JPH0245397B2 - - Google Patents
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- JPH0245397B2 JPH0245397B2 JP57011857A JP1185782A JPH0245397B2 JP H0245397 B2 JPH0245397 B2 JP H0245397B2 JP 57011857 A JP57011857 A JP 57011857A JP 1185782 A JP1185782 A JP 1185782A JP H0245397 B2 JPH0245397 B2 JP H0245397B2
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
- H10N30/2043—Cantilevers, i.e. having one fixed end connected at their free ends, e.g. parallelogram type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、固体撮像装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
固体撮像装置は従来の撮像管とくらべ、小型、
軽量、高信頼性、特性面では図形歪がなく、残像
が小さく、焼付きがない等多くの利点を有してい
るため、ITV、家庭用ビデオカメラ、銀塩フイ
ルムを用いない電子カメラ等、応用は広く、今後
更に拡大されると考えられる。これらの応用にお
いて、現在の固体撮像装置に対して高解像度化の
要求が強い。しかし一方固体撮像装置に目を向け
ると、該装置は現在のLSIの中でも最も大きいチ
ツプサイズを有しており、低価格化へのアプロー
チとしてもチツプサイズの縮小化が求められてい
る。従つて、チツプサイズの縮小化を行ない更に
高密度化を行なつて高解像度化を行なわなくては
ならなく、製造技術的にも困難である。このよう
な問題に対処するため、インターライン転送方式
のCCD（以下IT−CCD称す）の如き、感光部（例
えばフオトダイオード、以下PDと称す）に蓄積
された信号電荷が垂直ブランキング期間（無効期
間）において同時に垂直にCCDに移動され、次
のフイールド有効期間中に読出される撮像動作を
有した固体撮像チツプ基板を前記フイールド期間
の無効期間に振動中心に位置する如く振動せしめ
ることにより高解像度化が試みられている。つま
り、固体撮像チツプ基板を該チツプ面に対して水
平に適当な周波数で適当な振幅を与えることで、
従来の固体撮像装置の高解像度化を図ろうとする
ものである。
軽量、高信頼性、特性面では図形歪がなく、残像
が小さく、焼付きがない等多くの利点を有してい
るため、ITV、家庭用ビデオカメラ、銀塩フイ
ルムを用いない電子カメラ等、応用は広く、今後
更に拡大されると考えられる。これらの応用にお
いて、現在の固体撮像装置に対して高解像度化の
要求が強い。しかし一方固体撮像装置に目を向け
ると、該装置は現在のLSIの中でも最も大きいチ
ツプサイズを有しており、低価格化へのアプロー
チとしてもチツプサイズの縮小化が求められてい
る。従つて、チツプサイズの縮小化を行ない更に
高密度化を行なつて高解像度化を行なわなくては
ならなく、製造技術的にも困難である。このよう
な問題に対処するため、インターライン転送方式
のCCD（以下IT−CCD称す）の如き、感光部（例
えばフオトダイオード、以下PDと称す）に蓄積
された信号電荷が垂直ブランキング期間（無効期
間）において同時に垂直にCCDに移動され、次
のフイールド有効期間中に読出される撮像動作を
有した固体撮像チツプ基板を前記フイールド期間
の無効期間に振動中心に位置する如く振動せしめ
ることにより高解像度化が試みられている。つま
り、固体撮像チツプ基板を該チツプ面に対して水
平に適当な周波数で適当な振幅を与えることで、
従来の固体撮像装置の高解像度化を図ろうとする
ものである。
一方、従来技術において、微小変位を与えるた
めの装置としてバイモルフ振動子を用いることは
周知であり、通常用いられる片持梁方式のバイモ
ルフ振動子の応用例としてはビデオデイスク等の
光学系を用いたシステムで該バイモルフ振動子の
先端にミラーを取り付けレーザー光の偏向素子と
して、あるいは、ヘリカルスキヤン型VTRでの
オートトラツキングのためのビデオヘツド偏向素
子等が挙げられる。これらの応用例はいずれもバ
イモルフ振動子を単一型で用い、又、偏向物を該
バイモルフ振動子を片持梁で用い、その先端に取
り付ける等の方法が主流である。しかるにこの方
法においては、バイモルフ振動子先端に、バイモ
ルフ振動子と比較して軽量の物体を取り付けるこ
とが常であり、たとえばヘリカルスキヤン型
VTRでの応用例ではビデオヘツドの重量は５〜
10mgと、バイモルフ振動子のそれに比べ十分軽い
ため、このような応用例ではバイモルフ振動子の
耐久性、機械的強度と偏向物には大きな関係はな
い。ところが上記固体撮像素子をバイモルフ振動
子によつて振動させようとした場合、固体撮像素
子は代表的な素子の大きさで、縦30.5mm、横15
mm、厚さ３mm、重さ５ｇであり、従来の偏向物に
比較して形状、重量共に大きいためバイモルフ振
動子の先端にこのように重量のあるものを取り付
けるとするとバイモルフ振動子の耐久性について
問題が生ずる。
めの装置としてバイモルフ振動子を用いることは
周知であり、通常用いられる片持梁方式のバイモ
ルフ振動子の応用例としてはビデオデイスク等の
光学系を用いたシステムで該バイモルフ振動子の
先端にミラーを取り付けレーザー光の偏向素子と
して、あるいは、ヘリカルスキヤン型VTRでの
オートトラツキングのためのビデオヘツド偏向素
子等が挙げられる。これらの応用例はいずれもバ
イモルフ振動子を単一型で用い、又、偏向物を該
バイモルフ振動子を片持梁で用い、その先端に取
り付ける等の方法が主流である。しかるにこの方
法においては、バイモルフ振動子先端に、バイモ
ルフ振動子と比較して軽量の物体を取り付けるこ
とが常であり、たとえばヘリカルスキヤン型
VTRでの応用例ではビデオヘツドの重量は５〜
10mgと、バイモルフ振動子のそれに比べ十分軽い
ため、このような応用例ではバイモルフ振動子の
耐久性、機械的強度と偏向物には大きな関係はな
い。ところが上記固体撮像素子をバイモルフ振動
子によつて振動させようとした場合、固体撮像素
子は代表的な素子の大きさで、縦30.5mm、横15
mm、厚さ３mm、重さ５ｇであり、従来の偏向物に
比較して形状、重量共に大きいためバイモルフ振
動子の先端にこのように重量のあるものを取り付
けるとするとバイモルフ振動子の耐久性について
問題が生ずる。
第１図ａ〜ｂは上述の従来の単一型片持梁バイ
モルフ振動子を用いて前記固体撮像素子の偏向を
行なう場合の概略図で、この図を用いてその問題
点につき詳しく述べる。
モルフ振動子を用いて前記固体撮像素子の偏向を
行なう場合の概略図で、この図を用いてその問題
点につき詳しく述べる。
第１図ａ，ｂにおいて固体撮像素子１は、その
重心位置に取り付けられたバイモルフ振動子２と
このバイモルフ振動子２を固定する基台３により
偏向が可能なように取り付けられる。このように
構成された固体撮像素子の偏向方法においては、
第１図ｃに示す如く、固体撮像素子１は矢印の方
向のみ偏向可能であるが、第１図ｄに示す如く、
固体撮像素子はその偏向量と共に基準位置（偏向
を与えない位置）からθの傾斜を持つてしまう。
このことは固体撮像素子面内での光学的情報の不
均一を生じ、固体撮像素子面内で焦点が正確に一
致しないことを意味する。さらに第１図に示す偏
向方法においては、偏向物が重いためバイモルフ
振動子２の機械的強度が信頼性に大きく影響し、
バイモルフ振動子の設計が極めて困難であり、信
頼性、性能面で十分な製品を得ることができな
い。
重心位置に取り付けられたバイモルフ振動子２と
このバイモルフ振動子２を固定する基台３により
偏向が可能なように取り付けられる。このように
構成された固体撮像素子の偏向方法においては、
第１図ｃに示す如く、固体撮像素子１は矢印の方
向のみ偏向可能であるが、第１図ｄに示す如く、
固体撮像素子はその偏向量と共に基準位置（偏向
を与えない位置）からθの傾斜を持つてしまう。
このことは固体撮像素子面内での光学的情報の不
均一を生じ、固体撮像素子面内で焦点が正確に一
致しないことを意味する。さらに第１図に示す偏
向方法においては、偏向物が重いためバイモルフ
振動子２の機械的強度が信頼性に大きく影響し、
バイモルフ振動子の設計が極めて困難であり、信
頼性、性能面で十分な製品を得ることができな
い。
［発明の目的］
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
前述の如き、固体撮像素子の高解像度化のために
振動を与える偏向方法として、従来技術である単
一型、片持梁バイモルフ振動子の欠点である、(1)
機械的強度が弱い、(2)偏向の際固体撮像素子に微
小角度を与える、ことを改善し、信頼性、機械的
強度に優れた製品化が容易な固体撮像装置を提供
することを目的とする。
前述の如き、固体撮像素子の高解像度化のために
振動を与える偏向方法として、従来技術である単
一型、片持梁バイモルフ振動子の欠点である、(1)
機械的強度が弱い、(2)偏向の際固体撮像素子に微
