JPH05211622A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】結合ファイバープレートと固体撮像素子の感光
面との接続に基因するビートの発生や縞模様の発生を抑
圧する。 【構成】ファイバープレート２２の端面にガラス板２３
の一方の面を接着し、前記ガラス板の他方の面に固体撮
像デバイス２０の撮像面を接着または圧着した構造とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばイメージ・イ
ンテンシファイアを用いた超感度撮像システムに用いら
れる撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、固体撮像デバイスを用いた撮像装
置が開発されている。この装置は、光学系を通して入射
する光学像を直接、固体撮像デバイスに導き光電変換
し、光学像に応じた電気信号（撮像信号）を導出し、信
号処理を行って映像信号を作成するものである。しか
し、暗い被写体から得られる微弱な光学像の場合、光電
変換された増幅処理には限界があり、少なくも０．１〜
１．０ルクス程度の照明が必要とされる。

【０００３】このような撮像条件に対処する装置とし
て、イメージ・インテシファイア（Ｉ・Ｉ）と呼ばれる
電子増倍管を、光学系と固体撮像デバイスとの間に挿入
したものがある。以下、この電子増倍管の原理について
説明する。

【０００４】光入射窓の内側には光を導入するためのフ
ァイバープレート体が設けられ、ファイバープレート体
の光出力位置には、光電面が形成されている。光電面で
は、入射光が電子に変換され、この電子はマイクロチャ
ンネルプレート（ＭＣＰ）に入射する。ＭＣＰは電極を
備えた厚み０．５mm程度の薄いガラス板であり、この板
には１０数ミクロン程度の細い穴が多数形成されてい
る。光電面とＭＣＰ１０４との間の電子の加速は、電位
勾配を付与する電圧源により設定されている。

【０００５】ＭＣＰにおいては、１つの穴をチャンネル
と呼び、チャンネルに入射した電子が電圧源による電位
勾配に引かれて進み、途中チャンネルの壁面に衝突する
度に２次電子を引き出し電子増倍を行う。ＭＣＰの出力
側では、入射した電子の１０００倍程度の電子数となり
放出される。この電子群は、電圧源による電位勾配に引
かれて加速され、蛍光面に衝突する。これにより蛍光面
が発光し、この明るい光学像は、出力側のファイバープ
レート体を介して出力窓から出力される。

【０００６】図３は、従来のイメージ・インテンシファ
イア（光増倍管）を用いた超感度撮像カメラの構成であ
る。

【０００７】レンズ２を通して導入された光学像は、イ
メージ・インテンシファイア４の光電面３で電子に変換
され、さきのＭＣＰ部５（電子レンズともいわれる）で
増倍され、蛍光面６に衝突する。蛍光面６の光学像は、
出力ファイバープレートと体７を介して出力される。さ
らにこの光学像は、固体撮像素子１０の撮像面に固着さ
れている結合ファイバープレート９を通して当該撮像面
１１に結像する。

【０００８】固体撮像素子１１から出力された撮像信号
は、信号処理回路１２に入力され、ビデオ信号にエンコ
ードされ、モニタ１３に入力される。

【０００９】上記した、イメージ・インテンシファイア
４のファイバープレートと、固体撮像素子１０の撮像面
１１との間に介在する結合ファイバープレート９は、高
屈折率のコマガラスを低屈折率のクラッドガラスで被覆
した細いファーバーの集合体を融着したものであり、コ
ア形状の配列により軸方向からみると写真１（図４
（Ａ））のような断面構造をしている。これに対して、
固体撮像素子１１の撮像面は、写真２（図４（Ｂ））の
ような構造をしている。この構図を示すと図４（Ｃ）の
ように、感光部（フォトダイオードの２次元配列）、垂
直転送路、水平転送路、出力部からなる。

【００１０】このような撮像素子の撮像面と、ファイバ
ープレート９を直接固着すると、撮像素子の感光部（撮
像面）と、ファイバープレート間でビートが生じ、写真
３（図５（Ａ））、写真４（図５（Ｂ））の如く、縞模
様が生じ画質が劣化することになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
固体撮像装置であると、撮像素子の感光部（撮像面）
と、ファイバープレート間でビートが生じ、写真３（図
５（Ａ））、写真４（図５（Ｂ））の如く、縞模様が生
じ画質が劣化するという問題がある。

【００１２】そこでこの発明は、結合ファイバープレー
トと固体撮像素子の感光面との接続に基因するビートの
発生や縞模様の発生を抑圧することができる撮像装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、ファイバー
プレートの端面にガラス板の一方の面を接着し、前記ガ
ラス板の他方の面に固体撮像デバイスの撮像面を接着ま
たは圧着した構造とするものである。

【００１４】

【作用】上記の手段により、ガラス板がファーバープレ
ートにあったビートをぼかすフィルタとして作用するた
めに、得られた画質は縞模様のビートを軽減させること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００１６】図１（Ａ）はこの発明の一実施例であり、
２０は固体撮像素子であり、保持基板２１に保持されて
いる。一方、２２はファイバープレートであり、このプ
レートは、高屈折率のコマガラスを低屈折率のクラッド
ガラスで被覆した細いファーバーの集合体を融着したも
のであり、コア形状の配列により軸方向からみると写真
１（図５（Ａ））のような断面構造をしている。このフ
ァイバープレート２２の後ろ端面には、ガラス板２３の
一方の面が接着される（例えば紫外線硬化接着剤が用い
られる）。そしてこのガラス板２３の他方の面は、ファ
イバープレート、撮像素子の解像度に応じてぼかし量を
設定されて研磨されている。あるいは厚みの決まってい
る薄い透明のフィルムであってもよい。その後、この研
磨面と固体撮像素子２０の感光面が例えば紫外線硬化接
着剤により接着されている。

【００１７】図１（Ｂ）〜（Ｅ）は、上記の撮像装置を
製造する工程を示している。

【００１８】同図（Ｂ）はファイバープレート２２にガ
ラス板２３の一方の面が接着される工程、同図（Ｃ）、
（Ｄ）はガラス板２３の他方の面が研磨される工程。同
図（Ｅ）は、ガラス板２３の他方の面を固体撮像素子２
０の感光面に接着する工程である。

【００１９】上記の構成によると、ガラス板２３がぼか
しフィルタとしての機能を奏するようになり、これによ
り得られた画像は、写真５（図２）のようにクリーンな
画像として得られた。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
結合ファイバープレートと固体撮像素子の感光面との接
続に基因するビートの発生や縞模様の発生を抑圧するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図および製
造工程説明図。

【図２】この発明の効果を説明するために示したオシロ
波形図。

【図３】イメージ・インテンシファイアを用いた超感度
撮像カメラの構成説明図。

【図４】結合ファイバープレート及び固体撮像素子の感
光面を説明するための図であり、同図（Ａ）はファイバ
ープレートの粒子構造写真、同図（Ｂ）は感光面の結晶
構造写真、同図（Ｃ）は撮像素子の構成図。

【図５】従来の超感度撮像カメラにより得られた画像を
説明するために示した図であり、画像オシロ波形写真
図。

【符号の説明】

２０…固体撮像素子、２１…基板、２２…ファイバープ
レート、２３…ガラス板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ファイバープレートの端面にガラス板の一
   方の面を接着し、前記ガラス板の他方の面に固体撮像デ
   バイスの撮像面を接着または圧着した構造を特徴とする
   撮像装置。