JP2008186875A - 光学デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】小型、薄型化とともに迷光による影響を遮光部材により防止でき、フレアやスミアといった光学特性を改善した固体撮像装置を実現することを目的とする。
【解決手段】固体撮像装置１主面のマイクロレンズ９１上に透明部材３１を透明接着剤４１で直接貼り合わせ、透明部材３１の周囲に遮光部材２１を付加し、さらには遮光部材２１に光学部材を付加することで、小型薄型化とともに迷光による影響を遮光部材２１により防止することができるため、フレアやスミアといった光学特性を改善した固体撮像装置１を実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像領域に透明部材が付加された光学デバイスに関する。

従来、光学デバイスの実装方法では、光学素子を収納するための封止容器や透明部材を必要とし、そして、組立て工程中に光学素子の撮像領域面上に塵埃の付着が生じ、さらに、透明部材や封止容器の外形と光学素子の撮像領域との高い相対位置合せ精度が要求される。そのために、光学デバイスの薄型小型化に対する制約、歩留り低下、組立て調整の困難さ等が生じる。その解決手段として、半導体ウエハと、半導体ウエハの主面に形成された光学素子と、半導体ウエハを貫通して光学素子自体または光学素子に接続する配線から裏面に達する貫通導体と、光学素子から間隙を設けて配置された透明部材と、透明部材と撮像領域を除く主面とを接着固定する封止材とで構成される光学デバイスの実装構造体が提示されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、従来、光学デバイスでは遮光板の下層に金ワイヤが位置するために、遮光板を光学素子の導体パターン面に所定距離以上接近して配置することができず、ワイヤ等からの反射光が撮像領域に侵入する。そのために、電気信号を画像に変換した場合、画像にフレアやスミア等の光学雑音が現れる。その解決手段として、撮像領域の外側に周辺領域が形成される光学素子と、光学素子を覆って配置される透明部材とを備えた光学デバイスで、透明部材の外周に透明部材周辺領域の少なくとも一部を遮光する遮光層を形成し、透明領域が光学素子主面の撮像領域を覆うように接合する透明部材とで構成される光学デバイスの実装構造体が提示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３５１９９７号公報 特開２００２−２６１２６０号公報

上記第１の例では、主面上に複数列の光学素子が形成された半導体ウエハに、半導体ウエハと同じ大きさの透明部材を、半導体ウエハ上のマイクロレンズが形成された各撮像領域を除く外周全面に接着剤で接着し、透明部材が接着された光学素子をダイシングで分割切断して個片の光学デバイスとするものである。

この個片化された光学デバイスは、主面の中央部に撮像領域が配置され、その撮像領域から引き出された複数の入出力配線は光学像素子周辺部に配置された複数の導体パターンに接続されている。そして、導体パターンは光学素子基板の貫通孔を介して光学素子基板裏面の外部接続電極と電気的に接続されている。このような裏面に外部電極を備えた透明部材直貼り光学デバイスが開示されている。しかしながら、この構成で光学デバイスを製造する場合、少なくともウエハの光学素子形成領域全面を覆う大面積の透明基板を必要とする。そして、一度に透明部材を複数の光学素子が形成されたウエハに接着剤で貼り合わせた場合、撮像領域内へ接着剤がしみ出して光学素子の撮像領域に付着する不具合が発生する。また、製造における個片化工程で１枚の透明部材を全体に貼り合わせた光学素子ウエハをダイシングで切断分離する際に透明部材に割れやヒビが生じた場合、個片化された光学デバイスは不良となる。また、切断分離された複数の光学デバイスの中には最終の電気的光学的検査工程で特性不良が生じる可能性があり、構成部材中で最も高価な部材である透明部材を特性不良の光学デバイスとともに廃棄する必要が生じる。このため高価な材料を使用したり、加工工程で多くのロスを生じ、安価な光学デバイスが実現できないという問題点を有していた。さらに、光学素子の主面全体を透明部材が覆う構造となっている為、撮像領域の周辺部及び透明部材側面からの反射光の浸入を防止する為、遮光構造物を光学デバイス外に別途用意する必要があった。この為、小型薄型化に非常に有利な構造であるのも関わらず、遮光構造分の全体の体積増加が避けられなかった。

