JP2006166115A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置の光軸方向の厚さを薄くするとともに、その外形を小さくする。
【解決手段】入射される光を色分解する緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３と、これら色分解プリズムの各々に応じて設けられ、各色分解プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部３ａを有する緑用撮像素子３１、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３とを備える撮像装置１００であって、各色分解プリズムの光の出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂには回路パターン配線２ａが形成され、各撮像素子は、回路パターン配線２ａと電気的に接続するバンプ５を介して各色分解プリズムの出射面に取り付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等に適用可能な撮像装置に関する。

従来より、デジタルカメラ等に適用可能な撮像装置が知られており、この撮像装置としては、例えば、入射光を複数色に分解するプリズムと、このプリズムに接着されたＣＣＤ型イメージセンサ等の撮像素子とから構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１３４６３６号公報

ところで、上記特許文献１等の場合、プリズムに接着された撮像素子は、その光電変換部と反対側に、光電変換部に蓄積された電気信号を出力するための所定の配線等が設けられている。このため、撮像装置の光軸方向の厚さが大きくなってしまうといった問題がある。さらに、撮像素子の光電変換部と反対側に設けられた配線は、当該撮像素子の周縁部等に接続されており、また、この場合には、撮像素子の性能を確保するために、所定のモールド樹脂によって当該撮像素子の周囲を封止する必要が生じることとなることから、撮像装置の外形が大きくなってしまうといった問題もある。

