JP2019160866A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】試作品の評価に要する時間を短縮することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】画素領域および前記画素領域の外側の周辺領域と、前記画素領域に設けられた受光素子と、前記画素領域および前記周辺領域に設けられ、半導体基板と、前記半導体基板と前記受光素子との間に設けられた多層配線層とを含む回路基板と、前記多層配線層に設けられ、前記受光素子に電気的に接続された第１配線と、前記受光素子を間にして前記回路基板に対向する保護部材と、前記周辺領域の前記半導体基板と前記保護部材との間に設けられた拡張配線部とを備え、前記拡張配線部の一端は開放され、他端は前記第１配線に電気的に接続されている撮像装置。【選択図】図３

Description

本開示は、例えばＷＬＣＳＰ（Wafer Level Chip Size Package）等に好適な撮像装置に関する。
近年、ＷＬＣＳＰ等の撮像装置の開発が進められている。この撮像装置は、例えば、回路基板と保護部材との間に、受光素子を有している（例えば、特許文献１参照）。即ち、受光素子の光入射側が保護部材で覆われる。回路基板の一方の面（表面）には、受光素子が搭載され、回路基板の他方の面（裏面）に、外部接続用の端子が設けられる。
特開２００９−１５８６２号公報
このようなパッケージ化された撮像装置では、試作品の評価に要する時間を短縮することが望まれている。
したがって、試作品の評価に要する時間を短縮することが可能な撮像装置を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、画素領域および画素領域の外側の周辺領域と、画素領域に設けられた受光素子と、画素領域および周辺領域に設けられ、半導体基板と、半導体基板と受光素子との間に設けられた多層配線層とを含む回路基板と、多層配線層に設けられ、受光素子に電気的に接続された第１配線と、受光素子を間にして回路基板に対向する保護部材と、周辺領域の半導体基板と保護部材との間に設けられた拡張配線部とを備え、拡張配線部の一端は開放され、他端は第１配線に電気的に接続されている
ものである。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置では、周辺領域に拡張配線部が設けられている。この拡張配線部の一端に、例えば光入射側からパッド電極が接続され、試作品の評価がなされる。即ち、ＣＳＰ工程前に試作品の評価を行うことができる。試作後には、拡張配線部の一端が開放された状態で量産される。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置によれば、周辺領域に拡張配線部を設けるようにしたので、ＣＳＰ工程前に試作品の評価を行うことが可能となる。したがって、ＣＳＰ工程を経てから試作品の評価を行う場合に比べて、より早い段階で試作品の評価を行うことができる。よって、試作品の評価に要する時間を短縮することが可能となる。
尚、上記内容は本開示の一例である。本開示の効果は、上述したものに限らず、他の異なる効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置の概略構成を表す平面模式図である。 図１に示したＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面構成を表す模式図である。 図１に示した領域Ａを拡大して表す平面模式図である。 図３に示した拡張配線部近傍の構成の一例を表す断面模式図である。 図４に示した拡張配線部を介して試作品の評価を行う状態を表す断面模式図である。 図４に示した拡張配線部の他の例（１）を表す断面模式図である。 変形例に係る撮像装置の要部の構成を表す平面模式図である。 図１等に示した撮像装置を含む電子機器の一例を表す機能ブロック図である。 体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 図４に示した拡張配線部の他の例（２）を表す断面模式図である。
以下、本開示における実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．実施の形態（拡張配線部を有する撮像装置）
２．変形例（隣り合う拡張配線部の間の距離が、隣り合う貫通電極の間の距離に比べて短い例）
３．適用例（電子機器）
４．応用例
＜１．実施の形態＞
（撮像装置１の構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置（撮像装置１）の平面構成の一例を模式的に表したものである。この撮像装置１は、例えば、大判の半導体ウエハに複数配列されたチップ（撮像装置１）を各々に分割して形成されたものであり、例えば四角形状のチップ領域ＣＡとこのチップ領域ＣＡの外側のスクライブ領域ＬＡとを有している。チップ領域ＣＡは、例えば四角形状の画素領域ＰＡと、画素領域ＰＡの外側の周辺領域ＳＡとが設けられている。周辺領域ＳＡは、画素領域ＰＡを囲むように設けられており、画素領域ＰＡを駆動するための周辺回路２００と複数の入出力部ＩＯとチップ周辺ガードリングＣＧとを有している。スクライブ領域ＬＡは、チップ領域ＣＡを囲むように設けられている。
