JPH04144168A - 固体撮像素子 - Google Patents
固体撮像素子Info
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- JPH04144168A JPH04144168A JP2268138A JP26813890A JPH04144168A JP H04144168 A JPH04144168 A JP H04144168A JP 2268138 A JP2268138 A JP 2268138A JP 26813890 A JP26813890 A JP 26813890A JP H04144168 A JPH04144168 A JP H04144168A
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
- A61B1/051—Details of CCD assembly
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
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- H—ELECTRICITY
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- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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-
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、撮像チップのイメージエリアを含む隅部を面
取りし、配置する機器を小型化することが可能な固体撮
像素子に関する。
取りし、配置する機器を小型化することが可能な固体撮
像素子に関する。
[従来の技術]
従来の固体撮像素子の撮像チップは、例えばCCDを例
にとると一般に第4図に示すような構成をしている。撮
像チップ1は、フォトダイオードと垂直転送ラインとか
らなるイメージエリア2と、前記垂直転送ラインの最終
段より電荷を受ける水平転送ライン3と、この水平転送
ライン3の最終段より電荷を受け、出力する出力段4と
、これらの各部に対し、信号や電源を送受するための電
極5とで構成されている。前記イメージエリア2は、垂
直画素数nvと水平画素数nHとの積により、テレビジ
ョン出画画面のアスペクト比に対応した長方形状に構成
されている。
にとると一般に第4図に示すような構成をしている。撮
像チップ1は、フォトダイオードと垂直転送ラインとか
らなるイメージエリア2と、前記垂直転送ラインの最終
段より電荷を受ける水平転送ライン3と、この水平転送
ライン3の最終段より電荷を受け、出力する出力段4と
、これらの各部に対し、信号や電源を送受するための電
極5とで構成されている。前記イメージエリア2は、垂
直画素数nvと水平画素数nHとの積により、テレビジ
ョン出画画面のアスペクト比に対応した長方形状に構成
されている。
前記撮像チップは、シリコンによって組成されているた
め、湿度や外力に対する耐性を向上させるためにパッケ
ージ内に封入されている。前記撮像チップを封入した固
体撮像素子の例として、実開昭62−94650号公報
に開示されていて、第5図(A)及び第5図(B)に示
すような、セラミックのパッケージに撮像チップを封入
した固体撮像素子があり、撮像チップ1はセラミック基
板12上の撮像チップ収納凹部14へ収納され、樹脂1
6を介してシールガラス13によって気密封入されてい
る。またパッケージを小型化した例として、特開昭62
−16683号公報に開示されていて、第6図に示すよ
うな、撮像チップを透明樹脂で樹脂封止した固体撮像素
子があり、撮像チップ1はパッケージ17上に固定配置
され、透明樹脂18によって樹脂封止されている。
め、湿度や外力に対する耐性を向上させるためにパッケ
ージ内に封入されている。前記撮像チップを封入した固
体撮像素子の例として、実開昭62−94650号公報
に開示されていて、第5図(A)及び第5図(B)に示
すような、セラミックのパッケージに撮像チップを封入
した固体撮像素子があり、撮像チップ1はセラミック基
板12上の撮像チップ収納凹部14へ収納され、樹脂1
6を介してシールガラス13によって気密封入されてい
る。またパッケージを小型化した例として、特開昭62
−16683号公報に開示されていて、第6図に示すよ
