WO2016189600A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2016189600A1
WO2016189600A1 PCT/JP2015/064806 JP2015064806W WO2016189600A1 WO 2016189600 A1 WO2016189600 A1 WO 2016189600A1 JP 2015064806 W JP2015064806 W JP 2015064806W WO 2016189600 A1 WO2016189600 A1 WO 2016189600A1
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signal
light
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祐一 五味
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オリンパス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus.
  • FIG. 11 shows the configuration of a solid-state imaging device 1000 in the prior art.
  • FIG. 11 shows a cross section of the solid-state imaging device 1000.
  • the solid-state imaging device 1000 includes a first substrate 700, a second substrate 800, and a visible light cut filter 900.
  • the first substrate 700 and the second substrate 800 are stacked in the thickness direction D11 of the first substrate 700.
  • the first substrate 700 includes a first semiconductor layer 710, a plurality of color filters 720R, a plurality of color filters 720G, and a plurality of microlenses 730.
  • symbol of one micro lens 730 is shown as a representative.
  • the first semiconductor layer 710 includes a plurality of first photoelectric conversion units 711.
  • symbol of one 1st photoelectric conversion part 711 is shown as a representative.
  • a plurality of color filters 720R and a plurality of color filters 720G are arranged on the surface of the first semiconductor layer 710.
  • the first substrate 700 further includes a plurality of color filters 720B illustrated in FIG. In FIG. 11, the plurality of color filters 720B are not shown.
  • a plurality of microlenses 730 are arranged on the surfaces of the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B.
  • the second substrate 800 has a second semiconductor layer 810.
  • the second semiconductor layer 810 includes a plurality of second photoelectric conversion units 811.
  • symbol of one 2nd photoelectric conversion part 811 is shown as a representative.
  • the visible light cut filter 900 is disposed between the first substrate 700 and the second substrate 800. Light that has passed through the plurality of first photoelectric conversion units 711 enters the visible light cut filter 900.
  • the visible light cut filter 900 blocks visible light included in the incident light.
  • FIG. 12 shows an arrangement of a plurality of first photoelectric conversion units 711.
  • FIG. 13 shows an arrangement of a plurality of second photoelectric conversion units 811.
  • the thickness direction D11 of the first substrate 700 is a direction perpendicular to the paper surface.
  • symbol of one 1st photoelectric conversion part 711 is shown as a representative.
  • a symbol of one second photoelectric conversion unit 811 is shown as a representative.
  • the positions of the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B are indicated by broken lines.
  • FIGS. 12 shows an arrangement of a plurality of first photoelectric conversion units 711.
  • FIG. 13 shows an arrangement of a plurality of second photoelectric conversion units 811.
  • the thickness direction D11 of the first substrate 700 is a direction perpendicular to the paper surface.
  • symbol of one 1st photoelectric conversion part 711 is shown as a representative.
  • reference numerals of one color filter 720R, two color filters 720G, and one color filter 720B are shown as representatives.
  • the plurality of first photoelectric conversion units 711 and the plurality of second photoelectric conversion units 811 are arranged in a matrix.
  • the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B are arranged in a matrix.
  • the light from the subject that has passed through the imaging lens disposed optically in front of the solid-state imaging device 1000 enters the plurality of microlenses 730.
  • the plurality of microlenses 730 collects the light transmitted through the imaging lens.
  • the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B transmit light having a wavelength corresponding to a predetermined color among visible light.
  • the plurality of color filters 720R transmit light having a wavelength corresponding to red, that is, red light.
  • the plurality of color filters 720G transmit light having a wavelength corresponding to green, that is, green light.
  • the plurality of color filters 720B transmit light having a wavelength corresponding to blue, that is, blue light.
  • infrared light passes through a plurality of color filters 720R, a plurality of color filters 720G, and a plurality of color filters 720B.
  • Each of the plurality of first photoelectric conversion units 711 is arranged in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B.
  • Light transmitted through each of the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B is incident on any one of the plurality of first photoelectric conversion units 711.
  • the first photoelectric conversion unit 711 arranged in the region corresponding to the color filter 720R generates an R signal based on red light.
  • the first photoelectric conversion unit 711 arranged in a region corresponding to the color filter 720B generates a B signal based on blue light.
  • Each of the plurality of second photoelectric conversion units 811 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 720R, the plurality of color filters 720G, and the plurality of color filters 720B.
  • the light transmitted through the plurality of first photoelectric conversion units 711 enters the visible light cut filter 900.
  • the light whose visible light is blocked by the visible light cut filter 900 is incident on the plurality of second photoelectric conversion units 811.
  • the plurality of second photoelectric conversion units 811 generate IR signals based on infrared light.
  • 1st photoelectric conversion part 711 arrange
  • the R signal, the G signal, and the B signal By correcting the R signal, the G signal, and the B signal with the IR signal generated by the second photoelectric conversion unit 811, the R signal, the G signal, and the B signal from which components based on infrared light are removed Can be obtained.
  • the solid-state imaging device 1000 can obtain a signal obtained by removing a component based on infrared light from a signal including a component based on red light, green light, and blue light and a component based on infrared light by the above method. it can. Furthermore, the solid-state imaging device 1000 generates a visible light image from these signals.
  • the first photoelectric conversion unit 711 disposed in the regions corresponding to the color filter 720R, the color filter 720G, and the color filter 720B absorbs part of the infrared light.
  • the R signal, the G signal, and the B signal generated by the plurality of first photoelectric conversion units 711 include components based on infrared light.
  • the first photoelectric conversion unit 711 that generates an R signal including a component based on infrared light is described as “R + IR” in the vicinity thereof.
  • the first photoelectric conversion unit 711 that generates a G signal including a component based on infrared light is described as “G + IR” in the vicinity thereof.
  • the first photoelectric conversion unit 711 that generates a B signal including a component based on infrared light is described as “B + IR” in the vicinity thereof.
  • the R signal, the G signal, and the B signal generated by the plurality of first photoelectric conversion units 711 are converted into the IR signal generated by the second photoelectric conversion unit 811. It is necessary to correct.
  • the corrected R signal is expressed by equation (A1).
  • the corrected G signal is expressed by equation (A2).
  • the corrected B signal is expressed by the equation (A3).
  • R ′ R ⁇ IR (r) (A1)
  • G ′ G ⁇ IR (g) (A2)
  • B ′ B ⁇ IR (b) (A3)
  • R ′ is the value of the R signal after correction, and R is the value of the R signal before correction.
  • ⁇ is a coefficient.
  • IR (r) is the value of the IR signal generated by the second photoelectric conversion unit 811 disposed in the region corresponding to the color filter 720R. In FIG. 13, the second photoelectric conversion unit 811 that generates the IR signal (IR (r)) is described as “IR (r)” in the vicinity thereof.
  • Equation (A2) G ′ is the value of the G signal after correction, and G is the value of the G signal before correction.
  • ⁇ is a coefficient.
  • IR (g) is the value of the IR signal generated by the second photoelectric conversion unit 811 arranged in the region corresponding to the color filter 720G. In FIG. 13, the second photoelectric conversion unit 811 that generates the IR signal (IR (g)) is described as “IR (g)” in the vicinity thereof.
  • Equation (A3) B ′ is the value of the B signal after correction, and B is the value of the B signal before correction.
  • ⁇ is a coefficient.
  • IR (b) is the value of the IR signal generated by the second photoelectric conversion unit 811 arranged in the region corresponding to the color filter 720B. In FIG. 13, the second photoelectric conversion unit 811 that generates the IR signal (IR (b)) is described as “IR (b)” in the vicinity thereof.
  • An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of improving the quality of a visible light image signal.
  • the imaging apparatus includes a first substrate, a second substrate stacked on the first substrate, and a signal processing circuit.
  • the first substrate includes a plurality of first photoelectric conversion units, a plurality of second photoelectric conversion units, and an infrared absorption layer.
  • the plurality of first photoelectric conversion units generate a first signal based on first visible light and infrared light.
  • the wavelength of the first visible light is the first wavelength in the visible light band.
  • the plurality of second photoelectric conversion units generate a second signal based only on the second visible light.
  • the wavelength of the second visible light is the second wavelength in the visible light band.
  • the second wavelength is different from the first wavelength.
  • the infrared absorption layer absorbs the infrared light and transmits only the second visible light.
  • the second substrate includes a plurality of third photoelectric conversion units that generate a third signal based on the infrared light transmitted through the plurality of first photoelectric conversion units.
  • the signal processing circuit generates a fourth signal by correcting the first signal with the third signal.
  • the signal processing circuit generates a visible light image signal based on the second signal and the fourth signal.
  • the signal processing circuit generates an infrared light image signal based on the third signal.
  • the infrared absorption layer may be a plurality of microlenses.
  • the infrared absorption layer may be a plurality of color filters.
  • the second substrate further includes a plurality of signal readout circuits for reading out the third signal from the plurality of third photoelectric conversion units. May be.
  • Each of the plurality of signal readout circuits may be arranged in a region corresponding to at least one of the plurality of second photoelectric conversion units.
  • the first substrate may have a first surface.
  • the first area of the third photoelectric conversion unit may be larger than the second area of the first photoelectric conversion unit.
  • the first area is an area of the third photoelectric conversion unit on the second surface.
  • the second area is an area of the second photoelectric conversion unit on the third surface.
  • the second surface and the third surface are parallel to the first surface.
  • the first visible light may include green light.
  • the second visible light may include red light or blue light.
  • the plurality of second photoelectric conversion units generate the second signal based on only the red light, and the second photoelectric conversion unit generates the second signal based only on the blue light. 2 photoelectric conversion units.
  • the array of the plurality of first photoelectric conversion units and the plurality of second photoelectric conversion units may be an array corresponding to a Bayer array.
  • the first visible light may include blue light.
  • the second visible light may include red light or green light.
  • the plurality of second photoelectric conversion units generate the second signal based on only the red light, and the second photoelectric conversion unit generates the second signal based only on the green light. 2 photoelectric conversion units.
  • the array of the plurality of first photoelectric conversion units and the plurality of second photoelectric conversion units may be an array corresponding to a Bayer array.
  • each of the plurality of third photoelectric conversion units receives light transmitted through two or more of the plurality of first photoelectric conversion units. May be.
  • the signal processing circuit corrects the first signal based on the first visible light and the infrared light with the third signal based on the infrared light, thereby obtaining the fourth signal.
  • the signal processing circuit generates a visible light image signal based on the second signal and the fourth signal based only on the second visible light.
  • the signal processing circuit generates an infrared light image signal based on the third signal. Since the correction of the second signal is not necessary, noise included in the visible light image signal is reduced. For this reason, the imaging device can improve the quality of the visible light image signal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing of the imaging part in the imaging device of the 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the arrangement
  • FIG. 1 shows a configuration of an imaging apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the imaging device 1 is an electronic device having an imaging function.
  • the imaging device 1 is a digital camera, a digital video camera, an endoscope, or the like.
  • the imaging device 1 includes a lens 10, an imaging unit 20 (solid-state imaging device), a signal processing unit 30 (signal processing circuit), a display unit 40, a drive control unit 50, and lens control.
  • Unit 60, camera control unit 70, camera operation unit 80, and storage unit 90 is an electronic device having an imaging function.
  • the imaging device 1 is a digital camera, a digital video camera, an endoscope, or the like.
  • the imaging device 1 includes a lens 10, an imaging unit 20 (solid-state imaging device), a signal processing unit 30 (signal processing circuit), a display unit 40, a drive control unit 50, and lens control.
  • Unit 60, camera control unit 70, camera operation unit 80, and storage unit 90 are examples of the imaging apparatus 1 a digital camera, a
  • the lens 10 has a zoom function and a focus function.
  • the lens 10 forms a subject image based on light from the subject on the light receiving surface of the imaging unit 20.
  • the lens control unit 60 controls zoom, focus, aperture, and the like of the lens 10.
  • the light taken in through the lens 10 is imaged on the light receiving surface of the imaging unit 20.
  • the imaging unit 20 generates an R signal, a G signal, a B signal, and an IR signal based on the subject image formed on the light receiving surface.
  • the drive control unit 50 drives the imaging unit 20 and controls the operation of the imaging unit 20.
  • the signal processing unit 30 performs a predetermined process on each signal output from the imaging unit 20.
  • the signal processing unit 30 includes a first signal processing unit 300 and a second signal processing unit 310.
  • the first signal processing unit 300 performs processing related to generation of a visible light image signal.
  • the second signal processing unit 310 performs processing related to generation of an infrared light image signal.
  • the signal processing unit 30 may be included in the imaging unit 20.
  • the display unit 40 displays a visible light image based on the visible light image signal generated by the signal processing unit 30.
  • the display unit 40 displays an infrared light image based on the infrared light image signal generated by the signal processing unit 30.
  • the visible light image and the infrared light image may be either a still image or a moving image.
  • the storage unit 90 stores the visible light image signal and the infrared light image signal generated by the signal processing unit 30.
  • the storage unit 90 may be detachable from the imaging device 1. That is, the storage unit 90 does not have to be a configuration unique to the imaging device 1.
  • the camera control unit 70 controls the entire imaging apparatus 1.
  • the operation of the camera control unit 70 is defined by a program stored in a ROM built in the imaging apparatus 1.
  • the camera control unit 70 reads out this program and performs various controls according to the contents defined by the program.
  • the camera operation unit 80 includes various members for operation for the user to perform various operation inputs to the imaging device 1.
  • the camera operation unit 80 outputs a signal based on the result of the operation input to the camera control unit 70.
  • FIG. 2 shows a partial cross section of the imaging unit 20.
  • the imaging unit 20 includes a first substrate 100 and a second substrate 200.
  • the first substrate 100 and the second substrate 200 are stacked in the thickness direction D1 of the first substrate 100.
  • the thickness direction D1 of the first substrate 100 is a direction perpendicular to the first surface 110a.
  • the dimensions of the parts constituting the imaging unit 20 do not follow the dimensions shown in FIG.
  • the dimension of the part which comprises the imaging part 20 may be arbitrary within the range which has each function.
  • the first substrate 100 includes a first semiconductor layer 110, a plurality of transparent layers 120, a plurality of infrared absorption layers 121, a plurality of color filters 130R, a plurality of color filters 130G, and a plurality of microlenses 140. And have.
  • symbol of one micro lens 140 is shown as a representative.
  • the first semiconductor layer 110 includes a plurality of first photoelectric conversion units 111 and a plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • the first semiconductor layer 110 is made of a semiconductor material such as silicon (Si).
  • the first photoelectric conversion unit 111 and the second photoelectric conversion unit 112 are made of a semiconductor material having impurities and impurity concentrations different from those of the semiconductor material forming the first semiconductor layer 110.
  • the first semiconductor layer 110 has a first surface 110a and a second surface 110b.
  • the first surface 110 a is in contact with the second substrate 200.
  • the second surface 110 b is in contact with the plurality of transparent layers 120 and the plurality of infrared absorption layers 121.
  • a plurality of transparent layers 120 and a plurality of infrared absorption layers 121 are arranged on the second surface 110b.
  • the plurality of transparent layers 120 and the plurality of infrared absorption layers 121 are formed of a material having high light transmittance.
  • the transparent layer 120 is made of, for example, a transparent resin.
  • the infrared absorption layer 121 is made of, for example, a transparent resin to which an infrared absorption pigment is added.
  • infrared absorbing dyes include cyanine compounds, phthalocyanine compounds, dithiol metal complexes, naphthoquinone compounds, diimonium compounds, and azo compounds.
  • the plurality of first photoelectric conversion units 111 are arranged in a region corresponding to the transparent layer 120. That is, the plurality of first photoelectric conversion units 111 are arranged at positions where light transmitted through the transparent layer 120 is incident.
  • the plurality of second photoelectric conversion units 112 are arranged in a region corresponding to the infrared absorption layer 121. That is, the plurality of second photoelectric conversion units 112 are arranged at positions where light transmitted through the infrared absorption layer 121 is incident.
  • a plurality of color filters 130G are arranged on the surfaces of the plurality of transparent layers 120.
  • a plurality of color filters 130 ⁇ / b> R are arranged on the surfaces of the plurality of infrared absorption layers 121.
  • the first substrate 100 further includes a plurality of color filters 130 ⁇ / b> B illustrated in FIG. 3, and the plurality of color filters 130 ⁇ / b> B are disposed on the surfaces of the plurality of infrared absorption layers 121. In FIG. 2, the plurality of color filters 130B are not shown.
  • a plurality of microlenses 140 are arranged on the surfaces of the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B.
  • the second substrate 200 has a second semiconductor layer 210.
  • the second semiconductor layer 210 includes a plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • the second semiconductor layer 210 is made of a semiconductor material such as silicon (Si).
  • the third photoelectric conversion unit 211 is made of a semiconductor material that has impurities and impurity concentrations different from those of the semiconductor material forming the second semiconductor layer 210.
  • Each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of first photoelectric conversion units 111. That is, each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is disposed at a position where light transmitted through any one of the plurality of first photoelectric conversion units 111 is incident.
  • the second semiconductor layer 210 has a first surface 210a and a second surface 210b. The first surface 210 a is in contact with the first substrate 100.
  • the second substrate 200 further includes a signal readout circuit 220 shown in FIG.
  • FIG. 3 shows an arrangement of a plurality of first photoelectric conversion units 111 and a plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • FIG. 4 shows an arrangement of a plurality of third photoelectric conversion units 211. 3 and 4, the thickness direction D1 of the first substrate 100 is a direction perpendicular to the paper surface.
  • reference numerals of two first photoelectric conversion units 111 and two second photoelectric conversion units 112 are shown as representatives.
  • symbol of one 3rd photoelectric conversion part 211 is shown as a representative.
  • the positions of the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B are indicated by broken lines.
  • FIGS. 1 shows an arrangement of a plurality of first photoelectric conversion units 111 and a plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • FIG. 4 shows an arrangement of a plurality of third photoelectric conversion units 211. 3 and 4, the thickness direction D1 of the first substrate 100 is a direction perpendicular to the paper surface.
  • reference numerals of one color filter 130R, two color filters 130G, and one color filter 130B are shown as representatives.
  • the plurality of first photoelectric conversion units 111, the plurality of second photoelectric conversion units 112, and the plurality of third photoelectric conversion units 211 are arranged in a matrix.
  • the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B are arranged in a matrix.
  • the light from the subject that has passed through the lens 10 arranged optically in front of the imaging unit 20 enters the plurality of microlenses 140.
  • the plurality of microlenses 140 collects the light transmitted through the lens 10.
  • the light transmitted through the plurality of microlenses 140 includes visible light and infrared light. Visible light includes red light, green light, and blue light.
  • the wavelength of red light is the red wavelength in the visible light band.
  • the wavelength of green light is the green wavelength in the visible light band.
  • the wavelength of blue light is the blue wavelength in the visible light band.
  • the light transmitted through the plurality of microlenses 140 enters the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B.
  • the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B transmit light having a wavelength corresponding to a predetermined color among visible light.
  • the plurality of color filters 130R transmit light having a wavelength corresponding to red, that is, red light.
  • the plurality of color filters 130G transmit light having a wavelength corresponding to green, that is, green light.
  • the plurality of color filters 130B transmit light having a wavelength corresponding to blue, that is, blue light.
  • the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B further transmit infrared light.
  • a plurality of transparent layers 120 are arranged corresponding to the plurality of color filters 130G.
  • the green light and the infrared light transmitted through the plurality of color filters 130G are incident on the transparent layer 120.
  • a plurality of infrared absorption layers 121 are arranged corresponding to the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B. Red light and infrared light transmitted through the plurality of color filters 130 ⁇ / b> R enter the infrared absorption layer 121. Blue light and infrared light transmitted through the plurality of color filters 130 ⁇ / b> B are incident on the infrared absorption layer 121.
  • the plurality of transparent layers 120 transmit incident light. That is, the plurality of transparent layers 120 transmit green light and infrared light.
  • the plurality of infrared absorption layers 121 absorb only infrared light of incident light. That is, the plurality of infrared absorption layers 121 absorb infrared light and transmit only red light or blue light
  • Each of the plurality of first photoelectric conversion units 111 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130G. Green light and infrared light transmitted through each of the plurality of transparent layers 120 enter one of the plurality of first photoelectric conversion units 111.
  • the first photoelectric conversion unit 111 absorbs green light and part of infrared light.
  • the first photoelectric conversion unit 111 generates a G signal based on green light and infrared light.
  • Each of the plurality of second photoelectric conversion units 112 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B.
  • Red light or blue light transmitted through each of the plurality of infrared absorption layers 121 enters one of the plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • the second photoelectric conversion unit 112 disposed in the region corresponding to the color filter 130R absorbs red light and generates an R signal based on the red light.
  • the second photoelectric conversion unit 112 disposed in the region corresponding to the color filter 130B absorbs blue light and generates a B signal based on the blue light.
  • the light absorption coefficient for the semiconductor material constituting the first substrate 100 and the second substrate 200 differs. For this reason, the amount of light that can reach the second substrate 200 differs depending on the wavelength of the light. Light with a shorter wavelength is less likely to reach the second substrate 200, and infrared light is likely to reach the second substrate 200.
  • Each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is arranged in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130G and any one of the plurality of first photoelectric conversion units 111.
  • Infrared light that has passed through the plurality of first photoelectric conversion units 111 arranged in the region corresponding to the plurality of color filters 130G is incident on the plurality of third photoelectric conversion units 211 and the plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • the conversion unit 211 generates an IR signal based on infrared light.
  • Each of the plurality of signal readout circuits 220 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B.
  • a symbol of one signal readout circuit 220 is shown as a representative.
  • the signal readout circuit 220 includes, for example, a capacitor that accumulates a signal and an amplification transistor that amplifies the signal accumulated in the capacitor.
  • Each of the plurality of signal readout circuits 220 may be disposed across two or more of the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B.
  • the imaging apparatus 1 includes the first substrate 100, the second substrate 200 stacked on the first substrate 100, and the signal processing unit 30 (signal processing circuit).
  • the first substrate 100 includes a plurality of first photoelectric conversion units 111, a plurality of second photoelectric conversion units 112, and an infrared absorption layer 121.
  • the plurality of first photoelectric conversion units 111 generates a first signal (G signal) based on the first visible light (green light) and infrared light.
  • the wavelength of the first visible light is the first wavelength in the visible light band.
  • the visible light band is a band corresponding to a wavelength of 380 to 750 nm.
  • the wavelength of green light is 495 to 570 nm.
  • the plurality of second photoelectric conversion units 112 generate a second signal (R signal or B signal) based only on the second visible light (red light or blue light).
  • the wavelength of the second visible light is the second wavelength in the visible light band.
  • the second wavelength is different from the first wavelength.
  • the wavelength of red light is 620 to 750 nm.
  • the wavelength of blue light is 450 to 495 nm.
  • the infrared absorption layer 121 absorbs infrared light and transmits only the second visible light.
  • the second substrate 200 has a plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • the plurality of third photoelectric conversion units 211 generates a third signal (IR signal) based on infrared light that has passed through the plurality of first photoelectric conversion units.
  • the signal processing unit 30 corrects the first signal (G signal) with the third signal (IR signal) to generate a fourth signal (G signal).
  • the signal processing unit 30 (first signal processing unit 300) generates a visible light image signal based on the second signal (R signal and B signal) and the fourth signal (G signal).
  • the signal processing unit 30 (second signal processing unit 310) generates an infrared light image signal based on the third signal (IR signal).
  • the signal processing unit 30 may be disposed on at least one of the first substrate 100 and the second substrate 200. Alternatively, the signal processing unit 30 may be disposed outside the first substrate 100 and the second substrate 200.
  • the visible light image signal is a signal for displaying a visible light image.
  • the infrared light image signal is a signal for displaying an infrared light image.
  • the signal processing unit 30 may perform image processing such as interpolation processing on at least one of the R signal, the G signal, the B signal, and the IR signal.
  • the first visible light includes green light.
  • the second visible light includes red light or blue light.
  • the plurality of second photoelectric conversion units 112 generates a second photoelectric conversion unit 112 that generates a second signal (R signal) based only on red light, and a second signal (B signal) based only on blue light. And a second photoelectric conversion unit 112 to be generated.
  • the arrangement of the plurality of first photoelectric conversion units 111 and the plurality of second photoelectric conversion units 112 is an arrangement corresponding to the Bayer arrangement.
  • the Bayer array is an array of a plurality of color filters 130R, a plurality of color filters 130G, and a plurality of color filters 130B.
  • a group including one color filter 130R, two color filters 130G, and one color filter 130B is a unit array.
  • the G signal generated by the plurality of first photoelectric conversion units 111 includes a component based on infrared light.
  • the first photoelectric conversion unit 111 that generates a G signal including a component based on infrared light is described as “G + IR” in the vicinity thereof.
  • the R signal generated by the plurality of second photoelectric conversion units 112 includes a component based only on red light.
  • the second photoelectric conversion unit 112 that generates an R signal including a component based only on red light is described as “R” in the vicinity thereof.
  • the B signal generated by the plurality of second photoelectric conversion units 112 includes a component based only on blue light.
  • the second photoelectric conversion unit 112 that generates a B signal including a component based only on blue light is described as “B” in the vicinity thereof.
  • the R signal and the B signal do not include components based on infrared light.
  • the G signal includes a component based on infrared light. For this reason, in order to generate a visible light image signal, it is necessary to correct the G signal with the IR signal generated by the third photoelectric conversion unit 211.
  • the corrected G signal is expressed by equation (1).
  • G ′ G ⁇ IR (g) (1)
  • Equation (1) G ′ is the value of the G signal after correction, and G is the value of the G signal before correction.
  • ⁇ is a coefficient.
  • IR (g) is the value of the IR signal generated by the third photoelectric conversion unit 211 arranged in the region corresponding to the color filter 130G. In FIG. 4, the third photoelectric conversion unit 211 that generates the IR signal (IR (g)) is described as “IR (g)” in the vicinity thereof.
  • the value of the coefficient ⁇ can be calculated based on the spectral sensitivity between the first substrate 100 and the second substrate 200. The value of the coefficient ⁇ depends on the thickness and quantum efficiency of the first substrate 100 and the second substrate 200.
  • the imaging device 1 can improve the quality of the visible light image signal. Moreover, since only the G signal is corrected, signal processing is easy.
  • the plurality of signal readout circuits 220 read out a third signal (IR signal) from the plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • Each of the plurality of signal readout circuits 220 is disposed in a region corresponding to at least one of the plurality of second photoelectric conversion units 112. That is, the plurality of signal readout circuits 220 are arranged in a region that passes through the plurality of second photoelectric conversion units 112 and passes through a straight line parallel to the thickness direction D1 of the first substrate 100.
  • the first substrate 100 has a first surface 110a.
  • the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 is larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111.
  • the first area S1 is the area of the third photoelectric conversion unit 211 on the second surface.
  • the second area S2 is the area of the first photoelectric conversion unit 111 on the third surface.
  • the second surface and the third surface are parallel to the first surface 110a.
  • the second surface and the third surface are surfaces perpendicular to a straight line parallel to the thickness direction D1 of the first substrate 100.
  • a plurality of infrared absorption layers 121 are arranged corresponding to the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B. For this reason, in the second substrate 200, infrared light does not enter the regions corresponding to the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B. Since the plurality of signal readout circuits 220 are arranged in regions corresponding to the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B on the second substrate 200, the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 is set. It can be made larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111.
  • Each of the plurality of signal readout circuits 220 is disposed in a region corresponding to only one of the plurality of first photoelectric conversion units 111.
  • the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 is not necessarily larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111.
  • the imaging device includes at least one of the lens 10, the display unit 40, the drive control unit 50, the lens control unit 60, the camera control unit 70, the camera operation unit 80, and the storage unit 90. It is not necessary to have the structure corresponding to one.
  • the imaging device according to each aspect of the present invention has a configuration corresponding to at least one of the transparent layer 120, the infrared absorption layer 121, the color filter 130R, the color filter 130G, the color filter 130B, and the microlens 140. It may not have.
  • the imaging unit 20 obtains a low-noise R signal and B signal for generating a visible light image signal
  • the imaging device 1 improves the quality of the visible light image signal. Can be made.
  • the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 can be made larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111, the dynamic range of the infrared light image increases.
  • FIG. 5 shows a partial cross section of the imaging unit 20a.
  • the imaging unit 20 a includes a first substrate 100 and a second substrate 200. In the configuration shown in FIG. 5, differences from the configuration shown in FIG. 2 will be described.
  • a plurality of color filters 130B are arranged on the surfaces of the plurality of transparent layers 120.
  • a plurality of color filters 130 ⁇ / b> G and a plurality of color filters 130 ⁇ / b> R are arranged on the surfaces of the plurality of infrared absorption layers 121. In FIG. 5, the plurality of color filters 130R are not shown.
  • the configuration shown in FIG. 5 is the same as the configuration shown in FIG.
  • FIG. 6 shows an arrangement of a plurality of first photoelectric conversion units 111 and a plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • FIG. 7 shows an arrangement of a plurality of third photoelectric conversion units 211. 6 and 7, the thickness direction D1 of the first substrate 100 is a direction perpendicular to the paper surface.
  • reference numerals of two first photoelectric conversion units 111 and two second photoelectric conversion units 112 are shown as representatives.
  • symbol of one 3rd photoelectric conversion part 211 is shown as a representative. 6 and 7, the positions of the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B are indicated by broken lines.
  • the reference numerals of one color filter 130R, two color filters 130G, and one color filter 130B are shown as representatives.
  • the plurality of first photoelectric conversion units 111, the plurality of second photoelectric conversion units 112, and the plurality of third photoelectric conversion units 211 are arranged in a matrix.
  • the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B are arranged in a matrix in a Bayer array.
  • the light transmitted through the plurality of microlenses 140 enters the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B.
  • the plurality of color filters 130R transmit red light and infrared light.
  • the plurality of color filters 130G transmit green light and infrared light.
  • the plurality of color filters 130B transmit blue light and infrared light.
  • a plurality of transparent layers 120 are arranged corresponding to the plurality of color filters 130B. Blue light and infrared light transmitted through the plurality of color filters 130B are incident on the transparent layer 120.
  • a plurality of infrared absorption layers 121 are arranged corresponding to the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130G. Red light and infrared light transmitted through the plurality of color filters 130 ⁇ / b> R enter the infrared absorption layer 121. Green light and infrared light transmitted through the plurality of color filters 130 ⁇ / b> G are incident on the infrared absorption layer 121.
  • the plurality of transparent layers 120 transmit blue light and infrared light.
  • the plurality of infrared absorption layers 121 absorb infrared light and transmit only red light or green light.
  • Each of the plurality of first photoelectric conversion units 111 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130B. Blue light and infrared light transmitted through each of the plurality of transparent layers 120 enter one of the plurality of first photoelectric conversion units 111.
  • the first photoelectric conversion unit 111 absorbs blue light and part of infrared light.
  • the first photoelectric conversion unit 111 generates a B signal based on blue light and infrared light.
  • Each of the plurality of second photoelectric conversion units 112 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130G. Red light or green light transmitted through each of the plurality of infrared absorption layers 121 enters one of the plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • the second photoelectric conversion unit 112 disposed in the region corresponding to the color filter 130R generates an R signal based on red light.
  • the second photoelectric conversion unit 112 disposed in the region corresponding to the color filter 130G generates a G signal based on green light.
  • Each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130B and any one of the plurality of first photoelectric conversion units 111.
  • Infrared light that has passed through the plurality of first photoelectric conversion units 111 arranged in regions corresponding to the plurality of color filters 130 ⁇ / b> B is incident on the plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • the plurality of third photoelectric conversion units 211 generate IR signals based on infrared light.
  • Each of the plurality of signal readout circuits 220 is disposed in a region corresponding to any one of the plurality of color filters 130G. In FIG. 7, a symbol of one signal readout circuit 220 is shown as a representative. Each of the plurality of signal readout circuits 220 may be disposed in a region corresponding to two or more of the plurality of color filters 130G and the plurality of color filters 130R.
  • the plurality of first photoelectric conversion units 111 generate a first signal (B signal) based on the first visible light (blue light) and infrared light.
  • the plurality of second photoelectric conversion units 112 generate a second signal (R signal or G signal) based only on the second visible light (red light or green light).
  • the plurality of third photoelectric conversion units 211 generates a third signal (IR signal) based on infrared light that has passed through the plurality of first photoelectric conversion units.
  • the signal processing unit 30 corrects the first signal (B signal) with the third signal (IR signal) to generate a fourth signal (B signal).
  • the signal processing unit 30 (first signal processing unit 300) generates a visible light image signal based on the second signal (R signal or G signal) and the fourth signal (B signal).
  • the signal processing unit 30 (second signal processing unit 310) generates an infrared light image signal based on the third signal (IR signal).
  • the first visible light includes blue light.
  • the second visible light includes red light or green light.
  • the plurality of second photoelectric conversion units 112 generates a second photoelectric conversion unit 112 that generates a second signal (R signal) based only on red light, and a second signal (G signal) based only on green light. And a second photoelectric conversion unit 112 to be generated.
  • the arrangement of the plurality of first photoelectric conversion units 111 and the plurality of second photoelectric conversion units 112 is an arrangement corresponding to the Bayer arrangement.
  • the B signal generated by the plurality of first photoelectric conversion units 111 includes a component based on infrared light.
  • the first photoelectric conversion unit 111 that generates a B signal including a component based on infrared light is described as “B + IR” in the vicinity thereof.
  • the R signal generated by the plurality of second photoelectric conversion units 112 includes a component based only on red light.
  • the second photoelectric conversion unit 112 that generates an R signal including a component based only on red light is described as “R” in the vicinity thereof.
  • the G signal generated by the plurality of second photoelectric conversion units 112 includes a component based only on green light.
  • the second photoelectric conversion unit 112 that generates a G signal including a component based only on green light is described as “G” in the vicinity thereof.
  • the R signal and the G signal do not include a component based on infrared light.
  • the B signal includes a component based on infrared light. For this reason, in order to generate a visible light image signal, it is necessary to correct the B signal with the IR signal generated by the third photoelectric conversion unit 211.
  • the corrected B signal is expressed by equation (2).
  • B ′ B ⁇ IR (b) (2)
  • Equation (2) B ′ is the value of the B signal after correction, and B is the value of the B signal before correction.
  • ⁇ is a coefficient.
