(57)【要約】【課題】入射光を適切な波長に波長変換して電荷発生層に入射させることができる撮像装置を提供する。【解決手段】複数の撮像素子１と、入射した光を、波長が相違する複数の分岐光として複数の撮像素子１に入射させる光学素子２と、から構成され、各撮像素子１は、入射した分岐光により電荷が発生する電荷発生層１３を、有する光電変換素子１０と、光電変換素子１０に電子を放出する電子放出部２０と、を備え、複数の撮像素子１のうち、電荷発生層１３における光電変換効率の低い波長の分岐光Ｒが入射する撮像素子１Ｒは、光電変換素子１０が、分岐光Ｒを、光電変換効率の高い波長Ｂに波長変換して、電荷発生層１３に入射させる波長変換層１４を、さらに有する。【選択図】図１
2014127442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像素子と、
入射した光を、波長が相違する複数の分岐光として前記複数の撮像素子に入射させる光学素子と、から構成され、
前記各撮像素子は、
入射した前記分岐光により電荷が発生する電荷発生層を、有する光電変換素子と、
前記光電変換素子に電子を放出する電子放出部と、を備え、
前記複数の撮像素子のうち、少なくとも一つは、前記分岐光の波長を変換して、前記電荷発生層に入射させる波長変換層を、さらに有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
複数の撮像素子と、
入射した光を、複数の分岐光に分光して前記複数の撮像素子に入射させる分光素子と、から構成され、
前記各撮像素子は、
入射した前記分岐光により電荷が発生する電荷発生層を、有する光電変換素子と、
前記光電変換素子に電子を放出する電子放出部と、を備え、
前記複数の撮像素子は、
前記光電変換素子が、前記分岐光の波長を変換して、前記電荷発生層に入射させる波長変換層を、さらに有する前記撮像素子と、
前記光電変換素子が、前記波長変換層を有さない前記撮像素子と、
から構成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記波長変換層は、前記分岐光の入射側から見て、前記電荷発生層が前記電荷発生層の全領域に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記波長変換層を有する前記光電変換素子は、基板と、前記電荷発生層に電界を印加するための電極と、をさらに有し、
前記分岐光の入射側から、前記波長変換層、前記基板、前記電極および前記電荷発生層が、この順に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記波長変換層を有する前記光電変換素子は、基板と、前記電荷発生層に電界を印加するための電極と、をさらに有し、
前記分岐光の入射側から、前記基板、前記波長変換層、前記電極および前記電荷発生層が、この順に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記波長変換層を有する前記光電変換素子は、基板と、前記電荷発生層に電界を印加するための電極と、をさらに有し、
前記分岐光の入射側から、前記基板、前記電極、前記波長変換層および前記電荷発生層が、この順に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記波長変換層を有する前記光電変換素子は、基板と、前記電荷発生層に電界を印加するための電極と、をさらに有し、
前記分岐光の入射側から、前記基板、前記電極および前記電荷発生層が、この順に設けられると共に、前記波長変換層が、前記電荷発生層の中に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像素子を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、面板、ターゲット電極、および光導電膜が設けられたターゲット部と、ターゲット部に電子ビームを照射する走査電子ビーム発生部とを備えた撮像装置が知られている。この撮像装置では、ターゲット部に光が入射すると、ターゲット電極近傍の光導電膜内に入射光の光強度に応じた電荷（電子・正孔対）が生成する。このうち正孔は、アバランシェ増倍により増幅され、ターゲット部の電子ビーム照射側に蓄積する。