(57)【要約】【課題】所望の特性を有し、簡易に製造可能な遮光構造を実現すること。【解決手段】光学部品は、複数のレンズ３２を有する透明基板３１上に、複数のレンズ３２に対応する複数の開口を有する遮光層２２、３３が積層された構造を有する。遮光層３３を介して透明基板３１に対して貼り合わされた透明基板２１を備え、透明基板３１、遮光層３３、透明基板２１、及び遮光層２２が、この順で積層されている。通常の半導体プロセス技術の活用によって、所望の特性を有する遮光構造を簡易に製造することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを有する第１基板上に、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１及び第２遮光層が積層された光学部品であって、
少なくとも前記第１遮光層を介して前記第１基板に対して貼り合わされた第２基板を備え、
前記第１基板、前記第１遮光層、前記第２基板、及び前記第２遮光層が、この順で積層されている、光学部品。
【請求項２】
前記第１遮光層は、前記第１又は第２基板の主面の直上に形成され、
前記第２遮光層は、前記第２基板の主面の直上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
【請求項３】
前記第１及び第２遮光層の層厚は、平面内で実質的に一定であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品。
【請求項４】
前記第２基板の基板厚は、平面内で実質的に一定であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学部品。
【請求項５】
前記第１及び第２遮光層は、少なくとも赤外線を吸収する特性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学部品。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部品と、
前記レンズを介して入力する光を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
を備える撮像装置であって、
複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第３遮光層を更に備え、
当該第３遮光層は、前記撮像素子の配線層に形成されている、撮像装置。
【請求項７】
前記第１乃至第３遮光層に形成された各開口の開口幅は、前記レンズの配置間隔の１／３以下であり、
前記第１遮光層と前記第２遮光層間の光学的距離は、前記第２遮光層と前記第３遮光層間の光学的距離の１．５倍以上であり２．５倍以下であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部品と、
前記レンズを介して入力する光を受光する複数の画素を有する撮像素子と、
を備える生体情報取得装置であって、
複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第３遮光層を更に備え、
当該第３遮光層は、前記撮像素子の配線層に形成されている、生体情報取得装置。
【請求項９】
前記第１乃至第３遮光層に形成された各開口の開口幅は、前記レンズの配置間隔の１／３以下であり、
前記第１遮光層と前記第２遮光層間の光学的距離は、前記第２遮光層と前記第３遮光層間の光学的距離の１．５倍以上であり２．５倍以下であることを特徴とする請求項８に記載の生体情報取得装置。
【請求項１０】
複数のレンズを有する第１基板上に、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１及び第２遮光層が積層された光学部品の製造方法であって、
少なくとも前記第１遮光層を介して前記第１基板に対して前記第２遮光層が主面に形成された第２基板を貼り合わし、
前記第１基板、前記第１遮光層、前記第２基板、及び前記第２遮光層を、この順で積層する、光学部品の製造方法。
【請求項１１】
前記第１遮光層を、前記第１又は第２基板の主面の直上に形成し、
前記第２遮光層を、前記第２基板の主面の直上に形成することを特徴とする請求項１０に記載の光学部品の製造方法。
【請求項１２】
