KR920005020B1

KR920005020B1 - 반도체장치 및 그것을 사용한 비데오카메라유닛 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR920005020B1
Application number: KR1019880017492A
Authority: KR
Inventors: 아끼야 이즈미; 이와오 다께모도; 히로이찌 소오게이; 마사히꼬 가도와끼; 아쯔무 이구찌; 준이찌로 나까지마; 마사유끼 다까하시; 구니오 니와
Original assignee: 가부시기사이샤 히다찌세이사구쇼; 미따 가쯔시게; 가부시기가이샤 에코오; 이께다 켕이찌
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1992-06-22
Also published as: KR900011252A

Abstract

내용 없음.

Description

반도체장치 및 그것을 사용한 비데오카메라유닛 및 그 제조방법

제1도(a)는 본 발명에 의한 비데오카메라유닛의 단면도.

제1도(b)는 그 평면도.

제2도(a)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 비데오카메라유닛의 단면도.

제2도(b)는 그 평면도.

제3도는 제1도 및 제5도에 도시한 비데오카메라유닛에서 사용되는 렌즈부분을 설명하기 위한 도면.

제4도는 제3도의 특성도.

제5도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.

제6도는 제5도의 평면도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.

제8도는 제7도에 사용되는 렌즈의 특성을 도시한 도면.

제9도는 본 발명에 관한 고체촬상칩 내부회로의 일실시예를 도시한 요부회로도.

제10도는 상기 고체촬상칩을 사용한 촬상장치의 일실시예를 도시한 블럭도.

제11도는 상기 고체촬상칩의 동작의 일례를 설명하기 위한 타이밍도.

제12도(a)∼제17도는 제1도(a) 및 제1도(b)에 도시한 실시예의 주요구성부품의 전개도.

제12도(a)는 호울더(1)의 단면도.

제12도(b)는 그 평면도.

제13도(a)는 렌즈압압덮개(114)의 단면도.

제13도(b)는 그 평면도.

제14도(a)는 고체촬상장치(6)의 평면도.

제14도(b) 및 제14도(c)는 그 단면도.

제15도(a)는 시일드케이스(200)의 단면도.

제15도(b)는 그 평면도.

제16도는 고체촬상장치(6)의 조립에 사용되는 리이드프레임(310)의 평면도.

제17도는 고체촬상장치(6)의 조립공정을 설명하기 위한 일련(5단계)의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1)(100) : 렌즈호울더 (6) : 고체촬상장치

(11) : 촬상장치수납부 (12) : 렌즈수납부

(13) : 내향플랜지 (14) : 덮개

(21)(31) : 리브 (61) : 리이드핀

(62)(249) : 기판(플라스틱기판) (64) : 고체촬상칩

(110) : 오목부 (111) : 상부 선단부

(112) : 수직부 (113) : 수평바닥부

(114) : 렌즈덮개 (115) : 오목부

(116) : 돌기부 (117) : 돌출부

(118) : 바닥면부 (119) : 하부바깥면

(123)(124) : 계단부 (125) : 내벽

(126) : 반원부 (200) : 차폐케이스

(201) : 돌출부 (202) : 구멍

(203) : 다리부 (204) : 수평부

(211) : 돌출부 (212) : 평탄부

(214) : 홈 (215) : 작은 돌출부

(218) : 홈 (222) : 평탄부

(223) : 최하부면 (242) : Al 와이어

(250) : 유리캡 (274) : 리이드핀의 하부

(277) : 본딩포우스트 (279) : 상부 선단부

(310) : 리이드프레임 (313) : 원형구멍

(L1)∼(L4)(L11)∼(L13) : 플라스틱렌즈

(D1),(D2) : 광전다이오우드 (1TG),(1TGE) : 인터레이스게이트회로

(DV)∼(DVE) : 구동회로 (VSR),(VSRE) : 수직시프트레지스터

본 발명은 비데오카메라유닛, 특히 소형이고 밝은 비데오카메라유닛에 관한 것이다.

최근, 초소형의 1/3인치 고체촬상장치가 개발되어 이것을 이용한 도어스코우프 TV 카메라 등이 시도되고 있다.

이들에 사용되는 넓은 각도의 렌즈(이하 "광각 렌즈"라 한다)는 구면수차, 비점수차, 왜곡수차, 컬러수차, 정현조건 등에 일정한 광학적 특성이 요구되기 때문에, 8∼10매의 렌즈가 조합되어 있다(예를들면, 일본국 특개소 48-64927호 공보). 또, 광전다이오우드와 스위치 MOSFET와의 조합으로 이루어진 고체촬상칩(IC칩)은, 예를들면 일본국 특개소 56-152382호 공보에 의해서 공지되어 있다. 상기 고체촬상칩을 이용한 감시용 또는 가정용등의 텔레비젼 카메라에서는 광학렌즈에 자동조리개기구가 부착되어 있다.

상기 광각렌즈는 렌즈 매수가 많아 소형화에 적합하지 않다.

또, 상기 자동조리개기구가 부착된 렌즈는 비교적 복잡한 기계부품을 필요로하여, 텔레비젼 카메라에 있어서의 렌즈부의 대형화 및 고코스트화의 원인이 되고 있다. 또, 상기 자동조리개구는, 비교적 복잡한 기계부품으로 이루어지기 때문에, 기계적 기구부분의 마모에 의한 신뢰성의 점에서도 문제가 있다.

미국특허출원 제 102,649호(일본국 특원소 61-231153호를 기초로해서 한국특허출원 제 87-10947 호와 대응하는 출원)에는 감도가볍의 촬상장치가 기재되어 있다.

본 발명의 하나의 목적은 초소형의 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 값싼 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 양산선에 뛰어난 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밝고 소형인 비데오카메라를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전기적으로 조리개 조절이 가능한 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 외부 정전노이즈를 받기 어려운 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신뢰성이 높은 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조립정밀도가 높은 비데오카메라유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 초소형이 비데오카메라유닛에 적합한 고체촬상장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 초소형 비데오카메라유닛에 적합한 고체촬상장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 측면에 의하면 몇개의 렌즈를 비구면으로 형성한 복수개의 플라스틱렌즈와 전기적으로 감도를 가변할 수 있는 촬상회로로 이루어진 비데오카메라유닛이 제공된다.

모든 렌즈가 플라스틱제이기 때문에, 이들 렌즈는 사출성형등 적절한 성형수단에 의하여 가능하게 성형할 수 있으므로, 연마를 요하는 유리렌즈에서 불가능한 비구면렌즈도 용이하게 제조할 수 있어, 몇개의 렌즈를 비구면으로 하므로써, 적은 매수일지라도, 문제가 되는 구면수차, 비점수차, 왜곡수차, 컬러수차, 정현조건을 보정할 수 있고, 렌즈의 매수를 감소시킬 수 있어, 소형화, 경량화, 원가절감화를 가능하게 한다.

또, 고체촬상회로는 전기적으로 감도가 가변되기 때문에, 종래와 같은 기계적인 조리개기구를 불필요하게 할 수 있어, 상기 렌즈의 소형화와 아울러서 카메라 전체의 대폭적인 소형화를 달성할 수 있다. 특히, 초소형 감시용 카메라에서 양자의 기술은 어느 하나라도 없어서는 아니되는 중요한 기술로 되었다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

[실시예 1]

제2도(a) 내지 제4도, 표 1은 본 발명에 관한 광각렌즈와, 이것을 사용한 초소용 TV 카메라유닛에 대한 것이다. 제2도(a)는 카메라유닛의 단면도, 제2도(b)는 그것을 하부(촬상장치쪽)에서 보았을 때의 평면도이다.

제2도(a) 및 제2도(b)에 있어서, (1)은 베이스부에 촬상장치수납부(11)를 형성한 통형상의 렌즈호울더, (L1)(L2)(L3)(L4)는 이 렌드호울더의 렌즈수납부(12)에 내장된 조합플라스틱렌즈, (6)은 상기 촬상장치수납부(11)에 렌즈와 대응시켜서 내장한 고체촬상장치이다.

