ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

1. Фотоэлектрический преобразующий элемент, содержащий
участок фотоэлектрического преобразования и
элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования, нанесенный на упомянутый участок фотоэлектрического преобразования и окруженный изолирующей пленкой,
при этом упомянутый элемент включает в себя
первый участок и
второй участок, имеющий такой же стехиометрический состав, как упомянутый первый участок, а также имеющий больший показатель преломления, чем показатель преломления упомянутого первого участка,
и при этом упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок, а показатель преломления упомянутого первого участка больше, чем показатель преломления упомянутой изолирующий пленки, в пределах некоторой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования, и в пределах другой плоскости, параллельной упомянутой светоприемной поверхности и находящейся ближе к упомянутой светоприемной поверхности, чем упомянутая некоторая плоскость,
и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
2. Фотоэлектрический преобразующий элемент, содержащий
участок фотоэлектрического преобразования и
элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования, нанесенный на упомянутый участок фотоэлектрического преобразования и окруженный изолирующей пленкой, при этом упомянутая изолирующая пленка включает в себя первый изолирующий слой и второй изолирующий слой оксида кремния или силикатного стекла,
при этом упомянутый элемент включает в себя
первый участок из нитрида кремния и
второй участок из нитрида кремния, имеющий большую плотность нитрида кремния, чем плотность нитрида кремния на упомянутом первом участке,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым первым изолирующим слоем, и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах некоторой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым вторым изолирующим слоем, а кроме того, упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым изолирующим участком и окружает упомянутый первый участок в пределах другой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования и находящейся ближе к упомянутой светоприемной поверхности, чем упомянутая некоторая плоскость,
и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
3. Фотоэлектрический преобразующий элемент, содержащий
участок фотоэлектрического преобразования и
элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования, нанесенный на упомянутый участок фотоэлектрического преобразования и окруженный изолирующей пленкой, при этом упомянутая изолирующая пленка включает в себя первый изолирующий слой и второй изолирующий слой оксида кремния или силикатного стекла,
при этом упомянутый элемент включает в себя
первый участок из нитрида кремния и
второй участок из нитрида кремния, имеющий больший индекс кремния для нитрида, чем индекс кремния для нитрида упомянутого первого участка,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым первым изолирующим слоем и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах некоторой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым вторым изолирующим слоем и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах другой плоскости, параллельной упомянутой светоприемной поверхности участка фотоэлектрического преобразования и находящейся ближе к упомянутой светоприемной поверхности, чем упомянутая некоторая плоскость,
и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
4. Фотоэлектрический преобразующий элемент, содержащий
участок фотоэлектрического преобразования и
элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования, нанесенный на упомянутый участок фотоэлектрического преобразования и окруженный изолирующей пленкой,
при этом упомянутый элемент включает в себя
первый участок и
второй участок, имеющий меньший показатель преломления, чем показатель преломления упомянутого первого участка,
и при этом упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок, а показатель преломления упомянутого второго участка больше, чем показатель преломления упомянутой изолирующий пленки, в пределах некоторой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования, и в пределах другой плоскости, параллельной упомянутой светоприемной поверхности и находящейся ближе к упомянутой светоприемной поверхности, чем упомянутая некоторая плоскость,
и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
5. Фотоэлектрический преобразующий элемент, содержащий
участок фотоэлектрического преобразования и
элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования, нанесенный на упомянутый участок фотоэлектрического преобразования и окруженный изолирующей пленкой, при этом упомянутая изолирующая пленка включает в себя первый изолирующий слой и второй изолирующий слой оксида кремния или силикатного стекла,
при этом упомянутый элемент включает в себя
первый участок из нитрида кремния и
второй участок из нитрида кремния, имеющий меньшую плотность упомянутого нитрида кремния, чем плотность на упомянутом первом участке,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым первым изолирующим слоем и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с помянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах некоторой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым вторым изолирующим слоем, и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах другой плоскости, параллельной упомянутой светоприемной поверхности и находящейся ближе к упомянутой светоприемной поверхности, чем упомянутая некоторая плоскость,
и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
6. Фотоэлектрический преобразующий элемент, содержащий
участок фотоэлектрического преобразования и
элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования, нанесенный на упомянутый участок фотоэлектрического преобразования и окруженный изолирующей пленкой, при этом упомянутая изолирующая пленка включает в себя первый изолирующий слой и второй изолирующий слой оксида кремния или силикатного стекла,
при этом упомянутый элемент включает в себя
первый участок из нитрида кремния и
второй участок из нитрида кремния, имеющий индекс кремния для нитрида ниже, чем индекс кремния для нитрида упомянутого первого участка,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым первым изолирующим слоем и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с помянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах некоторой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования,
и при этом упомянутый второй участок расположен между упомянутым первым участком и упомянутым вторым изолирующим слоем и упомянутый второй участок выполнен неразрывным с упомянутым первым участком и окружает упомянутый первый участок в пределах другой плоскости, параллельной светоприемной поверхности упомянутого участка фотоэлектрического преобразования и находящейся ближе к упомянутой светоприемной поверхности, чем упомянутая некоторая плоскость,
и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
7. Фотоэлектрический преобразующий элемент по п.4, в котором упомянутый второй участок имеет тот же стехиометрический состав, что и упомянутый первый участок.
8. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, в котором показатели преломления упомянутого первого участка и упомянутого второго участка непрерывно изменяются от оси, перпендикулярной упомянутой светоприемной поверхности и проходящей через упомянутый первый участок по направлению к упомянутой изолирующей пленке в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости.
9. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, в котором толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости является равной или меньшей, чем половина толщины упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
10. Фотоэлектрический преобразующий элемент по п.9, в котором упомянутый элемент предусмотрен в пределах участка проема упомянутой изолирующей пленки, который имеет боковую поверхность, неразрывно идущую от верхней поверхности упомянутой изолирующей пленки, и нижнюю поверхность, неразрывную с упомянутой боковой поверхностью,
и при этом плоскость, включающая в себя упомянутую светоприемную поверхность принята за первую плоскость, а плоскость, включающая в себя упомянутую верхнюю поверхность, параллельная упомянутой первой плоскости, принята за вторую плоскость, причем упомянутая плоскость дна расположена между упомянутой первой плоскостью и упомянутой второй плоскостью в пределах третьей плоскости, параллельной упомянутой первой плоскости,
и при этом плоскость, расположенная на одинаковом расстоянии от упомянутой второй плоскости и упомянутой третьей плоскости, параллельная упомянутой третьей плоскости, принята за четвертую плоскость,
и при этом плоскость, расположенная на одинаковом расстоянии от упомянутой второй плоскости и упомянутой четвертой плоскости, параллельная упомянутой первой плоскости, принята за пятую плоскость,
и при этом плоскость, расположенная на одинаковом расстоянии от упомянутой третьей плоскости и упомянутой четвертой плоскости, параллельная упомянутой первой плоскости, принята за шестую плоскость,
и при этом упомянутая некоторая плоскость представляет собой упомянутую пятую плоскости или расположена между упомянутой четвертой плоскостью и упомянутой пятой плоскостью, а упомянутая другая плоскость расположена между упомянутой третьей плоскостью и упомянутой четвертой плоскостью.
0
1
<mrow><mi>λ</mi><mo>/</mo><mn>2</mn><msqrt><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msubsup><mi>n</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup><mtext> </mtext><mo>−</mo><mtext> </mtext><msubsup><mi>n</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msqrt></mrow>
<mrow><mi>λ</mi><mo>/</mo><mn>4</mn><msqrt><mrow><mo stretchy="false">(</mo><msubsup><mi>n</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup><mtext> </mtext><mo>−</mo><mtext> </mtext><msubsup><mi>n</mi><mn>0</mn><mn>2</mn></msubsup><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msqrt></mrow>
11. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, в котором, если принять длину света, поступающего в упомянутый элемент, равной λ, показатель преломления упомянутой изолирующей пленки равным n и показатель преломления упомянутого второго участка равным n, то максимальное значение толщины упомянутого второго участка больше, чем
, а минимальное значение толщины упомянутого второго участка меньше, чем
.