そこで、本発明の課題は、光軸方向の厚さを薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる撮像装置を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の撮像装置は、
入射される光を色分解する少なくとも一つのプリズムと、前記プリズムの各々に応じて設けられ、各プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部を有する少なくとも一つの撮像素子とを備え、
前記プリズムの光の出射面には、回路パターン配線が配設され、
前記撮像素子は、前記回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して前記プリズムの前記出射面に取り付けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明の撮像装置は、
入射される光を色分解する少なくとも一つのプリズムと、前記プリズムの各々に応じて設けられる少なくとも一つの基板と、前記基板の各々に応じて設けられ、前記プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部を有する少なくとも一つの撮像素子とを備え、
前記基板は、その裏面に配設された回路パターン配線と、光の通過部とを備えるとともに、前記通過部を前記プリズムの光の出射面に対向させるように前記プリズムに取り付けられ、
前記撮像素子は、前記基板の裏面側に、前記回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して、前記通過部と前記光電変換部とを対向させて取り付けられていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、
前記基板は、
前記通過部としての開口部と、前記開口部を覆うように当該基板の表面側に設けられ、入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタとを備え、
前記色フィルタを前記プリズムの前記出射面に対向させて取り付けられていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置において、
一のプリズムの一面と前記一のプリズムと異なる他のプリズムの一面とを対向させて前記プリズムが複数配設され、
前記一のプリズムと前記他のプリズムとの間には、入射光の所定の色成分のみを反射させるダイクロック層が設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明の撮像装置は、
入射される光を色分解する少なくとも二つのプリズムと、前記プリズムの各々に応じて設けられる少なくとも二つの基板と、前記基板の各々に応じて設けられ、前記プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部を有する少なくとも二つの撮像素子とを備え、
前記少なくとも二つのプリズムは、所定の一面どうしを対向させて配設されるとともに、一方のプリズムと他方のプリズムとの間に所定の割合で光を反射させるハーフミラーが設けられ、
前記基板は、光の通過部と、当該基板の裏面に配設された回路パターン配線と、当該基板の表面側に前記通過部を覆うように設けられ、入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタとを備えるとともに、前記色フィルタを前記プリズムの光の出射面に対向させて当該プリズムに取り付けられ、
前記撮像素子は、前記基板の裏面側に、前記回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して、前記通過部と前記光電変換部とを対向させて取り付けられていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の撮像装置において、
前記基板は、前記通過部として開口部を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、入射される光を色分解するプリズムの光の出射面には、回路パターン配線が配設され、撮像素子は、回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介してプリズムの出射面に取り付けられているので、撮像素子の光電変換部と反対側に当該光電変換部に蓄積された電気信号を出力するための所定の配線等を設けて、当該撮像素子の周縁部等に接続する必要がなくなる。即ち、光電変換部に蓄積された電気信号は接続部材を介してプリズムの出射面に配設された回路パターン配線を通じて取り出されることとなる。また、撮像素子は回路パターン配線に接続される接続部材を介してプリズムの光の出射面に取り付けられているので、当該出射面の大きさを小さくすることができ、プリズムの小型化にも寄与することができる。
従って、撮像装置の光軸方向の厚さを薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、撮像素子が取り付けられる基板が備えられ、基板は光の通過部をプリズムの光の出射面に対向させるようにしてプリズムに取り付けられ、撮像素子は、基板の裏面側に、回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して、通過部と光電変換部とを対向させて取り付けられているので、撮像素子の光電変換部と反対側に当該光電変換部に蓄積された電気信号を出力するための所定の配線等を設けて、当該撮像素子の周縁部等に接続する必要がなくなる。即ち、光電変換部に蓄積された電気信号は接続部材を介して基板の裏面に配設された回路パターン配線を通じて取り出されることとなる。
従って、撮像装置の光軸方向の厚さを薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、基板は、開口部を覆うように当該基板の表面側に入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタが設けられており、このような構成であっても、請求項２に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
さらに、色フィルタにより基板の開口部を覆うことによって当該開口部を介して塵等が撮像素子側に侵入することを適正に防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、複数のプリズムのうち、一のプリズムと当該一のプリズムと異なる他のプリズムとの間には、入射光の所定の色成分のみを反射させるダイクロック層が設けられており、このような構成であっても、請求項１〜３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
さらに、ダイクロック層により反射された入射光の所定の色成分が所定の撮像素子に入射されることとなり、これによって、入射光の色成分ごとに所定の撮像素子により撮像を適正に行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、入射される光を色分解する少なくとも二つのプリズムは、所定の一面どうしを対向させて配設されるとともに、一方のプリズムと他方のプリズムとの間に所定の割合で光を反射させるハーフミラーが設けられ、撮像素子が取り付けられる基板は、その表面側に光の通過部を覆うように設けられ、入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタが備えられ、色フィルタがプリズムの光の出射面に対向させて当該プリズムに取り付けられている。また、撮像素子は、基板の裏面側に、回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して、通過部と光電変換部とを対向させて取り付けられているので、撮像素子の光電変換部と反対側に当該光電変換部に蓄積された電気信号を出力するための所定の配線等を設けて、当該撮像素子の周縁部等に接続する必要がなくなる。即ち、光電変換部に蓄積された電気信号は接続部材を介して基板の裏面に配設された回路パターン配線を通じて取り出されることとなる。
従って、撮像装置の光軸方向の厚さを薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。
また、ハーフミラーによりプリズムに入射された光は所定の割合で反射されるので、反射光並びに透過光は各基板に設けられた所定の色フィルタを介して所定の撮像素子に入射されることとなり、これによって、入射光の色成分ごとに所定の撮像素子により撮像を適正に行うことができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、基板は通過部として開口部を備えるので、当該開口部を覆うように色フィルタが設けられることにより、開口部を介して塵等が撮像素子側に侵入することを適正に防止することができる。

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

［実施形態１］
図１は、本発明を適用した実施形態１の撮像装置を模式的に示した図である。
図１に示すように、本実施形態の撮像装置１００は、撮像用レンズ等の光学部材１と、光学部材１により集光された光を緑成分、青成分及び赤成分に色分解する緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３と、緑色分解プリズム２１により色分解された緑成分の光を受光する緑用撮像素子３１、青色分解プリズム２２により色分解された青成分の光を受光する青用撮像素子３２及び赤色分解プリズム２３により色分解された赤成分の光を受光する赤用撮像素子３３とを備えて構成されている。

緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３は、光学部材１により集光された光が緑色分解プリズム２１に入射され、この緑色分解プリズム２１を通過した光が青色分解プリズム２２に入射され、この青色分解プリズム２２を通過した光が赤色分解プリズム２３に入射されるように光軸方向Ａに並んで配設されている。

