JP2021197667A - 固体撮像素子および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固体撮像素子において各画素の受光不要なスペクトル域の透過率を向上させる技術を提供する。【解決手段】固体撮像素子は、基板と、前記基板に形成された光電変換部と、を有する複数の画素が、所定のカラーパターンで配置されている固体撮像素子であって、前記複数の画素のうちの少なくとも一部の画素に、透過率特性が互いに異なる第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとが積層されており、第１のスペクトル域において、前記第１のカラーフィルタの透過率と前記第２のカラーフィルタの透過率はともに、所定値よりも高く、第２のスペクトル域において、前記第２のカラーフィルタの透過率は、前記第１のカラーフィルタの透過率よりも低い。【選択図】図１

Description

本発明は、カラーフィルタを有する画素を用いた固体撮像素子および撮像装置に関する。

固体撮像素子（単に、撮像素子、イメージセンサ、エリアセンサと称する場合もある）では、素子の色再現性を向上させるため混色の低減が求められている。例えば、特許文献１には、いわゆるベイヤー配列のＲＧＢのカラーフィルタに赤外（ＩＲ）光を遮るカラーフィルタを積層して、赤外光による混色の発生を低減する技術が開示されている。

特開２０１７−１６３１２４号公報

固体撮像素子における混色を低減するには、カラーフィルタによって受光不要なスペクトル域の透過率をより低減する必要があるが、カラーフィルタの材料による特定のスペクトル域の透過率の性能を向上させることは難しい。また、複数枚のカラーフィルタを積層することで、特定のスペクトル域の透過率をさらに低減することができる。ただし、ベイヤー配列のように異なる種類のカラーフィルタが配置される個体撮像素子では、カラーフィルタの種類ごとに遮る光のスペクトル域が異なる。したがって、上記の技術によっても、ＲＧＢの画素のうち、受光不要なスペクトル域の透過率が十分に低減されない画素が生じる可能性がある。

そこで本開示の技術は、固体撮像素子において各画素の受光不要なスペクトル域の透過率を向上させる技術を提供する。

本開示の一態様は、基板と、前記基板に形成された光電変換部と、を有する複数の画素が、所定のカラーパターンで配置されている固体撮像素子であって、
前記複数の画素のうちの少なくとも一部の画素に、透過率特性が互いに異なる第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとが積層されており、
第１のスペクトル域において、前記第１のカラーフィルタの透過率と前記第２のカラーフィルタの透過率はともに、所定値よりも高く、
第２のスペクトル域において、前記第２のカラーフィルタの透過率は、前記第１のカラーフィルタの透過率よりも低い、
ことを特徴とする固体撮像素子である。

また、本開示の一態様は、基板と、前記基板に形成された光電変換部と、を有する複数の画素が、所定のカラーパターンで配置されている固体撮像素子であって、
前記複数の画素の少なくとも１つの画素に、赤外光のスペクトル域において透過率が所定値より高い、同一材料からなる複数のカラーフィルタが積層されている
ことを特徴とする固体撮像素子である。

また、本開示の一態様は、上記のいずれかの固体撮像素子を有する撮像装置である。

本開示の技術によれば、固体撮像素子の画素における混色の発生をより効果的に低減して、画像の色再現性を向上させることができる。

第１の実施形態に係る固体撮像素子の概略構成の一例を示す図 第１の実施形態に係るＢ画素用のカラーフィルタの透過率の例を示すグラフ 第１の実施形態に係るＧ画素用のカラーフィルタの透過率の例を示すグラフ 第１の実施形態に係るＲ画素用のカラーフィルタの透過率の例を示すグラフ 第２の実施形態に係る個体差頭像素子の概略構成の一例を示す図 第２の実施形態に係るＩＲ画素用のカラーフィルタの透過率の例を示す模式図 第３の実施形態に係る撮像システムの概略構成の一例を示す図 第４の実施形態に係る撮像システムおよび移動体の概略構成の一例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面において構成要素、部材、処理の一部は省略して表示する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置が有する固体撮像素子の一部の概略構成を示す図である。撮像装置１の固体撮像素子１００は、画素１１０、１２０、１３０を有する。画素１１０〜１３０は、固体撮像素子１００が有する画素の一部を構成する。画素１１０〜１３０は、シリコン基板１０１と、シリコン基板１０１の内部に形成された光電変換部１０２と、シリコン基板１０１上に配置され、透明材料で形成された層間絶縁膜１０３と、層間絶縁膜１０３内に配置された配線部１０４とを有する。

