JPH04246859A - 撮像素子 - Google Patents
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- JPH04246859A JPH04246859A JP3032243A JP3224391A JPH04246859A JP H04246859 A JPH04246859 A JP H04246859A JP 3032243 A JP3032243 A JP 3032243A JP 3224391 A JP3224391 A JP 3224391A JP H04246859 A JPH04246859 A JP H04246859A
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- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 21
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 21
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
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- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオムービー、電子ス
チルカメラなどの単板式固体撮像装置に用いられる撮像
素子に関する。
チルカメラなどの単板式固体撮像装置に用いられる撮像
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオムービー、電子スチルカメラなど
の単板式固体撮像装置は色フイルタアレイを備え、これ
により色信号を得ており、色フイルタアレイのピッチに
対応する高周波数成分が含まれている被写体からは偽色
信号が発生する。また、単板式固体撮像装置は不連続に
、かつ規則正しく配置された画素を有する固体撮像素子
を備えており、画素のピッチに対応する高周波数成分が
含まれている被写体からは偽信号が発生する。そのため
、単板式固体撮像装置の光学系には、偽信号および偽色
信号の発生を防ぐために光学的ローパスフイルタが設置
されている。
の単板式固体撮像装置は色フイルタアレイを備え、これ
により色信号を得ており、色フイルタアレイのピッチに
対応する高周波数成分が含まれている被写体からは偽色
信号が発生する。また、単板式固体撮像装置は不連続に
、かつ規則正しく配置された画素を有する固体撮像素子
を備えており、画素のピッチに対応する高周波数成分が
含まれている被写体からは偽信号が発生する。そのため
、単板式固体撮像装置の光学系には、偽信号および偽色
信号の発生を防ぐために光学的ローパスフイルタが設置
されている。
【０００３】光学的ローパスフイルタとしては、通常、
３枚以上の水晶板と１枚の赤外線遮断フイルタとが積層
されてなるものが用いられているが、この積層構造を有
する光学的ローパスフイルタは、量産性に劣り、高価で
あるという問題点を有している。
３枚以上の水晶板と１枚の赤外線遮断フイルタとが積層
されてなるものが用いられているが、この積層構造を有
する光学的ローパスフイルタは、量産性に劣り、高価で
あるという問題点を有している。
【０００４】上記の問題点を解決するために、回折格子
からなる光学的ローパスフイルタが開発されている（特
公昭４９−２０１０５号公報、特開昭４８−５３７４１
号公報および特公昭５７−４２８４９号公報参照）。矩
形波状の断面形状を有する回折格子からなる光学的ロー
パスフイルタのＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を図４に示す
。回折格子の周期をｄで表し、回折格子の凸部の幅をａ
で表し、回折格子と固体撮像素子面またはこの面上に形
成された色フイルタアレイ面（以下、これらを撮像面と
総称する）との距離をｂで表し、入射光の波長をλで表
すとき、図４のＭＴＦ特性に示される遮断周波数ｆａお
よびｆｂは下記の数式で表される。
からなる光学的ローパスフイルタが開発されている（特
公昭４９−２０１０５号公報、特開昭４８−５３７４１
号公報および特公昭５７−４２８４９号公報参照）。矩
形波状の断面形状を有する回折格子からなる光学的ロー
パスフイルタのＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を図４に示す
。回折格子の周期をｄで表し、回折格子の凸部の幅をａ
で表し、回折格子と固体撮像素子面またはこの面上に形
成された色フイルタアレイ面（以下、これらを撮像面と
総称する）との距離をｂで表し、入射光の波長をλで表