接着剤を介して、前記第１基板に対して前記第２基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品、撮像装置、生体情報取得装置、及び光学部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報セキュリティーの保護強化に伴って、生体認証に関する技術開発の進展が著しい。なお、生体認証とは、検査対象の個体から取得した生体情報が、あらかじめ登録された生体情報に等しいかどうかという判定に基づいて、ある個体を他の個体から識別する技術である。例えば、ヒトの瞳の虹彩に基づいて個体を特定する方法、ヒトの指等の静脈パターンに基づいて個体を特定する方法、及び指の指紋パターンに基づいて個体を特定する方法が挙げられる。
【０００３】
生体認証においては、認証に利用する生体情報に応じて様々な得失がある。例えば、静脈パターンを活用した生体認証は、指紋パターンを活用した生体認証よりも認証の偽造が困難であるという利益がある。後者は、前者よりも認証の偽造が簡単であるという不利益がある。
【０００４】
高精度な生体認証を実現するためには、良質な生体画像を取得することが必要になる。この場合、入射光のクロストークを抑制することが特に重要になる。この点に関して、特許文献１には、遮光スペーサをレンズアレイ板とセンサ間に配置する技術が開示されている。また、特許文献２には、遮光層をマイクロレンズアレイと受光部間に配置する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平３−１５７６０２号公報
【特許文献２】特開２００８−３６０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クロストークを抑制するためには、光チャネルを相互に分離する遮光構造を採用すると良い。このような遮光構造は、通常の半導体プロセス技術を活用することで高精度に製造することができる。しかしながら、遮光構造の構造が複雑になる場合、製造プロセスが複雑化してしまうおそれがある。プロセス工程の複雑化は、例えば、製品単価の上昇につながってしまうおそれがある。このように、所望の特性を有する遮光構造をより簡易に製造することが強く望まれている。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、所望の特性を有し、簡易に製造可能な遮光構造を実現すること、又は所望の特性を有する遮光構造を簡易に製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる光学部品は、複数のレンズを有する第１基板上に、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１及び第２遮光層が積層された光学部品であって、少なくとも前記第１遮光層を介して前記第１基板に対して貼り合わされた第２基板を備え、前記第１基板、前記第１遮光層、前記第２基板、及び前記第２遮光層が、この順で積層されている。
【０００８】
このような構成を採用すれば、通常の半導体プロセス技術の活用によって、所望の特性を有する遮光構造を簡易に製造することができる。
【０００９】
前記第１遮光層は、前記第１又は第２基板の主面の直上に形成され、前記第２遮光層は、前記第２基板の主面の直上に形成されている、と良い。
【００１０】
前記第１及び第２遮光層の層厚は、平面内で実質的に一定である、と良い。前記第２基板の基板厚は、平面内で実質的に一定である、と良い。
【００１１】
前記第１及び第２遮光層は、少なくとも赤外線を吸収する特性を有する、と良い。
【００１２】
本発明に係る撮像装置は、上述のいずれかの光学部品と、前記レンズを介して入力する光を受光する複数の画素を有する撮像素子と、を備える撮像装置であって、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第３遮光層を更に備え、当該第３遮光層は、前記撮像素子の配線層に形成されている。
【００１３】
前記第１乃至第３遮光層に形成された各開口の開口幅は、前記レンズの配置間隔の１／３以下であり、前記第１遮光層と前記第２遮光層間の光学的距離は、前記第２遮光層と前記第３遮光層間の光学的距離の１．５倍以上であり２．５倍以下である、と良い。
【００１４】
本発明に係る生体情報取得装置は、上述のいずれかの光学部品と、前記レンズを介して入力する光を受光する複数の画素を有する撮像素子と、を備える生体情報取得装置であって、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第３遮光層を更に備え、当該第３遮光層は、前記撮像素子の配線層に形成されている。
【００１５】
