JP2023127332A - 光検出装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】色再現性の劣化が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、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し且つ積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、多層膜フィルタを透過した光が入射可能であり且つ２次元アレイ状に配置された光電変換領域を複数有する半導体層と、を備え、多層膜フィルタは全体として、半導体層に向けて凸に湾曲している。【選択図】図４Ａ

Description

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、多層膜フィルタを有する光検出装置及び電子機器に関する。

イメージセンサが人の目には見えない近赤外光（赤外線）を多く検出すると、得られた画像は、人の目で被写体を直接見た場合と比較して色再現がずれてしまう。そのため、イメージセンサに赤外線カットフィルタ等のフィルタを設けて、イメージセンサが検出する近赤外光の量を減らすことが行われている。例えば、特許文献１では、屈折率が異なる複数の多層膜をシールガラスの光学センサ側の面に設けている。

特開２０１３－４１９４１号公報

像面のうち像高が高い位置において、主光線は多層膜フィルタに斜めに入射する。主光線が多層膜フィルタに斜めに入射すると、色再現性が劣化する可能性があった。本技術は、色再現性の劣化が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。

本技術の一態様に係る光検出装置は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し且つ上記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、上記多層膜フィルタを透過した光が入射可能であり且つ２次元アレイ状に配置された光電変換領域を複数有する半導体層と、を備え、上記多層膜フィルタは全体として、上記半導体層に向けて凸に湾曲している。

本技術の他の一態様に係る光検出装置は、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を複数有する光学素子と、上記光学素子を透過した光が入射可能であり、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し、上記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、上記多層膜フィルタを透過した光が入射可能な複数の光電変換領域を２次元アレイ状に配置してなる受光領域を有する半導体層と、を備え、上記光学素子は、上記光電変換領域毎に、上記光電変換領域と平面視で重なる位置に設けられ、平面視で上記受光領域の中央から離れた位置に重なるように配置された一の上記光学素子である第１光学素子において、上記構造体は、少なくとも、上記第１光学素子のうちの上記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されていて、上記構造体が平面視で上記第１光学素子に占める密度は、上記第１光学素子のうちの上記受光領域の中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い。

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。

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。 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。 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。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置が有する多層膜フィルタの縦断面図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置と主光線との関係を示す説明図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置で生じる回折反射光と多層膜フィルタとの関係を示す説明図である。 本技術の第１実施形態に係る光検出装置の製造方法を示す工程断面図である。 図５Ａに引き続く工程断面図である。 従来の光検出装置で生じる回折反射光と多層膜フィルタとの関係を示す説明図である。 従来の光検出装置と主光線との関係を示す説明図である。 多層膜フィルタのカットオフ波長の短波長化を説明する説明図である。 多層膜フィルタのカットオフ波長の短波長化を説明する説明図である。 本技術の第１実施形態の変形例２に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例３に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例４に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例５に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例５に係る光検出装置の製造方法を示す工程断面図である。 図１４Ａに引き続く工程断面図である。 図１４Ｂに引き続く工程断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例６に係る光検出装置の製造方法を示す工程断面図である。 図１５Ａに引き続く工程断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例７に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第１実施形態の変形例７に係る光検出装置の製造方法を示す工程断面図である。 図１７Ａに引き続く工程断面図である。 本技術の第２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。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置の縦断面図である。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置が有する光学素子層及び光学素子の平面図である。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置が有する光学素子を拡大して示す平面図である。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置が有する光学素子を拡大して示す縦断面図である。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置が有する光学素子を拡大して示す縦断面図である。 本技術の第２実施形態に係る光検出装置が有する多層膜フィルタの縦断面図である。 本技術の第２実施形態の変形例１に係る光検出装置が有する光学素子層及び光学素子の平面図である。 本技術の第２実施形態の変形例２に係る光検出装置が有する光学素子層及び光学素子の平面図である。 本技術の第２実施形態の変形例３に係る光検出装置が有する多層膜フィルタの縦断面図である。 本技術の第２実施形態の変形例４に係る光検出装置が有する多層膜フィルタの縦断面図である。 本技術の第２実施形態、第２実施形態の変形例３、第２実施形態の変形例４に係る光検出装置が有する多層膜フィルタの分光特性を示す説明図である。 本技術の第２実施形態の変形例５に係る光検出装置が有する光学素子の平面図である。 電子機器の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。

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。

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。

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。

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
３．第３実施形態
電子機器への応用例
移動体への応用例
内視鏡手術システムへの応用例

［第１実施形態］
この実施形態１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。

≪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２７に示すように、光学レンズ（光学系）１０２を介して被写体からの像光（入射光１０６）を取り込み、撮像面上に結像された入射光１０６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。

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。また、後述の半導体層２０のうち平面視で画素領域２Ａと重なる領域を、他の領域と区別するために受光領域２０Ｃと呼ぶ。

画素領域２Ａは、例えば図２７に示す光学レンズ１０２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方向及びＹ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。

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。

＜ロジック回路＞
図２に示すように、半導体チップ２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などを含むロジック回路１３を備えている。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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜画素＞
図３は、画素３の一構成例を示す等価回路図である。画素３は、光電変換素子ＰＤと、この光電変換素子ＰＤ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）ＦＤと、この光電変換素子ＰＤで光電変換された信号電荷を電荷蓄積領域ＦＤに転送する転送トランジスタＴＲと、を備えている。また、画素３は、電荷蓄積領域ＦＤに電気的に接続された読出し回路１５を備えている。

光電変換素子ＰＤは、受光量に応じた信号電荷を生成する。光電変換素子ＰＤ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ＰＤは、カソード側が転送トランジスタＴＲ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ＰＤとしては、例えばフォトダイオードが用いられている。

転送トランジスタＴＲのドレイン領域は、電荷蓄積領域ＦＤと電気的に接続されている。転送トランジスタＴＲ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。

電荷蓄積領域ＦＤは、光電変換素子ＰＤから転送トランジスタＴＲ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。

読出し回路１５は、電荷蓄積領域ＦＤ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（ＳｉＯ_２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（Ｓｉ_３Ｎ_４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。

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ＦＤ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。

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。

リセットトランジスタＲＳＴは、ソース領域が電荷蓄積領域ＦＤ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。

≪光検出装置の具体的な構成≫
次に、光検出装置１の具体的な構成について、図４Ａから図４Ｅまでを用いて説明する。まず、図４Ａに示す台座Ａについて、説明する。

＜台座＞
図４Ａに示すように、光検出装置１（半導体チップ２）は、台座Ａに固定されている。より具体的には、光検出装置１は、例えば樹脂材料で構成された接着剤Ｂを介して、受光面とは反対側の面が台座Ａに固定されている。台座Ａは、一方の面Ａ１が他方の面に向けて凸に湾曲していて、一方の面Ａ１側に溝Ａ２を有している。光検出装置１は、台座Ａに対して、台座Ａの一方の面Ａ１に沿って固定されている。なお、台座Ａまで含めて光検出装置１と呼んでも良い。また、光検出装置１及び台座Aは、これには限定されないが、例えば、モールド樹脂Ｃ及びシールガラスＤにより密封されている。シールガラスＤは、光検出装置１の受光面側に平面視で重なるように設けられている。

図４Ａに示すように、光検出装置１が台座Ａの湾曲した面に沿って固定されているので、光検出装置１もまた台座Ａの湾曲した面に沿って湾曲している。光検出装置１は、受光面側に多層膜フィルタ６０を有している。図４Ａ及び図４Ｄに示すように、多層膜フィルタ６０は全体として、後述の半導体層２０に向けて凸に湾曲している。すなわち、多層膜フィルタ６０は全体として、半導体層２０の受光領域２０Ｃの中央（像高中心）に向けて凸に湾曲している。そして、多層膜フィルタ６０は全体として、光学レンズ１０２に向けて凹に湾曲している。なお、図４Ａは光検出装置１をＸ方向に沿って切断した場合の縦断面構造を示しているが、他の方向に沿って切断した場合の縦断面構造であっても、光検出装置１は、同様に湾曲した構造を有している。

多層膜フィルタ６０に入射する主光線は、たとえ斜め光であっても、多層膜フィルタ６０に対して垂直から遠い角度で入射することが抑制されている。例えば、図４Ｄに例示する主光線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、いずれも垂直又は垂直に近い角度で入射することができる。主光線Ｌ２は、Ｚ方向に沿って進む光であり、多層膜フィルタ６０のうち受光領域２０Ｃの中央（像高中心）付近に積層された部分に入射する。主光線Ｌ１，Ｌ３は、Ｚ方向に対して斜め方向に進む光であり、多層膜フィルタ６０のうち受光領域２０Ｃの縁部寄りの位置（像高が高い位置）付近に積層された部分に入射する。このように、主光線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、いずれも多層膜フィルタ６０に対して垂直から遠い角度で入射することが抑制されている。主光線の多層膜フィルタ６０への入射角は、光学レンズ１０２のレンズの設計により決まる。そのため、光学レンズ１０２のレンズの設計に応じて、光検出装置１の湾曲形状を設計すれば良い。また、例えば、光検出装置１の湾曲形状は、像面湾曲補正などの性能に合わせた形状としても良い。また、光検出装置１の湾曲形状に適応するように、光学レンズ１０２のレンズの光学特性を設計しても良い。なお、角度θは、主光線とＺ方向との間の角度である。

＜光検出装置の積層構造＞
図４Ｂは、図４Ａに示す光検出装置１の一部の画素３の断面構造を示す縦断面である。なお、図４Ｂ、図４Ｃ、及び図４Ｅには光検出装置１の一部のみ示しているので、湾曲していないように見えるが、光検出装置１全体としては、図４Ａの場合と同様に湾曲している。光検出装置１（半導体チップ２）は、多層膜フィルタ６０と、受光面側積層体５０と、半導体層２０と、配線層３０と、支持基板４０と、をこの順で積層した積層構造を有する。なお、これ以降の図面において、支持基板４０の図示を省略する場合がある。

＜多層膜フィルタ＞
平坦化膜５６に積層された多層膜フィルタ６０は、少なくとも画素領域２Ａを途切れなく連続的に覆うように設けられている。すでに説明したように、多層膜フィルタ６０は全体として、半導体層２０、より具体的には受光領域２０Ｃの中央（像高中心）に向けて凸に湾曲している。多層膜フィルタ６０は、高屈折率層６１と低屈折率層６２とが交互に積層された積層構造を有し且つ積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタである。より具体的には、多層膜フィルタ６０は、例えば図４Ｃに例示するように、高屈折率層６１ａと、低屈折率層６２ａと、高屈折率層６１ｂと、低屈折率層６２ｂと、高屈折率層６１ｃと、低屈折率層６２ｃと、がこの順で積層された積層構造を有している。なお、高屈折率層６１及び低屈折率層６２の層数は、図４Ｃに示す例に限定されない。積層数は、多層膜フィルタ６０に要求される性能に応じて適宜設定することができる。また、高屈折率層６１の各層を互いに区別しない場合には、単に高屈折率層６１と呼ぶ。同様に、低屈折率層６２の各層を互いに区別しない場合には、単に低屈折率層６２と呼ぶ。高屈折率層６１及び低屈折率層６２の各層は、少なくとも画素領域２Ａを途切れなく連続的に覆うように設けられている。多層膜フィルタ６０は、材料と膜厚を適切に組み合わせて積層させることで、赤外線カットフィルタ（IRCF、infrared cut filter）を構成することができる。本実施形態では、多層膜フィルタ６０が赤外線カットフィルタであるとして、説明する。多層膜フィルタ６０は反射型の赤外線カットフィルタであり、少なくとも赤外線の大部分を反射させるフィルタである。

