撮像装置及びフィルター
【課題】赤外光あるいは紫外光と可視光とを同じように検出することを可能とする撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置１Ａは、レンズ系２０、及び、レンズ系２０を通過した光が入射する撮像部１０を備えており、撮像部１０は、第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子１１、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子１２を有し、レンズ系２０あるいは撮像部１０には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子３０Ａが備えられている。
【解決手段】撮像装置１Ａは、レンズ系２０、及び、レンズ系２０を通過した光が入射する撮像部１０を備えており、撮像部１０は、第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子１１、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子１２を有し、レンズ系２０あるいは撮像部１０には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子３０Ａが備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置及びフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサー等の単板式カラー固体撮像装置は、光電変換素子、及び、光電変換素子の上方に配設された赤色、緑色あるいは青色を透過するカラーフィルターから構成された撮像素子を有する。そして、カラー映像の情報を得るために、カラーフィルターを通過し、光電変換素子によって受光された可視光を、光電変換素子から信号として出力する。一方、近年、可視光以外の成分、即ち、赤外光を検知する単板式カラー固体撮像装置（例えば、特開２００８−０９１７５３参照）の開発も進められており、可視光のみを検知する場合では実現し得ない新たなアプリケーションの検討も行われている。具体的には、例えば、可視光と赤外光とを同時に検知し、検知した赤外光に関する情報に基づき、高感度化を図り、あるいは又、可視光を検出する光電変換素子に漏れ込む赤外光の影響を抑制し、あるいは又、赤外光を検出することで人の動きを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０９１７５３
【特許文献２】特開平４−１１０８０３号
【特許文献３】特開昭６１−０１５４９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、通常の撮像装置にあっては、図８に模式的に示すように、光電変換素子を構成する材料の特性に起因して、可視光を検出する光電変換素子の感度よりも、赤外光を検出する光電変換素子の感度の方が低い。尚、図８の横軸は光電変換素子に入射する光の波長、縦軸は光電変換素子の光感度である。従って、赤外光を十分に検出しようとした場合、可視光を検出する光電変換素子が飽和してしまい、画質の低下を招くといった問題がある。上記の特開２００８−０９１７５３においては、赤外光を検出する光電変換素子の構成、構造を、可視光を検出する光電変換素子の構成、構造と異ならせて、赤外光に対する光電変換素子の感度を向上させている。特開２００８−０９１７５３に提案された光電変換素子の構成、構造は、可視光を検出する光電変換素子の感度と赤外光を検出する光電変換素子の感度を揃えることに関して効果的であるが、赤外光を検出する光電変換素子の構成、構造と可視光を検出する光電変換素子の構成、構造とを同じとすることが、撮像装置の製造プロセスの観点から望ましい。
【０００５】
赤外光を透過させる一方、可視光を透過させないフィルターが、例えば、特開平４−１１０８０３号から周知であるが、このようなフィルターを撮像装置に取り付けたのでは、光電変換素子によって可視光を検出することができない。また、赤色光及び緑色光よりも青色光をより多く光電変換素子に導入するためのスペクトル・フィルター装置が、例えば、特開昭６１−０１５４９１号から周知であるが、このようなスペクトル・フィルター装置を、可視光及び赤外光を検出する光電変換素子を備えた撮像装置に取り付けても、これらの光電変換素子によって赤外光及び可視光を同じような感度で検出することはできない。尚、紫外光と可視光との関係に関しても、同じような問題、即ち、紫外光及び可視光を同じような感度で検出することができないといった問題がある。
【０００６】
従って、本開示の目的は、赤外光あるいは紫外光と可視光とを同じように検出することを可能とする撮像装置、及び、係る撮像装置での使用に適したフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の撮像装置は、
レンズ系、及び、レンズ系を通過した光が入射する撮像部を備えており、
撮像部は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子、
を有し、
第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている。
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係るフィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。
【０００９】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係るフィルターは、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルターであって、
第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の撮像装置には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている。また、本開示の第１の態様に係るフィルターにあっては、第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。更には、本開示の第２の態様に係るフィルターおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。従って、光学素子全体として、あるいは又、フィルター全体として、第２波長帯の光はより多くの光量で撮像部に到達し、第１波長帯の光はより少ない光量で撮像部に到達する。その結果、撮像部において、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同じような感度で検出することが可能となる。尚、撮像装置において、通常、不所望の波長を有する赤外光をカットするためのＩＲカットフィルターが配されているが、本開示の第２の態様に係るフィルターにあっては、その構成、構造、配置に依存するが、ＩＲカットフィルターを代替することが可能であり、この場合には、撮像装置の大幅な設計変更、製造工程の変更は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の撮像装置の概念図及び実施例１のフィルターの模式的な断面図であり、図１の（Ｃ）は、実施例２のフィルターの模式的な断面図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の撮像装置の撮像部における撮像素子の配列を模式的に示す図、及び、第１撮像素子の模式的な一部断面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例３の撮像装置の概念図及び実施例３のフィルターの模式的な断面図である。
【図４】図４の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、実施例５の撮像装置の概念図、実施例５のフィルターの模式的な断面図、及び、実施例５のフィルターの模式的な正面図であり、図４の（Ｄ）は、実施例６のフィルターの模式的な断面図である。
【図５】図５は、実施例８の撮像装置の概念図である。
【図６】図６の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例１のフィルターの光透過率、ＩＲカットフィルターの光透過率、及び、実施例１のフィルター及びＩＲカットフィルターの組合せにおける光透過率を模式的に示す図である。
【図７】図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例４のフィルターの光透過率、ＵＶカットフィルターの光透過率、及び、実施例４のフィルター及びＵＶカットフィルターの組合せにおける光透過率を模式的に示す図である。
【図８】図８は、可視光を検出する光電変換素子の感度よりも、赤外光を検出する光電変換素子の感度の方が低いことを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の撮像装置、本開示の第１の態様及び第２の態様に係るフィルター、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の撮像装置及び本開示の第１の態様に係るフィルター）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１の別の変形）
５．実施例４（実施例１の更に別の変形）
６．実施例５（本開示の撮像装置及び本開示の第２の態様に係るフィルター）
７．実施例６（実施例５の変形）
８．実施例７（実施例５の別の変形）
９．実施例８（実施例１〜実施例７の変形）
１０．実施例９（実施例１〜実施例８の変形）、その他
【００１３】
［本開示の撮像装置、本開示の第１の態様及び第２の態様に係るフィルター、全般に関する説明］
本開示の撮像装置において光学素子をフィルターから構成する場合、また、本開示の第１の態様若しくは第２の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、フィルター基材、及び、フィルター基材上に形成されたフィルター材料層から成る形態とすることができるし、あるいは又、例えば、フィルター材料がフィルター基材に練り込まれ、あるいは又、分散されて成る形態とすることができる。「フィルターの材料」とは、前者の形態の場合、フィルター材料層を構成する材料（フィルター材料）を意味し、後者の形態の場合、フィルター基材に練り込まれ、あるいは又、分散された材料（フィルター材料）を意味する。あるいは又、フィルターは、フィルター基材、及び、フィルター基材上に形成されたフィルター構造層（例えば、誘電体多層膜）から成る形態とすることができる。
【００１４】
本開示の撮像装置において、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い形態とすることができるし、あるいは又、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い形態とすることができる。前者の場合、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は赤外光帯に相当する。一方、後者の場合、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は紫外光帯に相当する。
【００１５】
そして、本開示の撮像装置のこれらの好ましい形態において、光学素子はフィルターから成り；フィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い構成とすることができる。尚、フィルターを構成する材料を適宜選択することで、即ち、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料からフィルターを構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることができる。尚、係る構成の撮像装置を、便宜上、『本開示の撮像装置−Ａ−１』と呼ぶ場合がある。あるいは又、フィルターを誘電体多層膜から構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることもできる。尚、係る構成の撮像装置を、便宜上、『本開示の撮像装置−Ａ−２』と呼ぶ場合がある。本開示の撮像装置−Ａ−２にあっては、第２波長帯における不所望の波長の光をカットするフィルターとすることもできる。また、本開示の撮像装置−Ａ−１及び本開示の撮像装置−Ａ−２を総称して、便宜上、『本開示の撮像装置−Ａ』と呼ぶ場合がある。
【００１６】
本開示の第２の態様に係るフィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いが、本開示の第２の態様に係るフィルターにあっても、フィルターを構成する材料を適宜選択することで、即ち、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料からフィルターを構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることができる。尚、係る構成のフィルターを、便宜上、『本開示の第２−１の態様に係るフィルター』と呼ぶ場合がある。あるいは又、フィルターを誘電体多層膜から構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることもできる。尚、係る構成のフィルターを、便宜上、『本開示の第２−２の態様に係るフィルター』と呼ぶ場合がある。本開示の第２−２の態様に係るフィルターにあっては、第２波長帯における不所望の波長の光をカットするフィルターとすることもできる。
【００１７】
ここで、本開示の撮像装置−Ａあるいは本開示の第２の態様に係るフィルターにおいて、第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり；第２波長帯における平均光透過率は、８０％以上である構成とすることができる。尚、第２波長帯の波長として、６５０ｎｍ乃至１２００ｎｍ、あるいは、４００ｎｍ未満を例示することができる。そして、このような好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−１あるいは本開示の第２−１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、赤色を透過する赤色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成る構成とすることができる。尚、この場合、フィルターは、マゼンタのような分光特性となる。あるいは又、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する緑色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成る構成とすることができる。具体的には、赤色透過層は、撮像素子を構成する光電変換素子の上方に設けられた赤色を透過するカラーフィルターと同じ材料（赤色カラーフィルター材料）から構成することができるし、緑色透過層は、撮像素子を構成する光電変換素子の上方に設けられた緑色を透過するカラーフィルターと同じ材料（緑色カラーフィルター材料）から構成することができるし、青色透過層は、撮像素子を構成する光電変換素子の上方に設けられた青色を透過するカラーフィルターと同じ材料（青色カラーフィルター材料）から構成することができる。このような赤色透過層と青色透過層とが積層された構造、あるいは、赤色透過層と緑色透過層と青色透過層とが積層された構造を有するフィルターにあっては、材料（カラーフィルター材料）、並びに、赤色透過層、緑色透過層、青色透過層の層厚を適切に選択することで、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルターを作製することができる。そして、このような構成のフィルターにあっては、赤色透過層、緑色透過層、青色透過層を、薄膜が積層された多層膜干渉フィルターから構成するのではないので、フィルターへの光の入射角に対する依存性を抑制することができる。赤色透過層、緑色透過層、青色透過層の積層構造をその上に形成するためのフィルター基材を構成する材料として、光学ガラスや透明な樹脂を挙げることができる。あるいは又、フィルター基材がフィルター材料としても機能する材料からフィルターを構成することもできる。あるいは又、上記の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−１あるいは本開示の第２−１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれたエレクトロクロミック材料層から構成され、あるいは又、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれた液晶材料層から構成することができ、これらにあっては、電極に印加する電圧を制御することで、エレクトロクロミック材料層あるいは液晶材料層を通過する光の光透過率の制御を行うことができる。あるいは又、上記の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−２あるいは本開示の第２−２の態様に係るフィルターにおいて、フィルターを、前述したとおり、誘電体多層膜から構成することもできる。この場合、例えば、高屈折率材料として、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4等を挙げることができるし、低屈折率材料として、ＳｉＯ2、ＭｇＦ2等を挙げることができる。
【００１８】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−１あるいは本開示の第２−１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターはレンズ系の前面部に取り付けられている構成とすることができる。フィルターのレンズ系の前面部への取付けは、レンズ鏡筒の前面部への螺合といった周知の方法に基づき行うことができる。但し、フィルターのレンズ系への取付けはこのような方法に限定するものではない。あるいは又、フィルターは、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置されている構成とすることもできる。そして、これらの場合、撮像部内に、不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターを配することが望ましい。一方、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−２あるいは本開示の第２−２の態様に係るフィルターは、レンズ系のどの部分に配してもよく、例えば、レンズ系の前面部に取り付けてもよいし、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置してもよく、また、不所望の波長を有する赤外光をカットする誘電体多層膜からフィルターを構成し、しかも、このフィルターを撮像部内に配せば、従来の不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターが不要となる。
【００１９】
あるいは又、上記の好ましい形態において、
光学素子はフィルターから成り、
フィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯及び第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い構成とすることができる。尚、係る構成の撮像装置を、便宜上、『本開示の撮像装置−Ｂ』と呼ぶ。
【００２０】
そして、本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにあっては、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している構成とすることができる。このような構成にすることで、第１領域と第２領域との境界において、光の回折の発生を抑制することが可能となり、レンズ系の第１波長帯におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の低下を防止することができる。尚、第１波長帯の光の光透過率の暫時の低下は、例えば、ガウス関数を用いて表現することができる。
