JP3030945B2 - 多板式カラーカメラ - Google Patents
多板式カラーカメラInfo
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多板式カラーカメラに
関し、特に多板式カラーカメラに用いられる光学ブロッ
クに関する。
関し、特に多板式カラーカメラに用いられる光学ブロッ
クに関する。
【0002】
【従来の技術】多板式カラーカメラに用いられる光学ブ
ロックの各種の構成例を図5に示す。同図において、
(A)は3板式の光学ブロックの1例を、(B)〜
(D)は2板式の光学ブロックの3例をそれぞれ示して
いる。
ロックの各種の構成例を図5に示す。同図において、
(A)は3板式の光学ブロックの1例を、(B)〜
(D)は2板式の光学ブロックの3例をそれぞれ示して
いる。
【0003】3板式光学ブロック(A)における色分解
プリズム10aは、3個のプリズムの貼り合わせからな
り、第1プリズムでは青(B)を反射、赤(R)・緑
(G)を透過し、第2プリズムでは赤を反射、緑を透過
し、第3プリズムでは緑を透過する。そして、各分割光
の出射面側には3個の固体撮像素子9R,9G,9Bが
それぞれ配された構成となっている。
プリズム10aは、3個のプリズムの貼り合わせからな
り、第1プリズムでは青(B)を反射、赤(R)・緑
(G)を透過し、第2プリズムでは赤を反射、緑を透過
し、第3プリズムでは緑を透過する。そして、各分割光
の出射面側には3個の固体撮像素子9R,9G,9Bが
それぞれ配された構成となっている。
【0004】2板式の光学ブロック(B)〜(D)にお
ける色分解プリズム10b〜10dは、2個のプリズム
の貼り合わせからなっている。そして、図(B)の例で
は、第1プリズムで緑を反射、赤・青を透過し、第2プ
リズムで赤・青をそのまま透過し、各出射面側には2個
の固体撮像素子9G,9R/Bがそれぞれ配された構成
となっている。
ける色分解プリズム10b〜10dは、2個のプリズム
の貼り合わせからなっている。そして、図(B)の例で
は、第1プリズムで緑を反射、赤・青を透過し、第2プ
リズムで赤・青をそのまま透過し、各出射面側には2個
の固体撮像素子9G,9R/Bがそれぞれ配された構成
となっている。
【0005】図(C)及び図(D)の例では共に、第1
プリズムでクロマ(C)成分(R/G/B)を反射、輝
度(Y)成分を透過し、第2プリズムで輝度(Y)成分
をそのまま透過し、各出射面側には2個の固体撮像素子
9C,9Yがそれぞれ配された構成となっている。
プリズムでクロマ(C)成分(R/G/B)を反射、輝
度(Y)成分を透過し、第2プリズムで輝度(Y)成分
をそのまま透過し、各出射面側には2個の固体撮像素子
9C,9Yがそれぞれ配された構成となっている。
【0006】ただし、図(C)の例の場合には、クロマ
成分が第1プリズム内で再度反射されて出射することか
ら、正像として固体撮像素子に入射するのに対し、図
(D)の例の場合には、クロマ成分が直接出射すること
から、鏡像として固体撮像素子9Cに入射することにな
る。
成分が第1プリズム内で再度反射されて出射することか
ら、正像として固体撮像素子に入射するのに対し、図
(D)の例の場合には、クロマ成分が直接出射すること
から、鏡像として固体撮像素子9Cに入射することにな
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の固体
撮像素子では、図6に示すように、素子チップ上の撮像
領域14の上下にパッド9U,9Dが配列され、又素子
チップが組み込まれたパッケージも同様に上下にピン
(端子)が配列されていたため、カラーカメラの小型
化、高画質化の要求に伴って色分解プリズムを小型化す
るに際し、パッケージの上下に配列されたピンが邪魔に
なるという欠点があった。
撮像素子では、図6に示すように、素子チップ上の撮像
領域14の上下にパッド9U,9Dが配列され、又素子
チップが組み込まれたパッケージも同様に上下にピン
(端子)が配列されていたため、カラーカメラの小型
化、高画質化の要求に伴って色分解プリズムを小型化す
るに際し、パッケージの上下に配列されたピンが邪魔に
なるという欠点があった。
【0008】また、色分解プリズムの側面に駆動系を配
置する場合、パッケージの上下のピンからプリズムの側
面までの距離が長くなり、この長い配線がアンテナとし
て作用することになるため、垂直転送クロックや水平転
送クロック等が出力部にノイズとして飛び込み、S/N
の悪化を招き易くなるという問題点もあった。
置する場合、パッケージの上下のピンからプリズムの側
面までの距離が長くなり、この長い配線がアンテナとし
て作用することになるため、垂直転送クロックや水平転
