(57)【要約】【課題】色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子を提供する。【解決手段】撮像素子１０は、基板１１と、基板１１上に形成された複数の受光素子１２と、受光素子１２のそれぞれの上に互いに隣接するように形成された透明フィルタ１４Ｗおよび黄フィルタ１４Ｙと赤フィルタ１４Ｒとを備える。また、透明フィルタ１４Ｗは、３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長の光に対して５０％の透過率を有し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の透過率を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された複数の受光素子と、
前記受光素子のそれぞれの上に互いに隣接するように形成された透明フィルタおよび２色以上のカラーフィルタと
を備えた撮像素子であって、
前記透明フィルタは、３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域内のいずれかの光波長を有する光に対して、光透過率が５０％となる値を示し、かつ４５０ｎｍ以上の光波長で９０％以上の光透過率となる分光特性を有する
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に形成された複数の受光素子と、
前記受光素子のそれぞれの上に互いに隣接するように形成された透明フィルタおよび２色以上のカラーフィルタと
を備えた撮像素子であって、
前記透明フィルタは、３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域内のいずれかの光波長を有する光に対して、光透過率が５０％となる値を示し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の光透過率となる分光特性を有する
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像素子において、
前記透明フィルタおよび前記カラーフィルタの上に、前記受光素子に光を集光するためのマイクロレンズがさらに形成された
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像素子において、
前記透明フィルタと前記マイクロレンズとは同じ材質から形成される
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像素子において、
前記透明フィルタは、紫外線吸収剤を含有したアクリル樹脂から形成される
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の撮像素子において、
前記カラーフィルタは、
前記受光素子に入射する入射光のうち黄色光を抽出するための黄フィルタと、
前記受光素子に入射する入射光のうち赤色光を抽出するための赤フィルタと
を含むことを特徴とする撮像素子。
【請求項７】
請求項６に記載の撮像素子において、
前記カラーフィルタは、
前記受光素子に入射する入射光から赤外線を抽出するための補正フィルタを含む
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の撮像素子を用いた撮像装置であって、
前記透明フィルタを経由して受光した光のデータと前記黄フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて青色光のデータを求める青演算手段と、
前記黄フィルタを経由して受光した光のデータと前記赤フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて緑色光のデータを求める緑演算手段と、
前記赤フィルタを経由して受光した光のデータに基づいて赤色光のデータを求める赤演算手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項７に記載の撮像素子を用いた撮像装置において、
前記透明フィルタを経由して受光した光のデータと前記黄フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて青色光のデータを求める青演算手段と、
前記黄フィルタを経由して受光した光のデータと前記赤フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて緑色光のデータを求める緑演算手段と、
前記赤フィルタを経由して受光した光のデータと前記補正フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて赤色光のデータを求める赤演算手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からデジタルカメラやビデオカメラ・ＣＭＯＳ・ＣＣＤ等の撮像素子には受光素子が用いられている。撮像素子は、受光素子とカラーフィルタとを一対として具備することによりカラー画像を撮像する。
【０００３】
受光素子は、入射光の強さに応じた電気信号を出力するものである。この受光素子は、入射光の明るさのみを検知するものであり、入射光の色の判別は行なわない。そこで、各受光素子に光が入射する側（以下、入射光側ともいう）に、カラーフィルタを設置して、入射光から特定の色成分の光を抽出する。これにより、抽出された色成分の光が受光素子により観測される。なお、入射光から特定の色成分の光を抽出することを「色分離」という。
【０００４】
詳しくは、受光素子の光の入射側に、光の３原色である赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）のカラーフィルタを設置する。これにより、観測対象からの入射光は受光素子に到達する前に、カラーフィルタにより色分離されて特定の光が抽出される。抽出された光は、それぞれのカラーフィルタに対向する受光素子に到達し、電気信号に光電変換される。これにより、入射光における光の３原色の出力値（通常、電圧値）が得られる。そして、得られた出力値を合成することにより、観測対象をカラー画像として再現することができる。
【０００５】
なお、カラーフィルタは、一般的には、パターン露光後に現像液を用いた現像を行い、必要とするパターンを得る「フォトリソグラフィプロセス」によりパターン形成される。また、フォトリソグラフィプロセスに用いる露光機には、ステッパーやアライナー、ミラープロジェクションアライナーなどがあるが、高画素化および微細化が必要とされる場合はステッパーが用いられる。
【０００６】
ところで、上述したような撮像素子については、近年、多画素化の要求が高まっており画素の微細化が進んでいる。具体的には、画素ピッチ（面素間の距離）は３μmを切り、２μm前後になりつつある。
【０００７】
画素ピッチが２μm近傍の微細画素になると、一画素当たりの面積が小さくなる。そのため、受光素子に入射する光量が減少する。この結果、受光素子の感度が低下し、画質が低下する（暗い画像となる）場合がある。
【０００８】
