(57)【要約】  本開示の一実施形態の撮像素子は、光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を備え、記第２の光電変換部は、第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている。
2019220897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を備え、
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている
撮像素子。
【請求項２】
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して４画素が配設されている、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項３】
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して８画素が配設されている、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項４】
前記第１の光電変換部は有機材料を用いて形成された有機光電変換部であり、前記第２の光電変換部は半導体基板に埋め込み形成された無機光電変換部である、請求項１に記載の撮像素子。
【請求項５】
前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部とは異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換すると共に、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部との間に配置された第３の光電変換部をさらに備え、
前記第３の光電変換部は、前記半導体基板に埋め込み形成された無機光電変換部である、請求項４に記載の撮像素子。
【請求項６】
前記第３の光電変換部は、前記前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている、請求項５に記載の撮像素子。
【請求項７】
前記第３の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して４画素が配設されている、請求項５に記載の撮像素子。
【請求項８】
前記第３の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して８画素が配設されている、請求項５に記載の撮像素子。
【請求項９】
前記第１の光電変換部は緑色光の光電変換を行い、前記第２の光電変換部および前記第３の光電変換部は、赤色光または青色光の光電変換を行う、請求項５に記載の撮像素子。
【請求項１０】
前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部とは異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換すると共に、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部との間に配置された第３の光電変換部をさらに備え、
前記第３の光電変換部は、前記半導体基板上に形成された有機光電変換部である、請求項４に記載の撮像素子。
【請求項１１】
前記第３の光電変換部は、前記前記第１の光電変換部と同様の画素ピッチで配設されている、請求項１０に記載の撮像素子。
【請求項１２】
撮像素子を備え、
前記撮像素子は、
光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を有し、
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている
電子機器。
【請求項１３】
光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を有し、前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている撮像素子において、
第１の光の色信号を前記第１の光電変換部１画素で取得するのに対して、前記第１の光とは異なる波長帯域の第２の光の色信号を複数の前記第２の光電変換部において加算して取得する
撮像素子の駆動方法。
【請求項１４】
前記撮像素子は動作モードとして高解像モード、高感度モードおよび高速モードを有し、
前記高解像モードおよび前記高速モードでは、前記第１の光電変換部１画素に対して、前記第２の光電変換部４（２×２）画素加算により前記第２の光の色信号を取得する、請求項１３に記載の撮像素子の駆動方法。
【請求項１５】
前記撮像素子は動作モードとして高解像モード、高感度モードおよび高速モードを有し、
前記高感度モードでは、前記第１の光電変換部１画素に対して、前記第２の光電変換部１６（４×４）画素加算により前記第２の光の色信号を取得する、請求項１３に記載の撮像素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、複数の光電変換部が縦方向に積層された撮像素子および電子機器並びに撮像素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像装置では、画素サイズの縮小化が進んでいる。これにより、単位画素へ入射するフォトン数が減少することから感度が低下すると共に、Ｓ／Ｎ比の低下が生じている。また、カラー化のために、赤，緑，青の原色フィルタを２次元配列してなるカラーフィルタを用いた場合、例えば赤画素では、緑と青の光がカラーフィルタによって吸収されるため感度の低下を招いている。また、各色信号を生成する際に、画素間で補間処理を行うことから、いわゆる偽色が発生する。【０００３】
そこで、例えば、特許文献１では、有機光電変換膜を有する有機光電変換部と、半導体基板内においてｐｎ接合を有する２つの無機光電変換部とが積層された、所謂縦方向分光型の固体撮像装置が開示されている。このような固体撮像装置では、１画素から、Ｂ／Ｇ／Ｒの信号を別々に取り出すことで、感度の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２９３３７号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、上記のような縦方向分光型の撮像装置では、解像度と粒状感との両立が求められている。
【０００６】
解像度の向上および粒状感の改善を図ることが可能な撮像素子およびこれを備えた電子機器並びに撮像素子の駆動方法を提供することが望ましい。
【０００７】
本開示の一実施形態の撮像素子は、光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を備えたものであり、記第２の光電変換部は、第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている。
【０００８】
本開示の一実施形態の電子機器は、画素毎に複数の撮像素子を備え、この撮像素子として、上記本開示の一実施形態の撮像素子を備えたものである。
【０００９】
本開示の一実施形態の撮像素子の駆動方法は、光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を有し、第２の光電変換部は、第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている撮像素子において、第１の光の色信号を第１の光電変換部１画素で取得するのに対して、第１の光とは異なる波長帯域の第２の光の色信号を複数の第２の光電変換部において加算して取得する。
【００１０】
本開示の一実施形態の撮像素子および一実施形態の電子機器並びに一実施形態の撮像素子の製造方法では、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を光入射側から順に積層し、第２の光電変換部の画素ピッチが第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔となるようにした。これにより、例えば高感度モードにおいて、各光電変換部から位相のずれなく各色信号が取得される。
【００１１】
本開示の一実施形態の撮像素子および一実施形態の電子機器並びに一実施形態の撮像素子の製造方法によれば、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部において、第２の光電変換部の画素ピッチを光入射側に配置された第１の光電変換部よりも狭い間隔で配設するようにしたので、例えば高感度モードにおいて、各色信号を各光電変換部から位相のずれなく取得することが可能となる。よって、解像度の向上および粒状感の改善を図ることが可能となる。
【００１２】
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の効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の一実施の形態に係る撮像素子の要部の構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した撮像素子の有機光電変換部に対する無機光電変換部の構成を表す平面模式図である。
【図３】図１に示した撮像素子の具体的な構成の一例を表す断面模式図である。
【図４Ａ】図３に示した撮像素子のオンチップレンズと有機光電変換部との関係を表す平面模式図である。
【図４Ｂ】図３に示した撮像素子のオンチップレンズと無機光電変換部との関係を表す平面模式図である。
【図５Ａ】オンチップレンズを介して有機光電変換部に入射する光（入射光）を表す断面模式図である。
【図５Ｂ】オンチップレンズを介して青色信号を取得する無機光電変換部に入射する光（入射光）を表す断面模式図である。
【図５Ｃ】オンチップレンズを介して赤色信号を取得する無機光電変換部に入射する光（入射光）を表す断面模式図である。
【図６】図３に示した撮像素子の単位画素の構成の一例を表す平面模式図である。
【図７】図３に示した撮像素子の製造工程の一例を表す断面模式図である。
【図８】図７に続く工程を表す断面模式図である。
【図９Ａ】高解像モードにおける緑色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図９Ｂ】高解像モードにおける赤色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図９Ｃ】高解像モードにおける青色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１０】高解像モードにおける現像処理を説明するための平面模式図である。
【図１１Ａ】高感度モードにおける緑色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１１Ｂ】高感度モードにおける赤色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１１Ｃ】高感度モードにおける青色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１２】高解像モードにおける現像処理を説明するための平面模式図である。
【図１３Ａ】高速モードにおける緑色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１３Ｂ】高速モードにおける赤色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１３Ｃ】高速モードにおける青色画素の駆動方法を説明するための平面模式図である。
【図１４】高速モードにおける間引き処理を説明するための平面模式図である。
【図１５】高速モードにおける現像処理を説明するための平面模式図である。
【図１６】ＦＤ加算を説明するための図である。
【図１７】デジタル加算を説明するための図である。
【図１８Ａ】一般的な撮像素子における高感度モードを説明するための平面模式図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａに続く一般的な撮像素子における高感度モードを説明するための平面模式図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｂに続く一般的な撮像素子における高感度モードを説明するための平面模式図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｃに続く一般的な撮像素子における高感度モードを説明するための平面模式図である。
【図１９】本開示の変形例に係る撮像素子の具体的な構成の一例を表す断面模式図である。
【図２０】図１に示した撮像素子の全体構成を表すブロック図である。
【図２１】図２０に示した撮像素子を用いた電子機器（カメラ）の一例を表す機能ブロック図である。
【図２２】体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】本技術が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図２４】図２３に示したカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２５】車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図２６】撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（有機光電変換部１画素に対して無機光電変換部が４画素配置された撮像素子の例）
１−１．撮像素子の構成
１−２．撮像素子の製造方法
１−３．撮像素子の駆動方法
１−４．作用・効果
２．変形例
３．適用例
【００１５】
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の一実施の形態の撮像素子（撮像素子１）の要部（有機光電変換部１１Ｇおよび無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒ）の構成を模式的に表した斜視図である。図２は、図１に示した撮像素子１の有機光電変換部１１Ｇに対する無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの構成を表す平面模式図である。図３は、図１に示した撮像素子１の具体的な断面構成の一例を模式的に表したものである。撮像素子１は、例えば、裏面照射型（裏面受光型）のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を構成するものである（図２０参照）。撮像素子１は、それぞれ異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換を行う１つの有機光電変換部１１Ｇと、２つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとが縦方向に積層された、いわゆる縦方向分光型のものである。
【００１６】
（１−１．撮像素子の構成）
本実施の形態の撮像素子１は、有機光電変換部１１Ｇ（第１の光電変換部）、無機光電変換部１１Ｂ（第３の光電変換部）および無機光電変換部１１Ｒ（第２の光電変換部）が光入射側からこの順に積層され、有機光電変換部１１Ｇ１画素に対して、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが有機光電変換部１１Ｇの画素ピッチ（Ｗ）よりも狭い画素ピッチ（ｗ）で配設されたものである。具体的には、撮像素子１は、例えば、有機光電変換部１１Ｇ１画素に対して、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが、それぞれ４（２×２）画素配置されている。即ち、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの画素ピッチ（ｗ）は、有機光電変換部１１Ｇの画素ピッチ（Ｗ）に対して、例えば１／２（ｗ＝１／２Ｗ）となっており、面積換算では１／４となっている。
【００１７】
有機光電変換部１１Ｇと、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとは、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換を行うものである。具体的には、有機光電変換部１１Ｇでは、緑（Ｇ）の色信号を取得する。無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒでは、吸収係数の違いにより、それぞれ、青（Ｂ）および赤（Ｒ）の色信号を取得する。これにより、撮像素子１では、カラーフィルタを用いることなく一つの画素において複数種類の色信号を取得可能となっている。
【００１８】
なお、本実施の形態では、光電変換によって生じる電子および正孔の対のうち、正孔を信号電荷として読み出す場合（ｐ型半導体領域を光電変換層とする場合）について説明する。また、図中において、「ｐ」「ｎ」に付した「＋（プラス）」は、ｐ型またはｎ型の不純物濃度が高いことを表している。
【００１９】
有機光電変換部１１Ｇは、半導体基板１１の裏面（第１面１１Ｓ１）側に設けられている。無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、半導体基板１１内に埋め込み形成されており、半導体基板１１の厚み方向に積層されている。
【００２０】
半導体基板１１は、例えば、ｎ型のシリコン（Ｓｉ）基板により構成され、所定領域にｐウェル６１を有している。ｐウェル６１の第２面（半導体基板１１の表面）１１Ｓ２には、例えば、フローティングディフュージョン（浮遊拡散層）ＦＤ２，ＦＤ３が設けられている。この他、各種トランジスタＴｒ（例えば、後述するＴｒ群１１１０）が設けられている（例えば、図４参照）。更に、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２には、多層配線７０とが設けられている。多層配線７０は、例えば、配線層７１，７２，７３を絶縁層７４内に積層した構成を有している。また、半導体基板１１の周辺部には、ロジック回路等からなる周辺回路（図示せず）が設けられている。
【００２１】
なお、図３では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側を光入射面Ｓ１、第２面１１Ｓ２側を配線層側Ｓ２と表している。
【００２２】
無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、例えばＰＩＮ（Positive Intrinsic Negative）型のフォトダイオードによって構成されており、それぞれ、半導体基板１１の所定領域にｐｎ接合を有する。無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、シリコン基板において光の入射深さに応じて吸収される波長帯域が異なることを利用して縦方向に光を分光することを可能としたものである。
【００２３】
無機光電変換部１１Ｂは、青色光を選択的に検出して青色に対応する信号電荷を蓄積させるものであり、青色光を効率的に光電変換可能な深さに設置されている。無機光電変換部１１Ｒは、赤色光を選択的に検出して赤色に対応する信号電荷を蓄積させるものであり、赤色光を効率的に光電変換可能な深さに設置されている。なお、青（Ｂ）は、例えば４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長帯域、赤（Ｒ）は、例えば６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長帯域にそれぞれ対応する色である。無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒはそれぞれ、各波長帯域のうちの一部または全部の波長帯域の光を検出可能となっていればよい。
【００２４】
無機光電変換部１１Ｂおよび無機光電変換部１１Ｒは、具体的には、図３に示したように、それぞれ、例えば、正孔蓄積層となるｐ＋領域と、電子蓄積層となるｎ領域とを有する（ｐ−ｎ−ｐの積層構造を有する）。無機光電変換部１１Ｂのｐ＋領域は、例えば縦型のトランジスタ（縦型トランジスタＴｒ１）に沿って屈曲し、無機光電変換部１１Ｒのｐ＋領域につながっている。また、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、上記のように、１つの有機光電変換部１１Ｇに対して、４つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒが、それぞれ、２×２配列で配置されている。無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、例えば、後述する図９Ｂおよび図９Ｃに示したように、例えば２×２配列毎に１つのフローティングディフュージョンＦＤ１，ＦＤ２が配置されている。
【００２５】
フローティングディフュージョンＦＤ１は、その一部が半導体基板１１内に設けられた無機光電変換部１１Ｂのｎ領域内に形成されることにより、無機光電変換部１１Ｂと電気的に接続されている。フローティングディフュージョンＦＤ１には、例えば、縦型トランジスタＴｒ１を構成するゲート配線層６４が電気的に接続されている。フローティングディフュージョンＦＤ２は、例えば、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２に面して設けられ、その一部が半導体基板１１内に設けられた無機光電変換部１１Ｒのｎ領域内に形成されることにより、無機光電変換部１１Ｒと電気的に接続されている。
【００２６】
半導体基板１１の第２面１１Ｓ２には、この他、上記のように、例えば、フローティングディフュージョンＦＤ３、縦型トランジスタＴｒ１や後述するＴｒ群１１１０等の各種トランジスタが設けられている。
【００２７】
下部コンタクト７５は、例えば、ＰＤＡＳ（Phosphorus Doped Amorphous Silicon）等のドープされたシリコン材料、または、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）等の金属材料により構成されている。
【００２８】
半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側には、有機光電変換部１１Ｇが設けられている。有機光電変換部１１Ｇは、例えば、下部電極１５、有機光電変換層１６および上部電極１７が、半導体基板１１の第１面Ｓ１の側からこの順に積層された構成を有している。下部電極１５は、例えば、単位画素Ｐごとに分離形成されている。有機光電変換層１６および上部電極１７は、複数の単位画素Ｐ（例えば、図１８に示した撮像素子１の画素部１ａ）に対して共通した連続層として設けられている。有機光電変換部１１Ｇは、選択的な波長帯域（例えば、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下）の一部または全部の波長帯域に対応する緑色光を吸収して、電子−正孔対を発生させる有機光電変換素子である。
【００２９】
半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と下部電極１５との間には、例えば、層間絶縁層１２，１４が半導体基板１１側からこの順に積層されている。層間絶縁層１２は、例えば、固定電荷を有する層（固定電荷層）１２Ａと、絶縁性を有する誘電体層１２Ｂとが積層された構成を有する。上部電極１７の上には、保護層１８が設けられている。保護層１８の上方には、オンチップレンズ１９Ｌを構成すると共に、平坦化層を兼ねるオンチップレンズ層１９が配設されている。
【００３０】
半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間には、貫通電極６３が設けられている。有機光電変換部１１Ｇは、この貫通電極６３を介して、フローティングディフュージョンＦＤ３および、図示していないが、アンプトランジスタＡＭＰのゲートにそれぞれ接続されている。これにより、撮像素子１では、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１側の有機光電変換部１１Ｇで生じた電荷を、貫通電極６３を介して半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側に良好に転送し、特性を高めることが可能となっている。
【００３１】
貫通電極６３は、例えば、撮像素子１の有機光電変換部１１Ｇごとに、それぞれ設けられている。貫通電極６３は、有機光電変換部１１ＧとフローティングディフュージョンＦＤ３およびアンプトランジスタＡＭＰのゲートとのコネクタとしての機能を有すると共に、有機光電変換部１１Ｇにおいて生じた電荷の伝送経路となるものである。
【００３２】
貫通電極６３の下端は、例えば、配線層７１内の接続部７１Ａに接続されており、接続部７１ＡとアンプトランジスタＡＭＰのゲートとは、図示していないが、例えば下部コンタクト７５と同様の構成を有するコンタクトを介して接続されている。接続部７１Ａと、フローティングディフュージョンＦＤ３とは、下部コンタクト７５を介して下部電極１５に接続されている。なお、図１では、貫通電極６３を円柱形状として示したが、これに限らず、例えばテーパ形状としてもよい。
【００３３】
フローティングディフュージョンＦＤ３の隣には、図示していないが、例えばリセットトランジスタＲＳＴのリセットゲートが配置されていることが好ましい。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ３に蓄積された電荷を、リセットトランジスタＲＳＴによりリセットすることが可能となる。
【００３４】
撮像素子１では、上部電極１７側から有機光電変換部１１Ｇに入射した光は有機光電変換層１６で吸収される。これによって生じた励起子は、有機光電変換層１６を構成する電子供与体と電子受容体との界面に移動し、励起子分離、即ち、電子と正孔とに解離する。ここで発生した電荷（電子および正孔）は、キャリアの濃度差による拡散や、陽極（ここでは、下部電極１５）と陰極（ここでは、上部電極１７）との仕事関数の差による内部電界によって、それぞれ異なる電極へ運ばれ、光電流として検出される。また、下部電極１５と上部電極１７との間に電位を印加することによって、電子および正孔の輸送方向を制御することができる。
【００３５】
以下、各部の構成や材料等について説明する。
【００３６】
有機光電変換部１１Ｇは、ｐ型半導体およびｎ型半導体を含んで構成され、層内にバルクヘテロ接合構造を有する有機光電変換層１６を含む。バルクヘテロ接合構造は、ｐ型半導体およびｎ型半導体が混ざり合うことで形成されたｐ／ｎ接合面である。有機光電変換部１１Ｇは、選択的な波長帯域（例えば、４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）の一部または全部の波長帯域に対応する光を吸収して、電子−正孔対を発生させる有機光電変換素子である。有機光電変換部１１Ｇは、上記のように、例えば、対向配置された下部電極１５および上部電極１７と、下部電極１５と上部電極１７との間に設けられた有機光電変換層１６とから構成されている。
【００３７】
下部電極１５は、半導体基板１１内に形成された２×２で配列された４つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの受光面と正対して、これらの受光面を覆う領域に設けられている。下部電極１５は、光透過性を有する金属酸化物により構成されている。下部電極１５の材料として用いられる金属酸化物を構成する金属原子としては、例えば、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）およびモリブデン（Ｍｏ）が挙げられる。上記金属原子を１種以上含む金属酸化物としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が挙げられる。但し、下部電極１５の構成材料としては、このＩＴＯの他にも、ドーパントを添加した酸化スズ（ＳｎＯ2）系材料、あるいはアルミニウム亜鉛酸化物にドーパントを添加してなる酸化亜鉛系材料を用いてもよい。酸化亜鉛系材料としては、例えば、ドーパントとしてアルミニウム（Ａｌ）を添加したアルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム（Ｇａ）添加のガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、インジウム（Ｉｎ）添加のインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が挙げられる。また、この他にも、ＣｕＩ、ＩｎＳｂＯ4、ＺｎＭｇＯ、ＣｕＩｎＯ2、ＭｇＩｎ2Ｏ4、ＣｄＯ、ＺｎＳｎＯ3等を用いてもよい。
【００３８】
有機光電変換層１６は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するものである。有機光電変換層１６は、例えば、それぞれｐ型半導体またはｎ型半導体として機能する有機半導体材料（ｐ型半導体材料またはｎ型半導体材料）を２種以上含んで構成されている。有機光電変換層１６は、層内に、このｐ型半導体材料とｎ型半導体材料との接合面（ｐ／ｎ接合面）を有する。ｐ型半導体は、相対的に電子供与体（ドナー）として機能するものであり、ｎ型半導体は、相対的に電子受容体（アクセプタ）として機能するものである。有機光電変換層１６は、光を吸収した際に生じる励起子が電子と正孔とに分離する場を提供するものであり、具体的には、電子供与体と電子受容体との界面（ｐ／ｎ接合面）において、励起子が電子と正孔とに分離する。
【００３９】
有機光電変換層１６は、ｐ型半導体材料およびｎ型半導体材料の他に、所定の波長帯域の光を光電変換する一方、他の波長帯域の光を透過させる有機半導体材料、いわゆる色素材料を含んで構成されていてもよい。有機光電変換層１６をｐ型半導体材料、ｎ型半導体材料および色素材料の３種類の有機半導体材料を用いて形成する場合には、ｐ型半導体材料およびｎ型半導体材料は、可視領域（例えば、４５０ｎｍ〜８００ｎｍ）において光透過性を有する材料であることが好ましい。有機光電変換層１６の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００４０】
有機光電変換層１６を構成する有機半導体材料としては、例えば、キナクリドン、塩素化ホウ素サブフタロシアニン、ペンタセン、ベンゾチエノベンゾチオフェン、フラーレンおよびそれらの誘導体が挙げられる。有機光電変換層１６は、上記有機半導体材料を２種以上組み合わせて構成されている。上記有機半導体材料は、その組み合わせによってｐ型半導体またはｎ型半導体として機能する。
【００４１】
なお、有機光電変換層１６を構成する有機半導体材料は特に限定されない。上記した有機半導体材料以外には、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、テトラセン、ピレン、ペリレン、およびフルオランテンあるいはそれらの誘導体のうちのいずれか１種が好適に用いられる。あるいは、フェニレンビニレン、フルオレン、カルバゾール、インドール、ピレン、ピロール、ピコリン、チオフェン、アセチレン、ジアセチレン等の重合体やそれらの誘導体を用いてもよい。加えて、金属錯体色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、フェニルキサンテン系色素、トリフェニルメタン系色素、ロダシアニン系色素、キサンテン系色素、大環状アザアヌレン系色素、アズレン系色素、ナフトキノン、アントラキノン系色素、アントラセンおよびピレン等の縮合多環芳香族および芳香環あるいは複素環化合物が縮合した鎖状化合物、または、スクアリリウム基およびクロコニツクメチン基を結合鎖として持つキノリン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール等の二つの含窒素複素環、または、スクアリリウム基およびクロコニツクメチン基により結合したシアニン系類似の色素等を好ましく用いることができる。なお、上記金属錯体色素としては、ジチオール金属錯体系色素、金属フタロシアニン色素、金属ポルフィリン色素、またはルテニウム錯体色素が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００４２】
上部電極１７は、下部電極１５と同様に光透過性を有する導電膜により構成されている。撮像素子１では、上部電極１７が単位画素Ｐ毎に分離されていてもよいし、各単位画素Ｐ毎に共通の電極として形成されていてもよい。上部電極１７の厚みは、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００４３】
