器的透过带的差为预定波长以上，或者具有等于或低于第二光学滤波器的透过率的透过率。根据本技术的第一方面或第二方面，由第一像素检测窄带光，并且由第二像素检测带宽比第一像素的带宽更宽的光。专利技术的效果根据本技术的第一方面或第二方面，可以限制窄波长的光的检测精度的降低。另外，本文记载的效果不必须是限制性的，并且可以获得本公开中记载的任何效果。附图说明图1是示出根据本技术的拍摄装置的一个实施方案的框图。图2是示出成像元件中的电路的构成例的框图。图3是示意性地示出成像元件的第一实施方案的构成例的截面图。图4是示出孔阵列结构中的等离子体滤波器的构成例的图。图5是示出表面等离子体的分散关系的图。图6是示出孔阵列结构中的等离子体滤波器的光谱特性的第一示例的曲线图。图7是示出孔阵列结构中的等离子体滤波器的光谱特性的第二示例的曲线图。图8是示出等离子体模式和波导模式的曲线图。图9是示出表面等离子体的示例性传播特性的曲线图。图10是示出孔阵列结构中的等离子体滤波器的其他构成例的图。图11是示出双层结构中的等离子体滤波器的构成例的图。图12是示出点阵列结构中的等离子体滤波器的构成例的图。图13是示出点阵列结构中的等离子体滤波器的示例性光谱特性的曲线图。图14是示出使用GMR的等离子体滤波器的构成例的图。图15是示出使用GMR的等离子体滤波器的示例性光谱特性的曲线图。图16是示意性地示出成像元件的第二实施方案的构成例的截面图。图17是示意性地示出在拍摄装置中如何发生闪光的图。图18是用于说明减少拍摄装置中的闪光的方法的图。图19是示出窄带滤波器和透过滤波器的光谱特性的第一示例的曲线图。图20是示出窄带滤波器和透过滤波器的光谱特性的第二示例的曲线图。图21是示出窄带滤波器和透过滤波器的光谱特性的第三示例的曲线图。图22是示意性地示出成像元件的第三实施方案的构成例的截面图。图23是示出像素阵列的构成例的图。图24是示出多光谱像素和周围像素的光谱特性的第一示例的图。图25是示出像素的第一配置例的图。图26是示出像素的第二配置例的图。图27是示出多光谱像素和周围像素的光谱特性的第二示例的图。图28是示出多光谱像素和周围像素的光谱特性的第三示例的图。图29是示出像素的第三配置例的图。图30是示出像素的第四配置例的图。图31是示出像素的第五配置例的图。图32是示出像素的第六配置例的图。图33是示出像素的第七配置例的图。图34是示出本技术可以适用的层叠型固态拍摄装置的示意性构成例的图。图35是示出本技术的应用例的图。图36是示出在检测到食物的味道或新鲜度的情况下的示例性检测带的图。图37是示出在检测到水果的糖度或水分的情况下的示例性检测带的图。图38是示出在塑料被分类的情况下的示例性检测带的图。图39是示出内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。图40是示出摄像头和CCU的功能构成的示例的框图。图41是示出车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。图42是示出车外信息检测单元和拍摄部的示例性安装位置的说明图。具体实施方式下面将参照附图说明用于实现本公开的形态(以下称为实施方案)。此外，将按以下顺序进行说明。1.第一实施方案2.第二实施方案3.变形例4.应用例<<1.第一实施方案>>首先将参照图1～图22说明本技术的第一实施方案。<拍摄装置的构成例>图1是示出作为根据本技术的一种电子设备的拍摄装置的一个实施方案的框图。例如，图1的拍摄装置10由能够拍摄静止图像和运动图像的数字相机构成。此外，拍摄装置10由多光谱相机构成，例如，其能够检测比基于三原色或颜色匹配功能的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)或者Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)的传统的三个波长带(三波带)更多的四个以上波长带(四波带以上)的光(多光谱)。拍摄装置10包括光学系统11、成像元件12、存储器13、信号处理部14、输出部15和控制部16。光学系统11包括例如变焦透镜、聚焦透镜、光圈等(未示出)，并且将来自外部的光入射到成像元件12中。此外，光学系统11根据需要设有各种滤波器，如偏振滤波器等。例如，成像元件12由互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器构成。成像元件12接收来自光学系统11的入射光，对其进行光电转换，并且输出对应于入射光的图像数据。存储器13临时存储由成像元件12输出的图像数据。信号处理部14对存储在存储器13中的图像数据执行信号处理(诸如噪声消除、白平衡调整等处理)，并将处理后的图像数据供给输出部15。输出部15输出来自信号处理部14的图像数据。例如，输出部15具有由液晶等构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像元件，包括：像素阵列，所述像素阵列包括用于获得图像的有效区域和在所述有效区域周围的周围区域，其中在所述有效区域内的各像素中设置被构造成透过具有各自不同波长的光的多种第一光学滤波器，在所述周围区域的第一像素中设置第二光学滤波器，第二光学滤波器具有比第一光学滤波器的透过带的带宽更短带宽的透过带，和在与第一像素相邻的第二像素中设置第三滤波器，第三滤波器与第二光学滤波器的透过带的差为预定波长以上，或者具有等于或低于第二光学滤波器的透过率的透过率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.13 JP 2016-2412561.一种成像元件，包括：像素阵列，所述像素阵列包括用于获得图像的有效区域和在所述有效区域周围的周围区域，其中在所述有效区域内的各像素中设置被构造成透过具有各自不同波长的光的多种第一光学滤波器，在所述周围区域的第一像素中设置第二光学滤波器，第二光学滤波器具有比第一光学滤波器的透过带的带宽更短带宽的透过带，和在与第一像素相邻的第二像素中设置第三滤波器，第三滤波器与第二光学滤波器的透过带的差为预定波长以上，或者具有等于或低于第二光学滤波器的透过率的透过率。2.根据权利要求1所述的成像元件，其中第二光学滤波器的峰值波长与第三滤波器的峰值波长之间的差为预定波长以上。3.根据权利要求1所述的成像元件，其中在第三滤波器的峰值波长处的透过率等于或低于在第二光学滤波器的峰值波长处的透过率。4.根据权利要求3所述的成像元件，其中在第二光学滤波器和第三滤波器之间的透过带的差小于所述预定波长的情况下，在第二光学滤波器的峰值波长处的透过率与在第三滤波器的峰值波长处的透过率之...

【专利技术属性】
技术研发人员：森光淳，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP