JPWO2020158443A1 - 撮像装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

画素間の混色を低減できる撮像装置（１）及び電子機器（２０１）を提供する。本開示の一実施の形態の撮像装置は、光入射面を含む光電変換部（ＰＤ）と、前記光入射面と対向するように設けられて第１の屈折率（ｎＣＦ）を有する第１の光透過膜（１４−１６， ２０）と、前記第１の屈折率より高い第２の屈折率（ｎ１８）を有する第２の光透過膜（１８）とが順に積層方向へ積層された積層構造をそれぞれ有し、前記積層方向と直交する面内方向において配列された複数の画素（ＰＸ）と、前記面内方向において隣り合う複数の前記第１の光透過膜の間に設けられると共に前記第１の屈折率より低い第３の屈折率（ｎ１３）を有する第１の画素分離部（１３）とを備える。

Description

本開示は、撮像装置及びそれを備えた電子機器に関する。
撮像装置において、光電変換を行う画素の光入射面にカラーフィルタが設けられた構成が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。カラーフィルタは、例えば、赤フィルタ、緑フィルタ、及び青フィルタを含む。各色のフィルタを有する画素から各色に対応する信号を取得してカラー画像を撮像する。
さらに、カラーフィルタ上にオンチップレンズが設けられた撮像装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。オンチップレンズは、受光部に入射する光を集光することにより受光部における光電変換効率を高めるものである。
特開２０１３−１５６４６３号公報 特開２０１６−５２０４１号公報
このような撮像装置では、画素間の混色を低減することが望まれている。画素間の混色は、例えば、ある画素へ入射すべき入射光が、その画素のカラーフィルタを経て本来その入射光が入射すべきでない他の画素へ入射してしまうことにより発生する。
画素間の混色を低減することができる撮像装置及び電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態における撮像装置は、複数の画素と、第１の画素分離部とを有する。複数の画素は、光入射面を含む光電変換部と、光入射面と対向するように設けられて第１の屈折率を有する第１の光透過膜と、第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第２の光透過膜とが順に積層方向へ積層された積層構造をそれぞれ有する。また、複数の画素は、積層方向と直交する面内方向において配列されている。第１の画素分離部は、面内方向において隣り合う複数の第１の光透過膜の間に設けられると共に第１の屈折率より低い第３の屈折率を有する。
本開示の一実施の形態における電子機器は、光学系と、撮像装置と、信号処理回路とを備えたものであり、撮像装置として、上記本開示の一実施の形態の撮像装置を有する。
本開示の一実施の形態における撮像装置及び電子機器では、光が画素へ斜めに入射しても、高屈折率の第２の光透過膜によって第１の光透過膜の壁側へ入射する角度が浅くなり（第１の光透過膜と画素間遮光部との界面に対する入射角が大きくなり）、上記界面において全反射する。これにより、画素へ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素間の混色を低減することができる。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１Ａの撮像装置のＩ−Ｉ’における断面構成の一例を表す図である。 図１Ａの要部の拡大図である。 図１Ａの撮像装置の製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ａに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｂに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｃに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｄに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｅに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｆに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｇに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｈに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図３Ｉに続く製造過程の断面構成の一例を表す図である。 図１Ａの撮像装置における入射光の進行経路の一例を表す図である。 参考形態に係る撮像装置の断面構成の一例を表す図である。 図１Ａの撮像装置の画素の特性を示すグラフである。 変形例Ａに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図７Ａの撮像装置のＩＩ−ＩＩ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｂに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図８Ａの撮像装置のＩＩＩ−ＩＩＩ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｃに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図９Ａの撮像装置のＩＶ−ＩＶ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｄに係る撮像装置の断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｅに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１１Ａの撮像装置のＶ−Ｖ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｆに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１２Ａの撮像装置のＶＩ−ＶＩ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｇに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１３Ａの撮像装置のＶＩＩ−ＶＩＩ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｈに係る撮像装置の断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｉに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１５Ａの要部の拡大図である。 変形例Ｊに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１６Ａの撮像装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｋに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１７Ａの撮像装置のＩＸ−ＩＸ’における断面構成の一例を表す図である。 変形例Ｌに係る撮像装置の平面構成の一例を表す図である。 図１８Ａの撮像装置のＸ−Ｘ’における断面構成の一例を表す図である。 上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を備えた電子機器の概略構成の一例を示すブロック図である。 上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を備えた撮像システムの概略構成の一例を表す図である。 図２０の撮像システムにおける撮像手順の一例を表す図である。 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、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（撮像装置）…図１〜図４
ベイヤー配列のカラー画素を有し、画素間遮光部に第３の屈折率を有する膜が設けられ、画素間遮光部の幅が基板内画素分離領域の幅より大きい例
２．変形例（撮像装置）
変形例Ａ：モノクロ画素を有する例…図７Ａ〜７Ｂ
変形例Ｂ：画素間遮光部の幅が基板内画素分離領域の幅と同じ例…図８Ａ〜図８Ｂ
変形例Ｃ：画素間遮光部に空気が用いられた例…図９Ａ〜図９Ｂ
変形例Ｄ：カラーフィルタの端部がテーパ形状である例…図１０
変形例Ｅ：反射防止膜と共通の層で第３の屈折率を有する膜が
設けられた例…図１１Ａ〜図１１Ｂ
変形例Ｆ：モノクロ画素を有し、画素間遮光部に空気が
用いられた例…図１２Ａ〜図１２Ｂ
変形例Ｇ：４つの光電変換素子で１つのカラーフィルタを
共有する例…図１３Ａ〜図１３Ｂ
変形例Ｈ：カラーフィルタの端部がテーパ形状である例…図１４
変形例Ｉ：瞳補正されたレイアウトを有する例…図１５Ａ〜図１５Ｂ
変形例Ｊ：長方形の光電変換素子を有する例…図１６Ａ〜図１６Ｂ
変形例Ｋ：８つの長方形の光電変換素子で１つのカラーフィルタを
共有する例…図１７Ａ〜図１７Ｂ
変形例Ｌ：２つの正方形の光電変換素子で１つのカラーフィルタを
共有する例…図１８Ａ〜図１８Ｂ
３．適用例
適用例１：上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を
電子機器に適用した例…図１９
適用例２：上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を
撮像システムに適用した例…図２０、図２１
４．応用例
応用例１：上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を
移動体に応用した例…図２２、図２３
応用例２：上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を