なお、有機光電変換層１６と下部電極１５との間、および有機光電変換層１６と上部電極１７との間には、他の層が設けられていてもよい。具体的には、例えば、下部電極１５側から順に、下引き層、正孔輸送層、電子ブロック層、有機光電変換層１６、正孔ブロック層、バッファ層、電子輸送層および仕事関数調整層等が積層されていてもよい。
【００４４】
固定電荷層１２Ａは、正の固定電荷を有する膜でもよいし、負の固定電荷を有する膜でもよい。負の固定電荷を有する膜の材料としては、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化チタン（ＴｉＯ2）等が挙げられる。また上記以外の材料としては酸化ランタン、酸化プラセオジム、酸化セリウム、酸化ネオジム、酸化プロメチウム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化正孔ミウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム、酸化イットリウム、窒化アルミニウム膜、酸窒化ハフニウム膜または酸窒化アルミニウム膜等を用いてもよい。
【００４５】
固定電荷層１２Ａは、２種類以上の膜を積層した構成を有していてもよい。それにより、例えば負の固定電荷を有する膜の場合には正孔蓄積層としての機能をさらに高めることが可能である。
【００４６】
誘電体層１２Ｂの材料は特に限定されないが、例えば、シリコン酸化膜、ＴＥＯＳ膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜等によって形成されている。
【００４７】
パッド部１３Ａ，１３Ｃおよび上部コンタクト１３Ｂは、例えば、下部コンタクト７５と同様に、ＰＤＡＳ（Phosphorus Doped Amorphous Silicon）等のドープされたシリコン材料、または、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）等の金属材料により構成されている。
【００４８】
層間絶縁層１４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のうちの１種よりなる単層膜か、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。
【００４９】
保護層１８は、光透過性を有する材料により構成され、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン等のうちのいずれかよりなる単層膜、あるいはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。この保護層１８の厚みは、例えば、１００ｎｍ〜３００００ｎｍである。
【００５０】
保護層１８上には、全面を覆うように、オンチップレンズ層１９が形成されている。オンチップレンズ層１９の表面には、複数のオンチップレンズ１９Ｌ（マイクロレンズ）が設けられている。オンチップレンズ１９Ｌは、その上方から入射した光を、有機光電変換部１１Ｇ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの各受光面へ集光させるものである。
【００５１】
撮像素子１では、上記のように、１つの有機光電変換部１１Ｇ（緑色画素Ｐｇ）に対して２×２で配列された４つの無機光電変換部１１Ｂ（青色画素Ｐｂ），１１Ｒ（赤色画素Ｐｒ）が配置されている。このため、本実施の形態では、図４Ａおよび図４Ｂに示したように、１つのオンチップレンズ１９Ｌに対して、１つの有機光電変換部１１Ｇ（１つの緑色画素Ｐｇ）および４つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒ（４つの青色画素Ｐｂおよび４つの赤色画素Ｐｒ）が縦方向に配置されるようになっている。
【００５２】
図５Ａ〜図５Ｃは、それぞれ、有機光電変換部１１Ｇ，無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒに対する入射光（Ｌ）を模式的に表したものである。本実施の形態では、上記のように、１つのオンチップレンズ１９Ｌに対して、有機光電変換部１１Ｇは１つ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒはそれぞれ４つずつ配置されている。このため、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒでは、位相差検出用の信号と取得することができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、多層配線７０が半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側には形成されている。これにより、有機光電変換部１１Ｇ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの各受光面を互いに近づけて配置することができ、オンチップレンズ１９ＬのＦ値に依存して生じる各色間の感度のばらつきを低減することができる。
【００５４】
図６は、本開示に係る技術を適用し得る複数の光電変換部（例えば、上記無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒおよび有機光電変換部１１Ｇ）が積層された撮像素子１の構成例を示した平面図である。図６は、例えば、図２０に示した画素部１ａを構成する単位画素Ｐの平面構成の一例を表したものであり、本開示に係る技術を適用し得る複数の光電変換部が積層された撮像素子１の構成例を示したものである。
【００５５】
単位画素Ｐ内には、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）およびＢ（Ｂｌｕｅ）のそれぞれの波長の光を光電変換する赤色光電変換部（図３における無機光電変換部１１Ｒ）、青色光電変換部（図３における無機光電変換部１１Ｂ）および緑色光電変換部（図３における有機光電変換部１１Ｇ）（図６では、いずれも図示せず）が、例えば、受光面（図３における光入射面Ｓ１）側から、緑色光電変換部、青色光電変換部および赤色光電変換部の順番で３層に積層された光電変換領域１１００を有する。更に、単位画素Ｐは、ＲＧＢのそれぞれの波長の光に対応する電荷を、赤色光電変換部、緑色光電変換部および青色光電変換部から読み出す電荷読み出し部としてのＴｒ群１１１０、Ｔｒ群１１２０およびＴｒ群１１３０を有する。撮像素子１では、１つの単位画素Ｐにおいて、縦方向の分光、即ち、光電変換領域１１００に積層された赤色光電変換部、緑色光電変換部および青色光電変換部としての各層で、ＲＧＢのそれぞれの光の分光が行われる。
【００５６】
Ｔｒ群１１１０、Ｔｒ群１１２０およびＴｒ群１１３０は、光電変換領域１１００の周辺に形成されている。Ｔｒ群１１１０は、赤色光電変換部で生成、蓄積されたＲの光に対応する信号電荷を画素信号として出力する。Ｔｒ群１１１０は、転送Ｔｒ（ＭＯＳ ＦＥＴ）１１１１、リセットＴｒ１１１２、増幅Ｔｒ１１１３および選択Ｔｒ１１１４で構成されている。Ｔｒ群１１２０は、青色光電変換部で生成、蓄積されたＢの光に対応する信号電荷を画素信号として出力する。Ｔｒ群１１２０は、転送Ｔｒ１１２１、リセットＴｒ１１２２、増幅Ｔｒ１１２３および選択Ｔｒ１１２４で構成されている。Ｔｒ群１１３０は、緑色光電変換部で生成、蓄積されたＧの光に対応する信号電荷を画素信号として出力する。Ｔｒ群１１３０は、転送Ｔｒ１１３１、リセットＴｒ１１３２、増幅Ｔｒ１１３３および選択Ｔｒ１１３４で構成されている。
【００５７】
転送Ｔｒ１１１１は、ゲートＧ、ソース／ドレイン領域Ｓ／ＤおよびＦＤ（フローティングディフュージョン）１１１５（となっているソース／ドレイン領域）によって構成されている。転送Ｔｒ１１２１は、ゲートＧ、ソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄ、および、ＦＤ１１２５によって構成される。転送Ｔｒ１１３１は、ゲートＧ、光電変換領域１１００のうちの緑色光電変換部（と接続しているソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄ）およびＦＤ１１３５によって構成されている。なお、転送Ｔｒ１１１１のソース／ドレイン領域は、光電変換領域１１００のうちの赤色光電変換部に接続され、転送Ｔｒ１１２１のソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄは、光電変換領域１１００のうちの青色光電変換部に接続されている。
【００５８】
リセットＴｒ１１１２、１１３２および１１２２、増幅Ｔｒ１１１３、１１３３および１１２３ならびに選択Ｔｒ１１１４、１１３４および１１２４は、いずれもゲートＧと、そのゲートＧを挟むような形に配置された一対のソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄとで構成されている。
【００５９】
ＦＤ１１１５、１１３５および１１２５は、リセットＴｒ１１１２、１１３２および１１２２のソースになっているソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄにそれぞれ接続されると共に、増幅Ｔｒ１１１３、１１３３および１１２３のゲートＧにそれぞれ接続されている。リセットＴｒ１１１２および増幅Ｔｒ１１１３、リセットＴｒ１１３２および増幅Ｔｒ１１３３ならびにリセットＴｒ１１２２および増幅Ｔｒ１１２３のそれぞれにおいて共通のソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄには、電源Ｖｄｄが接続されている。選択Ｔｒ１１１４、１１３４および１１２４のソースになっているソース／ドレイン領域Ｓ／Ｄには、ＶＳＬ（垂直信号線）が接続されている。
【００６０】
本開示に係る技術は、以上のような光電変換素子に適用することができる。
【００６１】
（１−２．撮像素子の製造方法）
本実施の形態の撮像素子１は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００６２】
図７および図８は、撮像素子１の製造方法を工程順に表したものである。まず、図７に示したように、半導体基板１１内に、第１の導電型のウェルとして例えばｐウェル６１を形成し、このｐウェル６１内に第２の導電型（例えばｎ型）の無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを形成する。半導体基板１１の第１面１１Ｓ１近傍にはｐ＋領域を形成する。半導体基板１１内のｎ領域には、一部が埋設されるようにフローティングディフュージョンＦＤ１となるｎ＋領域を形成する。
【００６３】
