CN110235041A - Af模块、相机模块和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种相机模块，所述相机模块包括堆叠透镜结构，所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板。所述多个透镜基板包括：第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；和第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至第二透镜基板。所述相机模块还包括电磁驱动单元，所述电磁驱动单元用于调节所述堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
Description
技术领域
本发明涉及AF模块、相机模块和电子装置，更具体地，涉及能够AF模块、相机模块和允许相机模块用于各种目的的电子装置。
<相关申请的交叉参考>
本申请主张享有于2017年1月26日提交的日本优先权专利申请JP2017-011993的权益，并将该日本优先权专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
背景技术
在晶圆级透镜工艺中，将多个透镜布置在晶圆基板的平面方向上，在形成透镜时难以获得形状精度或位置精度。特别是，非常难以进行堆叠晶圆基板以制造堆叠透镜结构的工艺，并且在批量生产水平上无法实现三层或更多层的堆叠。
已经设计且提出了与晶圆级透镜工艺有关的各种技术。例如，专利文献1提出了一种方法，当透镜材料填充到基板中形成的通孔中以形成透镜时，透镜材料本身用作粘合剂以堆叠晶圆基板。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2009-279790号
发明内容
本发明要解决的技术问题
近年来，已经进行了对采用晶圆级透镜工艺制造的堆叠透镜作为用于各种目的的相机模块中的光学单元的可能性的研究。
鉴于这些情况，需要提供一种用于各种目的的相机模块。
技术问题的解决方案
根据本技术的第一实施例，提供了一种AF模块，包括：
堆叠透镜结构，包括多个具有透镜的基板，多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在贯通孔中，并且多个具有透镜的基板通过直接键合而彼此堆叠并接合；以及
第一驱动单元，被构造用于调整堆叠透镜结构和光接收元件之间的距离。
根据本技术的第二实施例，提供了一种相机模块，包括：
堆叠透镜结构，包括多个具有透镜的基板，多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在贯通孔中，并且多个具有透镜的基板通过直接键合而彼此堆叠并接合；
光接收元件，被构造用于接收由透镜会聚的入射光；以及
驱动单元，被构造用于调整堆叠透镜结构和光接收元件之间的距离。
根据本技术的第三实施例，提供了一种包括相机模块的电子装置，该相机模块包括：
堆叠透镜结构，包括多个具有透镜的基板，多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在贯通孔中，并且多个具有透镜的基板通过直接键合而彼此堆叠并接合；
光接收元件，被构造用于接收由透镜会聚的入射光；以及
驱动单元，被构造用于调整堆叠透镜结构和光接收元件之间的距离。
根据本技术的第一实施例至第三实施例，堆叠透镜结构和光接收元件之间的距离被调整，堆叠透镜结构包括多个具有透镜的基板，多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在贯通孔中，并且多个具有透镜的基板通过直接键合而彼此堆叠并接合。
根据本技术的实施例，提供了一种相机模块，该相机模块包括堆叠透镜结构和电磁驱动单元，该堆叠透镜结构包括多个透镜基板，该多个透镜基板包括：第一透镜基板，该第一透镜基板包括设置在形成于第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；以及第二透镜基板，该第二透镜基板包括设置在形成于第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中第一透镜基板直接键合至第二透镜基板，该电磁驱动单元被构造用于调节堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
根据本公开的实施例，提供了一种相机模块，该相机模块包括堆叠透镜结构和致动器，该堆叠透镜结构包括多个透镜基板，该多个透镜基板包括：第一透镜基板，该第一透镜基板包括设置在形成于第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；以及第二透镜基板，该第二透镜基板包括设置在形成于第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中第一透镜基板直接键合至第二透镜基板，该致动器被构造用于调节堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
AF模块、相机模块和电子装置可以是彼此独立的装置，或者可以结合到其它装置中。
本发明的有益效果
根据本技术的第一实施例，能提供一种能用于各种目的的相机模块。
这里所述的有益效果不一定是为了进行限制而呈现的，而是可以表现出本技术所公开的任一有益效果。
附图说明
图1图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第一实施例。
图2图示了专利文献1中公开的堆叠型透镜结构的横截面结构。
图3图示了图1所示的相机模块的堆叠型透镜结构的横截面结构。
图4图示了具有透镜的基板的直接键合(direct bonding)。
图5图示了形成图1所示的相机模块的步骤。
图6图示了形成图1所示的相机模块的步骤。
图7图示了形成图1所示的相机模块的另一步骤。
图8图示了具有透镜的基板的构造。
图9图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第二实施例。
图10图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第三实施例。
图11图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第四实施例。
图12图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第五实施例。
图13图示了根据第四实施例的相机模块的详细构造。
图14图示了支撑基板和透镜树脂部的平面图和横截面图。
图15图示了堆叠型透镜结构和光阑板(diaphragm plate)的横截面图。
图16图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第六实施例。
图17图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第七实施例。
图18是图示了具有透镜的基板的详细构造的横截面图。
图19图示了具有透镜的基板的制造方法。
图20图示了具有透镜的基板的制造方法。
图21图示了具有透镜的基板的制造方法。
图22图示了具有透镜的基板的制造方法。
图23图示了具有透镜的基板的制造方法。
图24图示了具有透镜的基板的制造方法。
图25图示了具有透镜的基板的制造方法。
图26图示了具有透镜的基板的制造方法。
图27图示了具有透镜的基板的制造方法。
图28图示了具有透镜的基板的制造方法。
图29图示了具有透镜的基板的制造方法。
图30图示了基板状态下的具有透镜的基板的键合。
图31图示了基板状态下的具有透镜的基板的键合。
图32图示了将五个基板状态下的具有透镜的基板进行堆叠的第一堆叠方法。
图33图示了将五个基板状态下的具有透镜的基板进行堆叠的第二堆叠方法。
图34图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第八实施例。
图35图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第九实施例。
图36图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第十实施例。
图37图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第十一实施例。
图38是作为比较结构示例1的晶圆级堆叠结构的横截面图。
图39是作为比较结构示例2的透镜阵列基板的横截面图。
图40图示了图39所示的透镜阵列基板的制造方法。
图41是作为比较结构示例3的透镜阵列基板的横截面图。
图42图示了图41所示的透镜阵列基板的制造方法。
图43是作为比较结构示例4的透镜阵列基板的横截面图。
图44图示了图43所示的透镜阵列基板的制造方法。
图45是作为比较结构示例5的透镜阵列基板的横截面图。
图46图示了形成透镜的树脂的效果。
图47图示了形成透镜的树脂的效果。
图48示意性地图示了作为比较结构示例6的透镜阵列基板。
图49是作为比较结构示例7的堆叠型透镜结构的横截面图。
图50图示了图49所示的堆叠型透镜结构的效果。
图51是作为比较结构示例8的堆叠型透镜结构的横截面图。
图52图示了图51所示的堆叠型透镜结构的效果。
图53是采用本结构的堆叠型透镜结构的横截面图。
图54示意性地图示了图53所示的堆叠型透镜结构。
图55图示了光阑被添加到防护玻璃(cover glass)的第一构造例。
图56用于说明图55所示的防护玻璃的制造方法。
图57图示了光阑被添加到防护玻璃的第二构造例。
图58图示了光阑被添加到防护玻璃的第三构造例。
图59图示了贯通孔的开口本身被构造为光阑机构的构造例。
图60用于说明使用金属键合的晶圆级附接。
图61图示了使用高掺杂基板的具有透镜的基板的示例。
图62用于说明图61的A所示的具有透镜的基板的制造方法。
图63用于说明图61的B所示的具有透镜的基板的制造方法。
图64图示了相机模块包括的光阑板的平面形状。
图65用于说明相机模块的光接收区域的构造。
图66图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第一示例。
图67图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第二示例。
图68图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第三示例。
图69图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第四示例。
图70图示了图66所示的像素布置的变型例。
图71图示了图68所示的像素布置的变型例。
图72图示了图69所示的像素布置的变型例。
图73图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第五示例。
图74图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第六示例。
图75图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第七示例。
图76图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第八示例。
图77图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第九示例。
图78图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第十示例。
图79图示了相机模块的光接收区域中的像素布置的第十一示例。
图80是图示了作为应用本技术的电子装置的成像装置的配置示例的框图。
图81是图示了根据第十二实施例的光接收元件的结构的图。
图82是图示了根据第十二实施例的光接收元件的结构的图。
图83是图示了根据第十二实施例的光接收元件的结构的图。
图84是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十三实施例的图。
图85是图示了根据第十三实施例的光接收元件的基板的配置示例的图。
图86是图示了通过根据第十三实施例的光接收元件的工艺的示例的图。
图87是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十四实施例的图。
图88是驱动根据第十四实施例的光接收元件的方法的示意图。
图89是图示了根据第十四实施例的光接收元件的基板的配置示例的图。
图90是包括第一可变形透镜的相机模块的示意性横截面图。
图91是包括第二可变形透镜的相机模块的示意性横截面图。
图92是包括第三可变形透镜的相机模块的示意性横截面图。
图93是包括第四可变形透镜的相机模块的示意性横截面图。
图94是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十五实施例的图。
图95是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十六实施例的图。
图96是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十七实施例的图。
图97是根据第十七实施例的相机模块的悬架的平面形状的示意图。
图98是图示了定位悬架的方法的图。
图99是相机模块的第十七实施例的第一修改的示意图。
图100是相机模块的第十七实施例的第二修改的示意图。
图101是图示了加工根据第十七实施例的第一变型和第二变型的具有透镜的基板的方法的图。
图102是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十八实施例的图。
图103是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十九实施例的图。
图104是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十实施例的图。
图105是图示了加工根据第二十实施例的具有透镜的基板的方法的图。
图106是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十一实施例的图。
图107是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十二实施例的图。
图108是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十三实施例的图。
图109是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十四实施例的图。
图110是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十五实施例的图。
图111是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十六实施例的图。
图112是图示了根据第二十六实施例的相机模块应用于多目镜相机模块的情况的示例的图。
图113是图示了根据第四实施例的相机模块的变型的横截面图。
图114是堆叠透镜结构的主要配置示例的横截面图。
图115是具有透镜的基板的主要配置示例的横截面图。
图116是具有透镜的基板的主要配置示例的横截面图。
图117是堆叠透镜结构的主要配置示例的横截面图。
图118是堆叠透镜结构的主要配置示例的横截面图。
图119是堆叠透镜结构的主要配置示例的横截面图。
图120是堆叠透镜结构的主要配置示例的横截面图。
图121是堆叠透镜结构的主要配置示例的横截面图。
图122是图示了作为应用本技术的电子装置的成像装置的配置示例的框图。
图123是图示了体内信息获取系统的示意性配置的示例的框图。
图124是图示了内窥镜手术系统的示意性配置的示例的图。
图125是图示了相机头和CCU的功能配置的示例的框图。
图126是图示了车辆控制系统的示意性配置的示例的框图。
图127是图示了环境信息检测单元和图像捕获单元的安装位置的示例的图。
具体实施方式
以下，将说明本发明的实施方式(以下，称为实施例)。将以下面的顺序给出说明：
1.相机模块的第一实施例
2.相机模块的第二实施例
3.相机模块的第三实施例
4.相机模块的第四实施例
5.相机模块的第五实施例
6.第四实施例的相机模块的详细构造
7.相机模块的第六实施例
8.相机模块的第七实施例
9.具有透镜的基板的详细构造
10.具有透镜的基板的制造方法
11.具有透镜的基板的直接键合
12.相机模块的第八和第九实施例
13.相机模块的第十实施例
14.相机模块的第十一实施例
15.本结构相比于其它结构的优势
16.各种变型例
17.光接收元件的像素布置及光阑板的结构和使用
18.相机模块的第十二实施例
19.相机模块的第十三实施例
20.相机模块的第十四实施例
21.包括可变行透镜的堆叠透镜结构的示例
22.相机模块的第十五实施例
23.相机模块的第十六实施例
24.相机模块的第十七实施例
25.相机模块的第十七实施例的变型
26.相机模块的第十八实施例
27.相机模块的第十九实施例
28.相机模块的第二十实施例
29.相机模块的第二十一实施例
30.相机模块的第二十二实施例
31.相机模块的第二十三实施例
32.相机模块的第二十四实施例
33.相机模块的第二十五实施例
34.相机模块的第二十六实施例
35.堆叠透镜结构的概要
36.侧壁的形状的示例
37.应用于电子装置的示例
38.应用于体内信息获取系统的示例
39.应用于内窥镜手术系统的示例
40.应用于可移动体的示例
<1.相机模块的第一实施例>
图1的A和B图示了使用了应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第一实施例。
图1的A是图示了作为相机模块1的第一实施例的相机模块1A的构造的示意图。图1的B是相机模块1A的示意性横截面图。
相机模块1A包括堆叠透镜结构11和光接收元件12。堆叠透镜结构11总共包括二十五个光学单元13，即在垂直和水平方向上均为五个。光接收元件12是包括与光学单元13对应的多个光接收区域(像素阵列)的固态成像装置。光学单元13每个在一个光轴方向上包括多个透镜21，使得入射光的光线会聚到光接收元件12的相应光接收区域上。相机模块1A是包括多个光学单元13的多目镜相机模块。
相机模块1A包括的多个光学单元13的光轴被布置为朝向模块的外侧扩展，如图1的B所示。由此，能够拍摄广角图像。
尽管图1的B所示的堆叠型透镜结构11具有仅为了简单起见而将透镜21堆叠成三层的结构，但是自然可以堆叠更多数量的透镜21。
图1的A和B所示的相机模块1A能够将由多个光学单元13拍摄的多个图像拼接在一起以创建一个广角图像。为了将多个图像拼接在一起，拍摄图像的光学单元13的形成和布置需要高精度。此外，因为特别是在广角侧的光学单元13具有入射在透镜21上的光的小入射角，所以光学单元13中的透镜21的位置关系和布置需要高精度。
图2图示了专利文献1公开的使用基于树脂的固定技术的堆叠型透镜结构的横截面结构。
在图2所示的堆叠型透镜结构500中，树脂513用作用于固定基板512的单元，基板512分别具有透镜511。树脂513是能量固化树脂，例如UV固化树脂。
在将基板512附接在一起前，在基板512的整个表面上形成树脂513的层。其后，将基板512附接在一起，并使树脂513固化。这样，将附接的基板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，因为在整个基板512上形成树脂513的层后使树脂513固化，所以树脂513的位移量增加。
此外，即使在把通过将基板512附接在一起形成的堆叠型透镜结构500分成单独的成像元件且将成像元件组合以形成相机模块之后，设置在相机模块中的堆叠型透镜结构500也具有完全位于具有透镜511的基板512之间的树脂513，如图2所示。因此，当相机模块安装到相机的壳体中并被实际使用时，堆叠型透镜结构500的基板之间的树脂可能由于由装置产生的热量引起的温度升高而经历热膨胀。
图3仅图示了图1的A和B所示的相机模块1A的堆叠型透镜结构11的横截面结构。
相机模块1A的堆叠型透镜结构11也通过多个具有透镜21的具有透镜的基板41堆叠而成。
在相机模块1A的堆叠型透镜结构11中，使用与图2所示的堆叠型透镜结构500或相关技术中公开的固定单元完全不同的固定单元作为用于将具有透镜21的具有透镜的基板41固定在一起的单元。
即，通过形成在一个基板的表面上的基于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基于氧化物或氮化物的表面层之间的共价键将待被堆叠的两个具有透镜的基板41直接键合。作为具体的示例，如图4所示，将氧化硅膜或氮化硅膜形成在待被堆叠的两个具有透镜的基板41的表面上作为表面层，并使羟基自由基与膜结合。其后，将两个具有透镜的基板41附接在一起，并且对其加热且使其经受脱水缩合。因此，在两个具有透镜的基板41的表面层之间形成硅-氧共价键。这样，将两个具有透镜的基板41直接键合。由于缩合，两个表面层中包括的原子可以直接形成共价键。
在本说明书中，直接键合是指通过布置在两个具有透镜的基板41之间的无机材料层将两个具有透镜的基板41固定。或者，直接键合是指通过将布置在两个具有透镜的基板41的表面上的无机材料层进行化学组合将两个具有透镜的基板41固定。或者，直接键合是指通过在两个具有透镜的基板41的表面上布置的无机材料层之间形成基于脱水缩合的键而将两个具有透镜的基板41固定。或者，直接键合是指通过在两个具有透镜的基板41的表面上布置的无机材料层之间形成氧基共价键或在无机材料层包括的原子之间形成共价键而将两个具有透镜的基板41固定。或者，直接键合是指通过在两个具有透镜的基板41的表面上布置的氧化硅层或氮化硅层之间形成硅-氧共价键或硅-硅共价键而将两个具有透镜的基板41固定。或者，或额外地，直接键合可以指被直接键合的基板。
为了实现基于附接和加热的脱水缩合，在本实施例中，使用在制造半导体器件和平板显示器件的领域中使用的基板在基板状态下形成透镜，在基板状态下实现基于附接和加热的脱水缩合，且在基板状态下实现基于共价键的键合。两个具有透镜的基板41的表面之间形成的无机材料层通过共价键而键合的结构具有这样的效果或优势：该结构抑制由整个基板中的树脂513的固化收缩引起的变形和由树脂513在实际使用期间的热膨胀引起的变形，这些变形在当使用专利文献1公开的、图2所述的技术时可能发生。
图5和图6图示了组合堆叠型透镜结构11和光接收元件12以形成图1的A和B所示的相机模块1A的步骤。
首先，如图5所示，制备多个具有透镜的基板41W，其上在平面方向上形成有多个透镜21(未图示)，且将多个具有透镜的基板41W堆叠在一起。这样，获得基板状态下的堆叠型透镜结构11W，其中堆叠有基板状态下的多个具有透镜的基板41W。
随后，如图6所示，与图5所示的基板状态下的堆叠型透镜结构11W分开地制造且制备基板状态下的传感器基板43W，其中在平面方向上形成有多个光接收元件12。
此外，将基板状态的传感器基板43W和基板状态的堆叠型透镜结构11W堆叠和附接在一起，并将外部端子附接到附接的基板的各个模块以获得基板状态下的相机模块44W。
最后，将基板状态下的相机模块44W分成相应的模块或芯片。将切分的相机模块44封装在单独制备的壳体(未图示)中，从而获得最终的相机模块44。
在本说明书和附图中，例如，由附加有“W”的附图标记标注的组件(例如，类似于具有透镜的基板41W)表示组件处于基板状态(晶片状态)下，且例如，由不具有“W”的附图标记标注的组件(例如，类似具有透镜的基板41)表示组件被切分成相应的模块或芯片。这同样适用于传感器基板43W、相机模块44W等。
图7图示了组合堆叠型透镜结构11和光接收元件12以形成图1的A和B所示的相机模块1A的另外的步骤。
首先，类似于上述步骤，制造基板状态下的堆叠型透镜结构11W，其上堆叠有基板状态下的多个具有透镜的基板41W。
随后，将基板状态下的堆叠型透镜结构11W分成单独的件。
此外，与基板状态下的堆叠型透镜结构11W分开地制造且制备基板状态下的传感器基板43W。
此外，将切分的堆叠型透镜结构11逐一地安装在基板状态下的传感器基板43W的各个光接收元件12上。
最后，将其上安装有切分的堆叠型透镜结构11的基板状态下的传感器基板43W分成各个模块或芯片。将其上安装有堆叠型透镜结构11的切分的传感器基板43封装在单独制备的壳体(未图示)中，且将外部端子附接到该传感器基板43以获得最终的相机模块44。
此外，作为组合堆叠型透镜结构11和光接收元件12以形成图1的A和B所示的相机模块1A的步骤的另外示例，可以将图7所示的基板状态下的传感器基板43W分成单独的光接收元件12，且可以将切分的堆叠型透镜结构11安装在单独的光接收元件12以获得切分的相机模块44。
图8的A至H图示了相机模块1A的具有透镜的基板41的构造。
图8的A是与图1的A相同的示意图，其图示了相机模块1A的构造。
图8的B是相机模块1A的类似于图1的B的示意性横截面图。
如图8的B所示，相机模块1A是多目相机模块，其包括通过组合多个透镜21形成的具有一个光轴的多个光学单元13。堆叠型透镜结构11总共包括二十五个光学单元13，即在垂直和水平方向上均为五个。
在相机模块1A中，多个光学单元13的光轴被布置为朝向模块的外侧扩展。由此，可以拍摄广角图像。尽管为了简单起见，图8的B所示的堆叠型透镜结构11具有仅堆叠三个具有透镜的基板41的结构，但是自然可以堆叠更多数量的具有透镜的基板41。
图8的C至E图示了形成堆叠型透镜结构11的三个具有透镜的基板41的平面形状。
图8的C是三层中的顶层的具有透镜的基板41的平面图，图8的D是中间层的具有透镜的基板41的平面图，图8的E是底层的具有透镜的基板41的平面图。因为相机模块1是多目广角相机模块，所以透镜21的直径和透镜-透镜间距随着从底层上升到顶层而增加。
图8的F至H是基板状态下的具有透镜的基板41W的平面图，用于分别获得图8的C至E所示的具有透镜的基板41。
图8的F所示的具有透镜的基板41W图示了与图8的C所示的具有透镜的基板41对应的基板状态，图8的G所示的具有透镜的基板41W图示了与图8的D所示的具有透镜的基板41对应的基板状态，且图8的H所示的具有透镜的基板41W图示了与图8的E所示的具有透镜的基板41对应的基板状态。
图8的F至H所示的基板状态下的具有透镜的基板41W被构造为一个基板获得八个如图8的A所示的相机模块1A。
可以理解：在图8的F至8H的具有透镜的基板41W之间，在各模块的具有透镜的基板41中，位于顶层的具有透镜的基板41W的透镜-透镜间距不同于位于底层的具有透镜的基板41W的透镜-透镜间距；在各具有透镜的基板41W中，各模块的具有透镜的基板41的布置间距从顶层的具有透镜的基板41W到底层的具有透镜的基板41W是恒定的。
<2.相机模块的第二实施例>
图9的A至H图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第二实施例。
图9的A是图示了作为相机模块1的第二实施例的相机模块1B的外观的示意图。图9的B是相机模块1B的示意性横截面图。
相机模块1B包括两个光学单元13。两个光学单元13包括位于堆叠型透镜结构11的顶层上的光阑板51。在光阑板51中形成有开口52。
尽管相机模块1B包括两个光学单元13，但是这两个光学单元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个光学单元13。两种类型的光学单元13可以包括用于拍摄近景视图的具有短焦距的光学单元13和用于拍摄远景视图的具有长焦距的光学单元13。
在相机模块1B中，因为两个光学单元13的光学参数不同，所以两个光学单元13的透镜21的数量不同，如图9的B所示。此外，在两个光学单元13包括的堆叠型透镜结构11的同一层上的透镜21中，直径、厚度、表面形状、体积以及相邻透镜之间的距离中的至少一者可以不同。由此，例如，相机模块1B的透镜21可以具有这样的平面形状：两个光学单元13可以具有如图9的C所示的具有相同直径的透镜21，且可以具有如图9的D所示的具有不同形状的透镜21；两个光学单元13中的一个可以具有如图9的E所示的不具有透镜21的空隙21X。
图9的F至H是基板状态下的具有透镜的基板41W的平面图，用于分别获得图9的C至E所示的具有透镜的基板41。
图9的F所示的具有透镜的基板41W图示了与图9的C所示的具有透镜的基板41对应的基板状态，图9的G所示的具有透镜的基板41W图示了与图9的D所示的具有透镜的基板41对应的基板状态，图9的H所示的具有透镜的基板41W图示了与图9的E所示的具有透镜的基板41对应的基板状态。
图9的F至H所示的基板状态下的具有透镜的基板41W被构造为于一个基板获得十六个如图9的A所示的相机模块1B。
如图9的F至H所示，为了形成相机模块1B，可以将具有相同形状的透镜或具有不同形状的透镜形成在基板状态下的具有透镜的基板41W的整个表面上，且可以形成或不形成透镜。
<3.相机模块的第三实施例>
图10的A至F图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第三实施例。
图10的A是图示了作为相机模块1的第三实施例的相机模块1C的外观的示意图。图10的B是相机模块1C的示意性横截面图。
相机模块1C在光入射面上总共包括四个光学单元13，即在垂直和水平方向上均为两个。透镜21在四个光学单元13中具有相同的形状。
尽管四个光学单元13包括位于堆叠型透镜结构11的顶层上的光阑板51，但是光阑板51的开口52的尺寸在四个光学单元13中不同。由此，相机模块1C例如能够实现下面的相机模块1C。即，在预防犯罪的监视相机中，例如，在使用光接收元件12(其包括具有三种类型的RGB滤色器且接收三种类型的RGB光束以用于在白天监控彩色图像的光接收像素和不具有RGB滤色器以用于在夜间监控单色图像的光接收像素)的相机模块1C中，能够增大用于在照度低的夜间拍摄单色图像的像素的光阑的开口的尺寸。由此，例如，一个相机模块1C的透镜21具有这样的平面形状：四个光学单元13中包括的透镜21具有相同的直径，如图10的C所示；各光学单元13的光阑板51的开口52的尺寸不同，如图10的D所示。
图10的E是基板状态下的具有透镜的基板41W的平面图，其用于获得图10的C所示的具有透镜的基板41。图10的F是基板状态下的光阑板51W的平面图，其用于获得图10的D所示的光阑板51。
图10的E所示的基板状态下的具有透镜的基板41W和图10的F所示的基板状态下的光阑板51W被构造为一个基板获得八个如图10的A所示的相机模块1C。
如图10的F所示，在基板状态下的光阑板51W中，为了形成相机模块1C，能够将开口52的尺寸设定为对于相机模块1C中包括的各个光学单元13是不同的。
<4.相机模块的第四实施例>
图11的A至D图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第四实施例。
图11的A是图示了作为相机模块1的第四实施例的相机模块1D的外观的示意图。图11的B是相机模块1D的示意性横截面图。
类似于相机模块1C，相机模块1D在光入射面上总共包括四个光学单元13，即在垂直和水平方向上均为两个。透镜21具有相同的形状，且光阑板51的开口52在四个光学单元13中具有相同的尺寸。
在相机模块1D中，在光入射面的垂直和水平方向上布置的两组光学单元13的光轴在相同的方向上延伸。图11的B所示的单点划线表示各光学单元13的光轴。具有该结构的相机模块1D相比于使用一个光学单元13的拍摄，对于使用超分辨率技术拍摄更高分辨率图像而言是理想的。
在相机模块1D中，通过使用布置在不同位置且在垂直方向和在水平方向上的光轴均指向相同方向的多个光接收元件12来拍摄图像，或通过使用一个光接收元件12的不同区域中的光接收像素来拍摄图像，可以获得未必相同且光轴指向同一方向的多个图像。通过组合多个不相同图像中的各位置的图像数据，可以获得高分辨率图像。由此，一个相机模块1D的透镜21优选在四个光学单元13中具有相同的平面形状，如图11的C所示。
图11的D是基板状态下的具有透镜的基板41W的平面图，其用于获得图11的C所示的具有透镜的基板41。基板状态下的具有透镜的基板41W被构造为一个基板获得八个如图11的A所示的相机模块1D。
如图11的D所示，在基板状态下的具有透镜的基板41W中，为了形成相机模块1D，相机模块1D包括多个透镜21，且多个模块透镜组以固定间距布置在基板上。
<5.相机模块的第五实施例>
图12的A至D图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第五实施例。
图12的A是图示了作为相机模块1的第五实施例的相机模块1E的外观的示意图。图12的B是相机模块1E的示意性横截面图。
相机模块1E是单目相机模块，其中，具有一个光轴的一个光学单元13设置在相机模块1E中。
图12的C是具有透镜的基板41的平面图，其图示了相机模块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是基板状态下的具有透镜的基板41W的平面图，其用于获得图12的C所示的具有透镜的基板41。基板状态下的具有透镜的基板41W被构造为一个基板获得三十二个如图12的A所示的相机模块1E。
如图12的D所示，在基板状态下的具有透镜的基板41W中，用于相机模块1E的多个透镜21以固定间距布置在基板上。
<6.第四实施例的相机模块的详细构造>
接着，将参照图13说明根据图11的A至D所示的第四实施例的相机模块1D的详细构造。
图13是图11的B所示的相机模块1D的横截面图。
相机模块1D被构造为包括堆叠型透镜结构11和光接收元件12，该堆叠型透镜结构11中堆叠多个具有透镜的基板41a至41e。堆叠型透镜结构11包括多个光学单元13。单点划线84表示各光学单元13的光轴。光接收元件12布置在堆叠型透镜结构11的下侧。在相机模块1D中，从上方进入相机模块1D的光通过堆叠型透镜结构11，且光被布置在堆叠型透镜结构11的下侧的光接收元件12接收。
堆叠型透镜结构11包括堆叠的五个具有透镜的基板41a至41e。当不特别区分五个具有透镜的基板41a至41e时，将具有透镜的基板简称为具有透镜的基板41。
形成堆叠型透镜结构11的具有透镜的基板41的贯通孔83的横截面形状具有所谓的向下锥形，使得开口宽度随着朝向下侧(布置有光接收元件12的侧)前进而减小。
光阑板51布置在堆叠型透镜结构11上。光阑板51具有例如由具有吸光特性或遮光特性的材料形成的层。开口52形成在光阑板51中。
例如，光接收元件12由正面或背面照射型互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器形成。片上透镜71形成在光接收元件12的与堆叠型透镜结构11接近的上侧的表面上，且用于输入和输出信号的外部端子72形成在光接收元件12的下侧的表面上。
堆叠型透镜结构11、光接收元件12和光阑板51等容纳在镜筒74中。
结构材料73布置在光接收元件12的上侧。堆叠型透镜结构11和光接收元件12被结构材料73固定。结构材料73例如是环氧基树脂。
在本实施例中，尽管堆叠型透镜结构11包括堆叠的五个具有透镜的基板41a至41e，但是具有透镜的基板41的数量不受特别限制，只要堆叠两个以上具有透镜的基板即可。
形成堆叠型透镜结构11的各个具有透镜的基板41通过将透镜树脂部82添加到支撑基板81而构成。支撑基板81具有贯通孔83，且透镜树脂部82形成在贯通孔83的内侧。透镜树脂部82是这样的部分：包括上述透镜21并延伸直至支撑基板81，且通过形成透镜21的材料与支撑透镜21的部分一体化。
当区分各个具有透镜的基板41a至41e的支撑基板81、透镜树脂部82或贯通孔83时，将相应的组件称为支撑基板81a至81e、透镜树脂部82a至82e或贯通孔83a至83e，以对应于如图13所示的具有透镜的基板41a至41e。
<透镜树脂部的详细说明>
接着，将通过具有透镜的基板41a的透镜树脂部82a的示例来说明透镜树脂部82的形状。
图14图示了形成具有透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图14图示的支撑基板81a和透镜树脂部82a的横截面图是在平面图中沿线B-B’和C-C’截取的横截面图。
透镜树脂部82a是这样的部分：由形成透镜21的材料一体化形成；且包括透镜部91和支撑部92。在以上说明中，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是具有透镜性能的部分，换言之，“对光进行折射以使光会聚或发散的部分”或“具有诸如凸面、凹面或非球面等曲面的部分，或连续布置有在使用菲涅耳(Fresnel)屏或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91一直延伸到支撑基板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是布置在透镜部91的外侧且与透镜部91接触，并且以恒定的厚度从透镜部91向外延伸的部分。腿部102是支撑部92的除了臂部101以外的部分，并且包括与贯通孔83a的侧壁接触的部分。腿部102中的树脂的厚度优选大于臂部101的厚度。
形成在支撑基板81a中的贯通孔83a的平面形状是圆形，且无论直径方向如何，横截面形状自然相同。无论直径方向如何，透镜树脂部82a的横截面形状(即，在形成透镜期间由上模和下模确定的形状)相同。
图15是图示了作为图13所示的相机模块1D的一部分的堆叠型透镜结构11和光阑板51的横截面图。
在相机模块1D中，在通过光阑板51使进入模块的光变窄后，光在堆叠型透镜结构11内部变宽，并且入射到布置在堆叠型透镜结构11的下侧的光接收元件12(图15未图示)上。即，在整个堆叠型透镜结构11的总体视图中，进入模块的光在移动的同时从光阑板51的开口52朝向下侧大致呈扇形变宽。由此，作为设置在堆叠型透镜结构11中的透镜树脂部82的尺寸的示例，在图15所示的堆叠型透镜结构11中，设置在紧挨地布置在光阑板51下方的具有透镜的基板41a中的透镜树脂部82a最小，且设置在被布置在堆叠型透镜结构11的底层的具有透镜的基板41e中的透镜树脂部82e最大。
如果具有透镜的基板41的透镜树脂部82具有恒定的厚度，那么与制造较小的透镜相比，更难制造较大的透镜。这是因为制造透镜时施加到透镜的负荷很可能使大透镜变形，且难以维持强度。由此，优选将大透镜的厚度增大到大于小透镜的厚度。因此，在图15所示的堆叠型透镜结构11中，设置在被布置在底层的具有透镜的基板41e中的透镜树脂部82e的厚度在各透镜树脂部82中最大。
图15所示的堆叠型透镜结构11具有以下特征中的至少一者，以便增加透镜设计中的自由度。
(1)支撑基板81的厚度至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中是不同的。例如，底层的具有透镜的基板41中的支撑基板81的厚度最大。
(2)设置在具有透镜的基板41中的贯通孔83的开口宽度至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中是不同的。例如，底层的具有透镜的基板41中的贯通孔83的开口宽度最大。
(3)设置在具有透镜的基板41中的透镜部91的直径至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中是不同的。例如，底层的具有透镜的基板41中的透镜部91的直径最大。
(4)设置在具有透镜的基板41中的透镜部91的厚度至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41中不同。例如，底层的具有透镜的基板41中的透镜部91的厚度最大。
(5)设置在具有透镜的基板41中的透镜之间的距离至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中是不同的。
(6)设置在具有透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板412中是不同的。例如，底层的具有透镜的基板41中的透镜树脂部82的体积最大。
(7)设置在具有透镜的基板41中的透镜树脂部82的材料至少在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中是不同的。