そして、ターゲット部に蓄積した正孔と電子ビームの電子とが結合し、結合時に外部回路に流れる電流を出力として取り出すことで、入射光像に対応した映像信号が得られる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−０２９５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の撮像装置では、非晶質光導電膜（電荷発生層）を構成するアモルファスＳｅ（セレン）の特性（バンドギャップが約２．０ｅＶ）上、波長４００ｎｍ前後に光電変換効率（感度）のピークがあり、６２０ｎｍより長波長の６５０ｎｍ付近では、ほとんど光電変換が行われない。このため、６５０ｎｍ付近の波長成分の光強度を求めることができず、特に撮像装置のカラー化にあたって問題となる。この問題に対し、アップコンバージョンの波長変換膜を用い、６５０ｎｍ付近の波長成分を４００ｎｍ付近の波長に変換することで、６５０ｎｍ付近の波長成分に対しても光電変換効率が十分に行われるようにすることが考えられる。しかしながら、この場合、ターゲット部（光電変換素子）から出力される映像信号は、元々４００ｎｍ付近の波長成分と、６５０ｎｍ付近から４００ｎｍ付近に波長変換された波長成分を反映したものとなる。このため、得られた映像信号からは、４００ｎｍ付近の波長成分と、６５０ｎｍ付近の波長成分とを区別することができず、結局、６５０ｎｍ付近の波長成分の光強度を求めることができなかった。
以上とは逆に、非晶質光導電膜がある特定の波長に対して光電変換効率が高すぎるために、ハレーション等の悪影響が生じる場合もある。
さらには、ある特定の波長（例えば紫外線）がターゲット部のある領域にダメージを与える場合もある。
【０００５】
本発明は、入射光を適切な波長に波長変換して電荷発生層に入射させることができる撮像装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、複数の撮像素子と、入射した光を、波長が相違する複数の分岐光として複数の撮像素子に入射させる光学素子と、から構成され、各撮像素子は、入射した分岐光により電荷が発生する電荷発生層を、有する光電変換素子と、光電変換素子に電子を放出する電子放出部と、を備え、複数の撮像素子のうち、少なくとも一つは、分岐光の波長を変換して、電荷発生層に入射させる波長変換層を、さらに有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の撮像装置は、複数の撮像素子と、入射した光を、複数の分岐光に分光して複数の撮像素子に入射させる分光素子と、から構成され、各撮像素子は、入射した分岐光により電荷が発生する電荷発生層を、有する光電変換素子と、光電変換素子に電子を放出する電子放出部と、を備え、複数の撮像素子は、光電変換素子が、分岐光の波長を変換して、電荷発生層に入射させる波長変換層を、さらに有する撮像素子と、光電変換素子が、波長変換層を有さない撮像素子と、から構成されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る撮像装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の撮像装置における各撮像素子の電子放出部を示す図である。
【図３】第１実施形態の撮像装置の第１変形例を示す図である。
【図４】第１実施形態の撮像装置の第２変形例に係る撮像素子を示す図である。
【図５】第１実施形態の撮像装置の第３変形例に係る撮像素子を示す図である。
【図６】第１実施形態の撮像装置の第４変形例に係る撮像素子を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る撮像装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る撮像装置について説明する。第１実施形態の撮像装置は、例えばカラー撮像用のカメラであり、複数（例えば３つ）の撮像素子を備え、撮像対象物のカラーイメージデータを構成するものである。
【００１０】