半導体基板１１の第２面１１Ｓ２には、同じく図７に示したように、フローティングディフュージョンＦＤ２，ＦＤ３となるｎ＋領域を形成したのち、ゲート絶縁層６２と、上述したＴｒ群１１１０等の各ゲートを含むゲート配線層６４とを形成する。これにより、縦型トランジスタＴｒ１および各種Ｔｒ群１１１０等が形成される。更に、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２上に、下部コンタクトおよび接続部７１Ａを含む配線層７１〜７３および絶縁層７４からなる多層配線７０を形成する。
【００６４】
半導体基板１１の基体としては、例えば、半導体基板１１と、埋込み酸化膜（図示せず）と、保持基板（図示せず）とを積層したＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板を用いる。埋込み酸化膜および保持基板は、図７には図示しないが、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１に接合されている。イオン注入後、アニール処理を行う。
【００６５】
次いで、半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側（多層配線７０側）に支持基板（図示せず）または他の半導体基板等を接合して、上下反転する。続いて、半導体基板１１をＳＯＩ基板の埋込み酸化膜および保持基板から分離し、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１を露出させる。以上の工程は、イオン注入およびＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等、通常のＣＭＯＳプロセスで使用されている技術にて行うことが可能である。
【００６６】
次いで、図８に示したように、例えばドライエッチングにより半導体基板１１を第１面１１Ｓ１側から加工し、環状の開口６３Ｈを形成する。開口６３Ｈの深さは、図６に示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１から第２面１１Ｓ２まで貫通すると共に、例えば、接続部７１Ａまで達するものである。
【００６７】
続いて、図８に示したように、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１および開口６３Ｈの側面に、例えば負の固定電荷層１２Ａを形成する。負の固定電荷層１２Ａとして、２種類以上の膜を積層してもよい。それにより、正孔蓄積層としての機能をより高めることが可能となる。負の固定電荷層１２Ａを形成したのち、誘電体層１２Ｂを形成する。
【００６８】
次に、開口６３Ｈに、導電体を埋設して貫通電極６３を形成する。導電体としては、例えば、ＰＤＡＳ（Phosphorus Doped Amorphous Silicon）等のドープされたシリコン材料の他、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ハフニウム（Ｈｆ）およびタンタル（Ｔａ）等の金属材料を用いることができる。
【００６９】
続いて、貫通電極６３上にパッド部１３Ａを形成したのち、誘電体層１２Ｂおよびパッド部１３Ａ上に、下部電極１５と貫通電極６３（具体的には、貫通電極６３上のパッド部１３Ａ）とを電気的に接続する上部コンタクト１３Ｂおよびパッド部１３Ｃがパッド部１３Ａ上に設けられた層間絶縁層１４を形成する。
【００７０】
次に、層間絶縁層１４上に、下部電極１５、有機光電変換層１６、上部電極１７および保護層１８をこの順に形成する。最後に、表面に複数のオンチップレンズ１９Ｌを有するオンチップレンズ層１９を配設する。以上により、図３に示した撮像素子１が完成する。
【００７１】
なお、有機光電変換層１６の上層または下層に、他の有機層（例えば、電子ブロッキング層等）を形成する場合には、真空工程において連続的に（真空一貫プロセスで）形成することが望ましい。また、有機光電変換層１６の成膜方法としては、必ずしも真空蒸着法を用いた手法に限らず、他の手法、例えば、スピンコート技術やプリント技術等を用いてもよい。
【００７２】
（１−３．撮像素子の駆動方法）
撮像素子１では、有機光電変換部１１Ｇに、オンチップレンズ１９Ｌを介して光が入射すると、その光は、有機光電変換部１１Ｇ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの順に通過し、その通過過程において緑、青、赤の色光毎に光電変換される。以下、各色の信号取得動作について説明する。
【００７３】
（有機光電変換部１１Ｇによる緑色信号の取得）
撮像素子１へ入射した光のうち、まず、緑色光が、有機光電変換部１１Ｇにおいて選択的に検出（吸収）され、光電変換される。
【００７４】
有機光電変換部１１Ｇは、貫通電極６３を介して、増幅Ｔｒ１１１３のゲートＧとフローティングディフュージョンＦＤ３とに接続されている。よって、有機光電変換部１１Ｇで発生した電子−正孔対のうちの正孔が、下部電極１５側から取り出され、貫通電極６３を介して半導体基板１１の第２面１１Ｓ２側へ転送され、フローティングディフュージョンＦＤ３に蓄積される。これと同時に、増幅Ｔｒ１１１３により、有機光電変換部１１Ｇで生じた電荷量が電圧に変調される。
【００７５】
また、フローティングディフュージョンＦＤ３の隣には、リセットＴｒ１１１２のゲートＧが配置されている。これにより、フローティングディフュージョンＦＤ３に蓄積された電荷は、リセットＴｒ１１１２によりリセットされる。
【００７６】
ここでは、有機光電変換部１１Ｇが、貫通電極６３を介して、増幅Ｔｒ１１１３だけでなくフローティングディフュージョンＦＤ３にも接続されているので、フローティングディフュージョンＦＤ３に蓄積された電荷をリセットＴｒ１１１２により容易にリセットすることが可能となる。
【００７７】
これに対して、貫通電極６３とフローティングディフュージョンＦＤ３とが接続されていない場合には、フローティングディフュージョンＦＤ３に蓄積された電荷をリセットすることが困難となり、大きな電圧をかけて上部電極１７側へ引き抜くことになる。そのため、有機光電変換層１６がダメージを受けるおそれがある。また、短時間でのリセットを可能とする構造は暗時ノイズの増大を招き、トレードオフとなるため、この構造は困難である。
【００７８】
（無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒによる青色信号，赤色信号の取得）
続いて、有機光電変換部１１Ｇを透過した光のうち、青色光は無機光電変換部１１Ｂ、赤色光は無機光電変換部１１Ｒにおいて、それぞれ順に吸収され、光電変換される。無機光電変換部１１Ｂでは、入射した青色光に対応した電子が無機光電変換部１１Ｂのｎ領域に蓄積され、蓄積された電子は、フローティングディフュージョンＦＤ１に転送される。同様に、無機光電変換部１１Ｒでは、入射した赤色光に対応した電子が無機光電変換部１１Ｒのｎ領域に蓄積され、蓄積された電子は、転送トランジスタＴｒによりフローティングディフュージョンＦＤ２へと転送される。
【００７９】
本実施の形態の撮像素子１は、複数の動作モードを有し、例えば高解像モード、高感度モードおよび高速モードの３種類の動作モードを有する。有機光電変換部１１Ｇおよび無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒでは、各動作モードにおいて以下のようにしてＲ／Ｇ／Ｂの信号が取得される。
【００８０】
高解像モードについて説明する。緑色信号を取得する有機光電変換部１１Ｇでは、図９Ａに示したように、全ての緑色画素Ｐｇからそれぞれ信号電荷が読み出される。青色信号を取得する無機光電変換部１１Ｂおよび赤色信号を取得する無機光電変換部１１Ｒでは、図９Ｂおよび図９Ｃに示したように、４（２×２）画素（青色画素Ｐｂ、赤色画素Ｐｒ）を１ユニットＵとしてＦＤ加算が行われる。この後、現像処理が行われる。高解像モードでは、各緑色画素Ｐｇ、２×２青色画素Ｐｂおよび２×２赤色画素Ｐｒ間において位相の揃った信号を取得できる。このため、単位画素Ｐにおいて信号処理なしに、位相のずれのないＲ／Ｇ／Ｂの信号が得られる。
【００８１】
高感度モードについて説明する。緑色信号を取得する有機光電変換部１１Ｇでは、図１１Ａに示したように、全ての緑色画素Ｐｇからそれぞれ信号電荷が読み出される。青色信号を取得する無機光電変換部１１Ｂおよび赤色信号を取得する無機光電変換部１１Ｒでは、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示したように、１６（４×４）画素（青色画素Ｐｂ、赤色画素Ｐｒ）を１ユニットＵとしてデジタル加算が行われる。このとき、無機光電変換部１１Ｂおよび赤色信号を取得する無機光電変換部１１Ｒの各ユニットＵは、互いに２×２画素分シフトした４×４画素で構成されている。この後、現像処理が行われる。上記のように、無機光電変換部１１Ｂおよび赤色信号を取得する無機光電変換部１１Ｒの各ユニットＵは、互いに２×２画素分ずれて構成されている。このため、高感度モードでは、各単位画素Ｐにおいて、青色画素Ｐｂまたは赤色画素Ｐｒあるいは青色画素Ｐｂおよび赤色画素Ｐｒの両方の情報がない単位画素Ｐが存在する。よって、高感度モードの現像処理では、図１２に示したように、例えば緑色信号および青色信号を有する単位画素Ｐが周囲の緑色信号および赤色信号を有する単位画素Ｐから赤色信号を補完する。これにより、高感度モードにおいて位相のずれのないＲ／Ｇ／Ｂの信号が得られる。
【００８２】
高速モードについて説明する。緑色信号を取得する有機光電変換部１１Ｇでは、図１３Ａに示したように、全ての緑色画素Ｐｇからそれぞれ信号電荷が読み出される。青色信号を取得する無機光電変換部１１Ｂおよび赤色信号を取得する無機光電変換部１３Ｒでは、図１３Ｂおよび図１３Ｃに示したように、４（２×２）画素（青色画素Ｐｂ、赤色画素Ｐｒ）を１ユニットＵとしてデジタル加算が行われる。高速モードでは、この後間引き処理が行われ、緑色信号、青色信号および赤色信号は、図１４に示したようにベイヤ状に取得される。最後に、各単位画素Ｐ毎に現像処理を行う。これにより、高速モードにおいて位相のずれのないＲ／Ｇ／Ｂの信号が得られる。
【００８３】
なお、上記各動作モードにおいて用いた加算モードの切り替えは以下のようにして行うことができる。本実施の形態の撮像素子１Ａでは、１つの単位画素Ｐ内に設けられた４つの青色画素Ｐｂおよび赤色画素Ｐｒ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）には、それぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が接続されている。高解像モードおよび高速モードで用いられるＦＤ加算モードでは、図１６に示したように、各色画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４にそれぞれ接続されたスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４がオン状態となって４つの色画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の信号が１画素として出力される。高感度モードで用いられるデジタル加算モードでは、図１７に示したように、各色画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４にそれぞれ接続されたスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のうちの１つがオン状態、残りの３つはオフ状態となって各色画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４毎に信号が読み出されたのち、４画素として出力される。その後、後段ＩＳＰにおいて４画素分の信号が加算される。