撮像装置１の画素領域ＰＡには、例えば２次元配置された複数の受光単位領域（画素２）が設けられている。周辺領域ＳＡは、画素領域ＰＡとスクライブ領域ＬＡとの間に設けられており、この周辺領域ＳＡの周辺回路２００は、例えば行走査部、水平選択部、列走査部およびシステム制御部を含んでいる。
行走査部は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、画素領域ＰＡの各画素２を、例えば行単位で駆動する画素駆動部である。行走査部によって選択走査された画素行の各画素２から出力される信号は、垂直信号線の各々を通して水平選択部に供給される。水平選択部は、垂直信号線ごとに設けられたアンプや水平選択スイッチ等によって構成されている。
列走査部は、シフトレジスタやアドレスデコーダ等によって構成され、水平選択部の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動するものである。この列走査部による選択走査により、垂直信号線の各々を通して伝送される各画素の信号が順番に水平信号線に出力され、当該水平信号線を通して図示しない信号処理部等へ入力される。
システム制御部は、外部から与えられるクロックや、動作モードを指令するデータなどを受け取り、また、撮像装置１の内部情報などのデータを出力するものである。システム制御部はさらに、各種のタイミング信号を生成するタイミングジェネレータを有し、当該タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号を基に行走査部、水平選択部および列走査部などの駆動制御を行う。
周辺領域ＳＡに設けられた入出力部ＩＯは、撮像装置１と外部との信号の入出力を行う部分である。この入出力部ＩＯを介して、外部から各画素２または周辺回路２００に電気信号が入力される。あるいは、各画素２または周辺回路２００から出力された電気信号が、入出力部ＩＯを介して外部に取り出されるようになっている。図１では、四角形状の画素領域ＰＡの外側の対向する２辺に、複数の入出力部ＩＯが配列されている例を示したが、入出力部ＩＯは、隣り合う２辺に設けるようにしてもよく、あるいは、１辺または３辺以上に入出力部ＩＯを設けるようにしてもよい。この入出力部ＩＯを含む領域Ａの詳細な構成については、後述する。
周辺回路２００の外側に設けられたチップ周辺ガードリングＣＧは、例えば、チップ領域ＣＡの縁に沿うように配置されている。このチップ周辺ガードリングＣＧは、例えば周辺領域ＳＡに設けられた配線と同層に設けられた導電層を含んでいる（後述の図４等参照）。このようなチップ周辺ガードリングＣＧを設けることにより、スクライブ領域ＬＡをブレードでダイシングする際にチッピングの発生が抑えられる。スクライブ領域ＬＡは、隣り合う撮像装置１の間の領域である。このスクライブ領域ＬＡは、複数の撮像装置１を個々に分割する際に、ブレードでダイシングされる領域である。
図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩ’線に沿った撮像装置１の断面構成を表すものである。図２を用いて、撮像装置１のチップ領域ＣＡのより具体的な構成を説明する。
撮像装置１は、回路基板１１、受光素子１２およびガラス基板１３（保護部材）をこの順に有しており、受光素子１２は回路基板１１とガラス基板１３との間に封止されている。即ち、撮像装置１はＷＣＳＰである。回路基板１１とガラス基板１３とは、これらの周縁部（周辺領域ＳＡ）において接着層１４を介して貼り合わせられ、これらの回路基板１１、ガラス基板１３および接着層１４によって囲まれる領域が、受光素子１２を気密封止するためのキャビティとなっている。この領域には、例えば、ガラス基板１３の屈折率と略同じ屈折率を有する樹脂材料等が設けられていてもよい。撮像装置１の回路基板１１側は、マザーボード等のプリント基板へ実装され、撮像装置１のガラス基板１３側は、例えば、レンズユニットに貼り合わされる。
チップ領域ＣＡ（画素領域ＰＡおよび周辺領域ＳＡ）に設けられた回路基板１１は、例えば、半導体基板１１０Ａおよび多層配線層１１０Ｂを含み、これらの積層構造を有している。半導体基板１１０Ａは、多層配線層１１０Ｂを間にしてガラス基板１３に対向している。この半導体基板１１０Ａは、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板により構成されている。
多層配線層１１０Ｂは、半導体基板１１０Ａとガラス基板１３との間に設けられている。多層配線層１１０Ｂと受光素子１２の多層配線層との間には、接合面Ｓが設けられている。多層配線層１１０Ｂは、周辺領域ＳＡの入出力部ＩＯにパッド電極１５を有している。
図３は、入出力部ＩＯ周辺の構成を具体的に表す平面図である。この図３は、図２に示した領域Ａを拡大して表した図である。図２とともに、図３を用いて入出力部ＩＯ近傍の構成を説明する。なお、図３では、隣り合う撮像装置１に設けられたチップ周辺ガードリングＣＧと、２つのチップ周辺ガードリングＣＧの間の分離領域Ｘ（ダイシングされる領域）が表されている。入出力部ＩＯに設けられたパッド電極１５は、例えば、略四角形状の平面形状を有している。このパッド電極１５は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）等の金属により構成されている。
