(57)【要約】【課題】簡易な構成でフレアの発生を抑制するとともに、フレアによる色付きを抑制できるようにする。【解決手段】固体撮像素子と透明保護基板（ガラス基板）との間に高屈折率層を形成する。オンチップレンズにより発生する回折光による反射光が、高屈折率層との界面で発生する反射が生じることで、表層の透明保護基板で全反射した後、再入射するときまでに十分減衰することで、フレアとフレアによる色付きが抑制される。本開示は、撮像装置に適応することができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される
固体撮像装置。
【請求項２】
前記高屈折率層は、前記透明保護基板と、前記固体撮像素子との間に形成される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記高屈折率層は、前記高屈折率層よりも低屈折率の接合用樹脂層と、前記固体撮像素子との間に形成される
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記高屈折率層は、前記透明保護基板と、前記高屈折率層よりも低屈折率の接合用樹脂層との間に形成される
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記高屈折率層は、複数の層として形成される
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記高屈折率層は、前記透明保護基板と前記高屈折率層よりも低屈折率の接合用樹脂層との間、および、前記接合用樹脂層と前記固体撮像素子との間に形成される
請求項５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記高屈折率層は、高屈折率化された接合用樹脂層からなり、前記透明保護基板と前記固体撮像素子との間に形成される
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記高屈折率層は、高屈折率化された透明保護基板からなり、前記高屈折率化された透明保護基板と前記固体撮像素子との間に接合用樹脂層が形成される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記高屈折率層は、前記透明保護基板の前段に形成され、前記透明保護基板と前記固体撮像素子との間に接合用樹脂層が形成される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記光の入射方向に対して、最前段に、焦点を調整する複数のレンズから構成されるレンズ群の、最後段のレンズ群が貼り合わされて形成される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記最後段のレンズ群は、凹レンズ、凸レンズ、並びに、前記凹レンズおよび前記凸レンズの組み合わせを含む
請求項１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記高屈折率層は、単層膜よりなる
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記固体撮像素子の撮像面の表層は、オンチップレンズの表層を平坦化する平坦化膜である
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される
撮像装置。
【請求項１５】
光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体撮像装置、撮像装置、および電子機器に関し、特に、簡易な構成でフレアの発生と、フレアによる色付きを抑制できるようにした固体撮像装置、撮像装置、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子の簡易なパッケージ方法として、チップスケールパッケージ（Chip Scale Package；CSP）構造が提案され、このCSP構造の撮像素子が量産されている。
【０００３】
ところが、上記したCSP構造では、撮像素子の上面で反射した光がシールガラス（保護基盤）で全反射して、再入射することで生じる、CSP構造以外のパッケージ構造では生じることのなかったフレア（偽画像）光が発生する。
【０００４】
そこで、シールガラスに波長制御膜を形成することでフレアを抑制する技術が提案されている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７５４６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０４１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に記載の波長制御膜は、波長依存性があり、フレアによる色付きを抑制できない恐れがあった。
【０００７】
また、波長制御膜は、TiO/SiO等の積層膜により形成されるため、波長制御膜の形成に工数が掛かる。
【０００８】
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、簡易な構成でフレアの発生と、フレアによる色付きを抑制できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一側面の固体撮像装置、撮像装置、および電子機器は、光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される固体撮像装置、撮像装置、および電子機器である。
【００１０】
本開示の一側面においては、光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の撮像装置の構成例を説明する図である。
【図２】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。
【図３】一体化構成部の基板構成を説明する図である。
【図４】積層基板の回路構成例を示す図である。
【図５】画素の等価回路を示す図である。
【図６】積層基板の詳細構造を示す図である。
【図７】フレアの発生を説明する図である。
