JPH0946717A

JPH0946717A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0946717A
Application number: JP7193217A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Kobayashi; 秀一小林; Takeshi Wada; 健和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた撮像装置に
おいて、簡易な構成で高画質が得られるようにする。【解決手段】固体撮像素子３上に、分光透過特性が制
御可能な物性素子からなる制御フィルタ１５を設け、こ
の制御フィルタ１５を例えば３層の物性素子層１５ａ，
１５ｂ，１５ｃで構成して赤，青，緑の原色系カラーフ
ィルタと同じにするか、あるいは補色系カラーフィルタ
と同じにする。そして、固体撮像素子３に入射する光の
物理的特性をこの制御フィルタ１５の各層により制御
し、波長領域を選択制御して得た各画像を合成して被写
体の最終画像を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にカラー撮像用
の固体撮像素子を有し、この固体撮像素子に色分解用カ
ラーフィルタが設けられた撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子スチルカメラ，ビデオカメ
ラ，ボードカメラ等固体撮像素子で物体を空間的にサン
プリングして画像情報を得る撮像システムが種々開発さ
れ、一般的に広く普及されている。このような固体撮像
素子を備えた従来の撮像光学系の構成について説明す
る。

【０００３】図２０に、ビデオカメラ等の一般的な固体
撮像素子を有する撮像光学系の光軸を含む断面を示す。
図２０中、１は撮像光学系であり、レンズ１ａ及び絞り
１ｂを有している。２は固体撮像素子３の視感度補正用
フィルタや空間周波数の高周波成分遮断用のフィルタ、
１３は光学系の光軸である。

【０００４】被写体からの光は、撮像光学系１のレンズ
１ａに入射し、フィルタ２を通って、固体撮像素子３の
受光面上に結像される。

【０００５】次に、上記固体撮像素子３上に結像された
被写体からの光が該固体撮像素子３で光電変換される様
子について説明する。図２１に、従来一般的に用いられ
ているカラー撮像用の固体撮像素子３の受光部の断面の
一部を示す。同図中、図２０と同一符号のものは同様の
機能を表すものであり、以後同じ符号のものは同様の機
能を表すものとして詳細説明を省略する。

【０００６】図２１中、４は固体撮像素子３上に形成さ
れたカラーフィルタ層、５はオンチップレンズ、６は遮
光部、７は光電変換部、８は固体撮像素子３の各画素に
相当する部分、１６は固体撮像素子３の制御回路であ
る。

【０００７】上記オンチップレンズ５は、固体撮像素子
３の各画素の開口率を上げる目的でで装着されており、
カラーフィルタ層４は、各画素毎で例えば赤・青・緑と
いうように分光透過率が異なるように構成され、被写体
からの光の色の抽出を行う目的で装着されている。

【０００８】固体撮像素子３上に結像される被写体から
の光は、オンチップレンズ５，カラーフィルタ層４を透
過し、各画素の光電変換部７に入射する。そして、光電
変換部７で光電変換され、電荷として各画素に蓄積され
る。その各画素毎に蓄積された電荷は、制御回路１６に
より周期的に電荷転送部（図示せず）に送られ、その送
られた電荷量をもとにして不図示の画像生成手段により
被写体の画像が得られる。

【０００９】次に、固体撮像素子３の各画素毎に取り付
けられているカラーフィルタ４の分光透過特性について
説明する。

【００１０】図２２，図２３は、それぞれ固体撮像素子
３上に形成されたカラーフィルタ４の分光透過特性を示
す図であり、これらの各グラフで、横軸は波長（ｎｍ）
を、縦軸はカラーフィルタ４の分光透過率をそれぞれ示
している。

【００１１】また図２４は、ビデオカメラなどに用いら
れる一般的な固体撮像素子のカラーフィルタの配置の一
例を示したものである。図示のように、カラーフィルタ
は規則的な配置で固体撮像素子上に形成されている。

【００１２】図２２の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、赤・
緑・青のカラーフィルタを持つ原色系カラーフィルタの
分光透過特性を示したものであり、（ａ）は赤のカラー
フィルタの分光透過特性、（ｂ）は緑のカラーフィルタ
の分光透過特性、（ｃ）は青のカラーフィルタの分光透
過特性をそれぞれ示している。

【００１３】図２２の（ａ）に示す赤のフィルタを例に
して、上カラーフィルタの分光透過特性について説明す
る。図２２の（ａ）に示すように、この赤のカラーフィ
ルタは主として可視光の長波長領域の光に対する分光透
過率が高く、それ以外の光に対する透過率が低いという
特性になっている。このため、可視光の長波長領域の光
だけを主として透過する。同様に、図２２の（ｂ），
（ｃ）に示す緑，青のカラーフィルタも、それぞれ分光
透過率の高い領域と低い領域を有しており、それぞれの
フィルタを主として透過する光の波長領域が異なってい
る。

【００１４】また、図２３の（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は、シアン・マゼンダ・黄・緑のカラーフィルタ
を持つ補色系カラーフィルタの分光透過特性を示したも
のである。図２２に示した原色系カラーフィルタの各カ
ラーフィルタと同様、それぞれの色が異なる分光透過特
性を有している。

【００１５】また、図２４中（ａ）のＲ，Ｇ，Ｂはそれ
ぞれ図２２中の赤・緑・青の原色系カラーフィルタ、図
２４中（ｂ）のＣｙ，Ｍｇ，Ｙｅ，Ｇはそれぞれ図２３
中の補色系カラーフィルタのシアン，マゼンダ，黄，緑
のカラーフィルタの装着されている場所を示しており、
図中の区切られた矩形の領域は、固体撮像素子の各画素
を示している。

【００１６】上記カラーフィルタが装着された各画素
は、その各画素上に規則的な間隔でカラーフィルタが配
置されているため、被写体からの光はその間隔毎に空間
的にサンプリングされることになる。この空間的なサン
プリング間隔をｐとし、色について注目すると、例えば
図２４の（ａ）の原色系フィルタ中の赤（Ｒ）について
は紙面横方向には間隔２ｐ毎に空間的にサンプリングさ
れることになる。

【００１７】ここで、固体撮像素子のように規則的な配
列で空間的なサンプリングを行って画像を得る場合、時
間的な連続信号を離散的にサンプリングする場合と同様
の偽信号の問題が生ずる。つまり、画素のピッチをｐと
すると、被写体に対する空間的なサンプリング周波数は
１／ｐとなるため、被写体中に１／（２ｐ）以上の空間
周波数成分が含まれていると偽信号が発生し、画像が劣
化してしまう。

