JPS59181567A - 回体撮像素子の偏向装置 - 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〕 本発明は固体撮像素子の偏向装置に関する。

〔発明の技術的背景とその間重点〕

固体撮像装置は従来の撮Ｉ＊’ｆ？とくらべ、小型、軽
”Ｊ、高倍ｊ（コ性である。また、特性面では図形歪が
なく、残像が小さく、焼付きがない等多ぐの利点を有し
ているため、ＩＴＶ、　ｉｆ庭測用ビデオカメラ銀塩フ
ィルムを用いｋい霜：子カメラ吾、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、一方
、固体撮像装置に目を向けると、該装洒に用いられる固
体撮像素子は現在のＬＳＩの中でも最も大きいチップサ
イズを有しており、低価格化へのアプローチ七してもチ
ップサイズの縮小化が求められている。従って、チップ
サイズの縮小化を行ない更に高密度化を行なって高解像
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ＣＣＤ　（以下ＩＴ−ＣＣＤと称す）の如き、
感光部（例えばフォトダイオード、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ＣＯＤに移動され、次のフィール
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
ッグ基板を前記フィ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ｐ高解像度化が試み
られている。つまり、固体撮像素子チップ基板ヲ該チッ
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
としてバイモルフ圧電素子を用いることは周知である。

第１図は　　　従来の　　　　　　バイモルフ圧電素子
を用いて前記固体撮像素子の偏・向を行なう場合の分解
斜視図で、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２つのバイモルフ圧電素子２゜３とこのバイ
モルフ圧電素子２．３を内示するＩＧ台４によシ偏向が
可州モなように取り付けられる。このように構成された
固体撮１ψ米子の偏向方法′においては、第１図に示す
如く、固体撮像素子Ｍ子１は矢印ａの方向にイ扁向が可
能である。

さて固体撮像素子により得られ７１＋：情報つ１す、画
像信号は偏向を行なわない従−宋の固体撮１架−ぞ子に
おいては、ごく一般的なＩＣパッケージ内に収納され従
来の半導体製造プロセスを用いて画１象信号が得られる
ようになっている。つまりユーザーは゛パッケージに収
納されたＩＣとして、固体撮像素子をＩＣソケット等を
用いて、使甲できる。一方偏向が可能な固体撮像素子、
つま９、固体＠像素子偏向装置においては、固体撮像素
子からの電（夕取り出し方法として、従来は第１：ネ１
に示すような手法を用いている。つまシ、固体撮像素子
１へ入力される情報（画像信号）と前記固体ｍ像表子へ
の電力供給はフレキシブルプリント基板５により基体６
に設けられた接続ビン群７，８へ＠続されることで従来
のＴＣパッケージと同様の形状全構成する方法がとられ
ている。

固体撮像素子】と接続ピン群７，８はフレキシプルプリ
ントノ々板５により灰続されている。しかし前記方法に
よる画像信号を転送する７レキシプルプリント基板５が
前記バイモルフ圧１（ＪＴ、　を子の負荷とｆ：！す、
１６６回で入る範囲を狭くすることＶこなる。

１１１Ｊ　ｒｉｆ：間、頂点に対処するため、従来はフ
レキシブルプリント基への厚みを変えることや幅を狭く
するなどのｔｌ荷の軽減による手法がとられている。

しかしこの方法では限界があり、バイモルフ圧゛亀素子
の１荷とＬ−Ｃフレキシブルプリン）％板の負荷がない
ことが望まれる。しかしながら、フレキシブルプリント
基板のＪｊ９−みや幅は共に限界があるので、バイモル
フ圧↑（（ｐ子の負冷ｏの接続方法は存在］−ない。従
って、従来方式のフレキシブルプリント基イフソを用い
た電極数り出］〜方法（電装方法：においては、バイモ
ルフ圧電素子の偏向範囲を限定し、ｉｊｄ体撮像素子の
偏向できる範囲を限定してし壕うという難点がちる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の虚を考１・Ｑして斤されたもので、バイ
モルフ圧ｉ（（素−４の狛りｒを低減する固体陽像素子
の偏向装堝゛を提供すること金目的とする。

〔発明の概要〕

本姦明は固体Ｉ（′３素子と、前記固体撮１象素子ケ偏
向するバイモルフ圧宵莢子と、呵ルｈ部及び前記固体撮
像素子が固守式れる固定部を有し１１１記固体撮像素子
の電気信号を引用すフレキシブルプリント基板とをイＦ
ｔ、え、４７１　＆’、フレキシブル７１Ｉ機幻、ｅｒ
ｆ動部に切欠部を搗することを！Ｆ！１５１＜・とする
固体撮像素子の偏向装領゛である。