【図８】本開示の一体化構成部の第１の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図９】本開示の一体化構成部の第２の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図１０】本開示の一体化構成部の第３の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図１１】本開示の一体化構成部の第４の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図１２】本開示の一体化構成部の第５の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図１３】本開示の一体化構成部の第６の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図１４】本開示の一体化構成部の第７の実施の形態の構成例を説明する図である。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【図１８】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。
【図１９】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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．電子機器への適用
９．固体撮像装置の使用例
１０．内視鏡手術システムへの応用例
１１．移動体への応用例
【００１４】
＜＜１．第１の実施の形態＞＞
＜本開示の撮像装置の構成例＞
図１を参照して、簡易な構成でフレアの発生を抑制すると共に、フレアによる色付きを抑制する、本開示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。
【００１５】
図１の撮像装置１は、固体撮像素子１１、高屈折率層１２、接合用樹脂１３、保護基板（透明保護基板、シールガラス、ガラス基板等）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。
【００１６】
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。
【００１７】
固体撮像素子１１の図１中の上面部には、高屈折率層１２が設けられている。高屈折率層１２は、固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅ（図２）、および、接合用樹脂１３のいずれの屈折率よりも高い屈折率の単層膜である。
【００１８】
高屈折率層１２は、例えば、シリコン窒化膜、炭化シリコンなどのシリコン化合物、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、酸化インジウム、酸化錫（すず）、などの金属酸化物、或いは、これらの複合酸化物、または、アクリル系樹脂やシロキサンなどの有機物から構成される。
【００１９】
高屈折率層１２と、保護基板１４とは、保護基板１４と同一の屈折率の接合用樹脂１３により接合されている。
【００２０】
すなわち、固体撮像素子１１、高屈折率層１２、および保護基板１４が、積層され、透明の接合用樹脂１３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、高屈折率層１２、および保護基板１４は、接合用樹脂１３により貼り合わされて、いわゆる、CSP（Chip Scale Package）に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。
【００２１】
固体撮像素子１１、高屈折率層１２、および保護基板１４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。
【００２２】
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。
【００２３】
＜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。
【００２４】
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、いわゆる、CSP（Chip Scale Package）と呼ばれる半導体パッケージである。
【００２５】
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１１ｆが、複数、形成されている。
【００２６】
上側基板１１ｂの上面には、層間絶縁膜１１ｃ、およびR（赤）、G（緑）、またはB（青）のカラーフィルタを含むオンチップレンズ（マイクロレンズ）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を保護し、平坦化するための平坦化膜１１ｅおよび層間絶縁膜１１ｃを介してキャビティレス構造で接続されている。
【００２７】
例えば、上側基板１１ｂには、図３Ａ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。
【００２８】
あるいはまた、図３Ｂ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
＜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。
【００４２】
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。
【００４３】
画素３２は、光電変換素子（光電変換領域）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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
画素３２の動作について簡単に説明する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
＜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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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１１ｆ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。
【００６６】
