(57)【要約】【課題】  クロストークを効果的に抑制することができる遮光構造を備えるレンズモジュールを、高い生産性をもって実現すること。【解決手段】  検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスに用いられるレンズモジュールＬＭ１であって、複数のレンズ５２を有するレンズアレイ３３と、露光光を照射することに基づいて、複数のレンズ５２の各集光箇所に対応して形成された複数の開口ＯＰ３を有するレジスト層４３と、を備え、レジスト層４３は、顔料を含み、顔料は、検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、遮光層に照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低い。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスに用いられるレンズモジュールであって、
複数のレンズを有するレンズアレイと、
露光光を照射することに基づいて、複数の前記レンズの各集光箇所に対応して形成された複数の開口を有する遮光層と、を備え、
前記遮光層は、顔料を含み、
前記顔料は、前記検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、前記遮光層に照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低いことを特徴とするレンズモジュール。
【請求項２】
前記顔料は、フタロシアニン、シアニン、ジインモニウム、又はこれらの錯体のうち、少なくともいずれか１つであることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
【請求項３】
前記検査光の波長は、５８０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長であり、
前記露光光の波長は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長であることを特徴とする請求項２記載のレンズモジュール。
【請求項４】
前記第２の吸収係数は、０．３ｃｍ−１以下であることを特徴とする請求項３記載のレンズモジュール。
【請求項５】
前記遮光層における前記顔料の含有率は５重量％以下であることを特徴とする請求項１乃至４記載のレンズモジュール。
【請求項６】
前記レンズアレイと前記遮光層との間には、格子状の溝を有する透明層が配置され、
前記溝は、前記遮光層により埋められていることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
【請求項７】
前記透明層は、前記溝が形成されない第１透明層と前記溝が形成される第２透明層とを含むことを特徴とする請求項６記載のレンズモジュール。
【請求項８】
前記遮光層の表面には、前記顔料を含まない遮光層が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズモジュール。
【請求項９】
検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスであって、
発光部で生成された前記検査光を生体部位に照射する光照射デバイスと、
生体部位から反射又は透過された前記検査光を撮像装置の画素に集光する複数のレンズを有するレンズアレイと、
露光光を照射することに基づいて、複数の前記レンズの各集光箇所に対応して形成された複数の開口を有する遮光層と、
前記開口を通過して入射される前記検査光を光電変換する複数の画素を含む撮像装置と、を備え、
前記遮光層は、顔料を含み、
前記顔料は、前記検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、前記遮光層に照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低いことを特徴とする生体情報取得デバイス。
【請求項１０】
複数のレンズを有するレンズアレイと、
複数の前記レンズの各集光箇所に対応して形成された複数の開口を有する遮光層と、を備え、
前記遮光層は、顔料を含み、
前記顔料は、５８０〜１０００ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長の光線に対する第１の吸収係数よりも、３５０〜４５０ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長の光線に対する第２の吸収係数のほうが低いことを特徴とするレンズモジュール。
【請求項１１】
検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスに用いられるレンズモジュールの製造方法であって、
前記検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低い顔料が含まれたレジスト層を基板の一面上に形成し、
前記レジスト層に露光光を照射し、レンズの集光箇所に対応するように複数の開口を前記レジスト層に形成する、レンズモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズモジュール及びその製造方法、並びに生体情報取得デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体認証に関する技術開発の進展が著しい。なお、生体認証に関する技術とは、生体情報に基づいて特定の個体を特定し、その特定した個体を他の個体から区別する技術である。例えば、ヒトの瞳の虹彩に基づいて個体を特定する方法、ヒトの所定部位（例えば、指など）の静脈のパターンに基づいて個体を特定する方法、指の指紋の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】
ヒトの指の静脈パターンに基づいて固体認証を行う場合には、一般的に近赤外領域の波長の光（以下、単に近赤外線と呼ぶ）が用いられる。なぜなら、近赤外線は、生体を構成する水に対しては透過率が高く、静脈を流れる赤血球に含まれるヘモグロビン（Ｈｂ）に対しては透過率が低いからである。よって、近赤外線をヒトの所定部位に照射し、所定部位からの反射光を画像化することにより、所定部位における静脈のパターン情報を取得することができる。
【０００４】
ところで、良好な画像を取得するためには、撮像装置の撮像領域における隣り合う画素間で、入射される信号の混信（クロストーク）を抑制することが重要である。クロストークを抑制することにより、より高い精度で静脈のパターン情報を取得することができる。従って、より高い精度の生体認証を実現することができる。
【０００５】
生体情報を取得する装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。しかしながら、特許文献１では、撮像領域における隣接する画素間で生じる信号のクロストークを抑制するための構造は設けられていない。
【０００６】
隣り合う画素の間で生じる光信号のクロストークを抑制するための技術としては、特許文献２に記載のものが知られている。特許文献２では、クロストークを抑制するために透明部の間に遮光性材料を充填し遮光壁を形成する。特許文献２では、遮光壁は溝を埋めるように形成されるのみで、透光部の上にまでは形成されていない。
【特許文献１】特開２００１−１１９００８号公報
