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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168191
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】光検出装置及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H01L27/146 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023084652
(22)【出願日】2023-05-23
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100114177
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】関口 浩司
【テーマコード（参考）】
4M118
【Ｆターム（参考）】
4M118AA10
4M118AB01
4M118AB03
4M118BA14
4M118CA02
4M118CA22
4M118DD04
4M118FA06
4M118FA26
4M118FA27
4M118FA28
4M118FA38
4M118GA02
4M118GA09
4M118GB03
4M118GB07
4M118GB11
4M118GC08
4M118GD03
4M118GD04
4M118GD11
4M118GD20
4M118HA30
(57)【要約】
【課題】オートフォーカス性能が低下するのを抑制された光検出装置を提供する。
【解決手段】光検出装置は、平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、第１屈折率を有する第１部分及び第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ光入射面側において平面視でセル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、を備え、一の屈折光学素子は、第１方向に沿って、第１光電変換素子寄りの位置に第１部分を有し、第２光電変換素子寄りの位置に第２部分を有し、他の一の屈折光学素子は、第１方向に沿って、第１光電変換素子寄りの位置に第２部分を有し、第２光電変換素子寄りの位置に第１部分を有する。
【選択図】図４Ａ
【解決手段】光検出装置は、平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、第１屈折率を有する第１部分及び第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ光入射面側において平面視でセル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、を備え、一の屈折光学素子は、第１方向に沿って、第１光電変換素子寄りの位置に第１部分を有し、第２光電変換素子寄りの位置に第２部分を有し、他の一の屈折光学素子は、第１方向に沿って、第１光電変換素子寄りの位置に第２部分を有し、第２光電変換素子寄りの位置に第１部分を有する。
【選択図】図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
光検出装置。
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
光検出装置。
【請求項2】
前記第１屈折率と前記第２屈折率との差は、０．２以上、０．５以下である、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項3】
前記屈折光学素子において、平面視で、前記第２部分が占める領域の大きさは、前記第１部分が占める領域の大きさと同じ若しくはそれより大きい、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項4】
前記屈折光学素子において、平面視で、前記第２部分は、前記セル領域の平面視における中央部に重なる領域が、前記第１部分より多い構成である、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項5】
前記第２部分は、平面視で、第１方向に直交する第２方向における中央部が端部より前記第１部分側に位置している、請求項４に記載の光検出装置。
【請求項6】
前記屈折光学素子の厚みは、３０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項7】
前記第１部分と前記第２部分との間には、第３部分が設けられていて、
前記第３部分の屈折率である第３屈折率は、前記第１屈折率及び前記第２屈折率とは異なる、請求項１に記載の光検出装置。
前記第３部分の屈折率である第３屈折率は、前記第１屈折率及び前記第２屈折率とは異なる、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項8】
前記半導体層の前記光入射面側に設けられたカラーフィルタを有し、
前記屈折光学素子は、前記半導体層の前記光入射面と前記カラーフィルタとの間に設けられている、請求項１に記載の光検出装置。
前記屈折光学素子は、前記半導体層の前記光入射面と前記カラーフィルタとの間に設けられている、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項9】
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子が構成された前記セル領域は、画素領域に行列状に設けられていて、
前記屈折光学素子は、前記セル領域毎に設けられている、請求項１に記載の光検出装置。
前記屈折光学素子は、前記セル領域毎に設けられている、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項10】
前記屈折光学素子の厚み方向に沿った一方側及び他方側のうちの少なくとも一方には、反射防止膜が設けられている、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項11】
前記第１光電変換素子において生成された信号電荷と前記第２光電変換素子において生成された信号電荷との和が、画像データの１画素を形成するための画素信号を構成する、請求項１に記載の光検出装置。
【請求項12】
光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
前記光検出装置は、
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
電子機器。
前記光検出装置は、
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術（本開示に係る技術）は、光検出装置及び電子機器に関し、特に、位相差画素を有する光検出装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
位相差画素として、例えば、左右２つの光電変換素子をペアにして1つの画素とするＤＵＡＬ ＰＤ方式が知られている。（例えば非特許文献１）。ＤＵＡＬ ＰＤ方式は、光電変換素子のペアで１つのオンチップレンズを共有する構造にすることで、左右の光電変換素子に別々の入射光が入るため、位相差を取得することができる。また、画像信号として使う際には、左右の光電変換素子の情報を足すことで位相差の影響を打ち消すことができる。ＤＵＡＬ ＰＤ方式は、全画素オートフォーカスの基本方式として使用することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】https://www.sony-semicon.com/ja/technology/mobile/autofocus.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
オートフォーカスの性能を表す指標の１つである分離比は、画素の微細化により低下する可能性がある。
【0005】
本技術は、オートフォーカス性能が低下するのを抑制された光検出装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本技術の一態様に係る光検出装置は、平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、第１屈折率を有する第１部分及び上記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ上記光入射面側において平面視で上記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、を備え、一の上記屈折光学素子は、第１方向に沿って、上記第１光電変換素子寄りの位置に上記第１部分を有し、上記第２光電変換素子寄りの位置に上記第２部分を有し、他の一の上記屈折光学素子は、第１方向に沿って、上記第１光電変換素子寄りの位置に上記第２部分を有し、上記第２光電変換素子寄りの位置に上記第１部分を有する、光検出装置。
【0007】
本技術の一態様に係る電子機器は、上記光検出装置と、上記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本技術の第１実施形態に係る光検出装置の一構成例を示すチップレイアウト図である。
【図2】本技術の第１実施形態に係る光検出装置の一構成例を示すブロック図である。
【図3】本技術の第１実施形態に係る光検出装置の画素の等価回路図である。
【図4A】本技術の第１実施形態に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図4B】本技術の第１実施形態に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図4C】本技術の第１実施形態に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図4D】本技術の第１実施形態に係る光検出装置において、左側用のセル領域に構成された光電変換素子の、光の入射角度に対する感度を示す図である。
【図4E】本技術の第１実施形態に係る光検出装置において、右側用のセル領域に構成された光電変換素子の、光の入射角度に対する感度を示す図である。
【図4F】本技術の第１実施形態に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図4G】本技術の第１実施形態に係る光検出装置において、セル領域を第２の面側から観察した説明図である。
【図5A】比較例に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図5B】比較例に係る光検出装置光において、セル領域に構成された光電変換素子の、光の入射角度に対する感度を示す図である。
【図6】本技術の第１実施形態の変形例１に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図7】本技術の第１実施形態の変形例２に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図8A】本技術の第１実施形態の変形例３に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図8B】本技術の第１実施形態の変形例３に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図9A】本技術の第１実施形態の変形例４に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図9B】本技術の第１実施形態の変形例４に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図10A】本技術の第１実施形態の変形例５に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図10B】本技術の第１実施形態の変形例５に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図11】本技術の第１実施形態の変形例６に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図12】本技術の第１実施形態の変形例７に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図13】本技術の第１実施形態の変形例８に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図14】本技術の第１実施形態の変形例９に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図15】本技術の第１実施形態の変形例１０に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図16】本技術の第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図17】本技術の第１実施形態の変形例１２に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図18A】本技術の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図18B】本技術の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図19A】本技術の第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図19B】本技術の第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図20】本技術の第１実施形態の変形例１６に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図21】本技術の第１実施形態の変形例１７に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図22】本技術の第１実施形態の変形例１８に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図23】本技術の第１実施形態の変形例１８に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図24】本技術の第１実施形態の変形例１９に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図25】本技術の第１実施形態の変形例２０に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図26A】本技術の第１実施形態の変形例２１に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図26B】本技術の第１実施形態の変形例２１に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図27A】本技術の第１実施形態の変形例２２に係る光検出装置が有する画素の、異なる像高位置における断面構成を示す縦断面図である。
【図27B】本技術の第１実施形態の変形例２２に係る光検出装置が有する屈折光学素子の、異なる像高位置における平面構成を示す平面図である。
【図28】本技術の第１実施形態の変形例２３に係る光検出装置において、セル領域を第２の面側から観察した説明図である。
【図29】本技術の第１実施形態の変形例２４に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図30】本技術の第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図31】本技術の第１実施形態の変形例２６に係る光検出装置において、セル領域を第２の面側から観察した説明図である。
【図32】本技術の第１実施形態の変形例２７に係る光検出装置において、セル領域を第２の面側から観察した説明図である。
【図33A】本技術の第１実施形態の変形例２８に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図33B】本技術の第１実施形態の変形例２８に係る光検出装置において、セル領域を第２の面側から観察した説明図である。
【図34】本技術の第１実施形態の変形例２９に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図35】本技術の第１実施形態の変形例３１に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図36】本技術の第１実施形態の変形例３２に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図37】本技術の第１実施形態の変形例３３に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図38A】本技術の第１実施形態の変形例３４に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図39】本技術の第１実施形態の変形例３５に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図40】本技術の第１実施形態の変形例３６に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図41】本技術の第１実施形態の変形例３７に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図42】本技術の第１実施形態の変形例３９に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図43】本技術の第１実施形態の変形例４０に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図44】本技術の第１実施形態の変形例４１に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図45】本技術の第１実施形態の変形例４２に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図46】本技術の第１実施形態の変形例４３に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図47】本技術の第１実施形態の変形例４４に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図48】本技術の第１実施形態の変形例４５に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図49】本技術の第１実施形態の変形例４６に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図50】本技術の第１実施形態の変形例４７に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図51A】本技術の第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置が有する画素の断面構成を示す縦断面図である。
【図51B】本技術の第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置が有する屈折光学素子の平面構成を示す平面図である。
【図51C】本技術の第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図52】本技術の第１実施形態の変形例４９に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図53】本技術の第１実施形態の変形例５０に係る光検出装置において、画素に対するカラーフィルタとマイクロレンズの配置を示す平面図である。
【図54】本開示に係る技術を適用した固体撮像装置を有する電子機器の構成例を示すブロック図である。
【図55】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。
【図56】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。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。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。
【0010】
以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。又、本技術を説明するのに適した図面を採用しているため、図面相互間において構成の相違がある場合がある。
【0011】
また、以下に示す実施形態は、本技術の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本技術の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本技術の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【0012】
また、以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の定義であって、本開示の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を９０°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、１８０°回転して観察すれば上下は反転して読まれることは勿論である。
【0013】
説明は以下の順序で行う。
１．第１実施形態
２．第２実施形態
電子機器への応用例
移動体への応用例
１．第１実施形態
２．第２実施形態
電子機器への応用例
移動体への応用例
【0014】
［第１実施形態］
この実施形態では、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである光検出装置に本技術を適用した一例について説明する。
