WO2016178266A1 - 撮像装置 - Google Patents

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    • H10F39/811—Interconnections

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus.
  • NBI Near Band Imaging, narrow band light observation
  • B pixels pixels that detect blue light
  • RGB Bayer array image sensor which is common for NBI imaging
  • B pixels have only one pixel per four pixels, and sufficient resolution cannot be ensured. Therefore, among the pixels included in the RGB Bayer array image sensor, there is an image sensor having a pixel array different from the RGB Bayer array in which the ratio of G pixels is 1 in 4 pixels and the ratio of B pixels is 2 in 4 pixels. It is known (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 15 shows a pixel of an image sensor in which the ratio of G pixels is 1 in 4 pixels and the ratio of B pixels is 2 in 4 pixels among the pixels included in an RGB Bayer array image sensor known in the art. It is the schematic which showed the arrangement
  • G pixels 2001 and B pixels 2002 are alternately arranged in odd rows of the image sensor 2000.
  • B pixels 2002 and R pixels 2003 are alternately arranged in the even-numbered rows of the image sensor 2000.
  • some aspects of the present invention provide an imaging apparatus that improves the resolution of an NBI image while suppressing degradation of the resolution of the RGB image.
  • the imaging device includes a first substrate having a plurality of first pixels and a plurality of second pixels, a plurality of third pixels, and facing the first substrate.
  • a plurality of third pixels receiving light transmitted through the plurality of first pixels, and the plurality of first pixels having a wavelength of green light.
  • a signal corresponding to a wavelength band including the light is output, and a wavelength band including a wavelength of red light is transmitted.
  • the plurality of second pixels include a wavelength of blue light, and include a wavelength of red light and a wavelength of green light.
  • the processing unit outputs at least outputs of the plurality of first pixels and outputs of the plurality of third pixels.
  • a plurality of circuit regions are arranged in a region corresponding to the plurality of second pixels, and the plurality of circuit regions include at least the plurality of third regions. Pixel reading may be performed.
  • the plurality of circuit regions may read the plurality of first pixels and the plurality of second pixels.
  • the plurality of first pixels output a signal corresponding to a wavelength band including a wavelength of green light and a wavelength of blue light, and the red exposure You may make it permeate
  • the plurality of first pixels output a signal corresponding to a wavelength band including a wavelength of green light and not including a wavelength of blue light, and a red color. You may make it permeate
  • an imaging apparatus that highlights and observes the capillary blood vessels on the mucosal surface layer by irradiating narrowband light, the first substrate having A first image is generated from signals output from the plurality of first pixels and the plurality of second pixels, and a second image is generated from the signals output from the plurality of thirds included in the second substrate. May be.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 is a timing chart showing the drive timing of the image sensor in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 It is the block diagram which showed the structure of the imaging device in the 7th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 The pixel arrangement of the image sensor in which the ratio of the G pixel is 1 pixel per 4 pixels and the ratio of the B pixel is 2 pixels per 4 pixels among the pixels included in the image sensor of the RGB Bayer array that is conventionally known is shown.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of the image sensor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the imaging device 100 includes a first substrate 101, a second substrate 102, a plurality of first pixels 103, a plurality of second pixels 104, and a plurality of third pixels 105.
  • the side irradiated with the incident light is the light receiving surface.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are laminated.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are silicon substrates.
  • the first substrate 101 transmits a part of the incident light.
  • the first pixel 103 is disposed in the first substrate 101.
  • the first pixel 103 includes a first photodiode 113 that detects light.
  • the first pixel 103 outputs a first signal (W signal, white signal) corresponding to the exposure amount of incident light.
  • W signal white signal
  • the first pixel 103 is also referred to as a W pixel.
  • the second pixel 104 is disposed in the first substrate 101.
  • the second pixel 104 includes a second photodiode 114 that detects blue light. Thereby, the second pixel 104 outputs a second signal (B signal, blue signal) corresponding to the exposure amount of the blue light of the incident light.
  • B signal blue signal
  • the second pixel 104 is also referred to as a B pixel.
  • the third pixel 105 is disposed in the second substrate 102.
  • the third pixel 105 includes a third photodiode 115 that detects red light. Accordingly, the third pixel 105 outputs a third signal (R signal, red signal) corresponding to the exposure amount of the red light among the incident light transmitted through the first substrate 101.
  • the third pixel 105 is also referred to as an R pixel.
  • the first photodiode 113 is deeper than the second photodiode. Therefore, the types of light detected by the first photodiode 113 and the second photodiode 114 are different. Further, the depth of the first photodiode 113 is the same as the depth of the third photodiode 115, but the incident light is different, so the light detected by the first photodiode 113 and the third photodiode 115 is different. In the illustrated example, incident light is directly incident on the first photodiode 113. On the other hand, incident light transmitted through the first substrate 101 enters the third photodiode 115.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an arrangement of the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105 in the present embodiment.
  • the first substrate 101 includes eight first pixels 103 and eight second pixels 104 that are regularly arranged in a two-dimensional manner of four rows and four columns. Yes.
  • the second substrate 102 includes a total of sixteen third pixels 105 regularly arranged in a two-dimensional manner with 4 rows and 4 columns.
  • the first pixels 103 and the second pixels 104 are alternately arranged on the first substrate 101. Further, incident light is directly incident on the first pixel 103 and the second pixel 104. Therefore, the first substrate 101 can output the first signal (W signal) corresponding to the exposure amount of the incident light and the second signal (B signal) corresponding to the exposure amount of the blue light of the incident light. it can.
  • the third pixel 105 is arranged on the second substrate 102.
  • light that has passed through the first substrate 101 out of incident light is incident on the third pixel 105.
  • the first substrate 101 is a silicon substrate and transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, the second substrate 102 can output the third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of the red light of the incident light.
  • the first signal (W signal), the second signal (B signal), and the third signal (R signal) are arranged by the arrangement of the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105. ) Can be output simultaneously.
  • the number and arrangement of the first pixels 103 and the second pixels 104 included in the first substrate 101 and the third pixels 105 included in the second substrate 102 are not limited to the example illustrated in FIG. Numbers and sequences may be used.
  • the third pixel 105 is disposed below the first pixel 103 and the second pixel 104, but the present invention is not limited thereto.
  • the pixel size of the third pixel 105 may be different from the pixel sizes of the first pixel 103 and the second pixel 104 (for example, an integer multiple of the first pixel 103).
  • FIG. 3 is a graph showing the sensitivity of the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105 and the transmittance of the silicon substrate in the present embodiment.
  • the horizontal axis of the graph indicates the wavelength (nm).
  • the left vertical axis of the graph indicates the sensitivity of the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105.
  • the right vertical axis of the graph represents the transmittance of the silicon substrate.
  • a line 301 is a line indicating the sensitivity of the first pixel 103 (W pixel).
  • the first pixel 103 has a sensitivity corresponding to a wavelength band of 380 nm to 1400 nm.
  • the first pixel 103 has a sensitivity corresponding to a wavelength band including the wavelength of red light, the wavelength of green light, and the wavelength of blue light.
  • a line 302 is a line indicating the sensitivity of the second pixel 104 (B pixel).
  • the second pixel 104 has a sensitivity corresponding to a wavelength band from 380 nm to 500 nm.
  • the second pixel 104 has sensitivity according to the wavelength band including the wavelength of blue light.
  • a line 303 is a line indicating the sensitivity of the third pixel 105 (R pixel). As shown in the figure, the third pixel 105 has a sensitivity corresponding to a wavelength band of 550 nm to 800 nm. As described above, the third pixel 105 has sensitivity according to the wavelength band including the wavelength of red light.
  • the line 304 is a line indicating the transmittance of the silicon substrate.
  • the silicon substrate transmits light having a wavelength band of 500 nm to 1500 nm.
  • the silicon substrate transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, red light out of the incident light passes through the first substrate 101 and enters the second substrate 102. Therefore, even if the first substrate 101 and the second substrate 102 are stacked, the third pixel 105 of the second substrate 102 outputs a third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of the red light of the incident light. Can be output. Accordingly, a pixel (for example, the third pixel 105) that detects light having a long wavelength can be used for the second substrate 102.
  • the silicon substrate does not transmit light in the wavelength band of blue light. Therefore, even if the second pixel 104 is arranged on the second substrate 102, it is not possible to output the second signal corresponding to the blue light exposure amount of the incident light. Thereby, the pixel (for example, the 2nd pixel 104) which detects light with a short wavelength cannot be used for the 2nd substrate 102.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the imaging apparatus 1 in the present embodiment.
  • the imaging device 1 includes an imaging element 100 and a signal processing unit 106.
  • the image sensor 100 includes a first substrate 101 and a second substrate 102.
  • the first substrate 101 includes a first substrate pixel unit 1011.
  • the first substrate pixel unit 1011 includes a first substrate pixel 1012 and a first substrate pixel readout circuit 1013.
  • the first substrate pixel 1012 includes the plurality of first pixels 103 and the plurality of second pixels 104 described above.
  • the second substrate 102 includes a second substrate pixel unit 1021, a driving unit 1024, and a signal reading unit 1025.
  • the second substrate pixel unit 1021 includes a second substrate pixel 1022 and a second substrate pixel readout circuit 1023.
  • the second substrate pixel 1022 includes the plurality of third pixels 103 described above.
  • the driving unit 1024 transmits a control signal to drive the first substrate pixel unit 1011 and the second substrate pixel unit 1021.
  • the signal reading unit 1025 includes a circuit that removes signal noise, a circuit that performs A / D conversion, and a scanning circuit.
  • the signal readout unit 1025 controls the first substrate pixel readout circuit 1013 to read out the first signal and the second signal from the first substrate pixel 1012.
  • the signal readout unit 1025 controls the second substrate pixel readout circuit 1023 to read out the third signal from the second substrate pixel 1022.
  • the signal processing unit 106 generates an image using the first signal, the second signal, and the third signal read by the signal reading unit 1025. Specifically, the signal processing unit 106 performs an operation using the first signal (W signal), the second signal (B signal), and the third signal (R signal) to obtain a green light signal (G signal). ) Is generated. Then, the signal processing unit 106 generates an RGB image using the second signal (B signal), the third signal (R signal), and the generated green light signal (G signal). In addition, the signal processing unit 106 generates an NBI image using the second signal (B signal).