すとき、図４のＭＴＦ特性に示される遮断周波数ｆａお
よびｆｂは下記の数式で表される。
【０００５】
（ｉ） ａ≦ｄ／２のとき
ｆａ＝ａ／ｂλ
（１） ｆｂ＝（ｄ−ａ）／
ｂλ
（２） （ｉｉ） ｄ／２＜ａ＜ｄのと
き ｆａ＝（ｄ−ａ）／ｂλ
（３） ｆｂ＝ａ／ｂλ
（４）
（１） ｆｂ＝（ｄ−ａ）／
ｂλ
（２） （ｉｉ） ｄ／２＜ａ＜ｄのと
き ｆａ＝（ｄ−ａ）／ｂλ
（３） ｆｂ＝ａ／ｂλ
（４）
【０００６】偽信号を発生させる被
写体が有する空間周波数は固体撮像素子の画素周期によ
って決まり、また偽色信号を発生させる被写体が有する
空間周波数は色フイルタアレイの一組の周期によって決
まる。これらの空間周波数が遮断されるように遮断周波
数ｆａおよびｆｂを設定し、その値に応じて数式（１）
および数式（２）と、または数式（３）および数式（４
）とを用いて上記のｄ，ａおよびｂを求める。このよう
にして得られた回折格子を用いれば、偽信号および偽色
信号の発生が防げる。
写体が有する空間周波数は固体撮像素子の画素周期によ
って決まり、また偽色信号を発生させる被写体が有する
空間周波数は色フイルタアレイの一組の周期によって決
まる。これらの空間周波数が遮断されるように遮断周波
数ｆａおよびｆｂを設定し、その値に応じて数式（１）
および数式（２）と、または数式（３）および数式（４
）とを用いて上記のｄ，ａおよびｂを求める。このよう
にして得られた回折格子を用いれば、偽信号および偽色
信号の発生が防げる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の回折格子からな
る光学的ローパスフイルタが有する遮断周波数は上記の
数式（１）ないし数式（４）により明らかなように光学
的ローパスフイルタと撮像面との距離ｂの値によって変
化する。遮断周波数が予め設定された上記の値からずれ
た場合には、偽信号および／または偽色信号が発生する
ことがあり、光学的ローパスフイルタと撮像面との距離
ｂが正確な値になるように光学的ローパスフイルタと固
体撮像素子とを配置する必要がある。しかしながら、上
記の距離ｂは小さく、通常、０．００５〜１．０ｍｍの
範囲にあり、正確な位置に配置することは困難である。
る光学的ローパスフイルタが有する遮断周波数は上記の
数式（１）ないし数式（４）により明らかなように光学
的ローパスフイルタと撮像面との距離ｂの値によって変
化する。遮断周波数が予め設定された上記の値からずれ
た場合には、偽信号および／または偽色信号が発生する
ことがあり、光学的ローパスフイルタと撮像面との距離
ｂが正確な値になるように光学的ローパスフイルタと固
体撮像素子とを配置する必要がある。しかしながら、上
記の距離ｂは小さく、通常、０．００５〜１．０ｍｍの
範囲にあり、正確な位置に配置することは困難である。
【０００８】上記の距離ｂが正確な値になるように固体
撮像素子と光学的ローパスフイルタとをポリエステルフ
イルムなどからなるスペーサを介して一体化させてなる
撮像素子が知られている。このような撮像素子に用いら
れるスペーサは非常に薄く小型であることから、製作が
困難で、しかも取り扱いが容易ではない。したがって、
スペーサ寸法の誤差および取り付け誤差が生じ、光学的
ローパスフイルタと撮像面との距離が正確な位置に配置
されないことがある。
撮像素子と光学的ローパスフイルタとをポリエステルフ
イルムなどからなるスペーサを介して一体化させてなる
撮像素子が知られている。このような撮像素子に用いら
れるスペーサは非常に薄く小型であることから、製作が
困難で、しかも取り扱いが容易ではない。したがって、
スペーサ寸法の誤差および取り付け誤差が生じ、光学的
ローパスフイルタと撮像面との距離が正確な位置に配置
されないことがある。
【０００９】本発明の目的は、光学的ローパスフイルタ
と撮像面との距離が正確な位置に配置され、偽信号およ
び／または偽色信号を遮断する回折格子からなる光学的
ローパスフイルタを備えた撮像素子を提供することにあ
る。
と撮像面との距離が正確な位置に配置され、偽信号およ
び／または偽色信号を遮断する回折格子からなる光学的
ローパスフイルタを備えた撮像素子を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、回折格子からなる光学的ローパスフイルタと固
体撮像素子とが、これら両者を一定の間隔に保持するス
ペーサ部材を含む接着剤で固定されてなるか、内部に段
差を有するパッケージと、該パッケージの開口部に取り
付けられる保護板と、該パッケージ内に収納される回折
格子からなる光学的ローパスフイルタおよび固体撮像素
子とを備え、上記の光学的ローパスフイルタと段差とが
、これら両者を一定の間隔に保持するスペーサ部材を含