図１に示すように、第１実施形態の撮像装置１００は、ＲＧＢ３色に対応した３つの撮像素子１（赤用撮像素子１Ｒ、緑用撮像素子１Ｇおよび青用撮像素子１Ｂ）と、撮像対象となる物体から入射した光を、ＲＧＢ３色の分岐光に分光する光学素子２（例えば色分解プリズム）とを備えている。撮像装置１００では、撮像対象から入射した光が、光学素子２によってＲＧＢ３色の分岐光（赤色光Ｒ、緑色光Ｇおよび青色光Ｂ）に分光され、赤色光Ｒが赤用撮像素子１Ｒに、緑色光Ｇが緑用撮像素子１Ｇに、青色光Ｂが青用撮像素子１Ｂに、それぞれ入射する。
【００１１】
各撮像素子１は、各分岐光が入射する光電変換素子１０と、光電変換素子１０に近接して対向配置された電子放出部２０と、光電変換素子１０と電子放出部２０との間に離間配置され、放出された電子の軌道を制御するメッシュ電極３０とを備えている。
【００１２】
詳細は後述するが、光電変換素子１０では、入射した光により正孔が発生し、入射光像に対応した正孔パターンが光電変換素子１０の電子放出部２０側に蓄積する。一方、電子放出部２０は、光電変換素子１０に対し、メッシュ電極３０を介して電子を放出する。光電変換素子１０に蓄積した正孔と、電子放出部２０から放出された電子とが結合すると、外部回路に電流が流れ、これを出力として取り出すことで、入射光像に応じた映像信号が得られる。そこで、まず、電子放出部２０について説明する。
【００１３】
電子放出部２０は、熱電子源などを用いてもよいが、図２に示すように、冷陰極アレイ型のものを好適に用いることができる。電子放出部２０は、シリコン基板等で構成された電子放出基板２１と、電子放出基板２１上に作り込まれた駆動回路層（図示省略）と、駆動回路層上にマトリクス状に配置された複数（例えば６４０×４８０個）の電子源２２と、電子放出基板２１の周囲に形成された水平走査回路２３および垂直走査回路２４とを備えている。
【００１４】
各電子源２２は、図示省略したが、ＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）型の冷陰極電子源で構成されており、下部電極や上部電極等を備え、上部電極に下部電極より高い電圧が印加されると、表面に複数（例えば３×３個）設けられたエミッションサイト２６（凹部）から電子が放出される。なお、下部電極は、電子源２２ごとに形成され、上部電極は全電子源２２共通である。
【００１５】
駆動回路層は、ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタで構成されており、そのドレイン電極は、下部電極に、ゲート電極およびソース電極は、水平走査回路２３および垂直走査回路２４にそれぞれ接続されている。上部電極に正電圧を印加すると共に、外部からのクロック信号や同期信号等に基づいて水平走査回路２３および垂直走査回路２４により各電子源２２のドレイン電位を制御することで、各電子源２２から順次、電子を放出させることができる。放出された電子は、メッシュ電極３０を介して光電変換素子１０側に引き出され、光電変換素子１０の電荷発生層１３（後述する）に到達する。
【００１６】
次に、図１を参照して、光電変換素子１０および光電変換素子１０から出力される映像信号について説明する。各撮像素子１の光電変換素子１０は、透光性基板１１と、透光性電極膜１２と、電荷発生層１３とが、光入射側からこの順で設けられている。さらに、赤用撮像素子１Ｒの光電変換素子１０は、透光性電極膜１２と電荷発生層１３との間に、波長変換層１４を備えている。
【００１７】
透光性基板１１は、入射した光が透過する材料で構成されていればよく、撮像用途（光の波長）に応じて、ガラスや石英ガラスなどを適宜選択可能である。
【００１８】
透光性電極膜１２は、図示省略した接続端子を介して所定の正電圧が印加され、電荷発生層１３に高電界（例えば１０8Ｖ／ｍ以上）を生じさせる。透光性電極膜１２は、入射した光が透過し且つ電気抵抗の低い材料で構成されていればよく、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminium doped Zinc Oxide）などを用いることができる。
【００１９】
電荷発生層１３では、入射光により電荷（電子・正孔対）が発生するものであれば特に限定されないが、感度を向上すべく、発生した正孔を増幅させる作用を有するものが好ましく、例えば、アバランシェ増倍が生じるアモルファスＳｅを好適に用いることができる。
【００２０】