また、上記第２の例では、光学素子が両側面に外部リードを有する積層セラミックパッケージ内に搭載されており、積層セラミックパッケージ内の光学素子は主面の周辺領域の一部を含む撮像領域上に透明部材が透明接着剤で接着された構成をなしている。その透明部材は上下面の撮像領域を除く周辺部と側面に反射光の侵入を阻止するための遮光層を備えている。そして、光学素子主面上の電極パッドと積層セラミックパッケージの内部リード間が金属細線で接続され、最後に透明部材上面より低く且つ金属細線のループが埋没する高さまでエポキシ樹脂が注入された構成の光学デバイスが開示されている。しかしながら、遮光層の形成には薄膜プロセスを用いる必要があり、透明部材のコストが高くなるため、安価な光学デバイスが実現できない。さらに、このような構成では光学デバイスの投影面積が大きくなるとともに厚みも厚くなり、小型、薄型化が実現できないという課題を有していた。

本発明は、上記問題点を解決するために、ウエハ主面に複数の光学素子が形成され、その撮像領域に透明部材が貼り合わされた光学素子に於いて、小型、薄型化とともに迷光による影響を遮光部材により防止でき、フレアやスミアといった光学特性を改善した光学デバイスを実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の光学デバイスは、主面に周辺回路領域，導体パターン領域ならびにマイクロレンズを備える撮像領域が形成され、主面、もしくは裏面に前記周辺回路領域に電気的に接続する複数の外部接続電極が形成された光学素子と、前記撮像領域の前記マイクロレンズ上に透明接着剤で接着された透明部材と、前記光学素子の前記主面上に配置された遮光部材とを有し、前記遮光部材は、前記光学素子の前記主面から前記透明部材の上面までの高さより厚く、かつ前記撮像領域よりも大きな開口部を有し、前記透明部材を前記開口部内に収納して配置されることを特徴とする。

請求項２記載の光学デバイスは、請求項１に記載の光学デバイスにおいて、前記遮光部材の前記開口部は、２つの異なる開口形状からなる２段構造からなり、前記光学素子の前記主面側に形成される下方開口部は前記透明部材より大きい外形寸法を有し、上方開口部は前記透明部材の外形寸法より小さく、前記光学素子の前記撮像領域より大きい外形寸法を有し、前記透明部材は、前記下方開口部内に収納して配置されることを特徴とする。

請求項３記載の光学デバイスは、請求項２に記載の光学デバイスにおいて、前記遮光部材の前記上方開口部の内周壁には、前記透明部材から遠くなるにしたがって開口部形状が大きくなる段差が形成されることを特徴とする。

請求項４記載の光学デバイスは、請求項３に記載の光学デバイスにおいて、前記段差は階段状に複数形成されており、前記段差の水平方向の長さが垂直方向の高さよりも大きいことを特徴とする。

請求項５記載の光学デバイスは、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記遮光部材の上面に、前記透明部材を覆う形状の光学部材を備えることを特徴とする。

請求項６記載の光学デバイスは、請求項３または請求項４のいずれかに記載の光学デバイスにおいて、前記光学部材は、前記遮光部材よりも小さく、かつ前記撮像領域よりも大きな外形形状を有し、前記遮光部材の上部に形成された前記段差上に配置されることを特徴とする。

請求項７記載の光学デバイスは、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光学デバイスにおいて、前記遮光部材の前記開口部の内周壁面が、反射防止被膜で覆われることを特徴とする。

