JP2018139394A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
従来、オンチップカラーフィルタを備える固体撮像素子が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, a solid-state imaging device including an on-chip color filter is known (see, for example, Patent Document 1).
上記従来の固体撮像素子のオンチップカラーフィルタは、着色顔料を分散させた樹脂材料を用いて形成されている。着色顔料を分散させた樹脂材料を用いて形成されたカラーフィルタは、透過帯域が広く、波長分離精度が低いという問題がある。 The on-chip color filter of the conventional solid-state imaging device is formed using a resin material in which a color pigment is dispersed. A color filter formed using a resin material in which a color pigment is dispersed has a problem that a transmission band is wide and wavelength separation accuracy is low.
一方で、カラーフィルタの代わりに、波長分離精度の高いバンドパスフィルタをアレイ状に形成したバンドパスフィルタアレイを用いることが考えられる。しかしながら、バンドパスフィルタアレイは、オンチップカラーフィルタのようにイメージセンサ上に直接形成することが、プロセス上、困難である。このため、バンドパスフィルタアレイとイメージセンサとの間に隙間が生じるために、1つのフィルタ領域を通過した光が1つの画素に集光されずに、別の画素に入射するという問題がある。 On the other hand, it is conceivable to use a bandpass filter array in which bandpass filters with high wavelength separation accuracy are formed in an array instead of a color filter. However, it is difficult in the process to form the bandpass filter array directly on the image sensor like an on-chip color filter. For this reason, since a gap is generated between the bandpass filter array and the image sensor, there is a problem that light that has passed through one filter region is incident on another pixel without being condensed on one pixel.
そこで、本発明は、波長分離精度が高く、高精細な撮像装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-definition imaging apparatus with high wavelength separation accuracy.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る撮像装置は、レンズを含む光学系と、光学特性が異なる複数のフィルタ領域がアレイ状に配列され、前記光学系を通過した光を、前記フィルタ領域毎に波長選択的に透過させるフィルタアレイと、前記複数のフィルタ領域の各々に対応し、アレイ状に配置された複数の画素を有するイメージセンサと、前記フィルタアレイと前記イメージセンサとの間に配置され、前記複数のフィルタ領域の各々を通過した光を、対応する前記画素に入射させるアレイ状の光学素子とを備え、前記フィルタアレイは、多層薄膜干渉フィルタである。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to one embodiment of the present invention includes an optical system including a lens and a plurality of filter regions having different optical characteristics arranged in an array, and the light that has passed through the optical system is A filter array that transmits light selectively for each filter region, an image sensor having a plurality of pixels arranged in an array corresponding to each of the plurality of filter regions, and between the filter array and the image sensor And an optical element in the form of an array that allows light that has passed through each of the plurality of filter regions to enter the corresponding pixel, and the filter array is a multilayer thin film interference filter.
本発明によれば、波長分離精度が高く、高精細な撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-definition imaging apparatus with high wavelength separation accuracy.
以下では、本発明の実施の形態に係る撮像装置について、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。 Hereinafter, an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Therefore, numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
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。 Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Therefore, for example, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態)
[構成]
まず、本実施の形態に係る撮像装置の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る撮像装置1の構成を示す断面図である。
(Embodiment)
[Constitution]
First, the configuration of the imaging device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging apparatus 1 according to the present embodiment.
図1に示すように、撮像装置1は、光学系10と、フィルタアレイ20と、イメージセンサ30と、マイクロレンズアレイ40と、筐体50とを備える。フィルタアレイ20、イメージセンサ30及びマイクロレンズアレイ40は、筐体50に収納されており、筐体50に設けられた開口を塞ぐように光学系10が配置されている。光学系10、フィルタアレイ20、マイクロレンズアレイ40及びイメージセンサ30は、この順で配置されている。光学系10を通過した光が、フィルタアレイ20及びマイクロレンズアレイ40をこの順で通過し、イメージセンサ30に入射する。イメージセンサ30は、入射光の強度に応じた電気信号(画素信号)を生成して外部に出力する。
As shown in FIG. 1, the imaging device 1 includes an
以下では、撮像装置1を構成する各構成部材について詳細に説明する。 Below, each structural member which comprises the imaging device 1 is demonstrated in detail.
