(57)【要約】      （修正有）【課題】撮像装置のさらなる小型化、及び光利用効率のさらなる向上を実現できる固体撮像素子及び撮像装置を提供する。【解決手段】固体撮像素子の複数の画素は１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部の光学フィルタ４０１が円偏光二色性「Ｒ」又は「Ｌ」を有する。また、撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子の少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子。
【請求項２】
各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部が光学フィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有する光学フィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項３】
前記各画素の受光部がそれぞれ１つの光電変換部を有し、当該光電変換部の上に前記フィルタ部が配置されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項４】
前記各画素の受光部がそれぞれ複数の光電変換部を有し、当該複数の光電変換部が縦方向に積層されており、前記複数の光電変換部の間に前記フィルタ部が配置されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項５】
前記フィルタ部がカラーフィルタをさらに有し、当該カラーフィルタと前記光学フィルタとが積層されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
【請求項６】
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項７】
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、請求項５に記載の固体撮像素子。
【請求項８】
各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部がカラーフィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有するカラーフィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項９】
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、請求項８に記載の固体撮像素子。
【請求項１０】
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、請求項８に記載の固体撮像素子。
【請求項１１】
前記各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含み、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１２】
前記少なくとも一部の画素が有する前記１つ以上の光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、請求項１１に記載の固体撮像素子。
【請求項１３】
前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部と、第３の色成分の光を光電変換する第３光電変換部とを含み、当該第１、第２及び第３光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１１に記載の固体撮像素子。
【請求項１４】
前記少なくとも一部の画素が有する前記第１、第２及び第３光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、請求項１３に記載の固体撮像素子。
【請求項１５】
前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、フィルタ部と、当該フィルタ部を透過した第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部とをこの順で配置しており、当該第１及び第２光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１１に記載の固体撮像素子。
【請求項１６】
前記少なくとも一部の画素における前記第１及び第２光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、請求項１５に記載の固体撮像素子。
【請求項１７】
前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置しており、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含み、前記少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
【請求項１８】
請求項１に記載の固体撮像素子と、当該固体撮像素子の前記少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置。
【請求項１９】
前記信号処理部が、さらに、前記少なくとも一部の画素以外の画素から得られた信号に基づいて円偏光の種類に依存しない画像を生成する、請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記信号処理部が、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間する、請求項１８に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像素子及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円偏光二色性は、左右の円偏光に対する吸光度が異なる現象であり、分子の光学活性（キラリティー）によって引き起こされる。円偏光二色性のスペクトル情報は、生理活性物質の高次構造の解析、物体識別や異物検知等への応用が期待されている。
【０００３】
これまでに、円偏光二色性イメージを撮像する技術について種々の提案がされてきた。例えば、特許文献１では、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射し、試料を透過した透過光による画像を撮像し、右円偏光画像と左円偏光画像との差分から円二色性イメージを出力する技術が提案されている。また、特許文献２では、撮影光学系の射出瞳を通過する被写体からの光を、重心と偏光特性が異なる対の光束（例えば、右円偏光と左円偏光）に分割する瞳分割偏光手段と、前記各光束を選択的に受光する画素が二次元状に配置された撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０２１８８５号公報
【特許文献２】特開２００８−０１５１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１及び２で提案された技術では、撮像装置のさらなる小型化や、光利用効率のさらなる向上を図れないおそれがある。そこで、本技術は、撮像装置のさらなる小型化、及び光利用効率のさらなる向上を実現できる固体撮像素子及び撮像装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意研究を行い、本技術を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本技術は、複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子を提供する。
このとき、各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部が光学フィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有する光学フィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
また、前記各画素の受光部がそれぞれ１つの光電変換部を有し、当該光電変換部の上に前記フィルタ部が配置されている構成であってもよい。
もしくは、前記各画素の受光部がそれぞれ複数の光電変換部を有し、当該複数の光電変換部が縦方向に積層されており、前記複数の光電変換部の間に前記フィルタ部が配置されている構成であってもよい。
そして、前記フィルタ部がカラーフィルタをさらに有し、当該カラーフィルタと前記光学フィルタとが積層されている構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
また、前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部がカラーフィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有するカラーフィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
もしくは、前記各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含み、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
前記少なくとも一部の画素が有する前記１つ以上の光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる構成であってもよい。
また、前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部と、第３の色成分の光を光電変換する第３光電変換部とを含み、当該第１、第２及び第３光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
前記少なくとも一部の画素における前記第１、第２及び第３光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる構成であってもよい。
もしくは、前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、フィルタ部と、当該フィルタ部を透過した第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部とをこの順で配置しており、当該第１及び第２光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
前記少なくとも一部の画素における前記第１及び第２光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる構成であってもよい。
また、前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置しており、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含み、前記少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
【０００８】
さらに、本技術は、上記固体撮像素子と、当該固体撮像素子の前記少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置も提供する。
前記信号処理部が、さらに、前記少なくとも一部の画素以外の画素から得られた信号に基づいて円偏光の種類に依存しない画像を生成する構成であってもよい。
前記信号処理部が、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本技術に係る第１実施形態の固体撮像素子の構成例である。
【図２】本技術に係る第１実施形態のフィルタ部として光学フィルタを用いた場合の配置例である。
【図３】本技術に係る第１実施形態のフィルタ部として光学フィルタとカラーフィルタとを積層した場合の配置例である。
【図４】本技術に係る第１実施形態のフィルタ部として光学フィルタとカラーフィルタとを積層した場合の配置例である。
【図５】本技術に係る第１実施形態のフィルタ部としてカラーフィルタを用いた場合の配置例である。
【図６】本技術に係る第２実施形態の固体撮像素子の構成例である。
【図７】本技術に係る第３実施形態の固体撮像素子の構成例である。
【図８】本技術に係る第４実施形態の固体撮像素子の構成例である。
【図９】本技術に係る第５実施形態の固体撮像素子の構成例である。
【図１０】本技術に係る第６実施形態の固体撮像素子の構成例である。
【図１１】本技術に係る第７実施形態の撮像装置の構成例である。
【図１２】本技術に係る第７実施形態の撮像装置による画像処理の例である。
【図１３】本技術に係る第７実施形態の撮像装置による画像処理の例である。
【図１４】本技術を適用した固体撮像素子の使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲がこれらの実施形態に限定されることはない。
【００１１】
なお、本技術の説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（フィルタ部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）
３．第２の実施形態（第１の実施形態の変形例）
４．第３の実施形態（光電変換部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）
５．第４の実施形態（第３の実施形態の変形例）
６．第５の実施形態（パンクロ感光性有機光電変換膜に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）
７．第６の実施形態（第５の実施形態の変形例）
８．第７の実施形態（撮像装置）
９．本技術を適用した固体撮像素子の使用例
【００１２】
＜１．本技術の概要＞
まず、本技術の概要について説明する。
本技術は、固体撮像素子及び撮像装置に関するものである。
【００１３】
円偏光二色性イメージを撮像するための技術として、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射し、試料を透過した透過光による画像を撮像し、右円偏光画像と左円偏光画像との差分から円偏光二色性イメージを出力する技術がある。当該技術は、円偏光が制御された光源を用いる必要があり、撮像装置の小型化が難しい場合がある。
【００１４】
一方、撮像装置を小型化する技術として、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）と呼ばれる密着型のイメージセンサが注目されている。撮像装置に円偏光フィルタを設けて円偏光二色性イメージを撮像する技術があるが、円偏光フィルタをＣＩＳに搭載するためには非常に薄い波長板（例えば水晶の場合、約１５μｍ程度）を使用する必要があり、実用化することは困難であった。また、ＣＩＳに搭載可能な円偏光フィルタを用いても、反射ロスが生じてしまうため、光利用効率が良好でない場合があった。
【００１５】
本発明者らは、種々検討を行ったところ、固体撮像素子における複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部に円偏光二色性をもたせることによって、上記問題点を解決できることを見出した。なお、本明細書において「受光部」とは、例えば、オンチップレンズ、光学フィルタ、カラーフィルタ、フォトダイオード、有機光電変換素子等を含む。
【００１６】
すなわち、本技術は、固体撮像素子における複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部に円偏光二色性をもたせることで、撮像装置のさらなる小型化、及び光利用効率のさらなる向上を実現できる固体撮像素子及び撮像装置を提供することができる。
【００１７】
＜２．第１の実施形態（フィルタ部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）＞
本技術の第１の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態の固体撮像素子は、各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、少なくとも一部の画素が有するフィルタ部が、円偏光二色性を有する材料（以下、「円偏光二色性材料」という。）を含む構成である。なお、本明細書において「フィルタ部」とは、固体撮像素子において１つ以上の光学フィルタ及び／又はカラーフィルタを含む部分をいう。
【００１８】
本実施形態において、少なくとも一部の画素のフィルタ部に円偏光二色性材料を含む構成とすることによって、一般的な円偏光フィルタを用いる場合に比べて固体撮像素子のさらなる小型化、及び光利用効率の向上を実現できる。
そのうえ、円偏光二色性材料を用いることで、目的に応じた波長のみを選択的に感知するフィルタを作製することができる。当該フィルタは、円偏光二色性材料を塗布するだけで作製できるため作製が容易である。そして、円偏光二色性材料自体の特性によってフィルタ部の円偏光二色性が決まるので、配向性を揃える工程が不要である。また、後述するように、画素ごとに円偏光二色性材料の塗分けが可能であるため、隣り合う画素において円偏光に対する感度が異なる情報を得ることができる。
【００１９】
（２−１．裏面照射型の固体撮像素子）
裏面照射型の固体撮像素子の例を、図１を用いて説明する。図１は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ１つの光電変換部（フォトダイオード４２）を有し、当該光電変換部４２の上に保護層３２及び平坦化層３１を介してフィルタ部４０が配置された構造である。また、当該フィルタ部４０の上には、オンチップレンズ３０が配置されている。以下、各層について説明する。
【００２０】
［オンチップレンズ３０］
オンチップレンズ３０は、入射光を光電変換部（フォトダイオード４２）へ集光するものである。オンチップレンズ３０は、例えば光透過性を有し、屈折率が１．５よりも高い高屈折率材料で形成されている。オンチップレンズ３０を形成する高屈折率材料としては、例えばＳｉＮ等の高屈折率の無機材料が挙げられるが、エピスルフィド系樹脂、チエタン化合物やその樹脂等の高屈折率の有機材料を用いることもできる。
【００２１】
また、特開２０１３−１３９４４９号公報に記載されているような金属チエタン化合物やそれを含む重合性組成物を用いることにより、オンチップレンズ３０の屈折率をさらに高めることができる。さらに、これらの樹脂に、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｎＯ及びＳｉ３Ｎ４等の屈折率が２〜２．５程度の酸化物や窒化物を添加することで、より高屈折率の材料を得ることができる。
【００２２】
オンチップレンズ３０の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、レンズ材膜上にレンズ形状のレジスト膜を形成後、エッチバック処理を実施することで形成することができる。その他、オンチップレンズ３０は、感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術でパターン加工した後に、リフロー処理でレンズ形状に変形させることで形成してもよく、また、変形させることで形成してもよい。