以上により、小型、薄型化とともに迷光による影響を遮光部材により防止することができるため、フレアやスミアといった光学特性を改善することができる。

以上のように、光学素子主面のマイクロレンズ上に透明部材を透明接着剤で直接貼り合わせ、透明部材の周囲に遮光部材を付加し、さらには遮光部材に光学部材を付加することで、小型薄型化とともに迷光による影響を遮光部材により防止することができるため、フレアやスミアといった光学特性を改善した光学デバイスを実現できる。

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
以下の実施の形態はいずれも、小型薄型化に最も有効な形態として主面の配線領域と裏面の外部電極を貫通導体を用いて接続した、例えば特許文献１に記載の光学デバイスの形態に適用して図示しているが、主面に端子電極が配置された光学デバイスを側面及び裏面に外部端子電極を配したパッケージ内に装着し、金ワイヤー等の金属細線によって電気的に接続された、例えば特許文献２に記載の形態にも適用できる。尚、これらの図におけるそれぞれの厚みや長さ等は図面の作成上から実際の形状と異なる。また、光学素子主面上の導体パターンの個数も実際とは異なり、図示しやすい数量としている。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる光学デバイスを構成する構成部材の概略斜視図である。図２は本発明の第１の実施の形態にかかる光学デバイスの構成を示す図であり、図２（ａ）は概略斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図１，図２において、本実施の形態の光学デバイス１は、中央部にマイクロレンズ９１を備えた撮像領域７１、その外周に撮像領域７１からの電気信号を外部回路に転送するための配線からなる周辺回路領域、最外周には各配線の電気信号を外部回路へ取り出すための複数の導体パターン１０１が配置されている。また、裏面側には内壁絶縁膜で覆われたスルーホール１１１内の貫通導体１２１を介して主面の導体パターン１０１に繋がる裏面絶縁膜上に形成された複数のランド８１が配置されている。主面上の導体パターン１０１と裏面上のランド８１の接続方法は、等間隔で配置されている複数のランド８１位置にシリコン基板を隔て対向する位置に導体パターン１０１を配置して、導体パターン１０１の直下とランド８１直上の間をスルーホール１１１内の貫通導体１２１で接続してもよい。また、等間隔で配置されている複数のランド８１位置からシリコン基板を隔ててオフセット位置に導体パターン１０１を配置して、ランド８１直上からシリコン基板の主面まで形成される貫通導体１２１と導体パターン１０１間を配線パターンで接続してもよい。

さらに、等間隔で配置されている複数のランド８１と導体パターン１０１の位置が貫通導体１２１からオフセット位置に配置されており、ランド８１と導体パターン１０１を貫通導体１２１により電気的に接続した構成であってもよい。また、この光学素子１１は透明部材３１や外部接続電極６１を接続する前に簡単な電気的特性検査が行なわれているために、組立て時には合格品と不合格品に分類されて合格品を識別することができる。そして、検査で合格した光学素子１１にのみ光学素子１１の主面側のマイクロレンズ９１上に透明部材３１が透明接着剤４１で接着され、裏面側の複数のランド８１上に外部接続電極６１を形成する。このように、事前の電気特性検査合格品のみ組立てを行うことができる構成とする事により、高価な透明部材が無駄にならず、材料コスト削減に効果を発揮する。また、周辺回路領域は、撮像領域７１の周辺に配置されて光信号から変換された撮像領域７１内の電気信号を外部へ取り出すと共に、タイミング波形を撮像領域７１内に供給する回路と配線が形成されている。

導体パターン領域は、複数の導体パターン１０１が光学素子１１の周辺部に配置されて、光学素子１１と外部回路との電気信号の中継点として形成されている。ランド８１は、光学素子１１を組立てて得られた光学デバイス１を外部実装基板の実装ランドと電気的に接続する外部接続電極６１を接合するために光学素子１１裏面に形成されている。そして、光学素子１１は、複数のスルーホール１１１が導体パターン領域に絶縁膜でスルーホール１１１内壁を覆って形成されており、内部に貫通導体１２１が充填されている。なお、貫通導体１２１は銅やニッケルであってもよいし、チタン、タングステン、モリブデン、マンガンのいずれかの単元素もしくは化合物からなる高融点金属であってもよい。

