JP2015099338A

JP2015099338A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2015099338A
Application number: JP2013240301A
Authority: JP
Inventors: 祐起喜多; Yuki Kita
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2033-11-20
Also published as: JP6459165B2

Abstract

【課題】所望の被写体に的確にピントを合わせることが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、撮影光学系を通過した不可視光線を光電変換し第１光電変換信号を出力する第１光電変換手段と、不可視光線を反射する所定のパターンを有し被写体の表面に予め設置されたマーカーを、第１光電変換信号からパターンを検出することにより検出するマーカー検出手段と、マーカー検出手段により検出されたマーカーが設置された被写体にピントが合うように撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、可視光画像および赤外光画像が撮像可能なカメラが知られている。例えば特許文献１には、操作部の操作により「複合ＡＦ機能」を利用可能なカメラが記載されている。特許文献１の「複合ＡＦ機能」とは、赤外光に基づく被写体画像を分析して焦点検出領域を決定し、可視光に基づく焦点検出を行う機能である。

特開２０１０−６２７４２号公報

従来技術では、必ずしも所望の被写体にピントが合うとは限らないという問題があった。

請求項１に記載の撮像装置は、撮影光学系を通過した不可視光線を光電変換し第１光電変換信号を出力する第１光電変換手段と、不可視光線を反射する所定のパターンを有し被写体の表面に予め設置されたマーカーを、前記第１光電変換信号から前記パターンを検出することにより検出するマーカー検出手段と、前記マーカー検出手段により検出された前記マーカーが設置された前記被写体にピントが合うように前記撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

本発明の第１の実施の形態によるデジタルカメラ１の構成を例示する図である。本実施形態に係る撮像素子２１の概要を示す図である。上部光電変換層３１および下部光電変換層３２の画素配置を示す図である。撮像素子２１の断面の一部を例示する図である。撮像素子２１における１つの画素Ｐ（ｘ，ｙ）の回路構成を例示する図である。マーカー表面に形成されるパターンの一例を示す図である。制御部１１により実行される自動焦点調節処理のフローチャートである。本発明の第２の実施の形態によるデジタルカメラ２の構成を例示する図である。制御部１１１により実行される自動焦点調節処理のフローチャートである。本発明の第３の実施の形態によるデジタルカメラ３の構成を例示する図である。演算部２１１ｇによる重みαの決定方法を示す図である。制御部２１１により実行される自動焦点調節処理のフローチャートである。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態によるデジタルカメラ１の構成を例示する図である。デジタルカメラ１は、撮影光学系１０、制御部１１、撮像部１２、操作部１３、画像処理部１４、液晶モニタ１５、およびバッファメモリ１６を有する。また、デジタルカメラ１には、メモリカード１７が装着されている。

撮影光学系１０は、複数のレンズにより構成され、撮像素子２１（後述）の撮像面に被写体像を結像させる。撮影光学系１０を構成する複数のレンズには、ピント位置を調節するために光軸方向に駆動されるフォーカスレンズが含まれる。フォーカスレンズは、不図示のアクチュエータ（例えば超音波モータなど）により光軸方向に駆動される。

制御部１１は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路から構成され、不図示のＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、デジタルカメラ１の各種の制御を行う。制御部１１は、焦点調節部１１ａと、マーカー検出部１１ｂと、マーカー選択部１１ｃと、優先順位読出部１１ｄとを機能的に有する。これらの各機能部は、上記の制御プログラムによりソフトウェア的に実装される。なお、これらの各機能部を電子回路により構成することも可能である。

焦点調節部１１ａは、撮像素子２１（後述）により出力された画像信号に基づき、撮影光学系１０の焦点調節を行う。マーカー検出部１１ｂは、撮影光学系１０により結像された被写体像の赤外光成分に基づき、後述するマーカーを検出する。マーカー選択部１１ｃは、マーカー検出部１１ｂが後述するマーカーを複数検出した場合に、それら複数のマーカーからいずれか１つのマーカーを選択する。優先順位読出部１１ｄは、後述するマーカーから、そのマーカーが付された被写体の優先順位を読み出す。

撮像部１２は、撮像素子２１、増幅回路２２、およびＡＤ変換回路２３を有する。撮像素子２１は、複数の画素から構成され、不図示の撮影光学系を介して被写体からの光束を受光し、光電変換を行ってアナログ画像信号を出力する。増幅回路２２は、撮像素子２１から出力されるアナログ画像信号を所定の増幅率（ゲイン）で増幅してＡＤ変換回路２３に出力する。ＡＤ変換回路２３は、アナログ画像信号をＡＤ変換してデジタル画像信号を出力する。制御部１１は、撮像部１２から出力されるデジタル画像信号をバッファメモリ１６に格納する。

バッファメモリ１６に格納されたデジタル画像信号は、画像処理部１４において各種の画像処理が行われ、液晶モニタ１５に表示されたり、メモリカード１７に格納されたりする。メモリカード１７は、不揮発性のフラッシュメモリなどから構成され、デジタルカメラ１に対して着脱可能である。

操作部１３は、レリーズボタンやモード切り替えボタン、電源ボタンなど各種の操作ボタンから構成され、撮影者により操作される。操作部１３は、撮影者による上記の各操作ボタンの操作に応じた操作信号を制御部１１へ出力する。画像処理部１４は、ＡＳＩＣ等により構成されている。画像処理部１４は、撮像部１２によって撮像された画像データに対して、補間、圧縮、ホワイトバランスなどの各種の画像処理を行う。

（撮像素子２１の説明）
図２は、本実施形態に係る撮像素子２１の概要を示す図である。なお、図２では、撮像素子２１の光入射側を上側とした状態を示している。このため、以下の説明では、撮像素子２１の光入射側の方向を「上方」または「上」とし、光入射側に対して反対側の方向を「下方」または「下」とする。撮像素子２１は、上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とを有する。上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とは、同一光路上に積層配置されている。上部光電変換層３１は、所定の波長域（詳しくは後述する）の光を吸収（光電変換）する有機光電膜で構成される。上部光電変換層３１で吸収（光電変換）されなかった波長域の光は、上部光電変換層３１を透過して下部光電変換層３２に入射し、下部光電変換層３２で光電変換される。下部光電変換層３２は、フォトダイオードにより光電変換を行う。

