(57)【要約】【課題】固体撮像装置内部の光の内乱を抑制できるようにする。【解決手段】受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、固体撮像素子の前段であって、かつ、レンズ群の一部である上位層レンズよりも固体撮像素子に近い位置に配置される、レンズ群の一部と異なる他の一部である下位層レンズと、固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層を設ける。このようにすることで、固体撮像素子の撮像面における、入射光の入射位置と、全反射折り返し成分の入射位置とのずれが一定になるので、信号処理による、ずれにより生じる光の内乱の抑制が容易になり、補正に係る処理負荷を低減させ、処理速度や消費電力を低減させることができる。本開示は、撮像装置に適用することができる。【選択図】図１
2019047237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、
受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、
前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に形成される、空気層からなるキャビティ層と
を含む撮像装置。
【請求項２】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板とを有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子とをさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記凸部を除く範囲において、赤外光を削除する赤外カットフィルタを透明の接着剤で接着されており、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記キャビティ層は、前記赤外カットフィルタと、前記ガラス基板との間に形成される
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記凸部は、前記下位層レンズとは別体のスペーサにより構成される
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記スペーサは、前記キャビティ層の空気の通路であるエアパスを有する
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記固体撮像素子と前記ガラス基板との間に、赤外光を削除する赤外カットフィルタが透明の接着剤により接着され、
前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記ガラス基板との間に形成される
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記ガラス基板は、反りおよび歪みの小さい、赤外カットフィルタとしての機能を備え、
前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記赤外カットフィルタとの間に形成される
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ガラス基板は、青板ガラスである
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、赤外光を削除する赤外カットフィルタの前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記赤外カットフィルタの前記光の入射方向に対向する面に対する裏面が、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、透明の接着剤により接着され、
前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記赤外カットフィルタとの間に形成される
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記下位層レンズは、複数のレンズより構成される
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
光を吸収する機能を有し、前記CSP固体撮像素子の側面を覆うように設けられる光吸収材をさらに含む
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記CSP固体撮像素子、および回路基板を固定するためのスペーサをさらに含み、
前記光吸収材は、光を吸収する機能を有し、前記CSP固体撮像素子とスペーサとを固定する固定剤である
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記光吸収材は、光を吸収する機能を有し、マスク処理されることで形成されるマスクである
請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記固体撮像素子を実装する際に、前記固体撮像素子を、回路基板上の所定の位置に誘導する固定部をさらに含む
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記固定部は、方形の前記固体撮像素子の少なくとも２辺以上の辺を前記回路基板上の所定の位置に誘導する
請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記固定部は、方形の前記固体撮像素子の４か所の角部を前記回路基板上の所定の位置に誘導する
請求項１３に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記固体撮像素子において、光電変換された、受光した光の光量に応じた電気信号からなる画像信号を、前記固体撮像素子に入射した入射光と、前記入射光の前記固体撮像素子の撮像面において全反射することにより生じる全反射成分が前記キャビティ層との境界で反射することで、再度、前記固体撮像素子に入射する全反射折り返し成分との、双方の入射位置のずれを補正する処理をする信号処理部をさらに含む
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記固体撮像素子に入射した入射光と、前記入射光の前記固体撮像素子の撮像面において全反射することにより生じる全反射成分が前記キャビティ層との境界で反射することで、再度、前記固体撮像素子に入射する全反射折り返し成分との、双方の入射位置のずれは、ほぼ一定である
請求項１６に記載の撮像装置。
【請求項１８】
受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、
受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、
前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に形成される、空気層からなるキャビティ層と
を含む電子機器。
【請求項１９】
受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、
受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、
前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に形成される、空気層からなるキャビティ層とを含む撮像装置の製造方法であって、
前記固体撮像素子を回路基板に固定する工程と、
前記固体撮像素子上に、前記キャビティ層が形成されるように前記下位層レンズを搭載する工程とを含む
撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置、および電子機器、並びに撮像装置の製造方法に関し、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、および電子機器、並びに撮像装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０６１１９３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、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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一側面の撮像装置は、受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層とを含む撮像装置である。
【０００９】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板とを有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子とをさらに含ませるようにすることができ、前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記凸部を除く範囲において、赤外光を削除する赤外カットフィルタを透明の接着剤で接着されており、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、前記キャビティ層は、前記赤外カットフィルタと、前記ガラス基板との間に形成されるようにすることができる。
【００１０】
前記凸部は、前記下位層レンズとは別体のスペーサにより構成されるようにすることができる。
【００１１】
前記スペーサは、前記キャビティ層の空気の通路であるエアパスを有するようにすることができる。
【００１２】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含ませるようにすることができ、前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、前記固体撮像素子と前記ガラス基板との間に、赤外光を削除する赤外カットフィルタが透明の接着剤により接着され、前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記ガラス基板との間に形成されるようにすることができる。
【００１３】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含ませるようにすることができ、前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、前記ガラス基板は、反りおよび歪みの小さい、赤外カットフィルタとしての機能を備え、前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記赤外カットフィルタとの間に形成されるようにすることができる。
【００１４】
前記ガラス基板は、青板ガラスとすることができる。
【００１５】
前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含ませるようにすることができ、前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、赤外光を削除する赤外カットフィルタの前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、前記赤外カットフィルタの前記光の入射方向に対向する面に対する裏面が、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、透明の接着剤により接着され、前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記赤外カットフィルタとの間に形成されるようにすることができる。
【００１６】
前記下位層レンズは、複数のレンズより構成されるようにすることができる。
【００１７】
光を吸収する機能を有し、前記CSP固体撮像素子の側面を覆うように設けられる光吸収材をさらに含ませるようにすることができる。
【００１８】
前記CSP固体撮像素子、および回路基板を固定するためのスペーサをさらに含ませるようにすることができ、前記光吸収材は、光を吸収する機能を有し、前記CSP固体撮像素子とスペーサとを固定する固定剤とすることができる。
【００１９】
前記光吸収材は、光を吸収する機能を有し、マスク処理されることで形成されるマスクとすることができる。
【００２０】
前記固体撮像素子を実装する際に、前記固体撮像素子を、回路基板上の所定の位置に誘導する固定部をさらに含ませるようにすることができる。
【００２１】
前記固定部には、方形の前記固体撮像素子の少なくとも２辺以上の辺を前記回路基板上の所定の位置に誘導させるようにすることができる。
【００２２】
前記固定部には、方形の前記固体撮像素子の４か所の角部を前記回路基板上の所定の位置に誘導させるようにすることができる。
【００２３】
前記固体撮像素子において、光電変換された、受光した光の光量に応じた電気信号からなる画像信号を、前記固体撮像素子に入射した入射光と、前記入射光の前記固体撮像素子の撮像面において全反射することにより生じる全反射成分が前記キャビティ層との境界で反射することで、再度、前記固体撮像素子に入射する全反射折り返し成分との、双方の入射位置のずれを補正する処理をする信号処理部をさらに含ませるようにすることができる。
【００２４】
前記固体撮像素子に入射した入射光と、前記入射光の前記固体撮像素子の撮像面において全反射することにより生じる全反射成分が前記キャビティ層との境界で反射することで、再度、前記固体撮像素子に入射する全反射折り返し成分との、双方の入射位置のずれは、ほぼ一定とすることができる。
【００２５】
本開示の一側面の電子機器は、受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層とを含む電子機器である。
【００２６】
本開示の一側面の撮像装置の製造方法は、受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層とを含む撮像装置の製造方法であって、前記固体撮像素子を回路基板に固定する工程と、前記固体撮像素子上に、前記キャビティ層が形成されるように前記下位層レンズを搭載する工程とを含む撮像装置の製造方法である。
【００２７】
本開示の一側面においては、固体撮像素子により、受光した光が光量に応じた電気信号に光電変換され、受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層とが形成される。
【発明の効果】
【００２８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】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。
【図２】スペーサに設けられた固定部の構成を説明する図である。
【図３】フレア現象を低減させる原理を説明する図である。
【図４】本開示の効果を説明する図である。
【図５】レンズの外周部に固定剤またはマスクを構成する例を説明する図である。
【図６】CSP固体撮像素子の側面周囲に固定剤を構成し、レンズの外周部にマスクを構成する例を説明する図である。
【図７】図１の撮像装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図８】図１の撮像装置の撮像処理を説明するフローチャートである。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】固定部の配置例を説明する図である。
【図１５】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。
【図１６】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。
【図１７】本開示のCSP固体撮像素子の構成例を説明する図である。
【図１８】本開示の撮像装置の構成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１９】本開示の技術を適用した撮像装置の使用例を説明する図である。
【図２０】体内情報取得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２１】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２２】カメラヘッドおよびＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】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２４】車外情報検出部および撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【図２５】本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
【図２６】積層型の固体撮像装置２３０２０の第１の構成例を示す断面図である。
【図２７】積層型の固体撮像装置２３０２０の第２の構成例を示す断面図である。
【図２８】積層型の固体撮像装置２３０２０の第３の構成例を示す断面図である。
【図２９】本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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、本明細書および図面において、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。
【００３１】
また、以下の順序で説明を行う。
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．CSP固体撮像素子の構成について
１０．電子機器への適用例
１１．撮像装置の使用例
１２．体内情報取得システムへの応用例
１３．内視鏡手術システムへの応用例
１４．移動体への応用例
１５．本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例
【００３２】
＜＜１．第１の実施の形態＞＞
図１は本開示の固体撮像素子を適用した撮像装置の第１の実施の形態を説明する構造図である。図１は、図中の上部が、撮像装置の側面断面図であり、下部が、上部のＡＢ’断面の上面図である。ただし、図１の上部の左半分は、下部のＡＡ’断面であり、図１の上部の右半分は、下部のＢＢ’断面である。
【００３３】
図１の撮像装置は、CSP（Chip Size Package）固体撮像素子（固体撮像装置とも称する）２０、回路基板７、アクチュエータ８、スペーサ１０、並びに、レンズ６１，６２より構成されている。図１の撮像装置におけるレンズは、レンズ６１，６２からなる２群に分離されており、上位層のレンズ６１から光の透過方向に対して、最下位層のレンズ６２を固体撮像素子１の直上に配置する構成とされている。
【００３４】
図１のCSP（Chip Size Package）固体撮像素子２０は、固体撮像素子１、ガラス基板２、赤外カットフィルタ４、およびレンズ６２が一体構造として形成された撮像素子である。
【００３５】
より詳細には、固体撮像素子１は、例えば、CCD（Charged Coupled Devices）またはCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などからなるイメージセンサであり、レンズ６１，６２とが一体となって構成されるレンズ６を介して入射する光を、光量に応じて光電変換により電荷を発生し、対応する電気信号からなる画素信号を出力する。固体撮像素子１およびガラス基板２は、透明の接着剤３１により接着されている。最下位層のレンズ６２は、辺縁部に図中の下方向に突出した凸部６２ａを備えており、ガラス基板２と接着剤３３により接着されている。また、最下位層のレンズ６２の辺縁部の凸部６２ａを除いた光の透過方向に対して後段となる、図中の下部には、赤外光をカットするフィルタである赤外カットフィルタ４が透明の接着剤３２により接着されている。赤外カットフィルタ４とガラス基板２との間には、キャビティ層５が設けられている。すなわち、レンズ６２の辺縁部に設けられた凸部６２ａを除き、図中の上から、レンズ６２、接着剤３２、赤外カットフィルタ４、キャビティ層５、ガラス基板２、接着剤３１、および固体撮像素子１の順序で積層されている。
【００３６】
CSP固体撮像素子２０は、図１で示されるような構成により、組み立て工程においては、１部品として扱われる。
【００３７】
レンズ６１は、レンズ６を構成するレンズ６１，６２からなる２群を１つの光学系としたときの１群を構成しており、被写体光を固体撮像素子１の撮像面に対して集光するための１枚以上のレンズから形成される。
【００３８】
アクチュエータ８は、レンズ６１を固体撮像素子１に対向する方向に対して、図中の上下および水平方向に駆動させることで、オートフォーカスおよび手振れ補正機能の少なくともいずれか一つ以上の機能を備える。
【００３９】
回路基板７は、CSP固体撮像素子２０の電気信号を外部に出力する。スペーサ１０は、回路基板７、およびCSP固体撮像素子２０の光を吸収する、例えば、黒色樹脂などからなる固定剤１３により接続することで、固定する。また、スペーサ１０は、図中の上面部分においてアクチュエータ８を搭載することでレンズ６１、およびアクチュエータ８を固定する。
【００４０】
回路基板７やスペーサ１０は、CSP固体撮像素子２０の固体撮像素子１およびアクチュエータ８の駆動に必要なコンデンサやアクチュエータ制御LSI（Large-Scale Integration）などの半導体部品１２が実装される。
【００４１】
さらに、CSP固体撮像素子２０は、図２で示されるように、スペーサ１０に設けられた固定部１１−１乃至１１−４により、４か所の角部が、はめ込まれる構成とされており、角部がはめ込まれるだけで回路基板７に対して固定剤１３が注入される前の状態でも、重力の作用のみで、回路基板７上の略適切な位置に誘導し固定することができる。換言すれば、固定部１１−１乃至１１−４は、CSP固体撮像素子２０が、スペーサ１０の開口部にはめ込まれると、CSP固体撮像素子２０の４か所の角部を回路基板７上の適切な位置に誘導するように、スペーサ１０に形成されているものである。
【００４２】
尚、固定部１１−１乃至１１−４は、CSP固体撮像素子２０がスペーサ１０の開口部の適切な位置に配置されるとき、CSP固体撮像素子２０との間には、交差が許容される範囲で、極僅かに隙間が生じるサイズに構成されている。しかしながら、固定部１１−１乃至１１−４は、CSP固体撮像素子２０に反り、歪み、または、収縮などが生じるときには、CSP固体撮像素子２０に当接して適切な位置に誘導し、CSP固体撮像素子２０の反り、歪み、または、収縮による、傾きやずれの発生を防止する構造である。
【００４３】
したがって、CSP固体撮像素子２０は、固定部１１−１乃至１１−４に、４か所の角部を合わせて、スペーサ１０に対してはめ込まれるように載置されることにより、自重による重力の作用を受けて、固定部１１−１乃至１１−４により、回路基板７上の適切な位置に誘導されるように配置することが可能となる。
【００４４】
また、回路基板７上の適切な位置に誘導されて配置された後、CSP固体撮像素子２０とスペーサ１０との間の空間に固定剤１３が注入されても、位置がずれないので、固定剤１３が乾燥して固着（硬化）するまでの間に、固定剤１３が変形するなどしても、回路基板７に対して、CSP固体撮像素子２０の歪み、反り、および傾きを防止することができる。
【００４５】
尚、スペーサ１０にも回路基板７と同様の回路構成を持たせるような構成としてもよい。また、回路基板７の材質は、固体撮像素子１の材質であるシリコンの線膨張率に近い（線膨張率が類似した）材質であることや、所定の弾性率よりも低い低弾性率の材質であることが望ましい。
【００４６】
さらに、アクチュエータ８は、オートフォーカスおよび手振れ補正機能のいずれか一つ以上を有したものでもよいし、オートフォーカスおよび手振れ補正のいずれも有しない、単焦点のレンズホルダでもよい。
【００４７】
また、オートフォーカスや手振れ補正に関してはアクチュエータ以外で実現してもよい。
【００４８】
コネクタ９は、回路基板７を介して、固体撮像素子１より出力される画像信号を外部に出力する。コネクタ９は、外部端子２３と接続されており、ケーブル２２を介して信号処理部２１に画像信号を出力する。信号処理部２１は、画像信号を必要に応じて補正すると共に、所定の圧縮形式に変換して出力する。
【００４９】
＜赤外カットフィルタを上位層レンズに設け、キャビティ層を設けない場合の例＞
図１の撮像装置における、レンズ６２、接着剤３２、赤外カットフィルタ４、キャビティ層５、ガラス基板２、接着剤３１、および固体撮像素子１の順序で積層することにより生じる効果を説明するにあたって、赤外カットフィルタ４をレンズ６１側に設け、かつ、キャビティ層５を設けない場合の例について説明する。
【００５０】
赤外カットフィルタ４は、上位層レンズ６１側に設けられ、キャビティ層５が設けられない場合、図３の左上部で示される構成となる。尚、図３においては、赤外カットフィルタ４は、図示せぬ上位層レンズ６１側に設けられている。また、最下位層のレンズ６２の直下にガラス基板２が設けられ、ガラス基板２と固体撮像素子１とが透明の接着剤３１により接着されている。
【００５１】
ここで、レンズ６２、ガラス基板２、および接着剤３１は、全て同一の屈折率であるものと仮定すると、固体撮像素子１の屈折率は、レンズ６２、ガラス基板２、および接着剤３１の屈折率より高いことは明らかである。
【００５２】
従って、図３の左下部で示されるように、上位層のレンズ６１を通して、固体撮像素子１に入射された強い光の光束は、固体撮像素子１の屈折率と入射される直前の接着剤３１の屈折率の違いから、全反射と称される反射が発生する。全反射の成分は、最下位層のレンズ６２と空気の屈折率の違いから、さらに反射され、固体撮像素子１に再度入射される。ここで、入射光のうち、固体撮像素子１により全反射する成分を、以降において、入射光の全反射成分とも称し、最下位層レンズ６２の上面で反射して、固体撮像素子１に再度入射する光を、入射光の全反射折り返し成分と称す。
【００５３】
ところで、レンズ６２の厚さは、レンズ６２の中心位置からの距離に応じて同心円状に変化する。このため、入射光のレンズ６２の中心位置からの入射位置に応じて、対応する全反射折り返し成分の入射位置は変化する。
【００５４】
より詳細には、図３の左下部で示されるように、入射光Ｌ１は、固体撮像素子１に入射すると、その一部が、例えば、全反射成分ＲＦ１として反射し、レンズ６２と空気層との境界で反射し、全反射折り返し成分ＲＦ２として再び固体撮像素子１に入射する。
【００５５】
一方、入射光Ｌ１１は、固体撮像素子１に入射すると、その一部が、例えば、全反射成分ＲＦ１１として反射し、レンズ６２と空気層との境界で反射し、全反射折り返し成分ＲＦ１２として再び固体撮像素子１に入射する。
【００５６】
すなわち、入射光Ｌ１の入射位置から全反射折り返し成分ＲＦ２としての再入射位置までの距離Ｗ１と、入射光Ｌ１１の入射位置から全反射折り返し成分ＲＦ１２としての再入射位置までの距離Ｗ２とでは、距離Ｗ２の方が距離Ｗ１より大きくなる。このため、入射光Ｌ１と全反射折り返し成分ＲＦ２とにより撮像される画像は、例えば、画像Ｐ１であるのに対して、入射光Ｌ２と全反射折り返し成分ＲＦ２とにより撮像される画像は、例えば、画像Ｐ２となる。結果として、同一の像に対して生じるずれに起因して、画像Ｐ１と画像Ｐ２との被写体の像の大きさが異なる。
【００５７】
すなわち、全反射成分ＲＦ１、および全反射折り返し成分ＲＦ２により生じる像と、全反射成分ＲＦ１１、および全反射折り返し成分ＲＦ１２により生じる像とでは、その光路の違いにより、生じる像のずれ幅が異なる。
【００５８】
したがって、撮像される画像に含まれる全反射折り返し成分により生じる像のずれを補正するにあたっては、信号処理部２１は、レンズ形状とレンズの中心位置からの距離に応じて異なる処理が必要とされる。しかしながら、レンズ形状と、レンズ形状のばらつきなどを考慮した信号処理部２１による補正処理は、補正に係る処理の煩雑さや、処理時間の増大を生じさせる原因となり得る。
【００５９】
また、図３の右上部で示されるように、入射光Ｌ２１が、赤外カットフィルタ４を透過した後、レンズ６２、ガラス基板２、および接着剤３１を透過して、固体撮像素子１に焦点ＲＦＰ１で入射すると、反射光の一部の全反射成分が、赤外カットフィルタ４の図中の下面４ａと、上面４ｂとで、反射することにより、それぞれが全反射折り返し成分として焦点ＲＦＰ２，ＲＦＰ３において固体撮像素子１に再入射する。
【００６０】
結果として、例えば、画像Ｐ１１で示されるように、本来の焦点ＲＦＰ１で入射されることで結像される像ＲＯに対して、焦点ＲＦＰ２，ＲＦＰ３において、再入射することにより、反射像ＲＦ３１，ＲＦ３２が生じてしまう。
【００６１】
さらに、図３の右下部で示されるように、近年の固体撮像素子１の小型化のために、最下位層のレンズ６２に入る光の角度を大きくする手法が一般的であるが、赤外カットフィルタ４は、斜め光の入射に対して赤外カットの特性が低下してしまい、所定の角度以上では性能が確保できないため、小型化、特に低背化を妨げてしまう恐れがあった。
【００６２】
＜図１の撮像装置の赤外カットフィルタを最下位層レンズの後段に配置し、キャビティ層を設けるようにした構成による効果＞
次に、図４を参照して、図１の撮像装置における、図１の撮像装置の赤外カットフィルタを最下位層レンズの後段に配置し、キャビティ層を設けるようにした構成による効果について説明する。
【００６３】
図１の撮像装置における、最下位層のレンズ６２の図中の下方向の面に接着剤３１により接着された赤外カットフィルタ４と、ガラス基板２との間にキャビティ層（空隙）５が設けられることにより、CSP固体撮像素子２０と最下位層レンズ６２との間に距離の小さい空気層が確保される。
【００６４】
この空気層からなるキャビティ層５により、全反射成分が空気層からなるキャビティ層５とガラス基板２との境界において、全反射折り返り成分として反射され、固体撮像素子１に再入射される。
【００６５】
例えば、図４の左上部で示されるように、厚さｄ１のガラス基板２からなる撮像装置の場合、レンズ６２の中心位置に近い入射光Ｌ５１は、固体撮像素子１に入射すると、その一部が、例えば、全反射成分ＲＦ５１として反射し、レンズ６２と空気層であるキャビティ層５との境界で反射し、全反射折り返し成分ＲＦ５２として再び固体撮像素子１に入射する。
【００６６】
また、レンズ６２の中心位置から遠い入射光Ｌ６１は、固体撮像素子１に入射すると、その一部が、例えば、全反射成分ＲＦ６１として反射し、レンズ６２と空気層からなるキャビティ層５との境界で反射し、全反射折り返し成分ＲＦ６２として再び固体撮像素子１に入射する。
【００６７】
入射光Ｌ５１の入射位置から全反射折り返し成分ＲＦ５２としての再入射位置までの距離Ｗ１１と、入射光Ｌ６１の入射位置から全反射折り返し成分ＲＦ６２としての再入射位置までの距離Ｗ１２とは、光路がほぼ同一であるため、発生する像のずれがほぼ同一になる。
【００６８】
このため、入射光Ｌ５１と全反射折り返し成分ＲＦ５２とにより撮像される画像は、例えば、画像Ｐ３１であるのに対して、入射光Ｌ５２と全反射折り返し成分ＲＦ５２とにより撮像される画像は、例えば、画像Ｐ３２となる。結果として、同一の像に対して生じるずれが、画像Ｐ３１と画像Ｐ３２とでほぼ同一になる。
【００６９】
一方、例えば、図４の左下部で示されるように、厚さｄ２（＞ｄ１）のガラス基板２からなる撮像装置の場合、レンズ６２の中心位置に近い入射光Ｌ７１は、固体撮像素子１に入射すると、その一部が、例えば、全反射成分ＲＦ７１として反射し、レンズ６２と空気層からなるキャビティ層５との境界で反射し、全反射折り返し成分ＲＦ７２として再び固体撮像素子１に入射する。
【００７０】
また、レンズ６２の中心位置から遠い入射光Ｌ８１は、固体撮像素子１に入射すると、その一部が、例えば、全反射成分ＲＦ８１として反射し、レンズ６２と空気層からなるキャビティ層５との境界で反射し、全反射折り返し成分ＲＦ８２として再び固体撮像素子１に入射する。
【００７１】
入射光Ｌ７１の入射位置から全反射折り返し成分ＲＦ７２としての再入射位置までの距離Ｗ２１と、入射光Ｌ８１の入射位置から全反射折り返し成分ＲＦ８２としての再入射位置までの距離Ｗ２２とは、光路がほぼ同一であるため、発生する像のずれがほぼ同一になる。
【００７２】
このため、入射光Ｌ７１と全反射折り返し成分ＲＦ７２とにより撮像される画像は、例えば、画像Ｐ５１であるのに対して、入射光Ｌ８２と全反射折り返し成分ＲＦ８２とにより撮像される画像は、例えば、画像Ｐ５２となる。結果として、同一の像に対して生じるずれが、画像Ｐ５１と画像Ｐ５２とでほぼ同一になる。
【００７３】
すなわち、ガラス基板２における空気層からなるキャビティ層５との境界で全反射成分が折り返し、全反射折り返し成分として固体撮像素子１に入射される。固体撮像素子１への入射光と、全反射折り返し成分との差は、固体撮像素子の撮像面で一定のずれになるため、固体撮像素子１の入射光と、全反射折り返し成分との差は固体撮像素子１の撮像面内において、ほぼ一定であることから、信号処理部２１の補正に係る処理負荷を低減させることが可能となる。
【００７４】
また、図４の左上部および左下部で示されるように、ガラス基板２の厚みｄ１における、全反射成分（ＲＦ５１またはＲＦ６１）と全反射の折り返し成分（ＲＦ５２またはＲＦ６２）との光路は、ガラス基板２の厚みｄ２における、全反射成分（ＲＦ７１またはＲＦ８１）と全反射の折り返し成分（ＲＦ７２またはＲＦ７２）との光路よりも短い。このため、ガラス基板２の厚みｄ１における、入射光Ｌ５１またはＬ６１の入射位置と全反射の折り返し成分（ＲＦ５２またはＲＦ６２）の入射位置とのずれである距離Ｗ１１またはＷ１２は、ガラス基板２の厚みｄ２における、入射光Ｌ７１またはＬ８１の入射位置と全反射の折り返し成分（ＲＦ７２またはＲＦ８２）の入射位置とのずれである距離Ｗ２１またはＷ２２よりも短い。
【００７５】
すなわち、ガラス基板２の厚みが薄くなるほど、すなわち、全反射の折り返し成分と全反射成分との光路差が小さくなるほど、入射光の入射位置と、全反射の折り返し成分の入射位置とのずれとなる距離を縮めることが可能となり、像のずれが見え難くなり、信号処理部２１の補正に係る処理負荷を低減させることが可能となる。したがって、像のずれが所定値よりも十分に小さくなるほど、ガラス基板２の厚みを薄くできれば、信号処理部２１による補正処理は、必要に応じて省略することも可能となる。
【００７６】
さらに、図４の右上部で示されるように、図１の撮像装置においては、赤外カットフィルタ４が最下位層のレンズ６２と固体撮像素子１の間に配設されることで、点線で示されるように、赤外カットフィルタ４が、レンズ６２の前段に設けられていた場合であれば、入射光Ｌ９１が、焦点ＲＦＰ１１に入射した後、反射成分ＲＦ９１として赤外カットフィルタ４により反射されるが、反射成分ＲＦ９１の折り返し成分が生じないので、折り返し成分による像のずれが生じないので、画像Ｐ６１で示されるように、図３の画像Ｐ１１のような反射による影響が生じない。
【００７７】
また、図４の右下部で示されるように、撮像装置１の小型化、低背化のために光線入射が固体撮像素子１の垂直方向から鋭角に入射しても、最下位層のレンズ６２で、入射角が補正されて角度が小さくなり、角度が小さくなった光が赤外カットフィルタ４を透過するため、入射角が小さくなり赤外カットフィルタ４の特性を落とすことなく、固体撮像素子１の小型化、および低背化に寄与することが可能となる。
【００７８】
＜図１の撮像装置におけるフレアの発生を抑制する効果＞
次に、図１の撮像装置におけるフレアの発生を抑制する効果について説明する。図１の撮像装置は、上述した像のずれにより生じるフレア現象を抑制するために、光を吸収する黒色樹脂などの光吸収材を含む固定剤１３を、レンズ６２の入射光の入射面の周辺部からレンズ６２、赤外カットフィルタ４、固体撮像素子１、ガラス基板２、および接着剤３１，３２を含む、側面周辺の全体を覆うように用いている。このため、フレア現象による影響が低減される。
【００７９】