【特許文献２】特開２００５−７２６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、クロストークを抑制するためには、遮光壁といったような遮光構造を設けると良いが、効果的にクロストークを抑制するためには、遮光壁に開口を形成することが必要となる。特許文献２では、遮光壁に黒色顔料を含有させることで、遮光壁に遮光機能を持たせている。しかし、ホトリソグラフィーを用いて遮光壁に開口を形成しようとすると、露光光が黒色顔料に吸収されてしまい、レジスト層における光化学反応が十分に進行せず、好適に遮光壁に開口を設けることができないおそれがある。従って、ホトリソグラフィー以外の生産性が高いとは言えない方法で開口を形成することになったり、クロストーク対策が不十分な遮光構造を採用したりすることを招いてしまう。
【０００８】
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、クロストークを効果的に抑制することができる遮光構造を備えるレンズモジュールを、高い生産性をもって実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるレンズモジュールは、検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスに用いられるレンズモジュールであって、複数のレンズを有するレンズアレイと、露光光を照射することに基づいて、複数の前記レンズの各集光箇所に対応して形成された複数の開口を有する遮光層と、を備え、前記遮光層は、顔料を含み、前記顔料は、前記検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、前記遮光層に照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低い。
【００１０】
ホトリソグラフィーを用いて、クロストーク特性が良好な遮光構造を実現することができる。そして、高い生産性をもって、クロストークを効果的に抑制することができる遮光構造を備えるレンズモジュールを実現することができる。
【００１１】
前記顔料は、フタロシアニン、シアニン、ジインモニウム、又はこれらの錯体のうち、少なくともいずれか１つである、と良い。これらの顔料は、近赤外線に対して実質的に不透明であり、近赤外線よりも短波長な露光光に対して実質的に透明である。従って、ホトリソグラフィーを用いて、クロストーク特性が良好な遮光構造を実現することができる。
【００１２】
前記検査光の波長は、５８０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長であり、前記露光光の波長は、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長である、と良い。生体情報取得デバイスに特に適したレンズモジュールを一般的な露光装置を用いて実現することができる。
【００１３】
前記第２の吸収係数は、０．３ｃｍ−１以下である、と良い。これにより、露光光をレジスト層に十分に照射することができる。
【００１４】
前記遮光層における前記顔料の含有率は５重量％以下である、と良い。これにより、遮光層が剥離されることが抑制される。
【００１５】
前記レンズアレイと前記遮光層との間には、格子状の溝を有する透明層が配置され、前記溝は、前記遮光層により埋められている、と良い。効果的にクロストークを抑制することができる。
【００１６】
前記透明層は、前記溝が形成されない第１透明層と前記溝が形成される第２透明層とを含む、と良い。透明層を多段に構成することにより溝の深さを調整することができる。
【００１７】
前記遮光層の表面には、前記顔料を含まない遮光層が形成されている、と良い。遮光層の薬液に対する耐性を増加させることができる。
【００１８】
本発明にかかる生体情報取得デバイスは、検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスであって、  発光部で生成された前記検査光を生体部位に照射する光照射デバイスと、生体部位から反射又は透過された前記検査光を撮像装置の画素に集光する複数のレンズを有するレンズアレイと、露光光を照射することに基づいて、複数の前記レンズの各集光箇所に対応して形成された複数の開口を有する遮光層と、前記開口を通過して入射される前記検査光を光電変換する複数の画素を含む撮像装置と、を備え、前記遮光層は、顔料を含み、前記顔料は、前記検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、前記遮光層に照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低い。
【００１９】
本発明にかかるレンズモジュールは、複数のレンズを有するレンズアレイと、  複数の前記レンズの各集光箇所に対応して形成された複数の開口を有する遮光層と、を備え、前記遮光層は、顔料を含み、前記顔料は、５８０〜１０００ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長の光線に対する第１の吸収係数よりも、３５０〜４５０ｎｍの範囲から選択される任意の単一又は複数の波長の光線に対する第２の吸収係数のほうが低い。
【００２０】
本発明にかかるレンズモジュールの製造方法は、検査光を生体部位に出射し、生体部位からの反射光又は透過光を受光して撮像する生体情報取得デバイスに用いられるレンズモジュールの製造方法であって、前記検査光波長に対する第１の吸収係数よりも、照射される露光光波長に対する第２の吸収係数のほうが低い顔料が含まれたレジスト層を基板の一面上に形成し、前記レジスト層に露光光を照射し、レンズの集光箇所に対応するように複数の開口を前記レジスト層に形成する。
【００２１】
ホトリソグラフィーを用いて、クロストーク特性が良好な遮光構造を実現することができる。そして、高い生産性をもって、クロストークを効果的に抑制することができる遮光構造を備えるレンズモジュールを実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、クロストークを効果的に抑制することができる遮光構造を備えるレンズモジュールを、高い生産性をもって実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について、図１乃至図１１を用いて説明する。図１は、生体情報取得デバイスＤ１の概略的な斜視図である。図２は、生体情報取得デバイスＤ１の概略的な上面図である。図３は、図２のＸ−Ｘ間の生体情報取得デバイスＤ１の概略的な端面図である（バンドパスフィルタ３４から上の部分に限る）。図４は、図１のＡ点側から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な説明図である。図５は、図１のＢ点側から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な説明図である。なお、図４及び図５では、説明の便宜上、Ａ点又はＢ点から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な断面図も合わせて図示している。図６は、レンズモジュールＬＭ１の概略的な断面図である。図７は、顔料の波長吸収特性及びレジスト層の波長透過特性の説明図である。図８は、レジスト層におけるフタロシアニンの含有率とレジスト層の透過率の関係を示す図である。図９は、遮光膜を設ける効果の説明図である。図１０は、レンズモジュールＬＭ１に含まれる光チャネル分離層の製造方法の概略的な説明図である。図１１は、レンズモジュールＬＭ１に含まれるマイクロレンズアレイの製造方法の概略的な説明図である。
【００２５】
