(57)【要約】  本技術は、通常画像と狭帯域画像等とを、同時に取得することができるようにする固体撮像装置、及び、電子機器に関する。固体撮像装置は、2層以上に積層された複数の基板を備え、その複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板になっている。画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサになっており、画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサになっている。
2016056396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
2層以上に積層された複数の基板を備え、
前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板であり、
前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサであり、
前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサである
固体撮像装置。
【請求項２】
前記狭帯域光センサは、異なる波長帯の光を透過する複数の前記狭帯域フィルタを有する
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記可視光センサは、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層に積層されている
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記狭帯域光センサは、前記可視光センサ、及び、前記狭帯域フィルタを透過した光を受光する複数の画素を有する
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサのうちの、光が入射してくる方と反対の下層にある下層基板より上層の基板は、Siで構成され、
前記下層基板は、前記Siを透過した光を受光する
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサのうちの、光が入射してくる方と反対の下層にある下層基板より上層の基板は、SiO2で構成され、
前記下層基板は、前記SiO2を透過した光を受光する
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層には、所定の色の光を透過する光学フィルタであるカラーフィルタが積層され、
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサは、緑色、赤色、又は、白色の光を透過するカラーフィルタを透過した光を受光する
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層には、所定の色の光を透過する光学フィルタであるカラーフィルタが積層され、
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサは、緑色、赤色、青色、又は、白色の光を透過するカラーフィルタを透過した光を受光する
請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層には、所定の配列のカラーフィルタが積層され、
前記所定の配列のカラーフィルタは、白色の光を透過する白色フィルタを有する
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記可視光センサより下層の前記狭帯域光センサで受光される光の面積は、その光が前記上層の前記可視光センサを透過したときの面積よりも大である
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記上層の前記可視光センサを透過した光が透過する前記狭帯域フィルタは、位置によって異なる
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記可視光センサより下層の前記狭帯域光センサは、前記上層の前記可視光センサの複数の画素それぞれを透過した光をまとめて受光する
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記狭帯域光センサの前記画素は、InGaAs系の材料で構成される
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記狭帯域光センサの前記画素は、PbS系、PbSe系、Ge系、InAs系、InSb系、又は、HgCdTe系の材料で構成される
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
前記狭帯域光センサの前記画素は、GaN系、InGaN系、又は、AlGaN系の材料で構成される
請求項４に記載の固体撮像装置。
【請求項１６】
光を集光する光学系と、
光を受光し、画像を撮像する固体撮像装置と
を備え、
前記固体撮像装置は、
2層以上に積層された複数の基板を備え、
前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板であり、
前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサであり、
前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサである
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、固体撮像装置、及び、電子機器に関し、特に、例えば、通常画像と狭帯域画像とを、同時に取得することができるようにする固体撮像装置、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
狭帯域の波長帯の光をセンシング（撮影）する狭帯域光センサとしては、例えば、マルチスペクトルセンサや、ハイパースペクトルセンサがある。【０００３】
マルチスペクトルセンサによれば、複数の波長帯の光を同時にセンシング（撮影）することができ、ハイパースペクトルセンサによれば、可視光から赤外光までの光を、数百の波長帯に分けてセンシング（撮影）することができる。【０００４】
狭帯域光センサは、センシング（撮影）の対象とする光の帯域が狭いので、感度が低くなる。さらに、狭帯域光センサが、表面プラズモンを利用したプラズモンフィルタを利用する場合には、狭帯域光センサでの光電変換の変換効率が低くなる。【０００５】
また、狭帯域光センサは、センシング（撮影）の対象とする光の帯域が狭く、可視光の全域をカバーすることは困難であるため、狭帯域光センサでの光のセンシング（撮影）により得られる光のスペクトルデータを合成して、可視光をセンシング（撮影）して得られる高画質なスペクトル（画像）（以下、通常画像ともいう）を得ることは難しい。【０００６】
なお、本件出願人は、光電変換を行う２つの層が積層されたCMOSイメージセンサを先に提案している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2013-070030号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
可視光をセンシング（撮影）する可視光センサでは、通常画像をセンシング（撮影）することができるが、特定の狭帯域の光や、複数の狭帯域の光に対応する狭帯域画像をセンシング（撮影）することは困難である。【０００９】
一方、狭帯域光センサでは、狭帯域の光に対応する狭帯域画像をセンシング（撮影）することはできるが、可視光に対応する通常画像を、可視光センサと同等の画質で得ることは困難である。【００１０】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高画質の通常画像と波長分解能の高い狭帯域画像とを、同時に取得することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本技術の固体撮像装置は、2層以上に積層された複数の基板を備え、前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板であり、前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサであり、前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサである固体撮像装置である。【００１２】
本技術の電子機器は、光を集光する光学系と、光を受光し、画像を撮像する固体撮像装置とを備え、前記固体撮像装置は、2層以上に積層された複数の基板を備え、前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板であり、前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサであり、前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサである電子機器である。【００１３】
本技術の固体撮像装置、及び、電子機器においては、複数の基板が、2層以上に積層されており、前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板になっている。前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサになっている。そして、前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサになっている。【００１４】
なお、固体撮像装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
本技術によれば、高画質の通常画像と波長分解能の高い狭帯域画像とを、同時に取得することができる。【００１６】
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】
【００１７】
【図１】本技術を適用したディジタルカメラ１０の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】ディジタルカメラ１０の第１の使用例を示す図である。
【図３】ディジタルカメラ１０の第２の使用例を示す図である。
【図４】ディジタルカメラ１０の第３の使用例を示す図である。
【図５】イメージセンサ２の第１の構成例を示す断面図である。
【図６】イメージセンサ２の第１の構成例の概略を示す斜視図である。
【図７】狭帯域フィルタ４２の通過帯域の波長の例を示す図である。
【図８】光学シミュレータによるシミュレーション結果を示す図である。
【図９】イメージセンサ２の製造方法の概要を説明するフローチャートである。
【図１０】イメージセンサ２の第２の構成例を示す断面図である。
【図１１】イメージセンサ２の第３の構成例を示す断面図である。
【図１２】イメージセンサ２の第３の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１３】イメージセンサ２の第４の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１４】イメージセンサ２の第５の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１５】イメージセンサ２の第６の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１６】イメージセンサ２の第７の構成例を示す断面図である。
【図１７】イメージセンサ２の第７の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１８】イメージセンサ２の第８の構成例の概略を示す斜視図である。
【図１９】イメージセンサ２の第９の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２０】イメージセンサ２の第１０の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２１】イメージセンサ２の第１１の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２２】イメージセンサ２の第１２の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２３】イメージセンサ２の第１３の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２４】Wフィルタを有するOCCFの既存の配列の例を示す図である。
【図２５】イメージセンサ２の第１４の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２６】イメージセンサ２の第１５の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２７】イメージセンサ２の第１６の構成例の概略を示す斜視図である。
【図２８】複数の領域に分けられた狭帯域光センサ１２の受光面の例を模式的に示す図である。
【図２９】複数の領域に分けられた狭帯域光センサ１２の受光面の他の例を模式的に示す図である。
【図３０】イメージセンサ２の第１７の構成例の概略を示す斜視図である。
【図３１】イメージセンサ２の第１８の構成例の概略を示す斜視図である。
【図３２】Quadra配列と、Quadra-White配列とを示す図である。
【図３３】イメージセンサ２の第１９の構成例の概略を示す斜視図である。
【図３４】イメージセンサ２の第２０の構成例の概略を示す斜視図である。
【図３５】イメージセンサ２の第２１の構成例の概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜本技術を適用したディジタルカメラの一実施の形態＞
【００１９】
図１は、本技術を適用したディジタルカメラ１０の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００２０】
なお、ディジタルカメラ１０は、静止画、及び、動画のいずれも撮像することができる。
【００２１】
図１において、ディジタルカメラ１０は、光学系１、イメージセンサ２、メモリ３、信号処理部４、出力部５、及び、制御部６を有する。
【００２２】
光学系１は、例えば、図示せぬズームレンズや、フォーカスレンズ、絞り等を有し、外部からの光を、イメージセンサ２に入射させる。
【００２３】
イメージセンサ２は、例えば、CMOSイメージセンサであり、光学系１からの入射光を受光し、光電変換を行って、光学系１からの入射光に対応する画像データを出力する。
【００２４】
なお、イメージセンサ２の詳細については、後述するが、簡単に説明すると、イメージセンサ２は、複数の基板が、2層以上に積層されて構成される。複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板になっており、その、画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサになっている。さらに、画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサになっている。
【００２５】
したがって、イメージセンサ２は、可視光を受光して光電変換する（センシング（撮影）する）ことにより、その可視光に対応する通常画像をセンシング（撮影）するのと同時に、1以上の狭帯域の光（以下、狭帯域光ともいう）を受光して光電変換することにより、その狭帯域光に対応する狭帯域画像をセンシング（撮影）することができる。
【００２６】
すなわち、イメージセンサ２によれば、通常画像と狭帯域画像とを、同時に取得することができる。
【００２７】
イメージセンサ２において、狭帯域光センサは、上述したように、狭帯域フィルタを有するので、その狭帯域フィルタを透過させる光の狭帯域（波長帯）として、様々な狭帯域を採用することにより、狭帯域画像として、狭帯域光から得られる様々な項目を測定することができる。
【００２８】
すなわち、狭帯域光センサによれば、例えば、葉緑素や、水分、熱、オレイン酸、糖分（糖度）、その他の狭帯域光から得られる様々な項目を、狭帯域画像として、測定（検出）することができる。
【００２９】
メモリ３は、イメージセンサ２が出力する画像データ（通常画像や狭帯域画像）を一時記憶する。
【００３０】
信号処理部４は、メモリ３に記憶された画像データを用いた信号処理としての、例えば、ノイズの除去や、ホワイトバランスの調整等の処理を行い、出力部５に供給する。
【００３１】
出力部５は、信号処理部４からの画像データを出力する。
【００３２】
すなわち、出力部５は、例えば、液晶等で構成されるディスプレイ（図示せず）を有し、信号処理部４からの画像データに対応するスペクトル（画像）を、いわゆるスルー画として表示する。
【００３３】
また、出力部５は、例えば、半導体メモリや、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（図示せず）を有し、信号処理部４からの画像データを記録媒体に記録する。
【００３４】
さらに、出力部５は、図示せぬ外部の装置との通信を行う通信インターフェースとして機能し、信号処理部４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。
【００３５】
制御部６は、ユーザの操作等に従い、ディジタルカメラ１０を構成する各ブロックを制御する。
【００３６】
以上のように構成されるディジタルカメラ１０では、イメージセンサ２が、光学系１からの入射光を受光し、その入射光を光電変換することにより、通常画像と狭帯域画像とを同時にセンシング（撮影）し、その通常画像及び狭帯域画像の画像データを出力する。
【００３７】
イメージセンサ２が出力する画像データは、メモリ３に供給されて記憶される。メモリ３に記憶された画像データについては、信号処理部４による信号処理が必要に応じて施され、その結果得られる画像データが、出力部５に供給されて出力される。
【００３８】
＜ディジタルカメラ１０の使用例＞
【００３９】
図２は、ディジタルカメラ１０の第１の使用例を示す図である。
【００４０】
ディジタルカメラ１０（のイメージセンサ２）によれば、通常画像をセンシング（撮影）するとともに、狭帯域光から得られる様々な項目を、狭帯域画像として検出することができるので、ディジタルカメラ１０は、通常画像のセンシング（撮影）と、狭帯域光から得られる様々な項目の検出とを同時に行いたい種々のケースに利用することができる。
【００４１】
図２は、ディジタルカメラ１０を、レタス工場の監視カメラとして使用する使用例を示している。
【００４２】
図２では、ディジタルカメラ１０において、レタスを処理しているラインが映った通常画像と狭帯域画像とが同時にセンシング（撮影）されている。
【００４３】
ディジタルカメラ１０でのセンシング（撮影）により得られる通常画像によれば、例えば、レタスを処理しているラインで働いている従業員が、マニュアル通りの作業をしているかや、従業員の人数が揃っているか等の従業員の監視を行うことができる。さらに、通常画像によれば、例えば、従業員がいない休憩時間や、夜間、休日等における不審者の侵入を監視することができる。
【００４４】
また、狭帯域画像によれば、例えば、レタスの葉緑素や水分を検出して、レタスの鮮度を監視（管理）することができる。さらに、狭帯域画像によれば、例えば、赤外線を検出して、従業者が発熱しているかどうかの監視（管理）を行うことができる。
【００４５】
図３は、ディジタルカメラ１０の第２の使用例を示す図である。
【００４６】
すなわち、図３は、ディジタルカメラ１０を、食肉工場の監視カメラとして使用する使用例を示している。
【００４７】
図３では、ディジタルカメラ１０において、肉を処理しているラインが映った通常画像と狭帯域画像とが同時にセンシング（撮影）されている。
【００４８】
ディジタルカメラ１０でのセンシング（撮影）により得られる通常画像によれば、例えば、肉を処理しているラインで働いている従業員が、マニュアル通りの作業をしているかや、従業員の人数が揃っているか等の従業員の監視を行うことができる。さらに、通常画像によれば、例えば、従業員がいない休憩時間や、夜間、休日等における不審者の侵入を監視することができる。
【００４９】
また、狭帯域画像によれば、例えば、肉のうまみ成分であるオレイン酸を検出して、肉の鮮度を監視することができる。さらに、狭帯域画像によれば、例えば、赤外線を検出して、従業者が発熱しているかどうかの監視を行うことができる。
【００５０】
図４は、ディジタルカメラ１０の第３の使用例を示す図である。
【００５１】
すなわち、図４は、ディジタルカメラ１０を、トマト畑の監視カメラとして使用する使用例を示している。
【００５２】
図４では、ディジタルカメラ１０において、トマト畑が映った通常画像と狭帯域画像とが同時にセンシング（撮影）されている。
【００５３】
ディジタルカメラ１０でのセンシング（撮影）により得られる通常画像によれば、例えば、カラス等の外敵や不審者の侵入、その他の異常を監視することができる。
【００５４】
また、狭帯域画像によれば、トマトの糖度を検出して、トマトの成長度（熟成度）を監視することができる。
【００５５】
＜イメージセンサ２の第１の構成例＞
【００５６】
図５は、イメージセンサ２の第１の構成例を示す（水平方向又は垂直方向の）断面図である。
【００５７】
図５において、イメージセンサ２は、複数の基板としての第１層基板、第２層基板、及び、第３層基板の３個の半導体基板が積層されて構成される。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、イメージセンサ２に光が入射してくる方（本実施の形態では、上方）を、上層ともいい、光が入射してくる方と反対を、下層ともいう。
【００５９】
また、上層に積層された基板を、上層基板ともいい、下層に積層された基板を、下層基板ともいう。第１層基板に対して、第２層基板や第３層基板は、下層基板であり、第３層基板に対して、第１層基板や第２層基板は、上層基板である。
【００６０】
イメージセンサ２を構成する３個の第１層基板ないし第３層基板のうちの、2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板になっている。そして、画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサ１１になっており、画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域フィルタ４２を有し、狭帯域光を受光する狭帯域光センサ１２になっている。
【００６１】
すなわち、図５のイメージセンサ２では、３個の第１層基板ないし第３層基板のうちの、第１層基板及び第２層基板として、それぞれ、光電変換を行う画素を有する基板としての可視光センサ１１及び狭帯域光センサ１２が採用されている。
【００６２】
また、図５のイメージセンサ２では、第３層基板として、メモリやロジック回路等を有する回路基板１３が採用されている。
【００６３】
ここで、イメージセンサ２の有効画素領域でない領域には、図示せぬビアが設けられており、可視光センサ１１、狭帯域光センサ１２、及び、回路基板１３は、ビアを介して、電気的に接続される。
【００６４】
図５において、第１層基板としての可視光センサ１１は、上層から、半導体層３４、Poly層３６、及び、配線層３７が積層されて構成される。
【００６５】
半導体層３４には、画素としての複数のPD（Photo Diode）３５が形成されている。画素としてのPD３５に対しては、OCL(On Chip Lenz)３１及びOCCF(On Chip Color Filter)３２が設けられている。すなわち、図５では、半導体層３４の光入射面である裏面側（上層側）に、絶縁膜３３が形成され、その上に、OCCF３２及びOCL３１が形成されている。
【００６６】
OCL３１は、そこに入射する光を、対応するOCCF３２、及び、絶縁膜３３を介して、対応する画素としてのPD３５に集光する。
【００６７】
OCCF３２は、対応するOCL３１からの光のうちの、所定の色の光を透過する。OCCF３２の色の配列としては、ベイヤ配列その他の既存の配列を採用することができる。また、OCCF３２の色の配列としては、ベイヤ配列等の既存の配列の一部を改変した配列を採用することができる。
【００６８】
PD３５は、OCL３１、OCCF３２、及び、絶縁膜３３を介して入射する光を受光して光電変換する。
【００６９】
ここで、PD３５を有する半導体層３４の厚さ（膜厚）は、例えば、2.7um(micro meter)程度を採用することができる。
【００７０】
また、PD３５としては、例えば、SiのPD（Siを材料とするPD）を採用することができる。
【００７１】
半導体層３４の光入射面に対向する表面側（下層側）には、Poly層３６、及び、配線層３７が形成されている。
【００７２】
Poly層３６には、画素としてのPD３５で光電変換された信号（電荷）を転送する転送トランジスタ（のゲート）等が形成されている。
【００７３】
配線層３７には、例えば、CuやAl等のメタルによる配線３８が設けられている。
【００７４】
なお、図５の配線層３７には、４層の配線３８が設けられているが、配線層３７に設ける配線３８の層数は、４層に限定されるものではない。
【００７５】
また、図５において、配線層３７に設けられた４層の配線３８のうちの、最下層の配線３８は、可視光センサ１１の下層の狭帯域光センサ１２に入射する一部の光を遮光する遮光膜としても機能する。但し、可視光センサ１１の下層の狭帯域光センサ１２に入射する一部の光を遮光する遮光膜は、配線３８とは別に設けることができる。
【００７６】
図５では、可視光センサ１１の配線層３７の下層側に、第２層基板としての狭帯域光センサ１２が設けられている。
【００７７】
狭帯域光センサ１２は、上層側から、フィルタ層４１、配線層４３、Poly層４５、及び、半導体層４６が積層されて構成される。
【００７８】
フィルタ層４１は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタ４２を１個以上有する。フィルタ層４１において、狭帯域フィルタ４２は、画素としての後述するPD４７に対して設けられている。
【００７９】
ここで、狭帯域とは、例えば、可視光の波長の帯域（例えば、380nm(nano meter)ないし780nm程度）で言えば、その可視光の波長の帯域を10等分以上したときの1つの帯域を意味する。
【００８０】
狭帯域フィルタ４２が透過する光の狭帯域としての通過帯域は、狭帯域画像から検出しようとする項目によって決定される。例えば、図２で説明したように、狭帯域画像から、葉緑素を検出する場合には、435nmや680nmを含む狭帯域が、狭帯域フィルタ４２の通過帯域に決定される。
【００８１】
狭帯域フィルタ４２は、例えば、OCCFで用いられているような有機系材料に、所望の狭帯域の光を透過（又は、所望の狭帯域の光でない光を吸収）する顔料を混ぜて構成することができる。
【００８２】
また、狭帯域フィルタ４２としては、表面プラズモンを利用したプラズモンフィルタや、ファブリペロー干渉計等を採用することができる。狭帯域フィルタ４２として、プラズモンフィルタを採用する場合には、プラズモンフィルタを構成する金属薄膜に形成するホールのホール径と周期を変えるだけで、様々な通過帯域を実現することができる。
【００８３】
フィルタ層４１の下層側には、配線層４３が設けられている。図５では、配線層４３には、配線層３７と同様に、４層の配線４４が設けられている。なお、配線層４３に設ける配線４４の層数は、配線層３７と同様に、４層に限定されるものではない。
【００８４】
配線層４３の下層側には、Poly層４５、及び、半導体層４６が設けられている。
【００８５】
Poly層４５には、半導体層４６に形成された画素としてのPD４７で光電変換された信号（電荷）を転送する転送トランジスタ（のゲート）等が形成されている。
【００８６】
半導体層４６には、半導体層３４と同様に、画素としての複数のPD４７が形成されている。
【００８７】
PD４７は、例えば、PD３５と同様に、SiのPDであり、可視光センサ１１を透過し、さらに、そのPD４７に対する狭帯域フィルタ４２を透過した光を受光して光電変換する。
【００８８】
ここで、第１層基板としての可視光センサ１１の半導体層３４（の下部）から、第２層基板としての狭帯域光センサ１２の半導体層４６（の上部）までの距離としては、10umないし13um程度を採用することができる。但し、半導体層３４から、半導体層４６までの距離は、10umないし13um程度の範囲に限定されるものではない。
【００８９】
また、可視光センサ１１の画素としてのPD３５と、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７との関係は、特に限定されるものではない。
【００９０】
すなわち、例えば、狭帯域光センサ１２の1画素としての1個のPD４７は、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けることができる。
【００９１】
また、例えば、狭帯域光センサ１２の1画素としての1個のPD４７は、可視光センサ１１の複数の画素としての複数個のPD３５に対して設けることができる。
【００９２】
さらに、例えば、狭帯域光センサ１２の複数画素としての複数個のPD４７は、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けることができる。
【００９３】
図５では、狭帯域光センサ１２の1画素としての1個のPD４７が、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられている。
【００９４】
また、例えば、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、可視光センサ１１のすべての画素に対してではなく、一部の画素に対してだけ設けることができる。
【００９５】
例えば、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、所定数の画素としての所定数個数おきのPD３５に対して設けることができる。
【００９６】
図５では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、可視光センサ１１の水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、1画素おきのPD３５（1個おきのPD３５）に対して設けられている。
【００９７】
なお、その他、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、可視光センサ１１の画素としてのPD３５が設けられていない位置に対して設けることができる。
【００９８】
すなわち、例えば、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７と、可視光センサ１１の画素としてのPD３５とは、チェック模様を構成するように（水平方向と垂直方向のそれぞれに交互に）配置することができる。
【００９９】
また、例えば、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、可視光センサ１１の画素としてのPD３５が設けられた有効画素領域の一部の領域にだけ設けることができる。
【０１００】
図５において、狭帯域光センサ１２の半導体層４６の下層側には、第３層基板としての回路基板１３が設けられている。
【０１０１】
さらに、狭帯域光センサ１２としてのPD４７は、可視光センサ１１の画素としてのPD３５と同一のサイズにすることもできるし、異なるサイズ（大きい、又は、小さい）サイズとすることもできる。
【０１０２】
回路基板１３は、可視光センサ１１及び狭帯域光センサ１２を支持する支持基板と、メモリやロジック回路等の回路とから構成される。
【０１０３】
なお、可視光センサ１１の半導体層３４等には、クロックを生成するためのPLL(Phase Lock Loop)や、PD３５での光電変換により得られた信号をA/D変換する、いわゆる列並列型AD変換で用いる参照信号を生成するDAC(Digital to Analog Converter)等の、可視光センサ１１でのスペクトル（画像）のセンシング（撮影）に必要な回路を設けることができるが、そのような必要な回路の中で、可視光センサ１１とは別個の基板に設けることが可能な回路は、可視光センサ１１ではなく、回路基板１３に設けることができる。狭帯域光センサ１２でのスペクトル（画像）のセンシング（撮影）に必要な回路についても、同様である。
【０１０４】
以上のように、可視光センサ１１でのスペクトル（画像）のセンシング（撮影）に必要な回路や、狭帯域光センサ１２でのスペクトル（画像）のセンシング（撮影）に必要な回路の中で、別個の基板に設けることが可能な回路を、回路基板１３に設ける場合には、その回路の面積の分だけ、可視光センサ１１や狭帯域光センサ１２を小型に構成することが可能となる。
【０１０５】