また、光を吸収する黒色などの固定剤１３をCSP固体撮像素子２０の側面周囲の全体を覆いつつ、スペーサ１０までの空間を全て埋めるように用いることで、入射光がスペーサ１０に反射されても吸収されることにより反射が抑制され、スペーサ１０からの光の内乱によるフレア現象の発生も抑制することが可能となる。尚、光を吸収する黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３は、例えば、反射率5%以下のものを使用することが好ましい。
【００８０】
なお、図１の撮像装置では、CSP固体撮像素子２０の傾き防止のためにスペーサのガラス基板２および固体撮像素子１の傾きを補正する固定部１１が搭載されているが、CSP固体撮像素子２０と傾きを補正する固定部１１との間に光を吸収する黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３を充填できない場合は傾きを補正する固定部１１の壁（表面）に黒色の光吸収材からなるマスク（図５を参照して説明するマスク８１と同一のもの）を塗っておく処理（マスク処理）をすることで同じ効果を得ることができる。
【００８１】
すなわち、スペーサ１０のガラス基板および固体撮像素子の傾きを補正する固定部１１の表面に黒色の光吸収材からなるマスクを塗布するマスク処理を行うようにしてもよい。このような構成により、フレア現象による影響が低減される。
【００８２】
CSP固体撮像素子２０の側面周辺の全体を覆うように、光を吸収する黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３を設ける、または、固定部１１の壁（表面）に光を吸収する黒色の光吸収材からなるマスクを塗布する例について説明してきた。しかしながら、図１の撮像装置においては、さらに、固定剤１３、およびマスクのいずれかの光吸収材が、CSP固体撮像素子２０の側面周辺の全体のみならず、最下位層のレンズ６２の入射光が入射する入射面の一部も遮光するように設けられている。
【００８３】
すなわち、図５の左部で示されるように、CSP固体撮像素子２０の周囲に黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３を埋め込む場合、レンズ６２により集光される光の光路Ｌ１１１で示されるように、CSP固体撮像素子２０に入射する入射光が有効画素エリアＺ１０１内となる領域以外のマスクエリアＺ１０２を覆うように、固定剤１３は埋め込まれている（塗布されている）。
【００８４】
すなわち、有効画素エリアＺ１０１に入射されるレンズ６２からの光線は、CSP固体撮像素子２０の有効画素エリアＺ１０１の画素に対して外側から鋭角に入射されることが一般的であり、これによりフレア現象が発生する恐れがある。そこで、最下位層のレンズ６２の外周部であるマスクエリアＺ１０２には、図５の左部で図示されるように、最下位層レンズ６２の外周部まで黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３が埋め込まれている（塗布されている）。
【００８５】
尚、最下位層レンズ６２の外周部を囲むマスクエリアＺ１０２の大きさについては、上位層レンズ６１や、CSP固体撮像素子２０の画素のマイクロレンズの設計値から算出される。
【００８６】
また、固体撮像素子２０の側面周辺およびレンズ６２の外周部を含むマスクエリアＺ１０２については、固定剤１３ではなく、例えば、図５の右部で示されるように、黒色の光吸収材からなるマスク８１により構成してもよい。このような構成においても、フレア現象の発生を抑制することができる。
【００８７】
さらに、図６の左部で示されるように、CSP固体撮像素子２０の側面周辺については、固定剤１３が埋め込まれるように構成され、レンズ６２上のマスクエリアＺ１０２については、マスク８１が形成されるようにしてもよい。
【００８８】
ところで、固体撮像装置の生産時に、黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３の塗布を塗布装置で最下位層レンズ６２のマスクエリアＺ１０２まで高精度で塗布する場合、塗布装置が高価のものとなる、または、高度な制御が必要になる可能性があり、いずれにおいてもコストを増大させる恐れがある。
【００８９】
そこで、図６の右部で示されるように、最下位層のレンズ６２のマスクエリアＺ１０２のみにマスク処理を施しておくことにより予めマスク８１を形成しておくことで、固体撮像装置の生産時に黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３の塗布の精度を軽減することができる。結果として、塗布装置に係る精度や制御の難易度を低減させることが可能となり、コストを低減させることが可能となる。
【００９０】
なお、最下位層のレンズ６２へのマスク８１の塗布は、予めCSP固体撮像素子２０に形成する前の段階で、最下位層のレンズ６２自体に直接するようにしてもよいし、最下位層のレンズ６２をCSP固体撮像素子２０に成形してから塗布するようにしてもよい。
【００９１】
＜撮像装置の製造方法＞
次に、図７のフローチャートを参照して、図１の撮像装置の製造方法について説明する。
【００９２】
ステップＳ１１において、CSP固体撮像素子２０が、回路基板７上に搭載される。
【００９３】
ステップＳ１２において、赤外カットフィルタ４が、接着剤３２によりレンズ６２に接着された状態で、凸部６２ａに付された接着剤３３を介して、CSP固体撮像素子２０上に接着されて搭載される。すなわち、この処理により、赤外カットフィルタ４を含むレンズ６２が、CSP固体撮像素子２０上に、キャビティ層５を介して搭載される。換言すれば、赤外カットフィルタ４を内蔵する下位層のレンズ６２が、CSP固体撮像素子２０に搭載されて、凸部６２ａによりキャビティ層５が形成される。
【００９４】
ステップＳ１３において、スペーサ１０の固定部１１−１乃至１１−４が、赤外カットフィルタ４を含むレンズ６２が搭載されたCSP固体撮像素子２０の４か所の角部をそれぞれ回路基板７上の適切な位置に誘導するようにはめ込まれた状態で、スペーサ１０が回路基板７に接着剤で搭載される。この結果、CSP固体撮像素子２０は、自重の重力の作用により、固定部１１−１乃至１１−４により誘導されて、薄くたわみなどが発生し易い回路基板７上であっても、回路基板７上の電気的に接続が可能な適切な位置に配置される。
【００９５】
ステップＳ１４において、CSP固体撮像素子２０とスペーサ１０との空間に光の内乱によるフレア現象を抑制するために、サイド（側面周辺）からの光の反射を抑制できるように光を吸収する黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３が注入され、ステップＳ１５において、固定剤１３が硬化（固着）される。なお、固定剤１３は、サイド（側面周囲）からの光の反射を抑制できるようにCSP固体撮像素子２０の底辺部からレンズ６２の外周部まで塗布される。固定剤１３は、この結果、CSP固体撮像素子２０、スペーサ１０、および回路基板７が固定剤１３を介して固着されることになる。固定剤１３が注入された後、固定剤１３が固着するまでの間も、CSP固体撮像素子２０は、固定部１１−１乃至１１−４により適切な位置に配置された状態が維持されるので、歪み、反り、および傾きを発生させることなく、適切に固定される。
【００９６】
ステップＳ１６において、スペーサ１０に対して、アクチュエータ８が搭載される。
【００９７】
マスク８１を用いる場合については、予め固定部１１の壁（表面）にマスク８１を塗布しておく工程が必要とされる。
【００９８】
さらに、最下位層のレンズ６２の外周部にマスク８１を塗布する場合には、最下位層のレンズ６２の外周部にマスク８１を塗布する工程が必要となる。
【００９９】
以上の一連の製造方法により、CSP固体撮像素子２０が、薄くたわみやすい回路基板７に対して適切な位置に配置された状態で、固定剤１３により固着させることが可能となる。
【０１００】
また、CSP固体撮像素子の前段に空気層からなるキャビティ層５が形成された状態で、赤外カットフィルタ４を含むレンズ６２が形成されるので、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれが、レンズ６２の厚みとは無関係に、すなわち、レンズ６２の中心位置からの距離は無関係に、ほぼ同一になるので、信号処理部２１による入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれを補正する処理負荷を低減させることが可能となり、処理の高速化や低電力化を実現することが可能となる。
【０１０１】
尚、ガラス基板２の厚さを薄くすることで、入射光と全反射折り返し成分とのずれをより小さくすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷をさらに低減させることが可能となる。また、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれを、極僅かにできる程度にガラス基板２の厚さを調整できる場合については、信号処理部２１における、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれに対する補正処理を省略するようにしてもよい。
【０１０２】
また、撮像装置の歩留まりや光学性能の低下を抑制することが可能となり、光の内乱によるフレア現象を抑制できる高性能な小型で、かつ、薄型の撮像装置を実現することが可能となる。
【０１０３】
次に、図８のフローチャートを参照して、図１の撮像装置による撮像処理について説明する。
【０１０４】
ステップＳ３１において、CSP固体撮像素子２０は、アクチュエータ８により所定の焦点位置に調整される、または、手振れ補正がなされたレンズ６１、レンズ６２、接着剤３３、赤外カットフィルタ４、および空気層からなるキャビティ層５を介して入射する入射光の光量に応じた画素信号からなる画像信号を生成してコネクタ９、端子２３、およびケーブル２２を介して信号処理部２１に出力する。
【０１０５】
ステップＳ３２において、信号処理部２１は、CSP固体撮像素子２０より供給された画像信号に補正処理や符号化処理を施して、外部に出力する。
【０１０６】
この際、図４を参照して説明したように、キャビティ層５が設けられることにより、信号処理部２１は、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれに対する補正については、ガラス基板２の厚さにより固体された状態のずれを補正する処理を行うだけでよくなるので、処理負荷を低減させることができるので、補正処理の高速化や処理に係る消費電力を低下することが可能となる。
【０１０７】
尚、図１のCSP固体撮像素子２０に代えて、フリップチップ構造を有したフリップチップ固体撮像素子を用いるようにしてもよい。
【０１０８】
＜＜２．第２の実施の形態＞＞
以上においては、赤外カットフィルタ４が、レンズ６２に対して透明の接着剤３２により接着される例について説明してきたが、赤外カットフィルタ４をガラス基板２と固体撮像素子１との間に挟み込むようにすることで、安価な赤外カットフィルタ４を用いるようにしてもよい。
【０１０９】
図９の撮像装置は、赤外カットフィルタ４の反りや歪みを軽減のため、赤外カットフィルタ４を反りや歪の小さいガラス基板２と固体撮像素子１に挟みこむことで、赤外カットフィルタ４の反りや歪みを低減したCSP固体撮像素子２０を搭載している。
【０１１０】
このような構成により、反りや歪みが比較的大きい、安価な赤外カットフィルタ４を用いても、反りや歪みの少ないガラス基板２と固体撮像素子１で挟み込む構成とすることにより、安価な赤外カットフィルタ４の反りや歪を物理的に抑制することができるので、光学的な反り、歪み、および傾きの少ない、小型で、かつ、薄型の撮像装置を、低コストで実現させることが可能となり、また、光の内乱によるフレア現象やゴースト現象を抑制できる。
【０１１１】
また、ガラス基板２の前面にキャビティ層５が構成されることにより、レンズ６２の中心位置からの距離に応じた、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれをほぼ一定にすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷を低減させることが可能となる。
