固體圖像傳感器和電子設備的製作方法

2023-06-05 01:18:46 2

專利名稱：固體圖像傳感器和電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及固體圖像傳感器和電子設備，特別地，涉及能夠獲取高質量圖像的固體圖像傳感器和電子設備。
背景技術：
在普通的固體圖像傳感器中，像素在光接收平面上接收例如從三原色濾色器透過來的光，在該光接收平面中，具有光電轉換元件的像素以平面的方式排列著，所述光電轉換元件將光轉換為電荷。例如，在普通的採用了呈Bayer排列的濾色器的固體圖像傳感器中，使用的是包含相互結合的四個像素(即，一個紅色像素、兩個綠色像素和一個藍色像素)的像素單元。而且，近年來，已經提出了除了包含三原色之外還包含其它顏色的像素單元。例如，曾經提出的一種像素單元可以包含相互結合的如下四個像素，即:一個紅色像素、一個綠色像素、一個藍色像素和一個白色像素。在這樣的像素單元中加入了不具有濾色器的白色像素。通過這種方式，當增加了在固體圖像傳感器中使用的濾色器的顏色數量時，顏色再現性得以改善。現在例如參照圖1A和圖1B，將會說明採用了六種顏色(B卩，紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色)的濾色器的固體圖像傳感器。圖1A示意性地圖示了固體圖像傳感器的光接收平面的結構。圖表IB圖示了 CIExy色度，其是由國際照明協會(CommissionInternationale del』Eclairage:CIE)定義的色彩系統。如圖1A所描述的那樣，固體圖像傳感器11包含以矩陣形式布置的多個像素12且包含垂直傳輸路徑13，各垂直傳輸路徑13傳送從像素12輸出的像素信號，並且各垂直傳輸路徑13布置於像素12的列之間。固體圖像傳感器11還包含有像素單元14，各像素單元是通過將像素12-1、像素12-2、像素12-3、像素12-4、像素12_5和像素12_6相互結合起來而構成的,像素12_1接收紅色(R)光,像素12-2接收綠色(G)光，像素12-3接收藍色(B)光，像素12_4接收青色(C)光，像素12-5接收品紅色(M)光，像素12-6接收黃色(Y)光。然後，接收六種顏色光束的像素單元14周期性地布置在固體圖像傳感器11的整個光接收平面上。儘管能夠接收多種顏色光的固體圖像傳感器11具有高的顏色再現性，但是解析度降低了。具體地，在固體圖像傳感器11中，接收相同顏色光的各像素在行方向上以對應於三個像素的節距相互分隔，在列方向上以對應於兩個像素的節距相互分隔。圖1B描繪的是:用六種顏色表現的顏色區域(圖1B中由以三角形標示的頂點界定的六邊形區域)比用三原色表現的顏色區域(圖1B中由以圓圈標示的頂點界定的三角區域)擁有更高的再現性。然而，能夠進行多種顏色(包括四種以上顏色)的顏色處理的固體圖像傳感器雖然具有高的顏色再現性，但是解析度比較低。此外，人類視網膜對顏色的檢測是基於三原色的，因此即使當增加了顏色數量的時候，也不能期望會產生很大的效果。另一方面，由於當增加了顏色數量時解析度會降低，所以需要一種即使當增加了顏色數量時仍能防止解析度降低的方法。我們注意到，設置有四種顏色(即紅色、綠色、藍色和黃色)的濾色器以改善顏色再現性的顯示設備已經研發成功。而且，在將來，還期望研發出用於專業用途且設置有四種以上顏色的濾色器以進一步改善顏色再現性的顯示設備。然而，受到由攝像裝置進行的信號處理的顏色是包括紅色、藍色和綠色的三種顏色(或者四種顏色，即額外包括了白色)。目前，日本專利申請特開第2006-270364號公報披露了一種固體圖像傳感器，該固體圖像傳感器包含了嵌入在紅色像素、綠色像素和藍色像素之間的間隙中的小的補色像素。然而，由於在該固體圖像傳感器中每個補色像素都包含雙波長信號，所以由補色像素生成的電荷達到了由紅色像素、綠色像素和藍色像素生成的那些電荷的幾乎兩倍。因此，可以認為，在上述小的補色像素中電荷量飽和了，並且產生了偽色(falsecolor)。此外，日本專利申請特開第2006-165567號公報披露了一種固體圖像傳感器，在該固體圖像傳感器中，通過用六邊形像素覆蓋平面而提高了像素的平面覆蓋率。另外，日本專利申請特開第2010-161200號公報披露了一種固體圖像傳感器，在該固體圖像傳感器中，通過由七個六邊形像素組成的單元來構造出周期性結構。然而，該固體圖像傳感器具有複雜的周期性結構，因此為了輸出像素信號而進行的信號處理也就變得複雜。

發明內容
總之，如上所述，獲得了多顏色信號的固體圖像傳感器的解析度會降低。因此，需要開發一種能夠在同時實現多種顏色和高解析度的前提下獲得高質量圖像的固體圖像傳感器。因此，期望獲得高質量的圖像。本發明一個實施方式的固體圖像傳感器包括像素單元，各所述像素單元具有像素組，所述像素組形成被設計成覆蓋整個光接收平面的多邊形外形。所述多邊形外形具有至少六條等長的邊，並且所述像素組包括分別接收至少四種不同顏色的光的像素。本發明另一實施方式的固體圖像傳感器包括像素單元，並且各所述像素單元具有像素組，所述像素組形成被設計成覆蓋整個光接收平面的多邊形外形。所述多邊形外形具有至少六條等長的邊，並且所述像素組包括分別接收諸如紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色等至少六種不同顏色的光的像素。此外，所述不同顏色與補色呈對角地布置著。例如，紅色與青色呈對角地布置著，綠色與品紅色呈對角地布置著，並且黃色與藍色呈對角地布置著。本發明再一實施方式的固體圖像傳感器包括像素單元，各所述像素單元具有像素組，所述像素組形成的外形限定了八個六邊形區域的外邊界。所述像素組包括六個像素，所述六個像素分別位於所述八個六邊形區域中的六個六邊形區域內，所述六個像素具有相同的六邊形形狀。所述像素單元被構造成覆蓋整個光接收平面。所述像素組接收至少四種不同顏色的光。本發明又一實施方式的電子設備包含攝像裝置，所述攝像裝置包括前述各種實施方式之一的固體圖像傳感器。於是，可以獲得聞質量的圖像。


圖1A和圖1B圖示了普通的固體圖像傳感器；圖2圖示了在採用了本技術的固體圖像傳感器中所包含的像素單元的第一實施例的構造；圖3圖示了像素單元的第一構造；圖4圖示了周期性布置著的像素單元；圖5A和圖5B圖示了像素單元的第二構造和第三構造；圖6圖示了像素單元的第二實施例的構造；圖7圖示了周期性布置著的像素單元；圖8圖示了按照第一布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖9圖示了第一布置示例的像素單元的第一構造；圖10圖示了在第一布置示例中周期性布置著的像素單元；圖1lA和圖1lB圖示了第一布置示例的像素單元的第二構造和第三構造；圖12圖示了按照第二布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖13圖示了第二布置示例的像素單元的第一構造；圖14圖示了在第二布置示例中周期性布置著的像素單元；圖15A和圖15B圖示了第二布置示例的像素單元的第二構造和第三構造；圖16圖示了按照第三布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖17圖示了按照第四布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖18圖示了第四布置示例的像素單元的第一構造；圖19圖示了在第四布置示例中周期性布置著的像素單元；圖20A和圖20B圖示了第四布置示例的像素單元的第二構造和第三構造；圖21圖示了按照第五布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖22圖示了按照第六布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖23圖示了按照第七布置示例包含布置於其中的像素的像素單元的構造；圖24圖示了電子設備中所包含的攝像裝置的構造；以及圖25是圖示了由攝像裝置進行的處理的流程圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖詳細說明本發明的實施例。圖2圖示了在採用了本技術的固體圖像傳感器中所包含的像素單元的第一實施例的構造。