【００８４】
（１−４．作用・効果）
前述したように、ＣＣＤイメージセンサ、あるいはＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像装置では、感度の向上が求められている。これに対して、例えば、有機光電変換膜を有する有機光電変換部と、半導体基板内においてｐｎ接合を有する２つの無機光電変換部とが積層された、所謂縦方向分光型の固体撮像装置が開発されている。この縦方向分光型の固体撮像装置では、１画素からＲ／Ｇ／Ｂの信号を取得できるため、赤，緑，青の原色フィルタを有する各色画素（赤色画素、緑色画素、青色画素）が２次元配列してなる撮像装置と比較して、高い解像度が得られる。
【００８５】
しかしながら、上記のような縦方向分光型の固体撮像装置では、半導体基板内におけるＲＢ分光の混色が大きい。このため、色ノイズが大きくなり、暗時にノイズが増幅されて粒状感が大幅に悪化するという課題がある。粒状感を改善する方法としては、例えば高感度モードを用いる方法が挙げられる。
【００８６】
一般的な撮像素子１０００における高感度モードでは、まず、図１８Ａに示したように、緑色信号を取得する有機光電変換部１０１１Ｇでは、全ての緑色画素Ｐｇからそれぞれ信号電荷が読み出される。青色信号を取得する無機光電変換部１１Ｂおよび赤色信号を取得する無機光電変換部１１Ｒでは、それぞれ、２×２配列の４画素（青色画素Ｐｂ、赤色画素Ｐｒ）を１ユニットＵとしたデジタル加算が行われる。このとき、無機光電変換部１１Ｂおよび無機光電変換部１１Ｒの各ユニットＵは、互いに１×１画素分シフトした２×２画素で構成されている。この後、図１８Ｂに示したようにピニング処理を行ったのち、図１８Ｃに示したように、青色画素Ｐｂと赤色画素Ｐｒとの間でデモザイク処理を行ってＲＢ信号を得る。このため、撮像素子１０００では、図１８Ｄに示したように、緑色信号（Ｇ信号）とＲＢ信号との演算時に位相のずれが生じてしまう。
【００８７】
これに対して本実施の形態の撮像素子１では、有機光電変換部１１Ｇ１画素に対して、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを有機光電変換部１１Ｇの画素ピッチ（Ｗ）よりも狭い画素ピッチ（ｗ）となるように形成した。具体的には、例えば、有機光電変換部１１Ｇ１画素に対して、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを、それぞれ２×２配列で４画素配置するようにした。この撮像素子１では、上記３種の動作モード（高解像モード、高感度モードおよび高速モード）時に、緑色信号を有機光電変換部１１Ｇ（緑色画素Ｐｇ）１画素から取得するのに対して、青色信号および赤色信号は、それぞれ、無機光電変換部１１Ｂ（青色画素Ｐｂ）および無機光電変換部１１Ｒ（赤色画素Ｐｒ）を２×２の４画素あるいは４×４の１６画素の信号を加算して取得する。よって、位相のずれなくＲ／Ｇ／Ｂの信号を取得することが可能となる。
【００８８】
以上、本実施の形態の撮像素子１では、有機光電変換部１１Ｇ１画素に対して、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒを、それぞれ４（２×２）画素配置するようにし、各動作モードにおいて、緑色信号を取得する有機光電変換部１１Ｇ（緑色画素Ｐｇ）１画素に対して、無機光電変換部１１Ｂ（青色画素Ｐｂ）および無機光電変換部１１Ｒ（赤色画素Ｐｒ）２×２の４画素あるいは４×４の１６画素をそれぞれ加算して青色信号および赤色信号を取得するようにした。特に、高感度モード時には４×４の１６画素からの信号をそれぞれ加算して青色信号および赤色信号を取得するようにしたので、暗時における粒状感を低減することが可能となる。即ち、解像度の向上および粒状感の改善を実現した撮像素子を提供することが可能となる。
【００８９】
次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
【００９０】
＜２．変形例＞
図１９は、本開示の変形例に係る撮像素子（撮像素子１Ｂ）の断面構成を表したものである。撮像素子１Ｂは、光電変換素子１０Ａと同様に、例えば、裏面照射型（裏面受光型）のＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサ等を構成するものである（図２２参照）。撮像素子１Ｂは、上記撮像素子１Ａと同様に、それぞれ異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換を行う１つの有機光電変換部２０と、２つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとが縦方向に積層された、縦方向分光型の撮像素子である。本変形例の撮像素子１Ｂは、下部電極２１が複数の電極（読み出し電極２１Ａおよび蓄積電極２１Ｂ）からなる点が上記実施の形態とは異なる。
【００９１】
有機光電変換部２０は、上記実施の形態における撮像素子１Ａと同様に、半導体基板１１の裏面（第１面１１Ｓ１）側に設けられている。無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、半導体基板１１内に埋め込み形成されており、半導体基板１１の厚み方向に積層されている。
【００９２】
有機光電変換部２０は、例えば、下部電極２１、有機光電変換層１６および上部電極１７が、半導体基板１１の第１面１１Ｓ１の側からこの順に積層された構成を有している。なお、下部電極２１と電荷蓄積層２３との間には絶縁層２２が設けられている。下部電極２１は、例えば、撮像素子１Ｂごとに分離形成されると共に、詳細は後述するが、絶縁層２２を間に互いに分離された読み出し電極２１Ａおよび蓄積電極２１Ｂとから構成されている。読み出し電極２１Ａ上の絶縁層２２には開口２２Ｈが設けられており、読み出し電極２１Ａと電荷蓄積層２３とは、この開口２２Ｈを介して電気的に接続されている。
【００９３】
なお、図１９では、電荷蓄積層２３、有機光電変換層１６および上部電極１７が、撮像素子１Ｂごとに分離して形成されている例を示したが、例えば、上記撮像素子１Ａと同様に、複数の撮像素子１Ｂに共通した連続層として設けられていてもよい。半導体基板１１の第１面１１Ｓ１と下部電極２１との間には、第１の実施の形態と同様に、例えば、固定電荷層１２Ａと、誘電体層１２Ｂと、層間絶縁層１４とが設けられている。上部電極１７の上には、遮光膜５１を含む保護層１８が設けられている。保護層１８の上には、オンチップレンズ１９Ｌを有するオンチップレンズ層１９等の光学部材が配設されている。
【００９４】
下部電極２１は、上記のように、分離形成された読み出し電極２１Ａと蓄積電極２１Ｂとから構成されており、それぞれ独立して電圧が印加されるようになっている。読み出し電極２１Ａは、有機光電変換層１６内で発生した電荷（ここでは、電子）をフローティングディフュージョンＦＤ３に転送するためのものであり、例えば、上部第１コンタクト２４Ａ、パッド部３９Ａ、貫通電極６３、接続部７１Ａおよび下部コンタクト７５を介してフローティングディフュージョンＦＤ３に接続されている。蓄積電極２１Ｂは、有機光電変換層１６内で発生した電荷のうち、信号電荷として電子を電荷蓄積層２３内に蓄積させるため、および蓄積した電子を読み出し電極２１Ａに転送するためのものである。蓄積電極２１Ｂは、半導体基板１１内に形成された無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの受光面と正対して、これらの受光面を覆う領域に設けられている。蓄積電極２１Ｂは、読み出し電極２１Ａよりも大きいことが好ましく、これにより、電荷蓄積層２３内に多くの電荷を蓄積させることが可能となる。
【００９５】
以上のように、本変形例では、下部電極２１を読み出し電極２１Ａと蓄積電極２１Ｂとに分割し、それぞれ独立して電圧を印加するようにした。これにより、撮像素子１Ｂでは、有機光電変換層１６内に生成された電荷を、下部電極２１と有機光電変換層１６との間に配置した電荷蓄積層２３に蓄積することが可能となると共に、蓄積された電荷を適宜読み出し電極２１Ａを介してフローティングディフュージョンＦＤ３に読み出すことが可能となる。よって、露光開始時に電荷蓄積部を完全に空乏化することが可能となり、上記実施の形態の効果に加えて、撮像画質を改善できるという効果を奏する。
【００９６】
＜３．適用例＞
（適用例１）
図２０は、例えば、上記実施の形態において説明した撮像素子１を各画素に用いた撮像素子１の全体構成を表したものである。この撮像素子１は、ＣＭＯＳイメージセンサであり、半導体基板１１上に、撮像エリアとしての画素部１ａを有すると共に、この画素部１ａの周辺領域に、例えば、行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４およびシステム制御部１３２からなる周辺回路部１３０を有している。
【００９７】
画素部１ａは、例えば、行列状に２次元配置された複数の単位画素Ｐ（例えば、撮像素子１の緑色画素Ｐｇに相当）を有している。この単位画素Ｐには、例えば、画素行ごとに画素駆動線Ｌread（具体的には行選択線およびリセット制御線）が配線され、画素列ごとに垂直信号線Ｌsigが配線されている。画素駆動線Ｌreadは、画素からの信号読み出しのための駆動信号を伝送するものである。画素駆動線Ｌreadの一端は、行走査部１３１の各行に対応した出力端に接続されている。
【００９８】
行走査部１３１は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素部１ａの各単位画素Ｐを、例えば、行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部１３１によって選択走査された画素行の各単位画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線Ｌsigの各々を通して水平選択部１３３に供給される。水平選択部１３３は、垂直信号線Ｌsigごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
【００９９】
