JP2001197513A

JP2001197513A - 固体撮像装置及びその固着方法

Info

Publication number: JP2001197513A
Application number: JP2000003165A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Nakato; 健彦中戸
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】固体撮像素子のレジストレーション調整を伴
う固着作業を低コストで簡易な構成により容易に行う。【解決手段】パッケージ１００の中央に固体撮像素子
１１０を配置し、この固体撮像素子１１０の非撮像領域
に、レジストレーション調整に用いる発光素子１４０が
設けられている。各発光素子１４０は、例えば指向性を
有する発光ダイオード（ＬＥＤ）より形成されており、
スポット光に近い状態の光を固体撮像素子１１０の前方
に出射する。レジストレーション調整を伴う固着作業の
際に、各発光素子１４０による発光を観測し、その光の
位置や状態を測定することで、レジストレーション調整
を行う。例えば、各発光素子１４０による光の受光位置
により、上述したプリズムブロックに固着される複数の
固体撮像素子間の位置を合わせたり、受光した光の歪み
状態等から固体撮像素子の角度を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を搭
載した固体撮像素子ブロックとレンズマウント部を設け
たプリズムブロックとをレジストレーション調整して固
着するようにした固体撮像装置及びその固着方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、固体撮像装置では、シャープで
コントラストが良く、いわゆるケラレ、片ボケ等のない
画像を得るため、レンズで受けた光を位置精度よく撮像
素子の撮像面に結像させる必要がある。また、固体撮像
装置では、図４に示すように、固体撮像素子毎に光軸に
対するＸ、Ｙ、Ｚ、Θｘ、Θｙ、Θｚの６次元の角度調
整（レジストレーション調整）を行った後、固体撮像素
子をプリズムブロックに固着している。

【０００３】図５は固体撮像素子のレジストレーション
調整（光学調整）を行う装置の概要を示す側面図であ
る。このレジストレーション調整（光学調整）は、固体
撮像素子を駆動しない状態で固体撮像素子の各画素を観
察することにより、固体撮像素子の位置等を調整するも
のである。図５において、固体撮像装置１０は、プリズ
ムブロック２０に３つの固体撮像素子ブロック３１、３
２、３３を固着する３板式のものである。各固体撮像素
子ブロック３１、３２、３３は、それぞれ調整装置４
１、４２、４３に保持された状態で、プリズムブロック
２０の背面から側面にかけて設けられた素子装着面に配
置されている。そして、各調整装置４１、４２、４３に
よって上述した６次元方向の調整が行われ、最終的に半
田付けや接着によってプリズムブロック２０に固着され
る。また、図５に示すレジストレーション調整では、プ
リズムブロック２０の前面に設けたレンズマウント部２
２の方向から大光量光源５１、５２によって大光量の光
を照射し、プリズムブロック２０に対向して配置した観
察装置５３により、固体撮像素子の撮像面からの反射光
を受光し、この反射光から各画素の位置を観察し、各画
素の位置を調整する。

【０００４】図６は固体撮像装置のレジストレーション
調整（画出し調整）を行う装置の概要を示す側面図であ
る。このレジストレーション調整（画出し調整）は、固
体撮像素子を実際に駆動させて撮像状態を観察すること
により、固体撮像素子の位置等を調整するものである。
図６において、固体撮像装置１０のプリズムブロック２
０のレンズマウント部２２には、検査用のマスタレンズ
６０が配置されており、その前方にはテストチャート６
１が配置された光源ボックス６２が配置されている。ま
た、各固体撮像素子ブロック３１、３２、３３は、各色
チャネル（Ｒｃｈ、Ｇｃｈ、Ｂｃｈ）毎に画像処理回路
装置６３に接続され、画像処理回路装置６３からの画像
情報が高解像度モニタ６４に入力される。このような装
置を用いたレジストレーション調整作業は、固体撮像装
置を実際に駆動制御しながら、テストチャート６１を撮
像し、その撮像した画像を高解像度モニタ６４で観測す
ることにより、各固体撮像素子ブロック３１、３２、３
３の位置等を調整する。そして、このようなレジストレ
ーション調整後、固体撮像素子ブロック３１、３２、３
３の固着を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の固
体撮像装置では、レジストレーション調整を行った後、
固体撮像素子をプリズムブロックに固着しているため、
この作業が大変煩雑であるとともに、上述のような専用
の装置が必要となり、設備が大規模化する傾向となる。
特にカラー固体撮像装置では、固体撮像素子の板数（１
板〜４板）に応じてレジストレーション調整が必要とな
り、その分、煩雑さが増大することになる。