【０１１２】
＜＜３．第３の実施の形態＞＞
以上においては、赤外カットフィルタ４をガラス基板２と固体撮像素子１との間に挟み込むようにすることで、コストを低減させる例について説明してきたが、赤外カットフィルタ４に代えて、ガラス基板２と同様の材質であって、赤外光を削減可能なものを利用するようにしてもよい。
【０１１３】
すなわち、反りや歪みが小さい赤外カットフィルタ４は、図１，図９の撮像装置の基軸となるガラス基板２の代用物として利用することができる。
【０１１４】
図１０は、反りや歪みが小さい赤外カットフィルタ４に代えて、図１，図９の撮像装置の基軸となるガラス基板２と同様の材質からなる赤外光の削減が可能なガラス基板４１を用いた撮像装置の構成例を示している。
【０１１５】
このような構成により、反りや歪みが小さい高価な赤外カットフィルタ４を用いることなく、反りや歪を抑制することができるので、光学的な反り、歪み、および傾きの少ない、小型で、かつ、薄型の撮像装置を、低コストで実現させることが可能となり、また、光の内乱によるフレア現象を抑制できる。
【０１１６】
また、赤外カットフィルタ４の前面にキャビティ層５が構成されることにより、レンズ６２の中心位置からの距離に応じた、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれをほぼ一定にすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷を低減させることが可能となる。
【０１１７】
尚、図１０の撮像装置におけるCSP固体撮像素子２０は、図９のCSP固体撮像素子２０の構成から赤外カットフィルタ４が除かれ、ガラス基板２に代えて、赤外光のカットが可能なガラス基板４１が含まれた構成とされ、透明な接着剤３２により固体撮像素子１と接着されている。赤外光のカットが可能なガラス基板４１は、例えば、近赤外光を吸収する青板ガラスである。
【０１１８】
＜＜４．第４の実施の形態＞＞
CSP固体撮像素子２０の構成において、最下位層のレンズ６２が２枚以上で成形されるようにしてもよい。
【０１１９】
図１１は、最下位層のレンズが２枚以上で成形されたCSP固体撮像素子２０の構成例が示されている。図１１の最下位層のレンズ１１１は、上位層のレンズ６１と一体となるレンズ６の一部を構成しており、２枚以上のレンズにより構成されている。図１１においては、図１，図９，図１０における凸部６２ａに対応する構成が凸部１１１ａとなる。
【０１２０】
尚、撮像装置の生産時に最下位層レンズ１１１の一部であるマスクエリアＺ１０２（図５，図６）に対して高精度に、黒色樹脂などの光吸収材からなる固定剤１３、または、黒色の光吸収材からなるマスク８１を塗布可能な塗布装置を用いることは、塗布装置として高価なものが必要になる、または、制御が高度になる可能性がある。
【０１２１】
そこで、図１１の撮像装置においては、最下位層のレンズ１１１の外周部となるマスクエリアＺ１０２の黒塗りを予め処理しておくことにより、撮像装置の生産時に黒色樹脂からなる固定剤１３またはマスク８１の塗布の精度を軽減するようにしてもよい。結果として、塗布装置の装置コスト、および制御コストのいずれも低減させることが可能となる。
【０１２２】
また、ガラス基板２の前面にキャビティ層５が構成されることにより、レンズ６２の中心位置からの距離に応じた、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれをほぼ一定にすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷を低減させることが可能となる。
【０１２３】
なお、最下位層のレンズ１１１は、予め最下位層のレンズ１１１自体に黒塗りしてもよいし、または、最下位層のレンズ１１１をCSP固体撮像素子２０に成形してから黒塗りしてもよい。また、最下位層のレンズ１１１の構成は、１枚以上であればよく、当然のことながら、２枚以上のレンズ群であってもよい。
【０１２４】
ただし、レンズ１１１の中心付近が外周部よりも低い構成の場合、塗布した固定剤１３が乾燥する前に重力の作用により中心に向かって流れ込む可能性があり、有効画素エリアＺ１０１を狭くしてしまう恐れがある。そこで、レンズ１１１の中心付近が外周部よりも低い構成の場合には、マスクエリアＺ１０２に対してマスク処理を施すことによりマスク８１を形成することが望ましい。
【０１２５】
また、図１１で示されるようにレンズ６２の外周部の方が低い構成の場合については、固定剤１３がレンズ６２の中心に流れ込む可能性は考慮する必要がないので、固定剤１３でもマスク８１でもよい。
【０１２６】
＜＜５．第５の実施の形態＞＞
最下位層のレンズ６２が２枚以上で成形されるようにする例について説明してきたが、CSP固体撮像素子２０と最下位層のレンズ６２の凸部６２ａとを接着剤３３により接着し、回路基板７からガラス基板２の上面まで固定剤１３で固定した後、レンズ６２の、図６におけるマスクエリアＺ１０２に対応する範囲に、黒色樹脂などからなるマスク８１を形成するようにしてもよい。
【０１２７】
図１２は、CSP固体撮像素子２０のガラス基板２と最下位層のレンズ６２の凸部６２ａとを接着剤３３により接着し、回路基板７からガラス基板２の上面までの範囲を固定剤１３で固定した後、固定剤１３の図中の上面の位置から、レンズ６２の側面部と、図６におけるマスクエリアＺ１０２に対応する範囲とのいずれにも、黒色樹脂などからなるマスク８１を形成するようにした撮像装置を示している。
【０１２８】
すなわち、図１２の撮像装置においては、最下位層のレンズ６２の側面部から、上面の外周部となるマスクエリアＺ１０２とがマスク８１によりマスクされるので、ゴーストやフレアの発生を低減させることが可能となる。
【０１２９】
また、ガラス基板２の前面にキャビティ層５が構成されることにより、レンズ６２の中心位置からの距離に応じた、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれをほぼ一定にすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷を低減させることが可能となる。
【０１３０】
＜＜６．第６の実施の形態＞＞
近年、市場のカメラ商品の多様化により、撮像装置の回路基板７の形状が商品毎に変更されることが知られている。そこで、図１３で示されるように、コネクタ９に代えて、回路基板７上にACF（Anisotropic Conductive Film）機構９１を設けるようにして、撮像装置としての生産方式を変更することなく、カメラ商品の多様化に応じた光学的な反り、歪み、および傾きを低減した小型で、かつ、薄型の撮像装置を実現し、さらに、キャビティ層５を設けることで、信号処理部２１の処理負荷と低減できるようにしてもよい。尚、図１３においては、ACF機構９１に対応するコネクタ９２を介してケーブル２２が接続されて画像信号が信号処理部２１に出力される。
【０１３１】
また、以上においては、固定部１１−１乃至１１−４が、スペーサ１０上のCSP固体撮像素子２０の４か所の角部を適切な位置に誘導するように設けられる構成例について説明してきたが、それ以外の位置に設けられるように構成してもよい。
【０１３２】
図１３は、固定部１１−１乃至１１−４に代えて、固定部１１−１１乃至１１−１４が設けられる撮像装置の構成例が示されている。
【０１３３】
すなわち、固定部１１−１１乃至１１−１４は、CSP固体撮像素子２０の４辺のそれぞれの中央付近を適切な位置に誘導するようにスペーサ１０上に設けられている。これに伴って、固定剤１３は、CSP固体撮像素子２０の４か所の角部付近に注入され、スペーサ１０と固定される。
【０１３４】
このように固定部１１は、CSP固体撮像素子２０の４辺のそれぞれを適切な位置に誘導するように設けられることで、CSP固体撮像素子２０を回路基板７に対して高い精度で適切な位置に配置することができる。
【０１３５】
固定部１１の配置は、これ以外の配置であってもよく、例えば、図１４の最上段で示されるように、スペーサ１０上であって、CSP固体撮像素子２０の各辺の端部に固定部１１−２１乃至１１−２４が設けられるようにしてもよい。この場合、固定剤１３は、固定剤１３−２１乃至１３−２４に注入される。
【０１３６】
同様に、例えば、図１４の上から２段目で示されるように、スペーサ１０上であって、CSP固体撮像素子２０のいずれかの対角線上の角部に固定部１１−３１，１１−３２が設けられるようにしてもよい。この場合、固定剤１３は、固定剤１３−３１，１３−３２に注入される。図１４の上から２段目の例においても、固定部１１−３１，１１−３２により、CSP固体撮像素子２０の４辺が固定される。
【０１３７】
さらに、CSP固体撮像素子２０の４辺の全てを適切な位置に誘導する固定部１１ではなくても、その一部を適切な位置に誘導する構成により、固定部１１が存在しない状態よりも高い精度で適切な位置に配置することができる。
【０１３８】
例えば、図１４の下から２段目で示されるように、スペーサ１０上であって、CSP固体撮像素子２０の３辺を適切な位置に誘導するように固定部１１−４１乃至１１−４３が設けられるようにしてもよい。この場合、固定剤１３は、例えば、固定剤１３−４１乃至１３−４３に注入される。この場合、CSP固体撮像素子２０の３辺が固定されることになるが、少なくとも対辺が固定される方向に対しては、CSP固体撮像素子２０を適切な位置に配置することができる。
【０１３９】
また、例えば、図１４の最下段で示されるように、スペーサ１０上であって、CSP固体撮像素子２０の対辺となる２辺に固定部１１−５１，１１−５２が設けられるようにしてもよい。この場合、固定剤１３は、例えば、固定剤１３−５１，１３−５２に注入される。この場合、CSP固体撮像素子２０の図中の上下方向の対辺の２辺のみが固定されることになるが、少なくとも対辺が固定される図中の上下方向に対しては、CSP固体撮像素子２０を適切な位置に配置することができる。
【０１４０】
すなわち、少なくとも方形状のCSP固体撮像素子２０の対辺となる２辺を適切な位置に誘導するように固定部１１が設けられるようにすることで、CSP固体撮像素子２０の配置精度を向上させることが可能となる。
【０１４１】
尚、図１３の撮像装置においては、レンズ６２、凸部６２ａ、接着剤３３、キャビティ層５、ガラス基板２、接着剤３４、赤外カットフィルタ４、接着剤３１、および固体撮像素子１の構成については、図９の撮像装置と同一の構成例が用いられているが、図１、図１０乃至図１２のいずれの構成でもよい。また、図１４においては、コネクタ９が用いられているが、ACF機構９１を用いるようにしてもよい。
【０１４２】
結果として、図１３の撮像装置においても、ガラス基板２の前面にキャビティ層５が構成されることにより、レンズ６２の中心位置からの距離に応じた、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれをほぼ一定にすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷を低減させることが可能となる。
【０１４３】
＜＜７．第７の実施の形態＞＞
以上においては、入射光の入射方向に対して、レンズ６２、赤外カットフィルタ４、キャビティ層５、ガラス基板２、および固体撮像素子１の順序で配置される場合、図１，図１１，図１２で示されるように、赤外カットフィルタ４は、レンズ６２に対して接着剤３２により接着されていた。しかしながら、赤外カットフィルタ４は、ガラス基板２に接着し、レンズ６２と赤外カットフィルタ４との間にキャビティ層５を設けるようにしてもよい。
【０１４４】
図１５は、赤外カットフィルタ４を、ガラス基板２に接着し、レンズ６２と赤外カットフィルタ４との間にキャビティ層５を設けるようにした撮像装置の構成例を示している。
【０１４５】
図１５の撮像装置においては、レンズ６２の凸部６２ａと赤外カットフィルタ４の図中の上面における辺縁部とが接着剤３３により接着され、レンズ６２と赤外カットフィルタ４との間にキャビティ層５が形成される。
【０１４６】
赤外カットフィルタ４は、図１５の図中の下面とガラス基板２とが透明の接着剤３５により接着される。
【０１４７】