  • signal transmission between the first substrate 101 and the second substrate 102 may be performed in any manner.
  • a through electrode may be provided between the first substrate 101 and the second substrate 102 to transmit a signal between the first substrate 101 and the second substrate 102.
  • a transmission path may be provided outside the first substrate 101 and the second substrate 102 to transmit signals between the first substrate 101 and the second substrate 102.
  • FIG. 5 is a timing chart showing the drive timing of the image sensor 100 in the present embodiment.
  • a timing chart 501 showing driving timings of the first pixel 103 and the second pixel 104 provided on the first substrate 101 and a timing chart showing driving timing of the third pixel 105 provided on the second substrate 102 are shown.
  • the horizontal axis of the timing chart is time.
  • the charge accumulation time (exposure time) of the third pixel 105 is longer than the charge accumulation time (exposure time) of the first pixel 103 and the second pixel 104.
  • the third pixel 105 is irradiated only with the light transmitted through the first substrate 101, and thus the first pixel 103 and the second pixel 104 are irradiated with the amount of light irradiated on the third pixel 105. This is because it is smaller than the amount of light.
  • readout is a time for reading out signals from each pixel so that the exposure start timings of the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105 are the same frame start timing. The time is set.
  • the first substrate 101 and the second substrate 102 are laminated. Further, the second substrate 102 is disposed at a position overlapping the first substrate 101 and on the side opposite to the light receiving surface side of the first substrate 101 when viewed from the light receiving surface side of the first substrate 101.
  • the first substrate 101 transmits light. Further, the light transmitted through the first substrate 101 is irradiated to the second substrate 102.
  • the first pixel 103 and the second pixel 104 of the first substrate 101 and the third pixel 105 of the second substrate 102 can be exposed simultaneously. That is, the generation of the first signal by the first pixel 103, the generation of the second signal by the second pixel 104, and the generation of the third signal by the third pixel 105 can be performed simultaneously. Therefore, the signal processing unit 106 is based on the RGB image based on the first signal (W signal), the second signal (B signal), and the third signal (R signal), and the second signal (B signal). Thus, it is possible to simultaneously generate the NBI image subjected to the enhancement process.
  • the ratio of the second pixels 104 is a ratio of two pixels to four pixels among the pixels provided in the first substrate 101. Therefore, since more second signals (B signals) can be acquired, the resolution of the NBI image can be improved.
  • the green light signal (G signal) is generated using the first signal (W signal), the second signal (B signal), and the third signal (R signal).
  • the ratio of the first pixel 103 is a ratio of two pixels to four pixels among the pixels included in the first substrate 101.
  • the ratio of the second pixels 104 is a ratio of two pixels to four pixels among the pixels included in the first substrate 101.
  • the ratio of the third pixel 105 is all the pixels included in the second substrate 102. Therefore, the resolution of the green light signal (G signal) can be improved, and the resolution of the RGB image can also be improved.
  • the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105 generate different types of signals by changing the thickness of the photodiodes 113 to 115 and the incident light.
  • the first pixel, the second pixel, and the third pixel may be provided with different color filters to generate different types of signals.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross section of the image sensor 200 including a color filter in which the first pixel 203, the second pixel 204, and the third pixel 205 are different in the present embodiment.
  • the imaging device 200 includes a first substrate 201, a second substrate 102, a plurality of first pixels 203, a plurality of second pixels 204, and a plurality of third pixels 205.
  • the side irradiated with the incident light is the light receiving surface.
  • the first substrate 201 and the second substrate 202 are laminated.
  • the first substrate 201 and the second substrate 202 are silicon substrates.
  • the first substrate 201 transmits a part of the incident light.
  • the first pixel 203 is disposed in the first substrate 201.
  • the first pixel 203 includes a first photodiode 213 that detects light and a color filter 223 that transmits light of all wavelengths. Accordingly, the first pixel 203 outputs a first signal (W signal, white signal) corresponding to the exposure amount of incident light.
  • the color filter 223 may be one that does not transmit only infrared light.
  • the second pixel 204 is disposed in the first substrate 201.
  • the second pixel 204 includes a second photodiode 214 that detects light and a color filter 224 that transmits only blue light. Thereby, the second pixel 204 outputs a second signal (B signal, blue signal) corresponding to the exposure amount of the blue light of the incident light.
  • the third pixel 205 is disposed in the second substrate 202.
  • the third pixel 205 includes a third photodiode 215 that detects light and a color filter 225 that transmits only red light. As a result, the third pixel 205 outputs a third signal (R signal, red signal) corresponding to the exposure amount of the red light out of the incident light transmitted through the first substrate 201.
  • the arrangement of the first pixel 203, the second pixel 204, and the third pixel 205 is the same as the arrangement of the first pixel 103, the second pixel 104, and the third pixel 105 shown in FIG. is there. Further, the configuration and operation of the imaging apparatus including the imaging element 200 are the same as the configuration and operation of the imaging apparatus 1 illustrated in FIG.
  • the imaging apparatus including the imaging element 200 can simultaneously generate an RGB image and an NBI image that has been enhanced based on the second signal (B signal), as in the imaging apparatus 1 described above. .
  • the image pickup apparatus including the image pickup element 200 can improve the resolution of the NBI image, similarly to the image pickup apparatus 1 described above.
  • the image pickup apparatus including the image pickup element 200 can improve the resolution of the RGB image similarly to the image pickup apparatus 1 described above.
  • the difference between the imaging apparatus in the present embodiment and the imaging apparatus 1 in the first embodiment is the configuration of the imaging element.
  • the difference between the image sensor 100 in the first embodiment and the image sensor 400 in the present embodiment is that a circuit unit 406 is provided on the second substrate 402.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section of the image sensor 400 according to the second embodiment of the present invention.
  • the imaging device 400 includes a first substrate 401, a second substrate 402, a plurality of first pixels 403, a plurality of second pixels 404, a plurality of third pixels 405, and a circuit unit 406. It has.
  • the side irradiated with the incident light is the light receiving surface.
  • the first pixel 403 is disposed in the first substrate 401.
  • the first pixel 403 includes a first photodiode 413 that detects light and a color filter 423 that transmits light of all wavelengths. Accordingly, the first pixel 403 outputs a first signal (W signal, white signal) corresponding to the exposure amount of incident light.
  • the color filter 423 may be one that does not transmit only infrared light.
  • the second pixel 404 is disposed in the first substrate 401.
  • the second pixel 404 includes a second photodiode 414 that detects light and a color filter 424 that transmits only blue light. Accordingly, the second pixel 404 outputs a second signal (B signal, blue signal) corresponding to the exposure amount of blue light of the incident light.
  • the third pixel 405 is disposed in the second substrate 402.
  • the third pixel 405 includes a third photodiode 415 that detects light and a color filter 425 that transmits only red light.
  • the third pixel 405 outputs a third signal (R signal, red signal) corresponding to the exposure amount of red light out of the incident light transmitted through the first substrate 401.
  • the circuit unit 406 includes circuits such as a driving unit 1024 and a signal reading unit 1025. Accordingly, circuits such as the driving unit 1024 and the signal reading unit 1025 can be arranged in the circuit unit 406.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an arrangement of the first pixel 403, the second pixel 404, the third pixel 405, and the circuit unit 406 in the present embodiment.
  • the first substrate 401 includes eight first pixels 403 and eight second pixels 404 regularly arranged in a two-dimensional manner of 4 rows and 4 columns. Yes.
  • the second substrate 402 includes eight third pixels 405 regularly arranged in a two-dimensional manner of 4 rows and 4 columns, and eight circuit units 406.
  • the first substrate 401 can output the first signal (W signal) corresponding to the exposure amount of the incident light and the second signal (B signal) corresponding to the exposure amount of the blue light of the incident light. it can.
  • the third pixels 405 and the circuit units 406 are alternately arranged on the second substrate 402. Further, the third pixel 405 is disposed at a position where the light transmitted through the first pixel 403 is incident. That is, the third pixel 405 is disposed below the first pixel 403. The circuit unit 406 is disposed below the second pixel 404.
  • the color filter 423 included in the first pixel 403 transmits all light.
  • the first substrate 401 is a silicon substrate and transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, the third pixel 405 of the second substrate 402 can output the third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of the red light of the incident light.
  • the color filter 424 included in the second pixel 404 transmits only blue light. That is, it does not transmit red light. Accordingly, red light is not included in the light transmitted through the second pixel 404. Therefore, even if the third pixel 405 is disposed under the second pixel 404, it is difficult to detect red light with high accuracy. Further, for example, when a circuit such as the driving unit 1024, the signal reading unit 1025, or the second substrate pixel reading circuit 1023 is arranged around the third pixel 405, the aperture ratio of the third pixel 405 is decreased, and the third signal It is conceivable that the S / N ratio decreases.
  • the driving unit 1024, the signal readout unit 1025, the second substrate pixel readout circuit 1023, and the like are arranged as the circuit unit 406 under the second pixel 404 that does not transmit red light.
  • the aperture ratio of the three pixels 405 can be increased. Therefore, the S / N ratio of the third signal output from the third pixel 405 can be increased.
  • the number and arrangement of the first pixels 403 and the second pixels 404 included in the first substrate 401 and the third pixels 405 and the circuit units 406 included in the second substrate 402 are not limited to the example illustrated in FIG. Any number and arrangement.
  • the third pixel 405 is disposed below the first pixel 403, but the present invention is not limited to this.
  • the pixel size of the third pixel 405 may be different from the pixel size of the first pixel 403 (for example, an integer multiple of the first pixel 403).
  • the configuration and operation of the imaging apparatus including the imaging element 400 are the same as those of the imaging apparatus 1 in the first embodiment.
  • the RGB image generation method and the NBI image generation method by the signal processing unit 106 are the same as those in the first embodiment.
  • the difference between the imaging device in the present embodiment and the imaging device in the second embodiment is the configuration of the imaging device.
  • the difference between the image sensor 400 in the second embodiment and the image sensor 600 in the present embodiment is the number and arrangement of the circuit units 606 provided on the second substrate 602. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an arrangement of the first pixel 603, the second pixel 604, the third pixel 605, and the circuit unit 606 in the present embodiment.
  • the first substrate 601 includes eight first pixels 603 and eight second pixels 604 that are regularly arranged in a two-dimensional manner in four rows and four columns. Yes.
