(57)【要約】【課題】高精度で色分離が可能なバンドパスフィルタアレイなどを提供する。【解決手段】所定面に入射する光を選択的に透過させるバンドパスフィルタアレイ１は、互いに重複しない透過帯域６１と透過帯域６２とを有するＢＰＦ２０と、互いに重複しない透過帯域６３と透過帯域６４とを有するＢＰＦ３０とを備え、所定面を平面視した場合において、所定面には、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のうちＢＰＦ２０のみが設けられた第１非重複領域１１ａと、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のうちＢＰＦ３０のみが設けられた第２非重複領域１１ｂと、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が重なるように設けられた重複領域１２とが含まれており、透過帯域６１と透過帯域６３とは、重複しており、透過帯域６１と透過帯域６４とは、重複していない。【選択図】図１
2018066970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面に入射する光を選択的に透過させるバンドパスフィルタアレイであって、
互いに重複しない第１透過帯域と第２透過帯域とを有する第１バンドパスフィルタと、
互いに重複しない第３透過帯域と第４透過帯域とを有する第２バンドパスフィルタとを備え、
前記所定面を平面視した場合において、前記所定面には、
前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタのうち前記第１バンドパスフィルタのみが設けられた第１非重複領域と、
前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタのうち前記第２バンドパスフィルタのみが設けられた第２非重複領域と、
前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタが重なるように設けられた重複領域とが含まれており、
前記第２透過帯域と前記第３透過帯域とは、重複しており、
前記第１透過帯域と前記第４透過帯域とは、重複していない
バンドパスフィルタアレイ。
【請求項２】
前記第２透過帯域と前記第３透過帯域とは、一致している
請求項１に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項３】
前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタはそれぞれ、３層以上の薄膜が積層された多層構造を有する薄膜干渉フィルタであり、
前記第１透過帯域、前記第２透過帯域、前記第３透過帯域及び前記第４透過帯域の各々における光の透過率は、９０％以上であり、
前記第１バンドパスフィルタは、前記第１透過帯域と前記第２透過帯域との間に、光の透過率が１０％以下である第１遮断帯域を有し、
前記第２バンドパスフィルタは、前記第３透過帯域と前記第４透過帯域との間に、光の透過率が１０％以下である第２遮断帯域を有する
請求項１又は２に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項４】
前記所定面を平面視した場合において、前記所定面には、さらに、
前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタのいずれも設けられていない無フィルタ領域が含まれている
請求項１〜３のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項５】
前記所定面を平面視した場合において、
前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタはそれぞれ、ラインアンドスペース状に形成され、
前記第１バンドパスフィルタのラインと前記第２バンドパスフィルタのラインとは、互いに所定角度で交差している
請求項４に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項６】
前記所定面へ入射する光の発散を抑制する光学部材が光入射側に設けられた
請求項１〜５のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項７】
前記光学部材は、集光された光の結像面と前記所定面との間に配置された凸レンズである
請求項６に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項８】
前記光学部材は、集光された光の結像面より前記所定面から離れた位置に設けられた凹レンズである
請求項６に記載のバンドパスフィルタアレイ。
【請求項９】
イメージセンサと、
前記イメージセンサの光入射側に設けられた、請求項１〜８のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタアレイとを備える
撮像装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のバンドパスフィルタアレイを透過した光が入射するイメージセンサが生成した電気信号を処理する信号処理方法であって、
前記イメージセンサから、前記第１非重複領域を透過した光の受光信号である第１信号と、前記第２非重複領域を透過した光の受光信号である第２信号と、前記重複領域を透過した光の受光信号である第３信号とを取得するステップと、
前記第１信号及び前記第２信号の各々から前記第３信号を減算することで、前記第１透過帯域の光に相当する信号と前記第４透過帯域の光に相当する信号とを生成するステップとを含む
信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタアレイ、当該バンドパスフィルタアレイを備える撮像装置及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２次元イメージングにおいて、入射光を色（波長）毎に分離するための色分離（色分解）フィルタが知られている。例えば、特許文献１には、シアン、イエロー及びグリーンの各々に対応した染料系カラーフィルタを備える色分解ストライプフィルタが開示されている。シアンフィルタとイエローフィルタとは互いに交差するようにストライプ状に形成されており、交差部にグリーンフィルタが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１９５８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の色分解ストライプフィルタでは、染料系カラーフィルタが用いられているため、透過波長帯域が広く、各色の分離精度が低い。
【０００５】