また、入射光の入射方向に対して、赤外カットフィルタ４の前面にキャビティ層５が構成されることにより、レンズ６２の中心位置からの距離に応じた、入射光の入射位置と全反射折り返し成分の入射位置とのずれをほぼ一定にすることが可能となるので、信号処理部２１の処理負荷を低減させることが可能となる。ただし、図１５においては、全反射成分および全反射折り返し成分は、接着剤３４を挟んで、ガラス基板２および赤外カットフィルタ４内を往復する。
【０１４８】
＜＜８．第８の実施の形態＞＞
以上においては、レンズ６２と赤外カットフィルタ４との間にキャビティ層５が形成される例について説明してきたが、レンズ６２を形成するにあたって、凸部６２ａが設けられない場合については、凸部６２ａに対応するスペーサを別途設けるようにしてもよい。
【０１４９】
図１６は、レンズ６２に、凸部６２ａを設けず、凸部６２ａに対応するスペーサが別途設けられ、キャビティ層５が形成されるようにした撮像素子の構成例を示している。
【０１５０】
すなわち、図１６の撮像装置は、図１２の撮像装置におけるレンズ６２の凸部６２ａに代えて、スペーサ１３１が設けられ、スペーサ１３１によりキャビティ層５が形成される。
【０１５１】
より詳細には、レンズ６２には、凸部６２ａが設けられていないので、レンズ６２の図中の下面における辺縁部に接着剤３３により、スペーサ１３１の図中の上面が接着されている。また、スペーサ１３１の図中の下面が、接着剤３６によりガラス基板２の辺縁部に接着されている。さらに、スペーサ１３１は、図１６の右部で示されるように、辺縁部の一部が接続されておらず、空気層の空気の通路としてエアパス１３１ａが形成されている。エアパス１３１ａは、キャビティ層５内の空気が、周囲の温度変化により膨張や収縮をする際に、空気の出入りを可能にすることで、密閉された空気の膨張収縮に起因する歪の発生を抑制する。尚、エアパス１３１ａは、図１６においては、左上部に設けられる例が示されているが、いずれかに設けられれば、位置は、その他の位置でもよい。また、エアパス１３１ａは、複数個所に設けられていてもよい。
【０１５２】
＜＜９．CSP固体撮像素子の構成について＞＞
CSP固体撮像素子２０の構成のうち、回路基板７の接続部位については、図１７の左上部で示されるBGA（Ball Grid Array）端子１５１、または、図１７の右上部で示されるLGA（Land Grid Array）端子１６１のいずれの構成であってもよい。
【０１５３】
また、CSP固体撮像素子２０の構成のうち、ガラス基板２については、図１７の左下部および右下部で示されるように、周囲にフレーム２ａを設けて、固体撮像素子１とガラス基板２との間にキャビティ１８１が設けられる構成にしてもよい。
【０１５４】
いずれの接続部位の構成であっても、上述した構成により、固体撮像素子１の入射光の入射位置と、全反射折り返し成分の入射位置とのずれは固体撮像素子１の撮像面内においてほぼ一定であることから、信号処理部２１の補正処理に係る負荷を低減させることが可能となる。
【０１５５】
＜＜１０．電子機器への適用例＞＞
上述した撮像素子は、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。
【０１５６】
図１８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。
【０１５７】
図１８に示される撮像装置２０１は、光学系２０２、シャッタ装置２０３、固体撮像素子２０４、駆動回路２０５、信号処理回路２０６、モニタ２０７、およびメモリ２０８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。
【０１５８】
光学系２０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの光（入射光）を固体撮像素子２０４に導き、固体撮像素子２０４の受光面に結像させる。
【０１５９】
シャッタ装置２０３は、光学系２０２および固体撮像素子２０４の間に配置され、駆動回路２０５の制御に従って、固体撮像素子２０４への光照射期間および遮光期間を制御する。
【０１６０】
固体撮像素子２０４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２０４は、光学系２０２およびシャッタ装置２０３を介して受光面に結像される光に応じて、一定期間、信号電荷を蓄積する。固体撮像素子２０４に蓄積された信号電荷は、駆動回路２０５から供給される駆動信号（タイミング信号）に従って転送される。
【０１６１】
駆動回路２０５は、固体撮像素子２０４の転送動作、および、シャッタ装置２０３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２０４およびシャッタ装置２０３を駆動する。
【０１６２】
信号処理回路２０６は、固体撮像素子２０４から出力された信号電荷に対して各種の信号処理を施す。信号処理回路２０６が信号処理を施すことにより得られた画像（画像データ）は、モニタ２０７に供給されて表示されたり、メモリ２０８に供給されて記憶（記録）されたりする。
【０１６３】
このように構成されている撮像装置２０１においても、光学系２０２、および固体撮像素子２０４に、上述した図１，図５乃至図１３，図１５乃至図１６の撮像装置のCSP固体撮像素子２０を適用することにより、固体撮像素子１の入射光の入射位置と、全反射折り返し成分の入射位置とのずれは固体撮像素子１の撮像面内においてほぼ一定にすることができるので、信号処理部２１の補正処理に係る負荷を低減させることが可能となる。
＜＜１１．撮像装置の使用例＞＞
【０１６４】
図１９は、上述の図１，図５乃至図１３，図１５乃至図１６の撮像装置を使用する使用例を示す図である。
【０１６５】
上述した撮像装置は、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。
【０１６６】
・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
【０１６７】
＜＜１２．体内情報取得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。
【０１６８】
図２０は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得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。
【０１６９】
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
【０１７０】
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能および無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
【０１７１】
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
【０１７２】
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
【０１７３】
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成および機能についてより詳細に説明する。
【０１７４】
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、および制御部１０１１７が収納されている。
【０１７５】
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
【０１７６】
撮像部１０１１２は、撮像素子、および当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
【０１７７】
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
【０１７８】
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
【０１７９】
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、および昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
【０１８０】
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図２０では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、および制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
【０１８１】
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、および、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
【０１８２】
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
【０１８３】
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Ｎｏｉｓｅ
ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）処理および／若しくは手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
【０１８４】
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得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１０１１２に適用され得る。具体的には、図１，図５乃至図１３，図１５乃至図１６の撮像装置のCSP固体撮像素子２０は、撮像部１０１１２に適用することができる。撮像部１０１１２に本開示に係る技術を適用することにより、固体撮像素子１の入射光の入射位置と、全反射折り返し成分の入射位置とのずれを、固体撮像素子１の撮像面内においてほぼ一定にすることができるので、信号処理部２１の補正処理に係る負荷を低減させることが可能となる。
【０１８５】
＜＜１３．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。
【０１８６】
図２１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。
【０１８７】
図２１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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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。
【０１９０】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系およ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。
【０１９１】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００および表示装置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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
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、倍率および焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【０１９５】
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による視野の確保およ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。
