摄像元件的制作方法

专利名称：摄像元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备受光元件的摄像元件。
背景技术：
受光元件将光变换为电信号。例如，CMOS或CCD等受光元件在人的视觉灵敏度段、即可视光波长范围(例如400nm-700nm的波段)以外的区域中也具有高的灵敏度，尤其是在波长比可视光波段长的波段(下面称为‘红外段’。例如700nm-1200nm的波段)下也具有高的灵敏度。
在受光元件的光入射侧，配置用于从入射光中抽取特定色分量的有机滤色镜。受光元件经由有机滤色镜来接收入射光。由于有机滤色镜对入射光执行色分离，所以构成观测对象的色分量由受光元件观测到。
但是，由于有机滤色镜不具有红外线截止功能，所以难以在红外段中执行色分离。
为了防止红外段中的光被观测到，有时在受光元件的光入射侧，配置由无机多层膜构成的反射型红外线截止滤光器与红外线吸收型红外线截止滤光器，合用于照相机的光学系统中。
图35是表示反射型红外线截止滤光器与吸收型红外线截止滤光器中、波长与透过率的关系一例的曲线。
反射型红外线截止滤光器通过在玻璃板上形成无机多层膜来构成。
吸收型红外线截止滤光器利用染料或铜离子来吸收红外线。另外，红外线吸收型红外线截止滤光器中有使用包含金属离子的玻璃的类型、使用有机染料类的类型等多个种类。
由无机多层膜构成的反射型红外线截止滤光器对垂直于滤光器面方向的入射光具有高的红外线截止功能，但对于倾斜入射等有角度的红外线则难以实现充分的截止功能。
因此，为了弥补无机多层膜构成的反射型红外线截止滤光器的截止功能，使红外线的倾斜入射或再入射的影响降低，将红外线吸收型红外线截止滤光器与无机多层膜构成的反射型红外线截止滤光器合用。
若比较反射型红外线截止滤光器与吸收型红外线截止滤光器，则吸收型红外线截止滤光器的价格比反射型红外线截止滤光器低。另外，如上所述，吸收型红外线截止滤光器对有角度的入射光的红外线截止性能，比反射型红外线截止滤光器的好。
因此，与反射型红外线截止滤光器相比，通常更倾向于利用吸收型红外线截止滤光器。
作为现有的摄像元件，有具备色纯度修正滤光器的固体摄像元件，其具有通过选择性地截止红色光与绿色光的边界和/或绿色光与蓝色光的边界处的特定波段光来修正色纯度的功能，和截止红外线的功能(例如日本特开2000-19322号公报下面称为专利文献1)。
另外，作为现有的摄像元件，有如下照相机摄像元件，即配合使红外光段的透过率大幅度减少、使可视光段的光透过的红外线吸收剂，赋予红外截止能力，在摄像元件主体前面配置光谱滤光器(例如日本特开昭63-73204号公报下面称为专利文献2)。
但是，在使用吸收型红外线截止滤光器的情况下，吸收型红外线截止滤光器的厚度为1-3mm左右，所以有时照相机小型化等很困难。
另外，作为照相机部件，在透镜系统中组装红外线截止滤光器的情况下，有时难以削减成本。
上述专利文献1和专利文献2的摄像元件具备覆盖摄像元件主体前面整体的红外线截止滤光器。因此，有时对摄像元件中配备的全部受光元件截止红外线，在基于受光元件的观测与人的视觉灵敏度之间产生差异。
例如，在专利文献2中，如该文献2的图2和图10所示，红外线截止滤光器还会吸收人的可视光波段550nm-700nm的光。这样，若对摄像元件中配备的全部受光元件截止红外线，则有时绿的灵敏度、尤其是红的灵敏度下降。

发明内容
本发明第1例的摄像元件，具备滤光器，用于抽取入射光中特定的色分量；受光元件，经由所述滤光器来观测所述入射光；修正滤光器，在可视光波段下具有抑制透过特性、在波长比所述可视光波段长的一侧波段中具有透过特性；和修正受光元件，为了修正所述受光元件得到的观测结果，经由所述修正滤光器来观测所述入射光。
由此，可从受光元件得到的观测结果中，去除修正受光元件得到的观测结果，可高精度地求出仅可视光波段的观测结果。
本发明的第2例中，所述滤光器具备用于抽取绿分量的绿滤光器；用于抽取蓝分量的蓝滤光器；和用于抽取红分量的红滤光器，所述受光元件具备经由所述绿滤光器来观测所述入射光的绿受光元件；经由所述蓝滤光器来观测所述入射光的蓝受光元件；和经由所述红滤光器来观测所述入射光的红受光元件。
本发明的第3例中，所述修正滤光器为将用于抽取绿分量的第1滤光器元件与用于抽取蓝分量的第2滤光器元件中的至少之一、与用于抽取红分量的第3滤光器元件重合来构成。
这样，通过层叠多个滤光器元件，可在可视光波段下抑制透过率，实现在红外段下高透过的修正滤光器，可使用经由该修正滤光器观测入射光的修正受光元件得到的观测结果，来修正受光元件得到的观测结果。
本发明的第4例中，重合所述第1滤光器元件与所述第3滤光器元件来构成所述修正滤光器。
本发明的第5例中，重合所述第2滤光器元件与所述第3滤光器元件来构成所述修正滤光器。
在该第4与第5例中，具体特定修正滤光器的构成。
本发明的第6例中，调整所述滤光器的透过率与所述修正滤光器的透过率，使波长比可视光波段长的一侧的透过率为相同水平。
本发明的第7例中，所述绿滤光器与所述第1滤光器元件在波长比所述可视光波段长的一侧的部分波段下具有抑制透过特性。
本发明的第8例中，所述绿滤光器与所述第1滤光器元件具有抑制波长比所述可视光波段长的一侧波段中的透过率上升部分的特性。
本发明的第9例中，所述绿滤光器与所述第1滤光器元件具有抑制包含波长780nm的波段中的透过率的特性。
由此，可防止基于红外段中透过率上升部的绿分量的观测精度下降。
本发明的第10例中，所述绿滤光器、所述蓝滤光器、所述红滤光器、所述修正滤光器配置成网眼状，形成面，并形成色分离的一单位。
由此，可适当配置滤光器与修正滤光器。
本发明的第11例中，所述绿滤光器、所述蓝滤光器、所述红滤光器、所述修正滤光器的面积比为4∶2∶2∶1。
由此，可通过仅稍变更现有的图像处理软件，对该摄像元件适用变更后的现有的图像处理软件。
本发明的第12例中，所述色分离单位包含光谱特性不同的多种所述修正滤光器。
由此，可利用经由特性不同的多个修正滤光器观测到的结果，修正受光元件得到的观测结果，可高精度地进行入射光的观测。
本发明的第13例中，还具备抑制部，该抑制部配置于所述受光元件与所述修正受光元件的光入射侧，对波长比所述可视光波段长的一侧的部分波段具有抑制透过特性。
本发明的第14例中，所述抑制部具有抑制波长比所述可视光波段长的一侧波段中的透过率上升部的特性。
本发明的第15例中，所述抑制部具有抑制包含波长780nm的波段中的透过率的特性。
由此，可防止在红外段中检测绿分量，防止绿分量的观测精度下降，可使入射光的观测精度提高。
本发明的第16例中，所述抑制部是配备在所述入射光的入射面中的透镜。
由此，可使摄像元件的下层部的厚度比透镜薄，改善显色性，得到可明亮观测的摄像元件。
本发明的第17例中，所述摄像元件根据所述受光元件得到的观测结果与所述修正受光元件得到的观测结果之差，求出所述特定的色分量的观测结果。
由此，可高精度地仅观测入射光中可视光波段下的分量。
本发明第18例的摄像元件具备滤光器，通过光学重叠用于抽取入射光中绿分量的第1滤光器元件和用于抽取蓝分量的第2滤光器元件中的至少之一、与用于抽取红分量的第3滤光器元件来构成；和受光元件，经由所述滤光器来观测所述入射光。
该摄像元件例如可用于红外线传感器。
本发明的第19例中，还具备运算部，从由所述绿受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，求出修正后的绿观测数据值，从由所述蓝受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，求出修正后的蓝观测数据值，从由所述红受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，求出修正后的红观测数据值。
本发明的第20例中，所述修正滤光器通过多个色的光学重叠来形成。
本发明的第21例中，所述修正滤光器通过混合多个色料来形成。
本发明的第22例中，所述修正滤光器通过层叠多个色的滤光器来形成。
本发明的第23例中，所述摄像元件还具备运算部，从由所述红受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，并求出表示所述入射光的可视光波段强度的数据值。
本发明的第24例中，所述滤光器具备用于抽取黄分量的黄滤光器；用于抽取品红分量的品红滤光器；和用于抽取青分量的青滤光器，所述受光元件具备经由所述黄滤光器来观测所述入射光的黄受光元件；经由所述品红滤光器来观测所述入射光的品红受光元件；和经由所述青滤光器来观测所述入射光的青受光元件。
本发明的第25例中，所述修正滤光器通过光学重叠青分量与红分量来形成。
本发明的第26例中，所述修正滤光器通过光学重叠紫分量与红分量来形成。
本发明的第27例中，所述黄滤光器、所述品红滤光器、所述青滤光器、所述修正滤光器配置成网眼状，形成面，并形成色分离的一单位。
本发明的第28例中，所述摄像元件还具备透镜，该透镜配置于所述滤光器和所述修正滤光器的光入射侧，抑制与可视光波段之间的边界侧的红外段中的透过率。
