▶ 三星電子株式会社の特許一覧 ▶ コリア アドヴァンスト インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-12
(45)【発行日】2024-06-20
(54)【発明の名称】イメージセンサ及びイメージセンサ製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20240613BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20240613BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 D
G02B3/00 A
【請求項の数】
27
(21)【出願番号】P 2019070487
(22)【出願日】2019-04-02
(65)【公開番号】P2019186544
(43)【公開日】2019-10-24
【審査請求日】2022-03-23
(31)【優先権主張番号】10-2018-0039290
(32)【優先日】2018-04-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2018-0074099
(32)【優先日】2018-06-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(73)【特許権者】
【識別番号】592045430
【氏名又は名称】コリア アドヴァンスト インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー
【氏名又は名称原語表記】ＫＯＲＥＡ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】趙 良鎬
(72)【発明者】
【氏名】鄭 基勳
(72)【発明者】
【氏名】南 東▲きょん▼
(72)【発明者】
【氏名】金 基修
(72)【発明者】
【氏名】張 經源
【審査官】宮本 博司
(56)【参考文献】
【文献】特表２００９－５２４２６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０４２１７８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－３６８２３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０４５５６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０４６０４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１７３４７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１１８３９７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２７／１４６
Ｇ０２Ｂ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
イメージセンサにおいて、光を通過させる透明基板と、
吸収層及び透明層を含み、外部から受信された光を、前記吸収層のパターンによって形成された開口部を介して通過させるブロックレイヤと、
前記ブロックレイヤの前記開口部に対して整列するように配置され、前記開口部を通過した光を検出エレメントに伝達するレンズエレメントと、
を含み、
前記透明基板は、前記ブロックレイヤの第１側に配置され、
前記レンズエレメントは、前記第１側の反対側である前記ブロックレイヤの第２側に配置される、
イメージセンサ。
【請求項2】
前記検出エレメントは、前記レンズエレメントから離隔され、前記開口部及び前記レンズエレメントを通過した光を受信する、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項3】
前記レンズエレメントは、前記光を屈折させて前記検出エレメント上に焦点を形成する、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項4】
前記ブロックレイヤは、前記検出エレメントから前記レンズエレメントの焦点距離だけ離隔される、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項5】
前記イメージセンサは、前記ブロックレイヤと前記検出エレメントとの間の間隔を保持するスペーサをさらに含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項6】
前記ブロックレイヤで前記吸収層及び前記透明層が交番に配置される、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項7】
前記吸収層は、前記レンズエレメントに対応する地点を中心にする円形領域に形成された絞りを含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項8】
前記吸収層は、前記レンズエレメントに対応する地点を中心にして形成された第１直径の絞りを含み、前記ブロックレイヤは、前記第１直径と異なる第２直径の絞りが形成された異なる吸収層をさらに含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項9】
前記ブロックレイヤは、前記ブロックレイヤの一面から他の一面まで前記開口部の直径が次第に変わる、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項10】
前記透明層は、予め定められた波長帯域の光を透過させる、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項11】
前記ブロックレイヤは、予め定められた視野角に基づいて決定された高さを有する、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項12】
前記ブロックレイヤは、予め定められた視野角（ＦＯＶ）に基づいて決定された個数の吸収層が積層される、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項13】
前記開口部の直径は予め定められた光量に基づき、前記ブロックレイヤは、前記予め定められた光量に基づいて決定された焦点距離だけ前記検出エレメントから離隔される、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項14】
前記透明層は、光を通過させる透明ポリマーを含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項15】