小角度を与える、ことを改善し、信頼性、機械的
強度に優れた製品化が容易な固体撮像装置を提供
することを目的とする。
［発明の概要］
本発明は基台と、該基台に固定された少なくと
も２つのバイモルフ振動子と、該バルモルフ振動
子に直接固定された固体撮像素子を具備し、前記
バイモルフ振動子に電界を与えて固体撮像素子を
平行な状態でずれを移動させるようにしたことを
特徴とする固体撮像装置である。
も２つのバイモルフ振動子と、該バルモルフ振動
子に直接固定された固体撮像素子を具備し、前記
バイモルフ振動子に電界を与えて固体撮像素子を
平行な状態でずれを移動させるようにしたことを
特徴とする固体撮像装置である。
［発明の実施例］
以下に本発明を詳細に説明する。第２図は本発
明による固体撮像素子の一実施例を説明するため
の概略図である。第２図ａはその斜視図であり、
固体撮像素子１１はバイモルフ振動子２１及び２
２の偏向端に前記固体撮像素子１１の長手方向の
両端に接着剤で固定されたものである。またバイ
モルフ振動子２１および２２は固定端として基台
３０に接着剤等で固定されている。同図ｂは第２
図ａの側面図であり、図中の番号は同図ａと対応
するものである。また同図で矢印は固体撮像素子
１１の偏向方向を示すものである。
明による固体撮像素子の一実施例を説明するため
の概略図である。第２図ａはその斜視図であり、
固体撮像素子１１はバイモルフ振動子２１及び２
２の偏向端に前記固体撮像素子１１の長手方向の
両端に接着剤で固定されたものである。またバイ
モルフ振動子２１および２２は固定端として基台
３０に接着剤等で固定されている。同図ｂは第２
図ａの側面図であり、図中の番号は同図ａと対応
するものである。また同図で矢印は固体撮像素子
１１の偏向方向を示すものである。
第２図ｂを用いて本発明の固体撮像素子の偏向
方法の動作を説明する。バイモルフ振動子２１お
よび２２を同図の右方向へ屈曲するような電界
（電源は図示せず）を与えると固体撮像素子１１
はバイモルフ振動子２１および２２と共に右方向
に基台３０に平行な状態で移動する。この時、固
体撮像素子１１は基台３０に平行に移動するた
め、偏向のための電界を与える前の状態と比較し
た場合に基台３０に対しで傾斜することはない。
また、これと逆方向の電界を加えた場合には、同
図左の方向へ固体撮像素子１１が平行移動し、偏
向が達成される。固体撮像装置では、前記動作が
連続して行なわれることにより、固体撮像装置の
高解像度化が達成される。
方法の動作を説明する。バイモルフ振動子２１お
よび２２を同図の右方向へ屈曲するような電界
（電源は図示せず）を与えると固体撮像素子１１
はバイモルフ振動子２１および２２と共に右方向
に基台３０に平行な状態で移動する。この時、固
体撮像素子１１は基台３０に平行に移動するた
め、偏向のための電界を与える前の状態と比較し
た場合に基台３０に対しで傾斜することはない。
また、これと逆方向の電界を加えた場合には、同
図左の方向へ固体撮像素子１１が平行移動し、偏
向が達成される。固体撮像装置では、前記動作が
連続して行なわれることにより、固体撮像装置の
高解像度化が達成される。
前記実施例では一軸方向のみの偏向の例を示し
たが、二次元的な偏向を行う場合は第３図に示す
ように２組のバイモルフ振動子を用いればよい。
すなわち第３図ａはその一実施例を示す斜視図で
あり、固体撮像素子１１はバイモルフ振動子２
１，２２，２３，２４の４つの面に各々接着剤等
で取り付けられている。またバイモルフ振動子２
１，２２，２３，２４は固定端として基台３０に
接着剤等で固定されている。同図ｂは第３図ａの
側面図であり同図ｃはその上面図である。図中の
番号は、同図ａと対応するものである。第２図に
示す実施例と同様に固体撮像素子の偏向が達成さ
れる様子を第３図を用いて説明する。バイモルフ
振動子２１，２２，２３，２４はそれぞれ電界は
印加方向により、その偏向方向が変わるものであ
る。同図ｃで固体撮像素子１１を図中の左右方向
に移動するためには、バイモルフ振動子２１，２
２を左右方向に偏向するように電界を印加すれば
よい。これは、前記第２図で示した実施例の場合
と同様の原理で動作するものである。次に第３図
ｃで固体撮像素子１１を上下方向に移動するため
には、バイモルフ振動子２３，２４が対になるよ
うに（プツシユプル効果を達成するように）偏向
を行うことで固体撮像素子１１を上下方向に偏向
することが達成される。以上は、バイモルフ振動
子を対して動作させた場合の偏向であるが、本実
施例で示したバイモルフ振動子を２対用いる方法
では、二次元的に自由に偏向ができる。例えば、
同図ｃでバイモルフ振動子２２を右方向へ偏向さ
せ、バイモルフ振動子２３を上方向へ偏向させ、