如圖2所描述，像素單元21包含由六個像素(即像素22-1至像素22_6)構成的像素組。像素22-1至像素22-6各者在平面圖中具有三角形狀的外形，像素22-1至像素22_6被布置為使得相鄰像素22的兩條邊互相面對。以這樣的方式，包含像素22-1至像素22-6這個像素組的像素單元21具有六邊形外形。像素22-1至像素22-6接收穿過不同顏色的濾色器的光，並輸出像素信號，所述像素信號是通過將相應顏色的光轉換成電信號而獲得的。像素22-1至像素22-6被布置為使得相對於彼此具有補色的像素22呈對角地布置著。舉例來說，接收紅色(R)光的像素22-1和接收青色(C)光的像素22_4呈對角地布置著。類似的，接收綠色(G)光的像素22-2和接收品紅色(M)光的像素22-5呈對角地布置著；接收藍色(B)光的像素22-3和接收黃色(Y)光的像素22-6呈對角地布置著。通過這種布置，例如當這些像素22中的某個像素產生缺陷並且對該缺陷像素22進行修正的時候，避免了偽色的產生。這裡，將說明對從包括像素22-1至像素22-6的像素單元21輸出的像素信號進行的信號處理。例如，可以通過對青色像素信號C、品紅色像素信號M和黃色像素信號Y進行信號處理來合成得到紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B。具體地，紅色像素信號R可以按照下面的式(I)用青色像素信號C、品紅色像素信號M和黃色像素信號Y獲得。類似地，綠色像素信號G可以按照下面的式(2)用青色像素信號C、品紅色像素信號M和黃色像素信號Y獲得。此外，藍色像素信號B可以按照下面的式(3)通過青色像素信號C、品紅色像素信號M和黃色像素信號Y獲得。R= (-C+Y+M) /2 (I)G= (C+Y-M) /2 (2)B= (C-Y+M) /2 (3)類似地，可以通過對紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B進行信號處理來合成得到青色像素信號C、品紅色像素信號M和黃色像素信號Y。具體地，青色像素信號C可以按照下面的式(4)用綠色像素信號G和藍色像素信號B獲得。此外，品紅色像素信號M可以按照下面的式(5)用紅色像素信號R和藍色像素信號B獲得。黃色像素信號Y可以按照下面的式(6)通過紅色像素信號R和綠色像素信號G來獲得。C=G+B (4)M=B+R (5)Y=G+R (6)這裡，可以通過對式(I)至式(6)進行計算並且在適當的情況下對像素信號進行加權來合成得到像素信號。例如，可以根據濾色器的光信號透射率和像素22 (光電二極體或者光電轉換膜)的轉換效率，在適當的情況下對像素信號乘以係數。例如，假設用於顯示由攝像裝置拍攝的圖像的顯示裝置能夠顯示由包括紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色這六種顏色表現出來的圖像，所述攝像裝置包括在光接收平面上具有像素單元21的固體圖像傳感器。在此情況下，所述攝像裝置對從像素22-1至像素22-6輸出的像素信號進行A/D (模擬/數字)轉換，並且隨後在未執行這些像素信號的合成處理的狀況下將這些像素信號輸出至該顯示裝置。另一方面，假設該顯示裝置不能夠顯示由六種顏色表現出來的圖像，但能夠顯示由三種顏色(包括紅色、綠色和藍色)表現出來的圖像。在此情況下，所述攝像裝置對從像素22-1至像素22-6輸出的像素信號進行A/D (模擬/數字)轉換，隨後進行這些像素信號的合成處理，並將所得到的像素信號輸出至該顯示裝置。具體地，可以通過利用從接收青色光的像素22-4的坐標輸出的像素信號C、從接收品紅色光的像素22-5的坐標輸出的像素信號M和從接收黃色光的像素22-6的坐標輸出的像素信號Y對式(I)至式(3)進行計算來合成紅色像素信號R、綠色像素信號G、藍色像素信號B。紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B可以作為位於像素22-4至像素22-6附近的像素信號而被圖像處理。例如，在像素信號的合成處理中獲得的像素信號可以作為位於相應像素22的補色的位置中的像素信號而被圖像處理。具體地，當確定所獲得的紅色像素信號R位於像素22-4內、所獲得的綠色像素信號G位於像素22-5內並且所獲得的藍色像素信號B位於像素22-6內時，就可以進行圖像處理。如上所述，通過進行像素信號的合成處理，例如當圖像被輸出到能夠顯示例如由包括紅色、綠色和藍色的三種顏色表現出來的圖像的顯示裝置時，防止了圖像解析度的降低。具體地，當僅使用相應地輸出紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B的像素22-1至像素22-3時，由於沒有使用像素22-4至像素22_6，因此減少了圖像所用的像素的數量。另一方面，在進行圖像信號的合成處理的情況下，可以從像素22-4至像素22-6的輸出獲得紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B，因此防止了圖像所用的像素數量的減少，並且還防止了解析度的降低。此外，在包含固體圖像傳感器(其含有布置在光接收平面上的像素單元21)的攝像裝置中，即使當一個像素22中產生缺陷時，可以通過計算上面的式(I)至式(6)來合成得到該缺陷像素22的像素信號。在此情況下，當在像素信號的合成處理中使用從包含於同一像素單元21中且不同於缺陷像素22的其他像素22之一輸出的像素信號(即從位於缺陷像素22附近的另一像素22輸出的像素信號)時，可以再現出合適的顏色。特別地，如圖2所示，由於互為補色的像素22對均在對角上布置著，所以提高了對缺陷像素22的像素信號的修正精度。例如，當缺陷發生在接收品紅色光的像素22-5中時，那麼就使用從位於像素22-5附近的像素22-1輸出的像素信號R和從位於像素22-5附近的像素22-3輸出的像素信號B來合成得到像素信號M。因此，與使用從遠離像素22-5的某個像素22輸出的像素信號的情況相比，提高了像素信號的預測精度，並且防止了偽色的產生。此外，像素單元21具有這樣的像素共用構造:其中，像素22-1至像素22_6具有各自的將光轉換成電荷的光電轉換元件，並且像素22-1至像素22-6共用用於放大電荷的晶
