JP3712368B2 - イメージ検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバ光学プレートを備えたイメージ検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２次元イメージ（光像）を検出可能なイメージ検出装置として、光ファイバの光軸に対して傾斜した光出力端面を有するファイバ光学プレートと、固体撮像素子の受光面とを直接、光学的に接続するものがある。このようなイメージ検出装置は、例えば、高品質な指紋像を得ることが可能な指紋検出器などに用いられている。
【０００３】
また、ファイバ光学プレートからの出力光による２次元イメージを固体撮像素子で検出するイメージ検出装置としては、例えば、特開平７−２１１８７７号公報、特開平７−１７４９４７号公報、及び特開平１０−１２８５１号公報等に開示されている装置がある。このような装置では、通常、ファイバ光学プレートが接続されている固体撮像素子において、その受光面の外周上に複数の電極パッドが設けられている。そして、この複数の電極パッドのそれぞれに接続ワイヤ（ボンディングワイヤ）が電気的に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構成を有するイメージ検出装置に、光ファイバの光軸に対して傾斜した光出力端面を有するファイバ光学プレートを適用する場合、ファイバ光学プレートでの光ファイバの光軸が、光出力端面が接続される受光面に対して傾斜することとなる。このとき、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させるのが難しいという問題を生じる。
【０００５】
すなわち、ファイバ光学プレートの断面形状が平行四辺形の場合、受光面に対して光ファイバの光軸の傾斜方向に位置する外周部上に配置されている電極パッドを考えると、受光面から外周部へと突出するファイバ光学プレートの斜面部分と、電極パッドに接続されている接続ワイヤとが接触することによって接続ワイヤが断線してしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、ファイバ光学プレートと接続ワイヤとの接触を回避するために、外周部へ突出する方向のファイバ光学プレートの長さを短くすることで、ファイバ光学プレートの斜面部分と、固体撮像素子の電極パッド及び接続ワイヤとの間隔に余裕を持たせる構成が考えられる。ところが、上記した構成を適用すると、固体撮像素子の受光面に対してファイバ光学プレートの光出力端面の面積が狭くなってしまう。したがって、受光面においてファイバ光学プレートからの出力光が入力される領域である受光面の有効領域が狭くなってしまう。
【０００７】
また、ファイバ光学プレートの断面形状が長方形の場合、光出力端面において、光入力端面から入力した光が出力される出力領域と出力されない非出力領域とが存在する。そのため、受光面の外周上に設けられた電極パッドを避けて、光出力端面が受光面と略一致するようにファイバ光学プレートを配置すると、受光面全体にはファイバ光学プレートから出力される光が入力されないこととなり、受光面の有効領域は狭くなる。このように、固体撮像素子の受光面全体を有効領域とすることは困難であった。
【０００８】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させることが可能なイメージ検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係るイメージ検出装置は、（１）複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、光出力端面が光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、（２）２次元の画素配列を有し、その受光面にファイバ光学プレートの光出力端面が光学的に接続される受光部と、受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、（３）ファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、複数の電極パッドのそれぞれは、第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、（４）固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とする。あるいは、本発明によるイメージ検出装置は、（１）複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、光出力端面が光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、（２）２次元の画素配列を有し、その受光面にファイバ光学プレートの光出力端面が光学的に接続される受光部と、受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、（３）ファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、複数の電極パッドのそれぞれは、第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、（４）固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記した構成のイメージ検出装置においては、固体撮像素子の受光面と、光軸に対して傾斜したファイバ光学プレートの光出力端面とが光学的に接続されている。このファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面の第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されている。そして、第１の辺に面する第１の外周部には、電極パッドが設けられていない。したがって、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させることが可能である。
【００１１】
また、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドが、第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とするのが好適である。
【００１２】
このように、固体撮像素子において、第１の外周部に隣接して互いに対向する２つの外周部上に電極パッドが設けられる構成によれば、ファイバ光学プレートを構成する光ファイバの光軸の傾斜方向と、電極パッドが配列される方向とが同じ方向となる。これによって、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとの両立を実現することができる。
【００１３】
あるいは、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするのも好適である。
【００１４】
このような構成によっても、上記構成と同様に、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、傾斜したファイバ光学プレートとの両立を実現することができる。
【００１５】
さらに、イメージ検出装置は、ファイバ光学プレートにおいて、第１の辺に平行な方向からみた断面形状が、光出力端面から光入力端面へと伸びる２辺が光軸と略平行な略平行四辺形形状であることを特徴とするのが好適である。このように、ファイバ光学プレートの断面形状が略平行四辺形形状の場合にも、上記構成を適用することにより、ファイバ光学プレートにおける受光面の外周部に突出する部分が、固体撮像素子の電極パッドに接続される接続ワイヤに接触することを回避することができ、また、固体撮像素子の受光面の有効領域を広くすることが可能である。
【００１６】
また、イメージ検出装置は、ファイバ光学プレートにおいて、第１の辺に平行な方向からみた断面形状が、光出力端面から光入力端面へと伸びる２辺が光出力端面と略垂直な略長方形形状であることを特徴とするのも好適である。このように、ファイバ光学プレートの断面形状が略長方形形状の場合にも、上記構成を適用することにより、固体撮像素子の受光面の有効領域を広くすることが可能である。
【００１７】
あるいは、本発明によるイメージ検出装置は、（１）複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、光出力端面が光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、（２）２次元の画素配列を有し、その受光面にファイバ光学プレートの光出力端面が光学的に接続される受光部と、受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、（３）ファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、複数の電極パッドのそれぞれは、第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、（４）ファイバ光学プレートにおいて、第１の辺に平行な方向からみた断面形状は、光出力端面から光入力端面へと伸びる２辺が光出力端面と略垂直な略長方形形状であることを特徴とする。
【００１８】
また、この場合、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドが、第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とするのが好適である。また、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する１つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするのも好適である。また、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするのも好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明に係るイメージ検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面における寸法、及び形状は実際のものとは必ずしも同一ではない。
（第１実施形態）
【００２０】
図１は、第１実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図２は、図１に示したイメージ検出装置１の側面断面図の一部を示すものである。ここで以下においては、説明の便宜のため、固体撮像素子の受光面の画素配列に沿った互いに直交する２方向をｘ軸方向、ｙ軸方向とし、ｘ軸及びｙ軸と直交する鉛直方向をｚ軸方向とする。図２の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図２では、互いに接続されるファイバ光学プレート１１０と固体撮像素子２１０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００２１】
本実施形態に係るイメージ検出装置１は、ファイバ光学プレート１１０と、固体撮像素子２１０とを備え、２次元イメージ（２次元光像）を検出することが可能に構成されている。
【００２２】
ファイバ光学プレート１１０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１１３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１１０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図１及び図２においては、ファイバ光学プレート１１０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１１１、下方に位置し光入力端面１１１に対向する端面が光出力端面１１２となっている。そして、光入力端面１１１及び光出力端面１１２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００２３】
図２において、ファイバ光学プレート１１０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１１２は、この光ファイバ１１３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。この傾斜角度θは、例えば３６°に設定される。同様に、光入力端面１１１も、光ファイバ１１３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１１２と光入力端面１１１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１１０の断面形状は、図２に示すように、光出力端面１１２から光入力端面１１１へと伸びる２辺が光ファイバ１１３の光軸と略平行な略平行四辺形形状となっている。
【００２４】
ここで、ファイバ光学プレートの光出力端面において、光入力端面から入力された光が出力される領域を出力領域、それ以外で光入力端面から入力された光が出力されない領域を非出力領域とする。本実施形態のファイバ光学プレート１１０では、上記した断面形状により、入力領域Ｃ１である光入力端面１１１の全体に対して、光出力端面１１２の全体が出力領域Ｂ１となっている。
【００２５】
固体撮像素子２１０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って画素が２次元配列されて、その受光面２１２ｅが矩形形状となっている受光部２１２を有する。図１においては、固体撮像素子２１０の上面側で一点鎖線で示す部分が受光面２１２ｅである。受光面２１２ｅと同一面でその外周上の部位には、受光部２１２等の固体撮像素子２１０の各部に対して信号を入出力するための複数の電極パッド２１１が設けられている。そして、固体撮像素子２１０の各部は、図示しない信号ラインによって、それぞれ対応する電極パッド２１１と電気的に接続される。また、受光面２１２ｅには、上記したファイバ光学プレート１１０の光出力端面１１２が光学的に接続される。
【００２６】
ファイバ光学プレート１１０が接続される固体撮像素子２１０は、基板３１０上に載置されている。基板３１０上には、固体撮像素子２１０が載置される面の外周側の所定位置に、固体撮像素子２１０の電極パッド２１１にそれぞれ対応する複数の内部電極端子３１１が配置されている。これらの内部電極端子３１１は、基板３１０を貫通している図示しない内部配線によって、基板３１０の側面に配置されている外部接続用の外部電極端子３１２と電気的に接続されている。そして、固体撮像素子２１０は、基板３１０上において、それぞれ対応する電極パッド２１１及び内部電極端子３１１が近接するように載置される。また、互いに対応する電極パッド２１１及び内部電極端子３１１のそれぞれは、接続ワイヤ４１０によって電気的に接続されている。
【００２７】