前述したように、従来の撮像素子では、観測対象からの光を色分離するために、赤・緑・青の３原色のカラーフィルタが受光素子の入射光側に配設される。このような赤・緑・青の３原色のカラーフィルタの分光透過率の一例は図２２のように示される。この図２２において、横軸は波長を示し、縦軸は透過率を示している。図２２に示されるように、緑・青の透過率の頂点部は８０％前後の値となる。すなわち、緑や青のカラーフィルタは透過率が低いので、受光素子に到達する光量が減る。その結果、画質が低下(暗い画像)することとなる。
【０００９】
さらに、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの受光素子は、光の波長でおよそ４００ｎｍ〜１０００ｎｍの広い感度領域を有するものである。特に、赤の波長域（７００ｎｍ）付近で高い感度を有する。しかし、短波長域に行くにつれ感度が低下し、青の波長域（４００ｎｍ〜５００ｎｍ）付近では、赤の半分程度の感度となる。
【００１０】
以上の点から分かるように、赤・緑・青の３原色のカラーフィルタを有する撮像素子では、青の領域において受光素子の感度が低い。また、赤や緑のカラーフィルタの透過率よりも、青のカラーフィルタの透過率の方が低い。
【００１１】
このため、従来の撮像素子では、赤や緑よりも青の再現性・演色性が低く、色のバランスを厳密に再現できないといった問題がある。
【００１２】
このような問題に対し、受光素子への光量の低下に対応するため、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・黄（Ｙ）からなる補色系のカラーフィルタを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１３】
この技術では、黄（Ｙ）のカラーフィルタを用いることで、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）との合成光を取り出すことができる。また、マゼンタ（Ｍ）のカラーフィルタを用いることで、赤（Ｒ）と青（Ｂ）との合成光を取り出すことができる。また、シアン（Ｃ）のカラーフィルタを用いることで、緑（Ｇ）と青（Ｂ）との合成光を取り出すことができる。
【００１４】
すなわち、補色系のカラーフィルタでは２色ずつの光を透過するため透過率を高くすることができる。これにより撮像素子に入射する入射光の光量の低下を抑えることができる。
【特許文献１】特開２００２−５１３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、シアン・マゼンタ・黄の補色系のカラーフィルタを透過した光から赤・緑・青の３原色の光を取り出すには、補色系のカラーフィルタを経由して受光素子により観測された光のデータから赤・緑・青の３原色に相当するデータを算出するための煩雑な計算を行なう必要がある。
【００１６】
例えば、青＝（シアン＋マゼンタ−黄）／２、緑＝（シアン＋黄−マゼンタ）／２、赤＝（マゼンタ＋黄−シアン）／２などの計算をする必要がある。
【００１７】
従来用いられているＣ・Ｍ・Ｙの補色系のカラーフィルタの分光特性を示す分光透過率曲線の代表的なものを図２３に示す。
【００１８】
補色系のカラーフィルタでは、演算により色を得る。しかし、図２３に示すように、各フィルタは、本来なら遮光するべき光波長域の光でも通す。しかも、図２３のｕ１・ｕ２・ｕ３に示すように、遮光すべき波長域での透過率にバラツキがある。
【００１９】
そのため、演算後の値に、かかるバラツキによるノイズ成分が入ることになる。
【００２０】
このため、補色系のカラーフィルタを用いた撮像素子では、感度は高いがノイズが多くなり、原色系のカラーフィルタと比して色再現性（色分離性）が低下するという問題がある。
【００２１】
（画素の剥がれ）
また、近年、６００万画素を超えるような高精細のＣＭＯＳやＣＣＤ等が求められている。これらの高精細のＣＭＯＳやＣＣＤ等においては、画素サイズが２μｍ×２μｍを下回るカラーフィルタを用いる必要があることが多い。
【００２２】
ところが、画素サイズの微細化に伴い、カラーフィルタ（画素）が剥がれやすくなるといった問題が生じる。特に、青の有機顔料を使用したカラーフィルタにおいては、このような問題が顕著に現れる。なぜなら、有機顔料を含むカラーレジストにてフォトリソグラフィ法によりパターン露光して青のカラーフィルタを形成する際、パターン露光光の波長である３６５ｎｍにおいては青のカラーレジストの透過率が低い（１％未満）からである。すなわち、青のカラーレジストの下部まで露光光が到達せずに、本来硬化すべき部位が硬化不足になる傾向がある。これに対し、赤や緑のカラーレジストでは光波長３６５ｎｍのパターン露光光が十分にレジスト中を透過するので（透過率５〜１０％程度）、カラーレジストが下部にまで十分に硬化される。それゆえ、赤や緑のカラーフィルタは比較的剥がれにくい。
【００２３】
一方、カラーレジストを完全に硬化させてカラーフィルタの剥がれを防止するためには、３６５ｎｍの波長のパターン露光光に対する青のカラーレジストの透過率を高くすれば良い。しかし、青のカラーレジストのパターン露光光の波長域での透過率を高くした場合には、青のカラーレジストとして透過率を低くすべき赤や緑の光波長域での透過率が上がってしまい、青のカラーレジストとしての色分離性能が低下する。
【００２４】
このため、複数の色に対応する光が透過されて色分離が悪くなる場合がある。
【００２５】
また、微細化したカラーフィルタは、フォトリソグラフィ工程におけるパターン露光の際に、基板からのハレーションの影響を受けて画素太りが起きやすいという問題がある。
【００２６】
このため、色ムラや混色が生じるという問題がある。
【００２７】
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は上記課題を解決するために以下の手段を講じる。
【００２９】
請求項１に対応する発明は、基板と、前記基板上に形成された複数の受光素子と、前記受光素子のそれぞれの上に互いに隣接するように形成された透明フィルタおよび２色以上のカラーフィルタとを備えた撮像素子であって、前記透明フィルタは、３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域内のいずれかの光波長を有する光に対して、光透過率が５０％となる値を示し、かつ４５０ｎｍ以上の光波長で９０％以上の光透過率となる分光特性を有する撮像素子である。
【００３０】
請求項２に対応する発明は、基板と、前記基板上に形成された複数の受光素子と、前記受光素子のそれぞれの上に互いに隣接するように形成された透明フィルタおよび２色以上のカラーフィルタとを備えた撮像素子であって、前記透明フィルタは、３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域内のいずれかの光波長を有する光に対して、光透過率が５０％となる値を示し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の光透過率となる分光特性を有する撮像素子である。
【００３１】