本发明的第29例中，所述摄像元件还具备树脂层，该树脂层配置于所述滤光器和所述修正滤光器的光入射侧与光射出侧中至少之一，抑制与可视光波段之间的边界侧的红外段中的透过率。
本发明的第30例中，在所述黄滤光器与所述品红滤光器中，加入抑制与可视光波段之间的边界侧的红外段中的透过率的色料。
本发明的第31例中，所述摄像元件还具备遮光膜，用于抑制所述入射光中、未直接入射到所述受光元件的光的反射。
本发明的第32例中，所述摄像元件还具备配置所述受光元件的基板，所述遮光膜被配备于作为所述基板的所述入射光的入射侧面的、除使所述入射光入射到所述受光元件的区域之外的其它区域中。
本发明的第33例中，所述遮光膜在可视光波段下具有抑制透过特性。


图1是表示本发明第1实施方式的摄像元件中3色光谱滤光器与修正滤光器的配置状态一例的正面图。
图2是表示第1实施方式的摄像元件截面第1例的图。
图3是表示第1实施方式的摄像元件截面第2例的图。
图4是表示第1实施方式的各色光谱滤光器的透过率与波长的关系一例的曲线。
图5是表示第1实施方式的修正滤光器的透过率与波长的关系一例的曲线。
图6是表示第1实施方式的树脂层的透过率与波长的关系一例的曲线。
图7是表示第1实施方式中、在光谱滤光器和修正滤光器中组合了树脂层时的透过率与波长的关系一例的曲线。
图8是表示本发明第3实施方式的摄像元件中各色光谱滤光器与修正滤光器的配置状态一例的正面图。
图9是表示第3实施方式的摄像元件截面一例的图。
图10是表示第3实施方式的修正滤光器的透过率与波长的关系一例的曲线。
图11是表示第3实施方式中、在光谱滤光器和修正滤光器中组合了树脂层时的透过率与波长的关系一例的曲线。
图12是表示本发明第4实施方式的摄像元件中的象素面积比一例的正面图。
图13是表示本发明第5实施方式的摄像元件截面一例的图。
图14是表示本发明第6实施方式的摄像元件截面一例的图。
图15是表示本发明第7实施方式的摄像元件中滤光器的配置状态一例的正面图。
图16是表示第7实施方式的摄像元件一例的截面图。
图17是表示具备一层构造的修正滤光器的摄像元件一例的截面图。
图18是表示黄滤光器、品红滤光器、青滤光器的光谱透过率一例的曲线。
图19是表示第7实施方式的修正滤光器的光谱透过率一例的曲线。
图20是表示第7实施方式的摄像元件的光谱透过率一例的曲线。
图21是表示第7实施方式的摄像元件中使用的红外线吸收剂的光谱透过率一例的曲线。
图22是表示使第7实施方式的摄像元件的光谱透过率与红外线吸收剂的光谱透过率相乘后的光谱特性一例的曲线。
图23是表示本发明第8实施方式的修正滤光器截面第1例的图。
图24是表示紫滤光器的光谱特性一例的曲线。
图25是表示利用紫与红的光学重叠所形成的修正滤光器的光谱特性的曲线。
图26是表示本发明第9实施方式的摄像元件截面一例的图。
图27是表示本发明第10实施方式的摄像元件一例的截面图。
图28是表示第10实施方式的摄像元件的制造过程的第1工序实例的截面图。
图29是表示第10实施方式的摄像元件的制造过程的第2工序实例的截面图。
图30是表示第10实施方式的摄像元件的制造过程的第3工序实例的截面图。
图31是表示第10实施方式的摄像元件的制造过程的第4工序实例的截面图。
图32是表示第10实施方式的摄像元件的制造过程的第5工序实例的截面图。
图33是表示本发明第11实施方式的摄像元件中具备的遮光膜的配置状态第1例的正面图。
图34是表示第11实施方式的摄像元件中具备的遮光膜的配置状态第2例的截面图。
图35是表示反射型红外线截止滤光器与吸收型红外线截止滤光器的波长与透过率的关系一例的曲线。
具体实施例方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。另外，在下面的说明中，向相同要素附加相同符号，省略其说明。
(第1实施方式)
在本实施方式中，说明例如数码相机、便携电话、摄像机、线性传感器、扫描仪等中配备的摄像元件。
在本实施方式中，摄像元件在受光元件的光入射侧，配置滤色镜，可观测观测对象的色分量。
在本实施方式中，说明除为了抽取入射光中绿(Green)、蓝(Blue)、红(Red)各色分量所使用的光谱滤光器外、还具备红外段的透过率比可视光波段的透过率高的修正滤光器的摄像元件。
修正滤光器的光谱特性在可视光波段下具有抑制透过特性，在红外段下具有透过特性。
图1是表示本实施方式的摄像元件中3色光谱滤光器与修正滤光器的配置状态一例的正面图。在该图1中，表示从光入射侧看的状态实例。
图2是表示摄像元件截面第1例的图。在该图2中，表示上述图1的I-I截面。
图3是表示摄像元件截面第2例的图。在该图3中，表示上述图1的II-II截面。
摄像元件1中具备的光谱滤光器2G、2B、2R分别是用于抽取入射光的绿分量、蓝分量、红分量的滤色镜。
修正滤光器2Blk是红外段的透过率比可视光波段的透过率高的光谱滤光器。即，修正滤光器2Blk在可视光波段下具有抑制透过特性，在红外段下具有透过特性。在本实施方式中，修正滤光器2Blk的透过率在波长比可视光波段长的一侧，为与其它光谱滤光器2G、2B、2R的透过率大致相同的水平(相同或近似)。
修正滤光器2Blk由于在可视光波段下具有抑制透过特性(低透过特性)，所以在目视下为黑色。
修正滤光器2Blk通过光学重叠多个色料(颜料、色素等)来形成。
作为光学重叠的具体实现方法，有利用多个颜色的滤光器的层叠构造实现的方法、利用混合了多个色料后的着色树脂的单层构造实现的方法等。为了调整颜色或透过率，也可使用2色以上的色料。
在本实施方式中，修正滤光器2Blk构成为层叠用于抽取绿分量的滤光器元件2g、和用于抽取红分量的滤光器元件2r。在本实施方式中，滤光器元件2g、2r分别与光谱滤光器2G、2R一样。
另外，受光元件与滤光器的一对一组合相当于象素。光谱滤光器2G、2B、2R分别相当于绿象素、蓝象素、红象素，修正滤光器2Blk相当于黑象素。
例如，在光谱滤光器2G的色料中，可使用混合了有机颜料C.I.颜料黄139、C.I.颜料绿36、C.I.颜料蓝15:6的色料。
例如，在光谱滤光器2B的色料中，可使用混合了有机颜料C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料紫23的色料。
例如，在光谱滤光器2R的色料中，可使用混合了有机颜料C.I.颜料橙71、C.I.颜料黄139的色料。
受光元件3G、3B、3R分别经由光谱滤光器2G、2B、2R来观测入射光，求出绿的观测数据值、蓝的观测数据值、红的观测数据值。
修正受光元件3Blk为了观测用于修正受光元件3G、3B、3R观测到的绿的观测数据值、蓝的观测数据值、红的观测数据值的修正数据值，经由修正滤光器2Blk来观测入射光，求出修正观测数据值。
受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk分别是将经由光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk接收到的光变换为电信号的光电变换元件。
上述图2、3作为实例，图示受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk为CCD的情况。但是，也可使用CMOS来作为受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk。
运算部17具备绿运算部17G、蓝运算部17B、红运算部17R。该运算部17具有如下功能，即根据受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk得到的观测数据值Dg、Db、Dr、Dblk，求出修正后的绿观测数据值HDg、修正后的蓝观测数据值HDb、修正后的红观测数据值HDr。
绿运算部17G从受光元件3G观测到的观测数据值Dg中，减去修正受光元件3Blk观测到的观测数据值Dblk，求出修正后的绿观测数据值HDg(＝Dg-Dblk)。
蓝运算部17B从受光元件3B观测到的观测数据值Db中，减去修正受光元件3Blk观测到的观测数据值Dblk，求出修正后的蓝观测数据值HDb(＝Db-Dblk)。
红运算部17R从受光元件3R观测到的观测数据值Dr中，减去修正受光元件3Blk观测到的观测数据值Dblk，求出修正后的红观测数据值HDr(＝Dr-Dblk)。
受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk在半导体基板4的光入射侧的面上，配置成网眼状。
在配置了受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk的半导体基板4的光入射侧，层叠平坦化层5。
在平坦化层5的光入射侧，配置分别对应于受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk的光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk，形成滤光器层6。
