JP6592483B2 - 電磁波透過フィルタ及び電磁波検出装置 - Google Patents
電磁波透過フィルタ及び電磁波検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6592483B2 JP6592483B2 JP2017151719A JP2017151719A JP6592483B2 JP 6592483 B2 JP6592483 B2 JP 6592483B2 JP 2017151719 A JP2017151719 A JP 2017151719A JP 2017151719 A JP2017151719 A JP 2017151719A JP 6592483 B2 JP6592483 B2 JP 6592483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- filters
- adjacent
- unit
- electromagnetic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 114
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 32
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0224—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using polarising or depolarising elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
- G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
- G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
- G01J3/513—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters having fixed filter-detector pairs
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J2003/1213—Filters in general, e.g. dichroic, band
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
<撮像装置の構成>
図2は、撮像装置10の概略構成の一例を示す図である。撮像装置10は、例えば、携帯情報端末等に搭載される。撮像装置10は、図2に示すように、撮像素子1及び周期構造フィルタ2を備える。図2に示すように、撮像装置10では、撮像装置10に光が入射する方向から見て、周期構造フィルタ2及び撮像素子1がこの順に積層されている。
図1は、周期構造フィルタ2の構成例を模式的に示す図である。図1では、フィルタ22の特性(種類)の相違を「A」〜「D」で表現している。つまり、「A」〜「D」の各フィルタ22において、開口の大きさ、及び/又は複数の開口同士の間隔は互いに異なっている。なお、後述の図5、図7及び図8においてもフィルタ22の特性の相違をアルファベットで表現している。
図4は、周期構造フィルタ2の別の構成例である周期構造フィルタ2Aを示す図である。図4に示すように、周期構造フィルタ2Aでは、各フィルタ22において、複数の開口のそれぞれがライン状に(複数の開口のそれぞれがラインとして)形成されている。各ユニット21は、ライン状に形成された複数の開口の幅、及び当該開口同士の間隔が互いに異なる4種のフィルタ22を有している。各ユニット21の配置は、図1と同じである。図4では、隣接するユニット21のうちの1組であるユニット21A・21Bにおいて、4種のフィルタ22のうち、上記間隔が最も大きいフィルタ22C・22Dが隣接するように配置されている。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。この点については、実施形態3以降も同様である。また、実施形態2以降では、実施形態1の周期構造フィルタ2と異なる点についてのみ言及する。
図6は、本実施形態の周期構造フィルタ2Eを示す図である。図7の(a)及び(b)はそれぞれ、本実施形態の周期構造フィルタ2F及び2Gを示す図である。
図8は、本実施形態の周期構造フィルタ2Hを示す図である。図8の周期構造フィルタ2Hでは、各ユニット21において、9種のフィルタ22が3×3のアレイ状に配置されている。
図10の(a)〜(d)は、隣接する2つのユニット21間において隣接する2つのフィルタ22における複数の開口の配置例を示す図である。
各周期構造フィルタ2、2A〜2Iの各ユニット21において、複数種のフィルタ22がアレイ状に配置されている構成を例示しているが、これらのフィルタ22の配置例はあくまで一例であって、これに限られるものではない。任意のユニット21と、当該任意のユニット21に隣接するユニット21の少なくとも1つとの間において、隣接する同種のフィルタ22の組が少なくとも1組存在していればよい。
(1)各ユニット21間において隣接する同種のフィルタ22は、光学パラメータ又は形状が周期性をもって変化するように構成されたフィルタ22であることが好ましい。
(2)光学パラメータ又は形状が周期性をもって変化するように構成されたフィルタ22は、各ユニット21の周囲(又は角部)に配置されることが好ましい。
(3)周期性をもって変化する光学パラメータ又は形状の周期が大きいフィルタ22ほど、各ユニット21の周囲(又は角部)に配置されることが好ましい。例えば、誘電率又は屈折率が異なる各部分が順次配置されている場合、誘電率又は屈折率が同じ任意の種類の部分同士の間隔が大きいほど、上記周期が大きいといえる。凹部又は凸部が順次配置されている場合、凹部同士又は凸部同士の間隔が大きいほど、上記周期が大きいといえる。
(4)周期性をもって変化する光学パラメータ又は形状を有する各部分がライン状に形成されているときの当該部分の、フィルタ22の辺に対する傾きが、上記対角線の傾きに近いフィルタ22ほど、各ユニット21の周囲(又は角部)に配置されることが好ましい。
本開示の態様1の電磁波透過フィルタは、互いに異なる波長範囲又は偏光方向の電磁波を選択的に透過する複数種のフィルタを備え、少なくとも2種のフィルタを有することで1つのユニットが形成され、当該ユニットがアレイ状に配置され、上記複数種のフィルタのうちの少なくとも1種のフィルタは、当該フィルタの表面の法線方向と直交する方向に、光学パラメータ(例:屈折率もしくは誘電率)又は形状(例:凹部及び/又は凸部)が所定の空間的規則性をもって変化するように構成され、任意のユニットと、当該任意のユニットに隣接する少なくとも1つのユニットとのそれぞれに含まれる同種のフィルタのうちの少なくとも1つのフィルタが、隣接するように配置されている。