うな、撮像チップを透明樹脂で樹脂封止した固体撮像素
子があり、撮像チップ1はパッケージ17上に固定配置
され、透明樹脂18によって樹脂封止されている。
前記固体撮像素子を、細径化が要求される、例えば体腔
内等を観察するための電子内視鏡の先端部に配置すると
、第8図及び第9図に示すようになる。前記電子内視鏡
の先端部には一般には第8図に示すように、ライトガイ
ドの出射窓6aと、送気送水ノズル7と、鉗子チャンネ
ル8と、対物レンズ9とが設けられている。この対物レ
ンズ9の奥には、図示しない固体撮像素子が配置されて
いる。前記電子内視鏡の先端部の外径ができるだけ細く
なるように、前記各構成要素を配置すると、第9図に示
すようになる。前記各構成要素の外径を、例えばライト
ガイド6の直径を約2.81111、送気送水ノズル7
の直径を約2mm、鉗子チャンネル8の直径を約4mm
に設定し、固体撮像素子1】のイメージエリア2を例え
ば3 x 3 mmに設定すると、前記先端部の外径は
直径的9.11111になる。
内等を観察するための電子内視鏡の先端部に配置すると
、第8図及び第9図に示すようになる。前記電子内視鏡
の先端部には一般には第8図に示すように、ライトガイ
ドの出射窓6aと、送気送水ノズル7と、鉗子チャンネ
ル8と、対物レンズ9とが設けられている。この対物レ
ンズ9の奥には、図示しない固体撮像素子が配置されて
いる。前記電子内視鏡の先端部の外径ができるだけ細く
なるように、前記各構成要素を配置すると、第9図に示
すようになる。前記各構成要素の外径を、例えばライト
ガイド6の直径を約2.81111、送気送水ノズル7
の直径を約2mm、鉗子チャンネル8の直径を約4mm
に設定し、固体撮像素子1】のイメージエリア2を例え
ば3 x 3 mmに設定すると、前記先端部の外径は
直径的9.11111になる。
この場合、前記対物レンズ9の周辺部に対応するイメー
ジエリア2は入射光量が不足するため、前記内視鏡の出
画画面の四隅は暗くなってしまい、またレンズの特性と
して解像度も低下している。
ジエリア2は入射光量が不足するため、前記内視鏡の出
画画面の四隅は暗くなってしまい、またレンズの特性と
して解像度も低下している。
このため第7図に示すように、前記内視鏡の出画用モニ
タ21の画面22内の内視鏡像出画エリア23は、四隅
が面取りされたへ角形状になっている。これは、従来の
純光学式の医療用内視鏡では、その観察エリア形状が円
形であったため、電子内視鏡においても、出画画面の形
状は必ずしも方形である必要はないからである。
タ21の画面22内の内視鏡像出画エリア23は、四隅
が面取りされたへ角形状になっている。これは、従来の
純光学式の医療用内視鏡では、その観察エリア形状が円
形であったため、電子内視鏡においても、出画画面の形
状は必ずしも方形である必要はないからである。
[発明が解決しようとする課題]
前記従来例では、固体撮像素子の撮像面の面積をできる
だけ小さくしようとすると、撮像チ、yブの寸法により
制約される。また前記撮像面の形状についても、前記撮
像チップの形状により制約されるので長方形となる。前
記電子内視鏡の例では、体腔内への挿入時の患者の苦痛
を和らげるため、先端部の外径はできるだけ細い方が望
ましいが、ライトガイドの外径を細くすると、照明光量
が減少したり、均一に照射できる照明範囲が狭くなる。
だけ小さくしようとすると、撮像チ、yブの寸法により
制約される。また前記撮像面の形状についても、前記撮
像チップの形状により制約されるので長方形となる。前
記電子内視鏡の例では、体腔内への挿入時の患者の苦痛
を和らげるため、先端部の外径はできるだけ細い方が望
ましいが、ライトガイドの外径を細くすると、照明光量
が減少したり、均一に照射できる照明範囲が狭くなる。
また、鉗子チャンネルについても、各種医療処置に対応
できるように、多種類の鉗子が挿入できるようにするた
めには、チャンネルの外径は太い方が望ましい。よって
、固体撮像素子を配置した機器において、極限まで小型
化するためには、前記固体撮像素子をできるだけ小さい
面積内に配置できるようにしなければならない。
できるように、多種類の鉗子が挿入できるようにするた
めには、チャンネルの外径は太い方が望ましい。よって
、固体撮像素子を配置した機器において、極限まで小型
化するためには、前記固体撮像素子をできるだけ小さい
面積内に配置できるようにしなければならない。
前述のように、前記固体撮像素子の撮像面の面積は前記
撮像チップの寸法により制約されるので、前記撮像面の