また、シリコン基板８１の下面側には、はんだボール１１ｆ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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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１０８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。
【００７４】
チップ貫通電極１０５とシリコン貫通電極１０８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１０８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）１１ｃを介して、オンチップレンズ１１ｄが形成されている。
【００７５】
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。
【００７６】
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１０８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）１１ｆ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。
【００７７】
さらに、固体撮像素子１１上の高屈折率層１２と保護基板１４との間を、キャビティレス構造にして、接合用樹脂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。
【００７８】
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。
【００７９】
以上のような撮像装置１の構成により、保護基板１４と、固体撮像素子１１との間に高屈折率層１２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の発生を抑制するとともに、フレアによる色付きを抑制ことが可能となる。
【００８０】
＜フレアが発生する原理＞
ここで、フレアが発生する原理について説明する。図７で示されるように、高屈折率層１２が存在しない一体化構成部１０の場合、入射光Ｌ１がオンチップレンズ１１ｄの表層の位置Ｐ１において、反射すると共に、回折により反射光Ｌ１１乃至Ｌ１４を発生させる。
【００８１】
反射光Ｌ１１乃至Ｌ１４のうち、点線で示される臨界角よりも小さい反射角の反射光Ｌ１１，Ｌ１２については、接合用樹脂１３および保護基板１４を透過する。
【００８２】
しかしながら、反射光Ｌ１１乃至Ｌ１４のうち、点線で示される臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ１３，Ｌ１４については、保護基板１４と空気層１５１との境界の位置Ｐ１１，Ｐ１２において、再度全反射する。この場合、全反射した反射光Ｌ１３，Ｌ１４は、反射率が同一の保護基板１４と接合用樹脂１３を透過することで、固体撮像素子１１に再入射する。この再入射する反射光Ｌ１３，Ｌ１４が、フレアを発生させる。
【００８３】
＜フレアの発生を抑制する原理＞
これに対して、図１の撮像装置１における一体化構成部１０は、図８で示されるように、接合用樹脂１３と固体撮像素子１１との間に高屈折率層１２が設けられることにより、フレアの発生が抑制される。そこで、フレアの発生が抑制される原理を説明するために、入射光Ｌ１０１が、オンチップレンズ１１ｄの位置Ｐ１０１において反射されるとき生じる反射光のうち、臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ１１１について考える。
【００８４】
この場合、反射光Ｌ１１１は、平坦化膜１１ｅを透過すると、平坦化膜１１ｅと高屈折率層１２との境界の位置Ｐ１１１において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ１として反射される。これにより、反射光Ｌ１１１から反射光ｒ１分だけ光量が低減した反射光Ｌ１１１−１が高屈折率層１２を透過する。
【００８５】
また、反射光Ｌ１１１−１は、高屈折率層１２を透過すると、高屈折率層１２と接合用樹脂１３との境界の位置Ｐ１１２において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２として反射される。これにより、反射光Ｌ１１１−１から反射光ｒ２分だけ光量が低減した反射光Ｌ１１１−２が接合用樹脂１３および保護基板１４を透過する。
【００８６】
さらに、反射光Ｌ１１１−２は、接合用樹脂１３および保護基板１４を透過すると、保護基板１４と空気層１５１との境界の位置Ｐ１２１において、矢印で示されるように全反射されて、反射光Ｌ１１１−３として、再び保護基板１４および接合用樹脂１３を透過する。
【００８７】
そして、反射光Ｌ１１１−３は、保護基板１４および接合用樹脂１３を透過すると、接合用樹脂１３と高屈折率層１２との境界の位置Ｐ１１３において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ３として反射される。これにより、反射光Ｌ１１１−２から反射光ｒ３分だけ光量が低減した反射光Ｌ１１１−４が高屈折率層１２を透過する。
【００８８】
さらに、反射光Ｌ１１１−４は、高屈折率層１２を透過すると、高屈折率層１２と平坦膜１１ｄとの境界の位置Ｐ１１４において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ４として反射される。これにより、反射光Ｌ１１１−４から反射光ｒ４分だけ光量が低減した反射光Ｌ１１１−５がオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【００８９】
すなわち、反射光Ｌ１１１は、高屈折率層１２との界面（高屈折率層１２と平坦化膜１１ｅとの界面、および接合用樹脂１３と高屈折率層１２との界面）上の位置Ｐ１１１乃至Ｐ１１４のそれぞれにおいて、一部が反射光ｒ１乃至ｒ４として反射される。これにより、反射光Ｌ１１１の光量は徐々に低減されて、最終的に反射光Ｌ１１１−５となってオンチップレンズ１１ｄに再入射することになる。
【００９０】
結果として、図８を参照して説明したように、図１の撮像装置１の一体化構成部１０においては、反射光Ｌ１１１−５が、反射光Ｌ１１１より十分に光量が低減された光となって固体撮像素子１１に再入射することになるので、フレアの発生が抑制されるとともに、フレアによる色付きが抑制される。
