WO2016056396A1 - 固体撮像装置、及び、電子機器 - Google Patents

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杉崎　太郎
功 広田
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ソニー株式会社
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Definitions

  • the present technology relates to a solid-state imaging device and an electronic device, and more particularly, to a solid-state imaging device and an electronic device that can simultaneously acquire a normal image and a narrowband image, for example.
  • the multispectral sensor it is possible to simultaneously sense (photograph) light in a plurality of wavelength bands.
  • the hyperspectral sensor light from visible light to infrared light is divided into several hundred wavelength bands. Sensing (photographing) is possible.
  • Narrow band optical sensor has low sensitivity because the band of light to be sensed (photographed) is narrow. Furthermore, when the narrowband optical sensor uses a plasmon filter using surface plasmons, the conversion efficiency of photoelectric conversion in the narrowband optical sensor is lowered.
  • the narrow band optical sensor has a narrow band of light to be sensed (photographed), and it is difficult to cover the entire visible light range, so it can be obtained by sensing light (photographing) with the narrowband optical sensor. It is difficult to obtain a high-quality spectrum (image) (hereinafter also referred to as a normal image) obtained by synthesizing spectrum data of the obtained light and sensing (photographing) visible light.
  • image hereinafter also referred to as a normal image
  • a visible light sensor that senses (photographs) visible light can sense (capture) normal images, but it can sense (capture) narrowband images corresponding to specific narrowband light or multiple narrowband lights. ) Is difficult to do.
  • the present technology has been made in view of such a situation, and makes it possible to simultaneously acquire a high-quality normal image and a narrow-band image with high wavelength resolution.
  • the solid-state imaging device of the present technology includes a plurality of substrates stacked in two or more layers, and two or more of the plurality of substrates are substrates having pixels that perform photoelectric conversion, and have the pixels At least one of the substrates is a visible light sensor that receives visible light, and at least another substrate of the substrate having the pixels is an optical filter that transmits light in a narrow wavelength band. It is a solid-state imaging device which is a narrowband optical sensor which has a bandpass filter and receives narrowband light which is the narrowband light.
  • An electronic apparatus of the present technology includes an optical system that collects light and a solid-state imaging device that receives light and captures an image
  • the solid-state imaging device includes a plurality of substrates stacked in two or more layers. Two or more of the plurality of substrates are substrates having pixels that perform photoelectric conversion, and at least one of the substrates having the pixels is a visible light sensor that receives visible light, At least one other substrate having the pixels has a narrowband filter that is an optical filter that transmits light in a narrowband wavelength band, and receives a narrowband light that is the narrowband light.
  • a plurality of substrates are stacked in two or more layers, and two or more of the plurality of substrates have a pixel that performs photoelectric conversion. It has become.
  • At least one substrate having the pixels is a visible light sensor that receives visible light.
  • At least one other substrate having the pixels has a narrowband filter that is an optical filter that transmits light in a narrowband wavelength band, and receives the narrowband light that is the narrowband light. It is a narrow band optical sensor.
  • solid-state imaging device may be an independent device or may be an internal block constituting one device.
  • a high-quality normal image and a narrow-band image with high wavelength resolution can be acquired simultaneously.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of a digital camera 10 to which the present technology is applied.
  • 2 is a diagram illustrating a first usage example of the digital camera 10.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a second usage example of the digital camera 10.
  • FIG. It is a figure which shows the 3rd usage example of the digital camera.
  • 2 is a cross-sectional view illustrating a first configuration example of an image sensor 2.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an outline of a first configuration example of an image sensor 2.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the wavelength of the pass band of the narrow-band filter. It is a figure which shows the simulation result by an optical simulator.
  • 3 is a flowchart illustrating an outline of a method for manufacturing the image sensor 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a second configuration example of the image sensor 2.
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a third configuration example of the image sensor 2.
  • 6 is a perspective view illustrating an outline of a third configuration example of the image sensor 2.
  • FIG. It is a perspective view which shows the outline of the 4th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. FIG. 10 is a perspective view illustrating an outline of a fifth configuration example of the image sensor 2. It is a perspective view which shows the outline of the 6th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the 7th structural example of the image sensor. It is a perspective view which shows the outline of the 7th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. 8th structural example of the image sensor 2 It is a perspective view which shows the outline of the 8th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. 1 shows the example of the existing arrangement
  • FIG. It is a perspective view which shows the outline of the 15th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. It is a perspective view which shows the outline of the 16th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. It is a figure which shows typically the example of the light-receiving surface of the narrowband optical sensor 12 divided
  • FIG. It is a perspective view which shows the outline of the 18th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. It is a figure which shows Quadra arrangement
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the outline of the 19th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. 2 is a perspective view which shows the outline of the 20th structural example of the image sensor 2.
  • FIG. 2 is a perspective view which shows the outline of the 21st structural example of the image sensor 2.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of a digital camera 10 to which the present technology is applied.
  • the digital camera 10 can capture both still images and moving images.
  • the digital camera 10 includes an optical system 1, an image sensor 2, a memory 3, a signal processing unit 4, an output unit 5, and a control unit 6.
  • the optical system 1 has, for example, a zoom lens, a focus lens, a diaphragm, and the like (not shown), and makes light from the outside enter the image sensor 2.
  • the image sensor 2 is, for example, a CMOS image sensor, receives incident light from the optical system 1, performs photoelectric conversion, and outputs image data corresponding to the incident light from the optical system 1.
  • the image sensor 2 is configured by stacking a plurality of substrates in two or more layers. Two or more of the plurality of substrates are substrates having pixels that perform photoelectric conversion, and at least one of the substrates having pixels is a visible light sensor that receives visible light. ing. Furthermore, at least one other substrate having pixels has a narrowband filter that is an optical filter that transmits light in a narrowband wavelength band and receives narrowband light that is narrowband light. It is a band light sensor.
  • the image sensor 2 receives visible light and performs photoelectric conversion (sensing (photographing)) to sense (photograph) a normal image corresponding to the visible light, and at the same time, the image sensor 2 has one or more narrowbands.
  • photoelectric conversion sensing (photographing)
  • the image sensor 2 has one or more narrowbands.
  • a normal image and a narrowband image can be acquired simultaneously.
  • the narrowband optical sensor has a narrowband filter as described above. Therefore, by adopting various narrowbands as the narrowband (wavelength band) of light transmitted through the narrowband filter, As a narrow band image, various items obtained from narrow band light can be measured.
  • the narrowband light sensor for example, various items obtained from chlorophyll, moisture, heat, oleic acid, sugar (sugar content), and other narrowband light are measured (detected) as narrowband images. be able to.
  • the memory 3 temporarily stores image data (normal image or narrowband image) output from the image sensor 2.
  • the signal processing unit 4 performs processing such as noise removal and white balance adjustment as signal processing using the image data stored in the memory 3 and supplies the processed signal to the output unit 5.
  • the output unit 5 outputs the image data from the signal processing unit 4.
  • the output unit 5 has a display (not shown) made of, for example, liquid crystal, and displays a spectrum (image) corresponding to the image data from the signal processing unit 4 as a so-called through image.
  • the output unit 5 includes a driver (not shown) that drives a recording medium such as a semiconductor memory, a magnetic disk, or an optical disk, and records the image data from the signal processing unit 4 on the recording medium.
  • a driver (not shown) that drives a recording medium such as a semiconductor memory, a magnetic disk, or an optical disk, and records the image data from the signal processing unit 4 on the recording medium.
  • the output unit 5 functions as a communication interface that performs communication with an external device (not shown), and transmits image data from the signal processing unit 4 to the external device wirelessly or by wire.
  • the control unit 6 controls each block constituting the digital camera 10 in accordance with a user operation or the like.
  • the image sensor 2 receives incident light from the optical system 1 and photoelectrically converts the incident light, thereby simultaneously sensing a normal image and a narrowband image (photographing). And output the image data of the normal image and the narrowband image.
  • the image data output from the image sensor 2 is supplied to and stored in the memory 3.
  • the image data stored in the memory 3 is subjected to signal processing by the signal processing unit 4 as necessary, and the resulting image data is supplied to the output unit 5 and output.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a first usage example of the digital camera 10.
  • a normal image is sensed (photographed), and various items obtained from narrowband light can be detected as a narrowband image. It can be used in various cases where normal image sensing (photographing) and detection of various items obtained from narrowband light are desired simultaneously.
  • FIG. 2 shows a usage example in which the digital camera 10 is used as a surveillance camera in a lettuce factory.
  • the digital camera 10 senses (captures) a normal image and a narrow-band image on which a line processing lettuce is reflected.
  • a normal image obtained by sensing (photographing) with the digital camera 10 for example, an employee working on a line processing lettuce is working according to the manual, and the number of employees is Employees can be monitored to see if they are ready. Furthermore, according to the normal image, for example, it is possible to monitor the intrusion of a suspicious person during a break time when no employee is present, at night, on a holiday, or the like.
  • lettuce chlorophyll and moisture can be detected and the freshness of lettuce can be monitored (managed).
  • infrared rays can be detected to monitor (manage) whether the employee is generating heat.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a second usage example of the digital camera 10.
  • FIG. 3 shows a usage example in which the digital camera 10 is used as a surveillance camera for a meat factory.
  • the digital camera 10 simultaneously senses (captures) a normal image and a narrow-band image showing a line processing meat.
  • a normal image obtained by sensing (photographing) with the digital camera 10 for example, an employee working on a line processing meat is working according to the manual, and the number of employees is Employees can be monitored to see if they are ready. Furthermore, according to the normal image, for example, it is possible to monitor the intrusion of a suspicious person during a break time when no employee is present, at night, on a holiday, or the like.
  • oleic acid which is a meat umami component
  • infrared rays can be detected to monitor whether the employee is generating heat.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a third usage example of the digital camera 10.
  • FIG. 4 shows a usage example in which the digital camera 10 is used as a surveillance camera for a tomato field.
  • the digital camera 10 senses (captures) a normal image showing a tomato field and a narrow-band image at the same time.
  • an external enemy such as a crow
  • an intrusion of a suspicious person and other abnormalities can be monitored.
  • the sugar content of tomato can be detected and the growth degree (ripening degree) of tomato can be monitored.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view (in the horizontal direction or the vertical direction) showing a first configuration example of the image sensor 2.
  • the image sensor 2 is configured by stacking three semiconductor substrates of a first layer substrate, a second layer substrate, and a third layer substrate as a plurality of substrates.
  • the direction in which light enters the image sensor 2 (upward in the present embodiment) is also referred to as an upper layer, and the opposite to the direction in which light is incident is also referred to as a lower layer.
  • the substrate laminated on the upper layer is also referred to as the upper layer substrate
  • the substrate laminated on the lower layer is also called the lower layer substrate.
  • the first layer substrate, the second layer substrate and the third layer substrate are lower layer substrates, and with respect to the third layer substrate, the first layer substrate and the second layer substrate are upper layer substrates.
  • two or more substrates are substrates having pixels that perform photoelectric conversion. And at least one substrate of the substrate having pixels is the visible light sensor 11 that receives visible light, and at least one other substrate of the substrate having pixels has a narrow band filter 42, The narrow-band optical sensor 12 receives the narrow-band light.
  • the first layer substrate and the second layer substrate of the three first layer substrates to the third layer substrate are visible as substrates having pixels that perform photoelectric conversion, respectively.
  • An optical sensor 11 and a narrowband optical sensor 12 are employed.
  • a circuit board 13 having a memory, a logic circuit, etc. is employed as the third layer board.
  • vias are provided in regions that are not effective pixel regions of the image sensor 2, and the visible light sensor 11, the narrow-band photosensor 12, and the circuit board 13 are electrically connected via the vias. Connected to.
  • the visible light sensor 11 as the first layer substrate is configured by laminating a semiconductor layer 34, a poly layer 36, and a wiring layer 37 from the upper layer.
  • a plurality of PDs (photodiodes) 35 as pixels are formed.
  • An OCL (On Chip Lenz) 31 and an OCCF (On Chip Color Filter) 32 are provided for the PD 35 as a pixel. That is, in FIG. 5, the insulating film 33 is formed on the back surface side (upper layer side) that is the light incident surface of the semiconductor layer 34, and the OCCF 32 and OCL 31 are formed thereon.
  • the OCL 31 condenses the light incident thereon on the PD 35 as a corresponding pixel via the corresponding OCCF 32 and the insulating film 33.
  • the OCCF 32 transmits light of a predetermined color among the light from the corresponding OCL 31.
  • a Bayer arrangement or other existing arrangements can be adopted.
  • an arrangement obtained by modifying a part of an existing arrangement such as a Bayer arrangement can be adopted.
  • PD 35 receives light incident through OCL 31, OCCF 32, and insulating film 33 and photoelectrically converts it.
  • the thickness (film thickness) of the semiconductor layer 34 having the PD 35 for example, about 2.7 ⁇ m (micrometer) can be adopted.
  • Si PD (PD made of Si) can be adopted.
  • a poly layer 36 and a wiring layer 37 are formed on the surface side (lower layer side) facing the light incident surface of the semiconductor layer 34.
  • a transfer transistor (gate) for transferring a signal (charge) photoelectrically converted by the PD 35 as a pixel is formed.
  • the wiring layer 37 is provided with a wiring 38 made of metal such as Cu or Al.
  • the wiring layer 37 of FIG. 5 is provided with four layers of wiring 38, the number of wirings 38 provided in the wiring layer 37 is not limited to four layers.
  • the lowermost layer wiring 38 blocks part of the light incident on the narrowband optical sensor 12 below the visible light sensor 11. It also functions as a light shielding film.
  • a light-shielding film that shields part of the light incident on the narrow-band optical sensor 12 below the visible light sensor 11 can be provided separately from the wiring 38.
  • the narrowband optical sensor 12 as a second layer substrate is provided on the lower layer side of the wiring layer 37 of the visible light sensor 11.
  • the narrow-band optical sensor 12 is configured by laminating a filter layer 41, a wiring layer 43, a poly layer 45, and a semiconductor layer 46 from the upper layer side.
  • the filter layer 41 has at least one narrow band filter 42 that is an optical filter that transmits light in a narrow band wavelength band.
  • the narrow band filter 42 is provided for a PD 47, which will be described later, as a pixel.
  • the narrow band is, for example, a band of visible light wavelength (for example, about 380 nm (nanometer) to about 780 nm), and one band obtained by dividing the wavelength band of visible light by 10 or more. Means.
  • the pass band as the narrow band of the light transmitted through the narrow band filter 42 is determined by the item to be detected from the narrow band image. For example, as described in FIG. 2, when detecting chlorophyll from a narrow band image, a narrow band including 435 nm and 680 nm is determined as the pass band of the narrow band filter 42.
  • the narrow band filter 42 is configured by mixing, for example, an organic material used in OCCF with a pigment that transmits light of a desired narrow band (or absorbs light that is not a desired narrow band light). be able to.
  • the narrow band filter 42 a plasmon filter using surface plasmons, a Fabry-Perot interferometer, or the like can be used.
  • a plasmon filter is employed as the narrow band filter 42, various pass bands can be realized simply by changing the hole diameter and period of holes formed in the metal thin film constituting the plasmon filter.
  • a wiring layer 43 is provided on the lower layer side of the filter layer 41.
  • the wiring layer 43 is provided with four layers of wiring 44, similarly to the wiring layer 37. Note that the number of wirings 44 provided in the wiring layer 43 is not limited to four layers, like the wiring layer 37.
  • a poly layer 45 and a semiconductor layer 46 are provided on the lower layer side of the wiring layer 43.
  • a transfer transistor (gate) for transferring a signal (charge) photoelectrically converted by the PD 47 as a pixel formed in the semiconductor layer 46 is formed.
  • a plurality of PDs 47 as pixels are formed.
  • the PD 47 is, for example, a Si PD, like the PD 35, and receives and photoelectrically converts light that has passed through the visible light sensor 11 and further passed through the narrow band filter 42 for the PD 47.
  • the distance from the semiconductor layer 34 (lower part) of the visible light sensor 11 as the first layer substrate to the semiconductor layer 46 (upper part) of the narrowband optical sensor 12 as the second layer substrate is 10 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • About 13um can be used.
  • the distance from the semiconductor layer 34 to the semiconductor layer 46 is not limited to a range of about 10 ⁇ m to 13 ⁇ m.
  • the relationship between the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11 and the PD 47 as the pixel of the narrow band optical sensor 12 is not particularly limited.
  • one PD 47 as one pixel of the narrow-band optical sensor 12 can be provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • one PD 47 as one pixel of the narrow-band optical sensor 12 can be provided for a plurality of PDs 35 as a plurality of pixels of the visible light sensor 11.
  • a plurality of PDs 47 as a plurality of pixels of the narrow-band photosensor 12 can be provided for a single PD 35 as a pixel of the visible light sensor 11.
  • one PD 47 as one pixel of the narrow-band optical sensor 12 is provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band optical sensor 12 can be provided only for a part of the pixels, not for all the pixels of the visible light sensor 11.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band optical sensor 12 can be provided for every predetermined number of PDs 35 as a predetermined number of pixels.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band optical sensor 12 is provided for every other pixel PD 35 (every other PD 35) in each of the horizontal direction and the vertical direction of the visible light sensor 11.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow band optical sensor 12 can be provided at a position where the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11 is not provided.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow-band optical sensor 12 and the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11 are arranged so as to form a check pattern (alternately in each of the horizontal direction and the vertical direction). Can do.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band optical sensor 12 can be provided only in a part of the effective pixel area where the PD 35 as a pixel of the visible light sensor 11 is provided.
  • a circuit board 13 as a third layer substrate is provided on the lower layer side of the semiconductor layer 46 of the narrow-band optical sensor 12.
  • the PD 47 as the narrow-band optical sensor 12 can be the same size as the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11 or can have a different size (large or small).
  • the circuit board 13 includes a support board that supports the visible light sensor 11 and the narrow band light sensor 12, and a circuit such as a memory or a logic circuit.
  • the semiconductor layer 34 and the like of the visible light sensor 11 is a so-called column parallel AD that performs A / D conversion on a signal (PLL) for generating a clock or a signal obtained by photoelectric conversion in the PD 35.
  • a circuit necessary for sensing (photographing) a spectrum (image) with the visible light sensor 11 such as a DAC (Digital-to-Analog-Converter) that generates a reference signal used for conversion can be provided.
  • a circuit that can be provided on a substrate separate from the visible light sensor 11 can be provided not on the visible light sensor 11 but on the circuit board 13. The same applies to a circuit necessary for sensing (photographing) a spectrum (image) with the narrowband optical sensor 12.
  • the visible light sensor 11 and the narrow-band light sensor 12 can be reduced in size by the area of the circuit.
  • circuit board 13 can be provided with a circuit for performing additional signal processing on the spectrum (image) sensed (photographed) by the visible light sensor 11 or the narrowband light sensor 12.
  • the light incident on the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11 is not photoelectrically converted in the PD 35, passes through the PD 35, and passes through (passes through) the Poly layer 36 and the wiring layer 37.
  • the light enters the narrow band filter 42 of the layer 41.
  • the narrow band filter 42 transmits a predetermined narrow band light (narrow band light) out of the light incident thereon.
  • Narrow band light transmitted through the narrow band filter 42 is incident on the semiconductor layer 46 via the wiring layer 43 and the Poly layer 45.
  • the narrow band light incident on the semiconductor layer 46 is received and photoelectrically converted by the PD 47 as a pixel of the narrow band optical sensor 12.
  • the light L11 and L12 are received and photoelectrically converted by the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11. Further, part of the light L11 and L12 passes through the PD 35 and further passes through the narrow band filter 42, thereby becoming narrow band light and entering the PD 47 as a pixel of the narrow band optical sensor 12. The narrowband light is received and photoelectrically converted by the PD 47 as a pixel of the narrowband optical sensor 12.
  • the wiring 38 and the wiring 44 in the wiring layer 37 and the wiring layer 43 are arranged so that an optical path of the light transmitted through the PD 35 to the PD 47 and the narrow band filter 42 corresponding to the PD 47 is secured.
  • the wiring 38 and the wiring 44 can be disposed in a portion other than the upper portion of the PD 47 (and the narrow band filter 42), for example.
  • the Poly layers 36 and 45 are also configured to ensure an optical path of light transmitted through the PD 35 to the PD 47 and the narrow band filter 42 corresponding to the PD 47.
  • FIG. 5 the same applies to FIGS. 10, 11, and 16 described later
  • the lines representing the boundaries between the layers are shown, the Poly layer 36, the wiring layer 37, the filter layer 41, the wiring layer 43, and the Poly layer 45 are formed of the same transparent material such as SiO 2 , for example. In an actual device, the boundary between layers does not necessarily exist.
  • the visible light sensor 11 that receives visible light and the narrowband optical sensor 12 that has the narrowband filter 42 that transmits narrowband light and receives narrowband light are stacked.
  • visible light and narrowband light are simultaneously received, and a normal image corresponding to visible light and a narrowband image corresponding to narrowband light viewed from the same angle are acquired simultaneously.
  • the necessary image quality can be obtained by providing the necessary number of pixels in each of the visible light sensor 11 and the narrowband light sensor 12.
  • a normal image with (resolution) and a narrowband image with a required image quality can be acquired simultaneously.
  • timing at which the visible light sensor 11 senses (captures) a normal image and the timing at which the narrowband optical sensor 12 senses (captures) a narrowband image can be the same timing or different timings. You can also The same applies to the exposure time in each of the visible light sensor 11 and the narrow band light sensor 12.
  • the timing and exposure time for sensing (photographing) a normal image in the visible light sensor 11 and the timing and exposure time for sensing (photographing) a narrowband image in the narrowband light sensor 12 are transfer transistors (not shown) constituting the pixel. It can be controlled by the on / off timing of the transistors.
  • the normal image sensed (captured) by the visible light sensor 11 can be corrected to a higher-quality normal image using the narrowband image sensed (captured) by the narrowband optical sensor 12.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a first configuration example of the image sensor 2 of FIG.
  • the image sensor 2 is configured by stacking three first-layer substrates or third-layer substrates.
  • the first layer substrate is a visible light sensor 11
  • the second layer substrate is a narrow-band optical sensor 12
  • the third layer substrate is a circuit substrate 13.
  • the OCCF 32 is a 2 ⁇ 2 (horizontal ⁇ vertical) pixel in which the upper left is red (R (red)), the lower right is blue (B (blue)), and the lower left and upper right are green (G (green)).
  • the basic units are repeatedly arranged in the horizontal (horizontal) direction and the vertical (vertical) direction.
  • a PD 47 as one pixel of the narrowband optical sensor 12 is formed with respect to the PD 35 every 4 ⁇ 4 pixels of the visible light sensor 11.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band photosensor 12 is provided for every other pixel PD35 in the horizontal direction and the vertical direction of the visible light sensor 11, but in FIG. 6.
  • a PD 47 as one pixel of the narrow-band photosensor 12 is provided for every PD of every 4 ⁇ 4 pixels of the visible light sensor 11. The same applies to a perspective view described later.
  • the PD 47 formed as one pixel of the narrowband optical sensor 12 formed for the PD 35 every 4 ⁇ 4 pixels of the visible light sensor 11 is one pixel of the 4 ⁇ 4 pixels of the visible light sensor 11.
  • the pixels in the third row from the top and the pixels in the second column from the left and the light transmitted through the narrow band filter 42 are arranged to be received.
  • the pixels in the third row from the top and the second column from the left are light that has passed through the green color filter (that transmits light).
  • G pixels that receive light are light that receive light.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow-band photosensor 12 constitutes the light that has passed through the G pixel, that is, the light that has passed through the green color filter. And narrow band light which is light transmitted through the narrow band filter 42).
  • the pass band as the narrow band of the light transmitted through the narrow band filter 42 is determined by an item to be detected from the narrow band image (hereinafter also referred to as a detection item).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of wavelengths in the passband of the narrowband filter 42 when various detection items are detected.
  • a narrow band centered on a wavelength of 435 nm or 680 nm is determined as the pass band of the narrow band filter 42.
  • FIG. 8 shows the thickness of the semiconductor layer 34 having the PD 35 of the visible light sensor 11 as the first layer substrate, the light intensity of the light received by the PD 35, and the semiconductor of the narrowband optical sensor 12 as the second layer substrate. It is a figure which shows the simulation result by an optical simulator which shows the relationship with each light intensity of the light received by PD47 of the layer.
  • the upper Si film thickness on the horizontal axis represents the thickness of the semiconductor layer 34 of the visible light sensor 11 as the first layer substrate, and the vertical axis represents the light intensity.
  • the light intensity (1st-Si) at the PD 35 of the visible light sensor 11 as the first layer substrate is equal to that of the upper layer Si film thickness for light having wavelengths of 550 nm, 610 nm, and 700 nm. It can be confirmed that it increases as the number increases.
  • the light intensity (2nd-Si) at the PD 47 of the narrow-band photosensor 12 as the second layer substrate is the upper layer Si for any of light with wavelengths of 550 nm, 610 nm, and 700 nm. It can be confirmed that the thickness decreases as the film thickness increases.
  • the PD 47 of the narrow-band optical sensor 12 as the second layer substrate absorbs the light transmitted through Si as the PD 35 (having the semiconductor substrate 34) of the visible light sensor 11 as the first layer substrate, ie, Si as the PD 35. Receive the light that was not.
  • the PD 47 of the narrow-band photosensor 12 as the second layer substrate receives light that has passed through Si as PD 35. Is relatively suitable for receiving narrowband light on the longer wavelength side in the narrowband optical sensor 12.
  • the visible light sensor 11 when the visible light sensor 11 is disposed in the upper layer and the narrow-band light sensor 12 is disposed in the lower layer, for example, for the light having a wavelength of 610 nm, the upper visible light sensor 11.
  • the lower-band narrow-band photosensor 12 receives light having an intensity of about 10 to 15% or more of the light incident on the lower-band narrow-band photosensor 12, the light is transmitted until it reaches the lower-layer narrow-band photosensor 12
  • the total thickness of the Si layer is preferably about 3 ⁇ m or less.
  • the thickness of the Si layer constituting the PD is generally about 3 ⁇ m. Therefore, for example, assuming that the thickness of one Si layer stacked on the image sensor 2 is 3 ⁇ m, in order to realize the above specifications, the Si layer ( It is desirable that the Si layer through which light received by the narrow-band optical sensor 12 is transmitted be approximately one layer.
  • the thickness of one Si layer can be made extremely thin, for example, less than 1 ⁇ m, the number of Si layers exceeding about one layer is set as the upper layer of the narrow-band optical sensor 12. Can be arranged. Even in that case, in order to realize the above-mentioned specifications, it is desirable that the total thickness of the Si layer disposed on the upper layer of the narrow-band photosensor 12 is about 3 ⁇ m or less.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the outline of the manufacturing method of the image sensor 2 of FIG. 5 (and FIG. 6).
  • the visible light sensor 11 has (substantially) the same configuration as the back-illuminated CMOS image sensor, and the narrow-band optical sensor 12 differs from the front-illuminated CMOS image sensor (almost). ) It has the same configuration.
  • the image sensor 2 of FIG. 5 can be manufactured by using a backside illumination type CMOS image sensor or a method for producing a frontside illumination type CMOS image sensor.
  • a manufacturing apparatus (not shown) that manufactures the image sensor 2 of FIG. 5 manufactures a back-illuminated CMOS image sensor as the visible light sensor 11 in step S11.
  • step S12 the manufacturing apparatus manufactures a surface irradiation type CMOS image sensor as the narrow-band optical sensor 12.
  • the manufacturing apparatus stacks the back-illuminated visible light sensor 11 manufactured in step S11, the front-illuminated narrowband optical sensor 12 manufactured in step S12, and the circuit board 13 to form vias. Then, necessary electrical connections are made, the OCL 31 and the OCCF 32 are formed, and the image sensor 2 of FIG. 5 is completed.
  • CMOS image sensor As the configuration of the visible light sensor 11, a configuration of a front-illuminated CMOS image sensor can be adopted instead of a back-illuminated CMOS image sensor.
  • CMOS image sensor As the configuration of the narrow-band optical sensor 12, a configuration of a back-illuminated CMOS image sensor can be adopted instead of a front-illuminated CMOS image sensor.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a second configuration example of the image sensor 2.
  • the visible light sensor 11 and the narrowband light sensor 12 are a first layer substrate and a second layer substrate, respectively. Therefore, the visible light sensor 11 is an upper layer substrate and the narrowband light sensor 12 is a lower layer substrate. In FIG. 10, the visible light sensor 11 is a lower layer substrate, and the narrow-band light sensor 12 is an upper layer substrate.
  • the narrow-band optical sensor 12 is employed as the first layer substrate among the three first layer substrates to the third layer substrate, and the visible light sensor is employed as the second layer substrate. 11 is adopted.
  • the narrowband optical sensor 12 as the first layer substrate is configured by laminating a filter layer 41, a semiconductor layer 34, a poly layer 36, and a wiring layer 37 from the upper layer.
  • the semiconductor layer 34 is formed with the PD 35 as a pixel, or a transparent material 61 having high transmittance, for example, SiO 2 instead of the PD 35. That is, a part of the semiconductor layer 34 where the PD 35 is to be formed is opened, and the opening is filled with SiO 2 that is the transparent material 61.
  • a filter layer 41 having a narrow band filter 42 is formed on the upper layer side of the semiconductor layer 34.