面積を小さくするするためには、前記撮像チップの寸法
を小さくしなければならない。
撮像チップの寸法により制約されるので、前記撮像面の
面積を小さくするするためには、前記撮像チップの寸法
を小さくしなければならない。
ところが、前記撮像チップの寸法を小さくすると、解像
度や感度が低下してしまうなどの問題が起こる。
度や感度が低下してしまうなどの問題が起こる。
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたもので、出画
性能を低下させることなく小面積内に配置でき、配置す
る機器を小型化することが可能な固体撮像素子を提供す
ることを目的としている。
性能を低下させることなく小面積内に配置でき、配置す
る機器を小型化することが可能な固体撮像素子を提供す
ることを目的としている。
[課題を解決するための手段]
本発明による固体撮像素子は、撮像チップと、この撮像
チップを封入するパッケージとを有するものにおいて、
前記撮像チップ上のイメージエリアの少なくとも1個の
隅部と、前記撮像チップの少なくとも前記イメージエリ
アに対応する隅部とを面取りし、この撮像チップに対応
する前記パッケージの隅部においても面取りしたもので
ある。
チップを封入するパッケージとを有するものにおいて、
前記撮像チップ上のイメージエリアの少なくとも1個の
隅部と、前記撮像チップの少なくとも前記イメージエリ
アに対応する隅部とを面取りし、この撮像チップに対応
する前記パッケージの隅部においても面取りしたもので
ある。
[作用]
固体撮像素子において、撮像チップの隅部と、これに対
応するパッケージの隅部とを面取りすることにより、固
体撮像素子の撮像面の形状が変化し、配置するのに必要
な面積が小さくなる。
応するパッケージの隅部とを面取りすることにより、固
体撮像素子の撮像面の形状が変化し、配置するのに必要
な面積が小さくなる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の第1実施例に係わり、第1図は固体撮
像素子の説明図である。
像素子の説明図である。
第1図に示すように、撮像チップ1はCCDで構成され
ており、この撮像チップ1上には、光を受光するフォト
ダイオードと電荷を転送する垂直転送ラインとからなる
イメージエリア2が形成されている。このイメージエリ
ア2の端には、前記垂直転送ラインの最終段より電荷を
受ける水平転送ライン3が形成されている。この水平転
送ライン3の横に、転送された電荷を前記水平転送ライ
ン3の最終段より受ける、出力段4が形成されている。
ており、この撮像チップ1上には、光を受光するフォト
ダイオードと電荷を転送する垂直転送ラインとからなる
イメージエリア2が形成されている。このイメージエリ
ア2の端には、前記垂直転送ラインの最終段より電荷を
受ける水平転送ライン3が形成されている。この水平転
送ライン3の横に、転送された電荷を前記水平転送ライ
ン3の最終段より受ける、出力段4が形成されている。
この出力段4から電荷が出力される。前′記撮像チップ
各部に対し、信号や電源を送受するために電極5が前記
撮像チップ1上の端部に形成されている。前記撮像チッ
プ1は、パッケージ10内に封入されている。
各部に対し、信号や電源を送受するために電極5が前記
撮像チップ1上の端部に形成されている。前記撮像チッ
プ1は、パッケージ10内に封入されている。
例えば体腔内等を観察するための電子内視鏡の先端部に
、固体撮像素子を配置した場合、対物レンズの周辺部に
対応するイメージエリアは入射光景が不足するため、前
記内視鏡の出画画面の四隅は暗くなり、またレンズの特
性として解像度も低下する。このため前記内視鏡の出画
画面は、例えば四隅が面取りされた六角形状になってい
る。この場合、撮像チップ上のイメージエリアの四隅は
、画像信号が出画時に電気的に除去されるか、光学的に
マスキングされる。このように、配置する機器によって
は、固体撮像素子のイメージエリアの四隅は必ずしも必
要ではない。
、固体撮像素子を配置した場合、対物レンズの周辺部に
対応するイメージエリアは入射光景が不足するため、前
記内視鏡の出画画面の四隅は暗くなり、またレンズの特
性として解像度も低下する。このため前記内視鏡の出画
画面は、例えば四隅が面取りされた六角形状になってい
る。この場合、撮像チップ上のイメージエリアの四隅は
、画像信号が出画時に電気的に除去されるか、光学的に
マスキングされる。このように、配置する機器によって