【００２３】
オンチップレンズ３０の形状は特に限定されるものではなく、半球形状や半円筒状等の各種レンズ形状を採用することができる。オンチップレンズ３０は、図１に示すように、光電変換部（フォトダイオード４２）ごとに（または、画素２０ごとに）１つずつ設けてもよいが、複数の光電変換部（フォトダイオード４２）ごとに（または、複数の画素２０ごとに）１つずつ設けてもよい。
【００２４】
［フィルタ部４０］
フィルタ部４０は、オンチップレンズ３０に集光された入射光を透過する。本実施形態では、複数の画素２０のうち少なくとも一部の画素２０が有するフィルタ部４０が、円偏光二色性材料を含む。当該円偏光二色性材料としては、円偏光二色性を有する公知の化合物を用いることができ、例えば、対称面が存在しない分子構造を有するキラル化合物を用いることができる。より具体的には、例えば、キナクリドン、クマリン、シアニン、スクアリリウム、ジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）、フタロシアニン、サブフタロシアニン、ポルフィリン、ペリレン、インジゴ、チオインジゴ等の色素に、置換基を導入して、対称面が存在しない分子構造にしたキラル色素を用いることができる。また、当該材料は、フィルタ部の膜厚を厚すぎないようにする観点から、吸光係数が大きいことが好ましい。より具体的には、紫外可視近赤外分光光度計で測定した吸光度を、触針式段差計で測定した膜厚で除算して算出した吸光係数が５０，０００〜５００，０００ｃｍ−１であることが好ましい。
【００２５】
本実施形態のフィルタ部４０は、固体撮像素子１０を構成する画素２０のうち一部の画素２０に対応する部分のみに円偏光二色性材料を含んでいてもよく、固体撮像素子１０を構成する全ての画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含んでいてもよい。
【００２６】
また、フィルタ部４０は、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１のみで構成されてもよく、当該光学フィルタ４０１とカラーフィルタ４０２とを積層して構成されてもよく、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含むカラーフィルタ４０２のみで構成されてもよい。以下、図２〜５を用いて各構成例について説明する。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｄ）は、フィルタ部４０を、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１のみで構成した場合の配置例である。図２において、１マスが１つの画素２０に対応しており、「Ｒ」は右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分であり、「Ｌ」は左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分であり、「Ｎ」は円偏光二色性材料を含まない部分である。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、画素２０ごとに円偏光二色性材料を含む「Ｒ」又は「Ｌ」の部分と、円偏光二色性材料を含まない「Ｎ」の部分を交互に配置してもよく、図２（ｃ）に示すように、画素２０ごとに円偏光二色性材料を含む「Ｒ」及び「Ｌ」を交互に配置してもよく、図２（ｄ）に示すように、画素２０ごとに円偏光二色性材料を含む「Ｒ」及び「Ｌ」の部分と、円偏光二色性材料を含まない「Ｎ」の部分を交互に配置してもよい。
【００２８】
図３及び４は、フィルタ部４０を、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１と、カラーフィルタ４０２とを積層して構成した場合の配置例である。図３（ａ）及び図４（ａ）において、１マスが２×２の画素２０に対応しており、図３（ｂ）及び図４（ｂ）において、「Ｒ」は赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタであり、「Ｇ」は緑色波長帯域を透過させる緑色カラーフィルタであり、「Ｂ」は青色波長帯域を透過させる青色カラーフィルタである。
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。また、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
【００２９】
図５は、フィルタ部４０を、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含むカラーフィルタ４０２のみで構成した場合の配置例である。図５において、１マスが１つの画素２０に対応しており、例えば「Ｒ−Ｒ」は右円偏光を優先的に透過する材料を含み、かつ赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタであり、「Ｌ−Ｒ」は左円偏光を優先的に透過する材料を含み、かつ赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタであり、「Ｎ−Ｒ」は、円偏光二色性材料を含まず、かつ赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタである。
図５（ａ）に示すように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。また、図５（ｂ）のように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
【００３０】
［平坦化層３１及び保護層３２］
平坦化層３１及び保護層３２は、例えば光透過性を有する材料で形成されている。
平坦化層３１を形成する材料としては、光透過性を有する樹脂、例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。また、保護層３２を形成する材料としては、光透過性を有する無機材料、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン等が挙げられる。
なお、保護層３２が平坦化層３１を兼ねてもよい。
【００３１】
［フォトダイオード４２］
フォトダイオード４２は、ｐｎ接合を有するフォトダイオードであり、半導体基板（シリコン基板）４１内に形成される。当該フォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００３２】
［固体撮像素子１０の動作］
以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
図１において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、フィルタ部４０を透過する。その後、フィルタ部４０を透過した入射光は、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、フォトダイオード４２に集光される。そして、フォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００３３】
このとき、フィルタ部４０が図２に示すような配置である場合には、隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる、モノクロの円偏光イメージを得ることができる。
また、フィルタ部４０が図３又は図５（ａ）に示すような配置である場合には、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
そして、フィルタ部４０が図４又は図５（ｂ）に示すような配置である場合には、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
【００３４】
さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
【００３５】
なお、上記ではカラーフィルタ４０２として、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように「Ｒ」（赤色）、「Ｇ」（緑色）及び「Ｂ」（青色）を配置し、２×２画素でベイヤ配列の繰り返し単位を構成する場合を説明したが、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるようにこれらを配置し、４×４画素でベイヤ配列の繰り返し単位を構成してもよい。
この場合、図３（ａ）及び（ｂ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の４×４の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。
また、図４（ａ）及び（ｂ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の４×４の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
あるいは、図５（ａ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の４×４の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。