電荷発生層１３に光が入射すると、透光性電極膜１２近傍の電荷発生層１３内に入射光の光強度（光量）に応じた電子・正孔対が発生する。このうち正孔は、透光性電極膜１２を介して印加された高電界により加速され、Ｓｅ原子との衝突イオン化を繰り返すことで増幅する（アバランシェ増倍）。これにより、電荷発生層１３の電子放出部２０側には、増幅した正孔が蓄積し、入射光像を反映した正孔パターンが形成される。そして、上記した各電子源２２から順次放出された電子と、各電子源２２に対応した領域に蓄積された正孔とが順次結合する。この結合時に外部回路に流れる電流を出力として取り出すことで、入射光像に対応した映像信号が得られる。つまり、入射光像に対応した映像信号が、電子源２２単位で出力される。
【００２１】
なお、電荷発生層１３に各種特性を付与するために、アモルファスＳｅに各種添加物を添加してもよく、例えば、アモルファスＳｅの熱的安定性を向上させるために、Ａｓ（ヒ素）などを添加してもよく、電荷発生層１３内の電界を制御するために、フッ化物などを添加してもよい。各種添加物については、電荷発生層１３内で均一に含有されている必要はなく、膜厚方向に対して組成の分布が発生していてもよい。
【００２２】
さらに、電荷発生層１３は、アモルファスＳｅを主体とした層のほかに、各種機能を有する、他の材料で構成された層を有していてもよい。例えば、暗電流（ノイズ）の原因となる、外部から電荷発生層１３への正孔や電子の注入を阻止すべく、電荷発生層１３の透光性電極膜１２側に、ＣｅＯ2（酸化セリウム）などで構成された正孔注入阻止層を設けてもよく、電荷発生層１３の電子放出部２０側に、Ｓｂ2Ｓ3（硫化アンチモン）などで構成された電子注入阻止層を設けてもよい。
【００２３】
ここで、アモルファスＳｅは、上述したように高電界下でアバランシェ増倍を引き起こすが、他方、バンドギャップが約２．０ｅＶであるため、４００ｎｍ付近に光電変換効率のピークがあり、波長６２０ｎｍ以上の光に対してはほとんど光電変換が行われない。そのため、電荷発生層１３に緑色光Ｇや青色光Ｂが入射すると、正孔が蓄積するが、電荷発生層１３に赤色光Ｒが入射しても、正孔がほとんど蓄積しない。そこで、３つの撮像素子１のうち、赤用撮像素子１Ｒの光電変換素子１０は、入射した赤色光Ｒを青色光Ｂの波長に波長変換する波長変換層１４を備えている。
なお、緑用撮像素子１Ｇおよび青用撮像素子１Ｂについては、電荷発生層１３における光電変換効率の高い緑色光Ｇおよび青色光Ｂが入射する（赤色光Ｒは入射しない）ため、特に必要はないが、赤用撮像素子１Ｒと同様に、光電変換素子１０が波長変換層１４を備えていてもよい。
【００２４】
波長変換層１４は、光の入射側から見て、電荷発生層１３の一部のみに形成されていてもよいが、電荷発生層１３の全領域に形成されていることが好ましい。波長変換層１４は、赤色光Ｒを青色光Ｂの波長に波長変換するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ナノスケールの凹凸を有する材料（色素分子の微結晶群等）に励起光を照射することで生じるフォノン援用過程を利用した波長変換素子、量子ドットから構成される波長変換素子、蛍光体等の波長変換材料を含む波長変換素子、およびカラーフィルターなどを利用可能である。
【００２５】
以上のように構成された各撮像素子１のうち、赤用撮像素子１Ｒでは、赤色光Ｒが、波長変換層１４により、青色光Ｂに波長変換されて電荷発生層１３に入射する。このため、電荷発生層１３では、波長変換されて光電変換効率の高い青色光Ｂの波長となった赤色光Ｒの光強度に応じた量の正孔が蓄積する。この正孔と電子とが結合することで、青色光Ｂに波長変換された赤色光Ｒの光強度を反映した映像信号（赤色映像信号）が出力される。この赤色映像信号に基づいて、赤色光Ｒの光強度を得ることができる。
【００２６】
また、緑用撮像素子１Ｇでは、緑色光Ｇが電荷発生層１３に入射すると、電荷発生層１３では、緑色光Ｇの光強度に応じた量の正孔が蓄積する。この正孔と電子とが結合することで、緑色光Ｇの光強度を反映した映像信号（緑色映像信号）が出力される。この緑色映像信号に基づいて、緑色光Ｇの光強度を得ることができる。同様に、青用撮像素子１Ｂに青色光Ｂが入射すると、青色光Ｂの光強度を反映した映像信号（青色映像信号）が得られ、青色映像信号に基づいて、青色光Ｂの光強度を得ることができる。
【００２７】