送クロック等が出力部にノイズとして飛び込み、S/N
の悪化を招き易くなるという問題点もあった。
【0009】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、色分解プリズムの側面に駆動系を配置する光
学ブロックにおいて、固体撮像素子の端子と側面回路と
の間の配線を短くしかつS/Nの向上を可能とした多板
式カラーカメラを提供することを目的とする。
のであり、色分解プリズムの側面に駆動系を配置する光
学ブロックにおいて、固体撮像素子の端子と側面回路と
の間の配線を短くしかつS/Nの向上を可能とした多板
式カラーカメラを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による多板式カラ
ーカメラは、入射光を複数の原色光に分割する色分解プ
リズムと、この色分解プリズムの分割光の出射面側に配
された複数個の固体撮像素子と、色分解プリズムの側面
側に配された複数個の固体撮像素子のドライブ回路とを
備え、複数個の固体撮像素子の各々における複数個の端
子を色分解プリズムの両側面側に配列した構成となって
いる。
ーカメラは、入射光を複数の原色光に分割する色分解プ
リズムと、この色分解プリズムの分割光の出射面側に配
された複数個の固体撮像素子と、色分解プリズムの側面
側に配された複数個の固体撮像素子のドライブ回路とを
備え、複数個の固体撮像素子の各々における複数個の端
子を色分解プリズムの両側面側に配列した構成となって
いる。
【0011】
【作用】本発明による多板式カラーカメラにおいて、固
体撮像素子に設けられた複数個の端子を、色分解プリズ
ムの両側面側に配列することにより、プリズムの側面に
配された回路との間の配線が短くなり、又配線の短縮化
に伴いノイズの影響がなくなることで、S/Nを向上で
きる。
体撮像素子に設けられた複数個の端子を、色分解プリズ
ムの両側面側に配列することにより、プリズムの側面に
配された回路との間の配線が短くなり、又配線の短縮化
に伴いノイズの影響がなくなることで、S/Nを向上で
きる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明に係る多板式カラーカメラ
に用いられる例えば3板式の光学ブロックの一実施例を
示す概略斜視図である。図において、入射光を3原色光
に分解する色分解プリズム10は、特に図2から明らか
なように、第1〜第3プリズム1〜3の3個のブロック
の貼り合わせからなり、各プリズムの境界部分には非金
属材料からなるダイクロイック層4,5が設けられ、光
の干渉を利用して可視光線の一部を選択的に反射し、残
りを通過させるものである。
に説明する。図1は、本発明に係る多板式カラーカメラ
に用いられる例えば3板式の光学ブロックの一実施例を
示す概略斜視図である。図において、入射光を3原色光
に分解する色分解プリズム10は、特に図2から明らか
なように、第1〜第3プリズム1〜3の3個のブロック
の貼り合わせからなり、各プリズムの境界部分には非金
属材料からなるダイクロイック層4,5が設けられ、光
の干渉を利用して可視光線の一部を選択的に反射し、残
りを通過させるものである。
【0013】この色分解プリズム10において、第1プ
リズム1では青を反射、赤・緑を透過し、第2プリズム
2では赤を反射、緑を透過し、第3プリズム3では緑を
透過することにより、入射光を3原色の光に分割するこ
とになる。そして、各分割光の出射面には、固体撮像素
子である例えばCCDチップ6R,6G,6Bが直接貼
り付けられている。色分解プリズム10へのCCDチッ
プ6R,6G,6Bの貼り付けには、光の吸収がない周
知の光学用接着剤を用い得る。
リズム1では青を反射、赤・緑を透過し、第2プリズム
2では赤を反射、緑を透過し、第3プリズム3では緑を
透過することにより、入射光を3原色の光に分割するこ
とになる。そして、各分割光の出射面には、固体撮像素
子である例えばCCDチップ6R,6G,6Bが直接貼
り付けられている。色分解プリズム10へのCCDチッ
プ6R,6G,6Bの貼り付けには、光の吸収がない周
知の光学用接着剤を用い得る。
【0014】ここで、いわゆるインターライン転送方式
のCCD固体撮像素子について、図3に基づいて説明す
る。同図において、画素単位で2次元配列されて光電変
換する複数個のフォトセンサ11と、これらフォトセン
サ11の垂直列毎に配されかつ読み出しゲート12を介
して読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転
送レジスタ13とによって撮像領域14が構成されてい
る。垂直転送レジスタ13は、垂直転送クロックφV1〜
φV4によって4相駆動される。