【００２１】
上記の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターはアポダイゼーション・フィルターから成る構成とすることができる。尚、アポダイゼーション・フィルターの構成は周知の構成とすることができる。あるいは又、アポダイゼーション・フィルターの構成として、第２領域を、赤色を透過する赤色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成り、赤色透過層の厚さ及び青色透過層の厚さが、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、厚くなる構成を挙げることができる。あるいは又、第２領域を、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する青色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成り、赤色透過層の厚さ、緑色透過層の厚さ及び青色透過層の厚さが、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、厚くなる構成を挙げることができる。具体的には、赤色透過層、緑色透過層、青色透過層は、前述したカラーフィルター材料から構成すればよいし、フィルター基材を構成する材料も前述した材料から構成すればよい。
【００２２】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、第１領域の面積は可変である構成とすることができる。第１領域の面積を可変とするためには、例えば、フィルターを、所謂絞り羽根と同様の構造とすればよく、この場合、フィルターを構成する絞り羽根を、例えば、前述したフィルター基材を構成する材料から作製すればよい。尚、フィルターを構成する絞り羽根の一方の面にフィルター材料層を形成すればよい。あるいは又、フィルター基材がフィルター材料としても機能する材料からフィルターを構成することもできる。そして、このような第１領域の面積が可変である構成を有するフィルターとすることで、第１波長帯における被写界深度を深くすることができる。あるいは又、本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれたエレクトロクロミック材料層から構成され、あるいは又、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれた液晶材料層から構成することができ、これらにあっては、電極に印加する電圧を制御することで、エレクトロクロミック材料層あるいは液晶材料層を通過する光の光透過率の制御、及び、第１領域の面積の制御を行うことができる。あるいは又、本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターを、上述したと同様に、誘電体多層膜から構成することもできる。
【００２３】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置されている構成とすることができる。尚、この場合、撮像部内に、不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターを配することが望ましい。
【００２４】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の撮像装置−Ａにおいて、フィルターは、レンズ系に対して脱着自在に配設される構成とすることができる。ここで、レンズ系に対してフィルターを脱着自在に配設するためには、例えば、レンズ系において、フィルターと開口とが併設された部材を、レンズ系の光軸と平行な回動軸を中心として回動可能にこの回動軸に取り付け、係る部材を回動軸を中心として回動させることで、レンズ系を通過する光線が開口を通過し、あるいは、フィルターを通過する構成、構造を挙げることができる。あるいは又、レンズ系において、フィルターと開口とが併設された部材を、例えばレンズ系の光軸と直交する方向に滑動自在にレンズ系に取り付け、係る部材を滑動させることで、レンズ系を通過する光線が開口を通過し、あるいは、フィルターを通過する構成、構造を挙げることができる。そして、これらの場合、フィルターと開口とが併設された部材は、１つの部材から構成されていてもよいし、複数の部材片から構成されていてもよい。開口には赤外光吸収フィルターを配してもよい。あるいは又、フィルターをレンズ系から外した場合、必要に応じて、赤外光吸収フィルターを、例えば、レンズ鏡筒の前面部への螺合し、撮像部に入射する赤外光をカットしてもよい。
【００２５】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、撮像装置によってカラー画像を得るために、第１撮像素子は、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子及び青色・撮像素子から成る撮像素子ユニットから構成されている形態とすることができ、この場合、１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている形態、即ち、４つの撮像素子によって１画素が構成されている形態とすることができる。尚、第２撮像素子は、赤外光を検出するための赤外光・撮像素子から構成されており、あるいは又、紫外光を検出するための紫外光・撮像素子から構成されている。１つ撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子によって１画素が構成されている場合の撮像素子の配列形態として、ベイヤ配列を例示することができる。ここで、このような４つの撮像素子によって構成された１画素を、便宜上、『赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニット』と呼ぶ。また、１つの赤色・撮像素子、２つの緑色・撮像素子及び１つの青色・撮像素子から構成され、ベイヤ配列を有する画素を、便宜上、『可視光有感・撮像素子ユニット』と呼ぶ。撮像部は、２次元マトリクス状に配列された赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットから構成されていてもよい。あるいは又、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが１列、配設され、この列に隣接した１列又は複数列に可視光有感・撮像素子ユニットが配列された構成とすることもできるし、あるいは又、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが格子状（井桁状）に配設され、残りの領域には可視光有感・撮像素子ユニットが配された構成とすることもできるし、あるいは又、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが格子点上に配設され、残りの領域には可視光有感・撮像素子ユニットが配された構成とすることもできる。撮像素子の配列形態は、ベイヤ配列に限定するものではなく、その他、例えば、インターライン配列、ＧストライプＲＢ市松配列、ＧストライプＲＢ完全市松配列、市松補色配列、ストライプ配列、斜めストライプ配列、原色色差配列、フィールド色差順次配列、フレーム色差順次配列、ＭＯＳ型配列、改良ＭＯＳ型配列、フレームインターリーブ配列、フィールドインターリーブ配列等とすることもできる。
【００２６】
あるいは又、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、撮像装置によって白黒（グレー）の画像を得るために、１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている形態とすることもできる。
【００２７】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、撮像装置は、第２波長帯の光を出射する照明装置を更に備えている形態とすることができ、この場合、照明装置が出射する第２波長帯の光には、１つのあるいは複数のピーク波長が含まれる形態とすることができる。照明装置が出射する第２波長帯の光に複数の（例えば、Ｎ個の）ピーク波長が含まれる形態とする場合、照明装置を構成する光源として、Ｎ種類の光源、例えば、それぞれの発光ピーク波長が異なるＮ種類のＬＥＤを挙げることができる。照明装置をＮ回発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光によって撮像をＮ回行うことで、あるいは又、フィルターの光透過率特性に依るが、照明装置を１回、Ｎ種類のＬＥＤを同時に発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光によって撮像を１回行うことで、第２撮像素子においては、Ｎ種類の画像データを得ることができ、これらのＮ種類の画像データを解析することで、種々の情報を得ることができる。光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化を図ってもよい。即ち、Ｎ種類の光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化、Ｎ種類の光源からの光に対する光透過率の割合の最適化、分光スペクトルの最適化を図ってもよい。複数の光源は、全てが赤外光を出射する光源であってもよいし、全てが紫外光を出射する光源であってもよいし、赤外光及び紫外光を出射する光源が混在していてもよい。尚、照明装置の発光強度に依存するが、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い光学素子が好ましい場合もあるし、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも高い光学素子が好ましい場合もある。照明装置を使用する場合と使用しない場合で、光学素子を交換してもよいし、複数の光学素子を使い分けてもよい。
【００２８】
本開示の撮像装置におけるフィルターにあっては、第１波長帯の光を撮像部に到達させるが故に、フィルターにおける第１波長帯の光の光透過率は０％を超える値を有する。本開示の第２の態様に係るフィルターにおいても、第１波長帯の光を通過させるが故に、第１波長帯の光の光透過率は０％を超える値を有する。
【００２９】
本開示の撮像装置−Ａあるいは本開示の第２の態様に係るフィルターにおいて、第１波長帯の光に対する減光係数をＶ、第２撮像素子の感度最大値をＤ2、第２撮像素子の感度最大値Ｄ2に相当する光束が第１撮像素子に入射したときの第１撮像素子の飽和レベルをＸ1（単位：ｌｕｘ）としたとき、
Ｖ≦Ｘ1／Ｄ2
を満足するように、減光係数Ｖを設定すればよい。また、撮像装置の自動露出機構におけるＡＥ目標設定値が、第１撮像素子の飽和レベルＸ1に対して１／Ｙ1であるとしたとき、ＡＥ目標設定値を（Ｖ／Ｙ1）、あるいは、それ以下に設定すればよく、「Ｖ」の下限値は撮像装置のダイナミックレンジ設定に依存する。
【００３０】
本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、第１領域の外形形状を正多角形とする場合、正多角形として、例えば、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形を挙げることができる。尚、正多角形には、疑似正多角形（各辺が曲線で構成された正多角形、頂点が丸みを帯びた正多角形）が包含される。更には、第２領域における第１波長帯の光の光透過率は、第２領域における第２波長帯の光の光透過率よりも低いが、第２領域における第１波長帯の光の光透過率には０％も含まれる。また、第１領域を開口部から構成することができる。第２領域は、前述した赤色透過層及び青色透過層の積層構造、赤色透過層、緑色透過層及び青色透過層の積層構造や、誘電体多層膜、可視光をカットする周知の市販されているフィルター材料から構成すればよい。更には、第２波長帯を赤外光とする場合、第２領域にＵＶカットフィルターを配してもよいし、第２波長帯を紫外光とする場合、第２領域にＩＲカットフィルターを配してもよい。また、第２領域をその上に形成するためのフィルター基材を構成する材料として、前述した材料を挙げることができ、あるいは又、フィルター基材がフィルター材料としても機能する材料からフィルターを構成することもできる。
【００３１】
本開示の撮像装置は画像処理部を備え、この画像処理部は、第１撮像素子からの出力を調整する第１ゲイン調整部、及び、第２撮像素子からの出力を調整する第２ゲイン調整部を備えている形態とすることもでき、これによって、第１撮像素子によって得られる画像と、第２撮像素子によって得られる画像との間の輝度調整を容易に行うことができる。そして、この場合、第１ゲイン調整部による第１撮像素子からの出力に対する調整係数をＧｎ1、第２ゲイン調整部による第２撮像素子からの出力に対する調整係数をＧｎ2としたとき、
Ｇｎ1／Ｇｎ2≧１
を満足することが好ましい。（Ｇｎ1／Ｇｎ2）の値として、例えば、具体的には、２，４，８等を例示することができる。このような形態によって、第１撮像素子へ到達する第１波長帯の光の光量が低下して、第２撮像素子へ到達する第２波長帯の光の光量との差が大きく変化した場合にも、第１撮像素子によって得られる画像と、第２撮像素子によって得られる画像の間の明るさの差を小さくすることができる。第１撮像素子へ到達する第１波長帯の光の光量が低下して、第２撮像素子へ到達する第２波長帯の光の光量との差に応じて、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を、自動的にあるいは手動で変更可能とすることができる。第１ゲイン調整部における、例えば、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子、青色・撮像素子からの出力の調整は、同じであってもよいし、場合によっては、異なっていてもよい。
【００３２】
撮像部にあっては、第１波長帯の光及び第２波長帯の光以外の光が第１撮像素子及び第２撮像素子に到達しないように、光学的混色の発生を防止するため、また、不所望の環境光等を排除するために、第１波長帯の光及び第２波長帯の光以外の光をカットするフィルターを、レンズ系に配してもよいし、第１撮像素子及び第２撮像素子に、適宜、配してもよい。第２波長帯を赤外光とする場合、レンズ系にＵＶカットフィルターを配してもよいし、第２波長帯を紫外光とする場合、レンズ系にＩＲカットフィルターを配してもよい。あるいは又、上述したとおり、不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターをレンズ系あるいは撮像部内に配してもよい。第１波長帯の光の光透過率及び第２波長帯の光の光透過率は、撮像素子を構成する光電変換素子が設けられた半導体基板あるいは半導体層における第１波長帯の光及び第２波長帯の光の感度比に基づき決定すればよい。例えば、第１撮像素子と第２撮像素子との感度比をα：１とした場合、光学素子における第１波長帯の光の光透過率と第２波長帯の光の光透過率の比を（１／α）：１とすればよいが、これに限定するものではない。また、レンズ系に備えられた光学素子は、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させるが、云い換えれば、第１撮像素子からの出力値と、第２撮像素子からの出力値とが同程度となる（より具体的には、限定するものではないが、［第１撮像素子からの出力値／第２撮像素子からの出力値］の割合が、例えば、０．５乃至２となる）ように、光学素子の光透過率を設定し、及び／又は、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を制御すればよい。また、撮像部に入射する光の光量不足で露光時間（露出時間）を長くする必要がある場合、露光時間を長くするのではなく、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を制御することが、撮像された被写体の画像にブレを発生させないといった観点から望ましい。露光時間（露出時間）は、例えば、０．１秒以下とすることが望ましい。第１波長帯における光学素子の分光スペクトルは平坦である必要はない。また、特性の異なる光学素子（例えば、光透過率の異なる光学素子）を複数準備し、例えば、撮像環境に依存して使い分け、ダイナミックレンジの拡大を図ってもよい。
【００３３】
以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、第１波長帯に属する光の波長として、例えば、４００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満を例示することができ、第２波長帯に属する光の波長として、それ以上（例えば、６５０ｎｍ以上）、あるいは、それ未満（例えば、４００ｎｍ未満）を例示することができる。第１撮像素子は、少なくとも、例えば、半導体基板あるいは半導体層に形成された光電変換素子、及び、光電変換素子の上方に形成されたカラーフィルターから構成されている。カラーフィルターは、上述したとおり、赤色・撮像素子にあっては赤色カラーフィルター材料から構成され、緑色・撮像素子にあっては緑色カラーフィルター材料から構成され、青色・撮像素子にあっては青色カラーフィルター材料から構成されている。但し、これらに限定するものではなく、場合によっては、フィルターを、シアン色、マゼンタ色、黄色等の特定波長を透過させるカラーフィルターから構成することもできる。また、第２撮像素子は、少なくとも、例えば、半導体基板あるいは半導体層に形成された光電変換素子から構成されている。第２撮像素子には、第１波長帯の光の第２撮像素子への入射をカットするフィルターを配してもよいし、あるいは又、第２波長帯の光以外の光が第２撮像素子へ入射することを防ぐフィルターを配してもよい。レンズ系は、単焦点レンズとしてもよいし、所謂ズームレンズとしてもよく、レンズやレンズ系の構成、構造は、レンズ系に要求される仕様に基づき決定すればよい。撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサー、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサー、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）型の信号増幅型イメージセンサーを挙げることができる。撮像装置として、表面照射型の固体撮像装置あるいは裏面照射型の固体撮像装置といった固体撮像装置を挙げることができる。本開示の撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、所謂カメラ付きの携帯電話を構成することができる。本開示の撮像装置は、例えば、監視カメラやゲーム機に搭載されたカメラに適用することができるし、また、使用領域、適用領域として、物体検出、監視カメラ、医療機器、ヘルスケア、モーションキャプチャーを挙げることができる。
【実施例１】
【００３４】
実施例１は、本開示の撮像装置、より具体的には、本開示の撮像装置−Ａ、及び、本開示の第２の態様に係るフィルターに関する。図１の（Ａ）に実施例１の撮像装置の概念図を示し、図１の（Ｂ）に、実施例１のフィルター（光学素子）の模式的な断面図を示す。更には、図２の（Ａ）に撮像部における撮像素子の配列を模式的に示し、図２の（Ｂ）に第１撮像素子の模式的な一部断面図を示す。
【００３５】
実施例１の撮像装置１Ａ、あるいは、後述する実施例２〜実施例９の撮像装置は、レンズ系２０、及び、レンズ系２０を通過した光が入射する撮像部（撮像素子アレイ部）１０を備えており、
撮像部（撮像素子アレイ部）１０は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子１１、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子１２、