は、固体撮像素子のイメージエリアの四隅は必ずしも必
要ではない。
このため、本実施例では、前記イメージエリア2の2個
の隅部が面取りされている。このイメージエリア2の隅
部のうち、前記水平転送ライン3に接している2個の隅
部については、フォトダイオード構造は必要ではないが
、電荷を転送する垂直転送ラインは除去することができ
ないので、面取りできない、よって、前記イメージエリ
ア2の隅部のうぢ、前記水平転送ライン3と接していな
い2個の隅部、及びこれに対応する前記撮像チップ1の
隅部が面取りされている。また、面取りされた撮像チッ
プ1を封入したパッケージ10についても、撮像チップ
の面取りに対応するように2個の隅部が面取りされてい
る。
の隅部が面取りされている。このイメージエリア2の隅
部のうち、前記水平転送ライン3に接している2個の隅
部については、フォトダイオード構造は必要ではないが
、電荷を転送する垂直転送ラインは除去することができ
ないので、面取りできない、よって、前記イメージエリ
ア2の隅部のうぢ、前記水平転送ライン3と接していな
い2個の隅部、及びこれに対応する前記撮像チップ1の
隅部が面取りされている。また、面取りされた撮像チッ
プ1を封入したパッケージ10についても、撮像チップ
の面取りに対応するように2個の隅部が面取りされてい
る。
このように、固体撮像素子の隅部を面取りすることによ
り、その撮像面の形状を変更でき、前記固体撮像素子を
小面積内に配置することができる。
り、その撮像面の形状を変更でき、前記固体撮像素子を
小面積内に配置することができる。
また、前記イメージエリア2は、隅部が面取りされてい
るが、イメージエリアの寸法としては小さくならないの
で、出画性能は低下しな(1゜第2図及び第3図は本発
明の第2実施例に係わり、第2図は固体撮像素子の説明
図、第3図は第2図の固体撮像素子を電子内視鏡の先端
部に配置した例の断面説明図である。
るが、イメージエリアの寸法としては小さくならないの
で、出画性能は低下しな(1゜第2図及び第3図は本発
明の第2実施例に係わり、第2図は固体撮像素子の説明
図、第3図は第2図の固体撮像素子を電子内視鏡の先端
部に配置した例の断面説明図である。
第2図に示すように、撮像チ・ンブ1は、第1実施例と
同様に構成されている。また前記撮像チ・ンブ1は、第
1実施例と同様にパッケージ10内に封入されている。
同様に構成されている。また前記撮像チ・ンブ1は、第
1実施例と同様にパッケージ10内に封入されている。
本実施例では、イメージエリア2の隅部を第1実施例と
同様に面取りし、さらに電極5を出力段4の方向へずら
して形成し、撮像チップ1の3個の隅部が面取りされて
いる。また、面取りされた撮像チップ1を封入したパッ
ケージ10についても、撮像チップの面取りに対応する
ように3個の隅部が面取りされている。
同様に面取りし、さらに電極5を出力段4の方向へずら
して形成し、撮像チップ1の3個の隅部が面取りされて
いる。また、面取りされた撮像チップ1を封入したパッ
ケージ10についても、撮像チップの面取りに対応する
ように3個の隅部が面取りされている。
前記撮像チップ1を封入した固体撮像素子を、従来例と
同様に、小型化が必要な例えば体腔内等を観察するため
の電子内視鏡の先端部に配置すると、第3図に示すよう
になる。前記電子内視鏡の先端部には、固体撮像素子1
1と、ライトガイド6と、送気送水ノズル7と、鉗子チ
ャンネル8とが配置されている。前記ライトガイド6は
、先端から照射光を被写体に向かって発するもので、例
えば光ファイバ束なとで構成される。送気送水ノズル7
は、ここから送気及び送水を行い、体腔内の圧力を上昇
させたり、対物レンズの洗浄を行う。
同様に、小型化が必要な例えば体腔内等を観察するため
の電子内視鏡の先端部に配置すると、第3図に示すよう
になる。前記電子内視鏡の先端部には、固体撮像素子1
1と、ライトガイド6と、送気送水ノズル7と、鉗子チ
ャンネル8とが配置されている。前記ライトガイド6は
、先端から照射光を被写体に向かって発するもので、例
えば光ファイバ束なとで構成される。送気送水ノズル7
は、ここから送気及び送水を行い、体腔内の圧力を上昇
させたり、対物レンズの洗浄を行う。
鉗子チャンネル8は、ここに各種鉗子を挿入し、生体組
織の採取、染料や薬液等の注入、等の医療処置を行う。
織の採取、染料や薬液等の注入、等の医療処置を行う。
前記各構成要素の外径を、従来例と同様に例えばライト
ガイド6の直径を約2.811、送気送水ノズル7の直
