JP7331490B2 - 固体撮像素子、画像読取装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子、画像読取装置、及び画像形成装置に関する。

従来、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）型やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）型の固体撮像素子では、半導体基板上に形成された複数の光電変換素子（例えば、フォトダイオード）の光入射側にカラーフィルタを配置し、カラーフィルタを透過した光をフォトダイオードで受光することによりカラー化が図られている。

いわゆる同時方式の固体撮像素子では、各光電変換素子に特定の色のカラーフィルタが配置されている。例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の原色型カラーフィルタの場合には、Ｒフィルタが配置された光電変換素子（以下、Ｒ画素という）、Ｇフィルタが配置された光電変換素子（以下、Ｇ画素という）、Ｂフィルタが配置された光電変換素子（以下、Ｂ画素という）が構成される。

これらのカラーフィルタは、可視領域の特定の波長帯に透過性を有するだけでなく、赤外領域にも透過性を有する。一般に光電変換素子としてのフォトダイオードは、可視領域だけでなく赤外領域にも感度を有するので、カラーフィルタを透過した赤外光を受光して光電変換してしまう。このような赤外光が固体撮像素子に入射することを防止するために、固体撮像素子とは別に、赤外光（ＩＲ）カットフィルタが設けられることがある。

一方、固体撮像素子において、可視光に加えて赤外光を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合には、ＩＲカットフィルタは設けられず、固体撮像素子には、可視光を検出する画素（例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素）に加えて、赤外光の波長帯に透過性を有するＩＲフィルタが配置された光電変換素子（以下、ＩＲ画素という）が設けられる。

また、固体撮像素子には、光電変換素子が設けられた画素領域以外の周辺領域を遮光するために遮光用のフィルタが設けられる。

上記の固体撮像素子では、フィルタとして、可視光用のフィルタ（Ｒフィルタ，Ｇフィルタ，Ｂフィルタ）と、赤外光用のフィルタ（ＩＲフィルタ）と、遮光用のフィルタとが必要となる。各フィルタは、光電変換素子が形成された半導体基板上にカラーレジスト材を塗布した後、フォトリソグラフィ工程においてフォトマスクを用いてパターニングを行う必要がある。このパターニングは、フィルタの種類ごとに行う必要がある。このため、フォトマスクはフィルタの種類に応じた数だけ必要であり、上記の固体撮像素子では、合計５枚のフォトマスクが必要となる。

フォトマスクは、作成に非常に高いコストがかかる。したがって、このようにフィルタの種類が多い固体撮像素子を製造する場合には、フォトマスクの枚数が多くなることにより、固体撮像素子の製造コストが上昇し、固体撮像素子が高価格化する。

開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、可視光及び非可視光を検出する固体撮像素子において低価格化を図ることを目的としている。

開示の技術は、可視領域の特定の波長帯と非可視領域の波長帯の光を透過させるフィルタが配置された可視領域用の画素と、可視領域の分光特性が異なる２種以上の前記フィルタが積層された第１積層フィルタが配置された非可視領域用の画素と、可視領域の分光特性が異なる２種以上の前記フィルタが積層された第２積層フィルタが配置された遮光領域と、を有し、前記非可視領域用の画素は、前記遮光領域に隣接し、前記可視領域用の画素は、前記非可視領域用の画素に隣接しており、前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの下層の前記フィルタは、前記非可視領域用の画素に配置された前記フィルタと同一の分光特性を有する同一種のフィルタであり、前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの上層の前記フィルタの大きさは、前記下層の前記フィルタよりも小さいことを特徴とする固体撮像素子である。

本発明によれば、可視光及び非可視光を検出する固体撮像素子において低価格化を図ることができる。

実施形態に係る固体撮像素子の画素領域に含まれる画素セルの一例を示す等価回路図である。 画素セルを一次元状に配列したリニアセンサとしての固体撮像素子を示す図である。 画素セルを二次元状に配列したエリアセンサとしての固体撮像素子を示す図である。 本実施形態に係る固体撮像素子の断面構造を例示する図である。 カラーフィルタアレイの変形例を示す図である。 カラーフィルタの分光感度特性を例示する図である。 図４に示すカラーフィルタアレイの製造工程を説明する図である。 カラーフィルタアレイの変形例を示す図である。 本実施形態の固体撮像素子が適用された画像読取装置の一例を示す図である。 本実施形態の固体撮像素子が適用された画像形成装置の一例を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