即，滤光器层6包含光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk。由各一个光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk来形成色分离的一单位。
光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk以对应于受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk的方式，邻接配置成网眼状，形成面。
在滤光器层6的光入射侧，层叠树脂层(平滑化膜)7。
该树脂层7在红外段下具有抑制透过率的特性，去除(吸收或反射)红外段的入射光分量。
在本实施方式中，树脂层7具有抑制红外段中透过率上升部的特性，例如设在包含波长780nm的波段或700nm与800nm之间具有抑制透过率的特性，具有去除入射光中包含波长780nm的红外段的分量的特性。这里，红外段的透过率的上升部包含于红外段的可视光波段与红外段的边界侧的波段中。
即，树脂层7对光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk具有使红外段的透过率为相同水平的透过率调整功能。
例如，在树脂层7中，添加使用酞菁(フタロシアニン)类化合物与花青(シアニン)类化合物。此时，可使树脂层7具有在780nm附近具有红外线吸收峰值的红外线吸收功能。
在树脂层7的光入射侧，具备对应于受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk的微透镜(microlens)8。微透镜8配置成与各光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk成对。微透镜8由丙烯酸树脂等形成，提高向受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk入射的入射光的聚光性。
在本实施方式中，光谱滤光器2G、2B、2R的膜厚为1.1微米，光谱滤光器2G、2B、2R的间距为2.6微米，平坦化层5的平均厚度为0.6微米，树脂层7的平均厚度为2微米。为了实现平坦化，在平坦化层5与树脂层7中，具有厚的部分与薄的部分。
图4是表示各色光谱滤光器2G、2B、2R的透过率与波长的关系(光谱特性)一例的曲线。
在该图4中，图示从400nm至1200nm的各波长下的光的透过率。
在上述图4中，光谱滤光器2G的透过率随着波长变长、从640nm附近缓慢上升。
光谱滤光器2B的透过率随着波长变长、在红外段800nm附近急剧上升。
一般的受光元件在400nm-1200nm的波段下进行观测。因此，在现有的摄像元件中，在波长比可视光波段(例如400nm-700nm)长的红外段中，由红外线截止滤光器截止入射光的红外段分量，在剩余的可视光波段中，使用光谱滤光器来进行色分离。
相反，在本实施方式的摄像元件1中，除光谱滤光器2G、2B、2R外，还具备层叠了绿的滤光器元件2g与红的滤光器元件2r的修正滤光器2Blk。
图5是表示本实施方式的修正滤光器2Blk的透过率与波长的关系(光谱特性)一例的曲线。
修正滤光器2Blk的透过率为上述图4中的光谱滤光器2G的透过率与光谱滤光器2R的透过率之积的值。
该修正滤光器2Blk具有如下特性，即红外段中的透过率比可视光波段的高，在可视光波段下抑制透过率，在红外段下为高透过率。即，修正滤光器2Blk在可视光波段下具有抑制透过特性，在红外段下具有透过特性。在本实施方式中，红外段下的修正滤光器2Blk的透过率与其它光谱滤光器2G、2B、2R的透过率大致相同。
因此，在本实施方式中，可知通过从各光谱滤光器2G、2B、2R的透过率的积分值中，减去修正滤光器2Blk的大约640nm之后的长波长侧的透过率的积分值，可进行高精度的色分离。
这里，说明绿用的光谱滤光器2G的透过率。
绿用的光谱滤光器2G的透过率具有如下特性，即从450nm附近开始、随着波长变长，暂时上升，并在从650nm附近开始、随着波长变长，透过率再次上升。
因此，虽然该长波长侧的透过率上升区域(780附近)是红区域或红外段，但绿用的光谱滤光器2G也透过光。因此，就这样原样地，绿用的受光元件3G会将红的区域或红外段的分量作为绿色分量来观测。
因此，在本实施方式中，利用树脂层7来抑制绿用光谱滤光器2G下的红外段的透过率上升部、即780nm附近(例如700nm-800nm之间)的透过率。
图6是表示树脂层7的透过率与波长的关系一例的曲线。
通过重叠该树脂层7与绿用光谱滤光器2G，经由树脂层7与绿用光谱滤光器2G、由绿的受光元件3G观测入射光，防止由绿的受光元件3G观测红的波长区域或红外段的分量。
在本实施方式中，通过从在各色的光谱滤光器2G、2B、2R中组合了树脂层7时的透过率的面积(积分值)中减去在修正滤光器2Blk中组合了树脂层7时的透过率的面积(积分值)，得到各色观测用的透过率，可高精度地色分离。
下面，说明本实施方式的摄像元件1执行的观测。
受光元件一般在400nm-1200nm左右的光波长下进行观测。
其中，认为人可感知的可视光波段一般为400nm-700nm左右的区域。
因此，通过仅观测由各受光元件测定的光分量中、可视光波段中的分量，可得到更接近人的视觉的观测结果。
但是，如上述图4所示，各色光谱滤光器2G、2B、2R即便在波长比可视光波段长的波区域、即红外段中，也具有高的透过率。
因此，若原样由受光元件观测由光谱滤光器2G、2B、2R分光后的光，则有时受光元件还观测到入射光分量中人未感知的红外段中的分量，得到与人的视觉有偏差的观测结果。
因此，在本实施方式的摄像元件1中，使用对红外段的观测结果，修正受光元件得到的观测结果。
在本实施方式中，入射光经由微透镜8、树脂层7，再经由光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk之一，被受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk观测。
即，在本实施方式中，受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk得到的观测数据值Dg、Db、Dr、Dblk受到树脂层7的透过率的影响，并且分别受到光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk的透过率的影响。
具体而言，经由树脂层7和光谱滤光器2G的入射光的透过率为树脂层7的透过率和光谱滤光器2G的透过率之积。
经由树脂层7和光谱滤光器2B的入射光的透过率为树脂层7的透过率和光谱滤光器2B的透过率之积。
经由树脂层7和光谱滤光器2R的入射光的透过率为树脂层7的透过率和光谱滤光器2R的透过率之积。
经由树脂层7和修正滤光器2Blk的入射光的透过率为树脂层7的透过率和修正滤光器2Blk的透过率之积。
图7是表示在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk中组合了树脂层7时的透过率与波长的关系一例的曲线。
在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk中组合了树脂层7时的透过率由于上述图6所示的树脂层7的作用，与上述图4和图5的情况相比，在780nm附近的波段中变低。
另外，在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk中组合了树脂层7的光谱特性在红外段中变为近似状态。
在修正滤光器2Blk中组合了树脂层7时的透过率在可视光波段下，透过率极低，在波长比可视光波段长的红外段中，透过率变高的程度与在各光谱滤光器2G、2B、2R中组合了树脂层7时的一样。
因此，修正受光元件3Blk可观测可视光波段以外的红外段下的入射光分量。另外，通过利用修正受光元件3Blk得到的观测结果来修正受光元件3G、3B、3R得到的观测结果，可得到仅在可视光波段下的各色的观测数据值。
下面对以上说明的上述本实施方式的摄像元件1的效果进行说明。
在本实施方式中，入射光中包含红外段中的780nm的区域的分量被树脂层7吸收。
并且，经由各色光谱滤光器2G、2B、2R观测入射光，并且，在红外段经由高透过的修正滤光器2Blk来观测入射光。
另外，从经由树脂层7和各光谱滤光器2G、2B、2R的绿、蓝、红的观测数据值中减去经由树脂层7和修正滤光器2Blk的观测数据值，进行绿、蓝、红的观测数据值的修正，求出修正后的绿、蓝、红的观测数据值。由此，可高精度地得到入射光中可视光波段下的观测数据值。
在本实施方式中，可省略现有照相机模块的光学系统中具备的红外线截止滤光器，可使透镜光学系统和照相机变薄，可高效且适当地进行基于受光元件的观测。
在使用现有的吸收型红外线截止滤光器的情况下，有时在红、绿灵敏度降低的同时，显色性下降。即，在摄像元件的前面整体中具备具有上述图35所示光谱特性的红外线截止滤光器的情况下，由于可视光波段550nm-700nm波段的分量也会被红外线截止滤光器吸收，所以有时绿、尤其是红的灵敏度下降。