層間絶縁膜１０３の上面１０７には、平坦化膜が配置され、この平坦化膜の上にＢ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の各画素用のカラーフィルタ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃからなる第１カラーフィルタ層１０５が配置されている。また、層間絶縁膜１０３は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で形成される。

本実施形態では、固体撮像素子１００は、ベイヤー配列など、複数の画素が所定のカラーパターンで配置されており、各画素１１０〜１３０は、シリコン基板１０１に形成された光電変換部１０２を有する。また、第１カラーフィルタ層１０５の上面１０８には、平坦化膜１０９が配置されている。そして、平坦化膜１０９に、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の各画素用のカラーフィルタ２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃからなる第２カラーフィルタ層２０５が配置されている。平坦化膜１０９によって第１カラーフィルタ層１０５の上面１０８の凹凸が平坦になるため、単に第１カラーフィルタ層１０５に第２カラーフィルタ層２０５を配置する場合よりも好適に積層することができる。さらに、第２カラーフィルタ層２０５の上には、マイクロレンズ１０６が配置されている。このように、本実施形態では、固体撮像素子の各画素において、複数のカラーフィルタが積層されている。

次に、第１カラーフィルタ層１０５と第２カラーフィルタ層２０５を構成する各カラーフィルタの透過率について説明する。図２〜４は、本実施形態におけるカラーフィルタの透過率特性の一例を示すグラフである。図２のグラフでは、Ｂ画素用のカラーフィルタ１０５ａの透過率（実線）とカラーフィルタ２０５ａの透過率（点線）が示されている。図２のグラフにおいて、横軸が波長（ｎｍ）、縦軸が透過率（％）である。

Ｂ画素に用いられるカラーフィルタは、青色光のスペクトル域の光は透過して、それ以外のスペクトル域の光は透過しないことが望ましい。図２に示すように、カラーフィルタ１０５ａは、青色光のスペクトル域（約４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満）の透過率が所定値の一例である６０〜７０％よりも高いが、約８００ｎｍ以上のスペクトル域の透過率も所定値よりも高い。また、図２に示すように、カラーフィルタ２０５ａは、青色光のスペクトル域の透過率が所定値よりも高いが、当該スペクトル以外の約８００ｎｍ以上のスペクトル域の透過率は、カラーフィルタ１０５ａの透過率に比べて低い特性を有する。このように、カラーフィルタ１０５ａとカラーフィルタ２０５ａの透過率は、第１のスペクトル域の一例である青色光のスペクトル域において共通して所定値よりも高い。また、第２のスペクトル域の一例である約８００ｎｍ以上のスペクトル域では、カラーフィルタ２０５ａの透過率が、カラーフィルタ１０５ａの透過率よりも低い。

約８００ｎｍ以上のスペクトル域は、近赤外（ＩＲ）光のスペクトル域（約７５０ｎｍ以上２５００ｎｍ未満）と重なる波長域を有する。したがって、Ｂ画素用のカラーフィルタとしてカラーフィルタ１０５ａのみを配置した場合、青色光と近赤外光による混色が発生する可能性がある。しかし、本実施形態では、カラーフィルタ１０５ａ、２０５ａが積層されていることで、Ｂ画素においては、所望のスペクトル域（ここでは青色光のスペクトル域）以外の受光不要なスペクトル域（ここでは近赤外光のスペクトル域）の透過率が低減される。このため、Ｂ画素において、所望のスペクトル域の透過率は所定値より高いことで所望の光はカラーフィルタを透過しやすく、受光不要なスペクトル域の光はカラーフィルタを透過しにくい。この結果、Ｂ画素において混色が発生する可能性をより抑えることができる。