  • the second substrate 602 includes four third pixels 605 regularly arranged in a two-dimensional form of 4 rows and 4 columns, and 12 circuit units 606.
  • first pixels 603 and second pixels 604 are alternately arranged. Further, incident light is directly incident on the first pixel 603 and the second pixel 604. Therefore, the first substrate 601 can output the first signal (W signal) corresponding to the exposure amount of incident light and the second signal (B signal) corresponding to the exposure amount of blue light of the incident light. it can.
  • the third pixels 605 and the circuit portions 606 are alternately arranged on the odd-numbered rows of the second substrate 602.
  • a circuit portion 606 is arranged on even-numbered rows of the second substrate 602.
  • the third pixel 605 is disposed at a position where the light transmitted through the first pixel 603 is incident. That is, the third pixel 605 is disposed below the first pixel 603.
  • the color filter included in the first pixel 603 (same as the color filter 423 of the second embodiment) transmits all light.
  • the first substrate 601 is a silicon substrate and transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, the third pixel 605 of the second substrate 602 can output the third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of the red light of the incident light.
  • the first substrate pixel readout circuit 1013 arranged on the first substrate 601 is replaced with the circuit unit 606. Can be arranged. Accordingly, it is not necessary to arrange the first substrate pixel readout circuit 1013 on the first substrate 601, and the aperture ratio between the first pixel 603 and the second pixel 604 can be increased. Therefore, the S / N between the first signal output from the first pixel 603 and the second signal output from the second pixel 604 can be increased.
  • the number and arrangement of the first pixels 603 and the second pixels 604 included in the first substrate 601 and the third pixels 605 and the circuit units 606 included in the second substrate 602 are not limited to the example illustrated in FIG. Any number and arrangement.
  • the third pixel 605 is disposed below the first pixel 603, but this is not restrictive.
  • the pixel size of the third pixel 605 may be different from the pixel size of the first pixel 603 (for example, an integer multiple of the first pixel 603).
  • the configuration and operation of the imaging apparatus including the imaging element 600 are the same as those of the imaging apparatus in the second embodiment.
  • the RGB image generation method and the NBI image generation method by the signal processing unit 106 are the same as those in the second embodiment.
  • the difference between the imaging apparatus in the present embodiment and the imaging apparatus 1 in the first embodiment is the configuration of the imaging element.
  • the difference between the image sensor 100 in the first embodiment and the image sensor 700 in the present embodiment is that a bonding electrode 706 is provided between the first substrate 701 and the second substrate 702, and the bonding of the second substrate 702 is performed.
  • the third pixel 705 is not provided at a place where the electrode 706 is provided.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a cross section of an image sensor 700 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the image sensor 700 includes a first substrate 701, a second substrate 702, a plurality of first pixels 703, a plurality of second pixels 704, a plurality of third pixels 705, and a bonding electrode 706. It has.
  • the side irradiated with the incident light is the light receiving surface.
  • the first pixel 703 is disposed in the first substrate 701.
  • the first pixel 703 includes a first photodiode 713 that detects light and a color filter 723 that transmits light of all wavelengths. Accordingly, the first pixel 703 outputs a first signal (W signal, white signal) corresponding to the exposure amount of incident light.
  • the color filter 423 may be one that does not transmit only infrared light.
  • the second pixel 704 is disposed in the first substrate 701.
  • the second pixel 704 includes a second photodiode 714 that detects light and a color filter 724 that transmits only blue light. As a result, the second pixel 704 outputs a second signal (B signal, blue signal) corresponding to the exposure amount of the blue light of the incident light.
  • the third pixel 705 is disposed in the second substrate 702.
  • the third pixel 705 includes a third photodiode 715 that detects light and a color filter 725 that transmits only red light.
  • the third pixel 705 outputs a third signal (R signal, red signal) corresponding to the exposure amount of the red light out of the incident light transmitted through the first substrate 701.
  • the bonding electrode 706 transmits a signal between the first substrate 701 and the second substrate 702. Accordingly, signal transmission can be performed between the first substrate 701 and the second substrate 702.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an arrangement of the first pixel 703, the second pixel 704, the third pixel 705, and the bonding electrode 706 in the present embodiment.
  • the first substrate 701 includes eight first pixels 703 and eight second pixels 704 regularly arranged in a two-dimensional manner of 4 rows and 4 columns. Yes.
  • the second substrate 702 includes eight third pixels 705 regularly arranged in a two-dimensional manner with 4 rows and 4 columns, and eight junction electrodes 706.
  • first pixels 703 and second pixels 704 are alternately arranged. Further, incident light is directly incident on the first pixel 703 and the second pixel 704. Therefore, the first substrate 701 can output the first signal (W signal) corresponding to the exposure amount of incident light and the second signal (B signal) corresponding to the exposure amount of blue light of the incident light. it can.
  • the third pixels 705 and the bonding electrodes 706 are alternately arranged.
  • the third pixel 705 is arranged at a position where light transmitted through the first pixel 703 is incident. That is, the third pixel 705 is disposed below the first pixel 703.
  • the bonding electrode 706 is disposed below the second pixel 704.
  • the first substrate 701 is a silicon substrate and transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, the third pixel 705 of the second substrate 702 can output a third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of red light of incident light.
  • the color filter 724 included in the second pixel 704 transmits only blue light. That is, it does not transmit red light. Therefore, red light is not included in the light transmitted through the second pixel 704. Therefore, even if the third pixel 705 is disposed under the second pixel 704, it is difficult to detect red light with high accuracy.
  • the opening of the third pixel 705 is opened. It is conceivable that the rate decreases. Further, when the aperture ratio of the third pixel 705 decreases, it is conceivable that the S / N of the third signal output from the third pixel 705 decreases.
  • the aperture ratio of the third pixel 705 can be increased by disposing the bonding electrode 706 under the second pixel 704 that does not transmit red light. Therefore, the S / N ratio of the third signal output from the third pixel 705 can be increased.
  • the number and arrangement of the first pixel 703 and the second pixel 704 included in the first substrate 701 and the third pixel 705 and the bonding electrode 706 included in the second substrate 702 are not limited to the example illustrated in FIG. Any number and arrangement.
  • the third pixel 705 is disposed below the first pixel 703.
  • the present invention is not limited to this.
  • the pixel size of the third pixel 705 may be different from the pixel size of the first pixel 703 (for example, an integer multiple of the first pixel 703).
  • the configuration and operation of the imaging apparatus including the imaging element 700 are the same as those of the imaging apparatus 1 in the first embodiment.
  • the RGB image generation method and the NBI image generation method by the signal processing unit 106 are the same as those in the first embodiment.
  • the difference between the imaging apparatus in the present embodiment and the imaging apparatus 1 in the first embodiment is the configuration of the imaging element.
  • the difference between the image sensor 100 according to the first embodiment and the image sensor 800 according to the present embodiment is that a fourth signal (G signal, green signal) corresponding to the exposure amount of green light of incident light is applied to the first substrate 801. ) Is provided, the fourth pixel 806 is provided.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the fourth pixel 806 may include a photodiode that detects green light, so that a fourth signal corresponding to the exposure amount of the green light in the incident light may be output.
  • the fourth pixel 806 includes a photodiode that detects light and a color filter that transmits only green light, so that a fourth signal corresponding to the exposure amount of green light in incident light is output. May be.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an arrangement of the first pixel 803, the second pixel 804, the third pixel 805, and the fourth pixel 806 in the present embodiment.
  • the first substrate 801 has four first pixels 803, eight second pixels 804, and four pieces arranged regularly in a two-dimensional manner in four rows and four columns.
  • a third pixel 806 is included.
  • the second substrate 802 includes 16 third pixels 405 regularly arranged in a two-dimensional manner of 4 rows and 4 columns.
  • the first pixels 803 and the second pixels 804 are alternately arranged in the odd-numbered rows of the first substrate 801. Further, the second pixels 804 and the fourth pixels 806 are alternately arranged on the even-numbered rows of the first substrate 802. Further, incident light is directly incident on the first pixel 803, the second pixel 804, and the fourth pixel 805. Therefore, in the first substrate 801, the first signal (W signal) corresponding to the exposure amount of the incident light, the second signal (B signal) corresponding to the exposure amount of the blue light of the incident light, and the incident light A fourth signal (G signal) corresponding to the amount of green light exposure can be output.
  • the third pixel 805 is disposed on the second substrate 802.
  • light transmitted through the first substrate 801 is incident on the third pixel 805.
  • the first substrate 801 is a silicon substrate and transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, the second substrate 802 can output the third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of the red light of the incident light.
  • the arrangement of the first pixel 803, the second pixel 804, the third pixel 805, and the fourth pixel 806, the first signal (W signal), the second signal (B signal), The third signal (R signal) and the fourth signal (G signal) can be output simultaneously.
  • the number and arrangement of the first pixel 803, the second pixel 804, the fourth pixel 806, and the third pixel 805 included in the second substrate 802 included in the first substrate 801 are the examples illustrated in FIG. The number and arrangement are not limited to these.
  • the third pixel 805 is disposed below the first pixel 803, the second pixel 804, and the fourth pixel 806.
  • the present invention is not limited to this.
  • the pixel size of the third pixel 805 is set to a size different from the pixel sizes of the first pixel 803, the second pixel 804, and the fourth pixel 806 (for example, an integer multiple of the first pixel 803). Can also be devised.
  • the signal processing unit 106 generates an image using the second signal, the third signal, and the fourth signal read by the signal reading unit 1025. Specifically, the signal processing unit 106 generates an RGB image using the second signal (B signal), the third signal (R signal), and the fourth signal (G signal). In addition, the signal processing unit 106 generates an NBI image using the second signal (B signal).
  • a green light signal (G signal) may be generated by calculating using the first signal (W signal), the second signal (B signal), and the third signal (R signal). Then, both the generated green light signal (G signal) and the fourth signal (G signal) may be used to generate an RGB image.
  • the G signal (fourth signal) can be obtained without performing signal processing. Further, since the G signal can be obtained without performing signal processing, an RGB image with higher color reproducibility can be obtained.
  • the difference between the imaging apparatus in the present embodiment and the imaging apparatus 1 in the first embodiment is the configuration of the imaging element.