前記吸収層は、光を吸収するブラックマトリックス物質を含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項16】
前記ブロックレイヤは複数の吸収層を含み、前記複数の吸収層のそれぞれに形成される円形絞りは、前記透明基板及び前記透明層の屈折率と予め定められた視野角とに基づいて決定された直径を有する、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項17】
前記レンズエレメント及び前記検出エレメントは、平面アレイパターンに配置され、前記吸収層は、前記平面アレイパターンに対して整列して形成された絞りを含む、請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項18】
イメージセンサの製造方法において、透明基板を提供するステップと、
吸収層及び透明層を含むブロックレイヤを提供するステップと、
検出エレメントを提供するステップと、
前記ブロックレイヤに形成された開口部に対して整列するようにレンズエレメントを、前記ブロックレイヤと前記検出エレメントとの間に提供するステップと、
を含み、
前記透明基板は、前記ブロックレイヤの第１側に配置され、
前記レンズエレメントは、前記第１側の反対側である前記ブロックレイヤの第２側に配置される、
イメージセンサの製造方法。
【請求項19】
イメージセンサ製造方法において、
透明基板上に透明層及び吸収層を含むブロックレイヤを配置するステップと、
前記ブロックレイヤに形成された開口部のパターンに整列するようにレンズエレメントを提供するステップと、
前記レンズエレメントの、前記ブロックレイヤとは反対側に、検出エレメントを提供するステップと、
を含み、
前記ブロックレイヤを配置するステップは、
不透明ポリマーで前記透明基板をコーティングするステップと、
前記不透明ポリマーの複数の部分上に前記パターンからなるマスクを配置するステップと、
前記マスクのパターンに応じて露出された前記不透明ポリマーに紫外線を照射するステップと、
前記マスクでカバーされた前記不透明ポリマーの前記複数の部分を除去するステップと、
残りの不透明ポリマー間及び前記残りの不透明ポリマー上にネガ型フォトレジストを含む透明層をコーティングするステップと、
前記透明層を紫外線に露出させるステップと、
を含む、イメージセンサ製造方法。
【請求項20】
親水処理を行うことによって前記残りの不透明ポリマーと前記透明層との間の結合を強めるステップをさらに含む、請求項１９に記載のイメージセンサ製造方法。
【請求項21】
前記マスクは、格子パターンからなる円形マスクを含む、請求項１９に記載のイメージセンサ製造方法。
【請求項22】
前記吸収層は、ネガ型フォトレジストを含む、請求項１９に記載のイメージセンサ製造方法。
【請求項23】
イメージセンサ製造方法において、
透明基板上に透明層及び吸収層を含むブロックレイヤを配置するステップと、
前記ブロックレイヤに形成された開口部のパターンに整列するようにレンズエレメントを提供するステップと、
前記レンズエレメントの、前記ブロックレイヤとは反対側に、検出エレメントを提供するステップと、
を含み、
前記レンズエレメントを提供するステップは、
前記ブロックレイヤ上にポジ型フォトレジストを含む熱可塑性ポリマーレイヤをコーティングするステップと、
前記熱可塑性ポリマーレイヤの複数の部分上に前記パターンからなるマスクを配置するステップと、
前記マスクの前記パターンに応じて前記熱可塑性ポリマーレイヤを紫外線に露出させるステップと、
紫外線に露出された前記熱可塑性ポリマーレイヤの部分を現像液によって溶解させて、前記熱可塑性ポリマーレイヤをパターニングするステップと、
前記パターニングされた熱可塑性ポリマーレイヤに疎水性コーティングを適用するステップと、
前記疎水性コーティングされた熱可塑性ポリマーレイヤを加熱して球形レンズを形成するステップと、
を含む、イメージセンサ製造方法。
【請求項24】
前記熱可塑性ポリマーレイヤは、熱によって変形可能な透明素材を含む、請求項２３に記載のイメージセンサ製造方法。
【請求項25】
イメージセンサにおいて、交番に共にスタックされる吸収層及び透明層を含むブロックレイヤと、
前記吸収層のパターンによって形成される開口部と、
前記開口部に対して整列するように配置され、前記開口部から光を受信するように構成されるレンズエレメントと、
前記レンズエレメントから離隔され、前記レンズエレメントから光を受信するように構成される検出エレメントと、
前記検出エレメント及び前記ブロックレイヤの外郭境界に位置するスペーサと、
を含み、
前記スペーサは、前記ブロックレイヤ及び前記検出エレメントの間に前記レンズエレメントの焦点距離と実質的に同じ間隔を保持するように構成される、
イメージセンサ。
【請求項26】
前記開口部の直径は、前記ブロックレイヤの両面間で次第に変化する、請求項２５に記載のイメージセンサ。
【請求項27】
前記開口部は、前記吸収層のそれぞれで円形絞りを含み、前記円形絞りの直径は、視野角と前記ブロックレイヤ上に配置された透明基板及び前記透明層の屈折率とに基づく、請求項２５に記載のイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下、イメージセンサ及びその製造方法に関する技術が提供される。
【背景技術】
【0002】
イメージセンサは、被写体の映像を撮像するための装置として、被写体の映像情報を含む光信号を電気的な信号に変換し得る。イメージセンサは様々な電子機器に含まれ、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサとＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサが幅広く用いられている。
【0003】
ＣＭＯＳイメージセンサは、光電変換素子と複数のトランジスタを含む複数のピクセルを含む。光電変換素子によって光電変換された信号は、複数のトランジスタにより処理されて出力され、ピクセルで出力されたピクセル信号に基づいてイメージデータを生成する。各ピクセルは、特定の色又は特定の波長範囲の光を光電変換し、それによる信号を出力し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一実施形態に係るイメージセンサの目的は、光学クロストークを防止し、製造時に視野角を調整することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施形態に係るイメージセンサは、吸収層及び透明層を含み、外部から受信された光を前記吸収層及び前記透明層に形成された開口部を介して通過させるブロックレイヤと、前記光を検出エレメントに伝達するレンズエレメントとを含む。
【0006】
前記検出エレメントは、前記レンズエレメントから離隔され、前記開口部及び前記レンズエレメントを通過した光を受信し得る。
【0007】
前記レンズエレメントは、前記光を屈折させて前記検出エレメント上に焦点を形成し得る。
【0008】
前記ブロックレイヤは、前記検出エレメントから前記レンズエレメントの焦点距離だけ離隔され得る。
【0009】
前記イメージセンサは、光を通過させる透明基板をさらに含み得る。
【0010】
前記開口部は、前記ブロックレイヤで前記レンズエレメントの配置に対して整列されるように形成され得る。
【0011】
前記イメージセンサは、前記ブロックレイヤと検出エレメントとの間の間隔を保持するスペーサをさらに含み得る。
【0012】
前記ブロックレイヤで前記吸収層及び前記透明層が交番に配置され得る。
【0013】
前記吸収層は、前記レンズエレメントに対応する地点を中心にする円形領域に形成された絞りを含み得る。
【0014】
前記吸収層は、前記レンズエレメントに対応する地点を中心にして形成された第１直径の絞りを含み、前記ブロックレイヤは、前記第１直径と異なる第２直径の絞りが形成された異なる吸収層をさらに含み得る。
【0015】
前記ブロックレイヤは、前記ブロックレイヤの一面から他の一面まで前記開口部の直径が次第に変わり得る。
【0016】
前記透明層は、予め定められた波長帯域の光を透過させ得る。
【0017】
前記ブロックレイヤは、予め定められた視野角に基づいて決定された高さを有し得る。
【0018】
前記ブロックレイヤは、予め定められた視野角（ＦＯＶ：ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）に基づいて決定された個数の吸収層が積層され得る。
【0019】
前記開口部の直径は予め定められた光量に基づき、前記ブロックレイヤは、前記予め定められた光量に基づいて決定された焦点距離だけ検出エレメントから離隔され得る。
【0020】
前記透明層は、光を通過させる透明ポリマーを含み得る。
【0021】
前記吸収層は、光を吸収するブラックマトリックス物質を含み得る。
【0022】
前記ブロックレイヤは複数の吸収層を含み、前記複数の吸収層のそれぞれに形成される円形絞りは、前記ブロックレイヤ上に配置された透明基板及び前記透明層の屈折率と予め定められた視野角とに基づいて決定された直径を有し得る。
【0023】
前記レンズエレメント及び検出エレメントは、平面アレイパターンに配置され、
【0024】
前記吸収層は、前記平面アレイパターンに対して整列して形成された絞りを含み得る。
【0025】
前記透明基板は、前記ブロックレイヤの第１側に配置され、前記レンズエレメントは、前記第１側の反対側である前記ブロックレイヤの第２側に配置され得る。
【0026】
一実施形態に係るイメージセンサの製造方法は、透明基板を提供するステップと、吸収層及び透明層を含むブロックレイヤを提供するステップと、前記ブロックレイヤに開口部が形成されたパターンに応じてレンズエレメントを提供するステップとを含む。
【0027】
他の一実施形態に係るイメージセンサ製造方法は、透明基板上に透明層及び吸収層を含むブロックレイヤを配置するステップと、前記ブロックレイヤに形成された開口部のパターンに対応するレンズエレメントを提供するステップとを含む。
【0028】
前記ブロックレイヤを配置するステップは、不透明ポリマーで前記透明基板をコーティングするステップと、前記不透明ポリマーの複数の部分上に前記パターンからなるマスクを配置するステップと、前記マスクのパターンに応じて露出された前記不透明ポリマーに紫外線を照射するステップと、前記マスクでカバーされた前記不透明ポリマーの前記複数の部分を除去するステップと、残りの不透明ポリマー間及び前記残りの不透明ポリマー上にネガ型フォトレジストを含む透明層をコーティングするステップと、前記透明層を紫外線に露出させるステップとを含み得る。
【0029】
親水処理を行うことによって前記残りの不透明ポリマーと前記透明層との間の結合を強めるステップをさらに含み得る。
【0030】
前記マスクは、格子パターンからなる円形マスクを含み得る。
【0031】
前記吸収層は、ネガ型フォトレジストを含み得る。
【0032】
前記レンズエレメントを提供するステップは、前記ブロックレイヤ上にポジ型フォトレジストを含む熱可塑性ポリマーレイヤをコーティングするステップと、前記熱可塑性ポリマーレイヤの複数の部分上に前記パターンからなるマスクを配置するステップと、前記マスクの前記パターンに応じて前記熱可塑性ポリマーレイヤを紫外線に露出させるステップと、紫外線に露出された前記熱可塑性ポリマーレイヤを現像液によって溶解させて、前記熱可塑性ポリマーレイヤをパターニングするステップと、前記パターニングされた熱可塑性ポリマーレイヤに疎水性コーティングを適用するステップと、前記疎水性コーティングされた熱可塑性ポリマーレイヤを加熱して球形レンズを形成するステップとを含み得る。
【0033】
前記熱可塑性ポリマーレイヤは、熱によって変形可能な透明素材を含み得る。
【0034】
一実施形態に係るイメージセンサは、交番に共にスタックされる吸収層及び透明層を含むブロックレイヤと、レンズエレメントに光を伝達するため前記透明層及び前記吸収層に形成される開口部と、前記レンズエレメントから離隔され、前記レンズエレメントから光を受信するように構成される検出エレメントとを含む。
【0035】
前記開口部の直径は、前記ブロックレイヤの両面間で次第に変化し得る。
【0036】
前記開口部は、前記吸収層のそれぞれで円形絞りを含み、前記円形絞りの直径は、視野角と前記ブロックレイヤ上に配置された透明基板及び前記透明層の屈折率とに基づく。
【0037】
前記検出エレメント及び前記ブロックレイヤの外郭境界に位置するスペーサをさらに含み、前記スペーサは、前記ブロックレイヤ及び前記検出エレメントの間に前記レンズエレメントの焦点距離と実質的に同じ間隔を保持するように構成され得る。
【発明の効果】
【0038】
一実施形態に係るイメージセンサは、吸収層と透明層を含むブロックレイヤを介して光学クロストークを低減し、製造の際に視野角を調整することができ、より薄く具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】一実施形態に係るイメージセンサの構成を示す図である。
【図2】一実施形態に係るブロックレイヤ及びレンズエレメントを示す図である。
【図3】一実施形態に係るブロックレイヤ及びレンズエレメントの断面を示す図である。
【図4】一実施形態に係るイメージセンサが有する視野角を説明する図である。