【００９１】
また、高屈折率層１２は、単層構造であるので、例えば、波長制御膜などのように積層させて形成される場合に比べて構成が簡易であり、製造上でも工数を低減させることができるので、製造コストを低減させることが可能となる。
【００９２】
＜＜２．第２の実施の形態＞＞
以上においては、高屈折率層１２が、固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅと、接合用樹脂１３との間に形成される例について説明してきたが、高屈折率層１２は、保護基板１４と、平坦化膜１１ｅとの間で、反射光の光量を徐々に低減できるような他の層との界面を形成することができれば、他の位置に形成されてもよいので、例えば、接合用樹脂１３と保護基板１４との間に形成されてもよい。
【００９３】
図９は、高屈折率層１２が、接合用樹脂１３と保護基板１４との間に形成されるときの一体化構成部１０の側面断面を示している。すなわち、図９の一体化構成部１０は、図中下から、固体撮像素子１１、接合用樹脂１３、高屈折率層１２、および保護基板１４の順序で積層され、高屈折率層１２が、接合用樹脂１３と保護基板１４との間に形成されている。
【００９４】
ここで、図９を参照して、入射光Ｌ１０１が、オンチップレンズ１１ｄの位置Ｐ１０１において反射された反射光のうち、臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ１３１について考える。
【００９５】
この場合、反射光Ｌ１３１は、平坦化膜１１ｅおよび接合用樹脂１３を透過すると、接合用樹脂１３と高屈折率層１２との境界の位置Ｐ１３１において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ１１として反射される。これにより、反射光Ｌ１３１から反射光ｒ１１分だけ光量が低減した反射光Ｌ１３１−１が高屈折率層１２を透過する。
【００９６】
また、反射光Ｌ１３１−１は、高屈折率層１２を透過すると、高屈折率層１２と保護基板１４との境界の位置Ｐ１３２において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ１２として反射される。これにより、反射光Ｌ１３１−１から反射光ｒ１２分だけ光量が低減した反射光Ｌ１３１−２が保護基板１４を透過する。
【００９７】
さらに、反射光Ｌ１３１−２は、保護基板１４を透過すると、保護基板１４と空気層１５１との境界の位置Ｐ１４１において、矢印で示されるように全反射されて、反射光Ｌ１３１−３として再び保護基板１４を透過する。
【００９８】
また、反射光Ｌ１３１−３は、保護基板１４を透過すると、保護基板１４と高屈折率層１２との境界の位置Ｐ１３３において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ１３として反射される。これにより、反射光Ｌ１３１−３から反射光ｒ１３分だけ光量が低減した反射光Ｌ１３１−４が高屈折率層１２を透過する。
【００９９】
さらに、反射光Ｌ１３１−４は、高屈折率層１２を透過すると、高屈折率層１２と接合用樹脂１３との境界の位置Ｐ１３４において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ１４として反射される。これにより、反射光Ｌ１３１−４から反射光ｒ１４分だけ光量が低減した反射光Ｌ１３１−５が、接合用樹脂１３および平坦化膜１１ｅを透過してオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１００】
すなわち、反射光Ｌ１３１は、位置Ｐ１３１乃至Ｐ１３４のそれぞれにおいて、一部が順次反射光ｒ１１乃至ｒ１４として反射されることにより、反射光Ｌ１３１の光量が徐々に低減されて、反射光Ｌ１３１−５としてオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１０１】
結果として、図９の一体化構成部１０においては、固体撮像素子１１に再入射する反射光Ｌ１３１−５が、反射光Ｌ１３１より十分に光量が低減された光となって固体撮像素子１１に再入射することになるので、フレアの発生が抑制されるとともに、フレアによる色付きが抑制される。
【０１０２】
また、高屈折率層１２は、単層構造であるので、例えば、波長制御膜などのように積層させて形成される場合に比べて構成が簡易であり、製造上でも工数が少ないので、製造コストを低減させることが可能となる。
【０１０３】
＜＜３．第３の実施の形態＞＞
以上においては、高屈折率層１２が、接合用樹脂１３と保護基板１４との間に形成される例について説明してきたが、高屈折率層１２は、複数層形成されてもよい。
【０１０４】
図１０は、２層の高屈折率層１２−１，１２−２が形成されるときの一体化構成部１０の側面断面を示している。
【０１０５】
すなわち、図１０の一体化構成部１０においては、高屈折率層１２−１が、固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅと接合用樹脂１３との間に形成され、高屈折率層１２−２が、接合用樹脂１３と保護基板１４との間に形成されている。
【０１０６】
ここで、図１０の一体化構成部１０において、入射光Ｌ１０１が、オンチップレンズ１１ｄの位置Ｐ１０１において反射された反射光のうち、臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ１５１について考える。
【０１０７】
この場合、反射光Ｌ１５１は、平坦化膜１１ｅを透過すると、平坦化膜１１ｅと高屈折率層１２−１との境界の位置Ｐ１５１において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２１として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１から反射光ｒ２１分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−１が高屈折率層１２−１を透過する。
【０１０８】
また、反射光Ｌ１５１−１は、高屈折率層１２−１を透過すると、高屈折率層１２−１と接合用樹脂１３との境界の位置Ｐ１５２において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２２として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１−１から反射光ｒ２２分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−２が接合用樹脂１３を透過する。