通常，入射在相机模块上的光包括垂直入射光和倾斜入射光。大部分的倾斜入射光撞击在光阑板51上，并且被光阑板51吸收或被反射到相机模块1D的外部。未被光阑板51变窄的倾斜入射光可以根据倾斜入射光的入射角而撞击贯通孔83的侧壁，并且可以从侧壁被反射。
如图13所示，倾斜入射光的反射光的移动方向由倾斜入射光85的入射角和贯通孔83的侧壁的角度确定。当贯通孔83的开口具有开口宽度随着从入射侧朝向光接收元件12前进而增大的所谓的扇形形状时，如果未被光阑板51缩窄的特定入射角的倾斜入射光85撞击贯通孔83的侧壁，那么倾斜入射光可能在光接收元件12的方向上被反射，且反射的光可以变成杂散光或噪声光。
然而，在图13所示的堆叠型透镜结构11中，如图15所示，贯通孔83具有所谓的向下锥形，使得开口宽度随着朝向下侧(布置有光接收元件12的侧)前进而减小。在该形状的情况下，撞击贯通孔83的侧壁的倾斜入射光85在上方向(所谓的入射侧方向)而不是在下方向(所谓的光接收元件12的方向)上被反射。由此，获得了抑制杂散光或噪声光的发生的效果或优势：。
吸光材料可以布置在具有透镜的基板41的贯通孔83的侧壁中，以抑制撞击侧壁并从侧壁被反射的光。
作为示例，当相机模块1D用作相机时将被接收的波长的光(例如，可见光)是第一光且与第一光的波长不同的光(例如，UV光)是第二光时，可以把通过将作为吸收第一光(可见光)的材料的碳颗粒分散到通过第二光(UV光)固化的树脂中而获得的材料涂覆或喷射到支撑基板81的表面上，可以仅使贯通孔83的侧壁部的树脂通过第二光(UV光)的照射而固化，且可以去除其他区域中的树脂。这样，可以在贯通孔83的侧壁上形成具有吸收第一光(可见光)的特性的材料层。
图15所示的堆叠型透镜结构11是这样结构的示例：光阑板51布置在堆叠的多个具有透镜的基板41的顶部上。光阑板51可以通过插入在任意位于中间的具有透镜的基板41中而不是在堆叠的多个具有透镜的基板41的顶部上来布置。
作为又一示例，不是将平面光阑板51与具有透镜的基板41分开设置，而是可以在具有透镜的基板41的表面上形成具有吸光特性的材料层，以起到光阑的作用。例如，可以把通过将作为吸收第一光(可见光)的材料的碳颗粒分散在通过第二光(UV光)固化的树脂中而获得的材料涂覆或喷射到具有透镜的基板41的表面上；可以使用第二光(UV光)照射当该层起到光阑的作用时光将要通过的区域之外的区域中的树脂以固化树脂以便保持，且可以去除当该层起到光阑的作用时光将要通过的区域中的未被固化的树脂。这样，可以在具有透镜的基板41的表面上形成光阑。
表面上形成有光阑的具有透镜的基板41可以是布置在堆叠型透镜结构11的顶层上的具有透镜的基板41，或可以是作为堆叠型透镜结构11的内层的具有透镜的基板41。
图15所示的堆叠型透镜结构11具有这样的结构：其中，堆叠有具有透镜的基板41。
作为另一实施例，堆叠型透镜结构11可以具有这样的结构：包括多个具有透镜的基板41和至少一个不具有透镜树脂部82的支撑基板81。在该结构中，不具有透镜树脂部82的支撑基板81可以布置在堆叠型透镜结构11的顶层或底层上，且可以布置为堆叠型透镜结构11的内层。该结构例如提供了这样的效果或优势：能够任意设定堆叠型透镜结构11中包括的多个透镜之间的距离，以及堆叠型透镜结构11的底层上的透镜树脂部82与布置在堆叠型透镜结构11的下侧的光接收元件12之间的距离。
可替代地，该结构提供这样的效果或优势：当不具有透镜树脂部82的支撑基板81的开口宽度被适当地设定且具有吸光特性的材料被布置在除了开口以外的区域中时，该材料能够起到光阑板的作用。
<7.相机模块的第六实施例>
图16图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第六实施例。
在图16中，使用相同的附图标记来标注与图13所示的第四实施例对应的部分，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，在光阑板51使入射光变窄后，光在堆叠型透镜结构11内部变宽且入射到被布置在堆叠型透镜结构11的下侧的光接收元件12上。即，在整个堆叠型透镜结构11的总体视图中，光在移动的同时从光阑板51的开口52朝向下侧大致以扇形变宽。
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：形成堆叠型透镜结构11的具有透镜的基板41的贯通孔83的横截面形状具有所谓的扇形，使得开口宽度随着朝向下侧(布置有光接收元件12的侧)前进而增加。
相机模块1F的堆叠型透镜结构11具有这样的结构：其中，入射光在行进的同时从光阑板51的开口52朝向下侧以扇形变宽。因此，贯通孔83的开口宽度朝向下侧增加的这种扇形相比于贯通孔83的开口宽度朝向下侧减小的这样的下锥形使得支撑基板81更不可能阻挡光路。由此，获得了增加透镜设计中的自由度的效果。
此外，在贯通孔83的开口宽度朝向下侧减小的这种向下锥形的情况下，包括支撑部92在内的透镜树脂部82的在基板平面方向上的横截面面积在透镜树脂部82的下表面中具有特定的尺寸，以便透射进入透镜21的光。另一方面，横截面面积随着从透镜树脂部82的下表面朝向上表面前进而增加。
与之相比，在贯通孔83的开口宽度朝向下侧增加的这种扇形的情况下，透镜树脂部82的下表面的横截面面积与向下锥形的情况大致相同。然而，横截面面积随着从透镜树脂部82的下表面朝向上表面前进而减小。
由此，贯通孔83的开口宽度朝向下侧增加的结构提供了能够减小包括支撑部92在内的透镜树脂部82的尺寸的效果或优势。因此，能够提供这样的效果或优势：能够减小当透镜较大时发生的上述的形成透镜的困难。
<8.相机模块的第七实施例>
图17图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第七实施例。
在图17中，将使用相同的附图标记来标注与图13所示的第四实施例对应的部分，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17所示的相机模块1G中，形成堆叠型透镜结构11的具有透镜的基板41的透镜树脂部82和贯通孔83的形状与图13所示的相机模块1D中的不同。
相机模块1G的堆叠型透镜结构11包括如下两种具有透镜的基板41：其中，贯通孔83具有所谓的向下锥形，使得开口宽度朝向下侧(布置有光接收元件12的侧)减小；以及，其中，贯通孔83具有所谓的扇形，使得开口宽度朝向下侧增加。
在贯通孔83具有所谓的向下锥形(即，开口宽度朝向下侧减小)的这种具有透镜的基板41中，如上所述，撞击贯通孔83的侧壁的倾斜入射光85在上方向(所谓的入射侧方向)上反射。由此，获得抑制杂散光或噪声光的发生的效果或优势。
在图17所示的堆叠型透镜结构11中，将其中贯通孔83具有开口宽度朝向下侧减小的所谓的向下锥形的多个具有透镜的基板41特别地用在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41中的上侧(入射侧)。
在贯通孔83具有所谓的扇形(即，开口宽度朝向下侧增加)的具有透镜的基板41中，如上所述，设置在具有透镜的基板41中的支撑基板81几乎不会阻挡光路。由此，获得如下效果或优势：增加透镜设计中的自由度，或减小设置在具有透镜的基板41中的包括支撑部92在内的透镜树脂部82的尺寸。
在图17所示的堆叠型透镜结构11中，光在前行的同时从光阑朝向下侧以扇形变宽。因此，设置在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中的被布置在下侧的数个具有透镜的基板41中的透镜树脂部82具有大尺寸。当具有扇形的贯通孔83用于这样的大透镜树脂部82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所示的堆叠型透镜结构11中，在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中，贯通孔83具有开口宽度朝向下侧增加的所谓的扇形的多个具有透镜的基板41特别地被用在下侧。
<9.具有透镜的基板的详细构造>
接着，将说明具有透镜的基板41的详细构造。
图18的A至C是图示了具有透镜的基板41的详细构造的横截面图。
尽管图18的A至C图示了五个具有透镜的基板41a至41e中的位于顶层的具有透镜的基板41a，但是其他具有透镜的基板41被类似地构造。
具有透镜的基板41可以具有图18的A至C所示的任一构造。
在图18的A所示的具有透镜的基板41中，透镜树脂部82形成为当从相对于形成在支撑基板81中的贯通孔83的上表面观察时遮挡贯通孔83。如参照图14所述，透镜树脂部82包括位于中心的透镜部91(未图示)和位于周边的支撑部92(未图示)。
具有吸光特性或遮光特性的膜121形成在具有透镜的基板41的贯通孔83的侧壁上，以防止由光的反射引起的重影或耀斑。为了方便起见，将这样的膜121称为遮光膜121。
含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层122形成在支撑基板81和透镜树脂部82的上表面，且含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层123形成在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面。
作为示例，上表面层122形成抗反射膜，其中，低折射率膜和高折射率膜交替地堆叠成多个层。能够通过将低折射率膜和高折射率膜交替地堆叠总共四层来形成抗反射膜。例如，低折射率膜由诸如SiOx(1≤x≤2)、SiOC或SiOF等氧化物膜形成，高折射率膜由诸如TiO、TaO或Nb2O5等金属氧化物膜形成。
上表面层122的构造可以被设计为例如使用光学模拟来获得期望的抗反射性能，且不特别限制低折射率膜和高折射率膜的材料、厚度、堆叠层的数量等。在本实施例中，上表面层122的顶面是低折射率膜，其厚度例如为20至1000nm，密度例如为2.2至2.5g/cm3，平面度(flatness)例如为约1nm或更小的均方根粗糙度(RMS)Rq。此外，当上表面层122键合到其他具有透镜的基板41时，上表面层122也用作键合膜，这将在后面详细说明。
作为示例，上表面层122可以是低折射率膜和高折射率膜交替地堆叠多层的抗反射膜，且在这样的抗反射膜中，上表面层122可以是无机材料的抗反射膜。作为另一示例，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，且在这样的单层膜中，上表面层122可以是无机材料的膜。
作为示例，下表面层123可以是低折射率膜和高折射率膜交替地堆叠多层的抗反射膜，且在这样的抗反射膜中，下表面层123可以是无机材料的抗反射膜。作为另一示例，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，且在这样的单层膜中，下表面层123可以是无机材料的膜。
对于图18的B和C所示的具有透镜的基板41，将仅说明与图18的A所示的具有透镜的基板41不同的部分。
在图18的B所示的具有透镜的基板41中，形成在支撑基板81和透镜树脂部82的下表面的膜与图18的A所示的具有透镜的基板41的不同。
在图18的B所示的具有透镜的基板41中，含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124形成在支撑基板81的下表面，且下表面层124不形成在透镜树脂部82的下表面。下表面层124可以由与上表面层122相同的材料或不同的材料形成。
能够通过这样的制造方法形成上述结构：在形成透镜树脂部82前，将下表面层124形成在支撑基板81的下表面，然后形成透镜树脂部82。或者，能够通过如下方式形成上述结构：在形成透镜树脂部82后，将掩模形成在透镜树脂部82上，然后在支撑基板81上未形成有掩模的状态下，例如根据PVD将形成下表面层124的膜沉积到支撑基板81的下表面。
在图18的C所示的具有透镜的基板41中，含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的上表面层125形成在支撑基板81的上表面，且上表面层125不形成在透镜树脂部82的上表面。
类似地，在具有透镜的基板41的下表面中，含有氧化物、氮化物或其他绝缘材料的下表面层124形成在支撑基板81的下表面，且下表面层124不形成在透镜树脂部82的下表面。
能够通过这样的制造方法形成上述结构：在形成透镜树脂部82前，将上表面层125和下表面层124形成在支撑基板81上，然后形成透镜树脂部82。或者，能够通过如下方式形成上述结构：在形成透镜树脂部82后，将掩模形成在透镜树脂部82上，然后在支撑基板81上未形成有掩模的状态下，例如根据PVD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。下表面层124和上表面层125可以由相同的材料或不同的材料形成。
能够以上述的方式形成具有透镜的基板41。
<10.具有透镜的基板的制造方法>
接着，将参照图19的A和B至图29说明具有透镜的基板41的制造方法。
首先，制备基板状态下的支撑基板81W，其中，形成有多个贯通孔83。例如，能够将普通半导体器件中使用的硅基板用作支撑基板81W。支撑基板81W例如具有如图19的A所示的圆形形状，其直径例如是200mm或300mm。支撑基板81W例如可以是硅基板以外的玻璃基板、树脂基板或金属基板。
此外，在本实施例中，尽管如图19的A所示，贯通孔83的平面形状是圆形，但是贯通孔83的平面形状可以是诸如图19的B所示的矩形等多边形形状。
例如，贯通孔83的开口宽度可以在约100μm和约20mm之间。在这种情况下，例如，能够在支撑基板81W中布置约100至5000000个贯通孔83。
在本说明书中，将具有透镜的基板41的平面方向上的贯通孔83的尺寸称为开口宽度。除非另外特别说明，当贯通孔83的平面形状是矩形时开口宽度是指一边的长度，并且当贯通孔83的平面形状是圆形时是指直径。
如图20的A至C所示，贯通孔83被构造为使得与支撑基板81W的第一表面面对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的贯通孔83的三维形状的示例，贯通孔83可以具有截头圆锥形状(如图20的A所示)，且可以具有截头多边形椎体形状。贯通孔83的侧壁的横截面形状可以是如图20的A所示的线性的，且可以是如图20的B所示的弯曲的。或者，横截面形状可以具有如图20的C所示的台阶。
当将树脂供给到具有第二开口宽度132小于第一开口宽度131这样形状的贯通孔83中，且通过模具构件在与第一和第二表面的相对方向上按压树脂以形成透镜树脂部82时，形成透镜树脂部82的树脂受到来自面对的两个模具构件的力，并且被压靠在贯通孔83的侧壁上。由此，可以获得这样的效果：提高支撑基板与形成透镜树脂部82的树脂之间的粘附强度。
作为贯通孔83的另一个实施例，贯通孔83可以具有第一开口宽度131与第二开口宽度132相同的形状(即，贯通孔83的侧壁的横截面形状是垂直的形状)。
<使用湿蚀刻的贯通孔形成方法>
能够通过根据湿蚀刻蚀刻支撑基板81W来形成支撑基板81W的贯通孔83。具体地，在蚀刻支撑基板81W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，使用诸如氧化硅膜或氮化硅膜等绝缘膜作为蚀刻掩模的材料。通过在支撑基板81W的表面上形成蚀刻掩模材料的层，且在该层中打开形成贯通孔83的平面形状的图案，由此形成蚀刻掩模。在形成蚀刻掩模后，蚀刻支撑基板81W，从而在支撑基板81W中形成贯通孔83。
当使用基板平面取向为(100)的单晶硅作为支撑基板81W时，可以使用例如使用诸如KOH等碱性溶液的晶体各向异性湿蚀刻来形成贯通孔83。
当在作为基板面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W上进行使用诸如KOH等碱性溶液的晶体各向异性湿蚀刻时，进行蚀刻使得(111)平面出现在开口侧壁上。因此，即使当蚀刻掩模的开口的平面形状是圆形或矩形时，也获得如下的贯通孔83：平面形状为矩形，贯通孔83的第二开口宽度132小于第一开口宽度131，且贯通孔83的三维形状具有截头椎体形状或类似形状。具有截头椎体形状的贯通孔83的侧壁相对于基板平面的角度为约55°。
作为用于形成贯通孔的蚀刻的另一个示例，可以使用国际专利公开第2011/017739号等中披露的湿蚀刻，其使用能够在不对晶体取向进行任何限制的情况下以任意形状蚀刻硅的化学液体。该化学液体的示例包括：通过将作为表面活性剂的聚氧乙烯烷基苯基醚(polyoxyethylene alkylphenyl ether)、聚氧化烯烷基醚(polyoxyalkylenealkylether)和聚乙二醇(polyethylene glycol)中的至少一者添加到TMAH(tetramethylammonium hydroxide，四甲基氢氧化铵)的水溶液而获得的化学液体，或通过将异丙醇添加到KOH的水溶液而获得的化学液体。
当使用任何一种上述化学液体对作为基板平面取向为(100)的单晶硅的支撑基板81W进行用于形成贯通孔83的蚀刻时，获得如下的贯通孔83：其中，当蚀刻掩模的开口的平面形状为圆形时，平面形状为圆形；第二开口宽度132小于第一开口宽度131；且三维形状为截头圆锥形状或类似形状。
当蚀刻掩模的开口的平面形状为矩形时，获得这样的贯通孔83：平面形状为矩形；第二开口宽度132小于第一开口宽度131；且三维形状为截头椎体形或类似形状。具有截头圆锥形状或截头椎体形状的贯通孔83的侧壁相对于基板平面的角度为约45°。
<使用干蚀刻的贯通孔形成方法>
在用于形成贯通孔83的蚀刻中，也能够使用干蚀刻而不是湿蚀刻。
将参照图21的A至F说明使用干蚀刻形成贯通孔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具有如下掩模图案：其中，形成贯通孔83的部分是开口的。
随后，在如图21的B所示的形成用于对蚀刻掩模141的侧壁进行保护的保护膜142后，如图21的C所示，根据干蚀刻将支撑基板81W蚀刻到预定深度。利用干蚀刻步骤，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的侧表面上的保护膜142保留，且蚀刻掩模141的侧壁受到保护。在进行蚀刻后，如图21的D所示，去除侧壁上的保护膜142，且在增加开口图案的尺寸的方向上去除蚀刻掩模141。
此外，图21的B至D所示的保护膜形成步骤、干蚀刻步骤和蚀刻掩模去除步骤重复进行多次。这样，如图21的E所示，将支撑基板81W蚀刻成具有周期性台阶的阶梯形状(凹凸形状)。
最后，当去除了蚀刻掩模141时，如图21的F所示，在支撑基板81W中形成具有阶梯形状侧壁的贯通孔83。贯通孔83的阶梯形状的在平面方向上的宽度(一个台阶的宽度)例如在约400nm和1μm之间。
当使用上述干蚀刻形成贯通孔83时，反复地执行保护膜形成步骤、干蚀刻步骤和蚀刻掩模去除步骤。
因为贯通孔83的侧壁具有周期性阶梯形状(凹凸形状)，所以能够抑制入射光的反射。如果贯通孔83的侧壁具有随机尺寸的凹凸形状，那么空隙(空腔)形成在侧壁和被形成在贯通孔83中的透镜之间的粘附层中，且空隙可能导致与透镜的粘合降低。然而，根据上述的形成方法，因为贯通孔83的侧壁具有周期性的凹凸形状，所以改善了粘附性，且能够抑制由于透镜的位置偏移而引起的光学特性的变化。
作为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碳氟聚合物。蚀刻工艺可以使用这样的等离子体蚀刻：该蚀刻使用含有F的气体，诸如SF6/O2或C4F8/SF6等。掩模去除步骤可以使用这样的等离子体蚀刻：该蚀刻使用O2气体或含有O2的气体(诸如CF4/O2等)。
或者，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可以使用通过使用O2等离子体氧化蚀刻目标材料而获得的氧化物膜，蚀刻工艺可以使用这样的等离子体：该等离子体使用含有Cl2的气体，且蚀刻掩模去除步骤可以使用这样的等离子体蚀刻：该蚀刻使用含有F的气体，诸如CF4/O2等。
如上所述，尽管能够通过湿蚀刻或干蚀刻在支撑基板81W中同时形成多个贯通孔83，但是可以如图22的A所示，在支撑基板81W的不形成贯通孔83的区域中形成贯通槽151。
图22的A是其中形成有贯通槽151以及贯通孔83的支撑基板81W的平面图。
例如，如图22的A所示，贯通槽151仅布置在以矩阵形式布置的多个贯通孔83外部的在行方向和列方向的各者上位于贯通孔83之间的部分中。
此外，在形成堆叠型透镜结构11的各个具有透镜的基板41中，支撑基板81W的贯通槽151能够形成在相同位置处。在这种情况下，在多个支撑基板81W堆叠为堆叠型透镜结构11的状态下，如图22的B的横截面图中一样，多个支撑基板81W的贯通槽151在多个支撑基板81W之间通过。
作为具有透镜的基板41的一部分的支撑基板81W的贯通槽151能够提供这样的效果或优势：当从具有透镜的基板41外部施加使具有透镜的基板41变形的应力时，减轻由于应力而引发的具有透镜的基板41的变形。
或者，贯通槽151能够提供这样的效果或优势：当从具有透镜的基板41内部产生使具有透镜的基板41变形的应力时，减轻由于应力而引发的具有透镜的基板41的变形。
<具有透镜的基板的制造方法>
接着，将参照图23的A至G说明基板状态下的具有透镜的基板41W的制造方法。
首先，如图23的A所示，制备其中形成有多个贯通孔83的支撑基板81W。在贯通孔83的侧壁上形成遮光膜121。尽管由于绘图表面的限制，图23的A至G仅图示了两个贯通孔83，但是如图19的A和B所示，在支撑基板81W的平面方向上实际形成有许多贯通孔83。此外，在靠近支撑基板81W的外周的区域中形成用于定位的对准标记(未图示)。
支撑基板81W的上侧的前平面部171和下侧的后平面部172是被形成为平坦的以允许在后面的步骤中进行等离子体键合的平坦表面。支撑基板81W的厚度还起到间隔件的作用，该间隔件在支撑基板81W最终被分成具有透镜的基板41且叠加在另一具有透镜的基板41上时确定透镜到透镜的距离。
优选使用具有10ppm/℃或更低的低热膨胀系数的基材作为支撑基板81W。
随后，如图23的B所示，将支撑基板81W布置在其中以固定间隔布置有多个凹形光学转印面182的下模具181上。更具体地，将支撑基板81W的后平面部172和下模具181的平面表面183叠加在一起，使得凹形光学转印面182位于支撑基板81W的贯通孔83内。下模具181的光学转印面182被形成为与支撑基板81W的贯通孔83一一对应，且调整支撑基板81W和下模具181的在平面方向上的位置，使得对应的光学转印面182和贯通孔83的中心在光轴方向上相同。下模具181由硬模具构件形成，并且例如使用金属、硅、石英或玻璃来构造。
随后，如图23的C所示，将能量固化树脂191填充(滴落)到叠加在一起的下模具181和支撑基板81W的贯通孔83中。使用能量固化树脂191形成透镜树脂部82。因此，优选地，使能量固化树脂191预先经过消泡处理，以使其不包含气泡。优选地，进行真空消泡处理或使用离心力的消泡处理作为消泡处理。此外，优选在填充后进行真空消泡处理。当进行消泡处理时，能够形成其中不含有任何气泡的透镜树脂部82。
随后，如图23的D所示，将上模具201布置在叠加在一起的下模具181和支撑基板81W上。多个凹形光学转印面202以固定间隔布置在上模具201中，且类似于布置下模具181的情况，在高精度对准贯通孔83和光学转印面202后布置上模具201，使得它们的中心在光轴方向上相同。
在高度方向(绘图表面上的垂直方向)上，上模具201的位置被固定为使得上模具201和下模具181之间的间隔借助于对上模具201和下模具181之间的间隔进行控制的控制器而达到预定距离。在这种情况下，位于上模具201的光学转印面202和下模具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。
或者，如图23的E所示，类似于布置下模具181的情况，可以将上模具201的平面表面203和支撑基板81W的前平面部171叠加在一起。在这种情况下，上模具201和下模具181之间的距离与支撑基板81W的厚度相同，且可以在平面方向和高度方向上实现高精度对准。
当将上模具201和下模具181之间的间隔控制为达到预定距离时，在上述的图23的C的步骤中，滴落在支撑基板81W的贯通孔83中的能量固化树脂191的量被控制为这样的量：使得树脂不会溢出支撑基板81W的贯通孔83以及由布置在支撑基板81W的上侧和下侧的上模具201和下模具181围绕的空间。由此，可以在不浪费能量固化树脂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，进行使能量固化树脂191固化的处理。例如，通过作为能量的热或UV光照射能量固化树脂191且将能量固化树脂191放置预定时间段，来使能量固化树脂191固化。在固化期间，向下推上模具201且对其进行对准，从而能够尽可能地抑制由于能量固化树脂191的收缩而引起的变形。
可以使用热塑性树脂来代替能量固化树脂191。在这种情况下，在图23的E所示的状态下，加热上模具201和下模具181，从而将能量固化树脂191模制成透镜形状，并且通过冷却使能量固化树脂191固化。
随后，如图23的F所示，对上模具201和下模具181的位置进行控制的控制器使上模具201向上移动且使下模具181向下移动，使得上模具201和下模具181与支撑基板81W分开。当上模具201和下模具181与支撑基板81W分开时，包括透镜21的透镜树脂部82形成在支撑基板81W的贯通孔83内。
可以使用氟基或硅基脱模剂涂覆与支撑基板81W接触的上模具201和下模具181的表面。通过这样做，能够使支撑基板81W与上模具201和下模具181容易地分开。此外，可以进行诸如含氟类金刚石碳(DLC)等各种涂层，以作为使支撑基板81W从接触面容易地分开的方法。
随后，如图23的G所示，将上表面层122形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的表面上，且将下表面层123形成在支撑基板81W和透镜树脂部82的后表面上。在形成上表面层122和下表面层123前或后，可以根据需要进行化学机械抛光(CMP)等以平坦化支撑基板81W的前平面部171和后平面部172。
如上所述，当使用上模具201和下模具181将能量固化树脂191模压成型(压印)到形成在支撑基板81W中的贯通孔83中时，可以形成透镜树脂部82，且制造具有透镜的基板41。
光学转印面182和光学转印面202的形状不限于上述的凹形形状，而是可以根据透镜树脂部82的形状适当地确定。如图15所示，具有透镜的基板41a至41e的透镜形状可以采用通过光学设计得到的各种形状。例如，透镜形状可以具有双凸形状，双凹形状，平凸形状，平凹形状，凸弯月形状，凹弯月形状或高阶非球面形状。
此外，光学转印面182和光学转印面202可以具有这样的形状：形成后的透镜形状具有蛾眼(moth-eye)结构。
根据上述的制造方法，因为通过插入的支撑基板81W能够防止由于能量固化树脂191的固化收缩而引起的透镜树脂部82之间的在平面方向上的距离的变化，所以能够高精度地控制透镜到透镜的距离。此外，该制造方法提供这样的效果：使用强的支撑基板81W加强弱的能量固化树脂191。因此，该制造方法提供这样的优势：能够提供其中布置有具有良好处理性质的多个透镜的透镜阵列基板，且能够抑制透镜阵列基板的翘曲。
<具有多边形形状的贯通孔的示例>
如图19的B所示，贯通孔83的平面形状可以是诸如矩形等多边形形状。
图24图示了当贯通孔83的平面形状为矩形时，具有透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图24所示的具有透镜的基板41a的横截面图是在平面图中沿着线B-B’和C-C’截取的横截面图。
根据沿着线B-B’和C-C’截取的横截面图之间的比较能够理解，当贯通孔83a是矩形时，从贯通孔83a的中心到贯通孔83a的上外边缘的距离和从贯通孔83a的中心到贯通孔83a的下外边缘的距离在矩形的贯通孔83a的边方向上与对角线方向上是不同的，且对角线方向上的距离大于边方向上的距离。由此，当贯通孔83a的平面形状是矩形时，如果透镜部91是圆形，那么从透镜部91的外圆周到贯通孔83a的侧壁的距离(即，支撑部92的长度)需要在矩形的边方向上与对角线方向上不同。
因此，图24所示的透镜树脂部82a具有以下结构。
(1)布置在透镜部91的外圆周的臂部101的长度在矩形的边方向上与对角线方向上相同。
(2)布置在臂部101的外侧以延伸到贯通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得腿部102在矩形的对角线方向上的长度大于腿部102在矩形的边方向上的长度。
如图24所示，腿部102不与透镜部91直接接触，且臂部101与透镜部91直接接触。
在图24所示的透镜树脂部82a中，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。因此，可以提供这样的效果或优势：整个透镜部91被恒定的力支撑而没有偏差。
此外，当整个透镜部91被恒定的力支撑而没有偏差的时候，可以获得这样的效果或优势：当例如从围绕贯通孔83a的支撑基板81a向贯通孔83a的整个外周施加应力时，应力无偏差地被传输到整个透镜部91，从而防止了应力以有偏差的方式传输到透镜部91的特定部分。
图25图示了具有透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图，其图示了平面形状为矩形的贯通孔83的另一示例。
图25所示的具有透镜的基板41a的横截面图是在平面图中沿着线B-B’和C-C’截取的横截面图。
在图25中，类似于图22的A和B，从贯通孔83a的中心到贯通孔83a的上外边缘的距离和从贯通孔83a的中心到贯通孔83a的下外边缘的距离在矩形的贯通孔83a的边方向上和对角线方向上是不同的，且对角线方向上的距离大于边方向上的距离。由此，当贯通孔83a的平面形状是矩形时，如果透镜部91是圆形，那么从透镜部91的外圆周到贯通孔83a的侧壁的距离(即，支撑部92的长度)需要在矩形的边方向上和在对角线方向上不同。
因此，图25所示的透镜树脂部82a具有以下结构。
(1)布置在透镜部91的外周的腿部102的长度沿着贯通孔83a的矩形的四边是恒定的。
(2)为了实现结构(1)，臂部101的长度被设定为使得臂部在矩形的对角线方向上的长度大于臂部在矩形的边方向上的长度。
如图25所示，腿部102中的树脂的厚度大于臂部101中的树脂的厚度。由此，在具有透镜的基板41a的平面方向上的每单位面积的腿部102的体积大于臂部101的体积。
在图25的实施例中，当腿部102的体积尽可能地减小且沿着贯通孔83a的矩形的四边保持恒定时，可以提供这样的效果或优势：例如，当发生诸如树脂膨胀等变形时，尽可能地抑制由于变形而引起的体积变化，且体积的变化在透镜部91的整个外周上尽可能少地偏差。
图26是图示了具有透镜的基板41的透镜树脂部82和贯通孔83的另一实施例的横截面图。
图26所示的透镜树脂部82和贯通孔83具有以下结构。
(1)贯通孔83的侧壁是具有阶梯部221的阶梯形状。
(2)透镜树脂部82的支撑部92的腿部102布置在贯通孔83的侧壁的上侧，且也布置在设置在贯通孔83中的阶梯部221上，以便在具有透镜的基板41的平面方向上延伸。
将参照图27的A至F说明图26所示的阶梯形贯通孔83的形成方法。
首先，如图27的A所示，在支撑基板81W的一个表面上形成蚀刻停止膜241，该蚀刻停止膜241对形成贯通孔时的湿蚀刻具有抵抗性。例如，蚀刻停止膜241可以是氮化硅膜。
随后，在支撑基板81W的另一个表面上形成硬掩模242，该硬掩模242对形成贯通孔时的湿蚀刻具有抵抗性。例如，硬掩模242也可以是氮化硅膜。
随后，如图27的B所示，使硬掩模242的预定区域开口以进行第一轮蚀刻。在第一轮蚀刻中，蚀刻出贯通孔83的形成阶梯部221的上端的部分。由此，硬掩模242的用于第一轮蚀刻的开口是与图26所示的具有透镜的基板41的上表面的表面开口对应的区域。
随后，如图27的C所示，进行湿蚀刻，使得根据硬掩模242的开口将支撑基板81W蚀刻到预定深度。
随后，如图27的D所示，在蚀刻的支撑基板81W的表面上再次形成硬掩模243，且使硬掩模243在与贯通孔83的阶梯部221的下部对应的区域中开口。例如，第二硬掩模243也可以是氮化硅膜。
随后，如图27的E所示，进行湿蚀刻，使得根据硬掩模243的开口来蚀刻支撑基板81W以到达蚀刻停止膜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和下表面上的蚀刻停止膜241。
当以上述方式进行两轮用于形成贯通孔的支撑基板81W的湿蚀刻时，获得图26所示的具有阶梯形状的贯通孔83。
图28图示了当贯通孔83a具有阶梯部221且贯通孔83a的平面形状是圆形时，具有透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图28中的具有透镜的基板41a的横截面图是在平面图中沿着线B-B’和C-C’截取的横截面图。
当贯通孔83a的平面形状是圆形时，无论直径方向如何，贯通孔83a的横截面形状自然相同。除此以外，无论直径方向如何，透镜树脂部82a的外边缘、臂部101和腿部102的横截面形状也相同。
图28所示的具有阶梯形状的贯通孔83a提供这样的效果或优势：与图14所示的贯通孔83a(其中，贯通孔83a中不设置阶梯部221)相比，能够增大透镜树脂部82的支撑部92的腿部102与贯通孔83a的侧壁接触的面积。因此，能够提供这样的效果或优势：增加透镜树脂部82与贯通孔83a的侧壁之间的粘附强度(即，透镜树脂部82a与支撑基板81W之间的粘附强度)。
图29图示了当贯通孔83a具有阶梯部221且贯通孔83a的平面形状是矩形时，具有透镜的基板41a的支撑基板81a和透镜树脂部82a的平面图和横截面图。
图29中的具有透镜的基板41a的横截面图是在平面图中沿着线B-B’和C-C’截取的横截面图。
图29所示的透镜树脂部82和贯通孔83具有以下结构。
(1)布置在透镜部91的外周的臂部101的长度在矩形的边方向上与对角线方向上相同。
(2)布置在臂部101的外侧以延伸到贯通孔83a的侧壁的腿部102的长度被设定为使得腿部102在矩形的对角线方向上的长度大于腿部102在矩形的边方向上的长度。
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。
在图29所示的透镜树脂部82a中，类似于图24所示的透镜树脂部82a，与透镜部91间接接触的臂部101的长度和厚度在透镜部91的整个外圆周上是恒定的。由此，可以提供这样的效果或优势：整个透镜部91被恒定的力支撑而没有偏差。
此外，当整个透镜部91被恒定的力支撑而没有偏差时，可以获得这样的效果或优势：例如，当从围绕贯通孔83a的支撑基板81a向贯通孔83a的整个外周施加应力时，应力无偏差地传输到整个透镜部91，从而防止了应力以偏离地方式传输至透镜部91的特定部分。
此外，图29所示的贯通孔83a的结构提供这样的效果或优势：与图24等所示的贯通孔83a(其中，贯通孔83a中不设置阶梯部221)相比，能够增大透镜树脂部82a的支撑部92的腿部102与贯通孔83a的侧壁接触的面积。由此，能够提供这样的效果或优势：增加透镜树脂部82a与贯通孔83a的侧壁之间的粘附强度(即，透镜树脂部82a与支撑基板81a之间的粘附强度)。
<11.具有透镜的基板的直接键合>
接着，将说明其中形成有多个具有透镜的基板41的基板状态下的具有透镜的基板41W的直接键合。
在下面的说明中，如图30的A和B所示，将其中形成有多个具有透镜的基板41a的基板状态下的具有透镜的基板41W称为具有透镜的基板41W-a，且将其中形成有多个具有透镜的基板41b的基板状态下的具有透镜的基板41W称为具有透镜的基板41W-b。类似地称谓其他具有透镜的基板41c至41e。
将参照图31的A和B说明基板状态下的具有透镜的基板41W-a和基板状态下的具有透镜的基板41W-b之间的直接键合。
在图31的A和B中，具有透镜的基板41W-b的与具有透镜的基板41W-a的各部分对应的部分将由与具有透镜的基板41W-a相同的附图标记来标注。
在具有透镜的基板41W-a和41W-b的上表面上形成上表面层122或125。在具有透镜的基板41W-a和41W-b的下表面上形成下表面层123或124。此外，如图31的A所示，对用作具有透镜的基板41W-a和41W-b的键合表面的具有透镜的基板41W-a的包括后平面部172在内的整个下表面和具有透镜的基板41W-b的包括前平面部171在内的整个上表面进行等离子体活化处理。等离子体活化处理中使用的气体可以是经受等离子体处理的任意气体，诸如O2、N2、He、Ar或H2。然而，期望的是，与上表面层122和下表面层123的构成元素相同的气体用作等离子体活化处理中使用的气体。通过这样做，能够抑制上表面层122和下表面层123的膜本身的退化。
如图31的B所示，将表面激活状态下的具有透镜的基板41W-a的后平面部172与具有透镜的基板41W-b的前平面部171附接在一起。
通过具有透镜的基板的附接处理，在具有透镜的基板41W-a的下表面层123或124的表面上的OH自由基的氢与具有透镜的基板41W-b的上表面层122或125的表面上的OH自由基的氢之间形成氢键。由此，具有透镜的基板41W-a和41W-b固定在一起。能够在大气压力的条件下进行具有透镜的基板的附接处理。
对附接的具有透镜的基板41W-a和41W-b进行退火处理。这样，从OH自由基形成氢键的状态发生脱水缩合，且在具有透镜的基板41W-a的下表面层123或124和具有透镜的基板41W-b的上表面层122或125之间形成氧基共价键。或者，具有透镜的基板41W-a的下表面层123或124中含有的元素和具有透镜的基板41W-b的上表面层122或125中含有的元素形成共价键。通过这些键，两个具有透镜的基板牢固地固定在一起。在本说明书中，将布置在上侧的具有透镜的基板41W的下表面层123或124和布置在下侧的具有透镜的基板41W的上表面层122或125之间形成共价键从而将两个具有透镜的基板41W固定在一起的状态称为直接键合。专利文献1公开的通过形成在整个表面上的树脂来固定多个具有透镜的基板的方法具有这样的问题：树脂可能经历固化收缩和热膨胀，且透镜可能变形。与之相比，本发明的直接键合提供这样的效果或优势：因为当固定多个具有透镜的基板41W时不使用树脂，所以能够在不引起固化收缩和热膨胀的情况下固定多个具有透镜的基板41W。
能够在大气压力的条件下进行退火处理。能够在100℃或更高，150℃或更高，或200℃或更高的温度进行该退火处理，以便实现脱水缩合。另一方面，从保护用于形成透镜树脂部82的能量固化树脂191免受热量影响以及抑制从能量固化树脂191脱气的观点来看，能够在400℃或更低，350℃或更低，或300℃或更低的温度进行该退火处理。
如果在大气压力的条件下进行具有透镜的基板41W的附接处理或具有透镜的基板41W的直接键合处理，那么当键合的具有透镜的基板41W-a和41W-b返回到大气压力的环境中时，透镜树脂部82的外部与键合的透镜树脂部82之间的空间之间发生压力差。由于该压力差，透镜树脂部82被施加压力，且透镜树脂部82可能变形。
当在大气压力的条件下进行具有透镜的基板41W的附接处理和具有透镜的基板的直接键合处理时，可以提供这样的效果或优势：能够避免当在大气压力以外的条件下进行键合时可能发生的透镜树脂部82的变形。
当经受等离子体活化处理的基板被直接键合(即，等离子体键合)时，因为能够抑制当使用树脂作为键合剂时的流动性和热膨胀，所以能够提高当键合具有透镜的基板41W-a和41W-b时的位置精度。
如上所述，将上表面层122或下表面层123形成在具有透镜的基板41W-a的后平面部172和具有透镜的基板41W-b的前平面部171上。在上表面层122和下表面层123中，由于在先进行的等离子体活化处理，很可能形成悬空键。即，形成在具有透镜的基板41W-a的后平面部172上的下表面层123和形成在具有透镜的基板41W-a的前平面部171上的上表面层122也具有增加键合强度的功能。
此外，当上表面层122或下表面层123由氧化物膜形成时，因为该层不受由于等离子体(O2)而引起的膜性质变化的影响，所以可以提供这样的效果：抑制透镜树脂部82的基于等离子体的腐蚀。