前記第１乃至第３遮光層に形成された各開口の開口幅は、前記レンズの配置間隔の１／３以下であり、前記第１遮光層と前記第２遮光層間の光学的距離は、前記第２遮光層と前記第３遮光層間の光学的距離の１．５倍以上であり２．５倍以下である、と良い。
【００１６】
本発明に係る光学部品の製造方法は、複数のレンズを有する第１基板上に、複数の前記レンズに対応する複数の開口を有する第１及び第２遮光層が積層された光学部品の製造方法であって、少なくとも前記第１遮光層を介して前記第１基板に対して前記第２遮光層が主面に形成された第２基板を貼り合わし、前記第１基板、前記第１遮光層、前記第２基板、及び前記第２遮光層を、この順で積層する。
【００１７】
前記第１遮光層を、前記第１又は第２基板の主面の直上に形成し、前記第２遮光層を、前記第２基板の主面の直上に形成する、と良い。
【００１８】
接着剤を介して、前記第１基板に対して前記第２基板を貼り合わせる、と良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、所望の特性を有し、簡易に製造可能な遮光構造を実現すること、又は所望の特性を有する遮光構造を簡易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、各実施の形態は、説明の便宜上、簡略化されている。図面は簡略的なものであるから、図面の記載を根拠として本発明の技術的範囲を狭く解釈してはならない。図面は、もっぱら技術的事項の説明のためのものであり、図面に示された要素の正確な大きさ等は反映していない。同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略するものとする。上下左右といった方向を示す言葉は、図面を正面視した場合を前提として用いるものとする。
【００２１】
〔第１の実施形態〕
以下、図１乃至図１１を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、生体認証装置１００の概略的な構成を示す説明図である。図２は、撮像装置の概略的な断面構成を示す模式図である。図３は、レンズと開口の配置関係を説明するための説明図である。図４乃至図７は、撮像装置の製造方法を示す工程図である。図８は、生体認証装置が組み込まれる携帯電話の構成を示す説明図である。図９は、折りたたまれた状態の携帯電話の上面図である。図１０は、生体認証装置のシステム構成を示す概略的なブロック図である。図１１は、生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２２】
図１に示すように、生体認証装置１００は、光源１１０、コントローラ１２０、及び撮像装置１５０を有する。コントローラ１２０には、光源１１０及び撮像装置１５０が接続される。後述の説明から明らかなように、撮像装置１５０は、生体情報取得装置としても機能する。
【００２３】
光源１１０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）等の一般的な半導体光素子である。光源１１０は、ヒトの指２００の静脈２０１で吸収される赤外線（近赤外線〜遠赤外線）を出力する。
【００２４】
撮像装置１５０は、ヒトの指２００内を透過した光を受光して、静脈２０１の像を撮像し、取得した静脈像をコントローラ１２０に出力する。
【００２５】
コントローラ１２０は、例えば、通常のコンピュータである。コントローラ１２０は、記憶部に格納されたプログラムをＣＰＵで実行することで様々な機能を実現させる。具体的には、コントローラ１２０は、光源１１０を駆動し、光源１１０から赤外線を出力させる。また、コントローラ１２０は、撮像装置１５０を駆動し、指２００の静脈２０１の像（以下、静脈像と呼ぶこともある）を撮像させる。
【００２６】
コントローラ１２０は、生体認証も実行する。コントローラ１２０は、予め登録済みの生体情報に対する今回取得した生体情報の近似度を算出し、この算出結果に基づいて今回の認証結果を決定する。生体認証装置１００の構成及び動作については、図１０及び図１１を参照して後述する。
【００２７】
図２に撮像装置１５０の概略的な断面構成を示す。図２に示すように、撮像装置１５０は、イメージセンサ（撮像素子）１０、中間基板２０、及びレンズアレイ基板３０がこの順で積層されて形成される。なお、イメージセンサ１０と中間基板２０間には、接着層４０が形成されている。また、中間基板２０とレンズアレイ基板３０間には、接着層５０が形成されている。中間基板２０とレンズアレイ基板３０の積層体によって光学部品が形成される。
