WO2024252897A1 - 光検出装置および電子機器 - Google Patents

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WO2024252897A1
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晃次 宮田
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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Sony Semiconductor Solutions Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors

Definitions

  • This disclosure relates to a light detection device and electronic equipment.
  • An imaging device has been proposed that includes a light-shielding film formed at the boundary between adjacent pixels, and a first low-refractive index film and a second low-refractive index film formed on the light-shielding film (Patent Document 1).
  • An optical detection device includes a first pixel and a second pixel each having a first photoelectric conversion element that photoelectrically converts light, a first filter provided corresponding to the first pixel, a second filter provided corresponding to the second pixel, a first light guiding member provided between the first filter and the second filter, and a second light guiding member provided around the first light guiding member and having a refractive index higher than the refractive index of the first light guiding member.
  • an electronic device includes an optical system and a light detection device that receives light transmitted through the optical system.
  • the light detection device includes a first pixel and a second pixel, each of which has a first photoelectric conversion element that converts light into an electric signal, a first filter provided corresponding to the first pixel, a second filter provided corresponding to the second pixel, a first light guide member provided between the first filter and the second filter, and a second light guide member provided around the first light guide member and having a refractive index higher than that of the first light guide member.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging device that is an example of a light detection device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pixel unit of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a planar configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging device that is an example of a light detection device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining an example of a planar configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11B is a diagram for explaining an example of a planar configuration of the imaging device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11C is a diagram for explaining an example of a planar configuration of an imaging device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining another configuration example of the imaging device according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining another configuration example of the imaging device according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining another configuration example of the imaging device according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 16A is a diagram for explaining an example of the configuration of pixels at positions of different image heights in an imaging device according to a second modification of the present disclosure.
  • FIG. 16A is a diagram for explaining an example of the configuration of pixels at positions of different image heights in an imaging device according to a second modification of the present disclosure.
  • FIG. 16B is a diagram for explaining an example of the configuration of pixels at positions of different image heights in an imaging device according to the second modification of the present disclosure.
  • FIG. 16C is a diagram for explaining an example of the configuration of pixels at positions of different image heights in an imaging device according to the second modification of this disclosure.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining another example configuration of pixels at different image heights in an imaging device according to the second modification of the present disclosure.
  • FIG. 17B is a diagram for explaining another example configuration of pixels at different image heights in an imaging device according to the second modification of the present disclosure.
  • FIG. 17C is a diagram for explaining another example configuration of pixels at positions of different image heights in an imaging device according to the second modification of this disclosure.
  • FIG. 17A is a diagram for explaining another example configuration of pixels at different image heights in an imaging device according to the second modification of the present disclosure.
  • FIG. 17B is a diagram for explaining another example configuration of pixels at different image heights in an imaging device according to the second modification of
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to the third modification of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining another configuration example of an imaging device according to the third modification of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining another configuration example of an imaging device according to the third modification of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining another configuration example of an imaging device according to the third modification of the present disclosure.
  • FIG. 22A is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to Modification 4 of the present disclosure.
  • FIG. FIG. 22B is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to Modification 4 of the present disclosure.
  • FIG. 23A is a diagram for explaining another configuration example of an imaging device according to the fourth modification of the present disclosure.
  • FIG. FIG. 23B is a diagram for explaining another example configuration of an imaging device according to the fourth modification of the present disclosure.
  • FIG. 24A is a diagram for explaining another configuration example of an imaging device according to the fourth modification of the present disclosure.
  • FIG. 24B is a diagram for explaining another configuration example of the imaging device according to the fourth modification of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a diagram for explaining an example of a planar configuration of an imaging device according to the fifth modification of the present disclosure.
  • FIG. 26 is a diagram for explaining an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to the fifth modification of the present disclosure.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to the fifth modification of the present disclosure.
  • FIG. 24A is a diagram for explaining another configuration example of an imaging device according to the fourth modification of the present disclosure.
  • FIG. 24B is a diagram for explaining another configuration example of the imaging device according to the fourth modification of the present disclosure.
  • FIG. 25 is
  • FIG. 28 is a block diagram illustrating an example of the configuration of an electronic device having an imaging device.
  • FIG. 29 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 30 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of the outside-vehicle information detection unit and the imaging unit.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 32 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head and the CCU.
  • Fig. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of an imaging device which is an example of a photodetection device according to an embodiment of the present disclosure.
  • Fig. 2 is a diagram showing an example of a pixel unit of an imaging device according to an embodiment.
  • the photodetection device is a device capable of detecting incident light.
  • the imaging device 1 which is a photodetection device can receive light transmitted through an optical system and generate a signal, for example.
  • the imaging device 1 (photodetection device) has a plurality of pixels P having a photoelectric conversion unit (photoelectric conversion element) and is configured to photoelectrically convert the incident light to generate a signal.
  • the photoelectric conversion unit of each pixel P is, for example, a photodiode, and is configured to be capable of photoelectrically converting light.
  • the imaging device 1 has an area (pixel unit 100) in which multiple pixels P are arranged two-dimensionally in a matrix as an imaging area.
  • the pixel unit 100 is a pixel array in which multiple pixels P are arranged, and can also be called a light receiving unit (light receiving region).
  • the photoelectric conversion unit of each pixel P can also be called a photoelectric conversion region.
  • the imaging device 1 captures incident light (image light) from a subject through an optical system (not shown) that includes an optical lens.
  • the imaging device 1 can capture an image of the subject formed by the optical lens.
  • the imaging device 1 photoelectrically converts the received light to generate a pixel signal.
  • the imaging device 1 is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor.
  • the imaging device 1 can be used in electronic devices such as digital still cameras, video cameras, and mobile phones.
  • the direction of incidence of light from the subject is the Z-axis direction
  • the left-right direction on the paper that is perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis direction
  • the up-down direction on the paper that is perpendicular to the Z-axis and X-axis directions is the Y-axis direction.
  • directions may be indicated based on the direction of the arrow in Figure 2.
  • the imaging device 1 has, for example, a vertical drive circuit 111, a signal processing circuit 112, a horizontal drive circuit 113, an output circuit 114, a control circuit 115, and an input/output terminal 116 in the peripheral area of the pixel section 100 (pixel array).
  • the imaging device 1 also has a plurality of pixel drive lines Lread and a plurality of vertical signal lines VSL.
  • a plurality of pixel drive lines Lread are wired to the pixel section 100 for each pixel row made up of a plurality of pixels P arranged in the horizontal direction (row direction).
  • the pixel drive lines Lread are signal lines capable of transmitting signals that drive the pixels P.
  • the pixel drive lines Lread are configured to transmit drive signals for reading out signals from the pixels P.
  • a vertical signal line VSL is wired for each pixel column composed of a plurality of pixels P arranged in the vertical direction (column direction).
  • the vertical signal line VSL is a signal line capable of transmitting a signal from the pixel P.
  • the vertical signal line VSL is configured to transmit a signal output from the pixel P.
  • the vertical drive circuit 111 is composed of, for example, a buffer, a shift register, an address decoder, etc.
  • the vertical drive circuit 111 is configured to be able to drive each pixel P of the pixel section 100.
  • the vertical drive circuit 111 generates signals for driving the pixels P and outputs them to each pixel P of the pixel section 100 via pixel drive lines Lread.
  • the vertical drive circuit 111 generates, for example, signals for controlling selection transistors, signals for controlling reset transistors, etc., and supplies them to each pixel P via the pixel drive lines Lread.
  • the signal processing circuit 112 is configured to be able to perform signal processing of the input pixel signal.
  • the signal processing circuit 112 has, for example, a load circuit, an AD (Analog Digital) conversion circuit, a horizontal selection switch, etc.
  • the load circuit is configured by a current source capable of supplying current to the amplification transistor of the pixel P.
  • the signal processing circuit 112 may have an amplifier circuit configured to amplify a signal read from the pixel P via the vertical signal line VSL.
  • a load circuit, an amplifier circuit, an AD conversion circuit, etc. are provided for each of the multiple vertical signal lines VSL, for example.
  • a load circuit, an AD conversion circuit, etc. may be provided for each pixel column of the pixel unit 100.
  • the signal output from each pixel P selected and scanned by the vertical drive circuit 111 is input to the signal processing circuit 112 via the vertical signal line VSL.
  • the signal processing circuit 112 performs signal processing such as AD conversion of the pixel P signal and CDS (Correlated Double Sampling).
  • the horizontal drive circuit 113 is composed of, for example, a buffer, a shift register, an address decoder, etc.
  • the horizontal drive circuit 113 is configured to be able to drive the horizontal selection switches of the signal processing circuit 112.
  • the horizontal drive circuit 113 drives each horizontal selection switch of the signal processing circuit 112 in sequence while scanning them.
  • the signals of each pixel P transmitted through each vertical signal line VSL are subjected to signal processing by the signal processing circuit 112, and are output to the horizontal signal line 121 in sequence by selective scanning by the horizontal drive circuit 113.
  • the output circuit 114 is configured to perform signal processing on the input signal and output the signal.
  • the output circuit 114 performs signal processing on pixel signals input sequentially from the signal processing circuit 112 via the horizontal signal line 121, and outputs the processed pixel signals.
  • the output circuit 114 can perform, for example, buffering, black level adjustment, column variation correction, various types of digital signal processing, etc.
  • the control circuit 115 is configured to be able to control each part of the imaging device 1.
  • the control circuit 115 receives a clock provided from outside the semiconductor substrate 120, data instructing the operation mode, and the like, and can also output data such as internal information of the imaging device 1.
  • the control circuit 115 has, for example, a timing generator configured to be able to generate various timing signals.
  • the control circuit 115 controls the driving of peripheral circuits such as the vertical drive circuit 111, the signal processing circuit 112, and the horizontal drive circuit 113 based on various timing signals (pulse signals, clock signals, etc.) generated by the timing generator.
  • the input/output terminals 116 exchange signals with the outside.
  • the vertical drive circuit 111, the signal processing circuit 112, the horizontal drive circuit 113, the horizontal signal line 121, the output circuit 114, the control circuit 115, etc. may be provided on the semiconductor substrate 120 or on another substrate.
  • the imaging device 1 may have a structure (a laminated structure) formed by stacking multiple substrates.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the planar configuration of an imaging device according to an embodiment.
  • FIG. 3 shows an example of the arrangement of pixels P in the pixel section 100 of the imaging device 1.
  • the pixels P of the imaging device 1 have a plurality of photoelectric conversion sections 12 (in the example shown in FIG. 3, a first photoelectric conversion section 12a and a second photoelectric conversion section 12b), a lens 31, and a filter 32.
  • the second photoelectric conversion unit 12b is provided next to the first photoelectric conversion unit 12a. It can also be said that a pixel having the first photoelectric conversion unit 12a and a pixel having the second photoelectric conversion unit 12b are provided.
  • the pixel P has a light-guiding wall 70 including a first light-guiding member 61 and a second light-guiding member 62 (see FIG. 4, etc.).
  • the pixel P may have three or more photoelectric conversion units 12.
  • the pixel P may be configured to include, for example, four photoelectric conversion units 12.
  • the lens 31 guides incident light to the photoelectric conversion unit 12 side of the pixel P.
  • the lens 31 is a lens that collects light, and is an optical component also known as an on-chip lens.
  • the lens 31 is provided, for example, for each pixel P or for each set of pixels P.
  • Light from a subject to be measured is incident on the lens 31 via an optical system such as an imaging lens.
  • the lens 31 and a filter 32 may be provided on the side where the light from the optical system is incident.
  • the photoelectric conversion unit 12 of the pixel P photoelectrically converts the light incident via the lens 31 and the filter 32.
  • the filter 32 is configured to selectively transmit light of a specific wavelength range from the incident light.
  • the filter 32 is, for example, an RGB color filter.
  • the filter 32 is provided above the photoelectric conversion unit 12, for example, for each pixel P or for each set of pixels P.
  • the multiple pixels P provided in the pixel section 100 of the imaging device 1 include multiple pixels (R pixels) provided with filters 32 that transmit red (R) light, multiple pixels (G pixels) provided with filters 32 that transmit green (G) light, and multiple pixels (B pixels) provided with filters 32 that transmit blue (B) light.
  • multiple R pixels, multiple G pixels, and multiple B pixels are arranged repeatedly.
  • the R pixels, G pixels, and B pixels are arranged according to a Bayer array.
  • the R pixels, G pixels, and B pixels may each be arranged in 2 x 2 pixel units.
  • the pixel section 100 four adjacent R pixels, four adjacent G pixels, and four adjacent B pixels are arranged repeatedly. It can be said that the R pixels, G pixels, and B pixels are each arranged periodically in 2 rows and 2 columns.
  • the R pixel, G pixel, and B pixel generate an R component pixel signal, a G component pixel signal, and a B component pixel signal, respectively.
  • the imaging device 1 can obtain RGB pixel signals. Note that the arrangement of the pixels P is not limited to the above example, and can be set arbitrarily.
  • the filter 32 provided in the pixel P of the pixel unit 100 is not limited to a primary color (RGB) color filter, but may be a complementary color filter such as Cy (cyan), Mg (magenta), or Ye (yellow).
  • a filter corresponding to W (white), that is, a filter that transmits light of all wavelengths of incident light, may also be disposed.
  • the filter 32 may be a filter that transmits infrared light.
  • the filter 32 may be omitted as necessary.
  • Filter 32 may not be provided in some pixels of the imaging device 1.
  • filter 32 may not be provided in pixels that receive white (W) light and perform photoelectric conversion.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment.
  • the imaging device 1 has, for example, a lens 31, a filter 32, an insulating layer 80, a light receiving section 20, and a multi-layer wiring layer 130.
  • FIG. 4 shows an example of a cross-sectional configuration in a region where the distance from the center of the pixel section 100 (light receiving section 20), i.e., the image height, is high.
  • the imaging device 1 has a configuration in which a lens 31, a filter 32, an insulating layer 80, a light receiving section 20, and a multi-layer wiring layer 130 are stacked in the Z-axis direction. From the side where light is incident, the lens 31, the filter 32, the insulating layer 80, the light receiving section 20, and the multi-layer wiring layer 130 are provided.
