透镜阵列以及固体摄像元件制造技术

本发明专利技术涉及一种透镜阵列，具有排列配置的多个微透镜，其中，在将具有开口的屏幕配置于上述透镜阵列的上方的状态下经由上述开口向上述透镜阵列照射了激光时，在上述屏幕上产生的衍射图案的亮度的平均值为36以下。的衍射图案的亮度的平均值为36以下。的衍射图案的亮度的平均值为36以下。

【技术实现步骤摘要】
透镜阵列以及固体摄像元件


[0001]本专利技术涉及一种透镜阵列以及使用了该透镜阵列的固体摄像元件。本申请基于2021年12月15日在日本提交的日本特愿2021
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203223号并主张优先权，将其内容引用于此。

技术介绍

[0002]如下的单板式的固体摄像元件正在普及，该固体摄像元件通过在向光电转换元件入射的光的路径上设置将使特定波长的光选择性地透过的多种颜色的着色透明图案进行平面配置而成的彩色滤波器，而能够获得对象物的颜色信息。
[0003]随着固体摄像元件的薄型轻量化与高精细化，在光电转换元件的排列基板上直接形成彩色滤波器的片上类型的固体摄像元件增加。
[0004]在片上类型的固体摄像元件中，有时为了向光电转换元件高效地导光而配置有微透镜(例如，参照专利文献1)。
[0005]专利文献1：日本特开2013
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8777号公报
[0006]数字
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图像设备的高画质化、小型化发展，在片上类型的固体摄像元件中也进一步要求高精细化。
[0007]专利技术人在进行与这种固体摄像元件的高精细化对应的研究的过程中，认识到以往未视为问题的瓣状耀斑(petal flare)这样的新问题点并进行了解决。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种透镜阵列，能够抑制瓣状耀斑且对应于高精细化。
[0009]本专利技术的第一方式为一种透镜阵列，具有排列配置的多个微透镜，其中，在将具有开口的屏幕配置于透镜阵列的上方的状态下经由开口向透镜阵列照射了激光时，在屏幕上产生的衍射图案的亮度的平均值为36以下。
[0010]本专利技术的第二方式为，在上述第一方式的透镜阵列中，透镜阵列配置为，具有相互形状不同的多个种类的上述微透镜，并且，相互邻接的上述微透镜的形状不同。
[0011]本专利技术的第三方式为，在上述第一方式的透镜阵列中，在上述透镜阵列的平面时，配置有上述微透镜的区域中的上述微透镜所占的面积的比例为96％以下。
[0012]本专利技术的第四方式为一种固体摄像元件，具备上述第一方式至上述第三方式中的任一个方式的透镜阵列。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够提供一种能够抑制瓣状耀斑且对应于高精细化的透镜阵列。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一个实施方式的固体摄像元件的模式截面图。
[0016]图2是以往的微透镜部的平面照片。
[0017]图3是用于说明瓣状耀斑的评价方法的图。
[0018]图4是表示相互邻接的微透镜的平面尺寸不同的透镜阵列的一个例子的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0019]图5是表示对瓣状耀斑进行了评价的三个透镜阵列的SEM照片。
[0020]图6是表示对瓣状耀斑进行了评价的三个透镜阵列的SEM照片。
[0021]符号的说明
[0022]1 片上彩色滤波器
[0023]10 滤波器部
[0024]11、12、13滤色器
[0025]20 透镜阵列
[0026]21 微透镜
[0027]100 固体摄像元件
[0028]302 屏幕
[0029]302a 开口
[0030]L 激光
[0031]P 衍射图案
具体实施方式
[0032]以下，参照图1至图4对本专利技术的一个实施方式进行说明。
