CN110192128A - 相机模块、其制造方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种相机模块，包括：层叠透镜结构，其中通过直接接合来接合并层叠各带透镜的基板，各带透镜的基板具有配置在形成于基板中的通孔的内侧的透镜，所述层叠透镜结构包括多个光学单元，各光学单元具有在光轴方向上层叠的多个透镜；和设置在相邻的光学单元之间的光吸收膜和遮挡板中的至少一个。

Description

相机模块、其制造方法和电子设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年1月26日提交的日本在先专利申请JP 2017-011992的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本技术涉及相机模块、其制造方法和电子设备，尤其涉及能够防止相邻光学单元之间的杂散光的相机模块、其制造方法和电子设备。
背景技术
在晶片级透镜工艺中，其中多个透镜在晶片基板的平面方向上排列，当形成透镜时，对形状精度和位置精度有很高的要求。特别地，层叠晶片基板以制造层叠透镜结构的工艺非常困难，并且尚未实现在批量生产水平上层叠三层以上的层叠。
关于晶片级透镜工艺，迄今已经设计和提出了各种技术。例如，专利文献1提出了一种方法，其中通过用透镜材料填充在基板中形成的通孔来形成透镜，透镜材料用作粘合剂，从而层叠晶片基板。
[引用文献列表]
[专利文献]
[PTL 1]JP 2009-279790A
发明内容
[技术问题]
当使用晶片级透镜工艺制作复眼相机模块时，需要注意相邻透镜之间的杂散光。
鉴于上述情况，已经提出了本技术，并且可以防止相邻透镜之间的杂散光。
[问题的解决方案]
根据本技术的实施方案，提供了一种包括具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔的层叠透镜基板的相机模块。所述相机模块可以包括第一光学单元，包括位于第一通孔中的一个或多个透镜；第二光学单元，包括位于第二通孔中的一个或多个透镜；第一受光单元，位于第一光学单元的一侧并对应于第一光学单元；和第二受光单元，位于第二光学单元的一侧并对应于第二光学单元。在所述层叠透镜基板中可以配置在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部。所述相机模块可以包括配置在第一受光单元和第二受光单元之间的光吸收膜或遮挡板中的至少一个。
根据本技术的实施方案，提供了一种相机模块的制造方法。所述方法可以包括形成具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔的层叠透镜结构；形成在第一通孔内包括一个或多个透镜的第一光学单元；形成在第二通孔内包括一个或多个透镜的第二光学单元；和在第一光学单元的第一侧设置对应于第一光学单元的第一受光单元。所述方法还可以包括在第二光学单元的第一侧设置对应于第二光学单元的第二受光单元；在所述层叠透镜结构中形成在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部；和在第一受光单元和第二受光单元之间设置光吸收膜或遮挡板中的至少一个。
根据本技术的实施方案，提供了一种电子设备。所述电子设备可以包括相机模块，所述相机模块包括具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔的层叠透镜基板。所述相机模块还可以包括第一光学单元，包括位于第一通孔中的一个或多个透镜；第二光学单元，包括位于第二通孔中的一个或多个透镜；和第一受光单元，位于第一光学单元的一侧并对应于第一光学单元。所述相机模块还可以包括第二受光单元，位于第二光学单元的一侧并对应于第二光学单元；在所述层叠透镜基板中配置在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部，和配置在第一受光单元和第二受光单元之间的光吸收膜或遮挡板中的至少一个。所述电子设备还可以包括致动器，被构造成在光轴方向上移动所述层叠透镜基板。
请注意，这里说明的效果不必须受到限制，并且可以展示希望在本公开中记载的任何效果。
附图说明
图1是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第一实施方案的图。
图2是示出专利文献1中公开的层叠透镜结构的断面结构图。
图3是示出图1所示的相机模块的层叠透镜结构的断面结构图。
图4是说明带透镜的基板的直接接合的图。
图5是示出形成图1所示的相机模块的步骤的图。
图6是示出形成图1所示的相机模块的步骤的图。
图7是示出形成图1所示的相机模块的另一步骤的图。
图8是说明带透镜的基板的构成的图。
图9是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。
图10是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。
图11是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案的图。
图12是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。
图13是示出根据第四实施方案的相机模块的详细构成的图。
图14是支撑基板和透镜树脂部的平面图和断面图。
图15是示出层叠透镜结构和光阑板的断面图。
图16是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。
图17是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。
图18是示出带透镜的基板的详细构成的断面图。
图19是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图20是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图21是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图22是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图23是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图24是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图25是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图26是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图27是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图28是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图29是示出带透镜的基板的制造方法的图。
图30是说明基板状态的带透镜的基板之间接合的图。
图31是说明基板状态的带透镜的基板之间接合的图。
图32是说明在基板状态下层叠5个带透镜的基板的第一层叠方法的图。
图33是说明在基板状态下层叠5个带透镜的基板的第二层叠方法的图。
图34是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。
图35是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。
图36是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。
图37是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。
图38是作为比较结构例1的晶片级层叠结构的断面图。
图39是作为比较结构例2的透镜阵列基板的断面图。
图40是说明图39所示的透镜阵列基板的制造方法的图。
图41是作为比较结构例3的透镜阵列基板的断面图。
图42是说明图41所示的透镜阵列基板的制造方法的图。
图43是作为比较结构例4的透镜阵列基板的断面图。
图44是说明图43所示的透镜阵列基板的制造方法的图。
图45是作为比较结构例5的透镜阵列基板的断面图。
图46是说明形成透镜的树脂的作用的图。
图47是说明形成透镜的树脂的作用的图。
图48是示出作为比较结构例6的透镜阵列基板的示意图。
图49是作为比较结构例7的层叠透镜结构的断面图。
图50是说明图49所示的层叠透镜结构的作用的图。
图51是作为比较结构例8的层叠透镜结构的断面图。
图52是说明图51所示的层叠透镜结构的作用的图。
图53是采用本结构的层叠透镜结构的断面图。
图54是示出图53所示的层叠透镜结构的示意图。
图55是示出将光阑添加到盖玻璃的第一构成例的图。
图56是说明图55中的盖玻璃的制造方法的图。
图57是示出将光阑添加到盖玻璃的第二构成例的图。
图58是示出将光阑添加到盖玻璃的第三构成例的图。
图59是示出将通孔的开口本身用作光阑机构的构成例的图。
图60是说明使用金属接合在晶片级贴合的图。
图61是示出具有使用高浓度掺杂基板的带透镜的基板的示例的图。
图62是说明图61的A中的带透镜的基板的制造方法的图。
图63是说明图61的B中的带透镜的基板的制造方法的图。
图64是示出相机模块中包括的光阑板的平面形状的示例的图。
图65是说明相机模块的受光区域的构成的图。
图66是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第一示例的图。
图67是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第二示例的图。
图68是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第三示例的图。
图69是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第四示例的图。
图70是示出图66所示的像素阵列的变形例的图。
图71是示出图68的像素阵列的变形例的图。
图72是示出图69的像素阵列的变形例的图。
图73是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第五示例的图。
图74是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第六示例的图。
图75是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第七示例的图。
图76是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第八示例的图。
图77是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第九示例的图。
图78是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第十示例的图。
图79是示出相机模块的受光区域的像素阵列的第十一示例的图。
图80是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第十二实施方案的图。
图81是说明当未设置遮挡板或光吸收膜时产生的杂散光的图。
图82是示出配置贯通槽和遮挡板的位置的图。
图83是示出贯通槽和遮挡板的形状的示例的图。
图84是示出作为本技术适用的电子设备的成像装置的构成例的框图。
图85是示出体内信息获取系统的示意性构成的示例的框图。
图86是示出内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
图87是示出摄像头和CCU的功能构成的示例的框图。
图88是示出车辆控制系统的示意性构成的示例的框图。
图89是示出车外信息检测单元和成像单元的安装位置的示例的说明图。
具体实施方式
下面，将说明用于实施本技术的形态(以下称为实施方案)。这里，将按以下顺序提供说明。
1.相机模块的第一实施方案
2.相机模块的第二实施方案
3.相机模块的第三实施方案
4.相机模块的第四实施方案
5.相机模块的第五实施方案
6.第四实施方案的相机模块的详细构成
7.相机模块的第六实施方案
8.相机模块的第七实施方案
9.带透镜的基板的详细构成
10.带透镜的基板的制造方法
11.带透镜的基板之间的接合
12.相机模块的第八和第九实施方案
13.相机模块的第十实施方案
14.相机模块的第十一实施方案
15.本结构与其他结构相比的效果
16.各种变形例
17.受光元件的像素阵列和光阑板的结构及用途说明
18.相机模块的第十二实施方案
19.电子设备的应用例
20.体内信息获取系统的应用例
21.内窥镜手术系统的应用例
22.移动体的应用例
<1.相机模块的第一实施方案>
图1是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第一实施方案的图。
图1的A是示出作为相机模块1的第一实施方案的相机模块1A的构成的示意图。图1的B是相机模块1A的示意性断面图。
相机模块1A包括层叠透镜结构11和受光元件12。层叠透镜结构11总共包括25个光学单元13，纵向和横向分别有5个光学单元。光学单元13在一个光轴方向上包括多个透镜21。相机模块1A是具有多个光学单元13的多目相机模块。
如图1的B所示，包括在相机模块1A中的多个光学单元13被配置成使得光轴朝向模块的外侧扩展。由此，可以拍摄广角图像。
这里，在图1的B中，为了简单起见，层叠透镜结构11是其中仅层叠三层透镜21的结构，但是应该注意，可以层叠更多的透镜21。
图1所示的相机模块1A能够通过将经由多个光学单元13拍摄的多个图像组合在一起而产生一个广角图像。为了组合多个图像，需要高精度来形成和配置被构造为拍摄图像的光学单元13。另外，特别地，由于广角侧的光学单元13具有入射到透镜21上的小角度的光，因此对于光学单元13内的透镜21的位置关系和配置需要高精度。
图2是示出专利文献1中公开的使用树脂基固定技术的层叠透镜结构的断面结构图。
在图2所示的层叠透镜结构500中，作为固定包括透镜511的基板512的方法，使用树脂513。树脂513是诸如UV固化性树脂等能量固化性树脂。
在将基板512贴合在一起之前，在基板512的整个表面上形成树脂513的层。之后，将基板512贴合在一起，并使树脂513固化。因此，将贴合的基板512固定在一起。
然而，当树脂513固化时，树脂513经历固化收缩。在图2所示的结构的情况下，由于在基板512的整个表面上形成树脂513的层之后固化树脂513，因此树脂513的位移量大。
此外，即使在通过将基板512贴合在一起而形成的层叠透镜结构500被分成单独的单元并且各图像传感器组合以形成相机模块之后，在包括在相机模块中的层叠透镜结构500中，也在包括透镜511的基板512之间的整个空间中设置树脂513，如图2所示。由此，当相机模块被安装到相机的壳体内并被实际使用时，存在的问题是，层叠透镜结构500的基板之间的树脂可能会经历由于由设备产生的热量引起的温度升高导致的热膨胀。
图3是仅示出图1所示的相机模块1A的层叠透镜结构11的断面结构图。
相机模块1A的层叠透镜结构11也通过层叠多个具有透镜21的带透镜的基板41来形成。
在相机模块1A的层叠透镜结构11中，作为将具有透镜21的带透镜的基板41固定在一起的方法，使用与图2所示的层叠透镜结构500或其他现有技术完全不同的固定方法。
即，待层叠的两个带透镜的基板41通过在一个基板的表面上形成的氧化物或氮化物的表面层与形成在另一个基板的表面上的氧化物或氮化物的表面层之间的共价键直接接合。作为具体示例，如图4所示，在待层叠的两个带透镜的基板41的表面上形成作为表面层的氧化硅膜或氮化硅膜，并将羟基与膜结合。之后，将两个带透镜的基板41贴合在一起，并且加热、脱水缩合。结果，在两个带透镜的基板41的表面层之间形成硅-氧共价键。因此，两个带透镜的基板41被直接接合。这里，作为缩合的结果，在两个表面层中包含的各元素可以直接形成共价键。
在本说明书中，直接接合方式是指经由设置在两个带透镜的基板41之间的无机物质的层来固定两个带透镜的基板41，通过化学地结合设置在两个带透镜的基板41的表面上的无机物质的层来固定两个带透镜的基板41，通过在设置于两个带透镜的基板41的表面上的无机物质的层之间形成基于脱水缩合的键来固定两个带透镜的基板41，通过在设置于两个带透镜的基板41的表面上的无机物质的层之间形成基于氧的共价键或无机物质的层中包含的各元素之间的共价键来固定两个带透镜的基板41，或者通过在设置于两个带透镜的基板41的表面上的氧化硅层或氮化硅层之间形成硅-氧共价键或硅-硅共价键来固定两个带透镜的基板41。
为了进行贴合和基于升温的脱水缩合，在本实施方案中，使用在半导体装置和平板显示装置的制造领域中使用的基板，在基板状态下形成透镜，在基板状态下进行贴合和基于升温的脱水缩合，因此在基板状态下进行基于共价键的接合。其中形成在两个带透镜的基板41的表面上的无机物质的层通过共价键接合的结构具有以下的作用或效果：抑制了在整个基板中树脂513的固化收缩引起的变形和实际使用中树脂513的热膨胀引起的变形，这是在使用专利文献1中公开的图2说明的技术时可能发生的问题。
图5和图6是示出将层叠透镜结构11和受光元件12组合以形成图1所示的相机模块1A的步骤的图。
首先，如图5所示，准备其上在平面方向上形成有多个透镜21(未示出)的多个带透镜的基板41W并层叠在一起。因此，获得其中基板状态的多个带透镜的基板41W层叠的基板状态的层叠透镜结构11W。
接下来，如图6所示，其中在平面方向上形成有多个受光元件12的基板状态的传感器基板43W与图5所示的基板状态的层叠透镜结构11W分开地制作并准备。
然后，将基板状态的传感器基板43W和基板状态的层叠透镜结构11W层叠，将外部端子连接到贴合的基板的各模块上，以获得基板状态的相机模块44W。
最后，将基板状态的相机模块44W分成模块单位或芯片单位。分割的相机模块44被封装在单独制备的壳体(未示出)中，从而获得最终的相机模块44。
这里，在本说明书和附图中，例如，添加有附图标记“W”所表示的部件，如带透镜的基板41W，是指该部件处于基板状态(晶片状态)，没有附图标记“W”所表示的部件，如带透镜的基板41，是指该部件被分成模块单位或芯片单位的状态。此外，传感器基板43W和相机模块44W等也同样适用该规则。
图7是示出将层叠透镜结构11和受光元件12组合以形成图1所示的相机模块1A的另一步骤的图。
首先，以与上述步骤相同的方式，制造通过层叠基板状态的多个带透镜的基板41W而获得的基板状态的层叠透镜结构11W。
接下来，将基板状态的层叠透镜结构11W分成单独的单元。
此外，与基板状态的层叠透镜结构11W分开地制作并准备基板状态的传感器基板43W。
此外，将分割的层叠透镜结构11一个接一个地安装在基板状态的传感器基板43W的各受光元件12上。
最后，将其上安装有分割的层叠透镜结构11的基板状态的传感器基板43W分成模块单位或芯片单位。其上安装有层叠透镜结构11的分割的传感器基板43被封装在单独制备的外壳(未示出)中，并且将外部端子连接到其上以获得最终的相机模块44。
此外，作为将层叠透镜结构11和受光元件12组合以形成图1所示的相机模块1A的另一步骤的示例，图7所示的基板状态的传感器基板43W可以被分成单独的单元，并且分割的层叠透镜结构11可以安装在作为分割结果而获得的各受光元件12上，以获得分割的相机模块44。
图8是示出了相机模块1A的带透镜的基板41的构成的图。
图8的A是与图1A相同的示意图，示出了相机模块1A的构成。
图8的B是相机模块1A的与图1的B相同的示意性断面图。
如图8的B所示，相机模块1A是其中组合形成有多个透镜21并且设置有多个具有一个光轴的光学单元13的多目相机模块。层叠透镜结构11总共包括25个光学单元13，纵向和横向分别有5个光学单元。
在相机模块1A中，多个光学单元13被配置成使得光轴朝向模块的外侧扩展。由此，可以拍摄广角图像。在图8的B中，为了简单起见，层叠透镜结构11具有其中仅层叠三层带透镜的基板41的结构，但是应该注意，可以层叠更多的带透镜的基板41。
图8的C～E是示出形成层叠透镜结构11的三层带透镜的基板41的平面形状的图。
图8的C是在三层之中最上层的带透镜的基板41的平面图，图8的D是中间层的带透镜的基板41的平面图，图8的E是最下层的带透镜的基板41的平面图。由于相机模块1是多目广角相机模块，因此当接近上层时，透镜21的直径变大并且透镜之间的间距变宽。
图8的F～H是基板状态的带透镜的基板41W的平面图，用于分别获得图8的C～E所示的带透镜的基板41。
图8的F所示的带透镜的基板41W示出了对应于图8的C所示的带透镜的基板41的基板状态，图8的G所示的带透镜的基板41W示出了对应于图8的D所示的带透镜的基板41的基板状态，图8的H所示的带透镜的基板41W示出了对应于图8的E所示的带透镜的基板41的基板状态。
图8的F～H所示的基板状态的带透镜的基板41W具有其中对于一个基板获得图8的A所示的8个相机模块1A的构成。
可以理解的是，在图8的F～H的带透镜的基板41W之间，在各个模块单位的带透镜的基板41W内的透镜之间的间距在上层的带透镜的基板41W与下层的带透镜的基板41W中不同。另一方面，在各个带透镜的基板41W中，各个模块单位的带透镜的基板41W的配置间距从上层的带透镜的基板41W到下层的带透镜的基板41W恒定。
<2.相机模块的第二实施方案>
图9是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第二实施方案的图。
图9的A是示出作为相机模块1的第二实施方案的相机模块1B的外观的示意图。图9的B是相机模块1B的示意性断面图。
相机模块1B包括2个光学单元13。2个光学单元13具有其中在层叠透镜结构11的最上层设置有光阑板51的构成。在光阑板51中形成开口部52。
相机模块1B包括2个光学单元13，但是2个光学单元13具有不同的光学参数。即，相机模块1B包括具有不同光学性能的两种类型的光学单元13。两种类型的光学单元13可以包括例如具有用于拍摄近景的短焦距的光学单元13和具有用于拍摄远景的长焦距的光学单元13。
在相机模块1B中，由于2个光学单元13的光学参数不同，因此2个光学单元13的透镜21的数量是不同的，例如，如图9的B所示。此外，在2个光学单元13包括的层叠透镜结构11的相同层上的透镜21中，直径、厚度、表面形状、体积或相邻透镜之间的距离可以不同。因此，对于相机模块1B的透镜21的平面形状，例如，如图9的C所示，2个光学单元13可以具有相同直径的透镜21，如图9的D所示，可以包括具有不同形状的透镜21，或者，如图9的E所示，可以具有其中一个光学单元是没有透镜21的空洞21X的结构。
图9的F～H是基板状态的带透镜的基板41W的平面图，用于分别获得图9的C～E所示的带透镜的基板41。
图9的F所示的带透镜的基板41W示出了对应于图9的C所示的带透镜的基板41的基板状态，图9的G所示的带透镜的基板41W示出了对应于图9D所示的带透镜的基板41的基板状态，图9的H所示的带透镜的基板41W示出了对应于图9E所示的带透镜的基板41的基板状态。
图9的F～H所示的基板状态的带透镜的基板41W具有其中对于一个基板获得图9的A所示的16个相机模块1B的构成。
如图9的F～H所示，为了形成相机模块1B，可以在基板状态的带透镜的基板41W的整个基板表面上形成具有相同形状的透镜，可以形成具有不同形状的透镜，或者可以形成透镜或未形成透镜。
<3.相机模块的第三实施方案>
图10是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第三实施方案的图。
图10的A是示出作为相机模块1的第三实施方案的相机模块1C的外观的示意图。图10的B是相机模块1C的示意性断面图。
相机模块1C在光入射面上总共包括4个光学单元13，纵向和横向分别有2个光学单元。透镜21在4个光学单元13中具有相同的形状。
4个光学单元13在层叠透镜结构11的最上层上包括光阑板51，但是光阑板51的开口部52的尺寸在4个光学单元13之间是不同的。由此，相机模块1C例如可以实现下面的相机模块1C。即，例如，在使用包括用于监视白天的彩色图像并且利用三种类型的(R、G和B)滤色器接收三种类型的(R、G和B)光束的受光像素和用于监视夜间黑白图像的不使用(R、G和B)滤色器的受光像素的受光元件12的相机模块1C中，防犯罪监视相机可以仅仅在用于拍摄照度较低的夜间黑白图像的像素中增加光阑的开口的尺寸。由此，例如，如图10的C所示，一个相机模块1C的透镜21具有其中4个光学单元13的透镜21具有相同的直径的平面形状，以及如图10的D所示，光阑板51的开口部52的尺寸随着光学单元13是不同的。
图10的E是基板状态的带透镜的基板41W的平面图，用于获得图10的C所示的带透镜的基板41。图10的F是基板状态的光阑板51W的平面图，用于获得图10的D所示的光阑板51。