半導体基板１１０Ａおよび多層配線層１１０Ｂ（回路基板１１）は、パッド電極１５に対応する位置、即ち、入出力部ＩＯに貫通ビア１１Ｖを有している。貫通ビア１１Ｖは、半導体基板１１０Ａの表面から裏面までを貫通しており、これによってパッド電極１５の一部が露出している。貫通ビア１１Ｖは、例えば、円状の平面形状を有している。
貫通ビア１１Ｖの側壁および底面には、導電膜１６が成膜されている（図２）。この導電膜１６は、貫通ビア１１Ｖの底面で露出されたパッド電極１５の表面を覆い、かつ、貫通ビア１１Ｖから半導体基板１１０Ａの裏面（多層配線層１１０Ｂが設けられた面と反対の面）まで引き出されている。この導電膜１６および貫通ビア１１Ｖが、本技術の貫通電極の一具体例に対応する。入出力部ＩＯは、例えば、このようなパッド電極１５、導電膜１６および貫通ビア１１Ｖにより構成されている。
本実施の形態では、この入出力部ＩＯ近傍に、拡張配線部１９が設けられている（図３）。この拡張配線部１９は、回路基板１１の縁近傍に設けられており、例えば、平面（図３のＸＹ平面）視で、貫通ビア１１Ｖとチップ周辺ガードリングＣＧとの間に配置されている。詳細は後述するが、この拡張配線部１９は、検査用パッド電極（後述の図５の検査用パッド電極２３）に接続可能に構成されており、拡張配線部１９および検査用パッド電極２３を介して、半導体基板１１０Ａの光入射面側に、多層配線層１１０Ｂの配線（後述の配線２１）が引き出されるようになっている。即ち、ＣＳＰ工程前に、この拡張配線部１９を用いて光入射側から試作品の評価を行うことが可能となっている。例えば、複数の入出力部ＩＯ各々の近傍に、拡張配線部１９が設けられている。隣り合う拡張配線部１９の間の距離Ｄ２は、隣り合う貫通ビア１１Ｖの間の距離Ｄ１と略同じである。換言すれば、拡張配線部１９のピッチと、入出力部ＩＯのピッチとは略同じである。
図４は、拡張配線部１９周辺の断面構成を模式的に表したものである。拡張配線部１９は、例えば、半導体基板１１０Ａ側から多層配線層１１０Ｂの導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６およびパッド電極を含む導電層１５Ａをこの順に含んでおり、拡張配線部１９の一端が導電層１５Ａ、拡張配線部１９の他端が導電層Ｍ４により構成されている。即ち、この拡張配線部１９は、半導体基板１１０Ａとガラス基板１３（図２）との間の多層配線層１１０Ｂに設けられている。拡張配線部１９は、半導体基板１１０Ａとガラス基板１３との間に設けられていればよく、例えば、拡張配線部１９の一部または全部が受光素子１２の多層配線層に設けられていてもよい。拡張配線部１９の一端は開放されており、拡張配線部１９の他端は、多層配線層１１０Ｂの配線２１（第１配線）に接続されている。少なくとも拡張配線部１９の一端は、回路基板１１の縁近傍に設けられていることが好ましく、チップ周辺ガードリングＣＧよりも画素領域ＰＡに近い位置に配置されている。
配線２１は、例えば、周辺回路２００（図１）を構成する配線の一部であり、受光素子１２に電気的に接続されている。配線２１は、例えば、半導体基板１１０Ａ側から多層配線層１１０Ｂの導電層Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３をこの順に含んでおり、配線２１の一端が導電層Ｍ３、配線２１の他端が導電層Ｍ１により構成されている。例えば、この配線２１の一端は、拡張配線部１９の他端（導電層Ｍ４）および受光素子１２に電気的に接続されており、配線２１の他端は、貫通ビア１１Ｖに設けられた導電膜１６に接続されている。即ち、拡張配線部１９の他端は、配線２１を介して貫通電極に接続されている。この配線２１には、ＣＳＰ工程後に、半導体基板１１０Ａの裏面側から信号が入力され得り、かつ、ＣＳＰ工程前に、拡張配線部１９を介して半導体基板１１０Ａの表面側から信号が入力され得る。
拡張配線部１９に含まれる導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ａは各々、例えば、多層配線層１１０Ｂに含まれる配線２２（第２配線）と同層に設けられている。この配線２２は、例えば、周辺回路２００（図１）を構成する配線の一部または全部であり、受光素子１２に電気的に接続されている。この配線２２は、多層配線層１１０Ｂの導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ｂと、受光素子１２の多層配線層に含まれる導電層Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４とを含んでいる。配線２２は、接合面Ｓに接合部２２Ｃを有している。この接合部２２Ｃは、例えばＣｕＣu接合により構成されている。導電層１５Ａ，１５Ｂは、例えば、パッド電極１５と同層に設けられている。
図５は、試作品を評価する際の拡張配線部１９の状態を表している。試作品を評価する際には、拡張配線部１９の一端（導電層１５Ａ）に、接合部１９Ｃを介して検査用パッド電極２３を接続する。接合部１９Ｃは、接合面Ｓに設けられた受光素子１２の多層配線層と、回路基板１１の多層配線層１１０Ｂとの接合部であり、例えば、ＣｕＣｕ接合により構成されている。受光素子１２の多層配線層および多層配線層１１０Ｂに、この検査用パッド電極２３を露出させる開口部を設け、検査用パッド電極２３および拡張配線部１９を介して、外部と試作品との間で信号の入出力を行う。このようにして、ＣＳＰ工程前に半導体基板１１０の光入射面側から多層配線層１１０Ｂの配線２１が取り出され、試作品の評価がなされるようになっている。上記の検査用パッド電極２３および開口部は、評価が必要な試作品のみに設けるようにすればよい。
