JP2000206310A - レンズアレイ - Google Patents
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- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
- G02B3/0018—Reflow, i.e. characterized by the step of melting microstructures to form curved surfaces, e.g. manufacturing of moulds and surfaces for transfer etching
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
- H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
- H10F39/80—Constructional details of image sensors
- H10F39/806—Optical elements or arrangements associated with the image sensors
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像装置に使用時には感度を向上させる
ことができ、液晶表示素子に使用時には画面の輝度を向
上させることができ、かつ製造しやすい形状のレンズア
レイを提供する。 【解決手段】 画素領域内に形成された凸レンズ形状を
有する集光レンズ111を、レンズ面と垂直な方向より見
た平面形状が略八角形で、隣り合わない４つの辺は直
線、他の４つの辺は前記略八角形の略中心を中心点とす
る略円の１部である形状とする。画素領域における集光
レンズの占める面積割合が向上するので、集光レンズに
入る光線が増加し、集光に必要な曲率も得られるので、
受光素子などに光線が効率よくあつまる。さらに、製造
しやすい形状でもある。
ことができ、液晶表示素子に使用時には画面の輝度を向
上させることができ、かつ製造しやすい形状のレンズア
レイを提供する。 【解決手段】 画素領域内に形成された凸レンズ形状を
有する集光レンズ111を、レンズ面と垂直な方向より見
た平面形状が略八角形で、隣り合わない４つの辺は直
線、他の４つの辺は前記略八角形の略中心を中心点とす
る略円の１部である形状とする。画素領域における集光
レンズの占める面積割合が向上するので、集光レンズに
入る光線が増加し、集光に必要な曲率も得られるので、
受光素子などに光線が効率よくあつまる。さらに、製造
しやすい形状でもある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば固体撮像素
子あるいは液晶表示装置などに用いられるレンズアレイ
に関する。
子あるいは液晶表示装置などに用いられるレンズアレイ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置を例にとって説明する。
【０００３】図６は、一般的な固体撮像装置の構成の概
略を示した断面図である。
略を示した断面図である。
【０００４】一般に固体撮像素子は、図６に示されるよ
うに、ｎ型半導体基板３１２、ｐウェル層３１１、受光
部３１０、電荷転送部３０９、シリコン酸化膜あるいは
窒化膜３０７、ポリシリコン電極３０８、メタル遮光層
３０６、素子表面保護層３０５、平坦膜３０４、カラー
フィルター層３０３、中間透明膜３０２、レンズアレイ
（オンチップレンズ）３０１から成っている。なおカラ
ーフィルター層３０３は３板式撮像装置や白黒撮像装置
の場合、あるいはその他の波長選別手段によって色分け
される場合には必要ではない。
うに、ｎ型半導体基板３１２、ｐウェル層３１１、受光
部３１０、電荷転送部３０９、シリコン酸化膜あるいは
窒化膜３０７、ポリシリコン電極３０８、メタル遮光層
３０６、素子表面保護層３０５、平坦膜３０４、カラー
フィルター層３０３、中間透明膜３０２、レンズアレイ
（オンチップレンズ）３０１から成っている。なおカラ
ーフィルター層３０３は３板式撮像装置や白黒撮像装置
の場合、あるいはその他の波長選別手段によって色分け
される場合には必要ではない。
【０００５】一般的な固体撮像素子では、光は受光部３
１０のみで受け、それ以外にあたった光線は感度に寄与
しない。そのため、高感度化の技術のひとつとして、レ
ンズアレイ３０１を受光部３１０上の透明表面層に形成
し、受光部３１０により多く光を集めることが知られて
いる。
１０のみで受け、それ以外にあたった光線は感度に寄与
しない。そのため、高感度化の技術のひとつとして、レ
ンズアレイ３０１を受光部３１０上の透明表面層に形成
し、受光部３１０により多く光を集めることが知られて
いる。
【０００６】レンズアレイ３０１の各レンズを各受光部
３１０に対応させて配置し、その集光作用を用いて、レ
ンズに入射する光を各受光部３１０に効率よく導く。
３１０に対応させて配置し、その集光作用を用いて、レ
ンズに入射する光を各受光部３１０に効率よく導く。
【０００７】従来のレンズアレイの構造を図７に示す。
図７（ａ）はレンズアレイ３０１を上から見た平面図で
あり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶ−Ｖ線での矢印方向
から見た断面図である。１画素に対応する領域（以下、
「画素領域」ということがある）は、縦の辺３５５と横
の辺３５４で囲まれた領域であり、このほぼ中央部にレ
ンズ３０１を配置し、感度向上に貢献している。ここ
で、隣り合うレンズの間には、製造上の理由から、隙間
３５３を持たせてある。なお、図７では、図面を簡素化
するために４画素のみを示したが、実際には図７（ａ）
に示した各画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列され
ている。
図７（ａ）はレンズアレイ３０１を上から見た平面図で
あり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶ−Ｖ線での矢印方向
から見た断面図である。１画素に対応する領域（以下、
「画素領域」ということがある）は、縦の辺３５５と横
の辺３５４で囲まれた領域であり、このほぼ中央部にレ
ンズ３０１を配置し、感度向上に貢献している。ここ
で、隣り合うレンズの間には、製造上の理由から、隙間
３５３を持たせてある。なお、図７では、図面を簡素化