  • the difference between the image sensor 100 in the first embodiment and the image sensor 900 in the present embodiment is that a fifth signal (Y signal, yellow signal) corresponding to the exposure amount of yellow light of incident light is applied to the first substrate 901. ) Is provided in place of the first pixel 103.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the fifth pixel 906 may include a photodiode that detects yellow light, and may output a fifth signal corresponding to the exposure amount of yellow light in the incident light.
  • the fifth pixel 906 includes a photodiode that detects light and a color filter that transmits only yellow light, so that a fifth signal corresponding to the exposure amount of yellow light in incident light is output. May be.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an arrangement of the second pixel 904, the third pixel 905, and the fifth pixel 906 in the present embodiment.
  • the first substrate 901 includes eight fourth pixels 906 and eight second pixels 904 regularly arranged in a two-dimensional manner of 4 rows and 4 columns. Yes.
  • the second substrate 902 includes 16 third pixels 905 regularly arranged in a two-dimensional manner of 4 rows and 4 columns.
  • the fifth pixels 906 and the second pixels 904 are alternately arranged. Further, incident light is directly incident on the fifth pixel 906 and the second pixel 904. Therefore, in the first substrate 901, the fifth signal (Y signal) corresponding to the yellow light exposure amount of the incident light and the second signal (B signal) corresponding to the blue light exposure amount of the incident light are generated. Can be output.
  • the third pixel 905 is disposed on the second substrate 902.
  • light transmitted through the first substrate 901 out of incident light is incident on the third pixel 905.
  • the first substrate 901 is a silicon substrate and transmits light in a wavelength band including the wavelength of red light. Therefore, the second substrate 902 can output the third signal (R signal) corresponding to the exposure amount of the red light of the incident light.
  • the second signal (B signal), the third signal (R signal), and the fifth signal (Y signal) are arranged by the arrangement of the second pixel 904, the third pixel 905, and the fifth pixel 906. ) Can be output simultaneously.
  • the number and arrangement of the fifth pixels 906 and the second pixels 904 included in the first substrate 901 and the third pixels 905 included in the second substrate 902 are not limited to the example illustrated in FIG. Numbers and sequences may be used.
  • the third pixel 905 is disposed below the fifth pixel 906 and the second pixel 904, but the present invention is not limited thereto.
  • the pixel size of the third pixel 905 may be different from the pixel sizes of the fifth pixel 906 and the second pixel 904 (for example, an integer multiple of the fifth pixel 906).
  • the signal processing unit 106 generates an image using the second signal, the third signal, and the fifth signal read by the signal reading unit 1025. Specifically, the signal processing unit 106 performs an operation using the third signal (R signal) and the fifth signal (Y signal) to generate a green light signal (G signal). Then, the signal processing unit 106 generates an RGB image using the second signal (B signal), the third signal (R signal), and the generated green light signal (G signal). In addition, the signal processing unit 106 generates an NBI image using the second signal (B signal).
  • both the RGB image and the NBI image can be generated simultaneously.
  • an imaging device 3000 (endoscope type) incorporating any one of the imaging devices 100, 200, 400, 600, 700, 800, 900 described in the first to sixth embodiments.
  • An imaging device and an endoscope device will be described.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of the imaging apparatus 3000 according to the present embodiment.
  • the imaging device 3000 includes an endoscope scope 3001, a signal processing unit 3002, a monitor 3003, and a light source unit 3004.
  • the signal processing unit 3002 generates an RGB image and an NBI image.
  • the signal processing unit 3002 controls each unit of the imaging apparatus 3000.
  • the monitor 3003 is a liquid crystal display, for example, and displays an image.
  • the light source unit 3004 is an LED, for example, and emits light.
  • the endoscope scope 3001 includes an imaging element 3011, an imaging lens 3012, a light guide 3013, and an illumination lens 3014.
  • the image sensor 3011 is one of the image sensors 100, 200, 400, 600, 700, 800, and 900 described in the first to fourth embodiments.
  • the image sensor 3011 is disposed at the distal end portion of the endoscope scope 3001.
  • the imaging lens 3012 is disposed on the light receiving surface side of the imaging element 3011.
  • the illumination lens 3014 is disposed at the distal end portion of the endoscope scope 3001.
  • the light guide 3013 irradiates the illumination lens 3014 with light emitted from the light source unit 3004.
  • the illumination lens 3014 collects the light emitted from the light guide 3013 and irradiates the subject.
  • the imaging lens 3012 collects light from the subject and irradiates the imaging element 3011.
  • the imaging element 3011 outputs a signal based on the light irradiated by the imaging lens 3012.
  • the signal processing unit 3002 generates an RGB image and an NBI image based on the signal generated by the image sensor 3011.
  • the RGB image and NBI image generation methods are the same as the methods described in the first to sixth embodiments.
  • a monitor 3003 displays an RGB image, an NBI image, or the like generated by the signal processing unit 3002.