上部光電変換層３１は不可視光（例えば赤外光）を光電変換する。下部光電変換層３２は可視光を光電変換する。上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とは同一の半導体基板上に形成され、各画素位置は一対一に対応する。たとえば上部光電変換層３１の１行１列目の画素は、下部光電変換層３２の１行１列目の画素に対応する。

図３（ａ）は、上部光電変換層３１の画素配置を示す図である。図３（ａ）において、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とし、画素Ｐの座標をＰ（ｘ，ｙ）と表記する。図３（ａ）に示す上部光電変換層３１の例では、各画素を、不可視光（赤外光）を光電変換する有機光電膜としている。そして、各画素で受光されない光、すなわち可視光は透過される。たとえば画素Ｐ（１，１）は赤外光（ＩＲ）を光電変換して可視光を透過する。

図３（ｂ）は、下部光電変換層３２の画素配置を示す図である。なお、図３（ｂ）に示す各画素位置は、図３（ａ）と同じである。たとえば下部光電変換層３２の画素Ｐ（１，１）は、上部光電変換層３１の画素Ｐ（１，１）に対応する。図３（ｂ）において、下部光電変換層３２には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のカラーフィルターがいわゆるベイヤ配列で設けられている。上部光電変換層３１を透過する可視光（すなわち上部光電変換層３１の有機光電膜で吸収されて光電変換される不可視光以外の波長域の光）を光電変換する。従って、下部光電変換層３２は、奇数行の画素ではＧとＢの色成分の画像信号、偶数行の各画素ではＲとＧの色成分の画像信号を出力する。たとえば画素Ｐ（１，１）ではＧ成分の画像信号が得られる。同様に、画素Ｐ（２，１）ではＢ成分の画像信号、画素Ｐ（１，２）ではＲ成分の画像信号がそれぞれ得られる。

このように、本実施形態に係る撮像素子２１では、有機光電膜で構成される上部光電変換層３１が下部光電変換層３２に対して赤外フィルターの役割を果たす。本実施形態に係る撮像素子２１では、上部光電変換層３１からは赤外光による被写体の画像（赤外光画像）を取得することができ、下部光電変換層３２からは可視光による被写体の画像（Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなるＲＧＢ画像）を取得することができる。以下の説明において、上部光電変換層３１から出力される画像信号を赤外光信号と呼ぶ。また、下部光電変換層３２から出力される画像信号を可視光信号と呼ぶ。

図４は、撮像素子２１の断面の一部を例示する図である。図４に示すように、撮像素子２１では、シリコン基板上に形成された下部光電変換層３２と、有機光電膜を用いた上部光電変換層３１とが配線層４０を介して積層されている。上部光電変換層３１の上方には、１つの画素に対して１つのマイクロレンズＭＬが形成されている。上部光電変換層３１と下部光電変換層３２との間には、１つの画素に対して１つのカラーフィルターＣＦが形成されている。たとえば、上部光電変換層３１において、画素Ｐ（１，１）の光電変換部を構成する有機光電膜による受光部ＰＣ（１，１）は、マイクロレンズＭＬ（１，１）から入射された被写体光における赤外光を光電変換して可視光を透過する。受光部ＰＣ（１，１）を透過した可視光のうち、Ｇ成分はカラーフィルターＣＦ（１，１）を透過し、Ｒ成分、Ｂ成分はカラーフィルターＣＦ（１，１）により遮蔽される。下部光電変換層３２において、画素Ｐ（１，１）を構成するフォトダイオードＰＤ（１，１）は、カラーフィルターＣＦ（１，１）を透過したＧの光を受光して光電変換する。

図５は、撮像素子２１における１つの画素Ｐ（ｘ，ｙ）の回路構成を例示する図である。画素Ｐ（ｘ，ｙ）は、下部光電変換層３２を構成するための回路として、フォトダイオードＰＤと、転送トランジスタＴｘと、リセットトランジスタＲ２と、出力トランジスタＳＦ２と、選択トランジスタＳＥＬ２とを有する。フォトダイオードＰＤは、入射光の光量に応じた電荷を蓄積する。転送トランジスタＴｘは、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷を出力トランジスタＳＦ２側の浮遊拡散領域（ＦＤ部）に転送する。出力トランジスタＳＦ２は選択トランジスタＳＥＬ２を介して電流源ＰＷ２とソースホロワを構成し、ＦＤ部に蓄積された電荷に応じた電気信号を出力信号ＯＵＴ２として垂直信号線ＶＬＩＮＥ２に出力する。なお、リセットトランジスタＲ２は、ＦＤ部の電荷を電源電圧Ｖｃｃにリセットする。

また、画素Ｐ（ｘ，ｙ）は、上部光電変換層３１を構成するための回路として、有機光電膜による受光部ＰＣと、リセットトランジスタＲ１と、出力トランジスタＳＦ１と、選択トランジスタＳＥＬ１とを有する。有機光電膜による受光部ＰＣは、非透過光を光量に応じた電気信号に変換し、選択トランジスタＳＥＬ１を介して電流源ＰＷ１とソースホロワを構成する出力トランジスタＳＦ１を介して出力信号ＯＵＴ１として垂直信号線ＶＬＩＮＥ１に出力する。なお、リセットトランジスタＲ１は、受光部ＰＣの出力信号をリファレンス電圧Ｖｒｅｆにリセットする。また、有機光電膜の動作用として高電圧Ｖｐｃが与えられている。各トランジスタはＭＯＳＦＥＴで構成される。

ここで、下部光電変換層３２に係る回路の動作について説明する。まず、選択信号φＳＥＬ２が“Ｈｉｇｈ”になると、選択トランジスタＳＥＬ２がオンする。次に、リセット信号φＲ２が“Ｈｉｇｈ”になると、ＦＤ部で電源電圧Ｖｃｃにリセットされ、出力信号ＯＵＴ２もリセットレベルになる。そして、リセット信号φＲ２が“Ｌｏｗ”になった後、転送信号φＴｘが“Ｈｉｇｈ”になり、フォトダイオードＰＤに蓄積された電荷がＦＤ部に転送され、出力信号ＯＵＴ２が電荷量に応じて変化し始め、安定する。そして、転送信号φＴｘが“Ｌｏｗ”になり、画素から垂直信号線ＶＬＩＮＥ２に読み出される出力信号ＯＵＴ２の信号レベルが確定する。そして、垂直信号線ＶＬＩＮＥ２に読み出された各画素の出力信号ＯＵＴ２は、不図示の水平出力回路に行毎に一時的に保持された後、撮像素子２１から出力される。このようにして、撮像素子２１の下部光電変換層３２の各画素から信号が読み出される。

また、上部光電変換層３１に係る回路の動作について説明する。まず、選択信号φＳＥＬ１が“Ｈｉｇｈ”になると、選択トランジスタＳＥＬ１がオンする。次にリセット信号φＲ１が“Ｈｉｇｈ”になり、出力信号ＯＵＴ１もリセットレベルになる。そして、リセット信号φＲ１が“Ｌｏｗ”になった直後から有機光電膜による受光部ＰＣの電荷蓄積が開始され、電荷量に応じて出力信号ＯＵＴ１が変化する。そして、出力信号ＯＵＴ１が不図示の水平出力回路に行毎に一時的に保持された後、撮像素子２１から出力される。このようにして、撮像素子２１の上部光電変換層３１の各画素から信号が読み出される。

（自動焦点調節処理の説明）
撮影者が所定の焦点調節操作（例えばレリーズボタンを半押しする操作）を行うと、制御部１１は、いわゆるコントラスト方式の自動焦点調節処理を実行する。コントラスト方式の自動焦点調節処理を簡単に説明すると、フォーカスレンズを駆動させながら周期的に被写体像を撮像し、フォーカスレンズの位置ごとの被写体像のコントラスト量を調べ、コントラスト量が極大となるフォーカスレンズの位置を合焦位置として特定する方式である。

制御部１１が有する焦点調節部１１ａは、可視光信号、すなわち可視光による被写体像に基づいて、コントラスト方式の自動焦点調節処理を行うことができる。制御部１１は、撮影者により焦点調節操作が為されると、マーカー検出部１１ｂに後述するマーカーを検出させる。焦点調節部１１ａは、マーカーの検出結果に応じて、撮影画面内に焦点検出領域を設定する。焦点調節部１１ａは、可視光信号から、設定した焦点検出領域における焦点評価値を演算して焦点調節を行う。

（マーカーの説明）
本実施形態のデジタルカメラ１は、マーカーを用いて焦点調節を行うことができる。マーカーは、表面に所定のパターンが形成されたものであり、例えばシールとして被写体表面に貼り付けられたり、被写体表面に印刷されたりする。このパターンは、可視光を透過し、赤外光を反射するように形成される。つまり、このマーカーを下部光電変換層３２により撮像しても、可視光信号に上記パターンは現れない。一方、上部光電変換層３１で撮像すると、赤外光信号に上記パターンが現れる。

図６は、マーカー表面に形成されるパターンの一例を示す図である。マーカー８０の表面にはパターン８１が形成される。マーカー８０は、赤外光や可視光を透過する素材で形成されている。パターン８１は、可視光を透過し赤外光を一定の反射率で反射する素材で形成されている。

パターン８１には２つの役割がある。まず、パターン８１には、このパターンが付された被写体（例えば人物、建物など）の自動焦点調節における優先順位を表す数値がエンコードされている。この数値は、例えば大きいほど当該被写体の優先順位が高いことを表す。優先順位読出部１１ｄは、マーカー検出部１１ｂにより検出されたパターン８１をデコードし、優先順位を表す数値を読み出す。

次に、パターン８１は、焦点検出に有利な形状を有している。具体的には、コントラストが大きい、明瞭なエッジを有する、周期性が低い、等の特徴を有する形状である。このような特徴を有する形状のパターン８１は、ピントが大きくずれている場合であっても一定の信頼性でコントラストを検出することができる、偽合焦が生じにくい等、焦点検出に有利な特性を有する。

以上のように、マーカー８０が有するパターン８１は、被写体の優先順位に関する情報を保持する役割と、焦点調節を補助する役割とを兼ね備える。デジタルカメラ１を利用する際、ユーザは、予めピント合わせの対象としたい人物の着衣や装身具、建物の表面などに対してマーカー８０を形成しておく。マーカー検出部１１ｂは、赤外光信号から、例えばパターンマッチング等の方法により上記のパターン８１を検出する。１つ以上のパターン８１が検出されると、優先順位読出部１１ｄは、それらのパターン８１の各々から、当該パターン８１が付された被写体の優先順位を読み出す。マーカー選択部１１ｃは、読み出された優先順位が最も高いマーカー８０を選択する。焦点調節部１１ａは、選択されたマーカー８０の位置に焦点検出領域を設定して自動焦点調節を行う。

例えばコンタクトレンズの表面にマーカー８０を形成しておけば、そのコンタクトレンズを身につけた人物の顔に容易にピントを合わせることができる。また、屋外広告の看板にマーカー８０を形成しておけば、その看板に容易にピントを合わせることができる。マーカー８０は、可視光を透過する素材で形成されているので、コンタクトレンズの機能や屋外広告の掲示内容の視認を阻害しない。

図７は、制御部１１により実行される自動焦点調節処理のフローチャートである。図７に示す自動焦点調節処理は、制御部１１が実行する制御プログラムに含まれる。まずステップＳ１００で、撮像素子２１が被写体像を撮像する。これにより、上部光電変換層３１からは可視光信号が出力されると共に、下部光電変換層３２からは赤外光信号が出力される。ステップＳ１１０において、マーカー検出部１１ｂが、ステップＳ１００の撮像により出力された赤外光信号からマーカー８０の検出を試みる。そして、ステップＳ１２０で制御部１１は、ステップＳ１１０においてマーカー検出部１１ｂが少なくとも１つのマーカー８０の検出に成功したか否かを判定する。

ステップＳ１２０においてマーカー８０が１つも検出されなかった場合、制御部１１は処理をステップＳ１７０に進める。他方、マーカー８０が少なくとも１つ検出された場合、制御部１１は処理をステップＳ１４０に進める。ステップＳ１４０において優先順位読出部１１ｄは、ステップＳ１１０で検出された１つ乃至複数のマーカー８０から、当該マーカー８０が有するパターンにより表される優先順位を読み出す。ステップＳ１５０においてマーカー選択部１１ｃは、ステップＳ１４０において読み出された優先順位に基づいて、ピント合わせの対象とするマーカー８０を１つ選択する。具体的には、最も優先順位が高いマーカー８０をピント合わせの対象として選択する。ステップＳ１６０で焦点調節部１１ａは、ステップＳ１５０で選択されたマーカー８０の位置に、焦点検出領域を設定する。焦点検出領域は、例えばマーカー８０の中心を中心位置として設定され、そのサイズはマーカー８０と大きくても小さくてもよい。ステップＳ１７０において焦点調節部１１ａは、ステップＳ１００の撮像により出力された可視光信号から、焦点検出領域における焦点評価値（コントラスト値）を演算する。ステップＳ１８０で焦点調節部１１ａは、フォーカスレンズを所定方向に所定量だけ駆動する。

制御部１１は、図７に示す処理を周期的（例えば６０分の１秒ごと）に実行する。これにより、フォーカスレンズの各位置に対応する焦点評価値が求まる。その後、焦点調節部１１ａは、焦点評価値が極大となるフォーカスレンズの位置、すなわち合焦位置にフォーカスレンズを駆動し、目的とする被写体にピントを合わせる。

上述した第１の実施の形態によるデジタルカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）上部光電変換層３１（第１光電変換手段）は、撮影光学系１０を通過した不可視光線を光電変換し赤外光信号（第１光電変換信号）を出力する。マーカー検出部１１ｂｂは、不可視光線を反射するパターン８１を有し被写体の表面に予め設置されたマーカー８０を、赤外光信号からパターン８１を検出することにより検出する。焦点調節部１１ａは、マーカー８０が設置されている被写体にピントが合うように撮影光学系１０の焦点調節を行う。このようにしたので、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（２）マーカー選択部１１ｃは、マーカー検出部１１ｂにより複数の被写体の各々に設置された複数のマーカー８０が検出された場合に、当該複数のマーカー８０からいずれか１つのマーカー８０を選択する。焦点調節部１１ａは、マーカー検出部１１ｂにより複数のマーカー８０が検出された場合、マーカー選択部１１ｃにより選択されたマーカー８０が設置された被写体にピントが合うように焦点調節を行う。このようにしたので、多数の被写体が存在する場合であっても、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（３）優先順位読出部１１ｄは、マーカー検出部１１ｂにより検出された各々のマーカー８０から、当該マーカー８０により特定される被写体の優先順位に関する情報を読み出す。マーカー選択部１１ｃは、優先順位読出部１１ｄにより最も高い優先順位が読み出されたマーカー８０をピント合わせの対象として選択する。このようにしたので、多数の被写体が存在する場合であっても、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（４）デジタルカメラ１は、上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とを積層した撮像素子２１を備える。上部光電変換層３１は可視光を透過し、下部光電変換層３２は上部光電変換層３１を透過した可視光を光電変換する。このようにしたので、赤外光カットフィルタを省略でき、デジタルカメラ１の製造コストを削減することができる。また、可視光用と赤外光用の２つの撮像素子を搭載する場合に比べ、デジタルカメラ１を小型化することが可能になる。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係るデジタルカメラ２について説明する。なお、以下の説明では、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１との相違点を中心に説明を行い、第１の実施の形態と同一の箇所については第１の実施の形態と同一の符号を付し説明を省略する。

図８は、本発明の第２の実施の形態によるデジタルカメラ２の構成を例示する図である。デジタルカメラ２は、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１の制御部１１を、制御部１１１で置き換えた構成を有する。制御部１１１は、制御部１１の焦点調節部１１ａを焦点調節部１１１ａで置き換え、更に第１焦点検出部１１１ｅと第２焦点検出部１１１ｆとを追加した構成を有する。

第１焦点検出部１１１ｅは、上部光電変換層３１により出力された赤外光信号に基づき焦点検出を行う。第２焦点検出部１１１ｆは、下部光電変換層３２により出力された可視光信号に基づき焦点検出を行う。

第１の実施の形態に係る焦点調節部１１ａは、下部光電変換層３２により出力された可視光信号を用いて焦点調節を行っていた。他方、本実施の形態に係る焦点調節部１１１ａは、上部光電変換層３１により出力された赤外光信号と、下部光電変換層３２により出力された赤外光信号と、の一方を用いて焦点調節を行う。焦点調節部１１１ａは、マーカー検出部１１ｂによるマーカー８０の検出結果に応じて、どちらの画像信号を用いるかを決定する。

焦点調節部１１１ａは、マーカー８０が検出された場合には、第１焦点検出部１１１ｅにより赤外光信号から検出された焦点評価値を用いる。他方、マーカー８０が検出されなかった場合には、第２焦点検出部１１１ｆにより可視光信号から検出された焦点評価値を用いる。これは、マーカー８０のパターン８１が焦点検出に有利な形状を有しているためである。被写体によってはコントラストが検出しづらいことがあるが、マーカー８０は常に焦点検出が有利に行える形状のパターン８１を有しているので、マーカー８０が検出された場合にはマーカー８０を対象とする方が安定して焦点検出を行うことができる。

図９は、制御部１１１により実行される自動焦点調節処理のフローチャートである。図９に示す自動焦点調節処理は、制御部１１１が実行する制御プログラムに含まれる。まずステップＳ２００で、撮像素子２１が被写体像を撮像する。これにより、上部光電変換層３１からは可視光信号が出力されると共に、下部光電変換層３２からは赤外光信号が出力される。ステップＳ２１０において、マーカー検出部１１ｂが、ステップＳ２００の撮像により出力された赤外光信号からマーカー８０の検出を試みる。そして、ステップＳ２２０で制御部１１１は、ステップＳ２１０においてマーカー検出部１１ｂが少なくとも１つのマーカー８０の検出に成功したか否かを判定する。

ステップＳ２２０においてマーカー８０が１つも検出されなかった場合、制御部１１１は処理をステップＳ２３０に進める。ステップＳ２３０で第２焦点検出部１１１ｆは、ステップＳ２００の撮像により出力された可視光信号から、焦点検出を行う。すなわち、焦点検出領域における焦点評価値を演算する。他方、ステップＳ２２０においてマーカー８０が少なくとも１つ検出された場合、制御部１１１は処理をステップＳ２４０に進める。

ステップＳ２４０において優先順位読出部１１ｄは、ステップＳ２１０で検出された１つ乃至複数のマーカー８０から、当該マーカー８０が有するパターンにより表される優先順位を読み出す。ステップＳ２５０においてマーカー選択部１１ｃは、ステップＳ２４０において読み出された優先順位に基づいて、ピント合わせの対象とするマーカー８０を１つ選択する。具体的には、最も優先順位が高いマーカー８０をピント合わせの対象として選択する。ステップＳ２６０で焦点調節部１１１ａは、ステップＳ２５０で選択されたマーカー８０の位置に、焦点検出領域を設定する。ステップＳ２７０において第１焦点検出部１１１ｅは、ステップＳ２００の撮像により出力された赤外光信号から、焦点検出を行う。すなわち、焦点検出領域における焦点評価値を演算する。ステップＳ２８０で焦点調節部１１１ａは、フォーカスレンズを所定方向に所定量だけ駆動する。

制御部１１１は、図９に示す処理を周期的（例えば６０分の１秒ごと）に実行する。これにより、フォーカスレンズの各位置に対応する焦点評価値が求まる。その後、焦点調節部１１１ａは、焦点評価値が極大となるフォーカスレンズの位置、すなわち合焦位置にフォーカスレンズを駆動し、目的とする被写体にピントを合わせる。

上述した第２の実施の形態によるデジタルカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）上部光電変換層３１（第１光電変換手段）は、撮影光学系１０を通過した不可視光線を光電変換し赤外光信号（第１光電変換信号）を出力する。マーカー検出部１１ｂは、不可視光線を反射するパターン８１を有し被写体の表面に予め設置されたマーカー８０を、赤外光信号からパターン８１を検出することにより検出する。焦点調節部１１１ａは、マーカー８０が設置されている被写体にピントが合うように撮影光学系１０の焦点調節を行う。このようにしたので、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（２）マーカー選択部１１ｃは、マーカー検出部１１ｂにより複数の被写体の各々に設置された複数のマーカー８０が検出された場合に、当該複数のマーカー８０からいずれか１つのマーカー８０を選択する。焦点調節部１１１ａは、マーカー検出部１１ｂにより複数のマーカー８０が検出された場合、マーカー選択部１１ｃにより選択されたマーカー８０が設置された被写体にピントが合うように焦点調節を行う。このようにしたので、多数の被写体が存在する場合であっても、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（４）下部光電変換層３２（第２光電変換手段）は、撮影光学系１０を通過した可視光線を光電変換し可視光信号（第２光電変換信号）を出力する。第１焦点検出部１１１ｅは、赤外光信号（第１光電変換信号）に基づき焦点検出を行う。第２焦点検出部１１１ｆは、可視光信号に基づき焦点検出を行う。焦点調節部１１１ａは、第１焦点検出部１１１ｅと第２焦点検出部１１１ｆとの少なくとも一方を用いて撮影光学系１０の焦点調節を行う。このように、赤外光信号と可視光信号とを使い分けるようにしたので、一方の画像信号だけで焦点調節を行う場合に比べて、より精度の高い焦点調節を行うことができる。

（５）焦点調節部１１１ａは、マーカー検出部１１ｂによりマーカー８０が検出された場合には第１焦点検出部１１１ｅによる焦点検出結果を用いて撮影光学系１０の焦点調節を行い、マーカー検出部１１ｂによりマーカー８０が検出されなかった場合には第２焦点検出部１１１ｆによる焦点検出結果を用いて撮影光学系１０の焦点調節を行う。このように、赤外光信号と可視光信号とを使い分けるようにしたので、一方の画像信号だけで焦点調節を行う場合に比べて、より精度の高い焦点調節を行うことができる。

（６）デジタルカメラ２は、上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とを積層した撮像素子２１を備える。上部光電変換層３１は可視光を透過し、下部光電変換層３２は上部光電変換層３１を透過した可視光を光電変換する。このようにしたので、赤外光カットフィルタを省略でき、デジタルカメラ１の製造コストを削減することができる。また、可視光用と赤外光用の２つの撮像素子を搭載する場合に比べ、デジタルカメラ２を小型化することが可能になる。

（第３の実施の形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係るデジタルカメラ３について説明する。なお、以下の説明では、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１との相違点を中心に説明を行い、第１の実施の形態と同一の箇所については第１の実施の形態と同一の符号を付し説明を省略する。

図１０は、本発明の第３の実施の形態によるデジタルカメラ３の構成を例示する図である。デジタルカメラ３は、第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１の制御部１１を、制御部２１１で置き換えた構成を有する。制御部２１１は、制御部１１の焦点調節部１１ａを焦点調節部２１１ａで置き換え、更に第１焦点検出部１１１ｅ、第２焦点検出部１１１ｆ、演算部２１１ｇ、測光部２１１ｈを追加した構成を有する。

測光部２１１ｈは、下部光電変換層３２により出力された可視光信号に基づき、被写体から撮影光学系１０に入射する光量を測定する。例えば、下部光電変換層３２の各画素からの画素出力を合算することにより、被写体からの光量を測定する。なお、下部光電変換層３２とは別に、被写体の光量を検出する照度センサを設け、この照度センサの出力を用いて光量を測定するようにしてもよい。

演算部２１１ｇは、マーカー検出部１１ｂによるマーカー８０の検出結果に基づいて、第１焦点検出部１１１ｅによる焦点検出結果と第２焦点検出部１１１ｆによる焦点検出結果との加重平均を演算する。

第１の実施の形態に係る焦点調節部１１ａは、下部光電変換層３２により出力された可視光信号を用いて焦点調節を行っていた。他方、本実施の形態に係る焦点調節部２１１ａは、上部光電変換層３１により出力された赤外光信号と、下部光電変換層３２により出力された赤外光信号とを、マーカー検出部１１ｂによるマーカー８０の検出結果に応じて組み合わせて焦点調節に用いる。

演算部２１１ｇは、第１焦点検出部１１１ｅにより演算された第１合焦位置と、第２焦点検出部１１１ｆにより演算された第２合焦位置とを、次式（１）により重み付けした第３合焦位置を生成する。
Ｃ＝α×Ａ＋（１−α）×Ｂ …（１）

ここでＣは第３合焦位置であり、Ａは第１焦点評価値から特定される第１合焦位置、Ｂは第２焦点評価値から特定される合焦位置である。αは重みであり、０〜１の値をとる。αが大きいほど、第３合焦位置における赤外光の影響が大きくなり、αが小さいほど、第３合焦位置における可視光の影響が大きくなる。

図１１は、演算部２１１ｇによる重みαの決定方法を示す図である。演算部２１１ｇは、重みαの値を、マーカー検出部１１ｂによるマーカー８０の検出結果と、測光部２１１ｈにより測定された被写体の光量とに基づいて決定する。

第３合焦位置を演算する際、演算部２１１ｇは、まずマーカー検出部１１ｂによりマーカー８０が検出されたか否かを判定する。そして、マーカー８０が検出されていた場合には、図１１（ａ）に示すマーカー使用係数グラフに被写体光量を当てはめ、重みαを決定する。他方、マーカー８０が検出されていない場合には、図１１（ｂ）に示すマーカー不使用係数グラフに被写体光量を当てはめ、重みαを決定する。

図１１（ａ）に示すマーカー使用係数グラフは、図１１（ｂ）に示すマーカー不使用係数グラフよりも、第１合焦位置を大きく重み付けするように構成されている。このようにしたのは、焦点検出に有利な形状のパターン８１を有するマーカー８０が、焦点調節により活用されるようにするためである。

また、図１１（ａ）に示すマーカー使用係数グラフは、低照度の場合には第１合焦位置を大きく重み付けし、高照度の場合には第２合焦位置を大きく重み付けするよう構成されている。このようにしたのは、赤外光は低照度の環境下であっても可視光に比べて光量が大きい傾向があるためである。

図１１（ｂ）に示すマーカー不使用係数グラフは、図１１（ａ）に示すマーカー使用係数グラフと同様に、低照度の場合には第１合焦位置を大きく重み付けし、高照度の場合には第２合焦位置を大きく重み付けするよう構成されている。その一方で、図１１（ｂ）に示すマーカー不使用係数グラフは、図１１（ａ）に示すマーカー使用係数グラフと比べて、中照度下において、第１合焦位置の重みが小さくなるよう構成されている。このようにしたのは、マーカー８０が存在しないため、低照度でないならば赤外光を積極的に利用する必要がないためである。

図１２は、制御部２１１により実行される自動焦点調節処理のフローチャートである。図１２に示す自動焦点調節処理は、制御部２１１が実行する制御プログラムに含まれる。まずステップＳ３００で、撮像素子２１が被写体像を撮像する。これにより、上部光電変換層３１からは可視光信号が出力されると共に、下部光電変換層３２からは赤外光信号が出力される。ステップＳ３０５では、測光部２１１ｈが、ステップＳ３００の撮像により出力された可視光信号から被写体の光量を測定する。

ステップＳ３１０において、マーカー検出部１１ｂが、ステップＳ３００の撮像により出力された赤外光信号からマーカー８０の検出を試みる。そして、ステップＳ３２０で制御部２１１は、ステップＳ３１０においてマーカー検出部１１ｂが少なくとも１つのマーカー８０の検出に成功したか否かを判定する。

ステップＳ３２０においてマーカー８０が１つも検出されなかった場合、制御部２１１は処理をステップＳ３３０に進める。ステップＳ３３０で演算部２１１ｇは、図１１（ｂ）に示したマーカー不使用係数グラフに、ステップＳ３０５で測定された被写体光量を当てはめ、重みαを決定する。

他方、ステップＳ３２０においてマーカー８０が少なくとも１つ検出された場合、制御部２１１は処理をステップＳ３４０に進める。ステップＳ３４０において優先順位読出部１１ｄは、ステップＳ３１０で検出された１つ乃至複数のマーカー８０から、当該マーカー８０が有するパターンにより表される優先順位を読み出す。ステップＳ３５０においてマーカー選択部１１ｃは、ステップＳ３４０において読み出された優先順位に基づいて、ピント合わせの対象とするマーカー８０を１つ選択する。具体的には、最も優先順位が高いマーカー８０をピント合わせの対象として選択する。ステップＳ３６０で焦点調節部２１１ａは、ステップＳ３５０で選択されたマーカー８０の位置に、焦点検出領域を設定する。ステップＳ３７０において演算部２１１ｇは、図１１（ａ）に示したマーカー使用係数グラフに、ステップＳ３０５で測定された被写体光量を当てはめ、重みαを決定する。

ステップＳ３７２で第１焦点検出部１１１ｅは、ステップＳ３００の撮像により出力された赤外光信号から、焦点検出領域における第１焦点評価値を演算する。ステップＳ３７４で第２焦点検出部１１１ｆは、ステップＳ３００の撮像により出力された可視光信号から、焦点検出領域における第２焦点評価値を演算する。ステップＳ３７６で制御部２１１は、焦点検出演算が完了したか否か、すなわち、第１焦点評価値の極大位置と第２焦点評価値の極大位置とが見つかったか否かを判定する。焦点検出演算が完了していない場合、制御部２１１は処理をステップＳ３８０に進める。ステップＳ３８０で焦点調節部２１１ａは、フォーカスレンズを所定方向に所定量だけ駆動する。ステップＳ３８１で撮像素子２１が被写体像を撮像する。その後、処理はステップＳ３７２に進む。他方、ステップＳ３７６において焦点検出演算が完了していた場合、制御部２１１は処理をステップＳ３８２に進める。

ステップＳ３８２で第１焦点検出部１１１ｅは、様々なフォーカスレンズの位置にそれぞれ対応する第１焦点評価値から、第１焦点評価値が極大となるフォーカスレンズの位置である第１合焦位置を特定する。同様に、ステップＳ３８４で第２焦点検出部１１１ｆは、様々なフォーカスレンズの位置にそれぞれ対応する第２焦点評価値から、第２焦点評価値が極大となるフォーカスレンズの位置である第２合焦位置を特定する。なお、ここで可視光と赤外光との結像位置のずれを補正してもよい。つまり、フォーカスレンズが同一位置のとき、可視光と赤外光とで結像位置に一定のずれが生じるので、特定された第２合焦位置をこのずれ量の分だけずらしてもよい。

ステップＳ３８６で演算部２１１ｇは、ステップＳ３８２で特定された第１合焦位置と、ステップＳ３８４で特定された第２合焦位置と、ステップＳ３３０またはステップＳ３７０で決定された重みαとを、上式（１）に代入し、第３合焦位置を演算する。ステップＳ３８８で焦点調節部２１１ａは、ステップＳ３８６で演算された第３合焦位置にフォーカスレンズを駆動し、目的とする被写体にピントを合わせる。

上述した第３の実施の形態によるデジタルカメラによれば、次の作用効果が得られる。
（１）上部光電変換層３１（第１光電変換手段）は、撮影光学系１０を通過した不可視光線を光電変換し赤外光信号（第１光電変換信号）を出力する。マーカー検出部１１ｂは、不可視光線を反射するパターン８１を有し被写体の表面に予め設置されたマーカー８０を、赤外光信号からパターン８１を検出することにより検出する。焦点調節部２１１ａは、マーカー８０が設置されている被写体にピントが合うように撮影光学系１０の焦点調節を行う。このようにしたので、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（２）マーカー選択部１１ｃは、マーカー検出部１１ｂにより複数のマーカー８０が検出された場合に、当該複数のマーカー８０からいずれか１つのマーカー８０を選択する。焦点調節部２１１ａは、マーカー検出部１１ｂにより複数のマーカー８０が検出された場合、マーカー選択部１１ｃにより選択されたマーカー８０が設置された被写体にピントが合うように焦点調節を行う。このようにしたので、多数の被写体が存在する場合であっても、所望の被写体に的確にピントを合わせることができる。

（４）下部光電変換層３２（第２光電変換手段）は、撮影光学系１０を通過した可視光線を光電変換し可視光信号（第２光電変換信号）を出力する。第１焦点検出部１１１ｅは、赤外光信号（第１光電変換信号）に基づき焦点検出を行う。第２焦点検出部１１１ｆは、可視光信号に基づき焦点検出を行う。焦点調節部２１１ａは、第１焦点検出部１１１ｅによる焦点検出結果と第２焦点検出部１１１ｆによる焦点検出結果との少なくとも一方を用いて撮影光学系１０の焦点調節を行う。このように、赤外光信号と可視光信号とを使い分けるようにしたので、一方の画像信号だけで焦点調節を行う場合に比べて、より精度の高い焦点調節を行うことができる。

（５）焦点調節部２１１ａは、マーカー検出部１１ｂによるマーカー８０の検出結果に基づいて第１焦点評価値と第２焦点評価値とを組み合わせることにより撮影光学系１０の焦点調節を行う。このようにしたので、赤外光と可視光とを組み合わせた高精度な焦点調節を行うことが可能になる。

（６）演算部２１１ｇは、マーカー検出部１１ｂによるマーカー８０の検出結果に基づいて第１合焦位置と第２合焦位置との加重平均である第３合焦位置を演算する。焦点調節部２１１ａは、この第３合焦位置に基づき撮影光学系１０の焦点調節を行う。このようにしたので、赤外光と可視光とを組み合わせた高精度な焦点調節を行うことが可能になる。

（７）演算部２１１ｇは、マーカー検出部１１ｂによりマーカー８０が検出された場合には、マーカー検出部１１ｂによりマーカー８０が検出されなかった場合に比べて、第１合焦位置により大きな重みを割り当てて第３合焦位置を演算する。このようにしたので、マーカー８０を可能な限り活用し、高精度な焦点調節を行うことが可能になる。

（８）測光部２１１ｈは、被写体から撮影光学系１０に入射する光量を測定する。演算部２１１ｇは、測光部２１１ｈにより測定された光量が少ないほど、第１合焦位置に大きな重みを割り当てて第３合焦位置を演算する。このようにしたので、暗い環境下における焦点調節の精度が向上する。

（９）デジタルカメラ３は、上部光電変換層３１と下部光電変換層３２とを積層した撮像素子２１を備える。上部光電変換層３１は可視光を透過し、下部光電変換層３２は上部光電変換層３１を透過した可視光を光電変換する。このようにしたので、赤外光カットフィルタを省略でき、デジタルカメラ１の製造コストを削減することができる。また、可視光用と赤外光用の２つの撮像素子を搭載する場合に比べ、デジタルカメラ３を小型化することが可能になる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。

（変形例１）
第１の実施の形態では、可視光を用いたいわゆるコントラスト方式の自動焦点調節制御を行っていたが、これ以外の方式の自動焦点調節制御を採用してもよい。例えば、撮影光学系１０の一対の瞳領域をそれぞれ通過した一対の光束の位相差から焦点調節状態を検出する、いわゆる位相差検出方式の自動焦点調節制御を、可視光を用いて実行してもよい。また、可視光ではなく赤外光などの不可視光を用いて、上述したコントラスト方式や位相差検出方式の自動焦点調節制御を実行することもできる。第２の実施の形態や第３の実施の形態でも同様に、位相差検出方式の自動焦点調節制御を用いることが可能である。

（変形例２）
マーカー選択部１１ｃが、マーカー８０に埋め込まれた優先順位以外の情報に基づいてピント合わせの対象とするマーカー８０を選択してもよい。例えば、複数のマーカー８０が検出された場合には、デジタルカメラからの距離が最も短い、すなわちデジタルカメラに最も近い位置にあるマーカー８０を選択するようにしてもよい。