するために４画素のみを示したが、実際には図７（ａ）
に示した各画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列され
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記レンズアレイで
は、各レンズはレンズ形状が略円形または略楕円形のた
め、レンズ直径が画素に対応する領域の１辺を越えるこ
とがない。したがって、各レンズの整列方向には、製造
プロセス上発生する隙間３５３の空間が存在する。更
に、四角い画素領域のうち、レンズ３０１が形成されて
いない角部にも隙間が生じる。これらの部分に入射する
光についてはほとんど受光素子に入ることがなく、感度
に寄与しないという問題があった。
は、各レンズはレンズ形状が略円形または略楕円形のた
め、レンズ直径が画素に対応する領域の１辺を越えるこ
とがない。したがって、各レンズの整列方向には、製造
プロセス上発生する隙間３５３の空間が存在する。更
に、四角い画素領域のうち、レンズ３０１が形成されて
いない角部にも隙間が生じる。これらの部分に入射する
光についてはほとんど受光素子に入ることがなく、感度
に寄与しないという問題があった。
【０００９】同様に、透過型液晶表示装置などに使用さ
れる液晶表示素子においても、各画素に対応するように
図７に示したような隙間を有するレンズアレイが積層さ
れるが、上記隙間に入射する光は液晶表示装置の画面の
輝度に寄与しないという問題があった。
れる液晶表示素子においても、各画素に対応するように
図７に示したような隙間を有するレンズアレイが積層さ
れるが、上記隙間に入射する光は液晶表示装置の画面の
輝度に寄与しないという問題があった。
【００１０】本発明は、上記の問題点に鑑み、レンズの
開口を拡げ、かつ光線の集光に十分な曲率のレンズを構
成すること等により、例えば固体撮像装置に使用した場
合には感度を向上させることができ、また液晶表示素子
に使用した場合には画面の輝度を向上させることができ
るレンズアレイを提供することを目的とする。
開口を拡げ、かつ光線の集光に十分な曲率のレンズを構
成すること等により、例えば固体撮像装置に使用した場
合には感度を向上させることができ、また液晶表示素子
に使用した場合には画面の輝度を向上させることができ
るレンズアレイを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のレンズアレイは以下の構成とする。
めに、本発明のレンズアレイは以下の構成とする。
【００１２】すなわち、本発明の第１の構成にかかるレ
ンズアレイは、縦横方向に集光レンズが複数個配列され
てなり、個々の前記集光レンズは２次元平面に配列され
た各画素に１対１に対応するように設置して使用される
レンズアレイであって、前記集光レンズの配列面と垂直
な方向より見た前記集光レンズの平面形状は、４つ直線
状の辺と、前記直線状の各辺を順に結ぶ４つの略円弧と
を有し、前記４つの略円弧の中心は前記画素に対応する
領域の中心と略一致することを特徴とする。
ンズアレイは、縦横方向に集光レンズが複数個配列され
てなり、個々の前記集光レンズは２次元平面に配列され
た各画素に１対１に対応するように設置して使用される
レンズアレイであって、前記集光レンズの配列面と垂直
な方向より見た前記集光レンズの平面形状は、４つ直線
状の辺と、前記直線状の各辺を順に結ぶ４つの略円弧と
を有し、前記４つの略円弧の中心は前記画素に対応する
領域の中心と略一致することを特徴とする。
【００１３】かかる第１の構成にかかるレンズアレイに
よれば、画素領域を有効に使用できるので、集光レンズ
の開口が拡大し、画素領域を通る光線の無駄を少なくす
ることができる。この結果、例えば固体撮像装置に使用
した場合には感度を向上させることができ、また液晶表
示素子に使用した場合には画面の輝度を向上させること
ができる。更に、このようなレンズ形状は製造が比較的
容易である。
よれば、画素領域を有効に使用できるので、集光レンズ
の開口が拡大し、画素領域を通る光線の無駄を少なくす
ることができる。この結果、例えば固体撮像装置に使用
した場合には感度を向上させることができ、また液晶表
示素子に使用した場合には画面の輝度を向上させること
ができる。更に、このようなレンズ形状は製造が比較的
容易である。
【００１４】上記の第１の構成において、前記画素に対
応する領域が矩形状（長方形又は正方形）であり、前記
略円弧の直径は、前記領域の対角線よりも短く、前記領
域の短い方の一辺（前記領域が正方形の場合は縦又は横
の一辺）よりも長いことが好ましい。かかる好ましい構
成によれば、画素領域のうち集光レンズが配置された領
域の割合を高くすることができ、集光レンズの開口をよ
り大きくすることができる。
応する領域が矩形状（長方形又は正方形）であり、前記
略円弧の直径は、前記領域の対角線よりも短く、前記領
域の短い方の一辺（前記領域が正方形の場合は縦又は横
の一辺）よりも長いことが好ましい。かかる好ましい構
成によれば、画素領域のうち集光レンズが配置された領
域の割合を高くすることができ、集光レンズの開口をよ
り大きくすることができる。
【００１５】また、上記の第１の構成において、前記画
素に対応する領域が矩形状（長方形又は正方形）であ
り、前記集光レンズは、前記領域の対角線方向のレンズ
の曲率と、前記領域の辺方向のレンズ曲率とが略等しい
ことが好ましい。かかる好ましい構成によれば、縦横方
向に集光レンズが多数配列されたレンズアレイを後述す
る簡易な方法で形成することができる。
素に対応する領域が矩形状（長方形又は正方形）であ
り、前記集光レンズは、前記領域の対角線方向のレンズ
の曲率と、前記領域の辺方向のレンズ曲率とが略等しい
ことが好ましい。かかる好ましい構成によれば、縦横方
向に集光レンズが多数配列されたレンズアレイを後述す
る簡易な方法で形成することができる。
【００１６】また、上記の第１の構成において、前記画
素に対応する領域は矩形状（長方形又は正方形）であ
り、前記領域の縦方向及び横方向の長さの内、短い方を
Ｘ、長い方をＹ（前記領域が正方形の場合はＹ＝Ｘ）と
したとき、前記集光レンズの曲率半径Ｒが下記式（１）
を満足することが好ましい。
素に対応する領域は矩形状（長方形又は正方形）であ
り、前記領域の縦方向及び横方向の長さの内、短い方を
Ｘ、長い方をＹ（前記領域が正方形の場合はＹ＝Ｘ）と
したとき、前記集光レンズの曲率半径Ｒが下記式（１）
を満足することが好ましい。
【００１７】
【数２】 Ｘ／２≦Ｒ≦（1/2）×（Ｘ2＋Ｙ2）1/2 ・・（１）
