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JP7573438B2 - Imaging device - Google Patents
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JP7573438B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本開示は、撮像装置に関し、特に、装置構成の小型化や低背化を実現すると共に、フレアやゴーストの発生を抑制して撮像できるようにした撮像装置に関する。 The present disclosure relates to an imaging device, and in particular to an imaging device that realizes a compact and low-profile device configuration and enables imaging while suppressing the occurrence of flare and ghosting.

近年、カメラ付き移動体端末装置や、デジタルスチルカメラなどで用いられる固体撮像素子において、高画素化および小型化、並びに低背化が進んでいる。In recent years, solid-state imaging elements used in camera-equipped mobile terminal devices, digital still cameras, and the like have become increasingly compact, high-resolution, and low-profile.

カメラの高画素化および小型化にともない、レンズと固体撮像素子が光軸上で近くなり、赤外光カットフィルタがレンズ付近に配置されることが一般的となっている。 As cameras become more compact and have higher pixel counts, the lens and solid-state image sensor are closer on the optical axis, and it is becoming common for infrared light blocking filters to be placed near the lens.

例えば、複数のレンズからなるレンズ群のうち、最下位層となるレンズを、固体撮像素子上に構成することにより、固体撮像素子の小型化を実現する技術が提案されている。For example, a technology has been proposed that enables the miniaturization of solid-state imaging elements by constructing the lowest layer lens of a lens group consisting of multiple lenses on the solid-state imaging element.

特開2015-061193号公報JP 2015-061193 A

しかしながら、固体撮像素子上に最下位層のレンズを構成するようにした場合、装置構成の小型化や低背化には貢献するものの、赤外光カットフィルタとレンズとの距離が近くなることにより、光の反射による内乱反射に起因したフレアや、ゴーストが生じてしまう。However, if the lowest layer lens is constructed on the solid-state imaging element, although this contributes to making the device more compact and thinner, the distance between the infrared light cut filter and the lens becomes shorter, resulting in flare and ghosting caused by internal reflection of light.

本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、特に、固体撮像素子において、小型化や低背化を実現すると共に、フレアやゴーストの発生を抑制できるようにするものである。This disclosure has been made in light of these circumstances, and in particular aims to achieve a compact, low-profile solid-state imaging element while suppressing the occurrence of flare and ghosting.

本開示の一側面の撮像装置は、入射光の光量に応じて光電変換により画素信号を生成する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光面に対して、前記入射光を合焦させる、複数のレンズからなるレンズ群とを含み、前記レンズ群のうち、前記入射光の入射方向に対して最下位層を構成する最下位層レンズが、前記入射光を受光する方向に対して最前段に構成され、前記最下位層レンズは、非球面の凹型レンズであり、前記入射光を前記固体撮像素子に対して集光させる有効領域が設定され、少なくとも前記最下位層レンズにおける有効領域の表面に反射防止膜が形成され、前記有効領域は、前記最下位層レンズの入射光に対する垂直方向の幅に対して略中央に配置され、前記有効領域の外周部には、前記入射光を必ずしも前記固体撮像素子に対して集光させない非有効領域が設定され、前記反射防止膜が、さらに、前記非有効領域に形成される、前記最下位層レンズの前記有効領域の最も厚い厚さよりも記ガラス基板からの厚さが厚い、平面部を備えた土手状の突出部、前記最下位層レンズの側面、および前記最下位層レンズが貼り付けられる前記固体撮像素子上に設けられたガラス基板に設けられ、このうち、前記最下層レンズの前記側面においては、前記突出部の前記平面部からみて所定の幅だけ前記ガラス基板寄りの位置から、前記最下位層レンズと前記ガラス基板との境界付近の位置からみて所定の幅だけ前記平面部寄りの位置までの領域に、前記反射防止膜が形成されない領域が設けられる。 An imaging device according to one aspect of the present disclosure includes a solid-state imaging element that generates pixel signals by photoelectric conversion in response to an amount of incident light, and a lens group consisting of a plurality of lenses that focus the incident light on a light receiving surface of the solid-state imaging element, wherein a lowest layer lens that constitutes a lowest layer in a direction in which the incident light is incident among the lens group is configured at the forefront in a direction in which the incident light is received, the lowest layer lens is an aspheric concave lens, and an effective area for focusing the incident light on the solid-state imaging element is set, an anti-reflection film is formed on at least a surface of the effective area of the lowest layer lens, the effective area is disposed approximately at the center of a width of the lowest layer lens in a direction perpendicular to the incident light, and the effective area is provided with a reflective coating. A non-effective area is set in which incident light is not necessarily focused onto the solid-state imaging element, and the anti-reflection film is further provided on a bank-shaped protrusion with a flat portion formed in the non-effective area and having a thickness from the glass substrate described below that is thicker than the thickest thickness of the effective area of the lowest layer lens, on the side of the lowest layer lens, and on a glass substrate provided on the solid-state imaging element to which the lowest layer lens is attached, and on the side of the lowest layer lens, an area in which the anti-reflection film is not formed is provided in an area from a position a predetermined width closer to the glass substrate as viewed from the flat portion of the protrusion to a position a predetermined width closer to the flat portion as viewed from a position near the boundary between the lowest layer lens and the glass substrate.

本開示の一側面においては、固体撮像素子により、入射光の光量に応じた光電変換により画素信号が生成され、複数のレンズからなるレンズ群により、前記固体撮像素子の受光面に対して、前記入射光が合焦され、前記レンズ群のうち、前記入射光の入射方向に対して最下位層を構成する最下位層レンズが、前記入射光を受光する方向に対して最前段に構成され、前記最下位層レンズは、非球面の凹型レンズであり、前記入射光を前記固体撮像素子に対して集光させる有効領域が設定され、少なくとも前記最下位層レンズにおける有効領域の表面に反射防止膜が形成され、前記有効領域は、前記最下位層レンズの入射光に対する垂直方向の幅に対して略中央に配置され、前記有効領域の外周部には、前記入射光を必ずしも前記固体撮像素子に対して集光させない非有効領域が設定され、前記反射防止膜が、さらに、前記非有効領域に形成される、前記最下位層レンズの前記有効領域の最も厚い厚さよりも記ガラス基板からの厚さが厚い、平面部を備えた土手状の突出部、前記最下位層レンズの側面、および前記最下位層レンズが貼り付けられる前記固体撮像素子上に設けられたガラス基板に設けられ、このうち、前記最下層レンズの前記側面においては、前記突出部の前記平面部からみて所定の幅だけ前記ガラス基板寄りの位置から、前記最下位層レンズと前記ガラス基板との境界付近の位置からみて所定の幅だけ前記平面部寄りの位置までの領域に、前記反射防止膜が形成されない領域が設けられる。 In one aspect of the present disclosure, a solid-state imaging element generates a pixel signal by photoelectric conversion according to the amount of incident light, the incident light is focused on a light receiving surface of the solid-state imaging element by a lens group consisting of a plurality of lenses, the incident light is focused on a light receiving surface of the solid-state imaging element by a lens group having a lowest layer lens constituting a lowest layer with respect to an incident direction of the incident light, the lowest layer lens being configured in the forefront with respect to a direction in which the incident light is received, the lowest layer lens being an aspheric concave lens, an effective area is set for focusing the incident light on the solid-state imaging element, an anti-reflection film is formed on at least a surface of the effective area of the lowest layer lens, the effective area is disposed approximately in the center with respect to a width of the lowest layer lens in a vertical direction with respect to the incident light, and the effective area is provided with a reflective coating. A non-effective area is set in which incident light is not necessarily focused onto the solid-state imaging element, and the anti-reflection film is further provided on a bank-shaped protrusion with a flat portion formed in the non-effective area and having a thickness from the glass substrate described below that is thicker than the thickest thickness of the effective area of the lowest layer lens, on the side of the lowest layer lens, and on a glass substrate provided on the solid-state imaging element to which the lowest layer lens is attached, and on the side of the lowest layer lens, an area in which the anti-reflection film is not formed is provided in an area from a position a predetermined width closer to the glass substrate as viewed from the flat portion of the protrusion to a position a predetermined width closer to the flat portion as viewed from a position near the boundary between the lowest layer lens and the glass substrate.

本開示の一側面によれば、特に、固体撮像素子において、装置構成の小型化や低背化を実現すると共に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。According to one aspect of the present disclosure, particularly in solid-state imaging elements, it is possible to achieve a compact and low-profile device configuration while suppressing the occurrence of flare and ghosting.

本開示の撮像装置の第1の実施の形態の構成例を説明する図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 図1の撮像装置における固体撮像素子を含む一体化構成部の外観概略図である。2 is a schematic external view of an integrated component including a solid-state imaging element in the imaging device of FIG. 1 . 一体化構成部の基板構成を説明する図である。11A and 11B are diagrams illustrating a substrate configuration of an integrated component portion. 積層基板の回路構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a laminated substrate. 画素の等価回路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of a pixel. 積層基板の詳細構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a detailed structure of a laminated substrate. 図1の撮像装置において、内乱反射に起因するゴーストやフレアが発生しないことを説明する図である。2 is a diagram for explaining that ghosts and flares caused by internal reflection do not occur in the imaging device of FIG. 1 . 図1の撮像装置で撮像された画像に内乱反射に起因するゴーストやフレアが発生しないことを説明する図である。2 is a diagram for explaining that ghosts and flares caused by internal reflection do not occur in an image captured by the imaging device of FIG. 1 . 本開示の撮像装置の第2の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a second embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 図9の撮像装置において、内乱反射に起因するゴーストやフレアが発生しないことを説明する図である。10A and 10B are diagrams for explaining how ghosts and flares caused by internal reflection do not occur in the imaging device of FIG. 9 . 本開示の撮像装置の第3の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 本開示の撮像装置の第4の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a fourth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第5の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a fifth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第6の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example configuration of an imaging device according to a sixth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第7の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a seventh embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第8の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example configuration of an imaging device according to an eighth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第9の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a ninth embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 本開示の撮像装置の第10の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a tenth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第11の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to an eleventh embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第12の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a twelfth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第13の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a thirteenth embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 本開示の撮像装置の第14の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a fourteenth embodiment of the present disclosure. 本開示の撮像装置の第15の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a fifteenth embodiment of the present disclosure. 図23のレンズ外形形状の変形例を説明する図である。24A to 24C are diagrams illustrating modified examples of the outer shape of the lens in FIG. 23. 図23のレンズ端部の構造の変形例を説明する図である。24A to 24C are diagrams illustrating a modified example of the structure of the lens end portion of FIG. 23. 図23のレンズ端部の構造の変形例を説明する図である。24A to 24C are diagrams illustrating a modified example of the structure of the lens end portion of FIG. 23. 図23のレンズ端部の構造の変形例を説明する図である。24A to 24C are diagrams illustrating a modified example of the structure of the lens end portion of FIG. 23. 図23のレンズ端部の構造の変形例を説明する図である。24A to 24C are diagrams illustrating a modified example of the structure of the lens end portion of FIG. 23. 本開示の撮像装置の第16の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a sixteenth embodiment of the present disclosure. 図29の撮像装置の製造方法を説明する図である。30A to 30C are diagrams illustrating a method for manufacturing the imaging device of FIG. 29. 図29の構成例の個片化断面の変形例を説明する図である。30 is a diagram for explaining a modified example of the individualized cross section of the configuration example of FIG. 29 . 図31の左上部の撮像装置の製造方法を説明する図である。32 is a diagram for explaining a manufacturing method of the imaging device shown in the upper left of FIG. 31 . 図31の左下部の撮像装置の製造方法を説明する図である。32 is a diagram for explaining a manufacturing method of the imaging device shown in the lower left of FIG. 31 . 図31の右上部の撮像装置の製造方法を説明する図である。32A to 32C are diagrams illustrating a manufacturing method for the imaging device shown in the upper right of FIG. 31 . 図31の右下部の撮像装置の製造方法を説明する図である。32 is a diagram illustrating a manufacturing method of the imaging device shown in the lower right of FIG. 31 . 図29の構成において反射防止膜を付加する変形例を説明する図である。FIG. 30 is a diagram illustrating a modified example in which an anti-reflection film is added to the configuration of FIG. 29. 図29の構成において反射防止膜を側面部に付加する変形例を説明する図である。FIG. 30 is a diagram illustrating a modified example in which an anti-reflection film is added to the side surface of the configuration in FIG. 29. 本開示の撮像装置の第17の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a seventeenth embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 小型軽量で高解像度の画像を撮像可能なレンズの厚さの条件を説明する図である。1A and 1B are diagrams for explaining the conditions for the thickness of a lens that is small, lightweight, and capable of capturing high-resolution images. レンズの形状に応じた実装リフロー熱負荷時のレンズ上のARコートに掛かる応力分布を説明する図である。1A and 1B are diagrams for explaining the stress distribution applied to the AR coating on the lens when a mounting reflow thermal load is applied according to the shape of the lens. 図39のレンズ形状の変形例を説明する図である。40A and 40B are diagrams illustrating modified examples of the lens shape in FIG. 39. 図41の2段側面型レンズの形状を説明する図である。42 is a diagram for explaining the shape of the two-stage side lens in FIG. 41. 図41の2段側面型レンズの形状の変形例を説明する図である。42A to 42D are diagrams illustrating modified shapes of the two-stage side lens of FIG. 41. 図41の2段側面型レンズの実装リフロー熱負荷時のレンズ上のARコートに掛かる応力分布を説明する図である。42 is a diagram for explaining the stress distribution on the AR coating on the lens when the two-stage side type lens of FIG. 41 is subjected to a mounting reflow thermal load. 図44の実装リフロー熱負荷時のレンズ上のARコートに掛かる応力分布の最大値を説明する図である。45 is a diagram for explaining the maximum value of the stress distribution applied to the AR coating on the lens when the mounting reflow heat load in FIG. 44 is applied. 本開示の撮像装置の第18の実施の形態における製造方法を説明する図である。26A to 26C are diagrams illustrating a manufacturing method of the imaging device according to the eighteenth embodiment of the present disclosure. 図46の製造方法の変形例を説明する図である。47A to 47C are diagrams illustrating a modified example of the manufacturing method of FIG. 46. 2段側面型レンズの製造方法を説明する図である。1A to 1C are diagrams illustrating a method for manufacturing a two-stage side lens. 2段側面型レンズの製造方法の変形例を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating a modified example of the manufacturing method for a two-stage side lens. 図49の2段側面型レンズの製造方法における側面の平均面のなす角度の調整、表面粗さの調整、および裾引き部の付与を説明する図である。50A to 50C are diagrams explaining adjustment of the angle between the average surfaces of the side surfaces, adjustment of surface roughness, and provision of a skirting portion in the manufacturing method of the two-stage side lens of FIG. 49. 本開示の撮像装置の第19の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a nineteenth embodiment of an imaging device according to the present disclosure. 図51のアライメントマークの例を説明する図である。52 is a diagram for explaining an example of the alignment mark in FIG. 51. 図51のアライメントマークを用いた応用例を説明する図である。52 is a diagram for explaining an application example using the alignment mark of FIG. 51. 本開示の撮像装置の第20の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging device according to a twentieth embodiment of the present disclosure. ARコートを全面に形成する場合とそれ以外の場合における実装リフロー熱負荷時のARコートに掛かる応力分布を説明する図である。1A and 1B are diagrams illustrating the stress distribution on the AR coating when a thermal load is applied to the AR coating during mounting and reflow in a case where the AR coating is formed on the entire surface and in a case where the AR coating is not formed on the entire surface. 本開示の撮像装置の第21の実施の形態の構成例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a twenty-first embodiment of an imaging device according to the present disclosure. レンズと土手を接続するように構成して側面に遮光膜を形成する例を説明する図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example in which a light-shielding film is formed on the side surface by connecting a lens and a bank. 本開示のカメラモジュールを適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of an imaging device as an electronic device to which a camera module according to the present disclosure is applied. 本開示の技術を適用したカメラモジュールの使用例を説明する図である。1A to 1C are diagrams illustrating an example of use of a camera module to which the technology of the present disclosure is applied. 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。1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system. 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。2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a camera head and a CCU. FIG. 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。1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system; 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。4 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of an outside-vehicle information detection unit and an imaging unit; FIG.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In this specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

以下、本開示を実施するための形態(以下、実施の形態という)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態
2.第2の実施の形態
3.第3の実施の形態
4.第4の実施の形態
5.第5の実施の形態
6.第6の実施の形態
7.第7の実施の形態
8.第8の実施の形態
9.第9の実施の形態
10.第10の実施の形態
11.第11の実施の形態
12.第12の実施の形態
13.第13の実施の形態
14.第14の実施の形態
15.第15の実施の形態
16.第16の実施の形態
17.第17の実施の形態
18.第18の実施の形態
19.第19の実施の形態
20.第20の実施の形態
21.第21の実施の形態
22.電子機器への適用例
23.固体撮像装置の使用例
24.内視鏡手術システムへの応用例
25.移動体への応用例
Hereinafter, modes for carrying out the present disclosure (hereinafter, referred to as embodiments) will be described in the following order.
1. First embodiment 2. Second embodiment 3. Third embodiment 4. Fourth embodiment 5. Fifth embodiment 6. Sixth embodiment 7. Seventh embodiment 8. Eighth embodiment 9. Ninth embodiment 10. Tenth embodiment 11. Eleventh embodiment 12. Twelfth embodiment 13. Thirteenth embodiment 14. Fourteenth embodiment 15. Fifteenth embodiment 16. Sixteenth embodiment 17. Seventeenth embodiment 18. Eighteenth embodiment 19. Nineteenth embodiment 20. Twentieth embodiment 21. Twenty-first embodiment 22. Application example to electronic device 23. Use example of solid-state imaging device 24. Application example to endoscopic surgery system 25. Application example to moving body

<1.第1の実施の形態>
<撮像装置の構成例>
図1を参照して、装置構成の小型化と低背化とを実現しつつ、ゴーストやフレアの発生を抑制する、本開示の第1の実施の形態の撮像装置の構成例について説明する。尚、図1は、撮像装置の側面断面図である。
1. First embodiment
<Configuration example of imaging device>
An example of the configuration of an image pickup device according to a first embodiment of the present disclosure, which suppresses the occurrence of ghosts and flares while realizing a compact and low-profile device configuration, will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a side cross-sectional view of the image pickup device.

図1の撮像装置1は、固体撮像素子11、ガラス基板12、IRCF(赤外光カットフィルタ)14、レンズ群16、回路基板17、アクチュエータ18、コネクタ19、およびスペーサ20より構成されている。The imaging device 1 in Figure 1 is composed of a solid-state imaging element 11, a glass substrate 12, an IRCF (infrared cut filter) 14, a lens group 16, a circuit board 17, an actuator 18, a connector 19, and a spacer 20.

固体撮像素子11は、いわゆるCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)や、CCD(Charge Coupled Device)などからなるイメージセンサであり、回路基板17上で電気的に接続された状態で固定されている。固体撮像素子11は、図4を参照して後述するように、アレイ状に配置された複数の画素より構成され、画素単位で、図中上方よりレンズ群16を介して集光されて入射される、入射光の光量に応じた画素信号を生成し、画像信号として回路基板17を介してコネクタ19より外部に出力する。The solid-state imaging element 11 is an image sensor consisting of a so-called CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or CCD (Charge Coupled Device), and is fixed in an electrically connected state on the circuit board 17. As described later with reference to FIG. 4, the solid-state imaging element 11 is composed of a plurality of pixels arranged in an array, and generates a pixel signal according to the amount of incident light that is focused and incident on each pixel from the upper side in the figure through a lens group 16, and outputs the pixel signal as an image signal to the outside from a connector 19 via the circuit board 17.

固体撮像素子11の図1中の上面部には、ガラス基板12が設けられており、透明の、すなわち、ガラス基板12と略同一の屈折率の接着剤(GLUE)13により貼り合わされている。A glass substrate 12 is provided on the upper surface of the solid-state imaging element 11 in Figure 1, and is attached to the upper surface with a transparent adhesive (GLUE) 13, i.e., an adhesive having approximately the same refractive index as the glass substrate 12.

ガラス基板12の図1中の上面部には、入射光のうち、赤外光をカットするIRCF14が設けられており、透明の、すなわち、ガラス基板12と略同一の屈折率の接着剤(GLUE)15により貼り合わされている。IRCF14は、例えば、青板ガラスから構成されており、赤外光をカット(除去)する。 The upper surface of the glass substrate 12 in FIG. 1 is provided with an IRCF 14 that cuts infrared light from the incident light, and is attached with a transparent adhesive (GLUE) 15 that has approximately the same refractive index as the glass substrate 12. The IRCF 14 is made of, for example, soda lime glass, and cuts (removes) infrared light.

すなわち、固体撮像素子11、ガラス基板12、およびIRCF14が、積層され、透明の接着剤13,15により、貼り合わされて、一体的な構成とされて、回路基板17に接続されている。尚、図中の一点鎖線で囲まれた、固体撮像素子11、ガラス基板12、およびIRCF14は、略同一の屈折率の接着剤13,15により貼り合わされて一体化された構成にされているので、以降においては、単に、一体化構成部10とも称する。That is, the solid-state imaging element 11, glass substrate 12, and IRCF 14 are layered and bonded together with transparent adhesives 13 and 15 to form an integrated structure, which is then connected to the circuit board 17. Note that the solid-state imaging element 11, glass substrate 12, and IRCF 14, which are surrounded by a dashed dotted line in the figure, are bonded together with adhesives 13 and 15 that have approximately the same refractive index to form an integrated structure, and hence will hereinafter be referred to simply as the integrated structure 10.

また、IRCF14は、固体撮像素子11の製造工程において、個片化された後に、ガラス基板12上に貼り付けられるようにしてもよいし、複数の固体撮像素子11からなるウェハ状のガラス基板12上の全体に大判のIRCF14を貼り付けた後、固体撮像素子11単位で個片化するようにしてもよく、いずれの手法を採用してもよい。In addition, the IRCF 14 may be diced into individual pieces during the manufacturing process of the solid-state imaging elements 11 and then attached to the glass substrate 12, or a large-sized IRCF 14 may be attached to the entire surface of a wafer-like glass substrate 12 consisting of a plurality of solid-state imaging elements 11 and then diced into individual solid-state imaging elements 11. Either method may be adopted.

固体撮像素子11、ガラス基板12、およびIRCF14が一体構成された全体を取り囲むようにスペーサ20が回路基板17上に構成されている。また、スペーサ20の上に、アクチュエータ18が設けられている。アクチュエータ18は、円筒状に構成されており、その円筒内部に複数のレンズが積層されて構成されるレンズ群16を内蔵し、図1中の上下方向に駆動させる。A spacer 20 is configured on the circuit board 17 so as to surround the entire integrated structure of the solid-state imaging element 11, glass substrate 12, and IRCF 14. An actuator 18 is provided on the spacer 20. The actuator 18 is configured in a cylindrical shape, and houses a lens group 16 formed by stacking multiple lenses inside the cylinder, which is driven in the vertical direction in FIG.

このような構成により、アクチュエータ18は、レンズ群16を、図1中の上下方向(光軸に対して前後方向)に移動させることで、図中の上方となる図示せぬ被写体までの距離に応じて、固体撮像素子11の撮像面上において、被写体を結像させるように焦点を調整することでオートフォーカスを実現する。 With this configuration, the actuator 18 moves the lens group 16 in the vertical direction in Figure 1 (front-back direction relative to the optical axis) to achieve autofocus by adjusting the focus so as to form an image of the subject on the imaging surface of the solid-state imaging element 11 depending on the distance to the subject (not shown), which is at the top of the figure.

<外観概略図>
次に、図2乃至図6を参照して、一体化構成部10の構成につい説明する。図2は、一体化構成部10の外観概略図を示している。
<External appearance diagram>
Next, the configuration of the integrated component 10 will be described with reference to Figures 2 to 6. Figure 2 shows a schematic external view of the integrated component 10.

図2に示される一体化構成部10は、下側基板11aと上側基板11bとが積層されて構成されている積層基板からなる固体撮像素子11がパッケージ化された半導体パッケージである。The integrated component 10 shown in Figure 2 is a semiconductor package in which a solid-state imaging element 11 is packaged, the solid-state imaging element 11 being made of a laminated substrate formed by stacking a lower substrate 11a and an upper substrate 11b.

固体撮像素子11を構成する積層基板の下側基板11aには、図1の回路基板17と電気的に接続するための裏面電極であるはんだボール11eが、複数、形成されている。 The lower substrate 11a of the laminated substrate constituting the solid-state imaging element 11 has multiple solder balls 11e formed thereon, which are back electrodes for electrically connecting to the circuit board 17 in Figure 1.

上側基板11bの上面には、R(赤)、G(緑)、またはB(青)のカラーフィルタ11cとオンチップレンズ11dが形成されている。また、上側基板11bは、オンチップレンズ11dを保護するためのガラス基板12と、ガラスシール樹脂からなる接着剤13を介してキャビティレス構造で接続されている。 On the upper surface of the upper substrate 11b, a color filter 11c of R (red), G (green), or B (blue) and an on-chip lens 11d are formed. The upper substrate 11b is connected to a glass substrate 12 for protecting the on-chip lens 11d via an adhesive 13 made of a glass seal resin in a cavity-less structure.

例えば、上側基板11bには、図3のAに示されるように、光電変換を行う画素部がアレイ状に2次元配列された画素領域21と、画素部の制御を行う制御回路22が形成されており、下側基板11aには、画素部から出力された画素信号を処理する信号処理回路などのロジック回路23が形成されている。For example, as shown in FIG. 3A, the upper substrate 11b is formed with a pixel region 21 in which pixel units that perform photoelectric conversion are arranged two-dimensionally in an array, and a control circuit 22 that controls the pixel units, and the lower substrate 11a is formed with a logic circuit 23 such as a signal processing circuit that processes pixel signals output from the pixel units.

あるいはまた、図3のBに示されるように、上側基板11bには、画素領域21のみが形成され、下側基板11aに、制御回路22とロジック回路23が形成される構成でもよい。Alternatively, as shown in FIG. 3B, only the pixel region 21 may be formed on the upper substrate 11b, and the control circuit 22 and logic circuit 23 may be formed on the lower substrate 11a.

以上のように、ロジック回路23または制御回路22及びロジック回路23の両方を、画素領域21の上側基板11bとは別の下側基板11aに形成して積層させることで、1枚の半導体基板に、画素領域21、制御回路22、およびロジック回路23を平面方向に配置した場合と比較して、撮像装置1としてのサイズを小型化することができる。As described above, by forming and stacking the logic circuit 23 or both the control circuit 22 and the logic circuit 23 on the lower substrate 11a separate from the upper substrate 11b of the pixel region 21, the size of the imaging device 1 can be reduced compared to a case in which the pixel region 21, the control circuit 22, and the logic circuit 23 are arranged in a planar direction on a single semiconductor substrate.

以下では、少なくとも画素領域21が形成される上側基板11bを、画素センサ基板11bと称し、少なくともロジック回路23が形成される下側基板11aを、ロジック基板11aと称して説明を行う。In the following, the upper substrate 11b on which at least the pixel region 21 is formed will be referred to as the pixel sensor substrate 11b, and the lower substrate 11a on which at least the logic circuit 23 is formed will be referred to as the logic substrate 11a.

<積層基板の構成例>
図4は、固体撮像素子11の回路構成例を示している。
<Example of laminated substrate configuration>
FIG. 4 shows an example of the circuit configuration of the solid-state imaging device 11. As shown in FIG.

固体撮像素子11は、画素32が2次元アレイ状に配列された画素アレイ部33と、垂直駆動回路34、カラム信号処理回路35、水平駆動回路36、出力回路37、制御回路38、および入出力端子39を含む。The solid-state imaging element 11 includes a pixel array section 33 in which pixels 32 are arranged in a two-dimensional array, a vertical drive circuit 34, a column signal processing circuit 35, a horizontal drive circuit 36, an output circuit 37, a control circuit 38, and an input/output terminal 39.

画素32は、光電変換素子としてのフォトダイオードと、複数の画素トランジスタを有して成る。画素32の回路構成例については、図5を参照して後述する。 Each pixel 32 includes a photodiode as a photoelectric conversion element and a plurality of pixel transistors. An example of the circuit configuration of pixel 32 will be described later with reference to FIG. 5.

また、画素32は、共有画素構造とすることもできる。この画素共有構造は、複数のフォトダイオードと、複数の転送トランジスタと、共有される1つのフローティングディフージョン(浮遊拡散領域)と、共有される1つずつの他の画素トランジスタとから構成される。すなわち、共有画素では、複数の単位画素を構成するフォトダイオード及び転送トランジスタが、他の1つずつの画素トランジスタを共有して構成される。 Pixel 32 can also have a shared pixel structure. This pixel sharing structure is composed of multiple photodiodes, multiple transfer transistors, one shared floating diffusion, and each of the other pixel transistors. In other words, in a shared pixel, the photodiodes and transfer transistors constituting multiple unit pixels are configured to share each of the other pixel transistors.

制御回路38は、入力クロックと、動作モードなどを指令するデータを受け取り、また固体撮像素子11の内部情報などのデータを出力する。すなわち、制御回路38は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路34、カラム信号処理回路35及び水平駆動回路36などの動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、制御回路38は、生成したクロック信号や制御信号を、垂直駆動回路34、カラム信号処理回路35及び水平駆動回路36等に出力する。The control circuit 38 receives an input clock and data instructing the operating mode, etc., and outputs data such as internal information of the solid-state imaging element 11. That is, the control circuit 38 generates clock signals and control signals that serve as the basis for the operation of the vertical drive circuit 34, column signal processing circuit 35, horizontal drive circuit 36, etc., based on the vertical synchronization signal, horizontal synchronization signal, and master clock. The control circuit 38 then outputs the generated clock signals and control signals to the vertical drive circuit 34, column signal processing circuit 35, horizontal drive circuit 36, etc.

垂直駆動回路34は、例えばシフトレジスタによって構成され、所定の画素駆動配線40を選択し、選択された画素駆動配線40に画素32を駆動するためのパルスを供給し、行単位で画素32を駆動する。すなわち、垂直駆動回路34は、画素アレイ部33の各画素32を行単位で順次垂直方向に選択走査し、各画素32の光電変換部において受光量に応じて生成された信号電荷に基づく画素信号を、垂直信号線41を通してカラム信号処理回路35に供給する。The vertical drive circuit 34 is configured, for example, by a shift register, selects a specific pixel drive wiring 40, supplies a pulse to the selected pixel drive wiring 40 for driving the pixels 32, and drives the pixels 32 row by row. That is, the vertical drive circuit 34 selects and scans each pixel 32 of the pixel array section 33 in the vertical direction row by row, and supplies a pixel signal based on a signal charge generated in the photoelectric conversion section of each pixel 32 according to the amount of light received to the column signal processing circuit 35 through the vertical signal line 41.

カラム信号処理回路35は、画素32の列ごとに配置されており、1行分の画素32から出力される信号を画素列ごとにノイズ除去などの信号処理を行う。例えば、カラム信号処理回路5は、画素固有の固定パターンノイズを除去するためのCDS(Correlated Double Sampling:相関2重サンプリング)およびAD変換等の信号処理を行う。The column signal processing circuit 35 is arranged for each column of pixels 32, and performs signal processing such as noise removal for each pixel column on signals output from one row of pixels 32. For example, the column signal processing circuit 5 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) for removing pixel-specific fixed pattern noise and AD conversion.

水平駆動回路36は、例えばシフトレジスタによって構成され、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路35の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路35の各々から画素信号を水平信号線42に出力させる。The horizontal drive circuit 36 is, for example, composed of a shift register, and sequentially outputs horizontal scanning pulses to select each of the column signal processing circuits 35 in turn, and output pixel signals from each of the column signal processing circuits 35 to the horizontal signal line 42.

出力回路37は、カラム信号処理回路35の各々から水平信号線42を通して順次に供給される信号に対し、信号処理を行って出力する。出力回路37は、例えば、バファリングだけする場合もあるし、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理などが行われる場合もある。入出力端子39は、外部と信号のやりとりをする。The output circuit 37 processes and outputs the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 35 through the horizontal signal line 42. The output circuit 37 may perform only buffering, or may perform black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, etc. The input/output terminal 39 exchanges signals with the outside.

以上のように構成される固体撮像素子11は、CDS処理とAD変換処理を行うカラム信号処理回路35が画素列ごとに配置されたカラムAD方式と呼ばれるCMOSイメージセンサである。The solid-state imaging element 11 configured as described above is a CMOS image sensor called a column AD type, in which a column signal processing circuit 35 that performs CDS processing and AD conversion processing is arranged for each pixel column.

<画素の回路構成例>
図5は、画素32の等価回路を示している。
<Pixel circuit configuration example>
FIG. 5 shows an equivalent circuit of the pixel 32 .

図5に示される画素32は、電子式のグローバルシャッタ機能を実現する構成を示している。 Pixel 32 shown in Figure 5 shows a configuration that realizes an electronic global shutter function.

画素32は、光電変換素子としてのフォトダイオード51、第1転送トランジスタ52、メモリ部(MEM)53、第2転送トランジスタ54、FD(フローティング拡散領域)55、リセットトランジスタ56、増幅トランジスタ57、選択トランジスタ58、及び排出トランジスタ59を有する。 The pixel 32 has a photodiode 51 as a photoelectric conversion element, a first transfer transistor 52, a memory section (MEM) 53, a second transfer transistor 54, an FD (floating diffusion region) 55, a reset transistor 56, an amplification transistor 57, a selection transistor 58, and an emission transistor 59.

フォトダイオード51は、受光量に応じた電荷(信号電荷)を生成し、蓄積する光電変換部である。フォトダイオード51のアノード端子が接地されているとともに、カソード端子が第1転送トランジスタ52を介してメモリ部53に接続されている。また、フォトダイオード51のカソード端子は、不要な電荷を排出するための排出トランジスタ59とも接続されている。The photodiode 51 is a photoelectric conversion unit that generates and accumulates an electric charge (signal charge) according to the amount of light received. The anode terminal of the photodiode 51 is grounded, and the cathode terminal is connected to the memory unit 53 via the first transfer transistor 52. The cathode terminal of the photodiode 51 is also connected to a discharge transistor 59 for discharging unnecessary electric charges.

第1転送トランジスタ52は、転送信号TRXによりオンされたとき、フォトダイオード51で生成された電荷を読み出し、メモリ部53に転送する。メモリ部53は、FD55に電荷を転送するまでの間、一時的に電荷を保持する電荷保持部である。When the first transfer transistor 52 is turned on by the transfer signal TRX, it reads out the charge generated by the photodiode 51 and transfers it to the memory unit 53. The memory unit 53 is a charge holding unit that temporarily holds the charge until it is transferred to the FD 55.