  • the light receiving section 20 (light receiving layer) has a semiconductor substrate 120 having a first surface 11S1 and a second surface 11S2 that face each other.
  • the second surface 11S2 is the surface opposite to the first surface 11S1.
  • the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 120 is a light receiving surface (light incident surface).
  • the second surface 11S2 of the semiconductor substrate 120 is an element formation surface on which elements such as transistors are formed.
  • a gate electrode, a gate insulating film (e.g., a gate oxide film), etc. are provided on the second surface 11S2 of the semiconductor substrate 120.
  • the semiconductor substrate 120 is, for example, a Si (silicon) substrate.
  • the semiconductor substrate 120 can also be referred to as a semiconductor layer.
  • the semiconductor substrate 120 may be an SOI (silicon on insulator) substrate, a SiGe (silicon germanium) substrate, a SiC (silicon carbide) substrate, or the like, or may be formed using other semiconductor materials.
  • an insulating layer 80, a filter 32, etc. are provided on the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 120 (semiconductor layer).
  • the lens 31 and the filter 32 are stacked on the light receiving unit 20 in a thickness direction perpendicular to the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 120.
  • the photoelectric conversion unit 12 (first photoelectric conversion unit 12a and second photoelectric conversion unit 12b in FIG. 4) photoelectrically converts the light incident through the lens 31 and the filter 32.
  • a multi-layer wiring layer 130 is provided on the second surface 11S2 side of the semiconductor substrate 120.
  • a filter 32 and an insulating layer 80, etc. are provided on the side where light from the optical system is incident, and the multi-layer wiring layer 130 is provided on the side opposite the side where the light is incident.
  • the imaging device 1 is a so-called back-illuminated imaging device.
  • a pixel P of the imaging device 1 has a first photoelectric conversion unit 12a, a second photoelectric conversion unit 12b, and a readout circuit (not shown).
  • the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b are each configured to receive light and generate a signal (signal charge).
  • the readout circuit is configured to include, for example, a plurality of transistors, and is configured to be able to output a signal based on the photoelectrically converted charge.
  • the first photoelectric conversion unit 12a (first photoelectric conversion element) is configured to be capable of generating electric charge through photoelectric conversion.
  • the first photoelectric conversion unit 12a is a first photodiode (PD1) that can perform photoelectric conversion of incident light and generate electric charge according to the amount of light received.
  • the first photoelectric conversion unit 12a can also be called a first photoelectric conversion layer.
  • the second photoelectric conversion unit 12b (second photoelectric conversion element) is configured to be capable of generating electric charge through photoelectric conversion.
  • the second photoelectric conversion unit 12b is a second photodiode (PD2) that can perform photoelectric conversion of incident light and generate electric charge according to the amount of light received.
  • the second photoelectric conversion unit 12b can also be called a second photoelectric conversion layer.
  • a plurality of first photoelectric conversion sections 12a and second photoelectric conversion sections 12b are provided along the first surface 11S1 and second surface 11S2 of the semiconductor substrate 120.
  • a plurality of first photoelectric conversion sections 12a and second photoelectric conversion sections 12b are embedded in the semiconductor substrate 120.
  • the first photoelectric conversion sections 12a and second photoelectric conversion sections 12b are provided between the first surface 11S1 and second surface 11S2 of the semiconductor substrate 120.
  • the readout circuit of pixel P is configured to be capable of outputting a signal (first pixel signal) based on the charge generated by the first photoelectric conversion unit 12a and a signal (second pixel signal) based on the charge generated by the second photoelectric conversion unit 12b.
  • the readout circuit includes, for example, a transfer transistor, a floating diffusion (FD), an amplification transistor, a selection transistor, a reset transistor, etc.
  • Each of the transistors of the readout circuit such as the transfer transistor, the amplification transistor, the selection transistor, and the reset transistor, is composed of, for example, a MOS transistor (MOSFET).
  • MOSFET MOS transistor
  • the readout circuit is configured to be able to read out the first pixel signal and the second pixel signal to the vertical signal line VSL (see FIG. 1).
  • the vertical drive circuit 111 (see FIG. 1) supplies control signals to the gates of the transfer transistor, selection transistor, reset transistor, etc. of each pixel P via the pixel drive line Lread described above, turning the transistors on (conducting state) or off (non-conducting state).
  • the multiple pixel drive lines Lread of the imaging device 1 include, for example, wiring that transmits a signal that controls the transfer transistor, wiring that transmits a signal that controls the selection transistor, wiring that transmits a signal that controls the reset transistor, etc.
  • the transfer transistor, selection transistor, reset transistor, etc. are controlled to be turned on and off by the vertical drive circuit 111.
  • the vertical drive circuit 111 controls the readout circuit of each pixel P to output a pixel signal from each pixel P to a vertical signal line VSL.
  • the vertical drive circuit 111 can control the reading out of the pixel signal of each pixel P to the vertical signal line VSL.
  • the vertical drive circuit 111 can read out a first pixel signal based on the charge photoelectrically converted by the first photoelectric conversion unit 12a, and a second pixel signal based on the charge photoelectrically converted by the second photoelectric conversion unit 12b.
  • the vertical drive circuit 111 can also read out a pixel signal corresponding to the charge obtained by adding up the charge converted by the first photoelectric conversion unit 12a and the charge converted by the second photoelectric conversion unit 12b.
  • the multi-layer wiring layer 130 is stacked on the semiconductor substrate 120.
  • the multi-layer wiring layer 130 includes, for example, a conductor film and an insulating film, and has a plurality of wirings and vias (VIAs), etc.
  • the multi-layer wiring layer 130 has a configuration in which a plurality of wirings are stacked via an insulating film serving as an interlayer insulating film (interlayer insulating layer).
  • the wiring of the multi-layer wiring layer 130 is formed using, for example, a metal material such as aluminum (Al), tungsten (W), or copper (Cu).
  • the wiring of the multi-layer wiring layer 130 may be formed using polysilicon (Poly-Si) or other conductive materials.
  • the interlayer insulating film is formed using, for example, silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like.
  • the semiconductor substrate 120 and the multi-layer wiring layer 130 are provided with the above-mentioned readout circuit, for example, for each pixel P or for each set of pixels P.
  • the above-mentioned vertical drive circuit 111, signal processing circuit 112, horizontal drive circuit 113, output circuit 114, control circuit 115, etc. may be provided on the semiconductor substrate 120 and the multi-layer wiring layer 130, or on a substrate separate from the semiconductor substrate 120.
  • the semiconductor substrate 120 and part or all of the multi-layer wiring layer 130 may be collectively referred to as the semiconductor substrate 120.
  • one lens 31 (lens unit) is provided for multiple photoelectric conversion units 12, for example, two photoelectric conversion units 12 (first photoelectric conversion unit 12a and second photoelectric conversion unit 12b).
  • the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b receive light that has passed through different regions of an optical system such as an imaging lens, and perform pupil division.
  • phase difference data (phase difference information) can be obtained.
  • phase difference AF Auto Focus
  • the pixels P of the imaging device 1 are pixels that can be used for phase difference detection, and can also be called phase difference pixels (or phase difference detection pixels). As described above, the pixels P are configured to be able to output a first pixel signal and a second pixel signal as signals used for phase difference detection. Furthermore, in this embodiment, the pixels P, which are phase difference pixels, can be repeatedly provided over the entire imaging surface of the imaging device 1, i.e., the entire pixel section 100. Phase difference data can be obtained over the entire imaging surface of the imaging device 1, making it possible to perform highly accurate AF (autofocus).
  • image data can be generated by performing signal processing on pixel signals output from each of the R, G, and B pixels of the pixel unit 100.
  • Image data can also be generated using pixel signals based on charges obtained by adding together the charges converted by the first photoelectric conversion unit 12a and the charges converted by the second photoelectric conversion unit 12b.
  • pixel signals for image generation can be obtained over the entire imaging surface. It is possible to prevent degradation in image quality.
  • the insulating layer 80 is provided between the layer in which the light receiving section 20 is provided and the layer in which the filter 32 is provided.
  • the insulating layer 80 is provided by being laminated on the light receiving section 20 (light receiving layer) and is located on the first surface 11S1 of the semiconductor substrate 120.
  • the insulating layer 80 is formed using an insulating film such as an oxide film, a nitride film, or an oxynitride film.
  • the insulating layer 80 may be formed using an insulating material such as silicon oxide (SiO), silicon nitride (SiN), or aluminum oxide (AlO).
  • the insulating layer 80 may be made of a material with a low refractive index such as silicon oxide, or may be made of other materials that transmit light in the wavelength range to be detected.
  • the insulating layer 80 may also be called a planarization layer (planarization film).
  • the imaging device 1 is also provided with a separation section 25, a fixed charge film 41, an anti-reflection film 42, and a light-guiding wall 70.
  • the separation section 25 is formed between adjacent photoelectric conversion sections 12, and separates the photoelectric conversion sections 12.
  • the separation section 25 is formed, for example, using a trench (groove section) provided at the boundary between adjacent pixels P (or photoelectric conversion sections 12).
  • the separation portion 25 is provided between the first photoelectric conversion portion 12a and the second photoelectric conversion portion 12b.
  • the separation portion 25 may be formed in the semiconductor substrate 120 so as to surround each of the first photoelectric conversion portion 12a and the second photoelectric conversion portion 12b.
  • the separation portion 25 may be provided, for example, so as to penetrate the semiconductor substrate 120, as in the example shown in FIG. 4.
  • an insulating film such as a silicon oxide film or an aluminum oxide film, is provided in the trench of the isolation portion 25.
  • the isolation portion 25 may be formed using other insulating materials having a low refractive index.
  • a void (cavity) may be provided in the trench of the isolation portion 25.
  • the trench of the isolation portion 25 may be filled with polysilicon, a metal material, another insulating material, or the like.
  • the isolation portion 25 may be composed of a semiconductor region (a p-type or n-type semiconductor region) formed by ion implantation.
  • the isolation portion 25 may also be called a pixel isolation portion or a pixel isolation wall.
  • the separation unit 25 is provided, which prevents the charge photoelectrically converted in the first photoelectric conversion unit 12a or the second photoelectric conversion unit 12b of the pixel P from leaking to the surrounding pixels P.
  • the imaging device 1 can prevent light from leaking to the surrounding pixels P.
  • the imaging device 1 may have a fixed charge film 41 and an anti-reflection film 42, as shown in the example in FIG. 4.
  • the fixed charge film 41 and the anti-reflection film 42 are, for example, made of a metal compound (metal oxide, metal nitride, etc.) and may also be called a metal compound layer.
  • the fixed charge film 41 and the anti-reflection film 42 are provided on the first surface 11S1 side of the semiconductor substrate 120.
  • the fixed charge film 41 is provided, for example, between the semiconductor substrate 120 and the insulating layer 80.
  • the fixed charge film 41 is provided for the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b of each pixel P, and is located above the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b. In the example shown in FIG. 4, the fixed charge film 41 is provided so as to cover the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b.
  • the fixed charge film 41 is a film having a fixed charge, and may be formed using a high dielectric material.
  • the fixed charge film 41 is made of a metal oxide such as hafnium oxide or aluminum oxide.
  • the fixed charge film 41 is, for example, a film having a negative fixed charge.
  • the fixed charge film 41 may be made of a metal nitride film or a metal oxynitride film.
  • the fixed charge film 41 is provided to suppress the generation of dark current at the interface of the semiconductor substrate 120. Note that a film having a positive fixed charge may be provided as the fixed charge film 41.
  • the anti-reflection film 42 is, for example, made of a metal oxide such as hafnium oxide or tantalum oxide, and is provided on the fixed charge film 41.
  • the anti-reflection film 42 may be made of another metal oxide film, or may be made of a metal nitride film or a metal oxynitride film.
  • the anti-reflection film 42 is provided between the fixed charge film 41 and the insulating layer 80, and reduces (suppresses) reflection.
  • the anti-reflection film 42 may be made of an insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride, or may be made of other materials.
  • the insulating layer 80 may be made to include at least one of the fixed charge film 41 and the anti-reflection film 42.
  • the imaging device 1 may be configured to include only one of the fixed charge film 41 and the anti-reflection film 42.
  • the light guiding wall 70 is provided between adjacent filters 32, for example as shown in the example in FIG. 4.
  • the light guiding wall 70 has a first light guiding member 61 and a second light guiding member 62, and is configured to guide incident light toward the photoelectric conversion unit 12.
  • the light guiding wall 70 is a wall-shaped structure provided around the filters 32. At least a portion of the light guiding wall 70 is provided at the boundary between adjacent pixels P, and can also be called a separation wall (or separation unit) that separates the filters 32.
  • the first light-guiding member 61 is formed between adjacent filters 32. As shown in the example of FIG. 3, the first light-guiding member 61 is arranged to surround the filters 32 in a planar view. The first light-guiding member 61 has a refractive index lower than the refractive index of the surrounding medium. In the example shown in FIG. 4, the first light-guiding member 61 is located on the side (side portion) of the filters 32, and has a refractive index lower than that of the filters 32.
  • the first light-guiding member 61 is composed of a gap (hollow space), silicon oxide, etc.
  • the first light-guiding member 61 may be composed of an air gap (gap), for example.
  • the first light-guiding member 61 has a gap (air) provided between a plurality of adjacent filters 32, and can be said to be a light-guiding member that utilizes air (air layer).
  • the first light-guiding member 61 may be constructed using other dielectric materials having a low refractive index.
  • the first light-guiding member 61 may be formed using an organic material.
  • the first light-guiding member 61 changes the direction of travel of the incident light due to the difference in refractive index between the first light-guiding member 61 and the medium surrounding it.
  • the propagation direction of light incident on the first light-guiding member 61 is adjusted, and the light can be guided toward the photoelectric conversion unit 12.
  • the provision of the light-guiding wall 70 suppresses leakage of light into the surrounding pixels P, reducing color mixing (crosstalk).
  • the second light guiding member 62 is provided around the first light guiding member 61.