【００１８】かかる好ましい構成によれば、画素領域の
うち集光レンズが配置された領域の割合を高くすること
ができ、集光レンズの開口をより大きくすることができ
る。
うち集光レンズが配置された領域の割合を高くすること
ができ、集光レンズの開口をより大きくすることができ
る。
【００１９】本発明の第２の構成にかかるレンズアレイ
は、縦横方向に集光レンズが複数個配列されてなり、個
々の前記集光レンズは２次元平面に配列された各画素に
１対１に対応するように設置して使用されるレンズアレ
イであって、前記画素に対応する領域は長方形であり、
前記領域の短辺は長辺の１／２以下の長さであり、前記
集光レンズの配列面と垂直な方向より見た前記集光レン
ズの平面形状は、２つの略平行な向かい合う直線状の辺
と、前記直線状の辺を結ぶ２つの略円弧とを有し、前記
２つの略円弧の中心は前記画素に対応する領域の中心と
略一致することを特徴とする。
は、縦横方向に集光レンズが複数個配列されてなり、個
々の前記集光レンズは２次元平面に配列された各画素に
１対１に対応するように設置して使用されるレンズアレ
イであって、前記画素に対応する領域は長方形であり、
前記領域の短辺は長辺の１／２以下の長さであり、前記
集光レンズの配列面と垂直な方向より見た前記集光レン
ズの平面形状は、２つの略平行な向かい合う直線状の辺
と、前記直線状の辺を結ぶ２つの略円弧とを有し、前記
２つの略円弧の中心は前記画素に対応する領域の中心と
略一致することを特徴とする。
【００２０】かかる第２の構成にかかるレンズアレイに
よれば、画素の縦横方向の配列間隔が異なるような場合
において、画素領域を有効に使用できるので、集光レン
ズの開口が拡大し、画素領域を通る光線の無駄を少なく
することができる。この結果、例えば固体撮像装置に使
用した場合には感度を向上させることができ、また液晶
表示素子に使用した場合には画面の輝度を向上させるこ
とができる。更に、このようなレンズ形状は製造が比較
的容易である。
よれば、画素の縦横方向の配列間隔が異なるような場合
において、画素領域を有効に使用できるので、集光レン
ズの開口が拡大し、画素領域を通る光線の無駄を少なく
することができる。この結果、例えば固体撮像装置に使
用した場合には感度を向上させることができ、また液晶
表示素子に使用した場合には画面の輝度を向上させるこ
とができる。更に、このようなレンズ形状は製造が比較
的容易である。
【００２１】上記の第１又は第２の構成において、前記
集光レンズの平面形状における直線状の辺を含む前記集
光レンズの壁面が、前記集光レンズの配列面に対して垂
直でないことが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、例えば個体撮像素子に適用する場合には該壁面に入
射する光線も効率よく受光素子に導くことができる。ま
た、該壁面の傾斜角度を製造方法を考慮して選択するこ
とにより、製造しやすいレンズアレイとすることができ
る。
集光レンズの平面形状における直線状の辺を含む前記集
光レンズの壁面が、前記集光レンズの配列面に対して垂
直でないことが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、例えば個体撮像素子に適用する場合には該壁面に入
射する光線も効率よく受光素子に導くことができる。ま
た、該壁面の傾斜角度を製造方法を考慮して選択するこ
とにより、製造しやすいレンズアレイとすることができ
る。
【００２２】また、上記の第１又は第２の構成におい
て、前記集光レンズは、その形状を階段状に近似したバ
イナリー形状で形成されていることが好ましい。かかる
好ましい構成によれば、レンズアレイの製造方法の選択
肢が増し、工程の簡略化と低コスト化を図ることができ
る。
て、前記集光レンズは、その形状を階段状に近似したバ
イナリー形状で形成されていることが好ましい。かかる
好ましい構成によれば、レンズアレイの製造方法の選択
肢が増し、工程の簡略化と低コスト化を図ることができ
る。
【００２３】また、本発明にかかる個体撮像素子は、２
次元平面に配列された受光部と、前記受光部上に積層さ
れた上記第１又は第２の構成にかかるレンズアレイとを
有する固体撮像素子であって、前記レンズアレイの個々
の集光レンズは個々の前記受光部に１対１に対応するこ
とを特徴とする。かかる構成によれば、高感度で鮮明な
画像が得られる個体撮像素子を得ることができる。
次元平面に配列された受光部と、前記受光部上に積層さ
れた上記第１又は第２の構成にかかるレンズアレイとを
有する固体撮像素子であって、前記レンズアレイの個々
の集光レンズは個々の前記受光部に１対１に対応するこ
とを特徴とする。かかる構成によれば、高感度で鮮明な
画像が得られる個体撮像素子を得ることができる。
【００２４】上記の構成において、前記集光レンズの焦
点距離が、前記受光部までの距離に略等しいことが好ま
しい。かかる好ましい構成によれば、集光レンズを通過
した光を無駄なく受光部に集光でき、集光レンズの実質
的な開口を拡大することができる。その結果、鮮明な画
像が得られる。
点距離が、前記受光部までの距離に略等しいことが好ま
しい。かかる好ましい構成によれば、集光レンズを通過
した光を無駄なく受光部に集光でき、集光レンズの実質
的な開口を拡大することができる。その結果、鮮明な画
像が得られる。
【００２５】また、本発明にかかる液晶表示素子は、２
次元平面に配列された画素と、前記画素上に積層された
請求項１〜７のいずれかに記載のレンズアレイとを有す
る液晶表示素子であって、前記レンズアレイの個々の集
光レンズは個々の前記画素に１対１に対応することを特
徴とする。かかる構成によれば、画面の輝度を向上し、
鮮明な画像が得られる液晶表示素子を得ることができ
る。
次元平面に配列された画素と、前記画素上に積層された
請求項１〜７のいずれかに記載のレンズアレイとを有す
る液晶表示素子であって、前記レンズアレイの個々の集
光レンズは個々の前記画素に１対１に対応することを特
徴とする。かかる構成によれば、画面の輝度を向上し、
鮮明な画像が得られる液晶表示素子を得ることができ
る。
【００２６】上記の構成において、前記集光レンズの焦
点距離が、前記画素までの距離に略等しいことが好まし
い。かかる好ましい構成によれば、集光レンズの実質的
な開口を拡大することができる。その結果、鮮明な画像
が得られる。
点距離が、前記画素までの距離に略等しいことが好まし
い。かかる好ましい構成によれば、集光レンズの実質的
な開口を拡大することができる。その結果、鮮明な画像
