[发明专利]固体摄像装置、摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种搭载于数字静止照相机等上的固体摄像装置以及摄像装置。

背景技术

通过数字静止照相机摄像时，使用按照被摄体或摄影场所的照度来调节光量的外置的ND(Neutral Density：中性密度)滤光器或机械式的机械式光圈，但由于两者都是使作为与固体摄像装置独立的元件动作，因此照相机难以小型化。因此，特别是安全用数码相机或手机电话终端用照相机等的小型照相机一类，不能使用上述外置ND滤光器或机械式的机械式光圈。

而且，出于对图像的高精细化和元件的小型化的要求，像素的微细化在发展，随着光电二极管的缩小，摄像饱和照度下降，在晴天时的户外等高照度下进行摄像时，光电二极管就会饱和，图像就会过曝，便成为所谓高光溢出（白とび）等问题。特别是由于饱和照度的减少，当在同一视角中照度高的地方与低的地方混合存在时，为使得两者的信号不饱和，作为明暗调节来说，摄像便极为困难。因此，在没有光量调节机构的高照度下摄像就很困难。

在专利文献1中，公开了一种作为未使用机械式光圈的照相机的固体摄像装置，具备了收纳于照相机内部的固体摄像元件；以及与该固体摄像元件的摄像面平行配置一体化为封装并通过通电对透射光进行控制的光量调整手段。

图14是专利文献1上记载的以往的固体摄像装置的结构剖面图。在该图中记载的固体摄像装置508上，在对CCD(电荷耦合元件/ChargeCoupled Device)元件501的摄像面进行了粘接(bonding)处理的CCD封装502内部，配置有光量调整单元503。光量调整单元503，是以框503a将玻璃板504、透明导电膜505、电致变色膜506以及电解膜507进行单元化而形成的公知的电致变色(electrochromic)元件。电致变色膜506，表现出通过来自端子A及端子B的电压施加而着色成灰色，并且通过反极性的直流而消色为无色的现象。利用这种现象，来调整光量调整单元503的透射光强度。如上所述，固体摄像装置508，通过使用电致变色元件作为光量调整手段，就能够通过施加电压使光的透射率发生可逆变化。根据该结构，在高照度下也能够进行调节光量的摄像。并且，通过电致变色元件，由于不用马达等的机械式机构而使用薄膜，因此能够实现照相机的小型化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平9-129859号公报

发明概要

发明要解决的问题

然而，就专利文献1所记载的固体摄像装置的结构而言，由于只能达到使视角内的光量均匀地减少的效果，因此出现使在同一视角内的动态范围降低的问题。例如，当在视角内存在高亮度的被摄体与低亮度的被摄体时，由于使用了图14所述的电致变色元件的滤光器对光透射量进行限制，从而，低亮度的被摄体的信号强度减小，S/N的恶化不可避免。

还有，就专利文献1是所述的固体摄像装置的结构而言，用于封住光量调整单元503的玻璃板504，与CCD元件501独立地设于光轴之上。因此，就产生由CCD元件501的表面与光量调整单元503之间的多重反射所引起的称为鬼影(ghost)及炫光(flare)的伪像及伪信号，存在使画质劣化的问题。

如上述，人们在谋求一种能够抑制鬼影和炫光，并且在高照度下也能摄像的具有大动态范围的固体摄像装置。

发明内容

本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种即使没有光圈机构也能够调整光量，也能够在高照度下以大动态范围进行摄像的固体摄像装置。

用于解决问题的手段

为解决上述问题，有关本发明的一个形态的固体摄像装置，具有由具备在半导体基板表面形成的光电转换元件的像素部以二维状排列而成的摄像区域，该固体摄像装置具备：层间膜，在上述光电转换元件之上形成，由介电体构成；光衰减过滤器，在上述层间膜之上，与每个像素部或者与由多个像素部构成的每个像素块相对应地形成，通过施加电压使光的透射率发生变化；以及开关晶体管，在上述半导体基板内，与上述光衰减过滤器相对应地形成，用于连接或者阻断向上述光衰减过滤器的电压施加路径。

根据本形态，由于对每个像素部或者每个像素块配置有能够调整透射率的光衰减过滤器，因此就能够设定每个像素部或者每个像素块的曝光条件。因此，即使在视角内高亮度被摄体与低亮度被摄体混合存在时，由于能够按每个像素部或者像素块限制光透射量，所以就能够在实现鲜明地表现低亮度被摄体的明暗的同时，实现对于高亮度的像素区域也不会饱和的大动态范围。