[光学系]
光学系10は、レンズを含む。図1では、模式的に1つのレンズを示しているが、光学系10は、複数のレンズを含んでもよい。例えば、光学系10は、外部から入射する光(以下、単に入射光と記載する)を複数のレンズによって段階的に集光することで、入射光を平行光にしてフィルタアレイ20に向けて出射する。
[Optical system]
The
[フィルタアレイ]
図2は、本実施の形態に係るフィルタアレイ20の構成を示す斜視図である。図2に示すように、フィルタアレイ20は、第1バンドパスフィルタ(BPF)24と、第2バンドパスフィルタ(BPF)25とを備える。図2には示していないが、フィルタアレイ20は、図1に示すように、基板21を備える。基板21上に第1BPF24及び第2BPF25が順に積層されている。基板21は、透光性を有する透光基材を用いて形成されている。透光基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどの透明樹脂基板、又は、透明ガラス基板などである。
[Filter array]
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
フィルタアレイ20は、光学特性が異なる複数のフィルタ領域22がアレイ状に配列され、光学系10を通過した光を、フィルタ領域22毎に波長選択的に透過させる。本実施の形態では、フィルタアレイ20は、多層薄膜干渉フィルタである。複数のフィルタ領域22は、第1BPF24と第2BPF25との重複及び非重複の差異によって区分されている。
In the
第1BPF24及び第2BPF25はそれぞれ、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。第1BPF24及び第2BPF25の各々の透過特性については、図4を用いて後で説明する。
Each of the
第1BPF24及び第2BPF25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。多層構造を構成する薄膜の膜厚、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第1BPF24及び第2BPF25をそれぞれ実現することができる。
Each of the
薄膜は、例えば、誘電体材料を用いた無機膜である。具体的には、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21上に、蒸着、スパッタリングなどによって形成される。第1BPF24及び第2BPF25の各々の膜厚は、例えば1μm〜5μmであるが、これに限らない。
The thin film is, for example, an inorganic film using a dielectric material. Specifically, the thin film is a silicon oxide (SiO x ) film, a titanium oxide (TiO x ) film, or the like. Each thin film is formed on the
図2に示すように、第1BPF24及び第2BPF25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。第1BPF24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。第2BPF25についても同様である。
As shown in FIG. 2, the
本実施の形態では、第1BPF24及び第2BPF25は、それぞれのラインが交差するように設けられている。具体的には、第1BPF24及び第2BPF25は、それぞれのラインが直交している。すなわち、第1BPF24及び第2BPF25の各々のラインは、平面視において重なっている。第1BPF24と第2BPF25とが重複した領域と、重複していない領域とでは、光学特性(具体的には、光の透過帯域)が異なる。これにより、フィルタアレイ20には、平面視において、光学特性が異なる複数のフィルタ領域22が形成される。
In the present embodiment, the
図3は、本実施の形態に係るフィルタアレイ20の単位領域23を示す平面図である。フィルタアレイ20では、複数の単位領域23がアレイ状に配置されている。複数の単位領域23の各々は、複数のフィルタ領域22から構成されている。具体的には、複数のフィルタ領域22には、第1フィルタ領域22aと、第2フィルタ領域22bと、第3フィルタ領域22cと、全透過領域22dとが含まれる。本実施の形態では、単位領域23は、2行2列で配列された4つのフィルタ領域22から構成されている。
FIG. 3 is a plan view showing the
第1フィルタ領域22aは、第1BPF24及び第2BPF25のうち第1BPF24のみが設けられた領域である。第2フィルタ領域22bは、第1BPF24及び第2BPF25のうち第2BPF25のみが設けられた領域である。第3フィルタ領域22cは、第1BPF24及び第2BPF25の両方が重ねられた領域である。全透過領域22dは、第1BPF24及び第2BPF25のいずれも設けられていない領域である。全透過領域22dを通過する光は、フィルタアレイ20に入射する入射光そのものである。
The
本実施の形態では、第1フィルタ領域22a、第2フィルタ領域22b、第3フィルタ領域22c及び全透過領域22dの各々の形状及び大きさは、互いに同じである。具体的には、第1フィルタ領域22a、第2フィルタ領域22b、第3フィルタ領域22c及び全透過領域22dの各々は、平面視において同じ面積を有する略正方形に形成されている。これにより、各フィルタ領域22に入射する光の光量を略同じにすることができる。図1に示すように、第1フィルタ領域22a、第2フィルタ領域22b及び第3フィルタ領域22cの各々は、イメージセンサ30の第1サブ画素32a、第2サブ画素32b及び第3サブ画素32cと一対一に対応している。
In the present embodiment, the
なお、図1では、説明を簡単にするために、第1BPF24と第2BPF25との積層関係を図示せず、第1フィルタ領域22a、第2フィルタ領域22b及び第3フィルタ領域22cが一方向に並んで配置されている例を模式的に示している。また、全透過領域22dは図示していない。実際には、図2に示すように、第1BPF24と第2BPF25とは重ねられており(重複部分が第3フィルタ領域22cである)、また、図3に示すように、第1フィルタ領域22aと第2フィルタ領域22bとは隣接していない。なお、フィルタ領域の配置は、図3に示した例には限らないので、図1に示したように、一方向に順に並んで配置されていてもよい。
In FIG. 1, for the sake of simplicity, the stacking relationship between the
以下では、各BPF及び各フィルタ領域22の光学特性について、図4を用いて説明する。図4は、本実施の形態に係るフィルタアレイ20が備えるマルチバンドパスフィルタの透過特性と、フィルタ領域22毎の透過特性とを示す図である。具体的には、図4の(a)〜(c)はそれぞれ、第1フィルタ領域22a、第2フィルタ領域22b及び第3フィルタ領域22cの各々の透過特性を模式的に示している。横軸は波長であり、縦軸は透過率を示している。
Hereinafter, the optical characteristics of each BPF and each
第1フィルタ領域22aには第1BPF24のみが設けられているので、第1フィルタ領域22aの光学特性と第1BPF24の光学特性とが一致する。具体的には、図4の(a)に示すように、第1BPF24は、互いに重複しない第1透過帯域61と第2透過帯域62とを有する。第1透過帯域61と第2透過帯域62との間には、遮断帯域71が設けられている。
Since only the