列走査部１３４は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部１３３の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部１３４による選択走査により、垂直信号線Ｌsigの各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線１３５に出力され、当該水平信号線１３５を通して半導体基板１１の外部へ伝送される。
【０１００】
行走査部１３１、水平選択部１３３、列走査部１３４および水平信号線１３５からなる回路部分は、半導体基板１１上に直に形成されていてもよいし、あるいは外部制御ＩＣに配設されたものであってもよい。また、それらの回路部分は、ケーブル等により接続された他の基板に形成されていてもよい。
【０１０１】
システム制御部１３２は、半導体基板１１の外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像素子１の内部情報等のデータを出力するものである。システム制御部１３２はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部１３１、水平選択部１３３および列走査部１３４等の周辺回路の駆動制御を行う。
【０１０２】
（適用例２）
上述の撮像素子１は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２１に、その一例として、カメラ２の概略構成を示す。このカメラ２は、例えば、静止画または動画を撮影可能なビデオカメラであり、撮像素子１と、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像素子１およびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
【０１０３】
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像素子１の画素部１ａへ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像素子１への光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像素子１の転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、撮像素子１から出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリ等の記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
【０１０４】
（適用例３）
＜体内情報取得システムへの応用例＞
更に、本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１０５】
図２２は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【０１０６】
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
【０１０７】
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
【０１０８】
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
【０１０９】
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
【０１１０】
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
【０１１１】
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
【０１１２】
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
【０１１３】
撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
【０１１４】
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
【０１１５】
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
【０１１６】
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
【０１１７】
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図２２では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
【０１１８】
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
【０１１９】
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
【０１２０】
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
【０１２１】
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１０１１２に適用され得る。これにより、検出精度が向上する。
【０１２２】
（適用例４）
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【０１２３】
図２３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【０１２４】
図２３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【０１２５】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【０１２６】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【０１２７】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
【０１２８】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【０１２９】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【０１３０】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【０１３１】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０１３２】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【０１３３】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【０１３４】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【０１３５】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０１３６】
図２４は、図２３に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０１３７】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【０１３８】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【０１３９】
撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【０１４０】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【０１４１】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【０１４２】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【０１４３】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【０１４４】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０１４５】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【０１４６】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【０１４７】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【０１４８】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【０１４９】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【０１５０】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【０１５１】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【０１５２】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【０１５３】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、検出精度が向上する。
【０１５４】
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
【０１５５】
（適用例５）
＜移動体への応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【０１５６】
図２５は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１５７】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２５に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（interface）１２０５３が図示されている。