緑色分解プリズム２１は、例えば、光軸方向Ａに略直交する一方向から見て断面略三角形状をなす部材であり、最も光学部材１側に配置された一面により光の入射面２１ａが構成され、この入射面２１ａに連続して形成され、図１において下側に配置された一面により光の出射面２１ｂが構成されており、当該出射面２１ｂに緑用撮像素子３１が取り付けられている。
また、緑色分解プリズム２１（一のプリズム）の入射面２１ａに連続して形成された出射面２１ｂと異なる光通過面２１ｃには、青色分解プリズム２２（一のプリズムと異なる他のプリズム）の光の入射面２２ａを対向させるようにして当該青色分解プリズム２２が配設されている。そして、緑色分解プリズム２１の光通過面２１ｃと青色分解プリズム２２の入射面２２ａとの間には、緑色分解プリズム２１に対する入射光の緑成分のみを反射させる緑用ダイクロック層４１が設けられており、この緑用ダイクロック層４１で反射された光の緑成分は、入射面２１ａにてさらに反射された後、出射面２１ｂから出射されて緑用撮像素子３１に入射されるようになっている。

緑用撮像素子３１は、例えば、ＣＣＤ型イメージセンサ、ＣＭＯＳ型イメージセンサ等からなり、外形が略矩形薄板状に形成された部材である。また、緑用撮像素子３１の緑色分解プリズム２１側の面の略中央部には、画素が２次元的に配列され、撮像領域を構成する略矩形状の光電変換部３ａが形成されている。

以下に、緑用撮像素子３１の緑色分解プリズム２１に対する取り付け状態について、図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して詳細に説明する。
ここで、図２（ａ）は、撮像装置１００の緑色分解プリズム２１及び緑用撮像素子３１を示す一部省略断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における緑色分解プリズム２１及び緑用撮像素子３１を示す一部省略平面図である。
なお、図２（ｂ）にあっては、緑色分解プリズム２１を透視した状態を示し、当該緑色分解プリズム２１の裏面側に配設される各構成を破線で示すものとする。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、緑用撮像素子３１は、光電変換部３ａの周囲に所定間隔を空けて複数設けられた接続部材としてのバンプ５を介して、緑色分解プリズム２１の出射面２１ｂの所定位置に所定の接着剤Ｂにより取り付けられている。即ち、緑用撮像素子３１は、緑色分解プリズム２１の出射面２１ｂにベアチップ実装されている。
バンプ５は、より詳細には、緑用撮像素子３１の端部の接続端子（図示略）に対応させて設けられており、当該バンプ５の先端部が緑色分解プリズム２１の出射面２１ｂに形成された回路パターン配線２ａに接合されている。これにより、バンプ５を介して緑色撮像素子３１と緑色分解プリズム２１の回路パターン配線２ａとは電気的に接続されている。

ここで、バンプ５は、例えば、銅、ニッケル、金、パラジウムやこれらの合金、或いはこれらの金属から構成されている。また、バンプ５としては、例えば、スタッドバンプ、メッキバンプ、蒸着バンプ等が挙げられる。さらに、バンプと回路パターン配線２ａとの接合方法としては、例えば、超音波融着の他、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）、ＡＣＰ（異方性導電ペースト）等が挙げられる。

回路パターン配線２ａは、例えば、蒸着、メッキ、スパッタリング等の方法を用いて形成されている。
なお、回路パターン配線２ａの緑用撮像素子３１と反対側の端部には、フレキシブル基板Ｆの一端部が接続されている。

接着剤Ｂは、緑色分解プリズム２１の出射面２１ｂと緑用撮像素子３１の表面との間に充填され、これにより、緑用撮像素子３１と緑色分解プリズム２１の間が封止されている。従って、緑用撮像素子３１の撮像面と緑色分解プリズム２１との間の空間は密封状態となり、湿気や塵などの外部からの侵入を阻止することができる。
この接着剤Ｂは、接着部位に充填後、接着部位の加熱や、接着部位への紫外線照射、その他の手段、又はこれらを複合的に行うことにより硬化させることが可能な樹脂等であって、一般的な熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱・紫外線併用硬化型接着剤、複合硬化型接着剤等である。

