WO2020202876A1 - 固体撮像素子及び撮像装置 - Google Patents

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Definitions

  • This technology relates to a solid-state image sensor and an image pickup device.
  • Circular dichroism is a phenomenon in which the absorbance for left and right circular polarization is different, and is caused by the optical activity (chirality) of the molecule. Circular dichroism spectral information is expected to be applied to analysis of higher-order structures of physiologically active substances, object identification, foreign matter detection, and the like.
  • Patent Document 1 right circularly polarized light and left circularly polarized light are alternately emitted from a sample, an image of transmitted light transmitted through the sample is imaged, and the difference between the right circularly polarized image and the left circularly polarized image is used.
  • a technique for outputting a circular dichroism image has been proposed.
  • Patent Document 2 a pupil-splitting polarization means that divides light from a subject passing through an exit pupil of an imaging optical system into a pair of light beams (for example, right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light) having different polarization characteristics from the center of gravity.
  • An image pickup apparatus has been proposed, which comprises an image pickup element in which pixels that selectively receive each of the light beams are arranged in a two-dimensional manner.
  • Patent Documents 1 and 2 may not be able to further reduce the size of the imaging device and further improve the light utilization efficiency. Therefore, it is a main object of the present technology to provide a solid-state image sensor and an image sensor capable of further downsizing the image pickup device and further improving the light utilization efficiency.
  • the present inventors have conducted diligent research in order to solve the above-mentioned problems, and have completed the present technology.
  • a plurality of pixels are arranged in a one-dimensional or two-dimensional manner, each pixel has at least a light receiving portion, and the light receiving portion of at least some of the plurality of pixels is circularly polarized.
  • a solid-state imaging device having bicolor property.
  • the light receiving portion of each pixel has a filter portion, the filter portion has at least an optical filter, and the optical filter possessed by at least a part of the pixels includes a material having circular dichroism. It may be.
  • the light receiving unit of each pixel may have one photoelectric conversion unit, and the filter unit may be arranged on the photoelectric conversion unit.
  • each of the light receiving units of the pixels has a plurality of photoelectric conversion units, the plurality of photoelectric conversion units are laminated in the vertical direction, and the filter unit is arranged between the plurality of photoelectric conversion units. It may be configured to be present. Then, the filter unit may further have a color filter, and the color filter and the optical filter may be laminated.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the optical filters are sensitive to circular polarization in adjacent repeating units of the Bayer array. It may have a different configuration.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the optical filter is sensitive to circular polarization in the adjacent repeating units of the Bayer array. May have different configurations.
  • the colors of the color filters of the pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the optical filter is at least a part of the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the pixel may have a configuration in which the sensitivity to circular polarization is different from that of other pixels.
  • the colors of the color filters of the pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the optical filter is at least among the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the sensitivity of some pixels to circular polarization may be different from that of other pixels.
  • the light receiving unit of each pixel has a filter unit, the filter unit has at least a color filter, and the color filter of at least a part of the pixels includes a material having circular dichroism. It may be.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the color filters are sensitive to circular polarization in adjacent repeating units of the Bayer array.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the color filters are sensitive to circular polarization in the adjacent repeating units of the Bayer array. May have different configurations.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the color filter is at least a part of the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the pixel may have a configuration in which the sensitivity to circular polarization is different from that of other pixels.
  • each of the light receiving units of each pixel has one or more photoelectric conversion units, and at least one photoelectric conversion unit among the one or more photoelectric conversion units includes an organic photoelectric conversion element, and the organic photoelectric conversion element is included.
  • a material comprising a pair of electrodes and a photoelectric conversion layer provided between the pair of electrodes, and the photoelectric conversion layer of the organic photoelectric conversion element possessed by at least a part of the pixels has circular dichroism.
  • At least one photoelectric conversion unit includes at least a first organic photoelectric conversion element and a second organic photoelectric conversion element, and the first organic The photoelectric conversion element and the second organic photoelectric conversion element may have different sensitivities to circularly polarized light.
  • a first photoelectric conversion unit in which the light receiving unit of each pixel photoelectrically converts the light of the first color component a second photoelectric conversion unit that photoelectrically converts the light of the second color component, and a third color.
  • It includes a third photoelectric conversion unit that photoelectrically converts the light of the component, and one or more of the first, second, and third photoelectric conversion units includes an organic photoelectric conversion element, and the organic possessed by at least a part of the pixels.
  • the photoelectric conversion layer of the photoelectric conversion element may be configured to include a material having circular dichroism.
  • at least one photoelectric conversion unit includes at least a first organic photoelectric conversion element and a second organic photoelectric conversion element, and the first The organic photoelectric conversion element 1 and the organic photoelectric conversion element 2 may have different sensitivities to circularly polarized light.
  • the light receiving unit of each pixel photoelectrically converts the light of the first color component into the first photoelectric conversion unit, the filter unit, and the light of the second color component transmitted through the filter unit.
  • the two photoelectric conversion units are arranged in this order, and one or more of the first and second photoelectric conversion units include an organic photoelectric conversion element, and the photoelectric of the organic photoelectric conversion element possessed by at least a part of the pixels is included.
  • the conversion layer may be configured to include a material having circular dichroism.
  • At least one photoelectric conversion unit includes at least a first organic photoelectric conversion element and a second organic photoelectric conversion element, and the first organic The photoelectric conversion element and the second organic photoelectric conversion element may have different sensitivities to circularly polarized light.
  • each of the light receiving parts of the pixels has a filter part and a photoelectric conversion part arranged in this order, and the photoelectric conversion part includes at least one panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film, and at least a part of the above.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film possessed by the pixel may be configured to include a material having circular dichroism.
  • the present technology includes at least a solid-state image sensor and a signal processing unit that generates an image obtained by capturing only a specific circularly polarized light based on a signal obtained from at least a part of the pixels of the solid-state image sensor.
  • An image sensor having the image sensor is also provided.
  • the signal processing unit may further generate an image independent of the type of circularly polarized light based on a signal obtained from pixels other than the at least a part of the pixels.
  • the signal processing unit may be configured to interpolate the information of each pixel based on the information between adjacent pixels.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the schematic structure of the endoscopic surgery system. It is a block diagram which shows an example of the functional structure of a camera head and a CCU. It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of the vehicle exterior information detection unit and the image pickup unit.
  • the present technology relates to a solid-state image sensor and an image pickup device.
  • CIS Contact Image Sensor
  • the present inventors have found that the above problems can be solved by giving circular dichroism to the light receiving portion of at least some of the plurality of pixels in the solid-state image sensor. It was.
  • the "light receiving unit” includes, for example, an on-chip lens, an optical filter, a color filter, a photodiode, an organic photoelectric conversion element, and the like.
  • the present technology further reduces the size of the image pickup device and further improves the light utilization efficiency by imparting circular dichroism to the light receiving portion of at least a part of the plurality of pixels in the solid-state image sensor. It is possible to provide a solid-state imaging device and an imaging device that can be realized.
  • the solid-state image sensor 1M is a pixel portion (imaging area) in which pixels 2M including a plurality of photoelectric conversion elements are regularly arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate 11M, for example, a silicon substrate. ) It is configured to have 3M and a peripheral circuit unit.
  • the pixel 2M includes, for example, a photodiode that serves as a photoelectric conversion element, and a plurality of pixel transistors (so-called MOS transistors).
  • the plurality of pixel transistors can be composed of, for example, three transistors, a transfer transistor, a reset transistor, and an amplification transistor. In addition, it is possible to add a selection transistor and configure it with four transistors.
  • the pixel 2M may also have a shared pixel structure.
  • This pixel sharing structure is composed of a plurality of photodiodes, a plurality of transfer transistors, one shared floating diffusion, and one other pixel transistor to be shared.
  • the peripheral circuit unit includes a vertical drive circuit 4M, a column signal processing circuit 5M, a horizontal drive circuit 6M, an output circuit 7M, a control circuit 8M, and the like.
  • the control circuit 8M receives the input clock and data instructing the operation mode, etc., and outputs data such as internal information of the solid-state image sensor. That is, the control circuit 8M generates a clock signal or a control signal that serves as a reference for the operation of the vertical drive circuit 4M, the column signal processing circuit 5M, the horizontal drive circuit 6M, etc., based on the vertical synchronization signal, the horizontal synchronization signal, and the master clock. To do. Then, these signals are input to the vertical drive circuit 4M, the column signal processing circuit 5M, the horizontal drive circuit 6M, and the like.
  • the vertical drive circuit 4M is composed of, for example, a shift register, selects a pixel drive wiring, supplies a pulse for driving the pixel to the selected pixel drive wiring, and drives the pixel in line units. That is, the vertical drive circuit 4M selectively scans each pixel 2M of the pixel unit 3M in a row-by-row manner in the vertical direction, and passes through the vertical signal line 9M to serve as a photoelectric conversion element for each pixel 2M, for example, in a photodiode according to the amount of light received. A pixel signal based on the generated signal charge is supplied to the column signal processing circuit 5M.
  • the column signal processing circuit 5M is arranged for each column of pixels 2M, for example, and performs signal processing such as noise removal for each pixel string of signals output from the pixels 2M for one row. That is, the column signal processing circuit 5M performs signal processing such as CDS for removing fixed pattern noise peculiar to the pixel 2M, signal amplification, and AD conversion.
  • a horizontal selection switch (not shown) is provided in the output stage of the column signal processing circuit 5M so as to be connected to the horizontal signal line 10M.
  • the horizontal drive circuit 6M is composed of, for example, a shift register, and by sequentially outputting horizontal scanning pulses, each of the column signal processing circuits 5M is sequentially selected, and a pixel signal is output from each of the column signal processing circuits 5M as a horizontal signal line. Output to 10M.
  • the output circuit 7M performs signal processing on the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 5M through the horizontal signal line 10 and outputs the signals. For example, there are cases where only buffering is performed, black level adjustment, column variation correction, and various digital signal processing are performed.
  • the input / output terminal 12M exchanges signals with the outside.
  • First Embodiment (Example of a solid-state image sensor containing a circular dichroism material in the filter unit)> The solid-state image sensor according to the first embodiment of the present technology will be described.
  • the light receiving portion of each pixel has a filter portion, and the filter portion of at least a part of the pixels has a circular dichroism material (hereinafter, “circular dichroism”). It is a configuration including "material”).
  • the “filter unit” refers to a portion of the solid-state image sensor that includes one or more optical filters and / or color filters.
  • the solid-state image sensor can be further downsized and the light can be further reduced as compared with the case where a general circular dichroism filter is used. Improvement of utilization efficiency can be realized.
  • a circular dichroism material it is possible to manufacture a filter that selectively senses only wavelengths according to the purpose.
  • the filter can be manufactured simply by applying a circular dichroism material, and thus is easy to manufacture. Since the circular dichroism of the filter portion is determined by the characteristics of the circular dichroism material itself, a step of aligning the orientation is unnecessary. Further, as will be described later, since the circular dichroism material can be painted separately for each pixel, it is possible to obtain information on adjacent pixels having different sensitivities to circular polarization.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of a back-illuminated solid-state image sensor of the present embodiment.
  • each pixel 20 has a light receiving unit 201 on the wiring layer 202.
  • the light receiving unit 201 of each pixel has one photoelectric conversion unit (photodiode 42), and the filter unit 40 is arranged on the photoelectric conversion unit 42 via the protective layer 32 and the flattening layer 31.
  • an on-chip lens 30 is arranged on the filter unit 40.
  • each layer will be described.
  • the on-chip lens 30 collects the incident light on the photoelectric conversion unit (photodiode 42).
  • the on-chip lens 30 is made of, for example, a material having a high refractive index having a light transmittance and a refractive index of more than 1.5.
  • the high-refractive index material forming the on-chip lens 30 include an inorganic material having a high refractive index such as SiN, but an organic material having a high refractive index such as an episulfide resin, a thietan compound or the resin thereof may also be used. it can.
  • the refractive index of the on-chip lens 30 can be further increased by using a metal thietane compound as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-139449 or a polymerizable composition containing the same. Further, oxides and nitrides having a refractive index of about 2 to 2.5 such as TiO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , ZnO and Si 3 N 4 are added to these resins. Therefore, a material having a higher refractive index can be obtained.
  • the method for forming the on-chip lens 30 is not particularly limited, but it can be formed, for example, by forming a lens-shaped resist film on the lens material film and then performing an etch back treatment.
  • the on-chip lens 30 may be formed by pattern-processing the photosensitive resin film by a photolithography technique and then deforming it into a lens shape by a reflow process, or by deforming it.
  • the shape of the on-chip lens 30 is not particularly limited, and various lens shapes such as a hemispherical shape and a semi-cylindrical shape can be adopted. As shown in FIG. 1, one on-chip lens 30 may be provided for each photoelectric conversion unit (photodiode 42) (or for each pixel 20), but a plurality of photoelectric conversion units (photodiodes 42) may be provided. One may be provided for each (or for each of the plurality of pixels 20).
  • the filter unit 40 transmits the incident light focused on the on-chip lens 30.
  • the filter unit 40 included in at least a part of the plurality of pixels 20 includes a circular dichroism material.
  • the circular dichroism material a known compound having circular dichroism can be used, and for example, a chiral compound having a molecular structure having no plane of symmetry can be used.
  • a substituent is introduced into a pigment such as quinacridone, coumarin, cyanine, squarylium, dipyrromethene (BODIPY), phthalocyanine, subphthalocyanine, porphyrin, perylene, indigo, and thioindigo, and the plane of symmetry does not exist.
  • a chiral dye having a molecular structure can be used.
  • the material preferably has a large absorption coefficient from the viewpoint of preventing the film thickness of the filter portion from being too thick. More specifically, the extinction coefficient calculated by dividing the absorbance measured by an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer by the film thickness measured by a stylus profilometer is 50,000 to 500,000 cm -1 . Is preferable.