を有する。レンズ系２０によって集光された光は、撮像部１０において電気信号に変換される。そして、撮像装置には（即ち、レンズ系２０あるいは撮像部１０には）、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させる光学素子が備えられている。
【００３６】
光学素子（具体的には、フィルター３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ，３０Ｆ）は、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させ、且つ、第２波長帯の光の光透過率よりも第１波長帯の光の光透過率が低い。また、実施例１にあっては、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は赤外光帯に相当する。尚、撮像部１０には、紫外光をカットするＵＶカットフィルター（図示せず）が配されている。
【００３７】
ここで、実施例１、実施例２あるいは実施例３のフィルター３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルター、具体的には、第２波長帯の光よりも短い波長を有する第１波長帯の光を通過させるフィルターである。そして、実施例１において、フィルター３０Ａは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料（フィルター材料）から構成されており、フィルター材料層は単層構成である。より具体的には、フィルター３０Ａは、光学ガラスや透明な樹脂から成るフィルター基材３１、及び、フィルター基材３１の上に形成されたフィルター材料から成るフィルター材料層３２から構成されている。実施例１及び実施例２におけるフィルター３０Ａ，３０Ｂはレンズ系２０の前面部に取り付けられている。具体的には、フィルター３０Ａ，３０Ｂは、レンズ鏡筒（図示せず）の前面部に螺合されている。尚、フィルター基材３１がフィルター材料としても機能する材料からフィルター３０Ａを構成することもできる。
【００３８】
あるいは又、実施例１のフィルターを、高屈折率材料層と低屈折率材料層とが交互に複数層、積層されて成る誘電体多層膜から構成することもできる。これによっても、第２波長帯の光（赤外光）の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光（可視光）を撮像部１０に到達させることができる。
【００３９】
また、撮像部１０内には、具体的には、撮像部１０の光入射側には、不所望の波長を有する赤外光をカットする、周知の構成、構造を有するＩＲカットフィルター１３が配されている。
【００４０】
実施例１のフィルター３０Ａにおいて、第１波長帯の波長（４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満）における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下、より具体的には約５０％であり、第２波長帯の波長６５０ｎｍ乃至１２００ｎｍにおける平均光透過率は、８０％以上、より具体的には、ほぼ１００％である。図６の（Ａ）に、実施例１のフィルター３０Ａの光透過率を模式的に示し、図６の（Ｂ）に、ＩＲカットフィルター１３の光透過率の光透過率を模式的に示し、図６の（Ｃ）に、実施例１のフィルター３０Ａ及びＩＲカットフィルター１３の組合せにおける光透過率を模式的に示す。尚、図６の（Ｃ）に示す例にあっては、撮像装置の用途にも依るが、例えば、６５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光がカットされる。あるいは又、撮像装置の用途にも依るが、例えば、６５０ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光がカットされ、また、６５０ｎｍ乃至９００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光がカットされる。更には、例えば、６５０ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光をカットする場合、例えば、９００ｎｍ乃至１２００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光もカットすることが好ましい。但し、カットされる赤外光の波長範囲は、これらの波長範囲に限定するものではない。
【００４１】
レンズ系２０にあっては、レンズ鏡筒内に、撮影レンズ２１、絞り部２２及び結像レンズ２３が納められており、ズームレンズとして機能する。撮影レンズ２１は、被写体からの入射光を集光するためのレンズである。撮影レンズ２１は、焦点を合わせるためのフォーカスレンズや、被写体を拡大するためのズームレンズ等を含み、一般に、色収差等を補正するために複数枚のレンズの組合せによって実現されている。絞り部２２は、集光された光の量を調整するために絞り込む機能を有するものであり、一般に、複数枚の板状の絞り羽根を組み合わせて構成されている。少なくとも絞り部２２の位置において、被写体の１点からの光は平行光となる。結像レンズ２３は、光を撮像部１０上に結像する。撮像部１０は、カメラ本体部２の内部に配置されている。撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダが構成される。カメラ本体部２は、撮像部１０の他に、例えば、画像処理手段３及び画像記憶部４を備えている。そして、撮像部１０によって変換された電気信号に基づき画像データが形成される。画像処理手段３は、撮像部１０から出力された電気信号を、画像データに変換して画像記憶部４に記録する。尚、撮像素子から得られた電気信号に対しては、例えば、周知のデモザイク処理を行えばよい。
【００４２】
撮像素子１１，１２として、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサーを挙げることができ、図示した例は、表面照射型である。第１撮像素子１１は、赤色・撮像素子１１ｒ、緑色・撮像素子１１ｇ及び青色・撮像素子１１ｂから成る撮像素子ユニットから構成されており、第２撮像素子１２は、赤外光を検出するための赤外光・撮像素子から構成されている。そして、１つの撮像素子ユニット及び１つの赤外光・撮像素子から１画素が構成されている。撮像素子の配列形態は、ベイヤ配列であり、撮像部１０にあっては、このような４つの撮像素子によって構成された１画素（赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニット）が２次元マトリクス状に配列されている。
【００４３】
模式的な一部断面図を図２の（Ｂ）に示すように、第１撮像素子１１は、例えば、シリコン半導体基板４０に設けられた光電変換素子４１、並びに、その上に、第１平坦化膜４２、カラーフィルター４３、オンチップレンズ４４、及び、第２平坦化膜４５が積層されて成る。第２撮像素子１２は、カラーフィルター４３が設けられていない点を除き、第１撮像素子１１と同じ構成、構造を有する。但し、これに限定するものではなく、第２撮像素子１２に、第１波長帯の光をカットするフィルターを配してもよい。尚、参照番号４６Ａは遮光層を表し、参照番号４６Ｂは配線層を表す。
【００４４】
このように、実施例１の撮像装置１Ａにおいて、レンズ系２０には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させ、しかも、第２波長帯の光の光透過率よりも第１波長帯の光の光透過率が低い光学素子（フィルター３０Ａ）が備えられている。また、実施例１のフィルター３０Ａは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い。具体的には、実施例１において、フィルター３０Ａは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料から構成されている。従って、フィルター３０Ａ全体として、第２波長帯の光はより多くの光量で撮像部１０に到達し、第１波長帯の光はより少ない光量で撮像部１０に到達する。その結果、撮像部１０では、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同じような感度にて検出することが可能となる。
【実施例２】
【００４５】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例１にあってはフィルター材料層３２を単層から構成した。一方、実施例２にあっては、模式的な断面図を図１の（Ｃ）に示すように、フィルター３０Ｂは、赤色を透過する赤色透過層３２ｒと青色を透過する青色透過層３２ｂとが積層されて成る。具体的には、赤色透過層３２ｒは、撮像素子における光電変換素子の上方に設けられた赤色を透過するカラーフィルターと同じ赤色カラーフィルター材料から構成されている。また、青色透過層３２ｂは、撮像素子における光電変換素子の上方に設けられた青色を透過するカラーフィルターと同じ青色カラーフィルター材料から構成されている。赤色透過層３２ｒ及び青色透過層３２ｂの厚さは、赤色透過層の厚さと光透過率との関係、青色透過層の厚さと光透過率との関係、及び、目標光透過率に基づき決定することができる。
【００４６】
以上の点を除き、実施例２のフィルター、撮像装置の構成、構造は、実施例１にて説明したフィルター、撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。また、実施例２のフィルターを、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する緑色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成る構成とすることもできる。尚、緑色透過層は、撮像素子における光電変換素子の上方に設けられた緑色を透過するカラーフィルターと同じ緑色カラーフィルター材料から構成すればよい。赤色透過層、緑色透過層及び青色透過層の厚さは、赤色透過層の厚さと光透過率との関係、緑色透過層の厚さと光透過率との関係、青色透過層の厚さと光透過率との関係、及び、目標光透過率に基づき決定することができる。
【実施例３】
【００４７】
実施例３も実施例１の変形であるが、本開示の撮像装置−Ａ−２、及び、本開示の第２−２の態様に係るフィルターに関する。実施例３の撮像装置１Ｃの概念図及び実施例３のフィルターの模式的な断面図を、それぞれ、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。実施例３にあっては、フィルター３０Ｃを誘電体多層膜３２Ｃから構成する。即ち、フィルター３０Ｃを、高屈折率材料層と低屈折率材料層とが交互に複数層、積層されて成る誘電体多層膜３２Ｃから構成する。これによって、第２波長帯の光（赤外光）の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光（可視光）を撮像部１０に到達させる。しかも、実施例３において、フィルター３０Ｃは、図６の（Ｃ）に示した光透過率特性を有する。即ち、実施例３のフィルター３０Ｃは、不所望の波長を有する赤外光をカットする誘電体多層膜から構成されており、ＮＤフィルターとしての機能と、ＩＲカットフィルターとしての機能を併せ持つ。更には、フィルター３０Ｃは、撮像部１０の内部、具体的には、撮像部１０の光入射側に配置されている。これによって、従来の不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルター１３が不要となる。尚、フィルターを誘電体多層膜から構成すると、フィルターへの光の入射角に対する依存性が生じる場合があるので、このように撮像部１０の内部に配置することが好ましい。以上の点を除き、実施例３のフィルター、撮像装置１Ｃの構成、構造は、実施例１にて説明したフィルター、撮像装置１Ａの構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、場合によっては、フィルター３０Ｃをレンズ系２０に配置してもよい。
【実施例４】
【００４８】
実施例４も、実施例１〜実施例３の変形である。但し、実施例４にあっては、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は紫外光帯に相当する。そして、撮像部１０内には、赤外光をカットするＩＲカットフィルター（図示せず）が配されている。実施例４の光学素子（フィルター）は、具体的には、第１波長帯の光よりも短い波長を有する第２波長帯の光を通過させるフィルターであり、高屈折率材料層と低屈折率材料層とが交互に複数層、積層されて成る誘電体多層膜から構成されている。実施例４にあっては、第１波長帯の波長（４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満）における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下、より具体的には、例えば、約５０％であり（あるいは又、約２５％であり、あるいは又、約１２．５％であり）、第２波長帯の波長（４００ｎｍ未満）における平均光透過率は、８０％以上、より具体的には、約１００％である。実施例４の撮像装置の構成、構造は、撮像部１０に、ＩＲカットフィルターが配されている代わりに、紫外光をカットするＵＶカットフィルターが配されている点を除き、実施例１あるいは実施例２の撮像装置と同じ構成、構造とすることができ、あるいは又、実施例３の撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。実施例４のフィルターの光透過率、ＵＶカットフィルターの光透過率、及び、実施例４のフィルター及びＵＶカットフィルターの組合せにおける光透過率を、図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に模式的に示す。
【実施例５】
【００４９】
実施例５は、本開示の撮像装置、より具体的には、本開示の撮像装置−Ｂ、及び、本開示の第１の態様に係るフィルターに関する。図４の（Ａ）に実施例５の撮像装置１Ｅの概念図を示し、図４の（Ｂ）に実施例５のフィルター３０Ｅの模式的な断面図を示し、図４の（Ｃ）に実施例５のフィルター３０Ｅの模式的な正面図を示す。
【００５０】
実施例５にあっては、実施例１と同様に、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は赤外光帯に相当する。尚、撮像部１０には、実施例１と同様に、紫外光をカットするＵＶカットフィルター（図示せず）が配されている。実施例５の光学素子（フィルター３０Ｅ）、あるいは又、実施例５の光学素子（フィルター３０Ｆ）は、円形若しくは正多角形（具体的には、正八角形）の外形形状を有する第１領域３３、及び、第１領域３３を取り囲む環状の第２領域３４から構成されており、
第１領域３３は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ（具体的には、第１波長帯の光よりも長い波長を有する第２波長帯の光を通過させ）、
第２領域３４において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。
【００５１】
ここで、フィルター３０Ｅ，３０Ｆにおいて、第１領域３３の面積は可変である。フィルター３０Ｅ，３０Ｆは、例えば、絞り羽根と同様の構造を有する。このようなフィルター３０Ｅ，３０Ｆを構成するフィルター基材３５は、光学ガラスや透明な樹脂から成る。そして、フィルター基材３５上に、赤外光をカットする周知の市販のフィルター材料から成るフィルター材料層３６が形成されている。フィルター基材３５及びフィルター材料層３６によって第２領域３４が構成され、絞り羽根と同様の構造を有するフィルター３０Ｅ，３０Ｆにおける開口部によって第１領域３３が構成されている。尚、図４の（Ｂ）のフィルター３０Ｅの模式的な断面図においては、絞り羽根構造の重なりの図示を省略している。実施例５にあっては、フィルター材料層３６の層厚は一定である。第１領域３３の面積を可変とするための機構は、絞り部の絞り状態を制御する機構と同様とすればよい。フィルター３０Ｅ，３０Ｆは、レンズ系２０に備えられた絞り部２２に隣接して配置されている。あるいは又、フィルター３０Ｅ，３０Ｆは、レンズ系２０に入射した光が、一旦、平行光とされ、最終的に撮像素子１１，１２上に集光（結像）されるとき、平行光の状態にあるレンズ系２０の部分に配置されている。尚、フィルター基材３５がフィルター材料としても機能する材料からフィルター３０Ｅを構成することもできる。尚、フィルター３０Ｅ，３０Ｆを、実施例１において説明した誘電体多層膜から構成することもできる。
【００５２】
このように、実施例５の撮像装置１Ｅにあっても、レンズ系２０には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させ、しかも、第２波長帯の光の光透過率よりも第１波長帯の光の光透過率が低いフィルター３０Ｅが備えられている。また、実施例５のフィルター３０Ｅにあっては、第２領域３４において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。従って、フィルター３０Ｅ全体として、第２波長帯の光はより多くの光量で撮像部１０に到達し、第１波長帯の光はより少ない光量で撮像部１０に到達する。その結果、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同じような感度にて検出することが可能となる。
【００５３】
尚、絞り部２２の開口部の大きさよりも第１領域３３の大きさを小さくすることで、撮像部１０に入射する可視光は、実体的には、第１領域３３によって絞られる。また、絞り部２２の開口部を通過する赤外光は、第１領域３３及び第２領域３４を通過して撮像部１０に到達する。絞り部２２とフィルター３０Ｅの位置関係は、図示したように、フィルター３０Ｅが撮像部側に位置してもよいし、これとは逆に、絞り部２２が撮像部側に位置してもよい。
【実施例６】
【００５４】
実施例６は、実施例５の変形である。模式的な断面図を図４の（Ｄ）に示すように、実施例６のフィルター３０Ｆにあっては、第１領域３３と第２領域３７との境界における第２領域３７の部分から、第２領域３７の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している。あるいは又、フィルター３０Ｆはアポダイゼーション・フィルターから成る。
【００５５】
具体的には、実施例６のフィルター３０Ｆの第２領域３７は、赤色を透過する赤色透過層３８ｒと、青色を透過する青色透過層３８ｂとが積層されて成り、赤色透過層３８ｒの厚さ及び青色透過層３８ｂの厚さが、第１領域３３と第２領域３７との境界における第２領域３７の部分から、第２領域３７の外周に向けて、厚くなる。赤色透過層３８ｒ及び青色透過層３８ｂは、実施例２において説明したカラーフィルター材料から構成されている。
【００５６】
より具体的には、赤色透過層３８ｒ及び青色透過層３８ｂにあっては、第１領域３３と第２領域３７との境界における第２領域３７の部分における厚さを０μｍ、第２領域３７の外周の部分における厚さを、赤色透過層の厚さと光透過率との関係、青色透過層の厚さと光透過率との関係、及び、目標光透過率に基づき決定した。厚さはガウス関数に従い増加する。
【００５７】
以上の点を除き、実施例６のフィルター、撮像装置の構成、構造は、実施例５にて説明したフィルター、撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、赤色透過層３８ｒ及び青色透過層３８ｂは、例えば、膜厚傾斜（ウェッジ）成膜法、あるいは、特開２００３−１５５５５６号公報に開示されたウエッジ形状膜の製造法に基づき形成することができる。また、フィルターの第２領域を、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する緑色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成り、赤色透過層の厚さ、緑色透過層の厚さ及び青色透過層３８ｂの厚さが、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、厚くなる構成とすることもできる。また、フィルター３０Ｅ，３０Ｆを、実施例１において説明した誘電体多層膜から構成することもできる。