图10的E所示的基板状态的带透镜的基板41W和图10的F所示的基板状态的光阑板51W具有其中对于一个基板获得图10的A所示的8个相机模块1C的构成。
如图10的F所示，在基板状态的光阑板51W中，为了形成相机模块1C，可以在相机模块1C的各个光学单元13中设定不同尺寸的开口部52。
<4.相机模块的第四实施方案>
图11是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第四实施方案的图。
图11的A是示出作为相机模块1的第四实施方案的相机模块1D的外观的示意图。图11的B是相机模块1D的示意性断面图。
相机模块1D类似于相机模块1C，在光入射面上总共包括4个光学单元13，纵向和横向分别有2个光学单元。在4个光学单元13中，各透镜21具有相同的形状，并且光阑板51的开口部52具有相同的尺寸。
在相机模块1D中，设置在光入射面的纵向和横向上的两个光学单元13的光轴在相同的方向上延伸。图11的B中所示的虚线表示每个光学单元13的光轴。由于具有这种构成的相机模块1D利用超分辨率技术，因此与使用一个光学单元13拍摄图像相比，相机模块1D适用于拍摄高分辨率图像。
在相机模块1D中，由于通过使用配置在不同位置(同时在纵向和横向上，光轴在相同方向上取向)的多个受光元件12来拍摄图像，或者通过使用在一个受光元件12的不同区域中的受光像素来拍摄图像。因此，当光轴在相同方向上取向的同时，可以获得不必须相同的多个图像。因此，当不必须相同的多个图像的各个位置的图像数据匹配时，可以获得高分辨率图像。由此，如图11的C所示，一个相机模块1D的透镜21优选地在4个光学单元13中具有相同的平面形状。
图11的D是基板状态的带透镜的基板41W的平面图，用于获得图11的C所示的带透镜的基板41。基板状态的带透镜的基板41W具有其中对于一个基板获得图11的A所示的8个相机模块1D的构成。
如图11的D所示，在基板状态的带透镜的基板41W中，为了形成相机模块1D，相机模块1D包括多个透镜21，并且一个模块用的多个透镜组以固定间距设置在基板上。
<5.相机模块的第五实施方案>
图12是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第五实施方案的图。
图12的A是示出作为相机模块1的第五实施方案的相机模块1E的外观的示意图。图12的B是相机模块1E的示意性断面图。
相机模块1E是单目相机模块，其中在相机模块1E中设置有具有一个光轴的光学单元13。
图12的C是带透镜的基板41的平面图，示出了相机模块1E的透镜21的平面形状。相机模块1E包括一个光学单元13。
图12的D是基板状态的带透镜的基板41W的平面图，用于获得图12的C所示的带透镜的基板41。基板状态的带透镜的基板41W具有其中对于一个基板获得图12的A所示的32个相机模块1E的构成。
如图12的D所示，在基板状态的带透镜的基板41W中，相机模块1E用的多个透镜21以固定间距设置在基板上。
<6.第四实施方案的相机模块的详细构成>
接下来，将参照图13说明根据图11所示的第四实施方案的相机模块1D的详细构成。
图13是图11的B所示的相机模块1D的断面图。
相机模块1D包括通过层叠多个带透镜的基板41a～41e获得的层叠透镜结构11和受光元件12。层叠透镜结构11包括多个光学单元13。虚线84表示光学单元13的光轴。受光元件12设置在层叠透镜结构11的下侧。在相机模块1D中，从上方进入相机模块1D的光穿过层叠透镜结构11，并且光被设置在层叠透镜结构11的下侧的受光元件12接收。
层叠透镜结构11包括层叠的5个带透镜的基板41a～41e。当5个带透镜的基板41a～41e没有特别区分时，将其简称为带透镜的基板41。
构成层叠透镜结构11的带透镜的基板41的通孔83的断面形状为开口宽度向下(设置有受光元件12的一侧)减小的所谓的向上扇形形状。
光阑板51设置在层叠透镜结构11上。光阑板51具有例如由具有光吸收性或遮光性的材料形成的层。开口部52形成在光阑板51中。
受光元件12包括例如前面照射型或背面照射型的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。片上透镜71形成在作为受光元件12的层叠透镜结构11的那侧的上侧表面上。用于输入和输出信号的外部端子72形成在受光元件12的下侧表面上。
层叠透镜结构11、受光元件12、光阑板51等收容在透镜筒74中。
结构材料73配置在受光元件12的上侧。层叠透镜结构11和受光元件12由结构材料73固定。结构材料73例如是环氧系树脂。
在本实施方案中，层叠透镜结构11包括层叠的5个带透镜的基板41a～41e。然而，没有特别限制，只要层叠的带透镜的基板41的数量为两个以上即可。
构成层叠透镜结构11的带透镜的基板41具有其中透镜树脂部82加到支撑基板81上的构成。支撑基板81具有通孔83，透镜树脂部82形成在通孔83的内侧。透镜树脂部82包括上述透镜21，并且除了延伸到支撑基板81并支撑透镜21的部分之外，还表示与形成透镜21的材料一体化的部分。
这里，当区分各个带透镜的基板41a～41e的支撑基板81、透镜树脂部82或通孔83时，如图13所示，它们将被描述为支撑基板81a～81e、透镜树脂部82a～82e或通孔83a～83e，以便对应于带透镜的基板41a～41e。
<透镜树脂部的详细说明>
接下来，将以带透镜的基板41a的透镜树脂部82a为示例来说明透镜树脂部82的形状。
图14示出了构成带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图14所示的支撑基板81a和透镜树脂部82的断面图是沿着平面图中的线B-B’和C-C’截取的断面图。
透镜树脂部82a是由形成透镜21的材料一体形成的部分，并且包括透镜部91和支撑部92。在上面的说明中，透镜21对应于整个透镜部91或整个透镜树脂部82a。
透镜部91是具有作为透镜的性能的部分，换句话说，其是“折射光以使光会聚或发散的部分”或者“具有诸如凸面或凹面或非球面等曲面的部分或其中连续配置在菲涅耳透镜或利用衍射光栅的透镜中使用的多个多边形的部分”。
支撑部92是从透镜部91延伸到支撑基板81a以支撑透镜部91的部分。支撑部92包括臂部101和腿部102，并且位于透镜部91的外周。
臂部101是设置在透镜部91的外侧与透镜部91接触并从透镜部91以恒定膜厚度向外延伸的部分。腿部102是支撑部92的臂部101以外的部分，并且包括与通孔83a的侧壁接触的部分。腿部102中的树脂的膜厚度优选大于臂部101的膜厚度。
形成在支撑基板81a中的通孔83a的平面形状是圆形的，并且断面形状自然地相同，而不管直径方向如何。在作为在形成透镜时由上模和下模形状确定的形状的透镜树脂部82a的形状中，断面形状是相同的，而不管直径方向如何。
图15是示出作为图13所示的相机模块1D的一部分的层叠透镜结构11和光阑板51的断面图。
在相机模块1D中，入射在模块上的光被光阑板51限制，然后光在层叠透镜结构11的内部扩展，并且进入配置在层叠透镜结构11的下侧的受光元件12(图15中未示出)。即，当整体观察层叠透镜结构11时，入射在模块上的光在从光阑板51的开口部52朝向下侧前进并且大致像扇形一样向下扩展。由此，作为层叠透镜结构11的透镜树脂部82的尺寸的示例，在图15所示的层叠透镜结构11中，设置在配置于光阑板51正下方的带透镜的基板41a中的透镜树脂部82a最小，设置在配置于层叠透镜结构11的最下层的带透镜的基板41e中的透镜树脂部82e最大。
如果带透镜的基板41的透镜树脂部82具有恒定的厚度，则与小的透镜相比难于制造大的透镜。这是因为，例如，当制造透镜时施加到透镜上的负荷而使透镜容易变形，并且难以保持大透镜的强度。由此，优选将大透镜的厚度增大到比小透镜的厚度大。因此，在图15所示的层叠透镜结构11中，关于透镜树脂部82的厚度，设置在配置于最下层的带透镜的基板41e中的透镜树脂部82e最厚。
为了提高透镜设计的自由度，图15所示的层叠透镜结构11具有以下特征中的至少一个。
(1)支撑基板81的厚度至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。例如，下层的带透镜的基板41中的支撑基板81的厚度大。
(2)带透镜的基板41的通孔83的开口宽度至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。例如，下层的带透镜的基板41中的通孔83的开口宽度大。
(3)设置在带透镜的基板41中的透镜部91的直径至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。例如，下层的带透镜的基板41中的透镜部91的直径大。
(4)设置在带透镜的基板41中的透镜部91的厚度至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。例如，下层的带透镜的基板41中的透镜部91的厚度大。
(5)设置在带透镜的基板41中的透镜之间的距离至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。
(6)设置在带透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。例如，下层的带透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积大。
(7)设置在带透镜的基板41中的透镜树脂部82的材料至少在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41之间是不同的。
通常，进入相机模块的入射光包括垂直入射光和倾斜入射光。大部分倾斜入射光撞击到光阑板51上并被吸收或者反射到相机模块1D的外部。未被光阑板51限制的倾斜入射光取决于其入射角撞击通孔83的侧壁，因此可能在侧壁处被反射。
倾斜入射光的反射光的前进方向由倾斜入射光85的入射角和通孔83的侧壁的角度决定，如图13所示。在其中通孔83的开口宽度从入射侧朝向受光元件12增加的所谓的向下扇形形状的情况下，当未被光阑板51限制的特定入射角的倾斜入射光85撞击通孔83的侧壁时，光朝向受光元件12被反射，并且光可能变成杂散光或噪声光。
然而，在图13所示的层叠透镜结构11中，如图15所示，通孔83具有其中开口宽度向下(配置受光元件12的一侧)减小的所谓的向上扇形形状。在这种形状的情况下，撞击通孔83的侧壁的倾斜入射光85在所谓的入射侧方向上朝向上侧而不是在所谓的受光元件12的方向上朝向下侧反射。由此，可以获得抑制杂散光或噪声光发生的作用或效果。
光吸收材料可以设置在带透镜的基板41的通孔83的侧壁中，从而抑制撞击侧壁并反射的光。
作为示例，相机模块1D用作相机时将要接收的波长的光(例如，可见光)是第一光并且波长不同于第一光的光(例如，UV光)是第二光。将作为第一光(可见光)的吸收材料的碳颗粒分散到由第二光(UV光)固化的树脂中而获得的物质涂布或喷射到支撑基板81的表面上。仅有通孔83的侧壁部的树脂可以通过用第二光(UV光)照射而固化，并且可以去除其他区域中的树脂，从而可以在通孔83的侧壁上形成对于第一光(可见光)具有光吸收性的材料层。
图15所示的层叠透镜结构11是其中光阑板51设置在多个层叠的带透镜的基板41的顶部上的结构的示例。光阑板51可以插入并配置在中间的带透镜的基板41的任何位置处，而不是在多个层叠的带透镜的基板41的顶部。
作为另一个示例，代替与带透镜的基板41分开设置板状的光阑板51，可以在带透镜的基板41的表面上形成具有光吸收性的材料的层，以起到光阑的作用。例如，将作为第一光(可见光)的吸收材料的碳颗粒分散到由第二光(UV光)固化的树脂中而获得的材料涂布或喷射到带透镜的基板41的表面上，并且用第二光(UV光)照射当该层用作光阑时光透过的区域以外的区域中的树脂以固化树脂并残留。去除未被固化的区域(即，当该层用作光阑时光透过的区域)中的树脂，从而可以在带透镜的基板41的表面上形成光阑。
这里，其中在表面上形成有光阑的带透镜的基板41W可以是设置在层叠透镜结构11的最上层的带透镜的基板41W或者可以是作为层叠透镜结构11的内层的带透镜的基板41W。
图15所示的层叠透镜结构11具有其中带透镜的基板41层叠的结构。
作为另一个实施方案，层叠透镜结构11可以具有包括多个带透镜的基板41和不具有透镜树脂部82的至少一个支撑基板81的结构。在该结构中，不具有透镜树脂部82的支撑基板81可以设置在层叠透镜结构11的最下层或最上层，或者可以被设置为层叠透镜结构11的内层。例如，这种结构具有以下的作用或效果：在层叠透镜结构11的多个透镜之间的距离以及层叠透镜结构11的最下层的透镜树脂部82与设置在层叠透镜结构11的下侧的受光元件12之间的距离可以任意设定。
可选择地，这种结构具有以下的作用或效果：当不具有透镜树脂部82的支撑基板81的开口宽度被适宜地设定并且具有光吸收性的材料被配置在除了开口部之外的区域中时，该区域可以用作光阑板。
<7.相机模块的第六实施方案>
图16是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第六实施方案的图。
在图16中，与图13所示的第四实施方案相对应的部分将用相同的附图标记表示，并且将主要说明与图13所示的相机模块1D不同的部分。
在图16所示的相机模块1F中，类似于图13所示的相机模块1D，在入射光被光阑板51限制之后，光在层叠透镜结构11的内部扩展并入射到配置于层叠透镜结构11的下侧的受光元件12上。即，当总体观察层叠透镜结构11时，光从光阑板51的开口部52朝向下侧前进并大致像扇形一样向下扩展。
图16所示的相机模块1F与图13所示的相机模块1D的不同之处在于，构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41的通孔83的断面形状是其中开口宽度向下(配置有受光元件12的一侧)增大的所谓的向下扇形形状。
由于相机模块1F的层叠透镜结构11是其中入射光在从光阑板51的开口部52朝向下侧前进并像扇形一样向下扩散的结构，因此，例如，与其中通孔83的开口宽度向下减小的向下扇形形状相比，在通孔83的开口宽度向下增大的向下扇形形状中，支撑基板81不太可能阻碍光路。由此，获得透镜设计的自由度更高的效果。
此外，在包括支撑部92的透镜树脂部82的基板平面方向的断面积是其中通孔83的开口宽度向下减小的向下扇形形状的情况下，其具有特定尺寸以允许入射到透镜21的光透过透镜树脂部82的下表面，并且其断面积从透镜树脂部82的下表面朝着上表面增大。
另一方面，在其中通孔83的开口宽度向下增大的向下扇形形状的情况下，透镜树脂部82的下表面的断面积基本上与向下扇形形状的情况相同，但是其断面积从透镜树脂部82的下表面朝着上表面减小。
由此，其中通孔83的开口宽度向下增大的结构提供了能够减小包括支撑部92的透镜树脂部82的尺寸的作用或效果。此外，结果，可以提供这样的作用或效果：可以减少上述的当透镜大时发生的透镜形成过程的难度。
<8.相机模块的第七实施方案>
图17是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第七实施方案的图。
在图17中，与图13相对应的部分将用相同的附图标记表示，并且将主要说明与图13所示的相机模块1D不同的部分。
另外，在图17所示的相机模块1G中，构成层叠透镜结构11的带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的形状与图13所示的相机模块1D的形状不同。
相机模块1G的层叠透镜结构11包括其中通孔83具有开口宽度向下(配置有受光元件12的一侧)减小的所谓的向上扇形形状的带透镜的基板41和其中通孔83具有开口宽度向上增大的所谓的向下扇形形状的带透镜的基板41。
在其中通孔83具有开口宽度向下减小的所谓的向上扇形形状的带透镜的基板41中，如上所述，撞击通孔83的侧壁的倾斜入射光85在上侧方向(即，所谓的入射侧方向)上反射，由此，获得了抑制杂散光或噪声光的发生的作用或效果。
因此，在图17所示的层叠透镜结构11中，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，特别是对于上侧(入射侧)的多个基板，使用其中通孔83具有开口宽度向下减小的所谓的向上扇形形状的带透镜的基板41。
如上所述，在其中通孔83具有开口宽度向下增大的所谓的向下扇形形状的带透镜的基板41中，设置在带透镜的基板41中的支撑基板81不太阻碍光路。由此，获得了增加透镜设计的自由度或减小包括设置在带透镜的基板41中的支撑部92的透镜树脂部82的尺寸的作用或效果。
在图17所示的层叠透镜结构11中，由于光从光阑向下前进并像扇形一样向下扩散，因此在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，设置在下侧的带透镜的基板41中的透镜树脂部82具有大的尺寸。当在这种大的透镜树脂部82中使用具有向下扇形形状的通孔83时，获得了减小透镜树脂部82的尺寸的显著效果。
因此，在图17所示的层叠透镜结构11中，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，特别是对于下侧的多个基板，使用其中通孔83具有开口宽度向下增大的所谓的向下扇形形状的带透镜的基板41。
<9.带透镜的基板的详细构成>
接下来，对带透镜的基板41的详细构成进行说明。
图18是示出带透镜的基板41的详细构成的断面图。
这里，在图18中，示出了在5个带透镜的基板41a～41e中的最上层的带透镜的基板41a，但是其他带透镜的基板41类似地构成。
作为带透镜的基板41的构成，可以采用图18的A～C中所示的构成中的任一种。
在图18的A所示的带透镜的基板41中，透镜树脂部82形成为相对于形成在支撑基板81中的通孔83当从上表面观察时阻塞通孔83。如参照图14所述的，透镜树脂部82包括在中央的透镜部91(未示出)和在周边的支撑部92(未示出)。
为了防止因光的反射而产生的重影或闪光，在带透镜的基板41的通孔83的侧壁上形成具有光吸收性或遮光性的膜121。为了方便起见，这种膜121被称作遮光膜121。
在支撑基板81和透镜树脂部82的上表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层122，并且在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层123。
作为示例，上表面层122形成为其中多个低折射率膜和多个高折射率膜交替层叠的防反射膜。例如，防反射膜可以通过交替层叠总共四层的低折射率膜和高折射率膜来形成。例如，低折射率膜由诸如SiOx(1≦x≦2)、SiOC或SiOF等氧化膜形成，高折射率膜由诸如TiO、TaO或Nb2O5等金属氧化膜形成。
这里，上表面层122可以被设计成使用例如光学模拟来获得期望的防反射性能。低折射率膜和高折射率膜的材料、膜厚度、层叠的数量等没有特别限制。在本实施方案中，上表面层122的最外表面是低折射率膜。这里，膜厚度例如为20～1000nm、密度例如为2.2～2.5g/cm3，平坦度例如约为1nm以下的均方根表面粗糙度Rq(RMS)。此外，上表面层122在与其他带透镜的基板41接合时也用作接合膜，这将在后面详细描述。
作为示例，上表面层122可以是其中多个低折射率膜和多个高折射率膜交替层叠的防反射膜，并且在这类防反射膜中，可以是由无机物质制成的防反射膜。作为另一个示例，上表面层122可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜，并且在这类单层膜中，可以是由无机物质制成的膜。
作为示例，下表面层123可以是其中多个低折射率膜和多个高折射率膜交替层叠的防反射膜，并且在这类防反射膜中，可以是由无机物质制成的防反射膜。作为另一个示例，下表面层123可以是含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的单层膜，并且在这类单层膜中，可以是由无机物质制成的膜。
在图18的B和C所示的带透镜的基板41中，将仅说明与图18的A所示的带透镜的基板41不同的部分。
在图18的B所示的带透镜的基板41中，形成在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面上的膜与图18的A所示的带透镜的基板41不同。
在图18的B所示的带透镜的基板41中，在支撑基板81的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124。另一方面，下表面层124未形成在透镜树脂部82的下表面上。下表面层124可以包含与上表面层122相同的材料或不同的材料。
这种结构可以例如通过在形成透镜树脂部82之前在支撑基板81的下表面上形成下表面层124、然后形成透镜树脂部82的制造方法来形成。可选择地，这种结构可以通过在形成透镜树脂部82之后在透镜树脂部82上形成掩模并且在支撑基板81上没有形成掩模的状态下根据例如PVD法将形成下表面层124的膜沉积到支撑基板81的下表面上来形成。
在图18的C所示的带透镜的基板41中，在支撑基板81的上表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层125。另一方面，上表面层125未形成在透镜树脂部82的上表面上。
类似地，在带透镜的基板41的下表面中，在支撑基板81的下表面上形成含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124。另一方面，下表面层124未形成在透镜树脂部82的下表面上。
这种结构可以例如通过在形成透镜树脂部82之前在支撑基板81上形成上表面层125和下表面层124、然后形成透镜树脂部82的制造方法来形成。可选择地，这种结构可以通过在形成透镜树脂部82之后在透镜树脂部82上形成掩模并且在支撑基板81上没有形成掩模的状态下根据例如PVD法将形成上表面层125和下表面层124的膜沉积到支撑基板81的表面上来形成。下表面层124和上表面层125可以包含相同的材料或不同的材料。
带透镜的基板41可以具有上述构成。
<10.带透镜的基板的制造方法>
接下来，参照图19～图29，对带透镜的基板41的制造方法进行说明。
首先，准备形成有多个通孔83的基板状态的支撑基板81W。例如，用于通常的半导体装置的硅基板可以用作支撑基板81W。支撑基板81W具有例如图19的A所示的圆形，其直径例如为200mm或300mm。支撑基板81W可以是例如硅基板之外的玻璃基板、树脂基板或金属基板。
此外，在本实施方案中，通孔83的平面形状是图19的A所示的圆形的，但是如图19的B所示，通孔83的平面形状可以是诸如矩形等多边形。
通孔83的开口宽度可以例如为约100μm～约20mm。在这种情况下，例如，可以在支撑基板81W中设置约100～5,000,000个通孔。
在本说明书中，将带透镜的基板41的平面方向上的通孔83的尺寸称为开口宽度。开口宽度是指当通孔83的平面形状为矩形时的一边的长度，并且是指当通孔83的平面形状为圆形时的直径，除非另有说明。
如图20所示，在通孔83中，面对支撑基板81W的第一表面的第二表面中的第二开口宽度132小于第一表面中的第一开口宽度131。
作为第二开口宽度132小于第一开口宽度131的通孔83的三维形状的示例，通孔83可以具有如图20的A所示的截头圆锥形状或截头多边形棱锥形状。通孔83的侧壁的断面形状可以是如图20的A所示的直线形状，如图20的B所示的曲线形状，或者如图20的C所示的台阶形状。
在具有第二开口宽度132小于第一开口宽度131的形状的通孔83中，当将树脂供应到通孔83内并且树脂被模具部件从第一和第二表面沿相对方向挤压以形成透镜树脂部82时，形成透镜树脂部82的树脂接收来自两个面对的模具部件的力并被压靠在通孔83的侧壁上。由此，可以获得增大支撑基板和形成透镜树脂部82的树脂之间的粘合强度的作用。
这里，作为另一个实施方案，通孔83可以具有第一开口宽度131和第二开口宽度132相同的形状，即，通孔83的侧壁具有垂直断面形状的形状。
<使用湿蚀刻的通孔形成方法>
可以通过利用湿蚀刻来蚀刻支撑基板81W而形成支撑基板81W的通孔83。具体地，在支撑基板81W被蚀刻之前，在支撑基板81W的表面上形成用于防止支撑基板81W的非开口区域被蚀刻的蚀刻掩模。例如，诸如氧化硅膜或氮化硅膜等绝缘膜用作蚀刻掩模的材料。蚀刻掩模通过在支撑基板81W的表面上形成蚀刻掩模材料的层并在该层中开设形成通孔83的平面形状的图案而形成。在形成蚀刻掩模之后，蚀刻支撑基板81W，由此在支撑基板81W中形成通孔83。
当将基板面取向为(100)的单晶硅用作支撑基板81W时，例如，可以使用利用诸如KOH等碱性溶液的结晶各向异性湿蚀刻来形成通孔83。