如上所述，其中形成有多个具有透镜的基板41a的基板状态下的具有透镜的基板41W-a和其中形成有多个具有透镜的基板41b的基板状态下的具有透镜的基板41W-b在经受基于等离子体的表面激活处理之后被直接键合(即，使用等离子键合来将基板键合)。
图32的A至F图示了使用参照图31的A和B所述的键合基板状态下的具有透镜的基板41W的方法来堆叠在基板状态下的与图13所示的堆叠型透镜结构11对应的五个具有透镜的基板41a至41e的第一堆叠方法。
首先，如图32的A所示，制备位于堆叠型透镜结构11的底层上的基板状态下的具有透镜的基板41W-e。
随后，如图32的B所示，将位于从堆叠型透镜结构11的底部开始的第二层的基板状态下的具有透镜的基板41W-d键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-e。
随后，如图32的C所示，将位于从堆叠型透镜结构11的底部开始的第三层的基板状态下的具有透镜的基板41W-c键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-d。
随后，如图32的D所示，将位于从堆叠型透镜结构11的底部开始的第四层的基板状态下的具有透镜的基板41W-b键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-c。
随后，如图32的E所示，将位于从堆叠型透镜结构11的底部开始的第五层的基板状态下的具有透镜的基板41W-a键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-b。
最后，如图32的F所示，将位于堆叠型透镜结构11的具有透镜的基板41a的上层上的光阑板51W键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-a。
这样，当按照从位于堆叠型透镜结构11的下层的具有透镜的基板41W到位于上层的具有透镜的基板41W的次序逐一地顺序堆叠五个基板状态下的具有透镜的基板41W-a至41W-e时，获得基板状态下的堆叠型透镜结构11W。
图33的A至F图示了使用参照图31的A和B所述的键合基板状态下的具有透镜的基板41W的方法来对基板状态下的与图13所示的堆叠型透镜结构11对应的五个具有透镜的基板41a至41e进行堆叠的第二堆叠方法。
首先，如图33的A所示，制备位于堆叠型透镜结构11的具有透镜的基板41a的上侧上的光阑板51W。
随后，如图33的B所示，将位于堆叠型透镜结构11的顶层上的基板状态下的具有透镜的基板41W-a上下颠倒，然后将它键合到光阑板51W。
随后，如图33的C所示，将位于从堆叠型透镜结构11的顶部开始的第二层的基板状态下的具有透镜的基板41W-b上下颠倒，然后将它键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-a。
随后，如图33的D所示，将位于从堆叠型透镜结构11的顶部开始的第三层的基板状态下的具有透镜的基板41W-c上下颠倒，然后将它键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-b。
随后，如图33的E所示，将位于从堆叠型透镜结构11的顶部开始的第四层的基板状态下的具有透镜的基板41W-d上下颠倒，然后将它键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-c。
最后，如图33的F所示，将位于从堆叠型透镜结构11的顶部开始的第五层的基板状态下的具有透镜的基板41W-e上下颠倒，然后将它键合到基板状态下的具有透镜的基板41W-d。
这样，当按照从位于堆叠型透镜结构11的上层的具有透镜的基板41W到位于下层的具有透镜的基板41W的次序逐一地顺序堆叠五个基板状态下的具有透镜的基板41W-a至41W-e时，获得基板状态下的堆叠型透镜结构11W。
使用刀片或激光等将通过图32的A至F或图33的A至F所述的堆叠方法而堆叠的基板状态下的五个具有透镜的基板41W-a至41W-e分成各个模块或芯片，从而获得其中堆叠有五个具有透镜的基板41a至41e的堆叠型透镜结构11。
<12.相机模块的第八和第九实施例>
图34图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第八实施例。
图35图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第九实施例。
在图34和图35的说明中，将仅说明与图13所示的相机模块E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，将图13所示的相机模块E的结构材料73的一部分替换为其他结构。
在图34所示的相机模块1H中，将相机模块1J的结构材料73的一部分替换为结构材料301a和301b以及透光基板302。
具体地，结构材料301a布置在光接收元件12的上侧的一部分中。光接收元件12和透光基板302由结构材料301a固定。结构材料301a例如是环氧基树脂。
结构材料301b布置在透光基板302的上侧。透光基板302和堆叠型透镜结构11由结构材料301b固定。结构材料301b例如是环氧基树脂。
与之相比，在图35所示的相机模块1J中，将图34所示的相机模块1H的结构材料301a的一部分替换为具有透光性的树脂层311。
树脂层311布置在光接收元件12的整个上表面上。光接收元件12和透光基板302由树脂层311固定。布置在光接收元件12的整个上表面上的树脂层311提供这样的效果或优势：当从透光基板302的上侧向透光基板302施加应力时，树脂层311防止应力集中在光接收元件12的部分区域上，使得应力在被接收的同时被分布到光接收元件12的整个表面。
结构材料301b布置在透光基板302的上侧。透光基板302和堆叠型透镜结构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包括位于光接收元件12的上侧的透光基板302。例如，透光基板302提供这样的效果或优势：抑制光接收元件12在制造相机模块1H或1J的过程中受损。
<13.相机模块的第十实施例>
图36图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第十实施例。
在图36所示的相机模块1J中，堆叠型透镜结构11容纳在镜筒74中。镜筒74通过固定构件333固定到沿轴331移动的移动构件332。当镜筒74通过驱动马达(未图示)沿轴331的轴向移动时，调整从堆叠型透镜结构11到光接收元件12的成像面的距离。
镜筒74、轴331、移动构件332和固定构件333容纳在壳体334中。保护基板335布置在光接收元件12的上部，且保护基板335和壳体334通过粘合剂336连接。
移动堆叠型透镜结构11的机构提供这样的效果或优势：允许使用相机模块1J的相机在拍摄图像时进行自动对焦操作。
<14.相机模块的第十一实施例>
图37图示了使用应用本发明的堆叠型透镜结构的相机模块的第十一实施例。
图37所示的相机模块1L是这样的相机模块：其中，添加了基于压电元件的调焦机构。
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布置在光接收元件12的上侧的一部分中。光接收元件12和透光基板302由结构材料301a固定。结构材料301a例如是环氧基树脂。
压电元件351布置在透光基板302的上侧。透光基板302和堆叠型透镜结构11由压电元件351固定。
在相机模块1L中，当电压被施加到布置在堆叠型透镜结构11的下侧的压电元件351且电压被阻挡时，堆叠型透镜结构11能够上下移动。用于移动堆叠型透镜结构11的装置不限于压电元件351，而是能够使用当电压被施加或被阻挡时形状改变的其他器件。例如，能够使用MEMS器件。
移动堆叠型透镜结构11的机构提供这样的效果或优势：允许使用相机模块1L的相机在拍摄图像时进行自动对焦操作。
<15.本结构相比于其它结构的优势>
堆叠型透镜结构11具有通过直接键合来固定具有透镜的基板41的结构(以下，称为本结构)。将与其中形成有透镜的具有透镜的基板的其他结构进行比较来说明本结构的效果和优势。
<比较结构例1>
图38是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)的横截面图，且是JP 2011-138089A(以下，称为比较文献1)的图14B公开的晶片级堆叠结构的横截面图。
图38所示的晶圆级堆叠结构1000具有这样的结构：两个透镜阵列基板1021堆叠在传感器阵列基板1012(其中，多个图像传感器1011布置在晶片基板1010上)上，且在它们之间插入有柱状间隔件1022。各透镜阵列基板1021包括具有透镜的基板1031和形成在具有透镜的基板1031中形成的多个贯通孔部中的透镜1032。
<比较结构例2>
图39是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)的横截面图，且是JP 2009-279790A(以下，称为比较文献2)的图5A公开的透镜阵列基板的横截面图。
在图39所示的透镜阵列基板1041中，透镜1053设置在形成在平面基板1051中的多个贯通孔1052中。各透镜1053由树脂(能量固化树脂)1054形成，且树脂1054也形成在基板1051的上表面上。
将参照图40的A至C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图示了其中形成有多个贯通孔1052的基板1051放置在下模具1061上的状态。下模具1061是金属模具，其在后续步骤中从下侧朝上侧按压树脂1054。
图40的B图示了这样的状态：在将树脂1054涂敷到多个贯通孔1052的内部和基板1051的上表面后，将上模具1062布置在基板1051上，且使用上模具1062和下模具1061进行模压成型。上模具1062是从上侧朝向下侧按压树脂1054的金属模具。在图40的B所示的状态下，树脂1054已固化。
图40的C图示了这样的状态：在树脂1054固化后，去除上模具1062和下模具1061，且获得透镜阵列基板1041。
透镜阵列基板1041的特征在于：(1)形成在基板1051的贯通孔1052的位置处的树脂1054形成透镜1053，从而在基板1051中形成多个透镜1053；和(2)在基板1051的位于多个透镜1053之间的整个上表面上形成树脂1054的薄层。
当堆叠多个透镜阵列基板1041以形成结构时，可以获得这样的效果或优势：形成在基板1051的整个上表面上的树脂1054的薄层起到附接基板的粘合剂的作用。
此外，当堆叠多个透镜阵列基板1041以形成结构时，因为与图38所示的作为比较结构示例1的晶圆级堆叠结构1000相比，能够增加基板的附接面积，所以能够使用更强的力来附接基板。
<比较结构示例2中的树脂的效果>
在公开了图39所示的作为比较结构示例2的透镜阵列基板1041的比较文献2中，说明了用作透镜1053的树脂1054提供以下效果。
在比较结构示例2中，使用能量固化树脂作为树脂1054。此外，使用光固化树脂作为能量固化树脂的示例。当使用光固化树脂作为能量固化树脂且使用UV光照射树脂1054时，树脂1054固化。通过该固化，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，即使当树脂1054发生固化收缩时，因为基板1051设置在多个透镜1053之间，所以能够防止由于树脂1054的固化收缩而引起的透镜1053之间的距离变化。因此，能够抑制其中布置有多个透镜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)的横截面图，且是JP 2010-256563A(以下，称为比较文献3)的图1公开的透镜阵列基板的横截面图。
在图41所示的透镜阵列基板1081中，透镜1093设置在形成在平面基板1091中的多个贯通孔1092中。各透镜1093由树脂(能量固化树脂)1094形成，且树脂1094也形成在基板1091的其中未形成贯通孔1092的上表面上。
将参照图42的A至C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图示了其中形成有多个贯通孔1092的基板1091放置在下模具1101上的状态。下模具1101是金属模具，其在后续步骤中从下侧朝向上侧按压树脂1094。
图42的B图示了这样的状态：在将树脂1094涂敷到多个贯通孔1092的内部和基板1091的上表面后，将上模具1102布置在基板1091上，且使用上模具1102和下模具1101进行模压成型。上模具1102是从上侧朝向下侧按压树脂1094的金属模具。在图42的B所示的状态下，树脂1094已固化。
图42的C图示了这样的状态：在树脂1094固化后，去除上模具1102和下模具1101，以获得透镜阵列基板1081。
透镜阵列基板1081的特征在于：(1)形成在基板1091的贯通孔1092的位置处的树脂1094形成透镜1093，从而在基板1091中形成多个透镜1093；和(2)在基板1091的位于多个透镜1093之间的整个上表面上形成树脂1094的薄层。
<比较结构示例3中的树脂的效果>
在公开了图41所示的作为比较结构示例3的透镜阵列基板1081的比较文献3中，说明了用作透镜1093的树脂1094提供以下效果。
在比较结构示例3中，使用能量固化树脂作为树脂1094。此外，使用光固化树脂作为能量固化树脂的示例。当使用光固化树脂作为能量固化树脂且使用UV光照射树脂1094时，树脂1094固化。通过该固化，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，即使当树脂1094发生固化收缩时，因为基板1091设置在多个透镜1093之间，所以可以防止由于树脂1094的固化收缩而引起的透镜1093之间的距离变化。因此，能够抑制其中布置有多个透镜1093的透镜阵列基板1081的翘曲。
如上所述，在比较文献2和3中，说明了当光固化树脂固化时发生固化收缩。在JP2013-1091A等以及比较文献2和3中也公开了当光固化树脂固化时发生的固化收缩。
此外，当将树脂塑形成透镜的形状且被塑形的树脂固化时，树脂中发生固化收缩的问题不限于光固化树脂。例如，固化期间发生的固化收缩也是热固化树脂中的问题，热固化树脂是与光固化树脂类似的一种类型的能量固化树脂。这在JP 2010-204631A等以及比较文献1和3中也有披露。
<比较结构例4>
图43是用于与本结构进行比较的第四基板结构(以下，称为比较结构示例4)的横截面图，且是上述比较文献2的图6中公开的透镜阵列基板的横截面图。
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：基板1141的除了贯通孔1042以外的形状朝向下侧以及上侧突出，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的其他构造与图39所示的透镜阵列基板1041相同。
图44图示了图43所示的透镜阵列基板1121的制造方法，且与图40的B对应。
图44图示了这样的状态：在将树脂1144涂敷到多个贯通孔1142的内部和基板1141的上表面后，使用上模具1152和下模具1151进行模压成型。树脂1144也被注入在基板1141的下表面与下模具1151之间。在图44所示的状态下，树脂1144已固化。
透镜阵列基板1121的特征在于：(1)形成在基板1141的贯通孔1142的位置处的树脂1144形成透镜1143，从而在基板1141中形成多个透镜1143；和(2)在基板1141的位于多个透镜1143之间的整个上表面上形成树脂1144的薄层，且在基板1141的下表面的一部分中也形成树脂1144的薄层。
<比较结构示例4中的树脂的效果>
在公开了图43所示的作为比较结构示例4的透镜阵列基板1121的比较文献2中，说明了用作透镜1143的树脂1144提供以下效果。
在图43所示的作为比较结构示例4的透镜阵列基板1121中，使用作为能量固化树脂的示例的光固化树脂作为树脂1144。当使用UV光照射树脂1144时，树脂1144固化。通过该固化，类似于比较结构示例2和3，树脂1144中发生固化收缩。
然而，在比较结构示例4的透镜阵列基板1121中，在基板1141的下表面的特定区域中以及基板1141的位于多个透镜1143之间的整个上表面上形成有树脂1144的薄层。
这样，当使用在基板1141的上表面上和下表面上都形成有树脂1144的结构时，能够消除整个透镜阵列基板1121的翘曲方向。
与之相比，在图39所示的作为比较结构示例2的透镜阵列基板1041中，尽管在基板1051的位于多个透镜1053之间的整个上表面上形成树脂1054的薄层，但是在基板1051的下表面上没有形成树脂1054的薄层。
因此，在图43所示的透镜阵列基板1121中，与图39所示的透镜阵列基板1041相比，能够提供其中翘曲量减小的透镜阵列基板。
<比较结构例5>
图45是用于与本结构进行比较的第五基板结构(以下，称为比较结构示例5)的横截面图，且是上述比较文献2的图9中公开的透镜阵列基板的横截面图。
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：树脂突出区域1175形成在基板1171的与形成在基板1171中的贯通孔1172靠近的后表面上。透镜阵列基板1161的其他构造与图39所示的透镜阵列基板1041相同。
图45图示了切分后的透镜阵列基板1161。
透镜阵列基板1161的特征在于：(1)形成在基板1171的贯通孔1172的位置处的树脂1174形成透镜1173，从而在基板1171中形成多个透镜1173；和(2)在基板1171的位于多个透镜1173之间的整个上表面上形成有树脂1174的薄层，并且在基板1171的下表面的一部分中也形成有树脂1174的薄层。
<比较结构示例5中的树脂的效果>
在公开了图45所示的作为比较结构示例5的透镜阵列基板1161的比较文献2中，说明了用作透镜1173的树脂1174提供以下效果。
在图45所示的作为比较结构示例5的透镜阵列基板1161中，使用作为能量固化树脂的示例的光固化树脂作为树脂1174。当使用UV光照射树脂1174时，树脂1174固化。通过该固化，类似于比较结构示例2和3，树脂1174中发生固化收缩。
然而，在比较结构示例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的下表面的特定区域中以及基板1171的位于多个透镜1173之间的整个上表面。由此，可以提供这样的透镜阵列基板：其中，消除了整个透镜阵列基板1171的翘曲方向，且翘曲量减小。
<比较结构示例2至5中的树脂的效果的比较>
比较结构示例2至5中的树脂的效果能够总结如下。
(1)与比较结构示例2和3中一样，在透镜阵列基板的整个上表面上布置树脂层的结构的情况下，布置有多个透镜的基板中发生翘曲。
图46的A至C示意性地图示了树脂层布置在透镜阵列基板的整个上表面上的结构，且图示了用作透镜的树脂的效果。
如图46的A和B所示，当使用UV光照射以进行固化时，布置在透镜阵列基板1211(未图示透镜和贯通孔)的上表面上的光固化树脂1212的层中发生固化收缩。因此，光固化树脂1212的层中发生由于光固化树脂1212而引起的收缩方向上的力。
另一方面，即使当使用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自身中不会发生由于基板而产生的力。因此，透镜阵列基板1211以向下凸起的形状翘曲，如图46的C所示。
(2)然而，与比较结构示例4和5中一样，在透镜阵列基板的上表面上和下表面上都布置有树脂层的结构的情况下，因为消除了透镜阵列基板的翘曲方向，所以与比较结构示例2和3相比，能够减小透镜阵列基板的翘曲量。
图47的A至C示意性地图示了树脂层布置在透镜阵列基板的上表面上和下表面上的结构，且图示了用作透镜的树脂的效果。
如图47的A和B所示，当使用UV光照射以进行固化时，布置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层中发生固化收缩。因此，布置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层中发生由于光固化树脂1212而引起的收缩方向上的力。因此，使透镜阵列基板1211以向下凸起的形状翘曲的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧。
与之相比，即使当使用UV光照射时，透镜阵列基板1211本身也不会收缩或膨胀。即，透镜阵列基板1211自身中不会发生由于基板而产生的力。
另一方面，当使用UV光照射以进行固化时，布置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层中发生固化收缩。因此，布置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层中发生由于光固化树脂1212而产生的收缩方向上的力。由此，使透镜阵列基板1211以向上凸起的形状翘曲的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧。
作用在透镜阵列基板1211的上表面侧的使透镜阵列基板1211以向下凸起的形状翘曲的力和作用在透镜阵列基板1211的下表面侧的使透镜阵列基板1211以向上凸起的形状翘曲的力彼此抵消。
因此，如图47的C所示，比较结构示例4和5中的透镜阵列基板1211的翘曲量小于图46的C所示的比较结构示例2和3中的翘曲量。
如上所述，使透镜阵列基板翘曲的力和透镜阵列基板的翘曲量受到(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幅度与(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幅度之间的相对关系的影响。
<比较结构示例6>
因此，例如，如图48的A所示，能够考虑这样的透镜阵列基板结构：其中，布置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层和面积与布置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层和面积相同。将该透镜阵列基板结构称为用于与本结构进行比较的第六基板结构(以下，称为比较结构示例6)。
在比较结构示例6中，布置在透镜阵列基板1211的上表面上的光固化树脂1212的层中发生由于光固化树脂1212而产生的收缩方向上的力。透镜阵列基板1211自身中不会发生由于基板而产生的力。由此，使透镜阵列基板1211以向下凸起的形状翘曲的力作用在透镜阵列基板1211的上表面侧。
另一方面，布置在透镜阵列基板1211的下表面上的光固化树脂1212的层中发生由于光固化树脂1212而产生的收缩方向上的力。透镜阵列基板1211自身中不会发生由于基板而产生的力。由此，使透镜阵列基板1211以向上凸起的形状翘曲的力作用在透镜阵列基板1211的下表面侧。
与图47的A所示的结构相比，使透镜阵列基板1211翘曲的两种类型的力更有效地在相互抵消的方向上作用。因此，与比较结构示例4和5相比，进一步减小了使透镜阵列基板1211翘曲的力和透镜阵列基板1211的翘曲量。
<比较结构示例7>
然而，实际上，形成组装到相机模块中的堆叠型透镜结构的具有透镜的基板的形状不同。更具体地，在形成堆叠型透镜结构的多个具有透镜的基板中，例如，具有透镜的基板的厚度和贯通孔的尺寸可以不同，且形成在贯通孔中的透镜的厚度、形状、体积等可以不同。更具体地，形成在具有透镜的基板的上表面上和下表面上的光固化树脂的厚度可以与其他的具有透镜的基板彼此不同。
图49是通过堆叠三个具有透镜的基板而形成的作为第七基板结构(以下，称为比较结构示例7)的堆叠型透镜结构的横截面图。在该堆叠型透镜结构中，类似于图48的A至C所示的比较结构示例6，假设布置在各个具有透镜的基板的上表面上和下表面上的光固化树脂的层和面积相同。
图49所示的堆叠型透镜结构1311包括三个具有透镜的基板1321至1323。
在下面的说明中，在三个具有透镜的基板1321至1323中，将中间层的具有透镜的基板1321称为第一具有透镜的基板1321，将顶层的具有透镜的基板1322称为第二具有透镜的基板1322，且将底层的具有透镜的基板1323称为第三具有透镜的基板1323。
布置在顶层的第二具有透镜的基板1322的基板厚度和透镜厚度不同于布置在底层的第三具有透镜的基板1323的基板厚度和透镜厚度。
更具体地，第三具有透镜的基板1323的透镜厚度大于第二具有透镜的基板1322的透镜厚度。因此，第三具有透镜的基板1323的基板厚度大于第二具有透镜的基板1322的基板厚度。
树脂1341形成在第一和第二具有透镜的基板1321和1322之间的整个接触面上，以及第一和第三具有透镜的基板1321和1323之间的整个接触面上。
三个具有透镜的基板1321至1323的贯通孔的横截面形状具有所谓的扇形，使得基板的上表面比基板的下表面宽。
将参照图50的A至D说明具有不同形状的三个具有透镜的基板1321至1323的效果。
图50的A至C示意性地图示了图49所示的堆叠型透镜结构1311。
如在该堆叠型透镜结构1311中这样，当具有不同基板厚度的第二和第三具有透镜的基板1322和1323分别布置在第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上时，使堆叠型透镜结构1311翘曲的力和堆叠型透镜结构1311的翘曲量根据堆叠型透镜结构1311的厚度方向上的如下位置而改变，该位置是存在于三个具有透镜的基板1321至1323的整个接触面中的树脂1341的层所存在的位置。
除非存在于三个具有透镜的基板1321至1323的整个接触面中的树脂1341的层关于通过堆叠型透镜结构1311的中心线(即，堆叠型透镜结构的在厚度方向上的中心点)且在基板的平面方向上延伸的线对称地布置，否则无法如图48的C所示地完全消除由于布置在第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的树脂1341的固化收缩而产生的力的影响。因此，堆叠型透镜结构1311在某个方向上翘曲。
例如，当第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的两层树脂1341布置为向着堆叠型透镜结构1311的厚度方向上的中心线的上方偏移时，如果两层树脂1341中发生固化收缩，那么堆叠型透镜结构1311以向下凸起的形状翘曲，如图50的C所示。
此外，当第二和第三具有透镜的基板1322和1323中的较薄基板中的贯通孔的横截面形状具有朝向第一具有透镜的基板1321变宽的形状时，透镜损失或破损的可能性可能会增加。
在图49所示的示例中，第二和第三具有透镜的基板1322和1323中的具有较小厚度的第二具有透镜的基板1322中的贯通孔的横截面形状具有朝向第一具有透镜的基板1321变宽的扇形。在该形状中，当第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的两层树脂1341中发生固化收缩时，如图50的C所示的使堆叠型透镜结构1311以向下凸起的形状翘曲的力作用在堆叠型透镜结构1311上。如图50的D所示，该力作为在使第二具有透镜的基板1322中的透镜和基板分离的方向上作用的力。通过该作用，第二具有透镜的基板1322的透镜1332损失或破损的可能性增加。
接着，将考虑树脂热膨胀的情况。
<比较结构例8>
图51是通过堆叠三个具有透镜的基板而形成的作为第八基板结构(以下，称为比较结构示例8)的堆叠型透镜结构的横截面图。在该堆叠型透镜结构中，类似于图48的A至C所示的比较结构示例6，假设布置在各个具有透镜的基板的上表面上和下表面上的光固化树脂的层和面积相同。
图51所示的比较结构示例8与图49所示的比较结构示例7的不同之处在于：三个具有透镜的基板1321至1323的贯通孔的横截面形状具有基板的下表面比基板的上表面窄的所谓的向下锥形。
图52的A至C示意性地图示了图51所示的堆叠型透镜结构1311。
当用户实际使用相机模块时，相机壳体的温度随着伴随相机的操作而造成的功耗增加而增加，且相机模块的温度也增加。随着该温度升高，布置在图51所示的堆叠型透镜结构1311的第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的树脂1341热膨胀。
即使当布置在第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的树脂1341的面积和厚度与图48的A所示的相同时，除非存在于三个具有透镜的基板1321至1323的整个接触面中的树脂1341的层关于通过堆叠型透镜结构1311的中心线(即，堆叠型透镜结构的厚度方向上的中心点)且在基板的平面方向上延伸的线对称地布置，否则无法如图48的C所示地完全消除由于布置在第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的树脂1341的热膨胀而产生的力的影响。因此，堆叠型透镜结构1311在某个方向上翘曲。
例如，当第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的两层树脂1341布置为向着堆叠型透镜结构1311的厚度方向上的中心线的上方偏移时，如果两层树脂1341中发生热膨胀，那么堆叠型透镜结构1311以向上凸起的形状翘曲，如图52的C所示。
此外，在图51所示的示例中，第二和第三具有透镜的基板1322和1323中具有较小厚度的第二具有透镜的基板1322的贯通孔的横截面形状具有朝向第一具有透镜的基板1321变窄的向下锥形。在该形状中，当第一具有透镜的基板1321的上表面上和下表面上的两层树脂1341热膨胀时，使堆叠型透镜结构1311以向上凸起的形状翘曲的力作用在堆叠型透镜结构1311上。如图52的D所示，该力作为在使第二具有透镜的基板1322中的透镜和基板分离的方向上作用的力而起作用。通过这样的作用，第二具有透镜的基板1322的透镜1332损失或破损的可能性增加。
<本结构>
图53的A和B图示了采用本结构的包括三个具有透镜的基板1361至1363的堆叠型透镜结构1371。
图53的A图示了与图49所示的堆叠型透镜结构1311对应的结构，其中，贯通孔的横截面形状具有所谓的扇形。另一方面，图53的B图示了与图51所示的堆叠型透镜结构1311对应的结构，其中，贯通孔的横截面形状具有所谓的向下锥形。
图54的A至C示意性地图示了图53的A和B所示的堆叠型透镜结构1371以便说明本结构的效果。
堆叠型透镜结构1371具有这样的结构：其中，第二具有透镜的基板1362布置在位于中心的第一具有透镜的基板1361上，且第三具有透镜的基板1363布置在第一具有透镜的基板1361下。
布置在顶层的第二具有透镜的基板1362的基板厚度和透镜厚度不同于布置在底层的第三具有透镜的基板1363的基板厚度和透镜厚度。更具体地，第三具有透镜的基板1363的透镜厚度大于第二具有透镜的基板1362的透镜厚度。因此，第三具有透镜的基板1363的基板厚度大于第二具有透镜的基板1362的基板厚度。
在本结构的堆叠型透镜结构1371中，基板的直接键合用作用于固定具有透镜的基板的方式。换言之，待被固定的具有透镜的基板经受等离子体活化处理，且待被固定的两个具有透镜的基板被等离子体键合。再换言之，在待被堆叠的两个具有透镜的基板的表面上形成氧化硅膜，且羟基自由基与该膜结合。其后，两个具有透镜的基板被附接在一起，并被加热且经受脱水缩合。这样，两个具有透镜的基板通过硅氧共价键直接键合。
因此，在本结构的堆叠型透镜结构1371中，不使用基于树脂的附接作为用于固定具有透镜的基板的方式。因此，具有透镜的基板之间不布置用于形成透镜的树脂或用于附接基板的树脂。此外，因为具有透镜的基板的上表面上或下表面上不布置树脂，所以具有透镜的基板的上表面中或下表面中不会发生树脂的热膨胀或固化收缩。
因此，在堆叠型透镜结构1371中，与上述的比较结构示例1至8不一样地，即使当具有不同透镜厚度和不同基板厚度的第二和第三具有透镜的基板1362和1363分别布置在第一具有透镜的基板1351的上表面上和下表面上时，也不会发生由于固化收缩而引起的基板翘曲和由于热膨胀而引起的基板翘曲。
即，通过直接键合来固定具有透镜的基板的本结构提供这样的效果和优势：即使当具有不同透镜厚度和不同基板厚度的具有透镜的基板堆叠在本结构上和下时，与上述的比较结构示例1至8相比，也可以更有效地抑制基板的翘曲。
<16.各种变型例>
下面将说明上述各实施例的其他变型例。
<16.1具有光学光阑的防护玻璃>
为了保护堆叠型透镜结构11的透镜21的表面，有时在堆叠型透镜结构11的上部中设置防护玻璃。在这种情况下，防护玻璃可以具有光学光阑的功能。
图55图示了防护玻璃具有光学光阑的功能的第一构造例。
在如图55所示的防护玻璃具有光学光阑的功能的第一构造例中，防护玻璃1501进一步堆叠在堆叠型透镜结构11上。此外，镜筒74布置在堆叠型透镜结构11和防护玻璃1501的外侧。
遮光膜1502形成在防护玻璃1501的靠近具有透镜的基板41a的表面(在图中，防护玻璃1501的下表面)上。这里，从具有透镜的基板41a至41e的透镜中心(光学中心)起的预定范围被构造为开口1503，在开口中不形成遮光膜1502，开口1503起到光学光阑的作用。这样，例如，省去了形成在图13所示的相机模块1D等中的光阑板51。
图56的A和B用于说明其中形成有遮光膜1502的防护玻璃1501的制造方法。
首先，如图56的A所示，例如通过旋涂将吸光材料沉积到晶圆或面板形式的防护玻璃(玻璃基板)1501W的一个表面的整个区域，从而形成遮光膜1502。作为形成遮光膜1502的吸光材料，使用例如含有碳黑颜料或钛黑颜料的具有吸光特性的树脂。
随后，通过光刻或蚀刻去除遮光膜1502的预定区域，从而如图56的B所示，以预定的间隔形成多个开口1503。开口1503的布置与图23的A至G所示的支撑基板81W的贯通孔83的布置以一一对应的关系进行对应。作为遮光膜1502和开口1503的形成方法的另一示例，能够使用这样的方法：通过喷墨方法将形成遮光膜1502的吸光材料喷射到除了开口1503以外的区域。
在以此方式制造的基板状态下的防护玻璃1501W附接到多个基板状态下的具有透镜的基板41W以后，通过使用刀片或激光的切割等来分割具有透镜的基板41W。这样，获得如图55所示的其上堆叠有具有光阑功能的防护玻璃1501的堆叠型透镜结构11。
当以此方式将形成防护玻璃1501作为半导体工艺的步骤时，可以抑制当通过其他组装步骤形成防护玻璃时可能发生的灰尘引起的缺陷的发生。
根据图55所示的第一构造例，因为通过沉积形成光学光阑，所以能够将遮光膜1502形成为薄至约1μm。此外，可以抑制由于具有预定厚度的光阑机构而造成的遮蔽的入射光引起的光学性能的劣化(外围部分中的光衰减)。
在上述的示例中，尽管在将防护玻璃1501W接合到多个具有透镜的基板41W后分割防护玻璃1501W，但是可以在接合前分割防护玻璃1501W。换言之，可以在晶圆级或芯片级中进行具有遮光膜1502的防护玻璃1501与五个具有透镜的基板41a至41e的接合。
遮光膜1502的表面可以是粗糙的。在这种情况下，因为能够抑制在其上形成有遮光膜1502的防护玻璃1501的表面上的表面反射，且可以增加遮光膜1502的表面积，所以能够提高防护玻璃1501和具有透镜的基板41之间的接合强度。
作为使遮光膜1502的表面粗糙化的方法的示例，可以使用如下方法：在沉积形成遮光膜1502的吸光材料后，通过蚀刻等使表面粗糙化的方法；在沉积吸光材料前使防护玻璃1501的表面粗糙化后，沉积吸光材料的方法；在使用凝结吸光材料形成膜后，形成不平坦表面的方法；以及在使用含有固体成分的吸光材料形成膜后，形成不平坦表面的方法。
此外，可以在遮光膜1502和防护玻璃1501之间形成抗反射膜。
因为防护玻璃1501也用作光阑的支撑基板，所以能够减小相机模块1的尺寸。
图57图示了防护玻璃具有光学光阑的功能的第二构造例。
在防护玻璃具有光学光阑的功能的第二构造例中，如图57所示，防护玻璃1501布置在镜筒74的开口的位置。其他构造与图55所示的第一构造例相同。
图58图示了防护玻璃具有光学光阑的功能的第三构造例。
在如图58所示的防护玻璃具有光学光阑的功能的第三构造例中，遮光膜1502形成在防护玻璃1501的上表面上(即，与具有透镜的基板41a相对的一侧)。其他构造与图55所示的第一构造例相同。
在如图57所示的防护玻璃1501布置在镜筒74的开口中的构造中，遮光膜1502也可以形成在防护玻璃1501的上表面上。
<16.2使用贯通孔形成光阑>
接着，将说明这样的示例：具有透镜的基板41的贯通孔83的开口本身被构造为光阑机构而不是使用光阑板51或防护玻璃1501的光阑。
图59的A图示了贯通孔83的开口本身被构造为光阑机构的第一构造例。
在图59的A至C的说明中，将仅说明与图58所示的堆叠型透镜结构11不同的部分，并将适当地省略相同部分的说明。此外，在图59的A至C中，仅添加了说明所需的附图标记，以防止附图变得复杂。
图59的A所示的堆叠型透镜结构11f具有这样的构造：其中，在形成图58所示的堆叠型透镜结构11的五个具有透镜的基板41a至41e之中的最靠近光入射侧且最远离光接收元件12的具有透镜的基板41a被替换为具有透镜的基板41f。
当将具有透镜的基板41f与图58所示的具有透镜的基板41a进行比较时，图58所示的具有透镜的基板41a的上表面中的孔直径大于下表面中的孔直径，而图59的A至C所示的具有透镜的基板41f的上表面中的孔直径D1小于下表面中的孔直径D2。即，具有透镜的基板41f的贯通孔83的横截面形状具有所谓的扇形形状。
形成在具有透镜的基板41f的贯通孔83中的透镜21的顶面的高度位置低于具有透镜的基板41f的顶面的由图59的A中的点划线表示的位置。
在堆叠型透镜结构11f中，多个具有透镜的基板41之中的顶层的具有透镜的基板41f的贯通孔83的光入射侧的孔直径最小，从而贯通孔83的具有最小孔直径的部分(与孔直径D1对应的部分)起到限制入射光线的光学光阑的功能。
图59的B图示了贯通孔83的开口本身被构造为光阑机构的第二构造例。
图59的B所示的堆叠型透镜结构11g具有这样的构造：其中，形成图58所示的堆叠型透镜结构11的五个具有透镜的基板41a至41e中的顶层的具有透镜的基板41a被替换为具有透镜的基板41g。此外，具有透镜的基板41g上还堆叠有基板1511。
类似于图59的A所示的具有透镜的基板41f，具有透镜的基板41g的贯通孔83的孔直径具有使得光入射侧的孔直径小的扇形。基板1511是具有贯通孔83但是不持有透镜21的基板。基板1511和具有透镜的基板41g的贯通孔83的横截面形状具有所谓的扇形。
因为基板1511堆叠在具有透镜的基板41g上，所以与图59的A所示的具有透镜的基板41f相比，入射光入射的平面区域进一步变窄。基板1511的上表面中的孔直径D3小于透镜21的曲面部(透镜部91)中的孔直径D4。由此，基板1511的贯通孔83的具有最小孔直径的部分(与孔直径D3对应的部分)起到限制入射光线的光学光阑的作用。
当光学光阑的位置尽可能远离堆叠型透镜结构11g的顶面的透镜21时，能够使出瞳位置与光学光阑分离开，且能够抑制阴影(shading)。
如图59的B所示，当五个具有透镜的基板41b至41e和41g上还堆叠有基板1511时，光学光阑的位置能够在与光入射方向相反的方向上尽可能远离具有透镜的基板41g的透镜21(该透镜21是堆叠型透镜结构11g的顶面上的透镜21)，且能够抑制阴影。
图59的C图示了贯通孔83的开口本身被构造为光阑机构的第三构造例。
图59的C所示的堆叠型透镜结构11h具有这样的构造：形成图58所示的堆叠型透镜结构11的五个具有透镜的基板41a至41f中的具有透镜的基板41a上还堆叠有基板1512。
基板1512是具有贯通孔83但是不保持透镜21的基板。基板1512的贯通孔83具有所谓的扇形，使得基板1512的顶面中的孔直径与底面中的孔直径不同，且上表面中的孔直径D5小于下表面中的孔直径D5。此外，基板1512的顶面中的孔直径D5小于透镜21的曲面部(透镜部91)的直径。由此，贯通孔83的具有最小孔直径的部分(与孔直径D5对应的部分)起到限制入射光线的光学光阑的作用。作为基板1512的形状的另一个示例，基板1512可以具有所谓的向下锥形，使得上表面中的孔直径D5大于下表面中的孔直径D5。
在图59的A至C的示例中，形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中的位于顶面上(距光接收元件12最远的位置处)的具有透镜的基板41f的贯通孔83的孔直径被构造为光学光阑，或布置在顶层的基板1511或1512的贯通孔83的孔直径被构造为光学光阑。