もしくは、図５（ｂ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の４×４の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
【００３６】
さらに、カラーフィルタ４０２は、ＲＧＢのフィルタだけに限られず、「Ｙ」（黄色）、「Ｃ」（シアン）、「Ｍ」（マゼンタ）の補色系フィルタを用いてもよく、例えば、ＹＣＭＧのフィルタを色差順次方式で配置する構成であってもよい。また、ＲＧＢのフィルタにＩＲフィルタ、ホワイトフィルタ、グレーフィルタ、クリアフィルタ又はパンクロマチックフィルタ（全可視光領域を透過するフィルタ）等の広波長域、全波長域を透過可能なフィルタを組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
（２−２．表面照射型の固体撮像素子）
本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、カラーフィルタ４０と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
【００３８】
＜３．第２の実施形態（第１の実施形態の変形例）＞
本技術の第２の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態に係る固体撮像素子は、上記＜２．第１の実施形態＞で示した固体撮像素子の変形例である。
【００３９】
（３−１．裏面照射型の固体撮像素子）
裏面照射型の固体撮像素子の例を、図６を用いて説明する。図６は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ複数の光電変換部（有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２）が縦方向（光入射方向）に積層されており、当該複数の光電変換部（有機光電変換素子４３とフォトダイオード４２）との間に、絶縁膜３３−１及び３３−２を介してフィルタ部４０が配置された構造である。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部４０、平坦化層３１、保護層３２、フォトダイオード４２の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００４０】
［有機光電変換素子４３］
有機光電変換素子４３は、上部電極４３１と、下部電極４３３と、これらの電極の間に設けられる光電変換層４３２と、を備える。上部電極４３１及び下部電極４３３は、例えば、酸化インジウム錫膜、酸化インジウム亜鉛膜等の透明導電膜で形成されてよい。なお、有機光電変換素子４３は、図示はされていないが、電子輸送層及び正孔輸送層を備えていてもよい。当該有機光電変換素子４３は半透過性であり、有機光電変換素子４３に入射した光の一部は光電変換され、電気信号として出力される。
【００４１】
１つの画素２０内には、下部電極４３３に接続される配線４５と上部電極４３１に接続される配線（図示せず）が形成される。配線４５及び上部電極４３１に接続される配線は、例えば、Ｓｉとの短絡を抑制するために、ＳｉＯ２又はＳｉＮ絶縁層を周辺に有するタングステン（Ｗ）プラグ、又はイオン注入による半導体層等により形成することができる。
【００４２】
また、半導体基板４１には電荷蓄積用のｎ型領域４４が形成される。このｎ型領域４４は、有機光電変換素子４３のフローティングディフュージョン部として機能する。
【００４３】
［絶縁膜３３］
絶縁膜３３−１及び３３−２としては、負の固定電荷を有する膜を用いることができる。負の固定電荷を有する膜としては、例えば、ハフニウム酸化膜を用いることができる。絶縁膜３３−１及び３３−２は、シリコン酸化膜、ハフニウム酸化膜及びシリコン酸化膜をこの順で成膜した３層構造となるように形成されてもよい。
【００４４】
［固体撮像素子１０の動作］
以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
図６において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、有機光電変換素子４３に入射する。その後、有機光電変換素子４３を透過した一部の入射光は、絶縁膜３３−１、フィルタ部４０及び絶縁膜３３−２を透過した後、フォトダイオード４２に集光される。そして、有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００４５】
このとき、フィルタ部４０が図２に示すような配置である場合には、有機光電変換素子４３では無偏光イメージを得ることができ、フォトダイオード４２では隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる、モノクロの円偏光イメージを得ることができる。
また、フィルタ部４０が図３又は図５（ａ）に示すような配置である場合には、有機光電変換素子４３では無偏光イメージを得ることができ、フォトダイオード４２ではベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
そして、フィルタ部４０が図４又は図５（ｂ）に示すような配置である場合には、有機光電変換素子４３では無偏光イメージを得ることができ、フォトダイオード４２ではベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
【００４６】
さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
【００４７】
このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で無偏光イメージと円偏光イメージの情報を得ることができる。
【００４８】
なお、上記では複数の光電変換部として有機光電変換素子４３とフォトダイオード４２とを縦方向に積層した構成を説明したが、例えば有機光電変換素子４３のみを縦方向に複数積層した構成や、フォトダイオード４２のみを縦方向に複数積層した構成であってもよい。フォトダイオード４２のみを縦方向に複数積層した構成とする場合、光入射方向手前のフォトダイオード４２は、薄膜にして半透過性とすることが好ましい。
【００４９】
（３−２．表面照射型の固体撮像素子）
本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、フィルタ部４０と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
【００５０】
＜４．第３の実施形態（光電変換部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）＞
本技術の第３の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態の固体撮像素子は、各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含んでいる。そして、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性材料を含む構成である。
【００５１】
本実施形態において、少なくとも一部の画素の光電変換部に円偏光二色性材料を含む構成とすることによって、一般的な円偏光フィルタを用いる場合に比べて固体撮像素子のさらなる小型化、及び光利用効率の向上を実現できる。
そのうえ、円偏光二色性材料を用いることで、目的に応じた波長のみを選択的に感知する光電変換素子を作製することができる。当該光電変換素子は、円偏光二色性材料を塗布するだけで作製できるため作製が容易である。そして、円偏光二色性材料自体の特性によって光電変換素子の円偏光二色性が決まるので、配向性を揃える工程が不要である。また、後述するように、画素ごとに円偏光二色性材料の塗分けが可能であるため、隣り合う画素において円偏光に対する感度が異なる情報を得ることができる。
【００５２】
（４−１．裏面照射型の固体撮像素子）
裏面照射型の固体撮像素子の例を、図７を用いて説明する。図７は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ複数の光電変換部（有機光電変換素子４３、第１フォトダイオード４２−１及び第２フォトダイオード４２−２）を有し、当該光電変換部の上に保護層３２及び平坦化層３１を介してフィルタ部４０が配置された構造である。また、当該フィルタ部４０の上には、オンチップレンズ３０が配置されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部４０、平坦化層３１、保護層３２、絶縁膜３３、フォトダイオード４２及び有機光電変換素子４３の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞等で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、１つの有機光電変換素子４３（第１光電変換部）と、ｐｎ接合を有する第１フォトダイオード４２−１（第２光電変換部）及び第２フォトダイオード４２−２（第３光電変換部）を有して構成される。図７に示される固体撮像素子の例では、有機光電変換素子４３（第１光電変換部）が緑色（Ｇ）用であり、第１フォトダイオード４２−１（第２光電変換部）が青色（Ｂ）用であり、第２フォトダイオード４２−２（第３光電変換部）が赤色（Ｒ）用である。なお、色の組み合わせは上記に限定されず、例えば、有機光電変換素子４３（第１光電変換部）を赤色又は青色とし、第１フォトダイオード４２−１（第２光電変換部）及び第２フォトダイオード４２−２（第３光電変換部）を、その他の対応する色に設定することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、第１フォトダイオード４２−１及び第２フォトダイオード４２−２を用いずに、３つの有機光電変換素子、すなわち、青色用の有機光電変換素子４３−１（第１光電変換部）、緑色用の有機光電変換素子４３−２（第２光電変換部）及び赤色用の有機光電変換素子４３−３（第３光電変換部）を、本実施形態の固体撮像素子に適用してもよい。青の波長光で光電変換する光電変換素子４３−１としては、クマリン系色素、トリス−８−ヒドロキシキノリンＡ１（Ａ１ｑ３）、メラシアニン系色素等を含む有機光電変換材料を用いることができる。緑の波長光で光電変換する光電変換素子４３−２としては、例えばローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン等を含む有機光電変換材料を用いることができる。赤の波長光で光電変換する光電変換素子４３−３としては、フタロシアニン系色素を含む有機光電変換材料を用いることができる。