当在作为基板面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W上进行利用诸如KOH等碱性溶液的结晶各向异性湿法蚀刻时，蚀刻进行到使得(111)面出现在开口侧壁上。结果，即使当蚀刻掩模的开口部的平面形状是圆形或矩形的时，也获得以下的通孔83：其中平面形状为矩形，在通孔83的开口宽度中，第二开口宽度132小于第一开口宽度131，并且通孔83的三维形状具有截头棱锥形状或类似的形状。具有截头棱锥形状的通孔83的侧壁的角度相对于基板平面大约为55°。
作为用于形成通孔的蚀刻的另一个示例，可以使用WO 2011/010739等中公开的利用能够不限制晶体取向的以任意形状蚀刻硅的化学液的湿蚀刻。作为化学液，可以使用通过将作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧化烯烷基醚和聚乙二醇中的至少一种加到氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液中获得的化学液或者通过将异丙醇加到KOH水溶液中获得的化学液等。
当在作为基板面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W上利用上述化学液进行用于形成通孔83的蚀刻时，其中当蚀刻掩模的开口部的平面形状为圆形时，获得以下的通孔83：平面形状为圆形，第二开口宽度132小于第一开口宽度131，并且三维形状为截头圆锥形状或类似的形状。
当蚀刻掩模的开口部的平面形状为矩形时，获得以下的通孔83：平面形状为矩形，第二开口宽度132小于第一开口宽度131，并且三维形状为截头棱锥形状或类似的形状。具有截头圆锥形状或截头棱锥形状的通孔83的侧壁的角度相对于基板平面大约为45°。
<使用干蚀刻的通孔形成方法>
另外，作为用于形成通孔83的蚀刻，可以使用干蚀刻代替上述湿蚀刻。
将参照图21说明使用干蚀刻形成通孔83的方法。
如图21的A所示，在支撑基板81W的一个表面上形成蚀刻掩模141。蚀刻掩模141具有其中形成通孔83的部分打开的掩模图案。
然后，如图21的B所示，在形成用于保护蚀刻掩模141的侧壁的保护膜142之后，根据干蚀刻将支撑基板81W蚀刻到预定深度，如图21的C所示。通过干蚀刻步骤，尽管去除了支撑基板81W的表面上和蚀刻掩模141的表面上的保护膜142，但是蚀刻掩模141的侧面上的保护膜142残留，因而蚀刻掩模141的侧壁被保护。在进行蚀刻之后，如图21的D所示，去除侧壁上的保护膜142，因而在增大开口图案尺寸的方向上蚀刻掩模141后退。
然后，再次地，执行多次图21的B～D所示的保护膜形成步骤、干蚀刻步骤和蚀刻掩模后退步骤。因此，如图21的E所示，支撑基板81W被蚀刻成具有周期性台阶的阶梯形状(凹凸形状)。
最后，当去除蚀刻掩模141时，具有阶梯状的侧壁的通孔83形成在支撑基板81W中，如图21的F所示。在通孔83的阶梯形状的平面方向的宽度(一个台阶的宽度)例如约为400nm～1μm。
如上所述，当使用干蚀刻形成通孔83时，重复执行保护膜形成步骤、干蚀刻步骤和蚀刻掩模后退步骤。
由于通孔83的侧壁具有周期性的台阶形状(凹凸形状)，因此可以抑制入射光的反射。另外，如果通孔83的侧壁具有随机尺寸的凹凸形状，则在侧壁和形成在通孔83内的透镜之间的粘合层中形成空腔(空隙)。因此，由于空腔的原因，造成与透镜的粘合性可能降低。然而，根据上述形成方法，由于通孔83的侧壁具有周期性的凹凸形状，因此粘合性提高，并且由于透镜的位置偏移引起的光学特性的变化可以被抑制。
作为在各步骤中使用的材料的示例，例如，支撑基板81W可以是单晶硅，蚀刻掩模141可以是光致抗蚀剂，保护膜142可以是使用诸如C4F8或CHF3等气体等离子体形成的氟碳聚合物，蚀刻处理可以使用利用诸如SF6/O2或C4F8/SF6等含有F的气体的等离子体蚀刻，掩模后退步骤可以使用利用诸如CF4/O2等含有O2的气体的等离子体蚀刻。
可选择地，支撑基板81W可以是单晶硅，蚀刻掩模141可以是SiO2，蚀刻可以使用含有Cl2的等离子体，保护膜142可以使用通过利用O2等离子体氧化蚀刻靶材料而获得的氧化膜，蚀刻处理可以使用利用含有Cl2的气体的等离子体，掩模后退步骤可以使用利用诸如CF4/O2等含有F的气体的等离子体蚀刻。
如上所述，通过湿蚀刻或干蚀刻可以在支撑基板81W中同时形成多个通孔83，但是贯通槽151可以形成在支撑基板81W的其中没有形成通孔83的区域中，如图22的A所示。
图22的A是除了通孔83之外还形成有贯通槽151的支撑基板81W的平面图。
例如，如图22的A所示，贯通槽151仅在行方向和列方向上配置在通孔83之间的部分中，从而避开以矩阵形式配置的多个通孔83。
此外，支撑基板81W的贯通槽151可以在构成层叠透镜结构11的各带透镜的基板41中的相同位置处配置。在这种情况下，在其中多个支撑基板81W层叠作为层叠透镜结构11的状态下，如图22的B的断面图所示，形成其中多个支撑基板81W的贯通槽151在多个支撑基板81W之间贯通的结构。
作为带透镜的基板41的一部分的支撑基板81W的贯通槽151可以提供以下的作用或效果：例如，当使带透镜的基板41变形的应力从带透镜的基板41的外部施加时，由应力引起的带透镜的基板41的变形减轻。
可选择地，贯通槽151可以提供以下的作用或效果：例如，当使带透镜的基板41变形的应力从带透镜的基板41的内部产生时，由应力引起的带透镜的基板41的变形减轻。
<带透镜的基板的制造方法>
接下来，将参照图23说明基板状态的带透镜的基板41W的制造方法。
首先，如图23的A所示，准备形成有多个通孔83的支撑基板81W。遮光膜121成膜在通孔83的侧壁上。在图23中，尽管由于空间的限制仅示出了两个通孔83，但是在实际上，如图19所示，在支撑基板81W的平面方向上形成多个通孔83。此外，在靠近支撑基板81W的外周的区域中形成有用于位置对准的对准标记(未示出)。
在支撑基板81W的上侧的表侧平坦部171和其下侧的背侧平坦部172是平坦面，其平坦的程度允许在稍后步骤中进行等离子体接合。支撑基板81W的厚度也用作当带透镜的基板41最终被分割并且重叠在另一个带透镜的基板41上时确定透镜之间的距离的间隔件。
低热膨胀系数(热膨胀系数为10ppm/℃以下)的基材优选用于支撑基板81W。
接下来，如图23的B所示，支撑基板81W放置在其中多个凹状光学转印面182以固定间隔配置的下模181上。更具体地，支撑基板81W的背侧平坦部172和下模181的平坦面183重叠在一起，使得凹状光学转印面182位于支撑基板81W的通孔83的内侧。下模181的光学转印面182形成为与支撑基板81W的通孔83一一对应，并且调整在支撑基板81W和下模181的平面方向上的位置，使得对应的光学转印面182和通孔83的中心在光轴方向上一致。下模181由硬模元件构成，并且例如由金属、硅、石英或玻璃等构成。
接下来，如图23的C所示，将能量固化性树脂191填充(滴落)到重叠在一起的下模181和支撑基板81W的通孔83内。使用能量固化性树脂191形成透镜树脂部82。为此，能量固化性树脂191优选地预先进行消泡处理，从而不包含气泡。作为消泡处理，优选进行真空消泡处理或使用离心力的消泡处理。此外，优选在填充后进行真空消泡处理。当进行消泡处理时，可以在未包括气泡的情况下使透镜树脂部82成型。
接下来，如图23的D所示，上模201放置在重叠在一起的下模181和支撑基板81W上。多个凹状光学转印面202以固定的间隔配置在上模201中。以与放置下模181相同的方式，高精度地进入定位，然后放置上模201，使得通孔83的中心和光学转印面202的中心在光轴方向上一致。
在作为图面上的纵向的高度方向上，根据用于控制上模201和下模181之间的间隔的控制装置，上模201的位置被固定，使得上模201和下模181之间的间隔达到预定距离。在这种情况下，夹在上模201的光学转印面202和下模181的光学转印面182之间的空间等于通过光学设计计算出的透镜树脂部82(透镜21)的厚度。
可选择地，如图23的E所示，以与放置下模181相同的方式，上模201的平坦面203和支撑基板81W的表侧平坦部171可以重叠在一起。在这种情况下，上模201和下模181之间的距离与支撑基板81W的厚度相同，因此可以在平面方向和高度方向上高精度地进行位置对准。
当上模201和下模181之间的间隔被控制以到达预定距离时，在图23的C的上述步骤中，滴落到支撑基板81W的通孔83内的能量固化性树脂191的填充量被控制，其量不会溢出由支撑基板81W的通孔83以及分别位于其上侧和下侧的上模201和下模181包围的空间。由此，可以在不浪费能量固化性树脂191的材料的情况下降低制造成本。
随后，在图23的E所示的状态下，进行能量固化性树脂191的固化处理。例如，能量固化性树脂191通过用热或UV光作为能量施加并将树脂放置预定时间而固化。在固化期间，当上模201被向下按压并进行对准时，可以将由能量固化性树脂191的收缩引起的变形抑制到最低。
可以使用热塑性树脂代替能量固化性树脂191。在这种情况下，在图23的E所示的状态下，当上模201和下模181的温度上升时，能量固化性树脂191成型为透镜形状并通过冷却而固化。
接下来，如图23的F所示，控制上模201和下模181的位置的控制装置向上移动上模201并且向下移动下模181，使得上模201和下模181与支撑基板81W分离。当上模201和下模181与支撑基板81W分离时，包括透镜21的透镜树脂部82形成在支撑基板81W的通孔83的内侧。
这里，与支撑基板81W接触的上模201和下模181的表面可以涂布有氟系或硅系脱模剂。通过这样做，支撑基板81W可以容易地与上模201和下模181分离。此外，作为容易地进行从与支撑基板81W接触的表面分离的方法，可以进行诸如含氟金刚石状碳(DLC)等的各种涂布。
接下来，如图23的G所示，上表面层122形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的表面，下表面层123形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的背面。在形成上表面层122和下表面层123之前或之后，可以根据需要进行化学机械抛光(CMP)等，以使支撑基板81W的表侧平坦部171和背侧平坦部172平坦化。
如上所述，当使用上模201和下模181将能量固化性树脂191加压成型(压印)到形成在支撑基板81W中的通孔83内时，可以形成透镜树脂部82并且制造带透镜的基板41。
光学转印面182和光学转印面202的形状不限于上述的凹状，而是可以根据透镜树脂部82的形状适宜地确定。如图15所示，带透镜的基板41a～41e可以采用通过光学设计推导出的各种透镜形状。例如，可以使用双凸形状、双凹形状、平凸形状、平凹形状、凸弯月形状、凹弯月形状和高阶非球面形状。
此外，光学转印面182和光学转印面202可以具有使得形成后的透镜形状具有蛾眼结构的形状。
根据上述制造方法，由于通过插入的支撑基板81W可以切断由于能量固化性树脂191的固化收缩所导致的透镜树脂部82之间的平面方向上的距离的变化，因此可以高精度地控制透镜之间的距离精度。此外，存在其中用高强度的支撑基板81W增强低强度的能量固化性树脂191的效果。由此，可以提供其中配置有具有良好处理性能的多个透镜的透镜阵列基板，并且具有抑制透镜阵列基板的翘曲的效果。
<通孔形状为多边形的示例>
如图19的B所示，通孔83的平面形状可以是诸如矩形等多边形。
图24示出了当通孔83的平面形状为矩形时的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图24所示的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线B-B’和C-C’截取的断面图。
从沿着线B-B’截取的断面图和沿着线C-C’截取的断面图的比较可以看出，当通孔83a是矩形时，从通孔83a的中心到通孔83a的上外缘的距离和从通孔83a的中心到通孔83a的下外缘的距离在矩形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的，对角线方向的距离大于边方向的距离。由此，当通孔83a的平面形状为矩形时，如果透镜部91为圆形，则从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(即，支撑部92的长度)在矩形的边方向和对角线方向上需要是不同的长度。
因此，图24所示的透镜树脂部82a具有以下结构。(1)配置在透镜部91的外周上的臂部101的长度在矩形的边方向和对角线方向上相同。(2)配置在臂部101的外侧并延伸到通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得在矩形的对角线方向上的腿部102的长度大于在矩形的边方向上的腿部102的长度。
如图24所示，腿部102不与透镜部91直接接触，而臂部101与透镜部91直接接触。
图24所示的透镜树脂部82a可以提供以下的作用或效果：与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外周上是恒定的，由此整个透镜部91以恒定的力被无偏差地支撑。
此外，由于整个透镜部91以恒定的力被无偏差地支撑，因此例如，可以获得以下的作用或效果：当应力从围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周时，应力无偏差地传递到整个透镜部91，从而防止偏置的应力仅仅传递到透镜部91的特定部分。
图25示出了带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图，示出了平面形状为矩形的通孔83的另一个示例。
图25所示的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线B-B’和C-C’截取的断面图。
在图25中，类似于图22，从通孔83a的中心到通孔83a的上外缘的距离和从通孔83a的中心到通孔83a的下外缘的距离在矩形的通孔83a的边方向和对角线方向上是不同的，对角线方向的距离大于边方向的距离。由此，当通孔83a的平面形状为矩形时，如果透镜部91为圆形，则从透镜部91的外周到通孔83a的侧壁的距离(即，支撑部92的长度)在矩形的边方向和对角线方向上需要是不同的长度。
这里，图25所示的透镜树脂部82a具有以下结构。(1)配置在透镜部91的外周上的腿部102的长度沿着通孔83a的矩形的四边是恒定的。(2)为了实现(1)的结构，臂部101的长度被设定为使得在矩形的对角线方向上的臂部的长度大于在矩形的边方向上的臂部的长度。
如图25所示，腿部102中的树脂的膜厚度大于臂部101中的树脂的膜厚度。由此，在带透镜的基板41a的平面方向每单位面积的腿部102的体积大于臂部101的体积。
在图25的实施方案中，当腿部102的体积尽可能地减小并且沿着通孔83a的矩形的四边恒定时，可以提供以下的作用或效果：例如，当发生诸如树脂的溶胀等变形时，体积的变化被尽可能地抑制，并且尽可能地抑制体积的变化在透镜部91的整个外周上的偏差。
图26是示出带透镜的基板41的透镜树脂部82和通孔83的另一个实施方案的断面图。
图26所示的透镜树脂部82和通孔83具有以下结构。(1)通孔83的侧壁呈具有台阶部221的阶梯形状。(2)透镜树脂部82的支撑部92的腿部102配置在通孔83的侧壁的上侧，并且还配置在设置于通孔83中的台阶部221上，从而在带透镜的基板41的平面方向上延伸。
将参照图27说明图26所示的阶梯形状的通孔83的形成方法。
首先，如图27的A所示，在支撑基板81W的一个表面上形成当开设通孔时耐湿蚀刻的蚀刻停止膜241。蚀刻停止膜241例如可以是氮化硅膜。
接下来，在支撑基板81W的另一个表面上形成当开设通孔时耐湿蚀刻的硬掩模242。硬掩模242也可以是例如氮化硅膜。
接下来，如图27的B所示，打开硬掩模242的预定区域以进行第一轮蚀刻。在第一轮蚀刻中，蚀刻出形成通孔83的台阶部221的上段的部分。由此，用于第一轮蚀刻的硬掩模242的开口部是与图26所示的带透镜的基板41的上基板表面的开口对应的区域。
接下来，如图27的C所示，进行湿蚀刻，使得根据硬掩模242的开口部将支撑基板81W蚀刻到预定深度。
接下来，如图27的D所示，硬掩模243再次形成在蚀刻后的支撑基板81W的表面上，并且硬掩模243在与通孔83的台阶部221的下部对应的区域中开口。用于第二轮蚀刻的硬掩模243也可以例如是氮化硅膜。
接下来，如图27的E所示，进行湿蚀刻，使得根据硬掩模243的开口部将支撑基板81W蚀刻到达到蚀刻停止膜241。
最后，如图27的F所示，去除支撑基板81W的上表面上的硬掩模243和其下表面上的蚀刻停止膜241。
如上所述，当根据湿蚀刻在两轮中进行用于形成通孔的支撑基板81W的蚀刻时，获得图26所示的阶梯形状的通孔83。
图28示出了当通孔83a具有台阶部221并且通孔83a的平面形状为圆形时的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图28中的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线B-B'和C-C'截取的断面图。
当通孔83a的平面形状为圆形时，通孔83a的断面形状自然地相同，而不管直径方向如何。此外，透镜树脂部82a的外边缘、臂部101和腿部102的断面形状也相同，而不管直径方向如何。
具有图28所示的阶梯形状的通孔83a具有以下的作用或效果：与台阶部221未设置在通孔83a内的图14所示的通孔83a相比，透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁之间的接触面积增大。另外，由此，存在增大透镜树脂部82和通孔83a的侧壁之间的粘合强度(即，透镜树脂部82a和支撑基板81W之间的粘合强度)的作用或效果。
图29示出了当通孔83a具有台阶部221并且通孔83a的平面形状为矩形时的带透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和断面图。
图29中的带透镜的基板41a的断面图是沿着平面图中的线B-B'和C-C'截取的断面图。
图29所示的透镜树脂部82和通孔83具有以下结构。(1)配置在透镜部91的外周上的臂部101的长度在矩形的边方向和对角线方向上相同。(2)配置在臂部101的外侧并延伸到通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得在矩形的对角线方向上的腿部102的长度大于在矩形的边方向上的腿部102的长度。
如图29所示，腿部102不与透镜部91直接接触，而臂部101与透镜部91直接接触。
以类似于图24中的透镜树脂部82a的方式，图29所示的透镜树脂部82a可以具有以下的作用或效果：与透镜部91直接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外周上是恒定的，由此整个透镜部91以恒定的力被无偏差地支撑。
此外，由于整个透镜部91以恒定的力被无偏差地支撑，例如，可以获得以下的作用或效果：当应力从围绕通孔83a的支撑基板81a施加到通孔83a的整个外周时，应力无偏差地传递到整个透镜部91，从而防止偏置的应力仅仅传递到透镜部91的特定部分。
此外，图29所示的通孔83a的结构具有以下的作用或效果：与台阶部221未设置在通孔83a内的图24等所示的通孔83a相比，透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与通孔83a的侧壁之间的接触面积增大。由此，存在增大透镜树脂部82和通孔83a的侧壁之间的粘合强度(即，透镜树脂部82a和支撑基板81W之间的粘合强度)的作用或效果。
<11.带透镜的基板之间的直接接合>
接下来，将说明形成有多个带透镜的基板41的基板状态的带透镜的基板41W之间的直接接合。
在下面的说明中，如图30所示，形成有多个带透镜的基板41a的基板状态的带透镜的基板41W被称作带透镜的基板41W-a，并且形成有多个带透镜的基板41b的基板状态的带透镜的基板41W被称作带透镜的基板41W-b。其他带透镜的基板41c～41e也类似。
将参照图31说明基板状态的带透镜的基板41W-a和基板状态的带透镜的基板41W-b之间的直接接合。
这里，在图31中，与带透镜的基板41W-a的各部分对应的带透镜的基板41W-b的部分由与带透镜的基板41W-a相同的附图标记表示。
上表面层122或125在带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b的上表面上形成。下表面层123或124在带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b的下表面上形成。然后，如图31所示，在作为带透镜的基板41W-a和41W-b的接合面的包括带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172的整个下表面和包括带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171的整个上表面上进行等离子体活化处理。作为用于等离子体活化处理的气体，可以使用诸如O2、N2、He、Ar或H2等任何等离子体处理气体。然而，当使用与上表面层122和下表面层123的构成元素相同的气体作为等离子体活化处理中使用的气体时，这是优选的，因为可以抑制上表面层122和下表面层123的膜本身的变质。
然后，如图31的B所示，将处于表面被活化状态的带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171贴合在一起。
通过带透镜的基板的贴合处理，在带透镜的基板41W-a的下表面层123或124的表面上的OH基的氢与在带透镜的基板41W-b的上表面层122或125的表面上的OH基的氢之间形成氢键。由此，带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b固定在一起。带透镜的基板的贴合处理可以在大气压的条件下进行。
对经过贴合处理的带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b进行退火处理。因此，从其中OH基形成氢键的状态发生脱水缩合，并且在带透镜的基板41W-a的下表面层123或124与带透镜的基板41W-b的上表面层122或125之间形成基于氧的共价键。可选择地，包含在带透镜的基板41W-a的下表面层123或124中的元素与包含在带透镜的基板41W-b的上表面层122或125中的元素形成共价键。通过这些键，两个带透镜的基板被牢固地固定在一起。以这种方式，在上侧的带透镜的基板41W的下表面层123或124与下侧的带透镜的基板41W的上表面层122或125之间形成共价键，从而将两个带透镜的基板41W固定在一起，在本说明书中，这被称作直接接合。专利文献1中公开的通过树脂在整个基板上固定多个带透镜的基板的方法具有以下的问题：树脂可能经历固化收缩和热膨胀，因此透镜可能会变形。另一方面，由于根据本技术实施方案的直接接合在固定多个带透镜的基板41W时未使用树脂，因此存在固定多个带透镜的基板41W而不会引起固化收缩和热膨胀的作用或效果。
退火处理也可以在大气压的条件下进行。该退火处理可以在100℃以上、150℃以上或200℃以上的温度下进行，以实现脱水缩合。另一方面，从防止用于形成透镜树脂部82的能量固化性树脂191免受热量的角度并且抑制从能量固化性树脂191的脱气的角度来看，该退火处理可以在400℃以下、350℃以下或300℃以下的温度下进行。
如果带透镜的基板41W的贴合处理或带透镜的基板41W的直接接合处理在大气压以外的条件下进行，那么当接合的带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b返回到大气压的环境时，在接合的透镜树脂部82和透镜树脂部82之间的空间以及在透镜树脂部82的外部产生压力差。由于这种压力差，压力被施加到透镜树脂部82上。因此，存在透镜树脂部82变形的问题。
当带透镜的基板41W的贴合处理或带透镜的基板41W的直接接合处理都在大气压的条件下进行时，存在以下的作用或效果：可以避免在大气压以外的条件下进行接合时可能会发生的透镜树脂部82的变形。
当经受等离子体活化处理的基板被直接接合(即，被等离子体接合)时，由于可以抑制例如当树脂用作粘合剂时的流动性和热膨胀，因此可以提高当带透镜的基板41W-a和带透镜的基板41W-b接合时的位置精度。
如上所述，上表面层122或下表面层123在带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172和带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171上形成为膜。由于先前进行的等离子体活化处理，上表面层122和下表面层123可能会容易地悬空键。即，形成在带透镜的基板41W-a的背侧平坦部172上的下表面层123和形成在带透镜的基板41W-b的表侧平坦部171上的上表面层122也具有增大接合强度的作用。
此外，当上表面层122或下表面层123由氧化膜形成时，不会发生由于等离子体(O2)引起的膜质量的变化的影响。为此，存在对于透镜树脂部82抑制由于等离子体造成的腐蚀的效果。