【０００６】例えば、図５に示すレジストレーション調
整では、大光量光源５１、５２の発熱の問題が発生す
る。また、反射光の減衰のためにレジストレーション調
整が困難化するという問題がある。また、図６に示すレ
ジストレーション調整作業は、実際に固体撮像装置を駆
動するための駆動制御装置が必要となり、検査設備の構
成が複雑なものとなる問題がある。

【０００７】そこで本発明の目的は、固体撮像素子のレ
ジストレーション調整を伴う固着作業を容易に行うこと
ができる固体撮像装置及びその固着方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、固体撮像素子を搭載した固体撮像素子ブロッ
クをレジストレーション調整した後、プリズムブロック
に固着する固体撮像装置において、前記固体撮像素子ブ
ロックに、前記プリズムブロック側に検査光を発光する
発光素子を設け、前記発光素子によって発光された検査
光を観察しながら前記レジストレーション調整を行うよ
うにしたことを特徴とする。

【０００９】また本発明は、固体撮像素子を搭載した固
体撮像素子ブロックをレジストレーション調整した後、
プリズムブロックに固着する固体撮像装置の固着方法に
おいて、前記固体撮像素子ブロックに、前記プリズムブ
ロック側に検査光を発光する発光素子を設け、前記発光
素子によって発光された検査光を観察しながら前記レジ
ストレーション調整を行うようにしたことを特徴とす
る。

【００１０】本発明による固体撮像装置では、固体撮像
素子ブロックに設けた発光素子を駆動し、発光素子から
検査光を発光させる。そして、この検査光を受光装置に
よって観察することにより、この検査光の位置や状態か
ら固体撮像素子に関する各種のレジストレーション調整
を可能とし、このレジストレーション調整を伴う固着作
業を行うことができる。したがって、従来のような大規
模で複雑な装置を用いることなく、固体撮像素子の光学
調整や画出し調整等のレジストレーション調整を伴う固
着作業を容易に行うことができる。

【００１１】また本発明による固体撮像装置の固着方法
でも同様に、固体撮像素子ブロックに設けた発光素子を
駆動し、発光素子から検査光を発光させる。そして、こ
の検査光を受光装置によって観察することにより、この
検査光の位置や状態から固体撮像素子に関する各種のレ
ジストレーション調整を可能とし、このレジストレーシ
ョン調整を伴う固着作業を行うことができる。したがっ
て、従来のような大規模で複雑な装置を用いることな
く、固体撮像素子の光学調整や画出し調整等のレジスト
レーション調整を伴う固着作業を容易に行うことができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による固体撮像装置
及びその固着方法の実施の形態について説明する。図１
は本発明の実施の形態による固体撮像装置の固体撮像素
子ブロックの一例を示す概略正面図であり、図２は図１
に示す固体撮像素子ブロックの構造を概略断面図であ
る。本形態において、固体撮像素子ブロックは、合成樹
脂等よりなる方形平板状のパッケージ１００の中央にチ
ップ状の固体撮像素子１１０を配置し、この固体撮像素
子１１０とパッケージ１００に設けた配線層との間をボ
ンディングしたものである。

【００１３】また、固体撮像素子１１０の上面には、色
分解フィルタ１２０やオンチップレンズ１３０が配置さ
れている。固体撮像素子１１０は、半導体基板に各画素
を構成するフォトセンサをマトリクス状に形成するとと
もに、ＣＣＤによる垂直転送レジスタや水平転送レジス
タを形成し、半導体基板上に各種の配線層や遮光膜等を
形成したものである。また、この固体撮像素子１１０で
は、ほぼ全体の領域が有効撮像領域として形成されてお
り、この有効撮像領域の外周は遮光膜によって覆われた
非撮像領域として形成されている。