【０１５８】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１５９】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１６０】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【０１６１】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１６２】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１６３】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１６４】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１６５】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１６６】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２５の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１６７】
図２６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１６８】
図２６では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【０１６９】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１７０】
なお、図２６には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０１７１】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０１７２】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１７３】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０１７４】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０１７５】
以上、実施の形態および変形例並びに適用例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、撮像素子として、緑色光を検出する有機光電変換部１１Ｇ１つに対して、青色光，赤色光をそれぞれ検出する４つの無機光電変換部１１Ｂおよび無機光電変換部１１Ｒを順に積層させた構成としたが、本開示内容はこのような構造に限定されるものではない。
【０１７６】
例えば、緑色光を検出する有機光電変換部１１Ｇ１つに対して、青色光，赤色光をそれぞれ検出する８つの無機光電変換部１１Ｂおよび無機光電変換部１１Ｒ（各々８画素）を順に積層させた構成としてもよい。また、２つの有機光電変換部と１つの無機光電変換部とが積層された構成としてもよい。その場合には、２つの有機光電変換部を同じ画素ピッチで形成してもよいが、無機光電変換部側に設けられた有機光電変換部を上記無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒのように、光入射側に配置された有機光電変換部の画素ピッチよりも狭く形成してもよい。
【０１７７】
更に、上記実施の形態等では、裏面照射型の撮像素子の構成を例示したが、本開示内容は表面照射型の撮像素子にも適用可能である。更に、本開示の撮像素子では、上記実施の形態で説明した各構成要素を全て備えている必要はなく、また逆に他の層を備えていてもよい。
【０１７８】
なお、本明細書中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、また、他の効果があってもよい。
【０１７９】
なお、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を備え、
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている
撮像素子。
（２）
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して４画素が配設されている、前記（１）に記載の撮像素子。
（３）
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して８画素が配設されている、前記（１）に記載の撮像素子。
（４）
前記第１の光電変換部は有機材料を用いて形成された有機光電変換部であり、前記第２の光電変換部は半導体基板に埋め込み形成された無機光電変換部である、前記（１）乃至（３）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（５）
前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部とは異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換すると共に、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部との間に配置された第３の光電変換部をさらに備え、
前記第３の光電変換部は、前記半導体基板に埋め込み形成された無機光電変換部である、前記（４）に記載の撮像素子。
（６）
前記第３の光電変換部は、前記前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている、前記（５）に記載の撮像素子。
（７）
前記第３の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して４画素が配設されている、前記（５）または（６）に記載の撮像素子。
（８）
前記第３の光電変換部は、前記第１の光電変換部１画素に対して８画素が配設されている、前記（５）または（６）に記載の撮像素子。
（９）
前記第１の光電変換部は緑色光の光電変換を行い、前記第２の光電変換部および前記第３の光電変換部は、赤色光または青色光の光電変換を行う、前記（５）乃至（８）のうちのいずれかに記載の撮像素子。
（１０）
前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部とは異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換すると共に、前記第１の光電変換部と前記第２の光電変換部との間に配置された第３の光電変換部をさらに備え、
前記第３の光電変換部は、前記半導体基板上に形成された有機光電変換部である、前記（４）に記載の撮像素子。
（１１）
前記第３の光電変換部は、前記前記第１の光電変換部と同様の画素ピッチで配設されている、前記（１０）に記載の撮像素子。
（１２）
撮像素子を備え、
前記撮像素子は、
光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を有し、
前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている
電子機器。
（１３）
光入射側から順に積層されると共に、互いに異なる波長帯域の光を選択的に検出して光電変換する第１の光電変換部および第２の光電変換部を有し、前記第２の光電変換部は、前記第１の光電変換部の画素ピッチよりも狭い間隔で配設されている撮像素子において、
第１の光の色信号を前記第１の光電変換部１画素で取得するのに対して、前記第１の光とは異なる波長帯域の第２の光の色信号を複数の前記第２の光電変換部において加算して取得する
撮像素子の駆動方法。
（１４）
前記撮像素子は動作モードとして高解像モード、高感度モードおよび高速モードを有し、
前記高解像モードおよび前記高速モードでは、前記第１の光電変換部１画素に対して、前記第２の光電変換部４（２×２）画素加算により前記第２の光の色信号を取得する、前記（１３）に記載の撮像素子の駆動方法。
（１５）
前記撮像素子は動作モードとして高解像モード、高感度モードおよび高速モードを有し、
前記高感度モードでは、前記第１の光電変換部１画素に対して、前記第２の光電変換部１６（４×４）画素加算により前記第２の光の色信号を取得する、前記（１３）に記載の撮像素子の駆動方法。
【０１８０】
本出願は、日本国特許庁において２０１８年５月１８日に出願された日本特許出願番号２０１８−０９６５３０号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１８１】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
2019220897.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2019220897.tif 000007
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2019220897.tif 000009
【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
2019220897.tif 000012
【図８】
2019220897.tif 000013
【図９Ａ】
2019220897.tif 000014
【図９Ｂ】
2019220897.tif 000015
【図９Ｃ】
2019220897.tif 000016
【図１０】
2019220897.tif 000017
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2019220897.tif 000019
【図１１Ｃ】
2019220897.tif 000020
【図１２】
2019220897.tif 000021
【図１３Ａ】
2019220897.tif 000022
【図１３Ｂ】
2019220897.tif 000023
【図１３Ｃ】
2019220897.tif 000024
【図１４】
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【図１５】
2019220897.tif 000026
【図１６】
2019220897.tif 000027
【図１７】
2019220897.tif 000028
【図１８Ａ】
2019220897.tif 000029
【図１８Ｂ】
2019220897.tif 000030
【図１８Ｃ】
2019220897.tif 000031
【図１８Ｄ】
2019220897.tif 000032
【図１９】
2019220897.tif 000033
【図２０】
2019220897.tif 000034
【図２１】
2019220897.tif 000035
【図２２】
2019220897.tif 000036
【図２３】
2019220897.tif 000037
【図２４】
2019220897.tif 000038
【図２５】
2019220897.tif 000039
【図２６】
2019220897.tif 000040
【国際調査報告】
2019220897.tif 000041
2019220897.tif 000042
2019220897.tif 000043
2019220897.tif 000044