如上所述，形成有多个带透镜的基板41a的基板状态的带透镜的基板41W-a和形成有多个带透镜的基板41b的基板状态的带透镜的基板41W-b在进行基于等离子体的表面活化处理之后直接接合(即，使用等离子体接合对基板进行接合)。
图32示出了使用参照图31说明的基板状态的带透镜的基板41W的接合方法来在基板状态下层叠对应于图13所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a～41e的第一层叠方法。
首先，如图32的A所示，准备位于层叠透镜结构11的最下层的基板状态的带透镜的基板41W-e。
接下来，如图32的B所示，将从层叠透镜结构11的下侧位于第二层的基板状态的带透镜的基板41W-d接合到基板状态的带透镜的基板41W-e。
接下来，如图32的C所示，将从层叠透镜结构11的下侧位于第三层的基板状态的带透镜的基板41W-c接合到基板状态的带透镜的基板41W-d。
接下来，如图32的D所示，将从层叠透镜结构11的下侧位于第四层的基板状态的带透镜的基板41W-b接合到基板状态的带透镜的基板41W-c。
接下来，如图32的E所示，将从层叠透镜结构11的下侧位于第五层的基板状态的透镜41W-a接合到基板状态的带透镜的基板41W-b。
最后，如图32的F所示，将位于层叠透镜结构11的上层的光阑板51W接合到基板状态的带透镜的基板41W-a。
如上所述，通过将5个基板状态的带透镜的基板41W-a～41W-e从层叠透镜结构11的下层的带透镜的基板41W一个接一个地顺次层叠到上层的带透镜的基板41W，可以获得基板状态的层叠透镜结构11W。
图33示出了使用参照图31说明的基板状态的带透镜的基板41W的接合方法来在基板状态下层叠对应于图13所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a～41e的第二层叠方法。
首先，如图33的A所示，准备位于层叠透镜结构11的带透镜的基板41a的上层的光阑板51W。
接下来，如图33的B所示，将位于层叠透镜结构11的最上层的基板状态的带透镜的基板41W-a上下反转，然后接合到光阑板51W。
接下来，如图33的C所示，将从层叠透镜结构11的上侧位于第二层的基板状态的带透镜的基板41W-b上下反转，然后接合到基板状态的带透镜的基板41W-a。
接下来，如图33的D所示，将从层叠透镜结构11的上侧位于第三层的基板状态的带透镜的基板41W-c上下反转，然后接合到基板状态的带透镜的基板41W-b。
接下来，如图33的E所示，将从层叠透镜结构11的上侧位于第四层的基板状态的透镜41W-d的基板上下反转，然后接合到基板状态的带透镜的基板41W-c。
最后，如图33的F所示，将从层叠透镜结构11的上侧位于第五层的基板状态的带透镜的基板41W-e上下反转，然后接合到基板状态的带透镜的基板41W-d。
如上所述，通过将5个基板状态的带透镜的基板41W-a～41W-e从层叠透镜结构11的上层的带透镜的基板41W一个接一个地顺次层叠到下层的带透镜的基板41W，可以获得基板状态的层叠透镜结构11W。
将通过图32或图33说明的层叠方法层叠的5个带透镜的基板41W-a～41W-e使用刀片、激光等分割成模块单位或芯片单位，由此获得了其中层叠有5个带透镜的基板41a～41e的层叠透镜结构11。
<12.相机模块的第八和第九实施方案>
图34是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第八实施方案的图。
图35是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第九实施方案的图。
在图34和图35的说明中，将仅说明与图13所示的相机模块1D不同的部分。
在图34所示的相机模块1H和图35所示的相机模块1J中，图13所示的相机模块1D的结构材料73的一部分被替换为不同的结构。
在图34所示的相机模块1H中，相机模块1J的结构材料73的一部分被结构材料301a和301b以及光透过性基板302代替。
具体地，结构材料301a配置在受光元件12的上侧的一部分中。受光元件12和光透过性基板302由结构材料301a固定。结构材料301a例如是环氧系树脂。
结构材料301b配置在光透过性基板302的上侧。光透过性基板302和层叠透镜结构11由结构材料301b固定。结构材料301b例如是环氧系树脂。
另一方面，在图35所示的相机模块1J中，图34所示的相机模块1H的结构材料301a的一部分被具有光透过性的树脂层311代替。
树脂层311配置在受光元件12的整个上表面上。受光元件12和光透过性基板302由树脂层311固定。配置在受光元件12的整个上表面的树脂层311具有以下的作用或效果：在从光透过性基板302的上侧施加到光透过性基板302的应力未集中施加在受光元件12的部分区域中的同时，应力分布到受光元件12的整个表面上。
结构材料301b配置在光透过性基板302的上侧。光透过性基板302和层叠透镜结构11由结构材料301b固定。
图34所示的相机模块1H和图35所示的相机模块1J包括在受光元件12的上侧的光透过性基板302。光透过性基板302具有以下的作用或效果：例如在相机模块1H或1J的制造中抑制受光元件12的擦伤。
<13.相机模块的第十实施方案>
图36是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第十实施方案的图。
在图36所示的相机模块1J中，层叠透镜结构11收容在透镜筒74中。透镜筒74通过固定构件333固定到沿着轴331移动的移动构件332。当透镜筒74通过驱动电机(未示出)在轴331的轴向上移动时，从层叠透镜结构11到受光元件12的成像面的距离被调节。
透镜筒74、轴331、移动构件332和固定构件333收容在壳体334中。保护基板335配置在受光元件12的上部，并且保护基板335和壳体334通过粘合剂336连接。
移动层叠透镜结构11的机构具有当使用相机模块1J的相机拍摄图像时允许执行自动对焦操作的作用或效果。
<14.相机模块的第十一实施方案>
图37是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第十一实施方案的图。
图37所示的相机模块1L是其中添加有基于压电元件的焦点调节机构的相机模块。
即，在相机模块1L中，类似于图34所示的相机模块1H，结构材料301a配置在受光元件12的上侧的一部分中。受光元件12和光透过性基板302由结构材料301a固定。结构材料301a例如是环氧系树脂。
压电元件351配置在光透过性基板302的上侧。光透过性基板302和层叠透镜结构11由压电元件351固定。
在相机模块1L中，当电压被施加到或未被施加到配置在层叠透镜结构11的下侧的压电元件351时，层叠透镜结构11可以上下移动。用于移动层叠透镜结构11的装置不限于压电元件351，而是可以使用当施加或遮断电压时形状变化的其他装置。例如，可以使用MEMS器件。
移动层叠透镜结构11的机构具有当使用相机模块1L的相机拍摄图像时允许执行自动对焦操作的作用或效果。
<15.本结构与其他结构相比的效果>
层叠透镜结构11是通过直接接合来固定带透镜的基板41的结构(以下称为本结构)。将说明与形成有透镜的带透镜的基板的其他结构相比本结构的作用和效果。
<比较结构例1>
图38是作为用于与本结构进行比较的第一基板结构(以下称为比较结构例1)并且是JP 2011-138089 A(以下称为比较文献1)的图14(b)中公开的晶片级层叠结构的断面图。
图38所示的晶片级层叠结构1000是其中两个透镜阵列基板1021经由柱状间隔件1022层叠在传感器阵列基板1012(其中多个图像传感器1011配置在晶片基板1010上)上的结构。每个透镜阵列基板1021包括带透镜的基板1031和在形成于带透镜的基板1031中的多个通孔部分中形成的透镜1032。
<比较结构例2>
图39是作为用于与本结构进行比较的第二基板结构(以下称为比较结构例2)并且是JP 2009-279790 A(以下称为比较文献2)的图5(a)中公开的透镜阵列基板的断面图。
在图39所示的透镜阵列基板1041中，透镜1053设置在形成于板状的基板1051中的多个通孔1052中。每个透镜1053由树脂(能量固化性树脂)1054形成，并且树脂1054也形成在基板1051的上表面上。
将参照图40简要说明图39所示的透镜阵列基板1041的制造方法。
图40的A示出了形成有多个通孔1052的基板1051被放置在下模1061上的状态。下模1061是在随后的步骤中将树脂1054从下侧向上侧按压的模具。
图40的B示出了其中在将树脂1054涂布到多个通孔1052的内部和基板1051的上表面之后上模1062放置在基板1051上并且使用下模1061和上模1062进行加压成型的状态。上模1062是将树脂1054从上侧向下侧按压的模具。在图40的B所示的状态下，树脂1054被固化。
图40的C示出了其中在树脂1054固化之后上模1062和下模1061彼此分离并完成透镜阵列基板1041的状态。
透镜阵列基板1041具有以下的特征：(1)形成在基板1051的通孔1052的位置处的树脂1054形成透镜1053，并且多个透镜1053形成在基板1051中，和(2)树脂1054的薄层形成在位于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上。
当多个透镜阵列基板1041层叠以形成结构时，存在形成在基板1051的整个上表面上的树脂1054的薄层用作贴合基板的粘合剂的作用或效果。
此外，当多个透镜阵列基板1041层叠以形成结构时，由于与作为比较结构例1的图38所示的晶片级层叠结构1000相比可以增大贴合基板的面积，因此可以用更强的力贴合基材。
<比较结构例2中树脂的作用>
在公开了作为比较结构例2的图39所示的透镜阵列基板1041的比较文献2中，公开了用作透镜1053的树脂1054的以下作用。
在比较结构例2中，使用能量固化性树脂作为树脂1054。然后，使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的示例。当使用光固化性树脂作为能量固化性树脂并且用UV光照射树脂1054时，树脂1054被固化。由于固化，在树脂1054中发生固化收缩。
然而，根据图39所示的透镜阵列基板1041的结构，即使当发生树脂1054的固化收缩时，由于基板1051插入在多个透镜1053之间，也可以防止由树脂1054的固化收缩导致的透镜1053之间的距离的变化。结果，可以抑制形成有多个透镜1053的透镜阵列基板1041的翘曲。
<比较结构例3>
图41是作为用于与本结构进行比较的第三基板结构(以下称为比较结构例3)并且是JP 2010-256563 A(以下称为比较文献3)的图1中公开的透镜阵列基板的断面图。
在图41所示的透镜阵列基板1081中，透镜1093设置在形成于板状的基板1091中的多个通孔1092中。每个透镜1093由树脂(能量固化性树脂)1094形成，并且树脂1094也形成在其中未形成通孔1092的基板1091的上表面上。
将参照图42简要说明图41所示的透镜阵列基板1081的制造方法。
图42的A示出了形成有多个通孔1092的基板1091被放置在下模1101上的状态。下模1101是在随后的步骤中将树脂1094从下侧向上侧按压的模具。
图42的B示出了其中在将树脂1094涂布到多个通孔1092的内部和基板1091的上表面之后上模1102放置在基板1091上并且使用上模1102和下模1101进行加压成型的状态。上模1102是将树脂1094从上侧向下侧按压的模具。在图42的B所示的状态下，树脂1094被固化。
图42的C示出了其中在树脂1094固化之后上模1102和下模1101彼此分离并完成透镜阵列基板1081的状态。
透镜阵列基板1081具有以下的特征：(1)形成在基板1091的通孔1092的位置处的树脂1094形成透镜1093，并且多个透镜1093形成在基板1091中，和(2)树脂1094的薄层形成在位于多个透镜1093之间的基板1091的整个上表面上。
[比较结构例3中树脂的作用]
在公开了作为比较结构例3的图41所示的透镜阵列基板1081的比较文献3中，公开了用作透镜1093的树脂1094的以下作用。
在比较结构例3中，使用能量固化性树脂作为树脂1094。然后，使用光固化性树脂作为能量固化性树脂的示例。当使用光固化性树脂作为能量固化性树脂并且用UV光照射树脂1094时，树脂1094被固化。通过固化操作，在树脂1094中发生固化收缩。
然而，根据图41所示的透镜阵列基板1081的结构，即使当发生树脂1094的固化收缩时，由于基板1091插入在多个透镜1093之间，也可以防止由树脂1094的固化收缩导致的透镜1093之间的距离的变化。结果，可以抑制形成有多个透镜1093的透镜阵列基板1081的翘曲。
如上所述，比较文献2和3公开了当光固化性树脂固化时发生的固化收缩。此外，除了比较文献2和3之外，在光固化性树脂固化时发生的固化收缩也公开在例如JP 2013-1091A中。
此外，在当树脂成型为透镜形状并且成型的树脂固化时树脂发生固化收缩的问题不限于光固化性树脂。例如，即使在热固化性树脂作为一种能量固化性树脂的情况下，在固化期间发生的树脂固化收缩也成为问题，与光固化性树脂类似。该问题也公开在例如比较文献1和3以及JP 2010-204631 A中。
<比较结构例4>
图43是作为用于与本结构进行比较的第四基板结构(以下称为比较结构例4)并且是比较文献2的图6中公开的透镜阵列基板的断面图。
图43所示的透镜阵列基板1121与图39所示的透镜阵列基板1041的不同之处在于，通孔1042的一部分以外的基板1141的形状向下侧和上侧突出，并且树脂1144也形成在基板1141的下表面的一部分中。透镜阵列基板1121的其他构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。
图44是说明图43所示的透镜阵列基板1121的制造方法的图，并且是与图40B相对应的图。
图44示出其中在将树脂1144涂布到多个通孔1142的内部和基板1141的上表面之后使用上模1152和下模1151进行加压成型的状态。树脂1144也被注入到基板1141的下表面和下模1151之间。在图44所示的状态下，树脂1144被固化。
透镜阵列基板1121具有以下的特征：(1)形成在基板1141的通孔1142的位置处的树脂1144形成透镜1143，，并且多个透镜1143形成在基板1141中，和(2)树脂1144的薄层形成在基板1141的下表面的一部分中以及位于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上。
<比较结构例4中树脂的作用>
在公开了作为比较结构例4的图43所示的透镜阵列基板1121的比较文献2中，公开了用作透镜1143的树脂1144的以下作用。
在作为比较结构例4的图43所示的透镜阵列基板1121中，使用作为能量固化性树脂的示例的光固化性树脂作为树脂1144。然后，当用UV光照射树脂1144时，树脂1144被固化。由于固化，类似于比较结构例2和3，在树脂1144中发生固化收缩。
然而，在比较结构例4的透镜阵列基板1121中，树脂1144的薄层形成在基板1141的下表面的一定区域中以及位于多个透镜1143之间的基板1141的整个上表面上。
以这种方式，根据其中在基板1141的上表面和下表面上形成树脂1144的结构，可以抵消整个透镜阵列基板1121的翘曲方向。
另一方面，在作为比较结构例2的图39所示的透镜阵列基板1041中，树脂1054的薄层形成在位于多个透镜1053之间的基板1051的整个上表面上，但是树脂1054的薄层根本未形成在基板1051的下表面上。
因此，根据图43所示的透镜阵列基板1121，与图39所示的透镜阵列基板1041相比，可以提供翘曲量减小的透镜阵列基板。
<比较结构例5>
图45是作为用于与本结构进行比较的第五基板结构(以下称为比较结构例5)并且是比较文献2的图9中公开的透镜阵列基板的断面图。
图45所示的透镜阵列基板1161与图39所示的透镜阵列基板1041的不同之处在于，在靠近形成在基板1171中的通孔1172的基板的后表面上形成有树脂突出区域1175。透镜阵列基板1161的其他构成与图39所示的透镜阵列基板1041的构成相同。
这里，图45的透镜阵列基板1161示出了被分成单独的单元之后的状态。
透镜阵列基板1161具有以下的特征：(1)形成在基板1171的通孔1172的位置处的树脂1174形成透镜1173，并且多个透镜1173形成在基板1171中，和(2)树脂1174的薄层形成在基板1171的下表面的一部分中以及位于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上。
<比较结构例5中树脂的作用>
在公开了作为比较结构例5的图45所示的透镜阵列基板1161的比较文献2中，公开了用作透镜1173的树脂1174的以下作用。
在作为比较结构例5的图45所示的透镜阵列基板1161中，使用作为能量固化性树脂的示例的光固化性树脂作为树脂1174。然后，当用UV光照射树脂1174时，树脂1174被固化。由于固化，类似于比较结构例2和3，在树脂1174中发生固化收缩。
然而，在比较结构例5的透镜阵列基板1171中，树脂1174的薄层(树脂突出区域1175)形成在基板1171的下表面的一定区域中以及位于多个透镜1173之间的基板1171的整个上表面上。由此，可以提供其中整个透镜阵列基板1171的翘曲方向被抵除并且翘曲量减小的透镜阵列基板。
<比较结构例2～5中树脂的作用的比较>
比较结构例2～5中树脂的作用可以概括如下。
(1)如同比较结构例2和3中那样，在其中在透镜阵列基板的整个上表面上配置树脂层的结构的情况下，形成有多个透镜的基板发生翘曲。
图46是示出如同比较结构例2和3中那样其中树脂层配置在透镜阵列基板的整个上表面上的结构的示意图，并且是说明用作透镜的树脂的作用的图。
如图46的A和B所示，在配置于透镜阵列基板1211(未示出透镜和通孔)的上表面上的光固化性树脂1212的层中当用UV光照射以固化时发生固化收缩。结果，在光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。
另一方面，即使当用UV光照射时，透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即，在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。结果，透镜阵列基板1211以向下凸的形状翘曲，如图46的C所示。
(2)然而，如同比较结构例4和5中那样，在其中树脂层配置在透镜阵列基板的上表面和下表面上的结构的情况下，由于透镜阵列基板的翘曲方向被抵除，因此与比较结构例2和3相比，可以减小透镜阵列基板的翘曲量。
图47是示出如同比较结构例4和5中那样其中树脂层配置在透镜阵列基板的上表面和下表面上的结构的示意图，并且是说明用作透镜的树脂的作用的图。
如图47的A和B所示，在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层中当用UV光照射以固化时发生固化收缩。结果，在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。由此，以向下凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧上。
另一方面，即使当用UV光照射时，透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即，在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。
另一方面，在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层中当用UV光照射以固化时发生固化收缩。结果，在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。由此，以向上凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧上。
作用在透镜阵列基板1211的上表面侧上的以向下凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力和作用在透镜阵列基板1211的下表面侧上的以向上凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力相互抵消。
结果，如图47的C所示，比较结构例4和5中的透镜阵列基板1211的翘曲量小于图46的C所示的比较结构例2和3中的翘曲量。
如上所述，翘曲透镜阵列基板的力和透镜阵列基板的翘曲量受到以下之间的相对关系的影响：(1)在透镜阵列基板的上表面上作用在透镜阵列基板上的力的方向和大小，和(2)在透镜阵列基板的下表面上作用在透镜阵列基板上的力的方向和大小。
<比较结构例6>
这里，例如，如图48的A所示，可以考虑其中配置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层和面积与配置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层和面积相同的透镜阵列基板结构。这种透镜阵列基板结构被称作用于与本结构进行比较的第六基板结构(以下称为比较结构例6)。
在比较结构例6中，在配置于透镜阵列基板1211的上表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。由此，以向下凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧上。
另一方面，在配置于透镜阵列基板1211的下表面上的光固化性树脂1212的层内发生起因于光固化性树脂1212的收缩方向的力。在透镜阵列基板1211本身中不会发生起因于基板的力。由此，以向上凸的形状翘曲透镜阵列基板1211的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧上。
使透镜阵列基板1211翘曲的两种力以比图47A所示的结构进一步相互抵消的方向作用。结果，与比较结构例4和5相比，使透镜阵列基板1211翘曲的力和透镜阵列基板1211的翘曲量进一步减小。
<比较结构例7>
然而，实际上，形成组装在相机模块中的层叠透镜结构的带透镜的基板的形状是不相同的。更具体地，在形成层叠透镜结构的多个带透镜的基板中，例如，带透镜的基板的厚度和通孔的尺寸可以不同，并且在通孔中形成的透镜的厚度、形状、体积等可以不同。此外，形成在带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化性树脂的膜厚度等可以针对每个带透镜的基板也可以不同。
图49是作为第七基板结构(以下称为比较结构例7)的通过层叠3个带透镜的基板而形成的层叠透镜结构的断面图。在该层叠透镜结构中，类似于图48所示的比较结构例6，配置在各带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化性树脂的层和面积相同。
图49所示的层叠透镜结构1311包括3个带透镜的基板1321～1323。
在下文中，在3个带透镜的基板1321～1323中，中间层的带透镜的基板1321被称作第一带透镜的基板1321，最上层的带透镜的基板1322被称作第二带透镜的基板1322，最下层的带透镜的基板1323被称作第三带透镜的基板1323。
配置在最上层的第二带透镜的基板1322中的基板厚度和透镜厚度与配置在最下层的第三带透镜的基板1323不同。
更具体地，第三带透镜的基板1323中的透镜厚度大于第二带透镜的基板1322中的透镜厚度。因此，第三带透镜的基板1323中的基板厚度大于第二带透镜的基板1322中的基板厚度。
在第一带透镜的基板1321和第二带透镜的基板1322之间的整个接触面上以及在第一带透镜的基板1321和第三带透镜的基板1323之间的整个接触面上形成树脂1341。
3个带透镜的基板1321～1323的通孔的断面形状是其中基板的下表面比基板的上表面宽的所谓的向下扇形形状。
参照图50说明具有不同形状的3个带透镜的基板1321～1323的作用。
图50的A～C是示出图49所示的层叠透镜结构1311的示意图。
如同在层叠透镜结构1311中那样，当具有不同基板厚度的第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323分别配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上时，根据在3个带透镜的基板1321～1323的整个接触面中存在的树脂1341的层在层叠透镜结构1311的厚度方向上所存在的位置，使层叠透镜结构1311翘曲的力和层叠透镜结构1311的翘曲量变化。
