(57)【要約】【課題】  複数の視点についての画像と、解像度の高い画像との両方を取得することができる撮像装置を提供する。【解決手段】  撮像装置は、第１レンズと、前記第１レンズを透過する光のうちの所定割合の第１透過光を撮像するとともに、前記第１レンズを透過する光のうちの前記第１透過光以外の光を透過する、第１撮像素子と、前記第１撮像素子を透過する第２透過光を透過する第２レンズと、前記第２レンズを透過した前記第２透過光を撮像する第２撮像素子とを含み、前記第２レンズは、前記第２撮像素子に複数の視点像を形成するレンズであり、前記第２撮像素子は、複数の視点についての撮像信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体で反射される光を透過する第１レンズと、
前記第１レンズを透過する光のうちの所定割合の第１透過光を撮像するとともに、前記第１レンズを透過する光のうちの前記第１透過光以外の光を透過する、第１撮像素子と、
前記第１撮像素子を透過する第２透過光を透過する第２レンズと、
前記第２レンズを透過した前記第２透過光を撮像する第２撮像素子と
を含み、
前記第２レンズは、前記第２撮像素子に複数の視点像を形成するレンズであり、前記第２撮像素子は、複数の視点についての撮像信号を出力する、撮像装置。
【請求項２】
前記第１撮像素子の第１光電変換部を構成する材料と、前記第２撮像素子の第２光電変換部を構成する材料とが異なり、前記第１光電変換部と前記第２光電変換部とは、光電変換を行う光の波長範囲が少なくとも一部の範囲で異なる、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１撮像素子の第１光電変換部と、第２撮像素子の第２光電変換部を構成する材料とは同一であり、かつ、前記第１光電変換部の厚さは、最大の吸収率を示す波長において、前記所定割合以下の吸収率を有するように設定される、請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１撮像素子は、前記第１レンズの焦点位置の近傍に配置され、前記第２レンズは、前記第１撮像素子の光出射面の近傍に配置される、請求項１乃至３のいずれか一項記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、異なる視点で撮影された複数のサブ画像を含むライトフィールド画像から再構成画像を生成する画像生成装置において、前記ライトフィールド画像を撮影した際の撮影パラメータを取得するパラメータ取得部と、前記撮影パラメータに基づいて、前記ライトフィールド画像に含まれる前記サブ画像の領域を定めた領域情報を取得する情報取得部と、前記再構成画像を構成する再構成画素と、前記領域情報によって定められたサブ画像の領域にあるサブ画素と、の対応を定義する定義部と、前記再構成画素の画素値を、前記対応するサブ画素の画素値に基づいて決定することにより、前記再構成画像を生成する生成部と、撮影パラメータの条件が対応付けられた複数の領域情報を記憶する記憶部と、を備え、前記情報取得部は、前記記憶部に記憶された複数の領域情報から、前記パラメータ取得部が取得した撮影パラメータに合致する領域情報を取得する、ことを特徴とする画像生成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３１０８３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の画像生成装置では、得られる画像の画素数は、画像生成装置の総画素数を視点数で割った画素数となり、視点数と画素数はトレードオフの関係にあるため、解像度の高い画像を得ることは困難である。
【０００５】
そこで、複数の視点についての画像と、解像度の高い画像との両方を取得することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施の形態の撮像装置は、第１レンズと、前記第１レンズを透過する光のうちの所定割合の第１透過光を撮像するとともに、前記第１レンズを透過する光のうちの前記第１透過光以外の光を透過する、第１撮像素子と、前記第１撮像素子を透過する第２透過光を透過する第２レンズと、前記第２レンズを透過した前記第２透過光を撮像する第２撮像素子とを含み、前記第２レンズは、前記第２撮像素子に複数の視点像を形成するレンズであり、前記第２撮像素子は、複数の視点についての撮像信号を出力する。
【発明の効果】
【０００７】
複数の視点についての画像と、解像度の高い画像との両方を取得することができる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の撮像装置１００を示す図である。