そこで、本発明は、高精度で色分離が可能なバンドパスフィルタアレイ、当該バンドパスフィルタアレイを備える撮像装置及び信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るバンドパスフィルタアレイは、所定面に入射する光を選択的に透過させるバンドパスフィルタアレイであって、互いに重複しない第１透過帯域と第２透過帯域とを有する第１バンドパスフィルタと、互いに重複しない第３透過帯域と第４透過帯域とを有する第２バンドパスフィルタとを備え、前記所定面を平面視した場合において、前記所定面には、前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタのうち前記第１バンドパスフィルタのみが設けられた第１非重複領域と、前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタのうち前記第２バンドパスフィルタのみが設けられた第２非重複領域と、前記第１バンドパスフィルタ及び前記第２バンドパスフィルタが重なるように設けられた重複領域とが含まれており、前記第２透過帯域と前記第３透過帯域とは、重複しており、前記第１透過帯域と前記第４透過帯域とは、重複していない。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る撮像装置は、イメージセンサと、前記イメージセンサの光入射側に設けられた前記バンドパスフィルタアレイとを備える。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る信号処理方法は、前記バンドパスフィルタアレイを透過した光が入射するイメージセンサが生成した電気信号を処理する信号処理方法であって、前記イメージセンサから、前記第１非重複領域を透過した光の受光信号である第１信号と、前記第２非重複領域を透過した光の受光信号である第２信号と、前記重複領域を透過した光の受光信号である第３信号とを取得するステップと、前記第１信号及び前記第２信号の各々から前記第３信号を減算することで、前記第１透過帯域の光に相当する信号と前記第４透過帯域の光に相当する信号とを生成するステップとを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るバンドパスフィルタアレイなどによれば、高精度で色分離を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイの断面図である。
【図３】実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイの領域毎の透過特性を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイを備える撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイを介した光信号からＲＧＢの各々の色信号を生成するための信号処理を説明するための図である。
【図６】実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイの製造方法を示す断面図である。
【図７】実施の形態１の変形例１に係るバンドパスフィルタアレイの断面図である。
【図８】実施の形態１の変形例２に係るバンドパスフィルタアレイの断面図である。
【図９】実施の形態２に係るバンドパスフィルタアレイの平面図である。
【図１０】アライメントずれの発生の有無毎の実施の形態２に係るバンドパスフィルタアレイを示す平面図である。
【図１１】実施の形態３に係る撮像装置の断面図である。
【図１２】実施の形態３の変形例に係る撮像装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明の実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ、撮像装置及び信号処理方法について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１２】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１３】
（実施の形態１）
［構成］
まず、実施の形態１に係るバンドパスフィルタアレイの構成について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の断面図である。なお、図１では、各領域の範囲が明確になるように領域毎にドットの網掛けを付している。
【００１５】
図１及び図２に示すように、バンドパスフィルタアレイ１は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３０と、基板４０と、基板５０とを備える。バンドパスフィルタアレイ１では、所定面を平面視した場合において、ＢＰＦ２０と、ＢＰＦ３０とが一部が重なるように設けられている。
【００１６】
所定面は、例えば、バンドパスフィルタアレイ１に対する光の入射面である。具体的には、所定面は、図２に示す基板５０の上面（ＢＰＦ３０の反対側の主面）である。なお、所定面は、ＢＰＦ３０の上面、又は、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０との界面とみなしてもよい。
【００１７】
バンドパスフィルタアレイ１は、所定面に入射する光を選択的に透過させる二次元状のフィルタアレイである。具体的には、バンドパスフィルタアレイ１は、所定面における領域毎に異なる波長帯域の光を透過させる。領域は、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の有無によって区分されている。
【００１８】
例えば、図１に示すように、バンドパスフィルタアレイ１では、非重複領域１１と重複領域１２とを含む単位領域１０が所定面内で繰り返し設けられている。非重複領域１１には、第１非重複領域１１ａと、第２非重複領域１１ｂとが含まれている。
【００１９】
第１非重複領域１１ａは、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のうちＢＰＦ２０のみが設けられた領域である。第２非重複領域１１ｂは、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のうちＢＰＦ３０のみが設けられた領域である。重複領域１２は、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が重なるように設けられた領域である。各領域に設けられたＢＰＦが互いに異なるので、各領域の透過特性も互いに異なる。
【００２０】
ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０はそれぞれが、互いに重複しない２つの波長領域に光の透過帯域を有するマルチバンドパスフィルタである。ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の各々の透過特性については、図３を用いて後で説明する。
【００２１】
ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０はそれぞれ、３層以上の薄膜が積層された多層構造を有する薄膜干渉フィルタである。例えば、多層構造を構成する３層以上の薄膜の膜厚、屈折率及び積層数を適切に設計することで、所望の波長帯域に光の透過帯域を有するＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０をそれぞれ実現することができる。薄膜は、例えば、誘電体材料を用いた無機膜である。例えば、薄膜は、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜、及び、酸化チタン（ＴｉＯｘ）膜などである。各薄膜は、基板４０又は基板５０上に、蒸着、スパッタリングなどによって形成される。ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の膜厚は、例えば１μｍ〜５μｍであるが、これに限らない。