請求項３に対応する発明は、請求項１または請求項２に対応する撮像素子において、前記透明フィルタおよび前記カラーフィルタの上に、前記受光素子に光を集光するためのマイクロレンズがさらに形成された撮像素子である。
【００３２】
請求項４に対応する発明は、請求項３に対応する撮像素子において、前記透明フィルタと前記マイクロレンズとは同じ材質から形成される撮像素子である。
【００３３】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する撮像素子において、前記透明フィルタは、紫外線吸収剤を含有したアクリル樹脂から形成される撮像素子である。
【００３４】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応する撮像素子において、前記カラーフィルタは、前記受光素子に入射する入射光のうち黄色光を抽出するための黄フィルタと、前記受光素子に入射する入射光のうち赤色光を抽出するための赤フィルタとを含む撮像素子である。
【００３５】
請求項７に対応する発明は、請求項６に対応する撮像素子において、前記カラーフィルタは、前記受光素子に入射する入射光から赤外線を抽出するための補正フィルタを含む撮像素子である。
【００３６】
請求項８に対応する発明は、請求項６または請求項７に対応する撮像素子を用いた撮像装置であって、前記透明フィルタを経由して受光した光のデータと前記黄フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて青色光のデータを求める青演算手段と、前記黄フィルタを経由して受光した光のデータと前記赤フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて緑色光のデータを求める緑演算手段と、前記赤フィルタを経由して受光した光のデータに基づいて赤色光のデータを求める赤演算手段とを備えた撮像装置である。
【００３７】
請求項９に対応する発明は、請求項７に対応する撮像素子を用いた撮像装置において、前記透明フィルタを経由して受光した光のデータと前記黄フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて青色光のデータを求める青演算手段と、前記黄フィルタを経由して受光した光のデータと前記赤フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて緑色光のデータを求める緑演算手段と、前記赤フィルタを経由して受光した光のデータと前記補正フィルタを経由して受光した光のデータとに基づいて赤色光のデータを求める赤演算手段とを備えた撮像装置である。
【００３８】
＜作用＞
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
【００３９】
請求項１に対応する発明は、透明フィルタが３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域で光透過率が５０％となる点を有し、かつ４５０ｎｍ以上の光波長に対して９０％以上の透過率となる分光特性を有するので、紫外線の影響を除去した光のデータを得ることができる。これにより、人間の視覚感度に近い青色光のデータを得ることができるようになるので、色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子を提供することができる。
【００４０】
請求項２に対応する発明は、透明フィルタが３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域で光透過率が５０％となる点を有し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の透過率となる分光特性を有するので、紫外線の影響を除去した光のデータを得ることができる。これにより、人間の視覚感度に近い青色光のデータを得ることができるようになるので、色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子を提供することができる。
【００４１】
請求項３に対応する発明は、請求項１または２に対応する作用に加え、透明フィルタおよびカラーフィルタの上に、受光素子に光を集光するためのマイクロレンズがさらに形成された構造により、カラーフィルタの構成の簡略化および薄型化を図ることができる。これにより、小型の撮像素子を提供することができるとともに、マイクロレンズと受光素子との距離が短くなり、入射光の取り込み角度が大きくなるため撮像素子の感度を上げることが出来る。
【００４２】
請求項４に対応する発明は、請求項３に対応する作用に加え、透明フィルタとマイクロレンズとは同じ材質から形成されるものであるので、製造工程を簡略化することができる。
【００４３】
請求項５に対応する発明は、請求項１〜４に対応する作用に加え、透明フィルタは、紫外線吸収剤を含有したアクリル樹脂から形成されるものであるので、紫外線を吸収する透明フィルタを形成することができる。
【００４４】
請求項６に対応する発明は、請求項１〜５に対応する作用に加え、カラーフィルタは、黄フィルタおよび赤フィルタを含むので、透明フィルタ、黄フィルタ及び赤フィルタとを経由した各光のデータから観測対象のカラー画像を演算により再現することができる。これにより、従来の補色系のカラーフィルタを用いた撮像装置よりも構成を簡略化することができ、またノイズの無い、原色に近い鮮やかな色を再現することができる。
【００４５】
請求項７に対応する発明は、請求項６に対応する作用に加え、カラーフィルタは、赤外域の光を抽出する補色フィルタを含むので、赤フィルタを経由した光のデータから赤外線の影響を除去した光のデータを得ることができる。これにより、人間の視覚感度に近い赤色光のデータを得ることができるようになるので、色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子を提供することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、色のバランスと色の再現性とが良い撮像素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００４８】
＜第1の実施形態＞
（１−１．構成）
図１は本発明の第１の実施形態に係る撮像素子１０および撮像装置２０の構成を示す模式図であり、図２は撮像素子１０におけるカラーフィルタを入射光側から見たときの配列状態の概念を示す図である。また、図３（Ａ）および図３（Ｂ）はそれぞれ図１における撮像素子１０のＩ−Ｉ’断面図およびＩＩ−ＩＩ’断面図である。
【００４９】
撮像素子１０は、基板１１と受光素子１２・平坦化層１３・カラーフィルタ１４・マイクロレンズ１５とを備える。
【００５０】
基板１１は、電気信号の授受を可能とする配線層を具備する半導体基板である。配線層を介して、受光素子１２が受光した光の強度値（電気信号）を撮像装置２０に送出する。
【００５１】
受光素子１２は、基板１１上に形成され、光を受けると電気信号に光電変換するものである。後述するように本実施形態においては、カラーフィルタ１４は、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒの３種類のものが形成される。そこで、便宜上、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒのそれぞれを経由した光を受光する受光素子を、それぞれ白受光素子１２Ｗ・黄受光素子１２Ｙ・赤受光素子１２Ｒと呼ぶこととする。
【００５２】
白受光素子１２Ｗは、受光した光から得られた電気信号を青演算部２１Ｂに送出するものである。
【００５３】
黄受光素子１２Ｙは、受光した光から得られた電気信号を青演算部２１Ｂと緑演算部２１Ｇとに送出するものである。
【００５４】
赤受光素子１２Ｒは、受光した光から得られた電気信号を緑演算部２１Ｇと赤演算部２１Ｒとに送出するものである。
【００５５】
平坦化層１３は、受光素子１２が形成された基板１１の入射光側の面に積層されるものである。この平坦化層１３により、カラーフィルタ１４の設置面を平坦にしている。また、平坦化層１３は、紫外線吸収剤としてクマリン系の染料を染料濃度で５％含有したアクリル樹脂から形成される。これにより、平坦化層１３は、３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長の光に対して５０％の透過率となる点を有し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の透過率を有する分光特性を有する層としている。
【００５６】
カラーフィルタ１４は、受光素子１２のそれぞれの上に、互いに隣接するように個別に形成されるものである。本実施形態においてはカラーフィルタ１４として、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒの３種類のものが形成される。なお、黄フィルタ１４Ｙを２画素とし、透明フィルタ１４Ｗと赤フィルタ１４Ｒをそれぞれ１画素とした計４画素により色分離の１単位を形成している。また、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４ＲをそれぞれＷ・Ｙ・Ｒ’として表示すると、例えば図２に示すような配列状態のカラーフィルタ１４が形成される。
【００５７】
透明フィルタ１４Ｗは、平坦化層１３と同じ材質により形成される無色透明のカラーフィルタである。すなわち、透明フィルタ１４Ｗは、クマリン系の染料を染料濃度で５％含有したアクリル樹脂から形成される。これにより、３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの光波長域内のいずれかの波長の光に対して５０％の透過率となる値を示し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の透過率を有する分光特性を有するフィルタとしている。
【００５８】
黄フィルタ１４Ｙは、受光素子に入射する入射光のうち黄色光を抽出するためのフィルタである。黄フィルタ１４Ｙの色材としては、C.I.ピグメントイエロー139を用いることができる。
【００５９】
赤フィルタ１４Ｒは、受光素子に入射する入射光のうち赤色光を抽出するためのフィルタである。赤フィルタ１４Ｒの色材としては、C.I.ピグメントレッド117とC.I.ピグメントレッド48：1とC.I.ピグメントイエロー139とを用いることができる。
【００６０】
マイクロレンズ１５は、受光素子１２に光を集光するためのものであり、カラーフィルタ１４の上に形成される。なお、マイクロレンズ１５は、平坦化層１３および透明フィルタ１４Ｗと同じ材質のものから形成される。
【００６１】
撮像装置２０は、青演算部２１Ｂ・緑演算部２１Ｇ・赤演算部２１Ｒを備える。この撮像装置２０は、光の３原色のデータをえて、カラー画像のデータを再現するものである。
【００６２】
青演算部２１Ｂは、青色光のデータを求めるものである。具体的には、青演算部２１Ｂは、白受光素子１２Ｗと黄受光素子１２Ｙとから電気信号を受け取る。白受光素子１２Ｗからの電気信号から、黄受光素子１２Ｙからの電気信号を引き算し、青色光のデータを求める。
【００６３】
緑演算部２１Ｇは、緑色光のデータを求めるものである。具体的には、緑演算部２１Ｇは、黄受光素子１２Ｙと赤受光素子１２Ｒとから電気信号を受け取る。黄受光素子１２Ｒからの電気信号から、黄受光素子１２Ｙからの電気信号を引き算し、緑のデータを得る。
【００６４】
赤演算部２１Ｒは、赤色光のデータを求めるものである。具体的には、赤演算部２１Ｒは、赤受光素子１２Ｒから電気信号を受け取る。
【００６５】
（１−２．動作）
次に、本実施形態にかかる撮像素子１０の動作について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
まず、観測対象から光が放射されると、その一部の光が入射光として撮像素子１０に入射される（Ｓ１）。
【００６７】
入射光は、マイクロレンズ１５により集光され、カラーフィルタ１４を透過して受光素子１２に到達する。ここで、カラーフィルタ１４としては、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒが形成されているので、白受光素子１２Ｗ・黄受光素子１２Ｙ・赤受光素子１２Ｒのそれぞれにおいて、紫外光を除去した入射光・黄色光・赤色光が抽出される（Ｓ２）。
【００６８】
各受光素子１２に到達した光は電気信号に変換されて、撮像装置２０に送出される（Ｓ３）。ここでは、透明フィルタ１２Ｗ・黄フィルタ１２Ｙ・赤フィルタ１２Ｒのそれぞれを透過した光が撮像装置２０に送出される。
【００６９】
その後、撮像装置２０の演算部２１により赤色光・緑色光・青色光のデータがそれぞれ求められる（Ｓ４）。具体的には、各受光素子により得られた入射光・黄色光・赤色光のデータをそれぞれＷ・Ｙ・Ｒ’とし、３原色の赤色光・緑色光・青色光のデータをそれぞれＢ・Ｇ・Ｒとすると、下式（１）〜（３）に示される演算式に基づいて求められる。
【００７０】
Ｂ＝Ｗ−Ｙ  …（１）
Ｇ＝Ｙ−Ｒ’  …（２）
Ｒ＝Ｒ’  …（３）
このようにして求められた各画素における光の３原色のデータが合成され、観測対象のカラー画像のデータが作成される（Ｓ５）。
【００７１】
（１−３．効果）
以上説明したように、本実施形態にかかる撮像素子１０は、平坦化層１３および透明フィルタ１４Ｗが３６５ｎｍ〜４２０ｎｍの波長の光に対して透過率が５０％となる点を有し、かつ４５０ｎｍ以上の波長の光に対して９０％以上の透過率となる分光特性としているので、紫外線の影響を除去した光のデータを得ることができる。これにより、人間の視覚感度に近い青色光のデータを得ることができるようになるので、色のバランスと色の再現性が良い撮像素子１０を提供することができる。
【００７２】
また、撮像素子１０は、各受光素子１２に光を集光するためのマイクロレンズ１５を各カラーフィルタ１４上に形成した構成により、画素の微細化を図ることができる。これにより、小型の撮像素子を提供することができる。
【００７３】
さらに、撮像素子１０に係るカラーフィルタ１４は、黄フィルタ１４Ｙおよび赤フィルタ１４Ｒを含むので、透明フィルタ１４Ｗと黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒとを経由した光のデータから観測対象のカラー画像を再現することができる。これにより、従来の補色系のカラーフィルタを用いた撮像装置よりもノイズを低減することができ、原色に近い鮮やかな色を再現することができる。