図６は、拡張配線部１９の構成の他の例を表したものである。拡張配線部１９は、接合面Ｓに設けられた接合部１９Ｃの一部を含んでいてもよい。
画素領域ＰＡに設けられた受光素子１２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子であり、受光面（光入射面）には、図示しないカラーフィルタが設けられている。この受光素子１２では、入出力部ＩＯを通じて入力された電気信号に応じて、露光および受光信号の読み出しが行われ、読み出された受光信号が入出力部ＩＯを通じて外部へ出力されるようになっている。
受光素子１２の受光面を覆うガラス基板１３は、回路基板１１の厚みよりも十分に大きい厚みを有している。ガラス基板１３の表面（受光素子１２側の面と反対の面）に、例えば、ＩＲ（赤外線）カットフィルタなどが設けられていてもよい。ガラス基板１３は、受光素子１２を間にして、回路基板１１に対向している。
半導体基板１１０Ａの裏面には、導電膜１６とともに、半田ボール１７および封止樹脂層１８が配設されている。導電膜１６は、半導体基板１１０Ａの裏面の選択的な領域に設けられており、この導電膜１６に半田ボール１７が接続されている。封止樹脂層１８は、導電膜１６を覆うとともに、導電膜１６を露出させる開口を有している。この封止樹脂層１８の開口に半田ボール１７が設けられている。
導電膜１６は、貫通ビア１１Ｖの内部から半導体基板１１０Ａの裏面に延設され、半田ボール１７の形成領域まで引き出されている。この導電膜１６は、半田ボール１７とパッド電極１５とを電気的に接続するためのものであり、再配線として機能している。
半田ボール１７は、プリント基板へ実装するための外部接続端子として機能するものであり、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の無鉛高融点はんだ等よりなる。例えば、複数の半田ボール１７が、半導体基板１１０Ａの裏面に、所定のピッチで規則的に配列して設けられている。この半田ボール１７の配列は、実装されるプリント基板（図示せず）側の接合パッドの位置に応じて適宜設定されている。これにより、パッド電極１５の配列が半田ボール１７の配列に変換され、マザーボード等のプリント基板へ直接実装することが可能となる。この半田ボール１７は、導電膜１６を介してパッド電極１５と電気的に接続されている。
封止樹脂層１８は、導電膜１６を保護するためのものであり、半田ボール１７に対応して開口を有している。この封止樹脂層１８は、例えばエポキシ系、ポリイミド系、シリコン系、アクリル系の樹脂等により構成されている。
撮像装置１では、入出力部ＩＯに設けられたパッド電極１５が、貫通電極（貫通ビア１１Ｖおよび導電膜１６）により、回路基板１１の裏面に引き出されているので、回路基板１１の裏面側から外部と受光素子１２との間で信号の入出力がなされる。このような撮像装置１では、回路基板１１の光入射面側に、パッド電極接続用の開口部が不要となるので、チップサイズを縮小化することが可能である。
試作品を評価する際には、拡張配線部１９の一端に、検査用パッド電極２３が接続される（図５）。この検査用パッド電極２３および拡張配線部１９を介して、半導体基板１１０Ａの光入射面側から外部と受光素子１２との信号の入出力がなされる。このようにして、撮像装置１では、ＣＳＰ工程前に試作品の評価を行うことが可能である。
（撮像装置１の作用および効果）
本実施の形態の撮像装置１では、周辺領域ＳＡの多層配線層１１０Ｂに拡張配線部１９が設けられているので、ＣＳＰ工程前に、半導体基板１１０Ａの光入射面側から拡張配線部１９に検査用パッド電極２３を接続し、試作品の評価を行うことが可能となる。これにより、ＣＳＰ工程を経てから試作品の評価を行う場合に比べて、より早い段階で試作品の評価を行うことができる。以下、この作用・効果について説明する。
一般的に、ＷＬＣＳＰ構造を有する撮像装置では、ＣＳＰ工程を経た後に、回路基板の裏面側から外部と受光素子との信号の入出力が可能となる。このため、試作品の段階であっても、ＣＳＰ工程前に評価を行うことが困難である。これにより、ＷＬＣＳＰ構造を有する撮像装置は、他のものと比べて、開発期間および試作品の検討期間、即ち、リードタイムが長期間になりやすい。このリードタイムの長期化は、製品の競争力に大きく影響を及ぼす。
ＷＬＣＳＰ構造を有する撮像装置であっても、回路基板の表面（光入射面）側にパッド電極接続用の開口部を設けることは可能である。これにより、ＣＳＰ工程前に回路基板の光入射面側にパッド電極を接続し、試作品の評価を行うことができる。しかし、回路基板の光入射面側にパッド電極接続用の開口部を設けることにより、チップサイズが大きくなるので、コスト競争力が著しく低下する。試作品の段階でのみ、回路基板の光入射面側にパッド電極接続用の開口部を設ける方法も考え得るが、この方法では、試作品と、量産品との構成の差が大きくなるので、この構成の差に起因した配線容量等の差分が生じ、量産品に不具合が生じるおそれがある。