【００１８】また、色についてみてみると、例えば図２
４の（ａ）の赤（Ｒ）のフィルタについては、その被写
体に対するサンプリング周波数は１／２ｐであるので、
被写体中の１／（４ｐ）以上の空間周波数成分に対して
偽色信号を発生してしまい、画像を大きく損なう。

【００１９】このことは、原色系のカラーフィルタの他
の色、あるいは補色系のフィルタの各色についても同様
であり、空間的なサンプリングのピッチに関連した偽信
号が発生してしまう。そこで、従来のビデオカメラなど
の固体撮像素子を用いた撮像システムには、上記のよう
な偽信号を発生しないようにするために被写体中の高周
波成分を遮断する目的で図２０に示したようなフィルタ
２が装着されている場合が多い。

【００２０】このように、各画素毎に規則的にカラーフ
ィルタを装着した固体撮像素子により撮像を行う場合、
固体撮像素子が一つであるため小型化／軽量化／構造の
単純化が実現できるという利点を有するが、色に関して
偽信号が生じやすいため、高画質が得られにくいという
問題点を有していた。

【００２１】こうした問題を解決するため、固体撮像素
子を複数用いて解像度をあげる方法や、固体撮像素子に
入射する光線と固体撮像素子の画素の空間的位置関係を
相対的にずらすことで解像度をあげる方法などがこれま
でに考えられている。

【００２２】図２５は、固体撮像素子を複数枚用いて解
像度をあげる場合の撮像光学系を示す図である。図２５
中、３ａ，３ｂ，３ｃはそれぞれ固体撮像素子であり、
９は色分解用プリズムである。

【００２３】この撮像光学系を通る光は、色分解プリズ
ム９により赤・緑・青の各波長成分に分解され、それぞ
れ異なる固体撮像素子に入射するように構成されてい
る。すなわち、被写体からの光は、色分解プリズム９に
より赤・緑・青の各波長領域に分解され、それぞれの異
なった色の光が固体撮像素子に入射するように構成され
ている。このため、各固体撮像素子３ａ，３ｂ，３ｃに
はカラーフィルタは装着されていない。

【００２４】上記の撮像系では、各色の成分毎に固体撮
像素子が設けられており、色に関するサンプリングのピ
ッチが固体撮像素子の各画素のピッチと同じになるた
め、図２０に示した固体撮像素子を一枚しか用いない単
板式の撮像に比べて高解像度が得られる。また、このよ
うな色分解プリズム９を有する撮像手段においては、図
２６に示すように入射する光に対して各々の固体撮像素
子が空間的にずらして配置されている場合が多い。これ
は、サンプリング間隔を細かくすることで、高解像度化
およびいっそうの高画質化を実現するためである。この
ような色分解プリズム９を用いた撮像光学系は放送用の
カメラシステムに多く見られる。

【００２５】次に色分解プリズムを用いることなく、一
枚の固体撮像素子で色の空間的なサンプリング間隔を小
さくする方法を図２７に示す。この方法は単板順次方式
と呼ばれる方法であり、図２７にその単板順次方式の原
理を示す。この場合の固体撮像素子３は、カラーフィル
タの装着されていない撮像素子である。

【００２６】図２７中、１８は固体撮像素子３に入射す
る光の波長領域を選択するための回転フィルタ、１９は
回転フィルタ１８の駆動手段、２０は駆動手段１９の制
御装置である。

【００２７】上記駆動手段１９は、回転フィルタ１８へ
の駆動力伝達手段１９ａと駆動力発生装置１９ｂにより
構成されている。また固体撮像素子３に入射する光の波
長領域を選択するための手段である回転フィルタ１８に
は、分光透過率の異なる複数の部分１８ａ，１８ｂ，１
８ｃに分かれており、主として赤の光を透過する特性を
有する部分１８ａ、青の光を透過する特性を有する部分
１８ｂ、緑の光を透過する部分１８ｃとなっている。

【００２８】また、回転フィルタ１８は、プーリを介し
て駆動手段１９と接続され、中心にある回転軸を中心に
回転できる構成となっており、その駆動手段１９は電気
的にその制御装置２０と接続されている。この制御装置
２０と固体撮像素子３の制御回路１６は、撮像装置制御
回路２６に電気的に接続されており、協調して動作する
ように構成されている。

【００２９】次に単板順次方式の動作について説明す
る。まず、固体撮像素子３に入射する光が回転フィルタ
１８の赤の波長領域選択特性を有する部分１８ａを透過
するようにセットされる。そして、この状態で固体撮像
素子３により画像が取り込まれる。この画像の取り込み
が終了すると、駆動手段１９により回転フィルタ１８が
駆動され、固体撮像素子３に入射する光が青の波長領域
選択特性を有する部分１８ｂを透過するように回転フィ
ルタ１８がセットされる。そして、この状態で画像が取
り込まれる。同様に、緑の光を透過する部分１８ｃのセ
ット状態でも画像が取り込まれ、このようにして得られ
た三つの画像を画像合成手段（図示せず）で合成して最
終的な画像を得る。この一連の動作は、撮像装置制御回
路２６，固体撮像素子３の制御回路１６，回転フィルタ
１８の制御装置２０により協調して行われる。

【００３０】このように単板順次方式では、各色につい
ての空間的なサンプリングを固体撮像素子の画素ピッチ
で行えることから、単板式のカラーフィルタを有する固
体撮像素子よりも色に関しての空間的なサンプリング間
隔が小さくなり、そのため単板式のカラーフィルタを有
する固体撮像素子に比べて偽色信号の発生を抑えること
ができる。このため、画像の高解像度化，高画質化を実
現できる。

【００３１】図２８，図２９は固体撮像素子３に入射す
る光線と固体撮像素子３の画素の空間的位置関係を相対
的にずらすことで解像度をあげる方法を示す図である。

【００３２】図２８は、固体撮像素子３に入射する光線
に対して固体撮像素子自体を光軸と垂直な面内に移動す
ることで、被写体からの光に対して空間的なサンプリン
グ間隔をあげて画像の高解像度化を図る装置の構成を示
す図である。同図中、３はカラーフィルタを有する固体
撮像素子であり、２１はその固体撮像素子３を入射する
光の光軸に垂直な面内に移動させるための駆動手段、２
２はその制御回路である。