  • the second light guiding member 62 is provided above the photoelectric conversion unit 12, and is located, for example, below the first light guiding member 61.
  • the second light guiding member 62 is provided against the bottom of the first light guiding member 61 and is in contact with the first light guiding member 61.
  • the first light guiding member 61 and the second light guiding member 62 can be formed so as to be stacked on top of each other.
  • the second light-guiding member 62 has a refractive index higher than that of the surrounding medium.
  • the second light-guiding member 62 is provided, for example, in contact with the first light-guiding member 61, and has a refractive index higher than that of the first light-guiding member 61.
  • the second light-guiding member 62 is located on the insulating layer 80, on the side of the filter 32.
  • the second light-guiding member 62 may have a refractive index higher than that of the filter 32.
  • the second light-guiding member 62 is made of a material having a higher refractive index than the first light-guiding member 61.
  • the second light-guiding member 62 is made of a metal oxide such as titanium oxide (TiO) or tantalum oxide (TaO).
  • the first light-guiding member 61 is a low refractive index portion, and the second light-guiding member 62 can be said to be a high refractive index portion.
  • both the first light-guiding member 61 and the second light-guiding member 62 are disposed between adjacent filters 32 and can be located at the boundary between the adjacent filters 32.
  • the second light-guiding member 62 may be formed to include at least one of oxides of titanium (Ti), tantalum (Ta), aluminum (Al), hafnium (Hf), zirconium (Zr), lanthanoids (La), niobium (Nb), magnesium (Mg), and the like.
  • the second light-guiding member 62 may be constructed using a dielectric material having a refractive index higher than that of the first light-guiding member 61.
  • the second light-guiding member 62 may be constructed of other metal compounds, silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like.
  • the second light-guiding member 62 may be constructed of other high refractive index materials.
  • the central portion of the pixel section 100 of the imaging device for example, light from an optical lens is incident almost perpendicularly.
  • the peripheral portion located outside the central portion i.e., in the area away from the center of the pixel section 100, light is incident obliquely, as shown in the example diagrammatically by the arrows in Figure 4. Therefore, in the imaging device 1, the positions of the lens 31, filter 32, etc. in each pixel P are configured to differ depending on the distance from the center of the pixel section 100, i.e., the image height.
  • the lens 31 and filter 32 of a pixel P are, for example, arranged to be shifted toward the center of the pixel unit 100 with respect to the first photoelectric conversion unit 12a and second photoelectric conversion unit 12b of the pixel P.
  • the lens 31 and filter 32 can also be said to be shifted to the right with respect to the first photoelectric conversion unit 12a and second photoelectric conversion unit 12b of the pixel P.
  • the positions of the lens 31, filter 32, etc. are adjusted according to the image height. This makes it possible to prevent a decrease in the amount of light incident on the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b, and to prevent a decrease in sensitivity to incident light.
  • a light guiding wall 70 having a first light guiding member 61 and a second light guiding member 62 is provided above the photoelectric conversion unit 12. Therefore, light that has passed through different regions of the optical system can be efficiently guided to the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b. It is possible to suppress a decrease in the accuracy of phase difference detection using the first pixel signal and the second pixel signal.
  • the imaging device 1 does not have the second light-guiding member 62, there is a risk that light cannot be efficiently guided to the photoelectric conversion unit 12 in areas with high image height. It is conceivable that obliquely incident light will not be properly guided, and some photoelectric conversion units (e.g., the first photoelectric conversion unit 12a) in the phase difference pixel will not be able to receive light efficiently. If light cannot be efficiently guided to the first photoelectric conversion unit 12a, the light separation performance when the image is not in focus, i.e., the separation performance of the first pixel signal and the second pixel signal, may decrease. Particularly in the case of fine pixels, the amount of light incident on the first photoelectric conversion unit 12a decreases, and there is a tendency for the accuracy of phase difference detection to decrease.
  • the first photoelectric conversion unit 12a may decrease. Particularly in the case of fine pixels, the amount of light incident on the first photoelectric conversion unit 12a decreases, and there is a tendency for the accuracy of phase difference detection to decrease.
  • the second light-guiding member 62 changes the direction of travel of the incident light due to the difference in refractive index between the second light-guiding member 62 and the medium surrounding it. As shown in the example in FIG. 5, light that enters the second light-guiding member 62 from above through the lens 31 travels toward the first photoelectric conversion unit 12a due to the second light-guiding member 62, which has a relatively high refractive index. By providing the second light-guiding member 62, it becomes possible to focus the light on the first photoelectric conversion unit 12a.
  • the imaging device 1 can be said to have a waveguide structure that guides light to the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b by the first light-guiding member 61 and the second light-guiding member 62. Light from the optical system can be appropriately guided by the second light-guiding member 62 and made incident on the first photoelectric conversion unit 12a.
  • the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b can efficiently receive light that has passed through different regions of the optical system, and can perform appropriate pupil division. This makes it possible to prevent a decrease in the accuracy of phase difference detection using the first pixel signal and the second pixel signal. Even in the case of particularly fine pixels, the first light guiding member 61 and the second light guiding member 62 can appropriately guide the incident light, making it possible to perform accurate phase difference detection.
  • the imaging device 1 can suppress the deterioration of the separation performance of the first pixel signal and the second pixel signal. It is possible to suppress the deterioration of the accuracy of phase difference detection and prevent the deterioration of AF performance. In particular, even in the case of fine pixels, it is possible to ensure the separation performance of the first pixel signal and the second pixel signal. It is possible to improve the AF performance and improve the image quality.
  • the pixel P is configured, for example, as shown in FIG. 6.
  • the central positions of the lens 31 and the filter 32 and the central position of the portion between the first photoelectric conversion unit 12a and the second photoelectric conversion unit 12b (separation unit 25 in FIG. 6) approximately coincide with each other.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment.
  • the width (area) of the second light-guiding member 62 may be approximately equal to the width of the first light-guiding member 61.
  • the width W2 of the second light-guiding member 62 in the X-axis direction (or Y-axis direction) may be approximately equal to the width W1 of the first light-guiding member 61.
  • the width (area) of the second light-guiding member 62 may be different from the width (area) of the first light-guiding member 61.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining another example of the cross-sectional configuration of an imaging device according to an embodiment.
  • the width W2 of the second light-guiding member 62 in the X-axis direction (or Y-axis direction) may be greater than the width W1 of the first light-guiding member 61.
  • the width W2 of the second light-guiding member 62 may be smaller than the width W1 of the first light-guiding member 61.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams for explaining an example of the planar configuration of an imaging device according to an embodiment.
  • a second light guiding member 62 may be provided between adjacent filters 32 in the X-axis direction.
  • the second light guiding member 62 may be provided as in the example shown in FIG. 11A.
  • a plurality of second light guiding members 62 having a shape extending in the Y-axis direction are arranged side by side in the X-axis direction.
  • the second light guide members 62 may be provided between adjacent filters 32 in the Y-axis direction, as in the example shown in FIG. 11B.
  • the second light guide members 62 may be provided as in the example shown in FIG. 11B.
  • multiple second light guide members 62 having a shape extending in the X-axis direction are arranged side by side in the Y-axis direction.
  • the shape and arrangement of the second light-guiding member 62 are not limited to the above example, and can be modified as appropriate.
  • the second light-guiding member 62 may be arranged for each pixel P, or may be provided for multiple pixels P.
  • the second light-guiding member 62 may be provided so as to surround the periphery of the filter 32 in a plan view, as in the example shown in FIG. 11C.
  • the second light-guiding member 62 may be formed in a lattice pattern along the boundaries of the pixels P.
  • the light detection device includes a first pixel (e.g., a G pixel) and a second pixel (e.g., an R pixel), each of which has a first photoelectric conversion element (photoelectric conversion unit 12) that photoelectrically converts light, a first filter (filter 32) provided corresponding to the first pixel, a second filter provided corresponding to the second pixel, a first light guiding member (first light guiding member 61) provided between the first filter and the second filter, and a second light guiding member (second light guiding member 62) provided around the first light guiding member and having a refractive index higher than the refractive index of the first light guiding member.
  • a first pixel e.g., a G pixel
  • a second pixel e.g., an R pixel
  • a second light guiding member 62 having a refractive index higher than that of the first light guiding member 61 is provided around the first light guiding member 61.
  • the incident light can be appropriately guided by the second light guiding member 62, and it is possible to prevent a decrease in the accuracy of light detection. It is possible to realize a light detection device with good detection performance.
  • Fig. 12 is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to Modification 1 of the present disclosure.
  • the second light guiding member 62 may be provided along the side surface of the filter 32, as in the example shown in Fig. 12.
  • the second light guiding member 62 has a shape that follows the waveguide, and can also be said to be arranged along the waveguide.
  • FIGS. 13 to 15 are diagrams for explaining another example configuration of an imaging device according to Variation 1 of the present disclosure.
  • At least a portion of the second light guiding member 62 may be provided within the first light guiding member 61.
  • the second light guiding member 62 may be disposed so as to be embedded in the first light guiding member 61.
  • the first light guiding member 61 is provided so as to cover the second light guiding member 62.
  • a portion of the second light-guiding member 62 may be disposed within the first light-guiding member 61. It can be said that the second light-guiding member 62 is disposed in place of a portion of the filter 32 and a portion of the first light-guiding member 61. Note that a portion of the second light-guiding member 62 may be formed within the insulating layer 80, and the bottom of the second light-guiding member 62 may be located within the insulating layer 80.
  • the second light guiding member 62 may be provided adjacent to the first light guiding member 61.
  • the second light guiding member 62 may be arranged adjacent to the first light guiding member 61.
  • the second light guiding member 62 is arranged so as to be in contact with the side surface (side portion) of the first light guiding member 61.
  • the incident light can be appropriately guided by the second light guiding member 62.
  • Pupil division can be appropriately performed, and it is possible to suppress a decrease in the accuracy of phase difference detection. It is possible to realize a light detection device (imaging device) with good detection performance.
  • FIGS. 16A to 16C are diagrams for explaining examples of pixel configurations at different image heights of an imaging device according to Modification 2.
  • Fig. 16B shows an example of pixel configuration in a region where the image height is higher than that in Fig. 16A.
  • Fig. 16C shows an example of pixel configuration in a region where the image height is higher than that in Fig. 16B.
  • the size (height, width, etc.) of the second light guiding member 62 in each pixel P may be configured to differ depending on the distance from the center of the pixel section 100 (pixel array), i.e., the image height.
  • the height (length) of the second light guiding member 62 in each pixel P may be configured to differ depending on the image height. For example, as shown in the example shown in Figures 16A to 16C, the further an area is located from the center of the pixel section 100, the greater the height of the second light guiding member 62 in that area.
  • FIGS. 17A to 17C are diagrams for explaining other example pixel configurations at different image height positions of an imaging device according to Modification Example 2.
  • FIG. 17B shows an example pixel configuration in a region where the image height is higher than that in FIG. 17A.
  • FIG. 17C shows an example pixel configuration in a region where the image height is higher than that in FIG. 17B.
  • the shape and arrangement position of the second light guide member 62 in each pixel P may be configured to differ depending on the distance from the center of the pixel section 100, i.e., the image height.
  • Each pixel P in the center of the pixel section 100 may have a second light guide member 62.
  • the same effect as the imaging device of the above embodiment can be obtained.
  • Fig. 18 is a diagram for explaining a configuration example of an imaging device according to modified example 3. As shown in Fig. 18, the second light guiding member 62 may have a tapered structure.
  • the second light guide member 62 has a taper (inclined portion) and a tapered shape.
  • the width of the second light guide member 62 in the X-axis direction and the Y-axis direction increases as it approaches the insulating layer 80.
  • the second light guide member 62 may have a trapezoidal shape.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining another example configuration of an imaging device according to Modification 3.
  • the second light-guiding member 62 may be disposed away from the insulating layer 80.
  • the second light-guiding member 62 may be disposed so as to be embedded within the filter 32.
  • the second light-guiding member 62 is in a state of being separated from the insulating layer 80 and floating.
  • the configuration of the second light-guiding member 62 is not limited to the above example, and can be modified as appropriate.
  • the second light-guiding member 62 may be configured by stacking multiple films, as in the example shown typically in FIG. 20.
  • the second light-guiding member 62 may be configured by multiple layers of films having different refractive indices.
  • the second light-guiding member 62 may have a stacked structure of, for example, two layers, or three or more layers.
  • the imaging device 1 may have a stopper film 65 between the second light guide member 62 and the insulating layer 80.
  • the second light guide member 62 may be configured to include an etching stopper film 65.
  • the same effect as the imaging device of the above embodiment can be obtained.
  • FIG. 22A and 22B are diagrams for explaining a configuration example of an imaging device according to Modification 4.
  • Fig. 22A similar to Fig. 4, a plurality of pixels (pixels Pr) provided with a filter 32 (filter 32r) that transmits red (R) light and a plurality of pixels (pixels Pg) provided with a filter 32 (filter 32g) that transmits green (G) light are illustrated.
  • Fig. 22B a plurality of pixels Pg and a plurality of pixels (pixels Pb) provided with a filter 32 (filter 32b) that transmits B (blue) light are illustrated.
  • the second light guiding member 62 (second light guiding member 62r) provided for the filter 32r, the second light guiding member 62 (second light guiding member 62g) provided for the filter 32g, and the second light guiding member 62 (second light guiding member 62b) provided for the filter 32b may be provided so as to have different shapes, arrangement positions, etc.
  • the second light guiding member 62r, the second light guiding member 62g, and the second light guiding member 62b may each have different sizes, refractive indices, etc.
  • the second light-guiding member 62r, the second light-guiding member 62g, and the second light-guiding member 62b may be made of materials having different refractive indices.
  • the second light-guiding member 62r is made of a material having a refractive index higher than the refractive index of each of the second light-guiding member 62g and the second light-guiding member 62b.
  • the second light-guiding member 62r has, for example, a higher refractive index than the second light-guiding member 62g and the second light-guiding member 62b.
  • the second light-guiding member 62g may be made of a material having a higher refractive index than the second light-guiding member 62b, and may have a higher refractive index than the second light-guiding member 62b.