【００７４】
補足すると、青色光のデータは、上記（１）式で表わしたように、透明フィルタ１４Ｗを経由した入射光のデータに基づいて求められる。ここで、撮像素子の種類によっては、受光素子１２は紫外線領域において感度にバラツキがある。そのため、紫外線を含む入射光を受光素子１２が受光すると、撮像素子の種類により青色光のデータが一定に再現されにくかったり、人間の目の視覚感度との整合が不十分になったりする問題が生じる。この問題に対し、本実施形態に係る透明フィルタ１４Ｗを用いれば、紫外線の影響を除去した光のデータを得ることができる。そのため、撮像素子の種類によらず、青色光のデータの再現性および演色性を向上することができる。
【００７５】
また、カラーフィルタを、フォトリソグラフィ法で形成する際のパターン露光時における基板からのハレーションの影響を平坦化層１３が吸収するので、カラーフィルタの画素太りを抑えることができる。
【００７６】
また、本実施形態にかかる撮像素子１０では、青色光のデータは、透明フィルタを経由して得た電気信号と黄色フィルタを経由して得た電気信号とに基づいて、演算することにより求める。透明フィルタは、短波長域で低透過率であり、透過率の立ち上がり部を有する。また、長波長域で高透過率となる。それゆえ、略Ｓ字状の分光透過率曲線を有するものとなる。ここで、透明フィルタを、光透過率が５０％となる点を３６５〜４２０ｎｍの光波長域とする分光特性曲線を有するものとすることで、より好ましくは、光透過率が５０％となる点を３９０〜４２０ｎｍの光波長域とする分光特性曲線を有するものとすることで、演算により求める青色光のデータを、色のバランスと再現性がよく、人の目にとって鮮やかな青色とすることができるという利点を有する。
【００７７】
この点について補足する。図５は、Ｒ（青）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）表色系における、光波長（ｎｍ）の変化による人の目への刺激値の変化を示すグラフ図である。図５のグラフに示すように、人の目のＢ（青）スペクトル刺激値は、光波長４４５ｎｍ〜４５０ｎｍ付近にピーク（最大値）を有する。また、最大刺激値となる光波長より短波長側で、最大刺激値の半値（最大刺激値の５０％の刺激値）となる光波長は、４２０ｎｍ〜４２５ｎｍ付近にある。それゆえ、本実施形態にかかる透明フィルタを用いると、人の目にとって鮮やかな青色を再現することができる。なお、図２１に示すように従来の青フィルタの光透過率のピーク値は４５０ｎｍ前後の光波長域にある。また、４５０ｎｍ前後の光波長域での光透過率は８０％前後である（透過率はガラス基板をリファレンスとして測定）。
【００７８】
また、透明フィルタの４５０ｎｍにおける光透過率を９０％以上としたことで、本実施形態にかかる撮像素子は青の感度を上げることができる。
【００７９】
なお、本実施形態において、紫外線吸収剤としてクマリン系の染料を染料濃度で５％含有したアクリル樹脂により透明フィルタ１４Ｗを形成したが、アクリル系樹脂以外のものも用いることができる。具体的には、エポキシ系・ポリイミド系・フェノールノボラック系などの樹脂を一つもしくは複数含んだ樹脂を用いてもよい。
【００８０】
また、本実施形態において、クマリン系の染料を染料濃度で５％含有したアクリル樹脂により透明フィルタ１４Ｗを形成したが、紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール化合物・ベンゾフェノン系化合物・サリチル酸系化合物・ヒンダードミン化合物などを用いてもよい。さらに、アゾ染料・アゾ金属錯塩染料・アントラキノン染料・インジゴ染料・チオインジゴ染料・フタロシアニン染料・ジフェニルメタン染料・トリフェニルメタン染料・キサンテン染料・チアジン染料・カオチン染料・シアニン染料・ニトロ染料・キノリン染料・ナフトキノン染料・オキサジン染料などを用いてもよい。また、１，６−ヘキサジオールジアクリレートやエチレングリコールジアクリレート・ネオペンチルグリコールジアクリレート・トリエチレングリコールジアクリレートなどの２官能モノマー、トリメチロールプロハスントリアクリレートやペンタエリスリトールトリアクリレート・トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートなどの３官能モノマー、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートやジペンタエリスリトールペンタ・ヘキサアクリレートなどの多官能モノマーといった光重合性モノマーを用いることができる。その他にも、ハロメチル化トリアジン誘導体やハロメチル化オキサジアゾール誘導体・イミダゾール誘導体・ベンゾインアルキルエーテル類・アントラキノン誘導体・ベンズアンスロン誘導体・ベンゾフェノン誘導体・アセトフェノン誘導体・チオキサントン誘導体・安息香酸エステル誘導体・アクリジン誘導体・フェナジン誘導体・チタニウム誘導体などの光重合開始剤を用いることができる。あるいは、紫外線吸収性を持つ官能基を樹脂のポリマーやモノマー、硬化剤にペンダントしたり、ポリマーに取り込まれるような基を持たせて重合したりしても良い。例えば、キノン類やアントラセンをポリマーに導入しても良いし、紫外線吸収性の基をもつモノマーを添加してもよい。
【００８１】
また、上述したような紫外線吸収剤を適宜用いれば、透明フィルタ１４Ｗの分光特性を変化させることができ、短波長側の半値（分光特性曲線において、光透過率が５０％となる光波長値）を設定できる。これにより、色特性の選択（実際の視感度に近い色や有機顔料と同様な色など）ができる。
【００８２】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態では、第1の実施形態に係る撮像素子１０の製造方法について説明する。なお、既に説明した部分と同一部分には同一符号を付し、特に説明がない限りは重複した説明を省略する。また、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
【００８３】
以下に、本実施形態に係る撮像素子１０の製造方法について図６・図７を用いて説明する。
【００８４】
まず、受光素子１２（図６において１２W・１２Y）が形成された基板１１上に、平坦化層１３を形成する（図６（Ａ））。具体的には、クマリン系の染料を染料濃度で５％含有したアクリル樹脂により平坦化層１３を形成する。
【００８５】
次に、平坦化層１３の上に黄色樹脂層ＹＬを形成する。黄色樹脂層ＹＬは、例えば、C．I．ピグメントイエロー１３９にシクロヘキサノン・ＰＧＭＥＡなどの有機溶剤やポリマーワニス・モノマー・開始剤を添加した感光性樹脂層である。
【００８６】
続いて、マスクＭを用いてパターン露光する（図６（Ｂ））。ここでは、露光された部分が光化学反応を起こして、アルカリ不溶となる。
【００８７】