【０１０９】
さらに、反射光Ｌ１５１−２は、接合用樹脂１３を透過すると、接合用樹脂１３と高屈折率層１２−２との境界の位置Ｐ１５３において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２３として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１−２から反射光ｒ２３分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−３が高屈折率層１２−２を透過する。
【０１１０】
また、反射光Ｌ１５１−３は、高屈折率層１２−２を透過すると、高屈折率層１２−２と保護基板１４との境界の位置Ｐ１５４において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２４として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１−３から反射光ｒ２４分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−４が保護基板１４を透過する。
【０１１１】
さらに、反射光Ｌ１５１−４は、保護基板１４を透過すると、保護基板１４と空気層１５１との境界の位置Ｐ１６１において、矢印で示されるように全反射されて、反射光Ｌ１５１−５として再び保護基板１４を透過する。
【０１１２】
また、反射光Ｌ１５１−５は、保護基板１４を透過すると、保護基板１４と高屈折率層１２−２との境界の位置Ｐ１５５において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２５として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１−５から反射光ｒ２５分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−６が高屈折率層１２−２を透過する。
【０１１３】
さらに、反射光Ｌ１５１−６は、高屈折率層１２−２を透過すると、高屈折率層１２−２と接合用樹脂１３との境界の位置Ｐ１５６において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２６として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１−６から反射光ｒ２６分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−７が、接合用樹脂１３を透過する。
【０１１４】
また、反射光Ｌ１５１−７は、接合用樹脂１３を透過すると、接合用樹脂１３と高屈折率層１２−１との境界の位置Ｐ１５７において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２７として反射される。これにより、反射光Ｌ１５１−７から反射光ｒ２７分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−８が高屈折率層１２−１を透過する。
【０１１５】
さらに、反射光Ｌ１５１−８は、高屈折率層１２−１を透過すると、高屈折率層１２−１と固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅとの境界の位置Ｐ１５８において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ２８として反射される。反射光Ｌ１５１−８から反射光ｒ２８分だけ光量が低減した反射光Ｌ１５１−９が、オンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１１６】
すなわち、反射光Ｌ１５１は、位置Ｐ１５１乃至Ｐ１５８のそれぞれにおいて、一部が順次反射光ｒ２１乃至ｒ２８として反射されることにより、反射光Ｌ１５１の光量が徐々に低減されて、最終的に反射光Ｌ１５１−９となってオンチップレンズ１１ｄに再入射することになる。
【０１１７】
結果として、図１０を参照して説明したように、図１の撮像装置１の一体化構成部１０においては、反射光Ｌ１５１−９が、反射光Ｌ１５１より十分に光量が低減された光となって固体撮像素子１１に再入射することになるので、フレアの発生が抑制されるとともに、フレアによる色付きが抑制される。
【０１１８】
尚、図１０の一体化構成部１０においては、図８，図９の一体化構成部１０における構成に比べて、高屈折率層１２−１，１２−２が２層構成とされているため、界面が２倍となり、固体撮像素子１１に再入射する反射光の光量がより低減されることになるため、フレアやフレアによる色付きの発生をより抑制させることができる。
【０１１９】
また、高屈折率層１２−１，１２−２は、いずれも単層構造であるので、波長制御膜などのように積層させて形成される場合に比べて構成が簡易であり、製造上でも工数が少ないので、製造コストを低減させることが可能となる。
【０１２０】
尚、以上においては、高屈折率層１２が２層構造である場合について説明してきたが、それ以上の複数層の構造であってもよく、複数層の高屈折率層１２が形成されることにより、固体撮像素子１１に対して再入射する反射光の光量をより低減させることができ、フレアの発生やフレアに伴う色付きを、より抑制することが可能となる。
【０１２１】
＜＜４．第４の実施の形態＞＞
以上においては、高屈折率層１２−１，１２−２の２層構造とする例について説明してきたが、接合用樹脂１３を高屈折率化するようにしてもよい。
【０１２２】
図１１は、高屈折率層１２および接合用樹脂１３に代えて、接合用高屈折樹脂１２’を形成するようにした一体化構成部１０の側面断面を示している。すなわち、図１１の一体化構成部１０においては、固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅと保護基板１４との間に、高屈折率化された接合用樹脂である接合用高屈折樹脂１２’が形成されている。
【０１２３】
ここで、図１１を参照して、入射光Ｌ１０１が、オンチップレンズ１１ｄの位置Ｐ１０１において反射された反射光のうち、臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ１７１について考える。