  • IR (b) is the value of the IR signal generated by the third photoelectric conversion unit 211 arranged in the region corresponding to the color filter 130B. In FIG. 7, the third photoelectric conversion unit 211 that generates the IR signal (IR (b)) is described as “IR (b)” in the vicinity thereof.
  • the value of the coefficient ⁇ can be calculated based on the spectral sensitivity between the first substrate 100 and the second substrate 200. The value of the coefficient ⁇ depends on the thickness and quantum efficiency of the first substrate 100 and the second substrate 200.
  • the imaging device 1 can improve the quality of the visible light image signal. Further, since only the B signal is corrected, signal processing is easy.
  • the plurality of signal readout circuits 220 read out a third signal (IR signal) from the plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • Each of the plurality of signal readout circuits 220 is disposed in a region corresponding to at least one of the plurality of second photoelectric conversion units 112.
  • the first substrate 100 has a first surface 110a.
  • the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 is larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111.
  • the first area S1 is the area of the third photoelectric conversion unit 211 on the second surface.
  • the second area S2 is the area of the first photoelectric conversion unit 111 on the third surface.
  • the second surface and the third surface are parallel to the first surface 110a.
  • the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 is set. It can be made larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111.
  • the plurality of signal readout circuits 220 may be arranged in a region corresponding to the plurality of color filters 130R.
  • the plurality of third photoelectric conversion units 211 are arranged in regions corresponding to the plurality of color filters 130G, compared to the imaging unit 20a of the second embodiment.
  • the number of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is larger. For this reason, the resolution of an infrared light image is high.
  • the number of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is smaller than that of the imaging unit 20 of the first embodiment. For this reason, 1st area S1 of the some 3rd photoelectric conversion part 211 can be enlarged more. As a result, the dynamic range of the infrared light image is further increased.
  • the imaging device 1 can obtain an infrared light image that is more faithful to infrared light.
  • the imaging device 1 can improve the quality of the visible light image signal. Since the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 can be increased, the dynamic range of the infrared light image is increased. The imaging device 1 can obtain an infrared light image that is more faithful to infrared light.
  • the arrangement of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is changed from the arrangement shown in FIG. 4 to the arrangement shown in FIG.
  • the configuration other than the arrangement shown in FIG. 8 is the same as the configuration of the imaging apparatus 1 of the first embodiment.
  • FIG. 8 shows an arrangement of a plurality of third photoelectric conversion units 211.
  • the thickness direction D1 of the first substrate 100 is a direction perpendicular to the paper surface.
  • symbol of one 3rd photoelectric conversion part 211 is shown as a representative.
  • the positions of the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B are indicated by broken lines.
  • the reference numerals of one color filter 130R, two color filters 130G, and one color filter 130B are shown as representatives.
  • the plurality of third photoelectric conversion units 211 are arranged in a matrix.
  • the plurality of color filters 130R, the plurality of color filters 130G, and the plurality of color filters 130B are arranged in a matrix in a Bayer array.
  • the signal readout circuit 220 is not shown.
  • a plurality of signal readout circuits 220 are arranged in a region where the plurality of third photoelectric conversion units 211 are not arranged.
  • Each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 is disposed in a region corresponding to one color filter 130R, two color filters 130G, and one color filter 130B.
  • Each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 receives light transmitted through two or more of the plurality of first photoelectric conversion units 111.
  • Each of the plurality of third photoelectric conversion units 211 illustrated in FIG. 8 receives light transmitted through the two first photoelectric conversion units 111 arranged in a region corresponding to the color filter 130G.
  • the first areas S1 of the plurality of third photoelectric conversion units 211 are larger than those of the imaging unit 20 of the first embodiment. As a result, the dynamic range of the infrared light image is further increased.
  • the imaging device 1 can improve the quality of the visible light image signal.
  • the imaging unit 20 can generate an R signal, a G signal, and a B signal that improve the quality of the visible light image signal. Since the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 can be increased, the dynamic range of the infrared light image is increased.
  • FIG. 9 shows a partial cross section of the imaging unit 20b.
  • the imaging unit 20 b includes a first substrate 100 and a second substrate 200. The difference between the configuration shown in FIG. 9 and the configuration shown in FIG. 2 will be described.
  • the first substrate 100 includes a first semiconductor layer 110, a plurality of color filters 130R, a plurality of color filters 130G, a plurality of microlenses 140, and a plurality of microlenses 141.
  • the transparent layer 120 and the infrared absorption layer 121 in the imaging unit 20 shown in FIG. 2 are not arranged.
  • some of the plurality of microlenses 140 in the imaging unit 20 illustrated in FIG. 2 are changed to a plurality of microlenses 141.
  • the microlens 141 is made of a transparent resin to which an infrared absorbing dye is added.
  • the infrared absorbing dye constituting the microlens 141 is the same as the infrared absorbing dye constituting the infrared absorbing layer 121 in the imaging unit 20 of the first embodiment.
  • the plurality of microlenses 141 absorb infrared light and transmit only visible light including red light and blue light. That is, the plurality of microlenses 141 also serve as an infrared absorption layer.
  • the imaging device 1 can improve the quality of the visible light image signal.
  • the imaging unit 20b can generate an R signal, a G signal, and a B signal that improve the quality of the visible light image signal. Since the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 can be made larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111, the dynamic range of the infrared light image increases. The step of forming the plurality of transparent layers 120 and the plurality of infrared absorption layers 121 is not necessary.
  • FIG. 10 shows a partial cross section of the imaging unit 20c.