  • the image sensor 100, 200, 400, 600, 700, 800, 900 described in the first to sixth embodiments can simultaneously capture a highly accurate RGB image and an NBI image. Therefore, by using any of the imaging devices 100, 200, 400, 600, 700, 800, and 900 described in the first to sixth embodiments for the imaging device 3000, a highly accurate RGB image and NBI can be obtained. Images can be taken simultaneously. For example, highly accurate RGB images and NBI images can be used for cancer observation and the like.
  • the state of the capillary can be observed more clearly.

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Abstract

複数の第１画素と複数の第２画素とを有する第１基板と、複数の第３画素を有し、前記第１基板に対向する第２基板と、信号を生成する処理部と、を備え、前記複数の第３画素は、前記複数の第１画素の透過光を受光し、前記複数の第１画素は、緑色光の波長を含む波長帯域に応じた信号を出力し、赤色光の波長を含む波長帯域を透過し、前記複数の第２画素は、青色光の波長を含み、赤色光の波長と緑色光の波長とを含まない波長帯域に応じた信号を出力し、前記複数の第３画素は、赤色光の波長を含む波長帯域に応じた信号を出力する。

Description

撮像装置
　本発明は、撮像装置に関する。
　ＮＢＩ（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ、狭帯域光観察）撮像では、狭帯域光を照射して撮像する。そして、イメージセンサが備える画素のうち、Ｂ画素（青色光を検出する画素）の信号を主に用いて強調処理することで、粘膜表層の毛細血管と粘膜微細模様が強調表示される。これにより、表層の血管の情報を得ることができ、癌の観察などに有効であることが知られている。
　なお、ＮＢＩ撮像に一般的なＲＧＢベイヤー配列のイメージセンサを使用すると、Ｂ画素は４画素に１画素しかないため十分な解像度が確保できない。そこで、ＲＧＢベイヤー配列のイメージセンサが備える画素のうち、Ｇ画素の割合を４画素に１画素とし、Ｂ画素の割合を４画素に２画素としたＲＧＢベイヤー配列とは異なる画素配列のイメージセンサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　図１５は、従来知られている、ＲＧＢベイヤー配列のイメージセンサが備える画素のうち、Ｇ画素の割合を４画素に１画素とし、Ｂ画素の割合を４画素に２画素としたイメージセンサの画素配列を示した概略図である。図示する例では、イメージセンサ２０００の奇数行目には、Ｇ画素２００１とＢ画素２００２とが交互に配置されている。また、イメージセンサ２０００の偶数行目には、Ｂ画素２００２とＲ画素２００３とが交互に配置されている。
日本国特開２００６－２９７０９３号公報
　しかしながら、従来知られている技術では、ＲＧＢベイヤー配列のイメージセンサが備える画素のうちＧ画素の割合を４画素に１画素としているため、通常のＲＧＢ画像の解像度が劣化してしまう。
　そこで本発明の幾つかの態様は、ＲＧＢ画像の解像度の劣化を抑えつつ、ＮＢＩ画像の解像度を向上させる撮像装置を提供する。
　本発明の第１の態様によれば、撮像装置は、複数の第１画素と複数の第２画素とを有する第１基板と、複数の第３画素を有し、前記第１基板に対向する第２基板と、信号を生成する処理部と、を備え、前記複数の第３画素は、前記複数の第１画素の透過光を受光し、前記複数の第１画素は、緑色光の波長を含む波長帯域に応じた信号を出力し、赤色光の波長を含む波長帯域を透過し、前記複数の第２画素は、青色光の波長を含み、赤色光の波長と緑色光の波長とを含まない波長帯域に応じた信号を出力し、前記複数の第３画素は、赤色光の波長を含む波長帯域に応じた信号を出力し、前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素とは互いに対応しており、前記処理部は、少なくとも前記複数の第１画素の出力と前記複数の第３画素の出力から、緑色光の波長を含み、青色光の波長と赤色光の波長とを含まない波長帯域に応じた信号を生成する。
　本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記複数の第２画素に対応する領域には複数の回路領域が配置され、前記複数の回路領域は、少なくとも前記複数の第３画素の読出しを行うようにしてもよい。
　本発明の第３の態様によれば、第２の態様において、前記複数の回路領域は、前記複数の第１画素および前記複数の第２画素の読出しを行うようにしてもよい。
　本発明の第４の態様によれば、第１の態様において、前記複数の第１画素は、緑色光の波長および青色光の波長とを含む波長帯域に応じた信号を出力し、赤い露光の波長を含む波長帯域を透過するようにしてもよい。
　本発明の第５の態様によれば、第１の態様において、前記複数の第１画素は、緑色光の波長を含み、青色光の波長を含まない波長帯域に応じた信号を出力し、赤色光の波長を含む波長帯域を透過するようにしてもよい。
　本発明の第６の態様によれば、第１の態様において、狭帯域光を照射することにより、粘膜表層の毛細血管を強調表示して観察する撮像装置であって、前記第１基板が有する前記複数の第１画素と前記複数の第２画素とが出力した信号から第１画像を作成し、前記第２基板が有する前記複数の第３が出力した信号から第２画像を作成するようにしてもよい。
　上記の各態様によれば、ＲＧＢ画像の解像度の劣化を抑えつつ、ＮＢＩ画像の解像度を向上させることができる。
本発明の第１の実施形態における撮像素子の断面を示した断面図である。 本発明の第１の実施形態における第１画素と、第２画素と、第３画素との配列を示した概略図である。 本発明の第１の実施形態において、第１画素と、第２画素と、第３画素との感度と、シリコン基板の透過率とを示したグラフである。 本発明の第１の実施形態における撮像装置の構成を示したブロック図である。 本発明の第１の実施形態における撮像素子の駆動タイミングを示したタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態において、第１画素と、第２画素と、第３画素とが異なるカラーフィルタを備える撮像素子の断面を示した断面図である。 本発明の第２の実施形態における撮像素子の断面を示した断面図である。 本発明の第２の実施形態における第１画素と、第２画素と、第３画素と、回路部との配列を示した概略図である。 本発明の第３の実施形態における第１画素と、第２画素と、第３画素と、回路部との配列を示した概略図である。 本発明の第４の実施形態における撮像素子の断面を示した断面図である。 本発明の第４の実施形態における第１画素と、第２画素と、第３画素と、接合電極との配列を示した概略図である。 本発明の第５の実施形態における第１画素と、第２画素と、第３画素と、第４画素との配列を示した概略図である。 本発明の第６の実施形態における第２画素と、第３画素と、第５画素との配列を示した概略図である。 本発明の第７の実施形態における撮像装置の構成を示したブロック図である。 従来知られている、ＲＧＢベイヤー配列のイメージセンサが備える画素のうち、Ｇ画素の割合を４画素に１画素とし、Ｂ画素の割合を４画素に２画素としたイメージセンサの画素配列を示した概略図である。
　図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態における撮像素子１００の断面を示した断面図である。図示する例では、撮像素子１００は、第１基板１０１と、第２基板１０２と、複数の第１画素１０３と、複数の第２画素１０４と、複数の第３画素１０５とを備えている。また、入射光が照射される側を受光面とする。
　第１基板１０１と、第２基板１０２とは積層されている。第１基板１０１および第２基板１０２はシリコン基板である。また、第１基板１０１は入射された光のうち、一部の光を透過する。
　第１画素１０３は、第１基板１０１内に配置されている。第１画素１０３は、光を検出する第１フォトダイオード１１３を備えている。これにより、第１画素１０３は、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号、ホワイト信号）を出力する。以下、第１画素１０３をＷ画素とも呼ぶ。
　第２画素１０４は、第１基板１０１内に配置されている。第２画素１０４は、青色光を検出する第２フォトダイオード１１４を備えている。これにより、第２画素１０４は、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号、ブルー信号）を出力する。以下、第２画素１０４をＢ画素とも呼ぶ。
　第３画素１０５は、第２基板１０２内に配置されている。第３画素１０５は、赤色光を検出する第３フォトダイオード１１５を備えている。これにより、第３画素１０５は、第１基板１０１を透過した入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号、レッド信号）を出力する。以下、第３画素１０５をＲ画素とも呼ぶ。
　なお、第１フォトダイオード１１３の深さは、第２フォトダイオードよりも深い。従って、第１フォトダイオード１１３と第２フォトダイオード１１４が検出する光の種類が異なる。また、第１フォトダイオード１１３の深さと、第３フォトダイオード１１５の深さは同じであるが、入射する光が異なるため、第１フォトダイオード１１３と第３フォトダイオード１１５が検出する光が異なる。図示する例では、第１フォトダイオード１１３には、入射光が直接入射する。一方、第３フォトダイオード１１５には、第１基板１０１を透過した入射光が入射する。
　次に、第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との配列について説明する。図２は、本実施形態における第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との配列を示した概略図である。図２に示す例では、第１基板１０１には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第１画素１０３と、８個の第２画素１０４とが含まれている。また、第２基板１０２には、４行４列の二次元状に規則的に配列された計１６個の第３画素１０５が含まれている。
　図２に示すとおり、第１基板１０１には、第１画素１０３と第２画素１０４とが交互に配列されている。また、第１画素１０３と第２画素１０４には、入射光が直接入射される。よって、第１基板１０１では、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号）と、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号）とを出力することができる。
　また、第２基板１０２には、第３画素１０５が配置されている。また、第３画素１０５には、入射光のうち第１基板１０１を透過した光が入射される。また、第１基板１０１はシリコン基板であり、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、第２基板１０２では、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。
　従って、このような第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との配置により、第１信号（Ｗ信号）と、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）とを同時に出力することができる。
　なお、第１基板１０１に含まれる第１画素１０３および第２画素１０４と、第２基板１０２に含まれる第３画素１０５との数および配列は、図２に示す例に限らず、どのような数および配列でもよい。また、図２に示す例では、第１画素１０３および第２画素１０４の下に第３画素１０５を対応して配置しているが、これに限らない。例えば、第３画素１０５の画素サイズを、第１画素１０３および第２画素１０４の画素サイズとは異なる大きさ（例えば、第１画素１０３の整数倍）にするなどの工夫も可能である。
　図３は、本実施形態において、第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との感度と、シリコン基板の透過率とを示したグラフである。グラフの横軸は波長（ｎｍ）を示す。グラフの左縦軸は、第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との感度を示す。グラフの右縦軸は、シリコン基板の透過率を示す。
　線３０１は、第１画素１０３（Ｗ画素）の感度を示した線である。図示するように、第１画素１０３は、３８０ｎｍ～１４００ｎｍの波長帯域に応じた感度を有する。このように、第１画素１０３は、赤色光の波長と、緑色光の波長と、青色光の波長とを含む波長帯域に応じた感度を有する。
　線３０２は、第２画素１０４（Ｂ画素）の感度を示した線である。図示するように、第２画素１０４は、３８０ｎｍから５００ｎｍの波長帯域に応じた感度を有する。このように、第２画素１０４は、青色光の波長を含む波長帯域に応じた感度を有する。
　線３０３は、第３画素１０５（Ｒ画素）の感度を示した線である。図示するように、第３画素１０５は、５５０ｎｍ～８００ｎｍの波長帯域に応じた感度を有する。このように、第３画素１０５は、赤色光の波長を含む波長帯域に応じた感度を有する。