【００５５】
本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応する有機光電変換素子４３の光電変換層４３２に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。第１フォトダイオード４２−１及び第２フォトダイオード４２−２を用いずに、３つの有機光電変換素子を用いる場合には、そのうち１つ以上の有機光電変換素子の光電変換層に円偏光二色性を含む。
【００５６】
なお、本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの光電変換部内に、円偏光に対する感度が異なり、かつ同じ色を検出する有機光電変換素子４３を複数含んでいてもよい。例えば、緑色用の光電変換部として、第１の有機光電変換素子４３−１及び第２の有機光電変換素子４３−２を縦方向に積層したものを用い、第１の有機光電変換素子４３−１で左円偏光かつ緑色の情報を得て、第２の有機光電変換素子４３−２で右円偏光かつ緑色の情報を得る構成としてもよい。
【００５７】
［固体撮像素子１０の動作］
以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
図７において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、有機光電変換素子４３に集光される。有機光電変換素子４３を透過した一部の入射光は、絶縁膜３３を透過し、第１フォトダイオード４２−１及び第２フォトダイオード４２−２に集光される。そして、有機光電変換素子４３、第１フォトダイオード４２−１及び第２フォトダイオード４２−２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００５８】
図７に示すように、画素２０ａの光電変換層４３２ａに右円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、有機光電変換素子４３ａでは右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第１フォトダイオード４２ａ−１では無偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２フォトダイオード４２ａ−２では無偏光かつ赤色の情報を得ることができる。一方、画素２０ｂの光電変換層４３２ｂに左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、有機光電変換素子４３ｂでは左円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第１フォトダイオード４２ｂ−１では無偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２フォトダイオード４２ｂ−２では無偏光かつ赤色の情報を得ることができる。
【００５９】
さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
【００６０】
このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で３色の無偏光イメージ又は円偏光イメージの情報を得ることができる。
【００６１】
なお、本実施形態において、有機光電変換素子４３と第１フォトダイオード４２−１との間に、フィルタ部４０を設けてもよい。例えば、フィルタ部４０として図２に示すような円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１を用いた場合、各画素２０の有機光電変換素子４３、第１フォトダイオード４２−１及び第２フォトダイオード４２−２で、隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる３色の情報を得ることができる。
【００６２】
（４−２．表面照射型の固体撮像素子）
本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、有機光電変換素子４３と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
【００６３】
＜５．第４の実施形態（第３の実施形態の変形例）＞
本技術の第４の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態に係る固体撮像素子は、上記＜４．第３の実施形態＞で示した固体撮像素子の変形例である。
【００６４】
（５−１．裏面照射型の固体撮像素子）
裏面照射型の固体撮像素子の例を、図８を用いて説明する。図８は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ第１光電変換部（有機光電変換素子４３）と、フィルタ部４０と、第２光電変換部（フォトダイオード４２）とをこの順で配置しており、第１光電変換部（有機光電変換素子４３）の上に保護層３２及び平坦化層３１を介してオンチップレンズ３０が積層されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部４０、平坦化層３１、保護層３２、絶縁膜３３、フォトダイオード４２及び有機光電変換素子４３の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞等で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００６５】
本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、１つの有機光電変換素子４３（第１光電変換部）と、ｐｎ接合を有するフォトダイオード４２（第２光電変換部）とを有して構成される。図８に示される固体撮像素子の例では、有機光電変換素子４３が緑色（Ｇ）用であり、フォトダイオード４２はその上部にあるフィルタ部４０の色に対応する色成分の光を検出する。例えば、画素２０ａのフィルタ部４０ａが青色カラーフィルタ４０２ａを含む場合には、フォトダイオード４２ａは青色用である。一方、画素２０ｂのフィルタ４０ｂが赤色カラーフィルタ４０２ｂを含む場合には、フォトダイオード４２ｂは赤色用である。
【００６６】
また、本実施形態では、フォトダイオード４２を用いずに、２つの有機光電変換素子、すなわち、青色用の有機光電変換素子４３−１、緑色用の有機光電変換素子４３−２及び赤色用の有機光電変換素子４３−３のうちから２つを選択し、本実施形態の固体撮像素子の各画素に適用してもよい。各光電変換素子に用いることができる材料は、上記＜４．第３の実施形態＞に記載したとおりである。
【００６７】
本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応する有機光電変換素子４３の光電変換層４３２に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。フォトダイオード４２を用いずに、２つの有機光電変換素子を用いる場合には、そのうち１つ以上の有機光電変換素子の光電変換層に円偏光二色性を含む。
【００６８】
なお、本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの光電変換部内に、円偏光に対する感度が異なり、かつ同じ色を検出する有機光電変換素子４３を複数含んでいてもよい。例えば、緑色用の光電変換部として、第１の有機光電変換素子４３−１及び第２の有機光電変換素子４３−２を縦方向に積層したものを用い、第１の有機光電変換素子４３−１で左円偏光かつ緑色の情報を得て、第２の有機光電変換素子４３−２で右円偏光かつ緑色の情報を得る構成としてもよい。
【００６９】
［固体撮像素子１０の動作］
以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
図８において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、有機光電変換素子４３に集光される。有機光電変換素子４３を透過した一部の入射光は、フィルタ部４０２を透過し、フォトダイオード４２に集光される。そして、有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００７０】