図１に示すように、生体情報取得デバイスＤ１は、配線基板３０、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)センサー（撮像装置）３１、光チャネル分離層３２、マイクロレンズアレイ３３、バンドパスフィルタ３４、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂを備える。
【００２６】
生体情報取得デバイスＤ１は、次のように動作する。光照射デバイスＬＥａ及びＬＥｂから、生体情報取得デバイスＤ１の表面領域Ｒ１上に載せられる指（図３乃至図５で図示する）に向けて、検査光が出射される。なお、検査光は、赤から近赤外領域の波長（波長：５８０ｎｍ〜１０００ｎｍ）の光（適宜、近赤外線とも呼ぶ）である。ここでは、検査光の波長は、７６０ｎｍである。検査光は、指内における反射又は透過を受けて、バンドパスフィルタ３４の主面３４ａの表面領域Ｒ１に入射される。表面領域Ｒ１に入射された検査光は、バンドパスフィルタ３４、マイクロレンズアレイ３３、光チャネル分離層３２をこの順で通過し、ＴＦＴセンサー３１の撮像領域の画素で受光される。ＴＦＴセンサー３１の各画素では、検出された検査光が光電変換される。そして、ＴＦＴセンサー３１からは、画像信号が出力される。なお、検査光は、指内の静脈で吸収される。よって、ＴＦＴセンサー１から得られる画像には、検査されたヒトの静脈パターンが現れる。このようにして取得された画像（画像情報）を利用して、検査されたヒトが、あらかじめ設定された特定のヒトであるのかが、後続の処理回路等により判断される。
【００２７】
なお、表面領域Ｒ１は、指（生体部位）から反射又は透過された検査光が入射される生体情報取得デバイスＤ１の表面領域である。ここでは、表面領域Ｒ１は、バンドパスフィルタ３４の主面３４ａの部分と一致する。
【００２８】
光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂとＴＦＴセンサー３１との間に、光チャネル分離層３２、マイクロレンズアレイ３３、バンドパスフィルタ３４が設けられている。後述の説明から明らかになるが、マイクロレンズアレイ３３と光チャネル分離層３２とにより、レンズモジュールＬＭ１（図６参照）が構成される。
【００２９】
次に、図２に、生体情報取得デバイスＤ１の上面構成を示す。図２に示すように、表面領域Ｒ１を挟んで、光照射デバイスＬＥａと光照射デバイスＬＥｂとが対向して配置されている。
【００３０】
図２に示すように、光照射デバイスＬＥａは、遮光板２ａ上に、ライトガイド３ａ、発光ダイオード４ａ、発光ダイオード５ａを有する。
【００３１】
ライトガイド３ａは、上面視形状が五辺形状の板状部材である。また、ライトガイド３ａは、検査光に対して実質的に透明な部材（透過率９０％以上。ここでは透過率９９％）であり、ポリイミド等の樹脂材料から構成される。
【００３２】
また、ライトガイド３ａは、光入射面３ａ２、光反射面３ａ３、光反射面３ａ４、光入射面３ａ５を側面に有する。光入射面３ａ２及び光入射面３ａ５は、ｘ軸を長手方向として、ｘ軸に沿って延びる平坦な面である。光入射面３ａ２には、発光ダイオード５ａが接着剤１１を介して取り付けられる。光入射面３ａ５には、発光ダイオード４ａが接着剤１１を介して取り付けられる。換言すると、光入射面３ａ２には発光ダイオード５ａが接着剤１１を介して光結合され、光入射面３ａ５には発光ダイオード４ａが接着剤１１を介して光結合される。
【００３３】
なお、接着剤１１は、検査光に対して高い透過率を有し、検査光に対して実質的に透明である。従って、光入射面と発光ダイオードとの間で、良好な光結合を確保することができる。また、発光ダイオード４ａ（５ａ）は、モノリシックの半導体素子がパッケージされた素子である。発光ダイオード４ａ（５ａ）は、電流が与えられることにより近赤外領域の光（波長：７６０ｎｍ）を発光する。
【００３４】
光出射面３ａ１は、表面領域Ｒ１上に載せられる指（図３乃至図５で図示する）に臨む側面である。光出射面３ａ１は、ｚ軸を長手方向としてｚ軸に沿って延びる平坦な面である。光反射面３ａ３及び光反射面３ａ４は、光出射面３ａ１に対向する側面である。光反射面３ａ３及び光反射面３ａ４も、ｚ軸を長手方向としてｚ軸に沿って延びる平坦な面である。光反射面３ａ３は、光入射面３ａ２からｚ軸に沿って延びるに従って、光出射面３ａ１から離れる。光反射面３ａ３は、光入射面３ａ５からｚ軸に沿って延びるに従って、光出射面３ａ１から離れる。
【００３５】
光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂの構成は、光照射デバイスＬＥａのライトガイド３ａの構成と略等しい。すなわち、光出射面３ｂ１が光出射面３ａ１に対応し、光入射面３ｂ２が光入射面３ａ２に対応し、光反射面３ｂ３が光反射面３ａ３に対応し、光反射面３ｂ４が光反射面３ａ４に対応し、光入射面３ｂ５が光入射面３ａ５に対応する。
【００３６】
ここで、光照射デバイスＬＥａの機能について説明する。発光ダイオード４ａから出射された検査光は、接着剤１１を介して、ライトガイド３ａの光入射面３ａ５に入射され、ライトガイド３ａのコア層７ａ（図３を用いて後述する）に閉じ込められた状態で、ｚ軸に沿ってライトガイド３ａ内を伝播する。光入射面３ａ２に入射された検査光は、後述の光反射面３ａ３で反射され、光出射面３ａ１に案内される。なお、光入射面３ａ５に入射された検査光を、光出射面３ａ１に沿って伝播させることにより、ライトガイド３ａの全体の大きさを小さくすることができる。光出射面３ａ１は、指の側面に沿って、ある程度の幅を有するように設定されるからである。
【００３７】
発光ダイオード５ａから出射された検査光は、接着剤１１を介して、ライトガイド３ａの光入射面３ａ２に入射され、ライトガイド３ａのコア層７ａに閉じ込められた状態で、ｚ軸に沿ってライトガイド３ａ内を伝播する。光入射面３ａ２に入射された検査光は、後述の光反射面３ａ４で反射されて、光出射面３ａ１に案内される。なお、上述した場合と同様に、光入射面３ａ２に入射された検査光を、光出射面３ａ１に沿って伝播させることにより、ライトガイド３ａの全体の大きさを小さくすることができる。
【００３８】
ライトガイド３ａの光出射面３ａ１のコア層７ａからは、光出射面３ａ１の長手方向に沿って実質的に均一な強度の検査光が出射される。換言すると、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１のコア層７ａからは、ｚ軸（ライトガイドを構成する層の積層方向に直交する軸）に沿って実質的に均一な強度の検査光が出射される。なお、実質的に均一な強度の検査光が出射される光出射面３ａ１の範囲（所定領域）は、光出射面３ａ１の幅と略等しい。
【００３９】
光出射面３ａ１の長手方向に沿って実質的に均一な強度の検査光が出射されるのは、光反射面３ａ３及び光出射面３ａ５のそれぞれに複数の反射面（不図示）が設けられているためである。換言すると、光反射面３ａ３及び光反射面３ａ５には、光出射面３ａ１の長手方向に沿って実質的に均一な強度の検査光が出射されるように、複数の反射面が配置されているからである。なお、光反射面３ａ３及び光反射面３ａ５に設けられる反射面は、ｙ軸（ライトガイドを構成する層の積層方向に一致する軸）に沿って延びる複数の溝１０をライトガイド３ａの光反射面３ａ３に設けることで形成するとよい。また、光反射面に設けられる複数の反射面の配置位置は、発光ダイオードの特性に応じて適宜設定されるものである。よって、光反射面３ａ３を、光入射面３ａ２から光反射面３ａ４に向けて外側に膨らむ円弧状に形成しても良い。同様に、光反射面３ａ４を、光入射面３ａ５から光反射面３ａ３に向けて外側に膨らむ円弧状に形成しても良い。
【００４０】
