JP2006303867A

JP2006303867A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2006303867A
Application number: JP2005122157A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Tsurukawa; 雅章鶴川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】赤外線による外部との通信が可能でかつ装置の小型化を図ることが可能な撮像装置を得る。
【解決手段】本デジタルカメラでは、レンズとＣＣＤセンサ１６の受光部１４との間に設けられた赤外線カットフィルタ１８は下端側の部位が切り取られており、赤外線入射部２２が形成されている（受光部１４の下端縁がレンズに対して露出した状態になっている）。このため、外部のリモコン装置からレンズへ向けて発せられた赤外線信号（リモコン信号）の一部は、レンズを透過した後に、赤外線入射部２２を介してＣＣＤセンサ１６の受光部１４の下端縁へ入射する。受光部１４にはＣＰＵ等の制御部が接続されており、この制御部は受光部１４の下端縁に入射した赤外線信号に対応して本デジタルカメラの作動を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｃ−ＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等の固体撮像素子を備えた撮像装置に関する。

デジタルカメラ（以下「ＤＳＣ」という）やデジタルビデオカメラ（以下「ＤＶＣ」という）などの撮像装置において、外部とのデータ通信を行うための赤外線通信機能を備えたものが知られている。すなわち、リモコン装置から発せられる赤外線信号等のリモコン信号が、ＤＳＣ（又はＤＶＣ）に設けられた受信装置（センサ）によって光電変換され、これをもとに、ＣＰＵ等でデコードし、これによりカメラの各装置が制御されて撮像等の操作が行われる。

しかしながら、上記構成のＤＳＣ（又はＤＶＣ）では、受信装置やこれに付随する周辺回路を配置するスペースを確保しなければならず、装置の小型化が妨げられるという問題があった。

このため、ＤＳＣやＤＶＣに一般的に適用される撮像素子（ＣＣＤセンサなど）の一部を赤外線受信部として用いることで、受信装置を省略する構成とした撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。前記特許文献に示された撮像装置では、カメラボディに形成された受信用開口部に光ファイバの一端が配置されており、この光ファイバの他端は、ＣＣＤの受光部の下端部に対向している。これにより、リモコン装置から発せられた赤外線信号が、光ファイバを介してＣＣＤに導かれるようになっている。

しかしながら、前記特許文献に示された撮像装置においても、光ファイバを配置するためのスペースを確保しなければならず、また、受信用開口部をカメラボディに形成しなければならないため、依然として装置の小型化が妨げられるという問題がある。
特開平５−３４４４０１号公報

本発明は上記事実を考慮し、赤外線による外部との通信が可能でかつ装置の小型化を図ることが可能な撮像装置を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明の撮像装置は、レンズの裏面側に設けられ、被写体像を形成可能な受光部が前記レンズの前面側へ向いて設けられた撮像素子と、前記レンズと前記受光部との間に設けられ、前記受光部への赤外線の入射を遮断する赤外線遮断部材と、前記受光部の一部への前記レンズを介した赤外線の入射を可能とする赤外線入射部と、前記受光部に接続され、前記受光部に入射した赤外線信号に対応して装置の作動を制御する制御部と、を備えたことを特徴としている。

請求項１記載の撮像装置では、レンズに入射した赤外線は、赤外線入射部を介して撮像素子の受光部の一部へ入射する。撮像素子の受光部には制御部が接続されており、この制御部は、受光部の一部へ入射した赤外線信号に対応して装置の作動を制御する。

このように、この撮像装置では、赤外線による外部との通信が可能であると共に、撮像素子の受光部の一部へのレンズを介した赤外線の入射が赤外線入射部によって可能とされるので、従来の撮像装置のように赤外線を装置内部へ入射させるためにカメラボディに開口部を設ける必要がなく、これにより、装置の小型化を図ることができる。