【図２】撮像装置１００の動作を説明する図である。
【図３】撮像装置１００の動作を説明する図である。
【図４】撮像素子１２０とレンズ１３０の具体例を示す図である。
【図５】撮像装置１００で得られる画像を示す図である。
【図６】実施の形態１の第２変形例による撮像装置１００の断面構造を示す図である。
【図７】実施の形態２の撮像装置２００を示す図である。
【図８】実施の形態２の撮像装置２００の撮像素子１２０とレンズ２３０の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の撮像装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の撮像装置１００を示す図である。
【００１１】
撮像装置１００は、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ１３０、及び撮像素子１４０を含む。図１には、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ１３０、及び撮像素子１４０の配置を示すが、実際には、これらは筐体に取り付けられた状態で、図１に示すように配置される。
【００１２】
レンズ１１０は被写体に最も近い位置に配置され、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ１３０、及び撮像素子１４０は、被写体から見てこの順に配置される。
【００１３】
レンズ１１０は、通常のデジタルスチルカメラやデジタルムービーカメラ、銀塩フィルムカメラ等に使用される通常のレンズ(レンズ群)である。
【００１４】
撮像素子１２０と撮像素子１４０は同様の構成を有するため、ここでは、撮像素子１２０と１４０をまとめて説明する。
【００１５】
撮像素子１２０及び１４０は、光電変換部と、光電変換部を走査し信号を読み出すための信号読み出し回路部とを有する。光電変換部と信号読み出し回路部は、同一平面上に形成してもよく、また、信号読み出し回路部の上に光電変換部を形成してもよい。
【００１６】
撮像素子１２０の信号読み出し回路部は、ガラス基板上に設けたシリコン(アモルファス、微結晶、又は多結晶のシリコン)薄膜トランジスタ、インジウム-ガリウム-亜鉛-酸化物半導体等の酸化物半導体薄膜トランジスタ等を用いた回路(薄膜材料デバイス研究会編「薄膜トランジスタ」コロナ社、参照)、あるいは、単結晶シリコン層製のＭＯＳ(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを備え、トランジスタ部以外の単結晶シリコン層を除去した単層あるいはそれを複数積層した回路を用いることで、信号読み出し回路部が光透過性を有するものである。
【００１７】
なお、撮像素子１４０の信号読み出し回路部は、撮像素子１２０の信号読み出し回路部と同様の構成を有するものでよいが、光を透過する機能を有する必要はない。
【００１８】
撮像素子１２０の光電変換部と、撮像素子１４０の光電変換部とは、異なる材料で構成され、撮像素子１２０と撮像素子１４０とで、光電変換する光の波長範囲が、少なくとも一部の範囲で異なるようにする。
【００１９】
また、撮像素子１２０及び１４０は、このような構成の代わりに、撮像素子１２０の光電変換部と、撮像素子１２０の光電変換部を構成する材料が同じで、かつ、撮像素子１２０の光電変換部を構成する材料の厚さが、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で最大の吸収率を示す波長において、その吸収率が所定割合以下となるようになっていてもよい。所定割合は、例えば、８０％である。
【００２０】
撮像素子１２０及び１４０の光電変換部には、シリコン(アモルファス又は結晶のシリコン)製のフォトダイオードの他、セレン(アモルファス、微結晶、又は多結晶のセレン)製のフォトダイオード(S. Imura et al., Appl. Phys. Lett. 104, 242101(2014)、参照)や、銅-インジウム-ガリウム-硫黄製フォトダイオード(Kikuchi, K et al., THIN SOLID FILMS 550, 635-637(2014)、参照)、亜鉛フタロシアニンやキナクリドン等の有機材料製フォトダイオードを用いることができる。
【００２１】
以上のような構成により、撮像素子１２０は、撮像素子１４０で撮像可能な光の一部を透過する機能を有する。
【００２２】