図１に示したイメージ検出装置１における、ファイバ光学プレート１１０と固体撮像素子２１０との接続関係について説明する。固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２１２ａ、２１２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２１２ｂ、２１２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１１０は、受光面２１２ｅからみて、光ファイバ１１３の光軸が４辺２１２ａ〜２１２ｄのうちの辺２１２ａ（第１の辺）に向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１１０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２１０において、複数の電極パッド２１１のそれぞれは、辺２１２ａに面する第１の外周部２１０ａに隣接する２つの外周部２１０ｂ、２１０ｄ上に配置されている。
【００２８】
また、ファイバ光学プレート１１０の光出力端面１１２と、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１１２と受光面２１２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。ここで、固体撮像素子の受光面において、ファイバ光学プレートの光出力端面での出力領域が接続される領域を有効領域、それ以外の領域を不感領域とする。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２１２ｅの全体の領域Ａ１が有効領域となっている。
【００２９】
以上の構成からなるイメージ検出装置１において、光入力端面１１１から入力された２次元イメージは、光ファイバ１１３の光軸に沿って光出力端面１１２へと伝送される。そして、出力領域である光出力端面１１２の全体から出力された２次元イメージは、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅから受光部２１２に入力され、受光部２１２の各画素において検出される。得られた検出信号は、出力用の電極パッド２１１、接続ワイヤ４１０、及び内部電極端子３１１を経て、外部電極端子３１２から出力される。
【００３０】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置１においては、受光部２１２の外周上に配置される複数の電極パッド２１１のそれぞれが、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２１０ａ上には設けられておらず、外周部２１０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２１０ｂ及び２１０ｄ上に電極パッド２１１が設けられている。このような構成とすることで、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向と、電極パッド２１１が配列される方向とが同じ方向となる。これによって、固体撮像素子２１０における電極パッド２１１及び接続ワイヤ４１０と、受光面２１２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１１０とを好適に両立させることが可能となる。
【００３１】
すなわち、断面形状が平行四辺形のファイバ光学プレート１１０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２１２ｅから外周部２１０ａへと突出するファイバ光学プレート１１０の斜面部分が、接続ワイヤ４１０に接触することを回避することができる。また、受光面２１２ｅの有効領域Ａ１を広くすることが可能である。
【００３２】
ここで、本実施形態のイメージ検出装置１と、従来のイメージ検出装置とを比較して説明する。図３は従来のイメージ検出装置の側面断面図である。図３に示すイメージ検出装置では、図１及び図２に示したイメージ検出装置１とは異なり、固体撮像素子７１０において、ファイバ光学プレート６１０の光ファイバ６１３の光軸が傾斜する方向に位置する外周部上に電極パッド７１１が配列されている。この場合、受光面７１２から外周部へと突出するファイバ光学プレート６１０の斜面の部分と、接続ワイヤ９１０とが接触することで接続ワイヤ９１０が断線する可能性がある。また、ファイバ光学プレート６１０の外周部へ突出する方向の長さを短くすることで、接続ワイヤ９１０との接触を回避すると、受光面７１２の不感領域Ｇ１が広くなり、有効領域Ｆ１が狭くなってしまう。
【００３３】
これに対して、本実施形態に係るイメージ検出装置１は、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向に位置する外周部２１０ａ上に電極パッド２１１が設けられない構成としているので、ファイバ光学プレート１１０と、接続ワイヤ４１０との接触を回避することができる。また、接続ワイヤ４１０との接触を回避するためにファイバ光学プレート１１０の外周部２１０ａへ突出する方向の長さを短くする必要がないので、受光部２１２の受光面２１２ｅの有効領域Ａ１を広くすることができる。
（第２実施形態）
【００３４】
図４は、第２実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図５は、図４に示したイメージ検出装置２の側面断面図の一部を示すものである。図５の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図５では、互いに接続されるファイバ光学プレート１２０と固体撮像素子２１０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００３５】
図４に示したイメージ検出装置２は、ファイバ光学プレート１２０と、固体撮像素子２１０と、基板３１０と、接続ワイヤ４１０とを備える。これらのうち、固体撮像素子２１０、基板３１０、及び接続ワイヤ４１０の構成については、第１実施形態と同様である。
【００３６】
ファイバ光学プレート１２０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１２３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１２０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図４及び図５においては、ファイバ光学プレート１２０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１２１、下方に位置し光入力端面１２１に対向する端面が光出力端面１２２となっている。そして、光入力端面１２１及び光出力端面１２２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００３７】
図５において、ファイバ光学プレート１２０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１２３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１２２は、この光ファイバ１２３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１２１も、光ファイバ１２３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１２２と光入力端面１２１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１２０の断面形状は、図５に示すように、光出力端面１２２から光入力端面１２１へと伸びる２辺が光出力端面１２２と略垂直な略長方形形状となっている。
【００３８】
本実施形態のファイバ光学プレート１２０では、上記した断面形状により、光入力端面１２１において、光出力端面１２２に伝送される光が入力される一部の領域が入力領域Ｃ２となっている。また、光出力端面１２２において、入力領域Ｃ２から入力された光が出力される一部の領域が出力領域Ｂ２となっており、それ以外の領域が非出力領域Ｄ２となっている。この入力領域Ｃ２と出力領域Ｂ２とは、互いに略同形の矩形形状となっている。
【００３９】
図４に示したイメージ検出装置２における、ファイバ光学プレート１２０と固体撮像素子２１０との接続関係について説明する。固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２１２ａ、２１２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２１２ｂ、２１２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１２０は、受光面２１２ｅからみて、光ファイバ１２３の光軸が４辺２１２ａ〜２１２ｄのうちの辺２１２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１２０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２１０において、複数の電極パッド２１１のそれぞれは、辺２１２ａに面する第１の外周部２１０ａに隣接する２つの外周部２１０ｂ、２１０ｄ上に配置されている。
【００４０】
また、ファイバ光学プレート１２０の光出力端面１２２における出力領域Ｂ２と、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１２２の出力領域Ｂ２と受光面２１２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。これにより、光出力端面１２２における非出力領域Ｄ２を含むファイバ光学プレート１２０の辺２１２ａ側の部分は、受光部２１２上から外周部２１０ａ側に突出した構成となっている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２１２ｅの全体の領域Ａ２が有効領域となっている。
【００４１】
以上の構成からなるイメージ検出装置２において、光入力端面１２１の入力領域Ｃ２から入力された２次元イメージは、光ファイバ１２３の光軸に沿って光出力端面１２２の出力領域Ｂ２へと伝送される。そして、光出力端面１２２の一部である出力領域Ｂ２から出力された２次元イメージは、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅから受光部２１２に入力され、受光部２１２の各画素において検出される。得られた検出信号は、出力用の電極パッド２１１、接続ワイヤ４１０、及び内部電極端子３１１を経て、外部電極端子３１２から出力される。
【００４２】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置２においては、受光部２１２の外周上に配置される複数の電極パッド２１１のそれぞれが、光ファイバ１２３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２１０ａ上には設けられておらず、外周部２１０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２１０ｂ及び２１０ｄ上に電極パッド２１１が設けられている。そして、出力領域Ｂ２及び受光面２１２ｅの面同士が略一致するよう接続されて、非出力領域Ｄ２が受光部２１２の外周部２１０ａに突出した構成となる。これによって、固体撮像素子２１０における電極パッド２１１及び接続ワイヤ４１０と、受光面２１２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１２０とを好適に両立させることが可能となる。
【００４３】
すなわち、断面形状が長方形のファイバ光学プレート１２０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２１２ｅの有効領域Ａ２を広くすることが可能である。
【００４４】
ここで、本実施形態のイメージ検出装置２と、従来のイメージ検出装置とを比較して説明する。図６は従来のイメージ検出装置の側面断面図である。図６に示すイメージ検出装置では、図４及び図５に示したイメージ検出装置２とは異なり、固体撮像素子７２０において、ファイバ光学プレート６２０の光ファイバ６２３の光軸が傾斜する方向に位置する外周部上に電極パッド７２１が配列されている。この場合、受光面７２２において、ファイバ光学プレート６２０の光出力端面６２２での出力領域が接続される領域が有効領域Ｆ２となり、非出力領域が接続される領域が不感領域Ｇ２となる。したがって、受光面７２２全体にはファイバ光学プレート６２０から出力される光が入力されず、受光面７２２の有効領域Ｆ２が狭くなってしまう。
【００４５】
これに対して、本実施形態に係るイメージ検出装置２は、光ファイバ１２３の光軸の傾斜方向に位置する外周部２１０ａ上に電極パッド２１１が設けられない構成としているので、外周部２１０ａ側にファイバ光学プレート１２０が突出する構成とすることが可能となり、受光部２１２の受光面２１２ｅの有効領域Ａ２を広くすることができる。
（第３実施形態）
【００４６】
図７は、第３実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図８は、図７に示したイメージ検出装置３の側面断面図の一部を示すものである。図８の側面断面図は、ｘ軸方向からみたｙｚ平面での断面図となっている。また、この図８では、互いに接続されるファイバ光学プレート１３０と固体撮像素子２２０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００４７】
本実施形態に係るイメージ検出装置３は、ファイバ光学プレート１３０と、固体撮像素子２２０とを備え、２次元イメージを検出することが可能に構成されている。
【００４８】
ファイバ光学プレート１３０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１３３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１３０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図７及び図８においては、ファイバ光学プレート１３０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１３１、下方に位置し光入力端面１３１に対向する端面が光出力端面１３２となっている。そして、光入力端面１３１及び光出力端面１３２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００４９】
図８において、ファイバ光学プレート１３０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１３３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１３２は、この光ファイバ１３３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１３１も、光ファイバ１３３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１３２と光入力端面１３１とは略平行となっている。また、ｘ軸方向からみたファイバ光学プレート１３０の断面形状は、図８に示すように、光出力端面１３２から光入力端面１３１へと伸びる２辺が光ファイバ１３３の光軸と略平行な略平行四辺形形状となっている。