然而，在形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41之中的除顶层以外的各层的具有透镜的基板41b至41e的贯通孔83中的任一者的孔直径可以与基板1511或1512或具有透镜的基板41f类似地构造，以便起到光学光阑的功能。
然而，从抑制阴影的角度来看，如图59的A至C所示，具有光学光阑功能的具有透镜的基板41可以布置在顶层或尽可能地接近顶层(位于距光接收元件12最远的位置处)。
如上所述，当形成堆叠型透镜结构11的多个具有透镜的基板41中的预定的一个具有透镜的基板41，或者不持有透镜21的基板1511或1512具有光学光阑的作用时，能够减小堆叠型透镜结构11和相机模块1的尺寸。
当光学光阑与保持透镜21的具有透镜的基板41一体化时，能够提高光学光阑和最接近该光阑的弯曲透镜面之间的位置精度，所述位置精度影响成像性能，且因此能够提高成像性能。
<16.3基于金属键合的晶圆级键合>
在上述的实施例中，尽管通过等离子体键合来附接具有透镜的基板41W(其中，透镜21形成在贯通孔83中)，但是可以使用金属键合来附接具有透镜的基板。
图60的A至E用于说明使用金属键合的晶圆级附接。
首先，如图60的A所示，制备基板状态下的具有透镜的基板1531W-a(其中，多个贯通孔1532中的每一个中形成有透镜1533)，且将抗反射膜1535形成在具有透镜的基板1531W-a的上表面上和下表面上。
具有透镜的基板1531W对应于上述的基板状态下的具有透镜的基板41W。此外，抗反射膜1535对应于上述的上表面层122和下表面层123。
这里，将考虑这样的状态：异物1536混入到形成在具有透镜的基板1531W-a的上表面上的抗反射膜1535的一部分中。具有透镜的基板1531W-a的上表面是在图60的D的步骤中被键合至具有透镜的基板1531W-b的表面。
随后，如图60的B所示，在具有透镜的基板1531W-a的上表面上形成金属膜1542，其是被键合到具有透镜的基板1531W-b的表面。在这种情况下，使用金属掩模1541遮掩其中形成有透镜1533的贯通孔1532的部分，使得这一部分不形成金属膜1542。
例如，通常用于金属键合的Cu能够用作金属膜1542的材料。作为形成金属膜1542的方法，可以使用能够在低温形成膜的PVD方法，例如，沉积法、溅射法或离子电镀法等。
作为Cu的替代者，Ni、Co、Mn、Al、Sn、In、Ag或Zn等以及这些材料中的两种或更多种的合金可以用作金属膜1542的材料。此外，可以使用上述材料以外的材料，只要该材料是容易塑性变形的金属材料即可。
作为形成金属膜1542的方法，例如，可以采用使用诸如银颗粒等金属纳米颗粒的喷墨方法来代替使用PVD方法和金属掩模的方法。
随后，如图60的C所示，作为键合前的预处理，使用诸如甲酸、氢气或氢自由基等还原性气体除去当暴露于空气时形成在金属膜1542的表面上的氧化物膜，从而清洁金属膜1542的表面。
作为清洁金属膜1542的表面的方法，可以将等离子体中的Ar离子辐射到金属表面，以通过溅射而不是使用还原气体来物理去除氧化物膜。
利用与图60的A至C所示的步骤相同的步骤，制备具有透镜的基板1531W-b，该基板1531W-b是待被键合的另一基板状态下的具有透镜的基板1531W。
随后，如图60的D所示，布置具有透镜的基板1531W-a和1531W-b，使得它们的键合表面彼此面对，并且进行对准。其后，当施加适当的压力时，通过金属键合将具有透镜的基板1531W-a的金属膜1542和具有透镜的基板1531W-b的金属膜1542键合。
这里，假设异物1543也混入至具有透镜的基板1531W-b的下表面中，该下表面例如是具有透镜的基板1531W-b的键合表面。然而，即使存在异物1536和1543，因为使用容易塑性变形的金属材料作为金属膜1542，所以金属膜1542变形，且具有透镜的基板1531W-a和1531W-b键合在一起。
最后，如图60的E所示，进行热处理以加速金属的原子键合和结晶化，从而提高键合强度。可以省去该热处理步骤。
这样，能够使用金属键合来键合如下的具有透镜的基板1531W：其中，多个贯通孔1532中的每一个中形成有透镜1533。
为了实现具有透镜的基板1531W-a与金属膜1542之间的键合，可以在具有透镜的基板1531W-a与金属膜1542之间形成用作粘附层的膜。在这种情况下，粘附层形成在抗反射膜1535的上侧(外侧)(即，在抗反射膜1535和金属膜1542之间)。例如，Ti、Ta或W等能够用作粘附层。或者，可以使用Ti、Ta或W等的氮化物或氧化物，或使用氮化物和氧化物的堆叠结构。这同样适用于具有透镜的基板1531W-b与金属膜1542之间的键合。
此外，形成在具有透镜的基板1531W-a上的金属膜1542的材料与形成在具有透镜的基板1531W-b上的金属膜1542的材料可以是不同的金属材料。
当基板状态下的具有透镜的基板1531W通过具有低杨氏模量且容易塑性变形的键合金属来键合时，即使在键合表面上存在异物，通过压力会使键合表面变形，并且获得必要的接触区域。
当对使用金属键合而键合的多个具有透镜的基板1531W进行分割以获得堆叠型透镜结构11且将堆叠型透镜结构11结合到相机模块1中时，因为金属膜1542具有优异的密封性且能够防止光和湿气进入侧面，所以能够制造具有高可靠性的堆叠型透镜结构11和相机模块1。
<16.4使用高掺杂基板的具有透镜的基板>
图61的A和B是作为上述具有透镜的基板41a的变型例的具有透镜的基板41a’-1和41a’-2的横截面图。
在图61的A和B所示的具有透镜的基板41a’-1和41a’-2的说明中，将省去与上述具有透镜的基板41a相同的部分的说明，且将仅说明不同的部分。
图61的A所示的具有透镜的基板41a’-1是通过将高浓度的硼(B)扩散(离子注入)到硅基板中而获得的高掺杂基板。具有透镜的基板41a’-1中的杂质浓度约为1×1019cm-3，且具有透镜的基板41a’-1能够有效地吸收宽波长范围的光。
具有透镜的基板41a’-1的其他构造与上述具有透镜的基板41a相同。
另一方面，在图61的B所示的具有透镜的基板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至预定深度(例如，约3μm)。例如，第一区域1551中的杂质浓度高达约1×1016cm-3。第二区域1552中的杂质浓度例如约为1×1010cm-3，且低于第一浓度。例如，类似于具有透镜的基板41a’-1，扩散(离子注入)到第一和第二区域1551和1552中的离子是硼(B)。
具有透镜的基板41a’-2的光入射侧的第一区域1551中的杂质浓度约为1×1016cm-3且低于具有透镜的基板41a’-1的杂质浓度(例如，1×1019cm-3)。因此，形成在具有透镜的基板41a’-2的贯通孔83的侧壁上的遮光膜121’的厚度大于图61的A所示的具有透镜的基板41a’-1的遮光膜121的厚度。例如，如果具有透镜的基板41a’-1的遮光膜121的厚度为2μm，那么具有透镜的基板41a’-2的遮光膜121’的厚度为5μm。
具有透镜的基板41a’-2的其他构造与上述具有透镜的基板41a相同。
如上所述，当使用高掺杂基板作为具有透镜的基板41a’-1和41a’-2时，因为基板本身能够吸收通过遮光膜121和上表面层122且到达基板的光，所以可以抑制光的反射。能够根据到达基板的光量以及遮光膜121和上表面层122的厚度适当地设定掺杂量，因为仅需要吸收到达基板的光。
此外，因为使用易于处理的硅基板作为具有透镜的基板41a’-1和41a’-2，所以易于处理具有透镜的基板。因为基板本身能够吸收通过遮光膜121和上表面层122且到达基板的光，所以能够减小遮光膜121，上表面层122和堆叠基板本身的厚度，且能够简化结构。
在具有透镜的基板41a’-1和41a’-2中，掺杂到硅基板中的离子不限于硼(B)。除此以外，例如，可以使用磷(P)，砷(As)或锑(Sb)等。此外，可以使用能够具有增加吸收光量的能带结构的任意元素。
形成堆叠型透镜结构11的其他具有透镜的基板41b至41e可以具有与具有透镜的基板41a’-1和41a’-2相同的构造。
<制造方法>
将参照图62的A至D说明图61的A所示的具有透镜的基板41a’-1的制造方法。
首先，如图62的A所示，制备基板状态下的高掺杂基板1561W，其中，扩散(离子注入)有高浓度的硼(B)。例如，高掺杂基板1561W的杂质浓度约为1×1019cm-3。
随后，如图62的B所示，通过在高掺杂基板1561W的预定位置进行蚀刻来形成贯通孔83。在图62的A至D中，尽管由于图面的限制而仅图示了两个贯通孔83，但是在高掺杂基板1561W的平面方向上实际上形成有多个贯通孔83。
随后，如图62的C所示，通过喷涂沉积黑色抗蚀剂材料，以在贯通孔83的侧壁上形成遮光膜121。
随后，如图62的D所示，使用参照图23的A至G所述的上模具201和下模具181通过模压成型在贯通孔83的内侧形成包括透镜21的透镜树脂部82。
其后，尽管未在图中图示，但是在高掺杂基板1561W和透镜树脂部82的上表面形成上表面层122，在高掺杂基板1561W和透镜树脂部82的下表面形成下表面层123，且分割结构。这样，获得图61的A所示的具有透镜的基板41a’-1。
接着，将参照图63的A至F说明图61的B所示的具有透镜的基板41a’-2的制造方法。
首先，如图63的A所示，制备基板状态下的掺杂基板1571W，其中，扩散(离子注入)有预定浓度的硼(B)。例如，掺杂基板1571W的杂质浓度约为1×1010cm-3。
随后，如图63的B所示，通过在掺杂基板1571W的预定位置进行蚀刻来形成贯通孔83。在图63的A至F中，尽管由于图面的限制而仅图示了两个贯通孔83，但是在掺杂基板1571W的平面方向上实际上形成有多个贯通孔83。
随后，如图63的C所示，在将硼(B)从掺杂基板1571W的光入射侧的基板表面离子注入到预定深度(例如，约3μm)后，在900℃进行热处理。因此，如图63的D所示，形成具有高杂质浓度的第一区域1551和具有较低杂质浓度的第二区域1552。
随后，如图63的E所示，通过喷涂沉积黑色抗蚀剂材料，以在贯通孔83的侧壁上形成遮光膜121。
随后，如图63的F所示，使用参照图23的A至G所述的上模具201和下模具181通过模压成型在贯通孔83的内侧形成包括透镜21的透镜树脂部82。
其后，尽管未在图中图示，但是在掺杂基板1571W和透镜树脂部82的上表面形成上表面层122，在掺杂基板1571W和透镜树脂部82的下表面形成下表面层123，且分割结构。这样，获得图61的B所示的具有透镜的基板41a’-2。
形成图1的A和B所示的堆叠型透镜结构11的各个具有透镜的基板41a至41e可以被构造为如图61的A和B所示的高掺杂基板。这样，能够增加基板本身吸收的光量。
<17.光接收元件的像素布置及光阑板的结构和使用>
接着，将进一步说明图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1中包括的光接收元件12的像素布置以及光阑板51的构造。
图64的A至D图示了图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1中包括的光阑板51的平面形状的示例。
光阑板51包括吸收或反射光以防止光进入的遮挡区域51a和透射光的开口区域51b。
在图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1中包括的四个光学单元13中，如图64的A至D所示，它们光阑板51的开口区域51b可以具有相同的开口直径且可以具有不同的开口直径。在图64的A到D中，符号“L”，“M”和“S”分别表示开口区域51b的开口直径是“大”，“中”和“小”。
在图64的A所示的光阑板51中，四个开口区域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是具有“中”开口直径的标准光阑开口。例如，如图13所示，光阑板51可以与具有透镜的基板41的透镜21略微重叠。即，光阑板51的开口区域51b可以略小于透镜21的直径。图64的B所示的光阑板51的其余两个开口区域51b具有“大”开口直径。即，其余两个开口区域51b具有比“中”开口直径更大的开口直径。例如，当对象的照度低时，大开口区域51b具有允许更大量的光进入相机模块1中包含的光接收元件12的效果。
在图64的C所示的光阑板51中，两个开口区域51b是具有“中”开口直径的标准光阑开口。图64的C所示的光阑板51的其余两个开口区域51b具有“小”开口直径。即，其余两个开口区域51b具有比“中”开口直径更小的开口直径。例如，小开口区域51b具有当对象的照度高时减小进入光接收元件12的光量的效果，且如果从这些小开口区域进入的光通过例如具有“中”开口直径的开口区域51b入射到相机模块1中包括的光接收元件12上，那么光接收元件12中包括的光电转换单元中产生的电荷量可能超过该光电转换单元的饱和电荷量。
在图64的D所示的光阑板51中，两个开口区域51b是具有“中”开口直径的标准光阑开口。图64的D所示的光阑板51的其余两个开口区域51b中的一个具有“大”开口直径而另一个具有“小”开口直径。这些开口区域51b具有与参照图64的B和C所述的具有“大”和“小”开口直径的开口区域51b相同的效果。
图65图示了图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1的光接收区域的构造。
如图65所示，相机模块1包括四个光学单元13(未图示)。此外，入射在这四个光学单元13上的光分量由与各自的光学单元13对应的光接收单元接收。因此，图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1的光接收元件12包括四个光接收区域1601a1至1601a4。
作为与光接收单元相关的另一实施例，光接收元件12可包括一个光接收区域1601a，该光接收区域1601a接收入射在相机模块1中包括的一个光学单元13上的光，且相机模块1包括与相机模块1中包括的光学单元13的数量对应的多个光接收元件12。例如，在图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1的情况下，相机模块1包括四个光学单元13。
光接收区域1601a1至1601a4分别包括像素阵列1601b1至1601b4，其中，用于接收光的像素以阵列形式布置。
在图65中，为了简单起见，未图示用于驱动被包括在像素阵列中的像素的电路和用于读取像素的电路，且以与像素阵列1601b1至1601b4相同的尺寸图示了光接收区域1601a1至1601a4。
被包括在光接收区域1601a1至1601a4中的像素阵列1601b1至1601b4包括由多个像素构成的像素重复单元1602c1至1602c4。这些重复单元1602c1至1602c4在垂直和水平方向上以多个阵列形式布置，从而形成像素阵列1601b1至1601b4。
光学单元13布置在光接收元件12中包括的四个光接收区域1601a1至1601a4上。四个光学单元13包括作为自身一部分的光阑板51。在图65中，作为光阑板51的四个开口区域51b的开口直径的示例，由虚线描绘了图64的D所示的光阑板51的开口区域51b。
在图像信号处理领域中，已知超分辨率技术是通过将超分辨率技术应用于原始图像来获得具有高分辨率的图像的技术。例如，在JP2015-102794A中公开了它的示例。
图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1可以使图13，16，17，34，35，37和55所示的结构作为其横截面结构。
在这些相机模块1中，在模块1的用作光入射面的表面的垂直方向上和水平方向上分别布置的两个光学单元13的光轴沿相同方向延伸。由此，可以使用光轴沿相同方向延伸的不同光接收区域来获得多个不相同的图像。
具有上述结构的相机模块1适于通过对这些图像应用超分辨率技术获得如下图像：该图像具有比从一个光学单元13获得的一个图像的分辨率更高的基于所获得的多个原始图像的分辨率的图像。
图66至69图示了图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1的光接收区域中的像素的构造例。
在图66至69中，G像素表示对绿色波长的光进行接收的像素，R像素表示对红色波长的光进行接收的像素，B像素表示对蓝色波长的光进行接收的像素。C像素表示对可见光的整个波长区域中的光进行接收的像素。
图66图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第一示例。
重复单元1602c1至1602c4分别在四个像素阵列1601b1至1601b4中沿行和列方向重复布置。图66所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，G，B和G像素构成。
图66所示的像素布置具有这样的效果：像素布置适于将来自被可见光照射的对象的入射光分成红色(R)，绿色(G)和蓝色(B)光分量以获得由R，G和B三种颜色构成的图像。
图67图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第二示例。
在图67所示的像素布置中，形成重复单元1602c1至1602c4的各像素接收的光的波长(颜色)的组合不同于图66所示的像素布置的组合。图67所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，G，B和C像素构成。
图67所示的像素布置不将光分成如上所述的R，G和B光分量，而是具有接收可见光的整个波长区域中的光的C像素。C像素比接收一部分分光分量的R，G和B像素接收更大量的光。由此，该构造具有这样的效果：例如，即使当对象的照度低时，也可以使用通过接收大量光的C像素而获得的信息(例如，对象的照度信息)来获得具有更高亮度的图像或具有更大照度等级的图像。
图68图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第三示例。
图68所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，C，B和C像素构成。
图68所示的像素重复单元1602c1至1602c4不包括G像素。通过对从C，R和B像素获得的信息进行算术处理来获得与G像素对应的信息。例如，通过从C像素的输出值减去R和B像素的输出值来获得与G像素对应的信息。
图68所示的像素重复单元1602c1至1602c4中的各者包括对整个波长区域中的光进行接收的两个C像素，这是图67所示的重复单元1602c1至1602c4中的各者中的C像素数量的两倍。此外，在图68所示的像素重复单元1602c1至1602c4中，两个C像素布置在重复单元1602c的轮廓的对角线方向上，使得在像素阵列1601b的垂直和水平方向上，图68所示的像素阵列1601b中的C像素间距都是图67所示的像素阵列1601b中的C像素间距的两倍。
由此，图68所示的构造具有这样的效果：例如，即使当对象的照度低时，也可以获得从接收大光量的C像素获得的信息(例如，照度信息)，其分辨率是图67所示的结构的两倍，从而能够获得分辨率是通过图67所示的结构而获得的分辨率两倍的清晰图像。
图69图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第四示例。
图69所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，C，C和C像素构成。
例如，当相机模块用于安装在车辆上以拍摄车辆前方的相机时，许多情况下通常不需要彩色图像。通常需要识别前方行驶的车辆的红色刹车灯和道路上的交通信号的红色信号，且识别其他对象的形状。
因为图69所示的构造包括能够识别车辆的红色刹车灯和道路上的交通信号的红色信号的R像素，且包括比图68所示的像素重复单元1602c中包括的C像素更大数量的接收大光量的C像素，所以图69所示的构造提供这样的效果：例如，即使当对象的照度低时，也可以获得具有较高分辨率的清晰图像。
包括图66至69所示的光接收元件12的相机模块1可以使用图64的A至D所示的任一形状的光阑板51。
在包括图66至69所示的任一光接收元件12和图64的A至D任一者所示的光阑板51的图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1中，分别布置在相机模块1的用作光入射面的表面的垂直方向上和水平方向上的两个光学单元13的光轴沿相同方向延伸。
具有上述结构的相机模块1具有这样的效果：通过将超分辨率技术应用于所获得的多个原始图像，可以获得具有较高分辨率的图像。
图70图示了图66所示的像素布置的变型例。
图66所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，G，B和G像素构成，且相同颜色的两个G像素具有相同的结构。与之相比，图70所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，G1，B和G2像素构成，且相同颜色的两个G像素(即，G1和G2像素)具有不同的结构。
G2像素中包括的信号产生单元(例如，光电二极管)具有比G1像素更高的适度操作限制(例如，饱和电荷量)。此外，G2像素中包括的信号转换单元(例如，电荷电压转换电容器)具有比G1像素更大的尺寸。
根据该构造，因为当像素每单位时间产生预定量的信号(例如，电荷)时G2像素的输出信号小于G1像素的输出信号且G2像素的饱和电荷量大于G1像素的饱和电荷量，所以该结构提供这样的效果：例如，即使当对象的照度高时，像素也不会达到其操作限制，且获得具有高灰度的图像。
另一方面，因为当像素每单位时间产生预定量的信号(例如，电荷)时G1像素比G2像素提供更大的输出信号，所以该构造提供这样的效果：例如，即使当对象的照度低时，也获得具有高灰度级的图像。
因为图70所示的光接收元件12包括G1和G2像素，所以光接收元件12提供这样的效果：获得在宽照度范围内具有高灰度级的图像(即，具有宽动态范围的图像)。
图71图示了图68所示的像素布置的变型例。
图68所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，C，B和C像素构成，且相同颜色的两个C像素具有相同的结构。与之相比，图71所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，C1，B和C2像素构成，且相同颜色的两个C像素(即，C1和C2像素)具有不同的结构。
C2像素中包括的信号产生单元(例如，光电二极管)具有比C1像素更高的操作限制(例如，饱和电荷量)。此外，与C1像素相比，C2像素中包括的信号转换单元(例如，电荷电压转换电容器)具有更大的尺寸。
图72图示了图69所示的像素布置的变型例。
图69所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，C，C和C像素构成，且相同颜色的三个C像素具有相同的结构。与之相比，图72所示的重复单元1602c1至1602c4分别由R，C1，C2和C3像素构成，且相同颜色的三个C像素(即，C1至C3像素)具有不同的结构。
例如，C2像素中包括的信号产生单元(例如，光电二极管)与C1像素中的相比，具有更高的操作限制(例如，饱和电荷量)，且C3像素中包括的信号产生单元(例如，光电二极管)与C2像素中的相比，具有更高的操作限制(例如，饱和电荷量)。此外，C2像素中包括的信号转换单元(例如，电荷电压转换电容器)与C1像素中的相比，具有更大的尺寸，且C3像素中包括的信号转换单元(例如，电荷电压转换电容器)与C2像素中的相比，具有更大的尺寸。
因为图71和72所示的光接收元件12具有上述的构造，所以该光接收元件12与图70所示的光接收元件12类似，提供这样的效果：获得在宽照度范围内具有高灰度级的图像(即，具有宽动态范围的图像)。
包括图70至72所示的光接收元件12的相机模块1的光阑板51可以具有图64的A至D所示的光阑板51的各种构造及其变型例。
在包括图70至72所示的任一光接收元件12和图64的A至D任一者所述的光阑板51的图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块1中，分别布置在相机模块1的用作光入射面的表面的垂直方向上和水平方向上的两个光学单元13的光轴沿相同方向延伸。
具有上述结构的相机模块1具有这样的效果：通过将超分辨率技术应用于所获得的多个原始图像，可以获得具有较高分辨率的图像。
图73的A图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第五示例。
光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4可以不必具有如上所述的相同结构，而是可以具有如图73的A所示的不同的结构。
在图73的A所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1和1601b4具有相同的结构，且形成像素阵列1601b1和1601b4的重复单元1602c1和1602c4具有相同的结构。
与之相比，像素阵列1601b2和1601b3具有与像素阵列1601b1和1601b4不同的结构。具体地，像素阵列1601b2和1601b3的重复单元1602c2和1602c3中包括的像素相比于像素阵列1601b1和1601b4的重复单元1602c1和1602c4的像素具有更大的尺寸。更具体地，重复单元1602c2和1602c3的像素中包括的光电转换单元具有比重复单元1602c1和1602c4的光电转换单元更大的尺寸。重复单元1602c2和1602c3的区域具有比重复单元1602c1和1602c4的区域更大的尺寸，这是因为重复单元1602c2和1602c3的像素具有比重复单元1602c1和1602c4的像素更大的尺寸。由此，尽管像素阵列1601b2和1601b3具有与像素阵列1601b1和1601b4相同的面积，但是像素阵列1601b2和1601b3与像素阵列1601b1和1601b4相比，由较少数量的像素构成。
包括图73的A所示的光接收元件12的相机模块1的光阑板51可以具有图64的A至C所示的光阑板51的各构造，图73的B至D所示的光阑板51的构造，或它们的变型例。
通常，使用大像素的光接收元件提供如下效果：获得具有比使用小像素的光接收元件更好的信噪比(S/N比)的图像。
尽管使用大像素的光接收元件中的信号读出电路和信号放大电路中产生的噪声的幅度与使用小像素的光接收元件中的相同，但是像素中包括的信号产生单元产生的信号的幅度随着像素的尺寸增加而增加。
由此，使用大像素的光接收元件提供如下效果：获得具有比使用小像素的光接收元件更好的信噪比(S/N比)的图像。
另一方面，如果像素阵列的尺寸相同，那么使用小像素的光接收元件提供比使用大像素的光接收元件更高的分辨率。
由此，使用小像素的光接收元件提供如下效果：获得具有比使用大像素的光接收元件更高的分辨率的图像。
图73的A所示的光接收元件12的构造提供这样的效果：例如，当对象的照度高且因此在光接收元件12中获得大信号时，可以使用其中像素具有小尺寸且分辨率高的光接收区域1601a1和1601a4来获得具有高分辨率的图像，且通过将超分辨率技术应用于这两个图像来获得具有高分辨率的图像。
此外，可以提供这样的效果：例如，当对象的照度低且因此存在由于在光接收元件12中无法获得大信号而致使图像的S/N比降低的可能性时，可以使用其中获得具有高S/N比的图像的光接收区域1601a2和1601a3来获得具有高S/N比的图像，且通过将超分辨率技术应用于这两个图像来获得具有高分辨率的图像。
在这种情况下，作为光阑板51的形状，包括图73的A所示的光接收元件12的相机模块1可以使用图73的B至D所示的光阑板51的三种形状之中的例如图73的B所示的光阑板51的形状。
在图73的B至D所示的三种形状的光阑板51之中，例如在图73的C所示的光阑板51中，与使用大像素的光接收区域1601a2和1601a3组合使用的光阑板51的开口区域51b大于与其他光接收区域组合使用的光阑板51的开口区域51b。
由此，使用图73的A所示的光接收元件12与图73的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图73的C所示的光阑板51的组合的相机模块1相比于使用图73的A所示的光接收元件12与图73的B所示的光阑板51的组合的相机模块1，提供这样的效果：例如，当对象的照度低且因此在光接收元件12中不能获得大信号时，能够在光接收区域1601a2和1601a3中获得具有更高S/N比的图像。
在图73的B至D所示的三种形状的光阑板51中的例如图73的D所示的光阑板51中，与使用大像素的光接收区域1601a2和1601a3组合使用的光阑板51的开口区域51b小于与其他光接收区域组合使用的光阑板51的开口区域51b。
由此，使用图73的A所示的光接收元件12与图73的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图73的D所示的光阑板51的组合的相机模块1相比于使用图73的A所示的光接收元件12与图73的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图73的B所示的光阑板51的组合的相机模块1，提供这样的效果：例如，当对象的照度高时且因此在光接收元件12中不能获得大信号时，更多地抑制入射在光接收区域1601a2和1601a3上的光量。
由此，能够提供抑制发生如下状况的效果：特别大量的光进入光接收区域1601a2和1601a3中包括的像素，且因此，超过光接收区域1601a2和1601a3中包括的像素的适度操作限制(例如，饱和电荷量)。
图74的A图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第六示例。
在图74的A所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1的重复单元1602c1的区域具有比像素阵列1601b2和1601b3的重复单元1602c1和1602c2的区域小的尺寸。像素阵列1601b4的重复单元1602c4的区域具有比像素阵列1601b2和1601b3的重复单元1602c1和1602c2的区域大的尺寸。
即，重复单元1602c1至1602c4的区域的尺寸具有这样的关系：(重复单元1602c1)<[(重复单元1602c2)＝(重复单元1602c3)]<(重复单元1602c4)。
重复单元1602c1至1602c4各者的区域的尺寸越大，像素的尺寸越大，且光电转换单元的尺寸越大。
包括图74的A所示的光接收元件12的相机模块1的光阑板51可以具有图64的A至C所示的光阑板51的各种构造，图74的B至D所示的光阑板51的构造，或它们的变型例。
图74的A所示的光接收元件12的构造提供这样的效果：例如，当对象的照度高且因此在光接收元件12中获得大信号时，可以使用其中像素具有小尺寸且分辨率高的光接收区域1601a1来获得具有高分辨率的图像。
可以提供这样的效果：例如，当对象的照度低且因此由于在光接收元件12中不能获得大信号而存在图像的S/N比降低的可能性时，可以使用其中获得具有高S/N比的图像的光接收区域1601a2和1601a3来获得具有高S/N比的图像，且通过将超分辨率技术应用于这两个图像来获得具有高分辨率的图像。
此外，可以提供这样的效果：例如，当对象的照度进一步降低且因此存在着在光接收元件12中图像的S/N比进一步降低的可能性时，可以使用其中获得具有较高S/N比的图像的光接收区域1601a4来获得具有较高S/N比的图像。
在这种情况下，作为光阑板51的形状，包括图74的A所示的光接收元件12的相机模块1可以使用图74的B至D所示的光阑板51的三种形状之中的例如图74的B所示的光阑板51的形状。
在图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的例如图74的C所示的光阑板51中，与使用大像素的光接收区域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光接收区域1601a1组合使用的光阑板51的开口区域51b。此外，与使用更大像素的光接收区域1601a4组合使用的光阑板51的开口区域51b更大。
由此，相比于使用图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的B所示的光阑板51的组合的相机模块1，使用图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的C所示的光阑板51的组合的相机模块1提供这样的效果：例如，当对象的照度低且因此在光接收元件12中不能获得大信号时，能够在光接收区域1601a2和1601a3中获得具有更高S/N比的图像；且例如，当对象的照度进一步降低时，能够在光接收区域1601a4中获得具有更高S/N比的图像。
在图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的例如图74的D所示的光阑板51中，与使用大像素的光接收区域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光接收区域1601a1组合使用的光阑板51的开口区域51b。此外，与使用更大像素的光接收区域1601a4组合使用的光阑板51的开口区域51b更小。
由此，相比于使用图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的B所示的光阑板51的组合的相机模块1，使用图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的D所示的光阑板51的组合的相机模块1提供这样的效果：例如，当对象的照度高时且因此在光接收元件12中获得大信号时，更多地抑制入射在光接收区域1601a2和1601a3上的光量。
由此，能够提供抑制如下状况发生的效果：过量的光进入光接收区域1601a2和1601a3中包括的像素，且因此，超过光接收区域1601a2和1601a3中包括的像素的适度操作限制(例如，饱和电荷量)。
此外，可以提供的效果是进一步抑制入射在光接收区域1601a4上的光量从而抑制发生如下情况：过量的光进入光接收区域1601a4中包括的像素，且因此，超过光接收区域1601a4中包括的像素的适当操作限制(例如，饱和电荷量)。
作为另一个实施例，例如，使用与如在普通相机中使用的通过组合多个平板且改变这多个平板的位置关系而改变开口尺寸的光阑类似的结构，可以使用这样的结构：其中，相机模块包括开口区域51b可变的光阑板51，且光阑的开口的尺寸根据对象的照度而改变。
例如，当使用图73的A或图74的A所示的光接收元件12时，可以使用这样的结构：其中，当对象的照度低时，使用图73的B至D或图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图73的C或图74的C所示的形状；当对象的照度高于上述的照度时，使用图73的B或图74的B所示的形状；且当对象的照度进一步高于上述的照度时，使用图73的D或图74的D所示的形状。
图75图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第七示例。
在图75所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1的所有像素由接收绿色波长的光的像素构成。像素阵列1601b2的所有像素由接收蓝色波长的光的像素构成。像素阵列1601b3的所有像素由接收红色波长的光的像素构成。像素阵列1601b4的所有像素由接收绿色波长的光的像素构成。
图76图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第八示例。
在图76所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1的所有像素由接收绿色波长的光的像素构成。像素阵列1601b2的所有像素由接收蓝色波长的光的像素构成。像素阵列1601b3的所有像素由接收红色波长的光的像素构成。像素阵列1601b4的所有像素由接收可见光的整个波长区域中的光的像素构成。
图77图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第九示例。
在图77所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1的所有像素由接收可见光的整个波长区域中的光的像素构成。像素阵列1601b2的所有像素由接收蓝色波长的光的像素构成。像素阵列1601b3的所有像素由接收红色波长的光的像素构成。像素阵列1601b4的所有像素由接收可见光的整个波长区域中的光的像素构成。
图78图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第十示例。
在图78所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1的所有像素由对可见光的整个波长区域中的光进行接收的像素构成。像素阵列1601b2的所有像素由对可见光的整个波长区域中的光进行接收的像素构成。像素阵列1601b3的所有像素由对红色波长的光进行接收的像素构成。像素阵列1601b4的所有像素由对可见光的整个波长区域中的光进行接收的像素构成。
如图75至78所示，光接收元件12的像素阵列1601b1至1601b4能够被构造为使得每个相应的像素阵列接收同一波长区域中的光。
现有技术已知的RGB三板型固态成像装置包括三个光接收元件，相应的光接收元件分别仅采集R，G和B图像。在现有技术已知的RGB三板型固态成像装置中，入射在一个光学单元上的光通过棱镜在三个方向上分开，且使用三个光接收元件接收分开的光分量。由此，入射在三个光接收元件上的对象图像的位置相同。因此，难以通过将超分辨率技术应用于这三个图像来获得高敏感度图像。
与之相比，在使用图75至78所示的任一个光接收元件12的图10的A至F和图11的A至D所示的相机模块中，在相机模块1的用作光入射面的表面的垂直方向上和水平方向上分别布置有两个光学单元13，且这四个光学单元13的光轴彼此平行地沿相同方向延伸。由此，能够使用光接收元件12中包括的光轴沿相同方向延伸的四个不同的光接收区域1601a1至1601a4来获得不一定相同的多个图像。
具有上述结构的相机模块1提供这样的效果：相比于从一个光学单元13获得的一个图像的分辨率，，通过将超分辨率技术应用于从具有上述布置的四个光学单元13获得的多个图像，能够基于所述多个图像获得具有更高分辨率的图像。
通过图75所示的光接收元件12获得颜色G，R，G和B的四个图像的构造提供了与图66所示的光接收元件12的构造(其中，颜色G，R，G和B的四个像素形成重复单元)相同的效果。
通过图76所示的光接收元件12获得颜色R，G，B和C的四个图像的构造提供了与图67所示的光接收元件12的构造(其中，颜色R，G，B和C的四个像素形成重复单元)相同的效果。
通过图77所示的光接收元件12获得颜色R，C，B和C的四个图像的构造提供了与图68所示的光接收元件12的构造(其中，颜色R，C，B和C的四个像素形成重复单元)相同的效果。
通过图78所示的光接收元件12获得颜色R，C，C和C的四个图像的构造提供了与图69所示的光接收元件12的构造(其中，颜色R，C，C和C的四个像素形成重复单元)相同的效果。
包括图75至78所示的任一个光接收元件12的相机模块1的光阑板51可以具有图64的A至D中所示的光阑板51的各种结构及其变型例。
图79的A图示了相机模块1的光接收元件12中包括的四个像素阵列1601b1至1601b4的像素布置的第十一示例。
在图79的A所示的光接收元件12中，像素阵列1601b1至1601b4的各像素的像素尺寸或各像素接收的光的波长不同。
对于像素尺寸，像素阵列1601b1具有最小尺寸，像素阵列1601b2和1601b3具有相同的尺寸且比像素阵列1601b1的尺寸更大，且像素阵列1601b4具有比像素阵列1601b2和1601b3更大的尺寸。像素尺寸与各像素中包括的光电转换单元的尺寸成比例。
对于各像素接收的光的波长，像素阵列1601b1、1601b2和1601b4由接收可见光的整个波长区域中的光的像素构成，且像素阵列1601b3由接收红色波长的光的像素构成。