【００２２】
図１に示すように、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０はそれぞれ、平面視において、ラインアンドスペース状（ストライプ状）に形成されている。ＢＰＦ２０のラインとスペースとは、互いに同じ幅であるが、異なっていてもよい。また、複数のラインの各々の幅、及び、複数のスペースの各々の幅は、互いに同じ幅であるが、異なっていてもよい。ＢＰＦ３０についても同様である。
【００２３】
本実施の形態では、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０は、それぞれのラインが平行になるように設けられている。また、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０は、平面視において一部が重なっている。平面視において重なる部分が、重複領域１２である。具体的には、ＢＰＦ２０の半分がＢＰＦ３０の半分と重なっている。すなわち、重複領域１２と、第１非重複領域１１ａと、第２非重複領域１１ｂとは、互いに同じ大きさ及び同じ形状を有する。したがって、重複領域１２、第１非重複領域１１ａ及び第２非重複領域１１ｂの各々に入射する光の量を同じにすることができる。
【００２４】
基板４０は、ＢＰＦ２０を支持する。基板４０は、例えば、平面視形状が矩形の板材であり、主面（表面）上にＢＰＦ２０が設けられている。
【００２５】
基板５０は、ＢＰＦ３０を支持する。基板５０は、例えば、平面視形状が矩形の板材であり、主面（表面）上にＢＰＦ３０が設けられている。本実施の形態では、基板５０は、基板４０との間にＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０を挟んでいる。具体的には、基板５０は、ＢＰＦ３０が形成された主面が、基板４０に対向するように配置されている。
【００２６】
なお、基板４０及び基板５０の平面視形状は、矩形に限らず、多角形、又は、円形若しくは楕円形などの曲線を含む形状でもよい。基板４０及び基板５０はそれぞれ、透光性を有する材料を用いて形成されている。例えば、基板４０及び基板５０の材料としては、透明なガラス材料又は樹脂材料を用いることができる。基板４０及び基板５０は、互いに同一の構成を有するが、これに限らない。
【００２７】
なお、図２に示すように、バンドパスフィルタアレイ１では、基板４０と基板５０との間にＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が設けられており、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の各々のスペースは空洞（空気層）であるが、これに限らない。当該空洞には、透光性を有する樹脂層が充填されていてもよい。例えば、ＢＰＦ２０が設けられた基板４０とＢＰＦ３０が設けられた基板５０との貼り合わせに用いる接着材料（図示せず）が、当該空洞に充填されていてもよい。
【００２８】
［透過特性］
続いて、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の透過特性について説明する。
【００２９】
図３は、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の領域毎の透過特性を示す図である。図３の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第１非重複領域１１ａ、第２非重複領域１１ｂ及び重複領域１２の透過特性を示している。
【００３０】
第１非重複領域１１ａには、図１及び図２に示すように、平面視においてＢＰＦ２０のみが設けられている。したがって、図３の（ａ）に示す第１非重複領域１１ａの透過特性は、ＢＰＦ２０の透過特性（フィルタ特性）に実質的に一致する。なお、ここでは、基板４０及び基板５０などでの光の減衰を考慮しないものとする。
【００３１】
ＢＰＦ２０は、第１バンドパスフィルタの一例であり、図３の（ａ）に示すように、互いに重複しない透過帯域６１と透過帯域６２とを有する。また、ＢＰＦ２０は、透過帯域６１と透過帯域６２との間に遮断帯域７１を有する。
【００３２】
透過帯域６１は、第１透過帯域の一例であり、例えば、中心波長が約４５０ｎｍで帯域幅が約５０ｎｍの波長帯域である。透過帯域６１は、主として青色光（Ｂ）を透過させるための波長帯域である。ここで、中心波長は、帯域幅の中央値における波長である。帯域幅は、絶対的な光の透過率が５０％となる部分での透過帯域の幅である。
【００３３】
透過帯域６２は、第２透過帯域の一例であり、例えば、透過帯域６１より中心波長が大きい波長帯域である。透過帯域６２は、例えば、中心波長が約５５０ｎｍで帯域幅が約５０ｎｍの波長帯域である。透過帯域６２は、主として緑色光（Ｇ）を透過させるための波長帯域である。
【００３４】
遮断帯域７１は、第１遮断帯域の一例であり、光の透過率が１０％以下である。なお、ＢＰＦ２０は、透過帯域６１及び透過帯域６２以外に光の透過帯域を有さない。具体的には、ＢＰＦ２０では、透過帯域６１及び透過帯域６２を除いた他の波長帯域における光の透過率が１０％以下である。
【００３５】
ＢＰＦ２０は、透過帯域６１と透過帯域６２とを有するので、青色成分及び緑色成分を含む光（シアン光）を透過させる。したがって、ＢＰＦ２０のみが設けられた第１非重複領域１１ａは、シアン光（Ｃ）を透過させ、かつ、他の色成分（波長成分）の光を実質的に透過させない領域である。
【００３６】
第２非重複領域１１ｂには、図１及び図２に示すように、平面視においてＢＰＦ３０のみが設けられている。したがって、図３の（ｂ）に示す第２非重複領域１１ｂの透過特性は、ＢＰＦ３０の透過特性（フィルタ特性）に実質的に一致する。
【００３７】
ＢＰＦ３０は、第２バンドパスフィルタの一例であり、図３の（ｂ）に示すように、互いに重複しない透過帯域６３と透過帯域６４とを有する。また、ＢＰＦ３０は、透過帯域６３と透過帯域６４との間に遮断帯域７２を有する。
【００３８】
透過帯域６３は、第３透過帯域の一例であり、例えば、中心波長が約５５０ｎｍで帯域幅が約５０ｎｍの波長帯域である。透過帯域６３は、主として緑色光を透過させるための波長帯域である。
【００３９】
透過帯域６４は、第４透過帯域の一例であり、例えば、透過帯域６３より中心波長が大きい波長帯域である。透過帯域６４は、例えば、中心波長が約６５０ｎｍで帯域幅が約５０ｎｍの波長帯域である。透過帯域６４は、主として赤色光を透過させるための波長帯域である。
【００４０】
遮断帯域７２は、第２遮断帯域の一例であり、光の透過率が１０％以下である。なお、ＢＰＦ３０は、透過帯域６３及び透過帯域６４以外に光の透過帯域を有さない。具体的には、ＢＰＦ３０では、透過帯域６３及び透過帯域６４を除いた他の波長帯域における光の透過率が１０％以下である。