另外，在摄像元件的前面整体中具备红外线截止滤光器的情况下，受到上述图35的光谱特性的影响，通常具备30万-1000万个的各个受光元件有时损害微妙的红色再现。
但是，在本实施方式中，由于也可不使用吸收型红外线截止滤光器，所以不会有可视光波段下的灵敏度下降，另外可使显色性提高，使颜色的再现性提高。
在本实施方式中，摄像元件1中具备在光的波长780nm附近的区域中抑制透过率的树脂层7。
在上述图4中，波长比光的波长640nm长的一侧的透过率在绿的光谱滤光器2G与蓝的光谱滤光器2B间有偏差，在780nm左右透过率的差最大。
但是，在本实施方式中，通过由树脂层7来抑制780nm左右波段的透过率，可在波长比640nm长的一侧，使透过树脂层7与绿的光谱滤光器2G的光的透过率、与透过树脂层7与蓝的光谱滤光器2B的光的透过率大致相同，可使之与在波长比640nm长的一侧透过树脂层7与修正滤光器2Blk的光的透过率近似。
由此，通过从基于树脂层7与各色光谱滤光器2G、2B、2R的组合的透过率面积(积分值)中，减去基于树脂层7与修正滤光器2Blk的组合的透过率面积(积分值)，可高精度地色分离。
在使用现有红外线截止滤光器的情况下，由于从550nm左右开始，光被红外线截止滤光器吸收，所以有时红或绿的灵敏度下降，但在本实施方式中，由于在波长比可视区域长的一侧的波长比约700nm长的一侧，进行光的吸收，所以可使红与绿的显色性提高。
即，在本实施方式中，由于不必在受光元件的光入射侧配备红外线截止滤光器，所以可使摄像元件变薄。
另外，在本实施方式中，由于不必配备红外线截止滤光器，所以可防止在可视光波段下，入射光的蓝、红的观测结果因红外线截止滤光器而受到影响、受光元件对蓝、红的观测结果下降，可改善显色性。
(第2实施方式)在本实施方式中，说明上述第1实施方式的变形例。
在上述第1实施方式中，使红外段中光谱滤光器2G的透过率与光谱滤光器2B的透过率之差下降，为了调整红外段下的透过率，使树脂层7具有抑制包含780nm的波段的透过率的特性。
相反，在本实施方式中，使绿的光谱滤光器2G自身具有抑制红外段、即包含780nm的波段的透过率的特性。由此，可与上述第1实施方式一样进行色分离。
为了抑制红外段、即包含波长780nm的波段的透过率，也可在绿的光谱滤光器2G中添加有机颜料。另外，也可在绿的光谱滤光器2G中添加红外吸收材料。并且，最好在绿的光谱滤光器2G的入射侧或射出侧形成红外线吸收剂层。
作为红外线吸收剂，可使用蒽醌(アントラキノン)类化合物、酞菁(フタロシアニン)类化合物、花青(シアニン)类化合物、聚亚甲基(ポリメチレン)类化合物、铝(アルミニウム)系化合物、二亚铵鎓(ジイモニウム)类化合物、亚铵鎓(イモニウム)类化合物、偶氮(アゾ)类化合物等。
另外，在本实施方式中，为了抑制红外段、即包含波长780nm的波长区域的透过率，也可使用紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂，可使用苯并三唑(ベンゾトリアゾ一ル)类化合物、二苯甲酮(ベンゾフエノン)类化合物、水杨酸(サルチル酸)类化合物、香豆素(クマリン)类化合物等。
另外，在本实施方式中，也可在上述红外线吸收剂或紫外线吸收剂中添加例如受阻胺(ヒンダ一ドミン)类化合物等光稳定剂或猝灭剂(クエンチヤ一)。
为了吸收红外线，也可在透明树脂中添加红外线吸收性化合物或红外线吸收剂来使用，或以侧链方式(以反应性染料等反应型红外线吸收剂等形式并入树脂分子链中的方式)在透明树脂中并入红外线吸收性化合物或红外线吸收剂。
(第3实施方式)在本实施方式中，说明上述第1和第2实施方式的变形例。在上述第1和第2实施方式中，修正滤光器2Blk由绿的滤光器元件2g和红的滤光器元件2r构成。
相反，在本实施方式中，使用由蓝的滤光器元件和红的滤光器元件构成的修正滤光器，代替修正滤光器2Blk。
图8是表示本实施方式的摄像元件中3色光谱滤光器2G、2B、2R与修正滤光器的配置状态一例的正面图。在图1中，表示从光入射侧看的状态实例。在图8中，省略运算部17。
图9是表示摄像元件截面一例的图。在该图9中，表示上述图8的III-III截面。
摄像元件9具备修正滤光器10Blk，代替上述第1实施方式的摄像元件1的修正滤光器2Blk。修正滤光器10Blk在可视光波段下具有抑制透过特性，在红外段下具有透过特性。修正滤光器10Blk相当于黑象素。
修正滤光器10Blk具有层叠用于抽取蓝分量的滤光器元件10b、与用于抽取红分量的滤光器元件10r的构成。在本实施方式中，滤光器元件10b、10r分别与光谱滤光器2B、2R一样。
摄像元件9中，在平坦化层5的光入射侧，层叠分别对应于受光元件3G、3B、3R和修正受光元件3Blk的光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器10Blk，形成滤光器层11。
本实施方式的摄像元件9具备层叠蓝的滤光器元件10b与红的滤光器元件10r的修正滤光器10Blk。
图10是表示本实施方式的修正滤光器10Blk的透过率与波长的关系(光谱特性)一例的曲线。
修正滤光器10Blk的透过率为上述图4中的光谱滤光器2B的透过率与光谱滤光器2R的透过率之积的值。
该修正滤光器10Blk具有如下特性，即红外段中的透过率比可视光波段的高，在可视光波段下抑制透过率，在红外段下为高透过率。即，修正滤光器10Blk在可视光波段下具有抑制透过特性，在红外段下具有透过特性。修正滤光器10Blk的透过率在波长比可视光波段长的一侧，与其它光谱滤光器2G、2B、2R的透过率大致相同(相同或近似)。
因此，在本实施方式中，可通过从各光谱滤光器2G、2B、2R的透过率的积分值中，减去修正滤光器10Blk的比大约700nm长的波长一侧的透过率的积分值，进行高精度的色分离。
因此，在本实施方式中，在入射面配置在可视光波段下具有抑制透过特性、在红外段下具有透过特性的修正滤光器10Blk，用于色分离。
图11是表示在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器10Blk中组合了树脂层7时的透过率与波长的关系一例的曲线。
在该图11中，将在780nm附近的区域中具有抑制透过特性的树脂层7的透过率乘以各色光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器10Blk的透过率，反映光谱特性。
在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器10Blk中组合了树脂层7时的透过率由于上述图6所示的树脂层7的作用，与上述图4和图5的情况相比，在780nm附近的波段中变低。
另外，在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器10Blk中组合了树脂层7的光谱特性在红外段中变为近似状态。
在修正滤光器10Blk中组合了树脂层7时的透过率在可视光波段下，透过率极低，在波长比可视光波段长的红外段下，透过率变高的程度与在各光谱滤光器2G、2B、2R中组合了树脂层7时的一样。
即，调整在光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器10Blk中组合树脂层7后的光谱特性，使光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk在红外段下的透过率为相同水平。
因此，对应于修正滤光器10Blk的修正受光元件3Blk可观测可视光波段以外的红外段下的入射光分量。另外，通过利用修正受光元件3Blk得到的观测结果来修正受光元件3G、3B、3R得到的观测结果，可得到仅在可视光波段下的各色的观测数据值。
在上述实施方式中，通过从使树脂层7与各色光谱滤光器2G、2B、2R组合时的透过率面积(积分值)中，减去使树脂层7与修正滤光器10Blk组合时的透过率面积(积分值)，可得到各色观测用的透过率，可高精度地色分离。
另外，上述图7中，使树脂层7与修正滤光器2Blk组合时的透过率在作为可视光波段的600nm附近，透过率上升一些。
但是，在本实施方式的上述图11中，在整个可视光波段中，将使树脂层7与修正滤光器10Blk组合时的透过率抑制得低。
因此，在本实施方式中，与上述第1实施方式的情况相比，可高精度地执行600nm附近的观测，尤其可使绿的显色性提高。
(第4实施方式)在本实施方式中，说明上述第1-第3实施方式的变形例。
在本实施方式中，将光谱滤光器2G、2B、2R、修正滤光器2Blk与修正滤光器10Blk中的至少之一配置成网眼状，形成面。另外，设由光谱滤光器2G、2B、2R、修正滤光器2Blk与修正滤光器10Blk中的至少之一形成色分离的一单位。在本实施方式中，将多个色分离单位配置在入射面上。
色分离单位也可包含光谱滤光器2G、2B、2R与修正滤光器2Blk、10Blk双方。