图79的A所示的光接收元件12的构造提供了这样的效果：例如，当对象的照度高且因此在光接收元件12中获得大信号时，可以使用其中像素具有小尺寸的光接收区域1601a1来获得具有高分辨率的图像。
此外，可以提供这样的效果：例如，当对象的照度低且因此由于在光接收元件12中不能获得大信号而图像的S/N比可能降低时，可以使用其中获得具有高S/N比的图像的光接收区域1601a2来获得具有高S/N比的图像。
此外，可以提供这样的效果：例如，当对象的照度进一步降低且因此在光接收元件12中，图像的S/N比可能进一步降低时，可以使用其中获得具有更高S/N比的图像的光接收区域1601a4来获得具有更高S/N比的图像。
图79的A所示的光接收元件12与图79的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图79的B所示的光阑板51组合使用的构造提供的效果等同于图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的B所示的光阑板51组合使用的结构提供的效果。
图79的A所示的光接收元件12与图79的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图79的C所示的光阑板51组合使用的构造提供的效果等同于图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的C所示的光阑板51组合使用的结构提供的效果。
图79的A所示的光接收元件12与图79的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图79的D所示的光阑板51组合使用的构造提供的效果等同于图74的A所示的光接收元件12与图74的B至D所示的三种形状的光阑板51之中的图74的D所示的光阑板51组合使用的结构提供的效果。
包括图79的A所示的光接收元件12的相机模块1可以具有图64的A或D所示的光阑板51的构造，图79的B至D所示的光阑板51的构造，或它们的变型例。
<18.相机模块的第十二实施例>
图80的A到D是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构相机模块的第十二实施例的图。
图80的A是图示了作为相机模块1的第十二实施例的相机模块1M的外观的图。图80的B是相机模块1M的示意性横截面图。
相机模块1M包括两个光学单元12，类似于图9的A到H中所示的相机模块1B。相机模块1M与图9的A到H的相机模块1B不同。具体地，尽管在根据第二实施例的相机模块1B中两个光学单元13的光学参数彼此不同，但是在根据第十二实施例的相机模块1M中两个光学单元13的光学参数彼此相同。换句话说，相机模块1M的两个光学单元13是相同的，例如，透镜21的数量、透镜21的直径、透镜21的厚度、透镜21的表面形状、透镜21的材料、以及两个相邻透镜21在垂直方向上的距离。
图80的C是图示了具有透镜的基板41中的预定基板的平面形状的图，该基板形成相机模块1M的堆叠透镜结构11。
图80的D是处于基板状态的具有透镜的基板41W的平面图，用于获得图80C所示的具有透镜的基板41。
图81是图示了图80的A至D所示的相机模块1M的光接收元件12的结构的图。
相机模块1M的光接收元件12包括两个光接收区域1601a1和1601a2。光接收区域1601a1和1601a2分别包括像素阵列1601b1和1601b2，其中用于接收光的像素以阵列形式排列。
像素阵列1601b1和1601b2包括重复单元1602c1和1602c2，每个重复单元由一个或多个像素构成。更具体地，像素阵列1601b1通过在垂直和水平方向两者中以多个阵列形式布置重复单元1602c1而形成，并且像素阵列1601b2通过在垂直和水平方向两者中以多个阵列形式布置重复单元1602c2而形成。重复单元1602c1每个由四个R，G，B和G像素构成，并且重复单元1602c2每个由一个C像素构成。
因此，相机模块1M包括：输出彩色图像信号的一对传感器单元，即，一对光学单元13和包括R，G和B像素的像素阵列1601b1；以及输出单色图像信号的一对传感器单元，即，一对光学单元13和包括C像素的像素阵列1601b2。
从下面的等式(1)可以理解，其表示根据由国际电信联盟公布的ITU-R BT.601-7标准的亮度信号Y，用于将来自R、G和B像素的信号转换为亮度信号和色差信号，在R、G和B像素之中，G像素对亮度的灵敏度最高，并且B像素对亮度的灵敏度最低。
Y＝0.299R+0.587G+0.114B...等式(1)
因此，为了简单起见，假设在图81所示的光接收区域1601a1中仅G像素以高灵敏度获得亮度信息项，当指定以高灵敏度获得亮度信息项的像素的位置时，获得如图82所示的图案。
图82是图示了在图81所示的光接收元件12中以高灵敏度获得亮度信息项的像素的位置的图。
基于上述亮度信息的假设，在光接收区域1601a1中仅从G像素以高灵敏度获得亮度信息项。相反，在光接收区域1601a2中，从形成像素阵列1601b2的所有像素以高灵敏度获得亮度信息项，该像素是在可见光的整个波长区域中接收光的C像素。
图83是图示了来自像素的像素信号的输出点的排列间距(即，在图82中所示的光接收元件12中以高灵敏度获得亮度信息项的像素(下文中，也称为高亮度像素)的中心的排列间距)的图。
如通过光接收区域1601a1中的高亮度像素的布置间距与光接收区域1601a2中的高亮度像素的布置间距之间的比较可以理解的，在行和列方向中的每个方向上确保共同的布置间距P_LEN1。
然而，在相对于行和列方向成45°的倾斜方向中，光接收区域1601a1中的布置间距P_LEN2和光接收区域1601a2中的布置间距P_LEN3彼此不同。具体地，光接收区域1601a2中的排列间距P_LEN3的宽度是光接收区域1601a1中的排列间距P_LEN2的1/2。换句话说，在相对于行和列方向成45°的倾斜方向中，从光接收区域1601a2获得的图像具有比光接收区域1601a1中获得的图像高两倍的分辨率。
参考图80至83描述的双目相机模块1M不仅包括光接收区域1601a1，而且包括光接收区域1601a2，光接收区域1601a1具有包括作为重复单元1602c1的R、G、B和G像素阵列的所谓Bayer阵列，在光接收区域1601a2中形成像素阵列1601b2的所有像素是C像素。
相机模块1M的这种结构能够提供获得比仅从光接收区域1601a1获得的图像更清晰的图像的效果。例如，可以从光接收区域1601a2获得各个像素中的亮度变化的信息项。当基于变化的信息项补充将要从光接收区域1601a1获得的亮度信息项时，可以提供获得具有高于仅从光接收区域1601a1获得的图像的分辨率的图像的效果。如上所述，倾斜方向中的分辨率是仅从光接收区域1601a1获得像素信息项的情况下的分辨率的两倍。因此，当来自光接收区域1601a1的像素信息项和来自光接收区域1601a2的像素信息项彼此组合时，可以执行双无损变焦(没有图像质量劣化的图像放大)。还可以通过使用对应于不同成像范围的透镜的方法来执行无损变焦。但是，在这种情况下，需要改变相机模块的高度。相机模块1M能够在不改变相机模块的高度的情况下执行无损变焦。
此外，从不包括三种类型的RGB滤色器的光接收区域1601a2获得的亮度信号的信号电平比从包括滤色器的光接收区域1601a1的光接收区域1601a1获得的亮度信号的信号电平高大约1.7倍。因此，当来自光接收区域1601a1的像素信息项和来自光接收区域1601a2的像素信息项彼此组合时，例如，通过用从光接收区域1601a2获得的相应像素的亮度信号替换从光接收区域1601a1获得的G像素的亮度信号，可以生成并输出具有较高信噪比(SN比)的像素信号。例如，存在一种利用单目彩色图像传感器对多个图像进行成像，并合成这些图像的图像信号，从而增加SN比的技术。然而，这种技术花费长时间来获取多个图像，因此不适合于移动物体或移动图像的成像。相机模块1M能够在使光接收区域1601a1和光接收区域1601a2彼此同步的同时执行成像，因此能够在短时段内生成具有高SN比的图像。因此，相机模块1M也适用于移动物体和移动图像的成像。
此外，当来自光接收区域1601a1的像素信息项和来自光接收区域1601a2的像素信息项彼此组合，以使来自光接收区域1601a2中的像素的像素信号到达与光接收区域1601a1中的像素之间的中间位置相对应的位置时，可以获得具有比仅从光接收区域1601a1获得的图像的分辨率高两倍的分辨率的超分辨率移动图像。例如，在使用具有2000万像素(其和具有2000万像素并且以800万像素的4K×2K的分辨率对移动图像成像的单目彩色图像传感器的那些像素一样多)的图像传感器的双目相机模块1M的情况下，当如上所述通过将光接收区域1601a2中的像素的位置相对于光接收区域1601a1中的那些像素在垂直和水平方向中的每个上移位1/2像素来补充像素信息项时，可以获得具有相当于3200万像素的8K×4K的分辨率的超分辨率移动图像。
如上所述通过使用从两个光接收区域1601a1和光接收区域1601a2中的每个获得的像素信息项，双目相机模块1M能够生成用于各种目的的图像，诸如在没有图像质量劣化的情况下放大的图像，具有高SN比的图像和超分辨率图像。例如，通过设定包含相机模块1M的成像装置的操作模式来选择和确定选择哪个目的以及产生哪个图像。
<19.相机模块的第十三实施例>
图84的A到C是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构相机模块的第十三实施例的图。
图84的A是图示了作为相机模块1的第十三实施例的相机模块1N的外观的图。图84的B是相机模块1N的示意性横截面图。
如图84的B所示，相机模块1N包括三个光学单元13，每个光学单元13具有相同的光学参数。
图84的C是图示了相机模块1N的光接收元件12的结构的图。
相机模块1N的光接收元件12在与设置在其上方的三个光学单元13对应的位置处包括三个光接收区域1601a1、1601a2和1601a3。光接收区域1601a1至1601a3分别包括像素阵列1601b1、1601b2和1601b3，其中像素以阵列形式排列。
像素阵列1601b1至1601b3包括重复单元1602c1、1602c2和1602c3，每个重复单元由一个或多个像素构成。更具体地，像素阵列1601b1通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c1而形成，像素阵列1601b2通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c2而形成，并且像素阵列1601b3通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c3而形成。重复单元1602c1每个由四个R、G、B和G像素构成，并且重复单元1602c2和重复单元1602c3均由一个C像素构成。
因此，相机模块1N包括：输出彩色图像信号的一对传感器单元，即，一对光学单元13和包括R、G和B像素的像素阵列1601b1；以及输出单色图像信号的两对传感器单元，即，一对光学单元13和包括C像素的像素阵列1601b2、以及一对光学单元13和包括C像素的像素阵列1601b3。
类似于上述双目相机模块1M，相机模块1N的这种结构能够提供获得比仅从光接收区域1601a1获得的图像更清晰的图像的效果。换句话说，当利用来自包括由C像素构成的像素阵列1601b2的光接收区域1601a2的像素信息项和来自包括由C像素构成的像素阵列1601b3的光接收区域1601a3的像素信息项(诸如各个像素中的亮度变化的信息项)从而补充将要从具有包括作为当重复单元1602c1的R、G、B和G像素阵列的Bayer阵列的光接收区域1601a1获得的亮度信息项时，可以提供获得具有的分辨率高于仅从光接收区域1601a1获得的图像的分辨率的图像的效果。如上所述，倾斜方向中的分辨率是单目彩色图像传感器的分辨率的两倍。因此，当来自每个光接收区域1601a1至1601a3的像素信息项彼此组合时，可以执行两次无损变焦(没有图像质量劣化的图像放大)。无损变焦也可以通过使用对应于不同成像范围的透镜的方法来执行。但是，在这种情况下，需要改变相机模块的高度。相机模块1N能够在不改变相机模块的高度的情况下执行无损变焦。
与上述双目相机模块1M类似，三目相机模块1N能够使光接收区域1601a1至1601a3彼此同步，因此能够对移动图像和具有高SN比的移动物体进行成像。此外，当通过将光接收区域1601a2和1601a3中的像素的位置相对于光接收区域1601a1中的那些像素在垂直和水平方向中的各者上移位1/2像素来补充像素信息项时，可以获得具有双倍分辨率的超分辨率移动图像。
此外，类似于例如在日本专利申请特开第2008-286527号和国际公开第WO2011/058876号中公开的距离测量装置，使用来自分别由C像素构成的每个光接收区域1601a21和1601a3的像素信息项，相机模块1N的结构能够提供用作多目距离测量装置并获得距离信息的效果。
从分别由C像素构成的光接收区域1601a2和1601a3获得的亮度信号的信号电平比彩色图像传感器中的那些信号电平高大约1.7倍。因此，当光接收区域1601a2和1601a3用于获得距离信息时，即使在对象的照度低且因此对象的亮度低的拍摄环境中也可以提供快速且准确地获得距离信息的效果。当距离信息用在例如包含相机模块1N的成像装置中时，能够提供快速且准确地执行自动对焦操作的效果。
通常，自动对焦专用传感器用于单透镜反射相机的自动对焦机构，并且对比度检测AF系统和成像表面相差系统(其中相差像素布置在一部分图像传感器中)的组合用于例如紧凑型数字相机的自动对焦机构中。相差像素是指每个都具有例如是正常像素的尺寸的一半的尺寸的光接收区域的像素，因此成像表面相差系统在拍摄低照度的对象时是不利的。此外，对比度检测AF系统具有花费长聚焦时间的缺点，并且自动对焦专用传感器具有增加装置尺寸的缺点。
在相机模块1N中，获取距离信息的两个光接收区域1601a2和1601a3中的所有像素是不减小光接收区域的普通像素。此外，利用用于获得距离信息的光接收区域1601a2和1601a3进行成像可以与利用能够获取彩色图像的光接收区域1601a1进行成像同步地执行。因此，相机模块1N能够使包含相机模块1N的成像装置紧凑化，并且能够在低照度下快速执行自动对焦操作。
另外，相机模块1N的结构能够提供输出深度图的效果，该深度图与例如在日本专利申请特开第2006-318060号和日本专利申请特开第2012-15642号中公开的深度图类似地利用基于距离信息的色调表示距离。
如上所述通过使用从三个光接收区域1601a1至1601a3中的每个获得的像素信息项，三目相机模块1N能够生成用于各种目的的图像，诸如在没有图像质量劣化的情况下放大的图像、具有高SN比的图像、超分辨率图像和深度图。三目相机模块1N还能够基于光接收区域1601a2和1601a3之间的视差产生距离信息。例如通过设定包含相机模块1N的成像装置的操作模式来选择和确定出于这些目的而使用的要从三个光接收区域1601a1至1601a3中的每个获得的像素信息项。
图85图示了在三目相机模块1N中使用的光接收元件12的配置示例。
如图85所示，在三目相机模块1N中使用的光接收元件12可以具有通过堆叠三个半导体基板1701、1702和1703而形成的三层结构。
在三个半导体基板1701至1703中，光入射侧的第一半导体基板1701包括与三个光学单元13对应的三个光接收区域1601a1至1601a3。
中间的第二半导体基板1702包括对应于三个光接收区域1601a1至1601a3的三个存储区域1631a1、1631a2和1631a3。存储区域1631a1至1631a3在预定的时间段内保持将要通过第三半导体基板1703的控制区域1642a1、1642a2和1642a3提供的像素信号。
第二半导体基板1702下面的第三半导体基板1703包括对应于三个光接收区域1601a1至1601a3的逻辑区域1641a1、1641a2和1641a3以及控制区域1642a1至1642a3。控制区域1642a1至1642a3被配置为例如执行从光接收区域1601a1至1601a3读出像素信号的读出控制，以执行将模拟像素信号转换为数字像素信号的AC转换处理，并将像素信号输出至存储区域1631a1至1631a3。逻辑区域1641a1至1641a3对AD转换后的图像数据执行诸如灰度校正处理的预定信号处理。
三个半导体基板1701至1703彼此电连接，例如，利用通孔或通过Cu-Cu键合。
如上所述，光接收元件12可以具有三层结构，其中，与三个光接收区域1601a1至1601a3对应地，存储区域1631a1至1631a3、逻辑区域1641a1至1641a3、以及控制区域1642a1至1642a3设置在两个半导体基板1702和1703上。
通常，当利用单目彩色图像传感器以高帧速率执行成像时，每帧的曝光期间减少，因此SN比降低。相反，在相机模块1N中，在两个光接收区域1601a2和1601a3中，在彼此偏移1/2曝光周期的定时处开始成像操作。这样，可以以与使用单目彩色图像传感器时相同的帧速率来确保双曝光周期。当从来自光接收区域1601a1的彩色图像信号获得的亮度信息项被通过设置双曝光周期获得的来自两个光接收区域1601a2和1601a3中的各者的单色图像信号(亮度信息项)交替地替换时，即使在高帧速率下也可以输出具有高SN比的图像。
或者，当仅利用三个光接收区域1601a1至1601a3中的任何一个进行成像时，可以相对于一个光接收区域1601使用三个存储区域1631a1至1631a3。因此，可以利用三倍存储容量。这样，在通过设定短曝光周期对超慢移动图像进行成像时，可以使成像周期变成三倍。此外，可以通过使用三个控制区域1642a1至1642a3中的所有模拟/数字转换器(ADC)来执行AD转换处理，因此处理速度可以是几乎三倍。
此外，在光接收元件12中，存储区域1631a1至1631a3对应于三个光接收区域1601a1至1601a3。由此，如图86所示，能够执行例如仅将与获得的图像的整体中的牌照的区域相对应的图像信号输出到后续阶段的处理。以这种方式，可以减少要传输的数据量，因此抑制了传输数据时的负载。结果，还能够获得诸如传输速率提高和电力消耗更少的优点。
如上所述，当相机模块1N的光接收元件12具有通过堆叠三个半导体基板1701至1703而形成的三层结构时，从光接收元件12获得用于更多种目的的图像。
<20.相机模块的第十四示例>
图87的A到C是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构相机模块的第十四实施例的图。
图87的A是图示了作为相机模块1的第十四实施例的相机模块1P的外观的图。图87的B是相机模块1P的示意性横截面图。
相机模块1P包括四个光学单元13，每个光学单元13具有相同的光学参数。
图87的C是图示了相机模块1P的光接收元件12的结构的图。
相机模块1P的光接收元件12在与设置在其上方的四个光学单元13对应的位置处包括四个光接收区域1601a1、1601a2、1601a3和1601a4。光接收区域1601a1至1601a4分别包括像素阵列1601b1、1601b2、1601b3和1601b4，其中像素以阵列形式排列。
像素阵列1601b1至1601b4包括重复单元1602c1、1602c2、1602c3和1602c4，每个重复单元由一个或多个像素构成。更具体地，像素阵列1601b1通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c1而形成，并且像素阵列1601b2通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c2而形成。此外，像素阵列1601b3通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c3而形成，并且像素阵列1601b4通过在垂直和水平方向两者上以多个阵列形式布置重复单元1602c4而形成。重复单元1602c1和1602c4每个由四个R、G、B和G像素构成，并且重复单元1602c2和重复单元1602c3均由一个C像素构成。
因此，相机模块1P包括输出彩色图像信号的两对传感器单元，即，一对光学单元13和包括R、G和B像素的像素阵列1601b1、以及一对光学单元13和包括R、G和B像素的像素阵列1601b4。相机模块1P还包括输出单色图像信号的两对传感器单元，即，一对光学单元13和包括C像素的像素阵列1601b2、以及一对光学单元13和包括C像素的像素阵列1601b3。
类似于上述双目相机模块1M，相机模块1P的这种结构能够提供获得比仅从光接收区域1601a1或1601a4获得的图像更清晰的图像的效果。换句话说，当利用来自包括由C像素构成的像素阵列1601b2的光接收区域1601a2的像素信息项和来自包括由C像素构成的像素阵列1601b3的光接收区域1601a3的像素信息项(诸如各个像素中的亮度变化的信息项)从而补充将要从具有包括作为当重复单元1602c1或1602c4的R、G、B和G像素阵列的Bayer阵列的光接收区域1601a1或1601a4获得的亮度信息项时，可以提供获得具有的分辨率高于仅从光接收区域1601a1或1601a4获得的图像的分辨率的图像的效果。如上所述，倾斜方向中的分辨率是单目或多目彩色图像传感器的分辨率的两倍。因此，当来自每个光接收区域1601a1至1601a4的像素信息项彼此组合时，可以执行两次无损变焦(没有图像质量劣化的图像放大)。无损变焦也可以通过使用对应于不同成像范围的透镜的方法来执行。但是，在这种情况下，需要改变相机模块的高度。相机模块1P能够在不改变相机模块的高度的情况下执行无损变焦。
在对彩色图像进行成像的两个光接收区域1601a1和1601a4的成像范围彼此重叠的区域中，信号的数量加倍，并且噪声提高1.4倍。因此，可以增加像素信号的SN比。在对单色图像进行成像的两个光接收区域1601a2和1601a3的成像范围另外与两个光接收区域1601a1和1601a4的成像范围的重叠区域重叠的区域中，亮度信号的信号电平比来自对彩色图像进行成像的光接收区域1601a1和1601a4的那些信号电平高大约1.7倍。因此，可以进一步增加SN比。当来自四个光接收区域1601a1至1601a4中的每个的像素信息项彼此组合时，SN比相比于从单目彩色成像传感器获得的图像的SN比高约2.7倍。相机模块1P能够在使光接收区域1601a1至1601a4彼此同步的同时执行成像，因此能够在短时段内生成具有高SN比的图像。因此，相机模块1P也适用于移动物体和移动图像的成像。
此外，类似于例如在日本专利申请特开第2008-286527号和国际公开第WO2011/058876号中公开的距离测量装置，使用来自每个由C像素构成的每个光接收区域1601a2和1601a3的像素信息项，相机模块1P的结构能够提供用作多目距离测量装置并获得距离信息的效果。
此外，当每个由C像素构成的光接收区域1601a2和1601a3用于获得距离信息时，即使在对象的照度低且因此对象的亮度低的拍摄环境中也可以提供快速且准确地获得距离信息的效果。当距离信息用在例如包含相机模块1P的成像装置中时，可以提供快速且准确地执行自动对焦操作的效果。
在相机模块1P中，获取距离信息的两个光接收区域1601a2和1601a3中的所有像素在光接收区域中不像在相差像素中那样减小，而是普通像素。此外，利用用于获得距离信息的光接收区域1601a2和1601a3进行成像可以与利用能够获取彩色图像的光接收区域1601a1和1601a4进行成像同步地执行。因此，相机模块1P能够使包含相机模块1P的成像装置紧凑化，并且能够在低照度下快速执行自动对焦操作。
另外，相机模块1P的结构能够提供输出深度图的效果，该深度图与例如在日本专利申请特开第2006-318060号和日本专利申请特开第2012-15642号中公开的深度图类似地利用基于距离信息的色调表示距离。
此外，当改变驱动相机模块1P中的像素的方法时，可以获得具有宽动态范围的图像(高动态范围图像)。
图88是图示了驱动用于获得高动态范围图像的像素的方法的图。
在相机模块1P中，包括由R、G、B和G像素构成的像素阵列1601b1的光接收区域1601a1和包括由C像素构成的像素阵列1601b3的光接收区域1601a3在对象具有给定照度的状态下在预定曝光期间(下文中，称为第一曝光期间)内拍摄图像。
同时，包括由C像素构成的像素阵列1601b2的光接收区域1601a2和包括由R、G、B和G像素构成的像素阵列1601b4的光接收区域1601a4在对象具有给定照度的状态下在比第一曝光期间短的曝光期间(以下称为第二曝光期间)内拍摄图像。注意，在以下描述中，第一曝光期间也被称为长秒曝光期间，而第二曝光期间也被称为短秒曝光期间。
例如，当在长秒曝光期间中拍摄具有高照度的对象的图像时，在超过像素的适当的操作限制(例如，饱和电荷量)的状态下执行通过拍摄对象的高亮度部分的像素的拍摄操作。结果，可能丢失要通过拍摄获得的图像数据的梯度，即，可能发生所谓的高光溢出(blown-out highlight)。即使在这种情况下，在相机模块1P中，也可以从光接收区域1601a2和光接收区域1601a4获得在短秒曝光期间中拍摄的图像，即，在像素的适当的操作范围(例如，饱和电荷量或更少)内拍摄的图像。
如以上在合成像素以用于扩展动态范围的方法(该方法例如在日本专利申请公开特开第H11-75118号和日本专利申请特开第H11-27583号中公开)中所描述的，通过合成在长秒曝光期间中拍摄的图像和在短秒期间中拍摄的图像，相机模块1P能够提供获得高动态范围图像的效果。
通常，作为生成高动态范围图像的方法的示例，存在使用例如单目彩色图像传感器的方法，其中，在不同的时刻获取在长秒曝光期间中拍摄的图像和在短秒曝光期间中拍摄的图像，并且使彼此合成，并且其中利用长秒曝光像素阵列的成像和利用短秒曝光像素阵列的成像彼此独立地执行。使两个图像(即，在长秒曝光期间中拍摄的图像和在短秒曝光期间中拍摄的图像)彼此合成的方法不适合拍摄移动物体或移动图像。使用长秒曝光像素阵列和短秒曝光像素阵列的方法导致分辨率的降低。利用四目相机模块1P生成高动态范围图像的方法不会导致分辨率的降低或帧速率的降低。因此，该方法也适用于移动物体和移动图像的拍摄。
如上所述通过使用从四个光接收区域1601a1至1601a4中的每个获得的像素信息项，四眼相机模块1P能够生成用于各种目的的图像，诸如在没有图像质量劣化的情况下放大的图像、具有高SN比的图像、超分辨率图像、深度图和高动态范围图像。四眼相机模块1P还能够基于光接收区域1601a2和1601a3之间的视差产生距离信息。例如通过设定包含相机模块1P的成像装置的操作模式来选择和确定出于这些目的而使用的将要从四个光接收区域1601a1至1601a4中的每个获得的像素信息项。
图89示出了在四眼相机模块1P中使用的光接收元件12的基板的配置示例。
如图89所示，在四眼相机模块1P中使用的光接收元件12可以具有通过堆叠三个半导体基板1701至1703而形成的三层结构。
在三个半导体基板1701至1703中，光入射侧的第一半导体基板1701包括与四个光学单元13对应的四个光接收区域1601a1至1601a4。
中间第二半导体基板1702包括与四个光接收区域1601a1至1601a4对应的四个存储区域1631a1、1631a2、1631a3和1631a4。第三半导体基板1703包括与四个光接收区域1601a1至1601a4对应的逻辑区域1641a1、1641a2、1641a3和1641a4以及控制区域1642a1、1642a2、1642a3和1642a4。
通常，当利用单目彩色图像传感器以高帧速率执行成像时，每帧的曝光期间减少，因此SN比降低。相反，在相机模块1P中，通过使用四个光接收区域1601a1至1601a4，在彼此偏移1/4曝光期间的定时处开始成像操作。这样，能够以与使用单目彩色图像传感器时相同的帧速率来确保四倍曝光期间。当从来自光接收区域1601a1或1601a4的彩色图像信号获得的亮度信息项被来自四个光接收区域1601a1至1601a4中的各者的亮度信息项(它们是通过设置四倍曝光期间而获得的)顺序地替换时，即使在高帧速率下也可以输出具有高SN比的图像。
或者，当仅利用四个光接收区域1601a1至1601a4中的任何一个执行成像时，可以相对于一个光接收区域1601使用四个存储区域1631a1至1631a4。因此，可以获得四倍存储容量。这样，在通过设定短曝光期间对超慢移动图像进行成像时，可以使成像期间变成四倍。此外，可以通过使用四个控制区域1642a1至1642a4中的所有ADC来执行AD转换处理，因此处理速度可以是几乎四倍。
此外，在光接收元件12中，存储区域1631a1至1631a4对应于四个光接收区域1601a1至1601a4。由此，如参考图86所述，可以执行例如仅将对应于期望区域的图像信号输出到后续阶段的处理。以这种方式，可以减少要传输的数据量，因此抑制了传输数据时的负载。结果，还可以获得诸如传输速率增加和电力消耗更少的优点。
如上所述，当相机模块1P的光接收元件12具有通过堆叠三个半导体基板1701至1703而形成的三层结构时，从光接收元件12获得用于更多种目的的图像。
<21.包括可变形透镜的堆叠透镜结构的示例>
堆叠透镜结构11可以包括能够改变透镜形状的可变形透镜21V，而不是多个具有透镜的堆叠基板41中的至少一个的透镜21。
<第一可变形透镜的示例>
图90的A和B是图示了图11的A至D中所示的相机模块1D的堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41之一的透镜21被第一可变形透镜21V-1代替的状态的示意性横截面图。
图90的A示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的顶层的具有透镜的基板41的透镜21被第一可变形透镜21V-1替换的配置示例。
图90的B示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的底层的具有透镜的基板41的透镜21被第一可变形透镜21V-1替换的配置示例。
第一可变形透镜21V-1包括由可逆变形材料形成的透镜构件1721，分别以夹持方式设置在透镜构件1721的上表面和下表面上的盖构件1722，以及设置成与上表面上的盖构件1722接触的压电材料1723。
透镜构件1721例如由软质聚合物(美国专利申请公开第2011/149409号的说明书)、柔性聚合物(美国专利申请公开第2011/158617号的说明书)、诸如硅油的工作流体、以及例如硅油、弹性橡胶、胶冻和水的流体(日本专利申请特开第2002-243918号)形成。
盖构件1722由例如由柔性材料(美国专利申请公开第2011/149409号的说明书)形成的防护玻璃、可弯曲透明盖(美国专利申请公开第2011/158617号的说明书)、由硅酸盐玻璃形成的弹性薄膜(日本专利申请特开第2000-081504号)、以及由合成树脂或有机材料形成的柔性基板(日本专利申请特开第2002-243918号)构成。
在第一可变形透镜21V-1中，当向压电材料1723施加电压时，透镜构件1721可以变形。这样，焦点可以变化。
在图90的A和B所示的示例中，使用第一可变形透镜21V-1的具有透镜的基板41之一被设置为形成堆叠透镜机构11的多个具有透镜的基板41的顶层或底层。但是，具有透镜的基板41之一可以设置为顶层和底层之间的中间层之一。此外，使用第一可变形透镜21V-1的具有透镜的基板41之一可以以多个数量提供。
<第二可变形透镜的示例>
图91的A和B是图示了图11的A至D中所示的相机模块1D的堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41之一的透镜21被第二可变形透镜21V-2代替的状态的示意性横截面图。
图91的A示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的顶层的具有透镜的基板41的透镜21被第二可变形透镜21V-2替换的配置示例。
图91的B示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的底层的具有透镜的基板41的透镜21被第二可变形透镜21V-2替换的配置示例。
第二可变形透镜21V-2包括压力施加部1731，包括凹陷部的透光基板1732，设置在基板1732的凹陷部上方的透光薄膜1733，以及密封在薄膜1733和基板1732的凹陷部之间的流体1734。
薄膜1733例如由聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚对二甲苯、环氧树脂、光敏聚合物、硅树脂、硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、多晶硅、氮化钛、类金刚石碳、氧化铟锡、铝、铜、镍和压电材料形成。
作为流体1734的实例，具有碳酸亚丙酯、水、折射率液体、光学油、离子液体以及诸如空气、氮气和氦气的气体。
在第二可变形透镜21V-2中，当压力施加部1731挤压薄膜1733的外周附近时，薄膜1733的中部膨胀。通过控制压力施加部1731的压力，对应于膨胀部分的流体1734可以变形。这样，焦点可以变化。
第二可变形透镜21V-2的结构例如在美国专利申请公开第2012/170920号的说明书中公开。
在图91的A和B所示的示例中，具有透镜的基板41之中的使用第二可变形透镜21V-2的那个基板被设置为形成堆叠透镜机构11的多个具有透镜的基板41的顶层或底层。但是，具有透镜的基板41之一可以设置为顶层和底层之间的中间层之一。此外，具有透镜的基板41之中的使用第二可变形透镜21V-2的基板可以以多个数量提供。
<第三可变形透镜的示例>
图92的A和B是图示了图11的A至D中所示的相机模块1D的堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41之一的透镜21被第三可变形透镜21V-3代替的状态的示意性横截面图。
图92的A示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的顶层的具有透镜的基板41的透镜21被第三可变形透镜21V-3替换的配置示例。
图92的B示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的底层的具有透镜的基板41的透镜21被第三可变形透镜21V-3替换的配置示例。
第三可变形透镜21V-3包括：包括凹陷部的透光基板1741、设置在基板1741的凹陷部上方的透光电活性材料1742、以及电极1743。
在第三可变形透镜21V-3中，当电极1743向电活性材料1742施加电压时，电活性材料1742的中部膨胀。通过控制要施加的电压的大小，电活性材料1742的中部可以变形。这样，焦点可以变化。
第三可变形透镜21V-3的结构例如在PCT国际申请第2011-530715号的日文翻译中公开。
在图92的A和B所示的示例中，具有透镜的基板41之中的使用第三可变形透镜21V-3的一个被设置为形成堆叠透镜机构11的多个具有透镜的基板41的顶层或底层。但是，具有透镜的基板41之一可以设置为顶层和底层之间的中间层之一。此外，具有透镜的基板41之中的使用第三可变形透镜21V-3的那个基板可以以多个数量提供。
<第四可变形透镜的示例>
图93的A和B是图示了图11的A至D中所示的相机模块1D的堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41之一的透镜21被第四可变形透镜21V-4代替的状态的示意性横截面图。
图93的A示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的顶层的具有透镜的基板41的透镜21被第四可变形透镜21V-4替换的配置示例。
图93的B示出了其中作为多个具有透镜的堆叠基板41的底层的具有透镜的基板41的透镜21被第四可变形透镜21V-4替换的配置示例。
第四可变形透镜21V-4包括液晶材料1751、以及从上方和下方夹持液晶材料1751的两个电极1752。
在第四可变形透镜21V-4中，当两个电极1752向液晶材料1751施加预定电压时，液晶材料1751的取向改变。由此，改变透过液晶材料1751的光的折射率。通过控制施加到液晶材料1751的电压的大小以改变光的折射率，可以改变焦点。
第四可变形透镜21V-4的结构例如在美国专利申请公开第2014/0036183号的说明书中公开。
在图93的A和B所示的示例中，具有透镜的基板41之中的使用第四可变形透镜21V-4的那个基板被设置为形成堆叠透镜机构11的多个具有透镜的基板41的顶层或底层。但是，这一个具有透镜的基板41可以设置为顶层和底层之间的中间层之一。此外，具有透镜的基板41之中的使用第四可变形透镜21V-4的那个基板可以以多个数量提供。
<22.相机模块的第十五实施例>
在根据上述第一实施例至第十四实施例的相机模块中，根据第十实施例和第十一实施例的相机模块1J和1L各自包括焦点调节机构。
在根据图36所示的第十实施例的相机模块1J的结构中，通过利用驱动马达在轴331的轴向方向上移动容纳堆叠透镜结构11的透镜镜筒74来调节焦距。
此外，在根据图37所示的第十一实施例的相机模块1L的结构中，通过利用压电元件351在光学轴线方向上移动容纳堆叠透镜结构11的透镜镜筒74来调节焦距。
在下文中，描述了包括焦点调节机构的相机模块的其他配置。根据本公开的实施例的包括焦点调节机构的相机模块可以具有根据第十实施例和第十一实施例的任何相机模块的配置，以及根据本发明的第十五实施例、第十六实施例、第十七实施例、第十八实施例、第十九实施例、第二十实施例、第二十一实施例、第二十二实施例、第二十三实施例、第二十四实施例、第二十五实施例和下面描述的第二十六实施例的任何相机模块的配置。
注意，在根据下面描述的第十五实施例至第二十六实施例的相机模块的附图中，与根据上述实施例的相机模块的部分对应的部分由相同的附图标记表示以酌情省略多余的描述。
图94的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十五实施例的图。
图94的A是作为相机模块1的第十五实施例的相机模块1-AFa的平面图，并且图94的B是相机模块1-AFa的横截面图。
图94的A是沿图94的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图94的B是沿图94的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
在图94的A和B所示的相机模块1-AFa中，堆叠透镜结构11容纳在透镜镜筒(透镜支架)3001中。透镜镜筒3001由树脂材料或金属材料形成。通过在光学轴方向上堆叠具有透镜的多个基板41而形成的堆叠透镜结构11通过结合到透镜镜筒3001的内周侧而被固定。自动对焦(AF)线圈3002通过结合到透镜镜筒3001的外周侧而被固定。
如图94的B所示，透镜镜筒3001在离其光接收元件12最远的上表面中包括向内周侧突出的第一突出部3013和向外周侧突出的第二突出部3014，并且具有基本上T形的横截面。在通过结合到透镜镜筒3001而固定堆叠透镜结构11时，堆叠透镜结构11以与内周侧上的第一突出部3013接触的方式对准，然后通过接合而被固定至此。类似地，在通过结合到透镜镜筒3001而固定AF线圈3002时，AF线圈3002以与外周侧上的第二突出部3014接触的方式对准，然后通过接合固定至此。AF线圈3002螺旋地缠绕在透镜镜筒3001的外周上。
透镜镜筒3001通过悬架3003a和3003b连接到设置在其外侧上的第一固定支撑部3004，因此可以在光学轴线方向上与堆叠透镜结构11和AF线圈3002一体地移动。
第一固定支撑部3004将悬架3003a固定在其上表面上，并将悬架3003b固定在其下表面上，并通过作为中间件的悬架3003b固定到第二固定支撑部3006。悬架3003a和3003b例如如下地固定。其两个水平端中的一个用粘合剂等固定到透镜镜筒3001，然后另一个用粘合剂等固定到第一固定支撑部3004。
第一固定支撑部3004具有中空的四边形形状，并且包括AF永磁体，即，AF磁体3005，其固定在第一固定支撑部3004的内周侧的四个侧面的各个侧壁上的位置处。AF线圈3002和AF磁体3005用作电磁AF驱动单元3021。当电流流过AF线圈3002时，堆叠透镜结构11在光学轴线方向上移动。由此，调整堆叠透镜结构11和光接收元件12之间的距离。调整由堆叠透镜结构11的光学单元13会聚的光的焦距的AF模块3022至少包括堆叠透镜结构11和AF驱动单元3021。
