JPS5911085A - 固体撮像デバイス - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はＣ？の固体撮像素子と色フイルタアレイと光学
ローパスフィルタを有してなる固体撮像デバイスに関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年固体撮像デバイスを１個用いた固体カラーカメラ（
単板式カラーカメラ）の研究開発が盛んに行われている
。単板式カラーカメラに用いられる固体撮像デバイスは
、ＣＣＤ　、　ＭＯＳなどの固体撮像素子の感光面にｈ
色フィルタアレイを形成したもので、通常セラミック等
で作られたパッケージ内に気密封止されて使用されてい
る。

この製造方法としては、セラミックパッケージ４′ に色フィルタ変形成された固体撮像素子を収納固定し、
周囲に樹脂状の溶融接着剤を塗布したガラス板をパリケ
ージの開口部を覆うようにパッケージ上に設置し、２０
０°Ｃ程度の高温で全体を加熱することによりパンケー
ジとガラス板とを接着する方法がとられてきた。抄＃＊
≠単板式のカラーカメラでは赤、緑、青などの色フィル
タを市松状に多数配列させ九色フィルタアレイを用い、
色フイルタアレイを介して光学像をＣＣＤの感光面に結
像させることにより、カラー十吉報が得られるようにな
っている。しかし色フイルタアレイの配列に応じて光学
像が変調を受けるため被写体の光学像の高周波成分との
間でビート妨害が発生し、特に輪郭部分でモアレが発生
するなどカラー画像を著し翳用もて光学像の水平方向の
解像度を低下させることが行われている。光学ローパス
フィルタを色フイルタアレイの前方に設けることにより
、撮像デバイスに入射する被写体からの光学像の高周波
成分を除去し、ビート妨害の発生を低減させるものであ
る。しかし、このような光学ローパスフィルタを設ける
と光学ローパスフィルタの入射面、反射面で光の反射が
増加し、フレアーが生じたり光の利用効率が劣化したり
することにより、鮮明な画像が得られなくなったり、カ
ラーカメラとしての感度が低−トし低照度でも撮像可能
々ことを要求される家庭用のカラーカメラには性能が不
十分であるなどの欠点があった。特に固体撮像デバイス
の表面にはガラス板が設けられており、このガラス板と
の間で多重反射が生じ、画像にフレアが入り込むなどの
欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、フレアのな
い鮮明な画像を得ることを可能とする新規なカラーカメ
ラｊ用の固体撮像デバイスを得ることを目的とする。

〔発明の概璧〕

本発明は表面に色フイルタ作用をもたせた光学ローパス
フィルタを用いて、これを固体撮像デバイスの表面に設
けることにより、固体撮像デバイスを気密封止したカラ
ーカメラ用の固体撮像デバイスである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の固体撮像デバイスの断面構造を示した
ものである。ＣＣＤチップ（１υは、接着剤（１カによ
り、セラミックパッケージ（１３）上に接着固定される
。ＣＣＤチップ（１υの端子とセラミックバック゛−ジ
（１漠の端子はアルミｔたけ金等のボンディングワイヤ
（１４）により接続されている。セラミソ２クパソケー
ジ１１３１上に固定されたＣＣＤチップ０υの上には色
フイルタアレイ（１５）が形成されている。色フイルタ
アレイ１１５１は例えば第２図に示すように赤透過部分
Ｒ１緑透過部分Ｇ、ｌ透過部分Ｂが市松状に形成されて
いる。

込て、セラミックパッケージ（１３１の開口部表面に固
定されている。ｆｌ、学ローパスフィルタ１１７）の表
面には赤外カットフィルタ（１８１が形成されている。

赤外カットフィルタ１１８１は５ｉＯｚ、Ｃｅ０ｚなど
の高屈折率と低屈折率の物質を交互に多層蒸着したもの
で、その特性は例えば第３図に示すように６２０ｎｍ以
下の波長では１００チ近くの透過率を有し、６６０ｎｍ
がカット；→）６９０　ｎｍ以上では０．チ近くの透過
率で殆ど透過しない。