第2転送トランジスタ54は、転送信号TRGによりオンされたとき、メモリ部53に保持されている電荷を読み出し、FD55に転送する。 When the second transfer transistor 54 is turned on by the transfer signal TRG, it reads out the charge stored in the memory unit 53 and transfers it to the FD 55.

FD55は、メモリ部53から読み出された電荷を信号として読み出すために保持する電荷保持部である。リセットトランジスタ56は、リセット信号RSTによりオンされたとき、FD55に蓄積されている電荷が定電圧源VDDに排出されることで、FD55の電位をリセットする。 The FD 55 is a charge holding unit that holds the charge read out from the memory unit 53 in order to read it out as a signal. When the reset transistor 56 is turned on by a reset signal RST, the charge stored in the FD 55 is discharged to a constant voltage source VDD, thereby resetting the potential of the FD 55.

増幅トランジスタ57は、FD55の電位に応じた画素信号を出力する。すなわち、増幅トランジスタ57は定電流源としての負荷MOS60とソースフォロワ回路を構成し、FD55に蓄積されている電荷に応じたレベルを示す画素信号が、増幅トランジスタ57から選択トランジスタ58を介してカラム信号処理回路35(図4)に出力される。負荷MOS60は、例えば、カラム信号処理回路35内に配置されている。The amplifier transistor 57 outputs a pixel signal according to the potential of the FD 55. That is, the amplifier transistor 57 forms a source follower circuit together with the load MOS 60 as a constant current source, and a pixel signal indicating a level according to the charge stored in the FD 55 is output from the amplifier transistor 57 to the column signal processing circuit 35 (FIG. 4) via the selection transistor 58. The load MOS 60 is arranged, for example, in the column signal processing circuit 35.

選択トランジスタ58は、選択信号SELにより画素32が選択されたときオンされ、画素32の画素信号を、垂直信号線41を介してカラム信号処理回路35に出力する。 The selection transistor 58 is turned on when pixel 32 is selected by the selection signal SEL, and outputs the pixel signal of pixel 32 to the column signal processing circuit 35 via the vertical signal line 41.

排出トランジスタ59は、排出信号OFGによりオンされたとき、フォトダイオード51に蓄積されている不要電荷を定電圧源VDDに排出する。 When the discharge transistor 59 is turned on by the discharge signal OFG, it discharges unnecessary charges accumulated in the photodiode 51 to the constant voltage source VDD.

転送信号TRX及びTRG、リセット信号RST、排出信号OFG、並びに選択信号SELは、画素駆動配線40を介して垂直駆動回路34から供給される。 The transfer signals TRX and TRG, the reset signal RST, the discharge signal OFG, and the selection signal SEL are supplied from the vertical drive circuit 34 via the pixel drive wiring 40.

画素32の動作について簡単に説明する。 The operation of pixel 32 is briefly explained.

まず、露光開始前に、Highレベルの排出信号OFGが排出トランジスタ59に供給されることにより排出トランジスタ59がオンされ、フォトダイオード51に蓄積されている電荷が定電圧源VDDに排出され、全画素のフォトダイオード51がリセットされる。First, before exposure begins, a high-level discharge signal OFG is supplied to the discharge transistor 59, turning on the discharge transistor 59, discharging the charge stored in the photodiode 51 to the constant voltage source VDD, and resetting the photodiodes 51 of all pixels.

フォトダイオード51のリセット後、排出トランジスタ59が、Lowレベルの排出信号OFGによりオフされると、画素アレイ部33の全画素で露光が開始される。After the photodiode 51 is reset, the discharge transistor 59 is turned off by a low-level discharge signal OFG, and exposure begins for all pixels in the pixel array section 33.

予め定められた所定の露光時間が経過すると、画素アレイ部33の全画素において、転送信号TRXにより第1転送トランジスタ52がオンされ、フォトダイオード51に蓄積されていた電荷が、メモリ部53に転送される。After a predetermined exposure time has elapsed, in all pixels of the pixel array section 33, the first transfer transistor 52 is turned on by the transfer signal TRX, and the charge accumulated in the photodiode 51 is transferred to the memory section 53.

第1転送トランジスタ52がオフされた後、各画素32のメモリ部53に保持されている電荷が、行単位に、順次、カラム信号処理回路35に読み出される。読み出し動作は、読出し行の画素32の第2転送トランジスタ54が転送信号TRGによりオンされ、メモリ部53に保持されている電荷が、FD55に転送される。そして、選択トランジスタ58が選択信号SELによりオンされることで、FD55に蓄積されている電荷に応じたレベルを示す信号が、増幅トランジスタ57から選択トランジスタ58を介してカラム信号処理回路35に出力される。After the first transfer transistor 52 is turned off, the charge held in the memory unit 53 of each pixel 32 is read out row by row, sequentially, to the column signal processing circuit 35. In the readout operation, the second transfer transistor 54 of the pixel 32 in the readout row is turned on by the transfer signal TRG, and the charge held in the memory unit 53 is transferred to the FD 55. Then, the selection transistor 58 is turned on by the selection signal SEL, and a signal indicating a level corresponding to the charge stored in the FD 55 is output from the amplification transistor 57 via the selection transistor 58 to the column signal processing circuit 35.

以上のように、図5の画素回路を有する画素32は、露光時間を画素アレイ部33の全画素で同一に設定し、露光終了後はメモリ部53に電荷を一時的に保持しておいて、メモリ部53から行単位に順次電荷を読み出すグローバルシャッタ方式の動作(撮像)が可能である。As described above, pixel 32 having the pixel circuit of Figure 5 is capable of setting the exposure time to be the same for all pixels in pixel array section 33, temporarily storing electric charge in memory section 53 after exposure is completed, and performing global shutter type operation (imaging) in which electric charge is read out sequentially row by row from memory section 53.

なお、画素32の回路構成としては、図5に示した構成に限定されるものではなく、例えば、メモリ部53を持たず、いわゆるローリングシャッタ方式による動作を行う回路構成を採用することもできる。 The circuit configuration of pixel 32 is not limited to the configuration shown in Figure 5, and for example, a circuit configuration that does not have a memory section 53 and operates using a so-called rolling shutter method can be adopted.

<固体撮像装置の基本構造例>
次に、図6を参照して、固体撮像素子11の詳細構造について説明する。図6は、固体撮像素子11の一部分を拡大して示した断面図である。
<Basic Structure Example of Solid-State Imaging Device>
Next, a detailed structure of the solid-state imaging element 11 will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the solid-state imaging element 11.

ロジック基板11aには、例えばシリコン(Si)で構成された半導体基板81(以下、シリコン基板81という。)の上側(画素センサ基板11b側)に、多層配線層82が形成されている。この多層配線層82により、図3の制御回路22やロジック回路23が構成されている。In the logic substrate 11a, a multi-layer wiring layer 82 is formed on the upper side (pixel sensor substrate 11b side) of a semiconductor substrate 81 (hereinafter referred to as silicon substrate 81) made of, for example, silicon (Si). This multi-layer wiring layer 82 constitutes the control circuit 22 and logic circuit 23 in FIG. 3.

多層配線層82は、画素センサ基板11bに最も近い最上層の配線層83a、中間の配線層83b、及び、シリコン基板81に最も近い最下層の配線層83cなどからなる複数の配線層83と、各配線層83の間に形成された層間絶縁膜84とで構成される。The multilayer wiring layer 82 is composed of multiple wiring layers 83, including a topmost wiring layer 83a closest to the pixel sensor substrate 11b, an intermediate wiring layer 83b, and a bottommost wiring layer 83c closest to the silicon substrate 81, and an interlayer insulating film 84 formed between each wiring layer 83.

複数の配線層83は、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)などを用いて形成され、層間絶縁膜84は、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などで形成される。複数の配線層83及び層間絶縁膜84のそれぞれは、全ての階層が同一の材料で形成されていてもよし、階層によって2つ以上の材料を使い分けてもよい。The multiple wiring layers 83 are formed using, for example, copper (Cu), aluminum (Al), tungsten (W), etc., and the interlayer insulating film 84 is formed, for example, of a silicon oxide film, a silicon nitride film, etc. Each of the multiple wiring layers 83 and the interlayer insulating film 84 may be formed of the same material for all layers, or two or more materials may be used depending on the layer.

シリコン基板81の所定の位置には、シリコン基板81を貫通するシリコン貫通孔85が形成されており、シリコン貫通孔85の内壁に、絶縁膜86を介して接続導体87が埋め込まれることにより、シリコン貫通電極(TSV:Through Silicon Via)88が形成されている。絶縁膜86は、例えば、SiO2膜やSiN膜などで形成することができる。A silicon through hole 85 is formed at a predetermined position of the silicon substrate 81, and a connection conductor 87 is embedded in the inner wall of the silicon through hole 85 via an insulating film 86 to form a silicon through electrode (TSV: Through Silicon Via) 88. The insulating film 86 can be formed of, for example, a SiO2 film or a SiN film.

なお、図6に示されるシリコン貫通電極88では、内壁面に沿って絶縁膜86と接続導体87が成膜され、シリコン貫通孔85内部が空洞となっているが、内径によってはシリコン貫通孔85内部全体が接続導体87で埋め込まれることもある。換言すれば、貫通孔の内部が導体で埋め込まれていても、一部が空洞となっていてもどちらでもよい。このことは、後述するチップ貫通電極(TCV:Through Chip Via)105などについても同様である。6, an insulating film 86 and a connection conductor 87 are formed along the inner wall surface, and the inside of the silicon through hole 85 is hollow, but depending on the inner diameter, the inside of the silicon through hole 85 may be entirely filled with the connection conductor 87. In other words, the inside of the through hole may be filled with a conductor or may be partially hollow. This also applies to the through chip electrode (TCV: Through Chip Via) 105 described later.

シリコン貫通電極88の接続導体87は、シリコン基板81の下面側に形成された再配線90と接続されており、再配線90は、はんだボール11eと接続されている。接続導体87及び再配線90は、例えば、銅(Cu)、タングステン(W)、タングステン(W)、ポリシリコンなどで形成することができる。The connection conductor 87 of the silicon through electrode 88 is connected to a rewiring 90 formed on the underside of the silicon substrate 81, and the rewiring 90 is connected to the solder ball 11e. The connection conductor 87 and the rewiring 90 can be made of, for example, copper (Cu), tungsten (W), polysilicon, or the like.

また、シリコン基板81の下面側には、はんだボール11eが形成されている領域を除いて、再配線90と絶縁膜86を覆うように、ソルダマスク(ソルダレジスト)91が形成されている。In addition, a solder mask (solder resist) 91 is formed on the underside of the silicon substrate 81 so as to cover the rewiring 90 and the insulating film 86, except for the area where the solder balls 11e are formed.

一方、画素センサ基板11bには、シリコン(Si)で構成された半導体基板101(以下、シリコン基板101という。)の下側(ロジック基板11a側)に、多層配線層102が形成されている。この多層配線層102により、図3の画素領域21の画素回路が構成されている。On the other hand, in the pixel sensor substrate 11b, a multi-layer wiring layer 102 is formed on the underside (the logic substrate 11a side) of a semiconductor substrate 101 (hereinafter referred to as the silicon substrate 101) made of silicon (Si). This multi-layer wiring layer 102 constitutes the pixel circuit of the pixel region 21 in FIG. 3.

多層配線層102は、シリコン基板101に最も近い最上層の配線層103a、中間の配線層103b、及び、ロジック基板11aに最も近い最下層の配線層103cなどからなる複数の配線層103と、各配線層103の間に形成された層間絶縁膜104とで構成される。The multilayer wiring layer 102 is composed of multiple wiring layers 103, including a top wiring layer 103a closest to the silicon substrate 101, an intermediate wiring layer 103b, and a bottom wiring layer 103c closest to the logic substrate 11a, and an interlayer insulating film 104 formed between each wiring layer 103.

複数の配線層103及び層間絶縁膜104として使用される材料は、上述した配線層83及び層間絶縁膜84の材料と同種のものを採用することができる。また、複数の配線層103や層間絶縁膜104が、1または2つ以上の材料を使い分けて形成されてもよい点も、上述した配線層83及び層間絶縁膜84と同様である。The materials used for the multiple wiring layers 103 and the interlayer insulating film 104 can be the same as the materials for the wiring layer 83 and the interlayer insulating film 84 described above. In addition, like the wiring layer 83 and the interlayer insulating film 84 described above, the multiple wiring layers 103 and the interlayer insulating film 104 may be formed using one or more materials.

なお、図6の例では、画素センサ基板11bの多層配線層102は3層の配線層103で構成され、ロジック基板11aの多層配線層82は4層の配線層83で構成されているが、配線層の総数はこれに限られず、任意の層数で形成することができる。In the example of Figure 6, the multilayer wiring layer 102 of the pixel sensor substrate 11b is composed of three wiring layers 103, and the multilayer wiring layer 82 of the logic substrate 11a is composed of four wiring layers 83, but the total number of wiring layers is not limited to this and can be formed with any number of layers.

シリコン基板101内には、PN接合により形成されたフォトダイオード51が、画素32ごとに形成されている。Within the silicon substrate 101, a photodiode 51 formed by a PN junction is formed for each pixel 32.

また、図示は省略されているが、多層配線層102とシリコン基板101には、第1転送トランジスタ52、第2転送トランジスタ54などの複数の画素トランジスタや、メモリ部(MEM)53なども形成されている。 Although not shown in the figure, the multilayer wiring layer 102 and the silicon substrate 101 are also formed with a plurality of pixel transistors, such as a first transfer transistor 52 and a second transfer transistor 54, as well as a memory section (MEM) 53.

カラーフィルタ11cとオンチップレンズ11dが形成されていないシリコン基板101の所定の位置には、画素センサ基板11bの配線層103aと接続されているシリコン貫通電極109と、ロジック基板11aの配線層83aと接続されているチップ貫通電極105が、形成されている。At predetermined positions of the silicon substrate 101 where the color filter 11c and the on-chip lens 11d are not formed, a silicon through electrode 109 connected to the wiring layer 103a of the pixel sensor substrate 11b and a chip through electrode 105 connected to the wiring layer 83a of the logic substrate 11a are formed.

チップ貫通電極105とシリコン貫通電極109は、シリコン基板101上面に形成された接続用配線106で接続されている。また、シリコン貫通電極109及びチップ貫通電極105のそれぞれとシリコン基板101との間には、絶縁膜107が形成されている。さらに、シリコン基板101の上面には、平坦化膜(絶縁膜)108を介して、カラーフィルタ11cやオンチップレンズ11dが形成されている。The chip through electrode 105 and the silicon through electrode 109 are connected by a connection wiring 106 formed on the upper surface of the silicon substrate 101. An insulating film 107 is formed between the silicon through electrode 109 and the silicon substrate 101, and between the chip through electrode 105 and the silicon substrate 101. Furthermore, a color filter 11c and an on-chip lens 11d are formed on the upper surface of the silicon substrate 101 via a planarization film (insulating film) 108.

以上のように、図2に示される固体撮像素子11は、ロジック基板11aの多層配線層102側と、画素センサ基板11bの多層配線層82側とを貼り合わせた積層構造となっている。図6では、ロジック基板11aの多層配線層102側と、画素センサ基板11bの多層配線層82側とを貼り合わせ面が、破線で示されている。As described above, the solid-state imaging element 11 shown in Fig. 2 has a laminated structure in which the multilayer wiring layer 102 side of the logic substrate 11a and the multilayer wiring layer 82 side of the pixel sensor substrate 11b are bonded together. In Fig. 6, the bonded surfaces of the multilayer wiring layer 102 side of the logic substrate 11a and the multilayer wiring layer 82 side of the pixel sensor substrate 11b are indicated by dashed lines.

また、撮像装置1の固体撮像素子11では、画素センサ基板11bの配線層103とロジック基板11aの配線層83が、シリコン貫通電極109とチップ貫通電極105の2本の貫通電極により接続され、ロジック基板11aの配線層83とはんだボール(裏面電極)11eが、シリコン貫通電極88と再配線90により接続されている。これにより、撮像装置1の平面積を、極限まで小さくすることができる。In addition, in the solid-state imaging element 11 of the imaging device 1, the wiring layer 103 of the pixel sensor substrate 11b and the wiring layer 83 of the logic substrate 11a are connected by two through electrodes, a silicon through electrode 109 and a chip through electrode 105, and the wiring layer 83 of the logic substrate 11a and the solder ball (rear electrode) 11e are connected by a silicon through electrode 88 and a rewiring 90. This allows the planar area of the imaging device 1 to be minimized.

さらに、固体撮像素子11とガラス基板12との間を、キャビティレス構造にして、接着剤13により貼り合わせることにより、高さ方向についても低くすることができる。 Furthermore, by creating a cavity-less structure between the solid-state imaging element 11 and the glass substrate 12 and bonding them together with adhesive 13, the height can also be reduced.

したがって、図1に示される撮像装置1によれば、より小型化した半導体装置(半導体パッケージ)を実現することができる。Therefore, the imaging device 1 shown in Figure 1 makes it possible to realize a more compact semiconductor device (semiconductor package).

以上のような撮像装置1の構成により、IRCF14が、固体撮像素子11、およびガラス基板12上に設けられることになるので、光の内乱反射によるフレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 With the above-described configuration of the imaging device 1, the IRCF 14 is provided on the solid-state imaging element 11 and the glass substrate 12, making it possible to suppress the occurrence of flare and ghosts caused by internal reflection of light.

すなわち、図7の左部で示されるように、IRCF14が、ガラス基板(Glass)12に対して離間して、レンズ(Lens)16とガラス基板12との中間付近に構成される場合、実線で示されるように入射光が集光されて、IRCF14、ガラス基板12、および接着剤13を介して、固体撮像素子(CIS)11に位置F0に入射した後、点線で示されるように位置F0において反射し、反射光が発生する。That is, as shown in the left part of Figure 7, when the IRCF 14 is spaced apart from the glass substrate 12 and is configured near the midpoint between the lens 16 and the glass substrate 12, the incident light is condensed as shown by the solid line, passes through the IRCF 14, the glass substrate 12, and the adhesive 13, enters the solid-state image sensor (CIS) 11 at position F0, and is then reflected at position F0 as shown by the dotted line, generating reflected light.

位置F0で反射した反射光は、点線で示されるように、その一部が、例えば、接着剤13、およびガラス基板12を介して、ガラス基板12と離間した位置に配置されたIRCF14の背面(図7中の下方の面)R1で反射し、再び、ガラス基板12、および接着剤13を介して、位置F1において、再び固体撮像素子11に入射する。As shown by the dotted line, a portion of the reflected light reflected at position F0 is reflected, for example, through adhesive 13 and glass substrate 12, by the back surface (the lower surface in Figure 7) R1 of IRCF 14 arranged at a position spaced apart from glass substrate 12, and then again passes through glass substrate 12 and adhesive 13 and enters solid-state imaging element 11 again at position F1.

また、焦点F0で反射した反射光は、点線で示されるように、その他の一部が、例えば、接着剤13、およびガラス基板12、並びに、ガラス基板12と離間した位置に配置されたIRCF14を透過して、IRCF14の上面(図7中の上方の面)R2で反射し、IRCF14、ガラス基板12、および接着剤13を介して、位置F2において、再び固体撮像素子11に入射する。 In addition, as shown by the dotted line, another portion of the reflected light reflected at the focal point F0 passes through, for example, the adhesive 13, the glass substrate 12, and the IRCF 14 arranged at a position spaced apart from the glass substrate 12, and is reflected by the upper surface (the upper surface in Figure 7) R2 of the IRCF 14, and then passes through the IRCF 14, the glass substrate 12, and the adhesive 13 and enters the solid-state imaging element 11 again at position F2.

この位置F1,F2において、再び入射する光が、内乱反射に起因するフレアやゴーストを発生させる。より具体的には、図8の画像P1で示されるように、固体撮像素子11において、照明Lを撮像する際に、反射光R21,R22で示されるような、フレアやゴーストとして現れることになる。At these positions F1 and F2, the light that reenters the image generates flare and ghost images due to internal reflection. More specifically, as shown in image P1 in Figure 8, when the illumination L is captured by the solid-state imaging element 11, these appear as flare and ghost images as shown by reflected light R21 and R22.

これに対して、図1の撮像装置1の構成と対応する、図7の右部で示されるような撮像装置1のように、IRCF14が、ガラス基板12上に構成されると、実線で示される入射光が集光されて、IRCF14、接着剤15、ガラス基板12、および接着剤13を介して、固体撮像素子11に位置F0で入射した後、点線で示されるように反射する。そして、反射した光は、接着剤13、ガラス基板12、接着剤15、およびIRCF14を介して、レンズ群16上の最下位層のレンズの面R11により反射するが、レンズ群16がIRCF14から十分に離れた位置であるので、固体撮像素子11において十分に受光できない範囲に反射される。In contrast, when the IRCF 14 is configured on the glass substrate 12 as in the imaging device 1 shown in the right part of Fig. 7, which corresponds to the configuration of the imaging device 1 in Fig. 1, the incident light shown by the solid line is condensed and passes through the IRCF 14, adhesive 15, glass substrate 12, and adhesive 13 to be incident on the solid-state imaging element 11 at position F0, and is then reflected as shown by the dotted line. The reflected light is then reflected by surface R11 of the lowest lens on the lens group 16 via adhesive 13, glass substrate 12, adhesive 15, and IRCF 14, but because the lens group 16 is located sufficiently far from the IRCF 14, it is reflected to a range where it cannot be fully received by the solid-state imaging element 11.

ここで、図中の一点鎖線で囲まれた、固体撮像素子11、ガラス基板12、およびIRCF14は、略同一の屈折率の接着剤13,15により貼り合わされて一体化された一体化構成部10として構成されている。一体化構成部10においては、屈折率が統一されることで、異なる屈折率の層の境界で発生する内乱反射の発生が抑制され、例えば、図7の左部における位置F0の近傍である、位置F1,F2で再入射されることが抑制される。Here, the solid-state imaging element 11, glass substrate 12, and IRCF 14, which are surrounded by a dashed line in the figure, are bonded together with adhesives 13 and 15 of approximately the same refractive index to form an integrated component 10. In the integrated component 10, the refractive index is unified to suppress the occurrence of internal reflection that occurs at the boundary between layers of different refractive indexes, and for example, re-intrusion at positions F1 and F2, which are near position F0 in the left part of Figure 7, is suppressed.

これにより、図1の撮像装置1は、照明Lを撮像した場合、図8の画像P2で示されるように、画像P1における反射光R21,R22のような、内乱反射に起因するフレアやゴーストの発生が抑制された画像を撮像することができる。As a result, when the imaging device 1 in Figure 1 captures illumination L, it can capture an image in which the occurrence of flare and ghosts caused by internal reflection, such as reflected light R21 and R22 in image P1, is suppressed, as shown in image P2 in Figure 8.

結果として、図1で示される第1の実施の形態の撮像装置1のような構成により、装置構成の小型化および低背化を実現すると共に、内乱反射に起因するフレアやゴーストの発生を抑制することができる。As a result, a configuration such as the imaging device 1 of the first embodiment shown in Figure 1 makes it possible to realize a compact and low-profile device configuration, while suppressing the occurrence of flare and ghosts caused by internal reflection.

尚、図8の画像P1は、図7の左部の構成からなる撮像装置1により夜間において照明Lが撮像された画像であり、画像P2は、図7の右部の構成からなる(図1の)撮像装置1により夜間において照明Lが撮像された画像である。 Image P1 in Figure 8 is an image of illumination L captured at night by an imaging device 1 having the configuration shown on the left in Figure 7, and image P2 is an image of illumination L captured at night by an imaging device 1 (of Figure 1) having the configuration shown on the right in Figure 7.

また、以上においては、レンズ群16をアクチュエータ18により図1中において上下方向に移動させることにより被写体までの距離に応じて、焦点距離を調整して、オートフォーカスを実現できる構成を例に説明したが、アクチュエータ18を設けず、レンズ群16による焦点距離を調整せず、いわゆる単焦点レンズとして機能させるようにしてもよい。 In the above, an example has been described in which the actuator 18 moves the lens group 16 in the vertical direction in FIG. 1 to adjust the focal length according to the distance to the subject, thereby achieving autofocus. However, it is also possible to not provide the actuator 18 and not adjust the focal length using the lens group 16, and to have the lens function as a so-called fixed focal length lens.

<2.第2の実施の形態>
第1の実施の形態においては、IRCF14を固体撮像素子11の撮像面側に貼り付けられたガラス基板12上に貼り付ける例について説明してきたが、さらに、レンズ群16を構成する最下位層のレンズを、IRCF14上に設けるようにしてもよい。
2. Second embodiment
In the first embodiment, an example has been described in which the IRCF 14 is attached to the glass substrate 12 that is attached to the imaging surface side of the solid-state imaging element 11. However, the lowest lens that constitutes the lens group 16 may also be provided on the IRCF 14.

図9は、図1における撮像装置1を構成する複数のレンズからなるレンズ群16のうちの、光の入射方向に対して最下位層となるレンズを、レンズ群16から分離して、IRCF14上に構成するようにした撮像装置1の構成例を示している。尚、図5において、図1における構成と基本的に同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略するものとする。 Figure 9 shows an example of the configuration of an imaging device 1 in Figure 1 in which the lens in the lowest layer in the direction of light incidence, out of the lens group 16 consisting of multiple lenses that make up the imaging device 1 in Figure 1, is separated from the lens group 16 and configured on the IRCF 14. Note that in Figure 5, components that have basically the same functions as the components in Figure 1 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted as appropriate.

すなわち、図9の撮像装置1において、図1の撮像装置1と異なる点は、IRCF14の図中の上面において、さらに、レンズ群16を構成する複数のレンズのうちの、光の入射方向に対して最下位層となるレンズ131を、レンズ群16から分離して設けた点である。尚、図9のレンズ群16は、図1のレンズ群16と同一の符号を付しているが、光の入射方向に対して最下位層となるレンズ131が含まれていない点で、厳密には、図1のレンズ群16とは異なる。9 differs from the imaging device 1 in Fig. 1 in that, on the top surface of the IRCF 14 in the figure, lens 131, which is the lowest layer of the lenses constituting lens group 16 in the direction of incidence of light, is provided separately from lens group 16. Note that, although the lens group 16 in Fig. 9 is given the same reference numeral as lens group 16 in Fig. 1, strictly speaking, it differs from lens group 16 in Fig. 1 in that it does not include lens 131, which is the lowest layer of the lenses in the direction of incidence of light.

図9のような撮像装置1の構成により、IRCF14が、固体撮像素子11上に設けられたガラス基板12上に設けられ、さらに、IRCF14上にレンズ群16を構成する最下位層のレンズ131が設けられることになるので、光の内乱反射によるフレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 With the configuration of the imaging device 1 as shown in Figure 9, the IRCF 14 is provided on a glass substrate 12 provided on the solid-state imaging element 11, and further, the lowest layer lens 131 constituting the lens group 16 is provided on the IRCF 14, making it possible to suppress the occurrence of flare and ghosts due to internal reflection of light.

すなわち、図10の左部で示されるように、ガラス基板12上にレンズ群16の光の入射方向に対して最下位層となるレンズ131が設けられ、IRCF14が、レンズ131に対して離間して、レンズ群16とレンズ131との中間付近に構成される場合、実線で示される入射光が集光されて、IRCF14、レンズ131、ガラス基板12、および接着剤13を介して、固体撮像素子11に位置F0で入射した後、点線で示されるように位置F0から反射して、反射光が発生する。That is, as shown in the left part of Figure 10, when lens 131, which is the lowest layer in the direction of incidence of light from lens group 16, is provided on glass substrate 12, and IRCF 14 is spaced apart from lens 131 and configured near the midpoint between lens group 16 and lens 131, the incident light shown by the solid line is concentrated and passes through IRCF 14, lens 131, glass substrate 12, and adhesive 13 to enter solid-state imaging element 11 at position F0, and is then reflected from position F0 as shown by the dotted line, generating reflected light.

位置F0で反射した反射光は、点線で示されるように、その一部が、例えば、接着剤13、ガラス基板12、およびレンズ131を介して、レンズ131と離間した位置に配置されたIRCF14の背面(図2中の下方の面)R31で反射し、レンズ131、ガラス基板12、および接着剤13を介して、位置F11において、再び固体撮像素子11に入射する。As shown by the dotted line, a portion of the reflected light reflected at position F0 is reflected, for example, through adhesive 13, glass substrate 12, and lens 131 by the back surface (the lower surface in Figure 2) R31 of IRCF 14 arranged at a position spaced apart from lens 131, and then enters the solid-state imaging element 11 again at position F11 via lens 131, glass substrate 12, and adhesive 13.

また、焦点F0で反射した反射光は、点線で示されるように、その他の一部が、例えば、接着剤13、ガラス基板12、およびレンズ131、並びに、レンズ131と離間した位置に配置されたIRCF14を透過して、IRCF14の上面(図7中の上方の面)R32で反射し、IRCF14、レンズ131、ガラス基板12、および接着剤13を介して、位置F12において、再び固体撮像素子11に入射する。 In addition, as shown by the dotted line, another portion of the reflected light reflected at the focal point F0 passes through, for example, the adhesive 13, the glass substrate 12, and the lens 131, as well as the IRCF 14 arranged at a position spaced apart from the lens 131, and is reflected off the upper surface (the upper surface in Figure 7) R32 of the IRCF 14, and then passes through the IRCF 14, the lens 131, the glass substrate 12, and the adhesive 13 and enters the solid-state imaging element 11 again at position F12.

この位置F11,F12において、再び入射する光が、固体撮像素子11において、フレアやゴーストとして現れることになる。この点については、図8を参照して説明した画像P1における照明Lの反射光R21,R21が、図7の位置F1,F2において再入射した場合に発生する原理と基本的には同様である。The light that re-enters positions F11 and F12 appears as flare or ghosting on the solid-state imaging element 11. This is essentially the same as the principle that occurs when reflected light R21, R21 of the illumination L in image P1 described with reference to Figure 8 re-enters positions F1 and F2 in Figure 7.

これに対して、図9の撮像装置1における構成と同様に、図10の右部で示されるように、レンズ群16の最下位層のレンズ131が、IRCF14上に構成されると、実線で示されるように入射光が集光されて、レンズ131、IRCF14、接着剤15、ガラス基板12、および接着剤13を介して、固体撮像素子11に位置F0で入射した後、反射して、点線で示されるように接着剤13、ガラス基板12、接着剤15、IRCF14、およびレンズ131を介して、十分に離れた位置のレンズ群16上の面R41により反射光が発生するが、固体撮像素子11において略受光できない範囲に反射されるので、フレアやゴーストの発生を抑制することができる。In contrast, when the lowest lens 131 of the lens group 16 is configured on the IRCF 14, as shown in the right part of Figure 10, similar to the configuration in the imaging device 1 of Figure 9, the incident light is condensed as shown by the solid line, passes through the lens 131, IRCF 14, adhesive 15, glass substrate 12, and adhesive 13, enters the solid-state imaging element 11 at position F0, and is then reflected and reflected by surface R41 on the lens group 16 at a sufficiently distant position via adhesive 13, glass substrate 12, adhesive 15, IRCF 14, and lens 131 as shown by the dotted line.However, since the light is reflected to a range that is almost impossible to receive by the solid-state imaging element 11, the occurrence of flare and ghosting can be suppressed.

すなわち、固体撮像素子11、接着剤13、ガラス基板12、およびIRCF14は、略同一の屈折率の接着剤13,15により貼り合わされて一体化された構成にされているので、一体化された構成である、図中の一点鎖線で囲まれた一体化構成部10においては、屈折率が統一されることで、異なる屈折率の層の境界で発生する内乱反射の発生が抑制され、例えば、図10の左部で示されるように、位置F0の近傍の位置F11,F12への反射光などの入射が抑制される。In other words, the solid-state imaging element 11, adhesive 13, glass substrate 12, and IRCF 14 are bonded together with adhesives 13 and 15 of approximately the same refractive index to form an integrated structure. Therefore, in the integrated structure, which is the integrated structure, the integrated structure portion 10 surrounded by the dotted line in the figure, the refractive index is unified, thereby suppressing the occurrence of internal reflection that occurs at the boundary between layers of different refractive indexes. For example, as shown in the left part of Figure 10, the incidence of reflected light, etc. at positions F11 and F12 near position F0 is suppressed.

結果として、図10で示される第2の実施の形態の撮像装置1のような構成により、装置構成の小型化および低背化を実現すると共に、内乱反射に起因するフレアやゴーストの発生を抑制することができる。As a result, a configuration such as the imaging device 1 of the second embodiment shown in Figure 10 makes it possible to realize a compact and low-profile device configuration, while suppressing the occurrence of flare and ghosts caused by internal reflection.

<3.第3の実施の形態>
第2の実施の形態においては、最下位層のレンズ131をIRCF14上に設ける例について説明してきたが、最下位層のレンズ131とIRCF14とを接着剤により貼り合わせるようにしてもよい。
3. Third embodiment
In the second embodiment, an example has been described in which the lens 131 in the lowest layer is provided on the IRCF 14, but the lens 131 in the lowest layer and the IRCF 14 may be bonded together with an adhesive.

図11は、最下位層のレンズ131とIRCF14とを接着剤により貼り合わせるようにした撮像装置1の構成例を示している。尚、図11の撮像装置1において、図9の撮像装置1の構成と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。 Figure 11 shows an example of the configuration of an imaging device 1 in which the lowest layer lens 131 and IRCF 14 are bonded together with an adhesive. In the imaging device 1 of Figure 11, components having the same functions as those of the imaging device 1 of Figure 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

すなわち、図11の撮像装置1において、図9の撮像装置1と異なる点は、最下位層のレンズ131とIRCF14とを透明の、すなわち、略屈折率が同一の接着剤151により貼り合わせている点である。That is, the imaging device 1 in Figure 11 differs from the imaging device 1 in Figure 9 in that the lowest layer lens 131 and IRCF 14 are bonded together with a transparent adhesive 151, i.e., an adhesive having approximately the same refractive index.

図11の撮像装置1のような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 Even with a configuration such as the imaging device 1 of Figure 11, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, just like the imaging device 1 of Figure 9.

また、レンズ131の平坦性が大きくない場合、接着剤151を用いずにIRCF14に固定しようとしても、レンズ131の光軸に対してIRCF14がずれてしまう恐れがあるが、レンズ131とIRCF14とが接着剤151により貼り合わされることにより、レンズ131の平坦性が大きくなくても、レンズ131の光軸に対して、ずれがないようにIRCF14を固定することが可能となり、光軸のずれにより生じる画像の歪みの発生を抑制することが可能となる。 In addition, if the lens 131 is not very flat, there is a risk that IRCF 14 will become misaligned with respect to the optical axis of lens 131 even if an attempt is made to fix it to IRCF 14 without using adhesive 151. However, by bonding lens 131 and IRCF 14 together with adhesive 151, it becomes possible to fix IRCF 14 without misalignment with the optical axis of lens 131 even if the lens 131 is not very flat, and it becomes possible to suppress image distortion caused by misalignment of the optical axis.