レンズ１３０は、ピンホールレンズやマイクロレンズ等を平面状に並べたレンズ群であり、撮像素子１２０の光入射面（図中左側の面）とは反対側の面（図中右側の面）に形成される。撮像素子１２０を透過した光は、レンズ１３０を通過することにより撮像素子１４０上に複数の視点像を形成する。実施の形態１では、レンズ１３０がピンホールレンズである形態について説明する。
【００２３】
撮像素子１４０は、レンズ１３０のピンホールによって形成される複数の視点像を撮像する。
【００２４】
次に、図２及び図３を用いて、撮像装置１００の動作について説明する。図２及び図３は、撮像装置１００の動作を説明する図である。図２及び図３では、被写体１を点１〜２５に分けて、撮像素子１２０の画素数が２５である場合について説明する。また、レンズ１３０は、撮像素子１２０の画素３、８、１３、１８、２３に対応した位置に配置される５つのピンホール１３１を有する。レンズ１３０は、５つの視点による画像を撮像素子１４０に形成するために、５つのピンホール１３１を有している。
【００２５】
また、レンズ１１０は、５つの視点による画像を実現するために、５つの領域ａ〜ｅが含まれるように設計されている。例えばレンズ１１０の口径比をF、焦点距離をｆ、撮像素子１２０および撮像素子１４０の画素サイズをｐ、撮像素子１２０および撮像素子１４０間の距離をｌとすると、ｌ／Fｐ＞５となるように、レンズ１１０の口径比Fを定め、撮像素子１２０をレンズ１１０の焦点距離の位置ｆに、撮像素子１４０を撮像素子１２０からｌだけ離して配置する。
【００２６】
撮像素子１２０は、1つのレンズ群と１つの撮像デバイスを有する通常のカメラと全く同じ動作をする。
【００２７】
被写体１の点１〜２５の像は、撮像素子１２０の画素１〜２５上に投影され、撮像素子１２０により、点１〜２５についての２５個の撮像信号が得られる。すなわち、撮像素子１２０の総画素数に等しい解像度の像が得られる。
【００２８】
また、レンズ１３０における制限により、撮像素子１２０の画素３、８、１３、１８、２３を透過した光のみ、すなわち被写体１の点３、８、１３、１８、２３で反射された光のみが撮像素子１４０に到達する。撮像素子１４０には、画素３ｃ、３ｄ、３ｅ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃを示す。
【００２９】
図３には、撮像素子１４０の動作を説明するために、被写体１の点８から反射された光線のみを示す。被写体１の点８から反射された光は、レンズ１１０により集光され、撮像素子１２０の画素８で結像する。
【００３０】
さらに、撮像素子１２０の画素８で撮像されずに透過した光は、レンズ１３０を透過して、撮像素子１４０に到達するが、撮像素子１４０の画素８ａに到達するのは、レンズ１１０の領域ａを通過した光のみである。
【００３１】
同様に、撮像素子１４０の画素８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅには、それぞれレンズ１１０の領域ｂ、ｃ、ｄ、ｅを通過した光のみが到達する。
【００３２】
その結果、撮像素子１４０では、被写体の点３、８、１３、１８、２３で反射された反射光のうち、レンズ１１０の領域ａから見た像３ａ、８ａ、１３ａ、１８ａ、２３ａと、領域ｂから見た像３ｂ、８ｂ、１３ｂ、１８ｂ、２３ｂと、領域ｃから見た像３ｃ、８ｃ、１３ｃ、１８ｃ、２３ｃと、領域ｄから見た像３ｄ、８ｄ、１３ｄ、１８ｄ、２３ｄと、領域ｅから見た像３ｅ、８ｅ、１３ｅ、１８ｅ、２３ｅが得られる。
【００３３】
すなわち、撮像素子１４０では、撮像素子１４０の総画素数をレンズ１３０の平面におけるレンズ数（ここでは５個）で割った解像度で、レンズ１３０の平面におけるレンズ数に相当する視点の複数の視点像が得られる。
【００３４】
図４は、撮像素子１２０とレンズ１３０の具体例を示す図である。
【００３５】
撮像素子１２０として、厚さ２００ｎｍの結晶セレンフォトダイオードを光電変換部に、単結晶シリコン層製のＭＯＳトランジスタを備えトランジスタ部以外の単結晶シリコン層を除去した回路を読み出し回路部に採用した。
【００３６】
撮像素子１２０は、ガラス製支持基板１０上に埋め込み酸化膜２０を介して、単結晶シリコン層により半導体島領域３１が構成されたＭＯＳトランジスタ６０によって構成される信号読み出し回路部を有する。より具体的には、ＭＯＳトランジスタ６０（信号読み出し回路部）は、埋め込み酸化膜２０上に形成される絶縁膜２２の内部に形成される半導体島領域３１及びソース・ドレイン領域３２、ゲート絶縁膜２１、ゲート電極４１、信号読み出し線４２、及び絶縁膜２３を有する。
【００３７】
撮像素子１２０は、ＭＯＳトランジスタ６０（信号読み出し回路部）に接続された画素電極４３上に、光電変換膜５０、対向電極４４を形成して構成される。
【００３８】