　線３０４は、シリコン基板の透過率を示した線である。図示するように、シリコン基板は、５００ｎｍ～１５００ｎｍの波長帯域の光を透過する。このように、シリコン基板は、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、入射光のうち赤色光は、第１基板１０１を透過し、第２基板１０２に入射する。従って、第１基板１０１と第２基板１０２とが積層していても、第２基板１０２の第３画素１０５は、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。これにより、第２基板１０２には、波長の長い光を検出する画素（例えば、第３画素１０５）を使用することができる。
　なお、シリコン基板は、青色光の波長の波長帯域の光は透過しない。従って、第２基板１０２に第２画素１０４を配置したとしても、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号を出力することができない。これにより、第２基板１０２には、波長の短い光を検出する画素（例えば、第２画素１０４）を使用することができない。
　次に、撮像装置１の構成について説明する。図４は、本実施形態における撮像装置１の構成を示したブロック図である。撮像装置１は、撮像素子１００と信号処理部１０６とを備えている。撮像素子１００は、第１基板１０１と第２基板１０２とを備えている。第１基板１０１は、第１基板画素部１０１１を備えている。
　第１基板画素部１０１１は、第１基板画素１０１２と第１基板画素読み出し回路１０１３とを備えている。第１基板画素１０１２は、上述した複数の第１画素１０３と複数の第２画素１０４とを含む。第２基板１０２は、第２基板画素部１０２１と、駆動部１０２４と、信号読み出し部１０２５とを備えている。第２基板画素部１０２１は、第２基板画素１０２２と、第２基板画素読み出し回路１０２３とを備えている。第２基板画素１０２２は、上述した複数の第３画素１０３を含む。
　駆動部１０２４は、制御信号を送信し、第１基板画素部１０１１と、第２基板画素部１０２１とを駆動する。信号読み出し部１０２５は、信号のノイズを除去する回路と、Ａ／Ｄ変換を行う回路と、走査回路とを含む。信号読み出し部１０２５は、第１基板画素読み出し回路１０１３を制御し、第１基板画素１０１２から、第１信号と第２信号とを読み出す。また、信号読み出し部１０２５は、第２基板画素読み出し回路１０２３を制御し、第２基板画素１０２２から第３信号を読み出す。
　信号処理部１０６は、信号読み出し部１０２５が読み出した第１信号と、第２信号と、第３信号とを用いて画像を生成する。具体的には、信号処理部１０６は、第１信号（Ｗ信号）と、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）とを用いて演算し、緑色光の信号（Ｇ信号）を生成する。そして、信号処理部１０６は、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）と、生成した緑色光の信号（Ｇ信号）とで、ＲＧＢ画像を生成する。また、信号処理部１０６は、第２信号（Ｂ信号）を用いて、ＮＢＩ画像を生成する。
　なお、第１基板１０１と第２基板１０２との間の信号の伝送は、どのように行ってもよい。例えば、第１基板１０１と第２基板１０２との間に貫通電極を設けて、第１基板１０１と第２基板１０２との間の信号の伝送を行ってもよい。また、例えば、第１基板１０１と第２基板１０２との外に伝送路を設けて、第１基板１０１と第２基板１０２との間の信号の伝送を行ってもよい。
　次に、撮像素子１００の駆動タイミングについて説明する。図５は、本実施形態における撮像素子１００の駆動タイミングを示したタイミングチャートである。図示する例では、第１基板１０１が備える第１画素１０３と第２画素１０４との駆動タイミングを示したタイミングチャート５０１と、第２基板１０２が備える第３画素１０５の駆動タイミングを示したタイミングチャート５０２とを示している。なお、タイミングチャートの横軸は時間である。
　図示するとおり、本実施形態では、第３画素１０５の電荷蓄積時間（露光時間）は、第１画素１０３と第２画素１０４との電荷蓄積時間（露光時間）よりも長い。これは、第３画素１０５には、第１基板１０１を透過した光のみが照射されるため、第３画素１０５に照射される光量が、第１画素１０３と第２画素１０４とに照射される光量よりも小さいためである。なお、本実施形態では、第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との露光開始タイミングが同一のフレームの開始タイミングとなるように、各画素から信号を読み出す時間である読み出し時間を設定している。
　上述したとおり、本実施形態によれば、第１基板１０１と第２基板１０２とを積層している。また、第２基板１０２は、第１基板１０１の受光面側から見て、第１基板１０１と重複する位置かつ第１基板１０１の受光面側とは反対側に配置されている。また、第１基板１０１は光を透過する。また、第１基板１０１を透過した光は、第２基板１０２に照射される。
　これにより、第１基板１０１の第１画素１０３と第２画素１０４と、第２基板１０２の第３画素１０５とは同時に露光することができる。すなわち、第１画素１０３による第１信号の生成と、第２画素１０４による第２信号の生成と、第３画素１０５による第３信号の生成とを同時に行うことができる。従って、信号処理部１０６は、第１信号（Ｗ信号）と、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）とに基づいたＲＧＢ画像と、第２信号（Ｂ信号）に基づいて強調処理を行ったＮＢＩ画像とを同時に生成することができる。
　また、上述したとおり、本実施形態において、第２画素１０４の割合は、第１基板１０１が備える画素のうち４画素に２画素の割合である。従って、第２信号（Ｂ信号）をより多く取得することができるため、ＮＢＩ画像の解像度を向上させることができる。また、本実施形態において、緑色光の信号（Ｇ信号）は、第１信号（Ｗ信号）と、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）とを用いて生成している。第１画素１０３の割合は、第１基板１０１が備える画素のうち４画素に２画素の割合である。また、第２画素１０４の割合は、第１基板１０１が備える画素のうち４画素に２画素の割合である。また、第３画素１０５の割合は、第２基板１０２が備える画素全てである。従って、緑色光の信号（Ｇ信号）の解像度を良くすることができ、ＲＧＢ画像の解像も良くすることができる。
　なお、上述した例では、第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５とは、フォトダイオード１１３～１１５の厚さや入射する光を変えることで、異なる種類の信号を生成しているが、これに限らない。例えば、第１画素と、第２画素と、第３画素とは、異なるカラーフィルタを備えることで、異なる種類の信号を生成するようにしてもよい。
　図６は、本実施形態において、第１画素２０３と、第２画素２０４と、第３画素２０５とが異なるカラーフィルタを備える撮像素子２００の断面を示した断面図である。図示する例では、撮像素子２００は、第１基板２０１と、第２基板１０２と、複数の第１画素２０３と、複数の第２画素２０４と、複数の第３画素２０５とを備えている。また、入射光が照射される側を受光面とする。
　第１基板２０１と、第２基板２０２とは積層されている。第１基板２０１および第２基板２０２はシリコン基板である。また、第１基板２０１は入射された光のうち、一部の光を透過する。
　第１画素２０３は、第１基板２０１内に配置されている。第１画素２０３は、光を検出する第１フォトダイオード２１３と、全ての波長の光を透過するカラーフィルタ２２３とを備えている。これにより、第１画素２０３は、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号、ホワイト信号）を出力する。なお、カラーフィルタ２２３は、赤外光のみを透過しないものを用いてもよい。
　第２画素２０４は、第１基板２０１内に配置されている。第２画素２０４は、光を検出する第２フォトダイオード２１４と、青色光のみを透過するカラーフィルタ２２４とを備えている。これにより、第２画素２０４は、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号、ブルー信号）を出力する。
　第３画素２０５は、第２基板２０２内に配置されている。第３画素２０５は、光を検出する第３フォトダイオード２１５と、赤色光のみを透過するカラーフィルタ２２５とを備えている。これにより、第３画素２０５は、第１基板２０１を透過した入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号、レッド信号）を出力する。
　なお、第１画素２０３と、第２画素２０４と、第３画素２０５との配置は、図２に示した第１画素１０３と、第２画素１０４と、第３画素１０５との配置と同様である。また、撮像素子２００を備えた撮像装置の構成および動作は、図４に示した撮像装置１の構成および動作と同様である。
　従って、撮像素子２００を備えた撮像装置は、上述した撮像装置１と同様に、ＲＧＢ画像と、第２信号（Ｂ信号）に基づいて強調処理を行ったＮＢＩ画像とを同時に生成することができる。また、撮像素子２００を備えた撮像装置は、上述した撮像装置１と同様に、ＮＢＩ画像の解像度を向上させることができる。また、撮像素子２００を備えた撮像装置は、上述した撮像装置１と同様に、ＲＧＢ画像の解像も良くすることができる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態における撮像装置と、第１の実施形態における撮像装置１とで異なる点は、撮像素子の構成である。第１の実施形態における撮像素子１００と本実施形態における撮像素子４００とで異なる点は、第２基板４０２に回路部４０６が設けられている点である。その他の構成および動作は、第１の実施形態と同様である。
　図７は、本発明の第２の実施形態における撮像素子４００の断面を示した断面図である。図示する例では、撮像素子４００は、第１基板４０１と、第２基板４０２と、複数の第１画素４０３と、複数の第２画素４０４と、複数の第３画素４０５と、回路部４０６とを備えている。また、入射光が照射される側を受光面とする。
　第１画素４０３は、第１基板４０１内に配置されている。第１画素４０３は、光を検出する第１フォトダイオード４１３と、全ての波長の光を透過するカラーフィルタ４２３とを備えている。これにより、第１画素４０３は、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号、ホワイト信号）を出力する。なお、カラーフィルタ４２３は、赤外光のみを透過しないものを用いてもよい。
　第２画素４０４は、第１基板４０１内に配置されている。第２画素４０４は、光を検出する第２フォトダイオード４１４と、青色光のみを透過するカラーフィルタ４２４とを備えている。これにより、第２画素４０４は、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号、ブルー信号）を出力する。
　第３画素４０５は、第２基板４０２内に配置されている。第３画素４０５は、光を検出する第３フォトダイオード４１５と、赤色光のみを透過するカラーフィルタ４２５とを備えている。これにより、第３画素４０５は、第１基板４０１を透過した入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号、レッド信号）を出力する。
　回路部４０６は、駆動部１０２４や信号読み出し部１０２５などの回路を備える。これにより、駆動部１０２４や信号読み出し部１０２５などの回路は、回路部４０６に配置することができる。
　次に、第１画素４０３と、第２画素４０４と、第３画素４０５と、回路部４０６との配列について説明する。図８は、本実施形態における第１画素４０３と、第２画素４０４と、第３画素４０５と、回路部４０６との配列を示した概略図である。図８に示す例では、第１基板４０１には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第１画素４０３と、８個の第２画素４０４とが含まれている。また、第２基板４０２には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第３画素４０５と、８個の回路部４０６とが含まれている。
　図８に示すとおり、第１基板４０１には、第１画素４０３と第２画素４０４とが交互に配列されている。また、第１画素４０３と第２画素４０４とには、入射光が直接入射される。よって、第１基板４０１では、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号）と、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号）とを出力することができる。
　また、第２基板４０２には、第３画素４０５と回路部４０６とが交互に配置されている。また、第３画素４０５は、第１画素４０３を透過した光が入射される位置に配置されている。すなわち、第３画素４０５は、第１画素４０３の下に配置されている。また、回路部４０６は、第２画素４０４の下に配置されている。
　この配置により、第３画素４０５には、入射光のうち第１基板１０１の第１画素４０３を透過した光が入射される。また、第１画素４０３が備えるカラーフィルタ４２３は、全ての光を透過する。また、第１基板４０１はシリコン基板であり、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、第２基板４０２の第３画素４０５は、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。
