JPS63242084A

JPS63242084A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPS63242084A
Application number: JP62074437A
Authority: JP
Inventors: Minami Amano; 天野　南; Kiyobumi Mita; 三田　清文
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明はビデオカメラ等に使用される固体撮像装置に関
する。

（従来の技術）固体撮像素子を用いたビデオカメラにおいて、ビデオカ
メラの撮像レンズを通して得られる入射光を３色分解プ
リズムを用いて赤、青、緑の光の３原色成分に分解し、
信号処理を行ういわゆる３板式力２−カメラが知られて
いる。このカメラの要部を第４図に示す。（１）は光学
レンズ、（２）は光学分解プリズム、（３）、　（４）
、　（５）はそれぞれ實色光、緑色光、赤色光を受ける
ＣＯＤ　（電荷結合素子）である。

（６）、　（７）、　（８１は各ＣＯＤ　（３）、　（
４）、　（５）　Ｋ接続された増幅器である。光学分解
プリズム（２）Ｋついてその作用を第５図に示す。入射
光りはプリズム（２）により青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ
）、赤色光（几）に分解される。従って、各光線の結像
位置に同じサイズの固体撮像素子を用いれば、容易に赤
、青、緑の各色信号が得られる。これら各色信号から適
当な信播処理を行うことくより所定の映像信号を得るこ
とができる。

ところで、固体撮像素子を使用したビデオカメラの解像
度は使用する固体撮像素子の画素数によって決まり、さ
らに３板式カラーカメラめ場合には３つの固体撮像素子
の各画素の位置関係がそれぞれ正しく合っていなければ
所作の解像度は得られない。このため、固体撮像素子を
３色分解プリズムに取付ける場合にはｘ、　ｙ、　ｚの
３軸に亘り、取付位置の調整が行える機構が必要である
。例えば、光軸りを第６図に示すようＫＺ軸方向にとる
と、Ｚ軸の調整により光学的結像位置を合わせる・よう
に調整し、その後、ｘ、ｙ軸の調整により２次元平面の
各撮像素子の各画素の位置が赤、背。

緑とともに同じ光学位置にくるように調整していた。こ
こで上記調整作業について第７図をもとにもう少し詳し
く説明する。第７図は光学分解プリズムに対する固体撮
像素子の取付構造を示す側面図である。光学分解プリズ
ム（２）の光の出口部分にはプレート（９）が取付けら
れており、一方、固体撮像素子（３）（（４）　、　（
５）も同様）はプレー）　（１１）を介して印刷基板ａ
υに固体撮像素子固定ネジ（１って固定されている。固
体撮像素子（３）のピンリードα３は印刷基板Ｑｌ）に
半田付されており、この基板（１１）上の電子部品によ
り固体撮像素子（３）は所要の動作を行う。またプレー
ト（９）とプレートαＱとは複数の固体撮像素子位置調
整ネジＱ４）、（１４）、・・・により位置決め固定さ
れている。

光学的結合面（Ｚ軸方向）の位置合わせは固体撮像素子
位置調整ネジ１．α荀、・・・で行う。また固体撮像素
子（３）の各画素の位置合わせ（ｘ、ｙ軸方向）は固体
撮像素子固定ネジα々及び固体撮像素子位置調整ネジＩ
、α尋、・・・Ｋて行い、これにより３個の固体撮像素
子の各画素の位置が正しく重なるようにしていた。

しかしながら、固体撮像素子の半導体チップＵ！１９は
第８図に示すようにパッケージαＱの凹部ａηにある突
起（Ｉｌｌの上に載せられて固定されている。従って、
半導体チップａＳの撮像面とパッケージαｅの取付面と
の平面度が出ていないと、前述したＸ、　Ｙ。

２の３軸の固体撮像素子取付機構では調整できない場合
が生じる。このような場合、Ｚ軸をまず３点で調整して
ＸＹ平面がＺ軸に対して鉛直になるようくしなければな
らない。しかしながら、このような調整機構を第７図の
ものに付加すると、構造的に複雑になるばかりでなく、
振動や衝撃により調整された位置関係がずれてしまい、
ビデ才力メツとしての性能が得られない。逆に、第７図
のｘ、　ｙ、　ｚの３軸のみの調整機構では半導体チッ
プ（ハ）の撮像面とパッケージ（ｌＩの取付面との平行
度が出ていないものは使用できない。

（発明が解決しようとする問題点）　　・上述したよう
に従来の固体撮像装置においては、半導体チップの撮像
面とパッケージの取付面との平行度が出ていない場合、
簡単な位置調整機構のものでは対応できないという欠点
があった。

本発明は上述した点Ｋかんがみてなされたもので、上記
平行度が出ていない場合でも極めて簡単な構成で固体撮
像素子の各画素の位置調整が可能な固体撮像素子を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は固体撮像素子の半導体チップ部が収納されたパ
ッケージの撮像面側の面に少なくとも３個の突起を設け
るようにしたものである。

（作用）光学系に上記パッケージを取付ける前に、予め突起の高
さを（削り取り等により）ｖ＠整しておくことができる
。この場合、突起の先端部が作る平面が上記半導体チッ
プの撮像面と平行になるように、かつ撮像面からめ距離
が所定の長さとなるようにすれば、光学系への上記パッ
ケージの取り付けはＸ、Ｙ軸方向の調整のみとなる。