ここで、図４に示す形態では、絶縁膜２２、２３、画素電極４３、及び対向電極４４を可視光透過率の高い材料で形成した。フォトダイオードの上に一部が開口した金属遮光層をレンズ１３０として形成した。レンズ１３０（金属遮光層）の開口部は、ピンホール１３１であり、レンズ１３０は、ピンホールレンズを構成する。図４に示す断面構造は、２画素分に相当する。
【００３９】
また、撮像素子１４０として、単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオード及び信号読み出し回路部で構成されたＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像デバイスを採用した。
【００４０】
ここで、撮像素子１２０に用いた結晶セレンフォトダイオードは、可視域４００〜６５０ｎｍの光を主に吸収して光電変換するが、波長６５０ｎｍよりも長い波長の光は透過する。一方、撮像素子１４０に用いた単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオードは、可視域４００〜７００ｎｍの光を吸収して光電変換することが可能である。
【００４１】
そのため、撮像素子１２０で波長４００〜６５０ｎｍの可視域の光を光電変換し、撮像素子１２０を透過した波長６５０〜７００ｎｍの可視域の光を撮像素子１４０で光電変換することができる。
【００４２】
光の入射側から順に、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ１３０（ピンホールレンズ）、撮像素子１４０を配置し、また、レンズ１３０がレンズ１１０の焦点位置に設置されるよう調整すればよい。
【００４３】
図５は、撮像装置１００で得られる画像を示す図である。ここでは、一例として、平仮名の「あ」を撮像装置１００で撮影した場合の画像を示す。
【００４４】
図５（Ａ）には、撮像素子１２０で得られる画像を示す。撮像素子１２０では、撮像素子１２０の総画素数に等しい解像度の画像が得られるため、図５（Ａ）に示すように、撮像素子１２０では、解像度の高い画像が得られる。
【００４５】
また、図５（Ｂ）には、撮像素子１４０で得られる画像を示す。撮像素子１４０では、撮像素子１４０の総画素数をレンズ１３０の平面におけるレンズ数（ここでは５個）で割った解像度で、レンズ１３０の平面におけるレンズ数に相当する視点の複数の視点像が得られる。
【００４６】
図５（Ｂ）には、本来５つの視点に対応して得られる５つの画像のうちの３つを示すが、図５（Ａ）に示す画像に比べると、解像度が低いことがわかる。
【００４７】
以上のように、実施の形態１によれば、複数の視点についての画像（図５（Ｂ）参照）と、複数の視点についての画像よりも解像度の高い画像（図５（Ａ）参照）との両方の画像を同時に取得することができる撮像装置１００を提供することができる。
【００４８】
なお、以上では、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域について説明したが、撮像装置１００が分光感度を有する帯域はこのような帯域に限られない。撮像装置１００は、さらに広い帯域、さらに短波長側に広がった帯域、さらに長波長側に広がった帯域、あるいは、さらに狭い帯域について、同様に、複数の視点についての画像（図５（Ｂ）参照）と、複数の視点についての画像よりも解像度の高い画像（図５（Ａ）参照）との両方の画像を同時に取得することができる。
【００４９】
また、撮像素子１２０及び１４０は、次のような形態のものであってもよい。
【００５０】
ここでは、第１変形例として、撮像素子１２０の光電変換部を厚さ２００ｎｍのキナクリドン（有機材料）フォトダイオードに置き換える形態について説明する。撮像素子１２０に用いた厚さ２００ｎｍのキナクリドン（有機材料）フォトダイオードは、波長４８０〜６００ｎｍの緑色光領域の光を主に吸収して光電変換を行い、吸収しない光は透過する。すなわち、キナクリドン（有機材料）フォトダイオードは、波長４００〜４８０ｎｍ、６００〜７００ｎｍの領域の青色光、赤色光を透過する。
【００５１】
一方、撮像素子１４０に用いた単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオードは、可視域４００〜７００ｎｍの光を吸収して光電変換することが可能である。
【００５２】
そのため、撮像素子１２０で入射光の緑色領域の光を光電変換し、撮像素子１２０を透過した青色、赤色領域の光を撮像素子１４０で光電変換することができる。
【００５３】
光の入射側から順に、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ１３０（ピンホールレンズ）、撮像素子１４０を配置し、また、レンズ１３０がレンズ１１０の焦点位置に設置されるよう調整すればよい。