【００３３】上記駆動手段２１は、例えば積層型圧電素
子からなるアクチュエータであり、その制御回路２２と
電気的に接続されている。また固体撮像素子３の制御回
路１６と駆動手段２１の制御回路２２は、撮像装置制御
回路２６と接続され、協調して動作するように構成され
ている。

【００３４】次に動作について説明する。図２８の
（ａ）に示すように、固体撮像素子３をある決まった位
置である状態にセットし、この状態において固体撮像素
子３より画像を取り込む。画像の取り込みが終了する
と、駆動手段２１により固体撮像素子３を光軸と垂直な
面内に２次元的に移動する。この時の固体撮像素子３の
移動は画素ピッチ相当あるいはその数分の１程度で行わ
れる。そして、その設定された位置で画像を取り込む。

【００３５】このような動作を繰り返し、複数の位置で
固体撮像素子３により画像を取り込み、得られた複数の
画像を画像合成手段（図示せず）により合成し、最終的
な被写体の画像を得る。このように、被写体からの光に
対する空間的なサンプリング点を多くすることで、解像
力が上がり、結果として画像の高画質化が実現できる。

【００３６】図２９は、図２８と同様に固体撮像素子３
に入射する光と固体撮像素子３の相対的な位置関係をず
らすことで高解像度化を実現する方法を示す図である
が、図２８とは異なる点は、図２８が固体撮像素子３に
対して入射する光をずらすものであるのに対して、図２
９はその入射する光線を固体撮像素子３に対してずらす
ようにしたことである。

【００３７】図２９中、１０は光線の方向を変える変更
手段、１１は平行平面板、１２は平行平面板１１の回転
軸、１４は平行平面板１１を回転軸１２を中心として回
転させるための駆動手段であり、平行平面板１１と駆動
手段１４はプーリやギア等で接続されている。また駆動
手段１４は制御手段２４と電気的に接続されており、制
御回路２４と固体撮像素子３の制御回路１６は撮像装置
制御回路２６に電気的に接続され、協調して動作するよ
うに構成されている。

【００３８】次に、固体撮像素子３に対して入射する光
をずらす方法について説明する。図２９の（ａ）の状態
は、光軸に対して平行平面板１１の平行面が垂直な場合
であり、この状態では、平行平面板１１を透過する光軸
に平行な光線は図に示すように光軸に平行なまま平行平
面板１１を透過する。

【００３９】次に、平行平面板１１を図２９の（ｂ）に
示すような状態に回転軸１２を中心としてある角度傾か
せると、平行平面板１１を透過した光軸に平行な光線は
図に示すように位置がずれる。このずれの量は、平行平
面板１１の傾き角の関数であり、この傾き角を変化させ
ることで固体撮像素子３に入射する相対的な位置を変え
ることができる。

【００４０】次に、画像を取り込むときの動作について
説明する。被写体から固体撮像素子３に入射する光は、
まず平行平面板１１が光軸に対して垂直な状態あるいは
ある角度光軸から傾いた初期の状態で平行平面板１１を
透過し入射し、その状態で画像として取り込まれる。続
いて被写体からの光が固体撮像素子３の違う位置に入射
するように平行平面板１１を回転させ、その状態で画像
を取り込む。このとき、固体撮像素子３に対する光線の
ずれは固体撮像素子３のピッチと同程度かもしくはそれ
の数分の１であるように制御される。

【００４１】このように、平行平面板１１を回転させて
固体撮像素子３を入射する光線の位置を変え、その画像
を取り込み、得られた複数の画像を画像合成手段（図示
せず）によって合成する。このような方法でも、被写体
に対する空間的なサンプリングのピッチが細かくなるた
め、画像の高解像度化が実現できる。

【００４２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像素子を複数枚用いる方法では、高画質が得られ
る一方で、色分解のための高精度なプリズムを用いるた
めに固体撮像素子を単板で用いる方法より構造が複雑化
したり、大型化したり、重量増を招くという問題点があ
った。

【００４３】また単板順次方式によると、固体撮像素子
は一枚で済む一方、カラーフィルタを回転させるための
機構が必要であり、構成の複雑化、装置の大型化、重量
の増加を招くといった問題点を有している。

【００４４】また固体撮像素子に入射する光線と固体撮
像素子の画素の空間的位置関係を相対的にずらす方法で
は、平板を駆動するための装置が必要となり、装置の構
成も複雑化し、また大型化、重量増大を招くといった問
題点を有している。

【００４５】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡易な構成で、装置の大型化、重量化
を招くことなく、高画質が得られる撮像装置を提供する
ものである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、次のように構成したものである。

【００４７】（１）固体撮像素子上に、分光透過特性を
制御しうる少なくとも１層の物性素子からなり、前記固
体撮像素子入射する光の物理的特性を制御できる制御フ
ィルタを備えた。

【００４８】（２）上記（１）の装置において、固体撮
像素子に入射する光の物理的特性が該固体撮像素子に入
射する光の波長領域あるいは光量などの分光透過特性で
あり、それぞれを固体撮像素子上に構成された物性素子
からなる制御フィルタにより制御するようにした。

【００４９】（３）上記（１）または（２）の装置にお
いて、制御フィルタは、互いに異なった分光透過特性に
制御する複数の物性素子を少なくとも２層積層した構造
を有し、それぞれの物性素子層の分光透過特性が制御さ
れることでフィルタ全体の分光透過特性が制御され、そ
れにより固体撮像素子に入射する光の物理的特性を制御
するようにした。

【００５０】（４）上記（１）または（３）の装置にお
いて、制御フィルタは、可視光領域のどの波長の光もほ
ぼ一様に透過する第１の状態とある特定の波長領域の光
だけを主として透過する第２の状態に制御される物性素
子が積層され、各層の物性素子の分光透過特性の組み合
わせを変えることでフィルタ全体の分光透過特性が制御
されるようにした。

【００５１】（５）上記（１）ないし（３）何れかの装
置において、制御フィルタは、可視光領域のどの波長の
光もほぼ一様に透過する第１の状態とある特定の波長領
域の光だけを主として透過する第２の状態とその間の状
態に制御される物性素子が複数積層され、各層の物性素
子の分光透過特性の組み合わせを変えることでフィルタ
全体を透過する光の波長領域とその光量が制御され、そ
れにより固体撮像素子に入射する光を制御するようにし
た。