體管等。將參照圖3來說明像素單元21的第一構造。如圖3所示，像素單元21包括:分別包含在像素22-1至22_6中的光電轉換元件31-1至31-6以及傳輸柵極32-1至32_6 ;浮動擴散部(FD)33 ;放大電晶體34 ;選擇電晶體35 ;和復位電晶體36。
光電轉換兀件31-1至光電轉換兀件31-6 (是光電二極體或者光電轉換膜)通過接收透過片上透鏡(未圖示)的光來產生電荷並存儲該電荷。此外，光電轉換元件31-1至光電轉換元件31-6具有三角形外形以與像素22-1至像素22-6的形狀相對應。需要注意的是，片上透鏡是布置於固體圖像傳感器的光接收平面上的用來將光聚集到光電轉換元件31上的小透鏡，並且被布置得從內側與光電轉換元件31的三角形外形接觸。此外，片上透鏡可以布置在像素22所佔的區域中的大於光電轉換元件31的範圍內，並且可以被布置得從外側與光電轉換元件31的三角形外形接觸。傳輸柵極32-1至傳輸柵極32-6被布置為使得光電轉換兀件31_1至光電轉換兀件31-6通過傳輸柵極32-1至傳輸柵極32-6與FD33相互連接。當用作光電轉換元件31_1至光電轉換元件31-6的電晶體導通時，儲存在光電轉換元件31-1至光電轉換元件31-6內的電荷就被傳輸到FD33中。FD33是具有預定的存儲電容的浮動擴散區域，並且存儲著在不同的時序下經由傳輸柵極32-1至傳輸柵極32-6從光電轉換兀件31-1至光電轉換兀件31_6傳輸來的電荷。此外，FD33與放大電晶體34的柵極電極相連，並且與存儲在FD33中的電荷相對應的電位就會施加至放大電晶體34的柵極電極。放大電晶體34對FD33中存儲的電荷進行放大，並且輸出與該電荷相對應的電平的像素信號。選擇電晶體35與信號線相連，該信號線將從放大電晶體34輸出的像素信號提供至下一級中的電路。當選擇電晶體35導通時，要從放大電晶體34輸出至信號線的像素信號就準備好可以輸出了。復位電晶體36與電源電位相連接，電源電位是預定的固定電位。當復位電晶體36導通時，存儲在FD33中的電荷被排出至電源電位，從而FD33被復位(初始化)以便為下一次電荷傳輸做準備。在如上所述構造而成的像素單元21中，在光電轉換元件31-1至光電轉換元件
31-6中生成的電荷在讀取各個像素22-1至22-6的像素信號的時序下通過相應的傳輸柵極
32-1至傳輸柵極32-6依次傳輸至FD33。然後，對於各個像素22_1至22_6，放大電晶體34放大FD33的電荷並通過選擇電晶體35輸出像素信號，並且復位電晶體36將FD33的電荷復位。如上所述，由於通過像素22-1至像素22-6接收六種顏色光束並且在像素單元21中輸出像素信號，所以例如與使用三原色的構造相比，改善了顏色再現性。此外，由於像素22-1至像素22-6共用FD33、放大電晶體34、選擇電晶體35和復位電晶體36，所以與各個像素22均設置有這些元件的構造相比，可以增大光電轉換元件31的面積。由此，改善了像素22-1至像素22-6的特性。此外，由於像素單元21擁有通過將像素22-1至像素22_6的三角形狀結合起來而形成的六邊形形狀，所以當像素單元21布置於固體圖像傳感器的光接收平面上時，可以用簡單的周期性結構覆蓋該平面。圖4例如圖示了周期性布置的四個像素單元至214。如上所述，由於像素單元21擁有六邊形形狀，所以像素單元21能夠以簡單的周期性結構覆蓋上述平面。由此，在包含布置於光接收平面上的像素單元21的固體圖像傳感器中，採用了與多種顏色相對應的像素22，並且提高了像素22的平面覆蓋率。此外，因為像素單元21是以簡單的周期性結構布置的，所以易於進行根據從固體圖像傳感器中輸出的像素信號產生圖像的圖像處理。此夕卜，由於接收相同顏色光的像素22被布置成具有兩個像素的節距，所以防止了解析度的降低。請注意，作為像素單元21的構造，可以採用圖3中所示的所有像素22-1至像素22-6共用一個FD33的構造，或者採用如下的構造:該構造中，設置有多個FD33並且每個FD33被從像素22-1至像素22-6中選擇出的預定數量的像素22共用。此外，可以採用為各個像素22-1至22-6均設置有FD33的構造來代替一個或者多個FD33被共用的構造。圖5A和圖5B圖示了像素單元21的第二構造和第三構造。請注意,在圖5A和圖5B中，用與圖3的像素單元21的附圖標記相同的附圖標記來表示與圖3的像素單元21的構造相同的構造，並且省略掉詳細說明。圖5A所示的像素單元21』包括光電轉換元件31-1至光電轉換元件31_6、傳輸柵極32-1至傳輸柵極32-6、FD33-1和FD33-2、放大電晶體34_1和放大電晶體34_2、選擇電晶體35-1和選擇電晶體35-2以及復位電晶體36-1和復位電晶體36_2。在像素單元21』中，光電轉換元件31-1通過傳輸柵極32-1連接至FD33-1，光電轉換元件31-2通過傳輸柵極32-2連接至FD33-1，光電轉換元件31_6通過傳輸柵極32_6連接至FD33-1。類似地，在像素單元21』中，光電轉換元件31-3通過傳輸柵極32-3連接至FD33-2，光電轉換元件31-4通過傳輸柵極32_4連接至FD33-2，光電轉換元件31_5通過傳輸柵極32-5連接至FD33-2。具體地，在像素單元21』中，在光電轉換元件31-1、光電轉換元件31-2和光電轉換元件31-6中產生的電荷在從像素22-1、像素22-2和像素22_6讀取像素信號的時序下依次被傳輸至FD33-1。此後，對像素22-1、像素22-2和像素22-6各者進行如下處理:用放大電晶體34-1放大FD33-1的電荷、通過選擇電晶體35_1輸出像素信號並且利用復位電晶體36-1對FD33-1的電荷進行復位。類似地，在像素單元21』中，在光電轉換元件31-3、光電轉換元件31-4和光電轉換元件31-5中產生的電荷在從像素22-3、像素22-4和像素22_5讀取像素信號的時序下依次被傳輸至FD33-2。此後，對像素22-3、像素22-4和像素22-5各者進行如下處理:用放大電晶體34-2放大FD33-2的電荷、通過選擇電晶體35_2輸出像素信號並且利用復位電晶體36-2對FD33-2的電荷進行復位。如上所述，在像素單元2廣中，像素22-1、像素22-2和像素22-6這三個像素共用FD33-1、放大電晶體34-1、選擇電晶體35-1和復位電晶體36_1。此外，在像素單元21』中，像素22-3、像素22-4和像素22-5這三個像素共用FD33-2、放大電晶體34_2、選擇電晶體35_2和復位電晶體36_2。請注意，像素單元21可以包含有三個FD33，並且每個FD33可以被兩個像素22共用。圖5B中所示像素單元21"中包括光電轉換元件31-1至光電轉換元件31-6、傳輸柵極32-1至傳輸柵極32-6、FD33-1至FD33-6、放大電晶體34_1至放大電晶體34_6、選擇電晶體35-1至選擇電晶體35-6以及復位電晶體36-1至復位電晶體36_6。在像素單元21"中，在光電轉換元件31-1至光電轉換元件31-6中產生的電荷通過傳輸柵極32-1至傳輸柵極32-6傳輸至相應的FD33-1至FD33-6中。然後，放大電晶體34-1至放大電晶體34-6將相應的FD33-1至Π)33_6的電荷放大，並通過選擇電晶體35_1至選擇電晶體35-6輸出像素信號。