【図5】一実施形態に係るブロックレイヤの開口部によって決定される視野角を説明する図である。
【図6】他の一実施形態に係るブロックレイヤの開口部によって決定される視野角を説明する図である。
【図7】一実施形態に係るイメージセンサの製造方法を説明するフローチャートである。
【図8】一実施形態に係るブロックレイヤの提供方法を説明する図である。
【図9】一実施形態に係るレンズエレメントの提供方法を説明する図である。
【図10】一実施形態に係るレンズエレメントがブロックレイヤの一面に集積された構造が走査電子顕微鏡によって撮影されたイメージを示す。
【図11】一実施形態に係るレンズエレメントがブロックレイヤの一面に集積された構造が光学顕微鏡によって撮影されたイメージを示す。
【図12】一実施形態に係るブロックレイヤに含まれる吸収層の数による光の透過率を示す図である。
【図13】一実施形態に係るイメージセンサの上面及びの側面が共焦点レーザー走査顕微鏡（ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって撮影されたイメージを示す。
【図14】一実施形態に係るイメージセンサの強度プロフィール（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｐｒｏｆｉｌｅ）を示す図である。
【図15】一実施形態に係るイメージセンサを介して撮影されたイメージを示す。
【図16】一実施形態に係るイメージセンサの視野角が測定された結果を示す。
【図17】一実施形態に係るブロックレイヤがＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に及ぼす影響を説明する図である。
【図18】一実施形態に係るブロックレイヤがＭＴＦに及ぼす影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
下記で説明する実施形態は様々な変更が加えられることができる。特許出願の範囲がこのような実施形態によって制限も限定もされることはない。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【0041】
本明細書で開示されている特定の構造的又は機能的な説明は単に実施形態を説明するための目的として例示されたものであり、実施形態は様々な異なる形態で実施され、本明細書に説明された実施形態に限定されることはない。
【0042】
本明細書で用いた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【0043】
異なる定義がされない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【0044】
また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。実施形態の説明において関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【0045】
図１は、一実施形態に係るイメージセンサの構成を示す図である。
【0046】
イメージセンサ１００は、被写体の映像を撮像するための装置を示す。一実施形態によれば、イメージセンサ１００は、レンズエレメント１１０、ブロックレイヤ１２０、透明基板１３０、検出エレメント１４０、スペーサ１５０、及びカメラチップ１９０を含む。
【0047】
レンズエレメント１１０は、外部から受信される光を屈折させるエレメントであって、集光を行う。レンズエレメント１１０は、光を屈折させて検出エレメント１４０上に焦点を形成する。例えば、レンズエレメント１１０の一面は、突出した部分を有し、他面は平たい面を有する。例えば、レンズエレメント１１０は、一面がふっくらした形状を有するマイクロレンズであり得るが、これに限定されることはない。レンズエレメント１１０で突出した部分を有する一面は球面の形状（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅ）、非球面の形状（ａｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅ）、凹レンズ（ｃｏｎｃａｖｅ ｌｅｎｓ）及びフレネル形状（ｆｒｅｓｎｅｌ ｓｈａｐｅ）などに形成される。ただし、これに限定されず、レンズエレメント１１０は凹レンズで具現されてもよい。
【0048】
レンズエレメント１１０の集合はレンズアレイと示す。例えば、レンズアレイは、平面アレイパターン（例えば、格子パターン）に沿って配置された複数のレンズエレメントを含む。
【0049】
ブロックレイヤ１２０は光を遮断するレイヤを示す。ブロックレイヤ１２０は、透明層及びパターン（例えば、ホールパターン）が形成された吸収層を含む。ブロックレイヤ１２０は、吸収層のパターンによって形成される開口部を含む。ブロックレイヤ１２０は、外部から受信される光を開口部を介してのみレンズエレメント１１０へ伝達し得る。ブロックレイヤ１２０に含まれる吸収層及び透明層について、下記の図２及び図３を参照して詳細に説明する。
【0050】
透明基板１３０は、光を通過させ得る透明な基板を示す。透明基板１３０は、ブロックレイヤ１２０の上部に配置される。ただし、透明基板１３０の配置はこれに限定されず、透明基板１３０は、ブロックレイヤ１２０上に配置されたレンズエレメント１１０上に配置されてもよい。例えば、透明基板１３０は、ガラスウェハーを含むが、透明基板１３０の種類がこれに限定されることはない。
【0051】
検出エレメント１４０は、レンズエレメント１１０から離隔され、ブロックレイヤ１２０の開口部及びレンズエレメント１１０を通過した光を受信する。検出エレメント１４０は、透明基板１３０及びブロックレイヤ１２０の開口部を通過した光がレンズエレメント１１０によって集光された光を受信する。検出エレメント１４０は、受信された光の強度を指示する信号を出力する。例えば、検出エレメント１４０は、任意の色チャネルに対応する光を検出し、該当の色の強度を指示する信号を出力する。色チャネルは、可視領域のうちの一部領域に対応する色を示すチャネルとして、例えば、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルを含む。個々の検出エレメント１４０は、赤色チャネル、緑色チャネル、及び青色チャネルのうち１つの色チャネルに対応する光を検出する。ただし、検出エレメント１４０が検出できる波長はこれに限定されず、設計に応じて検出エレメント１４０は、赤外線又は紫外線も検出できる。
【0052】
検出エレメント１４０の集合はセンサアレイと示し、例えば、センサアレイは、平面アレイパターン（例えば、格子パターンなど）に沿って配置された複数の検出エレメントを含む。センサアレイは、赤色を検出する検出エレメント１４０、緑色を検出する検出エレメント１４０、及び青色を検出する検出エレメント１４０を含んでもよく、センサアレイは３つの色を区別して検出される。