これに対し、本実施の形態では、周辺領域ＳＡの多層配線層１１０Ｂに、拡張配線部１９が設けられているので、拡張配線部１９の一端に検査用パッド電極２３を接続することにより、ＣＳＰ工程前に試作品の評価を行うことが可能となる。よって、ＣＳＰ工程を経てから試作品の評価を行う場合に比べて、より早い段階で試作品の評価を行い、リードタイムを短縮することが可能となる。
また、量産された撮像装置１では、回路基板１１の裏面側から外部と受光素子１２との信号の入出力がなされる。このような撮像装置１では、回路基板１１の光入射面側にパッド電極接続用の開口部が不要となる。したがって、チップサイズを縮小化し、コスト競争力を高めることができる。更に、試作後には、拡張配線部１９の一端が開放された状態で量産されるので、試作品と量産品との間に構成の差がほとんど生じない。したがって、量産品での不具合の発生を抑えることができる。
以上説明したように、本実施の形態に係る撮像装置１では、周辺領域ＳＡに拡張配線部１９を設けるようにしたので、ＣＳＰ工程前に試作品の評価を行うことが可能となる。したがって、ＣＳＰ工程を経てから試作品の評価を行う場合に比べて、より早い段階で試作品の評価を行うことができる。よって、試作品の評価に要する時間を短縮することが可能となる。
また、量産された撮像装置１では、回路基板１１の裏面側から外部と受光素子１２との信号の入出力がなされるので、チップサイズを縮小化し、コスト競争力を高めることができる。更に、試作品と量産品との構成の差を小さくし、量産品での不具合の発生を抑えることができる。
撮像装置の画素開発では、試作サイクルの短期化が開発競争力の重要な要素である。したがって、撮像装置１は、最先端の画素構造を搭載したＷＬＣＳＰ構造の撮像装置として好適に用いられる。
以下、上記実施の形態の変形例について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
＜変形例＞
図７は、上記実施の形態の変形例に係る撮像装置（撮像装置１Ａ）の入出力部ＩＯ近傍の平面構成を模式的に表したものである。この撮像装置１Ａでは、隣り合う貫通ビア１１Ｖの間の距離Ｄ１よりも、隣り合う拡張配線部１９の間の距離Ｄ２が短くなっている。この点を除き、撮像装置１Ａは、上記実施の形態の撮像装置１と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
複数のパッド電極１５の一部は、例えば、入出力部ＩＯに近傍から、チップ周辺ガードリングＣＧの延在方向（図７のＹ方向）に沿って延在して設けられている。このパッド電極１５の延在部分に拡張配線部１９を設けることにより、隣り合う拡張配線部１９の距離Ｄ２を、隣り合う貫通ビア１１Ｖの距離Ｄ１よりも短くすることが可能となる。したがって、試作品を評価する際に、検査用パッド電極２３（図５）の面積を小さくすることが可能となる。
撮像装置１Ａでは、上記撮像装置１と同様に、拡張配線部１９が設けられているので、ＣＳＰ工程前に試作品の評価を行うことが可能となる。また、試作品を評価する際に拡張配線部１９に接続される検査用パッド電極２３の面積を小さくすることができるので、検査用パッド電極２３が撮像装置１Ａに及ぼす影響を抑えることが可能となる。例えば、検査用パッド電極２３と撮像装置１Ａに含まれるモニタ素子との干渉や、検査用パッド電極２３と撮像装置１Ａのウエハ工程で使用するマークとの干渉を抑えることが可能となる。
＜適用例＞
上述の撮像装置１，１Ａは、例えば可視領域の波長の光を撮像可能なカメラなど、様々なタイプの電子機器に適用することができる。図８に、その一例として、電子機器３（カメラ）の概略構成を示す。この電子機器３は、例えば静止画または動画を撮影可能なカメラであり、撮像装置１，１Ａと、光学系（光学レンズ）３１０と、シャッタ装置３１１と、撮像装置１，１Ａおよびシャッタ装置３１１を駆動する駆動部３１３と、信号処理部３１２とを有する。
光学系３１０は、被写体からの像光（入射光）を撮像装置１，１Ａへ導くものである。この光学系３１０は、複数の光学レンズから構成されていてもよい。シャッタ装置３１１は、撮像装置１，１Ａへの光照射期間および遮光期間を制御するものである。駆動部３１３は、撮像装置１，１Ａの転送動作およびシャッタ装置３１１のシャッタ動作を制御するものである。信号処理部３１２は、撮像装置１，１Ａから出力された信号に対し、各種の信号処理を行うものである。信号処理後の映像信号Ｄoutは、メモリなどの記憶媒体に記憶されるか、あるいは、モニタ等に出力される。
＜体内情報取得システムへの応用例＞
更に、本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図９は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
体内情報取得システム１０００１は、カプセル型内視鏡１０１００と、外部制御装置１０２００とから構成される。
カプセル型内視鏡１０１００は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡１０１００は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像（以下、体内画像ともいう）を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置１０２００に順次無線送信する。