【０１２４】
この場合、反射光Ｌ１７１は、平坦化膜１１ｅを透過すると、平坦化膜１１ｅと接合用高屈折樹脂１２’との境界の位置Ｐ１７１において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ３１として反射される。これにより、反射光Ｌ１７１から反射光ｒ３１分だけ光量が低減した反射光Ｌ１７１−１が接合用高屈折樹脂１２’を透過する。
【０１２５】
また、反射光Ｌ１７１−１は、接合用高屈折樹脂１２’を透過すると、接合用高屈折樹脂１２’と保護基板１４との境界の位置Ｐ１７２において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ３２として反射される。これにより、反射光Ｌ１７１−１から反射光ｒ３２分だけ光量が低減した反射光Ｌ１７１−２が保護基板１４を透過する。
【０１２６】
さらに、反射光Ｌ１７１−２は、保護基板１４を透過すると、保護基板１４と空気層１５１との境界の位置Ｐ１８１において、矢印で示されるように全反射されて、反射光Ｌ１７１−３として再び保護基板１４を透過する。
【０１２７】
また、反射光Ｌ１７１−３は、保護基板１４を透過すると、保護基板１４と接合用高屈折樹脂１２’との境界の位置Ｐ１７３において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ３３として反射される。これにより、反射光Ｌ１７１−３から反射光ｒ３３分だけ光量が低減した反射光Ｌ１７１−４が接合用高屈折樹脂１２’を透過する。
【０１２８】
さらに、反射光Ｌ１７１−４は、接合用高屈折樹脂１２’を透過すると、接合用高屈折樹脂１２’と平坦化膜１１ｅとの境界の位置Ｐ１７４において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ３４として反射される。これにより、反射光Ｌ１７１−４から反射光ｒ３４分だけ光量が低減した反射光Ｌ１７１−５が、平坦化膜１１ｅを透過してオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１２９】
すなわち、反射光Ｌ１７１は、位置Ｐ１７１乃至Ｐ１７４のそれぞれにおいて、一部が順次反射光ｒ３１乃至ｒ３４として反射される。これにより、反射光Ｌ１７１の光量が徐々に低減されて、反射光Ｌ１７１−５としてオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１３０】
結果として、図１１の一体化構成部１０においては、固体撮像素子１１に再入射する反射光Ｌ１７１−５が、反射光Ｌ１７１より十分に光量が低減された状態で再入射することになるので、フレアの発生が抑制されるとともに、フレアによる色付きが抑制される。
【０１３１】
また、接合用高屈折樹脂１２’は、単層構造であるので、例えば、波長制御膜などのように積層させて形成される場合に比べて構成が簡易であり、製造上でも工数が少ないので、製造コストを低減させることが可能となる。
【０１３２】
さらに、接合用高屈折樹脂１２’により固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅと保護基板１４とが貼り合わされるのみであるので、さらに工数を低減させることが可能となる。
【０１３３】
尚、図１１の一体化構成部１０において、接合用高屈折樹脂１２’の屈折率は、平坦化膜１１ｅと保護基板（=ガラス）１４の屈折率よりも大きくする必要がある。
【０１３４】
＜＜５．第５の実施の形態＞＞
以上においては、高屈折率層１２、および接合用樹脂１３に代えて、接合用高屈折樹脂１２’を設ける様にする例について説明してきたが、保護基板１４を高屈折率化するようにしてもよい。
【０１３５】
図１２は、保護基板１４に代えて、高屈折保護基板１２’’を形成するようにした一体化構成部１０の側面断面を示している。すなわち、図１２の一体化構成部１０においては、高屈折率層１２と保護基板１４とに代えて、高屈折率の保護基板である高屈折保護基板１２’’が形成される。
【０１３６】
ここで、図１２を参照して、入射光Ｌ１０１が、オンチップレンズ１１ｄの位置Ｐ１０１において反射された反射光のうち、臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ１９１について考える。
【０１３７】
この場合、反射光Ｌ１９１は、平坦化膜１１ｅおよび接合用樹脂１３を透過すると、接合用樹脂１３と高屈折保護基板１２’’との境界の位置Ｐ１９１において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ４１として反射される。これにより、反射光Ｌ１９１から反射光ｒ４１分だけ光量が低減した反射光Ｌ１９１−１が高屈折保護基板１２’’を透過する。
【０１３８】
また、反射光Ｌ１９１−１は、高屈折保護基板１２’’を透過すると、高屈折保護基板１２’’と空気層１５１との境界の位置Ｐ２０１において、矢印で示されるように全反射されて、反射光Ｌ１９１−２として再び高屈折保護基板１２’’を透過する。
【０１３９】
また、反射光Ｌ１９１−２は、高屈折保護基板１２’’を透過すると、高屈折保護基板１２’’と接合用樹脂１３との境界の位置Ｐ１９２において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ４２として反射される。これにより、反射光Ｌ１９１−２から反射光ｒ４２分だけ光量が低減した反射光Ｌ１９１−３が、接合用樹脂１３、および平坦化膜１１ｅを透過してオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１４０】
すなわち、反射光Ｌ１９１は、位置Ｐ１９１，Ｐ１９２のそれぞれにおいて、一部が順次反射光ｒ４１，ｒ４２として反射されることにより、反射光Ｌ１９１の光量が徐々に低減されて、反射光Ｌ１９１−３としてオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１４１】
結果として、図１２の一体化構成部１０においては、固体撮像素子１１に再入射する反射光Ｌ１９１−３が、反射光Ｌ１９１より十分に光量が低減された状態で再入射することになるので、フレアの発生が抑制されるとともに、フレアによる色付きが抑制される。
【０１４２】
また、図１２の一体化構成部１０においては、高屈折保護基板１２’’を接合用樹脂１３で固体撮像素子１１の平坦化膜１１ｅと貼り合わせるだけの構造であるので、図８乃至図１１の一体化構成部１０と比較しても、製造上での工数が少ないので、製造コストをより低減させることが可能となる。