另外，色分离单位也可包含两个绿的光谱滤光器2G、光谱滤光器2B、2R与修正滤光器2Blk、10Blk双方。
另外，也可以是某个色分离单位具备一个修正滤光器2Blk，其它色分离单位具备另一修正滤光器10Blk。另外，也可在组合该不同的包含修正滤光器2Blk、10Blk的色分离单位的状态下，配置在入射面上。
在上述第1实施方式和上述第3实施方式中，光谱滤光器2G、2B、2R、修正滤光器2Blk、10Blk的面积大小相同。但是，从保持必需的灵敏度比的观点看，可自由变更光谱滤光器2G、2B、2R、修正滤光器2Blk、10Blk的面积大小。
例如，为了使灵敏度比与一般的贝尔(Bayer)比一致，如图12所示，在色分离单位下，也可将光谱滤光器2G、光谱滤光器2B、光谱滤光器2R、修正滤光器2Blk的面积比设为4∶2∶2∶1。
同样，在色分离单位下，也可将光谱滤光器2G、光谱滤光器2B、光谱滤光器2R、修正滤光器10Blk的面积比设为4∶2∶2∶1。
另外，也可与该比率一致，将受光元件3G、受光元件3B、受光元件3R、修正受光元件3Blk的面积比设为4∶2∶2∶1。
此时，现有图像处理软件(图像引擎)的变更少，可有效利用摄像元件。
(第5实施方式)在本实施方式中，说明上述第1-第4实施方式的变形例。另外，在本实施方式中，具体说明上述第3实施方式的摄像元件9的变形例，但上述第1摄像元件1、第2或第4实施方式的摄像元件也可同样变形。
图13是表示本实施方式的摄像元件截面一例的图。
该摄像元件12在滤光器层11的光入射侧配置转录透镜13，代替上述第3实施方式的摄像元件9的树脂层7和微透镜8。该转录透镜13实现与微透镜一样的功能。
转录透镜13与上述第3实施方式的树脂层7一样，具有抑制红外段、即包含波长780nm的波段之透过率的特性(透过率调整功能)。转录透镜13被配置成与各光谱滤光器2G、2B、2R和修正滤光器2Blk成对。
作为摄像元件12的制造过程一例，首先，利用与上述第3实施方式一样的工序，在半导体基板4上配置受光元件3G、3B、3R、3Blk，层叠平坦化层5、滤光器层11、树脂层7，配备微透镜8。
之后，将微透镜8作为母模型(掩膜)，利用干蚀刻方法对摄像元件12的入射侧执行各向异性蚀刻。
由此，将微透镜8的形状转录到树脂层7上，在滤光器层11的入射侧形成转录透镜13。
在本实施方式中，转录透镜13具有与上述第3实施方式的树脂层7一样的透过率。因此，摄像元件12实现与上述第2实施方式一样的色分离。
另外，转录透镜13与受光元件3G、3B、3R、3Blk之间的距离比上述第3实施方式中的微透镜8与受光元件3G、3B、3R、3Blk之间的距离短。
因此，在本实施方式的摄像元件12中，可扩展光的取入角度，使显色性提高，同时，可得到明亮的观测结果。
另外，在上述各实施方式中，有时滤光器层6、11中，修正滤光器2Blk、10Blk部分的厚度比其它光谱滤光器2G、2B、2R部分的厚度厚，产生台阶。
为了消除这种台阶，在平坦化层5中，按修正滤光器2Blk、10Blk的形状形成凹部(锪孔)，使滤光器层6、11中的修正滤光器2Blk、10Blk产生的凹部配置在该凹部中。另外，平坦化层5的凹部的形成中也可使用干蚀刻。
(第6实施方式)在本实施方式中，说明具备上述第1实施方式中说明的修正滤光器2Blk或上述第3实施方式中说明的修正滤光器10Blk、并用作红外线传感器的摄像元件。
图14是表示本实施方式的摄像元件截面一例的图。
摄像元件14在半导体基板4上配置受光元件3Blk，层叠平坦化层5、仅配置了多个修正滤光器10Blk的滤光器层15、树脂层16，并配置微透镜8。在树脂层16中使用不具有抑制透过特性的透明树脂。
本实施方式的摄像元件14在可视光波段下具有抑制透过特性，在红外段下具有透过特性。因此，摄像元件14可用作透过例如800nm以后的长波长的光之良好的红外线传感器。
在本实施方式中，使用修正滤光器10Blk，但也可使用修正滤光器2Blk。另外，也可在滤光器层15的光入射侧，配置转录透镜13。
在上述各实施方式中，修正滤光器2Blk、10Blk为2层构造，但也可以是混合多个在可视光波段下具有透过段的染料或有机颜料的光谱滤光器。另外，修正滤光器2Blk、10Blk也可构造成层叠3层以上的绿用、蓝用、红用等针对各种色的光谱滤光器2G、2B、2R。
即，通过2色以上的光学重叠来形成修正滤光器2Blk、10Blk。
在上述各实施方式中，各构成要素若可实现同样的动作，则可自由变更，或使配置变更，可自由组合，也可分割。
在上述各实施方式中，所谓对修正滤光器2Blk、10Blk等意味高透过的状态的透过特性，也可指例如透过率为65％以上。这是因为在玻璃参照(glass reference)中，光谱滤光器的透过率低，为65-70％。但是，期望透过特性是指透过率为90％以上。这是因为透明树脂可实现90％-100％左右的透过率。
另一方面，在上述各实施方式中，所谓对修正滤光器2Blk、10Blk等意味低透过的抑制透过特性也可指例如透过率为15％以下。这是因为绿用光谱滤光器2G等的上浮部分为15％以下左右的透过率。
该修正滤光器2Blk、10Blk具有的抑制透过特性最好是例如透过率为10％以下、1％以下等较低。
(第7实施方式)在本实施方式中，说明使用补色系的光谱滤光器与修正滤光器来观测入射光的摄像元件。
图15是表示本实施方式的摄像元件中滤光器的配置状态一例的正面图。在该图15中，表示从光入射侧看的滤光器的状态实例。
图16是表示本实施方式的摄像元件一例的截面图。在该图16中，表示上述图15的IV-IV截面。另外，在该图16中，作为实例图示受光元件是CMOS的情况，但受光元件是CCD时也一样。
本实施方式的摄像元件18具备受光元件19Y、19M、19C和修正受光元件19Blk、与该受光元件19Y、19M、19C和修正受光元件19Blk成对的光滤光器20Y、20M、20C和修正滤光器20Blk、运算部25。
由各一个黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk来形成色分离的一单位。黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk邻接配置成网眼状，从而形成面。
黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C是补色系的滤光器。通常，补色系的滤光器的光透过率比红、绿、蓝三原色系的滤色镜高，所以可高精度观测。
黄滤光器20Y是用于抽取入射光中黄(Yellow)分量的黄滤色镜。
品红滤光器20M是用于抽取入射光中品红(Magenta)分量的品红滤色镜。
青滤光器20C是用于抽取入射光中青(Cyan)分量的青滤色镜。
修正滤光器20Blk是在可视光波段下具有抑制透过特性、在波长比可视光波段长的一侧具有抑制透过特性的滤光器，具有红外段的透过率比可视光波段的透过率高的特性。修正滤光器20Blk由于在可视光波段下具有抑制透过特性(低透过特性)，所以目视下为黑色。
修正滤光器20Blk光学重叠青与红来形成。为了实现光学重叠，在本实施方式中，层叠青的滤光器21C与红的滤光器21R，但也可使用混合青的色料与红的色料的滤光器。
黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk形成滤光器层20。
作为受光元件的黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19M、修正受光元件19Blk分别配置于黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk的光入射侧的相反侧，将接收到的光变换为电信号，求出观测数据值。
黄受光元件19Y对应于黄滤光器20Y，经由黄滤光器20Y来观测入射光。
品红受光元件19M对应于品红滤光器20M，经由品红滤光器20M来观测入射光。
青受光元件19C对应于青滤光器20C，经由青滤光器20C来观测入射光。
修正受光元件19Blk对应于修正滤光器20Blk，经由修正滤光器20Blk来观测入射光。
受光元件与滤光器的一对一组合相当于象素。
在本实施方式中，在半导体基板4与滤光器层20之间，形成平滑化层22。
另外，在滤光器层20的光入射侧，形成树脂层23、微透镜24。
平滑化层22、滤光器层20、树脂层23、微透镜24中的至少之一具有在与可视光波段之间的边界侧的红外段下抑制入射光透过率的功能。
因此，例如，在平滑化层22、滤光器层20、树脂层23、微透镜24中的至少之一中添加吸收红外段、即波长700nm-800nm的红外线的红外线吸收剂。
为了实现该吸收波长700nm-800nm的红外线的功能，例如，平滑化层22、滤光器层20、树脂层23、微透镜24中的至少之一吸收波长700nm-800nm的光，在波长700nm-800nm之间具有抑制透过特性。