<4.第4の実施の形態>
第2の実施の形態においては、光の入射方向に対して最下位層のレンズ131をIRCF14上に設ける例について説明してきたが、最下位層のレンズ131のみならず、レンズ群16の最下位層を構成する複数のレンズ群をIRCF14上に設けるようにしてもよい。
4. Fourth embodiment
In the second embodiment, an example has been described in which the lowest layer lens 131 is provided on the IRCF 14 in the direction of light incidence, but not only the lowest layer lens 131 but also a plurality of lens groups constituting the lowest layer of the lens group 16 may be provided on the IRCF 14.

図12は、レンズ群16のうちの、入射方向に対して最下位層を構成する複数のレンズからなるレンズ群をIRCF14上に構成するようにした撮像装置1の構成例を示している。尚、図12の撮像装置1において、図9の撮像装置1の構成と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。 Figure 12 shows an example of the configuration of an imaging device 1 in which a lens group 16 consisting of a plurality of lenses constituting the lowest layer in the direction of incidence is configured on an IRCF 14. Note that in the imaging device 1 of Figure 12, components having the same functions as those of the imaging device 1 of Figure 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

すなわち、図12の撮像装置1において、図9の撮像装置1と異なる点は、レンズ131に代えて、レンズ群16のうちの光の入射方向に対して最下位層を構成する複数のレンズからなるレンズ群171をIRCF14上に設けている点である。尚、図12では、2枚のレンズからなるレンズ群171の例が示されているが、それ以上の数のレンズによりレンズ群171を構成するようにしてもよい。 That is, the imaging device 1 in Fig. 12 differs from the imaging device 1 in Fig. 9 in that, instead of the lens 131, a lens group 171 made up of a plurality of lenses constituting the lowest layer of the lens group 16 in the direction of light incidence is provided on the IRCF 14. Note that, although Fig. 12 shows an example of the lens group 171 made up of two lenses, the lens group 171 may be made up of more than one lens.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。Even with this configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

また、レンズ群16を構成する複数のレンズのうちの最下位層を構成する複数のレンズからなるレンズ群171がIRCF14上に構成されるため、レンズ群16を構成するレンズ数を減らすことができ、レンズ群16を軽量化できるので、オートフォーカスに使用されるアクチュエータ18の駆動力量を低減させることが可能となり、アクチュエータ18の小型化と低電力化を実現することが可能となる。 In addition, since lens group 171, which is composed of a plurality of lenses constituting the lowest layer of the plurality of lenses constituting lens group 16, is configured on IRCF 14, the number of lenses constituting lens group 16 can be reduced, and lens group 16 can be made lighter. This makes it possible to reduce the amount of driving force of actuator 18 used for autofocus, thereby enabling actuator 18 to be made smaller and consume less power.

尚、第3の実施の形態の図11の撮像装置1におけるレンズ131を、レンズ群171に代えて、透明の接着剤151でIRCF14に貼り付けるようにしてもよい。 In addition, the lens 131 in the imaging device 1 of Figure 11 of the third embodiment may be replaced with a lens group 171 and attached to the IRCF 14 with a transparent adhesive 151.

<5.第5の実施の形態>
第2の実施の形態においては、固体撮像素子11上にガラス基板12を接着剤13により貼り付け、ガラス基板12の上にIRCF14を接着剤15により貼り付ける例について説明してきたが、ガラス基板12、接着剤15、およびIRCF14を、ガラス基板12の機能とIRCF14の機能とを併せ持った構成で置き換えて、接着剤13により固体撮像素子11上に貼り付けるようにしてもよい。
<5. Fifth embodiment>
In the second embodiment, an example has been described in which glass substrate 12 is attached onto solid-state imaging element 11 with adhesive 13, and IRCF 14 is attached onto glass substrate 12 with adhesive 15. However, glass substrate 12, adhesive 15, and IRCF 14 may be replaced with a configuration having both the functions of glass substrate 12 and IRCF 14, and this may be attached onto solid-state imaging element 11 with adhesive 13.

図13は、ガラス基板12、接着剤15、およびIRCF14を、ガラス基板12の機能とIRCF14の機能とを併せ持った構成で置き換えて、接着剤13により、固体撮像素子11上に貼り付けて、その上に最下位層のレンズ131を設けるようにした撮像装置1の構成例を示している。尚、図13の撮像装置1において、図9の撮像装置1の構成と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。 Figure 13 shows an example of the configuration of an imaging device 1 in which the glass substrate 12, adhesive 15, and IRCF 14 are replaced with a configuration that combines the functions of the glass substrate 12 and the IRCF 14, and is attached to the solid-state imaging element 11 with adhesive 13, and a bottom-layer lens 131 is provided on top of that. Note that in the imaging device 1 of Figure 13, components having the same functions as those of the imaging device 1 of Figure 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

すなわち、図13の撮像装置1において、図9の撮像装置1と異なる点は、ガラス基板12およびIRCF14を、ガラス基板12の機能と、IRCF14の機能とを備えたIRCFガラス基板14’に置き換えて、接着剤13により固体撮像素子11上に貼り付け、さらに、IRCF14’上に最下位層のレンズ131を設けるようにした点である。That is, the imaging device 1 in Figure 13 differs from the imaging device 1 in Figure 9 in that the glass substrate 12 and IRCF 14 are replaced with an IRCF glass substrate 14' having the functions of the glass substrate 12 and the functions of the IRCF 14 and is attached to the solid-state imaging element 11 with adhesive 13, and further, the lowest layer lens 131 is provided on the IRCF 14'.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

すなわち、現在、固体撮像素子11は、小型化のため、CSP(Chip Size Package)構造と称されるガラス基板12と固体撮像素子11を接着し、ガラス基板を基軸基板として、固体撮像素子11を薄く加工することにより、小型の固体撮像素子の実現が可能となっている。図13においては、IRCFガラス基板14’が、IRCF14の機能と共に、平坦度の高いガラス基板12としての機能も実現することで、低背化を実現することが可能となる。That is, currently, in order to miniaturize the solid-state imaging element 11, a small solid-state imaging element can be realized by bonding the solid-state imaging element 11 to a glass substrate 12 called a CSP (Chip Size Package) structure, and processing the solid-state imaging element 11 thinly using the glass substrate as a base substrate. In Fig. 13, the IRCF glass substrate 14' functions as the IRCF 14 as well as the highly flat glass substrate 12, making it possible to realize a low height.

尚、第1の実施の形態、第3の実施の形態、および第4の実施の形態である、図1、図11、図12の撮像装置1における、ガラス基板12、接着剤15、およびIRCF14を、ガラス基板12の機能と、IRCF14の機能とを備えたIRCFガラス基板14’に置き換えるようにしてもよい。 In addition, the glass substrate 12, adhesive 15, and IRCF 14 in the imaging device 1 of Figures 1, 11, and 12, which are the first, third, and fourth embodiments, may be replaced with an IRCF glass substrate 14' that has the functions of the glass substrate 12 and the functions of the IRCF 14.

<6.第6の実施の形態>
第4の実施の形態においては、CSP構造の固体撮像素子11上に接着剤13によりガラス基板12を貼り付け、さらに、ガラス基板12の上に接着剤15によりIRCF14を貼り付け、さらに、IRCF14上にレンズ群16を構成する複数のレンズのうち、最下位層の複数のレンズからなるレンズ群171を設ける例について説明してきたが、CSP構造の固体撮像素子11に代えて、COB(Chip on Board)構造の固体撮像素子11を用いるようにしてもよい。
6. Sixth embodiment
In the fourth embodiment, an example has been described in which a glass substrate 12 is attached onto a solid-state imaging element 11 having a CSP structure with an adhesive 13, an IRCF 14 is further attached onto the glass substrate 12 with an adhesive 15, and a lens group 171 consisting of a plurality of lenses in the lowest layer among the plurality of lenses that constitute the lens group 16 is provided on the IRCF 14. However, instead of the solid-state imaging element 11 having a CSP structure, a solid-state imaging element 11 having a COB (Chip on Board) structure may be used.

図14は、図12の撮像装置1における、ガラス基板12およびIRCF14を、ガラス基板12の機能と、IRCF14の機能とを備えたIRCFガラス基板14’に置き換えると共に、CSP構造の固体撮像素子11に代えて、COB(Chip on Board)構造の固体撮像素子11を用いるようにした構成例を示している。尚、図14の撮像装置1において、図12の撮像装置1の構成と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。 Figure 14 shows an example of a configuration in which the glass substrate 12 and IRCF 14 in the imaging device 1 in Figure 12 are replaced with an IRCF glass substrate 14' that has the functions of the glass substrate 12 and the IRCF 14, and a solid-state imaging element 11 with a COB (Chip on Board) structure is used instead of the solid-state imaging element 11 with a CSP structure. In the imaging device 1 in Figure 14, components with the same functions as those in the imaging device 1 in Figure 12 are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted as appropriate.

すなわち、図14の撮像装置1において、図12の撮像装置1と異なる点は、ガラス基板12およびIRCF14を、ガラス基板12の機能と、IRCF14の機能とを備えたIRCFガラス基板14’に置き換えた点と、CSP構造の固体撮像素子11に代えて、COB(Chip on Board)構造の固体撮像素子91を用いるようにした点である。 That is, the imaging device 1 in Figure 14 differs from the imaging device 1 in Figure 12 in that the glass substrate 12 and the IRCF 14 are replaced with an IRCF glass substrate 14' having the functions of the glass substrate 12 and the functions of the IRCF 14, and that a solid-state imaging element 91 having a COB (Chip on Board) structure is used instead of the solid-state imaging element 11 having a CSP structure.

このような構成においても、図12の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。Even with this configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 12.

また、近年、撮像装置1の小型化とともに固体撮像素子11の小型化のためCSP構造が一般的となっているが、CSP構造はガラス基板12またはIRCFガラス基板14’との張り合わせや、固体撮像素子11の端子を受光面の裏側に配線するなど、加工が複雑になるため、COB構造の固体撮像素子11と比較して高価となる。そこで、CSP構造だけでなく、ワイヤボンド92などにより回路基板17と接続されるCOB構造の固体撮像素子91を用いるようにしてもよい。In recent years, the CSP structure has become common in order to miniaturize the solid-state imaging element 11 as the imaging device 1 becomes smaller, but the CSP structure is more expensive than the COB structure solid-state imaging element 11 because of the complex processing required, such as bonding to the glass substrate 12 or IRCF glass substrate 14' and wiring the terminals of the solid-state imaging element 11 to the back side of the light receiving surface. Therefore, in addition to the CSP structure, a COB structure solid-state imaging element 91 connected to the circuit board 17 by wire bonds 92 or the like may be used.

COB構造の固体撮像素子91を用いることにより、回路基板17への接続を容易なものとすることができるので、加工をシンプルにすることが可能となり、コストを低減させることができる。 By using a solid-state imaging element 91 with a COB structure, connection to the circuit board 17 can be made easy, which simplifies processing and reduces costs.

尚、第1の実施の形態乃至第3の実施の形態、および第5の実施の形態である図1,図9,図11,図13の撮像装置1におけるCSP構造の固体撮像素子11を、COB(Chip on Board)構造の固体撮像素子11に代えるようにしてもよい。 In addition, the solid-state imaging element 11 having a CSP structure in the imaging device 1 of the first to third embodiments and the fifth embodiment of Figures 1, 9, 11 and 13 may be replaced with a solid-state imaging element 11 having a COB (Chip on Board) structure.

<7.第7の実施の形態>
第2の実施の形態においては、固体撮像素子11上にガラス基板12を設け、さらに、ガラス基板上にIRCF14を設ける例について説明してきたが、固体撮像素子11上にIRCF14を設け、さらに、IRCF14上にガラス基板12を設けるようにしてもよい。
7. Seventh embodiment
In the second embodiment, an example has been described in which a glass substrate 12 is provided on a solid-state imaging element 11, and an IRCF 14 is further provided on the glass substrate. However, it is also possible to provide an IRCF 14 on a solid-state imaging element 11, and then provide a glass substrate 12 on the IRCF 14.

図15は、ガラス基板12を用いる場合であって、固体撮像素子11上にIRCF14を設け、さらに、IRCF14上にガラス基板12を設けるようにした撮像装置1の構成例を示している。 Figure 15 shows an example configuration of an imaging device 1 in which a glass substrate 12 is used, an IRCF 14 is provided on a solid-state imaging element 11, and a glass substrate 12 is further provided on the IRCF 14.

図15の撮像装置1において、図9の撮像装置1と異なる点は、ガラス基板12とIRCF14とを入れ替えて、透明の接着剤13により固体撮像素子11上にIRCF14を貼り付け、さらに、透明の接着剤15によりIRCF14上にガラス基板12を貼り付けるようにして、そのガラス基板12上にレンズ131を設けるようにした点である。The imaging device 1 in Figure 15 differs from the imaging device 1 in Figure 9 in that the glass substrate 12 and the IRCF 14 are swapped, the IRCF 14 is attached to the solid-state imaging element 11 with a transparent adhesive 13, and the glass substrate 12 is further attached to the IRCF 14 with a transparent adhesive 15, and a lens 131 is provided on the glass substrate 12.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

また、IRCF14は、一般に、特性上、温度や外乱による影響により、平坦性が低く、固体撮像素子11上の画像に歪を生じさせる恐れがある。 In addition, due to its characteristics, the IRCF 14 generally has low flatness due to the influence of temperature and external disturbances, which may cause distortion in the image on the solid-state imaging element 11.

そこで、IRCF14の両面にコーティングの材料などを塗布するなどして、平坦性を保持させるような特殊な材料を採用したりすることが一般的であるが、これによりコスト高となっていた。 As a result, it is common to use special materials to maintain flatness, such as by applying a coating material to both sides of the IRCF14, but this increases costs.

これに対して、図15の撮像装置1においては、平坦性の低いIRCF14を平坦性の高い固体撮像素子11とガラス基板12とで挟み込むことにより、低コストで、平坦性を確保することが可能となり、画像の歪を低減させることが可能となる。In contrast, in the imaging device 1 of Figure 15, the IRCF 14, which has low flatness, is sandwiched between the solid-state imaging element 11 and the glass substrate 12, which have high flatness, making it possible to ensure flatness at low cost and reduce image distortion.

従って、図15の撮像装置1により、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となると共に、IRCF14の特性により生じる画像の歪を抑制することが可能となる。また、平坦性を保持させるような特殊な材料からなるコーティングが不要となるので、コストを低減させることが可能となる。 Therefore, the imaging device 1 in Fig. 15 can suppress the occurrence of flare and ghosting, and can also suppress image distortion caused by the characteristics of the IRCF 14. In addition, it is not necessary to coat the image with a special material to maintain flatness, which can reduce costs.

尚、第1の実施の形態、第3の実施の形態、および第4の実施の形態である図1,図11,図12の撮像装置1においても、ガラス基板12とIRCF14とを入れ替えて接着剤13,15で貼り付けるようにしてもよい。 In addition, in the imaging device 1 of the first, third and fourth embodiments shown in Figures 1, 11 and 12, the glass substrate 12 and the IRCF 14 may be interchanged and attached with adhesives 13 and 15.

<8.第8の実施の形態>
第1の実施の形態においては、赤外光をカットする構成としてIRCF14を用いる例について説明してきたが、赤外光をカットすることが可能な構成であれば、IRCF14以外の構成でもよく、例えば、IRCF14に代えて、赤外光カット樹脂を塗布して用いるようにしてもよい。
8. Eighth embodiment
In the first embodiment, an example has been described in which IRCF 14 is used as a configuration for cutting infrared light. However, a configuration other than IRCF 14 may be used as long as it is capable of cutting infrared light. For example, an infrared-cutting resin may be applied instead of IRCF 14.

図16は、IRCF14に代えて、赤外光カット樹脂を用いるようにした撮像装置1の構成例である。尚、図16の撮像装置1において、図1の撮像装置1と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。 Figure 16 shows an example of the configuration of an imaging device 1 in which an infrared light blocking resin is used instead of the IRCF 14. In the imaging device 1 of Figure 16, components having the same functions as those of the imaging device 1 of Figure 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

すなわち、図16の撮像装置1において、図1の撮像装置1と異なる点は、IRCF14に代えて、赤外光カット樹脂211が設けられている点である。赤外光カット樹脂211は、例えば、塗布されることにより設けられる。 That is, the imaging device 1 in Fig. 16 differs from the imaging device 1 in Fig. 1 in that an infrared light cut resin 211 is provided instead of the IRCF 14. The infrared light cut resin 211 is provided, for example, by coating.

このような構成においても、図1の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 Even with this configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, just like the imaging device 1 of Figure 1.

また、近年、樹脂の改良が進み、赤外カット効果のあるものが一般的になってきており、赤外光カット樹脂211はCSP型の固体撮像素子11の生産時にガラス基板12に塗布できることが知られている。 In addition, in recent years, improvements have been made to resins, and those with infrared blocking effects have become common, and it is known that infrared light blocking resin 211 can be applied to the glass substrate 12 during the production of the CSP type solid-state imaging element 11.

尚、第2の実施の形態乃至第4の実施の形態,および第7の実施の形態である、図9,図11,図12,図15の撮像装置1におけるIRCF14に代えて、赤外光カット樹脂211を用いるようにしてもよい。 In addition, an infrared light cut resin 211 may be used instead of the IRCF 14 in the imaging device 1 of the second to fourth embodiments and the seventh embodiment of Figures 9, 11, 12, and 15.

<9.第9の実施の形態>
第2の実施の形態においては、ガラス基板12を用いる場合、平板のものが固体撮像素子11に空洞などがない密着した状態で設けられる例について説明してきたが、ガラス基板12と固体撮像素子11との間に空洞(キャビティ)を設けるようにしてもよい。
9. Ninth embodiment
In the second embodiment, when a glass substrate 12 is used, an example has been described in which a flat substrate is provided in close contact with the solid-state imaging element 11 without any cavities, but it is also possible to provide a cavity between the glass substrate 12 and the solid-state imaging element 11.

図17は、ガラス基板12と固体撮像素子11との間に空洞(キャビティ)を設けるようにした撮像装置1の構成例を示している。図17の撮像装置1において、図9の撮像装置1の構成と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。 Figure 17 shows an example of the configuration of an imaging device 1 in which a cavity is provided between a glass substrate 12 and a solid-state imaging element 11. In the imaging device 1 of Figure 17, components having the same functions as those of the imaging device 1 of Figure 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.

すなわち、図17の撮像装置1において、図9の撮像装置と異なる点は、ガラス基板12に代えて、周囲に凸部231aを備えたガラス基板231が設けられている点である。周囲の凸部231aが固体撮像素子11と当接し、透明の接着剤232により凸部231aが接着されることで、固体撮像素子11の撮像面とガラス基板231との間に空気層からなる空洞(キャビティ)231bが形成される。 That is, the imaging device 1 in Fig. 17 differs from the imaging device in Fig. 9 in that a glass substrate 231 with a surrounding convex portion 231a is provided instead of the glass substrate 12. The surrounding convex portion 231a comes into contact with the solid-state imaging element 11, and the convex portion 231a is adhered by a transparent adhesive 232, forming a cavity 231b consisting of an air layer between the imaging surface of the solid-state imaging element 11 and the glass substrate 231.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

尚、第1の実施の形態、第3の実施の形態、第4の実施の形態,および第8の実施の形態である、図1,図11,図12,図16の撮像装置1におけるガラス基板12に代えて、ガラス基板231を用いるようにして、接着剤232により凸部231aのみが接着されるようにすることで、空洞(キャビティ)231bが形成されるようにしてもよい。 In addition, in place of the glass substrate 12 in the imaging device 1 of the first, third, fourth and eighth embodiments of Figures 1, 11, 12 and 16, a glass substrate 231 may be used and only the convex portion 231a may be adhered by adhesive 232, thereby forming a cavity 231b.

<10.第10の実施の形態>
第2の実施の形態においては、レンズ群16の最下位層のレンズ131をガラス基板12上に設けられたIRCF14の上に構成する例にしてきたが、ガラス基板12上のIRCF14に代えて、赤外光カット機能を備えた有機多層膜の塗布剤により構成されるようにしてもよい。
<10. Tenth embodiment>
In the second embodiment, an example has been given in which the lowest lens 131 of the lens group 16 is configured on the IRCF 14 provided on the glass substrate 12. However, instead of the IRCF 14 on the glass substrate 12, the lens 131 may be configured by a coating material of an organic multilayer film having an infrared light blocking function.

図18は、ガラス基板12上のIRCF14に代えて、赤外光カット機能を備えた有機多層膜の塗布剤により構成されるようにした撮像装置1の構成例を示している。 Figure 18 shows an example configuration of an imaging device 1 in which, instead of the IRCF 14 on the glass substrate 12, an organic multilayer film coating material with infrared light cutting function is used.

図18の撮像装置1において、図9の撮像装置1と異なる点は、ガラス基板12上のIRCF14に代えて、赤外光カット機能を備えた有機多層膜の塗布剤251により構成されるようにした点である。The imaging device 1 in Figure 18 differs from the imaging device 1 in Figure 9 in that instead of the IRCF 14 on the glass substrate 12, it is constructed with an organic multilayer coating material 251 that has an infrared light cutting function.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

尚、第1の実施の形態、第3の実施の形態、第4の実施の形態、第7の実施の形態、および第9の実施の形態である、図1,図6,図7,図10,図12の撮像装置1におけるIRCF14に代えて、赤外光カット機能を備えた有機多層膜の塗布剤251を用いるようにしてもよい。 In addition, instead of the IRCF 14 in the imaging device 1 of the first, third, fourth, seventh and ninth embodiments of Figures 1, 6, 7, 10 and 12, an organic multilayer coating material 251 having an infrared light cutting function may be used.

<11.第11の実施の形態>
第10の実施の形態においては、ガラス基板12上のIRCF14に代えて、赤外光カット機能を備えた有機多層膜の塗布剤251上にレンズ群16の最下位層のレンズ131を備えるようにした例について説明してきたが、さらに、レンズ131にAR(Anti Reflection)コートをするようにしてもよい。
11. Eleventh embodiment
In the tenth embodiment, an example has been described in which the lens 131 in the lowest layer of the lens group 16 is provided on the organic multilayer coating material 251 having an infrared light cutting function, instead of the IRCF 14 on the glass substrate 12. However, the lens 131 may be further provided with an AR (Anti Reflection) coating.

図19は、図13の撮像装置1におけるレンズ131にARコートを施すようにした撮像装置1の構成例を示している。 Figure 19 shows an example configuration of an imaging device 1 in which the lens 131 in the imaging device 1 of Figure 13 is AR coated.

すなわち、図19の撮像装置1において、図18の撮像装置1と異なる点は、レンズ131に代えて、ARコート271aがなされた、レンズ群16の最下位層のレンズ271が設けられている点である。ARコート271aは、例えば、真空蒸着、スパッタリング、またはWETコーティングなどを採用することができる。 That is, the imaging device 1 in Fig. 19 differs from the imaging device 1 in Fig. 18 in that a lens 271 in the lowest layer of the lens group 16, which is coated with an AR coating 271a, is provided instead of the lens 131. The AR coating 271a can be formed by, for example, vacuum deposition, sputtering, or WET coating.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

また、レンズ271のARコート271aにより、固体撮像素子11からの反射光の内乱反射が抑制されるので、より高い精度でフレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 In addition, the AR coating 271a of the lens 271 suppresses internal reflection of the reflected light from the solid-state imaging element 11, making it possible to suppress the occurrence of flare and ghosting with greater precision.

尚、第2の実施の形態、第3の実施の形態、第5の実施の形態、第7の実施の形態、第9の実施の形態、および第10の実施の形態である、図9,図11,図13,図15,図17,図18の撮像装置1におけるレンズ131に代えて、ARコート271aが付されたレンズ271を用いるようにしてもよい。また、第4の実施の形態および第6の実施の形態である、図12,図14の撮像装置1におけるレンズ群171の表面(図中の再上面)にARコート271aと同様のARコートを施すようにしてもよい。 In addition, instead of the lens 131 in the imaging device 1 of the second, third, fifth, seventh, ninth and tenth embodiments of Figs. 9, 11, 13, 15, 17 and 18, a lens 271 with an AR coating 271a may be used. Also, an AR coating similar to the AR coating 271a may be applied to the surface (the top surface in the figure) of the lens group 171 in the imaging device 1 of Figs. 12 and 14 of the fourth and sixth embodiments.

ARコート271aは、以下の膜の単層または多層構造まくであることが望ましい。すなわち、ARコート271aは、例えば、透明なシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系等の樹脂、Si(ケイ素),C(炭素),H(水素)を主成分とする絶縁膜(例えば、SiCH,SiCOH,SiCNH)、Si(ケイ素),N(窒素)を主成分とする絶縁膜(例えば、SiON,SiN)、水酸化シリコン、アルキルシラン、アルコキシシラン、ポリシロキサン等の少なくともいずれかの材料ガスと酸化剤を用いて成膜されるSiO2膜、P-SiO膜、HDP-SiO膜などである。The AR coating 271a is preferably a single layer or multi-layer structure film of the following films. That is, the AR coating 271a is, for example, a transparent silicon-based resin, an acrylic-based resin, an epoxy-based resin, a styrene-based resin, or the like resin, an insulating film mainly composed of Si (silicon), C (carbon), and H (hydrogen) (e.g., SiCH, SiCOH, and SiCNH), an insulating film mainly composed of Si (silicon) and N (nitrogen) (e.g., SiON and SiN), a SiO2 film, a P-SiO film, and an HDP-SiO film formed using at least one of the material gases such as silicon hydroxide, alkylsilane, alkoxysilane, and polysiloxane, and an oxidizing agent.

<12.第12の実施の形態>
第11の実施の形態においては、レンズ131に代えて、AR(Anti Reflection)コート271aが付されたレンズ271を用いるようにした例について説明してきたが、反射防止機能が実現できれば、ARコート以外の構成でもよく、例えば、反射を防止する微小な凹凸構造であるモスアイ構造にするようにしてもよい。
<12. Twelfth embodiment>
In the eleventh embodiment, an example has been described in which a lens 271 with an AR (Anti Reflection) coating 271 a is used instead of the lens 131. However, as long as the anti-reflection function can be realized, a configuration other than an AR coating may be used. For example, a moth-eye structure, which is a minute uneven structure that prevents reflection, may be used.

図20は、図19の撮像装置1におけるレンズ131に代えて、モスアイ構造の反射防止機能が付加されたレンズ291を設けるようにした撮像装置1の構成例を示している。 Figure 20 shows an example configuration of an imaging device 1 in which a lens 291 having a moth-eye structure and anti-reflection function is provided instead of the lens 131 in the imaging device 1 of Figure 19.

すなわち、図20の撮像装置1において、図18の撮像装置1と異なる点は、レンズ131に代えて、モスアイ構造となるような処理がなされた反射防止処理部291aが施されている、レンズ群16の最下位層のレンズ291が設けられている点である。 That is, the imaging device 1 in Figure 20 differs from the imaging device 1 in Figure 18 in that, instead of the lens 131, a lens 291 in the lowest layer of the lens group 16 is provided which is treated with an anti-reflection treatment 291a that has been treated to form a moth-eye structure.

このような構成においても、図18の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。Even with this configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 18.

また、レンズ291には、モスアイ構造となるような処理がなされた反射防止処理部291aにより、固体撮像素子11からの反射光の内乱反射が抑制されるので、より高い精度でフレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。尚、反射防止処理部291aは、反射防止機能を実現できれば、モスアイ構造以外の反射防止処理がなされたものでもよい。In addition, the lens 291 has an anti-reflection processing section 291a that has been treated to have a moth-eye structure, which suppresses the internal reflection of the reflected light from the solid-state imaging element 11, making it possible to suppress the occurrence of flare and ghosting with higher accuracy. Note that the anti-reflection processing section 291a may be one that has been treated with an anti-reflection process other than a moth-eye structure, as long as it can achieve the anti-reflection function.

反射防止処理部291aは、以下の膜の単層または多層構造まくであることが望ましい。すなわち、反射防止処理部291aは、例えば、透明なシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系等の樹脂、Si(ケイ素),C(炭素),H(水素)を主成分とする絶縁膜(例えば、SiCH,SiCOH,SiCNH)、Si(ケイ素),N(窒素)を主成分とする絶縁膜(例えば、SiON,SiN)、水酸化シリコン、アルキルシラン、アルコキシシラン、ポリシロキサン等の少なくとも、いずれかの材料ガスと酸化剤を用いて成膜されるSiO2膜、P-SiO膜、HDP-SiO膜などである。The anti-reflection treatment 291a is preferably a single layer or multi-layer structure of the following films. That is, the anti-reflection treatment 291a is, for example, a transparent silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a styrene resin, or the like resin, an insulating film mainly composed of Si (silicon), C (carbon), and H (hydrogen) (for example, SiCH, SiCOH, and SiCNH), an insulating film mainly composed of Si (silicon) and N (nitrogen) (for example, SiON and SiN), a SiO2 film, a P-SiO film, an HDP-SiO film, or the like formed using at least one of the material gases and an oxidizing agent such as silicon hydroxide, alkylsilane, alkoxysilane, and polysiloxane.

尚、第2の実施の形態、第3の実施の形態、第5の実施の形態、第7の実施の形態、第9の実施の形態、および第10の実施の形態である、図9,図11,図13,図15,図17,図18の撮像装置1におけるレンズ131に代えて、反射防止処理部291aが付されたレンズ291を用いるようにしてもよい。また、第4の実施の形態および第6の実施の形態である、図12,図14の撮像装置1におけるレンズ群171の表面に反射防止処理部291aと同様の反射防止処理を施すようにしてもよい。 In addition, instead of the lens 131 in the imaging device 1 of Figures 9, 11, 13, 15, 17, and 18, which are the second, third, fifth, seventh, ninth, and tenth embodiments, a lens 291 with an anti-reflection treatment unit 291a may be used. Also, the surface of the lens group 171 in the imaging device 1 of Figures 12 and 14, which are the fourth and sixth embodiments, may be subjected to an anti-reflection treatment similar to that of the anti-reflection treatment unit 291a.

<13.第13の実施の形態>
第4の実施の形態においては、IRCF14の上にレンズ群16の最下位層のレンズ131が設けられる例について説明してきたが、赤外光カットの機能と、最下位層のレンズ131と同様の機能とを備えた構成で置き換えるようにしてもよい。
<13. Thirteenth embodiment>
In the fourth embodiment, an example has been described in which the lens 131 in the lowest layer of the lens group 16 is provided on the IRCF 14, but this may be replaced with a configuration having an infrared light cutting function and a function similar to that of the lens 131 in the lowest layer.

図21は、図9の撮像装置1におけるIRCF14とレンズ群16の最下位層のレンズ131とに代えて、赤外光カット機能と、レンズ群16の最下位層のレンズと同様の機能とを備えた赤外光カットレンズを設けるようにした撮像装置1の構成例を示している。 Figure 21 shows an example configuration of an imaging device 1 in which, instead of the IRCF 14 and the lens 131 in the lowest layer of the lens group 16 in the imaging device 1 of Figure 9, an infrared light cutting lens having an infrared light cutting function and a function similar to that of the lens in the lowest layer of the lens group 16 is provided.

すなわち、図21の撮像装置1において、図9の撮像装置1と異なる点は、IRCF14とレンズ群16の最下位層のレンズ131に代えて、赤外光カット機能付きの赤外光カットレンズ301が設けられている点である。That is, the imaging device 1 in Figure 21 differs from the imaging device 1 in Figure 9 in that an infrared light cut lens 301 with an infrared light cut function is provided instead of the IRCF 14 and the lens 131 in the lowest layer of the lens group 16.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。Even with this configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

また、赤外光カットレンズ301は、赤外光カット機能と、レンズ群16の最下位層のレンズ131としての機能とを兼ね備えた構成であるため、IRCF14とレンズ131とをそれぞれ個別に設ける必要がないので、撮像装置1の装置構成を、より小型化および低背化することが可能となる。また、第4の実施の形態である、図12の撮像装置1におけるレンズ群171とIRCF14に代えて、赤外光カット機能と、レンズ群16の最下位層の複数のレンズからなるレンズ群171としての機能とを兼ね備えた赤外光カットレンズに置き換えるようにしてもよい。 In addition, since the infrared light cut lens 301 has both an infrared light cut function and a function as the lens 131 in the lowest layer of the lens group 16, it is not necessary to provide the IRCF 14 and the lens 131 separately, and therefore it is possible to make the device configuration of the imaging device 1 smaller and thinner. In addition, instead of the lens group 171 and IRCF 14 in the imaging device 1 of FIG. 12, which is the fourth embodiment, it is possible to replace them with an infrared light cut lens that has both an infrared light cut function and a function as the lens group 171 consisting of a plurality of lenses in the lowest layer of the lens group 16.

<14.第14の実施の形態>
固体撮像素子11の受光面の辺縁部からは、迷光が入り込みやすいことが知られている。そこで、固体撮像素子11の受光面の辺縁部にブラックマスクを施して、迷光の侵入を抑制することでフレアやゴーストの発生を抑制するようにしてもよい。
<14. Fourteenth embodiment>
It is known that stray light is likely to enter from the peripheral portion of the light receiving surface of the solid-state imaging element 11. Therefore, a black mask may be provided on the peripheral portion of the light receiving surface of the solid-state imaging element 11 to suppress the intrusion of stray light and thereby suppress the occurrence of flare and ghosting.

図22の左部は、図18の撮像装置1におけるガラス基板12に代えて、固体撮像素子11の受光面の辺縁部を遮光するブラックマスク321aを設けたガラス基板321を設けるようにした撮像装置1の構成例を示している。 The left part of Figure 22 shows an example configuration of an imaging device 1 in which, instead of the glass substrate 12 in the imaging device 1 of Figure 18, a glass substrate 321 is provided with a black mask 321a that blocks light from the edges of the light receiving surface of the solid-state imaging element 11.