本発明において、ＣＯＤ等の固体’？ｉｔ’　１８：素
子ｒ１、フレキシブルプリントイ・澱Ｋ　ｌ■＞ｆ、Ｊ
さバ一体化される。

フレキシブルプリント基鈑は固体撮像素子が接着される
固定部と、バイモルフ月Ｉ！、に子の変ｆ＋７に伴ない
屈曲運動を行なう可ポリ部からなる。フレキシブルプリ
ント基板上の配偶パターンにより固体撮像素子からの電
気信号の読み出し、電力の供給を行なう。

不発１υイのごとく、フレキシブルプリントｇ板の可動
部に切欠部を形成することにより、大幅にバイモルフ圧
電素子の負可を低減することができる。

すなわち、・第１図に示し／ζように端子間を最短距１
ｒｌ１１でそ古、ぶフレギシブルプリント基、板で（を
土、バイモルフ圧゛事素子の屈曲運ｊ（（ｊ）の中心部
を固体するとと（１（なり、フレキシブルプリント基板
の可動部の幅全体が負ろｆとなる。しかしながら本発明
のごと＜（；り欠３１（ｋ形成することに゛より、フレ
キシブルプリント）Ｉ−板の自由度が増し、負荷がイ氏
Ｍする。

さらに、この切欠部を固定部以上の幅とすることにより
フレキシブルプリント基板の力）シ曲の支７薇が固定部
からｄず八るため、固定部の運動をきま・たげることが
斤く、有効である。

〜チた切欠部を形成する際、バイモルフ圧市：素子の屈
曲］ｊヂ動の中心部に対向するように形成すれば、一番
変位量の大きいところの負荷がほぼなくなるため効果的
である。さらにバイモルフ圧電素子の支持端ｌ山である
可動部分以上の幅を有する切欠部とすることにより、フ
レキシブルプリント基板のわち屈曲運動の支点）より外
に位愉することになる。従ってほとんどフレキンプルプ
リント基板の負荷がなくなり、非常に効果的でイする。

また切欠部の鳳ψ固定部１秩上とすることにより、固定
部の固体＠像−六子の変位をさまたげることをより一層
低減することができる。

さらＫ　ｉ！！＋ｊ体撮像素子をフレキシブルプリント
基板に固定し、一体化して実装するため、製；責容易と
なり、量産化町貼である。

〔発明の４１県〕 以−］二層間したように本発明によれば、特殊形状のフ
レキシブルプリント板を用いることにより、バイモルフ
圧電素子の負荷を減することができ、犬き々変位騎を得
ることができる。

〔発明の実施し１〕 以下に本発明の夫か１１例全説明する。

第２図は本発明−の実施例１の分解斜視１ン１である。

２個のバイモルフ圧電素子（２）　、　（３）は弾性作
用金有する支持板を介して、基台（４）に固定された支
持棒ｊｌ＋）　、　ｌ、１２）シζ取着される。バイモ
ルフ圧油°、太子（２）は、例え１寸、支持板として両
端にスプリング作用？Ｃ呈−づ−る湾屈４ｊｚ部回、・
１１）をイ〕するニッケル也を用いそのＵ？曲状部ｔｉ
３）　、　ｌ１４）間に例えば、ＰＺＴ糸の圧′区セラ
ミックス材料からなる圧市伯−をこのニッケル板をブｒ
（７て２伏接合して形成される。とのように形成された
バイモルフ月二律１子（２）　、　（３＋は、ノアいに
平行に’ｔｊ　ｊＦｊｌ　ｌ、てそれぞれ鴨εｉ’　ｌ
）　、　ｃ方向に振劾するように、基台（４）に自己的
される。このように、弯曲状出Ｓ（会、　（１，４）　
ｋ形成したことにより、実質的にバイモルフ圧’ｒｌ、
：素子（２）　、　（３）は空間内に浮動している状態
となり、変位カナが増大する。

一力、フレキシブルプリント基板（５）は、　ＣＣＯ等
の１・“・１体：、’ｊａ　’ｌ“４′表子（１）が固
定される固定部（５ａ）と、可動部（５ｂ、）及び接続
端子ノｔ”「（５ｄ）を備えている。固体（ｆ１０像／
４’Ｆ［Ｉ）は固定部に置溝され、フレキシブルプリン
ト基板（５）上の配タパターンに例えばワイヤボーダ等
の・Ｔ一段により結釧されている。回層１部（５ｂ）は
り欠ｆｓｌｓ　（５１ケ有し、１可動部（５ｂ）の形状
はＣ字状となる。後かｉ　１４１ｉｉ千群（５（１）は
基体（６）の接続ピン群（７）に例えばハンダ付昇の手
段により’ｉ１９：気的に次続されて（ねる。なにフレ
キシブルプリント板（５）は固体熾像素子（１）接着後
−ｒＴＪ動部（５１））を折曲げ乙ことしこより、　’
ｉ′ｆ：塘ビン群（７）と接禍・ν偏子１１（５ｄ　）
とのし続が行なわれる。