  • a narrow band filter 42 is provided for the PD 35 as a pixel in the semiconductor layer 34.
  • an insulating film 33, an OCCF 32, and an OCL 31 are provided in this order toward the upper layer direction.
  • the OCCF 32 is provided immediately after the OCL 31.
  • the OCCF 32 can be provided between the wiring layer 37 and the wiring layer 43, for example.
  • the OCL 31 and the OCCF 32 are formed with respect to the PD 35 and the transparent material 61 as pixels.
  • the visible light sensor 11 as the second layer substrate is provided on the lower layer side of the wiring layer 37 of the narrowband optical sensor 12.
  • the visible light sensor 11 is configured by laminating a wiring layer 43, a poly layer 45, and a semiconductor layer 46 from the upper layer side.
  • the PD 47 as the pixel is formed in the semiconductor layer 46, but SiO 2 that is the transparent material 61 of the narrowband optical sensor 12 is the pixel of the visible light sensor 11. And is formed at a position where light received by the PD 47 is transmitted.
  • the wiring 38 and the wiring 44 in the wiring layer 37 and the wiring layer 43 are arranged so that an optical path of light from the transparent material 61 SiO 2 to the PD 47 is secured. That is, in FIG. 10, the wiring 38 and the wiring 44 are disposed, for example, in a portion other than the upper portion of the PD 47.
  • the Poly layers 36 and 45 are also configured to ensure an optical path of light from the transparent material 61, SiO 2, to the PD 47.
  • the narrow band light incident through the OCL 31, the OCCF 32, the insulating film 33, and the narrow band filter 42 of the filter layer 41. Is received and photoelectrically converted.
  • SiO 2 which is a transparent material 61 as a pixel of the narrow band optical sensor 12 transmits light incident through the OCL 31, the OCCF 32, the insulating film 33, and the portion of the filter layer 41 where the narrow band filter 42 is absent. .
  • the light incident on the semiconductor layer 46 is received and photoelectrically converted by the PD 47 as a pixel of the visible light sensor 11.
  • light L21 and L22 are transmitted through OCL31, OCCF32, insulating film 33, filter layer 41, SiO 2 which is the transparent material 61 of the semiconductor layer 34, wiring layers 38 and 44, and Poly layer 45.
  • the light passes through and enters the PD 47 as a pixel of the visible light sensor 11.
  • Light incident on the PD 47, that is, visible light transmitted through the OCCF 32 is received by the PD 47 and subjected to photoelectric conversion.
  • the light L23 enters the narrowband filter 42 of the filter layer 41 through the OCL 31, the OCCF 32, and the insulating film 33.
  • the narrow band filter 42 Of the light incident on the narrow band filter 42, only a narrow band light of a predetermined narrow band is transmitted through the narrow band filter 42, and is received and photoelectrically converted by the PD 35 as a pixel of the narrow band optical sensor 12.
  • the narrow band light sensor 12 and the visible light sensor 11 are laminated, so that the visible light and the narrow band light are generated as in the case of FIGS. 5 and 6. It is possible to simultaneously receive a normal image corresponding to visible light and a narrow band image corresponding to narrow band light.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a third configuration example of the image sensor 2.
  • the image sensor 2 of FIG. 11 is provided with two PDs 47 as two pixels of the narrow-band photosensor 12 in contrast to one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 in each of the horizontal direction and the vertical direction. 5 is different from the image sensor 2 in FIG. 5 in which one PD 47 as one pixel of the narrow-band optical sensor 12 is provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11. To do.
  • one PD 47 as one pixel of the narrow-band optical sensor 12 is provided with respect to one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • An individual narrow band filter 42 is provided in the filter layer 41 for each PD 47.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band light sensor 12 is incident with light that has been transmitted through a narrow-band filter 42 provided for the PD 47 and has become narrow-band light.
  • FIG. 12 is a perspective view showing an outline of a third configuration example of the image sensor 2 of FIG.
  • Two PDs 47 are provided as two pixels.
  • the light transmitted through one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 is received by four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow-band photosensor 12 provided for the one pixel. Is done.
  • An individual narrow band filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11. It has been.
  • the narrow band filter 42 provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12 may be a filter having a pass band in a narrow band different from each other, and two or more are the same narrow A filter having a band as a pass band may be used.
  • the passband of the narrowband filter 42 provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 is determined by the detection item to be detected from the narrowband image.
  • narrow band filters 42 Moreover, sufficient sensitivity (light intensity) can be obtained with only one narrow band filter 42 of the narrow band filters 42 provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12.
  • a plurality of narrowband filters 42 can be employed as narrowband filters that transmit the narrowband light.
  • the light that has passed through one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 becomes narrowband light via the narrowband filter 42, and serves as one pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received and photoelectrically converted by each of four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow-band optical sensor 12 provided for one PD 35.
  • the PD 35 is configured as a G pixel that receives the light transmitted through the green color filter (transmits light) of the visible light sensor 11.
  • the light that has passed through Si passes through the narrow band filter 42 to become narrow band light, and is received by the PD 47 as a pixel of the narrow band optical sensor 12.
  • each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 is provided with an individual narrowband filter 42, so that it receives narrowband light of different narrowbands (wavelengths). can do.
  • 2 ⁇ 2 pixels for each pixel of the visible light sensor 11, other than the 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband light sensor 12, for example, 3 ⁇ 3 pixels,
  • a plurality of pixels such as 4 ⁇ 4 pixels and 2 ⁇ 4 pixels, and individual (plurality) narrowband filters 42 can be provided for the plurality of pixels.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an outline of a fourth configuration example of the image sensor 2.
  • the plurality of visible light sensors 11, for example, four PDs 35 as 2 ⁇ 2 pixels, and the plurality of narrowband light sensors 12 as 4 ⁇ 4 Sixteen PDs 47 as pixels are provided.
  • the light transmitted through the four PDs 35 as the 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 is 16 pixels as the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband photosensor 12 provided for the 2 ⁇ 2 pixels.
  • the PD 47 receives light collectively.
  • the narrowband filter 42 provided for each of the 16 PDs 47 as the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 may be a filter having different narrowbands as passbands. Two or more filters may have the same narrow band as the pass band.
  • the light that has passed through the four PDs 35 as 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 becomes narrowband light via the narrowband filter 42, and 2 ⁇ of the visible light sensor 11.
  • Light is received and photoelectrically converted by each of the 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for the four PDs 35 as two pixels.
  • 16 PDs 47 as the 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band photosensor 12 are provided for the four PDs 35 as the 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11. Therefore, it is possible to acquire multispectral data as narrowband images corresponding to 16 types of narrowband narrowband light at the maximum.
  • the 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 with respect to the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband light sensor 12 are green color filters (hereinafter also referred to as G filters) of the visible light sensor 11.
  • G filters green color filters
  • R filter red color filter
  • B blue color filter
  • the light transmitted through each of the two G pixels, one R pixel, and the PD 35 serving as one B pixel are collectively transmitted through the narrowband filter 42.
  • the narrowband light obtained as a result is received by the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12.
  • the narrowband light sensor 12 targets a group of light that has passed through each of the R pixel, G pixel, and B pixel of the visible light sensor 11, and transmits through the narrowband filter 42 out of the group of light.
  • the narrow band light to be selected can be selected and received.
  • FIG. 14 is a perspective view showing an outline of a fifth configuration example of the image sensor 2.
  • the image sensor 2 is configured by stacking three first-layer substrates or third-layer substrates, as in FIG. 6.
  • the first layer substrate is the visible light sensor 11
  • the second layer substrate is the narrowband optical sensor 12
  • the third layer substrate is the circuit substrate 13
  • the first layer is a visible light sensor 11
  • the second layer is a circuit board 13
  • the third layer is a narrowband optical sensor 12.
  • the narrowband photosensor 12 is a 16 ⁇ 4 ⁇ 4 pixel as a plurality of PDs 35 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • One PD 47 is provided.
  • 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband photosensor 12 provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • a separate narrow band filter 42 is provided for each.
  • the light that has passed through one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 becomes narrowband light via the narrowband filter 42, and serves as one pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received and photoelectrically converted by each of 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band photosensor 12 provided for one PD 35.
  • the light that has passed through one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 passes through the circuit board 13, and then passes through the narrowband filter 42 to 4 ⁇ of the narrowband optical sensor 12.
  • Light is received by 16 PDs 47 as four pixels.
  • the circuit board 13 is made of, for example, Si. Of the circuit board 13 made of Si, the circuit board 13 passes through one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 and passes through the PD 35 of the narrowband light sensor 12. A portion which becomes an intersection with an optical path of light received by 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels is made of a transparent material 101, for example, SiO 2 .
  • the light that has passed through one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11 passes through the circuit board 13 and the SiO 2 that is the transparent material 101, so that the circuit board 13 is (substantially) attenuated. Without being transmitted, it is received by the narrowband optical sensor 12.
  • the narrow band sensor 12 receives light (narrow band light) transmitted through Si constituting the PD 35 as a pixel of the visible light sensor 11 and SiO 2 which is the transparent material 101 of the circuit board 13. Is done. Therefore, in FIG. 14, the Si layer through which the light received by the narrow-band optical sensor 12 is transmitted is a single Si layer that constitutes the PD 35 as a pixel of the visible light sensor 11.
  • 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 are provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11. Multispectral data as narrowband images corresponding to 16 types of narrowband light can be acquired.
  • one pixel of the visible light sensor 11 with respect to 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band light sensor 12 receives light that has passed through the green color filter of the visible light sensor 11 1. G pixels.
  • the PD 47 as the pixel of the narrowband optical sensor 12 transmits light that has passed through the G pixel, that is, light that has passed through the green color filter (and further, as the pixel of the visible light sensor 11. Si constituting the PD 35 and narrow band light which is light transmitted through the narrow band filter 42).
  • FIG. 15 is a perspective view showing an outline of a sixth configuration example of the image sensor 2.