另外，復位電晶體36-1至復位電晶體36-6將相應的FD33-1至FD33-6的電荷進行復位。如上所述，像素單元21"採用了不共用FD並且單獨驅動像素22-1至像素22_6的構造。接下來，圖6圖示了在採用了本技術的固體圖像傳感器中所包含的像素單元的第二實施例的構造。如圖6所示，像素單元41包含像素42-1至像素42_8這八個像素的像素組。像素42-1至像素42-8中的各者在平面圖中都具有六邊形外形。而且，像素42-1至像素42_6這六個像素布置在像素42-7的周圍，並且像素42-8布置在包括像素42-1至像素42_7在內的區塊的外部並與該區塊鄰接。因此，像素單元41擁有不規則的形狀(是非旋轉對稱的)，其中像素42-8突出在包括像素42-1至像素42-7在內的被形成為旋轉對稱體的區塊之外。具體地，在像素單元41中，像素42-1至像素42-8被布置在四列上，從而使得在某列中的像素42與在相鄰列中的像素42在行方向上相互偏移了半個像素的位置。例如，以像素42_1為參照，像素42_5布置在像素42_1的下方使得像素42_1和像素42_5在第一列中彼此相鄰。另一方面，在第二列中，像素42-7被布置在相對於像素42-1的位置向下偏移了半個像素的位置處，像素42-3被布置在像素42-7的下方並與像素42-7相鄰，像素42_6被布置在像素42-7的上方並與像素42-7相鄰。此外，在第三列中，像素42-2被布置在從像素42-7向上偏移半個像素的位置中，像素42-4被布置在從像素42-7向下偏移半個像素的位置中。此外，在第四列中，像素42-8被布置在像素42-2和像素42-4之間的位置中。通過這種方式，當像素單元41布置在固體圖像傳感器的光接收平面中時，形狀不規則的像素單元41以簡單的周期性結構覆蓋了整個平面。圖7例如圖示了周期性布置的三個像素單元4L至413。如圖7中所示，具有簡單的周期性結構的像素單元41覆蓋了整個平面(使得像素單元41在行方向上和列方向上周期性布置著)。通過這種方式，在包括布置於光接收平面上的像素單元41的固體圖像傳感器中，當採用了對應於多種顏色的像素42時，提高了像素42的平面覆蓋率。而且，由於像素單元41是以簡單的周期性結構布置著，所以易於進行根據從固體圖像傳感器輸出的像素信號生成圖像的圖像處理。此處，在像素單元41中，對各個像素42-1至像素42-8均設置有濾色器，使得像素42-1至像素42-8能夠接收與濾色器相對應的顏色的光。可供選擇的是，在像素單元41中，一些像素42也可以不設置有濾色器，並且未設置濾色器的像素42可以接收所有波長的光(以下在適當的時候稱為「白色光」)。此外，在像素單元41中，例如可以不形成像素42-1至像素42-8中的某些像素(如像素42-7和像素42-8)。具體地，只要像素單元41具有能夠確保布置八個像素42_1至42-8用的區域的外形，像素單元41可含有布置於其中的八個或者更少數量的像素42。圖8圖示了包含像素42a的像素單元41a的構造，該像素單元41a被布置為第一布置示例。如圖8中所示，像素單元41a包含像素42a_l至像素42a_6這六個像素的像素組。具體地，在像素單元41a中，在與圖6中所示的像素單元41中的像素42-7和像素42_8的部位相對應的部位中未布置有像素42a。不同的像素42a_l至42a_6接收穿過不同顏色的濾色器的光，並且輸出通過將相應顏色的光轉換成電信號而獲得的像素信號。例如，像素42a-l接收紅色(R)光,像素42a-2接收綠色(G)光，像素42a-3接收藍色(B)光。而且，像素42a_4接收青色(C)光，像素42a_5接收品紅色(M)光，像素42a-6接收黃色(Y)光。如上所述,像素42a_l至像素42a_6被布置為使得彼此為補色的各對像素42a呈對角地布置著。通過這樣的布置，例如當在一個像素42a中產生了缺陷並且對該缺陷像素42a進行修正時，防止了偽色的產生。此外，如在圖3中所示的像素單元21的情況一樣，像素單元41a也可以採用像素共用結構。將參照圖9說明像素單元41a的第一構造。如圖9所示，像素單元41a包括:分別包含於像素42a_l至像素42a_6中的光電轉換兀件5Ia-1至光電轉換兀件5la-6以及傳輸柵極52a_l至傳輸柵極52a_6 ；由像素42a_l至像素42a-6共用的FD53a、放大電晶體54a、選擇電晶體55a和復位電晶體56a。光電轉換兀件51a_l至光電轉換兀件51a_6 (光電二極體或者光電轉換膜)通過接收透過片上透鏡(未圖示)的光來產生電荷並存儲該電荷。此外，光電轉換元件51a_l至光電轉換元件5la-6具有六邊形外形以與像素42a-l至像素42a_6的形狀相對應。需要注意的是，片上透鏡被布置為從內側或者從外側與光電轉換元件51a的六邊形形狀相接觸。傳輸柵極52a_l至傳輸柵極52a_6被布置為使得光電轉換兀件51a_l至光電轉換兀件51a-6通過傳輸柵極52a-l至傳輸柵極52a_6與FD53a彼此相連。當用作傳輸柵極52a-l至傳輸柵極52a-6的電晶體導通時,存儲在光電轉換兀件51a_l至光電轉換兀件5la-6內的電荷就被傳輸至FD53a中。FD53a存儲著在不同時序下經由傳輸柵極52a_l至傳輸柵極52a_6從光電轉換兀件51a-l至光電轉換兀件51a-6傳輸來的電荷。而且,如圖9所不，FD53a形成於被光電轉換元件51a_l至光電轉換元件51a_6包圍的區域中。具體地,在像素單元41a的與圖6所示像素單元41中的形成像素42-7用的區域相對應的區域中沒有形成像素，而是在該區域中形成了 FD53a。如上所述，由於布置了大的FD53a，所以增大了 FD53a的電荷存儲容量。例如，甚至當光電轉換元件51a_l至光電轉換元件51a_6接收大量的光時，仍然能夠防止存儲在FD53a中的電荷溢出。放大電晶體54a對FD53a中存儲的電荷進行放大，選擇電晶體55a將放大電晶體54a連接至輸出像素信號用的信號線，並且復位電晶體56a將FD53a中存儲的電荷復位。在如上所述構造而成的像素單元41a中，由於通過像素42a_l至像素42a_6來接收六種顏色光束並且輸出像素信號，所以改善了顏色再現性。此外，由於像素42a_l至像素42a-6共用FD53a、放大電晶體54a、選擇電晶體55a和復位電晶體56a,所以可以獲得大面積的光電轉換元件51a。通過這種方式，像素42a_l至像素42a_6的特性得以改進。此外，與圖7中的情況一樣，當像素單元41a布置在固體圖像傳感器的光接收平面中時，像素單元41a以簡單的周期性結構覆蓋整個平面。圖10例如圖示了周期性布置的五個像素單元41&1至41&5。如圖10中所示，像素單元41a可以用其中周期性地布置有像素41a_l至像素41a_6的簡單的周期性結構覆蓋整個平面。此外，作為像素單元41a的構造，與圖5A及圖5B中的情況一樣，FD53a可以由預定數量的像素42a共用或者可以為各像素42a都設置FD53a。圖1lA和圖1lB圖示了像素單元41a的第二構造和第三構造。請注意，在圖1lA和圖1lB中，用與圖9的像素單元41a的附圖標記相同的附圖標記來表示與圖9的像素單元41a的構造相同的構造，並且省略掉詳細說明。