【００４１】
ＢＰＦ３０は、透過帯域６３と透過帯域６４とを有するので、緑色成分及び赤色成分を含む光（イエロー光）を透過させる。したがって、ＢＰＦ３０のみが設けられた第２非重複領域１１ｂは、イエロー光（Ｙ）を透過させ、かつ、他の色成分（波長成分）の光を実質的に透過させない領域である。
【００４２】
本実施の形態では、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＢＰＦ２０の透過帯域６２とＢＰＦ３０の透過帯域６３とは、重複している。具体的には、透過帯域６２と透過帯域６３とは、一致している。また、透過帯域６１と透過帯域６４とは、重複していない。
【００４３】
なお、透過帯域６２と透過帯域６３とは、完全に一致していなくてもよい。具体的には、透過帯域６２と透過帯域６３とで、帯域幅、立ち上がり時及び立ち下がり時の波長、並びに、透過率の平均値及び最大値などが互いに異なっていてもよい。例えば、透過帯域６２が透過帯域６３に含まれていてもよく、透過帯域６３が透過帯域６２に含まれていてもよい。例えば、透過帯域６２の大部分（例えば帯域幅の９０％以上）と、透過帯域６３の大部分とが一致していてもよい。
【００４４】
本実施の形態では、透過帯域６１〜６４の各々における光の透過率は、９０％以上である。当該光の透過率は、９５％以上でもよい。なお、透過帯域における光の透過率は、例えば、透過帯域の中心波長における透過率である。また、透過帯域６１〜６４の各々の中心波長及び帯域幅は、上記例に限らない。帯域幅は、例えば、２０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内で定められた値であってもよい。
【００４５】
重複領域１２では、図１及び図２に示すように、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０とが重複するように設けられている。このため、重複領域１２の透過特性は、ＢＰＦ２０の透過特性とＢＰＦ３０の透過特性とを掛け合わせた特性となる。つまり、重複領域１２では、ＢＰＦ２０の透過特性とＢＰＦ３０の透過特性との重複部分の波長帯域に光の透過帯域が形成される。
【００４６】
具体的には、図３の（ｃ）に示すように、重複領域１２は、透過帯域６２（透過帯域６３）のみを有する。本実施の形態では、透過帯域６２は、緑色成分を透過させるので、重複領域１２は、グリーン光（Ｇ）を透過させ、かつ、他の色成分（波長成分）の光を実質的に透過させない領域である。
【００４７】
なお、本実施の形態では、透過帯域６２と透過帯域６３とが重複（具体的には一致）している例について示したが、これに限らない。例えば、ＢＰＦ３０は、透過帯域６３の代わりに透過帯域６１を有してもよい。あるいは、ＢＰＦ３０は、透過帯域６２の代わりに透過帯域６４を有してもよい。
【００４８】
［信号処理］
続いて、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１を利用した信号処理方法について説明する。信号処理方法は、例えば、図４に示す撮像装置１００の信号処理回路９０が行う。以下では、まず、図４を用いて撮像装置１００の構成について説明する。
【００４９】
図４は、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１を備える撮像装置１００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、撮像装置１００は、バンドパスフィルタアレイ１と、イメージセンサ８０と、信号処理回路９０とを備える。
【００５０】
図４では、バンドパスフィルタアレイ１のＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のみを示している。入射光のうち光Ｌ１は、ＢＰＦ２０のみが設けられた第１非重複領域１１ａに入射する。入射光のうち光Ｌ２は、ＢＰＦ３０のみが設けられた第２非重複領域１１ｂに入射する。入射光のうち光Ｌ３は、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が重なるように設けられた重複領域１２に入射する。
【００５１】
イメージセンサ８０は、入射した光を光電変換することで、電気信号を生成する。イメージセンサ８０は、例えば、二次元状（マトリクス状）に配置されたフォトダイオード又はフォトトランジスタなどを有する。イメージセンサ８０は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどである。例えば、イメージセンサ８０では、各画素が第１非重複領域１１ａ、第２非重複領域１１ｂ及び重複領域１２にそれぞれ対応するように配置されている。
【００５２】
信号処理回路９０は、イメージセンサ８０が生成した電気信号を処理する。具体的には、信号処理回路９０は、電気信号を処理することで、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が有する透過帯域毎の色信号を生成する。本実施の形態では、信号処理回路９０は、ＲＧＢの各色信号を生成する。
【００５３】
信号処理回路９０は、例えば、マイコンなどで実現される。具体的には、信号処理回路９０は、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどで実現される。信号処理回路９０は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。
【００５４】
続いて、図５を用いて、具体的な信号処理の一例について説明する。図５は、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１を介した光信号からＲＧＢの各々の色信号を生成するための信号処理を説明するための図である。
【００５５】
信号処理回路９０は、第１非重複領域１１ａを透過した光の受光信号である第１信号Ｓ１と、第２非重複領域１１ｂを透過した光の受光信号である第２信号Ｓ２と、重複領域１２を透過した光の受光信号である第３信号Ｓ３とを取得する。第１信号Ｓ１は、青色成分と緑色成分とを含むシアン光（Ｃ）の強度に応じた電気信号である。第２信号Ｓ２は、緑色成分と赤色成分とを含むイエロー光（Ｙ）の強度に応じた電気信号である。第３信号Ｓ３は、グリーン光（Ｇ）の強度に応じた電気信号である。
【００５６】
信号処理回路９０は、図５の（ａ）に示すように、第１信号Ｓ１から第３信号Ｓ３を減算することで、透過帯域６１の光に相当する信号を生成する。具体的には、透過帯域６２及び透過帯域６３に相当する緑色成分が打ち消されて、透過帯域６１に相当する青色成分のみが残るので、青色光（Ｂ）の強度に応じた色信号を生成することができる。
【００５７】
信号処理回路９０は、図５の（ｂ）に示すように、第２信号Ｓ２から第３信号Ｓ３を減算することで、透過帯域６４の光に相当する信号を生成する。具体的には、透過帯域６２及び透過帯域６３に相当する緑色成分が打ち消されて、透過帯域６４に相当する赤色成分のみが残るので、赤色光（Ｒ）の強度に応じた色信号を生成することができる。
【００５８】