光照射デバイスＬＥｂの機能は、光照射デバイスＬＥａの機能と同様である。すなわち、発光ダイオード４ｂが発光ダイオード４ａに対応し、光入射面３ｂ５が光入射面３ａ５に対応し、光出射面３ｂ１が光出射面３ａ１に対応し、光反射面３ｂ３が光反射面３ａ３に対応する。また、発光ダイオード５ｂが発光ダイオード５ａに対応し、光入射面３ｂ２が光入射面３ａ２に対応し、光出射面３ｂ１が光出射面３ａ１に対応し、光反射面３ｂ４が光反射面３ａ４に対応する。
【００４１】
図３に、図２のＸ−Ｘ間の生体情報取得デバイスＤ１の概略的な構成図（バンドパスフィルタ３４から上の部分に限る）を示す。図３に示すように、バンドパスフィルタ３４の主面３４ａ上には、光照射デバイスＬＥａ及びＬＥｂが配置されている。
【００４２】
光照射デバイスＬＥａは、遮光板２ａの上にライトガイド３ａを有する。ライトガイド３ａは、ｙ軸に沿って、クラッド層（第１クラッド層）６ａ、コア層７ａ、クラッド層（第２クラッド層）８ａが積層された積層体として構成される。クラッド層６ａとクラッド層８ａの屈折率は等しい。クラッド層６ａ及びクラッド層８ａの屈折率は、ともにコア層７ａよりも低い。よって、効果的に伝播する検査光を閉じ込めることができる。
【００４３】
図３に示すように、光出射面３ａ１は、出射される検査光の出射方向を規定するためにテーパー状にカットされている。換言すると、ライトガイド３ａの表面領域Ｒ１側の端部には、表面領域Ｒ１に向かって、その上面からその下面に傾斜する面（表面領域Ｒ１上に載せられる指１００に望む面）が設けられている。つまり、ライトガイド３ａは、表面領域Ｒ１に近づくにつれて厚み（ｙ軸に沿う幅）が薄くなる先細りの端部を有する。テーパー状にカットされた端部に応じて、ライトガイド３ａの上面はライトガイド３ｂの下面よりも狭い。なお、かかる構成により、ヒトの指１００に対する物理的なストレスも緩和されている。
【００４４】
遮光板２ａは、上述のように、例えば金属材料等から構成された板状部材である。遮光板２ａは、発光ダイオード４ａ、５ａから出射される検査光に対して不透明である。遮光板２ａは、ライトガイド３ａの光出射面３ａ１よりも表面領域Ｒ１側に突出している部分を有する。ここでは、図３に示すように、遮光板２ａは、幅Ｗ３分だけ光出射面３ａ１より表面領域Ｒ１側に突出している部分を有する。このように突出した部分を遮光板２ａが有することにより、光出射面３ａ１から表面領域Ｒ１に向けて出射された検査光は、遮光板２ａにて反射又は吸収される。よって、光出射面３ａ１から表面領域Ｒ１に直接検査光が入射されることが抑制される。なお、遮光板２ａも、ライトガイド３ａと同様に先細りの構成としてもよい。
【００４５】
なお、光照射デバイスＬＥｂのライトガイド３ｂの構成は、光照射デバイスＬＥａのライトガイド３ａの構成と略等しい。すなわち、クラッド層６ｂはクラッド層６ａに対応し、コア層７ｂはコア層７ａに対応し、クラッド層８ｂはクラッド層８ａに対応する。また、光照射デバイスＬＥｂの遮光板２ｂは、光照射デバイスＬＥａの遮光板２ａの構成と等しい。但し、遮光板２ｂは、幅Ｗ４分だけ光出射面３ｂ１から表面領域Ｒ１側に突出している部分を有する。尚、ここでは、幅Ｗ３と幅Ｗ４は実質的に等しい。なお、クラッド層６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂは、空気層で構成されていても良い。
【００４６】
図３に模式的に示すように、光照射デバイスＬＥａの光出射面３ａ１のコア層７ａから出射された検査光は、ヒトの指１００の静脈１０１に吸収される。また、光照射デバイスＬＥｂの光出射面３ｂ１のコア層７ｂから出射された検査光は、ヒトの指１００の内部で反射され、表面領域Ｒ１に入射する。なお、図３の模式図からも明らかなように、光出射面３ａ１は、ヒトの指１００の側面に対向して配置される。
【００４７】
このようにして、生体情報取得デバイスＤ１は、検査光を観察対象物としてのヒトの指１００に照射する。指１００で反射され、表面領域Ｒ１に入射された検査光は、近赤外領域の光に所定の感度特性を有するＴＦＴセンサー３１により画像化される。
【００４８】
図４に、図１のＡ点側から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な説明図を示す。図４にあわせて、図５に、図１のＢ点側から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な説明図を示す。
【００４９】
図４に示すように、配線基板３０の上面には、ＴＦＴセンサー３１、光チャネル分離層３２、マイクロレンズアレイ３３、バンドパスフィルタ３４、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂが、この順で配置される。配線基板３０の下面には、半導体集積回路３５、コネクタ３６が配置される。
【００５０】
光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂの構成は、上述したとおりである。但し、図４及び図５においては、遮光板２ａ及び遮光板２ｂの表面領域Ｒ１側の端部には、ライトガイド３ａ、３ｂと同様に、テーパー状にカットされている。かかる構成により、ヒトの指１００に対する物理的なストレスを緩和することができる。
【００５１】
バンドパスフィルタ３４は、検査光が含まれる近赤外の帯域（５８０ｎｍ〜１０００ｎｍ、より好ましくは、６８０ｎｍ〜８００ｎｍ）のみを通過させる板状の光学部材である。光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂは、バンドパスフィルタ３４の上面に固定される。
【００５２】
マイクロレンズアレイ３３は、バンドパスフィルタ３４の下層に配置される。マイクロレンズアレイ３３は、透明基板５０、レンズ５２、スペーサー層５１を有する。透明基板５０の上面には、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに対応して、２次元状に配置された複数のレンズ５２と、バンドパスフィルタ３４を支持するためのスペーサー層とが配置される。透明基板５０及びレンズ５２は、検査光に対して、実質的に透明な材料から構成される。透明基板５０は、いわゆる石英基板である。レンズ５２は、透明基板５０に形成されたレジスト層が、グレイスケールマスクを用いたホトリソグラフィーにより部分的に除去されて形成される光学部材である。
【００５３】
光チャネル分離層３２は、マイクロレンズアレイ３３の下層に配置される。光チャネル分離層３２は、遮光膜４０、第１透明層４１、第２透明層４２、レジスト層（遮光層）４３を有する。
【００５４】
遮光膜４０は、通常の半導体プロセス技術（スパッタ、蒸着等）に基づいて、金属材料がマイクロレンズアレイ３３の下面に格子状に形成された層である。遮光膜４０は、マイクロレンズアレイ３３の各レンズ５２（ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸ）に対応してマトリクス状に形成された複数の開口ＯＰ１を有する。尚、複数の開口ＯＰ１とは、光学的な意味での開口を意味する。ここでは、開口ＯＰ１には、第１透明層４１が充填されている。
【００５５】
第１透明層４１は、レジスト（樹脂材料）からなる層であって、検査光に対して実質的に透明である。第１透明層４１は、遮光膜４０が形成された後、通常のコート法（スピンコート法等）により、マイクロレンズアレイ３３の下面に形成される。
【００５６】
第２透明層４２は、第１透明層４１と同じ材料からなるレジスト（樹脂材料）からなる層である。よって、第２透明層４２も、検査光に対して実質的に透明である。第２透明層４２は、複数のランド４２ａを有する。ランド４２ａは、通常のコート法（スピンコート法等）により、第１透明層４１の下面に第２透明層４２が形成された後、その第２透明層４２に格子状の溝が形成されることで形成される。つまり、格子状の溝が形成されることにより、互いに分離された複数のランド４２ａが形成される。分離されたランド４２ａは、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに対応して２次元状に配置される。なお、ランドとは、溝により規定される島状の部分を意味する。各ランドは、必ずしも互いに完全に分離されている必要はない。