【００５０】
本実施形態のファイバ光学プレート１３０では、上記した断面形状により、入力領域Ｃ３である光入力端面１３１の全体に対して、光出力端面１３２の全体が出力領域Ｂ３となっている。
【００５１】
固体撮像素子２２０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って画素が２次元配列されて、その受光面２２２ｅが矩形形状となっている受光部２２２を有する。受光面２２２ｅと同一面でその外周上の部位には、複数の電極パッド２２１が設けられている。そして、固体撮像素子２２０の各部は、図示しない信号ラインによって、それぞれ対応する電極パッド２２１と電気的に接続される。また、受光面２２２ｅには、上記したファイバ光学プレート１３０の光出力端面１３２が光学的に接続される。
【００５２】
ファイバ光学プレート１３０が接続される固体撮像素子２２０は、基板３２０上に載置されている。基板３２０上には、固体撮像素子２２０が載置される面の外周側の所定位置に、固体撮像素子２２０の電極パッド２２１にそれぞれ対応する複数の内部電極端子３２１が配置されている。これらの内部電極端子３２１は、基板３２０を貫通している図示しない内部配線によって、基板３２０の側面に配置されている外部接続用の外部電極端子３２２と電気的に接続されている。そして、固体撮像素子２２０は、基板３２０上において、それぞれ対応する電極パッド２２１及び内部電極端子３２１が近接するように載置される。また、互いに対応する電極パッド２２１及び内部電極端子３２１のそれぞれは、接続ワイヤ４２０によって電気的に接続されている。
【００５３】
図７に示したイメージ検出装置３における、ファイバ光学プレート１３０と固体撮像素子２２０との接続関係について説明する。固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅは、ｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２２２ａ、２２２ｃ、及びｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２２２ｂ、２２２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１３０は、受光面２２２ｅからみて、光ファイバ１３３の光軸が４辺２２２ａ〜２２２ｄのうちの辺２２２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１３０の光軸の傾斜方向はｙ軸の負方向となっている。そして、固体撮像素子２２０において、複数の電極パッド２２１のそれぞれは、辺２２２ａに面する第１の外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び第１の外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に配置されている。
【００５４】
また、ファイバ光学プレート１３０の光出力端面１３２と、固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１３２と受光面２２２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２２２ｅの全体の領域Ａ３が有効領域となっている。
【００５５】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置３においては、受光部２２２の外周上に配置される複数の電極パッド２２１のそれぞれが、光ファイバ１３３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２２０ａ上には設けられておらず、外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に電極パッド２２１が設けられている。これによって、固体撮像素子２２０における電極パッド２２１及び接続ワイヤ４２０と、受光面２２２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１３０とを好適に両立させることが可能となる。
【００５６】
すなわち、断面形状が平行四辺形のファイバ光学プレート１３０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２２２ｅから外周部２２０ａへと突出するファイバ光学プレート１３０の斜面部分が、接続ワイヤ４２０に接触することを回避することができる。また、受光面２２２ｅの有効領域Ａ３を広くすることが可能である。
（第４実施形態）
【００５７】
図９は、第４実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図１０は、図９に示したイメージ検出装置４の側面断面図の一部を示すものである。図１０の側面断面図は、ｘ軸方向からみたｙｚ平面での断面図となっている。また、この図１０では、互いに接続されるファイバ光学プレート１４０と固体撮像素子２２０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００５８】
図９に示したイメージ検出装置４は、ファイバ光学プレート１４０と、固体撮像素子２２０と、基板３２０と、接続ワイヤ４２０とを備える。これらのうち、固体撮像素子２２０、基板３２０、及び接続ワイヤ４２０の構成については、第３実施形態と同様である。
【００５９】
ファイバ光学プレート１４０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１４３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１４０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図９及び図１０においては、ファイバ光学プレート１４０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１４１、下方に位置し光入力端面１４１に対向する端面が光出力端面１４２となっている。そして、光入力端面１４１及び光出力端面１４２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００６０】
図１０において、ファイバ光学プレート１４０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１４３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１４２は、この光ファイバ１４３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１４１も、光ファイバ１４３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１４２と光入力端面１４１とは略平行となっている。また、ｘ軸方向からみたファイバ光学プレート１４０の断面形状は、図１０に示すように、光出力端面１４２から光入力端面１４１へと伸びる２辺が光出力端面１４２と略垂直な略長方形形状となっている。
【００６１】
本実施形態のファイバ光学プレート１４０では、上記した断面形状により、光入力端面１４１において、光出力端面１４２に伝送される光が入力される一部の領域が入力領域Ｃ４となっている。また、光出力端面１４２において、入力領域Ｃ４から入力された光が出力される一部の領域が出力領域Ｂ４となっており、それ以外の領域が非出力領域Ｄ４となっている。この入力領域Ｃ４と出力領域Ｂ４とは、互いに略同形の矩形形状となっている。
【００６２】
図９に示したイメージ検出装置４における、ファイバ光学プレート１４０と固体撮像素子２２０との接続関係について説明する。固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅは、ｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２２２ａ、２２２ｃ、及びｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２２２ｂ、２２２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１４０は、受光面２２２ｅからみて、光ファイバ１４３の光軸が４辺２２２ａ〜２２２ｄのうちの辺２２２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１４０の光軸の傾斜方向はｙ軸の負方向となっている。そして、固体撮像素子２２０において、複数の電極パッド２２１のそれぞれは、辺２２２ａに面する第１の外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に配置されている。
【００６３】
また、ファイバ光学プレート１４０の光出力端面１４２における出力領域Ｂ４と、固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１４２の出力領域Ｂ４と受光面２２２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。これにより、光出力端面１４２における非出力領域Ｄ４を含むファイバ光学プレート１４０の辺２２２ａ側の部分は、受光部２２２上から外周部２２０ａ側に突出した構成となっている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２２２ｅの全体の領域Ａ４が有効領域となっている。
【００６４】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置４においては、受光部２２２の外周上に配置される複数の電極パッド２２１のそれぞれが、光ファイバ１４３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２２０ａ上には設けられておらず、外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に電極パッド２２１が設けられている。そして、出力領域Ｂ４及び受光面２２２ｅの面同士が略一致するよう接続されて、非出力領域Ｄ４が受光部２２２の外周部２２０ａに突出した構成となる。これによって、固体撮像素子２２０における電極パッド２２１及び接続ワイヤ４２０と、受光面２２２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１４０とを好適に両立させることが可能となる。
【００６５】
すなわち、断面形状が長方形のファイバ光学プレート１４０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２２２ｅの有効領域Ａ４を広くすることが可能である。
（第５実施形態）
【００６６】
図１１は、第５実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図１２は、図１１に示したイメージ検出装置５の側面断面図の一部を示すものである。図１２の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図１２では、互いに接続されるファイバ光学プレート１５０と固体撮像素子２３０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００６７】
本実施形態に係るイメージ検出装置５は、ファイバ光学プレート１５０と、固体撮像素子２３０とを備え、２次元イメージを検出することが可能に構成されている。
【００６８】
ファイバ光学プレート１５０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１５３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１５０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図１１及び図１２においては、ファイバ光学プレート１５０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１５１、下方に位置し光入力端面１５１に対向する端面が光出力端面１５２となっている。そして、光入力端面１５１及び光出力端面１５２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００６９】
図１２において、ファイバ光学プレート１５０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１５３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１５２は、この光ファイバ１５３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１５１も、光ファイバ１５３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１５２と光入力端面１５１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１５０の断面形状は、図１２に示すように、光出力端面１５２から光入力端面１５１へと伸びる２辺が光ファイバ１５３の光軸と略平行な略平行四辺形形状となっている。
【００７０】
本実施形態のファイバ光学プレート１５０では、上記した断面形状により、入力領域Ｃ５である光入力端面１５１の全体に対して、光出力端面１５２の全体が出力領域Ｂ５となっている。
【００７１】
固体撮像素子２３０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って画素が２次元配列されて、その受光面２３２ｅが矩形形状となっている受光部２３２を有する。受光面２３２ｅと同一面でその外周上の部位には、複数の電極パッド２３１が設けられている。そして、固体撮像素子２３０の各部は、図示しない信号ラインによって、それぞれ対応する電極パッド２３１と電気的に接続される。また、受光面２３２ｅには、上記したファイバ光学プレート１５０の光出力端面１５２が光学的に接続される。
【００７２】
ファイバ光学プレート１５０が接続される固体撮像素子２３０は、基板３３０上に載置されている。基板３３０上には、固体撮像素子２３０が載置される面の外周側の所定位置に、固体撮像素子２３０の電極パッド２３１にそれぞれ対応する複数の内部電極端子３３１が配置されている。これらの内部電極端子３３１は、基板３３０を貫通している図示しない内部配線によって、基板３３０の側面に配置されている外部接続用の外部電極端子３３２と電気的に接続されている。そして、固体撮像素子２３０は、基板３３０上において、それぞれ対応する電極パッド２３１及び内部電極端子３３１が近接するように載置される。また、互いに対応する電極パッド２３１及び内部電極端子３３１のそれぞれは、接続ワイヤ４３０によって電気的に接続されている。
【００７３】