【００５２】（６）上記（１）ないし（５）何れかの装
置において、制御フィルタは、固体撮像素子上の各画素
より大きい領域を制御可能な一つの単位として、その領
域の分光透過特性をその領域内で一様になるように制御
し、それにより固体撮像素子上のその対応する領域に入
射する光を制御するようにした。

【００５３】（７）上記（１）ないし（５）何れかの装
置において、制御フィルタは、固体撮像素子の各画素の
分光透過特性を制御し、固体撮像素子の各画素ごとの分
光透過特性を制御することで、各画素に入射する光の波
長領域あるいは波長領域と光量を制御するようにした。

【００５４】（８）上記（１）ないし（５）何れかの装
置において、制御フィルタは、可視光領域の光をほぼ一
様に透過する第１の状態とある波長領域の光のみを主と
して透過する第２の状態に分光透過特性が制御され、前
記第２の状態が赤，青，緑の波長領域にある光を主とし
て透過する分光透過特性を示すような物性素子が少なく
とも二つ組み合わされ、それぞれの物性素子層の分光透
過特性を制御することでフィルタ全体の透過する光の波
長領域が制御され、それにより固体撮像素子の各画素に
入射する光を制御するようにした。

【００５５】（９）上記（１）ないし（５）何れかの装
置において、制御フィルタは、可視光領域の光をほぼ一
様に透過する第１の状態とある波長領域の光のみを主と
して透過する第２の状態に分光透過特性が制御され、前
記第２の状態がシアン，マゼンダ，黄，緑の波長領域に
ある光を主として透過する分光透過特性を示すような物
性素子が少なくとも二つ組み合わされているようにし
た。

【００５６】（１０）上記（１）ないし（９）何れかの
装置において、制御フィルタは、物性素子の分光透過特
性が電気的な信号により制御されるようにした。

【００５７】（１１）上記（１）ないし（１０）何れか
の装置において、制御フィルタの物性素子は、エレクト
ロクロミック素子とした。

【００５８】（１２）上記（１）ないし（１０）何れか
の装置において、制御フィルタの物性素子は、液晶とし
た。

【００５９】（１３）上記（１）ないし（１２）何れか
の装置において、制御フィルタは、固体撮像素子の各画
素の蓄積電荷量をもとにして制御されるようにした。

【００６０】

【発明の実施の形態】

（実施例１）本発明の第１の実施例の構成を図１に示
す。図１は固体撮像素子とその周辺部の構成の概略を示
したものである。同図中、前述の従来例と同一符号のも
のは同一機能を表すものであり、詳細説明は省略する。

【００６１】図１中、１５はＣＣＤ等の固体撮像素子３
上に設けられ、分光透過性を制御しうる少なくとも１層
の物性素子からなる制御フィルタ、１７はその分光透過
特性を制御できる制御フィルタ１５を駆動するための制
御回路、２６は撮像装置制御回路であり、物性素子より
なる制御フィルタ１５とその制御回路１７、およびその
制御回路１７と固体撮像素子制御回路１６、および固体
撮像素子制御回路１６と撮像装置制御回路２６は電気的
に接続されている。

【００６２】図１に示すように、分光透過特性を制御す
るフィルタ１５は、物性素子層１５，１５ｂ，１５ｃの
３層構造となっており、各層はそれぞれ異なった分光透
過特性に制御できるように構成されている。また、この
フィルタ１５は分光透過率が全領域一様になるように制
御されるようになっている。

【００６３】次に、フィルタ１５の分光透過率が制御で
きる原理について説明する。図２は、フィルタ１５を構
成する各物性素子の分光透過特性を示す図であり、また
図３は、図２に示すような分光透過特性を持つ物性素子
層で構成されたフィルタ全体としての分光透過特性を示
す図である。

【００６４】図２中の（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞ
れフィルタ１５の各物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
の分光透過特性を示しており、（ａ），（ｂ），（ｃ）
の各グラフの横軸は波長、縦軸は各物性素子層の分光透
過率を示している。

【００６５】図２（ａ）を例に挙げて説明すると、これ
は第１層の物性素子層１５ａの分光透過特性であり、図
中の点線は可視光領域の光をほぼ一様に透過する分光透
過特性を示す第１の状態を示し、図中の実線は透過光に
対して主に赤色の可視光域の長波長側の光を透過する分
光透過特性を示す第２の状態を示している。この物性素
子層１５ａは、制御回路１７からの信号により第１の状
態あるいは第２の状態のような分光透過特性に制御でき
る構成となっている。

【００６６】また、第１の物性素子層１５ａと同様に第
２，第３の物性素子層１５ｂ，１５ｃの各層は、図２の
（ｂ），（ｃ）に示すように点線で表される第１の状態
では可視光領域の光をほぼ一様に透過する分光透過特性
を示し、実線で表される第２の状態ではそれぞれ緑，青
の光を主に透過する分光透過特性を示す構成となってお
り、その分光透過特性は制御回路１７により制御され
る。

【００６７】次に、図２に示すような分光透過特性を有
する物性素子の層が組み合わされたフィルタ１５によ
り、固体撮像素子に入射する光に対して分光透過特性を
制御するための方法について説明する。

【００６８】物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃを層状
に形成したフィルタ１５のある波長λの透過率特性は、
各物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃの分光透過率の積
で与えられる。μ_f をフィルタ全体でのある波長に対す
る透過率、μ_i （ｉ＝１，２，３）をその波長での上か
ら第ｉ層の物性素子の透過率とすると、本実施例の場合
物性素子層は３層であるので、フィルタ全体の透過率μ
_f は次式で与えられる。

【００６９】 μ_f （λ）＝μ₁ （λ）μ₂ （λ）μ₃ （λ）例えば、フィルタ１５の各層１５ａ，１５ｂ，１５ｃが
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示したように制御可能で
あったとして、第１の層１５ａが図の実線で示される主
に可視光の長波長領域の光を透過する第２の状態、第
２，第３の層１５ｂ，１５ｃが点線で示される可視光領
域の光を一様に透過する第１の状態に制御されたとき、
フィルタ１５の全体としての透過率特性は図３の（ａ）
に示すような特性になる。図３中のグラフで横軸は波
長、縦軸はフィルタ全体の分光透過率をそれぞれ示して
いる。