【００２８】
以下、具体的に説明する。
【００２９】
イメージセンサ１０は、一般的な撮像素子（ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ等）である。
【００３０】
イメージセンサ１０は、半導体基板１１、及び配線層１２を有する。半導体基板１１は、通常のシリコン基板である。半導体基板１１の主面（撮像面）には、複数の画素ＰＸが２次元状に形成されている。なお、画素ＰＸは、不純物を半導体基板に拡散させることによって形成される。画素ＰＸでは、入射光強度に応じた値の電気信号が生成される。なお、半導体基板１１の具体的な構成は任意である。
【００３１】
配線層１２は、シリコン酸化層等の絶縁層の堆積によって形成される。堆積された絶縁層中には、信号の伝送路として機能する金属配線が埋め込まれている。
【００３２】
本実施形態では、配線層１２中には、遮光層１２ａが形成されている。遮光層１２ａには、各光軸に対応して開口ＯＰ３が形成される。遮光層１２ａは、後述の他の遮光層２２、３３と共に、クロストーク防止のための遮光構造を形成する。
【００３３】
遮光層１２ａは、アルミニウム（Ａｌ）等の金属層である。遮光層１２ａは、レンズ３２に対応する開口ＯＰ３が形成されている。開口ＯＰ３は、絶縁層上に形成された遮光層１２ａを部分的に除去することで形成される。遮光層１２ａは、イメージセンサ１０の配線層１２の形成過程で形成される。従って、画素ＰＸに対して開口ＯＰ３は高精度に位置決めされる。イメージセンサ１０とは別体の遮光層１２ａを用意する場合と比較して、イメージセンサ１０に対して遮光層１２ａを高精度に位置決めすることができる。なお、遮光層１２ａを配線層１２内に埋め込む必要はなく、配線層１２の最上層に遮光層１２ａを形成しても良い。
なお、開口とは光学的な意味での開口を意味し、開口に何らかの物質が充填されていても良い。この点は、他の開口ＯＰ１、ＯＰ２についても同様である。このように開口の技術的な意味内容は、技術的に広義に解釈されるべきである。
【００３４】
中間基板２０は、イメージセンサ１０とレンズアレイ基板３０間に配置される。中間基板２０は、透明基板（第２基板）２１、及び遮光層２２を有する。
【００３５】
透明基板２１は、板状部材であって、光源１１０の出射光に対して実質的に透明である。透明基板２１は、例えば、ガラス板である。
【００３６】
遮光層２２は、光源１１０の出射光を吸収する特性を有する。換言すると、遮光層２２は、赤外線吸収層として機能する。遮光層２２は、例えば、黒色樹脂である。遮光層２２は、光軸ＡＸ上に開口ＯＰ２を有する。開口ＯＰ２は、遮光層２２が部分的に除去されることで形成される。
【００３７】
レンズアレイ基板３０は、透明基板（第１基板）３１、複数のレンズ３２、及び遮光層３３を有する。
【００３８】
透明基板３１は、板状部材であって、光源１１０の出射光に対して実質的に透明である。透明基板３１は、例えば、ガラス板である。
【００３９】
複数のレンズ３２は、透明基板３１の主面上に２次元状に形成される。物体側からの入射光は、レンズ３２のレンズ面でレンズ作用を受け、画素ＰＸに向かって収束しながら光軸ＡＸに沿って進行する。
【００４０】
遮光層３３は、光源１１０の出射光を吸収する特性を有する。換言すると、遮光層３３は、赤外線吸収層として機能する。遮光層３３は、例えば、黒色樹脂である。遮光層３３は、光軸ＡＸ上に開口ＯＰ１を有する。開口ＯＰ１は、遮光層３３が部分的に除去されることで形成される。
【００４１】
なお、上述の接着層４０、５０は、通常の熱硬化樹脂、エネルギー線硬化樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂等）によって形成される。
【００４２】
レンズ３２を透過した光は、透明基板３１、遮光層３３の開口ＯＰ１、接着層５０、透明基板２１、遮光層２２の開口ＯＰ２、接着層４０、及び遮光層１２ａの開口ＯＰ３をこの順で通過し、画素ＰＸに入力する。各画素ＰＸでは、入力光が光電変換され、入力光の強度に応じた値の電気信号が生成される。各画素ＰＸで生成された電気信号は、イメージセンサ１０の読出し動作によって、外部バスに接続される。
【００４３】
本実施形態では、光軸ＡＸに沿う３層の遮光層（遮光層３３、遮光層２２、及び遮光層１２ａ）の積層によって遮光構造を形成する。より具体的には、通常の薄膜形成技術を活用して、透明基板３１の主面に遮光層３３を形成し、透明基板２１の主面に遮光層２２を形成する。また、通常の半導体プロセス技術を活用して、配線層１２中に遮光層１２ａを形成する。