図１１に示したイメージ検出装置５における、ファイバ光学プレート１５０と固体撮像素子２３０との接続関係について説明する。固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２３２ａ、２３２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２３２ｂ、２３２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１５０は、受光面２３２ｅからみて、光ファイバ１５３の光軸が４辺２３２ａ〜２３２ｄのうちの辺２３２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１５０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２３０において、複数の電極パッド２３１のそれぞれは、辺２３２ａに面する第１の外周部２３０ａに隣接する２つの外周部２３０ｂ、２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に配置されている。
【００７４】
また、ファイバ光学プレート１５０の光出力端面１５２と、固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１５２と受光面２３２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２３２ｅの全体の領域Ａ５が有効領域となっている。
【００７５】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置５においては、受光部２３２の外周上に配置される複数の電極パッド２３１のそれぞれが、光ファイバ１５３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２３０ａ上には設けられておらず、外周部２３０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２３０ｂ、２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に電極パッド２３１が設けられている。これによって、固体撮像素子２３０における電極パッド２３１及び接続ワイヤ４３０と、受光面２３２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１５０とを好適に両立させることが可能となる。
【００７６】
すなわち、断面形状が平行四辺形のファイバ光学プレート１５０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２３２ｅから外周部２３０ａへと突出するファイバ光学プレート１５０の斜面部分が、接続ワイヤ４３０に接触することを回避することができる。また、受光面２３２ｅの有効領域Ａ５を広くすることが可能である。
（第６実施形態）
【００７７】
図１３は、第６実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図１４は、図１３に示したイメージ検出装置６の側面断面図の一部を示すものである。図１４の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図１４では、互いに接続されるファイバ光学プレート１６０と固体撮像素子２３０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００７８】
図１３に示したイメージ検出装置６は、ファイバ光学プレート１６０と、固体撮像素子２３０と、基板３３０と、接続ワイヤ４３０とを備える。これらのうち、固体撮像素子２３０、基板３３０、及び接続ワイヤ４３０の構成については、第５実施形態と同様である。
【００７９】
ファイバ光学プレート１６０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１６３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１６０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図１３及び図１４においては、ファイバ光学プレート１６０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１６１、下方に位置し光入力端面１６１に対向する端面が光出力端面１６２となっている。そして、光入力端面１６１及び光出力端面１６２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００８０】
図１４において、ファイバ光学プレート１６０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１６３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１６２は、この光ファイバ１６３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１６１も、光ファイバ１６３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１６２と光入力端面１６１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１６０の断面形状は、図１４に示すように、光出力端面１６２から光入力端面１６１へと伸びる２辺が光出力端面１６２と略垂直な略長方形形状となっている。
【００８１】
本実施形態のファイバ光学プレート１６０では、上記した断面形状により、光入力端面１６１において、光出力端面１６２に伝送される光が入力される一部の領域が入力領域Ｃ６となっている。また、光出力端面１６２において、入力領域Ｃ６から入力された光が出力される一部の領域が出力領域Ｂ６となっており、それ以外の領域が非出力領域Ｄ６となっている。この入力領域Ｃ６と出力領域Ｂ６とは、互いに略同形の矩形形状となっている。
【００８２】
図１３に示したイメージ検出装置６における、ファイバ光学プレート１６０と固体撮像素子２３０との接続関係について説明する。固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２３２ａ、２３２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２３２ｂ、２３２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１６０は、受光面２３２ｅからみて、光ファイバ１６３の光軸が４辺２３２ａ〜２３２ｄのうちの辺２３２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１６０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２３０において、複数の電極パッド２３１のそれぞれは、辺２３２ａに面する第１の外周部２３０ａに隣接する２つの外周部２３０ｂ、２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に配置されている。
【００８３】
また、ファイバ光学プレート１６０の光出力端面１６２における出力領域Ｂ６と、固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１６２の出力領域Ｂ６と受光面２３２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。これにより、光出力端面１６２における非出力領域Ｄ６を含むファイバ光学プレートの辺２３２ａ側の部分は、受光部２３２上から外周部２３０ａ側に突出した構成となっている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２３２ｅの全体の領域Ａ６が有効領域となっている。
【００８４】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置６においては、受光部２３２の外周上に配置される複数の電極パッド２３１のそれぞれが、光ファイバ１６３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２３０ａ上には設けられておらず、外周部２３０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２３０ｂ及び２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に電極パッド２３１が設けられている。そして、出力領域Ｂ６及び受光面２３２ｅの面同士が略一致するよう接続されて、非出力領域Ｄ６が受光部２３２の外周部２３０ａに突出した構成となる。これによって、固体撮像素子２３０における電極パッド２３１及び接続ワイヤ４３０と、受光面２３２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１６０とを好適に両立させることが可能となる。
【００８５】
すなわち、断面形状が長方形のファイバ光学プレート１６０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２３２ｅの有効領域Ａ６を広くすることが可能である。
【００８６】
また、本発明に係るイメージ検出装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。また、本イメージ検出装置は、例えば指紋検出器として用いるなど、様々な用途に応用することが可能である。
【００８７】
指紋検出器においては、その入力面が指紋検出に必要最小限の大きさとなるよう小型化が進んでおり、また、入力された指紋像を検出するイメージセンサも出来る限り小型化することが求められている。これに対して、本発明のイメージ検出装置を適用すれば、ファイバ光学プレートと接続ワイヤとの接触を回避し、また、受光面の有効領域を広くすることができるので、高品質な指紋像が得られる小型の指紋検出器を実現することができる。
【００８８】
なお、指紋検出器の一種として静電容量検出方式のものがある。しかし、静電容量検出方式の指紋検出器は、静電気耐圧に弱く、乾燥している指の指紋を検出することが困難で、壊れやすいというような欠点がある。これに対して、本発明に係るイメージ検出装置を用いれば、上記した静電容量検出方式の指紋検出器の欠点を解決することが可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した通り、本発明に係るイメージ検出装置によれば、固体撮像素子の受光面と、光軸に対して傾斜したファイバ光学プレートの光出力端面とが、受光面に対する光軸の傾斜方向が第１の辺に向かう方向となるように、直接に接続されている。そして、固体撮像素子は、受光面に対して第１の辺に面する第１の外周部に電極パッドが設けられない構成となっている。したがって、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図２】図１に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図３】従来のイメージ検出装置の側面断面図である。
【図４】第２実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図５】図４に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図６】従来のイメージ検出装置の側面断面図である。
【図７】第３実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図８】図７に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図９】第４実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図１０】図９に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図１１】第５実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図１２】図１１に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図１３】第６実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図１４】図１３に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６…イメージ検出装置、１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０…ファイバ光学プレート、１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１…光入力端面、１１２，１２２，１３２，１４２，１５２，１６２…光出力端面、１１３，１２３，１３３，１４３，１５３，１６３…光ファイバ、２１０，２２０，２３０…固体撮像素子、２１１，２２１，２３１…電極パッド、２１２，２２２，２３２…受光部、３１０，３２０，３３０…基板、３１１，３２１，３３１…内部電極端子、３１２，３２２，３３２…外部電極端子、４１０，４２０，４３０…接続ワイヤ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファイバ光学プレートを備えたイメージ検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２次元イメージ（光像）を検出可能なイメージ検出装置として、光ファイバの光軸に対して傾斜した光出力端面を有するファイバ光学プレートと、固体撮像素子の受光面とを直接、光学的に接続するものがある。このようなイメージ検出装置は、例えば、高品質な指紋像を得ることが可能な指紋検出器などに用いられている。
【０００３】
また、ファイバ光学プレートからの出力光による２次元イメージを固体撮像素子で検出するイメージ検出装置としては、例えば、特開平７−２１１８７７号公報、特開平７−１７４９４７号公報、及び特開平１０−１２８５１号公報等に開示されている装置がある。このような装置では、通常、ファイバ光学プレートが接続されている固体撮像素子において、その受光面の外周上に複数の電極パッドが設けられている。そして、この複数の電極パッドのそれぞれに接続ワイヤ（ボンディングワイヤ）が電気的に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した構成を有するイメージ検出装置に、光ファイバの光軸に対して傾斜した光出力端面を有するファイバ光学プレートを適用する場合、ファイバ光学プレートでの光ファイバの光軸が、光出力端面が接続される受光面に対して傾斜することとなる。このとき、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させるのが難しいという問題を生じる。
【０００５】