信号処理回路９０は、図５の（ｃ）に示すように、第３信号Ｓ３をそのまま、緑色光（Ｇ）の強度に応じた色信号として利用することができる。
【００５９】
以上のようにして、信号処理回路９０は、ＲＧＢの各々の色信号を生成することができる。このように、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１を利用することで、２つのフィルタ（ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０）から３つの波長成分の信号を生成することができる。つまり、少ないフィルタ数で多くの波長成分を取り出すことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、ＲＧＢの各々の色信号を生成する例について示したが、これに限らない。生成できる色信号は、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の透過帯域に依存する。具体的には、透過帯域６１と、透過帯域６２（＝透過帯域６３）と、透過帯域６４との各々の波長成分に応じた色信号を生成することができる。
【００６１】
例えば、ＢＰＦ２０又はＢＰＦ３０の透過帯域は、可視光でなくてもよい。例えば、透過帯域６１〜６４のいずれかが赤外領域又は紫外領域に含まれる場合、赤外光又は紫外光に応じた信号を生成することができる。つまり、所望の波長成分に合わせてＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の透過帯域を適切に設計することで、所望の波長成分を取り出すことができる。
【００６２】
［製造方法］
続いて、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の製造方法を説明するための断面図である。
【００６３】
図６の（ａ）に示すように、まず、フィルタ素子２及びフィルタ素子３を準備する。具体的には、基板４０及び基板５０を準備し、基板４０上にＢＰＦ２０を積層することでフィルタ素子２を形成し、基板５０上にＢＰＦ３０を積層することでフィルタ素子３を形成する。なお、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０はそれぞれ、所望の透過特性を実現するように、ＳｉＯｘ及びＴｉＯｘなどの誘電体材料を適切な膜厚、屈折率及び積層数で、基板４０又は基板５０上に積層することで形成される。
【００６４】
次に、図６の（ｂ）に示すように、フィルタ素子２とフィルタ素子３とを貼り合わせる。例えば、透光性の接着材料（図示せず）を介してフィルタ素子２とフィルタ素子３とを貼り合わせる。本実施の形態では、フィルタ素子２のＢＰＦ２０上に、フィルタ素子３のＢＰＦ３０を載置する。
【００６５】
このとき、第１非重複領域１１ａ、第２非重複領域１１ｂ及び重複領域１２が互いに同じ形状、かつ、同じ大きさ（面積）になるように、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０との位置合わせ（アライメント）を行う。アライメントの精度を高めることで、各領域を精度良く形成することができ、色分離（波長分離）の精度を高めることができる。
【００６６】
以上のようにして、バンドパスフィルタアレイ１を製造することができる。
【００６７】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１は、所定面に入射する光を選択的に透過させるバンドパスフィルタアレイであって、互いに重複しない透過帯域６１と透過帯域６２とを有するＢＰＦ２０と、互いに重複しない透過帯域６３と透過帯域６４とを有するＢＰＦ３０とを備え、所定面を平面視した場合において、所定面には、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のうちＢＰＦ２０のみが設けられた第１非重複領域１１ａと、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０のうちＢＰＦ３０のみが設けられた第２非重複領域１１ｂと、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が重なるように設けられた重複領域１２とが含まれており、透過帯域６２と透過帯域６３とは、重複しており、透過帯域６１と透過帯域６４とは、重複していない。
【００６８】
このように、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の各々が、互いに重複しない２つの透過帯域を有するマルチバンドパスフィルタである。マルチバンドパスフィルタは、透過帯域以外の波長帯域の光を十分に減衰させることができる。したがって、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の少なくとも一方が設けられた各領域を通過した光に含まれるノイズ成分を十分に小さくすることができる。すなわち、ＳＮ比を高めることができ、色分離の精度を高めることができる。
【００６９】
また、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１によれば、図５で示したように、２つのバンドパスフィルタによって３つの波長帯域に相当する色信号を生成することができる。つまり、少ない数のフィルタによって、フィルタ数より多い波長帯域の色信号を生成することができる。フィルタ数の削減により、バンドパスフィルタアレイ１の軽量化、製造工程の簡略化及び低コスト化などを実現することができる。
【００７０】
具体的には、製造工程におけるアライメント（位置合わせ）工程の数を減らすことができる。例えば、ＲＧＢの３つのバンドパスフィルタを備えるフィルタアレイを製造する場合は、少なくとも２回のアライメントが必要になる。これに対して、本実施の形態では、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０との位置合わせを１回行うだけでよい。
【００７１】
また、例えば、透過帯域６２と透過帯域６３とは、一致している。
【００７２】
これにより、ＢＰＦ２０の透過帯域６２とＢＰＦ３０の透過帯域６３とが一致しているので、重複領域１２を透過した光に含まれるノイズ成分を十分に小さくすることができ、色分離の精度を一層高めることができる。
【００７３】
また、例えば、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０はそれぞれ、３層以上の薄膜が積層された多層構造を有する薄膜干渉フィルタであり、透過帯域６１、透過帯域６２、透過帯域６３及び透過帯域６４の各々における光の透過率は、９０％以上であり、ＢＰＦ２０は、透過帯域６１と透過帯域６２との間に、光の透過率が１０％以下である遮断帯域７１を有し、ＢＰＦ３０は、透過帯域６３と透過帯域６４との間に、光の透過率が１０％以下である遮断帯域７２を有する。
【００７４】