  • the first layer substrate is the visible light sensor 11
  • the second layer is the circuit substrate 13
  • the third layer substrate is the narrowband optical sensor 12, as in FIG. 14. .
  • the narrowband photosensor 12 has a plurality of 4 ⁇ 4 pixels 16 as compared to one pixel of the visible light sensor 11.
  • One PD 47 is provided.
  • one pixel of the visible light sensor 11 with respect to 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band optical sensor 12 is not the PD 35 but the transparent material 112, for example, SiO 2 . .
  • the color filter for one pixel of the visible light sensor 11 made of SiO 2 which is the transparent material 112 is white (transmits light) which is not any of the R filter, G filter and B filter constituting the Bayer array.
  • Color filter hereinafter also referred to as W (White) filter
  • the color filter of one pixel of the visible light sensor 11 with respect to 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band photosensor 12 is originally a Bayer array G filter.
  • the portion is processed into a W filter 111.
  • the intersection of the circuit board 13 and the optical path of light (indicated by an arrow in the figure) received by the narrowband optical sensor 12 is made of SiO 2 that is the transparent material 101. but in FIG. 15, not being in SiO 2 structure is a transparent material 101 composed of Si.
  • the light that has passed through the W filter 111 of the OCCF 32 passes through the SiO 2 that is the transparent material 112 as the pixel of the visible light sensor 11 and enters the circuit board 13.
  • the light incident on the circuit board 13 passes through the Si constituting the circuit board 13 and becomes narrowband light via the narrowband filter 42, so that 16 pieces of 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband photosensor 12 are obtained.
  • Each of the PDs 47 receives light.
  • the narrowband sensor 12 receives light (narrowband light) transmitted through SiO 2 that is the transparent material 112 as the pixel of the visible light sensor 11 and Si constituting the circuit board 13. . Therefore, in FIG. 15, the Si layer through which the light received by the narrow-band optical sensor 12 is transmitted is one layer of Si constituting the circuit board 13.
  • SiO 2 that is a transparent material 112 as one pixel of the visible light sensor 11 with respect to 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band optical sensor 12 transmits light transmitted through the W filter 111 of the OCCF 32. To Penetrate.
  • the PD 47 as the pixel of the narrowband optical sensor 12 transmits the light transmitted through the W filter 111 (in addition, SiO 2 which is the transparent material 112 as the pixel of the visible light sensor 11, a circuit). Si constituting the substrate 13 and narrow band light which is light transmitted through the narrow band filter 42 are received.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a seventh configuration example of the image sensor 2.
  • the semiconductor layer 34 of the visible light sensor 11 is formed with the PD 35 as a pixel, or a transparent material 121 having a high transmittance, for example, SiO 2 instead of the PD 35.
  • the pixel portion of the visible light sensor 11 corresponding to the PD 47 as the pixel of the narrow band sensor 12 is opened, and the opening is filled with SiO 2 that is the transparent material 121.
  • a portion of the OCCF 32 corresponding to SiO 2 that is the transparent material 121 as the pixel of the visible light sensor 11 is a W filter 122 instead of the original color filter of the Bayer array. ing.
  • light L11 and L12 that have passed through the W filter 122 are incident on and transmitted through SiO 2 that is the transparent material 121 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • Light L11 and L12 is transmitted through the SiO 2 which is a transparent material 121 are each transmitted distinct narrowband filter 42, and is received by a PD47 as separate pixels of the narrow-band light sensor 12.
  • the light incident on the narrow band filter 42 is, for example, light transmitted through Si constituting the PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • Light that is not long wavelength is absorbed.
  • the narrow-band light that can be received by the PD 47 as the pixel of the narrow-band optical sensor 12 falls within the range of long-wavelength light that was not absorbed by the Si that constitutes the PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11. Limited.
  • the light incident on the narrowband filter 42 is light that has passed through the W filter 122 and SiO 2 that is the transparent material 121.
  • the narrowband light that can be received by the PD 47 as the pixel of the narrowband optical sensor 12 is light that enters the narrowband filter 42, that is, for example, broadband light from ultraviolet light to infrared light. You can choose from.
  • the light incident on the narrowband filter 42 is light transmitted through Si.
  • the image sensor 2 in FIG. It can be said that it is a long wavelength compatible image sensor that can be selected.
  • FIG. 17 is a perspective view schematically showing a seventh configuration example of the image sensor 2 of FIG.
  • a part of the pixels of the visible light sensor 11 is not the PD 35 but the SiO 2 that is the transparent material 121, and the Bayer array OCCF 32 color filter is applied to the pixel.
  • the W filter 122 is used instead of the original color filter of the Bayer array.
  • two PDs 47 as two pixels of the narrow-band optical sensor 12 are provided with respect to SiO 2 which is the transparent material 121 as one pixel of the visible light sensor 11. .
  • the light transmitted through SiO 2 which is the transparent material 121 as one pixel of the visible light sensor 11 is provided as four pixels as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow-band photosensor 12 provided for the one pixel.
  • Light is received by PD47.
  • An individual narrow band filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for one PD 35 as one pixel of the visible light sensor 11. It has been.
  • the light transmitted through the W filter 122 is incident on and transmitted through SiO 2 that is the transparent material 121 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • the light that has passed through the SiO 2 that is the transparent material 121 becomes narrow-band light through the narrow-band filter 42, and the narrow-band light that is provided for the SiO 2 that is the transparent material 121 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received by each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the optical sensor 12.
  • the light transmitted through the W filter 122 and the SiO 2 that is the transparent material 121 is broadband light, that is, light having the same spectral component as the light incident on the image sensor 2. From such broadband light, narrowband light transmitted through the narrowband filter 42 can be selected and received.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing an eighth configuration example of the image sensor 2.
  • the visible light sensor 11 is a first layer substrate
  • the narrowband light sensor 12 is a second layer substrate
  • the circuit substrate 13 is a third layer substrate. Further, in the following, the circuit board 13 of the third layer board is not shown.
  • 16 PDs 47 as a plurality of 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 are provided for one PD 35 as the R pixel of the visible light sensor 11. Is provided.
  • the light transmitted through one PD 35 as the R pixel of the visible light sensor 11 is received by 16 PDs 47 as the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for the R pixel. Is done.
  • An individual narrow band filter 42 is provided for each of 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for one PD 35 as the R pixel of the visible light sensor 11. It has been.
  • the light that has passed through one PD 35 serving as the R pixel of the visible light sensor 11 becomes narrowband light via the narrowband filter 42, and serves as the R pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received by each of 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band photosensor 12 provided for one PD 35.
  • the light transmitted through the PD 35 as the R pixel transmits the narrowband filter 42, and the resulting narrowband light is 4 ⁇ 4 of the narrowband optical sensor 12. Light is received by the pixel.
  • the narrowband optical sensor 12 selects and receives the narrowband light transmitted through the narrowband filter 42 from the light transmitted through the PD 35 as the R pixel of the visible light sensor 11. Can do.
  • the narrowband optical sensor 12 transmits light that has passed through the PD 35 as the R pixel of the visible light sensor 11, that is, light that has passed through the R filter of the OCCF 32. Narrow band light transmitted through the narrow band filter 42 is received.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from light transmitted through the R filter of the OCCF 32.
  • light having a wavelength of about 600 nm or more It is effective when receiving narrow-band light in the range from infrared light to infrared light.
  • the narrowband optical sensor 12 transmits the light transmitted through the PD 35 as the G pixel of the visible light sensor 11, that is, the G of the OCCF 32. Of the light transmitted through the filter, the narrowband light transmitted through the narrowband filter 42 is received.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from the light that has passed through the G filter of the OCCF 32, so that among the detection items shown in FIG. For example, it is effective when receiving narrow-band light for detecting chlorophyll, beta-carotene, hemoglobin, and the like.
  • the narrowband light sensor 12 transmits the narrowband light transmitted through the narrowband filter 42 out of the light transmitted through the PD 35 as the B pixel of the visible light sensor 11.
  • An image sensor that receives light (hereinafter also referred to as a B pixel target sensor) can be configured.
  • the light transmitted through the PD 35 as the B pixel of the visible light sensor 11 passes through the B filter of the OCCF 32 before entering the PD 35 as the B pixel. It does not contain (almost) long-wavelength light that can pass through the Si constituting the PD35.
  • FIG. 19 is a perspective view showing an outline of a ninth configuration example of the image sensor 2.
  • a part of the color filters of the OCCF 32 in the Bayer array is not a color filter of the original color in the Bayer array but a W filter 131.
  • the light transmitted through the PD 35 as the W pixel of the visible light sensor 11 is received by the four PDs 47 as the 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for the W pixel.
  • An individual narrowband filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for the PD35 as the W pixel of the visible light sensor 11. .
  • the PD 35 as the R pixel, G pixel, or B pixel of the visible light sensor 11 transmits the R filter, G filter, or B filter of the OCCF 32. Incident light is received and received.
  • the light transmitted through the W filter 131 is incident on the PD 35 as the W pixel of the visible light sensor 11 and received.
  • the PD 35 as the W pixel of the visible light sensor 11, a part of the light transmitted through the W filter 131 is transmitted.
  • the light that has passed through the PD 35 (the Si constituting the W pixel of the visible light sensor 11) becomes narrow band light via the narrow band filter 42, and is provided to the PD 35 as the W pixel of the visible light sensor 11.
  • the light is received by each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12.
  • the narrow-band optical sensor 12 compared to the case of receiving light transmitted through the PD 35 as the R filter and R pixel, the PD 35 as the G filter and G pixel, or the PD 35 as the B filter and B pixel, It is possible to receive narrowband light with little attenuation, that is, to receive narrowband light with high sensitivity.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from the light transmitted through the Si constituting the PD 35 as the W filter 131 and the W pixel. Although it depends on the thickness of the Si constituting the PD 35 as the W pixel, it is effective, for example, when narrow-band light in the range from light having a wavelength of about 550 nm or more to infrared light is received.