【実施例７】
【００５８】
実施例７も、実施例５あるいは実施例６の変形である。但し、実施例７にあっては、実施例４と同様に、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は紫外光帯に相当する。そして、撮像部１０には、紫外光をカットするＵＶカットフィルター（図示せず）が配されている。実施例７の光学素子（フィルター）は、具体的には、第１波長帯の光よりも短い波長を有する第２波長帯の光を通過させるフィルターである。実施例７にあっては、第１波長帯の波長（４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満）における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下、より具体的には、例えば、約５０％であり（あるいは又、約２５％であり、あるいは又、約１２．５％であり）、第２波長帯の波長（４００ｎｍ未満）における平均光透過率は、８０％以上、より具体的には、約１００％である。実施例７の撮像装置の構成、構造は、撮像部１０に、ＩＲカットフィルターが配されている代わりに、紫外光をカットするＵＶカットフィルターが配されている点を除き、実施例５あるいは実施例６の撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例８】
【００５９】
実施例８は、実施例１〜実施例７の変形である。実施例８の撮像装置の概念図を図５に示すように、実施例８にあっては、撮像装置１Ｈは、第２波長帯の光を出射する照明装置１４を更に備えている。照明装置１４は、一種のストロボ発光装置である。ここで、実施例８にあっては照明装置１４が出射する第２波長帯の光には、複数（具体的には、実施例８にあっては２つ）のピーク波長が含まれる。ここで、ピーク波長として、８５０ｎｍ及び９４０ｎｍを例示することができる。照明装置１４を構成する光源は、Ｎ種類の光源（具体的には、ピーク波長８５０ｎｍの赤外光を出射するＬＥＤ、及び、ピーク波長９４０ｎｍの赤外光を出射するＬＥＤの２種類のＬＥＤ）から成る。
【００６０】
実施例８にあっては、照明装置１４をＮ回（実施例８にあっては、具体的には２回）発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光によって撮像をＮ回（具体的には、２回）行うことで、第２撮像素子１２においては、Ｎ種類（具体的には、２種類）の画像データを得ることができる。あるいは又、フィルターの光透過率特性に依るが、照明装置１４の全体を１回発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光による撮像を１回行うことで、第２撮像素子１２においては、Ｎ種類の画像データを得ることができる。そして、これらのＮ種類の画像データを解析することで、種々の情報を得ることができる。尚、光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化を図ってもよい。即ち、Ｎ種類の光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化、Ｎ種類の光源からの光に対する光透過率の割合の最適化、分光スペクトルの最適化を図ってもよい。
【００６１】
以上の点を除き、実施例８の撮像装置は、実施例１〜実施例２、実施例５〜実施例６において説明した撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、照明装置１４が出射する第２波長帯の光を紫外光とすれば、実施例４、実施例７において説明した撮像装置と同じ構成、構造とすることができる。
【実施例９】
【００６２】
実施例９は、実施例１〜実施例８の変形である。実施例９の撮像装置にあっては、画像処理手段３に画像処理部が備えられている。この画像処理部は、第１撮像素子１１からの出力を調整する第１ゲイン調整部、及び、第２撮像素子１２からの出力を調整する第２ゲイン調整部を備えている。そして、第１ゲイン調整部による第１撮像素子１１からの出力に対する調整係数をＧｎ1、第２ゲイン調整部による第２撮像素子１２からの出力に対する調整係数をＧｎ2としたとき、
Ｇｎ1／Ｇｎ2≧１
を満足する。（Ｇｎ1／Ｇｎ2）の値として、例えば、具体的には、２，４，８等を例示することができる。これによって、撮影環境が変化し、第１撮像素子１１へ到達する第１波長帯の光（可視光）の光量が低下して、第２撮像素子１２へ到達する第２波長帯の光（赤外光あるいは紫外光）の光量との差が大きく変化した場合にも、第１撮像素子１１によって得られる画像と、第２撮像素子１２によって得られる画像の間の明るさの差を小さくすることができる。
【００６３】
以上の点を除き、実施例９の撮像装置は、実施例１〜実施例８において説明した撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、第１撮像素子１１へ到達する第１波長帯の光の光量が低下して、第２撮像素子１２へ到達する第２波長帯の光の光量との差に応じて、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を、自動的にあるいは手動で変更すればよい。
【００６４】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した撮像装置、撮像素子、光学素子、フィルターの構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。撮像素子を、図示したような表面照射型としてもよいし、図示しないが、裏面照射型としてもよい。また、撮像部は、例えば、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが１列、配設され、この列に隣接した（２n−１）列（ｎは、例えば、１以上５以下の正の整数）に１つの赤色・撮像素子、２つの緑色・撮像素子及び１つの青色・撮像素子から構成された可視光有感・撮像素子ユニットが配列された構成とすることもできる。
【００６５】
実施例５〜実施例７におけるフィルター３０Ｅ，３０Ｆは、レンズ系２０に対して脱着自在に配設することもできる。具体的には、例えば、レンズ系２０において、フィルター３０と開口とが併設された部材を、レンズ系２０の光軸と平行な回動軸を中心として回動可能にこの回動軸に取り付け、係る部材を回動軸を中心として回動させることで、レンズ系２０を通過する光線が開口を通過し、あるいは、フィルター３０を通過する。あるいは又、レンズ系２０において、フィルター３０と開口部とが併設された部材を、例えばレンズ系２０の光軸と直交する方向に滑動自在にレンズ系２０に取り付け、係る部材を滑動させることで、レンズ系２０を通過する光線が開口部を通過し、あるいは、フィルター３０を通過する。
【００６６】
また、撮像装置によって白黒（グレー）の画像を得るために、１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている形態とすることもできる。実施例にあっては、光電変換素子をシリコン半導体基板に設けたが、使用する基板は、シリコン半導体基板に限定されず、例えば、Ｓｉ−Ｇｅ基板や、Ｇｅ基板、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｓｅ、Ｓ等から成るカルコパイライト系基板（例えば、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ基板）、ＧａＡｓ基板等を用いることもでき、これによって、光電変換素子の受光感度波長帯の拡大や変更を図ることができる。
【００６７】
本開示の撮像装置の使用領域、適用領域として、監視カメラ、医療機器、ヘルスケア、モーションキャプチャーを挙げることができる。具体的には、監視カメラへの本開示の撮像装置の適用にあっては、昼間は通常通りの撮像を行い、夜間は第１波長帯である可視光成分が少ないため、第２波長帯を含むＬＥＤ光源から成る照明装置を用いて撮像するといった、昼夜兼用監視カメラを例示することができる。この場合、第２波長帯として赤外光を想定している。医療機器、ヘルスケアへの本開示の撮像装置の適用にあっては、可視光で通常の撮像を行い、同時に、第２波長帯を含むＬＥＤ光源から成る照明装置を用いて撮像対象の第２波長帯での反射・吸収特性を求め、例えば、血液中の酸素飽和濃度等を計測することができ、患者の健康状態の診断に用いることができる。また、モーションキャプチャへの本開示の撮像装置の適用にあっては、可視光にて通常の撮像を行い、第２波長帯として近赤外光を用いて、通常撮像状態での距離情報や動き情報を取得し、第１波長領域である可視光で取得した画像に再合成することで、通常画像と距離・動き情報とを同時に取得することができる。
【００６８】
また、以上に説明した本開示のフィルターの使用と併せて、あるいは、独立して、
第１撮像素子の光入射側には第１開口領域が形成されており、
第２撮像素子の光入射側には第２開口領域が形成されており、
第１開口領域は第２開口領域よりも小さい形態とすることができる。このような形態とすることで、第２撮像素子が受光する光量よりも第１撮像素子の受光する光量を低下させることができる。開口領域は、光電変換素子の光入射側に形成される遮光層に、所望の大きさの、即ち、所望の開口面積を有する開口領域を形成することで得ることができる。開口領域の平面形状として、円形、あるいは、正多角形（例えば、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形）を挙げることができる。尚、正多角形には、疑似正多角形（各辺が曲線で構成された正多角形、頂点が丸みを帯びた正多角形）が包含される。
【００６９】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］《撮像装置》
レンズ系、及び、レンズ系を通過した光が入射する撮像部を備えており、
撮像部は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子、
を有し、
第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている撮像装置。
［２］第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い［１］に記載の撮像装置。
［３］第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い［１］に記載の撮像装置。
［４］第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における光学素子の平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり、
第２波長帯の波長における光学素子の平均光透過率は、８０％以上である［２］又は［３］に記載の撮像装置。
［５］光学素子はフィルターから成り、
フィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い［２］乃至［４のいずれか１項に記載の撮像装置。
［６］フィルターは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料から成る［５］に記載の撮像装置。
［７］光学素子は、赤色を透過する赤色透過層と青色を透過する青色透過層とが積層されて成る［６］に記載の撮像装置。
［８］フィルターは誘電体多層膜から成る［５］に記載の撮像装置。
［９］光学素子はレンズ系に取り付けられている［２］乃至［８］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１０］光学素子は撮像部に配置されている［８］に記載の撮像装置。
［１１］光学素子はフィルターから成り、
フィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯及び第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い［２］乃至［４］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１２］第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している［１１］に記載の撮像装置。
［１３］フィルターはアポダイゼーション・フィルターから成る［１１］に記載の撮像装置。
［１４］第１領域の面積は可変である［１１］乃至［１３］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１５］光学素子は、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置されている［１１］乃至［１４］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１６］光学素子は、レンズ系に対して脱着自在に配設される［１１］乃至［１５］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１７］第１撮像素子は、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子及び青色・撮像素子から成る撮像素子ユニットから構成されている［１］乃至［１６］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１８］１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている［１７］に記載の撮像装置。
［１９］１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている［１］乃至［１６］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［２０］第１撮像素子の光入射側には第１開口領域が形成されており、
第２撮像素子の光入射側には第２開口領域が形成されており、
第１開口領域は第２開口領域よりも小さい［１］乃至［１９］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［２１］第２波長帯の光を出射する照明装置を更に備えている［１］乃至［２０］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［２２］照明装置が出射する第２波長帯の光には、複数のピーク波長が含まれる［２１］に記載の撮像装置。
［２３］《フィルター：第１の態様》
円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されたフィルターであって、
第１領域は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
［２４］第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している［２３］に記載のフィルター。
［２５］アポダイゼーション・フィルターから成る［２３］又は［２４］に記載のフィルター。
［２６］第１領域の面積は可変である［２３］乃至［２５］のいずれか１項に記載のフィルター。
［２７］《フィルター：第２の態様》
第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルターであって、
第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
［２８］第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり、
第２波長帯における平均光透過率は、８０％以上である［２７］に記載のフィルター。
［２９］第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料から成る［２７］又は［２８］に記載のフィルター。
［３０］赤色を透過する赤色透過層と青色を透過する青色透過層とが積層されて成る［２９］に記載のフィルター。
［３１］誘電体多層膜から成る［２７］又は［２８］に記載のフィルター。
【符号の説明】
【００７０】
１Ａ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｈ・・・撮像装置、２・・・カメラ本体部、３・・・画像処理手段、４・・・画像記憶部、１０・・・撮像部（撮像素子アレイ部）、１１・・・第１撮像素子、１１ｒ・・・赤色・撮像素子、１１ｇ・・・緑色・撮像素子、１１ｂ・・・青色・撮像素子、１２・・・第２撮像素子、１３・・・ＩＲカットフィルター、１４・・・照明装置、２０・・・レンズ系、２１・・・撮影レンズ、２２・・・絞り部、２３・・・結像レンズ、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ，３０Ｆ・・・フィルター（光学素子）、３１・・・フィルター基材、３２・・・フィルター材料層、３２ｒ，３８ｒ・・・赤色透過層、３２ｂ，３８ｂ・・・青色透過層、３２Ｃ・・・誘電体多層膜、３３・・・第１領域、３４，３７・・・第２領域、３５・・・フィルター基材、３６・・・フィルター材料層、４０・・・シリコン半導体基板、４１・・・光電変換素子、４２・・・第１平坦化膜、４３・・・カラーフィルター、４４・・・オンチップレンズ、４５・・・第２平坦化膜、４６Ａ，４６Ｂ・・・配線層
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置及びフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサー等の単板式カラー固体撮像装置は、光電変換素子、及び、光電変換素子の上方に配設された赤色、緑色あるいは青色を透過するカラーフィルターから構成された撮像素子を有する。そして、カラー映像の情報を得るために、カラーフィルターを通過し、光電変換素子によって受光された可視光を、光電変換素子から信号として出力する。一方、近年、可視光以外の成分、即ち、赤外光を検知する単板式カラー固体撮像装置（例えば、特開２００８−０９１７５３参照）の開発も進められており、可視光のみを検知する場合では実現し得ない新たなアプリケーションの検討も行われている。具体的には、例えば、可視光と赤外光とを同時に検知し、検知した赤外光に関する情報に基づき、高感度化を図り、あるいは又、可視光を検出する光電変換素子に漏れ込む赤外光の影響を抑制し、あるいは又、赤外光を検出することで人の動きを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０９１７５３
【特許文献２】特開平４−１１０８０３号
【特許文献３】特開昭６１−０１５４９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、通常の撮像装置にあっては、図８に模式的に示すように、光電変換素子を構成する材料の特性に起因して、可視光を検出する光電変換素子の感度よりも、赤外光を検出する光電変換素子の感度の方が低い。尚、図８の横軸は光電変換素子に入射する光の波長、縦軸は光電変換素子の光感度である。従って、赤外光を十分に検出しようとした場合、可視光を検出する光電変換素子が飽和してしまい、画質の低下を招くといった問題がある。上記の特開２００８−０９１７５３においては、赤外光を検出する光電変換素子の構成、構造を、可視光を検出する光電変換素子の構成、構造と異ならせて、赤外光に対する光電変換素子の感度を向上させている。特開２００８−０９１７５３に提案された光電変換素子の構成、構造は、可視光を検出する光電変換素子の感度と赤外光を検出する光電変換素子の感度を揃えることに関して効果的であるが、赤外光を検出する光電変換素子の構成、構造と可視光を検出する光電変換素子の構成、構造とを同じとすることが、撮像装置の製造プロセスの観点から望ましい。
【０００５】
赤外光を透過させる一方、可視光を透過させないフィルターが、例えば、特開平４−１１０８０３号から周知であるが、このようなフィルターを撮像装置に取り付けたのでは、光電変換素子によって可視光を検出することができない。また、赤色光及び緑色光よりも青色光をより多く光電変換素子に導入するためのスペクトル・フィルター装置が、例えば、特開昭６１−０１５４９１号から周知であるが、このようなスペクトル・フィルター装置を、可視光及び赤外光を検出する光電変換素子を備えた撮像装置に取り付けても、これらの光電変換素子によって赤外光及び可視光を同じような感度で検出することはできない。尚、紫外光と可視光との関係に関しても、同じような問題、即ち、紫外光及び可視光を同じような感度で検出することができないといった問題がある。