圖1lA所示的像素單元41a』中包含:光電轉換元件51a_l至光電轉換元件51a_6、傳輸柵極52a-l至傳輸柵極52a-6、FD53a_l和FD53a_2、放大電晶體54a_l和放大電晶體54a-2、選擇電晶體55a-l和選擇電晶體55a_2以及復位電晶體56a_l和復位電晶體56a_2。與圖5A的像素單元21』 一樣，在像素單元41a』中，三個像素42a_l、42a_2和42a_6共用FD53a-l、放大電晶體54a_l、選擇電晶體55a_l和復位電晶體56a_l。此外，在像素單元41a』中，三個像素42a-3、42a-4和42a_5共用FD53a_2、放大電晶體54a_2、選擇電晶體55a_2和復位電晶體56a_2。請注意，像素單元41a』可以包含有三個FD53a，並且每個FD53a被兩個像素42a共用。圖1lB所示的像素單元41a』 』包含:光電轉換元件51a_l至光電轉換元件51a_6、傳輸柵極52a_l至傳輸柵極52a_6、FD53a_l至FD53a_6、放大電晶體54a_l至和放大電晶體54a-6、選擇電晶體55a-l至選擇電晶體55a_6以及復位電晶體56a_l至復位電晶體56a_6。與圖5B的像素單元21" —樣，在像素單元41a』』中，FD53a不是被共用並且像素42a-l至像素42a-6是單獨驅動的。圖12圖示了包含像素42b的像素單元41b的構造，該像素單元41b被布置為第二布置示例。如圖12中所示，像素單元41b包含像素42b_l至像素42b_7這七個像素的像素組。具體地，在像素單元41b中，在與圖6所示像素單元41中的像素42-8的部位相對應的部位中並沒有布置像素42b。此外，與圖8的像素42a_l至像素42a_6 —樣，像素42b_l至像素42b_6分別接收相應顏色的光，而像素42b-7接收白色(W)光。具體地，在像素單元41b中，像素42b_l至像素42b-6被布置為包圍著接收白色光的像素42b-7的外圍，使得像素42b-7置於中央並且彼此互為補色的各對像素42b呈對角地布置著。通過這種排列方式，例如當在一個像素42b中產生了缺陷並且對該缺陷像素42b進行修正時，避免了偽色的產生。請注意，當使用了接收白色光的像素42b_7時，除了利用式(I)至式(3)之外，還可以利用白色像素信號W來合成得到紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B。具體地，可以按照下面的式(7)利用品紅色像素信號M、黃色像素信號Y和白色像素信號W來獲得紅色像素信號R。類似地，可以按照下面的式(8)利用青色像素信號C、黃色像素信號Y和白色像素信號W來獲得綠色像素信號G。而且，可以按照下面的式(9)利用青色像素信號C、品紅色像素信號M和白色像素信號W來獲得藍色像素信號B。R=Y+M-ff (7)G=C+Y-ff (8)B=C+M-ff (9)
請注意，在對式(7)至式(9)進行計算的時候，在適當情況下也可以通過加權來合成得到像素信號。此外，白色像素信號W也可以由紅色像素信號R、綠色像素信號G和藍色像素信號B合成得到，或者由青色像素信號C、品紅色像素信號M和黃色像素信號Y合成得到。另外，與圖9中所示的像素單元41a的情況一樣，像素單元41b可以採用像素共用結構。如圖13所示，像素單元41b包括:分別包含在像素42b_l至像素42b_7中的光電轉換元件51b-l至光電轉換元件51b-7以及傳輸柵極52b-l至傳輸柵極52b_7 ;由像素42b_l至像素42b-7共用的FD53b、放大電晶體54b、選擇電晶體55b和復位電晶體56b。此外，將光聚集至光電轉換元件51b-l至光電轉換元件51b-7上的片上透鏡被布置為從內側或從外側與光電轉換元件51b的六邊形形狀相接觸。光電轉換兀件5Ib-1至光電轉換兀件5lb_6和傳輸柵極52b_l至傳輸柵極52b_6的構造與光電轉換兀件51a-l至光電轉換兀件51a-6和傳輸柵極52a_l至傳輸柵極52a_6的構造類似。光電轉換元件5lb-7布置在中央從而被光電轉換元件5Ib-1至光電轉換元件5lb-6包圍，並且傳輸柵極52b-7被布置為將光電轉換元件5lb-7與FD53b彼此相連。FD53b存儲著在不同的時序下經由傳輸柵極52b_l至傳輸柵極52b_7從光電轉換元件51b-l至光電轉換元件51b-7傳輸來的電荷。請注意,如圖13所示，FD53b形成在位於光電轉換元件51b-7與光電轉換元件51b-l至51b-6之間的包圍著光電轉換元件51b_7的區域中。另外，放大電晶體54b、選擇電晶體55b和復位電晶體56b的構造與圖9中所示的放大電晶體54a、選擇電晶體55a和復位電晶體56a的構造類似。在如上所述構造而成的像素單元41b中，由於通過像素42b_l至像素42b_7來接收七種顏色光束並輸出像素信號，所以改善了顏色再現性。此外，由於像素42b-l至像素42b-7共用FD53b、放大電晶體54b、選擇電晶體55b和復位電晶體56b，所以可以實現大面積的光電轉換元件51b。通過這種方式，像素42b-l至像素42b-7的特性得以改進。此外，與圖7的情況一樣，當像素單元41b布置在固體圖像傳感器的光接收平面中時，像素單元41b以簡單的周期性結構覆蓋整個平面。圖14圖示了周期性布置的例如五個像素單元Mb1至41135。如圖14所示，像素單元41b能夠以其中周期性地布置有像素42b1-l至像素42b1-7的簡單的周期性結構覆蓋整個平面。此外，作為像素單元41b的構造，與圖1lA及圖1lB中的情況一樣，FD53b可以被預定數量的像素42b共用或者各像素42b可以均設置有FD53b。圖15A和圖15B圖示了像素單元41b中的第二構造和第三構造。請注意,在圖15A和圖15B中，用與圖13中的附圖標記相同的附圖標記來表示與圖13的像素單元41b的構造相同的構造，並且省略掉詳細說明。圖15A所示的像素單元41b '中包括:光電轉換元件51b_l至光電轉換元件5lb-7、傳輸柵極52b-l至傳輸柵極52b-7、FD53b_l和FD53b_2、放大電晶體54b_l和放大電晶體54b-2、選擇電晶體55b-l和選擇電晶體55b-2、以及復位電晶體56b_l和復位電晶體 56b-2。
此外，在像素單元41Y 中，四個像素 4213-1、4213-2、4213-6和4213-7共用？05313-1、放大電晶體54b-l、選擇電晶體55b-l和復位電晶體56b-l。此外,在像素單元41b』中，三個像素42b-3、42b-4和42b-5共用FD53b_2、放大電晶體54b_2、選擇電晶體55b_2和復位電晶體56b-2。請注意，像素單元41b』可以包含有三個FD53b，並且各個FD53b可以被兩個像素42b和三個像素42b共用。圖15B中所述的像素單元41b "包括:光電轉換元件51b_l至光電轉換元件5lb-7、傳輸柵極52b-l至傳輸柵極52b-7、FD53b_l至FD53b_6、放大電晶體54b_l至放大電晶體54b-6、選擇電晶體55b-l至選擇電晶體55b_6、以及復位電晶體56b_l至復位電晶體 56b_6。在像素單元41b"中，光電轉換元件51b_6和51b_7共用FD53b_6，像素42b_l至像素42b-5使用對應的FD53b-l至FD53b_5。圖16圖示了包含像素42c的像素單元41c的構造，該像素單元41c被布置為第三布置示例。在圖16中，五個像素單元41Cl至41(:5呈周期性地布置著。