そして、アルカリ溶液などの現像液を用いて光が照射されていない部分を除去する。これにより、黄フィルタ１４Ｙが形成される（図６（Ｃ））。すなわち、ここでは、フォトリソグラフィプロセスにより黄フィルタ１４Ｙを形成する。
【００８８】
また、図示しないが、同様にして赤フィルタ１４Ｒを形成する。
【００８９】
そして、黄フィルタ１４Ｙおよび赤フィルタ１４Ｒを形成した後に、透明フィルタ１４Ｗを形成する（図６（Ｄ））。
【００９０】
次に、透明樹脂によるレンズ層ＬＬを形成する。具体的には、平坦化層１３と同じ材料によりレンズ層ＬＬを形成する（図７（Ａ））。
【００９１】
レンズ層ＬＬの上にはフェノール樹脂層１６を形成する（図７（Ｂ））。フェノール樹脂層１６は、後述するドライエッチングの際に、エッチングレートを制御し、所望する形状のマイクロレンズを得るために形成するものである。なお、フェノール樹脂層１６は、熱フローによりレンズ母型１７Ｍを形成するさいに、熱フローの制御の役割を果たす。
【００９２】
さらに、フェノール樹脂層１６の上に感光性樹脂層１７を形成する（図７（Ｃ））。感光性樹脂層１７は、例えば、アルカリ可溶性・感光性・熱フロー性を持つアルカリ樹脂により形成することができる。
【００９３】
次に、感光性樹脂層１７をフォトリソグラフィのプロセスにて矩形のパターンにする。そして、熱処理によりフローさせて丸くする。これにより、レンズ母型１７Ｍが形成される（図７（Ｄ））。
【００９４】
続いて、レンズ母型１７Ｍをマスクとしてドライエッチング処理する。これにより、マイクロレンズ１５を形成する（図７（Ｅ））。
【００９５】
以上説明したような方法により、撮像素子１０を製造することができる。
【００９６】
なお、撮像素子１０においては、透明フィルタ１４Ｗとマイクロレンズ１５とを同じ材質とし、透明フィルタ１４Ｗとマイクロレンズ１５とを一体化した構造とすることで、製造工程を簡略化することができる。
【００９７】
具体的には、本実施形態では、透明フィルタ１４Wと、マイクロレンズ１５を形成するためのレンズ層ＬＬとを個別に形成したが、透明フィルタ１４Wとマイクロレンズ１５とが同じ材質であれば、図６（Ｄ）の工程と図７（Ａ）の工程とを同時に行なうことができる。すなわち、図６（Ｃ）の工程後に、透明フィルタ１４Ｗを形成する部位を充填し、かつ、赤フィルタ１４Ｒ及び黄フィルタ１４Ｙを被覆するように、紫外線吸収剤を含むレンズ層ＬＬを1回の塗布で形成する。しかる後、マイクロレンズの形成工程を行なう。これにより、図８に示すような透明フィルタ１４Ｗとマイクロレンズ１５が一体化した構造とした撮像素子１０Ａを製造することができ、製造工程を簡略化することができる。
【００９８】
また、図９に示すように、平坦化層１３を形成しない撮像素子１０Ｂであれば、製造工程をさらに簡略化することができる。
【００９９】
＜第３の実施形態＞
図１０は本発明の第３の実施形態に係る撮像素子１０Ｔおよび撮像装置２０Ｔの構成を示す模式図であり、図１１は撮像素子１０Ｔにおけるカラーフィルタを入射光側から見たときの配列状態の概念を示す図である。また、図１２（Ａ）および図１２（Ｂ）はそれぞれ図１０における撮像素子１０ＴのＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図およびＩＶ−ＩＶ’断面図である。
【０１００】
撮像素子１０Ｔは、第1の実施形態にかかる撮像素子に加えて、カラーフィルタとして補正フィルタ１４Ｂｌｋをさらに備える。なお。補正フィルタ１４Ｂｌｋは、可視光を透過せず、赤外域の光を透過して、赤外線を抽出するものである。補正フィルタ１４Ｂｌｋを経由して光を受光する受光素子を便宜上、黒受光素子１２Ｂｌｋと呼ぶこととする。
【０１０１】
黒受光素子１２Ｂｌｋは、受光した光から得られた電気信号を赤演算部２１Ｒに送出する。
【０１０２】
また、補正フィルタ１４Ｂｌｋの色材としては、C.I.ピグメントレッド254とC.I.ピグメントイエロー139とC.I.ピグメントバイオレット23とを混合したものを用いることができる。
【０１０３】
なお、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタ１４Ｂｌｋの１組が１画素に対応する。また、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタ１４ＢｌｋをそれぞれＷ・Ｙ・Ｒ’・Ｂｌｋとして表示すると、例えば図１１に示すような配列状態のカラーフィルタ１４が形成される。
【０１０４】
赤演算部２１Ｒは、赤受光素子１２Ｒと黒受光素子１２Ｂｌｋとから電気信号を受け取る。これにより、赤フィルタ１４Ｒを経由して受光した光のデータと補正フィルタ１４Bｌｋを経由して受光した光のデータとに基づいて赤色光のデータを求めるものである。
【０１０５】
上述した構成により、各受光素子により得られた入射光・黄色光・赤色光・赤外線のデータをそれぞれＷ・Ｙ・Ｒ’・Ｂｌｋとし、３原色青色光・緑色光・赤色光のデータをそれぞれＢ・Ｇ・Ｒとすると、下式（４）〜（６）に示される演算式が成立する。
【０１０６】
Ｂ＝Ｗ−Ｙ  …（４）
Ｇ＝Ｙ−Ｒ’  …（５）
Ｒ＝Ｒ’−Ｂｌｋ  …（６）
すなわち、本実施形態に係る撮像素子１０Ｔは、補色フィルタ１４Ｂｌｋを含むので、赤外線の影響を除去した赤のデータを得ることができる。これにより、人間の視覚感度に近い赤色光のデータを得ることができるようになるので、色のバランスと色の再現性が良い撮像素子を提供することができる。
【０１０７】
また、補正フィルタ１４Ｂｌｋを形成した本発明の撮像素子により、前述した紫外線の影響を無くすことによる効果に加えて、赤外線カットフィルタを備えた撮像素子に比して、感度が高く、色再現性の良い小型の撮像素子を提供することができる。
【０１０８】
なお、本実施形態において補正フィルタ１４Ｂｌｋは、図１３に示すように、例えばバイオレットのカラーフィルタである紫フィルタ１４Ｖと赤フィルタ１４Ｒとの光学的重畳により構成しても良い。紫フィルタ１４Ｖは、例えば、C.I.ピグメントバイオレット23により形成することができる。
【０１０９】
（補正フィルタ）
ここで、補正フィルタ１４Ｂｌｋについて補足する。
【０１１０】
ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子は、人間の可視光（例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍ）外の領域でも高い感度を有する。特に、可視光波長域より長波長側の波長域（以下、「赤外域」という。例えば７００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域）について高い感度を有する。ここで、通常の有機カラーフィルタには赤外域の光（赤外線）のカット機能がない。そのため、人間の視覚感度域外（例えば７００ｎｍより長波長側）の光も受光素子に入射され、撮像素子で得られる観測対象の色と人間が目視で観察した観測対象の色とが異なる場合がある。
【０１１１】
ここで、人間の視覚感度と、受光素子の感度（ＳＰＤ感度）と、理想的な赤外線カットフィルタとにおける波長と透過率との関係は、例えば図１４のように示される。この図１４に示される斜線部の波長範囲に該当する入射光を赤外線カットフィルタでカットすれば、人間の視覚感度に近い色を再現できるようになる。なお、赤外線カットフィルタには、反射型と吸収型の２種類のものがある。反射型の赤外線カットフィルタと吸収型の赤外線カットフィルタとにおける光の波長と透過率との関係は、例えば図１５のように示される。