[0033]图1是本实施方式的固体摄像元件的模式截面图。固体摄像元件100具备具有多个光电转换元件PD的晶片基板101、以及形成在晶片基板101上的片上彩色滤波器1。
[0034]片上彩色滤波器1具有包括多种滤色器的滤波器部10以及配置在滤波器部10上的透镜阵列20。本实施方式的透镜阵列20是本专利技术的透镜阵列。
[0035]滤波器部10包括滤色器11、12、13这3种滤色器。滤波器部10的颜色的种类、数量以及分配能够适当地决定，也能够采用公知的。例如，能够示例使用了红、绿、蓝这三色的拜耳排列等。在固体摄像元件100的平面时，各滤色器与一个光电转换元件PD重叠。
[0036]透镜阵列20具有多个微透镜21。在本实施方式中，微透镜21排列为二维矩阵状，具有与滤波器部10的滤色器大体同样配置的方式。在固体摄像元件100的平面观察中，各滤色器与一个微透镜21重叠。
[0037]在如以上那样构成的固体摄像元件100中，入射至微透镜21的光经由对应的滤色器而被引导至光电转换元件PD，由此发挥摄像功能。
[0038]为了提高固体摄像元件的灵敏度，需要通过微透镜将尽可能多的光引导至光电转换元件。因此，如图2所示那样，以往的透镜阵列200的各微透镜21使用热熔、蚀刻等公知的技术而形成为光学面在平面观察中几乎无间隙地配置，此为常识。
[0039]然而，在微透镜的直径或者配置有微透镜的滤色器的一边的尺寸被高精细化为1.2μm以下的固体摄像元件中，偶尔能观察到无法得到足够的颜色纯度的现象。
[0040]专利技术人对该现象进行研究后发现，由微透镜引起的瓣状耀斑是其较大的原因。
[0041]瓣状耀斑是围绕微透镜的光轴、隔开间隔以花瓣状产生的耀斑，可以认为是由于在微透镜的光学面上产生的法线方向以外的反射光的干涉而产生的。瓣状耀斑本身在原理上可以认为在此前的微透镜阵列也会产生。然而，可以认为，以往由于光电转换元件受光的
光量较多、相互邻接的滤色器区域间的距离(间距)较大，因此未显现化为问题。
[0042]也是由于瓣状耀斑未被充分地识别为问题，因此当前还不存在能够进行瓣状耀斑的测定、评价的装置。于是，专利技术人构建了对制作出的透镜阵列的瓣状耀斑进行评价的方法。
[0043]如图3所示那样，将测定对象的透镜阵列301以平坦的状态静置，在透镜阵列301的上方隔开间隔地配置在中央部具有开口302a的半透明的屏幕302。间隙为0.5cm～5cm左右。
[0044]接下来，从屏幕302的上方发射激光L，经由开口302a向透镜阵列301垂直地照射激光L。激光L的光斑直径是至少能够覆盖以3
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3的二维矩阵状排列的9个微透镜的程度的尺寸即可，例如能够设为800μm左右。
[0045]照射至透镜阵列301的激光L被透镜阵列301中设置的多个微透镜反射。由多个微透镜反射的反射光的各个反射光产生的衍射图案P，作为光点被投影到开口302a周围的的屏幕302上。利用根据从屏幕302上方对该衍射图案P进行摄像而得到的图像求出的衍射图案P的亮度值，能够对在透镜阵列301中产生的瓣状耀斑的强度进行评价。
[0046]上述方法能够用于基于亮度值的绝对评价、以及相对评价中的任一方，该相对评价为，通过将以往品与改良品的亮度值进行比较来对在改良品中是否能够预见瓣状耀斑的改善进行推测等。
[0047]在绝对评价的情况下，在暗室环境下，在将透镜阵列301与屏幕302之间的距离设为120mm的状态下，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜阵列，具有排列配置的多个微透镜，其中，在将具有开口的屏幕配置于上述透镜阵列的上方的状态下经由上述开口向上述透镜阵列照射了激光时，在上述屏幕上产生的衍射图案的亮度的平均值为36以下。2.如权利要求1所述的透镜阵列，其中，该透镜阵列配置为，具有相互形状不同的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：野崎涉，藤原豊，松泽宏，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：