如圖16中所示，像素單元41c的結構與圖12的像素單元41b的結構的相同之處在於:像素單元41c包含有七個像素42c-l至42c-7的像素組。請注意，像素單元41c的構造與圖12的像素單元41b的構造的不同之處在於像素42c-7接收綠色光。具體地，在像素單元41c中，兩個像素42c-2和42c-7接收綠色光。因此，綠色光的解析度得以提高。此外，像素單元41c以簡單的周期性結構覆蓋整個平面，在所述簡單的周期性結構中像素42c-l至像素42c-7周期性地布置著。此外，在像素單元41c中，與圖12的像素單元41b的情況一樣，例如當在一個像素42c中發生了缺陷時並且對該缺陷像素42c進行修正時，防止了偽色的產生。另外，像素單元41c可以採用前面參照圖13、圖15A和圖15B說明的像素共用結構。圖17圖示了包含像素42d的像素單元41d的構造，該像素單元41d被布置為第四布置示例。如圖17所示，像素單元41d包含八個像素42d-l至42d_8的像素組。此外，與圖12的像素42b-l至像素42b_7 —樣，像素42d_l至像素42d_7接收相應顏色的光，並且像素42d-8接收白色(W)光。具體地，在像素單元41d中，像素42d-l至像素42d-6被布置為包圍著接收白色光的像素42d-7的外圍，從而使得像素42d_7位於中央並且彼此互為補色的像素42d呈對角地布置著。通過這種排列方式，例如當在一個像素42d中產生了缺陷並且對該缺陷像素42d進行修正時，避免了偽色的產生。此外，在像素單元41d中，像素42d-7和像素42d-8這兩個像素接收白色光。因此，提高了亮度解析度。另外，與圖9中所示的像素單元41a的情況一樣，像素單元41d可以採用像素共用結構。如圖18所示，像素單元41d包括:分別包含於像素42d-l至像素42d-8中的光電轉換元件51d-l至光電轉換元件51d-8以及傳輸柵極52d-l至傳輸柵極52d_8 ；由像素42d_l至像素42d-8共用的FD53d、放大電晶體54d、選擇電晶體55d和復位電晶體56d。光電轉換兀件51d-l至光電轉換兀件51d-7和傳輸柵極52d_l至傳輸柵極52d_7的構造與圖13中所示的光電轉換元件51b-l至光電轉換元件51b-7和傳輸柵極52b-l至傳輸柵極52b-7的構造類似。光電轉換兀件51d-8布置在包括光電轉換兀件51d_l至光電轉換元件51d-7在內的區塊的外部，並且傳輸柵極52d-8被布置為使得光電轉換元件51d-8與FD53d彼此相連。FD53d存儲著在不同時序下經由傳輸柵極52d_l至傳輸柵極52d_8從光電轉換兀件51d-l至光電轉換元件51d-8傳輸來的電荷。請注意，如圖18所示，FD53d形成於如下兩個區域中:一個是光電轉換元件51d-7與光電轉換元件51d-l至51d-6之間的區域，另一個是從光電轉換元件51d-2與光電轉換元件51d-4之間的部位延伸至光電轉換元件51d-8附近的部位的區域。另外，放大電晶體54d、選擇電晶體55d和復位電晶體56d的構造與圖13中所示的放大電晶體54b、選擇電晶體55b和復位電晶體56b的構造類似。在如上所述構造而成的像素單元41d中，由於通過像素42d-l至像素42d-8接收七種顏色光束並輸出像素信號，因此改善了顏色再現性。此外，由於像素42d-l至像素42d-8共用FD53d、放大電晶體54d、選擇電晶體55d和復位電晶體56d，所以可以實現大面積的光電轉換元件51d。通過這種方式，像素42d-l至像素42d-8的特性得以改進。此外，與圖7的情況一樣，當像素單元41d布置在固體圖像傳感器的光接收平面中時，像素單元41d以簡單的周期性結構覆蓋整個平面。圖19圖示了周期性布置的例如五個像素單元41屯至41(15。如圖19所示，像素單元41d能夠以其中周期性地布置有像素42d-l至像素42d-8的簡單的周期性結構覆蓋整個平面。此外，作為像素單元41d的構造，與圖1lA及圖1lB的情況一樣，FD53d可以被預定數量的像素42d共用或者可以為各像素42d都設置FD53d。圖20A和圖20B圖示了像素單元41d的第二構造和第三構造。請注意，在圖20A和圖20B中，用與圖18中的附圖標記相同的附圖標記來表示與圖18的像素單元41d的構造相同的構造，並且省略掉詳細說明。圖20A中所示的像素單元41d』包括:光電轉換元件51d_l至光電轉換元件51d_8、傳輸柵極52d-l至傳輸柵極52d-8、FD53d-l和FD53d_2、放大電晶體54d_l和放大電晶體54d-2、選擇電晶體55d-l和選擇電晶體55d-2、以及復位電晶體56d_l和復位電晶體56d-2。此外，在像素單元41d』 中，四個像素 42(1-1、42(1-2、42(1-6和42(1-7共用？053(1-1、放大電晶體54d-l、選擇電晶體55d-l和復位電晶體56d-l。此外，在像素單元41d』中，四個像素42d-3、42d-4、42d-5和42d_8共用FD53d_2、放大電晶體54d_2、選擇電晶體55d_2和復位電晶體56d-2。請注意，像素單元41d』可以包含四個FD53d，並且每個FD53d都可以被兩個像素42d共用。圖20B所示的像素單元41d"包括:光電轉換元件51d_l至光電轉換元件51d_8、傳輸柵極52d-l至傳輸柵極52d-8、FD53d-l至FD53d_6、放大電晶體54d_l至放大電晶體54d-6、選擇電晶體55d-l至選擇電晶體55d-6、以及復位電晶體56d_l至復位電晶體56d-6。
在像素單元41d"中，光電轉換元件51d-6和光電轉換元件51d-7共用FD53d_6，光電轉換元件51d-4和光電轉換元件51d-8共用FD53d-4，像素42d_l、像素42d_2、像素42d-3 和像素 42d-5 使用對應的 FD53d_l、FD53d_2、FD53d_3 和 FD53d_5。請注意，像素單元41也可採用如下布置:其中，在圖17和圖19中所示的像素單元41d中接收白色光的兩個像素42d-7和42d_8接收例如綠色光。具體地，圖21圖示了包含像素42e的像素單元41e的構造，該像素單元41e被布置為第五布置示例。像素單元41e與圖17和圖19中所示的像素單元41d的不同之處在於:像素42e-7和像素42e-8接收綠色光。因此，綠色光的解析度得以提高。此外，像素單元41也可以採用如下布置:其中，在圖17和圖19中所示的像素單元41d中接收白色光的像素42d-8接收例如綠色光。具體地，圖22圖示了包含像素42f的像素單元41f的構造，該像素單元41f被布置為第六布置示例。像素單元41f與圖17和圖19中所示的像素單元41d的不同之處在於:像素42f-8接收綠色光。因此，綠色光的解析度得以提高。此外，像素單元41也可以採用如下布置:其中，在圖17和圖19中所示的像素單元41d中接收白色光的像素42d-7接收綠色光。具體地，圖23圖示了包含像素42g的像素單元41g的構造，該像素單元41g被布置為第七布置示例。像素單元41g與圖17和圖19中所示的像素單元41d的不同之處在於:像素42g-7接收綠色光。因此，綠色光的解析度得以提高。請注意，與像素單元41d —樣，像素單元41e至像素單元41g各者以簡單的周期性結構覆蓋整個平面，在所述簡單的周期性結構中周期性地布置有八個像素42。