JP2022044653A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
1.フレアやゴーストの発生原理
2.第1の実施の形態
3.第2の実施の形態
4.第3の実施の形態
5.第4の実施の形態
6.第5の実施の形態
7.第6の実施の形態
8.第7の実施の形態
9.第8の実施の形態
10.第9の実施の形態
11.電子機器への適用
12.固体撮像装置の使用例
13.内視鏡手術システムへの応用例
14.移動体への応用例
本開示の撮像装置の構成について説明するにあたって、フレアやゴーストの発生原理について説明する。
図1の場合、光線Lは、IRCF13の中央部を透過して、固体撮像素子14のガラス基板33の端面で反射して、画素アレイ31の撮像面に入射し、フレアやゴーストを生じさせる。
次に、図2を参照して、本開示の撮像装置の第1の実施の形態の構成例について説明する。尚、図2は、上段が撮像装置1の側面断面図であり、下段が遮光部34の入射光の入射方向から見た上面図である。また、図2の撮像装置1において、図1の撮像装置1と同一の機能を備えた構成については、同一の符号を付しており、その説明は適宜省略する。
以上においては、レンズ群16の直下にIRCF13を設ける例について説明してきたが、IRCFをガラス基板33の受光面側に形成し、IRCFの下部に遮光膜34を設けるようにしてもよい。
以上においては、遮光膜34が、IRCF51の入射光の受光面側に設けられる例について説明してきたが、さらに、非平坦膜を、IRCF51の上面に形成するようにしてもよい。非平坦膜とは、レンズ等の光学素子、WLL(Wafer Level Lens)、非平坦性が所定値よりも高い有機多層膜などであり、例えば、ガラスレンズ、樹脂レンズ、単層WLL、積層WLL、光学フィルター、IRCF51を保護するための有機多層膜などである。非平坦膜71として、レンズやWLLを用いると、固体撮像素子14が取り付けられるカメラモジュールを低背化することができる。レンズやWLLとしては、受光面側に凸面または凹面を有する単一レンズが設けられてもよいし、これらのレンズを複数組み合わせたレンズが設けられてもよい。
以上においては、ガラス基板33上に遮光膜34が設けられる例について説明してきたが、ガラス基板33上にIRCF51を設け、遮光膜34は、そのIRCF51の入射光の受光面側に設けられるようにしてもよい。
以上においては、遮光膜34がIRCF51の入射光の受光面側に設けられる例について説明してきたが、さらに、非平坦膜を、IRCF51の上面に形成するようにしてもよい。
以上においては、遮光膜34がガラス基板33、またはIRCF34の入射光の受光面側に設けられ、さらに、非平坦膜71が、IRCF51の上面に形成される例について説明してきたが、遮光膜が、非平坦膜71の表面形状に合わせて、非平坦膜71の図中の上面に形成されるようにしてもよい。
以上においては、固体撮像素子14が、キャビティレスのCSP構造の撮像素子である例について説明してきたが、キャビティを備えたCSP構造の撮像素子であってもよい。
以上においては、固体撮像素子14が、キャビティを備えたCSP構造であり、ガラス基板33上の周辺部に遮光膜34が設けられ、さらに、ガラス基板33および遮光膜34上に非平坦膜71が形成される例について説明してきたが、遮光膜34に代えて、図7を参照して説明した遮光膜34’を用いた構成とするようにしてもよい。
以上においては、画素アレイ31とガラス基板33との外周部が接着剤32により接着されることで、有効画素領域における画素アレイ31とガラス基板33との間にキャビティ81を備えた固体撮像素子14を用いた撮像装置1の例について説明してきた。
上述した図2乃至図10の撮像装置1は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
<12.固体撮像装置の使用例>
・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
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。
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。
鏡筒11101の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド11102まで導光され、当該レンズユニット11401に入射する。レンズユニット11401は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
撮像部11402が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってRGBそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部11402は、3D(Dimensional)表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための1対の撮像素子を有するように構成されてもよい。3D表示が行われることにより、術者11131は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部11402が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット11401も複数系統設けられ得る。
本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡11100や、カメラヘッド11102(の撮像部11402)、CCU11201(の画像処理部11412)等に適用され得る。具体的には、例えば、図2乃至図10の撮像装置1は、レンズユニット11401および撮像部10402に適用することができる。レンズユニット11401および撮像部10402に本開示に係る技術を適用することにより、フレアやゴーストの発生を抑制させることが可能となる。
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。
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。
<1> チップサイズパッケージと、
複数のレンズを含み、入射光を、チップサイズパッケージの受光面に集光させるレンズ群とを備え、
前記チップサイズパッケージは、
アレイ状に配置された画素単位で光電変換により入射光の光量に応じた画素信号を生成する画素アレイと、
