(57)【要約】【課題】受光部の感度差を抑制する。【解決手段】撮像素子は、所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを備え、前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる。本技術は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサに適用できる。【選択図】図２８
2018098344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを
備え、
前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる
撮像素子。
【請求項２】
各前記領域における前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が、前記垂直線と前記水平線の交点を基準にして対称である
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
各前記領域における前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が、前記垂直線又は前記水平線を基準にして対称である
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記第２の受光部の上又は下のうち前記垂直線と前記水平線の交点に近い方に隣接する第３の受光部、並びに、前記第２の受光部の左又は右のうち前記交点に近い方に隣接する第４の受光部が受光する色の組合せが、各前記第２の受光部間で一致する
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置は、前記第１のブロック内における前記第１の受光部の感度に基づいて設定される
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記垂直線と前記水平線の交点が、前記画素アレイの中心と一致する
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記垂直線と前記水平線の交点が、前記画素アレイに光を入射させる光学系の光軸上にある
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記第１の受光部及び前記第２の受光部は、それぞれ画素である
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項９】
前記第１の受光部及び前記第２の受光部は、それぞれ１つの画素内の受光領域である
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記第２の受光部に用いられる第２の光学フィルタは、前記第１の受光部に用いられる第１の光学フィルタより帯域幅が狭い透過帯域を有する光学フィルタである
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記第２の光学フィルタは、プラズモンフィルタである
請求項１０に記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記第２の光学フィルタは、ファブリペロー干渉型フィルタである
請求項１０に記載の撮像素子。
【請求項１３】
赤色の光を受光する第５の受光部を含む第２のブロック、緑色の光を受光する第６の受光部を含む第３のブロック、緑色の光を受光する第７の受光部を含む第４のブロック、及び、青色の光を受光する第８の受光部を含む第５のブロックが、前記画素アレイに配列され、
前記第１の受光部は、前記第５の受光部乃至前記第８の受光部のいずれかであり、
前記第１のブロックは、前記第２のブロック乃至前記第５のブロックのいずれかである
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項１４】
前記画素アレイにおける前記第２のブロック乃至前記第５のブロックの色の並びは、ベイヤ配列の色の並びに従う
請求項１３に記載の撮像素子。
【請求項１５】
前記第２のブロック乃至前記第５のブロックにおいて、各前記受光部が２行×２列に配列されている
請求項１３に記載の撮像素子。
【請求項１６】
撮像素子と、
前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記撮像素子は、
所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを
備え、
前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像素子及び電子機器に関し、特に、受光部の感度差を抑制するようにした撮像素子及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラズモンフィルタを用いて、所定の狭い波長帯域（狭帯域）の光（以下、狭帯域光とも称する）を検出する撮像素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０５９３６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１には、同じ色の画素を２行×２列のブロック単位で並べる画素配列が示されている。このように、同じ色の画素を垂直方向又は水平方向に並べた場合、異なる色の画素を並べる場合と比べて、同じ色の画素間で感度差が生じやすくなる。
【０００５】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、画素等の受光部の感度差を抑制するようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の第１の側面の撮像素子は、所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを備え、前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる。
【０００７】
各前記領域における前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置を、前記垂直線と前記水平線の交点を基準にして対称とすることができる。
【０００８】
各前記領域における前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置を、前記垂直線又は前記水平線を基準にして基準にして対称とすることができる。
【０００９】
前記第２の受光部の上又は下のうち前記垂直線と前記水平線の交点に近い方に隣接する第３の受光部、並びに、前記第２の受光部の左又は右のうち前記交点に近い方に隣接する第４の受光部が受光する色の組合せを、各前記第２の受光部間で一致させることができる。
【００１０】
前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置を、前記第１のブロック内における前記第１の受光部の感度に基づいて設定させることができる。
【００１１】
前記垂直線と前記水平線の交点を、前記画素アレイの中心と一致させることができる。
【００１２】
前記垂直線と前記水平線の交点を、前記画素アレイに光を入射させる光学系の光軸上とすることができる。
【００１３】
前記第１の受光部及び前記第２の受光部を、それぞれ画素とすることができる。
【００１４】
前記第１の受光部及び前記第２の受光部を、それぞれ１つの画素内の受光領域とすることができる。
【００１５】
前記第２の受光部に用いられる第２の光学フィルタを、前記第１の受光部に用いられる第１の光学フィルタより帯域幅が狭い透過帯域を有する光学フィルタとすることができる。
【００１６】
前記第２の光学フィルタを、プラズモンフィルタとすることができる。
【００１７】
前記第２の光学フィルタを、ファブリペロー干渉型フィルタとすることができる。
【００１８】
赤色の光を受光する第５の受光部を含む第２のブロック、緑色の光を受光する第６の受光部を含む第３のブロック、緑色の光を受光する第７の受光部を含む第４のブロック、及び、青色の光を受光する第８の受光部を含む第５のブロックを、前記画素アレイに配列させ、前記第１の受光部を、前記第５の受光部乃至前記第８の受光部のいずれかとし、前記第１のブロックを、前記第２のブロック乃至前記第５のブロックのいずれかとすることができる。
【００１９】
前記画素アレイにおける前記第２のブロック乃至前記第５のブロックの色の並びを、ベイヤ配列の色の並びに従わせることができる。
【００２０】
前記第２のブロック乃至前記第５のブロックにおいて、各前記受光部を２行×２列に配列させることができる。
【００２１】
本技術の第２の側面の電子機器は、撮像素子と、前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部とを備え、前記撮像素子は、所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを備え、前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる。
【００２２】
本技術の第１の側面又は第２の側面においては、第１の受光部により、所定の色の光が受光され、第２の受光部により、所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光が受光される。
【発明の効果】
【００２３】
本技術の第１の側面又は第２の側面によれば、受光部の感度差を抑制することができる。
【００２４】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本技術を適用した撮像装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】撮像素子の第１の実施形態の構成例を模式的に示す断面図である。
【図４】ホールアレイ構造のプラズモンフィルタの構成例を示す図である。
【図５】表面プラズモンの分散関係を示すグラフである。
【図６】ホールアレイ構造のプラズモンフィルタの分光特性の第１の例を示すグラフである。
【図７】ホールアレイ構造のプラズモンフィルタの分光特性の第２の例を示すグラフである。
【図８】プラズモンモードと導波管モードを示すグラフである。
【図９】表面プラズモンの伝搬特性の例を示すグラフである。
【図１０】ホールアレイ構造のプラズモンフィルタの他の構成例を示す図である。
【図１１】２層構造のプラズモンフィルタの構成例を示す図である。
【図１２】ドットアレイ構造のプラズモンフィルタの構成例を示す図である。
【図１３】ドットアレイ構造のプラズモンフィルタの分光特性の例を示すグラフである。
【図１４】ＧＭＲを用いたプラズモンフィルタの構成例を示す図である。
【図１５】ＧＭＲを用いたプラズモンフィルタの分光特性の例を示すグラフである。
【図１６】撮像素子の第２の実施形態の構成例を模式的に示す断面図である。
【図１７】撮像装置のフレアの発生の様子を模式的に示す図である。
【図１８】撮像装置のフレアの低減方法を説明するための図である。
【図１９】狭帯域フィルタと透過フィルタの分光特性の第１の例を示すグラフである。
【図２０】狭帯域フィルタと透過フィルタの分光特性の第２の例を示すグラフである。
【図２１】狭帯域フィルタと透過フィルタの分光特性の第３の例を示すグラフである。
【図２２】撮像素子の第３の実施形態の構成例を模式的に示す断面図である。
【図２３】画素アレイの画素配列の第１の実施形態を示す図である。
【図２４】画素アレイへの入射光の向きを模式的に示す図である。
【図２５】画素に入射する斜め光の様子を模式的に示す図である。
【図２６】Ｑｕａｄｒａ配列の画素ブロック内の感度差を示す図である。
【図２７】画素アレイの画素配列の第２の実施形態を示す図である。
【図２８】画素アレイの画素配列の第３の実施形態を示す図である。
【図２９】画素アレイの画素配列の第４の実施形態を示す図である。
【図３０】画素アレイの画素配列の第５の実施形態を示す図である。
【図３１】画素アレイの画素配列の第６の実施形態を示す図である。
【図３２】画素アレイの画素配列の第７の実施形態を示す図である。
【図３３】図３２の画素アレイの画素ブロック内の各画素の感度差の例を示す図である。
【図３４】画素アレイの画素配列の第８の実施形態を示す図である。
【図３５】画素アレイの画素配列の第９の実施形態を示す図である。
【図３６】本技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
【図３７】本技術の応用例を示す図である。
【図３８】食品のうまみや鮮度を検出する場合の検出帯域の例を示す図である。
【図３９】果物の糖度や水分を検出する場合の検出帯域の例を示す図である。
【図４０】プラスチックの分別を行う場合の検出帯域の例を示す図である。
【図４１】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図４２】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４３】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４４】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称する）について図面を用いて詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態
２．第２の実施形態
３．変形例
４．応用例
【００２７】
＜＜１．第１の実施形態＞＞