以下に、本発明の一実施形態に係る固体撮像素子について説明する。

＜画素セルの構成＞
図１は、実施形態に係る固体撮像素子の画素領域に含まれる画素セルの一例を示す等価回路図である。図１に示すように、画素セル１０は、光電変換素子としてのフォトダイオード（ＰＤ）１１と、フローティングディフュージョン１２と、転送トランジスタ１３と、増幅トランジスタ１４と、リセットトランジスタ１５とを有する。

ＰＤ１１は、逆バイアスとされ、入射した光に応じて信号電荷を生成し、蓄積する。フローティングディフュージョン（ＦＤ）１２は、信号電荷を電圧信号に変換する検出ノードである。転送トランジスタ１３は、ＰＤ１１とＦＤ１２との間に接続されており、オン状態とされた場合に、ＰＤ１１に蓄積された信号電荷をＦＤ１２へ転送する。

増幅トランジスタ１４は、ＦＤ１２により生成された電圧信号を増幅して信号線ＶＯＵＴへ出力する。増幅トランジスタ１４は、信号線ＶＯＵＴと、画素セル１０の外部に設けられた定電流源１６とに接続され、ソースフォロア回路を構成している。

リセットトランジスタ１５は、ＦＤ１２と電源配線との間に接続されており、オン状態とされた場合にＦＤ１２の電位を所定のリセット電位にリセットする。

画素セル１０は、半導体基板内に１次元又は２次元状に配列される。

各画素セル１０の転送トランジスタ１３のゲート電極とリセットトランジスタ１５のゲート電極とは、それぞれ図示しない選択線とリセット線とに接続されている。選択線及びリセット線は、固体撮像素子と同一の半導体基板内に形成された駆動回路、又は固体撮像素子の外部に設けられた駆動回路に接続されている。また、信号線ＶＯＵＴは、固体撮像素子と同一の半導体基板内に形成された信号処理回路、又は固体撮像素子の外部に設けられた信号処理回路に接続されている。

次に、画素セル１０の動作について説明する。リセットトランジスタ１５によりＦＤ１２をリセットし、転送トランジスタ１３及びリセットトランジスタ１５をオフ状態とすることにより、画素セル１０は電荷蓄積状態となる。この電荷蓄積状態において、ＰＤ１１は、後述するカラーフィルタを介して入射した光を受光して光電変換し、受光量に応じた信号電荷を生成して蓄積する。この後、所定の露光時間の経過後に、転送トランジスタ１３がオン状態とされると、ＰＤ１１に蓄積された信号電荷がＦＤ１２へ転送される。

ＦＤ１２に転送された電荷は電圧信号に変換され、増幅トランジスタ１４により増幅されて信号線ＶＯＵＴを介して画素セル１０の外部へ出力される。画素セル１０内に増幅トランジスタ１４を設けることにより、ノイズ耐性が向上する。

なお、図１に示す画素セル１０の構成は、いわゆるＣＭＯＳ型の固体撮像素子の画素構成である。本発明は、図１に示す画素セル１０の構成に限られず、その他の画素構成を有する画素セルに対しても適用可能である。例えば、ＣＣＤ型の固体撮像素子では、画素セルには、フローティングディフュージョンと、増幅トランジスタと、リセットトランジスタなどは含まれない。画素セルは、少なくともフォトダイオードなどの光電変換素子を含むものであればよい。

＜画素配列＞
次に、画素セル１０の配列について説明する。

図２は、画素セル１０を一次元状に配列したリニアセンサとしての固体撮像素子１を示す図である。図２において、Ｒ、Ｇ、Ｂは、光の３原色（赤色、緑色、青色）のいずれか１色の波長領域の光を透過させるフィルタに対応し、ＩＲは、赤外光の波長領域の光を透過させるフィルタに対応する。

Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの各フィルタは、少なくとも画素セル１０に含まれるＰＤ１１の光入射側に配置されている。以下、Ｒフィルタが配置された画素セル１０をＲ画素、Ｇフィルタが配置された画素セル１０をＧ画素、Ｂフィルタが配置された画素セル１０をＢ画素、ＩＲフィルタが配置された画素セル１０をＩＲ画素という。

各画素は、光の受光を行う受光領域２０内に形成されている。図２では、ＸＹ平面内において、Ｘ方向に同種の画素が一次元状に配列されている。

受光領域２０の周囲には、遮光領域２１が設けられている。遮光領域２１には、駆動回路や信号処理回路等の周辺回路が形成されている。これらの回路を遮光するために、遮光領域２１には遮光用のフィルタ（以下、遮光フィルタという）が形成されている。

なお、遮光領域２１は、暗電流ノイズを取得するためのオプティカルブラック領域であってもよい。すなわち、遮光領域２１に画素セル１０が形成されていてもよい。遮光フィルタが配置された画素セル１０によって暗電流ノイズを検出して受光領域２０内の画素（Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素）から出力される信号を補正する、いわゆるダーク補正を行ってもよい。

図３は、画素セル１０を二次元状に配列したエリアセンサとしての固体撮像素子１ａを示す図である。固体撮像素子１ａには、固体撮像素子１と同様に、受光領域２０と遮光領域２１が設けられている。受光領域２０には、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素、及びＩＲ画素がＸＹ面内において２次元状に配置されている。この画素配列は、いわゆるベイヤー配列において、一対のＧ画素のうち一方をＩＲ画素で置き換えたものに相当する。固体撮像素子１ａのその他の構成は、固体撮像素子１と同様である。

固体撮像素子１ａは、赤外線画像を撮影する監視カメラなどに適用可能である。

図２及び図３において画素配列を示したが、画素の配列順序、画素間距離、受光領域２０や遮光領域２１の形状等は一例に過ぎず、適宜変更可能である。

＜断面構造＞
次に、固体撮像素子の断面構造について説明する。

図４は、本実施形態に係る固体撮像素子の断面構造を例示する図である。図４に示すように、固体撮像素子は、半導体基板３０をベースとして形成されている。半導体基板３０は、例えば、シリコン基板である。各画素セル１０に含まれるＰＤ１１は、半導体基板３０の表層に不純物をドーピングすることにより形成されている。例えば、半導体基板３０がｐ型シリコン基板である場合において、ＰＤ１１は、ｎ型不純物をドーピングすることにより形成されたｎ型拡散領域により構成される。

半導体基板３０上には、配線層３１が形成されている。配線層３１には、各種トランジスタのゲート電極、選択線やリセット線等の配線、絶縁膜、保護膜等が含まれる。配線層３１上にカラーフィルタアレイ３２が形成されている。カラーフィルタアレイ３２上には、平坦化膜等を介してマイクロレンズアレイが設けられてもよい。

カラーフィルタアレイ３２は、３種のフィルタ（Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタ）により構成されている。受光領域２０中の可視光を受光する画素セル１０には、３種のフィルタのうちいずれか１つが配置されている。一方、赤外光を受光する画素セル１０には、３種のフィルタのうちの２種のフィルタが積層されている。すなわち、ＩＲ画素では、２種のフィルタが積層された積層フィルタ（第１積層フィルタ）によりＩＲフィルタが構成されている。

同様に、遮光領域２１には、３種のフィルタのうちの２種のフィルタが積層されている。すなわち、遮光領域２１では、２種のフィルタが積層された積層フィルタ（第２積層フィルタ）により遮光フィルタが構成されている。

例えば、ＩＲフィルタは、配線層３１上に形成されたＢフィルタと、このＢフィルタ上に形成されたＲフィルタとからなる２層構造である。同様に、遮光フィルタは、配線層３１上に形成されたＢフィルタと、このＢフィルタ上に形成されたＲフィルタとからなる２層構造である。なお、ＩＲフィルタ及び遮光フィルタは、ＢフィルタとＲフィルタとの組み合わせに限られず、ＲフィルタとＧフィルタとの組み合わせ、ＢフィルタとＧフィルタとの組み合わせによって構成することも可能である。