렌즈호울더(1)는 플라스틱렌즈(L1)∼(L4)와 열팽창계수가 비슷한 재료, 예를들면 합성수지 등으로 이루어진다. 촬상장치수납부(11)는 촬상장치(6)가 꼭맞게 수납되도록 직방체 형상으로 형성된다. 촬상장치수납부(11)와 렌즈수납부(12) 사이에는 안쪽으로 향하는 내향플랜지(13)가 형성되고, 이 내향플랜지(13)에 의해서 렌즈(L1)∼(L4)와 고체촬상장치(6)와의 위치조정을 할 수 있도록 되어 있다. 호울더(1)의 선단부에는 렌즈가 마져 나가지 않도록 링형상의 덮개(14)가 부착되어 있다.

플라스틱렌즈(L1)∼(L4)는, 구체적으로는 표 1에 기재한 정수로 설계되며 제4도에 도시한 특성을 가진다. 제 1 번째의 렌즈(L1)와 제 2 번째의 렌즈(L2)가 오목렌즈를, 또 제 3 번째의 렌즈(L3)와 제 4 번째의 렌즈(L4)가 볼록렌즈를 이루고, 제 3 번째의 렌즈(L3)의 전후 양면(#5)(#6)과 제 4 번째의 렌즈(L4)의 전면(#7)이 비구면으로 되어 있다. 이들 렌즈(L1)∼(L4)는 주변부에서 상기 렌즈 수납부(12)에 끼워지며 또한 렌즈가 서로 소정의 간격을 유지하도록 하는 리브(21) (31) (41) (51)를 갖추고 있다.

고체촬상장치(6)는 기판(62)과, 기판(62)상에 실장된 고체촬상반도체칩(64)과, 기판(62)의 2변에 부착된 외부접속용 리이드핀(61)으로 이루어진다. 칩(64)의 크기는 예를들면 대각선 길이가 1/3인치에 설정된다.

다음에, 렌즈(L1)∼(L4)의 구성을 제3도, 제4도, 표 1 및 표 2를 참조해서 설명한다.

제3도는 제2도(a)도에 도시한 렌즈(L1)∼(L4)만을 도시한 도면으로서, 왼쪽으로부터 #1∼#8의 렌즈면 번호를 붙이고 있다. 표 1은 각 렌즈면(#1)∼(#8) 및 각 렌즈(L1)∼(L4)에 대응하는 렌즈면 곡률반경(r), 렌즈면 사이의 거리(d), 굴절율(n) 및 분산율(V)의 각 설정 정수의 일례를 표시한 것으로서, 반경(r) 및 거리(d)는 4매의 렌즈의 합성초점거리(E. F. L)를 1로 하였을때의 (E. F. L)과의 비율로 표시하고 있다.

렌즈를 가능한 한 적은 매수로 소정의 특성을 얻으려면, 다음과 같은 방법을 도입하면 된다.

① 제 1 렌즈(L1)은 볼록면(#1)을 피사체쪽으로 향하게한 메니스커스 정렌즈

② 제 2 렌즈(L2)는 양면(#3, #4)이 오목형상인 부렌즈

③ 제 3 렌즈(L3)는 양면(#5, #6)이 볼록형상인 비구면 정렌즈

④ 제 4 렌즈(L4)는 비구면의 볼록면(#7)을 피사체쪽으로 향하게 한 메니스커스 정렌즈로 하면 된다.

또, 각 렌즈 및 렌즈면의 각 정수는, 바람직하게는 다음과 같은 조건에 맞도록 선정된다.

[1] f1 ＞ 50f

[2] 0.4f ＜ d2 ＜ 0.6f

[3] 1.0f ＜ r3

여기에서, f는 렌즈(L1)∼(L4)의 합성초점거리, f1은 렌즈(L1)의 독립초점거리, d2는 렌즈면(#2)(#3)사이의 거리, r3는 렌즈면(#3)의 곡률반경이다.

각 조건의 설정이유는 하기와 같다.

[1]의 조건에 관하여, 가령 f1 ＜ 50f 하였을 경우 부의 왜곡수차가 커지며, 상면(像面)의 곡률이 보정과잉으로 된다. 또, 코마수차(Comatic aberration)가 발생한다.

[2]의 조건에 있어서는 d2의 값이 하한을 하회하면 내향성의 코마수차가 발생하고, 하한을 초과하면 외향성의 코마수차가 발생하게 된다.

[3]의 조건에 있어서 r3의 값이 합성초점거리(f)를 하회하면 하한으로 향하는 부의 왜곡수차가 커진다.

또한, 더욱 양호한 수차보정을 위하여 상기 여러 조건외에 실시예에 도시한 바와 같이 제 3 렌즈의 양면 및 제 3 렌즈의 피사체쪽의 면을 비구면으로 하므로써 용이하게 조정이 가능하다.

본 실시예에 있어서의 각 수차는 제 4 도에 도시한 바와 같이 되며, 도면에서 D, G, C, F, E선은 각각 D-선, G-선, C-선, F-선, E-선의 구면수차곡선 및 색수차를 나타낸다. M, S는 각각 자오면(meridional plane ; 광학계에 있어서 주광선과 광축을 포함하는 평면), 정중면(Sagittal plane ; 광학계에 있어서 주광선을 포함하는 자오면에 수직인 평면)을 표시한다.

이들 수차곡선으로부터 알 수 있는 바와 같이 구면수차의 보정이 양호하여 개방시에 있어서의 플레어가 매우 작다. 또 자이델(Seidel) 수차계수(표 3)에서 볼 수 있는 바와 같이 코마수차의 보정이 양호하여 결상성능이 양호하다.

또한, 렌즈면(#5)∼(#7)은 비구면으로 형성되어 있고, 표 1의 곡류반경(r)에는 *1∼*3의 주석을 붙이고 있으나, 이 곡률의 산출방법은 표 2와 그 아래의 주석에 표시하고 있다.

[실시예 2]

제5도는 본 발명에 의한 고체촬상유닛의 다른 실시예를 도시한 단면이고, 제 6 도는 그것을 하부에 보았을 때의 평면도[렌즈(l1)∼(l4), 덮개(114), 호울더(1)의 상단부는 생략]이며, 제5도는 제6도의 Ⅴ-Ⅴ선을 절단면으로 하였을 때의 단면으로 되어 있다.

(114)는 렌즈(L1)∼(L4)를 렌즈호울더(1)에 수납한 후에 조립되는 덮개이다. 렌즈호울더(1)의 상부 선단부(111)의 높이는 렌즈(L1)의 가장자리 부분보다도 높게 형성되고, 또 그 안쪽에는 절결에 의한 수직부(112)와 수평바닥부(113)가 형성되어 있다. 이 수평바닥부(113)의 높이는 렌즈(L1)의 가장자리부분과 대체로 같거나 그것보다 약간 높게 설정되어 있다.

이와 같이, 렌즈호울더(1)의 상부 선단부에 (111)∼(113)의 계단부분을 형성하므로써, 덮개(114)의 끼워넣음이 용이해짐과 동시에 덮개(114)와 계단부분(111)∼(113)의 접착면적이 증가하여 접착강도가 높아진다. 또, 덮개(114)의 바닥부는 렌즈(L1)의 가장자리 부분과 렌즈호울더(1)의 계단부분(113)의 쌍방에 접착제등을 개재해서 접촉하므로 안정한 구조를 얻을 수 있다.

덮개(114)이 하부에는 오목부(110)가 형성되어, 접착제의 주입구로서 이용된다. 렌즈호울더(1)의 하부 안쪽부분에는 돌기부(116)와 오목부(115)가 형성되어 있다. 절결부(115)는 렌즈(L4)∼(L1)를 순차 겹쳐 쌓았을 때 공기를 방출하는 배출구로서의 역할을 하고, 렌즈(L4)∼(L1)가 공기에 의하여 부상하는 것을 방지할 수 있다. 돌기부(116)는 하부쪽 렌즈(L4)와 고체촬상칩(64)과의 거리를 결정하는데 유효하다. 또, 돌기부(116)는 난반사광이 고체촬상칩(64)에 입사해서 플레어(flare)현상을 일으키는 것을 방지하기 위한 차광체로서도 역할한다. (S1)∼(S3)도 같은 목적으로 설치된, 광택이 없는 흑색의 차광판이며, 도우닛형상으로 형성되어 있다.