また、回路基板１３には、可視光センサ１１や狭帯域光センサ１２でセンシング（撮影）されたスペクトル（画像）に、付加的な信号処理を施す回路を設けることができる。
【０１０６】
以上のように構成されるイメージセンサ２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５において、OCL３１、OCCF３２、及び、絶縁膜３３を介して入射した光が受光されて光電変換される。
【０１０７】
可視光センサ１１の画素としてのPD３５に入射した光の一部は、PD３５において光電変換されずに、PD３５を透過し、Poly層３６、及び、配線層３７を介して（通過して）、フィルタ層４１の狭帯域フィルタ４２に入射する。狭帯域フィルタ４２では、そこに入射した光のうちの所定の狭帯域の光（狭帯域光）が透過する。
【０１０８】
狭帯域フィルタ４２を透過した狭帯域光は、配線層４３、及び、Poly層４５を介して、半導体層４６に入射する。半導体層４６に入射した狭帯域光は、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７で受光されて光電変換される。
【０１０９】
したがって、例えば、図５において、光L11やL12は、可視光センサ１１の画素としてのPD３５で受光されて光電変換される。また、光L11やL12の一部は、PD３５を透過し、さらに、狭帯域フィルタ４２を透過することで、狭帯域光となって、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７に入射する。そして、その狭帯域光は、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７で受光されて光電変換される。
【０１１０】
ここで、配線層３７及び配線層４３それぞれにおける配線３８及び配線４４は、PD４７と、そのPD４７に対応する狭帯域フィルタ４２とへの、PD３５を透過した光の光路が確保されるように配置される。すなわち、配線３８及び配線４４は、例えば、PD４７（及び狭帯域フィルタ４２）の上部以外の部分に配置することができる。
【０１１１】
Poly層３６及び４５も、配線層３７及び４３と同様に、PD４７と、そのPD４７に対応する狭帯域フィルタ４２とへの、PD３５を透過した光の光路が確保されるように構成されている。なお、図５では（後述する図１０、図１１、及び、図１６も同様）、Poly層３６、配線層３７、フィルタ層４１、配線層４３、及び、Poly層４５の区別を分かりやすくするために、各層の境界を表す線を図示してあるが、Poly層３６、配線層３７、フィルタ層４１、配線層４３、及び、Poly層４５は、例えば、SiO2等の同一の透明材料で形成され、実際のデバイスでは、各層の境界は、必ずしも存在するものではない。
【０１１２】
以上のように、イメージセンサ２においては、可視光を受光する可視光センサ１１と、狭帯域光を透過する狭帯域フィルタ４２を有し、狭帯域光を受光する狭帯域光センサ１２とが積層されているので、可視光と狭帯域光とを、同時に受光し、同一のアングルから見た、可視光に対応する通常画像と、狭帯域光に対応する狭帯域画像とを、同時に取得することができる。
【０１１３】
また、可視光センサ１１と狭帯域光センサ１２とは、積層されているので、可視光センサ１１と狭帯域光センサ１２とのそれぞれにおいて、必要な数だけの画素を設けることにより、必要な画質（解像度）の通常画像と、必要な画質の狭帯域画像とを、同時に取得することができる。
【０１１４】
なお、可視光センサ１１において通常画像をセンシング（撮影）するタイミングと、狭帯域光センサ１２において狭帯域画像をセンシング（撮影）するタイミングとは、同一のタイミングとすることもできるし、異なるタイミングとすることもできる。可視光センサ１１及び狭帯域光センサ１２それぞれにおける露出時間についても同様である。
【０１１５】
可視光センサ１１において通常画像をセンシング（撮影）するタイミングや露光時間、並びに、狭帯域光センサ１２において狭帯域画像をセンシング（撮影）するタイミングや露光時間は、画素を構成する図示せぬ転送トランジスタ等のトランジスタのオン／オフのタイミング等によって制御することができる。
【０１１６】
また、可視光センサ１１でセンシング（撮影）された通常画像は、狭帯域光センサ１２でセンシング（撮影）された狭帯域画像を用いて、より高画質の通常画像に補正することができる。
【０１１７】
図６は、図５のイメージセンサ２の第１の構成例の概略を示す斜視図である。
【０１１８】
図６において、イメージセンサ２は、３個の第１層基板ないし第３層基板が積層されて構成されている。
【０１１９】
そして、第１層基板は可視光センサ１１に、第２層基板は狭帯域光センサ１２に、第３層基板は回路基板１３に、それぞれなっている。
【０１２０】
図６のイメージセンサ２において、OCCF３２の色の配列としては、ベイヤ配列が採用されている。すなわち、OCCF３２は、左上が赤(R(red))、右下が青(B(blue))、左下と右上が緑(G(green))になっている2×2（横×縦）画素のカラーフィルタを、ベイヤ配列の基本単位として、その基本単位が、水平（横）方向及び垂直（縦）方向に繰り返し配置された構成になっている。
【０１２１】
図６では、可視光センサ１１の4×4画素おきのPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の1画素としてのPD４７が形成されている。
【０１２２】
ここで、図５では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７が、可視光センサ１１の水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、1画素おきのPD３５に対して設けられているが、図６では、図が煩雑になるのを避けるため、可視光センサ１１の4×4画素おき（ごと）のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の1画素としてのPD４７を設けてある。後述する斜視図についても、同様である。
【０１２３】
図６では、可視光センサ１１の4×4画素おきのPD３５に対して形成された、狭帯域光センサ１２の1画素としてのPD４７は、可視光センサ１１の4×4画素のうちの1画素である、上から3行目で、左から2列目の画素、及び、狭帯域フィルタ４２を透過した光を受光するように配置されている。
【０１２４】
ここで、図６において、可視光センサ１１の4×4画素のうちの、上から3行目で、左から2列目の画素は、緑色の（光を透過する）カラーフィルタを透過した光を受光するG画素である。
【０１２５】
したがって、図６では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、G画素を透過した光、すなわち、緑色のカラーフィルタを透過した光（さらには、可視光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSi、及び、狭帯域フィルタ４２を透過した光である狭帯域光）を受光する。
【０１２６】
狭帯域フィルタ４２が透過する光の狭帯域としての通過帯域は、狭帯域画像から検出しようとする項目（以下、検出項目ともいう）によって決定される。
【０１２７】
図７は、各種の検出項目を検出するときの狭帯域フィルタ４２の通過帯域の波長の例を示す図である。
【０１２８】
図７によれば、例えば、葉緑素を検出項目として検出する場合には、435nmや680nmの波長を中心とする狭帯域が、狭帯域フィルタ４２の通過帯域に決定される。
【０１２９】
図８は、第１層基板としての可視光センサ１１のPD３５を有する半導体層３４の厚さと、PD３５で受光される光の光強度、及び、第２層基板としての狭帯域光センサ１２の半導体層４６のPD４７で受光される光の光強度それぞれとの関係を示す、光学シミュレータによるシミュレーション結果を示す図である。
【０１３０】
図８において、横軸の上層Si膜厚は、第１層基板としての可視光センサ１１の半導体層３４の厚さを表し、縦軸は、光強度を表す。
【０１３１】
光学シミュレータによるシミュレーションでは、波長が550nm，610nm、及び、700nmの光それぞれを入射光として、イメージセンサ２に入射し、第１層基板としての可視光センサ１１のPD３５で受光される光の光強度、及び、第２層基板としての狭帯域光センサ１２のPD４７で受光される光の光強度を算出した。
【０１３２】
シミュレーション結果によれば、波長が550nm，610nm、及び、700nmの光のいずれについても、第１層基板としての可視光センサ１１のPD３５での光強度(1st-Si)は、上層Si膜厚の増加に伴って大になることを確認することができる。
【０１３３】
また、シミュレーション結果によれば、波長が550nm，610nm、及び、700nmの光のいずれについても、第２層基板としての狭帯域光センサ１２のPD４７での光強度(2nd-Si)は、上層Si膜厚の増加に伴って小になることを確認することができる。
【０１３４】
第２層基板としての狭帯域光センサ１２のPD４７は、第１層基板としての可視光センサ１１のPD３５（を有する半導体基板３４）としてのSiを透過した光、すなわち、PD３５としてのSiで吸収されなかった光を受光する。
【０１３５】
PD３５としてのSiを透過する光は、侵入長が長い長波長側の光であるので、第２層基板としての狭帯域光センサ１２のPD４７が、PD３５としてのSiを透過した光を受光する構成は、狭帯域光センサ１２において、比較的、長波長側の狭帯域光を受光するのに適している。
【０１３６】
なお、図８のシミュレーション結果に示すように、どの波長の光が、どの程度、PD３５としてのSiを透過するか、すなわち、PD４７に到達するかは、PD３５としてのSiの厚み（上層Si膜厚）に依存する。
【０１３７】
図８のシミュレーション結果によれば、例えば、上層Si膜厚が、2.7umである場合には、波長が610nmの光（赤色の光）（淡い影を付した矩形の印）については、PD３５としてのSiに入射する光のうちの約15%が、第２層基板としての狭帯域光センサ１２のPD４７に到達することを確認することができる。
【０１３８】
さらに、図８のシミュレーション結果によれば、可視光センサ１１が上層に配置され、狭帯域光センサ１２が下層に配置される場合において、例えば、波長が610nmの光について、上層の可視光センサ１１に入射する光の10〜15%程度以上の光強度の光を、下層の狭帯域光センサ１２で受光する仕様を実現するには、下層の狭帯域光センサ１２に到達するまでに光が透過するSi層のトータルの厚さは、3um程度以下とすることが望ましい。
【０１３９】
ここで、CMOSイメージセンサにおいて、PDが構成されるSi層の厚みは、一般に、約3um程度とされる。そこで、例えば、イメージセンサ２に積層されるSi層の１層の厚さを、3umと仮定すると、上述の仕様の実現のためには、狭帯域光センサ１２の上層に配置されるSi層（狭帯域光センサ１２で受光される光が透過するSi層）は、１層程度にすることが望ましい。
【０１４０】
但し、Si層の１層の厚さを、例えば、1um未満等の極めて薄い厚さにすることができる場合には、１層程度を超える層数のSi層を、狭帯域光センサ１２の上層に配置することができる。その場合でも、上述の仕様の実現のためには、狭帯域光センサ１２の上層に配置するSi層のトータルの厚さは、3um程度以下とすることが望ましい。
【０１４１】
図９は、図５（及び図６）のイメージセンサ２の製造方法の概要を説明するフローチャートである。
【０１４２】
図５のイメージセンサ２は、可視光センサ１１が、裏面照射型のCMOSイメージセンサと（ほぼ）同様の構成になっており、狭帯域光センサ１２が、表面照射型のCMOSイメージセンサと（ほぼ）同様の構成になっている。
【０１４３】
そのため、図５のイメージセンサ２は、裏面照射型のCMOSイメージセンサや、表面照射型のCMOSイメージセンサの製造方法を利用して製造することができる。
【０１４４】
すなわち、図５のイメージセンサ２を製造する図示せぬ製造装置は、ステップＳ１１において、可視光センサ１１としての裏面照射型のCMOSイメージセンサを製造する。
【０１４５】
さらに、製造装置は、ステップＳ１２において、狭帯域光センサ１２としての表面照射型のCMOSイメージセンサを製造する。
【０１４６】
そして、製造装置は、ステップＳ１１で製造された裏面照射型の可視光センサ１１、ステップＳ１２で製造された表面照射型の狭帯域光センサ１２、及び、回路基板１３を積層し、ビアを形成して必要な電気的接続を行い、OCL３１及びOCCF３２の形成等を行って、図５のイメージセンサ２を完成させる。
【０１４７】
なお、可視光センサ１１の構成としては、裏面照射型のCMOSイメージセンサではなく、表面照射型のCMOSイメージセンサの構成を採用することができる。
【０１４８】
狭帯域光センサ１２の構成としても、表面照射型のCMOSイメージセンサではなく、裏面照射型のCMOSイメージセンサの構成を採用することができる。
【０１４９】
＜イメージセンサ２の第２の構成例＞
【０１５０】
図１０は、イメージセンサ２の第２の構成例を示す断面図である。
【０１５１】
なお、図中、図５の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０１５２】
図５では、可視光センサ１１及び狭帯域光センサ１２が、それぞれ、第１層基板及び第２層基板になっており、したがって、可視光センサ１１が上層基板で、狭帯域光センサ１２が下層基板になっていたが、図１０では、可視光センサ１１が下層基板で、狭帯域光センサ１２が上層基板になっている。
【０１５３】
すなわち、図１０のイメージセンサ２では、３個の第１層基板ないし第３層基板のうちの、第１層基板として、狭帯域光センサ１２が採用され、第２層基板として、可視光センサ１１が採用されている。
【０１５４】
そして、図１０では、第１層基板としての狭帯域光センサ１２は、上層から、フィルタ層４１、半導体層３４、Poly層３６、及び、配線層３７が積層されて構成される。
【０１５５】
さらに、図１０では、半導体層３４には、画素としてのPD３５か、又は、PD３５に代えて、透過率が高い透明材料６１である、例えば、SiO2が形成されている。すなわち、半導体層３４において、PD３５が形成される予定の一部分が開口され、その開口が、透明材料６１であるSiO2で埋められている。
【０１５６】
半導体層３４の上層側には、狭帯域フィルタ４２を有するフィルタ層４１が形成されている。
【０１５７】
フィルタ層４１では、半導体層３４における画素としてのPD３５に対して、狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０１５８】
フィルタ層４１の上層側には、絶縁膜３３、OCCF３２、及び、OCL３１が、その順で、上層方向に向かって設けられている。なお、図１０では、OCCF３２は、OCL３１の直後に設けられているが、OCCF３２は、その他、例えば、配線層３７と配線層４３との間に設けることができる。
【０１５９】
OCL３１及びOCCF３２は、画素としてのPD３５及び透明材料６１に対して形成されている。
【０１６０】
図１０では、狭帯域光センサ１２の配線層３７の下層側に、第２層基板としての可視光センサ１１が設けられている。
【０１６１】
可視光センサ１１は、上層側から、配線層４３、Poly層４５、及び、半導体層４６が積層されて構成される。
【０１６２】
図１０において、半導体層４６には、図５で説明したように、画素としてのPD４７が形成されているが、狭帯域光センサ１２の透明材料６１であるSiO2は、可視光センサ１１の画素としてのPD４７に対して設けられており、そのPD４７で受光される光を透過する位置に形成されている。
【０１６３】
そして、図１０では、配線層３７及び配線層４３それぞれにおける配線３８及び配線４４は、透明材料６１であるSiO2からPD４７への光の光路が確保されるように配置されている。すなわち、図１０では、配線３８及び配線４４は、例えば、PD４７の上部以外の部分に配置されている。
【０１６４】
Poly層３６及び４５も、配線層３７及び４３と同様に、透明材料６１であるSiO2からPD４７への光の光路が確保されるように構成されている。
【０１６５】
以上のように構成されるイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD３５において、OCL３１、OCCF３２、絶縁膜３３、及び、フィルタ層４１の狭帯域フィルタ４２を介して入射した狭帯域光が受光されて光電変換される。
【０１６６】
また、狭帯域光センサ１２の画素としての透明材料６１であるSiO2では、OCL３１、OCCF３２、絶縁膜３３、及び、フィルタ層４１の狭帯域フィルタ４２がない部分を介して入射した光が透過する。