【０１９６】
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）の出力強度およ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。
【０１９７】
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、いわゆる黒つぶれおよ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。
【０１９８】
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および／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【０１９９】
図２２は、図２３に示すカメラヘッド１１１０２およびＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【０２００】
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。
【０２０１】
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、ズームレンズおよ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。
【０２０２】
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およ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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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のズームレンズおよ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および焦点が適宜調整され得る。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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およ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。
【０２０７】
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）機能およびＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、および、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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
カメラヘッド１１１０２および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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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に適用され得る。具体的には、図１，図５乃至図１３，図１５乃至図１６の撮像装置のCSP固体撮像素子２０は、撮像部１０４０２に適用することができる。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、固体撮像素子１の入射光の入射位置と、全反射折り返し成分の入射位置とのずれを、固体撮像素子１の撮像面内においてほぼ一定にすることができるので、信号処理部２１の補正処理に係る負荷を低減させることが可能となる。
【０２１７】
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。
【０２１８】
＜＜１４．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。
【０２１９】
図２３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。
【０２２０】
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２３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、およ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、および車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【０２２１】
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、および、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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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。
【０２２６】
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。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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およ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２３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およ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およ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。
【０２３０】
図２４は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０２３１】
図２４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。
【０２３２】
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、バックドアおよ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およ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および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。
【０２３３】
なお、図２４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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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、図１，図５乃至図１３，図１５乃至図１６の撮像装置のCSP固体撮像素子２０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、固体撮像素子１の入射光の入射位置と、全反射折り返し成分の入射位置とのずれを、固体撮像素子１の撮像面内においてほぼ一定にすることができるので、信号処理部２１の補正処理に係る負荷を低減させることが可能となる。
【０２３９】
＜＜１５．本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例＞＞
【０２４０】
図２５は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の構成例の概要を示す図である。
【０２４１】
図２５のＡは、非積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置２３０１０は、図２５のＡに示すように、１枚のダイ（半導体基板）２３０１１を有する。このダイ２３０１１には、画素がアレイ状に配置された画素領域２３０１２と、画素の駆動その他の各種の制御を行う制御回路２３０１３と、信号処理するためのロジック回路２３０１４とが搭載されている。
【０２４２】
図２５のＢ及びＣは、積層型の固体撮像装置の概略構成例を示している。固体撮像装置２３０２０は、図２５のＢ及びＣに示すように、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４との２枚のダイが積層され、電気的に接続されて、１つの半導体チップとして構成されている。
【０２４３】
図２５のＢでは、センサダイ２３０２１には、画素領域２３０１２と制御回路２３０１３が搭載され、ロジックダイ２３０２４には、信号処理を行う信号処理回路を含むロジック回路２３０１４が搭載されている。
【０２４４】
図２５のＣでは、センサダイ２３０２１には、画素領域２３０１２が搭載され、ロジックダイ２３０２４には、制御回路２３０１３及びロジック回路２３０１４が搭載されている。
【０２４５】
図２６は、積層型の固体撮像装置２３０２０の第１の構成例を示す断面図である。
【０２４６】
センサダイ２３０２１には、画素領域２３０１２となる画素を構成するＰＤ（フォトダイオード）や、ＦＤ（フローティングディフュージョン）、Ｔｒ（ＭＯＳ  ＦＥＴ）、及び、制御回路２３０１３となるＴｒ等が形成される。さらに、センサダイ２３０２１には、複数層、本例では３層の配線２３１１０を有する配線層２３１０１が形成される。なお、制御回路２３０１３（となるＴｒ）は、センサダイ２３０２１ではなく、ロジックダイ２３０２４に構成することができる。
【０２４７】
ロジックダイ２３０２４には、ロジック回路２３０１４を構成するＴｒが形成される。さらに、ロジックダイ２３０２４には、複数層、本例では３層の配線２３１７０を有する配線層２３１６１が形成される。また、ロジックダイ２３０２４には、内壁面に絶縁膜２３１７２が形成された接続孔２３１７１が形成され、接続孔２３１７１内には、配線２３１７０等と接続される接続導体２３１７３が埋め込まれる。
【０２４８】
センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とは、互いの配線層２３１０１及び２３１６１が向き合うように貼り合わされ、これにより、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが積層された積層型の固体撮像装置２３０２０が構成されている。センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが貼り合わされる面には、保護膜等の膜２３１９１が形成されている。
【０２４９】
センサダイ２３０２１には、センサダイ２３０２１の裏面側（ＰＤに光が入射する側）（上側）からセンサダイ２３０２１を貫通してロジックダイ２３０２４の最上層の配線２３１７０に達する接続孔２３１１１が形成される。さらに、センサダイ２３０２１には、接続孔２３１１１に近接して、センサダイ２３０２１の裏面側から１層目の配線２３１１０に達する接続孔２３１２１が形成される。接続孔２３１１１の内壁面には、絶縁膜２３１１２が形成され、接続孔２３１２１の内壁面には、絶縁膜２３１２２が形成される。そして、接続孔２３１１１及び２３１２１内には、接続導体２３１１３及び２３１２３がそれぞれ埋め込まれる。接続導体２３１１３と接続導体２３１２３とは、センサダイ２３０２１の裏面側で電気的に接続され、これにより、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが、配線層２３１０１、接続孔２３１２１、接続孔２３１１１、及び、配線層２３１６１を介して、電気的に接続される。