図４に示すように、ＩＲ画素が遮光領域２１に隣接して設けられている場合には、ＩＲフィルタと遮光フィルタとは、同一の２種のフィルタが同一の順序で積層された構成であることが好ましい。

また、ＩＲフィルタを構成する２種のフィルタ（第１積層フィルタ）のうちの下層のフィルタは、ＩＲ画素が隣接する画素と同一のフィルタとすることが好ましい。図４では、ＩＲ画素は、Ｂ画素に隣接しているので、ＩＲフィルタの下層のフィルタをＢフィルタとしている。

図５は、カラーフィルタアレイ３２の変形例を示す図である。図５では、ＩＲ画素は、Ｒ画素に隣接しているので、ＩＲフィルタの下層のフィルタをＲフィルタとしている。これに伴い、遮光フィルタの下層のフィルタをＲフィルタとしている。

図６は、カラーフィルタの分光感度特性を例示する図である。図６に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各フィルタは、可視領域（３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）において互いに異なる波長帯に透過性を有する。例えば、Ｂフィルタは、約４００ｎｍ～５００ｎｍの波長帯（第１波長帯）の光を透過させる。Ｇフィルタは、約５００ｎｍ～６００ｎｍの波長帯（第２波長帯）の光を透過させる。Ｒフィルタは、約６００ｎｍ以上の波長帯（第３波長帯）の光を透過させる。なお、図６に示すように、各フィルタの可視領域における透過波長帯は、互いに一部が重複しているが、それぞれ重複せずに分離されていてもよい。

また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各フィルタは、いずれも赤外領域（７８０ｎｍ以上）の波長帯において光を透過させる特性を有する。したがって、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種のフィルタから選択される２つのフィルタを積層した場合には、ほぼ赤外領域の波長帯の光のみを透過させるフィルタとして機能する。この分光特性を利用し、２種のフィルタを積層した積層フィルタにより、上述のＩＲフィルタ及び遮光フィルタを構成している。

ＩＲ画素は、赤外線画像を取得すること以外に、可視領域の画素信号を補正するダーク補正用の画素としても用いることが可能である。また、ＩＲ画素は、可視領域に混入する赤外成分を除去する赤外除去補正用の画素としても用いることが可能である。ＩＲフィルタは、可視領域用の画素に用いられる２種のフィルタを積層することにより形成されており、赤外領域における分光特性が可視領域用の画素に用いられるフィルタとほぼ同一であるので、赤外光の入射により可視領域用の画素で生じる赤外成分除去のための補正精度が向上する。

また、ＩＲ画素の下層のフィルタを隣接画素（図４の場合、Ｂ画素）のフィルタと同一種（図４の場合、Ｂフィルタ）とすることにより、両者のフィルタが同一の製造工程で形成されることになり、この結果、両者の膜厚が均一化するので、当該隣接画素に入射する赤外光成分の補正精度が向上する。

＜製造方法＞
次に、カラーフィルタアレイ３２の製造方法について説明する。

図７は、図４に示すカラーフィルタアレイ３２の製造工程を説明する図である。固体撮像素子は、ウエハ状の半導体基板３０を用いて製造される。

まず、図７（Ａ）に示すように、画素セル１０が形成された半導体基板３０上に配線層３１を形成し、この配線層３１上におけるＧ画素の形成領域にＧフィルタを形成する。このＧフィルタの形成は、フォトリソグラフィ工程により行われる。フォトリソグラフィ工程とは、例えば、顔料又は染料を含有する感光性のレジスト材（カラーレジスト材）をスピンコート法により塗布した後、縮小投影レンズを用いてフォトマスクのパターンをカラーレジスト材上に投影して露光し、これを現像処理する工程である。レジスト材には、形成するフィルタの色に応じたカラーレジスト材が用いられる。