【００５７】
分離されたランド４２ａの間には、レジスト層（遮光層）４３が充填される。また、第２透明層４２とＴＦＴセンサー３１との間にも、レジスト層４３が積層される。レジスト層４３は、検査光を吸収する材料（フタロシアニン等）を含むレジストである。レジスト層４３は、スピンコート法等に基づいて、第２透明層４２に形成された溝を充填するようにレジスト材料が塗布されることで形成される。そして、ホトリソグラフィーに基づいて、第２透明層４２の下面に塗布されたレジスト層４３には、マイクロレンズアレイ３３の各レンズ５２の集光箇所に対応するように開口ＯＰ３は形成される。なお、開口ＯＰ３は、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸの配置位置にも対応する。開口ＯＰ２は、ＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに対応して、２次元状に配置される。
【００５８】
ＴＦＴセンサー３１は、光チャネル分離層３２の下層に配置される。ＴＦＴセンサー３１は、上面に複数の画素ＰＸが二次元状に配置された撮像領域Ｒ２を有する。各画素ＰＸは、レジスト層４３に形成された開口ＯＰ３に対応して配置される。よって、レンズ５２により集光された光は、効率的に画素ＰＸに入射される。
【００５９】
なお、撮像領域Ｒ２は表面領域Ｒ１よりもｚ軸方向に沿う幅が広い。すなわち、撮像領域Ｒ２は表面領域Ｒ１と一致しない。このような場合であっても、撮像領域Ｒ２における表面領域Ｒ１に対応する部分を撮像領域として用いることにより、指１００から反射又は透過される検査光を画像化することができる。
【００６０】
配線基板３０は、ガラスエポキシ樹脂等から構成される配線基板であって、上述のように上下両面に素子が実装される。
【００６１】
なお、ＴＦＴセンサー３１の上面には、ＴＦＴセンサー３１の読み出し動作等を制御する駆動回路３７が配置される。ＴＦＴセンサー３１で取得された信号は、ワイヤー３８、配線基板３０の上面と下面とを接続する貫通電極３９、配線基板３０の下面に形成された配線を介して、半導体集積回路３５に連絡される。コネクタ３６は、生体情報取得デバイスＤ１と外部の信号処理回路との接続に関するインターフェイス部分を構成する。
【００６２】
半導体集積回路３５は、いわゆるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。半導体集積回路３５では、所定の情報処理（例えば、取得した画像情報とあらかじめ記憶された画像情報の整合性の判断）が実行される。半導体集積回路３５における情報処理結果は、他の情報処理部（不図示）に連絡される。
【００６３】
また、図４に示すように、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂからバンドパスフィルタ３４までの厚みは、１．７ｍｍ以下とすると良い。マイクロレンズアレイ３３からＴＦＴセンサー３１までの厚みは１．０ｍｍ以下とすると良い。このようにすると、光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂからＴＦＴセンサー３１までの厚みを３ｍｍ以下とすることができる。よって、非常に薄型化された生体情報取得デバイスを実現することができる。
【００６４】
なお、図４に示すように、表面領域Ｒ１のｘ軸に沿う幅を２５ｍｍとした。また、図５に示すように、表面領域Ｒ１のｚ軸に沿う幅を１５ｍｍとした。このような場合には、図４及び図５に模式的に示した通りに、指を表面領域Ｒ１上に載せると良い。この場合には、表面領域Ｒ１は、指により実質的に覆われる。従って、表面領域Ｒ１に入射する外乱光は抑制される。なお、この場合、各光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂの光出射面の長手方向は、指の側面に対向して配置される。よって、光出射面から出射された検査光を、高効率で、指に照射することができる。
【００６５】
次に、図４を用いて、生体情報取得デバイスＤ１の機能について説明する。図４に模式的に示すように、指１００の内部領域ＲＰで反射された検査光は、マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２を介して、ＴＦＴセンサー３１の画素ＰＸに入射される。以下、順を追って説明する。なお、内部領域ＲＰは、指１００の下面から１ｍｍ程度の深さの領域である。
【００６６】
光照射デバイスＬＥａ、ＬＥｂの光出射面から出射された検査光は、ヒトの指１００に照射される。ヒトの指１００の内部では、内部の散乱体により検査光は反射されたり透過されたりする。また、ヒトの指１００の内部の静脈で、検査光は吸収される。ヒトの指１００で反射された検査光は、表面領域Ｒ１に入射する。
【００６７】
表面領域Ｒ１に入射された検査光は、バンドパスフィルタ３４を通過する。なお、検査光以外の外乱光は、バンドパスフィルタ３４により効果的に遮断される。バンドパスフィルタ３４によってノイズ成分を遮断することができるため、より良質な画像を取得することができる。
【００６８】
バンドパスフィルタ３４を通過した検査光は、マイクロレンズアレイ３３に入射する。マイクロレンズアレイ３３では、透明基板５０の上面に配置された各レンズ５２によってＴＦＴセンサー３１の各画素ＰＸに集光される。
【００６９】
マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２により集光された光は、光チャネル分離層３２に入射される。光チャネル分離層３２は、上述のように、ＴＦＴセンサー３１の各画素に対応して２次元状に配置された開口ＯＰ１及び開口ＯＰ３を有する。また、ＴＦＴセンサー３１の各画素に対応して２次元状に配置されたランド４２ａを有する。また、隣り合うランド４２ａの間には、レジスト層４３が充填される。また、ランド４２ａの下面にもレジスト層４３が形成される。本実施形態においては、後述のように、レジスト層４３には近赤外線を吸収する顔料が含有されている。よって、レジスト層（遮光層）４３に入射した迷光は、効果的にレジスト層（遮光層）４３に含まれる顔料により吸収される。
【００７０】
このような構成により、光チャネル分離層３２は、マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２からＴＦＴセンサー３１の画素ＰＸに至る光路（光チャネル）同士を分離する。そして、光チャネル間で生じうるクロストーク（混信）は抑制される。なお、検査光は、レンズ５２から画素ＰＸに進むに従って集光されるから、開口ＯＰ３の開口幅は、開口ＯＰ１の開口幅よりも狭く設定されている。
【００７１】
ＴＦＴセンサー３１の各画素に入射された光は、各画素で光電変換される。そして、電気信号として読み出され、上述の半導体集積回路３５にて情報処理される。
【００７２】
ここで、図６に、生体情報取得デバイスＤ１に含まれるレンズモジュールＬＭ１の概略的な断面図を示す。図６に示すように、レンズモジュールＬＭ１は、マイクロレンズアレイ３３と光チャネル分離層３２とから構成される光学モジュール（部品）である。
【００７３】
上述のように、マイクロレンズアレイ３３は、透明基板５０の主面５０ａ上に複数のレンズ（凸レンズ）５２を有する光学部材である。透明基板５０は、いわゆる石英基板である。