렌즈호울더(1)의 외형은 하부에 평탄한 돌출부(117)가 형성되도록 되어 있고, 이 돌출부(117)는 이 촬상장치를 카메라 본체에 형성된 구멍에 삽입할 때의 스토퍼로서 사용할 수 있다.

덮개(114)의 안쪽 경사면(150)은 계단형상으로 형성하여, 그 부분에 닿는 불필요한 광을 외부로 난반사키기 위한 것이다.

고체촬상장치(6)는 호울더(1)의 하부쪽 내벽(125)을 따라서 끼워진다. 이때, 안내부재가 되는 것이 호울더(1)의 바닥면에 돌출해서 형성된 반원부(126)이며, 고체촬상장치(6)의 플라스틱기판(62)에도 그 형상에 맞는 반원의 오목부가 형성되어 있다. 또한, 제6도의 평면도에서는 호울더(1)의 바닥면부(118)에 편의상 빗금을 그었다.

고체촬상장치(6)의 평면(X, Y방향)상의 위치결정은 이와 같이 호울더(1)의 내벽(125) 및 반원부(126)에 의해서 행하나, 세로방향줄(Z방향)에 대해서는 호울더(1)의 바닥면으로부터 약간 깊은 쪽에 위치하는 (제5도) 계단부(123), (124)에 의해서 결정되고, 렌즈(L1)∼(L4)의 촬상칩(64)면에서의 초첨 맞춤거리를 결정할 수 있다. 계단부(123), (124)는 제6도의 평면도에서, 상하 2개소에 설치되어 있고, 계단부(123), (124)의 경계선 부분에서 단차가 형성되어 있다. 계단부(123), (124)는 패키지 즉 플라스틱기판(62)의 상부면의 리이드판(61)이 없는 부분에 접하고 있으므로, 리이드핀(61)의 두께나 휨이 렌즈, 촬상칩 사이의 거리정밀도에 영향을 주지 않는다.

[실시예 3]

제7도는 본 발명에 의한 비데오카메라유닛의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

본 실시예의 제1도 및 제5도의 실시예와 다른 특징점의 하나는 시야각이 넓지 않은 통상의 각도로 한점이며, 렌즈의 매수가 1매 적은 합계 3개의 원가저감을 가능하게 한 점이다.

렌즈(L11)는 양면(#11), (#12) 모두 볼록형상의 점렌즈, 렌즈(L12)는 오목면(#13)을 피사체를 향하고, 촬상장치쪽의 면(#14)을 비구면으로한 메니스커스 정렌즈, 렌즈(L13)는 피사체쪽의 면(#15)을 비구면으로한 메니스커스 정렌즈로 구서된다.

각 렌즈면의 정수는 표 4, 비구면 렌즈면의 정수는 표 5, 각 렌즈면의 자이델수차계수등의 여러 특성은 표 6 및 제 8 도에 도시되어 있고, 각 기호 및 각 기호의 첨자를 붙이는 방법은 상술한 제 3 도의 실시예와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.

이와 같은 각 렌즈, 렌즈면의 최적의 설정계수는 하기와 같다.

[4] f2 ＞ 0

[5] r6 ＞ 0

[6] 0.25 ＜ d4 ＜ 0.35

[7] f3 ＞ f2 ＞ f1 ＞ 0

[8] r4 ＞ 0

이와 같은 구성에 의하면, 제 8 도의 수차곡선으로부터 명백한 바와 같이 고차의 구면수차 및 코마수차의 보정이 양호하여 개방시에 있어서의 플레어가 매우 작다. 또 표 6에 도시한 자이델수차 계수로부터 명백한 바와 같이, 코마수차의 보정이 양호하여 결상특성이 양호하다.

본 실시예의 다른 특징점은 호울더(100)에 카아본을 함유시키므로써, 촬상장치(64)를 외부로부터 정전차폐한 점이다.

이 호울더(100)는 폴리카아보네이트수지에 적당량의 유리를 혼합시키고, 또한 전체의 10∼20%의 비율로 카아본을 혼입시켜서 트랜스퍼모울딩하므로써 형성된다.

이 호울더는 카메라유닛을 본체에 부착할 때, 본체의 섀시(50)를 개재해서 고체촬상장치(64)의 리이드핀(61)과 함께 교류직으로 접지된다.

또한, 호울더(100)에 혼입시키는 재료로서는 카아본 외에 은입자를 사용해도 된다.

또한, 상술한 TV 카메라유닛은 전체길이 및 최대직경을 각각 15mm 내외의 소형으로 형성할 수 있다. 또, 광학시스템에서는 광각, 표준, 망원을 가능하게하고, 각각을 예를들면 초점거리(f=3.6∼5.2mm(광각), f=5.3∼8.3mm(표준), f=15mm(망원), 밝기 F=1:1.6∼2.2, 화면각 60°∼90°mm(광각), 40°∼60°(표준), 15°∼40°(망원)등으로 구성할 수 있다.

[실시예 4]

그런데, 고체촬상칩(64)은 전기적으로 감도가 가변되고 있으므로 조리개 혹은 셔터속도를 전기적으로 조정할 수 있는 기능을 가지고 있어, 상술한 고정식의 렌즈에 있어서는 매우 적합하다. 이하, 고체촬상칩(64)의 내부회로를 제9도를, 촬상(카메라)회로전체의 블록구성을 제10도를 참조하면서 설명한다.

제9도에는, 본 발명이 적용되는 TSL(Transversal singnal Line)방식의 고체촬상장치의 일실시예의 요부회로도가 도시되어 있다. 동도면의 각 회로소자는, 공지의 반도체 집적회로의 제조기술에 의해서, 특별히 제한되지 않으나, 단결정 실리콘과 같은 1개의 반도체 기판상에 형성된다. 동도면에서의 주요한 블록은, 실제의 기하학적인 배치에 맞추어서 도시되어 있다.

도면의 상하단에 있는 0표의 신호단자이며, 제1도, 제2도에 도시한 촬상장치(6)의 리이드핀(61)에 전기적으로 접속된다. 또한, 제1도, 제2도의 리이핀(61)의 수는 편의상 16개로 표시되어 있으나, 제9도의 칩내부회로에 맞추면 24개(통상 24면 DIL 패키지)로 하면 된다.

화소어레이(PD)는, 4행, 2열분이 대표로서 예시적으로 도시되어 있다. 단, 도면이 복잡화되는 것을 방지하기 위하여, 상기 4분행중 2행분의 화소셀에 대해서만 회로기호가 부가되어 있다. 1개의 화소셀은, 광전다이오우드(D1)와 수직주사선(VL1)에 그의 게이트가 결합된 스위치 MOSFET(Q1)와, 수평주사선(HL1)에 그의 게이트가 결합된 스위치 MOSFET(Q2)의 직렬회로로 구성된다. 상기 광전다이오우드(D1) 및 스위치 MOSFET(Q1), (Q2)로 이루어지는 화소셀과 같은 행(수평방향)에 배치되는 다른 마찬가지의 화소셀(D2, Q3, Q4)등의 출력노드는, 동도면에 있어서, 가로방향으로 연장되는 수평신호선(HS1)에 결합된다. 다른 행에 대해서도 상기와 마찬가지의 화소셀이 마찬가지로 결합된다.

예시적으로 도시되어 있는 수평주사선(HL1)은, 동도면에 있어서, 세로방향으로 연장되어, 같은 열에 배치되는 화소셀의 스위치 MOSFET(Q2), (Q6)등의 게이트에 공통으로 결합된다. 다른 열에 배치되는 화소셀도 상기와 마찬가지로 대응하는 수평주사선(HL2)등에 결합된다.