次に、図７（Ｂ）に示すように、配線層３１上におけるＢ画素の形成領域、ＩＲ画素の形成領域、及び遮光領域に、Ｂフィルタを形成する。このＢフィルタの形成は、Ｇフィルタと同様に、フォトリソグラフィ工程により行われる。このように、Ｂ画素の形成領域、ＩＲ画素の形成領域、及び遮光領域が互いに隣接している場合には、Ｂフィルタは、これらの領域に跨った一体の層として形成される。

次に、図７（Ｃ）に示すように、配線層３１上におけるＲ画素の形成領域、及びＢフィルタ上におけるＩＲ画素の形成領域及び遮光領域に、Ｒフィルタを形成する。このＲフィルタの形成は、Ｇフィルタ及びＢフィルタと同様に、フォトリソグラフィ工程により行われる。このように、ＩＲ画素の形成領域と遮光領域とが互いに隣接している場合には、Ｒフィルタは、これらの領域に跨った一体の層として形成される。

このように、ＩＲフィルタ及び遮光フィルタを形成するＢフィルタ及びＲフィルタを隣接する領域の境界を跨いで延設することにより、境界において膜厚の段差が生じず、膜厚が均一化される。

以上のように、カラーフィルタアレイ３２は、フォトリソグラフィ工程を３回繰り返すことにより製造される。すなわち、本実施形態によれば、３種の可視光用のフィルタ、ＩＲフィルタ、及び遮光フィルタの合計５種のフィルタを含むカラーフィルタアレイ３２を、３つのフォトマスクを形成することができ、フォトマスクの枚数を低減することができる。この結果、固体撮像素子の製造コストが低減し、固体撮像素子の低価格化を図ることができる。

また、フォトマスクの枚数が多くなると、フォトマスクの間の位置ずれ等の影響が累積し、隣接するフィルタ間に重なりや隙間が生じる等の製造ムラが大きくなり、カラーフィルタの品質が劣化することが懸念される。しかし、本実施形態では、フォトマスクの枚数を低減することができるので、フォトマスク間の位置ずれの影響が限定的となり、隣接するフィルタ間に重なりや隙間が生じる等の製造ムラが低減する。これにより、高品質なカラーフィルタアレイ３２が得られる。

なお、図７（Ａ）に示すＧフィルタを形成する工程と、図７（Ｂ）に示すＢフィルタを形成する工程とは、順序を逆としてもよい。

図５に示すカラーフィルタアレイ３２についても同様の方法により製造することが可能である。この場合、カラーフィルタアレイ３２は、Ｇフィルタ、Ｒフィルタ、Ｂフィルタの順序、若しくは、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタの順序で形成される。

＜カラーフィルタアレイの変形例＞
図８は、カラーフィルタアレイ３２の変形例を示す図である。図８に示すカラーフィルタアレイ３２は、ＩＲフィルタ及び遮光フィルタについて、上層のフィルタ（Ｒフィルタ）の大きさが、下層のフィルタ（Ｂフィルタ）よりも小さい点が、図４に示すカラーフィルタアレイ３２の構成と異なる。なお、上層のフィルタの大きさが下層のフィルタよりも小さいとは、カラーフィルタアレイ３２を平面視した場合において、上層のフィルタの面積が下層のフィルタの面積よりも小さいことを意味する。

上層のフィルタが下層のフィルタよりも小さくなるようにフォトマスクを形成してカラーフィルタアレイ３２の製造を行うことにより、上層のフィルタが確実に下層のフィルタ上に形成されるので、上層のフィルタの膜厚が均一化する。特に、ＩＲフィルタの膜厚の画素ごとのばらつきが抑制される。

＜画像読取装置＞
次に、本実施形態の固体撮像素子の画像読取装置及び画像形成装置への適用例について説明する。

図９は、本実施形態の固体撮像素子が適用された画像読取装置の一例を示す図である。図９に示すように、画像読取装置４０は、読取モジュール４１と、信号処理モジュール４２とを有する。読取モジュール４１は、リニアセンサとしての固体撮像素子１と、光源としてのＬＥＤ（Light-Emitting Diode）４３と、光源駆動部としてのＬＥＤドライバ４４とを有する。信号処理モジュール４２は、主制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）４５と、画像処理部４６と、データ格納部としての記憶部４７とを有する。