基板3011允许第二固定支撑部3006通过接合而被固定于此，并且允许堆叠透镜结构11通过被固定到第二固定支撑部3006的作为中间件的悬架3003b和第一固定支撑部3004而被间接固定于此。此外，基板3011还允许覆盖第一固定支撑部3004和第二固定支撑部3006的外侧的盖构件3012固定于此。作为对抗噪声的对策，盖构件3012由例如导电金属材料制成。
在基板3011上，包括光接收区域1601a的光接收元件12被放置在接收由形成堆叠透镜结构11的多个具有透镜的基板41的透镜21会聚的入射光的位置处。光接收元件12接收由形成堆叠透镜结构11的多个具有透镜的基板41的透镜21会聚的入射光，以执行入射光的光电转换，并输出像素的像素信号。由光接收元件12产生的像素的像素信号从光接收元件12的外部输出端子直接或经由基板3011输出到外部电路板。在像素信号经由基板3011输出到外部电路板的情况下，在基板3011上提供传输像素的像素信号的布线电路。
第二固定支撑部3006允许IR截止滤光器3007固定于此，该IR截止滤光器3007设置在光接收元件12和形成堆叠透镜结构11的多个具有透镜的基板41之间。IR截止滤光器3007对已透过堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41的透镜21的入射光进行滤光，以便阻挡红外光并且仅允许具有与R、G和B对应的波长的光线透过它传输。注意，IR截止滤光器3007可以设置在光接收元件12的顶表面上。
类似于透镜镜筒3001的上表面，盖构件3012的上表面以圆形或矩形形状敞开，以便不阻挡入射在作为堆叠透镜结构11的顶层的具有透镜的基板41a的透镜21上的光。
防护玻璃可以设置在作为堆叠透镜结构11的顶层的具有透镜41a的基板上方并且设置在光接收元件12上方。
如上所述配置的相机模块1-AFa能够提供如下效果或优点：当利用光接收元件12拍摄图像时，通过利用AF驱动单元3021改变堆叠透镜结构11和光接收元件12之间的距离来执行自动对焦操作。
此外，当堆叠透镜结构11不用作通过在光学轴线方向上堆叠多个透镜而形成的堆叠透镜结构时，需要与相机模块的透镜一样多地执行一个一个地加载具有透镜的基板的步骤。
相反，当堆叠透镜结构11用作通过在光学轴线方向上堆叠多个透镜而形成的堆叠透镜结构时，堆叠透镜和透镜镜筒的组装仅通过将堆叠透镜结构11单次装载到透镜镜筒3001中来完成，该堆叠透镜结构11通过使多个具有透镜的基板41在光学轴线方向上彼此结合而形成。
因此，相机模块1-AFa还提供了比一个接一个地加载具有透镜的基板41的情况更容易组装模块的效果和优点，以及将由于加载过程的变化所导致的多个具有透镜的基板41的透镜21的中心位置的变化抑制到小于一个接一个地加载具有透镜的基板41的情况的效果和优点。
此外，仅通过以与在垂直于光学轴线的方向上突出的第一突出部3013和第二突出部3014接触的方式对准而将堆叠透镜结构11和AF线圈3002组装到透镜镜筒3001。因此，模块容易组装。
注意，图94的B的第一突出部3013和第二突出部3014设置在透镜镜筒3001的上表面中，使得在图94的B中堆叠透镜结构11和AF线圈3002向上地与它们接触，图94的B的第一突出部3013和第二突出部3014可以设置在透镜镜筒3001的下表面中，使得在图94的B中堆叠透镜结构11和AF线圈3002向下地与它们接触。
<23.相机模块的第十六示例>
图95的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十六实施例的图。
图95的A是作为相机模块1的第十六实施例的相机模块1-AFb的平面图，并且图95的B是相机模块1-AFb的横截面图。
图95的A是沿图95的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图95的B是沿图95的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
在图95的A和B中，与图94的A和B中所示的根据第十五实施例的相机模块1-AFa相同的部分用相同的参考符号表示，以酌情省略冗余描述，并且主要描述不同的部分。同样在图96的A和B和随后的附图中所示的第十七实施例至第二十六实施例中，类似地酌情省略了已经描述的部分的多余描述。
类似于图94的A和B中所示的相机模块1-AFa，图95的A和B中所示的相机模块1-AFb包括用作AF驱动单元3021(即，调整堆叠透镜结构11和光接收元件12之间的距离的焦点调节机构)的AF线圈3002和AF磁体3005。
图95的A和B的相机模块1-AFb与图94的A和B的相机模块1-AFa的不同之处在于，用作AF驱动单元3021的AF线圈3002和AF磁体3005被附接至与相机模块1-AFa中的对应位置相反的位置。
具体地，在图94的A和B所示的相机模块1-AFa中，AF线圈3002通过接合而被固定到透镜镜筒3001的外周侧，并且AF磁体3005通过接合而被固定到第一固定支持部3004的内周侧；相反，在图95的A和B的相机模块1-AFb中，AF磁体3005通过接合到透镜镜筒3001的外周侧而被固定，并且AF线圈3002通过接合到第一固定支持部3004的内周侧而被固定。
第一固定支撑部3004在其离光接收元件12最远的上表面中包括突出到内周侧并且具有大致L形的横截面的突出部3015。在通过接合到第一固定支撑部3004来固定AF线圈3002时，AF线圈3002以与内周侧上的突出部3015接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。
此外，相机模块1-AFb与相机模块1-AFa的不同之处还在于，要附接的AF磁体3005的数量。
具体地，在图94的A和B所示的相机模块1-AFa中，AF磁体3005分别附接到中空四边形第一固定支撑部3004的四个内周表面，因此相机模块1-AFa总共包括四个AF磁体3005；相比之下，在图95的A和B的相机模块1-AFb中，AF磁体3005附接到透镜镜筒3001的四个外周表面中的相对的两个表面，因此相机模块1-AFb总共包括两个AF磁体3005。
注意，要附接的AF磁体3005的数量可以是两个或四个。换句话说，图94的A和B的相机模块1-AFa可以包括在面对位置处的两个AF磁体3005，并且图95的A和B的相机模块1-AFb可以包括四个AF磁体3005。
如上所述配置的相机模块1-AFb提供与图94的A和B的相机模块1-AFa相同的效果或相同的优点。
具体地，相机模块1-AFb能够提供这样的效果或优点：当用光接收元件12拍摄图像时，通过利用AF驱动单元3021改变堆叠透镜结构11和光接收元件12之间的距离来执行自动对焦操作。
此外，当堆叠透镜结构11不用作通过在光学轴线方向上堆叠多个透镜而形成的堆叠透镜结构时，需要与相机模块的透镜一样多地执行一个一个地加载具有透镜的基板的步骤。
相反，当堆叠透镜结构11用作通过在光学轴线方向上堆叠多个透镜而形成的堆叠透镜结构时，堆叠透镜和透镜镜筒的组装仅通过将堆叠透镜结构11单次装载到透镜镜筒3001中来完成，该堆叠透镜结构11通过使具有透镜的多个基板41在光学轴线方向上彼此结合而形成。
因此，相机模块1-AFb还提供了比一个接一个地加载具有透镜的基板41的情况更容易组装模块的效果和优点，以及将由于加载过程的变化所导致的透镜21的中心位置的变化抑制到小于一个接一个地加载具有透镜的基板41的情况的效果和优点。
此外，堆叠透镜结构11仅通过以与在垂直于光学轴线方向的内周方向上突出的第一突出部3013接触的方式对准而组装到透镜镜筒3001。AF线圈3002仅通过以与在垂直于光学轴线方向的内周方向上突出的突出部3015接触的方式对准而组装到第一固定支撑部3004。由此，堆叠透镜结构11和AF驱动单元3021容易彼此对准，因此模块容易组装。
注意，图95的B的突出部3015设置在第一固定支撑部3004的上表面中，使得在图95的B中AF线圈3002向上地与它们接触，图95的B的突出部3015可设置在第一固定支撑部3004的下表面中，使得在图95的B中AF线圈3002向下地与它们接触。
<24.相机模块的第十七实施例>
图96的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十七实施例的图。
图96的A是作为相机模块1的第十七实施例的相机模块1-AFc的平面图，并且图96的B是相机模块1-AFc的横截面图。
图96的A是沿图96的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图96的B是沿图96的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
图96的A和B的相机模块1-AFc与图94的A和B的相机模块1-AFa的不同之处在于，省略了容纳堆叠透镜结构11的透镜镜筒3001。
具体地，在图96的A和B的相机模块1-AFc中，省略了透镜镜筒3001，并且AF线圈3002和悬架3003a和3003b通过接合直接固定到形成堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41中的一些基板。AF线圈3002螺旋地缠绕在形成堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41中的一些基板的外周上。
由于省略了透镜镜筒3001，可以提供相机模块1-AFc的尺寸减小到小于使用透镜镜筒3001的相机模块1-AFa和相机模块1-AFb的那些尺寸的效果或优点。此外，由于省略了透镜镜筒3001，还可以提供相机模块1-AFc的制造成本降低到低于相机模块1-AFa和相机模块1-AFb的那些制造成本的效果或优点。
类似于图94的A和B的相机模块1-AFa，相机模块1-AFc能够提供执行自动对焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此结合的多个具有透镜的基板41。因此，相机模块1-AFc还提供了便于组装模块的效果和优点，并且抑制了具有透镜的多个基板41的透镜21的中心位置的变化。
接下来，参考图97的A至C，通过根据第十七实施例的相机模块1-AFc的示例来描述悬架3003a和3003b的平面形状。
图97的A是从悬架3003a朝向光接收元件12(向下)观察图96的A和B的相机模块1-AFc的平面图，并且图97的B是仅悬架3003b的平面图。
图97的C是相机模块1-AFc的横截面图，用于图示电流流过AF线圈3002的路径。
如图97的A所示，悬架3003a包括通过接合到第一固定支撑部3004而被固定的第一固定板3031、通过接合到作为堆叠透镜结构11的顶层的具有透镜的基板41a而被固定的第二固定板3032、以及将第一固定板3031和第二固定板3032在四个角处彼此连接的连接弹簧3033a、3033b、3033c和3033d。
第一固定板3031设置有定位孔3041a、3041b、3041c和3041d，其允许第一固定板3031在通过接合到第一固定支撑部3004而被固定时定位。
第二固定板3032设置有定位孔3041e、3041f、3041g和3041h，其允许第二固定板3032在通过接合到作为堆叠透镜结构11的顶层的具有透镜的基板41a而被固定时定位。
同时，如图97的B所示，悬架3003b包括两个单独的固定板3051A和3051B，所述固定板3051A和3051B通过沿着延伸穿过光学轴线的中心并且使两个AF磁体3005彼此连接的区段一分为二而形成。注意，两个单独的固定板3051A和3051B可以在垂直于将两个AF磁体3005彼此连接的区段的方向上一分为二。
单独的固定板3051A包括通过接合到第一固定支撑部分3004而被固定的第一固定板3061A、通过接合到作为堆叠透镜结构11的底层的具有透镜的基板41e而被固定的第二固定板3062A、以及使第一固定板3061A和第二固定板3062A彼此连接的连接弹簧3063a和3063b。
第一固定板3061A设置有定位孔3071a和3071b，其允许第一固定板3061A在通过接合到第一固定支撑部3004而被固定时定位。
第二固定板3062A设置有定位孔3071e和3071f，其允许第二固定板3062A在通过接合到作为堆叠透镜结构11的底层的具有透镜的基板41e而被固定时定位。
同时，单独的固定板3051B包括通过接合到第一固定支撑部3004而被固定的第一固定板3061B、通过接合到作为堆叠透镜结构11的底层的具有透镜的基板41e而被固定的第二固定板3062B、以及使第一固定板3061B和第二固定板3062B彼此连接的连接弹簧3063c和3063d。
第一固定板3061B设置有定位孔3071c和3071d，其允许第一固定板3031在通过接合到第一固定支撑部3004而被固定时定位。
第二固定板3062B设置有定位孔3071g和3071h，其允许第二固定板3062B通过接合到作为堆叠透镜结构11的底层的具有透镜的基板41e而被固定时定位。
悬架3003a和3003b例如通过模制诸如Cu和Al等金属的板而制造，并且它们自身用作允许电流流过的电线。
将要流经AF线圈3002的电流流过例如图97的C所示的第二固定支撑部3006的外周部3081，并且到达图97的B所示的第一固定板3061A的连接点3082。然后，电流经由连接弹簧3063a从第一固定板3061A的连接点3082流到第二固定板3062A，然后从连接点3083经由堆叠透镜结构11的外周部3084流到AF线圈3002，这在图97的C中示出。
接下来，电流流过AF线圈3002，并且经由堆叠透镜结构11的外周部3084到达第二固定板3062B的连接点3085，这在图97的C示出。然后，电流经由连接弹簧3063d从第二固定板3062B的连接点3085流到第一固定板3061B，并且从连接点3086经由第二固定支撑部3006的外周部3081流到基板3011，这在图97的C中示出。
接下来，通过第一固定板3061B的定位孔3071d的示例描述悬架3003b的接合固定机构。
图98的A是第一固定板3061B的定位孔3071d和通过接合到定位孔3071d中而被固定的具有透镜的基板41e的支撑基板81e的透视图。
如图98的A所示，定位孔3071d是贯通孔。
同时，贯通孔3091形成在形成具有透镜的基板41e的支撑基板81e上的位置处，该位置对应于定位孔3071d。在贯通孔3091中，形成由与透镜树脂部82相同的材料形成的突出部3092，使得突出部3092通过装配到第一固定板3061B的定位孔3071d中而被接合。这样，可以进行精确的定位和固定。
注意，突出部3092不一定必须由与透镜树脂部82相同的材料形成，并且可以例如通过蚀刻支撑基板81e而形成。
或者，突出部3092不一定需要设置在支撑基板81e侧，并且，如图98的B所示，第一固定板3061B的定位孔3071d可以被加工成突出的形状，使得第一固定板3061B通过装配到支撑基板81e的贯通孔3091中而被接合。同样在这种情况下，可以进行精确的定位和固定。
这种接合固定机构适用于悬架3003a的定位孔3041a至3041h、以及悬架3003b的定位孔3071a至3071h。
这样，可以增加定位和固定堆叠透镜结构11的精度，并且堆叠透镜结构11可以在所需方向上移动。结果，可以获得提高自动对焦精度的效果和优点。在使用悬架3003a和3003b的其他实施例中也可以获得相同的效果和相同的优点。
<25.相机模块的第十七实施例的变型>
图99的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十七实施例的第一修改的图。
图99的A是作为第十七实施例的第一修改的相机模块1-AFd的平面图，并且图99的B是根据第十七实施例的第一修改的相机模块1-AFd的横截面图。
图99的A是沿图99的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图99的B是沿图99的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
根据图99的A和B的第十七实施例的第一变型的相机模块1-AFd与根据图96的A和B中所示的第十七实施例的相机模块1-AFc的不同之处在于，如从图99的A的平面图和图96的A的平面图的比较显而易见的，形成堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41的四个角处的角部被去除为直的，并且具有透镜的基板41在平面图中均具有大致八边形的形状。
图100的A和B是使用应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十七实施例的第二变型的图。
图100的A是作为第十七实施例的第二修改的相机模块1-AFd的平面图，并且图100的B是根据第十七实施例的第二修改的相机模块1-AFd的横截面图。
图100的A是沿图100的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图100的B是沿图100的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
根据图100的A和B的第十七实施例的第二修改的相机模块1-AFd与根据图96的A和B中所示的第十七实施例的相机模块1-AFc的不同之处在于，如从图100的A的平面图和图96的A的平面图的比较显而易见的，形成堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41的四个角处的角部被去除为带圆角的，并且具有透镜的基板41在平面图中均具有大致四边形的形状。
如图101的A和B所示，分别具有第一变型和第二变型的平面形状的具有透镜的基板41可以通过将处于基板状态下的具有透镜的基板41W的切割线的交叉部分(其由虚线表示)去除为直的或带圆角的来制造，例如，通过蚀刻。图101的A和B中的灰色区域对应于要去除的区域，例如，通过蚀刻。
根据第十七实施例的第一变型和第二变型，堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41的四个角处的角部(AF线圈3002缠绕在该角部周围)，均具有钝角。由此，可以提供防止待附接的线圈损坏并引起缺陷的效果或优点。
此外，还可以在保持面对AF磁体3005的有效部分的长度的同时减小AF线圈3002的整个长度。因此，能够减小相机模块的重量，并且可以在保持AF驱动力的同时减小线圈的阻抗。因而，还能够提供降低驱动电力的效果或优点。
另外，在具有透镜的基板41W形成为各单片之前去除处于基板状态下的具有透镜的基板41W的角部。由此，还可以提供在通过切片将具有透镜的基板41(支撑基板81)形成为各单片时或之后防止碎裂的效果或优点。
<26.相机模块的第十八实施例>
图102的A至C是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十八实施例的图。
图102的A是作为相机模块1的第十八实施例的相机模块1-AFe的平面图，并且图102的B和C是相机模块1-AFe的横截面图。
图102的A是沿图102的B和C的横截面图中的C-C'线的平面图，图102的B是沿图102的A的平面图中的B-B'线的横截面图，并且图102的C是沿图102的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
图102的A至C的相机模块1-AFe与图94的A和B的相机模块1-AFa的不同之处在于，省略了容纳堆叠透镜结构11的透镜镜筒3001，并且光阑板51设置在作为堆叠透镜结构11的顶层的具有透镜的基板41a的上表面上。光阑板51设置有开口52。
此外，图102的A到C的相机模块1-AFe与图94的A和B的相机模块1-AFa的不同之处在于，类似于根据在图99的A和B中示出的第十七实施例的第一变型的相机模块1-AFd，形成堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41的四个角处的角部被去除为直的，并且具有透镜的基板41在平面图中均具有大致八边形的形状。
注意，具有透镜的基板41在平面图中均具有大致八边形的形状，但相反，如由图102的A中的虚线所示，光阑板51在平面图中具有在其四个角处具有角部的四边形的形状。光阑板51具有包括相对于具有透镜的基板41在四个角处突出到外周侧的角部的形状。
在通过接合到堆叠透镜结构11而固定AF线圈3002时，AF线圈3002以与在四个角处具有突出的角部的光阑板51接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。
类似于图94的A和B的相机模块1-AFa，如上所述配置的相机模块1-AFe能够提供执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此接合的具有透镜的多个基板41。因此，相机模块1-AFe还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制具有透镜的多个基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。
堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41的四个角处的角部(AF线圈3002缠绕在该角部周围)均具有钝角。由此，可以提供防止待附接的线圈损坏并引起缺陷的效果或优点。
另外，在具有透镜的基板41W形成为单片之前去除处于基板状态下的具有透镜的基板41W的角部。由此，还可以提供在通过切片将具有透镜的基板41(支撑基板81)形成为单片时或之后防止碎裂的效果或优点。
此外，AF线圈3002仅通过以与光阑板51接触的方式对准而组装，光阑板51具有包括相对于具有透镜的基板41在四个角处突出到外周侧的角部的形状。由此，提供了促进AF线圈3002的对准和模块的组装的效果和优点。
注意，代替图102的A至C中所示的相机模块1-AFe的光阑板51，可以采用图55中所示的防护玻璃1501和遮光膜1502。此外，如果不需要光学光阑的功能，则可以仅设置防护玻璃1501作为使之与AF线圈3002接触的目标。
<27.相机模块的第十九实施例>
图103的A至C是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第十九实施例的图。
图103的A是作为相机模块1的第十九实施例的相机模块1-AFf的平面图，并且图103的B和C是相机模块1-AFf的横截面图。
图103的A是沿图103的B和C的横截面图中的C-C'线的平面图，图103的B是沿图103的A的平面图中的B-B'线的横截面图，并且图103的C是沿图102的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
如从图103的A至C的相机模块1-AFf与图102的A至C所示的第十八实施例的相机模块1-AFe的比较可以理解，从相机模块1-AFf省略了光阑板51。
此外，除了作为图102的A至C的相机模块1-AFe的堆叠透镜结构11的顶层的具有透镜的基板41a之外的具有透镜的基板41b至41e被具有透镜的基板41b1、41c1、41d1和41e1替换。
具体地，根据图103的A至C的第十九实施例的相机模块1-AFf的堆叠透镜结构11包括作为顶层的具有透镜的基板41a和具有透镜的基板41b1至41e1。如图103的A中的虚线所示，作为顶层的具有透镜的基板41a在平面图中具有四边形形状且在其四个角处具有角部。相反，具有透镜的基板41b1至41e1在平面图中均具有八角形而在其四个角处没有角部。因此，作为顶层的具有透镜的基板41a具有包括相对于具有透镜的基板41b1至41e1在四个角处突出到外周侧的角部的形状。
在通过结合到堆叠透镜结构11来固定AF线圈3002时，AF线圈3002以与作为顶层的具有透镜的基板41a(其在四个角处具有突出的角部)接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。
类似于图94的A和B的相机模块1-AFa，如上所述配置的相机模块1-AFf能够证明执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此接合的具有透镜的多个基板41。因此，相机模块1-AFf还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制具有透镜的多个基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。
堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41b1至41e1中的每个的四个角处的角部(AF线圈3002缠绕在该角部周围)均具有钝角。由此，可以提供防止待附接的线圈损坏并引起缺陷的效果或优点。
另外，在具有透镜的基板41W形成为单片之前去除处于基板状态下的具有透镜的基板41W的角部。由此，还可以提供在通过切片将具有透镜的基板41b1至41e1(支撑基板81b1、81c1、81d1和81e1)形成为单片时或之后防止碎裂的效果或优点。
此外，AF线圈3002仅通过以与具有透镜的基板41a接触的方式对准，该基板具有包括相对于具有透镜的基板41b1到41e1在四个角处突出到外周侧的角部的形状。由此，提供了促进AF线圈3002的对准和模块的组装的效果和优点。
<28.相机模块的第二十实施例>
图104的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十实施例的图。
图104的A是作为相机模块1的第二十实施例的相机模块1-AFg的平面图，并且图104的B是相机模块1-AFg的横截面图。
图104的A是沿图104的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图104的B是沿图104的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
在图104的A和B所示的相机模块1-AFg的结构中，省略了容纳堆叠透镜结构11的透镜镜筒3001，AF磁体3005通过接合到堆叠透镜结构11的外周侧而固定，并且AF线圈3002通过接合到第一固定支撑部3004的内周侧而固定。
换句话说，在图104的A和B的相机模块1-AFg中，类似于图95的A和B中所示的根据第十五实施例的相机模块1-AFb，用作AF驱动单元3021的AF线圈3002和AF磁体300附接到与图94的A和B的相机模块1-AFa中的对应位置相反的位置。
此外，相机模块1-AFg的堆叠透镜结构11包括具有透镜的基板41a，具有透镜的基板41b2、41c2和41d2、以及具有透镜的基板41e。在平面图中，作为中间层的具有透镜的基板41b2至41d2分别具有在用于AF磁体3005的附接部分处相对于作为顶层和底层的具有透镜的基板41a和41e凹陷的形状。由此，AF磁体3005的一部分嵌入形成堆叠透镜结构11的多个具有透镜的基板41中。
如图105所示，具有透镜的基板41(诸如作为中间层的具有透镜的基板41b2至41d2)可以通过去除处于基板状态下的具有透镜的基板41W的切片线的边界部分的一部分来制造，例如，通过蚀刻，切片线由虚线表示。图105中的灰色区域对应于要去除的区域，例如，通过蚀刻去除。
类似于图95的A和B的相机模块1-AFb，如上所述配置的相机模块1-AFg能够证明执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此结合的具有透镜的多个基板41。因此，相机模块1-AFg还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制具有透镜的多个基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。
此外，AF磁体3005仅通过以与凹陷部分接触的方式对准而被组装，该凹陷部分通过将作为顶层和底层的具有透镜的基板41a和41e和作为中间层的具有透镜的基板41b2至41d2形成为在平面图中彼此不同的形状而形成。同时，AF线圈3002仅通过以与在垂直于光学轴线方向的内周方向上突出的突出部3015接触的方式对准而组装到第一固定支撑部3004。由此，AF线圈3002和AF磁体3005容易彼此对准，因此模块容易组装。
另外，在相机模块1-AFg中，AF磁体3005的至少部分嵌入形成堆叠透镜结构11的多个具有透镜的基板41的透镜21侧，这有助于相机模块的小型化和轻量化。
注意，代替如图104的A和B的相机模块1-AFg中那样将AF磁体3005的部分嵌入具有透镜的基板41中，AF磁体3005可以在其宽度方向上完全嵌入，因此与具有透镜的基板41的外周表面齐平。
<29.相机模块的第二十一实施例>
图106的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十一实施例的图。
图106的A是作为相机模块1的第二十一实施例的相机模块1-AFh的平面图，并且图106的B是相机模块1-AFh的横截面图。
图106的A是沿图106的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图106的B是沿图106的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
如通过与根据图103的A至C所示的第十九实施例的相机模块1-AFf的比较可以理解，在图106的A和B所示的相机模块1-AFh中，AF磁体3005附接到不同的位置。
具体地，在图103的A至C所示的相机模块1-AFf中，AF磁体3005在平面图中设置在四边形的第一固定支撑部3004的平坦表面部分处；相反，在图106的A和B的相机模块1-AFh中，AF磁体3005设置在四边形的第一固定支撑部3004的四个角处的角部处。换句话说，AF磁体3005布置在面对基本上四边形的具有透镜的基板41的四个角的位置处。
注意，如通过与图103的A至C的相机模块1-AFf的具有透镜的基板41a的比较可以理解，为了使AF磁体3005设置在第一固定支撑部3004的角部的四个角处，如图106的A中的虚线所示，作为顶层的具有透镜的基板41a3的四个角处的角部被略微移除。具有透镜的基板41b1至41e1与图103的A至C的相机模块1-AFf的那些基板相同。
此外，关于附接到第一固定支撑部3004的AF磁体3005的数量，在图103的A到C所示的相机模块1-AFf中，两个AF磁体3005附接到四边形的第一固定支撑部3004的四个侧面中的相对两个侧面；相反，在图106的A和B的相机模块1-AFh中，四个AF磁体3005附接到第一固定支撑部3004的四个角处的角部。
图106的A和B的相机模块1-AFh的其他配置特征与图103的A到C中所示的相机模块1-AFf的配置特征相同。
类似于图103的A到C的相机模块1-AFf，如上所述配置的相机模块1-AFh能够证明执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此接合的具有透镜的多个基板41。因此，相机模块1-AFh还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制具有透镜的多个基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。
堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41b1至41e1中的每个的四个角处的角部(AF线圈3002缠绕在该角部周围)均具有钝角。由此，可以提供防止将被接合的线圈损坏并引起缺陷的效果或优点。
另外，在具有透镜的基板41W形成为单片之前去除处于基板状态下的具有透镜的基板41W的角部。由此，还可以提供在通过切片将具有透镜的基板41(支撑基板81)形成为单片时或之后防止碎裂的效果或优点。
此外，AF线圈3002仅通过以与具有透镜的基板41a3接触的方式对准，该基板具有包括相对于具有透镜的基板41b1到41e1在四个角处突出到外周侧的角部的形状。由此，提供了促进AF线圈3002的对准和模块的组装的效果和优点。
<30.相机模块的第二十二实施例>
图107的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十二实施例的图。
图107的A是作为相机模块1的第二十二实施例的相机模块1-AFi的平面图，并且图107的B是相机模块1-AFi的横截面图。
图107的A是沿图107的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图107的B是沿图107的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
在图107的A和B中所示的相机模块1-AFi中，用作AF驱动单元3021的AF线圈3002和AF磁体3005附接到与根据图106的A和B中所示的第二十一实施例的相机模块1-AFh中的对应位置相反的位置。
具体地，在图106的A和B所示的相机模块1-AFh中，AF线圈3002通过接合到堆叠透镜结构11的外周侧而被固定，并且AF磁体3005通过接合到第一固定支撑部3004的内周侧而被固定；相反，在图107的A和B的相机模块1-AFi中，AF磁体3005通过接合到堆叠透镜结构11的外周侧而被固定，并且AF线圈3002通过接合到第一固定支撑部3004的内周侧而被固定。
第一固定支撑部3004在离光接收元件12最远的上表面中包括突出部3015，该突出部3015向着内周侧突出，并且具有大致L形的横截面。在通过接合到第一固定支撑部3004而固定AF线圈3002时，AF线圈3002以与内周侧上的突出部3015接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。
AF线圈3005设置在形成堆叠透镜结构11的具有透镜的四个基板41b1至41e1的四个角处的角部。AF线圈3005以与作为顶层的具有透镜的基板41a(其在四个角处具有突出的角部)接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。
图107的A和B的相机模块1-AFi的其他配置特征与图106的A和B中所示的相机模块1-AFh的配置特征相同。
类似于图106的A和B的相机模块1-AFh，如上所述配置的相机模块1-AFi能够证明执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此接合的多个具有透镜的基板41。因此，相机模块1-AFi还提供了便于组装模块的效果和优点，并且抑制了抑制多个具有透镜的基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。
堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41b1至41e1的四个角处的角部均具有钝角。因此，当在具有透镜的基板41W形成为单片之前去除处于基板状态下的具有透镜的基板41W的角部时，还可以提供在通过切片将具有透镜的基板41b1至41e1(支撑基板81b1至81e1)形成为单片时或之后防止碎裂的效果或优点。
此外，AF线圈3002仅以与在垂直于光学轴线方向的内周方向上突出的突出部3015接触的方式对准而组装到第一固定支撑部3004。由此，提供了促进AF线圈3002的对准和模块的组装的效果和优点。
另外，在相机模块1-AFi中，AF磁体3005的至少部分嵌入形成堆叠透镜结构11的具有透镜的基板41b1至41e1中，这有助于相机模块的小型化和轻量化。
<31.相机模块的第二十三实施例>
图108的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十三实施例的图。
图108的A是作为相机模块1的第二十三实施例的相机模块1-AFj的平面图，并且图108的B是相机模块1-AFj的横截面图。
图108的A是沿图108的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图108的B是沿图108的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
图108的A和B中所示的相机模块1-AFj是通过将光学图像稳定器(OIS)机构添加到根据图94的A和B中所示的第十五实施例的相机模块1-AFa而获得的。
如通过与图94的A和B中所示的相机模块1-AFa的比较可以理解，在图108的A和B的相机模块1-AFj中，AF线圈3002不是通过接合到透镜镜筒而是通过接合到另外设置的可移动支撑部3101的外周侧而固定。作为用于OIS的永磁体的OIS磁体3103通过接合至可移动支撑部3101的内周侧而固定。
可移动支撑部3101具有围绕容纳堆叠透镜结构11的透镜镜筒3001的中空四边形形状、通过作为中间件的悬架3003a而被固定到第一固定支撑部3004的上表面、以及通过作为中间件的悬架3003b而被固定到第一固定支撑部3004的下表面。
此外，可移动支撑部3101通过作为中间件的OIS悬架3104在如从上方看到的四边形的透镜镜筒3001的四个角处连接到透镜镜筒3001，OIS悬架3104均由圆柱形的弹性金属构件构成。在镜筒3001的外周表面上，OIS线圈3102在面向OIS悬架3104的位置处通过接合而固定。
OIS线圈3102X以及面向OIS线圈3102X的OIS磁体3103X用作X轴OIS驱动单元3121X，OIS线圈3102X通过接合至如从上方看到的四边形的透镜镜筒3001的四个外周侧中的预定的相对两侧而被固定。当使电流流过OIS线圈3102X时，堆叠透镜结构11在X轴方向上移动。通过接合到另外的相对两侧而被固定的OIS线圈3102Y以及面向OIS线圈3102Y的OIS磁体3103Y用作Y轴OIS驱动单元3121Y。当使电流流过OIS线圈3102Y时，堆叠透镜结构11在Y轴方向上移动。
在光学轴线方向上，堆叠透镜结构11类似于图94的A和B中所示的相机模块1-Afa地驱动。换句话说，当电流流过由AF线圈3002和AF磁体3005组成的AF驱动单元3021中的AF线圈3002时，堆叠透镜结构11和光接收元件12之间的距离被调节。
如上所述配置的相机模块1-AFj包括光学图像稳定器机构，因此除了由图94的A和B中所示的相机模块1-AFa提供的效果或优点之外，还能够提供执行图像稳定操作的效果或优点。
注意，在图108的A和B的相机模块1-AFj中，OIS线圈3102通过接合到透镜镜筒3001的外周表面而被固定，并且OIS磁体3103通过结合到可移动支撑部3101的内周侧而被固定；然而，类似于AF线圈3002和AF磁体3005之间的上述位置关系，OIS线圈3102和OIS磁体3103可以具有相反的位置关系。
<32.相机模块的第二十四实施例>
图109的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十四实施例的图。
图109的A是作为相机模块1的第二十四实施例的相机模块1-AFk的平面图，并且图109的B是相机模块1-AFk的横截面图。
图109的A是从下悬架3003b朝向光接收元件12(向下)观察图109的A和B中所示的相机模块1-AFk的平面图，并且图109的B是沿图109的A的平面图中的线A-A'截取的横截面。
图109的A和B中所示的相机模块1-AFk是通过用使用压电构件的致动器替换在图96的A和B中所示的不包括透镜镜筒3001的相机模块1-AFc中执行AF操作的电磁AF驱动单元3021而获得。
更具体地，在图109的A和B的相机模块1-AFk中，设置在图96的A和B的相机模块1-AFc中以便用作电磁AF驱动单元3021的AF线圈3002和AF磁体3005被省略。相反，提供了使用压电元件的四个压电驱动单元3211a、3211b、3211c和3211d。
相机模块1-AFk不包括AF线圈3002，因此不需要使电流流过。因此，类似于上悬架3003a，下悬架3003b由单个板构成。具体地，如图109的A所示，悬架3003b包括通过接合到第一固定支撑部3004而被固定的第一固定板3061、通过接合到作为堆叠透镜结构11的底层的具有透镜的基板41e而被固定的第二固定板3062、以及使第一固定板3061和第二固定板3062在四个角处彼此连接的连接弹簧3063a至3063d。
压电驱动单元3211a至3211d逐个地连接到在平面图中具有大致四边形的形状的第二固定板3062的对应侧。
压电驱动单元3211a包括固定到第二固定支撑部3006的压电固定部3221a、通过施加电压而变形的压电可移动部3222a、以及固定到第二固定板3062的压电固定部3223a。