【００４４】
平面内で実質的に一定の層厚の遮光層の積層によって遮光構造を形成することで、各遮光層の層厚を十分に薄く設定できる。従って、工程時間が長時間化することなく、遮光層を形成し、かつ遮光層に容易に開口を形成することができる。また、各遮光層を厚く形成する必要性がないため、各遮光層の層厚が面内でばらつくことを抑制できる。各遮光層の層厚が面内でばらつくことを抑制することで、取得画像に部分的な明暗むらが生じることを抑制することができる。
【００４５】
図３に示すように、レンズ３２に対応して、同軸上に開口ＯＰ１、開口ＯＰ２、開口ＯＰ３、及び画素ＰＸが配置される。各開口ＯＰ１〜ＯＰ３の開口幅は、開口ＯＰ１≧開口ＯＰ２≧開口ＯＰ３である。すなわち、レンズ３２からの出射光の進行方向に沿って開口ＯＰ１〜ＯＰ３の開口幅が狭くなる。これによって迷光の影響を効果的に低減することができる。
【００４６】
また、図２及び図３から明らかなように、各開口ＯＰ１〜ＯＰ３の開口幅は、レンズ３２の配置間隔（互いに隣り合うレンズ３２の光軸ＡＸ間の距離）の１／３以下に設定されている。この場合、図２に示すように、遮光層３３と遮光層２２間の光軸ＡＸに沿う間隔を光学的距離ＯＬ１とし、遮光層２２と遮光層１２ａ間の光軸ＡＸに沿う間隔を光学的距離ＯＬ２と設定したとき、光学的距離ＯＬ１を光学的距離ＯＬ２の１．５倍〜２倍に設定すると良い。より好ましくは、実質的に、光学的距離ＯＬ１：光学的距離ＯＬ２＝２：１となるように各遮光層の配置間隔を設定すると良い。
【００４７】
各開口ＯＰ１〜ＯＰ３の開口幅を、レンズ３２の配置間隔（互いに隣り合うレンズ３２の光軸ＡＸ間の距離）の１／３以下に設定し、光学的距離ＯＬ１を光学的距離ＯＬ２の１．５倍〜２倍に設定することで、３層の遮光層の積層によって形成される遮光構造の特性を向上させることができる。これによって、クロストークをより効果的に抑制することができる。
【００４８】
図４乃至図７を参照して、撮像装置１５０の製造方法について説明する。
【００４９】
図４を参照してレンズアレイ基板３０の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、図４（ａ）に示すように、上面にレンズ３２が形成された透明基板３１の背面（主面）に遮光層３３を通常の薄膜形成技術（スピンコート等）により形成する。レンズ３２は、例えば、次のように成形される。透明基板３１に塗布されたエネルギー線硬化樹脂層（例えば、紫外線硬化樹脂等）に対して強度変調されたエネルギー線を照射し、樹脂層の未硬化部分を除去することでレンズ３２は成形される。
【００５１】
遮光層３３の層厚を、平面内で実質的に一定になるように制御する。遮光層３３の層厚を０．５〜５μｍ程度に設定する。一般的に、層厚が厚くなると層厚の制御が難しくなる。遮光層３３の厚みを薄く設定することによって、遮光層３３の厚みが平面内でばらつくことを効果的に抑制する。なお、平面内での遮光層３３の厚みのばらつきを防ぐことによって最終的にイメージセンサ１０で取得する画像の品質を向上させることができる。例えば、取得画像に部分的な輝度むらが生じることを抑制することができる。
【００５２】
次に、図４（ｂ）に示すように、フォトマスク９０を介して露光光を遮光層３３に対して照射する。
【００５３】
次に、図４（ｃ）に示すように、現像液で露光光が照射されなかった部分を除去する。遮光層３３は、ネガ型のレジストである。従って、露光光が照射されて変質した部分が残存し、露光光が照射されなかった部分が現像液によって除去される。
【００５４】
レンズアレイ基板３０は、このような手順によって製造される。露光及び現像工程を含むフォトリソグラフィー工程によって開口ＯＰ１を形成する。従って、各開口ＯＰ１の配置間隔を高精度に設定することができる。また、開口ＯＰ１の開口幅を面内で均一に設定することができる。遮光層３３の層厚は薄いため、図４（ａ）〜（ｃ）の工程が長時間化することはない。
【００５５】
図５を参照して、中間基板２０の製造方法について説明する。
【００５６】
まず、図５（ａ）に示すように、透明基板２１の背面（主面）に遮光層２２を通常の薄膜形成技術（スピンコート等）により形成する。
【００５７】
遮光層２２の層厚を、平面内で実質的に一定になるように制御する。遮光層２２の層厚を０．５〜５μｍ程度に設定する。一般的に、層厚が厚くなると層厚の制御が難しくなる。遮光層２２の厚みを薄く設定することによって、遮光層２２の厚みが平面内でばらつくことを効果的に抑制する。なお、平面内での遮光層２２の厚みのばらつきを防ぐことによって最終的にイメージセンサ１０で取得する画像の品質を向上させることができる。例えば、取得画像に部分的な明暗むらが生じることを抑制することができる。