まず、図１乃至図２２を参照して、本技術の第１の実施形態について説明する。
【００２８】
＜撮像装置の構成例＞
図１は、本技術を適用した電子機器の一種である撮像装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【００２９】
図１の撮像装置１０は、例えば、静止画及び動画のいずれも撮像することが可能なデジタルカメラからなる。また、撮像装置１０は、例えば、色の３原色若しくは等色関数に基づく従来のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、又は、Ｙ（黄）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）の３つの波長帯域（３バンド）より多い４以上の波長帯域（４バンド以上）の光（マルチスペクトル）を検出可能なマルチスペクトルカメラからなる。
【００３０】
撮像装置１０は、光学系１１、撮像素子１２、メモリ１３、信号処理部１４、出力部１５、及び、制御部１６を備える。
【００３１】
光学系１１は、例えば、図示せぬズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等を備え、外部からの光を、撮像素子１２に入射させる。また、光学系１１には、必要に応じて偏光フィルタ等の各種のフィルタが設けられる。
【００３２】
撮像素子１２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサからなる。撮像素子１２は、光学系１１からの入射光を受光し、光電変換を行って、入射光に対応する画像データを出力する。
【００３３】
メモリ１３は、撮像素子１２が出力する画像データを一時的に記憶する。
【００３４】
信号処理部１４は、メモリ１３に記憶された画像データを用いた信号処理（例えば、ノイズの除去、ホワイトバランスの調整等の処理）を行い、出力部１５に供給する。
【００３５】
出力部１５は、信号処理部１４からの画像データを出力する。例えば、出力部１５は、液晶等で構成されるディスプレイ（不図示）を有し、信号処理部１４からの画像データに対応するスペクトル（画像）を、いわゆるスルー画として表示する。例えば、出力部１５は、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体を駆動するドライバ（不図示）を備え、信号処理部１４からの画像データを記録媒体に記録する。例えば、出力部１５は、図示せぬ外部の装置との通信を行う通信インタフェースとして機能し、信号処理部１４からの画像データを、外部の装置に無線又は有線で送信する。
【００３６】
制御部１６は、ユーザの操作等に従い、撮像装置１０の各部を制御する。
【００３７】
＜撮像素子の回路の構成例＞
図２は、図１の撮像素子１２の回路の構成例を示すブロック図である。
【００３８】
撮像素子１２は、画素アレイ３１、行走査回路３２、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）３３、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）３４、カラムＡＤＣ（Analog Digital Converter）回路３５、列走査回路３６、及び、センスアンプ３７を備える。
【００３９】
画素アレイ３１には、複数の画素５１が２次元に配列されている。
【００４０】
画素５１は、行走査回路３２に接続される水平信号線Ｈと、カラムＡＤＣ回路３５に接続される垂直信号線Ｖとが交差する点にそれぞれ配置されており、光電変換を行うフォトダイオード６１と、蓄積された信号を読み出すための数種類のトランジスタを備える。すなわち、画素５１は、図２の右側に拡大して示されているように、フォトダイオード６１、転送トランジスタ６２、フローティングディフュージョン６３、増幅トランジスタ６４、選択トランジスタ６５、及び、リセットトランジスタ６６を備える。
【００４１】
フォトダイオード６１に蓄積された電荷は、転送トランジスタ６２を介してフローティングディフュージョン６３に転送される。フローティングディフュージョン６３は、増幅トランジスタ６４のゲートに接続されている。画素５１が信号の読み出しの対象となると、行走査回路３２から水平信号線Ｈを介して選択トランジスタ６５がオンにされ、選択された画素５１の信号は、増幅トランジスタ６４をソースフォロワ（Source Follower）駆動することで、フォトダイオード６１に蓄積された電荷の蓄積電荷量に対応する画素信号として、垂直信号線Ｖに読み出される。また、画素信号はリセットトランジスタ６６をオンすることでリセットされる。
【００４２】
行走査回路３２は、画素アレイ３１の画素５１の駆動（例えば、転送、選択、リセット等）を行うための駆動信号を、行ごとに順次、出力する。
【００４３】
ＰＬＬ３３は、外部から供給されるクロック信号に基づいて、撮像素子１２の各部の駆動に必要な所定の周波数のクロック信号を生成して出力する。
【００４４】
ＤＡＣ３４は、所定の電圧値から一定の傾きで電圧が降下した後に所定の電圧値に戻る形状（略鋸形状）のランプ信号を生成して出力する。
【００４５】
カラムＡＤＣ回路３５は、比較器７１及びカウンタ７２を、画素アレイ３１の画素５１の列に対応する個数だけ有しており、画素５１から出力される画素信号から、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）動作により信号レベルを抽出して、画素データを出力する。すなわち、比較器７１が、ＤＡＣ３４から供給されるランプ信号と、画素５１から出力される画素信号（輝度値）とを比較し、その結果得られる比較結果信号をカウンタ７２に供給する。そして、カウンタ７２が、比較器７１から出力される比較結果信号に応じて、所定の周波数のカウンタクロック信号をカウントすることで、画素信号がＡ／Ｄ変換される。
【００４６】
列走査回路３６は、カラムＡＤＣ回路３５のカウンタ７２に、順次、所定のタイミングで、画素データを出力させる信号を供給する。
【００４７】
センスアンプ３７は、カラムＡＤＣ回路３５から供給される画素データを増幅し、撮像素子１２の外部に出力する。
【００４８】
＜撮像素子の第１の実施形態＞
図３は、図１の撮像素子１２の第１の実施形態である撮像素子１２Ａの断面の構成例を模式的に示している。図３には、撮像素子１２の画素５１−１乃至画素５１−４の４画素分の断面が示されている。なお、以下、画素５１−１乃至画素５１−４を個々に区別する必要がない場合、単に画素５１と称する。
【００４９】
各画素５１においては、上から順に、オンチップマイクロレンズ１０１、層間膜１０２、狭帯域フィルタ層１０３、層間膜１０４、光電変換素子層１０５、及び、信号配線層１０６が積層されている。すなわち、撮像素子１２は、光電変換素子層１０５が信号配線層１０６より光の入射側に配置された裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサからなる。
【００５０】
オンチップマイクロレンズ１０１は、各画素５１の光電変換素子層１０５に光を集光するための光学素子である。
【００５１】
層間膜１０２及び層間膜１０４は、ＳｉＯ２等の誘電体からなる。後述するように、層間膜１０２及び層間膜１０４の誘電率は、できる限り低い方が望ましい。
【００５２】
狭帯域フィルタ層１０３には、所定の狭い波長帯域（狭帯域）の狭帯域光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタＮＢが各画素５１に設けられている。例えば、アルミニウム等の金属製の薄膜を用いた金属薄膜フィルタの一種であり、表面プラズモンを利用したプラズモンフィルタが、狭帯域フィルタＮＢに用いられる。また、狭帯域フィルタＮＢの透過帯域は、画素５１毎に設定される。狭帯域フィルタＮＢの透過帯域の種類（バンド数）は任意であり、例えば、４以上に設定される。
【００５３】
ここで、狭帯域とは、例えば、色の３原色若しくは等色関数に基づく従来のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、又は、Ｙ（黄）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）のカラーフィルタの透過帯域より狭い波長帯域のことである。また、以下、狭帯域フィルタＮＢを透過した狭帯域光を受光する画素を、マルチスペクトル画素又はＭＳ画素と称する。
【００５４】
光電変換素子層１０５は、例えば、図２のフォトダイオード６１等を備え、狭帯域フィルタ層１０３（狭帯域フィルタＮＢ）を透過した光（狭帯域光）を受光し、受光した光を電荷に変換する。また、光電変換素子層１０５は、各画素５１間が素子分離層により電気的に分離されて構成されている。
【００５５】
信号配線層１０６には、光電変換素子層１０５に蓄積された電荷を読み取るための配線等が設けられる。
【００５６】
＜プラズモンフィルタについて＞
次に、図４乃至図１５を参照して、狭帯域フィルタＮＢに用いることが可能なプラズモンフィルタについて説明する。
【００５７】
図４は、ホールアレイ構造のプラズモンフィルタ１２１Ａの構成例を示している。
【００５８】
プラズモンフィルタ１２１Ａは、金属製の薄膜（以下、導体薄膜と称する）１３１Ａにホール１３２Ａがハニカム状に配置されたプラズモン共鳴体により構成されている。
【００５９】
各ホール１３２Ａは、導体薄膜１３１Ａを貫通しており、導波管として作用する。一般的に導波管には、辺の長さや直径などの形状により決まる遮断周波数及び遮断波長が存在し、それ以下の周波数（それ以上の波長）の光は伝搬しないという性質がある。ホール１３２Ａの遮断波長は、主に開口径Ｄ１に依存し、開口径Ｄ１が小さいほど遮断波長も短くなる。なお、開口径Ｄ１は透過させたい光の波長よりも小さい値に設定される。
【００６０】
一方、光の波長以下の短い周期でホール１３２Ａが周期的に形成されている導体薄膜１３１Ａに光が入射すると、ホール１３２Ａの遮断波長より長い波長の光を透過する現象が発生する。この現象をプラズモンの異常透過現象という。この現象は、導体薄膜１３１Ａとその上層の層間膜１０２との境界において表面プラズモンが励起されることによって発生する。
【００６１】
ここで、図５を参照して、プラズモンの異常透過現象（表面プラズモン共鳴）の発生条件について説明する。
【００６２】
図５は、表面プラズモンの分散関係を示すグラフである。グラフの横軸は角波数ベクトルｋを示し、縦軸は角周波数ωを示している。ωpは導体薄膜１３１Ａのプラズマ周波数を示している。ωspは層間膜１０２と導体薄膜１３１Ａとの境界面における表面プラズマ周波数を示しており、次式（１）により表される。
【００６３】
【数１】
2018098344.tif 000003
【００６４】
εdは、層間膜１０２を構成する誘電体の誘電率を示している。
【００６５】
式（１）より、表面プラズマ周波数ωspは、プラズマ周波数ωpが高くなるほど高くなる。また、表面プラズマ周波数ωspは、誘電率εdが小さくなるほど、高くなる。
【００６６】
線Ｌ１は、光の分散関係（ライトライン）を示し、次式（２）で表される。
【００６７】
【数２】
2018098344.tif 000004
【００６８】
ｃは、光速を示している。
【００６９】
線Ｌ２は、表面プラズモンの分散関係を表し、次式（３）で表される。
【００７０】
【数３】
2018098344.tif 000005
【００７１】
εmは、導体薄膜１３１Ａの誘電率を示している。
【００７２】
線Ｌ２により表される表面プラズモンの分散関係は、角波数ベクトルｋが小さい範囲では、線Ｌ１で表されるライトラインに漸近し、角波数ベクトルｋが大きくなるにつれて、表面プラズマ周波数ωspに漸近する。
【００７３】
そして、次式（４）が成り立つとき、プラズモンの異常透過現象が発生する。
【００７４】
【数４】
2018098344.tif 000006
【００７５】
λは、入射光の波長を示している。θは、入射光の入射角を示している。Ｇx及びＧyは、次式（５）で表される。
【００７６】
｜Ｇx｜＝｜Ｇy｜＝２π／ａ0  ・・・（５）
【００７７】
ａ0は、導体薄膜１３１Ａのホール１３２Ａからなるホールアレイ構造の格子定数を示している。
【００７８】
式（４）の左辺は、表面プラズモンの角波数ベクトルを示し、右辺は、導体薄膜１３１Ａのホールアレイ周期の角波数ベクトルを示している。従って、表面プラズモンの角波数ベクトルと導体薄膜１３１Ａのホールアレイ周期の角波数ベクトルが等しくなるとき、プラズモンの異常透過現象が発生する。そして、このときのλの値が、プラズモンの共鳴波長（プラズモンフィルタ１２１Ａの透過波長）となる。
【００７９】
なお、式（４）の左辺の表面プラズモンの角波数ベクトルは、導体薄膜１３１Ａの誘電率εm及び層間膜１０２の誘電率εdにより決まる。一方、右辺のホールアレイ周期の角波数ベクトルは、光の入射角θ、及び、導体薄膜１３１Ａの隣接するホール１３２Ａ間のピッチ（ホールピッチ）Ｐ１により決まる。従って、プラズモンの共鳴波長及び共鳴周波数は、導体薄膜１３１Ａの誘電率εm、層間膜１０２の誘電率εd、光の入射角θ、及び、ホールピッチＰ１により決まる。なお、光の入射角が０°の場合、プラズモンの共鳴波長及び共鳴周波数は、導体薄膜１３１Ａの誘電率εm、層間膜１０２の誘電率εd、及び、ホールピッチＰ１により決まる。
【００８０】