【０１６７】
透明材料６１であるSiO2を透過した光は、さらに、Poly層３６、配線層３７及び４３、並びに、Poly層４５を介して、半導体層４６に入射する。半導体層４６に入射した光は、可視光センサ１１の画素としてのPD４７で受光されて光電変換される。
【０１６８】
すなわち、図１０において、例えば、光L21やL22は、OCL３１、OCCF３２、絶縁膜３３、フィルタ層４１、半導体層３４の透明材料６１であるSiO2、配線層３８及び４４、並びに、Poly層４５を透過し、可視光センサ１１の画素としてのPD４７に入射する。PD４７に入射した光、すなわち、OCCF３２を透過した可視光は、PD４７で受光されて光電変換される。
【０１６９】
また、図１０において、例えば、光L23は、OCL３１、OCCF３２、及び、絶縁膜３３を介して、フィルタ層４１の狭帯域フィルタ４２に入射する。狭帯域フィルタ４２に入射した光は、所定の狭帯域の狭帯域光だけが、狭帯域フィルタ４２を透過し、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD３５で受光されて光電変換される。
【０１７０】
以上のように、図１０のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２と可視光センサ１１とが積層されているので、図５及び図６の場合と同様に、可視光と狭帯域光とを、同時に受光し、可視光に対応する通常画像と、狭帯域光に対応する狭帯域画像とを、同時に取得することができる。
【０１７１】
＜イメージセンサ２の第３の構成例＞
【０１７２】
図１１は、イメージセンサ２の第３の構成例を示す断面図である。
【０１７３】
なお、図中、図５の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０１７４】
図１１のイメージセンサ２は、水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2画素としての2個のPD４７が設けられている点で、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の1画素としての1個のPD４７が設けられている図５のイメージセンサ２と相違する。
【０１７５】
すなわち、図５のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の1画素としての1個のPD４７が設けられている。
【０１７６】
これに対して、図１１のイメージセンサ２では、水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2画素としての2個のPD４７が設けられている。
【０１７７】
そして、図１１では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に入射した、ある光L11（の一部）が、その可視光センサ１１の1画素としてのPD３５を透過し、その1画素としてのPD３５に対する狭帯域光センサ１２の2画素のうちの、一方の1画素としてのPD４７で受光されるとともに、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に入射した、他の光L12（の一部）が、その可視光センサ１１の1画素としてのPD３５を透過し、その1画素としてのPD３５に対する狭帯域光センサ１２の2画素のうちの、他方の1画素としてのPD４７で受光されるように、例えば、可視光センサ１１のPD３５と、狭帯域光センサ１２のPD４７との間の距離、その他の位置関係、画素としてのPD３５や４７のサイズ等が設定されている。
【０１７８】
また、図１１のイメージセンサでは、水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられている、狭帯域光センサ１２の2画素としての2個のPD４７に対しては、それぞれ個別の狭帯域フィルタ４２が、フィルタ層４１に設けられている。
【０１７９】
狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７には、そのPD４７に対して設けられた狭帯域フィルタ４２を透過して狭帯域光となった光が入射される。
【０１８０】
図１２は、図１１のイメージセンサ２の第３の構成例の概略を示す斜視図である。
【０１８１】
なお、図中、図６の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０１８２】
イメージセンサ２の第３の構成例では、図１１で説明したように、水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2画素としての2個のPD４７が設けられている。
【０１８３】
したがって、イメージセンサ２の第３の構成例では、図１２に示すように、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０１８４】
これにより、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を透過した光は、その1画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７で受光される。
【０１８５】
可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０１８６】
狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対して設ける狭帯域フィルタ４２は、互いに異なる狭帯域を通過帯域とするフィルタであっても良いし、２以上が同一の狭帯域を通過帯域とするフィルタであっても良い。
【０１８７】
狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対して設ける狭帯域フィルタ４２の通過帯域は、狭帯域画像から検出しようとする検出項目によって決定される。
【０１８８】
また、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対して設ける狭帯域フィルタ４２のうちの1個の狭帯域フィルタ４２だけでは、十分な感度（光強度）が得られない狭帯域光については、その狭帯域光を透過する狭帯域フィルタとして、複数の狭帯域フィルタ４２を採用することができる。
【０１８９】
図１２のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を通過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、その可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光されて光電変換される。
【０１９０】
以上のように、図１２のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられているので、最大で、4種類の狭帯域の狭帯域光に対応する狭帯域画像としてのマルチスペクトルデータを取得することができる。
【０１９１】
ここで、図１２のイメージセンサ２では、図６の場合と同様に、可視光センサ１１の、緑色の（光を透過する）カラーフィルタを透過した光を受光するG画素としてのPD３５を構成するSiを透過した光が、狭帯域フィルタ４２を透過することにより、狭帯域光とされ、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７で受光される。
【０１９２】
以上のように、図１２のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられており、その狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられているので、異なる狭帯域（波長）の狭帯域光を受光することができる。
【０１９３】
なお、図１２では、可視光センサ１１の1画素（としての1個のPD３５）に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素（としての4個のPD４７）と、その2×2画素に対して個別の狭帯域フィルタ４２を設けることとしたが、可視光センサ１１の1画素に対しては、狭帯域光センサ１２の、2×2画素以外の、例えば、3×3画素や、4×4画素、2×4画素等の複数の画素と、その複数の画素に対して個別の（複数の）狭帯域フィルタ４２を設けることができる。
【０１９４】
＜イメージセンサ２の第４の構成例＞
【０１９５】
図１３は、イメージセンサ２の第４の構成例の概略を示す斜視図である。
【０１９６】
なお、図中、図１２の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０１９７】
イメージセンサ２の第４の構成例では、可視光センサ１１の、複数としての、例えば、2×2画素としての4個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の、複数としての4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０１９８】
これにより、可視光センサ１１の2×2画素としての4個のPD３５を透過した光は、その2×2画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で、いわばまとめて受光される。
【０１９９】
可視光センサ１１の2×2画素としての4個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０２００】
図１２の場合と同様に、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれに対して設ける狭帯域フィルタ４２は、互いに異なる狭帯域を通過帯域とするフィルタであっても良いし、２以上が同一の狭帯域を通過帯域とするフィルタであっても良い。
【０２０１】
図１３のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の2×2画素としての4個のPD３５を通過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、その可視光センサ１１の2×2画素としての4個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光されて光電変換される。
【０２０２】
以上のように、図１３のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の2×2画素としての4個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７が設けられているので、最大で、16種類の狭帯域の狭帯域光に対応する狭帯域画像としてのマルチスペクトルデータを取得することができる。
【０２０３】
ここで、図１３のイメージセンサ２において、狭帯域光センサ１２の4×4画素に対する、可視光センサ１１の2×2画素は、可視光センサ１１の、緑色のカラーフィルタ（以下、Gフィルタともいう）を透過した光を受光する2個のG画素、赤色のカラーフィルタ（以下、Rフィルタともいう）を透過した光を受光する1個のR画素、及び、青色のカラーフィルタ（以下、Bフィルタともいう）を透過した光を受光する1個のB画素である。
【０２０４】
したがって、図１３のイメージセンサ２では、2個のG画素、1個のR画素、及び、1個のB画素としてのPD３５のそれぞれを透過した光が、いわばまとめて、狭帯域フィルタ４２を透過し、その結果得られる狭帯域光が、狭帯域光センサ１２の4×4画素で受光される。
【０２０５】
そのため、狭帯域光センサ１２では、可視光センサ１１のR画素、G画素、及び、B画素のそれぞれを透過した光のまとまりを対象として、その光のまとまりの中から、狭帯域フィルタ４２を透過させる狭帯域光を選択して受光することができる。
【０２０６】
＜イメージセンサ２の第５の構成例＞
【０２０７】
図１４は、イメージセンサ２の第５の構成例の概略を示す斜視図である。
【０２０８】
なお、図中、図６の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２０９】
図１４において、イメージセンサ２は、図６と同様に、３個の第１層基板ないし第３層基板が積層されて構成されている。
【０２１０】
但し、図６では、第１層基板は可視光センサ１１に、第２層基板は狭帯域光センサ１２に、第３層基板は回路基板１３に、それぞれなっているが、図１４では、第１層基板は可視光センサ１１に、第２層は回路基板１３に、第３層基板は狭帯域光センサ１２に、それぞれなっている。
【０２１１】
また、図１４のイメージセンサ２の第５の構成例では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の、複数としての4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０２１２】
これにより、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を透過した光は、その1画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で受光される。
【０２１３】
また、図１４では、図１３の場合と同様に、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれに対して、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０２１４】
図１４のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を通過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、その可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光されて光電変換される。
【０２１５】
ここで、図１４では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を通過した光は、回路基板１３を透過した後に、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で受光される。
【０２１６】
回路基板１３は、例えば、Siで構成されるが、そのSiで構成される回路基板１３のうちの、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を通過して狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で受光される光の光路との交点となる部分は、透明材料１０１である、例えば、SiO2で構成されている。
【０２１７】
したがって、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５を通過した光は、回路基板１３を透過するときに、透明材料１０１であるSiO2を透過するので、回路基板１３を（ほぼ）減衰せずに透過して、狭帯域光センサ１２で受光される。
【０２１８】
なお、図１４において、狭帯域センサ１２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSi、及び、回路基板１３の透明材料１０１であるSiO2を透過した光（狭帯域光）が受光される。したがって、図１４において、狭帯域光センサ１２で受光される光が透過するSi層は、可視光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSiの１層である。
【０２１９】
図１４のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７が設けられているので、最大で、16種類の狭帯域の狭帯域光に対応する狭帯域画像としてのマルチスペクトルデータを取得することができる。
【０２２０】
ここで、図１４のイメージセンサ２において、狭帯域光センサ１２の4×4画素に対する、可視光センサ１１の1画素は、可視光センサ１１の、緑色のカラーフィルタを透過した光を受光する1個のG画素である。
【０２２１】
したがって、図１４のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、G画素を透過した光、すなわち、緑色のカラーフィルタを透過した光（さらには、可視光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSi、及び、狭帯域フィルタ４２を透過した光である狭帯域光）を受光する。
【０２２２】
＜イメージセンサ２の第６の構成例＞
【０２２３】
図１５は、イメージセンサ２の第６の構成例の概略を示す斜視図である。
【０２２４】
なお、図中、図１４の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２２５】
図１５のイメージセンサ２では、図１４と同様に、第１層基板は可視光センサ１１に、第２層は回路基板１３に、第３層基板は狭帯域光センサ１２に、それぞれなっている。
【０２２６】
また、図１５のイメージセンサ２の第６の構成例では、図１４と同様に、可視光センサ１１の1画素に対して、狭帯域光センサ１２の、複数としての4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０２２７】
但し、図１５では、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７に対する可視光センサ１１の1画素は、PD３５ではなく、透明材料１１２である、例えば、SiO2になっている。
【０２２８】
さらに、透明材料１１２であるSiO2になっている可視光センサ１１の1画素に対するカラーフィルタは、ベイヤ配列を構成するRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタのいずれでもない、白色の（光を透過する）カラーフィルタ（以下、W(White)フィルタともいう）１１１になっている。
【０２２９】
すなわち、図１５において、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７に対する可視光センサ１１の1画素のカラーフィルタは、本来、ベイヤ配列のGフィルタであるが、そのGフィルタの部分が、Wフィルタ１１１に加工されている。
【０２３０】
また、図１４では、回路基板１３の、狭帯域光センサ１２で受光される光（図中、矢印で示す）の光路との交点の部分が、透明材料１０１であるSiO2で構成されているが、図１５では、透明材料１０１であるSiO2では構成されておらず、Siで構成される。
【０２３１】
以上のように構成される図１５のイメージセンサ２では、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光は、可視光センサ１１の画素としてのPD３５で受光される。
【０２３２】
また、OCCF３２のWフィルタ１１１を透過した光は、可視光センサ１１の画素としての透明材料１１２であるSiO2を透過し、回路基板１３に入射する。
【０２３３】
回路基板１３に入射した光は、その回路基板１３を構成するSiを透過し、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となって、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光される。
【０２３４】
図１５のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１１２であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７が設けられているので、図１４の場合と同様に、最大で、16種類の狭帯域の狭帯域光に対応する狭帯域画像としてのマルチスペクトルデータを取得することができる。
【０２３５】
なお、図１５において、狭帯域センサ１２では、可視光センサ１１の画素としての透明材料１１２であるSiO2、及び、回路基板１３を構成するSiを透過した光（狭帯域光）が受光される。したがって、図１５において、狭帯域光センサ１２で受光される光が透過するSi層は、回路基板１３を構成するSiの１層である。
【０２３６】
また、図１５のイメージセンサ２において、狭帯域光センサ１２の4×4画素に対する、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１１２であるSiO2は、OCCF３２のWフィルタ１１１を透過した光を透過する。
【０２３７】
したがって、図１５のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７は、Wフィルタ１１１を透過した光（さらには、可視光センサ１１の画素としての透明材料１１２であるSiO2、回路基板１３を構成するSi、及び、狭帯域フィルタ４２を透過した光である狭帯域光）を受光する。
【０２３８】
＜イメージセンサ２の第７の構成例＞
【０２３９】
図１６は、イメージセンサ２の第７の構成例を示す断面図である。
【０２４０】
なお、図中、図１１の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２４１】
図１６では、可視光センサ１１の半導体層３４には、画素としてのPD３５か、又は、PD３５に代えて、透過率が高い透明材料１２１である、例えば、SiO2が形成されている。すなわち、半導体層３４において、狭帯域センサ１２の画素としてのPD４７に対応する可視光センサ１１の画素の部分が開口され、その開口が透明材料１２１であるSiO2で埋められている。
【０２４２】
さらに、図１６では、OCCF３２のうちの、可視光センサ１１の画素としての透明材料１２１であるSiO2に対応する部分は、ベイヤ配列の本来の色のカラーフィルタに代えて、Wフィルタ１２２になっている。
【０２４３】
以上のように構成される図１６のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０２４４】
また、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１２１であるSiO2には、Wフィルタ１２２を透過した光L11やL12が入射して透過する。透明材料１２１であるSiO2を透過した光L11及びL12は、それぞれ別個の狭帯域フィルタ４２を透過して、狭帯域光センサ１２の別個の画素としてのPD４７で受光される。
【０２４５】
ここで、例えば、図５のイメージセンサ２では、狭帯域フィルタ４２に入射する光は、例えば、可視光センサ１１の1画素としてのPD３５を構成するSiを透過した光であるので、そのSiにおいて、長波長でない光は吸収される。その結果、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７で受光することができる狭帯域光は、可視光センサ１１の1画素としてのPD３５を構成するSiで吸収されなかった長波長の光の範囲に制限される。
【０２４６】
一方、図１６のイメージセンサ２では、狭帯域フィルタ４２に入射する光は、Wフィルタ１２２、及び、透明材料１２１であるSiO2を透過した光であり、例えば、図５の場合のように、Siで吸収される光はない。その結果、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７で受光することができる狭帯域光は、狭帯域フィルタ４２に入射する光、すなわち、例えば、紫外光から赤外光までの広帯域の光の中から選択することができる。
【０２４７】
したがって、狭帯域フィルタ４２に入射する光が、Siを透過した光である、例えば、図５のイメージセンサ２は、長波長の光の中から、狭帯域光センサ１２で受光する狭帯域光の選択が可能な、長波長対応型のイメージセンサである、ということができる。
【０２４８】
一方、狭帯域フィルタ４２に入射する光が、Wフィルタ１２２、及び、透明材料１２１であるSiO2を透過した光である図１６のイメージセンサ２は、広帯域の光の中から、狭帯域光センサ１２で受光する狭帯域光の選択が可能な、全波長対応型のイメージセンサである、ということができる。
【０２４９】
図１７は、図１６のイメージセンサ２の第７の構成例の概略を示す斜視図である。
【０２５０】
なお、図中、図１２の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２５１】
イメージセンサ２の第７の構成例では、可視光センサ１１の画素の一部が、PD３５ではなく、透明材料１２１であるSiO2になっており、その画素に対する、ベイヤ配列のOCCF３２のカラーフィルタが、ベイヤ配列の本来の色のカラーフィルタではなく、Wフィルタ１２２になっている。
【０２５２】
そして、水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１２１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の2画素としての2個のPD４７が設けられている。
【０２５３】
したがって、イメージセンサ２の第７の構成例では、図１７に示すように、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１２１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０２５４】
これにより、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１２１であるSiO2を透過した光は、その1画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７で受光される。
【０２５５】
可視光センサ１１の1画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０２５６】
以上のように構成される図１７のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０２５７】
また、可視光センサ１１の画素としての透明材料１２１であるSiO2には、Wフィルタ１２２を透過した光が入射して透過する。透明材料１２１であるSiO2を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１の画素としての透明材料１２１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光される。
【０２５８】
Wフィルタ１２２、及び、透明材料１２１であるSiO2を透過した光は、広帯域の光、すなわち、イメージセンサ２に入射する光と同様のスペクトル成分を有する光であるので、狭帯域光センサ１２では、そのような広帯域の光の中から、狭帯域フィルタ４２を透過させる狭帯域光を選択して受光することができる。
【０２５９】
＜イメージセンサ２の第８の構成例＞
【０２６０】
図１８は、イメージセンサ２の第８の構成例の概略を示す斜視図である。
【０２６１】
なお、図中、図１３の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２６２】
また、以下では、説明を簡単にするため、可視光センサ１１を第１層基板とし、狭帯域光センサ１２を第２層基板とし、回路基板１３を第３層基板とすることとする。さらに、以下では、第３層基板の回路基板１３については、図示を省略する。
【０２６３】
イメージセンサ２の第８の構成例では、可視光センサ１１の、R画素としての1個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の、複数としての4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０２６４】
これにより、可視光センサ１１のR画素としての1個のPD３５を透過した光は、そのR画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で受光される。
【０２６５】
可視光センサ１１のR画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０２６６】
図１８のイメージセンサ２では、可視光センサ１１のR画素としての1個のPD３５を通過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、その可視光センサ１１のR画素としての1個のPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光される。
【０２６７】
以上のように、図１８のイメージセンサ２では、R画素としてのPD３５を透過した光が、狭帯域フィルタ４２を透過し、その結果得られる狭帯域光が、狭帯域光センサ１２の4×4画素で受光される。
【０２６８】
そのため、狭帯域光センサ１２では、可視光センサ１１のR画素としてのPD３５を透過した光を対象として、その光の中から、狭帯域フィルタ４２を透過させる狭帯域光を選択して受光することができる。
【０２６９】
ここで、図１８のイメージセンサ２の第８の構成例では、狭帯域光センサ１２は、可視光センサ１１のR画素としてのPD３５を透過した光、すなわち、OCCF３２のRフィルタを透過した光のうちの狭帯域フィルタ４２を透過した狭帯域光を受光する。
【０２７０】
したがって、図１８のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、OCCF３２のRフィルタを透過した光の中から選択することができるので、例えば、波長が600nm程度以上の光から赤外光までの範囲の狭帯域光を受光する場合に有効である。
【０２７１】
また、例えば、図６のイメージセンサ２の第１の構成例では、上述したように、狭帯域光センサ１２は、可視光センサ１１のG画素としてのPD３５を透過した光、すなわち、OCCF３２のGフィルタを透過した光のうちの狭帯域フィルタ４２を透過した狭帯域光を受光する。
【０２７２】
したがって、図６のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、OCCF３２のGフィルタを透過した光の中から選択することができるので、図７に示した検出項目のうちの、例えば、葉緑素や、ベータカロチン、ヘモグロビン等を検出するための狭帯域光を受光する場合に有効である。
【０２７３】
なお、図６や図１８のイメージセンサ２と同様にして、狭帯域光センサ１２が、可視光センサ１１のB画素としてのPD３５を透過した光のうちの狭帯域フィルタ４２を透過した狭帯域光を受光するイメージセンサ（以下、B画素対象センサともいう）を構成することができる。
【０２７４】
但し、B画素対象センサでは、可視光センサ１１のB画素としてのPD３５を透過した光は、そのB画素としてのPD３５に入射する前に、OCCF３２のBフィルタを透過しているので、B画素としてのPD３５を構成するSiを透過することができる長波長の光を（ほとんど）含んでいない。
【０２７５】
したがって、B画素対象センサでは、PD３５を構成するSiを透過する光がほとんどないため、狭帯域光センサ１２において、十分な強度の光を受光することは難しい。
【０２７６】
＜イメージセンサ２の第９の構成例＞
【０２７７】
図１９は、イメージセンサ２の第９の構成例の概略を示す斜視図である。
【０２７８】
なお、図中、図１７の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２７９】
イメージセンサ２の第９の構成例では、ベイヤ配列のOCCF３２の一部のカラーフィルタが、ベイヤ配列の本来の色のカラーフィルタではなく、Wフィルタ１３１になっている。
【０２８０】
そして、可視光センサ１１の、Wフィルタ１３１に対する画素、すなわち、Wフィルタ１３１を透過した光を受光するW画素としてのPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０２８１】
これにより、可視光センサ１１のW画素としてのPD３５を透過した光は、そのW画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７で受光される。
【０２８２】
可視光センサ１１のW画素としてのPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０２８３】
以上のように構成される図１９のイメージセンサ２では、可視光センサ１１のR画素、G画素、又は、B画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０２８４】
また、可視光センサ１１のW画素としてのPD３５には、Wフィルタ１３１を透過した光が入射して受光される。
【０２８５】
また、可視光センサ１１のW画素としてのPD３５では、Wフィルタ１３１を透過した光の一部が透過する。可視光センサ１１のW画素としてのPD３５（を構成するSi）を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１のW画素としてのPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光される。
【０２８６】