【００５８】
次に、図５（ｂ）に示すように、フォトマスク９１を介して露光光を遮光層２２に対して照射する。
【００５９】
次に、図５（ｃ）に示すように、現像液で露光光が照射されなかった部分を除去する。遮光層２２は、ネガ型のレジストである。従って、露光光が照射されて変質した部分が残存し、露光光が照射されなかった部分が現像液によって除去される。
【００６０】
中間基板２０は、このような手順によって製造される。露光及び現像工程を含むフォトリソグラフィー工程によって開口ＯＰ２を形成する。各開口ＯＰ２の配置間隔を高精度に設定することができる。また、開口ＯＰ２の開口幅を面内で均一に設定することができる。遮光層２２の層厚は薄いため、図５（ａ）〜（ｃ）の工程が長時間化することはない。
【００６１】
図６を参照して中間基板２０に対するレンズアレイ基板３０の貼合せ工程について説明する。
【００６２】
まず、図６（ａ）に示すように、通常のコート技術（スピンコート等）によって接着層５０を透明基板２１の主面上に形成する。なお、接着層５０の層厚は、１０〜３０μｍ程度である。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示すように、接着層５０上にレンズアレイ基板３０を配置する。これによって、接着層５０を介して中間基板２０とレンズアレイ基板３０とが互いに貼り合わされる。
【００６４】
クロストークを抑制するためには、遮光層３３と遮光層２２間の光学的距離ＯＬ１を十分に確保すると良い。一般的なコート方法で層厚が厚い樹脂層を遮光層３３と遮光層２２間に形成する場合、厚い層厚の樹脂層の面内での厚みばらつきによって、イメージセンサ１０で取得する画像の品質が劣化してしまうおそれがある。例えば、面内での輝度ばらつきに起因して、画像に部分的な明暗が生じてしまうおそれがある。
【００６５】
本実施形態では、透明基板３１に対して遮光層３３を介して透明基板２１を貼り合わせている。透明基板２１の面内での基板厚は、透明基板２１の製造過程で実質的に一定に制御されている。遮光層３３と遮光層２２間の光学的な距離を、基板厚が面内で実質的に一定な透明基板３１の配置によって確保する。これによって、イメージセンサ１０で取得する画像の品質が劣化することを抑制することができる。
【００６６】
図７を参照して、中間基板２０とレンズアレイ基板３０の積層体をイメージセンサ１０に対して貼り合わせる工程について説明する。
【００６７】
まず、図７（ａ）に示すように、ディスペンサ（塗布装置）９２によって、イメージセンサ１０上に接着層４０を塗布する。
【００６８】
次に、図７（ｂ）に示すように、接着層４０上に、中間基板２０とレンズアレイ基板３０の積層体を配置する。これによって、イメージセンサ１０に対して積層体（中間基板２０とレンズアレイ基板３０の積層体）が貼り合わされる。このようにして撮像装置１５０が製造される。
【００６９】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、光軸ＡＸに沿う３層の遮光層（遮光層３３、遮光層２２、及び遮光層１２ａ）の積層によって遮光構造を形成する。より具体的には、通常の薄膜形成技術を活用して、透明基板３１の主面に遮光層３３を形成し、透明基板２１の主面に遮光層２２を形成する。また、通常の半導体プロセス技術を活用して、配線層１２中に遮光層１２ａを形成する。
【００７０】
平面内で実質的に一定の層厚の遮光層の積層によって遮光構造を形成することで、各遮光層の層厚を十分に薄く設定できる。従って、工程時間が長時間化することなく、遮光層を形成し、かつ遮光層に容易に開口を形成することができる。また、各遮光層を厚く形成する必要性がないため、各遮光層の層厚が面内でばらつくことを抑制できる。各遮光層の層厚が面内でばらつくことを抑制することで、取得画像に部分的な明暗むらが生じることを抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、遮光層３３と遮光層２２間に透明基板２１を配置することで、遮光層３３と遮光層２２間の光学的な距離を確保する。通常の薄膜形成技術を活用して樹脂層を遮光層３３と遮光層２２間に形成する場合、その樹脂層の層厚が面内でばらつくおそれがある。