径を約211、鉗子チャンネル8の直径を約4111に
設定し、前記固体撮像素子11のイメージエリア2につ
いても従来例と同様に例えば3 X 3 Imに設定す
ると、前記内視鏡先端部の外径は直径的8.3■になり
、従来例より約10%外径を細くすることができる。
ガイド6の直径を約2.811、送気送水ノズル7の直
径を約211、鉗子チャンネル8の直径を約4111に
設定し、前記固体撮像素子11のイメージエリア2につ
いても従来例と同様に例えば3 X 3 Imに設定す
ると、前記内視鏡先端部の外径は直径的8.3■になり
、従来例より約10%外径を細くすることができる。
このように、円形状の機器の内部に、円形状の構成要素
及び固体撮像素子を配置する場合、前記固体撮像素子に
おいて必ずしも必要でない隅部を面取りすることによっ
て、前記固体撮像素子の形状を円形に近づけ、出画性能
を低下させることなく小面積内に配置することができ、
前記固体撮像素子を配置した機器を小型化することがで
きる。
及び固体撮像素子を配置する場合、前記固体撮像素子に
おいて必ずしも必要でない隅部を面取りすることによっ
て、前記固体撮像素子の形状を円形に近づけ、出画性能
を低下させることなく小面積内に配置することができ、
前記固体撮像素子を配置した機器を小型化することがで
きる。
なお、固体撮像素子の面取りの数は本実施例に限定され
るものではない、配置する機器の形状によって、小型化
するために最適な固体撮像素子の形状となるように面取
りを行っても良い。また撮像チップについても、イメー
ジエリアの面取りが可能であれば、CCDに限定される
ものではない。
るものではない、配置する機器の形状によって、小型化
するために最適な固体撮像素子の形状となるように面取
りを行っても良い。また撮像チップについても、イメー
ジエリアの面取りが可能であれば、CCDに限定される
ものではない。
[発明の効果コ
以上説明したように本発明によれば、出画性能を低下さ
せることなく固体撮像素子を小面積内に配置することが
でき、その結果、配置する機器を小型化することができ
る効果がある。
せることなく固体撮像素子を小面積内に配置することが
でき、その結果、配置する機器を小型化することができ
る効果がある。
第1図は本発明の第1実施例に係わり、第1図は固体撮
像素子の説明図、第2図及び第3図は本発明の第2実施
例に係わり、第2図は固体wi像素子の説明図、第3図
は第2図の固体撮像素子を電子内視鏡の先端部に配置し
た例の断面説明図である。第4図は撮像チップの従来例
の平面図、第5図(A)は固体撮像素子の一従来例の分
解斜視図、第5図(B)は第5図(A)の断面図、第6
図は固体撮像素子の他の従来例の斜視図、第7図は電子
内視鏡の出画用モニタの説明図、第8図は電子内視鏡先
端部の斜視図、第9図は従来の固体撮像素子を電子内視
鏡の先端部に配置した例の断面説明図である。 1・・・撮像チップ 3・・・水平転送ライン 5・・・電極 11・・・固体撮像素子 2・・・イメージエリア 4・・・出力段 10・・・パッケージ 第1図 第2図 第5図(A) 第5に!1 (日) 111ES。 第6図 第7図 第8図 第9図
像素子の説明図、第2図及び第3図は本発明の第2実施
例に係わり、第2図は固体wi像素子の説明図、第3図
は第2図の固体撮像素子を電子内視鏡の先端部に配置し
た例の断面説明図である。第4図は撮像チップの従来例
の平面図、第5図(A)は固体撮像素子の一従来例の分
解斜視図、第5図(B)は第5図(A)の断面図、第6
図は固体撮像素子の他の従来例の斜視図、第7図は電子
内視鏡の出画用モニタの説明図、第8図は電子内視鏡先
端部の斜視図、第9図は従来の固体撮像素子を電子内視
鏡の先端部に配置した例の断面説明図である。 1・・・撮像チップ 3・・・水平転送ライン 5・・・電極 11・・・固体撮像素子 2・・・イメージエリア 4・・・出力段 10・・・パッケージ 第1図 第2図 第5図(A) 第5に!1 (日) 111ES。 第6図 第7図 第8図 第9図
Claims (1)
- 撮像チップと、この撮像チップを封入するパッケージ
とを有する固体撮像素子において、前記撮像チップ上の
イメージエリアの少なくとも1個の隅部と、前記撮像チ
ップの少なくとも前記イメージエリアに対応する隅部と
を面取りし、これに対応する前記パッケージの隅部にお
いても面取りしたことを特徴とする固体撮像素子。
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