従って、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域（プラズモンの共鳴波長）は、導体薄膜１３１Ａの材質及び膜厚、層間膜１０２の材質及び膜厚、ホールアレイのパターン周期（例えば、ホール１３２Ａ開口径Ｄ１及びホールピッチＰ１）等により変化する。特に、導体薄膜１３１Ａ及び層間膜１０２の材質及び膜厚が決まっている場合、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域は、ホールアレイのパターン周期、特にホールピッチＰ１により変化する。すなわち、ホールピッチＰ１が狭くなるにつれて、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域は短波長側にシフトし、ホールピッチＰ１が広くなるにつれて、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域は長波長側にシフトする。
【００８１】
図６は、ホールピッチＰ１を変化させた場合のプラズモンフィルタ１２１Ａの分光特性の例を示すグラフである。グラフの横軸は波長（単位はｎｍ）を示し、縦軸は感度（単位は任意単位）を示している。線Ｌ１１は、ホールピッチＰ１を２５０ｎｍに設定した場合の分光特性を示し、線Ｌ１２は、ホールピッチＰ１を３２５ｎｍに設定した場合の分光特性を示し、線Ｌ１３は、ホールピッチＰ１を５００ｎｍに設定した場合の分光特性を示している。
【００８２】
ホールピッチＰ１を２５０ｎｍに設定した場合、プラズモンフィルタ１２１Ａは、主に青色の波長帯域の光を透過する。ホールピッチＰ１を３２５ｎｍに設定した場合、プラズモンフィルタ１２１Ａは、主に緑色の波長帯域の光を透過する。ホールピッチＰ１を５００ｎｍに設定した場合、プラズモンフィルタ１２１Ａは、主に赤色の波長帯域の光を透過する。ただし、ホールピッチＰ１を５００ｎｍに設定した場合、プラズモンフィルタ１２１Ａは、後述する導波管モードにより、赤色より低波長の帯域の光も多く透過する。
【００８３】
図７は、ホールピッチＰ１を変化させた場合のプラズモンフィルタ１２１Ａの分光特性の他の例を示すグラフである。グラフの横軸は波長（単位はｎｍ）を示し、縦軸は感度（単位は任意単位）を示している。この例では、ホールピッチＰ１を２５０ｎｍから６２５ｎｍまで２５ｎｍ刻みで変化させた場合の１６種類のプラズモンフィルタ１２１Ａの分光特性の例を示している。
【００８４】
なお、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過率は、主にホール１３２Ａの開口径Ｄ１により決まる。開口径Ｄ１が大きくなるほど透過率が高くなる一方、混色が発生しやすくなる。一般的に、開口率がホールピッチＰ１の５０％〜６０％になるように開口径Ｄ１を設定することが望ましい。
【００８５】
また、上述したように、プラズモンフィルタ１２１Ａの各ホール１３２Ａは、導波管として作用する。従って、プラズモンフィルタ１２１Ａのホールアレイのパターンによっては、分光特性において、表面プラズモン共鳴により透過される波長成分（プラズモンモードにおける波長成分）だけでなく、ホール１３２Ａ（導波管）を透過する波長成分（導波管モードにおける波長成分）が大きくなる場合がある。
【００８６】
図８は、図６の線Ｌ１３により表される分光特性と同様に、ホールピッチＰ１を５００ｎｍに設定した場合のプラズモンフィルタ１２１Ａの分光特性を示している。この例において、６３０ｎｍ付近の遮断波長より長波長側がプラズモンモードにおける波長成分であり、遮断波長より短波長側が導波管モードにおける波長成分である。
【００８７】
上述したように、遮断波長は、主にホール１３２Ａの開口径Ｄ１に依存し、開口径Ｄ１が小さいほど遮断波長も短くなる。そして、遮断波長とプラズモンモードにおけるピーク波長との間の差をより大きくするほど、プラズモンフィルタ１２１Ａの波長分解能特性が向上する。
【００８８】
また、上述したように、導体薄膜１３１Ａのプラズマ周波数ωpが高くなるほど、導体薄膜１３１Ａの表面プラズマ周波数ωspが高くなる。また、層間膜１０２の誘電率εdが小さくなるほど、表面プラズマ周波数ωspが高くなる。そして、表面プラズマ周波数ωspが高くなるほど、プラズモンの共鳴周波数をより高く設定することができ、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域（プラズモンの共鳴波長）をより短い波長帯域に設定することが可能になる。
【００８９】
従って、プラズマ周波数ωpがより小さい金属を導体薄膜１３１Ａに用いた方が、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域をより短い波長帯域に設定することが可能になる。例えば、アルミニウム、銀、金等が好適である。ただし、透過帯域を赤外光などの長い波長帯域に設定する場合には、銅なども用いることが可能である。
【００９０】
また、誘電率εdがより小さい誘電体を層間膜１０２に用いた方が、プラズモンフィルタ１２１Ａの透過帯域をより短い波長帯域に設定することが可能になる。例えば、ＳｉＯ２、Ｌｏｗ−Ｋ等が好適である。
【００９１】
また、図９は、導体薄膜１３１Ａにアルミニウムを用い、層間膜１０２にＳｉＯ２を用いた場合の導体薄膜１３１Ａと層間膜１０２の界面における表面プラズモンの伝搬特性を示すグラフである。グラフの横軸は光の波長（単位はｎｍ）を示し、縦軸は伝搬距離（単位はμｍ）を示している。また、線Ｌ２１は、界面方向の伝搬特性を示し、線Ｌ２２は、層間膜１０２の深さ方向（界面に垂直な方向）の伝搬特性を示し、線Ｌ２３は、導体薄膜１３１Ａの深さ方向（界面に垂直な方向）の伝搬特性を示している。
【００９２】
表面プラズモンの深さ方向の伝搬距離ΛSPP（λ）は、次式（６）により表される。
【００９３】
【数５】
2018098344.tif 000007
【００９４】
ｋSPPは、表面プラズモンが伝搬する物質の吸収係数を示す。εm（λ）は、波長λの光に対する導体薄膜１３１Ａの誘電率を示す。εd（λ）は、波長λの光に対する層間膜１０２の誘電率を示す。
【００９５】
従って、図９に示されるように、波長４００ｎｍの光に対する表面プラズモンは、ＳｉＯ２からなる層間膜１０２の表面から深さ方向に約１００ｎｍまで伝搬する。従って、層間膜１０２の厚みを１００ｎｍ以上に設定することにより、層間膜１０２と導体薄膜１３１Ａとの界面における表面プラズモンに、層間膜１０２の導体薄膜１３１Ａと反対側の面に積層された物質の影響が及ぶことが防止される。
【００９６】
また、波長４００ｎｍの光に対する表面プラズモンは、アルミニウムからなる導体薄膜１３１Ａの表面から深さ方向に約１０ｎｍまで伝搬する。従って、導体薄膜１３１Ａの厚みを１０ｎｍ以上に設定することにより、層間膜１０２と導体薄膜１３１Ａとの界面における表面プラズモンに、層間膜１０４の影響が及ぶことが防止される。
【００９７】
＜プラズモンフィルタのその他の例＞
次に、図１０乃至図１５を参照して、プラズモンフィルタのその他の例について説明する。
【００９８】
図１０Ａのプラズモンフィルタ１２１Ｂは、導体薄膜１３１Ｂにホール１３２Ｂが直行行列状に配置されたプラズモン共鳴体により構成されている。プラズモンフィルタ１２１Ｂにおいては、例えば、隣接するホール１３２Ｂ間のピッチＰ２により透過帯域が変化する。
【００９９】
また、プラズモン共鳴体において、全てのホールが導体薄膜を貫通する必要はなく、一部のホールを導体薄膜を貫通しない非貫通穴により構成しても、プラズモン共鳴体はフィルタとして機能する。
【０１００】
例えば、図１０Ｂには、導体薄膜１３１Ｃに貫通穴からなるホール１３２Ｃ、及び、非貫通穴からなるホール１３２Ｃ’がハニカム状に配置されたプラズモン共鳴体により構成されたプラズモンフィルタ１２１Ｃの平面図および断面図（平面図におけるＡ−Ａ’での断面図）が示されている。すなわち、プラズモンフィルタ１２１Ｃには、貫通穴からなるホール１３２Ｃと非貫通穴からなるホール１３２Ｃ’とが周期的に配置されている。
【０１０１】
さらに、プラズモンフィルタとしては、基本的に単層のプラズモン共鳴体が使用されるが、例えば、２層のプラズモン共鳴体により構成することもできる。
【０１０２】
例えば、図１１に示されているプラズモンフィルタ１２１Ｄは、２層のプラズモンフィルタ１２１Ｄ−１及びプラズモンフィルタ１２１Ｄ−２により構成されている。プラズモンフィルタ１２１Ｄ−１及びプラズモンフィルタ１２１Ｄ−２は、図４のプラズモンフィルタ１２１Ａを構成するプラズモン共鳴体と同様に、ホールがハニカム状に配置された構造となっている。
【０１０３】
また、プラズモンフィルタ１２１Ｄ−１とプラズモンフィルタ１２１Ｄ−２との間隔Ｄ２は、透過帯域のピーク波長の１／４程度とすることが好適である。また、設計自由度を考慮すると、間隔Ｄ２は、透過帯域のピーク波長の１／２以下がより好適である。
【０１０４】
なお、プラズモンフィルタ１２１Ｄのように、プラズモンフィルタ１２１Ｄ−１及びプラズモンフィルタ１２１Ｄ−２において同一のパターンでホールが配置されるようにする他、例えば、２層のプラズモン共鳴体構造において互いに相似するパターンでホールが配置されていてもよい。また、２層のプラズモン共鳴体構造において、ホールアレイ構造とドットアレイ構造（後述）とが反転するようなパターンでホールとドットとが配置されていてもよい。さらに、プラズモンフィルタ１２１Ｄは２層構造となっているが、３層以上の多層化も可能である。
【０１０５】
また、以上では、ホールアレイ構造のプラズモン共鳴体によるプラズモンフィルタの構成例を示したが、プラズモンフィルタとして、ドットアレイ構造のプラズモン共鳴体を採用してもよい。
【０１０６】
図１２を参照して、ドットアレイ構造のプラズモンフィルタについて説明する。
【０１０７】
図１２Ａのプラズモンフィルタ１２１Ａ’は、図４のプラズモンフィルタ１２１Ａのプラズモン共鳴体に対してネガポジ反転した構造、すなわち、ドット１３３Ａが誘電体層１３４Ａにハニカム状に配置されたプラズモン共鳴体により構成されている。各ドット１３３Ａ間には、誘電体層１３４Ａが充填されている。
【０１０８】
プラズモンフィルタ１２１Ａ’は、所定の波長帯域の光を吸収するため、補色系のフィルタとして用いられる。プラズモンフィルタ１２１Ａ’が吸収する光の波長帯域（以下、吸収帯域と称する）は、隣接するドット１３３Ａ間のピッチ（以下、ドットピッチと称する）Ｐ３等により変化する。また、ドットピッチＰ３に合わせて、ドット１３３Ａの径Ｄ３が調整される。
【０１０９】
図１２Ｂのプラズモンフィルタ１２１Ｂ’は、図１０Ａのプラズモンフィルタ１２１Ｂのプラズモン共鳴体に対してネガポジ反転した構造、すなわち、ドット１３３Ｂが誘電体層１３４Ｂに直行行列状に配置されたプラズモン共鳴体構造により構成されている。各ドット１３３Ｂ間には、誘電体層１３４Ｂが充填されている。
【０１１０】
プラズモンフィルタ１２１Ｂ’の吸収帯域は、隣接するドット１３３Ｂ間のドットピッチＰ４等により変化する。また、ドットピッチＰ４に合わせて、ドット１３３Ｂの径Ｄ３が調整される。
【０１１１】
図１３は、図１２Ａのプラズモンフィルタ１２１Ａ’のドットピッチＰ３を変化させた場合の分光特性の例を示すグラフである。グラフの横軸は波長（単位はｎｍ）を示し、縦軸は透過率を示している。線Ｌ３１は、ドットピッチＰ３を３００ｎｍに設定した場合の分光特性を示し、線Ｌ３２は、ドットピッチＰ３を４００ｎｍに設定した場合の分光特性を示し、線Ｌ３３は、ドットピッチＰ３を５００ｎｍに設定した場合の分光特性を示している。
【０１１２】
この図に示されるように、ドットピッチＰ３が狭くなるにつれて、プラズモンフィルタ１２１Ａ’の吸収帯域は短波長側にシフトし、ドットピッチＰ３が広くなるにつれて、プラズモンフィルタ１２１Ａ’の吸収帯域は長波長側にシフトする。
【０１１３】
なお、ホールアレイ構造及びドットアレイ構造のいずれのプラズモンフィルタにおいても、ホール又はドットの平面方向のピッチを調整するだけで、透過帯域又は吸収帯域を調整することができる。従って、例えば、リソグラフィ工程においてホール又はドットのピッチを調整するだけで、画素毎に透過帯域又は吸収帯域を個別に設定することが可能であり、より少ない工程でフィルタの多色化が可能になる。
【０１１４】
また、プラズモンフィルタの厚さは、有機材料系のカラーフィルタとほぼ同様の約１００〜５００ｎｍ程度であり、プロセスの親和性が良い。
【０１１５】
また、狭帯域フィルタＮＢには、図１４に示されるＧＭＲ（Guided Mode Resonant）を用いたプラズモンフィルタ１５１を用いることも可能である。
【０１１６】
プラズモンフィルタ１５１においては、上から順に、導体層１６１、ＳｉＯ２膜１６２、ＳｉＮ膜１６３、ＳｉＯ２基板１６４が積層されている。導体層１６１は、例えば、図３の狭帯域フィルタ層１０３に含まれ、ＳｉＯ２膜１６２、ＳｉＮ膜１６３、及び、ＳｉＯ２基板１６４は、例えば、図３の層間膜１０４に含まれる。
【０１１７】
導体層１６１には、例えばアルミニウムからなる矩形の導体薄膜１６１Ａが、所定のピッチＰ５で、導体薄膜１６１Ａの長辺側が隣接するように並べられている。そして、ピッチＰ５等によりプラズモンフィルタ１５１の透過帯域が変化する。
【０１１８】
図１５は、ピッチＰ５を変化させた場合のプラズモンフィルタ１５１の分光特性の例を示すグラフである。グラフの横軸は波長（単位はｎｍ）を示し、縦軸は透過率を示している。この例では、ピッチＰ５を２８０ｎｍから４８０ｎｍまで４０ｎｍ刻みで６種類に変化させるとともに、隣接する導体薄膜１６１Ａの間のスリットの幅をピッチＰ５の１／４に設定した場合の分光特性の例を示している。また、透過帯域のピーク波長が最も短い波形が、ピッチＰ５を２８０ｎｍに設定した場合の分光特性を示し、ピッチＰ５が広くなるにつれて、ピーク波長が長くなっている。すなわち、ピッチＰ５が狭くなるにつれて、プラズモンフィルタ１５１の透過帯域は短波長側にシフトし、ピッチＰ５が広くなるにつれて、プラズモンフィルタ１５１の透過帯域は長波長側にシフトする。
【０１１９】
このＧＭＲを用いたプラズモンフィルタ１５１も、上述したホールアレイ構造及びドットアレイ構造のプラズモンフィルタと同様に、有機材料系のカラーフィルタと親和性が良い。
【０１２０】
＜撮像素子の第２の実施形態＞