手術システムに応用した例…図２４、図２５
５．その他の変形例
＜１．実施の形態＞
［構成例］
図１Ａは、本開示の一実施の形態に係る撮像装置１の平面構成の一例を表したものである。図１Ｂは、図１Ａの撮像装置１のＩ−Ｉ’における断面構成の一例を表したものである。図１Ａでは、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）のレイアウトを示すために、反射防止膜１９、高屈折率膜１８、低屈折率膜１７、及び画素間遮光膜１３を省略して表している。
撮像装置１は、複数の画素ＰＸを有する。複数の画素ＰＸは、本開示の「複数の画素」の一具体例に対応する。複数の画素ＰＸは、それぞれ、半導体基板１０、カラーフィルタ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）、低屈折率膜１７、高屈折率膜１８、及び反射防止膜１９が順に積層方向に積層された積層構造をそれぞれ有する。複数の画素ＰＸは、積層方向と直交する面内方向に配列されている。半導体基板１０に、光入射面ＳＰＤを含むフォトダイオードＰＤが設けられている。フォトダイオードＰＤは、本開示の「光電変換部」の一具体例に対応する。フォトダイオードＰＤは、ｎ型半導体領域１０Ａとｐ型半導体領域１０Ｂとを含んでなると共に、光電変換を行う。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）は、本開示の「第１の光透過膜」の一具体例に対応する。高屈折率膜１８は、本開示の「第２の光透過膜」の一具体例に対応する。面内方向において隣り合う複数のカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の間に画素間遮光膜１３が設けられている。画素間遮光膜１３は、本開示の「第１の画素分離膜」の一具体例に対応する。隣り合う複数のフォトダイオードＰＤの間は画素分離領域であり、画素分離領域における半導体基板１０に画素分離膜１２が設けられ、フォトダイオードＰＤは画素ＰＸ毎に区分されている。画素分離膜１２は、本開示の「第２の画素分離膜」の一具体例に対応する。図１Ａでは、２×２の４画素に対応する平面構成が示されており、図１Ｂでは、２画素に対応する断面構成が示されている。撮像装置１のフォトダイオードＰＤの受光対象である波長領域は、可視領域（例えば４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）である。
半導体基板１０には、各画素ＰＸにおいてフォトダイオードＰＤ中に発生して蓄積された信号電荷を取り出す転送ゲート（不図示）と、取り出された信号電荷を出力及び信号処理する回路部（不図示）とが設けられている。各画素ＰＸのフォトダイオードＰＤから取り出された信号電荷は、回路部（不図示）によりＣＤＳ（correlated double sampling）処理等の信号処理が施され、デジタル信号に変換されて外部に出力されるように構成されている。
半導体基板１０の表面には画素分離領域に画素分離溝１１が形成されている。画素分離溝１１には、画素分離膜１２が設けられている。画素分離膜１２により、フォトダイオードＰＤは画素ＰＸ毎に区分されている。画素分離膜１２は、光学的に画素ＰＸを分離し、もしくは、電気的に画素ＰＸを分離する。または、画素分離膜１２は光学的かつ電気的に画素ＰＸを分離するものであってもよい。画素分離膜１２は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）等の絶縁体で形成されている。また、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁体の単層膜あるいは多層膜で形成されていてもよい。また、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム等の絶縁体の単層膜あるいは多層膜と、酸化シリコン膜との積層体で形成されていてもよい。上記の絶縁体で形成された画素分離膜１２は、光学的かつ電気的に画素ＰＸを分離する。画素分離溝１１に設けられた絶縁体からなる画素分離膜１２は、ＲＤＴＩ（Rear Deep Trench Isolation）とも称せられる。また、画素分離溝１１の内部に空間が存在している構成であってもよい。その場合であっても、画素ＰＸを光学的及び電気的に分離できる。例えば、図２に示したように、画素分離膜１２を構成する酸化シリコン等の絶縁体中に深さ方向に延びるボイドＶが形成された構成であってもよい。絶縁体による分離に加えて、ボイドＶによって光学的な画素ＰＸの分離特性を向上することができる。また、画素分離膜１２は半導体基板１０に形成されたｐ型半導体領域であってもよい。この場合には画素分離溝１１は形成されていなくてよい。ｐ型半導体領域による画素分離は、電気的に画素ＰＸを分離することができる。また、画素分離膜１２は、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）等の遮光性の金属により形成されていてもよい。この場合には、光学的に画素ＰＸを分離することができる。隣り合う２つの画素ＰＸの間における画素分離膜１２の幅（Ｗ１２）は、例えば３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
図１Ｂに示したように、半導体基板１０の光入射側の表面に、画素ＰＸ毎に分離されたカラーフィルタＣＦが形成されている。カラーフィルタＣＦは、例えば、赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６を含む。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）は、屈折率ｎCFを有する。屈折率ｎCFは、本開示の「第１の屈折率」の一具体例に対応する。１つの画素ＰＸに対して、赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６から選択された１つのカラーフィルタＣＦが設けられている。ここで、撮像装置１の受光対象の波長領域が可視領域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）である。赤フィルタ１４が設けられた画素ＰＸが赤画素であり、緑フィルタ１５が設けられた画素ＰＸが緑画素であり、また、青フィルタ１６が設けられた画素ＰＸが青画素である。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）は、例えば各色の色素を含有する感光性ネガレジスト材料等により形成されている。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）は、例えばベイヤー配列で設けられている。ベイヤー配列では、任意の２×２の４画素において、一方の対角に配置された２つの画素ＰＸのカラーフィルタＣＦが共に緑フィルタ１５である。また、他方の対角に配置された２つの画素ＰＸのカラーフィルタＣＦは、それぞれ赤フィルタ１４及び青フィルタ１６である。カラーフィルタＣＦは、赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６に限定されず、例えば、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ、イエローフィルタ、マゼンタフィルタ、シアンフィルタ、及びグレーフィルタの少なくとも１つを含む構成であってもよい。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の膜厚は、例えば２００ｎｍ以上２μｍ以下である。
カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）は、画素間遮光領域に形成された画素間遮光膜１３により、画素ＰＸ毎に分離されている。即ち、隣り合うカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の間に画素間遮光膜１３が設けられている。画素間遮光膜１３は、例えば屈折率ｎ13の材料により形成されている。屈折率ｎ13は、本開示の「第３の屈折率」の一具体例に対応する。画素間遮光膜１３の屈折率ｎ13は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の屈折率ｎCFより低い。屈折率ｎ13は、例えば１＜ｎ13≦１．５（５３０ｎｍの波長の光に対する屈折率）を満たす。例えば、酸化シリコンにより形成されている。隣り合う２つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の間における画素間遮光膜１３の幅Ｗ１３は、隣り合う２つの画素ＰＸの間における画素分離膜の幅Ｗ１２と同等以上である。好ましくは、画素間遮光膜１３の幅Ｗ１３は、画素分離膜の幅Ｗ１２より大きい。例えば、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面と画素間遮光膜１３の上面とは、同じ高さの平坦な面となっている。
カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面および画素間遮光膜１３の上面を覆うように低屈折率膜１７が形成されている。低屈折率膜１７の屈折率は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の屈折率ｎCFより低い。低屈折率膜１７は、例えば酸化シリコンで形成されている。なお、撮像装置１では、低屈折率膜１７を設けずに、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面および画素間遮光膜１３の上面を覆うように高屈折率膜１８を設けるようにしてもよい。
低屈折率膜１７の上層に、高屈折率膜１８が形成されている。高屈折率膜１８は、例えば屈折率ｎ18の材料により形成されている。屈折率ｎ18は、本開示の「第２の屈折率」の一具体例に対応する。高屈折率膜１８の屈折率ｎ18は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の屈折率ｎCFより高い。屈折率ｎ18は、例えば１．５＜ｎ18≦４．２（５３０ｎｍの波長の光に対する屈折率）を満たす。高屈折率膜１８は、例えば窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）で形成されている。あるいは、酸化チタン（ＴｉＯ2）／酸化タンタル／酸化ハフニウムの積層体等でもよい。高屈折率膜１８の膜厚は、例えば３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。高屈折率膜１８は、画素ＰＸ毎に分離されていなくてもよい。即ち、高屈折率膜１８は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上方及び画素間遮光膜１３の上方に形成された全ての画素ＰＸに対して共通の膜であってよい。また、高屈折率膜１８は、画素ＰＸ毎に分離されていてもよい。即ち、高屈折率膜１８は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上方に形成されているが、画素間遮光膜１３の上方には形成されていない構成であってもよい。
反射防止膜１９は、高屈折率膜１８の上層に形成されている。反射防止膜１９は、例えば酸化シリコンで形成されており、高屈折率膜１８より低い屈折率を有する。反射防止膜１９の膜厚は、例えば３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
なお、反射防止膜１９は、高屈折率膜１８と同様に、画素ＰＸ毎に分離されていなくてもよく、画素ＰＸ毎に分離されていてもよい。また、ｐ型半導体領域１０Ｂと低屈折率膜１７とは、反射防止膜１９と同様に、画素ＰＸ毎に分離されていなくてもよく、画素ＰＸ毎に分離されていてもよい。
撮像装置１は、オンチップレンズは設けられていない。撮像装置１は、撮像装置１の外部からの光が、反射防止膜１９、高屈折率膜１８、低屈折率膜１７、及びカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）を順次透過してフォトダイオードＰＤに入射するように構成されている。
［製造方法］
次に、撮像装置１の製造方法について説明する。図３Ａ〜図３Ｊは、撮像装置１の製造過程の一例を表したものである。
まず、図３Ａに示したように、半導体基板１０のうちの画素分離領域に対応する位置に画素分離溝１１を形成する。具体的には、例えば半導体基板１０のうちの画素分離領域に対応する位置に開口を有するレジストパターンを、半導体基板１０を覆うように形成する。そののち、そのレジストパターンをマスクとして用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）等のエッチング処理を半導体基板１０に対して施す。こうすることにより、半導体基板１０の一部を選択的に除去し、画素分離溝１１を形成する。上記エッチング処理ののち、半導体基板１０を覆う上記レジストパターンを除去する。
次に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法あるいはＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法により、画素分離溝１１を埋め込むように酸化シリコン等の絶縁体を堆積させたのち、堆積された絶縁体のうちの不要な部分を除去する。こうすることにより、図３Ｂに示したように、画素分離溝１１に画素分離膜１２を形成する。続いて、イオン注入等によりｎ型半導体領域１０Ａとｐ型半導体領域１０Ｂとを形成し、光電変換を行うフォトダイオードＰＤを形成する。なお、フォトダイオードＰＤの形成後に画素分離溝１１及び画素分離膜１２を形成してもよい。
続いて、図３Ｃに示したように、例えばＣＶＤ法により酸化シリコン等の絶縁体を堆積させ、絶縁膜１３Ａを形成する。絶縁膜１３Ａの膜厚は、のちの工程で形成しようとするカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の膜厚と同等とする。
次に、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）を形成すべき領域に開口を有するレジストパターンを、絶縁膜１３Ａを覆うように形成する。そののち、絶縁膜１３Ａを覆うレジストパターンをマスクとして用いたＲＩＥ等のエッチング処理を絶縁膜１３Ａに対して施す。こうすることにより絶縁膜１３Ａを選択的に除去し、図３Ｄに示したように、カラーフィルタ用凹部１３Ｂを形成する。その際、残された部分が画素間遮光膜１３となる。上記の絶縁膜１３Ａに対するエッチング処理後に、絶縁膜１３Ａを覆うレジストパターンを除去する。
続いて、図３Ｅに示したように、カラーフィルタ用凹部１３Ｂを埋め込むように赤色素を含有する感光性ネガレジスト材料を塗布して、赤色素を含有する感光性ネガレジスト膜１４ＰＲを形成する。
次に、図３Ｆに示したように、赤画素における感光性ネガレジスト膜１４ＰＲに対して選択的に露光処理を行い、赤フィルタ１４を形成する。
続いて、図３Ｇに示したように、赤フィルタ１４が形成された領域以外に設けられている、露光処理がなされなかった感光性ネガレジスト膜１４ＰＲを剥離する。これにより、カラーフィルタＣＦ（緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の形成ためのカラーフィルタ用凹部１３Ｂが開口される。
次に、図３Ｈに示したように、カラーフィルタ用凹部１３Ｂを埋め込むように緑色素を含有する感光性ネガレジスト材料を塗布して、緑色素を含有する感光性ネガレジスト膜１５ＰＲを形成する。
次に、図３Ｉに示したように、緑画素における感光性ネガレジスト膜１５ＰＲに対して選択的に露光処理を行い、緑フィルタ１５を形成する。続いて、緑フィルタ１５が形成された領域以外に設けられている、露光処理がなされなかった感光性ネガレジスト膜１５ＰＲを剥離する。さらに、赤フィルタ１４の形成方法および緑フィルタ１５の形成方法と同様にして、不図示の領域において青フィルタ１６を形成する。
次に、図３Ｊに示したように、例えばＣＶＤ法により全面に酸化シリコン等を堆積して低屈折率膜１７を形成し、さらにＣＶＤ法により窒化シリコン等を堆積して高屈折率膜１８を形成する。続いて、高屈折率膜１８の上層にＣＶＤ法により酸化シリコン等を堆積して反射防止膜１９を形成する。このようにして、撮像装置１が製造される。
[動作]
撮像装置１では、半導体基板１０に設けられたフォトダイオードＰＤに、光入射側（高屈折率膜１８側）から受光対象の波長の光が入射すると、信号電荷が発生し、蓄積される。信号電荷は、各画素ＰＸのフォトダイオードＰＤから取り出され、信号処理回路（不図示）によりＣＤＳ（correlated double sampling）処理等の信号処理が施され、デジタル信号に変換されて外部に出力される。
［撮像装置１の作用・効果］
図４に示したように、本実施の形態の撮像装置１は、屈折率ｎCFを有するカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の光入射側に、屈折率ｎ18を有する高屈折率膜１８が形成されている。隣り合う２つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の間は画素間遮光領域であり、屈折率ｎ13を有する画素間遮光膜１３が形成されている。ここで、屈折率ｎ18は屈折率ｎCFより高い。また、屈折率ｎ13は屈折率ｎCFより低い。光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合を想定する。屈折率ｎ18の高屈折率膜１８によって光ＬＩは半導体基板１０の主面に対してより垂直な方向に屈折する。この結果、画素間遮光膜１３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面に入射する角度（カラーフィルタＣＦの壁側に入射する角度）θ１が、高屈折率膜１８がない場合に入射する角度θ２よりも浅くなる。即ち、画素間遮光膜１３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面に対する入射角θ１’が、高屈折率膜１８がない場合の入射角θ２’よりも大きくなる。画素間遮光膜１３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面に対する入射角θ１’が所定の角度より大きくなると、光は全反射する。高屈折率膜１８により、入射角θ１’がより大きくなるように光が屈折するので、上記界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。
上記の作用効果について、参考形態を用いて説明する。図５は、参考形態の撮像装置１１０の断面構成を示すものであり、画素ＰＸに斜めに光が入射した場合の光の進行経路を示す。撮像装置１１０では、ｎ型半導体領域１００Ａとｐ型半導体領域１００Ｂとを含む半導体基板１００にフォトダイオードＰＤが形成されている。半導体基板１００には、画素分離領域に画素分離溝１０１が形成され、画素分離溝１０１を埋めるように画素分離膜１０２が形成されている。半導体基板１００には画素間遮光領域において画素間遮光膜１０３が形成され、画素間遮光膜１０３で分離されるようにカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１０４、緑フィルタ１０５、青フィルタ）が形成されている。画素間遮光膜１０３及びカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１０４、緑フィルタ１０５、青フィルタ）の上層に低屈折率膜１０７が形成され、その上層に反射防止膜１０９が形成されている。撮像装置１１０では、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１０４、緑フィルタ１０５、青フィルタ）の上層に高屈折率膜が設けられていないので、画素ＰＸに光ＬＩが斜めに入射しても光ＬＩの進行経路はほとんど変わらない。このため、画素間遮光膜１０３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１０４、緑フィルタ１０５、青フィルタ）との界面に光ＬＩが入射する角度（カラーフィルタＣＦの壁側に入射する角度）φが大きく、光ＬＩは上記界面で全反射せずに隣の画素へ進入することが多くなる。この結果、画素ＰＸ間の混色が発生しやすい。
図６は図１の撮像装置１の画素と図５の撮像装置１１０の画素との特性を示すグラフである。図中、縦軸は量子効率（ＱＥ）を示し、横軸は波長を示す。撮像装置１に各波長の光が入射したときの、赤画素の量子効率Ｒ１、緑画素の量子効率Ｇ、青画素の量子効率Ｂを示す。さらに、撮像装置１１０に各波長の光が入射したときの赤画素の量子効率Ｒ２も重ねて示している。撮像装置１１０の緑画素と青画素との量子効率は撮像装置１と同様である。量子効率Ｒ１と量子効率Ｒ２とを比較すると、緑の波長領域において量子効率Ｒ２が量子効率Ｒ１より大きいという相違がある。緑の波長領域における量子効率Ｒ１と量子効率Ｒ２との差は、混色ＣＭの程度の大きさを示すものである。即ち、撮像装置１は、撮像装置１１０より画素ＰＸ間の混色を抑制することができる。
撮像装置１では、隣り合う２つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の間における画素間遮光膜１３の幅Ｗ１３は、隣り合う２つの画素ＰＸの間における画素分離膜の幅Ｗ１２以上であることが好ましい。これにより、フォトダイオードＰＤに対するカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の位置（画素間遮光膜１３に設けられるカラーフィルタ用凹部１３Ｂの位置）に合わせずれが発生しても、上記の画素ＰＸ間の混色を抑制する効果を得ることができる。
カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の屈折率ｎCFは、１＜ｎ13≦１．５（５３０ｎｍの波長の光に対する屈折率）を満たすことが好ましい。また、高屈折率膜１８の屈折率ｎ18は、１．５＜ｎ18≦４．２（５３０ｎｍの波長の光に対する屈折率）を満たすことが好ましい。撮像装置１の受光対象の波長領域が可視領域（例えば４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）である場合には、可視領域を代表する波長として５３０ｎｍの波長を選択し、５３０ｎｍの波長の屈折率を１つの基準としたものである。５３０ｎｍの波長での屈折率の大小関係は、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の全体でも通常は同様の大小関係となっていることによる。５３０ｎｍの波長での屈折率を基準とすることは一例であり、他の波長の屈折率を基準としてもよい。例えば、撮像装置１の受光対象の波長領域が赤外領域（例えば６５０ｎｍ以上）である場合には、赤外領域の所定の波長の屈折率を基準として材料が選択されてもよい。
撮像装置１では、高屈折率膜１８の膜厚はカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の膜厚以下であることが好ましい。高屈折率膜１８の膜厚が十分に厚い場合、光が高屈折率膜１８に入射する際に半導体基板１０の主面に対してより垂直な方向に屈折しても、光が高屈折率膜１８から出射する際にもとの方向に戻ってしまう。このため、上記の混色を抑制する効果が得られにくくなる。高屈折率膜１８の膜厚としては、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、及び青フィルタ１６）の膜厚程度以下であれば、光が高屈折率膜１８から出射する際にもとの方向に戻らないようにできる。これにより、上記の画素ＰＸ間の混色を抑制する効果を得ることができる。
以上説明したように、本実施の形態の撮像装置１では、入射した光が高屈折率膜１８により屈折して画素間遮光膜１０３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。
＜２．変形例＞
以下に、上記実施の形態に係る撮像装置１の変形例について説明する。なお、以下の変形例において、上記実施の形態と共通の構成に対しては、同一の符号が付与されている。
［変形例Ａ］
上記の撮像装置１においては、各画素ＰＸにカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が設けられた構成であったが、本開示ではこれに限らず、カラーフィルタＣＦの代わりに透明膜２０が形成されていてもよい。
図７Ａは、変形例Ａとしての撮像装置１Ａの平面構成の一例を表したものである。図７Ｂは図７Ａの撮像装置のＩＩ−ＩＩ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ａでは、全ての画素ＰＸにおいてカラーフィルタＣＦの代わりに透明膜２０が設けられている。上記を除いては、撮像装置１と同様の構成を有する。
撮像装置１Ａは、モノクローム画像を撮像する。撮像装置１Ａの撮像対象の波長領域は、例えば可視領域、赤外領域、あるいは紫外領域である。透明膜２０は、撮像対象の波長領域の光を透過する材料で形成されている。例えばＮＤ（Neutral Density）グレーフィルタなど、撮像対象の波長領域の全体の透過率を調整する特性を有する膜であってもよい。
撮像装置１Ａでは、透明膜２０の屈折率ｎ20は、画素間遮光膜１３より高く、高屈折率膜１８より低い。これにより、光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光膜１３と透明膜２０との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。
［変形例Ｂ］
上記の撮像装置１においては、画素間遮光膜１３の幅Ｗ１３は、画素分離膜の幅Ｗ１２より大きい構成であったが、本開示はこれに限らず、画素間遮光膜１３の幅Ｗ１３が画素分離膜の幅Ｗ１２と略等しい構成であってもよい。
図８Ａは、変形例Ｂとしての撮像装置１Ｂの平面構成の一例を表したものである。図８Ｂは図８Ａの撮像装置のＩＩＩ−ＩＩＩ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｂでは、画素間遮光膜１３の幅Ｗ１３が画素分離膜の幅Ｗ１２と略等しい。上記を除いては、撮像装置１と同様の構成を有する。
撮像装置１Ｂでは、上記と同様に光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光膜１３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。
［変形例Ｃ］
上記の撮像装置１においては、画素間遮光領域に画素間遮光膜１３が形成された構成であったが、本開示ではこれに限らず、画素間遮光膜１３の代わりに空気が用いられて画素間遮光部１３Ｃが構成されてもよい。即ち、画素間遮光部１３Ｃにおいて、赤フィルタ１４の端面１４Ａは空気と接している。端面１４Ａは、赤フィルタ１４の画素間遮光部１３Ｃの側の表面である。緑フィルタ１５の端面１５Ａ及び青フィルタ１６の端面（不図示）も同様に空気と接している。
図９Ａは、変形例Ｃとしての撮像装置１Ｃの平面構成の一例を表したものである。図９Ｂは図９Ａの撮像装置のＩＶ−ＩＶ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｃでは、画素間遮光領域に画素間遮光膜１３が形成されておらず、空気が用いられた画素間遮光部１３Ｃが構成されている。また、画素間遮光部１３Ｃの幅Ｗ１３Ｃは、画素分離膜の幅Ｗ１２と略等しい。また、低屈折率膜１７は設けられていない。上記を除いては、撮像装置１と同様の構成を有する。
撮像装置１Ｃでは、上記と同様に光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。画素間遮光部１３Ｃ（空気）の屈折率は１．０であり、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との大きな屈折率差を確保できる。これにより、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光をさらに多くできる。
［変形例Ｄ］
上記の撮像装置１Ｃにおいては、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面及び高屈折率膜１８の上面は平坦な面であったが、本開示ではこれに限らず、それらの上面の端部がテーパ形状であってもよい。
図１０は、変形例Ｄとしての撮像装置１Ｄの断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｄでは、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面は平坦であり、高屈折率膜１８の上面の端部１８Ｃがテーパ形状である。反射防止膜１９の上面は、高屈折率膜１８の形状に沿って端部がテーパ形状となっている。高屈折率膜１８の上面の端部１８Ｃがテーパ形状であることで、フォトダイオードＰＤに対する集光効率を高めることができる。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面の端部１８Ｃがテーパ形状であり、高屈折率膜１８及び反射防止膜１９の上面は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の形状に沿って端部がテーパ形状となっていてもよい。上記を除いては、撮像装置１Ｃと同様の構成を有する。上記のテーパ形状としては、エッチング処理等により意図してテーパ形状としてもよく、カラーフィルタＣＦや高屈折率膜１８の形成及び加工時において形成及び加工した結果としてテーパ形状になったものであってもよい。
撮像装置１Ｄでは、上記と同様に光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。画素間遮光部１３Ｃ（空気）の屈折率は１．０であり、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との大きな屈折率差を確保できる。これにより、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光をさらに多くできる。さらに、高屈折率膜１８の端部がテーパ形状となっていることにより、より多くの光を各画素ＰＸのフォトダイオードＰＤに集光させることが可能である。
［変形例Ｅ］
上記の撮像装置１Ｃにおいては、空気が用いられて画素間遮光部１３Ｃが構成された構成であったが、本開示ではこれに限らず、画素間遮光領域が屈折率の低い材料で埋め込まれていてもよい。
図１１Ａは、変形例Ｅとしての撮像装置１Ｅの平面構成の一例を表したものである。図１１Ｂは図１１Ａの撮像装置のＶ−Ｖ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｅでは、画素間遮光領域に反射防止膜１９と同じ材料で画素間遮光膜１３が形成されている。画素間遮光膜１３と反射防止膜１９とは一体となって低屈折率膜３０が構成されている。上記を除いては、撮像装置１Ｃと同様の構成を有する。
撮像装置１Ｅでは、上記と同様に光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光膜１３とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。
［変形例Ｆ］
上記の撮像装置１Ｃにおいては、各画素ＰＸにカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が設けられた構成であったが、本開示ではこれに限らず、カラーフィルタＣＦの代わりに透明膜２０が形成されていてもよい。
図１２Ａは、変形例Ｆとしての撮像装置１Ｆの平面構成の一例を表したものである。図１２Ｂは図１２Ａの撮像装置のＶＩ−ＶＩ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｆでは、全ての画素ＰＸにおいてカラーフィルタＣＦの代わりに透明膜２０が設けられている。上記を除いては、撮像装置１Ｃと同様の構成を有する。
撮像装置１Ｆでは、モノクローム画像を撮像する。撮像装置１Ｆの撮像対象の波長領域は、例えば可視領域、赤外領域、あるいは紫外領域である。透明膜２０は、撮像対象の波長領域の光を透過する材料で形成されている。撮像装置１Ｆでは、透明膜２０の屈折率ｎ20は、画素間遮光部１３Ｃ（空気）より高く、高屈折率膜１８より低い。これにより、光ＬＩが画素ＰＸへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃと透明膜２０との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ間の混色を低減することができる。
［変形例Ｇ］
上記の撮像装置１Ｃにおいては、１つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が１つの画素を構成する１つのフォトダイオードＰＤに対して設けられた構成であったが、本開示ではこれに限らず、１つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が複数のサブ画素（フォトダイオードＰＤ）に対して設けられたであってもよい。１つのサブ画素に対して、１つのフォトダイオードＰＤが設けられている。
図１３Ａは、変形例Ｇとしての撮像装置１Ｇの平面構成の一例を表したものである。図１３Ｂは図１３Ａの撮像装置のＶＩＩ−ＶＩＩ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｇでは、各画素ＰＸにおいて１つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が２行２列に配置された４つのサブ画素（フォトダイオードＰＤ）に対して設けられている。即ち、赤画素ＰＸ１は１つの赤フィルタ１４を有し、赤フィルタ１４は、２行２列に配置されたサブ画素（フォトダイオードＰＤ１１、フォトダイオードＰＤ１２、フォトダイオードＰＤ１３、及びフォトダイオードＰＤ１４）に対して共通のフィルタとして設けられている。緑画素ＰＸ２は１つの緑フィルタ１５を有し、緑フィルタ１５は、２行２列に配置されたサブ画素（フォトダイオードＰＤ２１、フォトダイオードＰＤ２２、フォトダイオードＰＤ２３、及びフォトダイオードＰＤ２４）に対して共通のフィルタとして設けられている。青画素ＰＸ３は１つの青フィルタ１６を有し、青フィルタ１６は、２行２列に配置されたサブ画素（フォトダイオードＰＤ３１、フォトダイオードＰＤ３２、フォトダイオードＰＤ３３、及びフォトダイオードＰＤ３４）に対して共通のフィルタとして設けられている。赤画素ＰＸ１を構成する４つのサブ画素（フォトダイオードＰＤ１１、フォトダイオードＰＤ１２、フォトダイオードＰＤ１３、及びフォトダイオードＰＤ１４）は、半導体基板１０の内部に設けられたサブ画素分離膜１２Ａにより互いに分離されている。緑画素ＰＸ２を構成する４つのサブ画素（フォトダイオードＰＤ２１、フォトダイオードＰＤ２２、フォトダイオードＰＤ２３、及びフォトダイオードＰＤ２４）も同様にサブ画素分離膜１２Ａにより互いに分離されている。青画素ＰＸ３を構成する４つのサブ画素（フォトダイオードＰＤ３１、フォトダイオードＰＤ３２、フォトダイオードＰＤ３３、及びフォトダイオードＰＤ３４）も同様にサブ画素分離膜１２Ａにより互いに分離されている。サブ画素分離膜１２Ａは、画素分離膜１２と同様に設けられている。即ち、サブ画素分離膜１２Ａは、サブ画素分離領域において半導体基板１０に形成されたサブ画素分離溝１１Ａに酸化シリコン等が埋め込まれて形成されている。上記を除いては、撮像装置１Ｃと同様の構成を有する。
撮像装置１Ｇの赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、及び青画素ＰＸ３は、位相差検出画素である。例えば、図１３Ｂでは、緑画素ＰＸ２において、緑画素ＰＸ２に入射する方向の異なる２つの光ＬＴ１、ＬＴ２が、それぞれ別のフォトダイオードＰＤ２１、ＰＤ２２で受光されることが示されている。即ち、１つの緑画素ＰＸ２において、フォトダイオードＰＤ２１、フォトダイオードＰＤ２２、フォトダイオードＰＤ２３、及びフォトダイオードＰＤ２４は入射方向の異なる光を受光する。フォトダイオードＰＤ１１、フォトダイオードＰＤ１２、フォトダイオードＰＤ１３、及びフォトダイオードＰＤ１４のそれぞれから出力される信号から出力差分を取得する等により像面位相差を検出する。得られた位相差から、被写体の焦点検出等に応用することができる。赤画素ＰＸ１及び青画素ＰＸ３についても同様に像面位相差を検出することができる。例えば、撮像装置１Ｇの受光面に設けられた有効画素の一部が赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、及び青画素ＰＸ３を含む位相差検出画素である構成である。あるいは、有効画素の全部が位相差検出画素であってもよい。
図１３Ｂに示したように、撮像装置１Ｇにおいて、光ＬＩ１が緑画素ＰＸ２へ斜めに入射した場合、高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（緑フィルタ１５）との界面で全反射し、フォトダイオードＰＤ２１へ入射する。光ＬＩ２も同様に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（緑フィルタ１５）との界面で全反射し、フォトダイオードＰＤ２２へ入射する。画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（緑フィルタ１５）との界面での全反射により、緑画素ＰＸ２へ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制される。赤画素ＰＸ１及び青画素ＰＸ３においても同様に光が隣の画素へ進入することが抑制される。これにより、赤画素ＰＸ１と、緑画素ＰＸ２と、青画素ＰＸ３との間の混色を低減することができる。
また、撮像装置１Ｇではオンチップレンズが設けられていない。オンチップレンズを有する撮像装置では、画素ＰＸに対するオンチップレンズの合わせずれがあると、同一の画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）を構成するサブ画素間の感度差が大きくなる可能性がある。これは、オンチップレンズの合わせずれがあると、同一の画素内の１つのサブ画素へ入射する光が増加し、他のサブ画素へ入射する光が減少するためである。撮像装置１Ｇではオンチップレンズが設けられておらず、高屈折率膜１８が設けられている。仮に高屈折率膜１８に合わせずれが発生しても、オンチップレンズに合わせずれが生じたときのようなサブ画素間の感度差の増大は発生せず、サブ画素間の感度差への影響は小さい。また、オンチップレンズを有する構成では、各画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）においてオンチップレンズで集光された光がサブ画素分離膜１２Ａの上端近傍に当たって散乱し、混色等の原因となることがあった。撮像装置１Ｇでは、集光された光がサブ画素分離膜１２Ａの上端近傍に当たって散乱することはないため、混色を抑制することができる。
［変形例Ｈ］
上記の撮像装置１Ｇにおいては、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面及び高屈折率膜１８の上面は平坦な面であったが、本開示ではこれに限らず、それらの上面の端部がテーパ形状であってもよい。
図１４は、変形例Ｈとしての撮像装置１Ｈの断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｈは、位相差検出画素を有する。撮像装置１Ｈでは、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面は平坦であり、高屈折率膜１８の上面の端部１８Ｃがテーパ形状である。反射防止膜１９の上面は、高屈折率膜１８の形状に沿って端部がテーパ形状となっている。高屈折率膜１８の上面の端部１８Ｃがテーパ形状であることで、フォトダイオードＰＤ１１、ＰＤ１２、ＰＤ２１、ＰＤ２２に対する集光効率を高めることができる。カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の上面の端部１８Ｃがテーパ形状であり、高屈折率膜１８及び反射防止膜１９の上面は、カラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）の形状に沿って端部がテーパ形状となっていてもよい。上記を除いては、撮像装置１Ｇと同様の構成を有する。上記のテーパ形状としては、エッチング処理等により意図してテーパ形状としてもよく、カラーフィルタＣＦや高屈折率膜１８の形成及び加工時において形成及び加工した結果として意図せずにテーパ形状になったものであってもよい。
撮像装置１Ｈでは、上記と同様に光ＬＩが画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２）へ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２）へ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２）間の混色を低減することができる。さらに、高屈折率膜１８の上面の端部がテーパ形状となっていることにより、より多くの光を各画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２）のフォトダイオードＰＤ１１、ＰＤ１２、ＰＤ２１、ＰＤ２２に集光させることが可能である。図示を省略しているが、青画素についても同様である。
撮像装置１Ｈ等における位相差検出画素では、画素を構成するフォトダイオード間の感度差を抑制することと、画素を構成するフォトダイオード間の分離比を高めることが望まれている。しかし、フォトダイオード間感度差を抑制することと分離比を高めることはトレードオフの関係にあるため、一方を悪化させることなく他方もしくは両方を向上させることは困難である。撮像装置１Ｈでは、高屈折率膜１８の上面の端部１８Ｃがテーパ形状とすることで、より多くの光を集光して光が画素に入射する量子効率を高めることができるので、フォトダイオード間の感度差を抑制しながら、分離比を確保することができる。
［変形例Ｉ］
上記の撮像装置１Ｇにおいて、受光面１０Ｃの中央部から周辺部にかけて、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、及び青画素ＰＸ３）におけるサブ画素分離膜１２Ａの位置（瞳分割の位置）が徐々に変化するようにしてもよい。
図１５Ａは変形例Ｉとしての撮像装置１Ｉの平面構成の一例を表すものである。撮像装置１Ｉは、位相差検出画素を有する。例えば、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、及び青画素ＰＸ３）として、受光面１０Ｃの中央部に画素ＰＸ−Ａが配置され、受光面１０Ｃの最も端である角部に画素ＰＸ−Ｇが配置されている。受光面１０Ｃの中央部から端にかけて中間の位置に、画素ＰＸ−Ｂ、ＰＸ−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＸ−Ｅ、ＰＸ−Ｆが配置されている。図示しないその他の画素が配置されていてもよい。各画素ＰＸ−Ａ、ＰＸ−Ｂ、ＰＸ−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＸ−Ｅ、ＰＸ−Ｆ、ＰＸ−Ｇにおいて、瞳補正量（ＩＨ）が設定される。瞳補正量は、受光面１０Ｃの中央部の画素ＰＸ−Ａでは０％であり、受光面１０Ｃの端（角部）の画素ＰＸ−Ｇでは１００％である。中間の位置に配置された画素ＰＸ−Ｂ、ＰＸ−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＸ−Ｅ、ＰＸ−Ｆでは、中間の瞳補正量が設定される。例えば、画素ＰＸ−Ａ（ＩＨ０％）と画素ＰＸ−Ｇ（ＩＨ１００％）との間の画素ＰＸ−Ｅでは、ＩＨ５０％である。また、画素ＰＸ−Ａからみて、垂直方向（図面上、上下方向）に配置された画素ＰＸ−Ｂと、画素ＰＸ−Ｃとでは、それぞれＩＨ３０％、ＩＨ６０％であり、受光面１０Ｃの端に近い（中央部から遠い）ほど瞳補正量が大きくなる。画素ＰＸ−Ａからみて、水平方向（図面上、左右の方向）に配置された画素ＰＸ−Ｄと、画素ＰＸ−Ｆとでは、それぞれＩＨ４０％、ＩＨ８０％であり、受光面１０Ｃの端に近い（中央部から遠い）ほど瞳補正量が大きくなる。垂直方向と水平方向とで瞳補正量の程度が異なっており、水平方向により大きな瞳補正量を設定しているが、同じであってもよく、垂直方向により大きな瞳補正量を設定してもよい。
図１５Ｂは図１５Ａの要部を拡大したものである。例えば、受光面１０Ｃの中央部の画素ＰＸ−Ａは、第１のフォトダイオードＰＤ１、第２のフォトダイオードＰＤ２、第３のフォトダイオードＰＤ３、及び第４のフォトダイオードＰＤ４を有する。４つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４は、サブ画素分離膜１２Ａにより分離されている。４つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の面積は、瞳補正量０％の画素ＰＸ−Ａでは略均等である。
一方、受光面１０Ｃの端（角部）の画素ＰＸ―Ｇでは、サブ画素分離膜１２Ａの位置が垂直方向及び水平方向共に受光面１０Ｃの端に近づくように調整されている。即ち、画素ＰＸ―Ｇにおいて垂直方向及び水平方向において中央部よりのフォトダイオードＰＤ１は面積が大きくなり、垂直方向及び水平方向において端よりのフォトダイオードＰＤ４は面積が小さくなり、フォトダイオードＰＤ２、ＰＤ３はその間の面積となる。画素ＰＸ―Ｇは瞳補正量が１００％であり、最も補正量が大きく調整された画素である。
受光面１０Ｃの中央部から端（角部）の中間に配置された画素ＰＸ−Ｂ、ＰＸ−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＸ−Ｅ、ＰＸ−Ｆでは、それぞれ図１５Ｂに示した瞳補正量に応じて、各画素ＰＸ−Ｂ、ＰＸ−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＸ−Ｅ、ＰＸ−Ｆ中のサブ画素分離膜の位置が調整されている。このようにして、画素ＰＸ−Ｂ、ＰＸ−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＸ−Ｅ、ＰＸ−Ｆを構成するフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の面積は、受光面１０Ｃの中央部から端（角部）にかけて徐々に変化するように設けられている。
撮像装置１Ｉは位相差検出画素を有する。位相差検出画素は、４つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４を有するが、受光面１０Ｃにおける位置により感度が変わってしまう。即ち、受光面１０Ｃの端（角部）に近いほど、４つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４のうちの端（角部）に近いフォトダイオードの感度が高くなってしまう。これは、画素が端（角部）に近づくにつれて、４つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４のうちの中央部に近いフォトダイオードに入射する光の経路が少なくなり、端（角部）に近いフォトダイオードに入射する光の経路が多くなるからである。このため、４つのフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の感度差が大きくなってくる。撮像装置１Ｉでは、各画素を構成するフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の面積が、受光面１０Ｃの中央部から端（角部）にかけて徐々に変化するように瞳補正量を設定する。これにより、受光面１０Ｃの位置において生じる、画素内のフォトダイオード間の感度差を低減し、感度を均一化することができる。
撮像装置１Ｉでは、上記と同様に光ＬＩが画素ＰＸ−Ａ〜ＰＸ−Ｇへ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素ＰＸ−Ａ〜ＰＸ−Ｇへ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素ＰＸ−Ａ〜ＰＸ−Ｇ間の混色を低減することができる。さらに、各画素ＰＸ−Ａ〜ＰＸ−Ｇを構成するフォトダイオードＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４の面積が受光面１０Ｃの中央部から端（角部）にかけて徐々に変化するように瞳補正量を設定することで、画素内のフォトダイオード間の感度差を低減し、均一化することができる。
［変形例Ｊ］
上記の撮像装置１Ｇにおいては、各サブ画素（フォトダイオード）の平面視での形状は略正方形であったが、本開示ではこれに限らず、各サブ画素の形状は平面視で長方形であってもよい。
図１６Ａは、変形例Ｊとしての撮像装置１Ｊの平面構成の一例を表したものである。図１６Ｂは図１６Ａの撮像装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｊでは、赤画素ＰＸ１は１つの赤フィルタ１４を有し、赤フィルタ１４は、長方形の形状のサブ画素（フォトダイオードＰＤ１１、フォトダイオードＰＤ１２）に対して共通のフィルタとして設けられている。フォトダイオードＰＤ１１とフォトダイオードＰＤ１２を合わせた時の赤画素ＰＸ１の平面視での形状が略正方形となる。緑画素ＰＸ２と青画素ＰＸ３とについても同様である。
撮像装置１Ｊでは、上記と同様に光ＬＩが画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）へ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）へ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）間の混色を低減することができる。
［変形例Ｋ］
上記の撮像装置１Ｇにおいては、各サブ画素（フォトダイオード）の平面視での形状は略正方形であったが、本開示ではこれに限らず、各サブ画素の形状は平面視で長方形であってもよい。
図１７Ａは、変形例Ｋとしての撮像装置１Ｋの平面構成の一例を表したものである。図１７Ｂは図１７Ａの撮像装置のＩＸ−ＩＸ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｋでは、赤画素ＰＸ１は１つの赤フィルタ１４を有し、赤フィルタ１４は、長方形の形状の２行４列に配置されたサブ画素（フォトダイオードＰＤ１１、ＰＤ１２、ＰＤ１３、ＰＤ１４、ＰＤ１５、ＰＤ１６、ＰＤ１７、ＰＤ１８）に対して共通のフィルタとして設けられている。フォトダイオードＰＤ１１〜ＰＤ１８の全体での赤画素ＰＸ１の平面視での形状が略正方形となる。緑画素ＰＸ２と青画素ＰＸ３とについても同様である。
撮像装置１Ｋでは、上記と同様に光ＬＩが画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）へ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）へ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、画素（赤画素ＰＸ１、緑画素ＰＸ２、青画素ＰＸ３）間の混色を低減することができる。
［変形例Ｌ］
上記の撮像装置１Ｇにおいては、４つのサブ画素（フォトダイオード）に対して１つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が形成されているが、本開示ではこれに限らず、２つのサブ画素（フォトダイオード）に対して１つのカラーフィルタＣＦ（赤フィルタ１４、緑フィルタ１５、青フィルタ１６）が形成されている構成であってもよい。
図１８Ａは、変形例Ｌとしての撮像装置１Ｌの平面構成の一例を表したものである。図１８Ｂは図１８Ａの撮像装置のＸ−Ｘ’における断面構成の一例を表したものである。撮像装置１Ｌでは、緑画素ＰＸ２は１つの緑フィルタ１５を有し、緑フィルタ１５は、略正方形の形状の２つのサブ画素（フォトダイオードＰＤ２１、ＰＤ２２）に対して共通のフィルタとして設けられている。
撮像装置１Ｌでは、上記と同様に光ＬＩが緑画素ＰＸ２へ斜めに入射した場合に高屈折率膜１８で屈折し、画素間遮光部１３Ｃ（空気）とカラーフィルタＣＦ（緑フィルタ１５）との界面で全反射する光がより多くなる。これにより、緑画素ＰＸ２へ斜めに入射した光が隣の画素へ進入することが抑制され、緑画素ＰＸ２と隣接画素との間の混色を低減することができる。
＜３．適用例＞
［適用例１］
上述した撮像装置１、１Ａ〜１Ｌ（代表して撮像装置１とする）は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のカメラ、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
図１９は、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置を備えた電子機器の概略構成の一例を示すブロック図である。
図１９に示される電子機器２０１は、光学系２０２、シャッタ装置２０３、撮像装置１、駆動回路２０５、信号処理回路２０６、モニタ２０７、及びメモリ２０８を備えて構成され、静止画像及び動画像を撮像可能である。
光学系２０２は、1枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの光（入射光）を撮像装置１に導き、撮像装置１の受光面に結像させる。
シャッタ装置２０３は、光学系２０２及び撮像装置１の間に配置され、駆動回路２０５の制御に従って、撮像装置１への光照射期間及び遮光期間を制御する。
撮像装置１は、上述した撮像装置を含むパッケージにより構成される。撮像装置１は、光学系２０２及びシャッタ装置２０３を介して受光面に結像される光に応じて、一定期間、信号電荷を蓄積する。撮像装置１に蓄積された信号電荷は、駆動回路２０５から供給される駆動信号（タイミング信号）に従って転送される。
駆動回路２０５は、撮像装置１の転送動作、及びシャッタ装置２０３のシャッタ操作を制御する駆動信号を出力して、撮像装置１及びシャッタ装置２０３を駆動する。
信号処理回路２０６は、撮像装置１から出力された信号電荷に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路２０６が信号処理を施すことにより得られた画像（画像データ）は、モニタ２０７に供給されて表示されたり、メモリ２０８に供給されて記憶（記録）されたりする。
上記のように構成されている電子機器２０１においても、撮像装置１を適用することにより、画素間の混色を低減した撮像を実現することが可能となる。
［適用例２］
図２０は、上記の撮像装置１、１Ａ〜１Ｌを備えた撮像システム２の概略構成の一例を表したものである。図２０では、撮像装置１、１Ａ〜１Ｌを代表して撮像装置１が示されている。以下、撮像装置１、１Ａ〜１Ｌを代表して撮像装置１とする。
撮像システム２は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、スマートフォンやタブレット型端末等の携帯端末装置などの電子機器である。撮像システム２は、例えば、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置１、ＤＳＰ回路１４１、フレームメモリ１４２、表示部１４３、記憶部１４４、操作部１４５、及び電源部１４６を備えている。撮像システム２において、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置１、ＤＳＰ回路１４１、フレームメモリ１４２、表示部１４３、記憶部１４４、操作部１４５、及び電源部１４６は、バスライン１４７を介して相互に接続されている。
上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置１は、入射光に応じた画像データを出力する。ＤＳＰ回路１４１は、上記実施の形態及びその変形例１〜Ｗに係る撮像装置１から出力される信号（画像データ）を処理する信号処理回路である。フレームメモリ１４２は、ＤＳＰ回路１４１により処理された画像データを、フレーム単位で一時的に保持する。表示部１４３は、例えば、液晶パネルや有機EL（Electro Luminescence）パネル等のパネル型表示装置からなり、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置１で撮像された動画又は静止画を表示する。記憶部１４４は、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置１で撮像された動画又は静止画の画像データを、半導体メモリやハードディスク等の記録媒体に記録する。操作部１４５は、ユーザによる操作に従い、撮像システム２が有する各種の機能についての操作指令を発する。電源部１４６は、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置１、ＤＳＰ回路１４１、フレームメモリ１４２、表示部１４３、記憶部１４４、及び操作部１４５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。
次に、撮像システム２における撮像手順について説明する。
図２１は、撮像システム２における撮像動作のフローチャートの一例を表す。ユーザは、操作部１４５を操作することにより撮像開始を指示する（ステップＳ１０１）。すると、操作部１４５は、撮像指令を撮像装置１に送信する（ステップＳ１０２）。撮像装置１（具体的にはシステム制御回路）は、撮像指令を受けると、所定の撮像方式での撮像を実行する（ステップＳ１０３）。
撮像装置１は、撮像により得られた画像データをＤＳＰ回路１４１に出力する。ここで、画像データとは、フローティングディフュージョンＦＤに一時的に保持された電荷に基づいて生成された画素信号の全画素分のデータである。ＤＳＰ回路１４１は、撮像装置１から入力された画像データに基づいて所定の信号処理（例えばノイズ低減処理など）を行う（ステップＳ１０４）。ＤＳＰ回路１４１は、所定の信号処理がなされた画像データをフレームメモリ１４２に保持させ、フレームメモリ１４２は、画像データを記憶部１４４に記憶させる（ステップＳ１０５）。このようにして、撮像システム２における撮像が行われる。
本適用例では、上記実施の形態及びその変形例Ａ〜Ｌに係る撮像装置１が撮像システム２に適用される。これにより、撮像装置１の画素間の混色を低減することができるので、画素間の混色を低減した撮像システム２を提供することができる。
＜４．応用例＞
［応用例１］
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２２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２２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共に、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２２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２３は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図２３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２３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移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上記実施の形態及びその変形例に係る撮像装置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、画素間の混色を低減した高精細な撮影画像を得ることができるので、移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことができる。
［応用例２］
図２４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２４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共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２５は、図２４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、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、画素間の混色を低減して撮像部１１４０２を小型化もしくは高精細化することができるので、画素間の混色を低減した小型化もしくは高精細な内視鏡１１１００を提供することができる。
＜５．その他の変形例＞
以上、実施の形態及びその変形例Ａ〜Ｌ、適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
上記実施の形態及び変形例では、ベイヤー配列のカラー撮像装置、モノクロームの撮像装置、カラーの位相差検出画素を有する撮像装置について説明したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、その他のカラーフィルタ構成を有する撮像装置、あるいはカラーフィルタに代えて他の光透過膜を有する撮像装置にも適用できる。
なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。以下の構成の本技術によれば、画素間の混色を低減することができる。
（１）光入射面を含む光電変換部と、前記光入射面と対向するように設けられて第１の屈折率を有する第１の光透過膜と、前記第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第２の光透過膜とが順に積層方向へ積層された積層構造をそれぞれ有し、前記積層方向と直交する面内方向において配列された複数の画素と、
前記面内方向において隣り合う複数の前記第１の光透過膜の間に設けられると共に前記第１の屈折率より低い第３の屈折率を有する第１の画素分離部と
を備えた撮像装置。
（２）前記第１の画素分離部は前記第３の屈折率を有する第１の画素分離膜を含む
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）前記第１の画素分離部において前記第１の光透過膜の端面は空気と接している
前記（１）に記載の撮像装置。
（４）隣り合う複数の前記光電変換部の間に設けられた第２の画素分離部をさらに備えた
前記（１）から（３）のいずれかに記載の撮像装置。
（５）前記第２の画素分離部は第２の画素分離膜である
前記（４）に記載の撮像装置。
（６）隣り合う２つの前記第１の光透過膜の間における前記第１の画素分離部は、第１の幅を有し、
隣り合う２つの前記画素の間における前記第２の画素分離部は、前記第１の幅と同等以下の第２の幅を有する
前記（４）または（５）に記載の撮像装置。
（７）前記第１の光透過膜はカラーフィルタである
前記（１）から（６）のいずれかに記載の撮像装置。
（８）前記カラーフィルタは、赤フィルタ、緑フィルタ、及び青フィルタを含む
前記（７）に記載の撮像装置。
（９）前記第１の屈折率は、５３０ｎｍの波長の光に対して１．５より大きく４．２以下である
前記（１）から（８）のいずれかに記載の撮像装置。
（１０）前記第３の屈折率は、５３０ｎｍの波長の光に対して１より大きく１．５以下である
前記（１）から（９）のいずれかに記載の撮像装置。
（１１）複数のサブ画素分離膜をさらに備え、
前記複数の画素は、前記サブ画素分離膜により分離された複数のサブ画素をそれぞれ含む
前記（１）から（１０）のいずれかに記載の撮像装置。
（１２）前記複数の画素のうちの１つの前記画素において、前記複数のサブ画素は、２行２列に並べられている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１３）前記複数のサブ画素のそれぞれは、平面視で長方形の領域に形成されている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１４）前記複数のサブ画素のそれぞれは、平面視で長方形の領域に形成されており、
前記複数の画素のうちの１つの前記画素において、前記複数のサブ画素は、２行４列に並べられている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１５）前記複数のサブ画素のそれぞれは、平面視で略正方形の領域に形成されており、
前記複数の画素のうちの１つの前記画素において、隣接する２つの前記サブ画素を含む
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１６）前記複数の画素が前記面内方向に配列されて受光面が構成され、
前記複数の画素のうちの１つの前記画素は、第１のサブ画素と第２のサブ画素とを含み、
前記受光面の中央部の前記画素に含まれる前記第１のサブ画素の面積と前記第２のサブ画素の面積とは略均等であり、前記中央部から離れて前記受光面の端に近づくにつれて、前記第１のサブ画素及び前記第２のサブ画素のうちの前記端により近い方の面積がより小さく、前記中央部により近い方の面積がより大きくなるように、前記第１のサブ画素の面積と前記第２のサブ画素の面積とが徐々に変化するように構成されている
前記（１１）に記載の撮像装置。
（１７）前記第１の光透過膜は第１の膜厚を有し、
前記第２の光透過膜は前記第１の膜厚と同等以下である第２の膜厚を有する
前記（１）から（１６）のいずれかに記載の撮像装置。
（１８）前記第１の光透過膜または前記第２の光透過膜の端部がテーパ形状である
前記（１）から（１７）のいずれかに記載の撮像装置。
（１９）光学系と、
撮像装置と、
信号処理回路とを備え、
前記撮像装置は、
光入射面を含む光電変換部と、前記光入射面と対向するように設けられて第１の屈折率を有する第１の光透過膜と、前記第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第２の光透過膜とが順に積層方向へ積層された積層構造をそれぞれ有し、前記積層方向と直交する面内方向において配列された複数の画素と、
前記面内方向において隣り合う複数の前記第１の光透過膜の間に設けられると共に前記第１の屈折率より低い第３の屈折率を有する第１の画素分離部と
を有する
電子機器。
本出願は、日本国特許庁において２０１９年１月３１日に出願された日本特許出願番号２０１９−１５７１２号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (19)

  1. 光入射面を含む光電変換部と、前記光入射面と対向するように設けられて第１の屈折率を有する第１の光透過膜と、前記第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第２の光透過膜とが順に積層方向へ積層された積層構造をそれぞれ有し、前記積層方向と直交する面内方向において配列された複数の画素と、
    前記面内方向において隣り合う複数の前記第１の光透過膜の間に設けられると共に前記第１の屈折率より低い第３の屈折率を有する第１の画素分離部と
    を備えた撮像装置。
  2. 前記第１の画素分離部は前記第３の屈折率を有する第１の画素分離膜を含む
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記第１の画素分離部において前記第１の光透過膜の端面は空気と接している
    請求項１に記載の撮像装置。
  4. 隣り合う複数の前記光電変換部の間に設けられた第２の画素分離部をさらに備えた
    請求項１に記載の撮像装置。
  5. 前記第２の画素分離部は第２の画素分離膜である
    請求項４に記載の撮像装置。
  6. 隣り合う２つの前記第１の光透過膜の間における前記第１の画素分離部は、第１の幅を有し、
    隣り合う２つの前記画素の間における前記第２の画素分離部は、前記第１の幅と同等以下の第２の幅を有する
    請求項４に記載の撮像装置。
  7. 前記第１の光透過膜はカラーフィルタである
    請求項１に記載の撮像装置。
  8. 前記カラーフィルタは、赤フィルタ、緑フィルタ、及び青フィルタを含む
    請求項７に記載の撮像装置。
  9. 前記第１の屈折率は、５３０ｎｍの波長の光に対して１．５より大きく４．２以下である
    請求項１に記載の撮像装置。
  10. 前記第３の屈折率は、５３０ｎｍの波長の光に対して１より大きく１．５以下である
    請求項１に記載の撮像装置。
  11. 複数のサブ画素分離膜をさらに備え、
    前記複数の画素は、前記サブ画素分離膜により分離された複数のサブ画素をそれぞれ含む
    請求項１に記載の撮像装置。
  12. 前記複数の画素のうちの１つの前記画素において、前記複数のサブ画素は、２行２列に並べられている
    請求項１１に記載の撮像装置。
  13. 前記複数のサブ画素のそれぞれは、平面視で長方形の領域に形成されている
    請求項１１に記載の撮像装置。
  14. 前記複数のサブ画素のそれぞれは、平面視で長方形の領域に形成されており、
    前記複数の画素のうちの１つの前記画素において、前記複数のサブ画素は、２行４列に並べられている
    請求項１１に記載の撮像装置。
  15. 前記複数のサブ画素のそれぞれは、平面視で略正方形の領域に形成されており、
    前記複数の画素のうちの１つの前記画素において、隣接する２つの前記サブ画素を含む
    請求項１１に記載の撮像装置。
  16. 前記複数の画素が前記面内方向に配列されて受光面が構成され、
    前記複数の画素のうちの１つの前記画素は、第１のサブ画素と第２のサブ画素とを含み、
    前記受光面の中央部の前記画素に含まれる前記第１のサブ画素の面積と前記第２のサブ画素の面積とは略均等であり、前記中央部から離れて前記受光面の端に近づくにつれて、前記第１のサブ画素及び前記第２のサブ画素のうちの前記端により近い方の面積がより小さく、前記中央部により近い方の面積がより大きくなるように、前記第１のサブ画素の面積と前記第２のサブ画素の面積とが徐々に変化するように構成されている
    請求項１１に記載の撮像装置。
  17. 前記第１の光透過膜は第１の膜厚を有し、
    前記第２の光透過膜は前記第１の膜厚と同等以下である第２の膜厚を有する
    請求項１に記載の撮像装置。
  18. 前記第１の光透過膜または前記第２の光透過膜の端部がテーパ形状である
    請求項１に記載の撮像装置。
  19. 光学系と、
    撮像装置と、
    信号処理回路とを備え、
    前記撮像装置は、
    光入射面を含む光電変換部と、前記光入射面と対向するように設けられて第１の屈折率を有する第１の光透過膜と、前記第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第２の光透過膜とが順に積層方向へ積層された積層構造をそれぞれ有し、前記積層方向と直交する面内方向において配列された複数の画素と、
    前記面内方向において隣り合う複数の前記第１の光透過膜の間に設けられると共に前記第１の屈折率より低い第３の屈折率を有する第１の画素分離部と
    を有する
    電子機器。
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