以上のように、第１実施形態の撮像装置１００によれば、複数の撮像素子１のうち、電荷発生層１３における光電変換効率の低い波長の分岐光（赤色光Ｒ）が入射する赤用撮像素子１Ｒは、光電変換素子１０が、分岐光（赤色光Ｒ）を、光電変換効率の高い波長（青色光Ｂ）に波長変換して電荷発生層１３に入射させることで、電荷発生層１３における光電変換効率の低い波長（赤色光Ｒ）についてもその光強度を求めることができる。さらに、緑用撮像素子１Ｇおよび青用撮像素子１Ｂから、緑色光Ｇの光強度および青色光Ｂの光強度を得ることができるため、これらに基づいて、撮像対象物のカラーイメージデータを構成することができる。
【００２８】
なお、本実施形態では、赤用撮像素子１Ｒに、赤色光Ｒを青色光Ｂに波長変換する波長変換層１４を設けたが、これに限定されるものではない。例えば、各撮像素子１の電荷発生層１３が、緑色光Ｇに対しても光電変換効率が低いものである場合には、緑用撮像素子１Ｇにも、緑色光Ｇを青色光Ｂに波長変換する波長変換層１４を設ければよい。この場合、上記のフォノン援用過程を利用した波長変換素子については、ナノスケールの凹凸の大きさ（近接場光が最も多く発生する波長）を最適化することで、どの波長域を波長変換するかを制御することができる。さらに、ナノスケールの凹凸を持つ材料（吸収端波長）を選択することで、どの波長域に波長変換するかを制御することも可能である。
【００２９】
また、光学素子２は、入射光を波長が相違する複数の分岐光とするものであればよく、その波長域は任意であって、ＲＧＢに限定されるものではない。また、その分岐数も任意である。
【００３０】
続いて、第１実施形態の撮像装置１００の変形例について説明する。各変形例については、上記した第１実施形態の撮像装置１００と異なる点を中心に説明する。同様の構成部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３１】
図３に示すように、第１変形例の撮像装置１００は、第１実施形態の光学素子２に代えて、分光素子３（例えばビームスプリッタ―）と、３つの撮像素子１に対応した３つの波長選択素子４（例えばダイクロイックフィルター）とを備えている。
【００３２】
分光素子３は、上記した光学素子２とは異なり、入射光をＲＧＢ３色の分岐光に分光するのではなく、入射光を互いに同等の波長分布を有する３つの分岐光に分光し、各分岐光を対応する波長選択素子４に入射させる。
【００３３】
赤用撮像素子１Ｒに対応する波長選択素子４（赤色選択素子４Ｒ）は、赤色光Ｒのみを透過し、緑用撮像素子１Ｇに対応する波長選択素子４（緑色選択素子４Ｇ）は、緑色光Ｇのみを透過し、青用撮像素子１Ｂに対応する波長選択素子４（青色選択素子４Ｂ）は、青色光Ｂのみを透過する。この分光素子３および３つの波長選択素子４によっても、第１実施形態の光学素子２と同様に、撮像対象となる物体から入射した光を、ＲＧＢ３色の分岐光として３つの撮像素子１に入射させることができ、「光学素子」として機能する。また、この第１変形例の場合、３つのプリズムブロックを接合して成る色分解プリズムのような光学素子２を用いる必要がないため、装置全体の小型化を図ることができる。
【００３４】
第２ないし第４変形例の撮像装置１００は、赤用撮像素子１Ｒの光電変換素子１０において、波長変換層１４の位置が、第１実施形態の光電変換素子１０と異なっている。
図４に示すように、第２変形例に係る赤用撮像素子１Ｒの光電変換素子１０は、光入射側から、波長変換層１４、透光性基板１１、透光性電極膜１２および電荷発生層１３が、この順に設けられている。すなわち、波長変換層１４を、透光性基板１１の光入射側に設けたものである。
【００３５】
図５に示すように、第３変形例に係る赤用撮像素子１Ｒの光電変換素子１０は、光入射側から、透光性基板１１、波長変換層１４、透光性電極膜１２および電荷発生層１３が、この順に設けられている。すなわち、波長変換層１４を、透光性基板１１と透光性電極膜１２との間に設けたものである。
【００３６】