高屈折率層６１を構成する材料としては、例えば、以下の材料が挙げられる。高屈折率層６１を構成する材料として、一種類のみ使用しても良く、異なる層に異なる材料を使用してもよい。また、以降、屈折率を「ｎ」と表記する場合がある。
材料／屈折率
酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）／ｎ＝１．７７
窒化シリコン（ＳｉＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４）／ｎ＝１．９１
酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）／ｎ＝１．９３
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）／ｎ＝２．００
酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）／ｎ＝２．１５
酸化チタン（ＴｉＯ_２）／ｎ＝２．２８
酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）／ｎ＝２．３３
また、上記以外にも、高屈折率層６１を構成する材料として、酸化セリウム（ＣｅＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化錫（ＳｎＯ_２）等を挙げることができる。

低屈折率層６２を構成する材料としては、例えば、以下の材料が挙げられる。低屈折率層６２を構成する材料として、一種類のみ使用しても良く、異なる層に異なる材料を使用してもよい。
材料／屈折率
酸化シリコン（ＳｉＯ_２）／ｎ＝１．４６
炭素含有酸化シリコン（ＳｉＯＣ）／ｎ＝１．４０
フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）／ｎ＝１．３８
フッ化アルミニウム（ＡｌＦ_３）／ｎ＝１．３８

また、図４Ｂ及び図４Ｅに示すように、多層膜フィルタ６０は、光検出装置１に一体に設けられている。より具体的には、多層膜フィルタ６０は、光検出装置１に一体に積層されている。本実施形態では、多層膜フィルタ６０は、受光面側積層体５０の半導体層２０側とは反対側に積層されている。より具体的には、多層膜フィルタ６０は、後述の平坦化膜５６を介して、後述のオンチップレンズ５４の半導体層２０側とは反対側に積層されている。すなわち、多層膜フィルタ６０は、オンチップレンズ５４より、光の進行方向の上流側に設けられている。図４Ｅに示すように、多層膜フィルタ６０を通過した光のうちの一部の光は、光検出装置１内部のオンチップレンズ５４などの周期構造(不図示)で回析反射される。回析反射された光は、多層膜フィルタ６０の界面によりさらに反射され、図４Ｅに示す光Ｌ４のように、半導体層２０に入射する場合がある。このような光Ｌ４が、主光線が入射した画素から遠い画素に入射する程、画像のフレアが大きくなる。本実施形態では、多層膜フィルタ６０が光検出装置１の最表面に積層されているため、フレアの原因となる光Ｌ４が平面視で遠い位置にある画素３に入射することを抑制できる。これにより、フレアが生じる領域が広くなることを抑制できる。

＜受光面側積層体＞
図４Ｂに示すように、受光面側積層体５０は、半導体層２０の第２の面Ｓ２側から、これに限定されないが、例えば、固定電荷膜５１と、絶縁膜５２と、カラーフィルタ５３と、オンチップレンズ５４と、平坦化膜５６と、をこの順で積層した積層構造を有している。オンチップレンズ５４は、半導体層２０とは反対側に、反射を防止するための反射防止膜５５を有している。反射防止膜５５の屈折率は、オンチップレンズ５４の本体部分とは異なる屈折率を有している。また、光検出装置１は、画素３の境界の領域でオンチップレンズ５４より半導体層２０側に配置された遮光膜５７を有している。

固定電荷膜５１は、酸素のダイポールによる負の固定電荷を有し、ピニングを強化する役割を果たす。固定電荷膜５１は、例えば、ハフニウム（Hf）、アルミニウム（Al）、ジルコニウム（Zr）、タンタル（Ta）およびチタン（Ti）のうちの少なくとも１つを含む酸化物または窒化物により構成することができる。固定電荷膜５１は、例えば、化学蒸着（CVD: chemical vapor deposition）、スパッタリングおよび原子層蒸着（ALD：Atomic Layer Deposition）により形成することができる。ＡＬＤを採用した場合には、固定電荷膜５１の成膜中に界面準位を低減するシリコン酸化膜を同時に形成することが可能となり、好適である。また、固定電荷膜５１は、ランタン、セリウム、ネオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウムおよびイットリウムのうちの少なくとも１つを含む酸化物または窒化物により構成することもできる。また、固定電荷膜５１は、酸窒化ハフニウムまたは酸窒化アルミニウムにより構成することもできる。また、固定電荷膜５１には、絶縁性が損なわれない量のシリコンや窒素を添加することもできる。これにより、固定電荷膜５１の耐熱性等を向上させることができる。固定電荷膜５１は、膜厚を制御し、或いは、多層積層することで、屈折率の高いシリコン基板に対する反射防止膜の役割を兼ね備えていることが望ましい。

絶縁膜５２は、カラーフィルタ５３と固定電荷膜５１との間に設けられていて、暗時特性の劣化を抑制することができる。また、絶縁膜５２は、反射防止の観点で固定電荷膜５１を構成する上層の膜より屈折率が低い方が好ましく、例えば酸化シリコン（SiO_２）、および酸化シリコンを主成分とする複合素材（SiON、SiOCなど）を用いることができる。また、絶縁膜５２のうち遮光膜５７の金属とカラーフィルタ５３との間に設けられた部分は、保護膜として機能する。保護膜により、遮光膜５７の金属とカラーフィルタ５３材料とが接触することで生じるミキシング層を回避することができ、あるいは、信頼性試験で生じるミキシング層の変化を回避することができる。

カラーフィルタ５３は、画素３毎に配置されている。カラーフィルタ５３は、互いに異なる複数色（例えば、赤、緑、青、或いはシアン、マゼンダ、黄色）から選択された何れかの色を選択的に透過するフィルタである。カラーフィルタ５３は、例えば顔料もしくは染料で構成されてもよい。カラーフィルタ５３の膜厚は、分光スペクトルによる色再現性やセンサ感度仕様を考慮して、各色異なる膜厚としてもよい。

オンチップレンズ５４は、入射光が画素間の遮光膜５７に当たらないように光電変換部２２に集光させる。このオンチップレンズ５４は、画素３毎に配置されている。オンチップレンズ５４は、屈折率差を利用して光を光電変換部２２に集めている。そのため、オンチップレンズ５４とオンチップレンズ５４を覆う平坦化膜５６との間の屈折率差が小さくなると、光電変換部２２に光が集まりにくくなる。そのため、オンチップレンズ５４を構成する材料として屈折率が高いものを使用し、平坦化膜５６を構成する材料として屈折率が低いものを用いることが望ましい。

オンチップレンズ５４は、屈折率が１．６以上の高屈折率材料により構成されていることが望ましい。オンチップレンズ５４は、例えば、窒化シリコン又は酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等の無機材料により構成されている。窒化シリコンの屈折率は１．９程度であり、酸窒化シリコンの屈折率は１．４５以上１．９以下程度である。また、オンチップレンズ５４は、各種有機膜に高屈折率材料を含有させた材料により構成されていても良い。例えば、オンチップレンズ５４は、各種有機膜に屈折率が２．３程度の酸化チタン（ＴｉＯ_２）を含有させた材料により構成されていても良い。

平坦化膜５６は、オンチップレンズ５４で形成された凹凸を平坦にする為のものである。平坦化膜５６は、例えば、屈折率が１．２以上１．５以下の低屈折材料により構成されていることが望ましい。平坦化膜５６は、例えば、シロキサン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン－アクリル共重合系樹脂、或いは前記樹脂のＦ含有材料（フッ素含有材料）、或いは前記樹脂に樹脂よりも低い屈折率のビーズを内填する材料などの有機材料で構成されている。或いは、平坦化膜５６は、酸化シリコン、酸化ニオブ（Nb₂O₅）、酸化タンタル（Ta₂O₅）、酸化アルミニウム（Al₂O₃）、酸化ハフニウム（HfO₂）、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、炭化シリコン（SiC）、酸化炭化シリコン（SiOC）、窒化炭化シリコン、酸化ジルコニウム（ZrO₂）等の無機材料、及び、これら無機材料の積層構造体で構成されていて、化学機械研磨（CMP、 chemical mechanical polishing)などで平坦化されたものであってもよい。本実施形態では、平坦化膜５６が有機膜で構成されているとして、説明する。

遮光膜５７は、画素３の境界の領域でオンチップレンズ５４より半導体層２０側に配置され、隣接する画素から漏れ込む迷光を遮蔽する。この遮光膜５７は、光を遮光する材料であれば良いが、遮光性が強く、かつ微細加工、例えばエッチングで精度よく加工できる材料として、例えばアルミニウム（Al）、タングステン（W）、或いは銅（Cu）などの金属膜で形成することが好ましい。遮光膜５７は、その他にも銀（Ag）、金（Au）、白金（Pt）、モリブデン（Mo）、クロム（Cr）、チタン（Ti）、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）およびテルル（Te）等やこれらの金属を含む合金により構成することができ、また、上述の材料を複数積層して構成することもできる。下地の絶縁膜５２との密着性を高める為に、遮光膜５７の下にバリアメタル、例えば、チタン（Ti）、タンタル（Ta）、タングステン（W）、コバルト（Co）、モリブデン（Mo）、或いはそれらの合金、或いはそれらの窒化物、或いはそれらの酸化物、或いはそれらの炭化物を備えていてもよい。また、この遮光膜５７で、光学的黒レベルを決定する画素の遮光を兼ねていてもよく、周辺回路領域へのノイズ防止の為の遮光を兼ねていてもよい。遮光膜５７は、加工中の蓄積電荷によるプラズマダメージで破壊されないように接地されていることが望ましい。遮光膜５７は、例えば、遮光膜全てが電気的に繋がるようにして、有効領域の外側の領域に接地構造を備えてもよい。

＜半導体層＞
図４Ａに示すように、光検出装置１及び光検出装置１が有する半導体層２０は、多層膜フィルタ６０と共に湾曲している。図４Ｂ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、例えば、単結晶シリコン基板で構成されている。そして、半導体層２０には、光電変換領域２０ａが画素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光電変換領域２０ａが画素３毎に設けられている。すなわち、半導体層２０は、複数の光電変換領域２０ａを２次元アレイ状に配置してなる受光領域２０Ｃを有している。また、複数の光電変換領域２０ａのそれぞれには、多層膜フィルタを透過した光が入射可能である。

光電変換領域２０ａは、第１導電型（例えばｐ型）のウエル領域２１と、ウエル領域２１の内部に埋設された、第２導電型（例えばｎ型）の半導体領域である光電変換部２２とを有する。図３に示した光電変換素子ＰＤは、光電変換領域２０ａ内に構成されている。光電変換領域２０ａ内の少なくとも一部の領域において、光電変換を行うことが可能である。

分離領域２０ｂは、これに限定されないが、例えば、半導体層２０に分離溝を形成し、この分離溝内に絶縁膜５２を埋め込んだトレンチ構造を有する。これにより、電子の転がりによるクロストークを絶縁膜５２で遮断し、光としてのクロストークも屈折率差による界面反射で抑制することができる。或いは、分離領域２０ｂは、ｐ型半導体領域で形成され、例えば接地されていても良い。

ここで、半導体層２０の一方の面を第１の面Ｓ１と呼び、他方の面を第２の面Ｓ２と呼ぶ。第１の面Ｓ１を素子形成面又は主面と呼び、第２の面Ｓ２を裏面と呼ぶこともある。また、本実施形態では、光検出装置１が裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサであるので、光は第２の面Ｓ２側から半導体層２０に入射する。そこで、第２の面Ｓ２を受光面と呼ぶ場合がある。

＜配線層＞
配線層３０は、絶縁膜３１と、配線３２と、ビアプラグとを有している。配線３２は画素３により生成された画像信号を伝達するものである。また、配線３２は、画素回路に印加される信号の伝達をさらに行う。具体的には、配線３２は、図２及び図３に示す各種信号線（画素駆動線１０等）および電源線Ｖｄｄを構成する。配線３２と画素回路との間は、ビアプラグにより接続されている。また、配線層３０は多層で構成され、各配線３２の層間もビアプラグにより接続される。配線３２は、例えば、アルミニウム（Al）や銅（Cu）等の金属により構成することができる。ビアプラグは、例えば、タングステン（W）や銅（Cu）等の金属により構成することができる。絶縁膜３１には、例えば、シリコン酸化膜等を使用することができる。

＜支持基板＞
支持基板４０は、光検出装置１の製造工程において半導体層２０等を補強し、支持する基板であり、例えばシリコン基板などで構成される。支持基板４０は、プラズマ接合、或いは、接着材料で配線層３０と張り合わされ、半導体層２０等を支持する。支持基板４０は、ロジック回路を備えていてもよく、基板間に接続ビアを形成することで、様々な周辺回路機能を縦積みすることでチップサイズを縮小することが可能となる。

≪光検出装置の製造方法≫
以下、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、光検出装置１の製造方法について説明する。まず、図５Ａに示す光検出装置１（半導体チップ２）を準備する。図５Ａに示す段階では、光検出装置１はまだ湾曲していない。より具体的には、公知の方法を用いて、図４Ｂに示す支持基板４０からオンチップレンズ５４までを形成する。その後、オンチップレンズ５４の露出面に平坦化膜５６と、多層膜フィルタ６０とを、この順で積層する。これにより、湾曲する前の光検出装置１を得る。以下、平坦化膜５６及び多層膜フィルタ６０の形成方法について、詳細に説明する。

平坦化膜５６は、有機材料、例えば、シロキサン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン－アクリル共重合系樹脂、或いは前記樹脂のＦ含有材料、或いは前記樹脂に樹脂よりも低い屈折率のビーズを内填する材料を、例えば回転塗布により成膜する。或いは、平坦化膜５６を、無機材料、例えば、酸化シリコン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、炭化シリコン、酸化炭化シリコン、窒化炭化シリコン、酸化ジルコニウム、及び、これら無機材料の積層構造体を、CVD、スパッタリングなどで成膜してもよい。無機材料の場合、オンチップレンズ５４に沿って露出面に凹凸が生じる為、CMPで平坦化することが望ましい。この時、オンチップレンズ５４の上端部が研磨されないように、平坦化膜５６の初期膜厚を厚めに成膜しておくことがより望ましい。

次に、平坦化膜５６の露出面に、多層膜フィルタ６０を成膜する。多層膜フィルタ６０は、前述した高屈折率の材料と、低屈折率の材料とを、各層が所望の膜厚になるように、CVD、ALD、或いは、スパッタリングなどで成膜する。その後、ウエハを個片化して、湾曲する前の光検出装置１を得る。

その後、図５Ａに示す台座Ａに、光検出装置１を湾曲させながら実装する。より具体的には、台座Ａの一方の面Ａ１（湾曲した面）に、接着剤Ｂを介して光検出装置１を固定する。その際、図５Ｂに示すように、光検出装置１の露出面を押圧部Ｅにより押圧することによって、台座Ａの一方の面Ａ１に沿って光検出装置１を固定する。そして、押圧部Ｅにより光検出装置１を押圧すると、余分な接着剤Ｂは、溝Ａ２に流れ込む。接着剤Ｂは、紫外線硬化タイプ、温度硬化タイプ、時間効果タイプなど、効果タイプは特に限定されない。

≪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が、その前に、従来例について、説明する。図６に示す従来例では、多層膜フィルタ６０は、光検出装置１’に一体に設けられていなかった。そして、多層膜フィルタ６０は、光検出装置１’からミリオーダーで離れた位置に設けられていた。そのため、光検出装置１’内部で回析反射された光は、多層膜フィルタ６０の界面によりさらに反射されて光Ｌ４となり、半導体層２０に入射していた。多層膜フィルタ６０と光検出装置１’との間が離れていると、光Ｌ４は、主光線が入射した画素３から離れた位置にある画素３に入射するため、フレアが生じる領域が広くなる可能性があった。

また、図７に示す従来例では、光検出装置１’及び多層膜フィルタ６０が湾曲しておらず平坦である。Ｚ方向に沿って進む主光線Ｌ２は、多層膜フィルタ６０に対して垂直から遠い角度で入射することが抑制されている。しかし、Ｚ方向に対して斜め方向に進む主光線Ｌ１，Ｌ３は、多層膜フィルタ６０のうち受光領域２０Ｃの縁部寄りの位置（像高が高い位置）付近に積層された部分に対して斜めに入射していた。そのため、多層膜フィルタ６０内における主光線Ｌ１，Ｌ３の光路長が、主光線Ｌ２の光路長より長くなっていた。そして、斜め光である主光線Ｌ１，Ｌ３は、光路長が長くなることにより、多層膜フィルタ６０のカットオフ波長が短波長側に大きくシフトしていた。例えば、主光線Ｌ１，Ｌ３が多層膜フィルタ６０に対してθ＝30°で入射する場合、図８に示すように、多層膜フィルタ６０のカットオフ波長がθ＝0°の場合より短波長側に大きくシフトしてしまう。そのため、θ＝0°の場合において多層膜フィルタ６０を透過する波長の光の一部（例えば、赤色光の一部）は、θ＝30°の場合には多層膜フィルタ６０により反射され、透過することができない可能性があった。そのため、像高が高い像面において、赤色光の一部が光電変換部２２に届かない可能性があった。そのため、像高が高い像面において、赤色光が薄くなり、色再現性が劣化する可能性があった。

これに対して、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１では、多層膜フィルタ６０は光検出装置１に一体に積層されている。そのため、図４Ｅに示すように、光Ｌ４が平面視で遠い位置にある画素３に入射することを抑制でき、フレアが生じる領域が広くなることを抑制できる。

また、本技術の第１実施形態に係る光検出装置１では、多層膜フィルタ６０は、画素３毎ではなく全体として、半導体層２０（受光領域２０Ｃの中央）に向けて凸に湾曲している。そのため、多層膜フィルタ６０のうち受光領域２０Ｃの縁部寄りの位置（像高が高い位置）付近に積層された部分に入射する主光線であっても、多層膜フィルタ６０に対して垂直から遠い角度で入射することが抑制できる。これにより、多層膜フィルタ６０内において、斜めに進む主光線（例えば、主光線Ｌ１，Ｌ３）の光路長が主光線Ｌ２の光路長より大きく長くなることが抑制され、主光線Ｌ１，Ｌ３のカットオフ波長が短波長側に大きくシフトすることを抑制できる。これにより、たとえ斜め光であっても、例えば赤色光の一部などの本来多層膜フィルタ６０を透過するように設計された光が多層膜フィルタ６０により反射されることを抑制でき、像面のうち像高が高い位置において色再現性が劣化することを抑制できる。

≪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。

＜変形例１＞
第１実施形態に係る光検出装置１の多層膜フィルタ６０は、可視光を透過させ且つ可視光より長波長の赤外線を反射する赤外線カットフィルタであったが、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では、多層膜フィルタ６０がバンドパスフィルタであっても良い。バンドパスフィルタが透過させる光の波長帯域は、通常、赤外線カットフィルタが透過させる波長帯域より狭い。バンドパスフィルタが透過させる光は、可視光のうちの一部であっても良く、赤外線のような可視光以外の光であっても良い。或いは紫外線センサにおいて、紫外線の光を透過させるようにしてもよい。

従来の光検出装置１’では、図９に示すように、バンドパスフィルタである多層膜フィルタ６０のカットオフ波長が短波長側に大きくシフトしていた。これに対して、第１実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、主光線Ｌ１，Ｌ３のカットオフ波長が短波長側に大きくシフトすることを抑制できる。

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。

＜変形例２＞
第１実施形態に係る光検出装置１の多層膜フィルタ６０は、オンチップレンズ５４より、光の進行方向の上流側に設けられていたが、本技術はこれには限定されない。図１０に示すように、第１実施形態の変形例２では、多層膜フィルタ６０は、オンチップレンズ５４とカラーフィルタ５３との間に設けられている。

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と同様の効果が得られる。

＜変形例３＞
第１実施形態に係る光検出装置１は裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサであったが、本技術はこれには限定されない。図１１に示すように、第１実施形態の変形例３では、光検出装置１は表面（おもて面）照射型のＣＭＯＳイメージセンサであっても良い。

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。

＜変形例４＞
第１実施形態の変形例３に係る光検出装置１の多層膜フィルタ６０は、オンチップレンズ５４より、光の進行方向の上流側に設けられていたが、本技術はこれには限定されない。図１２に示すように、第１実施形態の変形例４では、多層膜フィルタ６０は、オンチップレンズ５４とカラーフィルタ５３との間に設けられている。

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と同様の効果が得られる。また、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実施形態の変形例３に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。

＜変形例５＞
第１実施形態に係る光検出装置１の半導体層２０は、多層膜フィルタ６０と共に湾曲していたが、本技術はこれには限定されない。図１３に示すように、第１実施形態の変形例５では、半導体層２０は平坦であり、半導体層２０と多層膜フィルタ６０とのうちの多層膜フィルタ６０が湾曲している。

半導体層２０、配線層３０、及び支持基板４０は湾曲しておらず、平坦である。受光面側積層体５０は、平坦化膜５６に代えて絶縁層５８を有している。受光面側積層体５０のうち、絶縁層５８以外の構成要素は、半導体層２０に沿って平坦に設けられている。絶縁層５８は、半導体層２０と多層膜フィルタ６０との間に設けられている。より具体的には、絶縁層５８は、オンチップレンズ５４と多層膜フィルタ６０との間に設けられている。絶縁層５８の半導体層２０側は、オンチップレンズ５４の凹凸を平坦化している。絶縁層５８の半導体層２０側とは反対側の面は、平坦には形成されておらず、半導体層２０に向けて凸に湾曲した湾曲面である。そして、多層膜フィルタ６０は、絶縁層５８の湾曲面に積層されているので、絶縁層５８の湾曲面に沿って湾曲している。絶縁層５８は、これには限定されないが、例えば、インプリントリソグラフィで用いられるレジストであり、その屈折率は、例えば、１．２以上１．５以下である。そして、オンチップレンズは、窒化シリコン等屈折率が高い材料で構成することが好ましい。

以下、図１４Ａから図１４Ｃまでを参照して、光検出装置１の製造方法について説明する。まず、光検出装置１のうち、支持基板４０からオンチップレンズ５４までを有する基板を準備する。その後、図１４Ａに示すように、オンチップレンズ５４の露出面に、硬化する前のインプリントリソグラフィ用のレジストを、絶縁層５８として回転塗布する。その後、図１４Ｂに示すように、絶縁層５８を金型ＥＥで押圧し、紫外線を照射し、仮硬化させる。その際、絶縁層５８のうち平面視で画素領域２Ａに重なる領域のみを仮硬化する。金型ＥＥは、紫外線を透過させる素材で構成されている。

そして、図１４Ｃに示すように、金型ＥＥを絶縁層５８から離し、半導体層２０に向けて凸に湾曲した、絶縁層５８の湾曲面を得る。その後、現像により、絶縁層５８の仮硬化されていない部分を洗い流す。そして、仮硬化した絶縁層５８に対してさらに紫外線を照射し、熱処理を行う。その後、図示は省略するが、その湾曲面に多層膜フィルタ６０を積層する。

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と同様の効果が得られる。

＜変形例６＞
第１実施形態の変形例６は、第１実施形態の変形例５の図１３を流用して説明する。本第１実施形態の変形例６では、絶縁層５８を構成する材料が上述の第１実施形態の変形例５の場合と異なる。絶縁層５８は、インプリントリソグラフィ用のレジストではなく、平坦化膜５６を構成する材料と同じ材料で構成されている。

以下、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して、光検出装置１の製造方法について説明する。支持基板４０からオンチップレンズ５４までを有する基板を準備する。そして、図１５Ａに示すように、オンチップレンズ５４の露出面に絶縁層５８を形成し、その後、絶縁層５８の露出面にレジストＲを塗布する。その後、公知のグレースケールリソグラフィ技術で露光して、図１５Ｂに示すレジスト形状を得る。図１５Ｂに示すレジスト形状は、画素領域２Ａの中央に向けて、レジストＲの膜厚が徐々に薄くなっている。その後、ウエハ全面をエッチバックし、図１４Ｃに示す絶縁層５８の形状を得る。その後、絶縁層５８の湾曲面に多層膜フィルタ６０を積層する。

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。

＜変形例７＞
第１実施形態に係る光検出装置１の半導体層２０は、多層膜フィルタ６０と共に湾曲していたが、本技術はこれには限定されない。図１６に示すように、第１実施形態の変形例７では、半導体層２０は平坦であり、また、光検出装置１は、チップサイズパッケージ（CSP）であり、半導体層２０側の面が半導体層２０に向けて凸に湾曲したシールガラスＤ１を有している。

受光面側積層体５０は、平坦化膜５６に積層された保護膜５６ａを有している。平坦化膜５６が有機膜で構成されている場合には、平坦化膜５６に無機材料からなる保護膜５６ａを積層することが好ましい。保護膜５６ａは、これには限定されないが、例えば、酸化シリコンにより構成されている。

光検出装置１は、半導体層２０側の面が半導体層２０に向けて凸に湾曲したシールガラスＤ１を有している。シールガラスＤ１は、ガラス部材である。そして、多層膜フィルタ６０は、シールガラスＤ１の湾曲した面に沿って設けられていて、シールガラスＤ１の湾曲した面に沿って湾曲している。また、光検出装置１の多層膜フィルタ６０と保護膜５６ａとの間には、接着層５９が設けられている。接着層５９は、接着剤を熱又は紫外線により硬化して形成されたものであり、多層膜フィルタ６０が積層されたシールガラスＤ１と保護膜５６ａとを接続している。

以下、図１７Ａ及び図１７Ｂを参照して、光検出装置１の製造方法について説明する。支持基板４０から平坦化膜５６までの製造方法は、すでに第１実施形態において説明したので、省略する。図１７Ａに示すように、平坦化膜５６の露出面に保護膜５６ａを積層し、支持基板４０から保護膜５６ａまでを有する基板を準備する。また、支持基板４０から保護膜５６ａまでを有する基板とは別に、シールガラスＤ１及び多層膜フィルタ６０を準備する。図１７Ｂに示すように、シールガラスＤ１の一方の面を、全体として凸形状になるように加工し、湾曲した面を得る。そして、シールガラスＤ１の湾曲した面に対して、多層膜フィルタ６０を積層する。その後、準備した基板の保護膜５６ａと、準備したシールガラスＤ１の多層膜フィルタ６０側とを、接着剤により接続する。そして、接着剤を熱又は紫外線により硬化して、接着層５９を得る。基板側とシールガラスＤ１側とは、どちらから準備しても良く、特に限定されない。

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。

［第２実施形態］
図１８Ａから図１８Ｃまで、及び図１９Ａから図１９Ｃまでに示す本技術の第２実施形態について、以下に説明する。本第２実施形態に係る光検出装置１が上述の第１実施形態に係る光検出装置１と相違するのは、多層膜フィルタ６０を湾曲させる代わりに光学素子７１を有する点であり、それ以外の光検出装置１の構成は、基本的に上述の第１実施形態の光検出装置１と同様の構成になっている。なお、すでに説明した構成要素については、同じ符号を付してその説明を省略する。

≪光検出装置の具体的な構成≫
以下、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１の構成について、上述の第１実施形態に係る光検出装置１の構成と異なる部分を中心に説明する。

＜光検出装置の積層構造＞
図１８Ｂに示すように、光検出装置１（半導体チップ２）は、光学素子層７０と、多層膜フィルタ６０Ａと、受光面側積層体５０と、半導体層２０と、配線層３０と、支持基板４０と、をこの順で積層した積層構造を有する。光学素子層７０及び多層膜フィルタ６０Ａは、光検出装置１に一体に積層されている。より具体的には、光学素子層７０及び多層膜フィルタ６０Ａは、光検出装置１に一体に積層されている。多層膜フィルタ６０Ａは、少なくとも画素領域２Ａを途切れなく連続的に覆うように設けられている。

＜光学素子層＞
光学素子層７０は、平面視で少なくとも画素領域２Ａ（受光領域２０Ｃ）と重なる位置に設けられている。図１８Ａに示すように、光学素子層７０は、平面視で画素領域２Ａ（受光領域２０Ｃと丁度重なる位置に設けられている。光学素子層７０は、複数の光学素子７１を２次元アレイ状に配置してなる。図１８Ｂに示すように、光学素子７１は、画素３毎に、すなわち光電変換領域２０ａ毎に設けられている。一の光学素子７１は、一の光電変換領域２０ａと平面視で重なる位置に設けられている。なお、受光領域２０Ｃは、半導体層２０のうち複数の光電変換領域２０ａを２次元アレイ状に配置してなる領域である。そして、多層膜フィルタ６０Ａを透過した光が光電変換領域２０ａに入射する。

＜光学素子＞
図１９Ａ、図１９Ｂ、及び図１９Ｃは、光学素子７１の一例として、図１８Ｃに示す光学素子７１ａを示している。図１９Ａ、図１９Ｂ、及び図１９Ｃでは、光学素子７１ａをＸ方向に沿って３つ並べた例を示している。図１９Ｂに示すように、光学素子７１は、主光線の進行方向を、Ｚ方向に近づくように偏向させるために設けられたメタサーフェス光学素子である。そのため、光学素子７１は、多層膜フィルタ６０Ａより、光の進行方向の上流側に設けられている。ここで、メタサーフェス光学素子とは、光の波長より十分小さい幅を有する人工的な構造体７２を複数有し、自然界にはない物性や機能を発揮する光学素子である。図１９Ｂに示すように、光学素子７１ａに対して斜めに入射した主光線Ｌ３は、光学素子７１ａにより、その進行方向がＺ方向に近づくように偏向されている。主光線Ｌ３は、光学素子７１によりその進行方向が偏向されるため、多層膜フィルタ６０Ａに対して垂直から遠い角度で入射することを抑制できる。

一の光学素子７１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７２を複数有している。本実施形態では、構造体７２は板状の形状を有し、平面視で長手方向に直線状に延在している。なお、一の光学素子７１が有する構造体７２の数は、図示する数に限定されない。また、幅方向とは、構造体７２の幅方向である。より具体的には、構造体７２を平面視した場合における長手方向と短手方向とのうちの短手方向である。そして、平面視で、構造体７２の幅方向のピッチは、対象とする光の波長以下とする。例えば、可視域として４００～６５０ｎｍに対し、短波長端の４００ｎｍ未満のピッチとするのが望ましい。このように備えることで回折による迷光を抑制することができる。図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すように、構造体７２の高さ方向はＺ方向に沿った方向である。構造体７２の高さ方向の寸法はサブミクロンオーダーであり複数の構造体７２でほぼ同じである。

構造体７２は、光を透過する材料により構成されている。構造体７２は、屈折率が高い材料により構成することが好ましい。構造体７２を構成する材料として、例えば、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）等を挙げることができる。本実施形態では、構造体７２が窒化シリコンにより構成されているとして、説明する。また、光学素子７１のうち、構造体７２設けられていない部分は、例えば、空気が占めているが、本技術はこれには限定されない。光学素子７１のうち、構造体７２設けられていない部分には、構造体７２を構成する材料より屈折率が低い材料（例えば、酸化シリコン）が設けられていても良い。

そして、図１９Ａに示すように、構造体７２が平面視で一の光学素子７１ａに占める密度は、光学素子７１ａのうちの紙面左側（受光領域２０Ｃの中央に近い部分）の方が、紙面右側（受光領域２０Ｃの縁部に近い部分）より高い。すなわち、光学素子７１ａの紙面左側と紙面右側とは、紙面左右方向の中央に対して、分布が非対称である。なお、これは光学素子７１ａを例とした場合の特徴であり、図１８Ｃに示す、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された任意の（又は全ての）光学素子７１においては、平面視で、構造体７２は、光学素子７１のうちの受光領域２０Ｃの縁部側の部分と中央側の部分との中央に対して分布が非対称である。より具体的には、空気より屈折率が高い構造体７２が平面視で一の光学素子７１ａに占める密度は、図１９Ａの紙面右側から左側に向けて（方向Ｆ１に沿って）、徐々に高くなっている。そのため、一の光学素子７１ａは、紙面右側から左側に向けて屈折率が徐々に高くなっている。構造体７２が平面視で一の光学素子７１ａに占める密度を方向Ｆ１に沿って徐々に高くすることは、一の光学素子７１ａ内において、構造体７２の幅方向の寸法を紙面右側から左側に向けて（方向Ｆ１に沿って）徐々に大きくすること、及び構造体７２を配列するピッチを紙面右側から左側に向けて（方向Ｆ１に沿って）徐々に小さくすること、の少なくとも一方を行うことにより実現可能である。また、例えば、構造体７２を配列するピッチを一定として、構造体７２の幅方向の寸法を紙面右側から左側に向けて（方向Ｆ１に沿って）徐々に大きくしても良い。構造体７２の幅方向の寸法を一定として、構造体７２を配列するピッチを紙面右側から左側に向けて（方向Ｆ１に沿って）徐々に小さくしても良い。

このような光学素子７１ａは、図１９Ｂに示すように、主光線の位相を変えることができる。より具体的には、光学素子７１ａは、構造体７２が密に設けられている部分程、主光線の位相をより遅くすることができる。光学素子７１ａは、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置（像高が高い位置）に重なるように配置された光学素子である。そのため、主光線Ｌ３は光学素子７１ａに斜めに入射する。また、方向Ｆ１は、受光領域２０Ｃの縁部から中央へ向かう方向である。光学素子７１ａに主光線Ｌ３が入射すると、光の進行方向に垂直な方向に延在する光の波面Ｐも、光学素子７１ａに斜めに入射する。光の波面Ｐは、まず光学素子７１ａのうち構造体７２が密に設けられている部分に入射する。そして、そのような部分では、波面Ｐの位相が遅くなる。そして、波面Ｐは順次、光学素子７１ａのうち構造体７２が占める密度が低い部分にも入射する。そして、そのような部分では、構造体７２が占める密度が高い部分と比べて、波面Ｐの位相の遅れは、あったとしても緩やかである。その結果、光学素子７１ａに斜めに入射した波面Ｐに、遅れて進む部分ができ、波面Ｐが紙面垂直方向に沿って回転され、主光線Ｌ３の進行方向が偏向される。このように、複数の構造体７２を、光学素子７１ａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向（方向Ｆ１）に沿って徐々に密になるように設けることにより、主光線Ｌ３の進行方向を、Ｚ方向に近づくように偏向することができる。

図１８Ｃには、光学素子層７０が有する複数の光学素子７１のうちのいくつかを拡大して例示している。より具体的には、図１８Ｃには、光学素子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅを拡大して例示している。なお、光学素子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅを区別しない場合には、単に光学素子７１と呼ぶ。また、図１８Ｃには、受光領域２０Ｃの縁部から中央へ向かう複数の方向Ｆを例示している。図示のように、方向Ｆは、受光領域２０Ｃの縁部から中央へ放射状に延びている。光学素子７１ａから光学素子７１ｅまでは、その順で、Ｘ方向に沿って間隔を空けて配置されている。そのうち、光学素子７１ｃは、受光領域２０Ｃの中央付近に重なるように配置されている。そして、光学素子７１ａ，７１ｂは、方向Ｆ１に沿って配列されていて、光学素子７１ｄ，７１ｅは、方向Ｆ２に沿って配列されている。なお、方向Ｆ１，Ｆ２を区別しない場合には、単に方向Ｆと呼ぶ。光学素子７１ａ，７１ｂ，７１ｄ，７１ｅはそれぞれ、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置（像高が高い位置）に重なるように配置された一の光学素子（第１光学素子）である。そして、光学素子７１ａ，７１ｂ，７１ｄ，７１ｅの中では、光学素子７１ａ，７１ｅが最も受光領域２０Ｃの縁部寄りに位置している。そして、平面視で光学素子７１ａ，７１ｅ（第１光学素子）より受光領域２０Ｃの中央に近い位置に重なるように配置された光学素子７１ｂ，７１ｄはそれぞれ、他の一の光学素子（第２光学素子）でもある。すなわち、第２光学素子は、第１光学素子と、受光領域２０Ｃの中央（像高中心）付近に重なるように配置された光学素子７１（第３光学素子）との間に位置している光学素子である。

図１８Ｃに示すように、光学素子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅにおいて、構造体７２の配列方向は方向Ｆ（本実施形態では方向Ｆ１，Ｆ２）に沿った方向であるものの、構造体７２の幅、配列ピッチ、及び配置位置等が異なっている。このように、光学素子７１の光学素子層７０内における配置位置に応じて、光学素子７１が有する構造体７２の幅及び配置位置が異なっている。構造体７２の幅及び配置位置等の設計は、光学素子７１の光学素子層７０内における配置位置及び主光線の入射角度に応じて行えば良い。

図１８Ｃに示すように、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された一の光学素子７１、例えば光学素子７１ａ、において、構造体７２は、光学素子７１ａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されている。光学素子７１ａが有する構造体７２は、方向Ｆ１に沿って配列されている。そして、構造体７２が平面視で光学素子７１ａに占める密度は、光学素子７１ａのうちの受光領域２０Ｃの中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い。より具体的には、構造体７２が平面視で光学素子７１ａに占める密度は、光学素子７１ａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて（方向Ｆ１に沿って）、徐々に高くなっている。

このような特徴は、平面視で光学素子７１ａ（第１光学素子）より受光領域２０Ｃの中央に近い位置に重なるように配置された光学素子７１（第２光学素子、例えば光学素子７１ｂ及び光学素子７１ｄ）についても同じである。しかし、光学素子７１ａと光学素子７１ｂとを比較すると、平面視で、光学素子７１ａのうち受光領域２０Ｃの縁部に近い部分において構造体７２が占める密度は、光学素子７１ｂのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２が占める密度より高い。つまり、平面視で受光領域２０Ｃの縁部により近い位置に重なるように配置された光学素子７１程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２が占める密度が高く設けられている。そして、平面視で受光領域２０Ｃの中央により近い位置に重なるように配置された光学素子７１程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２が占める密度が低く設けられている。それは、光学素子７１の光学素子層７０内の位置により、主光線が入射する角度θが異なり、光学素子７１の光学素子層７０内の位置により必要とされる偏向の角度も異なるからである。

例えば、平面視で受光領域２０Ｃの縁部により近い位置に重なるように配置された光学素子７１程、入射する主光線とＺ方向との間の角度θがより大きくなる。このような主光線をＺ方向に近づけるように偏向するためには、当該光学素子７１の受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２が占める密度を高くし、偏向する角度をより大きくする必要があるからである。また、例えば、平面視で受光領域２０Ｃの中央により近い位置に重なるように配置された光学素子７１程、入射する主光線とＺ方向との間の角度θがより小さくなる。この場合、Ｚ方向に近づけるために主光線を偏向させる角度は小さくて済むので、当該光学素子７１の受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２の密度の勾配を低くすれば良い。このように、平面視で受光領域２０Ｃの縁部により近い位置に重なるように配置された光学素子７１程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２が占める密度が高く設けられている。

上述のような特徴は、光学素子７１ｅ及び光学素子７１ｄについても同じである。上述の説明において、光学素子７１ａを光学素子７１ｅと読み替え、光学素子７１ｂを光学素子７１ｄと読み替え、方向Ｆ１を方向Ｆ２と読み替えれば良い。上述のような特徴は、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された他の任意の（又は全ての）光学素子７１についても、当該光学素子７１に対応する方向Ｆについて、同様である。

なお、受光領域２０Ｃの中央（像高中心）付近に重なるように配置された光学素子７１ｃでは、同じ幅を有する複数の構造体７２が、方向Ｆ１，Ｆ２に沿って均等に配列されている。

＜多層膜フィルタ＞
光学素子７１を透過した光は、多層膜フィルタ６０Ａに入射する。多層膜フィルタ６０Ａは、高屈折率層６１と低屈折率層６２とが交互に積層された積層構造を有し且つ積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタである。より具体的には、多層膜フィルタ６０Ａは、例えば図２０に例示するように、高屈折率層６１の一例である高屈折率層６１ｄと低屈折率層６２の一例である低屈折率層６２ｄとを交互に積層した積層構造を有し、さらに、積層構造の両側に積層された絶縁膜６５を有している。また、高屈折率層６１及び低屈折率層６２の層数は、多層膜フィルタ６０Ａに要求される性能に応じて適宜設定することができ、図２０に示す例に限定されない。本実施形態では、多層膜フィルタ６０Ａが赤外線カットフィルタであるとして、説明する。多層膜フィルタ６０Ａは反射型の赤外線カットフィルタであり、少なくとも赤外線の大部分を反射させるフィルタである。また、高屈折率層６１ｄを構成する材料として、これには限定されないが、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）を用いることができる。そして、低屈折率層６２ｄを構成する材料として、これには限定されないが、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いることができる。さらに、絶縁膜６５を構成する材料として、これには限定されないが、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いることができる。

≪光検出装置の製造方法≫
以下、光検出装置１の製造方法について説明する。まず、公知の方法を用いて、支持基板４０から多層膜フィルタ６０Ａまでを有する基板を準備する。そして、多層膜フィルタ６０Ａの露出面に、構造体７２を構成する材料である窒化シリコン膜を成膜する。その後、公知のリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、構造体７２を形成する。

≪第２実施形態の主な効果≫
以下、第２実施形態の主な効果を説明する。この第２実施形態に係る光検出装置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。

より具体的には、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１では、多層膜フィルタ６０Aは光検出装置１に一体に積層されている。そのため、第１実施形態の図４Ｅに示す場合と同様に、光Ｌ４が平面視で遠い位置にある画素３に入射することを抑制でき、フレアが生じる領域が広くなることを抑制できる。

また、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１では、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７２を複数有する光学素子７１を有し、構造体７２が平面視で光学素子７１（第１光学素子）に占める密度は、当該光学素子７１のうちの受光領域２０Ｃの中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い。このような光学素子７１に対して斜めに入射した主光線は、光学素子７１により、その進行方向がＺ方向に近づく方向へと偏向される。そのため、主光線が多層膜フィルタ６０Ａに対して垂直から遠い角度で入射することを抑制できる。これにより、多層膜フィルタ６０Ａ内において、斜めに進む主光線（例えば、主光線Ｌ１，Ｌ３）の光路長がＺ方向に進む主光線Ｌ２の光路長より大きく長くなることが抑制され、主光線Ｌ１，Ｌ３のカットオフ波長が短波長側に大きくシフトすることを抑制できる。これにより、たとえ斜め光であっても、例えば赤色光の一部など、本来、多層膜フィルタ６０Ａを透過するように設計された光が多層膜フィルタ６０Ａにより反射されることを抑制でき、像面のうち像高が高い位置において色再現性が劣化することを抑制できる。

また、従来、主光線Ｌ１，Ｌ３が多層膜フィルタ６０Ａに対して斜め入射すると、異なる色の隣接する画素３へ入射し、混色が生じる可能性があった。

これに対して、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１では、斜めに進む主光線であっても、多層膜フィルタ６０Ａに対して垂直から遠い角度で入射することが抑制されているので、隣接する画素３へ入射して混色が生じることを抑制できる。

≪第２実施形態の変形例≫
以下、第２実施形態の変形例について、説明する。

＜変形例１＞
第２実施形態に係る光検出装置１では、一の光学素子７１が有する一の構造体７２は、平面視で長手方向（幅方向と交差する方向）に直線状に延在していたが、本技術はこれには限定されない。図２１に示す第２実施形態の変形例１では、一の光学素子７１Ａが有する一の構造体７２Ａは、長手方向が連続している（つながっている）。

光学素子層７０は、複数の光学素子７１Ａを２次元アレイ状に配置してなる。図２１には、光学素子層７０が有する複数の光学素子７１Ａのうちのいくつかを拡大して例示している。より具体的には、光学素子７１Ａａから７１Ａｉまでを拡大して例示している。なお、光学素子７１Ａａから７１Ａｉまでを区別しない場合には、単に光学素子７１Ａと呼ぶ。光学素子７１Ａｃは、受光領域２０Ｃの中央付近に重なるように配置されている。光学素子７１Ａａ，７１Ａｂは、方向Ｆ１に沿って配列されていて、光学素子７１Ａｄ，７１Ａｅは、方向Ｆ２に沿って配列されている。また、光学素子７１Ａｆ，７１Ａｇは、方向Ｆ３に沿って配列されていて、光学素子７１Ａｈ，７１Ａｉは、方向Ｆ４に沿って配列されている。光学素子７１Ａａ，７１Ａｂ，７１Ａｄから７１Ａｉまでは、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された光学素子（第１光学素子）である。

一の光学素子７１Ａは、構造体７２Ａを複数有している。一の構造体７２Ａは、長手方向（幅方向と交差する方向）端部が連続した環状体である。より具体的には、一の構造体７２Ａは、平面視で、外縁及び内縁が円形の円環状の環状体である。以下、受光領域２０Ｃの中央付近に重なるように配置された光学素子７１Ａｃ（第３光学素子）を例として、その構造体７２Ａについて、説明する。光学素子７１Ａｃは、径の異なる環状の構造体７２Ａを３つ有し、さらに環状の構造体７２Ａの中央に設けられた円形の構造体７２Ａを一つ有している。光学素子７１Ａｃが有する複数の構造体７２Ａは、平面視で、互いに重なることなく、環及び円の中心が一致するように設けられている。平面視で、一の環状の構造体７２Ａを囲うように、他の一の環状の構造体７２Ａが設けられている。そして、平面視で、円形の構造体７２Ａを囲うように、環状の構造体７２Ａが設けられている。構造体７２Ａは、平面視で幅方向に互いに間隔を空けて配列されている。

光学素子７１Ａｃは、上述のような環状の構造体７２Ａを有しているので、入射した主光線を光電変換部２２に集光させるレンズとして機能する。本変形例では、屈折率が、平面視で光学素子７１Ａｃの中央から縁部に向けて放射状に小さくなっていくので、図示は省略するが、波面ＰがＺ方向に沿って凸になるように主光線が偏向される。より具体的には、波面Ｐが光学素子７１の多層膜フィルタ６０側とは反対側へ向けて凸になるように主光線が偏向される。換言すると、波面Ｐが進行方向の上流側へ向けて凸になるように主光線が偏向される。これにより、主光線が進行する過程で波面Ｐの幅が徐々に狭くなり、光電変換部２２内に集光される。このように、光学素子７１ｃは凸レンズとして機能することができる。

次に、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された一の光学素子７１Ａ（第１光学素子）について、例えば光学素子７１Ａａを例として、説明する。光学素子７１Ａａは、環状及び円形の構造体７２Ａの中心の位置が一致しておらず、光学素子７１Ａａのうちの受光領域２０Cの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向（方向Ｆ１）に沿って配列されている点で、光学素子７１Ａｃと異なる。そして、構造体７２Ａは、平面視で幅方向に互いに間隔を空けて、少なくとも、光学素子７１Ａａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されている。

構造体７２Ａが平面視で光学素子７１Ａａに占める密度は、光学素子７１Ａａのうちの受光領域２０Ｃの中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い。より具体的には、構造体７２Ａが平面視で光学素子７１Ａａに占める密度は、光学素子７１Ａａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて（方向Ｆ１に沿って）、徐々に高くなっている。このような構成により、光学素子７１Ａａは、斜めに入射した主光線Ｌ３の進行方向を、Ｚ方向に近づくように偏向することができる。なお、上述のような光学素子７１Ａａの特徴は、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された他の光学素子７１Ａについても同様である。

なお、構造体７２Ａが平面視で一の光学素子７１Ａａに占める密度を方向Ｆ１に沿って徐々に高くすることは、これには限定されないが、例えば、一の光学素子７１Aａ内において、環状及び円形の構造体７２Ａの中心を、光学素子７１Ａａのうちの受光領域２０Cの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向（方向Ｆ１）に沿って密に配列することにより実現可能である。また、光学素子７１Ａａは、上述のような環状の構造体７２Ａを有しているので、光学素子７１Ａｃと同様に、入射した主光線を光電変換部２２に集光させる凸レンズとして機能することができる。

また、上述のような特徴は、光学素子７１Aａ（第１光学素子）より受光領域２０Ｃの中央に近い位置に重なるように配置された光学素子７１Ａ（第２光学素子、例えば光学素子７１Ａｂ）についても同じである。しかし、光学素子７１Ａａと光学素子７１Ａｂとを比較すると、平面視で、光学素子７１Ａａのうち受光領域２０Ｃの縁部に近い部分において構造体７２Ａが占める密度は、光学素子７１Ａｂのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２Ａが占める密度より高い。つまり、平面視で受光領域２０Ｃの縁部により近い位置に重なるように配置された光学素子７１Ａ程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２Ａが占める密度が高く設けられている。そして、平面視で受光領域２０Ｃの中央により近い位置に重なるように配置された光学素子７１Ａ程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２Ａが占める密度が低く設けられている。これは、環状及び円形の構造体７２Ａの方向Ｆ１に沿った中心を、光学素子７１Ａｂのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分において、光学素子７１Ａａのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分より疎に配列することにより実現可能である。

以下、第２実施形態の変形例１の主な効果について、説明する。この第２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２実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。

また、本技術の第２実施形態の変形例１に係る光検出装置１では、環状の構造体７２Ａを有しているので、屈折率が放射状に変化し、波面Ｐが凸になるように主光線が偏向される。これにより、主光線が進行する過程で波面Ｐの幅が徐々に狭くなり、光電変換部２２内に集光される。これにより、光検出装置１の感度が向上する。

＜変形例２＞
第２実施形態に係る光検出装置１では、一の光学素子７１が有する一の構造体７２は、平面視で長手方向（幅方向と交差する方向）に直線状に延在していたが、本技術はこれには限定されない。図２２に示す第２実施形態の変形例２では、一の光学素子７１Ｂが有する一の構造体７２Ｂは、長手方向が連続している。

また、第２実施形態の変形例１では、一の構造体７２Ａは、平面視で、外縁及び内縁が円形の円環状の環状体であったが、本技術はこれには限定されない。図２２に示す第２実施形態の変形例２では、一の構造体７２Ｂは、平面視で、外縁及び内縁が方形であり、方形の環状体である。

光学素子層７０は、複数の光学素子７１Ｂを２次元アレイ状に配置してなる。図２２には、光学素子層７０が有する複数の光学素子７１Ｂのうちのいくつかを拡大して例示している。より具体的には、光学素子７１Ｂａから７１Ｂｉまでを拡大して例示している。なお、光学素子７１Ｂａから７１Ｂｉまでを区別しない場合には、単に光学素子７１Ｂと呼ぶ。光学素子７１Ｂｃは、受光領域２０Ｃの中央付近に重なるように配置されている。光学素子７１Ｂａ，７１Ｂｂは、方向Ｆ１に沿って配列されていて、光学素子７１Ｂｄ，７１Ｂｅは、方向Ｆ２に沿って配列されている。また、光学素子７１Ｂｆ，７１Ｂｇは、方向Ｆ３に沿って配列されていて、光学素子７１Ｂｈ，７１Ｂｉは、方向Ｆ４に沿って配列されている。光学素子７１Ｂａ，７１Ｂｂ，７１Ｂｄから７１Ｂｉまでは、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された光学素子（第１光学素子）である。

一の光学素子７１Ｂは、構造体７２Ｂを複数有している。一の構造体７２Ｂは、長手方向（幅方向と交差する方向）が連続した環状体である。より具体的には、一の構造体７２Ｂは、平面視で、外縁及び内縁が方形であり、方形の環状体である。なお、図２２では、構造体７２Ｂは正方形であるが、これには限定されず、長方形であっても良い。以下、受光領域２０Ｃの中央付近に重なるように配置された光学素子７１Ｂｃ（第３光学素子）を例として、その構造体７２Ｂについて、説明する。光学素子７１Ｂｃは、寸法の異なる環状の構造体７２Ｂを３つ有し、さらに環状の構造体７２Ｂの中央に設けられた方形の構造体７２Ｂを一つ有している。光学素子７１Ｂｃが有する複数の構造体７２Ｂは、平面視で、互いに重なることなく、環状体及び方形の中心が一致するように設けられている。平面視で、一の環状の構造体７２Ｂを囲うように、他の一の環状の構造体７２Ｂが設けられている。そして、平面視で、方形の構造体７２Ｂを囲うように、環状の構造体７２Ｂが設けられている。構造体７２Ｂは、平面視で幅方向に互いに間隔を空けて配列されている。光学素子７１Ｂｃは、上述のような環状の構造体７２Ｂを有しているので、第２実施形態の変形例１の場合と同様に、入射した主光線を光電変換部２２に集光させるレンズとして機能する。

次に、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された一の光学素子７１Ｂ（第１光学素子）について、例えば光学素子７１Ｂａを例として、説明する。光学素子７１Ｂａは、環状及び円形の構造体７２Ｂの中心の位置が一致しておらず、光学素子７１Ｂａのうちの受光領域２０Cの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向（方向Ｆ１）に沿って配列されている点で、光学素子７１Ｂｃと異なる。そして、構造体７２Ｂは、平面視で幅方向に互いに間隔を空けて、少なくとも、光学素子７１Ｂａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されている。

構造体７２Ｂが平面視で光学素子７１Ｂａに占める密度は、光学素子７１Ｂａのうちの受光領域２０Ｃの中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い。より具体的には、構造体７２Ｂが平面視で光学素子７１Ｂａに占める密度は、光学素子７１Ｂａのうちの受光領域２０Ｃの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて（方向Ｆ１に沿って）、徐々に高くなっている。このような構成により、光学素子７１Ｂａは、斜めに入射した主光線Ｌ３の進行方向を、Ｚ方向に近づくように偏向することができる。なお、上述のような特徴は、平面視で受光領域２０Ｃの中央から離れた位置に重なるように配置された他の光学素子７１Ｂについても同様である。

なお、構造体７２Ｂが平面視で一の光学素子７１Ｂａに占める密度を方向Ｆ１に沿って徐々に高くすることは、これには限定されないが、例えば、一の光学素子７１Ｂａ内において、環状及び方形の構造体７２Ｂの中心を、光学素子７１Ｂａのうちの受光領域２０Cの縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向（方向Ｆ１）に沿って密に配列することにより実現可能である。また、光学素子７１Ｂａは、上述のような環状の構造体７２Ｂを有しているので、光学素子７１Ｂｃと同様に、入射した主光線を光電変換部２２に集光させる凸レンズとして機能することができる。

また、上述のような特徴は、光学素子７１Ｂａ（第１光学素子）より受光領域２０Ｃの中央に近い位置に重なるように配置された光学素子７１Ｂ（第２光学素子、例えば光学素子７１Ｂｂ）についても同じである。しかし、光学素子７１Ｂａと光学素子７１Ｂｂとを比較すると、平面視で、光学素子７１Ｂａのうち受光領域２０Ｃの縁部に近い部分において構造体７２Ｂが占める密度は、光学素子７１Ｂｂのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２Ｂが占める密度より高い。つまり、平面視で受光領域２０Ｃの縁部により近い位置に重なるように配置された光学素子７１Ｂ程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２Ｂが占める密度が高く設けられている。そして、平面視で受光領域２０Ｃの中央により近い位置に重なるように配置された光学素子７１Ｂ程、受光領域２０Ｃの中央に近い部分において構造体７２Ｂが占める密度が低く設けられている。これは、環状及び円形の構造体７２Ｂの方向Ｆ１に沿った中心を、光学素子７１Ｂｂのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分において、光学素子７１Ｂａのうち受光領域２０Ｃの中央に近い部分より疎に配列することにより実現可能である。

以下、第２実施形態の変形例２の主な効果について、説明する。この第２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２実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。また、第２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２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。

＜変形例３＞
第２実施形態の変形例３に係る光検出装置１では、多層膜フィルタの構造が異なる。以下、第２実施形態の変形例３に係る光検出装置１が有する多層膜フィルタ６０Ｂについて、説明する。

図２３に示すように、多層膜フィルタ６０Ｂは、高屈折率層６１と低屈折率層６２とが交互に積層された積層構造と、積層構造の両側に積層された反射防止膜６４と、反射防止膜６４に積層された絶縁膜６５とを有している。反射防止膜６４は、これには限定されないが、例えば、窒化シリコンにより構成されている。また、反射防止膜６４の厚みは、打ち消したい波長に応じて適宜設定すればよい。反射防止膜６４の厚さｄは、ｄ＝λ/（４＊ｎ）で求められる。ここで、λは入射光の中心波長であり、ｎは反射防止膜６４を構成する材料の屈折率である。

以下、第２実施形態の変形例３の主な効果について、説明する。本技術の第２実施形態の変形例３に係る光検出装置１であっても、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。

また、従来、多層膜フィルタの分光特性は、波長に対して透過率が波状に変化する場合があった。このような透過率の変化をリップル（振動）と呼んでいた。リップルは、例えば、主光線が反射された場合に、光が干渉して強め合うこと及び弱め合うことにより生じる。多層膜フィルタの分光特性にリップルが生じると、主光線の透過率が波長によって変化するため、得られた画像において色再現性が劣化する場合があった。より具体的には、得られた画像において、透過率が低い波長が薄くなり、高い波長が濃くなる場合があった。

これに対して、本技術の第２実施形態の変形例３に係る光検出装置１の多層膜フィルタ６０Ｂは、反射防止膜６４を有しているので、光の反射自体を抑制することができる。そのため、図２５に示すように、多層膜フィルタ６０Ａより、特定の波長において光が干渉して強め合うこと及び弱め合うことを抑制できる。これにより、得られた画像において色再現性が劣化することをより抑制できる。

＜変形例４＞
第２実施形態の変形例４に係る光検出装置１では、多層膜フィルタの構造が異なる。以下、第２実施形態の変形例４に係る光検出装置１が有する多層膜フィルタ６０Ｃについて、説明する。

図２４に示すように、多層膜フィルタ６０Ｃは、高屈折率層６１と低屈折率層６２とが交互に積層された積層構造と、積層構造の両側に積層された反射防止膜６４と、反射防止膜６４に積層された絶縁膜６５とを有している。積層構造は、Ｚ方向に沿って積層された第１積層構造６３ａと第２積層構造６３ｂとを有している。第１積層構造６３ａは、高屈折率層６１ｅと低屈折率層６２ｅとを交互に積層した積層構造を有し、第２積層構造６３ｂは、高屈折率層６１ｆと低屈折率層６２ｆとを交互に積層した積層構造を有している。第１積層構造６３ａと第２積層構造６３ｂとでは、高屈折率層と低屈折率層との積層ピッチが異なる。より具体的には、第１積層構造６３ａと第２積層構造６３ｂとでは、高屈折率層と低屈折率層とのうちの少なくとも一方の厚みが異なる。

本技術の第２実施形態の変形例４に係る光検出装置１であっても、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。

また、本技術の第２実施形態の変形例４に係る光検出装置１の多層膜フィルタ６０Ｃは、積層ピッチの異なる複数の積層構造を有しているので、異なる帯域の光について、それぞれリップルが生じにくい積層構造を構成することが可能となる。そのため、図２５に示すように、多層膜フィルタ６０Ｂより、特定の波長において光が干渉して強め合うこと及び弱め合うことをより抑制できる。これにより、得られた画像において色再現性が劣化することをより抑制できる。

＜変形例５＞
第２実施形態の変形例１では、一の光学素子７１Aは環状及び円形の構造体７２Ａを有していたが、本技術はこれには限定されない。図２６に示す第２実施形態の変形例５では、一の光学素子７１Aは、環状の構造体７２Ａのみを有していても良い。

本技術の第２実施形態の変形例５に係る光検出装置１であっても、本技術の第２実施形態に係る光検出装置１と同様の効果が得られる。また、本技術の第２実施形態の変形例５に係る光検出装置１であっても、本技術の第２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。

なお、図示は省略するが、第２実施形態の変形例２においても、同様に、一の光学素子７１Ｂは、環状の構造体７２Ｂのみを有していても良い。

＜変形例６＞
第２実施形態に係る光検出装置１では、一の光学素子７１が有する一の構造体７２は板状の形状を有し、平面視で長手方向に直線状に延在していたが、本技術はこれには限定されない。第２実施形態の変形例６では、図示は省略するが、一の構造体７２は、Ｚ方向に伸びたピラー形状であっても良い。なお、水平方向におけるピラーの断面形状は、特に限定されない。

本技術の第２実施形態の変形例６に係る光検出装置１であっても、本技術の第２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３実施形態］
以下、応用例について、説明する。
＜１．電子機器への応用例＞

まず、図２７に示す電子機器１００について説明する。電子機器１００は、固体撮像装置１０１と、光学レンズ１０２と、シャッタ装置１０３と、駆動回路１０４と、信号処理回路１０５とを備えている。電子機器１００は、これに限定されないが、例えば、カメラ等の電子機器である。また、電子機器１００は、固体撮像装置１０１として、上述の光検出装置１を備えている。

光学レンズ（光学系）１０２は、被写体からの像光（入射光１０６）を固体撮像装置１０１の撮像面上に結像させる。これにより、固体撮像装置１０１内に一定期間にわたって信号電荷が蓄積される。シャッタ装置１０３は、固体撮像装置１０１への光照射期間及び遮光期間を制御する。駆動回路１０４は、固体撮像装置１０１の転送動作及びシャッタ装置１０３のシャッタ動作を制御する駆動信号を供給する。駆動回路１０４から供給される駆動信号（タイミング信号）により、固体撮像装置１０１の信号転送を行う。信号処理回路１０５は、固体撮像装置１０１から出力される信号（画素信号）に各種信号処理を行う。信号処理が行われた映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶され、或いはモニタに出力される。

このような構成により、電子機器１００では、固体撮像装置１０１において色再現性の劣化が抑制されるため、映像信号の画質の向上を図ることができる。

なお、電子機器１００は、カメラに限られるものではなく、他の電子機器であっても良い。例えば、携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュール、指紋センサ等の撮像装置であっても良い。指紋センサは、光源を有し、指に向けて光を照射し、その反射光を受光する構成であっても良い。

また、電子機器１００は、固体撮像装置１０１として、第１実施形態、第２実施形態、及びそれら実施形態の変形例のいずれかに係る光検出装置１、又は第１実施形態、第２実施形態、及びそれら実施形態の変形例のうちの少なくとも２つの組み合わせに係る光検出装置１を備えることができる。

また、従来の電子機器では、固体撮像装置１０１と光学レンズ１０２との間、及び、光学レンズ１０２の入射光側に、赤外線吸収部材を設ける場合があった。光路に複数の赤外線吸収部材を設けることにより、赤外線の透過及び反射を繰り返し、これにより、赤外線を減衰させていた。しかしながら、赤外線吸収部材を複数設けることにより、製造コストが増加していた。

これに対して、本技術を応用した電子機器１００では、固体撮像装置１０１と光学レンズ１０２との間、及び、光学レンズ１０２の入射光側には赤外線カットフィルタ（多層膜フィルタ）を設けておらず、赤外線カットフィルタは、固体撮像装置１０１のみに設けられている。そのため、製造コストの増加を抑制できる。

＜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。

図２８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。

車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２８に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。

駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。

ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。

撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。

車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。

マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。

音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。

図２９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

図２９では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。

撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

なお、図２９には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。

撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。

以上、本開示に係る技術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、図４Ａに示す光検出装置１及び図１８Ｂに示す光検出装置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、色再現性の劣化が抑制された撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。

＜３．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。

図３０は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。

図３０では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。

内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。

鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。

カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ： Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。

ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。

表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。

光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。

入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。

処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。

なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。

また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。

また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。

図３１は、図３０に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。

カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。

レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。

撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。

また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。

駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。

通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。

また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。

なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。

カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。

通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。

また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。

画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。

制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。

また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。

カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。

ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２に適用され得る。具体的には、図４Ａに示す光検出装置１及び図１８Ｂに示す光検出装置１は、撮像部１１４０２に適用することができる。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、色再現性の劣化が抑制された術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。

なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。

［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３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。

例えば、第１実施形態から第３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３の特徴を第２実施形態及びその変形例に適用する等、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。

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。この測距センサの構造として、上述した多層膜フィルタ、又は多層膜フィルタと光学素子との組み合わせの構造を採用することができる。

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は、それら半導体基板のうちの光電変換領域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。

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。

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。

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。

なお、本技術は、以下のような構成としてもよい。
（１）
高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し且つ前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能であり且つ２次元アレイ状に配置された光電変換領域を複数有する半導体層と、
を備え、
前記多層膜フィルタは全体として、前記半導体層に向けて凸に湾曲している、
光検出装置。
（２）
前記半導体層と前記多層膜フィルタとの間に設けられた絶縁層を有し、
前記絶縁層の前記半導体層側とは反対側の面は、前記半導体層に向けて凸に湾曲した湾曲面であり、
前記多層膜フィルタは、前記絶縁層の前記湾曲面に沿って湾曲している、（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記半導体層は、前記多層膜フィルタと共に湾曲している、（１）に記載の光検出装置。
（４）
一方の面が他方の面に向けて凸に湾曲している台座を有し、
前記多層膜フィルタ及び前記半導体層は、前記台座に対して、前記台座の前記一方の面に沿って固定されている、（３）に記載の光検出装置。
（５）
前記半導体層側の面が前記半導体層に向けて凸に湾曲したガラス部材を有し、
前記多層膜フィルタは、前記ガラス部材の湾曲した面に沿って湾曲している、（１）に記載の光検出装置。
（６）
前記多層膜フィルタは、当該光検出装置に一体に積層されている、（１）から（５）のいずれかに記載の光検出装置。
（７）
前記多層膜フィルタは、赤外線カットフィルタである、（１）から（６）のいずれかに記載の光検出装置。
（８）
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、
高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し且つ前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能であり且つ２次元アレイ状に配置された光電変換領域を複数有する半導体層と、
を備え、
前記多層膜フィルタは全体として、前記半導体層に向けて凸に湾曲している、
電子機器。
（９）
前記多層膜フィルタは、前記光検出装置のみに設けられている、（８）に記載の電子機器。
（１０）
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を複数有する光学素子と、
前記光学素子を透過した光が入射可能であり、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し、前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能な複数の光電変換領域を２次元アレイ状に配置してなる受光領域を有する半導体層と、
を備え、
前記光学素子は、前記光電変換領域毎に、前記光電変換領域と平面視で重なる位置に設けられ、
平面視で前記受光領域の中央から離れた位置に重なるように配置された一の前記光学素子である第１光学素子において、前記構造体は、少なくとも、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されていて、
前記構造体が平面視で前記第１光学素子に占める密度は、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い、
光検出装置。
（１１）
前記構造体が平面視で前記第１光学素子に占める密度は、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて、徐々に高くなっている、（１０）に記載の光検出装置。
（１２）
平面視で、前記構造体の幅方向の寸法は、前記第１光学素子の前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて、徐々に大きくなっている、（１０）又は（１１）に記載の光検出装置。
（１３）
平面視で、前記構造体を配列するピッチは、前記第１光学素子のうち前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて、徐々に小さくなっている、（１０）から（１２）のいずれかに記載の光検出装置。
（１４）
他の一の前記光学素子である第２光学素子は、平面視で前記第１光学素子より前記受光領域の中央に近い位置に重なるように配置されていて、
平面視で、前記第１光学素子のうち前記受光領域の中央に近い部分において前記構造体が占める密度は、前記第２光学素子のうち前記受光領域の中央に近い部分において前記構造体が占める密度より高い、（１０）から（１３）のいずれかに記載の光検出装置。
（１５）
前記ピッチは４００ｎｍ未満である、（１３）に記載の光検出装置。
（１６）
一の前記光学素子が有する一の前記構造体は、幅方向と交差する方向が連続している、（１０）から（１５）のいずれかに記載の光検出装置。
（１７）
前記多層膜フィルタは、当該光検出装置に一体に積層されている、（１０）から（１６）のいずれかに記載の光検出装置。
（１８）
前記多層膜フィルタは、赤外線カットフィルタである、（１０）から（１７）のいずれかに記載の光検出装置。
（１９）
前記多層膜フィルタの前記積層構造は、第１積層構造と第２積層構造とを含み、
前記第１積層構造と前記第２積層構造とでは、前記高屈折率層の膜厚及び前記低屈折率層の膜厚の少なくとも一方が異なる、（１８）に記載の光検出装置。
（２０）
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、
平面視で幅方向に互いに間隔を空けて配列された構造体を複数有する光学素子と、
前記光学素子を透過した光が入射可能であり、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し、前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能な複数の光電変換領域を２次元アレイ状に配置してなる受光領域を有する半導体層と、
を備え、
前記光学素子は、前記光電変換領域毎に、前記光電変換領域と平面視で重なる位置に設けられ、
平面視で前記受光領域の中央から離れた位置に重なるように配置された一の前記光学素子である第１光学素子において、前記構造体は、少なくとも、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されていて、
前記構造体が平面視で前記第１光学素子に占める密度は、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い、
電子機器。

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。

１ 光検出装置
２ 半導体チップ
２Ａ 画素領域
２Ｂ 周辺領域
３ 画素
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
１０ 画素駆動線
１１ 垂直信号線
１２ 水平信号線
１３ ロジック回路
１４ ボンディングパッド
１５ 読出し回路
２０ 半導体層
２０ａ 光電変換領域
２０ｂ 分離領域
２０Ｃ 受光領域
２２ 光電変換部
３０ 配線層
４０ 支持基板
５０ 受光面側積層体
５３ カラーフィルタ
５４ オンチップレンズ
５５ 反射防止膜
５６ 平坦化膜
５６ａ 保護膜
５７ 遮光膜
５８ 絶縁層
５９ 接着層
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ 多層膜フィルタ
６１ 高屈折率層
６２ 低屈折率層
７０ 光学素子層
７１，７１Ａ，７１Ｂ 光学素子
７２，７２Ａ，７２Ｂ 構造体
１００ 電子機器
１０１ 固体撮像装置
１０２ 光学レンズ（光学系）
１０３ シャッタ装置
１０４ 駆動回路
１０５ 信号処理回路
１０６ 入射光
Ｄ，Ｄ１ シールガラス

Claims (20)

1. 高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し且つ前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
   前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能であり且つ２次元アレイ状に配置された光電変換領域を複数有する半導体層と、
   を備え、
   前記多層膜フィルタは全体として、前記半導体層に向けて凸に湾曲している、
   光検出装置。
2. 前記半導体層と前記多層膜フィルタとの間に設けられた絶縁層を有し、
   前記絶縁層の前記半導体層側とは反対側の面は、前記半導体層に向けて凸に湾曲した湾曲面であり、
   前記多層膜フィルタは、前記絶縁層の前記湾曲面に沿って湾曲している、請求項１に記載の光検出装置。
3. 前記半導体層は、前記多層膜フィルタと共に湾曲している、請求項１に記載の光検出装置。
4. 一方の面が他方の面に向けて凸に湾曲している台座を有し、
   前記多層膜フィルタ及び前記半導体層は、前記台座に対して、前記台座の前記一方の面に沿って固定されている、請求項３に記載の光検出装置。
5. 前記半導体層側の面が前記半導体層に向けて凸に湾曲したガラス部材を有し、
   前記多層膜フィルタは、前記ガラス部材の湾曲した面に沿って湾曲している、請求項１に記載の光検出装置。
6. 前記多層膜フィルタは、当該光検出装置に一体に積層されている、請求項１に記載の光検出装置。
7. 前記多層膜フィルタは、赤外線カットフィルタである、請求項１に記載の光検出装置。
8. 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、
   高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し且つ前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
   前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能であり且つ２次元アレイ状に配置された光電変換領域を複数有する半導体層と、
   を備え、
   前記多層膜フィルタは全体として、前記半導体層に向けて凸に湾曲している、
   電子機器。
9. 前記多層膜フィルタは、前記光検出装置のみに設けられている、請求項８に記載の電子機器。
10. 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を複数有する光学素子と、
    前記光学素子を透過した光が入射可能であり、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し、前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
    前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能な複数の光電変換領域を２次元アレイ状に配置してなる受光領域を有する半導体層と、
    を備え、
    前記光学素子は、前記光電変換領域毎に、前記光電変換領域と平面視で重なる位置に設けられ、
    平面視で前記受光領域の中央から離れた位置に重なるように配置された一の前記光学素子である第１光学素子において、前記構造体は、少なくとも、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されていて、
    前記構造体が平面視で前記第１光学素子に占める密度は、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い、
    光検出装置。
11. 前記構造体が平面視で前記第１光学素子に占める密度は、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて、徐々に高くなっている、請求項１０に記載の光検出装置。
12. 平面視で、前記構造体の幅方向の寸法は、前記第１光学素子の前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて、徐々に大きくなっている、請求項１０に記載の光検出装置。
13. 平面視で、前記構造体を配列するピッチは、前記第１光学素子のうち前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向けて、徐々に小さくなっている、請求項１０に記載の光検出装置。
14. 他の一の前記光学素子である第２光学素子は、平面視で前記第１光学素子より前記受光領域の中央に近い位置に重なるように配置されていて、
    平面視で、前記第１光学素子のうち前記受光領域の中央に近い部分において前記構造体が占める密度は、前記第２光学素子のうち前記受光領域の中央に近い部分において前記構造体が占める密度より高い、請求項１０に記載の光検出装置。
15. 前記ピッチは４００ｎｍ未満である、請求項１３に記載の光検出装置。
16. 一の前記光学素子が有する一の前記構造体は、幅方向と交差する方向が連続している、請求項１０に記載の光検出装置。
17. 前記多層膜フィルタは、当該光検出装置に一体に積層されている、請求項１０に記載の光検出装置。
18. 前記多層膜フィルタは、赤外線カットフィルタである、請求項１０に記載の光検出装置。
19. 前記多層膜フィルタの前記積層構造は、第１積層構造と第２積層構造とを含み、
    前記第１積層構造と前記第２積層構造とでは、前記高屈折率層の膜厚及び前記低屈折率層の膜厚の少なくとも一方が異なる、請求項１８に記載の光検出装置。
20. 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、
    平面視で幅方向に互いに間隔を空けて配列された構造体を複数有する光学素子と、
    前記光学素子を透過した光が入射可能であり、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された積層構造を有し、前記積層構造に固有の透過スペクトルを有する多層膜フィルタと、
    前記多層膜フィルタを透過した光が入射可能な複数の光電変換領域を２次元アレイ状に配置してなる受光領域を有する半導体層と、
    を備え、
    前記光学素子は、前記光電変換領域毎に、前記光電変換領域と平面視で重なる位置に設けられ、
    平面視で前記受光領域の中央から離れた位置に重なるように配置された一の前記光学素子である第１光学素子において、前記構造体は、少なくとも、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の縁部に近い部分から中央に近い部分へ向かう方向に沿って配列されていて、
    前記構造体が平面視で前記第１光学素子に占める密度は、前記第１光学素子のうちの前記受光領域の中央に近い部分の方が、縁部に近い部分より高い、
    電子機器。
    

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