のCCD固体撮像素子について、図3に基づいて説明す
る。同図において、画素単位で2次元配列されて光電変
換する複数個のフォトセンサ11と、これらフォトセン
サ11の垂直列毎に配されかつ読み出しゲート12を介
して読み出された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転
送レジスタ13とによって撮像領域14が構成されてい
る。垂直転送レジスタ13は、垂直転送クロックφV1〜
φV4によって4相駆動される。
【0015】垂直転送レジスタ13に移された信号電荷
は、1走査線に相当する部分ずつ順に水平転送レジスタ
15へ転送される。水平転送レジスタ15は、水平転送
クロックφH1,φH2によって2相駆動される。水平転送
レジスタ15に転送された1走査線分の信号電荷は、順
次水平方向に転送されて出力部であるフローティングデ
ィフュージョン(FD)16に供給される。
は、1走査線に相当する部分ずつ順に水平転送レジスタ
15へ転送される。水平転送レジスタ15は、水平転送
クロックφH1,φH2によって2相駆動される。水平転送
レジスタ15に転送された1走査線分の信号電荷は、順
次水平方向に転送されて出力部であるフローティングデ
ィフュージョン(FD)16に供給される。
【0016】フローティングディフュージョン16には
信号電荷検出用ソースフォロワアンプ17が接続されて
おり、このソースフォロワアンプ17は、フローティン
グディフュージョン16に転送されてきた信号電荷を検
出して電気信号に変換し、テレビジョン信号として導出
する。ソースフォロワアンプ17としては、例えば2段
構成のものが用いられている。
信号電荷検出用ソースフォロワアンプ17が接続されて
おり、このソースフォロワアンプ17は、フローティン
グディフュージョン16に転送されてきた信号電荷を検
出して電気信号に変換し、テレビジョン信号として導出
する。ソースフォロワアンプ17としては、例えば2段
構成のものが用いられている。
【0017】かかる構成のCCD固体撮像素子は、CC
Dドライブ回路7によって駆動される。すなわち、CC
Dドライブ回路7は、垂直転送部の4相の垂直転送クロ
ックφV1〜φV4、水平転送部の2相の水平転送クロック
φH1,φH2、出力部のリセットゲートパルスφRG、リセ
ットドレイン電圧VRD及び各種電源電圧VDD,VGG,V
SS,GND等を供給して駆動制御を行う。
Dドライブ回路7によって駆動される。すなわち、CC
Dドライブ回路7は、垂直転送部の4相の垂直転送クロ
ックφV1〜φV4、水平転送部の2相の水平転送クロック
φH1,φH2、出力部のリセットゲートパルスφRG、リセ
ットドレイン電圧VRD及び各種電源電圧VDD,VGG,V
SS,GND等を供給して駆動制御を行う。
【0018】このCCDドライブ回路7は、CCDチッ
プ6R,6G,6B毎に固有のものであり、図1に示す
ように、IC化されかつプリント基板8に搭載されて色
分解プリズム10の側面に取り付けられる。そして、C
CDドライブ回路7の各ピン(端子)は、上述した構成
のCCDチップ6R,6G,6Bの各パッドに対し、例
えばワイヤボンディングによって電気的に接続されるこ
とになる。
プ6R,6G,6B毎に固有のものであり、図1に示す
ように、IC化されかつプリント基板8に搭載されて色
分解プリズム10の側面に取り付けられる。そして、C
CDドライブ回路7の各ピン(端子)は、上述した構成
のCCDチップ6R,6G,6Bの各パッドに対し、例
えばワイヤボンディングによって電気的に接続されるこ
とになる。
【0019】なお、この電気的接続は、必ずしもワイヤ
ボンディングによる必要はなく、例えば、フレキシブル
基板を使ってこれを折り曲げることによっても可能であ
る。また、CCDドライブ回路7を、色分解プリズム1
0の側面に取り付けるとしたが、プリズムの支持板(図
示せず)に取り付けるようにしても良い。
ボンディングによる必要はなく、例えば、フレキシブル
基板を使ってこれを折り曲げることによっても可能であ
る。また、CCDドライブ回路7を、色分解プリズム1
0の側面に取り付けるとしたが、プリズムの支持板(図
示せず)に取り付けるようにしても良い。
【0020】ところで、CCDチップ6R,6G,6B
の各々において、インターライン転送方式のCCDの場
合、必要な最低限のパッド(端子)数は、 垂直転送部用として、φV1〜φV4(4相駆動の場合)
用の4個 水平転送部用として、φH1,φH2(2相駆動の場合)
及びφRG用の3個 出力部用として、VDD,VGG,VSS,Vout 用の4個 その他として、Vsub (基板に印加される電圧),V
L (静電耐圧用に各ピンに設けられている保護トランジ