透明部材３１は、正面投影面積が光学素子１１の撮像領域７１より大きく、厚みは１００μｍから７００μｍの範囲で、好ましくは２５０〜５００μｍが望ましい。厚さ１００μｍ以下では、撮像領域７１上に透明部材３１を接着した際に透明接着剤４１の硬化収縮による透明部材３１の湾曲が生じ、そのために被写体画像の忠実な再現が得られない。また、厚さ７００μｍ以上では、入射光に対する透明部材３１中での光の吸収や散乱により透過光の比率（利得）が低下し、透過光の光量減衰により画像変換信号が微弱になり、そのために画質劣化が生じる。さらに、透明部材３１が厚い場合、光学デバイスの薄型化が困難になる。そして、厚さ２５０〜５００μｍでは、この両課題が回避できる条件を満たすものである。そして、その材質は、例えば、パイレックス（登録商標）やテレックス等の硬質ガラスであってもよいし、石英や透明アルミナであってもよい。また、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の透明樹脂であってもよい。

透明接着剤４１は、硬化後の屈折率が光学素子１１上のマイクロレンズ９１より小さい樹脂を用い、例えば、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の液状透明樹脂で、紫外線硬化性と熱硬化性の併用型の硬化特性を有するものであってもよいし、紫外線硬化性または熱硬化性の硬化特性を有するものであってもよい。さらに、透明接着剤４１は、例えば、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の樹脂からなり、厚さが５μｍから２００μｍの範囲で、好ましくは厚みが７０μｍ〜９０μｍ、特に８０μｍの半硬化型プリプレグシートであってもよい。

遮光部材２１は、透明部材３１の周囲を囲む大きさの貫通開口部１３１が中央部に設けられており、その高さは、透明部材３１と透明接着剤４１における両者の厚みの合計より高い外形形状を有する。そして、遮光部材２１はカーボンブラック顔料などの遮光充填剤が配合されたエポキシ系樹脂やＡＢＳ系樹脂で構成されてもよいし、表面を黒色化した銅やアルミニウムであってもよい。さらに、開口部内面に反射防止被膜が施された構造であってもよい。

接着剤５１は、例えば、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の液状透明樹脂で、熱硬化性の硬化特性を有するものであってもよいし、中央部に遮光部材２１の貫通開口部１３１と同じ大きさの開口部を有するエポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の樹脂からなり、厚さが５μｍから２００μｍの範囲で、好ましくは厚みが７０μｍ〜９０μｍ、特に８０μｍの半硬化型プリプレグシートであってもよい。さらに、接着剤５１は遮光部材２１の底面部分と貫通開口部１３１を全て覆ってしまう面積の物でもよく、この場合、接着剤５１は透明接着剤４１の機能を兼ねる物となり、透明部材と遮光部材を同時に接着する事が可能となる。

外部接続電極６１は、例えば、所定の直径の半田ボールであってもよいし、無電解メッキと電解メッキのいずれかの方法または併用により、光学素子１１裏面のランド８１上にニッケルや銅でコア部を形成し、その表面に銅と金の層を形成したバンプであってもよい。さらに、ワイヤーボンディングで金ボールを接合するスタッドバンプであってもよい。

上述のごとく、本実施の形態の光学デバイス１は、光学素子１１主面のマイクロレンズ９１上に透明部材３１を透明接着剤４１で直接貼り合わせるので、外形の小型薄型化が図れ、さらに、透明部材３１の周囲に中央部に開口部を備える遮光部材２１を被せて取り付けるので、遮光部材２１の装着が正確且つ容易に可能となるとともに、入遮光線からの反射による撮像領域への迷光の侵入を防止することができるため、スミア、フレア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。

（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態にかかる光学デバイスの構成を示す図であり、図３（ａ）は概略斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