次に、図３のグラフでは、Ｇ画素用のカラーフィルタ１０５ｂの透過率（実線）とカラーフィルタ２０５ｂの透過率（点線）が示されている。図３のグラフにおいて、横軸が波長（ｎｍ）、縦軸が透過率である。

Ｇ画素に用いられるカラーフィルタは、緑色光のスペクトル域の光は透過して、それ以外のスペクトル域の光は透過しないことが望ましい。図３に示すように、カラーフィルタ１０５ｂは、緑色光のスペクトル域（約５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満）の透過率が所定値よりも高いが、約７５０ｎｍ以上のスペクトル域の透過率も所定値よりも高い。また、図３に示すように、カラーフィルタ２０５ｂは、緑色光のスペクトル域の透過率が高いが、当該スペクトル以外の約７５０ｎｍ以上のスペクトル域の透過率は、カラーフィルタ１０５ａの透過率に比べて低い特性を有する。このように、カラーフィルタ１０５ｂとカラーフィルタ２０５ｂの透過率は、第１のスペクトル域の一例である緑色光のスペクトル域において共通して所定値よりも高い。また、第２のスペクトル域の一例である約７５０ｎｍ以上のスペクトル域では、カラーフィルタ２０５ｂの透過率が、カラーフィルタ１０５ｂの透過率よりも低い。

約７５０ｎｍ以上のスペクトル域は、近赤外光のスペクトル域と重なる波長域を有する。したがって、Ｇ画素用のカラーフィルタとしてカラーフィルタ１０５ｂのみを配置した場合、緑色の光と近赤外の光による混色が発生する可能性がある。しかし、本実施形態では、カラーフィルタ１０５ｂ、２０５ｂが積層されていることで、Ｇ画素においては、所望のスペクトル域（ここでは緑色光のスペクトル域）以外の受光不要なスペクトル域（ここでは近赤外光のスペクトル域）の透過率が低減される。このため、Ｇ画素において、所望のスペクトル域の透過率は所定値より高いことで所望の光はカラーフィルタを透過しやすく、受光不要なスペクトル域の光はカラーフィルタを透過しにくい。この結果、Ｇ画素において混色が発生する可能性をより抑えることができる。

次に、図５のグラフでは、Ｒ画素用のカラーフィルタ１０５ｃの透過率（実線）とカラ
ーフィルタ２０５ｃの透過率（点線）が示されている。図５のグラフにおいて、横軸が波長（ｎｍ）、縦軸が透過率である。

Ｒ画素に用いられるカラーフィルタは、赤色光のスペクトル域の光は透過して、それ以外のスペクトル域の光は透過しないことが望ましい。図５に示すように、カラーフィルタ１０５ｃは、赤色光のスペクトル域（約５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ未満）の透過率が所定値よりも高いが、約７５０ｎｍ以上のスペクトル域の透過率も所定値よりも高い。また、図３に示すように、カラーフィルタ２０５ｂは、赤色光のスペクトル域の透過率が高いが、当該スペクトル以外の約７５０ｎｍ以上のスペクトル域の透過率は、カラーフィルタ１０５ａの透過率に比べて低い特性を有する。このように、カラーフィルタ１０５ｃとカラーフィルタ２０５ｃの透過率は、第１のスペクトル域の一例である赤色光のスペクトル域において共通して高い。また、第２のスペクトル域の一例である約７５０ｎｍ以上のスペクトル域では、カラーフィルタ２０５ｃの透過率が、カラーフィルタ１０５ｃの透過率よりも低い。