青色分解プリズム２２は、例えば、光軸方向Ａに略直交する一方向から見て断面略三角形状をなす部材であり、上記緑色分解プリズム２１と略同様に、当該青色分解プリズム２２の入射面２２ａに連続して形成され、図１において上側に配置された出射面２２ｂに青用撮像素子３２が取り付けられている。
また、青色分解プリズム２２の光通過面２２ｃと赤色分解プリズム２３の入射面２３ａとの間には、青色分解プリズム２２に対する入射光、即ち、青成分及び赤成分の光のうちの青成分のみを反射させる青用ダイクロック層４２が設けられており、この青用ダイクロック層４２で反射された光の青成分は、入射面２２ａにてさらに反射された後、出射面２２ｂから出射されて青用撮像素子３２に入射されるようになっている。

赤色分解プリズム２３は、例えば、光軸方向Ａに略直交する一方向から見て断面略台形状をなす部材であり、入射面２３ａに略対向するように設けられた出射面２３ｂに赤用撮像素子３３が取り付けられている。これにより、光学部材１により集光された光のうち、緑用ダイクロック層４１により反射された緑成分及び青用ダイクロック層４２により反射された青成分以外の赤成分が、赤色分解プリズム２３に入射され当該赤色分解プリズム２３の出射面２３ｂから出射されて赤用撮像素子３３に入射されるようになっている。

なお、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３は、上記の緑用撮像素子３１とほぼ同様の構成をなしており、その詳細な説明は省略する。

また、撮像装置１００の製造（組み立て）においては、緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３の配置に基づいて規定される緑用撮像素子３１、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３の光路長並びに光軸の調整を精度良く行う必要がある。
即ち、緑用撮像素子３１の光路長は図１においてａｂｃで規定される長さであり、青用撮像素子３２の光路長はａｄｅｆで規定される長さあり、赤用撮像素子３３の光路長はａｄｇで規定される長さとなるが、これらの光路長が適正な値となるように撮像装置１００を製造する必要がある。
具体的には、撮像装置１００の製造方法として、例えば、緑用撮像素子３１が光軸調整されて取付固定された緑色分解プリズム２１と青用撮像素子３２が光軸調整されて取付固定された青色分解プリズム２２とを所定方向に移動させたり回転させたりして互いの光路長が適正な値となるようにして接着固定する。その後、青色分解プリズム２２の出射面２１ｂに、赤用撮像素子３３が光軸調整されて取付固定された赤色分解プリズム２３を光路長が等しくなるように位置調整して接着により取り付ける方法が考えられる。このように、各々の色分解プリズム２１、２２、２３に光軸調整して所定の撮像素子３１、３２、３３を取り付けておくことにより、色分解プリズム２１、２２、２３及び撮像素子３１、３２、３３の配置の精度を向上させることができる。

また、撮像装置１００の製造方法として、例えば、撮像素子３１、３２、３３が取り付けられていない各々の色分解プリズム２１、２２、２３を用いて互いに光路長が適正な値となるように接着した後で、各々の色分解プリズム２１、２２、２３の出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂに所定の撮像素子３１、３２、３３を光軸を合わせるようにして取り付ける方法を用いても良い。
上記の場合には、撮像素子３１、３２、３３の取り付けにあっては、回路パターン配線２ａ等を目印にして位置調整を行うようにしても良い。即ち、例えば、回路パターン配線２ａを所定の画像認識手段（図示略）により画像認識することによって、当該回路パターン配線２ａに接合される撮像素子３１、３２、３３のバンプ５の配置に基づいて、撮像素子３１、３２、３３の色分解プリズム２１、２２、２３における配置の精度を向上させることができる。
さらに、撮像素子３１、３２、３３の取り付けの際には、当該撮像素子３１、３２、３３はバンプ５を介して色分解プリズム２１、２２、２３に取り付けられることから、色分解プリズム２１、２２、２３に対する撮像素子３１、３２、３３の押し量を調整して撮像素子３１、３２、３３の取付角度や位置を調整して、光路長や光軸の微調整を行うようにしても良い。