次に、図１６乃至図２１を参照して、図１の撮像素子１２の第２の実施形態について説明する。
【０１２１】
図１６は、撮像素子１２の第２の実施形態である撮像素子１２Ｂの断面の構成例を模式的に示している。なお、図中、図３の撮像素子１２Ａと対応する部分には、同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０１２２】
撮像素子１２Ｂは、撮像素子１２Ａと比較して、オンチップマイクロレンズ１０１と層間膜１０２の間に、カラーフィルタ層１０７が積層されている点が異なる。
【０１２３】
撮像素子１２Ｂの狭帯域フィルタ層１０３においては、全ての画素５１ではなく、一部の画素５１にのみ狭帯域フィルタＮＢが設けられている。狭帯域フィルタＮＢの透過帯域の種類（バンド数）は任意であり、例えば、１以上に設定される。
【０１２４】
カラーフィルタ層１０７には、カラーフィルタが各画素５１に設けられる。例えば、狭帯域フィルタＮＢが設けられていない画素５１においては、一般的な赤色フィルタＲ、緑色フィルタＧ、及び、青色フィルタＢ（不図示）のいずれかが設けられている。これにより、例えば、赤色フィルタＲが設けられたＲ画素、緑色フィルタＧが設けられたＧ画素、青色フィルタが設けられたＢ画素、及び、狭帯域フィルタＮＢが設けられたＭＳ画素が、画素アレイ３１に配列される。
【０１２５】
また、狭帯域フィルタＮＢが設けられている画素５１においては、カラーフィルタ層１０７に透過フィルタＰが設けられる。透過フィルタＰは、後述するように、同じ画素５１の狭帯域フィルタＮＢの透過帯域を含む波長帯域の光を透過する光学フィルタ（ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、又は、バンドパスフィルタ）により構成される。
【０１２６】
なお、カラーフィルタ層１０７に設けられるカラーフィルタは、有機材料系及び無機材料系のいずれであってもよい。
【０１２７】
有機材料系のカラーフィルタには、例えば、合成樹脂若しくは天然蛋白を用いた染色着色系、及び、顔料色素若しくは染料色素を用いた色素含有系がある。
【０１２８】
無機材料系のカラーフィルタには、例えば、ＴｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＮ、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２、Ｌｏｗ−ｋ等の材料が用いられる。また、無機材料系のカラーフィルタの形成には、例えば、蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜等の手法が用いられる。
【０１２９】
また、層間膜１０２は、図９を参照して上述したように、層間膜１０２と狭帯域フィルタ層１０３との界面における表面プラズモンに、カラーフィルタ層１０７の影響が及ぶことが防止可能な膜厚に設定される。
【０１３０】
ここで、カラーフィルタ層１０７に設けられた透過フィルタＰにより、フレアの発生が抑制される。この点について、図１７及び図１８を参照して説明する。
【０１３１】
図１７は、カラーフィルタ層１０７が設けられていない図２の撮像素子１２Ａを用いた撮像装置１０におけるフレアの発生の様子を模式的に示している。
【０１３２】
この例において、撮像素子１２Ａは、半導体チップ２０３に設けられている。具体的には、半導体チップ２０３は、基板２１３上に実装され、周囲がシールガラス２１１及び樹脂２１２により覆われている。そして、図１の光学系１１に設けられているレンズ２０１及びＩＲカットフィルタ２０２、並びに、シールガラス２１１を透過した光が、撮像素子１２Ａに入射する。
【０１３３】
ここで、撮像素子１２Ａの狭帯域フィルタ層１０３の狭帯域フィルタＮＢがプラズモンフィルタからなる場合、プラズモンフィルタには金属製の導体薄膜が形成されている。この導体薄膜は反射率が高いため、透過帯域以外の波長の光を反射しやすい。そして、導体薄膜で反射された光の一部が、例えば、図１７に示されるように、シールガラス２１１、ＩＲカットフィルタ２０２、又は、レンズ２０１で反射され、撮像素子１２Ａに再入射する。これらの再入射光によりフレアが発生する。特にホールアレイ構造を用いたプラズモンフィルタは、開口率が低いため、フレアが発生しやすい。
【０１３４】
この反射光を防止するために、例えば、導体薄膜とは異なる金属や誘電率の高い材料からなる反射防止膜を使用することが考えられる。しかし、プラズモンフィルタは、表面プラズモン共鳴を利用しており、そのような反射防止膜が導体薄膜の表面に触れてしまうと、プラズモンフィルタの特性が劣化してしまったり、所望の特性が得づらくなったりする可能性がある。
【０１３５】
一方、図１８は、カラーフィルタ層１０７が設けられている図１６の撮像素子１２Ｂを用いた撮像装置１０におけるフレアの発生の様子を模式的に示している。なお、図中、図１７と対応する部分には、同じ符号を付してある。
【０１３６】
図１８の例は、図１７の例と比較して、半導体チップ２０３の代わりに半導体チップ２２１が設けられている点が異なる。半導体チップ２２１は、半導体チップ２０３と比較して、撮像素子１２Ａの代わりに撮像素子１２Ｂが設けられている点が異なる。
【０１３７】
上述したように、撮像素子１２Ｂにおいては、狭帯域フィルタＮＢより上方（光の入射側）に透過フィルタＰが設けられている。従って、撮像素子１２Ｂに入射した光は、透過フィルタＰにより所定の波長帯域が遮断されてから狭帯域フィルタＮＢに入射するため、狭帯域フィルタＮＢへの入射光の光量が抑制される。その結果、狭帯域フィルタＮＢ（プラズモンフィルタ）の導体薄膜による反射光の光量も低減するため、フレアが低減される。
【０１３８】
図１９乃至図２１は、狭帯域フィルタＮＢの分光特性と、狭帯域フィルタＮＢの上方に配置される透過フィルタＰの分光特性の例を示している。なお、図１９乃至図２１のグラフの横軸は波長（単位はｎｍ）を示し、縦軸は感度（単位は任意単位）を示している。
【０１３９】
図１９の線Ｌ４１は、狭帯域フィルタＮＢの分光特性を示している。この狭帯域フィルタＮＢの分光特性のピーク波長は、約４３０ｎｍ付近である。線Ｌ４２は、ローパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。線Ｌ４３は、ハイパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。線Ｌ４４は、バンドパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。いずれの透過フィルタＰの感度も、狭帯域フィルタＮＢの分光特性のピーク波長を含む所定の波長帯域において、狭帯域フィルタＮＢの感度を上回っている。従って、いずれの透過フィルタＰを用いても、狭帯域フィルタＮＢの透過帯域の光をほぼ減衰させずに、狭帯域フィルタＮＢに入射する入射光の光量を低減させることができる。
【０１４０】
図２０の線Ｌ５１は、狭帯域フィルタＮＢの分光特性を示している。この狭帯域フィルタＮＢの分光特性のピーク波長は、約５３０ｎｍ付近である。線Ｌ５２は、ローパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。線Ｌ５３は、ハイパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。線Ｌ５４は、バンドパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。いずれの透過フィルタの感度も、狭帯域フィルタＮＢの分光特性のピーク波長を含む所定の波長帯域において、狭帯域フィルタＮＢの感度を上回っている。従って、いずれの透過フィルタＰを用いても、狭帯域フィルタＮＢの透過帯域の光をほぼ減衰させずに、狭帯域フィルタＮＢに入射する入射光の光量を低減させることができる。
【０１４１】
図２１の線Ｌ６１は、狭帯域フィルタＮＢの分光特性を示している。この狭帯域フィルタＮＢの分光特性のプラズモンモードにおけるピーク波長は、約６７０ｎｍ付近である。線Ｌ６２は、ローパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。線Ｌ６３は、ハイパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。線Ｌ６４は、バンドパス型の透過フィルタＰの分光特性を示している。いずれの透過フィルタＰの感度も、狭帯域フィルタＮＢの分光特性の遮断波長である約６３０ｎｍ以上のプラズモンモードのピーク波長を含む所定の波長帯域において、狭帯域フィルタＮＢの感度を上回っている。従って、いずれの透過フィルタＰを用いても、狭帯域フィルタＮＢのプラズモンモードにおける透過帯域の光をほぼ減衰させずに、狭帯域フィルタＮＢに入射する入射光の光量を低減させることができる。ただし、ハイパス型又はバンドパス型の透過フィルタＰを用いた方が、狭帯域フィルタＮＢの導波管モードの波長帯域の光を遮断できるため、狭帯域のフィルタ特性としてより望ましい。
【０１４２】
なお、赤色フィルタＲ、緑色フィルタＧ、又は、青色フィルタＢの透過帯域が、下層の狭帯域フィルタＮＢの透過帯域を含む場合、それらのフィルタを透過フィルタＰに用いてもよい。
【０１４３】
また、図１６の例では、一部の画素５１にのみ狭帯域フィルタＮＢを設ける例を示したが、全ての画素５１に狭帯域フィルタＮＢを設けることも可能である。この場合、画素５１毎に、その画素５１の狭帯域フィルタＮＢの透過帯域を含む透過帯域を有する透過フィルタＰをカラーフィルタ層１０７に設けるようにすればよい。
【０１４４】
さらに、カラーフィルタ層１０７のカラーフィルタの色の組合せは上述した例に限定されるものではなく、任意に変更することが可能である。
【０１４５】
また、上述したフレア対策の必要がない場合には、例えば、狭帯域フィルタＮＢの上層に透過フィルタＰを設けないようにしたり、全ての波長の光を透過するダミーのフィルタを設けたりしてもよい。
【０１４６】
＜撮像素子の第３の実施形態＞
次に、図２２を参照して、図１の撮像素子１２の第３の実施形態について説明する。
【０１４７】
図２２は、撮像素子１２の第３の実施形態である撮像素子１２Ｃの断面の構成例を模式的に示している。なお、図中、図３の撮像素子１２Ａと対応する部分には、同じ符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０１４８】
撮像素子１２Ｃは、撮像素子１２Ａと比較して、狭帯域フィルタ層１０３の代わりに、フィルタ層１０８が設けられている点が異なる。また、撮像素子１２Ｃは、図１６の撮像素子１２Ｂと比較して、狭帯域フィルタＮＢとカラーフィルタ（例えば、赤色フィルタＲ、緑色フィルタＧ、青色フィルタＢ）が同じフィルタ層１０８に設けられている点が異なる。
【０１４９】
これにより、撮像素子１２Ｃの画素アレイ３１にＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、及び、ＭＳ画素を配置する場合に、カラーフィルタ層１０７を省略することができる。
【０１５０】
なお、有機材料系のカラーフィルタを用いる場合、熱によるカラーフィルタの損傷等を防止するために、例えば、狭帯域フィルタＮＢが先に形成され、シンター処理等の高温の最終熱処理が行われた後、カラーフィルタが形成される。一方、無機材料系のカラーフィルタを用いる場合、基本的に上記の形成順の制約は必要ない。
【０１５１】
また、図１６の撮像素子１２Ｂのようにフレア対策を施す場合、撮像素子１２Ｂと同様に、オンチップマイクロレンズ１０１と層間膜１０２の間に、カラーフィルタ層を積層するようにしてもよい。この場合、フィルタ層１０８に狭帯域フィルタＮＢが設けられている画素５１においては、カラーフィルタ層に上述した透過フィルタＰが設けられる。一方、フィルタ層１０８にカラーフィルタが設けられている画素５１においては、カラーフィルタ層にフィルタが設けられなかったり、又は、全ての波長の光を透過するダミーのフィルタ、若しくは、フィルタ層１０８と同じ色のカラーフィルタが設けられたりする。
【０１５２】
＜＜２．第２の実施形態＞＞
次に、図２３乃至図３５を参照して、本技術の第２の実施形態について説明する。
【０１５３】
＜画素アレイの第１の実施形態＞
図２３は、図２の画素アレイ３１の第１の実施形態である画素アレイ３１Ａの画素配列の例を示している。なお、領域Ａ１乃至領域Ａ４は、垂直線Ｌｖ及び水平線Ｌｈにより画素アレイ３１Ａを２行×２列に４分割した領域である。また、垂直線Ｌｖ及び水平線Ｌｈと水平線の交点は、画素アレイ３１Ａの中心と一致する。
【０１５４】
画素アレイ３１Ａにおいては、Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素、及び、Ｂ画素が、それぞれ２行×２列のブロック（以下、画素ブロックと称する）単位で配列されている。また、画素ブロック単位の色の配列が、ベイヤ配列の色の配列に従っている。なお、ここでは、Ｇ画素を、Ｒ画素と同じ行に配置されているＧｒ画素と、Ｂ画素と同じ行に配列されているＧｂ画素に分けている。
【０１５５】
以下、この画素５１の配列をＱｕａｄｒａ配列と称する。また、以下、Ｒ画素（画素Ｒ１乃至画素Ｒ４）からなる画素ブロックをＲブロックと称する。Ｇｒ画素（画素Ｇｒ１乃至画素Ｇｒ４）からなる画素ブロックをＧｒブロックと称する。Ｇｂ画素（画素Ｇｂ１乃至画素Ｇｂ４）からなる画素ブロックをＧｂブロックと称する。Ｂ画素（画素Ｂ１乃至画素Ｂ４）からなる画素ブロックをＢブロックと称する。
【０１５６】
Ｑｕａｄｒａ配列においては、同じ画素ブロックの内の画素５１の感度が異なる。この点について、図２４乃至図２６を参照して説明する。
【０１５７】