  • the filter unit 40 of the present embodiment may include a circular dichroism material only in a portion of the pixels 20 constituting the solid-state image sensor 10 corresponding to a part of the pixels 20, and constitutes the solid-state image sensor 10. Circular dichroism material may be contained in the portion corresponding to all the pixels 20.
  • the filter unit 40 may be composed of only an optical filter 401 containing a circular dichroism material in a portion corresponding to at least a part of the pixels 20, and the optical filter 401 and the color filter 402 are laminated. It may be configured, or may be configured only by a color filter 402 containing a circular dichroism material in a portion corresponding to at least a part of the pixels 20.
  • each configuration example will be described with reference to FIGS. 2 to 5.
  • FIGS. 2A to 2D show an arrangement example in which the filter unit 40 is composed of only an optical filter 401 containing a circular dichroism material in at least a part corresponding to the pixel 20.
  • one cell corresponds to one pixel 20
  • “R” is a portion containing a material that preferentially transmits right circularly polarized light
  • “L” is a portion that preferentially transmits left circularly polarized light. It is a part containing a material
  • “N” is a part not containing a circular dichroism material.
  • the portion of "R” or “L” containing the circular dichroism material and the portion of "N” not containing the circular dichroism material for each pixel 20 may be arranged alternately, and as shown in FIG. 2C, "R” and “L” containing a circular dichroism material may be arranged alternately for each pixel 20.
  • FIG. As shown in (d), the "R” and “L” portions containing the circular dichroism material and the "N" portions not containing the circular dichroism material are alternately arranged for each pixel 20. You may.
  • FIGS. 3 and 4 show an arrangement example in which the filter unit 40 is configured by laminating an optical filter 401 containing a circular dichroism material and a color filter 402 in a portion corresponding to at least a part of the pixels 20. is there.
  • one cell corresponds to a pixel 20 having 2 ⁇ 2
  • “R” transmits the red wavelength band.
  • "G” is a green color filter that transmits a green wavelength band
  • B is a blue color filter that transmits a blue wavelength band.
  • the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the optical filters 401 are arranged in a Bayer array.
  • the sensitivity to circular polarization may be different for each 2 ⁇ 2 repeating unit of.
  • the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the optical filter 401 is arranged.
  • At least some of the pixels constituting the 2 ⁇ 2 repeating unit of the Bayer array may be arranged so that the sensitivity to circular polarization is different from that of the other pixels.
  • FIG. 5 shows an arrangement example in which the filter unit 40 is composed of only a color filter 402 containing a circular dichroism material in a portion corresponding to at least a part of the pixels 20.
  • one cell corresponds to one pixel 20, for example, "RR” is a red color filter that contains a material that preferentially transmits right circular dichroism and transmits a red wavelength band.
  • LR is a red color filter that contains a material that preferentially transmits left circular dichroism and transmits a red wavelength band, and "NR" does not contain a circular dichroism material and that is transparent. It is a red color filter that transmits the red wavelength band. As shown in FIG.
  • the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to be in a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and for each 2 ⁇ 2 repeating unit of the Bayer array. It may be arranged so that the sensitivity to circularly polarized light is different. Further, as shown in FIG. 5B, the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and a 2 ⁇ 2 repeating unit of the Bayer array. At least a part of the pixels constituting the above may be arranged so that the sensitivity to circular polarization is different from that of the other pixels.
  • the flattening layer 31 and the protective layer 32 are made of, for example, a light-transmitting material.
  • the material for forming the flattening layer 31 include a light-transmitting resin such as an acrylic resin, a styrene resin, and an epoxy resin.
  • examples of the material forming the protective layer 32 include an inorganic material having light transmittance, for example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and the like.
  • the protective layer 32 may also serve as the flattening layer 31.
  • the photodiode 42 is a photodiode having a pn junction, and is formed in a semiconductor substrate (silicon substrate) 41.
  • the light incident on the photodiode 42 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the light incident on the solid-state image sensor 10 is refracted by the on-chip lens 30, condensed, and transmitted through the filter unit 40. After that, the incident light transmitted through the filter unit 40 passes through the flattening layer 31 and the protective layer 32, and is focused on the photodiode 42. Then, the light incident on the photodiode 42 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the filter unit 40 when the filter unit 40 is arranged as shown in FIG. 2, it is possible to obtain a monochrome circularly polarized image in which the adjacent pixels 20 have different sensitivities to circularly polarized light. Further, when the filter unit 40 is arranged as shown in FIG. 3 or FIG. 5A, the sensitivity to circularly polarized light differs for each 2 ⁇ 2 repeating unit of the Bayer arrangement, and the adjacent pixels 20 differ. A circularly polarized image of the color can be obtained. When the filter unit 40 is arranged as shown in FIG. 4 or 5 (b), the sensitivity to circularly polarized light is obtained in at least a part of the pixels constituting the 2 ⁇ 2 repeating unit of the Bayer array. It is possible to obtain circularly polarized images of different colors in adjacent pixels 20.
  • a desired circularly polarized image can be obtained by interpolating the information of each pixel by the method described later in the seventh embodiment (imaging apparatus)>.
  • the color filter 402 "R” (red), “G” (green) and “B” (blue) are arranged so that the colors are different for each adjacent pixel, and 2 ⁇
  • the case where the repeating unit of the Bayer array is configured by 2 pixels has been described, but these are arranged so that the colors of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels are different from each other, and the repeating unit of the Bayer array is defined by 4 ⁇ 4 pixels. It may be configured.
  • the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to be in a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels so as to have the correspondence relationship shown in FIGS. 3A and 3B.
  • the optical filter 401 may be arranged so that the sensitivity to circular polarization is different for each 4 ⁇ 4 repeating unit of the Bayer array. Further, the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels so as to have the correspondence relationship shown in FIGS. 4A and 4B. Therefore, the optical filter 401 may be arranged so that at least a part of the pixels constituting the 4 ⁇ 4 repeating unit of the Bayer array has a sensitivity to circular polarization different from that of the other pixels.
  • the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels so as to have the correspondence relationship shown in FIG. 5 (a).
  • the sensitivity to circularly polarized light may be different for each of the 4 ⁇ 4 repeating units.
  • the colors of the color filters 402 of each pixel are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels so as to have the correspondence relationship shown in FIG. 5 (b). At least some of the pixels constituting the 4 ⁇ 4 repeating unit may be arranged so that the sensitivity to circular polarization is different from that of the other pixels.
  • the color filter 402 is not limited to the RGB filter, and complementary color filters of "Y” (yellow), “C” (cyan), and “M” (magenta) may be used.
  • a YCMG filter may be used. May be arranged in a color difference sequential manner.
  • the RGB filter is combined with a filter capable of transmitting a wide wavelength range and a whole wavelength range such as an IR filter, a white filter, a gray filter, a clear filter or a panchromatic filter (a filter that transmits the entire visible light region). May be good.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment can be applied not only to the back-illuminated solid-state image sensor but also to the front-illuminated solid-state image sensor.
  • the wiring layer 202 formed under the semiconductor substrate 41 is located between the color filter 40 and the semiconductor substrate 41 with respect to the back-illuminated solid-state image sensor 10. The only difference is that they are formed in.
  • Other points may have the same configuration as the back-illuminated solid-state image sensor 10 described above, and description thereof will be omitted here.
  • Second embodiment (modification example of the first embodiment)> The solid-state image sensor according to the second embodiment of the present technology will be described.
  • the solid-state image sensor according to the present embodiment is described in ⁇ 2. This is a modified example of the solid-state image sensor shown in the first embodiment>.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the back-illuminated solid-state image sensor of the present embodiment.
  • each pixel 20 has a light receiving unit 201 on the wiring layer 202.
  • a plurality of photoelectric conversion units organic photoelectric conversion element 43 and photodiode 42
  • the vertical direction light incident direction
  • the plurality of photoelectric conversion units organic photoelectric conversion element
  • the structure is such that the filter portion 40 is arranged between the 43 and the photodiode 42) via the insulating films 33-1 and 33-2.
  • each layer will be described.
  • the basic configurations of the on-chip lens 30, the filter unit 40, the flattening layer 31, the protective layer 32, and the photodiode 42 are described in ⁇ 2. Since it is as shown in the first embodiment>, the description thereof will be omitted here.
  • the organic photoelectric conversion element 43 includes an upper electrode 431, a lower electrode 433, and a photoelectric conversion layer 432 provided between these electrodes.
  • the upper electrode 431 and the lower electrode 433 may be formed of a transparent conductive film such as an indium tin oxide film or an indium zinc oxide film.
  • the organic photoelectric conversion element 43 may include an electron transport layer and a hole transport layer.
  • the organic photoelectric conversion element 43 is semitransparent, and a part of the light incident on the organic photoelectric conversion element 43 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • a wiring 45 connected to the lower electrode 433 and a wiring (not shown) connected to the upper electrode 431 are formed.
  • the wiring connected to the wiring 45 and the upper electrode 431 is formed by, for example, a tungsten (W) plug having a SiO 2 or SiN insulating layer around it, a semiconductor layer by ion implantation, or the like in order to suppress a short circuit with Si. can do.
  • n-type region 44 for charge storage is formed on the semiconductor substrate 41.
  • the n-type region 44 functions as a floating diffusion portion of the organic photoelectric conversion element 43.
  • the insulating films 33-1 and 33-2 films having a negative fixed charge can be used.
  • a hafnium oxide film can be used.
  • the insulating films 33-1 and 33-2 may be formed so as to have a three-layer structure in which a silicon oxide film, a hafnium oxide film, and a silicon oxide film are formed in this order.
  • the operation of the solid-state image sensor 10 of the present embodiment will be described.
  • the light incident on the solid-state image sensor 10 is refracted by the on-chip lens 30 and condensed, transmitted through the flattening layer 31 and the protective layer 32, and incident on the organic photoelectric conversion element 43.
  • a part of the incident light transmitted through the organic photoelectric conversion element 43 is transmitted through the insulating film 33-1, the filter unit 40, and the insulating film 33-2, and then collected by the photodiode 42.
  • the light incident on the organic photoelectric conversion element 43 and the photodiode 42 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the organic photoelectric conversion element 43 can obtain an unpolarized image, and the photodiode 42 has different sensitivities to circularly polarized light in the adjacent pixels 20. , A monochrome circularly polarized image can be obtained.
  • the organic photoelectric conversion element 43 can obtain an unpolarized image, and the photodiode 42 has a Bayer array of 2 ⁇ 2. At least some of the pixels constituting the repeating unit of the above have different sensitivities to circularly polarized light, and adjacent pixels 20 can obtain circularly polarized images of different colors.
  • the organic photoelectric conversion element 43 can obtain an unpolarized image, and the photodiode 42 has a Bayer array of 2 ⁇ 2.
  • the sensitivity to circularly polarized light is different for each repeating unit of, and it is possible to obtain circularly polarized light images of different colors in adjacent pixels 20.
  • a desired circularly polarized image can be obtained by interpolating the information of each pixel by the method described later in the seventh embodiment (imaging apparatus)>.
  • information on the unpolarized image and the circularly polarized image can be obtained with one pixel 20.
  • the organic photoelectric conversion element 43 and the photodiode 42 are laminated in the vertical direction as a plurality of photoelectric conversion units.
  • a plurality of diodes 42 may be laminated in the vertical direction.
  • the photodiode 42 in front of the light incident direction is made into a thin film to be semitransparent.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment can be applied not only to the back-illuminated solid-state image sensor but also to the front-illuminated solid-state image sensor.
  • the wiring layer 202 formed under the semiconductor substrate 41 is located between the filter unit 40 and the semiconductor substrate 41 with respect to the back-illuminated solid-state image sensor 10. The only difference is that they are formed in.
  • Other points may have the same configuration as the back-illuminated solid-state image sensor 10 described above, and description thereof will be omitted here.
  • each of the light receiving units of each pixel has one or more photoelectric conversion units, and at least one photoelectric conversion unit of the one or more photoelectric conversion units includes an organic photoelectric conversion element.
  • the organic photoelectric conversion element includes a pair of electrodes and a photoelectric conversion layer provided between the pair of electrodes, and the photoelectric conversion layer of the organic photoelectric conversion element possessed by at least a part of the pixels is circular dichroism. It is a composition including a color material.
  • the solid-state image sensor can be further miniaturized as compared with the case where a general circular polarization filter is used. It is possible to improve the light utilization efficiency.
  • a circular dichroism material it is possible to manufacture a photoelectric conversion element that selectively senses only wavelengths according to a purpose.
  • the photoelectric conversion element can be manufactured simply by applying a circular dichroism material, and thus is easy to manufacture. Since the circular dichroism of the photoelectric conversion element is determined by the characteristics of the circular dichroism material itself, the step of aligning the orientation is unnecessary. Further, as will be described later, since the circular dichroism material can be painted separately for each pixel, it is possible to obtain information on adjacent pixels having different sensitivities to circular polarization.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the back-illuminated solid-state image sensor of the present embodiment.
  • each pixel 20 has a light receiving unit 201 on the wiring layer 202.
  • the light receiving unit 201 of each pixel has a plurality of photoelectric conversion units (organic photoelectric conversion element 43, first photodiode 42-1 and second photodiode 42-2), and has a protective layer on the photoelectric conversion unit.
  • the structure is such that the filter unit 40 is arranged via the 32 and the flattening layer 31. Further, an on-chip lens 30 is arranged on the filter unit 40.
  • an on-chip lens 30 is arranged on the filter unit 40.
  • each layer will be described.
  • the basic configurations of the on-chip lens 30, the filter unit 40, the flattening layer 31, the protective layer 32, the insulating film 33, the photodiode 42, and the organic photoelectric conversion element 43 are described above. ⁇ 2. Since it is as shown in the first embodiment> and the like, the description thereof is omitted here.
  • the solid-state image sensor 10 of the present embodiment has one organic photoelectric conversion element 43 (first photoelectric conversion unit) and a first photodiode 42-1 (second photoelectric conversion unit) having a pn junction in one pixel 20. ) And a second photodiode 42-2 (third photoelectric conversion unit).