スタに印加される電圧),GND用の3個の4グループ
(総パッド数:14個)に分けられる。
の各々において、インターライン転送方式のCCDの場
合、必要な最低限のパッド(端子)数は、 垂直転送部用として、φV1〜φV4(4相駆動の場合)
用の4個 水平転送部用として、φH1,φH2(2相駆動の場合)
及びφRG用の3個 出力部用として、VDD,VGG,VSS,Vout 用の4個 その他として、Vsub (基板に印加される電圧),V
L (静電耐圧用に各ピンに設けられている保護トランジ
スタに印加される電圧),GND用の3個の4グループ
(総パッド数:14個)に分けられる。
【0021】この14個のパッドは、CCDチップ6
R,6G,6B毎に、図1及び図4に示すように、2グ
ループに分けられて色分解プリズム10の両側面側にそ
れぞれ一列に配列されている。これらパッド9L,9R
のグループ分けの例えば2つの具体例について、以下に
説明する。
R,6G,6B毎に、図1及び図4に示すように、2グ
ループに分けられて色分解プリズム10の両側面側にそ
れぞれ一列に配列されている。これらパッド9L,9R
のグループ分けの例えば2つの具体例について、以下に
説明する。
【0022】第1の具体例では、図4において、左側の
パッド9L1 〜9Lm の列として、φH1,φH2,φRGの
水平転送クロック系及びVDD,VGG,VSS,Vout の出
力系の7個のパッドを、右側のパッド9R1 〜9Rn の
列として、φV1〜φV4の垂直転送クロック系及び
Vsub ,VL ,GNDのその他の7個のパッドをそれぞ
れ配列するものとする。
パッド9L1 〜9Lm の列として、φH1,φH2,φRGの
水平転送クロック系及びVDD,VGG,VSS,Vout の出
力系の7個のパッドを、右側のパッド9R1 〜9Rn の
列として、φV1〜φV4の垂直転送クロック系及び
Vsub ,VL ,GNDのその他の7個のパッドをそれぞ
れ配列するものとする。
【0023】このように、主に水平転送クロック系を左
側のパッド列として配し、主に垂直転送クロック系を右
側のパッド列として配することにより、左右7個ずつの
パット列となるため、パッド配列の対称性が良く、特に
光学ブロックの小型化を図る上で有利となる。
側のパッド列として配し、主に垂直転送クロック系を右
側のパッド列として配することにより、左右7個ずつの
パット列となるため、パッド配列の対称性が良く、特に
光学ブロックの小型化を図る上で有利となる。
【0024】一方、第2の具体例では、左側のパッド9
L1 〜9Lm の列として、VL ,GND及びVDD,
VGG,VSS,Vout の直流・出力系の6個のパッドを、
右側のパッド9R1 〜9Rn の列として、水平転送クロ
ック系φH1,φH2,φRG、垂直転送クロック系φV1〜φ
V4及びVsub のクロック系の8個のパッドをそれぞれ配
列するものとする。
L1 〜9Lm の列として、VL ,GND及びVDD,
VGG,VSS,Vout の直流・出力系の6個のパッドを、
右側のパッド9R1 〜9Rn の列として、水平転送クロ
ック系φH1,φH2,φRG、垂直転送クロック系φV1〜φ
V4及びVsub のクロック系の8個のパッドをそれぞれ配
列するものとする。
【0025】このように、直流・出力系のパッド列とク
ロック系のパッド列とを分離して配することにより、ク
ロック系からの直流・出力系へのノイズとしての飛び込
み等の影響を排除できるため、電気的特性に優れたCC
D固体撮像素子を備えた光学ブロックを得ることができ
ることになる。
ロック系のパッド列とを分離して配することにより、ク
ロック系からの直流・出力系へのノイズとしての飛び込
み等の影響を排除できるため、電気的特性に優れたCC
D固体撮像素子を備えた光学ブロックを得ることができ
ることになる。
【0026】なお、本発明は、CCD固体撮像素子に限
らず、MOS型や増幅型等の固体撮像素子全般に適用し
得るものである。また、上記実施例では、3板式の光学
ブロックに適用した場合について説明したが、図5
(B)〜(D)に示した如き2板式の光学ブロックにも
同様に適用可能である。
らず、MOS型や増幅型等の固体撮像素子全般に適用し
得るものである。また、上記実施例では、3板式の光学
ブロックに適用した場合について説明したが、図5
(B)〜(D)に示した如き2板式の光学ブロックにも
同様に適用可能である。
【0027】さらに、上記実施例においては、CCDチ
ップ6R,6G,6Bをパッケージに組み込むことな
く、色分解プリズム10の分割光の出射面に直接貼り付
けた構成の場合におけるパッドの配列について説明した
が、CCDチップ6R,6G,6Bをパッケージに組み
込んで色分解プリズム10の分割光の出射面側に配置し