【０１４３】
尚、図１２の一体化構成部１０においては、屈折率差による反射を利用してフレアを低減させるため、高屈折保護基板１２’’の屈折率は、接合用樹脂１３よりも大きくする必要がある。
【０１４４】
＜＜６．第６の実施の形態＞＞
以上においては、保護基板１４を高屈折率化する例について説明してきたが、高屈折率層１２を保護基板１４の上面に形成するようにしてもよい。
【０１４５】
図１３は、高屈折率層１２を保護基板１４の上面に形成するようにした一体化構成部１０の側面断面を示している。すなわち、図１３の一体化構成部１０においては、高屈折率層１２が保護基板１４上に形成されている。
【０１４６】
ここで、図１３を参照して、入射光Ｌ１０１が、オンチップレンズ１１ｄの位置Ｐ１０１において反射された反射光のうち、臨界角よりも大きな反射角の反射光Ｌ２１１について考える。
【０１４７】
この場合、反射光Ｌ２１１は、平坦化膜１１ｅ、接合用樹脂１３、および保護基板１４を透過すると、保護基板１４と高屈折率層１２との境界の位置Ｐ２１１において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ５１として反射される。これにより、反射光Ｌ２１１から反射光ｒ５１分だけ光量が低減した反射光Ｌ２１１−１が高屈折率層１２を透過する。
【０１４８】
また、反射光Ｌ２１１−１は、高屈折率層１２を透過して、高屈折率層１２と空気層１５１との境界の位置Ｐ２２１において、矢印で示されるように全反射されて、反射光Ｌ２１１−２として再び高屈折率層１２を透過する。
【０１４９】
また、反射光Ｌ２１１−２は、高屈折率層１２を透過すると、高屈折率層１２と保護基板１４との境界の位置Ｐ２１２において、矢印で示されるように一部が反射光ｒ５２として反射される。これにより、反射光Ｌ２１１−２から反射光ｒ５２分だけ光量が低減した反射光Ｌ２１１−３が、保護基板１４、接合用樹脂１３、および平坦化膜１１ｅを透過してオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１５０】
すなわち、反射光Ｌ２１１は、位置Ｐ２１１，Ｐ２１２のそれぞれにおいて、一部が順次反射光ｒ５１，ｒ５２として反射されることにより、反射光Ｌ２１１の光量が徐々に低減されて、反射光Ｌ２１１−３としてオンチップレンズ１１ｄに再入射する。
【０１５１】
結果として、図１３の一体化構成部１０においては、固体撮像素子１１に再入射する反射光Ｌ２１１−３が、反射光Ｌ２１１より十分に光量が低減された状態で再入射することになるので、フレアの発生が抑制される。
【０１５２】
また、図１３の一体化構成部１０においては、高屈折率層１２は、単層構造であるので、積層構造の波長制御層等と比べても、製造上での工数が少ないので、製造コストをより低減させることが可能となる。
【０１５３】
＜＜７．第７の実施の形態＞＞
以上においては、レンズ群１６が、一体化構成部１０の光の入射方向に対して前段に設けられていたが、レンズ群１６の最後段の一部が、一体化構成部１０に貼り合わされてもよい。
【０１５４】
図１４は、レンズ群１６の最後段の一部が、貼り合わされた一体化構成部１０の構成例である。
【０１５５】
すなわち、図１４においては、図８を参照して説明した一体化構成部１０にレンズ群１６の最後段のレンズ１７１が貼り合わされた構成が示されている。
【０１５６】
図１４の一体化構成部１０においても、図８の一体化構成部１０と同様に、フレアの発生が抑制される。
【０１５７】
また、図１３の一体化構成部１０においては、高屈折率層１２は、単層構造であるので、波長制御層等と比べても、製造上での工数が少ないので、製造コストをより低減させることが可能となる。
【０１５８】
さらに、レンズ群１６の一部が、一体化構成部１０上に貼り合わされることにより、レンズ群１６を軽量化することが可能となるので、アクチュエータ１８による負荷が低減されることにより、オートフォーカスの高速化を図ることが可能となる。
【０１５９】
尚、図１４においては、図８の一体化構成部１０に対してレンズ１７１が貼り合わされる例について説明してきたが、それ以外の一体化構成部１０上にレンズ１７１が形成されるようにしてもよく、例えば、図９乃至図１３のいずれかの一体化構成部１０上にレンズ１７１が形成されるようにしてもよい。また、レンズ１７１の形状は、図１４で示されるような凹レンズでも、凸レンズでもよいし、凹レンズと凸レンズとの組み合わせであってもよい。
【０１６０】
＜＜８．電子機器への適用例＞＞
上述した図８乃至図１４の一体化構成部１０を備えた、図１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。
【０１６１】
図１５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。
【０１６２】
図１５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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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８乃至図１４のうちのいずれかの一体化構成部１０を備えた撮像装置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フレアやフレアによる色付きを抑制することが可能となる。
【０１６９】
＜＜９．固体撮像装置の使用例＞＞
図１６は、上述の撮像装置１を使用する使用例を示す図である。
【０１７０】
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。
【０１７１】
・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
【０１７２】
＜＜１０．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。
【０１７３】
図１７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。
【０１７４】
図１７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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