  • the organic photoelectric conversion element 43 (first photoelectric conversion unit) is for green (G)
  • the first photodiode 42-1 (second photoelectric conversion unit) is blue (second photoelectric conversion unit). It is for B)
  • the second photodiode 42-2 (third photoelectric conversion unit) is for red (R).
  • the color combination is not limited to the above.
  • the organic photoelectric conversion element 43 (first photoelectric conversion unit) is red or blue
  • the first photodiode 42-1 (second photoelectric conversion unit) and the second photo The diode 42-2 (third photoelectric converter) can be set to another corresponding color.
  • the three organic photoelectric conversion elements that is, the organic photoelectric conversion element 43-1 for blue (first photoelectric) are not used without using the first photodiode 42-1 and the second photodiode 42-2. (Conversion unit), the organic photoelectric conversion element 43-2 for green (second photoelectric conversion unit) and the organic photoelectric conversion element 43-3 for red (third photoelectric conversion unit) are applied to the solid-state image sensor of the present embodiment. You may.
  • the photoelectric conversion element 43-1 that performs photoelectric conversion with blue wavelength light an organic photoelectric conversion material containing a coumarin dye, tris-8-hydroxyquinoline A1 (A1q3), a melanin dye, or the like can be used.
  • the photoelectric conversion element 43-2 for photoelectric conversion with green wavelength light for example, an organic photoelectric conversion material containing a rhodamine-based dye, a melanicin-based dye, quinacridone, or the like can be used.
  • an organic photoelectric conversion material containing a phthalocyanine dye can be used.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment includes a circular dichroism material in the photoelectric conversion layer 432 of the organic photoelectric conversion element 43 corresponding to at least a part of the pixels 20.
  • the circular dichroism material is described in ⁇ 2.
  • the one described in the first embodiment> can be used.
  • circular dichroism is applied to the photoelectric conversion layer of one or more of the organic photoelectric conversion elements. Including sex.
  • the solid-state imaging device 10 of the present embodiment may include a plurality of organic photoelectric conversion elements 43 having different sensitivities to circularly polarized light and detecting the same color in one photoelectric conversion unit.
  • a first organic photoelectric conversion element 43-1 and a second organic photoelectric conversion element 43-2 laminated in the vertical direction are used, and the first organic photoelectric conversion element 43-
  • the configuration may be such that the left circularly polarized light and green information is obtained in 1 and the right circularly polarized light and green information is obtained by the second organic photoelectric conversion element 43-2.
  • the operation of the solid-state image sensor 10 of the present embodiment will be described.
  • the light incident on the solid-state image sensor 10 is refracted by the on-chip lens 30 and focused, transmitted through the flattening layer 31 and the protective layer 32, and focused on the organic photoelectric conversion element 43.
  • a part of the incident light transmitted through the organic photoelectric conversion element 43 passes through the insulating film 33 and is focused on the first photodiode 42-1 and the second photodiode 44-2.
  • the light incident on the organic photoelectric conversion element 43, the first photodiode 42-1 and the second photodiode 42-2 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the organic photoelectric conversion element 43a can obtain right-handed circularly polarized light and green information.
  • the first photodiode 42a-1 can obtain unpolarized and blue information
  • the second photodiode 42a-2 can obtain unpolarized and red information.
  • the organic photoelectric conversion element 43b can obtain information on left circularly polarized light and green, and the first photodiode 42b. With -1, unpolarized and blue information can be obtained, and with the second photodiode 42b-2, unpolarized and red information can be obtained.
  • a desired circularly polarized image can be obtained by interpolating the information of each pixel by the method described later in the seventh embodiment (imaging apparatus)>.
  • information on a three-color unpolarized image or a circularly polarized image can be obtained with one pixel 20.
  • the filter unit 40 may be provided between the organic photoelectric conversion element 43 and the first photodiode 42-1.
  • the organic photoelectric conversion element 43, the first photodiode 42-1 and the second photodiode of each pixel 20 are used.
  • 42-2 it is possible to obtain information on three colors having different sensitivities to circular polarization in adjacent pixels 20.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment can be applied not only to the back-illuminated solid-state image sensor but also to the front-illuminated solid-state image sensor.
  • the wiring layer 202 formed under the semiconductor substrate 41 is the organic photoelectric conversion element 43 and the semiconductor substrate 41 with respect to the back-illuminated solid-state image sensor 10 described above. The only difference is that they are formed between.
  • Other points may have the same configuration as the back-illuminated solid-state image sensor 10 described above, and description thereof will be omitted here.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the back-illuminated solid-state image sensor of the present embodiment.
  • each pixel 20 has a light receiving unit 201 on the wiring layer 202.
  • the light receiving unit 201 of each pixel has a first photoelectric conversion unit (organic photoelectric conversion element 43), a filter unit 40, and a second photoelectric conversion unit (photodiode 42) arranged in this order.
  • the on-chip lens 30 is laminated on the photoelectric conversion unit (organic photoelectric conversion element 43) via the protective layer 32 and the flattening layer 31.
  • the basic configurations of the on-chip lens 30, the filter unit 40, the flattening layer 31, the protective layer 32, the insulating film 33, the photodiode 42, and the organic photoelectric conversion element 43 are described above. ⁇ 2. Since it is as shown in the first embodiment> and the like, the description thereof is omitted here.
  • the solid-state image sensor 10 of the present embodiment includes one organic photoelectric conversion element 43 (first photoelectric conversion unit) and a photodiode 42 having a pn junction (second photoelectric conversion unit) in one pixel 20. It is composed of.
  • the organic photoelectric conversion element 43 is for green (G)
  • the photodiode 42 detects the light of the color component corresponding to the color of the filter unit 40 above the organic photoelectric conversion element 43.
  • the filter unit 40a of the pixel 20a includes the blue color filter 402a
  • the photodiode 42a is for blue.
  • the filter 40b of the pixel 20b includes the red color filter 402b
  • the photodiode 42b is for red.
  • two organic photoelectric conversion elements that is, an organic photoelectric conversion element 43-1 for blue, an organic photoelectric conversion element 43-2 for green, and an organic for red, are used without using the photodiode 42.
  • Two of the photoelectric conversion elements 43-3 may be selected and applied to each pixel of the solid-state image pickup element of the present embodiment.
  • the materials that can be used for each photoelectric conversion element are described in ⁇ 4. It is as described in the third embodiment>.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment includes a circular dichroism material in the photoelectric conversion layer 432 of the organic photoelectric conversion element 43 corresponding to at least a part of the pixels 20.
  • the circular dichroism material is described in ⁇ 2.
  • the one described in the first embodiment> can be used.
  • the photoelectric conversion layer of one or more organic photoelectric conversion elements includes circular dichroism.
  • the solid-state imaging device 10 of the present embodiment may include a plurality of organic photoelectric conversion elements 43 having different sensitivities to circularly polarized light and detecting the same color in one photoelectric conversion unit.
  • a first organic photoelectric conversion element 43-1 and a second organic photoelectric conversion element 43-2 laminated in the vertical direction are used, and the first organic photoelectric conversion element 43-
  • the configuration may be such that the left circularly polarized light and green information is obtained in 1 and the right circularly polarized light and green information is obtained by the second organic photoelectric conversion element 43-2.
  • the light incident on the solid-state image sensor 10 is refracted by the on-chip lens 30 and focused, transmitted through the flattening layer 31 and the protective layer 32, and focused on the organic photoelectric conversion element 43.
  • a part of the incident light transmitted through the organic photoelectric conversion element 43 passes through the filter unit 402 and is focused on the photodiode 42. Then, the light incident on the organic photoelectric conversion element 43 and the photodiode 42 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the organic photoelectric conversion element 43a has a right circle. Polarized and green information can be obtained, and the photodiode 42a can obtain unpolarized and blue information.
  • the organic photoelectric conversion element 43b contains left circularly polarized light and green. Information can be obtained, and the photodiode 42b can obtain unpolarized and red information.
  • a desired circularly polarized image can be obtained by interpolating the information of each pixel by the method described later in the seventh embodiment (imaging apparatus)>.
  • the solid-state image sensor 10 of the present embodiment it is possible to obtain information on a two-color unpolarized image and a circularly polarized image with one pixel 20.
  • the configuration in which the color filter 402 is used as the filter unit 40 has been described above, the configuration in which the optical filter 401 containing the circular dichroism material and the color filter 402 as shown in FIGS.
  • a color filter 402 including a circular dichroism material as shown in 5 may be used.
  • the organic photoelectric conversion element 43 and the photodiode 42 of each pixel 20 can obtain information on two colors having different sensitivities to circularly polarized light in adjacent pixels 20.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment can be applied not only to the back-illuminated solid-state image sensor but also to the front-illuminated solid-state image sensor.
  • the wiring layer 202 formed under the semiconductor substrate 41 is located between the color filter 40 and the semiconductor substrate 41 with respect to the back-illuminated solid-state image sensor 10. The only difference is that they are formed in.
  • Other points may have the same configuration as the back-illuminated solid-state image sensor 10 described above, and description thereof will be omitted here.
  • the light receiving unit of each pixel has a filter unit and a photoelectric conversion unit arranged in this order, and the photoelectric conversion unit includes at least one panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film. I'm out.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film possessed by at least a part of the pixels is configured to include a circular dichroism material.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the solid-state image sensor of the present embodiment.
  • each pixel 20 has a light receiving unit 201 on the wiring layer 202.
  • the light receiving unit 201 of each pixel has a structure in which a filter unit (color filter 402) and a photoelectric conversion unit (panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46) are arranged.
  • the on-chip lens 30 is laminated on the filter unit (color filter 402).
  • the basic configurations of the on-chip lens 30, the filter unit (color filter 402), and the insulating film 33 are described in ⁇ 2. Since it is as shown in the first embodiment> and the like, the description thereof is omitted here.
  • the solid-state image sensor 10 of the present embodiment is configured to have two panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion films 46 side by side in one pixel 20.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film is a photoelectric conversion film having sensitivity over the entire visible light wavelength range. Therefore, the color component detected by the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46 of each pixel 20 corresponds to the color of the filter unit (color filter 402) on the upper portion thereof. For example, when the pixel 20a includes the red color filter 402a, the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion films 46a-1 and 46a-2 are for red.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion films 46b-1 and 46b-2 are for green.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion films 46c-1 and 46c-2 are for blue. Then, the light incident on the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment includes a circular dichroism material in a panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46 corresponding to at least a part of pixels 20.
  • the circular dichroism material is described in ⁇ 2. The one described in the first embodiment> can be used.
  • the color filter 402a of the pixel 20a is for red
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46a-1 contains a material that preferentially transmits right-handed circularly polarized light
  • the second pancro is included.
  • the photosensitive organic photoelectric conversion film 46a-2 contains a material that preferentially transmits left circularly polarized light
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46a-1 obtains information on right circularly polarized light and red color.
  • information on left-handed circularly polarized light and red color can be obtained.
  • the color filter 402b of the pixel 20b is for green
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46b-1 contains a material that preferentially transmits right circularly polarized light
  • the second panchromatic photosensitive organic photoelectric is included.
  • the conversion film 46b-2 contains a material that preferentially transmits left-handed circularly polarized light
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46b-1 can obtain right-handed circularly polarized light and green information.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46b-2 of No. 2 left circularly polarized light and green information can be obtained.
  • the color filter 402c of the pixel 20c is for blue
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46c-1 contains a material that preferentially transmits right circularly polarized light
  • the second panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion When the film 46c-2 contains a material that preferentially transmits left circularly polarized light, the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46c-1 can obtain right circularly polarized light and blue information, and the second With the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46c-2, information on left-handed circularly polarized light and blue color can be obtained.
  • a desired circularly polarized image can be obtained by interpolating the information of each pixel by the method described later in the seventh embodiment (imaging apparatus)>.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of the solid-state image sensor of the present embodiment.
  • each pixel 20 has a light receiving unit 201 on the wiring layer 202.
  • the light receiving unit 201 of each pixel includes a filter unit (color filter 402) and a plurality of photoelectric conversion units (first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46-1 and second panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46-). 2) is a structure in which and is arranged. Further, an on-chip lens 30 is arranged on the filter unit (color filter 402).
  • each layer will be described.
  • the basic configurations of the on-chip lens 30, the filter unit (color filter 402), the insulating film 33, and the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46 are described in ⁇ 2. Since it is as shown in the first embodiment>, the description thereof will be omitted here.
  • the solid-state image sensor 10 of the present embodiment is configured by vertically stacking two panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion films 46 in one pixel 20.
  • the solid-state image sensor of the present embodiment includes a circular dichroism material in the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46 corresponding to at least a part of the pixels 20.
  • the circular dichroism material is described in ⁇ 2. The one described in the first embodiment> can be used.
  • the light incident on the solid-state image sensor 10 is refracted by the on-chip lens 30 and condensed, and then incident on the filter unit (color filter 402).
  • the incident light transmitted through the filter unit (color filter 402) is transmitted through the insulating film 33-1 and is focused on the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46-1.
  • a part of the incident light transmitted through the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46-1 is transmitted through the insulating film 33-2 and is incident on the second pancrosensitive organic photoelectric conversion film 46-2.
  • the light incident on the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46-1 and the second panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46-2 is photoelectrically converted and output as an electric signal.
  • the color filter 402a of the pixel 20a is for red
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46a-1 contains a material that preferentially transmits right-handed circularly polarized light
  • the second pancro is included.
  • the photosensitive organic photoelectric conversion film 46a-2 contains a material that preferentially transmits left circularly polarized light
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46a-1 obtains information on right circularly polarized light and red color.
  • information on left-handed circularly polarized light and red color can be obtained.
  • the color filter 402b of the pixel 20b is for green
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46b-1 contains a material that preferentially transmits right circularly polarized light
  • the second panchromatic photosensitive organic photoelectric is included.