  • the height of the second light guiding member 62r provided in contact with the filter 32r may be greater than the height of the second light guiding member 62g provided in contact with the filter 32g.
  • the height of the second light guiding member 62g may be greater than the height of the second light guiding member 62b provided in contact with the filter 32b. Note that the second light guiding member 62b may be omitted if necessary.
  • FIGS. 23A and 23B are diagrams for explaining another example configuration of an imaging device according to Modification 4.
  • the height of second light guiding member 62g may be greater than the heights of second light guiding member 62r and second light guiding member 62b.
  • second light guiding member 62r may be formed so as to be greater than the height of second light guiding member 62b.
  • the second light guiding member 62 may be provided only for one or two of the filters 32, namely, the filters 32r, 32g, and 32b.
  • the imaging device 1 may be configured to have only the second light guiding member 62g among the second light guiding member 62r, the second light guiding member 62g, and the second light guiding member 62b, as in the example shown in FIG. 24A and FIG. 24B.
  • the imaging device 1 may be configured to have only the second light guiding member 62r and the second light guiding member 62g among the second light guiding member 62r, the second light guiding member 62g, and the second light guiding member 62b.
  • the second light-guiding member 62 may be arranged only for some of the pixels of the imaging device 1.
  • the second light-guiding member 62 may be arranged only for one or two types of pixels P, namely, pixels Pr, Pg, and Pb.
  • Fig. 25 is a diagram for explaining an example of a planar configuration of an imaging device according to modified example 5.
  • Figs. 26 and 27 are diagrams for explaining an example of a cross-sectional configuration of an imaging device according to modified example 5.
  • FIG. 26 shows an example of a cross-sectional configuration in a region where the image height is high, i.e., the distance from the center of the pixel section 100 (pixel array).
  • FIG. 27 shows an example of a cross-sectional configuration in a region near the center of the pixel section 100.
  • Each pixel P may have one photoelectric conversion section 12, as shown in FIGS. 25 to 27.
  • one lens 31 (lens section) and filter 32 are provided for one photoelectric conversion section 12.
  • the second light guide member 62 may be provided for each filter 32 or for each set of multiple filters 32. Note that the second light guide member 62 does not need to be provided for each pixel P in the central region of the pixel section 100.
  • the provision of the second light guiding member 62 also allows the incident light to be appropriately guided to the photoelectric conversion unit 12. This makes it possible to prevent the quality of the pixel signal from deteriorating, and thus to prevent deterioration in the image quality. It is possible to realize a light detection device with good detection performance.
  • the imaging device 1 and the like can be applied to any type of electronic device equipped with an imaging function, for example, a camera system such as a digital still camera or a video camera, a mobile phone with an imaging function, etc.
  • Fig. 28 shows a schematic configuration of an electronic device 1000.
  • the electronic device 1000 includes, for example, a lens group 1001, an imaging device 1, a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002, a frame memory 1003, a display unit 1004, a recording unit 1005, an operation unit 1006, and a power supply unit 1007, which are interconnected via a bus line 1008.
  • a lens group 1001 an imaging device 1
  • a DSP (Digital Signal Processor) circuit 1002 a frame memory 1003, a display unit 1004, a recording unit 1005, an operation unit 1006, and a power supply unit 1007, which are interconnected via a bus line 1008.
  • DSP Digital Signal Processor
  • the lens group 1001 captures incident light (image light) from a subject and forms an image on the imaging surface of the imaging device 1.
  • the imaging device 1 converts the amount of incident light formed on the imaging surface by the lens group 1001 into an electrical signal on a pixel-by-pixel basis and supplies the signal as a pixel signal to the DSP circuit 1002.
  • the DSP circuit 1002 is a signal processing circuit that processes the signal supplied from the imaging device 1.
  • the DSP circuit 1002 outputs image data obtained by processing the signal from the imaging device 1.
  • the frame memory 1003 temporarily holds the image data processed by the DSP circuit 1002 on a frame-by-frame basis.
  • the display unit 1004 is, for example, a panel-type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel, and records image data of moving images or still images captured by the imaging device 1 on a recording medium such as a semiconductor memory or a hard disk.
  • a panel-type display device such as a liquid crystal panel or an organic EL (Electro Luminescence) panel
  • a recording medium such as a semiconductor memory or a hard disk.
  • the operation unit 1006 outputs operation signals for various functions of the electronic device 1000 in accordance with operations by the user.
  • the power supply unit 1007 appropriately supplies various types of power to the DSP circuit 1002, frame memory 1003, display unit 1004, recording unit 1005, and operation unit 1006 to these devices.
  • the technology according to the present disclosure (the present technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility device, an airplane, a drone, a ship, or a robot.
  • FIG. 29 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology disclosed herein can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • Also shown as functional components of the integrated control unit 12050 are a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 functions as a control device for a drive force generating device for generating the drive force of the vehicle, such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, a steering mechanism for adjusting the steering angle of the vehicle, and a braking device for generating a braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a control device for a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or various lamps such as headlamps, tail lamps, brake lamps, turn signals, and fog lamps.
  • radio waves or signals from various switches transmitted from a portable device that replaces a key can be input to the body system control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 accepts the input of these radio waves or signals and controls the vehicle's door lock device, power window device, lamps, etc.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image capturing unit 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 causes the image capturing unit 12031 to capture images outside the vehicle and receives the captured images.
  • the outside-vehicle information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing for people, cars, obstacles, signs, characters on the road surface, etc. based on the received images.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of light received.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image, or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light, or may be invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects information inside the vehicle.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the state of the driver is connected.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 may calculate the driver's degree of fatigue or concentration based on the detection information input from the driver state detection unit 12041, or may determine whether the driver is dozing off.
  • the microcomputer 12051 can calculate the control target values of the driving force generating device, steering mechanism, or braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040, and output a control command to the drive system control unit 12010.
  • the microcomputer 12051 can perform cooperative control aimed at realizing the functions of an ADAS (Advanced Driver Assistance System), including avoiding or mitigating vehicle collisions, following based on the distance between vehicles, maintaining vehicle speed, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 can also perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, which allows the vehicle to travel autonomously without relying on the driver's operation, by controlling the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the outside vehicle information detection unit 12030 or the inside vehicle information detection unit 12040.
  • the microcomputer 12051 can also output control commands to the body system control unit 12020 based on information outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030. For example, the microcomputer 12051 can control the headlamps according to the position of a preceding vehicle or an oncoming vehicle detected by the outside information detection unit 12030, and perform cooperative control aimed at preventing glare, such as switching from high beams to low beams.
  • the audio/image output unit 12052 transmits at least one output signal of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying the occupants of the vehicle or the outside of the vehicle of information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 30 shows an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at the front nose, side mirrors, rear bumper, back door, and the top of the windshield inside the vehicle cabin of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12101 provided at the front nose and the imaging unit 12105 provided at the top of the windshield inside the vehicle cabin mainly acquire images of the front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided at the side mirrors mainly acquire images of the sides of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided at the rear bumper or back door mainly acquires images of the rear of the vehicle 12100.
  • the images of the front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used to detect preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, etc.
  • FIG. 30 shows an example of the imaging ranges of the imaging units 12101 to 12104.
  • Imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door.
  • an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above is obtained by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera consisting of multiple imaging elements, or an imaging element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 can obtain the distance to each solid object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the change in this distance over time (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and can extract as a preceding vehicle, in particular, the closest solid object on the path of the vehicle 12100 that is traveling in approximately the same direction as the vehicle 12100 at a predetermined speed (e.g., 0 km/h or faster). Furthermore, the microcomputer 12051 can set the inter-vehicle distance that should be maintained in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic braking control (including follow-up stop control) and automatic acceleration control (including follow-up start control). In this way, cooperative control can be performed for the purpose of automatic driving, which runs autonomously without relying on the driver's operation.
  • automatic braking control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 classifies and extracts three-dimensional object data on three-dimensional objects, such as two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, utility poles, and other three-dimensional objects, based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and can use the data to automatically avoid obstacles.
  • the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines the collision risk, which indicates the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or exceeds a set value and there is a possibility of a collision, it can provide driving assistance for collision avoidance by outputting an alarm to the driver via the audio speaker 12061 or the display unit 12062, or by performing forced deceleration or avoidance steering via the drive system control unit 12010.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the image captured by the imaging units 12101 to 12104. The recognition of such a pedestrian is performed, for example, by a procedure of extracting feature points in the image captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a procedure of performing pattern matching processing on a series of feature points that indicate the contour of an object to determine whether or not it is a pedestrian.
  • the audio/image output unit 12052 controls the display unit 12062 to superimpose a rectangular contour line for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the audio/image output unit 12052 may also control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12031.
  • the imaging device 1 or the like can be applied to the imaging unit 12031.
  • the technology according to the present disclosure (Application example to endoscopic surgery system)
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 31 is a diagram showing an example of the general configuration of an endoscopic surgery system to which the technology disclosed herein (the present technology) can be applied.
  • an operator (doctor) 11131 is shown using an endoscopic surgery system 11000 to perform surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133.
  • the endoscopic surgery system 11000 is composed of an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an insufflation tube 11111 and an energy treatment tool 11112, a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100, and a cart 11200 on which various devices for endoscopic surgery are mounted.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101, the tip of which is inserted into the body cavity of the patient 11132 at a predetermined length, and a camera head 11102 connected to the base end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 is configured as a so-called rigid scope having a rigid lens barrel 11101, but the endoscope 11100 may also be configured as a so-called flexible scope having a flexible lens barrel.
  • the tip of the tube 11101 has an opening into which an objective lens is fitted.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the tube by a light guide extending inside the tube 11101, and is irradiated via the objective lens towards an object to be observed inside the body cavity of the patient 11132.
  • the endoscope 11100 may be a direct-viewing endoscope, an oblique-viewing endoscope, or a side-viewing endoscope.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the object of observation is focused on the image sensor by the optical system.
  • the image sensor converts the observation light photoelectrically to generate an electrical signal corresponding to the observation light, i.e., an image signal corresponding to the observed image.
  • the image signal is sent to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201 as RAW data.
  • CCU Camera Control Unit
  • the CCU 11201 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), etc., and controls the overall operation of the endoscope 11100 and the display device 11202. Furthermore, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal, such as development processing (demosaic processing), in order to display an image based on the image signal.
  • a CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 under the control of the CCU 11201, displays an image based on the image signal that has been subjected to image processing by the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (Light Emitting Diode) and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site, etc.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode) and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site, etc.
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • a user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) of the endoscope 11100.
  • the treatment tool control device 11205 controls the operation of the energy treatment tool 11112 for cauterizing tissue, incising, sealing blood vessels, etc.
  • the insufflation device 11206 sends gas into the body cavity of the patient 11132 via the insufflation tube 11111 to inflate the body cavity in order to ensure a clear field of view for the endoscope 11100 and to ensure a working space for the surgeon.
  • the recorder 11207 is a device capable of recording various types of information related to the surgery.
  • the printer 11208 is a device capable of printing various types of information related to the surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be composed of a white light source composed of, for example, an LED, a laser light source, or a combination of these.
  • a white light source composed of, for example, an LED, a laser light source, or a combination of these.
  • the white light source is composed of a combination of RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, so that the white balance of the captured image can be adjusted in the light source device 11203.
  • the light source device 11203 may be controlled to change the intensity of the light it outputs at predetermined time intervals.
  • the image sensor of the camera head 11102 may be controlled to acquire images in a time-division manner in synchronization with the timing of the change in the light intensity, and the images may be synthesized to generate an image with a high dynamic range that is free of so-called blackout and whiteout.
  • the light source device 11203 may be configured to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependency of light absorption in body tissue, a narrow band of light is irradiated compared to the light irradiated during normal observation (i.e., white light), and a specific tissue such as blood vessels on the surface of the mucosa is photographed with high contrast, so-called narrow band imaging is performed.
  • fluorescent observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • excitation light is irradiated to the body tissue and the fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and excitation light corresponding to the fluorescent wavelength of the reagent is irradiated to the body tissue to obtain a fluorescent image.
  • the light source device 11203 may be configured to supply narrow band light and/or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 32 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG. 31.
  • the camera head 11102 has a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a drive unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 has a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are connected to each other via a transmission cable 11400 so that they can communicate with each other.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at the connection with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is composed of a combination of multiple lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 is composed of an imaging element.
  • the imaging element constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-plate type) or multiple (so-called multi-plate type).
  • each imaging element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by combining these.
  • the imaging unit 11402 may be configured to have a pair of imaging elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D (dimensional) display. By performing 3D display, the surgeon 11131 can more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • 3D dimensional
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101, immediately after the objective lens.
  • the driving unit 11403 is composed of an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405. This allows the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 to be adjusted appropriately.
  • the communication unit 11404 is configured with a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 also receives control signals for controlling the operation of the camera head 11102 from the CCU 11201, and supplies them to the camera head control unit 11405.
  • the control signals include information on the imaging conditions, such as information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value during imaging, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image.
  • the above-mentioned frame rate, exposure value, magnification, focus, and other imaging conditions may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the operation of the camera head 11102 based on a control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured with a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 also transmits to the camera head 11102 a control signal for controlling the operation of the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, etc.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing operations on the image signal, which is the RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site, etc. by the endoscope 11100, and the display of the captured images obtained by imaging the surgical site, etc. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the driving of the camera head 11102.
  • the control unit 11413 also causes the display device 11202 to display the captured image showing the surgical site, etc., based on the image signal that has been image-processed by the image processing unit 11412. At this time, the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 can recognize surgical tools such as forceps, specific body parts, bleeding, mist generated when the energy treatment tool 11112 is used, etc., by detecting the shape and color of the edges of objects included in the captured image. When the control unit 11413 causes the display device 11202 to display the captured image, it may use the recognition result to superimpose various types of surgical support information on the image of the surgical site. By superimposing the surgical support information and presenting it to the surgeon 11131, the burden on the surgeon 11131 can be reduced and the surgeon 11131 can proceed with the surgery reliably.