【0053】
スペーサ１５０は、ブロックレイヤ１２０と検出エレメント１４０との間の間隔を保持する。例えば、スペーサ１５０は、ブロックレイヤ１２０及び検出エレメント１４０を支持する。図１において、スペーサ１５０がセンサアレイの外郭境界に沿って配置されるものと示され、スペーサ１５０は、ブロックレイヤ１２０の外郭境界を支持する。
【0054】
カメラチップ１９０は、センサアレイが具現されるチップを示す。カメラチップ１９０は、例えば、ウェハーレベルに具現されてもよい。
【0055】
一実施形態によれば、レンズエレメント１１０、ブロックレイヤ１２０、透明基板１３０、検出エレメント１４０、スペーサ１５０、及びカメラチップ１９０は、集積工程を介して結合される。
【0056】
図２は、一実施形態に係るブロックレイヤ及びレンズエレメントを示す図である。
【0057】
ブロックレイヤ２２０は、吸収層２２１及び透明層２２２を含む。ブロックレイヤ２２０は、外部から受信された光を吸収層２２１及び透明層２２２に形成された開口部２２９を介して通過させる。例えば、ブロックレイヤ２２０は、開口部２２９を介して外部から受信された光をレンズエレメント２１０に提供する。
【0058】
吸収層２２１は、光を吸収するレイヤとして、例えば、光吸収層に示してもよい。吸収層２２１は、光を吸収するブラックマトリックス物質を含む。ブラックマトリックス物質は、例えば、Ｂｌａｃｋ ＳＵ－８を含む。ただし、吸収層２２１の材質はこれに限定されず、吸収層２２１は、光を吸収するネガ型フォトレジスト（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）を含んでもよい。吸収層２２１は、レンズエレメント２１０の配置に応じて、吸収層２２１でレンズエレメント２１０に対応する地点を中心にする円形の領域に形成された絞りを含む。吸収層２２１は、平面アレイパターンに対して整列して形成された絞りを含む。
【0059】
透明層２２２は、光を通過させるレイヤを示す。透明層２２２は、光を通過させる透明ポリマーを含む。透明ポリマーは、例えば、ＳＵ－８を含んでもよい。ただし、透明層２２２の材質はこれに限定されず、透明層２２２は光を通過させるネガ型フォトレジストを含んでもよい。更なる例として、透明層２２２は、予め定められた波長帯域の光を透過させ得る。例えば、透明層２２２は、可視光線帯域の光のみを透過させてもよい。
【0060】
ブロックレイヤ２２０は、吸収層２２１及び透明層２２２が交番に配置された構造によって開口部２２９を形成する。ブロックレイヤ２２０でレンズエレメント２１０が配置される一面の反対面に対応するレイヤは、吸収層２２１である。ただし、吸収層２２１の配置はこれに限定されず、吸収層２２１は、レンズエレメント２１０が配置される一面と同じ面に配置されてもよい。
【0061】
吸収層２２１には格子パターンに沿って円形絞りが形成される。例えば、ブロックレイヤ２２０が複数の吸収層を含んでいる場合、複数の吸収層の絞りは開口部２２９を形成する。開口部２２９は、ブロックレイヤ２２０で光を通過させる部分を示す。開口部２２９は、ブロックレイヤ２２０でレンズエレメント２１０の配置に対して整列するように形成される。開口部２２９は、下記の図３を参照して説明する。
【0062】
レンズエレメント２１０は、外部から受信された光を検出エレメントに伝達する。例えば、レンズエレメント２１０は、ブロックレイヤ２２０の下部に配置され、開口部２２９から提供された光を通過させる。レンズエレメント２１０は、レンズエレメント２１０の一面に突出した部分を有し、突出した部分が検出エレメントに向かい合うよう配置される。例えば、レンズエレメント２１０は、開口部２２９から提供された光を、該当の開口部２２９に対応する検出エレメントに伝達する。ただし、上述した構造は単なる例示であって、これに限定されることはない。例えば、レンズエレメント２１０がブロックレイヤ２２０の下部に配置すると限定せず、レンズエレメント２１０は、ブロックレイヤ２２０の上部に配置されたり、上部及び下部の両方に配置されたりしてもよい。また、レンズエレメント２１０の突出した部分が検出エレメントに向かい合っている代わりに、平たい部分が検出エレメントに向かい合うように配置されてもよい。レンズエレメント２１０は、一面に突出した部分の代わりに凹んだ部分を有してもよい。
【0063】
一実施形態に係るブロックレイヤ２２０に形成されたパターン（例えば、ホールパターン）は、ブロックレイヤ２２０で任意の開口部２２９を通過した光を該当の開口部２２９に対応する検出エレメントに伝達し、該当の光が他の検出エレメントに向かうことを防止する。したがって、上述したホールパターンを有するブロックレイヤ２２０は、光学クロストークを低減し得る。また、ホールパターンの直径及びブロックレイヤ２２０の高さなどに応じて、イメージセンサの広視野角が設計され得る。
【0064】
図３は、一実施形態に係るブロックレイヤ及びレンズエレメントの断面を示す図である。
【0065】
一実施形態に係るイメージセンサは、開口部３２９が形成されたブロックレイヤ３２０及びブロックレイヤ３２０の下部に配置されたレンズエレメント３１０を含む。図３に示すように、ブロックレイヤ３２０は、吸収層３２１及び透明層３２２が交番に積層された構造である。個々の吸収層３２１が円形絞りを含むことができ、円形絞りは、透明層３２２と同じ材質で満たされてもよい。
【0066】
吸収層３２１で絞りが形成された領域は光を通過させ、絞りが形成されていない残りの領域は光を吸収する。任意の吸収層３２１の絞りを通過した光は、次の透明層３２２を通過する。次の透明層３２２を通過した光は、次の吸収層の絞りを通過する。したがって、複数の吸収層それぞれの絞りが、外部から受信された光を通過させる、円柱形態の開口部３２９を形成する。
【0067】
開口部３２９を通過した光は、レンズエレメント３１０に提供される。レンズエレメント３１０は、開口部３２９を通過した光を集光し、検出エレメントに伝達し得る。
【0068】
図４は、一実施形態に係るイメージセンサが有する視野角を説明する図である。
【0069】
ブロックレイヤ４２０は、予め定められた視野角に基づいて決定された高さ（ｈｅｉｇｈｔ）Ｈを有する。例えば、イメージセンサの視野角は、外部から受信された光が検出エレメントに到達できる、透明基板４３０に対する最大入射角θ１を示す。透明基板４３０に入射した光は、透明基板４３０及び透明層４２２の屈折率に応じて屈折される。例えば、図４において、光が透明基板４３０に対してθ１の角度で入射した状況を仮定する。ブロックレイヤ４２０で吸収層４２１が光を吸収するため、開口部によって光がブロックレイヤ４２０を通過可能な最大角度θ２が決定される。例えば、外部から受信された光がブロックレイヤ４２０を通過可能な最大角度θ２は、ブロックレイヤ４２０に形成された開口部の直径及び開口部の高さに応じて決定される。開口部の高さは、ブロックレイヤ４２０の高さＨに対応する。