【０００６】
従って、本開示の目的は、赤外光あるいは紫外光と可視光とを同じように検出することを可能とする撮像装置、及び、係る撮像装置での使用に適したフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の撮像装置は、
レンズ系、及び、レンズ系を通過した光が入射する撮像部を備えており、
撮像部は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子、
を有し、
第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている。
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様に係るフィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。
【０００９】
上記の目的を達成するための本開示の第２の態様に係るフィルターは、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルターであって、
第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の撮像装置には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている。また、本開示の第１の態様に係るフィルターにあっては、第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。更には、本開示の第２の態様に係るフィルターおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。従って、光学素子全体として、あるいは又、フィルター全体として、第２波長帯の光はより多くの光量で撮像部に到達し、第１波長帯の光はより少ない光量で撮像部に到達する。その結果、撮像部において、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同じような感度で検出することが可能となる。尚、撮像装置において、通常、不所望の波長を有する赤外光をカットするためのＩＲカットフィルターが配されているが、本開示の第２の態様に係るフィルターにあっては、その構成、構造、配置に依存するが、ＩＲカットフィルターを代替することが可能であり、この場合には、撮像装置の大幅な設計変更、製造工程の変更は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の撮像装置の概念図及び実施例１のフィルターの模式的な断面図であり、図１の（Ｃ）は、実施例２のフィルターの模式的な断面図である。
【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１の撮像装置の撮像部における撮像素子の配列を模式的に示す図、及び、第１撮像素子の模式的な一部断面図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例３の撮像装置の概念図及び実施例３のフィルターの模式的な断面図である。
【図４】図４の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、実施例５の撮像装置の概念図、実施例５のフィルターの模式的な断面図、及び、実施例５のフィルターの模式的な正面図であり、図４の（Ｄ）は、実施例６のフィルターの模式的な断面図である。
【図５】図５は、実施例８の撮像装置の概念図である。
【図６】図６の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例１のフィルターの光透過率、ＩＲカットフィルターの光透過率、及び、実施例１のフィルター及びＩＲカットフィルターの組合せにおける光透過率を模式的に示す図である。
【図７】図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、実施例４のフィルターの光透過率、ＵＶカットフィルターの光透過率、及び、実施例４のフィルター及びＵＶカットフィルターの組合せにおける光透過率を模式的に示す図である。
【図８】図８は、可視光を検出する光電変換素子の感度よりも、赤外光を検出する光電変換素子の感度の方が低いことを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の撮像装置、本開示の第１の態様及び第２の態様に係るフィルター、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の撮像装置及び本開示の第１の態様に係るフィルター）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１の別の変形）
５．実施例４（実施例１の更に別の変形）
６．実施例５（本開示の撮像装置及び本開示の第２の態様に係るフィルター）
７．実施例６（実施例５の変形）
８．実施例７（実施例５の別の変形）
９．実施例８（実施例１〜実施例７の変形）
１０．実施例９（実施例１〜実施例８の変形）、その他
【００１３】
［本開示の撮像装置、本開示の第１の態様及び第２の態様に係るフィルター、全般に関する説明］
本開示の撮像装置において光学素子をフィルターから構成する場合、また、本開示の第１の態様若しくは第２の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、フィルター基材、及び、フィルター基材上に形成されたフィルター材料層から成る形態とすることができるし、あるいは又、例えば、フィルター材料がフィルター基材に練り込まれ、あるいは又、分散されて成る形態とすることができる。「フィルターの材料」とは、前者の形態の場合、フィルター材料層を構成する材料（フィルター材料）を意味し、後者の形態の場合、フィルター基材に練り込まれ、あるいは又、分散された材料（フィルター材料）を意味する。あるいは又、フィルターは、フィルター基材、及び、フィルター基材上に形成されたフィルター構造層（例えば、誘電体多層膜）から成る形態とすることができる。
【００１４】
本開示の撮像装置において、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い形態とすることができるし、あるいは又、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い形態とすることができる。前者の場合、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は赤外光帯に相当する。一方、後者の場合、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は紫外光帯に相当する。
【００１５】
そして、本開示の撮像装置のこれらの好ましい形態において、光学素子はフィルターから成り；フィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い構成とすることができる。尚、フィルターを構成する材料を適宜選択することで、即ち、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料からフィルターを構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることができる。尚、係る構成の撮像装置を、便宜上、『本開示の撮像装置−Ａ−１』と呼ぶ場合がある。あるいは又、フィルターを誘電体多層膜から構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることもできる。尚、係る構成の撮像装置を、便宜上、『本開示の撮像装置−Ａ−２』と呼ぶ場合がある。本開示の撮像装置−Ａ−２にあっては、第２波長帯における不所望の波長の光をカットするフィルターとすることもできる。また、本開示の撮像装置−Ａ−１及び本開示の撮像装置−Ａ−２を総称して、便宜上、『本開示の撮像装置−Ａ』と呼ぶ場合がある。
【００１６】
本開示の第２の態様に係るフィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いが、本開示の第２の態様に係るフィルターにあっても、フィルターを構成する材料を適宜選択することで、即ち、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料からフィルターを構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることができる。尚、係る構成のフィルターを、便宜上、『本開示の第２−１の態様に係るフィルター』と呼ぶ場合がある。あるいは又、フィルターを誘電体多層膜から構成することで、第１波長帯の光の光透過率を第２波長帯の光の光透過率よりも低くすることもできる。尚、係る構成のフィルターを、便宜上、『本開示の第２−２の態様に係るフィルター』と呼ぶ場合がある。本開示の第２−２の態様に係るフィルターにあっては、第２波長帯における不所望の波長の光をカットするフィルターとすることもできる。
【００１７】
ここで、本開示の撮像装置−Ａあるいは本開示の第２の態様に係るフィルターにおいて、第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり；第２波長帯における平均光透過率は、８０％以上である構成とすることができる。尚、第２波長帯の波長として、６５０ｎｍ乃至１２００ｎｍ、あるいは、４００ｎｍ未満を例示することができる。そして、このような好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−１あるいは本開示の第２−１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、赤色を透過する赤色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成る構成とすることができる。尚、この場合、フィルターは、マゼンタのような分光特性となる。あるいは又、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する緑色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成る構成とすることができる。具体的には、赤色透過層は、撮像素子を構成する光電変換素子の上方に設けられた赤色を透過するカラーフィルターと同じ材料（赤色カラーフィルター材料）から構成することができるし、緑色透過層は、撮像素子を構成する光電変換素子の上方に設けられた緑色を透過するカラーフィルターと同じ材料（緑色カラーフィルター材料）から構成することができるし、青色透過層は、撮像素子を構成する光電変換素子の上方に設けられた青色を透過するカラーフィルターと同じ材料（青色カラーフィルター材料）から構成することができる。このような赤色透過層と青色透過層とが積層された構造、あるいは、赤色透過層と緑色透過層と青色透過層とが積層された構造を有するフィルターにあっては、材料（カラーフィルター材料）、並びに、赤色透過層、緑色透過層、青色透過層の層厚を適切に選択することで、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルターを作製することができる。そして、このような構成のフィルターにあっては、赤色透過層、緑色透過層、青色透過層を、薄膜が積層された多層膜干渉フィルターから構成するのではないので、フィルターへの光の入射角に対する依存性を抑制することができる。赤色透過層、緑色透過層、青色透過層の積層構造をその上に形成するためのフィルター基材を構成する材料として、光学ガラスや透明な樹脂を挙げることができる。あるいは又、フィルター基材がフィルター材料としても機能する材料からフィルターを構成することもできる。あるいは又、上記の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−１あるいは本開示の第２−１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれたエレクトロクロミック材料層から構成され、あるいは又、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれた液晶材料層から構成することができ、これらにあっては、電極に印加する電圧を制御することで、エレクトロクロミック材料層あるいは液晶材料層を通過する光の光透過率の制御を行うことができる。あるいは又、上記の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−２あるいは本開示の第２−２の態様に係るフィルターにおいて、フィルターを、前述したとおり、誘電体多層膜から構成することもできる。この場合、例えば、高屈折率材料として、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｓｉ3Ｎ4等を挙げることができるし、低屈折率材料として、ＳｉＯ2、ＭｇＦ2等を挙げることができる。
【００１８】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−１あるいは本開示の第２−１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターはレンズ系の前面部に取り付けられている構成とすることができる。フィルターのレンズ系の前面部への取付けは、レンズ鏡筒の前面部への螺合といった周知の方法に基づき行うことができる。但し、フィルターのレンズ系への取付けはこのような方法に限定するものではない。あるいは又、フィルターは、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置されている構成とすることもできる。そして、これらの場合、撮像部内に、不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターを配することが望ましい。一方、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ａ−２あるいは本開示の第２−２の態様に係るフィルターは、レンズ系のどの部分に配してもよく、例えば、レンズ系の前面部に取り付けてもよいし、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置してもよく、また、不所望の波長を有する赤外光をカットする誘電体多層膜からフィルターを構成し、しかも、このフィルターを撮像部内に配せば、従来の不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターが不要となる。
【００１９】
あるいは又、上記の好ましい形態において、
光学素子はフィルターから成り、
フィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯及び第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い構成とすることができる。尚、係る構成の撮像装置を、便宜上、『本開示の撮像装置−Ｂ』と呼ぶ。
【００２０】
そして、本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにあっては、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している構成とすることができる。このような構成にすることで、第１領域と第２領域との境界において、光の回折の発生を抑制することが可能となり、レンズ系の第１波長帯におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の低下を防止することができる。尚、第１波長帯の光の光透過率の暫時の低下は、例えば、ガウス関数を用いて表現することができる。
【００２１】
上記の好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターはアポダイゼーション・フィルターから成る構成とすることができる。尚、アポダイゼーション・フィルターの構成は周知の構成とすることができる。あるいは又、アポダイゼーション・フィルターの構成として、第２領域を、赤色を透過する赤色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成り、赤色透過層の厚さ及び青色透過層の厚さが、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、厚くなる構成を挙げることができる。あるいは又、第２領域を、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する青色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成り、赤色透過層の厚さ、緑色透過層の厚さ及び青色透過層の厚さが、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、厚くなる構成を挙げることができる。具体的には、赤色透過層、緑色透過層、青色透過層は、前述したカラーフィルター材料から構成すればよいし、フィルター基材を構成する材料も前述した材料から構成すればよい。
【００２２】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、第１領域の面積は可変である構成とすることができる。第１領域の面積を可変とするためには、例えば、フィルターを、所謂絞り羽根と同様の構造とすればよく、この場合、フィルターを構成する絞り羽根を、例えば、前述したフィルター基材を構成する材料から作製すればよい。尚、フィルターを構成する絞り羽根の一方の面にフィルター材料層を形成すればよい。あるいは又、フィルター基材がフィルター材料としても機能する材料からフィルターを構成することもできる。そして、このような第１領域の面積が可変である構成を有するフィルターとすることで、第１波長帯における被写界深度を深くすることができる。あるいは又、本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれたエレクトロクロミック材料層から構成され、あるいは又、２枚の透明電極あるいはグラフェン電極で挟まれた液晶材料層から構成することができ、これらにあっては、電極に印加する電圧を制御することで、エレクトロクロミック材料層あるいは液晶材料層を通過する光の光透過率の制御、及び、第１領域の面積の制御を行うことができる。あるいは又、本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターを、上述したと同様に、誘電体多層膜から構成することもできる。
【００２３】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、フィルターは、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置されている構成とすることができる。尚、この場合、撮像部内に、不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターを配することが望ましい。
【００２４】
更には、以上に説明した好ましい構成を含む本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の撮像装置−Ａにおいて、フィルターは、レンズ系に対して脱着自在に配設される構成とすることができる。ここで、レンズ系に対してフィルターを脱着自在に配設するためには、例えば、レンズ系において、フィルターと開口とが併設された部材を、レンズ系の光軸と平行な回動軸を中心として回動可能にこの回動軸に取り付け、係る部材を回動軸を中心として回動させることで、レンズ系を通過する光線が開口を通過し、あるいは、フィルターを通過する構成、構造を挙げることができる。あるいは又、レンズ系において、フィルターと開口とが併設された部材を、例えばレンズ系の光軸と直交する方向に滑動自在にレンズ系に取り付け、係る部材を滑動させることで、レンズ系を通過する光線が開口を通過し、あるいは、フィルターを通過する構成、構造を挙げることができる。そして、これらの場合、フィルターと開口とが併設された部材は、１つの部材から構成されていてもよいし、複数の部材片から構成されていてもよい。開口には赤外光吸収フィルターを配してもよい。あるいは又、フィルターをレンズ系から外した場合、必要に応じて、赤外光吸収フィルターを、例えば、レンズ鏡筒の前面部への螺合し、撮像部に入射する赤外光をカットしてもよい。