図８に示すように、画素２０ａの光電変換層４３２ａに右円偏光を優先的に透過する材料を含み、フィルタ部４０ａが青色カラーフィルタ４０２ａを含む場合には、有機光電変換素子４３ａでは右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、フォトダイオード４２ａでは無偏光かつ青色の情報を得ることができる。一方、画素２０ｂの光電変換層４３２ｂに左円偏光を優先的に透過する材料を含み、画素２０ｂのフィルタ４０ｂが赤色カラーフィルタ４０２ｂを含む場合には、有機光電変換素子４３ｂでは左円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、フォトダイオード４２ｂでは無偏光かつ赤色の情報を得ることができる。
【００７１】
さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
【００７２】
このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で２色の無偏光イメージと円偏光イメージの情報を得ることができる。
【００７３】
なお、上記ではフィルタ部４０としてカラーフィルタ４０２を用いる構成を説明したが、図３及び４に示すような円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１とカラーフィルタ４０２とを積層した構成や、図５に示すような円偏光二色性材料を含むカラーフィルタ４０２を用いた構成であってもよい。これらの場合、各画素２０の有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２で、隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる２色の情報を得ることができる。
【００７４】
（５−２．表面照射型の固体撮像素子）
本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、カラーフィルタ４０と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
【００７５】
＜６．第５の実施形態（パンクロ感光性有機光電変換膜に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）＞
本技術の第５の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態の固体撮像素子は、各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置しており、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含んでいる。そして、少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性材料を含む構成である。
【００７６】
図９は本実施形態の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれフィルタ部（カラーフィルタ４０２）と、光電変換部（パンクロ感光性有機光電変換膜４６）とが配置された構造である。また、当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）の上には、オンチップレンズ３０が積層されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）、絶縁膜３３の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞等で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００７７】
［パンクロ感光性有機光電変換膜４６］
本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、２つのパンクロ感光性有機光電変換膜４６を横並びに有して構成される。パンクロ感光性有機光電変換膜とは、可視光波長全域にわたって感度を有する光電変換膜である。そのため、各画素２０のパンクロ感光性有機光電変換膜４６が検出する色成分は、その上部にあるフィルタ部（カラーフィルタ４０２）の色に対応する。例えば、画素２０ａが赤色カラーフィルタ４０２ａを含む場合には、パンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−１及び４６ａ−２は赤色用である。また、画素２０ｂが緑色カラーフィルタ４０２ｂを含む場合には、パンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−１及び４６ｂ−２は緑色用である。画素２０ｃが青色カラーフィルタ４０２ｃを含む場合には、パンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−１及び４６ｃ−２は青色用である。そして、当該パンクロ感光性有機光電変換膜４６に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００７８】
本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応するパンクロ感光性有機光電変換膜４６に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。
【００７９】
［固体撮像素子１０の動作］
以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
図９において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）に入射する。当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）を透過した入射光は、絶縁膜３３を透過し、パンクロ感光性有機光電変換膜４６に集光される。そして、パンクロ感光性有機光電変換膜４６に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
【００８０】
図９に示すように、画素２０ａのカラーフィルタ４０２ａが赤色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−１では右円偏光かつ赤色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−２では左円偏光かつ赤色の情報を得ることができる。同様に、画素２０ｂのカラーフィルタ４０２ｂが緑色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−１では右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−２では左円偏光かつ緑色の情報を得ることができる。また、画素２０ｃのカラーフィルタ４０２ｃが青色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−１では右円偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−２では左円偏光かつ青色の情報を得ることができる。
【００８１】
さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
【００８２】
このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で２種類の円偏光イメージの情報を得ることができる。
【００８３】
＜７．第６の実施形態（第５の実施形態の変形例）＞
本技術の第６の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態に係る固体撮像素子は、上記＜６．第５の実施形態＞で示した固体撮像素子の変形例である。
【００８４】
図１０は本実施形態の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれフィルタ部（カラーフィルタ４０２）と、複数の光電変換部（第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−１及び第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−２）とが配置された構造である。また、当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）の上には、オンチップレンズ３０が配置されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）、絶縁膜３３、パンクロ感光性有機光電変換膜４６の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００８５】
本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、２つのパンクロ感光性有機光電変換膜４６を縦方向に積層して構成される。
【００８６】
そして、本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応するパンクロ感光性有機光電変換膜４６に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。
【００８７】
［固体撮像素子１０の動作］
以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