外部制御装置１０２００は、体内情報取得システム１０００１の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置（図示せず）に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
体内情報取得システム１０００１では、このようにして、カプセル型内視鏡１０１００が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
カプセル型内視鏡１０１００と外部制御装置１０２００の構成及び機能についてより詳細に説明する。
カプセル型内視鏡１０１００は、カプセル型の筐体１０１０１を有し、その筐体１０１０１内には、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、給電部１０１１５、電源部１０１１６、及び制御部１０１１７が収納されている。
光源部１０１１１は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、撮像部１０１１２の撮像視野に対して光を照射する。
撮像部１０１１２は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光（以下、観察光という）は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部１０１１２では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部１０１１２によって生成された画像信号は、画像処理部１０１１３に提供される。
画像処理部１０１１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサによって構成され、撮像部１０１１２によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部１０１１３は、信号処理を施した画像信号を、ＲＡＷデータとして無線通信部１０１１４に提供する。
無線通信部１０１１４は、画像処理部１０１１３によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して外部制御装置１０２００に送信する。また、無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から、カプセル型内視鏡１０１００の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ１０１１４Ａを介して受信する。無線通信部１０１１４は、外部制御装置１０２００から受信した制御信号を制御部１０１１７に提供する。
給電部１０１１５は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部１０１１５では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
電源部１０１１６は、二次電池によって構成され、給電部１０１１５によって生成された電力を蓄電する。図９では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部１０１１６からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部１０１１６に蓄電された電力は、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び制御部１０１１７に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
制御部１０１１７は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、光源部１０１１１、撮像部１０１１２、画像処理部１０１１３、無線通信部１０１１４、及び、給電部１０１１５の駆動を、外部制御装置１０２００から送信される制御信号に従って適宜制御する。
外部制御装置１０２００は、ＣＰＵ，ＧＰＵ等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００の制御部１０１１７に対して制御信号を、アンテナ１０２００Ａを介して送信することにより、カプセル型内視鏡１０１００の動作を制御する。カプセル型内視鏡１０１００では、例えば、外部制御装置１０２００からの制御信号により、光源部１０１１１における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、撮像条件（例えば、撮像部１０１１２におけるフレームレート、露出値等）が変更され得る。また、外部制御装置１０２００からの制御信号により、画像処理部１０１１３における処理の内容や、無線通信部１０１１４が画像信号を送信する条件（例えば、送信間隔、送信画像数等）が変更されてもよい。