以上のように、実施形態１の撮像装置１００によれば、入射される光を色分解する緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３の光の出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂには、回路パターン配線２ａが配設され、緑用撮像素子３１、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３は、回路パターン配線２ａと電気的に接続するバンプ５を介して各色分解プリズム２１、２２、２３の出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂに取り付けられている。これにより、各撮像素子３１、３２、３３の光電変換部３ａに蓄積された電気信号はバンプ５を介して回路パターン配線２ａを通じて取り出されることとなり、従来のように、撮像素子３１、３２、３３の光電変換部３ａと反対側に当該光電変換部３ａに蓄積された電気信号を出力するための所定の配線等を設けて、当該撮像素子の周縁部等に接続する必要がなくなる。また、撮像素子３１、３２、３３の光電変換部３ａと反対側に配線等を設ける必要がなくなることから、従来のように所定のモールド樹脂によって当該撮像素子３１、３２、３３の周囲を封止する必要がなくなる。さらに、撮像素子３１、３２、３３は回路パターン配線２ａに電気的に接続するバンプ５を介して色分解プリズム２１、２２、２３の出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂに取り付けられているので、当該出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂの大きさを小さくすることができ、色分解プリズム２１、２２、２３の小型化にも寄与することができる。
従って、撮像装置１００の光軸方向Ａの厚さを薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。

また、緑色分解プリズム２１と青色分解プリズム２２の間には、入射光の緑成分のみを反射させる緑用ダイクロック層４１が設けられ、青色分解プリズム２２と赤色分解プリズム２３の間には、入射光の青成分のみを反射させる青用ダイクロック層４２が設けられているので、これらのダイクロック層４１、４２により反射された光の緑成分及び青成分が緑用撮像素子３１及び青用撮像素子３２に入射され、光の赤成分は赤用撮像素子３３に入射されることとなり、これによって、入射光の色成分ごとに所定の撮像素子３１、３２、３３により撮像を適正に行うことができる。

［実施形態２］
以下に、実施形態２の撮像装置２００について図３及び図４を参照して説明する。
ここで、図３は、本発明を適用した実施形態２の撮像装置２００を模式的に示した図である。また、図４（ａ）は、撮像装置２００の透明基板６１及び緑用撮像素子３１を示す一部省略断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）における透明基板６１及び緑用撮像素子３１を示す一部省略平面図である。
なお、図４（ｂ）にあっては、透明基板６１を透視した状態を示し、当該透明基板６１の裏面側に配設される各構成を破線で示すものとする。

図３に示すように、本実施形態の撮像装置２００は、緑用撮像素子３１、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３の各々が取り付けられるガラス基板等の透明基板６１、…を備え、当該透明基板６１、…の各々が緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３に取り付けられるようになっている。
なお、実施形態２の撮像装置２００は、透明基板６１の構成以外の点では上記実施形態１と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

以下に、透明基板６１に対する緑用撮像素子３１の取り付け状態について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して詳細に説明する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、透明基板６１は、その緑用撮像素子３１が取り付けられる側の面に回路パターン配線６ａが配設されており、当該回路パターン配線６ａとバンプ５とを接触させるとともに、透明基板６１の光の通過部をなす所定位置に光電変換部３ａを対向させるようにして緑用撮像素子３１が取り付けられている。なお、透明基板６１と緑用撮像素子３１の表面との間には接着剤Ｂが充填され、これにより、緑用撮像素子３１と透明基板６１の間が封止されて密封状態となっている。
そして、緑用撮像素子３１が取り付けられた透明基板６１は、その光の通過部となる所定位置を緑色分解プリズム２１の光の出射面２１ｂに対向させるようにして当該緑色分解プリズム２１に取り付けられている。

なお、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３も、上記緑用撮像素子３１とほぼ同様にして各々の透明基板６１に取り付けられており、その詳細な説明は省略する。