  • various image recognition techniques such as forceps, specific body parts, bleeding, mist generated when the energy treatment tool 11112 is used, etc.
  • the transmission cable 11400 that connects the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable that supports electrical signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable of these.
  • communication is performed wired using a transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may also be performed wirelessly.
  • the technology of the present disclosure can be suitably applied to, for example, the imaging unit 11402 provided in the camera head 11102 of the endoscope 11100.
  • the technology of the present disclosure it is possible to provide a high-definition endoscope 11100.
  • an imaging device has been described as an example, but the light detection device disclosed herein may be, for example, a device that receives incident light and converts the light into an electric charge.
  • the output signal may be a signal of image information or a signal of distance measurement information.
  • the light detection device imaging device
  • the light detection device may be applied to an image sensor, a distance measurement sensor, etc.
  • the optical detection device disclosed herein may also be applied as a distance measurement sensor capable of measuring distance using the Time Of Flight (TOF) method.
  • the optical detection device (imaging device) may also be applied as a sensor capable of detecting events, for example, an event-driven sensor (called an Event Vision Sensor (EVS), Event Driven Sensor (EDS), Dynamic Vision Sensor (DVS), etc.).
  • EVS Event Vision Sensor
  • EDS Event Driven Sensor
  • DVS Dynamic Vision Sensor
  • the photodetector of one embodiment of the present disclosure includes a first pixel and a second pixel each having a first photoelectric conversion element, a first filter provided corresponding to the first pixel, a second filter provided corresponding to the second pixel, a first light guiding member provided between the first filter and the second filter, and a second light guiding member provided around the first light guiding member and having a refractive index higher than that of the first light guiding member.
  • the present disclosure may have the following configurations. (1) a first pixel and a second pixel each having a first photoelectric conversion element that converts light into an electric signal; a first filter provided corresponding to the first pixel; a second filter provided corresponding to the second pixel; a first light guiding member provided between the first filter and the second filter; a second light guiding member provided around the first light guiding member and having a refractive index higher than a refractive index of the first light guiding member.
  • the first filter is a filter that transmits green light.
  • a pixel array including a plurality of pixels including the first pixel and the second pixel;
  • the photodetector according to any one of (1) to (12), wherein the pixel array is provided with the second light guiding members having different sizes depending on a distance from a center of the pixel array.
  • the first pixel and the second pixel each include the second light guiding member,
  • the light detection device according to any one of (1) to (13), wherein the second light guiding member of the first pixel and the second light guiding member of the second pixel have sizes different from each other.
  • the first pixel and the second pixel each include the second light guiding member, The photodetector according to any one of (1) to (14), wherein the second light guiding member of the first pixel and the second light guiding member of the second pixel have refractive indices different from each other.
  • the first filter is a filter that transmits green light
  • the light detection device according to any one of (1) to (17), wherein the first light guiding member is configured using an air gap.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本開示の一実施形態の光検出装置は、光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、前記第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、前記第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、前記第１導光部材の周囲に設けられ、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材とを備える。

Description

光検出装置および電子機器
　本開示は、光検出装置および電子機器に関する。
　隣り合う画素の境界部分に形成された遮光膜と、遮光膜上に形成された第１低屈折率膜及び第２低屈折率膜を備える撮像装置が提案されている（特許文献１）。
国際公開第２０１７／０７３３２１号
　光を検出する装置では、検出性能を向上させることが望ましい。
　良好な検出性能を有する光検出装置を提供することが望まれる。
　本開示の一実施形態の光検出装置は、光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、第１フィルタと第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、第１導光部材の周囲に設けられ、第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材とを備える。
　本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、第１フィルタと第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、第１導光部材の周囲に設けられ、第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材とを有する。
図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の画素部の一例を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を示す図である。 図４は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 図５は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。 図６は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 図７は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。 図８は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。 図９は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の別の例を説明するための図である。 図１０は、本開示の実施の形態に係る撮像装置の断面構成の別の例を説明するための図である。 図１１Ａは、本開示の実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。 図１１Ｂは、本開示の実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。 図１１Ｃは、本開示の実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。 図１２は、本開示の変形例１に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。 図１３は、本開示の変形例１に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図１４は、本開示の変形例１に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図１５は、本開示の変形例１に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図１６Ａは、本開示の変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の構成例を説明するための図である。 図１６Ｂは、本開示の変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の構成例を説明するための図である。 図１６Ｃは、本開示の変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の構成例を説明するための図である。 図１７Ａは、本開示の変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の別の構成例を説明するための図である。 図１７Ｂは、本開示の変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の別の構成例を説明するための図である。 図１７Ｃは、本開示の変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の別の構成例を説明するための図である。 図１８は、本開示の変形例３に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。 図１９は、本開示の変形例３に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２０は、本開示の変形例３に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２１は、本開示の変形例３に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２２Ａは、本開示の変形例４に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。 図２２Ｂは、本開示の変形例４に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。 図２３Ａは、本開示の変形例４に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２３Ｂは、本開示の変形例４に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２４Ａは、本開示の変形例４に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２４Ｂは、本開示の変形例４に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。 図２５は、本開示の変形例５に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。 図２６は、本開示の変形例５に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。 図２７は、本開示の変形例５に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。 図２８は、撮像装置を有する電子機器の構成例を表すブロック図である。 図２９は、車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図３０は、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。 図３１は、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３２は、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
　２．変形例
　３．適用例
　４．応用例
＜１．実施の形態＞
　図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施の形態に係る撮像装置の画素部の一例を示す図である。光検出装置は、入射する光を検出可能な装置である。光検出装置である撮像装置１は、例えば、光学系を透過した光を受光して信号を生成し得る。撮像装置１（光検出装置）は、光電変換部（光電変換素子）を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。
　各画素Ｐの光電変換部は、例えばフォトダイオードであり、光を光電変換可能に構成される。撮像装置１は、図１及び図２に示す例のように、複数の画素Ｐが行列状に２次元配置された領域（画素部１００）を、撮像エリアとして有する。画素部１００は、複数の画素Ｐが配置される画素アレイであり、受光部（受光領域）ともいえる。各画素Ｐの光電変換部は、光電変換領域ともいえる。
　撮像装置１は、光学レンズを含む光学系（不図示）を介して、被写体からの入射光（像光）を取り込む。撮像装置１は、光学レンズにより形成される被写体の像を撮像し得る。撮像装置１は、受光した光を光電変換して画素信号を生成する。撮像装置１は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。撮像装置１は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の電子機器に利用可能である。
　なお、図２に示すように、被写体からの光の入射方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交する紙面左右方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する紙面上下方向をＹ軸方向とする。以降の図において、図２の矢印の方向を基準として方向を表記する場合もある。
　撮像装置１は、図１に示す例のように、画素部１００（画素アレイ）の周辺領域に、例えば、垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５、及び入出力端子１１６等を有する。また、撮像装置１には、複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄと、複数の垂直信号線ＶＳＬが設けられる。
　図１に示す例では、画素部１００には、水平方向（行方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素行ごとに、複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄが配線される。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐを駆動する信号を伝えることが可能な信号線である。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐからの信号読み出しのための駆動信号を伝送するように構成される。
　また、画素部１００には、垂直方向（列方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素列ごとに、垂直信号線ＶＳＬが配線される。垂直信号線ＶＳＬは、画素Ｐからの信号を伝えることが可能な信号線である。垂直信号線ＶＳＬは、画素Ｐから出力される信号を伝送するように構成される。