【００５４】
この結果、第１変形例によれば、図５に示す画像と同様に、複数の視点についての画像（図５（Ｂ）参照）と、複数の視点についての画像よりも解像度の高い画像（図５（Ａ）参照）との両方の画像を同時に取得することができる撮像装置１００を提供することができる。
【００５５】
次に、図６を用いて、第２変形例について説明する。
【００５６】
図６は、実施の形態１の第２変形例による撮像装置１００の断面構造を示す図である。図６には、２画素分の断面構造図を示す。
【００５７】
第２変形例では、撮像素子１２０として、厚さ５０ｎｍの単結晶シリコンフォトダイオードを光電変換部に、単結晶シリコン層製のＭＯＳトランジスタを備えトランジスタ部以外の単結晶シリコン層を除去した回路を読み出し回路部に採用した。
【００５８】
ここでは、光電変換部と信号読み出し回路部を同一平面上に形成した。撮像素子１２０はガラス製支持基板１０上に埋め込み酸化膜２０を介して、単結晶シリコン層により半導体島領域３１が形成されたＭＯＳトランジスタ６０によって構成される信号読み出し回路部を有し、ＭＯＳトランジスタ６０（信号読み出し回路部）に接続された光電変換膜５０で構成される。
【００５９】
より具体的には、ＭＯＳトランジスタ６０（信号読み出し回路部）は、埋め込み酸化膜２０上に形成される半導体島領域３１及びソース・ドレイン領域３２、ゲート絶縁膜２１、ゲート電極４１、信号読み出し線４２、及び絶縁膜２３を有する。
【００６０】
フォトダイオードの上に、一部が開口した金属遮光層をレンズ１３０として形成した。レンズ１３０の開口部は、ピンホール１３１である。
【００６１】
また、撮像素子１４０として、単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオード及び信号読み出し回路部で構成されるＣＭＯＳ撮像デバイスを採用した。
【００６２】
ここで、撮像素子１２０に用いた厚さ５０ｎｍの単結晶シリコンフォトダイオードは、可視域４００〜７００ｎｍのうち、青色領域の光を約１０％、緑色領域の光を約５％、赤色領域の光を約２％吸収して光電変換を行い、吸収しない光は透過する。
【００６３】
すなわち、撮像素子１２０は、青色領域の光の約９０％、緑色領域の光の約９５％、赤色領域の光の約９８％を透過する。
【００６４】
一方、撮像素子１４０に用いた単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオードは、可視域４００〜７００ｎｍの光を吸収して光電変換することが可能である。
【００６５】
そのため、撮像素子１２０で入射光の２〜１０％の光を光電変換し、撮像素子１２０を透過した９０〜９８％の光を撮像素子１４０で光電変換することができる。
【００６６】
光の入射側から順に、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ１３０（ピンホールレンズ）、撮像素子１４０を配置し、また、レンズ１３０がレンズ１１０の焦点位置に設置されるよう調整すればよい。
【００６７】
この結果、第２変形例によれば、図５に示す画像と同様に、複数の視点についての画像（図５（Ｂ）参照）と、複数の視点についての画像よりも解像度の高い画像（図５（Ａ）参照）との両方の画像を同時に取得することができる撮像装置１００を提供することができる。
【００６８】
以上、実施の形態１によれば、簡素な光学系で、撮像装置１００の総画素数を視点数で割った画素数の低解像度の多視点画像と、撮像装置１００の総画素数に等しい高解像度な１枚の画像とを同時に取得できる。
【００６９】
すなわち、高解像な画像が得られる通常カメラと、多視点カメラ(低解像・多視点)との２つの機能を併せ持つカメラを実現できる。
【００７０】
また、撮像素子１４０で得られる多視点像から、三角測量の原理で、被写体１までの距離を算出できる。その結果，撮像素子１２０で得られた高解像度な画像内において，任意の被写体１までの距離を求めることができ、距離情報を含む画像が得られる。
【００７１】
また、低解像度の多視点像内の被写体１と、高解像度画像内の被写体１とを照合することで、多視点像内の被写体１を高解像度化できる。
【００７２】
＜実施の形態２＞
図７は、実施の形態２の撮像装置２００を示す図である。
【００７３】
撮像装置２００は、実施の形態１の撮像装置１００のレンズ１３０（ピンホールレンズ）をレンズ２３０（マイクロレンズ）に置き換えた構成を有する。
【００７４】
レンズ２３０は、撮像素子１２０の光入射面（図中左側の面）とは反対側の面（図中右側の面）に形成される。