当在3个带透镜的基板1321～1323的整个接触面中存在的树脂1341的层关于穿过层叠透镜结构1311的中心线(即，层叠透镜结构1311的厚度方向的中点)并且在基板的平面方向上延伸的线不对称时，由于配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的固化收缩而产生的力难以如图48的C所示地完全抵消。结果，层叠透镜结构1311在任意方向上翘曲。
例如，当配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341在比层叠透镜结构1311的厚度方向上的中心线的上侧方向偏移时，如果在两层树脂1341中发生固化收缩，则层叠透镜结构1311以如图50的C所示的向下凸的形状翘曲。
此外，当在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323中的较薄厚度的基板中的通孔的断面形状是朝向第一带透镜的基板1321变宽的形状时，透镜的缺陷或损坏的可能性增加。
在图49所示的示例中，在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323中具有较薄厚度的第二带透镜的基板1322中的通孔的断面形状是朝向第一带透镜的基板1321变宽的向下扇形形状。在这种形状中，当在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341中发生固化收缩时，以如图50的C所示的向下凸的形状翘曲的力作用在层叠透镜结构1311上，因而该力作为分离透镜和基板的力施加到第二带透镜的基板1322，如图50的D所示。通过这种作用，第二带透镜的基板1322的透镜1332的缺陷或损坏的可能性增加。
接下来，将考虑树脂热膨胀的情况。
<比较结构例8>
图51是作为第八基板结构(以下称为比较结构例8)的通过层叠3个带透镜的基板而形成的层叠透镜结构的断面图。在该层叠透镜结构中，类似于图48所示的比较结构例6，配置在各带透镜的基板的上表面和下表面上的光固化性树脂的层和面积相同。
图51所示的比较结构例8与图49所示的比较结构例7的不同之处在于，3个带透镜的基板1321～1323的通孔的断面形状是其中基板的下表面比基板的上表面窄的所谓的向下扇形形状。
图52的A～C是示出图51所示的层叠透镜结构1311的示意图。
当使用者实际使用相机模块时，相机的外壳中的温度随着相机操作伴随着的功耗增加而上升，并且相机模块的温度也上升。随着温度升高，配置在图51所示的层叠透镜结构1311的第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341热膨胀。
即使当配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的面积和厚度如同图48的A中那样相同时，当在3个带透镜的基板1321～1323的整个接触面中存在的树脂1341的层被配置为关于穿过层叠透镜结构1311的中心线(即，层叠透镜结构1311的厚度方向的中点)并且在基板的平面方向上延伸的线不对称时，由于配置在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的树脂1341的热膨胀而产生的力的作用难以如图48的C所示地完全抵消。结果，层叠透镜结构1311在任意方向上翘曲。
例如，当在第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341被配置为在比层叠透镜结构1311的厚度方向上的中心线的上侧方向偏移时，如果在两层树脂1341中发生热膨胀，则层叠透镜结构1311以如图52的C所示的向上凸的形状翘曲。
此外，在图51所示的示例中，在第二带透镜的基板1322和第三带透镜的基板1323中具有较薄厚度的第二带透镜的基板1322中的通孔的断面形状是朝向第一带透镜的基板1321减小的向下扇形形状。在这种形状中，当第一带透镜的基板1321的上表面和下表面上的两层树脂1341热膨胀时，以向上凸的形状翘曲的力作用在层叠透镜结构1311上，并且该力在分离透镜和基板的方向上施加到第二带透镜的基板1322，如图52的D所示。通过这种作用，第二带透镜的基板1322的透镜1332的缺陷或损坏的可能性增加。
<本结构>
图53是示出采用本结构的包括3个带透镜的基板1361～1363的层叠透镜结构1371的图。
图53的A示出了与图49所示的层叠透镜结构1311相对应的结构，并且示出了通孔的断面形状是所谓的向下扇形形状的结构。另一方面，图53的B示出了与图51所示的层叠透镜结构1311相对应的结构，并且示出了通孔的断面形状是所谓的向下扇形形状的结构。
图54是示出图53所示的层叠透镜结构1371以说明本结构的作用的示意图。
层叠透镜结构1371具有这样的结构，其中第二带透镜的基板1362配置在中间位置的第一带透镜的基板1361的上方，并且第三带透镜的基板1363配置在第一带透镜的基板1361的下方。
配置在最上层的第二带透镜的基板1362的基板厚度和透镜厚度与配置在最下层的第三带透镜的基板1363的基板厚度和透镜厚度不同。更具体地，第三带透镜的基板1363的透镜厚度大于第二带透镜的基板1362的透镜厚度，并且因此，第三带透镜的基板1363的基板厚度大于第二带透镜的基板1362的基板厚度。
在本结构的层叠透镜结构1371中，使用基板的直接接合方法作为用于固定带透镜的基板的方法。换句话说，对将要固定的带透镜的基板进行等离子体活化处理，并且使将要固定的两个带透镜的基板进行等离子体接合。换句话说，在将要层叠的两个带透镜的基板的表面上形成氧化硅膜，并且将羟基与其结合。然后，将两个带透镜的基板贴合在一起，并且加热、脱水和缩合。以这种方式，通过硅-氧共价键将两个带透镜的基板直接接合。
因此，在本结构的层叠透镜结构1371中，未使用基于树脂的贴合方法作为用于固定带透镜的基板的方法。由此，用于形成透镜的树脂或用于贴合基板的树脂未配置在各带透镜的基板之间。此外，由于树脂未配置在带透镜的基板的上表面或下表面上，因此在带透镜的基板的上表面或下表面中不会发生树脂的热膨胀或固化收缩。
因此，在层叠透镜结构1371中，即使当具有不同透镜厚度和不同基板厚度的第二带透镜的基板1362和第三带透镜的基板1363分别配置在第一带透镜的基板1351的上表面和下表面上时，也不会发生如同比较结构例1～8中那样的起因于固化收缩的基板翘曲和起因于热膨胀的基板翘曲。
即，其中带透镜的基板直接接合的本结构具有以下的作用和效果：即使当具有不同透镜厚度和不同基板厚度的带透镜的基板在上方和下方层叠时，也可以比上述比较结构例1～8更大程度地抑制基板翘曲。
<16.各种变形例>
下面将说明上述实施方案的其他变形例。
<16.1带光阑的盖玻璃>
盖玻璃可以设置在层叠透镜结构11的上方，以保护层叠透镜结构11的透镜21的表面。在这种情况下，盖玻璃可以具有光阑的功能。
图55是示出盖玻璃具有光阑的功能的第一构成的图。
在图55所示的盖玻璃具有光阑的功能的第一构成例中，盖玻璃1501另外层叠在层叠透镜结构11上。然后，透镜筒74配置在层叠透镜结构11和盖玻璃1501的外侧。
在盖玻璃1501的带透镜的基板41a一侧的表面上(在图中，在盖玻璃1501的下表面上)形成遮光膜1502。这里，从带透镜的基板41a～41e的透镜中心(光学中心)开始的预定范围变为其中没有形成遮光膜1502的开口部1503，并且开口部1503用作光阑。因此，例如，省略了包括在图13的相机模块1D等中的光阑板51。
图56是说明其中形成有遮光膜1502的盖玻璃1501的制造方法的图。
首先，如图56的A所示，例如，当通过旋涂将光吸收材料涂布到晶片或面板形式的盖玻璃(玻璃基板)1501W的整个表面上时，形成遮光膜1502。作为形成遮光膜1502的光吸收材料，例如，使用内部添加炭黑颜料或钛黑颜料的具有光吸收性的树脂。
接下来，当通过光刻技术或蚀刻处理去除遮光膜1502的预定区域时，如图56的B所示，以预定间隔形成多个开口部1503。开口部1503的配置一对一地对应于图23的支撑基板81W的通孔83的配置。这里，作为形成遮光膜1502和开口部1503的方法的另一个示例，可以使用通过喷墨将形成遮光膜1502的光吸收材料喷射到除了开口部1503之外的区域的方法。
将如上所述制造的基板状态的盖玻璃1501W和基板状态的多个带透镜的基板41W彼此贴合，然后通过使用刀片或激光分成单独的单元。因此，完成了如图55所示的其中具有光阑的功能的盖玻璃1501被层叠的层叠透镜结构11。
以这种方式，作为半导体工艺的一个步骤，形成盖玻璃1501。因此，可以防止当在另一个组装过程中形成盖玻璃时出现的灰尘缺陷的发生。
根据图55中所示的第一构成例，由于光阑通过涂布形成，所以遮光膜1502可以形成为约1μm的薄的膜厚度，并且当光阑机构具有预定厚度时，可以防止由于入射光的遮挡造成的光学性能的劣化(周边部的光减少)。
这里，在上述示例中，盖玻璃1501W的分割可以在其与多个带透镜的基板41W接合之后或之前执行。换句话说，可以在晶片级或芯片级执行包括遮光膜1502的盖玻璃1501和5个带透镜的基板41a～41e的接合。
遮光膜1502的表面可以是粗糙的。在这种情况下，由于在其上形成有遮光膜1502的盖玻璃1501的表面上的表面反射减少并且可以增加遮光膜1502的表面积，因此可以改善盖玻璃1501和带透镜的基板41之间的接合强度。
作为使遮光膜1502的表面形成为粗糙的方法，举出的有，例如，其中涂布形成遮光膜1502的光吸收材料，然后通过蚀刻将表面加工成粗糙的方法，其中在涂布光吸收材料之前将盖玻璃1501形成为粗糙表面，然后涂布光吸收材料的方法，其中膜由凝集的光吸收材料形成，然后在表面上形成凹凸的方法，以及其中膜由包含固体成分的光吸收材料形成，然后在表面上形成凹凸的方法等。
另外，可以在遮光膜1502和盖玻璃1501之间形成防反射膜。
由于盖玻璃1501还用作光阑的支撑基板，因此可以减小相机模块1的尺寸。
图57是示出盖玻璃具有光阑的功能的第二构成的图。
在图57所示的盖玻璃具有光阑的功能的第二构成例中，盖玻璃1501配置在透镜筒74的开口部的位置。其他构成与图55所示的第一构成例相同。
图58是示出盖玻璃具有光阑的功能的第三构成的图。
在图58所示的盖玻璃具有光阑的功能的第三构成例中，遮光膜1502形成在盖玻璃1501的上表面上，换句话说，在与带透镜的基板41a相对的一侧上。其他构成与图55所示的第一构成例相同。
这里，在图57所示的盖玻璃1501配置在透镜筒74的开口部的构成中，遮光膜1502也可以形成在盖玻璃1501的上表面上。
<16.2通过通孔形成光阑>
接下来，将说明其中使用带透镜的基板41的通孔83的开口本身作为光阑机构来代替上述的使用光阑板51或盖玻璃1501的光阑的示例。
图59的A是示出其中通孔83的开口本身用作光阑机构的第一构成例的图。
这里，在图59的说明中，仅说明与图58所示的层叠透镜结构11不同的部分，并且适当省略相同部分的说明。另外，在图59中，为了避免附图的复杂化，仅示出了说明所必需的附图标记。
图59的A中所示的层叠透镜结构11f具有以下构成：其中，在构成图58所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a～41e中，作为最靠近光入射侧并且最远离受光元件12的带透镜的基板41a被带透镜的基板41f代替。
当将带透镜的基板41f与图58的带透镜的基板41a进行比较时，在图58的带透镜的基板41a中，上表面的孔径大于下表面的孔径，另一方面，在图59的带透镜的基板41f中，上表面的孔径D1小于下表面的孔径D2。即，带透镜的基板41f的通孔83的断面形状是所谓的向下扇形形状。
形成在带透镜的基板41f的通孔83中的透镜21的最外表面的高度位置低于由图59的A中的点划线表示的带透镜的基板41f的最上表面的位置。
在层叠透镜结构11f中，在多个带透镜的基板41中，最上层的带透镜的基板41f的通孔83的光入射侧的孔径最小。因此，通孔83的孔径最小的部分(孔径D1的一部分)用作限制入射光的光线的光阑。
图59的B是示出其中通孔83的开口本身用作光阑机构的第二构成例的图。
图59的B所示的层叠透镜结构11g具有以下构成：其中，在构成图58所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a～41e中，最上层的带透镜的基板41a被带透镜的基板41g代替。然后，基板1511另外层叠在带透镜的基板41g上。
类似于图59的A中所示的带透镜的基板41f，带透镜的基板41g的通孔83的孔径具有其中直径朝向光入射侧变小的向下扇形形状。基板1511是包括通孔83但不保持透镜21的基板。带透镜的基板41g和基板1511的通孔83的断面形状都是所谓的向下扇形形状。
当基板1511层叠在带透镜的基板41g上时，入射光进入的平面区域比图59的A中的带透镜的基板41f更窄。基板1511的上表面的孔径D3设定为小于透镜21的曲面部分(透镜部91)的直径D4。因此，其中基板1511的通孔83的孔径最小的部分(孔径D3的一部分)用作限制入射光的光线的光阑。
当光阑的位置被设定为尽可能远离层叠透镜结构11g内的最上表面的透镜21时，可以释放出射光瞳位置并防止阴影。
如图59的B所示，当基板1511另外层叠在5个带透镜的基板41b～41e和41g上时，可以将光阑的位置设定为在与光入射方向相反的方向上远离作为在层叠透镜结构11g内的最上表面的透镜21的带透镜的基板41g的透镜21，并且可以防止阴影。
图59的C是示出其中通孔83的开口本身用作光阑机构的第三构成例的图。
图59的C所示的层叠透镜结构11h具有以下构成：其中，在构成图58所示的层叠透镜结构11的5个带透镜的基板41a～41e中，基板1512另外层叠在带透镜的基板41a上。
基板1512是包括通孔83但不保持透镜21的基板。基板1512的通孔83具有其中孔径在基板1512的最上表面和最上表面之间不同并且上表面的孔径D5小于下表面的孔径D6的所谓的向下扇形形状。另外，基板1512的最上表面的孔径D5设定为小于透镜21的曲面部分(透镜部91)的直径。因此，其中通孔83的孔径最小的部分(孔径D5的一部分)用作限制入射光的光线的光阑。这里，作为基板1512的形状的另一个示例，可以使用其中上表面的孔径D5大于下表面的孔径D6的所谓的向上扇形形状。
这里，图59的A～C的所有示例都是以下的构成例：其中，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，最上表面(最远离受光元件12的位置)的带透镜的基板41f的通孔83的孔径设定为用于光阑，并且配置在最上层的基板1511或1512的通孔83的孔径设定为用于光阑。
然而，在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中，最上表面之外的带透镜的基板41b～41e的任何一个的通孔83的孔径可以如同上述的带透镜的基板41f或基板1511或1512那样被构造为用作光阑。
然而，为了防止阴影，如图59的A～C所示，具有光阑的功能的带透镜的基板41可以配置在最上层，或者配置在尽可能高的部分(最远离受光元件12的位置)。
如上所述，当在构成层叠透镜结构11的多个带透镜的基板41中的一个预定的带透镜的基板41或者不保持透镜21的基板1511或1512也用作光阑时，可以减小层叠透镜结构11和相机模块1的尺寸。
当光阑与具有保持透镜21的带透镜的基板41一体化时，可以提高最靠近影响成像性能的光阑的透镜曲面与光阑之间的位置精度，并且可以提高成像性能。
<16.3通过金属接合的晶片级接合>
尽管在上述实施方案中通过等离子体接合将其中透镜21形成在通孔83中的带透镜的基板41W彼此贴合，但是可以使用金属接合来执行贴合。
图60是说明使用金属接合在晶片级贴合的图。
首先，如图60的A所示，准备其中透镜1533形成在多个通孔1532中的基板状态的带透镜的基板1531W-a。在带透镜的基板1531W-a的上表面和下表面上形成防反射膜1535。
带透镜的基板1531W对应于上述的基板状态的带透镜的基板41W。另外，防反射膜1535对应于上述的上表面层122和下表面层123。
这里，假设其中异物1536混合到形成在带透镜的基板1531W-a的上表面上的防反射膜1535的一部分中的状态。带透镜的基板1531W-a的上表面是在图60的D的后续步骤中与带透镜的基板1531W-b接合的表面。
接下来，如图60的B所示，金属膜1542在作为与带透镜的基板1531W-b的接合面的带透镜的基板1531W-a的上表面上形成。在这种情况下，使用金属掩模1541掩蔽其中形成有透镜1533的通孔1532的一部分，从而不形成金属膜1542。
作为金属膜1542的材料，例如，可以使用通常用于金属接合的Cu。作为形成金属膜1542的方法，可以使用PVD法，例如可以在低温下成形的气相沉积法、溅射法和离子镀法。
这里，作为金属膜1542的材料，除了Cu之外，还可以使用Ni、Co、Mn、Al、Sn、In、Ag和Zn，以及它们中的两种或更多种的合金材料。另外，可以使用示例材料之外的任何材料，只要其是易于塑性变形的金属材料即可。
作为金属膜1542的膜形成方法，除了PVD法和使用金属掩模的成形之外，例如，可以使用利用诸如银颗粒等金属纳米颗粒的喷墨法。
接下来，如图60的C所示，作为接合前的预处理，如果当向大气开放时使用诸如甲酸、氢气和氢自由基等还原性气体去除在金属膜1542的表面上形成的氧化膜，则金属膜1542的表面被清洁。
作为清洁金属膜1542的表面的方法，除了使用还原性气体之外，可以使用其中使等离子体中的Ar离子进入金属表面的溅射操作来物理地去除氧化膜。
在与上述的图60的A～C相同的过程中，准备作为待接合的另一个基板状态的带透镜的基板1531W的带透镜的基板1531W-b。
然后，如图60的D所示，当带透镜的基板1531W-b的接合面和带透镜的基板1531W-a的接合面彼此面对地配置时，执行位置对准，然后施加适当的压力，带透镜的基板1531W-a的金属膜1542和带透镜的基板1531W-b的金属膜1542通过金属接合而接合。
这里，例如，异物1543也混合到作为带透镜的基板1531W-b的接合面的带透镜的基板1531W-b的下表面中。然而，即使存在异物1536或异物1543，由于易于塑性变形的金属材料作为金属膜1542，因此金属膜1542变形，并且带透镜的基板1531W-a和带透镜的基板1531W-b也被接合。
最后，如图60的E所示，当进行热处理时，促进了金属原子之间的接合和结晶化，并且接合强度增加。这里，可以省略该热处理步骤。
如上所述，其中透镜1533形成在多个通孔1532中的带透镜的基板1531W可以使用金属接合而彼此贴合。
这里，为了将带透镜的基板1531W-a和金属膜1542接合，可以在带透镜的基板1531W-a和金属膜1542之间形成用作粘合层的膜。在这种情况下，粘合层在防反射膜1535的上方(外侧)形成，换句话说，形成在防反射膜1535和金属膜1542之间。作为粘合剂层，例如，可以使用Ti、Ta或W。另外，可以使用Ti、Ta和W的氮化物或氧化物或者氮化物和氧化物的层叠结构。这类似地适用于带透镜的基板1531W-b和金属膜1542的接合。
另外，在带透镜的基板1531W-a上形成的金属膜1542的材料和在带透镜的基板1531W-b上形成的金属膜1542的材料可以是不同的金属材料。
当基板状态的带透镜的基板1531W通过使用低杨氏模量并且易于塑性变形的金属的接合而彼此贴合时，即使在接合面中包含异物，由于根据按压压力的变形也可以获得接触面积。
当将使用金属接合而彼此贴合的多个带透镜的基板1531W分割以形成层叠透镜结构11并且组入上述相机模块1中时，金属膜1542具有优异的密封性并且可以防止光和水分从侧面流入。因此，可以高可靠性地制造层叠透镜结构11和相机模块1。
<16.4使用高浓度掺杂基板的带透镜的基板>
图61是作为上述带透镜的基板41a的变形例的带透镜的基板41a’-1和41a’-2的断面图。
当说明图61中的带透镜的基板41a’-1和41a’-2时，未说明与上述带透镜的基板41a相同的部分，仅说明不同的部分。
图61的A所示的带透镜的基板41a’-1是其中高浓度的B(硼)在硅基板中扩散(离子注入)的高浓度掺杂基板。带透镜的基板41a’-1的杂质浓度例如为约1×1019cm-3的浓度，并且带透镜的基板41a’-1可以有效地吸收具有宽范围波长的光。
带透镜的基板41a’-1的其他构成与上述带透镜的基板41a的构成相同。
另一方面，在图61的B所示的带透镜的基板41a’-2中，硅基板的区域被分成具有不同杂质浓度的两个区域，即，第一区域1551和第二区域1552。
第一区域1551从光入射侧的基板表面形成预定深度(例如，约3μm)。第一区域1551的杂质浓度例如为约1×1016cm-3的高浓度。第二区域1552具有例如约1×1010cm-3的杂质浓度，其低于第一浓度。类似于带透镜的基板41a’-1，在第一区域1551和第二区域1552中扩散(离子注入)的离子例如是B(硼)。
用作带透镜的基板41a’-2的光入射侧的第一区域1551具有约1×1016cm-3的杂质浓度，其低于带透镜的基板41a’-1的杂质浓度(例如，1×1019cm-3)。因此，在带透镜的基板41a’-2中，形成在通孔83的侧壁上的遮光膜121’的膜厚度比图61的A中的带透镜的基板41a’-1的遮光膜121厚。例如，当带透镜的基板41a’-1的遮光膜121的膜厚度为2μm时，带透镜的基板41a’-2的遮光膜121’的膜厚度为5μm。
带透镜的基板41a’-2的其他构成与上述带透镜的基板41a的构成相同。
如上所述，当使用高浓度掺杂基板作为带透镜的基板41a’-1和41a’-2时，已经透过遮光膜121和上表面层122并到达基板的光可以在基材本身中被吸收。因此，可以减少反射光。由于掺杂量只要能够吸收到达基板的光就足够了，所以可以根据到达基板的光量以及遮光膜121和上表面层122的膜厚度适宜地设定该量。
另外，由于使用易于处理的硅基板作为带透镜的基板41a’-1和41a’-2，因此处理变得更容易。由于已经透过遮光膜121和上表面层122并到达基板的光可以在基材本身中被吸收，因此可以减小遮光膜121和上表面层122以及层叠的基板本身的厚度，并且可以减小膜的厚度并简化结构。
这里，在带透镜的基板41a’-1和41a’-2中，掺杂到硅基板中的离子不限于B(硼)，而是可以使用其他离子，例如磷(P)、砷(As)或锑(Sb)。另外，可以使用能够形成光吸收量增加的带结构的任何元素。
另外，构成层叠透镜结构11的其他带透镜的基板41b～41e可以具有与带透镜的基板41a’-1和41a’-2相同的构成。
将参照图62说明图61的A所示的带透镜的基板41a’-1的制造方法。
首先，如图62的A所示，准备其中扩散(离子注入)高浓度的B(硼)的基板状态的高浓度掺杂基板1561W。高浓度掺杂基板1561W具有例如约1×1019cm-3的杂质浓度。
接下来，如图62的B所示，通过蚀刻在高浓度掺杂基板1561W的预定位置处形成通孔83。在图62中，尽管由于空间的限制仅示出了两个通孔83，但实际上，多个通孔83在平面方向上形成在高浓度掺杂基板1561W中。
接下来，如图62的C所示，当通过喷涂将黑色抗蚀剂材料涂布到通孔83的侧壁时，遮光膜121形成为膜。
然后，如图62的D所示，根据参照图23说明的使用上模201和下模181的压力成型，在通孔83的内侧形成包括透镜21的透镜树脂部82。
然后，尽管未示出，但是上表面层122在高浓度掺杂基板1561W和透镜树脂部82的上表面上形成为膜，下表面层123在高浓度掺杂基板1561W和透镜树脂部82的下表面上形成为膜，并且分成单独的单元。因此，完成图61的A中所示的带透镜的基板41a’-1。
将参照图63说明图61的B所示的带透镜的基板41a’-2的制造方法。
首先，如图63的A所示，准备其中扩散(离子注入)预定浓度的B(硼)的基板状态的高浓度掺杂基板1571W。掺杂基板1571W具有例如约1×1010的杂质浓度。
接下来，如图63的B所示，通过蚀刻在掺杂基板1571W的预定位置处形成通孔83。在图63中，尽管由于空间的限制仅示出了两个通孔83，但实际上，多个通孔83在平面方向上形成在掺杂基板1571W中。
接下来，如图63的C所示，从掺杂基板1571W的光入射面侧的基板表面注入B(硼)离子至预定深度(例如，约3μm)，然后进行900℃的热处理。结果，如图63的D所示，形成具有高杂质浓度的第一区域1551和具有低于第一区域1551的杂质浓度的第二区域1552。
接下来，如图63的E所示，当通过喷涂将黑色抗蚀剂材料涂布到通孔83的侧壁时，遮光膜121形成为膜。
然后，如图63的F所示，根据参照图23说明的使用上模201和下模181的压力成型，在通孔83的内侧形成包括透镜21的透镜树脂部82。
然后，尽管未示出，但是上表面层122在掺杂基板1571W和透镜树脂部82的上表面上形成为膜，下表面层123在掺杂基板1571W和透镜树脂部82的下表面上形成为膜，并且分成单独的单元。因此，完成图61的B中所示的带透镜的基板41a’-2。
构成图1所示的层叠透镜结构11的带透镜的基板41a～41e可以设定为图1所示的高浓度掺杂基板。因此，可以增加基板本身的光吸收量。
<17.受光元件的像素阵列和光阑板的结构及用途说明>
接下来，将进一步说明包括在图10和图11所示的相机模块1中的受光元件12的像素阵列和光阑板51的构成。