以上のように、図１９のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２において、Wフィルタ１３１、及び、W画素としてのPD３５を構成するSi（さらには、狭帯域フィルタ４２）を透過した光が受光される。
【０２８７】
したがって、狭帯域光センサ１２において、RフィルタとR画素としてのPD３５、GフィルタとG画素としてのPD３５、又は、BフィルタとB画素としてのPD３５を透過した光を受光する場合に比較して、減衰の少ない狭帯域光を受光すること、すなわち、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０２８８】
なお、図１９のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、Wフィルタ１３１、及び、W画素としてのPD３５を構成するSiを透過した光から選択することができるので、W画素としてのPD３５を構成するSiの厚さにもよるが、例えば、波長が550nm程度以上の光から赤外光までの範囲の狭帯域光を受光する場合に有効である。
【０２８９】
＜イメージセンサ２の第１０の構成例＞
【０２９０】
図２０は、イメージセンサ２の第１０の構成例の概略を示す斜視図である。
【０２９１】
なお、図中、図１７の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０２９２】
イメージセンサ２の第１０の構成例では、可視光センサ１１の画素の一部が、PD３５ではなく、透明材料１４１である、例えば、SiO2になっている。図２０では、ベイヤ配列のOCCF３２の、例えば、一部のGフィルタに対する画素（G画素）が、透明材料１４１になっている。
【０２９３】
そして、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１４１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０２９４】
これにより、可視光センサ１１の画素としての透明材料１４１であるSiO2を透過した光は、その画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７で受光される。
【０２９５】
可視光センサ１１の画素としてのPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０２９６】
以上のように構成される図２０のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０２９７】
また、可視光センサ１１の画素としての透明材料１４１であるSiO2では、その画素に対するGフィルタを透過した光が入射して透過する。透明材料１４１であるSiO2を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１の画素としての透明材料１４１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光される。
【０２９８】
したがって、図２０のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、OCCF３２のGフィルタを透過した光の中から選択することができるので、図７に示した検出項目のうちの、例えば、葉緑素や、ベータカロチン、ヘモグロビン等を検出するための狭帯域光を受光する場合に有効である。
【０２９９】
さらに、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、Gフィルタを透過した後に、可視光センサ１１の画素としての透明材料１４１であるSiO2を透過した光であるので、狭帯域光センサ１２が、Gフィルタを透過した後に、光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSiを透過した光を受光する図６の場合に比較して、そのSiによる光の吸収がない分、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０３００】
＜イメージセンサ２の第１１の構成例＞
【０３０１】
図２１は、イメージセンサ２の第１１の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３０２】
なお、図中、図２０の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３０３】
イメージセンサ２の第１１の構成例では、可視光センサ１１の画素の一部が、PD３５ではなく、透明材料１５１である、例えば、SiO2になっている。図２１では、ベイヤ配列のOCCF３２の、例えば、一部のRフィルタに対する画素（R画素）が、透明材料１５１になっている。
【０３０４】
そして、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１５１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０３０５】
これにより、可視光センサ１１の画素としての透明材料１５１であるSiO2を透過した光は、その画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で受光される。
【０３０６】
可視光センサ１１の画素としての透明材料１５１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０３０７】
以上のように構成される図２１のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０３０８】
また、可視光センサ１１の画素としての透明材料１５１であるSiO2では、その画素に対するRフィルタを透過した光が入射して透過する。透明材料１５１であるSiO2を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１の画素としての透明材料１５１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光される。
【０３０９】
したがって、図２１のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、OCCF３２のRフィルタを透過した光の中から選択することができるので、例えば、波長が600nm程度以上の光から赤外光までの範囲の狭帯域光を受光する場合に有効である。
【０３１０】
さらに、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、Rフィルタを透過した後に、可視光センサ１１の画素としての透明材料１５１であるSiO2を透過した光であるので、狭帯域光センサ１２が、Rフィルタを透過した後に、光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSiを透過した光を受光する図１８の場合に比較して、そのSiによる光の吸収がない分、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０３１１】
＜イメージセンサ２の第１２の構成例＞
【０３１２】
図２２は、イメージセンサ２の第１２の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３１３】
なお、図中、図２０の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３１４】
イメージセンサ２の第１２の構成例では、可視光センサ１１の画素の一部が、PD３５ではなく、透明材料１６１である、例えば、SiO2になっている。図２２では、ベイヤ配列のOCCF３２の、例えば、一部のBフィルタに対する画素（B画素）が、透明材料１６１になっている。
【０３１５】
そして、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１６１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０３１６】
これにより、可視光センサ１１の画素としての透明材料１６１であるSiO2を透過した光は、その画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７で受光される。
【０３１７】
可視光センサ１１の画素としての透明材料１６１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０３１８】
以上のように構成される図２２のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０３１９】
また、可視光センサ１１の画素としての透明材料１６１であるSiO2には、その画素に対するBフィルタを透過した光が入射して透過する。透明材料１６１であるSiO2を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１の画素としての透明材料１６１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光される。
【０３２０】
したがって、図２２のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２が受光する狭帯域光は、OCCF３２のBフィルタを透過した光の中から選択することができるので、例えば、紫外光から、波長が500nm程度以下の光までの範囲の狭帯域光を受光する場合、すなわち、図７に示した検出項目のうちの、例えば、ベータカロチン、葉緑素、人肌関連の表皮、毛穴等を検出（観察）するための狭帯域光を受光する場合に有効である。
【０３２１】
＜イメージセンサ２の第１３の構成例＞
【０３２２】
図２３は、イメージセンサ２の第１３の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３２３】
なお、図中、図１９の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３２４】
図２３のイメージセンサ２は、図１９のイメージセンサ２と同様に構成される。
【０３２５】
但し、図１９のイメージセンサ２では、上述したように、ベイヤ配列のOCCF３２が採用され、そのベイヤ配列のOCCF３２の一部のカラーフィルタが、ベイヤ配列の本来の色のカラーフィルタではなく、Wフィルタになっている。
【０３２６】
これに対して、図２３のイメージセンサ２では、元々、Wフィルタを有する配列のOCCF３２が採用されている。
【０３２７】
したがって、図１９のイメージセンサ２では、ベイヤ配列のOCCF３２の一部を、Wフィルタに変更する加工を行う必要があるが、図２３のイメージセンサ２では、元々、Wフィルタを有する配列のOCCF３２が採用されているので、OCCF３２を加工する必要はない。
【０３２８】
図２３のイメージセンサ２３では、可視光センサ１１の、Wフィルタに対する画素、すなわち、Wフィルタを透過した光を受光するW画素としてのPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０３２９】
さらに、可視光センサ１１のW画素としてのPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０３３０】
以上のように構成される図２３のイメージセンサ２では、可視光センサ１１のR画素、G画素、B画素、又は、W画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタ、又は、Wフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０３３１】
また、可視光センサ１１の（一部又は全部の）W画素としてのPD３５では、Wフィルタを透過した光の一部が透過する。可視光センサ１１のW画素としてのPD３５（を構成するSi）を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１のW画素としてのPD３５に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光される。
【０３３２】
図２３のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２において、Wフィルタを透過した光から得られる狭帯域光が受光されるので、Rフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光から得られる狭帯域光を受光する場合に比較して、広帯域の光から、狭帯域光センサ１２で受光する狭帯域光を選択することができる。
【０３３３】
さらに、図２３のイメージセンサ２では、可視光センサ１１が、Wフィルタを透過した光を受光するPD３５を有するので、例えば、Wフィルタ１２２を透過した光を受光するPD３５に代えて、透明材料１２１であるSiO2が設けられている図１７のイメージセンサ２に比較して、高画質の通常画像を得ることができる。
【０３３４】
以上のように、Wフィルタを有する配列のOCCF３２を採用する図２３のイメージセンサ２では、広帯域の光から、狭帯域光センサ１２で受光する狭帯域光を選択することができるとともに、高画質の通常画像を得ることができるので、Wフィルタを有する配列のOCCF３２は、可視光センサ１１と狭帯域光センサ１２とが積層されたイメージセンサ２と整合性（相性）が良い。
【０３３５】
図２４は、Wフィルタを有するOCCFの既存の配列(CFA(Color filter Array))の例を示す図である。
【０３３６】
OCCF３２としては、図２４に示したWフィルタを有する配列のOCCFは勿論、その他の、Wフィルタを有する任意の配列のOCCFを採用することができる。
【０３３７】
＜イメージセンサ２の第１４の構成例＞
【０３３８】
図２５は、イメージセンサ２の第１４の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３３９】
なお、図中、図１７又は図２３の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３４０】
図２５のイメージセンサ２は、図１７のイメージセンサ２と同様に構成される。
【０３４１】
但し、図１７のイメージセンサ２では、上述したように、ベイヤ配列のOCCF３２が採用され、そのベイヤ配列のOCCF３２の一部のカラーフィルタが、ベイヤ配列の本来の色のカラーフィルタではなく、Wフィルタになっている。
【０３４２】
これに対して、図２５のイメージセンサ２では、図２３の場合と同様に、元々、Wフィルタを有する配列のOCCF３２が採用されている。
【０３４３】
したがって、図１７のイメージセンサ２では、ベイヤ配列のOCCF３２の一部を、Wフィルタに加工する必要があるが、図２５のイメージセンサ２では、元々、Wフィルタを有する配列のOCCF３２が採用されているので、OCCF３２を加工する必要はない。
【０３４４】
また、図２５のイメージセンサ２では、図１７の場合と同様に、OCCF３２の（一部又は全部の）Wフィルタに対する可視光センサ１１の画素が、PD３５ではなく、透明材料１２１であるSiO2になっており、その可視光センサ１１の、Wフィルタに対するW画素としての透明材料１７１である、例えばSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０３４５】
以上のように構成される図２５のイメージセンサ２では、可視光センサ１１のR画素、G画素、B画素、又は、W画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、Bフィルタ、又は、Wフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０３４６】
また、可視光センサ１１のW画素としての透明材料１７１であるSiO2では、Wフィルタを透過した光が透過する。可視光センサ１１のW画素としての透明材料１７１であるSiO2を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１のW画素としての透明材料１７１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれで受光される。
【０３４７】
したがって、図２５のイメージセンサ２では、可視光センサ１１のW画素としての透明材料１７１であるSiO2の分だけ、可視光センサ１１で得られる通常画像の画質が劣化する。
【０３４８】