【００７０】同様に、フィルタ１５の第２の層１５ｂを
実線で示される可視光の中で主に緑の光を透過する第２
の状態とし、他の層を点線で示される第１の状態に制御
したときのフィルタ全体としての特性は図３の（ｂ）に
示すようになる。

【００７１】また同様に、フィルタ１５の第３の層１５
ｃの物性素子を第２の状態とし、その他の層を第１の状
態とすれば、フィルタ全体の透過光に対する特性は図３
の（ｃ）に示すようになる。以上のようにして、第１と
第２の状態にある物性素子の組み合わせを変えること
で、フィルタ全体の波長選択特性を変化させることがで
きる。

【００７２】次に、このような物性素子からなる波長領
域の選択性を有するフィルタ１５を備えた固体撮像素子
での画像の取り込みに関して説明する。この固体撮像素
子は、従来の固体撮像素子を有する撮像光学系と同様、
結像光学系と組み合わされて用いられ、その結像光学系
の像面に置かれる。

【００７３】この物性素子からなるフィルタ１５は、図
１に示すように固体撮像素子３に入射する光が該固体撮
像素子３の光電変換部７に到達するまでの経路に装着さ
れており、上述したように透過光に対して波長領域の選
択性を制御することができる。

【００７４】まず、各物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５
ｃからなるフィルタ１５を制御し、フィルタ全体の透過
光の波長領域選択特性を図３の（ａ）のように制御した
状態で固体撮像素子より被写体の画像を得る。次に、フ
ィルタ１５の透過光の波長選択特性を図３の（ｂ）のよ
うに制御し、その状態で同様に被写体からの図３の
（ｂ）に示す波長領域の画像情報を得る。

【００７５】そして、再びフィルタ１５の透過光の波長
選択特性を図３の（ｃ）のように制御して同様の操作を
行い、図３の（ｃ）に示す波長領域の画像情報を得る。
そして、得られた各画像情報を画像合成手段（図示せ
ず）にて合成し、被写体の画像を得る。

【００７６】このようにして画像を取り込むようにする
と、各波長領域に対して画素ごとに画像情報を取り込む
ことになり、高解像度の画像を得ることができる。また
色分解のプリズムや機械的な構造が不要なことから、装
置の小型化を図ることができる。

【００７７】本実施例では、物性素子の分光透過特性が
原色系カラーフィルタと同じ赤・青・緑の３層よりなる
ものを示したが、補色系カラーフィルタと同じシアン・
マゼンダ・黄・緑などの４層よりなるものであっても良
い。また本実施例では、３層構造のものを示したが、例
えば少なくとも１層からなる複数の波長選択特性に制御
できる物性フィルタであっても、同様の効果が得られ
る。

【００７８】このような物性素子としては、例えばエレ
クトロクロミック素子が考えられる。このエレクトロク
ロミック素子は、電気的にその透過光に対する分光透過
特性が制御でき、また一度通電されて所定の分光透過特
性を示しているときに電源の供給が絶たれても所定の分
光透過特性を示すというメモリ効果があり、省電力の点
で有利であること、また全固体のエレクトロクロミック
素子であれば固体撮像素子の光電変換部、オンチップレ
ンズなどとともに半導体プロセスで同時に形成できるこ
とからも本実施例の物性素子として特に望ましいもので
ある。しかし、分光透過特性を制御できる物性素子でフ
ィルタを構成できれば同様の効果が得られる。

【００７９】また本実施例においては、物性素子よりな
るフィルタ１５はオンチップレンズ５と光電変換部７の
間に設けたが、図４に示すようにオンチップレンズ５の
表面から離して物性素子からなるフィルタ１５を構成し
ても、あるいは図５に示すようにオンチップレンズ自体
を物性素子で構成しても同様の効果が得られ、またフィ
ルタ層を固体撮像素子から離しても同様の効果が得られ
る。

【００８０】（実施例２）本発明の第２の実施例の構成
を図６に示す。図６は本実施例の固体撮像素子とその周
辺部の構成の概略を示したものである。同図中、図１と
同一符号のものは同じ機能を示すものであり、詳細説明
は省略する。

【００８１】図６中、２５は固体撮像素子に蓄積された
電荷量を検出する検出回路である。この蓄積電荷の検出
回路２５と固体撮像素子の制御回路１６と物性素子の制
御回路１７と撮像装置制御回路２６は、図６に示すよう
に電気的に接続されている。

【００８２】次に、本実施例に係る物性素子よりなるフ
ィルタ１５の透過光に対する特性について説明する。図
７は各物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃの分光透過特
性を示したものであり、図７の（ａ），（ｂ），（ｃ）
はそれぞれ図６中の物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃ
の分光透過特性を示している。図７の（ａ）を例に取っ
て説明すると、同図中の点線Ａは可視光のどの波長に対
してもほぼ一様の透過率を示す第１の状態を示し、同図
中の実線Ｂ，Ｃ，Ｄは物性素子の制御回路１７からの異
なった制御信号により物性素子層１５ａが示す分光透過
特性を示している。また図６中の物性素子層１５ｂ，１
５ｃについても、図７の（ｂ），（ｃ）に示すように点
線で示される第１の状態と、波長により透過率が異なる
状態とに制御できる構成になっている。

【００８３】このように、透過光のある波長λに対する
透過率が制御できる物性素子が層状に形成されたフィル
タ全体のある波長に対する透過率は、各物性素子層のそ
の波長λの透過率の積で与えられる。前述の実施例と同
様、μ_f をフィルタ全体の透過率、μ_i を第ｉ層の透過
率とすると、本実施例の場合物性素子層は３層なので、
μ_f は次式にて与えられる。

【００８４】 μ_f （λ）＝μ₁ （λ）μ₂ （λ）μ₃ （λ）図８は各物性素子層の分光透過特性が制御された状態の
例を示している。同図中の（ａ），（ｂ），（ｃ）は各
層１５ａ，１５ｂ，１５ｃの制御された分光透過特性
を、図９はそのときのフィルタ全体での分光透過特性を
示したものである。それぞれのグラフで横軸は波長を、
縦軸は分光透過率を示している。