【００７４】
光チャネル分離層３２は、遮光膜４０、透明層４１、ランド４２ａ、レジスト層（遮光層）４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）を備える。
【００７５】
遮光膜４０は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）といった金属膜、あるいは黒色樹脂膜である。遮光膜４０は、通常の薄膜形成技術（スパッタ、蒸着等）によって、透明基板５０の下面上に形成される。遮光膜４０は、複数の開口ＯＰ１を有するように格子状に形成される。
【００７６】
透明層４１は、近赤外線に対して実質的に透明であり、エポキシ樹脂等から構成されるネガ型のレジスト層である。透明層４１は、遮光膜４０が形成された透明基板５０の下面上に、レジストを一般的なコート法（スピンコート等）により塗布させた後、加熱処理によって乾燥させることにより形成される。
【００７７】
ランド４２ａは、近赤外線に対して実質的に透明であり、エポキシ樹脂等から構成されるネガ型のレジスト層である。ランド４２ａは、透明層４２に格子状の溝が形成されることにより形成される。なお、透明層４２は、透明層４１が形成された透明基板５０の下面上に、レジストを一般的なコート法（スピンコート等）により塗布させた後、加熱処理によって乾燥させることにより形成される。そして、この透明層４２に、ホトマスクを用いた露光、薬液による現像処理を施し、溝を形成する。そして、透明層４２に形成された溝によって規定される複数のランド４２ａが形成される。
【００７８】
ここでは、透明層４２と透明基板５０との間に、透明層４１を介在させることによって、ランド４２ａを形成させるために必要な溝の深さを低くしている。すなわち、溝の深さを０．１ｍｍ程度以下としている。これにより、ランド４２ａを効率的に形成できる。また、あるランド４２ａが他のランド４２ａ側に倒れるなどして、ランド４２ａ同士が接続される可能性が低減される。
【００７９】
レジスト層４３は、レジスト層４３ａ、レジスト層４３ｂ、レジスト層４３ｃの部分から構成される。レジスト層４３は、エポキシ樹脂等から構成されるネガ型のレジスト層である。
【００８０】
レジスト層４３ａ及び４３ｂは、ランド４２ａが形成された透明基板５０の下面上に、レジストを一般的なコート法（スピンコート等）により塗布させた後、加熱処理によって乾燥させることにより形成される。レジスト層４３ａは、塗布されたレジストがランド４２ａの間に入り込んだ部分である。なお、レジスト層４３ａは、ランド４２ａを囲むように形成される。そして、あるランド４２ａの周囲に設けられるレジスト層４３ａには、ランド４２ａの幅に応じた開口ＯＰ２が形成される。なお、開口ＯＰ２とは、光学的な意味での開口をも含む概念である。レジスト層４３ｂは、ランド４２ａの下面上の部分である。
【００８１】
レジスト層４３ｃは、レジスト層４３ａ及び４３ｂが形成された透明基板５０の下面上に、レジストを一般的なコート法（スピンコート等）により塗布させた後、加熱処理によって乾燥させることにより形成される。レジスト層４３ｃは、レジスト層４３ｂを保護するためのコート層である。
【００８２】
レジスト層４３は、複数の開口ＯＰ３を有する。開口ＯＰ３は、いわゆるホトリソグラフィーに基づいて、レジスト層４３ｂ及びレジスト層４３ｃが部分的に除去されることにより形成される。すなわち、開口ＯＰ３が形成されるべき領域にマスクを設け、その他の領域に露光光（ｇ線：４３５．８ｎｍ）を照射する。レジスト層４３は、ネガ型のレジストであるため、露光された部分で所定の化学反応（架橋反応）が進行し、薬液に対する耐性が生じる。マスクされた部分は、所定の化学反応が進行しないため、薬液により除去される。そして、除去されたレジスト部分に対応して、開口ＯＰ３が形成される。
【００８３】
本実施形態においては、上述したように、レジスト層４３ａ及びレジスト層４３ｂは、フタロシアニン（Phthalocyanine）を含有する。図７（ａ）に示すように、フタロシアニンは、７６０ｎｍ付近の近赤外線に対して０．１０ｃｍ−１以上の吸収係数を有する顔料である。また、フタロシアニンは、露光光を実質的に吸収しない物質であり、３５０ｎｍから４５０ｎｍの範囲に含まれる露光光に対する吸収係数は０．３以下である（ここでは、露光光に対する吸収係数は、実質的に０ｃｍ−１である）。よって、図７（ｂ）に示すように、レジスト層４３ａ及びレジスト層４３ｂは、近赤外線に対して低い透過率（透過率２０％以下）を有する。また、レジスト層４３ａ及びレジスト層４３ｂは、露光光に対して高い透過率を有する。なお、透過率は、層厚等の条件により左右されるパラメーターである。
【００８４】
レジスト層４３ａ及びレジスト層４３ｂに顔料としてフタロシアニンを混合することにより、レジスト層４３ａ及びレジスト層４３ｂを遮光壁として機能させることができる。また、これに加えて、通常のリソグラフィー技術に基づいて、レジスト層４３ｂに開口ＯＰ３を形成することができる。
【００８５】
ホトリソグラフィーにより形成されるべきパターンの精度を高めるためには、レジスト層４３ｂ及びレジスト層４３ｃに露光光を十分に照射することが必要である。これは、ネガ型のレジストでは、露光光に基づく光化学反応により薬液に対する耐性が生じるからである（なお、ポジ型のレジストでは、露光光に基づく光化学反応により薬液に対して可溶となる）。レジストに含まれる顔料により露光光が吸収されると、露光光がレジストの深部にまで到達することができない。よって、ホトリソグラフィーを用いて、パターンを精度よく形成することが難しくなる。
【００８６】
本実施形態においては、上述のように、波長５８０〜１０００ｎｍの範囲の検査光（波長：７６０ｎｍ）を吸収し、波長３５０〜４５０ｎｍの範囲の露光光（４３６ｎｍ）を吸収しないフタロシアニンが、レジスト層４３ａに含有されている。よって、レンズ５２から開口ＯＰ３まで延びる光チャネル間のクロストークは、レジスト層４３により効果的に抑制される。また、ホトリソグラフィーを用いて、レジスト層４３ｂに開口ＯＰ３を形成することができる。
【００８７】
なお、図７（ａ）にあわせて示しているように、検査光を８７０ｎｍに設定した場合には、顔料としてフタロシアニンではなくシアニンを用いると良い。シアニンは、８７０ｎｍ付近の近赤外線に対して０．１０ｃｍ−１以上の吸収係数を有する顔料である。すなわち、検査光の波長に応じて、用いる顔料は適宜変更すればよい。例えば、フタロシアニン、シアニンのほか、ジインモニウムであっても良い。これらの錯体であっても良い。
【００８８】
さらに本実施形態においては、上述のように、レジスト層４３ｂ上にレジスト層４３ｃが形成されている。本実施の形態においては、レジスト層４３ｃには、フタロシアニンが含有されていない。レジストに顔料が混合されると、レジストの薬液に対する耐性が劣化する場合がある。つまり、レジスト層４３ｃが形成されていない場合には、レジスト層４３ｂは薬液により過度に除去される場合がある。本実施形態においては、フタロシアニンを含有いないレジスト層４３ｃを、フタロシアニンが含有されているレジスト層４３ｂ上に形成する。これにより、薬液によって、レジスト層４３ｂが劣化することが抑制される。
【００８９】
ここで、図８を参照して、フタロシアニンが含有されたレジスト層の薬液に対する耐性について説明する。なお、ここでは、レジスト層の膜厚０．０１ｍｍの場合、及びレジスト層の膜厚０．０２ｍｍの場合について説明する。
【００９０】
図８に示すように、レジスト層に含有されるフタロシアニンの含有率（ｗｔ％）を増加させれば、レジスト層における近赤外線の透過率を減少させることができる。しかしながら、上述のように、フタロシアニンの含有率が高まると、レジスト層の薬液に対する耐性が劣化する。図８の場合では、レジスト層に含有されるフタロシアニンの含有率（ｗｔ％）を５％以上としたとき、現像時にレジストが剥離された。従って、レジストに含有されるフタロシアニンの含有率は、５％以下であることが好ましい。（より好ましくは、０．５％〜３％であると良い。）