第1透過帯域61は、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。第1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。
The
第2透過帯域62は、例えば、第1透過帯域61より中心波長が大きい波長帯域である。第2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。第2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。
For example, the
遮断帯域71は、光の透過率が10%以下である。なお、第1BPF24は、第1透過帯域61及び第2透過帯域62以外に光の透過帯域を有さない。具体的には、第1BPF24では、第1透過帯域61及び第2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。
The cut-off band 71 has a light transmittance of 10% or less. The
本実施の形態では、第1BPF24は、青色光を透過する第1透過帯域61と緑色光を透過する第2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、第1BPF24のみが設けられた第1フィルタ領域22a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。
In the present embodiment, the
第2フィルタ領域22bには第2BPF25のみが設けられているので、第2フィルタ領域22bの光学特性と第2BPF25の光学特性とが一致する。具体的には、図4の(b)に示すように、第2BPF25は、互いに重複しない第3透過帯域63と第4透過帯域64とを有する。第3透過帯域63と第4透過帯域64との間には、遮断帯域72が設けられている。
Since only the
第3透過帯域63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。第3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。
The
第4透過帯域64は、例えば、第3透過帯域63より中心波長が大きい波長帯域である。第4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。第4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。
For example, the
遮断帯域72は、光の透過率が10%以下である。なお、第2BPF25は、第3透過帯域63及び第4透過帯域64以外に光の透過帯域を有さない。具体的には、第2BPF25では、第3透過帯域63及び第4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。
The
本実施の形態では、第2BPF25は、緑色光を透過する第3透過帯域63と赤色光を透過する第4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、第2BPF25のみが設けられた第2フィルタ領域22b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。
In the present embodiment, since the
図4の(a)及び(b)に示すように、第1BPF24の第2透過帯域62と第2BPF25の第3透過帯域63とは、重複している。具体的には、第2透過帯域62と第3透過帯域63とは、一致している。また、第1透過帯域61と第4透過帯域64とは重複していない。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
なお、第2透過帯域62と第3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、第2透過帯域62と第3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、第2透過帯域62が第3透過帯域63に含まれていてもよく、第3透過帯域63が第2透過帯域62に含まれていてもよい。例えば、第2透過帯域62の大部分(例えば帯域幅の90%以上)と、第3透過帯域63の大部分とが一致していてもよい。
Note that the
本実施の形態では、第1透過帯域61〜第4透過帯域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、第1透過帯域61〜第4透過帯域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。
In the present embodiment, the light transmittance in each of the
第3フィルタ領域22cには、第1BPF24と第2BPF25とが重ねられて配置されているので、第3フィルタ領域22cの光学特性は、第1BPF24と第2BPF25とを掛け合わせた光学特性になる。
Since the
具体的には、図4の(c)に示すように、第3フィルタ領域22cは、透過帯域65として、第2透過帯域62(第3透過帯域63)のみを有する。本実施の形態では、第2透過帯域62は、緑色成分を透過させるので、第3フィルタ領域22cは、緑色光(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。
Specifically, as shown in FIG. 4C, the
なお、本実施の形態では、第2透過帯域62と第3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、第2BPF25は、第3透過帯域63の代わりに第1透過帯域61を有してもよい。あるいは、第1BPF24は、第2透過帯域62の代わりに第4透過帯域64を有してもよい。
In the present embodiment, an example in which the
[イメージセンサ]
イメージセンサ30は、複数のフィルタ領域22の各々に対応し、アレイ状に配置された複数のサブ画素32を有する。イメージセンサ30は、CCDイメージセンサ又はCMOSイメージセンサなどである。
[Image sensor]
The
本実施の形態では、図1に示すように、イメージセンサ30は、基板31と、基板31に形成された複数のサブ画素32と、オンチップマイクロレンズ34とを備える。オンチップマイクロレンズ34は、基板31の光入射面側に配置されている。オンチップマイクロレンズ34は、複数のサブ画素32に一対一で対応する複数のレンズが設けられており、イメージセンサ30に入射する光をサブ画素32に集光するための光学素子の一例である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
複数のサブ画素32の各々は、例えば、フォトダイオード又はフォトトランジスタなどを含み、受光した光を光電変換することで、受光強度に応じた画素信号を出力する。複数のサブ画素32には、第1サブ画素32a、第2サブ画素32b及び第3サブ画素32cが含まれる。 Each of the plurality of subpixels 32 includes, for example, a photodiode or a phototransistor, and outputs a pixel signal corresponding to the received light intensity by photoelectrically converting the received light. The plurality of subpixels 32 include a first subpixel 32a, a second subpixel 32b, and a third subpixel 32c.