前記画素アレイの受光面に貼り合わされるガラス基板と、
前記画素アレイの有効画素領域より外側である周辺部に形成される遮光膜とを含み、
前記遮光膜は、前記ガラス基板の受光面上に形成され、
前記ガラス基板の受光面上であって、前記ガラス基板上、および前記遮光膜上に、前記入射光のうち、赤外光をカットする赤外光カットフィルタが形成され、
前記赤外光カットフィルタは、前記ガラス基板と前記遮光膜とに接し、
前記赤外光カットフィルタの前段に、非平坦性が所定値よりも高い有機多層膜からなる非平坦膜が形成される
撮像装置。
<2> 前記非平坦膜は、前記赤外光カットフィルタ上に形成される
<1>に記載の撮像装置。
<3> 前記遮光膜は、感光性のブラックレジストであり、前記ガラス基板の受光面上にフォトリソグラフィにより形成される
<1>に記載の撮像装置。
<4> 前記遮光膜は、前記赤外光カットフィルタの前段に形成される
<1>に記載の撮像装置。
<5> 前記遮光膜は、前記赤外光カットフィルタ上に形成される
<4>に記載の撮像装置。
<6> 前記遮光膜は、感光性のブラックレジストであり、前記赤外光カットフィルタ上にフォトリソグラフィにより形成される
<4>に記載の撮像装置。
<7> 前記遮光膜は、前記非平坦膜上に形成される
<1>に記載の撮像装置。
<8> 前記遮光膜は、非感光性のブラックレジストであり、前記非平坦膜上にインクジェットにより形成される
<7>に記載の撮像装置。
<9> 前記ガラス基板は、透明の接着剤により前記画素アレイの受光面に貼り合わされる
<1>に記載の撮像装置。
<10> 前記画素アレイと前記ガラス基板とは、キャビティのある状態で貼り合わされている
<9>に記載の撮像装置。
<11> 前記キャビティはスペーサにより形成される
<10>に記載の撮像装置。
<12> チップサイズパッケージと、
複数のレンズを含み、入射光を、チップサイズパッケージの受光面に集光させるレンズ群とを備え、
前記チップサイズパッケージは、
アレイ状に配置された画素単位で光電変換により入射光の光量に応じた画素信号を生成する画素がアレイ状に配置された半導体基板と、
前記半導体基板の受光面に接着剤を介して貼り合わされるガラス基板と、
前記半導体基板の有効画素領域より外側である周辺部に形成される遮光膜とを含み、
前記遮光膜は、前記ガラス基板の受光面上に形成され、
前記接着剤は前記半導体基板と前記ガラス基板とに接し、
前記半導体基板の端部と、前記ガラス基板の端部とが揃っており、
前記ガラス基板の受光面上であって、前記ガラス基板上、および前記遮光膜上に、前記入射光のうち、赤外光をカットする赤外光カットフィルタが形成され、
前記赤外光カットフィルタは、前記ガラス基板と前記遮光膜とに接し、
前記赤外光カットフィルタの前段に、非平坦性が所定値よりも高い有機多層膜からなる非平坦膜が形成される
撮像装置。
Claims (12)
- チップサイズパッケージと、
複数のレンズを含み、入射光を、チップサイズパッケージの受光面に集光させるレンズ群とを備え、
前記チップサイズパッケージは、
アレイ状に配置された画素単位で光電変換により入射光の光量に応じた画素信号を生成する画素アレイと、
前記画素アレイの受光面に貼り合わされるガラス基板と、
前記画素アレイの有効画素領域より外側である周辺部に形成される遮光膜とを含み、
前記遮光膜は、前記ガラス基板の受光面上に形成され、
前記ガラス基板の受光面上であって、前記ガラス基板上、および前記遮光膜上に、前記入射光のうち、赤外光をカットする赤外光カットフィルタが形成され、
前記赤外光カットフィルタは、前記ガラス基板と前記遮光膜とに接し、
前記赤外光カットフィルタの前段に、非平坦性が所定値よりも高い有機多層膜からなる非平坦膜が形成される
撮像装置。 - 前記非平坦膜は、前記赤外光カットフィルタ上に形成される
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記遮光膜は、感光性のブラックレジストであり、前記ガラス基板の受光面上にフォトリソグラフィにより形成される
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記遮光膜は、前記赤外光カットフィルタの前段に形成される
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記遮光膜は、前記赤外光カットフィルタ上に形成される
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記遮光膜は、感光性のブラックレジストであり、前記赤外光カットフィルタ上にフォトリソグラフィにより形成される
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記遮光膜は、前記非平坦膜上に形成される
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記遮光膜は、非感光性のブラックレジストであり、前記非平坦膜上にインクジェットにより形成される
請求項7に記載の撮像装置。 - 前記ガラス基板は、透明の接着剤により前記画素アレイの受光面に貼り合わされる
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記画素アレイと前記ガラス基板とは、キャビティのある状態で貼り合わされている
請求項9に記載の撮像装置。 - 前記キャビティはスペーサにより形成される
請求項10に記載の撮像装置。 - チップサイズパッケージと、
複数のレンズを含み、入射光を、チップサイズパッケージの受光面に集光させるレンズ群とを備え、
前記チップサイズパッケージは、
アレイ状に配置された画素単位で光電変換により入射光の光量に応じた画素信号を生成する画素がアレイ状に配置された半導体基板と、
前記半導体基板の受光面に接着剤を介して貼り合わされるガラス基板と、
前記半導体基板の有効画素領域より外側である周辺部に形成される遮光膜とを含み、
前記遮光膜は、前記ガラス基板の受光面上に形成され、
前記接着剤は前記半導体基板と前記ガラス基板とに接し、
前記半導体基板の端部と、前記ガラス基板の端部とが揃っており、
前記ガラス基板の受光面上であって、前記ガラス基板上、および前記遮光膜上に、前記入射光のうち、赤外光をカットする赤外光カットフィルタが形成され、
前記赤外光カットフィルタは、前記ガラス基板と前記遮光膜とに接し、
前記赤外光カットフィルタの前段に、非平坦性が所定値よりも高い有機多層膜からなる非平坦膜が形成される
撮像装置。
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