图64是示出包括在图10和图11所示的相机模块1中的光阑板51的平面形状的示例的图。
光阑板51包括用于通过吸收或反射光来防止光入射的遮挡区域51a和光透过的开口区域51b。
在包括在图10和图11所示的相机模块1中的的4个光学单元13中，如图64的A～D所示，光阑板51的开口区域51b的开口直径可以在4个光学单元中具有相同的尺寸或不同的尺寸。在图64中，图中的“L”、“M”和“S”表示开口区域51b的开口直径是“大”、“中”和“小”。
在图64的A所示的光阑板51中，4个开口区域51b具有相同的开口直径。
在图64的B所示的光阑板51中，两个开口区域51b的开口直径的尺寸是“中”，即，标准光阑开口。因此，例如，如图13所示，光阑板51可以与带透镜的基板41的透镜21稍微叠加，换句话说，光阑板51的开口区域51b可以略小于透镜21的直径。然后，在图64的B所示的光阑板51的两个剩余的开口区域51b中，开口直径的尺寸是“大”，即，开口直径大于上述的“中”尺寸的开口直径。大的开口区域51b具有以下作用：例如，当被写体的照度低时，使更多的光进入包括在相机模块1中的受光元件12。
在图64的C所示的光阑板51中，两个开口区域51b的开口直径的尺寸是“中”，即，标准光阑开口。因此，在图64的C所示的光阑板51的两个剩余的开口区域51b中，开口直径的尺寸是“小”，即，开口直径小于上述的“中”尺寸的开口直径。小的开口区域51b具有以下作用：例如，当被写体的照度高、光从其穿过具有尺寸为“中”的开口直径的开口区域51b进入包括在相机模块1中的受光元件12并且在包括在受光元件12中的光电转换单元中产生的电荷量超过光电转换单元的饱和电荷量时，减少了入射在受光元件12上的光量。
在图64的D所示的光阑板51中，两个开口区域51b的开口直径的尺寸是“中”，即，标准光阑开口。因此，图64的D所示的光阑板51的两个剩余开口区域51b中的一个的开口直径的尺寸是“大”，另一个的开口直径的尺寸是“小”。这些开口区域51b执行与图64的B和图64的C所示的开口直径的尺寸是“大”和“小”的开口区域51b相同的操作。
图65示出了图10和图11所示的相机模块1的受光区域的构成。
如图65所示，相机模块1包括4个光学单元13(未示出)。因此，入射在4个光学单元13上的光由对应于光学单元13的受光单元接收。因此，在图10和图11所示的相机模块1中，受光元件12包括4个受光区域1601a1～1601a4。
这里，作为与受光单元有关的另一个实施方案，可以提供以下构成：其中受光元件12包括接收入射在包括在相机模块1中的一个光学单元13上的光的一个受光区域1601a，并且相机模块1包括与包括在相机模块1中的光学单元13一样多的受光元件12，并且，例如，图10和图11所示的相机模块1可以包括4个受光元件。
受光区域1601a1～1601a4包括其中用于接收的像素以阵列形式配置的像素阵列1601b1～1601b4。
这里，在图65中，为了简单起见，省略了用于驱动包括在像素阵列中的像素的电路和用于读取像素的电路，并且以相同的尺寸表示受光区域1601a1～1601a4和像素阵列1601b1～1601b4。
包括在受光区域1601a1～1601a4中的像素阵列1601b1～1601b4具有包括多个像素的像素重复单元1602c1～1602c4。当多个重复单元1602c1～1602c4以阵列形式在纵向方向和横向方向上配置时，形成像素阵列1601b1～1601b4。
光学单元13设置在包括在受光元件12中的4个受光区域1601a1～1601a4上。4个光学单元13包括光阑板51作为其一部分。在图65中，作为光阑板51的4个开口区域51b的开口直径的示例，图64的D所示的光阑板51的开口区域51b用虚线表示。
在图像信号处理领域中，作为用于在应用于原始图像时获得具有更高分辨率的图像的技术，超分辨率技术是已知的。其示例公开在例如JP2015-102794A中。
图10和图11所示的相机模块1可以具有作为图13、图16、图17、图34、图35、图37或图55所示的结构的截面结构。
在相机模块1中，光学单元13(包括在作为光入射面的模块1的表面上在纵向方向和横向方向上分别配置的两个光学单元13)的光轴在相同方向上延伸。因此，当光轴在相同方向上取向时，可以使用不同的受光区域获得不必须相同的多个图像。
具有这种结构的相机模块1对于获得的多个原始图像应用超分辨率技术，并且适于获得具有比从一个光学单元13获得的一个图像更高分辨率的图像。
图66～图69示出了图10和图11所示的相机模块1的受光区域的像素构成例。
这里，在图66～图69中，G像素表示接收绿色波长的光的像素，R像素表示接收红色波长的光的像素，B像素表示接收蓝色波长的光的像素。C像素表示接收全可见光波长范围的光的像素。
图66示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第一示例。
在4个像素阵列1601b1～1601b4中，重复单元1602c1～1602c4在行方向和列方向上重复配置。图66中的重复单元1602c1～1602c4每个包括R，G，B和G像素。
图66中的像素阵列提供了适当地获得通过将来自照射可见光的被写体的入射光分离成红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)而获得的R，G和B三色图像的作用。
图67示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第二示例。
图67中的像素阵列具有构成重复单元1602c1～1602c4的各像素从图66的像素阵列接收的光的波长(颜色)的不同组合。在图67中，重复单元1602c1～1602c4每个包括R，G，B和C像素。
图67中的像素阵列包括C像素，其接收如上所述的未被分离成R，G和B的全可见光波长范围的光。C像素比接收分离光的一部分的R，G和B像素接收更多的光。因此，这种构成提供了使用由接收更多光的C像素获得的信息(例如，被写体亮度信息)来获得具有更高亮度的图像或具有针对亮度的更高灰度的图像的作用，即使例如被写体的照度很低。
图68示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第三示例。
在图68中，重复单元1602c1～1602c4每个包括R，C，B和C像素。
图68中的像素的重复单元1602c1～1602c4不包括G像素。通过对来自C，R和B像素的信息进行算术处理来获得对应于G像素的信息，例如，通过从C像素的输出值中减去R像素和B像素的输出值来获得。
图68所示的像素的重复单元1602c1～1602c4包括接收全光波长范围的光的两个C像素，其是图67中所示的重复单元1602c1～1602c4的两倍。另外，在图68所示的像素的重复单元1602c1～1602c4中，在重复单元1602c的轮廓的对角线方向上配置两个C像素，使得图68的像素阵列1601b中的C像素之间的间距在像素阵列1601b的纵向方向和横向方向上都是图67的像素阵列1601b中的C像素之间的间距的两倍。
因此，图68中所示的构成例如当被写体的照度低时可以获得从已经接收更多光的C像素获得的信息，例如，亮度信息，其分辨率是图67所示的构成的两倍。因此，提供了获得具有两倍高分辨率的鲜明图像的作用。
图69示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第四示例。
在图69中，重复单元1602c1～1602c4每个包括R，C，C和C像素。
例如，在安装在汽车中并且拍摄其前面图像的相机应用中，在许多情况下不必须要求彩色图像。在许多情况下，需要识别前方行进的汽车的红色制动灯和安装在道路上的交通信号灯的红色信号并识别其他物体的形状的作用。
因此，图69中所示的构成包括R像素，使得汽车的红色制动灯和安装在道路上的交通信号灯的红色信号被识别，并且包括比图68所示的像素的重复单元1602c接收更多光的更多数量的C像素。因此，例如，即使被写体的照度低，也提供了获得具有更高分辨率的鲜明图像的作用。
这里，包括图66～图69中所示的受光元件12的所有相机模块1都可以使用图64的A～D中所示的任何形状作为光阑板51的形状。
在包括图66～图69所示的任何受光元件12和图64的A～D的任何光阑板51的图10和图11所示的相机模块1中，光学单元13(包括在作为光入射面的相机模块1的表面上在纵向方向和横向方向上分别配置的两个光学单元13)的光轴在相同方向上延伸。
具有这种结构的相机模块1通过将超分辨率技术应用于多个获得的原始图像提供了获得具有更高分辨率的图像的作用。
图70示出了图66所示的像素阵列的变形例。
图66中的重复单元1602c1～1602c4包括R，G，B和G像素，并且具有相同颜色的两个G像素具有相同的结构。另一方面，在图70中，重复单元1602c1～1602c4包括R，G1，B和G2像素，并且具有相同颜色的两个G像素(即，G1像素和G2像素)具有不同的像素结构。
作为包括在像素中的信号生成单元(例如，光电二极管)，G1像素和G2像素包括其中G2像素具有高于G1像素的适宜操作限制(例如，具有更大的饱和电荷量)的单元。另外，像素中包括的用于转换生成信号的单元的幅度(例如，电荷电压转换容量)在G2像素中比在G1像素中大。
在这样的构成中，由于当针对每单位时间生成一定量的信号(例如，电荷)时，G2像素具有被减小为小于G1像素的输出信号，并且具有比G1像素更大的饱和电荷量，例如，即使被写体的照度高，像素也没有达到操作限制，因此，提供了获得具有高灰度的图像的作用。
另一方面，当每单位时间产生一定量的信号(例如，电荷)时，由于G1像素获得比G2像素更大的输出信号，例如，即使被写体的照度低，也提供了获得具有高灰度的图像的作用。
由于图70中所示的受光元件12包括G1像素和G2像素，因此提供了在宽的照度范围内获得具有高灰度的图像的作用，其是所谓的宽动态范围图像。
图71示出了图68中的像素阵列的变形例。
图68中的重复单元1602c1～1602c4包括R，C，B和C像素，并且具有相同颜色的两个C像素具有相同的结构。另一方面，在图71中，重复单元1602c1～1602c4包括R，C1，B和C2像素，并且具有相同颜色的两个C像素(即，C1像素和C2)具有不同的像素结构。
作为包括在像素中的信号生成单元(例如，光电二极管)，C1像素和C2像素还包括其中C2像素具有高于C1像素的操作限制(例如，具有更大的饱和电荷量)的单元。另外，像素中包括的用于转换生成信号的单元的幅度(例如，电荷电压转换容量)在C2像素中比在C1像素中大。
图72示出了图69中的像素阵列的变形例。
图69中的重复单元1602c1～1602c4包括R，C，C和C像素，并且具有相同颜色的三个C像素具有相同的结构。另一方面，在图72中，重复单元1602c1～1602c4包括R，C1，C2和C像素，并且具有相同颜色的三个C像素(即，C1像素至C3像素)具有不同的像素结构。
例如，作为包括在像素中的信号生成单元(例如，光电二极管)，C1～C3像素包括其中C2像素具有高于C1像素的操作限制并且C3像素具有高于C2像素的操作限制(例如，具有更大的饱和电荷量)的单元。另外，像素中包括的用于转换生成信号的单元的幅度(例如，电荷电压转换容量)在C2像素中比在C1像素中大并且在C3像素中比在C2像素中大。
由于图71和图72中所示的受光元件12具有上述构成，因此，类似于图70所示的受光元件12，提供了在宽的照度范围内获得具有高灰度的图像的作用，其是所谓的宽动态范围图像。
作为包括图70～图72所示的受光元件12的相机模块1的光阑板51的构成，可以使用图64的A～D中所示的光阑板51的各种构成或其变形例。
这里，包括图70～图72中所示的受光元件12的所有相机模块1都可以使用图64的A～D中所示的任何形状作为光阑板51的形状。
在包括图66～图69所示的任何受光元件12和图64的A～D的任何光阑板51的图10和图11所示的相机模块1中，光学单元13(包括在作为光入射面的相机模块1的表面上在纵向方向和横向方向上分别配置的两个光学单元13)的光轴在相同方向上延伸。
图73的A示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第五示例。
包括在受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4不必须具有与上述相同的结构，而是可以具有不同的结构，如图73的A所示。
在图73的A所示的受光元件12中，像素阵列1601b1和像素阵列1601b4具有相同的结构，并且构成像素阵列1601b1和1601b4的重复单元1602c1和1602c4具有相同的结构。
另一方面，像素阵列1601b2和像素阵列1601b3的结构与像素阵列1601b1和像素阵列1601b4的结构不同。具体地，包括在像素阵列1601b2和像素阵列1601b3的重复单元1602c2和1602c3中的像素的尺寸大于包括在像素阵列1601b1和像素阵列1601b4的重复单元1602c1和1602c4中的像素的尺寸。此外，包括在像素中的光电转换单元的尺寸大。由于像素尺寸的大小较大，因此重复单元1602c2和1602c3的面积大小大于重复单元1602c1和1602c4的面积大小。因此，像素阵列1601b2和像素阵列1601b3具有与像素阵列1601b1和像素阵列1601b4相同的面积和更少数量的像素。
作为包括图73的A中的受光元件12的相机模块1的光阑板51的构成，可以使用图64的A～D中所示的光阑板51的各种构成、图73的B～D中所示的光阑板51的构成或其变形例。
通常，使用大像素的受光元件提供了比使用小像素的受光元件获得更高的信噪比(S/N比)的作用。
例如，在被构造为读取信号的电路和被构造为放大读取信号的电路中的噪声的幅度在使用大像素的受光元件和使用小像素的受光元件中几乎相同。另一方面，当像素较大时，在包括在像素中的信号生成单元中产生的信号的幅度较大。
因此，使用大像素的受光元件提供了比使用小像素的受光元件获得更高的信噪比(S/N比)的作用。
另一方面，当像素阵列的尺寸相同时，使用小像素的受光元件具有比使用大像素的受光元件更高的分辨率。
因此，使用小像素的受光元件提供了比使用大像素的受光元件获得更高分辨率的图像的作用。
包括在图73的A所示的受光元件12中的构成具有以下的作用：例如，当被写体的照度高并因此在受光元件12中获得大信号时，使用具有小像素尺寸和高分辨率的受光区域1601a1和1601a4获得了具有高分辨率的图像，此外，通过对这两个图像应用超分辨率技术，获得具有更高分辨率的图像。
另外，当由于被写体的照度低并因此在受光元件12中没有获得大信号而导致图像的S/N比可能降低时，具有以下的作用：使用其中获得具有高S/N比的图像的受光区域1601a2和1601a3，获得具有高S/N比的图像，并且通过对这两个图像应用超分辨率技术，还获得具有更高分辨率的图像。
在这种情况下，在包括图73的A中所示的受光元件12的相机模块1中，作为光阑板51的形状，例如，在图73的B～D所示的三种形状的光阑板51中，可以使用图73的B中所示的光阑板51的形状。
在图73的B～D所示的三种形状的光阑板51中，例如，在图73的C的光阑板51中，与使用大像素的受光区域1601a2和1601a3组合使用的光阑板51的开口区域51b大于与其他受光区域组合使用的光阑板51的开口区域51b。
因此，其中在图73的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图73的C的光阑板51与图73的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1具有以下的作用：与其中图73的B的光阑板51与图73的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1相比，例如，当被写体的照度低并因此在受光元件12中未获得大信号时，在受光区域1601a2和1601a3中获得具有更高S/N比的图像。
在图73的B～D所示的三种形状的光阑板51中，例如，在图73的D的光阑板51中，与使用大像素的受光区域1601a2和1601a3组合使用的光阑板51的开口区域51b大于与其他受光区域组合使用的光阑板51的开口区域51b。
因此，其中在图73的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图73的D的光阑板51与图73的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1具有以下的作用：与其中在图73的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图73的B的光阑板51与图73的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1相比，例如，当被写体的照度高并因此在受光元件12中获得更大的信号时，进一步减少入射在受光区域1601a2和1601a3上的光量。
因此，提供了防止当过量的光进入包括在受光区域1601a2和1601a3中的像素并因此超过了包括在受光区域1601a2和1601a3中的像素的适宜操作限制(例如，超过饱和电荷量)时引起的事件发生的作用。
图74的A示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第六示例。
在图74的A所示的受光元件12中，像素阵列1601b1的重复单元1602c1的面积大小小于像素阵列1601b2和1601b3的重复单元1602c2和1602c3的面积大小。像素阵列1601b4的重复单元1602c4的面积大小大于像素阵列1601b2和1601b3的重复单元1602c2和1602c3的面积大小。
即，重复单元1602c1～1602c4的面积大小具有重复单元1602c1<(重复单元1602c2＝重复单元1602c3)<重复单元1602c4的关系。
当重复单元1602c1～1602c4的面积大小较大时，像素尺寸较大并且光电转换单元的尺寸较大。
作为包括图74的A中的受光元件12的相机模块1的光阑板51的构成，可以使用图74的B～D中所示的光阑板51的构成或其变形例。
图74的A中所示的受光元件12的上述构成具有以下的作用：例如，当被写体的照度高并因此在受光元件12中获得大信号时，使用具有小像素尺寸和高分辨率的受光区域1601a1，获得具有高分辨率的图像。
另外，当由于被写体的照度低并因此在受光元件12中没有获得大信号而导致图像的S/N比可能降低时，具有以下的作用：使用其中获得具有高S/N比的图像的受光区域1601a2和1601a3，获得具有高S/N比的图像，并且通过对这两个图像应用超分辨率技术，还获得具有更高分辨率的图像。
当被写体的照度更低并因此在受光元件12中的图像的S/N比可能更低时，具有以下的作用：使用其中获得具有更高S/N比的图像的受光区域1601a4，获得具有更高S/N比的图像。
在这种情况下，在包括图74的A中所示的受光元件12的相机模块1中，作为光阑板51的形状，例如，在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中，可以使用图74的B中所示的光阑板51的形状。
在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中，例如，在图74的C的光阑板51中，与使用大像素的受光区域1601a2和1601a3组合使用的光阑板51的开口区域51b大于与使用小像素的受光区域1601a1组合使用的光阑板51的开口区域51b。此外，与使用更大像素的受光区域1601a4组合使用的光阑板51的开口区域51b更大。
因此，其中在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的C的光阑板51与图74的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1具有以下的作用：与其中在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的B的光阑板51与图74的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1相比，例如，当被写体的照度低并因此在受光元件12中未获得大信号时，在受光区域1601a2和1601a3中获得具有更高S/N比的图像。
在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中，例如，在图74的D的光阑板51中，与使用大像素的受光区域1601a2和1601a3组合使用的光阑板51的开口区域51b小于与使用小像素的受光区域1601a1组合使用的光阑板51的开口区域51b。此外，与使用更大像素的受光区域1601a4组合使用的光阑板51的开口区域51b更小。
因此，其中在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的D的光阑板51与图74的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1具有以下的作用：与其中在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的B的光阑板51与图74的A中所示的受光元件12组合使用的相机模块1相比，例如，当被写体的照度高并因此在受光元件12中获得更大的信号时，进一步减少入射在受光区域1601a2和1601a3上的光量。
因此，提供了防止当过量的光进入包括在受光区域1601a2和1601a3中的像素并因此超过了包括在受光区域1601a2和1601a3中的像素的适宜操作限制(例如，超过饱和电荷量)时引起的事件发生的作用。
此外，提供了进一步减少入射在受光区域1601a4上的光量并因此防止当过量的光进入包括在受光区域1601a4中的像素并因此超过了包括在受光区域1601a4中的像素的适宜操作限制(例如，超过饱和电荷量)时引起的事件发生的作用。
这里，作为另一个实施方案，例如，使用类似于在通常相机中使用的并且其中多个板组合且改变其位置关系以改变开口尺寸的光阑的结构，可以使用以下的结构：其中相机模块包括其中开口区域51b可变的光阑板51，并且根据被写体的照度而改变光阑的开口的尺寸。
例如，可以使用以下的结构：当使用在图73和图74的A中所示的受光元件12时，如果被写体的照度低，则使用在图73的B～D和图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图73的C和图74的C的形状，如果被写体的照度较高，则使用图73的B和图74的B的形状，如果被写体的照度再高，则使用图73的D和图74的D的形状。
图75示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第七示例。
在图75所示的受光元件12中，像素阵列1601b1的所有像素是接收绿色波长的光的像素。像素阵列1601b2的所有像素是接收蓝色波长的光的像素。像素阵列1601b3的所有像素是接收红色波长的光的像素。像素阵列1601b4的所有像素是接收绿色波长的光的像素。
图76示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第八示例。
在图76所示的受光元件12中，像素阵列1601b1的所有像素是接收绿色波长的光的像素。像素阵列1601b2的所有像素是接收蓝色波长的光的像素。像素阵列1601b3的所有像素是接收红色波长的光的像素。像素阵列1601b4的所有像素是接收全可见光波长范围的光的像素。
图77示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第九示例。
在图77所示的受光元件12中，像素阵列1601b1的所有像素是接收全可见光波长范围的光的像素。像素阵列1601b2的所有像素是接收蓝色波长的光的像素。像素阵列1601b3的所有像素是接收红色波长的光的像素。像素阵列1601b4的所有像素是接收全可见光波长范围的光的像素。
图78示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第十示例。
在图78所示的受光元件12中，像素阵列1601b1的所有像素是接收全可见光波长范围的光的像素。像素阵列1601b2的所有像素是接收全可见光波长范围的光的像素。像素阵列1601b3的所有像素是接收红色波长的光的像素。像素阵列1601b4的所有像素是接收全可见光波长范围的光的像素。
如图75～图78所示，受光元件12的像素阵列1601b1～1601b4可以以像素阵列为单位接收相同波长带的光。
现有技术中已知的RGB三板式固态成像装置包括三个受光元件，并且每个受光元件仅成像R图像、仅成像G图像或仅成像B图像。在现有技术中已知的RGB三板式固态成像装置中，入射在一个光学单元上的光通过棱镜在三个方向上分离成光束，然后使用三个受光元件接收光束。因此，入射在三个受光元件上的被写体图像的位置在三个图像中是相同的。因此，通过对这三个图像应用超分辨率技术难以获得高感度图像。