約７５０ｎｍ以上のスペクトル域は、近赤外光のスペクトル域と重なる波長域を有する。したがって、Ｒ画素用のカラーフィルタとしてカラーフィルタ１０５ｃのみを配置した場合、赤色の光と近赤外の光による混色が発生する可能性がある。しかし、本実施形態では、カラーフィルタ１０５ｃ、２０５ｃが積層されていることで、Ｒ画素においては、所望のスペクトル域（ここでは赤色光のスペクトル域）以外の受光不要なスペクトル域（ここでは近赤外光のスペクトル域）の透過率が低減される。このため、Ｒ画素において、所望のスペクトル域の透過率は所定値より高いことで所望の光はカラーフィルタを透過しやすく、受光不要なスペクトル域の光はカラーフィルタを透過しにくい。この結果、Ｒ画素において混色が発生する可能性をより抑えることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る撮像装置について説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５は、第２の実施形態に係る撮像装置が有する固体撮像素子の一部の概略構成を示す図である。撮像装置２の固体撮像素子２００は、画素１１０、１２０、１３０、１４０を有する。画素１１０〜１４０は、固体撮像素子２００が有する画素の一部を構成する。画素１１０〜１４０は、第１の実施形態と同様、シリコン基板１０１と、光電変換部１０２と、層間絶縁膜１０３と、配線部１０４とを有する。

層間絶縁膜１０３の上面１０７には、図示しない平坦化膜が配置されている。また、本実施形態では、この平坦化膜の上に、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素に加えてＩＲ（Infrared）画素の各画素用のカラーフィルタ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄからなる第１カラーフィルタ層１１５が配置されている。また、層間絶縁膜１０３は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で形成される。

本実施形態では、固体撮像素子１００は、ベイヤー配列など、複数の画素が所定のパターンで配置されており、各画素１１０〜１４０は、シリコン基板１０１に形成された光電変換部１０２を有する。また、第１カラーフィルタ層１０５の上面１０８には、Ｂ画素、Ｇ画素、Ｒ画素の各画素用のカラーフィルタ２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃからなる第２カラーフィルタ層２１５が配置されている。さらに、第２カラーフィルタ層２１５の上には、マイクロレンズ１０６が配置されている。また、本実施形態では、カラーフィルタ１０５ｄ、２０５ｄは、同一材料からなるカラーフィルタであり、同じ透過率特性を有する。

次に、本実施形態における第１カラーフィルタ層１１５と第２カラーフィルタ層２１５を構成する各カラーフィルタの透過率について説明する。カラーフィルタ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃの透過率は、第１の実施形態と同様で、図２〜４を参照して説明した通りである。図６は、本実施形態におけるＩＲ画素用のカラーフィルタ１０５ｄ、２０５ｄの透過率を示すグラフである。図６のグラフにおいて、横軸が波長（ｎｍ）、縦軸が透過率である。

図６のグラフに示すように、カラーフィルタ１０５ｄ、２０５ｄは、可視光のスペクトル域（約３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ未満）よりも近赤外光のスペクトル域（約７５０ｎｍ以上２５００ｎｍ未満）において透過率が所定値よりも高いカラーフィルタである。このように、本実施形態では、固体撮像素子のＩＲ画素において、赤外光のスペクトル域において透過率が所定値より高い、同一材料からなる複数のカラーフィルタが積層されている。

例えば、図６のグラフに示す透過率の場合に、仮に可視光のスペクトル域の透過率が１０％であるとする。このとき、赤外光より光度が１０倍の可視光がカラーフィルタ１０５ｄまたは２０５ｄに入射すると、フィルタを透過する可視光の光量は赤外光と同程度となる。このため、カラーフィルタ１０５ｄまたは２０５ｄのうちの１層だけを画素に用いた場合は、可視光を十分に低減できず、画素における混色が発生する可能性がある。また、１層のカラーフィルタだけで可視光を十分に低減できるだけの透過率を達成することは、カラーフィルタの材料の特性の観点から難しい。しかし、本実施形態のようにカラーフィルタ１０５ｄ、２０５ｄを積層することで、透過率は１％となり、より可視光の透過光量を低減することができ、実用に資する画素を有する固体撮像素子を製造することができる。