【００１４】そして、このような固体撮像素子１１０の
非撮像領域に、レジストレーション調整に用いる発光素
子１４０が設けられている。すなわち、本例において
は、固体撮像素子１１０の４つのコーナ部にそれぞれ発
光素子１４０が１つずつ設けられており、合計４つの発
光素子１４０を、レジストレーション調整に用いるもの
である。各発光素子１４０は、例えば指向性を有する発
光ダイオード（ＬＥＤ）より形成されており、固体撮像
素子１１０の製造工程において半導体基板上に設けられ
たものである。したがって、各発光素子１４０の位置や
角度等は、この固体撮像素子１１０の製造上の精度に準
ずる精度を有するものである。そして、各発光素子１４
０は、所定の指向性を有するものであり、スポット光に
近い状態の光を固体撮像素子１１０の前方に出射するも
のとなっている。

【００１５】本形態の固体撮像装置では、上述したレジ
ストレーション調整を伴う固着作業の際に、各発光素子
１４０による発光を観測し、その光の位置や状態を測定
することで、レジストレーション調整を行うものであ
る。例えば、各発光素子１４０による光の受光位置によ
り、上述したプリズムブロックに固着される複数の固体
撮像素子間の位置を合わせたり、受光した光の歪み状態
等から固体撮像素子の角度を判定することが可能とな
る。

【００１６】図３は、上述のような固体撮像装置を用い
たレジストレーション調整装置の構成例を示す側面図で
ある。図３において、固体撮像装置２１０は、プリズム
ブロック２２０に３つの固体撮像素子ブロック２３１、
２３２、２３３を固着する３板式のものである。各固体
撮像素子ブロック２３１、２３２、２３３は、それぞれ
調整装置２４１、２４２、２４３に保持された状態で、
プリズムブロック２２０の背面から側面にかけて設けら
れた素子装着面に配置されている。そして、各調整装置
２４１、２４２、２４３によって上述した６次元方向の
調整が行われ、最終的に半田付けや接着によってプリズ
ムブロック２２０に固着される。また、各固体撮像素子
ブロック２３１、２３２、２３３は、発光素子駆動回路
２５０に接続されており、上述した各発光素子１４０が
点灯駆動されるようになっている。

【００１７】また、固体撮像装置２１０のプリズムブロ
ック２２０の前方には、観察装置２６０が対向配置され
ており、レンズマウント部２２２を通して各発光素子１
４０から照射された検査光を受光するようになってい
る。また、この観察装置２６０は、画像処理回路装置２
７０に接続されており、画像処理回路装置２７０からの
画像情報が高解像度モニタ２８０に入力される。

【００１８】以上のようなレジストレーション調整装置
を用いた光学調整では、各発光素子１４０から照射され
た検査光を観察装置２６０を通して撮像し、その映像を
画像処理回路装置２７０で画像処理し、この出力画像を
高解像度モニタ２８０に表示する。これにより、この出
力画像に基づいて、検査光の位置や状態等を測定し、こ
の判定状況に基づいて、各固体撮像素子ブロック２３
１、２３２、２３３における画素の位置や傾き等を判定
する。そして、各固体撮像素子ブロック２３１、２３
２、２３３がプリズムブロック２２０に対して最適な状
態となるよう調整装置２４１、２４２、２４３による調
整を行う。また、上述したレジストレーション調整装置
を用いた画出し調整でも、各発光素子１４０から照射さ
れた検査光を観察装置２６０を通して撮像し、その映像
を観察することにより、各固体撮像素子ブロック２３
１、２３２、２３３の位置関係等を観察する。そして、
各固体撮像素子ブロック２３１、２３２、２３３が最適
な状態となるよう調整装置２４１、２４２、２４３によ
る調整を行う。

【００１９】したがって、レジストレーション調整の光
学調整においては、撮像面の状態を発光素子１４０から
の検査光によって観察することにより、従来のような大
光量の光源が不要となり、発熱等の問題を解消できると
ともに、反射光の減衰等による撮像面の観察のしづらさ
を解消できる効果がある。また、レジストレーション調
整の画出し調整においても、発光素子１４０を駆動する
ことにより調整を行うことができ、従来のように固体撮
像装置の撮像素子自体を駆動する複雑な駆動制御装置が
不要となり、低コストで簡易な調整を実現できる。

