固体摄影装置及摄影设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及固体摄影元件、固体摄影装置、固体摄影设备、及偏振元件的制造方法，本实用新型专利技术基于线栅型偏振器技术，能够提供结构简单的偏振元件的固体摄影元件。固体摄影装置具有多个固体摄影元件(41)，该固体摄影元件(41)具备光电转换元件(61)、及设置于光电转换元件(61)的光入射侧的偏振元件(70)，具备偏振方位不同的两种以上的偏振元件(70)，各偏振元件具有从光电转换元件侧起，由条纹状的反射层(71)、形成于反射层(71)上的绝缘层(72)、及以分开的状态形成于绝缘层(72)上的多个断片(73’)构成的光吸收层(73)的层叠结构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及固体摄影元件、固体摄影装置、摄影设备、及偏振元件的制造方法。
技术介绍
在每微小的区域改变偏振方位并配置偏振元件的光学元件、及集成该种光学元件的电子器件的商品化以显示装置及測量装置为中心而被推进，例 如，作为显示装置用的销售有株式会社有泽制作所制的Xpol (注册商标)。另外，从日本特开2004-309868可知一种摄影装置，其具备在摄影面设有相当于规定数量的扫描线的整数倍的像素的摄影装置、只透过来自被摄体的第一影像光的水平成分的第一水平成分偏振装置、配置在与第一水平成分偏振装置分开规定距离的位置并只透过来自被摄体的第二影像光的正交成分的第一正交成分偏振装置，将由第一水平成分偏振装置透过的水平成分聚光到摄影面的规定范围的像素，将由第一正交成分偏振装置透过的正交成分聚光到除规定范围的剩余范围的像素。而且，分开与人的视差对应的间隔而配置的水平成分偏振滤波器及正交成分偏振滤波器与两个透镜一起被设于相对CCD的摄影面分开规定距离的位置。进而，从日本特开2008-216956可知一种偏振元件，其具备对使用波段的光透明的基板；在基板上沿一方延伸的帯状薄膜以比使用波段的光的波长小的间距排列为ー维格子状的反射层；形成于反射层上的电介质层；在与帯状薄膜对应的位置，在电介质层上无机微粒子排列构成为ー维格子状，并具有光吸收作用的无机微粒子层。该偏振元件应用了所述线栅型偏振器(ワイヤグリッド)的技木。另外，例如，从第34次光学研讨会(2009年)演讲编号16“对偏振成像的SiC晶圆缺陷评价的应用”可知，通过在CCD元件(Charge Coupled Device :电荷稱合元件)及CMOS (Complementary MetAl Oxide Semiconductor :互补性金属氧化膜半导体)图像传感器这样的固体摄影元件上配置具有多个偏振方位的偏振元件，空间分割并取得同时刻的多个偏振信息的技术，具体而言，提案有一种通过由光子晶体阵列将向固体摄影元件的入射光分解为4个偏振方位的偏振光成分,并同时输出各偏振方位的强度，以来的时间分割处理中的偏振解析能够以空间分割处理同时解析，能够无需驱动部分而输出偏振图像的偏振照相机系统。但是，由于另外制作光子晶体阵列与固体摄影元件，并通过粘合而形成一体化，因此，难以用于细微的像素尺寸的摄影装置。通常，线栅型偏振器具有由导体材料构成的ー维或ニ维的格子状结构。如图35中的概念图所示，在线栅的形成间距PO有意比入射的电磁波的波长小的情况下，在与线栅的延伸方向平行的平面上振动的电磁波有选择地被线栅反射·吸收。因此，如图35所示，在到达线栅型偏振器的电磁波中，含有纵偏振光成分和横偏振光成分，通过线栅型偏振器的电磁波成为纵偏振光成分支配的直线偏振光。在此，在着眼于可见光波长范围考虑的情况下，线栅的形成间距Ptl在与向线栅型偏振器入射的电磁波的波长为同程度以下时，偏干与线栅的延伸方向平行的面的偏振光成分由线栅的表面反射或吸收。另外，具有偏于与线栅的延伸方向正交的面的偏振光成分的电磁波入射到线栅时，在线栅的表面传播的电场从线栅的背面以保持与入射波长相同的波长、相同的偏振方位的状态透过。以上的物理现象以公知的内容，例如新技术交流社发行、鹤田著“第三光的铅笔”23章栅偏振器等书籍等中有详细记述。专利文献I :日本特开2004-309868专利文献2 :日本特开2008-216956专利文献3 :日本特公平6-054991号公报非专利文献I :第34次光学研讨会演讲编号16“对偏振成像的SiC晶圆缺陷评价的应用”非专利文献2 :新技术交流社发行、鹤田著“第三光的铅笔”23章栅偏振器但是，在日本特开2004-309868所公开的摄影装置中，并没有明确显示水平成分偏振装置及正交成分偏振装置具体是怎样的构成。另外，在日本特开2008-216956所公开的偏振元件中，无机微粒子(无机微粒子层14)由金属材料及半导体材料构成，无机微粒子具有形状各向异性，并基于倾斜溅射成膜法形成。因此，在每个固体摄影元件形成具有不同的形状各向异性的无机微粒子极为困难。因此，即使将日本特开2008-216956公开的偏振元件用于非专利文献I公开的技术也极为困难。