が得られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のレンズアレイにつ
いて、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。
いて、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。
【００２８】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１にかかるレンズアレイの概念図であって、図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のIb−Ib線で
の矢印方向から見た断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の
Ic−Ic線での矢印方向から見た断面図である。
態１にかかるレンズアレイの概念図であって、図１
（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のIb−Ib線で
の矢印方向から見た断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の
Ic−Ic線での矢印方向から見た断面図である。
【００２９】なお、図１では、図面を簡素化するために
４画素のみを示したが、実際には図１（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
４画素のみを示したが、実際には図１（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
【００３０】本実施の形態のレンズアレイは、縦横方向
に配列された矩形状の画素領域に凸レンズ形状を有する
集光レンズ１１１が、一つの画素領域に一つの集光レン
ズが対応するように配置されている。
に配列された矩形状の画素領域に凸レンズ形状を有する
集光レンズ１１１が、一つの画素領域に一つの集光レン
ズが対応するように配置されている。
【００３１】ここで、集光レンズの配列面と垂直な方向
より見た集光レンズ１１１の平面形状は図１（ａ）に示
すように略八角形であり、画素領域の境界の４辺と平行
な隣り合わない４つの辺は直線であり、該４辺の間を順
に連結する他の４つの辺は、前記略八角形の略中心（こ
れは、画素領域の中心とほぼ一致する）を中心点とする
略円の１部である。該略円の直径は、画素領域の対角線
の長さより短く、前記画素領域の一辺（画素領域が長方
形の場合はその短辺）よりも長い。
より見た集光レンズ１１１の平面形状は図１（ａ）に示
すように略八角形であり、画素領域の境界の４辺と平行
な隣り合わない４つの辺は直線であり、該４辺の間を順
に連結する他の４つの辺は、前記略八角形の略中心（こ
れは、画素領域の中心とほぼ一致する）を中心点とする
略円の１部である。該略円の直径は、画素領域の対角線
の長さより短く、前記画素領域の一辺（画素領域が長方
形の場合はその短辺）よりも長い。
【００３２】本実施の形態のレンズアレイは、このよう
な構成により、従来レンズに比べて、画素領域における
集光レンズ１１１で覆われている部分の面積が増加す
る。また、同時に、集光に必要な集光レンズ１１１の曲
率を、画素領域の対角線の長さなどに制限されることな
く自由に選択することができる。
な構成により、従来レンズに比べて、画素領域における
集光レンズ１１１で覆われている部分の面積が増加す
る。また、同時に、集光に必要な集光レンズ１１１の曲
率を、画素領域の対角線の長さなどに制限されることな
く自由に選択することができる。
【００３３】図６に示したように、ｐウェル層３１１を
設け、その表層部に１辺約２．５μｍの受光部３１０を
構成し、次に厚さ約０．１μｍのシリコン酸化膜あるい
は窒化膜３０７を構成し、屈折率１．５５、厚さ約０．
９μｍの素子表面保護膜３０５と、屈折率１．４７、厚
さ約１μｍの平坦膜３０４と、屈折率１．５２で厚さ約
２μｍのカラーフィルター層３０３を構成し、その受光
素子に対応する画素領域の範囲が縦横約４．５μｍの正
方形である固体撮像素子を仮定する。その画素領域の上
部に、屈折率が１．５の集光レンズ３０１を置いて、シ
ミュレーションした。
設け、その表層部に１辺約２．５μｍの受光部３１０を
構成し、次に厚さ約０．１μｍのシリコン酸化膜あるい
は窒化膜３０７を構成し、屈折率１．５５、厚さ約０．
９μｍの素子表面保護膜３０５と、屈折率１．４７、厚
さ約１μｍの平坦膜３０４と、屈折率１．５２で厚さ約
２μｍのカラーフィルター層３０３を構成し、その受光
素子に対応する画素領域の範囲が縦横約４．５μｍの正
方形である固体撮像素子を仮定する。その画素領域の上
部に、屈折率が１．５の集光レンズ３０１を置いて、シ
ミュレーションした。
【００３４】本実施の形態のレンズアレイによれば、縦
４．３×横４．３μｍ、曲率半径３．４μｍ、レンズ厚
１．８μｍのとき、集光率は９０％であった。一方、従
来の一般的なレンズアレイでは、レンズ径４．３μｍ、
曲率３μｍとして、集光率は７２％であった。即ち、本
実施の形態の集光率は従来に比べて約２５％向上したこ
とがわかる。
４．３×横４．３μｍ、曲率半径３．４μｍ、レンズ厚
１．８μｍのとき、集光率は９０％であった。一方、従
来の一般的なレンズアレイでは、レンズ径４．３μｍ、
曲率３μｍとして、集光率は７２％であった。即ち、本
実施の形態の集光率は従来に比べて約２５％向上したこ
とがわかる。
【００３５】ここで、集光率とは、任意に光線追跡を実
施したとき、１つの受光素子に対応する画素領域を通る
光線の本数の内、受光素子に入射する光線の本数であ
る。ただし、本シミュレーションでは、画素領域への入
射光線角度は、０度から１５度の範囲で任意である。
施したとき、１つの受光素子に対応する画素領域を通る
光線の本数の内、受光素子に入射する光線の本数であ
る。ただし、本シミュレーションでは、画素領域への入
射光線角度は、０度から１５度の範囲で任意である。
【００３６】集光レンズの曲率半径は、例えばレンズが
従来のレンズよりも画素領域を広く覆うためには最短で
も矩形状の画素領域の短い方の１辺の長さの半分以上が
必要となる。また、曲率半径が大きくなりすぎても集光
力が弱まり、感度の低下を引き起こす。このため、画素
領域の短い方の長さをＸ、長い方の長さをＹとすると、
集光レンズの曲率半径Ｒが下記式（１）を満足すること
が好ましい。
従来のレンズよりも画素領域を広く覆うためには最短で