図２４は、画素アレイ３１への入射光の向きを模式的に示している。この例では、図１の光学系１１がレンズ３０１により構成され、画素アレイ３１の中心と垂直線Ｌｖと水平線Ｌｈの交点とが一致し、両者がレンズ３０１の光軸上にある。
【０１５８】
この図に示されるように、画素アレイ３１の各画素５１には、画素アレイ３１に対して垂直な方向だけでなく、斜め方向からも光が入射する。また、光の入射方向は、画素５１の位置により異なる。例えば、領域Ａ１の右上隅の画素５１には、左斜め下方向からの光が多く入射する。一方、領域Ａ３の左下隅の画素５１には、右斜め上方向からの光が多く入射する。この斜め方向の光（斜め光）が、混色の発生要因になるとともに、同じ画素ブロック内の画素５１間の感度差の発生要因となる。
【０１５９】
図２５は、画素アレイ３１の領域Ａ４内の画素Ｇｂ１及び画素Ｇｂ４に入射する斜め光の様子を示している。
【０１６０】
図２５の上の図は、画素アレイ３１の領域Ａ４内の画素５１の色の配列を示している。
【０１６１】
領域Ａ４内の特に右下隅の画素５１には、左斜め上方向からの斜め光が多く入射する。このとき、図内の丸で囲まれた画素Ｇｂ１において、画素Ｇｂ１に直接入射する光だけでなく、斜め光の入射側において隣接する上側の画素Ｒ３及び右側の画素Ｂ２からの光が入射しやすくなる。なお、斜め光の入射側において斜め方向に隣接する画素Ｇｒ４と画素Ｇｂ１とは接触する面積が非常に小さいため、画素Ｇｒ４から画素Ｇｂ１には、ほとんど光は入射しない。
【０１６２】
同様に、図内の丸で囲まれた画素Ｇｂ４において、画素Ｇｂ４に直接入射する光だけでなく、斜め光の入射側において隣接する上側の画素Ｇｂ３及び右側の画素Ｇｂ２からの光が入射しやすくなる。なお、斜め光の入射側において斜め方向に隣接する画素Ｇｂ１と画素Ｇｂ４とは接触する面積が非常に小さいため、画素Ｇｂ１から画素Ｇｂ４には、ほとんど光は入射しない。
【０１６３】
図２５の下の左側の図は、画素Ｇｂ１、及び、画素Ｇｂ１の上方に隣接する画素Ｒ３の断面を模式的に示している。図２５の下の右側の図は、画素Ｇｂ４、及び、画素Ｇｂ４の上方に隣接する画素Ｇｂ２の断面を模式的に示している。
【０１６４】
各画素５１には、上から順に、オンチップマイクロレンズ３１１、フィルタ層３１２、層間膜３１３、及び、光電変換素子層３１４が積層されている。また、画素Ｇｂ１、画素Ｇｂ２、及び、画素Ｇｂ４において、フィルタ層３１２に緑色フィルタＧが設けられ、画素Ｒ３において、フィルタ層３１２に赤色フィルタＲが設けられている。
【０１６５】
ここで、画素Ｒ３のオンチップマイクロレンズ３１１を透過し、画素Ｒ３の赤色フィルタＲと画素Ｇｂ１の緑色フィルタＧの境界に入射する光は、赤色フィルタＲと緑色フィルタＧの透過帯域が異なるため、緑色フィルタＧにより遮断され、画素Ｇｂ１にほとんど入射しない。すなわち、隣接している画素５１が異色だと混色が発生しにくい。
【０１６６】
一方、画素Ｇｂ２のオンチップマイクロレンズ３１１を透過し、画素Ｇｂ２の緑色フィルタＧと画素Ｇｂ４の緑色フィルタＧの境界に入射する光は、両方のカラーフィルタが同じ透過帯域であるため、ほとんど遮断されずに画素Ｇｂ４に入射する。すなわち、隣接している画素５１が同色だと混色が発生しやすい。
【０１６７】
この混色の発生しやすさの違いにより、同じ画素ブロック内の画素５１間に感度差が生じる。
【０１６８】
具体的には、図２６に示されるように、画素Ｇｂ１は、斜め光の入射側において異色の画素Ｒ３及び画素Ｂ２と隣接しているため、混色が最も発生しにくい。従って、画素Ｇｂ１は、最も感度が低く、暗くなる（画素値が小さくなる）。
【０１６９】
画素Ｇｂ２は、斜め光の入射側に置いて同色の画素Ｇｂ１、及び、異色の画素Ｒ４と隣接している。画素Ｇｂ３は、斜め光の入射側において同色の画素Ｇｂ１、及び、異色の画素Ｂ４と隣接している。一方、赤色フィルタＲの方が青色フィルタＢより全般的に透過率が高い。従って、画素Ｂ４と隣接している画素Ｇｂ３の方が、画素Ｒ４と隣接している画素Ｇｂ２より感度が低く、暗くなる（画素値が小さくなる）。
【０１７０】
画素Ｇｂ４は、斜め光の入射側において同色の画素Ｇｂ２及び画素Ｇｂ３と隣接しているため、混色が最も発生しやすい。従って、画素Ｇｂ４は、最も感度が高く、明るくなる（画素値が大きくなる）。
【０１７１】
従って、領域Ａ４のＧｂブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｂ４＞画素Ｇｂ２＞画素Ｇｂ３＞画素Ｇｂ１の順となる。同様の理由により、領域Ａ４のＧｒブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｒ４＞画素Ｇｒ３＞画素Ｇｒ２＞画素Ｇｒ１の順となる。
【０１７２】
領域Ａ４のＲブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｒ４＞画素Ｒ３＞画素Ｒ２＞画素Ｒ１の順となる。なお、画素Ｒ２と画素Ｒ３は、斜め光の入射側において隣接する画素５１の色の組合せが同じであるが、画素Ｒ２に隣接している画素Ｇｂ４と画素Ｒ３に隣接している画素Ｇｒ４の違いにより、若干の感度差が生じる。
【０１７３】
領域Ａ４のＢブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｂ４＞画素Ｂ２＞画素Ｂ３＞画素Ｂ１の順となる。なお、画素Ｂ２と画素Ｂ３は、斜め光の入射側において隣接する画素５１の色の組合せが同じであるが、画素Ｂ２に隣接している画素Ｇｒ４と画素Ｂ３に隣接している画素Ｇｂ４の違いにより、若干の感度差が生じる。
【０１７４】
以下、詳細な説明は省略するが、領域Ａ１のＲブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｒ２＞画素Ｒ１＞画素Ｒ４＞画素Ｒ３の順となる。領域Ａ１のＧｒブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｒ２＞画素Ｇｒ１＞画素Ｇｒ４＞画素Ｇｒ３の順となる。領域Ａ１のＧｂブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｂ２＞画素Ｇｂ４＞画素Ｇｂ１＞画素Ｇｂ３の順となる。領域Ａ１のＢブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｂ２＞画素Ｂ４＞画素Ｂ１＞画素Ｂ３の順となる。
【０１７５】
領域Ａ２のＲブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｒ１＞画素Ｒ２＞画素Ｒ３＞画素Ｒ４の順となる。領域Ａ２のＧｒブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｒ１＞画素Ｇｒ２＞画素Ｇｒ３＞画素Ｇｒ４の順となる。領域Ａ２のＧｂブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｂ１＞画素Ｇｂ３＞画素Ｇｂ２＞画素Ｇｂ４の順となる。領域Ａ２のＢブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｂ１＞画素Ｂ３＞画素Ｂ２＞画素Ｂ４の順となる。
【０１７６】
領域Ａ３のＲブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｒ３＞画素Ｒ４＞画素Ｒ１＞画素Ｒ２の順となる。領域Ａ３のＧｒブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｒ３＞画素Ｇｒ４＞画素Ｇｒ１＞画素Ｇｒ２の順となる。領域Ａ３のＧｂブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｇｂ３＞画素Ｇｂ１＞画素Ｇｂ４＞画素Ｇｂ２の順となる。領域Ａ３のＢブロック内の各画素５１の感度は、基本的に、画素Ｂ３＞画素Ｂ１＞画素Ｂ４＞画素Ｂ２の順となる。
【０１７７】
以上のように、Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素、Ｂ画素のそれぞれについて、各画素ブロック内に４種類の感度が異なる画素が存在することになる。この同じ色の画素５１間の感度差が、例えば、画質の劣化等の要因となり得る。
【０１７８】
また、同じ色の画素ブロックであっても、領域Ａ１乃至領域Ａ４により、各画素５１の感度の分布が異なる。例えば、領域Ａ１乃至領域Ａ４において、各画素ブロック内で最も感度が高い画素５１の位置が異なる。
【０１７９】
＜画素アレイの第２の実施形態＞
図２７は、図２の画素アレイ３１の第２の実施形態である画素アレイ３１Ｂの画素配列の例を示している。
【０１８０】
画素アレイ３１Ｂにおいては、上述した図２２の撮像素子１２Ｃのように、Ｒ画素、Ｇ画素、及び、Ｂ画素に加えて、マルチスペクトル画素が配置されている。具体的には、画素アレイ３１Ｂは、図２３の画素アレイ３１の画素配置と比較して、Ｇｒブロックの画素Ｇｒ１及びＧｂブロックの画素Ｇｂ１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている点が異なる。なお、各マルチスペクトル画素ＭＳに設けられる狭帯域フィルタＮＢ（不図示）の透過帯域は、１種類であってもよいし、２種類以上であってもよい。
【０１８１】
ここで、図内の丸で囲まれた数字は、マルチスペクトル画素ＭＳに置き換えられる前のＱｕａｄｒａ配列の画素アレイ３１ＡにおけるＧｂブロック内の各画素５１の感度順を示している。例えば、数字が１の画素５１は、Ｇｂブロック内で最も感度が高い画素５１を示している。
【０１８２】
例えば、領域Ａ１のＧｂブロックでは、感度が３番目に高い画素Ｇｂ１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。その結果、感度が最も高い画素Ｇｂ２、感度が２番目に高い画素Ｇｂ４、感度が最も低い画素Ｇｂ３が残っている。
【０１８３】
領域Ａ２のＧｂブロックでは、感度が最も高い画素Ｇｂ１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。その結果、感度が２番目に高い画素Ｇｂ３、感度が３番目に高い画素Ｇｂ２、感度が最も低い画素Ｇｂ４が残っている。
【０１８４】
領域Ａ３のＧｂブロックでは、感度が２番目に高い画素Ｇｂ１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。その結果、感度が最も高い画素Ｇｂ３、感度が３番目に高い画素Ｇｂ４、感度が最も低い画素Ｇｂ２が残っている。
【０１８５】
領域Ａ４のＧｂブロックでは、感度が最も低い画素Ｇｂ１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。その結果、感度が最も高い画素Ｇｂ４、感度が２番目に高い画素Ｇｂ３、感度が３番目に高い画素Ｇｂ２が残っている。
【０１８６】
その結果、画素アレイ３１Ｂでは、図２３の画素アレイ３１Ａと比較して、Ｇｂ画素の感度が４種類のまま変わっておらず、Ｇｂ画素の感度のバラツキはほぼ変わらない。同様に、Ｇｂ画素の感度も４種類のまま変わっておらず、Ｇｒ画素の感度のバラツキはほぼ変わらない。
【０１８７】
＜画素アレイの第３の実施形態＞
図２８は、図２の画素アレイ３１の第３の実施形態である画素アレイ３１Ｃの画素配列の例を示している。
【０１８８】
画素アレイ３１Ｃは、図２７の画素アレイ３１Ｂと同様に、Ｇｒブロック及びＧｂブロックにそれぞれ１画素ずつマルチスペクトル画素ＭＳが配置されている。
【０１８９】
一方、画素アレイ３１Ｃは、画素アレイ３１Ｂと異なり、領域Ａ１乃至領域Ａ４によって、画素ブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が異なっている。具体的には、画素アレイ３１Ｃでは、図２３の画素アレイ３１ＡのＧｒブロック内の最も感度が低い画素５１、及び、Ｇｂブロック内の最も感度が低い画素５１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０１９０】
例えば、領域Ａ１においては、画素Ｇｒ３及び画素Ｇｂ３がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２においては、画素Ｇｒ４及び画素Ｇｂ４がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ３においては、画素Ｇｒ２及び画素Ｇｂ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ４においては、画素Ｇｒ１及び画素Ｇｂ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０１９１】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｃの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。同様に、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｃの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。
【０１９２】
また、各マルチスペクトル画素ＭＳの斜め光の入射側において隣接する画素５１の色の組合せが、赤（Ｒ）と青（Ｂ）で一致する。換言すれば、各マルチスペクトル画素ＭＳ間で、上又は下のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｃの中心）に近い方に隣接する画素５１、並びに、左又は右のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｃの中心）に近い方に隣接する画素５１の色の組合せが、赤（Ｒ）と青（Ｂ）で一致する。
【０１９３】