図３に示すように、光学デバイス２は、光学素子１２、遮光部材２２、透明部材３２、透明接着剤４２、接着剤５２および外部接続電極６２で構成されている。
図３において、光学デバイス１２、透明部材３２、透明接着剤４２および外部接続電極６２の各構成部材の内容は、本発明の第１の実施の形態と同じであり、ここでの詳細な説明は省略する。

図４は本発明の第２の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる遮光部材の例を示す図で、図４（ａ）は概略斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

図３，図４において、遮光部材２２は、撮像領域７２よりも大きい上方開口部１５１を有し、上方開口部１５１の下側に透明部材を収容することができる下方開口部１６１を備え、両開口部の接続部に段差１７１が形成され、下方開口部１６１の方が上方開口部１５１より大きな開口面積を有しており、光学デバイス２に遮光部材２２を被せて取り付ける構成となっている。そして、遮光部材２２は、例えば、カーボンブラック顔料や遮光充填剤が配合されたエポキシ系樹脂やＡＢＳ系樹脂で構成されてもよいし、表面を黒色化した銅やアルミニウムであってもよい。さらに、開口部内面に反射防止被膜が施された構造であってもよい。接着剤５２は、例えば、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の液状透明樹脂で、熱硬化性の硬化特性を有していてもよいし、外形が遮光部材２２の下方開口部１６１と同じで、中央部には上方開口部１５１と同じ大きさの開口部を有するエポキシ系、アクリル系、ポリイミド系等の樹脂からなり、厚さが５μｍから２００μｍの範囲で、好ましくは厚みが７０μｍ〜９０μｍ、特に８０μｍの半硬化型プリプレグシートであってもよい。

上述のごとく、光学デバイス２に遮光部材２２を被せて取り付ける構成とすることで、光学デバイス２への遮光部材２２の装着が正確且つ容易になるとともに、光学素子の周辺部上面からの迷光の進入を防止することができるので、迷光によるフレアやスミア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。

また、図５は本発明の第２の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる階段状形状を備える遮光部材の例を示す図であり、図５（ａ）は概略斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

図５に示す遮光部材１４２は、上面側は、外周から上方開口部１５２に向かって低くなる複数の階段形状で、下面側は、透明部材を収納し得る下方開口部１６２を有し、両開口部の接続部に段差１７２が形成されている。また、各階段の水平面の長さが垂直面の高さより大きい構造にする。そのために上面側の階段状形状は、４５°以内の入射角光線はすべて外部に反射し、撮像領域内への迷光の侵入を防止することができる。また、段差は、階段状でなくとも、上方開口部の内周壁に形成された、透明部材から遠くなるにしたがって開口部形状を大きくする段差であっても良い。

したがって、光学デバイスに遮光部材１４２を被せて取り付ける構成とすることで、図４の構成と同様に、光学デバイスの主面上の透明部材への遮光部材１４２の装着が正確且つ容易になるとともに、４５°以内の入射角光線はすべて外部に反射し、撮像領域内への迷光の侵入を防止することができる。その結果、偽色（モアレ）等を抑えることができ、良質な画質が得られるとともに、スミア、フレア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。
（第３の実施の形態）
図６は本発明の第３の実施の形態にかかる光学デバイスを示す図で、図６（ａ）は概略斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すＥ−Ｅ線に沿った断面図である。

図６に示すように、本実施の形態の光学デバイス３は、光学素子１３、遮光部材２３、光学部材１８３、透明部材３３、透明接着剤４３、接着剤５３および外部接続電極６３で構成されている。