以上のように、実施形態２の撮像装置２００によれば、各撮像素子３１、３２、３３が取り付けられる透明基板６１、…が備えられ、透明基板６１は、光の通過部を各色分解プリズム２１、２２、２３の光の出射面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂに対向させるようにして色分解プリズム２１、２２、２３に取り付けられている。そして、撮像素子３１、３２、３３は、透明基板６１の裏面側に、回路パターン配線６ａと電気的に接続するバンプ５を介して、通過部と光電変換部３ａとを対向させて取り付けられている。これにより、各撮像素子３１、３２、３３の光電変換部３ａに蓄積された電気信号はバンプ５を介して透明基板６１の裏面に配設された回路パターン配線６ａを通じて取り出されることとなり、撮像装置２００の光軸方向Ａの厚さを従来のものに比べて薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。
また、各撮像素子３１、３２、３３は、透明基板６１により封止された状態で取り付けられているので、当該撮像素子３１、３２、３３の表面に塵等が付着することがなくなって、各色分解プリズム２１、２２、２３に取り付けられるまでの取扱いをより容易なものとすることができる。

また、各撮像素子３１、３２、３３は、その光源側に入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタを配設する必要がないので、当該撮像素子３１、３２、３３が透明基板６１に取り付けられた構成のものを用意しておくことにより、当該撮像素子３１、３２、３３の汎用性をより向上させることができる。

［実施形態３］
以下に、実施形態３の撮像装置３００について図５及び図６を参照して説明する。
ここで、図５は、本発明を適用した実施形態３の撮像装置３００を模式的に示した図である。また、図６（ａ）は、撮像装置３００の孔あき基板６２及び緑用撮像素子３１を示す一部省略断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）における孔あき基板６２及び緑用撮像素子３１を示す一部省略平面図である。
なお、図６（ｂ）にあっては、孔あき基板６２を透視した状態を示し、当該孔あき基板６２の裏面側に配設される各構成を破線で示すものとする。

図３に示すように、本実施形態の撮像装置３００は、緑用撮像素子３１、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３の各々が取り付けられる開口部（通過部）６２ａを有する孔あき基板６２、…を備え、当該孔あき基板６２の各々が緑色分解プリズム２１、青色分解プリズム２２及び赤色分解プリズム２３に取り付けられるようになっている。
なお、実施形態３の撮像装置３００は、孔あき基板６２の構成以外の点では上記実施形態２と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

以下に、孔あき基板６２に対する緑用撮像素子３１の取り付け状態について、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して詳細に説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、孔あき基板６２は、その略中央部に、当該孔あき基板６２の厚さ方向（光軸方向Ａ）に貫通して形成された開口部６２ａを有し、この開口部６２ａを介して孔あき基板６２の表面側から光電変換部３ａが露出されるように緑用撮像素子３１が取り付けられている。
そして、緑用撮像素子３１が取り付けられた孔あき基板６２は、その開口部６２ａを緑色分解プリズム２１の光の出射面２１ｂに対向させるようにして当該緑色分解プリズム２１に取り付けられている。より具体的には、緑色分解プリズム２１の出射面２１ｂに孔あき基板６２が所定の接着剤（図示略）により接着固定されている。これにより、緑用撮像素子３１の撮像面と緑色分解プリズム２１の間が封止されて密封状態となっており、湿気や塵などの外部からの侵入を阻止することができる。
なお、孔あき基板６２は、例えば、エポキシ基板等のプリント基板から構成されても良いし、フレキシブル基板等から構成されても良い。

また、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３も、上記緑用撮像素子３１とほぼ同様にして各々の孔あき基板６２に取り付けられており、その詳細な説明は省略する。

以上のように、実施形態３の撮像装置３００によれば、開口部６２ａを有する孔あき基板６２を備える構成の撮像装置であっても、各撮像素子３１、３２、３３の光電変換部３ａに蓄積された電気信号はバンプ５を介して孔あき基板６２の裏面に配設された回路パターン配線６ａを通じて取り出されることとなり、撮像装置３００の光軸方向Ａの厚さを従来のものに比べて薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。

なお、例えば、上記実施形態１〜３では、色分解プリズム２１、２２、２３を３つ設けて、色分解プリズム２１、２２、２３どうしの間に所定のダイクロック層４１、４２を配設することにより、入射光を３つの色成分に分解して各色成分ごとに所定の撮像素子３１、３２、３３により撮像を行うような構成としたが、これに限られるものではない。即ち、例えば、色分解プリズムを二つ設け、色分解プリズムどうしの間に所定のダイクロック層を配設し、このダイクロック層を透過した光が入射される撮像素子の光源側に所定の色フィルタを配設するようにしても良い。