  • FIG. 20 is a perspective view schematically showing a tenth configuration example of the image sensor 2.
  • pixels of the visible light sensor 11 are not the PD 35 but the transparent material 141, for example, SiO 2 .
  • the transparent material 141 for example, SiO 2 .
  • pixels (G pixels) for a part of the G filters of the OCCF 32 in the Bayer array are the transparent material 141.
  • the light transmitted through the SiO 2 which is the transparent material 141 as the pixel of the visible light sensor 11 is transmitted to the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow-band optical sensor 12 provided for the pixel. Received light.
  • a separate narrow band filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • the SiO 2 that is the transparent material 141 as the pixel of the visible light sensor 11 the light transmitted through the G filter for the pixel is incident and transmitted.
  • the light that has passed through the SiO 2 that is the transparent material 141 becomes narrow-band light via the narrow-band filter 42, and the narrow-band light provided to the SiO 2 that is the transparent material 141 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received by each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the optical sensor 12.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from the light that has passed through the G filter of the OCCF 32, so that among the detection items shown in FIG. For example, it is effective when receiving narrow-band light for detecting chlorophyll, beta-carotene, hemoglobin, and the like.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 is light that has passed through the G filter and then transmitted through SiO 2 that is the transparent material 141 as a pixel of the visible light sensor 11, the narrowband optical sensor 12.
  • the narrow-band light is not absorbed by the Si. Highly sensitive light reception.
  • FIG. 21 is a perspective view schematically showing an eleventh configuration example of the image sensor 2.
  • a part of the pixels of the visible light sensor 11 is not the PD 35 but the transparent material 151, for example, SiO 2 .
  • the transparent material 151 for example, SiO 2 .
  • pixels (R pixels) for a part of the R filters of the OCCF 32 in the Bayer array are the transparent material 151.
  • the light transmitted through SiO 2 which is the transparent material 151 as the pixel of the visible light sensor 11 is transmitted to the 16 PDs 47 as the 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band optical sensor 12 provided for the pixel. Received light.
  • an individual narrow band filter 42 is provided for each of the 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for SiO 2 which is the transparent material 151 as the pixel of the visible light sensor 11. Is provided.
  • SiO 2 that is a transparent material 151 as a pixel of the visible light sensor 11 light transmitted through the R filter for the pixel is incident and transmitted.
  • the light transmitted through the SiO 2 that is the transparent material 151 becomes narrow band light via the narrow band filter 42, and the narrow band provided for the SiO 2 that is the transparent material 151 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received by each of the 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the optical sensor 12.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from the light that has passed through the R filter of the OCCF 32.
  • the light having a wavelength of about 600 nm or more. It is effective when receiving narrow-band light in the range from infrared light to infrared light.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 is light that has passed through the R filter and then transmitted through SiO 2 that is the transparent material 151 as the pixel of the visible light sensor 11, the narrowband optical sensor 12.
  • the light transmitted through the Si constituting the PD 35 as the pixel of the optical sensor 11 is received after passing through the R filter, the light is not absorbed by the Si, so that the narrowband light. Highly sensitive light reception.
  • FIG. 22 is a perspective view schematically showing a twelfth configuration example of the image sensor 2.
  • a part of the pixels of the visible light sensor 11 is not the PD 35 but the transparent material 161, for example, SiO 2 .
  • pixels (B pixels) for a part of the B filters of the OCCF 32 in the Bayer array are the transparent material 161.
  • the light transmitted through the SiO 2 which is the transparent material 161 as the pixel of the visible light sensor 11 is transmitted to the four PDs 47 as the 2 ⁇ 2 pixels of the narrow-band optical sensor 12 provided for the pixel. Received light.
  • an individual narrowband filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for SiO 2 which is the transparent material 161 as the pixel of the visible light sensor 11, an individual narrowband filter 42 is provided. Is provided.
  • light transmitted through the B filter for the pixel is incident on and transmitted through SiO 2 that is the transparent material 161 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • the light transmitted through the SiO 2 that is the transparent material 161 becomes narrow-band light through the narrow-band filter 42, and the narrow band provided for the SiO 2 that is the transparent material 161 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received by each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the optical sensor 12.
  • the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from the light transmitted through the B filter of the OCCF 32.
  • the wavelength is 500 nm from ultraviolet light.
  • receiving narrow-band light in a range up to less than or equal to light that is, for example, beta carotene, chlorophyll, human skin-related epidermis, pores, etc. are detected (observed) among the detection items shown in FIG. Therefore, it is effective when receiving narrow band light.
  • FIG. 23 is a perspective view showing an outline of a thirteenth configuration example of the image sensor 2.
  • the OCCF 32 of the Bayer array is adopted, and a part of the color filters of the OCCF 32 of the Bayer array is not a color filter of the original color of the Bayer array, but a W filter. It has become.
  • an OCCF 32 having an W filter is originally employed.
  • the pixel for the W filter of the visible light sensor 11, that is, the PD 35 as the W pixel that receives the light transmitted through the W filter, is 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12.
  • the four PDs 47 are provided.
  • an individual narrow band filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for the PD 35 as the W pixel of the visible light sensor 11. ing.
  • the R pixel, the G pixel, the B pixel, or the W pixel of the visible light sensor 11 has an OCCF 32 R filter, G filter, B filter, Alternatively, light that has passed through the W filter is incident and received.
  • the PD 35 as a W pixel (a part or all) of the visible light sensor 11, a part of the light transmitted through the W filter is transmitted.
  • the light that has passed through the PD 35 (the Si constituting the W pixel of the visible light sensor 11) becomes narrow band light via the narrow band filter 42, and is provided to the PD 35 as the W pixel of the visible light sensor 11.
  • the light is received by each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12.
  • the narrowband light sensor 12 receives the narrowband light obtained from the light transmitted through the W filter, so that it is obtained from the light transmitted through the R filter, the G filter, or the B filter. Compared to the case of receiving narrowband light, narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 can be selected from broadband light.
  • the visible light sensor 11 includes the PD 35 that receives the light transmitted through the W filter.
  • the transparent material 121 is used instead of the PD 35 that receives the light transmitted through the W filter 122. Compared with the image sensor 2 of FIG. 17 provided with SiO 2 , a high-quality normal image can be obtained.
  • the OCCF 32 having the W filter arrangement it is possible to select the narrowband light received by the narrowband optical sensor 12 from the broadband light, and to achieve high image quality. Since a normal image can be obtained, the OCCF 32 having an array of W filters has good consistency (compatibility) with the image sensor 2 in which the visible light sensor 11 and the narrowband light sensor 12 are stacked.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of an existing array (CFA (Color filter array)) of OCCF having a W filter.
  • CFA Color filter array
  • OCCF 32 not only the OCCF having the W filter shown in FIG. 24 but also any other OCCF having the W filter can be adopted.
  • FIG. 25 is a perspective view showing an outline of a fourteenth configuration example of the image sensor 2.
  • the image sensor 2 in FIG. 17 employs the OCCF 32 having a Bayer array, and some of the color filters of the OCCF 32 having the Bayer array are not the original color filters of the Bayer array, but the W filter. It has become.
  • the OCCF 32 having an array having a W filter is originally employed.
  • the pixels of the visible light sensor 11 with respect to the (part or all) W filter of the OCCF 32 are not the PD 35 but the SiO 2 which is the transparent material 121.
  • the SiO 2 that is the transparent material 171 as the W pixel for the W filter of the visible light sensor 11 four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 are provided. ing.
  • the R pixel, the G pixel, the B pixel, or the W pixel of the visible light sensor 11 has an OCCF 32 R filter, G filter, B filter, Alternatively, light that has passed through the W filter is incident and received.
  • the SiO 2 that is the transparent material 171 as the W pixel of the visible light sensor 11 the light transmitted through the W filter is transmitted.
  • the light that has passed through the SiO 2 that is the transparent material 171 as the W pixel of the visible light sensor 11 becomes narrow band light through the narrow band filter 42, and the SiO that is the transparent material 171 as the W pixel of the visible light sensor 11.
  • Each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow-band optical sensor 12 provided for 2 receives light.
  • the image quality of the normal image obtained by the visible light sensor 11 is deteriorated by the amount of SiO 2 that is the transparent material 171 as the W pixel of the visible light sensor 11.
  • the narrow-band optical sensor 12 in the narrow-band optical sensor 12, it is obtained not from the light transmitted through Si constituting the PD 35 as the pixel of the visible light sensor 11 but from the light transmitted through SiO 2 which is the transparent material 171. Therefore, the narrow-band light can be received with high sensitivity as much as there is no attenuation due to the light passing through Si.
  • FIG. 26 is a perspective view showing an outline of a fifteenth configuration example of the image sensor 2.
  • pixels of the visible light sensor 11 are not the PD 35 but the transparent material 181, for example, SiO 2 .
  • the transparent material 181 for example, SiO 2 .
  • FIG. 26 for example, as in the case of FIG. 20, pixels (G pixels) for some G filters of the Bayer array OCCF 32 are transparent materials 181.
  • the light transmitted through the SiO 2 which is the transparent material 181 as the pixel of the visible light sensor 11 is transmitted to the 16 PDs 47 as the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for the pixel. Received light.
  • an individual narrow band filter 42 is provided for each of the 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrow band optical sensor 12 provided for SiO 2 which is the transparent material 181 as the pixel of the visible light sensor 11, an individual narrow band filter 42 is provided. Is provided.
  • the light transmitted through the G filter for the pixel is incident on and transmitted through SiO 2 that is the transparent material 181 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • the light that has passed through the SiO 2 that is the transparent material 181 becomes narrow-band light via the narrow-band filter 42, and the narrow-band light provided to the SiO 2 that is the transparent material 181 as the pixel of the visible light sensor 11.
  • Light is received by each of the 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the optical sensor 12.
  • the image sensor 2 in FIG. The area of the light to be transmitted is larger than the area when the light passes through the visible light sensor 12.