【0070】
例えば、イメージセンサで、ブロックレイヤ４２０の高さＨ、θ２、及びθ１の関係は下記の表１のように示すことができる。
【0071】
【表1】
【0072】
例えば、表１によれば、ブロックレイヤ４２０の高さＨが１１０μｍであるとき、イメージセンサの視野角は約７０°に示される。
【0073】
ただし、ブロックレイヤ４２０の構成は上述したように限定されない。ブロックレイヤ４２０は、予め定められた視野角に基づいて決定された個数（ｎｕｍｂｅｒ）の吸収層４２１が積層される。例えば、予め定められた視野角に基づいてブロックレイヤ４２０の高さが決定され、ブロックレイヤ４２０の高さ及び吸収層４２１間の間隔により積層される吸収層４２１の個数が決定される。吸収層４２１間の間隔は、透明層４２２の厚さに対応する。
【0074】
図５は、一実施形態に係るブロックレイヤの開口部によって決定される視野角について説明する図である。
【0075】
吸収層５２１は、レンズエレメント５１０に対応する地点を中心にして形成された第１直径Ｄ１の絞りを含む。ブロックレイヤ５２０は、第１直径Ｄ１と異なる第２直径Ｄ２の絞りが形成された異なる吸収層５２２をさらに含む。更なる吸収層５２３は、第２直径Ｄ２と異なる第３直径Ｄ３の絞りを含む。第１直径Ｄ１、第２直径Ｄ２、及び第３直径Ｄ３は、次第に増加したり減少したりする値を有する。例えば、ブロックレイヤ５２０は、ブロックレイヤ５２０の一面から他の一面まで開口部５２９の直径が次第に変わる構造である。ブロックレイヤ５２０で吸収層の個数は、説明されたものに限定されることはない。
【0076】
図４では、開口部５２９の直径が一定であることを例示しているが、図５は、開口部５２９の直径が増加する例示を示す。図５では、レンズエレメント５１０に近い吸収層から遠い吸収層まで、各吸収層に形成される絞りの直径が次第に増加する。開口部５２９の直径が次第に増加すれば、開口部５２９によって光がブロックレイヤ５２０を通過可能な最大角度θ２が増加する。ここで、開口部５２９の直径が増加する程度は、透明基板５３０及び透明層の屈折率及び所望する視野角θ１（以下、予め定められた視野角）に基づいて決定される。予め定められた視野角θ１で透明基板５３０に入射した光が屈折された後、該当の光がブロックレイヤ５２０に入射する角度に応じて、開口部５２９の直径が増加する程度が決定される。開口部５２９の直径が増加する程度は、ブロックレイヤ５２０を通過可能な最大角度θ２に対応する。したがって、ブロックレイヤ５２０に含まれた複数の吸収層のそれぞれに形成される円形絞りは、透明基板５３０及び透明層の屈折率と予め定められた視野角θ１とに基づいて決定された直径を有する。
【0077】
また、ブロックレイヤ５２０は、検出エレメント５４０からレンズエレメント５１０の焦点距離だけ離隔される。例えば、ブロックレイヤ５２０は、図５に示すように、レンズエレメント５１０を基準として検出エレメント５４０の反対側に配置される。ただし、ブロックレイヤ５２０の配置はこれに限定されず、ブロックレイヤ５２０は、レンズエレメント５１０を基準として検出エレメント５４０と同じ側に配置され得る。
【0078】
例えば、ブロックレイヤ５２０は、予め定められた光量に基づいて決定された開口部直径を有し、予め定められた光量に基づいて決定された焦点距離だけ検出エレメント５４０から離隔される。
【0079】
【0080】
図６は、他の一実施形態に係るブロックレイヤの開口部によって決定される視野角を説明する図である。
【0081】
ブロックレイヤ６２０は、レンズエレメント６１０を基準にして第１直径Ｄ１の絞りを含む第１吸収層６２１、第２直径Ｄ２の絞りを含む第２吸収層６２２、及び第３直径の絞りを含む第３吸収層６２３を含む。第１直径Ｄ１、第２直径Ｄ２、及び第３直径Ｄ３は次第に減少する。例えば、ブロックレイヤ６２０は、ブロックレイヤ６２０の一面から他の一面まで開口部６２９の直径が次第に減少する構造である。開口部６２９の直径が次第に減少する構造によって、イメージセンサは遠くにある物体をより円満に観察することができる。
【0082】
図７は、一実施形態に係るイメージセンサの製造方法を説明するフローチャートである。
【0083】
一実施形態によれば、イメージセンサは、透明基板からブロックレイヤ、レンズエレメント、及び検出エレメントの順に積層される。
【0084】
まず、ステップＳ７１０において、透明基板が提供される。上述したように透明基板は、ガラスウェハーであってもよいが、これに限定されることはない。
【0085】
そして、ステップＳ７２０において、吸収層及び透明層を含むブロックレイヤが提供される。例えば、ブロックレイヤは、透明基板上に提供される。上述したように吸収層及び透明層が交番に積層され、このようなブロックレイヤの形成は下記の図８を参照して説明する。
【0086】
次に、ステップＳ７３０において、ブロックレイヤに開口部が形成されたパターンに応じてレンズエレメントが提供される。例えば、レンズエレメントは、ブロックレイヤ上に提供される。以下、図９を参照してレンズエレメントとしてマイクロレンズアレイを提供する方法について説明する。
【0087】
図８は、一実施形態に係るブロックレイヤの提供方法を説明する図である。
【0088】
まず、ステップＳ８２１において、透明基板上に吸収層が提供される。例えば、吸収層として黒色ポリマー（例えば、Ｂｌａｃｋ ＳＵ－８）がコーティングされる。
【0089】
そして、ステップＳ８２２において、マスクが吸収層上に配置される。マスクは、吸収層上に平面アレイパターンで配置される。例えば、円形マスクが格子パターンに沿って配置される。吸収層上に配置されたマスクを介して紫外線が照射される。吸収層でマスクを除いた部分が紫外線に露出される。吸収層は、ネガ型フォトレジストから構成されてもよい。フォトレジストは、様々なプロセスで用いられる感光性素材を示し、表面上にパターニングされたコーティングを形成する。
【0090】
次に、ステップＳ８２３において、紫外線露出によってパターニングされた吸収層が現像液によって現像される。現像液と呼ばれる溶剤が表面に塗布される。ネガ型フォトレジストで紫外線に露出された部分は、現像液に対して不溶性である。ネガ型フォトレジストで露出されていない部分は、フォトレジスト現像液によって溶解される。したがって、図８に示すように、吸収層でマスク形態に対応する部分が溶解して除去される。
【0091】