図６に示すように、第４変形例に係る赤用撮像素子１Ｒの光電変換素子１０は、光入射側から、透光性基板１１、透光性電極膜１２および電荷発生層１３が、この順に設けられると共に、波長変換層１４を、電荷発生層１３の中に設けたものである。この第４変形例の光電変換素子１０においても、電荷発生層１３のうち、波長変換層１４よりも電子放出部２０側の領域には、波長変換層１４で波長変換された光が入射するため、第１変形例の光電変換素子１０と同等の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、本発明に係る撮像装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態の撮像装置は、３つの撮像素子に対し、ＲＧＢ３色に分光されていない分岐光が入射する点で、ＲＧＢ３色に分光された分岐光が入射する第１実施形態の撮像装置と相違する。以下、異なる点を中心に説明する。同様の構成部分については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。また、第１実施形態の変形例は、第２実施形態にも同様に適用可能である。
【００３８】
図７に示すように、第２実施形態の撮像装置２００は、３つの撮像素子２１０（第１撮像素子２１１、第２撮像素子２１２、第３撮像素子２１３）と、撮像対象となる物体から入射した光を、３つの分岐光に分光する分光素子３とを備えている。すなわち、分光素子３により、入射光を互いに同等の波長分布を有する３つの分岐光に分光し、各分岐光を対応する撮像素子２１０に入射させる。
【００３９】
第１撮像素子２１１は、第１実施形態の赤用撮像素子１Ｒと同様に、光電変換素子１０が波長変換層１４を備えている。このため、第１撮像素子２１１に入射した分岐光の波長成分「赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ」は、波長変換層１４によって赤色光Ｒが波長変換され、「青色光Ｂ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ」となって電荷発生層１３に入射する。
【００４０】
このため、第１撮像素子２１１の電荷発生層１３では、波長変換されて光電変換効率の高い青色光Ｂの波長となった赤色光Ｒの波長成分の光強度と、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、青色光Ｂの波長成分の光強度とに応じた量の正孔が蓄積する。この正孔と電子とが結合することで、青色光Ｂに波長変換された赤色光Ｒの波長成分の光強度と、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、青色光Ｂの波長成分の光強度とを反映した映像信号（第１映像信号）が出力される。このようにして、第１撮像素子２１１に分岐光が入射すると、赤色光Ｒの波長成分の光強度と、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、青色光Ｂの波長成分の光強度とを反映した第１映像信号が得られる。
【００４１】
第２撮像素子２１２は、第１実施形態の緑用撮像素子１Ｇや青用撮像素子１Ｂと同様に、光電変換素子１０が波長変換層１４を備えていない。このため、第１撮像素子２１１に入射した分岐光の波長成分「赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ」は、「赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ」のまま電荷発生層１３に入射する。
【００４２】
このため、第２撮像素子２１２の電荷発生層１３では、光電変換効率の低い赤色光Ｒの波長成分によっては正孔が蓄積せず、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、青色光Ｂの波長成分の光強度とに応じた量の正孔が蓄積する。この正孔と電子とが結合することで、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、青色光Ｂの波長成分の光強度とを反映した映像信号（第２映像信号）が出力される。このようにして、第２撮像素子２１２に分岐光が入射すると、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、青色光Ｂの波長成分の光強度とを反映した第２映像信号が得られる。
【００４３】