［実施形態４］
以下に、実施形態４の撮像装置４００について図７及び図８を参照して説明する。
ここで、図７は、本発明を適用した実施形態４の撮像装置４００を模式的に示した図である。また、図８（ａ）は、撮像装置４００の孔あき基板６２、青色フィルタ７１及び青用撮像素子３２を示す一部省略断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）における孔あき基板６２、青色フィルタ７１及び青用撮像素子３２を示す一部省略平面図である。
なお、図８（ｂ）にあっては、青色フィルタ７１及び孔あき基板６２を透視した状態を示し、孔あき基板６２の裏面側に配設される各構成を破線で示すものとする。

図７に示すように、本実施形態の撮像装置４００は、青色分解プリズム２２（一方のプリズム）の出射面２２ｂと赤色分解プリズム２３（他方のプリズム）の入射面２３ａとの間に、所定の割合で光を反射させるハーフミラー８が設けられ、さらに、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３の各々が取り付けられる孔あき基板６２に青成分のみを通過させる青色フィルタ７１及び赤成分のみを通過させる赤色フィルタ７２が配設されている。
なお、実施形態４の撮像装置４００は、ハーフミラー８並びに青色フィルタ７１及び赤色フィルタ７２の構成以外の点では上記実施形態３と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

ハーフミラー８は、入射光を所定割合で反射し、残りの入射光を透過する。即ち、緑色分解プリズム２１を通過した光が青色分解プリズム２２に入射されてハーフミラー８に到達すると、当該ハーフミラー８にて所定の割合（例えば、半分）の量が反射され、残りの入射光は透過されて赤色分解プリズム２３に入射される。

以下に、孔あき基板６２に対する青用撮像素子３２及び青色フィルタ７１の取り付け状態について、図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して詳細に説明する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、孔あき基板６２は、その青用撮像素子３２が取り付けられた裏面側と反対側の表面側に、開口部６２ａを覆うように青色フィルタ７１が設けられている。そして、孔あき基板６２は、青色フィルタ７１を青色分解プリズム２２の光の出射面２２ｂに対向させるようにして当該青色分解プリズム２２に取り付けられている。
これにより、緑色分解プリズム２１を通過して青色分解プリズム２２に入射された光のうち、ハーフミラー８にて反射された光が当該青色分解プリズム２２の入射面２２ａにて反射されて青用撮像素子３２に入射される。このとき、青用撮像素子３２よりも光源側には、入射光の青成分のみを通過させる青色フィルタ７１が設けられているので、この青色フィルタ７１により光の青成分のみが青用撮像素子３２に入射されるようになっている。
一方、ハーフミラー８を透過した残りの光は赤色分解プリズム２３に入射されて赤用撮像素子３３に入射される。ここで、赤用撮像素子３３も青用撮像素子３２と同様に光源側に入射光の赤成分のみを通過させる赤色フィルタ７２が設けられているので、この赤色フィルタ７２により入射光の赤成分のみが赤用撮像素子３３に入射されるようになっている。

以上のように、実施形態４の撮像装置４００によれば、ハーフミラー８により青色分解プリズム２２に入射された光は所定の割合で反射されるので、反射光並びに透過光は各孔あき基板６２に配設された青色フィルタ７１及び赤色フィルタ７２を介して青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３に入射されることとなり、これによって、入射光の色成分ごとに所定の撮像素子３１、３２、３３により撮像を適正に行うことができる。
また、各撮像素子３１、３２、３３の光電変換部３ａに蓄積された電気信号はバンプ５を介して孔あき基板６２の裏面に配設された回路パターン配線６ａを通じて取り出されることとなり、撮像装置４００の光軸方向Ａの厚さを従来のものに比べて薄くすることができるとともに、その外形を小さくすることができる。