  • the imaging unit 20 c includes a first substrate 100 and a second substrate 200.
  • the configuration shown in FIG. 10 will be described while referring to differences from the configuration shown in FIG.
  • the first substrate 100 includes a first semiconductor layer 110, a plurality of color filters 130R, a plurality of color filters 130G, and a plurality of microlenses 140.
  • the transparent layer 120 and the infrared absorption layer 121 in the imaging unit 20 shown in FIG. 2 are not arranged.
  • the color filter 130R and the color filter 130B are made of a transparent resin to which an infrared absorbing dye is added.
  • the plurality of color filters 130B are not shown.
  • the infrared absorbing dye that constitutes the color filter 130R and the color filter 130B is the same as the infrared absorbing dye that constitutes the infrared absorbing layer 121 in the imaging unit 20 of the first embodiment.
  • the plurality of color filters 130R absorb infrared light and transmit only red light.
  • the plurality of color filters 130B absorb infrared light and transmit only blue light. That is, the plurality of color filters 130R and the plurality of color filters 130B also serve as an infrared absorption layer.
  • the configuration shown in FIG. 10 is the same as the configuration shown in FIG.
  • the imaging device 1 can improve the quality of the visible light image signal.
  • the imaging unit 20c can generate an R signal, a G signal, and a B signal that improve the quality of the visible light image signal. Since the first area S1 of the third photoelectric conversion unit 211 can be made larger than the second area S2 of the first photoelectric conversion unit 111, the dynamic range of the infrared light image increases. The step of forming the plurality of transparent layers 120 and the plurality of infrared absorption layers 121 is not necessary.
  • the imaging device can improve the quality of the visible light image signal.
  • SYMBOLS 1 Imaging device 10 Lens 20, 20a, 20b, 20c Imaging part 30 Signal processing part 40 Display part 50 Drive control part 60 Lens control part 70 Camera control part 80 Camera operation part 90 Memory

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Abstract

撮像装置は、第１の基板と、前記第１の基板に積層された第２の基板と、信号処理回路とを有する。前記第１の基板は、複数の第１の光電変換部と複数の第２の光電変換部と赤外吸収層とを有する。前記複数の第１の光電変換部は、第１の可視光と赤外光とに基づく第１の信号を生成する。前記複数の第２の光電変換部は、第２の可視光のみに基づく第２の信号を生成する。前記赤外吸収層は、前記赤外光を吸収し、かつ、前記第２の可視光のみを透過させる。前記第２の基板は、前記複数の第１の光電変換部を透過した前記赤外光に基づく第３の信号を生成する複数の第３の光電変換部を有する。前記信号処理回路は、前記第１の信号を前記第３の信号により補正することにより、第４の信号を生成する。前記信号処理回路は、前記第２の信号と前記第４の信号とに基づいて可視光画像信号を生成する。前記信号処理回路は、前記第３の信号に基づいて赤外光画像信号を生成する。

Description

撮像装置
　本発明は、撮像装置に関する。
　積層された複数の基板を有し、かつ、可視光画像と赤外光画像とを同時に取得することができる固体撮像装置が開示されている（特許文献１参照）。図１１は、従来技術における固体撮像装置１０００の構成を示している。図１１では固体撮像装置１０００の断面が示されている。図１１に示すように、固体撮像装置１０００は、第１の基板７００と、第２の基板８００と、可視光カットフィルタ９００とを有する。第１の基板７００と第２の基板８００とは、第１の基板７００の厚さ方向Ｄ１１に積層されている。
　第１の基板７００は、第１の半導体層７１０と、複数のカラーフィルタ７２０Ｒと、複数のカラーフィルタ７２０Ｇと、複数のマイクロレンズ７３０とを有する。図１１では、代表として１つのマイクロレンズ７３０の符号が示されている。
　第１の半導体層７１０は、複数の第１の光電変換部７１１を有する。図１１では、代表として１つの第１の光電変換部７１１の符号が示されている。
　第１の半導体層７１０の表面に複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇとが配置されている。第１の基板７００は、図１２に示す複数のカラーフィルタ７２０Ｂをさらに有する。図１１では、複数のカラーフィルタ７２０Ｂは示されていない。複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとの表面に複数のマイクロレンズ７３０が配置されている。
　第２の基板８００は、第２の半導体層８１０を有する。第２の半導体層８１０は、複数の第２の光電変換部８１１を有する。図１１では、代表として１つの第２の光電変換部８１１の符号が示されている。
　可視光カットフィルタ９００は、第１の基板７００と第２の基板８００との間に配置されている。複数の第１の光電変換部７１１を透過した光が可視光カットフィルタ９００に入射する。可視光カットフィルタ９００は、入射した光に含まれる可視光を遮断する。
　図１２は、複数の第１の光電変換部７１１の配列を示している。図１３は、複数の第２の光電変換部８１１の配列を示している。図１２と図１３とでは、第１の基板７００の厚さ方向Ｄ１１は、紙面に垂直な方向である。図１２では、代表として１つの第１の光電変換部７１１の符号が示されている。図１３では、代表として１つの第２の光電変換部８１１の符号が示されている。図１２と図１３とでは、複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとの位置が破線で示されている。図１２と図１３とでは、代表として１つのカラーフィルタ７２０Ｒと２つのカラーフィルタ７２０Ｇと１つのカラーフィルタ７２０Ｂとの符号が示されている。複数の第１の光電変換部７１１と複数の第２の光電変換部８１１とは、行列状に配置されている。また、複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとは、行列状に配置されている。
　固体撮像装置１０００の光学的前方に配置された撮像レンズを通過した、被写体からの光が複数のマイクロレンズ７３０に入射する。複数のマイクロレンズ７３０は、撮像レンズを透過した光を集光する。複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとは、可視光のうち所定の色に対応した波長の光を透過させる。複数のカラーフィルタ７２０Ｒは、赤に対応した波長の光すなわち赤色光を透過させる。複数のカラーフィルタ７２０Ｇは、緑に対応した波長の光すなわち緑色光を透過させる。複数のカラーフィルタ７２０Ｂは、青に対応した波長の光すなわち青色光を透過させる。一般的に赤外光は、複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとを透過する。
　複数の第１の光電変換部７１１のそれぞれは、複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとのいずれか１つに対応する領域に配置されている。複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとのそれぞれを透過した光は、複数の第１の光電変換部７１１のいずれか１つに入射する。カラーフィルタ７２０Ｒに対応する領域に配置された第１の光電変換部７１１は、赤色光に基づくＲ信号を生成する。カラーフィルタ７２０Ｇに対応する領域に配置された第１の光電変換部７１１は、緑色光に基づくＧ信号を生成する。カラーフィルタ７２０Ｂに対応する領域に配置された第１の光電変換部７１１は、青色光に基づくＢ信号を生成する。
　複数の第２の光電変換部８１１のそれぞれは、複数のカラーフィルタ７２０Ｒと複数のカラーフィルタ７２０Ｇと複数のカラーフィルタ７２０Ｂとのいずれか１つに対応する領域に配置されている。複数の第１の光電変換部７１１を透過した光は、可視光カットフィルタ９００に入射する。可視光カットフィルタ９００によって可視光が遮断された光は、複数の第２の光電変換部８１１に入射する。複数の第２の光電変換部８１１は、赤外光に基づくＩＲ信号を生成する。
　カラーフィルタ７２０Ｒとカラーフィルタ７２０Ｇとカラーフィルタ７２０Ｂとに対応する領域に配置された第１の光電変換部７１１は、赤外光の一部を吸収する。このため、その第１の光電変換部７１１は、赤色光、緑色光、および青色光に基づく成分と赤外光に基づく成分とを含むＲ信号とＧ信号とＢ信号とを生成する。このＲ信号とＧ信号とＢ信号とを、第２の光電変換部８１１によって生成されたＩＲ信号により補正することにより、赤外光に基づく成分が除去されたＲ信号とＧ信号とＢ信号とを得ることができる。固体撮像装置１０００は、上記の方法により、赤色光、緑色光、および青色光に基づく成分と赤外光に基づく成分とを含む信号から赤外光に基づく成分が除去された信号を得ることができる。さらに、固体撮像装置１０００は、これらの信号から可視光画像を生成する。
日本国特開２０１４－１３５５３５号公報
　上記のように、カラーフィルタ７２０Ｒとカラーフィルタ７２０Ｇとカラーフィルタ７２０Ｂとのそれぞれに対応する領域に配置された第１の光電変換部７１１は、赤外光の一部を吸収する。このため、複数の第１の光電変換部７１１によって生成されたＲ信号とＧ信号とＢ信号とは、赤外光に基づく成分を含む。図１２では、赤外光に基づく成分を含むＲ信号を生成する第１の光電変換部７１１は、その近傍に“Ｒ＋ＩＲ”と記載されている。図１２では、赤外光に基づく成分を含むＧ信号を生成する第１の光電変換部７１１は、その近傍に“Ｇ＋ＩＲ”と記載されている。図１２では、赤外光に基づく成分を含むＢ信号を生成する第１の光電変換部７１１は、その近傍に“Ｂ＋ＩＲ”と記載されている。
　したがって、可視光画像を生成するためには、複数の第１の光電変換部７１１によって生成されたＲ信号とＧ信号とＢ信号とを、第２の光電変換部８１１によって生成されたＩＲ信号により補正する必要がある。補正後のＲ信号は、式（Ａ１）により表される。補正後のＧ信号は、式（Ａ２）により表される。補正後のＢ信号は、式（Ａ３）により表される。
　Ｒ’＝Ｒ－αＩＲ（ｒ）　・・・（Ａ１）
　Ｇ’＝Ｇ－βＩＲ（ｇ）　・・・（Ａ２）
　Ｂ’＝Ｂ－γＩＲ（ｂ）　・・・（Ａ３）
　式（Ａ１）において、Ｒ’は補正後のＲ信号の値であり、Ｒは補正前のＲ信号の値である。式（Ａ１）において、αは係数である。式（Ａ１）において、ＩＲ（ｒ）は、カラーフィルタ７２０Ｒに対応する領域に配置された第２の光電変換部８１１によって生成されたＩＲ信号の値である。図１３では、ＩＲ信号（ＩＲ（ｒ））を生成する第２の光電変換部８１１は、その近傍に“ＩＲ（ｒ）”と記載されている。
　式（Ａ２）において、Ｇ’は補正後のＧ信号の値であり、Ｇは補正前のＧ信号の値である。式（Ａ２）において、βは係数である。式（Ａ２）において、ＩＲ（ｇ）は、カラーフィルタ７２０Ｇに対応する領域に配置された第２の光電変換部８１１によって生成されたＩＲ信号の値である。図１３では、ＩＲ信号（ＩＲ（ｇ））を生成する第２の光電変換部８１１は、その近傍に“ＩＲ（ｇ）”と記載されている。
　式（Ａ３）において、Ｂ’は補正後のＢ信号の値であり、Ｂは補正前のＢ信号の値である。式（Ａ３）において、γは係数である。式（Ａ３）において、ＩＲ（ｂ）は、カラーフィルタ７２０Ｂに対応する領域に配置された第２の光電変換部８１１によって生成されたＩＲ信号の値である。図１３では、ＩＲ信号（ＩＲ（ｂ））を生成する第２の光電変換部８１１は、その近傍に“ＩＲ（ｂ）”と記載されている。
　式（Ａ１）と式（Ａ２）と式（Ａ３）とに示すように、補正において差分処理が行われる。このため、補正後のＲ信号とＧ信号とＢ信号とに含まれるノイズ成分は、差分処理に用いられる複数の信号のノイズ成分の２乗和の平方根となる。このため、補正後のＲ信号とＧ信号とＢ信号とのＳ／Ｎは、補正前のＲ信号とＧ信号とＢ信号とのＳ／Ｎよりも悪くなる。
　本発明は、可視光画像信号の品質を向上させることができる撮像装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様によれば、撮像装置は、第１の基板と、前記第１の基板に積層された第２の基板と、信号処理回路と、を有する。前記第１の基板は、複数の第１の光電変換部と、複数の第２の光電変換部と、赤外吸収層とを有する。前記複数の第１の光電変換部は、第１の可視光と赤外光とに基づく第１の信号を生成する。前記第１の可視光の波長は可視光帯域の第１の波長である。前記複数の第２の光電変換部は、第２の可視光のみに基づく第２の信号を生成する。前記第２の可視光の波長は可視光帯域の第２の波長である。前記第２の波長は前記第１の波長と異なる。前記赤外吸収層は、前記赤外光を吸収し、かつ、前記第２の可視光のみを透過させる。前記第２の基板は、前記複数の第１の光電変換部を透過した前記赤外光に基づく第３の信号を生成する複数の第３の光電変換部を有する。前記信号処理回路は、前記第１の信号を前記第３の信号により補正することにより、第４の信号を生成する。前記信号処理回路は、前記第２の信号と前記第４の信号とに基づいて可視光画像信号を生成する。前記信号処理回路は、前記第３の信号に基づいて赤外光画像信号を生成する。
　本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記赤外吸収層は、複数のマイクロレンズであってもよい。
　本発明の第３の態様によれば、第１の態様において、前記赤外吸収層は、複数のカラーフィルタであってもよい。