【００９１】
再び、図６に戻り、説明する。図６に示すように、遮光膜４０は、開口ＯＰ１を有するように格子状に形成される。なお、開口ＯＰ１の幅は、開口ＯＰ３の幅よりも広い。開口ＯＰ１は、マイクロレンズアレイ３３側に設けられるためである。レジスト層４３ａは、開口ＯＰ２を有するように、ランド４２ａの周囲に形成される。レジスト層４３ａは、格子状の溝と同様に、格子状に形成される。レジスト層４３ｂ及び４３ｃは、マトリクス状に配置される開口ＯＰ３を有するように形成される。
【００９２】
開口ＯＰ１は、レンズ５２による集光光路を遮光膜４０が妨げないように、形成される。開口ＯＰ３は、マイクロレンズアレイ３３に設けられるレンズ５２の集光箇所に対応して形成される。なお、開口ＯＰ３は、ＴＦＴセンサー３１の画素ＰＸにも対応する位置に設けられる。
【００９３】
各レンズ５２と各画素ＰＸとの間には、複数の光チャネルが形成される。そして、各光チャネルは、フタロシアニンを含む上述のレジスト層４３ａ及び４３ｂから構成される遮光層により分離される。これにより、各光チャネルの間で生じるクロストークは十分に抑制される。なお、開口ＯＰ２の幅は、開口ＯＰ１の幅及び開口ＯＰ３の幅よりも広い。開口ＯＰ３の幅は、開口ＯＰ１の幅及び開口ＯＰ２の幅よりも狭い。
【００９４】
なお、レジスト層４３ｂ及びレジスト層４３ｃの厚みｔ１は、０．０４０ｍｍ程度である。ランド４１ａの厚み（溝４２ｂの深さ）ｔ２は、０．１ｍｍ程度である。透明層４２の厚みｔ３は、０．０５ｍｍ程度である。透明基板５０の厚みｔ４は、０．２５ｍｍ程度である。レンズ５２の厚みｔ５は、０．０１５ｍｍ程度である。従って、これらの厚みの合計値は、０．４５５ｍｍ程度に設定されている。すなわち、レンズモジュールＭＬ１は、非常に薄型な光学素子である。なお、開口ＯＰ３の径は、０．０１５ｍｍ程度である。開口ＯＰ２の径は、０．０７０ｍｍ程度である。開口ＯＰ１の径は、０．０３５ｍｍ程度である。
【００９５】
図９を参照して、遮光膜４０を設けた場合の効果について説明する。尚、図９は、（ａ）遮光膜４０を形成しなかった場合、及び（ｂ）遮光膜４０を形成した場合の各場合について、レンズモジュールＬＭ１の上面から近赤外線を入射させ、レンズモジュールＬＭ１の下面に出射される近赤外線の透過パターンを写したものである。
【００９６】
図９（ａ）に示すように、遮光膜４０を設けない場合には、開口ＯＰ３に対応する部分Ａからなる二次元状のパターンが見られる。但し、部分Ａの周りを囲む部分Ｂからなる二次元状のパターンも見られる。部分Ｂからなるパターンは、ノイズである。部分Ｂが生じていることにより、光利用効率が低くなる。また、迷光が生じることによるクロストークが問題となるおそれがある。
【００９７】
図９（ｂ）に示すように、遮光膜４０を設けた場合には、開口ＯＰ３に対応する部分Ａからなる二次元状のパターンが見られる。但し、図９（ａ）の場合とは異なり、部分Ａの周りを囲む部分Ｂからなる二次元状のパターンは見られない。すなわち、遮光膜４０を設けることで、レンズモジュールＬＭ１の下面に意図したように、近赤外線の出射パターンを形成することができる。これにより、半導体発光装置（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等）から出射される光の利用効率を向上させることができる。なお、当然ながら、マイクロレンズアレイ３３のレンズ５２から撮像装置（不図示）の画素ＰＸまでの光路について、適切な光学設計を施す必要はある。
【００９８】
最後に、図１０及び図１１を用いて、レンズモジュールＬＭ１の製造方法について説明する。なお、図１０は、マイクロレンズアレイ３３に含まれる透明基板５０の一面に光チャネル分離層３２を形成する製造方法の説明図である。図１１は、マイクロレンズアレイ３３の他面に複数のレンズ５２を形成する製造方法の説明図である。
【００９９】
はじめに、図１０を用いて、透明基板（石英基板）５０に光チャネル分離層３２を形成する製造方法について説明する。
【０１００】
まず、図１０（ａ）に示すように、通常のパターン形成技術（スパッタ、蒸着など）に基づいて、透明基板５０の一面に格子状に遮光膜４０を形成する。
【０１０１】
次に、図１０（ｂ）に示すように、スピンコートにより、透明層４１を透明基板５０の一面に形成する。なお、上述のように、透明層４１は、通常のレジスト材料（樹脂材料）から構成される。よって、塗布される際、透明層４１は、所定の粘度を有する。透明基板５０の一面に透明層４１がコートされた後、その状態のものを加熱し、透明層４１を乾燥させる。
【０１０２】
次に、図１０（ｃ）に示すように、透明層４２を透明基板５０の一面に形成する。透明層４２は、透明層４１と同様に、通常のレジスト材料から構成される。よって、塗布される際の透明層４２は、所定の粘度を有する。そして、透明層４２が透明基板５０の一面にコートされた状態のものを加熱し、透明層４２を乾燥させる。
【０１０３】
次に、図１０（ｄ）に示すように、通常のプロセス技術に基づいて、格子状の溝４２ｂを透明層４２に形成する。格子状の溝４２ｂにより、透明層４２にはランド４２ａが形成される。
【０１０４】
次に、図１０（ｅ）に示すように、通常のコート法に基づいて、レジスト層４３を透明基板５０の一面に塗布する。レジスト層４３は、あらかじめ、１００重量部のレジストに対して０．５重量部のフタロシアニンを混合したものである。なお、レジストにフタロシアニンを均一に分散させるためには、フタロシアニンを、あらかじめメチルエチルケトンなどの溶媒に１０％ｗｔ程度の濃度で分散させておくと良い。そして、透明層４２が透明基板５０の一面にコートされた状態のものを加熱し、透明層４２を乾燥させる。この工程により、透明層４２に形成された溝４２ｂは、レジスト層４３で埋められる。
【０１０５】
次に、図１０（ｆ）に示すように、通常のコート法に基づいて、レジスト層４３ｃを透明基板５０の一面に塗布する。レジスト層４３ｃは、フタロシアニンが混合されていないレジスト層である。そして、透明層４２ｃが透明基板５０の一面にコートされた状態のものを加熱し、透明層４２ｃを乾燥させる。これにより、上述のように、薬液からフタロシアニンが含有されている透明層４２ｂを保護する。
【０１０６】
次に、図１０（ｇ）に示すように、ホトマスクを用いて、レジスト層４３に開口ＯＰ３を形成する。レジスト４３ｂ及びレジスト４３ｃは、ネガ型のレジストであるため、開口ＯＰ３を形成する部分に露光光（ｇ線：４３５．８ｎｍ）を照射する。レジスト層４３ｂ及びレジスト層４３ｃでは、露光光による光化学反応が進行する。その後、レジスト層４３の表面に薬液を施し、現像処理をする。この現像処理により、レジスト層４３ｂ及びレジスト層４３ｃには、開口ＯＰ３が形成される。上述のように、現像処理の際、レジスト層４３ｃは、レジスト層４３ｂを保護する役割を果たす。
【０１０７】
なお、遮光膜４０の形成と同時に、透明基板５０の周辺部分（不図示）に形成させたアライメントマークを用いることで、遮光膜４０と開口ＯＰ３との間のアライメントや遮光膜４０と透明層４２に形成される溝４２ｂとのアライメントの精度を確保できる。
【０１０８】
次に、図１１を用いて、透明基板５０にレンズ５２を形成する工程について説明する。
【０１０９】
まず、図１１（ａ）に示すように、図１０（ｇ）の工程後のものを用意する。
【０１１０】
次に、図１１（ｂ）に示すように、透明基板５０の他面に、通常のコート法に基づいて、ポジ型のレジスト層５２ｐを塗布する。そして、レジスト層５２ｐが透明基板５０の他面にコートされた状態のものを加熱し、レジスト層５２ｐを乾燥させる。