例えば、領域Ａ１においては、マルチスペクトル画素ＭＳのレンズ３０１の光軸に近い方の下側及び左側に、画素Ｒ１及び画素Ｂ４、又は、画素Ｂ１及び画素Ｒ４が隣接している。領域Ａ２においては、マルチスペクトル画素ＭＳのレンズ３０１の光軸に近い方の下側及び右側に、画素Ｒ２及び画素Ｂ３、又は、画素Ｂ２及び画素Ｒ３が隣接している。領域Ａ３においては、マルチスペクトル画素ＭＳのレンズ３０１の光軸に近い方の上側及び右側に、画素Ｒ４及び画素Ｂ１、又は、画素Ｂ４及び画素Ｒ１が隣接している。領域Ａ４においては、マルチスペクトル画素ＭＳのレンズ３０１の光軸に近い方の上側及び左側に、画素Ｒ３及び画素Ｂ２、又は、画素Ｂ３及び画素Ｒ２が隣接している。
【０１９４】
その結果、画素アレイ３１Ｃでは、図２３の画素アレイ３１Ａ及び図２７の画素アレイ３１Ｂと比較して、Ｇｒ画素の感度が３種類に減り、Ｇｒ画素の感度差が抑制される。同様に、Ｇｂ画素の感度が３種類に減り、Ｇｂ画素の感度差が抑制される。
【０１９５】
＜画素アレイの第４の実施形態＞
図２９は、図２の画素アレイ３１の第４の実施形態である画素アレイ３１Ｄの画素配列の例を示している。
【０１９６】
画素アレイ３１Ｄは、図２７の画素アレイ３１Ｂと同様に、Ｇｒブロック及びＧｂブロックにそれぞれ１画素ずつマルチスペクトル画素ＭＳが配置されている。
【０１９７】
一方、画素アレイ３１Ｄは、画素アレイ３１Ｂと比較して、マルチスペクトル画素ＭＳの位置が異なっている。具体的には、画素アレイ３１Ｄでは、図２３の画素アレイ３１ＡのＧｒブロック内の２番目に感度が低い画素５１、及び、Ｇｂブロック内の２番目に感度が低い画素５１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０１９８】
具体的には、領域Ａ１においては、画素Ｇｒ４及び画素Ｇｂ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２においては、画素Ｇｒ３及び画素Ｇｂ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ３においては、画素Ｇｒ１及び画素Ｇｂ４がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ４においては、画素Ｇｒ２及び画素Ｇｂ３がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０１９９】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｄの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。同様に、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｄの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。
【０２００】
また、各マルチスペクトル画素ＭＳの斜め光の入射側において隣接する画素の色の組合せが、緑（Ｇｂ又はＧｒ）と青（Ｂ）で一致する。換言すれば、各マルチスペクトル画素ＭＳ間で、上又は下のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｄの中心）に近い方に隣接する画素５１、並びに、左又は右のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｄの中心）に近い方に隣接する画素５１の色の組合せが、緑（Ｇｂ又はＧｒ）と青（Ｂ）で一致する。
【０２０１】
その結果、画素アレイ３１Ｄでは、図２３の画素アレイ３１Ａ及び図２７の画素アレイ３１Ｂと比較して、Ｇｒ画素の感度が３種類に減り、Ｇｒ画素の感度差が抑制される。同様に、Ｇｂ画素の感度が３種類に減り、Ｇｂ画素の感度差が抑制される。
【０２０２】
＜画素アレイの第５の実施形態＞
図３０は、図２の画素アレイ３１の第５の実施形態である画素アレイ３１Ｅの画素配列の例を示している。
【０２０３】
画素アレイ３１Ｅは、図２７の画素アレイ３１Ｂと同様に、Ｇｒブロック及びＧｂブロックにそれぞれ１画素ずつマルチスペクトル画素ＭＳが配置されている。
【０２０４】
一方、画素アレイ３１Ｅは、画素アレイ３１Ｂと比較して、マルチスペクトル画素ＭＳの位置が異なっている。具体的には、画素アレイ３１Ｅでは、図２３の画素アレイ３１ＡのＧｒブロック内の２番目に感度が高い画素５１、及び、Ｇｂブロック内の２番目に感度が高い画素５１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２０５】
具体的には、領域Ａ１においては、画素Ｇｒ１及び画素Ｇｂ４がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２においては、画素Ｇｒ２及び画素Ｇｂ３がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ３においては、画素Ｇｒ４及び画素Ｇｂ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ４においては、画素Ｇｒ３及び画素Ｇｂ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２０６】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｅの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。同様に、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｅの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。
【０２０７】
また、各マルチスペクトル画素ＭＳの斜め光の入射側において隣接する画素の色の組合せが、緑（Ｇｂ又はＧｒ）と赤（Ｒ）で一致する。換言すれば、各マルチスペクトル画素ＭＳ間で、上又は下のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｅの中心）に近い方に隣接する画素５１、並びに、左又は右のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｅの中心）に近い方に隣接する画素５１の色の組合せが、緑（Ｇｂ又はＧｒ）と赤（Ｒ）で一致する。
【０２０８】
その結果、画素アレイ３１Ｅでは、図２３の画素アレイ３１Ａ及び図２７の画素アレイ３１Ｂと比較して、Ｇｒ画素の感度が３種類に減り、Ｇｒ画素の感度差が抑制される。同様に、Ｇｂ画素の感度が３種類に減り、Ｇｂ画素の感度差が抑制される。
【０２０９】
＜画素アレイの第６の実施形態＞
図３１は、図２の画素アレイ３１の第６の実施形態である画素アレイ３１Ｆの画素配列の例を示している。
【０２１０】
画素アレイ３１Ｆは、図２７の画素アレイ３１Ｂと同様に、Ｇｒブロック及びＧｂブロックにそれぞれ１画素ずつマルチスペクトル画素ＭＳが配置されている。
【０２１１】
一方、画素アレイ３１Ｆは、画素アレイ３１Ｂと比較して、マルチスペクトル画素ＭＳの位置が異なっている。具体的には、画素アレイ３１Ｆでは、図２３の画素アレイ３１ＡのＧｒブロック内の最も感度が高い画素５１、及び、Ｇｂブロック内の最も感度が高い画素５１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２１２】
具体的には、領域Ａ１においては、画素Ｇｒ２及び画素Ｇｂ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２においては、画素Ｇｒ１及び画素Ｇｂ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ３においては、画素Ｇｒ３及び画素Ｇｂ３がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ４においては、画素Ｇｒ４及び画素Ｇｂ４がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２１３】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｆの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。同様に、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｆの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。
【０２１４】
また、各マルチスペクトル画素ＭＳの斜め光の入射側において隣接する画素の色の組合せが、緑（Ｇｂ又はＧｒ）で一致する。換言すれば、各マルチスペクトル画素ＭＳ間で、上又は下のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｆの中心）に近い方に隣接する画素５１、並びに、左又は右のうちレンズ３０１の光軸（画素アレイ３１Ｆの中心）に近い方に隣接する画素５１の色の組合せが、緑（Ｇｂ又はＧｒ）で一致する。
【０２１５】
その結果、画素アレイ３１Ｆでは、図２３の画素アレイ３１Ａ及び図２７の画素アレイ３１Ｂと比較して、Ｇｒ画素の感度が３種類に減り、Ｇｒ画素の感度差が抑制される。同様に、Ｇｂ画素の感度が３種類に減り、Ｇｂ画素の感度差が抑制される。
【０２１６】
＜画素アレイの第７の実施形態＞
図３２は、図２の画素アレイ３１の第７の実施形態である画素アレイ３１Ｇの画素配列の例を示している。
【０２１７】
画素アレイ３１Ｇは、各画素ブロックにそれぞれ１画素ずつマルチスペクトル画素ＭＳが配置されている。具体的には、画素アレイ３１Ｇでは、図２３の画素アレイ３１Ａの各画素ブロックの最も感度が低い画素５１が、マルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２１８】
具体的には、領域Ａ１においては、画素Ｒ３、画素Ｇｒ３、画素Ｇｂ３、及び、画素Ｂ３がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２においては、画素Ｒ４、画素Ｇｒ４、画素Ｇｂ４、及び、画素Ｂ４がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ３においては、画素Ｒ２、画素Ｇｒ２、画素Ｇｂ２、及び、画素Ｂ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ４においては、画素Ｒ１、画素Ｇｒ１、画素Ｇｂ１、及び、画素Ｂ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２１９】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＲブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｇの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｇ（レンズ３０１の光軸）の中心を基準にして対称になる。領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｇの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＢブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｇの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。
【０２２０】
その結果、画素アレイ３１Ｇでは、図３３に示されるように、図２３の画素アレイ３１Ａ及び図２７の画素アレイ３１Ｂと比較して、Ｒ画素の感度が３種類に減り、Ｒ画素の感度差が抑制される。Ｇｒ画素の感度が３種類に減り、Ｇｒ画素の感度差が抑制される。Ｇｂ画素の感度が３種類に減り、Ｇｂ画素の感度差が抑制される。Ｂ画素の感度が３種類に減り、Ｂ画素の感度差が抑制される。
【０２２１】
＜画素アレイの第８の実施形態＞
図３４は、図２の画素アレイ３１の第８の実施形態である画素アレイ３１Ｈの画素配列の例を示している。
【０２２２】
画素アレイ３１Ｈでは、Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素、及び、Ｂ画素が、それぞれ１行×２列のブロック単位で配列され、画素ブロック単位の色の配列が、ベイヤ配列の色の配列に従っている。
【０２２３】
ただし、各Ｇｒブロックにおいて１つの画素５１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。具体的には、領域Ａ１及び領域Ａ４において、Ｇｒブロック内の左側の画素Ｇｒ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２及び領域Ａ３において、Ｇｒブロック内の右側の画素Ｇｒ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２２４】
同様に、各Ｇｂブロックにおいて１つの画素５１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。具体的には、領域Ａ１及び領域Ａ４において、Ｇｂブロック内の左側の画素Ｇｂ１がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。領域Ａ２及び領域Ａ３において、Ｇｂブロック内の右側の画素Ｇｂ２がマルチスペクトル画素ＭＳに置換されている。