压电可动部3222a具有夹层结构，该夹层结构包括两个电极(对电极)和夹在它们之间的压电构件。当将预定电压施加到两个电极时，板状的压电可移动部3222a在上下方向上翘曲。由此，堆叠透镜结构11在光学轴线方向上移动。
压电驱动单元3211b类似地包括压电固定部3221b、压电可移动部3222b、以及压电固定部3223b。压电驱动单元3211c和3211d也是如此。
当四个压电驱动单元3211a至3211d如图109的A和B所示对称地设置时，驱动力增加，并且可以减小在除了光学轴线方向以外的方向上的力。
类似于图94的A和B的相机模块1-AFa，如上所述配置的相机模块1-AFk能够提供执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此接合的多个具有透镜的基板41。因此，相机模块1-AFk还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制多个具有透镜的基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。此外，透镜镜筒3001是不必要的，因此可以减小相机模块的尺寸和重量。
注意，压电驱动单元3211a至3211d可以具有包括板状压电构件的任何结构，所述板状压电构件诸如双金属、形状记忆合金以及日本专利申请特开第2013-200366号中公开的聚合物致动器，它们通过施加电压而变形以使物体移动。
<33.相机模块的第二十五实施例>
图110的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十五实施例的图。
图110的A是作为相机模块1的第二十五实施例的相机模块1-AFm的平面图，并且图110的B是相机模块1-AFm的横截面图。
图110的A是沿图110的B的横截面图中的B-B'线的平面图，并且图110的B是沿图110的A的平面图中的A-A'线的横截面图。
图110的A和B中所示的相机模块1-AFm是通过用超声波线性致动器替换执行根据图96的A和B所示的第十七实施例的相机模块1-AFc的AF操作的电磁AF驱动单元3021而获得的。
更具体地，在图110的A和B的相机模块1-AFm中，设置在图96的A和B的相机模块1-AFc中以便用作电磁AF驱动单元3021的AF线圈3002和AF磁体3005被省略。相反，提供了压电元件3312，该压电元件具有与其连接的从动构件3313、以及三个导向构件3314。压电元件3312和三个导向构件3314固定到固定支撑部3311。
从动构件3313和三个导向构件3314通过孔3331插入，该孔3331形成在形成堆叠透镜结构11的多个具有透镜的基板41(具体地，它们的支撑基板81)的四个角附近。从动构件3313和三个导向构件3314均由例如金属材料或具有圆柱形状的树脂材料制成。
当施加预定电压时，压电元件3312使从动构件3313以不同的伸展和收缩速度周期性地伸展和收缩。形成在多个具有透镜的基板41(具体地，它们的支撑基板81)的四个角附近的每个孔3331的内壁的形状、以及从动构件3313和导向构件3314的外壁的形状被设计成使得产生最佳摩擦力。换句话说，这些形状被设计成使得当压电元件3312的驱动能力高时产生高摩擦力，并且当压电元件3312的驱动能力低时产生低摩擦力。
具体地，在图110的A和B的示例中采用的形状中，如图110的A所示，在每个孔3331的内壁中形成三个凹槽，使得每个孔3331的一部分与从动构件3313或导向构件3314接触，从而产生期望的摩擦力。孔3331可以通过例如湿法蚀刻与贯通孔83一起形成。这样，孔3331可以被形成为具有相同的形状和精确的位置关系。因此，获得了提高驱动堆叠透镜结构11时的精度的效果或功能。
当压电元件3312以低速驱动从动构件3313时，堆叠透镜结构11通过静摩擦力跟随从动构件3313的运动。当压电元件3312以高速驱动从动构件3313时，堆叠透镜结构11的惯性和静摩擦力之和大于从压电元件3312施加到从动构件3313的驱动力，并且因此堆叠透镜结构11不会移动。通过交替地重复慢伸展驱动和快收缩驱动，堆叠透镜结构11在光学轴线方向上向上或向下移动。
三个导向构件3314直接固定到固定支撑部3311，以便在堆叠透镜结构11的移动方向上引导堆叠透镜结构11，即，允许堆叠透镜结构11跟随从动构件3313的移动。压力弹簧3315将堆叠透镜结构11压靠在从动构件3313上，以产生适当的摩擦力，从而有效地传递驱动力。
类似于图94的A和B的相机模块1-AFa，如上所述配置的相机模块1-AFm能够证明执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，要使用的堆叠透镜结构11包括在光学轴线方向上彼此结合的多个具有透镜的基板41。因此，相机模块1-AFm还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制多个具有透镜的基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。此外，透镜镜筒3001是不必要的，因此可以减小相机模块的尺寸和重量。
在第二十五实施例中采用的超声波线性致动器能够提供将相机模块1的整体尺寸减小到小于将其它类型的超声波致动器附接到堆叠透镜结构11的外部的情况下的尺寸的效果或优点。
<34.相机模块的第二十六实施例>
图111的A和B是图示使用了应用本技术的堆叠透镜结构的相机模块的第二十六实施例的图。
图111的A是作为相机模块1的第二十六实施例的相机模块1-AFn的平面图，并且图111的B是相机模块1-AFn的横截面图。
图111的A是从图111的B的横截面图中的线B-B'朝向光接收元件12(向下)观察图111的A和B中所示的相机模块1-AFn的平面图，并且图111的B是沿图111的A的平面图中的线A-A'截取的横截面图。
在根据上述第十五实施例至第二十五实施例的相机模块1-AFa至1-AFm的所有配置中，堆叠透镜结构11在光学轴线方向上移动。相反，在图111的A和B所示的相机模块1-AFn的配置中，堆叠透镜结构11被固定，并且光接收元件12在光学轴线方向上移动。
堆叠透镜结构11容纳在透镜镜筒3411中。透镜镜筒3411通过直接连接到第二固定支撑部3412而相对于基板3011固定就位。
光接收元件12放置在光接收元件支架3421上，并且光接收元件支架3421通过多个平行连杆3422连接到第二固定支撑部3412。这样，光接收元件12可以基本上平行于光学轴线方向移动。
压电致动器3423具有夹层结构，该夹层结构包括两个电极(对电极)和夹在它们之间的压电构件。当将预定电压施加到两个电极时，板状的压电致动器3423在上下方向上翘曲。这样，放置在光接收元件支架3421上的光接收元件12在光学轴线方向上移动。以这种方式，可以调节堆叠透镜结构11和光接收元件12之间的距离。
作为压电致动器3423，可以采用包括板状压电构件的任何其它结构，诸如双金属、形状记忆合金以及日本专利申请特开第2013-200366中公开的聚合物致动器，它们通过施加电压而变形以使物体移动。
注意，相机模块1可以包括除了压电致动器之外的装置，只要焦点调节机构(自动聚焦机构)使光接收元件12在堆叠透镜结构11的光学轴线方向上移动即可。例如，图110的A和B中所示的超声波线性致动器可以附接到光接收元件12，使得光接收元件12在堆叠透镜结构11的光学轴线方向上移动。作为另一个例子，图94的A和B中所示的电磁AF驱动单元3021可以附接到光接收元件12，使得光接收元件12在堆叠透镜结构11的光学轴线方向上移动。作为又一个例子，利用使用线圈和磁体的电磁驱动机构移动的支撑构件可以附接到光接收元件12，使得光接收元件12通过所述支撑构件的中介而在堆叠透镜结构11的光学轴线方向上移动。
如图111的B所示，透镜镜筒3411在离光接收元件12最远的上表面中包括突出部3413，该突出部3413突出到内周侧，并且具有大致L形的横截面。在通过接合至透镜筒3411而固定堆叠透镜结构11时，堆叠透镜结构11以与突出部3413接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。这样，堆叠透镜结构11和透镜镜筒3411能够以精确的位置关系组装。
此外，如图111的B所示，透镜镜筒3411包括通过将待连接到第二固定支撑部3412的部分形成为预定的凸凹形状而获得的连接部3414。这样，透镜镜筒3411可以以高精度对准和固定。
类似于图94的A和B的相机模块1-AFa，如上所述配置的相机模块1-AFn能够证明执行自动聚焦操作的效果或优点。此外，包括在光学轴线方向上彼此接合的多个具有透镜的基板41的堆叠透镜结构11以与透镜镜筒3411的突出部3413接触的简单方式对准。相机模块1-AFn还提供了便于组装模块的效果和优点，并且提供了抑制具有透镜的多个基板41的透镜21的中心位置的变化的效果和优点。此外，相镜模块3001不是必需的，因此可以减小相机模块的尺寸和重量。
最后，通过图111的A和B中所示的相机模块1-AFn的示例，参考图112的A和B描述了多目镜相机模块的结构示例。
图112的A是沿图112的B的横截面图中的线B-B'截取的平面图，图112的B是沿着图112的A的平面图中的线A-A'截取的横截面图。
在图112的A和B所示的相机模块1-AFn2的堆叠透镜结构11中，两个光学单元13利用支撑基板81彼此连接。此外，在相机模块1-AFn2中，IR截止滤光器3007和光接收元件12设置在两个光学单元13中的每一个下方。两个光接收元件12分别放置在其光接收元件保持器3421上，并且光接收元件保持器3421通过多个平行连杆3422分别连接到第二固定支撑部3412。这样，光接收元件12可以彼此独立地基本平行于光学轴线方向移动。
类似于根据参考图9的A至H描述的第二实施例的相机模块1B，形成在堆叠透镜结构11中的两个光学单元13具有不同的光学参数。两个光学单元13可以包括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。
当堆叠透镜结构11包括两个或更多光学单元13时，形成堆叠透镜结构11的多个光学单元13在利用支撑基板81而彼此连接的状态下形成各单片。因此，光学单元13可以通过晶圆工艺以与光学轴线正交的XY轴方向上的精确位置关系而制造。
此外，在通过接合到透镜筒3411而固定堆叠透镜结构11时，堆叠透镜结构11以与突出部3413接触的方式对准，然后通过接合而被固定于此。这样，堆叠透镜结构11和透镜镜筒3411也可以在光学轴线方向上以精确的位置关系组装，因此可以提供省略了特殊的光学轴线对准的效果或优点。
另外，光接收元件12彼此独立地设置，以便在光学轴线方向上分开驱动。因此，可以提供这样的效果或优点：即使当组合使用具有不同后焦距的光学单元13时，也可以精确地执行聚焦。
注意，当然，类似于参考图112的A和B描述的配置(其是通过将图111的A和B中所示的相机模块1-AFn应用于多目镜相机模块而获得的)，根据上述第十五实施例至第二十五实施例的相机模块1-AFa至1-AFm也可以采用多目镜相机模块的配置。
当根据第十五实施例至第二十五实施例的相机模块1-AFa至1-AFm采用多目镜相机模块的配置时，如图112的A和B所示，分别与光学单元13对应的光接收元件12可以分开地设置在基板3011上。或者，如例如图13所示，由单个基板构成的光接收元件12的光接收区域1601a(图65)可以设置为分别对应于光学单元13。
相反，如图113所示分开地设置与光学单元13对应的光接收元件12的配置可以应用于主要在上述第一实施例至第十四实施例中描述的相机模块1A至1P的配置，其中，由单个基板构成的光接收元件12的光接收区域1601a设置成分别对应于光学单元13。
图113是改变图11和图13中所示的多眼相机模块1D的构造使得光接收元件12与光学单元13相对应地分开地设置的横截面图。
由与光学单元13相对应地分开地设置的光接收元件12产生的像素信号经由中继端子3501和中继板3502从外部端子72输出。
<35.堆叠透镜结构的概述>
图114是图示了堆叠透镜结构的主要构造的示例的横截面图。图114中所示的堆叠透镜结构2012对应于以上在其他实施例中描述的堆叠透镜结构11。换句话说，堆叠透镜结构2012是类似于堆叠透镜结构11的装置，并且堆叠透镜结构11的以上描述基本上也适用于堆叠透镜结构2012。例如，堆叠透镜结构2012设置在光接收元件12上方，并用作相机模块1的组件。进入光接收元件12的入射光(例如来自对象的光)在图114中从顶部到底部透过堆叠透镜结构2012。
如图114所示，堆叠透镜结构2012包括彼此叠加地堆叠的具有透镜的基板2011A、2011B、2011C、2011D和2011E。具有透镜的基板2011A至2011E分别对应于以上在其他实施例中描述的具有透镜的基板41a至41e。在下面的描述中，除非有必要区分具有透镜的基板2011A至2011E，否则具有透镜的基板2011A至2011E统称为具有透镜的基板2011。换句话说，具有透镜的基板2011是与具有透镜的基板41类似的装置，并且具有透镜的基板41的以上描述基本上适用于具有透镜的基板2011。
图114的堆叠透镜结构2012的具有透镜的基板2011中的每个的贯通孔的侧壁上形成有遮光膜。图115和116图示了具有透镜的基板2011的更详细构造。
<具有透镜的基板2011A的构造>
图115的A是图示了具有透镜的基板2011A的主要构造示例的横截面图。如图115的A所示，具有透镜的基板2011A包括支撑基板2040A和透镜树脂部2042A。支撑基板2040A对应于上述其他实施例中的支撑基板81a。透镜树脂部2042A对应于上述其他实施例中的透镜树脂部82a。支撑基板2040A设有贯通孔2041A。在贯通孔2041A的内侧，透镜树脂部2042A形成为与贯通孔2041A的侧壁2051A接触。
贯通孔2041A的侧壁2051A形成为从光入射侧(图115的A中的上侧)朝向光出射侧(图115的A中的下侧)扩展的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051A上。遮光膜2043是由具有光吸收特性、遮光特性和光反射抑制特性的材料形成的薄膜。遮光膜2043的薄膜厚度例如设定为约1μm，但也可以任意地设定。遮光膜2043例如由黑色材料形成。该黑色材料是诸如炭黑和钛黑的颜料，但是可以任意地选择。此外，遮光膜2043可以是由诸如钨(W)和铬(Cr)的任意金属形成的金属薄膜。另外，遮光膜2043可以是通过CVD形成的化学气相沉积(CVD)薄膜，例如通过CVD形成的碳纳米管薄膜，或者可以通过堆叠多种材料形成。
遮光膜2043可以通过任意方法形成。例如，当使用诸如黑色颜料的黑色材料作为遮光膜2043的材料时，可以通过旋涂或喷涂形成遮光膜2043。另外，可以酌情执行包括图案化和去除的光刻。或者，可以通过喷墨形成遮光膜2043。或者，当使用诸如钨(W)和铬(Cr)的金属作为遮光膜2043的材料时，可以通过物理气相沉积(PVD)形成遮光膜2043，然后可以对其表面进行抛光处理。又或者，当例如使用碳纳米管作为遮光膜2043的材料时，可以通过CVD形成遮光膜2043，然后可以对其表面进行抛光处理。
当这样的遮光膜2043形成在贯通孔2041A的侧壁2051A上时，可以抑制光在侧壁2051A上反射或透过侧壁2051A。结果，可以抑制重影或闪光的发生。换句话说，可以抑制由于具有透镜的基板2011A(堆叠透镜结构2012)而导致的图像质量劣化。
此外，可以将增加侧壁2051A和透镜树脂部分2042A之间的接触强度的粘合添加剂添加到遮光膜2043中。粘合添加剂的材料可以根据例如透镜树脂部2042A的材料(具体而言，其特性)任意地选择。当透镜树脂部分2042A由例如亲水材料(例如含有大量OH基团的材料)形成时，亲水材料也可以用作待添加的粘合添加剂的亲水材料。或者，当透镜树脂部分2042A由例如疏水材料形成时，疏水材料也可以用作待添加的粘合添加剂的疏水材料。具体地，硅烷偶联剂可用作粘合添加剂。
这样，当将粘合添加剂添加到遮光膜2043的材料中时，可以增加侧壁2051A和透镜树脂部2042A之间的接触强度。由此，可以提高对于透镜树脂部2042A的保持稳定性，因此即使侧壁2051A与透镜树脂部2042A之间的接触面积小也可以实现充分的稳定性。换句话说，“由双头箭头2062A表示的侧壁2051A(遮光膜2043)和透镜树脂部2042A彼此接触的部分的宽度”可以设定得比由双头箭头2061A表示的“侧壁2051A的长度(遮光膜2043的宽度)”更窄(更小)。因此，可以抑制透镜树脂部2042A的厚度增加，从而例如减小到小于支撑基板2040A的厚度。由此，在堆叠具有透镜的基板2011时，具有透镜的基板2011可以在没有作为中间件的例如间隔基板的情况下附接在一起。因此，可以抑制诸如光学轴线未对准的恶化(分辨率劣化)和闪光的恶化的问题，因此可以抑制图像质量劣化。
注意，如上所述，粘合添加剂的材料可以根据透镜树脂部2042A的材料来选择，因此即使当透镜树脂部2042A由更多种材料形成时也可以增加相对于透镜树脂部2042A的接触强度。因此，可以抑制支撑基板2040A的材料的选择受到透镜树脂部2042A的材料的限制。
此外，如图115的A所示，对于堆叠在最接近光入射侧的具有透镜的基板2011A，可以在透镜树脂部2042A的支撑部92的光入射侧表面(图115中的A中的上侧的表面)2052A上形成遮光膜2043。该遮光膜2043用作光阑。
此外，上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042A的透镜部91的光入射侧表面2053A上。该上表面层2044对应于上述其他实施例中描述的上表面层122。该上表面层2044例如形成为防反射薄膜。
此外，下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042A的光出射侧表面(图115的A中的下侧的表面)2054A上。该下表面层2045对应于上述其他实施例中描述的下表面层123。该下表面层2045例如形成为防反射薄膜。
此外，上表面层2044可以形成在支撑基板2040A的光入射侧表面2055A上。此外，下表面层2045可以形成在支撑基板2040A的光出射侧表面2056A上。
<具有透镜的基板2011B的构造>
图115的B是图示了具有透镜的基板2011B的主要构造示例的示意性横截面图。具有透镜的基板2011B的构造基本上与具有透镜的基板2011A的构造相同。如图115的B所示，具有透镜的基板2011B包括支撑基板2040B和透镜树脂部2042B。支撑基板2040B对应于上述其他实施例中的支撑基板81b。透镜树脂部2042B对应于上述其他实施例中的透镜树脂部82b。支撑基板2040B设有贯通孔2041B。在贯通孔2041B的内侧，透镜树脂部2042B形成为与贯通孔2041B的侧壁2051B接触。
贯通孔2041B的侧壁2051B形成为从光入射侧向光出射侧扩展的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051B上。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以抑制由于具有透镜的基板2011B(堆叠透镜结构2012)导致的图像质量劣化。
此外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以将增加侧壁2051B与透镜树脂部2042B之间的接触强度的粘合添加剂(例如硅烷偶联剂)添加到遮光膜2043的材料中。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，即使侧壁2051B与透镜树脂部2042B之间的接触面积小也可以实现足够的稳定性。换句话说，“由双头箭头2062B表示的侧壁2051B(遮光膜2043)和透镜树脂部2042B彼此接触的部分的宽度”可以设定得比由双头箭头2061B表示的“侧壁2051B的长度(遮光膜2043的宽度)”更窄(更小)。因此，可以抑制透镜树脂部2042B的厚度增加，从而例如减小到小于支撑基板2040B的厚度。由此，在堆叠透镜结构2012中，可以抑制光学轴线未对准的恶化(分辨率劣化)和闪光的恶化等问题，因此可以抑制图像质量劣化。
另外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，粘合添加剂的材料可以根据透镜树脂部2042B的材料来选择，因此即使当透镜树脂部分2042B由更多种材料形成时也可以增加相对于透镜树脂部2042B的接触强度。因此，能够抑制支撑基板2040B的材料的选择受到透镜树脂部2042B的材料的限制。
此外，如图115的B所示，表面层2044可以形成在透镜树脂部2042B的支撑部92的光入射侧表面2052B上，形成在透镜树脂部2042B的透镜部91的光入射侧表面2053B上，并且形成在支撑基板2040B的光入射侧面2055B上。
此外，下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042B的光出射侧表面2054B上，并且形成在支撑基板2040B的光出射侧表面2056B上。
<具有透镜的基板2011C的构造>
图115的C是图示了具有透镜的基板2011C的主要构造示例的示意性横截面。具有透镜的基板2011C的构造基本上与具有透镜的基板2011A的构造相同。如图115的C所示，具有透镜的基板2011C包括支撑基板2040C和透镜树脂部2042C。支撑基板2040C对应于上述其他实施例中的支撑基板81c。透镜树脂部2042C对应于上述其他实施例中的透镜树脂部82c。支撑基板2040C设有贯通孔2041C。在贯通孔2041C的内侧，透镜树脂部2042C形成为与贯通孔2041C的侧壁2051C接触。
贯通孔2041C的侧壁2051C形成为从光入射侧向光出射侧扩展的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051C上。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以抑制具有透镜的基板2011C(堆叠透镜结构2012)导致的图像质量劣化。
此外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以将增加侧壁2051C和透镜树脂部2042C之间的接触强度的粘合添加剂(例如硅烷偶联剂)添加到遮光膜2043的材料中。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，即使侧壁2051C与透镜树脂部2042C之间的接触面积小也可以实现足够的稳定性。换句话说，“由双头箭头2062C表示的侧壁2051C(遮光膜2043)和透镜树脂部2042C彼此接触的部分的宽度”可以设定得比由双头箭头2061C表示的“侧壁2051C的长度(遮光膜2043的宽度)”更窄(更小)。因此，可以抑制透镜树脂部2042C的厚度增加，从而例如减小到小于支撑基板2040C的厚度。由此，在堆叠透镜结构2012中，可以抑制光学轴线未对准的恶化(分辨率劣化)和闪光的恶化等问题，因此可以抑制图像质量劣化。
另外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，粘合添加剂的材料可以根据透镜树脂部2042C的材料来选择，因此即使当透镜树脂部分2042C由更多种材料形成时也可以增加相对于透镜树脂部2042C的接触强度。因此，可以抑制支撑基板2040C的材料的选择受到透镜树脂部2042C的材料的限制。
此外，如图115的C所示，上表面层2044可以形成在透镜树脂部2042C的支撑部92的光入射侧表面2052C上，形成在透镜树脂部2042C的透镜部91的光入射侧表面2053C上，并且形成在支撑基板2040C的光入射侧表面2055C上。
此外，下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042C的光出射侧表面2054C上，并且形成在支撑基板2040C的光出射侧表面2056C上。
<具有透镜的基板2011D的构造>
图116的A是图示了具有透镜的基板2011D的主要构造示例的示意性横截面图。具有透镜的基板2011D的构造基本上与具有透镜的基板2011A的构造相同。如图116的A所示，具有透镜的基板2011D包括支撑基板2040D和透镜树脂部2042D。支撑基板2040D对应于上述其他实施例中的支撑基板81d。透镜树脂部2042D对应于上述其他实施例中的透镜树脂部82d。支撑基板2040D设有贯通孔2041D。在贯通孔2041D的内侧，透镜树脂部2042D形成为与贯通孔2041D的侧壁2051D接触。
贯通孔2041D的侧壁2051D形成为从光入射侧向光出射侧扩展的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051D上。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以抑制由于具有透镜的基板2011D(堆叠透镜结构2012)导致的图像质量劣化。
此外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以将增加侧壁2051D与透镜树脂部2042D之间的接触强度的粘合添加剂(例如硅烷偶联剂)添加到遮光膜2043的材料中。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，即使侧壁2051D与透镜树脂部2042D之间的接触面积小也可以实现足够的稳定性。换句话说，“由双头箭头2062D表示的侧壁2051D(遮光膜2043)和透镜树脂部2042D彼此接触的部分的宽度”可以设定得比由双头箭头2061D表示的“侧壁2051D的长度(遮光膜2043的宽度)”更窄(更小)。因此，可以抑制透镜树脂部2042D的厚度增加，从而例如减小到小于支撑基板2040D的厚度。由此，在堆叠透镜结构2012中，可以抑制光学轴线未对准的恶化(分辨率劣化)和闪光的恶化等问题，因此可以抑制图像质量劣化。
另外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，粘合添加剂的材料可以根据透镜树脂部2042D的材料来选择，因此即使当透镜树脂部分2042D由更多种材料形成时也可以增加相对于透镜树脂部2042D的接触强度。因此，可以抑制支撑基板2040D的材料的选择受到透镜树脂部2042D的材料的限制。
此外，如图116的A所示，表面层2044可以形成在透镜树脂部2042D的支撑部92的光入射侧表面2052D上，形成在透镜树脂部2042D的透镜部91的光入射侧表面2053D上，并且形成在支撑基板2040D的光入射侧面2055D上。
此外，下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042D的光出射侧表面2054D上，并且形成在支撑基板2040D的光出射侧表面2056D上。
<具有透镜的基板2011E的构造>
图116的B是图示了具有透镜的基板2011E的主要构造示例的示意性横截面图。具有透镜的基板2011E的构造基本上与具有透镜的基板2011A的构造相同。如图116的B所示，具有透镜的基板2011E包括支撑基板2040E和透镜树脂部2042E。支撑基板2040E对应于上述其他实施例中的支撑基板81e。透镜树脂部2042E对应于上述其他实施例中的透镜树脂部82e。支撑基板2040E设有贯通孔2041E。在贯通孔2041E的内侧，透镜树脂部2042E形成为与贯通孔2041E的侧壁2051E接触。
贯通孔2041E的侧壁2051E形成为从光入射侧向光出射侧扩展的锥形形状。遮光膜2043形成在侧壁2051E上。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以抑制由于具有透镜的基板2011E(堆叠透镜结构2012)导致的图像质量劣化。
此外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，可以将增加侧壁2051E与透镜树脂部2042E之间的接触强度的粘合添加剂(例如硅烷偶联剂)添加到遮光膜2043的材料中。由此，与具有透镜的基板2011A的情况一样，即使侧壁2051E与透镜树脂部2042E之间的接触面积小也可以实现足够的稳定性。换句话说，“由双头箭头2062E表示的侧壁2051E(遮光膜2043)和透镜树脂部2042E彼此接触的部分的宽度”可以设定得比由双头箭头2061E表示的“侧壁2051E的长度(遮光膜2043的宽度)”更窄(更小)。因此，可以抑制透镜树脂部2042E的厚度增加，从而例如减小到小于支撑基板2040E的厚度。由此，在堆叠透镜结构2012中，可以抑制光学轴线未对准的恶化(分辨率劣化)和闪光的恶化等问题，因此可以抑制图像质量劣化。
另外，与具有透镜的基板2011A的情况一样，粘合添加剂的材料可以根据透镜树脂部2042E的材料来选择，因此即使当透镜树脂部分2042E由更多种材料形成时也可以增加相对于透镜树脂部2042E的接触强度。因此，可以抑制支撑基板2040E的材料的选择受到透镜树脂部2042E的材料的限制。
此外，如图116的B所示，表面层2044可以形成在透镜树脂部2042E的支撑部92的光入射侧表面2052E上，形成在透镜树脂部2042E的透镜部91的光入射侧表面2053E上，并且形成在支撑基板2040E的光入射侧面2055E上。
此外，下表面层2045可以形成在透镜树脂部2042E的光出射侧表面2054E上，并且形成在支撑基板2040E的光出射侧表面2056E上。
在下面的描述中，除非必须区分支撑基板2040A至2040E，否则支撑基板2040A至2040E统称为支撑基板2040。此外，除非有必要区分贯通孔2041A至2041E，否则贯通孔2041A至2041E统称为贯通孔2041。此外，除非有必要区分透镜树脂部2042A至2042E，否则透镜树脂部2042A至2042E统称为透镜树脂部2042。此外，除非有必要区分侧壁2051A至2051E，否则侧壁2051A至2051E统称为侧壁2051。此外，除非有必要区分光入射侧表面2052A至2052E，否则光入射侧表面2052A至2052E统称为光入射侧表面2052。此外，除非有必要区分光入射侧表面2053A至2053E，否则光入射侧表面2053A至2053E统称为光入射侧表面2053。此外，除非有必要区分光出射侧表面2054A至2054E，否则光出射侧表面2054A至2054E统称为光出射侧表面2054。此外，除非有必要区分光入射侧表面2055A至2055E，否则光入射侧表面2055A至2055E统称为光入射侧表面2055。此外，除非有必要区分光出射侧表面2056A至2056E，否则光出射侧表面2056A至2056E统称为光出射侧表面2056。此外，除非有必要区分双头箭头2061A至2061E，否则双头箭头2061A至2061E统称为双头箭头2061。此外，除非有必要区分双头箭头2062A至2062E，否则双头箭头2062A至2062E统称为双头箭头2062。
<堆叠透镜结构的构造>
通过将如上所述构造的具有透镜的基板2011A至2011E堆叠和附接在一起，形成图114的堆叠透镜结构2012。具有透镜的基板2011可以通过任意方法附接在一起。例如，具有透镜的基板2011可以通过等离子体接合而被附接在一起，或者具有透镜的基板2011可以利用粘合剂而被附接在一起。
通过使用如图115和116所示的具有透镜的基板2011，堆叠透镜结构2012能够提供与上述具有透镜的基板2011的那些效果相同的效果。
例如，堆叠透镜结构2012能够抑制例如在贯通孔2041中发生光反射。因此，可以充分地抑制重影或闪光的发生，并且可以抑制图像质量劣化。此外，例如，堆叠透镜结构2012能够提高透镜树脂部分2042的保持稳定性。此外，具有透镜的基板可以在没有作为中间件的例如间隔基板的情况下附接在一起。由此，可以抑制诸如光学轴线未对准的恶化(分辨率劣化)和闪光的恶化的问题，因此可以抑制图像质量劣化。另外，支撑基板2040和透镜树脂部2042可以由更多种材料形成。
注意，任意地设置形成堆叠透镜结构2012的具有透镜的基板2011的数量(层数)。此外，形成堆叠透镜结构2012的所有具有透镜的基板2011并非一定具有参照图115和图116所述的构造。换句话说，堆叠用于形成堆叠透镜结构的多个具有透镜的基板可以包括这样的具有透镜的基板：该基板设置有贯通孔，该贯通孔具有其上形成有遮光膜的侧壁，并且该基板包括形成在基板的贯通孔中的透镜树脂部。
<36.侧壁的形状的示例>
此外，可以增加对于透镜树脂部2042的保持稳定性，因此具有透镜的基板2011(堆叠透镜结构2012)的侧壁2051可以形成为除了上述锥形形状之外的形状。
例如，如图117所示，每个具有透镜的基板2011的贯通孔2041的侧壁2051可以形成为从光出射侧向光入射侧扩展的倒锥形形状。或者，例如，如图118所示，每个具有透镜的基板2011的贯通孔2041的侧壁2051可以形成为从光出射侧向上竖直至光入射侧的直立形状。
再或者，例如，如图119所示，每个具有透镜的基板2011的贯通孔2041的侧壁2051可以形成为从贯通孔2041的中部朝向光出射侧和光入射侧扩展的双向锥形形状。当侧壁2051形成为这种双向锥形形状时，可以更容易地形成遮光膜2043。此外，在这种情况下，侧壁2051的与透镜树脂部2042接触的部分具有突出形状，因此可以增加用于透镜树脂部2042的保持稳定性。此外，在这种情况下，贯通孔2041通过从支撑基板2040的两个表面进行蚀刻而形成，因此蚀刻工艺的周期可以减小到小于侧壁2051具有其他形状的情况下的周期。
又或者，例如，如图120所示，每个具有透镜的基板2011的贯通孔2041的侧壁2051可以形成为具有形成在贯通孔2041中的台阶的阶梯形状。
当然，侧壁2051可以形成为任意形状，并且不限于这些示例。具体地，如图121中的虚线圆圈2071、2072、2073和2074所示，在侧壁2051中可以形成用于在模制透镜树脂部分2042时形成的透镜树脂部分2042的过剩材料(树脂)的释放空间。这些空间可以形成为任意形状。此外，这些空间可以形成在形成堆叠透镜结构2012的所有具有透镜的基板2011中，或者可以形成在一些具有透镜的基板2011中。
形成遮光膜2043(及其材料)的方法可以根据侧壁2051的这种形状来选择。例如，当侧壁2051具有直立形状时，可能难以通过旋涂或喷涂施加抗蚀剂，因此可以使用CVD。
此外，例如，堆叠透镜结构2012可以包括侧壁2051的形状彼此不同的具有透镜的基板2011。换句话说，堆叠透镜结构2012的具有透镜的基板2011的侧壁2051的所有形状无需一定是彼此相同的。具体地，可以堆叠具有锥形侧壁2051的具有透镜的基板2011和具有反锥形侧壁2051的具有透镜的基板2011。
<37.应用于电子装置的示例>
上述相机模块1可以以结合到成像装置中的电子装置的形式使用，该电子装置使用在图像捕获单元(光电转换单元)中的固态成像装置，例如数字静止相机和视频相机、具有成像功能的移动终端装置、以及使用图像读取单元中的固态成像装置的复印机。
图122是图示了作为应用了本技术的电子装置的成像装置的构造示例的框图。
图122中所示的成像装置4000包括相机模块4002和作为相机信号处理电路的数字信号处理器(DSP)电路4003。此外，成像装置4000还包括帧存储器4004、显示单元4005、记录单元4006、操作单元4007和电源单元4008。DSP电路4003、帧存储器4004、显示单元4005、记录单元4006、操作单元4007、电源单元4008经由总线4009彼此连接。
相机模块4002中的图像传感器4001捕获来自对象的入射光(图像光)，将在成像表面上形成为图像的入射光的量转换为像素单元中的电信号，并且将电信号作为像素信号输出。采用上述相机模块1作为相机模块4002，并且图像传感器4001对应于上述光接收元件12。
显示单元4005是诸如液晶面板或有机电致发光(EL)面板的面板型显示器装置，并且显示由图像传感器4001成像的移动图像或静止图像。记录单元4006记录由图像传感器4001在诸如硬盘或半导体存储器的记录介质上成像的移动图像或静止图像。
操作单元4007响应于用户的操作发出关于成像装置4000的各种功能的操作指令。电源单元4008酌情将各种类型的电力作为操作电力提供给DSP电路4003、帧存储器4004、显示单元4005、记录单元4006和操作单元4007。
如上所述，当通过以高精度定位和接合(堆叠)具有透镜的基板41而形成的堆叠透镜结构安装于此的根据第一实施例至第二十六实施例的相机模块1被用作相机模块4002，则可以提高图像质量并实现小型化。因此，当相机模块结合在诸如视频相机、数字静止相机和诸如移动电话的移动装置的成像装置4000中时，可以实现成像装置4000中的半导体封装的小型化并且提高成像装置4000拍摄的图像的图像质量。
<38.应用于体内信息获取系统的示例>
根据本发明的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以应用于使用内窥镜胶囊的患者用体内信息获取系统。
图123是图示了可以应用根据本发明的技术(本技术)的使用内窥镜胶囊的患者用体内信息获取系统的示意性构造的示例的框图。
体内信息获取系统10001包括内窥镜胶囊10100和外部控制装置10200。
检查时，患者吞咽内窥镜胶囊10100。内窥镜胶囊10100具有摄像功能和无线通信功能。内窥镜胶囊10100通过蠕动运动等移动通过诸如胃和肠等器官的内部，直至自然从患者排出，同时还以预定的间隔连续地拍摄相关器官的内部的图像(以下，也称为体内图像)，且连续地将关于体内图像的信息无线传输到体外的外部控制装置10200。
外部控制装置10200集中控制体内信息获取系统10001的操作。此外，外部控制装置10200接收从内窥镜胶囊10100传输的关于体内图像的信息。根据接收的关于体内图像的信息，外部控制装置10200产生用于在显示装置(未图示)上显示体内图像的图像数据。
这样，使用体内信息获取系统10001，能够从内窥镜胶囊10100被吞咽的时间到内窥镜胶囊10100被排出的时间连续地获得描绘患者体内状况的图像。
将更详细地说明内窥镜胶囊10100和外部控制装置10200的构造和功能。
内窥镜胶囊10100包括胶囊形壳体10101，且包括内置在胶囊形壳体10101中的光源单元10111，摄像单元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例如包括诸如发光二极管(LED)等光源，且使用光照射摄像单元10112的成像区域。
摄像单元10112包括图像传感器，以及由设置在图像传感器前面的多个透镜构成的光学系统。用来照射作为观察对象的身体组织的光的反射光(以下，称为观察光)被光学系统会聚且入射到图像传感器上。摄像单元10112的图像传感器接收观察光且对其进行光电转换，从而产生对应于观察光的图像信号。摄像单元10112产生的图像信号被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，且对摄像单元10112产生的图像信号进行各种类型的信号处理。图像处理单元10113将经过信号处理的图像信号作为原始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进行诸如调制处理等预定处理，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从外部控制装置10200接收与内窥镜胶囊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接收的控制信号提供给控制单元10117。
供电单元10115例如包括用于接收电力的天线线圈，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。在供电单元10115中，使用所谓的无接触或无线式充电的原理来产生电力。
电源单元10116包括二次电池，且存储由供电单元10115产生的电力。为简洁起见，图123省略了表示电源单元10116的电力的接收方的箭头等，但是存储在电源单元10116中的电力被供给到光源单元10111、摄像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和控制单元10117，且可以用于驱动这些组件。