これにより、透過帯域と遮断帯域とで光の透過率が大きく異なっているので、各領域を透過した光に含まれるノイズ成分を十分に小さくすることができる。また、例えば、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の各々を構成する薄膜の膜厚、屈折率（材料）及び積層数などを適切に調整することで、所望の波長帯域に光の透過帯域を容易に形成することができる。つまり、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０として薄膜干渉フィルタを利用することで、バンドパスフィルタアレイ１の透過帯域の設計の自由度を高めることができる。
【００７５】
また、例えば、本実施の形態に係る撮像装置１００は、イメージセンサ８０と、イメージセンサ８０の光入射側に設けられたバンドパスフィルタアレイ１とを備える。
【００７６】
これにより、高精度で色分離が可能なバンドパスフィルタアレイ１を備えるので、高精度イメージングを行うことができる。
【００７７】
また、例えば、本実施の形態に係る信号処理方法は、バンドパスフィルタアレイ１を透過した光が入射するイメージセンサ８０が生成した電気信号を処理する信号処理方法であって、イメージセンサ８０から、第１非重複領域１１ａを透過した光の受光信号である第１信号Ｓ１と、第２非重複領域１１ｂを透過した光の受光信号である第２信号Ｓ２と、重複領域１２を透過した光の受光信号である第３信号Ｓ３とを取得するステップと、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２の各々から第３信号Ｓ３を減算することで、透過帯域６１の光に相当する信号と透過帯域６４の光に相当する信号とを生成するステップとを含む。
【００７８】
これにより、２つのバンドパスフィルタによって３つの波長帯域の色信号を生成することができる。つまり、少ない数のフィルタによって、フィルタ数より多い波長帯域の色信号を生成することができる。フィルタ数の削減により、バンドパスフィルタアレイ１の軽量化、製造工程の簡略化及び低コスト化などを実現することができる。
【００７９】
［変形例］
ここで、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１の変形例１及び２について説明する。以下に示す変形例１及び２は、実施の形態１と比較して、バンドパスフィルタアレイ１の断面構造が相違する。平面視形状及び各領域の透過特性などについては、実施の形態１と同じである。
【００８０】
図７は、変形例１に係るバンドパスフィルタアレイ１ａの断面図である。図７に示すように、バンドパスフィルタアレイ１ａでは、基板５０がＢＰＦ２０上に載置されている。つまり、基板５０は、基板４０との間にＢＰＦ２０を挟んでいる。
【００８１】
実施の形態１では、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０とが接触して設けられていたのに対して、本変形例では、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０との間に基板５０が介在している。このように、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０とは接触していなくてもよい。
【００８２】
図８は、変形例２に係るバンドパスフィルタアレイ１ｂの断面図である。図８に示すように、バンドパスフィルタアレイ１ｂは、基板５０を備えていない。具体的には、基板４０上に、ＢＰＦ２０とＢＰＦ３０とが順に積層されている。
【００８３】
また、バンドパスフィルタアレイ１ｂは、ＢＰＦ２０のスペースに設けられた樹脂層２５を有する。樹脂層２５は、透光性を有する樹脂材料から形成されている。樹脂層２５は、ＢＰＦ２０の上面を平坦にするために設けられている。図８に示す例では、樹脂層２５は、ＢＰＦ２０のスペースを充填しているが、これに限らず、ＢＰＦ２０の上面を覆っていてもよい。ＢＰＦ２０の上面を平坦化することで段差がなくなるので、ＢＰＦ３０の膜切れなどを抑制することができる。
【００８４】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２について説明する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略又は簡略化する。
【００８５】
［構成］
図９は、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１０１の平面図である。図９に示すように、バンドパスフィルタアレイ１０１は、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０の代わりに、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０を備える。
【００８６】
ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０はそれぞれ、実施の形態１に係るＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０に対応し、フィルタ特性（透過特性）が同じである。ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０はそれぞれ、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０と比較して、互いの重なり方が相違している。これに伴い、本実施の形態では、単位領域１１０の平面視形状が、実施の形態１に係る単位領域１０の平面視形状と相違する。
【００８７】
本実施の形態では、図９に示すように、単位領域１１０の平面視形状は、矩形、具体的には正方形である。単位領域１１０は、所定面内で行列状に配置されている。つまり、単位領域１１０は、縦方向及び横方向の各々に所定のピッチで繰り返し設けられている。具体的には、行列状に配置された単位領域１１０は、隣り合う単位領域同士が連続する（一辺を共有する）ように配置されている。
【００８８】
単位領域１１０には、図９に示すように、非重複領域１１１と、重複領域１１２と、無フィルタ領域１１３とが含まれる。非重複領域１１１には、第１非重複領域１１１ａと、第２非重複領域１１１ｂとが含まれる。
【００８９】
第１非重複領域１１１ａは、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０のうちＢＰＦ１２０のみが設けられた領域である。第２非重複領域１１１ｂは、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０のうちＢＰＦ１３０のみが設けられた領域である。重複領域１１２は、第１非重複領域１１１ａは、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０が重なるように設けられた領域である。無フィルタ領域１１３は、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０のいずれも設けられていない領域である。
【００９０】
第１非重複領域１１１ａ、第２非重複領域１１１ｂ、重複領域１１２及び無フィルタ領域１１３は、互いに同じ大きさ及び形状を有する。具体的には、第１非重複領域１１１ａ、第２非重複領域１１１ｂ、重複領域１１２及び無フィルタ領域１１３の各々の平面視形状は、同じ大きさの正方形である。したがって、第１非重複領域１１１ａ、第２非重複領域１１１ｂ、重複領域１１２及び無フィルタ領域１１３の各々に入射する光の量を同じにすることができる。