【０２２５】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｈの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。また、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、垂直線Ｌｖを基準にして対称になる。
【０２２６】
同様に、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｈの中心（レンズ３０１の光軸）を基準にして対称になる。また、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂブロック内のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、垂直線Ｌｖを基準にして対称になる。
【０２２７】
その結果、画素アレイ３１Ｈでは、Ｇｒ画素の感度差及びＧｂ画素の感度差が抑制される。
【０２２８】
＜画素アレイの第９の実施形態＞
図３５は、図２の画素アレイ３１の第９の実施形態である画素アレイ３１Ｉの画素配列の例を示している。
【０２２９】
画素アレイ３１の色の配列は、基本的にベイヤ配列に従っている。ただし、各画素５１において、２つのフォトダイオード（不図示）が水平方向に並ぶように配置されることにより、２つの受光領域が水平方向に並んでいる。これにより、各画素５１（分割画素）内に１行×２列の受光領域からなるブロック（以下、受光領域ブロックと称する）が形成される。そして、例えば、同じ画素５１内の２つの受光領域の受光量の差に基づいて、位相差の検出等が行われる。
【０２３０】
なお、図内のＲ１及びＲ２で示される受光領域は、赤色の光を受光し、Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｂ１、及び、Ｇｂ２で示される受光領域は、緑色の光を受光し、Ｂ１及びＢ２で示される受光領域は、青色の光を受光する。
【０２３１】
従って、Ｒ画素内及びＢ画素内には、それぞれ同じ色の受光領域が並んでいる。一方、Ｇｒ画素内及びＧｂ画素内には、左右のいずれか一方に狭帯域光を受光するマルチスペクトル受光領域ＭＳが配置されている。
【０２３２】
具体的には、領域Ａ１及び領域Ａ４内においては、Ｇｒ画素内及びＧｂ画素内の左側にマルチスペクトル受光領域ＭＳが配置されている。領域Ａ２及び領域Ａ３内においては、Ｇｒ画素内及びＧｂ画素内の右側にマルチスペクトル受光領域ＭＳが配置されている。
【０２３３】
これにより、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒ画素内（受光領域ブロック内）のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｉの中心を基準にして対称になる。また、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｒ画素内（受光領域ブロック内）のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、垂直線Ｌｖを基準にして対称になる。
【０２３４】
同様に、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂ画素内（受光領域ブロック内）のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、画素アレイ３１Ｉの中心を基準にして対称になる。また、領域Ａ１乃至領域Ａ４の各領域内のＧｂ画素内（受光領域ブロック内）のマルチスペクトル画素ＭＳの位置が、垂直線Ｌｖを基準にして対称になる。
【０２３５】
その結果、画素アレイ３１Ｉでは、受光領域Ｇｒの感度差及び受光領域Ｇｂの感度差が抑制される。
【０２３６】
なお、この第２の実施の形態は、図１６の撮像素子１２Ｂのように、カラーフィルタ層１０７と狭帯域フィルタ層１０３を積層する場合、及び、図２２の撮像素子１２Ｃのように、フィルタ層１０８にカラーフィルタと狭帯域フィルタを設ける場合のいずれにも適用することができる。
【０２３７】
＜＜３．変形例＞＞
以下、上述した本技術の実施形態の変形例について説明する。
【０２３８】
図２８乃至図３５を参照して上述した画素アレイ３１の画素配列の例は、その一例であり、他の画素配列を採用することが可能である。他の画素配列を採用する場合、例えば、所定の色（例えば、Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、又は、Ｂ）の光を受光するブロック（画素ブロック又は受光領域ブロック）内の受光部（画素又は受光領域）内の狭帯域光を受光する受光部（マルチスペクトル画素又はマルチスペクトル受光領域。以下、マルチスペクトル受光部と称する）の位置が、画素アレイ３１の中心（光学系１１の光軸）を基準にして対称になるように、マルチスペクトル受光部を配置すればよい。これは、ブロック内のマルチスペクトル受光部の数が２以上になっても同様である。
【０２３９】
なお、図３４の画素アレイ３１Ｈ及び図３５の画素アレイ３１Ｉのように、所定の色を受光するブロックの行数が１行の場合、ブロック内のマルチスペクトル受光部の位置が垂直線Ｌｖを基準にして対称になるように、マルチスペクトル受光部を配置するようにすればよい。また、所定の色を受光するブロックの列数が１列の場合、ブロック内のマルチスペクトル受光部の位置が水平線Ｌｈを基準にして対称になるように、マルチスペクトル受光部を配置するようにすればよい。
【０２４０】
また、画素アレイ３１を分割する垂直線Ｌｖと水平線Ｌｈの交点は、画素アレイ３１の中心とは必ずしも一致しない。例えば、光学系１１の光軸が画素アレイ３１の中心と一致しない場合、垂直線Ｌｖと水平線Ｌｈの交点は、光学系１１の光軸と一致し、画素アレイ３１の中心とは一致しない。この場合、例えば、ブロック内のマルチスペクトル受光部の位置が、垂直線Ｌｖと水平線Ｌｈの交点（光学系１１の光軸）を基準にして対称になるように、マルチスペクトル受光部が配置される。
【０２４１】
さらに、本技術は、上述した裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサだけでなく、プラズモンフィルタを用いる他の撮像素子に適用することが可能である。例えば、表面照射型のＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、有機光電変換膜や量子ドット構造などを内包したフォトコンダクタ構造のイメージセンサ等に、本技術を適用することができる。
【０２４２】
また、本技術は、例えば、図３６に示される積層型の固体撮像装置に適用することが可能である。
【０２４３】
図３６Ａは、非積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置１０１０は、図３６Ａに示すように、１枚のダイ（半導体基板）１０１１を有する。このダイ１０１１には、画素がアレイ状に配置された画素領域１０１２と、画素の駆動その他の各種の制御を行う制御回路１０１３と、信号処理するためのロジック回路１０１４とが搭載されている。
【０２４４】
図３６Ｂ及び図３６Ｃは、積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置１０２０は、図３６Ｂ及び図３６Ｃに示すように、センサダイ１０２１とロジックダイ１０２２との２枚のダイが積層され、電気的に接続されて、１つの半導体チップとして構成されている。
【０２４５】
図３６Ｂでは、センサダイ１０２１には、画素領域１０１２と制御回路１０１３が搭載され、ロジックダイ１０２２には、信号処理を行う信号処理回路を含むロジック回路１０１４が搭載されている。
【０２４６】
図３６Ｃでは、センサダイ１０２１には、画素領域１０１２が搭載され、ロジックダイ１０２４には、制御回路１０１３及びロジック回路１０１４が搭載されている。
【０２４７】
また、本技術は、プラズモンフィルタ以外の金属薄膜フィルタ等の狭帯域フィルタを用いる撮像素子にも適用することができる。また、そのような狭帯域フィルタとして、半導体材料を用いたフォトニック結晶を適用した光学フィルタやファブリペロー干渉型フィルタ等が考えられる。
【０２４８】
＜＜４．応用例＞＞
次に、本技術の応用例について説明する。
【０２４９】
＜本技術の応用例＞
例えば、本技術は、図３７に示されるように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに応用することができる。
【０２５０】
・デジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供され
装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
【０２５１】
以下、より具体的な応用例について説明する。
【０２５２】
例えば、図１の撮像装置１０の各画素５１の狭帯域フィルタＮＢの透過帯域を調整することにより、撮像装置１０の各画素５１が検出する光の波長帯域（以下、検出帯域と称する）を調整することができる。そして、各画素５１の検出帯域を適切に設定することにより、撮像装置１０を様々な用途に用いることができる。
【０２５３】
例えば、図３８は、食品のうまみや鮮度を検出する場合の検出帯域の例が示されている。
【０２５４】
例えば、マグロや牛肉等のうまみ成分を示すミオグロビンを検出する場合の検出帯域のピーク波長は５８０〜６３０ｎｍの範囲内であり、半値幅は３０〜５０ｎｍの範囲内である。マグロや牛肉等の鮮度を示すオレイン酸を検出する場合の検出帯域のピーク波長は９８０ｎｍであり、半値幅は５０〜１００ｎｍの範囲内である。小松菜などの葉物野菜の鮮度を示すクロロフィルを検出する場合の検出帯域のピーク波長は６５０〜７００ｎｍの範囲内であり、半値幅は５０〜１００ｎｍの範囲内である。
【０２５５】
図３９は、果物の糖度や水分を検出する場合の検出帯域の例が示されている。
【０２５６】
例えば、メロンの一品種であるらいでんの糖度を示す果肉光路長を検出する場合の検出帯域のピーク波長は８８０ｎｍであり、半値幅は２０〜３０ｎｍの範囲内である。らいでんの糖度を示すショ糖を検出する場合の検出帯域のピーク波長は９１０ｎｍであり、半値幅は４０〜５０ｎｍの範囲内である。メロンの他の品種であるらいでんレッドの糖度を示すショ糖を検出する場合の検出帯域のピーク波長は９１５ｎｍであり、半値幅は４０〜５０ｎｍの範囲内である。らいでんレッドの糖度を示す水分を検出する場合の検出帯域のピーク波長は９５５ｎｍであり、半値幅は２０〜３０ｎｍの範囲内である。
【０２５７】
りんごの糖度の糖度を示すショ糖を検出する場合の検出帯域のピーク波長は９１２ｎｍであり、半値幅は４０〜５０ｎｍの範囲内である。みかんの水分を示す水を検出する場合の検出帯域のピーク波長は８４４ｎｍであり、半値幅は３０ｎｍである。みかんの糖度を示すショ糖を検出する場合の検出帯域のピーク波長は９１４ｎｍであり、半値幅は４０〜５０ｎｍの範囲内である。
【０２５８】
図４０は、プラスチックの分別を行う場合の検出帯域の例が示されている。
【０２５９】
例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）を検出する場合の検出帯域のピーク波長は１６６９ｎｍであり、半値幅は３０〜５０ｎｍの範囲内である。ＰＳ（Poly Styrene）を検出する場合の検出帯域のピーク波長は１６８８ｎｍであり、半値幅は３０〜５０ｎｍの範囲内である。ＰＥ（Poly Ethylene）を検出する場合の検出帯域のピーク波長は１７３５ｎｍであり、半値幅は３０〜５０ｎｍの範囲内である。ＰＶＣ（Poly Vinyl Cloride）を検出する場合の検出帯域のピーク波長は１７１６〜１７２６ｎｍの範囲内であり、半値幅は３０〜５０ｎｍの範囲内である。ＰＰ（Polyepropylene）を検出する場合の検出帯域のピーク波長は１７１６〜１７３５ｎｍの範囲内であり、半値幅は３０〜５０ｎｍの範囲内である。
【０２６０】
また、例えば、本技術は、切り花の鮮度管理に適用することができる。
【０２６１】
さらに、例えば、本技術は、食品に混入している異物検査に適用することができる。例えば、本技術は、アーモンド、ブルーベリー、クルミ等のナッツや果物類に混入している皮、殻、石、葉、枝、木片等の異物の検出に適用することができる。また、例えば、本技術は、加工食品や飲料等に混入しているプラスチック片等の異物の検出に適用することができる。
【０２６２】
さらに、例えば、本技術は、植生の指標であるＮＤＶＩ（Normalized Difference Vegetation Index）の検出に適用することができる。
【０２６３】
また、例えば、本技術は、人の肌のヘモグロビン由来の波長５８０ｎｍ付近の分光形状、及び、人肌に含まれるメラニン色素由来の波長９６０ｎｍ付近の分光形状のどちらか一方、又は、両者に基づいて、人の検出に適用することができる。
【０２６４】
さらに、例えば、本技術は、生体検知（生体認証）、ユーザインタフェース、サイン等の偽造防止及び監視等に適用することができる。
【０２６５】
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
また、例えば、本開示に係る技術（本技術）は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０２６６】
図４１は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【０２６７】
図４１では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【０２６８】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０２６９】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０２７０】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