  • the conversion film 46b-2 contains a material that preferentially transmits left-handed circularly polarized light
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46b-1 can obtain right-handed circularly polarized light and green information.
  • the panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46b-2 of No. 2 left circularly polarized light and green information can be obtained.
  • the color filter 402c of the pixel 20c is for blue
  • the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46c-1 contains a material that preferentially transmits right circularly polarized light
  • the second panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion When the film 46c-2 contains a material that preferentially transmits left circularly polarized light, the first panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film 46c-1 can obtain right circularly polarized light and blue information
  • the second With the Panchrome photosensitive organic photoelectric conversion film 46c-2 information on left-handed circularly polarized light and blue color can be obtained.
  • a desired circularly polarized image can be obtained by interpolating the information of each pixel by the method described later in the seventh embodiment (imaging apparatus)>.
  • the image pickup device of the seventh embodiment according to the present technology is specified based on a signal obtained from any of the solid-state image pickup devices of the first to sixth embodiments and at least a part of the pixels of the solid-state image pickup device. It is an image pickup apparatus having at least a signal processing unit for generating an image obtained by capturing only the circularly polarized light of the above.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of the imaging device of the present embodiment.
  • the image pickup device 1 of the present embodiment includes the solid-state image pickup device 10 described in the first to sixth embodiments, an optical system 11 for incident light on the solid-state image pickup device 10, a memory 12, and a signal processing unit 13. And an output unit 14, and a control unit 15. Each part will be described below.
  • the optical system 11 includes, for example, a zoom lens, a focus lens, a diaphragm, and the like, and causes light from the outside to enter the solid-state image sensor 10.
  • the memory 12 temporarily stores the image data output by the solid-state image sensor 10.
  • the signal processing unit 13 performs signal processing (for example, processing such as noise removal and white balance adjustment) using the image data stored in the memory 12.
  • the signal processing unit 13 generates an image of only specific circularly polarized light and / or an image of unpolarized light based on the information obtained by the solid-state image sensor 10 of the first to sixth embodiments.
  • the signal processing unit 13 can generate an image of only a specific circularly polarized component or generate an unpolarized image by, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-038011. Further, the information of each pixel can be interpolated based on the information between adjacent pixels by a known method such as demosaic processing.
  • FIG. 13 and 14 are schematic views showing an example of a method for generating a circularly polarized image or a non-polarized image using the imaging device of the present embodiment.
  • FIG. 13 shows a portion (“R”) containing a material that preferentially transmits right circularly polarized light for each pixel as a filter unit or photoelectric conversion unit described in the first to sixth embodiments, and priority is given to left circularly polarized light.
  • R a portion
  • L the part which alternately arranged the part (“L”) containing the material which is transparent.
  • the signal processing unit 13 separates the image of right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light obtained from the solid-state image sensor 10 into information of only right-handed circularly polarized light and information of only left-handed circularly polarized light.
  • the signal processing unit 13 performs interpolation processing on pixels having no polarization information based on the information between adjacent pixels to generate a right-circle polarized image and a left-circle polarized image. After that, image calculation may be performed to generate a normal image from the sum of the right circularly polarized image and the left circularly polarized image, or a circularly polarized difference image may be generated from the difference between the right circularly polarized image and the left circularly polarized image. Good.
  • FIG. 14 shows a portion (“R”) containing a material that preferentially transmits right circularly polarized light for each pixel as a filter unit or a photoelectric conversion unit described in the first to sixth embodiments, and two circularly polarized light. It is the schematic in the case of using the filter part or the photoelectric conversion part which arranged the part (“N”) which does not contain a chromatic material alternately.
  • the signal processing unit 13 separates the right-handed circularly polarized light and unpolarized (regardless of the type of circularly polarized light) image obtained from the solid-state image sensor 10 into information only for right-handed circularly polarized light and information only for unpolarized light. ..
  • the signal processing unit 13 performs interpolation processing on pixels having no polarization information based on information between adjacent pixels to generate a right-handed circularly polarized image and an unpolarized image. After that, image calculation is performed to generate a right circularly polarized image from the part where the difference between the right circularly polarized image and the unpolarized image is positive, or from the part where the difference between the right circularly polarized image and the unpolarized image is negative to the left. A circularly polarized image may be generated.
  • the output unit 14 outputs the image data from the signal processing unit 13.
  • the output unit 14 has a display composed of a liquid crystal or the like, and displays image data from the signal processing unit 13.
  • the output unit 14 includes a driver for driving a recording medium such as a semiconductor memory, a magnetic disk, or an optical disk, and records image data from the signal processing unit 13 on the recording medium.
  • the output unit 14 functions as a communication interface for communicating with an external device, and transmits image data from the signal processing unit 13 to the external device wirelessly or by wire.
  • Control unit 15 controls each unit of the image pickup apparatus 1 according to a user operation or the like. For example, the control unit 15 outputs a drive signal for controlling an operation of transferring the signal charge accumulated in the solid-state image sensor 10 to the signal processing unit 13. Further, for example, the control unit 15 outputs a drive signal for controlling the shutter operation of the shutter device (not shown).
  • a right-handed circularly polarized light image or a left-handed circularly polarized light image is obtained by using a filter unit or a photoelectric conversion unit containing a material that preferentially transmits right-handed circularly polarized light or a material that preferentially transmits left-handed circularly polarized light in the corresponding portion. be able to.
  • a material that preferentially transmits right-handed circularly polarized light is used as the filter unit or photoelectric conversion unit described in the first to sixth embodiments.
  • a filter unit or photoelectric conversion unit in which a portion containing and a portion containing a material that preferentially transmits left circularly polarized light are alternately arranged, a right circularly polarized image, a left circularly polarized image, an unpolarized image, and a right circularly polarized light are used. The difference between the image and the left circularly polarized image can be obtained.
  • right-handed circularly polarized light is prioritized as the filter unit or photoelectric conversion unit described in the first to sixth embodiments.
  • a filter unit or photoelectric conversion unit in which a portion containing a material that transmits circularly polarized light, a portion containing a material that preferentially transmits left-handed circularly polarized light, and a portion that does not contain a circular dichroism material are alternately arranged. Then, the difference between the right circularly polarized image, the left circularly polarized image, the unpolarized image, the right circularly polarized image and the left circularly polarized image can be obtained.
  • right circular polarization is prioritized as a filter unit or a photoelectric conversion unit described in the first to sixth embodiments.
  • a filter unit or photoelectric conversion unit in which a portion containing a material that transmits light or a material that preferentially transmits left circularly polarized light and a portion that does not contain a circular dichroism material are alternately arranged, right circularly polarized light is used. An image or a left circularly polarized image and an unpolarized image can be obtained.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of using the solid-state image sensor of the first to sixth embodiments according to the present technology as an image sensor.
  • the solid-state image sensor of the first to sixth embodiments can be used in various cases of sensing light such as visible light, infrared light, ultraviolet light, and X-ray, as described below. .. That is, as shown in FIG. 15, for example, the field of appreciation for taking an image to be used for appreciation, the field of transportation, the field of home appliances, the field of medical / healthcare, the field of security, the field of beauty, and sports.
  • the solid-state image pickup device of the first to sixth embodiments can be used for the device (for example, the image pickup device of the seventh embodiment described above) used in the field of the above, the field of agriculture, and the like.
  • the first to sixth implementations are applied to devices for taking images to be used for appreciation, such as digital cameras, smartphones, and mobile phones with a camera function.
  • a solid-state imaging device of the form can be used.
  • in-vehicle sensors that photograph the front, rear, surroundings, inside of a vehicle, etc., and monitor traveling vehicles and roads for safe driving such as automatic stop and recognition of the driver's condition.
  • the solid-state image sensor of the first to sixth embodiments can be used for a device used for traffic such as a monitoring camera for driving and a distance measuring sensor for measuring distance between vehicles.
  • devices used for home appliances such as television receivers, refrigerators, and air conditioners in order to photograph a user's gesture and operate the device according to the gesture.
  • the solid-state image sensor of the sixth embodiment can be used.
  • the first to sixth implementations are applied to devices used for medical care and healthcare, such as endoscopes and devices that perform angiography by receiving infrared light.
  • a solid-state imaging device of the form can be used.
  • the solid-state image sensor of the first to sixth embodiments can be used for a device used for security such as a surveillance camera for crime prevention and a camera for personal authentication. it can.
  • the solid-state image sensor of the first to sixth embodiments is used for a device used for beauty such as a skin measuring device for photographing the skin and a microscope for photographing the scalp. can do.
  • the solid-state image sensor of the first to sixth embodiments can be used for devices used for sports such as action cameras and wearable cameras for sports applications.
  • the solid-state image sensors of the first to sixth embodiments can be used in devices used for agriculture, such as a camera for monitoring the state of fields and crops. ..
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technique according to the present disclosure (the present technique) can be applied.
  • FIG. 16 shows a surgeon (doctor) 11131 performing surgery on patient 11132 on patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an abdominal tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100.
  • a cart 11200 equipped with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 in which a region having a predetermined length from the tip is inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 configured as a so-called rigid mirror having a rigid barrel 11101 is illustrated, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel. Good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101 to be an objective. It is irradiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processes on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing).
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on the image signal processed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of, for example, a light source such as an LED (Light Emitting Diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing an operating part or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode)
  • LED Light Emitting Diode
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the drive of the energy treatment tool 11112 for ablation of tissue, incision, sealing of blood vessels, and the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 uses a gas in the pneumoperitoneum tube 11111 to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the field of view by the endoscope 11100 and securing the work space of the operator.
  • Recorder 11207 is a device capable of recording various information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various information related to surgery in various formats such as texts, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source composed of a combination thereof.
  • a white light source is configured by combining RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the light source device 11203 adjusts the white balance of the captured image. It can be carried out.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-division manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing to support each of RGB. It is also possible to capture the image in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter on the image sensor.
  • the drive of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of the change of the light intensity to acquire an image in time division and synthesizing the image, so-called high dynamic without blackout and overexposure. Range images can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue to irradiate light in a narrow band as compared with the irradiation light (that is, white light) in normal observation, the mucosal surface layer.
  • a so-called narrow band imaging is performed in which a predetermined tissue such as a blood vessel is photographed with high contrast.
  • fluorescence observation in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating with excitation light may be performed.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe the fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is injected. It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be capable of supplying narrow band light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a driving unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • CCU11201 has a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and CCU11201 are communicably connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 11101.
  • the observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and incident on the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the image pickup unit 11402 is composed of an image pickup element.
  • the image sensor constituting the image pickup unit 11402 may be one (so-called single plate type) or a plurality (so-called multi-plate type).
  • each image pickup element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by synthesizing them.
  • the image pickup unit 11402 may be configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (Dimensional) display, respectively.
  • the 3D display enables the operator 11131 to more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each image pickup element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided on the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is composed of an actuator, and the zoom lens and the focus lens of the lens unit 11401 are moved by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. As a result, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from CCU11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the image pickup unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and / or information to specify the magnification and focus of the captured image. Contains information about the condition.
  • the above-mentioned imaging conditions such as frame rate, exposure value, magnification, focus, etc. may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of CCU11201 based on the acquired image signal. Good. In the latter case, the so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • AE Auto Exposure
  • AF Auto Focus
  • AWB Auto White Balance
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • Image signals and control signals can be transmitted by telecommunications, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site and the like by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by the imaging of the surgical site and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display an image captured by the surgical unit or the like based on the image signal processed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image by using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape, color, etc. of the edge of an object included in the captured image to remove surgical tools such as forceps, a specific biological part, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, and the like. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical unit by using the recognition result. By superimposing and displaying the operation support information and presenting it to the operator 11131, it is possible to reduce the burden on the operator 11131 and to allow the operator 11131 to proceed with the operation reliably.
  • the transmission cable 11400 that connects the camera head 11102 and CCU11201 is an electric signal cable that supports electric signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication was performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU11201 may be performed wirelessly.
  • the above is an example of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the endoscope 11100, the camera head 11102 (imaging unit 11402), and the like among the configurations described above.
  • the solid-state image sensor of the present technology can be applied to, for example, the image pickup unit 10402.
  • the endoscopic surgery system has been described as an example, but the technique according to the present disclosure may be applied to other, for example, a microscopic surgery system.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, blinkers or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • an imaging unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or characters on the road surface based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the image pickup unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving that runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of antiglare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to the passenger or the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as imaging units 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100, for example.
  • the imaging unit 12101 provided on the front nose and the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the images in front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 19 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging range of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of image pickup elements, or may be an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100).
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more.
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the solid-state image sensor of the present technology can be applied to the image pickup unit 12031.
  • the present technology is not limited to the above-described embodiments, the above-mentioned usage examples, and the above-mentioned application examples, and various changes can be made without departing from the gist of the present technology.
  • the present technology can also have the following configuration.
  • a plurality of pixels are arranged in a one-dimensional or two-dimensional manner, each pixel has at least a light receiving portion, and the light receiving portion of at least a part of the plurality of pixels has circular dichroism.
  • Each light receiving portion of each pixel has a filter portion, the filter portion has at least an optical filter, and the optical filter possessed by at least a part of the pixels includes a material having circular dichroism [1].
  • the solid-state image sensor according to. [3] The solid-state image sensor according to [2], wherein the light receiving unit of each pixel has one photoelectric conversion unit, and the filter unit is arranged on the photoelectric conversion unit.
  • Each of the light receiving portions of each pixel has a plurality of photoelectric conversion elements, the plurality of photoelectric conversion elements are laminated in the vertical direction, and the filter portion is arranged between the plurality of photoelectric conversion elements.
  • [5] The solid-state image sensor according to any one of [2] to [4], wherein the filter unit further has a color filter, and the color filter and the optical filter are laminated.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the optical filters are sensitive to circular polarization in adjacent repeating units of the Bayer array.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the optical filter is sensitive to circular polarization in the adjacent repeating units of the Bayer array.
  • the colors of the color filters of the pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the optical filter is at least a part of the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the solid-state image sensor according to [5] wherein the sensitivity of the pixel to circular polarization is different from that of other pixels.