む接着剤で固定されてなるか、または開口部を有するパ
ッケージと、回折格子からなる光学的ローパスフイルタ
と、該パッケージ内に収納される固体撮像素子とを備え
、上記の光学的ローパスフイルタと開口部とが、これら
両者を一定の間隔に保持するスペーサ部材を含む接着剤
で固定されてなることを特徴とする撮像素子を提供する
ことにより達成される。
目的は、回折格子からなる光学的ローパスフイルタと固
体撮像素子とが、これら両者を一定の間隔に保持するス
ペーサ部材を含む接着剤で固定されてなるか、内部に段
差を有するパッケージと、該パッケージの開口部に取り
付けられる保護板と、該パッケージ内に収納される回折
格子からなる光学的ローパスフイルタおよび固体撮像素
子とを備え、上記の光学的ローパスフイルタと段差とが
、これら両者を一定の間隔に保持するスペーサ部材を含
む接着剤で固定されてなるか、または開口部を有するパ
ッケージと、回折格子からなる光学的ローパスフイルタ
と、該パッケージ内に収納される固体撮像素子とを備え
、上記の光学的ローパスフイルタと開口部とが、これら
両者を一定の間隔に保持するスペーサ部材を含む接着剤
で固定されてなることを特徴とする撮像素子を提供する
ことにより達成される。
【００１１】本発明におけるスペーサ部材としては、一
定の直径を有する球体、一定の直径を有する円柱体、一
定の一辺の長さを有する直方体などが用いられる。この
中で一定の直径を有する球体または円柱体が、光学的ロ
ーパスフイルタまたは固体撮像素子とスペーサ部材との
間に接着剤が入り込むことによってできる隙間が生じ難
く、光学的ローパスフイルタと撮像面との距離がより正
確な位置に配置される点で好ましい。また、スペーサ部
材を構成する材料としてはガラス、プラスチックなどを
用いることができる。
定の直径を有する球体、一定の直径を有する円柱体、一
定の一辺の長さを有する直方体などが用いられる。この
中で一定の直径を有する球体または円柱体が、光学的ロ
ーパスフイルタまたは固体撮像素子とスペーサ部材との
間に接着剤が入り込むことによってできる隙間が生じ難
く、光学的ローパスフイルタと撮像面との距離がより正
確な位置に配置される点で好ましい。また、スペーサ部
材を構成する材料としてはガラス、プラスチックなどを
用いることができる。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００１３】実施例１
本発明の撮像素子の一例の概略構成図を図１に示す。こ
の撮像素子においては、回折格子からなる光学的ローパ
スフイルタ１と固体撮像素子２とが光の入射側に開口部
３を有するパッケージ４内に収納されており、該開口部
３には保護板５が取り付けられている。光学的ローパス
フイルタ１は、固体撮像素子２の表面に一定の直径を有
するガラスからなる球体を含む接着剤６で固定されてい
る。光学的ローパスフイルタ１と固体撮像素子２との距
離は上記の球体の直径によって決まる。この球体の直径
は偽信号および／または偽色信号を発生させる空間周波
数が遮断される距離を与える。
の撮像素子においては、回折格子からなる光学的ローパ
スフイルタ１と固体撮像素子２とが光の入射側に開口部
３を有するパッケージ４内に収納されており、該開口部
３には保護板５が取り付けられている。光学的ローパス
フイルタ１は、固体撮像素子２の表面に一定の直径を有
するガラスからなる球体を含む接着剤６で固定されてい
る。光学的ローパスフイルタ１と固体撮像素子２との距
離は上記の球体の直径によって決まる。この球体の直径
は偽信号および／または偽色信号を発生させる空間周波
数が遮断される距離を与える。
【００１４】図１に示す撮像素子において、光学的ロー
パスフイルタ１とパッケージ３とを接着剤によって固定
することにより、光学的ローパスフイルタ１と固体撮像
素子２とのスペーサを介する固定がより確実なものとな
る。
パスフイルタ１とパッケージ３とを接着剤によって固定
することにより、光学的ローパスフイルタ１と固体撮像
素子２とのスペーサを介する固定がより確実なものとな
る。
【００１５】実施例２
本発明の撮像素子の他の一例の概略構成図を図２に示す
。この撮像素子においては、回折格子からなる光学的ロ
ーパスフイルタ７と固体撮像素子８とが光の入射側に開
口部９を有するパッケージ１０内に収納されており、該
開口部には保護板１１が取り付けられている。パッケー
ジ１０はパッケージの底部１２に対して平行な高さを有
する段差１３を有しており、光学的ローパスフイルタ７
は、段差１３上で一定の直径を有するガラスからなる球
体を含む接着剤１４で固定されている。光学的ローパス
フイルタ７と固体撮像素子８との距離は上記の球体の直
径、固体撮像素子８が有する厚さ及びパッケージ１０の
段差１３が有する高さによって決まる。この球体の直径