図１０において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）に入射する。当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）を透過した入射光は、絶縁膜３３−１を透過し、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−１に集光される。当該第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−１を透過した一部の入射光は、絶縁膜３３−２を透過し、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−２に入射する。第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−１及び第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６−２に入射した光は、それぞれ光電変換され、電気信号として出力される。
【００８８】
図１０に示すように、画素２０ａのカラーフィルタ４０２ａが赤色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−１では右円偏光かつ赤色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ−２では左円偏光かつ赤色の情報を得ることができる。同様に、画素２０ｂのカラーフィルタ４０２ｂが緑色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−１では右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ−２では左円偏光かつ緑色の情報を得ることができる。また、画素２０ｃのカラーフィルタ４０２ｃが青色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−１では右円偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ−２では左円偏光かつ青色の情報を得ることができる。
【００８９】
さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
【００９０】
このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で２種類の円偏光イメージの情報を得ることができる。
【００９１】
＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞
本技術に係る第７の実施形態の撮像装置は、上記第１〜第６の実施形態の固体撮像素子のいずれかと、当該固体撮像素子の少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置である。
【００９２】
図１１は本実施形態の撮像装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置１は、上記第１〜第６の実施形態で説明した固体撮像素子１０と、当該固体撮像素子１０に光を入射させる光学系１１と、メモリ１２と、信号処理部１３と、出力部１４と、制御部１５とを備える。以下、各部について説明する。
【００９３】
［光学系１１］
光学系１１は、例えば、ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等を備え、外部からの光を固体撮像素子１０に入射させる。
【００９４】
［メモリ１２］
メモリ１２は、固体撮像素子１０が出力する画像データを一時的に記憶する。
【００９５】
［信号処理部１３］
信号処理部１３は、メモリ１２に記憶された画像データを用いた信号処理（例えば、ノイズの除去、ホワイトバランスの調整等の処理）を行う。信号処理部１３は、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子１０で得られた情報に基づいて、特定の円偏光のみのイメージ及び／又は無偏光イメージを生成する。
【００９６】
信号処理部１３は、例えば特開２０１７−０３８０１１号に記載されているような方法によって、特定の円偏光成分のみのイメージを生成したり、無偏光イメージを生成したりすることができる。また、例えばデモザイク処理等の公知の方法によって、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間することができる。
【００９７】
図１２及び１３は、本実施形態の撮像装置を用いた円偏光イメージ又は無偏光イメージの生成方法の一例を示す概略図である。
【００９８】
図１２は、第１〜第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として画素ごとに右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分（「Ｒ」）と、左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分（「Ｌ」）とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いた場合の概略図である。まず、信号処理部１３は、固体撮像素子１０から得られた右円偏光及び左円偏光のイメージを、右円偏光のみの情報と左円偏光のみの情報とに分離する。次に、信号処理部１３は、偏光情報がない画素について、隣り合う画素間の情報に基づいて補間処理を行い、右円偏光イメージ及び左円偏光イメージを生成する。なお、その後画像演算を行い、右円偏光イメージ及び左円偏光イメージの和から通常画像を生成したり、右円偏光イメージ及び左円偏光イメージの差から円偏光差分イメージを生成したりしてもよい。
【００９９】
一方、図１３は、第１〜第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として画素ごとに右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分（「Ｒ」）と、円偏光二色性材料を含まない部分（「Ｎ」）とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いた場合の概略図である。まず、信号処理部１３は、固体撮像素子１０から得られた右円偏光及び無偏光（円偏光の種類に依存しない）イメージを、右円偏光のみの情報と無偏光のみの情報とに分離する。次に、信号処理部１３は、偏光情報がない画素について、隣り合う画素間の情報に基づいて補間処理を行い、右円偏光イメージ及び無偏光イメージを生成する。なお、その後画像演算を行い、右円偏光イメージ及び無偏光イメージの差が正である部分から右円偏光イメージを生成したり、右円偏光イメージ及び無偏光イメージの差が負である部分から左円偏光イメージを生成したりしてもよい。
【０１００】
［出力部１４］
出力部１４は、信号処理部１３からの画像データを出力する。例えば、出力部１４は、液晶等で構成されるディスプレイを有し、信号処理部１３からの画像データを表示する。また、例えば、出力部１４は、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体を駆動するドライバを備え、信号処理部１３からの画像データを記録媒体に記録する。さらに、例えば、出力部１４は、外部の装置との通信を行う通信インタフェースとして機能し、信号処理部１３からの画像データを、外部の装置に無線又は有線で送信する。
【０１０１】
［制御部１５］
制御部１５は、ユーザの操作等に従い、撮像装置１の各部を制御する。例えば、制御部１５は、固体撮像素子１０に蓄積された信号電荷を信号処理部１３に転送する動作を制御するための駆動信号を出力する。また、例えば、制御部１５は、シャッタ装置（図示せず）のシャッタ動作を制御するための駆動信号を出力する。
【０１０２】
［撮像装置１の使用例］
以下、撮像装置１の使用例について説明する。
【０１０３】
例えば、製品検査等、対象物の偏光特性が既知であり、無偏光イメージが不要である場合には、第１〜第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、全ての画素に対応する部分に右円偏光を優先的に透過する材料又は左円偏光を優先的に透過する材料を含んだフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ又は左円偏光イメージを得ることができる。
【０１０４】
また、例えば、医療用途等、対象物の偏光特性が不明の場合には、第１〜第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分を交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ、左円偏光イメージ、無偏光イメージ、右円偏光イメージと左円偏光イメージとの差分を得ることができる。
【０１０５】
あるいは、医療用途等で、無偏光イメージに加えて、補助情報として偏光イメージを得たい場合には、第１〜第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、円偏光二色性材料を含まない部分とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ、左円偏光イメージ、無偏光イメージ、右円偏光イメージと左円偏光イメージとの差分を得ることができる。
【０１０６】
さらに、例えば、風景撮影用等、対象物の偏光イメージと無偏光イメージを得たい場合には、第１〜第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、右円偏光を優先的に透過する材料又は左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、円偏光二色性材料を含まない部分とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ又は左円偏光イメージと、無偏光イメージを得ることができる。