  • the colors of the color filters of the pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the optical filter is at least among the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the light receiving unit of each pixel has a filter unit, the filter unit has at least a color filter, and the color filter of at least a part of the pixels includes a material having circular dichroism [1]. ].
  • the solid-state image sensor is arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the optical filter is at least among the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to have a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the color filters are sensitive to circular polarization in adjacent repeating units of the Bayer array.
  • the colors of the color filters of the respective pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the color filters are sensitive to circular polarization in the adjacent repeating units of the Bayer array.
  • the solid-state imaging device according to [10] wherein the elements are different from each other.
  • the colors of the color filters of the pixels are arranged so as to form a Bayer array in which the colors are different for each adjacent pixel, and the color filter is at least a part of the pixels constituting the repeating unit of the Bayer array.
  • the colors of the color filters of the pixels are arranged so that the colors of the color filters are different for each of the adjacent 2 ⁇ 2 pixels, and the color filters are arranged at least among the pixels constituting the repeating unit of the bayer array.
  • the solid-state image sensor according to [10] wherein the sensitivity of some pixels to circular polarization is different from that of other pixels.
  • Each of the light receiving units of each pixel has one or more photoelectric conversion units, and at least one photoelectric conversion unit of the one or more photoelectric conversion units includes an organic photoelectric conversion element, and the organic photoelectric conversion element includes an organic photoelectric conversion element.
  • a material having a pair of electrodes and a photoelectric conversion layer provided between the pair of electrodes, and the photoelectric conversion layer of the organic photoelectric conversion element possessed by at least a part of the pixels includes a material having circular dichroism.
  • At least one photoelectric conversion unit includes at least a first organic photoelectric conversion element and a second organic photoelectric conversion element, and the first organic The solid-state imaging device according to [15], wherein the photoelectric conversion element and the second organic photoelectric conversion element have different sensitivities to circularly polarized light.
  • a third photoelectric conversion unit that photoelectrically converts light is included, and one or more of the first, second, and third photoelectric conversion units include an organic photoelectric conversion element, and the organic photoelectric conversion possessed by at least a part of the pixels.
  • the solid-state imaging device according to [15], wherein the photoelectric conversion layer of the device contains a material having circular dichroism.
  • at least one photoelectric conversion unit includes at least a first organic photoelectric conversion element and a second organic photoelectric conversion element.
  • a first photoelectric conversion unit in which the light receiving unit of each pixel photoelectrically converts the light of the first color component, a filter unit, and a second photoelectric conversion unit that photoelectrically converts the light of the second color component transmitted through the filter unit.
  • the conversion units are arranged in this order, and one or more of the first and second photoelectric conversion units include an organic photoelectric conversion element, and the photoelectric conversion layer of the organic photoelectric conversion element possessed by at least a part of the pixels.
  • the solid-state image sensor according to [15] which comprises a material having circular dichroism.
  • At least one photoelectric conversion unit includes at least a first organic photoelectric conversion element and a second organic photoelectric conversion element, and the first organic photoelectric conversion element is included.
  • the light receiving unit of each pixel has a filter unit and a photoelectric conversion unit arranged in this order, and the photoelectric conversion unit includes at least one panchromatic photosensitive organic photoelectric conversion film, and at least a part of the pixels
  • [22] Generates an image in which only specific circularly polarized light is imaged based on a signal obtained from the solid-state image sensor according to any one of [1] to [21] and at least a part of the pixels of the solid-state image sensor.
  • An image pickup device having at least a signal processing unit.
  • Image sensor 10 Solid-state image sensor 20 pixels 201 Light receiving part 202 Wiring layer 30 On-chip lens 40 Optical filter 401 Optical filter 402 Color filter 41 Semiconductor substrate 42 Photodiode 43 Organic photoelectric conversion element 44 n-type region 45 Wiring 46 Pancro photosensitive organic Photodiode conversion film

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Abstract

撮像装置のさらなる小型化、及び光利用効率のさらなる向上を実現できる固体撮像素子及び撮像装置を提供すること。　本技術は、複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子を提供する。また、本技術は、前記固体撮像素子と、当該固体撮像素子の少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置も提供する。

Description

固体撮像素子及び撮像装置
　本技術は、固体撮像素子及び撮像装置に関する。
　円偏光二色性は、左右の円偏光に対する吸光度が異なる現象であり、分子の光学活性（キラリティー）によって引き起こされる。円偏光二色性のスペクトル情報は、生理活性物質の高次構造の解析、物体識別や異物検知等への応用が期待されている。
　これまでに、円偏光二色性イメージを撮像する技術について種々の提案がされてきた。例えば、特許文献１では、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射し、試料を透過した透過光による画像を撮像し、右円偏光画像と左円偏光画像との差分から円二色性イメージを出力する技術が提案されている。また、特許文献２では、撮影光学系の射出瞳を通過する被写体からの光を、重心と偏光特性が異なる対の光束（例えば、右円偏光と左円偏光）に分割する瞳分割偏光手段と、前記各光束を選択的に受光する画素が二次元状に配置された撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置が提案されている。
特開２０１２－０２１８８５号公報 特開２００８－０１５１５７号公報
　しかし、特許文献１及び２で提案された技術では、撮像装置のさらなる小型化や、光利用効率のさらなる向上を図れないおそれがある。そこで、本技術は、撮像装置のさらなる小型化、及び光利用効率のさらなる向上を実現できる固体撮像素子及び撮像装置を提供することを主目的とする。
　本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意研究を行い、本技術を完成するに至った。
　すなわち、本技術は、複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子を提供する。
　このとき、各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部が光学フィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有する光学フィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
　また、前記各画素の受光部がそれぞれ１つの光電変換部を有し、当該光電変換部の上に前記フィルタ部が配置されている構成であってもよい。
　もしくは、前記各画素の受光部がそれぞれ複数の光電変換部を有し、当該複数の光電変換部が縦方向に積層されており、前記複数の光電変換部の間に前記フィルタ部が配置されている構成であってもよい。
　そして、前記フィルタ部がカラーフィルタをさらに有し、当該カラーフィルタと前記光学フィルタとが積層されている構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
　また、前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部がカラーフィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有するカラーフィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる構成であってもよい。
　もしくは、前記各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含み、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
　前記少なくとも一部の画素が有する前記１つ以上の光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる構成であってもよい。
　また、前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部と、第３の色成分の光を光電変換する第３光電変換部とを含み、当該第１、第２及び第３光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
　前記少なくとも一部の画素における前記第１、第２及び第３光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる構成であってもよい。
　もしくは、前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、フィルタ部と、当該フィルタ部を透過した第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部とをこの順で配置しており、当該第１及び第２光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
　前記少なくとも一部の画素における前記第１及び第２光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる構成であってもよい。
　また、前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置しており、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含み、前記少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性を有する材料を含む構成であってもよい。
　さらに、本技術は、上記固体撮像素子と、当該固体撮像素子の前記少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置も提供する。
　前記信号処理部が、さらに、前記少なくとも一部の画素以外の画素から得られた信号に基づいて円偏光の種類に依存しない画像を生成する構成であってもよい。
　前記信号処理部が、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間する構成であってもよい。
本技術に係る第１実施形態の固体撮像素子の構成例である。 本技術に係る第１実施形態のフィルタ部として光学フィルタを用いた場合の配置例である。 本技術に係る第１実施形態のフィルタ部として光学フィルタとカラーフィルタとを積層した場合の配置例である。 本技術に係る第１実施形態のフィルタ部として光学フィルタとカラーフィルタとを積層した場合の配置例である。 本技術に係る第１実施形態のフィルタ部としてカラーフィルタを用いた場合の配置例である。 本技術に係る第２実施形態の固体撮像素子の構成例である。 本技術に係る第３実施形態の固体撮像素子の構成例である。 本技術に係る第４実施形態の固体撮像素子の構成例である。 本技術に係る第５実施形態の固体撮像素子の構成例である。 本技術に係る第６実施形態の固体撮像素子の構成例である。 本技術に適用され得る固体撮像素子の一例を示す概略構成図である。 本技術に係る第７実施形態の撮像装置の構成例である。 本技術に係る第７実施形態の撮像装置による画像処理の例である。 本技術に係る第７実施形態の撮像装置による画像処理の例である。 本技術を適用した固体撮像素子の使用例を示す図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲がこれらの実施形態に限定されることはない。
　なお、本技術の説明は以下の順序で行う。
１．本技術の概要
２．第１の実施形態（フィルタ部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）
３．第２の実施形態（第１の実施形態の変形例）
４．第３の実施形態（光電変換部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）
５．第４の実施形態（第３の実施形態の変形例）
６．第５の実施形態（パンクロ感光性有機光電変換膜に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）
７．第６の実施形態（第５の実施形態の変形例）
８．第７の実施形態（撮像装置）
９．本技術を適用した固体撮像素子の使用例
１０．内視鏡手術システムへの応用例
１１．移動体への応用例
＜１．本技術の概要＞
　まず、本技術の概要について説明する。
　本技術は、固体撮像素子及び撮像装置に関するものである。
　円偏光二色性イメージを撮像するための技術として、試料に対して右円偏光と左円偏光とを交互に出射し、試料を透過した透過光による画像を撮像し、右円偏光画像と左円偏光画像との差分から円偏光二色性イメージを出力する技術がある。当該技術は、円偏光が制御された光源を用いる必要があり、撮像装置の小型化が難しい場合がある。
　一方、撮像装置を小型化する技術として、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）と呼ばれる密着型のイメージセンサが注目されている。撮像装置に円偏光フィルタを設けて円偏光二色性イメージを撮像する技術があるが、円偏光フィルタをＣＩＳに搭載するためには非常に薄い波長板（例えば水晶の場合、約１５μｍ程度）を使用する必要があり、実用化することは困難であった。また、ＣＩＳに搭載可能な円偏光フィルタを用いても、反射ロスが生じてしまうため、光利用効率が良好でない場合があった。
　本発明者らは、種々検討を行ったところ、固体撮像素子における複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部に円偏光二色性をもたせることによって、上記問題点を解決できることを見出した。なお、本明細書において「受光部」とは、例えば、オンチップレンズ、光学フィルタ、カラーフィルタ、フォトダイオード、有機光電変換素子等を含む。
　すなわち、本技術は、固体撮像素子における複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部に円偏光二色性をもたせることで、撮像装置のさらなる小型化、及び光利用効率のさらなる向上を実現できる固体撮像素子及び撮像装置を提供することができる。
　次に、図１１を用いて、下記で説明をする各実施形態に適用され得る本技術に係る固体撮像素子の概略構成の例を説明する。
　固体撮像素子１Ｍは、図１１に示されるように、半導体基板１１Ｍ、例えばシリコン基板に複数の光電変換素子を含む画素２Ｍが規則的に２次元的に配列された画素部いわゆる画素領域（撮像領域）３Ｍと、周辺回路部とを有して構成される。画素２Ｍは、光電変換素子となる例えばフォトダイオードと、複数の画素トランジスタ（いわゆるＭＯＳトランジスタ）を有して成る。複数の画素トランジスタは、例えば転送トランジスタ、リセットトランジスタ及び増幅トランジスタの３つのトランジスタで構成することができる。その他、選択トランジスタ追加して４つのトランジスタで構成することもできる。単位画素の等価回路は通常と同様であるので、詳細説明は省略する。画素２Ｍは、共有画素構造とすることもできる。この画素共有構造は、複数のフォトダイオードと、複数の転送トランジスタと、共有する１つのフローティングディフージョンと、共有する１つずつの他の画素トランジスタとから構成される。