【００７５】
図７では、被写体１を点１〜２５に分けて、撮像素子１２０の画素数が２５である場合について説明する。また、レンズ１１０を領域ａ〜ｅに分けて説明する。また、レンズ２３０は、図７に示す断面において５つの画素に対応するマイクロレンズ２３１を有する。
【００７６】
レンズ２３０を使用する場合には、被写体の点６〜１０で反射された光が、それぞれレンズ１１０の領域ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを通り、撮像素子１２０で光電変換されるとともに、一部が撮像素子１２０を透過し、さらにレンズ２３０を透過して撮像素子１４０に入射する。
【００７７】
被写体１の点８で反射された光線に着目すると、被写体１の点８で反射された光は、レンズ１１０により集光され、撮像素子１２０の画素８で結像する。そして、撮像素子１２０の画素８を透過した光は、レンズ２３０を透過し、撮像素子１４０上の画素８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅに入射する。
【００７８】
図８は、実施の形態２の撮像装置２００の撮像素子１２０とレンズ２３０の具体例を示す図である。図８には、２画素分の断面構造図を示す。
【００７９】
図８では、撮像素子１２０として、厚さ８０ｎｍの銅−インジウム−ガリウム−硫黄製フォトダイオードを光電変換部に用いるとともに、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物で半導体部が構成される薄膜トランジスタによって構成される回路を読み出し回路部に採用した。
【００８０】
撮像素子１２０は、ガラス製基板上にインジウム−ガリウムー亜鉛酸化物半導体層により半導体島領域３１が形成された薄膜トランジスタ６１によって構成される信号読み出し回路部を有する。撮像素子１２０は、薄膜トランジスタ６１（信号読み出し回路）と、その上に形成される光電変換膜５０とを含む。
【００８１】
レンズ２３０としては、撮像素子１２０の上にマイクロレンズ２３１をマトリクス上に配置したレンズ群を形成した。
【００８２】
撮像素子１４０としては、単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオード及び信号読み出し回路部で構成されるＣＭＯＳ撮像デバイスを採用した。
【００８３】
ここで、撮像素子１２０に用いた厚さ８０ｎｍの銅−インジウム−ガリウム−硫黄製フォトダイオードは、可視域４００〜７００ｎｍの全波長について光を約５０％吸収し光電変換を行い、吸収しない光は透過する。すなわち、撮像素子１２０は、可視光域４００〜７００ｎｍの全波長について、入射光のうちの約５０％を透過する。
【００８４】
撮像素子１４０に用いた単結晶シリコン製の厚さ５μｍ程度のフォトダイオードは、可視域４００〜７００ｎｍの光を吸収して光電変換することが可能である。
【００８５】
このため、撮像素子１２０で入射光の５０％の光を光電変換し、撮像素子１２０を透過した残りの５０％光を撮像素子１４０で光電変換することができる。
【００８６】
光の入射側から順に、レンズ１１０、撮像素子１２０、レンズ２３０（マイクロレンズ２３１）、撮像素子１４０を配置する。また、レンズ２３０がレンズ１１０の焦点位置に設置されるとともに、撮像素子１４０がレンズ２３０の焦点位置に配置されるよう調整すればよい。
【００８７】
この結果、実施の形態２によれば、図５に示す画像と同様に、複数の視点についての画像（図５（Ｂ）参照）と、複数の視点についての画像よりも解像度の高い画像（図５（Ａ）参照）との両方の画像を同時に取得することができる撮像装置２００を提供することができる。
【００８８】
以上、実施の形態２によれば、簡素な光学系で、撮像装置２００の総画素数を視点数で割った画素数の低解像度の多視点画像と、撮像装置２００の総画素数に等しい高解像度な１枚の画像とを同時に取得できる。
【００８９】
以上、本発明の例示的な実施の形態の撮像装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１００  撮像装置
１１０  レンズ
１２０  撮像素子
１３０  レンズ
１３１  ピンホール
１４０  撮像素子
２００  撮像装置
２３０  レンズ
２３１  マイクロレンズ
【図１】
2016116167.tif 000003
【図２】
2016116167.tif 000004
【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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