さらにバイモルフ振動子２１を右方向へ、バイモ
ルフ振動子２４を上方向へ偏向させた場合、バイ
モルフ振動子２１，２２で達成される偏向と、バ
イモルフ振動子２３，２４で達成される偏向との
ベクトル和の方向へ偏向することになる。即ちバ
イモルフ振動子２１，２２とバイモルフ振動子２
３，２４に与える電界の方向、電界の強さを適当
に選択することで、二次元的に自由に偏向を達成
できる。
たが、二次元的な偏向を行う場合は第３図に示す
ように２組のバイモルフ振動子を用いればよい。
すなわち第３図ａはその一実施例を示す斜視図で
あり、固体撮像素子１１はバイモルフ振動子２
１，２２，２３，２４の４つの面に各々接着剤等
で取り付けられている。またバイモルフ振動子２
１，２２，２３，２４は固定端として基台３０に
接着剤等で固定されている。同図ｂは第３図ａの
側面図であり同図ｃはその上面図である。図中の
番号は、同図ａと対応するものである。第２図に
示す実施例と同様に固体撮像素子の偏向が達成さ
れる様子を第３図を用いて説明する。バイモルフ
振動子２１，２２，２３，２４はそれぞれ電界は
印加方向により、その偏向方向が変わるものであ
る。同図ｃで固体撮像素子１１を図中の左右方向
に移動するためには、バイモルフ振動子２１，２
２を左右方向に偏向するように電界を印加すれば
よい。これは、前記第２図で示した実施例の場合
と同様の原理で動作するものである。次に第３図
ｃで固体撮像素子１１を上下方向に移動するため
には、バイモルフ振動子２３，２４が対になるよ
うに（プツシユプル効果を達成するように）偏向
を行うことで固体撮像素子１１を上下方向に偏向
することが達成される。以上は、バイモルフ振動
子を対して動作させた場合の偏向であるが、本実
施例で示したバイモルフ振動子を２対用いる方法
では、二次元的に自由に偏向ができる。例えば、
同図ｃでバイモルフ振動子２２を右方向へ偏向さ
せ、バイモルフ振動子２３を上方向へ偏向させ、
さらにバイモルフ振動子２１を右方向へ、バイモ
ルフ振動子２４を上方向へ偏向させた場合、バイ
モルフ振動子２１，２２で達成される偏向と、バ
イモルフ振動子２３，２４で達成される偏向との
ベクトル和の方向へ偏向することになる。即ちバ
イモルフ振動子２１，２２とバイモルフ振動子２
３，２４に与える電界の方向、電界の強さを適当
に選択することで、二次元的に自由に偏向を達成
できる。
このような二次元的偏向は、次のような場合に
極めて有効である。すなわち固体撮像素子の撮像
方式をテレビジヨン標準方式に適合させる場合に
は、例えば固体撮像素子の画素数が500×400であ
るとすると、水平方向の画素数400は解像度の点
で十分でないために水平方向の高解像度化が望ま
れ、この限りでは第２図に示した一方向の偏向に
よつて固体撮像素子を誓平方向に振動させてやる
ことによつて水平方向高解像度化が図れる。しか
し例えばこの固体撮像素子を銀塩フイルムを用い
ない電子カメラ、OCR等のクローズドシステム
の撮像方式に適用する場合には、単に一軸のみの
偏向ではなく二次元の偏向が要求される。
極めて有効である。すなわち固体撮像素子の撮像
方式をテレビジヨン標準方式に適合させる場合に
は、例えば固体撮像素子の画素数が500×400であ
るとすると、水平方向の画素数400は解像度の点
で十分でないために水平方向の高解像度化が望ま
れ、この限りでは第２図に示した一方向の偏向に
よつて固体撮像素子を誓平方向に振動させてやる
ことによつて水平方向高解像度化が図れる。しか
し例えばこの固体撮像素子を銀塩フイルムを用い
ない電子カメラ、OCR等のクローズドシステム
の撮像方式に適用する場合には、単に一軸のみの
偏向ではなく二次元の偏向が要求される。
［発明の効果］
以上のように複数個のバイモルフ振動子を用い
た固体撮像装置によれば以下に示すような利点を
有する。
た固体撮像装置によれば以下に示すような利点を
有する。
(1) 固体撮像素子が偏向する際に固体撮像素子が
傾斜することなく基台に対して平行移動がなさ
れる。
傾斜することなく基台に対して平行移動がなさ
れる。
(2) バイモルフ振動子を複数個使うことで、構造
物の機械的強度の向上が計られ、信頼性が向上
する。
物の機械的強度の向上が計られ、信頼性が向上
する。
(3) さらに第３図に示すように構成すれば、二次
元的な自由な偏向が可能となる。
元的な自由な偏向が可能となる。
第１図ａ，ｂ，ｃ，ｄは従来技術による固体撮
像素子の偏向方法を説明するための概略図、第２
図ａ，ｂ及び第３図ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例
を説明するための概略図である。 １１…固体撮像素子、２１，２２，２３，２４
…バイモルフ振動子、３０…基台。