も矩形状の画素領域の短い方の１辺の長さの半分以上が
必要となる。また、曲率半径が大きくなりすぎても集光
力が弱まり、感度の低下を引き起こす。このため、画素
領域の短い方の長さをＸ、長い方の長さをＹとすると、
集光レンズの曲率半径Ｒが下記式（１）を満足すること
が好ましい。
【００３７】
【数３】 Ｘ／２≦Ｒ≦（1/2）×（Ｘ2＋Ｙ2）1/2 ・・（１）
【００３８】曲率半径Ｒが式（１）を満足すると、レン
ズは画素領域広く覆うことができ、かつ十分な集光力を
得ることができる。曲率半径Ｒが式（１）の下限を下回
ると、レンズは画素領域を広く覆うことができない。一
方、曲率半径Ｒが式（１）の上限を上回ると、十分な集
光力が得られない。
ズは画素領域広く覆うことができ、かつ十分な集光力を
得ることができる。曲率半径Ｒが式（１）の下限を下回
ると、レンズは画素領域を広く覆うことができない。一
方、曲率半径Ｒが式（１）の上限を上回ると、十分な集
光力が得られない。
【００３９】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２にかかるレンズアレイの概念図であって、図２
（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIb−IIb線
での矢印方向から見た断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）
のIIc−IIc線での矢印方向から見た断面図、図２（ｄ）
は図２（ａ）のIId−IId線での矢印方向から見た断面図
である。
態２にかかるレンズアレイの概念図であって、図２
（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のIIb−IIb線
での矢印方向から見た断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）
のIIc−IIc線での矢印方向から見た断面図、図２（ｄ）
は図２（ａ）のIId−IId線での矢印方向から見た断面図
である。
【００４０】なお、図２では、図面を簡素化するために
４画素のみを示したが、実際には図２（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
４画素のみを示したが、実際には図２（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
【００４１】本実施の形態のレンズアレイの画素領域
は、図２（ａ）から明らかなように長方形であり、その
短辺（図２（ａ）では縦方向の辺）の長さが長辺（図２
（ａ）では横方向の辺）の長さの１／２以下である。こ
のような画素領域に、凸レンズ形状を有する集光レンズ
１２１が、一つの画素領域に一つの集光レンズが対応す
るように配置されている。
は、図２（ａ）から明らかなように長方形であり、その
短辺（図２（ａ）では縦方向の辺）の長さが長辺（図２
（ａ）では横方向の辺）の長さの１／２以下である。こ
のような画素領域に、凸レンズ形状を有する集光レンズ
１２１が、一つの画素領域に一つの集光レンズが対応す
るように配置されている。
【００４２】ここで、集光レンズの配列面と垂直な方向
より見た集光レンズ１２１の平面形状は図２（ａ）に示
したように略四角形であり、画素領域の長辺と平行な向
かい合う２辺は直線であり、該２辺を結ぶ他の２辺は、
前記略四角形の略中心（これは、画素領域の中心とほぼ
一致する）を中心点とする略円の一部である。
より見た集光レンズ１２１の平面形状は図２（ａ）に示
したように略四角形であり、画素領域の長辺と平行な向
かい合う２辺は直線であり、該２辺を結ぶ他の２辺は、
前記略四角形の略中心（これは、画素領域の中心とほぼ
一致する）を中心点とする略円の一部である。
【００４３】本実施の形態のレンズアレイは、このよう
な構成により、画素の縦横方向の配列間隔が異なるよう
な場合において、従来レンズに比べて、画素領域におけ
る集光レンズ１２１で覆われている部分の面積が増加す
るので、例えば固体撮像素子に適用した場合には集光率
が向上し、感度向上に寄与する。
な構成により、画素の縦横方向の配列間隔が異なるよう
な場合において、従来レンズに比べて、画素領域におけ
る集光レンズ１２１で覆われている部分の面積が増加す
るので、例えば固体撮像素子に適用した場合には集光率
が向上し、感度向上に寄与する。
【００４４】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３にかかるレンズアレイの概念図であって、図３
（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIb−IIIb
線での矢印方向から見た断面図、図３（ｃ）は図３
（ａ）のIIIc−IIIc線での矢印方向から見た断面図であ
る。
態３にかかるレンズアレイの概念図であって、図３
（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のIIIb−IIIb
線での矢印方向から見た断面図、図３（ｃ）は図３
（ａ）のIIIc−IIIc線での矢印方向から見た断面図であ
る。
【００４５】なお、図３では、図面を簡素化するために
４画素のみを示したが、実際には図３（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
４画素のみを示したが、実際には図３（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
【００４６】本実施の形態の集光レンズ１３１は、実施
の形態１で説明した集光レンズ１１１において、矩形状
の画素領域の４辺と平行な４つのレンズ壁面１３２が、
集光レンズ配列面に対して垂直でなく、画素領域の中央
部方向に傾く所定の傾斜角をもつ。
の形態１で説明した集光レンズ１１１において、矩形状
の画素領域の４辺と平行な４つのレンズ壁面１３２が、
集光レンズ配列面に対して垂直でなく、画素領域の中央
部方向に傾く所定の傾斜角をもつ。
【００４７】本実施の形態のレンズアレイは、このよう
な構成により、例えば固体撮像素子に適用した場合に
は、壁面１３２に入射した光線も効率よく受光素子に導
くことができる。また、壁面１３２を垂直に形成する必
要が無くなるために、製造しやすいレンズアレイが実現
する。
な構成により、例えば固体撮像素子に適用した場合に
は、壁面１３２に入射した光線も効率よく受光素子に導
くことができる。また、壁面１３２を垂直に形成する必