第1サブ画素32aには、第1フィルタ領域22aを通過した光が入射する。第1フィルタ領域22aがシアン光(C)を透過するので、第1サブ画素32aは、シアン光を受光して光電変換することで、シアン光の受光強度に応じた画素信号を出力する。
The light that has passed through the
第2サブ画素32bには、第2フィルタ領域22bを通過した光が入射する。第2フィルタ領域22bがイエロー光(Y)を透過するので、第2サブ画素32bは、イエロー光を受光して光電変換することで、イエロー光の受光強度に応じた画素信号を出力する。
The light that has passed through the
第3サブ画素32cには、第3フィルタ領域22cを通過した光が入射する。第3フィルタ領域22cが緑色光(G)を透過するので、第3サブ画素32cは、緑色光を受光して光電変換することで、緑色光の受光強度に応じた画素信号を出力する。
Light that has passed through the
本実施の形態では、フィルタアレイ20と同様に、4つのサブ画素32が、1つの単位画素33を構成している。具体的には、第1フィルタ領域22aに対応する第1サブ画素32aと、第2フィルタ領域22bに対応する第2サブ画素32bと、第3フィルタ領域22cに対応する第3サブ画素32cと、全透過領域22dに対応する第4サブ画素(図示せず)とで、単位画素33が構成されている。単位画素33は、フィルタアレイ20の単位領域23に一対一に対応している。なお、全透過領域22dを通過した光が入射する第4サブ画素から生成される画素信号は、ノイズ成分の除去などに利用することができる。
In the present embodiment, like the
[マイクロレンズアレイ(アレイ状の光学素子)]
マイクロレンズアレイ40は、複数のフィルタ領域22の各々を通過した光を、対応するサブ画素32に入射させるアレイ状の光学素子の一例である。マイクロレンズアレイ40は、フィルタアレイ20とイメージセンサ30との間に配置されている。
[Microlens array (arrayed optical element)]
The
本実施の形態では、図1に示すように、マイクロレンズアレイ40は、第1基材41と、複数の第1凸レンズ42とを有する。複数の第1凸レンズ42は、第1基材41の主面であって、イメージセンサ30側の主面41aにアレイ状に配置されている。複数の第1凸レンズ42は、フィルタアレイ20の複数のフィルタ領域22と、イメージセンサ30の複数のサブ画素32との各々に一対一に対応している。例えば、複数の第1凸レンズ42の個数は、複数のフィルタ領域22の個数と同じであり、複数のサブ画素32の個数と同じである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
複数の第1凸レンズ42の形状は、例えば、半球又は半楕円球などのドーム形状であるが、これらに限定されない。例えば、フィルタアレイ20を光入射面側から正面視した場合に、第1凸レンズ42と、対応するフィルタ領域22と、対応するサブ画素32とは、重なるように配置されている。
The shape of the plurality of first
マイクロレンズアレイ40は、フィルタアレイ20のイメージセンサ30側の主面に積層されている。マイクロレンズアレイ40は、例えば、接着性のシートなどを介してフィルタアレイ20に接着されている。
The
マイクロレンズアレイ40は、例えば、アクリル又はポリカーボネートなどの透光性の樹脂材料、又は、透光性のガラス材料を用いて一体的に形成されている。複数の第1凸レンズ42は、空気(空気層)に接触しており、空気との屈折率差によって第1凸レンズ42から出射する光を、対応するサブ画素32に集光する。
The
本実施の形態では、フィルタアレイ20とイメージセンサ30との間にマイクロレンズアレイ40が設けられていることで、フィルタアレイ20の各フィルタ領域22を通過した光の、対応するサブ画素32への集光効率を高めることができる。集光効率の向上の効果を確認するために、発明者らはシミュレーションを行った。シミュレーション結果については、図5を用いて後で説明する。
In the present embodiment, since the
[筐体]
筐体50は、光学系10、フィルタアレイ20、イメージセンサ30及びマイクロレンズアレイ40を支持する。筐体50は、例えば、遮光性を有する樹脂材料を用いて形成されており、外光(ノイズ成分)がイメージセンサ30に入射するのを抑制することができる。
[Case]
The
筐体50は、例えば、円筒又は角筒などの有底筒体形状を有する。筐体50の開口には、光学系10が設けられ、筐体50の底部の内側にイメージセンサ30が配置されている。
The
筐体50は、フィルタアレイ20及びマイクロレンズアレイ40を支持する支持部51を有する。支持部51は、マイクロレンズアレイ40をイメージセンサ30から離して支持する。具体的には、マイクロレンズアレイ40とイメージセンサ30のオンチップマイクロレンズ34との間には、隙間、すなわち、空気層が設けられている。支持部51は、筐体50に設けられた溝(凹部)又は突起であり、フィルタアレイ20に設けられた突起又は溝に係止することで、フィルタアレイ20を支持する。なお、支持部51は、マイクロレンズアレイ40に設けられた突起又は溝に係止することで、マイクロレンズアレイ40を支持してもよい。
The
フィルタアレイ20とイメージセンサ30とは、例えば、0.5mm空けて配置されている。このため、マイクロレンズアレイ40とイメージセンサ30とは、例えば、0mmより大きく0.5mmより小さい距離を空けて配置されている。
The
[信号処理]
続いて、本実施の形態に係るフィルタアレイ20を用い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、撮像装置1が備える信号処理回路(図示せず)が行う。
[Signal processing]
Subsequently, a signal processing method using the
信号処理回路は、単位画素33毎に、各サブ画素32から画素信号を取得する。具体的には、信号処理回路は、第1フィルタ領域22aを透過した光(シアン光)の受光信号である第1信号S1を第1サブ画素32aから取得する。信号処理回路は、第2フィルタ領域22bを透過した光(イエロー光)の受光信号である第2信号S2を第2サブ画素32bから取得する。信号処理回路は、第3フィルタ領域22cを透過した光(緑色光)の受光信号である第3信号S3を第3サブ画素32cから取得する。第1信号S1、第2信号S2及び第3信号S3はそれぞれ、シアン光(C)、イエロー光(Y)、及び、緑色光(G)の強度に応じた電気信号である。
The signal processing circuit acquires a pixel signal from each sub pixel 32 for each
信号処理回路は、第1信号S1から第3信号S3を減算することで、第1透過帯域61の光に相当する信号を生成する。具体的には、第2透過帯域62及び第3透過帯域63に相当する緑色成分が打ち消されて、第1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。
The signal processing circuit generates a signal corresponding to the light in the
信号処理回路は、第2信号S2から第3信号S3を減算することで、第4透過帯域64の光に相当する信号を生成する。具体的には、第2透過帯域62及び第3透過帯域63に相当する緑色成分が打ち消されて、第4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。
The signal processing circuit generates a signal corresponding to the light in the
信号処理回路は、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。 The signal processing circuit can use the third signal S3 as it is as a color signal corresponding to the intensity of the green light (G).