は偽信号および／または偽色信号を発生させる空間周波
数が遮断される距離を与える。
。この撮像素子においては、回折格子からなる光学的ロ
ーパスフイルタ７と固体撮像素子８とが光の入射側に開
口部９を有するパッケージ１０内に収納されており、該
開口部には保護板１１が取り付けられている。パッケー
ジ１０はパッケージの底部１２に対して平行な高さを有
する段差１３を有しており、光学的ローパスフイルタ７
は、段差１３上で一定の直径を有するガラスからなる球
体を含む接着剤１４で固定されている。光学的ローパス
フイルタ７と固体撮像素子８との距離は上記の球体の直
径、固体撮像素子８が有する厚さ及びパッケージ１０の
段差１３が有する高さによって決まる。この球体の直径
は偽信号および／または偽色信号を発生させる空間周波
数が遮断される距離を与える。
【００１６】図２に示す撮像素子において、固体撮像素
子８とパッケージ１０の底部１２とが、ガラスからなる
球体を含む接着剤で固定されていてもよい。この場合、
光学的ローパスフイルタ７の固定に用いられる接着剤に
含まれる球体が有する直径および固体撮像素子８の固定
に用いられる接着剤に含まれる球体が有する直径は上記
の距離が得られるように決められる。
子８とパッケージ１０の底部１２とが、ガラスからなる
球体を含む接着剤で固定されていてもよい。この場合、
光学的ローパスフイルタ７の固定に用いられる接着剤に
含まれる球体が有する直径および固体撮像素子８の固定
に用いられる接着剤に含まれる球体が有する直径は上記
の距離が得られるように決められる。
【００１７】実施例３
本発明の撮像素子の他の一例の概略構成図を図３に示す
。この撮像素子においては、固体撮像素子１５が光の入
射側に開口部１６を有するパッケージ１７内に収納され
ている。パッケージ１７はパッケージの底部１８に対し
て平行な高さを有する開口部１６を有しており、光学的
ローパスフイルタ１９は、開口部１６上で一定の直径を
有するガラスからなる球体を含む接着剤２０で固定され
ている。光学的ローパスフイルタ１９と固体撮像素子１
５との距離は上記の球体の直径、固体撮像素子１５が有
する厚さおよびパッケージ１７の開口部１６が有する高
さによって決まる。この球体の直径は偽信号および／ま
たは偽色信号を発生させる空間周波数が遮断される距離
を与える。
。この撮像素子においては、固体撮像素子１５が光の入
射側に開口部１６を有するパッケージ１７内に収納され
ている。パッケージ１７はパッケージの底部１８に対し
て平行な高さを有する開口部１６を有しており、光学的
ローパスフイルタ１９は、開口部１６上で一定の直径を
有するガラスからなる球体を含む接着剤２０で固定され
ている。光学的ローパスフイルタ１９と固体撮像素子１
５との距離は上記の球体の直径、固体撮像素子１５が有
する厚さおよびパッケージ１７の開口部１６が有する高
さによって決まる。この球体の直径は偽信号および／ま
たは偽色信号を発生させる空間周波数が遮断される距離
を与える。
【００１８】図３に示す撮像素子において、固体撮像素
子１５とパッケージ１７の底部１８とが、ガラスからな
る球体を含む接着剤で固定されていてもよい。この場合
、光学的ローパスフイルタ１９の固体に用いられる接着
剤に含まれる球体が有する直径および固体撮像素子１５
の固定に用いられる接着剤に含まれる球体が有する直径
は上記の距離が得られるように決められる。
子１５とパッケージ１７の底部１８とが、ガラスからな
る球体を含む接着剤で固定されていてもよい。この場合
、光学的ローパスフイルタ１９の固体に用いられる接着
剤に含まれる球体が有する直径および固体撮像素子１５
の固定に用いられる接着剤に含まれる球体が有する直径
は上記の距離が得られるように決められる。
【００１９】本発明における光学的ローパスフイルタは
１方向の格子または互いに交差する２方向の格子を有す
る。該格子は矩形波状、台形波状、正弦波状などの断面
形状を有し、通常、０．１〜１ミクロンの範囲の深さを
有する。固体撮像素子の表面には色フイルターアレイま
たはマイクロレンズアレイが形成されていてもよい。パ
ッケージとしては、セラミック、プラスチックなどから
なるものが用いられる。保護板としては、ガラス、プラ
スチックなどからなるものが用いられる。
１方向の格子または互いに交差する２方向の格子を有す
る。該格子は矩形波状、台形波状、正弦波状などの断面
形状を有し、通常、０．１〜１ミクロンの範囲の深さを
有する。固体撮像素子の表面には色フイルターアレイま
たはマイクロレンズアレイが形成されていてもよい。パ
ッケージとしては、セラミック、プラスチックなどから
なるものが用いられる。保護板としては、ガラス、プラ
スチックなどからなるものが用いられる。
【００２０】なお、光学的ローパスフイルタと固体撮像