しかしながら、図２５のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２において、可視光センサ１１の画素としてのPD３５を構成するSiを透過した光ではなく、透明材料１７１であるSiO2を透過した光から得られる狭帯域光が受光されるので、光がSiを透過することによる減衰がない分だけ、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０３４９】
＜イメージセンサ２の第１５の構成例＞
【０３５０】
図２６は、イメージセンサ２の第１５の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３５１】
なお、図中、図２０の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３５２】
イメージセンサ２の第１５の構成例では、可視光センサ１１の画素の一部が、PD３５ではなく、透明材料１８１である、例えば、SiO2になっている。図２６では、例えば、図２０の場合と同様に、ベイヤ配列のOCCF３２の一部のGフィルタに対する画素（G画素）が、透明材料１８１になっている。
【０３５３】
そして、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１８１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０３５４】
これにより、可視光センサ１１の画素としての透明材料１８１であるSiO2を透過した光は、その画素に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７で受光される。
【０３５５】
可視光センサ１１の画素としての透明材料１８１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０３５６】
以上のように構成される図２６のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の画素としてのPD３５には、OCCF３２のRフィルタ、Gフィルタ、又は、Bフィルタを透過した光が入射して受光される。
【０３５７】
また、可視光センサ１１の画素としての透明材料１８１であるSiO2には、その画素に対するGフィルタを透過した光が入射して透過する。透明材料１８１であるSiO2を透過した光は、狭帯域フィルタ４２を介して、狭帯域光となり、可視光センサ１１の画素としての透明材料１８１であるSiO2に対して設けられた、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光される。
【０３５８】
ここで、可視光センサ１１の画素と、狭帯域光センサ１２の画素とが、例えば、同一のサイズの画素であることとすると、図２６のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２で受光される光の面積は、その光が可視光センサ１２を透過したときの面積よりも大になる。
【０３５９】
すなわち、図２６のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１８１であるSiO2を透過した光が、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光されるので、可視光センサ１１の画素と、狭帯域光センサ１２の画素とが、同一のサイズの画素である場合には、狭帯域光センサ１２で受光される光の面積は、その光が可視光センサ１２を透過したときの面積の4×4倍（以上）になる。
【０３６０】
言い換えれば、可視光センサ１１の画素と、狭帯域光センサ１２の画素とが、同一のサイズの画素である場合において、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１８１であるSiO2を透過した光が、狭帯域光センサ１２の4×4画素としての16個のPD４７それぞれで受光されるには、狭帯域光センサ１２で受光される光の面積は、その光が可視光センサ１２を透過したときの面積の4×4倍（以上）になっている必要がある。
【０３６１】
図２６のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２で受光される光の面積が、その光が可視光センサ１２を透過したときの面積の少なくとも4×4倍になるように、可視光センサ１１の画素としての透明材料１８１と、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７との間の距離、その他の位置関係が設定されている。
【０３６２】
狭帯域光センサ１２で受光される光の面積が、その光が可視光センサ１２を透過したときの面積よりも大である場合には、イメージセンサ２の光軸に対して（ほぼ）平行な方向から入射する光の他、イメージセンサ２の光軸に対してある程度傾いた斜め方向から入射する光を、下層側の狭帯域光センサ１２で受光することが可能となるので、狭帯域光の高感度の受光を行うことが可能になる。
【０３６３】
なお、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１８１であるSiO2に対して設ける狭帯域光センサ１２の画素の数は、4×4画素に限定されるものではなく、例えば、必要な検出項目等に基づいて、任意の数を採用することができる。
【０３６４】
＜イメージセンサ２の第１６の構成例＞
【０３６５】
図２７は、イメージセンサ２の第１６の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３６６】
なお、図中、図２０の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３６７】
図２７のイメージセンサ２は、図２０と同様に構成される。
【０３６８】
すなわち、図２７のイメージセンサ２では、可視光センサ１１の一部のG画素が、PD３５ではなく、透明材料１９１である、例えば、SiO2になっている。
【０３６９】
さらに、可視光センサ１１の1画素としての透明材料１９１であるSiO2に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられ、その狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対しては、個別の狭帯域フィルタ４２が設けられている。
【０３７０】
図２７では（図２０でも同様）、可視光センサ１１の4×4画素の中の1個のG画素が、透明材料１９１であるSiO2になっており、その1個のG画素に対して、狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が設けられている。
【０３７１】
ここで、可視光センサ１１において、透明材料１９１であるSiO2になっているG画素を、G画素１９１と記載することとすると、ある位置PのG画素１９１に対して設けられた狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が受光する狭帯域光の帯域と、他の位置P'のG画素１９１に対して設けられた狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が受光する狭帯域光の帯域とは、同一の帯域とすることもできるし、異なる帯域とすることもできる。
【０３７２】
すなわち、位置PのG画素１９１に対して設けられた狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が受光する4つの狭帯域光の帯域を、それぞれb1,b2,b3,b4と表すとともに、他の位置P'のG画素１９１に対して設けられた狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７が受光する4つの狭帯域光の帯域を、それぞれ、b1',b2',b3',b4'と表すこととする。
【０３７３】
位置Pについての帯域b1ないしb4は、他の位置P'についての帯域b1'ないしb4'とそれぞれ同一にすることができる。また、位置Pについての帯域b1ないしb4のうちの1以上の帯域それぞれは、他の位置P'についての帯域b1'ないしb4'のうちの1以上の帯域それぞれと異なる帯域とすることができる。
【０３７４】
図２７では、位置Pについての帯域b1ないしb4のうちの1以上の帯域それぞれは、他の位置P'についての帯域b1'ないしb4'のうちの1以上の帯域それぞれと異なる帯域になっている。
【０３７５】
そのため、図２７では、狭帯域フィルタ４２は、位置によって異なっている。すなわち、位置PのG画素１９１に対して設けられた狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対する狭帯域フィルタ４２（の組み合わせ）と、他の位置P'のG画素１９１に対して設けられた狭帯域光センサ１２の2×2画素としての4個のPD４７それぞれに対する狭帯域フィルタ４２（の組み合わせ）とは、通過帯域（の組み合わせ）が異なっている。
【０３７６】
図２７のイメージセンサ２によれば、狭帯域光センサ１２の位置（狭帯域センサ１２でセンシング（撮影）される狭帯域画像の位置）によって異なる帯域の狭帯域光（スペクトル（画像））を受光することができる。
【０３７７】
以上のように、狭帯域光センサ１２の位置によって異なる帯域の狭帯域光を受光する場合には、狭帯域光センサ１２の受光面を、複数の領域に分け、その領域ごとに、異なる帯域の狭帯域光を受光することができる。
【０３７８】
図２８は、複数の領域に分けられた狭帯域光センサ１２の受光面の例を模式的に示す図である。
【０３７９】
図２８では、狭帯域光センサ１２の受光面は、水平方向及び垂直方向のそれぞれに2等分され、左上、左下、右上、及び、右下の4個の領域に分けられている。
【０３８０】
そして、左上の領域は、葉緑素を検出する狭帯域光を受光する葉緑素検出領域になっており、左下の領域は、オレイン酸を検出する狭帯域光を受光するオレイン酸検出領域になっている。また、右上の領域は、水分を検出する狭帯域光を受光する水分検出領域になっており、右下の領域は、糖分を検出する狭帯域光を受光する糖分検出領域になっている。
【０３８１】
狭帯域光センサ１２の受光面を、図２８に示した複数としての4個の領域に分けて、狭帯域光を受光することにより、複数の検出項目、すなわち、図２８では、葉緑素、オレイン酸、水分、及び、糖分を、同時に検出することができる。
【０３８２】
以上のように、狭帯域光センサ１２の受光面を、図２８に示した4個の領域に分けたディジタルカメラ１０を、例えば、図４で説明したように、トマト畑の監視カメラとして使用した場合には、トマトについて、葉緑素、オレイン酸、水分、及び、糖分を、同時に監視することができる。
【０３８３】
図２９は、複数の領域に分けられた狭帯域光センサ１２の受光面の他の例を模式的に示す図である。
【０３８４】
図２９では、狭帯域光センサ１２の受光面は、その受光面としての矩形の重心を中心とする所定半径の円によって、その所定半径の円内の領域と、円外の領域との2個の領域に分けられている。
【０３８５】
そして、円内の領域は、オレイン酸を検出する狭帯域光を受光するオレイン酸検出領域になっており、円外の領域は、葉緑素を検出する狭帯域光を受光する葉緑素検出領域になっている。
【０３８６】
なお、狭帯域光センサ１２の受光面の分け方は、特に限定されるものではなく、狭帯域光センサ１２の受光面は、例えば、ディジタルカメラ１０の用途その他に応じて、任意の領域に分けることができる。
【０３８７】
＜イメージセンサ２の第１７の構成例＞
【０３８８】
図３０は、イメージセンサ２の第１７の構成例の概略を示す斜視図である。
【０３８９】
なお、図中、図１３の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０３９０】
図３０のイメージセンサ２は、図１３の場合と同様に構成される。
【０３９１】
但し、図１３のイメージセンサ２では、OCCF３２の色の配列が、ベイヤ配列になっているのに対して、図３０のイメージセンサ２では、OCCF３２の色の配列が、ベイヤ配列ではなく、Quadra配列になっている。
【０３９２】
Quadra配列では、R，G，Bの3色の各色のカラーフィルタが、2×2画素の単位で並んでいる。
【０３９３】
図３０では、図１３の場合と同様に、可視光センサ１１の、複数としての2×2画素としての4個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の、複数としての4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０３９４】
また、図３０では、狭帯域光センサ１２の4×4画素に対する、可視光センサ１１の2×2画素は、可視光センサ１１の、2×2画素のG画素（Gフィルタを透過した光を受光する画素）になっている。
【０３９５】
したがって、図３０のイメージセンサ２では、2×2画素のG画素としてのPD３５のそれぞれを透過した光が、いわばまとまって、狭帯域フィルタ４２を透過し、その結果得られる狭帯域光が、狭帯域光センサ１２の4×4画素で受光される。
【０３９６】
その結果、狭帯域光センサ１２では、可視光センサ１１の2×2画素のG画素のそれぞれを透過した光のまとまりを対象として、その光のまとまりの中から、狭帯域フィルタ４２を透過させる狭帯域光を選択して受光することができる。
【０３９７】
また、狭帯域光センサ１２では、可視光センサ１１の2×2画素のG画素のそれぞれを透過した光のまとまりから得られる狭帯域光を受光するので、可視光センサ１１の1画素を透過した光から得られる狭帯域光を受光する場合よりも、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０３９８】
＜イメージセンサ２の第１８の構成例＞
【０３９９】
図３１は、イメージセンサ２の第１８の構成例の概略を示す斜視図である。
【０４００】
なお、図中、図３０の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０４０１】
図３１のイメージセンサ２は、図３０の場合と同様に構成される。
【０４０２】
但し、図３０のイメージセンサ２では、OCCF３２の色の配列が、Quadra配列になっているのに対して、図３１のイメージセンサ２では、OCCF３２の色の配列が、Quadra-White配列になっている。
【０４０３】
Quadra-White配列では、R，G，B，W(White)の4色の各色のカラーフィルタが、2×2画素の単位で並んでいる。
【０４０４】
図３１では、図３０と同様に、可視光センサ１１の、複数としての2×2画素としての4個のPD３５に対して、狭帯域光センサ１２の、複数としての4×4画素としての16個のPD４７が設けられている。
【０４０５】
また、図３１では、狭帯域光センサ１２の4×4画素に対する、可視光センサ１１の2×2画素は、可視光センサ１１の、2×2画素のW画素（Wフィルタを透過した光を受光する画素）になっている。
【０４０６】
したがって、図３１のイメージセンサ２では、2×2画素のW画素としてのPD３５のそれぞれを透過した光がまとまって、狭帯域フィルタ４２を透過し、その結果得られる狭帯域光が、狭帯域光センサ１２の4×4画素で受光される。
【０４０７】
その結果、狭帯域光センサ１２では、可視光センサ１１の2×2画素のW画素のそれぞれを透過した光のまとまりを対象として、その光のまとまりの中から、狭帯域フィルタ４２を透過させる狭帯域光を選択して受光することができる。
【０４０８】
また、狭帯域光センサ１２では、可視光センサ１１の2×2画素のW画素のそれぞれを透過した光のまとまりから得られる狭帯域光を受光するので、可視光センサ１１の1画素を透過した光から得られる狭帯域光を受光する場合よりも、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０４０９】
ここで、例えば、図１３に示したような、ベイヤ配列のOCCF３２を採用したイメージセンサ２について、そのOCCF３２の1箇所又は複数箇所を選択し、その選択した箇所の2×2画素のベイヤ配列の基本単位（左上が赤、右下が青、左下と右上が緑になっている2×2画素のカラーフィルタ）を、2×2画素のWフィルタに変更する加工を行うことでも、図３１のイメージセンサ２と同様に、可視光センサ１１の2×2画素のW画素のそれぞれを透過した光のまとまりを対象として、その光のまとまりの中から、狭帯域フィルタ４２を透過させる狭帯域光を選択して受光することや、狭帯域光の高感度の受光を行うことができる。
【０４１０】