此外，當在一個像素42中發生了缺陷並且對該缺陷像素42進行修正時，避免了偽色的產生，並且可以採用如參照圖18至圖20A和圖20B所述的像素共用結構。此外，包含像素單元21或像素單元41 (像素單元21或像素單元41具有上述的構造並且布置於光接收平面上)的固體圖像傳感器可以應用到諸如包括數位照相機和數碼攝像機的攝像系統、具有攝像功能的手機和具有攝像功能的其它設備等各種電子設備中。圖24圖示了電子設備中含有的攝像裝置的構造。如圖24所示，攝像裝置101包括固體圖像傳感器102、信號計算單元103、顯示器104、轉換器105、輸出單元106和記錄單元107。攝像裝置101能夠拍攝靜止圖像和移動圖像。固體圖像傳感器102包括像素陣列單元108和A/D轉換器109。像素陣列單元108包括具有上述各種構造之一併且覆蓋整個光接收平面的像素單元21或像素單元41。像素陣列單元108輸出與將要通過光學系統(未圖示)形成在光接收平面上的圖像相對應的像素信號(顏色信號)，並且A/D轉換器109對像素信號進行A/D轉換並輸出轉換後的像素信號。信號計算單元103在適當的情況下對從A/D轉換器109提供的像素信號進行信號合成處理或者缺陷像素信號修正處理。例如，當設定了要輸出多種顏色的信號時，信號計算單元103例如通過合成從像素單元41中的那些像素42中選擇的其它像素信號來進行對該像素單元41中的一個缺陷像素42的像素信號的缺陷的修正處理。此外，當設定了要輸出三原色的信號時，信號計算單元103進行信號合成處理和缺陷像素信號修正處理。在該信號合成處理中，按照上述的式(I)至式(3)合成三原色(RGB)的顏色信號。請注意，可以根據顯示器104的反應和使用攝像裝置101的用戶的顯示環境來設定從信號計算單元103輸出的顏色信號。顯示器104包含液晶面板或者有機電致發光(Electro Luminescence:EL)面板，並且顯示經過由信號計算單元103進行的信號處理的圖像。轉換器105根據作為圖像的傳輸終點的設備對從攝像裝置101輸出的圖像的數據格式進行轉換，並將該圖像輸出到輸出單元106和記錄單元107。輸出單元106例如與外部顯示器連接，並且輸出單元106把從轉換器105提供的圖像輸出至該外部顯示器，該外部顯示器顯示該圖像。記錄單元107例如是快閃記憶體(例如EEPROM:電可擦除可編程只讀存儲器)，並且記錄從轉換器105提供的圖像。由於具有上述各種構造之一的像素單元21或像素單元41被布置為覆蓋固體圖像傳感器102中的整個光接收平面，所以如上所述構造而成的攝像裝置101可以獲取高質量的圖像。請注意，在攝像裝置101中，當顯示器104的解析度低於固體圖像傳感器102的解析度並且由固體圖像傳感器102獲取的圖像將要顯示在顯示器104中時，固體圖像傳感器102根據顯示器104的解析度來操作像素單元41。例如，固體圖像傳感器102交替地操作水平方向上的像素單元41，或者交替地操作垂直方向上的像素單元41，或者交替地操作水平方向上和垂直方向上的像素單元41，從而進行信號取出操作。這樣，可以減小信號處理過程中的負載和功耗，並且提高了可用性(usability)。接下來，將參照圖25說明攝像裝置101所進行的處理。在步驟Sll中，當攝像裝置101開始拍攝圖像時，在固體圖像傳感器102中像素陣列單元108將像素信號提供給A/D轉換器109。在步驟S12中，A/D轉換器109對從像素陣列單元108提供的像素信號進行A/D轉換，並且將轉換後的像素信號提供給信號計算單元103。在步驟S13中，信號計算單元103依據設定來判定要輸出的顏色信號是三原色信號還是多種顏色信號。當在步驟S13中判定要輸出的顏色信號是三原色信號時，該處理過程前進至步驟S14，在步驟S14中，信號計算單元103如上所述進行信號合成處理和缺陷像素信號修正處理。在步驟S15中，信號計算單元103輸出經過步驟S14中的處理而獲得的像素信號(例如，RGB顏色信號)，並且該處理過程結束。另一方面，在步驟S13中，當判定要輸出的顏色信號是多種顏色信號時，該處理過程前進至步驟S16，在步驟S16中，信號計算單元103如上所述進行缺陷像素信號修正處理。在步驟S17中，信號計算單元103輸出經過步驟S16中的處理而獲得的像素信號(RGB或CMY顏色信號)，並且該處理過程結束。如前所述，在攝像裝置101中，在輸出三原色像素信號或多種顏色像素信號之前，根據圖像的顯示環境來判定是否要進行信號合成處理。請注意，作為缺陷像素信號的修正處理，可以採用一般的方法，例如通過使用具有相同顏色並且鄰近於目標像素的像素的信號來補償目標像素信號的方法。
請注意，當在攝像裝置101上安裝了鏡頭和操作控制器時，就獲得了數位照相機。請注意，參照上述流程圖說明的各處理並非是必須按照該流程圖中所示的順序以時間序列的形式進行，而是可以並行地進行各處理或者可以單獨地進行各處理(例如，並行處理或對象處理)。 請注意，本發明可以被構造成如下方式。一種固體圖像傳感器，其包括像素單元，並且各像素單元具有形成多邊形外形的像素組以覆蓋整個光接收平面。所述多邊形外形具有至少六條等長的邊，並且所述像素組包括接收至少四種不同顏色的光的像素。此外，像素組中的每個像素具有三角形狀。例如，像素組可以具有六種不同顏色，諸如紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色。例如，紅色與青色呈對角地布置著，綠色與品紅色呈對角地布置著，黃色與藍色呈對角地布置著。在一個實施例中，像素組中的六個像素中的至少兩個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。在另一實施例中，像素組中的六個像素中的三個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。在又一實施例中，像素組中的所有六個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。一種固體圖像傳感器，其包括像素單元，並且各像素單元都具有形成如下外形的像素組:該外形限定了八個六邊形區域的外邊界。像素單元被構造為覆蓋整個光接收平面。像素組包括分別位於八個六邊形區域中的六個六邊形區域內的六個像素，並且形成環形的這六個像素具有相同的六邊形形狀。該環形包圍著白色像素或者綠色像素。另一個白色像素或者另一個綠色像素可以位於該環形的外部。而且，像素組包含接收至少四種不同顏色的光的像素。例如，像素組可以具有六種不同顏色，諸如紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色。例如，紅色與青色呈對角地布置著，綠色與品紅色呈對角地布置著，黃色與藍色呈對角地布置著。在一個實施例中，像素組中的六個像素中的至少兩個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。在另一實施例中，像素組中的六個像素中的三個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。在又一實施例中，像素組中的所有六個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。