そして、ステップＳ８２４において、パターンが形成された吸収層上に透明層がコーティングされる。パターニングされた吸収層上にコーティングされた透明層にブロックレイヤは紫外線に露出される。透明層もネガ型フォトレジストから構成されてもよく、紫外線に露出された部分は、現像液に対して不溶性である。マスクなしに紫外線に露出されたため、コーティングされた透明層の全体が固定され得る。
【0092】
次に、ステップＳ８２５において、親水処理（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ）が透明層に対して適用される。親水処理によって、透明層及び吸収層間の結合力が増加する。親水処理は、例えば、酸素プラズマ処理であり得る。
【0093】
そして、ステップＳ８２６において、上述したステップＳ８２１～Ｓ８２５が繰り返されることにより、複数のレイヤ（例えば、Ｎ個のレイヤ）が積層される。ここで、Ｎは２以上の整数である。吸収層及び透明層が交番に積層される。上述したステップＳ８２１～Ｓ８２５が繰り返される間、吸収層のそれぞれに形成されるパターン間にアライメントが保持される。したがって、個々の吸収層に形成された絞りの集合は開口部に対応する。
【0094】
図９は、一実施形態に係るレンズエレメントの提供方法を説明する図である。
【0095】
まず、ステップＳ９３１において、ブロックレイヤ上に熱可塑性ポリマーが提供される。熱可塑性ポリマーは、レンズを製造するための透明な材質として、熱によって変形可能な材質を示す。例えば、熱可塑性ポリマーはＡＺ９２６０を示してもよい。
【0096】
そして、ステップＳ９３２において、吸収層に形成された平面アレイパターンに対して整列されたパターンのマスクが熱可塑性ポリマー上に配置される。熱可塑性ポリマー上にマスクを配置して、熱可塑性ポリマーは紫外線に露出される。
【0097】
次に、ステップＳ９３３において、紫外線露出によってパターニングされた熱可塑性ポリマーが現像液によって現像される。熱可塑性ポリマーは、ポジ型フォトレジストであってもよく、ポジ型フォトレジストで露出された部分はフォトレジスト現像液によって溶解される。ポジ型フォトレジストで露出されていない部分は現象液に不溶性である。したがって、図９に示すように、コーティングされた熱可塑性ポリマーのうち、マスク形態に対応する部分が紫外線露出の後に保持される。マスクが円形マスクである場合、熱可塑性ポリマーは、平面アレイパターンに沿って円柱形態に保持される。
【0098】
そして、ステップＳ９３４において、熱可塑性ポリマーがパターニングされた構造物の上に疎水性コーティング９０１（例えば、Ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｌｍ ｃｏａｔｉｎｇ）が適用される。疎水性コーティング９０１によって熱可塑性ポリマーの凝集力が増加する。
【0099】
次に、ステップＳ９３５において、熱リフロー工程を介してマイクロレンズアレイの形状が製造される。上述したステップＳ９３４で適用された疎水性コーティング９０１により熱可塑性ポリマーの凝集力が増加するため、熱可塑性ポリマーは球状に凝集される。
【0100】
ただし、一実施形態に係るイメージセンサの製造は上述した図７～図９に限定されず、設計に応じて変更され得る。また、図７～図９を参照して説明した製造工程の各ステップの順は上述したものに限定されず、一部の工程が省略されたり、追加されたりしてもよい。
【0101】
図１０は、一実施形態に係るレンズエレメントがブロックレイヤの一面に集積された構造が走査電子顕微鏡によって撮影されたイメージを示す。図１０は、走査電子顕微鏡によって撮影されたレンズエレメントを示す。図１０に示すように、レンズエレメントは、ブロックレイヤの下部に格子パターンに沿って球形に一定に形成される。
【0102】
図１１は、一実施形態に係るレンズエレメントがブロックレイヤの一面に集積された構造が光学顕微鏡によって撮影されたイメージを示す。図１１は、光学顕微鏡によって撮影されたレンズエレメントを示す。図１１に示すように、レンズエレメントの焦点が均一に形成され、白点に示されている。
【0103】
図１２は、一実施形態に係るブロックレイヤに含まれる吸収層の数による光の透過率を示す図である。図１２は、ブロックレイヤに含まれる吸収層の個数が増加するほど、ブロックレイヤを通過する光の透過度が減少する結果を示す。例えば、４．５μｍの吸収層がコーティングされた場合、１つのレイヤでは約４０～５０％の光が透過する。２つのレイヤでは約１０％の光が透過する。４つのレイヤでは可視光領域の光がほとんど透過しない。
【0104】
図１３は、一実施形態に係るイメージセンサの上面及びの側面が共焦点レーザー走査顕微鏡によって撮影されたイメージを示す。図１３は、レンズアレイのない構造１３１０、ブロックレイヤのない構造１３２０、及びレンズアレイ及びブロックレイヤを有する構造１３３０に対して撮影されたイメージをそれぞれ示す。
【0105】
共焦点レーザー走査顕微鏡によって撮影されたレンズアレイのない構造１３１０では、光の経路がフォーカシングされない形状を示す。共焦点レーザー走査顕微鏡によって撮影されたブロックレイヤのない構造１３２０では、光が遮断されない形状を示す。
【0106】
一実施形態に係るイメージセンサは、レンズアレイ及びブロックレイヤを有する構造１３３０として、光の経路がフォーカスされながらも、開口部を除いた残りの部分で光が遮断される形状を示す。
【0107】
図１４は、一実施形態に係るイメージセンサの強度プロフィールを示す図である。図１４は、図１３に示す各構造に対する強度プロフィールを比較した結果を示す。一実施形態に係るイメージセンサは、ブロックレイヤのない構造に比べて光を約６０％程度有効に遮断できる。また、焦点面においても、一実施形態に係るイメージセンサは均一な光量を示す。均一な光量は、レンズが均一に製造されていることを示す。
【0108】
図１５は、一実施形態に係るイメージセンサを介して撮影されたイメージを示す。
【0109】
イメージセンサが上段のオリジナルイメージを撮影した結果は、下段のイメージのように示されている。一実施形態に係るイメージセンサは、ブロックレイヤを介してクロストークが防止されながら鮮明な複数の分割映像を取得できる。
【0110】
図１６は、一実施形態に係るイメージセンサの視野角が測定された結果を示す。
【0111】
一実施形態に係るイメージセンサが対象オブジェクトイメージを撮影したとき、イメージセンサによって撮影されたイメージにオブジェクトが充満しているように観測される距離、及び対象オブジェクトイメージの長さからイメージセンサの視野角が測定される。図１６に示されたイメージセンサの視野角は約７０°に示される。
【0112】
【0113】
