CN105321968A - 光电转换装置和图像拾取系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了光电转换装置和图像拾取系统，该光电转换装置包括：光接收元件，其中，光接收元件包含：多个光电转换部分；位于所述多个光电转换部分之间的分离部分；以及被包含至少一个绝缘层的绝缘膜包围并且被设置为在所述多个光电转换部分上延伸的光引导部分，并且光引导部分包含：具有比绝缘层的折射率高的折射率的高折射率部分；和具有比绝缘层的折射率高且比高折射率部分的折射率低的折射率的低折射率部分，并且高折射率部分位于所述多个光电转换部分中的每一个上，而低折射率部分位于分离部分上。

Description

光电转换装置和图像拾取系统
技术领域
本公开涉及具有光引导部分的光电转换装置。
背景技术
存在已知的被配置为基于相位差方法通过使用多个光电转换部分执行焦点检测的光电转换装置。单个像素具有多个光电转换部分的配置在图像拾取系统的性能提高(诸如由于传送效率提高而导致的速度增加或者动态范围的变宽以及焦点检测)方面具有许多优点。
日本专利公开No.2009-158800公开了在层间膜中设置包围两个光电二极管的有效光接收区域的间隙的模式。日本专利公开No.2009-158800公开了除了包围两个光电二极管的有效光接收区域的间隙以外在层间膜中设置沿着光电二极管之间的分割线的间隙的模式。
在日本专利公开No.2009-158800的模式中，感度(sensitivity)降低，并且另外，光不能以高的精确程度分布到两个光电二极管。
发明内容
本公开提供一种光电转换装置，该光电转换装置包含：光接收元件，其中，光接收元件包含：多个光电转换部分；位于所述多个光电转换部分之间的分离部分；以及被包含至少一个绝缘层的绝缘膜包围并且被设置为在所述多个光电转换部分上延伸的光引导部分，光引导部分包含：具有比绝缘层的折射率高的折射率的高折射率部分；和具有比绝缘层的折射率高且比高折射率部分的折射率低的折射率的低折射率部分，并且高折射率部分位于所述多个光电转换部分中的每一个上，而低折射率部分位于分离部分上。
从参照附图的示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1A～1C是示出光电转换装置的例子的示意图。
图2A和图2B是示出光接收元件的例子的示意图。
图3A～3C是示出光接收元件的例子的示意图。
图4A～4J是示出光接收元件的例子的示意图。
图5A～5S是示出光接收元件的例子的示意图。
图6是示出光电转换装置的例子的示意图。
图7是示出光接收元件的例子的示意图。
图8A～8J是示出光接收元件的例子的示意图。
图9A和图9B是示出图像拾取系统的例子的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述本公开的实施例。以下描述的模式仅是一个实施例，并且本公开不限于此。在以下给出的描述和附图中，多个附图共同的配置由共同的附图标记表示。将参照多个附图描述共同的配置，并且根据需要省略由共同的附图标记表示的配置的描述。关于以下将不被描述的项目，可以向其应用适当的技术。
图1A是示意性地示出作为像素放大图像传感器的光电转换装置10的示图。图1A所示的光电转换装置10包含作为被交替链线包围的区域的光接收区域21、和光接收区域21周边的作为交替链线与双虚链线之间的区域的周边区域22。多个光接收元件1以矩阵图案或者以行被布置于光接收区域21中。光接收区域21也可被称为图像拾取区域或像素区域。彼此相邻的光接收元件的中心轴之间的间隔(像素间距)一般不大于10μm，并且优选不大于5.0μm。
周边区域22具有包含垂直扫描电路26、两个读取电路23、两个水平扫描电路24和两个输出放大器25的周边电路。周边区域22中的读取电路23包含行放大器、相关双重采样(CDS)电路和加算(add)电路。读取电路23对经由垂直信号线从由垂直扫描电路26选择的行的像素读出的信号执行放大、加算等。行放大器、CDS电路和加算电路被以像素行或者对于多个像素行中的每一个布置。水平扫描电路24产生用于依次读出读取电路23的信号的信号。输出放大器25放大由水平扫描电路24选择的行的信号并且输出经放大的信号。上述的配置仅是光电转换装置10的配置中的一个，并且本公开不限于此。读取电路23、水平扫描电路24和输出放大器25构成两系统的输出路由(route)，并且被分别布置在光接收区域21的上侧和下侧。但是，该配置不限于此。
图1B是示出光接收元件1的例子的示意性平面图，并且图1C是沿着图1B的线IC-IC取得的光接收元件1的示意性截面图。每个光接收元件1包含设置在由半导体形成的基板100内的多个光电转换部分101和102。分离部分109被设置在多个光电转换部分101和102之间以分离其间的信号电荷。分离部分109可以是被配置为通过绝缘在其间进行分离的诸如LOCOS或STI的绝缘部件，或者可以是被配置为通过与其接合在其间进行分离的、与光电转换部分101和102的蓄积区域相对的导电半导体区域。在本例子中，使用通过接合进行的分离。只要可以确定多个光电转换部分101和102中的哪一个产生较大量的信号电荷，分离部分109的分离性能就可以不完全。因此，可允许通过检测部分检测由光电转换部分101产生的信号电荷的一部分作为由光电转换部分102产生的信号电荷。
多个光接收元件1中的每一个的光电转换部分101和102在共用基板100中沿着与图像拾取表面对应的基板100的主表面被排列。图像拾取表面的一部分与光电转换部分101和102的光接收表面对应。与图像拾取表面或光接收表面平行、并且经由分离部分109布置光电转换部分101和102中的两个的方向被定义为X方向。布置两个光电转换部分101和102的方向可被定义为与连接光电转换部分101的平面图中的几何重心G1和光电转换部分102的平面图中的几何重心G2的直线平行的方向。与图像拾取表面平行并且与X方向正交的方向被定义为Y方向。与图像拾取表面垂直的方向被定义为Z方向。Z方向与X方向和Y方向正交。一般地，在光接收区域21中，X方向可以是以矩阵图案排列的光接收元件1的行方向(行延伸的方向)和列方向(列延伸的方向)中的一个。一般地，在光接收区域21中，Y方向可以是以矩阵图案布置的光接收元件1的行方向(沿着行的方向)和列方向(沿着列的方向)中的另一个。