　本発明の第４の態様によれば、第１の態様において、前記第２の基板は、前記複数の第３の光電変換部から前記第３の信号を読み出す複数の信号読み出し回路をさらに有してもよい。前記複数の信号読み出し回路のそれぞれは、前記複数の第２の光電変換部の少なくとも１つに対応する領域に配置されてもよい。前記第１の基板は第１の面を有してもよい。前記第３の光電変換部の第１の面積は、前記第１の光電変換部の第２の面積よりも大きくてもよい。前記第１の面積は、第２の面における前記第３の光電変換部の面積である。前記第２の面積は、第３の面における前記第２の光電変換部の面積である。前記第２の面と前記第３の面とは前記第１の面に平行である。
　本発明の第５の態様によれば、第１の態様において、前記第１の可視光は、緑色光を含んでもよい。前記第２の可視光は、赤色光または青色光を含んでもよい。前記複数の第２の光電変換部は、前記赤色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、前記青色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、を含んでもよい。前記複数の第１の光電変換部と前記複数の第２の光電変換部との配列は、ベイヤ配列に対応する配列であってもよい。
　本発明の第６の態様によれば、第１の態様において、前記第１の可視光は、青色光を含んでもよい。前記第２の可視光は、赤色光または緑色光を含んでもよい。前記複数の第２の光電変換部は、前記赤色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、前記緑色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、を含んでもよい。前記複数の第１の光電変換部と前記複数の第２の光電変換部との配列は、ベイヤ配列に対応する配列であってもよい。
　本発明の第７の態様によれば、第１の態様において、前記複数の第３の光電変換部のそれぞれは、前記複数の第１の光電変換部の２つ以上を透過した光を受光してもよい。
　上記の各態様によれば、信号処理回路は、第１の可視光と赤外光とに基づく第１の信号を赤外光に基づく第３の信号により補正することにより、第４の信号を生成する。信号処理回路は、第２の可視光のみに基づく第２の信号と第４の信号とに基づいて可視光画像信号を生成する。信号処理回路は、第３の信号に基づいて赤外光画像信号を生成する。第２の信号の補正は必要ないため、可視光画像信号に含まれるノイズが低減される。このため、撮像装置は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。
本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の撮像装置における撮像部の断面図である。 本発明の第１の実施形態の撮像装置における複数の第１の光電変換部と複数の第２の光電変換部との配列を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態の撮像装置における複数の第３の光電変換部の配列を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の撮像装置における撮像部の断面図である。 本発明の第２の実施形態の撮像装置における複数の第１の光電変換部と複数の第２の光電変換部との配列を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の撮像装置における複数の第３の光電変換部の配列を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の撮像装置における複数の第３の光電変換部の配列を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態の撮像装置における撮像部の断面図である。 本発明の第５の実施形態の撮像装置における撮像部の断面図である。 従来技術の撮像装置における撮像部の断面図である。 従来技術の撮像装置における複数の第１の光電変換部の配列を示す断面図である。 従来技術の撮像装置における複数の第２の光電変換部の配列を示す断面図である。
　図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態の撮像装置１の構成を示している。撮像装置１は、撮像機能を有する電子機器である。例えば、撮像装置１は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、および内視鏡などである。図１に示すように、撮像装置１は、レンズ１０と、撮像部２０（固体撮像装置）と、信号処理部３０（信号処理回路）と、表示部４０と、駆動制御部５０と、レンズ制御部６０と、カメラ制御部７０と、カメラ操作部８０と、記憶部９０とを有する。
　レンズ１０は、ズーム機能とフォーカス機能とを有する。レンズ１０は、被写体からの光に基づく被写体像を撮像部２０の受光面に結像する。レンズ制御部６０は、レンズ１０のズーム、フォーカス、および絞りなどを制御する。レンズ１０を介して取り込まれた光は撮像部２０の受光面で結像される。撮像部２０は、受光面に結像された被写体像に基づくＲ信号とＧ信号とＢ信号とＩＲ信号とを生成する。駆動制御部５０は、撮像部２０を駆動し、かつ、撮像部２０の動作を制御する。
　信号処理部３０は、撮像部２０から出力された各信号に対して、予め定められた処理を行う。信号処理部３０は、第１の信号処理部３００と第２の信号処理部３１０とを有する。第１の信号処理部３００は、可視光画像信号の生成に関する処理を行う。第２の信号処理部３１０は、赤外光画像信号の生成に関する処理を行う。信号処理部３０は、撮像部２０に含まれてもよい。
　表示部４０は、信号処理部３０によって生成された可視光画像信号に基づく可視光画像を表示する。また、表示部４０は、信号処理部３０によって生成された赤外光画像信号に基づく赤外光画像を表示する。可視光画像と赤外光画像とは、静止画像と動画像とのどちらであってもよい。
　記憶部９０は、信号処理部３０によって生成された可視光画像信号と赤外光画像信号とを記憶する。記憶部９０は、撮像装置１に対して着脱可能であってもよい。つまり、記憶部９０は、撮像装置１に固有の構成である必要はない。
　カメラ制御部７０は、撮像装置１全体の制御を行う。カメラ制御部７０の動作は、撮像装置１に内蔵されたＲＯＭに格納されているプログラムに規定されている。カメラ制御部７０は、このプログラムを読み出して、プログラムが規定する内容に従って、各種の制御を行う。
　カメラ操作部８０は、ユーザが撮像装置１に対する各種の操作入力を行うための操作用の各種部材を有する。カメラ操作部８０は、操作入力の結果に基づく信号をカメラ制御部７０に出力する。
　図２は、撮像部２０の一部の断面が示されている。図２に示すように、撮像部２０は、第１の基板１００と第２の基板２００とを有する。第１の基板１００と第２の基板２００とは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１に積層されている。第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１は、第１の面１１０ａに垂直な方向である。
　撮像部２０を構成する部分の寸法は、図２に示される寸法に従うわけではない。撮像部２０を構成する部分の寸法は各機能を有する範囲内で任意であってよい。
　第１の基板１００は、第１の半導体層１１０と、複数の透明層１２０と、複数の赤外吸収層１２１と、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと、複数のカラーフィルタ１３０Ｇと、複数のマイクロレンズ１４０とを有する。図２では、代表として１つのマイクロレンズ１４０の符号が示されている。
　第１の半導体層１１０は、複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２とを有する。第１の半導体層１１０は、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料で構成されている。例えば、第１の光電変換部１１１と第２の光電変換部１１２とは、第１の半導体層１１０を構成する半導体材料とは不純物および不純物濃度が異なる半導体材料で構成されている。第１の半導体層１１０は、第１の面１１０ａと第２の面１１０ｂとを有する。第１の面１１０ａは、第２の基板２００と接触している。第２の面１１０ｂは、複数の透明層１２０および複数の赤外吸収層１２１と接触している。
　第２の面１１０ｂに複数の透明層１２０と複数の赤外吸収層１２１とが配置されている。複数の透明層１２０と複数の赤外吸収層１２１とは、光の透過性が高い材料で形成されている。透明層１２０は、例えば、透明樹脂で構成されている。赤外吸収層１２１は、例えば、赤外吸収色素が添加された透明樹脂で構成されている。赤外吸収色素は、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、ジチオール金属錯体、ナフトキノン化合物、ジイモニウム化合物、およびアゾ化合物などである。
　複数の第１の光電変換部１１１は、透明層１２０に対応する領域に配置されている。つまり、複数の第１の光電変換部１１１は、透明層１２０を透過した光が入射する位置に配置されている。複数の第２の光電変換部１１２は、赤外吸収層１２１に対応する領域に配置されている。つまり、複数の第２の光電変換部１１２は、赤外吸収層１２１を透過した光が入射する位置に配置されている。
　複数の透明層１２０の表面に複数のカラーフィルタ１３０Ｇが配置されている。複数の赤外吸収層１２１の表面に複数のカラーフィルタ１３０Ｒが配置されている。第１の基板１００は、図３に示す複数のカラーフィルタ１３０Ｂをさらに有し、かつ複数のカラーフィルタ１３０Ｂは複数の赤外吸収層１２１の表面に配置されている。図２では、複数のカラーフィルタ１３０Ｂは示されていない。複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとの表面に複数のマイクロレンズ１４０が配置されている。
　第２の基板２００は、第２の半導体層２１０を有する。第２の半導体層２１０は、複数の第３の光電変換部２１１を有する。第２の半導体層２１０は、シリコン（Ｓｉ）等の半導体材料で構成されている。例えば、第３の光電変換部２１１は、第２の半導体層２１０を構成する半導体材料とは不純物および不純物濃度が異なる半導体材料で構成されている。複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つに対応する領域に配置されている。つまり、複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つを透過した光が入射する位置に配置されている。第２の半導体層２１０は、第１の面２１０ａと第２の面２１０ｂとを有する。第１の面２１０ａは、第１の基板１００と接触している。第２の基板２００は、図４に示す信号読み出し回路２２０をさらに有する。
　図３は、複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２との配列を示している。図４は、複数の第３の光電変換部２１１の配列を示している。図３と図４とでは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１は、紙面に垂直な方向である。図３では、代表として２つの第１の光電変換部１１１と２つの第２の光電変換部１１２との符号が示されている。図４では、代表として１つの第３の光電変換部２１１の符号が示されている。図３と図４とでは、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとの位置が破線で示されている。図３と図４とでは、代表として１つのカラーフィルタ１３０Ｒと２つのカラーフィルタ１３０Ｇと１つのカラーフィルタ１３０Ｂとの符号が示されている。複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２と複数の第３の光電変換部２１１とは、行列状に配置されている。また、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとは、行列状に配置されている。
　撮像部２０の光学的前方に配置されたレンズ１０を通過した、被写体からの光が複数のマイクロレンズ１４０に入射する。複数のマイクロレンズ１４０は、レンズ１０を透過した光を集光する。複数のマイクロレンズ１４０を透過した光は、可視光と赤外光とを含む。可視光は、赤色光と緑色光と青色光とを含む。赤色光の波長は、可視光帯域における赤の波長である。緑色光の波長は、可視光帯域における緑の波長である。青色光の波長は、可視光帯域における青の波長である。複数のマイクロレンズ１４０を透過した光は、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとに入射する。
　複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとは、可視光のうち所定の色に対応した波長の光を透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｒは、赤に対応した波長の光すなわち赤色光を透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｇは、緑に対応した波長の光すなわち緑色光を透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｂは、青に対応した波長の光すなわち青色光を透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとは、赤外光をさらに透過させる。
　複数のカラーフィルタ１３０Ｇに対応して複数の透明層１２０が配置されている。複数のカラーフィルタ１３０Ｇを透過した緑色光と赤外光とは、透明層１２０に入射する。複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとに対応して複数の赤外吸収層１２１が配置されている。複数のカラーフィルタ１３０Ｒを透過した赤色光と赤外光とは、赤外吸収層１２１に入射する。複数のカラーフィルタ１３０Ｂを透過した青色光と赤外光とは、赤外吸収層１２１に入射する。複数の透明層１２０は、入射した光を透過させる。つまり、複数の透明層１２０は、緑色光と赤外光とを透過させる。複数の赤外吸収層１２１は、入射した光のうち赤外光のみを吸収する。つまり、複数の赤外吸収層１２１は、赤外光を吸収し、かつ、赤色光または青色光のみを透過させる。
　複数の第１の光電変換部１１１のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｇのいずれか１つに対応する領域に配置されている。複数の透明層１２０のそれぞれを透過した緑色光と赤外光とは、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つに入射する。第１の光電変換部１１１は、緑色光と、赤外光の一部とを吸収する。第１の光電変換部１１１は、緑色光と赤外光とに基づくＧ信号を生成する。
　複数の第２の光電変換部１１２のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとのいずれか１つに対応する領域に配置されている。複数の赤外吸収層１２１のそれぞれを透過した赤色光または青色光は、複数の第２の光電変換部１１２のいずれか１つに入射する。カラーフィルタ１３０Ｒに対応する領域に配置された第２の光電変換部１１２は、赤色光を吸収し、かつ赤色光に基づくＲ信号を生成する。カラーフィルタ１３０Ｂに対応する領域に配置された第２の光電変換部１１２は、青色光を吸収し、かつ青色光に基づくＢ信号を生成する。
　光の波長に応じて、第１の基板１００と第２の基板２００とを構成する半導体材料に対する光の吸収係数が異なる。このため、光の波長に応じて、第２の基板２００に到達できる光の量が異なる。波長がより短い光ほど第２の基板２００に到達しにくく、かつ赤外光は第２の基板２００に到達しやすい。