像素子の偏向方法を説明するための概略図、第２
図ａ，ｂ及び第３図ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例
を説明するための概略図である。 １１…固体撮像素子、２１，２２，２３，２４
…バイモルフ振動子、３０…基台。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基台と、該基台に固定された少なくとも２つ
のバイモルフ振動子と、該バイモルフ振動子に直
接固定された固体撮像素子を具備し、前記バイモ
ルフ振動子に電界を与えて固体撮像素子を平行な
状態でずれ移動させるようにしたことを特徴とす
る固体撮像装置。 ２ 基台と、該基台に固定された少なくとも４つ
のバイモルフ振動子と、該バイモルフ振動子に直
接固定された固体撮像素子から成り、前記バイモ
ルフ振動子は対向するバイモルフ振動子同志少な
くとも２組に分かれ、これら対向するバイモルフ
振動子に電界を与え、前記固体撮像素子を平行な
状態でずれ移動させるようにしたことを特徴とす
る固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011857A JPS58130677A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011857A JPS58130677A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58130677A JPS58130677A (ja) | 1983-08-04 |
| JPH0245397B2 true JPH0245397B2 (ja) | 1990-10-09 |
Family
ID=11789391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011857A Granted JPS58130677A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58130677A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196773A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-16 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| US6473122B1 (en) * | 1999-12-06 | 2002-10-29 | Hemanth G. Kanekal | Method and apparatus to capture high resolution images using low resolution sensors and optical spatial image sampling |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592088A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-12 | Sony Corp | Head support unit in recording and reproducing device |
| JPS5698968A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Toshiba Corp | Picture input device |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP57011857A patent/JPS58130677A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592088A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-12 | Sony Corp | Head support unit in recording and reproducing device |
| JPS5698968A (en) * | 1980-01-10 | 1981-08-08 | Toshiba Corp | Picture input device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58130677A (ja) | 1983-08-04 |
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