本実施形態では、固体撮像素子２００の少なくとも１つのＩＲ画素において、同一のカラーフィルタ１０５ｄ、２０５ｄが積層されている。これにより、ＩＲ画素において、近赤外光のスペクトル域で高い透過率を維持しつつ、可視光の透過率を低減することで、近赤外光と可視光による混色が発生する可能性を抑える効果が期待できる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による撮像システムについて、図７を用いて説明する。図７は、本実施形態による撮像システムの概略構成を示すブロック図である。

上記第１ないし第３の実施形態で述べた固体撮像素子は、種々の撮像システムに適用可能である。適用可能な撮像システムとしては、特に限定されるものではないが、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルカムコーダ、監視カメラ、複写機、ファックス、携帯電話、車載カメラ、観測衛星、医療用カメラなどの各種の機器が挙げられる。また、レンズなどの光学系と固体撮像素子（光電変換素子）とを備えるカメラモジュールも、撮像システムに含まれる。図７にはこれらのうちの一例として、デジタルスチルカメラのブロック図を例示している。

撮像システム２０００は、図７に示すように、固体撮像素子１００、撮像光学系２００２を備える。撮像システム２０００はさらに、ＣＰＵ２０１０、レンズ制御部２０１２、固体撮像素子制御部２０１４、画像処理部２０１６、絞りシャッター制御部２０１８、表示部２０２０、操作スイッチ２０２２、記録媒体２０２４を備える。

撮像光学系２００２は、被写体の光学像を形成するための光学系であり、レンズ群、絞り２００４等を含む。絞り２００４は、その開口径を調節することで撮影時の光量調節を行なう機能を備えるほか、静止画撮影時には露光秒時調節用シャッターとしての機能も備
える。レンズ群及び絞り２００４は、光軸方向に沿って進退可能に保持されており、これらの連動した動作によって変倍機能（ズーム機能）や焦点調節機能を実現する。撮像光学系２００２は、撮像システムに一体化されていてもよいし、撮像システムへの装着が可能な撮像レンズでもよい。

撮像光学系２００２の像空間には、その撮像面が位置するように固体撮像素子１００が配置されている。固体撮像素子１００は、第１の実施形態で説明した固体撮像素子であり、ＣＭＯＳセンサ（画素部）とその周辺回路（周辺回路領域）とを含んで構成される。固体撮像素子１００の代わりに第２の実施形態における固体撮像素子２００が用いられてもよい。固体撮像素子１００は、複数の光電変換部を有する画素が２次元配置され、これらの画素に対してカラーフィルタが配置されることで、２次元単板カラーセンサを構成している。固体撮像素子１００は、撮像光学系２００２により結像された被写体像を光電変換し、画像信号や焦点検出信号として出力する。

レンズ制御部２０１２は、撮像光学系２００２のレンズ群の進退駆動を制御して変倍操作や焦点調節を行うためのものであり、その機能を実現するように構成された回路や処理装置により構成されている。絞りシャッター制御部２０１８は、絞り２００４の開口径を変化して（絞り値を可変として）撮影光量を調節するためのものであり、その機能を実現するように構成された回路や処理装置により構成される。

ＣＰＵ２０１０は、カメラ本体の種々の制御を司るカメラ内の制御装置であり、演算部、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェイス回路等を含む。ＣＰＵ２０１０は、ＲＯＭ等に記憶されたコンピュータプログラムに従ってカメラ内の各部の動作を制御し、撮像光学系２００２の焦点状態の検出（焦点検出）を含むＡＦ、撮像、画像処理、記録等の一連の撮影動作を実行する。ＣＰＵ２０１０は、信号処理部でもある。

