[发明专利]固体图像传感器和电子设备

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包含与2011年12月14日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2011-273817所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及固体图像传感器和电子设备，特别地，涉及能够获取高质量图像的固体图像传感器和电子设备。

背景技术

在普通的固体图像传感器中，像素在光接收平面上接收例如从三原色滤色器透过来的光，在该光接收平面中，具有光电转换元件的像素以平面的方式排列着，所述光电转换元件将光转换为电荷。例如，在普通的采用了呈Bayer排列的滤色器的固体图像传感器中，使用的是包含相互结合的四个像素（即，一个红色像素、两个绿色像素和一个蓝色像素）的像素单元。

而且，近年来，已经提出了除了包含三原色之外还包含其它颜色的像素单元。例如，曾经提出的一种像素单元可以包含相互结合的如下四个像素，即：一个红色像素、一个绿色像素、一个蓝色像素和一个白色像素。在这样的像素单元中加入了不具有滤色器的白色像素。通过这种方式，当增加了在固体图像传感器中使用的滤色器的颜色数量时，颜色再现性得以改善。

现在例如参照图1A和图1B，将会说明采用了六种颜色（即，红色、绿色、蓝色、青色、品红色和黄色）的滤色器的固体图像传感器。图1A示意性地图示了固体图像传感器的光接收平面的结构。图表1B图示了CIE_xy色度，其是由国际照明协会（Commission Internationale del'Eclairage：CIE）定义的色彩系统。

如图1A所描述的那样，固体图像传感器11包含以矩阵形式布置的多个像素12且包含垂直传输路径13，各垂直传输路径13传送从像素12输出的像素信号，并且各垂直传输路径13布置于像素12的列之间。

固体图像传感器11还包含有像素单元14，各像素单元是通过将像素12-1、像素12-2、像素12-3、像素12-4、像素12-5和像素12-6相互结合起来而构成的，像素12-1接收红色（R）光，像素12-2接收绿色（G）光，像素12-3接收蓝色（B）光，像素12-4接收青色（C）光，像素12-5接收品红色（M）光，像素12-6接收黄色（Y）光。然后，接收六种颜色光束的像素单元14周期性地布置在固体图像传感器11的整个光接收平面上。

尽管能够接收多种颜色光的固体图像传感器11具有高的颜色再现性，但是分辨率降低了。具体地，在固体图像传感器11中，接收相同颜色光的各像素在行方向上以对应于三个像素的节距相互分隔，在列方向上以对应于两个像素的节距相互分隔。

图1B描绘的是：用六种颜色表现的颜色区域（图1B中由以三角形标示的顶点界定的六边形区域）比用三原色表现的颜色区域（图1B中由以圆圈标示的顶点界定的三角区域）拥有更高的再现性。

然而，能够进行多种颜色（包括四种以上颜色）的颜色处理的固体图像传感器虽然具有高的颜色再现性，但是分辨率比较低。此外，人类视网膜对颜色的检测是基于三原色的，因此即使当增加了颜色数量的时候，也不能期望会产生很大的效果。另一方面，由于当增加了颜色数量时分辨率会降低，所以需要一种即使当增加了颜色数量时仍能防止分辨率降低的方法。

我们注意到，设置有四种颜色（即红色、绿色、蓝色和黄色）的滤色器以改善颜色再现性的显示设备已经研发成功。而且，在将来，还期望研发出用于专业用途且设置有四种以上颜色的滤色器以进一步改善颜色再现性的显示设备。然而，受到由摄像装置进行的信号处理的颜色是包括红色、蓝色和绿色的三种颜色（或者四种颜色，即额外包括了白色）。

目前，日本专利申请特开第2006-270364号公报披露了一种固体图像传感器，该固体图像传感器包含了嵌入在红色像素、绿色像素和蓝色像素之间的间隙中的小的补色像素。然而，由于在该固体图像传感器中每个补色像素都包含双波长信号，所以由补色像素生成的电荷达到了由红色像素、绿色像素和蓝色像素生成的那些电荷的几乎两倍。因此，可以认为，在上述小的补色像素中电荷量饱和了，并且产生了伪色（falsecolor）。

此外，日本专利申请特开第2006-165567号公报披露了一种固体图像传感器，在该固体图像传感器中，通过用六边形像素覆盖平面而提高了像素的平面覆盖率。