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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】P2024029304
(43)【公開日】2024-03-06
(54)【発明の名称】光検出装置
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20240228BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20240228BHJP
H04N 25/61 20230101ALI20240228BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
H01L27/146 A
H04N5/369
H04N5/357 200
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022131489
(22)【出願日】2022-08-22
(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】100121131
【弁理士】
【氏名又は名称】西川 孝
(74)【代理人】
【識別番号】100082131
【弁理士】
【氏名又は名称】稲本 義雄
(74)【代理人】
【識別番号】100168686
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 勇介
(72)【発明者】
【氏名】田口 由香里
(72)【発明者】
【氏名】納土 晋一郎
(72)【発明者】
【氏名】桝田 佳明
(72)【発明者】
【氏名】寺田 啓介
【テーマコード（参考）】
4M118
5C024
【Ｆターム（参考）】
4M118AA05
4M118AB01
4M118BA14
4M118CA04
4M118CA22
4M118CA34
4M118CB13
4M118DD04
4M118FA06
4M118FA27
4M118FA28
4M118GA02
4M118GA08
4M118GB03
4M118GB07
4M118GB11
4M118GC08
4M118GC11
4M118GC14
4M118GD03
4M118GD04
4M118GD15
4M118HA02
4M118HA25
5C024CX01
5C024CX11
5C024EX43
5C024EX51
5C024EX52
5C024GX02
(57)【要約】
【課題】フレアやゴーストの発生を抑制する。
【解決手段】光電変換部と、光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、第１の画素と第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部とを備え、第２の画素は、画素アレイ部にランダムに配置されている。本技術は、光を検出する光検出装置に適用できる。
【選択図】図８
【解決手段】光電変換部と、光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、第１の画素と第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部とを備え、第２の画素は、画素アレイ部にランダムに配置されている。本技術は、光を検出する光検出装置に適用できる。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光電変換部と、
前記光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、
前記第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、
前記第１の画素と前記第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記第２の画素は、前記画素アレイ部にランダムに配置されている
光検出装置。
前記光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、
前記第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、
前記第１の画素と前記第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記第２の画素は、前記画素アレイ部にランダムに配置されている
光検出装置。
【請求項2】
前記集光部は、オンチップレンズを含み、
前記第２の集光部に含まれるオンチップレンズは、前記第１の集光部に含まれるオンチップレンズと異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている
請求項１に記載の光検出装置。
前記第２の集光部に含まれるオンチップレンズは、前記第１の集光部に含まれるオンチップレンズと異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項3】
前記集光部は、カラーフィルタを含み、
前記第２の集光部に含まれるカラーフィルタは、前記第１の集光部に含まれるカラーフィルタと膜厚または材料が異なる
請求項１に記載の光検出装置。
前記第２の集光部に含まれるカラーフィルタは、前記第１の集光部に含まれるカラーフィルタと膜厚または材料が異なる
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項4】
前記第２の集光部は、光入射面側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、前記第１の集光部は、前記凹部領域を含まない
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項5】
前記第１の集光部と前記第２の集光部はそれぞれ、光入射面側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、
前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数は異なる
請求項１に記載の光検出装置。
前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数は異なる
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項6】
前記第２の集光部は、配線層側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、前記第１の集光部は、前記凹部領域を含まない
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項7】
前記第２の集光部は、配線層側に、光を反射または吸収する膜を含み、前記第１の集光部は、前記膜を含まない
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項8】
断面視において、前記第１の集光部と前記第２の集光部はそれぞれ、光入射面側に設けられている凹部を有する凹部領域を含み、
平面視において、前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の形状と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の形状は異なる
請求項１に記載の光検出装置。
平面視において、前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の形状と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の形状は異なる
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項9】
光電変換部と、
前記光電変換部に光を集光する集光部と、
前記集光部を有する画素と、
前記画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記集光部は、第１の部材と第２の部材を含み、
前記画素アレイ部において、前記第１の部材が配置されている第１の周期と、前記第２の部材が配置されている第２の周期は異なり、
前記第１の周期よりも前記第２の周期の方が長い周期である
光検出装置。
前記光電変換部に光を集光する集光部と、
前記集光部を有する画素と、
前記画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記集光部は、第１の部材と第２の部材を含み、
前記画素アレイ部において、前記第１の部材が配置されている第１の周期と、前記第２の部材が配置されている第２の周期は異なり、
前記第１の周期よりも前記第２の周期の方が長い周期である
光検出装置。
【請求項10】
前記第１の部材は、カラーフィルタであり、
前記第２の部材は、オンチップレンズであり、
前記オンチップレンズは、第１のオンチップレンズと前記第１のオンチップレンズとは異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている第２のオンチップレンズとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のオンチップレンズが配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
前記第２の部材は、オンチップレンズであり、
前記オンチップレンズは、第１のオンチップレンズと前記第１のオンチップレンズとは異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている第２のオンチップレンズとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のオンチップレンズが配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
【請求項11】
前記第１の部材は、オンチップレンズであり、
前記第２の部材は、カラーフィルタであり、
前記カラーフィルタは、第１のカラーフィルタと前記第１のカラーフィルタとは膜厚または材料が異なる第２のカラーフィルタとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のカラーフィルタが配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
前記第２の部材は、カラーフィルタであり、
前記カラーフィルタは、第１のカラーフィルタと前記第１のカラーフィルタとは膜厚または材料が異なる第２のカラーフィルタとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のカラーフィルタが配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
【請求項12】
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、光入射面側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
前記第２の部材は、光入射面側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
【請求項13】
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、配線層側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
前記第２の部材は、配線層側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
【請求項14】
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、配線層側に、光を反射または吸収する膜であり
前記第２の周期は、前記膜が配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