　複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｇのいずれか１つと、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つとに対応する領域に配置されている。複数のカラーフィルタ１３０Ｇに対応する領域に配置された複数の第１の光電変換部１１１を透過した赤外光は、複数の第３の光電変換部２１１に入射し、かつ複数の第３の光電変換部２１１は、赤外光に基づくＩＲ信号を生成する。
　複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとのいずれか１つに対応する領域に配置されている。図４では、代表として１つの信号読み出し回路２２０の符号が示されている。信号読み出し回路２２０は、例えば、信号を蓄積する容量と、容量に蓄積された信号を増幅する増幅トランジスタとを有する。複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとの２つ以上にまたがって配置されてもよい。
　上記のように、撮像装置１は、第１の基板１００と、第１の基板１００に積層された第２の基板２００と、信号処理部３０（信号処理回路）とを有する。第１の基板１００は、複数の第１の光電変換部１１１と、複数の第２の光電変換部１１２と、赤外吸収層１２１とを有する。複数の第１の光電変換部１１１は、第１の可視光（緑色光）と赤外光とに基づく第１の信号（Ｇ信号）を生成する。第１の可視光の波長は可視光帯域の第１の波長である。可視光帯域は、３８０～７５０ｎｍの波長に対応する帯域である。例えば、緑色光の波長は、４９５～５７０ｎｍである。複数の第２の光電変換部１１２は、第２の可視光（赤色光または青色光）のみに基づく第２の信号（Ｒ信号またはＢ信号）を生成する。第２の可視光の波長は可視光帯域の第２の波長である。第２の波長は、第１の波長と異なる。例えば、赤色光の波長は、６２０～７５０ｎｍである。例えば、青色光の波長は、４５０～４９５ｎｍである。赤外吸収層１２１は、赤外光を吸収し、かつ、第２の可視光のみを透過させる。第２の基板２００は、複数の第３の光電変換部２１１を有する。複数の第３の光電変換部２１１は、複数の第１の光電変換部を透過した赤外光に基づく第３の信号（ＩＲ信号）を生成する。
　信号処理部３０（第１の信号処理部３００）は、第１の信号（Ｇ信号）を第３の信号（ＩＲ信号）により補正することにより、第４の信号（Ｇ信号）を生成する。信号処理部３０（第１の信号処理部３００）は、第２の信号（Ｒ信号およびＢ信号）と第４の信号（Ｇ信号）とに基づいて可視光画像信号を生成する。信号処理部３０（第２の信号処理部３１０）は、第３の信号（ＩＲ信号）に基づいて赤外光画像信号を生成する。信号処理部３０は、第１の基板１００と第２の基板２００との少なくとも１つに配置されてもよい。あるいは、信号処理部３０は、第１の基板１００および第２の基板２００の外部に配置されてもよい。
　可視光画像信号は、可視光画像を表示するための信号である。赤外光画像信号は、赤外光画像を表示するための信号である。信号処理部３０は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とＩＲ信号との少なくとも１つに対して、補間処理等の画像処理を行ってもよい。
　第１の可視光は、緑色光を含む。第２の可視光は、赤色光または青色光を含む。複数の第２の光電変換部１１２は、赤色光のみに基づく第２の信号（Ｒ信号）を生成する第２の光電変換部１１２と、青色光のみに基づく第２の信号（Ｂ信号）を生成する第２の光電変換部１１２とを含む。複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２との配列は、ベイヤ配列に対応する配列である。
　ベイヤ配列は、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとの配列である。ベイヤ配列では、１つのカラーフィルタ１３０Ｒと２つのカラーフィルタ１３０Ｇと１つのカラーフィルタ１３０Ｂとを含むグループが単位配列である。
　複数の第１の光電変換部１１１によって生成されたＧ信号は、赤外光に基づく成分を含む。図３では、赤外光に基づく成分を含むＧ信号を生成する第１の光電変換部１１１は、その近傍に“Ｇ＋ＩＲ”と記載されている。複数の第２の光電変換部１１２によって生成されたＲ信号は、赤色光のみに基づく成分を含む。図３では、赤色光のみに基づく成分を含むＲ信号を生成する第２の光電変換部１１２は、その近傍に“Ｒ”と記載されている。複数の第２の光電変換部１１２によって生成されたＢ信号は、青色光のみに基づく成分を含む。図３では、青色光のみに基づく成分を含むＢ信号を生成する第２の光電変換部１１２は、その近傍に“Ｂ”と記載されている。Ｒ信号とＢ信号とは、赤外光に基づく成分を含まない。
　複数の第１の光電変換部１１１によって生成されたＧ信号とＲ信号とＢ信号との内、Ｇ信号は、赤外光に基づく成分を含む。このため、可視光画像信号を生成するためには、Ｇ信号を、第３の光電変換部２１１によって生成されたＩＲ信号により補正する必要がある。補正後のＧ信号は、式（１）により表される。
　Ｇ’＝Ｇ－βＩＲ（ｇ）　・・・（１）
　式（１）において、Ｇ’は補正後のＧ信号の値であり、Ｇは補正前のＧ信号の値である。式（１）において、βは係数である。式（１）において、ＩＲ（ｇ）は、カラーフィルタ１３０Ｇに対応する領域に配置された第３の光電変換部２１１によって生成されたＩＲ信号の値である。図４では、ＩＲ信号（ＩＲ（ｇ））を生成する第３の光電変換部２１１は、その近傍に“ＩＲ（ｇ）”と記載されている。係数βの値は、第１の基板１００と第２の基板２００との分光感度に基づいて算出することができる。係数βの値は、第１の基板１００と第２の基板２００との厚みおよび量子効率等に依存する。
　Ｒ信号とＢ信号については、Ｇ信号と同様な補正は必要ないため、可視光画像信号に含まれるノイズが低減される。このため、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。また、Ｇ信号のみが補正されるので、信号処理が容易である。
　複数の信号読み出し回路２２０は、複数の第３の光電変換部２１１から第３の信号（ＩＲ信号）を読み出す。複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数の第２の光電変換部１１２の少なくとも１つに対応する領域に配置されている。つまり、複数の第２の光電変換部１１２を通り、かつ、第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１に平行な直線が通る領域に複数の信号読み出し回路２２０は配置されている。第１の基板１００は、第１の面１１０ａを有する。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１は、第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きい。第１の面積Ｓ１は、第２の面における第３の光電変換部２１１の面積である。第２の面積Ｓ２は、第３の面における第１の光電変換部１１１の面積である。第２の面と第３の面とは第１の面１１０ａに平行である。第２の面と第３の面とは第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１に平行な直線に垂直な面である。
　複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとに対応して複数の赤外吸収層１２１が配置されている。このため、第２の基板２００において、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとに対応する領域には赤外光は入射しない。第２の基板２００において、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとに対応する領域に複数の信号読み出し回路２２０が配置されるので、第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きくすることができる。この結果、第３の光電変換部２１１によって生成されるＩＲ信号の飽和量が増加するので、赤外光画像のダイナミックレンジが増加する。複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つのみに対応する領域に配置されている。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１は第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも必ずしも大きい必要はない。
　本発明の各態様の撮像装置は、レンズ１０と、表示部４０と、駆動制御部５０と、レンズ制御部６０と、カメラ制御部７０と、カメラ操作部８０と、記憶部９０との少なくとも１つに対応する構成を有していなくてもよい。本発明の各態様の撮像装置は、透明層１２０と、赤外吸収層１２１と、カラーフィルタ１３０Ｒと、カラーフィルタ１３０Ｇと、カラーフィルタ１３０Ｂと、マイクロレンズ１４０との少なくとも１つに対応する構成を有していなくてもよい。
　本発明の第１の実施形態では、撮像部２０によって、可視光画像信号を生成するための低ノイズのＲ信号とＢ信号が得られるため、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。また、第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きくすることができるので、赤外光画像のダイナミックレンジが増加する。
　（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態では、図２に示す撮像部２０が、図５に示す撮像部２０ａに変更される。撮像部２０ａ以外の構成は、第１の実施形態の撮像装置１の構成と同様である。図５は、撮像部２０ａの一部の断面が示されている。図５に示すように、撮像部２０ａは、第１の基板１００と第２の基板２００とを有する。図５に示す構成において、図２に示す構成と異なる点を説明する。
　複数の透明層１２０の表面に複数のカラーフィルタ１３０Ｂが配置されている。複数の赤外吸収層１２１の表面に複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｒとが配置されている。図５では、複数のカラーフィルタ１３０Ｒは示されていない。
　上記の点以外の点については、図５に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
　図６は、複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２との配列を示している。図７は、複数の第３の光電変換部２１１の配列を示している。図６と図７とでは、第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１は、紙面に垂直な方向である。図６では、代表として２つの第１の光電変換部１１１と２つの第２の光電変換部１１２との符号が示されている。図７では、代表として１つの第３の光電変換部２１１の符号が示されている。図６と図７とでは、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとの位置が破線で示されている。図６と図７とでは、代表として１つのカラーフィルタ１３０Ｒと２つのカラーフィルタ１３０Ｇと１つのカラーフィルタ１３０Ｂとの符号が示されている。複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２と複数の第３の光電変換部２１１とは、行列状に配置されている。また、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとは、行列状にベイヤ配列で配置されている。
　複数のマイクロレンズ１４０を透過した光は、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとに入射する。複数のカラーフィルタ１３０Ｒは、赤色光と赤外光とを透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｇは、緑色光と赤外光とを透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｂは、青色光と赤外光とを透過させる。
　複数のカラーフィルタ１３０Ｂに対応して複数の透明層１２０が配置されている。複数のカラーフィルタ１３０Ｂを透過した青色光と赤外光とは、透明層１２０に入射する。複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇとに対応して複数の赤外吸収層１２１が配置されている。複数のカラーフィルタ１３０Ｒを透過した赤色光と赤外光とは、赤外吸収層１２１に入射する。複数のカラーフィルタ１３０Ｇを透過した緑色光と赤外光とは、赤外吸収層１２１に入射する。複数の透明層１２０は、青色光と赤外光とを透過させる。複数の赤外吸収層１２１は、赤外光を吸収し、かつ、赤色光または緑色光のみを透過させる。
　複数の第１の光電変換部１１１のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｂのいずれか１つに対応する領域に配置されている。複数の透明層１２０のそれぞれを透過した青色光と赤外光とは、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つに入射する。第１の光電変換部１１１は、青色光と、赤外光の一部とを吸収する。第１の光電変換部１１１は、青色光と赤外光とに基づくＢ信号を生成する。
　複数の第２の光電変換部１１２のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇとのいずれか１つに対応する領域に配置されている。複数の赤外吸収層１２１のそれぞれを透過した赤色光または緑色光は、複数の第２の光電変換部１１２のいずれか１つに入射する。カラーフィルタ１３０Ｒに対応する領域に配置された第２の光電変換部１１２は、赤色光に基づくＲ信号を生成する。カラーフィルタ１３０Ｇに対応する領域に配置された第２の光電変換部１１２は、緑色光に基づくＧ信号を生成する。
　複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｂのいずれか１つと、複数の第１の光電変換部１１１のいずれか１つとに対応する領域に配置されている。複数のカラーフィルタ１３０Ｂに対応する領域に配置された複数の第１の光電変換部１１１を透過した赤外光は、複数の第３の光電変換部２１１に入射する。複数の第３の光電変換部２１１は、赤外光に基づくＩＲ信号を生成する。
　複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｇのいずれか１つに対応する領域に配置されている。図７では、代表として１つの信号読み出し回路２２０の符号が示されている。複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｒとの２つ以上に対応する領域に配置されてもよい。
　第２の実施形態では、複数の第１の光電変換部１１１は、第１の可視光（青色光）と赤外光とに基づく第１の信号（Ｂ信号）を生成する。複数の第２の光電変換部１１２は、第２の可視光（赤色光または緑色光）のみに基づく第２の信号（Ｒ信号またはＧ信号）を生成する。複数の第３の光電変換部２１１は、複数の第１の光電変換部を透過した赤外光に基づく第３の信号（ＩＲ信号）を生成する。
　信号処理部３０（第１の信号処理部３００）は、第１の信号（Ｂ信号）を第３の信号（ＩＲ信号）により補正することにより、第４の信号（Ｂ信号）を生成する。信号処理部３０（第１の信号処理部３００）は、第２の信号（Ｒ信号またはＧ信号）と第４の信号（Ｂ信号）とに基づいて可視光画像信号を生成する。信号処理部３０（第２の信号処理部３１０）は、第３の信号（ＩＲ信号）に基づいて赤外光画像信号を生成する。
　第１の可視光は、青色光を含む。第２の可視光は、赤色光または緑色光を含む。複数の第２の光電変換部１１２は、赤色光のみに基づく第２の信号（Ｒ信号）を生成する第２の光電変換部１１２と、緑色光のみに基づく第２の信号（Ｇ信号）を生成する第２の光電変換部１１２とを含む。複数の第１の光電変換部１１１と複数の第２の光電変換部１１２との配列は、ベイヤ配列に対応する配列である。