另一方面，在其中使用图75～图78所示的任何受光元件12的图10和图11所示的相机模块1中，在作为光入射面的相机模块1的表面上，在该表面内的纵向方向和横向方向上分别配置两个光学单元13，并且4个光学单元13的光轴平行并且在相同方向上延伸。因此，在光轴在相同方向上取向的同时，使用包括在受光元件12中的四个不同的受光区域1601a1～1601a4可以获得不必须相同的多个图像。
具有这种结构的相机模块1提供了对于从上述配置的4个光学单元13获得的多个图像应用超分辨率技术获得具有比从一个光学单元13获得的一个图像更高分辨率的图像的作用。
这里，通过图75所示的受光元件12获得G，R，G和B的四个图像的构成发挥与G，R，G和B四个像素用作图66所示的受光元件12中的重复单元的构成相同的作用。
通过图76所示的受光元件12获得R，G，B和C的四个图像的构成发挥与R，G，B和C四个像素用作图67所示的受光元件12中的重复单元的构成相同的作用。
通过图77所示的受光元件12获得R，C，B和C的四个图像的构成发挥与R，C，B和C四个像素用作图68所示的受光元件12中的重复单元的构成相同的作用。
通过图78所示的受光元件12获得R，C，C和C的四个图像的构成发挥与R，C，C和C四个像素用作图69所示的受光元件12中的重复单元的构成相同的作用。
作为包括图75～图78所示的受光元件12的相机模块1的光阑板51的构成，可以使用图64的A～D中所示的光阑板51的各种构成或其变形例。
图79的A示出了包括在相机模块1的受光元件12中的4个像素阵列1601b1～1601b4的像素阵列的第十一示例。
在图79的A所示的受光元件12中，像素阵列1601b1～1601b4中的一个像素的像素尺寸和像素接收的光的波长不同。
像素阵列1601b1具有最小像素尺寸，像素阵列1601b2和1601b3具有大于像素阵列1601b1的相同的像素尺寸，并且像素阵列1601b4具有大于像素阵列1601b2和1601b3的像素尺寸。像素的尺寸与像素中包括的光电转换单元的尺寸成比例。
关于像素接收的光的波长，像素阵列1601b1、1601b2和1601b4包括接收全可见光波长范围的光的像素，并且像素阵列1601b3包括接收红色波长的光的像素。
图79的A所示的受光元件12的上述构成具有以下的作用：例如，当被写体的照度高并因此在受光元件12中获得大信号时，使用具有小像素尺寸和高分辨率的受光区域1601a1，获得具有高分辨率的图像。
另外，当由于被写体的照度低并因此在受光元件12中没有获得大信号而导致图像的S/N比可能降低时，具有以下的作用：使用其中获得具有高S/N比的图像的受光区域1601a2，获得具有高S/N比的图像。
当被写体的照度更低并因此在受光元件12中的图像的S/N比可能更低时，具有以下的作用：使用其中获得具有更高S/N比的图像的受光区域1601a4，获得具有更高S/N比的图像。
这里，在图79的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图79的B的光阑板51与图79的A所示的受光元件12组合使用的构成发挥与在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的B的光阑板51与图74的A所示的受光元件12组合使用的构成相同的作用。
另外，在图79的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图79的C的光阑板51与图79的A所示的受光元件12组合使用的构成发挥与在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的C的光阑板51与图74的A所示的受光元件12组合使用的构成相同的作用。
另外，在图79的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图79的D的光阑板51与图79的A所示的受光元件12组合使用的构成发挥与在图74的B～D所示的三种形状的光阑板51中的图74的D的光阑板51与图74的A所示的受光元件12组合使用的构成相同的作用。
对于包括图79的A中的受光元件12的相机模块1，可以使用图64的A或D中所示的光阑板51的构成、图79的B～D中所示的光阑板51的构成或其变形例。
<18.第12实施方案的相机模块>
图80是示出使用本技术适用的层叠透镜结构的相机模块的第十二实施方案的图。
作为图80所示的第十二实施方案的相机模块1M是多目相机模块，其包括两个以上的光学单元13和具有与光学单元13对应的受光区域(受光部分)的受光元件12，并且是具有焦点调节机构(自动对焦机构)的多目相机模块。
在上面的图36中，作为根据第十一实施方案的相机模块1J，已经示出了具有焦点调节机构(自动对焦机构)的单目相机模块的构成。
在图80中，对应于图36中所示的相机模块1J的部分用相同的附图标记表示，并且将适当地省略对这些部分的说明。
如参照图13所说明的，层叠透镜结构11包括层叠的5个带透镜的基板41a～41e。构成层叠透镜结构11的带透镜的基板41具有其中透镜树脂部82加到设置于支撑基板81中的通孔83的内侧的构成。透镜树脂部82包括上述透镜21，并且除了延伸到支撑基板81并支撑透镜21的部分之外，还表示与形成透镜21的材料一体化的部分。
这里，在图80中，为了防止附图复杂化，省略了支撑基板81和通孔83的附图标记。
在图80所示的第十二实施方案中，包括多个光学单元13的层叠透镜结构11收容在透镜筒74中。当透镜筒74通过驱动电机(未示出)在轴331的轴向上移动时，从层叠透镜结构11到受光元件12的成像面的距离被调节。
第十二实施方案与图36所示的具有焦点调节机构的单目相机模块1J不同。一个区别在于，在最下层的带透镜的基板41e的相邻光学单元13之间的位置处设置有贯通带透镜的基板41e的贯通槽2001，并且在受光元件12上方的保护基板335的上表面上在对应于贯通槽2001的位置处设置有遮挡板2002。遮挡板2002形成在层叠透镜结构11下方的受光元件12侧。
贯通槽2001设置为使得当由驱动电机驱动的透镜筒74移动到最接近受光元件12的位置时，它不会干扰遮挡板2002，但是即使未设置贯通槽2001，当没有干扰时，其可以被省略。
另外，与图36所示的具有焦点调节机构的单目相机模块1J的另一个区别在于，在最下层的带透镜的基板41e的相邻光学单元13的透镜树脂部82之间在支撑基板81的下表面上形成光吸收膜2011。
光吸收膜2011可以包含例如含碳黑色抗蚀剂、含氧化钛的黑色抗蚀剂、使用吸收特定波长的颜料或染料的有机膜或者具有光吸收特性的无机膜。作为具有光吸收特性的无机膜，可以列举例如SiN或SiO2的膜。
如参照图18的C所说明的，在带透镜的基板41中，在支撑基板81的上表面上形成上表面层122，并且在其下表面上形成下表面层123。然而，光吸收膜2011可以以重叠的方式形成在下表面层124的上表面上。当然，可以形成光吸收膜2011来代替下表面层124。
另外，由于光吸收膜2011可以同时形成在支撑基板81的上表面和下表面上，因此其可以以重叠的方式形成在上表面层125的上表面上。
在具有焦点调节机构的多目相机模块1M中，当未设置贯通槽2001、遮挡板2002和光吸收膜2011时，如图81中的箭头所示，存在入射到预定的光学单元13上的光在支撑基板81、保护基板335等处反射并进入相邻光学单元13的受光区域的风险。这种从其他光学单元13泄漏的光的入射可能会引起混色或重影。
如在第十二实施方案中那样，当设置贯通槽2001、遮挡板2002和光吸收膜2011时，可以防止光学单元13之间的杂散光并防止出现混色或重影。
另外，与其中配置有图36所示的多个单目相机模块1J的构成相比，在第十二实施方案的相机模块1M中，只有一个驱动系统，例如驱动电机和轴331，并且可以减轻相机模块的重量，这有助于降低自动对焦驱动和加速自动对焦驱动的功耗。
这里，为了获得防止杂散光的作用或效果，在贯通槽2001、遮挡板2002和光吸收膜2011中，可以设置遮挡板2002和光吸收膜2011中的至少一个。
图82是示出贯通槽2001和遮挡板2002配置在各种多目相机模块中的位置的图。
在图82的A中，用虚线表示贯通槽2001和遮挡板2002配置在双目相机模块中的位置。
在图82的B中，用虚线表示贯通槽2001和遮挡板2002配置在三目相机模块中的位置。
在图82的C中，用虚线表示贯通槽2001和遮挡板2002配置在四目相机模块中的位置。
如图82的A～C所示，贯通槽2001和遮挡板2002配置在相邻的光学单元13之间。
图83示出了贯通槽2001和遮挡板2002的形状的示例。
如图83的A～C所示，贯通槽2001和遮挡板2002可以具有其中开口宽度向下(配置受光元件12的一侧)增大的所谓的向下扇形形状(锥形)、其中开口宽度向下减小的向上扇形形状(倒锥形)以及其中开口宽度向上或向下没有变化的矩形形状中的任何形状，并且具有任意形状的贯通槽2001和遮挡板2002可以适当地组合。
贯通槽2001形成为在层叠的5个带透镜的基板41a～41e中仅贯通最下层的带透镜的基板41e，但是其可以形成为不仅贯通最下层的带透镜的基板41e，而且贯通最上层的带透镜的基板41a，其间贯通带透镜的基板41b～41d。
另外，如图83的D所示，可以形成从支撑基板81的下表面挖掘到预定深度使得其不贯通支撑基板81的沟槽2003，以代替贯通槽2001。
贯通槽2001可以在通过干蚀刻、湿蚀刻等形成通孔83的同时形成，并且可以通过激光、机械加工等形成。
可以使用抗蚀剂图案化和光吸收膜的组合来形成遮挡板2002。例如，以高纵横比形成负性光致抗蚀剂(例如，SU-8)，在其上形成光吸收膜，从而形成遮挡板2002。
另外，可以使用诸如丝网印刷或喷墨印刷等印刷法和光吸收膜的组合来形成遮挡板2002。
当使用使用抗蚀剂图案化或印刷法的形成方法时，在执行分割前的基板状态(晶片状态)形成遮挡板2002。
另一方面，遮挡板2002通过在分割后进行形成的方法获得。例如，当具有预定厚度的金属板被加工成与图82所示的遮挡板2002的配置位置相匹配的形状时，在表面上形成光吸收膜，然后，使用粘合剂贴附到分割后的保护基板335的上表面，从而可以形成遮挡板2002。
<19.电子设备的应用例>
上述相机模块1组入到在图像拍摄单元(光电转换单元)中使用固态成像装置的电子装置中，例如数字静态相机、摄像机等成像装置、具有成像功能的移动终端设备以及在图像读取单元中使用固态成像装置的复印机。
图84是示出作为本技术适用的电子设备的成像装置的构成例的框图。
图84的成像装置3000包括相机模块3002和作为相机信号处理电路的DSP(数字信号处理器)电路3003。另外，成像装置3000还包括帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006、操作单元3007和电源单元3008。DSP电路3003、帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006、操作单元3007和电源单元3008经由总线3009互相连接。
相机模块3002内的图像传感器3001从被写体获取入射光(图像光)以在成像面上形成图像，以像素为单位将图像的入射光的光量转换为电气信号，并输出信号作为图像信号。采用上述相机模块1作为相机模块3002，并且图像传感器3001对应于上述受光元件12。图像传感器3001接收已经通过相机模块3002的层叠透镜结构11的光学单元13的各透镜21的光，并且输出图像信号。
显示单元3005包括诸如液晶面板或有机EL(电致发光)面板等面板型显示装置，并显示由图像传感器3001拍摄的视频图像或静止图像。记录单元3006将由图像传感器3001拍摄的视频图像或静止图像记录在诸如硬盘或半导体存储器等记录介质上或其中。
操作单元3007在使用者的操作下发出关于成像装置3000具有的各种功能的操作命令。电源单元3008适当地向DSP电路3003、帧存储器3004、显示单元3005、记录单元3006和操作单元3007供给各种电源，这些电源用作这些供电目标的操作电源。
如上所述，通过使用其中高精度定位和接合(层叠)的层叠透镜结构11作为相机模块3002安装的相机模块1，可以实现高图像质量和小型化。因此，在成像装置3000中，例如用于摄像机、数字静态相机以及诸如移动电话之类的移动装置等的相机模块，可以实现半导体封装的小型化并且获得高图像质量的拍摄图像。
<20.体内信息获取系统的应用例>
根据本公开实施方案的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开实施方案的技术可以应用于使用胶囊内窥镜的患者体内信息获取系统。
图85是示出使用可以应用本技术实施方案的技术(本技术)的胶囊内窥镜的患者体内信息获取系统的示意性构成的示例的框图。
体内信息获取系统10001包括胶囊内窥镜10100和外部控制装置10200。
在检查时，患者吞咽胶囊内窥镜10100。胶囊内窥镜10100具有成像功能和无线通信功能。胶囊内窥镜10100以预定间隔顺次地拍摄器官的图像(在下文中，也称为体内图像)，并且将关于体内图像的信息无线地顺次地传输到患者外部的外部控制装置10200，同时通过蠕动运动等而移动到器官的内部，直到自然排出。
外部控制装置10200综合地控制体内信息获取系统10001的操作。另外，外部控制装置10200接收关于从胶囊内窥镜10100传输的体内图像的信息，并且基于所接收的关于体内图像的信息，生成用于在显示装置(未示出)上显示体内图像的图像数据。
在体内信息获取系统10001中，可以以这种方式在从吞咽胶囊内窥镜10100直到其被排出的任何时间获取通过拍摄患者体内状态而获得的体内图像。
对胶囊内窥镜10100和外部控制装置10200的构成和功能进行更详细地说明。
胶囊内窥镜10100包括胶囊式壳体10101。在胶囊式壳体10101中，收容光源单元10111、成像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114、供电单元10115、电源单元10116和控制单元10117。
光源单元10111包括光源，例如发光二极管(LED)，光被发射到成像单元10112的成像视野中。
成像单元10112包括图像传感器和光学系统，该光学系统包括设置在图像传感器前面的多个透镜。发射到作为观察对象的身体组织的光的反射光(在下文中称为观察光)由光学系统收集并入射到图像传感器上。在成像单元10112中，入射在图像传感器上的观察光被光电转换，并且生成与观察光相对应的图像信号。将由成像单元10112生成的图像信号提供给图像处理单元10113。
图像处理单元10113包括诸如中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)等处理器，并且对由成像单元10112生成的图像信号执行各种类型的信号处理。图像处理单元10113将被执行信号处理的图像信号作为RAW数据提供给无线通信单元10114。
无线通信单元10114对经过图像处理单元10113的信号处理的图像信号执行诸如调制处理等预定处理，并且经由天线10114A将图像信号传输到外部控制装置10200。此外，无线通信单元10114经由天线10114A接收来自外部控制装置10200的与胶囊内窥镜10100的驱动控制有关的控制信号。无线通信单元10114将从外部控制装置10200接收到的控制信号提供给控制单元10117。
供电单元10115包括用于电力接收的天线线圈、用于从天线线圈中产生的电流再生电力的电力再生电路以及升压电路等。在供电单元10115中，使用所谓的非接触充电的原理来生成电力。
电源单元10116包括二次电池，并存储由供电单元10115生成的电力。在图85中，为了避免图的复杂化，未示出指示来自电源单元10116的电力的供电目的地的箭头等。然而，存储在电源单元10116中的电力被供给到光源单元10111、成像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和控制单元10117，并且因此可以用于驱动这些单元。
控制单元10117包括诸如CPU等处理器，并且根据从外部控制装置10200传输的控制信号适宜地控制光源单元10111、成像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和供电单元10115。
外部控制装置10200包括诸如CPU或GPU等处理器，或者其上混合安装有处理器和诸如存储器等存储元件的微处理器、控制板等。外部控制装置10200通过天线10200A将控制信号传输到胶囊内窥镜10100的控制单元10117，由此控制胶囊内窥镜10100的操作。在胶囊内窥镜10100中，例如，根据来自外部控制装置10200的控制信号，可以改变用于向光源单元10111中的观察对象发光的条件。另外，根据来自外部控制装置10200的控制信号，可以改变成像条件(例如，成像单元10112中的帧速率、曝光值等)。另外，根据来自外部控制装置10200的控制信号，可以改变图像处理单元10113中的处理细节以及无线通信单元10114传输图像信号的条件(例如，传输间隔、传输图像的数量等)。
此外，外部控制装置10200对从胶囊内窥镜10100传输的图像信号执行各种类型的图像处理，并生成用于在显示装置上显示拍摄的体内图像的图像数据。作为图像处理，可以执行各种类型的已知信号处理，例如，显像处理(去马赛克处理)、图像质量改善处理(频带增强处理、超分辨率处理、降噪(NR)处理和/或相机抖动校正处理等)和/或放大处理(电子变焦处理)等。外部控制装置10200控制显示装置(未示出)的驱动，以基于所生成的图像数据显示拍摄的体内图像。可选择地，外部控制装置10200可以使记录装置(未示出)记录所生成的图像数据，或者使打印装置(未示出)打印出所生成的图像数据。
以上已经说明了可以应用根据本公开的技术的体内信息获取系统的示例。在上述构成中，根据本公开的技术可以应用于成像单元10112。具体地，根据第一至第十二实施方案的相机模块1可以应用作为成像单元10112。当根据本公开的技术应用于成像单元10112时，由于可以进一步减小胶囊内窥镜10100的尺寸，因此可以进一步减轻患者的负担。另外，由于可以在减小胶囊内窥镜10100尺寸的同时，获得更清晰的手术位置图像，从而提高检查的准确性。
<21.内窥镜手术系统的应用例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开的技术可以适用于内窥镜手术系统。
图86是示出根据本公开的技术(本技术)可以应用的内窥镜手术系统的示意性构成的示例的图。
图86示出手术者(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示，内窥镜手术系统11000包括内窥镜11100、诸如气腹管11111和能量处置器械11112等其他手术器械11110、支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120以及其上安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。
内窥镜11100包括其中距远端预定长度的区域被插入患者11132的体腔内的透镜筒11101和摄像头11102，该摄像头与透镜筒11101的近端连接。在图示的例子中，示出了形成为包括硬性透镜筒11101的所谓硬性镜的内窥镜11100，但是内窥镜11100可以形成为包括软性透镜筒的所谓的软性镜。
透镜筒11101在其远端处设有物镜装配到其中的开口部。光源装置11203与内窥镜11100连接，并且将由光源装置11203生成的光通过延伸到透镜筒11101内部的光导引导到透镜筒的远端，并经由物镜将光朝向在患者11132的体腔内的观察对象发射。请注意，内窥镜11100可以是直视镜、斜视镜或侧视镜。
在摄像头11102的内部设有光学系统和图像传感器，并且来自观察对象的反射光(观察光)通过光学系统会聚在图像传感器上。观察光由图像传感器进行光电转换，并且生成与观察光相对应的电气信号，即，与观察图像相对应的图像信号。图像信号作为RAW数据被传输到相机控制单元(CCU)11201。
CCU 11201包括中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等，并且综合控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，CCU 11201接收来自摄像头11102的图像信号，并且执行诸如对图像信号的显像处理(去马赛克处理)等各种类型的图像处理以基于该图像信号显示图像。
显示装置11202通过CCU 11201的控制显示基于已经由CCU 11201对其进行了图像处理的图像信号的图像。
例如，光源装置11203包括诸如发光二极管(LED)等光源并且将用于拍摄手术部位等的照射光供给到内窥镜11100。
输入装置11204是用于内窥镜手术系统11000的输入界面。使用者可以经由输入装置11204向内窥镜手术系统11000输入各种类型的信息和指令。例如，使用者输入用于改变内窥镜11100的成像参数(照射光的类型、放大率、焦距等)的指令等。
处置器械控制装置11205控制能量处置器械11112的驱动，用于组织的烧灼、切开、血管的密封等。气腹装置11206经由气腹管11111向体腔内注入气体以使患者11132的体腔膨胀，以确保内窥镜11100的视野并确保手术者的工作空间。记录器11207是能够记录与手术有关的各种类型的信息的装置。打印机11208是能够以诸如文本、图像、图形等各种形式打印与手术有关的各种类型的信息的装置。
请注意，将用于拍摄手术部位的照射光供给到内窥镜11100的光源装置11203可以包括例如LED、激光光源或它们组合的白色光源。此时，在白色光源包括RGB激光光源的组合的情况下，可以高精度地控制各种颜色(波长)的输出强度和输出定时，从而可以在光源装置11203中进行所拍摄的图像的白平衡的调整。此外，在这种情况下，通过将来自各个RGB激光光源的激光按时间分割地发射到观察对象上并且与发射定时同步地控制摄像头11102的图像传感器的驱动，也可以按时间分割地拍摄对应于R、G和B中的每一个的图像。根据该方法，在图像传感器中未设置滤色器的情况下，也可以获得彩色图像。
此外，可以控制光源装置11203的驱动，使得在预定时间间隔改变要输出的光的强度。通过与光强度的改变的定时同步地控制摄像头11102的图像传感器的驱动以按时间分割地获取图像并合成图像，可以生成没有所谓的曝光不足阴影和所谓的过度曝光高亮的高动态范围的图像。
此外，光源装置11203可以供给与特殊光观察相对应的预定波长带的光。在特殊光观察中，例如，通过使用身体组织中的光吸收的波长依赖性，通过发射与普通观察时的照射光(即，白光)相比具有窄带域的光，进行以高对比度对诸如粘膜表层的血管等预定组织进行拍摄的所谓的窄带域成像(NBI)。可选择地，在特殊光观察中，可以进行通过发射激发光产生的荧光获得图像的荧光观察。在荧光观察中，例如，可以向身体组织照射激发光来观察来自身体组织的荧光(自体荧光观察(autofluorescence observation))，或者可以将诸如吲哚菁绿(indocyanine green：ICG)等试剂局部注射到身体组织中并发射与试剂的荧光波长相对应的激发光来获得荧光图像。光源装置11203可以供给与这种特殊光观察相对应的窄带域光和/或激发光。
图87是示出图86所示的摄像头11102和CCU 11201的功能构成的示例的框图。
摄像头11102包括透镜单元11401、成像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和CCU11201通过传输线缆11400彼此通信连接。
透镜单元11401是设置在与透镜筒11101的连接部分处的光学系统。从透镜筒11101的远端接收的观察光被引导到摄像头11102并入射到透镜单元11401上。透镜单元11401包括具有变焦透镜和聚焦透镜的多个透镜的组合。
成像单元11402由图像传感器构成。构成成像单元11402的图像传感器可以是一个(所谓的单板型)，并且可以是多个(所谓的多板型)。当成像单元11402是多板型时，例如，通过各个图像传感器生成与RGB相对应的图像信号，并且可以通过对图像信号进行合成来获得彩色图像。可选择地，成像单元11402可以包括一对图像传感器，用于获取与三维(3D)显示相对应的右眼和左眼用的图像信号。通过进行3D显示，手术者11131可以更加准确地把握手术部位中的身体组织的深度。请注意，当成像单元11402是多板型时，透镜单元11401还设置有与各个图像传感器对应的多个子系统。
此外，成像单元11402不必须设置在摄像头11102中。例如，成像单元11402可以设置在透镜筒11101内部的物镜的正后方。
驱动单元11403包括致动器，并且通过摄像头控制单元11405的控制使透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。利用这种配置，可以适宜地调整由成像单元11402拍摄的图像的放大率和焦点。
通信单元11404包括用于向/从CCU 11201传输/接收各种类型的信息的通信装置。通信单元11404将从成像单元11402获取的图像信号作为RAW数据经由传输线缆11400传输到CCU 11201。