【００８５】例えば、図８の（ａ）に示すように物性素
子層１５ａをほとんど赤の光しか透過しない第１の状態
Ｄになるように制御し、同時に物性素子層１５ｂ，１５
ｃをそれぞれ図８の（ｂ），（ｃ）中に点線で示したＡ
の状態になるように制御すると、上式からフィルタ全体
の分光透過率は図９の（ａ）に示すような特性になる。

【００８６】また、図８の（ａ）の点線で示される物性
素子層１５ａの分光透過特性が第１の状態Ｄになるよう
に制御し、同時に物性素子層１５ｂ，１５ｃをそれぞれ
図８の（ｂ），（ｃ）中の実線で示した波長によって若
干透過率が異なる状態Ｂになるように制御したときのフ
ィルタ全体の分光透過特性は、図９の（ｂ）に示すよう
な形になる。

【００８７】図９の（ａ），（ｂ）を比べると明らかな
ように、フィルタ全体での透過する波長範囲はほぼ等し
いものの、透過率のみが異なるという分光透過特性にな
る。このことは、フィルタ１５を透過する光量を制御で
きることを意味している。

【００８８】次に、入射する光量を制御しうる場合の効
果について説明する。図１０は、固体撮像素子に入射す
る光量とその出力感度特性を模式的に示したものであ
る。同図中、横軸は固体撮像素子の画素に入射する光の
照度、縦軸はその出力電圧をそれぞれ示している。

【００８９】図１０中に示される実線２７は、一般的な
固体撮像素子の出力感度特性を表している。この実線２
７に示されるように、照度に対する感度幅が狭いので、
光量の大きな光が固体撮像素子に入射すると光電変換さ
れた電荷が蓄積できる許容量を超え、電荷があふれ出し
てブルーミング等の画像劣化の現象を引き起こす。

【００９０】また図１０中の実線２８は、従来の固体撮
像素子では出力が飽和してしまうような強い光が当たっ
たときに、本実施例の物性素子からなるフィルタ１５に
より固体撮像素子に入射する光量を制御した場合の特性
である。この入射光量の制御は、固体撮像素子の制御回
路１６に設けられた検出回路２５によって、固体撮像素
子に蓄積された電荷量を基にしてフィルタ１５の分光透
過特性を制御することで行われる。

【００９１】図から明らかなように、実線２７において
は出力が飽和するような照度においても、このように光
量を調節することで実線２８に示したように出力の飽和
を防ぐことができる。このため、入射する光の感度の幅
が大幅に広がるという絶大な効果が得られる。また、こ
うした感度幅の増大という効果に加えて、機械的な絞り
機構や光量調節用のＮＤフィルタが不要となったり、簡
素化することが可能となり、光学系のよりいっそうの小
型化が実現できる。

【００９２】本実施例では、第１の実施例の物性素子よ
りなるフィルタ１５の分光透過特性を変えて取り込んだ
複数の画像を合成するといった方法に加えて、出力電荷
に応じて光量を制御することができるので、より高解像
度な高画質を得ることができる。

【００９３】また本実施例では、各物性素子の波長選択
特性を組み合わせることでフィルタ１５を透過する光量
調節を行っているが、図１１に示すように、透過光量を
調節できる物性素子層を第１の実施例のフィルタに追加
しても同様の効果が得られる。

【００９４】更に本実施例では、物性素子の波長選択特
性として赤・青・緑の３層のものを示したが、シアン・
マゼンダ・黄・緑などの４層よりなるものであっても良
く、例えば複数の波長選択特性に制御できる物性素子で
あれば１層であっても良く、その場合は透過光量を制御
する物性素子を付加することで同様の効果が得られる。

【００９５】また第１の実施例と同様、エレクトロクロ
ミック素子は本実施例の物性素子として適するものであ
るが、液晶その他電気的入力により光透過量や透過波長
領域を制御できる物性素子であれば同様の効果が得られ
る。

【００９６】（実施例３）本発明第３の実施例の構成を
図１２に示す。図１２は本実施例の固体撮像素子とその
周辺部の構成の概略を示したものである。同図中、図
１，図６と同一符号のものは同じ機能を表すものとして
詳細説明は省略する。

【００９７】図１２に示すように、本実施例の物性素子
よりなるフィルタ１５は、各画素毎に分光透過率が制御
できるように装着されている。各画素に設けられたフィ
ルタ１５は、物性素子の制御回路１７に電気的に接続さ
れており、固体撮像素子の制御回路１６、および撮像装
置制御回路２６も図に示すように電気的に接続されてい
る。

【００９８】図１３は、各画素に設けられた物性素子よ
りなるフィルタ１５の各物性素子層１５ａ，１５ｂ，１
５ｃの分光透過特性を示したものであり、図１３の
（ａ），（ｂ），（ｃ）がそれぞれに対応している。各
物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃは第１の実施例と同
様な方法でその分光透過特性が制御されるが、本実施例
では画素毎に独立してフィルタ１５の分光透過特性を制
御することができるように構成されている。

【００９９】図１４は、ある画素に取り付けられたフィ
ルタ全体の分光透過特性を示したものである。図１４の
（ａ）は、ある画素のフィルタ１５の第１の層１５ａが
図１３の（ａ）の実線Ｆで示される分光透過特性に制御
され、第２，第３の層１５ｂ，１５ｃが図１３の
（ｂ），（ｃ）の点線Ｅで示される状態に制御されたと
きのフィルタ全体での透過率特性を示したものである。
このように、第１の実施例と同様、それぞれＥとＦの状
態にある物性素子層の組み合わせを得ることで、図１４
の（ｂ），（ｃ）に示されるような特性に制御すること
ができる。

【０１００】次に、画素単位で分光透過特性を制御する
ときのフィルタのカラー配置および動作について説明す
る。図１５はこのことを説明するための図である。図１
５中の各矩形の領域は各画素８の領域を表しており、Ｒ
は赤の波長領域を主に透過するように物性素子よりなる
フィルタが制御された場合の画素、Ｇ，Ｂは緑・青の波
長領域を主に透過するように物性素子がそれぞれ制御さ
れた画素を表している。

【０１０１】図１５の（ａ）は、初期のフィルタの分光
透過特性の配置を示す。まず、この初期状態で被写体の
画像を取り込む。次に、フィルタの波長選択性を図１５
の（ｂ）のように変えて被写体の画像を取り込む。そし
て、それぞれの画像を画像合成手段（図示せず）により
合成して画像を得れば、色のサンプリング間隔が細かく
なった高画質の画像を得ることができる。