　垂直駆動回路１１１は、例えば、バッファ、シフトレジスタ、アドレスデコーダ等によって構成される。垂直駆動回路１１１は、画素部１００の各画素Ｐを駆動可能に構成される。垂直駆動回路１１１は、画素Ｐを駆動するための信号を生成し、画素駆動線Ｌｒｅａｄを介して画素部１００の各画素Ｐへ出力する。垂直駆動回路１１１は、例えば、選択トランジスタを制御する信号、リセットトランジスタを制御する信号等を生成し、画素駆動線Ｌｒｅａｄによって各画素Ｐに供給する。
　信号処理回路１１２は、入力される画素の信号の信号処理を実行可能に構成される。信号処理回路１１２は、例えば、負荷回路、ＡＤ(Analog Digital)変換回路、水平選択スイッチ等を有する。負荷回路は、一例として、画素Ｐの増幅トランジスタに電流を供給可能な電流源により構成される。負荷回路は、例えば、画素Ｐの増幅トランジスタと共にソースフォロア回路を構成する。
　信号処理回路１１２は、垂直信号線ＶＳＬを介して画素Ｐから読み出される信号を増幅するように構成された増幅回路を有していてもよい。負荷回路、増幅回路、及びＡＤ変換回路等は、例えば、複数の垂直信号線ＶＳＬの各々に対して設けられる。画素部１００の画素列ごとに、負荷回路及びＡＤ変換回路等が設けられ得る。
　垂直駆動回路１１１によって選択走査された各画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線ＶＳＬを介して信号処理回路１１２に入力される。信号処理回路１１２は、画素Ｐの信号のＡＤ変換、ＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング)等の信号処理を行う。
　水平駆動回路１１３は、例えば、バッファ、シフトレジスタ、アドレスデコーダ等によって構成される。水平駆動回路１１３は、信号処理回路１１２の水平選択スイッチを駆動可能に構成される。水平駆動回路１１３は、信号処理回路１１２の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動する。各垂直信号線ＶＳＬを通して伝送される各画素Ｐの信号は、信号処理回路１１２により信号処理が施され、水平駆動回路１１３による選択走査によって順に水平信号線１２１に出力される。
　出力回路１１４は、入力される信号に対して信号処理を行い、信号を出力するように構成される。出力回路１１４は、信号処理回路１１２から水平信号線１２１を介して順次入力される画素の信号に対して信号処理を行い、処理後の画素の信号を出力する。出力回路１１４は、例えば、バッファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、及び各種デジタル信号処理等を行い得る。
　制御回路１１５は、撮像装置１の各部を制御可能に構成される。制御回路１１５は、半導体基板１２０の外部から与えられるクロック、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像装置１の内部情報等のデータを出力し得る。制御回路１１５は、例えば、各種のタイミング信号を生成可能に構成されたタイミングジェネレータを有する。
　制御回路１１５は、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号（パルス信号、クロック信号等）に基づき、垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３等の周辺回路の駆動制御を行う。入出力端子１１６は、外部との信号のやり取りを行うものである。
　なお、垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、水平信号線１２１、出力回路１１４、制御回路１１５等は、半導体基板１２０に設けられていてもよいし、他の基板に設けられていてもよい。撮像装置１は、複数の基板を積層して構成された構造（積層構造）を有していてもよい。
　図３は、実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を示す図である。図３は、撮像装置１の画素部１００の画素Ｐの配置例を示している。撮像装置１の画素Ｐは、複数の光電変換部１２（図３に示す例では、第１の光電変換部１２ａ、第２の光電変換部１２ｂ）と、レンズ３１と、フィルタ３２とを有する。
　第２の光電変換部１２ｂは、第１の光電変換部１２ａの隣に設けられる。第１の光電変換部１２ａを有する画素と、第２の光電変換部１２ｂを有する画素とが設けられるともいえる。また、画素Ｐは、後述するが、第１導光部材６１及び第２導光部材６２を含んで構成される導光壁７０を有する（図４等参照）。なお、画素Ｐは、３つ以上の光電変換部１２を有していてもよい。画素Ｐは、例えば、４つの光電変換部１２を含んで構成されてもよい。
　レンズ３１は、入射する光を画素Ｐの光電変換部１２側へ導く。レンズ３１は、光を集光するレンズであり、オンチップレンズとも呼ばれる光学部材である。レンズ３１は、例えば、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に設けられる。レンズ３１には、撮像レンズ等の光学系を介して、計測対象である被写体からの光が入射する。光学系からの光が入射する側に、レンズ３１及びフィルタ３２が設けられ得る。画素Ｐの光電変換部１２は、レンズ３１及びフィルタ３２を介して入射する光を光電変換する。
　フィルタ３２は、入射する光のうちの特定の波長域の光を選択的に透過させるように構成される。フィルタ３２は、例えば、ＲＧＢのカラーフィルタである。フィルタ３２は、例えば、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、光電変換部１２の上方に設けられる。
　撮像装置１の画素部１００に設けられた複数の画素Ｐには、赤（Ｒ）の光を透過するフィルタ３２が設けられた複数の画素（Ｒ画素）と、緑（Ｇ）の光を透過するフィルタ３２が設けられた複数の画素（Ｇ画素）と、青（Ｂ）の光を透過するフィルタ３２が設けられた複数の画素（Ｂ画素）が含まれる。
　画素部１００では、複数のＲ画素、複数のＧ画素、及び複数のＢ画素が繰り返し配置される。Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素は、一例として、ベイヤー配列に従って配置される。Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素は、それぞれ、２×２画素単位で配置されてもよい。
　例えば、画素部１００では、隣り合う４つのＲ画素と、隣り合う４つのＧ画素と、隣り合う４つのＢ画素とが繰り返し配置される。Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素が、それぞれ、２行×２列で周期的に配置されるともいえる。
　Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素は、それぞれ、Ｒ成分の画素信号、Ｇ成分の画素信号、及びＢ成分の画素信号を生成する。撮像装置１は、ＲＧＢの画素信号を得ることができる。なお、画素Ｐの配置は、上述した例に限られず、任意に設定可能である。
　画素部１００の画素Ｐに設けられるフィルタ３２は、原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタに限定されず、例えばＣｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）等の補色系のカラーフィルタであってもよい。Ｗ（ホワイト）に対応したフィルタ、即ち入射光の全波長域の光を透過させるフィルタを配置するようにしてもよい。フィルタ３２は、赤外光を透過するフィルタであってもよい。
　なお、撮像装置１では、必要に応じて、フィルタ３２を省略してもよい。撮像装置１の一部の画素に、フィルタ３２を設けないようにしてもよい。例えば、白（Ｗ）の光を受光して光電変換を行う画素では、フィルタ３２を設けなくてよい。
　図４は、実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。撮像装置１は、例えば、図４に示すように、レンズ３１と、フィルタ３２と、絶縁層８０と、受光部２０と、多層配線層１３０とを有する。なお、図４は、画素部１００（受光部２０）の中心からの距離、即ち、像高が高い領域における断面構成の一例を示している。
　撮像装置１は、レンズ３１と、フィルタ３２と、絶縁層８０と、受光部２０と、多層配線層１３０とがＺ軸方向に積層された構成を有する。光が入射する側から、レンズ３１と、フィルタ３２と、絶縁層８０と、受光部２０と、多層配線層１３０とが設けられている。
　受光部２０（受光層）は、図４に示すように、対向する第１面１１Ｓ１及び第２面１１Ｓ２を有する半導体基板１２０を有する。第２面１１Ｓ２は、第１面１１Ｓ１とは反対側の面である。半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１は、受光面（光入射面）である。半導体基板１２０の第２面１１Ｓ２は、トランジスタ等の素子が形成される素子形成面である。半導体基板１２０の第２面１１Ｓ２には、ゲート電極、ゲート絶縁膜（例えばゲート酸化膜）等が設けられる。
　半導体基板１２０は、例えば、Ｓｉ（シリコン）基板により構成される。半導体基板１２０は、半導体層ともいえる。半導体基板１２０は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）基板、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）基板等であってもよく、他の半導体材料を用いて形成されてもよい。
　図４に示す例では、半導体基板１２０（半導体層）の第１面１１Ｓ１側に、絶縁層８０及びフィルタ３２等が設けられる。レンズ３１及びフィルタ３２は、半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１と直交する厚さ方向において、受光部２０に積層して設けられる。光電変換部１２（図４では、第１の光電変換部１２ａ、第２の光電変換部１２ｂ）は、レンズ３１及びフィルタ３２を介して入射する光を光電変換する。
　半導体基板１２０の第２面１１Ｓ２側には、多層配線層１３０が設けられる。光学系からの光が入射する側にフィルタ３２及び絶縁層８０等が設けられ、光が入射する側とは反対側に多層配線層１３０が設けられる。撮像装置１は、いわゆる裏面照射型の撮像装置である。
　撮像装置１の画素Ｐは、第１の光電変換部１２ａと、第２の光電変換部１２ｂと、読み出し回路（不図示）とを有する。第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂは、それぞれ、光を受光して信号（信号電荷）を生成するように構成される。読み出し回路は、例えば、複数のトランジスタを含んで構成され、光電変換された電荷に基づく信号を出力可能に構成される。
　第１の光電変換部１２ａ（第１の光電変換素子）は、光電変換により電荷を生成可能に構成される。第１の光電変換部１２ａは、第１のフォトダイオード（ＰＤ１）であり、入射する光を光電変換し、受光量に応じた電荷を生成し得る。第１の光電変換部１２ａは、第１の光電変換層ともいえる。
　第２の光電変換部１２ｂ（第２の光電変換素子）は、光電変換により電荷を生成可能に構成される。第２の光電変換部１２ｂは、第２のフォトダイオード（ＰＤ２）であり、入射する光を光電変換し、受光量に応じた電荷を生成し得る。第２の光電変換部１２ｂは、第２の光電変換層ともいえる。
　受光部２０では、半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１及び第２面１１Ｓ２に沿って、複数の第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂが設けられる。半導体基板１２０には、例えば、複数の第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂが埋め込み形成される。第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂは、半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１と第２面１１Ｓ２との間に設けられている。
　画素Ｐの読み出し回路は、第１の光電変換部１２ａで生成された電荷に基づく信号（第１の画素信号）と、第２の光電変換部１２ｂで生成された電荷に基づく信号（第２の画素信号）を出力可能に構成される。読み出し回路は、例えば、転送トランジスタ、フローティングディフュージョン（ＦＤ）、増幅トランジスタ、選択トランジスタ、リセットトランジスタ等を含んで構成される。
　読み出し回路の転送トランジスタ、増幅トランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタ等の各トランジスタは、それぞれ、例えばＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により構成される。読み出し回路は、第１の画素信号および第２の画素信号を、垂直信号線ＶＳＬ（図１参照）に読み出し可能に構成される。
　垂直駆動回路１１１（図１参照）は、上述した画素駆動線Ｌｒｅａｄを介して、各画素Ｐの転送トランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタ等のゲートに制御信号を供給し、トランジスタをオン状態（導通状態）又はオフ状態（非導通状態）とする。撮像装置１の複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄには、例えば、転送トランジスタを制御する信号を伝送する配線、選択トランジスタを制御する信号を伝送する配線、リセットトランジスタを制御する信号を伝送する配線等が含まれる。
　転送トランジスタ、選択トランジスタ、及びリセットトランジスタ等は、垂直駆動回路１１１によってオンオフ制御される。垂直駆動回路１１１は、各画素Ｐの読み出し回路を制御することによって、各画素Ｐから画素信号を垂直信号線ＶＳＬに出力させる。垂直駆動回路１１１は、各画素Ｐの画素信号を垂直信号線ＶＳＬへ読み出す制御を行い得る。
　垂直駆動回路１１１は、第１の光電変換部１２ａで光電変換された電荷に基づく第１の画素信号、及び、第２の光電変換部１２ｂで光電変換された電荷に基づく第２の画素信号を読み出すことが可能である。また、垂直駆動回路１１１は、第１の光電変換部１２ａで変換された電荷と第２の光電変換部１２ｂで変換された電荷とを加算した電荷に応じた画素信号を読み出し得る。
　多層配線層１３０は、半導体基板１２０に積層して設けられる。多層配線層１３０は、例えば、導体膜および絶縁膜を含み、複数の配線およびビア（ＶＩＡ）等を有する。多層配線層１３０は、層間絶縁膜（層間絶縁層）としての絶縁膜を介して、複数の配線が積層された構成を有する。
　多層配線層１３０の配線は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料を用いて形成される。多層配線層１３０の配線は、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）、その他の導電材料を用いて構成されてもよい。層間絶縁膜は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等を用いて形成される。
　半導体基板１２０及び多層配線層１３０には、例えば、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、上述した読み出し回路が設けられる。また、上述した垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５等（図１参照）は、半導体基板１２０及び多層配線層１３０、又は、半導体基板１２０とは別の基板に設けられ得る。なお、半導体基板１２０と、多層配線層１３０の一部又は全部とを併せて、半導体基板１２０ということもできる。
　本実施の形態では、複数の光電変換部１２、例えば２つの光電変換部１２（第１の光電変換部１２ａ、第２の光電変換部１２ｂ）に対して、１つのレンズ３１（レンズ部）が設けられる。撮像装置１では、第１の光電変換部１２ａおよび第２の光電変換部１２ｂによって、撮像レンズ等の光学系の互いに異なる領域を通過した光が受光され、瞳分割が行われる。
　第１の光電変換部１２ａで変換された電荷に基づく第１の画素信号と、第２の光電変換部１２ｂで変換された電荷に基づく第２の画素信号とを用いることで、位相差データ（位相差情報）を得ることができる。位相差データを用いることで、位相差ＡＦ（Auto Focus）を行うことが可能となる。
　撮像装置１の画素Ｐは、位相差検出に利用可能な画素であり、位相差画素（又は位相差検出画素）ともいえる。画素Ｐは、上述したように、位相差検出に用いる信号として、第１の画素信号および第２の画素信号を出力可能に構成される。また、本実施の形態では、撮像装置１の撮像面の全面、即ち画素部１００の全体に、位相差画素である画素Ｐが繰り返し設けられ得る。撮像装置１の撮像面の全面にわたって位相差データを得ることができ、高精度のＡＦ（オートフォーカス）を行うことが可能となる。
　また、画素部１００のＲ画素、Ｇ画素、及びＢ画素の各画素から出力される画素信号に対して信号処理を行い、画像データを生成することができる。第１の光電変換部１２ａで変換された電荷と、第２の光電変換部１２ｂで変換された電荷とを加算した電荷に基づく画素信号を用いて、画像データを生成してもよい。撮像装置１では、撮像面の全面にわたって、画像生成用の画素信号を得ることができる。画像の画質が低下することを抑制することが可能となる。
　絶縁層８０は、受光部２０が設けられる層と、フィルタ３２が設けられる層との間に設けられる。図４に示す例では、絶縁層８０は、受光部２０（受光層）に積層して設けられ、半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１上に位置する。絶縁層８０は、一例として、酸化膜、窒化膜、酸窒化膜等の絶縁膜を用いて構成される。
　絶縁層８０は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）等の絶縁材料を用いて形成されてもよい。絶縁層８０は、酸化シリコン等の低屈折率の材料によって構成されてもよく、検出対象とする波長域の光を透過する他の材料によって構成されてもよい。なお、絶縁層８０は、平坦化層（平坦化膜）ともいえる。
　また、撮像装置１には、図４に示すように、分離部２５と、固定電荷膜４１と、反射防止膜４２と、導光壁７０とが設けられる。分離部２５は、隣り合う複数の光電変換部１２の間に形成され、光電変換部１２間を分離する。分離部２５は、例えば、隣り合う複数の画素Ｐ（又は光電変換部１２）の境界に設けられるトレンチ（溝部）を用いて構成される。
　図４に示す例では、分離部２５は、第１の光電変換部１２ａと第２の光電変換部１２ｂの間に設けられている。分離部２５は、半導体基板１２０において、第１の光電変換部１２ａおよび第２の光電変換部１２ｂの各々を囲むように形成され得る。分離部２５は、例えば、図４に示す例のように、半導体基板１２０を貫通するように設けられ得る。
　分離部２５のトレンチ内には、一例として、絶縁膜、例えばシリコン酸化膜、酸化アルミニウム膜等が設けられる。分離部２５は、低屈折率を有する他の絶縁材料を用いて形成されてもよい。分離部２５のトレンチ内に、空隙（空洞）を設けるようにしてもよい。
　なお、分離部２５のトレンチには、ポリシリコン、金属材料、他の絶縁材料等が埋め込まれていてもよい。分離部２５は、イオン注入によって形成される半導体領域（ｐ型またはｎ型の半導体領域）によって構成されてもよい。なお、分離部２５は、画素分離部または画素分離壁ともいえる。
　撮像装置１では、分離部２５が設けられることで、画素Ｐの第１の光電変換部１２ａ又は第２の光電変換部１２ｂで光電変換された電荷が周囲の画素Ｐへ漏れることが抑制される。また、撮像装置１では、周囲の画素Ｐに光が漏れることを抑制することができる。
　撮像装置１は、図４に示す例のように、固定電荷膜４１及び反射防止膜４２を有し得る。固定電荷膜４１及び反射防止膜４２は、一例として、金属化合物（金属酸化物、金属窒化物等）によって構成され、金属化合物層ともいえる。固定電荷膜４１及び反射防止膜４２は、半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１側に設けられる。
　固定電荷膜４１は、例えば、半導体基板１２０と絶縁層８０との間に設けられる。固定電荷膜４１は、各画素Ｐの第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂに対して設けられ、第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂの上に位置する。図４に示す例では、固定電荷膜４１は、第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂを覆うように設けられる。