遮光層間に形成される層の層厚が面内でばらつくと、各レンズ３２と各画素ＰＸ間に形成される光チャネルの光学的距離が平面内でばらつき、イメージセンサ１０で取得する画像の品質が劣化してしまうおそれがある。この点に鑑みて、本実施形態では、遮光層３３と遮光層２２間に、平面内で基板厚が一定の透明基板２１を配置する。これによって、遮光層３３と遮光層２２間の光学長が平面内で大きくばらつくことを抑制することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、レンズアレイ基板３０に対して中間基板２０を貼り合わせることによって両者を積層する。また、イメージセンサ１０に対して中間基板２０を貼り合わせることによって両者を積層する。貼り合わせ技術の活用によって撮像装置１５０を簡易に製造することができ、撮像装置１５０の製造が長時間化してしまうことを抑制できる。また、透明基板２１の採用によって、接着層４０、５０の層厚を薄く設定することができる。これによって、上述の光チャネルのチャネル長が平面内で大きくばらつくことを効果的に抑制し、良質な画像取得を促進させることができる。
【００７３】
図８及び図９を参照して、生体認証装置１００（撮像装置１５０）が組み込まれる携帯電話（電子機器）の構成について説明する。
【００７４】
図８に、携帯電話（移動体通信端末）６０を示す。携帯電話６０には、上述の生体認証装置（静脈認証装置）１００が組み込まれている。
【００７５】
図８に示すように、携帯電話６０は、上側本体（第１部材）６１、下側本体（第２部材）６２、及びヒンジ６３を有する。上側本体６１と下側本体６２とは、共にプラスチック製の平板部材であって、ヒンジ６３を介して連結される。上側本体６１と下側本体６２とはヒンジ６３によって開閉自在に構成される。上側本体６１と下側本体６２とが閉じた状態のとき、携帯電話６０は上側本体６１と下側本体６２とが重ね合わされた平板状の部材になる。
【００７６】
上側本体６１は、その内面に表示部６４を有する。表示部６４には、着信相手を特定する情報（名前、電話番号）、携帯電話６０の記憶部に格納されたアドレス帳等が表示される。表示部６４の下には液晶表示装置が組み込まれている。
【００７７】
下側本体６２は、その内面に複数のボタン６５を有する。携帯電話６０の操作者は、ボタン６５を操作することによって、アドレス帳を開いたり、電話を掛けたり、マナーモードに設定したりし、携帯電話６０を意図したように操作する。携帯電話６０の操作者は、このボタン６５を操作することに基づいて、携帯電話６０内の生体認証装置１００の生体認証機能をオンさせたり、オフさせたりする。
【００７８】
図９に、携帯電話６０の前面（上面）の構成を示す。図９に示すように、上側本体６１の前面には、表面領域Ｒ８０、および表示領域Ｒ９０が配置される。
【００７９】
表面領域Ｒ８０上には、図９に模式的に示すように、ヒト（被検体）の指２００が載せられる。表面領域Ｒ８０の下には、上述の撮像装置１５０が組み込まれる。表示領域Ｒ９０には、文字（時間、動作状態、着信相手名など）が表示される。表示領域Ｒ９０の下には、液晶表示装置が組み込まれる。
【００８０】
最後に図１０、１１を参照して、生体認証装置１００の構成及び動作について概略的に説明する。
【００８１】
図１０に示すように、生体認証装置１００は、処理部８１、認証実行部８２、記憶部８４、光源８５、及び静脈像取得部８６を有する。なお、光源８５は、光源１１０に相当する。静脈像取得部８６は、撮像装置１５０に相当する。
【００８２】
生体認証装置１００は、静脈像取得部８６及び光源８５がインターフェイスに接続された通常のコンピュータを含んで形成される。なお、生体認証装置１００は、図１０に示す構成に限定されるべきものではない。
【００８３】
生体認証装置１００は、図１１に示すように動作する。
【００８４】
初期状態のとき、生体認証装置１００が組み込まれた携帯電話６０は非動作状態にある。
【００８５】
まず、携帯電話６０の生体認証機能が活性化される（Ｓ１１）。なお、生体認証機能を活性化させる具体的な方法は任意である。例えば、操作者の指がカバー板の前面上に載置されたとき、静電容量センサに検出信号を出力させる。静電容量センサの出力信号は、フレキシブル配線を介して処理部８１に接続される。処理部８１は、静電容量センサからの検出信号に基づいて、光源８５を駆動し、静脈像取得部８６に静脈像を取得させる。
【００８６】
次に、像の読出しを実行する（Ｓ１２）。処理部８１は、静脈像取得部８６に対して取得像の出力を指示する。静脈像取得部８６は、処理部８１の読出指示に基づいて取得像データをバスに出力する。