請求項２に係る発明の撮像装置は、請求項１記載の撮像装置において、前記赤外線遮断部材は、前記レンズと前記受光部との間に設けられたカバーガラスと一体に形成された赤外線カットフィルタとされると共に、前記赤外線入射部は、前記赤外線カットフィルタの一部が除去されることで形成される、ことを特徴としている。

請求項２記載の撮像装置では、カバーガラスと一体に形成された赤外線カットフィルタの一部が除去されることで、赤外線入射部が形成されている。したがって、赤外線を撮像素子の受光部へ導くための特別な部材が不要であると共に、当該部材を配置するためのスペースを確保する必要がなく、これにより、装置を一層小型にすることができる。

請求項３に係る発明の撮像装置は、請求項１記載の撮像装置において、前記赤外線遮断部材は、前記受光部の前面側に設けられた複数のマイクロレンズ及び複数のカラーフィルタのうち少なくとも一方が赤外線吸収剤を含有することで前記少なくとも一方と一体に形成されると共に、前記赤外線入射部は、前記少なくとも一方のうちの幾つかが除去されることで形成される、ことを特徴としている。

請求項３記載の撮像装置では、赤外線遮断部材と一体に形成された複数のマイクロレンズ及び／又は複数のカラーフィルタのうちの幾つかが除去されることで、赤外線入射部が形成されている。したがって、赤外線を撮像素子の受光部へ導くための特別な部材が不要であり、前述した請求項２記載の撮像装置と同様に装置を一層小型にすることができる。

請求項４に係る発明の撮像装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の撮像装置において、前記赤外線入射部は、前記受光部の上端縁、側端縁、下端縁のうち前記制御部への出力が早い箇所に対応して設けられる、ことを特徴としている。

請求項４記載の撮像装置では、赤外線入射部は、受光部の周縁のうち制御部への出力が早い箇所に対応して設けられている。したがって、制御部による読み出し速度を速くすることができる。

請求項５に係る発明の撮像装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の撮像装置において、前記赤外線入射部は、前記受光部の周縁部における互いに離間した複数箇所に対応して設けられる、ことを特徴としている。

請求項５記載の撮像装置では、赤外線入射部が、複数箇所に分散して設けられているため、これら複数箇所に入射する赤外線信号のうち信号強度が弱いものがあっても、信号強度が強い他の赤外線信号で補うことができる（信号強度が強いものを採用することができる）。また、複数箇所で受信した複数の赤外線信号の平均をとってノイズを除去することもできる。

以上説明した如く、本発明に係る撮像装置では、赤外線による外部との通信が可能でかつ装置の小型化を図ることが可能である。

＜第１の実施の形態＞
図２には、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ１０の部分的な構成が概略図にて示されている。

デジタルカメラ１０は、レンズ１２を備えている。レンズ１２の裏面側には、被写体像を形成可能な受光部１４がレンズ１２の前面側へ向いて設けられた撮像素子としてのＣＣＤセンサ１６が配置されており、さらに、レンズ１２とＣＣＤセンサ１６の受光部１４との間には、赤外線カットフィルタ１８が配置されている。この赤外線カットフィルタ１８は、カバーガラスと一体に形成されたものであり、受光部１４への赤外線の入射を遮断する構成となっている。

但し、図１にも示す如く、赤外線カットフィルタ１８は、下端側の部位が除去され（切り取られ）ており、赤外線入射部２２が形成されている。このため、受光部１４の下端縁（撮像に利用されない非有効領域）はレンズ１２に対して露出した状態となっており、外部の図示しないリモコン装置からレンズ１２に向けて発せられた赤外線信号（リモコン信号）の一部は、レンズ１２を透過した後に、受光部１４の下端縁へ入射するようになっている。

また、受光部１４には、制御部（ＣＰＵ等）２４が電気的に接続されており、受光部１４に入射した赤外線信号はＣＣＤセンサ１６により光電変換され、これをもとに、制御部２４でデコードし、これによりデジタルカメラ１０の各装置が制御されて撮影等の操作が行われる。この場合、ＣＣＤセンサ１６から制御部２４への電気信号の出力は、受光部１４の下端縁側から先に出力される構成となっている。