【００２５】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、撮像装置によってカラー画像を得るために、第１撮像素子は、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子及び青色・撮像素子から成る撮像素子ユニットから構成されている形態とすることができ、この場合、１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている形態、即ち、４つの撮像素子によって１画素が構成されている形態とすることができる。尚、第２撮像素子は、赤外光を検出するための赤外光・撮像素子から構成されており、あるいは又、紫外光を検出するための紫外光・撮像素子から構成されている。１つ撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子によって１画素が構成されている場合の撮像素子の配列形態として、ベイヤ配列を例示することができる。ここで、このような４つの撮像素子によって構成された１画素を、便宜上、『赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニット』と呼ぶ。また、１つの赤色・撮像素子、２つの緑色・撮像素子及び１つの青色・撮像素子から構成され、ベイヤ配列を有する画素を、便宜上、『可視光有感・撮像素子ユニット』と呼ぶ。撮像部は、２次元マトリクス状に配列された赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットから構成されていてもよい。あるいは又、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが１列、配設され、この列に隣接した１列又は複数列に可視光有感・撮像素子ユニットが配列された構成とすることもできるし、あるいは又、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが格子状（井桁状）に配設され、残りの領域には可視光有感・撮像素子ユニットが配された構成とすることもできるし、あるいは又、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが格子点上に配設され、残りの領域には可視光有感・撮像素子ユニットが配された構成とすることもできる。撮像素子の配列形態は、ベイヤ配列に限定するものではなく、その他、例えば、インターライン配列、ＧストライプＲＢ市松配列、ＧストライプＲＢ完全市松配列、市松補色配列、ストライプ配列、斜めストライプ配列、原色色差配列、フィールド色差順次配列、フレーム色差順次配列、ＭＯＳ型配列、改良ＭＯＳ型配列、フレームインターリーブ配列、フィールドインターリーブ配列等とすることもできる。
【００２６】
あるいは又、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、撮像装置によって白黒（グレー）の画像を得るために、１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている形態とすることもできる。
【００２７】
更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、撮像装置は、第２波長帯の光を出射する照明装置を更に備えている形態とすることができ、この場合、照明装置が出射する第２波長帯の光には、１つのあるいは複数のピーク波長が含まれる形態とすることができる。照明装置が出射する第２波長帯の光に複数の（例えば、Ｎ個の）ピーク波長が含まれる形態とする場合、照明装置を構成する光源として、Ｎ種類の光源、例えば、それぞれの発光ピーク波長が異なるＮ種類のＬＥＤを挙げることができる。照明装置をＮ回発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光によって撮像をＮ回行うことで、あるいは又、フィルターの光透過率特性に依るが、照明装置を１回、Ｎ種類のＬＥＤを同時に発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光によって撮像を１回行うことで、第２撮像素子においては、Ｎ種類の画像データを得ることができ、これらのＮ種類の画像データを解析することで、種々の情報を得ることができる。光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化を図ってもよい。即ち、Ｎ種類の光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化、Ｎ種類の光源からの光に対する光透過率の割合の最適化、分光スペクトルの最適化を図ってもよい。複数の光源は、全てが赤外光を出射する光源であってもよいし、全てが紫外光を出射する光源であってもよいし、赤外光及び紫外光を出射する光源が混在していてもよい。尚、照明装置の発光強度に依存するが、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い光学素子が好ましい場合もあるし、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも高い光学素子が好ましい場合もある。照明装置を使用する場合と使用しない場合で、光学素子を交換してもよいし、複数の光学素子を使い分けてもよい。
【００２８】
本開示の撮像装置におけるフィルターにあっては、第１波長帯の光を撮像部に到達させるが故に、フィルターにおける第１波長帯の光の光透過率は０％を超える値を有する。本開示の第２の態様に係るフィルターにおいても、第１波長帯の光を通過させるが故に、第１波長帯の光の光透過率は０％を超える値を有する。
【００２９】
本開示の撮像装置−Ａあるいは本開示の第２の態様に係るフィルターにおいて、第１波長帯の光に対する減光係数をＶ、第２撮像素子の感度最大値をＤ2、第２撮像素子の感度最大値Ｄ2に相当する光束が第１撮像素子に入射したときの第１撮像素子の飽和レベルをＸ1（単位：ｌｕｘ）としたとき、
Ｖ≦Ｘ1／Ｄ2
を満足するように、減光係数Ｖを設定すればよい。また、撮像装置の自動露出機構におけるＡＥ目標設定値が、第１撮像素子の飽和レベルＸ1に対して１／Ｙ1であるとしたとき、ＡＥ目標設定値を（Ｖ／Ｙ1）、あるいは、それ以下に設定すればよく、「Ｖ」の下限値は撮像装置のダイナミックレンジ設定に依存する。
【００３０】
本開示の撮像装置−Ｂあるいは本開示の第１の態様に係るフィルターにおいて、第１領域の外形形状を正多角形とする場合、正多角形として、例えば、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形を挙げることができる。尚、正多角形には、疑似正多角形（各辺が曲線で構成された正多角形、頂点が丸みを帯びた正多角形）が包含される。更には、第２領域における第１波長帯の光の光透過率は、第２領域における第２波長帯の光の光透過率よりも低いが、第２領域における第１波長帯の光の光透過率には０％も含まれる。また、第１領域を開口部から構成することができる。第２領域は、前述した赤色透過層及び青色透過層の積層構造、赤色透過層、緑色透過層及び青色透過層の積層構造や、誘電体多層膜、可視光をカットする周知の市販されているフィルター材料から構成すればよい。更には、第２波長帯を赤外光とする場合、第２領域にＵＶカットフィルターを配してもよいし、第２波長帯を紫外光とする場合、第２領域にＩＲカットフィルターを配してもよい。また、第２領域をその上に形成するためのフィルター基材を構成する材料として、前述した材料を挙げることができ、あるいは又、フィルター基材がフィルター材料としても機能する材料からフィルターを構成することもできる。
【００３１】
本開示の撮像装置は画像処理部を備え、この画像処理部は、第１撮像素子からの出力を調整する第１ゲイン調整部、及び、第２撮像素子からの出力を調整する第２ゲイン調整部を備えている形態とすることもでき、これによって、第１撮像素子によって得られる画像と、第２撮像素子によって得られる画像との間の輝度調整を容易に行うことができる。そして、この場合、第１ゲイン調整部による第１撮像素子からの出力に対する調整係数をＧｎ1、第２ゲイン調整部による第２撮像素子からの出力に対する調整係数をＧｎ2としたとき、
Ｇｎ1／Ｇｎ2≧１
を満足することが好ましい。（Ｇｎ1／Ｇｎ2）の値として、例えば、具体的には、２，４，８等を例示することができる。このような形態によって、第１撮像素子へ到達する第１波長帯の光の光量が低下して、第２撮像素子へ到達する第２波長帯の光の光量との差が大きく変化した場合にも、第１撮像素子によって得られる画像と、第２撮像素子によって得られる画像の間の明るさの差を小さくすることができる。第１撮像素子へ到達する第１波長帯の光の光量が低下して、第２撮像素子へ到達する第２波長帯の光の光量との差に応じて、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を、自動的にあるいは手動で変更可能とすることができる。第１ゲイン調整部における、例えば、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子、青色・撮像素子からの出力の調整は、同じであってもよいし、場合によっては、異なっていてもよい。
【００３２】
撮像部にあっては、第１波長帯の光及び第２波長帯の光以外の光が第１撮像素子及び第２撮像素子に到達しないように、光学的混色の発生を防止するため、また、不所望の環境光等を排除するために、第１波長帯の光及び第２波長帯の光以外の光をカットするフィルターを、レンズ系に配してもよいし、第１撮像素子及び第２撮像素子に、適宜、配してもよい。第２波長帯を赤外光とする場合、レンズ系にＵＶカットフィルターを配してもよいし、第２波長帯を紫外光とする場合、レンズ系にＩＲカットフィルターを配してもよい。あるいは又、上述したとおり、不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルターをレンズ系あるいは撮像部内に配してもよい。第１波長帯の光の光透過率及び第２波長帯の光の光透過率は、撮像素子を構成する光電変換素子が設けられた半導体基板あるいは半導体層における第１波長帯の光及び第２波長帯の光の感度比に基づき決定すればよい。例えば、第１撮像素子と第２撮像素子との感度比をα：１とした場合、光学素子における第１波長帯の光の光透過率と第２波長帯の光の光透過率の比を（１／α）：１とすればよいが、これに限定するものではない。また、レンズ系に備えられた光学素子は、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させるが、云い換えれば、第１撮像素子からの出力値と、第２撮像素子からの出力値とが同程度となる（より具体的には、限定するものではないが、［第１撮像素子からの出力値／第２撮像素子からの出力値］の割合が、例えば、０．５乃至２となる）ように、光学素子の光透過率を設定し、及び／又は、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を制御すればよい。また、撮像部に入射する光の光量不足で露光時間（露出時間）を長くする必要がある場合、露光時間を長くするのではなく、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を制御することが、撮像された被写体の画像にブレを発生させないといった観点から望ましい。露光時間（露出時間）は、例えば、０．１秒以下とすることが望ましい。第１波長帯における光学素子の分光スペクトルは平坦である必要はない。また、特性の異なる光学素子（例えば、光透過率の異なる光学素子）を複数準備し、例えば、撮像環境に依存して使い分け、ダイナミックレンジの拡大を図ってもよい。
【００３３】
以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の撮像装置−Ａあるいは撮像装置−Ｂを含む本開示の撮像装置において、第１波長帯に属する光の波長として、例えば、４００ｎｍ以上６５０ｎｍ未満を例示することができ、第２波長帯に属する光の波長として、それ以上（例えば、６５０ｎｍ以上）、あるいは、それ未満（例えば、４００ｎｍ未満）を例示することができる。第１撮像素子は、少なくとも、例えば、半導体基板あるいは半導体層に形成された光電変換素子、及び、光電変換素子の上方に形成されたカラーフィルターから構成されている。カラーフィルターは、上述したとおり、赤色・撮像素子にあっては赤色カラーフィルター材料から構成され、緑色・撮像素子にあっては緑色カラーフィルター材料から構成され、青色・撮像素子にあっては青色カラーフィルター材料から構成されている。但し、これらに限定するものではなく、場合によっては、フィルターを、シアン色、マゼンタ色、黄色等の特定波長を透過させるカラーフィルターから構成することもできる。また、第２撮像素子は、少なくとも、例えば、半導体基板あるいは半導体層に形成された光電変換素子から構成されている。第２撮像素子には、第１波長帯の光の第２撮像素子への入射をカットするフィルターを配してもよいし、あるいは又、第２波長帯の光以外の光が第２撮像素子へ入射することを防ぐフィルターを配してもよい。レンズ系は、単焦点レンズとしてもよいし、所謂ズームレンズとしてもよく、レンズやレンズ系の構成、構造は、レンズ系に要求される仕様に基づき決定すればよい。撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）イメージセンサー、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサー、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）型の信号増幅型イメージセンサーを挙げることができる。撮像装置として、表面照射型の固体撮像装置あるいは裏面照射型の固体撮像装置といった固体撮像装置を挙げることができる。本開示の撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダ、所謂カメラ付きの携帯電話を構成することができる。本開示の撮像装置は、例えば、監視カメラやゲーム機に搭載されたカメラに適用することができるし、また、使用領域、適用領域として、物体検出、監視カメラ、医療機器、ヘルスケア、モーションキャプチャーを挙げることができる。
【実施例１】
【００３４】
実施例１は、本開示の撮像装置、より具体的には、本開示の撮像装置−Ａ、及び、本開示の第２の態様に係るフィルターに関する。図１の（Ａ）に実施例１の撮像装置の概念図を示し、図１の（Ｂ）に、実施例１のフィルター（光学素子）の模式的な断面図を示す。更には、図２の（Ａ）に撮像部における撮像素子の配列を模式的に示し、図２の（Ｂ）に第１撮像素子の模式的な一部断面図を示す。
【００３５】
実施例１の撮像装置１Ａ、あるいは、後述する実施例２〜実施例９の撮像装置は、レンズ系２０、及び、レンズ系２０を通過した光が入射する撮像部（撮像素子アレイ部）１０を備えており、
撮像部（撮像素子アレイ部）１０は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子１１、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子１２、
を有する。レンズ系２０によって集光された光は、撮像部１０において電気信号に変換される。そして、撮像装置には（即ち、レンズ系２０あるいは撮像部１０には）、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させる光学素子が備えられている。
【００３６】
光学素子（具体的には、フィルター３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ，３０Ｆ）は、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させ、且つ、第２波長帯の光の光透過率よりも第１波長帯の光の光透過率が低い。また、実施例１にあっては、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は赤外光帯に相当する。尚、撮像部１０には、紫外光をカットするＵＶカットフィルター（図示せず）が配されている。
【００３７】
ここで、実施例１、実施例２あるいは実施例３のフィルター３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルター、具体的には、第２波長帯の光よりも短い波長を有する第１波長帯の光を通過させるフィルターである。そして、実施例１において、フィルター３０Ａは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料（フィルター材料）から構成されており、フィルター材料層は単層構成である。より具体的には、フィルター３０Ａは、光学ガラスや透明な樹脂から成るフィルター基材３１、及び、フィルター基材３１の上に形成されたフィルター材料から成るフィルター材料層３２から構成されている。実施例１及び実施例２におけるフィルター３０Ａ，３０Ｂはレンズ系２０の前面部に取り付けられている。具体的には、フィルター３０Ａ，３０Ｂは、レンズ鏡筒（図示せず）の前面部に螺合されている。尚、フィルター基材３１がフィルター材料としても機能する材料からフィルター３０Ａを構成することもできる。
【００３８】
あるいは又、実施例１のフィルターを、高屈折率材料層と低屈折率材料層とが交互に複数層、積層されて成る誘電体多層膜から構成することもできる。これによっても、第２波長帯の光（赤外光）の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光（可視光）を撮像部１０に到達させることができる。
【００３９】
また、撮像部１０内には、具体的には、撮像部１０の光入射側には、不所望の波長を有する赤外光をカットする、周知の構成、構造を有するＩＲカットフィルター１３が配されている。
【００４０】
実施例１のフィルター３０Ａにおいて、第１波長帯の波長（４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満）における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下、より具体的には約５０％であり、第２波長帯の波長６５０ｎｍ乃至１２００ｎｍにおける平均光透過率は、８０％以上、より具体的には、ほぼ１００％である。図６の（Ａ）に、実施例１のフィルター３０Ａの光透過率を模式的に示し、図６の（Ｂ）に、ＩＲカットフィルター１３の光透過率の光透過率を模式的に示し、図６の（Ｃ）に、実施例１のフィルター３０Ａ及びＩＲカットフィルター１３の組合せにおける光透過率を模式的に示す。尚、図６の（Ｃ）に示す例にあっては、撮像装置の用途にも依るが、例えば、６５０ｎｍ乃至８５０ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光がカットされる。あるいは又、撮像装置の用途にも依るが、例えば、６５０ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光がカットされ、また、６５０ｎｍ乃至９００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光がカットされる。更には、例えば、６５０ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光をカットする場合、例えば、９００ｎｍ乃至１２００ｎｍの範囲にある不所望の波長を有する近赤外光もカットすることが好ましい。但し、カットされる赤外光の波長範囲は、これらの波長範囲に限定するものではない。