図６において、光学素子１３、透明部材３３、透明接着剤４３、接着剤５３および外部接続電極６３の各構成部材の内容は、本発明の第１の実施の形態と同じであり、ここでの詳細な説明は省略する。遮光部材２３は、透明部材３３の周囲を囲む大きさの貫通開口部１３３が中央部に設けられており、その高さは透明部材３３と透明接着剤４３の両者の厚みを加えた高さより高い外形形状を有している。遮光部材２３は、例えば、カーボンブラック顔料や遮光充填剤が配合されたエポキシ系樹脂やＡＢＳ系樹脂で構成されてもよいし、表面を黒色化した銅やアルミニウムであってもよい。さらに、貫通開口部１３３内面に反射防止被膜が施された構造であってもよい。光学部材１８３は、平面形状が、例えば、遮光部材２３上面の外周と同じであってもよいし、遮光部材２３上面の外周と開口部との間の大きさであってもよく、厚みは対象とする光学波長を考慮して決定されている。そして、表面に赤外線除去フィルターや光学ローパスフィルター被膜が形成されたガラスや石英からなる透明板である。

そして、光学部材１８３と遮光部材２３上面が接着される接着剤５５は、例えば、固体撮像素子１３のマイクロレンズ９３と透明部材３３の接着に用いた透明接着剤４３と同一であってもよいし、光学素子１３の主面と遮光部材２３下面の接着に用いた接着剤５３であってもよい。

上述のごとく、光学デバイス３に遮光部材２３を被せて取り付け、その上面にローパスフィルター等の光学部材１８３を接着する構成とすることで、偽色（モアレ）等を抑えることができ、良質な画質が得られるとともに、遮光部材の開口部の内周壁面が反射防止被膜で覆われることにより、周辺からの反射光による迷光で発生する光学ノイズを防止することができるため、さらに、スミア、フレア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。

また、図７は本発明の第３の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる段差を備える遮光部材の例を示す図で、図７（ａ）は概略斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＦ−Ｆ線に沿った断面図である。

図７に示す遮光部材１４３は、中央部に透明部材を囲む大きさの貫通開口部１３３が形成され、上方開口部１５３に光学部材１８３を落とし込んで接着するための光学部材接着段差１９３が形成されている。

上述のごとく、光学デバイス１３に遮光部材１４３を被せて取り付け、その光学部材接着段差１９３内にローパスフィルター等の光学部材１８３を接着する構成とすることで、遮光部材１４３への光学部材１８３の接着が容易になり、良質な画質が得られるとともに、スミア、フレア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。

（第４の実施の形態）
図８は本発明の第４の実施の形態にかかる光学デバイスを示す図で、図８（ａ）は概略斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）に示すＧ−Ｇ線に沿った断面図である。

図８に示すように、本実施の形態の光学デバイス４は、光学素子１４、遮光部材２４、光学部材１８４、透明部材３４、透明接着剤４４、接着剤５４および外部接続電極６４で構成されている。

図８において、光学素子１４、遮光部材２４、透明部材３４、透明接着剤４４、接着剤５４および外部接続電極６４の各構成部材の内容は、本発明の第２の実施の形態と同じであり、ここでの詳細な説明は省略する。光学部材１８４は、遮光部材２４上面と接着剤５４で接着されている。接着剤５４は、例えば、光学素子１４のマイクロレンズ９４と透明部材３４の接着に用いた透明接着剤４４でもよいし、固体撮像素子１４の主面と遮光部材２４の下面との接着に用いた接着剤５４であってもよい。

上述のごとく、光学デバイス４の透明部材３４に遮光部材２４を被せて取り付け、その上面に赤外線除去フィルターや光学ローパスフィルター等の光学部材１８４を接着する構成とすることで、透明部材３４への遮光部材２４の接着や遮光部材２４への光学部材の接着の正確性と容易性に加えて、良質な画質が得られるとともに、スミア、フレア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。

また、図９は本発明の第４の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる段差を備える遮光部材の例を示す図で、図９（ａ）は概略斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＨ−Ｈ線に沿った断面図である。

図９に示す遮光部材１４４は、遮光部材１４４の上面側の上方開口部１５４に光学部材を落とし込んで接着するための光学部材接着段差１９４を有し、下面側に透明部材を収納し得る下方開口部１６４に備え、両開口部の接続部に段差１７４が形成されている。