固体撮像素子制御部２０１４は、固体撮像素子１００の動作を制御するとともに、固体撮像素子１００から出力された信号をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ２０１０に送信するためのものであり、それら機能を実現するように構成された回路や制御装置により構成される。Ａ／Ｄ変換機能は、固体撮像素子１００が備えていてもかまわない。画像処理部２０１６は、Ａ／Ｄ変換された信号に対してγ変換やカラー補間等の画像処理を行って画像信号を生成する処理装置であり、その機能を実現するように構成された回路や制御装置により構成される。表示部２０２０は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の表示装置であり、カメラの撮影モードに関する情報、撮影前のプレビュー画像、撮影後の確認用画像、焦点検出時の合焦状態等を表示する。操作スイッチ２０２２は、電源スイッチ、レリーズ（撮影トリガ）スイッチ、ズーム操作スイッチ、撮影モード選択スイッチ等で構成される。記録媒体２０２４は、撮影済み画像等を記録するためのものであり、撮像システムに内蔵されたものでもよいし、メモリカード等の着脱可能なものでもよい。

このようにして、第１の実施形態による固体撮像素子１００あるいは第２の実施形態による固体撮像素子２００を適用した撮像システム２０００を構成することにより、高性能の撮像システムを実現することができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態による撮像システムおよび移動体について、図８Ａおよび図８Ｂを用いて説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態による撮像システムおよび移動体の構成を示す図である。

図８Ａは、車載カメラに関する撮像システム２１００の一例を示したものである。撮像
システム２１００は、固体撮像素子１００を有する。固体撮像素子１００は、第１の実施形態で説明した固体撮像素子であり、固体撮像素子１００の代わりに第２の実施形態における固体撮像素子２００が用いられてもよい。また、撮像システム２１００は、画像処理部２１１２と、視差取得部２１１４と、距離取得部２１１６と、衝突判定部２１１８と、を有する。画像処理部２１１２は、固体撮像素子１００により取得された複数の画像データに対し、画像処理を行う処理装置である。視差取得部２１１４は、固体撮像素子１００により取得された複数の画像データから視差（視差画像の位相差）の算出を行う処理装置である。距離取得部２１１６は、算出された視差に基づいて対象物までの距離を算出する処理装置である。衝突判定部２１１８は、算出された距離に基づいて衝突可能性があるか否かを判定する処理装置である。ここで、視差取得部２１１４や距離取得部２１１６は、対象物までの距離情報等の情報を取得する情報取得手段の一例である。すなわち、距離情報とは、視差、デフォーカス量、対象物までの距離等に関する情報である。衝突判定部２１１８はこれらの距離情報のいずれかを用いて、衝突可能性を判定してもよい。上述の処理装置は、専用に設計されたハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアモジュールに基づいて演算を行う汎用のハードウェアによって実現されてもよい。また、処理装置はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等によって実現されてもよい。さらに、処理装置はこれらの組合せによって実現されてもよい。

撮像システム２１００は、車両情報取得装置２１２０と接続されており、車速、ヨーレート、舵角などの車両情報を取得することができる。また、撮像システム２１００は、衝突判定部２１１８での判定結果に基づいて、車両に対して制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置である制御ＥＣＵ２１３０が接続されている。すなわち、制御ＥＣＵ２１３０は、距離情報に基づいて移動体を制御する移動体制御手段の一例である。また、撮像システム２１００は、衝突判定部２１１８での判定結果に基づいて、ドライバーへ警報を発する警報装置２１４０とも接続されている。例えば、衝突判定部２１１８の判定結果として衝突可能性が高い場合、制御ＥＣＵ２１３０はブレーキをかける、アクセルを戻す、エンジン出力を抑制するなどして衝突を回避、被害を軽減する車両制御を行う。警報装置２１４０は音等の警報を鳴らす、カーナビゲーションシステムなどの画面に警報情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与えるなどしてユーザに警告を行う。

本実施形態では、車両の周囲、例えば前方又は後方を撮像システム２１００で撮像する。図８Ｂに、車両前方（撮像範囲２１５０）を撮像する場合の撮像システム２１００を示した。車両情報取得装置２１２０は、撮像システム２１００を動作させ撮像を実行させるように指示を送る。上述の第１の実施形態の固体撮像素子１００または第２の実施形態の固体撮像素子２００を用いることにより、本実施形態の撮像システム２１００は、測距の精度をより向上させることができる。