すなわち、図22の左部の撮像装置1において、図18の撮像装置1と異なる点は、ガラス基板12に代えて、図22の右部で示されるように、辺縁部Z2に遮光膜からなるブラックマスク321aが施されたガラス基板321が設けられている点である。ブラックマスク321aは、フォトリソグラフィなどによりガラス基板321に施される。尚、図22の右部におけるガラス基板321の中心部Z1にはブラックマスクが施されていない。 That is, the imaging device 1 on the left side of Fig. 22 differs from the imaging device 1 in Fig. 18 in that, instead of the glass substrate 12, a glass substrate 321 having a black mask 321a made of a light-shielding film applied to the edge portion Z2 is provided, as shown in the right side of Fig. 22. The black mask 321a is applied to the glass substrate 321 by photolithography or the like. Note that no black mask is applied to the center portion Z1 of the glass substrate 321 on the right side of Fig. 22.

このような構成においても、図9の撮像装置1と同様に、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。With such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, similar to the imaging device 1 of Figure 9.

また、ガラス基板321は、辺縁部Z2にブラックマスク321aが施されているので、辺縁部からの迷光の侵入を抑制することができ、迷光に起因するフレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 In addition, since the glass substrate 321 has a black mask 321a applied to the peripheral portion Z2, it is possible to suppress the intrusion of stray light from the peripheral portion, thereby making it possible to suppress the occurrence of flare and ghosting caused by stray light.

尚、ブラックマスク321aについては、ガラス基板321のみならず、固体撮像素子11に迷光が入らないようにすることができれば、その他の構成に設けるようにしてもよく、例えば、赤外光カット機能を備えた有機多層膜の塗布剤251やレンズ131に設けられるようにしてもよいし、IRCF14、IRCFガラス基板14’、ガラス基板231、レンズ群171、レンズ271,291、赤外光カット樹脂211、赤外光カットレンズ301等に設けられるようにしてもよい。尚、この際、表面の平坦性が低く、フォトリソグラフィによりブラックマスクを施すことができない場合については、例えば、インクジェットにより平坦性の低い表面にブラックマスクを施すようにしてもよい。 The black mask 321a may be provided not only on the glass substrate 321 but also on other components as long as it can prevent stray light from entering the solid-state imaging element 11. For example, it may be provided on the organic multilayer coating material 251 or lens 131 having an infrared light cutting function, or it may be provided on the IRCF 14, the IRCF glass substrate 14', the glass substrate 231, the lens group 171, the lenses 271, 291, the infrared light cutting resin 211, the infrared light cutting lens 301, etc. In this case, if the surface has low flatness and the black mask cannot be applied by photolithography, the black mask may be applied to the surface with low flatness by, for example, inkjet printing.

以上の如く、本開示によれば、小型化に伴う光の固体撮像素子からの内乱反射に起因するフレア、およびゴーストを低減することが可能になると共に、撮像装置の性能を落とすことなく、高画素化、高画質化、および小型化を実現することが可能となる。As described above, according to the present disclosure, it is possible to reduce flare and ghosting caused by internal reflection of light from solid-state imaging elements that occurs as the device is made smaller, and it is also possible to achieve high pixel counts, high image quality, and compact size without compromising the performance of the imaging device.

<15.第15の実施の形態>
以上においては、方形状の固体撮像素子11上にレンズ131,271,291、レンズ群171、または、赤外光カットレンズ301を接着する、または貼り付ける等により接合する例について説明してきた。
<15. Fifteenth embodiment>
In the above, an example has been described in which the lenses 131, 271, 291, the lens group 171, or the infrared light cut lens 301 is joined by bonding or pasting onto the rectangular solid-state imaging element 11.

しかしながら、方形状のレンズ131,271,291、レンズ群171、および、赤外光カットレンズ301のいずれかが、略同サイズの固体撮像素子11上に接着される、または貼り付けられると、角部近傍が剥がれ易くなり、レンズ131の角部の剥がれにより、入射光が固体撮像素子11に適切に入射せず、フレアやゴーストが発生してしまう恐れがある。However, when any of the rectangular lenses 131, 271, 291, lens group 171, and infrared light cut lens 301 are adhered or attached to a solid-state imaging element 11 of approximately the same size, the areas near the corners tend to peel off, and peeling of the corners of the lens 131 may prevent incident light from properly entering the solid-state imaging element 11, resulting in the risk of flare or ghosting.

そこで、方形状のレンズ131,271,291、レンズ群171、および、赤外光カットレンズ301のいずれかが、固体撮像素子11に接着される、または、貼り付けられる場合、固体撮像素子11の外形寸法よりも小さな外形寸法に設定し、さらに、レンズの中央付近に有効領域を設定すると共に外周部に非有効領域を設定することにより、剥がれ難く、または、端部が多少剥がれても有効に入射光を集光できるようにしてもよい。Therefore, when any of the rectangular lenses 131, 271, 291, lens group 171, and infrared light cut lens 301 are adhered or affixed to the solid-state imaging element 11, they may be set to have outer dimensions smaller than the outer dimensions of the solid-state imaging element 11, and an effective area may be set near the center of the lens and an ineffective area may be set on the outer periphery, so that the lens is less likely to peel off, or the incident light can be effectively collected even if the edges are slightly peeled off.

すなわち、レンズ131が、固体撮像素子11上に設けられたガラス基板12に接着される、または、貼り付けられる場合、例えば、図23で示されるように、レンズ131の外形寸法を固体撮像素子11上のガラス基板12よりも小さくし、かつ、レンズ131の外周部に非有効領域131bが設定され、その内側に有効領域131aが設定されるようにする。尚、固体撮像素子11上には、ガラス基板12に代えてガラス基板231が設けられるようにしてもよい。That is, when the lens 131 is adhered or affixed to the glass substrate 12 provided on the solid-state imaging element 11, for example, as shown in Fig. 23, the outer dimensions of the lens 131 are made smaller than the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11, and a non-effective area 131b is set on the outer periphery of the lens 131, and an effective area 131a is set inside it. Note that a glass substrate 231 may be provided on the solid-state imaging element 11 instead of the glass substrate 12.

また、図23の構成は、図9における撮像装置1の一体化構成部10内のIRCF14と接着剤15が省略された構成となっているが、説明の便宜上省略したのみであり、当然のことながらレンズ131とガラス基板12との間に設けられるようにしてもよいものである。 In addition, the configuration in Figure 23 omits the IRCF 14 and adhesive 15 in the integrated component 10 of the imaging device 1 in Figure 9, but this is omitted only for the sake of convenience of explanation, and it goes without saying that they may also be provided between the lens 131 and the glass substrate 12.

さらに、ここで、有効領域131aとは、レンズ131の入射光が入射する領域のうち、非球面形状であって、固体撮像素子11の光電変換可能な領域に入射光を集光するように有効に機能する領域である。換言すれば、有効領域131aは、非球面形状のレンズ構造が形成された同心円状の構造であって、レンズ外周部と外接する領域であって、入射光を固体撮像素子11の光電変換可能な撮像面に集光する領域である。Furthermore, here, the effective area 131a is an area of the lens 131 where the incident light is incident, which has an aspheric shape and functions effectively to focus the incident light on a photoelectrically convertible area of the solid-state imaging element 11. In other words, the effective area 131a is a concentric structure in which an aspheric lens structure is formed, which is an area circumscribing the outer periphery of the lens, and which focuses the incident light on a photoelectrically convertible imaging surface of the solid-state imaging element 11.

一方、非有効領域131bとは、レンズ131に入射する入射光を、必ずしも、固体撮像素子11において光電変換される領域に集光するレンズとして機能しない領域である。On the other hand, the non-effective area 131b is an area that does not necessarily function as a lens to focus incident light entering the lens 131 onto an area that is photoelectrically converted in the solid-state imaging element 11.

ただし、非有効領域131bにおいて、有効領域131aとの境界においては、一部非球面形状のレンズとして機能する構造を延長した構造とすることが望ましい。このように、レンズとして機能する構造が、非有効領域131bであって、有効領域131aとの境界付近に延長して設けられることにより、レンズ131が固体撮像素子11上のガラス基板12に接着される、または、貼り付けられるときに位置ズレが生じても適切に入射光を固体撮像素子11の撮像面に集光させることが可能となる。However, in the non-effective region 131b, it is desirable to have a structure that extends the structure that functions as a lens having a partially aspherical shape at the boundary with the effective region 131a. In this way, by providing the structure that functions as a lens in the non-effective region 131b and extending it near the boundary with the effective region 131a, it becomes possible to properly focus incident light on the imaging surface of the solid-state imaging element 11 even if misalignment occurs when the lens 131 is adhered or pasted to the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11.

尚、図23においては、固体撮像素子11上のガラス基板12のサイズが垂直方向(Y方向)に高さVs×水平方向(X方向)に幅Hsであり、固体撮像素子11上のガラス基板12の内側に、固体撮像素子11(ガラス基板12)よりも小さい、垂直方向に高さVn×水平方向に幅Hnのサイズからなるレンズ131が、中央部分に接着される、または貼り付けられる。さらに、レンズ131の外周部には、レンズとして機能しない非有効領域131bが設定され、その内側に垂直方向に高さVe×水平方向に幅Heのサイズからなる有効領域131aが設定される。23, the size of the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11 is height Vs in the vertical direction (Y direction) × width Hs in the horizontal direction (X direction), and a lens 131 smaller than the solid-state imaging element 11 (glass substrate 12) and having a size of height Vn in the vertical direction × width Hn in the horizontal direction is glued or attached to the center part inside the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11. Furthermore, a non-effective area 131b that does not function as a lens is set on the outer periphery of the lens 131, and an effective area 131a having a size of height Ve in the vertical direction × width He in the horizontal direction is set inside it.

換言すれば、水平方向の幅、および垂直方向の高さのいずれにおいても、レンズ131の有効領域131aの幅および長さ<非有効領域131bの幅および長さ<固体撮像素子11(上のガラス基板12)の外形サイズの幅および長さの関係となり、レンズ131、有効領域131aおよび非有効領域131bのそれぞれの中心位置は略同一である。In other words, in both the horizontal width and the vertical height, the relationship is width and length of the effective area 131a of the lens 131 < width and length of the non-effective area 131b < width and length of the external size of the solid-state imaging element 11 (upper glass substrate 12), and the central positions of the lens 131, effective area 131a and non-effective area 131b are approximately identical.

また、図23においては、図中上部に固体撮像素子11上のガラス基板12にレンズ131を接着、または貼り付けたときの光の入射方向側から見た上面図が示されており、図中左下部に、固体撮像素子11上のガラス基板12にレンズ131を接着、または貼り付けたときの外観斜視図が示されている。 In addition, in Figure 23, the upper part of the figure shows a top view viewed from the light incident direction when lens 131 is adhered or affixed to glass substrate 12 on solid-state imaging element 11, and the lower left part of the figure shows an external perspective view when lens 131 is adhered or affixed to glass substrate 12 on solid-state imaging element 11.

さらに、図23の図中右下部には、固体撮像素子11上のガラス基板12にレンズ131を接着、または貼り付けたときの外観斜視図の端部におけるレンズ131の側面部とガラス基板12との境界B1、非有効領域131bの外側の境界B2、および有効領域131aの外側と非有効領域131bの内側との境界B3が示されている。 Furthermore, the lower right corner of Figure 23 shows the boundary B1 between the side portion of the lens 131 and the glass substrate 12 at the end of the external oblique view when the lens 131 is adhered or attached to the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11, the boundary B2 of the outside of the non-effective area 131b, and the boundary B3 between the outside of the effective area 131a and the inside of the non-effective area 131b.

ここで、図23においては、レンズ131の側面端部は、固体撮像素子11上のガラス基板12に対して垂直である例が示されている。このため、図23の上面図においては、非有効領域131bの外側境界B2は、レンズ131の上面部に形成され、有効領域131aと非有効領域131bとの境界B1とは、レンズ131の下面部に形成されるため、同一のサイズとされる。これにより、図23の上部においては、レンズ131の外周部(境界B1)と、非有効領域131bの外周部(境界B2)とは同一の外形として表現される。23 shows an example in which the side edge of lens 131 is perpendicular to glass substrate 12 on solid-state imaging element 11. For this reason, in the top view of FIG. 23, outer boundary B2 of non-effective area 131b is formed on the upper surface of lens 131, and boundary B1 between effective area 131a and non-effective area 131b is formed on the lower surface of lens 131, and is therefore of the same size. As a result, in the upper part of FIG. 23, the outer periphery (boundary B1) of lens 131 and the outer periphery (boundary B2) of non-effective area 131b are expressed as having the same external shape.

このような構成により、レンズ131の外周部となる側面と、固体撮像素子11上のガラス基板12の外周部との間には空間ができるので、レンズ131の側面部と他の物体との干渉を抑制することが可能となり、固体撮像素子11上のガラス基板12から剥がれ難くい構成とすることが可能となる。 With this configuration, a space is created between the side of the lens 131 that forms the outer periphery and the outer periphery of the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11, making it possible to suppress interference between the side of the lens 131 and other objects, and making it possible to create a configuration that is less likely to peel off from the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11.

また、レンズ131の有効領域131aが、非有効領域131b内に設定されることにより、周辺部が多少剥がれるようなことがあっても、適切に入射光を固体撮像素子11の撮像面に集光させることが可能となる。また、レンズ131の剥がれが発生すると界面反射が大きくなり、フレアやゴーストが悪化するので、剥がれを抑制することで、結果として、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。In addition, by setting the effective area 131a of the lens 131 within the non-effective area 131b, even if the peripheral portion peels off to some extent, it is possible to appropriately focus the incident light on the imaging surface of the solid-state imaging element 11. In addition, when the lens 131 peels off, the interfacial reflection increases, and flare and ghosting worsen, so by suppressing the peeling, it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting.

尚、図23においては、レンズ131が固体撮像素子11上のガラス基板12に接着される、または、貼り付けられる例について説明してきたが、当然のことながら、レンズ271,291、レンズ群171、および、赤外光カットレンズ301のいずれであってもよい。 In addition, in Figure 23, an example has been described in which the lens 131 is adhered or affixed to the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11, but it may of course be any of the lenses 271, 291, the lens group 171, and the infrared light cut lens 301.

<レンズの外形形状の変形例>
以上においては、レンズ131の中央部に有効領域131aが設定され、その外周部に非有効領域131bが設定され、さらに、有効領域131aは、固体撮像素子11(上のガラス基板12)の外周サイズよりも小さなサイズとする例であって、レンズ131の外形形状の四隅がいずれも鋭角状の形状により構成される例について説明してきた。
<Modifications of Lens Outer Shape>
In the above, an example has been described in which an effective area 131a is set in the center of the lens 131, a non-effective area 131b is set on its outer periphery, and the effective area 131a is smaller in size than the outer periphery of the solid-state imaging element 11 (upper glass substrate 12), and all four corners of the external shape of the lens 131 are configured with acute-angled shapes.

しかしながら、レンズ131のサイズが固体撮像素子11(上のガラス基板12)のサイズよりも小さく設定され、レンズ131の中央部に有効領域131aが設定されて、その外周部に非有効領域131bが設定されれば、外形形状は、その他の形状であってもよい。However, as long as the size of the lens 131 is set smaller than the size of the solid-state imaging element 11 (upper glass substrate 12), an effective area 131a is set in the center of the lens 131, and a non-effective area 131b is set on the outer periphery, the outer shape may be any other shape.

すなわち、図24の左上部(図23に対応)で示されるように、レンズ131の外形形状における四隅の領域Z301は、鋭角状の形状から構成されるようにしてもよい。また、図24の右上部のレンズ131’で示されるように、四隅の領域Z302は、鈍角からなる多角形のような形状であってもよい。That is, as shown in the upper left of Fig. 24 (corresponding to Fig. 23), the four corner regions Z301 in the outer shape of the lens 131 may be configured to have acute-angled shapes. Also, as shown in the lens 131' in the upper right of Fig. 24, the four corner regions Z302 may be configured to have a polygonal shape with obtuse angles.

また、図24の左中部のレンズ131’’で示されるように、外形形状における四隅の領域Z303が、円形のような形状であってもよい。 In addition, as shown by lens 131'' in the center left of Figure 24, the areas Z303 at the four corners of the external shape may be circular in shape.

さらに、図24の右中部のレンズ131’’’で示されるように、外形形状における四隅の領域Z304が、四隅から小さな方形部が突出した形状であってもよい。また、突出した形状は、方形以外の形状であってもよく、例えば、円形、楕円形、多角形等の形状であってもよい。Furthermore, as shown by lens 131''' in the middle right of Figure 24, the area Z304 at the four corners of the outer shape may have a shape in which small square portions protrude from the four corners. Furthermore, the protruding shape may be a shape other than a square, such as a circle, an ellipse, or a polygon.

また、図24の左下部のレンズ131’’’’で示されるように、外形形状における四隅の領域Z305が、方形状に凹んだ形状であってもよい。 In addition, as shown by lens 131'''' in the lower left of Figure 24, the areas Z305 at the four corners of the external shape may be rectangularly recessed.

さらに、図24の右下部のレンズ131’’’’’で示されるように、有効領域131aは方形状とし、非有効領域131bの外周部は円形とするようにしてもよい。Furthermore, as shown by lens 131'''''' in the lower right of Figure 24, the effective area 131a may be rectangular, and the outer periphery of the non-effective area 131b may be circular.

すなわち、レンズ131の角部は、鋭角であるほどガラス基板12に対して剥がれ易くなり、光学的に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、図24のレンズ131’乃至131'''''で示されるように、角部を、90度よりも鈍角となる多角形からなる形状、ラウンド状、凹部、または凸部を付与した形状等にすることで、レンズ131を、ガラス基板12から剥がれ難い構成とし、光学的に悪影響を及ぼすリスクを低減させることが可能となる。In other words, the sharper the corners of lens 131 are, the more likely they are to peel off from glass substrate 12, which may have adverse optical effects. Therefore, as shown by lenses 131' to 131''''' in Figure 24, by giving the corners a polygonal shape with an angle less than 90 degrees, a rounded shape, a shape with a concave or convex portion, or the like, lens 131 is configured to be less likely to peel off from glass substrate 12, and the risk of adverse optical effects can be reduced.

<レンズ端部の構造の変形例>
以上においては、レンズ131の端部が、固体撮像素子11の撮像面に対して垂直に形成される例について説明してきた。しかしながら、レンズ131のサイズが固体撮像素子11のサイズよりも小さく設定され、レンズ131の中央部に有効領域131aが設定されて、その外周部に非有効領域131bが設定されれば、その他の形状で形成されていてもよい。
<Modifications of the lens end structure>
In the above, an example has been described in which the end of the lens 131 is formed perpendicular to the imaging surface of the solid-state imaging element 11. However, the lens 131 may be formed in another shape as long as the size of the lens 131 is set smaller than the size of the solid-state imaging element 11, an effective area 131a is set in the center of the lens 131, and a non-effective area 131b is set on the outer periphery thereof.

すなわち、図25の左上部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z331で示されるように、端部が垂直に形成されてもよい(図23の構成に対応)。That is, as shown in the upper left of Figure 25, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens may be extended, and the end may be formed vertically, as shown by end Z331 of the non-effective area 131b (corresponding to the configuration in Figure 23).

また、図25の左から2番目の上部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z332で示されるように、端部がテーパ形状に形成されてもよい。 Furthermore, as shown in the second upper part from the left in Figure 25, at the boundary between the non-effective area 131b and the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens may be extended, and the end may be formed into a tapered shape, as shown by end Z332 of the non-effective area 131b.

さらに、図25の左から3番目の上部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z333で示されるように、端部がラウンド状に形成されてもよい。Furthermore, as shown in the third upper part from the left in Figure 25, at the boundary between the non-effective area 131b and the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens may be extended, and the end may be formed in a rounded shape, as shown by end Z333 of the non-effective area 131b.

また、図25の右上部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z334で示されるように、端部が多段構造の側面として形成されてもよい。 Furthermore, as shown in the upper right part of Figure 25, at the boundary between the non-effective area 131b and the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens may be extended, and the end may be formed as a side surface with a multi-stage structure, as shown by end Z334 of the non-effective area 131b.

さらに、図25の左下部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z335で示されるように、端部に水平方向の平面部を備え、有効領域131aよりも、入射光の入射方向と対向する方向に突出した土手状の突出部が形成された上で、突出部の側面が垂直に形成されてもよい。Furthermore, as shown in the lower left of Figure 25, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown at end Z335 of the non-effective area 131b, a bank-shaped protrusion is formed that has a horizontal flat portion at the end and protrudes further than the effective area 131a in a direction opposite to the direction of incidence of the incident light, and the side of the protrusion is formed vertically.

また、図25の左から2番目の下部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z336で示されるように、端部に水平方向の平面部を備え、有効領域131aよりも、入射光の入射方向と対向する方向に突出した土手状の突出部が形成された上で、突出部の側面がテーパ形状に形成されてもよい。Furthermore, as shown in the second lower part from the left in Figure 25, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown by end Z336 of the non-effective area 131b, a bank-shaped protrusion is formed that has a horizontal flat portion at the end and protrudes further than the effective area 131a in a direction opposite to the direction of incidence of the incident light, and the side of the protrusion is formed in a tapered shape.

さらに、図25の左から3番目の下部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z337で示されるように、端部に水平方向の平面部を備え、有効領域131aよりも、入射光の入射方向と対向する方向に突出した土手状の突出部が形成された上で、突出部の側面がラウンド形状に形成されてもよい。Furthermore, as shown in the third lower part from the left in Figure 25, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown by end Z337 of the non-effective area 131b, a bank-shaped protrusion is formed that has a horizontal flat portion at the end and protrudes further than the effective area 131a in a direction opposite to the direction of incidence of the incident light, and the side of the protrusion is formed in a rounded shape.

また、図25の右下部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z338で示されるように、端部に水平方向の平面部を備え有効領域131aよりも、入射光の入射方向と対向する方向に突出した土手状の突出部が形成された上で、突出部の側面が多段構造に形成されてもよい。 Furthermore, as shown in the lower right of Figure 25, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown at end Z338 of the non-effective area 131b, a bank-shaped protrusion having a horizontal flat portion at the end and protruding further than the effective area 131a in a direction opposite to the incident direction of the incident light is formed, and the side of the protrusion may be formed into a multi-step structure.

尚、図25の上段には、レンズ131の端部に水平方向の平面部を備え、有効領域131aよりも、入射光の入射方向と対向する方向に突出した土手状の突出部が設けられていない構造例が示され、下段には、レンズ131の端部に水平方向の平面部を備えた突出部が設けられていない構造例が示されている。また、図25の上段および下段は、いずれも左から順に、レンズ131の端部がガラス基板12に対して垂直に構成された例、端部がテーパ形状に構成された例、端部がラウンド形状に構成された例、および端部が複数の側面が多段に構成された例が示されている。25 shows an example of a structure in which the end of the lens 131 has a horizontal flat portion and does not have a bank-shaped protrusion that protrudes in a direction opposite to the incident direction of the incident light beyond the effective area 131a, and the lower part shows an example of a structure in which the end of the lens 131 does not have a protrusion with a horizontal flat portion. Also, the upper and lower parts of FIG. 25 show, from the left, an example in which the end of the lens 131 is configured perpendicular to the glass substrate 12, an example in which the end is configured in a tapered shape, an example in which the end is configured in a rounded shape, and an example in which the end is configured in multiple stages with multiple side surfaces.

また、図26の上部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z351で示されるように、突出部がガラス基板12に対して垂直に形成され、さらに、固体撮像素子11上のガラス基板12との境界に方形状の境界構造Esを残すように構成するようにしてもよい。 Furthermore, as shown in the upper part of Figure 26, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown at the end Z351 of the non-effective area 131b, a protrusion is formed perpendicular to the glass substrate 12, and further, a rectangular boundary structure Es may be left at the boundary with the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11.

さらに、図26の下部で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z352で示されるように、突出部がガラス基板12に垂直に形成され、さらに、固体撮像素子11上のガラス基板12との境界にラウンド形状の境界構造Erを残すように構成するようにしてもよい。Furthermore, as shown in the lower part of Figure 26, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown at the end Z352 of the non-effective area 131b, a protrusion is formed perpendicular to the glass substrate 12, and further, a round-shaped boundary structure Er may be left at the boundary with the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11.

方形状の境界構造Esおよびラウンド形状の境界構造Erについては、いずれにおいても、レンズ131とガラス基板12との接触面積を増大させることにより、レンズ131とガラス基板12とをより密着させて接合させることが可能となり、結果として、レンズ131のガラス基板12からの剥がれを抑制することが可能となる。In both the square-shaped boundary structure Es and the round-shaped boundary structure Er, by increasing the contact area between the lens 131 and the glass substrate 12, it is possible to bond the lens 131 and the glass substrate 12 more closely, and as a result, it is possible to prevent the lens 131 from peeling off from the glass substrate 12.

尚、方形状の境界構造Esおよびラウンド形状の境界構造Erについては、端部がテーパ形状に形成される場合、ラウンド形状に形成される場合、および多段構造に形成される場合のいずれにおいて使用するようにしてもよい。 In addition, the square-shaped boundary structure Es and the round-shaped boundary structure Er may be used in any of the cases where the ends are formed in a tapered shape, a rounded shape, or a multi-stage structure.

また、図27で示されるように、非有効領域131bにおける、有効領域131aとの境界において、非球面のレンズとしての有効領域131aと同様の構成が延長され、非有効領域131bの端部Z371で示されるように、レンズ131の側面がガラス基板12に垂直に形成され、さらに、その外周部のガラス基板12上にレンズ131と略同一の高さで、所定の屈折率の屈折膜351が構成されるようにしてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 27, in the non-effective area 131b, at the boundary with the effective area 131a, a configuration similar to that of the effective area 131a as an aspheric lens is extended, and as shown by end Z371 of the non-effective area 131b, the side of the lens 131 is formed perpendicular to the glass substrate 12, and further, a refractive film 351 of a predetermined refractive index is formed on the glass substrate 12 at the outer periphery at approximately the same height as the lens 131.

これにより、例えば、屈折膜351が所定の屈折率よりも高屈折率である場合、図27の上部の実線の矢印で示されるように、レンズ131の外周部からの入射光がある場合、レンズ131の外側に反射すると共に、点線の矢印で示されるように、レンズ131の側面部への入射光を低減する。結果として、レンズ131への迷光の侵入を抑制するので、フレアやゴーストの発生を抑制する。 As a result, for example, when the refractive index of the refractive film 351 is higher than a predetermined refractive index, as shown by the solid arrow at the top of Fig. 27, if there is incident light from the outer periphery of the lens 131, it is reflected to the outside of the lens 131 and, as shown by the dotted arrow, the incident light to the side of the lens 131 is reduced. As a result, the intrusion of stray light into the lens 131 is suppressed, thereby suppressing the occurrence of flare and ghosting.

また、屈折膜351が所定の屈折率よりも低屈折率である場合、図27の下部の実線の矢印で示されるように、固体撮像素子11の入射面に入射せず、レンズ131の側面からレンズ131外に透過しようとする光を透過させると共に、点線の矢印で示されるように、レンズ131の側面からの反射光を低減させる。結果として、レンズ131への迷光の侵入を抑制するので、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 Furthermore, when the refractive index of the refractive film 351 is lower than a predetermined refractive index, it transmits light that does not enter the incident surface of the solid-state imaging element 11 and attempts to pass out of the lens 131 from the side of the lens 131, as shown by the solid arrow at the bottom of Fig. 27, and reduces reflected light from the side of the lens 131, as shown by the dotted arrow. As a result, it is possible to suppress the intrusion of stray light into the lens 131, thereby suppressing the occurrence of flare and ghosts.

さらに、図27においては、屈折膜351は、ガラス基板12上のレンズ131と同一の高さに、かつ、端部が垂直に形成される例について説明してきたが、それ以外の形状であってもよい。 Furthermore, in Figure 27, an example has been described in which the refractive film 351 is formed at the same height as the lens 131 on the glass substrate 12 and has vertical ends, but it may have other shapes.

例えば、図28の左上部の領域Z391で示されるように、屈折膜351は、ガラス基板12上の端部にテーパ形状が形成され、かつ、レンズ131の端部の高さよりも高い厚みを持った構成とするようにしてもよい。For example, as shown in region Z391 in the upper left of Figure 28, the refractive film 351 may be configured to have a tapered shape at its end on the glass substrate 12 and to have a thickness greater than the height of the end of the lens 131.

また、例えば、図28の中央上部の領域Z392で示されるように、屈折膜351は、端部にテーパ形状が形成され、かつ、レンズ131の端部の高さよりも高くなるような厚みを持った構成とし、さらに、一部がレンズ131の非有効領域131bに被るような構成にしてもよい。 In addition, for example, as shown in region Z392 in the upper center of Figure 28, the refractive film 351 may be configured to have a tapered shape at the end and to have a thickness that is higher than the height of the end of the lens 131, and further configured so that a portion of it overlaps the non-effective region 131b of the lens 131.

さらに、例えば、図28の右上部の領域Z393で示されるように、屈折膜351は、レンズ131の端部の高さからガラス基板12の端部にかけてテーパ形状が形成される構成にしてもよい。 Furthermore, for example, as shown in region Z393 in the upper right corner of Figure 28, the refractive film 351 may be configured to form a tapered shape from the height of the end of the lens 131 to the end of the glass substrate 12.

また、例えば、図28の左下部の領域Z394で示されるように、屈折膜351は、ガラス基板12の端部にテーパ形状が形成され、かつ、レンズ131の端部の高さよりも低い厚みを持った構成にしてもよい。 In addition, for example, as shown in area Z394 in the lower left of Figure 28, the refractive film 351 may be configured to have a tapered shape at the end of the glass substrate 12 and to have a thickness that is less than the height of the end of the lens 131.

さらに、例えば、図28の右下部の領域Z395で示されるように、屈折膜351は、レンズ131の端部の高さよりもガラス基板12に向かって凹状で、かつ、ラウンド形状に形成される構成にしてもよい。 Furthermore, for example, as shown in region Z395 in the lower right of Figure 28, the refractive film 351 may be configured to be concave toward the glass substrate 12 greater than the height of the end of the lens 131 and to be formed in a rounded shape.

図27,図28のいずれの構成においても、レンズ131への迷光の侵入を抑制するので、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となる。 In either of the configurations shown in Figures 27 and 28, the intrusion of stray light into lens 131 is suppressed, thereby making it possible to suppress the occurrence of flare and ghosting.

<16.第16の実施の形態>
以上においては、レンズ131がガラス基板12に対して剥がれ難い構成にしたり、迷光の侵入を抑制する構成にすることで、フレアやゴーストを低減する例について説明してきたが、加工に際して発生する接着剤のバリを抑制する構成にすることで、フレアやゴーストを低減するようにしてもよい。
<16. Sixteenth embodiment>
In the above, examples have been described in which flare and ghosting are reduced by configuring the lens 131 so that it is difficult to peel off from the glass substrate 12 and by configuring the lens 131 to suppress the intrusion of stray light. However, flare and ghosting may also be reduced by configuring the lens 131 to suppress burrs of adhesive that occur during processing.

すなわち、図29の上段で示されるように、固体撮像素子11上にIRCF14が形成され、IRCF14上に接着剤15によりガラス基板12が接着される構成の場合(例えば、図15の第7の実施の形態の構成の場合)について考える。尚、図29の構成は、図15の撮像装置1における一体化構成部10におけるレンズ以外の構成に対応する。 That is, as shown in the upper part of Fig. 29, consider a configuration in which an IRCF 14 is formed on a solid-state imaging element 11, and a glass substrate 12 is bonded to the IRCF 14 with adhesive 15 (for example, the configuration of the seventh embodiment in Fig. 15). Note that the configuration in Fig. 29 corresponds to the configuration other than the lens in the integrated component 10 in the imaging device 1 in Fig. 15.

この場合、IRCF14は、所定の厚さの膜厚が必要となるが、一般的にIRCF14の材料の高粘度化は困難であり、一度に所望の膜厚を形成することはできない。しかしながら、重ね塗りを行うと、マイクロボイドや泡がみが発生してし、光学特性を劣化させてしまう恐れがあった。In this case, a certain thickness of IRCF14 is required, but it is generally difficult to increase the viscosity of the IRCF14 material, and it is not possible to achieve the desired thickness in one go. However, applying multiple coats of IRCF14 can result in the generation of microvoids and bubbles, which can degrade the optical properties.

また、ガラス基板12は、固体撮像素子11上にIRCF14が形成された後、接着剤15により接着されることになるが、IRCF14の硬化収縮により、反りが生じるため、ガラス基板12とIRCF14との接合不良が発生する恐れがある。さらに、ガラス基板12のみではIRCF14の反りを強制できず、デバイス全体として反りが生じて、光学特性を劣化させる恐れがあった。In addition, after the IRCF 14 is formed on the solid-state imaging element 11, the glass substrate 12 is bonded with adhesive 15, but warping occurs due to the hardening and shrinkage of the IRCF 14, which may cause poor bonding between the glass substrate 12 and the IRCF 14. Furthermore, the glass substrate 12 alone cannot suppress the warping of the IRCF 14, and warping may occur in the entire device, degrading the optical characteristics.

さらに、特に、接着剤15を介して、ガラス基板12とIRCF14とが接合される場合、個片化に際して、図29の上部の範囲Z411で示されるように、接着剤15に起因する樹脂バリが発生してしまい、ピックアップ等、実装時において工作精度を低減させてしまう恐れがあった。Furthermore, particularly when the glass substrate 12 and the IRCF 14 are joined via adhesive 15, resin burrs caused by the adhesive 15 may be generated during singulation, as shown in the upper range Z411 of Figure 29, which may reduce the machining accuracy during implementation, such as pick-up.

そこで、図29の中部で示されるように、IRCF14をIRCF14-1,14-2のとするように2分割し、IRCF14-1,14-2間を接着剤15により接着する。Therefore, as shown in the center of Figure 29, IRCF 14 is divided into two parts, IRCF 14-1 and 14-2, and IRCF 14-1 and 14-2 are bonded together with adhesive 15.

このような構成により、IRCF14-1,14-2の成膜に際しては、それぞれを分割して薄く製膜することが可能となるので、所望とする分光特性を得るための厚膜形成が容易(分割形成)となる。 With this configuration, when forming IRCFs 14-1 and 14-2, it is possible to form thin films separately for each, making it easy to form thick films (division formation) to obtain the desired spectral characteristics.

また、ガラス基板12を固体撮像素子11に接合する際、固体撮像素子11上の段差(PAD等のセンサ段差)をIRCF14-2で平坦化して接合することができるので、接着剤15を薄膜化することが可能となり、結果として撮像装置1を低背化することが可能となる。 In addition, when the glass substrate 12 is bonded to the solid-state imaging element 11, any steps on the solid-state imaging element 11 (sensor steps such as PADs) can be flattened and bonded using IRCF 14-2, making it possible to thin the adhesive 15 and, as a result, making it possible to reduce the height of the imaging device 1.