素子、またはパッケージの段差もしくは開口部とをスペ
ーサ部材を含む接着剤で固定する際には、光学的ローパ
スフイルタと固体撮像素子またはパッケージを強く押し
付けることが、光学的ローパスフイルタと撮像面との距
離がより正確な位置に配置される点で好ましい。
素子、またはパッケージの段差もしくは開口部とをスペ
ーサ部材を含む接着剤で固定する際には、光学的ローパ
スフイルタと固体撮像素子またはパッケージを強く押し
付けることが、光学的ローパスフイルタと撮像面との距
離がより正確な位置に配置される点で好ましい。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、光学的ローパスフイル
タと撮像面との距離が正確な位置に配置され、偽信号お
よび／または偽色信号を遮断する回折格子からなる光学
的ローパスフイルタを備えた撮像素子が提供される。
タと撮像面との距離が正確な位置に配置され、偽信号お
よび／または偽色信号を遮断する回折格子からなる光学
的ローパスフイルタを備えた撮像素子が提供される。
【図１】本発明の撮像素子の一例の概略構成図である。
【図２】本発明の撮像素子の他の一例の概略構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の撮像素子の他の一例の概略構成図であ
る。
る。
【図４】矩形波状の断面形状を有する回折格子からなる
光学的ローパスフイルタのＭＴＦ特性図である。
光学的ローパスフイルタのＭＴＦ特性図である。
１，７，１９ 光学的ローパスフイルタ
２，８，１５ 固体撮像素子３，９，１
６ 開口部 ４，１０，１７ パッケージ５，１１
保護板６，１４，２０
ガラスからなる球体を含む接着剤１２，１８
底部
２，８，１５ 固体撮像素子３，９，１
６ 開口部 ４，１０，１７ パッケージ５，１１
保護板６，１４，２０
ガラスからなる球体を含む接着剤１２，１８
底部
Claims (3)
- 【請求項１】 回折格子からなる光学的ローパスフイ
ルタと固体撮像素子とが、これら両者を一定の間隔に保
持するスペーサ部材を含む接着剤で固定されてなること
を特徴とする撮像素子。 - 【請求項２】 内部に段差を有するパッケージと、該
パッケージの開口部に取り付けられる保護板と、該パッ
ケージ内に収納される回折格子からなる光学的ローパス
フイルタおよび固体撮像素子とを備え、上記の光学的ロ
ーパスフイルタと段差とが、これら両者を一定の間隔に
保持するスペーサ部材を含む接着剤で固定されてなるこ
とを特徴とする撮像素子。 - 【請求項３】 開口部を有するパッケージと、回折格
子からなる光学的ローパスフイルタと、該パッケージ内
に収納される固体撮像素子とを備え、上記の光学的ロー
パスフイルタと開口部とが、これら両者を一定の間隔に
保持するスペーサ部材を含む接着剤で固定されてなるこ
とを特徴とする撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3032243A JP2942369B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3032243A JP2942369B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246859A true JPH04246859A (ja) | 1992-09-02 |
| JP2942369B2 JP2942369B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=12353560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3032243A Expired - Fee Related JP2942369B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2942369B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658810A (ja) * | 1992-08-04 | 1994-03-04 | Matsushita Electron Corp | 位相格子型光学式ローパスフィルタの実装方法 |
| EP0698804A3 (en) * | 1994-08-26 | 1998-09-02 | Omron Corporation | Optical low pass filter, polariser and liquid crystal display devices using such |
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