（実施例）以下、本発明になる固体撮像装置の一実施例を第１図及
び第２図にもとづき説明する。

第１図は上記一実施例を示す要部斜視図である。

本実施例においては固体撮像素子の半導体チップの入っ
たパッケージの撮像面側に４ケの突起を設けている。以
下にこれを詳しく説明する。（２１）は固体撮像素子の
半導体チップ四を有するセラミック製のパッケージであ
り、これには突起（２３ａ）、（２３ｂ）。

（２３Ｃ）、　（２３ｄ）が配設されている。またパッ
ケージ３１）には半導体チップ四に接続されているピン
リード１２４が複数配設されている。　　　　゛パッケ
ージ（２Ｉ）は後述する方法にてその突起（２３ａ）乃
至（２３ｄ）の高さが調整された上で、第２図に示すよ
うに光学分解プリズム（２）に接着剤（ハ）にて取付け
られる。（１）はパッケージなυのピンリード（２）が
半田付されている印刷基板である。

次に突起（２３り乃至（２３ｄ）の高さ調整について述
べる。これらの突起（２３Ｊｌ）乃至（２３ｄ）はパッ
ケージＣ１１１）を光学分解プリズム（２）に取付けた
ときにパッケージ（２Ｉ）内の半導体チップ四の撮像面
（５）が光軸（２軸）に対して垂直となるように、かつ
光軸方向の光学的位置が所定の値となるように（つまり
は撮像面Ｃａ′ｎに像が結ぶように）高さ調整される。

具体的には以下のように調整が行われる。まず、基準の
突起（２３１）を定める。そして３色分等光学系に取付
けたときに半導体チップ＠の撮像面（２）の位置（２７
ａ）がちょうど結像面となるような高さに突起（２３り
を削り、ｖ＠整する。この場合、半導体チップＱ２１の
撮像面面の位置（２７りと突起（２３ａ）の先端部との
距離（Ｄとする）はレーザー光等を用いた光学的変位セ
ンサを用いて測定できる。次に対角上の撮像面ｃ２７）
の位置（２７Ｃ）と突起（２３Ｃ）の先端部との距離を
同様に測定し、先の距離りとの差がパッケージなυを３
色分解光学系に取付けたときに各撮像素子が画素ずれを
生じない所定の許容値内に収まるように突起（２３Ｃ）
の高さを削って調整する。その後、突起（２３ｂ）、　
（２３ｄ）についても同様にしてその高さを調整する。

以上述べた突起の高さ調整により、突起（２３１）乃至
（２３ｄ）の先端部の作る平面は半導体チップ＠の撮像
面面とほぼ平行となり、かつ撮像面■の光学軸２方向の
光学的位置も自動的に調整される。

従って、パッケージ（２１）を光学分解プリズム（２）
に取付けるのみで２軸方向の調整は終了しくｔ１１整不
４Ｊ、）、Ｘ、Ｙ軸の２次元方向のみをあとは調整する
だけで各画素の位置合わせは終了する。

上記実施例においては突起を４ケ所パツケージ（２１）
に配置したが、本発明はこの数に限られることなく、例
えば第３図に示すように突起（至）の数を３個としても
良い。また、実施例においては突起を光学分解プリズム
に取付ける際に接着剤を用いたが、これは機構的な固定
手段を用いても良いことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、３色分解光学系に固
体撮像素子の半導体チップを有するＩくッケージを取付
ける際に、半導体チップの撮傭面とパッケージの面との
平行度がでていないものでも簡単な構成で半導体チップ
の撮像面を光軸と垂直にすることができる。また突起の
高さ調整により撮像面の光学軸方向の位置も調整可能で
、この場合、撮像素子の画素の位置合せはＸ、Ｙ軸方向
のみとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる固体撮像装置の一実施例を示す要
部斜視図、第２図は第１図の装置の光学系への取付状態
を示す側面図、第３図は本発明の他の実施例を示す斜視
図、第４図は従来の３板式カラーカメラの要部を示す図
、第５図は第４図の光学分解プリズムの作用を示す図、
第６図は固体撮像素子の位置調整を説明するだめの図、
第７図は従来の光学分解プリズムに対する固体搬像素子
の取付構造を示す側面図、第８図は固体撮像素子の半導
体チップのパッケージへの取付構造を示す図である。２１・・・パッケージ、２２・・・固体撮像素子の半導体チップ、２３ａ乃至２
３ｄ・・・突　起、２７・・・撮像面。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑同　　　宇治　弘第１図第２図第３図１４　図第６図第８図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

光学系を介して得られた入射光を電気信号に変換する光
電変換部及び光電変換部の電気信号を転送するための転
送部、転送された電気信号を読み出す信号読出し部を有
する２次元の固体撮像素子の半導体チップ部が収納され
たパッケージの撮像面側の面に、光学系に対するこのパ
ッケージの取付位置を調整するための少なくとも３個の
突起を設けたことを特徴とする固体撮像装置。