固体撮１次７針子（１）幻固定部（５３）を介してバイ
モルフ圧電素子（２）、（３）のＷｌぼ申夫に位ｉｋす
るｌ・％１ｒ、ビノメ（９）　、　；ｔｒ＋）に接庁、
され、バイモルフ圧′・１イＵ子＋２１　、　ｆ３＋の
１η＋Ｊｌ象素子（１）全接着し、一体化することｉで
まり製〕ｋ１１４の実装が容易となり）ｋ脆化ｊＪＴ　
ｆｒｐで１ちる。

第３　ｉ；ＸＩに不〃箇例の変位数と印加′市川の１想
係曲１［有］イを示す。比中９例として第１１Ｖ：に示
したような、切欠部を備えていないフレキシブルプリン
ト基板を用いたものを・あげた（曲・畷口）。

図面から明らかなように、本発明においてり、１１、フ
レキシブルプリント基板（５）の薗荷が倶鍼されるため
、変位幀が増大していることがわかる。このことは、大
入す変位皐゛をイ１することができるとともに、同様の
変位針を得る場合、低７ｒｒ、圧ですむという利点をも
有する。

第４図にフレキシブルプリント基板の展開図を示ｔｏ本
実施例のごとく内部に切欠部（５ｃ）を・ｈするＣ字状
とする第４図（ａ）の他に第４図（ｂ）　、　（Ｃ）の
ごとくいくつかのｌり１１がノロげられる。第４図（ｈ
）にボしたのン、Ｉフレギシブルプリント基板（５）全
切抜いて切欠部（５Ｃ）を形リゾシた場合、第４図（Ｃ
）は両端においてそれぞ７Ｌ）’＋！なる方向から切り
込みをいれて切欠部（５ｃ）を形成１７／こ噴合である
。

様々な形状が考えられるが、フレキシブルプリント基板
（５）の屈曲の支点と、バイモルフＦｆ−，宙素子のノ
１（（曲の支臓が同じ位置、もしくけフレキシブルプリ
ント基板（５）の屈曲の支点の方が夕１．１１１１１に
位置している方が、バイモルフ圧電素子の変位を位置（
〜ｆｃ楊合の負荷の７１４９少につながる。：ｊｔ　ッ
て；；Ｉ！、’　４図にｌ）。

＋１））　、　（Ｃ１のごとく、フレキシブルプリント
基板（５）の内ＦＣシに切欠部（５ｃ）を有し、端部に
基板を残存させる形状ががましい。さらにはこの切欠部
（５Ｃ）の幅全バイモルフ圧＋＋ｔ　：４＜子の幅よジ
犬と−Ｔることが好−ましい。−！た同格に７レギシブ
ルプリント基板（５）の固定部（５ａ）の幅よりとの切
欠部（５ｃ）の幅と大きくすることも１σし・７１・で
あ／・。

【図面の簡単な説明】

Ａ１図は従来例を示す分ｉ１ｊイ斜睨１％ｌ、７’Ｊｉ
；　２１ンｉ　ｂＪ本発Ｉ９Ｊの夾が１１ｉ例全示す分
１１ｉ１Ｆ斜視１ズ１、・戸、３．ン１け変位青−印加
宿圧特性曲秤１シ１、第４）イ１はフレギシプルプリ　
ン　ト　基４ノぐの展開図Ｌ ］−１ｉ！ｄ　　臼ト４最１求　イく−ｆ−代理人　弁
Ｊｉｉ十　目１ｊ　　近　、、ｌ、９　、（、ｇ　（Ｉ
ｒ７ｒ：ｉｎ　Ｉ　名）第　　１　図 第２図 第３図 Ｅｌ’加斬Ｃ−Ｖ） 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子と、前記固体撮像素子を偏向するバ
   イモルフ圧電素子と、可動部及び前記固体撮像ヅく子が
   １６１定される固定部を有し前記周体撮像素子の電気信
   号を引出すフレキシブルプリント基板とを備乏５、前記
   フレキシブルプリント基板は可動部に切欠部を有するこ
   とを特徴とする固体撮像素子の偏向装置。
2. （２）前記切欠部の幅が前記固定部の幅より以上である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像
   素子の偏向装置。
3. （３）前記切欠部が前記バイモルフ圧電素子の屈曲渾４
   ｒｊ＋の中心部に位置することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の固体撮像素子の偏向装置。
4. （４）前記切欠部が前記バイモルフ圧電素子の可動部分
   の長さ以上の幅を有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の固体撮像素子の偏向装置っ