さらに、ガラス基板12と固体撮像素子11とのそれぞれに形成されたIRCF14-1,14-2により、反りが相殺され、デバイスチップの反りを低減することが可能となる。 Furthermore, the IRCFs 14-1 and 14-2 formed on the glass substrate 12 and the solid-state imaging element 11, respectively, offset the warping, making it possible to reduce the warping of the device chip.

また、ガラスの弾性率は、IRCF14-1,14-2よりも高い。IRCF14-1,14-2の弾性率を、接着剤15の弾性率よりも高くすることで、個片化時に低弾性の接着剤15の上下を、接着剤15よりも弾性率の高いIRCF14-1,14-2で覆うことになるので、図29の上部の範囲Z412で示されるように、個片化(Expand)時の樹脂バリの発生を抑制することが可能となる。 In addition, the elastic modulus of glass is higher than that of IRCFs 14-1 and 14-2. By making the elastic modulus of IRCFs 14-1 and 14-2 higher than that of adhesive 15, the top and bottom of the low-elasticity adhesive 15 are covered with IRCFs 14-1 and 14-2, which have a higher elastic modulus than adhesive 15, during singulation, making it possible to suppress the occurrence of resin burrs during singulation (Expand), as shown in range Z412 at the top of Figure 29.

さらに、図29の下部で示されるように、接着剤としての機能を備えたIRCF14’-1、14’-2を形成し、相互に対向するようにして直接貼り合わせるようにしてもよい。このようにすることで、個片化時に生じる接着剤15の樹脂バリの発生を抑制することができる。 Furthermore, as shown in the lower part of Figure 29, IRCFs 14'-1 and 14'-2 with adhesive properties may be formed and directly bonded to each other so that they face each other. In this way, it is possible to prevent the occurrence of resin burrs in the adhesive 15 that occur during singulation.

<製造方法>
次に、図30を参照して、図29の中部で示される固体撮像素子11に対して、IRCF14-1,14-2により接着剤15を挟んで、ガラス基板12を接合する製造方法について説明する。
<Production Method>
Next, with reference to FIG. 30, a manufacturing method for bonding a glass substrate 12 to the solid-state imaging element 11 shown in the center of FIG. 29 with an adhesive 15 sandwiched between IRCFs 14-1 and 14-2 will be described.

第1の工程において、図30の左上部で示されるように、ガラス基板12に対して、IRCF14-1が塗布されて形成される。また、固体撮像素子11に対して、IRCF14-2が塗布されて形成される。尚、図30の左上部においては、ガラス基板12は、IRCF14-2が塗布されて形成された後、上下が反転された状態で描かれている。 In the first process, as shown in the upper left of Figure 30, IRCF 14-1 is applied to and formed on the glass substrate 12. Also, IRCF 14-2 is applied to and formed on the solid-state imaging element 11. Note that in the upper left of Figure 30, the glass substrate 12 is depicted in an inverted state after IRCF 14-2 has been applied to and formed.

第2の工程において、図30の中央上部で示されるように、IRCF14-2上に接着剤15が塗布される。 In the second step, adhesive 15 is applied onto IRCF 14-2, as shown in the upper center of Figure 30.

第3の工程において、図30の右上部で示されるように、図30の中央上部で示された接着剤15上に、ガラス基板12のIRCF14-1が、接着剤15が塗布された面に対向するように貼り合わせられる。 In the third step, as shown in the upper right part of Figure 30, the IRCF 14-1 of the glass substrate 12 is bonded to the adhesive 15 shown in the upper center of Figure 30 so that it faces the surface to which the adhesive 15 is applied.

第4の工程において、図30の左下部で示されるように、固体撮像素子11の裏面側に電極が形成される。 In the fourth step, an electrode is formed on the back side of the solid-state imaging element 11, as shown in the lower left of Figure 30.

第5の工程において、図30の中央下部で示されるように、ガラス基板12が研磨により薄膜化される。 In the fifth step, as shown in the lower center of Figure 30, the glass substrate 12 is thinned by polishing.

そして、第5の工程の後に、ブレード等により端部が切断されることにより、個片化されて、撮像面にIRCF14-1,14-2が積層され、さらに、その上にガラス基板12が形成された固体撮像素子11が完成される。Then, after the fifth process, the ends are cut off with a blade or the like to separate the substrate, and IRCFs 14-1 and 14-2 are stacked on the imaging surface, with a glass substrate 12 formed on top to complete the solid-state imaging element 11.

以上の工程により、接着剤15が、IRCF14-1,14-2に挟み込まれることになるので、個片化に伴うバリの発生を抑制することが可能となる。 Through the above process, the adhesive 15 is sandwiched between the IRCFs 14-1 and 14-2, making it possible to suppress the generation of burrs that accompany singulation.

また、IRCF14-1,14-2は、必要な膜厚をそれぞれ半分ずつ形成することが可能となり、重ね塗りが必要な厚さを薄くすることができる、または、重ね塗りが不要となるので、マイクロボイドや泡がみの発生を抑制してし、光学特性の劣化を低減することが可能となる。 In addition, IRCF14-1 and 14-2 can be formed to half the required film thickness, making it possible to reduce the thickness required for recoating or to eliminate the need for recoating, thereby suppressing the occurrence of microvoids and bubbles and reducing deterioration of optical properties.

さらに、IRCF14-1,14-2のそれぞれの膜厚が薄くなるので、硬化収縮による反りを低減させることが可能となり、ガラス基板12とIRCF14との接合不良の発生を抑制することが可能となり、反りに起因する光学特性の劣化を抑制させることが可能となる。 Furthermore, since the film thickness of each of IRCFs 14-1 and 14-2 is reduced, it is possible to reduce warping due to curing shrinkage, which makes it possible to suppress the occurrence of poor bonding between the glass substrate 12 and IRCF 14, and makes it possible to suppress deterioration of optical characteristics due to warping.

尚、図29の下部で示されるように、接着剤の機能を備えたIRCF14’-1,14’-2が用いられる場合については、接着剤15を塗布する工程が省略されるのみであるので、その説明は省略する。 In addition, as shown in the lower part of Figure 29, when IRCF 14'-1, 14'-2 with adhesive function are used, the process of applying adhesive 15 is simply omitted, so the explanation will be omitted.

<個片化後の側面形状の変形例>
上述した製造方法により、IRCF14-1,14-2が形成され、さらに、ガラス基板12が形成された固体撮像素子11を個片化するにあたっては、端部をブレードなどにより側面断面が撮像面に対して垂直に切断されることが前提とされている。
<Modification of Side Shape After Slicing>
The above-described manufacturing method forms IRCFs 14-1 and 14-2, and when the solid-state imaging element 11 having the glass substrate 12 formed thereon is separated into individual pieces, it is assumed that the end portions are cut with a blade or the like so that the side cross section is perpendicular to the imaging surface.

しかしながら、固体撮像素子11上に形成されるIRCF14-1,14-2、およびガラス基板12の側面断面の形状を調整することにより、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15に起因する脱落ゴミによる影響を、さらに低減させるようにしてもよい。However, by adjusting the shape of the side cross section of IRCFs 14-1, 14-2 and glass substrate 12 formed on the solid-state imaging element 11, the effects of fallen debris caused by glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 may be further reduced.

例えば、図31の左上部で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15がいずれも等しく、かつ、固体撮像素子11よりも小さくなるように側面断面が形成されてもよい。For example, as shown in the upper left of Figure 31, the side cross section may be formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, and the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 are all equal and smaller than the solid-state imaging element 11.

さらに、図31の右上部で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、IRCF14-1,14-2および接着剤15の外形形状が等しく、かつ、固体撮像素子11の次に大きく、ガラス基板12の外形形状が最も小さくなるように側面断面が形成されてもよい。Furthermore, as shown in the upper right part of Figure 31, the side cross section may be formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, the outer shapes of IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 are equal and are the second largest after the solid-state imaging element 11, and the outer shape of the glass substrate 12 is the smallest.

また、図31の左下部で示されるように、水平方向の外形形状が大きい順に、固体撮像素子11、IRCF14-1,14-2、接着剤15、ガラス基板12となるように、側面断面が形成されてもよい。 Also, as shown in the lower left of Figure 31, a side cross section may be formed so that the horizontal external shapes are, in order of size, solid-state imaging element 11, IRCFs 14-1 and 14-2, adhesive 15, and glass substrate 12.

また、図31の右下部で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、次に、ガラス基板12の外形形状が大きく、IRCF14-1,14-2および接着剤15の外形形状が等しく、かつ、最も小さくなるように側面断面が形成されてもよい。 Furthermore, as shown in the lower right of Figure 31, the side cross section may be formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, followed by the outer shape of the glass substrate 12, and the outer shapes of IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 are equal and smallest.

<図31の左上部の個片化方法>
次に、図32を参照して、図31の左上部の個片化方法について説明する。
<Singulation method shown in the upper left of FIG. 31>
Next, the singulation method shown in the upper left corner of FIG. 31 will be described with reference to FIG.

図32の上段においては、図31の左上部で示される側面断面を説明する図が示されている。すなわち、図32の上段においては、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が、最も大きく、その次に、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15がいずれも等しく大きく、固体撮像素子11よりも小さい側面断面が示されている。 The upper part of Figure 32 shows a diagram explaining the side cross section shown in the upper left of Figure 31. That is, in the upper part of Figure 32, the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, followed by the glass substrate 12, the IRCFs 14-1 and 14-2, and the adhesive 15, all of which are equally large and smaller than the solid-state imaging element 11.

ここで、図32の中段を参照して、図31の左上部で示される側面断面の形成方法について説明する。尚、図32の中段は、個片化により切断される、隣接する固体撮像素子11の境界を側面から見た拡大図である。Here, a method for forming the side cross section shown in the upper left of Fig. 31 will be described with reference to the middle part of Fig. 32. The middle part of Fig. 32 is an enlarged side view of the boundary between adjacent solid-state imaging elements 11 that are cut by individualization.

第1の工程において、隣接する固体撮像素子11の境界において、所定の幅Wb(例えば、100μm程度)のブレードにより、ガラス基板12、並びにIRCF14-1,14-2および接着剤15からなる範囲Zbが、IRCF14-1の表層から深さLc1まで切り込まれる。In the first step, at the boundary between adjacent solid-state imaging elements 11, a blade of a predetermined width Wb (e.g., approximately 100 μm) is used to cut an area Zb consisting of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 from the surface of IRCF 14-1 to a depth Lc1.

ここで、図32の中央部において、IRCF14-1の表層から深さLcとなる位置は、固体撮像素子11の表層であって、CuCu接合等により形成された配線層11Mまでの位置とされているが、固体撮像素子11の表層に達していればよい。したがって、深さLc1については、図6の半導体基板81の表層まで切り込まれるようにしてもよい。32, the position of depth Lc from the surface of IRCF14-1 is the surface of the solid-state imaging element 11, and is set to a position up to the wiring layer 11M formed by CuCu bonding or the like, but it is sufficient if it reaches the surface of the solid-state imaging element 11. Therefore, depth Lc1 may be cut down to the surface of the semiconductor substrate 81 in FIG. 6.

また、図32の中央部で示されるように、ブレードは、一点鎖線で示される、隣接する固体撮像素子11の中心位置にセンタリングされた状態で境界に切り込まれる。また、図中において、幅WLAは、隣接する2個の固体撮像素子11の端部に形成される配線層が形成される幅である。さらに、固体撮像素子11の一方のチップのスクライブラインの中央までの幅が幅Wcであり、ガラス基板12の端部までの幅が幅Wgである。32, the blade is cut into the boundary while being centered at the center position of the adjacent solid-state imaging elements 11, as shown by the dashed line. In the figure, width WLA is the width at which the wiring layer is formed at the ends of two adjacent solid-state imaging elements 11. Furthermore, the width to the center of the scribe line of one chip of the solid-state imaging elements 11 is width Wc, and the width to the end of the glass substrate 12 is width Wg.

さらに、範囲Zbは、ブレードの形状に対応しており、上部がブレードの幅Wbとされ、下部が半球面状の形状で表現されているが、ブレードの形状に対応する。 Furthermore, the range Zb corresponds to the shape of the blade, with the upper portion being the width Wb of the blade and the lower portion being represented as a hemispherical shape, which corresponds to the shape of the blade.

第2の工程において、例えば、固体撮像素子11のSi基板(図6の半導体基板81)はドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより、ガラス基板12を切り込んだブレードよりも薄い所定の幅Wd(例えば、35μm程度)からなる範囲Zhが切断されることにより、固体撮像素子11が個片化される。ただし、レーザダイシングの場合については、幅Wdは略ゼロとなる。また、切断形状は、ドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより所望の形状に調整することができる。In the second step, for example, the Si substrate (semiconductor substrate 81 in FIG. 6) of the solid-state imaging element 11 is cut by dry etching, laser dicing, or a blade into a range Zh having a predetermined width Wd (e.g., about 35 μm) thinner than the blade that cut into the glass substrate 12, thereby dividing the solid-state imaging element 11 into individual pieces. However, in the case of laser dicing, the width Wd is approximately zero. The cut shape can also be adjusted to the desired shape by dry etching, laser dicing, or a blade.

結果として、図32の下段で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15がいずれも等しく、かつ、固体撮像素子11よりも小さくなるように側面断面が形成される。As a result, as shown in the lower part of Figure 32, the side cross section is formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, and the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 are all equal and smaller than the solid-state imaging element 11.

尚、図32の下段においては、範囲Z431で示されるように、IRCF14-2の固体撮像素子11との境界付近の水平方向の一部が、IRCF14-1の水平方向の幅よりも広く描かれており、図32の上段におけるガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15の側面断面の形状とは異なる。 In addition, in the lower part of Figure 32, as shown in range Z431, a portion of IRCF 14-2 in the horizontal direction near its boundary with the solid-state imaging element 11 is depicted as being wider than the horizontal width of IRCF 14-1, and differs from the shape of the side cross section of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 in the upper part of Figure 32.

しかしながら、ブレードによる切断形状をデフォルメして描いた結果であり、ドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより切断形状を調整することで、実質的に、図32の下段における構成と、図32の上段における構成とは同一とすることができる。However, this is the result of deforming the cut shape made by a blade, and by adjusting the cut shape using dry etching, laser dicing, or a blade, the configuration in the lower part of Figure 32 can be made substantially identical to the configuration in the upper part of Figure 32.

また、範囲Zhによる固体撮像素子11を形成するSi基板(図6の半導体基板81)を切断する処理は、範囲Zbの切り込み作業よりも先に実行するようにしてもよく、この際、図32の中段で示される状態に対して、上下反転した状態で作業がなされるようにしてもよい。 In addition, the process of cutting the Si substrate (semiconductor substrate 81 in Figure 6) that forms the solid-state imaging element 11 using range Zh may be performed prior to the cutting operation in range Zb, and in this case, the operation may be performed in an upside-down state relative to the state shown in the middle of Figure 32.

さらに、配線層はブレードダイシング時にクラックや、膜剥がれを起こしやすいので、範囲Zhについては、短パルスレーザでのアブレーション加工により切り込むようにしてもよい。 Furthermore, since the wiring layer is prone to cracking and peeling during blade dicing, the range Zh may be cut by ablation processing using a short pulse laser.

<図31の右上部の個片化方法>
次に、図33を参照して、図31の右上部の個片化方法について説明する。
<Singulation method in the upper right part of FIG. 31>
Next, the singulation method in the upper right part of FIG. 31 will be described with reference to FIG.

図33の上段においては、図31の右上部で示される側面断面を説明する図が示されている。すなわち、図33の上段においては、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、IRCF14-1,14-2および接着剤15の外形形状が等しく、かつ、固体撮像素子11の次に大きく、ガラス基板12の外形形状が最も小さくなるように形成された側面断面が示されている。 The upper part of Figure 33 shows a diagram explaining the side cross section shown in the upper right part of Figure 31. That is, the upper part of Figure 33 shows a side cross section formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, the outer shapes of IRCFs 14-1 and 14-2 and adhesive 15 are equal and are the second largest after the solid-state imaging element 11, and the outer shape of the glass substrate 12 is the smallest.

ここで、図33の中段を参照して、図31の右上部で示される側面断面の形成方法について説明する。尚、図33の中段は、個片化により切断される、隣接する固体撮像素子11の境界を側面から見た拡大図である。Here, a method for forming the side cross section shown in the upper right part of Fig. 31 will be described with reference to the middle part of Fig. 33. The middle part of Fig. 33 is an enlarged side view of the boundary between adjacent solid-state imaging elements 11 that are cut by individualization.

第1の工程において、所定の幅Wb1(例えば、100μm程度)のブレードにより、ガラス基板12、並びにIRCF14-1,14-2および接着剤15からなる範囲Zb1が、IRCF14-1の表層から深さLc11まで切り込まれる。In the first step, a blade of a predetermined width Wb1 (e.g., approximately 100 μm) is used to cut an area Zb1 consisting of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 from the surface of IRCF 14-1 to a depth Lc11.

第2の工程において、所定の幅Wb2(<幅Wb1)のブレードにより、配線層11Mを超える深さとなる、範囲Zb2が切り込まれる。In the second step, a blade of a predetermined width Wb2 (<width Wb1) cuts a range Zb2 to a depth that exceeds the wiring layer 11M.

第3の工程において、例えば、Si基板(図6の半導体基板81)はドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより、幅Wb2よりも薄い所定の幅Wd(例えば、35μm程度)からなる範囲Zhが切断されることにより、固体撮像素子11が個片化される。ただし、レーザダイシングの場合については、幅Wdは略ゼロとなる。また、切断形状は、ドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより所望の形状に調整することができる。In the third step, for example, the Si substrate (semiconductor substrate 81 in FIG. 6) is cut by dry etching, laser dicing, or a blade to separate the solid-state imaging elements 11 into individual pieces by cutting a range Zh having a predetermined width Wd (e.g., about 35 μm) thinner than width Wb2. However, in the case of laser dicing, width Wd is approximately zero. In addition, the cut shape can be adjusted to the desired shape by dry etching, laser dicing, or a blade.

結果として、図33の下段で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、IRCF14-1,14-2および接着剤15の外形形状が等しく、かつ、固体撮像素子11の次に大きく、ガラス基板12が最も小さくなるように側面断面が形成される。As a result, as shown in the lower part of Figure 33, the side cross section is formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, the outer shapes of IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 are equal and are the next largest after the solid-state imaging element 11, and the glass substrate 12 is the smallest.

尚、図33の下段においては、範囲Z441で示されるように、IRCF14-1の水平方向の一部が、ガラス基板12の水平方向の幅と同一に描かれている。また、範囲Z442で示されるように、IRCF14-2の水平方向の一部が、IRCF14-1の水平方向の幅よりも広く描かれている。 In the lower part of Figure 33, as shown by range Z441, a portion of IRCF14-1 in the horizontal direction is drawn to be the same as the horizontal width of glass substrate 12. Also, as shown by range Z442, a portion of IRCF14-2 in the horizontal direction is drawn to be wider than the horizontal width of IRCF14-1.

従って、図33の下段におけるガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15の側面断面の形状は、図33の上段における形状と異なる。Therefore, the cross-sectional side shapes of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 in the lower part of Figure 33 are different from those in the upper part of Figure 33.

しかしながら、ブレードによる切断形状をデフォルメして描いた結果であり、ドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより切断形状を調整することで、実質的に、図32の下段における構成と、図32の上段における構成とは同一とすることができる。However, this is the result of deforming the cut shape made by a blade, and by adjusting the cut shape using dry etching, laser dicing, or a blade, the configuration in the lower part of Figure 32 can be made substantially identical to the configuration in the upper part of Figure 32.

また、範囲Zhによる固体撮像素子11を形成するSi基板(図6の半導体基板81)を切断する処理は、範囲Zb1,Zb2の切り込み作業よりも先に実行するようにしてもよく、この際、図33の中段で示される状態に対して、上下反転した状態で作業がなされるようにしてもよい。 In addition, the process of cutting the Si substrate (semiconductor substrate 81 in Figure 6) that forms the solid-state imaging element 11 using range Zh may be performed prior to the cutting operation of ranges Zb1 and Zb2, and in this case, the operation may be performed in a state inverted upside down relative to the state shown in the middle of Figure 33.

さらに、配線層はブレードダイシング時にクラックや、膜剥がれを起こしやすいので、範囲Zhについては、短パルスレーザでのアブレーション加工により切り込むようにしてもよい。 Furthermore, since the wiring layer is prone to cracking and peeling during blade dicing, the range Zh may be cut by ablation processing using a short pulse laser.

<図31の左下部の個片化方法>
次に、図34を参照して、図31の左下部の個片化方法について説明する。
<Singulation method shown in the lower left of FIG. 31>
Next, the singulation method shown in the lower left corner of FIG. 31 will be described with reference to FIG.

図34の上段においては、図31の左下部で示される側面断面を説明する図が示されている。すなわち、図34の上段において、外形形状の大きさは、固体撮像素子11の水平方向の外形形状、IRCF14-1,14-2、接着剤15、ガラス基板12の順に大きい側面断面が示されている。 The upper part of Figure 34 shows a diagram explaining the side cross section shown in the lower left part of Figure 31. That is, in the upper part of Figure 34, the side cross sections of the following are shown in order of size of outer shape: the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11, the IRCFs 14-1 and 14-2, the adhesive 15, and the glass substrate 12.

ここで、図34の中段を参照して、図31の右上部で示される側面断面の形成方法について説明する。尚、図34の中段は、個片化により切断される、隣接する固体撮像素子11の境界を側面から見た拡大図である。Here, a method for forming the side cross section shown in the upper right part of Fig. 31 will be described with reference to the middle part of Fig. 34. The middle part of Fig. 34 is an enlarged side view of the boundary between adjacent solid-state imaging elements 11 that are cut by individualization.

第1の工程において、所定の幅Wb1(例えば、100μm程度)のブレードにより、ガラス基板12、並びにIRCF14-1,14-2および接着剤15からなる範囲Zbが、IRCF14-2の表層から深さLc21まで切り込まれる。In the first step, a blade of a predetermined width Wb1 (e.g., approximately 100 μm) is used to cut the area Zb consisting of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 from the surface of IRCF 14-2 to a depth Lc21.

第2の工程において、所定の幅Wb2(<幅Wb1)だけレーザによるアブレーション加工を施し、配線層11Mを超える深さまでの、範囲ZLが切り込まれる。In the second step, laser ablation processing is performed to a predetermined width Wb2 (<width Wb1), and a range ZL is cut to a depth exceeding the wiring layer 11M.

この工程において、IRCF14-1,14-2、および接着剤15は、加工表面付近において、レーザ光の吸収により、熱収縮を起こすことで、波長依存性により、接着剤15が、IRCF14-1,14-2の切断面に対して後退し、凹んだ形状となる。In this process, IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 undergo thermal contraction near the processed surface due to absorption of the laser light, and due to wavelength dependence, adhesive 15 retreats relative to the cut surfaces of IRCFs 14-1, 14-2, resulting in a concave shape.

第3の工程において、例えば、Si基板(図6の半導体基板81)はドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより、幅Wb2よりも薄い所定の幅Wd(例えば、35μm程度)からなる範囲Zhが切断されることにより、固体撮像素子11が個片化される。ただし、レーザダイシングの場合については、幅Wdは略ゼロとなる。また、切断形状は、ドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより所望の形状に調整することができる。In the third step, for example, the Si substrate (semiconductor substrate 81 in FIG. 6) is cut by dry etching, laser dicing, or a blade to separate the solid-state imaging elements 11 into individual pieces by cutting a range Zh having a predetermined width Wd (e.g., about 35 μm) thinner than width Wb2. However, in the case of laser dicing, width Wd is approximately zero. In addition, the cut shape can be adjusted to the desired shape by dry etching, laser dicing, or a blade.

結果として、図34の下段で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、次に、IRCF14-1,14-2の外形形状が大きく、さらに、続いて接着剤15の外形形状が大きく、ガラス基板12が最も小さくなるように側面断面が形成される。すなわち、図34の下段における範囲Z452で示されるように、接着剤15の外形形状は、IRCF14-1,14-2の外形形状よりも小さくなる。As a result, as shown in the lower part of Fig. 34, the side cross section is formed so that the external shape in the horizontal direction of the solid-state imaging element 11 is the largest, followed by the external shapes of the IRCFs 14-1 and 14-2, then the external shape of the adhesive 15, and the glass substrate 12 is the smallest. In other words, as shown by range Z452 in the lower part of Fig. 34, the external shape of the adhesive 15 is smaller than the external shapes of the IRCFs 14-1 and 14-2.

尚、図34の下段においては、範囲Z453で示されるように、IRCF14-2の水平方向の一部が、IRCF14-1の水平方向の幅よりも広く描かれている。また、範囲Z451で示されるように、IRCF14-1の水平方向の一部が、ガラス基板12の水平方向の幅と同一に描かれている。 In the lower part of Figure 34, as shown by range Z453, a portion of IRCF14-2 in the horizontal direction is drawn wider than the horizontal width of IRCF14-1. Also, as shown by range Z451, a portion of IRCF14-1 in the horizontal direction is drawn the same as the horizontal width of glass substrate 12.

従って、図34の下段におけるガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15の側面断面の形状は、図34の上段における形状と異なる。Therefore, the cross-sectional side shapes of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 in the lower part of Figure 34 are different from those in the upper part of Figure 34.

しかしながら、ブレードによる切断形状をデフォルメして描いた結果であり、ドライエッチング、レーザダイシング、またはブレードにより切断形状を調整することで、実質的に、図32の下段における構成と、図32の上段における構成とは同一とすることができる。However, this is the result of deforming the cut shape made by a blade, and by adjusting the cut shape using dry etching, laser dicing, or a blade, the configuration in the lower part of Figure 32 can be made substantially identical to the configuration in the upper part of Figure 32.

また、範囲Zhによる固体撮像素子11を形成するSi基板(図6の半導体基板81)を切断する処理は、範囲Zb,ZLの切り込み作業よりも先に実行するようにしてもよく、この際、図34の中段で示される状態に対して、上下反転した状態で作業がなされるようにしてもよい。 In addition, the process of cutting the Si substrate (semiconductor substrate 81 in Figure 6) that forms the solid-state imaging element 11 using range Zh may be performed prior to the cutting operation of ranges Zb and ZL, and in this case, the operation may be performed in an upside-down state relative to the state shown in the middle of Figure 34.

さらに、配線層はブレードダイシング時にクラックや、膜剥がれを起こしやすいので、範囲Zhについては、短パルスレーザでのアブレーション加工により切り込むようにしてもよい。 Furthermore, since the wiring layer is prone to cracking and peeling during blade dicing, the range Zh may be cut by ablation processing using a short pulse laser.

<図31の右下部の個片化方法>
次に、図35を参照して、図31の右下部の個片化方法について説明する。
<Singulation method shown in the lower right corner of FIG. 31>
Next, the singulation method shown in the lower right corner of FIG. 31 will be described with reference to FIG.

図35の上段においては、図31の右下部で示される側面断面を説明する図が示されている。すなわち、図35の上段においては、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、次に、ガラス基板12の外形形状が大きく、IRCF14-1,14-2および接着剤15の外形形状が等しく、かつ、最も小さい側面断面が示されている。 The upper part of Figure 35 shows a diagram explaining the side cross section shown in the lower right part of Figure 31. That is, the upper part of Figure 35 shows a side cross section in which the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, followed by the outer shape of the glass substrate 12, and the outer shapes of the IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 are equal and smallest.

ここで、図35の中段を参照して、図31の右下部で示される側面断面の形成方法について説明する。尚、図35の中段は、個片化により切断される、隣接する固体撮像素子11の境界を側面から見た拡大図である。Here, a method for forming the side cross section shown in the lower right of Fig. 31 will be described with reference to the middle part of Fig. 35. The middle part of Fig. 35 is an enlarged side view of the boundary between adjacent solid-state imaging elements 11 that are cut by individualization.

第1の工程において、レーザを用いた、いわゆるステルス(レーザ)ダイシング加工により、実質的に、ほぼ幅Ldがゼロとなる範囲Zs1のガラス基板12が、切り込まれる。In the first step, the glass substrate 12 is cut into a range Zs1 in which the width Ld is essentially zero by a so-called stealth (laser) dicing process using a laser.

第2の工程において、所定の幅Wabだけレーザによるアブレーション加工が施され、IRCF14-1,14-2、および固体撮像素子11における配線層11Mを超える深さとなる範囲ZLが切り込まれる。In the second step, laser ablation processing is performed over a predetermined width Wab, and a range ZL is cut to a depth that exceeds IRCFs 14-1, 14-2 and the wiring layer 11M in the solid-state imaging element 11.

この工程においては、レーザを用いたアブレーション加工を調整して、IRCF14-1,14-2、および接着剤15の切断面が同一になるように加工される。 In this process, the laser ablation process is adjusted so that the cut surfaces of IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15 are identical.

第3の工程において、レーザを用いた、いわゆるステルス(レーザ)ダイシング加工により、幅が略ゼロとなる範囲Zs2が切り込まれて、固体撮像素子11が個片化される。この際、アブレーションにより生じた有機物は、ステルスダイシング加工された溝を介して外部に排出される。In the third step, a range Zs2 with a width of approximately zero is cut by a so-called stealth (laser) dicing process using a laser, and the solid-state imaging element 11 is separated into individual pieces. At this time, organic matter generated by ablation is discharged to the outside through the grooves processed by stealth dicing.

結果として、図35の下段における範囲Z461,Z462で示されるように、固体撮像素子11の水平方向の外形形状が最も大きく、次に、ガラス基板12の外形形状が大きく、IRCF14-1,14-2および接着剤15の外形形状が等しく、かつ、最も小さくなるように側面断面が形成される。As a result, as shown by ranges Z461 and Z462 in the lower part of Figure 35, the side cross section is formed so that the horizontal outer shape of the solid-state imaging element 11 is the largest, followed by the outer shape of the glass substrate 12, and the outer shapes of IRCFs 14-1, 14-2 and adhesive 15 are equal and smallest.

また、ガラス基板12に対するステルスダイシング加工と、固体撮像素子11に対するステルスダイシング加工の順序は入れ替えるようにしてもよく、この際、図35の中段で示される状態に対して、上下反転した状態で作業がなされるようにしてもよい。 In addition, the order of the stealth dicing process for the glass substrate 12 and the stealth dicing process for the solid-state imaging element 11 may be reversed, in which case the work may be performed in an upside-down state relative to the state shown in the middle part of Figure 35.

<反射防止膜の付加>
以上においては、図36の左上部で示されるように、固体撮像素子11上にIRCF14-1,14-2を接着剤15により接着して形成し、さらに、IRCF14-1上にガラス基板12を形成することで、バリの発生を抑制すると共に、光学特性の低減を抑制する例について説明してきたが、さらに、反射防止機能を備えた付加膜が形成されるようにしてもよい。
<Adding an anti-reflective coating>
In the above, we have described an example in which IRCFs 14-1 and 14-2 are formed on a solid-state imaging element 11 by adhering them with an adhesive 15, as shown in the upper left corner of Figure 36, and then a glass substrate 12 is formed on IRCF 14-1, thereby suppressing the occurrence of burrs and suppressing a decrease in optical characteristics. However, it is also possible to form an additional film having an anti-reflection function.

すなわち、例えば、図36の左中部で示されるように、ガラス基板12上に反射防止機能を備えた付加膜371が形成されるようにしてもよい。That is, for example, as shown in the center left of Figure 36, an additional film 371 having an anti-reflection function may be formed on the glass substrate 12.

また、例えば、図36の左下部で示されるように、ガラス基板12上、ガラス基板12とIRCF14-1との境界、IRCF14-1と接着剤15との境界、および接着剤15とIRCF14-2との境界のそれぞれに反射防止機能を備えた付加膜371-1乃至371-4が形成されるようにしてもよい。Furthermore, for example, as shown in the lower left of Figure 36, additional films 371-1 to 371-4 having anti-reflection function may be formed on the glass substrate 12, at the boundary between the glass substrate 12 and IRCF 14-1, at the boundary between IRCF 14-1 and adhesive 15, and at the boundary between adhesive 15 and IRCF 14-2.

また、図36の右上部、右中部、右下部のそれぞれで示されるように、反射防止機能を備えた付加膜371-2,371-4,371-3のうちのいずれかが形成されるようにしてもよいし、これらが組み合わされて形成されてもよい。 In addition, as shown in the upper right, middle right, and lower right parts of Figure 36, any one of additional films 371-2, 371-4, and 371-3 having anti-reflection function may be formed, or a combination of these may be formed.

尚、付加膜371,371-1乃至371-4は、例えば、上述したARコート271a、または、反射防止処理部(モスアイ)291aと同等の機能を備えた膜より形成されるようにしてもよい。 Furthermore, the additional films 371, 371-1 to 371-4 may be formed, for example, from a film having a function equivalent to the above-mentioned AR coating 271a or the anti-reflection treatment portion (moth eye) 291a.

これらの付加膜371,371-1乃至371-4により、不要な光の入射が防止されて、ゴーストやフレアの発生が抑制される。These additional films 371, 371-1 to 371-4 prevent the incidence of unnecessary light, thereby suppressing the occurrence of ghosts and flares.

<側面部への付加>
以上においては、ガラス基板12上、ガラス基板12とIRCF14-1との境界、IRCF14-1と接着剤15との境界、および接着剤15とIRCF14-2との境界のそれぞれの少なくともいずれかに反射防止機能を備えた付加膜371-1乃至371-4が形成される例について説明してきたが、側面部に反射防止膜や光吸収膜として機能する付加膜が形成されてもよい。
<Addition to the side>
In the above, we have described examples in which additional films 371-1 to 371-4 with anti-reflection function are formed on glass substrate 12, at the boundary between glass substrate 12 and IRCF 14-1, at the boundary between IRCF 14-1 and adhesive 15, and at the boundary between adhesive 15 and IRCF 14-2. However, additional films that function as anti-reflection films or light absorbing films may also be formed on the side portions.

すなわち、図37の左部で示されるように、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、接着剤15、および固体撮像素子11の側面断面全体に、反射防止膜、または、光吸収膜などとして機能する付加膜381が形成されるようにしてもよい。That is, as shown in the left part of Figure 37, an additional film 381 functioning as an anti-reflection film or a light absorbing film may be formed on the entire side cross section of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, adhesive 15, and solid-state imaging element 11.

また、図37の右部で示されるように、固体撮像素子11の側面を除く、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15の側面にのみ、反射防止膜、または、光吸収膜などとして機能する付加膜381が形成されるようにしてもよい。 Furthermore, as shown in the right part of Figure 37, an additional film 381 functioning as an anti-reflection film or a light absorbing film, etc. may be formed only on the sides of the glass substrate 12, IRCFs 14-1, 14-2, and adhesive 15, excluding the sides of the solid-state imaging element 11.