　また、第２画素４０４が備えるカラーフィルタ４２４は、青色光のみを透過する。すなわち、赤色光を透過しない。よって、第２画素４０４を透過する光には、赤色光が含まれない。従って、第２画素４０４の下に第３画素４０５を配置したとしても、赤色光を精度良く検出することが難しい。また、例えば、駆動部１０２４や、信号読み出し部１０２５や、第２基板画素読み出し回路１０２３などの回路を第３画素４０５の周囲に配置すると、第３画素４０５の開口率が低下し、第３信号のＳ／Ｎが低下することが考えられる。
　そこで、本実施形態では、赤色光が透過しない第２画素４０４の下に、駆動部１０２４や、信号読み出し部１０２５や、第２基板画素読み出し回路１０２３などを回路部４０６として配置することで、第３画素４０５の開口率を高くすることができる。従って、第３画素４０５が出力する第３信号のＳ／Ｎを高くすることができる。
　なお、第１基板４０１に含まれる第１画素４０３および第２画素４０４と、第２基板４０２に含まれる第３画素４０５および回路部４０６との数および配列は、図８に示す例に限らず、どのような数および配列でもよい。また、図８に示す例では、第１画素４０３の下に第３画素４０５を対応して配置しているが、これに限らない。例えば、第３画素４０５の画素サイズを、第１画素４０３の画素サイズとは異なる大きさ（例えば、第１画素４０３の整数倍）にするなどの工夫も可能である。また、例えば、回路部４０６のサイズを、第２画素４０４の画素サイズとは異なる大きさにするなどの工夫も可能である。
　また、撮像素子４００を備えた撮像装置の構成および動作は、第１の実施形態における撮像装置１と同様である。例えば、信号処理部１０６によるＲＧＢ画像の生成方法と、ＮＢＩ画像の生成方法とは、第１の実施形態と同様の方法である。
　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態における撮像装置と、第２の実施形態における撮像装置とで異なる点は、撮像素子の構成である。第２の実施形態における撮像素子４００と本実施形態における撮像素子６００とで異なる点は、第２基板６０２に設けられる回路部６０６の数および配列である。なお、その他の構成は、第２の実施形態と同様である。
　図９は、本実施形態における第１画素６０３と、第２画素６０４と、第３画素６０５と、回路部６０６との配列を示した概略図である。図９に示す例では、第１基板６０１には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第１画素６０３と、８個の第２画素６０４とが含まれている。また、第２基板６０２には、４行４列の二次元状に規則的に配列された４個の第３画素６０５と、１２個の回路部６０６とが含まれている。
　図９に示すとおり、第１基板６０１には、第１画素６０３と第２画素６０４とが交互に配列されている。また、第１画素６０３と第２画素６０４とには、入射光が直接入射される。よって、第１基板６０１では、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号）と、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号）とを出力することができる。
　また、第２基板６０２の奇数行目には、第３画素６０５と回路部６０６とが交互に配置されている。また、第２基板６０２の偶数行目には回路部６０６が配置されている。また、第３画素６０５は、第１画素６０３を透過した光が入射される位置に配置されている。すなわち、第３画素６０５は、第１画素６０３の下に配置されている。
　この配置により、第３画素６０５には、入射光のうち第１基板６０１の第１画素６０３を透過した光が入射される。また、第１画素６０３が備えるカラーフィルタ（第２の実施形態のカラーフィルタ４２３と同一）は、全ての光を透過する。また、第１基板６０１はシリコン基板であり、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、第２基板６０２の第３画素６０５は、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。
　このように、本実施形態では、第２の実施形態よりも回路部６０６の数を増やすことで、例えば、第１基板６０１に配置されている第１基板画素読み出し回路１０１３を、回路部６０６に配置することができる。これにより、第１基板６０１には第１基板画素読み出し回路１０１３を配置する必要がなくなり、第１画素６０３と第２画素６０４との開口率を高くすることができる。従って、第１画素６０３が出力する第１信号と、第２画素６０４が出力する第２信号とのＳ／Ｎを高くすることができる。
　なお、第１基板６０１に含まれる第１画素６０３および第２画素６０４と、第２基板６０２に含まれる第３画素６０５および回路部６０６との数および配列は、図９に示す例に限らず、どのような数および配列でもよい。また、図９に示す例では、第１画素６０３の下に第３画素６０５を対応して配置しているが、これに限らない。例えば、第３画素６０５の画素サイズを、第１画素６０３の画素サイズとは異なる大きさ（例えば、第１画素６０３の整数倍）にするなどの工夫も可能である。また、例えば、回路部６０６のサイズを、第１画素６０３または第２画素６０４の画素サイズとは異なる大きさにするなどの工夫も可能である。
　また、撮像素子６００を備えた撮像装置の構成および動作は、第２の実施形態における撮像装置と同様である。例えば、信号処理部１０６によるＲＧＢ画像の生成方法と、ＮＢＩ画像の生成方法とは、第２の実施形態と同様の方法である。
　（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態における撮像装置と、第１の実施形態における撮像装置１とで異なる点は、撮像素子の構成である。第１の実施形態における撮像素子１００と本実施形態における撮像素子７００とで異なる点は、第１基板７０１と第２基板７０２との間に接合電極７０６が設けられ、第２基板７０２のうち接合電極７０６が設けられている箇所には第３画素７０５が設けられていない点である。その他の構成および動作は、第１の実施形態と同様である。
　図１０は、本発明の第４の実施形態における撮像素子７００の断面を示した断面図である。図示する例では、撮像素子７００は、第１基板７０１と、第２基板７０２と、複数の第１画素７０３と、複数の第２画素７０４と、複数の第３画素７０５と、接合電極７０６とを備えている。また、入射光が照射される側を受光面とする。
　第１画素７０３は、第１基板７０１内に配置されている。第１画素７０３は、光を検出する第１フォトダイオード７１３と、全ての波長の光を透過するカラーフィルタ７２３とを備えている。これにより、第１画素７０３は、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号、ホワイト信号）を出力する。なお、カラーフィルタ４２３は、赤外光のみを透過しないものを用いてもよい。
　第２画素７０４は、第１基板７０１内に配置されている。第２画素７０４は、光を検出する第２フォトダイオード７１４と、青色光のみを透過するカラーフィルタ７２４とを備えている。これにより、第２画素７０４は、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号、ブルー信号）を出力する。
　第３画素７０５は、第２基板７０２内に配置されている。第３画素７０５は、光を検出する第３フォトダイオード７１５と、赤色光のみを透過するカラーフィルタ７２５とを備えている。これにより、第３画素７０５は、第１基板７０１を透過した入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号、レッド信号）を出力する。
　接合電極７０６は、第１基板７０１と第２基板７０２との間の信号を伝送する。これにより、第１基板７０１と第２基板７０２との間で信号の伝送を行うことができる。
　次に、第１画素７０３と、第２画素７０４と、第３画素７０５と、接合電極７０６との配列について説明する。図１１は、本実施形態における第１画素７０３と、第２画素７０４と、第３画素７０５と、接合電極７０６との配列を示した概略図である。図１１に示す例では、第１基板７０１には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第１画素７０３と、８個の第２画素７０４とが含まれている。また、第２基板７０２には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第３画素７０５と、８個の接合電極７０６とが含まれている。
　図８に示すとおり、第１基板７０１には、第１画素７０３と第２画素７０４とが交互に配列されている。また、第１画素７０３と第２画素７０４とには、入射光が直接入射される。よって、第１基板７０１では、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号）と、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号）とを出力することができる。
　また、第２基板７０２には、第３画素７０５と接合電極７０６とが交互に配置されている。また、第３画素７０５は、第１画素７０３を透過した光が入射される位置に配置されている。すなわち、第３画素７０５は、第１画素７０３の下に配置されている。また、接合電極７０６は、第２画素７０４の下に配置されている。
　この配置により、第３画素７０５には、入射光のうち第１基板７０１の第１画素７０３を透過した光が入射される。また、第１画素７０３が備えるカラーフィルタ７２３は、全ての光を透過する。また、第１基板７０１はシリコン基板であり、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、第２基板７０２の第３画素７０５は、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。
　また、第２画素７０４が備えるカラーフィルタ７２４は、青色光のみを透過する。すなわち、赤色光を透過しない。よって、第２画素７０４を透過する光には、赤色光が含まれない。従って、第２画素７０４の下に第３画素７０５を配置したとしても、赤色光を精度良く検出することが難しい。また、例えば、第１基板７０１と第２基板７０２との間に接合電極などを設けて、第１基板７０１と第２基板７０２との間の信号の伝送を行う場合、第３画素７０５の開口率が低下することが考えられる。また、第３画素７０５の開口率が低下すると、第３画素７０５が出力する第３信号のＳ／Ｎが低下することが考えられる。
　そこで、本実施形態では、赤色光が透過しない第２画素７０４の下に接合電極７０６を配置することで、第３画素７０５の開口率を高くすることができる。従って、第３画素７０５が出力する第３信号のＳ／Ｎを高くすることができる。
　なお、第１基板７０１に含まれる第１画素７０３および第２画素７０４と、第２基板７０２に含まれる第３画素７０５および接合電極７０６との数および配列は、図１１に示す例に限らず、どのような数および配列でもよい。また、図１１に示す例では、第１画素７０３の下に第３画素７０５を対応して配置しているが、これに限らない。例えば、第３画素７０５の画素サイズを、第１画素７０３の画素サイズとは異なる大きさ（例えば、第１画素７０３の整数倍）にするなどの工夫も可能である。また、例えば、接合電極７０６のサイズを、第２画素７０４の画素サイズとは異なる大きさにするなどの工夫も可能である。
　また、撮像素子７００を備えた撮像装置の構成および動作は、第１の実施形態における撮像装置１と同様である。例えば、信号処理部１０６によるＲＧＢ画像の生成方法と、ＮＢＩ画像の生成方法とは、第１の実施形態と同様の方法である。
　（第５の実施形態）
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態における撮像装置と、第１の実施形態における撮像装置１とで異なる点は、撮像素子の構成である。第１の実施形態における撮像素子１００と本実施形態における撮像素子８００とで異なる点は、第１基板８０１に、入射光のうち緑色光の露光量に応じた第４信号（Ｇ信号、グリーン信号）を出力する第４画素８０６が設けられている点である。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
　なお、第４画素８０６は、緑色光を検出するフォトダイオードを備えることで、入射光のうち緑色光の露光量に応じた第４信号を出力するようにしてもよい。また、第４画素８０６は、光を検出するフォトダイオードと、緑色光のみを透過するカラーフィルタとを備えることで、入射光のうち緑色光の露光量に応じた第４信号を出力するようにしてもよい。
　図１２は、本実施形態における第１画素８０３と、第２画素８０４と、第３画素８０５と、第４画素８０６との配列を示した概略図である。図１２に示す例では、第１基板８０１には、４行４列の二次元状に規則的に配列された４個の第１画素８０３と、８個の第２画素８０４と、４個の第３画素８０６とが含まれている。また、第２基板８０２には、４行４列の二次元状に規則的に配列された１６個の第３画素４０５が含まれている。
　図１２に示すとおり、第１基板８０１の奇数行目には、第１画素８０３と第２画素８０４とが交互に配置されている。また、第１基板８０２の偶数行目には第２画素８０４と第４画素８０６とが交互に配置されている。また、第１画素８０３と、第２画素８０４と、第４画素８０５とには、入射光が直接入射される。よって、第１基板８０１では、入射光の露光量に応じた第１信号（Ｗ信号）と、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号）と、入射光のうち緑色光の露光量に応じた第４信号（Ｇ信号）とを出力することができる。