以上のようにして、信号処理回路は、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フィルタアレイ20を利用することで、2つのフィルタ(第1BPF24及び第2BPF25)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。
As described above, the signal processing circuit can generate RGB color signals. As described above, by using the
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る撮像装置1は、レンズを含む光学系10と、光学特性が異なる複数のフィルタ領域22がアレイ状に配列され、光学系10を通過した光を、フィルタ領域22毎に波長選択的に透過させるフィルタアレイ20と、複数のフィルタ領域22の各々に対応し、アレイ状に配置された複数のサブ画素32を有するイメージセンサ30とを備える。撮像装置1は、さらに、フィルタアレイ20とイメージセンサ30との間に配置され、複数のフィルタ領域22の各々を通過した光を、対応するサブ画素32に入射させるアレイ状の光学素子であるマイクロレンズアレイ40を備える。フィルタアレイ20は、多層薄膜干渉フィルタである。
[Effects, etc.]
As described above, the imaging apparatus 1 according to the present embodiment includes the
これにより、フィルタアレイ20は多層薄膜干渉フィルタであるので、顔料系のカラーフィルタに比べて高い波長分離性を実現できる。さらに、フィルタアレイ20の各フィルタ領域22を通過した光を、マイクロレンズアレイ40によって、対応するサブ画素32に集光するため、集光効率を高めることができる。
Thereby, since the
ここで、集光効率の向上を確かめるために行ったシミュレーション結果について、図5を用いて説明する。図5は、本実施の形態に係る撮像装置1による集光効率を示す図である。なお、図5では、後述する変形例に係る撮像装置による集光効率も合わせて示している。 Here, a simulation result performed for confirming improvement of the light collection efficiency will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing the light collection efficiency by the imaging apparatus 1 according to the present embodiment. Note that FIG. 5 also shows the light collection efficiency of the imaging apparatus according to a modified example described later.
図5に示す比較例に係る撮像装置は、本実施の形態に係る撮像装置1からマイクロレンズアレイ40を除いた構成である。また、集光効率は、フィルタアレイ20に入射する光の角度に応じて3種類の光についてシミュレーションを行った結果を示している。3種類の光は、具体的には、光学系10の光軸に沿った光(入射角0°)、入射角が約10.6°となる光、及び、入射角が約17.35°となる光である。
The imaging device according to the comparative example illustrated in FIG. 5 has a configuration in which the
集光効率は、フィルタアレイ20のフィルタ領域22に集光した光のうち、イメージセンサ30の対応するサブ画素32に入射する光の割合である。つまり、フィルタ領域22に所定の入射角で入射した光の全てが、対応するサブ画素32に入射した場合、集光効率は100%となる。
The light collection efficiency is a ratio of light incident on the corresponding sub-pixel 32 of the
図5に示すように、比較例では、光軸上を進行した光の集光効率が約6.6%となった。斜め入射の2つの光の集光効率も約5.7%と約1.3%となった。つまり、マイクロレンズアレイ40を設けていない場合、フィルタアレイ20の1つのフィルタ領域22で集光した光の大部分が、対応するサブ画素32には入射しないことが分かる。
As shown in FIG. 5, in the comparative example, the light collection efficiency of the light traveling on the optical axis was about 6.6%. The light collection efficiency of the two obliquely incident lights was also about 5.7%, which was about 1.3%. That is, when the
一方で、本実施の形態では、光軸上を進行した光の集光効率は、略100%であった。斜め入射の2つの光の集光効率も約95.8%と約81.3%であった。このように、マイクロレンズアレイ40を設けることで、劇的に集光効率が向上することが分かる。
On the other hand, in this Embodiment, the condensing efficiency of the light which advanced on the optical axis was about 100%. The light collection efficiency of the two obliquely incident lights was about 95.8% and about 81.3%. Thus, it can be seen that the provision of the
以上のことから、本実施の形態によれば、波長分離精度が高く、高精細な撮像装置1を実現することができる。 From the above, according to the present embodiment, it is possible to realize a high-definition imaging apparatus 1 with high wavelength separation accuracy.
また、例えば、フィルタアレイ20は、互いに重複しない第1透過帯域61と第2透過帯域62とを有する第1BPF24と、互いに重複しない第3透過帯域63と第4透過帯域64とを有する第2BPF25とを備える。第1透過帯域61と第4透過帯域64とは、重複せず、第2透過帯域62と第3透過帯域63とは、重複している。複数のフィルタ領域22には、第1BPF24及び第2BPF25のうち第1BPF24のみが設けられた第1フィルタ領域22aと、第1BPF24及び第2BPF25のうち第2BPF25のみが設けられた第2フィルタ領域22bと、第1BPF24及び第2BPF25の両方が重ねられた第3フィルタ領域22cとが含まれる。
For example, the
これにより、第1BPF24及び第2BPF25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、第1BPF24及び第2BPF25の少なくとも一方が設けられた各フィルタ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、波長分離(色分離)の精度を高めることができる。
Thus, each of the
また、本実施の形態に係る撮像装置1によれば、2つのマルチ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、フィルタアレイ20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。
Further, according to the imaging apparatus 1 according to the present embodiment, color signals corresponding to three wavelength bands can be generated by two multiband pass filters. That is, it is possible to generate color signals in a wavelength band larger than the number of filters with a small number of filters. By reducing the number of filters, the
例えば、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、第1BPF24と第2BPF25との位置合わせを1回行うだけでよい。
For example, the number of alignment (positioning) steps in the manufacturing process can be reduced. For example, when manufacturing a filter array including three bandpass filters for RGB, at least two alignments are required. On the other hand, in the present embodiment, the
また、例えば、マイクロレンズアレイ40は、イメージセンサ30側の主面41aにアレイ状に配置された複数の第1凸レンズ42を有し、フィルタアレイ20のイメージセンサ30側の主面に積層されている。
Further, for example, the
これにより、図5を用いて説明したように、フィルタ領域22に集光した光を高い集光効率で対応するサブ画素32に集光させることができる。このため、波長分離精度が高く、高精細な撮像装置1を実現することができる。
Accordingly, as described with reference to FIG. 5, the light condensed on the
また、例えば、複数のフィルタ領域22と、複数のサブ画素32と、複数の第1凸レンズ42とはそれぞれ、1つずつ対応している。
In addition, for example, the plurality of
これにより、フィルタ領域22と、サブ画素32と、第1凸レンズ42とが1つずつ対応しているので、各々の設計及び配置が簡単になる。このため、高精細な撮像装置1を容易に実現することができる。
Thereby, since the
(変形例)
続いて、実施の形態の変形例1及び2について説明する。
(Modification)
Subsequently, modified examples 1 and 2 of the embodiment will be described.