(I) 一種固體圖像傳感器，其包括像素單元，各所述像素單元包括由多個像素構成的像素組，所述多個像素在平面圖中具有相同的多邊形形狀，所述像素單元規則地布置著以覆蓋整個平面，並且所述像素單元接收至少四種顏色的光束。(2)根據(I)的固體圖像傳感器，其中，各所述像素單元包括由至少六個像素構成的像素組，並且接收互為補色的光束的像素對呈對角地布置著。(3)根據(I)或者(2)的固體圖像傳感器，其中，所述多個像素中的至少一個接收未透過濾色器的光。(4)根據(I)至(3)中任一者的固體圖像傳感器，其中，各所述像素單元包括由八個像素構成的像素組，所述八個像素在平面圖中都具有六邊形外形，並且這些像素按照如下方式布置著:這些像素中的位於中央的一個像素被這些像素中的六個像素包圍，並且這些像素中剩下的另一像素布置在上述七個像素組成的區塊之外。(5)根據(I)至(4)中任一者的固體圖像傳感器，其中，所述像素單元採用多個像素共用特定電晶體的共用結構。(6)根據(I)至(5)中任一者的固體圖像傳感器，其中，要從一個像素獲得的與特定顏色相對應的像素信號是通過合成與其它顏色相對應的像素信號而得到的，並且輸出所得到的像素信號。請注意，本發明不限於上述各實施例，並且可以在本發明的範圍內進行各種修改。
權利要求
1.一種固體圖像傳感器，其包括像素單元， 各所述像素單元包括:像素組，所述像素組形成用於覆蓋整個光接收平面的多邊形外形，所述多邊形外形具有至少六條等長的邊， 其中，所述像素組包括用於分別接收至少四種不同顏色的光的像素。
2.根據權利要求1所述的固體圖像傳感器，其中，所述像素組包括六個像素，並且所述六個像素用於分別接收至少六種不同顏色的光。
3.根據權利要求2所述的固體圖像傳感器，其中，所述至少六種不同顏色包括紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色。
4.根據權利要求3所述的固體圖像傳感器，其中，所述不同顏色與補色呈對角地布置著，並且所述補色是紅色、綠色、藍色、青色、品紅色和黃色中的一種。
5.根據權利要求3所述的固體圖像傳感器，其中，紅色與青色呈對角地布置著，綠色與品紅色呈對角地布置著，並且黃色與藍色呈對角地布置著。
6.根據權利要求2所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素中的至少兩個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。
7.根據權利要求6所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素中的三個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。
8.根據權利要求6所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇晶 體管和復位電晶體。
9.根據權利要求1所述的固體圖像傳感器，其中，所述像素組被構造為形成六邊形外形，並且所述像素組中的各像素具有三角形狀。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的固體圖像傳感器，其中，要從一個像素獲得的與特定顏色相對應的像素信號是通過合成與其它顏色相對應的像素信號而得到的，並且輸出所得到的像素信號。
11.一種固體圖像傳感器，其包括像素單元， 各所述像素單元包括:像素組，所述像素組形成的外形限定了八個六邊形區域的外邊界， 其中，所述像素組包括六個像素，所述六個像素分別位於所述八個六邊形區域中的六個六邊形區域內，所述六個像素具有相同的六邊形形狀； 所述像素單元被構造成覆蓋整個光接收平面；並且 所述像素組接收至少四種不同顏色的光。
12.根據權利要求11所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素形成環形。
13.根據權利要求12所述的固體圖像傳感器，其中，所述至少四種不同顏色包括紅色、綠色、藍色、青色、品紅色、黃色中的至少四種。
14.根據權利要求13所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素包括至少一對彼此呈對角地布置著且互為補色的像素。
15.根據權利要求14所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素包括:與青色像素呈對角地布置著的紅色像素、與品紅色像素呈對角地布置著的綠色像素、以及與藍色像素呈對角地布置著的黃色像素。
16.根據權利要求15所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素中的至少兩個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。
17.根據權利要求16所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素中的三個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。
18.根據權利要求16所述的固體圖像傳感器，其中，所述六個像素共用浮動擴散區域、放大電晶體、選擇電晶體和復位電晶體。
19.根據權利要求16所述的固體圖像傳感器，其中，所述像素組還包括被所述環形包圍的白色像素。
20.根據權利要求19所述的固體圖像傳感器，其中，所述白色像素與所述六個像素一起共用所述浮動擴散區域，並且所述浮動擴散區域位於所述白色像素的外部且位於所述環形的內部。
21.根據權利要求20所述的固體圖像傳感器，其中，所述像素組還包括位於所述環形的外部的白色像素或綠色像素。
22.根據權利要求16所述的固體圖像傳感器，其中，所述像素組還包括被所述環形包圍的綠色像素。
23.根據權利要求22所述的固體圖像傳感器，其中，所述綠色像素與所述六個像素一起共用所述浮動擴散區域，並且所述浮動擴散區域位於所述綠色像素的外部且位於所述環形的內部。
24.根據權利要求23所述的固體圖像傳感器，其中，所述像素組還包括位於所述環形的外部的白色像素或綠色像素。
25.根據權利要求11至24中任一項所述的固體圖像傳感器，其中，要從一個像素獲得的與特定顏色相對應的像素 信號是通過合成與其它顏色相對應的像素信號而得到的，並且輸出所得到的像素信號。
26.一種電子設備，其包含攝像裝置，所述攝像裝置包括權利要求1至25中任一項所述的固體圖像傳感器。
全文摘要
本發明涉及固體圖像傳感器和電子設備。所述固體圖像傳感器包括像素單元，各所述像素單元具有形成多邊形外形的像素組以覆蓋整個光接收平面。所述多邊形外形具有至少六條等長的邊，並且所述像素組包括接收至少四種不同顏色的光的像素。根據本發明，能夠在同時實現多種顏色和高解析度的前提下獲得高質量圖像。
文檔編號H01L27/146GK103167252SQ20121051843
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月5日 優先權日2011年12月14日
發明者鈴木毅, 齊藤新一郎 申請人:索尼公司