光学ローパスフィルタ（１７）は例えば水晶の複屈折効
果を利用したものが一般に線用され、水平方向の解像度
だけを低下させる効率を有するものである。

〔発明の効果〕

以上説明し／こようにこの発明の固体撮像デバイ水平方
向は高周波成分をもたず、色フイルタアレイ（１つとの
間でビート妨害などを発生することなく、鮮明なカラー
画像が得られることになる。ここで従来の固体撮像デバ
イス表面をガラス板で気密封じしだものに比べて、ホコ
リなどのゴミが付着しても再生されるカラー画像の画質
を損なうことがないという利点を有する。即ち光学ロー
パスフィルタｔ１７）で気密封止されているので、光学
ローパスフィルタ１１７１の上に細かいホコリなどのゴ
ミが付着しても光学的に水平方向にボケで結像されるだ
めにＣＣＤから得られるカラー画像には殆んど影響を与
えることがない。一方、従来の方法では別に設けた赤外
カットフィルタ表面、ガラス板表面での反射がありこれ
がフレアとなってカラー画像に混ため光量の損失が殆ん
どなくなるという利点がある。更に従来のガラス板では
表面反射を避けるために特別な無反射コーティングを行
うなどの処理が必要となり、コストアップの俊因となっ
ていだが、このような無反射コーティングが全く不要と
なり低価格のカラーカメラ用固体撮像デバイスが」〃供
できるという効果がある。

〔発明の他の実施例〕

上記説明で一光学ローバスフィルタ（Ｉ７）を接着剤（
１６）を用いて気密封止するように説明してきだが、第
４図のように、色フィルタ（１５）の上に直接設けるよ
うにしてもよい。このようにすると色フイルタアレイ（
Ｉωの次面での反射が避けることができ一層光の利用率
が向上するという利点がある。また色フイルタアレイ（
１５）をＣＣＤデツプ（ＩＩ）の上に直接形成した場合
には表面に色フイルタアレイ（１５）が露出しているた
めに機械的に傷つきやすく弱いという欠点があったが光
学ローパスフィルタｊ［７）により保護きれるので、保
護板としての作用ももたせることが可能になる。更に、
色フイルタアレイ（１勺の上に直接光学ローパスフィル
タ０７）を設けるように説明してきたが、接着剤を介し
て固定させることも可能であり、まだ色フイルタアレイ
（１つの表面にＳ　ｊ０２などの薄い保護膜を形成した
上に接着剤を介して固定させることもできる。このよう
にすると接着剤が色フィルタ１１つの染料の中に混入し
て変色を起こすという欠点も避けることができる。

尚、第４図では光学ローパスフィルタ（１７）は接着剤
（４６）を充填することで固定するような一例を示しで
ある。このようにすると接着剤（４１ｉ１を流し込むだ
けで、簡単に固定できるという利点がある。この際接着
剤１４４；）としてはエポキシ樹脂の、ｔ、うな樹脂を
流し込み固化させることで代用することも可能である。

尚、光学フィルタｆ１８１としては第３図のような赤外
カットフィルタの場合を示したが、これに限定されイ）
ことなく、各種のトリミングフーｆルタをコーティング
することも可能であることはいう棟でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固体撮像デバイスの断面図、第２Ｍは
色フイルタアレイの構成を示す略図、第３図に光学フィ
ルタの分光特性、第４図は本発明の他の実施例を示す断
面図である。 １１　：　ＣＣＤチップ、１３：セラミックパッケージ
１５：色フイルタアレイ、１７：光学ＬＰＦ１１８：光
ｑニソイルり。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 色フイルタアレイを介して光学像が表面上に結像される
   ようにした固体撮像素子をパッケージに収納してなる固
   体撮像デバイスに於て、表面に色フイルタ作用を有する
   光学ローパスフィルタによりパッケージ内の固体撮像素
   子が気密封止されていることを特徴とする固体撮像デバ
   イス。