以下で示す変形例では、マイクロレンズアレイの構成が実施の形態とは異なっている。以下の説明では、実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点の説明を省略又は簡略化する。 In the modification shown below, the configuration of the microlens array is different from that of the embodiment. In the following description, differences from the embodiment will be mainly described, and description of common points will be omitted or simplified.
[変形例1]
図6は、本変形例に係る撮像装置101の構成を示す断面図である。
[Modification 1]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図6に示すように、撮像装置101は、実施の形態に係る撮像装置1と比較して、マイクロレンズアレイ40及び筐体50の代わりに、マイクロレンズアレイ140及び筐体150を備える点が相違する。
As illustrated in FIG. 6, the
マイクロレンズアレイ140は、複数の第2凸レンズ142を有する。複数の第2凸レンズ142は、フィルタアレイ20側の主面41bにアレイ状に配置されている。複数の第2凸レンズ142は、フィルタアレイ20の複数のフィルタ領域22と、イメージセンサ30の複数のサブ画素32との各々に一対一に対応している。例えば、複数の第2凸レンズ142の個数は、複数のフィルタ領域22の個数と同じであり、複数のサブ画素32の個数と同じである。
The microlens array 140 has a plurality of second
第2凸レンズ142の形状は、例えば、半球又は半楕円球などのドーム形状であるが、これらに限定されない。例えば、フィルタアレイ20を光入射面側から正面視した場合に、第2凸レンズ142と、対応するフィルタ領域22と、対応するサブ画素32とは、重なるように配置されている。
The shape of the second
本変形例では、マイクロレンズアレイ140は、筐体150によって支持されている。筐体150は、マイクロレンズアレイ140をフィルタアレイ20から離して支持する。具体的には、筐体150は、図1に示すように、フィルタアレイ20を支持する支持部151と、マイクロレンズアレイ140を支持する支持部152とを有する。
In this modification, the microlens array 140 is supported by the
支持部151は、筐体150に設けられた溝(凹部)又は突起であり、フィルタアレイ20に設けられた突起又は溝に係止することで、フィルタアレイ20を支持する。支持部152は、筐体150に設けられた溝(凹部)又は突起であり、マイクロレンズアレイ140に設けられた突起又は溝に係止することで、マイクロレンズアレイ140を支持する。
The
なお、マイクロレンズアレイ140とフィルタアレイ20との間の距離は、例えば、0mmより大きく0.5mmより小さい距離である。マイクロレンズアレイ140の第2凸レンズ142は、フィルタアレイ20には接触せずに、間に空気層が介在している。マイクロレンズアレイ140は、例えば、イメージセンサ30よりもフィルタアレイ20に近い位置に配置されている。
The distance between the microlens array 140 and the
以上のように、本変形例に係る撮像装置101は、例えば、光学系10、フィルタアレイ20、イメージセンサ30及びマイクロレンズアレイ140を支持する筐体150を備える。マイクロレンズアレイ140は、フィルタアレイ20側の主面41bにアレイ状に配置された複数の第2凸レンズ142を有する。筐体150は、マイクロレンズアレイ140をフィルタアレイ20から離して支持する。
As described above, the
図5に示すように、本変形例では、光軸上を進行した光の集光効率は、約93.7%であった。また、斜め入射の2つの光の集光効率も約95.6%と約75.4%となった。このように、本変形例に係る撮像装置101においても、実施の形態に係る撮像装置1と同等の集光効率を実現することができる。
As shown in FIG. 5, in this modification, the light collection efficiency of the light traveling on the optical axis was about 93.7%. In addition, the light collection efficiency of the two obliquely incident lights was about 95.6% and about 75.4%. As described above, also in the
また、例えば、複数のフィルタ領域22と、複数のサブ画素32と、複数の第2凸レンズ142とはそれぞれ、1つずつ対応している。
Further, for example, the plurality of
これにより、フィルタ領域22と、サブ画素32と、第2凸レンズ142とが1つずつ対応しているので、各々の設計及び配置が簡単になる。このため、高精細な撮像装置101を容易に実現することができる。
As a result, the
[変形例2]
図7は、本変形例に係る撮像装置201の構成を示す断面図である。
[Modification 2]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図7に示すように、撮像装置201は、変形例1に係る撮像装置101と比較して、マイクロレンズアレイ140の代わりに、マイクロレンズアレイ240を備える点が相違する。
As illustrated in FIG. 7, the
マイクロレンズアレイ240は、複数の第1凸レンズ42と、複数の第2凸レンズ142とを有する。すなわち、マイクロレンズアレイ240は、フィルタアレイ20側とイメージセンサ30側との両側に凸レンズが設けられている。第1凸レンズ42及び第2凸レンズ142はそれぞれ、実施の形態及び変形例1で示したものと同じである。
The
本変形例では、マイクロレンズアレイ240は、筐体150によって支持されている。筐体150は、マイクロレンズアレイ240をフィルタアレイ20及びイメージセンサ30の各々から離して支持する。具体的には、筐体150は、図1に示すように、フィルタアレイ20を支持する支持部151と、マイクロレンズアレイ240を支持する支持部152とを有する。支持部152は、筐体150に設けられた溝(凹部)又は突起であり、マイクロレンズアレイ240に設けられた突起又は溝に係止することで、マイクロレンズアレイ240を支持する。
In this modification, the
なお、マイクロレンズアレイ240とフィルタアレイ20との間の距離、及び、マイクロレンズアレイ240とイメージセンサ30との間の距離はそれぞれ、例えば、0mmより大きく0.5mmより小さい距離である。マイクロレンズアレイ240の第1凸レンズ42は、イメージセンサ30に接触せずに、間に空気層が介在している。同様に、マイクロレンズアレイ240の第2凸レンズ142は、イメージセンサ30に接触せずに、間に空気層が介在している。マイクロレンズアレイ240は、例えば、イメージセンサ30とフィルタアレイ20との中央に配置されている。
Note that the distance between the