본 실시예에서는, 고체촬상장치에 대해서 실질적인 전자식의 자동조리개 기능을 부가하기 위하여, 바꾸어 말하면, 광전다이오우드에 대한 실질적인 축적시간을 가변하기 위하여, 상기 화소어레이를 구성하는 수평신호선(HS1)∼(HS4)등의 양단에, 각각 스위치 MOSFET(Q8), (Q9) 및 (Q26), (Q28)가 설치된다. 오른쪽에 배치되는 상기 스위치 MOSFET(Q8), (Q9)는, 상기 수평신호선(HS1), (HS2)을 각각 세로방향으로 연장되는 출력선(VS)에 결합시킨다. 이 출력선(VS)은, 단자(S)에 결합되고, 이 단자(S)를 개재해서 외부에 설치되는 프리앰프의 입력에 판독신호가 전달된다. 또, 왼쪽에 배치되는 상기 스위치 MOSFET(Q26), (Q28)는, 상기 수평신호선(HS1), (HS2)을 각각 세로방향으로 연장되는 더비(리세트) 출력선(DVS)에 결합시킨다. 이 출력선(DVS)은, 특별히 제한되지 않으나, 단자(RV)에 결합된다. 이것에 의해서 필요하면 상기 더미출력선(DVS)의 신호를 외부단자(RV)에서 송출할 수 있도록 하고 있다.

본 실시예에서는, 특별히 제한되지 않으나, 상기 각 행의 수평신호선(HS1)∼(HS4)에는, 단자(RP)로부터 수평귀선기간에 있어서 공급되는 리세트신호에 의해서 온 상태로 되는 스위치 MOSFET(Q27), (Q29)등이 설치된다. 이들 스위치 MOSFET(Q27), (Q29)등의 온상태에 의해서, 외부단자(RV)로부터 더미출력선(DVS)을 개재해서 일정한 바이어스전압(도시하지 않음)이 각 수평신호선(HS1)∼(HS4)에 인가된다. 상기한 바와 같은 리세트용 스위치 MOSFET(Q27), (Q29)등이 설치되는 이유는 다음과 같다. 상기 수평신호선(HS1)∼(HS4)에 결합되는 스위치 MOSFET의 드레인등의 반도체영역도 감광선을 가지는 일이 있으며, 이와 같은 기생 광전다이오두드에 의해 형성되는 거짓신호(스미어, 블루우밍)가, 비선택시에 플로우팅상태로 되는 수평신호선에 축적된다. 그래서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 수평귀선기간을 이용해서, 모든 수평신호선(HS1)∼(HS4)을 상기 소정의 바이어스전압(VB)으로 리세트하는 것이다. 이에 의해, 선택되는 수평신호선에 관해서는, 항상 상기 거짓신호를 리세트한 상태로부터 화소신호를 끌어내는 것이므로, 출력되는 화소신호에 포함되는 거짓신호를 대폭적으로 저감할 수 있다. 또한, 상기 거짓신호(스미어, 블루우밍)에 관해서는, 예를들면, 일본국 특개소 57-17276호 공보에 상세히 기재되어 있다.

상기 수평주사선(HL1), (HL2)등에는, 수평시프트레지스터(HSR)에 의해 형성된 수평주사신호가 공급된다.

상기 화소어레이(PD)에 있어서의 수직선택동작(수평주사동작)을 행하는 주사회로는, 다음의 각 회로에 의해 구성된다.

본 실시예에서는, 상기 화소어레이(PD)의 수평신호선(HS1)∼(HS4)등의 양단에 1쌍의 스위치 MOSFET(Q8), (Q9)등 및 스위치 MOSFET(Q26), (Q28)등이 설치되는 것에 대응해서 1쌍의 주사회로가 형성된다.

본 실시예에서는, 산업용도에도 적용가능하게 하기 위하여, 인터레이스모우드 외에 선택적인 2행 동시주사, 넌인터레이스모우드에서의 주사를 가능하게 하고 있다. 화소어레이(PD)의 우측에는, 다음과 같은 주사회로가 형성된다. 판독용 수직시프트레지스터(VSR)는, 판독용으로 사용되는 출력신호(SV1), (SV2)등을 형성한다. 이들 출력신호(SV1), (SV2)등은, 판독용 인터레이스게이트회로(ITG) 및 판독용구동회로(VD)를 개재해서 상기 수직주사선(VS1)∼(VL4) 및 스위치 MOSFET(Q8), (Q9)등의 게이트에 공급된다.

상기 인터레이스게이트회로(ITG)는, 인터레이스모우드에서의 수직선택동작(수평주사동작)을 행하기 위하여, 제 1 (홀수)피일드에서는, 수직주사선(VL1)∼(VL4)에는, 인접하는 수직주사선(VL1), (VL2)과 수직주사선(VL3)의 조합으로 동시 선택된다. 즉, 홀수피일드신호(FA)에 의해서 제어되는 스위치 MOSFEL(Q18)에 의해, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV1)는, 수평신호선(HS1)을 선택하는 수직주사선(VL1)에 출력된다. 마찬가지로, 신호(FA)에 의해서 제어되는 스위치 MOSFET(Q20), (Q22)에 의해서, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV2)는, 수평신호선(HS2), (HS3)을 동시 선택하도록 수직주사선(VL2), (VL3)에 출력된다. 이하 마찬가지 순서의 조합으로 이루어지는 1쌍의 수평신호선의 선택신호가 형성된다.

또, 제 2(짝수)피일드에서는, 수직주사선(VL1)∼(VL4)에는, 인접하는 수직주사선(VL1)과 수직주사선(VL2) 및 수직주사선(VL3)과 수직주사선(VL4)의 조합으로 동시 선택된다. 즉, 짝수피일드신호(FB)에 의해서 제어되는 스위치 MOSFET(Q19), (Q21)에 의해, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV1)는, 수평신호선(HS1)(HS2)를 선택하는 수직주사선(VL1), (VL2)에 출력된다. 마찬가지로, 신호(FB)에 의해서 제어되는 MOSFET(Q23)와 (Q25)에 의해서, 수직시프트레지스터(VSR)의 출력신호(SV2)는, 수평신호선(HS3), (HS4)을 동시 선택하도록 수직주사선(VL3), (VL4)에 출력된다. 이하 마찬가지 순서의 조합으로 이루어지는 1쌍의 수평신호선의 선택신호가 형성된다.

상기와 같은 인터레이스게이트회로(ITG)와, 다음의 구동회로(DV)에 의해서, 이하에 설명하는 바와 같은 복수종류의 수평주사동작이 실현된다.

상기 1개의 수직주사선(VL1)에 대응하는 인터레이스게이트회로(ITG)로부터의 출력신호는, 스위치 MOSFET(Q14), (Q15)의 게이트에 공급된다. 이들 스위치 MOSFET(Q14), (Q15)의 공통화된 드레인전극은, 단자(V3)에 결합된다. 상기, 스위치 MOSFET(Q14)는, 단자(V3)로부터 공급되는 신호를 상기 수직주사선(VL1)에 공급한다. 또, 스위치 MOSFET(Q15)는, 상기 단자(V3)로부터 공급되는 신호를 수평신호선(HS1)을 출력선(VS)에 결합시키는 스위치 MOSFET(Q8)의 게이트에 공급한다. 또, 출력신호의 H(하이) 레벨이 스위치 MOSFET(Q14), (Q15)에 의한 문턱치 전압분만큼 저하해버리는 것을 방지하기 위하여, 특별히 제한되지 않으나, MOSFET(Q14)의 게이트와, MOSFET(Q15)의 출력쪽(소오스쪽)과의 사이에 콘덴서(C1)가 설치된다. 이에 의해서, 인터레이스게이트회로(ITG)로부터의 출력신호가 H레벨이 될 때, 단자(V3)의 전위를 L(로우)레벨로 해두고 콘덴서(C1)에 프리차아지를 행한다. 이후, 단자(V3)의 전위를 H레벨로 하면, 콘덴서(C1)에 의한 부우트스트랩 작용에 의해서 상기 스위칭 MOSFET(Q14), (Q15)의 게이트 전압을 승압시킬 수 있다.