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
10 撮像装置(電磁波検出装置)
13 フォトダイオード(変換素子)
21、21A〜21F ユニット
22、22A〜22K フィルタ
22A1〜22E1、22A2〜22D2 フィルタ
Claims (4)
- 互いに異なる波長範囲又は偏光方向の電磁波を選択的に透過する複数種のフィルタを備え、
少なくとも2種のフィルタを有することで1つのユニットが形成され、当該ユニットがアレイ状に配置され、
上記複数種のフィルタのうちの少なくとも1種のフィルタは、当該フィルタの表面の法線方向と直交する方向に、光学パラメータ又は形状が所定の空間的規則性をもって変化するように構成され、
任意のユニットと、当該任意のユニットに隣接する少なくとも1つのユニットとのそれぞれに含まれる同種のフィルタのうちの少なくとも1つのフィルタが、隣接するように配置されており、
隣接する上記同種のフィルタは、上記光学パラメータ又は上記形状が上記空間的規則性をもって変化するように構成されたフィルタであり、
上記ユニットは、上記フィルタが、m×n(m及びnは正の数、但しm≧3かつn≧3)のアレイ状に配置されたものであり、
上記光学パラメータ又は上記形状が上記空間的規則性をもって変化するように構成されたフィルタは、上記ユニットの周囲に配置され、
上記周囲に配置されたフィルタのうちの少なくとも1種のフィルタは、注目するユニットに隣接する複数のユニットの少なくとも1つのユニットを構成する、当該フィルタに隣接するフィルタと同種のフィルタであり、
上記ユニットに含まれる上記フィルタのうち、(1)上記空間的規則性をもって変化する上記光学パラメータ又は上記形状の周期が大きいフィルタほど、又は(2)上記空間的規則性をもって変化する上記光学パラメータ又は上記形状を有する各部分がライン状に形成されているときの当該部分の、上記フィルタの辺に対する傾きが、上記フィルタの対角線の当該フィルタの辺に対する傾きに近いフィルタほど、上記ユニットの周囲に配置されている、電磁波透過フィルタ。 - 上記光学パラメータ又は上記形状が上記空間的規則性をもって変化するように構成されたフィルタは、上記ユニットの角部に配置され、
上記角部に配置されたフィルタのうちの少なくとも1種のフィルタは、注目するユニットに隣接する複数のユニットのうちの少なくとも1つのユニットの、当該角部に隣接する角部に配置されたフィルタと同種のフィルタである、請求項1に記載の電磁波透過フィルタ。 - 上記空間的規則性をもって変化する上記光学パラメータ又は上記形状を有する各部分がライン状に形成されている、請求項1または2に記載の電磁波透過フィルタ。
- 電磁波を検出する電磁波検出装置であって、
請求項1から3のいずれか1項に記載の電磁波透過フィルタと、
上記電磁波透過フィルタを透過した電磁波を電気信号に変換する複数の変換素子と、を備え、
上記電磁波透過フィルタが備えるフィルタのそれぞれは、上記複数の変換素子のそれぞれと対向するように設けられている、電磁波検出装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017151719A JP6592483B2 (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | 電磁波透過フィルタ及び電磁波検出装置 |
US16/035,839 US20190043908A1 (en) | 2017-08-04 | 2018-07-16 | Electromagnetic-wave-transmitting filter and electromagnetic-wave-sensing device |
CN201810786625.3A CN109387894A (zh) | 2017-08-04 | 2018-07-17 | 电磁波透射滤波器及电磁波检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017151719A JP6592483B2 (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | 電磁波透過フィルタ及び電磁波検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019032368A JP2019032368A (ja) | 2019-02-28 |
JP6592483B2 true JP6592483B2 (ja) | 2019-10-16 |
Family
ID=65230621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017151719A Expired - Fee Related JP6592483B2 (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | 電磁波透過フィルタ及び電磁波検出装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190043908A1 (ja) |
JP (1) | JP6592483B2 (ja) |
CN (1) | CN109387894A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10777609B1 (en) * | 2019-04-01 | 2020-09-15 | Visera Technologies Company Limited | Optical devices with light collection elements formed in pixels |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3692354B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2005-09-07 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 電磁波周波数フィルタ |
JP4449841B2 (ja) * | 2005-07-05 | 2010-04-14 | セイコーエプソン株式会社 | ワイヤーグリッド偏光子の製造方法、液晶装置、プロジェクタ |
JP2008177191A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置およびそれを用いたカメラ |
JP5338280B2 (ja) * | 2008-11-27 | 2013-11-13 | ソニー株式会社 | 2次元固体撮像装置 |
JP5149143B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2013-02-20 | シャープ株式会社 | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