　また、第２基板８０２には、第３画素８０５が配置されている。また、第３画素８０５には、入射光のうち第１基板８０１を透過した光が入射される。また、第１基板８０１はシリコン基板であり、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、第２基板８０２では、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。
　従って、このような第１画素８０３と、第２画素８０４と、第３画素８０５と、第４画素８０６との配置により、第１信号（Ｗ信号）と、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）と、第４信号（Ｇ信号）とを同時に出力することができる。
　なお、第１基板８０１に含まれる第１画素８０３と、第２画素８０４と、第４画素８０６と、第２基板８０２に含まれる第３画素８０５との数および配列は、図１２に示す例に限らず、どのような数および配列でもよい。また、図１２に示す例では、第１画素８０３と、第２画素８０４と、第４画素８０６との下に、第３画素８０５を対応して配置しているが、これに限らない。例えば、第３画素８０５の画素サイズを、第１画素８０３と、第２画素８０４と、第４画素８０６との画素サイズとは異なる大きさ（例えば、第１画素８０３の整数倍）にするなどの工夫も可能である。
　次に、本実施形態におけるＲＧＢ画像とＮＢＩ画像との生成方法について説明する。信号処理部１０６は、信号読み出し部１０２５が読み出した第２信号と、第３信号と、第４信号とを用いて画像を生成する。具体的には、信号処理部１０６は、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）と、第４信号（Ｇ信号と）で、ＲＧＢ画像を生成する。また、信号処理部１０６は、第２信号（Ｂ信号）を用いて、ＮＢＩ画像を生成する。
　なお、第１信号（Ｗ信号）と、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）とを用いて演算し、緑色光の信号（Ｇ信号）を生成してもよい。そして、生成した緑色光の信号（Ｇ信号）と、第４信号（Ｇ信号）との両方をＲＧＢ画像の生成に用いてもよい。
　このように本実施形態によれば、第１基板８０１に第４画素８０６を設けることで、信号処理を行うことなくＧ信号（第４信号）を得ることができる。また、信号処理を行うことなくＧ信号を得ることができるため、より色再現性の高いＲＧＢ画像を得ることができる。
　（第６の実施形態）
　次に、本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態における撮像装置と、第１の実施形態における撮像装置１とで異なる点は、撮像素子の構成である。第１の実施形態における撮像素子１００と本実施形態における撮像素子９００とで異なる点は、第１基板９０１に、入射光のうち黄色光の露光量に応じた第５信号（Ｙ信号、イエロー信号）を出力する第５画素９０６が、第１画素１０３の代わりに設けられている点である。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
　なお、第５画素９０６は、黄色光を検出するフォトダイオードを備えることで、入射光のうち黄色光の露光量に応じた第５信号を出力するようにしてもよい。また、第５画素９０６は、光を検出するフォトダイオードと、黄色光のみを透過するカラーフィルタとを備えることで、入射光のうち黄色光の露光量に応じた第５信号を出力するようにしてもよい。
　図１３は、本実施形態における第２画素９０４と、第３画素９０５と、第５画素９０６との配列を示した概略図である。図１３に示す例では、第１基板９０１には、４行４列の二次元状に規則的に配列された８個の第４画素９０６と、８個の第２画素９０４とが含まれている。また、第２基板９０２には、４行４列の二次元状に規則的に配列された１６個の第３画素９０５が含まれている。
　図１３に示すとおり、第１基板９０１には、第５画素９０６と第２画素９０４とが交互に配置されている。また、第５画素９０６と第２画素９０４とには、入射光が直接入射される。よって、第１基板９０１では、入射光のうち黄色光の露光量に応じた第５信号（Ｙ信号）と、入射光のうち青色光の露光量に応じた第２信号（Ｂ信号）とを出力することができる。
　また、第２基板９０２には、第３画素９０５が配置されている。また、第３画素９０５には、入射光のうち第１基板９０１を透過した光が入射される。また、第１基板９０１はシリコン基板であり、赤色光の波長を含む波長帯域の光を透過する。よって、第２基板９０２では、入射光のうち赤色光の露光量に応じた第３信号（Ｒ信号）を出力することができる。
　従って、このような第２画素９０４と、第３画素９０５と、第５画素９０６との配置により、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）と、第５信号（Ｙ信号）とを同時に出力することができる。
　なお、第１基板９０１に含まれる第５画素９０６および第２画素９０４と、第２基板９０２に含まれる第３画素９０５との数および配列は、図１３に示す例に限らず、どのような数および配列でもよい。また、図１３に示す例では、第５画素９０６および第２画素９０４の下に、第３画素９０５を対応して配置しているが、これに限らない。例えば、第３画素９０５の画素サイズを、第５画素９０６および第２画素９０４の画素サイズとは異なる大きさ（例えば、第５画素９０６の整数倍）にするなどの工夫も可能である。
　次に、本実施形態におけるＲＧＢ画像とＮＢＩ画像との生成方法について説明する。信号処理部１０６は、信号読み出し部１０２５が読み出した第２信号と、第３信号と、第５信号とを用いて画像を生成する。具体的には、信号処理部１０６は、第３信号（Ｒ信号）と第５信号（Ｙ信号）とを用いて演算し、緑色光の信号（Ｇ信号）を生成する。そして、信号処理部１０６は、第２信号（Ｂ信号）と、第３信号（Ｒ信号）と、生成した緑色光の信号（Ｇ信号）とで、ＲＧＢ画像を生成する。また、信号処理部１０６は、第２信号（Ｂ信号）を用いて、ＮＢＩ画像を生成する。
　このように本実施形態によれば、第１基板９０１に第５画素９０６を設けた場合においても、ＲＧＢ画像とＮＢＩ画像との両方を同時に生成することができる。
　（第７の実施形態）
　次に、本発明の第７の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態～第６の実施形態に記載した撮像素子１００，２００，４００，６００，７００，８００，９００のうち、いずれかを内蔵した撮像装置３０００（内視鏡型撮像装置、内視鏡装置）について説明する。
　図１４は、本実施形態における撮像装置３０００の構成を示したブロック図である。図示する例では、撮像装置３０００は、内視鏡スコープ３００１と、信号処理部３００２と、モニタ３００３と、光源部３００４とを備えている。信号処理部３００２は、ＲＧＢ画像とＮＢＩ画像とを生成する。また、信号処理部３００２は、撮像装置３０００の各部の制御を行う。モニタ３００３は、例えば液晶ディスプレイであり、画像を表示する。光源部３００４は、例えはＬＥＤであり、光を発する。
　内視鏡スコープ３００１は、撮像素子３０１１と、撮像レンズ３０１２と、ライトガイド３０１３と、照明レンズ３０１４とを備えている。撮像素子３０１１は、第１の実施形態～第４の実施形態に記載した撮像素子１００，２００，４００，６００，７００，８００，９００のいずれかである。撮像素子３０１１は、内視鏡スコープ３００１の先端部に配置されている。また、撮像レンズ３０１２は、撮像素子３０１１の受光面側に配置されている。また、照明レンズ３０１４は、内視鏡スコープ３００１の先端部に配置されている。
　ライトガイド３０１３は、光源部３００４が発した光を照明レンズ３０１４に照射する。照明レンズ３０１４は、ライトガイド３０１３から照射される光を集光し、被写体に照射する。撮像レンズ３０１２は、被写体からの光を集光し、撮像素子３０１１に照射する。
　撮像素子３０１１は、撮像レンズ３０１２により照射された光に基づいて、信号を出力する。信号処理部３００２は、撮像素子３０１１が生成した信号に基づいて、ＲＧＢ画像とＮＢＩ画像とを生成する。なお、ＲＧＢ画像とＮＢＩ画像の生成方法は、第１の実施形態～第６の実施形態に記載した方法と同様である。モニタ３００３は、信号処理部３００２が生成したＲＧＢ画像や、ＮＢＩ画像等を表示する。
　例えば、第１の実施形態～第６の実施形態に記載した撮像素子１００，２００，４００，６００，７００，８００，９００は、高精度なＲＧＢ画像とＮＢＩ画像とを同時に撮像することができる。よって、第１の実施形態～第６の実施形態に記載した撮像素子１００，２００，４００，６００，７００，８００，９００のいずれかを撮像装置３０００に用いることで、高精度なＲＧＢ画像とＮＢＩ画像とを同時に撮像することができる。例えば、高精度なＲＧＢ画像とＮＢＩ画像とを、癌の観察などに役立てることができる。
　また、例えば、光源部から中心波長４１５ｎｍ、半値幅３０ｎｍの狭帯域な光を被写体に照射して、撮像装置３０００で撮像することで、毛細血管の状態をより鮮明に観察ことが可能になる。
　以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態及びその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
　また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
　１，３０００・・・撮像装置、１００，２００，４００，６００，７００，８００，９００，３０１２・・・撮像素子、１０１，２０１，４０１，６０１，７０１，８０１，９０１・・・第１基板、１０２，２０２，４０２，６０２，７０２，８０２，９０２・・・第２基板、１０３，２０３，４０３，６０３，７０３，８０３・・・第１画素、１０４，２０４，４０４，６０４，７０４，８０４，９０４・・・第２画素、１０５，２０５，４０５，６０５，７０５，８０５，９０５・・・第３画素、１０６，３００２・・・信号処理部、１１３，２１３，７１３・・・第１フォトダイオード、１１４，２１４，７１４・・・第２フォトダイオード、１１５，２１５，７１５・・・第３フォトダイオード、２２３～２２５，４２３～４２５，７２３～７２５・・・カラーフィルタ、４０６，６０６・・・回路部、７０６・・・接合電極、８０６・・・第４画素、９０６・・・第５画素、１０１１・・・第１基板画素部、１０１２・・・第１基板画素、１０１３・・・第１基板画素読み出し回路、１０２１・・・第２基板画素部、１０２２・・・第２基板画素、１０２３・・・第２基板画素読み出し回路、１０２４・・・駆動部、１０２５・・・信号読み出し部、２０００・・・イメージセンサ、２００１・・・Ｇ画素、２００２・・・Ｂ画素、２００３・・・Ｒ画素、３００１・・・内視鏡スコープ、３００３・・・モニタ、３００４・・・光源部、３０１２・・・撮像レンズ、３０１３・・・ライトガイド、３０１４・・・照明レンズ

Claims (6)

  1. 　複数の第１画素と複数の第２画素とを有する第１基板と、
    　複数の第３画素を有し、前記第１基板に対向する第２基板と、
    　信号を生成する処理部と、
    　を備え、
    　前記複数の第３画素は、前記複数の第１画素の透過光を受光し、
    　前記複数の第１画素は、緑色光の波長を含む波長帯域に応じた信号を出力し、赤色光の波長を含む波長帯域を透過し、
    　前記複数の第２画素は、青色光の波長を含み、赤色光の波長と緑色光の波長とを含まない波長帯域に応じた信号を出力し、
    　前記複数の第３画素は、赤色光の波長を含む波長帯域に応じた信号を出力し、
    　前記複数の第１の画素と前記複数の第２の画素とは互いに対応しており、
    　前記処理部は、少なくとも前記複数の第１画素の出力と前記複数の第３画素の出力から、緑色光の波長を含み、青色光の波長と赤色光の波長とを含まない波長帯域に応じた信号を生成する
    　撮像装置。
  2. 　前記複数の第２画素に対応する領域には複数の回路領域が配置され、
    　前記複数の回路領域は、少なくとも前記複数の第３画素の読出しを行う
    　請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記複数の回路領域は、前記複数の第１画素および前記複数の第２画素の読出しを行う
    　請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　前記複数の第１画素は、緑色光の波長および青色光の波長とを含む波長帯域に応じた信号を出力し、赤い露光の波長を含む波長帯域を透過する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記複数の第１画素は、緑色光の波長を含み、青色光の波長を含まない波長帯域に応じた信号を出力し、赤色光の波長を含む波長帯域を透過する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　狭帯域光を照射することにより、粘膜表層の毛細血管を強調表示して観察する撮像装置であって、
    　前記第１基板が有する前記複数の第１画素と前記複数の第２画素とが出力した信号から第１画像を作成し、
    　前記第２基板が有する前記複数の第３が出力した信号から第２画像を作成する
    　請求項１に記載の撮像装置。
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