【０１１２】
しかしながら、赤外線カットフィルタを用いて赤外線をカットする場合には、以下の問題が生じる。
【０１１３】
まず、撮像素子の小型化が難しくなるという問題がある。例えば、赤外線カットフィルタを撮像素子の光学系に挿入する技術としては、特開2000-19322号公報や特開昭63-73204号公報に提案されている技術が挙げられる。しかし、これらの技術では、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの受光素子全体を覆うように赤外線カットフィルタが挿入される。それゆえ、赤外線カットフィルタの厚みのため、光学系を含めた撮像素子の小型化が困難になる。例えば、吸収型の赤外線カットフィルタは１〜３ｍｍ程度の厚みを有する。
【０１１４】
また、製造コストの削減が困難になるという問題がある。すなわち、カメラ部材としてカラーフィルタを用いる場合には、赤外線カットフィルタをレンズ系に組み込む工程が必要となるので、製造コストの削減が困難になる。
【０１１５】
このような問題は、補正フィルタを用いて赤外線の影響を演算により除去することにより解消される。
【０１１６】
また、光の３原色のカラーフィルタ（Ｒ・Ｇ・Ｂ）もしくは補色系のカラーフィルタ（Ｃ・Ｍ・Ｙ）を具備した撮像素子においては、赤外線カットフィルタを用いると撮像素子の感度が低下するという問題がある。赤外線カットフィルタを用いた撮像素子においては、全ての受光素子に対して赤外線がカットされるからである。それゆえ、赤外線カットフィルタが、５５０ｎｍ〜７００ｎｍの可視光波長域の光を吸収してしまう場合があり、緑や赤のカラーフィルタ等を具備した撮像素子においては感度が低下することがある。
【０１１７】
この問題に対しては、透明フィルタ・黄フィルタ・赤フィルタのカラーフィルタを用い、さらに補正フィルタを用いることにより解消することができる。すなわち、透明フィルタ・黄フィルタ・赤フィルタ・補正フィルタを経由して得られた光のデータから赤・緑・青の光のデータを演算により再現することから、感度の低下を招かずに光の３原色を再現することができる。さらに、補正フィルタを用いているので、赤色の光のデータのみから赤外線の影響を除去することができる。
【０１１８】
（実施例１）
以下に、本実施形態の一実施例に係る固体撮像素子の製造方法について説明する。  
まず、受光素子１２や遮光膜・パッシベーションを形成した半導体基板１１上に、クマリン系の染料を染料濃度で５％含有した熱硬化タイプのアクリル樹脂塗布液をスピンコートした後、熱処理して硬膜した。これにより透明樹脂による平坦化層１３が形成された。この平坦化層１３の硬膜後の分光特性は図１６のａ１に示すとおりである。なお、比較の為に、クマリン系の染料の染料濃度を１％および１０％としたときの分光特性をそれぞれａ２とａ３とで示す。
【０１１９】
次に、黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタ１４Ｂｌｋのカラーフィルタを３回のフォトリソグラフィプロセスの手法で、それぞれ形成した。画素のピッチは２．５μmとする。なお、各フィルタの配置は図１１の例と同じにした。
【０１２０】
黄フィルタ１４Ｙを形成するためのカラーレジスト（黄色樹脂層ＹＬ）は、色材としてC.I.ピグメントイエロー139を用い、さらにシクロヘキサノン、ＰＧＭＥＡなどの有機溶剤や、ポリマーワニス、モノマー、開始剤を添加した構成のものを用いた。
【０１２１】
赤フィルタ１４Ｒを形成するためのカラーレジストは、色材としてC.I.ピグメントレッド117、C.I.ピグメントレッド48：1、C.I.ピグメントイエロー139を用いた。他の組成は、黄フィルタ１４の場合と同様である。
【０１２２】
補正フィルタ１４Ｂｌｋを形成するためのカラーレジストは、色材としてC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントバイオレット23を用いた。他の組成は、黄フィルタ１４の場合と同様である。
【０１２３】
次いで、カラーフィルタ１４上に平坦化層１３と同じアクリル樹脂塗布液を０．８μｍの膜厚になるように塗布した。その後、２００℃で６分間、加熱して硬膜化処理することによりレンズ層ＬＬを形成した。次に、１．０μm膜厚のフェノール樹脂を塗布してフェノール樹脂層１６を形成した。このフェノール樹脂層１６は、エッチング制御機能および熱フロー制御機能を有するものである。更に、アルカリ可溶性・感光性・熱フロー性をもつアクリル樹脂（レンズ母型材料）を塗布して感光性樹脂層１７を形成した。
【０１２４】
次に、感光性樹脂層１７（レンズ母型材料）を、現像液を用いたフォトリソグラフィのプロセスにて矩形のパターンとした。そして、２００℃の熱処理にてフローさせた。これにより丸い半球状のレンズ母型１７Ｍを形成した。なお、高さ０．４５μm、片側０．１５μmのほぼ適正なフロー量で、レンズ母型間のギャップ０．３５μmのスムースな半球状レンズ母型１７Ｍを形成することができた。
【０１２５】
最後に、ドライエッチング装置にて、フロン系ガスC3F8とC4F8の混合ガスを用い、レンズ母型１７Ｍをマスクとして、エッチング処理した。これにより、レンズ間の隙間を実質的に無くした狭レンズ間ギャップのマイクロレンズ１５を形成した。
【０１２６】
なお、本実施例に用いたアクリル樹脂のエッチングレートは、レンズ母型１７Ｍを構成する樹脂と比較して、１．２倍と速いエッチングレートを示した。レンズ母型１７Ｍの下地樹脂である感光性樹脂層１７は表面荒れの少ないマイクロレンズ１５を狭ギャップに加工し、マイクロレンズ１５の開口率を向上できる。レンズ母型１７Ｍを構成する樹脂のエッチングレートと感光性樹脂層１７、レンズ層ＬＬのエッチングレートを同一とすると、マイクロレンズ１５の形状は、レンズ母型１７Ｍとほぼ同じ大きさ・形状に加工することが出来る。
【０１２７】
このようにして作成した撮像素子において、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタは、図１７に示すような分光特性を有する。図１７において、ｂ１・ｂ２・ｂ３・ｂ４は、それぞれ透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタの分光特性を示している。図１７に示すように、各フィルタの分光特性曲線は、短波長域で透過率が低く、透過率の立ち上がり部を有している。また、長波長域で透過率が高くなる。それゆえ、略Ｓ字状となっている。
【０１２８】
また、前述した（４）式〜（６）式の色演算を行なうことにより、図１８に示すような、分光特性を有する青・緑・赤のフィルタを見かけ上有する撮像素子を得ることが出来る。図１８において、ｃ１・ｃ２・ｃ３は、それぞれ見かけ上の青・緑・赤のカラーフィルタの分光特性を示している。
【０１２９】
なお、分光測定は、以下のようにして行なった。
【０１３０】