【００８７】
次に、処理部８１は、バスを介して入力した取得像データに対して画像処理を実行する（Ｓ１３）。
【００８８】
次に、認証実行部８２は認証を実行する（Ｓ１４）。認証実行部８２は、処理部８１から出力された認証用画像と記憶部８４に予め登録された静脈像画像とに基づいて生体認証を実行する。例えば、認証実行部８２は、両画像間で静脈の分岐態様がＮ（Ｎ：２以上の自然数）箇所以上で一致していれば認証成功と判定し、両画像間で静脈の分岐態様が一致する箇所がＮ箇所未満であれば認証失敗と判定する（Ｓ１５）。なお、認証の具体的な方法は画像処理方法に依存するため、上述の例に限定されるべきものではない。
【００８９】
認証成功の場合、生体認証装置１００が組み込まれた携帯電話の機能が活性化される（Ｓ１６）。そして、携帯電話は、通常の動作状態に復帰する。なお、認証失敗の場合、生体認証装置１００が組み込まれた携帯電話は非動作状態を維持する。
【００９０】
このようにして、生体認証装置１００が携帯電話に組み込まれることによって、携帯電話のセキュリティー性能が飛躍的に向上する。
【００９１】
〔第２の実施形態〕
以下、図１２を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は、撮像装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【００９２】
本実施形態では、遮光層３３は、透明基板２１の上面（主面）に形成されている。このような場合であっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
本発明の技術的範囲は上述の実施形態に限定されない。光学部品の用途は、上述の実施形態に限定されない。撮像装置の用途は、上述の実施形態に限定されない。静脈像以外の生体情報についても適用可能である。基板、レンズ等の材料は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置１００の概略的な構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるレンズと開口の配置関係を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置が組み込まれる携帯電話の構成を示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる折りたたまれた状態の携帯電話の上面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置のシステム構成を示す概略的なブロック図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかる生体認証装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる撮像装置の概略的な断面構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０    イメージセンサ
１１    半導体基板
１２    配線層
１２ａ    遮光層
２０    中間基板
２１    透明基板
２２    遮光層
３０    レンズアレイ基板
３１    透明基板
３２    レンズ
３３    遮光層
４０    接着層
５０    接着層
６０    携帯電話
６１    上側本体
６２    下側本体
６３    ヒンジ
６４    表示部
６５    ボタン
８１    処理部
８２    認証実行部
８４    記憶部
８５    光源
８６    静脈像取得部
９０    フォトマスク
９１    フォトマスク
１００    生体認証装置
１１０    光源
１２０    コントローラ
１５０    撮像装置
２００    指
２０１    静脈
ＡＸ    光軸
ＯＬ１    光学的距離
ＯＬ２    光学的距離
ＯＰ１    開口
ＯＰ２    開口
ＯＰ３    開口
ＰＸ    画素
Ｒ８０    表面領域
Ｒ９０    表示領域
【図１】
2010093124.tif 000003
【図２】
2010093124.tif 000004
【図３】
2010093124.tif 000005
【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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