以上のように、本変形例に係る撮像装置201では、例えば、マイクロレンズアレイ240は、イメージセンサ30側の主面41aにアレイ状に配置された複数の第1凸レンズ42と、フィルタアレイ20側の主面41bにアレイ状に配置された複数の第2凸レンズ142とを有する。筐体150は、マイクロレンズアレイ240を、フィルタアレイ20及びイメージセンサ30の各々から離して支持する。
As described above, in the
図5に示すように、本変形例では、光軸上を進行した光の集光効率は、略100%であった。また、斜め入射の2つの光の集光効率も約96.6%と約91.6%となった。このように、本変形例に係る撮像装置201では、実施の形態に係る撮像装置1よりも更に優れた集光効率を実現することができる。
As shown in FIG. 5, in the present modification, the light collection efficiency of the light traveling on the optical axis was approximately 100%. In addition, the light collection efficiency of the two obliquely incident lights was about 96.6%, which was about 96.6%. As described above, the
また、例えば、複数のフィルタ領域22と、複数のサブ画素32と、複数の第1凸レンズ42と、複数の第2凸レンズ142とはそれぞれ、1つずつ対応している。
Further, for example, the plurality of
これにより、フィルタ領域22と、サブ画素32と、第1凸レンズ42と、第2凸レンズ142とが1つずつ対応しているので、各々の設計及び配置が簡単になる。このため、高精細な撮像装置1を容易に実現することができる。
Thereby, since the
(その他)
以上、本発明に係る撮像装置について、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。
(Other)
As described above, the imaging apparatus according to the present invention has been described based on the above-described embodiment and its modifications. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上記の実施の形態では、マイクロレンズアレイ及びフィルタアレイが筐体によって支持されている例について示したが、これに限らない。例えば、マイクロレンズアレイは、イメージセンサとの間を充填する樹脂材料によって支持されていてもよい。このとき、樹脂材料としては、マイクロレンズアレイの凸レンズと屈折率が異なる材料を利用する。これにより、フィルタ領域を通過した光を、マイクロレンズアレイの凸レンズによって、対応するサブ画素に効果的に入射させることができる。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the microlens array and the filter array are supported by the housing has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the microlens array may be supported by a resin material that fills the space between the image sensors. At this time, as the resin material, a material having a refractive index different from that of the convex lens of the microlens array is used. Thereby, the light that has passed through the filter region can be effectively incident on the corresponding sub-pixel by the convex lens of the microlens array.
また、例えば、上記の実施の形態では、2つのマルチバンドパスフィルタを重ねて配置したが、これに限らない。例えば、フィルタ領域毎にマトリクス状にバンドパスフィルタを形成してもよい。例えば、赤色光のみを透過するBPFと、緑色光のみを透過するBPFと、青色光のみを透過するBPFとがベイヤー配列で配置されていてもよい。各フィルタ領域には、1つのみのBPFが設けられ、複数のBPFが重複したフィルタ領域が設けられていなくてもよい。 In addition, for example, in the above-described embodiment, two multiband pass filters are arranged in an overlapping manner, but the present invention is not limited to this. For example, band pass filters may be formed in a matrix for each filter region. For example, a BPF that transmits only red light, a BPF that transmits only green light, and a BPF that transmits only blue light may be arranged in a Bayer arrangement. Each filter region is provided with only one BPF, and a filter region in which a plurality of BPFs are overlapped may not be provided.
また、例えば、上記の実施の形態では、1つの基板21上に第1BPF24及び第2BPF25を積層したが、これに限らない。2つの基板の一方に第1BPF24を積層し、他方に第2BPF25を積層してもよい。第1BPF24が積層された基板と、第2BPF25が積層された基板とを貼り合わせることで、フィルタアレイを形成することができる。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
また、例えば、上記の実施の形態では、第1BPF24及び第2BPF25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。
Further, for example, in the above-described embodiment, an example in which the
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。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the transmission band of each BPF has ideal transmission characteristics (rectangular shape with sharp rise and fall) has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the transmission band of each BPF may have a Gaussian function shape.