상기 수직주사선(VL1)에 인접하는 수직주사선(VL2)에 대응하는 인터레이스게이트회로(ITG)로부터의 출력신호는, 스위치 MOSFET(Q16), (Q17)의 게이트에 공급된다. 이들 스위치 MOSFET(Q16), (Q17)의 공통화된 드레인전극은, 단자(V4)에 결합된다. 상기 스위치 MOSFET(Q16)는, 단자(V4)로부터 공급되는 신호를 상기 수직주사선(VL2)에 공급한다. 또, 스위치 MOSFET(Q17)는, 상기 단자(V4)로부터 공급되는 신호를 수평신호선(HS2)을 출력선(VS)에 결합시키는 스위치 MOSFET(Q9)의 게이트에 공급한다. 또, 출력신호의 H레벨이 스위치 MOSFET(Q16), (Q17)에 의한 문턱치 전압분만큼 저하해버리는 것을 방지하기 위하여, 특별히 제한되지 않으나, 스위치 MOSFET(Q16)의 게이트와, 스위치 MOSFET(Q17)의 출력쪽(소오스쪽)과이 사이에 콘덴서(C2)가 설치된다. 이에 의해서, 상기와 마찬가지의 타이밍단자(V4)의 전위를 변화시키므로서 콘덴서(C2)에 의한 부우트스트랩 작용에 의해서 상기 스위치 MOSFET(Q16), (Q17)의 게이트전압을 승압시킬 수 있다.

상기 단자(V3)는, 홀수번째의 수직주사선(수평신호선)에 대응한 구동용의 스위치 MOSFET에 대하여 공통으로 설치되고, 단자(V4)는 짝수번째의 수직주사선(수평신호선)에 대하여 공통으로 설치된다.

이상으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 단자(V3), (V4)에 택일적으로 타이밍신호를 공급하는 일 및 상기 인터레이스게이트회로(ITG)에 의한 2행 동시 선택동작과의 조합에 의해서, 인터레이스모우드에 의한 판독동작이 가능하게 된다. 예를들면, 홀수피일드(FA)일때, 단자(V4)를 L레벨로 해두고, 단자(V3)에 상기 수직시프트레지스터(VSR)의 동작과 동기한 타이밍신호를 공급하므로서, 수직주사선(수평신호선)을 VL1(HS1), VL3(HS3)의 순으로 선택할 수 있다. 또, 짝수피일드(FB)일 때, 단자(V3)를 L레벨로 해두고, 단자(V4)에 상기 수직시프트레지스터(VSR)의 동작과 동기한 타이밍신호를 공급하므로서, 수직주사선(수평신호선)을 VL2(HS2), VL4(HS4)의 순으로 선택할 수 있다.

한편, 상기 단자(V3), (V4)를 동시에 상기와 마찬가지로 H레벨로 하면, 상기 인터레이스게이트회로(ITG)로부터의 출력신호에 따라서, 2행 동시주사를 행할 수 있다. 이 경우, 상기한 바와 같이 2개의 피일드신호(FA), (FB)에 의한 2개의 화면마다에 출력되는 2개의 행의 조합이 1행분 상하로 시프트되게 되므로서, 공간적 중심(重心)으 상하시프트, 환언하면, 등가적인 인터레이스 모우드가 실현된다.

또, 예를들면 FB 신호만을 H레벨로 하여, 1개의 수직주사타이밍으로, 수평시프트레지스터(HSR)를 2회 동작시켜서, 그것에 동기해서 단자(V3), (V4)를 H레벨로 되게 하므로서, (VL1), (VL2), (VL3), (VL4)의 순서와 같이 넌인터레이스모우드에서의 선택동작을 실현할 수 있다. 이 경우, 보다 고화질로 하기위하여, 수평시프트레지스터(HSR) 및 수직시프트레지스터(VSR)에 공급되는 클록이 2배의 주파수로 되게 하는 것이 바람직하다. 즉, 단자(H1)와 단자(H2) 및 단자(V1)와 단자(V2)로부터 수평시프트레지스터(HSR) 및 수직시프트레지스터(VSR)에 공급되는 클록신호의 주파수를 2배의 높은 주파수로 하므로서, 1초간에 60장의 화상을 넌인터레이스방식에 의해서 판독할 수 있다. 또한, 단자(NIN) 및 단자(VIN)는, 상기 시프트레지스터(HSR), (VSR)에 의해서 각각 시프트되는 입력신호를 공급하는 단자이며, 입력신호가 공급된 시점에서부터 시프트동작이 개시된다. 이 때문에, 상기 인터레이스게이트회로(ITG) 및 입력단자(V3), (V4)에 공급되는 입력신호의 조합에 의해서, 상기 2행 동시판독, 인터레이스주사, 넌인터레이스주사등을 행할 경우에는, 출력신호의 수직방향의 상하관계가 역전되지 않도록, 상기 시프트레지스터(VSR)의 입력신호의 공급시에 타이밍적인 배려가 필요하다.

또, 상기 각 수직주사선(VL1) 및 그것에 대응한 스위치 MOSFET(Q8)의 게이트와 회로의 접지전위점과의 사이에는, 리세트용 MOSFET(Q10), (Q11)가 설치된다. 이들 리세트용 MOSFET(Q10), (Q11)는, 다른 수직주사선 및 스위치 MOSFET에 대응하여 설치되는 리세트용 MOSFET와 공통으로 단자(V2)로부터 공급되는 클록신호를 받아서, 상기 선택상태의 수직주사선 및 스위치 MOSFET의 게이트전위를 고속으로 L레벨로 끌어내는 것이다.

본 실시예에서는, 상술한 바와 같이 감도가변기능을 부가하기 위하여, 감도제어용의 수직시프트레지스터(VSRE), 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 구동회로(DVE)가 설치된다. 이들 감도제어용의 각 회로는, 특별히 제한되지 않으나, 상기 화소어레이(PD)에 대하여, 왼쪽에 배치된다. 이들 수직시프트레지스터(VSRE), 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 구동회로(DVE)는, 상기 판독용의 수직시프트레지스터(VSR), 인터레이스게이트회로(ITG) 및 구동회로(DV)와 마찬가지의 회로에 의해 구성된다. 단자(V1E)∼(V4E), 단자(VINE) 및 단자(FAE), (FBE)로부터 각각 상기와 마찬가지의 타이밍신호가 공급된다. 이 경우 상기 판독용의 수직시프트레지스터(VSR)와 상기 감도가변용의 수직시프트레지스터(VSRE)를 동기시킨 타이밍에서의 시프트동작을 행하게 하기 위하여, 특별히 제한되지 않으나, 단자(V1E), (V1) 및 단자(V2E), (V2)에는, 동일클록신호가 공급된다. 따라서, 상기 단자(V1E), (V1) 및 단자(V2E), (V2)는, 내부회로에 의해 공통화하는 것이라도 된다. 상기한 바와 같이 독자의 단자(V1E), (V2E)를 설치한 이유는, 이 고체촬상장치를 수동조리개나 종래의 기계적 조리개기능을 가진 텔레비젼카메라에 적용가능하게 하기 위한 것이다. 이와 같이 감도가변동작을 행하지 않을 경우 상기 단자(V1E), (V2E)를 회로의 접지전위와 같은 L레벨로 하는 것 등에 의해서, 상기 수직시프트레지스터(VSRE)의 쓸데없는 소비전력의 발생을 억제하도록 배려되어 있다.

다음에, 본 실시예의 고체촬상장치에 있어서의 감도제어동작을 설명한다.