【０２５０】
図２７は、積層型の固体撮像装置２３０２０の第２の構成例を示す断面図である。
【０２５１】
固体撮像装置２３０２０の第２の構成例では、センサダイ２３０２１に形成する１つの接続孔２３２１１によって、センサダイ２３０２１（の配線層２３１０１（の配線２３１１０））と、ロジックダイ２３０２４（の配線層２３１６１（の配線２３１７０））とが電気的に接続される。
【０２５２】
すなわち、図２７では、接続孔２３２１１が、センサダイ２３０２１の裏面側からセンサダイ２３０２１を貫通してロジックダイ２３０２４の最上層の配線２３１７０に達し、且つ、センサダイ２３０２１の最上層の配線２３１１０に達するように形成される。接続孔２３２１１の内壁面には、絶縁膜２３２１２が形成され、接続孔２３２１１内には、接続導体２３２１３が埋め込まれる。上述の図２６では、２つの接続孔２３１１１及び２３１２１によって、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが電気的に接続されるが、図２７では、１つの接続孔２３２１１によって、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが電気的に接続される。
【０２５３】
図２８は、積層型の固体撮像装置２３０２０の第３の構成例を示す断面図である。
【０２５４】
図２８の固体撮像装置２３０２０は、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜２３１９１が形成されていない点で、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とが貼り合わされる面に、保護膜等の膜２３１９１が形成されている図２６の場合と異なる。
【０２５５】
図２８の固体撮像装置２３０２０は、配線２３１１０及び２３１７０が直接接触するように、センサダイ２３０２１とロジックダイ２３０２４とを重ね合わせ、所要の加重をかけながら加熱し、配線２３１１０及び２３１７０を直接接合することで構成される。
【０２５６】
図２９は、本開示に係る技術を適用し得る積層型の固体撮像装置の他の構成例を示す断面図である。
【０２５７】
図２９では、固体撮像装置２３４０１は、センサダイ２３４１１と、ロジックダイ２３４１２と、メモリダイ２３４１３との３枚のダイが積層された３層の積層構造になっている。
【０２５８】
メモリダイ２３４１３は、例えば、ロジックダイ２３４１２で行われる信号処理において一時的に必要となるデータの記憶を行うメモリ回路を有する。
【０２５９】
図２９では、センサダイ２３４１１の下に、ロジックダイ２３４１２及びメモリダイ２３４１３が、その順番で積層されているが、ロジックダイ２３４１２及びメモリダイ２３４１３は、逆順、すなわち、メモリダイ２３４１３及びロジックダイ２３４１２の順番で、センサダイ２３４１１の下に積層することができる。
【０２６０】
なお、図２９では、センサダイ２３４１１には、画素の光電変換部となるＰＤや、画素Ｔｒのソース／ドレイン領域が形成されている。
【０２６１】
ＰＤの周囲にはゲート絶縁膜 を介してゲート電極が形成され、ゲート電極と対のソース／ドレイン領域により画素Ｔｒ２３４２１、画素Ｔｒ２３４２２が形成されている。
【０２６２】
ＰＤに隣接する画素Ｔｒ２３４２１が転送Ｔｒであり、その画素Ｔｒ２３４２１を構成する対のソース／ドレイン領域の一方がＦＤになっている。
【０２６３】
また、センサダイ２３４１１には、層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜には、接続孔が形成される。接続孔には、画素Ｔｒ２３４２１、及び、画素Ｔｒ２３４２２に接続する接続導体２３４３１が形成されている。
【０２６４】
さらに、センサダイ２３４１１には、各接続導体２３４３１に接続する複数層の配線２３４３２を有する配線層２３４３３が形成されている。
【０２６５】
また、センサダイ２３４１１の配線層２３４３３の最下層には、外部接続用の電極となるアルミパッド２３４３４が形成されている。すなわち、センサダイ２３４１１では、配線２３４３２よりもロジックダイ２３４１２との接着面２３４４０に近い位置にアルミパッド２３４３４が形成されている。アルミパッド２３４３４は、外部との信号の入出力に係る配線の一端として用いられる。
【０２６６】
さらに、センサダイ２３４１１には、ロジックダイ２３４１２との電気的接続に用いられるコンタクト２３４４１が形成されている。コンタクト２３４４１は、ロジックダイ２３４１２のコンタクト２３４５１に接続されるとともに、センサダイ２３４１１のアルミパッド２３４４２にも接続されている。
【０２６７】
そして、センサダイ２３４１１には、センサダイ２３４１１の裏面側（上側）からアルミパッド２３４４２に達するようにパッド孔２３４４３が形成されている。
【０２６８】
本開示に係る技術は、以上のような固体撮像装置に適用することができる。
【０２６９】
尚、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
＜１＞  受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、
受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、
前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層と
を含む撮像装置。
＜２＞  前記固体撮像素子を固定するガラス基板とを有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子とをさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記凸部を除く範囲において、赤外光を削除する赤外カットフィルタを透明の接着剤で接着されており、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記キャビティ層は、前記赤外カットフィルタと、前記ガラス基板との間に形成される
＜１＞に記載の撮像装置。
＜３＞  前記凸部は、前記下位層レンズとは別体のスペーサにより構成される
＜２＞に記載の撮像装置。
＜４＞  前記スペーサは、前記キャビティ層の空気の通路であるエアパスを有する
＜３＞に記載の撮像装置。
＜５＞  前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記固体撮像素子と前記ガラス基板との間に、赤外光を削除する赤外カットフィルタが透明の接着剤により接着され、
前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記ガラス基板との間に形成される
＜１＞に記載の撮像装置。
＜６＞  前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記ガラス基板は、反りおよび歪みの小さい、赤外カットフィルタとしての機能を備え、
前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記赤外カットフィルタとの間に形成される
＜１＞に記載の撮像装置。
＜７＞  前記ガラス基板は、青板ガラスである
＜６＞に記載の撮像装置。
＜８＞  前記固体撮像素子を固定するガラス基板を有し、前記固体撮像素子および前記ガラス基板が一体となったCSP（Chip Size Package）固体撮像素子をさらに含み、
前記下位層レンズは、前記光の入射方向に対向する面を表面とするときの裏面となる辺縁部に凸部を有し、赤外光を削除する赤外カットフィルタの前記光の入射方向に対向する面である表面と、前記凸部とが透明の接着剤により接着され、
前記赤外カットフィルタの前記光の入射方向に対向する面に対する裏面が、前記ガラス基板の前記光の入射方向に対向する面である表面と、透明の接着剤により接着され、
前記キャビティ層は、前記下位層レンズと、前記赤外カットフィルタとの間に形成される
＜１＞に記載の撮像装置。
＜９＞  前記下位層レンズは、複数のレンズより構成される
＜１＞に記載の撮像装置。
＜１０＞  光を吸収する機能を有し、前記CSP固体撮像素子の側面を覆うように設けられる光吸収材をさらに含む
＜２＞に記載の撮像装置。
＜１１＞  前記CSP固体撮像素子、および回路基板を固定するためのスペーサをさらに含み、
前記光吸収材は、光を吸収する機能を有し、前記CSP固体撮像素子とスペーサとを固定する固定剤である
＜１０＞に記載の撮像装置。
＜１２＞  前記光吸収材は、光を吸収する機能を有し、マスク処理されることで形成されるマスクである
＜１０＞に記載の撮像装置。
＜１３＞  前記固体撮像素子を実装する際に、前記固体撮像素子を、回路基板上の所定の位置に誘導する固定部をさらに含む
＜１＞乃至＜１２＞のいずれかに記載の撮像装置。
＜１４＞  前記固定部は、方形の前記固体撮像素子の少なくとも２辺以上の辺を前記回路基板上の所定の位置に誘導する
＜１３＞に記載の撮像装置。
＜１５＞  前記固定部は、方形の前記固体撮像素子の４か所の角部を前記回路基板上の所定の位置に誘導する
＜１３＞に記載の撮像装置。
＜１６＞  前記固体撮像素子において、光電変換された、受光した光の光量に応じた電気信号からなる画像信号を、前記固体撮像素子に入射した入射光と、前記入射光の前記固体撮像素子の撮像面において全反射することにより生じる全反射成分が前記キャビティ層との境界で反射することで、再度、前記固体撮像素子に入射する全反射折り返し成分との、双方の入射位置のずれを補正する処理をする信号処理部をさらに含む
＜１＞乃至＜１５＞のいずれかに記載の撮像装置。
＜１７＞  前記固体撮像素子に入射した入射光と、前記入射光の前記固体撮像素子の撮像面において全反射することにより生じる全反射成分が前記キャビティ層との境界で反射することで、再度、前記固体撮像素子に入射する全反射折り返し成分との、双方の入射位置のずれは、ほぼ一定である
＜１６＞に記載の撮像装置。
＜１８＞  受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、
受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、
前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層と
を含む電子機器。
＜１９＞  受光した光を光量に応じた電気信号に光電変換する固体撮像素子と、
受光した光を集光する複数のレンズからなるレンズ群の一部からなり、前記固体撮像素子の前段であって、かつ、前記レンズ群の一部である上位層レンズよりも前記固体撮像素子に近い位置に配置される、前記レンズ群の前記一部と異なる他の一部である下位層レンズと、
前記下位層レンズと、前記固体撮像素子との間に、空気層からなるキャビティ層とを含む撮像装置の製造方法であって、
前記固体撮像素子を回路基板に固定する工程と、
前記固体撮像素子上に、前記キャビティ層が形成されるように前記下位層レンズを搭載する工程とを含む
撮像装置の製造方法。
【符号の説明】
【０２７０】
１  固体撮像素子，  ２  ガラス基板，  ４  赤外カットフィルタ，  ５  キャビティ，  ６  レンズ，  ７  回路基板，  ８  アクチュエータ，  ９  コネクタ，  １０  スペーサ，  １１，１１−１乃至１１−４，１１−２１乃至１１−２４，１１−３１，１１−３２，１１−４１乃至１１−４３，１１−５１，１１−５２  固定部，  １２  半導体部品，  １３，１３−１乃至１３−４，１３−２１乃至１３−２４，１３−３１，１３−３２，１３−４１乃至１＃−４３，１３−５１，１３−５２  固定剤，  ３１，３２  接着剤，  ４１  ガラス基板，  ６１  上位層レンズ，  ６２  下位層レンズ，  ８１  マスク，  ９１  ACF端子，  １１１  レンズ，  １３１  スペーサ
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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