また、外部制御装置１０２００は、カプセル型内視鏡１０１００から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理（デモザイク処理）、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置１０２００は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置１０２００は、生成した画像データを記録装置（図示せず）に記録させたり、印刷装置（図示せず）に印刷出力させてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１０１１２に適用され得る。これにより、検出精度が向上する。
＜内視鏡手術システムへの応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図１０は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図１０では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
図１１は、図１０に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１１４０２に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、検出精度が向上する。
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
＜移動体への応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図１２は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１２に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（interface）１２０５３が図示されている。
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１２の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図１３は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図１３では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図１３には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部12031に適用され得る。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
本開示に係る技術は、上記の他、スマートフォン等にも適用可能である。
以上、実施の形態および変形例を挙げて説明したが、本開示内容は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した撮像装置の構成は一例であり、更に他の層を備えていてもよい。また、各層の材料や厚みも一例であって、上述のものに限定されるものではない。
また、上記実施の形態等では、拡張配線部１９を構成する全ての導電層（導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ａ）が、配線２２の導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ｂと同層に設けられている例を示したが、拡張配線部１９を構成する一部の導電層が、配線２２の導電層と同層に設けられていてもよい。
また、上記実施の形態等では、拡張配線部１９が、導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ａを含み、配線２１が、導電層Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を含む場合について説明したが、拡張配線部１９および配線２１の構成は、自由に設計可能である。例えば、拡張配線部１９が、導電層Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ａを含み、配線２１が、導電層Ｍ１，Ｍ２を含んでいてもよい。あるいは、拡張配線部１９が、導電層Ｍ５，Ｍ６，１５Ａを含み、配線２１が、導電層Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を含んでいてもよい。
また、図１４に示したように、例えば、配線２１が、多層配線層１１０Ｂの導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ｂを含んでいてもよい。即ち、拡張配線部１９を構成する導電層Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，１５Ａが、配線２１の導電層と同層に設けられていてもよい。
上記実施の形態等において説明した効果は一例であり、他の効果であってもよいし、更に他の効果を含んでいてもよい。
尚、本開示は、以下のような構成であってもよい。
（１）
画素領域および前記画素領域の外側の周辺領域と、
前記画素領域に設けられた受光素子と、
前記画素領域および前記周辺領域に設けられ、半導体基板と、前記半導体基板と前記受光素子との間に設けられた多層配線層とを含む回路基板と、
前記多層配線層に設けられ、前記受光素子に電気的に接続された第１配線と、