【００４１】
レンズ系２０にあっては、レンズ鏡筒内に、撮影レンズ２１、絞り部２２及び結像レンズ２３が納められており、ズームレンズとして機能する。撮影レンズ２１は、被写体からの入射光を集光するためのレンズである。撮影レンズ２１は、焦点を合わせるためのフォーカスレンズや、被写体を拡大するためのズームレンズ等を含み、一般に、色収差等を補正するために複数枚のレンズの組合せによって実現されている。絞り部２２は、集光された光の量を調整するために絞り込む機能を有するものであり、一般に、複数枚の板状の絞り羽根を組み合わせて構成されている。少なくとも絞り部２２の位置において、被写体の１点からの光は平行光となる。結像レンズ２３は、光を撮像部１０上に結像する。撮像部１０は、カメラ本体部２の内部に配置されている。撮像装置から、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、カムコーダが構成される。カメラ本体部２は、撮像部１０の他に、例えば、画像処理手段３及び画像記憶部４を備えている。そして、撮像部１０によって変換された電気信号に基づき画像データが形成される。画像処理手段３は、撮像部１０から出力された電気信号を、画像データに変換して画像記憶部４に記録する。尚、撮像素子から得られた電気信号に対しては、例えば、周知のデモザイク処理を行えばよい。
【００４２】
撮像素子１１，１２として、ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサーを挙げることができ、図示した例は、表面照射型である。第１撮像素子１１は、赤色・撮像素子１１ｒ、緑色・撮像素子１１ｇ及び青色・撮像素子１１ｂから成る撮像素子ユニットから構成されており、第２撮像素子１２は、赤外光を検出するための赤外光・撮像素子から構成されている。そして、１つの撮像素子ユニット及び１つの赤外光・撮像素子から１画素が構成されている。撮像素子の配列形態は、ベイヤ配列であり、撮像部１０にあっては、このような４つの撮像素子によって構成された１画素（赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニット）が２次元マトリクス状に配列されている。
【００４３】
模式的な一部断面図を図２の（Ｂ）に示すように、第１撮像素子１１は、例えば、シリコン半導体基板４０に設けられた光電変換素子４１、並びに、その上に、第１平坦化膜４２、カラーフィルター４３、オンチップレンズ４４、及び、第２平坦化膜４５が積層されて成る。第２撮像素子１２は、カラーフィルター４３が設けられていない点を除き、第１撮像素子１１と同じ構成、構造を有する。但し、これに限定するものではなく、第２撮像素子１２に、第１波長帯の光をカットするフィルターを配してもよい。尚、参照番号４６Ａは遮光層を表し、参照番号４６Ｂは配線層を表す。
【００４４】
このように、実施例１の撮像装置１Ａにおいて、レンズ系２０には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させ、しかも、第２波長帯の光の光透過率よりも第１波長帯の光の光透過率が低い光学素子（フィルター３０Ａ）が備えられている。また、実施例１のフィルター３０Ａは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い。具体的には、実施例１において、フィルター３０Ａは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料から構成されている。従って、フィルター３０Ａ全体として、第２波長帯の光はより多くの光量で撮像部１０に到達し、第１波長帯の光はより少ない光量で撮像部１０に到達する。その結果、撮像部１０では、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同じような感度にて検出することが可能となる。
【実施例２】
【００４５】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例１にあってはフィルター材料層３２を単層から構成した。一方、実施例２にあっては、模式的な断面図を図１の（Ｃ）に示すように、フィルター３０Ｂは、赤色を透過する赤色透過層３２ｒと青色を透過する青色透過層３２ｂとが積層されて成る。具体的には、赤色透過層３２ｒは、撮像素子における光電変換素子の上方に設けられた赤色を透過するカラーフィルターと同じ赤色カラーフィルター材料から構成されている。また、青色透過層３２ｂは、撮像素子における光電変換素子の上方に設けられた青色を透過するカラーフィルターと同じ青色カラーフィルター材料から構成されている。赤色透過層３２ｒ及び青色透過層３２ｂの厚さは、赤色透過層の厚さと光透過率との関係、青色透過層の厚さと光透過率との関係、及び、目標光透過率に基づき決定することができる。
【００４６】
以上の点を除き、実施例２のフィルター、撮像装置の構成、構造は、実施例１にて説明したフィルター、撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。また、実施例２のフィルターを、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する緑色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成る構成とすることもできる。尚、緑色透過層は、撮像素子における光電変換素子の上方に設けられた緑色を透過するカラーフィルターと同じ緑色カラーフィルター材料から構成すればよい。赤色透過層、緑色透過層及び青色透過層の厚さは、赤色透過層の厚さと光透過率との関係、緑色透過層の厚さと光透過率との関係、青色透過層の厚さと光透過率との関係、及び、目標光透過率に基づき決定することができる。
【実施例３】
【００４７】
実施例３も実施例１の変形であるが、本開示の撮像装置−Ａ−２、及び、本開示の第２−２の態様に係るフィルターに関する。実施例３の撮像装置１Ｃの概念図及び実施例３のフィルターの模式的な断面図を、それぞれ、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。実施例３にあっては、フィルター３０Ｃを誘電体多層膜３２Ｃから構成する。即ち、フィルター３０Ｃを、高屈折率材料層と低屈折率材料層とが交互に複数層、積層されて成る誘電体多層膜３２Ｃから構成する。これによって、第２波長帯の光（赤外光）の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光（可視光）を撮像部１０に到達させる。しかも、実施例３において、フィルター３０Ｃは、図６の（Ｃ）に示した光透過率特性を有する。即ち、実施例３のフィルター３０Ｃは、不所望の波長を有する赤外光をカットする誘電体多層膜から構成されており、ＮＤフィルターとしての機能と、ＩＲカットフィルターとしての機能を併せ持つ。更には、フィルター３０Ｃは、撮像部１０の内部、具体的には、撮像部１０の光入射側に配置されている。これによって、従来の不所望の波長を有する赤外光をカットするＩＲカットフィルター１３が不要となる。尚、フィルターを誘電体多層膜から構成すると、フィルターへの光の入射角に対する依存性が生じる場合があるので、このように撮像部１０の内部に配置することが好ましい。以上の点を除き、実施例３のフィルター、撮像装置１Ｃの構成、構造は、実施例１にて説明したフィルター、撮像装置１Ａの構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、場合によっては、フィルター３０Ｃをレンズ系２０に配置してもよい。
【実施例４】
【００４８】
実施例４も、実施例１〜実施例３の変形である。但し、実施例４にあっては、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は紫外光帯に相当する。そして、撮像部１０内には、赤外光をカットするＩＲカットフィルター（図示せず）が配されている。実施例４の光学素子（フィルター）は、具体的には、第１波長帯の光よりも短い波長を有する第２波長帯の光を通過させるフィルターであり、高屈折率材料層と低屈折率材料層とが交互に複数層、積層されて成る誘電体多層膜から構成されている。実施例４にあっては、第１波長帯の波長（４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満）における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下、より具体的には、例えば、約５０％であり（あるいは又、約２５％であり、あるいは又、約１２．５％であり）、第２波長帯の波長（４００ｎｍ未満）における平均光透過率は、８０％以上、より具体的には、約１００％である。実施例４の撮像装置の構成、構造は、撮像部１０に、ＩＲカットフィルターが配されている代わりに、紫外光をカットするＵＶカットフィルターが配されている点を除き、実施例１あるいは実施例２の撮像装置と同じ構成、構造とすることができ、あるいは又、実施例３の撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。実施例４のフィルターの光透過率、ＵＶカットフィルターの光透過率、及び、実施例４のフィルター及びＵＶカットフィルターの組合せにおける光透過率を、図７の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に模式的に示す。
【実施例５】
【００４９】
実施例５は、本開示の撮像装置、より具体的には、本開示の撮像装置−Ｂ、及び、本開示の第１の態様に係るフィルターに関する。図４の（Ａ）に実施例５の撮像装置１Ｅの概念図を示し、図４の（Ｂ）に実施例５のフィルター３０Ｅの模式的な断面図を示し、図４の（Ｃ）に実施例５のフィルター３０Ｅの模式的な正面図を示す。
【００５０】
実施例５にあっては、実施例１と同様に、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は赤外光帯に相当する。尚、撮像部１０には、実施例１と同様に、紫外光をカットするＵＶカットフィルター（図示せず）が配されている。実施例５の光学素子（フィルター３０Ｅ）、あるいは又、実施例５の光学素子（フィルター３０Ｆ）は、円形若しくは正多角形（具体的には、正八角形）の外形形状を有する第１領域３３、及び、第１領域３３を取り囲む環状の第２領域３４から構成されており、
第１領域３３は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ（具体的には、第１波長帯の光よりも長い波長を有する第２波長帯の光を通過させ）、
第２領域３４において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。
【００５１】
ここで、フィルター３０Ｅ，３０Ｆにおいて、第１領域３３の面積は可変である。フィルター３０Ｅ，３０Ｆは、例えば、絞り羽根と同様の構造を有する。このようなフィルター３０Ｅ，３０Ｆを構成するフィルター基材３５は、光学ガラスや透明な樹脂から成る。そして、フィルター基材３５上に、赤外光をカットする周知の市販のフィルター材料から成るフィルター材料層３６が形成されている。フィルター基材３５及びフィルター材料層３６によって第２領域３４が構成され、絞り羽根と同様の構造を有するフィルター３０Ｅ，３０Ｆにおける開口部によって第１領域３３が構成されている。尚、図４の（Ｂ）のフィルター３０Ｅの模式的な断面図においては、絞り羽根構造の重なりの図示を省略している。実施例５にあっては、フィルター材料層３６の層厚は一定である。第１領域３３の面積を可変とするための機構は、絞り部の絞り状態を制御する機構と同様とすればよい。フィルター３０Ｅ，３０Ｆは、レンズ系２０に備えられた絞り部２２に隣接して配置されている。あるいは又、フィルター３０Ｅ，３０Ｆは、レンズ系２０に入射した光が、一旦、平行光とされ、最終的に撮像素子１１，１２上に集光（結像）されるとき、平行光の状態にあるレンズ系２０の部分に配置されている。尚、フィルター基材３５がフィルター材料としても機能する材料からフィルター３０Ｅを構成することもできる。尚、フィルター３０Ｅ，３０Ｆを、実施例１において説明した誘電体多層膜から構成することもできる。
【００５２】
このように、実施例５の撮像装置１Ｅにあっても、レンズ系２０には、第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部１０に到達させ、しかも、第２波長帯の光の光透過率よりも第１波長帯の光の光透過率が低いフィルター３０Ｅが備えられている。また、実施例５のフィルター３０Ｅにあっては、第２領域３４において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い。従って、フィルター３０Ｅ全体として、第２波長帯の光はより多くの光量で撮像部１０に到達し、第１波長帯の光はより少ない光量で撮像部１０に到達する。その結果、第１波長帯の光と第２波長帯の光とを同じような感度にて検出することが可能となる。
【００５３】
尚、絞り部２２の開口部の大きさよりも第１領域３３の大きさを小さくすることで、撮像部１０に入射する可視光は、実体的には、第１領域３３によって絞られる。また、絞り部２２の開口部を通過する赤外光は、第１領域３３及び第２領域３４を通過して撮像部１０に到達する。絞り部２２とフィルター３０Ｅの位置関係は、図示したように、フィルター３０Ｅが撮像部側に位置してもよいし、これとは逆に、絞り部２２が撮像部側に位置してもよい。
【実施例６】
【００５４】
実施例６は、実施例５の変形である。模式的な断面図を図４の（Ｄ）に示すように、実施例６のフィルター３０Ｆにあっては、第１領域３３と第２領域３７との境界における第２領域３７の部分から、第２領域３７の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している。あるいは又、フィルター３０Ｆはアポダイゼーション・フィルターから成る。
【００５５】
具体的には、実施例６のフィルター３０Ｆの第２領域３７は、赤色を透過する赤色透過層３８ｒと、青色を透過する青色透過層３８ｂとが積層されて成り、赤色透過層３８ｒの厚さ及び青色透過層３８ｂの厚さが、第１領域３３と第２領域３７との境界における第２領域３７の部分から、第２領域３７の外周に向けて、厚くなる。赤色透過層３８ｒ及び青色透過層３８ｂは、実施例２において説明したカラーフィルター材料から構成されている。
【００５６】
より具体的には、赤色透過層３８ｒ及び青色透過層３８ｂにあっては、第１領域３３と第２領域３７との境界における第２領域３７の部分における厚さを０μｍ、第２領域３７の外周の部分における厚さを、赤色透過層の厚さと光透過率との関係、青色透過層の厚さと光透過率との関係、及び、目標光透過率に基づき決定した。厚さはガウス関数に従い増加する。
【００５７】
以上の点を除き、実施例６のフィルター、撮像装置の構成、構造は、実施例５にて説明したフィルター、撮像装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、赤色透過層３８ｒ及び青色透過層３８ｂは、例えば、膜厚傾斜（ウェッジ）成膜法、あるいは、特開２００３−１５５５５６号公報に開示されたウエッジ形状膜の製造法に基づき形成することができる。また、フィルターの第２領域を、赤色を透過する赤色透過層と、緑色を透過する緑色透過層と、青色を透過する青色透過層とが積層されて成り、赤色透過層の厚さ、緑色透過層の厚さ及び青色透過層３８ｂの厚さが、第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、厚くなる構成とすることもできる。また、フィルター３０Ｅ，３０Ｆを、実施例１において説明した誘電体多層膜から構成することもできる。
【実施例７】
【００５８】
実施例７も、実施例５あるいは実施例６の変形である。但し、実施例７にあっては、実施例４と同様に、第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い。具体的には、第１波長帯は可視光帯に相当し、第２波長帯は紫外光帯に相当する。そして、撮像部１０には、紫外光をカットするＵＶカットフィルター（図示せず）が配されている。実施例７の光学素子（フィルター）は、具体的には、第１波長帯の光よりも短い波長を有する第２波長帯の光を通過させるフィルターである。実施例７にあっては、第１波長帯の波長（４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満）における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下、より具体的には、例えば、約５０％であり（あるいは又、約２５％であり、あるいは又、約１２．５％であり）、第２波長帯の波長（４００ｎｍ未満）における平均光透過率は、８０％以上、より具体的には、約１００％である。実施例７の撮像装置の構成、構造は、撮像部１０に、ＩＲカットフィルターが配されている代わりに、紫外光をカットするＵＶカットフィルターが配されている点を除き、実施例５あるいは実施例６の撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【実施例８】
【００５９】
実施例８は、実施例１〜実施例７の変形である。実施例８の撮像装置の概念図を図５に示すように、実施例８にあっては、撮像装置１Ｈは、第２波長帯の光を出射する照明装置１４を更に備えている。照明装置１４は、一種のストロボ発光装置である。ここで、実施例８にあっては照明装置１４が出射する第２波長帯の光には、複数（具体的には、実施例８にあっては２つ）のピーク波長が含まれる。ここで、ピーク波長として、８５０ｎｍ及び９４０ｎｍを例示することができる。照明装置１４を構成する光源は、Ｎ種類の光源（具体的には、ピーク波長８５０ｎｍの赤外光を出射するＬＥＤ、及び、ピーク波長９４０ｎｍの赤外光を出射するＬＥＤの２種類のＬＥＤ）から成る。
【００６０】
実施例８にあっては、照明装置１４をＮ回（実施例８にあっては、具体的には２回）発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光によって撮像をＮ回（具体的には、２回）行うことで、第２撮像素子１２においては、Ｎ種類（具体的には、２種類）の画像データを得ることができる。あるいは又、フィルターの光透過率特性に依るが、照明装置１４の全体を１回発光させ、異なるピーク波長の第２波長帯の光による撮像を１回行うことで、第２撮像素子１２においては、Ｎ種類の画像データを得ることができる。そして、これらのＮ種類の画像データを解析することで、種々の情報を得ることができる。尚、光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化を図ってもよい。即ち、Ｎ種類の光源に合わせて、光学素子の第２波長帯の光の光透過率の最適化、Ｎ種類の光源からの光に対する光透過率の割合の最適化、分光スペクトルの最適化を図ってもよい。
【００６１】
以上の点を除き、実施例８の撮像装置は、実施例１〜実施例２、実施例５〜実施例６において説明した撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、照明装置１４が出射する第２波長帯の光を紫外光とすれば、実施例４、実施例７において説明した撮像装置と同じ構成、構造とすることができる。
【実施例９】
【００６２】
実施例９は、実施例１〜実施例８の変形である。実施例９の撮像装置にあっては、画像処理手段３に画像処理部が備えられている。この画像処理部は、第１撮像素子１１からの出力を調整する第１ゲイン調整部、及び、第２撮像素子１２からの出力を調整する第２ゲイン調整部を備えている。そして、第１ゲイン調整部による第１撮像素子１１からの出力に対する調整係数をＧｎ1、第２ゲイン調整部による第２撮像素子１２からの出力に対する調整係数をＧｎ2としたとき、
Ｇｎ1／Ｇｎ2≧１
を満足する。（Ｇｎ1／Ｇｎ2）の値として、例えば、具体的には、２，４，８等を例示することができる。これによって、撮影環境が変化し、第１撮像素子１１へ到達する第１波長帯の光（可視光）の光量が低下して、第２撮像素子１２へ到達する第２波長帯の光（赤外光あるいは紫外光）の光量との差が大きく変化した場合にも、第１撮像素子１１によって得られる画像と、第２撮像素子１２によって得られる画像の間の明るさの差を小さくすることができる。