　固定電荷膜４１は、固定電荷を有する膜であり、高誘電材料を用いて形成され得る。固定電荷膜４１は、一例として、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物により構成される。固定電荷膜４１は、例えば、負の固定電荷を有する膜である。固定電荷膜４１は、金属窒化膜または金属酸窒化膜を用いて構成されてもよい。固定電荷膜４１が設けられることで、半導体基板１２０の界面における暗電流の発生が抑制される。なお、固定電荷膜４１として、正の固定電荷を有する膜を設けるようにしてもよい。
　反射防止膜４２は、一例として、酸化ハフニウム、酸化タンタル等の金属酸化物により構成され、固定電荷膜４１の上に設けられる。反射防止膜４２は、他の金属酸化膜により構成されてもよく、金属窒化膜または金属酸窒化膜により構成されてもよい。反射防止膜４２は、固定電荷膜４１と絶縁層８０との間に設けられ、反射を低減（抑制）する。
　反射防止膜４２は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン等の絶縁材料を用いて構成されてもよいし、その他の材料を用いて構成されてもよい。なお、絶縁層８０は、固定電荷膜４１及び反射防止膜４２の少なくとも一方を含んで構成されてもよい。撮像装置１を、固定電荷膜４１及び反射防止膜４２の一方のみを有する構成としてもよい。
　導光壁７０は、例えば図４に示す例のように、隣り合う複数のフィルタ３２の間に設けられる。導光壁７０は、第１導光部材６１及び第２導光部材６２を有し、入射した光を光電変換部１２側へ導光するように構成される。導光壁７０は、壁状の構造体であり、フィルタ３２の周囲に設けられる。導光壁７０の少なくとも一部は、隣り合う複数の画素Ｐの境界に設けられ、フィルタ３２間を分離する分離壁（又は分離部）ともいえる。
　第１導光部材６１は、隣り合う複数のフィルタ３２の間に形成される。第１導光部材６１は、例えば図３に示す例のように、平面視において、フィルタ３２を囲むように設けられる。第１導光部材６１は、周囲の媒質の屈折率よりも低い屈折率を有する。図４に示す例では、第１導光部材６１は、フィルタ３２の側面（側部）に位置し、フィルタ３２の屈折率よりも低い屈折率を有する。
　第１導光部材６１は、空隙（空洞）、酸化シリコン等により構成される。第１導光部材６１は、例えば、エアーギャップ（空隙）を用いて構成されてもよい。第１導光部材６１は、隣り合う複数のフィルタ３２の間に設けられた空隙（空気）を有し、空気（空気層）を利用した導光部材ともいえる。
　第１導光部材６１は、低屈折率を有する他の誘電体材料を用いて構成されてもよい。第１導光部材６１は、有機材料を用いて形成されてもよい。第１導光部材６１は、第１導光部材６１とその周囲の媒質との屈折率差によって、入射した光の進行方向を変化させる。
　撮像装置１では、第１導光部材６１へ入射した光の伝搬方向が調整され、光電変換部１２側へ光を導くことができる。導光壁７０が設けられることで、周囲の画素Ｐへの光の漏れ込みを抑制し、混色（クロストーク）が低減される。
　第２導光部材６２は、第１導光部材６１の周囲に設けられる。第２導光部材６２は、光電変換部１２の上方に設けられ、例えば第１導光部材６１の下方に位置する。図４に示す例では、第２導光部材６２は、第１導光部材６１の底部に対して設けられ、第１導光部材６１に接している。第１導光部材６１及び第２導光部材６２は、互いに積層するように形成され得る。
　第２導光部材６２は、周囲の媒質の屈折率よりも高い屈折率を有する。第２導光部材６２は、例えば、第１導光部材６１に接するように設けられ、第１導光部材６１の屈折率よりも高い屈折率を有する。図４に示す例では、第２導光部材６２は、絶縁層８０上において、フィルタ３２の側面に位置している。第２導光部材６２は、フィルタ３２の屈折率よりも高い屈折率を有していてもよい。
　第２導光部材６２は、第１導光部材６１の屈折率よりも高い屈折率を有する材料により構成される。第２導光部材６２は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化タンタル（ＴａＯ）等の金属酸化物を用いて構成される。第１導光部材６１は低屈折率部であり、第２導光部材６２は高屈折率部ともいえる。一例として、第１導光部材６１及び第２導光部材６２は、共に、隣り合うフィルタ３２の間に配置され、隣り合うフィルタ３２の境界に位置し得る。
　第２導光部材６２は、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ランタノイド（Ｌａ）、ニオブ（Ｎｂ）、マグネシウム（Ｍｇ）元素等の酸化物の少なくとも１つを含むように形成されてもよい。第２導光部材６２は、第１導光部材６１の屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体材料を用いて構成され得る。第２導光部材６２は、他の金属化合物、窒化シリコン（ＳｉＮ）、又は、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等により構成されてもよい。第２導光部材６２は、その他の高屈折率材料により構成されてもよい。
　撮像装置１の画素部１００の中央部分には、例えば、光学レンズからの光がほぼ垂直に入射する。中央部分よりも外側に位置する周辺部分、即ち画素部１００の中央から離れた領域には、図４において矢印で模式的に示す例のように、光が斜めに入射する。そこで、撮像装置１では、各画素Ｐにおけるレンズ３１及びフィルタ３２等の位置が、画素部１００の中心からの距離、即ち、像高に応じて異なるように構成される。
　図４に示すように、画素Ｐのレンズ３１及びフィルタ３２は、例えば、その画素Ｐの第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂに対して、画素部１００の中央側にずらして配置される。図４に示す例では、レンズ３１及びフィルタ３２は、画素Ｐの第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂに対して、右方向にシフトして設けられるともいえる。
　このように、撮像装置１では、レンズ３１及びフィルタ３２等の各々の位置が、像高に応じて調整される。第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂへ入射する光量が低下することを抑え、入射光に対する感度の低下を抑制することができる。
　また、撮像装置１では、光電変換部１２の上方に、第１導光部材６１及び第２導光部材６２を有する導光壁７０が設けられる。このため、光学系の互いに異なる領域を通過した光を、第１の光電変換部１２ａと第２の光電変換部１２ｂへ効率よく導くことができる。第１の画素信号と第２の画素信号を用いた位相差検出の精度の低下を抑制することが可能となる。
　仮に、撮像装置１が第２導光部材６２を有しない場合、像高が高い領域では、光電変換部１２へ効率よく光を導くことができないおそれがある。斜入射光が適切に導光されず、位相差画素において一部の光電変換部（例えば第１の光電変換部１２ａ）が効率よく光を受光できないことが考えられる。第１の光電変換部１２ａへ効率よく光を導くことができず、ピントが合っていない場合の光の分離性能、即ち第１の画素信号及び第２の画素信号の分離性能の低下が生じ得る。特に微細画素の場合に、第１の光電変換部１２ａへの光の入射量が低下し、位相差検出の精度の低下が生じ易い傾向がある。
　本実施の形態では、第２導光部材６２は、第２導光部材６２とその周囲の媒質との屈折率差によって、入射した光の進行方向を変化させる。図５に示す例のように、上方からレンズ３１を介して第２導光部材６２へ入射する光は、相対的に高い屈折率を有する第２導光部材６２によって、第１の光電変換部１２ａの方へ進む。第２導光部材６２が設けられることで、第１の光電変換部１２ａへ光を集光させることが可能となる。
　撮像装置１は、第１導光部材６１及び第２導光部材６２によって第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂへ光を導く導波路構造を有するともいえる。光学系からの光を第２導光部材６２によって適切に導光し、第１の光電変換部１２ａへ入射させることができる。
　このため、第１の光電変換部１２ａ及び第２の光電変換部１２ｂは、光学系の互いに異なる領域を通過した光を効率よく受光し、瞳分割を適切に行うことができる。第１の画素信号と第２の画素信号を用いた位相差検出の精度が低下することを抑制することが可能となる。特に微細画素の場合も、第１導光部材６１及び第２導光部材６２によって入射光を適切に導光し、精度よく位相差検出を行うことが可能となる。
　こうして、本実施の形態に係る撮像装置１では、第１の画素信号及び第２の画素信号の分離性能の低下を抑制することができる。位相差検出の精度の低下を抑制し、ＡＦ性能の低下を防ぐことが可能となる。特に微細画素の場合においても、第１の画素信号及び第２の画素信号の分離性能を確保することができる。ＡＦ性能を向上させることができ、画像の画質を向上させることが可能となる。
　なお、画素部１００（受光部２０）の中央領域では、画素Ｐは、例えば、図６に示すように構成される。画素部１００の中央の画素Ｐでは、図６に示す例のように、例えば、レンズ３１とフィルタ３２の各々の中心位置と、第１の光電変換部１２ａと第２の光電変換部１２ｂの間の部分（図６では分離部２５）の中心位置は、略一致している。なお、画素部１００の中央領域の各画素Ｐでは、図７に示す例のように、第２導光部材６２を設けなくてもよい。
　図８は、実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。図８に示すように、第２導光部材６２の幅（面積）は、第１導光部材６１の幅と略等しくてもよい。例えば、第２導光部材６２のＸ軸方向（又はＹ軸方向）の幅Ｗ２は、第１導光部材６１の幅Ｗ１と略同一であってもよい。第２導光部材６２の幅（面積）は、第１導光部材６１の幅（面積）と異なっていてもよい。
　図９及び図１０は、実施の形態に係る撮像装置の断面構成の別の例を説明するための図である。例えば、図９に示す例のように、第２導光部材６２のＸ軸方向（又はＹ軸方向）における幅Ｗ２は、第１導光部材６１の幅Ｗ１よりも大きくてもよい。また、例えば、図１０に示す例のように、第２導光部材６２の幅Ｗ２は、第１導光部材６１の幅Ｗ１よりも小さくなっていてもよい。
　図１１Ａ及び図１１Ｂは、実施の形態に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１の画素部１００では、図１１Ａに示す例のように、Ｘ軸方向に隣り合うフィルタ３２の間に、第２導光部材６２が設けられてもよい。例えば、画素部１００の中央部から±Ｘ方向に離れた画素部１００の領域において、第２導光部材６２は、図１１Ａに示す例のように設けられてもよい。図１１Ａに示す例では、Ｙ軸方向に延びた形状を有する複数の第２導光部材６２が、Ｘ軸方向に並んで配置されている。
　画素部１００では、図１１Ｂに示す例のように、Ｙ軸方向に隣り合うフィルタ３２の間に、第２導光部材６２が設けられてもよい。例えば、画素部１００の中央部から±Ｙ方向に離れた画素部１００の領域において、第２導光部材６２は、図１１Ｂに示す例のように設けられてもよい。図１１Ｂに示す例では、Ｘ軸方向に延びた形状を有する複数の第２導光部材６２が、Ｙ軸方向に並んで配置されている。
　なお、第２導光部材６２の形状および配置は、上述した例に限られず、適宜変更可能である。第２導光部材６２は、画素Ｐ毎に配置されてもよく、複数の画素Ｐに対して設けられてもよい。また、第２導光部材６２は、図１１Ｃに示す例のように、平面視において、フィルタ３２の周囲を囲むように設けられてもよい。第２導光部材６２は、画素Ｐの境界に沿うように格子状に形成され得る。
［作用・効果］
　本実施の形態に係る光検出装置は、光を光電変換する第１光電変換素子（光電変換部１２）をそれぞれ有する第１画素（例えばＧ画素）及び第２画素（例えばＲ画素）と、第１画素に対応して設けられる第１フィルタ（フィルタ３２）と、第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、第１フィルタと第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材（第１導光部材６１）と、第１導光部材の周囲に設けられ、第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材（第２導光部材６２）とを備える。
　本実施の形態に係る光検出装置（撮像装置１）では、第１導光部材６１の周囲に、第１導光部材６１の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材６２が設けられる。このため、第２導光部材６２によって入射光を適切に導光することができ、光検出の精度が低下することを抑制することが可能となる。良好な検出性能を有する光検出装置を実現することが可能となる。
　次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
　上述した実施の形態では、第２導光部材６２及び導光壁７０の構成例について説明したが、第２導光部材６２及び導光壁７０の構成は、上述した例に限られない。図１２は、本開示の変形例１に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。第２導光部材６２は、図１２に示す例のように、フィルタ３２の側面に沿うように設けられてもよい。第２導光部材６２は、導波路に沿った形状を有し、導波路に沿って配置されるともいえる。
　図１３～図１５は、本開示の変形例１に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。第２導光部材６２の少なくとも一部を、第１導光部材６１内に設けるようにしてもよい。例えば、図１３に示す例のように、第２導光部材６２は、第１導光部材６１に埋め込まれるように配置されてもよい。図１３に示す例では、第１導光部材６１は、第２導光部材６２を覆うように設けられる。
　図１４に示す例のように、第２導光部材６２の一部を、第１導光部材６１内に配置してもよい。第２導光部材６２は、フィルタ３２の一部と第１導光部材６１の一部に置換して配置されるともいえる。なお、第２導光部材６２の一部が絶縁層８０内に形成されてもよく、第２導光部材６２の底部が絶縁層８０内に位置していてもよい。
　また、例えば、図１５に示す例のように、第２導光部材６２は、第１導光部材６１に隣接するように設けられてもよい。第２導光部材６２は、第１導光部材６１と隣り合って配置され得る。図１５に示す例では、第２導光部材６２は、第１導光部材６１の側面（側部）に接するように配置される。
　本変形例に係る撮像装置１の場合も、第２導光部材６２によって入射光を適切に導光することができる。瞳分割を適切に行うことができ、位相差検出の精度の低下を抑制することが可能となる。良好な検出性能を有する光検出装置（撮像装置）を実現することが可能となる。
（２－２．変形例２）
　図１６Ａ～図１６Ｃは、変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の構成例を説明するための図である。図１６Ｂは、図１６Ａの場合よりも像高が高い領域における画素の構成例を示している。また、図１６Ｃは、図１６Ｂの場合よりも像高が高い領域における画素の構成例を示している。
　撮像装置１では、各画素Ｐにおける第２導光部材６２の大きさ（高さ、幅など）が、画素部１００（画素アレイ）の中心からの距離、即ち、像高に応じて異なるように構成されてもよい。一例として、図１６Ａ～図１６Ｃに示すように、各画素Ｐにおける第２導光部材６２の高さ（長さ）が、像高に応じて異なるように構成され得る。例えば、図１６Ａ～図１６Ｃに示す例のように、画素部１００の中央から離れて位置する領域ほど、その領域における第２導光部材６２の高さは、大きくなっている。
　図１７Ａ～図１７Ｃは、変形例２に係る撮像装置の異なる像高の位置における画素の別の構成例を説明するための図である。図１７Ｂは、図１７Ａの場合よりも像高が高い領域における画素の構成例を示している。また、図１７Ｃは、図１７Ｂの場合よりも像高が高い領域における画素の構成例を示している。
　図１７Ａ～図１７Ｃに示す例のように、撮像装置１では、各画素Ｐにおける第２導光部材６２の形状および配置位置が、画素部１００の中心からの距離、即ち、像高に応じて異なるように構成されてもよい。なお、画素部１００の中央部の各画素Ｐは、第２導光部材６２を有していてもよい。本変形例の場合も、上記実施の形態の撮像装置と同様の効果を得ることができる。
（２－３．変形例３）
　上述した実施の形態及び変形例では、撮像装置１の構成例について説明したが、あくまでも一例であって、撮像装置１の構成は、上述した例に限られない。図１８は、変形例３に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。第２導光部材６２は、図１８に示すように、テーパー構造を有していてもよい。
　第２導光部材６２は、テーパー（傾斜部）を有し、テーパー状の形状を有する。図１８に示す例では、第２導光部材６２のＸ軸方向及びＹ軸方向の幅は、絶縁層８０に近づくほど大きくなっている。なお、第２導光部材６２は、台形の形状を有していてもよい。
　図１９は、変形例３に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。第２導光部材６２は、絶縁層８０から離れて配置されてもよい。第２導光部材６２は、例えば、図１９に示す例のように、フィルタ３２内に埋め込まれるように配置され得る。第２導光部材６２は、絶縁層８０から離れて浮くような状態となっている。
　なお、第２導光部材６２の構成は、上述した例に限られず、適宜変更可能である。例えば、第２導光部材６２は、図２０に模式的に示す例のように、複数の膜を積層して構成されてもよい。例えば、第２導光部材６２は、異なる屈折率を有する複数層の膜により構成されていてもよい。第２導光部材６２は、例えば、２層、又は３層以上の積層構造を有し得る。
　撮像装置１は、図２１に示すように、第２導光部材６２と絶縁層８０の間に、ストッパー膜６５を有していてもよい。第２導光部材６２は、エッチングのストッパー膜６５を含んで構成されてもよい。本変形例の場合も、上記実施の形態の撮像装置と同様の効果を得ることができる。
（２－４．変形例４）
　図２２Ａ及び図２２Ｂは、変形例４に係る撮像装置の構成例を説明するための図である。図２２Ａでは、図４と同様に、赤（Ｒ）の光を透過するフィルタ３２（フィルタ３２ｒ）が設けられた複数の画素（画素Ｐｒ）と、緑（Ｇ）の光を透過するフィルタ３２（フィルタ３２ｇ）が設けられた複数の画素（画素Ｐｇ）とを図示している。図２２Ｂでは、複数の画素Ｐｇと、Ｂ（青）の光を透過するフィルタ３２（フィルタ３２ｂ）が設けられた複数の画素（画素Ｐｂ）とを図示している。
　撮像装置１では、フィルタ３２ｒに対して設けられた第２導光部材６２（第２導光部材６２ｒ）と、フィルタ３２ｇに対して設けられた第２導光部材６２（第２導光部材６２ｇ）と、フィルタ３２ｂに対して設けられた第２導光部材６２（第２導光部材６２ｂ）とが、各々の形状および配置位置等が異なるように設けられてもよい。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素毎に所望の分離性能を得るために、第２導光部材６２ｒ、第２導光部材６２ｇ、及び第２導光部材６２ｂの各々の大きさ、屈折率等が異なっていてもよい。
　Ｒ、Ｇ、Ｂの各フィルタ３２の屈折率を考慮して、第２導光部材６２ｒと、第２導光部材６２ｇ、第２導光部材６２ｂとが、互いに異なる屈折率を有する材料により構成されてもよい。例えば、第２導光部材６２ｒは、第２導光部材６２ｇ及び第２導光部材６２ｂの各々の屈折率よりも高い屈折率を有する材料により構成される。
　第２導光部材６２ｒは、例えば、第２導光部材６２ｇ及び第２導光部材６２ｂの各々の屈折率よりも高い屈折率を有する。また、第２導光部材６２ｇは、第２導光部材６２ｂの屈折率よりも高い屈折率を有する材料により構成され、第２導光部材６２ｂの屈折率よりも高い屈折率を有していてもよい。
　また、例えば、図２２Ａに示すように、フィルタ３２ｒに接するように設けられた第２導光部材６２ｒの高さ（第２導光部材６２ｒのＺ軸方向の高さ）は、フィルタ３２ｇに接するように設けられた第２導光部材６２ｇの高さよりも大きくてもよい。また、図２２Ｂに示すように、第２導光部材６２ｇの高さは、フィルタ３２ｂに接するように設けられた第２導光部材６２ｂの高さよりも大きくてもよい。なお、必要に応じて、第２導光部材６２ｂを省略してもよい。
　図２３Ａ及び図２３Ｂは、変形例４に係る撮像装置の別の構成例を説明するための図である。例えば、人間の目の特性を考慮して、図２３Ａ及び図２３Ｂに示すように、第２導光部材６２ｇの高さを、第２導光部材６２ｒ及び第２導光部材６２ｂの各々の高さよりも大きくしてもよい。なお、第２導光部材６２ｒは、第２導光部材６２ｂの高さよりも大きくなるように形成されてもよい。
