CN120982111A - 偏振传感器 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及能够获取高质量RGB信息并且同时获取偏振信息的偏振传感器。该偏振传感器通过垂直堆叠对入射光的具有第一波长的光进行光电转换的第一分光单元、允许入射光的具有特定偏振方向的光从中穿过的偏振滤波器、以及对穿过偏振滤波器的入射光的具有第二波长的光进行光电转换的半导体基板来配置。本公开内容例如可以应用于同时获取RGB信息和偏振信息的偏振传感器等。

Description

偏振传感器

技术领域

本公开内容涉及偏振传感器，并且更具体地，涉及能够获取高质量RGB信息并且同时获取偏振信息的偏振传感器。

背景技术

常规地，存在如下成像传感器，该成像传感器通过在经由光电转换生成根据被摄体光的图像信号的传感器单元的成像表面上设置偏振器(偏振滤波器)和滤色器，能够同时获取RGB图像和偏振信息(例如，参见专利文献1)。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利第6673327号

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在常规的配置中，由于穿过偏振器的光入射到光电转换单元上，因此RGB图像的图像质量劣化。

本公开内容是鉴于这样的情况而做出的，并且其目的是使得能够同时获取RGB信息和偏振信息以及获取高质量的RGB信息。

问题的解决方案

根据本公开内容的一个方面的偏振传感器是通过垂直堆叠以下部件来配置的传感器：

第一分光单元，该第一分光单元被配置成对入射光中具有第一波长的光进行光电转换；

偏振滤波器，入射光中具有特定偏振方向的光穿过该偏振滤波器；以及

半导体基板，该半导体基板被配置成对入射光中穿过偏振滤波器并且具有第二波长的光进行光电转换。

在本公开内容的一个方面中，偏振传感器通过垂直堆叠以下部件来配置：第一分光单元，该第一分光单元被配置成对入射光中具有第一波长的光进行光电转换；偏振滤波器，入射光中具有特定偏振方向的光穿过该偏振滤波器；以及半导体基板，该半导体基板被配置成对入射光中穿过偏振滤波器并且具有第二波长的光进行光电转换。

偏振传感器可以是独立的装置或并入另一装置中的模块。

附图说明

图1是作为与本公开内容的偏振传感器进行比较的比较示例的偏振传感器的框图。

图2是用于说明图1中的偏振传感器的成像单元的像素配置的图。

图3是用于说明图1中的偏振传感器的成像单元的像素配置的图。

图4是示出根据本公开内容的偏振传感器的示意性配置的框图。

图5是用于说明对原始图像的去马赛克处理的图。

图6是用于说明对偏振原始图像的去马赛克处理的图。

图7是用于说明成像单元的第一配置示例的图。

图8是用于说明成像单元的第一配置示例的图。

图9是示出根据第一配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图10是在成像单元的第一配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图11是用于说明成像单元的第二配置示例的图。

图12是用于说明成像单元的第二配置示例的图。

图13是示出根据第二配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图14是在成像单元的第二配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图15是用于说明成像单元的第三配置示例的图。

图16是用于说明成像单元的第三配置示例的图。

图17是示出根据第三配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图18是在成像单元的第三配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图19是用于说明成像单元的第四配置示例的图。

图20是用于说明成像单元的第四配置示例的图。

图21是示出根据第四配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图22是在成像单元的第四配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图23是用于说明成像单元的第五配置示例的图。

图24是用于说明成像单元的第五配置示例的图。

图25是示出根据第五配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图26是在成像单元的第五配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图27是用于说明成像单元的第六配置示例的图。

图28是用于说明成像单元的第六配置示例的图。

图29是示出根据第六配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图30是在成像单元的第六配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图31是用于说明成像单元的第七配置示例的图。

图32是用于说明成像单元的第七配置示例的图。

图33是示出根据第七配置示例的信号处理单元和成像单元的配置示例的框图。

图34是在成像单元的第七配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

图35是总结比较示例和第一配置示例至第三配置示例的特征的图。

图36是总结第四配置示例至第六配置示例的特征的图。

图37是总结第七配置示例的特征的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述用于执行本公开内容的技术的模式(在下文中，称为实施方式)。描述将按以下顺序给出。

1.本公开内容中的作为比较示例的偏振传感器的配置示例

2.本公开内容的偏振传感器的框图

3.成像单元的第一配置示例

4.成像单元的第二配置示例

5.成像单元的第三配置示例

6.成像单元的第四配置示例

7.成像单元的第五配置示例

8.成像单元的第六配置示例

9.成像单元的第七配置示例

10.成像单元的第一配置示例至第七配置示例的总结

注意，在以下的描述中参照的附图中，相同或相似的部分由相同或相似的附图标记表示，并且将适当不重复其描述。附图是示意性的，并且厚度与平面尺寸之间的关系、每层的厚度的比率等与实际不同。此外，在一些情况下，附图可以包括具有不同尺寸关系和比率的部分。

此外，在以下描述中，诸如上和下等的方向的限定仅是为了易于说明而限定，并且不限制本公开内容的技术构思。例如，当将对象旋转90°以进行观察时，上侧和下侧变为左侧和右侧，以及当将对象旋转180°以进行观察时，上侧和下侧颠倒。

<1.本公开内容中的作为比较示例的偏振传感器的配置示例>

首先，为了与本公开内容的偏振传感器进行比较，将描述作为比较示例的偏振传感器。

图1是作为与本公开内容的偏振传感器进行比较的比较示例的偏振传感器的框图。

偏振传感器10至少包括成像单元21和RGB/偏振信息生成单元22。

成像单元21包括其中多个像素被布置成矩阵的像素阵列单元，根据入射光的量生成成像信息，并且向RGB/偏振信息生成单元22输出成像信息。像素阵列单元的每个像素包括光电转换单元，并且对入射光进行光电转换以生成与接收到的光的量对应的像素信号。

将参照图2和图3描述成像单元21的像素的配置。

在截面图中，成像单元21的像素通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠滤色器31、偏振滤波器(偏振器)32和半导体基板33来配置。半导体基板33包括使用例如硅(Si)作为半导体的硅基板。在半导体基板33上，形成光电二极管(PD)41作为光电转换单元。

如图2中所示出的，滤色器31以四方拜耳阵列布置，在该四方拜耳阵列中，红色(R)、绿色(G)、绿色(G)和蓝色(B)的滤色器以2×2的四个像素为单位以拜耳阵列布置，其中一种颜色的布置单元为2×2的四个像素。滤色器阵列可以是其中将G、B、R和G的滤色器布置在2×2的四个像素中的拜耳阵列。

如图2中所示出的，偏振滤波器32通过以下来配置：将偏振方向(偏振角)为0度、45度、90度和135度的偏振器布置在2×2的四个像素中，以及将这些偏振器作为重复单元重复地布置在像素阵列单元的行方向和列方向上。

在如上面所描述配置的成像单元21中，例如，在图3的左侧所示的设置有R的滤色器31的像素中，生成通过对具有作为偏振角的0度、45度、90度或135度的预定偏转角(偏振分量)的R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号。另外，例如，在图3的右侧所示的设置有G的滤色器31的像素中，生成通过对具有作为偏振角的0度、45度、90度或135度的预定偏转角(偏振分量)的G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号。虽然未示出，但是在设置有B的滤色器31的像素中，生成通过对具有作为偏振角的0度、45度、90度或135度的预定偏转角(偏振分量)的B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号。

因此，图1中的成像单元21将原始图像作为成像信息输出到RGB/偏振信息生成单元22，在该原始图像中，具有0度、45度、90度和135度中的任一个的偏振分量以及R、G和B中的任一个的颜色分量的像素信号被布置成马赛克图案。

RGB/偏振信息生成单元22对从成像单元21提供的原始图像执行去马赛克处理，以生成R、G和B的3ch(通道)RGB图像并将其作为RGB信息输出。此外，RGB/偏振信息生成单元22对从成像单元21提供的原始图像执行去马赛克处理，以生成总共12ch(通道)的彩色偏振图像并将其作为偏振信息输出，该彩色偏振图像包括针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的R、G和B的3ch RGB图像。

在偏振传感器10中，光电二极管41对穿过偏振滤波器32的光进行光电转换，使得RGB信息的灵敏度劣化。此外，R、G和B以2×2的四个像素为单位来布置，但2×2的四个像素具有不同的偏振分量。因此，需要组合四个像素，并且分辨率也劣化。因此，在比较示例的偏振传感器10中，RGB图像的图像质量劣化。

<2.本公开内容的偏振传感器的框图>

图4是示出根据本公开内容的偏振传感器的示意性配置的框图。

图4中的偏振传感器100包括成像单元111、信号处理单元112和输出电路113。成像单元111包括像素阵列单元122、垂直驱动单元123、AD转换单元124、水平驱动单元125、时序控制单元126等，在该像素阵列单元中，多个像素121被布置成矩阵。信号处理单元112包括信号处理电路131和存储器132。

像素121包括光电转换单元、偏振滤波器和多个像素晶体管。多个像素晶体管包括例如MOS晶体管，诸如传送晶体管、放大晶体管、选择晶体管和复位晶体管。在像素121中，在垂直驱动单元123的控制下，生成与接收到的光的量对应的像素信号并将其输出到AD转换单元124。

垂直驱动单元123包括例如移位寄存器，并且通过经由像素驱动布线(未示出)向每个像素121施加驱动脉冲来以行为单位驱动像素121。垂直驱动单元123以行为单位在垂直方向上顺序地选择并扫描像素阵列单元122的每个像素121，并且通过通常以列为单位设置的垂直信号线(未示出)将基于信号电荷的像素信号提供给AD转换单元124，该信号电荷根据每个像素121的光电转换单元中的入射光的量来生成。

AD转换单元124对从像素阵列单元122的一行的各个像素121输出的像素信号执行用于移除像素特定固定图案噪声的相关双采样(CDS)处理和AD转换处理。

水平驱动单元125包括例如移位寄存器，并且顺序地输出水平扫描脉冲，以使得信号处理电路131顺序地输出(数字)像素信号，所述(数字)像素信号是通过对预定行中的各个像素进行AD转换而获得的并且被保持在AD转换单元124中。

时序控制单元126接收输入时钟和指示操作模式等的数据，并且输出诸如偏振传感器100的内部信息的数据。时序控制单元126基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟，来生成用作垂直驱动单元123、AD转换单元124、水平驱动单元125等的操作的参考的时钟信号或控制信号。然后，时序控制单元126将生成的时钟信号和控制信号输出到垂直驱动单元123、AD转换单元124、水平驱动单元125等。

信号处理电路131对从AD转换单元124提供的像素信号执行各种数字信号处理，例如黑电平调整和列变化校正。此外，信号处理电路131还对其中0度、45度、90度和135度的偏振分量或R、G和B颜色分量呈马赛克图案的RGB原始图像执行去马赛克处理等。

图5示出了对其中R、G和B颜色分量呈马赛克图案的RGB原始图像进行去马赛克处理的示例。

通过对由成像单元111生成的1ch RGB原始图像执行去马赛克处理来生成R、G和B的3ch RGB图像，在该成像单元中滤色器以拜耳阵列或四方拜耳阵列布置。拜耳阵列是其中将G、B、R和G的滤色器布置在在矩阵方向上构成重复单元的2×2的四个像素中的阵列，以及四方拜耳阵列是其中G、B、R和G的滤色器以2×2的四个像素为单位以拜耳阵列布置的阵列，其中一种颜色的布置单元为2×2的四个像素。

图6示出了对其中0度、45度、90度和135度的偏振分量呈马赛克图案的偏振原始图像进行去马赛克处理的示例。

通过对由成像单元111生成的1ch偏振原始图像执行去马赛克处理，生成0度、45度、90度和135度的4ch偏振图像，在该成像单元中偏振分量以拜耳阵列或四方拜耳阵列布置。拜耳阵列是其中将0度、45度、90度和135度的偏振分量布置在在矩阵方向上构成重复单元的2×2的四个像素中的阵列，以及四方拜耳阵列是其中0度、45度、90度和135度的偏振分量以2×2的四个像素为单位以拜耳阵列布置的阵列，其中一个偏振分量的布置单元为2×2的四个像素。

去马赛克处理的细节例如在日本专利第6750633号和日本专利第7070423号中公开。信号处理电路131可以通过采用上面公开的技术或其他已知的技术来执行去马赛克处理。

存储器132根据需要适当地存储信号处理电路131的处理所需的参数和信号。

输出电路113对从信号处理电路131顺序地输出的信号进行缓冲，并且将信号输出到外部电路例如后续级的图像信号处理器(ISP)。

在如上所述配置的偏振传感器100中，成像单元111可以具有能够抑制RGB图像的图像质量的劣化、能够获取高质量的RGB信息并且同时获取偏振信息的多个像素配置。在下文中，将顺序地描述可以由成像单元111采取的多个像素结构。

<3.成像单元的第一配置示例>

图7是用于说明成像单元111的第一配置示例的图。

在截面图中，根据第一配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠滤色器151、有机光电转换膜152、偏振滤波器(偏振器)153和半导体基板154来配置。半导体基板154包括使用例如硅(Si)作为半导体的硅基板。在半导体基板154上，形成光电二极管(PD)161作为光电转换单元。

滤色器151以四方拜耳阵列布置，在该四方拜耳阵列中，红色(R)、绿色(G)、绿色(G)和蓝色(B)的滤色器以2×2的四个像素为单位以拜耳阵列布置，其中一种颜色的布置单元为2×2的四个像素。滤色器阵列可以是拜耳阵列而不是四方拜耳阵列。

有机光电转换膜152是仅吸收并光电转换可见光区中的光以生成信号电荷(电荷)的分光单元和光电转换单元。在有机光电转换膜152的上表面和下表面上，形成用于读出在有机光电转换膜152中生成的信号电荷的透明电极，但未示出该透明电极。由于滤色器151设置在有机光电转换膜152的光入射表面侧上，因此有机光电转换膜152对与滤色器151的颜色(R、G或B)对应的光进行光电转换以生成电荷。

偏振滤波器153通过以下来配置：将偏振方向(偏振角)为0度、45度、90度和135度的偏振器布置在2×2的四个像素中，以及将这些偏振器作为重复单元重复地布置在像素阵列单元的行方向和列方向上。

光电二极管161是对穿过偏振滤波器153的不可见光区中的光即红外光(IR)进行光电转换以生成信号电荷(电荷)的光电转换单元。

在如上所述配置的根据第一配置示例的成像单元111中，例如，如图8的左侧所示出的，在其中设置有R的滤色器151的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。G和B颜色分量的光由R的滤色器151吸收，并且仅不可见光区中的红外光入射到偏振滤波器153上。光电二极管161生成通过对穿过偏振滤波器153的红外光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息，该偏振滤波器具有0度、45度、90度或135度中的任一个的偏转方向(在下文中，称为特定偏振方向)上的偏振方向。

此外，例如，如图8的右侧所示出的，在其中设置有G的滤色器151的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R和B颜色分量的光由G的滤色器151吸收，并且仅不可见光区中的红外光入射到偏振滤波器153上。光电二极管161生成通过对穿过偏振滤波器153的红外光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息，该偏振滤波器具有特定偏转方向上的偏振方向。

图9是示出在使用第一配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB生成单元171，该RGB生成单元被配置成生成RGB信息；以及偏振信息生成单元172，该偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息。

成像单元111生成呈根据滤色器151的四方拜耳阵列的马赛克图案的RGB原始图像作为第一层成像信息，并且成像单元111将该RGB原始图像输出到RGB生成单元171。RGB生成单元171对第一层成像信息的RGB原始图像执行去马赛克处理，以生成R、G和B的3ch RGB图像并将其作为RGB信息输出。

此外，成像单元111生成呈其中偏振分量为0度、45度、90度或135度的马赛克图案的IR偏振原始图像作为第二层成像信息，并且成像单元111将IR偏振原始图像输出到偏振信息生成单元172。偏振信息生成单元172对第二层成像信息的偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成具有0度、45度、90度和135度的偏振分量的4ch单色偏振图像，并且偏振信息生成单元172输出该单色偏振图像作为偏振信息。

图10是在成像单元111的第一配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

在下面描述的第一配置示例至第七配置示例与比较示例之间的比较结果中，关于灵敏度，示出了有机光电转换膜152的光利用效率最大的情况的估计。

在第一配置示例中接收穿过偏振滤波器153之前的光，而在比较示例中接收穿过偏振滤波器32的光。因此，关于RGB信息，在第一配置示例中，可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。第一配置示例中的RGB分辨率约为四倍，因为第一配置示例的最小像素单元是一个像素，而比较示例的最小像素单元是四个像素。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

关于偏振信息，与比较示例类似，在第一配置示例中接收穿过偏振滤波器153的光，并且因此灵敏度是相等的。在比较示例中分辨率以四个像素为单位，而在第一配置示例中分辨率以一个像素为单位，并且因此在第一配置示例中分辨率约为四倍。用于生成偏振信息的光分量(波长)在两个示例中都是红外光(IR)。

因此，根据包括根据第一配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。

<4.成像单元的第二配置示例>

图11是用于说明成像单元111的第二配置示例的图。

在下面要描述的第二配置示例至第七配置示例的描述中，对与到目前为止上面描述的配置相同的部分标注相同的附图标记，并且将适当省略冗余的描述。

在截面图中，根据第二配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、有机光电转换膜152、偏振滤波器153和半导体基板154来配置。第二配置示例与第一配置示例的不同之处在于设置有IR截止滤波器181而不是滤色器151，并且在其他方面是共同的。

IR截止滤波器(IRCF)181吸收不可见光区中的光即红外光(IR)，并且透射可见光区中的光以使光入射到有机光电转换膜152上。

有机光电转换膜152是仅吸收并光电转换可见光区中的R、G或B的任何颜色分量的光以生成信号电荷的分光单元和光电转换单元。如平面图中所示出的，被有机光电转换膜152吸收的颜色分量的阵列(颜色阵列)例如以四方拜耳阵列布置。有机光电转换膜152的颜色阵列可以是拜耳阵列。作为对G光进行光电转换的有机光电转换膜，例如可以使用包含若丹明(rhodamine)染料、份菁(merocyanine)染料、喹吖啶酮等的有机光电转换材料。作为对R光进行光电转换的有机光电转换膜，可以使用包含酞菁染料的有机光电转换材料。作为对B光进行光电转换的有机光电转换膜，可以使用包含香豆素染料、三-8羟基喹啉Al(Alq3)、份菁染料等的有机光电转换材料。有机光电转换膜152透射未被有机光电转换膜152吸收的光，并且使该光入射到偏振滤波器153上。

偏振滤波器153和光电二极管161的配置与第一配置示例中的配置相同。

在如上所述配置的根据第二配置示例的成像单元111中，例如，如图12的左侧所示出的，在其中设置有对R颜色分量的光进行光电转换的有机光电转换膜152的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。G和B颜色分量的光穿过有机光电转换膜152，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的Cy(青色)颜色分量(其是R颜色分量的互补色)的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。互补色是色相环中相反位置处的颜色，并且也称为相反色。当具有相反色关系的两种颜色混合时，颜色变为消色差。

此外，例如，如图12的右侧所示出的，在其中设置有对G颜色分量的光进行光电转换的有机光电转换膜152的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R和B颜色分量的光穿过有机光电转换膜152，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的Mg(品红色)颜色分量(其是G颜色分量的互补色)的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。

虽然未示出，但是在其中设置有对B颜色分量的光进行光电转换的有机光电转换膜152的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R和G颜色分量的光穿过有机光电转换膜152，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的Ye(黄色)颜色分量(其是B颜色分量的互补色)的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。

图13是示出在使用第二配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB生成单元201，该RGB生成单元被配置成生成RGB信息；偏振信息生成单元202，该偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息；以及WB增益计算单元203。

成像单元111生成呈与四方拜耳阵列的有机光电转换膜152对应的马赛克图案的RGB原始图像作为第一层成像信息，并且将该RGB原始图像输出到RGB生成单元201。RGB生成单元201对第一层成像信息的RGB原始图像执行去马赛克处理，以生成R、G和B的3ch RGB图像并将其作为RGB信息输出。

此外，成像单元111生成呈颜色分量为青色、品红色和黄色的四方拜耳阵列和偏振分量为0度、45度、90度或135度的拜耳阵列的马赛克图案的RGB互补色偏振原始图像作为第二层成像信息，并且成像单元111将该RGB互补色偏振原始图像输出到偏振信息生成单元202。偏振信息生成单元202对第二层成像信息的RGB互补色偏振原始图像执行去马赛克处理以生成总共12ch的彩色偏振图像(包括针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的Cy、Mg和Ye的3ch(通道)RGB互补色图像)，并且将该彩色偏振图像作为偏振信息输出。

WB增益计算单元203计算白平衡增益，该白平衡增益是用于将捕获图像的像素值校正成被摄体的原始颜色的像素值调整参数。WB增益计算单元203通过使用RGB图像和彩色偏振图像来计算白平衡增益，该RGB图像是从RGB生成单元201提供的RGB信息，该彩色偏振图像是从偏振信息生成单元202提供的偏振信息。例如，WB增益计算单元203以捕获图像的G像素值为参考，在不改变G像素值的情况下，计算与捕获图像的R像素值相乘的白平衡增益kR和与捕获图像的B像素值相乘的白平衡增益kB。白平衡增益(kR，1，kB)的每个元素对应于用于捕获图像的每种颜色的像素值(R，G，B)的乘法参数。

WB增益计算单元203假设白平衡调整之后的“R、G和B的互补色的颜色分量”等于“R、G和B的互补色的偏振度的颜色分量”，来计算白平衡增益k_R和kB。R的互补色的颜色分量是青色(Cy)，G的互补色的颜色分量是品红色(Mg)，并且B的互补色的颜色分量是黄色(Ye)。

白平衡调整之后的R、G和B的互补色的颜色分量由以下式(1)表示。

[数学式1]

R的互补色的颜色分量：

G的互补色的颜色分量：

B的互补色的颜色分量：

其中

I_inv，R：R的互补色的亮度的颜色分量

I_inv，G：G的互补色的亮度的颜色分量

I_inv，B：B的互补色的亮度的颜色分量

互补色的亮度的颜色分量的平均值

I_MAX：亮度的最大值

此外，R、G和B的互补色的偏振度d的颜色分量由以下式(2)表示。

[数学式2]

R的互补色的偏振度d的颜色分量：

G的互补色的偏振度d的颜色分量：

B的互补色的偏振度d的颜色分量：

其中

d_inv，R＝d_Cy：R的互补色的偏振度d的颜色分量(cy)

d_inv，G＝d_Mg：G的互补色的偏振度d的颜色分量(Mg)

d_inv，B＝d_Ye：B的互补色的偏振度d的颜色分量(Ye)

互补色的偏振度d的颜色分量的平均值

当将R、G和B共同表示为一个式(其中式(1)的白平衡调整之后的R、G和B的互补色的颜色分量作为左部分，并且式(2)的R、G和B的互补色的偏振度的颜色分量作为右部分)时，获得以下式(3)。

[数学式3]

I_inv，R、I_inv，G和I_inv，B具有以下关系：

[数学式4]

I_inv，B＝I_MAX-k_BI_B

k_R：R的白平衡增益

k_B：B的白平衡增益

因此，通过整理式(3)而获得式(4)，并且通过对式(4)进行变换而获得式(5)。

[数学式5]

由于式(5)中未知的是R和B的两个白平衡增益kR和kB，并且存在关于R、G和B的三个方程，因此可以求解联立方程，并且可以计算白平衡增益kR和kB。

“通过白平衡增益(k_RI_R，I_G，k_BI_B)的白平衡调整图像(R，G，B)的相反色(Cy，Mg，Ye)”＝“R、G和B的互补色的偏振度d的颜色分量(d_inv，R＝d_Cy，d_inv，G＝d_Mg，d_inv，B＝d_Ye)”

建立该关系的原因在于：由被摄体上的反射而产生的漫射偏振光和镜面偏振光的相位彼此偏移，并且此外，在将镜面偏振光的强度与漫射偏振光的强度进行比较的情况下，镜面偏振光的强度大，也就是说，满足镜面偏振度>漫射偏振度。根据成像单元111的第二配置示例，由于作为第二层成像信息而获得的偏振信息是RGB互补色图像，因此可以直接光学地获取RGB的互补色(相反色)，并且可以省略通过算术运算来计算RGB的互补色(相反色)的步骤。

图14是在成像单元111的第二配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

在第二配置示例中接收穿过偏振滤波器153之前的光，而在比较示例中接收穿过偏振滤波器32的光。因此，关于RGB信息，在第二配置示例中，可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。第二配置示例中的RGB分辨率约为四倍，因为第二配置示例的最小像素单元是一个像素，而比较示例的最小像素单元是四个像素。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

在第二配置示例中，接收穿过偏振滤波器153的两种颜色的光。因此，关于偏振信息，在第二配置示例中，可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。分辨率是相等的。用于生成偏振信息的光分量(波长)在比较示例中为RGB，但在第二配置示例中为RGB的互补色。

因此，根据包括根据第二配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。

<5.成像单元的第三配置示例>

图15是用于说明成像单元111的第三配置示例的图。

在截面图中，根据第三配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠有机光电转换膜152、偏振滤波器153和半导体基板154来配置。

有机光电转换膜152、偏振滤波器153和光电二极管161的配置与第二配置示例的配置类似。有机光电转换膜152是仅吸收并光电转换可见光区中的R、G或B的任何颜色分量的光以生成信号电荷的分光单元和光电转换单元。未被有机光电转换膜152吸收的颜色分量的光入射到偏振滤波器153上。有机光电转换膜152的颜色阵列例如如平面图中所示出的以四方拜耳阵列布置。

第三配置示例与第二配置示例的不同之处在于未设置IR截止滤波器181。

在如上所述配置的根据第三配置示例的成像单元111中，例如，如图16的左侧所示出的，在其中设置有对R颜色分量的光进行光电转换的有机光电转换膜152的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。G、B和IR颜色分量的光穿过有机光电转换膜152，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的R颜色分量的互补色Cy和红外光的颜色分量(Cy+IR)的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。

另外，例如，如图16的右侧所示出的，在其中设置有对G颜色分量的光进行光电转换的有机光电转换膜152的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R、B和IR颜色分量的光穿过有机光电转换膜152，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的G颜色分量的互补色Mg和红外光的颜色分量(Mg+IR)的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。

虽然未示出，但是在其中设置有对B颜色分量的光进行光电转换的有机光电转换膜152的像素121中，有机光电转换膜152输出通过对B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R、G和IR颜色分量的光穿过有机光电转换膜152，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的B颜色分量的互补色Ye和红外光的颜色分量(Ye+IR)的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。

图17是示出在使用第三配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB生成单元211，该RGB生成单元被配置成生成RGB信息；以及偏振信息生成单元212，该偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息。

成像单元111生成呈与四方拜耳阵列的有机光电转换膜152对应的马赛克图案的RGB原始图像作为第一层成像信息，并且将该RGB原始图像输出到RGB生成单元211。RGB生成单元211对第一层成像信息的RGB原始图像执行去马赛克处理，以生成R、G和B的3ch RGB图像并将其作为RGB信息输出。

此外，成像单元111生成具有包括红外光的颜色分量、并且具有青色、品红色和黄色的四方拜耳阵列和0度、45度、90度或135度的偏振分量的拜耳阵列的马赛克图案的RGB互补色IR偏振原始图像作为第二层成像信息，并且将该RGB互补色IR偏振原始图像输出到偏振信息生成单元212。偏振信息生成单元212对第二层成像信息的RGB互补色IR偏振原始图像执行去马赛克处理以生成总共12ch的彩色偏振图像(包括针对0度、45度、90度和135度的偏振分量中的每一个的Cy+IR、Mg+IR和Ye+IR的3ch RGB互补色IR图像)，并且将该彩色偏振图像作为偏振信息输出。在图17中，Cy'、Mg'和Ye'表示包括红外光，并且满足Cy'＝Cy+IR，Mg'＝Mg+IR以及Ye'＝Ye+IR。

图18是在成像单元111的第三配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

在第三配置示例中接收穿过偏振滤波器153之前的光，而在比较示例中接收穿过偏振滤波器32的光。因此，关于RGB信息，在第三配置示例中可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。第三配置示例中的RGB分辨率约为四倍，因为第三配置示例的最小像素单元是一个像素，而比较示例的最小像素单元是四个像素。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

在第三配置示例中，接收穿过偏振滤波器153的两种颜色的光。因此，关于偏振信息，在第三配置示例中，可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。分辨率是相等的。用于生成偏振信息的光分量(波长)在比较示例中为RGB，但在第三配置示例中为RGB的互补色与红外光的混合。

因此，根据包括根据第三配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。在第三配置示例中，将R、G、B和IR的任意颜色分量的光用作信号，并且光可以用作信号而不会浪费。

<6.成像单元的第四配置示例>

图19是用于说明成像单元111的第四配置示例的图。

在截面图中，根据第四配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、第一有机光电转换膜152A、第二有机光电转换膜152B、偏振滤波器153和半导体基板154来配置。第四配置与图11中所示出的第二配置示例的不同之处在于在第一有机光电转换膜152A与偏振滤波器153之间还设置有第二有机光电转换膜152B。

第一有机光电转换膜152A和第二有机光电转换膜152B是具有要进行光电转换的不同颜色分量(波长)的有机光电转换膜152。在本实施方式中，第一有机光电转换膜152A仅吸收并光电转换可见光区中的G颜色分量的光以生成信号电荷，而第二有机光电转换膜152B仅吸收并光电转换可见光区中的R颜色分量的光以生成信号电荷。未被第一有机光电转换膜152A和第二有机光电转换膜152B吸收的B颜色分量的光入射到偏振滤波器153上。第一有机光电转换膜152A和第二有机光电转换膜152B形成在像素阵列单元122的整个表面(所有像素)上。

在如上所述配置的根据第四配置示例的成像单元111中，如图20中所示出的，第一有机光电转换膜152A输出通过对G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。第二有机光电转换膜152B输出通过对R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。B颜色分量的光透射穿过第一有机光电转换膜152A和第二有机光电转换膜152B，还穿过偏振滤波器153，并且入射到半导体基板154上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第三层成像信息。不可见光区中的红外光(IR)被IR截止滤波器181吸收。

图21是示出在使用第四配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB/偏振信息生成单元261，该RGB/偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息；以及RGB合成单元262，该RGB合成单元被配置成生成RGB信息。

成像单元111生成包括由第一有机光电转换膜152A生成的G像素信号的G图像作为第一层成像信息，并且将该G图像输出到RGB合成单元262。成像单元111生成包括由第二有机光电转换膜152B生成的R像素信号的R图像作为第二层成像信息，并且将该R图像输出到RGB合成单元262。成像单元111生成包括由光电二极管161生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向的B像素信号的B偏振原始图像作为第三层成像信息，并且成像单元111将该B偏振原始图像输出到RGB/偏振信息生成单元261。

RGB/偏振信息生成单元261对第三层成像信息的B偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成不包括偏振分量的B图像和针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch B偏振图像。RGB/偏振信息生成单元261将不包括偏振分量的B图像输出到RGB合成单元262，并且将针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch B偏振图像作为偏振信息输出。

RGB合成单元262将来自成像单元111的G图像和R图像与来自RGB/偏振信息生成单元261的B图像组合，以生成R、G和B的3ch RGB图像并将其作为RGB信息输出。

图22是在成像单元111的第四配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

在第四配置示例中接收穿过偏振滤波器153之前的G和R的光，而在比较示例中接收穿过偏振滤波器32的光。因此，关于RGB信息，在第四配置示例中，可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。在第四配置示例中，在所有像素而不是马赛克阵列中获得R、G和B之中的两种颜色的像素信号，并且因此RGB的分辨率约为16倍。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

关于偏振信息，灵敏度是相等的，并且分辨率约为四倍，因为在所有像素中可以获得相同颜色(R)的偏振信息。用于生成偏振信息的光分量(波长)在比较示例中为RGB，但在第四配置示例中为R、G和B中的一者的颜色分量，即未被第一有机光电转换膜152A和第二有机光电转换膜152B吸收的B颜色分量。

因此，根据包括根据第四配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。

<7.成像单元的第五配置示例>

图23是用于说明成像单元111的第五配置示例的图。

在截面图中，根据第五配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、第一有机光电转换膜152A、偏振滤波器153、第二有机光电转换膜152B和半导体基板154来配置。与上面所描述的图19中的第四配置示例的不同在于设置第二有机光电转换膜152B的位置。在图19的第四配置示例中，第二有机光电转换膜152B设置在第一有机光电转换膜152A与偏振滤波器153之间。然而，在第五配置示例中，第二有机光电转换膜152B设置在偏振滤波器153与半导体基板154之间。其他配置与第四配置示例的配置相同。

在如上所述配置的根据第五配置示例的成像单元111中，如图24中所示出的，第一有机光电转换膜152A输出通过对G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R和B颜色分量的光穿过第一有机光电转换膜152A，还穿过偏振滤波器153，并且入射到第二有机光电转换膜152B上。第二有机光电转换膜152B输出通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。B颜色分量的光透射穿过第二有机光电转换膜152B，并且入射到光电二极管161上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第三层成像信息。不可见光区中的红外光(IR)被IR截止滤波器181吸收。

图25是示出在使用第五配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB/偏振信息生成单元281和282，所述RGB/偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息；以及RGB合成单元283，所述RGB合成单元被配置成生成RGB信息。

成像单元111将包括由第一有机光电转换膜152A生成的G像素信号的G图像作为第一层成像信息输出到RGB合成单元283。成像单元111将包括R像素信号的R偏振原始图像作为第二层成像信息输出到RGB/偏振信息生成单元281，该R像素信号由第二有机光电转换膜152B生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向。成像单元111将包括B像素信号的B偏振原始图像作为第三层成像信息输出到RGB/偏振信息生成单元282，该B像素信号由光电二极管161生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向。

RGB/偏振信息生成单元281对第二层成像信息的R偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成不包括偏振分量的R图像和针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch R偏振图像。RGB/偏振信息生成单元281将不包括偏振分量的R图像输出到RGB合成单元283，并且将针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch R偏振图像作为偏振信息输出。

RGB/偏振信息生成单元282对第三层成像信息的B偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成不包括偏振分量的B图像和针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch B偏振图像。RGB/偏振信息生成单元282将不包括偏振分量的B图像输出到RGB合成单元283，并且将针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的B偏振图像作为偏振信息输出。

RGB合成单元283将来自成像单元111的G图像、来自RGB/偏振信息生成单元281的R图像和来自RGB/偏振信息生成单元282的B图像组合，以生成R、G和B的3ch RGB图像并将其作为RGB信息输出。

图26是在成像单元111的第五配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

在第五配置示例中接收穿过偏振滤波器153之前的G的光，而在比较示例中接收穿过偏振滤波器32的光。因此，关于RGB信息，在第五配置示例中，可以接收两倍或更多倍的光量，并且灵敏度为两倍或更多倍。在第五配置示例中，在所有像素而不是马赛克阵列中获得R、G和B之中的两种颜色的像素信号，并且因此RGB的分辨率约为16倍。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

关于偏振信息，灵敏度是相等的，但在组合R和B的偏振信息的情况下，可以提高灵敏度。由于可以在所有像素中获得相同颜色(R，B)的偏振信息，因此分辨率约为4倍。用于生成偏振信息的光分量(波长)在比较示例中为RGB，但在第四配置示例中为R、G和B之中的两种颜色，即不被第一有机光电转换膜152A吸收的G和B颜色分量，并且可以增加使得能够获取偏振信息的光分量。

因此，根据包括根据第五配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。

<8.成像单元的第六配置示例>

图27是用于说明成像单元111的第六配置示例的图。

在截面图中，根据第六配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、偏振滤波器153、第一有机光电转换膜152A、第二有机光电转换膜152B和半导体基板154来配置。与图23中的第五配置示例的不同在于设置偏振滤波器153的位置。在图23的第五配置示例中，偏振滤波器153设置在第一有机光电转换膜152A与第二有机光电转换膜152B之间。然而，在第六配置示例中，偏振滤波器153设置在IR截止滤波器181与第一有机光电转换膜152A之间。其他配置与第五配置示例中的配置类似。

在如上所述配置的根据第六配置示例的成像单元111中，如图28中所示出的，第一有机光电转换膜152A输出通过对穿过偏振滤波器153并且具有特定偏转方向上的偏振方向的G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。R和B颜色分量的光穿过第一有机光电转换膜152A，并且入射到第二有机光电转换膜152B上。第二有机光电转换膜152B输出通过对穿过偏振滤波器153并且具有特定偏转方向上的偏振方向的R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。B颜色分量的光透射穿过第二有机光电转换膜152B，并且入射到光电二极管161上。光电二极管161生成通过对具有特定偏转方向上的偏振方向的B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第三层成像信息。不可见光区中的红外光(IR)被IR截止滤波器181吸收。

图29是示出在使用第六配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB/偏振信息生成单元301、302和303，所述RGB/偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息；以及RGB合成单元304，所述RGB合成单元被配置成生成RGB信息。

成像单元111将G偏振原始图像作为第一层成像信息输出到RGB/偏振信息生成单元301，该G偏振原始图像包括由第一有机光电转换膜152A生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向的G像素信号。成像单元111将R偏振原始图像作为第二层成像信息输出到RGB/偏振信息生成单元302，该R偏振原始图像包括由第二有机光电转换膜152B生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向的R像素信号。成像单元111将B偏振原始图像作为第三层成像信息输出到RGB/偏振信息生成单元303，该B偏振原始图像包括由光电二极管161生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向的B像素信号。

RGB/偏振信息生成单元301对第一层成像信息的G偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成不包括偏振分量的G图像和针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch G偏振图像。RGB/偏振信息生成单元301将不包括偏振分量的G图像输出到RGB合成单元304，并且将针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch G偏振图像作为偏振信息输出。

RGB/偏振信息生成单元302对第二层成像信息的R偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成不包括偏振分量的R图像和针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch R偏振图像。RGB/偏振信息生成单元302将不包括偏振分量的R图像输出到RGB合成单元304，并且将针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的R偏振图像作为偏振信息输出。

RGB/偏振信息生成单元303对第三层成像信息的B偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成不包括偏振分量的B图像和针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch B偏振图像。RGB/偏振信息生成单元303将不包括偏振分量的B图像输出到RGB合成单元304，并且将针对0度、45度、90度和135度的各个偏振分量的4ch B偏振图像作为偏振信息输出。

RGB合成单元304将来自RGB/偏振信息生成单元301的G图像、来自RGB/偏振信息生成单元302的R图像和来自RGB/偏振信息生成单元303的B图像组合，以生成R、G和B的3chRGB图像并将其作为RGB信息输出。

图30是在成像单元111的第六配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

关于RGB信息，与比较示例类似，在第六配置示例中接收穿过偏振滤波器153的光，并且因此灵敏度是相等的。在第六配置示例中，在所有像素中获得针对R、G和B的三种颜色的特定偏振分量的像素信号，并且因此RGB的分辨率约为4倍。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

关于偏振信息，灵敏度是相等的，但在组合R和B的偏振信息的情况下，可以提高灵敏度。由于可以在所有像素中获得相同颜色(G，R，B)的偏振信息，因此分辨率约为4倍。与比较示例类似，用于生成偏振信息的光分量(波长)是RGB。

因此，根据包括根据第五配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高RGB信息和偏振信息两者的分辨率。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。

<9.成像单元的第七配置示例>

图31是用于说明成像单元111的第七配置示例的图。

在截面图中，根据第七配置示例的成像单元111的像素121通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠第一有机光电转换膜152A、第二有机光电转换膜152B、第三有机光电转换膜152C、偏振滤波器153和半导体基板154来配置。与上面描述的图27的第六配置示例的不同在于省略IR截止滤波器181，在第二有机光电转换膜152B下方新增加第三有机光电转换膜152C，并且在第三有机光电转换膜152C与半导体基板154之间设置偏振滤波器153。第三有机光电转换膜152C输出通过对B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第三层成像信息。光电二极管161生成通过对如下红外光(IR)进行光电转换而获得的像素信号作为第四层成像信息，该红外光穿过偏振滤波器153，是不可见光区中的光，并且具有特定偏振方向上的偏振方向。其他配置与第五配置示例中的配置类似。

在如上所述配置的根据第七配置示例的成像单元111中，如图32中所示出的，第一有机光电转换膜152A输出通过对G颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第一层成像信息。IR、R和B颜色分量的光穿过第一有机光电转换膜152A，并且入射到第二有机光电转换膜152B上。第二有机光电转换膜152B输出通过对R颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第二层成像信息。IR和B颜色分量的光穿过第二有机光电转换膜152B，并且入射到第三有机光电转换膜152C上。第三有机光电转换膜152C输出通过对B颜色分量的光进行光电转换而获得的像素信号作为第三层成像信息。IR颜色分量的光透射穿过第三有机光电转换膜152C，并且入射到光电二极管161上。光电二极管161生成通过对穿过偏振滤波器153并且具有特定偏转方向上的偏振方向的红外光(IR)进行光电转换而获得的像素信号作为第四层成像信息。

图33是示出在使用第七配置示例来配置成像单元111的情况下的信号处理单元112的配置示例的框图。

信号处理单元112包括：RGB合成单元331，该RGB合成单元被配置成生成RGB信息；以及偏振信息生成单元332，该偏振信息生成单元被配置成生成偏振信息。

成像单元111将包括由第一有机光电转换膜152A生成的G像素信号的G图像作为第一层成像信息输出到RGB合成单元331。成像单元111将包括由第二有机光电转换膜152B生成的R像素信号的R图像作为第二层成像信息输出到RGB合成单元331。成像单元111将包括由第三有机光电转换膜152C生成的B像素信号的B图像作为第三层成像信息输出到RGB合成单元331。成像单元111将包括由光电二极管161生成并且具有特定偏转方向上的偏振方向的IR像素信号的IR偏振原始图像作为第四层成像信息输出到偏振信息生成单元332。

RGB合成单元331将来自成像单元111的G图像、R图像和B图像组合，以生成R、G和B的3ch RGB图像并将其作为RGB信息输出。

偏振信息生成单元332对第四层成像信息的IR偏振原始图像执行去马赛克处理，以生成具有0度、45度、90度和135度的偏振分量的4ch单色偏振图像，并且将该单色偏振图像作为偏振信息输出。

图34是在成像单元111的第七配置示例与比较示例之间比较灵敏度和分辨率的表。

在第七配置示例中接收穿过偏振滤波器153之前的R、G和B的光，而在比较示例中接收穿过偏振滤波器32的光。因此，关于RGB信息，在第七配置示例中可以接收约两倍的光量，并且灵敏度约为两倍。在第六配置示例中，在所有像素中获得针对R、G和B的三种颜色的像素信号，并且因此RGB的分辨率约为16倍。用于生成RGB信息的光分量(波长)在两个示例中都是RGB。

关于偏振信息，灵敏度是相等的。由于可以在所有像素中获得IR偏振信息，因此分辨率约为四倍。用于生成偏振信息的光分量(波长)是红外光(IR)。

因此，根据包括根据第七配置示例的成像单元111的偏振传感器100，与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。可以在同一像素中同时获取RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。对于分辨率，可以提高RGB信息和偏振信息两者。在第七配置示例中，将R、G、B和IR的任意颜色分量的光用作信号，并且光可以用作信号而不会浪费。

<10.成像单元的第一配置示例至第七配置示例的总结>

图35至图37是总结成像单元111的第一配置示例至第七配置示例和比较示例的特征的图。

图35是总结比较示例和第一配置示例至第三配置示例的特征的图。

在截面图中，比较示例的偏振传感器10的像素结构具有通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠呈拜耳阵列或四方拜耳阵列的滤色器31、偏振滤波器32和其上形成有光电二极管41的半导体基板33而获得的配置。

由于光电二极管41对穿过偏振滤波器32的光进行光电转换，因此RGB信息的灵敏度劣化。此外，由于R、G和B的相同颜色的相邻四个像素具有不同的偏振分量，因此需要将四个像素组合，并且分辨率也劣化。因此，在比较示例的偏振传感器10中，RGB图像的图像质量劣化。

第一配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠呈拜耳阵列或四方拜耳阵列的滤色器151、有机光电转换膜152、偏振滤波器153以及其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第一配置示例的偏振传感器100生成具有呈四方拜耳阵列或拜耳阵列的RGB阵列的RGB原始图像作为第一层成像信息，并且使用红外光(IR)生成具有呈四方拜耳阵列或拜耳阵列的偏振分量的IR偏振原始图像作为第二层成像信息。

第一配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。根据第一配置示例，由于可以获得IR偏振信息作为偏振信息，因此容易使用。

第二配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、呈拜耳阵列或四方拜耳阵列的有机光电转换膜152、偏振滤波器153以及其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第二配置示例的偏振传感器100生成具有呈四方拜耳阵列或拜耳阵列的RGB阵列的RGB原始图像作为第一层成像信息，并且生成RGB互补色偏振原始图像作为第二层成像信息，在该RGB互补色偏振原始图像中，RGB互补色和偏振分量的阵列呈四方拜耳阵列或拜耳阵列。

第二配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。根据第二配置示例，由于可以直接获得RGB互补色的偏振信息，因此可以执行光白平衡处理。

第三配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠呈拜耳阵列或四方拜耳阵列的有机光电转换膜152、偏振滤波器153以及其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第三配置示例的偏振传感器100生成具有呈四方拜耳阵列或拜耳阵列的RGB阵列的RGB原始图像作为第一层成像信息，并且生成RGB互补色IR偏振原始图像作为第二层成像信息，在该RGB互补色IR偏振原始图像中，包括红外光和偏振分量的RGB互补色的阵列呈四方拜耳阵列或拜耳阵列。

第三配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。根据第三配置示例，通过简单的配置，光可以用作信号而不会浪费。

图36是总结第四配置示例至第六配置示例的特征的图。

第四配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、第一有机光电转换膜152A、第二有机光电转换膜152B、偏振滤波器153以及其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第四配置示例的偏振传感器100生成RGB之中的第一颜色的图像例如G图像(其是G的图像)作为第一层成像信息，生成RGB之中的第二颜色的图像例如R图像(其是R的图像)作为第二层成像信息，并且生成RGB之中的第三颜色的图像中的偏振原始图像(其中偏振分量的阵列是四方拜耳阵列或拜耳阵列)例如B的B偏振原始图像作为第三层成像信息。在第一层成像信息至第三层成像信息中生成的RGB颜色分量可以自由地替换。

第四配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。根据第四配置示例，可以以全分辨率获取RGB之中的两种颜色，并且可以获取其他颜色的偏振信息。

第五配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、第一有机光电转换膜152A、偏振滤波器153、第二有机光电转换膜152B以及其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第五配置示例的偏振传感器100生成RGB之中的第一颜色的图像例如G图像(其是G的图像)作为第一层成像信息，生成RGB之中的第二颜色的图像中的偏振原始图像(其中偏振分量的阵列是四方拜耳阵列或拜耳阵列)例如R的R偏振原始图像作为第二层成像信息，并且生成RGB之中的第三颜色的图像中的偏振原始图像(其中偏振分量的阵列是四方拜耳阵列或拜耳阵列)例如B的B偏振原始图像作为第三层成像信息。在第一层成像信息至第三层成像信息中生成的RGB颜色分量可以自由地替换。

第五配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。根据第五配置示例，可以以全分辨率获取RGB之中的一种颜色，并且可以获取其他两种颜色的偏振信息。

第六配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠IR截止滤波器181、偏振滤波器153、第一有机光电转换膜152A、第二有机光电转换膜152B以及其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第六配置示例的偏振传感器100生成RGB之中的第一颜色的图像中的偏振原始图像(其中偏振分量的阵列是四方拜耳阵列或拜耳阵列)例如G的G偏振原始图像作为第一层成像信息，生成RGB之中的第二颜色的图像中的偏振原始图像(其中偏振分量的阵列是四方拜耳阵列或拜耳阵列)例如R的R偏振原始图像作为第二层成像信息，并且生成RGB之中的第三颜色的图像中的偏振原始图像(其中偏振分量的阵列是四方拜耳阵列或拜耳阵列)例如B的B偏振原始图像作为第三层成像信息。在第一层成像信息至第三层成像信息中生成的RGB颜色分量可以自由地替换。

第六配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率。根据第六配置示例，可以以RGB的所有颜色获取偏振信息。与比较示例相比，可以在RGB信息和偏振信息两者上提高分辨率。

图37是总结第七配置示例的特征的图。

第七配置示例的偏振传感器100的像素结构通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠第一有机光电转换膜152A、第二有机光电转换膜152B、第三有机光电转换膜152C、偏振滤波器153和其上形成有光电二极管161的半导体基板154来配置。在同一像素中，第七配置示例的偏振传感器100生成RGB之中的第一颜色的图像例如G图像(其是G的图像)作为第一层成像信息，生成RGB之中的第二颜色的图像例如R图像(其是R的图像)作为第二层成像信息，并且生成RGB之中的第三颜色的图像例如B图像(其是B的图像)作为第三层成像信息。在第一层成像信息至第三层成像信息中生成的RGB颜色分量可以自由地替换。此外，在同一像素中，第七配置示例的偏振传感器100使用红外光(IR)生成具有呈四方拜耳阵列或拜耳阵列的偏振分量的IR偏振原始图像作为第四层成像信息。

第七配置示例的偏振传感器100可以同时获取同一像素的RGB信息和偏振信息，并且可以获取高质量的RGB信息。与比较示例的偏振传感器10相比，可以提高分辨率和灵敏度。根据第七配置示例，可以以全分辨率获取RGB的所有颜色，并且可以获取其他颜色的偏振信息。由于可以获得IR偏振信息作为偏振信息，因此容易使用。光可以用作信号而不会浪费。

第一配置示例至第七配置示例的偏振传感器100共有的成像单元111的配置是通过垂直堆叠有机光电转换膜152(第一分光单元)、偏振滤波器153以及半导体基板154而获得的配置，该有机光电转换膜被配置成仅对入射光中具有第一波长的光进行光电转换，入射光中具有特定偏振方向的光穿过该偏振滤波器，该半导体基板被配置成对入射光中具有第二波长的光进行光电转换。设置偏振滤波器153的垂直位置在第一配置示例至第七配置示例中不同。第一配置示例至第三配置示例包括一层有机光电转换膜152，并且第四配置示例至第六配置示例包括两层有机光电转换膜152(第一有机光电转换膜152A和第二有机光电转换膜152B)。第七配置示例包括三层有机光电转换膜152(第一有机光电转换膜152A至第三有机光电转换膜152C)。

本公开内容的实施方式不限于上述实施方式，并且在不脱离本公开内容的技术的范围的情况下，可以进行各种修改。

注意，本说明书中所描述的效果仅为示例而非限制性的，并且可以存在本说明书中所描述的效果以外的效果。

注意，本公开内容的技术可以具有以下配置。

(1)

一种偏振传感器，所述偏振传感器通过垂直堆叠以下部件来配置：

第一分光单元，所述第一分光单元被配置成对入射光中具有第一波长的光进行光电转换；

偏振滤波器，所述入射光中具有特定偏振方向的光穿过所述偏振滤波器；以及

半导体基板，所述半导体基板被配置成对所述入射光中穿过所述偏振滤波器并且具有第二波长的光进行光电转换。

(2)

根据上述(1)所述的偏振传感器，还包括：

滤色器，所述滤色器在所述第一分光单元的光入射表面侧上，其中

所述第一分光单元对具有与所述滤色器的颜色对应的所述第一波长的光进行光电转换，以及

所述半导体基板对作为具有所述第二波长的光的穿过所述偏振滤波器的红外光进行光电转换。

(3)

根据上述(1)或(2)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB原始图像作为第一层成像信息，以及

所述半导体基板生成IR偏振原始图像作为第二层成像信息。

(4)

根据上述(1)所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光，其中

所述第一分光单元吸收并且光电转换所述入射光中具有所述第一波长的光，并且透射具有所述第二波长的光，以及

所述半导体基板对所述入射光中穿过所述偏振滤波器并且具有所述第二波长的光进行光电转换。

(5)

根据上述(4)所述的偏振传感器，其中

具有所述第二波长的光是所述第一波长的互补色的光。

(6)

根据上述(4)或(5)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB原始图像作为第一层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB互补色偏振原始图像作为第二层成像信息。

(7)

根据上述(4)至(6)中任一项所述的偏振传感器，还包括：

RGB生成单元，所述RGB生成单元被配置成从所述RGB原始图像生成RGB图像，并且输出所述RGB图像作为RGB信息；

偏振信息生成单元，所述偏振信息生成单元被配置成从所述RGB互补色偏振原始图像生成每个偏振分量的RGB互补色图像，并且输出所述RGB互补色图像作为偏振信息；以及

白平衡增益计算单元，所述白平衡增益计算单元被配置成通过使用所述RGB信息和所述偏振信息来计算白平衡增益。

(8)

根据上述(1)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元吸收并且光电转换所述入射光中具有所述第一波长的光，并且透射具有所述第二波长的光，以及

所述半导体基板对所述入射光中穿过所述偏振滤波器并且具有所述第二波长的光进行光电转换。

(9)

根据上述(8)所述的偏振传感器，其中

具有所述第二波长的光是所述第一波长的互补色的光和红外光。

(10)

根据上述(1)、(8)或(9)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB原始图像作为第一层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB互补色和红外光的偏振原始图像作为第二层成像信息。

(11)

根据上述(1)所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光；以及

第二分光单元，所述第二分光单元位于所述第一分光单元与所述偏振滤波器之间，并且被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光。

(12)

根据上述(11)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的图像作为第二层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB中的第三颜色的偏振原始图像作为第三层成像信息。

(13)

根据上述(1)所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光；以及

第二分光单元，所述第二分光单元位于所述偏振滤波器与所述半导体基板之间，并且被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光。

(14)

根据上述(13)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的偏振原始图像作为第二层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB中的第三颜色的偏振原始图像作为第三层成像信息。

(15)

根据上述(1)所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光；以及

第二分光单元，所述第二分光单元位于所述第一分光单元与所述半导体基板之间，并且被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光，其中

所述偏振滤波器设置在所述红外光截止滤波器与所述第一分光单元之间。

(16)

根据上述(15)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的偏振原始图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的偏振原始图像作为第二层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB中的第三颜色的偏振原始图像作为第三层成像信息。

(17)

根据上述(1)所述的偏振传感器，还包括：

第二分光单元，所述第二分光单元被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光；以及

第三分光单元，所述第三分光单元被配置成吸收并且光电转换具有第四波长的光，其中

所述偏振传感器通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠所述第一分光单元、所述第二分光单元、所述第三分光单元、所述偏振滤波器以及所述半导体基板来配置。

(18)

根据上述(17)所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的图像作为第二层成像信息，

所述第三分光单元生成RGB中的第三颜色的图像作为第三层成像信息，以及

所述半导体基板生成IR偏振原始图像作为第四层成像信息。

(19)

根据上述(1)至(18)中任一项所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元包括有机光电转换膜。

参考符号列表

100 偏振传感器

111 成像单元

112 信号处理单元

121 像素

122 像素阵列单元

151 滤色器

152 有机光电转换膜

152A 第一有机光电转换膜

152B 第二有机光电转换膜

152C 第三有机光电转换膜

153 偏振滤波器

154 半导体基板

161 光电二极管

171 RGB生成单元

172 偏振信息生成单元

181 IR截止滤波器

201 RGB生成单元

202 偏振信息生成单元

203 WB增益计算单元

211 RGB生成单元

212 偏振信息生成单元

261 偏振信息生成单元

262RGB合成单元

281 偏振信息生成单元

282 偏振信息生成单元

283RGB合成单元

301 偏振信息生成单元

302 偏振信息生成单元

303 偏振信息生成单元

304RGB合成单元

331RGB合成单元

332偏振信息生成单元

Claims (19)

1.一种偏振传感器，所述偏振传感器通过垂直堆叠以下部件来配置：

第一分光单元，所述第一分光单元被配置成对入射光中具有第一波长的光进行光电转换；

偏振滤波器，所述入射光中具有特定偏振方向的光穿过所述偏振滤波器；以及

半导体基板，所述半导体基板被配置成对所述入射光中穿过所述偏振滤波器并且具有第二波长的光进行光电转换。

2.根据权利要求1所述的偏振传感器，还包括：

滤色器，所述滤色器在所述第一分光单元的光入射表面侧上，其中

所述第一分光单元对具有与所述滤色器的颜色对应的所述第一波长的光进行光电转换，以及

所述半导体基板对作为具有所述第二波长的光的穿过所述偏振滤波器的红外光进行光电转换。

3.根据权利要求1所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成红绿蓝(RGB)原始图像作为第一层成像信息，以及

所述半导体基板生成红外(IR)偏振原始图像作为第二层成像信息。

4.根据权利要求1所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光，其中

所述第一分光单元吸收并且光电转换所述入射光中具有所述第一波长的光，并且透射具有所述第二波长的光，以及

所述半导体基板对所述入射光中穿过所述偏振滤波器并且具有所述第二波长的光进行光电转换。

5.根据权利要求4所述的偏振传感器，其中

具有所述第二波长的光是所述第一波长的互补色的光。

6.根据权利要求1所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB原始图像作为第一层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB互补色偏振原始图像作为第二层成像信息。

7.根据权利要求6所述的偏振传感器，还包括：

RGB生成单元，所述RGB生成单元被配置成从所述RGB原始图像生成RGB图像，并且输出所述RGB图像作为RGB信息；

偏振信息生成单元，所述偏振信息生成单元被配置成从所述RGB互补色偏振原始图像生成每个偏振分量的RGB互补色图像，并且输出所述RGB互补色图像作为偏振信息；以及

白平衡增益计算单元，所述白平衡增益计算单元被配置成通过使用所述RGB信息和所述偏振信息来计算白平衡增益。

8.根据权利要求1所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元吸收并且光电转换所述入射光中具有所述第一波长的光，并且透射具有所述第二波长的光，以及

所述半导体基板对所述入射光中穿过所述偏振滤波器并且具有所述第二波长的光进行光电转换。

9.根据权利要求8所述的偏振传感器，其中

具有所述第二波长的光是所述第一波长的互补色的光和红外光。

10.根据权利要求1所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB原始图像作为第一层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB互补色和红外光的偏振原始图像作为第二层成像信息。

11.根据权利要求1所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光；以及

第二分光单元，所述第二分光单元位于所述第一分光单元与所述偏振滤波器之间，并且被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光。

12.根据权利要求11所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的图像作为第二层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB中的第三颜色的偏振原始图像作为第三层成像信息。

13.根据权利要求1所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光；以及

第二分光单元，所述第二分光单元位于所述偏振滤波器与所述半导体基板之间，并且被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光。

14.根据权利要求13所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的偏振原始图像作为第二层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB中的第三颜色的偏振原始图像作为第三层成像信息。

15.根据权利要求1所述的偏振传感器，还包括：

红外光截止滤波器，所述红外光截止滤波器位于所述第一分光单元的光入射表面侧上，并且被配置成吸收红外光；以及

第二分光单元，所述第二分光单元位于所述第一分光单元与所述半导体基板之间，并且被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光，其中

所述偏振滤波器设置在所述红外光截止滤波器与所述第一分光单元之间。

16.根据权利要求15所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的偏振原始图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的偏振原始图像作为第二层成像信息，以及

所述半导体基板生成RGB中的第三颜色的偏振原始图像作为第三层成像信息。

17.根据权利要求1所述的偏振传感器，还包括：

第二分光单元，所述第二分光单元被配置成吸收并且光电转换具有第三波长的光；以及

第三分光单元，所述第三分光单元被配置成吸收并且光电转换具有第四波长的光，其中

所述偏振传感器通过从光入射表面侧按顺序垂直堆叠所述第一分光单元、所述第二分光单元、所述第三分光单元、所述偏振滤波器以及所述半导体基板来配置。

18.根据权利要求17所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元生成RGB中的第一颜色的图像作为第一层成像信息，

所述第二分光单元生成RGB中的第二颜色的图像作为第二层成像信息，

所述第三分光单元生成RGB中的第三颜色的图像作为第三层成像信息，以及

所述半导体基板生成IR偏振原始图像作为第四层成像信息。

19.根据权利要求1所述的偏振传感器，其中

所述第一分光单元包括有机光电转换膜。