【００６３】
以上の点を除き、実施例９の撮像装置は、実施例１〜実施例８において説明した撮像装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、第１撮像素子１１へ到達する第１波長帯の光の光量が低下して、第２撮像素子１２へ到達する第２波長帯の光の光量との差に応じて、調整係数Ｇｎ1，Ｇｎ2を、自動的にあるいは手動で変更すればよい。
【００６４】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した撮像装置、撮像素子、光学素子、フィルターの構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。撮像素子を、図示したような表面照射型としてもよいし、図示しないが、裏面照射型としてもよい。また、撮像部は、例えば、赤外光／紫外光有感・撮像素子ユニットが１列、配設され、この列に隣接した（２n−１）列（ｎは、例えば、１以上５以下の正の整数）に１つの赤色・撮像素子、２つの緑色・撮像素子及び１つの青色・撮像素子から構成された可視光有感・撮像素子ユニットが配列された構成とすることもできる。
【００６５】
実施例５〜実施例７におけるフィルター３０Ｅ，３０Ｆは、レンズ系２０に対して脱着自在に配設することもできる。具体的には、例えば、レンズ系２０において、フィルター３０と開口とが併設された部材を、レンズ系２０の光軸と平行な回動軸を中心として回動可能にこの回動軸に取り付け、係る部材を回動軸を中心として回動させることで、レンズ系２０を通過する光線が開口を通過し、あるいは、フィルター３０を通過する。あるいは又、レンズ系２０において、フィルター３０と開口部とが併設された部材を、例えばレンズ系２０の光軸と直交する方向に滑動自在にレンズ系２０に取り付け、係る部材を滑動させることで、レンズ系２０を通過する光線が開口部を通過し、あるいは、フィルター３０を通過する。
【００６６】
また、撮像装置によって白黒（グレー）の画像を得るために、１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている形態とすることもできる。実施例にあっては、光電変換素子をシリコン半導体基板に設けたが、使用する基板は、シリコン半導体基板に限定されず、例えば、Ｓｉ−Ｇｅ基板や、Ｇｅ基板、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｌ、Ｓｅ、Ｓ等から成るカルコパイライト系基板（例えば、Ｃｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ基板）、ＧａＡｓ基板等を用いることもでき、これによって、光電変換素子の受光感度波長帯の拡大や変更を図ることができる。
【００６７】
本開示の撮像装置の使用領域、適用領域として、監視カメラ、医療機器、ヘルスケア、モーションキャプチャーを挙げることができる。具体的には、監視カメラへの本開示の撮像装置の適用にあっては、昼間は通常通りの撮像を行い、夜間は第１波長帯である可視光成分が少ないため、第２波長帯を含むＬＥＤ光源から成る照明装置を用いて撮像するといった、昼夜兼用監視カメラを例示することができる。この場合、第２波長帯として赤外光を想定している。医療機器、ヘルスケアへの本開示の撮像装置の適用にあっては、可視光で通常の撮像を行い、同時に、第２波長帯を含むＬＥＤ光源から成る照明装置を用いて撮像対象の第２波長帯での反射・吸収特性を求め、例えば、血液中の酸素飽和濃度等を計測することができ、患者の健康状態の診断に用いることができる。また、モーションキャプチャへの本開示の撮像装置の適用にあっては、可視光にて通常の撮像を行い、第２波長帯として近赤外光を用いて、通常撮像状態での距離情報や動き情報を取得し、第１波長領域である可視光で取得した画像に再合成することで、通常画像と距離・動き情報とを同時に取得することができる。
【００６８】
また、以上に説明した本開示のフィルターの使用と併せて、あるいは、独立して、
第１撮像素子の光入射側には第１開口領域が形成されており、
第２撮像素子の光入射側には第２開口領域が形成されており、
第１開口領域は第２開口領域よりも小さい形態とすることができる。このような形態とすることで、第２撮像素子が受光する光量よりも第１撮像素子の受光する光量を低下させることができる。開口領域は、光電変換素子の光入射側に形成される遮光層に、所望の大きさの、即ち、所望の開口面積を有する開口領域を形成することで得ることができる。開口領域の平面形状として、円形、あるいは、正多角形（例えば、正五角形、正六角形、正七角形、正八角形）を挙げることができる。尚、正多角形には、疑似正多角形（各辺が曲線で構成された正多角形、頂点が丸みを帯びた正多角形）が包含される。
【００６９】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］《撮像装置》
レンズ系、及び、レンズ系を通過した光が入射する撮像部を備えており、
撮像部は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子、
を有し、
第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている撮像装置。
［２］第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い［１］に記載の撮像装置。
［３］第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い［１］に記載の撮像装置。
［４］第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における光学素子の平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり、
第２波長帯の波長における光学素子の平均光透過率は、８０％以上である［２］又は［３］に記載の撮像装置。
［５］光学素子はフィルターから成り、
フィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い［２］乃至［４のいずれか１項に記載の撮像装置。
［６］フィルターは、第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料から成る［５］に記載の撮像装置。
［７］光学素子は、赤色を透過する赤色透過層と青色を透過する青色透過層とが積層されて成る［６］に記載の撮像装置。
［８］フィルターは誘電体多層膜から成る［５］に記載の撮像装置。
［９］光学素子はレンズ系に取り付けられている［２］乃至［８］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１０］光学素子は撮像部に配置されている［８］に記載の撮像装置。
［１１］光学素子はフィルターから成り、
フィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯及び第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い［２］乃至［４］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１２］第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している［１１］に記載の撮像装置。
［１３］フィルターはアポダイゼーション・フィルターから成る［１１］に記載の撮像装置。
［１４］第１領域の面積は可変である［１１］乃至［１３］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１５］光学素子は、レンズ系に備えられた絞り部に隣接して配置されている［１１］乃至［１４］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１６］光学素子は、レンズ系に対して脱着自在に配設される［１１］乃至［１５］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１７］第１撮像素子は、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子及び青色・撮像素子から成る撮像素子ユニットから構成されている［１］乃至［１６］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［１８］１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている［１７］に記載の撮像装置。
［１９］１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている［１］乃至［１６］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［２０］第１撮像素子の光入射側には第１開口領域が形成されており、
第２撮像素子の光入射側には第２開口領域が形成されており、
第１開口領域は第２開口領域よりも小さい［１］乃至［１９］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［２１］第２波長帯の光を出射する照明装置を更に備えている［１］乃至［２０］のいずれか１項に記載の撮像装置。
［２２］照明装置が出射する第２波長帯の光には、複数のピーク波長が含まれる［２１］に記載の撮像装置。
［２３］《フィルター：第１の態様》
円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されたフィルターであって、
第１領域は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
［２４］第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している［２３］に記載のフィルター。
［２５］アポダイゼーション・フィルターから成る［２３］又は［２４］に記載のフィルター。
［２６］第１領域の面積は可変である［２３］乃至［２５］のいずれか１項に記載のフィルター。
［２７］《フィルター：第２の態様》
第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルターであって、
第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
［２８］第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり、
第２波長帯における平均光透過率は、８０％以上である［２７］に記載のフィルター。
［２９］第１波長帯の光の光透過率が第２波長帯の光の光透過率よりも低い材料から成る［２７］又は［２８］に記載のフィルター。
［３０］赤色を透過する赤色透過層と青色を透過する青色透過層とが積層されて成る［２９］に記載のフィルター。
［３１］誘電体多層膜から成る［２７］又は［２８］に記載のフィルター。
【符号の説明】
【００７０】
１Ａ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｈ・・・撮像装置、２・・・カメラ本体部、３・・・画像処理手段、４・・・画像記憶部、１０・・・撮像部（撮像素子アレイ部）、１１・・・第１撮像素子、１１ｒ・・・赤色・撮像素子、１１ｇ・・・緑色・撮像素子、１１ｂ・・・青色・撮像素子、１２・・・第２撮像素子、１３・・・ＩＲカットフィルター、１４・・・照明装置、２０・・・レンズ系、２１・・・撮影レンズ、２２・・・絞り部、２３・・・結像レンズ、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｅ，３０Ｆ・・・フィルター（光学素子）、３１・・・フィルター基材、３２・・・フィルター材料層、３２ｒ，３８ｒ・・・赤色透過層、３２ｂ，３８ｂ・・・青色透過層、３２Ｃ・・・誘電体多層膜、３３・・・第１領域、３４，３７・・・第２領域、３５・・・フィルター基材、３６・・・フィルター材料層、４０・・・シリコン半導体基板、４１・・・光電変換素子、４２・・・第１平坦化膜、４３・・・カラーフィルター、４４・・・オンチップレンズ、４５・・・第２平坦化膜、４６Ａ，４６Ｂ・・・配線層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ系、及び、レンズ系を通過した光が入射する撮像部を備えており、
撮像部は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子、
を有し、
第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている撮像装置。
【請求項２】
第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
光学素子はフィルターから成り、
フィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
光学素子はフィルターから成り、
フィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯及び第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
フィルターはアポダイゼーション・フィルターから成る請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
第１領域の面積は可変である請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
第１撮像素子は、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子及び青色・撮像素子から成る撮像素子ユニットから構成されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
第２波長帯の光を出射する照明装置を更に備えている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
照明装置が出射する第２波長帯の光には、複数のピーク波長が含まれる請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されたフィルターであって、
第１領域は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
【請求項１５】
第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している請求項１４に記載のフィルター。
【請求項１６】
アポダイゼーション・フィルターから成る請求項１４に記載のフィルター。
【請求項１７】
第１領域の面積は可変である請求項１４に記載のフィルター。
【請求項１８】
第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルターであって、
第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
【請求項１９】
第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり、
第２波長帯における平均光透過率は、８０％以上である請求項１８に記載のフィルター。
【請求項２０】
赤色を透過する赤色透過層と青色を透過する青色透過層とが積層されて成る請求項１８に記載のフィルター。
【請求項１】
レンズ系、及び、レンズ系を通過した光が入射する撮像部を備えており、
撮像部は、
第１波長帯の光を受光する複数の第１撮像素子、及び、
第１波長帯と異なる第２波長帯の光を受光する複数の第２撮像素子、
を有し、
第２波長帯の光の光量よりも少ない光量の第１波長帯の光を撮像部に到達させる光学素子が備えられている撮像装置。
【請求項２】
第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも短い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
第１波長帯のピーク波長は、第２波長帯のピーク波長よりも長い請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
光学素子はフィルターから成り、
フィルターにおいて、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
光学素子はフィルターから成り、
フィルターは、円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されており、
第１領域は、第１波長帯及び第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低い請求項２又は請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
フィルターはアポダイゼーション・フィルターから成る請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
第１領域の面積は可変である請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
第１撮像素子は、赤色・撮像素子、緑色・撮像素子及び青色・撮像素子から成る撮像素子ユニットから構成されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
１つの撮像素子ユニット及び１つの第２撮像素子から１画素が構成されている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
第２波長帯の光を出射する照明装置を更に備えている請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
照明装置が出射する第２波長帯の光には、複数のピーク波長が含まれる請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
円形若しくは正多角形の外形形状を有する第１領域、及び、第１領域を取り囲む環状の第２領域から構成されたフィルターであって、
第１領域は、第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させ、
第２領域において、第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
【請求項１５】
第１領域と第２領域との境界における第２領域の部分から、第２領域の外周に向けて、第１波長帯の光の光透過率が、暫時、低下している請求項１４に記載のフィルター。
【請求項１６】
アポダイゼーション・フィルターから成る請求項１４に記載のフィルター。
【請求項１７】
第１領域の面積は可変である請求項１４に記載のフィルター。
【請求項１８】
第１波長帯の光、及び、第１波長帯と異なる第２波長帯の光を通過させるフィルターであって、
第１波長帯の光の光透過率は第２波長帯の光の光透過率よりも低いフィルター。
【請求項１９】
第１波長帯の波長４００ｎｍ以上、６５０ｎｍ未満における平均光透過率は、０％を超え、８０％以下であり、
第２波長帯における平均光透過率は、８０％以上である請求項１８に記載のフィルター。
【請求項２０】
赤色を透過する赤色透過層と青色を透過する青色透過層とが積層されて成る請求項１８に記載のフィルター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８５２１５（Ｐ２０１３−８５２１５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３９６８７（Ｐ２０１２−３９６８７）
【出願日】平成２４年２月２７日（２０１２．２．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２７日（２０１２．２．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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