此外，通信单元11404从CCU 11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号，并将该控制信号供给到摄像头控制单元11405。控制信号包括与成像参数有关的信息，例如，指定所拍摄的图像的帧速率的信息、指定在成像时的曝光值的信息和/或指定所拍摄的图像的放大率和焦点的信息等。
请注意，诸如帧速率、曝光值、放大率和焦点等成像参数可以由使用者适宜地设定，或者可以由CCU 11201的控制单元11413基于获取的图像信号来自动设定。换句话说，在内窥镜11100中提供所谓的自动曝光(AE)功能、自动对焦(AF)功能和自动白平衡(AWB)功能。
摄像头控制单元11405基于经由通信单元11404接收的来自CCU11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。
通信单元11411包括用于向/从摄像头11102传输/接收各种类型的信息的通信装置。通信单元11411经由传输线缆11400接收从摄像头11102传输的图像信号。
此外，通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号传输到摄像头11102。图像信号和控制信号可以通过电气通信、光通信等来传输。
图像处理单元11412对作为从摄像头11102传输的RAW数据的图像信号进行各种类型的图像处理。
控制单元11413进行与通过内窥镜11100进行的手术部位等的成像以及通过对手术部位等的成像获得的所拍摄的图像的显示有关的各种类型的控制。例如，控制单元11413生成用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。
此外，控制单元11413基于已经由图像处理单元11412进行了图像处理的图像信号来使显示装置11202显示手术部位等的所拍摄的图像。此时，控制单元11413可以通过使用各种图像识别技术来识别所拍摄的图像内的各种物体。例如，控制单元11413检测包含在所拍摄的图像中的物体的颜色、边缘的形状等，由此能够识别诸如钳子等手术器械、特定活体部位、出血、当使用能量处置器械11112时的雾等等。当使显示装置11202显示所拍摄的图像时，通过使用识别结果，控制单元11413可以使显示装置11202重叠显示与手术部位的图像有关的各种类型的手术支持信息。手术支持信息被重叠显示，并呈现给手术者11131，由此可以减轻手术者11131的负担，并且手术者11131可以可靠地进行手术。
将摄像头11102和CCU 11201连接在一起的传输线缆11400是支持电气信号的通信的电气信号线缆、支持光通信的光纤或其复合线缆。
此时，在所示的示例中，通过使用传输线缆11400来执行有线通信，但是可以在摄像头11102和CCU 11201之间执行无线通信。
以上已经说明了可以应用根据本公开的技术的内窥镜手术系统的示例。在上述构成中，根据本公开的技术可以应用于摄像头11102的透镜单元11401和成像单元11402。具体地，根据第一至第十二实施方案的相机模块1可以应用作为透镜单元11401和成像单元11402。当根据本公开的技术应用于透镜单元11401和成像单元11402，可以减小摄像头11102的尺寸，并且可以获得更清晰的手术位置图像。
这里，尽管这里以内窥镜手术系统为例进行说明，但是根据本公开实施方案的技术可以适用于其他系统，例如，显微镜手术系统等。
<22.移动体的应用例>
根据本公开的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本公开实施方案的技术被实现为待安装在诸如汽车、电动汽车、混合电动汽车、摩托车、自行车、个人移动装置、飞机、无人机、船舶和机器人等任何类型的移动体上的装置。
图88是作为根据本技术实施方案的技术可以适用的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的概略构成例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001连接在一起的多个电子控制单元。在图88所示的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、主体系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040和综合控制单元12050。此外，作为综合控制单元12050的功能构成，示出了微型计算机12051、音频图像输出单元12052和车载网络接口(I/F)12053。
驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010用作诸如用于产生如内燃机或驱动电机等车辆的驱动力的驱动力产生装置、用于向车轮传递驱动力的驱动力传递机构、用于调节车辆的转向角的转向机构、用于产生车辆的制动力的制动装置等的控制装置。
主体系统控制单元12020根据各种程序来控制安装到车体的各种装置的操作。例如，主体系统控制单元12020用作无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置或诸如头灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯的控制装置。在这种情况下，用于代替按键的从便携式装置传递的无线电波或各种开关的信号可以输入到主体系统控制单元12020。主体系统控制单元12020接收无线电波或信号的输入并控制车辆的门锁装置、电动窗装置、灯等。
车外信息检测单元12030检测安装车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，车外信息检测单元12030与成像单元12031连接。车外信息检测单元12030使成像单元12031拍摄车辆外部的图像并接收所拍摄的图像。车外信息检测单元12030可以基于接收到的图像进行诸如人、汽车、障碍物、标志、道路上的文字等物体检测处理或距离检测处理。
成像单元12031是接收光并输出对应于受光量的电气信号的光学传感器。成像单元12031可以输出电气信号作为图像或输出电气信号作为测距信息。此外，由成像单元12031接收的光可以是可见光或诸如红外线等不可见光。
车内信息检测单元12040检测车内的信息。例如，车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测单元12041连接。例如，驾驶员状态检测单元12041包括拍摄驾驶员的图像的相机，并且基于从驾驶员状态检测单元12041输入的检测信息，车内信息检测单元12040可以计算驾驶员的疲劳度或集中度，或者可以判断驾驶员是否入睡。
例如，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车辆内部和外部的信息来计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，并且可以向驱动系统控制单元12010输出控制指令。例如，微型计算机12051可以进行协调控制，以实现包括车辆的碰撞避免或碰撞缓和、基于车辆之间的距离的追踪行驶、车辆速度保持行驶、车辆碰撞警告、车辆的车道偏离警告等的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的功能。
另外，微型计算机12051可以通过基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆周围的信息来控制驱动力产生装置、转向机构、制动装置等来进行协调控制，以实现其中车辆自主行驶而不依赖于驾驶员的操作的自动驾驶等。
另外，微型计算机12051可以基于由车外信息检测单元12030获得的车辆外部的信息将控制指令输出到主体系统控制单元12020。例如，微型计算机12051根据由车外信息检测单元12030检测到的前方车辆或对向车辆的位置来控制头灯，以进行协调控制，以实现防止诸如将远光灯切换为近光灯等眩光。
音频图像输出单元12052将声音和图像输出信号中的至少一种传递到能够在视觉上或听觉上通知车辆乘员或车辆外部的信息的输出装置。在图88的示例中，作为输出装置，音频扬声器12061、显示单元12062和仪表板12063被示出。例如，显示单元12062可以包括车载显示器和平视显示器中的至少一种。
图89是成像单元12031的安装位置的示例的图。
在图89中，作为成像单元12031，车辆12100包括成像单元12101，12102，12103，12104和12105。
成像单元12101，12102，12103，12104和12105中的每一个设置在例如车辆12100的车头、侧视镜、后保险杠、后门、车内的挡风玻璃的上侧等位置。设置在车头中的成像单元12101和设置在车内的挡风玻璃上侧的成像单元12105主要获得车辆12100的前方的图像。设置在侧视镜中的成像单元12102和12103主要获得车辆12100的侧方的图像。设置在后保险杠或后门中的成像单元12104主要获得车辆12100的后方的图像。由成像单元12101和12105获取的前方的图像主要用于检测前方车辆、行人、障碍物、交通信号、交通标志、车道等。
另外，图89示出了成像单元12101～12104的成像范围的示例。成像范围12111表示设置在车头中的成像单元12101的成像范围，成像范围12112和12113分别表示设置在侧视镜中的成像单元12102和12103的成像范围，成像范围12114表示设置在后保险杠或后门中的成像单元12104的成像范围。例如，由成像单元12101～12104拍摄的图像数据被彼此叠加，从而获得车辆12100的从上方看到的鸟瞰图像。
成像单元12101～12104中的至少一个可以具有获取距离信息的功能。例如，成像单元12101～12104中的至少一个可以是包括多个图像传感器的立体相机，或者可以是具有相位差检测用的像素的图像传感器。
例如，基于从成像单元12101～12104获得的距离信息，微型计算机12051求出距各成像范围12111～12114内的各立体物的距离和距离的时间变化(相对于车辆12100的相对速度)，从而能够提取位于车辆12100的行驶路线上的特别是最靠近的立体物且在与车辆12100的大致相同的方向上以预定速度(例如，0km/h以上)行驶的立体物作为前方车辆。另外，微型计算机12051可以设定在前方车辆的前方预先确保的车辆之间的距离，并且可以进行自动制动控制(包括追踪行驶停止控制)、自动加速控制(包括追踪行驶开始控制)等。以这种方式，可以进行其中车辆自主行驶而不依赖于驾驶员的操作的自动驾驶等的协调控制。
例如，基于从成像单元12101～12104获得的距离信息，通过将立体物分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人和电线杆等其他立体物，微型计算机12051可以提取关于立体物的立体物数据，并利用提取的数据自动避开障碍物。例如，微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为可以由车辆12100的驾驶员视觉识别的障碍物和难以视觉识别的障碍物。然后，微型计算机12051判断指示与各障碍物碰撞的危险度的碰撞风险，并且当碰撞风险等于或高于设定值并且存在碰撞的可能性时，微型计算机12051可以通过经由音频扬声器12061和显示单元12062向驾驶者输出警告或者经由驱动系统控制单元12010进行强制减速或回避转向，从而能够进行碰撞避免的驾驶辅助。
成像单元12101～12104中的至少一个可以是用于检测红外线的红外相机。例如，微型计算机12051可以通过判断行人是否存在于成像单元12101～12104的拍摄图像中来识别行人。例如，通过提取作为红外相机的成像单元12101～12104的拍摄图像中的特征点的过程以及对指示物体的轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理以判断该物体是否为行人的过程来进行行人的识别。当微型计算机12051判断行人存在于成像单元12101～12104的拍摄图像中并且识别出行人时，音频图像输出单元12052控制显示单元12062，使其显示叠加的矩形轮廓线以强调所识别的行人。此外，音频图像输出单元12052可以控制显示单元12062，使其在期望的位置显示指示行人的图标等。
以上已经说明了可以应用根据本公开的技术的车辆控制系统的示例。在上述构成中，根据本公开的技术可以应用于成像单元12031。根据第一至第十二实施方案的相机模块1可以应用作为成像单元12031。当根据本公开的技术应用于成像单元12031，可以减小尺寸并且可以获得更清晰的拍摄图像。另外，使用所获得的拍摄图像，可以减轻驾驶员的疲劳度并提高驾驶员或车辆的安全性。
此外，本技术的应用不限于被构造成检测并捕获可见光的入射光量的分布作为图像的相机模块，而是可以适用于被构造成捕获红外线、X射线、粒子等的入射量的分布作为图像的相机模块，并且广义上，适用于被构造成检测和捕获诸如压力和静电电容等其他物理量的分布作为图像的诸如指纹传感器等一般相机模块(物理量分布检测装置)。
本公开的实施方案不限于上述实施方案，并且在不脱离本公开的主旨的情况下可以进行各种修改。
例如，可以采用其中组合上述多个实施方案中的全部或一些的形式。
请注意，本说明书中记载的效果仅仅是说明性的，并且效果不限于本说明书中记载的效果。可以存在除了本说明书中记载的效果之外的效果。
另外，本技术还可以如下构成。
(1)
一种相机模块，包括：
层叠透镜结构，其中通过直接接合来接合并层叠各带透镜的基板，各带透镜的基板具有配置在形成于基板中的通孔的内侧的透镜，所述层叠透镜结构包括多个光学单元，各光学单元具有在光轴方向上层叠的多个透镜；和
设置在相邻的光学单元之间的光吸收膜和遮挡板中的至少一个。
(2)
根据(1)所述的相机模块，包括
在所述光吸收膜和所述遮挡板中的遮挡板，
其中所述遮挡板形成在相对于所述层叠透镜结构的受光元件侧的位置处。
(3)
根据(2)所述的相机模块，还包括
通过在最下层的基板的对应于所述遮挡板的位置处挖掘基板而获得的沟槽。
(4)
根据(3)所述的相机模块，
其中所述沟槽是贯通基板的贯通槽。
(5)
根据(1)～(4)中任一项所述的相机模块，
其中所述光吸收膜形成在所述遮挡板的表面上。
(6)
根据(1)～(5)中任一项所述的相机模块，包括：
在所述光吸收膜和所述遮挡板中的光吸收膜，
其中所述光吸收膜形成在最下层的基板的下表面上。
(7)
根据(1)～(6)中任一项所述的相机模块，包括：
所述光吸收膜和所述遮挡板这二者。
(8)
一种相机模块的制造方法，所述方法包括：
在层叠透镜结构的相邻光学单元之间形成光吸收膜和遮挡板中的至少一个，在所述层叠透镜结构中，通过直接接合来接合并层叠各带透镜的基板，各带透镜的基板具有配置在形成于基板中的通孔的内侧的透镜，所述层叠透镜结构包括多个光学单元，各光学单元具有在光轴方向上层叠的多个透镜。
(9)
一种电子设备，包括
相机模块，所述相机模块包括
层叠透镜结构，其中通过直接接合来接合并层叠各带透镜的基板，各带透镜的基板具有配置在形成于基板中的通孔的内侧的透镜，所述层叠透镜结构包括多个光学单元，各光学单元具有在光轴方向上层叠的多个透镜；和
设置在相邻的光学单元之间的光吸收膜和遮挡板中的至少一个。
(10)
一种相机模块，包括：
层叠透镜基板，具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔；
第一光学单元，包括位于第一通孔中的一个或多个透镜；
第二光学单元，包括位于第二通孔中的一个或多个透镜；
第一受光单元，位于第一光学单元的一侧并对应于第一光学单元；
第二受光单元，位于第二光学单元的一侧并对应于第二光学单元；
在所述层叠透镜基板中配置在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部；和
配置在第一受光单元和第二受光单元之间的光吸收膜或遮挡板中的至少一个。
(11)
根据上述(10)所述的相机模块，其中所述层叠透镜基板包括第一透镜基板和第二透镜基板，并且第一透镜基板直接接合到第二透镜基板。
(12)
根据上述(11)所述的相机模块，其中第一层形成在第一透镜基板上，第二层形成在第二透镜基板上，并且第一层和第二层中的每一个包含氧化物、氮化物材料或碳中的一种或多种。
(13)
根据上述(12)所述的相机模块，其中第一透镜基板经由第一层和第二层直接结合到第二透镜基板。
(14)
根据上述(13)所述的相机模块，其中第一层和第二层包括等离子体接合部。
(15)
根据上述(10)～(14)中任一项所述的相机模块，其中防反射膜位于多个通孔中。
(16)
根据上述(10)～(15)中任一项所述的相机模块，其中所述遮挡板形成在所述层叠透镜基板的受光元件侧。
(17)
根据上述(16)所述的相机模块，其中所述沟槽部位于所述层叠透镜基板内，并且配置在所述层叠透镜基板的最下面的透镜基板上并且对应于所述遮挡板。
(18)
根据上述(17)所述的相机模块，其中所述沟槽部至少部分地贯通所述层叠透镜基板，并且被构造成接收所述遮光板。
(19)
根据上述(10)～(18)中任一项所述的相机模块，其中所述光吸收膜形成在所述遮挡板的表面上。
(20)
根据上述(10)～(19)中任一项所述的相机模块，其中所述光吸收膜形成在所述层叠透镜基板的最下面的透镜基板的下表面上。
(21)
根据上述(10)～(20)中任一项所述的相机模块，还包括所述光吸收膜和所述遮挡板这二者。
(22)
一种相机模块的制造方法，所述方法包括：
形成具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔的层叠透镜结构；
形成在第一通孔内包括一个或多个透镜的第一光学单元；
形成在第二通孔内包括一个或多个透镜的第二光学单元；
在第一光学单元的第一侧设置对应于第一光学单元的第一受光单元；
在第二光学单元的第一侧设置对应于第二光学单元的第二受光单元；
在所述层叠透镜结构中形成在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部；和
在第一受光单元和第二受光单元之间设置光吸收膜或遮挡板中的至少一个。
(23)
一种电子设备，包括：
相机模块，所述相机模块包括：
层叠透镜基板，具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔，
第一光学单元，包括位于第一通孔中的一个或多个透镜，
第二光学单元，包括位于第二通孔中的一个或多个透镜，
第一受光单元，位于第一光学单元的一侧并对应于第一光学单元，
第二受光单元，位于第二光学单元的一侧并对应于第二光学单元，
在所述层叠透镜基板中配置在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部，和
配置在第一受光单元和第二受光单元之间的光吸收膜或遮挡板中的至少一个；和
致动器，被构造成在光轴方向上移动所述层叠透镜基板。
(24)
根据上述(23)所述的电子设备，其中所述层叠透镜基板包括第一透镜基板和第二透镜基板，并且第一透镜基板直接接合到第二透镜基板。
(25)
根据上述(24)所述的电子设备，其中第一层形成在第一透镜基板上，第二层形成在第二透镜基板上，并且第一层和第二层中的每一个包含氧化物、氮化物材料或碳中的一种或多种。
(26)
根据上述(25)所述的电子设备，其中第一透镜基板经由第一层和第二层直接结合到第二透镜基板。
(27)
根据上述(26)所述的电子设备，其中第一层和第二层包括等离子体接合部。
(28)
根据上述(23)～(27)中任一项所述的电子设备，其中防反射膜位于多个通孔中。
(29)
根据上述(23)～(27)中任一项所述的电子设备，其中所述沟槽部至少部分地贯通所述层叠透镜基板，并且被构造成接收所述遮光板。
[附图标记列表]
1 相机模块
11 层叠透镜结构
12 受光元件
13 光学单元
21 透镜
41(41a～41g) 带透镜的基板
43 传感器基板
51 光阑板
52 开口部
81 支撑基板
82 透镜树脂部
83 通孔
2001 贯通槽
2002 遮挡板
2003 沟槽
2011 光吸收膜
3000 成像装置
3001 图像传感器
3002 相机模块

Claims (20)

1.一种相机模块，包括：
层叠透镜基板，具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔；
第一光学单元，包括位于第一通孔中的一个或多个透镜；
第二光学单元，包括位于第二通孔中的一个或多个透镜；
第一受光单元，位于第一光学单元的一侧并对应于第一光学单元；
第二受光单元，位于第二光学单元的一侧并对应于第二光学单元；
在所述层叠透镜基板中配置在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部；和
配置在第一受光单元和第二受光单元之间的光吸收膜或遮挡板中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中所述层叠透镜基板包括第一透镜基板和第二透镜基板，并且第一透镜基板直接接合到第二透镜基板。
3.根据权利要求2所述的相机模块，其中第一层形成在第一透镜基板上，第二层形成在第二透镜基板上，并且第一层和第二层中的每一个包含氧化物、氮化物材料或碳中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的相机模块，其中第一透镜基板经由第一层和第二层直接结合到第二透镜基板。
5.根据权利要求4所述的相机模块，其中第一层和第二层包括等离子体接合部。
6.根据权利要求1所述的相机模块，其中防反射膜位于多个通孔中。
7.根据权利要求1所述的相机模块，其中所述遮挡板形成在所述层叠透镜基板的受光元件侧。
8.根据权利要求7所述的相机模块，其中所述沟槽部位于所述层叠透镜基板内，并且配置在所述层叠透镜基板的最下面的透镜基板上并且对应于所述遮挡板。
9.根据权利要求8所述的相机模块，其中所述沟槽部至少部分地贯通所述层叠透镜基板，并且被构造成接收所述遮光板。
10.根据权利要求1所述的相机模块，其中所述光吸收膜形成在所述遮挡板的表面上。
11.根据权利要求1所述的相机模块，其中所述光吸收膜形成在所述层叠透镜基板的最下面的透镜基板的下表面上。
12.根据权利要求1所述的相机模块，还包括所述光吸收膜和所述遮挡板这二者。
13.一种相机模块的制造方法，所述方法包括：
形成具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔的层叠透镜结构；
形成在第一通孔内包括一个或多个透镜的第一光学单元；
形成在第二通孔内包括一个或多个透镜的第二光学单元；
在第一光学单元的第一侧设置对应于第一光学单元的第一受光单元；
在第二光学单元的第一侧设置对应于第二光学单元的第二受光单元；
在所述层叠透镜结构中形成在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部；和
在第一受光单元和第二受光单元之间设置光吸收膜或遮挡板中的至少一个。
14.一种电子设备，包括：
相机模块，所述相机模块包括：
层叠透镜基板，具有第一通孔和与第一通孔相邻的第二通孔，
第一光学单元，包括位于第一通孔中的一个或多个透镜，
第二光学单元，包括位于第二通孔中的一个或多个透镜，
第一受光单元，位于第一光学单元的一侧并对应于第一光学单元，
第二受光单元，位于第二光学单元的一侧并对应于第二光学单元，
在所述层叠透镜基板中配置在第一光学单元的至少一部分和第二光学单元的至少一部分之间的沟槽部，和
配置在第一受光单元和第二受光单元之间的光吸收膜或遮挡板中的至少一个；和
致动器，被构造成在光轴方向上移动所述层叠透镜基板。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述层叠透镜基板包括第一透镜基板和第二透镜基板，并且第一透镜基板直接接合到第二透镜基板。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中第一层形成在第一透镜基板上，第二层形成在第二透镜基板上，并且第一层和第二层中的每一个包含氧化物、氮化物材料或碳中的一种或多种。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其中第一透镜基板经由第一层和第二层直接结合到第二透镜基板。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中第一层和第二层包括等离子体接合部。
19.根据权利要求14所述的电子设备，其中防反射膜位于多个通孔中。
20.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述沟槽部至少部分地贯通所述层叠透镜基板，并且被构造成接收所述遮光板。
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