【００２０】なお、以上のような実施の形態において
は、さらに次のような変形が可能である。上述した例で
は、各発光素子１４０から照射された検査光を高解像度
モニタ２８０によって目視で観察するようにしたが、画
像処理回路装置２７０からの信号によって自動的に解析
するような構成としてもよい。例えば、各発光素子１４
０からの検査光によって各光の輝点を一致させるような
自動調整や、色の認識による自動調整、あるいはこれら
の組み合わせ調整等を行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の固体撮像装
置では、固体撮像素子ブロックにプリズムブロック側に
検査光を発光する発光素子を設け、発光素子によって発
光された検査光を観察しながらレジストレーション調整
を行うようにした。したがって、従来のような大規模で
複雑な装置を用いることなく、固体撮像素子の光学調整
や画出し調整等のレジストレーション調整を伴う固着作
業を容易に行うことができる。

【００２２】また本発明の固体撮像装置の固着方法で
は、固体撮像素子ブロックにプリズムブロック側に検査
光を発光する発光素子を設け、前記発光素子によって発
光された検査光を観察しながら前記レジストレーション
調整を行うようにした。したがって、従来のような大規
模で複雑な装置を用いることなく、固体撮像素子の光学
調整や画出し調整等のレジストレーション調整を伴う固
着作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による固体撮像装置の固体
撮像素子ブロックの一例を示す概略正面図である。

【図２】図１に示す固体撮像素子ブロックの構造を概略
断面図である。

【図３】図１に示す固体撮像装置を用いたレジストレー
ション調整装置の構成例を示す側面図である。

【図４】固体撮像素子における角度調整の方向を示す説
明図である。

【図５】固体撮像素子のレジストレーション調整（光学
調整）を行う装置の概要を示す側面図である。

【図６】固体撮像素子のレジストレーション調整（画出
し調整）を行う装置の概要を示す側面図である。

【符号の説明】

１００……パッケージ、１１０……固体撮像素子、１２
０……色分解フィルタ、１３０……オンチップレンズ、
１４０……発光素子、２１０……固体撮像装置、２２０
……プリズムブロック、２３１、２３２、２３３……固
体撮像素子ブロック、２４１、２４２、２４３……調整
装置、２５０……発光素子駆動回路、２６０……観察装
置、２７０……画像処理回路装置、２８０……高解像度
モニタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子を搭載した固体撮像素子ブ
ロックとレンズマウント部を有するプリズムブロックと
を有し、前記固体撮像素子ブロックをレジストレーショ
ン調整した後、前記プリズムブロックに固着するように
した固体撮像装置において、前記固体撮像素子ブロックに、前記プリズムブロック側
に検査光を発光する発光素子を設け、前記発光素子によって発光された検査光を観察しながら
前記レジストレーション調整を行うようにした、ことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】前記発光素子は、前記固体撮像素子の製
造時に固体撮像素子の内部に埋設されていることを特徴
とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】前記発光素子は、発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】前記発光素子は、指向性を有する発光素
子であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装
置。
【請求項５】前記発光素子は、スポット光を発光する
ものであることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装
置。
【請求項６】前記発光素子は、１つの固体撮像素子ブ
ロックに複数設けられていることを特徴とする請求項１
記載の固体撮像装置。
【請求項７】前記発光素子は、固体撮像素子の撮像領
域を避けたコーナ部に設けられていることを特徴とする
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項８】固体撮像素子を搭載した固体撮像素子ブ
ロックをレジストレーション調整した後、プリズムブロ
ックに固着する固体撮像装置の固着方法において、前記固体撮像素子ブロックに、前記プリズムブロック側
に検査光を発光する発光素子を設け、前記発光素子によって発光された検査光を観察しながら
前記レジストレーション調整を行うようにした、ことを特徴とする固体撮像装置の固着方法。
【請求項９】前記発光素子は、前記固体撮像素子の製
造時に固体撮像素子の内部に埋設されていることを特徴
とする請求項８記載の固体撮像装置の固着方法。
【請求項１０】前記発光素子は、発光ダイオードであ
ることを特徴とする請求項８記載の固体撮像装置の固着
方法。
【請求項１１】前記発光素子は、指向性を有する発光
素子であることを特徴とする請求項８記載の固体撮像装
置の固着方法。
【請求項１２】前記発光素子は、スポット光を発光す
るものであることを特徴とする請求項８記載の固体撮像
装置の固着方法。
【請求項１３】前記発光素子は、１つの固体撮像素子
ブロックに複数設けられていることを特徴とする請求項
８記載の固体撮像装置の固着方法。
【請求項１４】前記発光素子は、固体撮像素子の撮像
領域を避けたコーナ部に設けられていることを特徴とす
る請求項８記載の固体撮像装置の固着方法。