　周辺回路部は、垂直駆動回路４Ｍと、カラム信号処理回路５Ｍと、水平駆動回路６Ｍと、出力回路７Ｍと、制御回路８Ｍなどを有して構成される。
　制御回路８Ｍは、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受け取り、また固体撮像素子の内部情報などのデータを出力する。すなわち、制御回路８Ｍでは、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基いて、垂直駆動回路４Ｍ、カラム信号処理回路５Ｍ及び水平駆動回路６Ｍなどの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、これらの信号を垂直駆動回路４Ｍ、カラム信号処理回路５Ｍ及び水平駆動回路６Ｍ等に入力する。
　垂直駆動回路４Ｍは、例えばシフトレジスタによって構成され、画素駆動配線を選択し、選択された画素駆動配線に画素を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素を駆動する。すなわち、垂直駆動回路４Ｍは、画素部３Ｍの各画素２Ｍを行単位で順次垂直方向に選択走査し、垂直信号線９Ｍを通して各画素２Ｍの光電変換素子となる例えばフォトダイオードにおいて受光量に応じて生成した信号電荷に基く画素信号をカラム信号処理回路５Ｍに供給する。
　カラム信号処理回路５Ｍは、画素２Ｍの例えば列ごとに配置されており、１行分の画素２Ｍから出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。すなわちカラム信号処理回路５Ｍは、画素２Ｍ固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳや、信号増幅、ＡＤ変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５Ｍの出力段には水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１０Ｍとの間に接続されて設けられる。
　水平駆動回路６Ｍは、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路５Ｍの各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５Ｍの各々から画素信号を水平信号線１０Ｍに出力させる。
　出力回路７Ｍは、カラム信号処理回路５Ｍの各々から水平信号線１０を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。例えば、バファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などが行われる場合もある。入出力端子１２Ｍは、外部と信号のやりとりをする。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
＜２．第１の実施形態（フィルタ部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）＞
　本技術の第１の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態の固体撮像素子は、各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、少なくとも一部の画素が有するフィルタ部が、円偏光二色性を有する材料（以下、「円偏光二色性材料」という。）を含む構成である。なお、本明細書において「フィルタ部」とは、固体撮像素子において１つ以上の光学フィルタ及び／又はカラーフィルタを含む部分をいう。
　本実施形態において、少なくとも一部の画素のフィルタ部に円偏光二色性材料を含む構成とすることによって、一般的な円偏光フィルタを用いる場合に比べて固体撮像素子のさらなる小型化、及び光利用効率の向上を実現できる。
　そのうえ、円偏光二色性材料を用いることで、目的に応じた波長のみを選択的に感知するフィルタを作製することができる。当該フィルタは、円偏光二色性材料を塗布するだけで作製できるため作製が容易である。そして、円偏光二色性材料自体の特性によってフィルタ部の円偏光二色性が決まるので、配向性を揃える工程が不要である。また、後述するように、画素ごとに円偏光二色性材料の塗分けが可能であるため、隣り合う画素において円偏光に対する感度が異なる情報を得ることができる。
（２－１．裏面照射型の固体撮像素子）
　裏面照射型の固体撮像素子の例を、図１を用いて説明する。図１は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ１つの光電変換部（フォトダイオード４２）を有し、当該光電変換部４２の上に保護層３２及び平坦化層３１を介してフィルタ部４０が配置された構造である。また、当該フィルタ部４０の上には、オンチップレンズ３０が配置されている。以下、各層について説明する。
［オンチップレンズ３０］
　オンチップレンズ３０は、入射光を光電変換部（フォトダイオード４２）へ集光するものである。オンチップレンズ３０は、例えば光透過性を有し、屈折率が１．５よりも高い高屈折率材料で形成されている。オンチップレンズ３０を形成する高屈折率材料としては、例えばＳｉＮ等の高屈折率の無機材料が挙げられるが、エピスルフィド系樹脂、チエタン化合物やその樹脂等の高屈折率の有機材料を用いることもできる。
　また、特開２０１３－１３９４４９号公報に記載されているような金属チエタン化合物やそれを含む重合性組成物を用いることにより、オンチップレンズ３０の屈折率をさらに高めることができる。さらに、これらの樹脂に、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｎＯ及びＳｉ３Ｎ４等の屈折率が２～２．５程度の酸化物や窒化物を添加することで、より高屈折率の材料を得ることができる。
　オンチップレンズ３０の形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば、レンズ材膜上にレンズ形状のレジスト膜を形成後、エッチバック処理を実施することで形成することができる。その他、オンチップレンズ３０は、感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術でパターン加工した後に、リフロー処理でレンズ形状に変形させることで形成してもよく、また、変形させることで形成してもよい。
　オンチップレンズ３０の形状は特に限定されるものではなく、半球形状や半円筒状等の各種レンズ形状を採用することができる。オンチップレンズ３０は、図１に示すように、光電変換部（フォトダイオード４２）ごとに（または、画素２０ごとに）１つずつ設けてもよいが、複数の光電変換部（フォトダイオード４２）ごとに（または、複数の画素２０ごとに）１つずつ設けてもよい。
［フィルタ部４０］
　フィルタ部４０は、オンチップレンズ３０に集光された入射光を透過する。本実施形態では、複数の画素２０のうち少なくとも一部の画素２０が有するフィルタ部４０が、円偏光二色性材料を含む。当該円偏光二色性材料としては、円偏光二色性を有する公知の化合物を用いることができ、例えば、対称面が存在しない分子構造を有するキラル化合物を用いることができる。より具体的には、例えば、キナクリドン、クマリン、シアニン、スクアリリウム、ジピロメテン（ＢＯＤＩＰＹ）、フタロシアニン、サブフタロシアニン、ポルフィリン、ペリレン、インジゴ、チオインジゴ等の色素に、置換基を導入して、対称面が存在しない分子構造にしたキラル色素を用いることができる。また、当該材料は、フィルタ部の膜厚を厚すぎないようにする観点から、吸光係数が大きいことが好ましい。より具体的には、紫外可視近赤外分光光度計で測定した吸光度を、触針式段差計で測定した膜厚で除算して算出した吸光係数が５０，０００～５００，０００ｃｍ－１であることが好ましい。
　本実施形態のフィルタ部４０は、固体撮像素子１０を構成する画素２０のうち一部の画素２０に対応する部分のみに円偏光二色性材料を含んでいてもよく、固体撮像素子１０を構成する全ての画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含んでいてもよい。
　また、フィルタ部４０は、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１のみで構成されてもよく、当該光学フィルタ４０１とカラーフィルタ４０２とを積層して構成されてもよく、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含むカラーフィルタ４０２のみで構成されてもよい。以下、図２～５を用いて各構成例について説明する。
　図２（ａ）～（ｄ）は、フィルタ部４０を、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１のみで構成した場合の配置例である。図２において、１マスが１つの画素２０に対応しており、「Ｒ」は右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分であり、「Ｌ」は左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分であり、「Ｎ」は円偏光二色性材料を含まない部分である。
　図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、画素２０ごとに円偏光二色性材料を含む「Ｒ」又は「Ｌ」の部分と、円偏光二色性材料を含まない「Ｎ」の部分を交互に配置してもよく、図２（ｃ）に示すように、画素２０ごとに円偏光二色性材料を含む「Ｒ」及び「Ｌ」を交互に配置してもよく、図２（ｄ）に示すように、画素２０ごとに円偏光二色性材料を含む「Ｒ」及び「Ｌ」の部分と、円偏光二色性材料を含まない「Ｎ」の部分を交互に配置してもよい。
　図３及び４は、フィルタ部４０を、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１と、カラーフィルタ４０２とを積層して構成した場合の配置例である。図３（ａ）及び図４（ａ）において、１マスが２×２の画素２０に対応しており、図３（ｂ）及び図４（ｂ）において、「Ｒ」は赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタであり、「Ｇ」は緑色波長帯域を透過させる緑色カラーフィルタであり、「Ｂ」は青色波長帯域を透過させる青色カラーフィルタである。
　図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。また、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
　図５は、フィルタ部４０を、少なくとも一部の画素２０に対応する部分に円偏光二色性材料を含むカラーフィルタ４０２のみで構成した場合の配置例である。図５において、１マスが１つの画素２０に対応しており、例えば「Ｒ－Ｒ」は右円偏光を優先的に透過する材料を含み、かつ赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタであり、「Ｌ－Ｒ」は左円偏光を優先的に透過する材料を含み、かつ赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタであり、「Ｎ－Ｒ」は、円偏光二色性材料を含まず、かつ赤色波長帯域を透過させる赤色カラーフィルタである。
　図５（ａ）に示すように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。また、図５（ｂ）のように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
［平坦化層３１及び保護層３２］
　平坦化層３１及び保護層３２は、例えば光透過性を有する材料で形成されている。
　平坦化層３１を形成する材料としては、光透過性を有する樹脂、例えばアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。また、保護層３２を形成する材料としては、光透過性を有する無機材料、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン等が挙げられる。
　なお、保護層３２が平坦化層３１を兼ねてもよい。
［フォトダイオード４２］
　フォトダイオード４２は、ｐｎ接合を有するフォトダイオードであり、半導体基板（シリコン基板）４１内に形成される。当該フォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
［固体撮像素子１０の動作］
　以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
　図１において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、フィルタ部４０を透過する。その後、フィルタ部４０を透過した入射光は、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、フォトダイオード４２に集光される。そして、フォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
　このとき、フィルタ部４０が図２に示すような配置である場合には、隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる、モノクロの円偏光イメージを得ることができる。
　また、フィルタ部４０が図３又は図５（ａ）に示すような配置である場合には、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
　そして、フィルタ部４０が図４又は図５（ｂ）に示すような配置である場合には、ベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
　さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
　なお、上記ではカラーフィルタ４０２として、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように「Ｒ」（赤色）、「Ｇ」（緑色）及び「Ｂ」（青色）を配置し、２×２画素でベイヤ配列の繰り返し単位を構成する場合を説明したが、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるようにこれらを配置し、４×４画素でベイヤ配列の繰り返し単位を構成してもよい。
　この場合、図３（ａ）及び（ｂ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の４×４の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。
　また、図４（ａ）及び（ｂ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、光学フィルタ４０１がベイヤ配列の４×４の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
　あるいは、図５（ａ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の４×４の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なるように配置されていてもよい。
　もしくは、図５（ｂ）に示す対応関係になるように、各画素のカラーフィルタ４０２の色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、ベイヤ配列の４×４の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なるように配置されていてもよい。
　さらに、カラーフィルタ４０２は、ＲＧＢのフィルタだけに限られず、「Ｙ」（黄色）、「Ｃ」（シアン）、「Ｍ」（マゼンタ）の補色系フィルタを用いてもよく、例えば、ＹＣＭＧのフィルタを色差順次方式で配置する構成であってもよい。また、ＲＧＢのフィルタにＩＲフィルタ、ホワイトフィルタ、グレーフィルタ、クリアフィルタ又はパンクロマチックフィルタ（全可視光領域を透過するフィルタ）等の広波長域、全波長域を透過可能なフィルタを組み合わせて用いてもよい。
（２－２．表面照射型の固体撮像素子）
　本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、カラーフィルタ４０と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
＜３．第２の実施形態（第１の実施形態の変形例）＞
　本技術の第２の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態に係る固体撮像素子は、上記＜２．第１の実施形態＞で示した固体撮像素子の変形例である。
（３－１．裏面照射型の固体撮像素子）
　裏面照射型の固体撮像素子の例を、図６を用いて説明する。図６は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ複数の光電変換部（有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２）が縦方向（光入射方向）に積層されており、当該複数の光電変換部（有機光電変換素子４３とフォトダイオード４２）との間に、絶縁膜３３－１及び３３－２を介してフィルタ部４０が配置された構造である。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部４０、平坦化層３１、保護層３２、フォトダイオード４２の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
［有機光電変換素子４３］
　有機光電変換素子４３は、上部電極４３１と、下部電極４３３と、これらの電極の間に設けられる光電変換層４３２と、を備える。上部電極４３１及び下部電極４３３は、例えば、酸化インジウム錫膜、酸化インジウム亜鉛膜等の透明導電膜で形成されてよい。なお、有機光電変換素子４３は、図示はされていないが、電子輸送層及び正孔輸送層を備えていてもよい。当該有機光電変換素子４３は半透過性であり、有機光電変換素子４３に入射した光の一部は光電変換され、電気信号として出力される。
　１つの画素２０内には、下部電極４３３に接続される配線４５と上部電極４３１に接続される配線（図示せず）が形成される。配線４５及び上部電極４３１に接続される配線は、例えば、Ｓｉとの短絡を抑制するために、ＳｉＯ２又はＳｉＮ絶縁層を周辺に有するタングステン（Ｗ）プラグ、又はイオン注入による半導体層等により形成することができる。
　また、半導体基板４１には電荷蓄積用のｎ型領域４４が形成される。このｎ型領域４４は、有機光電変換素子４３のフローティングディフュージョン部として機能する。
［絶縁膜３３］
　絶縁膜３３－１及び３３－２としては、負の固定電荷を有する膜を用いることができる。負の固定電荷を有する膜としては、例えば、ハフニウム酸化膜を用いることができる。絶縁膜３３－１及び３３－２は、シリコン酸化膜、ハフニウム酸化膜及びシリコン酸化膜をこの順で成膜した３層構造となるように形成されてもよい。
［固体撮像素子１０の動作］
　以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
　図６において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、有機光電変換素子４３に入射する。その後、有機光電変換素子４３を透過した一部の入射光は、絶縁膜３３－１、フィルタ部４０及び絶縁膜３３－２を透過した後、フォトダイオード４２に集光される。そして、有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
　このとき、フィルタ部４０が図２に示すような配置である場合には、有機光電変換素子４３では無偏光イメージを得ることができ、フォトダイオード４２では隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる、モノクロの円偏光イメージを得ることができる。
　また、フィルタ部４０が図３又は図５（ａ）に示すような配置である場合には、有機光電変換素子４３では無偏光イメージを得ることができ、フォトダイオード４２ではベイヤ配列の２×２の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
　そして、フィルタ部４０が図４又は図５（ｂ）に示すような配置である場合には、有機光電変換素子４３では無偏光イメージを得ることができ、フォトダイオード４２ではベイヤ配列の２×２の繰り返し単位ごとに円偏光に対する感度が異なり、かつ隣り合う画素２０において異なる色の円偏光イメージを得ることができる。
　さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
　このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で無偏光イメージと円偏光イメージの情報を得ることができる。
　なお、上記では複数の光電変換部として有機光電変換素子４３とフォトダイオード４２とを縦方向に積層した構成を説明したが、例えば有機光電変換素子４３のみを縦方向に複数積層した構成や、フォトダイオード４２のみを縦方向に複数積層した構成であってもよい。フォトダイオード４２のみを縦方向に複数積層した構成とする場合、光入射方向手前のフォトダイオード４２は、薄膜にして半透過性とすることが好ましい。
（３－２．表面照射型の固体撮像素子）
　本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、フィルタ部４０と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
＜４．第３の実施形態（光電変換部に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）＞
　本技術の第３の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態の固体撮像素子は、各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含んでいる。そして、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性材料を含む構成である。
　本実施形態において、少なくとも一部の画素の光電変換部に円偏光二色性材料を含む構成とすることによって、一般的な円偏光フィルタを用いる場合に比べて固体撮像素子のさらなる小型化、及び光利用効率の向上を実現できる。
　そのうえ、円偏光二色性材料を用いることで、目的に応じた波長のみを選択的に感知する光電変換素子を作製することができる。当該光電変換素子は、円偏光二色性材料を塗布するだけで作製できるため作製が容易である。そして、円偏光二色性材料自体の特性によって光電変換素子の円偏光二色性が決まるので、配向性を揃える工程が不要である。また、後述するように、画素ごとに円偏光二色性材料の塗分けが可能であるため、隣り合う画素において円偏光に対する感度が異なる情報を得ることができる。
（４－１．裏面照射型の固体撮像素子）
　裏面照射型の固体撮像素子の例を、図７を用いて説明する。図７は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ複数の光電変換部（有機光電変換素子４３、第１フォトダイオード４２－１及び第２フォトダイオード４２－２）を有し、当該光電変換部の上に保護層３２及び平坦化層３１を介してフィルタ部４０が配置された構造である。また、当該フィルタ部４０の上には、オンチップレンズ３０が配置されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部４０、平坦化層３１、保護層３２、絶縁膜３３、フォトダイオード４２及び有機光電変換素子４３の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞等で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
　本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、１つの有機光電変換素子４３（第１光電変換部）と、ｐｎ接合を有する第１フォトダイオード４２－１（第２光電変換部）及び第２フォトダイオード４２－２（第３光電変換部）を有して構成される。図７に示される固体撮像素子の例では、有機光電変換素子４３（第１光電変換部）が緑色（Ｇ）用であり、第１フォトダイオード４２－１（第２光電変換部）が青色（Ｂ）用であり、第２フォトダイオード４２－２（第３光電変換部）が赤色（Ｒ）用である。なお、色の組み合わせは上記に限定されず、例えば、有機光電変換素子４３（第１光電変換部）を赤色又は青色とし、第１フォトダイオード４２－１（第２光電変換部）及び第２フォトダイオード４２－２（第３光電変換部）を、その他の対応する色に設定することができる。
　また、本実施形態では、第１フォトダイオード４２－１及び第２フォトダイオード４２－２を用いずに、３つの有機光電変換素子、すなわち、青色用の有機光電変換素子４３－１（第１光電変換部）、緑色用の有機光電変換素子４３－２（第２光電変換部）及び赤色用の有機光電変換素子４３－３（第３光電変換部）を、本実施形態の固体撮像素子に適用してもよい。青の波長光で光電変換する光電変換素子４３－１としては、クマリン系色素、トリス－８－ヒドロキシキノリンＡ１（Ａ１ｑ３）、メラシアニン系色素等を含む有機光電変換材料を用いることができる。緑の波長光で光電変換する光電変換素子４３－２としては、例えばローダミン系色素、メラシアニン系色素、キナクリドン等を含む有機光電変換材料を用いることができる。赤の波長光で光電変換する光電変換素子４３－３としては、フタロシアニン系色素を含む有機光電変換材料を用いることができる。
　本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応する有機光電変換素子４３の光電変換層４３２に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。第１フォトダイオード４２－１及び第２フォトダイオード４２－２を用いずに、３つの有機光電変換素子を用いる場合には、そのうち１つ以上の有機光電変換素子の光電変換層に円偏光二色性を含む。
　なお、本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの光電変換部内に、円偏光に対する感度が異なり、かつ同じ色を検出する有機光電変換素子４３を複数含んでいてもよい。例えば、緑色用の光電変換部として、第１の有機光電変換素子４３－１及び第２の有機光電変換素子４３－２を縦方向に積層したものを用い、第１の有機光電変換素子４３－１で左円偏光かつ緑色の情報を得て、第２の有機光電変換素子４３－２で右円偏光かつ緑色の情報を得る構成としてもよい。
［固体撮像素子１０の動作］
　以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
　図７において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、有機光電変換素子４３に集光される。有機光電変換素子４３を透過した一部の入射光は、絶縁膜３３を透過し、第１フォトダイオード４２－１及び第２フォトダイオード４２－２に集光される。そして、有機光電変換素子４３、第１フォトダイオード４２－１及び第２フォトダイオード４２－２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
　図７に示すように、画素２０ａの光電変換層４３２ａに右円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、有機光電変換素子４３ａでは右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第１フォトダイオード４２ａ－１では無偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２フォトダイオード４２ａ－２では無偏光かつ赤色の情報を得ることができる。一方、画素２０ｂの光電変換層４３２ｂに左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、有機光電変換素子４３ｂでは左円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第１フォトダイオード４２ｂ－１では無偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２フォトダイオード４２ｂ－２では無偏光かつ赤色の情報を得ることができる。
　さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
　このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で３色の無偏光イメージ又は円偏光イメージの情報を得ることができる。
　なお、本実施形態において、有機光電変換素子４３と第１フォトダイオード４２－１との間に、フィルタ部４０を設けてもよい。例えば、フィルタ部４０として図２に示すような円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１を用いた場合、各画素２０の有機光電変換素子４３、第１フォトダイオード４２－１及び第２フォトダイオード４２－２で、隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる３色の情報を得ることができる。
（４－２．表面照射型の固体撮像素子）
　本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、有機光電変換素子４３と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
＜５．第４の実施形態（第３の実施形態の変形例）＞
　本技術の第４の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態に係る固体撮像素子は、上記＜４．第３の実施形態＞で示した固体撮像素子の変形例である。
（５－１．裏面照射型の固体撮像素子）
　裏面照射型の固体撮像素子の例を、図８を用いて説明する。図８は本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の裏面照射型の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれ第１光電変換部（有機光電変換素子４３）と、フィルタ部４０と、第２光電変換部（フォトダイオード４２）とをこの順で配置しており、第１光電変換部（有機光電変換素子４３）の上に保護層３２及び平坦化層３１を介してオンチップレンズ３０が積層されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部４０、平坦化層３１、保護層３２、絶縁膜３３、フォトダイオード４２及び有機光電変換素子４３の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞等で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
　本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、１つの有機光電変換素子４３（第１光電変換部）と、ｐｎ接合を有するフォトダイオード４２（第２光電変換部）とを有して構成される。図８に示される固体撮像素子の例では、有機光電変換素子４３が緑色（Ｇ）用であり、フォトダイオード４２はその上部にあるフィルタ部４０の色に対応する色成分の光を検出する。例えば、画素２０ａのフィルタ部４０ａが青色カラーフィルタ４０２ａを含む場合には、フォトダイオード４２ａは青色用である。一方、画素２０ｂのフィルタ４０ｂが赤色カラーフィルタ４０２ｂを含む場合には、フォトダイオード４２ｂは赤色用である。
　また、本実施形態では、フォトダイオード４２を用いずに、２つの有機光電変換素子、すなわち、青色用の有機光電変換素子４３－１、緑色用の有機光電変換素子４３－２及び赤色用の有機光電変換素子４３－３のうちから２つを選択し、本実施形態の固体撮像素子の各画素に適用してもよい。各光電変換素子に用いることができる材料は、上記＜４．第３の実施形態＞に記載したとおりである。
　本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応する有機光電変換素子４３の光電変換層４３２に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。フォトダイオード４２を用いずに、２つの有機光電変換素子を用いる場合には、そのうち１つ以上の有機光電変換素子の光電変換層に円偏光二色性を含む。
　なお、本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの光電変換部内に、円偏光に対する感度が異なり、かつ同じ色を検出する有機光電変換素子４３を複数含んでいてもよい。例えば、緑色用の光電変換部として、第１の有機光電変換素子４３－１及び第２の有機光電変換素子４３－２を縦方向に積層したものを用い、第１の有機光電変換素子４３－１で左円偏光かつ緑色の情報を得て、第２の有機光電変換素子４３－２で右円偏光かつ緑色の情報を得る構成としてもよい。
［固体撮像素子１０の動作］
　以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
　図８において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、平坦化層３１及び保護層３２を透過し、有機光電変換素子４３に集光される。有機光電変換素子４３を透過した一部の入射光は、フィルタ部４０２を透過し、フォトダイオード４２に集光される。そして、有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
　図８に示すように、画素２０ａの光電変換層４３２ａに右円偏光を優先的に透過する材料を含み、フィルタ部４０ａが青色カラーフィルタ４０２ａを含む場合には、有機光電変換素子４３ａでは右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、フォトダイオード４２ａでは無偏光かつ青色の情報を得ることができる。一方、画素２０ｂの光電変換層４３２ｂに左円偏光を優先的に透過する材料を含み、画素２０ｂのフィルタ４０ｂが赤色カラーフィルタ４０２ｂを含む場合には、有機光電変換素子４３ｂでは左円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、フォトダイオード４２ｂでは無偏光かつ赤色の情報を得ることができる。
　さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
　このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で２色の無偏光イメージと円偏光イメージの情報を得ることができる。
　なお、上記ではフィルタ部４０としてカラーフィルタ４０２を用いる構成を説明したが、図３及び４に示すような円偏光二色性材料を含む光学フィルタ４０１とカラーフィルタ４０２とを積層した構成や、図５に示すような円偏光二色性材料を含むカラーフィルタ４０２を用いた構成であってもよい。これらの場合、各画素２０の有機光電変換素子４３及びフォトダイオード４２で、隣り合う画素２０において円偏光に対する感度が異なる２色の情報を得ることができる。
（５－２．表面照射型の固体撮像素子）
　本実施形態の固体撮像素子は、裏面照射型の固体撮像素子だけではなく、表面照射型の固体撮像素子にも適用することができる。表面照射型の固体撮像素子の例は、上述した裏面照射型の固体撮像素子１０に対して、半導体基板４１の下部に形成されていた配線層２０２が、カラーフィルタ４０と半導体基板４１との間に形成されるという点で異なるだけである。その他の点は上述した裏面照射型の固体撮像素子１０と同様の構成としてよく、ここでは説明を省略する。
＜６．第５の実施形態（パンクロ感光性有機光電変換膜に円偏光二色性材料を含む固体撮像素子の例）＞
　本技術の第５の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態の固体撮像素子は、各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置しており、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含んでいる。そして、少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性材料を含む構成である。
　図９は本実施形態の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれフィルタ部（カラーフィルタ４０２）と、光電変換部（パンクロ感光性有機光電変換膜４６）とが配置された構造である。また、当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）の上には、オンチップレンズ３０が積層されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）、絶縁膜３３の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞等で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
［パンクロ感光性有機光電変換膜４６］
　本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、２つのパンクロ感光性有機光電変換膜４６を横並びに有して構成される。パンクロ感光性有機光電変換膜とは、可視光波長全域にわたって感度を有する光電変換膜である。そのため、各画素２０のパンクロ感光性有機光電変換膜４６が検出する色成分は、その上部にあるフィルタ部（カラーフィルタ４０２）の色に対応する。例えば、画素２０ａが赤色カラーフィルタ４０２ａを含む場合には、パンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－１及び４６ａ－２は赤色用である。また、画素２０ｂが緑色カラーフィルタ４０２ｂを含む場合には、パンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－１及び４６ｂ－２は緑色用である。画素２０ｃが青色カラーフィルタ４０２ｃを含む場合には、パンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－１及び４６ｃ－２は青色用である。そして、当該パンクロ感光性有機光電変換膜４６に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
　本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応するパンクロ感光性有機光電変換膜４６に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。
［固体撮像素子１０の動作］
　以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
　図９において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）に入射する。当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）を透過した入射光は、絶縁膜３３を透過し、パンクロ感光性有機光電変換膜４６に集光される。そして、パンクロ感光性有機光電変換膜４６に入射した光は、光電変換され、電気信号として出力される。
　図９に示すように、画素２０ａのカラーフィルタ４０２ａが赤色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－１では右円偏光かつ赤色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－２では左円偏光かつ赤色の情報を得ることができる。同様に、画素２０ｂのカラーフィルタ４０２ｂが緑色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－１では右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－２では左円偏光かつ緑色の情報を得ることができる。また、画素２０ｃのカラーフィルタ４０２ｃが青色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－１では右円偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－２では左円偏光かつ青色の情報を得ることができる。
　さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
　このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で２種類の円偏光イメージの情報を得ることができる。
＜７．第６の実施形態（第５の実施形態の変形例）＞
　本技術の第６の実施形態に係る固体撮像素子について説明する。本実施形態に係る固体撮像素子は、上記＜６．第５の実施形態＞で示した固体撮像素子の変形例である。
　図１０は本実施形態の固体撮像素子の構成例を模式的に示す断面図である。本実施形態の固体撮像素子１０は、各画素２０が配線層２０２の上に受光部２０１を有している。各画素の受光部２０１は、それぞれフィルタ部（カラーフィルタ４０２）と、複数の光電変換部（第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－１及び第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－２）とが配置された構造である。また、当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）の上には、オンチップレンズ３０が配置されている。以下、各層について説明する。なお、本実施形態の固体撮像素子において、オンチップレンズ３０、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）、絶縁膜３３、パンクロ感光性有機光電変換膜４６の基本的な構成については上記＜２．第１の実施形態＞で示したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
　本実施形態の固体撮像素子１０は、１つの画素２０内に、２つのパンクロ感光性有機光電変換膜４６を縦方向に積層して構成される。
　そして、本実施形態の固体撮像素子は、少なくとも一部の画素２０に対応するパンクロ感光性有機光電変換膜４６に円偏光二色性材料を含む。なお、円偏光二色性材料は上記＜２．第１の実施形態＞に記載のものを用いることができる。
［固体撮像素子１０の動作］
　以下、本実施形態の固体撮像素子１０の動作について説明する。
　図１０において、固体撮像素子１０に入射した光は、オンチップレンズ３０で屈折して集光され、フィルタ部（カラーフィルタ４０２）に入射する。当該フィルタ部（カラーフィルタ４０２）を透過した入射光は、絶縁膜３３－１を透過し、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－１に集光される。当該第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－１を透過した一部の入射光は、絶縁膜３３－２を透過し、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－２に入射する。第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－１及び第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６－２に入射した光は、それぞれ光電変換され、電気信号として出力される。
　図１０に示すように、画素２０ａのカラーフィルタ４０２ａが赤色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－１では右円偏光かつ赤色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ａ－２では左円偏光かつ赤色の情報を得ることができる。同様に、画素２０ｂのカラーフィルタ４０２ｂが緑色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－１では右円偏光かつ緑色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｂ－２では左円偏光かつ緑色の情報を得ることができる。また、画素２０ｃのカラーフィルタ４０２ｃが青色用であり、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－１が右円偏光を優先的に透過する材料を含み、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－２が左円偏光を優先的に透過する材料を含む場合には、第１のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－１では右円偏光かつ青色の情報を得ることができ、第２のパンクロ感光性有機光電変換膜４６ｃ－２では左円偏光かつ青色の情報を得ることができる。
　さらに、本実施形態の固体撮像素子１０で得られた各画素の情報から、＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞にて後述する方法により各画素の情報を補間することで、所望の円偏光イメージを得ることができる。
　このように、本実施形態の固体撮像素子１０では、１つの画素２０で２種類の円偏光イメージの情報を得ることができる。
＜８．第７の実施形態（撮像装置）＞
　本技術に係る第７の実施形態の撮像装置は、上記第１～第６の実施形態の固体撮像素子のいずれかと、当該固体撮像素子の少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置である。
　図１２は本実施形態の撮像装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の撮像装置１は、上記第１～第６の実施形態で説明した固体撮像素子１０と、当該固体撮像素子１０に光を入射させる光学系１１と、メモリ１２と、信号処理部１３と、出力部１４と、制御部１５とを備える。以下、各部について説明する。
［光学系１１］
　光学系１１は、例えば、ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等を備え、外部からの光を固体撮像素子１０に入射させる。
［メモリ１２］
　メモリ１２は、固体撮像素子１０が出力する画像データを一時的に記憶する。
［信号処理部１３］
　信号処理部１３は、メモリ１２に記憶された画像データを用いた信号処理（例えば、ノイズの除去、ホワイトバランスの調整等の処理）を行う。信号処理部１３は、第１～第６の実施形態の固体撮像素子１０で得られた情報に基づいて、特定の円偏光のみのイメージ及び／又は無偏光イメージを生成する。
　信号処理部１３は、例えば特開２０１７－０３８０１１号に記載されているような方法によって、特定の円偏光成分のみのイメージを生成したり、無偏光イメージを生成したりすることができる。また、例えばデモザイク処理等の公知の方法によって、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間することができる。
　図１３及び１４は、本実施形態の撮像装置を用いた円偏光イメージ又は無偏光イメージの生成方法の一例を示す概略図である。
　図１３は、第１～第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として画素ごとに右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分（「Ｒ」）と、左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分（「Ｌ」）とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いた場合の概略図である。まず、信号処理部１３は、固体撮像素子１０から得られた右円偏光及び左円偏光のイメージを、右円偏光のみの情報と左円偏光のみの情報とに分離する。次に、信号処理部１３は、偏光情報がない画素について、隣り合う画素間の情報に基づいて補間処理を行い、右円偏光イメージ及び左円偏光イメージを生成する。なお、その後画像演算を行い、右円偏光イメージ及び左円偏光イメージの和から通常画像を生成したり、右円偏光イメージ及び左円偏光イメージの差から円偏光差分イメージを生成したりしてもよい。
　一方、図１４は、第１～第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として画素ごとに右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分（「Ｒ」）と、円偏光二色性材料を含まない部分（「Ｎ」）とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いた場合の概略図である。まず、信号処理部１３は、固体撮像素子１０から得られた右円偏光及び無偏光（円偏光の種類に依存しない）イメージを、右円偏光のみの情報と無偏光のみの情報とに分離する。次に、信号処理部１３は、偏光情報がない画素について、隣り合う画素間の情報に基づいて補間処理を行い、右円偏光イメージ及び無偏光イメージを生成する。なお、その後画像演算を行い、右円偏光イメージ及び無偏光イメージの差が正である部分から右円偏光イメージを生成したり、右円偏光イメージ及び無偏光イメージの差が負である部分から左円偏光イメージを生成したりしてもよい。
［出力部１４］
　出力部１４は、信号処理部１３からの画像データを出力する。例えば、出力部１４は、液晶等で構成されるディスプレイを有し、信号処理部１３からの画像データを表示する。また、例えば、出力部１４は、半導体メモリ、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を備え、信号処理部１３からの画像データを記録媒体に記録する。さらに、例えば、出力部１４は、外部の装置との通信を行う通信インタフェースとして機能し、信号処理部１３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１５］
　制御部１５は、ユーザの操作等に従い、撮像装置１の各部を制御する。例えば、制御部１５は、固体撮像素子１０に蓄積された信号電荷を信号処理部１３に転送する動作を制御するための駆動信号を出力する。また、例えば、制御部１５は、シャッタ装置（図示せず）のシャッタ動作を制御するための駆動信号を出力する。
［撮像装置１の使用例］
　以下、撮像装置１の使用例について説明する。
　例えば、製品検査等、対象物の偏光特性が既知であり、無偏光イメージが不要である場合には、第１～第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、全ての画素に対応する部分に右円偏光を優先的に透過する材料又は左円偏光を優先的に透過する材料を含んだフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ又は左円偏光イメージを得ることができる。
　また、例えば、医療用途等、対象物の偏光特性が不明の場合には、第１～第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分を交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ、左円偏光イメージ、無偏光イメージ、右円偏光イメージと左円偏光イメージとの差分を得ることができる。
　あるいは、医療用途等で、無偏光イメージに加えて、補助情報として偏光イメージを得たい場合には、第１～第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、右円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、円偏光二色性材料を含まない部分とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ、左円偏光イメージ、無偏光イメージ、右円偏光イメージと左円偏光イメージとの差分を得ることができる。
　さらに、例えば、風景撮影用等、対象物の偏光イメージと無偏光イメージを得たい場合には、第１～第６の実施形態で説明したフィルタ部又は光電変換部として、右円偏光を優先的に透過する材料又は左円偏光を優先的に透過する材料を含む部分と、円偏光二色性材料を含まない部分とを交互に配置したフィルタ部又は光電変換部を用いることで、右円偏光イメージ又は左円偏光イメージと、無偏光イメージを得ることができる。
＜９．本技術を適用した固体撮像素子の使用例＞
　図１５は、イメージセンサとしての本技術に係る第１～第６の実施形態の固体撮像素子の使用例を示す図である。
　上記第１～第６の実施形態の固体撮像素子は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線などの光をセンシングする様々なケースに使用することができる。すなわち、図１５に示すように、例えば、鑑賞の用に供される画像を撮影する鑑賞の分野、交通の分野、家電の分野、医療・ヘルスケアの分野、セキュリティの分野、美容の分野、スポーツの分野、農業の分野等において用いられる装置（例えば、上述した第７の実施形態の撮像装置）に、上記第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　具体的には、鑑賞の分野においては、例えば、デジタルカメラやスマートフォン、カメラ機能付きの携帯電話機等の、鑑賞の用に供される画像を撮影するための装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　交通の分野においては、例えば、自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　家電の分野においては、例えば、ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、テレビ受像機や冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置で、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　医療・ヘルスケアの分野においては、例えば、内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　セキュリティの分野においては、例えば、防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　美容の分野においては、例えば、肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　スポーツの分野において、例えば、スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
　農業の分野においては、例えば、畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置に、第１～第６の実施形態の固体撮像素子を使用することができる。
＜１０．内視鏡手術システムへの応用例＞
　本技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術（本技術）は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１６では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１７は、図１６に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に適用され得る。具体的には、本技術の固体撮像素子は、例えば、撮像部１０４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等に本開示に係る技術を適用することにより、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２（の撮像部１１４０２）等の品質を向上させることが可能となる。
　ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
＜１１．移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１８に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１９では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１９には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、本技術の固体撮像素子は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部１２０３１の品質を向上させることが可能となる。
　なお、本技術は、上述した実施形態、上述した使用例及び上述した応用例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。
　また、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
〔１〕
　複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子。
〔２〕
　各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部が光学フィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有する光学フィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔３〕
　前記各画素の受光部がそれぞれ１つの光電変換部を有し、当該光電変換部の上に前記フィルタ部が配置されている、〔２〕に記載の固体撮像素子。
〔４〕
　前記各画素の受光部がそれぞれ複数の光電変換素子を有し、当該複数の光電変換素子が縦方向に積層されており、前記複数の光電変換素子の間に前記フィルタ部が配置されている、〔２〕に記載の固体撮像素子。
〔５〕
　前記フィルタ部がカラーフィルタをさらに有し、当該カラーフィルタと前記光学フィルタとが積層されている、〔２〕～〔４〕のいずれか１つに記載の固体撮像素子。
〔６〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔７〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔８〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔９〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔５〕に記載の固体撮像素子。
〔１０〕
　前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部がカラーフィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有するカラーフィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔１１〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１２〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１３〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１４〕
　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う２×２画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、〔１０〕に記載の固体撮像素子。
〔１５〕
　前記各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含み、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔１６〕
　前記少なくとも一部の画素における前記１つ以上の光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とを少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、〔１５〕に記載の固体撮像素子。
〔１７〕
　前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部と、第３の色成分の光を光電変換する第３光電変換部とを含み、当該第１、第２及び第３光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１５〕に記載の固体撮像素子。
〔１８〕
　前記少なくとも一部の画素における前記第１、第２及び第３光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とを少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、〔１７〕に記載の固体撮像素子。
〔１９〕
　前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、フィルタ部と、当該フィルタ部を透過した第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部とをこの順で配置しており、当該第１及び第２光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１５〕に記載の固体撮像素子。
〔２０〕
　前記少なくとも一部の画素における前記第１及び第２光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とを少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、〔１９〕に記載の固体撮像素子。
〔２１〕
　前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置してなり、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含み、前記少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性を有する材料を含む、〔１〕に記載の固体撮像素子。
〔２２〕
　〔１〕～〔２１〕のいずれか１つに記載の固体撮像素子と、当該固体撮像素子の前記少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置。
〔２３〕
　前記信号処理部が、さらに、前記少なくとも一部の画素以外の画素から得られた信号に基づいて円偏光の種類に依存しない画像を生成する、〔２２〕に記載の撮像装置。
〔２４〕
　前記信号処理部が、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間する、〔２２〕に記載の撮像装置。
１　撮像装置
１０　固体撮像素子
２０　画素
　２０１　受光部
　２０２　配線層
３０　オンチップレンズ
４０　光学フィルタ
　４０１　光学フィルタ
　４０２　カラーフィルタ
４１　半導体基板
４２　フォトダイオード
４３　有機光電変換素子
４４　ｎ型領域
４５　配線
４６　パンクロ感光性有機光電変換膜

Claims (20)

  1. 　複数の画素が１次元又は２次元状に配列され、各画素がそれぞれ受光部を少なくとも有し、前記複数の画素のうち少なくとも一部の画素が有する受光部が、円偏光二色性を有する、固体撮像素子。
  2. 　各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部が光学フィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有する光学フィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
  3. 　前記各画素の受光部がそれぞれ１つの光電変換部を有し、当該光電変換部の上に前記フィルタ部が配置されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
  4. 　前記各画素の受光部がそれぞれ複数の光電変換部を有し、当該複数の光電変換部が縦方向に積層されており、前記複数の光電変換部の間に前記フィルタ部が配置されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
  5. 　前記フィルタ部がカラーフィルタをさらに有し、当該カラーフィルタと前記光学フィルタとが積層されている、請求項２に記載の固体撮像素子。
  6. 　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、請求項５に記載の固体撮像素子。
  7. 　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記光学フィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、請求項５に記載の固体撮像素子。
  8. 　各画素の受光部がそれぞれフィルタ部を有し、当該フィルタ部がカラーフィルタを少なくとも有し、前記少なくとも一部の画素が有するカラーフィルタが、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
  9. 　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の隣り合う繰り返し単位において円偏光に対する感度が互いに異なる、請求項８に記載の固体撮像素子。
  10. 　前記各画素のカラーフィルタの色が、隣り合う１画素ごとに色が異なるベイヤ配列になるように配置されており、前記カラーフィルタは、前記ベイヤ配列の繰り返し単位を構成する画素のうち少なくとも一部の画素において円偏光に対する感度が他の画素と異なる、請求項８に記載の固体撮像素子。
  11. 　前記各画素の受光部がそれぞれ１つ以上の光電変換部を有し、当該１つ以上の光電変換部のうち少なくとも１つの光電変換部が有機光電変換素子を含み、当該有機光電変換素子は、一対の電極と、当該一対の電極の間に設けられる光電変換層とを備え、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
  12. 　前記少なくとも一部の画素が有する前記１つ以上の光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、請求項１１に記載の固体撮像素子。
  13. 　前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部と、第３の色成分の光を光電変換する第３光電変換部とを含み、当該第１、第２及び第３光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１１に記載の固体撮像素子。
  14. 　前記少なくとも一部の画素が有する前記第１、第２及び第３光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、請求項１３に記載の固体撮像素子。
  15. 　前記各画素の受光部がそれぞれ第１の色成分の光を光電変換する第１光電変換部と、フィルタ部と、当該フィルタ部を透過した第２の色成分の光を光電変換する第２光電変換部とをこの順で配置しており、当該第１及び第２光電変換部のうち１つ以上が有機光電変換素子を含み、前記少なくとも一部の画素が有する有機光電変換素子の光電変換層が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１１に記載の固体撮像素子。
  16. 　前記少なくとも一部の画素における前記第１及び第２光電変換部のうち、少なくとも１つの光電変換部が第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子を少なくとも含み、当該第１の有機光電変換素子と第２の有機光電変換素子とで円偏光に対する感度が異なる、請求項１５に記載の固体撮像素子。
  17. 　前記各画素の受光部がそれぞれフィルタ部と、光電変換部とをこの順で配置しており、当該光電変換部が少なくとも１つのパンクロ感光性有機光電変換膜を含み、前記少なくとも一部の画素が有するパンクロ感光性有機光電変換膜が、円偏光二色性を有する材料を含む、請求項１に記載の固体撮像素子。
  18. 　請求項１に記載の固体撮像素子と、当該固体撮像素子の前記少なくとも一部の画素から得られた信号に基づいて特定の円偏光のみを撮像した画像を生成する信号処理部と、を少なくとも有する撮像装置。
  19. 　前記信号処理部が、さらに、前記少なくとも一部の画素以外の画素から得られた信号に基づいて円偏光の種類に依存しない画像を生成する、請求項１８に記載の撮像装置。
  20. 　前記信号処理部が、隣り合う画素間の情報に基づいて各画素の情報を補間する、請求項１８に記載の撮像装置。
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