ＬＥＤ４３は、ＬＥＤドライバ４４によって駆動されることにより照明光を発生し、画像読取対象としての原稿に照射する。固体撮像素子１は、原稿からの反射光を、結像レンズ等を介して受光し、Ａ／Ｄ変換等を行うことにより生成した撮像信号を、信号処理モジュール４２へ出力する。ＬＥＤドライバ４４及び固体撮像素子１は、ＣＰＵ４５により動作が制御される。

ＣＰＵ４５は、画像読取装置４０の全体の動作を制御する。画像処理部４６は、固体撮像素子１から出力された撮像信号に対して各種の補正処理を行うことにより原稿画像データを生成する。記憶部４７は、画像処理部４６により生成された原稿画像データを記憶する。

図１０は、本実施形態の固体撮像素子が適用された画像形成装置の一例を示す図である。図１０に示すように、画像形成装置５０は、読取モジュール４１と、信号処理モジュール４２と、プリンタエンジン５１とを有する。読取モジュール４１及び信号処理モジュール４２は、画像読取装置４０に含まれる読取モジュール４１及び信号処理モジュール４２と同様の構成である。

プリンタエンジン５１は、画像処理部４６により生成された原稿画像データに基づいて、用紙等の記録媒体に対して印刷を行う機構部である。プリンタエンジン５１は、給紙やドラムへの帯電、レーザーの照射、トナーの塗布、用紙への転写、定着などの物理的な印刷動作を実行する。

＜その他の変形例＞
上記実施形態では、可視光用のカラーフィルタとして原色型カラーフィルタを用いているが、原色型カラーフィルタに限られず、補色型カラーフィルタを用いてもよい。補色型カラーフィルタは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３種のフィルタからなる。また、可視光用のカラーフィルタを構成するフィルタの種類は３種に限られず、４種以上であってもよい。各フィルタは、可視領域内の特定の波長帯と、非可視領域の波長帯の光を透過させるものであればよい。

上記実施形態では、ＩＲフィルタを、可視領域の分光特性が異なる２種のフィルタを積層することにより構成しているが、フィルタの積層数は２に限られず、３以上であってもよい。可視光用のカラーフィルタを構成するフィルタの種類をＮ種（Ｎ≧３）とした場合には、ＩＲフィルタを構成するフィルタの積層数は、２以上Ｎ以下であればよい。なお、ＩＲフィルタを構成するフィルタの積層数を大きくすると、ＩＲ画素（非可視領域用の画素）と可視領域用の画素とでフィルタの膜厚の差が大きくなるため、Ｎ＝２であることが好ましい。

上記実施形態では、遮光フィルタを、２種のフィルタを積層することにより構成しているが、遮光フィルタは周辺回路を遮光するために、ある程度の遮光性を有すればよいため、フィルタの積層数は２に限られず、１以上であればよい。

また、上記実施形態におけるＢ画素は第１画素の一例であり、Ｇ画素は第２画素の一例であり、Ｒ画素は第３画素の一例である。また、Ｂフィルタは第１フィルタの一例であり、Ｇフィルタは第２フィルタの一例であり、Ｒフィルタは第３フィルタの一例である。

また、上記各実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１，１ａ 固体撮像素子
１０ 画素セル
１１ フォトダイオード（ＰＤ）
１２ フローティングディフュージョン（ＦＤ）
１３ 転送トランジスタ
１４ 増幅トランジスタ
１５ リセットトランジスタ
１６ 定電流源
２０ 受光領域
２１ 遮光領域
３０ 半導体基板
３１ 配線層
３２ カラーフィルタアレイ
４０ 画像読取装置
４１ 読取モジュール
４２ 信号処理モジュール
４３ ＬＥＤ
４４ ＬＥＤドライバ
４５ ＣＰＵ
４６ 画像処理部
４７ 記憶部
５０ 画像形成装置
５１ プリンタエンジン