【０１０２】フィルタ１５の分光透過特性として、本実
施例では原色系の赤・緑・青の分光透過特性を示した
が、補色系のシアン・マゼンダ・黄・緑の分光透過特性
を示すものであっても同様の効果が得られる。

【０１０３】また本実施例では、フィルタ１５の分光透
過特性の配置を図１５の（ａ），（ｂ）のように示した
が、その配置の制御方法については、空間的なサンプリ
ングを細かくするようにフィルタ１５の色配置を制御す
ることにより、同様の効果が得られるものである。

【０１０４】更に、前述の各実施例と同様、本実施例の
物性素子としてエレクトロクロミック素子は特に有効で
あるが、電気信号等によりその分光透過率が制御できる
物性素子であれば同様の効果が得られる。

【０１０５】（実施例４）本発明の第４の実施例の構成
を図１６に示す。図１６は本実施例の物性素子からなる
フィルタ１５を有する固体撮像素子の受光部の一部断面
およびその周辺部の構成を示したものである。図１６
中、図１，図６，図１２と同一符号のものは、同じ機能
を表すものとして詳細説明は省略する。

【０１０６】本実施例は、各画素毎にフィルタ１５の分
光透過特性が制御できるように構成されており、固体撮
像素子の制御回路１６には、各画素の蓄積した電荷を検
出するための検出回路２５が取り付けられている。また
図１６に示すように、物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５
ｃおよび物性素子の制御回路１７、および固体撮像素子
の制御回路１６，撮像装置制御回路２６は、電気的に接
続されている。

【０１０７】本実施例の物性素子よりなるフィルタ１５
は、各画素に入射する光の分光透過率を独立して制御で
きるように構成されている。

【０１０８】次に、各画素のフィルタ１５の分光透過率
の制御の原理について説明する。本実施例の各画素毎の
分光透過率の制御は、第２の実施例と同様な方法で行わ
れる。図１７は各画素の物性素子層の分光透過特性につ
いて示す図であり、図１８は各画素のフィルタ１５全体
としての分光透過特性を示す図である。

【０１０９】図１７の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それ
ぞれ物性素子層１５ａ，１５ｂ，１５ｃの分光透過特性
を示したものであり、グラフの横軸は光の波長、グラフ
の縦軸は分光透過率をそれぞれ示している。また図１７
中、点線Ａは可視光域の光をほぼ一様に透過する第１の
状態を示し、実線Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ物性素子の制御
回路１７からの異なる制御信号により分光透過率が制御
された状態を示す。

【０１１０】例えば、物性素子層１５ａを図１７の
（ａ）の実線Ｄの状態に制御し、物性素子層１５ｂ，１
５ｃを図１７の（ｂ），（ｃ）の点線Ａの状態にそれぞ
れを制御すれば、この画素のフィルタ全体の分光透過特
性は図１８の（ａ）に示すようになる。また例えば、物
性素子層１５ａを図１７の（ａ）の実線Ｄの状態に制御
し、物性素子層１５ｂ，１５ｃを図１７の（ｂ），
（ｃ）の実線Ｂの状態にそれぞれを制御すれば、この画
素のフィルタ全体での分光透過特性は図１８の（ｂ）に
示すようになる。

【０１１１】このようにして、フィルタ１５内の物性素
子層の分光透過特性を制御すれば、透過する波長とその
光量を制御できるフィルタが実現できる。このことは前
述の第２の実施例と同様であるが、本実施例では各画素
単位で光量の調節ができるため、よりきめ細やかな光量
補正の制御ができる。

【０１１２】次に、フィルタ１５の分光透過特性の配置
について説明する。図１９は固体撮像素子上の物性素子
からなるフィルタ１５の分光透過特性の配置例を示す図
である。

【０１１３】図１９中、Ｒは赤色の光を主として透過す
る領域、Ｇは緑色の光を主として透過する領域、Ｂは青
色の光を主として透過する領域をそれぞれ示している。
画像の取り込みについては第３の実施例と同様であり、
まず図１９（ａ）の状態のフィルタの配置で画像を取り
込み、次に図１９の（ｂ）の状態のフィルタの配置で画
像を取り込むというように、複数の画像を画像合成手段
（図示せず）により合成することで最終的な画像を得
る。

【０１１４】このようにすると、色に関して空間的なサ
ンプリング間隔が細かくなるので、偽色信号の発生が抑
えられ、高画質が得られる。また本実施例では、各画素
単位で光量の調節ができるため、より細やかな制御がで
き、一層の高画質化が実現できる。更に固体撮像素子の
各画素の製造時における感度特性のばらつきをも補正で
きるという絶大な効果をも期待できる。

【０１１５】本実施例では、各画素のフィルタ１５を構
成する物性素子層の分光透過特性として原色系の赤・緑
・青の３色３層の場合を示したが、物性素子層の分光透
過率としては補色系のシアン・マゼンダ・黄・緑の４色
４層のもの、あるいはそれらを組み合わせた２層からな
る構造のものであっても同様の効果が得られる。

【０１１６】また、前述の各実施例と同様に、本実施例
の物性素子としてエレクトロクロミック素子は有効であ
るが、電気的信号等により物性素子の分光透過特性が制
御できるものであれば同様の効果が得られる。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも１層からなる波長選択特性（分光透過特性）
を制御しうる物性素子からなるフィルタを装着した固体
撮像素子を用いることにより、１枚の固体撮像素子であ
りながら色に関してサンプリングの間隔をあげることが
できるため、固体撮像素子から得られる画像の高画質化
を実現することができる。また、固体撮像素子上に層構
造をなして形成された各物性素子の分光透過特性を制御
することで、固体撮像素子に入射する光量を調節でき、
固体撮像素子の入射光の光量に対する出力感度幅（ラチ
チュード）を拡大することができる。

【０１１８】また上述の物性素子よりなるフィルタの分
光透過特性を各画素毎に制御できる構成とすることで、
きめ細かいラチチュードの補正と固体撮像素子製造時の
各画素毎の出力感度特性のばらつきをも補正することが
でき、よりむらのない高画質化が実現できる。

【０１１９】また、物性素子としてエレクトロクロミッ
ク素子を用いることにより、消費電力の低減と構造の単
純化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の固体撮像素子とその周辺部の
構成を示す概略図