次に、本第１の実施の形態の作用について説明する。

上記構成のデジタルカメラ１０では、図示しないリモコン装置からレンズ１２へ向けて発せられた赤外線信号（リモコン信号）の一部は、レンズ１２を透過した後に、赤外線入射部２２を介してＣＣＤセンサ１６の受光部１４の下端縁へ入射する。これにより、制御部２４は、受光部１４の下端縁に入射した赤外線信号に対応してデジタルカメラ１０の作動を制御する。

このように、本第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、赤外線による外部（リモコン装置）との通信が可能であると共に、ＣＣＤセンサ１６の受光部１４の下端縁へのレンズ１２を介した赤外線の入射が赤外線入射部２２によって可能とされるので、従来の撮像装置のように赤外線を装置内部へ入射させるためにカメラボディに開口部を設ける必要がなく、これにより、装置の小型化を図ることができる。

また、本第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、カバーガラスと一体に形成された赤外線カットフィルタ１８の下端側の部位が切り取られることで、赤外線入射部２２が形成されている。したがって、赤外線をＣＣＤセンサ１６の受光部１４へ導くための特別な部材（例えば、光ファイバなど）が不要であると共に、当該部材を配置するためのスペースを確保する必要がなく、これにより、装置を一層小型にすることができる。

さらに、本第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、赤外線入射部２２は、受光部１４の周縁のうち制御部２４への出力が早い下端縁に対応して設けられている。したがって、制御部２４による読み出し速度を速くすることができる。

以上説明した如く、本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０では、赤外線による外部との通信が可能でかつ装置の小型化を図ることが可能である。

なお、上記第１の実施の形態では、赤外線カットフィルタ１８の下端側の部位が切り取られることで、受光部１４の下端縁に対応して赤外線入射部２２を設ける構成としたが、これに限らず、例えば、図３に示す変形例の如く、赤外線カットフィルタ１８の四隅を切り取ることで、受光部１４の四隅に対応して赤外線入射部２２を設ける構成としてもよい。この場合、受光部１４の四隅に入射する赤外線信号のうち信号強度が弱いものがあっても、信号強度が強い他の赤外線信号で補うことができる（信号強度が強いものを採用することができる）。また、受光部１４の四隅で受信した複数の赤外線信号の平均をとってノイズを除去することもできる。
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１の実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。

図５には、本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ５０の部分的な構成が概略的な断面図にて示されている。

デジタルカメラ５０は、前記第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０と基本的に同様の構成とされているが、このデジタルカメラ５０では、撮像素子としてのＣＣＤセンサ５２自体が赤外線遮断機能を備えており、前記第１の実施の形態に係る赤外線カットフィルタ１８が省略された構成となっている。

すなわち、このＣＣＤセンサ５２の受光部５４は、基本的には前記第１の実施の形態に係るＣＣＤセンサ１６の受光部１４と同様の構成とされており、具体的には、その前面側に複数の光電変換素子５６、遮光層５８などが形成された半導体基板６０上に、第一平坦化層６２、カラーフィルタ層６４、第２平坦化層６６、アンダーコート層６８、マイクロレンズ７０が、順次に積層し形成されたものである（なお、カラーフィルタ層６４はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の層で構成されている）。但し、このＣＣＤセンサ５２の受光部５４では、複数のマイクロレンズ７０の各々に赤外線吸収剤が含有されており、これにより、受光部５４（光電変換素子５６）への赤外線の入射が遮断される構成となっている。

またここで、図４に示す如く、このＣＣＤセンサ５２では、受光部５４の下端縁に配列された複数のマイクロレンズ７０は除去されており、これにより、赤外線入射部７２が形成されている。このため、図示しないリモコン装置からレンズ１２に向けて発せられた赤外線信号（リモコン信号）の一部は、レンズ１２を透過した後に、赤外線入射部７２を介して受光部５４の下端縁に配列された複数の光電変換素子５８へ入射するようになっている。

