JPWO2022091769A5 - - Google Patents

Claims (39)

1. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
   前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
   前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
   前記複数のフィルタの前記光入射面に基板を備える、光検出装置。
2. 前記複数種類のフィルタの各々は、互いに反対側に位置する第１表面および第２表面を有する干渉層と、前記第１表面に設けられた反射層とを含む共振構造を備え、
   前記干渉層の厚さは、前記フィルタの透過スペクトルに応じて異なっており、
   前記複数種類のフィルタの各々の透過スペクトルは、特定の波長域に含まれる２つ以上の波長の各々において透過率の極大値を有し、
   前記イメージセンサは、前記特定の波長域に感度を有する、請求項１に記載の光検出装置。
3. 前記複数種類のフィルタは、２種類以上のカラーフィルタを含む、請求項１に記載の光検出装置。
4. 前記複数種類のカラーフィルタの少なくとも１つは、前記光出射面に反射防止膜を備える、請求項３に記載の光検出装置。
5. 前記複数種類のフィルタは、不規則に配置されている、請求項１に記載の光検出装置。
6. 前記光出射面と前記光検出面との最小距離は、０．１μｍ以上２００μｍ以下である、請求項１に記載の光検出装置。
7. 前記複数のフィルタは、前記複数の光検出素子にそれぞれ対向している、請求項１に記載の光検出装置。
8. 前記複数のフィルタの少なくとも１つは、前記複数の光検出素子のうち、２つの隣り合う光検出素子の各々の一部に対向する部分を有する、請求項１に記載の光検出装置。
9. 前記複数のフィルタにおける前記光入射面および前記光検出面は互いに平行である、請求項１に記載の光検出装置。
10. 前記複数のフィルタにおける前記光入射面および前記光検出面は互いに平行ではない、請求項１に記載の光検出装置。
11. 前記光入射面の側から見て、前記複数のフィルタは、第１方向および前記第１方向から反時計回りに所定の角度だけ回転した第２方向に沿って２次元的に配列されており、前記複数の光検出素子は、第３方向および前記第３方向から反時計回りに前記所定の角度だけ回転した第４方向に沿って２次元的に配列されており、
    前記第１方向と前記第３方向とがなす角度は、前記所定の角度の１／４以上１／２以下である、請求項１に記載の光検出装置。
12. 前記所定の角度は９０度である、請求項１１に記載の光検出装置。
13. 前記フィルタアレイおよび前記イメージセンサは、同一傾向の反りを有する、請求項１に記載の光検出装置。
14. 前記フィルタアレイおよび前記イメージセンサは、反対傾向の反りを有する、請求項１に記載の光検出装置。
15. 前記基板は、前記フィルタアレイの側の面とは反対側の面に反射防止膜を備える、請求項１に記載の光検出装置。
16. 前記複数のフィルタの前記光出射面の周囲に位置する周縁領域の少なくとも一部と、前記イメージセンサの前記光検出面の周囲に位置する周縁領域の少なくとも一部とを貼り合わせる両面テープを備える、請求項１に記載の光検出装置。
17. 前記フィルタアレイと前記イメージセンサとによって挟まれ、各フィルタの前記光出射面と前記光検出面との前記距離を規定する複数のスペーサを備え、
    前記複数のフィルタの前記光出射面の少なくとも一部と前記光検出面の少なくとも一部とが、接着剤で接着されている、請求項１に記載の光検出装置。
18. 平面視において、前記複数のスペーサの少なくとも１つは、前記複数の光検出素子の少なくとも１つと重なる位置に配置される、請求項１７に記載の光検出装置。
19. 前記イメージセンサは、前記複数の光検出素子にそれぞれ配置された複数の第１マイクロレンズを備える、請求項１に記載の光検出装置。
20. 前記フィルタアレイは、前記複数のフィルタの前記光出射面にそれぞれ配置された複数の第２マイクロレンズを備える、請求項１に記載の光検出装置。
21. 前記光出射面と前記光検出面との最小距離は、０．１μｍよりも大きい、請求項１に記載の光検出装置。
22. 対象波長域がλ_１以上λ_２以下であるとき、
    前記光出射面と前記光検出面との最小距離は、λ_１／４よりも大きい、請求項１に記載の光検出装置。
23. 対象波長域がλ_１以上λ_２以下であるとき、
    前記光出射面と前記光検出面との最小距離は、λ_２／４よりも大きい、請求項１に記載の光検出装置。
24. 前記フィルタアレイを支持する透明カバーと、
    前記イメージセンサが設けられる第１領域を有する底部、および前記底部のうち、前記第１領域の周囲に位置する第２領域から延び、前記イメージセンサを囲む側壁を備えるパッケージと、を備え、
    前記透明カバーおよび前記パッケージは、前記フィルタアレイおよび前記イメージセンサを封止する、請求項１に記載の光検出装置。
25. 信号処理回路をさらに備え、
    前記信号処理回路は、前記フィルタアレイにより符号化された圧縮画像から、４つ以上の波長域ごとの複数の分光画像を復元する、請求項１に記載の光検出装置。
26. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記複数種類のフィルタは、２種類以上のカラーフィルタを含み、
    前記複数種類のカラーフィルタの少なくとも１つは、前記光出射面に反射防止膜を備える、光検出装置。
27. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記複数種類のフィルタは、不規則に配置されている、光検出装置。
28. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記複数のフィルタの少なくとも１つは、前記複数の光検出素子のうち、２つの隣り合う光検出素子の各々の一部に対向する部分を有する、光検出装置。
29. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記複数のフィルタにおける前記光入射面および前記光検出面は互いに平行ではない、光検出装置。
30. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記光入射面の側から見て、前記複数のフィルタは、第１方向および前記第１方向から反時計回りに所定の角度だけ回転した第２方向に沿って２次元的に配列されており、前記複数の光検出素子は、第３方向および前記第３方向から反時計回りに前記所定の角度だけ回転した第４方向に沿って２次元的に配列されており、
    前記第１方向と前記第３方向とがなす角度は、前記所定の角度の１／４以上１／２以下である、光検出装置。
31. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記フィルタアレイおよび前記イメージセンサは、同一傾向の反りを有する、光検出装置。
32. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記フィルタアレイおよび前記イメージセンサは、反対傾向の反りを有する、光検出装置。
33. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、
    前記複数のフィルタの前記光出射面の周囲に位置する周縁領域の少なくとも一部と、前記イメージセンサの前記光検出面の周囲に位置する周縁領域の少なくとも一部とを貼り合わせる両面テープと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっている、光検出装置。
34. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備え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によって挟まれ、各フィルタの前記光出射面と前記光検出面との距離を規定する複数のスペーサと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との前記距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記複数のフィルタの前記光出射面の少なくとも一部と前記光検出面の少なくとも一部とが、接着剤で接着されている、光検出装置。
35. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、
    前記フィルタアレイを支持する透明カバーと、
    前記イメージセンサが設けられる第１領域を有する底部、および前記底部のうち、前記第１領域の周囲に位置する第２領域から延び、前記イメージセンサを囲む側壁を備えるパッケージと、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記透明カバーおよび前記パッケージは、前記フィルタアレイおよび前記イメージセンサを封止する、光検出装置。
36. 各々が光入射面および光出射面を有し、２次元的に配列された複数のフィルタを含むフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する複数種類のフィルタを含む、フィルタアレイと、
    前記光出射面に対向する光検出面を有するイメージセンサであって、前記光検出面に沿って２次元的に配列された複数の光検出素子を備えるイメージセンサと、
    信号処理回路と、を備え、
    前記光出射面と前記光検出面との距離が、前記フィルタごとに異なっており、
    前記信号処理回路は、前記フィルタアレイにより符号化された圧縮画像から、４つ以上の波長域ごとの複数の分光画像を復元する、光検出装置。
37. ２次元的に配列された複数のフィルタを含み、かつ凹凸面を有するフィルタアレイであって、前記複数のフィルタは互いに異なる透過スペクトルを有する、フィルタアレイを用意する工程と、
    前記フィルタアレイの前記凹凸面に、スピンコートによってフォトレジストを形成する工程と、
    前記フォトレジストをパターニングすることにより、前記フィルタアレイの前記凹凸面に複数のスペーサを形成する工程と、
    を含む、構造体の製造方法。
38. 請求項３７に記載の構造体の製造方法によって製造される構造体、および光検出面を有するイメージセンサを用意する工程と、
    前記フィルタアレイの前記凹凸面と、前記イメージセンサの前記光検出面を互いに対向させた状態で、前記複数のスペーサを介して前記フィルタアレイと前記イメージセンサとを貼り合わせる工程と、を含む、光検出装置の製造方法。
39. 前記イメージセンサの前記光検出面および／または前記光検出面の周囲に位置する周縁領域には、複数の接着剤が配置されており、
    前記フィルタアレイと前記イメージセンサとを貼り合わせる工程は、前記フィルタアレイを、前記複数のスペーサおよび前記複数の接着剤を介して前記イメージセンサに押し当てることを含む、請求項３８に記載の光検出装置の製造方法。