光电转换部分101和102是通过在基板100的内部引入杂质形成的光电二极管。作为光电二极管的光电转换部分101和102使用许多信号电荷作为载流子，并且由被配置为蓄积信号电荷的第一导电类型半导体区域(蓄积区域)与第二导电类型半导体区域之间的PN结形成。光电转换部分101和102的另一例子包含光栅极和形成为在诸如玻璃的绝缘材料的基板上形成的具有MIS型结构或PIN型结构的半导体薄膜的配置。除了光接收元件1以外，光电转换装置10的光接收区域21可包含仅具有一个光电转换部分101的光接收元件。
通过光电转换部分101获得的信号电荷经由具有MOS结构的传送栅极103被传送到检测部分105，并且通过光电转换部分102获得的信号电荷经由具有MOS结构的传送栅极104被传送到检测部分106。检测部分105和106包含例如具有恒定电容的悬浮和扩散部分，并且能够通过将信号电荷的量转换成电压来检测电荷量。检测部分105和106分别与放大器晶体管107和复位晶体管108连接。这里，描述对于光电转换部分101和102中的每一个设置检测部分105和106、并且从单独设置的光电转换部分101和102并行传送信号电荷的配置。但是，在通过使用单独设置的传送栅极103和104从单独设置的光电转换部分101和102串行传送信号电荷的情况下，可以使用共用的检测部分。
多个光接收元件1被布置于图1A所示的光电转换装置10的光接收区域21中，使得能够通过相位差检测系统实现图像拾取区域中的焦点检测(AF)。另外，该配置可被应用于通过使用相位差检测方法执行距离测量的图像拾取系统(照相机)。也可通过使用作为图像拾取信号从光接收元件1输出的、多个光电转换部分101和102中的至少一个的信号执行图像拾取。例如，光电转换部分101和102的信号被加算以产生图像拾取信号。以这种方式，本实施例的光电转换装置10能够通过对于焦点检测和图像拾取使用光电转换部分101和102两者的信号实现所谓的图像表面相位差AF。
绝缘膜110被设置在基板100上。绝缘膜110可以是透明的。绝缘膜110可以是由单个材料形成的单层膜。但是，一般地，绝缘膜110是具有由彼此不同的材料形成的多个叠层的多层膜。绝缘膜110的某个绝缘层由例如氧化硅(SiO2)形成。某个绝缘层可以由诸如BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、PSG(磷硅酸盐玻璃)和BSG(硼硅酸盐玻璃)的硅酸盐玻璃形成。构成绝缘膜110的一部分的多层膜的绝缘层可以是氮化硅(Si3N4)或碳化硅(SiC)。可在绝缘膜110的内部设置布线120。布线120可以是经由插塞连接多个布线层的多层布线。图1B示出布线120包含两个层的例子。但是，布线120可以是具有三个或更多个层的多层布线。可对于布线120使用诸如铜、铝、钨、钽、钛和多晶硅的导电材料。
光接收元件1包含至少一个光引导部分111，并且单个光引导部分111被设置为在多个光电转换部分101和102上延伸。光引导部分111具有在光引导部分111的内部阻挡入射于光引导部分111上的光并将光传播到光电转换部分101和102的功能。
光引导部分111被绝缘膜110包围。换句话说，绝缘膜110在XY平面内位于光引导部分111的周边。通过区分光引导部分111的折射率与绝缘膜110的折射率，入射于光引导部分111上的光在光引导部分111与绝缘膜110之间的界面上被反射并被引导到光电转换部分101和102。可通过将光引导部分111的折射率设定为比绝缘膜110的折射率高来导致全反射，使得可提高反射效率。
光引导部分111的材料可以是有机材料(树脂)，并且可以是无机材料。树脂的例子包含硅氧烷树脂和聚酰亚胺树脂。合适的无机材料的例子包含氮化硅(SiXNY)、氮氧化硅(SiXOYNZ)和氧化钛(TiO2)。光引导部分111可由单个材料形成或者可由多个材料形成。
以下将列出作为光引导部分111和绝缘膜110的材料例示的材料的折射率的大致值。氧化硅的折射率落在从1.4到1.5的范围内，对于氮氧化硅为从1.6到1.9，对于氮化硅为从1.8到2.3，对于氧化钛为从2.5到2.7，并且对于BSG、PSG和BPSG为从1.4到1.6。以上给出的值仅是例子，并且由于即使材料相同组成比或材料的密度和孔隙率也通过改变膜形成方法而变化，因此可根据需要设定折射率。一般树脂的折射率落在从1.3到1.6的范围内，并且高折射率树脂的折射率落在从1.6到1.8的范围内。但是，含有诸如金属氧化物的高折射率无机材料的树脂可具有比单纯的树脂高的有效折射率。含在树脂中的高折射率无机材料的例子包含氧化钛、氧化钽、氧化铌、氧化钨、氧化锆、氧化锌、氧化铟和氧化铪。
将描述光接收元件1的其它配置。但是，这些配置可根据需要修改。高折射率膜113被设置在光引导部分111和绝缘膜110上。高折射率膜113具有折射率比绝缘膜110的折射率高的部分。高折射率膜113可由与光引导部分111相同的材料形成。在这种情况下，高折射率膜113与光引导部分111之间的边界可被识别为位于与绝缘膜110的上表面的水平相同的水平处。
层间透镜115被设置在高折射率膜113上，其中低折射率膜114插入其间。低折射率膜114具有比层间透镜115和高折射率膜113(或光引导部分111)中的至少一个低的折射率。低折射率膜114具有调整层间透镜115与光引导部分111之间的距离的功能、平坦化的功能和基于光折射的光聚焦功能中的至少一个。波长选择部分117经由平坦化膜116被设置在层间透镜115上。波长选择部分117是滤色器或二色镜，并且根据Bayer布局等具有从光接收区域21中的一个光接收元件1到另一个不同的波长透射性能。形成为微透镜的光会聚部分118被设置在波长选择部分117上。单个光引导部分111、单个层间透镜115、单个波长选择部分117和单个光会聚部分118与多个光电转换部分101和102对应。在以下的描述中，“绝缘膜110的折射率”被描述为绝缘膜110的某个绝缘层的折射率。“光引导部分111的折射率”被描述为形成光引导部分111的某个部分的材料的折射率。光引导部分111的某个部分的折射率比绝缘膜110的某个绝缘层的折射率高。但是，绝缘膜110可包含具有比光引导部分111的某个部分的折射率高的折射率的绝缘层。优选绝缘膜110的主要部分具有比光引导部分111的主要部分的折射率高的折射率。具有比光引导部分111的某个部分高的折射率的绝缘层优选比具有比光引导部分111的某个部分的折射率低的折射率的绝缘层薄。