まず、受光素子１２上の各カラーフィルタ１４の膜厚および透明樹脂の膜厚（平坦化層１３およびレンズ層ＬＬ）を測定する。なお、透明樹脂については、Ｓｉ基板上に膜を形成し、その膜厚を接触式の膜厚計（Sloan社製DektakIIＡ）で測定する。
【０１３１】
そして、測定した膜厚と同じ膜厚の透明樹脂およびカラーフィルタ１４をガラス基板上に形成し、分光光度計（日立製作所製U-3400  spectrophotometer）によって分光を測定する。このとき、ガラス基板のみ（カラーフィルタや透明樹脂がないもの）をリファレンスとし、カラーフィルタや透明樹脂のみの分光特性を測定する。また、透過率の値は、屈折率１．５の透明ガラスを１００％としている。
【０１３２】
（実施例２）
本実施例では、ベンゾトリアゾール系染料を染料濃度で５％含有した熱硬化タイプのアクリル樹脂塗布液を用い、塗布液をスピンコートして平坦化層１３・透明フィルタ１４Ｗ・レンズ層ＬＬを形成した。それ以外は実施例１と同様にして撮像素子を製造した。
【０１３３】
ここで、ベンゾトリアゾール系染料を染料濃度で５％含有した透明樹脂の分光特性は図１９のｄ１に示すとおりである。なお、比較の為に、ベンゾトリアゾール系染料の染料濃度を１％および１０％としたときの分光特性をそれぞれｄ２とｄ３とで示す。
【０１３４】
このようにして作成した撮像素子において、透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタのそれぞれは、図２０に示すような分光特性を有する。図２０において、ｅ１・ｅ２・ｅ３・ｅ４は、それぞれ透明フィルタ１４Ｗ・黄フィルタ１４Ｙ・赤フィルタ１４Ｒ・補正フィルタの分光特性を示している。
【０１３５】
また、前述した（４）式〜（６）式の色演算を行なうことにより、図２１に示すような、分光特性を有する青・緑・赤のフィルタを見かけ上有する撮像素子を得ることができる。図２１において、ｆ１・ｆ２・ｆ３はそれぞれ見かけ上の青フィルタ・緑フィルタ・赤フィルタの分光特性を示している。
【０１３６】
このように、透明樹脂層（平坦化層１３・透明フィルタ１４Ｗ・レンズ層ＬＬ）の分光特性を変化させることで、短波長側の半値を設定できる。それゆえ、色特性の選択（実際に視感度に近い色や有機顔料と同様の色など）ができる。
【０１３７】
なお、副次効果としてフォトリソグラフィ法にてカラーフィルタを形成する際のパターン露光光が基板で反射することで生じるハレーションを防止することができる。そのため、より解像度の高いカラーフィルタを形成できる。
【０１３８】
また、本実施例において、補正フィルタ１４Ｂｌｋを用い、演算処理にて赤外線の影響を除去することができるので、赤外線カットフィルタを省略することができる。
【０１３９】
なお、撮像素子の製造を簡略化する観点から赤外線の影響は考慮せず、図１〜図３に示す補正フィルタ１４Ｂｌｋを用いない構成のカラーフィルタも同様の方法で製造することができる。この場合は赤外線カットフィルタを使用する構成となるが、パターン露光・現像を含むフォトリソグラフィにおいて、黄フィルタ１４Ｙを形成するためのカラーレジストと赤フィルタ１４Ｒを形成するためのカラーレジストとの２回入色の省プロセスで加工できるメリットがある。さらに、透明フィルタとマイクロレンズを一体化とすれば、さらにプロセスを省くことが可能になる。これに対し、通常の撮像素子に用いる赤・緑・青のカラーフィルタを形成するためには、３回の入色が必要となる。
【０１４０】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像素子１０および撮像装置２０の構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る撮像素子１０におけるカラーフィルタを入射光側から見たときの配列状態の概念を示す図である。
【図３】本実施形態に係る撮像素子１０の断面図である。
【図４】本実施形態にかかる撮像素子１０および受光装置２０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】光波長の変化による人の目への刺激値を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る撮像素子１０の製造方法を説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る撮像素子１０の製造方法を説明するための図である。
【図８】本実施形態に係る撮像素子の他の例を示す図である。
【図９】本実施形態に係る撮像素子の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る撮像素子１０Ｔおよび撮像装置２０Ｔの構成を示す模式図である。
【図１１】本実施形態に係る撮像素子１０Ｔにおけるカラーフィルタを入射光側から見たときの配列状態の概念を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る撮像素子１０Ｔの断面図である。
【図１３】本実施形態に係る補正フィルタ１４Ｂｌｋの他の例を示す図である。
【図１４】人間の視覚感度と、受光素子の感度（ＳＰＤ感度）と、理想的な赤外線カットフィルタとにおける波長と透過率との関係を示す図である。
【図１５】反射型の赤外線カットフィルタと吸収型の赤外線カットフィルタとにおける光の波長と透過率との関係を示す図である。
【図１６】実施例１に係る透明樹脂の分光特性を示す図である。
【図１７】実施例１に係るカラーフィルタ１４Ｗ・１４Ｙ・１４Ｒの分光特性を示す図である。
【図１８】実施例１に係る見かけ上の青・緑・赤のカラーフィルタの分光特性を示す図である。
【図１９】実施例２に係る透明樹脂の分光特性を示す図である。
【図２０】実施例２に係るカラーフィルタ１４Ｗ・１４Ｙ・１４Ｒの分光特性を示す図である。
【図２１】実施例２に係る見かけ上の青・緑・赤のカラーフィルタの分光特性を示す図である。
【図２２】従来の赤・緑・青の３原色のカラーフィルタの分光透過率の一例を示す図である。
【図２３】従来の赤・緑・青の３原色のカラーフィルタの分光透過率の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０、１０Ｔ…撮像素子、１１…基板、１２…受光素子、１２Ｗ…白受光素子、１２Ｙ…黄受光素子、１２Ｒ…赤受光素子、１２Ｂｌｋ…黒受光素子、１３…平坦化層、１４…カラーフィルタ、１４Ｗ…透明フィルタ、１４Ｙ…黄フィルタ、１４Ｒ…赤フィルタ、１４Ｂｌｋ…補正フィルタ、１５…マイクロレンズ１５、２０…撮像装置、２１…演算部、２１Ｂ…青演算部、２１Ｇ…緑演算部、２１Ｒ…赤演算部、２２…合成部、２３…出力部。
【図１】
2007134968.tif 000003
【図２】
2007134968.tif 000004
【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】
2007134968.tif 000009
【図８】
2007134968.tif 000010
【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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