CN104221365B (zh) * | 2012-03-30 | 2018-11-06 | 株式会社尼康 | 拍摄元件、摄影方法及拍摄装置 |
JP2015012128A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | ソニー株式会社 | 撮像装置及び電子機器 |
JPWO2016158128A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2017-12-07 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 光検出装置および撮像装置 |
JP6957112B2 (ja) * | 2015-07-30 | 2021-11-02 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置及び電子機器 |
-
2017
- 2017-08-04 JP JP2017151719A patent/JP6592483B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2018
- 2018-07-16 US US16/035,839 patent/US20190043908A1/en not_active Abandoned
- 2018-07-17 CN CN201810786625.3A patent/CN109387894A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109387894A (zh) | 2019-02-26 |
JP2019032368A (ja) | 2019-02-28 |
US20190043908A1 (en) | 2019-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11948955B2 (en) | Image sensor including color separating lens array and electronic device including the image sensor | |
US10403665B2 (en) | Two-dimensional solid-state image capture device with polarization member, color filter and light shielding layer for sub-pixel regions and polarization-light data processing method to obtain polarization direction and polarization component intensity | |
US20210082988A1 (en) | Image-capture element and image capture device | |
US8274739B2 (en) | Plasmonic fabry-perot filter | |
US10403664B2 (en) | Photoelectric conversion apparatus and imaging system | |
EP2963923B1 (en) | Image sensor including color separation element and image pickup apparatus including the image sensor | |
JP5842146B2 (ja) | 固体撮像装置、撮像装置、及び分光素子 | |
WO2012001930A1 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2008177191A (ja) | 固体撮像装置およびそれを用いたカメラ | |
CN113924517B (zh) | 生成复合影像的成像***及方法 | |
KR20110130341A (ko) | 가변 입사각의 복사선을 처리하기에 적합한 광학 필터 및 이 필터를 포함하는 검출기 | |
US9536916B2 (en) | Stacked type image sensor including color separation element and image pickup apparatus including stacked type image sensor | |
JP2015215616A (ja) | 色分離素子、及び該色分離素子を含むイメージセンサ | |
US10571609B2 (en) | Image sensor including nanostructure color filter | |
JP6039649B2 (ja) | 固体撮像素子、撮像装置および信号処理方法 | |
US10359549B2 (en) | Image sensor including nanostructure color filter | |
JP5885393B2 (ja) | 光学素子および撮像素子 | |
JP6592483B2 (ja) | 電磁波透過フィルタ及び電磁波検出装置 | |
JP2008060323A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の製造方法およびカメラ | |
JP2011030213A (ja) | 撮像素子 | |
US9316839B2 (en) | Image sensor having improved light utilization efficiency | |
JP2018041810A (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
KR20210066705A (ko) | 색분리 소자 및 이를 포함하는 이미지 센서 | |
JP2011029621A (ja) | 撮像素子 | |
JP7425104B2 (ja) | 色分離レンズアレイを備えるイメージセンサ及びそれを含む電子装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180709 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190607 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190618 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6592483 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |