(57)【要約】【課題】撮像素子の光電変換率を高くする。【解決手段】撮像素子は、複数の光電変換部と入射光反射部とを具備する。これらの複数の光電変換部は積層されている。また、これらの複数の光電変換部は、光を電気信号に光電変換する。また、これらの光電変換部は、光を透過して入射光反射部へ入射する。また、前述の入射光反射部は、それらの複数の光電変換部から入射された光を複数の光電変換部の方向へ反射する。反射された光は、複数の光電変換部により、電気信号に変換される。【選択図】図４
2018148220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を電荷に変換する第１の光電変換部と、
前記第１の光電変換部を透過した光を電荷に変換する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部を透過した光を電荷に変換する第３の光電変換部と、
前記第１、第２および第３の光電変換部を透過した光を反射する入射光反射部と、
前記第１および第２の光電変換部の間において第１の光電変換部から前記電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する第１の電荷読出し回路と、
前記第２および第３の光電変換部の間において前記第２の光電変換部から前記電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する第２の電荷読出し回路と、
前記第３の光電変換部と前記入射光反射部との間において前記第３の光電変換部から前記電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する第３の電荷読出し回路と
を具備する撮像素子。
【請求項２】
前記第１、第２および第３の光電変換部のそれぞれは、互いに異なる波長域の光のうち一部の光を対象光として前記電荷に変換して前記対象光以外の光を透過する請求項１記載の撮像素子。
【請求項３】
前記第１、第２および第３の光電変換部の中の隣接する２つの光電変換部の間に配置されて前記２つの光電変換部のうち前記入射光反射部から遠い方の遠方光電変換部に対応する波長域の光を反射光として前記遠方光電変換部の方向へ反射して前記反射光以外の光を透過する光電変換部間反射部をさらに具備する
請求項２記載の撮像素子。
【請求項４】
前記入射光反射部は、当該入射光反射部に最も近い前記光電変換部に対応する波長域の光を反射する請求項２記載の撮像素子。
【請求項５】
前記第１、第２および第３の光電変換部は、複数の画素のそれぞれに配置され、
前記第１、第２および第３の電荷読出し回路は、前記画素毎に前記蓄積した電荷の量に応じた電気信号を複数の色のそれぞれの輝度を示す画素信号として出力する請求項２記載の撮像素子。
【請求項６】
隣接する所定数の前記画素から出力された前記画素信号を加算する画素加算部をさらに具備する請求項５記載の撮像素子。
【請求項７】
前記画素信号からなる画像を符号化する符号化部をさらに具備する請求項５記載の撮像素子。
【請求項８】
前記入射光反射部は、反射率が９０％以上の材料を含有する請求項１記載の撮像素子。
【請求項９】
前記入射光反射部は、前記材料としてグアニンを含有する請求項８記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記入射光反射部は、前記材料としてアルミを含有する請求項８記載の撮像素子。
【請求項１１】
入射光を電荷に変換する第１の光電変換部と、
前記第１の光電変換部を透過した光を電荷に変換する第２の光電変換部と、
前記第１および第２の光電変換部を透過した光を電荷に変換する第３の光電変換部と、
前記第１、第２および第３の光電変換部を透過した光を反射する入射光反射部と、
前記第１および第２の光電変換部の間において第１の光電変換部から前記電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する第１の電荷読出し回路と、
前記第２および第３の光電変換部の間において前記第２の光電変換部から前記電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する第２の電荷読出し回路と、
前記第３の光電変換部と前記入射光反射部との間において前記第３の光電変換部から前記電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する第３の電荷読出し回路と
前記第１、第２および第３の電荷読出し回路において蓄積された前記電荷の量に応じた電気信号からなる画像を記憶する記憶部と
を具備する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像素子および撮像装置に関する。詳しくは、光電変換部を積層した撮像素子および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルカメラやカムコーダなどの撮像装置において、画像を撮像するために撮像素子が用いられている。この撮像素子は、光を電気信号に変換する光電変換素子や、各種のトランジスタなどを備える。撮像素子に用いられる光電変換素子としては、フォトダイオードが広く知られている。このフォトダイオードを用いる撮像装置において、撮像素子を装置内に１つ配置する単板方式と、３つ配置する３板方式とがよく用いられている。
【０００３】
単板方式では、撮像素子の各画素の上に、Ｒ（Red）、Ｇ(Green)およびＢ（Blue）のいずれかの光のみを通すカラーフィルタがベイヤー配列により配列される。一方、３板方式では、３つの撮像素子とともに、Ｒ、ＧおよびＢの光に分光するプリズムが配置され、Ｒの光が１つ目の撮像素子に導かれ、Ｇの光が２つ目の撮像素子に導かれ、Ｂの光が３つ目の撮像素子に導かれる。
【０００４】
上述の構成より、単板方式では、画素毎に、Ｒ、ＢおよびＧのいずれかの情報を持つＲＡＷ画像データが得られる。この単板方式において、画素毎にＲ、ＧおよびＢの全ての情報を持つフルカラー画像を生成するには、ＲＡＷ画像データをフルカラー画像データに変換するデモザイク処理が必要となる。これに対して、３板方式では、デモザイク処理を行わずにフルカラー画像データが得られる。画質低下が生じるおそれのあるデモザイク処理が不要であるため、３板方式の方が高い画質の画像を得られるが、３つの撮像素子を配置する必要があるために撮像装置の小型化が困難である。
【０００５】
このように、フォトダイオードを用いる撮像素子では、撮像装置の小型化と画像の高画質化とを両立するのが困難であるが、近年、これらを両立するために、有機物質を含有する有機光電変換膜をフォトダイオードの代わりに用いる研究が盛んに行われている。
【０００６】
有機物質を用いると、Ｒ、ＧおよびＢのいずれかの光のみを電気信号に変換し、それ以外の光を透過する光電変換膜を実現することができる。例えば、Ｒの光のみを変換する有機光電変換膜と、Ｇの光のみを変換する有機光電変換膜と、Ｂの光のみを変換する有機光電変換膜とを画素ごとに積層した撮像素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この構成により、１つの撮像素子によって、デモザイク処理を行わずにフルカラー画像データを生成することができる。このため、撮像装置の小型化と、画像の高画質化とを両立することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０４１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の撮像素子では、撮像素子の光電変換率が低くなるおそれがある。上述の撮像素子において、３枚の光電変換膜のそれぞれは、光電変換する対象の波長域以外の光を透過するが、その透過率は１００％に満たない。このため、光電変換膜を透過するたびに、透過した光の光量が小さくなる。例えば、１つの光電変換膜の透過率が８０％の場合、３つの光電変換膜を透過することにより、透過した光の光量は、通過前の約０．５（≒０．８×０．８×０．８）倍に減衰してしまう。この光量の減衰により、上述の撮像素子では、光電変換率が低下する問題がある。
【０００９】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、撮像素子の光電変換率を高くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、積層された複数の光電変換部と、上記複数の光電変換部から入射された光を上記複数の光電変換部の方向へ反射する入射光反射部とを具備する撮像素子である。これにより、複数の光電変換部から入射された光が、複数の光電変換部の方向へ反射されるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第１の側面において、上記複数の光電変換部のそれぞれは、互いに異なる波長域の光のうち一部の光を対象光として電気信号に変換して上記対象光以外の光を透過してもよい。これにより、互いに異なる波長域の光のうち一部の光が対象光として電気信号に変換され、対象光以外の光が透過されるという作用をもたらす。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記複数の光電変換部の中の隣接する２つの光電変換部の間に配置されて上記２つの光電変換部のうち上記入射光反射部から遠い方の遠方光電変換部に対応する波長域の光を反射光として上記遠方電変換部の方向へ反射して上記反射光以外の光を透過する光電変換部間反射部をさらに具備してもよい。これにより、遠方光電変換部に対応する波長域の光が反射光として遠方電変換部の方向へ反射され、反射光以外の光が透過されるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記入射光反射部は、当該入射光反射部に最も近い上記光電変換部に対応する波長域の光を反射してもよい。これにより、入射光反射部に最も近い上記光電変換部に対応する波長域の光が反射されるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第１の側面において、上記積層された複数の光電変換部は、複数の画素のそれぞれに配置され、上記複数の光電変換部は、上記画素毎に上記電気信号を複数の色のそれぞれの輝度を示す画素信号として出力してもよい。これにより、複数の色のそれぞれの輝度を示す画素信号が出力されるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この第１の側面において、隣接する所定数の上記画素から出力された上記画素信号を加算する画素加算部をさらに具備してもよい。これにより、隣接する所定数の上記画素から出力された画素信号が加算されるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記画素信号からなる画像を符号化する符号化部をさらに具備してもよい。これにより、画素信号からなる画像が符号化されるという作用をもたらす。
【００１７】
また、この第１の側面において、上記入射光反射部は、反射率が所定値より高い材料を含有してもよい。これにより、入射光反射部の反射率が所定値より高くなるという作用をもたらす。
【００１８】
また、この第１の側面において、上記入射光反射部は、上記材料としてグアニンを含有してもよい。これにより、グアニンを含有する入射光反射部により光が反射されるという作用をもたらす。
【００１９】
また、この第１の側面において、上記入射光反射部は、上記材料としてアルミを含有してもよい。これにより、アルミを含有する入射光反射部により光が反射されるという作用をもたらす。
【００２０】
また、本技術の第２の側面は、積層された複数の光電変換部と、上記複数の光電変換部から入射された光を上記複数の光電変換部の方向へ反射する入射光反射部と、上記複数の光電変換部により光から変換された電気信号からなる画像を記憶する記憶部とを具備する撮像装置である。これにより、複数の光電変換部から入射された光が、複数の光電変換部の方向へ反射されるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００２１】
本技術によれば、撮像素子の感度を高くすることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施の形態における撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態における撮像素子の一構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における水平方向または垂直方向に沿った画素アレイ部の断面図の一例である。
【図４】第１の実施の形態における光電変換層の斜視図の一例である。
【図５】第１の実施の形態におけるタペータムについて説明するための図である。
【図６】第１の実施の形態におけるグアニンの分子式を示す図である。
【図７】第１の実施の形態における正反射性材料および拡散性材料の一例を示す表である。
【図８】第１の実施の形態における拡散性材料の一例を示す表である。
【図９】第１の実施の形態における画像の圧縮単位の一例を示す図である。
【図１０】第１の変形例における分割した成分の一例を示す図である。
【図１１】第１の変形例における圧縮単位の一例を示す図である。
【図１２】第１の変形例における画像の分割方法を説明するための図である。
【図１３】第１の変形例における画像の圧縮方法を説明するための図である。
【図１４】第２の変形例における撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【図１５】第２の変形例における撮像素子の一構成例を示すブロック図である。
【図１６】第２の実施の形態における光電変換層の斜視図の一例である。
【図１７】第３の実施の形態における撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
【図１８】第３の実施の形態における撮像素子の一構成例を示すブロック図である。
【図１９】第３の実施の形態における画素アレイ部の断面図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（積層した複数の光電変換膜と反射膜とを撮像素子に設けた例）
２．第２の実施の形態（積層した複数の光電変換膜を設け、光電変換膜ごとに反射膜を撮像素子に設けた例）
３．第３の実施の形態（積層した複数の光電変換膜と反射膜と符号化部とを撮像素子に設けた例）
４．変形例
【００２４】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の構成例］
図１は、第１の実施の形態における撮像装置１００の一構成例を示すブロック図である。この撮像装置１００は、撮像レンズ１１０、光学ＬＰＦ１１１、色補正フィルタ１１２、撮像素子２００、ＡＤ変換部１１３、画像圧縮部１１４、符号量計算部１１５、圧縮率決定部１１６および符号化ストリーム記憶部１１７を備える。
【００２５】
撮像レンズ１１０は、ユーザーによる操作に従ってズーム倍率や絞りを可変して撮像素子２００に入射光を集光するものである。光学ＬＰＦ１１１は、撮像レンズ１１０を通過した入射光において、モアレと呼ばれる干渉縞の発生を抑制するものである。色補正フィルタ１１２は、光学ＬＰＦ１１１を通過した入射光において、通過させる波長域を制御して、入射光の色温度を補正するものである。
【００２６】
撮像素子２００は、撮像レンズ１１０からの入射光を電気信号に変換するものである。この撮像素子２００は、複数の画素を備え、画素毎に生成した電気信号を画素信号としてＡＤ変換部１１３に供給する。ＡＤ変換部１１３は、撮像素子２００からのアナログの画素信号のそれぞれをデジタルの画素データに変換するものである。ＡＤ変換部１１３は、複数の画素データからなる画像データを画像圧縮部１１４に信号線２０９を介して供給する。
【００２７】
画像圧縮部１１４は、圧縮率決定部１１６により決定された圧縮率により、画像データを圧縮するものである。画像圧縮部１１４は、例えば、画像データをｋ（ｋは、整数）個のブロックに分割し、ブロックごとに圧縮を行う。それぞれのブロックの圧縮は、例えば、離散コサイン変換により行われる。画像圧縮部１１４は、ブロックを圧縮するたびに、圧縮したデータを符号化データとして符号量計算部１１５および符号化ストリーム記憶部１１７に供給する。１枚の画像データはｋ個に分割されるため、画像データごとに、ｋ個の符号化データが供給される。
【００２８】
符号量計算部１１５は、ブロック当たりの符号量を算出するものである。この符号量計算部１１５は、複数の符号化データからブロック当たりの符号量を求める。例えば、符号量計算部１１５は、所定個数の符号化データのデータサイズの平均値などを、ブロック当たりの符号量として算出する。符号量計算部１１５は、算出した符号量を圧縮率決定部１１６に供給する。
【００２９】
圧縮率決定部１１６は、画像データの圧縮率を決定するものである。この圧縮率決定部１１６は、例えば、ブロック当たりの符号量に基づいて、フレーム当たりの符号量が目標値となるように圧縮率を決定する。圧縮率決定部１１６は、決定した圧縮率を画像圧縮部１１４に供給する。
【００３０】
符号化ストリーム記憶部１１７は、符号化データからなる符号化ストリームを記憶するものである。なお、符号化ストリーム記憶部１１７は、特許請求の範囲に記載の記憶部の一例である。
【００３１】
［撮像素子の構成例］
図２は、第１の実施の形態における撮像素子２００の一構成例を示すブロック図である。この撮像素子２００は、タイミング制御回路２１０と、行走査回路２２０と、画素アレイ部２３０と、複数の列選択スイッチ２６０と、列走査回路２７０とを備える。
【００３２】
タイミング制御回路２１０は、行および列の走査のタイミングを制御するものである。ここで、行は画素アレイ部２３０においてある一方向に複数の画素が配列されたものであり、列は画素アレイ部２３０において行と直交する方向に複数の画素が配列されたものである。以下、行に対して平行な方向を「水平方向」と称し、列に対して平行な方向を「垂直方向」と称する。
【００３３】
このタイミング制御回路２１０は、１枚の画像を撮像するための撮像期間の開始時に、行を走査するタイミングを指示するタイミング信号Ｔｃを生成して行走査回路２２０に供給する。また、タイミング制御回路２１０は、撮像期間内の行の選択のタイミングに同期して、列のタイミングを指示するタイミング信号Ｔｒを生成して列走査回路２７０に供給する。
【００３４】
行走査回路２２０は、タイミング信号Ｔｃに従って、行の各々を選択するものである。この行走査回路２２０は、タイミング信号Ｔｃに従って、行選択信号を行の各々へ信号線２２９−１乃至２２９−ｎ（ｎは、整数）を介して順に出力することにより行を選択する。
【００３５】
画素アレイ部２３０は、複数の画素２３１が２次元格子状に配列されたものである。画素アレイ部２３０において、ｎ行、ｍ（ｍは、整数）列が配列されるものとする。それぞれの画素２３１は、行選択信号が入力された場合に、受光量に応じた電位の画素信号を、信号線２３９−１乃至２３９−ｍのうちの対応する列の信号線を介して列選択スイッチ２６０へ出力する。ここで、画素信号は、赤色光の受光量に応じたＲ信号と、緑色光の受光量に応じたＧ信号と、青色光の受光量に応じたＢ信号とを含む。
【００３６】
列選択スイッチ２６０は、列走査回路２７０からの列選択信号に従って、画素アレイ部２３０における列と、信号線２０９との間の線路を開閉するものである。列選択スイッチ２６０は、列ごとに設けられる。それぞれの列選択スイッチ２６０は、２つの端子を有し、その一方は、信号線２３９−１乃至２３９−ｍのうちの対応する列の信号線に接続され、他方は信号線２０９に接続される。
【００３７】
列走査回路２７０は、タイミング信号Ｔｒに従って、列の各々を選択するものである。この列走査回路２７０は、タイミング信号Ｔｒに従って、列選択信号を列選択スイッチ２６０のそれぞれに順に出力することにより列を選択する。
【００３８】
［画素アレイ部の構成例］
図３は、第１の実施の形態における水平方向または垂直方向に沿った画素アレイ部２３０の断面図の一例である。画素アレイ部２３０には、撮像レンズ１１０からの光が入射される。この光の入射方向は、水平方向および水平方向に対して垂直な方向である。また、画素アレイ部２３０は、光軸に垂直な２つの平面を有し、その一方が、光を受光する受光面として用いられる。それぞれの画素２３１は、マイクロレンズ３１０および光電変換層３２０を備える。マイクロレンズ３１０は、受光面に配置される。また、撮像レンズ１１０への方向を上方向として、マイクロレンズ３１０の下部に光電変換層３２０が配置される。
【００３９】
マイクロレンズ３１０は、撮像レンズ１１０からの入射光を集光して光電変換層３２０に供給するものである。光電変換層３２０は、マイクロレンズ３１０を通過した入射光を電気信号に変換するものである。この光電変換層３２０は、変換した電気信号を画素信号として、信号線２３９−１乃至２３９−ｍのうちの対応する信号線を介して、列選択スイッチ２６０へ供給する。
【００４０】
［光電変換層の構成例］
図４は、第１の実施の形態における光電変換層３２０の斜視図の一例である。この光電変換層３２０は、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５と、電荷読出し回路３２２、３２４および３２６と、有機反射膜３２７とを備える。有機反射膜３２７は、最下層に配置され、その上層に電荷読出し回路３２６が積層される。電荷読出し回路３２６の上層には有機光電変換膜３２５が積層される。また、有機光電変換膜３２５の上層には、電荷読出し回路３２４が積層され、その上層に有機光電変換膜３２３が積層される。また、有機光電変換膜３２３の上層には、電荷読出し回路３２２が積層され、その上層に有機光電変換膜３２１が積層される。
【００４１】
有機光電変換膜３２１、３２３および３２５は、互いに異なる波長域の光を電荷に変換し、それ以外の光を透過するものである。有機光電変換膜３２１は、青色の波長域の青色光を電荷に変換し、それ以外を透過する。また、有機光電変換膜３２３は、緑色の波長域の緑色光を電荷に変換し、それ以外を透過する。有機光電変換膜３２５は、赤色の波長域の赤色光を電荷に変換し、それ以外を透過する。ただし、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５のそれぞれの光電変換率は１００％に満たず、対応する波長域の光のうち一部の光しか光電変換することができないものとする。有機光電変換膜（３２１等）が光電変換することができなかった残りの光は、有機反射膜３２７により反射されて、再度、有機光電変換膜（３２１等）に入射される。
【００４２】
これらの有機光電変換膜３２１、３２３および３２５は、有機材料を用いて形成される。例えば、特開２０１２−４４４３号公報の図５２に記載されている有機化合物が用いられる。この特許文献に例示されているように、青色光を変換する有機光電変換膜３２１は、ＢＣｚＶＢｉなどを用いて形成される。また、緑色光を変換する有機光電変換膜３２３は、キナクリドンなどにより形成される。赤色光を変換する有機光電変換膜３２５は、ＺｎＰｃなどにより形成される。なお、特定の波長域の光を電荷に変換し、それ以外の光を透過する光電変換膜が得られるのであれば、これらの材料以外の有機材料や無機材料を用いてもよい。
【００４３】
なお、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５のそれぞれは、特許請求の範囲に記載の光電変換部の一例である。
【００４４】
また、上層から、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５の順に積層しているが、積層の順序は、この構成に限定されない。
【００４５】
電荷読出し回路３２２、３２４および３２６は、光電変換された電荷を読み出して、その電荷量に応じた電圧の電気信号を供給するものである。また、電荷読出し回路３２２、３２４および３２６は、全波長域の光を透過する。
【００４６】
電荷読出し回路３２２は、例えば、浮遊拡散（Floating Diffusion）層と複数のトランジスタとを備える。電荷読出し回路３２２は、行選択信号に従って、有機光電変換膜３２１から電荷を読み出して浮遊拡散層に蓄積する。そして、蓄積した電荷量に応じた電圧の電気信号をＢ信号として列選択スイッチ２６０に供給する。電荷読出し回路３２４および３２６の構成は、電荷読出し回路３２２と同様である。ただし、電荷読出し回路３２４は、有機光電変換膜３２３から電荷を読み出してＧ信号を供給し、電荷読出し回路３２６は、有機光電変換膜３２５から電荷を読み出してＲ信号を供給する。これらのＲ信号、Ｇ信号およびＢ信号を含む信号が画素信号として、画素２３１のそれぞれから出力される。
【００４７】
有機反射膜３２７は、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５と電荷読出し回路３２２、３２４および３２６とを透過して入射された光を有機光電変換膜３２１、３２３および３２５の方向へ反射するものである。
【００４８】
なお、有機反射膜３２７は、特許請求の範囲に記載の入射光反射部の一例である。
【００４９】
有機反射膜３２７が、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５に光を反射することにより、有機光電変換膜３２１、３２３および３２５のそれぞれは、上方からの入射光と下方からの反射光との両方を光電変換することができる。これにより、有機反射膜３２７を設けない構成と比較して、撮像素子２００の光電変換率が向上する。これにより、撮像素子２００の感度が高くなる。ここで、撮像素子２００の感度を高くするには、光電変換率を高くする方法のほか、光電変換後に画素信号を電気的に増幅する方法がある。しかし、画素信号を増幅すると、一般に画素信号におけるノイズが増大して画質が低下してしまう。有機反射膜３２７を設けて光電変換率を高くすることにより、画素信号を増幅しなくても撮像素子２００の感度を高くすることができる。このため、高画質化と高感度化とを両立することができる。
【００５０】
また、有機反射膜３２７は、生物模倣（バイオミメティクス）の技術を用いて生成することができる。バイオミメティクスは、自然の生産方法を模倣して化学的に合成した物質を生み出したり、生物の構造や動作メカニズムを模倣して物作りに応用したりする技術である。実際の応用例としては、サメの肌を模倣して作った高速の競泳水着や、カワセミの口からヒントを得た新幹線の先頭車両の形状など、挙げれば切りが無いと言われている。
【００５１】
ここで、猫やライオンなど、夜に獲物を捕獲する動物は、人間では暗くて見えない場所でも視覚が優れていると言われている。また、キンメダイは深海３００乃至５００メートルの海底近くに生息し、殆ど光が届かない場所でも餌を捕食して生活している。これは、これらの生物が、極度に暗視能力が優れた眼球の構造や機能を持っているからである。
【００５２】
これらの生物が、暗視カメラのような視力を有するのは、その生物の目の網膜の下に「タペータム」と呼ばれる組織があるためである。
【００５３】
図５は、第１の実施の形態におけるタペータムについて説明するための図である。同図は、猫の眼球の断面図の一例である。同図に示すように猫の眼球は、網膜４１１およびタペータム４１２を含む。
【００５４】
網膜４１１はカメラでいうフィルムに当り、瞳孔から入ってきた光が網膜に焦点を結んで、像を写し出す。瞳孔への方向を上方として、網膜４１１の下層には、タペータム４１２が配置される。このタペータム４１２は、反射板のような役割をしていて、一度網膜４１１を通り過ぎた光を反射して、もう一度網膜４１１に送り返す。僅かな光であってもタペータム４１２によって、その光を二度利用することができるため、猫は暗くても目が良く見えることになる。暗闇で猫の目がピカッと光るのも、入射光がタペータム４１２で反射されるからである。このタペータム４１２は、グアニンを主成分とする。
【００５５】
また、深海魚であるキンメダイも、光の利用効率を高めるために網膜の後部の、色素上皮細胞や脈絡膜層に、グアニン結晶などから構成されるタペータムを有する。キンメダイの眼が金色に見えるのはこのためである。通常の魚（真骨類）では色素上皮細胞にタペータムを持つが、サメやエイなどのタペータムは脈絡膜層にあり、眼球内のどの部位でも入射光と同じ方向に光を反射するようになっている。
【００５６】
図６は、第１の実施の形態におけるグアニンの分子式を示す図である。同図に示すように、タペータムに含有されるグアニンは、分子式がＣ５Ｈ５Ｎ５Ｏ であり、核酸を構成する５種類の主な塩基のうちの一つでプリン塩基である。また、グアニンの分子量は１５１．１３である。グアニンから誘導されるヌクレオシドはグアノシンである。有機化合物および無機化合物には、ＩＵＰＡＣ（International Union of Pure and Applied Chemistry）命名法に従って、ＩＵＰＡＣ名が与えられる。このグアニンのＩＵＰＡＣ名は、「２−アミノ−１，９-ジヒドロ−６Ｈ−プリン−６−ワン(2-amino-1,9-dihydro-6H-purin-6-one)」である。なお、ほかに互変異性として、１，７−、３，７−、または、３，９−ジヒドロ体を取ることができる。
【００５７】
また、グアニンは、ＤＮＡ（DeoxyriboNucleic Acid）、あるいはＲＮＡ（RiboNucleic Acid）の二重鎖構造においてシトシンと３本の水素結合を介して塩基対を作っている。グアニンは、サケ科やタチウオ、サンマ等の魚類の銀白色部位を構成する主要成分でもある。
【００５８】
前述したようにグアニンは、光を反射する組織の主成分であるため、グアニンを有機反射膜３２７の有機材料として用いることにより、高い反射率の有機反射膜３２７を実現することができる。
【００５９】
なお、撮像素子２００は、有機材料を含有する有機反射膜３２７を反射膜として用いているが、これに代えて無機材料を含有する無機反射膜を反射膜として用いてもよい。
【００６０】
図７および図８は、第１の実施の形態における高反射率の材料の一例を示す表である。同図に例示する各種の無機材料を用いて反射膜を作成することもできる。反射率は、例えば、９０％以上であることが望ましい。特に、図７に示すようにアルミの反射率は、９０乃至９５％と比較的高く、また、アルミは薄膜にしやすい性質を持っている。したがって、グアニンの他、アルミが反射膜の材料として適している。
【００６１】
図９は、第１の実施の形態における画像の圧縮単位の一例を示す図である。同図に示すように、ＡＤ変換部１１３からの画像は、所定の形状の複数のブロックに分割される。ブロックの形状は、例えば、８×８画素の正方形である。
【００６２】
これらのブロックは、画像圧縮部１１４によって順に、圧縮（エンコード）される。ブロック単位のエンコード技術としては、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）などが用いられる。これらは、デジカメやカムコーダ、スマートフォン等に広く普及している国際規格である。ＪＰＥＧやＭＰＥＧでは、離散コサイン変換により圧縮が行われる。また、画像圧縮部１１４は、この矩形ブロックをタイルとみなして、静止画国際規格のＪＰＥＧ２０００を用いたタイルベース符号化を行うこともできる。
【００６３】
また、前述したように、有機反射膜３２７を設けることにより、撮像素子２００の感度を向上させている。これにより、撮像素子２００が検出することができる光量の最小値と最大値との比率であるダイナミックレンジが、有機反射膜３２７を設けていない場合よりも広くなる。このため、画像圧縮部１１４は、ＪＰＥＧ２０００など、広いダイナミックレンジに対応した圧縮方式により圧縮を行うことが望ましい。
【００６４】
このように、本技術の第１の実施の形態によれば、積層された複数の有機光電変換膜と、それらの光電変換膜から入射された光を反射する有機反射膜３２７とを撮像素子２００が備えるため、有機光電変換膜は、反射された光も光電変換することができる。これにより、有機反射膜３２７を設けない場合と比較して、撮像素子２００の光電変換率を高くすることができる。
【００６５】
［第１の変形例］
第１の実施の形態においては、撮像装置１００は、離散コサイン変換により画像データをブロック単位で圧縮していたが、ブロック単位で圧縮すると、画像にブロックノイズが生じるおそれがある。ブロックノイズを防止するために、撮像装置１００は、ブロッ単位でなく、ライン（行または列）単位で画像データを圧縮することもできる。第１の変形例は、画像データをライン単位で圧縮する点において第１の実施の形態と異なる。
【００６６】
第１の変形例の画像圧縮部１１４は、例えば、ウェーブレット変換により、画像データをライン単位で符号化する。ここで、ウェーブレット変換は、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを含むフィルタバンクを使用して、画像データを４つの成分に分割して符号化するものである。ここで、ローパスフィルタは、カットオフ周波数より低い周波数帯域を通過させるフィルタであり、ハイパスフィルタは、カットオフ周波数より高い周波数帯域を通過させるフィルタである。
【００６７】
図１０は、第１の変形例における分割した成分の一例を示す図である。同図におけるａは、１回の分割により生成した４つのサブバンドの一例を示す図である。同図のａに示すように、１つの画像データから、ＬＬ成分５０１、ＨＬ成分５０２、ＬＨ成分５０３およびＨＨ成分５０４のサブバンドが生成される。ここで、ＬＬ成分５０１は、ローパスフィルタに２回通過させることにより生成された成分である。ＨＬ成分５０２は、ハイパスフィルタを通過させた後にローパスフィルタを通過させることにより生成された成分である。ＬＨ成分５０３は、ローパスフィルタを通過させた後にハイパスフィルタを通過させることにより生成された成分である。ＨＨ成分５０４は、ハイパスフィルタに２回通過させることにより生成された成分である。
【００６８】
図１０におけるｂは、３回の分割により生成したサブバンドの一例を示す図である。同図のｂに示すように、１回目の分割により、ＬＬ成分（不図示）、ＨＬ成分５１１、ＬＨ成分５１２、および、ＨＨ成分５１３が生成される。１回目に生成したＬＬ成分の分割（すなわち、２回目の分割）により、ＬＬ成分（不図示）、ＨＬ成分５１４、ＬＨ成分５１５、および、ＨＨ成分５１６が生成される。２回目に生成したＬＬ成分の分割（すなわち、３回目の分割）により、ＬＬ成分５２０、ＨＬ成分５１７、ＬＨ成分５１８、および、ＨＨ成分５１９が生成される。なお、画像データの分割回数は、１回や３回に限定されない。
【００６９】
図１１は、第１の変形例における圧縮単位の一例を示す図である。同図において白抜きの長方形は、ラインバッファに保持される係数データを示す。このラインバッファに係数データが保持されるたびに、画像圧縮部１１４は、それらの係数データに対してウェーブレット変換を行う。
【００７０】
図１２は、第１の変形例における画像の分割方法を説明するための図である。画像圧縮部１１４は、ラインバッファとフィルタバンクとを備える。画像圧縮部１１４は、画像データにおける水平ラインを順に所定数（例えば、９個）のラインバッファに保持させる。ラインバッファ内の９個の水平ラインにおいて、画像圧縮部１１４は、水平座標が同一の９画素を順に読み出して、それらの９画素をローパスフィルタに通過させることにより垂直Ｌ成分を生成する。また、画像圧縮部１１４は、それらの９画素にハイパスフィルタを通過させることにより垂直Ｈ成分を生成する。そして、画像圧縮部１１４は、垂直Ｈ成分にハイパスフィルタを通過させて垂直ＨＨ成分を生成し、その垂直Ｈ成分にローパスフィルタを通過させて垂直ＨＬ成分を生成する。また、画像圧縮部１１４は、垂直Ｌ成分にハイパスフィルタを通過させて垂直ＬＨ成分を生成し、その垂直Ｌ成分にローパスフィルタを通過させて垂直ＬＬ成分を生成する。このように、画像圧縮部１１４が画像データをラインごとにフィルタ処理することにより、４つのサブバンドが生成される。
【００７１】
図１３は、第１の変形例における画像の圧縮方法を説明するための図である。画像圧縮部１１４は、図１２に例示した分割方法を使用して、画像データをＨＨ１、ＨＬ１、ＬＨ１およびＬＬ１の４つのサブバンドに分割する。画像圧縮部１１４は、これらのうちＨＨ１、ＨＬ１およびＬＨ１の成分をエンコーダに入力して符号化データを生成する。
【００７２】
次に、画像圧縮部１１４は、１回目に用いたラインバッファの半分のサイズのラインバッファを用いて、ＬＬ１をＨＨ２、ＨＬ２、ＬＨ２およびＬＬ２の４つのサブバンドに分割する。画像圧縮部１１４は、これらのうちＨＨ２、ＨＬ２およびＬＨ２の成分をエンコーダに入力して符号化データを生成する。
【００７３】
そして、画像圧縮部１１４は、２回目に用いたラインバッファの半分のサイズのラインバッファを用いて、ＬＬ２をＨＨ３、ＨＬ３、ＬＨ３およびＬＬ３の４つのサブバンドに分割する。画像圧縮部１１４は、これらの成分をエンコーダに入力して符号化データを生成する。
【００７４】
このように、第１の変形例によれば、撮像装置１００が、画像データをライン単位で符号化するため、ブロックノイズの発生を抑制することができる。
【００７５】
［第２の変形例］
第１の実施の形態では、有機反射膜３２７を設けることにより光電変換率を高くしていたが、複数の画素信号を加算する画素加算により、さらに光電変換率を高くすることができる。第２の変形例の撮像素子は、画素加算を行う点において第１の実施の形態と異なる。
【００７６】
［撮像素子の構成例］
図１４は、第２の変形例における撮像装置１００の一構成例を示すブロック図である。第２の変形例の撮像装置１００は、撮像素子２００およびＡＤ変換部１１３の代わりに、撮像素子２０１を備える点において第１の実施の形態と異なる。撮像素子２０１は、画素ごとにアナログの画素信号を生成し、それらの画素信号をデジタルの画素データに変換して画像圧縮部１１４に供給する。
【００７７】
図１５は、第２の変形例における撮像素子２０１の一構成例を示すブロック図である。この撮像素子２０１は、列選択スイッチ２６０の代わりにＤＡ変換部２４０およびＡＤ変換部２５０をさらに備える点において第１の実施の形態と異なる。ＡＤ変換部２５０は、列ごとに、ＡＤ変換器２５１を備える。それぞれのＡＤ変換器２５１は、比較器２５２、加算回路２５３、転送スイッチ２５４およびメモリ２５５を備える。
【００７８】
ＤＡ変換部２４０は、タイミング制御回路２１０からの制御信号ＣＳ１に従って、クロックＣＬＫに基づいてランプ波形の参照電圧Ｖｒｅｆを生成して比較器２５２のそれぞれに供給する。
【００７９】
第２の変形例のタイミング制御回路２１０は、ＤＡ変換部２４０を制御する制御信号ＣＳ１と、加算回路２５３を制御する制御信号ＣＳ２と、転送スイッチ２５４を制御する制御信号ＣＳ３と、クロック信号ＣＬＫとをさらに生成する。タイミング制御回路２１０は、制御信号ＣＳ１をＤＡ変換部２４０に供給し、クロック信号ＣＬＫをＤＡ変換部２４０と加算回路２５３のそれぞれとへ供給する。また、タイミング制御回路２１０は、制御信号ＣＳ２を加算回路２５３のそれぞれに供給し、制御信号ＣＳ３を転送スイッチ２５４のそれぞれに供給する。
【００８０】
比較器２５２は、対応する列からの画素信号の電圧と参照電圧Ｖｒｅｆとを比較するものである。比較器２５２は、比較結果を加算回路２５３に供給する。
【００８１】
加算回路２５３は、制御信号ＣＳ２に従って、隣接する複数の行の画素データを加算するものである。加算回路２５３は、例えば、カウンタにより実現される。制御信号ＣＳ２は、このカウンタのカウンタ値をリセットさせる信号と、デジタル値を増分または減分させる信号とを含む。タイミング制御回路２１０は、例えば、奇数行の走査タイミングにおいて、制御信号ＣＳ２によりカウンタ値をリセットさせ、偶数行の読出しが完了するまで、比較結果に基づいてカウンタ値を増分または減分させる。これにより、垂直方向に、隣接する２つの画素を加算する垂直画素加算が実現される。加算回路２５３は、加算した画素データを転送スイッチ２５４に供給する。
【００８２】
なお、加算回路２５３は、２画素を加算しているが、３画素以上を加算してもよい。また、撮像素子２０１は、垂直方向でなく水平方向に画素を加算してもよい。水平画素加算を行う場合には、加算回路２５３は、ＡＤ変換部２５０の外部に設けられ、メモリ２５５から読み出された画素データを加算する。また、加算回路２５３は、特許請求の範囲に記載の画素加算部の一例である。
【００８３】
転送スイッチ２５４は、制御信号ＣＳ３に従って、画素データをメモリ２５５に転送するものである。転送スイッチ２５４は２つの端子を有し、その一端が加算回路２５３に接続され、他端がメモリ２５５に接続される。また、制御信号ＣＳ３は、転送スイッチ２５４の開閉を指示する信号を含む。タイミング制御回路２１０は、例えば、加算回路２５３のカウント動作が完了したときに転送スイッチ２５４を閉状態に制御し、そうでない場合には開状態に制御する。
【００８４】
メモリ２５５は、画素データを保持するものである。第２の変形例の列走査回路２７０は、列走査信号によりメモリ２５５を順に選択して、保持された画素データを順に出力させる。
【００８５】
なお、撮像素子２０１は、デジタルの画素データを加算しているが、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換前のアナログの画素信号を加算してもよい。アナログの画素信号を加算する方法としては、特開２０１０−１８３０４０号公報に記載されているように、複数の画素で浮遊拡散（Floating Diffusion）層を共有し、各画素で光電変換された電荷を、その浮遊拡散層で加算するＦＤ加算がある。また、ＦＤ加算の他、ソースフォロワー加算が知られている。このソースフォロワー加算では、特許第５２５１４１２号に記載されているように画素アレイ部２３０からの信号線２３９−１乃至２３９−ｍに負荷ＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）回路が設けられる。そして、その負荷ＭＯＳ回路が、アナログの画素信号を加算する。
【００８６】
このように、第２の変形例によれば、撮像素子２０１は、隣接する複数の画素の画素信号を加算するため、撮像素子２０１の光電変換率をさらに向上させることができる。
【００８７】
＜２．第２の実施の形態＞
［光電変換層の構成例］
第１の実施の形態では、光電変換層３２０の最下層に有機反射膜３２７を設けていたが、有機光電変換膜３２１および３２３の間と、有機光電変換膜３２３および３２５の間とにさらに反射膜を設けてもよい。第２の実施の形態の撮像素子２００は、有機光電変換膜の間にさらに反射膜を設けた点において第１の実施の形態と異なる。
【００８８】
図１６は、第２の実施の形態における光電変換層３２０の斜視図の一例である。第２の実施の形態の光電変換層３２０は、有機反射膜３２７の代わりに有機反射膜３３１、３３２および３３３を備える点において第１の実施の形態と異なる。
【００８９】
有機反射膜３３１、３３２および３３３は、その上層の有機光電変換膜のうち最も近い有機光電変換膜に対応する波長域の光を反射し、それ以外の光を透過するものである。有機反射膜３３１は、電荷読出し回路３２２および有機光電変換膜３２３の間に配置され、その上層の有機光電変換膜３２１に対応する青色光を有機光電変換膜３２１の方向へ反射し、それ以外の光を透過する。
【００９０】
また、有機反射膜３３２は、電荷読出し回路３２４および有機光電変換膜３２５の間に配置され、その上層の有機光電変換膜のうち最も近い有機光電変換膜３２３に対応する緑色光を有機光電変換膜３２３の方向へ反射し、それ以外の光を透過する。また、有機反射膜３３３は、最下層に配置され、その上層の有機光電変換膜のうち最も近い有機光電変換膜３２５に対応する赤色光を有機光電変換膜３２１の方向へ反射し、それ以外の光を透過する。
【００９１】
有機光電変換膜３２１において光電変換することができなかった青色光を、その下層の有機反射膜３３１が有機光電変換膜３２１の方向へ反射する。このため、有機光電変換膜３２１は、上方からの入射光と、下方からの反射光との両方を光電変換することができる。
【００９２】
ここで、第１の実施の形態では、有機光電変換膜３２１を通過した青色光は、有機光電変換膜３２３および３２５のそれぞれを２回ずつ通過して、再度、有機光電変換膜３２１に到達していたが、第２の実施の形態では、これらの層を通過しない。また、第１の実施の形態では、青色光は、電荷読出し回路３２２、３２４および３２６をそれぞれ２回ずつ通過して、再度、有機光電変換膜３２１に到達していたが、第２の実施の形態では、青色光は、電荷読出し回路３２２のみを２回通過する。このように、第２の実施の形態では青色光が、通過する層が少なくなるため、それらの層を通過することによる光量の減衰量が少なくなる。したがって、第１の実施の形態と比較して青色光の反射光の光量が大きくなる。緑色光の反射光についても同様の理由により光量が大きくなる。
【００９３】
なお、有機反射膜３３１および３３３は、特許請求の範囲に記載の光電変換部間反射膜の一例である。また、有機光電変換膜３２１および３２３の間と、有機光電変換膜３２３および３２５の間との両方に反射膜を設けているが、いずれか一方にのみ反射膜を設けてもよい。
【００９４】
また、最下層の有機反射膜３３３は、特定の波長域の光のみを反射する構成としているが、全ての波長域の光を反射する構成としてもよい。
【００９５】
このように、第２の実施の形態によれば、隣接する２つの有機光電変換膜の間に、それらのうち上層の方の光電変換膜に対応する波長域の光を反射する反射膜を設けたため、有機光電変換膜は、反射された光も光電変換することができる。これにより、反射光の減衰量が少なくなり、光電変換率がさらに向上する。
【００９６】
＜３．第３の実施の形態＞
［撮像装置の構成例］
第１の実施の意形態では、撮像装置１００は、画像の符号化を行う回路、具体的には、ＡＤ変換部１１３、画像圧縮部１１４、符号量計算部１１５および圧縮率決定部１１６を撮像素子２００の外部に設けていた。しかし、これらの回路を撮像素子２００の内部に設けてもよい。第３の実施の形態の撮像装置１００は、撮像素子内に、画像の符号化を行う回路をさらに設けた点において第１の実施の形態と異なる。
【００９７】
図１７は、第３の実施の形態における撮像装置１００の一構成例を示すブロック図である。第３の実施の形態の撮像装置１００は、撮像素子２００、ＡＤ変換部１１３、画像圧縮部１１４、符号量計算部１１５および圧縮率決定部１１６の代わりに撮像素子２０２を備える点において第１の実施の形態と異なる。
【００９８】
撮像素子２０２は、画素ごとに画素信号を生成し、それらの画素信号からなる画像を符号化して符号化データを生成して符号化ストリーム記憶部１１７に供給する。
【００９９】
［撮像素子の構成例］
図１８は、第３の実施の形態における撮像素子２０２の一構成例を示すブロック図である。この撮像素子２０２は、列選択スイッチ２６０および列走査回路２７０を備えない点において第１の実施の形態と異なる。また、第３の実施の形態の画素アレイ部２３０において、各画素の下層には、図１８において後述する符号化部２３２が配置される。この符号化部２３２が、符号化データを生成して符号化ストリーム記憶部１１７に供給する。
【０１００】
［画素アレイ部の構成例］
図１９は、第３の実施の形態における画素アレイ部２３０の断面図の一例である。画素アレイ部２３０は、符号化部２３２をさらに具備する。この符号化部２３２は、画素アレイ部２３０において受光面と対向する面に配置され、その符号化部２３２の上層に画素２３１のそれぞれが配置される。
【０１０１】
画素２３１のそれぞれは、画素信号を生成し、符号化部２３２に出力する。
【０１０２】
符号化部２３２は、画素信号のそれぞれをデジタルの画素データに変換し、それらの画素データからなる画像データを符号化するものである。
【０１０３】
ＡＤ変換部１１３、画像圧縮部１１４、符号量計算部１１５および圧縮率決定部１１６の各機能を実現する回路である符号化部２３２を、撮像素子２０２の内部に全て配置したため、撮像装置１００を大幅にダウンサイズすることができる。また、撮像装置１００の消費電力を低減することができる。
【０１０４】
さらに、符号化部２３２は、光電変換層３２０からの画素信号を直ちにエンコードすることができるので、非常に高速なエンコード処理が可能になる。また、撮像から画像のエンコードまでの一連の処理をオールワンチップで実現することができる。
【０１０５】
このように、第３の実施の形態によれば、撮像素子２０２は、画像を符号化する符号化部２３２をさらに備えるため、撮像装置１００を小型化することができる。また、撮像装置１００の消費電力を低減することができる。
【０１０６】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【０１０７】
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。
【０１０８】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【０１０９】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）積層された複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部から入射された光を前記複数の光電変換部の方向へ反射する入射光反射部と
を具備する撮像素子。
（２）前記複数の光電変換部のそれぞれは、互いに異なる波長域の光のうち一部の光を対象光として電気信号に変換して前記対象光以外の光を透過する前記（１）記載の撮像素子。
（３）前記複数の光電変換部の中の隣接する２つの光電変換部の間に配置されて前記２つの光電変換部のうち前記入射光反射部から遠い方の遠方光電変換部に対応する波長域の光を反射光として前記遠方電変換部の方向へ反射して前記反射光以外の光を透過する光電変換部間反射部をさらに具備する
前記（２）記載の撮像素子。
（４）前記入射光反射部は、当該入射光反射部に最も近い前記光電変換部に対応する波長域の光を反射する前記（２）または（３）記載の撮像素子。
（５）前記積層された複数の光電変換部は、複数の画素のそれぞれに配置され、
前記複数の光電変換部は、前記画素毎に前記電気信号を複数の色のそれぞれの輝度を示す画素信号として出力する前記（２）から（４）のいずれかに記載の撮像素子。
（６）隣接する所定数の前記画素から出力された前記画素信号を加算する画素加算部をさらに具備する前記（５）記載の撮像素子。
（７）前記画素信号からなる画像を符号化する符号化部をさらに具備する前記（５）または（６）に記載の撮像素子。
（８）前記入射光反射部は、反射率が所定値より高い材料を含有する前記（１）から（７）のいずれかに記載の撮像素子。
（９）前記入射光反射部は、前記材料としてグアニンを含有する前記（８）記載の撮像素子。
（１０）前記入射光反射部は、前記材料としてアルミを含有する前記（８）記載の撮像素子。
（１１）積層された複数の光電変換部と、
前記複数の光電変換部から入射された光を前記複数の光電変換部の方向へ反射する入射光反射部と、
前記複数の光電変換部により光から変換された電気信号からなる画像を記憶する記憶部と
を具備する撮像装置。
【符号の説明】
【０１１０】
１００  撮像装置
１１０  撮像レンズ
１１１  光学ＬＰＦ
１１２  色補正フィルタ
１１３  ＡＤ変換部
１１４  画像圧縮部
１１５  符号量計算部
１１６  圧縮率決定部
１１７  符号化ストリーム計算部
２００、２０１、２０２  撮像素子
２１０  タイミング制御回路
２２０  行走査回路
２３０  画素アレイ部
２３１  画素
２３２  符号化部
２４０  ＤＡ変換部
２５０  ＡＤ変換部
２５１  ＡＤ変換器
２５２  比較器
２５３  加算回路
２５４  転送スイッチ
２５５  メモリ
２６０  列選択スイッチ
２７０  列走査回路
３１０  マイクロレンズ
３２０  光電変換層
３２１、３２３、３２５  有機光電変換膜
３２２、３２４、３２６  電荷読出し回路
３２７、３３１、３３２、３３３  有機反射膜
【図１】
2018148220.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2018148220.tif 000019
【図１８】
2018148220.tif 000020
【図１９】
2018148220.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月14日(2018.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯域の光を光電変換する第１の有機光電変換部と、
複数のトランジスタを有し、前記第１の有機光電変換部に接続された第１の電荷読出し回路部と、
前記第１の電荷読出し回路部に積層され、第２の波長帯域の光を光電変換する第２の有機光電変換部と、
複数のトランジスタを有し、前記第２の有機光電変換部に接続された第２の電荷読出し回路部と、
前記第２の電荷読出し回路部に積層され、第３の波長帯域の光を光電変換する第３の有機光電変換部と、
複数のトランジスタを有し、前記第３の有機光電変換部に接続された第３の電荷読出し回路部と、
第１の光反射部と
を有する撮像素子。
【請求項２】
前記第１の波長帯域の光は青色光であり、
前記第２の波長帯域の光は緑色光であり、
前記第３の波長帯域の光は赤色光である、
請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記第１の有機光電変換部はＢＣｚＶＢｉを含んで形成された、
請求項１または２に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記第２の有機光電変換部はキナクリドンを含んで形成された
請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項５】
前記第３の有機光電変換部はＺｎＰｃを含んで形成された
請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項６】
前記第１の光反射部は、有機材料を含んで形成された
請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項７】
前記第１の光反射部は、金属を含んで形成された
請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項８】
前記第１の光反射部は、前記第３の電荷読出し回路部に積層された
請求項１乃至７のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項９】
前記第２の電荷読出し回路部と、前記第３の有機光電変換部との間に第２の光反射部を有する
請求項１乃至８のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記第１の電荷読出し回路部と、前記第２の有機光電変換部との間に第３の光反射部を有する
請求項１乃至９のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記第１の電荷読出し回路部は、前記第１の有機光電変換部と前記第２の有機光電変換部との間に形成された
請求項１乃至１０のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１２】
前記第２の電荷読出し回路部は、前記第２の有機光電変換部と前記第３の有機光電変換部との間に形成された
請求項１乃至１１のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１３】
前記第３の電荷読出し回路部は、前記第３の有機光電変換部と前記光反射部との間に形成された
請求項１乃至１２のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１４】
前記第１の電荷読出し回路部は、第１の信号線を介してＡＤ変換部に接続された
請求項１乃至１３のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１５】
前記第２の電荷読出し回路部は、第２の信号線を介してＡＤ変換部に接続された
請求項１乃至１４のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１６】
前記第３の電荷読出し回路部は、第３の信号線を介してＡＤ変換部に接続された
請求項１乃至１５のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１７】
前記第１の電荷読出し回路部は、浮遊拡散層を有する
請求項１乃至１６のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１８】
前記ＡＤ変換部は、比較器と、加算回路と、転送スイッチと、メモリとを有する
請求項１４乃至１６のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項１９】
前記第１の有機光電変換部の光入射面側にマイクロレンズが形成された
請求項１乃至１８のいずれかに記載の撮像素子。
【請求項２０】
撮像レンズと、
第１の波長帯域の光を光電変換する第１の有機光電変換部と、複数のトランジスタを有し、前記第１の有機光電変換部に接続された第１の電荷読出し回路部と、前記第１の電荷読出し回路部に積層され、第２の波長帯域の光を光電変換する第２の有機光電変換部と、複数のトランジスタを有し、前記第２の有機光電変換部に接続された第２の電荷読出し回路部と、前記第２の電荷読出し回路部に積層され、第３の波長帯域の光を光電変換する第３の有機光電変換部と、複数のトランジスタを有し、前記第３の有機光電変換部に接続された第３の電荷読出し回路部と、第１の光反射部とを備える撮像素子と、
信号処理部と
を有する撮像装置。