要が無くなるために、製造しやすいレンズアレイが実現
する。
【００４８】上記の説明では、実施の形態１のレンズア
レイを例にしたが、実施の形態２のレンズアレイに同様
に傾斜した壁面を形成しても良く、その場合は上記と同
様の効果を奏する。
レイを例にしたが、実施の形態２のレンズアレイに同様
に傾斜した壁面を形成しても良く、その場合は上記と同
様の効果を奏する。
【００４９】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４にかかるレンズアレイの概念図であって、図４
（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のIV−IV線で
の矢印方向から見た断面図である。
態４にかかるレンズアレイの概念図であって、図４
（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のIV−IV線で
の矢印方向から見た断面図である。
【００５０】なお、図４では、図面を簡素化するために
４画素のみを示したが、実際には図４（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
４画素のみを示したが、実際には図４（ａ）に示した各
画素が縦横方向にそれぞれ所定個数配列されている。
【００５１】本実施の形態の集光レンズ１４１は、縦横
方向に配列された矩形状の画素領域に、実施の形態１で
示したレンズアレイの集光レンズ１１１の形状を階段状
に近似したバイナリーレンズとしたものである。
方向に配列された矩形状の画素領域に、実施の形態１で
示したレンズアレイの集光レンズ１１１の形状を階段状
に近似したバイナリーレンズとしたものである。
【００５２】もとのレンズ形状１４２に近づくようにバ
イナリー形状（階段形状）を形成する。この場合、階段
のステップ数が多いほど、本来のレンズ形状の持つ性能
に近づく。
イナリー形状（階段形状）を形成する。この場合、階段
のステップ数が多いほど、本来のレンズ形状の持つ性能
に近づく。
【００５３】このようなバイナリーレンズ形状を用いる
ことで、レンズアレイの製造上の選択肢を拡げることが
できる。具体的には、例えばフォトリソグラフィー技術
を用いて製造することができる。
ことで、レンズアレイの製造上の選択肢を拡げることが
できる。具体的には、例えばフォトリソグラフィー技術
を用いて製造することができる。
【００５４】上記の説明では、実施の形態１のレンズア
レイを例にしたが、実施の形態２又は３のレンズアレイ
を同様に階段状に近似したバイナリーレンズとしても良
く、その場合は上記と同様の効果を奏する。
レイを例にしたが、実施の形態２又は３のレンズアレイ
を同様に階段状に近似したバイナリーレンズとしても良
く、その場合は上記と同様の効果を奏する。
【００５５】以上の各実施の形態で説明したレンズアレ
イは、固体撮像素子に使用する場合には、レンズアレイ
を構成する集光レンズの焦点距離が固体撮像素子の受光
部までの距離に略等しくなるように形成するのが好まし
い。また、液晶表示素子に使用する場合には、レンズア
レイを構成する集光レンズの焦点距離が液晶表示素子の
画素までの距離に略等しくなるように形成するのが好ま
しい。いずれの場合も、そのような構成とすることによ
り、鮮明な画像を得ることができる。
イは、固体撮像素子に使用する場合には、レンズアレイ
を構成する集光レンズの焦点距離が固体撮像素子の受光
部までの距離に略等しくなるように形成するのが好まし
い。また、液晶表示素子に使用する場合には、レンズア
レイを構成する集光レンズの焦点距離が液晶表示素子の
画素までの距離に略等しくなるように形成するのが好ま
しい。いずれの場合も、そのような構成とすることによ
り、鮮明な画像を得ることができる。
【００５６】（実施の形態５）以下に本発明のレンズア
レイの製造方法の一例を説明する。
レイの製造方法の一例を説明する。
【００５７】例えば、固体撮像素子の平坦膜上にレンズ
アレイを形成する場合について、図５を用いて説明す
る。
アレイを形成する場合について、図５を用いて説明す
る。
【００５８】まず、平坦膜４０２上に、レンズ材料とな
る合成樹脂層４２１を回転塗布で形成する（図５
（ａ））。合成樹脂層４２１に用いられる材料として
は、例えばフェノール系樹脂、スチレン系樹脂、アクリ
ル系樹脂が使用できるが、その他従来から用いられてき
た材料も使用できる。合成樹脂層４２１の材料として
は、具体的には、ポリパラビニルフェノール系樹脂にナ
フトキノンジアジドを添加した感光性樹脂が好ましい。
この樹脂は、ポジ型レジストとして用いることができ、
熱処理すると熱可塑性により液状化して形状が半球状に
変形し、その後熱硬化性による形状固定と固化が進行
し、硬化したレンズ形状が実現される。また、上記感光
性樹脂は、現像直後の工程において紫外線照射により可
視光透過率を９０％以上にまで向上させ、この透明化し
た状態でレンズ形状へと変形させることができる。
る合成樹脂層４２１を回転塗布で形成する（図５
（ａ））。合成樹脂層４２１に用いられる材料として
は、例えばフェノール系樹脂、スチレン系樹脂、アクリ
ル系樹脂が使用できるが、その他従来から用いられてき
た材料も使用できる。合成樹脂層４２１の材料として
は、具体的には、ポリパラビニルフェノール系樹脂にナ
フトキノンジアジドを添加した感光性樹脂が好ましい。
この樹脂は、ポジ型レジストとして用いることができ、
熱処理すると熱可塑性により液状化して形状が半球状に
変形し、その後熱硬化性による形状固定と固化が進行
し、硬化したレンズ形状が実現される。また、上記感光
性樹脂は、現像直後の工程において紫外線照射により可
視光透過率を９０％以上にまで向上させ、この透明化し
た状態でレンズ形状へと変形させることができる。
【００５９】ついで、塗布形成された合成樹脂層４２１
を選択露光する。上記ポリパラビニルフェノール樹脂の
ようなポジ型のレジストを用いる場合には、除去すべき
部分にのみ紫外光４２３を照射し、現像する。このよう
な紫外線ステッパを用いたパターニングにより、合成樹
脂層４２１を各受光部と１対１に対応する合成樹脂部分
４２２に分割する（図５（ｂ））。
を選択露光する。上記ポリパラビニルフェノール樹脂の
ようなポジ型のレジストを用いる場合には、除去すべき
部分にのみ紫外光４２３を照射し、現像する。このよう
な紫外線ステッパを用いたパターニングにより、合成樹
脂層４２１を各受光部と１対１に対応する合成樹脂部分
４２２に分割する（図５（ｂ））。