12. Фотоэлектрический преобразующий элемент по п.1 или 4, в котором упомянутая изолирующая пленка представляет собой многослойную пленку, включающую в себя
первый и второй изолирующие слои с высоким показателем преломления, каждый из которых имеет показатель преломления, не меньший, чем показатели преломления, по меньшей мере, одного из упомянутого первого участка и упомянутого второго участка, и окружают упомянутый элемент, и
первый и второй изолирующие слои с низким показателем преломления, каждый из которых имеет показатель преломления, меньший, чем показатели преломления обоих из упомянутого первого участка и упомянутого второго участка, и окружают упомянутый элемент,
и при этом толщина каждого из упомянутых первого и второго изолирующих слоев с высоким показателем преломления меньше, чем толщина каждого из упомянутых первого и второго изолирующих слоев с низким показателем преломления,
и при этом упомянутый первый изолирующий слой с низким показателем преломления расположен между упомянутым первым изолирующим слоем с низким показателем преломления и упомянутым вторым изолирующим слоем с низким показателем преломления,
и упомянутый первый изолирующий слой с низким показателем преломления расположен в пределах упомянутой некоторой плоскости, а упомянутый второй изолирующий слой с низким показателем преломления расположен в пределах упомянутой другой плоскости, и при этом толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости является равной или меньшей половины толщины упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
13. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.2, 3, 5 и 6, в котором упомянутая изолирующая пленка включает в себя третий и четвертый изолирующие слои нитрида кремния, каждый из которых окружает упомянутый элемент и каждый имеет толщину, равную или большую чем 0,01 мкм, а также равную или меньшую чем 0,10 мкм, причем первый изолирующий слой расположен между упомянутым третьим изолирующим слоем и упомянутым четвертым изолирующим слоем, а толщина упомянутого второго участка в пределах упомянутой другой плоскости равна или меньше, чем половина толщины упомянутого второго участка в пределах упомянутой некоторой плоскости.
14. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-3, в котором упомянутый элемент включает в себя третий участок, имеющий тот же стехиометрический состав, что и упомянутый второй участок, и имеющий показатель преломления выше, чем показатель преломления упомянутого первого участка, между упомянутым первым участком и упомянутым участком фотоэлектрического преобразования, или
фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.4 - 6, в котором упомянутый элемент для создания светового тракта к упомянутому участку фотоэлектрического преобразования включает в себя третий участок, имеющий тот же стехиометрический состав, что и упомянутый второй участок, и также имеющий меньший показатель преломления меньше, чем показатель преломления упомянутого первого участка, между упомянутым первым участком и упомянутым участком фотоэлектрического преобразования.
15. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, в котором упомянутый второй участок находится в контакте с упомянутой изолирующей пленкой, или между упомянутым вторым участком и упомянутой изолирующей пленкой предусмотрен слой с низким показателем преломления, имеющий меньший показатель преломления, чем показатель преломления упомянутого второго участка.
16. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, содержащий
слой с высоким показателем преломления, имеющий стехиометрический состав, отличающийся от упомянутого второго участка, и имеющий больший показатель преломления, чем показатель преломления упомянутого второго участка, между упомянутым вторым участком и упомянутой изолирующей пленкой.
17. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, в котором ширина упомянутого элемента в пределах упомянутой другой плоскости меньше, чем ширина упомянутого элемента в пределах упомянутой некоторой плоскости, причем упомянутый второй участок неразрывно простирается вдоль упомянутой изолирующей пленки между упомянутой некоторой плоскостью и упомянутой другой плоскостью, а толщина упомянутого второго участка непрерывно уменьшается по мере приближения упомянутого второго участка к упомянутой светоприемной поверхности.
18. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-3, в котором предусмотрена прозрачная пленка, которая имеет тот же стехиометрический состав, что и упомянутый первый участок и простирается от верха упомянутого элемента до верха упомянутой изолирующей пленки,
и при этом упомянутая прозрачная пленка включает в себя
первую область, выполненную неразрывной с упомянутым вторым участком, и
вторую область, выполненную неразрывной с упомянутым первым участком,
и при этом упомянутая первая область окружает упомянутую вторую область в пределах плоскости, параллельной упомянутой светоприемной поверхности,
и при этом показатель преломления упомянутой первой области выше, чем показатель преломления упомянутой второй области, или
фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.4-6, в котором предусмотрена прозрачная пленка, которая имеет тот же стехиометрический состав, что и упомянутый первый участок, и простирается от верха упомянутого элемента до верха упомянутой изолирующей пленки,
и при этом упомянутая прозрачная пленка включает в себя
первую область, выполненную неразрывной с упомянутым вторым участком, и
вторую область, выполненную неразрывной с упомянутым первым участком,
и при этом упомянутая первая область окружает упомянутую вторую область в пределах плоскости, параллельной упомянутой светоприемной поверхности,
и при этом показатель преломления упомянутой первой области больше, чем показатель преломления упомянутой второй области.
19. Фотоэлектрический преобразующий элемент по любому из пп.1-6, в котором предусмотрено множество слоев электропроводки, взаимно соединенных посредством штекерного слоя, в пределах упомянутой изолирующей пленки, а на стороне упомянутого участка фотоэлектрического преобразования, противоположной упомянутому элементу, предусмотрены первый слой тела линзы и второй слой тела линзы, расположенный между первым слоем тела линзы и упомянутым элементом.
20. Фотоэлектрический преобразующий элемент по п.1 или 7, в котором материалами упомянутого первого участка и упомянутого второго участка является нитрид кремния или смолы.
21. Фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество пикселей, соответствующих фотоэлектрическим преобразующим элементам по п.1 или 7, а интервал осей, проходящих через упомянутый первый участок в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости перпендикулярно упомянутой светоприемной поверхности каждого из взаимно соседних фотоэлектрических преобразующих элементов, равен или меньше чем 5,0 мкм.
22. Фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество пикселей, соответствующих фотоэлектрическим преобразующим элементам по п.8, а интервал осей, проходящих через упомянутый первый участок в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости перпендикулярно упомянутой светоприемной поверхности каждого из взаимно соседних фотоэлектрических преобразующих элементов, равен или меньше чем 5,0 мкм.
23. Фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество пикселей, соответствующих фотоэлектрическим преобразующим элементам по п.10, а интервал осей, проходящих через упомянутый первый участок в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости перпендикулярно упомянутой светоприемной поверхности каждого из взаимно соседних фотоэлектрических преобразующих элементов, равен или меньше чем 5,0 мкм.
24. Фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество пикселей, соответствующих фотоэлектрическим преобразующим элементам по п.12, а интервал осей, проходящих через упомянутый первый участок в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости перпендикулярно упомянутой светоприемной поверхности каждого из взаимно соседних фотоэлектрических преобразующих элементов, равен или меньше чем 5,0 мкм.
25. Фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество пикселей, соответствующих фотоэлектрическим преобразующим элементам по п.13, а интервал осей, проходящих через упомянутый первый участок в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости перпендикулярно упомянутой светоприемной поверхности каждого из взаимно соседних фотоэлектрических преобразующих элементов, равен или меньше чем 5,0 мкм.
26. Фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество пикселей, соответствующих фотоэлектрическим преобразующим элементам по п.17, а интервал осей, проходящих через упомянутый первый участок в пределах упомянутой некоторой плоскости и упомянутой другой плоскости перпендикулярно упомянутой светоприемной поверхности каждого из взаимно соседних фотоэлектрических преобразующих элементов, равен или меньше чем 5,0 мкм.
27. Система для считывания изображений, содержащая
фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество фотоэлектрических преобразующих элементов, по п.19, и
устройство для обработки сигналов, куда вводится сигнал, выдаваемый из упомянутого фотоэлектрического преобразующего устройства, и где упомянутый сигнал обрабатывается.
28. Система для считывания изображений, содержащая
фотоэлектрическое преобразующее устройство, в котором скомпоновано множество фотоэлектрических преобразующих элементов, по любому из пп.1-7 и 10, и
устройство для обработки сигналов, куда вводится электрический сигнал, выдаваемый из упомянутого фотоэлектрического преобразующего устройство, и где упомянутый сигнал обрабатывается.