すなわち、ファイバ光学プレートの断面形状が平行四辺形の場合、受光面に対して光ファイバの光軸の傾斜方向に位置する外周部上に配置されている電極パッドを考えると、受光面から外周部へと突出するファイバ光学プレートの斜面部分と、電極パッドに接続されている接続ワイヤとが接触することによって接続ワイヤが断線してしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、ファイバ光学プレートと接続ワイヤとの接触を回避するために、外周部へ突出する方向のファイバ光学プレートの長さを短くすることで、ファイバ光学プレートの斜面部分と、固体撮像素子の電極パッド及び接続ワイヤとの間隔に余裕を持たせる構成が考えられる。ところが、上記した構成を適用すると、固体撮像素子の受光面に対してファイバ光学プレートの光出力端面の面積が狭くなってしまう。したがって、受光面においてファイバ光学プレートからの出力光が入力される領域である受光面の有効領域が狭くなってしまう。
【０００７】
また、ファイバ光学プレートの断面形状が長方形の場合、光出力端面において、光入力端面から入力した光が出力される出力領域と出力されない非出力領域とが存在する。そのため、受光面の外周上に設けられた電極パッドを避けて、光出力端面が受光面と略一致するようにファイバ光学プレートを配置すると、受光面全体にはファイバ光学プレートから出力される光が入力されないこととなり、受光面の有効領域は狭くなる。このように、固体撮像素子の受光面全体を有効領域とすることは困難であった。
【０００８】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させることが可能なイメージ検出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係るイメージ検出装置は、（１）複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、光出力端面が光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、（２）２次元の画素配列を有し、その受光面にファイバ光学プレートの光出力端面が光学的に接続される受光部と、受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、（３）ファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、複数の電極パッドのそれぞれは、第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、（４）固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とする。あるいは、本発明によるイメージ検出装置は、（１）複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、光出力端面が光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、（２）２次元の画素配列を有し、その受光面にファイバ光学プレートの光出力端面が光学的に接続される受光部と、受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、（３）ファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、複数の電極パッドのそれぞれは、第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、（４）固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記した構成のイメージ検出装置においては、固体撮像素子の受光面と、光軸に対して傾斜したファイバ光学プレートの光出力端面とが光学的に接続されている。このファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面の第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されている。そして、第１の辺に面する第１の外周部には、電極パッドが設けられていない。したがって、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させることが可能である。
【００１１】
また、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドが、第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とするのが好適である。
【００１２】
このように、固体撮像素子において、第１の外周部に隣接して互いに対向する２つの外周部上に電極パッドが設けられる構成によれば、ファイバ光学プレートを構成する光ファイバの光軸の傾斜方向と、電極パッドが配列される方向とが同じ方向となる。これによって、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとの両立を実現することができる。
【００１３】
あるいは、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするのも好適である。
【００１４】
このような構成によっても、上記構成と同様に、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、傾斜したファイバ光学プレートとの両立を実現することができる。
【００１５】
さらに、イメージ検出装置は、ファイバ光学プレートにおいて、第１の辺に平行な方向からみた断面形状が、光出力端面から光入力端面へと伸びる２辺が光軸と略平行な略平行四辺形形状であることを特徴とするのが好適である。このように、ファイバ光学プレートの断面形状が略平行四辺形形状の場合にも、上記構成を適用することにより、ファイバ光学プレートにおける受光面の外周部に突出する部分が、固体撮像素子の電極パッドに接続される接続ワイヤに接触することを回避することができ、また、固体撮像素子の受光面の有効領域を広くすることが可能である。
【００１６】
また、イメージ検出装置は、ファイバ光学プレートにおいて、第１の辺に平行な方向からみた断面形状が、光出力端面から光入力端面へと伸びる２辺が光出力端面と略垂直な略長方形形状であることを特徴とするのも好適である。このように、ファイバ光学プレートの断面形状が略長方形形状の場合にも、上記構成を適用することにより、固体撮像素子の受光面の有効領域を広くすることが可能である。
【００１７】
あるいは、本発明によるイメージ検出装置は、（１）複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、光出力端面が光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、（２）２次元の画素配列を有し、その受光面にファイバ光学プレートの光出力端面が光学的に接続される受光部と、受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、（３）ファイバ光学プレートは、受光面からみて、光軸が受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、複数の電極パッドのそれぞれは、第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、（４）ファイバ光学プレートにおいて、第１の辺に平行な方向からみた断面形状は、光出力端面から光入力端面へと伸びる２辺が光出力端面と略垂直な略長方形形状であることを特徴とする。
【００１８】
また、この場合、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドが、第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とするのが好適である。また、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する１つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするのも好適である。また、イメージ検出装置は、固体撮像素子において、複数の電極パッドは、第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするのも好適である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明に係るイメージ検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面における寸法、及び形状は実際のものとは必ずしも同一ではない。
（第１実施形態）
【００２０】
図１は、第１実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図２は、図１に示したイメージ検出装置１の側面断面図の一部を示すものである。ここで以下においては、説明の便宜のため、固体撮像素子の受光面の画素配列に沿った互いに直交する２方向をｘ軸方向、ｙ軸方向とし、ｘ軸及びｙ軸と直交する鉛直方向をｚ軸方向とする。図２の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図２では、互いに接続されるファイバ光学プレート１１０と固体撮像素子２１０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００２１】
本実施形態に係るイメージ検出装置１は、ファイバ光学プレート１１０と、固体撮像素子２１０とを備え、２次元イメージ（２次元光像）を検出することが可能に構成されている。
【００２２】
ファイバ光学プレート１１０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１１３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１１０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図１及び図２においては、ファイバ光学プレート１１０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１１１、下方に位置し光入力端面１１１に対向する端面が光出力端面１１２となっている。そして、光入力端面１１１及び光出力端面１１２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００２３】
図２において、ファイバ光学プレート１１０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１１２は、この光ファイバ１１３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。この傾斜角度θは、例えば３６°に設定される。同様に、光入力端面１１１も、光ファイバ１１３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１１２と光入力端面１１１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１１０の断面形状は、図２に示すように、光出力端面１１２から光入力端面１１１へと伸びる２辺が光ファイバ１１３の光軸と略平行な略平行四辺形形状となっている。
【００２４】
ここで、ファイバ光学プレートの光出力端面において、光入力端面から入力された光が出力される領域を出力領域、それ以外で光入力端面から入力された光が出力されない領域を非出力領域とする。本実施形態のファイバ光学プレート１１０では、上記した断面形状により、入力領域Ｃ１である光入力端面１１１の全体に対して、光出力端面１１２の全体が出力領域Ｂ１となっている。
【００２５】
固体撮像素子２１０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って画素が２次元配列されて、その受光面２１２ｅが矩形形状となっている受光部２１２を有する。図１においては、固体撮像素子２１０の上面側で一点鎖線で示す部分が受光面２１２ｅである。受光面２１２ｅと同一面でその外周上の部位には、受光部２１２等の固体撮像素子２１０の各部に対して信号を入出力するための複数の電極パッド２１１が設けられている。そして、固体撮像素子２１０の各部は、図示しない信号ラインによって、それぞれ対応する電極パッド２１１と電気的に接続される。また、受光面２１２ｅには、上記したファイバ光学プレート１１０の光出力端面１１２が光学的に接続される。
【００２６】
ファイバ光学プレート１１０が接続される固体撮像素子２１０は、基板３１０上に載置されている。基板３１０上には、固体撮像素子２１０が載置される面の外周側の所定位置に、固体撮像素子２１０の電極パッド２１１にそれぞれ対応する複数の内部電極端子３１１が配置されている。これらの内部電極端子３１１は、基板３１０を貫通している図示しない内部配線によって、基板３１０の側面に配置されている外部接続用の外部電極端子３１２と電気的に接続されている。そして、固体撮像素子２１０は、基板３１０上において、それぞれ対応する電極パッド２１１及び内部電極端子３１１が近接するように載置される。また、互いに対応する電極パッド２１１及び内部電極端子３１１のそれぞれは、接続ワイヤ４１０によって電気的に接続されている。
【００２７】
図１に示したイメージ検出装置１における、ファイバ光学プレート１１０と固体撮像素子２１０との接続関係について説明する。固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２１２ａ、２１２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２１２ｂ、２１２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１１０は、受光面２１２ｅからみて、光ファイバ１１３の光軸が４辺２１２ａ〜２１２ｄのうちの辺２１２ａ（第１の辺）に向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１１０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２１０において、複数の電極パッド２１１のそれぞれは、辺２１２ａに面する第１の外周部２１０ａに隣接する２つの外周部２１０ｂ、２１０ｄ上に配置されている。
【００２８】
また、ファイバ光学プレート１１０の光出力端面１１２と、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１１２と受光面２１２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。ここで、固体撮像素子の受光面において、ファイバ光学プレートの光出力端面での出力領域が接続される領域を有効領域、それ以外の領域を不感領域とする。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２１２ｅの全体の領域Ａ１が有効領域となっている。
【００２９】