【０１０７】
＜９．本技術を適用した固体撮像素子の使用例＞
図１４は、イメージセンサとしての本技術に係る第１〜第６の実施形態の固体撮像素子の使用例を示す図である。
【０１０８】
上記第１〜第６の実施形態の固体撮像素子は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線などの光をセンシングする様々なケースに使用することができる。すなわち、図１４に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第７の実施形態の撮像装置）に、上記第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１０９】
具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１０】
交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１１】
家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１２】
医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１３】
セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１４】
美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１５】
スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラプルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１６】
農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１〜第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
【０１１７】
なお、本技術に係る実施形態は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０１１８】
また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０１１９】
なお、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
〔１〕
複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子。
〔２〕
各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部が光学フィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有する光学フィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔３〕
前記各画素の受光部がそれぞれ１つの光電変換部を有し、当該光電変換部の上に前記フィルタ部が配置されている、〔２〕に記載の固体撮像素子。
〔４〕
前記各画素の受光部がそれぞれ複数の光電変換素子を有し、当該複数の光電変換素子が縦方向に積層されており、前記複数の光電変換素子の間に前記フィルタ部が配置されている、〔２〕に記載の固体撮像素子。
〔５〕
前記フィルタ部がカラーフィルタをさらに有し、当該カラーフィルタと前記光学フィルタとが積層されている、〔２〕〜〔４〕のいずれか１つに記載の固体撮像素子。
〔６〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔７〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔８〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔９〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔１０〕
前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部がカラーフィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有するカラーフィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔１１〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１２〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１３〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１４〕
前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１５〕
前記各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含み、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔１６〕
前記少なくとも一部の画素における前記１つ以上の光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とを少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、〔１５〕に記載の固体撮像素子。
〔１７〕
前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部と、第３の色成分の光を光電変換する第３光電変換部とを含み、当該第１、第２及び第３光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１５〕に記載の固体撮像素子。
〔１８〕
前記少なくとも一部の画素における前記第１、第２及び第３光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とを少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、〔１７〕に記載の固体撮像素子。
〔１９〕
前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、フィルタ部と、当該フィルタ部を透過した第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部とをこの順で配置しており、当該第１及び第２光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１５〕に記載の固体撮像素子。
〔２０〕
前記少なくとも一部の画素における前記第１及び第２光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とを少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、〔１９〕に記載の固体撮像素子。
〔２１〕
前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置してなり、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含み、前記少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔２２〕
〔１〕〜〔２１〕のいずれか１つに記載の固体撮像素子と、当該固体撮像素子の前記少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置。
〔２３〕
前記信号処理部が、さらに、前記少なくとも一部の画素以外の画素から得られた信号に基づいて円偏光の種類に依存しない画像を生成する、〔２２〕に記載の撮像装置。
〔２４〕
前記信号処理部が、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間する、〔２２〕に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【０１２０】
１  撮像装置
１０  固体撮像素子
２０  画素
２０１  受光部
２０２  配線層
３０  オンチップレンズ
４０  光学フィルタ
４０１  光学フィルタ
４０２  カラーフィルタ
４１  半導体基板
４２  フォトダイオード
４３  有機光電変換素子
４４  ｎ型領域
４５  配線
４６  パンクロ感光性有機光電変換膜
【図１】
2020167495.tif 000003
【図２】
2020167495.tif 000004
【図３】
2020167495.tif 000005
【図４】
2020167495.tif 000006
【図５】
2020167495.tif 000007
【図６】
2020167495.tif 000008
【図７】
2020167495.tif 000009
【図８】
2020167495.tif 000010
【図９】
2020167495.tif 000011
【図１０】
2020167495.tif 000012
【図１１】
2020167495.tif 000013
【図１２】
2020167495.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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