いずれにおいても、固体撮像素子11、ガラス基板12、IRCF14-1,14-2、および接着剤15の側面部に付加膜381が設けられることにより、固体撮像素子11への不要な光の入射が防止されて、ゴーストやフレアの発生が抑制される。In either case, an additional film 381 is provided on the side surfaces of the solid-state imaging element 11, the glass substrate 12, the IRCFs 14-1 and 14-2, and the adhesive 15, thereby preventing unnecessary light from entering the solid-state imaging element 11 and suppressing the occurrence of ghosts and flares.

<17.第17の実施の形態>
以上においては、積層される固体撮像素子11、IRCF14-1、接着剤15、IRCF14-2、および、ガラス基板12のそれぞれの水平方向の大小関係を調整することにより、脱落ゴミを抑制すると共に、フレアやゴーストの発生を抑制する例について説明してきたが、レンズの形状を規定することにより、小型軽量で、かつ、高解像度撮像が可能なレンズを実現してもよい。
<17. Seventeenth embodiment>
In the above, an example has been described in which falling-off debris and the occurrence of flare and ghosting are suppressed by adjusting the horizontal size relationships of the stacked solid-state imaging element 11, IRCF 14-1, adhesive 15, IRCF 14-2, and glass substrate 12. However, by specifying the shape of the lens, it is also possible to realize a lens that is small and lightweight and capable of high-resolution imaging.

例えば、固体撮像素子11上にガラス基板12が形成されて、その上にARコート271aが形成されたレンズ271に対応するレンズが接合される場合(例えば、図19の撮像装置1における一体化構成部10)について考える。尚、撮像装置1の構成は、図19以外でもよく、例えば、図9における撮像装置1における一体化構成部10におけるレンズ131をレンズ271に代えても同様である。For example, consider the case where a glass substrate 12 is formed on a solid-state imaging element 11, and a lens corresponding to lens 271 having AR coating 271a formed thereon is bonded (for example, integrated component 10 in imaging device 1 in FIG. 19). Note that the configuration of imaging device 1 may be other than that shown in FIG. 19. For example, the same applies if lens 131 in integrated component 10 in imaging device 1 in FIG. 9 is replaced with lens 271.

すなわち、図38で示されるように、上面からみた重心位置を中心とした同心円状に非球面の凹型のレンズ401(図19のレンズ271に相当)が、固体撮像素子11上のガラス基板12上に形成されているものとする。また、レンズ401には、光が入射する面上にARコート402(上述したARコート271aまたは反射防止処理部291aと同等の機能を備えた膜)が形成され、外周部に突出部401aが形成されているものとする。尚、図38,図39は、図19の撮像装置1における一体化構成部10のうちの固体撮像素子11、ガラス基板12、およびレンズ271が抽出された構成を示している。That is, as shown in Fig. 38, an aspheric concave lens 401 (corresponding to lens 271 in Fig. 19) is formed on the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11 in a concentric circle centered on the center of gravity position as viewed from above. In addition, an AR coating 402 (a film having a function equivalent to the above-mentioned AR coating 271a or anti-reflection processing part 291a) is formed on the surface of the lens 401 on which light is incident, and a protrusion 401a is formed on the outer periphery. Note that Figs. 38 and 39 show a configuration in which the solid-state imaging element 11, glass substrate 12, and lens 271 are extracted from the integrated component 10 in the imaging device 1 in Fig. 19.

ここで、レンズ401は、図39で示されるように、上面から見た重心位置を中心として非球面の凹型形状となるような、すり鉢状の形状とされている。尚、図39においては、図中の右上部が、図中の左上部の点線で示される方向におけるレンズ401の断面形状が示されており、図中の右下部が、図中の左上部の実線で示される方向におけるレンズ401の断面形状が示されている。Here, as shown in Fig. 39, the lens 401 has a cone-like shape that is aspheric and concave with the center of gravity as viewed from above. In Fig. 39, the upper right part of the figure shows the cross-sectional shape of the lens 401 in the direction indicated by the dotted line in the upper left of the figure, and the lower right part of the figure shows the cross-sectional shape of the lens 401 in the direction indicated by the solid line in the upper left of the figure.

図39においては、レンズ401の範囲Zeが図39の右上部および右下部において共通の非球面曲面構造とされており、このような形状により固体撮像素子11の撮像面に、図中の上方からの入射光を集光させる有効領域を構成する。In Figure 39, the range Ze of the lens 401 has a common aspheric curved structure in the upper right and lower right parts of Figure 39, and this shape forms an effective area on the imaging surface of the solid-state imaging element 11 that focuses incident light from above in the figure.

また、レンズ401は、非球面曲面から構成されることにより、中心位置から光の入射方向と垂直方向の距離の応じて厚さが変化する。より具体的には、中心位置においては、レンズ厚さは最も薄い厚さDであり、範囲Zeにおける中心から最も離れた位置のレンズ厚さは、最も厚い厚さHとなる。また、ガラス基板12の厚さが、厚さThである場合、レンズ401の最も厚くなる厚さHは、ガラス基板12の厚さThよりも厚く、レンズ401の最も薄くなる厚さDは、ガラス基板12の厚さThよりも薄い。In addition, because the lens 401 is composed of an aspheric curved surface, the thickness changes depending on the distance from the center position in the direction perpendicular to the incident direction of light. More specifically, at the center position, the lens thickness is the thinnest thickness D, and the lens thickness at the position furthest from the center in the range Ze is the thickest thickness H. In addition, when the thickness of the glass substrate 12 is thickness Th, the thickest thickness H of the lens 401 is thicker than the thickness Th of the glass substrate 12, and the thinnest thickness D of the lens 401 is thinner than the thickness Th of the glass substrate 12.

すなわち、これらの関係をまとめると、厚さD,H,Thは、厚さH>厚さTh>厚さDの関係を満たしたレンズ401とガラス基板12とが用いられることで、小型軽量で、かつ、高解像度での撮像が可能な撮像装置1(の一体化構成部10)を実現することが可能となる。In other words, by summarizing these relationships, by using a lens 401 and a glass substrate 12 that satisfy the relationship of thickness H > thickness Th > thickness D, it is possible to realize an imaging device 1 (integrated component 10) that is small and lightweight and capable of capturing images at high resolution.

また、ガラス基板12の体積VGが、レンズ401の体積VLよりも小さくなるようにすることで、最も効率よくレンズの体積を形成することが可能となるので、小型軽量で、かつ、高解像度での撮像が可能な撮像装置1を実現することが可能となる。 In addition, by making the volume VG of the glass substrate 12 smaller than the volume VL of the lens 401, it is possible to form the lens volume most efficiently, thereby realizing an imaging device 1 that is small and lightweight and capable of capturing images at high resolution.

<ARコートへの加熱時に発生する応力分布>
また、以上のような構成により、実装リフロー熱負荷時や信頼性試験時におけるARコート402の膨張や収縮による応力を抑制することができる。
<Stress distribution occurring when AR coating is heated>
Moreover, with the above-described configuration, it is possible to suppress stress caused by expansion and contraction of the AR coating 402 during thermal load in mounting reflow and during reliability testing.

図40は、図39のレンズ401の外形形状を変化させたときの、実装リフロー熱負荷時のARコート402の膨張や収縮による応力分布を示している。尚、図40における応力分布は、図38で示される範囲Zpで示されるレンズ401の中心位置を基準として水平方向および垂直方向に対して、それぞれの1/2の、全体の1/4の範囲の分布が示されている。 Figure 40 shows the stress distribution due to expansion and contraction of the AR coating 402 under reflow thermal load when the external shape of the lens 401 in Figure 39 is changed. Note that the stress distribution in Figure 40 shows a distribution of 1/2 and 1/4 of the total range in both the horizontal and vertical directions based on the center position of the lens 401 shown as range Zp in Figure 38.

図40の最左部においては、突出部401aが設けられていないレンズ401Aにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Aに生じる応力分布が示されている。The leftmost part of Figure 40 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402A when subjected to mounting reflow thermal load in a lens 401A that does not have a protrusion 401a.

図40の左から2番目においては、図39で示される突出部401aが設けられたレンズ401Bにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Bに生じる応力分布が示されている。The second from the left in Figure 40 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402B when subjected to mounting reflow thermal load in a lens 401B having a protrusion 401a as shown in Figure 39.

図40の左から3番目においては、図39で示される突出部401aの高さが、図39の場合よりも高くされているレンズ401Cにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Cに生じる応力分布が示されている。The third figure from the left in Figure 40 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402C during mounting reflow thermal load in lens 401C in which the height of the protrusion 401a shown in Figure 39 is made higher than in the case of Figure 39.

図40の左から4番目においては、図39で示される突出部401aの幅が、図39の場合よりも拡大されているレンズ401Dにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Dに生じる応力分布が示されている。The fourth figure from the left in Figure 40 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402D during mounting reflow thermal load in a lens 401D in which the width of the protrusion 401a shown in Figure 39 is larger than in the case of Figure 39.

図40の左から5番目においては、図39で示される突出部401aの外周部の側面に設けられたテーパが、図39の場合よりも拡大されているレンズ401Eにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Eに生じる応力分布が示されている。The fifth figure from the left in Figure 40 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402E during mounting reflow thermal load in a lens 401E in which the taper on the side of the outer periphery of the protrusion 401a shown in Figure 39 is larger than in the case of Figure 39.

図40の最右部においては、図39で示される突出部401aが外周部を構成する4辺にのみ設けられたレンズ401Fにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Fに生じる応力分布が示されている。The rightmost part of Figure 40 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402F during mounting reflow thermal load in a lens 401F in which the protrusions 401a shown in Figure 39 are provided only on the four sides that form the outer periphery.

図40で示されるように、最左部で示される突出部401aがないレンズ401AのARコート402Aに生じた応力分布においては、有効領域の外周側において、大きな応力分布が表れているが、突出部401aが形成されたレンズ401B乃至401FのARコート402B乃至402Fについては、ARコート402Aにみられるほど大きな応力分布が存在しない。As shown in Figure 40, in the stress distribution generated in the AR coating 402A of lens 401A which does not have the protrusion 401a shown in the leftmost part, a large stress distribution is observed on the outer periphery of the effective area, but in the AR coatings 402B to 402F of lenses 401B to 401F which have the protrusion 401a formed, there is not a stress distribution as large as that seen in the AR coating 402A.

すなわち、レンズ401において突出部401aを設けるようにすることで、実装リフロー熱負荷時において、レンズ401の膨張収縮によるARコート402のクラックの発生を抑制させることが可能となる。In other words, by providing a protrusion 401a on the lens 401, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the AR coating 402 due to expansion and contraction of the lens 401 during mounting reflow thermal load.

<レンズ形状の変形例>
以上においては、図39で示されるような、外周部にテーパが設けられた突出部401aを備えた凹型のレンズ401により、小型軽量で、かつ、高解像での撮像が可能な撮像装置1を構成する例について説明してきた。しかしながら、レンズ401、およびガラス基板12が、厚さD,H,Thは、厚さH>厚さTh>厚さDの関係を満たす限り、レンズ401の形状は他の形状であってもよい。また、体積VG,VLが、体積VG<体積VLの関係を満たせば、より好ましい。
<Modifications of Lens Shape>
In the above, an example has been described in which an imaging device 1 that is small and lightweight and capable of capturing images at high resolution is configured using a concave lens 401 with a protruding portion 401a tapered on the outer periphery as shown in Fig. 39. However, the shape of the lens 401 may be other shapes as long as the thicknesses D, H, and Th of the lens 401 and the glass substrate 12 satisfy the relationship of thickness H>thickness Th>thickness D. It is also more preferable if the volumes VG and VL satisfy the relationship of volume VG<volume VL.

例えば、図41のレンズ401Gで示されるように、突出部401aより外周側の側面は、ガラス基板12に対して直角をなす構成として、テーパを含まない構成とするようにしてもよい。For example, as shown in lens 401G in Figure 41, the side surface on the outer periphery of the protrusion 401a may be configured to be perpendicular to the glass substrate 12 and not include a taper.

また、図41のレンズ401Hで示されるように、突出部401aより外周側の側面は、ラウンド状のテーパを含む構成とするようにしてもよい。 In addition, as shown by lens 401H in Figure 41, the side surface on the outer periphery side of the protrusion 401a may be configured to include a rounded taper.

さらに、図41のレンズ401Iで示されるように、突出部401aそのものを含まず、側面は、ガラス基板12に対して所定の角をなす直線状のテーパ形状を含む構成とするようにしてもよい。Furthermore, as shown by lens 401I in Figure 41, the lens may not include the protrusion 401a itself, and the side surface may include a linear tapered shape that forms a predetermined angle with respect to the glass substrate 12.

また、図41のレンズ401Jで示されるように、突出部401aそのものを含まず、側面は、ガラス基板12に対して直角をなす構成として、テーパ形状を含まない構成とするようにしてもよい。 In addition, as shown by lens 401J in Figure 41, the lens may not include the protrusion 401a itself, and the side surface may be configured to be perpendicular to the glass substrate 12, and may not include a tapered shape.

さらに、図41のレンズ401Kで示されるように、突出部401aそのものを含まず、側面は、ガラス基板12に対してラウンド状のテーパ形状を含む構成とするようにしてもよい。Furthermore, as shown by lens 401K in Figure 41, the lens may not include the protrusion 401a itself, and the side surface may be configured to include a rounded tapered shape relative to the glass substrate 12.

また、図41のレンズ401Lで示されるように、突出部401aそのものを含まず、レンズの側面は、2つの変曲点を有する2段構成とするようにしてもよい。尚、レンズ401Lの詳細な構成については、図42を参照して後述する。また、レンズ401Lの側面については、2つの変曲点を有する2段構成であるので、以降においては、2段側面型レンズとも称する。 As shown in lens 401L in Fig. 41, the side of the lens may have a two-stage configuration with two inflection points without including the protrusion 401a itself. The detailed configuration of lens 401L will be described later with reference to Fig. 42. Since the side of lens 401L has a two-stage configuration with two inflection points, it will be referred to as a two-stage side lens hereinafter.

さらに、図41のレンズ401Mで示されるように、側面は、突出部401aを含み、かつ、外形側面に2つの変曲点を有する2段構成とするようにしてもよい。 Furthermore, as shown in lens 401M in Figure 41, the side may include a protrusion 401a and have a two-stage configuration with two inflection points on the outer side.

また、図41のレンズ401Nで示されるように、突出部401aを含み、側面は、ガラス基板12に対して直角をなす構成として、さらに、ガラス基板12との境界付近に方形状の裾引き部401bを付加するようにしてもよい。 Furthermore, as shown by lens 401N in Figure 41, it may include a protrusion 401a, and the side surface may be configured to be perpendicular to the glass substrate 12, and a rectangular skirt portion 401b may be added near the boundary with the glass substrate 12.

さらに、図41のレンズ401Nで示されるように、突出部401aを含み、ガラス基板12に対して直角をなす構成として、さらに、ガラス基板12との境界付近にラウンド形状の裾引き部401b’を付加するようにしてもよい。Furthermore, as shown by lens 401N in Figure 41, it may include a protrusion 401a and be configured to be perpendicular to the glass substrate 12, and further include a rounded hem portion 401b' near the boundary with the glass substrate 12.

<2段側面型レンズの詳細な構成>
ここで、図42を参照して、図41の2段側面型レンズ401Lの詳細な構成について説明する。
<Detailed configuration of two-stage side-type lens>
Now, with reference to FIG. 42, a detailed configuration of the two-stage side lens 401L in FIG. 41 will be described.

図42は、固体撮像素子11上にガラス基板12が形成され、その上に2段側面型レンズ401Lが設けられたときに、様々な方向か見たときの外観斜視図が示されている。ここで、図42の中央上部においては、固体撮像素子11の図中右側の辺から時計回りに辺LA,LB,LC,LDが設定されている。 Figure 42 shows perspective views of the appearance of a solid-state imaging element 11 with a glass substrate 12 and a two-stage side lens 401L formed thereon, as viewed from various directions. Here, in the upper center of Figure 42, sides LA, LB, LC, and LD are set clockwise from the right side of the solid-state imaging element 11 in the figure.

そして、図42の右部は、図42の中央上部における視線E1方向から固体撮像素子11とレンズ401Lを見たときの、固体撮像素子11の辺LA,LBの角部周辺の斜視図を示している。また、図42の中央下部は、図42の中央上部における視線E2方向から固体撮像素子11とレンズ401Lを見たときの、固体撮像素子11の辺LA,LBの角部周辺の斜視図を示している。さらに、図42の左部は、図42の中央部における視線E3方向から固体撮像素子11とレンズ401Lを見たときの、固体撮像素子11の辺LB,LCの角部周辺の斜視図を示している。 The right part of Fig. 42 shows a perspective view of the periphery of the corners of sides LA and LB of the solid-state imaging element 11 when the solid-state imaging element 11 and the lens 401L are viewed from the line of sight E1 direction in the upper center of Fig. 42. The lower center part of Fig. 42 shows a perspective view of the periphery of the corners of sides LA and LB of the solid-state imaging element 11 when the solid-state imaging element 11 and the lens 401L are viewed from the line of sight E2 direction in the upper center of Fig. 42. Furthermore, the left part of Fig. 42 shows a perspective view of the periphery of the corners of sides LB and LC of the solid-state imaging element 11 when the solid-state imaging element 11 and the lens 401L are viewed from the line of sight E3 direction in the center of Fig. 42.

すなわち、2段側面型レンズ401Lにおいては、長辺となる辺LB,LD(図示せず)の中央部は、凹型レンズとなる2段側面型レンズ401Lの上面から見て、レンズ厚さが最も薄くなるレンズとして機能する円形における重心位置に近い位置となるため、レンズが薄くなり、点線で囲まれるように稜線が緩やかな曲線形状とされる。That is, in the two-stage side lens 401L, the center of the long sides LB and LD (not shown) is close to the center of gravity of a circle that functions as a lens with the thinnest lens thickness when viewed from the top surface of the two-stage side lens 401L, which is a concave lens, so that the lens becomes thin and the ridge line has a gently curved shape as surrounded by a dotted line.

これに対して、短辺となる辺LA,LCの中央部は、重心位置から遠い位置になるため、レンズが厚く構成されることにより、稜線は直線形状とされる。In contrast, the centers of the short sides LA and LC are located far from the center of gravity, so the lens is made thicker and the ridges are made straight.

<2つの変曲点と2段の側面>
また、2段側面型レンズ401Lは、図43で示されるように、断面形状において、有効領域Zeの外側に設けられた非有効領域の側面が、2段構成とされ、側面のそれぞれの平均面X1,X2がずれて形成され、2段の側面による段差が生じる位置に断面形状における変曲点P1,P2が形成される。
<Two inflection points and two-stage side>
As shown in FIG. 43, in the cross-sectional shape of the two-stage side lens 401L, the side surface of the non-effective area provided outside the effective area Ze is configured in two stages, and the average surfaces X1, X2 of the respective side surfaces are formed offset, with inflection points P1, P2 in the cross-sectional shape being formed at positions where a step is created by the two stages of the side surface.

変曲点P1,P2は、固体撮像素子11に近い位置から順に凹凸の順序で変化する。 The inflection points P1 and P2 change in the order of concave and convex, starting from the position closest to the solid-state imaging element 11.

また、変曲点P1,P2のガラス基板12からの高さは、いずれも2段側面型レンズ401Lにおける最も薄い厚さThよりも高い位置に設けられる。 In addition, the heights of the inflection points P1 and P2 from the glass substrate 12 are both located at positions higher than the thinnest thickness Th of the two-stage side lens 401L.

さらに、2段の側面の、それぞれの平均面X1,X2間の差(平均面X1,X2間距離)は、固体撮像素子11の厚さ(図6の固体撮像素子11のシリコン基板81の厚さ)よりも大きくすることが望ましい。Furthermore, it is desirable that the difference between the average surfaces X1, X2 of the two side surfaces (the distance between the average surfaces X1, X2) be greater than the thickness of the solid-state imaging element 11 (the thickness of the silicon substrate 81 of the solid-state imaging element 11 in Figure 6).

また、2段の側面の、それぞれの平均面X1,X2間の距離の差は、レンズ401Lの有効領域の入射光の入射方向に対して垂直となる領域幅(例えば、図23の水平方向の幅He、または、垂直方向の高さVe)に対して1%以上とすることが望ましい。 In addition, it is desirable that the difference in distance between the average surfaces X1, X2 of the two side surfaces be 1% or more of the area width perpendicular to the incident direction of the incident light in the effective area of lens 401L (for example, the horizontal width He or the vertical height Ve in Figure 23).

従って、上述した条件を満たす2段の側面と2つの変曲点が形成されれば、2段側面型レンズ401L以外の形状であってもよく、例えば、図43の上から2段目で示されるように、平均面X11,X12からなる2段の側面が設けられ、ガラス基板12からレンズの最薄厚Thよりも高い位置に変曲点P1,P2とは異なる曲率の変曲点P11,P12が形成された2段側面型レンズ401Pであってもよい。Therefore, as long as two-stage side surfaces and two inflection points that satisfy the above-mentioned conditions are formed, the lens may have a shape other than that of the two-stage side surface lens 401L. For example, as shown in the second row from the top of Figure 43, the lens may be a two-stage side surface lens 401P in which two-stage side surfaces consisting of average surfaces X11 and X12 are provided and inflection points P11 and P12 with curvatures different from inflection points P1 and P2 are formed at a position higher from the glass substrate 12 than the thinnest thickness Th of the lens.

また、例えば、図43の上から3段目で示されるように、平均面X21,X22からなる2段の側面が設けられ、ガラス基板12からレンズの最薄厚Thよりも高い位置に、変曲点P1,P2およびP11,P22とは異なる曲率の変曲点P21,P22が形成された2段側面型レンズ401Qであってもよい。 For example, as shown in the third row from the top of Figure 43, a two-stage side lens 401Q may be provided with two side stages consisting of average surfaces X21 and X22, and inflection points P21 and P22 with curvatures different from inflection points P1, P2 and P11, P22 are formed at a position higher from the glass substrate 12 than the thinnest thickness Th of the lens.

さらに、例えば、図43の上から4段目で示されるように、平均面X31,X32からなる2段の側面が設けられ、ガラス基板12からレンズの最薄厚Thよりも高い位置に変曲点P31,P32が形成され、レンズ401の最も厚い位置の端部がラウンド形状にされた2段側面型レンズ401Rであってもよい。Furthermore, for example, as shown in the fourth row from the top of Figure 43, a two-stage side surface consisting of average surfaces X31 and X32 may be provided, inflection points P31 and P32 are formed at a position higher than the thinnest thickness Th of the lens from the glass substrate 12, and the end of the thickest position of the lens 401 may be rounded, forming a two-stage side surface type lens 401R.

<2つの変曲点と2段構成の側面とを備えたレンズにおけるARコートへの加熱時に発生する応力分布>
上述したように、2つの変曲点と2段構成の側面とを備えた2段側面型レンズ401Lの場合、実装リフロー熱負荷時や信頼性試験時におけるレンズ401Lの膨張や収縮によるARコート402にかかる応力を抑制することができる。
<Stress distribution occurring when the AR coating is heated in a lens with two inflection points and two-stage side surfaces>
As described above, in the case of a two-stage side-type lens 401L having two inflection points and two-stage side surfaces, the stress applied to the AR coating 402 due to the expansion and contraction of the lens 401L during mounting reflow thermal load and reliability testing can be suppressed.

図44は、図39のレンズ401の外形形状を変化させたときの、実装リフロー熱負荷時のARコート402の膨張や収縮による応力分布を示している。図44において、上段は、レンズ401を対角方向から見たときの奥手側のARコート402の応力分布であり、下段は、レンズ401を対角方向から見たときの手前側のARコート402の応力分布である。 Figure 44 shows the stress distribution due to expansion and contraction of the AR coating 402 under mounting reflow thermal load when the external shape of the lens 401 in Figure 39 is changed. In Figure 44, the upper row shows the stress distribution of the AR coating 402 on the rear side when the lens 401 is viewed diagonally, and the lower row shows the stress distribution of the AR coating 402 on the front side when the lens 401 is viewed diagonally.

図44の最左部においては、突出部401aも設けられておらず、2段側面型レンズでもないレンズ401S(レンズ401Aに対応する)における、実装リフロー熱負荷時のARコート402Sに生じる応力分布が示されている。The leftmost part of Figure 44 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402S during mounting reflow thermal load for lens 401S (corresponding to lens 401A), which does not have a protrusion 401a and is not a two-stage side lens.

図44の左から2番目においては、図43で示される2段側面型レンズ401Lに対応するレンズ401Tおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Tに生じる応力分布が示されている。The second from the left in Figure 44 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402T during mounting reflow thermal load in a lens 401T corresponding to the two-stage side lens 401L shown in Figure 43.

図44の左から3番目においては、突出部401aが設けられていないが、テーパ形状が設けられ、かつ、レンズの各辺の角部がラウンド形状に成型されたレンズ401Uにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Uに生じる応力分布が示されている。The third figure from the left in Figure 44 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402U during mounting reflow thermal load for a lens 401U that does not have a protrusion 401a but has a tapered shape and the corners of each side of the lens are molded into a rounded shape.

図44の左から4番目においては、突出部401aも、テーパ形状も設けられておらず、側面がガラス基板12に対して垂直で、かつ、レンズの各辺の角部がラウンド形状に成型されたレンズ401Vにおける、実装リフロー熱負荷時のARコート402Vに生じる応力分布が示されている。The fourth figure from the left in Figure 44 shows the stress distribution that occurs in the AR coating 402V during mounting reflow thermal load for a lens 401V that has no protrusion 401a or tapered shape, has side surfaces perpendicular to the glass substrate 12, and has rounded corners on each side of the lens.

また、図45は、左から順に図44の各レンズ形状におけるARコートに生じる応力分布における全体の最大値(Worst)、レンズの有効領域の最大値(有効)、および稜線における最大値(稜線)のグラフが示されている。また、図45におけるそれぞれの最大値のグラフは、左から順にARコート402S乃至402Vの応力分布の最大値を示している。 In addition, Fig. 45 shows graphs of the maximum value of the entire stress distribution (Worst), the maximum value of the effective area of the lens (Effective), and the maximum value at the ridgeline (Ridgeline) in the AR coating for each lens shape in Fig. 44, from the left. Also, the graphs of the maximum values in Fig. 45 show the maximum values of the stress distribution for AR coatings 402S to 402V, from the left.

図45で示されるように、各レンズの全体の最大応力は、レンズ401SのARコート402Sの場合、上面の角部Ws(図44)において1390MPaであり、レンズ401TのARコート402Tの場合、稜線の角部Wt(図44)において1130MPaであり、レンズ401UのARコート402Uの場合、稜線上Wu(図44)において800MPaであり、レンズ401VのARコート402Vの場合、稜線上Wv(図44)において1230MPaである。As shown in Figure 45, the overall maximum stress of each lens is 1390 MPa at the corner Ws (Figure 44) of the upper surface for AR coating 402S of lens 401S, 1130 MPa at the corner Wt (Figure 44) of the ridge for AR coating 402T of lens 401T, 800 MPa at the ridge Wu (Figure 44) for AR coating 402U of lens 401U, and 1230 MPa at the ridge Wv (Figure 44) for AR coating 402V of lens 401V.

また、各レンズの有効領域の最大応力は、図45で示されるように、レンズ401SのARコート402Sの場合、646MPaであり、レンズ401TのARコート402Tの場合、588MPaであり、レンズ401UのARコート402Uの場合、690MPaであり、レンズ401VのARコート402Vの場合、656MPaである。 In addition, the maximum stress in the effective area of each lens is, as shown in Figure 45, 646 MPa for AR coating 402S on lens 401S, 588 MPa for AR coating 402T on lens 401T, 690 MPa for AR coating 402U on lens 401U, and 656 MPa for AR coating 402V on lens 401V.

さらに、各レンズの稜線の最大応力は、レンズ401SのARコート402Sの場合、1050MPaであり、レンズ401TのARコート402Tの場合、950MPaであり、レンズ401UのARコート402Uの場合、800MPaであり、レンズ401VのARコート402Uの場合、1230MPaである。 Furthermore, the maximum stress at the ridge of each lens is 1050 MPa for AR coating 402S on lens 401S, 950 MPa for AR coating 402T on lens 401T, 800 MPa for AR coating 402U on lens 401U, and 1230 MPa for AR coating 402U on lens 401V.

図45によれば、いずれも最大応力が最小となるのは、レンズ401SのARコート402Sであるが、図44によれば、レンズ401TのARコート402Tの有効領域の全体の応力分布において、レンズ401UのARコート402Uの外周部に近い範囲に多く存在する600MPa付近の応力分布が存在せず、全体として、レンズ401T(レンズ401Lと同一)のARコート402Tからなる外形形状において、ARコート402T(ARコート402Lと同一)のARコート402Tに生じる応力分布が小さくなることがわかる。According to Figure 45, the AR coating 402S of lens 401S has the smallest maximum stress in all cases, but according to Figure 44, in the overall stress distribution in the effective area of AR coating 402T of lens 401T, there is no stress distribution of around 600 MPa, which is prevalent in the area close to the outer periphery of AR coating 402U of lens 401U, and it can be seen that, overall, in the external shape consisting of AR coating 402T of lens 401T (same as AR coating 402L), the stress distribution generated in AR coating 402T of AR coating 402T (same as AR coating 402L) is small.

すなわち、図44,図45によれば、実装リフロー熱負荷時において、2つの変曲点と2段構成の側面とを備えたレンズ401T(401L)においては、ARコート402T(402L)に生じる膨張や収縮が抑制されて、膨張や収縮に起因して生じる応力が小さくなっていることがわかる。In other words, according to Figures 44 and 45, during mounting reflow thermal load, in the lens 401T (401L) having two inflection points and a two-stage side surface, the expansion and contraction occurring in the AR coating 402T (402L) is suppressed, and the stress caused by the expansion and contraction is reduced.

以上のように、レンズ401として、2つの変曲点と2段構成の側面とを備えた2段側面型レンズ401Lを採用することにより、実装リフロー熱負荷時や信頼性試験等において、熱による膨張や収縮を抑制することが可能となる。As described above, by adopting a two-stage side-type lens 401L having two inflection points and two-stage side faces as the lens 401, it is possible to suppress expansion and contraction due to heat during mounting reflow thermal load, reliability testing, etc.

結果として、ARコート402Lに生じる応力を低減させることが可能となり、クラックの発生や、レンズ剥がれ等の発生を抑制させることが可能となる。また、レンズそのものの膨張や収縮を抑制することが可能となるので、歪の発生を低減し、歪に起因した複屈折の増加による画質劣化、屈折率の局所的な変化により発生する界面反射の増加によるフレアの発生を抑制することが可能となる。As a result, it becomes possible to reduce the stress generated in the AR coating 402L, and to suppress the occurrence of cracks, lens peeling, etc. In addition, it becomes possible to suppress the expansion and contraction of the lens itself, which reduces the occurrence of distortion and suppresses the deterioration of image quality due to an increase in birefringence caused by distortion, and the occurrence of flare due to an increase in interfacial reflection caused by a local change in the refractive index.

<18.第18の実施の形態>
以上においては、レンズの形状を規定することにより、小型軽量で、かつ、高解像度撮像が可能なレンズを実現する例について説明してきたが、レンズを固体撮像素子11に形成する際の精度を向上させることで、より小型軽量で、かつ、高解像度画像が撮像可能なレンズを実現するようにしてもよい。
<18. Eighteenth embodiment>
The above describes an example in which a lens that is small, lightweight, and capable of capturing high-resolution images is realized by specifying the shape of the lens. However, it is also possible to realize a lens that is even smaller, lighter, and capable of capturing high-resolution images by improving the precision with which the lens is formed on the solid-state imaging element 11.

図46の上部で示されるように、基板451に成形型452を固体撮像素子11上のガラス基板12に押し付けた状態で、成形型452とガラス基板12との間の空間に、レンズ401の材料となる紫外光硬化樹脂461を充填させ、図中の上部より紫外光により所定時間露光する。As shown in the upper part of Figure 46, with the mold 452 pressed against the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11, the space between the mold 452 and the glass substrate 12 is filled with ultraviolet light curing resin 461, which is the material for the lens 401, and exposed to ultraviolet light from the top of the figure for a predetermined period of time.

基板451および成形型452は、いずれも紫外光を透過させる材質により構成されている。 Both the substrate 451 and the mold 452 are made of a material that transmits ultraviolet light.

成形型452は、凹型のレンズ401の形状に対応した非球面の凸型構造であり、外周部に遮光膜453が形成されており、紫外光の入射角度により、例えば、図46で示されるような角度θからなるレンズ401の側面にテーパを形成させることができる。The molding die 452 has an aspheric convex structure corresponding to the shape of the concave lens 401, and a light-shielding film 453 is formed on the outer periphery. Depending on the angle of incidence of the ultraviolet light, a taper can be formed on the side of the lens 401, for example, at an angle θ as shown in Figure 46.

レンズ401の材料となる紫外光硬化樹脂461は、所定時間紫外光に対して露光されることにより、硬化して、図46の下部で示されるように非球面の凹型レンズとして形成されると共に、ガラス基板12に貼り付けられる。The ultraviolet light curing resin 461 that is the material of the lens 401 is hardened by being exposed to ultraviolet light for a predetermined period of time, and is formed into an aspheric concave lens as shown in the lower part of Figure 46, and is attached to the glass substrate 12.

紫外光が照射された状態で所定時間経過した後、紫外光硬化樹脂461が硬化することでレンズ401が形成され、レンズ401が形成された後、成形型452が形成されたレンズ401より外される(離型)。After a predetermined time has elapsed while being irradiated with ultraviolet light, the ultraviolet light curable resin 461 hardens to form the lens 401, and after the lens 401 is formed, the molding die 452 is removed from the formed lens 401 (demolding).

レンズ401の外周部と、ガラス基板12との境界においては、紫外光硬化樹脂461の一部が、成形型452から浸み出して浸み出し部461aが生じる。しかしながら、浸み出し部461aは、遮光膜453により紫外光が遮光されることになるので、拡大図Zfにおける範囲Zcで示されるように、紫外光硬化樹脂461の一部の浸み出し部461aは硬化せずに残り、離型された後、自然光に含まれた紫外光により硬化することで、裾引き部401dとして残る。At the boundary between the outer periphery of the lens 401 and the glass substrate 12, a portion of the ultraviolet light curable resin 461 seeps out from the mold 452, generating a seepage portion 461a. However, since the ultraviolet light is blocked from the seepage portion 461a by the light-shielding film 453, as shown in the range Zc in the enlarged view Zf, the seepage portion 461a of the ultraviolet light curable resin 461 remains uncured, and after demolding, it is cured by the ultraviolet light contained in natural light, remaining as a skirt portion 401d.