（変形例３）
焦点調節部１１ａ，１１１ａ，２１１ａがいわゆる被写体追尾を行うようにしてもよい。例えば、撮影者がレリーズスイッチを半押し状態のまま維持している間、焦点調節部１１ａ，１１１ａ，２１１ａが、マーカー８０の移動に応じて繰り返しマーカー８０に対する撮影光学系１０の焦点調節を行うようにしてもよい。このようにすることで、従来の被写体追尾よりも、同一の被写体を確実に追尾することができる。

（変形例４）
上述した各実施の形態では、赤外光を光電変換し可視光を透過する上部光電変換層３１と、可視光を光電変換する下部光電変換層３２とを積層した撮像素子２１を用いるデジタルカメラ１、２、３について説明した。積層順序を逆にしてもよい。例えば、上層に可視光を光電変換し赤外光を透過する層を設け、下層に赤外光を光電変換する撮像素子を用いてもよい。また、２層の光電変換層の代わりに、２つの撮像素子を用いてもよい。例えばペリクルミラー等により被写体光を分割し、これら２つの撮像素子に分割された被写体光の各々が入射するようにすることができる。

（変形例５）
デジタルカメラ１に赤外光の照射装置を設け、マーカー検出部１１ｂがマーカーを検出する際、被写体に赤外光を照射するようにしてもよい。このようにすることで、マーカーの検出精度を向上させることができる。

（変形例６）
マーカー８０の形状やパターン８１に埋め込まれる情報の内容、パターン８１に情報を埋め込む方式等は、上述の実施形態で例示したものに限定されず、どのようなものであってもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１、２、３…デジタルカメラ、１１、１１１、２１１…制御部、１１ａ、１１１ａ，２１１ａ…焦点調節部、１１ｂ…マーカー検出部、１１ｃ…マーカー選択部、１１ｄ…優先順位読出部、２１…撮像素子、３１…上部光電変換層、３２…下部光電変換層、１１１ｅ…第１焦点検出部、１１１ｆ…第２焦点検出部、２１１ｇ…演算部、２１１ｈ…測光部

Claims

撮影光学系を通過した不可視光線を光電変換し第１光電変換信号を出力する第１光電変換手段と、
不可視光線を反射する所定のパターンを有し被写体の表面に予め設置されたマーカーを、前記第１光電変換信号から前記パターンを検出することにより検出するマーカー検出手段と、
前記マーカー検出手段により検出された前記マーカーが設置された前記被写体にピントが合うように前記撮影光学系の焦点調節を行う焦点調節手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記マーカー検出手段により複数の前記被写体の各々に設置された複数の前記マーカーが検出された場合に、当該複数のマーカーからいずれか１つのマーカーを選択するマーカー選択手段を備え、
前記焦点調節手段は、前記マーカー検出手段により前記複数のマーカーが検出された場合、前記マーカー選択手段により選択された前記１つのマーカーが設置された前記被写体にピントが合うように焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。
請求項２に記載の撮像装置において、
前記マーカー検出手段により検出された各々の前記マーカーから、当該マーカーにより特定される前記被写体の優先順位に関する情報を読み出す優先順位読出手段を備え、
前記マーカー選択手段は、前記優先順位読出手段により最も高い前記優先順位が読み出された前記マーカーを選択することを特徴とする撮像装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第１光電変換信号に基づき焦点検出を行う第１焦点検出手段と、
前記撮影光学系を通過した可視光線を光電変換し第２光電変換信号を出力する第２光電変換手段と、
前記第２光電変換信号に基づき焦点検出を行う第２焦点検出手段とを備え、
前記焦点調節手段は、前記第１焦点検出手段と前記第２焦点検出手段との少なくとも一方を用いて前記撮影光学系の焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。
請求項４に記載の撮像装置において、
前記焦点調節手段は、前記マーカー検出手段により前記マーカーが検出された場合には前記第１焦点検出手段を用いて前記撮影光学系の焦点調節を行い、前記マーカー検出手段により前記マーカーが検出されなかった場合には前記第２焦点検出手段を用いて前記撮影光学系の焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。
請求項４に記載の撮像装置において、
前記焦点調節手段は、前記マーカー検出手段による前記マーカーの検出結果に基づいて前記第１焦点検出手段と前記第２焦点検出手段とを組み合わせることにより前記撮影光学系の焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。
請求項６に記載の撮像装置において、
前記マーカー検出手段による前記マーカーの検出結果に基づいて前記第１焦点検出手段による焦点検出結果と前記第２焦点検出手段による焦点検出結果との加重平均を演算する演算手段を備え、
前記焦点調節手段は、前記演算手段により演算された前記加重平均に基づき前記撮影光学系の焦点調節を行うことを特徴とする撮像装置。
請求項７に記載の撮像装置において、
前記演算手段は、前記マーカー検出手段により前記マーカーが検出された場合には、前記マーカー検出手段により前記マーカーが検出されなかった場合に比べて、前記第１焦点検出手段による焦点検出結果により大きな重みを割り当てて前記加重平均を演算することを特徴とする撮像装置。
請求項７または８に記載の撮像装置において、
前記被写体から前記撮影光学系に入射する光量を測定する測光手段を備え、
前記演算手段は、前記測光手段により測定された前記光量が少ないほど、前記第１焦点検出手段による焦点検出結果に大きな重みを割り当てて前記加重平均を演算することを特徴とする撮像装置。
請求項４〜９のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第１光電変換手段と前記第２光電変換手段とを積層した撮像素子を備え、
前記第１光電変換手段は、前記可視光線を透過し、
前記第２光電変換手段は、前記第１光電変換手段を透過した前記可視光線を光電変換することを特徴とする撮像装置。
請求項４〜９のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第１光電変換手段と前記第２光電変換手段とを積層した撮像素子を備え、
前記第２光電変換手段は、前記不可視光線を透過し、
前記第１光電変換手段は、前記第２光電変換手段を透過した前記不可視光線を光電変換することを特徴とする撮像装置。