　複数の第１の光電変換部１１１によって生成されたＢ信号は、赤外光に基づく成分を含む。図６では、赤外光に基づく成分を含むＢ信号を生成する第１の光電変換部１１１は、その近傍に“Ｂ＋ＩＲ”と記載されている。複数の第２の光電変換部１１２によって生成されたＲ信号は、赤色光のみに基づく成分を含む。図６では、赤色光のみに基づく成分を含むＲ信号を生成する第２の光電変換部１１２は、その近傍に“Ｒ”と記載されている。複数の第２の光電変換部１１２によって生成されたＧ信号は、緑色光のみに基づく成分を含む。図６では、緑色光のみに基づく成分を含むＧ信号を生成する第２の光電変換部１１２は、その近傍に“Ｇ”と記載されている。Ｒ信号とＧ信号とは、赤外光に基づく成分を含まない。
　複数の第１の光電変換部１１１によって生成されたＧ信号とＲ信号とＢ信号との内、Ｂ信号は、赤外光に基づく成分を含む。このため、可視光画像信号を生成するためには、Ｂ信号を、第３の光電変換部２１１によって生成されたＩＲ信号により補正する必要がある。補正後のＢ信号は、式（２）により表される。
　Ｂ’＝Ｂ－γＩＲ（ｂ）　・・・（２）
　式（２）において、Ｂ’は補正後のＢ信号の値であり、Ｂは補正前のＢ信号の値である。式（２）において、γは係数である。式（２）において、ＩＲ（ｂ）は、カラーフィルタ１３０Ｂに対応する領域に配置された第３の光電変換部２１１によって生成されたＩＲ信号の値である。図７では、ＩＲ信号（ＩＲ（ｂ））を生成する第３の光電変換部２１１は、その近傍に“ＩＲ（ｂ）”と記載されている。係数γの値は、第１の基板１００と第２の基板２００との分光感度に基づいて算出することができる。係数γの値は、第１の基板１００と第２の基板２００との厚みおよび量子効率等に依存する。
　Ｒ信号とＧ信号とについては、Ｂ信号と同様な補正は必要ないため、可視光画像信号に含まれるノイズが低減される。このため、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。また、Ｂ信号のみが補正されるので、信号処理が容易である。
　複数の信号読み出し回路２２０は、複数の第３の光電変換部２１１から第３の信号（ＩＲ信号）を読み出す。複数の信号読み出し回路２２０のそれぞれは、複数の第２の光電変換部１１２の少なくとも１つに対応する領域に配置されている。第１の基板１００は、第１の面１１０ａを有する。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１は、第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きい。第１の面積Ｓ１は、第２の面における第３の光電変換部２１１の面積である。第２の面積Ｓ２は、第３の面における第１の光電変換部１１１の面積である。第２の面と第３の面とは第１の面１１０ａに平行である。
　第２の基板２００において、複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｒとに対応する領域に複数の信号読み出し回路２２０が配置されるので、第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きくすることができる。複数の信号読み出し回路２２０は、複数のカラーフィルタ１３０Ｒに対応する領域に配置されてもよい。
　第１の実施形態の撮像部２０では、複数のカラーフィルタ１３０Ｇに対応する領域に複数の第３の光電変換部２１１が配置されているので、第２の実施形態の撮像部２０ａと比較して、複数の第３の光電変換部２１１の数がより多い。このため、赤外光画像の解像度が高い。
　第２の実施形態の撮像部２０ａでは、第１の実施形態の撮像部２０と比較して、複数の第３の光電変換部２１１の数がより少ない。このため、複数の第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１をより大きくすることができる。この結果、赤外光画像のダイナミックレンジがより増加する。
　可視光が第２の基板２００に入射する可能性があるが、波長がより短い可視光成分は第１の基板１００で吸収されやすいため、複数の第３の光電変換部２１１に入射する可視光がより低減される。この結果、撮像装置１は、赤外光に対してより忠実な赤外光画像を得ることができる。
　本発明の第２の実施形態では、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を大きくすることができるので、赤外光画像のダイナミックレンジが増加する。撮像装置１は、赤外光に対してより忠実な赤外光画像を得ることができる。
　（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態の撮像装置１では、複数の第３の光電変換部２１１の配列が、図４に示す配列から図８に示す配列に変更される。図８に示す配列以外の構成は、第１の実施形態の撮像装置１の構成と同様である。
　図８は、複数の第３の光電変換部２１１の配列を示している。図８では、第１の基板１００の厚さ方向Ｄ１は、紙面に垂直な方向である。図８では、代表として１つの第３の光電変換部２１１の符号が示されている。図８では、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとの位置が破線で示されている。図８では、代表として１つのカラーフィルタ１３０Ｒと２つのカラーフィルタ１３０Ｇと１つのカラーフィルタ１３０Ｂとの符号が示されている。複数の第３の光電変換部２１１は、行列状に配置されている。また、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｇと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとは、行列状にベイヤ配列で配置されている。図８では、信号読み出し回路２２０は示されていない。例えば、第２の半導体層２１０において、複数の第３の光電変換部２１１が配置されていない領域に複数の信号読み出し回路２２０が配置されている。
　複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、１つのカラーフィルタ１３０Ｒと２つのカラーフィルタ１３０Ｇと１つのカラーフィルタ１３０Ｂとに対応する領域に配置されている。複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、複数の第１の光電変換部１１１の２つ以上を透過した光を受光する。図８に示す複数の第３の光電変換部２１１のそれぞれは、カラーフィルタ１３０Ｇに対応する領域に配置された２つの第１の光電変換部１１１を透過した光を受光する。このため、第３の実施形態の撮像部２０では、第１の実施形態の撮像部２０と比較して、複数の第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１がより大きい。この結果、赤外光画像のダイナミックレンジがより増加する。
　本発明の第３の実施形態では、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。撮像部２０は、可視光画像信号の品質を向上させるＲ信号とＧ信号とＢ信号とを生成することができる。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を大きくすることができるので、赤外光画像のダイナミックレンジが増加する。
　（第４の実施形態）
　本発明の第４の実施形態では、図２に示す撮像部２０が、図９に示す撮像部２０ｂに変更される。撮像部２０ｂ以外の構成は、第１の実施形態の撮像装置１の構成と同様である。図９は、撮像部２０ｂの一部の断面が示されている。図９に示すように、撮像部２０ｂは、第１の基板１００と第２の基板２００とを有する。図９に示す構成において、図２に示す構成と異なる点を説明する。
　第１の基板１００は、第１の半導体層１１０と、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと、複数のカラーフィルタ１３０Ｇと、複数のマイクロレンズ１４０と、複数のマイクロレンズ１４１とを有する。
　図９に示す撮像部２０ｂでは、図２に示す撮像部２０における透明層１２０と赤外吸収層１２１とが配置されていない。図９に示す撮像部２０ｂでは、図２に示す撮像部２０における複数のマイクロレンズ１４０の一部が複数のマイクロレンズ１４１に変更されている。図９に示す撮像部２０ｂでは、マイクロレンズ１４１は、赤外吸収色素が添加された透明樹脂で構成されている。マイクロレンズ１４１を構成する赤外吸収色素は、第１の実施形態の撮像部２０における赤外吸収層１２１を構成する赤外吸収色素と同様である。複数のマイクロレンズ１４１は、赤外光を吸収し、かつ、赤色光と青色光とを含む可視光のみを透過させる。つまり、複数のマイクロレンズ１４１が赤外吸収層を兼ねている。
　上記の点以外の点については、図９に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
　本発明の第４の実施形態では、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。撮像部２０ｂは、可視光画像信号の品質を向上させるＲ信号とＧ信号とＢ信号とを生成することができる。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きくすることができるので、赤外光画像のダイナミックレンジが増加する。複数の透明層１２０と複数の赤外吸収層１２１とを形成する工程は必要ない。
　（第５の実施形態）
　本発明の第５の実施形態では、図２に示す撮像部２０が、図１０に示す撮像部２０ｃに変更される。撮像部２０ｃ以外の構成は、第１の実施形態の撮像装置１の構成と同様である。図１０は、撮像部２０ｃの一部の断面が示されている。図１０に示すように、撮像部２０ｃは、第１の基板１００と第２の基板２００とを有する。図１０に示す構成において、図２に示す構成と異なる点を説明する。
　第１の基板１００は、第１の半導体層１１０と、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと、複数のカラーフィルタ１３０Ｇと、複数のマイクロレンズ１４０とを有する。
　図１０に示す撮像部２０ｃでは、図２に示す撮像部２０における透明層１２０と赤外吸収層１２１とが配置されていない。図１０に示す撮像部２０ｃでは、カラーフィルタ１３０Ｒとカラーフィルタ１３０Ｂとは、赤外吸収色素が添加された透明樹脂で構成されている。図１０では、複数のカラーフィルタ１３０Ｂは示されていない。カラーフィルタ１３０Ｒとカラーフィルタ１３０Ｂとを構成する赤外吸収色素は、第１の実施形態の撮像部２０における赤外吸収層１２１を構成する赤外吸収色素と同様である。複数のカラーフィルタ１３０Ｒは、赤外光を吸収し、かつ、赤色光のみを透過させる。複数のカラーフィルタ１３０Ｂは、赤外光を吸収し、かつ、青色光のみを透過させる。つまり、複数のカラーフィルタ１３０Ｒと複数のカラーフィルタ１３０Ｂとが赤外吸収層を兼ねている。
　上記の点以外の点については、図１０に示す構成は、図２に示す構成と同様である。
　本発明の第５の実施形態では、撮像装置１は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。撮像部２０ｃは、可視光画像信号の品質を向上させるＲ信号とＧ信号とＢ信号とを生成することができる。第３の光電変換部２１１の第１の面積Ｓ１を第１の光電変換部１１１の第２の面積Ｓ２よりも大きくすることができるので、赤外光画像のダイナミックレンジが増加する。複数の透明層１２０と複数の赤外吸収層１２１とを形成する工程は必要ない。
　以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
　本発明の各実施形態によれば、撮像装置は、可視光画像信号の品質を向上させることができる。
　１　撮像装置
　１０　レンズ
　２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ　撮像部
　３０　信号処理部
　４０　表示部
　５０　駆動制御部
　６０　レンズ制御部
　７０　カメラ制御部
　８０　カメラ操作部
　９０　記憶部
　１００　第１の基板
　１１０　第１の半導体層
　１１１　第１の光電変換部
　１１２　第２の光電変換部
　１２０　透明層
　１２１　赤外吸収層
　１３０Ｒ，１３０Ｇ，１３０Ｂ　カラーフィルタ
　１４０，１４１　マイクロレンズ
　２００　第２の基板
　２１０　第２の半導体層
　２１１　第３の光電変換部
　２２０　信号読み出し回路
　３００　第１の信号処理部
　３１０　第２の信号処理部

Claims (7)

  1. 　第１の基板と、
    　前記第１の基板に積層された第２の基板と、
    　信号処理回路と、
    　を有し、
    　前記第１の基板は、
    　第１の可視光と赤外光とに基づく第１の信号を生成し、前記第１の可視光の波長は可視光帯域の第１の波長である複数の第１の光電変換部と、
    　第２の可視光のみに基づく第２の信号を生成し、前記第２の可視光の波長は可視光帯域の第２の波長であり、前記第２の波長は前記第１の波長と異なる複数の第２の光電変換部と、
    　前記赤外光を吸収し、かつ、前記第２の可視光のみを透過させる赤外吸収層と、
    　を有し、
    　前記第２の基板は、
    　前記複数の第１の光電変換部を透過した前記赤外光に基づく第３の信号を生成する複数の第３の光電変換部
    　を有し、
    　前記信号処理回路は、前記第１の信号を前記第３の信号により補正することにより、第４の信号を生成し、
    　前記信号処理回路は、前記第２の信号と前記第４の信号とに基づいて可視光画像信号を生成し、
    　前記信号処理回路は、前記第３の信号に基づいて赤外光画像信号を生成する
    　撮像装置。
  2. 　前記赤外吸収層は、複数のマイクロレンズである
    　請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記赤外吸収層は、複数のカラーフィルタである
    　請求項１に記載の撮像装置。
  4. 　前記第２の基板は、前記複数の第３の光電変換部から前記第３の信号を読み出す複数の信号読み出し回路をさらに有し、
    　前記複数の信号読み出し回路のそれぞれは、前記複数の第２の光電変換部の少なくとも１つに対応する領域に配置され、
    　前記第１の基板は第１の面を有し、
    　前記第３の光電変換部の第１の面積は、前記第１の光電変換部の第２の面積よりも大きく、前記第１の面積は、第２の面における前記第３の光電変換部の面積であり、前記第２の面積は、第３の面における前記第２の光電変換部の面積であり、前記第２の面と前記第３の面とは前記第１の面に平行である
    　請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記第１の可視光は、緑色光を含み、
    　前記第２の可視光は、赤色光または青色光を含み、
    　前記複数の第２の光電変換部は、
    　前記赤色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、
    　前記青色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、
    　を含み、
    　前記複数の第１の光電変換部と前記複数の第２の光電変換部との配列は、ベイヤ配列に対応する配列である
    　請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　前記第１の可視光は、青色光を含み、
    　前記第２の可視光は、赤色光または緑色光を含み、
    　前記複数の第２の光電変換部は、
    　前記赤色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、
    　前記緑色光のみに基づく前記第２の信号を生成する前記第２の光電変換部と、
    　を含み、
    　前記複数の第１の光電変換部と前記複数の第２の光電変換部との配列は、ベイヤ配列に対応する配列である
    　請求項１に記載の撮像装置。
  7. 　前記複数の第３の光電変換部のそれぞれは、前記複数の第１の光電変換部の２つ以上を透過した光を受光する
    　請求項１に記載の撮像装置。
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