以上の構成からなるイメージ検出装置１において、光入力端面１１１から入力された２次元イメージは、光ファイバ１１３の光軸に沿って光出力端面１１２へと伝送される。そして、出力領域である光出力端面１１２の全体から出力された２次元イメージは、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅから受光部２１２に入力され、受光部２１２の各画素において検出される。得られた検出信号は、出力用の電極パッド２１１、接続ワイヤ４１０、及び内部電極端子３１１を経て、外部電極端子３１２から出力される。
【００３０】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置１においては、受光部２１２の外周上に配置される複数の電極パッド２１１のそれぞれが、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２１０ａ上には設けられておらず、外周部２１０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２１０ｂ及び２１０ｄ上に電極パッド２１１が設けられている。このような構成とすることで、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向と、電極パッド２１１が配列される方向とが同じ方向となる。これによって、固体撮像素子２１０における電極パッド２１１及び接続ワイヤ４１０と、受光面２１２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１１０とを好適に両立させることが可能となる。
【００３１】
すなわち、断面形状が平行四辺形のファイバ光学プレート１１０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２１２ｅから外周部２１０ａへと突出するファイバ光学プレート１１０の斜面部分が、接続ワイヤ４１０に接触することを回避することができる。また、受光面２１２ｅの有効領域Ａ１を広くすることが可能である。
【００３２】
ここで、本実施形態のイメージ検出装置１と、従来のイメージ検出装置とを比較して説明する。図３は従来のイメージ検出装置の側面断面図である。図３に示すイメージ検出装置では、図１及び図２に示したイメージ検出装置１とは異なり、固体撮像素子７１０において、ファイバ光学プレート６１０の光ファイバ６１３の光軸が傾斜する方向に位置する外周部上に電極パッド７１１が配列されている。この場合、受光面７１２から外周部へと突出するファイバ光学プレート６１０の斜面の部分と、接続ワイヤ９１０とが接触することで接続ワイヤ９１０が断線する可能性がある。また、ファイバ光学プレート６１０の外周部へ突出する方向の長さを短くすることで、接続ワイヤ９１０との接触を回避すると、受光面７１２の不感領域Ｇ１が広くなり、有効領域Ｆ１が狭くなってしまう。
【００３３】
これに対して、本実施形態に係るイメージ検出装置１は、光ファイバ１１３の光軸の傾斜方向に位置する外周部２１０ａ上に電極パッド２１１が設けられない構成としているので、ファイバ光学プレート１１０と、接続ワイヤ４１０との接触を回避することができる。また、接続ワイヤ４１０との接触を回避するためにファイバ光学プレート１１０の外周部２１０ａへ突出する方向の長さを短くする必要がないので、受光部２１２の受光面２１２ｅの有効領域Ａ１を広くすることができる。
（第２実施形態）
【００３４】
図４は、第２実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図５は、図４に示したイメージ検出装置２の側面断面図の一部を示すものである。図５の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図５では、互いに接続されるファイバ光学プレート１２０と固体撮像素子２１０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００３５】
図４に示したイメージ検出装置２は、ファイバ光学プレート１２０と、固体撮像素子２１０と、基板３１０と、接続ワイヤ４１０とを備える。これらのうち、固体撮像素子２１０、基板３１０、及び接続ワイヤ４１０の構成については、第１実施形態と同様である。
【００３６】
ファイバ光学プレート１２０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１２３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１２０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図４及び図５においては、ファイバ光学プレート１２０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１２１、下方に位置し光入力端面１２１に対向する端面が光出力端面１２２となっている。そして、光入力端面１２１及び光出力端面１２２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００３７】
図５において、ファイバ光学プレート１２０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１２３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１２２は、この光ファイバ１２３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１２１も、光ファイバ１２３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１２２と光入力端面１２１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１２０の断面形状は、図５に示すように、光出力端面１２２から光入力端面１２１へと伸びる２辺が光出力端面１２２と略垂直な略長方形形状となっている。
【００３８】
本実施形態のファイバ光学プレート１２０では、上記した断面形状により、光入力端面１２１において、光出力端面１２２に伝送される光が入力される一部の領域が入力領域Ｃ２となっている。また、光出力端面１２２において、入力領域Ｃ２から入力された光が出力される一部の領域が出力領域Ｂ２となっており、それ以外の領域が非出力領域Ｄ２となっている。この入力領域Ｃ２と出力領域Ｂ２とは、互いに略同形の矩形形状となっている。
【００３９】
図４に示したイメージ検出装置２における、ファイバ光学プレート１２０と固体撮像素子２１０との接続関係について説明する。固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２１２ａ、２１２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２１２ｂ、２１２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１２０は、受光面２１２ｅからみて、光ファイバ１２３の光軸が４辺２１２ａ〜２１２ｄのうちの辺２１２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１２０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２１０において、複数の電極パッド２１１のそれぞれは、辺２１２ａに面する第１の外周部２１０ａに隣接する２つの外周部２１０ｂ、２１０ｄ上に配置されている。
【００４０】
また、ファイバ光学プレート１２０の光出力端面１２２における出力領域Ｂ２と、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１２２の出力領域Ｂ２と受光面２１２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。これにより、光出力端面１２２における非出力領域Ｄ２を含むファイバ光学プレート１２０の辺２１２ａ側の部分は、受光部２１２上から外周部２１０ａ側に突出した構成となっている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２１２ｅの全体の領域Ａ２が有効領域となっている。
【００４１】
以上の構成からなるイメージ検出装置２において、光入力端面１２１の入力領域Ｃ２から入力された２次元イメージは、光ファイバ１２３の光軸に沿って光出力端面１２２の出力領域Ｂ２へと伝送される。そして、光出力端面１２２の一部である出力領域Ｂ２から出力された２次元イメージは、固体撮像素子２１０の受光面２１２ｅから受光部２１２に入力され、受光部２１２の各画素において検出される。得られた検出信号は、出力用の電極パッド２１１、接続ワイヤ４１０、及び内部電極端子３１１を経て、外部電極端子３１２から出力される。
【００４２】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置２においては、受光部２１２の外周上に配置される複数の電極パッド２１１のそれぞれが、光ファイバ１２３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２１０ａ上には設けられておらず、外周部２１０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２１０ｂ及び２１０ｄ上に電極パッド２１１が設けられている。そして、出力領域Ｂ２及び受光面２１２ｅの面同士が略一致するよう接続されて、非出力領域Ｄ２が受光部２１２の外周部２１０ａに突出した構成となる。これによって、固体撮像素子２１０における電極パッド２１１及び接続ワイヤ４１０と、受光面２１２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１２０とを好適に両立させることが可能となる。
【００４３】
すなわち、断面形状が長方形のファイバ光学プレート１２０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２１２ｅの有効領域Ａ２を広くすることが可能である。
【００４４】
ここで、本実施形態のイメージ検出装置２と、従来のイメージ検出装置とを比較して説明する。図６は従来のイメージ検出装置の側面断面図である。図６に示すイメージ検出装置では、図４及び図５に示したイメージ検出装置２とは異なり、固体撮像素子７２０において、ファイバ光学プレート６２０の光ファイバ６２３の光軸が傾斜する方向に位置する外周部上に電極パッド７２１が配列されている。この場合、受光面７２２において、ファイバ光学プレート６２０の光出力端面６２２での出力領域が接続される領域が有効領域Ｆ２となり、非出力領域が接続される領域が不感領域Ｇ２となる。したがって、受光面７２２全体にはファイバ光学プレート６２０から出力される光が入力されず、受光面７２２の有効領域Ｆ２が狭くなってしまう。
【００４５】
これに対して、本実施形態に係るイメージ検出装置２は、光ファイバ１２３の光軸の傾斜方向に位置する外周部２１０ａ上に電極パッド２１１が設けられない構成としているので、外周部２１０ａ側にファイバ光学プレート１２０が突出する構成とすることが可能となり、受光部２１２の受光面２１２ｅの有効領域Ａ２を広くすることができる。
（第３実施形態）
【００４６】
図７は、第３実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図８は、図７に示したイメージ検出装置３の側面断面図の一部を示すものである。図８の側面断面図は、ｘ軸方向からみたｙｚ平面での断面図となっている。また、この図８では、互いに接続されるファイバ光学プレート１３０と固体撮像素子２２０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００４７】
本実施形態に係るイメージ検出装置３は、ファイバ光学プレート１３０と、固体撮像素子２２０とを備え、２次元イメージを検出することが可能に構成されている。
【００４８】
ファイバ光学プレート１３０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１３３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１３０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図７及び図８においては、ファイバ光学プレート１３０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１３１、下方に位置し光入力端面１３１に対向する端面が光出力端面１３２となっている。そして、光入力端面１３１及び光出力端面１３２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００４９】
図８において、ファイバ光学プレート１３０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１３３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１３２は、この光ファイバ１３３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１３１も、光ファイバ１３３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１３２と光入力端面１３１とは略平行となっている。また、ｘ軸方向からみたファイバ光学プレート１３０の断面形状は、図８に示すように、光出力端面１３２から光入力端面１３１へと伸びる２辺が光ファイバ１３３の光軸と略平行な略平行四辺形形状となっている。
【００５０】
本実施形態のファイバ光学プレート１３０では、上記した断面形状により、入力領域Ｃ３である光入力端面１３１の全体に対して、光出力端面１３２の全体が出力領域Ｂ３となっている。
【００５１】
固体撮像素子２２０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って画素が２次元配列されて、その受光面２２２ｅが矩形形状となっている受光部２２２を有する。受光面２２２ｅと同一面でその外周上の部位には、複数の電極パッド２２１が設けられている。そして、固体撮像素子２２０の各部は、図示しない信号ラインによって、それぞれ対応する電極パッド２２１と電気的に接続される。また、受光面２２２ｅには、上記したファイバ光学プレート１３０の光出力端面１３２が光学的に接続される。
【００５２】
ファイバ光学プレート１３０が接続される固体撮像素子２２０は、基板３２０上に載置されている。基板３２０上には、固体撮像素子２２０が載置される面の外周側の所定位置に、固体撮像素子２２０の電極パッド２２１にそれぞれ対応する複数の内部電極端子３２１が配置されている。これらの内部電極端子３２１は、基板３２０を貫通している図示しない内部配線によって、基板３２０の側面に配置されている外部接続用の外部電極端子３２２と電気的に接続されている。そして、固体撮像素子２２０は、基板３２０上において、それぞれ対応する電極パッド２２１及び内部電極端子３２１が近接するように載置される。また、互いに対応する電極パッド２２１及び内部電極端子３２１のそれぞれは、接続ワイヤ４２０によって電気的に接続されている。
【００５３】