本公开中的单纯的术语“折射率”意味着绝对折射率。折射率随着波长变化，但是是相对于可至少在光电转换部分101中产生信号电荷的光的波长的折射率。优选使用在光电转换部分中经受最多光电转换的光的波长作为基准。在光电转换装置10包含诸如滤色器的波长选择部分的情况下，优选使用透射通过波长选择部分的光的波长，特别是主透射波长。特别地，优选使用具有在550nm附近具有峰值的绿色滤色器的光接收元件1作为基准。波长选择部分的选择性可能是不完全的。换句话说，被波长选择部分选择的波长的透射率可能低于100％，并且不被波长选择部分选择的波长的透射率可能未必为0％。
参照图2A，将详细描述光引导部分111的形状。图2A中的XZ是沿着XZ平面取得的光接收元件1的截面图，并且YZ是沿着YZ平面取得的光接收元件1的截面图。XY1是沿着Z方向上的位置(高度)Z1处的XX平面取得的光接收元件1的截面图，并且XY3是沿着Z方向上的位置(高度)Z3处的XX平面取得的光接收元件1的截面图。但是，为了方便起见，以光电转换部分101和102以及分离部分109的位置与光引导部分111重叠的方式示出沿着XY平面取得的截面图XY1和XY3。X方向与如上面描述的那样布置多个光电转换部分101和102的方向对应。位置Z2是Z方向上光引导部分111的长度的一半处的位置，并且，例如，位置Z2是第一布线层与第二布线层之间的位置。位置Z1比位置Z2远离基板100，并且位置Z3比位置Z2靠近基板100。
本实施例的光引导部分111在其内部包含折射率分布。换句话说，光引导部分111包含低折射率部分121和高折射率部分122作为具有彼此不同的折射率的多个部分。低折射率部分121的折射率比高折射率部分122的折射率低。为了相对于由光引导部分111引导的光提高感度，低折射率部分121和高折射率部分122的折射率二者均被设定为比绝缘膜110的折射率高。在图2A中，光引导部分111包含沿X方向和Y方向布置的低折射率部分121和高折射率部分122。沿X方向，高折射率部分122位于低折射率部分121的-X侧和+X侧。换句话说，沿X方向，低折射率部分121插入高折射率部分122之间。低折射率部分121的至少一部分位于分离部分109之上，并且高折射率部分122的至少多个部分分别被布置于光电转换部分101和102上。用于评价光引导部分111的折射率分布的、与基板100平行的平面(XY平面)可以是Z方向上的任意位置(高度)处的平面，只要该平面贯穿光引导部分111即可。Z1是横穿光引导部分111的三个XY平面中的、比位置Z2远离基板100的光入射侧的位置，并且Z3是比位置Z2靠近基板100的光出射侧的XY平面上的位置。
低折射率部分121和高折射率部分122的材料可以为不同的材料，或者可以为相同的材料。低折射率部分121和高折射率部分122的材料可以为有机材料(树脂)，并且可以为无机材料。树脂的例子包含硅氧烷树脂和聚酰亚胺。合适的无机材料的例子包含氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiXOYNZ)和氧化钛(TiO2)。例如，低折射率部分121可由树脂形成，并且高折射率部分122可由氮化硅形成。低折射率部分121和高折射率部分122二者均可由氮化硅形成。在这种情况下，例如，高折射率部分122的氮化硅的密度被设定为比低折射率部分121的氮化硅的密度高，使得实现希望的折射率分布。可替代地，高折射率部分122的硅相对于氮的组成比(Si/N)被设定为比低折射率部分121的硅相对于氮的组成比(Si/N)大，使得实现希望的折射率分布。
表达“相同的材料”意味着在化学计量的观点方面具有相同的组成(化学计量组成)的材料。因此，具有彼此不匹配的化学计量组成的材料以及结晶性能、材料密度、添加物质(在量上应比主材料少)的浓度和杂质(1wt％或更少)及其浓度不同的材料可被识别为“相同的材料”。例如，氮化硅中的硅与氮之间的化学计量组成比为Si:N＝3:4，但是Si与N之间的实际比不同的材料被识别为相同的材料。这是由于，作为上述的相同的材料的氮化硅具有与具有与化学计量组成匹配的组成的氮化硅相同的Si-N键合(bonding)。
当利用诸如SEM或TEM的图像观察具有折射率分布的光引导部分111时，低折射率部分121与高折射率部分122之间的边界可以或者不可以被清楚地观察到。例如，在折射率从光引导部分111的中心轴朝着绝缘膜110缓慢变化的情况下，不可以清楚地观察到低折射率部分121与高折射率部分122之间的边界。在这种情况下，可以以下的方式确定低折射率部分121与高折射率部分122之间的边界。获得光引导部分111中的折射率的最大值与最小值之间的中间值((最大值+最小值)/2)。在光引导部分111内的折射率分布中，连接中间值的线可被确定为低折射率部分121与高折射率部分122之间的边界。光引导部分111中的折射率的最大值与最小值之间的中间值可作为光引导部分111的平均折射率被识别为光引导部分111的折射率。在高折射率部分122的折射率比低折射率部分121的折射率高的情况下，低折射率部分121包含具有最小折射率的部分，并且高折射率部分122包含具有最大折射率的部分。
实际上，低折射率部分121和高折射率部分122的折射率优选为至少1.6。上述的折射率分布中的折射率的最大值与最小值之间的差优选为至少0.025，更优选为至少0.050。低折射率部分121与高折射率部分122之间的折射率的比(最大值/最小值)优选为至少1.025倍。一般地，折射率的最大值与最小值之间的比(最大值/最小值)实际不大于1.25倍。当然，低折射率部分121包含具有最小折射率的部分，并且高折射率部分122包含具有最大折射率的部分。为了在实现作为光引导部分111的光引导功能的同时提高光的分布精度，优选地，绝缘膜110的折射率与低折射率部分121的折射率之间的差大于低折射率部分121的折射率与高折射率部分122的折射率之间的差。
图2B示出在图2A所示的模式中在光引导部分111中传播从斜的角度(箭头)入射于光引导部分111上的光L的状态。在图2B中的XZ和YZ中，位置Z1、Z2和Z3处的电场强度分布由点线示出。在图2B中的XY1和XY3中，示出位置Z1和Z3处的电场强度的轮廓线。在作为图2B的电场强度分布的模型的光波导结构的例子中，光引导部分111的低折射率部分121的折射率被设定为1.82，其高折射率部分122的折射率被设定为1.90，并且绝缘膜110的折射率被设定为1.46。Z1处的X方向和Y方向上的光引导部分111的最大宽度被设定为1.6um，并且Z3处的X方向和Y方向上的光引导部分111的最大宽度被设定为1.25um。Z1处的高折射率部分122的宽度TH1(低折射率部分121与高折射率部分122之间的边界)与绝缘膜110之间的间隔为0.3um。但是，条件不限于此，并且通过满足上述的折射率分布实现相同的电场强度分布。
在波动光学观点上，入射于光引导部分111上的光的电场强度分布在波动的同时传播。这里，具有高电场强度的部分表示随机存在大量的光。此时，在光引导部分111中传播的光的形状(电场强度分布的形状)依赖于光引导部分111的形状和折射率。可以考虑到，光趋于集中在具有高折射率的区域中。光引导部分111的低折射率部分121和高折射率部分122的折射率比绝缘膜110的折射率高，使得光可传播到基板100，同时在光引导部分111中被阻挡。本实施例的光引导部分111的内部的折射率分布具有这样如下配置：沿X方向，相对于光引导部分111的中心附近的低折射率部分121，-X侧或+X侧的侧壁附近的高折射率部分122附近的折射率大于中心附近的部分的折射率。因此，光趋于在光引导部分111的侧壁附近传播。
此时，如图2B中的XZ所示，当具有+X方向和-Z方向的矢量的入射光L进入时，在接近光引导部分111的入口的Z方向上的位置Z1附近，光偏转到+X侧。在光引导部分111的入口附近的位置Z1处朝着X侧偏转的光作为具有沿X方向向光引导部分111的出口附近的位置Z3偏转的形状的光传播。另外，虽然高折射率部分122位于两个光电转换部分101和102之上，但是，由于低折射率部分121位于其间，因此抑制向+X侧偏转的光朝着-X侧扩展，并由此趋于进入位于+X侧的光电转换部分102。以相同的方式，在来自具有-X方向和-Z方向上的矢量的角度的入射光(未示出)的情况下，入射光的大多数趋于进入位于-X侧的光电转换部分101。以这种方式，光精确地分布到沿X方向布置的光电转换部分101和102。
为了比较，在图3A中示出光引导部分111的折射率均匀的情况。在这种情况下，如图3A中的XY3所示，在光引导部分111中传播的光趋于朝着光引导部分111的中心扩展，并且，与光引导部分111具有折射率分布的情况相比，X方向上的偏转较小。因此，入射于沿X方向布置的光电转换部分101和102的分离部分109附近的部分上的光的量增加，使得光L不能精确地分布。例如，从具有+X分量和-Z分量的矢量的角度入射的光L基本上均等地进入光电转换部分101和光电转换部分102。因此，以这种方式，光L不能充分地分布到光电转换部分101和光电转换部分102。
为了进一步的比较，将参照图3B描述在光引导部分211的内部形成具有比绝缘膜210的折射率低的折射率的低折射率部分220的情况。低折射率部分220例如由与绝缘膜210相同的材料、气凝胶、气体或真空空间形成。在形成低折射率部分220以反射光的情况下，能够使入射光分布到两个光电转换部分。但是，出现感度降低的问题。由于低折射率部分220具有一定的现实宽度，因此入射到光引导部分211上的入射光的大多数被低折射率部分220的上部反射，并且感度降低。在设置低折射率部分220的情况下，将描述入射光以波动光学的方式在进口(entry)(上部)处反射的原因。在图3B中，例如，假定绝缘膜210的折射率为1.5、高折射率部分222的折射率为1.9、并且低折射率部分220的折射率为1.0。在图3B中，由电场幅度E1表示的入射光被收集到具有低折射率部分220的光引导部分211的进口的中心附近的部分。入射光与在光引导部分221中传播的光耦合的效率由在光引导部分211中传播的光的波导模式MG2的形状与入射光的电场幅度的形状(电场幅度E1)的重叠部分ET2确定(图3B中右边的图)。光集中传播到具有高折射率的部分。在具有低折射率部分220的光引导部分211的情况下，光在设置低折射率部分220的部分处存在的可能性降低，并且如图3B中右边的图所示，波导模式在光引导部分211的中心附近的部分处具有低的强度。此时，入射光与电场幅度E1之间的重叠部分ET减小，使得耦合效率降低。不在光引导部分211处耦合的光被反射并且损失。
与之相对，在图3C中示出本实施例的光引导部分111的情况。在图3C中，例如，假定绝缘膜110的折射率为1.5、低折射率部分121的折射率为1.8、并且高折射率部分122的折射率为1.9。图3C中的波导模式MG1是在光引导部分111中传播的光可采用的波导模式。光引导部分111的波导模式MG1如图3C中右边的图所示。此时，波导模式中的入射光的重叠部分ET1比图3B中的重叠部分ET2大。因此，与具有超低折射率部分220的光引导部分211相比，本实施例的光引导部分111更能够抑制由于反射导致的感度降低。实际上，低折射率部分121和高折射率部分122的折射率的最大值与最小值之间的比(最大值/最小值)不大于1.25倍。当然，低折射率部分121包含具有最小折射率的部分，并且高折射率部分122包含具有最大折射率的部分。此时，光可有效地分布到光电转换部分101，同时提高感度。
将进一步描述图2A和图2B所示的模式。本例子的光引导部分111的XZ平面和YZ平面的截面具有锥形，并且XY平面中的截面的尺寸具有从基板100朝着光入射侧的方向(+Z方向)逐渐增加的形状。利用允许入射光的进入的光引导部分111的入口扩展的配置，可取得大量的入射光。通过减小基板100侧的光引导部分111的截面的尺寸，可减小在基板100的表面附近形成的传送晶体管中的光损失的比率。因此，光可有效地分布到多个光电转换部分101和102，同时进一步提高感度。例如，Z1处的光引导部分111的直径为0.3um到10um，并且Z3处的光引导部分111的直径为0.25到9.5um。
光引导部分111的直径WZ优选地被设定如下。换句话说，优选满足WZ≥λ/2nea，其中，na是波长λ处的光引导部分111的平均折射率，n0是绝缘膜110的折射率，并且nea是有效折射率差。这是由于，通过满足上述的条件可增加可存在于光引导部分111中的模式的数量。有效折射率差nea由式1表达。
nea = n a 2 - n 0 2 (式1)
以这种方式，通过满足条件可增加可存在于光引导部分111中的模式的数量。满足上述的宽度WZ的光引导部分111的部分优选存在于光引导部分111的入口附近的位置Z1处。在光引导部分111的出口附近的位置Z3处，光引导部分111不必具有满足这种关系的宽度。可仅对于Y方向上的宽度建立上述的宽度的关系，但优选至少对于X方向上的宽度建立该关系。
低折射率部分121的宽度和高折射率部分122的宽度中的至少一个可依赖于Z方向上的位置而不同。如图2A中的XY1所示，在位置Z1处，X方向上的低折射率部分121的宽度为WX11且高折射率部分122的宽度为WX12。与之相对，如图7中的XY3所示，在位置Z3处，X方向上的低折射率部分121的宽度为WX31且高折射率部分122的宽度为WX32。WX11<WX31和WX12>WX32的关系被满足。如图7中的XY1所示，在位置Z1处，Y方向上的低折射率部分121的宽度为WY11且高折射率部分122的宽度为WY12。与之相对，如图7中的XY3所示，在位置Z3处，Y方向上的低折射率部分121的宽度为WY31且高折射率部分122的宽度为WY32。WY11<WY31和WY12>WY32的关系被满足。在图7中的例子中，低折射率部分121的宽度随着它沿X方向和Y方向二者接近光电转换部分101和102而连续地增加。高折射率部分122的宽度随着它接近光电转换部分101和102而连续地减小。但是，低折射率部分121和高折射率部分122的宽度可阶段地(stepwise)改变。
光引导部分111的高折射率部分122的宽度TH(低折射率部分121与高折射率部分122之间的边界和绝缘膜110之间的间隔)优选地被设定如下。换句话说，优选满足TH≥λ/4neh，并且，更优选地，满足TH≥λ/2neh，其中，n2是波长λ处的光引导部分111的高折射率部分的折射率，n0是绝缘膜110的折射率，并且neh是有效折射率差。有效折射率差neh由式2表达。
neh = n 2 2 - n 0 2 (式2)
以这种方式，通过满足条件可增加可存在于高折射率部分122中的模式的数量。满足上述的宽度TH的高折射率部分122的部分优选存在于光引导部分111的入口附近的位置Z1处。在光引导部分111的出口附近的位置Z3处，高折射率部分122不必具有满足这种关系的宽度。上述的宽度优选为X方向上的宽度。
XZ平面中的低折射率部分121和高折射率部分122中的折射率分布的形状不限于图2A所示的形状。沿X方向，如果存在依次布置高折射率部分122、低折射率部分121和高折射率部分122的区域，那么光由于上述的原因而沿X方向偏转，使得光可有效地分布到两个光电转换部分101和102。虽然在Z方向上的某个位置处建立上述的折射率分布，但是在Z方向上的另一位置处的XY平面中，折射率可以是均匀的。当具有图2A所示的+X方向和-Z方向的矢量的入射光L进入时，在光引导部分111的入口附近，光沿X方向偏转。在光引导部分111的入口附近沿X方向偏转的光以沿X方向偏转的形状传播到基板100。在波动光学观点上，在高折射率部分122中，光传播，同时除了诸如零阶或二次模式的偶数模式以外，更多地与诸如一次或三次模式的奇数模式耦合。因此，光沿X方向偏转。奇数模式是与XZ平面中的Z方向平行、并且相对于穿过光引导部分111的中心的轴具有奇函数的电场幅度的形状的波导模式，并且偶数模式是具有偶函数形式的电场幅度的形状的波导模式。在奇数模式中，光在光引导部分111中传播，同时保持奇数模式的状态。因此，尽管出口附近的光引导部分111的折射率是均匀的，但是光沿X方向偏转。尽管折射率在光引导部分111的入口附近是均匀的，但是，由于在从Z方向上的中点到基板100的范围中存在沿X方向依次布置高折射率部分122、低折射率部分121和高折射率部分122的区域，因此光沿Z方向偏转。因此，光可有效地分布到光电转换部分101，同时提高感度。
参照图4A～4J，将描述光引导部分111的折射率分布的例子。在图4A所示的模式中，高折射率部分122在Z方向上的下部位于低折射率部分121与光电转换部分101和102之间，并且光引导部分111的下表面(光出射表面)完全由高折射率部分122形成。在图4B所示的模式中，高折射率部分122没有延伸到光引导部分111的下端，并且光引导部分111的下部完全由高折射率部分122形成。在图4C所示的模式中，低折射率部分121的宽度随着它接近光电转换部分101和102而减小。高折射率部分122的宽度是恒定的。在图4D所示的模式中，高折射率部分122的宽度随着它接近光电转换部分101和102而增加。在图4E所示的模式中，低折射率部分121在Z方向上的上部位于高折射率部分122与光电转换部分101和102之间，并且光引导部分111的上表面(光入射表面)在Z方向上的上部完全由高折射率部分122形成。在图4F所示的模式中，光引导部分111的上表面(光入射表面)完全由高折射率部分122形成。在图4G所示的模式中，光引导部分111的下表面(光出射表面)完全由低折射率部分121形成。在图4G所示的模式中，低折射率部分121的宽度随着它接近光电转换部分101和102而增加，并且高折射率部分122的宽度随着它接近光电转换部分101和102而减小。在图4H所示的模式中，光引导部分111的下表面(光入射表面)完全由低折射率部分121形成。在图4I所示的模式中，光引导部分111的下部完全由高折射率部分122形成。在图4J所示的模式中，光引导部分111的下部和上部完全由高折射率部分122形成。
在图4A～4J中，描述了光引导部分111的宽度随着它接近光电转换部分101和102而减小的模式。但是，光引导部分111的宽度可以恒定，而不管Z方向上的位置如何，或者可以随着它接近光电转换部分101和102而增加。在光引导部分111的宽度随着它接近光电转换部分101和102而增加的情况下，低折射率部分121和高折射率部分122二者的宽度可随着它接近光电转换部分101和102而增加。
图5A～5O示出XZ平面中的给定位置Z处的光引导部分111的截面形状的例子。在Z方向上的某个位置处的XY平面中，光引导部分111可具有非旋转对称形状。在Z方向上的整个位置处的XY平面中，光引导部分111可具有非旋转对称形状。如图5A所示，光引导部分111的截面形状可以为椭圆形。如图5B所示，光引导部分111的截面形状的纵向可相对于布置多个光电转换部分的方向(X方向)倾斜。如图5C所示，光引导部分111的位于光电转换部分101和102之上、不位于分离部分109之上的部分可具有比X方向上的最大宽度大的Y方向上的最大宽度。如图5D所示，光引导部分111可具有包含彼此组合的多个光引导部分的形状。如图5E所示，光引导部分111的截面形状可为多角形。例如，光引导部分111可在光入射侧的某个位置(例如，Z1)处的XY平面中具有图5A所示的形状，并且在基板侧的另一位置(例如，Z3)处的XY平面中具有图5D所示的形状。
如图5F～5J所示，光引导部分111可具有Z方向上的某个位置处的XY平面的Y方向上的最大宽度不小于其X方向上的最大宽度的截面形状。具体而言，如图5F所示，光引导部分111的截面形状可为圆形。如图5G所示，光引导部分111的截面形状可具有Y方向上的最大宽度大于X方向上的最大宽度的带有圆角的矩形。如图5H所示，光引导部分111的截面形状可为十字形。如图5I所示，多个光引导部分1121和1122中的每一个不在多个光电转换部分101和102上延伸。光引导部分111可在Z方向上的某个位置(例如，Z1)处的截面中具有图5D所示的形状，并且在另一位置(例如，Z3)处的截面中具有图5I所示的形状。如图5J所示，光引导部分111的截面形状可为方形。例如，光引导部分111可在Z方向上的某个位置处的截面中具有图5E所示的形状，并且在另一位置处的截面中具有图5F所示的形状。在这种情况下，如图5E和图5F所示，Y方向上的最大宽度可恒定，而不管Z方向上的高度如何。
如图5K所示，单个光引导部分111可被设置为在三个或更多个光电转换部分101、1021和1022上延伸。如图5I所示，被布置为在多个光电转换部分101和102上延伸的多个光引导部分1111和1112可被设置在单个光接收元件1中。如图5M所示，单个光引导部分111可被设置为在四个或更多个光电转换部分1011、1021、1012和1022上延伸。在这种情况下，对于从四个光电转换部分选择的两个光电转换部分，可以构想6种不同的组合。但是，在所有的6种不同的组合中，不必满足光电转换部分的布置方向上的光引导部分111的最大宽度大于与布置方向正交的方向上的光引导部分111的最大宽度的关系。
在单个光接收元件1包含4个光电转换部分的情况下，当重视对沿行方向布置的光电转换部分的分布时，行方向上的光引导部分111的截面的最大宽度被设定为比其列方向上的最大宽度大。当重视对沿列方向布置的光电转换部分的分布时，列方向上的光引导部分111的截面的最大宽度被设定为比其行方向上的最大宽度大。
如图5N所示，单个光接收元件1包含被布置为在两个光电转换部分1011和1021上延伸的光引导部分1111和被布置为在两个光电转换部分1012、1022上延伸的光引导部分1112的模式也是适用的。如图5O所示，光接收元件1包含被布置为在多个光电转换部分1011和1021上延伸的单个光引导部分111。另外，光接收元件1还包含仅布置于单个光电转换部分1012上的单个光引导部分1121和仅布置于单个光电转换部分1022上的单个光引导部分1122。
如图5P所示，从光电转换部分101和102到检测部分105和106的传送方向可能不平行。如图5Q所示，从光电转换部分101和102到检测部分105和106的传送方向可以彼此相反。如图5R所示，单个传送栅极103可共用地设置在多个光电转换部分101和102以及与其对应的多个检测部分105和106上。如图5S所示，单个检测部分105可共用地设置在多个光电转换部分101和102以及与其对应的多个传送栅极103和104上。
如本例子那样，在光会聚部分118被布置于光引导部分111之上(+Z侧)的情况下，光会聚部分118的光轴在光电转换装置10的光接收区域的周边附近从分离部分109偏移的配置也是适用的。在图6中示出例子。图6中的数字0示出光接收区域21。图6中的数字1、2和3示出光接收区域21的垂向和横向上的中心附近、垂向上的中心的右端附近和对角方向上的端部附近的光会聚部分118、光引导部分111以及光电转换部分101和102之间的位置关系。入射光L的角度从光电转换装置10的中心附近的点朝着周边附近斜着延伸。利用光会聚部分118的阵列朝着光电转换装置10的中心逐渐偏移的配置，在光电转换装置10的从中心附近到周边附近的整个区域中，感度提高。另外，也实现以高的精确程度向两个光电转换部分101和102的分布。在具有焦点检测性能的固态图像拾取装置的情况下，也实现焦点检测性能的提高。
例如，多个光接收元件1分别包含位于光接收区域21的中心区处的第一光接收元件1A、位于光接收区域21的周边区中的第二光接收元件1B和第三光接收元件1C。中心区是当光接收区域21分成3行3列的9个区块(segment)时与第二行和第二列对应的区块，并且周边区与除中心区以外的8个区块对应。第二光接收元件1B例如位于第二行和第三列处，并且第三光接收元件1C例如位于第一行和第三列处。第一光接收元件1A的光会聚部分118的光轴O1与第二光接收元件1B的光会聚部分118的光轴O2之间的距离DO小于第二光接收元件1B的光引导部分111的重心M1与第二光接收元件1B的光引导部分111的重心M2之间的距离DM(DM>DO)。上述的关系也适用于第一光接收元件1A与第三光接收元件1C之间的关系。换句话说，第一光接收元件1A的光会聚部分118的光轴与第三光接收元件1C的光会聚部分118的光轴之间的距离小于第一光接收元件1A的光引导部分111的重心M1与第三光接收元件1C的光引导部分111的重心之间的距离。
在图6所示的配置中，光会聚部分118朝着光电转换装置10的中心区偏移。但是，整个部分平行地向相同的方向(例如，+Y方向)偏移的配置也是适用的。例如，通过偏移光会聚部分118远离传送栅极，传送栅极处的损失率减小，并且实现感度的进一步提高。不仅光会聚部分118、而且光引导部分111偏移的配置也实现相同的效果。另外，不仅光会聚部分118、而且光引导部分111相对于光会聚部分118和光电转换部分101和102偏移的配置也实现相同的效果。
光引导部分111优选具有布置光电转换部分101和102的X方向上的最大宽度大于与X方向正交的Y方向上的最大宽度的截面形状。例如，如图7A所示，X方向上的光引导部分111的最大宽度在位置Z1处为WX1、在位置Z2处为WX2且在位置Z3处为WX3。Y方向上的光引导部分111的最大宽度在位置Z1处为WX1、在位置Z2处为WX2且在位置Z3处为WX3。光引导部分111具有在与基板100平行的平面(XY平面)中X方向上的最大宽度大于Y方向上的最大宽度的截面形状。例如，在位置Z1处，最大宽度WX1大于最大宽度WY1(WX1>WY1)。以相同的方式，在位置Z2处，最大宽度WX2大于最大宽度WY2(WX2>WY2)，并且在位置Z3处，最大宽度WX3大于最大宽度WY3(WX3>WY3)。
光引导部分111在XY平面中的截面形状可依赖于离基板100的距离而不同。本例子的光引导部分111具有在与基板100平行的平面(XY平面)中X方向上的最大宽度与Y方向上的最大宽度不同的截面形状。例如，关于X方向上的光引导部分111的最大宽度，位置Z1处的最大宽度WX1大于位置Z2处的最大宽度WX2(WX1>WX2)，并且位置Z3处的最大宽度WY3小于位置Z2处的最大宽度WX2(WX2>WX3)。关于Y方向上的光引导部分111的最大宽度，位置Z1处的最大宽度WY1大于位置Z2处的最大宽度WY2(WY1>WY2)，并且位置Z3处的最大宽度WY3小于位置Z2处的最大宽度WY2(WY2>WY3)。在Z方向上的某个位置处，如果X方向上的光引导部分111的最大宽度不是小于Y方向上的光引导部分111的最大宽度的±1％，那么可以说，最大宽度显著不同。为了实现充分的效果，在Z方向上的各位置处，X方向上的光引导部分111的最大宽度优选为Y方向上的光引导部分111的最大宽度的至少1.1倍，并且更优选为至少1.2倍。
如从图7中的XY1与XY2的比较以及XZ和YZ理解的，光引导部分111的XY平面的截面面积随着它从光入射方向朝着光电转换部分101和102接近而逐渐减小。换句话说，光引导部分111朝着基板100具有顺锥形。位置Z1、位置Z2和位置Z3中的任意一个处的光引导部分111的截面具有X方向上的最大宽度WX1、WX2和WX3大于Y方向上的最大宽度WY1、WY2和WY3的形状。
例如，在位置Z1处，X方向上的光引导部分111的最大宽度WX1为0.30um到10um的量级，Y方向上的光引导部分111的最大宽度WY1为0.25到9um的量级。在位置Z3处，X方向上的光引导部分111的最大宽度WX2为0.25um到9um的量级，Y方向上的光引导部分111的最大宽度WY2为0.20到8um的量级。在位置Z2处，可以使用位置Z1处的最大宽度与位置Z3处的最大宽度之间的值。
在图7中，作为沿Z方向与分离部分109重叠的部分的光引导部分111的中间部分由点线表示。在Z方向上的某个位置处的平面中，Y方向上的中间部分的长度(宽度)优选小于X方向上的光引导部分111的最大宽度。中间位置的宽度是用于确定入射于光引导部分111上的光将被分布到多个光电转换部分101和102中的哪一个的重要要素。为了提高光分布精度，充分地减小中间部分的宽度是有效的。
X方向上的光引导部分111的位置Z3处的最大宽度WX3被设定为比沿X方向彼此挨着布置的两个光电转换部分101和102的最大宽度的和短。在该配置中，允许以低的损失将入射于光引导部分111上的光取入到光电转换部分101或光电转换部分102中。
在波动光学观点上，入射于光引导部分111上的光在波动的同时传播，使得在光引导部分111的内部产生电场强度分布。这里，具有高电场强度的部分表示随机存在大量的光。此时，在光引导部分111中传播的光的形状(电场强度分布的形状)依赖于光引导部分111的形状。当光引导部分111的最大宽度增加时，存在光的可能性增加。因此，沿具有较大的最大宽度的方向传播的光的量增加。光引导部分111的Z1、Z2和Z3处的截面具有比Y方向上的最大宽度大的X方向上的最大宽度，使得传播光的量在X方向上比在Y方向上相对多。
因此，如图2B所示，当具有+X分量和-Z分量的矢量的入射光L斜着进入时，在接近光引导部分111的进口的位置Z1附近，光在XY平面内向+X侧偏转。在波动光学观点上，斜着入射的光传播，同时除了诸如零阶或二次模式的偶数模式以外，与诸如一次或三次模式的奇数模式耦合。与垂直入射光相比，斜入射光趋于与奇数模式耦合。奇数模式是与XZ平面中的Z轴平行、并且相对于穿过光引导部分111的中心的轴具有奇函数的电场幅度的形状的波导模式，并且偶数模式具有偶函数形式的电场幅度的形状的波导模式。光引导部分111的最大宽度越大，则耦合的模式的数量越大。因此，入射于其上的具有X方向分量的光趋于沿X方向偏转。在光引导部分111的入口处向+X方向偏转的光在原样向+X侧偏转的状态下传播，并且光到达基板100。例如，从具有+X分量和-Z分量的矢量的角度入射的光L主要进入沿X方向布置的两个光电转换部分101和102中的位于+X侧的光电转换部分101。以相同的方式，在来自沿X方向相反的具有-X分量和-Z分量的角度的入射光的情况下，入射光的主要部分进入光电转换部分102。因此，光可精确地分布到两个光电转换部分101和102，同时保持感度。另外，如本例子那样，如果使用具有X方向上的最大宽度大于Y方向上的最大宽度的截面形状的光引导部分111，那么不仅相对于斜入射光的分布精度、而且相对于垂直入射光的分布精度提高。
如图8A、图8C、图8F、图8E和图8I所示，低折射率部分121的宽度在Y方向上比在X方向大在提高光分布的精度方面是有利的。但是，如图8B、图8D、图8I和图8J所示，低折射率部分121的宽度可在Y方向上比在X方向上大。如图8G所示，低折射率部分121的宽度可在X方向和Y方向上相同。与图8H所示的模式类似，光引导部分111可具有经由作为高折射率部分的高折射率部分122彼此分离的作为低折射率部分的多个低折射率部分121。低折射率部分121不限于被高折射率部分122包围，而可如图8E和图8I所示的模式那样仅沿X方向被插入，或者可如图8J所示的模式那样仅沿Y方向被插入。
图9A示出诸如数字静物照相机、视频照相机和具有拍摄功能的信息终端的图像拾取系统1000的配置。图像拾取系统1000具有安装于其上的、被配置为形成拍摄被照体的图像的、作为图像拾取光学系统11的图像拾取透镜。包含图像拾取透镜的图像拾取光学系统11在聚焦位置上通过透镜控制部分12控制。光圈快门13与光圈快门控制部分14连接，并且具有通过改变开口直径(变化孔径值)来调整光量的光圈功能和通过静止图像拍照时打开和关闭来控制曝光时间的快门功能。被配置为执行通过图像拾取光学系统11成像的拍摄被照体的光电转换的光电转换装置10的图像拾取表面被布置于图像拾取光学系统11的图像空间中。光电转换装置10包含沿水平方向具有m个光接收元件且沿垂直方向具有n个光接收元件的单个或多个光电转换部分，并且相对于其固态图像拾取元件布置具有Bayer布局的原色马赛克过滤器，由此实现二维单板颜色传感器。
控制器15是照相机CPU，并且负责控制照相机的各种操作。照相机CPU包含操作部分、ROM、RAM、A/D转换器、D/A转换器和通信接口电路。照相机CPU根据存储于ROM中的计算机程序控制照相机中的各部分的操作，以使这些部分执行包含拍照光学系统的焦点状态检测(焦点检测)的一系列拍摄操作，诸如AF、图像拾取、图像处理和记录。照相机CPU与计算设备对应。
设备控制部分16控制光电转换装置10的操作，并且A/D转换从光电转换装置10输出的像素信号(图像拾取信号)和将转换的信号传输到照相机CPU。图像处理部分17相对于A/D转换的图像拾取信号执行诸如γ转换或颜色插值的图像处理以产生图像信号，并且进一步对图像信号执行诸如JPEG压缩等的处理。诸如液晶显示装置(LCD)等的显示部分18显示与照相机的拍照模式有关的信息、拍照之前的预览图像、用于在拍照之后检查的图像以及焦点检测时的聚焦状态。操作开关19包含电源开关、释放(拍照触发器)开关、变焦操作开关以及拍照模式选择开关。记录介质20被配置为记录被拍照的图像并且可以被可拆卸地安装。
以下将描述具有两个光电转换部分101和102的光接收元件1中的焦点检测(光瞳分割)的方法。在图9B所示的图像拾取光学系统的注入(injection)光瞳31中，X方向是光瞳分割方向，并且分割的注入光瞳的各区域是光瞳区域32和33。穿过光瞳区域32和33的光束分配到两个光电转换部分101和102。本例子中的沿X方向具有两个光电转换部分101和102的光接收元件1包含被配置为沿X方向执行光瞳分割的光瞳分割功能。具体而言，位于-X侧的光电转换部分101接收已穿过图9B的-X侧的光瞳区域32的光束W2(由双虚链线表示)。位于+X侧的光电转换部分102接收已穿过图9B中的+X侧的光瞳区域33的光束W1(由交替链线表示)。通过由光电转换部分101和102比较光束W1和光束W2的强度实现焦点检测。
虽然描述了用于相对于沿X方向具有亮度分布的拍摄被照体执行焦点检测的配置，但是相同的配置也可应用于Y方向，由此在具有沿Y方向布置的光电转换部分101的固态图像拾取元件的情况下，也实现Y方向上的焦点检测。
在不脱离本公开的技术思想的情况下，可根据需要修改到目前为止描述的实施例。
根据本公开，提高向多个光电转换部分的光分布的精度，同时实现高的感度。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种光电转换装置，包括：
光接收元件，其中，
光接收元件包含：多个光电转换部分；位于所述多个光电转换部分之间的分离部分；以及被包含至少一个绝缘层的绝缘膜包围并且被设置为在所述多个光电转换部分上延伸的光引导部分，
光引导部分包含：具有比绝缘层的折射率高的折射率的高折射率部分；和具有比绝缘层的折射率高且比高折射率部分的折射率低的折射率的低折射率部分，并且，
高折射率部分位于所述多个光电转换部分中的每一个上，而低折射率部分位于分离部分上。
2.根据权利要求1的光电转换装置，其中，满足以下方面中的至少一个：
(1)高折射率部分在与光电转换部分的光接收表面平行的某个平面中与在与光接收表面平行并且比所述某个平面靠近光电转换部分的另一平面中相比具有大的宽度；和
(2)低折射率部分在与光电转换部分的光接收表面平行的某个平面中与在与光接收表面平行并且比所述某个平面靠近光电转换部分的另一平面中相比具有小的宽度。
3.根据权利要求1的光电转换装置，其中，低折射率部分在与光电转换部分的光接收表面平行的某个平面中被高折射率部分包围。
4.根据权利要求1的光电转换装置，其中，光接收元件包含被设置为在所述多个光电转换部分上延伸的波长选择部分。
5.根据权利要求4的光电转换装置，其中，沿着光电转换部分的光接收表面的光引导部分的截面中的高折射率部分的宽度不小于其中，n2是高折射率部分的折射率，n0是绝缘层的折射率，并且λ是透射通过波长选择部分的光的主透射波长。
6.根据权利要求1的光电转换装置，其中，绝缘层的折射率与低折射率部分的折射率之间的差大于低折射率部分的折射率与高折射率部分的折射率之间的差。
7.根据权利要求1的光电转换装置，其中，高折射率部分的折射率落在低折射率部分的折射率的1.025倍到1.25倍的范围内。
8.根据权利要求1的光电转换装置，其中，高折射率部分和低折射率部分由氮化硅形成。
9.根据权利要求1的光电转换装置，其中，光引导部分在沿着光电转换部分的光接收表面的某个平面中具有非旋转对称形状。
10.根据权利要求1的光电转换装置，其中，光接收元件包含被设置为在所述多个光电转换部分上延伸的光会聚部分。
11.根据权利要求10的光电转换装置，包括：
定位在排列光接收元件的光接收区域的中心区处的第一光接收元件；和定位在光接收区域的周边区中的第二光接收元件，
其中，第一光接收元件的光会聚部分的重心与第二光接收元件的光会聚部分的重心之间的距离小于第一光接收元件的光引导部分的重心与第二光接收元件的光引导部分的重心之间的距离。
12.一种图像拾取系统，包括：
根据权利要求1～11中的任一项的光电转换装置，并且该光电转换装置被配置为基于从光接收元件获得的信号通过图像拾取和相位差检测方法执行焦点检测。
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