この実施形態では、裏面照射型のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである光検出装置に本技術を適用した一例について説明する。
【0015】
≪光検出装置の全体構成≫
まず、光検出装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１は、平面視したときの二次元平面形状が方形状の半導体チップ２を主体に構成されている。すなわち、光検出装置１は、半導体チップ２に搭載されている。この光検出装置１は、図５４に示すように、光学系（光学レンズ）１０１１を介して被写体からの像光（入射光１０２２）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０２２の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
まず、光検出装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１は、平面視したときの二次元平面形状が方形状の半導体チップ２を主体に構成されている。すなわち、光検出装置１は、半導体チップ２に搭載されている。この光検出装置１は、図５４に示すように、光学系（光学レンズ）１０１１を介して被写体からの像光（入射光１０２２）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０２２の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。
【0016】
図１に示すように、光検出装置１が搭載された半導体チップ２は、互いに交差するＸ方向及びＹ方向を含む二次元平面において、中央部に設けられた方形状の画素領域２Ａと、この画素領域２Ａの外側に画素領域２Ａを囲むようにして設けられた周辺領域２Ｂとを備えている。
【0017】
画素領域２Ａは、例えば図５４に示す光学系１０１１により集光される光を受光する受光面である。そして、画素領域２Ａには、Ｘ方向（行方向）及びＹ方向（列方向）を含む二次元平面において複数の画素３が行列状に配置されている。換言すれば、画素３は、二次元平面内で互いに交差するＸ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に繰り返し配置されている。なお、本実施形態においては、一例としてＸ方向とＹ方向とが直交している。また、Ｘ方向とＹ方向との両方に直交する方向がＺ方向（厚み方向、積層方向）である。また、Ｚ方向に垂直な方向が水平方向である。
【0018】
図１に示すように、周辺領域２Ｂには、複数のボンディングパッド１４が配置されている。複数のボンディングパッド１４の各々は、例えば、半導体チップ２の二次元平面における４つの辺の各々の辺に沿って配列されている。複数のボンディングパッド１４の各々は、半導体チップ２を外部装置と電気的に接続する際に用いられる入出力端子である。
【0019】
＜ロジック回路＞
図２に示すように、半導体チップ２は、ロジック回路１３を備えている。ロジック回路１３は、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、水平駆動回路６、出力回路７及び制御回路８などを含んでいる。ロジック回路１３は、電界効果トランジスタとして、例えば、ｎチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor Ｆield Ｅffect Ｔransistor）及びｐチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴを有するＣＭＯＳ（Ｃomplenentary ＭＯＳ）回路で構成されている。
図２に示すように、半導体チップ２は、ロジック回路１３を備えている。ロジック回路１３は、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、水平駆動回路６、出力回路７及び制御回路８などを含んでいる。ロジック回路１３は、電界効果トランジスタとして、例えば、ｎチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor Ｆield Ｅffect Ｔransistor）及びｐチャネル導電型のＭＯＳＦＥＴを有するＣＭＯＳ（Ｃomplenentary ＭＯＳ）回路で構成されている。
【0020】
垂直駆動回路４は、例えばシフトレジスタによって構成されている。垂直駆動回路４は、所望の画素駆動線１０を順次選択し、選択した画素駆動線１０に画素３を駆動するためのパルスを供給し、各画素３を行単位で駆動する。即ち、垂直駆動回路４は、画素領域２Ａの各画素３を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素３の光電変換素子が受光量に応じて生成した信号電荷に基づく画素３からの画素信号を、垂直信号線１１を通してカラム信号処理回路５に供給する。
【0021】
カラム信号処理回路５は、例えば画素３の列毎に配置されており、１行分の画素３から出力される信号に対して画素列毎にノイズ除去等の信号処理を行う。例えばカラム信号処理回路５は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためのＣＤＳ（Correlated Double Sampling：相関２重サンプリング）及びＡＤ（Analog Digital）変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５の出力段には水平選択スイッチ（図示せず）が水平信号線１２との間に接続されて設けられる。
【0022】
水平駆動回路６は、例えばシフトレジスタによって構成されている。水平駆動回路６は、水平走査パルスをカラム信号処理回路５に順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から信号処理が行われた画素信号を水平信号線１２に出力させる。
【0023】
出力回路７は、カラム信号処理回路５の各々から水平信号線１２を通して順次に供給される画素信号に対し、信号処理を行って出力する。信号処理としては、例えば、バッファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を用いることができる。
【0024】
制御回路８は、垂直同期信号、水平同期信号、及びマスタクロック信号に基づいて、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等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、制御回路８は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路４、カラム信号処理回路５、及び水平駆動回路６等に出力する。
【0025】
＜画素＞
図３に示すように、画素３の各々は、光電変換ユニット１６を備えている。光電変換ユニット１６は、光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２と、この光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２で光電変換された信号電荷を蓄積（保持）する電荷蓄積領域（フローティングディフュージョン：Ｆloating Ｄiffusion）ＦＤ１，ＦＤ２と、この光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２で光電変換された信号電荷を電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２に転送する転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、を備えている。また、複数の画素３の各々の画素３は、光電変換ユニット１６、より具体的には電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２に電気的に接続された読出し回路１５を備えている。
図３に示すように、画素３の各々は、光電変換ユニット１６を備えている。光電変換ユニット１６は、光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２と、この光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２で光電変換された信号電荷を蓄積（保持）する電荷蓄積領域（フローティングディフュージョン：Ｆloating Ｄiffusion）ＦＤ１，ＦＤ２と、この光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２で光電変換された信号電荷を電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２に転送する転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と、を備えている。また、複数の画素３の各々の画素３は、光電変換ユニット１６、より具体的には電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２に電気的に接続された読出し回路１５を備えている。
【0026】
二つの光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２の各々は、受光量に応じた信号電荷を生成する。光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２はまた、生成された信号電荷を一時的に蓄積（保持）する。光電変換素子ＰＤ１は、カソード側が転送トランジスタＴＲ１のソース領域と電気的に接続され、アノード側が基準電位線（例えばグランド）と電気的に接続されている。光電変換素子ＰＤ２は、カソード側が転送トランジスタＴＲ２のソース領域と電気的に接続され、アノード側が基準電位線（例えばグランド）と電気的に接続されている。光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２としては、例えばフォトダイオードが用いられている。
【0027】
二つの転送トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のうち、転送トランジスタＴＲ１のドレイン領域は、電荷蓄積領域ＦＤ１と電気的に接続されている。転送トランジスタＴＲ１のゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちの転送トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。転送トランジスタＴＲ２のドレイン領域は、電荷蓄積領域ＦＤ２と電気的に接続されている。転送トランジスタＴＲ２のゲート電極は、画素駆動線１０のうちの転送トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
【0028】
二つの電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２のうちの電荷蓄積領域ＦＤ１は、光電変換素子ＰＤ１から転送トランジスタＴＲ１を介して転送された信号電荷を一時的に蓄積して保持する。電荷蓄積領域ＦＤ２は、光電変換素子ＰＤ２から転送トランジスタＴＲ２を介して転送された信号電荷を一時的に蓄積して保持する。
【0029】
読出し回路１５は、電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２に蓄積された信号電荷を読み出し、信号電荷に基づく画素信号を出力する。読出し回路１５は、これに限定されないが、画素トランジスタとして、例えば、増幅トランジスタＡＭＰと、選択トランジスタＳＥＬと、リセットトランジスタＲＳＴと、を備えている。これらのトランジスタ（ＡＭＰ，ＳＥＬ，ＲＳＴ）は、例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２膜）からなるゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース領域及びドレイン領域として機能する一対の主電極領域と、を有するＭＯＳＦＥＴで構成されている。また、これらのトランジスタとしては、ゲート絶縁膜が窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）、或いは窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜などの積層膜からなるＭＩＳＦＥＴ（Ｍetal Ｉnsulator Ｓemiconductor ＦＥＴ）でも構わない。
【0030】
増幅トランジスタＡＭＰは、ソース領域が選択トランジスタＳＥＬのドレイン領域と電気的に接続され、ドレイン領域が電源線Ｖｄｄ及びリセットトランジスタのドレイン領域と電気的に接続されている。そして、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極は、電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２及びリセットトランジスタＲＳＴのソース領域と電気的に接続されている。
【0031】
選択トランジスタＳＥＬは、ソース領域が垂直信号線１１（ＶＳＬ）と電気的に接続され、ドレインが増幅トランジスタＡＭＰのソース領域と電気的に接続されている。そして、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちの選択トランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
【0032】
リセットトランジスタＲＳＴは、ソース領域が電荷蓄積領域ＦＤ１，ＦＤ２及び増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極と電気的に接続され、ドレイン領域が電源線Ｖｄｄ及び増幅トランジスタＡＭＰのドレイン領域と電気的に接続されている。リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極は、画素駆動線１０（図２参照）のうちのリセットトランジスタ駆動線と電気的に接続されている。
【0033】
光検出装置１を備える電子機器は、二つの光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２のそれぞれに蓄積された信号電荷の位相差に基づいて、オートフォーカスを行う。フォーカスが合っていない場合には、光電変換素子ＰＤ１に溜まった信号電荷の量Ｑ１と光電変換素子ＰＤ２に溜まった信号電荷の量Ｑ２との間に位相差が生じる。電子機器は、位相差を小さくするように対物レンズを操作する等の操作を行い、フォーカスを合わせる。
【0034】
そして、フォーカス調整が終わると、電子機器は、光電変換素子ＰＤ１に溜まった信号電荷の量Ｑ１と光電変換素子ＰＤ２に溜まった信号電荷の量Ｑ２との和である加算信号電荷Ｑ３（Ｑ３＝Ｑ１＋Ｑ２）に基づいて、画像を生成する。すなわち、加算信号電荷Ｑ３が画素信号に相当する。
【0035】
≪概要≫
図５Ａに示す比較例に係る光検出装置は、デュアルＰＤ方式の光検出装置である。デュアルＰＤ方式の光検出装置では、１つの画素３内に、例えば左右一対の光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲが構成されている。そして、そのような画素３が、画素領域２Ａ（図１参照）において行列状に配置されている。例えば、そのような画素３が、画素領域２Ａの全面又はほぼ全面に配置されている。また、図５Ａに示すように、デュアルＰＤ方式の光検出装置では、マイクロレンズ５１が画素３毎に設けられていて、同一画素内の一対の光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲで１つのマイクロレンズ５１を共有している。光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲでは、それぞれ入射する光の量に応じて信号電荷が生成される。そして、画素領域２Ａ内における、左側の光電変換素子ＰＤＬの出力と右側の光電変換素子ＰＤＲの出力との間の位相差を求め、求めた位相差に基づいて光学レンズを駆動し、フォーカスを合わせることができる。このように、位相差を求めるための画素を、位相差画素と呼ぶ。
図５Ａに示す比較例に係る光検出装置は、デュアルＰＤ方式の光検出装置である。デュアルＰＤ方式の光検出装置では、１つの画素３内に、例えば左右一対の光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲが構成されている。そして、そのような画素３が、画素領域２Ａ（図１参照）において行列状に配置されている。例えば、そのような画素３が、画素領域２Ａの全面又はほぼ全面に配置されている。また、図５Ａに示すように、デュアルＰＤ方式の光検出装置では、マイクロレンズ５１が画素３毎に設けられていて、同一画素内の一対の光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲで１つのマイクロレンズ５１を共有している。光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲでは、それぞれ入射する光の量に応じて信号電荷が生成される。そして、画素領域２Ａ内における、左側の光電変換素子ＰＤＬの出力と右側の光電変換素子ＰＤＲの出力との間の位相差を求め、求めた位相差に基づいて光学レンズを駆動し、フォーカスを合わせることができる。このように、位相差を求めるための画素を、位相差画素と呼ぶ。
【0036】
位相差を利用したオートフォーカスの性能を表す指標の１つとして、分離比を挙げることができる。図５Ｂは、光の入射角度に対する光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲの感度の変化を示す図である。分離比は、左側の光電変換素子ＰＤＬの感度と、右側の光電変換素子ＰＤＲの感度との感度差Ａであり、一方の感度を他方の感度で割った比として表しても良い。そして、この感度差Ａが大きい程分離比が高いことを表す。すなわち、感度差Ａが大きい程オートフォーカスの性能が高いことを表す。
【0037】
また、近年、画素のさらなる微細化が進められている。画素のさらなる微細化か進められると、入射光を画素３内に集光させる際に、マイクロレンズ５１による光の回折の効果が十分ではなくなる可能性がある。例えば、図５Ａに示すように、紙面右上から左下に向けて画素３に入射する光Ｌを考えた場合、レンズ性能により集光スポットの大きさを十分小さくするのが難しくなると、左側の光電変換素子ＰＤＬに十分に光Ｌを集光するのが難しくなり、右側の光電変換素子ＰＤＲに漏れる光が増加する可能性がある。そうすると、光電変換素子ＰＤＬ，ＰＤＲの感度は、図５Ｂに示すように、点線で示す状態から実線で示す状態になり、感度差Ａが小さくなることが予想される。
【0038】
≪光検出装置の具体的な構成≫
次に、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１の具体的な構成について、図４Ａから図４Ｇまでを用いて説明する。本技術の第１実施形態に係る光検出装置は、デュアルＰＤ方式の光検出装置である。
次に、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１の具体的な構成について、図４Ａから図４Ｇまでを用いて説明する。本技術の第１実施形態に係る光検出装置は、デュアルＰＤ方式の光検出装置である。
【0039】
＜光検出装置の積層構造＞
図４Ａに示すように、光検出装置１（半導体チップ２）は、例えば、一方の面が第１の面Ｓ１であり他方の面が第２の面Ｓ２である半導体層２０を有する。なお、第１の面Ｓ１を素子形成面又は主面（おもて面）と呼び、第２の面Ｓ２を光入射面又は裏面と呼ぶこともある。半導体層２０の第２の面Ｓ２側には、第２の面Ｓ２に近い方から屈折光学素子層３０と、カラーフィルタ層４０と、オンチップレンズ層５０とをその順で積層した積層構造を有している。なお、半導体層２０からオンチップレンズ層５０までの各構成要素同士の間には、例えば他の構成要素が介在していても良い。図４Ａに示す例では、半導体層２０と屈折光学素子層３０との間に絶縁膜ｍ１を設け、屈折光学素子層３０と、カラーフィルタ層４０との間に絶縁膜ｍ２を設けている。また、半導体層２０の第１の面Ｓ１側には、図示を省略した配線層が積層されている。配線層は、絶縁膜を介して積層された主に水平方向に沿って延在する横配線と、絶縁膜内を主に厚み方向に沿って延在する縦配線とを含んだ多層配線構造を有する。本実施形態では、光検出装置１の第１の面Ｓ１側に積層された構成要素について、その説明を省略する。
図４Ａに示すように、光検出装置１（半導体チップ２）は、例えば、一方の面が第１の面Ｓ１であり他方の面が第２の面Ｓ２である半導体層２０を有する。なお、第１の面Ｓ１を素子形成面又は主面（おもて面）と呼び、第２の面Ｓ２を光入射面又は裏面と呼ぶこともある。半導体層２０の第２の面Ｓ２側には、第２の面Ｓ２に近い方から屈折光学素子層３０と、カラーフィルタ層４０と、オンチップレンズ層５０とをその順で積層した積層構造を有している。なお、半導体層２０からオンチップレンズ層５０までの各構成要素同士の間には、例えば他の構成要素が介在していても良い。図４Ａに示す例では、半導体層２０と屈折光学素子層３０との間に絶縁膜ｍ１を設け、屈折光学素子層３０と、カラーフィルタ層４０との間に絶縁膜ｍ２を設けている。また、半導体層２０の第１の面Ｓ１側には、図示を省略した配線層が積層されている。配線層は、絶縁膜を介して積層された主に水平方向に沿って延在する横配線と、絶縁膜内を主に厚み方向に沿って延在する縦配線とを含んだ多層配線構造を有する。本実施形態では、光検出装置１の第１の面Ｓ１側に積層された構成要素について、その説明を省略する。
【0040】
＜半導体層＞
図４Ａに示すように、半導体層２０は、半導体基板で構成されている。半導体層２０は、これには限定されないが、例えば、単結晶シリコン（Ｓｉ）基板で構成されている。半導体層２０の画素領域２Ａに相当する部分には、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において複数のセル領域２０ａが行列状に設けられている。セル領域２０ａは、画素３毎に設けられている。例えば、分離領域２０ｂで区画された島状のセル領域２０ａが画素３毎に設けられている。なお、画素３の数は、図４Ａに限定されるものではない。
図４Ａに示すように、半導体層２０は、半導体基板で構成されている。半導体層２０は、これには限定されないが、例えば、単結晶シリコン（Ｓｉ）基板で構成されている。半導体層２０の画素領域２Ａに相当する部分には、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において複数のセル領域２０ａが行列状に設けられている。セル領域２０ａは、画素３毎に設けられている。例えば、分離領域２０ｂで区画された島状のセル領域２０ａが画素３毎に設けられている。なお、画素３の数は、図４Ａに限定されるものではない。
【0041】
分離領域２０ｂには、これには限定されないが、例えば、トレンチ構造が設けられている。より具体的には、半導体層２０の分離領域２０ｂにおいて厚み方向に沿って溝を形成し、形成した溝内に区画材料を埋め込んでトレンチ構造の区画壁２１を形成している。図４Ｇは、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した説明図である。区画壁２１は、平面視でセル領域２０ａを囲んでいる。また、図４ＧのＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図が図４Ａである。図４Ａに示すように、区画壁２１は、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在している。区画材料として、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、Ａｉｒギャップ（空壁）、及び高屈折材料等を挙げることができる。高屈折材料としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、及び酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等を挙げることができる。本実施形態では、区画材料として酸化シリコンを用いた例について、説明する。
【0042】
セル領域２０ａ内には、図３に示した光電変換素子ＰＤ１（第１光電変換素子）と光電変換素子ＰＤ２（第２光電変換素子）との２つの光電変換素子が、セル領域２０ａ毎に構成されている。セル領域２０ａ内において、光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２は、第１方向（本実施形態ではＸ方向）に沿って並べて配置されている。例えば、セル領域２０ａ内において、光電変換素子ＰＤ１が紙面右側に配置され、光電変換素子ＰＤ２が紙面左側に配置されている。なお、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２とを互いに区別しない場合、単に光電変換素子ＰＤと呼ぶ。また、セル領域２０ａ内には、トランジスタや電荷蓄積領域ＦＤ等、光電変換素子ＰＤ以外の素子や拡散領域が構成されていても良いが、本実施形態ではその図示及び説明を省略する。
【0043】
セル領域２０ａ内において、光電変換素子ＰＤ１が構成される領域と光電変換素子ＰＤ２が構成される領域との間に不純物をイオン注入することにより、周囲と導電型が異なる半導体領域を設け、これによりセル領域２０ａを半導体領域２３と半導体領域２４とに区画し、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２とを電気的に分離している。半導体領域２３，２４は、サブセル領域である。このように半導体層２０に不純物をイオン注入して得られた不純物区画構造を区画構造２２と呼び、図４Ａ及び図４Ｇに示す破線で表すこととする。区画構造２２は、中央分離構造であり、Ｚ方向及びＹ方向に沿って延在している。半導体領域２３には光電変換素子ＰＤ１が構成され、半導体領域２４には光電変換素子ＰＤ２が構成されている。
【0044】
＜屈折光学素子層＞
図１に示すように、平面視において、屈折光学素子層３０は、画素領域２Ａに重なる位置に設けられている。そして、屈折光学素子層３０は、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において行列状に配置された複数の屈折光学素子３１を含む。屈折光学素子３１は、画素３毎に、すなわちセル領域２０ａ毎に設けられている。より具体的には、屈折光学素子３１は、平面視でセル領域２０ａに重なる位置に設けられている。
図１に示すように、平面視において、屈折光学素子層３０は、画素領域２Ａに重なる位置に設けられている。そして、屈折光学素子層３０は、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において行列状に配置された複数の屈折光学素子３１を含む。屈折光学素子３１は、画素３毎に、すなわちセル領域２０ａ毎に設けられている。より具体的には、屈折光学素子３１は、平面視でセル領域２０ａに重なる位置に設けられている。
【0045】
図４Ａに示すように、厚み方向において、屈折光学素子層３０は、半導体層２０の光入射面（第２の面Ｓ２）とカラーフィルタ層４０との間に設けられている。屈折光学素子３１は、第１部分３２と第２部分３３とを有する。第１部分３２及び第２部分３３は、Ｘ方向に沿って互いに隣同士になるように並べて配置され、且つ互いに異なる屈折率を有する。第１部分３２は第１屈折率ｎ１を有し、第２部分３３は第１屈折率ｎ１より高い第２屈折率ｎ２を有する（ｎ１＜ｎ２）。また、屈折光学素子３１の厚み（Ｚ方向に沿った寸法）は、３０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である。そして、本実施形態では、第１部分３２及び第２部分３３の厚み（Ｚ方向に沿った寸法）は、同じである。
【0046】
以下、第１部分３２及び第２部分３３の配置について、説明する。図４Ａに示す縦断面図では、第１部分３２が右側（光電変換素子ＰＤ１寄りの位置）に配置されていて、第２部分３３が左側（光電変換素子ＰＤ２寄りの位置）に配置されている。そして、本実施形態では、このような第１部分３２及び第２部分３３の配置は、行列状に配置された複数の屈折光学素子３１の一行の屈折光学素子３１について同じである。図４Ａに示す屈折光学素子３１に対して光Ｌが入射すると、入射した光が進む速度は、第１部分３２と第２部分３３とのうち屈折率が高い第２部分３３において第１部分３２より遅くなる。これにより、光の波面が紙面垂直方向を軸として時計回りに回転され、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうち左側にある光電変換素子ＰＤ２寄りの方向へ向けて光Ｌが導かれる。このように図４Ａに示す屈折光学素子３１はＸ方向に沿った一方側（図４Ａの左側）へ光Ｌを導く（導波する）ので、屈折光学素子３１Ｌと呼ぶ場合がある。
【0047】
そして、図４Ａに示す一行の屈折光学素子３１とＹ方向に沿って隣り合う他の一行の屈折光学素子３１については、図４Ｂに示すように、第１部分３２及び第２部分３３の配置が図４Ａとは左右逆になっている。図４Ｂに示す一行の屈折光学素子３１では、第１部分３２が左側（光電変換素子ＰＤ２寄りの位置）に配置されていて、第２部分３３が右側（光電変換素子ＰＤ１寄りの位置）に配置されている。そして、本実施形態では、このような第１部分３２及び第２部分３３の配置は、行列状に配置された複数の屈折光学素子３１の一行の屈折光学素子３１について同じである。図４Ｂに示す屈折光学素子３１に対して光Ｌが入射すると、入射した光Ｌが進む速度は、第１部分３２と第２部分３３とのうち屈折率が高い第２部分３３において第１部分３２より遅くなる。これにより、光の波面が紙面垂直方向を軸として反時計回りに回転され、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうち右側にある光電変換素子ＰＤ１寄りの方向へ向けて光Ｌが導かれる。このように図４Ｂに示す屈折光学素子３１はＸ方向に沿った他方側（図４Ｂの右側）へ光Ｌを導く（導波する）ので、屈折光学素子３１Ｒと呼ぶ場合がある。
【0048】
このように、屈折光学素子層３０は、屈折光学素子３１Ｌと屈折光学素子３１Ｒとの両方を含む。なお、屈折光学素子３１Ｌと屈折光学素子３１Ｒとを互いに区別しない場合、単に屈折光学素子３１と呼ぶ。本実施形態では、光検出装置１は、図４Ａに示す屈折光学素子３１Ｌと図４Ｂに示す屈折光学素子３１ＲとがＹ方向に沿って一行ずつ交互に配置されている例について説明する。また、屈折光学素子層３０、すなわち屈折光学素子３１は、なるべく半導体層２０寄りの位置に設けることにより、第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ光Ｌを導く効果を高めることができる。
【0049】
図４Ｃは、２行２列の屈折光学素子３１の配置を示す平面図である。１つの屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさは、第１部分３２が占める領域の大きさと同じである。２行２列の屈折光学素子３１のうち、紙面上側２つは屈折光学素子３１Ｌであり、紙面下側２つは屈折光学素子３１Ｒである。平面視で屈折光学素子３１Ｌに重なる画素３を画素３Ｌと呼び、平面視で屈折光学素子３１Ｒに重なる画素３を画素３Ｒと呼び、互いに区別する。画素３Ｌと画素３Ｒとを区別しない場合、単に画素３と呼ぶ。同様に、平面視で屈折光学素子３１Ｌに重なるセル領域２０ａをセル領域２０ａＬと呼び、平面視で屈折光学素子３１Ｒに重なるセル領域２０ａをセル領域２０ａＲと呼び、互いに区別する。セル領域２０ａＬは左側用のセル領域であり、セル領域２０ａＲは右側用のセル領域である。セル領域２０ａＬとセル領域２０ａＲとを区別しない場合、単にセル領域２０ａと呼ぶ。
【0050】
図４Ｄは、左側用のセル領域２０ａＬに構成された光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２の、光の入射角度に対する感度を示す図である。図４Ｅは、右側用のセル領域２０ａＲに構成された光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２の、光の入射角度に対する感度を示す図である。図４Ｄに示すように、セル領域２０ａＬでは、光の入射角度が０°以下の領域で分離比が向上している。そして、図４Ｅに示すように、セル領域２０ａＲでは、光の入射角度が０°以上の領域で分離比が向上している。そして、図４Ｄの光の入射角度が０°以下の領域と、図４Ｅの光の入射角度が０°以上の領域とを組み合わせて利用することにより、マイナスの入射角度からプラスの入射角度までの領域で、分離比を向上させることができる。すなわち、屈折光学素子３１Ｌと屈折光学素子３１Ｒとを組み合わせることにより、分離比を向上させることができる。
【0051】
第１屈折率ｎ１と第２屈折率ｎ２との差は、例えば、０．２以上、０．５以下である。このような屈折率の差は、第１部分３２を構成する材料とび第２部分３３を構成する材料との組み合わせにより決まる。第１部分３２は、例えば、屈折率ｎが１．２４程度を有する材料で構成することができる。より具体的には、第１部分３２を構成する材料として、例えば、フィラー充填シリカ、低屈折率の樹脂材等を挙げることができる。第２部分３３は、例えば、屈折率ｎが１．９以上程度を有する材料で構成することができる。より具体的には、第２部分３３を構成する材料として、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、及び酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等を挙げることができる。また、酸化シリコン（ＳｉＯ２）は屈折率ｎが１．４程度であるので、上述の材料との組み合わせによっては、第１部分３２又は第２部分３３を構成する材料として用いることができる。
【0052】
＜カラーフィルタ層＞
図４Ａに示すように、カラーフィルタ層４０は、カラーフィルタ４１と、カラーフィルタ４１同士の間を区画する区画壁４２とを有する。カラーフィルタ４１は画素３毎に設けられている。図４Ｆに示すように、カラーフィルタ４１には、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとの３種類があり、同色のフィルタが２行２列に並べて配置されている。図４Ｃに示した２行２列のセル領域２０ａは、全て同じ色のカラーフィルタ４１に平面視で重なっている。カラーフィルタ４１は、例えば公知の樹脂製である。
図４Ａに示すように、カラーフィルタ層４０は、カラーフィルタ４１と、カラーフィルタ４１同士の間を区画する区画壁４２とを有する。カラーフィルタ４１は画素３毎に設けられている。図４Ｆに示すように、カラーフィルタ４１には、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとの３種類があり、同色のフィルタが２行２列に並べて配置されている。図４Ｃに示した２行２列のセル領域２０ａは、全て同じ色のカラーフィルタ４１に平面視で重なっている。カラーフィルタ４１は、例えば公知の樹脂製である。
【0053】
図４Ａに示すように、区画壁４２は、入射光を画素３に対して更に集光しやすくするために設けている。区画壁４２を構成する材料として、カラーフィルタ４１を構成する材料より屈折率が低い材料を用いる。これにより、区画壁４２が光を導波し、オンチップレンズ層５０を通過した光を、画素３に対して更に集光しやすくすることができる。区画壁４２を構成する材料として、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、空気、及び低屈折率材料を挙げることができる。低屈折率材料としては、例えば、フィラー充填シリカ、公知の低屈折率の樹脂材料等を挙げることができる。本実施形態では、区画壁４２が低屈折率の樹脂材料により構成されているとして、説明する。
【0054】
＜オンチップレンズ層＞
図４Ａに示すように、オンチップレンズ層５０は、画素３毎に設けられたマイクロレンズ（オンチップレンズ）５１を複数含む。オンチップレンズ層５０は、例えば公知の樹脂製であり、その屈折率は、これには限定されないが、例えば、１．５以上、１．６以下程度である。
図４Ａに示すように、オンチップレンズ層５０は、画素３毎に設けられたマイクロレンズ（オンチップレンズ）５１を複数含む。オンチップレンズ層５０は、例えば公知の樹脂製であり、その屈折率は、これには限定されないが、例えば、１．５以上、１．６以下程度である。
【0055】
＜絶縁膜＞
絶縁膜ｍ１及び絶縁膜ｍ２は、公知の絶縁材料製である。絶縁膜ｍ１を構成する絶縁材料として、これには限定されないが、例えば、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ，Ａｌ２Ｏ３）を挙げることができる。また、絶縁膜ｍ１は複数層積層して設けても良く、その場合には、上述の絶縁材料のうちの異なる材料からなる膜を組み合わせても良い。絶縁膜ｍ２を構成する絶縁材料として、これには限定されないが、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を挙げることができる。
絶縁膜ｍ１及び絶縁膜ｍ２は、公知の絶縁材料製である。絶縁膜ｍ１を構成する絶縁材料として、これには限定されないが、例えば、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ，Ａｌ２Ｏ３）を挙げることができる。また、絶縁膜ｍ１は複数層積層して設けても良く、その場合には、上述の絶縁材料のうちの異なる材料からなる膜を組み合わせても良い。絶縁膜ｍ２を構成する絶縁材料として、これには限定されないが、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を挙げることができる。
【0056】
≪第１実施形態の主な効果≫
以下、第１実施形態の主な効果を説明する。本技術の第１実施形態に係る光検出装置１では、屈折光学素子３１が、第１方向に沿って、第１屈折率ｎ１を有する第１部分３２と第１屈折率ｎ１より高い第２屈折率ｎ２を有する第２部分３３とを有するので、光検出装置１に入射した光を、第１方向に沿って第１部分３２と第２部分３３とのうちの第２部分３３側に導くことができる。これにより、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうち、平面視で第２部分３３側寄りに位置する方の光電変換素子へ向けてより光を集めることができ、分離比が低下するのを抑制できる。特に、画素３のさらなる微細化によって、オンチップレンズ層５０による光の回折の効果が十分ではなくなった場合であっても、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうち平面視で第２部分３３側寄りに位置する光電変換素子へ向けてより光を集めることができ、分離比が低下するのを抑制できる。
以下、第１実施形態の主な効果を説明する。本技術の第１実施形態に係る光検出装置１では、屈折光学素子３１が、第１方向に沿って、第１屈折率ｎ１を有する第１部分３２と第１屈折率ｎ１より高い第２屈折率ｎ２を有する第２部分３３とを有するので、光検出装置１に入射した光を、第１方向に沿って第１部分３２と第２部分３３とのうちの第２部分３３側に導くことができる。これにより、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうち、平面視で第２部分３３側寄りに位置する方の光電変換素子へ向けてより光を集めることができ、分離比が低下するのを抑制できる。特に、画素３のさらなる微細化によって、オンチップレンズ層５０による光の回折の効果が十分ではなくなった場合であっても、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうち平面視で第２部分３３側寄りに位置する光電変換素子へ向けてより光を集めることができ、分離比が低下するのを抑制できる。
【0057】
また、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１では、一の屈折光学素子３１Ｌは、第１方向に沿って、光電変換素子ＰＤ１寄りの位置に第１部分３２を有し、光電変換素子ＰＤ２寄りの位置に第２部分３３を有し、他の一の屈折光学素子３１は、第１方向に沿って、光電変換素子ＰＤ１寄りの位置に第２部分３３を有し、光電変換素子ＰＤ２寄りの位置に第１部分３２を有する。このように、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２とのうちの光電変換素子ＰＤ２側へ向けて光を集めるように設計した屈折光学素子３１Ｌと、光電変換素子ＰＤ１側へ向けて光を集めるように設計した屈折光学素子３１Ｒと、を組み合わせて光電変換素子ＰＤ１の出力と光電変換素子ＰＤ２の出力との間の位相差を求めるので、分離比が低下するのが抑制された状態で、光電変換素子ＰＤ１の出力と光電変換素子ＰＤ２の出力との間の位相差を求めることができる。そして、そのように求めた位相差に基づいてレンズを駆動し、フォーカスを合わせることができる。
【0058】
また、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１では、第１方向がＸ方向であるので、光電変換素子ＰＤ１の出力と光電変換素子ＰＤ２の出力との間の位相差をＸ方向に沿って求めることができる。
【0059】
≪第１実施形態の変形例≫
以下、第１実施形態の変形例について、説明する。なお、以下の変形例において屈折光学素子３１Ｌ及び屈折光学素子３１Ｒのうちの一方の屈折光学素子のみを示し、他方の屈折光学素子については図面を省略している場合がある。
以下、第１実施形態の変形例について、説明する。なお、以下の変形例において屈折光学素子３１Ｌ及び屈折光学素子３１Ｒのうちの一方の屈折光学素子のみを示し、他方の屈折光学素子については図面を省略している場合がある。
【0060】
＜変形例１＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように第１方向はＸ方向であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、図６に示すように、第１方向はＹ方向である。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように第１方向はＸ方向であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、図６に示すように、第１方向はＹ方向である。
【0061】
図６は、２行２列の屈折光学素子３１の配置を示す平面図である。なお、図６においては、屈折光学素子３１と光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２との位置関係を補っている。なお、図６以降の図面においても、同様に屈折光学素子３１と光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２との位置関係を補う場合がある。セル領域２０ａ内において、光電変換素子ＰＤ２，ＰＤ１は、Ｙ方向に沿って並べて配置されている。例えば、セル領域２０ａ内において、光電変換素子ＰＤ１が紙面上側に配置され、光電変換素子ＰＤ２が紙面下側に配置されている。
【0062】
屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさは、第１部分３２が占める領域の大きさと同じである。２行２列の屈折光学素子３１のうち、紙面右側２つは屈折光学素子３１ＵＰであり、紙面左側２つは屈折光学素子３１ＬＯである。屈折光学素子３１ＵＰと屈折光学素子３１ＬＯとを互いに区別しない場合、単に屈折光学素子３１と呼ぶ。また、平面視で屈折光学素子３１ＵＰに重なる画素３を画素３ＵＰと呼び、平面視で屈折光学素子３１ＬＯに重なる画素３を画素３ＬＯと呼び、互いに区別する。画素３ＵＰと画素３ＬＯとを区別しない場合、単に画素３と呼ぶ。同様に、平面視で屈折光学素子３１ＵＰに重なるセル領域２０ａをセル領域２０ａＵＰと呼び、平面視で屈折光学素子３１ＬＯに重なるセル領域２０ａをセル領域２０ａＬＯと呼び、互いに区別する。セル領域２０ａＵＰは上側用のセル領域であり、セル領域２０ａＬＯは下側用のセル領域である。セル領域２０ａＵＰとセル領域２０ａＬＯとを区別しない場合、単にセル領域２０ａと呼ぶ。また、屈折光学素子３１ＵＰと屈折光学素子３１ＬＯとは、例えば、Ｘ方向及びＹ方向を含む二次元平面において一列ずつ交互に配置されていても良い。
【0063】
屈折光学素子３１ＵＰは、第１部分３２が下側（光電変換素子ＰＤ２寄りの位置）に配置されていて、第２部分３３が上側（光電変換素子ＰＤ１寄りの位置）に配置されている。屈折光学素子３１ＵＰに光が入射すると、入射した光が進む速度は、第１部分３２と第２部分３３とのうち屈折率が高い第２部分３３において第１部分３２より遅くなる。これにより、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうちの光電変換素子ＰＤ１へ向けて光が導かれる。
【0064】
屈折光学素子３１ＬＯは、第２部分３３が下側（光電変換素子ＰＤ２寄りの位置）に配置されていて、第１部分３２が上側（光電変換素子ＰＤ１寄りの位置）に配置されている。屈折光学素子３１ＬＯに光が入射すると、入射した光が進む速度は、第１部分３２と第２部分３３とのうち屈折率が高い第２部分３３において第１部分３２より遅くなる。これにより、光電変換素子ＰＤ１及び光電変換素子ＰＤ２のうちの光電変換素子ＰＤ２へ向けて光が導かれる。
【0065】
この第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0066】
また、本技術の第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、第１方向がＹ方向であるので、光電変換素子ＰＤ１の出力と光電変換素子ＰＤ２の出力との間の位相差をＹ方向に沿って求めることができる。
【0067】
＜変形例２＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように、第１部分３２と第２部分３３とがＸ方向に沿って並べて配置され、第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、図６に示すように、第１部分３２と第２部分３３とがＹ方向に沿って並べて配置されていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２に係る光検出装置１は、図７に示すように、第１部分３２と第２部分３３とがＸ方向に沿って並べて配置された領域と、Ｙ方向に沿って並べて配置された領域とを有している。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように、第１部分３２と第２部分３３とがＸ方向に沿って並べて配置され、第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、図６に示すように、第１部分３２と第２部分３３とがＹ方向に沿って並べて配置されていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２に係る光検出装置１は、図７に示すように、第１部分３２と第２部分３３とがＸ方向に沿って並べて配置された領域と、Ｙ方向に沿って並べて配置された領域とを有している。
【0068】
図７に示す例では、これには限定されないが、例えば、２行２列の屈折光学素子３１のうち、右上に屈折光学素子３１ＵＰが配置され、右下に屈折光学素子３１Ｒが配置され、左上に屈折光学素子３１Ｌが配置され、左下に屈折光学素子３１ＬＯが配置されている。また、本変形例では、屈折光学素子３１Ｌ，３１Ｒに重なるセル領域２０ａＬ，２０ａＲにおいては、光電変換素子ＰＤ２，ＰＤ１がＸ方向に沿って並べて配置されている。そして、屈折光学素子３１ＵＰ，３１ＬＯに重なるセル領域２０ａＵＰ，２０ａＬＯにおいては、光電変換素子ＰＤ２，ＰＤ１がＹ方向に沿って並べて配置されている。なお、本変形例では、Ｘ方向とＹ方向とのうちの一方が第１方向であり、他方が第２方向である。
【0069】
この第１実施形態の変形例２に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0070】
また、本技術の第１実施形態の変形例２に係る光検出装置１では、光電変換素子ＰＤ１の出力と光電変換素子ＰＤ２の出力との間の位相差を、Ｘ方向及びＹ方向の両方に沿って求めることができる。
【0071】
＜変形例３＞
第１実施形態の変形例３に係る光検出装置１は、図８Ａに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１Ｌを並べて配置した領域と、図８Ｂに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１Ｒを並べて配置した領域とを有している。
第１実施形態の変形例３に係る光検出装置１は、図８Ａに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１Ｌを並べて配置した領域と、図８Ｂに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１Ｒを並べて配置した領域とを有している。
【0072】
この第１実施形態の変形例３に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0073】
＜変形例４＞
第１実施形態の変形例４に係る光検出装置１は、図９Ａに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１ＵＰを並べて配置した領域と、図９Ｂに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１ＬＯを並べて配置した領域とを有している。
第１実施形態の変形例４に係る光検出装置１は、図９Ａに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１ＵＰを並べて配置した領域と、図９Ｂに示すようにＸ方向及びＹ方向の両方向に沿って屈折光学素子３１ＬＯを並べて配置した領域とを有している。
【0074】
この第１実施形態の変形例４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0075】
＜変形例５＞
第１実施形態の変形例５に係る光検出装置１は、図１０Ａに示すように屈折光学素子３１ＬＯと屈折光学素子３１Ｌとを並べて配置した領域と、図１０Ｂに示すように屈折光学素子３１ＵＰと屈折光学素子３１Ｒとを並べて配置した領域とを有している。
第１実施形態の変形例５に係る光検出装置１は、図１０Ａに示すように屈折光学素子３１ＬＯと屈折光学素子３１Ｌとを並べて配置した領域と、図１０Ｂに示すように屈折光学素子３１ＵＰと屈折光学素子３１Ｒとを並べて配置した領域とを有している。
【0076】
この第１実施形態の変形例５に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び第１実施形態の変形例２に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0077】
＜変形例６＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさは、第１部分３２が占める領域の大きさと同じであったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例６に係る光検出装置１では、図１１に示すように、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさとは異なる大きさに設けている。より具体的には、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより大きく設けている。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさは、第１部分３２が占める領域の大きさと同じであったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例６に係る光検出装置１では、図１１に示すように、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさとは異なる大きさに設けている。より具体的には、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより大きく設けている。
【0078】
屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３は、第１方向（Ｘ方向）に沿って第１部分３２へ向けて広げられている。そのため、屈折光学素子３１において、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多くなっている。
【0079】
この第１実施形態の変形例６に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0080】
また、本技術の第１実施形態の変形例６に係る光検出装置１の屈折光学素子３１では、平面視で、第１部分３２より屈折率が大きい第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより大きく設けたので、より多くの光が第２部分３３を通過し、第２部分３３と平面視で重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができる。
【0081】
また、第１実施形態の変形例６に係る光検出装置１では、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多い構成である。セル領域２０ａの平面視における中央部は最も光が当たる集光ポイントである。そのような集光ポイントに重なる領域を第２部分３３において第１部分３２より増やすことにより、平面視で第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができる。
【0082】
＜変形例７＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状（一直線）であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例７に係る光検出装置１では、図１２に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｃに示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状（一直線）であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例７に係る光検出装置１では、図１２に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。
【0083】
また、第１実施形態の変形例７に係る光検出装置１では、図１２に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第２部分３３は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第１部分３２側に位置している。より具体的には、第２部分３３は、平面視で、Ｙ方向における中央部が三角形状をなして第１部分３２へ向けて突出している。そして、第２部分３３の、Ｙ方向における中央部が第１部分３２へ向けて突出した結果、屈折光学素子３１において、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多くなっている。
【0084】
この第１実施形態の変形例７に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0085】
また、本技術の第１実施形態の変形例７に係る光検出装置１では、第２部分３３がセル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域を、第１部分３２より増やすことにより、平面視で第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができる。
【0086】
＜変形例８＞
第１実施形態の変形例８に係る光検出装置１では、図１３に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。また、第１実施形態の変形例８に係る光検出装置１では、図１３に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第１部分３２は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第２部分３３側に位置している。より具体的には、第１部分３２は、平面視で、Ｙ方向における中央部が三角形状をなして第２部分３３へ向けて突出している。また、本変形例では、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより小さく設けている。これにより、光を曲げる角度を小さく調整することができる。
第１実施形態の変形例８に係る光検出装置１では、図１３に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。また、第１実施形態の変形例８に係る光検出装置１では、図１３に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第１部分３２は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第２部分３３側に位置している。より具体的には、第１部分３２は、平面視で、Ｙ方向における中央部が三角形状をなして第２部分３３へ向けて突出している。また、本変形例では、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより小さく設けている。これにより、光を曲げる角度を小さく調整することができる。
【0087】
この第１実施形態の変形例８に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0088】
＜変形例９＞
第１実施形態の変形例９に係る光検出装置１では、図１４に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。また、第１実施形態の変形例９に係る光検出装置１では、図１４に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第２部分３３は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第１部分３２側に位置している。より具体的には、第２部分３３は、平面視で、Ｙ方向における中央部が台形形状をなして第１部分３２へ向けて突出している。そして、第２部分３３の、Ｙ方向における中央部が第１部分３２へ向けて突出した結果、屈折光学素子３１において、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多くなっている。
第１実施形態の変形例９に係る光検出装置１では、図１４に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。また、第１実施形態の変形例９に係る光検出装置１では、図１４に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第２部分３３は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第１部分３２側に位置している。より具体的には、第２部分３３は、平面視で、Ｙ方向における中央部が台形形状をなして第１部分３２へ向けて突出している。そして、第２部分３３の、Ｙ方向における中央部が第１部分３２へ向けて突出した結果、屈折光学素子３１において、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多くなっている。
【0089】
この第１実施形態の変形例９に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0090】
また、本技術の第１実施形態の変形例９に係る光検出装置１では、第２部分３３がセル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域を、第１部分３２より増やすことにより、平面視で第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができる。
【0091】
＜変形例１０＞
第１実施形態の変形例１０に係る光検出装置１では、図１５に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。また、第１実施形態の変形例１０に係る光検出装置１では、図１５に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第１部分３２は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第２部分３３側に位置している。より具体的には、第１部分３２は、平面視で、Ｙ方向における中央部が台形形状をなして第２部分３３へ向けて突出している。また、本変形例では、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより小さく設けている。これにより、光を曲げる角度を小さく調整することができる。
第１実施形態の変形例１０に係る光検出装置１では、図１５に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく曲がっている。また、第１実施形態の変形例１０に係る光検出装置１では、図１５に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第１部分３２は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第２部分３３側に位置している。より具体的には、第１部分３２は、平面視で、Ｙ方向における中央部が台形形状をなして第２部分３３へ向けて突出している。また、本変形例では、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより小さく設けている。これにより、光を曲げる角度を小さく調整することができる。
【0092】
この第１実施形態の変形例１０に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0093】
＜変形例１１＞
第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置１では、図１６に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく円弧状に徐々に曲がっている。また、第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置１では、図１６に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第２部分３３は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第１部分３２側に位置している。より具体的には、第２部分３３は、平面視で、Ｙ方向における中央部が楕円の円弧状の形状をなして第１部分３２へ向けて突出している。そして、第２部分３３の、Ｙ方向における中央部が第１部分３２へ向けて突出した結果、屈折光学素子３１において、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多くなっている。
第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置１では、図１６に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく円弧状に徐々に曲がっている。また、第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置１では、図１６に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第２部分３３は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第１部分３２側に位置している。より具体的には、第２部分３３は、平面視で、Ｙ方向における中央部が楕円の円弧状の形状をなして第１部分３２へ向けて突出している。そして、第２部分３３の、Ｙ方向における中央部が第１部分３２へ向けて突出した結果、屈折光学素子３１において、第２部分３３は、セル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域が、第１部分３２より多くなっている。
【0094】
この第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0095】
また、本技術の第１実施形態の変形例１１に係る光検出装置１では、第２部分３３がセル領域２０ａの平面視における中央部に重なる領域を、第１部分３２より増やすことにより、平面視で第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができる。
【0096】
＜変形例１２＞
第１実施形態の変形例１２に係る光検出装置１では、図１７に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく円弧状に徐々に曲がっていても良い。また、第１実施形態の変形例１２に係る光検出装置１では、図１７に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第１部分３２は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第２部分３３側に位置している。より具体的には、第１部分３２は、平面視で、Ｙ方向における中央部が楕円の円弧状の形状をなして第２部分３３へ向けて突出している。また、本変形例では、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより小さく設けている。これにより、光を曲げる角度を小さく調整することができる。
第１実施形態の変形例１２に係る光検出装置１では、図１７に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界が直線状ではなく円弧状に徐々に曲がっていても良い。また、第１実施形態の変形例１２に係る光検出装置１では、図１７に示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との境界において、第１部分３２は、平面視で、第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）における中央部が端部より第２部分３３側に位置している。より具体的には、第１部分３２は、平面視で、Ｙ方向における中央部が楕円の円弧状の形状をなして第２部分３３へ向けて突出している。また、本変形例では、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより小さく設けている。これにより、光を曲げる角度を小さく調整することができる。
【0097】
この第１実施形態の変形例１２に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0098】
＜変形例１３＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、例えば図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１部分３２と第２部分３３とが周期的に配置されていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１３に係る光検出装置１では、図４Ｃ、図６、図７、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、及び図１０Ｂ等に示す第１部分３２と第２部分３３との配置パターンのうち、少なくとも２つ以上のパターン組み合わせても良い。
第１実施形態に係る光検出装置１では、例えば図４Ａ及び図４Ｂに示すように、第１部分３２と第２部分３３とが周期的に配置されていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１３に係る光検出装置１では、図４Ｃ、図６、図７、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、及び図１０Ｂ等に示す第１部分３２と第２部分３３との配置パターンのうち、少なくとも２つ以上のパターン組み合わせても良い。
【0099】
この第１実施形態の変形例１３に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0100】
＜変形例１４＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように第１部分３２と第２部分３３とが互いに接していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１では、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、第１部分３２と第２部分３３との間に隙間がある。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように第１部分３２と第２部分３３とが互いに接していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１では、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、第１部分３２と第２部分３３との間に隙間がある。
【0101】
製造方法によっては、第１部分３２と第２部分３３との間に隙間が生じる場合がある。隙間は、第１部分３２と第２部分３３との間にある。より具体的には、隙間は、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３との間と、屈折光学素子３１同士の間と、にある。隙間には、第３部分３４が設けられていて、第１部分３２と第２部分３３との間は、第３部分３４により隔てられている。第３部分３４の屈折率である第３屈折率ｎ３は、第１屈折率ｎ１及び第２屈折率ｎ２とは異なる（ｎ３≠ｎ１，ｎ２）。より具体的には、第３屈折率ｎ３は、第１屈折率ｎ１より大きく、且つ第２屈折率ｎ２より小さい値である（ｎ１＜ｎ３＜ｎ２）。例えば、第１屈折率ｎ１＝１．２４であり、第２屈折率ｎ２＝１．９である場合に、第３屈折率ｎ３＝１．４の酸化シリコン（ＳｉＯ２）を第３部分３４として設けることができる。光検出装置１は、このような第３部分３４を備える。
【0102】
この第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0103】
また、本技術の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１では、第１部分３２と第２部分３３との間に、第１屈折率ｎ１と第２屈折率ｎ２との間の値である第３屈折率ｎ３を有する第３部分３４が介在している。そのため、第１部分３２から第２屈折率ｎ２へ向けて屈折率が徐々に高くなるので、画素３に入射した光の波面の回転が滑らかになる。
【0104】
なお、第１部分３２と第２部分３３との間に隙間は、製造方法上の理由以外に、設計して設けることができる。また、第３部分３４と絶縁膜ｍ２とを別々に形成しても良いし、一緒に形成しても良い。
【0105】
＜変形例１５＞
上述の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１では、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、全ての第１部分３２と第２部分３３との間に第３部分３４が設けられていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置１では、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３とは互いに接していて、第３部分３４は、屈折光学素子３１同士の間の隙間のみに設けられている。より具体的には、隙間は、一の屈折光学素子３１が有する第１部分３２と、一の屈折光学素子３１に隣り合う他の一の屈折光学素子３１が有する第２部分３３との間にある。第１部分３２と第２部分３３との間に他の媒質があると散乱の原因になる可能性がある。そのため、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３とを互いに接するように設けている。
上述の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１では、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、全ての第１部分３２と第２部分３３との間に第３部分３４が設けられていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置１では、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３とは互いに接していて、第３部分３４は、屈折光学素子３１同士の間の隙間のみに設けられている。より具体的には、隙間は、一の屈折光学素子３１が有する第１部分３２と、一の屈折光学素子３１に隣り合う他の一の屈折光学素子３１が有する第２部分３３との間にある。第１部分３２と第２部分３３との間に他の媒質があると散乱の原因になる可能性がある。そのため、同じ一の屈折光学素子３１に属する第１部分３２と第２部分３３とを互いに接するように設けている。
【0106】
この第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0107】
また、本技術の第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置１では、屈折光学素子３１において第１部分３２と第２部分３３とが接しているので、第１部分３２と第２部分３３との間に生じる散乱を抑制することができる。
【0108】
＜変形例１６＞
上述の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１、及び第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置１では、第３部分３４は酸化シリコン製であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１６に係る光検出装置１では、図２０に示すように、第３部分３４が酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）又は樹脂材料製である。なお、本変形例における屈折光学素子３１の平面図は、材料が異なる違いがあるものの、上述の図１８Ｂと同じである。
上述の第１実施形態の変形例１４に係る光検出装置１、及び第１実施形態の変形例１５に係る光検出装置１では、第３部分３４は酸化シリコン製であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１６に係る光検出装置１では、図２０に示すように、第３部分３４が酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）又は樹脂材料製である。なお、本変形例における屈折光学素子３１の平面図は、材料が異なる違いがあるものの、上述の図１８Ｂと同じである。
【0109】
この第１実施形態の変形例１６に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0110】
＜変形例１７＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、屈折光学素子層３０は、厚み方向において、半導体層２０の光入射面（第２の面Ｓ２）とカラーフィルタ層４０との間に設けられていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１７に係る光検出装置１では、図２１に示すように、光検出装置１に入射した光の光路中の異なる位置に屈折光学素子層３０を配置している。より具体的には、屈折光学素子層３０は、厚み方向において、カラーフィルタ層４０とオンチップレンズ層５０との間に設けられている。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、屈折光学素子層３０は、厚み方向において、半導体層２０の光入射面（第２の面Ｓ２）とカラーフィルタ層４０との間に設けられていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１７に係る光検出装置１では、図２１に示すように、光検出装置１に入射した光の光路中の異なる位置に屈折光学素子層３０を配置している。より具体的には、屈折光学素子層３０は、厚み方向において、カラーフィルタ層４０とオンチップレンズ層５０との間に設けられている。
【0111】
この第１実施形態の変形例１７に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0112】
＜変形例１８＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように第１部分３２及び第２部分３３の縦断面形状は方形であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１８に係る光検出装置１では、図２２に示すように、第１部分３２及び第２部分３３の縦断面形状はテーパー形状であっても良い。なお、第２部分３３は、カラーフィルタ層４０寄りの部分の幅が半導体層２０寄りの部分の幅より狭いテーパー形状である。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように第１部分３２及び第２部分３３の縦断面形状は方形であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例１８に係る光検出装置１では、図２２に示すように、第１部分３２及び第２部分３３の縦断面形状はテーパー形状であっても良い。なお、第２部分３３は、カラーフィルタ層４０寄りの部分の幅が半導体層２０寄りの部分の幅より狭いテーパー形状である。
【0113】
この第１実施形態の変形例１８に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0114】
なお、図２３に示すように、第２部分３３は、カラーフィルタ層４０寄りの部分の幅が半導体層２０寄りの部分の幅より広いテーパー形状であっても良い。
【0115】
＜変形例１９＞
第１実施形態の変形例１９に係る光検出装置１では、図２４に示すように、屈折光学素子層３０の半導体層２０側にエッチングストッパ層ｍ３を備えていても良い。屈折光学素子層３０を形成する際に、絶縁膜ｍ１の露出面にエッチングストッパ層ｍ３を成膜し、エッチングストッパ層ｍ３の露出面に第１部分３２を構成する材料を成膜する。その後、公知のリソグラフィ技術を用いてマスクパターンを形成する。マスクパターンは、平面視で第１部分３２を形成する部分を覆い、第２部分３３を形成する部分に開口を有する。そして、公知のエッチング技術を用いて、第１部分３２を構成する材料のうちマスクパターンの開口から露出した部分を、選択されたエッチャントを用いてエッチングし、除去する。エッチングストッパ層ｍ３を構成する材料として、選択されたエッチャントに対するエッチングレートが、第１部分３２を構成する材料に対するエッチングレートより低い材料を選ぶ。エッチングストッパ層ｍ３を構成する材料として、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）等を挙げることができる。その後、マスクパターンを除去する。そして、第１部分３２を構成する材料が除去された部分を埋めるように、第２部分３３を構成する材料を成膜する。その後、化学機械研磨（Chemical Mechanical polishing，ＣＭＰ）法を用いて、第２部分３３を構成する材料のうち余分な部分を除去して、図２４に示す屈折光学素子層３０を得る。
第１実施形態の変形例１９に係る光検出装置１では、図２４に示すように、屈折光学素子層３０の半導体層２０側にエッチングストッパ層ｍ３を備えていても良い。屈折光学素子層３０を形成する際に、絶縁膜ｍ１の露出面にエッチングストッパ層ｍ３を成膜し、エッチングストッパ層ｍ３の露出面に第１部分３２を構成する材料を成膜する。その後、公知のリソグラフィ技術を用いてマスクパターンを形成する。マスクパターンは、平面視で第１部分３２を形成する部分を覆い、第２部分３３を形成する部分に開口を有する。そして、公知のエッチング技術を用いて、第１部分３２を構成する材料のうちマスクパターンの開口から露出した部分を、選択されたエッチャントを用いてエッチングし、除去する。エッチングストッパ層ｍ３を構成する材料として、選択されたエッチャントに対するエッチングレートが、第１部分３２を構成する材料に対するエッチングレートより低い材料を選ぶ。エッチングストッパ層ｍ３を構成する材料として、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）等を挙げることができる。その後、マスクパターンを除去する。そして、第１部分３２を構成する材料が除去された部分を埋めるように、第２部分３３を構成する材料を成膜する。その後、化学機械研磨（Chemical Mechanical polishing，ＣＭＰ）法を用いて、第２部分３３を構成する材料のうち余分な部分を除去して、図２４に示す屈折光学素子層３０を得る。
【0116】
この第１実施形態の変形例１９に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0117】
また、本技術の第１実施形態の変形例１９に係る光検出装置１では、エッチングストッパ層ｍ３より半導体層２０側に位置する材料がエッチングされるのを抑制できる。
【0118】
なお、本変形例では、第１部分３２を構成する材料と第２部分３３を構成する材料とのうち、第１部分３２を構成する材料を先に成膜していたが、第２部分３３を構成する材料を先に成膜しても良い。また、本変形例で説明した製造方法により、より具体的にはエッチングを行うことにより、変形例１８に係る図２２及び図２３に描いたテーパー形状の第１部分３２及び第２部分３３を得ることもできる。
【0119】
＜変形例２０＞
第１実施形態の変形例２０に係る光検出装置１では、図２５に示すように、反射防止膜ｍ４，ｍ５を有していても良い。反射防止膜ｍ４は屈折光学素子層３０の絶縁膜ｍ１側の面に設けられていて、反射防止膜ｍ５は屈折光学素子層３０のカラーフィルタ層４０側の面に設けられている。屈折率の高い材料が存在すると、光が反射されて反射光として逆方向に進み、フレアが生じる可能性がある。そのため、反射光を打ち消すために反射防止膜ｍ４，ｍ５を設けている。反射防止膜ｍ４，ｍ５を構成する材料は、公知の材料であって良く、反射設計に基づいて選択すれば良い。
第１実施形態の変形例２０に係る光検出装置１では、図２５に示すように、反射防止膜ｍ４，ｍ５を有していても良い。反射防止膜ｍ４は屈折光学素子層３０の絶縁膜ｍ１側の面に設けられていて、反射防止膜ｍ５は屈折光学素子層３０のカラーフィルタ層４０側の面に設けられている。屈折率の高い材料が存在すると、光が反射されて反射光として逆方向に進み、フレアが生じる可能性がある。そのため、反射光を打ち消すために反射防止膜ｍ４，ｍ５を設けている。反射防止膜ｍ４，ｍ５を構成する材料は、公知の材料であって良く、反射設計に基づいて選択すれば良い。
【0120】
この第１実施形態の変形例２０に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0121】
また、本技術の第１実施形態の変形例２０に係る光検出装置１では、フレアを抑制できる。なお、反射防止膜は、反射防止膜ｍ４，ｍ５の一方のみを設ける構成であっても良い。
【0122】
＜変形例２１＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように第１部分３２及び第２部分３３の厚みは、同じであったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２１に係る光検出装置１では、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、第１部分３２及び第２部分３３の厚みが異なっていても良い。図２６Ａでは、第１部分３２の厚みが第２部分３３の厚みより大きい。そして、図２６Ｂでは、第２部分３３の厚みが第１部分３２の厚みより大きい。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように第１部分３２及び第２部分３３の厚みは、同じであったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２１に係る光検出装置１では、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、第１部分３２及び第２部分３３の厚みが異なっていても良い。図２６Ａでは、第１部分３２の厚みが第２部分３３の厚みより大きい。そして、図２６Ｂでは、第２部分３３の厚みが第１部分３２の厚みより大きい。
【0123】
例えば、第１部分３２と第２部分３３とを個別に公知のエッチング技術を用いて形成する際には、図２６Ａに示すように、第１部分３２と第２部分３３とに厚み方向に段差が生じる場合がある。また、図２６Ｂに示すように、第２部分３３の厚みを意図して大きく設けることにより、第２部分３３における通過光の光路が長くなり、平面視で第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができる。反対に、第２部分３３の厚みを意図して小さく設けることにより、光を曲げる角度を小さくすることができる。
【0124】
この第１実施形態の変形例２１に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0125】
また、本技術の第１実施形態の変形例２１に係る光検出装置１では、第１部分３２及び第２部分３３の厚みを異ならせることにより、光の曲がり角度の様々な設計が可能になる。
【0126】
＜変形例２２＞
第１実施形態の変形例２２に係る光検出装置１では、図２７Ａ及び図２７Ｂに示すように、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさと第１部分３２が占める領域の大きさとを、画素領域２Ａ（図１参照）における屈折光学素子３１の像高位置に応じて異ならせている。なお、画素領域２Ａの中央部が像高中心であり、像高中心から画素領域２Ａの縁部へ向かう程、像高が高くなる。
第１実施形態の変形例２２に係る光検出装置１では、図２７Ａ及び図２７Ｂに示すように、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさと第１部分３２が占める領域の大きさとを、画素領域２Ａ（図１参照）における屈折光学素子３１の像高位置に応じて異ならせている。なお、画素領域２Ａの中央部が像高中心であり、像高中心から画素領域２Ａの縁部へ向かう程、像高が高くなる。
【0127】
図２７Ａ及び図２７Ｂには、像高中心付近に配置された屈折光学素子３１と、中像高位置近に配置された屈折光学素子３１と、高像高位置付近に配置された屈折光学素子３１と、を示している。中像高位置とは、像高中心と高像高位置との間の像高位置を示す。像高中心付近では、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさは、第１部分３２が占める領域の大きさと同じである。図２７Ａに矢印で示すように、像高が高い位置では、像高中心付近と比べて斜めに入射する光が多くなる。そこで、本変形例に係る光検出装置１では、像高が高くなる程、屈折光学素子３１において、平面視で、第２部分３３が占める領域の大きさを、第１部分３２が占める領域の大きさより大きくしている。これにより、斜めに入射する光が多い像高が高い位置においても、平面視で第２部分３３と重なる方の光電変換素子ＰＤへ向けてより多くの光を導くことができ、像高位置によって分離比が大きく変化するのを抑制できる。
【0128】
この第１実施形態の変形例２２に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0129】
また、本技術の第１実施形態の変形例２２に係る光検出装置１では、屈折光学素子３１を像高位置に応じた構成としているので、像高位置によって分離比が大きく変化するのを抑制できる。
【0130】
＜変形例２３＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｇに示すように、区画構造２２は不純物をイオン注入して得られた不純物区画構造であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２３では、図２８に示すように、中央分離構造として、区画構造２２の代わりに、平面視でＹ方向に沿って、区画壁２５ａと、区画構造２２と、区画壁２５ｂとをその順で設け、セル領域２０ａを半導体領域２３と半導体領域２４とに区画している。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ｇに示すように、区画構造２２は不純物をイオン注入して得られた不純物区画構造であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２３では、図２８に示すように、中央分離構造として、区画構造２２の代わりに、平面視でＹ方向に沿って、区画壁２５ａと、区画構造２２と、区画壁２５ｂとをその順で設け、セル領域２０ａを半導体領域２３と半導体領域２４とに区画している。
【0131】
区画壁２５ａ，２５ｂは、半導体層２０に厚み方向に沿って溝を形成し、形成した溝内に区画材料を埋め込んだトレンチ構造である。区画壁２５ａ及び区画壁２５ｂは、平面視で互いに対向する位置に配置されていて、それぞれ一端が区画壁２１に接続されている。そして、平面視で区画壁２５ａと区画壁２５ｂとの間には、区画構造２２が設けられている。
【0132】
区画壁２５ａ，２５ｂは、区画壁２１と同じ区画材料で構成されている。例えば、区画壁２１，２５ａ，２５ｂは、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、又はＡｉｒギャップ（空壁）で構成されている。また、例えば、区画壁２１，２５ａ，２５ｂは、上述の高屈折材料により構成されていても良い。
【0133】
また、区画壁２５ａ，２５ｂは、区画壁２１と異なる区画材料で構成されていても良い。例えば、区画壁２１が酸化シリコン（ＳｉＯ２）、又はＡｉｒギャップ（空壁）で構成されていて、区画壁２５ａ，２５ｂが上述の高屈折材料により構成されていても良い。
【0134】
この第１実施形態の変形例２３に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0135】
また、本技術の第１実施形態の変形例２３に係る光検出装置１では、区画壁２１を酸化シリコン（ＳｉＯ２）、又はＡｉｒギャップ（空壁）で構成し、区画壁２５ａ，２５ｂを高屈折材料により構成している。区画壁２５ａ，２５ｂを高屈折材料により構成したので、シリコンとの屈折率差が大きくなるのを抑制でき、セル領域２０ａの中央部に照射された光が区画壁２５ａ，２５ｂにより大きく散乱されるのを抑制できる。そして、区画壁２５ａ，２５ｂにより大きく散乱されるのを抑制でき、区画壁２１を酸化シリコン（ＳｉＯ２）、又はＡｉｒギャップ（空壁）で構成しているので、隣接する画素への混色、より具体的には異色用画素への混色を抑制することができる。
【0136】
＜変形例２４＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、区画壁２１は、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２４に係る光検出装置１では、図２９に示すように、区画壁２１は第１の面Ｓ１まで達しておらず、区画壁２１の第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２６が設けられている。区画構造２６は、半導体層２０に不純物をイオン注入して得られた不純物区画構造である。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、区画壁２１は、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２４に係る光検出装置１では、図２９に示すように、区画壁２１は第１の面Ｓ１まで達しておらず、区画壁２１の第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２６が設けられている。区画構造２６は、半導体層２０に不純物をイオン注入して得られた不純物区画構造である。
【0137】
なお、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した図は、図４Ｇと同じであっても良い。また、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した図は、図２８と同じであっても良く、その場合には、光検出装置１は、平面視でＹ方向に沿って、区画壁２５ａと、区画構造２２と、区画壁２５ｂとをその順で有する。また、区画壁２１，２５ａ，２５ｂを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２３で説明した通りである。
【0138】
この第１実施形態の変形例２４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例２３に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0139】
＜変形例２５＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２との間を、不純物区画構造である区画構造２２で区画していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１では、図３０に示すように、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２との間を、トレンチ構造である区画壁２５ｃで区画している。中央分離構造である区画壁２５ｃは、半導体層２０に厚み方向に沿って溝を形成し、形成した溝内に区画材料を埋め込んだトレンチ構造を含む。区画壁２５ｃは、図３０に示す縦断面図において、Ｚ方向に沿って第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在している。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２との間を、不純物区画構造である区画構造２２で区画していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１では、図３０に示すように、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２との間を、トレンチ構造である区画壁２５ｃで区画している。中央分離構造である区画壁２５ｃは、半導体層２０に厚み方向に沿って溝を形成し、形成した溝内に区画材料を埋め込んだトレンチ構造を含む。区画壁２５ｃは、図３０に示す縦断面図において、Ｚ方向に沿って第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在している。
【0140】
区画壁２５ｃは、区画壁２１と同じ区画材料で構成されている。例えば、区画壁２１，２５ｃは、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、又はＡｉｒギャップ（空壁）で構成されている。また、例えば、区画壁２１，２５ｃは、上述の高屈折材料により構成されていても良い。
【0141】
また、区画壁２５ｃは、区画壁２１と異なる区画材料で構成されていても良い。例えば、区画壁２１が酸化シリコン（ＳｉＯ２）、又はＡｉｒギャップ（空壁）で構成されていて、区画壁２５ｃが上述の高屈折材料により構成されていても良い。
【0142】
この第１実施形態の変形例２４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例２３に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0143】
＜変形例２６＞
本変形例では、第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１が有する中央分離構造について、さらに詳細に説明する。第１実施形態の変形例２６に係る光検出装置１では、図３１に示すように、光検出装置１は、中央分離構造として、平面視でＹ方向に沿って、区画構造２２と、区画壁２５ｃと、区画構造２２と、をその順で有する。すなわち、図３１に示すように、区画壁２５ｃは、平面視でＹ方向に沿った中央部のみに設けられている。なお、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、変形例２５に係る図３０は、本変形例に係る図３１のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
本変形例では、第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１が有する中央分離構造について、さらに詳細に説明する。第１実施形態の変形例２６に係る光検出装置１では、図３１に示すように、光検出装置１は、中央分離構造として、平面視でＹ方向に沿って、区画構造２２と、区画壁２５ｃと、区画構造２２と、をその順で有する。すなわち、図３１に示すように、区画壁２５ｃは、平面視でＹ方向に沿った中央部のみに設けられている。なお、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、変形例２５に係る図３０は、本変形例に係る図３１のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
【0144】
この第１実施形態の変形例２６に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0145】
＜変形例２７＞
本変形例では、第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１が有する中央分離構造について、さらに詳細に説明する。第１実施形態の変形例２７に係る光検出装置１では、図３２に示すように、光検出装置１は、中央分離構造として、平面視でＹ方向に沿って、区画壁２５ｃと区画構造２２とを有する。区画壁２５ｃは、平面視でＹ方向に沿った一方の端部が区画壁２１に接続されている。なお、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、変形例２５に係る図３０は、本変形例に係る図３２のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
本変形例では、第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１が有する中央分離構造について、さらに詳細に説明する。第１実施形態の変形例２７に係る光検出装置１では、図３２に示すように、光検出装置１は、中央分離構造として、平面視でＹ方向に沿って、区画壁２５ｃと区画構造２２とを有する。区画壁２５ｃは、平面視でＹ方向に沿った一方の端部が区画壁２１に接続されている。なお、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、変形例２５に係る図３０は、本変形例に係る図３２のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
【0146】
この第１実施形態の変形例２７に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0147】
＜変形例２８＞
第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１では、図３０に示すように、区画壁２１，２５ｃは、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２８に係る光検出装置１では、図３３Ａに示すように、区画壁２１，２５ｃは第１の面Ｓ１まで達していない。区画壁２１の第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２６が設けられている。区画壁２５ｃの第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２２が設けられている。なお、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察すると、区画壁２５ｃは、図３３Ｂに示すように、Ｙ方向に沿って延在して区画壁２１の互いに対向する部分に接続されている。また、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した図は、図３１及び図３２のいずれかと同じであっても良い。また、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、図３３Ａは、図３３Ｂ、図３１、及び図３２のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１では、図３０に示すように、区画壁２１，２５ｃは、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２８に係る光検出装置１では、図３３Ａに示すように、区画壁２１，２５ｃは第１の面Ｓ１まで達していない。区画壁２１の第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２６が設けられている。区画壁２５ｃの第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２２が設けられている。なお、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察すると、区画壁２５ｃは、図３３Ｂに示すように、Ｙ方向に沿って延在して区画壁２１の互いに対向する部分に接続されている。また、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した図は、図３１及び図３２のいずれかと同じであっても良い。また、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、図３３Ａは、図３３Ｂ、図３１、及び図３２のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
【0148】
この第１実施形態の変形例２８に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0149】
＜変形例２９＞
第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１では、図３０に示すように、区画壁２１，２５ｃは、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２９に係る光検出装置１では、図３４に示すように、区画壁２１と区画壁２５ｃとのうち、区画壁２１は第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在しているが、区画壁２５ｃは第１の面Ｓ１まで達していない。区画壁２５ｃの第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２２が設けられている。なお、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した図は、図３３Ｂ、図３１、及び図３２のいずれかと同じである。また、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、図３４は、図３３Ｂ、図３１、及び図３２のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１では、図３０に示すように、区画壁２１，２５ｃは、Ｚ方向に沿って、第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在していたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例２９に係る光検出装置１では、図３４に示すように、区画壁２１と区画壁２５ｃとのうち、区画壁２１は第１の面Ｓ１から第２の面Ｓ２まで延在しているが、区画壁２５ｃは第１の面Ｓ１まで達していない。区画壁２５ｃの第１の面Ｓ１側の端部と、第１の面Ｓ１との間には、区画構造２２が設けられている。なお、１つのセル領域２０ａを第２の面Ｓ２側から観察した図は、図３３Ｂ、図３１、及び図３２のいずれかと同じである。また、区画壁２１，２５ｃを構成する区画材料は、第１実施形態の変形例２５で説明した通りである。なお、図３４は、図３３Ｂ、図３１、及び図３２のＡ－Ａ切断線に沿って断面視した図に相当する。
【0150】
この第１実施形態の変形例２９に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例２５に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0151】
＜変形例３０＞
第１実施形態の変形例３０に係る光検出装置１では、区画壁２１の区画材料として、導電材料を用いても良い。また、区画壁２５ａ，２５ｂ，２５ｃの区画材料として、導電材料を用いても良い。より具体的には、区画材料として、金属材料、半導体材料、及び透明導電体等を用いても良い。トレンチ構造の区画材料として導電性材料を用いる場合、半導体層２０との間に絶縁膜を設けて絶縁する。金属材料として、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）を用いることができる。半導体材料として、例えば、ポリシリコンを用いることができる。また、透明導電体として、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ）等を挙げることができる。
第１実施形態の変形例３０に係る光検出装置１では、区画壁２１の区画材料として、導電材料を用いても良い。また、区画壁２５ａ，２５ｂ，２５ｃの区画材料として、導電材料を用いても良い。より具体的には、区画材料として、金属材料、半導体材料、及び透明導電体等を用いても良い。トレンチ構造の区画材料として導電性材料を用いる場合、半導体層２０との間に絶縁膜を設けて絶縁する。金属材料として、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）を用いることができる。半導体材料として、例えば、ポリシリコンを用いることができる。また、透明導電体として、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ）等を挙げることができる。
【0152】
この第１実施形態の変形例３０に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0153】
また、本技術の第１実施形態の変形例３０に係る光検出装置１では、区画壁２１に対してバイアス電圧を印加することにより、ピニングを強化することができる。
【0154】
＜変形例３１＞
第１実施形態の変形例３１に係る光検出装置１は、図３５に示すように、カラーフィルタ層４０のオンチップレンズ層５０側の面に積層された保護膜ｍ６を有していても良い。保護膜ｍ６は、例えば、カラーフィルタ層４０の区画壁４２を形成する際に、製造方法上必要となる場合がある。また、保護膜ｍ６は、カラーフィルタ層４０に水分等が侵入するのを抑制するために設けられて、信頼性を向上させることができる。保護膜ｍ６を構成する材料として、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を挙げることができる。
第１実施形態の変形例３１に係る光検出装置１は、図３５に示すように、カラーフィルタ層４０のオンチップレンズ層５０側の面に積層された保護膜ｍ６を有していても良い。保護膜ｍ６は、例えば、カラーフィルタ層４０の区画壁４２を形成する際に、製造方法上必要となる場合がある。また、保護膜ｍ６は、カラーフィルタ層４０に水分等が侵入するのを抑制するために設けられて、信頼性を向上させることができる。保護膜ｍ６を構成する材料として、例えば、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を挙げることができる。
【0155】
この第１実施形態の変形例３１に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0156】
＜変形例３２＞
第１実施形態の変形例３２に係る光検出装置１では、図３６に示すように、区画壁４２のＺ方向に沿った寸法は、カラーフィルタ４１のＺ方向に沿った寸法より小さい。より具体的には、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面は、カラーフィルタ４１のオンチップレンズ層５０側の面より半導体層２０側に窪んだ位置にある。そして、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面が窪むことによりカラーフィルタ４１同士の間に形成された領域４３内には、マイクロレンズ５１を構成する材料と同じ材料が埋め込まれている。
第１実施形態の変形例３２に係る光検出装置１では、図３６に示すように、区画壁４２のＺ方向に沿った寸法は、カラーフィルタ４１のＺ方向に沿った寸法より小さい。より具体的には、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面は、カラーフィルタ４１のオンチップレンズ層５０側の面より半導体層２０側に窪んだ位置にある。そして、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面が窪むことによりカラーフィルタ４１同士の間に形成された領域４３内には、マイクロレンズ５１を構成する材料と同じ材料が埋め込まれている。
【0157】
この第１実施形態の変形例３２に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0158】
また、本技術の第１実施形態の変形例３２に係る光検出装置１では、製造法上の制約を低くすることができる。
【0159】
＜変形例３３＞
第１実施形態の変形例３３に係る光検出装置１では、図３７に示すように、区画壁４２を屈折光学素子層３０内まで延在させている。より具体的には、区画壁４２は屈折光学素子層３０を貫通している。また、上述の変形例３２と同様に、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面は、カラーフィルタ４１のオンチップレンズ層５０側の面より半導体層２０側に窪んだ位置にある。そして、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面が窪むことによりカラーフィルタ４１同士の間に形成された領域４３内には、マイクロレンズ５１を構成する材料と同じ材料が埋め込まれている。
第１実施形態の変形例３３に係る光検出装置１では、図３７に示すように、区画壁４２を屈折光学素子層３０内まで延在させている。より具体的には、区画壁４２は屈折光学素子層３０を貫通している。また、上述の変形例３２と同様に、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面は、カラーフィルタ４１のオンチップレンズ層５０側の面より半導体層２０側に窪んだ位置にある。そして、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面が窪むことによりカラーフィルタ４１同士の間に形成された領域４３内には、マイクロレンズ５１を構成する材料と同じ材料が埋め込まれている。
【0160】
この第１実施形態の変形例３３に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0161】
また、本技術の第１実施形態の変形例３３に係る光検出装置１では、屈折率が低い材料からなる区画壁４２を屈折光学素子層３０内まで延在させているので、Ｚ方向に沿って半導体層２０により近い位置においても光を集光することができ、導波効果を高めることができる。
【0162】
＜変形例３４＞
第１実施形態の変形例３４に係る光検出装置１では、図３８Ａ及び図３８Ｂに示すように、半導体層２０側におけるカラーフィルタ４１同士の間の隙間、すなわち区画壁４２と絶縁膜ｍ１との間に遮光部６０を設けている。図３８Ｂは、図３８Ａの部分拡大図である。遮光部６０は、図３８Ｂに示すように、複数層の遮光材料を含んでいても良い。図３８Ｂに示す例では、遮光部６０は、窒化チタン（ＴｉＮ）からなる第１層６１と、チタン（Ｔｉ）からなる第２層６２と、タングステン（Ｗ）からなる第３層６３との三層構造を有する。
第１実施形態の変形例３４に係る光検出装置１では、図３８Ａ及び図３８Ｂに示すように、半導体層２０側におけるカラーフィルタ４１同士の間の隙間、すなわち区画壁４２と絶縁膜ｍ１との間に遮光部６０を設けている。図３８Ｂは、図３８Ａの部分拡大図である。遮光部６０は、図３８Ｂに示すように、複数層の遮光材料を含んでいても良い。図３８Ｂに示す例では、遮光部６０は、窒化チタン（ＴｉＮ）からなる第１層６１と、チタン（Ｔｉ）からなる第２層６２と、タングステン（Ｗ）からなる第３層６３との三層構造を有する。
【0163】
この第１実施形態の変形例３４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0164】
また、本技術の第１実施形態の変形例３４に係る光検出装置１では、遮光部６０を設けているので、カラーフィルタ４１同士の間で光が隣のカラーフィルタに入射するのを抑制できる。例えば、緑色用のカラーフィルタ４１から赤色用のカラーフィルタ４１に光が入射するのを抑制できる。
【0165】
＜変形例３５＞
第１実施形態の変形例３５に係る光検出装置１では、図３９に示すように、遮光部６０を半導体層２０内に埋めている。より具体的には、遮光部６０少なくとも一部を、画素３同士の間（分離領域２０ｂ）において半導体層２０内に埋めている。なお、遮光部６０の構成については、上述の変形例３４において説明した通りである。
第１実施形態の変形例３５に係る光検出装置１では、図３９に示すように、遮光部６０を半導体層２０内に埋めている。より具体的には、遮光部６０少なくとも一部を、画素３同士の間（分離領域２０ｂ）において半導体層２０内に埋めている。なお、遮光部６０の構成については、上述の変形例３４において説明した通りである。
【0166】
この第１実施形態の変形例３５に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0167】
また、本技術の第１実施形態の変形例３５に係る光検出装置１では、遮光部６０を半導体層２０内に埋めているので、たとえ第２部分３３のように屈折率が高い部材を設けた場合であっても、迷光を遮ることができる。
【0168】
＜変形例３６＞
第１実施形態の変形例３６に係る光検出装置１は、上述の第１実施形態の変形例３３と変形例３５との組み合わせである。第１実施形態の変形例３６に係る光検出装置１は、図４０に示すように、区画壁４２を屈折光学素子層３０内まで延在させている。より具体的には、区画壁４２は屈折光学素子層３０を貫通している。また、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面は、カラーフィルタ４１のオンチップレンズ層５０側の面より半導体層２０側に窪んだ位置にある。そして、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面が窪むことによりカラーフィルタ４１同士の間に形成された領域４３内には、マイクロレンズ５１を構成する材料と同じ材料が埋め込まれている。そして、遮光部６０少なくとも一部を、画素３同士の間（分離領域２０ｂ）において半導体層２０内に埋めている。なお、遮光部６０の構成については、上述の変形例３４において説明した通りである。
第１実施形態の変形例３６に係る光検出装置１は、上述の第１実施形態の変形例３３と変形例３５との組み合わせである。第１実施形態の変形例３６に係る光検出装置１は、図４０に示すように、区画壁４２を屈折光学素子層３０内まで延在させている。より具体的には、区画壁４２は屈折光学素子層３０を貫通している。また、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面は、カラーフィルタ４１のオンチップレンズ層５０側の面より半導体層２０側に窪んだ位置にある。そして、区画壁４２のオンチップレンズ層５０側の面が窪むことによりカラーフィルタ４１同士の間に形成された領域４３内には、マイクロレンズ５１を構成する材料と同じ材料が埋め込まれている。そして、遮光部６０少なくとも一部を、画素３同士の間（分離領域２０ｂ）において半導体層２０内に埋めている。なお、遮光部６０の構成については、上述の変形例３４において説明した通りである。
【0169】
この第１実施形態の変形例３６に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、上述の第１実施形態の変形例３３に係る光検出装置１、及び上述の第１実施形態の変形例３５に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0170】
＜変形例３７＞
第１実施形態の変形例３７に係る光検出装置１では、図４１に示すように、遮光部６０は、水平方向沿って、屈折光学素子３１と並んで設けられている。より具体的には、遮光部６０は、屈折光学素子３１同士の間に設けられている。
第１実施形態の変形例３７に係る光検出装置１では、図４１に示すように、遮光部６０は、水平方向沿って、屈折光学素子３１と並んで設けられている。より具体的には、遮光部６０は、屈折光学素子３１同士の間に設けられている。
【0171】
この第１実施形態の変形例３７に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0172】
また、本技術の第１実施形態の変形例３７に係る光検出装置１では、迷光を遮り、混色を抑制することができる。
【0173】
＜変形例３８＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すオンチップレンズ層５０は、屈折率ｎが、例えば、１．５以上、１．６以下（１．５≦ｎ≦１．６）程度の材料製であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例３８に係る光検出装置１では、図４Ａに示すオンチップレンズ層５０は、それより屈折率が高い材料製である。本変形例のオンチップレンズ層５０は、屈折率ｎが、例えば、１．７以上、２．０以下（１．７≦ｎ≦２．０）程度の材料製であっても良い。屈折率が高い材料としては、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、高屈折率樹脂材等を挙げることができる。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すオンチップレンズ層５０は、屈折率ｎが、例えば、１．５以上、１．６以下（１．５≦ｎ≦１．６）程度の材料製であったが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例３８に係る光検出装置１では、図４Ａに示すオンチップレンズ層５０は、それより屈折率が高い材料製である。本変形例のオンチップレンズ層５０は、屈折率ｎが、例えば、１．７以上、２．０以下（１．７≦ｎ≦２．０）程度の材料製であっても良い。屈折率が高い材料としては、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、高屈折率樹脂材等を挙げることができる。
【0174】
この第１実施形態の変形例３８に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0175】
また、本技術の第１実施形態の変形例３８に係る光検出装置１では、オンチップレンズ層５０の屈折率が高くなるので、マイクロレンズ５１の集光能力を高めることができ、集光スポットが大きくなるのを抑制できる。
【0176】
＜変形例３９＞
第１実施形態の変形例３９に係る光検出装置１では、図４２に示すように、オンチップレンズ層５０の代わりにメタサーフェス光学素子７０を有している。メタサーフェス光学素子７０は、平面視で幅方向に互いに間隔を空けて配列された構造体７１を複数有している。構造体７１は、カラーフィルタ４１の色毎にその厚みや配列のピッチが設計されている。構造体７１を構成する材料として、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を挙げることができる。
第１実施形態の変形例３９に係る光検出装置１では、図４２に示すように、オンチップレンズ層５０の代わりにメタサーフェス光学素子７０を有している。メタサーフェス光学素子７０は、平面視で幅方向に互いに間隔を空けて配列された構造体７１を複数有している。構造体７１は、カラーフィルタ４１の色毎にその厚みや配列のピッチが設計されている。構造体７１を構成する材料として、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を挙げることができる。
【0177】
この第１実施形態の変形例３９に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0178】
また、本技術の第１実施形態の変形例３９に係る光検出装置１では、レンズの代わりにメタサーフェス光学素子７０を設けて、より広い範囲から光を集めることができる。
【0179】
＜変形例４０＞
第１実施形態の変形例４０に係る光検出装置１では、図４３に示すように、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとがベイヤー配列されている。この第１実施形態の変形例４０に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４０に係る光検出装置１では、図４３に示すように、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとがベイヤー配列されている。この第１実施形態の変形例４０に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0180】
＜変形例４１＞
第１実施形態の変形例４１に係る光検出装置１では、図４４に示すように、フィルタＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて、同色のフィルタが３行３列の画素３のそれぞれに対して並べて配置されている。この第１実施形態の変形例４１に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４１に係る光検出装置１では、図４４に示すように、フィルタＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて、同色のフィルタが３行３列の画素３のそれぞれに対して並べて配置されている。この第１実施形態の変形例４１に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0181】
＜変形例４２＞
第１実施形態の変形例４２に係る光検出装置１では、図４５に示すように、フィルタＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて、同色のフィルタが４行４列の画素３のそれぞれに対して並べて配置されている。この第１実施形態の変形例４２に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４２に係る光検出装置１では、図４５に示すように、フィルタＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて、同色のフィルタが４行４列の画素３のそれぞれに対して並べて配置されている。この第１実施形態の変形例４２に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0182】
＜変形例４３＞
第１実施形態の変形例４３に係る光検出装置１では、図４６に示すように、カラーフィルタ４１には、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとに加えて、白光用のフィルタＷがある。なお、図４６においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４３に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４３に係る光検出装置１では、図４６に示すように、カラーフィルタ４１には、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとに加えて、白光用のフィルタＷがある。なお、図４６においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４３に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0183】
＜変形例４４＞
第１実施形態の変形例４４に係る光検出装置１では、図４７に示すように、カラーフィルタ４１には、フィルタＲ，Ｇ，Ｂの代わりに、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙの３種類を有する。フィルタＣはシアン用のフィルタであり、フィルタＭはマゼンタ用のフィルタであり、フィルタＹはイエロー用のフィルタである。なお、図４７においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４４に係る光検出装置１では、図４７に示すように、カラーフィルタ４１には、フィルタＲ，Ｇ，Ｂの代わりに、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙの３種類を有する。フィルタＣはシアン用のフィルタであり、フィルタＭはマゼンタ用のフィルタであり、フィルタＹはイエロー用のフィルタである。なお、図４７においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４４に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0184】
＜変形例４５＞
第１実施形態の変形例４５に係る光検出装置１では、図４８に示すように、カラーフィルタ４１には、緑色光用のフィルタＧと、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙとの４種類がある。なお、図４８においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４５に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４５に係る光検出装置１では、図４８に示すように、カラーフィルタ４１には、緑色光用のフィルタＧと、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙとの４種類がある。なお、図４８においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４５に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0185】
＜変形例４６＞
第１実施形態の変形例４６に係る光検出装置１では、図４９に示すように、カラーフィルタ４１には、フィルタＲ，Ｇ，Ｂと、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙとの６種類がある。なお、図４９においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４６に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４６に係る光検出装置１では、図４９に示すように、カラーフィルタ４１には、フィルタＲ，Ｇ，Ｂと、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙとの６種類がある。なお、図４９においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４６に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0186】
＜変形例４７＞
第１実施形態の変形例４７に係る光検出装置１では、図５０に示すように、カラーフィルタ４１には、フィルタＲ，Ｇ，Ｂと、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙとの６種類がある。また、それらのフィルタの配置は、変形例４６の図４９に示す配置と異なっている。なお、図５０においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４７に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
第１実施形態の変形例４７に係る光検出装置１では、図５０に示すように、カラーフィルタ４１には、フィルタＲ，Ｇ，Ｂと、補色用のフィルタＣ，Ｍ，Ｙとの６種類がある。また、それらのフィルタの配置は、変形例４６の図４９に示す配置と異なっている。なお、図５０においては、マイクロレンズ５１の図示を省略している。この第１実施形態の変形例４７に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0187】
＜変形例４８＞
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、１つの画素３（セル領域２０ａ）を２つのサブセル領域に分割し、画素３毎に光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２と屈折光学素子３１の第１部分３２及び第２部分３３とを設けていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１では、図５１Ａ及び図５１Ｂに示すように、画素３を分割せず、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２とを別々の画素３（セル領域２０ａ）に構成し、第１部分３２と第２部分３３とを別々の画素３（セル領域２０ａ）に対して設けている。
第１実施形態に係る光検出装置１では、図４Ａに示すように、１つの画素３（セル領域２０ａ）を２つのサブセル領域に分割し、画素３毎に光電変換素子ＰＤ１，ＰＤ２と屈折光学素子３１の第１部分３２及び第２部分３３とを設けていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１では、図５１Ａ及び図５１Ｂに示すように、画素３を分割せず、光電変換素子ＰＤ１と光電変換素子ＰＤ２とを別々の画素３（セル領域２０ａ）に構成し、第１部分３２と第２部分３３とを別々の画素３（セル領域２０ａ）に対して設けている。
【0188】
図５１Ｃは、本変形例に係る４行４列の画素３を示している。図５１Ｃに示すように、マイクロレンズ５１及びカラーフィルタ４１は、２行２列の画素３毎に１つ設けられている。マイクロレンズ５１に重なる２行２列の画素３には、同一のカラーフィルタ４１を透過した光が入射する。本変形例では、赤色光用のフィルタＲと、緑色光用のフィルタＧと、青色光用のフィルタＢとが図示のように配列されている。カラーフィルタ４１は、２行２列の４つの画素３毎に、異なる色が配置されている。図５１Ｂに示すように、マイクロレンズ５１に重なる２行２列の画素３は、２つの画素３Ｌ（セル領域２０ａＬ）と、２つの画素３Ｒ（セル領域２０ａＲ）とを含む。平面視で、２つのセル領域２０ａＬの一方（紙面右側のセル領域）には第１部分３２が重なり、他方（紙面左側のセル領域）には第２部分３３が重なっている。同様に、平面視で、２つのセル領域２０ａＲの一方（紙面左側のセル領域）には第１部分３２が重なり、他方（紙面右側のセル領域）には第２部分３３が重なっている。そのため、本変形例の２つのセル領域２０ａＬが一対となり、第１実施形態の１つのセル領域２０ａＬと同様に機能する。そして、本変形例の２つのセル領域２０ａＲが一対となり、第１実施形態の１つのセル領域２０ａＲと同様に機能する。
【0189】
この第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0190】
また、本技術の第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１では、１つの画素３（セル領域２０ａ）を２つのサブセル領域に分割する必要が無いので、画素３がさらに微細化された場合であっても、位相差画素を構成できる。
【0191】
＜変形例４９＞
第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１では、図５１Ｃに示すようにカラーフィルタ４１が配列されていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例４９に係る光検出装置１では、図５２に示すように、同色のフィルタが２行２列に並べて配置されていても良い。
第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１では、図５１Ｃに示すようにカラーフィルタ４１が配列されていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例４９に係る光検出装置１では、図５２に示すように、同色のフィルタが２行２列に並べて配置されていても良い。
【0192】
この第１実施形態の変形例４９に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0193】
＜変形例５０＞
第１実施形態に係る光検出装置１の変形例４８では、図５１Ｃに示すように、マイクロレンズ５１及びカラーフィルタ４１は、２行２列の画素３毎に１つ設けられていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例５０に係る光検出装置１では、図５３に示すように、マイクロレンズ５１及びカラーフィルタ４１は、１行２列の画素３毎に１つ設けられている。マイクロレンズ５１に重なる１行２列の画素３には、同一のカラーフィルタ４１を透過した光が入射する。なお、図５３では、カラーフィルタ４１の配置を１つのみ例示し、それ以外のカラーフィルタ４１の配置は図示を省略している。
第１実施形態に係る光検出装置１の変形例４８では、図５１Ｃに示すように、マイクロレンズ５１及びカラーフィルタ４１は、２行２列の画素３毎に１つ設けられていたが、本技術はこれには限定されない。第１実施形態の変形例５０に係る光検出装置１では、図５３に示すように、マイクロレンズ５１及びカラーフィルタ４１は、１行２列の画素３毎に１つ設けられている。マイクロレンズ５１に重なる１行２列の画素３には、同一のカラーフィルタ４１を透過した光が入射する。なお、図５３では、カラーフィルタ４１の配置を１つのみ例示し、それ以外のカラーフィルタ４１の配置は図示を省略している。
【0194】
この第１実施形態の変形例５０に係る光検出装置１であっても、上述の第１実施形態に係る光検出装置１、及び第１実施形態の変形例４８に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。
【0195】
【0196】
電子機器１０００は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、スマートフォンやタブレット型端末等の携帯端末装置などの撮像機能を有する電子機器である。
【0197】
電子機器１０００は、光学系（光学レンズ）１０１１、撮像部１０１２、信号処理部１０１３、制御部１０１４、表示部１０１５、記録部１０１６、操作部１０１７、通信部１０１８、電源部１０１９、及び駆動部１０２０から構成される。また、電子機器１０００において、信号処理部１０１３、制御部１０１４、表示部１０１５、記録部１０１６、操作部１０１７、通信部１０１８、及び電源部１０１９は、バス１０２１を介して相互に接続されている。
【0198】
光学系１０１１は、ズームレンズやフォーカスレンズ等から構成され、被写体からの光１０２２を集光する。光学系１０１１により集光された光（被写体光）は、撮像部１０１２に入射される。
【0199】
撮像部１０１２は、本開示に係る技術を適用したイメージセンサ（上述の光検出装置１）等の固体撮像装置を含んで構成される。撮像部１０１２としてのイメージセンサは、光学系１０１１を介して受光した光（被写体光）を電気信号に光電変換し、その結果得られる信号を、信号処理部１０１３に供給する。
【0200】
なお、このイメージセンサの画素アレイ部には、所定の配列パターンで規則的に配列された位相差画素が設けられている。本技術に係る位相差画素は、位相差検出を行うための信号を生成し、且つ、被写体光に応じた撮像画像を生成するための信号を生成可能な画素である。
【0201】
信号処理部１０１３は、撮像部１０１２から供給される信号を処理する信号処理回路である。例えば、信号処理部１０１３は、DSP(Digital Signal Processor)回路などとして構成される。
【0202】
信号処理部１０１３は、撮像部１０１２からの信号を処理して、静止画又は動画の画像データを生成し、表示部１０１５又は記録部１０１６に供給する。また、信号処理部１０１３は、撮像部１０１２（イメージセンサの位相差画素）からの信号に基づき、位相差を検出するためのデータ（位相差検出用データ）を生成し、制御部１０１４に供給する。
【0203】
制御部１０１４は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やマイクロプロセッサなどとして構成される。制御部１０１４は、電子機器１０００の各部の動作を制御する。
【0204】
表示部１０１５は、例えば、液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等の表示装置として構成される。表示部１０１５は、信号処理部１０１３から供給される画像データを処理し、撮像部１０１２により撮像された静止画又は動画を表示する。
【0205】
記録部１０１６は、例えば、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体として構成される。記録部１０１６は、信号処理部１０１３から供給される画像データを記録する。また、記録部１０１６は、制御部１０１４からの制御に従い、記録されている画像データを提供する。
【0206】
操作部１０１７は、例えば、物理的なボタンのほか、表示部１０１５と組み合わせて、タッチパネルとして構成される。操作部１０１７は、ユーザによる操作に応じて、電子機器１０００が有する各種の機能についての操作指令を出力する。制御部１０１４は、操作部１０１７から供給される操作指令に基づき、各部の動作を制御する。
【0207】
通信部１０１８は、例えば、通信インターフェース回路などとして構成される。通信部１０１８は、所定の通信規格に従い、無線通信又は有線通信によって、外部の機器との間でデータのやりとりを行う。
【0208】
電源部１０１９は、信号処理部１０１３、制御部１０１４、表示部１０１５、記録部１０１６、操作部１０１７、及び通信部１０１８の動作電源となる各種の電源を、これらの供給対象に対して適宜供給する。
【0209】
また、制御部１０１４は、信号処理部１０１３から供給される位相差検出用データに基づき、２つの画像の位相差を検出する。そして、制御部１０１４は、位相差の検出結果に基づき、フォーカスを合わせる対象の物体（合焦対象物）に対し、フォーカスが合っているかどうかを判定する。制御部１０１４は、合焦対象物にフォーカスが合っていない場合には、フォーカスのずれ量（デフォーカス量）を算出し、駆動部１０２０に供給する。
【0210】
駆動部１０２０は、例えば、モータやアクチュエータ等から構成され、ズームレンズやフォーカスレンズ等からなる光学系１０１１を駆動する。
【0211】
駆動部１０２０は、制御部１０１４から供給されるデフォーカス量に基づき、光学系１０１１のフォーカスレンズの駆動量を算出し、その駆動量に応じてフォーカスレンズを移動させる。なお、合焦対象物に対し、フォーカスが合っている場合には、駆動部１０２０は、フォーカスレンズの現在位置を維持させる。電子機器１０００は、以上のように構成される。
【0212】
本技術は、以上説明したように、イメージセンサ等の撮像部１０１２に適用される。具体的には、第１実施形態及びその変形例に係る光検出装置１は、撮像部１０１２に適用することができる。イメージセンサ等の撮像部１０１２に本技術を適用することで、たとえ画素を微細化した場合であっても、位相差画素の分離比が低下するのを抑制でき、オートフォーカス性能が低下するのを抑制できる。
【0213】
＜２．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。
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。
【0214】
図５５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。
【0215】
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５５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。
【0216】
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。
【0217】
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。
【0218】
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。
【0219】
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。
【0220】
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。
【0221】
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。
【0222】
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。
【0223】
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。
【0224】
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５５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。
【0225】
図５６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0226】
図５６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。
【0227】
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。
【0228】
なお、図５６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。
【0229】
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。
【0230】
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。
【0231】
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。
【0232】
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。
【0233】
以上、本開示に係る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、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上述の光検出装置１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、たとえ画素を微細化した場合であっても、位相差画素の分離比が低下するのを抑制でき、オートフォーカス性能が低下するのを抑制できる。そのため、より見やすい撮影画像を得ることができる。
【0234】
［その他の実施形態］
上記のように、本技術は第１実施形態から第２実施形態までによって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本技術を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
上記のように、本技術は第１実施形態から第２実施形態までによって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本技術を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【0235】
例えば、第１実施形態から第２実施形態までにおいて説明したそれぞれの技術的思想を互いに組み合わせることも可能である。例えば、上述の第１実施形態の変形例同士を組み合わせる等、それぞれの技術的思想に沿った種々の組み合わせが可能である。
【0236】
また、本技術は、上述したイメージセンサとしての固体撮像装置の他、ToF（Time of Flight）センサともよばれる距離を測定する測距センサなども含む光検出装置全般に適用することができる。測距センサは、物体に向かって照射光を発光し、その照射光が物体の表面で反射され返ってくる反射光を検出し、照射光が発光されてから反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて物体までの距離を算出するセンサである。
【0237】
また、光検出装置１は、二枚以上の半導体基板が重ね合わされて積層された積層型ＣＩＳ（CMOS Image Sensor、CMOSイメージセンサ）であっても良い。その場合、ロジック回路１３及び読出し回路１５のうちの少なくとも一方が有する素子は、それら半導体基板のうちのセル領域２０ａが設けられた半導体基板とは異なる基板に設けられても良い。
【0238】
また、例えば、上述の構成要素を構成するとして挙げられた材料は、添加物や不純物等を含んでいても良い。
【0239】
このように、本技術はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本技術の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。
【0240】
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無く、また他の効果があっても良い。
【0241】
なお、本技術は、以下のような構成としてもよい。
（１）
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
光検出装置。
（２）
前記第１屈折率と前記第２屈折率との差は、０．２以上、０．５以下である、（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記屈折光学素子において、平面視で、前記第２部分が占める領域の大きさは、前記第１部分が占める領域の大きさと同じ若しくはそれより大きい、（１）又は（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記屈折光学素子において、平面視で、前記第２部分は、前記セル領域の平面視における中央部に重なる領域が、前記第１部分より多い構成である、（１）から（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（５）
前記第２部分は、平面視で、第１方向に直交する第２方向における中央部が端部より前記第１部分側に位置している、（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記屈折光学素子の厚みは、３０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である、（１）から（５）のいずれかに記載の光検出装置。
（７）
前記第１部分と前記第２部分との間には、第３部分が設けられていて、
前記第３部分の屈折率である第３屈折率は、前記第１屈折率及び前記第２屈折率とは異なる（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
前記半導体層の前記光入射面側に設けられたカラーフィルタを有し、
前記屈折光学素子は、前記半導体層の前記光入射面と前記カラーフィルタとの間に設けられている、（１）から（７）のいずれかに記載の光検出装置。
（９）
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子が構成された前記セル領域は、画素領域に行列状に設けられていて、
前記屈折光学素子は、前記セル領域毎に設けられている、（１）から（８）のいずれかに記載の光検出装置。
（１０）
前記屈折光学素子の厚み方向に沿った一方側及び他方側のうちの少なくとも一方には、反射防止膜が設けられている、（１）から（９）のいずれかに記載の光検出装置。
（１１）
前記第１光電変換素子において生成された信号電荷と前記第２光電変換素子において生成された信号電荷との和が、画像データの１画素を形成するための画素信号を構成する、（１）から（１０）のいずれかに記載の光検出装置。
（１２）
光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
前記光検出装置は、
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
電子機器。
（１）
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
光検出装置。
（２）
前記第１屈折率と前記第２屈折率との差は、０．２以上、０．５以下である、（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記屈折光学素子において、平面視で、前記第２部分が占める領域の大きさは、前記第１部分が占める領域の大きさと同じ若しくはそれより大きい、（１）又は（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記屈折光学素子において、平面視で、前記第２部分は、前記セル領域の平面視における中央部に重なる領域が、前記第１部分より多い構成である、（１）から（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（５）
前記第２部分は、平面視で、第１方向に直交する第２方向における中央部が端部より前記第１部分側に位置している、（４）に記載の光検出装置。
（６）
前記屈折光学素子の厚みは、３０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である、（１）から（５）のいずれかに記載の光検出装置。
（７）
前記第１部分と前記第２部分との間には、第３部分が設けられていて、
前記第３部分の屈折率である第３屈折率は、前記第１屈折率及び前記第２屈折率とは異なる（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
前記半導体層の前記光入射面側に設けられたカラーフィルタを有し、
前記屈折光学素子は、前記半導体層の前記光入射面と前記カラーフィルタとの間に設けられている、（１）から（７）のいずれかに記載の光検出装置。
（９）
前記第１光電変換素子及び前記第２光電変換素子が構成された前記セル領域は、画素領域に行列状に設けられていて、
前記屈折光学素子は、前記セル領域毎に設けられている、（１）から（８）のいずれかに記載の光検出装置。
（１０）
前記屈折光学素子の厚み方向に沿った一方側及び他方側のうちの少なくとも一方には、反射防止膜が設けられている、（１）から（９）のいずれかに記載の光検出装置。
（１１）
前記第１光電変換素子において生成された信号電荷と前記第２光電変換素子において生成された信号電荷との和が、画像データの１画素を形成するための画素信号を構成する、（１）から（１０）のいずれかに記載の光検出装置。
（１２）
光検出装置と、前記光検出装置に被写体からの像光を結像させる光学系と、を備え、
前記光検出装置は、
平面視で、第１方向に沿って互いに隣り合う第１光電変換素子及び第２光電変換素子が構成されたセル領域を複数含み、且つ一方の面が素子形成面であり他方の面が光入射面である半導体層と、
第１屈折率を有する第１部分及び前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する第２部分を有し、且つ前記光入射面側において平面視で前記セル領域に重なる位置に設けられた屈折光学素子と、
を備え、
一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、
他の一の前記屈折光学素子は、第１方向に沿って、前記第１光電変換素子寄りの位置に前記第２部分を有し、前記第２光電変換素子寄りの位置に前記第１部分を有する、
電子機器。
【0242】
本技術の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本技術が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本技術の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
【符号の説明】
【0243】
１ 光検出装置
２Ａ 画素領域
３，３Ｌ，３Ｒ，３ＬＯ，３ＵＰ 画素
２０ 半導体層
２０ａ，２０ａＬ，２０ａＲ，２０ａＬＯ，２０ａＵＰ セル領域
３０ 屈折光学素子層
３１，３１Ｌ，３１Ｒ，３１ＬＯ，３１ＵＰ 屈折光学素子
３２ 第１部分
３３ 第２部分
３４ 第３部分
４１ カラーフィルタ
１０００ 電子機器
１０１１ 光学系
ｍ４，ｍ５ 反射防止膜
ｎ１ 第１屈折率
ｎ２ 第２屈折率
ｎ３ 第３屈折率
ＰＤ，ＰＤ１，ＰＤ２ 光電変換素子
２Ａ 画素領域
３，３Ｌ，３Ｒ，３ＬＯ，３ＵＰ 画素
２０ 半導体層
２０ａ，２０ａＬ，２０ａＲ，２０ａＬＯ，２０ａＵＰ セル領域
３０ 屈折光学素子層
３１，３１Ｌ，３１Ｒ，３１ＬＯ，３１ＵＰ 屈折光学素子
３２ 第１部分
３３ 第２部分
３４ 第３部分
４１ カラーフィルタ
１０００ 電子機器
１０１１ 光学系
ｍ４，ｍ５ 反射防止膜
ｎ１ 第１屈折率
ｎ２ 第２屈折率
ｎ３ 第３屈折率
ＰＤ，ＰＤ１，ＰＤ２ 光電変換素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33A】
【図33B】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38A】
【図38B】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51A】
【図51B】
【図51C】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】