図７に示したイメージ検出装置３における、ファイバ光学プレート１３０と固体撮像素子２２０との接続関係について説明する。固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅは、ｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２２２ａ、２２２ｃ、及びｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２２２ｂ、２２２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１３０は、受光面２２２ｅからみて、光ファイバ１３３の光軸が４辺２２２ａ〜２２２ｄのうちの辺２２２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１３０の光軸の傾斜方向はｙ軸の負方向となっている。そして、固体撮像素子２２０において、複数の電極パッド２２１のそれぞれは、辺２２２ａに面する第１の外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び第１の外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に配置されている。
【００５４】
また、ファイバ光学プレート１３０の光出力端面１３２と、固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１３２と受光面２２２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２２２ｅの全体の領域Ａ３が有効領域となっている。
【００５５】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置３においては、受光部２２２の外周上に配置される複数の電極パッド２２１のそれぞれが、光ファイバ１３３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２２０ａ上には設けられておらず、外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に電極パッド２２１が設けられている。これによって、固体撮像素子２２０における電極パッド２２１及び接続ワイヤ４２０と、受光面２２２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１３０とを好適に両立させることが可能となる。
【００５６】
すなわち、断面形状が平行四辺形のファイバ光学プレート１３０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２２２ｅから外周部２２０ａへと突出するファイバ光学プレート１３０の斜面部分が、接続ワイヤ４２０に接触することを回避することができる。また、受光面２２２ｅの有効領域Ａ３を広くすることが可能である。
（第４実施形態）
【００５７】
図９は、第４実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図１０は、図９に示したイメージ検出装置４の側面断面図の一部を示すものである。図１０の側面断面図は、ｘ軸方向からみたｙｚ平面での断面図となっている。また、この図１０では、互いに接続されるファイバ光学プレート１４０と固体撮像素子２２０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００５８】
図９に示したイメージ検出装置４は、ファイバ光学プレート１４０と、固体撮像素子２２０と、基板３２０と、接続ワイヤ４２０とを備える。これらのうち、固体撮像素子２２０、基板３２０、及び接続ワイヤ４２０の構成については、第３実施形態と同様である。
【００５９】
ファイバ光学プレート１４０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１４３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１４０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図９及び図１０においては、ファイバ光学プレート１４０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１４１、下方に位置し光入力端面１４１に対向する端面が光出力端面１４２となっている。そして、光入力端面１４１及び光出力端面１４２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００６０】
図１０において、ファイバ光学プレート１４０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１４３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１４２は、この光ファイバ１４３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１４１も、光ファイバ１４３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１４２と光入力端面１４１とは略平行となっている。また、ｘ軸方向からみたファイバ光学プレート１４０の断面形状は、図１０に示すように、光出力端面１４２から光入力端面１４１へと伸びる２辺が光出力端面１４２と略垂直な略長方形形状となっている。
【００６１】
本実施形態のファイバ光学プレート１４０では、上記した断面形状により、光入力端面１４１において、光出力端面１４２に伝送される光が入力される一部の領域が入力領域Ｃ４となっている。また、光出力端面１４２において、入力領域Ｃ４から入力された光が出力される一部の領域が出力領域Ｂ４となっており、それ以外の領域が非出力領域Ｄ４となっている。この入力領域Ｃ４と出力領域Ｂ４とは、互いに略同形の矩形形状となっている。
【００６２】
図９に示したイメージ検出装置４における、ファイバ光学プレート１４０と固体撮像素子２２０との接続関係について説明する。固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅは、ｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２２２ａ、２２２ｃ、及びｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２２２ｂ、２２２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１４０は、受光面２２２ｅからみて、光ファイバ１４３の光軸が４辺２２２ａ〜２２２ｄのうちの辺２２２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１４０の光軸の傾斜方向はｙ軸の負方向となっている。そして、固体撮像素子２２０において、複数の電極パッド２２１のそれぞれは、辺２２２ａに面する第１の外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に配置されている。
【００６３】
また、ファイバ光学プレート１４０の光出力端面１４２における出力領域Ｂ４と、固体撮像素子２２０の受光面２２２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１４２の出力領域Ｂ４と受光面２２２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。これにより、光出力端面１４２における非出力領域Ｄ４を含むファイバ光学プレート１４０の辺２２２ａ側の部分は、受光部２２２上から外周部２２０ａ側に突出した構成となっている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２２２ｅの全体の領域Ａ４が有効領域となっている。
【００６４】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置４においては、受光部２２２の外周上に配置される複数の電極パッド２２１のそれぞれが、光ファイバ１４３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２２０ａ上には設けられておらず、外周部２２０ａに隣接する外周部２２０ｂ、及び外周部２２０ａに対向する外周部２２０ｃ上に電極パッド２２１が設けられている。そして、出力領域Ｂ４及び受光面２２２ｅの面同士が略一致するよう接続されて、非出力領域Ｄ４が受光部２２２の外周部２２０ａに突出した構成となる。これによって、固体撮像素子２２０における電極パッド２２１及び接続ワイヤ４２０と、受光面２２２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１４０とを好適に両立させることが可能となる。
【００６５】
すなわち、断面形状が長方形のファイバ光学プレート１４０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２２２ｅの有効領域Ａ４を広くすることが可能である。
（第５実施形態）
【００６６】
図１１は、第５実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図１２は、図１１に示したイメージ検出装置５の側面断面図の一部を示すものである。図１２の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図１２では、互いに接続されるファイバ光学プレート１５０と固体撮像素子２３０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００６７】
本実施形態に係るイメージ検出装置５は、ファイバ光学プレート１５０と、固体撮像素子２３０とを備え、２次元イメージを検出することが可能に構成されている。
【００６８】
ファイバ光学プレート１５０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１５３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１５０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図１１及び図１２においては、ファイバ光学プレート１５０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１５１、下方に位置し光入力端面１５１に対向する端面が光出力端面１５２となっている。そして、光入力端面１５１及び光出力端面１５２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００６９】
図１２において、ファイバ光学プレート１５０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１５３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１５２は、この光ファイバ１５３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１５１も、光ファイバ１５３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１５２と光入力端面１５１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１５０の断面形状は、図１２に示すように、光出力端面１５２から光入力端面１５１へと伸びる２辺が光ファイバ１５３の光軸と略平行な略平行四辺形形状となっている。
【００７０】
本実施形態のファイバ光学プレート１５０では、上記した断面形状により、入力領域Ｃ５である光入力端面１５１の全体に対して、光出力端面１５２の全体が出力領域Ｂ５となっている。
【００７１】
固体撮像素子２３０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って画素が２次元配列されて、その受光面２３２ｅが矩形形状となっている受光部２３２を有する。受光面２３２ｅと同一面でその外周上の部位には、複数の電極パッド２３１が設けられている。そして、固体撮像素子２３０の各部は、図示しない信号ラインによって、それぞれ対応する電極パッド２３１と電気的に接続される。また、受光面２３２ｅには、上記したファイバ光学プレート１５０の光出力端面１５２が光学的に接続される。
【００７２】
ファイバ光学プレート１５０が接続される固体撮像素子２３０は、基板３３０上に載置されている。基板３３０上には、固体撮像素子２３０が載置される面の外周側の所定位置に、固体撮像素子２３０の電極パッド２３１にそれぞれ対応する複数の内部電極端子３３１が配置されている。これらの内部電極端子３３１は、基板３３０を貫通している図示しない内部配線によって、基板３３０の側面に配置されている外部接続用の外部電極端子３３２と電気的に接続されている。そして、固体撮像素子２３０は、基板３３０上において、それぞれ対応する電極パッド２３１及び内部電極端子３３１が近接するように載置される。また、互いに対応する電極パッド２３１及び内部電極端子３３１のそれぞれは、接続ワイヤ４３０によって電気的に接続されている。
【００７３】
図１１に示したイメージ検出装置５における、ファイバ光学プレート１５０と固体撮像素子２３０との接続関係について説明する。固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２３２ａ、２３２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２３２ｂ、２３２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１５０は、受光面２３２ｅからみて、光ファイバ１５３の光軸が４辺２３２ａ〜２３２ｄのうちの辺２３２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１５０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２３０において、複数の電極パッド２３１のそれぞれは、辺２３２ａに面する第１の外周部２３０ａに隣接する２つの外周部２３０ｂ、２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に配置されている。
【００７４】
また、ファイバ光学プレート１５０の光出力端面１５２と、固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１５２と受光面２３２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２３２ｅの全体の領域Ａ５が有効領域となっている。
【００７５】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置５においては、受光部２３２の外周上に配置される複数の電極パッド２３１のそれぞれが、光ファイバ１５３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２３０ａ上には設けられておらず、外周部２３０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２３０ｂ、２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に電極パッド２３１が設けられている。これによって、固体撮像素子２３０における電極パッド２３１及び接続ワイヤ４３０と、受光面２３２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１５０とを好適に両立させることが可能となる。