  • the light transmitted through the SiO 2 that is the transparent material 181 as one pixel of the visible light sensor 11 is transmitted to each of the 16 PDs 47 as 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12. Since the pixels of the visible light sensor 11 and the pixels of the narrowband light sensor 12 are pixels of the same size, the area of the light received by the narrowband light sensor 12 is the light. Becomes 4 ⁇ 4 times (or more) the area when the visible light sensor 12 is transmitted.
  • the transparent material 181 as one pixel of the visible light sensor 11 is transmitted through SiO 2 .
  • the area of the light received by the narrowband optical sensor 12 is that the light passes through the visible light sensor 12. The area should be 4x4 (or more).
  • the visible light sensor 11 has an area of light received by the narrowband optical sensor 12 that is at least 4 ⁇ 4 times the area when the light passes through the visible light sensor 12.
  • the distance between the transparent material 181 as the pixel and the PD 47 as the pixel of the narrowband optical sensor 12 and other positional relationships are set.
  • the narrowband optical sensor 12 When the area of the light received by the narrowband optical sensor 12 is larger than the area when the light is transmitted through the visible light sensor 12, it is (almost) parallel to the optical axis of the image sensor 2. In addition to the light incident from the direction, the light incident from an oblique direction inclined to some extent with respect to the optical axis of the image sensor 2 can be received by the narrowband optical sensor 12 on the lower layer side. High sensitivity light reception can be performed.
  • the number of pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for SiO 2 which is the transparent material 181 as one pixel of the visible light sensor 11 is not limited to 4 ⁇ 4 pixels. Any number can be adopted based on the item or the like.
  • FIG. 27 is a perspective view showing an outline of a sixteenth configuration example of the image sensor 2.
  • some G pixels of the visible light sensor 11 are not the PD 35 but the transparent material 191, for example, SiO 2 .
  • PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrow band optical sensor 12 are provided for SiO 2 which is the transparent material 191 as one pixel of the visible light sensor 11.
  • a separate narrow band filter 42 is provided for each of the four PDs 47 as ⁇ 2 pixels.
  • one G pixel in the 4 ⁇ 4 pixels of the visible light sensor 11 is made of SiO 2 that is the transparent material 191, and one G pixel is Four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 are provided.
  • the G pixel made of SiO 2 which is the transparent material 191 when the G pixel made of SiO 2 which is the transparent material 191 is described as the G pixel 191, the narrowband light provided for the G pixel 191 at a certain position P.
  • the narrowband light band received by the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the sensor 12 and the 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for the G pixel 191 at the other position P ′.
  • the narrow band light received by the four PDs 47 may be the same band or different bands.
  • Bands b1 to b4 for position P can be made identical to bands b1 'to b4' for other positions P ', respectively. Further, each of one or more of the bands b1 to b4 for the position P may be different from each of one or more of the bands b1 ′ to b4 ′ for the other positions P ′.
  • each of one or more of the bands b1 to b4 for the position P is different from each of one or more of the bands b1 ′ to b4 ′ for the other positions P ′. .
  • the narrow band filter 42 differs depending on the position. That is, the narrowband filter 42 for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband photosensor 12 provided for the G pixel 191 at the position P and the G pixel at the other position P ′.
  • the narrowband filter 42 (combination thereof) for each of the four PDs 47 as 2 ⁇ 2 pixels of the narrowband optical sensor 12 provided for 191 has a different passband (combination thereof).
  • narrowband light (spectrum (image)) in a different band is received depending on the position of the narrowband optical sensor 12 (position of a narrowband image sensed (captured) by the narrowband sensor 12). can do.
  • the light receiving surface of the narrowband optical sensor 12 is divided into a plurality of areas, and different bands are provided for each area. Narrow band light can be received.
  • FIG. 28 is a diagram schematically showing an example of the light receiving surface of the narrow-band photosensor 12 divided into a plurality of regions.
  • the light receiving surface of the narrow-band optical sensor 12 is divided into two equal parts in each of the horizontal direction and the vertical direction, and is divided into four areas of upper left, lower left, upper right, and lower right.
  • the upper left area is a chlorophyll detection area for receiving narrow band light for detecting chlorophyll
  • the lower left area is an oleic acid detection area for receiving narrow band light for detecting oleic acid.
  • the upper right region is a moisture detection region that receives narrow-band light that detects moisture
  • the lower right region is a sugar detection region that receives narrow-band light that detects sugar.
  • the light-receiving surface of the narrow-band optical sensor 12 is divided into a plurality of four regions shown in FIG. 28 and receives the narrow-band light, so that a plurality of detection items, that is, chlorophyll and oleic acid in FIG. , Moisture and sugar can be detected simultaneously.
  • the digital camera 10 in which the light-receiving surface of the narrow-band optical sensor 12 is divided into the four regions shown in FIG. 28 is used as a monitoring camera for tomato fields, for example, as described in FIG. In some cases, chlorophyll, oleic acid, moisture, and sugar can be monitored simultaneously for tomatoes.
  • FIG. 29 is a diagram schematically showing another example of the light receiving surface of the narrow-band optical sensor 12 divided into a plurality of regions.
  • the light-receiving surface of the narrow-band optical sensor 12 is divided into two regions, a region inside the circle with the predetermined radius and a region outside the circle, by a circle with a predetermined radius centered on the center of gravity of the rectangle as the light-receiving surface. It is divided into areas.
  • the area inside the circle is an oleic acid detection area that receives narrow-band light that detects oleic acid, and the area outside the circle is a chlorophyll detection area that receives narrow-band light that detects chlorophyll. Yes.
  • the method of dividing the light receiving surface of the narrow band optical sensor 12 is not particularly limited, and the light receiving surface of the narrow band optical sensor 12 is divided into arbitrary regions according to, for example, the use of the digital camera 10. be able to.
  • FIG. 30 is a perspective view showing an outline of a seventeenth configuration example of the image sensor 2.
  • the OCCF 32 color array is a Bayer array
  • the OCCF 32 color array is not a Bayer array but a Quadra array. It has become.
  • R, G, and B color filters are arranged in units of 2 x 2 pixels.
  • the 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 with respect to the 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band light sensor 12 are the G pixels (2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 (light transmitted through the G filter). Pixel).
  • the light transmitted through each of the PDs 35 as G pixels of 2 ⁇ 2 pixels is gathered so as to pass through the narrow band filter 42, and the narrow band light obtained as a result is narrow.
  • Light is received by 4 ⁇ 4 pixels of the band light sensor 12.
  • the narrow-band optical sensor 12 targets a group of light that has passed through each of the 2 ⁇ 2 G pixels of the visible light sensor 11, and transmits the narrow-band filter 42 through the narrow-band filter 42. Band light can be selected and received.
  • the narrowband light sensor 12 receives the narrowband light obtained from the group of lights transmitted through each of the 2 ⁇ 2 G pixels of the visible light sensor 11, the narrowband light sensor 12 transmits one pixel of the visible light sensor 11.
  • the narrow band light can be received with higher sensitivity than when the narrow band light obtained from the light is received.
  • FIG. 31 is a perspective view schematically showing an eighteenth configuration example of the image sensor 2.
  • the OCCF 32 color array is a quadra array
  • the OCCF 32 color array is a quadra-white array
  • the color filters for each of the four colors R, G, B, and W are arranged in units of 2 ⁇ 2 pixels.
  • FIG. 31 as in FIG. 30, 16 PDs as a plurality of 4 ⁇ 4 pixels of the narrow-band photosensor 12 with respect to four PDs 35 as a plurality of 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11.
  • One PD 47 is provided.
  • the 2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 with respect to the 4 ⁇ 4 pixels of the narrowband optical sensor 12 are the W pixels (2 ⁇ 2 pixels of the visible light sensor 11 (light transmitted through the W filter). Pixel).
  • the light transmitted through each PD 35 as a W pixel of 2 ⁇ 2 pixels is collected and transmitted through the narrow band filter 42, and the resulting narrow band light is narrow band light.
  • Light is received by 4 ⁇ 4 pixels of the sensor 12.
  • the narrow-band optical sensor 12 targets a group of light that has passed through each of the 2 ⁇ 2 W pixels of the visible light sensor 11 and transmits the narrow-band filter 42 through the narrow-band filter 42. Band light can be selected and received.
  • the narrowband light sensor 12 receives the narrowband light obtained from the group of lights transmitted through each of the 2 ⁇ 2 W pixels of the visible light sensor 11, the narrowband light sensor 12 transmits one pixel of the visible light sensor 11.
  • the narrow band light can be received with higher sensitivity than when the narrow band light obtained from the light is received.
  • the image sensor 2 adopting the OCCF 32 of the Bayer arrangement one or a plurality of places of the OCCF 32 are selected, and the 2 ⁇ 2 pixel Bayer arrangement of the selected place is selected. It is possible to change the basic unit (a 2 ⁇ 2 pixel color filter in which the upper left is red, the lower right is blue, and the lower left and upper right are green) into a 2 ⁇ 2 pixel W filter.
  • narrow band light that passes through the narrow band filter 42 is selected from a group of lights that have passed through each of the 2 ⁇ 2 W pixels of the visible light sensor 11. It is possible to select and receive light, or to receive light with narrow band light with high sensitivity.
  • the image sensor 2 adopting the OCCF 32 of the Bayer array when the basic unit of 2 ⁇ 2 pixels of the Bayer array of the OCCF 32 is changed to a W filter of 2 ⁇ 2 pixels, the visible light sensor 11 is used. In the 2 ⁇ 2 pixels changed to the W filter, it is impossible to receive R, G, and B lights obtained in a Bayer array, so that the adjacent R pixels, G pixels, or Therefore, it is necessary to interpolate from the B pixel.
  • the image sensor 2 of FIG. 31 that originally employs the Quadra-White array OCCF 32 having a W filter does not require such interpolation.
  • FIG. 32 is a diagram showing a Quadra array and a Quadra-White array.