설명을 간단하게 하기 위하여, 상기 넌인터레이스모우드에 의한 수직주사동작을 예로해서, 이하에 설명한다. 예를들면, 감도제어용의 수직시프트레지스터(VSRE), 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 구동회로(DVE)에 의해서, 판독용의 수직시프트레지스터(VSR), 인터페이스게이트회로(ITG) 및 구동회로(DV)에 의한 제 1 행째[수직주사선(VL1), 수평신호선(HS1)]의 판독에 병행하여, 제 4 행째[수직주사선(VL4), 수평신호선(HS4)]의 선택동작을 행하게 된다. 이에 의해서, 수평시프트레지스터(HSR)에 의해 형성되는 수평신호선(HL1), (HS2)등의 선택동작에 동기해서, 출력신호선(VS)에는 제 1 행째에 있어서의 광진다이오우드(D1), (D2)등에 축적된 광신호가 시계열적으로 판독된다. 이 판독동작은, 단자(S)로부터 부하저항을 개재한 상기 광신호에 대응한 전류의 공급에 의해서 행하여지며, 판독동작과 동시에 프리차아지(리세트)동작이 행해진다. 마찬가지의 동작이, 제 4 행째에 있어서의 광전다이오우드에서도 행해진다. 이 경우, 상기와 같은 감도가변용의 주사회로(VSRE, ITGE, DVE)에 의해서 제 4 행째의 판독동작은, 더미출력선(DVS)에 대해서 행하여진다. 감도제어동작만을 행할 경우, 단자(RV)에는 단자(S)와 동일한 바이어스전압이 인가되고 있다. 이에 의해서, 제 4 행째의 각 화소셀이 이미 축적된 광신호의 소거, 바꾸어 말하면, 리세트동작이 행하여진다.

따라서, 상기 수직주사동작에 의해서, 판독용의 수직시프트레지스터(VSR), 인터레이스게이트회로(ITG)및 구동회로(DV)에 의한 제 4 행째[수직주사선(VL4), 수평신호선(HS4)]의 판독동작은, 상기 제 1 행 내지 제 3 행의 판독동작후에 행하여지므로, 제 4 행째에 배치되는 화소셀의 광전다이오우드의 축적시간은, 3행분의 화소셀의 판독시간이 된다.

상기 대신에, 감도제어용의 수직시프트레지스터(VSRE), 인터레이스게이트회로(ITGE) 및 구동회로(DVE)에 의해서, 판독용의 수직시프트레지스터(VSR), 인터레이스게이트회로(ITG) 및 구동회로(DV)에 의한 제 1 행째[수직주사선(VL1), 수평신호선(HS1)]의 판독에 병행하여, 제 2 행째[수직주사선(VL2), 수평신호선(HS2)]의 선택동작을 행하게 한다. 이에 의해서, 수평시프트레지스터(HSR)에 의해 형성되는 수평주사선(HL1), (HL2)등이 선택동작에 동기해서, 출력신호선(VS)에는 제 1 행째에 있어서의 광전다이오우드(D1), (D2)등에 축적된 광신호가 시계열적으로 판독된다. 이 판독동작은, 단자(S)로부터 부하저항을 개재하여 상기 광신호에 대응한 전류의 공급에 의해서 행하여지며, 판독동작과 동시에 프리차아지(리세트)동작이 행하여진다. 마찬가지의 동작이, 제 2 행째에 있어서의 광전다이오우드(D3), (D4)등에 있어서도 행하여진다. 이에 의해서, 상기 제 1 행째의 판독동작과 병행하여 제 2 행째의 각 화소셀에 이미 축적된 광신호의 소거동작이 행하여진다. 따라서, 상기 수직주사동작에 의해서, 판독용의 수직시프트레지스터(VSR), 인터레이스게이트회로(ITG) 및 구동회로(DV)에 의한 제 2 행째[수직주사선(VL2), 수평신호선(HS2)]의 판독동작은, 상기 제 1 행의 판독동작의 후에 행하여지므로, 제 2 행째에 배치되는 화소셀의 광전다이오우드의 축적시간은, 1행분의 화소셀의 판독시간이 된다. 이에 의해서, 상기 경우에 비해서, 광전다이오우드의 실질적인 축적시간을 1/3로 감소시키는 일, 환언하면, 감도를 1/3로 낮게할 수 있다.

상기한 바와 같이, 감도제어용의 주사회로에 의해서 행하여지는 선행하는 수직주사동작에 의해서 그 행의 화소셀이 리세트되므로, 그 리세트동작으로부터 상기 판독용의 주사회로에 의한 실제의 판독이 행하여질 때까지의 시간이, 광전다이오우드에 대한 축적시간으로 된다. 따라서, 525행으로 된 화소어레이에 있어서는, 상기 양 수직주사회로에 의한 다른 어드레스지정과 공통의 수평주사회로에 의한 화소셀의 선택동작에 의해서, 1행분의 판독시간을 단위(최소)로 하여 최대 525까지의 다단계에 걸친 축적시간, 바꾸어 말하면, 525단계에 걸친 감도의 설정을 행할 수 있다. 단, 수광면조도의 변화가, 상기 1화면을 구성하는 주사기간에 대하여 무시할 수 있어, 실질적으로 일정한 광이 광전다이오우드에 입사해 있는 것으로 한다. 또한, 최대감도(525)단계는, 상기 감도제어용의 주사회로는 비동작상태일때에 얻을 수 있다.

상기와 같은 감도제어동작에 있어서는 화소신호의 판독과 선행하는 수직주사동작에 의한 리세트동작을 병행해서 행한다. 이 때문에, 리세트동작을 위한 화소신호가, 기판등을 개재한 용량결합에 의해서 판독신호에 혼합되는 경우가 발생한다. 이와 같은 용량결합이 발생하면 판독화소신호에는 텔레비젼 수상기에 있어서의 고스트와 같은 노이즈가 발생해서 화질을 열화시킨다.

그래서, 이 실시예에서는 상기 수편주사선(HL1), (HL2)등에 대해서 다이오우드 접속된 스위치 MOSFET(Q30), (Q31)등을 개재해서 외부단자(SP)로부터 강제적으로 모든 수평주사선을 선택상태로 하는 기능을 부가한다. 즉, 상기 단자(SP)를 H레벨로 하면, 수평시프트레지스터(HSR)의 동작에 관계없이, 다이오우드상태의 스위치 MOSFET(Q30), (Q31)등이 모두 온상태가 되어서 모든 수평주사선(HL1),(HL2)등에 H레벨을 공급해서 선택상태로 할 수 있다. 또, 상기 다이오우드 형태의 MOSFET(Q30), (Q31)등과 같은 1 방향성 소자를 개재해서 상기 선택레벨을 공급하는 것이기 때문에, 상기 단자(SP)를 L레벨로 하면, 상기 MOSFET(Q30), (Q31)등은 오프상태를 유지한다. 이에 따라서, 상기와 같은 강제적인 동시선택회로를 구성해도 수평시프트레지스터(HSR)의 시프트동작에 따른 수평주사선(HL1), (HL2)등이 시계열적으로 선택레벨이 되는 동작을 방해하지 않는다. 또한, 수평시프트레지스터(HSR)가, 다이내믹형 회로에 의하여 구성되는 등에 의해서, 상기와 같은 강제적인 수평주사선(HL1)(HL2)등의 선택레벨에 의해서 그 시프트동작에 악영향을 발생하면, 상기 선택레벨이 수평시프트레지스터(HSR)의 내부에 전달되지 않도록 스위치회로등이 부가된다.

상기 수평주사선(HL1), (HL2)등이 동시선택동작을 후술하는 바와 같은 수평귀선기간에 의하여 행함과 동시에, 상기 선행하는 수직주사를 개시시킨다. 이것에 의하여 상기 리세트시켜야 할 행의 모든 화소신호를 미리 강제적으로 리세트시킬 수 있다. 따라서, 상기 수평시프트레지스터(HSR)에 의한 수평주사선의 선택동작에 따라 화소신호의 판독에 있어서, 선행하는 행으로부터는 실질적으로 화소신호가 출력되지 않는다. 이것에 의해서, 상기 기판등을 개재한 용량결합이 존재하여도 판독신호에는 상술한 바와 같은 노이즈가 나타나지 않는다.

제10도에는 상기 고체촬상장치를 사용한 자동조리개 기능을 가진 촬상장치의 일실시예의 블록도를 도시하고 있다.