【００６０】さらに、分割した各合成樹脂部分４２２を
ブリーチングする。すなわち、紫外光を照射して不透明
な材料を透明化する。この後、断面矩形の合成樹脂部分
４２２を回転塗布等の方法でオーバーコート層４２５に
より被覆する（図５（ｃ））。
ブリーチングする。すなわち、紫外光を照射して不透明
な材料を透明化する。この後、断面矩形の合成樹脂部分
４２２を回転塗布等の方法でオーバーコート層４２５に
より被覆する（図５（ｃ））。
【００６１】オーバーコート層４２５により覆われた各
合成樹脂部分４２２は加熱されることにより軟化して、
上方に凸となった曲線により断面が構成されるドーム型
レンズ形状４０１へと変形する（図５（ｄ））。この変
形の際、オーバーコート層４２５が形成されているため
に、隣接する各合成樹脂部分は互いに接触しにくくな
る。換言すれば、オーバーコート層４２５は、合成樹脂
部分が急速に接近しないように緩衝作用を発揮する。オ
ーバーコート層４２５の材料は、上記の緩衝作用を奏し
得る材料であれば特に制限することなく使用することが
できる。一方、オーバーコート層４２５には、合成樹脂
部分４２２が加熱される温度において合成樹脂部分４２
２の変形を完全に制限してしまわないことが要求され
る。
合成樹脂部分４２２は加熱されることにより軟化して、
上方に凸となった曲線により断面が構成されるドーム型
レンズ形状４０１へと変形する（図５（ｄ））。この変
形の際、オーバーコート層４２５が形成されているため
に、隣接する各合成樹脂部分は互いに接触しにくくな
る。換言すれば、オーバーコート層４２５は、合成樹脂
部分が急速に接近しないように緩衝作用を発揮する。オ
ーバーコート層４２５の材料は、上記の緩衝作用を奏し
得る材料であれば特に制限することなく使用することが
できる。一方、オーバーコート層４２５には、合成樹脂
部分４２２が加熱される温度において合成樹脂部分４２
２の変形を完全に制限してしまわないことが要求され
る。
【００６２】オーバーコート層４２５をそのまま残して
おくことで、縦横方向に隣り合う集光レンズと相互に接
触して形成されたレンズアレイを形成することができ
る。また、画素に対応する領域全域にレンズを形成する
場合も上記と同様の方法で作成することが可能である。
おくことで、縦横方向に隣り合う集光レンズと相互に接
触して形成されたレンズアレイを形成することができ
る。また、画素に対応する領域全域にレンズを形成する
場合も上記と同様の方法で作成することが可能である。
【００６３】また、オーバーコート層４２５が極端に薄
い場合には、図５（ｅ）のように、オーバーコート層を
取り除いても、隣り合う集光レンズ４０１がほぼ接触し
たレンズアレイを得ることができる。
い場合には、図５（ｅ）のように、オーバーコート層を
取り除いても、隣り合う集光レンズ４０１がほぼ接触し
たレンズアレイを得ることができる。
【００６４】さらに、オーバーコート層の粘度と厚みの
調節、又は加熱温度の調節により、矩形状の画素領域の
４辺と平行な４つのレンズ壁面を、レンズ配列面に対し
て垂直ではなく、傾斜させることができる。
調節、又は加熱温度の調節により、矩形状の画素領域の
４辺と平行な４つのレンズ壁面を、レンズ配列面に対し
て垂直ではなく、傾斜させることができる。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレンズア
レイによれば、画素領域を有効に使用できるので、集光
レンズの開口が拡大し、画素領域を通る光線の無駄を少
なくすることができる。この結果、例えば固体撮像装置
に使用した場合には感度を向上させることができ、また
液晶表示素子に使用した場合には画面の輝度を向上させ
ることができる。更に、比較的容易に製造することが可
能である。
レイによれば、画素領域を有効に使用できるので、集光
レンズの開口が拡大し、画素領域を通る光線の無駄を少
なくすることができる。この結果、例えば固体撮像装置
に使用した場合には感度を向上させることができ、また
液晶表示素子に使用した場合には画面の輝度を向上させ
ることができる。更に、比較的容易に製造することが可
能である。
【図１】 本発明の実施の形態１にかかるレンズアレイ
の概念図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は
図１（ａ）のIb−Ib線での矢印方向から見た断面図、図
１（ｃ）は図１（ａ）のIc−Ic線での矢印方向から見た
断面図である。
の概念図であって、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は
図１（ａ）のIb−Ib線での矢印方向から見た断面図、図
１（ｃ）は図１（ａ）のIc−Ic線での矢印方向から見た
断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態２にかかるレンズアレイ
の概念図であって、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は
図２（ａ）のIIb−IIb線での矢印方向から見た断面図、
図２（ｃ）は図２（ａ）のIIc−IIc線での矢印方向から
見た断面図、図２（ｄ）は図２（ａ）のIId−IId線での
矢印方向から見た断面図である。
の概念図であって、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は
図２（ａ）のIIb−IIb線での矢印方向から見た断面図、
図２（ｃ）は図２（ａ）のIIc−IIc線での矢印方向から
見た断面図、図２（ｄ）は図２（ａ）のIId−IId線での
矢印方向から見た断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態３にかかるレンズアレイ
の概念図であって、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）のIIIb−IIIb線での矢印方向から見た断面
図、図３（ｃ）は図３（ａ）のIIIc−IIIc線での矢印方
向から見た断面図である。
の概念図であって、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）のIIIb−IIIb線での矢印方向から見た断面
図、図３（ｃ）は図３（ａ）のIIIc−IIIc線での矢印方
向から見た断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態４にかかるレンズアレイ