【０１１１】
次に、図１１（ｃ）に示すように、複数のレンズ５２が形成されるように、グレイスケールマスクを用いてレジスト層５２ｐを露光し、現像処理を施す。なお、形成するレンズと開口ＯＰ３とのアライメントは、上述のアライメントマークを用いると良い。
【０１１２】
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態について、図１２及び図１３を用いて説明する。第１の実施の形態と異なる点は、レンズモジュールの構成及び製造方法である。従って、この異なる点について説明する。
【０１１３】
図１２に、本実施形態にかかるレンズモジュールＬＭ２の概略的な断面図を示す。図１２に示すように、レンズモジュールＬＭ２は、レンズモジュールＬＭ１と同様に、マイクロレンズアレイ３３と光チャネル分離層３２とから構成される光学部品である。
【０１１４】
レンズモジュールＬＭ２は、上述のレンズモジュールＬＭ１の構成に加えて、遮光膜４４を有する。また、レンズモジュールＬＭ２は、顔料を含有しないレジスト層４３ｃが、ランド４２ａ上に直接形成されている。また、レンズモジュールＬＭ２は、レンズモジュールＬＭ１と異なり、透明層（第１透明層）４１を有していない。
【０１１５】
遮光膜４４は、遮光膜４０と同様に、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）といった金属膜、あるいは黒色樹脂膜等である。遮光膜４４は、通常の薄膜形成技術（スパッタ、蒸着等）によって、レジスト層４３上に形成される。遮光膜４４には、リソグラフィーにより、複数の開口ＯＰ４が格子状に形成される。遮光膜４４によって、隣接する光チャネル間のクロストークを効果的に低減させることができる。
【０１１６】
また、遮光膜４４によって、第１の実施形態と比較して、光チャネル分離層３２におけるＴＦＴセンサー３１側の開口を精度よく形成することができる。第１の実施形態においては、レジスト層４３ｂ及びレジスト層４３ｃに開口を形成する必要がある。他方、本実施形態においては、遮光膜４４に開口を形成すればよいからである。
【０１１７】
なお、図１２に示すように、開口ＯＰ４の開口幅は、開口ＯＰ２の開口幅及び開口ＯＰ５の開口幅よりも狭く設定されている。なお、開口ＯＰ５は、ランド４２ａ上に形成されたレジスト層４３ｂ（１層目のレジスト層）に形成された開口の幅に等しい。
【０１１８】
また、図１２に示すようにｔ６、ｔ７を設定したとき、（式１）を満足すると良い。これによって、クロストーク特性が劣化することを抑制しつつ、光利用効率を高めることができる。
【数１】
2008180764.tif 000003
【０１１９】
なお、ｔ６は、ランド４２ａ上に積層されるレジスト層４３ｃの厚み（レンズ５２により集光される光の進行方向に沿う厚み）である。換言すると、ｔ６は、ランド４２ａの下面とレジスト層４３ｃの下面との間の間隔である。ｔ７は、ランド４２ａの厚み（レンズ５２により集光される光の進行方向に沿う厚み）である。換言すると、ｔ７は、透明基板５０の下面とランド４２ａの下面との間の間隔である。なお、ｔ６＝０の場合でも、本実施形態に含まれることは言うまでもない。
【０１２０】
また、上述のように、ランド４２ａ上には直接レジスト層４３ｃが形成される。換言すると、ランド４２ａ上に形成されたレジスト層４３ｂ（１層目のレジスト層）が部分的に除去された後、レジスト層４３ｃ（２層目のレジスト層）が塗布される。これにより、遮光膜４４を設けることに適した構成を実現できる。なお、レジスト層４３ｃをランド４２ａ上に形成したままとしても特段の問題は発生しない。なぜなら、レジスト層４３ｃは、近赤外線領域の波長の光に対して実質的に透明であり、また、フタロシアニンを含有していないからである。レジスト層４３ｃ上に形成される遮光膜４４には、通常のリソグラフィーによって、開口ＯＰ４が好適に形成される。
【０１２１】
最後に、レンズモジュールＬＭ２の製造方法を説明する。図１３に、レンズモジュールＬＭ２の製造方法を説明するための説明図を示す。なお、図１３は、説明の便宜上、簡略化している。
【０１２２】
図１３（ａ）に示すように、まず、第１の実施の形態における製造方法の説明に従って、透明基板５０上に、遮光膜４０、ランド４２ａ、レジスト層４３を形成する。次に、図１３（ｂ）に示すように、通常のリソグラフィーを用いて、ランド４２ａの上面上のレジスト層４３ｂを部分的に除去し、ランド４２ａ上に開口を形成する。次に、図１３（ｃ）に示すように、通常のコート法を用いて、レジスト層４３ｃを塗布する。次に、図１３（ｄ）に示すように、通常の薄膜形成技術に基づいて、遮光膜４４をレジスト層４３ｃの上層に形成する。そして、通常のリソグラフィーを用いて、ランド４２ａの上面上の遮光膜４４に開口を形成する。
【０１２３】
本発明の技術的範囲は、上述の実施の形態に限定されない。本発明は、他の波長領域にも適用することができる。露光光は、ｇ線（４３５．８ｎｍ）に限らず、ｈ線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５．０ｎｍ）等の３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長帯に含まれるものであれば良い。レジスト層（遮光層）に含有される顔料の種類は、検査光及び露光光の波長に応じて、適宜設定される。また、第２の実施の形態のように第１透明層がないものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】生体情報取得デバイスＤ１の概略的な斜視図である。
【図２】生体情報取得デバイスＤ１の概略的な上面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ間の生体情報取得デバイスＤ１の概略的な端面図である（バンドパスフィルタ３４から上の部分に限る）。
【図４】図１のＡ点側から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な説明図である。
【図５】図１のＢ点側から生体情報取得デバイスＤ１をみた概略的な説明図である。
【図６】レンズモジュールＬＭ１の概略的な断面図である。
【図７】顔料の波長吸収特性及びレジスト層の波長透過特性の説明図である。
【図８】レジスト層におけるフタロシアニンの含有率とレジスト層の透過率の関係を示す図である。
【図９】遮光膜を設ける場合の効果の説明図である。
【図１０】レンズモジュールＬＭ１に含まれる光チャネル分離層の製造方法の概略的な説明図である。
【図１１】レンズモジュールＬＭ１に含まれるマイクロレンズアレイの製造方法の概略的な説明図である。
【図１２】レンズモジュールＬＭ２の概略的な断面図である。
【図１３】レンズモジュールＬＭ２の製造方法の概略的な説明図である。
【符号の説明】
【０１２５】
３３    マイクロレンズアレイ
４０    遮光膜
４１    透明層
４２ａ    ランド
４２    透明層
４３（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）    レジスト層
５０    透明基板
５２    レンズ
１００    指
１０１    静脈
Ｄ１    生体情報取得デバイス
ＬＥａ    光照射デバイス
ＬＥｂ    光照射デバイス
ＬＭ１    レンズモジュール
ＯＰ１    開口
ＯＰ２    開口
ＯＰ３    開口
【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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