さらに、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３に対応する孔あき基板６２には、開口部６２ａを覆うように青色フィルタ７１及び赤色フィルタ７２が所定の接着剤（図示略）により接着固定されているので、青用撮像素子３２及び赤用撮像素子３３の撮像面と青色フィルタ７１及び赤色フィルタ受取人７２の間が封止されて密封状態となっており、開口部６２ａを介して外部から湿気や塵等が撮像素子３２、３３側に侵入することを適正に防止することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。

本発明を適用した実施形態１の撮像装置を模式的に示した図である。 図１の撮像装置のプリズムと撮像素子の取り付け状態を説明するための図である。 本発明を適用した実施形態２の撮像装置を模式的に示した図である。 図３の撮像装置の透明基板と撮像素子の取り付け状態を説明するための図である。 本発明を適用した実施形態３の撮像装置を模式的に示した図である。 図５の撮像装置の孔あき基板と撮像素子の取り付け状態を説明するための図である。 本発明を適用した実施形態４の撮像装置を模式的に示した図である。 図７の撮像装置の孔あき基板と色フィルタと撮像素子の取り付け状態を説明するための図である。

符号の説明

１００、２００、３００、４００ 撮像装置
２１ 緑色分解プリズム
２２ 青色分解プリズム
２３ 赤色分解プリズム
２ａ、６ａ 回路パターン配線
３１ 緑用撮像素子
３２ 青用撮像素子
３３ 赤用撮像素子
３ａ 光電変換部
４１ 緑用ダイクロック層
４２ 青用ダイクロック層
５ バンプ（接続部材）
６１ 透明基板
６２ 孔あき基板
７１ 青色フィルタ
７２ 赤色フィルタ
８ ハーフミラー

Claims (6)

1. 入射される光を色分解する少なくとも一つのプリズムと、前記プリズムの各々に応じて設けられ、各プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部を有する少なくとも一つの撮像素子とを備え、
   前記プリズムの光の出射面には、回路パターン配線が配設され、
   前記撮像素子は、前記回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して前記プリズムの前記出射面に取り付けられていることを特徴とする撮像装置。
2. 入射される光を色分解する少なくとも一つのプリズムと、前記プリズムの各々に応じて設けられる少なくとも一つの基板と、前記基板の各々に応じて設けられ、前記プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部を有する少なくとも一つの撮像素子とを備え、
   前記基板は、その裏面に配設された回路パターン配線と、光の通過部とを備えるとともに、前記通過部を前記プリズムの光の出射面に対向させるように前記プリズムに取り付けられ、
   前記撮像素子は、前記基板の裏面側に、前記回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して、前記通過部と前記光電変換部とを対向させて取り付けられていることを特徴とする撮像装置。
3. 前記基板は、
   前記通過部としての開口部と、前記開口部を覆うように当該基板の表面側に設けられ、入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタとを備え、
   前記色フィルタを前記プリズムの前記出射面に対向させて取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 一のプリズムの一面と前記一のプリズムと異なる他のプリズムの一面とを対向させて前記プリズムが複数配設され、
   前記一のプリズムと前記他のプリズムとの間には、入射光の所定の色成分のみを反射させるダイクロック層が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置。
5. 入射される光を色分解する少なくとも二つのプリズムと、前記プリズムの各々に応じて設けられる少なくとも二つの基板と、前記基板の各々に応じて設けられ、前記プリズムにより色分解された光を光電変換して電気信号として蓄積する光電変換部を有する少なくとも二つの撮像素子とを備え、
   前記少なくとも二つのプリズムは、所定の一面どうしを対向させて配設されるとともに、一方のプリズムと他方のプリズムとの間に所定の割合で光を反射させるハーフミラーが設けられ、
   前記基板は、光の通過部と、当該基板の裏面に配設された回路パターン配線と、当該基板の表面側に前記通過部を覆うように設けられ、入射光の所定の色成分のみを通過させる色フィルタとを備えるとともに、前記色フィルタを前記プリズムの光の出射面に対向させて当該プリズムに取り付けられ、
   前記撮像素子は、前記基板の裏面側に、前記回路パターン配線と電気的に接続する接続部材を介して、前記通過部と前記光電変換部とを対向させて取り付けられていることを特徴とする撮像装置。
6. 前記基板は、前記通過部として開口部を備えることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。

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