【００９１】
無フィルタ領域１１３には、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０のいずれも設けられていないので、無フィルタ領域１１３を通過する光は、バンドパスフィルタアレイ１０１に対する入射光そのものである。すなわち、無フィルタ領域１１３は、白色光を透過する白色領域に相当する。無フィルタ領域１１３を透過した信号（白色信号）から、ＲＧＢの信号を減算することで、入射光に含まれるＲＧＢ以外の波長成分に相当する信号（すなわち、外光ノイズ成分に相当する）を生成することができる。
【００９２】
ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０はそれぞれ、平面視において、ラインアンドスペース状（ストライプ状）に形成されている。ＢＰＦ１２０のラインとスペースとは、互いに同じ幅であるが、異なっていてもよい。また、複数のラインの各々の幅、及び、複数のスペースの各々の幅は、互いに同じ幅であるが、異なっていてもよい。ＢＰＦ１３０についても同様である。
【００９３】
本実施の形態では、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０は、それぞれのラインが所定角度で交差するように設けられている。具体的には、ＢＰＦ１２０のラインとＢＰＦ１３０のラインとが直交している。つまり、所定角度は９０°である。ＢＰＦ１２０とＢＰＦ１３０とは、平面視において、それぞれのラインの直交部分で重なっている。当該直交部分が、重複領域１１２である。
【００９４】
なお、ＢＰＦ１２０のラインとＢＰＦ１３０のラインとが交差する角度は、９０°に限らない。例えば、ＢＰＦ１２０のラインとＢＰＦ１３０のラインとが交差する角度は、６０°でもよい。この場合、第１非重複領域１１１ａ、第２非重複領域１１１ｂ、重複領域１１２及び無フィルタ領域１１３の各々の平面視形状は、同じ大きさの菱形になる。
【００９５】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１０１では、所定面を平面視した場合において、所定面には、さらに、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０のいずれも設けられていない無フィルタ領域１１３が含まれている。
【００９６】
これにより、無フィルタ領域１１３を透過した光に基づく電気信号を、外光ノイズの補正に利用することができる。したがって、ノイズ成分を抑制することができるので、色分離の精度を一層高めることができる。
【００９７】
また、例えば、所定面を平面視した場合において、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０はそれぞれ、ラインアンドスペース状に形成され、ＢＰＦ１２０のラインとＢＰＦ１３０のラインとは、互いに所定角度で交差している。例えば、所定角度は、９０°である。
【００９８】
これにより、ＢＰＦ１２０とＢＰＦ１３０とのアライメントずれが発生したとしてもバンドパスフィルタアレイ１０１の光学特性がほとんど変わらない。つまり、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１０１は、アライメントのロバスト性を有するので、歩留まりを向上させることができる。
【００９９】
図１０は、アライメントずれの発生の有無毎の本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１０１及び１０１ｘを示す平面図である。具体的には、図１０の（ａ）は、アライメントずれが発生していないバンドパスフィルタアレイ１０１を示している。図１０の（ｂ）は、アライメントずれが発生したバンドパスフィルタアレイ１０１ｘを示している。
【０１００】
本来であれば、図１０の（ａ）に示すように、ＢＰＦ１２０とＢＰＦ１３０とが適切に配置されることが好ましい。しかしながら、製造工程において、ＢＰＦ１２０とＢＰＦ１３０とのアライメントずれは一定確率で発生する恐れがある。例えば、平面内において、ＢＰＦ１２０及びＢＰＦ１３０の一方が平面に沿った方向に並進してずれる恐れがある。
【０１０１】
図１０の（ｂ）には、ＢＰＦ１２０がＢＰＦ１３０に対して、紙面斜め上方にずれた例を示している。このとき、ＢＰＦ１２０の回転ずれが起きていなければ、ＢＰＦ１２０とＢＰＦ１３０とがなす角度は一致している。
【０１０２】
したがって、アライメントずれが発生したバンドパスフィルタアレイ１０１ｘと、アライメントずれが発生していないバンドパスフィルタアレイ１０１とで、第１非重複領域１１１ａ、第２非重複領域１１１ｂ、重複領域１１２及び無フィルタ領域１１３の大きさ及び形状は変化しない（同じである）。つまり、バンドパスフィルタアレイ１０１ｘの大部分（図１０の一点鎖線で囲む領域）は、バンドパスフィルタアレイ１０１と同じである。
【０１０３】
このため、アライメントずれが発生したバンドパスフィルタアレイ１０１ｘであっても、適正品として利用することができる。このように、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１０１は、アライメントのロバスト性を有するので、歩留まりを向上させることができる。
【０１０４】
（実施の形態３）
続いて、実施の形態３について説明する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、共通点については説明を省略又は簡略化する。
【０１０５】
［構成］
本実施の形態では、実施の形態１の変形例２に示したバンドパスフィルタアレイ１ｂを備える撮像装置（イメージング装置）について説明する。本実施の形態に係る撮像装置は、バンドパスフィルタアレイ１ｂへ入射する光の発散を抑制する光学部材を備える。
【０１０６】
図１１は、本実施の形態に係る撮像装置２００の断面図である。図１１に示すように、撮像装置２００は、バンドパスフィルタアレイ１ｂと、イメージセンサ２１０と、集光部材２２０と、凸レンズ２３０とを備える。
【０１０７】
イメージセンサ２１０は、入射した光を光電変換することで、電気信号を生成する。イメージセンサ２１０は、例えば、二次元状（マトリクス状）に配置されたフォトダイオード又はフォトトランジスタなどを有する。イメージセンサ２１０は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどである。例えば、イメージセンサ２１０では、各画素が第１非重複領域１１ａ、第２非重複領域１１ｂ及び重複領域１２にそれぞれ対応するように配置されている。
【０１０８】
集光部材２２０は、イメージセンサ２１０に多くの光を入射させるために、光を集光する光学部材である。集光部材２２０は、例えば凸レンズである。集光部材２２０は、イメージセンサ２１０の光入射側に配置されている。
【０１０９】
図１１に示すように、集光部材２２０を通過した光Ｌは、結像面Ｐで結像された後、発散する。結像面Ｐは、例えば集光部材２２０のイメージセンサ２１０側の焦点距離に位置している。結像面Ｐは、イメージセンサ２１０と集光部材２２０との間に形成されている。
【０１１０】