第３撮像素子２１３は、光電変換素子１０が、波長変換層１４に代えて、青色光Ｂのみを透過する波長選択素子４を備えている。このため、第３撮像素子２１３に入射した分岐光の波長成分「赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ」のうち「青色光Ｂ」のみが電荷発生層１３に入射する。なお、波長選択素子４の位置は、透光性電極膜１２と電荷発生層１３との間に限られず、電荷発生層１３よりも光入射側であればよい。
【００４４】
このため、第３撮像素子２１３の電荷発生層１３では、青色光Ｂの波長成分の光強度に応じた量の正孔が蓄積する。この正孔と電子とが結合することで、青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した映像信号（第３映像信号）が出力される。このようにして、第３撮像素子２１３に分岐光が入射すると、青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した第３映像信号が得られる。
【００４５】
したがって、赤色光Ｒの波長成分の光強度、緑色光Ｇの波長成分の光強度および青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した第１映像信号と、緑色光Ｇの波長成分の光強度および青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した第２映像信号との差分により、赤色光Ｒの波長成分の光強度を算出することができる。また、緑色光Ｇの波長成分の光強度および青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した第２映像信号と、青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した第３映像信号との差分により、緑色光Ｇの波長成分の光強度を算出することができる。さらに、青色光Ｂの波長成分の光強度を反映した第３映像信号より、青色光Ｂの波長成分の光強度を求めることができる。このようにして、青色光Ｂの波長成分の光強度と、緑色光Ｇの波長成分の光強度と、赤色光Ｒの波長成分の光強度とを得ることができる。そして、これらに基づいて、撮像対象物のカラーイメージデータを構成することができる。
【００４６】
以上のように、第２実施形態の撮像装置２００によれば、光電変換素子１０が、電荷発生層１３における光電変換効率の低い波長成分（赤色光Ｒ）を光電変換効率の高い波長（青色光Ｂ）に波長変換して分岐光を電荷発生層１３に入射させる波長変換層１４を有する第１撮像素子２１１と、光電変換素子１０が波長変換層１４を有さない第２撮像素子２１２と、から複数の撮像素子２１０が構成されていることで、電荷発生層１３における光電変換効率の低い波長成分（赤色光Ｒ）についてもその光強度を求めることが可能となる。さらに、緑色光Ｇの波長成分の光強度および青色光Ｂの波長成分の光強度を得ることができるため、これらに基づいて、撮像対象物のカラーイメージデータを構成することができる。
【００４７】
なお、以上の第１実施形態および第２実施形態では、電荷発生層１３における光電変換効率の低い波長成分の光強度を得るべく、波長変換層１４として、光電変換効率の低い波長成分を光電変換効率の高い波長に波長変換するものを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、電荷発生層１３がある特定の波長に対して光電変換効率が高すぎるために、ハレーション等の悪影響が生じる場合には、波長変換層１４として、該波長成分を光電変換効率の低い波長に波長変換するものを用いればよい。さらには、ある特定の波長（例えば紫外線）が光電変換素子１０のある領域にダメージを与える場合には、波長変換層１４として、該波長成分を該領域に対するダメージが少ない波長に波長変換するものを用いればよい。
【符号の説明】
【００４８】
１：撮像素子、２：光学素子、３：分光素子、４：波長選択素子、１０：光電変換素子、１３：電荷発生層、１４：波長変換層、２０：電子放出部、１００：撮像装置（第１実施形態）、２００：撮像装置（第２実施形態）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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