以上の説明では、他の車両と衝突しないように制御する例を述べたが、他の車両に追従して自動運転する制御、車線からはみ出さないように自動運転する制御等にも適用可能である。更に、撮像システムは、自動車等の車両に限らず、例えば、船舶、航空機あるいは産業用ロボットなどの移動体（輸送機器）に適用することができる。移動体（輸送機器）における移動装置はエンジン、モーター、車輪、プロペラなどの各種の駆動源である。加えて、移動体に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）等、広く物体認識を利用する機器に適用することができる。

（その他の実施形態）
上述した実施形態は本発明の具体例を示すものにすぎない。本発明の範囲は上述した実施形態の構成に限られることはなく、その要旨を変更しない範囲のさまざまな実施形態を採ることができる。

例えば、上記の説明において、カラーフィルタの透過率特性について、所望のスペクトル域の透過率が所定値より高いが、この所定値は、透過させるスペクトル域に応じて異なっていてもよい。各画素において受光不要なスペクトル域の光の透過による混色の発生が抑えられれば、カラーフィルタの種類に応じて異なる所定値が決められてよい。また、上記の説明において、ＲＧＢの各画素におけるカラーフィルタについて、受光不要なスペクトル域を近赤外光のスペクトル域としているが赤外光のスペクトル域（約７５０ｎｍ以上）における任意のスペクトル域であってもよい。

また、上記の説明では、固体撮像素子はいわゆる表面照射型の固体撮像素子であることを想定しているが、いわゆる裏面照射型の固体撮像素子においても、上記と同様のカラーフィルタの構成を採用することで混色の発生を抑えることができる。また、画素部分のチップと信号処理回路部分のチップとが独立したチップとして形成されて互いに積層された積層型の固体撮像素子にも上記のカラーフィルタの構成が適用できる。

１００、２００ 固体撮像素子
１０１ シリコン基板
１０２ 光電変換部
１０５ 第１カラーフィルタ層
２０５ 第２カラーフィルタ層

Claims (11)

1. 基板と、前記基板に形成された光電変換部と、を有する複数の画素が、所定のカラーパターンで配置されている固体撮像素子であって、
   前記複数の画素のうちの少なくとも一部の画素に、透過率特性が互いに異なる第１のカラーフィルタと第２のカラーフィルタとが積層されており、
   第１のスペクトル域において、前記第１のカラーフィルタの透過率と前記第２のカラーフィルタの透過率はともに、所定値よりも高く、
   第２のスペクトル域において、前記第２のカラーフィルタの透過率は、前記第１のカラーフィルタの透過率よりも低い、
   ことを特徴とする固体撮像素子。
2. 前記第２のスペクトル域は、前記第１のスペクトル域よりも波長が長いことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
3. 前記第１のスペクトル域は可視光のスペクトル域の一部であり、前記第２のスペクトル域は赤外光のスペクトル域であることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像素子。
4. 前記第１のスペクトル域は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満、５００ｎｍ以上５７０ｎｍ未満、５７０ｎｍ以上７５０ｎｍ未満のいずれかの波長域であることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像素子。
5. 前記第２のスペクトル域は、少なくとも７５０ｎｍ以上２５００ｎｍ未満のスペクトル域と重なる波長域を有することを特徴とする請求項３または４に記載の固体撮像素子。
6. 前記第２のスペクトル域において、前記第１のカラーフィルタの透過率は、前記所定値よりも高いことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
7. 前記所定値は６０〜７０％であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
8. 前記第１のカラーフィルタと前記第２のカラーフィルタは、平坦化膜を挟んで積層されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
9. 基板と、前記基板に形成された光電変換部と、を有する複数の画素が、所定のカラーパターンで配置されている固体撮像素子であって、
   前記複数の画素の少なくとも１つの画素に、赤外光のスペクトル域において透過率が所定値より高い、同一材料からなる複数のカラーフィルタが積層されている
   ことを特徴とする固体撮像素子。
10. 前記２つのカラーフィルタは、平坦化膜を挟んで積層されていることを特徴とする請求項８に記載の固体撮像素子。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の固体撮像素子を有する撮像装置。

Images