の概念図であって、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は
図４（ａ）のIV−IV線での矢印方向から見た断面図であ
る。
の概念図であって、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は
図４（ａ）のIV−IV線での矢印方向から見た断面図であ
る。
【図５】 本発明の実施の形態５にかかるレンズアレイ
の製造方法の概略を工程順に示した断面図である。
の製造方法の概略を工程順に示した断面図である。
【図６】 一般的な固体撮像装置の構成の概略を示した
断面図である。
断面図である。
【図７】 従来のレンズアレイの概略を示した図であっ
て、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶ
−Ｖ線での矢印方向から見た断面図である。
て、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶ
−Ｖ線での矢印方向から見た断面図である。
１１１ 集光レンズ（レンズアレイ） １２１ 集光レンズ（レンズアレイ） １３１ 集光レンズ（レンズアレイ） １３２ 傾斜面 １４１ 集光レンズ（バイナリーレンズ） １４２ もとのレンズ形状 ３０１ レンズアレイ（オンチップレンズ） ３０２ 中間透明膜 ３０３ カラーフィルター層 ３０４ 平坦膜 ３０５ 素子表面保護層 ３０６ メタル遮光膜 ３０７ シリコン酸化膜あるいは窒化膜 ３０８ ポリシリコン電極 ３０９ 電荷転送部 ３１０ 受光部 ３１１ ｐウェル層 ３１２ ｎ型半導体基板 ４０１ 集光レンズ ４０２ 平坦膜 ４２１ 合成樹脂層 ４２２ 合成樹脂部分 ４２３ 紫外光 ４２５ オーバーコート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山形 道弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐野 義和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大田垣 智子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 市川 美千代 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 寺川 澄雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 青木 裕光 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB01 BA10 FA06 GD04 GD07 5C024 AA01 CA12 EA04 FA01
Claims (11)
- 【請求項１】 縦横方向に集光レンズが複数個配列され
てなり、個々の前記集光レンズは２次元平面に配列され
た各画素に１対１に対応するように設置して使用される
レンズアレイであって、 前記集光レンズの配列面と垂直な方向より見た前記集光
レンズの平面形状は、４つ直線状の辺と、前記直線状の
各辺を順に結ぶ４つの略円弧とを有し、前記４つの略円
弧の中心は前記画素に対応する領域の中心と略一致する
ことを特徴とするレンズアレイ。 - 【請求項２】 前記画素に対応する領域が矩形状であ
り、前記略円弧の直径は、前記領域の対角線よりも短
く、前記領域の短い方の一辺よりも長い請求項１に記載
のレンズアレイ。 - 【請求項３】 前記画素に対応する領域が矩形状であ
り、前記集光レンズは、前記領域の対角線方向のレンズ
の曲率と、前記領域の辺方向のレンズ曲率とが略等しい
請求項１に記載のレンズアレイ - 【請求項４】 前記画素に対応する領域は矩形状であ
り、前記領域の縦方向及び横方向の長さの内、短い方を
Ｘ、長い方をＹとしたとき、前記集光レンズの曲率半径
Ｒが下記式（１）を満足する請求項１に記載のレンズア
レイ。 【数１】 Ｘ／２≦Ｒ≦（1/2）×（Ｘ2＋Ｙ2）1/2 ・・（１） - 【請求項５】 縦横方向に集光レンズが複数個配列され
てなり、個々の前記集光レンズは２次元平面に配列され
た各画素に１対１に対応するように設置して使用される
レンズアレイであって、 前記画素に対応する領域は長方形であり、前記領域の短
辺は長辺の１／２以下の長さであり、 前記集光レンズの配列面と垂直な方向より見た前記集光
レンズの平面形状は、２つの略平行な向かい合う直線状
の辺と、前記直線状の辺を結ぶ２つの略円弧とを有し、
前記２つの略円弧の中心は前記画素に対応する領域の中
心と略一致することを特徴とするレンズアレイ。 - 【請求項６】 前記集光レンズの平面形状における直線
状の辺を含む前記集光レンズの壁面が、前記集光レンズ
の配列面に対して垂直でない請求項１又は５に記載のレ
ンズアレイ。 - 【請求項７】 前記集光レンズは、その形状を階段状に
近似したバイナリー形状で形成されている請求項１又は
５に記載のレンズアレイ。 - 【請求項８】 ２次元平面に配列された受光部と、前記
受光部上に積層された請求項１〜７のいずれかに記載の
レンズアレイとを有する固体撮像素子であって、前記レ
ンズアレイの個々の集光レンズは個々の前記受光部に１
対１に対応することを特徴とする固体撮像素子。 - 【請求項９】 前記集光レンズの焦点距離が、前記受光
部までの距離に略等しい請求項８に記載の固体撮像素
子。 - 【請求項１０】 ２次元平面に配列された画素と、前記
画素上に積層された請求項１〜７のいずれかに記載のレ
ンズアレイとを有する液晶表示素子であって、前記レン
ズアレイの個々の集光レンズは個々の前記画素に１対１
に対応することを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項１１】 前記集光レンズの焦点距離が、前記画
素までの距離に略等しい請求項１０に記載の液晶表示素
子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011128A JP2000206310A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | レンズアレイ |
| US09/817,772 US6606198B2 (en) | 1999-01-19 | 2001-03-26 | Lens array |
Applications Claiming Priority (1)
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