【図２】図１の各物性素子の分光透過特性図

【図３】図２のフィルタ全体の分光透過特性図

【図４】第１の実施例のフィルタの構成例を示す断面
図

【図５】第１の実施例のフィルタの構成例を示す断面
図

【図６】第２の実施例の固体撮像素子とその周辺部の
構成を示す概略図

【図７】図２の各物性素子の分光透過特性図

【図８】図２の各物性素子の分光透過特性が制御され
た時の状態を示す特性図

【図９】図２のフィルタ全体の分光透過特性図

【図１０】固体撮像素子の出力感度特性図

【図１１】第２の実施例の別の構成例を示す図

【図１２】第３の実施例の固体撮像素子とその周辺部
の構成を示す概略図

【図１３】図１２の各物性素子の分光透過特性図

【図１４】図１２のフィルタ全体の分光透過特性図

【図１５】図１２のフィルタのカラー配置の制御例を
示す説明図

【図１６】第４の実施例の固体撮像素子とその周辺部
の構成を示す概略図

【図１７】図１６の各物性素子の分光透過特性図

【図１８】図１６のフィルタ全体の分光透過特性図

【図１９】図１６のフィルタの分光透過特性の配置例
を示す説明図

【図２０】一般的な固体撮像素子を有する光学系を示
す断面図

【図２１】従来の固体撮像素子のその周辺部の構成を
示す概略図

【図２２】従来の原色系カラーフィルタの分光透過特
性を示す図

【図２３】従来の補色系カラーフィルタの分光透過特
性を示す図

【図２４】従来のカラーフィルタの配置図

【図２５】色分解プリズムを有する撮像光学系を示す
図

【図２６】空間的に画素配置がずれていることを示す
図

【図２７】単板順次方式の原理を示す説明図

【図２８】固体撮像素子を移動して高解像度を得る装
置の構成図

【図２９】平行平板により光線をずらす装置の構成図

【符号の説明】

１撮像光学系２視感度補正用・高域遮断用フィルタ３固体撮像素子４カラーフィルタ５オンチップレンズ６遮光部７光電変換部８画素９色分解プリズム１０変更手段１１平行平面板１２回転軸１３光軸１４駆動手段１５制御フィルタ１６制御回路１７制御回路１８回転フィルタ１９駆動手段２０制御装置２１駆動手段２２制御回路２４制御回路２５検出回路２６撮像装置制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子上に、分光透過特性を制御
しうる少なくとも１層の物性素子からなり、前記固体撮
像素子入射する光の物理的特性を制御できる制御フィル
タを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】固体撮像素子に入射する光の物理的特性
が該固体撮像素子に入射する光の波長領域あるいは光量
などの分光透過特性であり、それぞれを固体撮像素子上
に構成された物性素子からなる制御フィルタにより制御
することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】制御フィルタは、互いに異なった分光透
過特性に制御する複数の物性素子を少なくとも２層積層
した構造を有し、それぞれの物性素子層の分光透過特性
が制御されることでフィルタ全体の分光透過特性が制御
され、それにより固体撮像素子に入射する光の物理的特
性を制御することを特徴とする請求項１または２記載の
撮像装置。
【請求項４】制御フィルタは、可視光領域のどの波長
の光もほぼ一様に透過する第１の状態とある特定の波長
領域の光だけを主として透過する第２の状態に制御され
る物性素子が積層され、各層の物性素子の分光透過特性
の組み合わせを変えることでフィルタ全体の分光透過特
性が制御されることを特徴とする請求項１または３記載
の撮像装置。
【請求項５】制御フィルタは、可視光領域のどの波長
の光もほぼ一様に透過する第１の状態とある特定の波長
領域の光だけを主として透過する第２の状態とその間の
状態に制御される物性素子が複数積層され、各層の物性
素子の分光透過特性の組み合わせを変えることでフィル
タ全体を透過する光の波長領域とその光量が制御され、
それにより固体撮像素子に入射する光を制御することを
特徴とする請求項１ないし３何れか記載の撮像装置。
【請求項６】制御フィルタは、固体撮像素子上の各画
素より大きい領域を制御可能な一つの単位として、その
領域の分光透過特性をその領域内で一様になるように制
御し、それにより固体撮像素子上のその対応する領域に
入射する光を制御することを特徴とする請求項１ないし
５何れか記載の撮像装置。
【請求項７】制御フィルタは、固体撮像素子の各画素
の分光透過特性を制御し、固体撮像素子の各画素ごとの
分光透過特性を制御することで、各画素に入射する光の
波長領域あるいは波長領域と光量を制御することを特徴
とする請求項１ないし５何れか記載の撮像装置。
【請求項８】制御フィルタは、可視光領域の光をほぼ
一様に透過する第１の状態とある波長領域の光のみを主
として透過する第２の状態に分光透過特性が制御され、
前記第２の状態が赤，青，緑の波長領域にある光を主と
して透過する分光透過特性を示すような物性素子が少な
くとも二つ組み合わされ、それぞれの物性素子層の分光
透過特性を制御することでフィルタ全体の透過する光の
波長領域が制御され、それにより固体撮像素子の各画素
に入射する光を制御することを特徴とする請求項１ない
し５何れか記載の撮像装置。
【請求項９】制御フィルタは、可視光領域の光をほぼ
一様に透過する第１の状態とある波長領域の光のみを主
として透過する第２の状態に分光透過特性が制御され、
前記第２の状態がシアン，マゼンダ，黄，緑の波長領域
にある光を主として透過する分光透過特性を示すような
物性素子が少なくとも二つ組み合わされていることを特
徴とする請求項１ないし５何れか記載の撮像装置。
【請求項１０】制御フィルタは、物性素子の分光透過
特性が電気的な信号により制御されることを特徴とする
請求項１ないし９何れか記載の撮像装置。
【請求項１１】制御フィルタの物性素子は、エレクト
ロクロミック素子であることを特徴とする請求項１ない
し１０何れか記載の撮像装置。
【請求項１２】制御フィルタの物性素子は、液晶であ
ることを特徴とする請求項１ないし１０何れか記載の撮
像装置。
【請求項１３】制御フィルタは、固体撮像素子の各画
素の蓄積電荷量をもとにして制御されることを特徴とす
る請求項１ないし１２何れか記載の撮像装置。