しかしながら、ベイヤ配列のOCCF３２を採用したイメージセンサ２において、そのOCCF３２のベイヤ配列の2×2画素の基本単位を、2×2画素のWフィルタに変更する加工を行う場合には、可視光センサ１１において、Wフィルタに変更した2×2画素については、ベイヤ配列であれば得られるR，G、及び、Bそれぞれの光を受光することができなくなり、そのため、近接するR画素、G画素、又は、B画素から補間する必要が生じる。
【０４１１】
これに対して、元々、Wフィルタを有するQuadra-White配列のOCCF３２を採用する図３１のイメージセンサ２では、そのような補間を行う必要はない。
【０４１２】
図３２は、Quadra配列と、Quadra-White配列とを示す図である。
【０４１３】
Quadra配列は、左上に、2×2画素のGフィルタを、左下に、2×2画素のBフィルタを、右上に、2×2画素のRフィルタを、右下に、2×2画素のGフィルタを、それぞれ配置した4×4画素のカラーフィルタを基本単位とする。
【０４１４】
Quadra-White配列は、左上に、2×2画素のWフィルタを、左下に、2×2画素のBフィルタを、右上に、2×2画素のRフィルタを、右下に、2×2画素のGフィルタを、それぞれ配置した4×4画素のカラーフィルタを基本単位とする。
【０４１５】
＜イメージセンサ２の第１９の構成例＞
【０４１６】
図３３は、イメージセンサ２の第１９の構成例の概略を示す斜視図である。
【０４１７】
なお、図中、図１８の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０４１８】
図３３のイメージセンサ２は、図１８の場合と同様に構成される。
【０４１９】
但し、図３３のイメージセンサ２は、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７（を含む半導体層４６）がInGaAs系の材料で構成される点で、PD４７がSiで構成される図１８の場合と異なる。
【０４２０】
以上のように、図３３のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７がInGaAs系の材料で構成されるので、PD４７がSiで構成される場合に検出感度が下がる700nm程度以上の、例えば、0.9ないし2.6um程度の長波長の狭帯域光を、高感度で検出（受光）することができる。
【０４２１】
なお、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７をInGaAs系の材料で構成する場合には、InGaAs系の材料のInとGaとの組成比を調整することで、PD４７で受光する狭帯域光の波長を、例えば、1.5ないし3.0um程度の範囲で調整することができる。一般に、InGaAs系の材料のInの組成比を大にするほど、より長波長側までの検出（受光）が可能になる。長波長の狭帯域光を受光することができる場合には、水分等の検出が可能になる。
【０４２２】
＜イメージセンサ２の第２０の構成例＞
【０４２３】
図３４は、イメージセンサ２の第２０の構成例の概略を示す斜視図である。
【０４２４】
なお、図中、図１８の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０４２５】
図３４のイメージセンサ２は、図１８の場合と同様に構成される。
【０４２６】
但し、図３４のイメージセンサ２は、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７が、PbS系、PbSe系、Ge系、 InAs系、InSb系、又は、HgCdTe系の材料で構成される点で、PD４７がSiで構成される図１８の場合と異なる。
【０４２７】
以上のように、図３４のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７が、PbS系、PbSe系、Ge系、InAs系、InSb系、又は、HgCdTe系の材料で構成されるので、PD４７がSiで構成される場合と異なる波長の狭帯域光を、高感度で検出することができる。
【０４２８】
PD４７を、PbS系、PbSe系、Ge系、InAs系、InSb系、及び、HgCdTe系の材料のうちのいずれで構成するかは、狭帯域光センサ１２で検出（受光）したい狭帯域光の波長によって決定される。
【０４２９】
例えば、波長が1.0ないし1.6um程度の狭帯域光を検出したい場合には、PD４７を、PbS系、PbSe系、又は、Ge系の材料で構成し、例えば、波長が1.0ないし5.5um程度の狭帯域光を検出したい場合には、PD４７を、InAs系、又は、InSb系の材料で構成することができる。
【０４３０】
＜イメージセンサ２の第２１の構成例＞
【０４３１】
図３５は、イメージセンサ２の第２１の構成例の概略を示す斜視図である。
【０４３２】
なお、図中、図１７の場合と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【０４３３】
図３５のイメージセンサ２は、図１７の場合と同様に構成される。
【０４３４】
但し、図３５のイメージセンサ２は、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７が、GaN系、InGaN系、又は、AlGaN系の材料で構成される点で、PD４７がSiで構成される図１７の場合と異なる。
【０４３５】
以上のように、図３５のイメージセンサ２では、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７が、GaN系、InGaN系、又は、AlGaN系の材料で構成されるので、PD４７がSiで構成される場合と異なる波長の狭帯域光を、高感度で検出することができる。
【０４３６】
すなわち、PD４７を、GaN系、InGaN系、又は、AlGaN系の材料で構成する場合には、狭帯域光センサ１２において、紫外光から波長が400nm程度（0.2ないし0.4um程度）の光までの短波長の狭帯域光を検出することができる。
【０４３７】
以上のように、狭帯域光センサ１２において、短波長の狭帯域光を検出（受光）する場合には、その短波長の狭帯域光が、狭帯域光センサ１２の画素としてのPD４７に十分な光強度（ある程度の光強度）で到達するように、そのPD４７に対する可視光センサ１１の画素は、透明材料１２１であるSiO2で構成し、その可視光センサ１１の画素に対するOCCF３２のカラーフィルタは、Wフィルタとすることが望ましい。
【０４３８】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の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。例えば、本実施の形態におけるWフィルタについては、Wフィルタに代えて、分光特性がWフィルタに比較的近い、黄色の（光を透過する）カラーフィルタ（Y(Yellow)フィルタ）を採用することができる。
【０４３９】
さらに、例えば、本実施の形態では、イメージセンサ２を、第１層基板ないし第３層基板の３個の基板で構成することとしたが、イメージセンサ２は、２個の基板、又は、４個や５個等の４個以上の基板を積層して構成することができる。
【０４４０】
また、本実施の形態では、イメージセンサ２を構成する複数の基板のうちの１個の基板を、可視光を受光する可視光センサ１１とするとともに、他の１個の基板を、狭帯域光を受光する狭帯域光センサ１２としたが、イメージセンサ２には、２個以上の可視光センサや、２個以上の狭帯域光センサを設けることができる。
【０４４１】
すなわち、イメージセンサ２は、例えば、上層から下層に向かって、１個目の可視光センサ、２個目の可視光センサ、１個目の狭帯域光センサ、及び、２個目の狭帯域光センサを積層した４層以上で構成することができる。この場合、例えば、単純に、１個目の可視光センサ、２個目の可視光センサ、１個目の狭帯域光センサ、及び、２個目の狭帯域光センサにおいて、光電変換を行う画素の位置をずらし、上層から下層に、必要な光を透過させることで、最上層の１個目の可視光センサの他、それより下層の２個目の可視光センサ、１個目の狭帯域光センサ、及び、２個目の狭帯域光センサでも、必要な光を受光することができる。
【０４４２】
また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
【０４４３】
なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
【０４４４】
＜１＞
2層以上に積層された複数の基板を備え、
前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板であり、
前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサであり、
前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサである
固体撮像装置。
＜２＞
前記狭帯域光センサは、異なる波長帯の光を透過する複数の前記狭帯域フィルタを有する
＜１＞に記載の固体撮像装置。
＜３＞
前記可視光センサは、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層に積層されている
＜１＞又は＜２＞に記載の固体撮像装置。
＜４＞
前記狭帯域光センサは、前記可視光センサ、及び、前記狭帯域フィルタを透過した光を受光する複数の画素を有する
＜３＞に記載の固体撮像装置。
＜５＞
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサのうちの、光が入射してくる方と反対の下層にある下層基板より上層の基板は、Siで構成され、
前記下層基板は、前記Siを透過した光を受光する
＜１＞ないし＜４＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜６＞
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサのうちの、光が入射してくる方と反対の下層にある下層基板より上層の基板は、SiO2で構成され、
前記下層基板は、前記SiO2を透過した光を受光する
＜１＞ないし＜４＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜７＞
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層には、所定の色の光を透過する光学フィルタであるカラーフィルタが積層され、
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサは、緑色、赤色、又は、白色の光を透過するカラーフィルタを透過した光を受光する
＜５＞に記載の固体撮像装置。
＜８＞
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層には、所定の色の光を透過する光学フィルタであるカラーフィルタが積層され、
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサは、緑色、赤色、青色、又は、白色の光を透過するカラーフィルタを透過した光を受光する
＜６＞に記載の固体撮像装置。
＜９＞
前記可視光センサ、及び、前記狭帯域光センサよりも、光が入射してくる方の上層には、所定の配列のカラーフィルタが積層され、
前記所定の配列のカラーフィルタは、白色の光を透過する白色フィルタを有する
＜１＞ないし＜８＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１０＞
前記可視光センサより下層の前記狭帯域光センサで受光される光の面積は、その光が前記上層の前記可視光センサを透過したときの面積よりも大である
＜３＞又は＜４＞に記載の固体撮像装置。
＜１１＞
前記上層の前記可視光センサを透過した光が透過する前記狭帯域フィルタは、位置によって異なる
＜３＞又は＜４＞に記載の固体撮像装置。
＜１２＞
前記可視光センサより下層の前記狭帯域光センサは、前記上層の前記可視光センサの複数の画素それぞれを透過した光をまとめて受光する
＜３＞又は＜４＞に記載の固体撮像装置。
＜１３＞
前記狭帯域光センサの前記画素は、InGaAs系の材料で構成される
＜１＞ないし＜１２＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１４＞
前記狭帯域光センサの前記画素は、PbS系、PbSe系、Ge系、InAs系、InSb系、又は、HgCdTe系の材料で構成される
＜１＞ないし＜１２＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１５＞
前記狭帯域光センサの前記画素は、GaN系、InGaN系、又は、AlGaN系の材料で構成される
＜１＞ないし＜１２＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１６＞
光を集光する光学系と、
光を受光し、画像を撮像する固体撮像装置と
を備え、
前記固体撮像装置は、
2層以上に積層された複数の基板を備え、
前記複数の基板のうちの2個以上の基板は、光電変換を行う画素を有する基板であり、
前記画素を有する基板の少なくとも1個の基板は、可視光を受光する可視光センサであり、
前記画素を有する基板の少なくとも他の1個の基板は、狭帯域の波長帯の光を透過する光学フィルタである狭帯域フィルタを有し、前記狭帯域の光である狭帯域光を受光する狭帯域光センサである
電子機器。
【符号の説明】
【０４４５】
１  光学系，  ２  イメージセンサ，  ３  メモリ，  ４  信号処理部，  ５  出力部，  ６  制御部，  １０  ディジタルカメラ，  １１  可視光センサ，  １２  狭帯域光センサ，  １３  回路基板，  ３１  OCL，  ３２  OCCF，  ３３  絶縁膜，  ３４  半導体層，  ３５  PD，  ３６  Poly層，  ３７  配線層，  ３８  配線，  ４１  フィルタ層，  ４２  狭帯域フィルタ，  ４３  配線層，  ４４  配線，  ４５  Poly層，  ４６  半導体層，  ４７  PD，  ４８  支持基板／回路，  ６１，１０１  透明材料，  １１１  Wフィルタ，  １１２，１２１，  透明材料，  １２２，１３１  Wフィルタ，  １４１，１５１，１６１，１７１，１８１，１９１  透明材料
【図１】
2016056396.tif 000003
【図２】
2016056396.tif 000004
【図３】
2016056396.tif 000005
【図４】
2016056396.tif 000006
【図５】
2016056396.tif 000007
【図６】
2016056396.tif 000008
【図７】
2016056396.tif 000009
【図８】
2016056396.tif 000010
【図９】
2016056396.tif 000011
【図１０】
2016056396.tif 000012
【図１１】
2016056396.tif 000013
【図１２】
2016056396.tif 000014
【図１３】
2016056396.tif 000015
【図１４】
2016056396.tif 000016
【図１５】
2016056396.tif 000017
【図１６】
2016056396.tif 000018
【図１７】
2016056396.tif 000019
【図１８】
2016056396.tif 000020
【図１９】
2016056396.tif 000021
【図２０】
2016056396.tif 000022
【図２１】
2016056396.tif 000023
【図２２】
2016056396.tif 000024
【図２３】
2016056396.tif 000025
【図２４】
2016056396.tif 000026
【図２５】
2016056396.tif 000027
【図２６】
2016056396.tif 000028
【図２７】
2016056396.tif 000029
【図２８】
2016056396.tif 000030
【図２９】
2016056396.tif 000031
【図３０】
2016056396.tif 000032
【図３１】
2016056396.tif 000033
【図３２】
2016056396.tif 000034
【図３３】
2016056396.tif 000035
【図３４】
2016056396.tif 000036
【図３５】
2016056396.tif 000037
【国際調査報告】
2016056396.tif 000038
2016056396.tif 000039
2016056396.tif 000040
2016056396.tif 000041