控制单元10117包括诸如CPU等处理器。控制单元10117根据从外部控制装置10200传输的控制信号适当地控制光源单元10111、摄像单元10112、图像处理单元10113、无线通信单元10114和供电单元10115的驱动。
外部控制装置10200可以是诸如CPU或GPU等处理器，或诸如微控制器或其上安装有处理器和诸如存储器等存储元件的控制板等器件。外部控制装置10200通过经由天线10200A将控制信号传输到内窥镜胶囊10100的控制单元10117来控制内窥镜胶囊10100的操作。在内窥镜胶囊10100中，例如，可以通过来自外部控制装置10200的控制信号来改变光源单元10111使用光照射观察目标的光照射条件。此外，可以通过来自外部控制装置10200的控制信号改变摄像条件(例如，诸如摄像单元10112中的帧速率和曝光水平)。此外，可以通过来自外部控制装置10200的控制信号改变图像处理单元10113中的处理内容和无线通信单元10114传输图像信号的条件(例如，诸如传输间隔和待传输的图像的数量等)。
此外，外部控制装置10200对从内窥镜胶囊10100传输的图像信号进行各种类型的图像处理，且产生用于在显示装置上显示拍摄的体内图像的图像数据。对于图像处理，可以进行各种已知的信号处理，诸如显影处理(去马赛克处理)，图像质量提高处理(诸如频带增强处理，超分辨率处理，降噪(NR)处理和/或抖动校正处理等)，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(未图示)的驱动，并使显示装置基于产生的图像数据显示拍摄的体内图像。或者，外部控制装置10200还可以使记录装置(未图示)记录产生的图像数据，或使打印装置(未图示)进行产生的图像数据的打印输出。
以上说明了可以应用根据本发明的技术的体内信息获取系统的示例。根据本发明的技术可以应用于上述构造的摄像单元10112。具体地，第一至第二十六实施例的相机模块1可以应用于摄像单元10112。应用根据本发明的技术的摄像单元10112对于小型化内窥镜胶囊10100且因此减轻患者的负担而言是有效的。此外，在小型化内窥镜胶囊10100的同时，可获得更清晰的手术部位图像，且因此以更高的准确度进行检查。
<39.应用于内窥镜手术系统的示例>
根据本发明的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以应用于内窥镜手术系统。
图124图示了可以应用根据本发明的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构造的示例。
图124图示了外科医生(医生)11131通过使用内窥镜手术系统11000对患者床11133上的患者11132进行手术。如图所示，内窥镜手术系统11000包括：内窥镜11100；诸如气腹管11111和能量手术工具11112等其他手术器械11110；支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120；和包括各种内置内窥镜手术装置的推车11200。
内窥镜11100包括镜筒11101和相机头部11102，镜筒11101的从顶端起的具有预定长度的一部分插入患者11132的体腔中，相机头部11102连接到镜筒11101的基部。该图图示了内窥镜11100包括例如刚性镜筒11101，即所谓的刚性内窥镜。或者，内窥镜11100可以是包括柔性镜筒的所谓的柔性内窥镜。
镜筒11101在顶端处具有开口，物镜安装在该开口中。光源装置11203连接到内窥镜11100。光源装置11203产生光，在镜筒11101中延伸的光导引导光到镜筒的顶端，光通过物镜，且患者11132的体腔中的观察对象被光照射。注意，内窥镜11100可以是直视内窥镜，斜视内窥镜或侧视内窥镜。
相机头部11102的内部包括光学系统和图像传感器。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。图像传感器对观察光进行光电转换，从而产生对应于观察光的电信号，即对应于观察图像的图像信号。作为原始数据的图像信号被传输到相机控制单元(CCU)11201。
CCU 11201包括中央处理单元(CPU)或图形处理单元(GPU)等，且集中控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外，CCU 11201接收来自相机头部11102的图像信号，且对图像信号进行各种类型的图像处理，例如显影处理(去马赛克处理)等。基于图像信号显示图像。
由CCU 11201控制，显示装置11202基于经过CCU 11201的图像处理的图像信号显示图像。
光源装置11203例如包括诸如发光二极管(LED)等光源，且将对手术部位等进行照射以拍摄其图像时的光供给到内窥镜11100。
输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户可以经由输入装置11204将各种信息和指令输入到内窥镜手术系统11000中。例如，用户输入用于改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的种类，放大率和焦距等)的指令和其他指令。
手术工具控制装置11205控制能量手术工具11112的驱动，该能量手术工具11112烧灼组织，切割组织或封合血管等。气腹装置11206经由气腹管11111将气体输送到体腔中，以使患者11132的体腔膨胀，以便确保内窥镜11100的成像区域并且确保外科医生的工作空间。记录器11207是能够记录各种手术信息的装置。打印机11208是能够以各种格式(诸如文本，图像和图形等)打印各种手术信息的装置。
注意，当拍摄手术部位的图像时向内窥镜11100供给照射光的光源装置11203可以包括例如LED、激光光源或具有它们的组合的白光源。在白光源包括RGB激光光源的组合的情况下，光源装置11203可以调整拍摄图像的白平衡，这是因为可以高精度地控制每种颜色(每个波长)的输出强度和输出时刻。此外，在这种情况下，通过以时分方式使用来自各RGB激光光源的激光照射观察对象，且通过与照射时刻同步地控制相机头部11102的图像传感器的驱动，可以以时分方式拍摄分别对应于RGB的图像。根据该方法，不具有滤色器的图像传感器可以获得彩色图像。
此外，可以控制光源装置11203的驱动以预定的时间间隔改变输出光的强度。通过与改变光强度的时序同步地控制相机头部11102的图像传感器的驱动从而以时分方式获得图像，且通过组合图像，可以产生不具有所谓黑色调(black-clipping)和白色调(white-clipping)的高动态范围图像。
此外，光源装置11203可以被构造为能够供给具有与特定光成像对应的预定波段的光。特定光成像的一个示例是所谓的窄波段成像，其利用了身体组织对光的吸收取决于光的波长这一事实。在窄波段成像中，使用具有比正常成像中的照射光(即，白光)的波段窄的波段的光照射身体组织，从而拍摄诸如黏膜表面的血管等预定组织的高对比度图像。特定光成像的另一个可能的示例是荧光成像，其中，使用激发光照射身体组织，由此产生荧光，且获得荧光图像。在荧光成像中，使用激发光照射身体组织，且对来自身体组织的荧光进行成像(自动荧光成像)。关于另一个可能的示例，将诸如吲哚菁绿(ICG)等试剂局部注入到身体组织中，此外，使用与试剂的荧光波长对应的激发光照射身体组织，从而获得荧光图像。光源装置11203可以被构造为能够供给与特定光成像对应的窄波段光和/或激发光。
图125是图示了图124的相机头部11102和CCU 11201的功能构造的示例的框图。
相机头部11102包括镜头单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和相机头部控制单元11405。CCU 11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。相机头部11102经由能够实现双向通信的传输电缆11400连接到CCU 11201。
镜头单元11401是设置在相机头部11102的一部分处的光学系统，镜筒11101连接到该光学系统。观察光从镜筒1110的顶端引入，被引导到相机头部11102，且进入镜头单元11401。镜头单元11401包括多个透镜，这多个透镜包括变焦透镜和聚焦透镜的组合。
摄像单元11402包括一个图像传感器/多个图像传感器。摄像单元11402可以包括一个(即，单个)图像传感器或多个(即，数个)图像传感器。在摄像单元11402包括数个图像传感器的情况下，例如，各图像传感器可以产生与RGB对应的图像信号，且可以通过组合RGB图像信号来获得彩色图像。或者，摄像单元11402可以包括一对图像传感器，用于获得与3D(维度)显示对应的右眼图像信号和左眼图像信号。由于3D显示，外科医生11131能够更准确地掌握手术部位的生物组织的深度。注意，在摄像单元11402包括数个图像传感器的情况下，可以设置与数个图像传感器分别对应的多个系列的镜头单元11401。
此外，摄像单元11402不一定设置在相机头部11102中。例如，摄像单元11402可以紧接在镜筒11101中的物镜之后设置。
驱动单元11403包括致动器。由相机头部控制单元11405控制，驱动单元11403使镜头单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿光轴移动预定距离。因此，可以适当地调整由摄像单元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/接收各种信息的通信装置。通信单元11404经由传输电缆11400将从摄像单元11402获得的图像信号作为原始数据传输到CCU11201。
此外，通信单元11404从CCU 11201接收与相机头部11102的驱动控制有关的控制信号，且将控制信号供给到相机头部控制单元11405。例如，控制信号包括关于摄像条件的信息，该信息包括用于指定拍摄图像的帧速率的信息、用于指定拍摄图像时的曝光水平的信息、用于指定拍摄图像的放大率和焦点的信息和/或类似的信息。
注意，上述的摄像条件(诸如帧速率，曝光水平，放大率和焦点等)可以由用户适当地指定，或可以由CCU 11201的控制单元11413根据获得的图像信号自动设定。在后一种情况下，期望内窥镜11100具有所谓的AE(自动曝光)功能，AF(自动聚焦)功能和AWB(自动白平衡)功能。
相机头部控制单元11405根据经由通信单元11404从CCU 11201接收的控制信号来控制相机头部11102的驱动。
通信单元11411包括用于向/从相机头部11102传输/接收各种信息的通信装置。通信单元11411经由传输电缆11400接收从相机头部11102传输的图像信号。
此外，通信单元11411将与相机头部11102的驱动控制有关的控制信号传输到相机头部11102。可以经由电通信或光通信等传输图像信号和控制信号。
图像处理单元11412对从相机头部11102传输的作为原始数据的图像信号进行各种类型的图像处理。
控制单元11413对通过内窥镜11100拍摄手术部位等的图像进行各种类型的控制，且对通过拍摄手术部位等获得的拍摄图像的显示进行控制。例如，控制单元11413产生与相机头部11102的驱动控制有关的控制信号。
此外，控制单元11413使显示装置11202基于经过图像处理单元11412的图像处理的图像信号来显示手术部位等的拍摄图像。此时，控制单元11413可以通过使用各种图像识别技术来识别拍摄图像中的各种物体。例如，通过检测拍摄图像中的物体的边缘形状，颜色等，控制单元11413能够识别出手术器械(诸如镊子)，某个生物部位，出血和使用能量手术工具11112时产生的雾等。当控制单元11413使显示装置11202显示拍摄获图像时，控制单元11413可以通过使用识别结果来显示叠加在手术部位的图像上的各种手术辅助信息。通过显示叠加在图像上的手术辅助信息，该信息被呈现给外科医生11131，能够减轻外科医生11131的负担，并且使得外科医生11131能够可靠地进行手术。
连接相机头部11102和CCU 11201的传输电缆11400是支持电信号通信的电信号电缆、支持光通信的光纤或它们的复合电缆。
这里，在所示的示例中，经由传输电缆11400进行有线通信。或者，可以无线地进行相机头部11102和CCU 11201之间的通信。
以上说明了可以应用根据本发明的技术的内窥镜手术系统的示例。根据本发明的技术可以应用于上述构造的相机头部11102的镜头单元11401和摄像单元11402。具体地，第一至第二十六实施例的相机模块1可以应用于镜头单元11401和摄像单元11402。在根据本发明的技术应用于镜头单元11401和摄像单元11402的情况下，相机头部11102被小型化，且此外，可以获得手术部位的更清晰的图像。
注意，尽管以上说明了用于示例的内窥镜手术系统，但是根据本发明的技术可以应用于例如显微镜手术系统等其它系统。
<40.应用于可移动体的示例>
根据本发明的技术(本技术)可以应用于各种产品。例如，根据本发明的技术可以实现为安装在任何类型的可移动物体上的装置，所述可移动物体诸如是汽车、电动汽车、混合动力汽车、机动车、自行车、个人移动设备、飞机、无人机、船和机器人等。
图126是图示了作为应用根据本发明的技术的可移动物体控制系统的示例的车辆控制系统的示意构造的示例的框图。
车辆控制系统12000包括经由通信网络12001彼此连接的多个电子控制单元。在图126的示例中，车辆控制系统12000包括驱动系统控制单元12010、本体系统控制单元12020、环境信息检测单元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的功能构造，图示了微控制器12051、声音/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执行各种程序，从而控制与车辆的驱动系统相关的装置的操作。例如，驱动系统控制单元12010起到控制装置的作用，其控制用于产生车辆的驱动力的驱动力产生装置(诸如内燃机和驱动电机等)、用于将驱动力传输至车轮的驱动力传输机构、对车辆的转向角度进行调整的转向机构和产生车辆的制动力的制动装置等。
本体系统控制单元12020执行各种程序，从而控制装配在车体内的各种装置的操作。例如，本体系统控制单元12020起到控制无钥匙进入系统、智能钥匙系统、电动窗装置或诸如车头灯、车尾灯、刹车灯、转向灯和雾灯等各种灯的控制装置的作用。在这种情况下，从取代钥匙的移动装置传输的电波或来自各种开关的信号可以输入至本体系统控制单元12020。本体系统控制单元12020接收输入的电波或信号，且控制车辆的锁门装置、电动窗装置和灯等。
环境信息检测单元12030检测包括车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如，摄像单元12031连接到环境信息检测单元12030。环境信息检测单元12030使摄像单元12031拍摄环境图像，并且接收拍摄的图像。环境信息检测单元12030可以根据接收的图像进行检测人、车辆、障碍物、指示牌或道路上的标记等物体检测处理，或可以根据接收的图像进行距离检测处理。
摄像单元12031是光传感器，其接收光且输出与接收的光量对应的电信号。摄像单元12031可以将电信号输出为图像，或可以将电信号输出为测距信息。此外，摄像单元12031接收的光可以是可见光或可以是诸如红外光等不可见光。
车内信息检测单元12040检测车内信息。例如，检测驾驶员状况的驾驶员状况检测单元12041连接到车内信息检测单元12040。例如，驾驶员状况检测单元12041可以包括拍摄驾驶员图像的相机。车内信息检测单元12040可以根据驾驶员状况检测单元12041输入的检测信息计算驾驶员的疲劳水平或精力集中水平，且可以判断驾驶员是否入睡。
微控制器12051可以根据通过环境信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的车内/环境信息计算驱动力产生装置、转向机构或制动装置的控制目标值，且可以将控制指令输出到驱动系统控制单元12010。例如，微控制器12051可以进行为了实现先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System，ADAS)功能的协调控制，所述功能包括避免车辆碰撞、减少车辆碰撞的冲击、基于车辆之间距离的跟车驾驶、定速巡航、车辆碰撞警告、或车道偏离警告等。
此外，通过根据环境信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获得的关于车辆周围环境的信息来控制驱动力产生装置、转向机构或制动装置等，微控制器12051可以进行以实现无人驾驶(即，不需要驾驶员的操作而自主驾驶)等为目的的协调控制。
此外，微控制器12051可以根据通过环境信息检测单元12030获得的环境信息将控制指令输出到本体系统控制单元12020。例如，微控制器12051可以进行如下协调控制，其包括：根据通过环境信息检测单元12030检测到的前行车辆或对向车辆的位置来控制车头灯，并且例如为了防炫目而将远光灯变成近光灯。
声音/图像输出单元12052将声音输出信号和图像输出信号中的至少一者传输到输出装置，该输出装置能够在视觉或听觉上将信息通知到车辆的乘客或车辆外部的人。在图126的示例中，将音频扬声器12061、显示单元12062和仪表盘12063图示为输出装置的示例。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者。
图127图示了摄像单元12031的安装位置的示例。
在图127中，车辆12100包括作为摄像单元12031的摄像单元12101、12102、12103、12104和12105。
例如，摄像单元12101、12102、12103、12104和12105设置在车辆12100的诸如前鼻、侧视镜、后保险杠或后门，车厢挡风玻璃上部等位置。前鼻的摄像单元12101和车厢挡风玻璃上部的摄像单元12105主要获得车辆12100前面的图像。侧视镜的摄像单元12102和12103主要获得车辆12100侧面的图像。后保险杠或后门的摄像单元12104主要获得车辆12100后面的图像。摄像单元12101和12105获得的前面的图像主要用于检测前行车辆，或检测行人、障碍物、交通信号灯、交通指示牌或车道等。
注意，图127图示了摄像单元12101至12104的摄像范围的示例。摄像范围12111图示了前鼻的摄像单元12101的摄像范围，摄像范围12112和12113分别图示了侧视镜的摄像单元12102和12103的摄像范围，且摄像范围12114图示了后保险杠或后门的摄像单元12104的摄像范围。例如，通过将摄像单元12101至12104拍摄的图像数据彼此叠加，获得从上方观察的车辆12100的平面图像。
摄像单元12101至12104中的至少一者可以具有获得距离信息的功能。例如，摄像单元12101至12104中的至少一者可以是包括多个图像传感器的立体相机，或可以是包括用于相差检测的像素的图像传感器。
例如，通过根据摄像单元12101至12104获得的距离信息来获得摄像范围12111至12114内的各3D(三维)物体与车辆12100之间的距离以及该距离的时域变化(相对于车辆12100的相对速度)，微控制器12051可以将如下3D物体提取为前行车辆：特别地，在与车辆12100的行驶方向大致相同的方向上，在车辆12100正在行驶的路径上以预定的速度(例如，0km/h或以上)行驶的最接近的3D物体。此外，通过预设要确保的在车辆12100与前行车辆之间的距离，微控制器12051可以进行自动制动控制(包括跟车停止控制)和自动加速控制(包括跟车起步控制)等。这样，可以进行以实现无人驾驶(即，不需要驾驶员的操作而自主驾驶)等为目的的协调控制。
例如，微控制器12051可以根据摄像单元12101至12104获得的距离信息将3D物体的3D物体数据分类成摩托车、标准尺寸车辆、大型车辆、行人以及诸如电线杆等其它3D物体，提取数据，且使用所述数据以自动避开障碍物。例如，微控制器12051将车辆12100周围的障碍物分类为车辆12100的驾驶员能够看见的障碍物和驾驶员难以看见的障碍物。然后，微控制器12051确定碰撞风险，该风险表示与各障碍物碰撞的危险程度。当碰撞风险等于或高于预设值时且当存在发生碰撞的可能时，微控制器12051可以进行驾驶辅助以避免碰撞，其中，微控制器12051经由音频扬声器12061或显示单元12062向驾驶员输出警告，或经由驱动系统控制单元12010强制减速或进行避免碰撞的转向。
摄像单元12101至12104中的至少一者可以是检测红外光的红外相机。例如，微控制器12051可以通过判断摄像单元12101至12104拍摄的图像是否包括行人，从而识别行人。例如，识别行人的方法包括以下步骤：提取作为红外相机的摄像单元12101至12104拍摄的图像中的特征点；相对于表示物体轮廓的一系列特征点进行模式匹配处理，从而判断该物体是否是行人。在微控制器12051确定摄像单元12101至12104拍摄的图像包括行人，并且微控制器12051识别出行人的情况下，声音/图像输出单元12052控制显示单元12062显示叠加在识别出的行人上的矩形轮廓以强调行人。此外，声音/图像输出单元12052可以控制显示单元12062将表示行人的图标等显示在期望的位置。
以上说明了可以应用根据本发明的技术的车辆控制系统的示例。根据本发明的技术可以应用于上述构造的摄像单元12031。具体地，第一至第二十六实施例的相机模块1可以应用于摄像单元12031。应用根据本发明的技术的摄像单元12031能够有效小型化摄像单元12031，获得更清晰的拍摄图像并且获得距离信息。此外，通过使用获得的拍摄图像和距离信息，可以减少驾驶员的疲劳，提高驾驶员和车辆的安全性。
此外，本发明不限于应用于检测入射光的入射光强的分布以将该分布拍摄为图像的相机模块。本发明还能够应用于：将红外光、X射线或粒子的入射强度的分布拍摄为图像的相机模块；和检测诸如压力或静电电容等其他物理量的分布以将该分布拍摄为更广义上的图像的诸如指纹检测传感器等全体相机模块(物理量检测装置)。
本发明的实施例不限于上述的实施例，而是能够在不偏离本发明的主旨的情况下做出各种变化。
例如，可以采用将上述的多个实施例中的全部或部分进行组合的实施例。
注意，本说明书所述的优势仅是示例，且可以提供本说明书所述的优势以外的其他优势。
注意，本发明还能够具有下面的构造。
(1)
一种AF模块，包括：
堆叠透镜结构，包括多个具有透镜的基板，所述多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在所述贯通孔中，并且所述多个具有透镜的基板通过直接接合而堆叠并彼此接合；以及，
第一驱动单元，被配置为调整所述堆叠透镜结构和光接收元件之间的距离。
(2)
根据项(1)所述的AF模块，其中
所述第一驱动单元包括AF线圈和AF磁体，
所述AF线圈与所述堆叠透镜结构结合，并且
所述第一驱动单元被配置为使所述堆叠透镜结构在光学轴线方向上移动，以调整所述堆叠透镜结构和所述光接收元件之间的距离。
(3)
根据项(2)所述的AF模块，其中所述AF线圈通过接合至所述堆叠透镜结构而与所述堆叠透镜结构结合。
(4)
根据项(2)或(3)所述的AF模块，其中
所述AF线圈缠绕在所述堆叠透镜结构的外周周围，并且
形成所述堆叠透镜结构的所述多个具有透镜的基板在平面图中均具有大致八边形的形状。
(5)
根据项(2)或(3)所述的AF模块，其中
所述AF线圈缠绕在所述堆叠透镜结构的外周周围，并且
形成所述堆叠透镜结构的所述多个具有透镜的基板在平面图中均具有带圆角的大致四边形的形状。
(6)
根据项(2)至(5)中任一项所述的AF模块，还包括用于容纳所述堆叠透镜结构的透镜镜筒，
其中所述AF线圈通过接合到所述透镜镜筒而与所述堆叠透镜结构结合。
(7)
根据项(6)所述的AF模块，其中
所述透镜镜筒包括突出到所述透镜镜筒的内周侧的第一突出部，并且
所述堆叠透镜结构被配置成以与所述第一突出部接触的方式对准。
(8)
根据项(7)所述的AF模块，其中
所述透镜镜筒还包括突出到所述透镜镜筒的外周侧的第二突出部，并且
所述AF线圈被配置成以与所述第二突出部接触的方式对准。
(9)
根据项(2)至(5)中任一项所述的AF模块，还包括设置在所述多个具有透镜的基板中的作为所述堆叠透镜结构的顶层的一个具有透镜的基板的上表面上的光阑板和防护玻璃中的一者，
其中所述AF线圈被配置成以与所述光阑板和所述防护玻璃中的一者接触的方式对准。
(10)
根据项(2)至(5)中任一项所述的AF模块，其中
所述多个具有透镜的基板中的作为所述堆叠透镜结构的顶层的一个具有透镜的基板形成为比所述多个具有透镜的基板中的其他具有透镜的基板在平面图中更大，并且
所述AF线圈被配置成以与作为顶层的所述一个具有透镜的基板接触的方式对准。
(11)
根据项(2)所述的AF模块，其中
所述多个具有透镜的基板在平面图中均具有大致四边形的形状，并且
所述AF磁体包括设置在面向在平面图中均具有大致四边形的形状的所述多个具有透镜的基板的四个角的位置处的AF磁体。
(12)
根据项(1)所述的AF模块，其中
所述第一驱动单元包括AF线圈和AF磁体，
所述AF磁体与所述堆叠透镜结构结合，并且
所述第一驱动单元被配置成使所述堆叠透镜结构在光学轴线方向上移动，以调整所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
(13)
根据项(12)所述的AF模块，还包括用于容纳所述堆叠透镜结构的透镜镜筒，
其中所述AF磁体通过接合至所述透镜镜筒而与所述堆叠透镜结构结合。
(14)
根据项(12)所述的AF模块，其中AF磁体通过接合到所述堆叠透镜结构而与所述堆叠透镜结构结合。
(15)
根据项(14)所述的AF模块，其中AF磁体的一部分嵌入形成所述堆叠透镜结构的所述多个具有透镜的基板中。
(16)
根据项(12)所述的AF模块，其中
所述多个具有透镜的基板在平面图中均具有大致四边形的形状，并且
所述AF磁体包括设置于在平面图中均具有大致四边形的形状的所述多个具有透镜的基板的四个角处的AF磁体。
(17)
根据项(1)至(16)中任一项所述的AF模块，还包括用于使所述堆叠透镜结构在正交于光学轴线方向的方向上移动的第二驱动单元。
(18)
根据项(1)所述的AF模块，其中所述第一驱动单元被配置为使所述光接收元件在光学轴线方向上移动，以调整所述堆叠透镜结构和所述光接收元件之间的距离。
(19)
一种相机模块，包括：
堆叠透镜结构，包括多个具有透镜的基板，所述多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在所述贯通孔中，并且所述多个具有透镜的基板通过直接接合而堆叠并彼此接合，
光接收元件，被配置为接收由所述透镜会聚的入射光；以及
驱动单元，被配置为调整所述堆叠透镜结构和所述光接收元件之间的距离。
(20)
一种包括相机模块的电子装置，该相机模块包括：
堆叠透镜结构，包括多个具有透镜的基板，所述多个具有透镜的基板分别设置有贯通孔，透镜设置在所述贯通孔中，并且所述多个具有透镜的基板通过直接结合而堆叠并彼此接合；
光接收元件，被配置为接收由所述透镜会聚的入射光；以及
驱动单元，被配置为调整所述堆叠透镜结构和所述光接收元件之间的距离。
(21)
一种相机模块，所述相机模块包括堆叠透镜结构，所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板，所述多个透镜基板包括：第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；以及第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至第二透镜基板。所述相机模块还可以包括电磁驱动单元，所述电磁驱动单元用于调节所述堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
(22)
根据项(21)所述的相机模块，其中，所述电磁驱动单元包括自动对焦(AF)线圈和AF磁体，所述堆叠透镜结构包括所述AF线圈，并且所述电磁驱动单元被构造用于通过使所述堆叠透镜结构在光学轴线方向上移动来调整所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
(23)
根据项(22)所述的相机模块，其中，所述AF线圈接合至所述堆叠透镜结构。
(24)
根据项(22)至(23)中任一项所述的相机模块，其中，所述AF线圈缠绕在所述堆叠透镜结构的外周周围，并且形成所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有大致八边形的形状。
(25)
根据项(22)至(23)中任一项所述的相机模块，其中，所述AF线圈缠绕在所述堆叠透镜结构的外周周围，并且形成所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有带圆角的大致四边形的形状。
(26)
根据项(22)至(25)中任一项所述的相机模块，还包括用于容纳所述堆叠透镜结构的透镜镜筒，其中所述AF线圈接合到所述透镜镜筒。
(27)
根据项(26)所述的相机模块，其中，所述透镜镜筒包括突出至所述透镜镜筒的内周侧的第一突出部，并且所述堆叠透镜结构被构造为与所述第一突出部接触。
(28)
根据项(27)所述的相机模块，其中，所述透镜镜筒包括突出至所述透镜镜筒的外周侧的第二突出部，并且所述AF线圈被构造为与所述第二突出部接触。
(29)
根据项(22)至(25)中任一项所述的相机模块，还包括设置在所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的最上方透镜基板的上表面上的光阑板和防护玻璃中的一者，其中，所述AF线圈被构造为与所述光阑板和所述防护玻璃中的所述一者接触。
(30)
根据项(22)至(25)中任一项所述的相机模块，其中，所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的最上方透镜基板比所述多个透镜基板中的其它透镜基板在平面图中更大，并且所述AF线圈被构造为与所述最上方透镜基板接触。
(31)
根据项(22)所述的相机模块，其中，所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有大致四边形的形状，并且所述AF磁体包括设置在面向在平面图中均具有大致四边形的形状的所述多个透镜基板的四个角的位置处的磁体。
(32)
根据项(1)所述的相机模块，其中所述电磁驱动单元包括自动对焦(AF)线圈和AF磁体，所述堆叠透镜结构包括所述AF磁体，并且所述电磁驱动单元被构造为通过使所述堆叠透镜结构在光学轴线方向上移动来调整所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
(33)
根据项(32)所述的相机模块，还包括用于容纳所述堆叠透镜结构的透镜镜筒，其中所述AF磁体接合至所述透镜镜筒。
(34)
根据项(32)所述的相机模块，其中所述AF磁体接合至所述堆叠透镜结构。
(35)
根据项(34)所述的相机模块，其中所述AF磁体的一部分设置在形成所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中。
(36)
根据项(32)所述的相机模块，其中，所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有大致四边形的形状，并且所述AF磁体包括设置于在平面图中均具有大致四边形的形状的所述多个透镜基板的四个角的位置处的AF磁体。
(37)
根据项(21)至(36)中任一项所述的相机模块，还包括用于使所述堆叠透镜结构在正交于光学轴线方向的方向上移动的第二电磁驱动单元。
(38)
根据项(21)所述的相机模块，其中，所述电磁驱动单元被构造为通过使所述光接收元件在光学轴线方向上移动来调整所述堆叠透镜结构和所述光接收元件之间的距离。
(39)
一种包括相机模块的电子装置，所述相机模块包括堆叠透镜结构和电磁驱动单元，所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板，所述多个透镜基板包括：第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；以及第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至所述第二透镜基板，所述电磁驱动单元被构造用于调节所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
(40)
一种相机模块，所述相机模块包括堆叠透镜结构和致动器，所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板，所述多个透镜基板包括：第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；以及第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至所述第二透镜基板，所述致动器被构造用于调节所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
本领域技术人员应理解，根据设计要求及其他因素，可以出现各种变型、组合、次组合和替代，只要它们在随附的权利要求或其等同物的范围内。
附图标记的列表
1 相机模块
11 堆叠透镜结构
12 光接收元件
13 光学单元
21 透镜
21V 可变形透镜
41(41a至41g) 具有透镜的基板
43 传感器基板
51 光阑板
52 开口
81 支撑基板
82 透镜树脂部
83 贯通孔
121 遮光膜
122 上表面层
123 下表面层
141 蚀刻掩模
142 保护膜
1501 防护玻璃
1502 遮光膜
1503 开口
1511、1512 基板
1531 具有透镜的基板
1542 金属膜
1551 第一区域
1552 第二区域
1561W 高掺杂基板
1631a1至1631a3 存储区域
1641a1至1641a4 逻辑区域
1642a1至1642a4 控制区域
1701 第一半导体基板
1702 第二半导体基板
1703 第三半导体基板
2011 具有透镜的基板
2012 堆叠透镜结构
2040 支撑基板
2041 贯通孔
2042 透镜树脂部
2043 遮光膜
2044 上表面层
2045 下表面层
3001 透镜镜筒
3002 AF线圈
3003a、3003b 悬架
3005 AF磁体
3013 第一突出部
3014 第二突出部
3021 AF驱动单元
3022 AF模块
3121X X轴OIS驱动单元
3121Y Y轴OIS驱动单元
3211a至3211d 压电驱动单元
3313 从动构件
3312 压电元件
3314 导向构件
3315 压力弹簧
3411 透镜镜筒
3422 平行连杆
3423 压电致动器
4000 成像装置
4001 图像传感器
4002 相机模块
Claims (20)
1.一种相机模块，所述相机模块包括
堆叠透镜结构，所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板，所述多个透镜基板包括：
第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；和
第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至第二透镜基板；以及
电磁驱动单元，所述电磁驱动单元用于调节所述堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
2.根据权利要求1所述的相机模块，其中，
所述电磁驱动单元包括自动对焦(AF)线圈和AF磁体，
所述堆叠透镜结构包括所述AF线圈，并且
所述电磁驱动单元被构造用于通过使所述堆叠透镜结构在光学轴线方向上移动来调整所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
3.根据权利要求2所述的相机模块，其中，所述AF线圈接合至所述堆叠透镜结构。
4.根据权利要求2所述的相机模块，其中，
所述AF线圈缠绕在所述堆叠透镜结构的外周周围，并且
形成所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有大致八边形的形状。
5.根据权利要求2所述的相机模块，其中，
所述AF线圈缠绕在所述堆叠透镜结构的外周周围，并且
形成所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有带圆角的大致四边形的形状。
6.根据权利要求2所述的相机模块，还包括用于容纳所述堆叠透镜结构的透镜镜筒，其中所述AF线圈接合到所述透镜镜筒。
7.根据权利要求6所述的相机模块，其中，
所述透镜镜筒包括突出至所述透镜镜筒的内周侧的第一突出部，并且
所述堆叠透镜结构被构造为与所述第一突出部接触。
8.根据权利要求7所述的相机模块，其中，所述透镜镜筒包括突出至所述透镜镜筒的外周侧的第二突出部，并且所述AF线圈被构造为与所述第二突出部接触。
9.根据权利要求2所述的相机模块，还包括设置在所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的最上方透镜基板的上表面上的光阑板和防护玻璃中的一者，其中，所述AF线圈被构造为与所述光阑板和所述防护玻璃中的所述一者接触。
10.根据权利要求2所述的相机模块，其中，
所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中的最上方透镜基板比所述多个透镜基板中的其它透镜基板在平面图中更大，并且所述AF线圈被构造为与所述最上方透镜基板接触。
11.根据权利要求2所述的相机模块，其中，
所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有大致四边形的形状，并且
所述AF磁体包括设置在面向在平面图中均具有大致四边形的形状的所述多个透镜基板的四个角的位置处的磁体。
12.根据权利要求1所述的相机模块，其中，
所述电磁驱动单元包括自动对焦(AF)线圈和AF磁体，
所述堆叠透镜结构包括所述AF磁体，并且
所述电磁驱动单元被构造为通过使所述堆叠透镜结构在光学轴线方向上移动来调整所述堆叠透镜结构与所述光接收元件之间的距离。
13.根据权利要求12所述的相机模块，还包括用于容纳所述堆叠透镜结构的透镜镜筒，其中所述AF磁体接合至所述透镜镜筒。
14.根据权利要求12所述的相机模块，其中所述AF磁体接合至所述堆叠透镜结构。
15.根据权利要求14所述的相机模块，其中所述AF磁体的一部分设置在形成所述堆叠透镜结构的所述多个透镜基板中。
16.根据权利要求12所述的相机模块，其中，
所述多个透镜基板中的每个透镜基板在平面图中均具有大致四边形的形状，并且
所述AF磁体包括设置于在平面图中均具有大致四边形的形状的所述多个透镜基板的四个角的位置处的AF磁体。
17.根据权利要求1所述的相机模块，还包括用于使所述堆叠透镜结构在正交于光学轴线方向的方向上移动的第二电磁驱动单元。
18.根据权利要求1所述的相机模块，其中，所述电磁驱动单元被构造为通过使所述光接收元件在光学轴线方向上移动来调整所述堆叠透镜结构和所述光接收元件之间的距离。
19.一种包括相机模块的电子装置，所述相机模块包括堆叠透镜结构和电磁驱动单元，
所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板，所述多个透镜基板包括：
第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；以及
第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至所述第二透镜基板；并且
所述电磁驱动单元被构造用于调节所述堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
20.一种相机模块，所述相机模块包括堆叠透镜结构和致动器，
所述堆叠透镜结构包括多个透镜基板，所述多个透镜基板包括：
第一透镜基板，所述第一透镜基板包括设置在形成于所述第一透镜基板中的贯通孔的内侧的第一透镜；
以及第二透镜基板，所述第二透镜基板包括设置在形成于所述第二透镜基板中的贯通孔的内侧的第二透镜，其中，所述第一透镜基板直接键合至所述第二透镜基板；并且
所述致动器被构造用于调节所述堆叠透镜结构与光接收元件之间的距离。
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