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于，提供基于线栅型偏振器(Wire Grid Polarizer,WGP)技术，偏振方位为不同的2种以上，具备构成、结构简单的偏振元件的固体摄影装置、使用该固体摄影装置的摄影设备、构成该固体摄影装置的固体摄影元件、及用于该固体摄影装置的偏振元件的制造方法。用于实现所述目的的本技术的固体摄影元件具备(A)光电转换元件、及(B)设置于光电转换兀件的光入射侧的偏振兀件、偏振兀件具有从光电转换兀件侧起，由条纹状的反射层、形成于反射层上的绝缘层、及以分开的状态形成于绝缘层上的多个断片(段)构成的光吸收层的层叠结构。用于实现所述目的的本技术的固体摄影装置，具有多个固体摄影元件，该固体摄影元件具备(A)光电转换元件、及、(B)设置于光电转换元件的光入射侧的偏振元件，其中，固体摄影元件具备偏振方位不同的两种以上发的偏振元件，各偏振元件具有从光电转换元件侧起，由条纹状的反射层、形成于反射层上的绝缘层、及以分开的状态形成于绝缘层上的多个断片(段)构成的光吸收层的层叠结构。用于实现所述目的的本技术的摄影设备具备本技术的固体摄影装置，具体而言，例如由数码静像摄影机及摄像机、便携式摄像机构成。用于实现所述目的的本技术的偏振元件的制造方法具有由形成于基体上的条纹状的反射层、形成于反射层上的绝缘层、及以分开的状态形成于绝缘层上的多个断片(段)构成的光吸收层的层叠结构，将条纹状的反射层的重复方向上的光吸收层的形成间距设定为Pab_2、将光吸收层的宽度设定为Wab、将条纹状的反射层的延伸的方向上的光吸收层的断片的长度设定为Lab，其中，(a)在基体上，设置用于构成反射层的反射层形成层、用于构成绝缘层的绝缘层形成层、用于构成光吸收层的光吸收层形成层，接着，(b)通过构图光吸收层形成层，得到长度Lab的光吸收层形成层后，(C)将条纹状的光吸收层的重复方向上的形成间距为2XPab_2、宽度为(Pab-2_Wab)的抗蚀剂层形成于整面后，将抗蚀剂层的侧壁的厚度为Wab的蚀刻掩模层形成于抗蚀剂层的侧壁，接着，(C)除去抗蚀剂层后，将蚀刻掩模层作为蚀刻用掩模，依次蚀刻光吸收层形成层、绝缘层形成层及反射层形成层，由此，得到由反射层、绝缘层及光吸收层的层叠结构构成的偏振元件。 应用了线栅型偏振器的技术的、本技术的固体摄影元件等中的吸收型的偏振元件具有从光电转换元件侧起，由条纹状的反射层、形成于反射层上的绝缘层、及以分开的状态形成于绝缘层上的多个断片(段)构成的光吸收层的层叠结构，因此，无论构成、结构简单，也可提供具有希望的偏振方位，具有优良的消光特性的偏振元件。而且，为了在光电转换元件的上方以单片一体地形成偏振元件，可以使固体摄影元件的厚度变薄。其結果，由于可以抑制向邻接的固体摄影元件的偏振光的混入(偏振光串扰)，为具有光吸收层的吸收型的偏振元件，因此，可以抑制迷光、闪光、重影等的产生。另外，在本技术的固体摄影装置中，由于具备偏振方位不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.07 JP 2010-199926;2011.04.28 JP 2011-100681.ー种固体摄影装置，具有多个固体摄影元件，该固体摄影元件具备 ⑷光电转换元件、及 (B)设置于光电转换兀件的光入射侧的偏振兀件,其特征在于， 所述固体摄影装置具备偏振方位不同的两种以上的偏振元件， 各偏振元件具有从光电转换元件侧起，由条纹状的反射层、形成于反射层上的绝缘层、及以分开的状态形成于绝缘层上的多个断片构成的光吸收层的层叠结构。2.如权利要求I所述的固体摄影装置，其特征在干， 条纹状的反射层的延伸的方向与用于消光的偏振方位一致， 条纹状的反射层的重复方向与用于透光的偏振方位一致。3.如权利要求I或2所述的固体摄影装置，其特征在干， 条纹状的反射层的延伸的方向上的反射层的长度比沿条纹状的反射层的延伸的方向的固体摄影元件的长度短。4.如权利要求I所述的固体摄影装置，其特征在干， 在光电转换元件的上方配置有芯片上透镜， 在芯片上透镜的上方设置有偏振元件。5.如权利要求4所述的固体摄影装置，其特征在干， 在将偏振元件和芯片上透镜之间的光轴方向的距离设定为D、将芯片上透镜的凹陷量设定为S、将偏振元件和芯片上透镜之间存在的介质的折射率设定为Ill、将邻接的偏振元件之间存在的间隙的宽度设定为2XR、将向偏振元件的光的入射角的最大值设定为Θ in-max时，满足R 彡(D+S) X tan [sirT1 (sin ( Θ ^axVn1)]。6.如权利要求4所述的固体摄影装置，其特征在干， 在位于芯片上透镜和偏振元件之间的平面内的区域，在位于邻接的芯片上透镜和芯片上透镜之间的区域设有遮光层。7.如权利要求4 6中任一项所述的固体摄影装置，其特征在干， 在芯片上透镜和偏振元件之间形成有，从芯片上透镜侧起，由平坦化层和无机材料构成的层间绝缘层。8.如权利要求4 6中任一项所述的固体摄影装置，其特征在干， 在光电转换元件和芯片上透镜之间配置有波长选择层。9.如权利要求I或2所述的固体摄影装置，其特征在干， 在光电转换元件的上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽谦，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：实用新型
国别省市：