凸レンズ２３０は、バンドパスフィルタアレイ１ｂの所定面（光入射面）へ入射する光の発散を抑制する光学部材の一例であり、バンドパスフィルタアレイ１ｂの光入射側に設けられている。凸レンズ２３０は、集光部材２２０によって集光された光Ｌの結像面Ｐと所定面との間に配置されている。
【０１１１】
凸レンズ２３０が設けられていることで、結像面Ｐで結像された後の光Ｌは、凸レンズ２３０によって発散が抑制されている。例えば、凸レンズ２３０は、バンドパスフィルタアレイ１ｂの所定面に略垂直に光Ｌが入射するように、光Ｌの進行方向を変更する。これにより、バンドパスフィルタアレイ１ｂのＢＰＦ２０又はＢＰＦ３０には、光Ｌが略垂直になるように入射させることができる。
【０１１２】
凸レンズ２３０は、例えば、バンドパスフィルタアレイ１ｂの各領域（すなわち、イメージセンサ２１０の各画素）に対応して設けられたマイクロレンズアレイである。凸レンズ２３０は、例えば、ガラス材料又は透明樹脂材料などの透光性を有する材料を用いて形成されている。
【０１１３】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１ｂでは、所定面へ入射する光の発散を抑制する光学部材が光入射側に設けられている。また、例えば、光学部材は、集光された光の結像面Ｐと所定面との間に配置された凸レンズ２３０である。
【０１１４】
例えば、本実施の形態では、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０として薄膜干渉フィルタを用いている。薄膜干渉フィルタは、光の入射角によって透過帯域が変化する。このため、透過帯域６２と透過帯域６３とでズレが生じ、ノイズ成分が発生する恐れがある。
【０１１５】
これに対して、本実施の形態に係るバンドパスフィルタアレイ１ｂの光入射側に光学素子の一例である凸レンズ２３０が設けられているので、バンドパスフィルタアレイ１ｂに入射する光の発散を抑制し、入射する光の入射角のばらつきを抑制することができる。これにより、設計通りの透過帯域を通過した光がバンドパスフィルタアレイ１ｂから出射されるので、ノイズ成分の発生を抑制することができる。
【０１１６】
［変形例］
本実施の形態では、光学部材の一例として凸レンズ２３０がバンドパスフィルタアレイ１ｂの光入射側に設けられているが、これに限らない。バンドパスフィルタアレイ１ｂの光入射側には、凸レンズ２３０の代わりに凹レンズが設けられていてもよい。
【０１１７】
図１２は、本変形例に係る撮像装置２０１の断面図である。図１２に示すように、撮像装置２０１は、凸レンズ２３０の代わりに凹レンズ２３１を備える。
【０１１８】
凹レンズ２３１は、バンドパスフィルタアレイ１ｂの所定面（光入射面）へ入射する光の発散を抑制する光学部材の一例であり、バンドパスフィルタアレイ１ｂの光入射側に設けられている。凹レンズ２３１は、集光部材２２０によって集光された光Ｌの結像面Ｐよりバンドパスフィルタアレイ１ｂの所定面から離れた位置に設けられている。具体的には、凹レンズ２３１は、結像面Ｐが凹レンズ２３１とバンドパスフィルタアレイ１ｂとの間に位置するように設けられている。
【０１１９】
凹レンズ２３１が設けられていることで、結像面Ｐで結像される前の光Ｌは、凹レンズ２３１によって発散が抑制されている。例えば、凹レンズ２３１は、バンドパスフィルタアレイ１ｂの所定面に略垂直に光Ｌが入射するように、光Ｌの進行方向を変更する。これにより、バンドパスフィルタアレイ１ｂのＢＰＦ２０又はＢＰＦ３０には、光Ｌが略垂直になるように入射させることができる。
【０１２０】
凹レンズ２３１は、例えば、バンドパスフィルタアレイ１ｂの各領域（すなわち、イメージセンサ２１０の各画素）に対応して設けられたマイクロレンズアレイである。凹レンズ２３１は、例えば、ガラス材料又は透明樹脂材料などの透光性を有する材料を用いて形成されている。
【０１２１】
このように、本変形例に係るバンドパスフィルタアレイ１ｂでは、例えば、光学部材は、集光された光の結像面Ｐより所定面から離れた位置に設けられた凹レンズ２３１である。
【０１２２】
これにより、凹レンズ２３１が設けられているので、バンドパスフィルタアレイ１ｂに入射する光の発散を抑制し、入射する光の入射角のばらつきを抑制することができる。これにより、設計通りの透過帯域を通過した光がバンドパスフィルタアレイ１ｂから出射されるので、ノイズ成分の発生を抑制することができる。
【０１２３】
なお、撮像装置２００又は２０１は、バンドパスフィルタアレイ１ｂの代わりに、バンドパスフィルタアレイ１、１ａ又は１０１を備えてもよい。
【０１２４】
（その他）
以上、本発明に係るバンドパスフィルタアレイ、撮像装置及び信号処理方法について、上記の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１２５】
例えば、上記の実施の形態では、ＢＰＦ２０及びＢＰＦ３０が２つの透過帯域を有する例について示したが、３つ以上の透過帯域を有してもよい。
【０１２６】
また、例えば、上記の実施の形態では、各ＢＰＦの透過帯域が理想的な透過特性（立ち上がり及び立ち下がりが急峻な矩形状）を有する例について示したが、これに限らない。例えば、各ＢＰＦの透過帯域は、ガウス関数の形状を有してもよい。
【０１２７】
また、例えば、上記の実施の形態では、ＢＰＦ２０を備えるフィルタ素子２と、ＢＰＦ３０を備えるフィルタ素子３とを貼り合わせて一体化させたが、これに限らない。フィルタ素子２とフィルタ素子３とは、別体のまま、互いの位置関係が支持部材などで固定されていてもよい。
【０１２８】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１２９】
１、１ａ、１ｂ、１０１、１０１ｘ  バンドパスフィルタアレイ
１１ａ、１１１ａ  第１非重複領域
１１ｂ、１１１ｂ  第２非重複領域
１２、１１２  重複領域
２０、１２０  ＢＰＦ（第１バンドパスフィルタ）
３０、１３０  ＢＰＦ（第２バンドパスフィルタ）
６１  透過帯域（第１透過帯域）
６２  透過帯域（第２透過帯域）
６３  透過帯域（第３透過帯域）
６４  透過帯域（第４透過帯域）
７１  遮断帯域（第１遮断帯域）
７２  遮断帯域（第２遮断帯域）
８０、２１０  イメージセンサ
１００、２００、２０１  撮像装置
１１３  無フィルタ領域
２３０  凸レンズ（光学部材）
２３１  凹レンズ（光学部材）
【図１】
2018066970.tif 000003
【図２】
2018066970.tif 000004
【図３】
2018066970.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018066970.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018066970.tif 000009
【図８】
2018066970.tif 000010
【図９】
2018066970.tif 000011
【図１０】
2018066970.tif 000012
【図１１】
2018066970.tif 000013
【図１２】
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