なお、図示はしないが受光部５４（複数の光電変換素子５８）には、前記第１の実施の形態に係る制御部２４と同様構成の制御部２４が電気的に接続されており、この制御部２４が受光部５４の下端縁に入射した赤外線信号に対応してデジタルカメラ１０の作動を制御する。

上記構成のデジタルカメラ５０においても、前記第１の実施の形態に係るデジタルカメラ１０と基本的に同様の作用効果を奏する。

なお、上記第２の実施の形態では、ＣＣＤセンサ５２の受光部５４の下端縁に配列された複数のマイクロレンズ７０を除去することで、赤外線入射部７２を設ける構成としたが、これに限らず、例えば、図６に示す変形例の如く、受光部５４の四隅に配置されたマイクロレンズ７０を除去することで、赤外線入射部７２を設ける構成としてもよい。この場合、図３に示した前記第１の実施の形態の変形例と基本的に同様の効果を奏する。

また、上記第２の実施の形態では、マイクロレンズ７０に赤外線吸収剤を含有させる構成としたが、これに限らず、第一平坦化層６２、カラーフィルタ層６４、第２平坦化層６６、アンダーコート層６８、マイクロレンズ７０のうちの何れかに赤外線吸収剤を含有させる構成としてもよい。

さらに、前記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、撮像素子としてＣＣＤセンサ１６及びＣＣＤセンサ５２を適用する構成としたが、これに限らず、撮像素子としては、Ｃ−ＭＯＳセンサを適用する構成としてもよい。

またさらに、前記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、本発明をデジタルカメラ１０、５０に適用した場合について説明したが、本発明はデジタルビデオカメラにも適用できることは言うまでもない。

本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の撮像素子を含む周辺部材の構成を示す平面図である。本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の部分的な構成を示す概略図である。本発明の第１の実施の形態の変形例に係る撮像装置の撮像素子を含む示す平面図である。本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の撮像素子を含む周辺部材の構成を示す平面図である。本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置の部分的な構成を示す概略的な断面図である。本発明の第２の実施の形態の変形例に係る撮像装置の撮像素子を含む示す平面図である。

符号の説明

１０撮像装置
１２レンズ
１４受光部
１６ＣＣＤセンサ（撮像素子）
１８赤外線カットフィルタ
２２赤外線入射部
２４制御部
５０デジタルカメラ
５２ＣＣＤセンサ（撮像素子）
５４受光部
６４カラーフィルタ
７０マイクロレンズ
７２赤外線入射部

Claims

レンズの裏面側に設けられ、被写体像を形成可能な受光部が前記レンズの前面側へ向いて設けられた撮像素子と、
前記レンズと前記受光部との間に設けられ、前記受光部への赤外線の入射を遮断する赤外線遮断部材と、
前記受光部の一部への前記レンズを介した赤外線の入射を可能とする赤外線入射部と、
前記受光部に接続され、前記受光部に入射した赤外線信号に対応して装置の作動を制御する制御部と、
を備えた撮像装置。
前記赤外線遮断部材は、前記レンズと前記受光部との間に設けられたカバーガラスと一体に形成された赤外線カットフィルタとされると共に、
前記赤外線入射部は、前記赤外線カットフィルタの一部が除去されることで形成される、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記赤外線遮断部材は、前記受光部の前面側に設けられた複数のマイクロレンズ及び複数のカラーフィルタのうち少なくとも一方が赤外線吸収剤を含有することで前記少なくとも一方と一体に形成されると共に、
前記赤外線入射部は、前記少なくとも一方のうちの幾つかが除去されることで形成される、
ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記赤外線入射部は、前記受光部の上端縁、側端縁、下端縁のうち前記制御部への出力が早い箇所に対応して設けられる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の撮像装置。
前記赤外線入射部は、前記受光部の周縁部における互いに離間した複数箇所に対応して設けられる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の撮像装置。