図１８は、図１７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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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８乃至図１４のうちのいずれかの一体化構成部１０を備えた図１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フレアによる色付きの発生を抑制させることが可能となる。
【０２０４】
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。
【０２０５】
＜＜１１．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。
【０２０６】
図１９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。
【０２０７】
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１９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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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１９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。
【０２１７】
図２０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０２１８】
図２０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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
なお、図２０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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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８乃至図１４のいずれかの一体化構成部１０を備えた図１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、フレアの発生やフレアによる色付きを抑制させることが可能となる。
【０２２６】
尚、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
＜１＞  光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される
固体撮像装置。
＜２＞  前記高屈折率層は、前記透明保護基板と、前記固体撮像素子との間に形成される
＜１＞に記載の固体撮像装置。
＜３＞  前記高屈折率層は、前記高屈折率層よりも低屈折率の接合用樹脂層と、前記固体撮像素子との間に形成される
＜２＞に記載の固体撮像装置。
＜４＞  前記高屈折率層は、前記透明保護基板と、前記高屈折率層よりも低屈折率の接合用樹脂層との間に形成される
＜２＞に記載の固体撮像装置。
＜５＞  前記高屈折率層は、複数の層として形成される
＜２＞に記載の固体撮像装置。
＜６＞  前記高屈折率層は、前記透明保護基板と前記高屈折率層よりも低屈折率の接合用樹脂層との間、および、前記接合用樹脂層と前記固体撮像素子との間に形成される
＜５＞に記載の固体撮像装置。
＜７＞  前記高屈折率層は、高屈折率化された接合用樹脂層からなり、前記透明保護基板と前記固体撮像素子との間に形成される
＜２＞に記載の固体撮像装置。
＜８＞  前記高屈折率層は、高屈折率化された透明保護基板からなり、前記高屈折率化された透明保護基板と前記固体撮像素子との間に接合用樹脂層が形成される
＜１＞乃至＜７＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜９＞  前記高屈折率層は、前記透明保護基板の前段に形成され、前記透明保護基板と前記固体撮像素子との間に接合用樹脂層が形成される
＜１＞乃至＜８＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１０＞  前記光の入射方向に対して、最前段に、焦点を調整する複数のレンズから構成されるレンズ群の、最後段のレンズ群が貼り合わされて形成される
＜１＞乃至＜９＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１１＞  前記最後段のレンズ群は、凹レンズ、凸レンズ、並びに、前記凹レンズおよび前記凸レンズの組み合わせを含む
＜１０＞に記載の固体撮像装置。
＜１２＞  前記高屈折率層は、単層膜よりなる
＜１＞乃至＜１１＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１３＞  前記固体撮像素子の撮像面の表層は、オンチップレンズの表層を平坦化する平坦化膜である
＜１＞乃至＜１２＞のいずれかに記載の固体撮像装置。
＜１４＞  光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される
撮像装置。
＜１５＞  光の入射方向に対して固体撮像素子の前段に、透明保護基板および前記固体撮像素子の撮像面の表層のいずれの屈折率よりも高い屈折率の高屈折率層が形成される
電子機器。
【符号の説明】
【０２２７】
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，  １１ｅ  平坦化膜，  １２  高屈折率層，  １２’  接合用高屈折樹脂，  １２’’  高屈折保護基板，  １３  接合用樹脂，  １４  保護基板，  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，  １０８  シリコン貫通電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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