また、例えば、アレイ状の光学素子は、ドット状に凸レンズが形成されたマイクロレンズアレイに限らない。例えば、各フィルタ領域及び各サブ画素がライン状に形成されている場合、アレイ状の光学素子は、ライン状に凸レンズが形成された素子でもよい。また、例えば、マイクロレンズアレイは、複数の凹レンズが形成されていてもよい。 For example, the array-shaped optical element is not limited to a microlens array in which convex lenses are formed in a dot shape. For example, when each filter region and each sub-pixel are formed in a line shape, the arrayed optical element may be an element in which a convex lens is formed in a line shape. For example, the microlens array may have a plurality of concave lenses.
また、例えば、アレイ状の光学素子のフィルタ領域の数とイメージセンサの画素数は必ずしも一致しなくてもよい。例えば、イメージセンサの4画素に対してフィルタ領域1つを対応させてもよく、あるいは、イメージセンサの9画素に対してフィルタ領域1つを対応させたりしてもよい。 Further, for example, the number of filter regions of the arrayed optical element and the number of pixels of the image sensor do not necessarily match. For example, one filter area may correspond to four pixels of the image sensor, or one filter area may correspond to nine pixels of the image sensor.
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。 In addition, the embodiment can be realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the scope of the present invention, or a form obtained by subjecting each embodiment to various modifications conceived by those skilled in the art. Forms are also included in the present invention.
1、101、201 撮像装置
10 光学系
20 フィルタアレイ
22 フィルタ領域
22a 第1フィルタ領域
22b 第2フィルタ領域
22c 第3フィルタ領域
24 第1BPF(第1バンドパスフィルタ)
25 第2BPF(第2バンドパスフィルタ)
30 イメージセンサ
32 サブ画素
40、140、240 マイクロレンズアレイ(光学素子)
41a 主面(第1主面)
41b 主面(第2主面)
42 第1凸レンズ
50、150 筐体
61 第1透過帯域
62 第2透過帯域
63 第3透過帯域
64 第4透過帯域
142 第2凸レンズ
1, 101, 201
25 2nd BPF (2nd bandpass filter)
30 Image sensor 32 Sub-pixel 40, 140, 240 Micro lens array (optical element)
41a Main surface (first main surface)
41b Main surface (second main surface)
42 First
Claims (8)
光学特性が異なる複数のフィルタ領域がアレイ状に配列され、前記光学系を通過した光を、前記フィルタ領域毎に波長選択的に透過させるフィルタアレイと、
前記複数のフィルタ領域の各々に対応し、アレイ状に配置された複数の画素を有するイメージセンサと、
前記フィルタアレイと前記イメージセンサとの間に配置され、前記複数のフィルタ領域の各々を通過した光を、対応する前記画素に入射させるアレイ状の光学素子とを備え、
前記フィルタアレイは、多層薄膜干渉フィルタである
撮像装置。 An optical system including a lens;
A plurality of filter regions having different optical characteristics are arranged in an array, and a filter array that selectively transmits light that has passed through the optical system for each filter region;
An image sensor having a plurality of pixels arranged in an array corresponding to each of the plurality of filter regions;
An array-shaped optical element that is disposed between the filter array and the image sensor and causes light that has passed through each of the plurality of filter regions to enter the corresponding pixel;
The filter array is a multilayer thin film interference filter.
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、
前記第1透過帯域と前記第4透過帯域とは、重複せず、
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、
前記複数のフィルタ領域には、
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フィルタ領域と、
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フィルタ領域と、
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両方が重ねられた第3フィルタ領域とが含まれる
請求項1に記載の撮像装置。 The filter array is
A first bandpass filter having a first transmission band and a second transmission band that do not overlap each other;
A second bandpass filter having a third transmission band and a fourth transmission band that do not overlap each other,
The first transmission band and the fourth transmission band do not overlap,
The second transmission band and the third transmission band overlap,
The plurality of filter regions include
A first filter region in which only the first bandpass filter is provided among the first bandpass filter and the second bandpass filter;
A second filter region in which only the second bandpass filter is provided among the first bandpass filter and the second bandpass filter;
The imaging device according to claim 1, further comprising: a third filter region in which both the first bandpass filter and the second bandpass filter are overlapped.
請求項1又は2に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein the arrayed optical element is a microlens array.
請求項3に記載の撮像装置。 The array-shaped optical element has a plurality of first convex lenses arranged in an array on the first main surface on the image sensor side, and is stacked on the main surface on the image sensor side of the filter array. Item 4. The imaging device according to Item 3.
前記光学系、前記フィルタアレイ、前記イメージセンサ及び前記アレイ状の光学素子を支持する筐体を備え、
前記アレイ状の光学素子は、前記フィルタアレイ側の第2主面にアレイ状に配置された複数の第2凸レンズを有し、
前記筐体は、前記アレイ状の光学素子を前記フィルタアレイから離して支持する
請求項3に記載の撮像装置。 further,
A housing that supports the optical system, the filter array, the image sensor, and the arrayed optical elements;
The array-shaped optical element has a plurality of second convex lenses arranged in an array on the second main surface on the filter array side,
The imaging device according to claim 3, wherein the casing supports the optical element in the form of an array apart from the filter array.
請求項5に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 5, wherein the plurality of filter regions and the plurality of second convex lenses respectively correspond to each other.
前記筐体は、前記アレイ状の光学素子を、前記フィルタアレイ及び前記イメージセンサの各々から離して支持する
請求項5又は6に記載の撮像装置。 The array-shaped optical element further includes a plurality of first convex lenses arranged in an array on the first main surface on the image sensor side,
The imaging apparatus according to claim 5, wherein the housing supports the optical element in the array shape apart from each of the filter array and the image sensor.
請求項4又は7に記載の撮像装置。
The imaging device according to claim 4 or 7, wherein each of the plurality of filter regions and the plurality of first convex lenses correspond to each other.
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