た構成の場合におけるピンの配列にも同様に適用し得る
ものである。
ップ6R,6G,6Bをパッケージに組み込むことな
く、色分解プリズム10の分割光の出射面に直接貼り付
けた構成の場合におけるパッドの配列について説明した
が、CCDチップ6R,6G,6Bをパッケージに組み
込んで色分解プリズム10の分割光の出射面側に配置し
た構成の場合におけるピンの配列にも同様に適用し得る
ものである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子に設けられた複数個の端子を、色分解プリ
ズムの両側面側に配列する構成としたことにより、プリ
ズムの側面回路との配線を短くできるとともに、配線の
短縮化に伴いノイズの影響がなくなることで、S/Nを
向上できる効果がある。
固体撮像素子に設けられた複数個の端子を、色分解プリ
ズムの両側面側に配列する構成としたことにより、プリ
ズムの側面回路との配線を短くできるとともに、配線の
短縮化に伴いノイズの影響がなくなることで、S/Nを
向上できる効果がある。
【0029】また、主に水平転送クロック系のパッド列
を色分解プリズムの両側面の一方側に配するとともに、
主に垂直転送クロック系のパッド列を他方側に配するこ
とにより、パッド配列の対称性が良くなるため、特に光
学ブロックの小型化を図る上で有用となる。
を色分解プリズムの両側面の一方側に配するとともに、
主に垂直転送クロック系のパッド列を他方側に配するこ
とにより、パッド配列の対称性が良くなるため、特に光
学ブロックの小型化を図る上で有用となる。
【0030】さらに、直流・出力系のパット列とクロッ
ク系のパット列とを分離してそれぞれ色分解プリズムの
両側面側に配することにより、クロック系からの直流・
出力系への影響を排除できるため、電気的特性に優れた
固体撮像素子を備えた光学ブロックを得ることができる
ことになる。
ク系のパット列とを分離してそれぞれ色分解プリズムの
両側面側に配することにより、クロック系からの直流・
出力系への影響を排除できるため、電気的特性に優れた
固体撮像素子を備えた光学ブロックを得ることができる
ことになる。
【図1】本発明に係る3板式の光学ブロックの一実施例
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図2】3色分解プリズムの構成図である。
【図3】インターライン転送方式CCD固体撮像素子の
一例を示す構成図である。
一例を示す構成図である。
【図4】本発明に係るCCDチップのパッドの配列を示
す正面図である。
す正面図である。
【図5】多板式カラーカメラ用光学ブロックの各種の例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図6】従来のCCDチップのパッドの配列を示す正面
図である。
図である。
4,5 ダイクロイック層 6R,6G,6B CCDチップ 7 CCDドライブ回路 9L,9R,9U,9D パッド 10 色分解プリズム 11 フォトセンサ 13 垂直転送レジスタ 14 撮像領域 15 水平転送レジスタ 16 フローティングディフュージョン 17 ソースフォロワアンプ
Claims (3)
- 【請求項1】 入射光を複数の原色光に分割する色分解
プリズムと、 前記色分解プリズムの分割光の出射面側に配された複数
個の固体撮像素子と、 前記色分解プリズムの側面側に配された前記複数個の固
体撮像素子のドライブ回路とを備え、 前記複数個の固体撮像素子の各々における複数個の端子
を前記色分解プリズムの両側面側に配列したことを特徴
とする多板式カラーカメラ。 - 【請求項2】 前記複数個の固体撮像素子の各々におけ
る複数個の端子のうち、垂直転送クロック系の端子を前
記色分解プリズムの一方の側面側に、水平転送クロック
系の端子を他方の側面側にそれぞれ配したことを特徴と
する請求項1記載の多板式カラーカメラ。 - 【請求項3】 前記複数個の固体撮像素子の各々におけ
る複数個の端子のうち、直流及び出力系の端子を前記色
分解プリズムの一方の側面側に、クロック系の端子を他
方の側面側にそれぞれ配したことを特徴とする請求項1
記載の多板式カラーカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3190581A JP3030945B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 多板式カラーカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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