前記受光素子を間にして前記回路基板に対向する保護部材と、
前記周辺領域の前記半導体基板と前記保護部材との間に設けられた拡張配線部と
を備え、
前記拡張配線部の一端は開放され、他端は前記第１配線に電気的に接続されている
撮像装置。
（２）
更に、前記回路基板の前記周辺領域に設けられた入出力部を有し、
前記拡張配線部は、前記入出力部近傍に設けられている
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
更に、前記入出力部は貫通電極を有し、
前記拡張配線部は、前記貫通電極に電気的に接続されている
前記（２）に記載の撮像装置。
（４）
前記拡張配線部および前記貫通電極が各々複数設けられ、
隣り合う前記拡張配線部の間の距離は、隣り合う前記貫通電極の間の距離よりも短い
前記（３）に記載の撮像装置。
（５）
前記拡張配線部および前記貫通電極が各々複数設けられ、
隣り合う前記拡張配線部の間の距離は、隣り合う前記貫通電極の間の距離と略同じである
前記（３）に記載の撮像装置。
（６）
前記拡張配線部の前記一端は、前記回路基板の縁近傍に配置されている
前記（１）ないし（５）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（７）
更に、前記周辺領域に設けられたガードリングを含み、
前記拡張配線部の前記一端は、前記ガードリングよりも前記画素領域に近い位置に配置されている
前記（１）ないし（６）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（８）
前記多層配線層は、前記受光素子に電気的に接続された第２配線を有し、
前記拡張配線部の少なくとも一部は、前記第２配線と同層に設けられた配線層を含む
前記（１）ないし（７）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（９）
更に、前記受光素子と前記多層配線層との接合面に設けられた接合部を有し、
前記接合部は、ＣｕＣu接合により構成されている
前記（１）ないし（８）のうちいずれか１つに記載の撮像装置。
（１０）
前記拡張配線部が前記接合部を含む
前記（９）に記載の撮像装置。
１，１Ａ…撮像装置、２…画素、３…電子機器、１１…回路基板、１１０Ａ…半導体基板、１１０Ｂ…多層配線層、１１Ｖ…貫通ビア、１２…受光素子、１３…ガラス基板、１４…接着層、１５…パッド電極、１６…導電膜、１７…半田ボール、１８…封止樹脂層、１９…拡張配線部、１９Ｃ，２２Ｃ…接合部、２１，２２…配線、２３…検査用パッド電極、２００…周辺回路、Ｄ１，Ｄ２…距離、ＰＡ…画素領域、ＳＡ…周辺領域、ＣＡ…チップ領域、ＬＡ…スクライブ領域、ＩＯ…入出力部、ＣＧ…チップ周辺ガードリング。

Claims (10)

  1. 画素領域および前記画素領域の外側の周辺領域と、
    前記画素領域に設けられた受光素子と、
    前記画素領域および前記周辺領域に設けられ、半導体基板と、前記半導体基板と前記受光素子との間に設けられた多層配線層とを含む回路基板と、
    前記多層配線層に設けられ、前記受光素子に電気的に接続された第１配線と、
    前記受光素子を間にして前記回路基板に対向する保護部材と、
    前記周辺領域の前記半導体基板と前記保護部材との間に設けられた拡張配線部と
    を備え、
    前記拡張配線部の一端は開放され、他端は前記第１配線に電気的に接続されている
    撮像装置。
  2. 更に、前記回路基板の前記周辺領域に設けられた入出力部を有し、
    前記拡張配線部は、前記入出力部近傍に設けられている
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 更に、前記入出力部は貫通電極を有し、
    前記拡張配線部は、前記貫通電極に電気的に接続されている
    請求項２に記載の撮像装置。
  4. 前記拡張配線部および前記貫通電極が各々複数設けられ、
    隣り合う前記拡張配線部の間の距離は、隣り合う前記貫通電極の間の距離よりも短い
    請求項３に記載の撮像装置。
  5. 前記拡張配線部および前記貫通電極が各々複数設けられ、
    隣り合う前記拡張配線部の間の距離は、隣り合う前記貫通電極の間の距離と略同じである
    請求項３に記載の撮像装置。
  6. 前記拡張配線部の前記一端は、前記回路基板の縁近傍に配置されている
    請求項１に記載の撮像装置。
  7. 更に、前記周辺領域に設けられたガードリングを含み、
    前記拡張配線部の前記一端は、前記ガードリングよりも前記画素領域に近い位置に配置されている
    請求項１に記載の撮像装置。
  8. 前記多層配線層は、前記受光素子に電気的に接続された第２配線を有し、
    前記拡張配線部の少なくとも一部は、前記第２配線と同層に設けられた配線層を含む
    請求項１に記載の撮像装置。
  9. 更に、前記受光素子と前記多層配線層との接合面に設けられた接合部を有し、
    前記接合部は、ＣｕＣu接合により構成されている
    請求項１に記載の撮像装置。
  10. 前記拡張配線部が前記接合部を含む
    請求項９に記載の撮像装置。
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