运算部25具备黄运算部25Y、品红运算部25M、青运算部25C、三原色运算部25CD。该运算部25具有如下功能，即根据黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk得到的观测数据值Dy、Dm、Dc、Dblk，求出修正后的观测数据值HDy、HDm、HDc，再根据该修正后的观测数据值HDy、HDm、HDc，求出蓝的观测数据值CDb、绿的观测数据值CDg、红的观测数据值CDr。
黄运算部25Y从黄受光元件19Y观测到的观测数据值Dy中，减去由修正受光元件19Blk观测到的观测数据值Dblk，求出修正后的黄的观测数据值HDy(＝Dy-Dblk)。
品红运算部25M从品红受光元件19M观测到的观测数据值Dm中，减去由修正受光元件19Blk观测到的观测数据值Dblk，求出修正后的品红的观测数据值HDm(＝Dm-Dblk)。
青运算部25C从青受光元件19C观测到的观测数据值Dc中，减去由修正受光元件19Blk观测到的观测数据值Dblk，求出修正后的青的观测数据值HDc(＝Dc-Dblk)。
三原色运算部25CD根据修正后的黄观测数据值HDy、修正后的品红观测数据值HDm、修正后的青观测数据值HDc，求出光的三原色、即蓝的观测数据值CDb、绿的观测数据值CDg、红的观测数据值CDr。
具体而言，三原色运算部25CD运算CDb＝(HDc+HDm-HDy)/2，运算CDg＝(HDc+HDy-HDm)/2，运算CDr＝(HDm+HDy-HDc)/2。另外，通常青＝蓝+绿、品红＝蓝+红、黄＝绿+红的关系成立。
下面，说明本实施方式的摄像元件18的制造工序。
在半导体基板4上，形成、配置黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk。
在半导体基板4的形成了黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk的光入射侧的面中，层叠平坦化层22。由此，可平坦化黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk的设置面。
在平坦化层22的光入射侧，顺序配置分别对应于青受光元件19C、黄受光元件19Y、品红受光元件19M、修正受光元件19Blk的青滤光器20C、黄滤光器20Y、品红滤光器20M、修正滤光器20Blk，形成滤光器层20。
在滤光器层20的光入射侧，层叠树脂层(透明平滑化层)23。
在树脂层23的光入射侧，配备对应于黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk的微透镜24。微透镜24被配置于各黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk上，以与各黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk成对。微透镜24由丙烯酸树脂等形成，提高对黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk的聚光性。
如上所述，在上述图16中，使用具有青的滤光器21C与红的滤光器21R的层叠构造的修正受光元件19Blk。
但是，修正滤光器2Blk不限于上述图16所示的构造，通过光学重叠来实现即可。这里所指的光学重叠如上述图16所示，可通过2色以上的不同色的滤色镜的层叠构造来实现，也可如图17所示通过混合构成不同的多个色的滤色镜的色料(颜料、色素)的着色树脂、由单层实现。另外，为了调整颜色或透过率，也可使用2色以上的色料。
这样，通过光学重叠2色以上的滤色镜，修正滤光器20Blk的透过率为重叠的各滤色镜的透过率之积。因此，如本实施方式所示，通过光学重叠来形成修正滤光器20Blk，可制作在可视光波段下具有抑制透过特性、在波长比可视光波段长的一侧具有透过特性的修正滤光器20Blk。
在本实施方式中，设滤光器单层的膜厚分别为0.7微米，象素间距(黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk的间距)为2.6微米。
设平坦化层22的平均膜厚为0.1微米。另外，在本实施方式中，形成平坦化层22，但为了进一步使摄像元件变薄，也可省略平坦化层22。
下面，说明透过率特性。
图18是表示黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C的光谱透过率一例的曲线。图18中，用曲线来表示光的波长400nm-1100nm与透过率的关系实例。
如图18所示，就黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C的光谱透过率而言，在光谱曲线的下摆部(抑制透过率部)，透过率变低，入射光透过百分之几左右。将这种光谱曲线的下摆部中剩余的透过率的值称为光谱的上浮。
光谱的上浮是在根据黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C得到的观测数据值Dy、Dm、Dc执行的色分离中形成噪声的原因，使色再现性下降，是图像质量下降的原因。
另外，由于黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C在红外段中的透过率高，所以存在黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C观测到红外段的光为止的问题。
图19是表示本实施方式的修正滤光器20Blk的光谱透过率一例的曲线。在该图19中，用曲线来表示光的波长与透过率的关系实例。
各波长下，青的滤光器21C的透过率与红的滤光器21R的透过率的积的值，为修正滤光器20Blk的透过率。
图20是表示本实施方式的摄像元件18的光谱透过率一例的曲线。
图20用曲线表示分别从黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C的透过率积分值中减去修正滤光器20Blk的透过率积分值时的波长与透过率的关系实例。
这样，在本实施方式中，由于从黄、品红、青的光谱特性中减去修正滤光器的光谱特性，所以光谱的上浮也被减去，可减轻光谱的上浮对观测结果产生的影响。
就修正滤光器20Blk而言，通过调整多个色料的组合，可进一步减小光谱的上浮。
另外，由于从黄、品红、青的光谱特性中减去修正滤光器的光谱特性，所以红外段的观测结果也被减去，可减轻红外段的观测结果的影响。
图20表示摄像元件18可在波长比700nm长的一侧、尤其是波长比800nm长的一侧截止红外线。
可通过多个色料的组合来调整红外段、即与可视光波段之间的边界侧的大约700nm-800nm波长区域(边界红外段)中的修正滤光器20Blk的透过率。
因此，在本实施方式中，可使色分离的噪声大大降低，可使图像质量提高。
图21是表示本实施方式的摄像元件18中使用的红外线吸收剂的光谱透过率一例的曲线。
红外线吸收剂在边界红外段吸收光。该红外线吸收剂被添加到平滑化层22、滤光器层20、树脂层23、微透镜24、滤光器层20中的至少之一中。由此，可防止观测结果受到边界红外段的波长光的影响。即，可在红外段进一步抑制由黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk观测的光。
为了在边界红外段吸收光，也可将具有红外线吸收特性的色料分散混合于摄像元件中，或使用溶解后的树脂液来适用于摄像元件。
图22是表示使本实施方式的摄像元件18的光谱透过率与红外线吸收剂的光谱透过率相乘后的光谱特性一例的曲线。
图22中，边界红外段的黄色与品红的透过率调整也可向黄滤光器20Y或品红滤光器20M中添加其它色的色料来实现，或对黄滤光器20Y或品红滤光器20M并设吸收边界红外段的光的色料层。
具体而言，在本实施方式中，为了抑制包含光的波长780nm的边界红外段的透过率，也可向透过树脂中添加以酞菁(フタロシアニン)类有机颜料为代表的有机颜料，形成涂布膜来使用。或者，向微透镜24的材料中添加红外线吸收材料。
另外，也可在黄滤光器20Y、品红滤光器20M中，于其下部或上部层叠包含红外线吸收材料的层。
作为红外线吸收材料，例如可使用蒽醌(アントラキノン)类化合物、酞菁(フタロシアニン)类化合物、花青(シアニン)类化合物、聚亚甲基(ポリメチレン)类化合物、铝(アルミニウム)系化合物、二亚铵鎓(ジイモニウム)类化合物、亚铵鎓(イモニウム)类化合物、偶氮(アゾ)类化合物等。
本实施方式的摄像元件18也可在黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C、修正滤光器20Blk的光入射侧，添加紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂，例如可使用苯并三唑(ベンゾトリアゾ一ル)类化合物、二苯甲酮(ベンゾフエノン)类化合物、水杨酸(サルチル酸)类化合物、香豆素(クマリン)类化合物等。另外，也可在这些紫外线吸收剂中添加例如(受阻胺ヒンダ一ドミン)类化合物等光稳定剂或猝灭剂(クエンチヤ一)。