고체촬상소자(MID)는 상기 제9도에 도시한 바와 같은 감도가변기능을 가진 것이다. 이 고체촬상장치(MID)로부터 출력되는 판독신호는 프리앰프에 의해서 증폭된다. 이 증폭신호(Vout)는, 한쪽에 있어서 도시하지 않은 신호처리회로에 공급되어, 예를들면 텔레비젼용의 화상신호가 된다. 상기 증폭신호(Vout)는, 다른쪽에서 자동조리개제어용으로 이용된다. 즉, 상기 증폭신호(Vout)는 저역통과필터(LPF)에 공급되어 그 평균적인 신호레벨로 변환된다. 이 신호는 특히 제한하는 것은 아니나, 검파회로( DET)에 공급되어, 여기에서 직류신호화된다. 감도제어회로는 상기 검파회로(DEF)의 출력신호를 받아서 소망의 조리개량을 비교하여 최적조리개량에 대응한 제어신호를 형성한다. 즉, 감도제어회로는 고체촬상장치(MID)에 상술한 바와 같은 주사타이밍을 제어하는 클록신호를 공급하는 구동회로로부터의 신호(VIN), (V1)등을 받아서, 고체촬상장치(MID)의 판독타이밍을 참조해서 그것에 실질적으로 선행하는 신호(VINE)를 형성한다. 즉 상기 타이밍신호(VIN)를 기준으로 해서 필요한 조리개량(감도)에 대응한 선행하는 타이밍신호(VINE)를 형성하는 것이기 때문에, 실제적으로는 상기 타이밍신호(VIN)보다 늦게 신호(VINE)가 형성된다. 그러나, 반복주사가 행해지기 때문에, 상기 신호(VINE)에서 보면, 다음 화면의 주사에서는 신호(VIN)가 늦게된다. 즉, 타이밍신호(VIN)에 대하여 1행분만큼 지연되어서 타이밍신호(VINE)를 발생하면, 다음의 주사화면에서는 타이밍신호(VINE)는 타이밍신호(VIN)에 대해서 524행분 선행하는 타이밍신호라고 간주된다. 상기 타이밍신호(VIN), (VINE)에 의해서 각 수직시프트레지스터(VSR), (VSRE)의 시프트동작이 개시되고나서, 상술한 바와 같은 감도가변동작이 행해진다.

감도제어회로는, 예를들면 전압비교회로에 의해서 소망의 조리개량에 상당하는 기준전압과, 상기 검파회로(DET)로부터의 출력전압을 비교해서, 그 대소에 따라 1단계씩 조리개량을 변화시킨다. 또는 응답성을 높이기 위해서는, 상기 525단계의 조리개량을 2진화신호로 대응시켜두고, 그 최상위 비트로부터 상기 전압비교회로의 출력신호에 따라서 결정한다. 예를들면, 약 1/2의 조리개량(감도 256)을 기준으로 해서, 검파회로(DET)의 신호가 기준전압보다 클때에는 1/4(감도 128)로, 작을때에는 3/4(감도 384)으로 하고, 이하 각각의 절반씩 조리개량을 결정한다. 이것에 의해서, 감도 525단계중에서 1개의 최적조리개량을 10회의 설정동작에 의해서 얻을 수 있다. 상기 조리개량의 설정동작, 다시말하면 감도제어용의 수직시프트레지스터(VSRE)의 초기설정동작(VINE)를 수직귀선기간에 있어서 행하는 것으로 하면, 10매분의 화면으로부터의 판독신호동작에 따라서 최적의 조리개량의 설정을 행할 수 있다.

또, 특히 제한하는 것은 아니라, 감도제어회로는 수평귀선기간에 있어서 상기 강제 리세트 동작을 위한 신호(SP)를 발생시킨다. 이것에 따라서, 감도제어회로는 수평귀선기간에 들어가면 선행하는 행의 수직선택 신호를 발생시키는 것이다.

이 실시예의 촬상장치에서는 감도가변기능이 고체촬상장치(MID)에 내장되어 있는 것 및 그 판독출력신호의 레벨을 판정해서 전기적으로 상기 감도를 제어하는 것이기 때문에 상기 감도제어회로도 반도체 집적회로등에 의하여 구성할 수 있으므로, 장치의 소형화 및 내구성의 향상을 도모할 수 있으며, 특히 조작하는 사람이 필요없고, 또, 밝기가 주야로 변하는 환경에 배치하는 감시카메라에 적합한 것이다. 또, 감시카메라를 초소형으로 할 수 있어, 그 존재를 알 수 없도록 할 수도 있다.

제11도는 상기 고체촬상장치의 판독동작의 일실시예의 타이밍도가 도시되어 있다.

예를들면, 수직주사선(VL1)이 H레벨일때, 1행째의 판독동작이 수평주사선(HL1)∼(HL_m)이 시계열적으로 순차적으로 H레벨이 되므로써 행해진다. 즉, 이와 같이 해서 점차적으로 선택되는 회소셀의 광전다이오우드에 축적된 광신호에 대응한 전류가 흐르므로, 그 화소셀로부터의 판독동작과 다음의 판독동작을 위한 리세트(프리차아지)동작이 동시에 행해진다. 상기 광전류를 부하 저항에 흐르게 하므로써 형성되는 전압신호는 제 10 도에 도시한 프리앰프에 의해서 증폭되어서 출력된다. 상기와 마찬가지로, 선행하는 수직주사선(VL_n)이 H레벨일때, 제 n 행째의 리세트 동작이 상기 수평주사선(HL1)∼(HL_m)의 시계열적인 선택동작에 대응해서 행해진다.

상기 1쌍의 행(1, n)에 대한 판독으로부터 세트동작이 종료하면 수평귀선기간에 들어간다. 이 수평귀선기간에 있어서 상기 수직주사선(VL1), (VL_n)은 H레벨로부터 L레벨이 되어 비선택상태로 절환한다. 그리고, 단자(RP)가 H레벨이 되어, 제 9 도의 각 리세트용 MOSFET(Q27), (Q29)등을 온상태로 한다. 이것에 의해서 비선택상태의 수평신호선(HS2)등에 발생한 상술한 바와 같은 거짓신호의 리세트가 행해진다. 또, 단자(SP)가 H레벨이 되어, 모든 수평신호(HL1)∼(HL_m)은 강제적으로 선택레벨로 된다. 이때, 감도제어를 위하여 선행하는 다음의 행에 대응한 수직주사선(VL_n+1)도 H레벨의 선택상태가 된다. 따라서, 상기 감도 설정을 위한 수직주사선(VL_n+1)에 대응한 1행분의 모든 화면의 판독(리세트)이 행해진다.

이것에 의하여, 상기 수평귀선기간이 종료해서 다음의 제 2 행째의 판독동작에 들어가면, 수평주사선(HL1)∼(HL_m)이 시계열적으로 순차 H레벨로 되어 수평신호선(HS2)에는 상기와 같은 판독신호가 얻어진다. 이때, 선행하는 제 n+1행째의 수평신호선(HS_n+1)에는, 상기의 강제리세트의 직후이기 때문에 신호를 얻을 수 없다. 가령 얻을 수 있다해도 매우 미세한 신호이기 때문에 무시할 수 있다. 따라서, 상기 양 수평신호선(HS1, HS_n+1)사이에 기판등을 개재한 용량결합이 존재해도, 상기 리세트동작에 따른 소거신호가 상기 판독신호쪽으로 누설하는 일이 없다. 따라서, 상기와 같은 수평기선기간에서의 강제적인 리세트동작에 의해서 고화질의 판독신호를 얻을 수 있다.

상기 실시예로부터 얻어지는 작용효과는 하기와 같다.