特開２００９－２３２３５１号公報

Claims (9)

1. 可視領域の特定の波長帯と非可視領域の波長帯の光を透過させるフィルタが配置された可視領域用の画素と、
   可視領域の分光特性が異なる２種以上の前記フィルタが積層された第１積層フィルタが配置された非可視領域用の画素と、
   可視領域の分光特性が異なる２種以上の前記フィルタが積層された第２積層フィルタが配置された遮光領域と、
   を有し、
   前記非可視領域用の画素は、前記遮光領域に隣接し、
   前記可視領域用の画素は、前記非可視領域用の画素に隣接しており、
   前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの下層の前記フィルタは、前記非可視領域用の画素に配置された前記フィルタと同一の分光特性を有する同一種のフィルタであり、
   前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの上層の前記フィルタの大きさは、前記下層の前記フィルタよりも小さいことを特徴とする固体撮像素子。
2. 前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの前記下層の前記フィルタと、前記非可視領域用の画素に配置された前記フィルタとは、境界を跨いで延設した一体の層として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子。
3. 前記可視領域用の画素及び前記非可視領域用の画素は、光電変換素子と、増幅トランジスタとを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固体撮像素子。
4. 複数の前記可視領域用の画素と、複数の前記非可視領域用の画素とが、それぞれ１次元状に配置されたリニアセンサであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の固体撮像素子。
5. 可視領域の第１波長帯と非可視領域の波長帯の光を透過させる第１フィルタが配置された第１画素と、
   可視領域の前記第１波長帯とは異なる第２波長帯と非可視領域の波長帯の光を透過させる第２フィルタが配置された第２画素と、
   可視領域の前記第１波長帯及び前記第２波長帯とは異なる第３波長帯と非可視領域の波長帯の光を透過させる第３フィルタが配置された第３画素と、
   前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタのうち少なくとも２つが積層された第１積層フィルタが配置された非可視領域用の画素と、
   前記第１フィルタ、前記第２フィルタ、及び前記第３フィルタのうちの２つが積層された第２積層フィルタが配置された遮光領域と、
   を有し、
   前記非可視領域用の画素は、前記遮光領域に隣接し、
   前記第１画素、前記第２画素、又は前記第３画素は、前記非可視領域用の画素に隣接しており、
   前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの下層のフィルタは、前記非可視領域用の画素に配置されたフィルタと同一の分光特性を有する同一種のフィルタであり、
   前記第１積層フィルタ及び前記第２積層フィルタの上層のフィルタの大きさは、前記下層の前記フィルタよりも小さいことを特徴とする固体撮像素子。
6. 可視領域の特定の波長帯と非可視領域の波長帯の光を透過させるフィルタが配置された可視領域用の画素と、
   可視領域の分光特性が異なる２種以上の前記フィルタが積層された第１積層フィルタが配置された非可視領域用の画素と、
   可視領域の分光特性が異なる２種以上の前記フィルタが積層された第２積層フィルタが配置された遮光領域と、
   を有し、
   前記第１積層フィルタの下層の前記フィルタは、前記第２積層フィルタの下層の前記フィルタに隣接し、
   前記可視領域用の画素に配置された前記フィルタは、前記第１積層フィルタの前記下層の前記フィルタに隣接し、
   前記第１積層フィルタの前記下層の前記フィルタ、及び前記第２積層フィルタの前記下層の前記フィルタのうちの少なくとも一方と、前記可視領域用の画素に配置された前記フィルタとは、同じ膜厚を有し、かつ、同一の分光特性を有する同一種のフィルタであることを特徴とする固体撮像素子。
7. 前記第１積層フィルタの前記下層の前記フィルタ、前記第２積層フィルタの前記下層の前記フィルタ、及び前記可視領域用の画素に配置された前記フィルタは、同じ膜厚を有し、かつ、同一の分光特性を有する同一種のフィルタであることを特徴とする、請求項６に記載の固体撮像素子。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載された固体撮像素子を有することを特徴とする画像読取装置。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載された固体撮像素子を有することを特徴とする画像形成装置。

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