本实施方式的摄像元件18的红外线吸收功能也可通过向透过树脂中添加红外线吸收性化合物或红外线吸收剂来实现，也可通过以反应性染料等反应型红外线吸收剂等形式将红外线吸收性化合物或红外线吸收剂并入树脂分子链中的侧链方式来实现。
下面，比较现有的摄像元件与本实施方式的摄像元件18，说明效果差异。
近年来，伴随摄像元件的多象素化，推进象素的细微化，象素间距突破3微米，变为2微米。就2微米附近的象素尺寸而言，聚光到一象素的光量有限，摄像元件的灵敏度下降，有时变为暗的图像质量。
相反，在本实施方式中，通过使用补色系的黄滤光器20Y、品红滤光器20M、青滤光器20C，可防止摄像元件18的灵敏度下降，实现图像质量的提高。
在本实施方式中，通过执行修正滤光器20Blk的观测数据值Dblk的减法，可去除黄、品红、青补色系的滤光器中的光谱上浮、红、绿、蓝原色的滤光器中的光谱上浮。这样，通过在色分离时使导致噪声的光谱上浮降低，可使摄像元件18的色再现性提高，使图像质量提高。
在本实施方式的摄像元件18中，可省略现有摄像元件中配备的红外线截止滤光器，不必增大透过光学系统的厚度，可实现薄型化。即，在现有的摄像元件中，将红外线截止滤光器插入照相机模块的光学系统中。相反，在本实施方式的摄像元件18中，由于可削除现有的红外线截止滤光器，所以可变薄。
另外，在本实施方式的摄像元件18中，不必变更摄像元件的基本构成，可防止观测结果受到红外段的光的影响。
就现有的摄像元件而言，光的入射面整体被吸收型红外线截止滤光器所覆盖。此时，有时各个象素的微妙的红色的再现性与光谱特性一起降低。
相反，在本实施方式的摄像元件18中，可提高红的灵敏度，使红的色再现性提高。
现有摄像元件中配备的吸收型红外线截止滤光器具有引起黄、品红、红、绿的灵敏度下降的倾向，有时显色性下降。
相反，在本实施方式中，由于可视光波段、即大约400nm-700nm波段下的灵敏度下降少，所以可使显色性提高。
在本实施方式中，作为黄的颜料，可使用C.I.颜料黄150，作为青的颜料，可使用C.I.颜料蓝15:3，作为品红的颜料，可使用C.I.颜料红122，作为红的颜料，可使用C.I.颜料红177和C.I.颜料红48:1以及C.I.颜料黄139的混合。
例如，抗蚀剂的固态比(丙烯酸类感光性树脂与颜料等)为大约15-35％的范围，或固态比中的颜料比为大约13％-14％的范围。
(第8实施方式)在本实施方式中，说明上述第7实施方式的修正滤光器20Blk的变形例。
图23是表示本实施方式的修正滤光器20Blk的截面第1例的图。
在本实施方式中，修正滤光器20Blk通过光学重叠紫(Violet)与红来形成。
图23中，修正滤光器20Blk层叠紫滤光器21V与红滤光器21R来形成。
另外，修正滤光器20Blk也可混合紫与红的色料后，由单层来形成。
图24是表示紫滤光器21V的光谱特性一例的曲线。
图25是表示本实施方式的利用紫与红的光学重叠所形成的修正滤光器20Blk的光谱特性的曲线。
图25表示由混合分散紫颜料与红颜料后的膜厚为1.1微米的丙烯酸树脂膜所形成的修正滤光器20Blk的透过率与波长的关系。
基于使用本实施方式的修正滤光器20Blk的运算的红外线截止，与基于上述图35所示的一般吸收型红外线截止滤光器的红外线截止不同，由于在大约600nm-650nm附近的波段中的光的吸收(实效的吸收)少，所以可使红的显色性提高。
另外，在本实施方式中，作为紫的颜料，可利用C.I.颜料紫23。
(第9实施方式)在本实施方式中，说明上述第7实施方式的摄像元件的滤光器层的变形例。
图26是表示本实施方式的摄像元件截面一例的图。
摄像元件26除滤光器层的构成与上述第7实施方式的摄像元件18不同外，其它部分一样。
在上述第7实施方式的摄像元件18的滤光器层20中，青滤光器20C与青的滤光器21C单独构成。
相反，在本实施方式的摄像元件26的滤光器层27中，具备一体构成上述青滤光器20C与青的滤光器21C的青滤光器27C。
在修正受光元件19Blk的光入射侧，配置青滤光器27C与红的滤光器21R的层叠部。即，在本实施方式中，修正滤光器为滤光器层27中的青滤光器27C与红的滤光器21R的层叠部。
利用这种构成，可得到与上述第7实施方式一样的效果。
(第10实施方式)在本实施方式中，说明上述第9实施方式的摄像元件的变形例。
本实施方式的摄像元件将上述第9实施方式的摄像元件26中的树脂层23与微透镜24一体构成。
图27是表示本实施方式的摄像元件一例的截面图。
本实施方式的摄像元件28具备一体构造上述第9实施方式的摄像元件26的树脂层23与微透镜24的转录透镜29。转录透镜29具有提高向黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk的聚光性的功能。
摄像元件28的其它部分与上述第9实施方式的摄像元件26一样。
下面，说明该摄像元件28的制造过程。
图28是表示本实施方式的摄像元件28的制造过程的第1工序实例的截面图。图28-图32中，作为实例图示受光元件是CMOS的情况，但受光元件是CCD时也一样。
首先，在半导体基板4上形成黄受光元件19Y、品红受光元件19M、青受光元件19C、修正受光元件19Blk，涂布形成由透明树脂构成的平坦化层22。
在使用光刻法的由感光性树脂构成的滤色镜的形成中，由于对感光性树脂的图案曝光使用紫外线，所以为了防止图案曝光时的晕光，也可在平坦化层22中添加紫外线吸收剂。
图29是表示摄像元件28的制造过程的第2工序实例的截面图。
利用光刻法，在平坦化层22上，顺序形成青滤光器27C、黄滤光器20Y、品红滤光器20M，之后，形成用于形成修正滤光器的红滤光器21R。
图30是表示摄像元件28的制造过程的第3工序实例的截面图。
在形成了滤光器层27的半导体基板4上，形成具有平坦化功能的树脂层30。
并且，在该第3工序中，在树脂层30上，涂布具有热流性(通过热处理而流动化，变为球状)、且可碱性显影的感光性酚醛树脂31。
图31是表示摄像元.28的制造过程的第4工序实例的截面图。
使用光刻法，将感光性酚醛树脂31成形为规定图案(例如矩形图案)。
之后，执行200度的加热，使规定图案的感光性酚醛树脂31流动，形成半球状的透镜母模型31a。
图32是表示摄像元件11的制造过程的第5工序实例的截面图。
在干蚀刻装置内，对树脂层30执行各向异性蚀刻。利用该蚀刻去除透镜母模型31a，但该透镜母模型31a变为对树脂层30的掩膜，将透镜母模型31a的半球状形状转录到树脂层30上。
由此，得到具备转录透镜29的摄像元件28。
如上所述，在本实施方式中，在滤光器层27的光入射侧的面中形成转录透镜29。在本实施方式中，可进一步使摄像元件28变薄。
如上所述，为了防止对感光性树脂的图案曝光时的晕光，最好在平坦化层22中添加紫外线吸收剂。另外，为了防止由于受光元件在紫外线段具有灵敏度而产生基于紫外线的噪声，最好在转录透镜29中添加紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂，可使用氧化铈、氧化钛等金属氧化物构成的微粒。但是，如上所述，在转录透镜29中未添加紫外线吸收剂的情况下，转录透镜的树脂中，无机材料变为光学上的异物，有时截断光。此时，在摄像元件28得到的图像中产生黑的部分。因此，最好使用染料类的紫外线吸收剂。例如，作为紫外线吸收剂，可使用苯并三唑(ベンゾトリアゾ一ル)类、二苯甲酮(ベンゾフエノン)类、三嗪(トリアジン)类、水杨酸酯(サリシレ一ト)类、香豆素(クマリン)类、呫吨(キサンテン)类、甲氧基肉桂酸(メトキシケイ皮酸)类有机化合物等。
另外，在将修正滤光器设为混合多个色料的一层构造的情况下，滤光器层最好按青滤光器20C、黄滤光器20Y、品红滤光器20M、修正滤光器的顺序来形成。
(第11实施方式)在本实施方式中，说明在除基板的入射光的入射侧、即入射光入射到受光元件的区域之外的其它区域中、设置防止入射光中入射到受光元件的光之外的其它光入射到受光元件的遮光膜的摄像元件。
图33是表示本实施方式的摄像元件中具备的遮光膜的配置状态第1例的正面图。
图33所示的摄像元件32在受光元件的光入射侧、即设置光谱滤光器的有效象素部33的外周部，具备抑制光的反射的遮光膜34。
在该遮光膜34中，可使用上述各实施方式中说明的修正滤光器。即，遮光膜34可由与上述各种修正滤光器一样的形成方法形成，可由同样的材质来形成。
在摄像元件32的有效象素部33的外周部配置遮光膜34在可防止摄像元件32的观测结果受到噪声的影响、可提高图像质量上是有效的。尤其是通过使用上述各种修正滤光器作为遮光膜34，可截止可视光波段的光，使摄像元件32周边的杂光减少。
图34是表示本实施方式的摄像元件中具备的遮光膜的配置状态第2例的截面图。
该图34所示的摄像元件35的构成与上述第1实施方式的摄像元件1一样，但特征在于在半导体基板4的光入射侧面中、除将光取入红受光元件3R、绿受光元件3G、蓝受光元件3B、修正受光元件3Blk的区域之外的其它区域中，配置遮光膜34。
上述摄像元件34、35在去除半导体基板4的光入射侧、即受光元件取入入射光的开口区域的其它区域中，配置在可视光波段下具有抑制透过特性的遮光膜34。