これにより、レンズ401は、成形型452により凹型レンズとして形成されると共に、遮光膜453により規定された角度θで側面にテーパ形状が形成される。また、レンズ401の外周部には、裾引き部401dがガラス基板12との境界に形成されることで、レンズ401をガラス基板12に対してより強固に接着させることが可能となる。As a result, the lens 401 is formed as a concave lens by the molding die 452, and a tapered shape is formed on the side at the angle θ defined by the light-shielding film 453. In addition, a skirt portion 401d is formed on the outer periphery of the lens 401 at the boundary with the glass substrate 12, which makes it possible to more firmly adhere the lens 401 to the glass substrate 12.

結果として、小型軽量で、かつ、高解像度画像が撮像可能なレンズを高精度に形成することが可能となる。 As a result, it is possible to form lenses with high precision that are small, lightweight, and capable of capturing high-resolution images.

尚、以上においては、遮光膜453は、図47の左上部で示されるように、基板451の紫外光の入射方向に対して裏面側(図中の下側)における、レンズ401の外周部に設けられる例について説明してきた。しかしながら、遮光膜453は、図47の右上部で示されるように、基板451の紫外光の入射方向に対して表面側(図中の上側)における、レンズ401の外周部に設けられるようにしてもよい。In the above, an example has been described in which the light-shielding film 453 is provided on the outer periphery of the lens 401 on the back side (lower side in the figure) of the substrate 451 with respect to the incident direction of the ultraviolet light, as shown in the upper left part of Fig. 47. However, the light-shielding film 453 may also be provided on the outer periphery of the lens 401 on the front side (upper side in the figure) of the substrate 451 with respect to the incident direction of the ultraviolet light, as shown in the upper right part of Fig. 47.

また、遮光膜453は、図47の左の上から2番目で示されるように、基板451に代えて、成形型452よりも水平方向に大きな成型型452’を形成し、紫外光の入射方向に対して裏面側(図中の下側)における、レンズ401の外周部に設けられるようにしてもよい。 In addition, as shown in the second from the top left of Figure 47, instead of the substrate 451, a molding die 452' that is horizontally larger than the molding die 452 may be formed, and the light-shielding film 453 may be provided on the outer periphery of the lens 401 on the back side (lower side in the figure) with respect to the direction of incidence of the ultraviolet light.

さらに、遮光膜453は、図47の右の上から2番目で示されるように、成型型452’の基板451の紫外光の入射方向に対して表面側(図中の上側)における、レンズ401の外周部に設けられるようにしてもよい。 Furthermore, the light-shielding film 453 may be provided on the outer periphery of the lens 401 on the front side (upper side in the figure) of the substrate 451 of the molding die 452' with respect to the incident direction of ultraviolet light, as shown in the second from the top on the right in Figure 47.

また、遮光膜453は、図47の左の上から3番目で示されるように、基板451と成形型452とを一体化させた成形型452’’を形成し、紫外光の入射方向に対して裏面側(図中の下側)における、レンズ401の外周部に設けられるようにしてもよい。In addition, the light-shielding film 453 may be formed by integrating the substrate 451 and the mold 452 into a mold 452'' as shown in the third image from the top left of Figure 47, and may be provided on the outer periphery of the lens 401 on the back side (lower side in the figure) relative to the incident direction of the ultraviolet light.

さらに、遮光膜453は、図47の右の上から3番目で示されるように、基板451と成形型452とを一体化させた成形型452’’を形成し、紫外光の入射方向に対して表面側(図中の上側)における、レンズ401の外周部に設けられるようにしてもよい。Furthermore, the light-shielding film 453 may be provided on the outer periphery of the lens 401 on the front side (upper side in the figure) with respect to the incident direction of the ultraviolet light, by forming a molding die 452'' by integrating the substrate 451 and the molding die 452, as shown in the third image from the top on the right in Figure 47.

また、図47の左下部で示されるように、基板451、および成形型452に加えて、側面部の一部を規定する構成が設けられた成形型452’’’を形成し、成形型452’’’の外周部であって、紫外光の入射方向に対して裏面側に遮光膜453が形成されるようにしてもよい。Furthermore, as shown in the lower left of Figure 47, in addition to the substrate 451 and the molding die 452, a molding die 452''' may be formed having a structure that defines a portion of the side surface, and a light-shielding film 453 may be formed on the outer periphery of the molding die 452''', on the back side relative to the direction of incidence of ultraviolet light.

尚、図46,図47の構成は、図9における撮像装置1の一体化構成部10内のIRCF14と接着剤15が省略された構成となっているが、説明の便宜上省略したのみであり、当然のことながらレンズ401(131)とガラス基板12との間に設けられるようにしてもよいものである。また、以降においても、図9における撮像装置1における構成より、IRCF14と接着剤15は、省略した構成を例にして説明を進めるものとするが、いずれにおいても、例えば、レンズ401(131)とガラス基板12との間にIRCF14と接着剤15が設けられる構成としてもよいものである。46 and 47 omit the IRCF 14 and adhesive 15 from the integrated component 10 of the imaging device 1 in Fig. 9, but this is omitted for the sake of convenience, and they may of course be provided between the lens 401 (131) and the glass substrate 12. In the following, the explanation will be given using an example of a configuration in which the IRCF 14 and adhesive 15 are omitted from the imaging device 1 in Fig. 9, but in either case, the IRCF 14 and adhesive 15 may be provided between the lens 401 (131) and the glass substrate 12, for example.

<2段側面型レンズの形成方法>
次に、2段側面型レンズの製造方法について説明する。
<Method of forming two-stage side-face lens>
Next, a method for manufacturing the two-stage lens will be described.

基本的な製造方法については、上述した2段側面型ではないレンズの製造方法と同様である。The basic manufacturing method is the same as that for lenses that do not have the two-stage sidewall type described above.

すなわち、図48の左部で示されるように、基板451に対して2段側面型レンズ401Lの側面形状に対応した成形型452が用意され、固体撮像素子11上のガラス基板12上に紫外光硬化樹脂461が載置される。尚、図48においては、成形型452における側面断面の右側半分のみの構成が示されている。That is, as shown in the left part of Fig. 48, a molding die 452 corresponding to the side shape of the two-stage side lens 401L is prepared for the substrate 451, and ultraviolet light curing resin 461 is placed on the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11. Note that Fig. 48 shows the configuration of only the right half of the side cross section of the molding die 452.

次に、図48の中央部で示されるように、成形型452が載置された紫外光硬化樹脂461をガラス基板12に対して押圧するように固定することで、成形型452の凹部内に紫外光硬化樹脂461を充填させた状態にして、図中上方より紫外光が所定時間照射される。Next, as shown in the center of Figure 48, the ultraviolet light curing resin 461 on which the molding die 452 is placed is fixed so as to press it against the glass substrate 12, thereby filling the recess of the molding die 452 with the ultraviolet light curing resin 461, and ultraviolet light is irradiated from above in the figure for a predetermined period of time.

紫外光硬化樹脂461は、紫外光に露光されることにより硬化し、成形型452に対応する凹型の2段側面型レンズ401が形成される。The ultraviolet light curing resin 461 hardens when exposed to ultraviolet light, forming a concave two-stage side lens 401 that corresponds to the molding die 452.

紫外光により所定時間露光されることで、レンズ401が形成された後、図48の右部で示されるように、成形型452が離型されると、2段側面型レンズからなるレンズ401が完成される。After the lens 401 is formed by exposure to ultraviolet light for a predetermined period of time, the molding die 452 is released as shown in the right part of Figure 48, and the lens 401 consisting of a two-stage side lens is completed.

また、図49の左部で示されるように、成形型452の外周部のガラス基板12に当接する部位の一部のうち、例えば、側面の断面形状における2つの変曲点のうち、ガラス基板12に近い位置の変曲点となる高さから下の部分を切断し、切断面に遮光膜453を設けるようにしてもよい。 Also, as shown in the left part of Figure 49, a part of the outer periphery of the molding die 452 that abuts against the glass substrate 12 may be cut, for example, a part below the height of the inflection point closest to the glass substrate 12, of the two inflection points in the cross-sectional shape of the side surface, and a light-shielding film 453 may be provided on the cut surface.

この場合、図49の左から2番目で示されるように、紫外光硬化樹脂461が成形型452の凹部に充填された状態で、紫外光が図中の上方より所定時間照射されると、遮光膜453の下部については、紫外光が遮光されることで、硬化が進まない状態となり、レンズ401が未完成の状態となる。しかしながら、紫外光が露光された図中の有効領域の周囲の紫外光硬化樹脂461は硬化が進んでレンズ401として形成される。In this case, as shown in the second from the left in Figure 49, when ultraviolet light is irradiated from above in the figure for a predetermined time with ultraviolet light curable resin 461 filled in the recess of mold 452, the ultraviolet light is blocked in the lower part of light-shielding film 453, so curing does not proceed, and lens 401 remains in an incomplete state. However, the ultraviolet light curable resin 461 around the effective area in the figure exposed to ultraviolet light proceeds to cure and is formed into lens 401.

この状態で成形型452が離型されると、図49の左から3番目で示されるように、2段側面型レンズとして形成されるレンズ401のうちの、最外周の2段構成の側面のうちのガラス基板12に近い部分の側面が未硬化の紫外光硬化樹脂461の浸み出し部461aとして残される。When the molding die 452 is released in this state, as shown in the third from the left in Figure 49, the lens 401 formed as a two-stage side lens has the outermost two-stage side that is closest to the glass substrate 12 remaining as an oozing portion 461a of uncured ultraviolet light curing resin 461.

そこで、図49の右部で示されるように、未硬化の紫外光硬化樹脂461の浸み出し部461aの状態のままの側面について、側面の角度や表面粗さを制御して、別途紫外光を照射して硬化させるようにする。Therefore, as shown in the right part of Figure 49, the angle and surface roughness of the side surface of the uncured ultraviolet light curable resin 461, which remains in the state of an oozing portion 461a, is controlled and ultraviolet light is irradiated separately to harden it.

このようにすることで、図50の上段で示されるように、レンズ401の側面の平均面X1,X2のなす角度を、例えば、入射光の入射方向に対してそれぞれ角度θ1,θ2といった異なる角度に設定することが可能となる。 By doing this, as shown in the upper part of Figure 50, it is possible to set the angles formed by the average planes X1 and X2 of the side surfaces of lens 401 to different angles, such as angles θ1 and θ2, respectively, with respect to the direction of incidence of the incident light.

ここで、側面X1,X2の角度をそれぞれ角度θ1,θ2とするとき、角度θ1<角度θ2となるように構成すると、側面フレアの発生を抑制すると共に、成形型452の離型の際、完成したレンズ401がガラス基板12から剥がれてしまうといったことを抑制することが可能となる。Here, when the angles of the sides X1 and X2 are angles θ1 and θ2, respectively, by configuring them so that angle θ1 < angle θ2, it is possible to suppress the occurrence of side flare and also to prevent the completed lens 401 from peeling off from the glass substrate 12 when the molding die 452 is released.

また、側面X1,X2のそれぞれの表面粗さρ(X1),ρ(X2)を異なる構成とすることが可能となる。 It is also possible to configure the surface roughness ρ(X1), ρ(X2) of each of the sides X1, X2 to be different.

ここで、側面X1,X2のそれぞれの表面粗さρ(X1),ρ(X2)を、表面粗さρ(X1)<表面粗さρ(X2)となるように設定することで、側面フレアの発生を抑制すると共に、成形型452の離型の際、完成したレンズ401がガラス基板12から剥がれてしまうといったことを抑制することが可能となる。Here, by setting the surface roughness ρ(X1), ρ(X2) of each of the sides X1, X2 such that surface roughness ρ(X1) < surface roughness ρ(X2), it is possible to suppress the occurrence of side flare and also to prevent the completed lens 401 from peeling off from the glass substrate 12 when the molding die 452 is released.

また、紫外光硬化樹脂461の浸み出し部461aの形状を調整することで、図50の下部で示されるように、裾引き部401dを形成することも可能となる。これにより、レンズ401をガラス基板12に対してより強固に固定することが可能となる。 In addition, by adjusting the shape of the seeping-out portion 461a of the ultraviolet light curing resin 461, it is also possible to form a skirt portion 401d as shown in the lower part of Figure 50. This makes it possible to fix the lens 401 more firmly to the glass substrate 12.

尚、角度θ1,θ2、表面粗さρ(X1),ρ(X2)、および裾引き部401dの形成については、図48を参照した遮光膜453を用いない場合でも、成形型452の形状により設定することは可能である。しかしながら、図49を参照したように遮光膜453が設けられた成形型452が用いられる場合については、最初の紫外光の照射において未硬化な部分として残された紫外光硬化樹脂461の浸み出し部461aを後から調整することができるので、角度θ1,θ2、表面粗さρ(X1),ρ(X2)、および裾引き部401dの設定の自由度を高くすることが可能となる。 The angles θ1, θ2, surface roughness ρ(X1), ρ(X2), and formation of the skirting portion 401d can be set by the shape of the mold 452 even when the light-shielding film 453 shown in FIG. 48 is not used. However, when the mold 452 provided with the light-shielding film 453 is used as shown in FIG. 49, the seepage portion 461a of the ultraviolet light curing resin 461 left as an uncured portion in the initial irradiation of ultraviolet light can be adjusted later, so that the degree of freedom in setting the angles θ1, θ2, surface roughness ρ(X1), ρ(X2), and skirting portion 401d can be increased.

いずれにおいても、固体撮像素子11のガラス基板12上にレンズ401を高精度に形成することが可能となる。また、2段側面型レンズ401における側面X1,X2の角度、表面粗さρ(X1),ρ(X2)、および裾引き部401dの有無を調整することが可能となるので、フレアやゴーストの発生を抑制すると共に、レンズ401をより強固にガラス基板12に形成することが可能となる。In either case, it becomes possible to form the lens 401 with high precision on the glass substrate 12 of the solid-state imaging element 11. In addition, it becomes possible to adjust the angles of the side surfaces X1 and X2 of the two-stage side surface type lens 401, the surface roughness ρ(X1) and ρ(X2), and the presence or absence of the skirt portion 401d, so that it is possible to suppress the occurrence of flare and ghosting and to form the lens 401 more firmly on the glass substrate 12.

<19.第19の実施の形態>
以上においては、成形方法により高精度にレンズ401を固体撮像素子11上のガラス基板12に形成する例について説明してきたが、レンズ401をガラス基板12上の適切な位置に形成するためガラス基板12にアライメントマークを形成し、アライメントマークに基づいて位置決めすることで、より高精度にレンズ401をガラス基板12上に形成するようにしてもよい。
<19. Nineteenth embodiment>
The above describes an example of forming the lens 401 on the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11 with high precision by a molding method. However, in order to form the lens 401 at an appropriate position on the glass substrate 12, an alignment mark may be formed on the glass substrate 12 and the lens 401 may be positioned based on the alignment mark, thereby forming the lens 401 on the glass substrate 12 with even higher precision.

すなわち、図51で示されるように、中心からレンズ401の有効領域Ze(図23の有効領域131aに対応する)が設けられ、その外周部に非有効領域Zn(図23の非有効領域131bに対応する)が設けられ、さらにその外周部にガラス基板12が露出した領域Zgが設けられ、固体撮像素子11の最外周部にスクライブラインが設定される領域Zscが設けられている。図51においては、非有効領域Zn(図23の非有効領域131bに対応する)に突出部401aが設けられている。That is, as shown in Fig. 51, an effective area Ze of the lens 401 (corresponding to the effective area 131a in Fig. 23) is provided from the center, a non-effective area Zn (corresponding to the non-effective area 131b in Fig. 23) is provided on the outer periphery thereof, an area Zg where the glass substrate 12 is exposed is provided on the outer periphery thereof, and an area Zsc where a scribe line is set is provided on the outermost periphery of the solid-state imaging element 11. In Fig. 51, a protrusion 401a is provided in the non-effective area Zn (corresponding to the non-effective area 131b in Fig. 23).

各領域の幅は、有効領域Zeの幅>非有効領域Znの幅>ガラス基板12が露出した領域Zgの幅>スクライブラインが設定される領域Zscの幅の関係となる。The width of each region has the following relationship: width of effective region Ze > width of non-effective region Zn > width of region Zg where glass substrate 12 is exposed > width of region Zsc where the scribe line is set.

アライメントマーク501は、ガラス基板12が露出した、ガラス基板12上の領域Zgに形成される。従って、アライメントマーク501のサイズは、領域Zgよりも小さいサイズとなるが、位置合わせするための画像により認識可能なサイズである必要がある。The alignment mark 501 is formed in an area Zg on the glass substrate 12 where the glass substrate 12 is exposed. Therefore, the size of the alignment mark 501 is smaller than the area Zg, but it must be a size that can be recognized by the image for alignment.

ガラス基板12上の、例えば、レンズ401の角部が当接すべき位置に、アライメントマーク501を形成し、アライメントカメラにより撮像される画像に基づいて、成形型452におけるレンズの角部を、アライメントマーク501が設けられた位置になるように調整することで、アライメントするようにしてもよい。Alignment may be achieved by forming an alignment mark 501 on the glass substrate 12, for example, at a position where the corner of the lens 401 should abut, and adjusting the corner of the lens in the molding die 452 to the position where the alignment mark 501 is provided, based on an image captured by an alignment camera.

<アライメントマークの例>
アライメントマーク501は、例えば、図52で示されるようなアライメントマーク501A乃至501Kなどである。
<Example of alignment mark>
The alignment marks 501 are, for example, alignment marks 501A to 501K as shown in FIG.

すなわち、アライメントマーク501A乃至501Cは方形からなり、アライメントマーク501D,501Eは円形からなり、アライメントマーク501F乃至501Iは多角形からなり、アライメントマーク501J,501Kは複数の線状形状からなる。That is, alignment marks 501A to 501C are square, alignment marks 501D and 501E are circular, alignment marks 501F to 501I are polygonal, and alignment marks 501J and 501K are multiple linear shapes.

<アライメントマークをガラス基板上と成形型とに設ける例>
また、アライメントマーク501A乃至501Kのうち、黒色部分と、グレー部分とを、それぞれ成形型452上のレンズ401の外周部分と、ガラス基板12上の領域Zgとの対応する位置にそれぞれ形成し、例えば、アライメントカメラにより撮像される画像に基づいて、相互に対応する位置関係となっているかを確認することで、レンズ401とガラス基板12との位置関係をアライメントするようにしてもよい。
<Example of providing alignment marks on glass substrate and molding die>
Furthermore, among the alignment marks 501A to 501K, the black and gray portions may be formed at positions corresponding to the outer periphery of the lens 401 on the molding die 452 and the area Zg on the glass substrate 12, and the positional relationship between the lens 401 and the glass substrate 12 may be aligned by checking, for example, based on an image captured by an alignment camera whether they are in a corresponding positional relationship.

すなわち、アライメントマーク501Aの場合、図52で示されるように、レンズ401と成形型452とが適切な位置関係となるように、成形型452上に方形枠からなるグレー部分のアライメントマーク501’を設け、黒色部分となる方形部からなるアライメントマーク501を形成する。That is, in the case of alignment mark 501A, as shown in FIG. 52, an alignment mark 501' consisting of a gray rectangular frame is provided on the molding die 452 so that the lens 401 and the molding die 452 are in the appropriate positional relationship, and an alignment mark 501 consisting of a rectangular portion that becomes the black portion is formed.

そして、図53の矢印方向から、ガラス基板12上のアライメントマーク501と、成形型452上のアライメントマーク501’とをアライメントカメラにより撮像し、黒色の方向状のアライメントマーク501が、グレーの方形枠からなるアライメントマーク501’に内包して重なるように撮像されるように成形型452の位置を調整することで、アライメントを調整するようにしてもよい。 Then, the alignment mark 501 on the glass substrate 12 and the alignment mark 501' on the molding die 452 are imaged with an alignment camera from the direction of the arrow in Figure 53, and the alignment can be adjusted by adjusting the position of the molding die 452 so that the black directional alignment mark 501 is imaged so that it is contained within and overlaps the alignment mark 501' consisting of a gray rectangular frame.

この場合、同一のカメラの同一視野内に、黒色部分のアライメントマーク501と、グレー部分のアライメントマーク501’とが配置されることが望ましいが、複数のカメラの位置関係を予めキャリブレーションしておき、複数のカメラで、対応する異なる位置に設けられたアライメントマーク501,501’との位置関係の対応によりアライメントするようにしてもよい。In this case, it is desirable to arrange the alignment mark 501 in the black portion and the alignment mark 501' in the gray portion within the same field of view of the same camera, but it is also possible to calibrate the positional relationship between the multiple cameras in advance and align the multiple cameras based on the corresponding positional relationship between the alignment marks 501, 501' provided in corresponding different positions.

いずれにおいても、アライメントマーク501により、固体撮像素子11のガラス基板12上にレンズ401を高精度に位置決めして形成することが可能となる。In either case, the alignment mark 501 makes it possible to position and form the lens 401 with high precision on the glass substrate 12 of the solid-state imaging element 11.

<20.第20の実施の形態>
以上においては、アライメントマークによりレンズ401と固体撮像素子11上のガラス基板12とを高精度に位置決めして形成する例について説明してきたが、レンズ401の有効領域にARコート402を形成することで、感度を向上させ、高精細な撮像を実現するようにしてもよい。
<20. Twentieth embodiment>
In the above, an example has been described in which the lens 401 and the glass substrate 12 on the solid-state imaging element 11 are positioned with high precision using alignment marks. However, it is also possible to form an AR coating 402 on the effective area of the lens 401 to improve sensitivity and realize high-definition imaging.

すなわち、例えば、図54の最上段の太線で示されるように、ガラス基板12上、突出部401aの側面および平面部を含む非有効領域(図23の非有効領域131bに対応する)、並びに有効領域(図23の有効領域131aに対応する)の全域に、ARコート402-P1が形成されるようにしてもよい。That is, for example, as shown by the thick line at the top of Figure 54, the AR coating 402-P1 may be formed over the entire area of the glass substrate 12, the non-effective area including the side and flat portion of the protrusion 401a (corresponding to the non-effective area 131b in Figure 23), and the effective area (corresponding to the effective area 131a in Figure 23).

また、例えば、図54の上から2番目で示されるように、レンズ401上の突出部401a内の有効領域にのみARコート402-P2が形成されるようにしてもよい。ARコート402-P2は、レンズ401上の突出部401a内の領域(有効領域(図23の有効領域131aに対応する))にのみ形成されることにより、実装リフロー熱負荷時等でレンズ401が熱による膨張や収縮することで生じる応力を低減させることが可能となり、ARコート402-P2のクラックの発生を抑制することができる。 Also, for example, as shown in the second from the top of Fig. 54, the AR coating 402-P2 may be formed only on the effective area within the protrusion 401a on the lens 401. By forming the AR coating 402-P2 only on the area (effective area (corresponding to the effective area 131a in Fig. 23)) within the protrusion 401a on the lens 401, it is possible to reduce stress caused by thermal expansion and contraction of the lens 401 during mounting reflow thermal load, etc., and to suppress the occurrence of cracks in the AR coating 402-P2.

さらに、例えば、図54の上から3番目で示されるように、レンズ401上の突出部401aの平面部を含む、突出部401aの内側の領域(有効領域(図23の有効領域131aに対応する))にARコート402-P3が形成されるようにしてもよい。ARコート402-P3は、レンズ401上の突出部401aを含む、突出部401aの内側の領域にのみ形成されることにより、実装リフロー熱負荷時等でレンズ401が熱による膨張や収縮することで生じる、ARコート402-P3に対して生じる応力を低減させることが可能となり、クラックの発生を抑制することができる。Furthermore, for example, as shown in the third figure from the top in Figure 54, an AR coating 402-P3 may be formed in the inner region (effective region (corresponding to effective region 131a in Figure 23)) of protrusion 401a on lens 401, including the flat portion of protrusion 401a. By forming AR coating 402-P3 only in the inner region of protrusion 401a on lens 401, including protrusion 401a on lens 401, it is possible to reduce the stress generated in AR coating 402-P3 due to thermal expansion and contraction of lens 401 during mounting reflow thermal load, etc., and the occurrence of cracks can be suppressed.

さらに、例えば、図54の上から4番目で示されるように、レンズ401上の突出部401aの平面部とその外周部の一部に加えて、突出部401aの内側の領域(有効領域(図23の有効領域131aに対応する))にARコート402-P4が形成され、さらに、ガラス基板12とレンズ401における、ガラス基板12との境界付近の領域にARコート402-P5が形成されるようにしてもよい。ARコート402-P4,402-P5のように、レンズ401の側面部分の一部にARコートが形成されない領域が形成されることにより、実装リフロー熱負荷時等でレンズ401が熱による膨張や収縮することで生じる、ARコート402-P2に対して生じる応力を低減させることが可能となり、クラックの発生を抑制することができる。Furthermore, for example, as shown in the fourth figure from the top in Figure 54, in addition to the planar portion of protrusion 401a on lens 401 and part of its outer periphery, AR coating 402-P4 may be formed in the inner region of protrusion 401a (effective region (corresponding to effective region 131a in Figure 23)), and AR coating 402-P5 may be formed in the region near the boundary between glass substrate 12 and lens 401 and glass substrate 12. By forming an area where an AR coating is not formed on part of the side portion of lens 401, as in AR coatings 402-P4 and 402-P5, it is possible to reduce the stress generated in AR coating 402-P2 due to thermal expansion and contraction of lens 401 during mounting reflow thermal load, etc., and to suppress the occurrence of cracks.

図55は、レンズ401に対して、ARコート402が形成される領域を様々に変化させて実装リフロー熱負荷時にARコート402に生じる応力分布をまとめたものである。 Figure 55 summarizes the stress distribution that occurs in the AR coating 402 when subjected to mounting reflow thermal load when the area on the lens 401 where the AR coating 402 is formed is changed in various ways.

図55は、上部が、レンズ401を水平垂直にそれぞれ2分割したときの、レンズ401とARコート402の外形形状であり、下部が、対応する実装リフロー熱負荷時のARコート402に生じる応力分布である。 Figure 55 shows, at the top, the external shape of the lens 401 and the AR coating 402 when the lens 401 is divided into two parts horizontally and vertically, and at the bottom, the stress distribution that occurs in the AR coating 402 when subjected to the corresponding mounting reflow thermal load.

図55の左部は、周辺のガラス基板12、レンズ401の側面、突出部401a、および突出部401aの内部を含めた全体にARコートが形成されたARコート402AAが形成されている場合である。 The left part of Figure 55 shows the case where an AR coating 402AA is formed in which an AR coating is formed over the entire surface including the surrounding glass substrate 12, the side surface of the lens 401, the protrusion 401a, and the inside of the protrusion 401a.

図55の左から2番目は、図55の最左部の構成に対して、周辺のガラス基板12、およびレンズ401の側面にARコート形成されず、それ以外の領域にARコートが形成されたARコート402ABの場合である。 The second from the left in Figure 55 shows the case of AR coating 402AB, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Figure 55, no AR coating is formed on the surrounding glass substrate 12 and the sides of lens 401, and an AR coating is formed in the other areas.

図55の左から3番目は、図55の最左部の構成に対して、レンズ401の側面の領域にARコートが形成されておらず、周辺のガラス基板12、突出部401a、および突出部401aの内部にARコートがなされたARコート402ACの場合である。 The third from the left in Figure 55 is the case of AR coating 402AC, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Figure 55, no AR coating is formed on the side area of lens 401, and AR coating is applied to the surrounding glass substrate 12, protrusion 401a, and the inside of protrusion 401a.

図55の左から4番目は、図55の最左部の構成に対して、レンズ401の側面の領域、突出部401aの平面部、突出部401aの内側であって、突出部401aの上面の平坦部から所定の幅Aまでの領域にARコートが形成されておらず、それ以外の突出部401aの内部および周辺のガラス基板12にARコートがなされたARコート402ADの場合である。ここで、幅Aは、例えば、100μmである。 The fourth from the left in Fig. 55 shows the case of AR coating 402AD, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Fig. 55, no AR coating is formed on the side region of lens 401, the flat portion of protrusion 401a, or the inside of protrusion 401a in the region from the flat portion of the top surface of protrusion 401a to a predetermined width A, and the AR coating is applied to the rest of the glass substrate 12 inside and around protrusion 401a. Here, width A is, for example, 100 μm.

図55の左から5番目は、図55の最左部の構成に対して、突出部401aの内側、突出部401aの上面の平坦部、突出部401aの外側の側面であって、平坦部から所定の幅Aだけ下までの領域にARコートが形成されているARコート402AEの場合である。 The fifth from the left in Figure 55 is the case of AR coat 402AE, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Figure 55, an AR coat is formed on the inside of protrusion 401a, the flat part on the top surface of protrusion 401a, and the outer side surface of protrusion 401a, in an area extending a predetermined width A below the flat part.

図55の左から6番目は、図55の最左部の構成に対して、突出部401aの内側、突出部401aの上面の平坦部、突出部401aの外側の側面であって、平坦部から所定の幅2Aだけ下までの領域にARコートが形成されているARコート402AFの場合である。 The sixth from the left in Figure 55 is the case of AR coat 402AF, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Figure 55, an AR coat is formed on the inside of protrusion 401a, the flat part on the top surface of protrusion 401a, and the outer side surface of protrusion 401a, in an area extending a predetermined width 2A below the flat part.

図55の左から7番目は、図55の最左部の構成に対して、突出部401aの内側、突出部401aの上面の平坦部、突出部401aの外側の側面であって、平坦部から所定の幅3Aだけ下までの領域にARコートが形成されているARコート402AGの場合である。 The seventh from the left in Figure 55 is the case of AR coat 402AG, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Figure 55, an AR coat is formed on the inside of protrusion 401a, the flat part on the top surface of protrusion 401a, and the outer side surface of protrusion 401a, in an area up to a predetermined width 3A below the flat part.

図55の左から8番目は、図55の最左部の構成に対して、突出部401aの内側、突出部401aの上面の平坦部、突出部401aの外側の側面であって、平坦部から所定の幅4Aだけ下までの領域にARコートが形成されているARコート402AHの場合である。The eighth from the left in Figure 55 is the case of AR coat 402AH, in which, compared to the configuration in the leftmost part of Figure 55, an AR coat is formed on the inside of protrusion 401a, the flat part on the top surface of protrusion 401a, and the outer side surface of protrusion 401a, in an area extending a predetermined width 4A below the flat part.

図55の最左部との比較により、いずれにおいてもARコート402が、レンズ401の全面を覆うように形成されたARコート402AAよりも、レンズ401の突出部401aよりも内側におけるARコートが、ガラス基板12上のARコート402と連続的に繋がっていない状態で形成される方がARコート402に生じる応力が小さいことが示されている。 A comparison with the leftmost part of Figure 55 shows that in either case, the stress generated in the AR coating 402 is smaller when the AR coating inside the protrusion 401a of the lens 401 is formed in a state where it is not continuously connected to the AR coating 402 on the glass substrate 12, than when the AR coating 402AA is formed to cover the entire surface of the lens 401.

以上のように、ARコート402が、レンズ401上に形成されることにより、フレアやゴーストの発生を抑制することが可能となり、より高精細な画像を撮像することが可能となる。As described above, by forming the AR coating 402 on the lens 401, it becomes possible to suppress the occurrence of flare and ghosting, and to capture higher resolution images.

また、形成されるARコート402は、突出部401aを含むレンズ401の有効領域と非有効領域とを含む全面と、その外周部となるガラス基板12上において、有効領域、およびガラス基板12以外の少なくとも一部にARコートが形成されない領域を設けるようにすることで、実装リフロー熱負荷時や信頼性検査等の加熱による膨張収縮に起因するクラックの発生を抑制することが可能となる。In addition, the AR coating 402 is formed over the entire surface including the effective and non-effective areas of the lens 401 including the protrusion 401a, and on the glass substrate 12 which forms its periphery, by providing an area where the AR coating is not formed in at least a part other than the effective area and the glass substrate 12, it becomes possible to suppress the occurrence of cracks due to expansion and contraction caused by heating during mounting reflow thermal load or reliability testing, etc.

尚、ここでは、ARコート402について説明してきたが、レンズ401の表面に製膜される構成であれば、他の膜でもよく、例えば、モスアイ等の反射防止膜等であっても同様である。 Note that although we have described the AR coating 402 here, other films may be used as long as they are formed on the surface of the lens 401, and this also applies to anti-reflection films such as moth-eye films.

また、以上においては、突出部401aを備えたレンズの例について説明してきたが、突出部401aを備えていないレンズであっても、有効領域と非有効領域とを含む全面と、その外周部となるガラス基板12上において、有効領域、およびガラス基板12以外の少なくとも一部にARコートが形成されない領域が設けられればよい。換言すれば、レンズ401に形成されるARコート402が、レンズ側面およびガラス基板12上に形成されるARコート402と連続的に繋がった状態で形成されないようにすればよい。このため、レンズ401は、例えば、2段側面型レンズ401Lであってもよく、レンズ401上に形成されるARコート402が、レンズ側面、およびガラス基板12上に形成されるARコート402と連続的に繋がった状態で形成されないように形成されれば、同様の効果を奏する。 Although the above has been described as an example of a lens with a protrusion 401a, even if the lens does not have a protrusion 401a, it is sufficient that an area where an AR coating is not formed is provided on at least a part of the entire surface including the effective area and the non-effective area and on the glass substrate 12 that is the outer periphery of the effective area and the glass substrate 12. In other words, it is sufficient that the AR coating 402 formed on the lens 401 is not formed in a state where it is continuously connected to the AR coating 402 formed on the lens side and the glass substrate 12. For this reason, the lens 401 may be, for example, a two-stage side type lens 401L, and the same effect is achieved if the AR coating 402 formed on the lens 401 is formed in a state where it is not continuously connected to the AR coating 402 formed on the lens side and the glass substrate 12.

<21.第21の実施の形態>
以上においては、レンズ401に形成されるARコート402が、ガラス基板12上に形成されるARコート402と連続的に繋がった状態で形成されないようにすることで、実装リフロー熱負荷時に熱に起因する膨張収縮によりARコート402の生じる応力を低減させる例に説明してきた。
<21. Twenty-first embodiment>
In the above, an example has been described in which the AR coating 402 formed on the lens 401 is not formed in a state in which it is continuously connected to the AR coating 402 formed on the glass substrate 12, thereby reducing the stress generated in the AR coating 402 due to expansion and contraction caused by heat during the mounting reflow thermal load.