  • the Quadra array has a 2 ⁇ 2 pixel G filter on the upper left, a 2 ⁇ 2 pixel B filter on the lower left, a 2 ⁇ 2 pixel R filter on the upper right, and a 2 ⁇ 2 pixel G filter on the lower right.
  • the basic unit is a 4 ⁇ 4 pixel color filter in which the filters are arranged.
  • the Quadra-White array has a 2 ⁇ 2 pixel W filter at the upper left, a 2 ⁇ 2 pixel B filter at the lower left, a 2 ⁇ 2 pixel R filter at the upper right, and a 2 ⁇ 2 pixel at the lower right.
  • the basic unit is a 4 ⁇ 4 pixel color filter in which the G filters are arranged.
  • FIG. 33 is a perspective view showing an outline of a nineteenth configuration example of the image sensor 2.
  • the PD 47 (including the semiconductor layer 46) as the pixel of the narrow-band optical sensor 12 is made of an InGaAs-based material.
  • the PD 47 is made of Si. And different.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow-band photosensor 12 is made of an InGaAs-based material. Therefore, when the PD 47 is made of Si, the detection sensitivity decreases by about 700 nm or more. For example, it is possible to detect (receive) a long-wavelength narrow-band light of about 0.9 to 2.6 ⁇ m with high sensitivity.
  • the narrow-band light received by the PD 47 is adjusted by adjusting the composition ratio of In and Ga in the InGaAs-based material.
  • the wavelength can be adjusted, for example, in the range of about 1.5 to 3.0 um. In general, as the In composition ratio of an InGaAs-based material increases, detection (light reception) to a longer wavelength side becomes possible. When long-wavelength narrow-band light can be received, moisture or the like can be detected.
  • FIG. 34 is a perspective view showing an outline of a twentieth configuration example of the image sensor 2.
  • the image sensor 2 in FIG. 34 is configured in the same manner as in FIG.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow-band optical sensor 12 is composed of a PbS-based, PbSe-based, Ge-based, InAs-based, InSb-based, or HgCdTe-based material. This is different from the case of FIG. 18 in which the PD 47 is made of Si.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow-band photosensor 12 is composed of a PbS-based, PbSe-based, Ge-based, InAs-based, InSb-based, or HgCdTe-based material. Therefore, narrowband light having a wavelength different from that when the PD 47 is made of Si can be detected with high sensitivity.
  • Whether the PD 47 is composed of a PbS-based, PbSe-based, Ge-based, InAs-based, InSb-based, or HgCdTe-based material is the wavelength of the narrowband light that the narrowband optical sensor 12 wants to detect (receive) Determined by.
  • the PD 47 when it is desired to detect narrowband light having a wavelength of about 1.0 to 1.6 ⁇ m, the PD 47 is made of a PbS-based, PbSe-based, or Ge-based material, for example, a wavelength having a wavelength of about 1.0 to 5.5 ⁇ m.
  • the PD 47 can be made of an InAs-based or InSb-based material.
  • FIG. 35 is a perspective view showing an outline of a twenty-first configuration example of the image sensor 2.
  • the PD 47 as a pixel of the narrow-band optical sensor 12 is composed of a GaN-based, InGaN-based, or AlGaN-based material. It is different from the case of.
  • the PD 47 as the pixel of the narrow-band optical sensor 12 is made of a GaN-based, InGaN-based, or AlGaN-based material, so the PD 47 is made of Si. Narrow band light with a wavelength different from the case can be detected with high sensitivity.
  • the narrow-band optical sensor 12 has a short wavelength from ultraviolet light to light having a wavelength of about 400 nm (about 0.2 to 0.4 um). Narrow band light with a wavelength can be detected.
  • the narrowband light sensor 12 detects (receives) short-wavelength narrowband light
  • the shortwavelength narrowband light is sufficient for the PD 47 as a pixel of the narrowband light sensor 12.
  • the pixel of the visible light sensor 11 corresponding to the PD 47 is made of SiO 2 which is a transparent material 121 so as to reach the light intensity (a certain light intensity), and the OCCF 32 color filter for the pixel of the visible light sensor 11 is It is desirable to use a W filter.
  • a yellow (light transmitting) color filter Y (Yellow) filter
  • Y yellow (light transmitting) color filter
  • the image sensor 2 is composed of three substrates, a first layer substrate to a third layer substrate.
  • the image sensor 2 includes two substrates, or 4 It can be configured by stacking four or more substrates such as one or five.
  • one of the plurality of substrates constituting the image sensor 2 is used as a visible light sensor 11 that receives visible light, and the other substrate is used as narrowband light.
  • the image sensor 2 can be provided with two or more visible light sensors or two or more narrow band light sensors.
  • the image sensor 2 includes, for example, from the upper layer to the lower layer, the first visible light sensor, the second visible light sensor, the first narrowband light sensor, and the second narrowband light. It can be composed of four or more layers in which sensors are stacked. In this case, for example, a pixel that performs photoelectric conversion in the first visible light sensor, the second visible light sensor, the first narrowband light sensor, and the second narrowband light sensor, for example.
  • the first visible light sensor in the uppermost layer, the second visible light sensor in the lower layer, and the first narrowband are transmitted by shifting the position of the first visible light sensor from the upper layer to the lower layer.
  • the light sensor and the second narrowband light sensor can also receive the necessary light.
  • this technique can take the following structures.
  • a plurality of substrates laminated in two or more layers Two or more of the plurality of substrates are substrates having pixels that perform photoelectric conversion, At least one of the substrates having the pixels is a visible light sensor that receives visible light, At least one other substrate having the pixels has a narrowband filter that is an optical filter that transmits light in a narrowband wavelength band, and receives a narrowband light that is the narrowband light.
  • a solid-state imaging device that is a band light sensor.
  • ⁇ 3> The solid-state imaging device according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the visible light sensor is stacked on an upper layer on which light is incident than the narrowband light sensor.
  • the narrowband light sensor includes a plurality of pixels that receive the visible light sensor and light transmitted through the narrowband filter.
  • a substrate in an upper layer than a lower layer substrate in the lower layer opposite to the direction where light enters is made of Si, The lower layer substrate receives light transmitted through the Si.
  • a substrate in an upper layer than a lower layer substrate in the lower layer opposite to the direction in which light enters is composed of SiO 2
  • a color filter that is an optical filter that transmits light of a predetermined color is laminated on an upper layer on which light is incident,
  • the solid-state imaging device according to ⁇ 5> wherein the visible light sensor and the narrowband light sensor receive light that has passed through a color filter that transmits green, red, or white light.
  • ⁇ 8> More than the visible light sensor and the narrow-band light sensor, a color filter that is an optical filter that transmits light of a predetermined color is laminated on an upper layer on which light is incident, The solid-state imaging device according to ⁇ 6>, wherein the visible light sensor and the narrow-band light sensor receive light transmitted through a color filter that transmits green, red, blue, or white light.
  • ⁇ 9> More than the visible light sensor and the narrowband light sensor, a color filter having a predetermined arrangement is laminated on an upper layer on which light is incident, The solid-state imaging device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the color filter in the predetermined array includes a white filter that transmits white light.
  • the area of light received by the narrowband optical sensor below the visible light sensor is larger than the area when the light passes through the visible light sensor on the upper layer ⁇ 3> or ⁇ 4>
  • ⁇ 13> The solid-state imaging device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, wherein the pixels of the narrowband photosensor are made of an InGaAs-based material.
  • ⁇ 14> The solid-state imaging according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, wherein the pixel of the narrowband photosensor is made of a PbS-based, PbSe-based, Ge-based, InAs-based, InSb-based, or HgCdTe-based material. apparatus.
  • ⁇ 15> The solid-state imaging device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>, wherein the pixel of the narrowband photosensor is configured of a GaN-based, InGaN-based, or AlGaN-based material.
  • An optical system that collects the light;
  • a solid-state imaging device that receives light and captures an image,
  • the solid-state imaging device A plurality of substrates laminated in two or more layers, Two or more of the plurality of substrates are substrates having pixels that perform photoelectric conversion, At least one of the substrates having the pixels is a visible light sensor that receives visible light, At least one other substrate having the pixels has a narrowband filter that is an optical filter that transmits light in a narrowband wavelength band, and receives a narrowband light that is the narrowband light.
  • Electronic equipment that is a band light sensor.

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Abstract

　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。

Description

固体撮像装置、及び、電子機器
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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）。
特開2013-070030号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。 ディジタルカメラ１０の第１の使用例を示す図である。 ディジタルカメラ１０の第２の使用例を示す図である。 ディジタルカメラ１０の第３の使用例を示す図である。 イメージセンサ２の第１の構成例を示す断面図である。 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。 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。 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。 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。 イメージセンサ２の第２の構成例を示す断面図である。 イメージセンサ２の第３の構成例を示す断面図である。 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。 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。 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。 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。 イメージセンサ２の第７の構成例を示す断面図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 Quadra配列と、Quadra-White配列とを示す図である。 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。 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。 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。
　＜本技術を適用したディジタルカメラの一実施の形態＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　出力部５は、信号処理部４からの画像データを出力する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜ディジタルカメラ１０の使用例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第２の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第３の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第４の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第５の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第６の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第７の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第８の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第９の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１０の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１１の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１２の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１３の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１４の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１５の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１６の構成例＞
　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。
　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。
　図２７のイメージセンサ２は、図２０と同様に構成される。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１７の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１８の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　図３２は、Quadra配列と、Quadra-White配列とを示す図である。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第１９の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第２０の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　＜イメージセンサ２の第２１の構成例＞
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　なお、本技術は、以下の構成をとることができる。
　＜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。
　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

Claims (16)

  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
    　請求項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
    　請求項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
    　請求項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
    　請求項４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
    　請求項４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
    　請求項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
    　請求項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
    　請求項４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
    　請求項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
    　請求項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
    　請求項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
    　請求項４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
    　請求項４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
    　請求項４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。
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