在现有的摄像元件中，有时入射到受光元件以外部分的光杂散，变为杂光。该杂光此后若入射到受光元件，则变为噪声。另外，若无用的光入射到摄像元件的周边部分、受光元件的周边部分，则这些光变为噪声的原因。
但是，在本实施方式中，由于配置遮光膜34，所以吸收入射到除受光元件以外的其它部分的光。
由此，可防止杂光和无用光入射到受光元件，可使噪声降低，使由摄像元件34、35得到的图像质量提高。尤其是在使用修正滤光器作为遮光膜34的情况下，可截止可视光波段的光，可使受光元件的周边产生的杂光减少，可减轻从受光元件周边产生的噪声。
另外，遮光膜34不仅可适用于上述第1实施方式，也可适用于其它各实施方式。
在使用修正滤光器作为遮光膜34的情况下，红外段的光和紫外段的光透过该遮光膜34。因此，在本实施方式中，在半导体基板4的受光元件周边配置遮光膜34，并对该遮光膜34层叠吸收红外线和紫外线的膜。
在该吸收红外线和紫外线的膜中，通过使用在用于形成微透镜8的透明树脂中添加了红外线吸收剂和紫外线吸收剂的树脂，可使材料费用减轻。
由此，可防止入射到不是受光元件的部分的红外线和紫外线杂散，变为杂光，产生噪声。
产业上的可利用性本发明可被用于具备受光元件的摄像元件的领域。
权利要求
1.一种摄像元件，具备滤光器，用于抽取入射光中特定的色分量；受光元件，经由所述滤光器来观测所述入射光；修正滤光器，在可视光波段下具有抑制透过特性、在波长比所述可视光波段长的一侧波段中具有透过特性；和修正受光元件，为了修正所述受光元件得到的观测结果，经由所述修正滤光器来观测所述入射光。
2.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于所述滤光器具备用于抽取绿分量的绿滤光器；用于抽取蓝分量的蓝滤光器；和用于抽取红分量的红滤光器，所述受光元件具备经由所述绿滤光器来观测所述入射光的绿受光元件；经由所述蓝滤光器来观测所述入射光的蓝受光元件；和经由所述红滤光器来观测所述入射光的红受光元件。
3.根据权利要求2所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器是将用于抽取绿分量的第1滤光器元件与用于抽取蓝分量的第2滤光器元件中的至少之一、与用于抽取红分量的第3滤光器元件重合而构成的。
4.根据权利要求3所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器是重合所述第1滤光器元件与所述第3滤光器元件的结构。
5.根据权利要求3所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器是重合所述第2滤光器元件与所述第3滤光器元件的结构。
6.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于调整所述滤光器的透过率与所述修正滤光器的透过率，使波长比可视光波段长的一侧的透过率为相同水平。
7.根据权利要求3所述的摄像元件，其特征在于所述绿滤光器与所述第1滤光器元件在波长比所述可视光波段长的一侧的部分波段下具有抑制透过特性。
8.根据权利要求7所述的摄像元件，其特征在于所述绿滤光器与所述第1滤光器元件具有抑制波长比所述可视光波段长的一侧波段中的透过率上升部分的特性。
9.根据权利要求7所述的摄像元件，其特征在于所述绿滤光器与所述第1滤光器元件具有抑制包含波长780nm的波段中的透过率的特性。
10.根据权利要求2所述的摄像元件，其特征在于所述绿滤光器、所述蓝滤光器、所述红滤光器、所述修正滤光器配置成网眼状，形成面，并形成色分离的一单位。
11.根据权利要求10所述的摄像元件，其特征在于所述绿滤光器、所述蓝滤光器、所述红滤光器、所述修正滤光器的面积比为4∶2∶2∶1。
12.根据权利要求10所述的摄像元件，其特征在于所述色分离单位包含光谱特性不同的多种所述修正滤光器。
13.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于还具备抑制部，该抑制部配置于所述受光元件与所述修正受光元件的光入射侧，对波长比所述可视光波段长的一侧的部分波段具有抑制透过特性。
14.根据权利要求13所述的摄像元件，其特征在于所述抑制部具有抑制波长比所述可视光波段长的一侧波段中的透过率上升部的特性。
15.根据权利要求13所述的摄像元件，其特征在于所述抑制部具有抑制包含波长780nm的波段中的透过率的特性。
16.根据权利要求13所述的摄像元件，其特征在于所述抑制部是配备在所述入射光的入射面中的透镜。
17.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于根据所述受光元件得到的观测结果与所述修正受光元件得到的观测结果之差，求出所述特定的色分量的观测结果。
18.一种摄像元件，具备滤光器，通过光学重叠用于抽取入射光中绿分量的第1滤光器元件和用于抽取蓝分量的第2滤光器元件中的至少之一、与用于抽取红分量的第3滤光器元件来构成；和受光元件，经由所述滤光器来观测所述入射光。
19.根据权利要求2所述的摄像元件，其特征在于还具备运算部，从由所述绿受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，求出修正后的绿观测数据值，从由所述蓝受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，求出修正后的蓝观测数据值，从由所述红受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，求出修正后的红观测数据值。
20.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器通过多个色的光学重叠来形成。
21.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器通过混合多个色料来形成。
22.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器通过层叠多个色的滤光器来形成。
23.根据权利要求2所述的摄像元件，其特征在于还具备运算部，从由所述红受光元件观测到的观测数据值中，减去由所述修正受光元件观测到的观测数据值，并求出表示所述入射光的可视光波段强度的数据值。
24.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于所述滤光器具备用于抽取黄分量的黄滤光器；用于抽取品红分量的品红滤光器；和用于抽取青分量的青滤光器，所述受光元件具备经由所述黄滤光器来观测所述入射光的黄受光元件；经由所述品红滤光器来观测所述入射光的品红受光元件；和经由所述青滤光器来观测所述入射光的青受光元件。
25.根据权利要求24所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器通过光学重叠青分量与红分量来形成。
26.根据权利要求24所述的摄像元件，其特征在于所述修正滤光器通过光学重叠紫分量与红分量来形成。
27.根据权利要求24所述的摄像元件，其特征在于所述黄滤光器、所述品红滤光器、所述青滤光器、所述修正滤光器配置成网眼状，形成面，并形成色分离的一单位。
28.根据权利要求24所述的摄像元件，其特征在于还具备透镜，该透镜配置于所述滤光器和所述修正滤光器的光入射侧，抑制与可视光波段之间的边界侧的红外段中的透过率。
29.根据权利要求24所述的摄像元件，其特征在于还具备树脂层，该树脂层配置于所述滤光器和所述修正滤光器的光入射侧与光射出侧中至少之一，抑制与可视光波段之间的边界侧的红外段中的透过率。
30.根据权利要求24所述的摄像元件，其特征在于在所述黄滤光器与所述品红滤光器中，加入抑制与可视光波段之间的边界侧的红外段中的透过率的色料。
31.根据权利要求1所述的摄像元件，其特征在于还具备遮光膜，用于抑制所述入射光中、未直接入射到所述受光元件的光的反射。
32.根据权利要求31所述的摄像元件，其特征在于还具备配置所述受光元件的基板，所述遮光膜被配备于作为所述基板的所述入射光的入射侧面的、除使所述入射光入射到所述受光元件的区域之外的其它区域中。
33.根据权利要求31所述的摄像元件，其特征在于所述遮光膜在可视光波段下具有抑制透过特性。
全文摘要
在本发明的实施例中，摄像元件(1)具备用于抽取入射光中特定的色分量的滤光器(2B)；经由滤光器(2B)来观测入射光的受光元件(3B)；在可视光波段下具有抑制透过特性、并且在波长比可视光波段长的一侧波段中具有透过特性的修正滤光器(2B1k)；和为了修正受光元件(3B)得到的观测结果、经由修正滤光器(2B1k)来观测入射光的修正受光元件(3B1k)。
文档编号H04N5/335GK1957473SQ20058001643
公开日2007年5月2日 申请日期2005年6月20日 优先权日2004年6月30日
发明者福吉健藏, 北村智史 申请人:凸版印刷株式会社