しかしながら、レンズ401の突出部401aや側面を覆うように遮光膜が形成されるようにして、側面フレアの発生を抑制するようにしてもよい。However, a light-shielding film may be formed to cover the protrusion 401a and sides of the lens 401 to suppress the occurrence of side flare.

すなわち、図56の最上段で示されるように、ガラス基板12上において、レンズ401の側面、および突出部401aの上面の平面部の高さまでの全範囲、すなわち、有効領域以外の範囲に遮光膜521が形成されるようにしてもよい。That is, as shown in the top row of Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed on the glass substrate 12 over the entire range up to the height of the side surface of the lens 401 and the flat portion of the upper surface of the protrusion 401a, i.e., the range other than the effective area.

また、図56の上から2番目で示されるように、ガラス基板12上からレンズ401の側面、および突出部401aの上面の平面部までの全面、すなわち、有効領域以外の表面部分の全体に遮光膜521が形成されるようにしてもよい。 Also, as shown in the second from the top of Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed on the entire surface from the glass substrate 12 to the side of the lens 401 and the flat portion of the upper surface of the protrusion 401a, i.e., on the entire surface other than the effective area.

さらに、図56の上から3番目で示されるように、ガラス基板12上からレンズ401の突出部401aの側面に遮光膜521が形成されるようにしてもよい。 Furthermore, as shown in the third figure from the top in Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed on the side of the protrusion 401a of the lens 401 from above the glass substrate 12.

また、図56の上から4番目で示されるように、ガラス基板12上からレンズ401の突出部401aの側面における、ガラス基板12から所定の高さまでの範囲に遮光膜521が形成されるようにしてもよい。 In addition, as shown in the fourth figure from the top in Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed on the side of the protrusion 401a of the lens 401 in a range from above the glass substrate 12 to a predetermined height from the glass substrate 12.

さらに、図56の上から5番目で示されるように、レンズ401の突出部401aの側面のみに遮光膜521が形成されるようにしてもよい。 Furthermore, as shown in the fifth figure from the top in Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed only on the side surface of the protrusion 401a of the lens 401.

また、図56の上から6番目で示されるように、ガラス基板12上の2段側面型レンズ401の2つの側面の最高位置までの範囲に遮光膜521が形成されるようにしてもよい。 In addition, as shown in the sixth figure from the top in Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed in the range up to the highest position of the two sides of the two-stage side lens 401 on the glass substrate 12.

さらに、図56の上から7番目で示されるように、ガラス基板12上の2段側面型レンズ401の2つの側面の最高位置までの表面の全体、および、固体撮像素子11の外周部分を覆うように遮光膜521が形成されるようにしてもよい。Furthermore, as shown in the seventh image from the top of Figure 56, a light-shielding film 521 may be formed to cover the entire surface up to the highest position of the two sides of the two-stage side lens 401 on the glass substrate 12, and the outer periphery of the solid-state imaging element 11.

いずれにおいても、遮光膜521は、部分成膜により形成する、成膜後リソグラフィすることで形成する、レジストを形成した後、成膜し、レジストをリフトオフすることで形成する、または、リソグラフィにより形成する。In any case, the light-shielding film 521 is formed by partial film deposition, by depositing a film and then performing lithography, by forming a resist and then depositing a film and lifting off the resist, or by using lithography.

また、2段側面型レンズ401の外周部に遮光膜を形成するための土手を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手の内側に遮光膜521を形成するようにしてもよい。In addition, a bank for forming a light-shielding film may be formed on the outer periphery of the two-stage side lens 401, and a light-shielding film 521 may be formed on the outer periphery of the two-stage side lens 401, inside the bank.

すなわち、図57の最上段で示されるように、2段側面型レンズ401の外周部におけるガラス基板12上に、レンズ高さと同一の高さの土手531を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手531の内側にリソグラフィ、または、塗布により遮光膜521を形成した後、CMP(Chemical Mechanical Polishing)等の研磨により、遮光膜521、レンズ401、および土手531の高さを揃えるようにしてもよい。That is, as shown in the top row of Figure 57, a bank 531 of the same height as the lens height may be formed on the glass substrate 12 at the outer periphery of the double-sided lens 401, and a light-shielding film 521 may be formed by lithography or coating on the inside of the bank 531 at the outer periphery of the double-sided lens 401, and then the heights of the light-shielding film 521, the lens 401, and the bank 531 may be aligned by polishing using CMP (Chemical Mechanical Polishing) or the like.

また、図57の2段目で示されるように、2段側面型レンズ401の外周部におけるガラス基板12上に、レンズ高さと同一の高さの土手531を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手531の内側に遮光膜521の材料を塗布するのみで、遮光膜521、レンズ401、および土手531の高さについては、遮光膜521の材料によるセルフアラインとするようにしてもよい。 Also, as shown in the second row of Figure 57, a bank 531 of the same height as the lens height can be formed on the glass substrate 12 at the outer periphery of the two-stage side lens 401, and the heights of the light-shielding film 521, lens 401, and bank 531 can be self-aligned by the material of the light-shielding film 521 simply by applying the material of the light-shielding film 521 to the inside of the bank 531 at the outer periphery of the two-stage side lens 401.

さらに、図57の3段目で示されるように、2段側面型レンズ401の外周部におけるガラス基板12上に、レンズ高さと同一の高さの土手531を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手531の内側にリソグラフィにより遮光膜521を形成するのみにしてもよい。 Furthermore, as shown in the third row of Figure 57, a bank 531 of the same height as the lens height may be formed on the glass substrate 12 at the outer periphery of the two-stage side lens 401, and a light-shielding film 521 may simply be formed by lithography on the inside of the bank 531 at the outer periphery of the two-stage side lens 401.

また、図57の4段目で示されるように、2段側面型レンズ401の外周部におけるガラス基板12上に、2段側面型レンズ401とガラス基板12との境界が繋がるように土手531を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手531の内側にリソグラフィ、または、塗布により遮光膜521を形成した後、CMP(Chemical Mechanical Polishing)等の研磨により、遮光膜521、レンズ401、および土手531の高さを揃えるようにしてもよい。 Also, as shown in the fourth row of Figure 57, a bank 531 may be formed on the glass substrate 12 at the outer periphery of the two-stage side lens 401 so as to connect the boundary between the two-stage side lens 401 and the glass substrate 12, and a light-shielding film 521 may be formed by lithography or coating on the inside of the bank 531 at the outer periphery of the two-stage side lens 401, and then the heights of the light-shielding film 521, the lens 401, and the bank 531 may be aligned by polishing using CMP (Chemical Mechanical Polishing) or the like.

また、図57の5段目で示されるように、2段側面型レンズ401の外周部におけるガラス基板12上に、2段側面型レンズ401とガラス基板12との境界が繋がるように土手531を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手531の内側に遮光膜521の材料を塗布するのみで、遮光膜521、レンズ401、および土手531の高さについては、遮光膜521の材料によるセルフアラインとするようにしてもよい。 Furthermore, as shown in the fifth row of Figure 57, a bank 531 is formed on the glass substrate 12 at the outer periphery of the two-stage side lens 401 so as to connect the boundary between the two-stage side lens 401 and the glass substrate 12, and the heights of the light-shielding film 521, the lens 401, and the bank 531 can be self-aligned by the material of the light-shielding film 521 simply by applying the material of the light-shielding film 521 to the inside of the bank 531 at the outer periphery of the two-stage side lens 401.

さらに、図57の6段目で示されるように、2段側面型レンズ401の外周部におけるガラス基板12上に、2段側面型レンズ401とガラス基板12との境界が繋がるように土手531を形成し、2段側面型レンズ401の外周部であって、土手531の内側にリソグラフィにより遮光膜521を形成するのみにしてもよい。 Furthermore, as shown in the sixth row of Figure 57, a bank 531 may be formed on the glass substrate 12 at the outer periphery of the two-stage side lens 401 so as to connect the boundary between the two-stage side lens 401 and the glass substrate 12, and a light-shielding film 521 may simply be formed by lithography on the outer periphery of the two-stage side lens 401, inside the bank 531.

いずれにおいても、レンズ401の突出部401aや側面を覆うように遮光膜が形成されるので、側面フレアの発生を抑制することが可能となる。In either case, a light-shielding film is formed to cover the protruding portion 401a and side surfaces of the lens 401, making it possible to suppress the occurrence of side flare.

尚、以上においては、レンズ401の外周部に遮光膜が形成される例について説明してきたが、レンズ401の外周部からの光が侵入できないものであればよいので、遮光膜に代えて、例えば、光吸収膜を形成するようにしてもよい。 In the above, we have described an example in which a light-shielding film is formed on the outer periphery of lens 401, but as long as light cannot enter from the outer periphery of lens 401, it is possible to form, for example, a light-absorbing film instead of the light-shielding film.

<22.電子機器への適用例>
上述した図1,図4,図6乃至図17の撮像装置1は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
<22. Examples of application to electronic devices>
The imaging device 1 of Figures 1, 4, and 6 to 17 described above can be applied to various electronic devices, such as imaging devices such as digital still cameras and digital video cameras, mobile phones with an imaging function, and other devices with an imaging function.

図58は、本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。 Figure 58 is a block diagram showing an example configuration of an imaging device as an electronic device to which the present technology is applied.

図58に示される撮像装置1001は、光学系1002、シャッタ装置1003、固体撮像素子1004、駆動回路1005、信号処理回路1006、モニタ1007、およびメモリ1008を備えて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。The imaging device 1001 shown in Figure 58 is configured with an optical system 1002, a shutter device 1003, a solid-state imaging element 1004, a driving circuit 1005, a signal processing circuit 1006, a monitor 1007, and a memory 1008, and is capable of capturing still images and moving images.

光学系1002は、1枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの光(入射光)を固体撮像素子1004に導き、固体撮像素子1004の受光面に結像させる。The optical system 1002 is composed of one or more lenses and guides light (incident light) from the subject to the solid-state image sensor 1004, forming an image on the light receiving surface of the solid-state image sensor 1004.

シャッタ装置1003は、光学系1002および固体撮像素子1004の間に配置され、駆動回路1005の制御に従って、固体撮像素子1004への光照射期間および遮光期間を制御する。The shutter device 1003 is disposed between the optical system 1002 and the solid-state imaging element 1004, and controls the light irradiation period and light blocking period to the solid-state imaging element 1004 according to the control of the drive circuit 1005.

固体撮像素子1004は、上述した固体撮像素子を含むパッケージにより構成される。固体撮像素子1004は、光学系1002およびシャッタ装置1003を介して受光面に結像される光に応じて、一定期間、信号電荷を蓄積する。固体撮像素子1004に蓄積された信号電荷は、駆動回路1005から供給される駆動信号(タイミング信号)に従って転送される。The solid-state imaging element 1004 is configured by a package including the above-mentioned solid-state imaging element. The solid-state imaging element 1004 accumulates signal charge for a certain period of time in response to light that is imaged on the light receiving surface via the optical system 1002 and the shutter device 1003. The signal charge accumulated in the solid-state imaging element 1004 is transferred in accordance with a drive signal (timing signal) supplied from the drive circuit 1005.

駆動回路1005は、固体撮像素子1004の転送動作、および、シャッタ装置1003のシャッタ動作を制御する駆動信号を出力して、固体撮像素子1004およびシャッタ装置1003を駆動する。 The drive circuit 1005 outputs a drive signal that controls the transfer operation of the solid-state imaging element 1004 and the shutter operation of the shutter device 1003, thereby driving the solid-state imaging element 1004 and the shutter device 1003.

信号処理回路1006は、固体撮像素子1004から出力された信号電荷に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路1006が信号処理を施すことにより得られた画像(画像データ)は、モニタ1007に供給されて表示されたり、メモリ1008に供給されて記憶(記録)されたりする。The signal processing circuit 1006 performs various signal processing on the signal charges output from the solid-state imaging element 1004. The image (image data) obtained by performing the signal processing by the signal processing circuit 1006 is supplied to a monitor 1007 for display, or is supplied to a memory 1008 for storage (recording).

このように構成されている撮像装置1001においても、上述した光学系1002、および固体撮像素子1004に代えて、図1,図9,図11乃至図22のいずれかの撮像装置1を適用することにより、装置構成の小型化および低背化を実現しつつ、内乱反射に起因するゴーストやフレアを抑制することが可能となる。Even in the imaging device 1001 configured in this manner, by applying any one of the imaging devices 1 shown in Figures 1, 9, and 11 to 22 instead of the above-mentioned optical system 1002 and solid-state imaging element 1004, it is possible to achieve a compact and low-profile device configuration while suppressing ghosts and flares caused by internal reflection.

<23.固体撮像装置の使用例>
図59は、上述の撮像装置1を使用する使用例を示す図である。
<23. Examples of Use of Solid-State Imaging Device>
FIG. 59 is a diagram showing an example of using the imaging device 1 described above.

上述した撮像装置1は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。The imaging device 1 described above can be used in various cases, for example, to sense light such as visible light, infrared light, ultraviolet light, and X-rays, as follows:

・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
- Devices that take images for viewing, such as digital cameras and mobile devices with camera functions; - Devices for traffic purposes, such as in-vehicle sensors that take images of the front and rear of a car, the surroundings, and the interior of the car for safe driving such as automatic stopping and for recognizing the driver's state, surveillance cameras that monitor moving vehicles and roads, and distance measuring sensors that measure the distance between vehicles, etc.; - Devices for home appliances such as TVs, refrigerators, and air conditioners that take images of users' gestures and operate devices in accordance with those gestures; - Devices for medical and healthcare purposes, such as endoscopes and devices that take images of blood vessels by receiving infrared light; - Devices for security purposes, such as surveillance cameras for crime prevention and cameras for person authentication; - Devices for beauty purposes, such as skin measuring devices that take images of the skin and microscopes that take images of the scalp; - Devices for sports, such as action cameras and wearable cameras for sports purposes, etc.; - Devices for agricultural purposes, such as cameras for monitoring the condition of fields and crops.

<24.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。
<24. Application example to endoscopic surgery system>
The technology according to the present disclosure (the present technology) can be applied to various products. For example, the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.

図60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。 Figure 60 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.

図60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。 Figure 60 shows an operator (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using an endoscopic surgery system 11000. As shown in the figure, 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.

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。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. In the illustrated example, the endoscope 11100 is configured as a so-called rigid lens barrel having a rigid lens barrel 11101, but the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible lens barrel having a flexible lens barrel.

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。An opening into which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101. 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 lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and is irradiated via the objective lens toward an object to be observed in 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.

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。An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation object is focused on the image sensor by the optical system. The observation light is photoelectrically converted by the image sensor to generate an electrical signal corresponding to the observation light, i.e., an image signal corresponding to the observation image. The image signal is sent to the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 11201 as RAW data.

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。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), to display an image based on the image signal.

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。 The display device 11202, under the control of the CCU 11201, displays an image based on an image signal that has been subjected to image processing by the CCU 11201.

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。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.

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。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. For example, the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) of the endoscope 11100.

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。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 surgery. The printer 11208 is a device capable of printing various types of information related to surgery in various formats such as text, images, or graphs.

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。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. When 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. In this case, it is also possible to capture images corresponding to each of the RGB colors in a time-division manner by irradiating the observation object with laser light from each of the RGB laser light sources in a time-division manner and controlling the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the irradiation timing. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter to the image sensor.

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。 The light source device 11203 may be controlled to change the intensity of the light it outputs at predetermined time intervals. The driving of the image sensor of the camera head 11102 may be controlled in synchronization with the timing of the change in the light intensity to acquire images in a time-division manner, and the images may be synthesized to generate an image with a high dynamic range that is free of so-called blackout and whiteout.

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。 The light source device 11203 may also be configured to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation. In 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 irradiation light (i.e., white light) during normal observation, a predetermined tissue such as blood vessels on the mucosal surface is photographed with high contrast, so-called narrow band imaging. Alternatively, in special light observation, fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating excitation light. In fluorescence observation, excitation light is irradiated to body tissue and 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 fluorescence 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.

図61は、図60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。 Figure 61 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in Figure 60.

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。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 by a transmission cable 11400 so that they can communicate with each other.

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。 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.

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。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). When the imaging unit 11402 is composed of a multi-plate type, for example, each imaging element may generate an image signal corresponding to each of RGB, and a color image may be obtained by combining them. Alternatively, 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. In addition, when the imaging unit 11402 is composed of a multi-plate type, multiple lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.

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。 Furthermore, the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102. For example, the imaging unit 11402 may be provided inside the telescope tube 11101, immediately after the objective lens.

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。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 appropriately adjusted.

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。The communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information between the communication unit 11404 and 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.

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。In addition, the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the driving of the camera head 11102 from the CCU 11201, and supplies it to the camera head control unit 11405. The control signal includes information on the imaging conditions, such as information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value at the time of capturing the image, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image.

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。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. In the latter case, the endoscope 11100 is equipped with a so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.

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。 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.

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。The communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information between the camera head 11102. The communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.

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。 In addition, the communication unit 11411 transmits a control signal to the camera head 11102 for controlling the driving of the camera head 11102. The image signal and the control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, etc.

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。 The image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal, which is RAW data transmitted from the camera head 11102.

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。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.

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。 The control unit 11413 also displays the captured image showing the surgical site on the display device 11202 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 biological parts, bleeding, mist generated when using the energy treatment tool 11112, and the like, by detecting the shape and color of the edges of objects included in the captured image. When the control unit 11413 displays the captured image on the display device 11202, 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.

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。The transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable corresponding to communication of electrical signals, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable of these.

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。 In the illustrated example, 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.

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や、カメラヘッド11102(の撮像部11402)、CCU11201(の画像処理部11412)等に適用され得る。具体的には、例えば、図1,図9,図11乃至図22の撮像装置1は、レンズユニット11401および撮像部10402に適用することができる。レンズユニット11401および撮像部10402に本開示に係る技術を適用することにより、装置構成の小型化および低背化を実現すると共に、内乱反射に起因するフレアやゴーストの発生を抑制させることが可能となる。 An example of an endoscopic surgery system to which the technology of the present disclosure can be applied has been described above. The technology of the present disclosure can be applied to, for example, the endoscope 11100, the camera head 11102 (the imaging unit 11402), the CCU 11201 (the image processing unit 11412), etc., among the configurations described above. Specifically, for example, the imaging device 1 of Figures 1, 9, and 11 to 22 can be applied to the lens unit 11401 and the imaging unit 10402. By applying the technology of the present disclosure to the lens unit 11401 and the imaging unit 10402, it is possible to realize a compact and low-profile device configuration and suppress the occurrence of flare and ghosts caused by internal reflection.

なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。Note that, although an endoscopic surgery system has been described here as an example, the technology disclosed herein may also be applied to other systems, such as microsurgical systems.

<25.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。
<25. Examples of applications to moving objects>
The technology according to the present disclosure (the present technology) can be applied to various products. For example, 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.

図62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。 Figure 62 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.

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62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。The vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001. In the example shown in Fig. 62, 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. In addition, as functional configurations of the integrated control unit 12050, a microcomputer 12051, an audio/video output unit 12052, and an in-vehicle network I/F (interface) 12053 are shown.

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。The drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs. For example, the drive system control unit 12010 functions as a control device for a drive force generating device for generating a 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 of the vehicle.

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。The body system control unit 12020 controls the operation of various devices installed in the vehicle body according to various programs. For example, 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. In this case, 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.

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。The outside-vehicle information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000. For example, 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, or characters on the road surface based on the received images.

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。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 invisible light such as infrared light.

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。The in-vehicle information detection unit 12040 detects information inside the vehicle. For example, a driver state detection unit 12041 that detects the state of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040. 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 degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041, or may determine whether the driver is dozing off.

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。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. For example, the microcomputer 12051 can perform cooperative control aimed at realizing the functions of an ADAS (Advanced Driver Assistance System), including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following driving based on the distance between vehicles, maintaining vehicle speed, vehicle collision warning, or vehicle lane departure warning.

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。 In addition, the microcomputer 12051 can 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.

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。In addition, the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the outside-vehicle 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-vehicle information detection unit 12030, and perform cooperative control for the purpose of preventing glare, such as switching from high beams to low beams.

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62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。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. In the example of FIG. 62, 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.

図63は、撮像部12031の設置位置の例を示す図である。 Figure 63 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.

図63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。 In FIG. 63, vehicle 12100 has imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as imaging unit 12031.

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。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 upper part 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 upper part 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 leading vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, etc.

なお、図63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。 Figure 63 shows an example of the imaging ranges of imaging units 12101 to 12104. Imaging range 12111 indicates the imaging range of imaging unit 12101 provided on the front nose, imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively, and imaging range 12114 indicates the imaging range of imaging unit 12104 provided on the rear bumper or back door. For example, image data captured by imaging units 12101 to 12104 are superimposed to obtain an overhead image of vehicle 12100 viewed from above.

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。At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information. For example, at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera consisting of multiple imaging elements, or may be an imaging element having pixels for phase difference detection.

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。For example, the microcomputer 12051 can extract, as a preceding vehicle, the three-dimensional object that is the closest to the vehicle 12100 on the path of travel and travels in approximately the same direction as the vehicle 12100 at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) by calculating the distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 and the change in this distance over time (relative speed to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. Furthermore, the microcomputer 12051 can set the vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle and perform automatic brake 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 autonomous driving, which runs autonomously without relying on the driver's operation.

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。For example, 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. For example, 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. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating 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, the microcomputer 12051 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.

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。At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays. For example, the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured images of 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 captured images of 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 the object is a pedestrian. When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the 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.

以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部12031に適用され得る。具体的には、例えば、図1,図9,図11乃至図22の撮像装置1は、撮像部12031に適用することができる。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、装置構成の小型化および低背化を実現すると共に、内乱反射に起因するフレアやゴーストの発生を抑制させることが可能となる。 The above describes an example of a vehicle control system to which the technology disclosed herein can be applied. The technology disclosed herein can be applied to, for example, the imaging unit 12031 of the configuration described above. Specifically, for example, the imaging device 1 of Figures 1, 9, and 11 to 22 can be applied to the imaging unit 12031. By applying the technology disclosed herein to the imaging unit 12031, it is possible to achieve a smaller and lower-profile device configuration and suppress the occurrence of flare and ghosting caused by internal reflection.

尚、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
<1> 入射光の光量に応じて光電変換により画素信号を生成する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の受光面に対して、前記入射光を合焦させる、複数のレンズからなるレンズ群とを含み、
前記レンズ群のうち、前記入射光の入射方向に対して最下位層を構成する最下位層レンズが、前記入射光を受光する方向に対して最前段に構成され、
前記最下位層レンズは、非球面の凹型レンズであり、表面に反射防止膜が形成される
撮像装置。
<2> 前記最下位層レンズは、前記入射光を前記固体撮像素子に対して集光させる有効領域が設定され、
前記反射防止膜は、少なくとも前記最下位層レンズにおける有効領域に形成される
<1>に記載の撮像装置。
<3> 前記有効領域は、前記最下位層レンズの入射光に対する垂直方向の幅に対して略中央に配置され、前記有効領域の外周部には、前記入射光を必ずしも前記固体撮像素子に対して集光させない非有効領域が設定され、
前記反射防止膜が、前記非有効領域、前記最下位層レンズの側面、および前記最下位層レンズが貼り付けられる前記固体撮像素子上に設けられたガラス基板に設けられる場合、少なくとも一部に形成されない領域が設けられる
<2>に記載の撮像装置。
<4> 前記有効領域の幅、前記非有効領域の幅、前記ガラス基板が露出した領域の幅、およびスクライブラインが設定される領域の幅は、前記有効領域の幅>前記非有効領域の幅>前記ガラス基板が露出した領域の幅>前記スクライブラインが設定される領域の幅の関係を満たす
<3>に記載の撮像装置。
<5> 前記非有効領域には、前記最下位層レンズの最も厚い厚さよりも前記ガラス基板からの厚さが厚く、平面部を備えた土手状の突出部が形成され、
前記反射防止膜は、前記突出部の一部に形成される
<3>に記載の撮像装置。
<6> 前記反射防止膜は、前記突出部の前記有効領域側の側面と、前記平面部に形成される
<5>に記載の撮像装置。
<7> 前記反射防止膜は、前記突出部の前記有効領域側の側面、前記平面部、および前記突出部の外周側側面の平面部から所定の高さまでの領域に形成される
<6>に記載の撮像装置。
<8> 前記反射防止膜は、前記最下位層レンズと、前記ガラス基板との境界付近に形成される
<7>に記載の撮像装置。
<9> 前記最下位層レンズの外周部には、多段に側面が形成される
<1>乃至<8>のいずれかに記載の撮像装置。
<10> 前記固体撮像素子は、積層構造で、かつ、キャビティレス構造である
<1>乃至<9>のいずれかに記載の撮像装置。
The present disclosure can also be configured as follows.
<1> A solid-state imaging element that generates a pixel signal by photoelectric conversion in accordance with the amount of incident light;
a lens group including a plurality of lenses that focuses the incident light onto a light receiving surface of the solid-state imaging device;
a lowermost layer lens constituting a lowermost layer in the lens group with respect to an incident direction of the incident light is configured at a front end with respect to a direction in which the incident light is received,
The imaging device, wherein the bottom layer lens is an aspheric concave lens having an anti-reflection film formed on its surface.
<2> The lowest layer lens has an effective area for collecting the incident light onto the solid-state imaging element,
The imaging device according to <1>, wherein the anti-reflection film is formed at least in an effective area of the lowermost lens.
<3> The effective area is disposed at a substantially center with respect to a width of the lowermost layer lens in a direction perpendicular to the incident light, and a non-effective area is set on the outer periphery of the effective area so that the incident light is not necessarily focused on the solid-state imaging element,
The imaging device described in <2>, wherein when the anti-reflection film is provided on the non-effective area, the side of the lowest layer lens, and a glass substrate provided on the solid-state imaging element to which the lowest layer lens is attached, at least a portion of the glass substrate is provided with an area where the anti-reflection film is not formed.
<4> The imaging device described in <3>, wherein a width of the effective area, a width of the non-effective area, a width of the area where the glass substrate is exposed, and a width of the area where a scribe line is set satisfy a relationship of: width of the effective area>width of the non-effective area>width of the area where the glass substrate is exposed>width of the area where the scribe line is set.
<5> In the non-effective region, a bank-shaped protrusion having a thickness from the glass substrate greater than the maximum thickness of the bottom layer lens and a flat portion is formed,
The imaging device according to <3>, wherein the anti-reflection film is formed on a part of the protruding portion.
<6> The imaging device according to <5>, wherein the anti-reflection film is formed on a side surface of the protrusion on the effective area side and on the flat portion.
<7> The imaging device according to <6>, wherein the anti-reflection film is formed on a side surface of the protrusion on the effective area side, on the flat portion, and on an area up to a predetermined height from the flat portion of an outer peripheral side surface of the protrusion.
<8> The imaging device according to <7>, wherein the anti-reflection film is formed near a boundary between the lowermost lens and the glass substrate.
<9> The imaging device according to any one of <1> to <8>, wherein a side surface is formed in multiple steps on an outer periphery of the bottom layer lens.
<10> The imaging device according to any one of <1> to <9>, wherein the solid-state imaging element has a laminated structure and a cavity-less structure.

1 撮像装置, 10 一体化構成部, 11 (CPS構造の)固体撮像素子, 11a 下側基板(ロジック基板), 11b 上側基板(画素センサ基板), 11c カラーフィルタ, 11d オンチップレンズ, 12 ガラス基板, 13 接着剤, 14 IRCF(赤外光カットフィルタ), 14’ IRCFガラス基板, 15 接着剤, 16 レンズ群, 17 回路基板, 18 アクチュエータ, 19 コネクタ, 20 スペーサ, 21 画素領域, 22 制御回路, 23 ロジック回路, 32 画素, 51 フォトダイオード, 81 シリコン基板, 83 配線層, 86 絶縁膜, 88 シリコン貫通電極, 91 ソルダマスク, 101 シリコン基板, 103 配線層, 105 チップ貫通電極, 106 接続用配線, 109 シリコン貫通電極, 131 レンズ, 151 接着剤, 171 レンズ群, 191 (COB構造の)固体撮像素子, 192 ワイヤボンド, 211 赤外光カット樹脂, 231 ガラス基板, 231a 凸部, 231b 空洞(キャビティ), 251 赤外光カット機能を備えた塗布剤, 271 レンズ, 271a ARコート, 291 レンズ, 291a 反射防止処理部, 301 赤外光カットレンズ, 321 ガラス基板, 351 屈折膜, 371,371-1乃至371-4,381 付加膜, 401,401A乃至401U,401AA乃至AH レンズ, 401a 突出部, 401b,401b’ 裾引き部, 401d 裾引き部, 402,402A乃至402U,402AA乃至AH,402-P1乃至402-P5 ARコート, 451 基板, 452,452’,452’’,452’’’ 成形型, 453 遮光膜, 461 紫外光硬化樹脂, 461a 浸み出し部, 501,501’,501A乃至501K アライメントマーク, 521 遮光膜, 531 土手1 imaging device, 10 integrated component, 11 (CPS structure) solid-state imaging element, 11a lower substrate (logic substrate), 11b upper substrate (pixel sensor substrate), 11c color filter, 11d on-chip lens, 12 glass substrate, 13 adhesive, 14 IRCF (infrared cut filter), 14' IRCF glass substrate, 15 adhesive, 16 lens group, 17 circuit substrate, 18 actuator, 19 connector, 20 spacer, 21 pixel region, 22 control circuit, 23 logic circuit, 32 pixel, 51 photodiode, 81 silicon substrate, 83 wiring layer, 86 insulating film, 88 silicon through-hole electrode, 91 solder mask, 101 silicon substrate, 103 wiring layer, 105 chip through-hole electrode, 106 Connection wiring, 109 Silicon through-hole electrode, 131 Lens, 151 Adhesive, 171 Lens group, 191 (COB structure) solid-state imaging element, 192 Wire bond, 211 Infrared light cut resin, 231 Glass substrate, 231a Convex portion, 231b Cavity, 251 Coating agent having infrared light cut function, 271 Lens, 271a AR coating, 291 Lens, 291a Anti-reflection processing portion, 301 Infrared light cut lens, 321 Glass substrate, 351 Refractive film, 371, 371-1 to 371-4, 381 Additional film, 401, 401A to 401U, 401AA to AH Lens, 401a Protrusion, 401b, 401b' footing portion, 401d footing portion, 402, 402A to 402U, 402AA to AH, 402-P1 to 402-P5 AR coating, 451 substrate, 452, 452', 452'', 452''' molding die, 453 light-shielding film, 461 ultraviolet light curing resin, 461a seepage portion, 501, 501', 501A to 501K alignment marks, 521 light-shielding film, 531 bank

Claims (4)

入射光の光量に応じて光電変換により画素信号を生成する固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の受光面に対して、前記入射光を合焦させる、複数のレンズからなるレンズ群とを含み、
前記レンズ群のうち、前記入射光の入射方向に対して最下位層を構成する最下位層レンズが、前記入射光を受光する方向に対して最前段に構成され、
前記最下位層レンズは、非球面の凹型レンズであり、前記入射光を前記固体撮像素子に対して集光させる有効領域が設定され、少なくとも前記最下位層レンズにおける有効領域の表面に反射防止膜が形成され、
前記有効領域は、前記最下位層レンズの入射光に対する垂直方向の幅に対して略中央に配置され、前記有効領域の外周部には、前記入射光を必ずしも前記固体撮像素子に対して集光させない非有効領域が設定され、
前記反射防止膜が、さらに、前記非有効領域に形成される、前記最下位層レンズの前記有効領域の最も厚い厚さよりも記ガラス基板からの厚さが厚い、平面部を備えた土手状の突出部、前記最下位層レンズの側面、および前記最下位層レンズが貼り付けられる前記固体撮像素子上に設けられたガラス基板に設けられ、このうち、前記最下層レンズの前記側面においては、前記突出部の前記平面部からみて所定の幅だけ前記ガラス基板寄りの位置から、前記最下位層レンズと前記ガラス基板との境界付近の位置からみて所定の幅だけ前記平面部寄りの位置までの領域に、前記反射防止膜が形成されない領域が設けられる
撮像装置。
a solid-state imaging element that generates pixel signals by photoelectric conversion in accordance with the amount of incident light;
a lens group including a plurality of lenses that focuses the incident light onto a light receiving surface of the solid-state imaging device;
a lowermost layer lens constituting a lowermost layer in the lens group with respect to an incident direction of the incident light is configured at a front end with respect to a direction in which the incident light is received,
the bottom layer lens is an aspheric concave lens, and has an effective area for condensing the incident light onto the solid-state imaging element, and an anti-reflection film is formed on at least the surface of the effective area of the bottom layer lens;
the effective area is disposed at approximately the center of the width of the lowermost layer lens in a direction perpendicular to the incident light, and a non-effective area is set on the outer periphery of the effective area so that the incident light is not necessarily focused on the solid-state imaging element;
An imaging device in which the anti-reflection film is further provided on a bank-shaped protrusion with a flat portion formed in the non-effective area and having a thickness from the glass substrate described below that is thicker than the thickest thickness of the effective area of the lowest layer lens, on the side of the lowest layer lens, and on a glass substrate provided on the solid-state imaging element to which the lowest layer lens is attached, and among these, on the side of the lowest layer lens, an area on which the anti-reflection film is not formed is provided in an area from a position closer to the glass substrate by a predetermined width as viewed from the flat portion of the protrusion to a position closer to the flat portion by a predetermined width as viewed from a position near the boundary between the lowest layer lens and the glass substrate.
前記固体撮像素子の最外周部にスクライブラインが設定される領域を備え、
前記有効領域の幅、前記非有効領域の幅、前記ガラス基板が露出した領域の幅、および前記スクライブラインが設定される領域の幅は、前記有効領域の幅>前記非有効領域の幅>前記ガラス基板が露出した領域の幅>前記スクライブラインが設定される領域の幅の関係を満たす
請求項1に記載の撮像装置。
a region in which a scribe line is set on the outermost periphery of the solid-state imaging element;
2. The imaging device according to claim 1, wherein the width of the effective area, the width of the non-effective area, the width of the area where the glass substrate is exposed, and the width of the area where the scribe line is set satisfy the relationship: width of the effective area > width of the non-effective area > width of the area where the glass substrate is exposed > width of the area where the scribe line is set.
前記最下位層レンズの外周部には、多段に側面が形成される
請求項1に記載の撮像装置。
The imaging device according to claim 1 , wherein a side surface of the lowermost lens is formed in multiple steps on an outer periphery of the lowermost lens.
前記固体撮像素子は、積層構造で、かつ、キャビティレス構造である
請求項1に記載の撮像装置。
The imaging device according to claim 1 , wherein the solid-state imaging element has a laminated structure and a cavity-less structure.
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