【００７６】
すなわち、断面形状が平行四辺形のファイバ光学プレート１５０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２３２ｅから外周部２３０ａへと突出するファイバ光学プレート１５０の斜面部分が、接続ワイヤ４３０に接触することを回避することができる。また、受光面２３２ｅの有効領域Ａ５を広くすることが可能である。
（第６実施形態）
【００７７】
図１３は、第６実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。また図１４は、図１３に示したイメージ検出装置６の側面断面図の一部を示すものである。図１４の側面断面図は、ｙ軸方向からみたｘｚ平面での断面図となっている。また、この図１４では、互いに接続されるファイバ光学プレート１６０と固体撮像素子２３０とをｚ軸方向に分解して示している。
【００７８】
図１３に示したイメージ検出装置６は、ファイバ光学プレート１６０と、固体撮像素子２３０と、基板３３０と、接続ワイヤ４３０とを備える。これらのうち、固体撮像素子２３０、基板３３０、及び接続ワイヤ４３０の構成については、第５実施形態と同様である。
【００７９】
ファイバ光学プレート１６０は、光軸が互いに略平行となるように配列された複数の光ファイバ１６３を一体化して形成される。これにより、ファイバ光学プレート１６０は、一方の端面から入力された２次元イメージを、光軸に沿って他方の端面へと伝送させることが可能な構成となっている。図１３及び図１４においては、ファイバ光学プレート１６０の２つの端面のうち、ｚ軸方向について上方に位置する端面が光入力端面１６１、下方に位置し光入力端面１６１に対向する端面が光出力端面１６２となっている。そして、光入力端面１６１及び光出力端面１６２は、ともに略同形の矩形形状となっている。
【００８０】
図１４において、ファイバ光学プレート１６０の断面内に図示した斜線は、光ファイバ１６３の光軸の傾斜方向を示している。光出力端面１６２は、この光ファイバ１６３の光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜した構成となっている。同様に、光入力端面１６１も、光ファイバ１６３の光軸に対して角度θで傾斜しており、光出力端面１６２と光入力端面１６１とは略平行となっている。また、ｙ軸方向からみたファイバ光学プレート１６０の断面形状は、図１４に示すように、光出力端面１６２から光入力端面１６１へと伸びる２辺が光出力端面１６２と略垂直な略長方形形状となっている。
【００８１】
本実施形態のファイバ光学プレート１６０では、上記した断面形状により、光入力端面１６１において、光出力端面１６２に伝送される光が入力される一部の領域が入力領域Ｃ６となっている。また、光出力端面１６２において、入力領域Ｃ６から入力された光が出力される一部の領域が出力領域Ｂ６となっており、それ以外の領域が非出力領域Ｄ６となっている。この入力領域Ｃ６と出力領域Ｂ６とは、互いに略同形の矩形形状となっている。
【００８２】
図１３に示したイメージ検出装置６における、ファイバ光学プレート１６０と固体撮像素子２３０との接続関係について説明する。固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅは、ｙ軸に平行でｘ軸方向に対向する２辺２３２ａ、２３２ｃ、及びｘ軸に平行でｙ軸方向に対向する２辺２３２ｂ、２３２ｄの４辺に囲まれている。そして、ファイバ光学プレート１６０は、受光面２３２ｅからみて、光ファイバ１６３の光軸が４辺２３２ａ〜２３２ｄのうちの辺２３２ａに向かって上述の角度θで傾斜するように配置される。これにより、ファイバ光学プレート１６０の光軸の傾斜方向はｘ軸の正方向となっている。そして、固体撮像素子２３０において、複数の電極パッド２３１のそれぞれは、辺２３２ａに面する第１の外周部２３０ａに隣接する２つの外周部２３０ｂ、２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に配置されている。
【００８３】
また、ファイバ光学プレート１６０の光出力端面１６２における出力領域Ｂ６と、固体撮像素子２３０の受光面２３２ｅとは、上述したように何れも矩形形状であるが、これらは互いに略同形となっている。この光出力端面１６２の出力領域Ｂ６と受光面２３２ｅとは、その面同士が略一致するように接続されている。これにより、光出力端面１６２における非出力領域Ｄ６を含むファイバ光学プレートの辺２３２ａ側の部分は、受光部２３２上から外周部２３０ａ側に突出した構成となっている。本実施形態においては、上記した構成により、受光面２３２ｅの全体の領域Ａ６が有効領域となっている。
【００８４】
このように、本実施形態に係るイメージ検出装置６においては、受光部２３２の外周上に配置される複数の電極パッド２３１のそれぞれが、光ファイバ１６３の光軸の傾斜方向に位置する第１の外周部２３０ａ上には設けられておらず、外周部２３０ａに隣接して互いに対向する２つの外周部２３０ｂ及び２３０ｄ上、及び第１の外周部２３０ａに対向する外周部２３０ｃ上に電極パッド２３１が設けられている。そして、出力領域Ｂ６及び受光面２３２ｅの面同士が略一致するよう接続されて、非出力領域Ｄ６が受光部２３２の外周部２３０ａに突出した構成となる。これによって、固体撮像素子２３０における電極パッド２３１及び接続ワイヤ４３０と、受光面２３２ｅに対して傾斜したファイバ光学プレート１６０とを好適に両立させることが可能となる。
【００８５】
すなわち、断面形状が長方形のファイバ光学プレート１６０に対して、上記構成を適用することにより、受光面２３２ｅの有効領域Ａ６を広くすることが可能である。
【００８６】
また、本発明に係るイメージ検出装置は、上述した実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。また、本イメージ検出装置は、例えば指紋検出器として用いるなど、様々な用途に応用することが可能である。
【００８７】
指紋検出器においては、その入力面が指紋検出に必要最小限の大きさとなるよう小型化が進んでおり、また、入力された指紋像を検出するイメージセンサも出来る限り小型化することが求められている。これに対して、本発明のイメージ検出装置を適用すれば、ファイバ光学プレートと接続ワイヤとの接触を回避し、また、受光面の有効領域を広くすることができるので、高品質な指紋像が得られる小型の指紋検出器を実現することができる。
【００８８】
なお、指紋検出器の一種として静電容量検出方式のものがある。しかし、静電容量検出方式の指紋検出器は、静電気耐圧に弱く、乾燥している指の指紋を検出することが困難で、壊れやすいというような欠点がある。これに対して、本発明に係るイメージ検出装置を用いれば、上記した静電容量検出方式の指紋検出器の欠点を解決することが可能である。
【００８９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明した通り、本発明に係るイメージ検出装置によれば、固体撮像素子の受光面と、光軸に対して傾斜したファイバ光学プレートの光出力端面とが、受光面に対する光軸の傾斜方向が第１の辺に向かう方向となるように、直接に接続されている。そして、固体撮像素子は、受光面に対して第１の辺に面する第１の外周部に電極パッドが設けられない構成となっている。したがって、固体撮像素子における電極パッド及び接続ワイヤと、受光面に対して傾斜したファイバ光学プレートとを好適に両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図２】図１に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図３】従来のイメージ検出装置の側面断面図である。
【図４】第２実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図５】図４に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図６】従来のイメージ検出装置の側面断面図である。
【図７】第３実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図８】図７に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図９】第４実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図１０】図９に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図１１】第５実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図１２】図１１に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【図１３】第６実施形態に係るイメージ検出装置について示す平面図である。
【図１４】図１３に示したイメージ検出装置の側面断面図の一部を示したものである。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６…イメージ検出装置、１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０…ファイバ光学プレート、１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１…光入力端面、１１２，１２２，１３２，１４２，１５２，１６２…光出力端面、１１３，１２３，１３３，１４３，１５３，１６３…光ファイバ、２１０，２２０，２３０…固体撮像素子、２１１，２２１，２３１…電極パッド、２１２，２２２，２３２…受光部、３１０，３２０，３３０…基板、３１１，３２１，３３１…内部電極端子、３１２，３２２，３３２…外部電極端子、４１０，４２０，４３０…接続ワイヤ。
Claims (8)
- 複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、前記光出力端面が前記光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、
２次元の画素配列を有し、その受光面に前記ファイバ光学プレートの前記光出力端面が光学的に接続される受光部と、前記受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、
前記ファイバ光学プレートは、前記受光面からみて、前記光軸が前記受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって前記所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、前記複数の電極パッドのそれぞれは、前記第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、
前記固体撮像素子において、前記複数の電極パッドは、前記第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とするイメージ検出装置。 - 複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、前記光出力端面が前記光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、
２次元の画素配列を有し、その受光面に前記ファイバ光学プレートの前記光出力端面が光学的に接続される受光部と、前記受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、
前記ファイバ光学プレートは、前記受光面からみて、前記光軸が前記受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって前記所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、前記複数の電極パッドのそれぞれは、前記第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、
前記固体撮像素子において、前記複数の電極パッドは、前記第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び前記第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とするイメージ検出装置。 - 前記ファイバ光学プレートにおいて、前記第１の辺に平行な方向からみた断面形状は、前記光出力端面から前記光入力端面へと伸びる２辺が前記光軸と略平行な略平行四辺形形状であることを特徴とする請求項１または２記載のイメージ検出装置。
- 前記ファイバ光学プレートにおいて、前記第１の辺に平行な方向からみた断面形状は、前記光出力端面から前記光入力端面へと伸びる２辺が前記光出力端面と略垂直な略長方形形状であることを特徴とする請求項１または２記載のイメージ検出装置。
- 複数の光ファイバがその光軸が略平行となるように配列されて、光入力端面から入力された２次元イメージを光出力端面へと伝送するように形成され、前記光出力端面が前記光軸に対して鋭角である所定角度θで傾斜したファイバ光学プレートと、
２次元の画素配列を有し、その受光面に前記ファイバ光学プレートの前記光出力端面が光学的に接続される受光部と、前記受光面と同一面でその外周部上に配置される複数の電極パッドとを有する固体撮像素子とを備え、
前記ファイバ光学プレートは、前記受光面からみて、前記光軸が前記受光面を囲む４辺のうちの第１の辺に向かって前記所定角度θで傾斜するように配置されるとともに、前記複数の電極パッドのそれぞれは、前記第１の辺に面する第１の外周部を除く３つの外周部上の何れかに設けられており、
前記ファイバ光学プレートにおいて、前記第１の辺に平行な方向からみた断面形状は、前記光出力端面から前記光入力端面へと伸びる２辺が前記光出力端面と略垂直な略長方形形状であることを特徴とするイメージ検出装置。 - 前記固体撮像素子において、前記複数の電極パッドは、前記第１の外周部に隣接する２つの外周部上に設けられていることを特徴とする請求項５記載のイメージ検出装置。
- 前記固体撮像素子において、前記複数の電極パッドは、前記第１の外周部に隣接する１つの外周部、及び前記第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とする請求項５記載のイメージ検出装置。
- 前記固体撮像素子において、前記複数の電極パッドは、前記第１の外周部に隣接する２つの外周部、及び前記第１の外周部に対向する１つの外周部上に設けられていることを特徴とする請求項５記載のイメージ検出装置。
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