前記第２の部材は、配線層側に、光を反射または吸収する膜であり
前記第２の周期は、前記膜が配置されている周期である
請求項９に記載の光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は光検出装置に関し、例えば、フレアやゴーストの発生を抑制して撮像できるようにした光検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラでは、被写体の細部まで映しだす高い解像力や携帯性を重視した機器の小型化が求められてきた。また撮像装置では、撮像特性を維持しつつ、画素サイズの小型化に向けた開発が行われてきた。
【0003】
高解像度や小型化の継続的要求に加えて、最低被写体照度の向上や高速度撮像などへの要求が高まり、その実現のために、撮像装置にはＳＮ比をはじめとした総合的な画質向上への期待も高まっている。特許文献１では、受光面の画素境界に絶縁層を介して形成された遮光膜を形成することで、光学混色やフレアの低減により画質の向上を図ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－１８６８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したように、従来からもフレアやゴーストなどの発生を抑制する対策が行われていたが、その抑制効果は十分ではなく、さらに抑制効果の高い対策を施すことが求められている。
【0006】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、フレアやゴーストの発生を抑制することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本技術の一側面の第１の光検出装置は、光電変換部と、前記光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、前記第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、前記第１の画素と前記第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部とを備え、前記第２の画素は、前記画素アレイ部にランダムに配置されている光検出装置である。
【0008】
本技術の一側面の第２の光検出装置は、光電変換部と、前記光電変換部に光を集光する集光部と、前記集光部を有する画素と、前記画素が行列状に配置されている画素アレイ部とを備え、前記集光部は、第１の部材と第２の部材を含み、前記画素アレイ部において、前記第１の部材が配置されている第１の周期と、前記第２の部材が配置されている第２の周期は異なり、前記第１の周期よりも前記第２の周期の方が長い周期である光検出装置である。
【0009】
本技術の一側面の第１の光検出装置においては、光電変換部と、光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、第１の画素と第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部とが備えられ、第２の画素は、画素アレイ部にランダムに配置されている。
【0010】
本技術の一側面の第２の光検出装置においては、光電変換部と、光電変換部に光を集光する集光部と、集光部を有する画素と、画素が行列状に配置されている画素アレイ部とが備えられ、集光部は、第１の部材と第２の部材を含み、画素アレイ部において、第１の部材が配置されている第１の周期と、第２の部材が配置されている第２の周期は異なり、第１の周期よりも第２の周期の方が長い周期である。
【0011】
なお、光検出装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示に係る光検出装置の概略構成を示す図である。
【図2】撮像装置の平面構成例について説明するための図である。
【図3】撮像装置の断面構成例について説明するための図である。
【図4】フレアやゴーストの発生原理について説明するための図である。
【図5】セルサイズと回折角について説明するための図である。
【図6】セルサイズと反射率の関係について説明するための図である。
【図7】第１の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図8】第１の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図9】ブロックの構成について説明するための図である。
【図10】ブロックの構成について説明するための図である。
【図11】検証結果を示す図である。
【図12】検証結果を示す図である。
【図13】第２の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図14】第３の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図15】第４の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図16】第５の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図17】第６の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図18】第７の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図19】第８の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図20】第９の実施の形態における撮像装置の構成について説明するための図である。
【図21】第９の実施の形態におけるトレンチの構成について説明するための図である。
【図22】電子機器の構成例を示す図である。
【図23】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図24】カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図25】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26】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】
【0013】
以下に、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。
【0014】
＜撮像装置の概略構成例＞
図１は、本開示に係る撮像装置の概略構成を示している。本技術は、画像を撮像する撮像装置（カラー撮影する撮影装置）や、被写体までの距離を測定する測距装置などに適用できる。以下の説明では、カラー画像を撮像する撮像装置を例に挙げて説明するが、光を受光し、光量を検出する光検出装置に広く適用できる。
図１は、本開示に係る撮像装置の概略構成を示している。本技術は、画像を撮像する撮像装置（カラー撮影する撮影装置）や、被写体までの距離を測定する測距装置などに適用できる。以下の説明では、カラー画像を撮像する撮像装置を例に挙げて説明するが、光を受光し、光量を検出する光検出装置に広く適用できる。
【0015】
図１の撮像装置１は、半導体として例えばシリコン（Ｓｉ）を用いた半導体基板１２に、画素２が２次元アレイ状に配列された画素アレイ部３と、その周辺の周辺回路部とを有して構成される。周辺回路部には、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、制御回路８などが含まれる。
【0016】
画素２は、光電変換素子としてのフォトダイオードと、複数の画素トランジスタを有して成る。複数の画素トランジスタは、例えば、転送トランジスタ、選択トランジスタ、リセットトランジスタ、及び、増幅トランジスタの４つのMOSトランジスタで構成される。
【0017】
また、画素２は、共有画素構造とすることもできる。この画素共有構造は、複数のフォトダイオード、複数の転送トランジスタ、共有される１つのフローティングディフュージョン（浮遊拡散領域）、および共有される１つずつの他の画素トランジスタとから構成される。すなわち、共有画素では、複数の単位画素を構成するフォトダイオード及び転送トランジスタが、他の１つずつの画素トランジスタを共有して構成される。
【0018】
制御回路８は、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受取、また撮像装置１の内部情報などのデータを出力する。すなわち、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などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、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。
【0019】
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、画素駆動配線１０を選択し、選択された画素駆動配線１０に画素２を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素２を駆動する。すなわち、垂直駆動回路４は、画素アレイ部３の各画素２を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素２の光電変換部において受光量に応じて生成された信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線９を通してカラム信号処理回路５に供給する。
【0020】
カラム信号処理回路５は、画素２の列ごとに配置されており、１行分の画素２から出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。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）およびAD変換等の信号処理を行う。
【0021】
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、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路５の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５の各々から画素信号を水平信号線１１に出力させる。
【0022】
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１１を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。出力回路７は、例えば、バッファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などが行われる場合もある。入出力端子１３は、外部と信号のやりとりをする。
【0023】
以上のように構成される撮像装置１は、CDS処理とAD変換処理を行うカラム信号処理回路５が画素列ごとに配置されたカラムAD方式と呼ばれるCMOSイメージセンサである。
【0024】
また、撮像装置１は、画素トランジスタが形成される半導体基板１２の表面側と反対側の裏面側から光が入射される裏面照射型のMOS型撮像装置である。
【0025】
＜撮像装置の平面、断面構成例＞
図２の左図は、画素アレイ部３に配置されている４×５の２０個の画素２を示し、右図は、カラーフィルタ５１（図３）の配置例を示す。図３は、図２の線分ａ－ａ’における画素２の断面構成例を示す図である。
図２の左図は、画素アレイ部３に配置されている４×５の２０個の画素２を示し、右図は、カラーフィルタ５１（図３）の配置例を示す。図３は、図２の線分ａ－ａ’における画素２の断面構成例を示す図である。
【0026】
図３の断面構成例を参照するに、撮像装置１は、半導体基板１２と、その表面側に形成された多層配線層と支持基板（いずれも不図示）とを備える。
【0027】
半導体基板１２は、例えばシリコン（Ｓｉ）で構成され、例えば１乃至６μｍの厚みを有して形成されている。半導体基板１２では、例えば、Ｐ型（第１導電型）の半導体領域４１に、Ｎ型（第２導電型）の半導体領域４２が画素２毎に形成されることにより、フォトダイオードＰＤが画素単位に形成されている。半導体基板１２の表裏両面に設けられているＰ型の半導体領域４１は、暗電流抑制のための正孔電荷蓄積領域を兼ねている。
【0028】
図３に示すように、撮像装置１は、フォトダイオードＰＤを構成するＮ型の半導体領域４２が画素２ごとに形成された半導体基板１２に、反射防止膜６１、透明絶縁膜４６、カラーフィルタ５１、およびオンチップレンズ５２が積層されて構成される。
【0029】
電荷蓄積領域となるＮ型の半導体領域４２の上側のＰ型の半導体領域４１の界面（受光面側界面）は、入射光の反射を防止する反射防止膜６１が形成されている。
【0030】
反射防止膜６１は、例えば、固定電荷膜および酸化膜が積層された積層構造とされ、例えば、ALD（Atomic Layer Deposition）法による高誘電率（High-k）の絶縁薄膜を用いることができる。具体的には、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）や、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、ＳＴＯ（Strontium Titan Oxide）などを用いることができる。図３の例では、反射防止膜６１は、酸化ハフニウム膜６２、酸化アルミニウム膜６３、および酸化シリコン膜６４が積層されて構成されている。
【0031】
さらに、反射防止膜６１に積層するように画素２の間に遮光膜４９が形成される。遮光膜４９は、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、または窒化タングステン（ＷＮ）などの単層の金属膜が用いられる。または、遮光膜４９として、これらの金属の積層膜（例えば、チタンとタングステンの積層膜や、窒化チタンとタングステンの積層膜など）を用いてもよい。
【0032】
透明絶縁膜４６は、Ｐ型の半導体領域４１の裏面側（光入射面側）全面に形成されている。透明絶縁膜４６は、光を透過させるとともに絶縁性を有し、屈折率n1が半導体領域４１および４２の屈折率n2よりも小さい（n1＜n2）材料である。透明絶縁膜４６の材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化プラセオジム（Ｐｒ2Ｏ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化プロメチウム（Ｐｍ2Ｏ3）、酸化サマリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化テルビウム（Ｔｂ2Ｏ3）、酸化ジスプロシウム（Ｄｙ2Ｏ3）、酸化ホルミウム（Ｈｏ2Ｏ3）、酸化ツリウム（Ｔｍ2Ｏ3）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ2Ｏ3）、酸化ルテチウム（Ｌｕ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、樹脂などを、単独または組み合わせて用いることができる。
【0033】
遮光膜４９を含む透明絶縁膜４６の上側には、カラーフィルタ５１が形成されている。Red（赤）、Green（緑）、またはBlue（青）のカラーフィルタ５１が画素毎に形成される。カラーフィルタ５１は、例えば顔料や染料などの色素を含んだ感光性樹脂を回転塗布することによって形成される。Red、Green、Blueの各色は、例えばベイヤ配列により配置されることとするが、その他の配列方法で配置されていてもよい。図３の例では、画素２－１－１と画素２－３－１には、Green（G）のカラーフィルタ５１が形成されており、画素２－２－１と画素２－４－１にはblue（ｂ）のカラーフィルタ５１が形成されている。
【0034】
図２の右図を参照するに、カラーフィルタ５１は、ベイヤ配列とされており、図中、左上に緑（Ｇ）のカラーフィルタ５１、右上に青（Ｂ）のカラーフィルタ５１、左下に赤（Ｒ）のカラーフィルタ５１、右下にＢ（Ｇ）のカラーフィルタ５１が配置されている。図２の右図に示した２×２の４つのカラーフィルタ５１を１単位とした場合、画素アレイ部３には、縦方向と横方向に、それぞれ複数単位連続的に配置されている。
【0035】
図３に示した画素２の断面構成を参照するに、カラーフィルタ５１の上側には、オンチップレンズ５２が画素２毎に形成されている。オンチップレンズ５２は、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンーアクリル共重合系樹脂、またはシロキサン系樹脂等の樹脂系材料で形成される。オンチップレンズ５２では入射された光が集光され、集光された光はカラーフィルタ５１を介してフォトダイオードＰＤに効率良く入射される。
【0036】
図２の左図を参照するに、オンチップレンズ５２は、各画素２上に配置されている。図２の左図に示した四角形が、オンチップレンズ５２の形状も表すとした場合、同一形状のオンチップレンズ５２が、それぞれの画素２上に配置されている。
【0037】
図３に示した画素２の断面構成例を参照するに、画素２は、半導体基板１２に画素２同士の間を分離する画素間分離部５４が形成されている。画素間分離部５４は、フォトダイオードＰＤを構成するＮ型の半導体領域４２の間に、半導体基板１２を貫通するトレンチを形成し、そのトレンチの内面に酸化アルミニウム膜６３を成膜し、さらに酸化シリコン膜６４を成膜する際に絶縁物５５をトレンチに埋め込むことによって形成される。
【0038】
なお、酸化シリコン膜６４のうち、画素間分離部５４に充填される部分は、ポリシリコンを充填した構成とすることもできる。図３では、酸化シリコン膜６４が、絶縁物５５と一体化して形成された場合を示している。
【0039】
このような画素間分離部５４を構成することにより、隣接する画素２同士は、トレンチに埋め込まれた絶縁物５５によって電気的に完全分離される。これにより、半導体基板１２の内部において発生した電荷が、隣接する画素２に漏れることを防止することができる。
【0040】
＜ゴースト、フレアの発生について＞
ゴーストやフレアなどと称される画質を劣化させる原因について、図４を参照して説明する。
ゴーストやフレアなどと称される画質を劣化させる原因について、図４を参照して説明する。
【0041】
図４に示すように、撮像装置１の光入射面側には、シールガラス８１と赤外線カットフィルタ８２が配置されている。撮像装置１に入射した光は、オンチップレンズ５２の表面の形成ピッチに応じて、ある回折次数（ｍ）と回折反射角度（θ）を持った回折反射光を生じる。
【0042】
回折反射光は、撮像素子上方に形成されたシールガラス８１で反射され、可視光成分を有する反射光となる。またシールガラス８１を通過した光成分は、そのさらに上方に形成された赤外線カットフィルタ８２で反射され、可視光領域中赤成分の多い反射光となる。
【0043】
シールガラス８１と赤外線カットフィルタ８２で反射された光は再度撮像素子に向かって進み、その成分の一部は、撮像素子のフォトダイオード４２で光電変換されてしまう。これがゴーストやフレアとなり、撮像装置１の画質を劣化させてしまう可能性がある。
【0044】
【0045】
回折反射光の回折次数（ｍ）、回折角度（θ）は、次式（１）で表すことができる。
ｄ×ｓｉｎθ＝ｍ×λ ・・・（１）
ｄ×ｓｉｎθ＝ｍ×λ ・・・（１）
【0046】
式（１）において、ｄは、画素のサイズ（セルサイズとの記述する）であり、λは入射光の波長である。式（１）から、λが一定の場合、オンチップレンズの形成ピッチであるセルサイズが小さくなると回折次数ｍは減少して、セルサイズが大きくなると、回折次数ｍは増加することが読み取れる。
【0047】
オンチップレンズの形成ピッチは、セルサイズとしたが、セルサイズが小さいと周期性が小さく、セルサイズが大きいと周期性も大きいと換言できる。上記したことを換言すると、周期性が小さくなると回折次数ｍは減少（図５の左図の状態）し、周期性が大きくなると回折次数ｍは増加（図５の右図の状態）することが読み取れる。
【0048】
このことを、グラフで表すと、図６に示したグラフとなる。図６に示したグラフの横軸は、セルサイズを表し、縦軸は、反射率を表す。図６の上のグラフは、０次光を含まない全反射の合計を表すグラフであり、下のグラフは、０次光を含まない分布内の最大値を表すグラフである。図６中、三角で表したグラフは、赤色（Ｒ）を入射したときの反射率を表し、四角で表したグラフは、緑色（Ｇ）を入射したときの反射率を表し、菱形で表したグラフは、Ｂ色（青）を入射したときの反射率を表す。
【0049】
図６の上に示したグラフから、入射光の色にかかわらず、セルサイズが大きくなると、換言すれば、周期性が大きくなると、反射の合計値は増加する傾向にあることが読み取れる。
【0050】
図６の下に示したグラフから、入射光の色にかかわらず、セルサイズが大きくなると、換言すれば、周期性が大きくなると、１つの次光（特定の角度）に集まる反射光の強度は減少する傾向にあることが読み取れる。換言すれば、セルサイズが小さいと、周期性が小さくなり、１つの次光（特定の角度）に集まる反射光の強度は強くなる傾向にあることが読み取れる。
【0051】
これらのことから、フレアやゴーストの発生を抑制するには、セルサイズを大きくし、周期性を大きくすることが有効であることが読み取れる。しかしながら、近年、画素２の微細化や多画素化へのニーズが高まり、セルサイズを大きくすること以外で、フレアやゴーストの発生を抑制することが望まれている。そこで、以下に、セルサイズを大きくすることなく、周期性を大きくすることで、フレアやゴーストの発生を抑制する撮像装置１について説明を加える。
【0052】
＜構造部をランダムに配置した撮像装置について＞
画素２の周期性を大きくすることで、特定角度で反射強度が強く出ることを軽減し、フレアやゴーストにより画質劣化を抑制することができる撮像装置１について説明を加える。
画素２の周期性を大きくすることで、特定角度で反射強度が強く出ることを軽減し、フレアやゴーストにより画質劣化を抑制することができる撮像装置１について説明を加える。
【0053】
画素２の周期性を大きくするために、画素２を構成する構造物をランダムに配置する。構造物とは、以下に説明するように、オンチップレンズ５２、カラーフィルタ５１、凹部領域４８、反射膜１３１、トレンチ１５１などである。周期性について図２を参照して再度説明を加える。
【0054】
図２の左図は、画素２上に配置されているオンチップレンズ５２を模式的に表しているが、画素２上に配置されているオンチップレンズ５２は、全て同じ形状で構成されている。この場合のオンチップレンズ５２の周期を、（１×１）周期と表すとする。（１×１）周期の括弧内の乗算の前の数値は、Ｘ方向（横方向）の周期を表し、乗算の後の数値は、Ｙ方向（縦方向）の周期を表すとする。
【0055】
図２の右図に示した画素２上に配置されているカラーフィルタ５１は、Ｘ方向においては、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の繰り返し、すなわち２周期である。Ｙ軸方向においては、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の繰り返し、または青（Ｂ）、緑（Ｇ）の繰り返しであり、どちらの場合も、２周期である。よって、カラーフィルタ５１は、（２×２）周期である。
【0056】
図２に示した撮像装置１のオンチップレンズ５２は（１×１）周期であり、カラーフィルタ５１は（２×２）周期であるため、撮像装置１のオンチップレンズ５２とカラーフィルタ５１とからなる集光構造の周期は、（２×２）周期である。集光構造とは、撮像装置１の構造において、集光に係わる構造であるとし、主に、オンチップレンズ５２から配線層（不図示）までの間に形成されている構造物であるとする。
【0057】
撮像装置１の集光構造の周期を大きくするには、オンチップレンズ５２の周期を大きくする、または／およびカラーフィルタ５１の周期を大きくすることが考えられる。そこで、図７では、集光構造に含まれるオンチップレンズ５２の周期を大きくした場合について説明する。
【0058】
図７は、図２と同じく、左図に画素アレイ部３に配置されている画素２上に配置されているオンチップレンズ５２を図示し、右図にカラーフィルタ５１を図示した図である。カラーフィルタ５１の配置は、図２に示した場合と同じく、ＲＧＢ配置であり、２×２の４画素を１単位として繰り返される配置である。すなわちこの場合、カラーフィルタ５１の周期は、（２×２）周期である。
【0059】
図７の左図を参照するに、オンチップレンズ５２は、平面視において、２種類の形状のオンチップレンズ５２が混在しており、一方は、画素２と同形状であり、他方は、画素２と異なる形状とされている。画素２は、平面視において四角形状であるとした場合、オンチップレンズ５２は、四角形状で形成されているオンチップレンズと、四角形状以外の形状で形成されているオンチップレンズとがある。
【0060】
図７では、四角形状で形成されているオンチップレンズを、オンチップレンズ５２Ａと表し、四角形状以外の形状で形成されているオンチップレンズをオンチップレンズ５２Ｂと表す。
【0061】
オンチップレンズ５２Ａの方が、オンチップレンズ５２Ｂよりも多く配置され、オンチップレンズ５２Ａの方がオンチップレンズ５２Ｂよりも集光性能が高いとする。画素アレイ部３には、基本的にはオンチップレンズ５２Ａが配置されるが、ランダムに、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている。
【0062】
オンチップレンズ５２Ｂが画素アレイ部３にランダムに配置されることで、画素アレイ部３上におけるオンチップレンズ５２の周期性を大きくすることができる。比較のため図２を参照するに、図２に示した例において画素アレイ部３上には、オンチップレンズ５２Ａのみが配置されているため、（１×１）周期である。図７に示した例において画素アレイ部３上には、オンチップレンズ５２Ａだけでなく、オンチップレンズ５２Ｂも配置されることで、この周期を変更することができる。さらに、オンチップレンズ５２Ｂの配置自体も、ランダムに配置することで、周期を大きくすることができる。
【0063】
図７に示した例では、４×５の２０画素のうち、画素２－２－１、画素２－３－２、画素２－１－３、画素２－２－３、画素２－４－３、画素２－３－４、および画素２－２－５の７個の画素２に、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている。
【0064】
画素アレイ部３全体を見たとき、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている位置が、ランダムである。ランダムであるが、オンチップレンズ５２Ｂが、まとまって配置されているようなことはなく、ある程度、画素アレイ部３上に散らばって配置されている。オンチップレンズ５２Ａとは形状が異なるオンチップレンズ５２Ｂをランダムに配置することで、周期を（１×１）周期以外に変えられることができ、周期が大きくなるように変更できる。
【0065】
ただし、オンチップレンズ５２の形状が異なることで、集光性能に差が出ることが想定される。オンチップレンズ５２Ａが配置されている画素２と、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている画素２との間で、感度や斜入射特性などの光学特性に差が無い（影響ない）、あるいは差が許容できる範囲であるように、オンチップレンズ５２Ｂの形状は設定される。
【0066】
または、オンチップレンズ５２Ａが配置されている画素２と、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている画素２との間で特性に差が生じるような場合、後段の信号処理において、オンチップレンズ５２Ｂが配置された画素２からの信号は、差を小さくするための補正が行われるようにしても良い。
【0067】
オンチップレンズ５２の形状が異なることで、画素２の特性が変化するようなこともあり、後段で補正するように構成する場合、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている位置は、予め設定されており、補正する画素２が特定されている必要がある。そこで、オンチップレンズ５２Ｂの配置に、ある程度の規則性を持たせ、オンチップレンズ５２Ｂの配置されている位置が特定されるように構成しても良い。
【0068】
ある程度の規則性を有してオンチップレンズ５２Ｂが配置されても、画素アレイ部３上を見たときには、ランダムに配置され、周期も（１×１）周期以上になるように配置されている。
【0069】
図７に示した例において、Ｘ方向の周期を３周期とし、Ｙ方向の周期を５周期とした（３×５）周期となる１５画素を、１ブロックとする。この（３×５）周期のブロック単位で、画素アレイ部３の縦方向と横方向に繰り返し配置されている。この場合、オンチップレンズ５２の周期は（３×５）周期であり、カラーフィルタ５１の周期は、（２×２）周期であるため、オンチップレンズ５２とカラーフィルタ５１とからなる集光構造の周期は、（６×１０）の周期となる。Ｘ周期は、３×２の６周期となり、Ｙ周期は、５×２の１０周期となる。
【0070】
図２に示した例では、集光構造の周期は、（２×２）周期であったが、その周期は、図７に示した例では、（６×１０）周期となり、周期が大きくなっていることがわかる。図４乃至６を参照して説明したように、フレアやゴーストは、周期を大きくすることで、抑制することができるため、図７に示した構造によれば、フレアやゴーストが抑制できる。
【0071】
図８は、図７の線分ｂ－ｂ’における画素２の断面構成例を示す図である。オンチップレンズ５２Ａとオンチップレンズ５２Ｂは、異なる形状であるとして説明したが、その異なる形状の具体例としては、図８に示したように、オンチップレンズ５２の大きさが異なる例がある。
【0072】
図８に示した撮像装置１ａ（他の実施の形態と区別を付けるため、第１の実施の形態としてａを付して記載する）の断面構成例においては、画素２－２－１上に配置されているオンチップレンズ５２Ｂａの直径は、例えば、画素２－２－１上に配置されているオンチップレンズ５２Ａよりも小さい直径で形成されている。
【0073】
撮像装置１ａにおいては、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている周期が、カラーフィルタ５１の周期より大きくなるように形成されることで、オンチップレンズ５２Ｂとカラーフィルタ５１の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0074】
このように、大きさが異なるオンチップレンズ５２Ｂａが、画素アレイ部３上にランダムに配置されている構成とすることで、フレアやゴーストを抑制できる撮像装置１ａの構成とすることができる。
【0075】
＜ブロックの構成について＞
図９を参照し、ブロックの構成について説明する。画素アレイ部３は、複数のブロック１０１に分割される。なお、説明の都合上、ブロックに分割されるとの記載をするが、画素アレイ部３が物理的に分割されたり、間隔が設けられていたりするわけではない。
図９を参照し、ブロックの構成について説明する。画素アレイ部３は、複数のブロック１０１に分割される。なお、説明の都合上、ブロックに分割されるとの記載をするが、画素アレイ部３が物理的に分割されたり、間隔が設けられていたりするわけではない。
【0076】
図９に示した例では、画素アレイ部３は、ブロック１０１－１乃至１０１－８に分割されている例を示した。各ブロック１０１は、３×５の１５個の画素２から構成されている。図９に示したように、各ブロック１０１は、同一の形状、同一の大きさで構成されている。
【0077】
ブロック１０１内の所定の位置に配置されている画素２上に、オンチップレンズ５２Ｂが配置される。例えば、ブロック１０１－１の一番上の左に位置する画素２に、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている場合、他のブロック１０１－２乃至１０１－８においても、ブロック１０１内の一番上の左に位置する画素２に、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている。
【0078】
ブロック１０１内に配置されるオンチップレンズ５２Ｂの個数も同数とされている。例えば、ブロック１０１－１内に、５個のオンチップレンズ５２Ｂが配置されている場合、他のブロック１０１－２乃至１０１－８のそれぞれにおいても、５個のオンチップレンズ５２Ｂが配置されている。
【0079】
図１０に示すようなブロック１１１の形状、大きさ、配置であっても良い。図１０に示した例は、画素アレイ部３を、２種類のブロック１１１で分割した例である。ブロック１１１－１、ブロック１１１－２、ブロック１１１－８、ブロック１１１－９は、３×５の１５個の画素２から構成される縦長のブロックである。ブロック１１１－３乃至１１１－７は、６×２の１２個の画素２から構成される横長のブロックである。
【0080】
図１０に示したように、形状が異なるブロック１１１や大きさの異なるブロック１１１が混在していても良い。同一形状、大きさで形成されているブロック１１１同士は、ブロック１１１内の同一の位置にオンチップレンズ５２Ｂが配置され、同数のオンチップレンズ５２Ｂが配置されている。
【0081】
例えば、ブロック１１１－１、ブロック１１１－２、ブロック１１１－８、ブロック１１１－９のそれぞれに５個のオンチップレンズ５２Ｂが配置され、そのうちの１つのオンチップレンズ５２Ｂは、各ブロック１１１内の一番上の左に位置する画素２上に配置されている。同様に、例えば、ブロック１１１－３乃至１１１－７のそれぞれに４個のオンチップレンズ５２Ｂが配置され、そのうちの１つのオンチップレンズ５２Ｂは、各ブロック１１１の一番上の左に位置する画素２上に配置されている。
【0082】
図１０では、２種類のブロック１１１が混在している場合を例に挙げて説明したが、２以上の種類のブロック１１１が混在しているように構成することもできる。
【0083】
複数の種類のブロック１１１を用いた場合も、同一種類のブロック１１１内のオンチップレンズ５２Ｂが配置される位置や個数は同じとされている。これは、上記したように、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている画素２からの信号は、補正する構成とした場合に、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている位置の特定を容易にするためである。
【0084】
＜効果について＞
図１１、図１２を参照し、ランダムにオンチップレンズ５２Ｂを配置したときの効果について説明する。図１１と図１２は、オンチップレンズ５２Ｂを配置しなかった場合、すなわち、図２に示したようなオンチップレンズ５２が配置されている場合をリファレンスとし、図７に示したようなランダムにオンチップレンズ５２Ｂが配置されている場合と比較したグラフである。
図１１、図１２を参照し、ランダムにオンチップレンズ５２Ｂを配置したときの効果について説明する。図１１と図１２は、オンチップレンズ５２Ｂを配置しなかった場合、すなわち、図２に示したようなオンチップレンズ５２が配置されている場合をリファレンスとし、図７に示したようなランダムにオンチップレンズ５２Ｂが配置されている場合と比較したグラフである。
【0085】
図中、白丸は、リファレンスのデータを示し、黒丸は、ランダムにオンチップレンズ５２Ｂを配置したときのデータを示す。リファレンスの方の撮像装置１は、図２に示したように、カラーフィルタ５１が（２×２）周期であり、オンチップレンズ５２が（１×１）周期で構成されている。
【0086】
検証対象とされた方の撮像装置１は、カラーフィルタ５１が（２×２）周期であり、オンチップレンズ５２が（３×２）周期で構成されている。オンチップレンズ５２が（３×２）周期とは、３×２の６個の画素２のうち、１つの画素２上に、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている場合であるとする。
【0087】
これらの撮像装置１に、波長が５４０nmの緑色光を入射光としたときのデータである。グラフの横軸は、回折角度を表し、縦軸は、反射光の強度を表す。
【0088】
図１１に示したグラフを参照するに、０次光、１次光、２次光に該当する部分で反射光があることが読み取れる。１次光のリファレンスの反射強度は、0.00324であり、検証対象の反射強度は、0.0025という結果が得られた。この結果から、ランダムにオンチップレンズ５２Ｂを配置することで、周期が大きくなり、その結果、反射強度が２１％程度減少し、改善されることが確認された。
【0089】
図１２は、図１１の楕円で囲った部分を拡大したグラフである。１画素周期は、１次と２次の部分で反射光が強く出ているのがわかる。２画素周期の場合、１次、２次、３次、および４次において反射光が出ており、１画素周期と比べると、反射が出る角度が分散し、各反射光の強度は小さくなっていることが読み取れる。
【0090】
さらに３画素周期の場合、１次、２次、３次、４次、５次、および６次において反射光が出て、２画素周期と比べると、反射が出る角度が分散し、各反射強度は小さくなっていることが読み取れる。
【0091】
６画素周期の場合、１次乃至１０次において反射光が出て、３画素周期と比べると、反射が出る角度が分散し、各反射強度は小さくなっていることが読み取れる。
【0092】
検証対象とされた撮像装置１は、カラーフィルタ５１が（２×２）周期であり、オンチップレンズ５２が（３×２）周期であるため、集光構造の周期は、（６×４）周期となる。この撮像装置１から得られるデータは、図１２においては、６画素周期の部分のデータに該当し、１次乃至１０次において反射光が発生するが、その反射光の強度は、どれも小さく、強度が散らばって出るという検証結果が得られた。また、６画素周期は、２画素周期と３画素周期に該当する部分に反射光が発生するということも読み取れる。
【0093】
このように、オンチップレンズ５２Ｂを、ランダムに配置することで、周期を大きくすることができ、反射光が発生する回折角度を分散させることができ、１つの回折角度あたりの反射光の強度を弱めることができることが確認できる。よって、フレアやゴーストの発生を抑制することもできることも確認できる。
【0094】
このように、集光構造が同じ画素２が配置されている中に、集光構造が異なる画素２をランダムに配置することで、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。
【0095】
＜第２の実施の形態＞
図１３は、第２の実施の形態における撮像装置１ｂの断面構成例を示す図である。
図１３は、第２の実施の形態における撮像装置１ｂの断面構成例を示す図である。
【0096】
以下の説明において、図７、図８に示した第１の実施の形態における撮像装置１ａと同一の箇所には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。第２の実施の形態以降の撮像装置１における平面構成例は、図７に示した平面構成例と基本的に同一であるとし、図７の線分ｂ－ｂ’における断面構成例を参照しながら各実施の形態について説明する。
【0097】
【0098】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物をオンチップレンズ５２とし、そのオンチップレンズ５２の大きさを、高さ方向で高くした構成である。このように、オンチップレンズ５２Ｂｂの構成として高さを変えるようにしても良い。
【0099】
図１３では、オンチップレンズ５２Ｂｂの高さが、他のオンチップレンズ５２Ａよりも高い場合を例に挙げて説明したが、他のオンチップレンズ５２Ａよりも低く形成されているように構成することもできる。
【0100】
撮像装置１ｂにおいては、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている周期が、カラーフィルタ５１の周期より大きくなるように形成されることで、オンチップレンズ５２Ｂとカラーフィルタ５１の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0101】
＜第３の実施の形態＞
図１４は、第３の実施の形態における撮像装置１ｃの断面構成例を示す図である。
図１４は、第３の実施の形態における撮像装置１ｃの断面構成例を示す図である。
【0102】
図１４に示した撮像装置１ｃは、オンチップレンズ５２Ｂｃが、他のオンチップレンズ５２Ａと比較して、その扁平率が異なるように形成されている点が、図８に示した撮像装置１ａと異なり、他の点は同様である。図１４に図示したオンチップレンズ５２Ｂｃは、断面において、他のオンチップレンズ５２Ａが円弧であるのに対して、一部直線となるような形状で形成されている。
【0103】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物をオンチップレンズ５２とし、そのオンチップレンズ５２の扁平率を、他のオンチップレンズ５２の扁平率よりも大きい値にした構成である。このように、オンチップレンズ５２Ｂｃの構成として扁平率を変えるようにしても良い。
【0104】
図１４では、オンチップレンズ５２Ｂｃの扁平率が、他のオンチップレンズ５２Ａと異なる場合を例に挙げて説明したが、他のオンチップレンズ５２Ａを凸形状のレンズとし、オンチップレンズ５２Ｂｃを凹形状のレンズとするといった構成でも良い。また、オンチップレンズ５２Ｂｃは、インナーレンズとした構成でも良い。
【0105】
オンチップレンズ５２Ａとオンチップレンズ５２Ｂの形状や大きさは同一であるが、材料が異なるように構成することもできる。オンチップレンズ５２Ｂを形成せずに、換言すれば、平らな形状とするなども、本実施の形態に含まれる。
【0106】
第１乃至第３の実施の形態においては、オンチップレンズ５２Ｂの大きさや形状を変える例を挙げて説明した。オンチップレンズ５２Ｂの形状や大きさは、製造時に、マスクパターンの形状や大きさを変更することで所望の形状や大きさのレンズを形成することができる。またオンチップレンズ５２Ａとオンチップレンズ５２Ｂを作る工程を分けることで、異なる形状や大きさのオンチップレンズ５２が形成されるようにすることもできる。
【0107】
撮像装置１ｃにおいては、オンチップレンズ５２Ｂが配置されている周期が、カラーフィルタ５１の周期より大きくなるように形成されることで、オンチップレンズ５２Ｂとカラーフィルタ５１の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0108】
＜第４の実施の形態＞
図１５は、第４の実施の形態における撮像装置１ｄの断面構成例を示す図である。
図１５は、第４の実施の形態における撮像装置１ｄの断面構成例を示す図である。
【0109】
図１５に示した撮像装置１ｄは、構成の異なるカラーフィルタ５１がランダムに配置された構成とされている。画素アレイ部３に配置されているカラーフィルタ５１のうち、多く配置されているカラーフィルタ５１を、カラーフィルタ５１Ａと記述し、少なく配置され、形状が、他のカラーフィルタ５１と異なるカラーフィルタ５１を、カラーフィルタ５１Ｂと記述する。上述した実施の形態においては、オンチップレンズ５２Ａに該当するのが、カラーフィルタ５１Ａであり、オンチップレンズ５２Ｂに該当するのがカラーフィルタ５１をＢであるとして説明を続ける。
【0110】
図１５に示したカラーフィルタ５１のうち、画素２－１－１、画素２－３－１、画素２－４－１に配置されているのはカラーフィルタ５１Ａであり、画素２－２－１に配置されているのはカラーフィルタ５１Ｂである。カラーフィルタ５１Ｂは、カラーフィルタ５１Ａよりも膜厚が厚く形成されている。
【0111】
カラーフィルタ５１のコーディングは仕様により決まっているが、同じ色のフィルタでも顔料濃度が異なるカラーフィルタ５１を使うことも可能である。そこで、カラーフィルタ５１の透過率が異なる場合は、膜厚を変えてトータルの透過量を合わせることも可能であり、そのような技術を用いて、カラーフィルタ５１Ａとカラーフィルタ５１Ｂの膜厚が異なるように構成することができる。
【0112】
なお、図１５に示した例では、Ｂ（青）のカラーフィルタ５１が、カラーフィルタ５１Ｂである例を示したが、この記載は、カラーフィルタ５１Ｂは、青色のカラーフィルタであることを示している記載ではない。カラーフィルタ５１Ｂは、何色であっても良く、ランダムに配置される配置位置に合った色のカラーフィルタ５１とされる。
【0113】
カラーフィルタ５１Ｂは、白色（透明）としても良い。また、カラーフィルタ５１Ｂは、形成せずに、カラーフィルタ５１が形成される領域には透明絶縁膜４６が形成されているような構成としても良い。
【0114】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物をカラーフィルタ５１とし、そのカラーフィルタ５１の膜厚を、他のカラーフィルタ５１の膜厚よりも厚くした構成である。なお、カラーフィルタ５１Ｂの膜厚は他のカラーフィルタ５１Ａよりも薄く形成されるようにしても良い。このように、カラーフィルタ５１の構成として膜厚を変えるようにし、周期性が大きくなるように構成されるようにしても良い。
【0115】
撮像装置１ｄにおいては、膜厚が厚く形成されているカラーフィルタ５１が配置されている周期が、オンチップレンズ５２の周期より大きくなるように形成されることで、カラーフィルタ５１とオンチップレンズ５２の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0116】
第４の実施の形態と、第１乃至第３の実施の形態のいずれかを組み合わせ、カラーフィルタ５１Ｂとオンチップレンズ５２Ｂがランダムに配置される構成とすることもできる。この場合、カラーフィルタ５１Ｂとオンチップレンズ５２Ｂが、同一の画素２に配置されているように構成することもできるし、異なる画素２に配置されているように構成することもできる。またこの場合、カラーフィルタ５１Ｂで周期を大きくすることができ、さらにオンチップレンズ５２Ｂでも周期を大きくすることができるため、フレアやゴーストをより抑制できる構成とすることができる。
【0117】
＜第５の実施の形態＞
図１６は、第５の実施の形態における撮像装置１ｅの断面構成例を示す図である。
図１６は、第５の実施の形態における撮像装置１ｅの断面構成例を示す図である。
【0118】
図１６に示した撮像装置１ｅは、一部の画素２に設けられている反射防止膜６１が、微細な凹凸構造を形成した凹部領域４８を備える構成とされている。図１６に示した撮像装置１ｅは、凹部領域４８がランダムに配置された構成とされている。
【0119】
凹部領域４８は、微細な凹凸が形成された領域である。凹部領域４８は、電荷蓄積領域となるＮ型の半導体領域４２の上側のＰ型の半導体領域４１の界面（受光面側界面）に形成された、微細な凹凸構造を有する領域である。
【0120】
図１６に示した例では、画素２－２－１には、凹部領域４８が形成されているが、画素２－１－１、画素２－３－１、および画素２－４－１には、凹部領域４８は形成されず、平坦な反射防止膜６１が形成されている。
【0121】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物を凹部領域４８とし、その凹部領域４８が形成されている、または形成されていない画素２を、ランダムに配置した構成とする。このように、特定の構造物のあり、なしで周期を変える構成とすることもできる。
【0122】
撮像装置１ｅにおいては、凹部領域４８が配置されている周期が、カラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の周期より大きくなるように形成されることで、凹部領域４８とカラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0123】
第５の実施の形態と、第４の実施の形態を組み合わせ、凹部領域４８とカラーフィルタ５１Ｂがランダムに配置される構成とすることもできる。この場合、凹部領域４８とカラーフィルタ５１Ｂが、同一の画素２に配置されているように構成することもできるし、異なる画素２に配置されているように構成することもできる。またこの場合、凹部領域４８で周期を大きくすることができ、さらにカラーフィルタ５１Ｂでも周期を大きくすることができるため、フレアやゴーストをより抑制できる構成とすることができる。
【0124】
また、第５の実施の形態と、第１乃至第３の実施の形態のいずれかを組み合わせ、凹部領域４８とオンチップレンズ５２Ｂがランダムに配置される構成とすることもできる。この場合、凹部領域４８とオンチップレンズ５２Ｂが、同一の画素２に配置されているように構成することもできるし、異なる画素２に配置されているように構成することもできる。またこの場合、凹部領域４８で周期を大きくすることができ、さらにオンチップレンズ５２Ｂでも周期を大きくすることができるため、フレアやゴーストをより抑制できる構成とすることができる。
【0125】
さらに、第５の実施の形態と、第４の実施の形態と、第１乃至第３の実施の形態のいずれかを組み合わせた構成とすることも可能である。凹部領域４８、カラーフィルタ５１、およびオンチップレンズ５２といった異なる構造物を、それぞれランダムに配置する構成とすることで、周期をより大きくすることができ、フレアやゴーストをより抑制できる構成とすることができる。
【0126】
＜第６の実施の形態＞
図１７は、第６の実施の形態における撮像装置１ｆの断面構成例を示す図である。
図１７は、第６の実施の形態における撮像装置１ｆの断面構成例を示す図である。
【0127】
図１７に示した撮像装置１ｆは、画素２が凹部領域４８を備えている構成であり、その備えられている凹部領域４８の形状が異なる構成とされている。
【0128】
画素２－１－１に設けられている凹部領域４８ｆ－１は、谷が３個形成され、画素２－２－１に設けられている凹部領域４８ｆ－２は、谷が５個形成され、画素２－３－１に設けられている凹部領域４８ｆ－３は、谷が４個形成され、画素２－４－１に設けられている凹部領域４８ｆ－４は、谷が３個形成されている。このように、凹部領域４８の谷の個数が異なるようにし、谷の個数が異なる凹部領域４８がランダムに、画素アレイ部３内に配置されている構成とすることができる。
【0129】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物を凹部領域４８とし、その凹部領域４８の谷の個数が異なる画素２をランダムに配置した構成である。このように、特定の構造物の形状を変えることで、フレアやゴーストを抑制できる構成とすることもできる。
【0130】
撮像装置１ｆにおいては、同じ谷（凹部）の数を有する凹部領域４８が配置されている周期が、カラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の周期より大きくなるように形成されることで、凹部領域４８とカラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0131】
第６の実施の形態は、第１乃至第４の実施の形態と組み合わせて用いることが可能であり、上記した第５の実施の形態の代わりに適用することができる。
【0132】
＜第７の実施の形態＞
図１８は、第８の実施の形態における撮像装置１ｇの断面構成例を示す図である。
図１８は、第８の実施の形態における撮像装置１ｇの断面構成例を示す図である。
【0133】
図１８に示した撮像装置１ｇは、光入射面側とは逆側の面であり、配線層（不図示）が配置されている面側に、凹部領域４８が備えている画素２がランダムに配置されている構成とされている。図１８に示した例では、画素２－２－１には、凹部領域４８ｇが形成されているが、画素２－１－１、画素２－３－１、および画素２－４－１には、凹部領域４８ｇは形成されていない。
【0134】
光電変換領域に入射した光のうち、光電変換領域の底面まで達し、配線層側に抜ける光もある。特に赤外波長帯域の光は、光電変換領域の底面まで到達しやすいため、仮に配線層側に凹部領域４８ｆが形成されていないと、配線層側に抜ける光成分が多くなる可能性がある。
【0135】
図１８に示したように、配線層側に凹部領域４８ｇを形成することで、配線層側に到達した光を、凹部領域４８ｇで反射させ、光電変換領域に戻すことができる。よって、光電変換領域に閉じ込めることができる光量をより多くすることが可能となる。凹部領域４８ｇを設けることで、特に波長の長い赤外光（ＩＲ）を扱う画素２においては、画素２の厚み、換言すれば、半導体基板１２の厚みを厚くしなくても感度を向上させることが可能となる。
【0136】
赤外光などの波長の長い光の反射光を制御するには、配線層側に凹部領域４８gを設けることは有効であり、集光構造の周期を大きくするためのランダムに配置する構造物としても、利用することができる。
【0137】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物を凹部領域４８ｇとし、その凹部領域４８gが形成されている、または形成されていない画素２をランダムに配置した構成とするこができる。このように、特定の構造物のあり、なしで周期を変える構成とすることもできる。
【0138】
図１７に示した第６の実施の形態と同じく、凹部領域４８ｇを、配線層側に、画素２毎に設け、各画素２に設けられている凹部領域４８ｇの谷の個数が異なるように構成することも可能である。
【0139】
凹部領域４６ｇが形成されている画素２を多く配置し、凹部領域４６ｇが形成されていない画素２が少なく配置されるような構成としても良い。この場合、凹部領域４６ｇが形成されていない画素２が、ランダムに配置された構成とされる。
【0140】
撮像装置１ｇにおいては、凹部領域４８ｇが配置されている周期が、カラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の周期より大きくなるように形成されることで、凹部領域４８ｇとカラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0141】
第７の実施の形態と、第５または第６の実施の形態を組み合わせ、光入射面側と配線層側の両方に、凹部領域４８が形成されている構成とすることも可能である。
【0142】
第７の実施の形態と、第１乃至第４の実施の形態のいずれかと組み合わせることも可能であり、組み合わせることにより、周期を大きくするためにランダムに配置される構造物の種類を増やすことができ、より周期を大きくし、フレアやゴーストを抑制できる構成とすることができる。
【0143】
＜第８の実施の形態＞
図１９は、第８の実施の形態における撮像装置１ｈの断面構成例を示す図である。
図１９は、第８の実施の形態における撮像装置１ｈの断面構成例を示す図である。
【0144】
図１９に示した撮像装置１ｈは、光入射面側とは逆側の面であり、配線層（不図示）が配置されている面側であり、配線層内に、反射膜１３１を備えている画素２がランダムに配置されている構成である。図１９に示した例では、画素２－２－１には、反射膜１３１が形成されているが、画素２－１－１、画素２－３－１、および画素２－４－１には、反射膜１３１は形成されていない。
【0145】
反射膜１３１は、タングステン（Ｗ）やアルミニウム（Ａｌ）などの遮光性を有する材料で形成することができる。反射膜１３１は、光を反射する材料で形成することができる。反射膜１３１が形成されることで、配線層側に光が漏れることを防ぐことができる。また図１８に示した第７の実施の形態における撮像装置１ｇの凹部領域４８ｇと同じく、光電変換領域に光を戻すこともでき、光電変換効率を向上させることもできる。
【0146】
なお、反射膜１３１との記載をしたが、光を吸収する材料で形成された膜であっても良く、光を吸収することで配線層側に光が漏れることを防ぐ構造となっていても良い。
【0147】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物を反射膜１３１とし、その反射膜１３１が形成されている、または形成されていない画素２をランダムに配置した構成とすることもできる。このように、特定の構造物のあり、なしで周期を変える構成とすることもできる。
【0148】
反射膜１３１が形成されている画素２を多く配置し、反射膜１３１が形成されていない画素２が少なく配置されるような構成としても良い。この場合、反射膜１３１が形成されていない画素２が、ランダムに配置された構成とされる。
【0149】
撮像装置１ｈにおいては、反射膜１３１が配置されている周期が、カラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の周期より大きくなるように形成されることで、反射膜１３１とカラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0150】
図１７に示した第６の実施の形態と同じく、反射膜１３１を、配線層側に、画素２毎に設け、各画素２に設けられている反射膜１３１の形状や材質が異なるように構成することも可能である。反射膜１３１の形状として例えば、反射膜１３１の長さが異なるように形成されていても良い。材質の違いとしては、光を反射する材料で構成される反射膜１３１と光を吸収する材料で構成される反射膜１３１とが混在しているようにしても良い。
【0151】
第８の実施の形態と、第７の実施の形態を組み合わせ、配線層側に、凹部領域４８と反射膜１３１が形成されている構成とすることも可能である。
【0152】
第８の実施の形態と、第５または第６の実施の形態を組み合わせ、光入射面側に凹部領域４８が形成され、配線層側に反射膜１３１が形成されている構成とすることも可能である。
【0153】
第８の実施の形態と、第１乃至第４の実施の形態のいずれかと組み合わせることも可能であり、組み合わせることにより、周期を大きくするためにランダムに配置される構造物の種類を増やすことができ、より周期を大きくし、フレアやゴーストを抑制できる構成とすることができる。
【0154】
＜第９の実施の形態＞
図２０は、第９の実施の形態における撮像装置１ｉの断面構成例を示す図である。
図２０は、第９の実施の形態における撮像装置１ｉの断面構成例を示す図である。
【0155】
図２０に示した撮像装置１ｉは、トレンチ１５１がランダムに配置されている。図２０に示した例では、画素２－２－１には、トレンチ１５１が形成されているが、画素２－１－１、画素２－３－１、および画素２－４－１には、トレンチ１５１は形成されていない。
【0156】
画素２－２－１に設けられているトレンチ１５１は、断面視において図２０に示すように四角形状で形成されている。トレンチ１５１の深さは、Ｎ型の半導体領域４２に達しない位置までであり、Ｐ型の半導体領域４１内に形成されている凹形状の部材である。
【0157】
トレンチ１５１は、反射防止膜６１と透明絶縁膜４６の界面であり、遮光膜４９が形成されている面を基準とした場合に、深さ方向に窪みを有する形状で形成されている。
【0158】
トレンチ１５１を設けることで、画素２に入射してきた光の光路長を稼ぐことができる。画素２に入射してきた光はトレンチ１５１の側面にあたり、反射し、対向した位置にある画素間分離部５４の側面にあたり、反射し、といった反射を繰り返しながら、Ｎ型半導体領域４２（フォトダイオード）に入射される。反射が繰り返されることで、光路長が長くなるため、例えば、近赤外光のような波長が長い光であっても効率良く吸収することができる構成とすることができる。
【0159】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物をトレンチ１５１とし、そのトレンチ１５１が形成されている、または形成されていない画素２がランダムに配置された構成とすることもできる。このように、特定の構造物のあり、なしで周期を変える構成とすることもできる。
【0160】
トレンチ１５１が形成されている画素２を多く配置し、トレンチ１５１が形成されていない画素２が少なく配置されるような構成としても良い。この場合、トレンチ１５１が形成されていない画素２が、ランダムに配置された構成とされる。
【0161】
断面視において、トレンチ１５１の本数が異なる構造とすることもできる。図２０に示した画素２－２－１には、断面視においてトレンチ１５１が１本形成されているが、例えば、画素２－１－１には、２本のトレンチ１５１が形成され、画素２－３－１には、４本のトレンチ１５１が形成されているなど、トレンチ１５１の本数が異なる画素２が、ランダムに配置されているような構成とすることもできる。
【0162】
深さが異なるトレンチ１５１がランダムに配置されるようにしても良い。
【0163】
図２１は、画素２の平面視におけるトレンチ１５１の形状、大きさについて説明するための図である。図２１に示したように、トレンチ１５１の形状は、＋や×の形状とすることができる。例えば、図２１のＡでは、トレンチ１５１は平面視において＋形状であるが、図２１のＢでは、＋が少し傾き、×の形状となっている。このように、同じ形状であっても、異なる傾きにすることで異なる形状とし、周期が大きくするためのランダムに配置される構造物として用いることができる。
【0164】
図２１のＡに示したトレンチ１５１よりも、図２１のＢに示したトレンチ１５１は大きく形成されている。このように、大きさが異なるトレンチ１５１が、ランダムに画素アレイ部３内に配置されるように構成しても良い。
【0165】
周期を大きくするために、異なる構造物を配置する場合に、構造物をトレンチ１５１とし、そのトレンチ１５１の形状、大きさ、個数などを変える構成とすることもできる。
【0166】
撮像装置１ｉにおいては、トレンチ１５１が配置されている周期が、カラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の周期より大きくなるように形成されることで、トレンチ１５１とカラーフィルタ５１または／およびオンチップレンズ５２の構造周期の最小公倍数で周期サイズを大きくしていくことができる。
【0167】
第９の実施の形態と、第７または／および第８の実施の形態を組み合わせ、配線層側に、凹部領域４８や反射膜１３１が形成されている構成とすることも可能である。
【0168】
第９の実施の形態と、第１乃至第８の実施の形態のいずれかと組み合わせることも可能であり、組み合わせることにより、周期を大きくするためにランダムに配置される構造物の種類を増やすことができ、より周期を大きくし、フレアやゴーストを抑制できる構成とすることができる。
【0169】
＜電子機器への適用例＞
本技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に撮像素子を用いる複写機など、画像取込部（光電変換部）に撮像素子を用いる電子機器全般に対して適用可能である。撮像素子は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
本技術は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に撮像素子を用いる複写機など、画像取込部（光電変換部）に撮像素子を用いる電子機器全般に対して適用可能である。撮像素子は、ワンチップとして形成された形態であってもよいし、撮像部と信号処理部または光学系とがまとめてパッケージングされた撮像機能を有するモジュール状の形態であってもよい。
【0170】
図２２は、本技術を適用した電子機器としての、撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【0171】
図２２の撮像素子１０００は、レンズ群などからなる光学部１００１、撮像素子（撮像デバイス）１００２、およびカメラ信号処理回路であるDSP(Digital Signal Processor)回路１００３を備える。また、撮像素子１０００は、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記録部１００６、操作部１００７、および電源部１００８も備える。DSP回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記録部１００６、操作部１００７および電源部１００８は、バスライン１００９を介して相互に接続されている。
【0172】
光学部１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像素子１００２の撮像面上に結像する。撮像素子１００２は、光学部１００１によって撮像面上に結像された入射光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。
【0173】
表示部１００５は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の薄型ディスプレイで構成され、撮像素子１００２で撮像された動画または静止画を表示する。記録部１００６は、撮像素子１００２で撮像された動画または静止画を、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
【0174】
操作部１００７は、ユーザによる操作の下に、撮像素子１０００が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部１００８は、DSP回路１００３、フレームメモリ１００４、表示部１００５、記録部１００６および操作部１００７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
【0175】
図２２に示した撮像装置の一部に、第１乃至第９の実施の形態における撮像装置１を適用することができる。
【0176】
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
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、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
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、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【0177】
図２３は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【0178】
図２３では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【0179】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【0180】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【0181】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
【0182】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【0183】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【0184】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【0185】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【0186】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【0187】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【0188】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【0189】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【0190】
【0191】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【0192】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【0193】
撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【0194】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【0195】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【0196】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【0197】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【0198】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【0199】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【0200】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【0201】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【0202】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【0203】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【0204】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【0205】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【0206】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【0207】
＜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。
【0208】
図２５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。
【0209】
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２５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。
【0210】
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。
【0211】
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。
【0212】
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。
【0213】
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。
【0214】
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。
【0215】
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。
【0216】
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。
【0217】
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１２０３０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。
【0218】
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２５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。
【0219】
図２６は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0220】
図２６では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【0221】
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。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。
【0222】
なお、図２６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。
【0223】
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。
【0224】
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。
【0225】
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。
【0226】
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。
【0227】
本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【0228】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【0229】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【0230】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
光電変換部と、
前記光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、
前記第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、
前記第１の画素と前記第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記第２の画素は、前記画素アレイ部にランダムに配置されている
光検出装置。
（２）
前記集光部は、オンチップレンズを含み、
前記第２の集光部に含まれるオンチップレンズは、前記第１の集光部に含まれるオンチップレンズと異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記集光部は、カラーフィルタを含み、
前記第２の集光部に含まれるカラーフィルタは、前記第１の集光部に含まれるカラーフィルタと膜厚または材料が異なる
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第２の集光部は、光入射面側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、前記第１の集光部は、前記凹部領域を含まない
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（５）
前記第１の集光部と前記第２の集光部はそれぞれ、光入射面側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、
前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数は異なる
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（６）
前記第２の集光部は、配線層側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、前記第１の集光部は、前記凹部領域を含まない
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光検出装置。
（７）
前記第２の集光部は、配線層側に、光を反射または吸収する膜を含み、前記第１の集光部は、前記膜を含まない
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
断面視において、前記第１の集光部と前記第２の集光部はそれぞれ、光入射面側に設けられている凹部を有する凹部領域を含み、
平面視において、前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の形状と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の形状は異なる
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の光検出装置。
（９）
光電変換部と、
前記光電変換部に光を集光する集光部と、
前記集光部を有する画素と、
前記画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記集光部は、第１の部材と第２の部材を含み、
前記画素アレイ部において、前記第１の部材が配置されている第１の周期と、前記第２の部材が配置されている第２の周期は異なり、
前記第１の周期よりも前記第２の周期の方が長い周期である
光検出装置。
（１０）
前記第１の部材は、カラーフィルタであり、
前記第２の部材は、オンチップレンズであり、
前記オンチップレンズは、第１のオンチップレンズと前記第１のオンチップレンズとは異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている第２のオンチップレンズとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のオンチップレンズが配置されている周期である
前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１の部材は、オンチップレンズであり、
前記第２の部材は、カラーフィルタであり、
前記カラーフィルタは、第１のカラーフィルタと前記第１のカラーフィルタとは膜厚または材料が異なる第２のカラーフィルタとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のカラーフィルタが配置されている周期である
前記（９）または（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、光入射面側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
前記（９）乃至（１１）のいずれかに記載の光検出装置。
（１３）
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、配線層側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
前記（９）乃至（１２）のいずれかに記載の光検出装置。
（１４）
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、配線層側に、光を反射または吸収する膜であり
前記第２の周期は、前記膜が配置されている周期である
前記（９）乃至（１３）のいずれかに記載の光検出装置。
（１）
光電変換部と、
前記光電変換部に光を集光する第１の集光部を有する第１の画素と、
前記第１の集光部と異なる形状を有する第２の集光部を有する第２の画素と、
前記第１の画素と前記第２の画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記第２の画素は、前記画素アレイ部にランダムに配置されている
光検出装置。
（２）
前記集光部は、オンチップレンズを含み、
前記第２の集光部に含まれるオンチップレンズは、前記第１の集光部に含まれるオンチップレンズと異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記集光部は、カラーフィルタを含み、
前記第２の集光部に含まれるカラーフィルタは、前記第１の集光部に含まれるカラーフィルタと膜厚または材料が異なる
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第２の集光部は、光入射面側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、前記第１の集光部は、前記凹部領域を含まない
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（５）
前記第１の集光部と前記第２の集光部はそれぞれ、光入射面側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、
前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の凹部の個数は異なる
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光検出装置。
（６）
前記第２の集光部は、配線層側に複数の凹部を有する凹部領域を含み、前記第１の集光部は、前記凹部領域を含まない
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光検出装置。
（７）
前記第２の集光部は、配線層側に、光を反射または吸収する膜を含み、前記第１の集光部は、前記膜を含まない
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
断面視において、前記第１の集光部と前記第２の集光部はそれぞれ、光入射面側に設けられている凹部を有する凹部領域を含み、
平面視において、前記第１の集光部に含まれる前記凹部領域の形状と、前記第２の集光部に含まれる前記凹部領域の形状は異なる
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の光検出装置。
（９）
光電変換部と、
前記光電変換部に光を集光する集光部と、
前記集光部を有する画素と、
前記画素が行列状に配置されている画素アレイ部と
を備え、
前記集光部は、第１の部材と第２の部材を含み、
前記画素アレイ部において、前記第１の部材が配置されている第１の周期と、前記第２の部材が配置されている第２の周期は異なり、
前記第１の周期よりも前記第２の周期の方が長い周期である
光検出装置。
（１０）
前記第１の部材は、カラーフィルタであり、
前記第２の部材は、オンチップレンズであり、
前記オンチップレンズは、第１のオンチップレンズと前記第１のオンチップレンズとは異なる大きさ、高さ、または扁平率で形成されている第２のオンチップレンズとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のオンチップレンズが配置されている周期である
前記（９）に記載の光検出装置。
（１１）
前記第１の部材は、オンチップレンズであり、
前記第２の部材は、カラーフィルタであり、
前記カラーフィルタは、第１のカラーフィルタと前記第１のカラーフィルタとは膜厚または材料が異なる第２のカラーフィルタとがあり、
前記第２の周期は、前記第２のカラーフィルタが配置されている周期である
前記（９）または（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、光入射面側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
前記（９）乃至（１１）のいずれかに記載の光検出装置。
（１３）
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、配線層側に設けられている複数の凹部を有する凹部領域であり、
前記第２の周期は、前記凹部領域が配置されている周期である
前記（９）乃至（１２）のいずれかに記載の光検出装置。
（１４）
前記第１の部材は、カラーフィルタまたはオンチップレンズであり、
前記第２の部材は、配線層側に、光を反射または吸収する膜であり
前記第２の周期は、前記膜が配置されている周期である
前記（９）乃至（１３）のいずれかに記載の光検出装置。
【符号の説明】
【0231】
１ 撮像装置， ２ 画素， ３ 画素アレイ部， ４ 垂直駆動回路， ５ カラム信号処理回路， ６ 水平駆動回路， ７ 出力回路， ８ 制御回路， ９ 垂直信号線， １０ 画素駆動配線， １１ 水平信号線， １２ 半導体基板， １３ 入出力端子， ４１ 半導体領域， ４２ Ｎ型半導体領域， ４６ 透明絶縁膜， ４８ 凹部領域， ４９ 遮光膜， ５１ カラーフィルタ， ５２ オンチップレンズ， ５４ 画素間分離部， ５５ 絶縁物， ６１ 反射防止膜， ６２ 酸化ハフニウム膜， ６３ 酸化アルミニウム膜， ６４ 酸化シリコン膜， ８１ シールガラス， ８２ 赤外線カットフィルタ， １０１ ブロック， １１１ ブロック， １３１ 反射膜， １５１ トレンチ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】