【０２７１】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【０２７２】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【０２７３】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【０２７４】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０２７５】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０２７６】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０２７７】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０２７８】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０２７９】
図４２は、図４１に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２８０】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【０２８１】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【０２８２】
撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０２８３】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０２８４】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０２８５】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【０２８６】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【０２８７】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０２８８】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【０２８９】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【０２９０】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【０２９１】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【０２９２】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【０２９３】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【０２９４】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０２９５】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【０２９６】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、カメラヘッド１１１０２や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、例えば、図１の撮像素子１２を、撮像部１１４０２に適用することができる。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、より高画質な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
【０２９７】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０２９８】
＜移動体への応用例＞
また、例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０２９９】
図４３は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０３００】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図４３に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
【０３０１】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０３０２】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０３０３】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０３０４】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０３０５】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０３０６】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０３０７】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０３０８】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０３０９】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図４３の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０３１０】
図４４は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０３１１】
図４４では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【０３１２】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０３１３】
なお、図４４には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０３１４】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０３１５】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０３１６】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０３１７】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０３１８】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、例えば、図１の撮像装置１０を撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、例えば、より高画質な車外の画像を取得することができ、自動運転の安全性の向上等を実現することができる。
【０３１９】
なお、本技術の実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３２０】
＜構成の組み合わせ例＞
また、例えば、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
【０３２１】
（１）
所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを
備え、
前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる
撮像素子。
（２）
各前記領域における前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が、前記垂直線と前記水平線の交点を基準にして対称である
前記（１）に記載の撮像素子。
（３）
各前記領域における前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が、前記垂直線又は前記水平線を基準にして対称である
前記（１）に記載の撮像素子。
（４）
前記第２の受光部の上又は下のうち前記垂直線と前記水平線の交点に近い方に隣接する第３の受光部、並びに、前記第２の受光部の左又は右のうち前記交点に近い方に隣接する第４の受光部が受光する色の組合せが、各前記第２の受光部間で一致する
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像素子。
（５）
前記第１のブロック内の前記第２の受光部の位置は、前記第１のブロック内における前記第１の受光部の感度に基づいて設定される
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像素子。
（６）
前記垂直線と前記水平線の交点が、前記画素アレイの中心と一致する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の撮像素子。
（７）
前記垂直線と前記水平線の交点が、前記画素アレイに光を入射させる光学系の光軸上にある
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像素子。
（８）
前記第１の受光部及び前記第２の受光部は、それぞれ画素である
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の撮像素子。
（９）
前記第１の受光部及び前記第２の受光部は、それぞれ１つの画素内の受光領域である
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の撮像素子。
（１０）
前記第２の受光部に用いられる第２の光学フィルタは、前記第１の受光部に用いられる第１の光学フィルタより帯域幅が狭い透過帯域を有する光学フィルタである
前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の撮像素子。
（１１）
前記第２の光学フィルタは、プラズモンフィルタである
前記（１０）に記載の撮像素子。
（１２）
前記第２の光学フィルタは、ファブリペロー干渉型フィルタである
前記（１０）に記載の撮像素子。
（１３）
赤色の光を受光する第５の受光部を含む第２のブロック、緑色の光を受光する第６の受光部を含む第３のブロック、緑色の光を受光する第７の受光部を含む第４のブロック、及び、青色の光を受光する第８の受光部を含む第５のブロックが、前記画素アレイに配列され、
前記第１の受光部は、前記第５の受光部乃至前記第８の受光部のいずれかであり、
前記第１のブロックは、前記第２のブロック乃至前記第５のブロックのいずれかである
前記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の撮像素子。
（１４）
前記画素アレイにおける前記第２のブロック乃至前記第５のブロックの色の並びは、ベイヤ配列の色の並びに従う
前記（１３）に記載の撮像素子。
（１５）
前記第２のブロック乃至前記第５のブロックにおいて、各前記受光部が２行×２列に配列されている
前記（１３）又は（１４）に記載の撮像素子。
（１６）
撮像素子と、
前記撮像素子から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記撮像素子は、
所定の色の光を受光する第１の受光部、及び、前記所定の色の波長帯域より帯域幅が狭い波長帯域の光を受光する第２の受光部が少なくとも配列されている画素アレイを
備え、
前記画素アレイを垂直線及び水平線により４分割した場合、前記第１の受光部及び前記第２の受光部がそれぞれ１つ以上配列された第１のブロック内の前記第２の受光部の位置が各領域によって異なる
電子機器。
【符号の説明】
【０３２２】
１０  撮像装置，  １１  光学系，  １２，１２Ａ乃至１２Ｃ  撮像素子，  １４  信号処理部，  ３１，３１Ａ乃至３１Ｉ  画素アレイ，  ５１  画素，  ６１  フォトダイオード，  １０１  オンチップマイクロレンズ，  １０２  層間膜，  １０３  狭帯域フィルタ層，  １０４  層間膜，  １０５  光電変換素子層，  １０６  信号配線層，  １０７  カラーフィルタ層，  １０８  フィルタ層，  １２１Ａ乃至１２１Ｄ  プラズモンフィルタ，  １３１Ａ乃至１３１Ｃ  導体薄膜，  １３２Ａ乃至１３２Ｃ’  ホール，  １３３Ａ，１３３Ｂ  ドット，  １３４Ａ，１３４Ｂ  誘電体層,  １５１  プラズモンフィルタ,  １６１Ａ  動体薄膜，  １６２  ＳｉＯ２膜，  １６３  ＳｉＮ膜，  １６４  ＳｉＯ２基板，  ２０３，２２１  半導体チップ，  ３０１  レンズ，  ３１２  フィルタ層，  ３１４  光電変換素子層，  ＮＢ  狭帯域フィルタ，  Ｐ  透過フィルタ，  Ａ１乃至Ａ４  領域，  Ｌｖ  垂直線，  Ｌｈ  水平性
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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