上述のごとく、光学デバイス１４に光学部材接着段差１９４を上面に備えた遮光部材１４４を被せて取り付け、その上面の光学部材接着段差１９４上に赤外線除去フィルターや光学ローパスフィルター等の光学部材１８４を接着する構成とすることで、透明部材３４と遮光部材１４４の接着や遮光部材１４４と光学部材１８４の接着の正確性と容易性に加えて、良質な画質が得られるとともに、スミア、フレア等の光学的ノイズ耐性に優れた小型薄型の光学デバイスを実現できる。

本発明は、小型、薄型化とともに迷光による影響を遮光部材により防止でき、フレアやスミアといった光学特性を改善することができるため、撮像領域に透明部材が付加された光学デバイス等に有用である。

本発明の第１の実施の形態にかかる光学デバイスを構成する構成部材の概略斜視図 本発明の第１の実施の形態にかかる光学デバイスの構成を示す図 本発明の第２の実施の形態にかかる光学デバイスの構成を示す図 本発明の第２の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる遮光部材の例を示す図 本発明の第２の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる階段状形状を備える遮光部材の例を示す図 本発明の第３の実施の形態にかかる光学デバイスを示す図 本発明の第３の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる段差を備える遮光部材の例を示す図 本発明の第４の実施の形態にかかる光学デバイスを示す図 本発明の第４の実施の形態にかかる光学デバイスに用いる段差を備える遮光部材の例を示す図

符号の説明

１，２，３，４ 光学デバイス
１１，１２，１３，１４ 光学素子
２１，２２，２３，２４，１４２，１４３，１４４ 遮光部材
３１，３２，３３，３４ 透明部材
４１，４２，４３，４４ 透明接着剤
５１，５２，５３，５４，５５ 接着剤
６１，６２，６３，６４ 外部接続電極
７１，７２ 撮像領域
８１ ランド
９１，９３，９４ マイクロレンズ
１０１ 導体パターン
１１１ スルーホール
１２１ 貫通導体
１３１，１３３ 貫通開口部
１５１，１５２，１５３，１５４ 上方開口部
１６１，１６２，１６４ 下方開口部
１７１，１７２，１７４ 段差
１８３，１８４ 光学部材
１９３，１９４ 光学部材接着段差

Claims (7)

1. 主面に周辺回路領域，導体パターン領域ならびにマイクロレンズを備える撮像領域が形成され、主面、もしくは裏面に前記周辺回路領域に電気的に接続する複数の外部接続電極が形成された光学素子と、
   前記撮像領域の前記マイクロレンズ上に透明接着剤で接着された透明部材と、
   前記光学素子の前記主面上に配置された遮光部材と
   を有し、前記遮光部材は、前記光学素子の前記主面から前記透明部材の上面までの高さより厚く、かつ前記撮像領域よりも大きな開口部を有し、前記透明部材を前記開口部内に収納して配置されることを特徴とする光学デバイス。
2. 前記遮光部材の前記開口部は、２つの異なる開口形状からなる２段構造からなり、前記光学素子の前記主面側に形成される下方開口部は前記透明部材より大きい外形寸法を有し、上方開口部は前記透明部材の外形寸法より小さく、前記光学素子の前記撮像領域より大きい外形寸法を有し、前記透明部材は、前記下方開口部内に収納して配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。
3. 前記遮光部材の前記上方開口部の内周壁には、前記透明部材から遠くなるにしたがって開口部形状が大きくなる段差が形成されることを特徴とする請求項２に記載の光学デバイス。
4. 前記段差は階段状に複数形成されており、前記段差の水平方向の長さが垂直方向の高さよりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の光学デバイス。
5. 前記遮光部材の上面に、前記透明部材を覆う形状の光学部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学デバイス。
6. 前記光学部材は、前記遮光部材よりも小さく、かつ前記撮像領域よりも大きな外形形状を有し、前記遮光部材の上部に形成された前記段差上に配置されることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の光学デバイス。
7. 前記遮光部材の前記開口部の内周壁面が、反射防止被膜で覆われることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光学デバイス。

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