図１７は、ブロックレイヤのない構造１７１０に対するＭＴＦ測定イメージ及びブロックレイヤを有する構造１７２０に対するＭＴＦ測定イメージを示す。ブロックレイヤのない構造１７１０に対するＭＴＦ測定イメージは、シャープネスクォリティーは低いが、ブロックレイヤを有する構造１７２０は、高いシャープネスを示す。図１８に示すように、ブロックレイヤを有する構造のイメージセンサに対してＭＴＦが測定可能である。
【0114】
一実施形態に係るイメージセンサは、モバイル用デジタルカメラなどの超薄型カメラ応用製品に搭載される。また、イメージセンサは、内視鏡カメラ、ドローンなどの超小型光学映像装備に適用される。
【0115】
一実施形態に係るイメージセンサは、光学クロストークを防止するための吸収層がレンズエレメントを基準にして検出エレメントの反対側に配置され、レンズエレメントと検出エレメントとの間の空いた空間はスペーサによって保持される。したがって、一実施形態に係るイメージセンサは薄く具現される。
【0116】
一実施形態に係るイメージセンサは、吸収層と透明層を含むブロックレイヤを介して光学クロストークを低減し、製造時に視野角が調整される。
【0117】
一実施形態に係るイメージセンサでブロックレイヤの下面にレンズエレメントが配置されてもよい。レンズエレメントの上面にブロックレイヤが配置されるため、光学クロストークが低減され得る。また、イメージセンサでブロックレイヤの上面に透明基板が配置される。ブロックレイヤの上面に透明基板が配置されるため、受信される光が屈折されて視野角が効率よく拡大される可能性がある。透明層の厚さ、吸収層が積層される個数によってイメージセンサの視野角が調整され得る。また、個々の吸収層に形成される絞りの広さ又は直径の異なる吸収層と、異なる広さ又は直径を有するよう設計することで、イメージセンサの視野角が決定される。
【0118】
一実施形態に係るイメージセンサは、半導体に集積されて超薄型カメラで使用される。また、積層された吸収層に形成された絞りの広さ及びレンズエレメントのｆ値（ｆ ｎｕｍｂｅｒ）の設計に応じて、イメージセンサにより受信される光量が調整され得る。
【0119】
一実施形態に係るイメージセンサを製造する方法は、紫外線パターニングが可能な材料を使用し、精密なイメージセンサを製造できる。また、イメージセンサを製造する方法は、超薄型のレンズを製造することができる。吸収層に形成される絞りの直径を個々の吸収層ごとに相違させ、光が入ってくる視野角を調整することができる。スペーサの高さ及びレンズエレメントの曲率による焦点距離も設計に応じて変更できる。
【0120】
一実施形態に係るイメージセンサは、センサアレイに含まれた個々の検出エレメントに光を提供するブロックレイヤ及びレンズエレメントの設計を介して個々の検出エレメントに対する視野角が調整される。イメージセンサは、複数の検出エレメントを用いて複数の分割映像を取得できる。イメージセンサは、上述したブロックレイヤなどの設計に応じる視野角の調整によって、調整された重畳度を有する分割映像を取得できる。イメージセンサは、高画質の超薄型カメラ用にＭＴＦを改善したり、３次元カメラ用に３Ｄ深度情報を抽出したりすることができる。
【0121】
上述した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組み合せで具現される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、又は命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答する異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現される。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びオペレーティングシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は１つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含むことが把握する。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。
【0122】
ソフトウェアはコンピュータプログラム、コード、命令、又はそのうちの一つ以上の組合せを含み、希望の通りに動作するよう処理装置を構成したり、独立的又は結合的に処理装置に命令したりすることができる。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈されたり処理装置に命令又はデータを提供したりするために、いずれかの類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、又は送信される信号波に永久的又は一時的に具体化することができる。ソフトウェアはネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散した方法で格納されたり実行されたりし得る。ソフトウェア及びデータは一つ以上のコンピュータで読出し可能な記録媒体に格納され得る。
【0123】
本実施形態による方法は、様々なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気－光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明に示す動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。
【0124】
上述したように実施形態を限定された図面によって説明したが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記の説明に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順で実行されてもよいし、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組み合わせられてもよいし、他の構成要素又は均等物によって置き換え又は置換されたとしても適切な結果を達成することができる。
【0125】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【0126】
１００：イメージセンサ
１１０：レンズエレメント
１２０：ブロックレイヤ
１３０：透明基板
１４０：検出エレメント
１５０：スペーサ
１９０：カメラチップ
１１０：レンズエレメント
１２０：ブロックレイヤ
１３０：透明基板
１４０：検出エレメント
１５０：スペーサ
１９０：カメラチップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】