　なお、フィルタ３２ｒ、フィルタ３２ｇ、及びフィルタ３２ｂのいずれか１種類または２種類のフィルタ３２に対してのみに、第２導光部材６２を設けるようにしてもよい。例えば、撮像装置１を、図２４Ａ及び図２４Ｂに示す例のように、第２導光部材６２ｒ、第２導光部材６２ｇ、及び第２導光部材６２ｂのうち、第２導光部材６２ｇのみを有する構成としてもよい。また、例えば、撮像装置１を、第２導光部材６２ｒ、第２導光部材６２ｇ、及び第２導光部材６２ｂのうち、第２導光部材６２ｒおよび第２導光部材６２ｇを有する構成としてもよい。
　なお、撮像装置１の一部の画素にのみ、第２導光部材６２を配置するようにしてもよい。例えば、画素Ｐｒ、画素Ｐｇ、及び画素Ｐｂのいずれか１種類または２種類の画素Ｐのみに対して、第２導光部材６２を配置するようにしてもよい。
（２－５．変形例５）
　上述した実施の形態および変形例では、撮像装置１の画素Ｐの構成例について説明したが、画素Ｐの構成は、上述した例に限られない。図２５は、変形例５に係る撮像装置の平面構成の一例を説明するための図である。図２６及び図２７は、変形例５に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。
　図２６は、画素部１００（画素アレイ）の中心からの距離、即ち、像高が高い領域における断面構成の一例を示している。図２７は、画素部１００の中心付近の領域における断面構成の一例を示している。各画素Ｐは、それぞれ、図２５～図２７に示すように、１つの光電変換部１２を有していてもよい。
　本変形例に係る撮像装置１では、例えば、１つの光電変換部１２に対して、１つのレンズ３１（レンズ部）及びフィルタ３２が設けられる。第２導光部材６２は、フィルタ３２毎または複数のフィルタ３２毎に設けられ得る。なお、画素部１００の中央領域の各画素Ｐでは、第２導光部材６２を設けなくてもよい。
　本変形例に係る撮像装置１の場合も、第２導光部材６２が設けられることで、入射光を光電変換部１２へ適切に導光することができる。画素信号の品質が低下することを抑制することができ、画像の画質低下を抑制することが可能となる。良好な検出性能を有する光検出装置を実現することが可能となる。
＜３．適用例＞
　上記撮像装置１等は、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等のカメラシステムや、撮像機能を有する携帯電話等、撮像機能を備えたあらゆるタイプの電子機器に適用することができる。図２８は、電子機器１０００の概略構成を表したものである。
　電子機器１０００は、例えば、レンズ群１００１と、撮像装置１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）回路１００２と、フレームメモリ１００３と、表示部１００４と、記録部１００５と、操作部１００６と、電源部１００７とを有し、バスライン１００８を介して相互に接続されている。
　レンズ群１００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像装置１の撮像面上に結像するものである。撮像装置１は、レンズ群１００１によって撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号としてＤＳＰ回路１００２に供給する。
　ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１から供給される信号を処理する信号処理回路である。ＤＳＰ回路１００２は、撮像装置１からの信号を処理して得られる画像データを出力する。フレームメモリ１００３は、ＤＳＰ回路１００２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ものである。
　表示部１００４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、撮像装置１で撮像された動画また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１００６は、ユーザによる操作に従い、電子機器１０００が所有する各種の機能についての操作信号を出力する。電源部１００７は、ＤＳＰ回路１００２、フレームメモリ１００３、表示部１００４、記録部１００５および操作部１００６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ものである。
＜４．応用例＞
（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２９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２９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２９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３０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図３０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３０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、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、例えば、撮像装置１等は、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、高精細な撮影画像を得ることが可能となる。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可能となる。
（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３１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３１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３２は、図３１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、例えば、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、高精細な内視鏡１１１００を提供することが可能となる。
　以上、実施の形態、変形例および適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した変形例は、上記実施の形態の変形例として説明したが、各変形例の構成を適宜組み合わせることができる。
　上記実施の形態等では、撮像装置を例示して説明するようにしたが、本開示の光検出装置は、例えば、入射する光を受光し、光を電荷に変換するものであればよい。出力される信号は、画像情報の信号でもよいし、測距情報の信号でもよい。光検出装置（撮像装置）は、イメージセンサ、測距センサ等に適用され得る。
　本開示に係る光検出装置は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式の距離計測が可能な測距センサとしても適用され得る。光検出装置（撮像装置）は、イベントを検出可能なセンサ、例えば、イベント駆動型のセンサ（ＥＶＳ（Event Vision Sensor）、ＥＤＳ（Event Driven Sensor）、ＤＶＳ（Dynamic Vision Sensor）等と呼ばれる）としても適用され得る。
　本開示の一実施形態の光検出装置は、第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、第１フィルタと第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、第１導光部材の周囲に設けられ、第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材とを備える。このため、良好な検出性能を有する光検出装置を実現することが可能となる。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本開示は以下のような構成をとることも可能である。
（１）
　光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、
　前記第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、
　前記第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、
　前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、
　前記第１導光部材の周囲に設けられ、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材と
　を備える光検出装置。
（２）
　前記第２導光部材の少なくとも一部は、前記第１フィルタの光が入射する側とは反対側に設けられている
　前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
　前記第２導光部材の少なくとも一部は、前記第１導光部材と前記第１光電変換素子との間に設けられている
　前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
　前記第２導光部材の少なくとも一部は、前記第１導光部材内に設けられている
　前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
　前記第２導光部材は、前記第１導光部材に隣接するように設けられている
　前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（６）
　前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタと前記第２導光部材を介して入射する光を光電変換する
　前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
　前記第１フィルタの上方に設けられ、光が入射するレンズをさらに備え、
　前記第１光電変換素子は、前記レンズと前記第１フィルタと前記第２導光部材を介して入射する光を光電変換する
　前記（１）から（６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（８）
　前記レンズと前記第１フィルタとの積層方向と直交する方向において、前記レンズの中心位置は、前記第１フィルタの中心位置と異なる
　前記（７）に記載の光検出装置。
（９）
　前記第１フィルタと前記第１光電変換素子との積層方向と直交する方向における前記第２導光部材の幅は、前記第１導光部材の幅よりも大きい
　前記（１）から（８）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１０）
　前記第１画素は、前記第１光電変換素子と、前記第１光電変換素子の隣に設けられる第２光電変換素子とを含む
　前記（１）から（９）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１１）
　前記第１画素は、位相差検出に利用可能な画素である
　前記（１）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１２）
　前記第１フィルタは、緑色光を透過するフィルタである
　前記（１）から（１１）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
　前記第１画素及び前記第２画素を含む複数の画素が設けられた画素アレイを有し、
　前記画素アレイには、前記画素アレイの中心からの距離に応じて異なる大きさの前記第２導光部材が設けられている
　前記（１）から（１２）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
　前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、前記第２導光部材を有し、
　前記第１画素の前記第２導光部材と前記第２画素の前記第２導光部材とは、互いに異なる大きさを有する
　前記（１）から（１３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
　前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、前記第２導光部材を有し、
　前記第１画素の前記第２導光部材と前記第２画素の前記第２導光部材とは、互いに異なる屈折率を有する
　前記（１）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
　前記第１フィルタは、緑色光を透過するフィルタであり、
　前記第２フィルタは、赤色光を透過するフィルタ、または青色光を透過するフィルタである
　前記（１）から（１５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１７）
　前記第２導光部材は、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体材料を用いて構成されている
　前記（１）から（１６）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１８）
　前記第１導光部材は、空隙を用いて構成されている
　前記（１）から（１７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
　光学系と、
　前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
　を備え、
　前記光検出装置は、
　光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、
　前記第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、
　前記第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、
　前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、
　前記第１導光部材の周囲に設けられ、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材と
　を有する
　電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０２３年６月７日に出願された日本特許出願番号２０２３－０９４２０８号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全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. 　光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、
    　前記第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、
    　前記第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、
    　前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、
    　前記第１導光部材の周囲に設けられ、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材と
    　を備える光検出装置。
  2. 　前記第２導光部材の少なくとも一部は、前記第１フィルタの光が入射する側とは反対側に設けられている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  3. 　前記第２導光部材の少なくとも一部は、前記第１導光部材と前記第１光電変換素子との間に設けられている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  4. 　前記第２導光部材の少なくとも一部は、前記第１導光部材内に設けられている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  5. 　前記第２導光部材は、前記第１導光部材に隣接するように設けられている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  6. 　前記第１光電変換素子は、前記第１フィルタと前記第２導光部材を介して入射する光を光電変換する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  7. 　前記第１フィルタの上方に設けられ、光が入射するレンズをさらに備え、
    　前記第１光電変換素子は、前記レンズと前記第１フィルタと前記第２導光部材を介して入射する光を光電変換する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  8. 　前記レンズと前記第１フィルタとの積層方向と直交する方向において、前記レンズの中心位置は、前記第１フィルタの中心位置と異なる
    　請求項７に記載の光検出装置。
  9. 　前記第１フィルタと前記第１光電変換素子との積層方向と直交する方向における前記第２導光部材の幅は、前記第１導光部材の幅よりも大きい
    　請求項１に記載の光検出装置。
  10. 　前記第１画素は、前記第１光電変換素子と、前記第１光電変換素子の隣に設けられる第２光電変換素子とを含む
    　請求項１に記載の光検出装置。
  11. 　前記第１画素は、位相差検出に利用可能な画素である
    　請求項１に記載の光検出装置。
  12. 　前記第１フィルタは、緑色光を透過するフィルタである
    　請求項１に記載の光検出装置。
  13. 　前記第１画素及び前記第２画素を含む複数の画素が設けられた画素アレイを有し、
    　前記画素アレイには、前記画素アレイの中心からの距離に応じて異なる大きさの前記第２導光部材が設けられている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  14. 　前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、前記第２導光部材を有し、
    　前記第１画素の前記第２導光部材と前記第２画素の前記第２導光部材とは、互いに異なる大きさを有する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  15. 　前記第１画素及び前記第２画素は、それぞれ、前記第２導光部材を有し、
    　前記第１画素の前記第２導光部材と前記第２画素の前記第２導光部材とは、互いに異なる屈折率を有する
    　請求項１に記載の光検出装置。
  16. 　前記第１フィルタは、緑色光を透過するフィルタであり、
    　前記第２フィルタは、赤色光を透過するフィルタ、または青色光を透過するフィルタである
    　請求項１に記載の光検出装置。
  17. 　前記第２導光部材は、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する誘電体材料を用いて構成されている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  18. 　前記第１導光部材は、空隙を用いて構成されている
    　請求項１に記載の光検出装置。
  19. 　光学系と、
    　前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
    　を備え、
    　前記光検出装置は、
    　光を光電変換する第１光電変換素子をそれぞれ有する第１画素及び第２画素と、
    　前記第１画素に対応して設けられる第１フィルタと、
    　前記第２画素に対応して設けられる第２フィルタと、
    　前記第１フィルタと前記第２フィルタとの間に設けられる第１導光部材と、
    　前記第１導光部材の周囲に設けられ、前記第１導光部材の屈折率よりも高い屈折率を有する第２導光部材と
    　を有する
    　電子機器。
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