[1] 2차원형상으로 배열된 복수개의 화소셀의 신호를 시계열적으로 출력시키는 제 1의 주사회로와, 상기 제 1의 주사회로에 의한 수직주사방향의 선택어드레스와 독립한 어드레스에 의하여 수직주상방향의 선택동작을 행하는 제 2의 주사회로를 설치하여, 상기 제 2의 주사회로를 선행시켜서 동작시킴으로써 감도가변을 가능하게 함과 동시에, 상기 2차원형상으로 배열된 화소셀의 수평주사방향의 선택을 행하는 수평조사선에 대해서 모두를 강제적으로 동시에 선택상태가 되게 하는 외부단자를 설치하여, 상기 제 2의 주사회로와 외부단자로부터의 동시선택신호에 의해서 선행하는 행의 모든 화소신호를 수평귀선기간내에 리세트(소거)시킬 수 있다. 이것에 의해서, 선행하는 수직주사선에 대응하는 수평신호선에는 실질적인 화소신호가 발생하지 않도록 할 수 있으므로 판독화소신호에 대한 결합노이즈를 방지할 수 있고 하는 효과가 있다.

[2] 2차원형상으로 배열된 복수개의 화소셀의 신호를 시계열적으로 출력시키는 제 1의 주사회로외에, 상기 제 1의 주사회로에 의한 수직주사방향의 상태어드레스와 독립한 어드레스에 의하여 수직주사방향의 선택동작을 행하는 제 2의 주사회로를 설치하여, 상기 제 2의 주사회로에 의해서 제 1의 주사회로에 의한 수직주사에 대해서 선행하는 수직주사를 행하게 함으로써, 상기 2개의 수직주사의 시간차에 따라서 광전변환소자의 축적시간을 제어할 수 있다고 하는 효과가 있다.

[3] 상기 [1] 및 [2]에 의하여, 고화질을 유지하면서, 감도가변기능을 가진 고체촬상장치를 얻을 수 있다고 하는 효과가 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시예에 의거해서 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지 변경가능한 것은 물론이다. 예를들면, 제9도의 실시예회로에 있어서, 인터레이스게이트회로나 구동회로는 그 주사방식에 따라서 여러가지 실시태양을 채용할 수 있다. 또, 선행하는 행의 수직주사선은 수평귀선기간만 선택상태로 하는 것이어도 된다. 이 경우에는, 판독을 행하여야 할 행에 대응한 수평신호밖에 판독신호가 출력되지 않으므로, 상기와 같은 용량결합에 의한 노이즈의 발생을 완전히 방지할 수 있다.

[실시예 5]

제1도(a)는 본 발명에 의한 비데오 카메라유닛의 다른 실시예를 도시한 단면도이며, 제1도(b)는 그것을 상부에서 보았을 때의 평면도이다. 제1도(b)의 절단선 1A-1A에 있어서의 단면이 제1도(a)에 도시되어 있다. 또한, 제1도(b)의 평면도는 도면의 복잡을 피하기 위하여, 제1도(a)와 대응하는 부분을 일부 생략하여 주요부분만을 도시하고 있다.

제1도(a) 및 제1도(b)의 제5도 및 제6도와 대응하는 부분은 동일한 부호를 사용하고 있다. 또 제1도(a) 및 제1도(b)의 사용부분중, 차폐케이스(200)는 제15(a)∼제15도(b)에, 렌즈덮개(114)는 제13도(a) 및 제13도(b)에, 호울더(1)는 제12도(a) 및 제12도(b)에, 고체촬상장치(6)는 제14도(a)∼제14도(c)에, 각각 단독으로 도시되어 있으므로, 제1도(a) 및 제1도(b)를 중심으로 한 이하의 설명에서는 적절한 그들의 부품전개도를 참조하여 설명한다.

호울더(1), 렌즈덮개(114) 및 고체촬상장치(6)의 기판(249)은 모두 플라스틱성형에 의하여 제조되며, 난반사를 방지하기 위하여 그 색은 흑색이다. 덮개(114), 호울더(1), 기판(249)은 플라스틱성형시 필터로서 유리섬유를 혼합하고 있어, 그것에 의하여 기계적 강도가 향상됨과 동시에 열팽창계수를 낮출 수 있다. 호울더(1) 및 덮개(114)의 플라스틱재료로서는 성형이 용이한(성형정밀도가 뛰어난) 폴리카아보네이트수지가 선택되고, 리이드핀(61)의 프린트기판에의 납땜등으로 내열성이 요구되는 기판(249)의 플라스틱재료로서는 폴리페닐렌술피드가 선택된다.

차폐케이스(200)는 고체촬상장치(6)가 외부로부터의 정전노이즈를 받는 것을 방지하기 위한 것으로서, 도전재료로서 구리를 사용하였다. 차폐케이스(200)는 바닥부에 도우넛형상의 수평부(204)와 그곳으로부터 수평으로 4방향으로 넓어지는 다리부(203)를 가지고, 이 다리부(203)에 의해서 차폐케이스는 인쇄회로기판등에 고정할 수 있다. 다리부(203)내에 형성된 구멍(202)은 그 고정을 나사나 볼트로 행하기 위한 부착구멍이다. 다리부(203)의 바닥부는 구리의 표면이 노출되어 있어, 이 부분을 통해서 차폐케이스(200)는 인쇄회로기판의 직류전원배선에 접속되어, 교류적으로 접지할 수 있도록 되어 있다.

이 차폐케이스(200)는 그중에 삽입되는 부품의 기계적 부호의 역할이나, 내습성을 향상시키는 역할도 겸하고 있다. 도면의 오른쪽에서 안쪽으로 돌출하는 부분(201)은 호울더(1)에 형성된 오목부(210)내에 꼭 맞도록 되어 있어, 이들 부분에 의해서 차폐케이스(200)와 호울더(1)와의 수평회전방향의 위치결정을 할 수 있다. 호울더(1)와 차폐케이스(200)를 결합하였을 때, 돌출부(201)에 의해서 수직방향의 이동이 제한되도록, 호울더(1)의 오목부(201)는 상부로 관통(개방)되도록 형성되어 있다. 차폐케이스(201)의 상부에는 도우닛 형상의 수평부(205)가 형성되어 있고, 그 상부면에 1매의 편평한 유리캡(250)이 접착되어, 양자 사이에서는 수분등의 누설통로가 형성되지 않도록 기밀성이 높게 되어 있다. 호울더(1)의 경사부(301)와 케이스(200)의 경사부(300)는 밀착되어, 호울더(1)와 케이스(200)의 계면에 하부로부터 수분이 전달되어 와도, 그 수분은 이 경사부에서 차단되어, 렌즈에 대해서 내습성을 향상시킬 수 있다. 이 기밀성을 양호하게 하려면, 케이스(200)이 상부 도우닛 형상의 수평부(205)와 렌즈덮개(114)와의 사이에는 약간 간격이 비도록 여유를 가지게 하여, 케이스(200)의 경사부(300)가 꼭 맞으면 호울더(1)의 경사부에 밀착하기 위한 정밀도를 부여하도록 하고 있다. 또, (300) (301)이 경사져 있는 것은 제2도(a)와 같이 직각으로 하였을 경우는 정밀도를 유지할 수 없기 때문이다.

덮개(114) 및 호울더(1)의 합계 높이와, 차폐케이스(200)의 높이 관계는 그들을 조립하였을 때, 호울더(1)의 바닥부가 차폐케이스(200)의 바닥부(수평부)(204)보다도 약간 하부에 위치(돌출)하도록 결정된다. 또, 고체촬상장치(6)의 하부기판(249)의 두께(선 245의 길이)는 호울더(1)의 홈(218)의 깊이(선 218의 길이)보다도 얇아진다. 즉, 호울더(1)의 바닥면(118)은 차폐케이스(200)의 바닥부(204)나 기판(249)의 바닥부 보다도 아래로 돌출하도록 설계되어 있어, 인쇄기판등에의 수평부착 정밀도가 호울더(1)이 바닥면(118)에 의해서 결정되며, 수평정밀도를 유지할 수 없어 차폐케이스(200)나 고체촬상장치(6)에 영향을 주지 않도록 되어 있다. 이 차폐케이스(200)느 1매의 구리제의 원판을 10회정도 프레스가공하여 만들어지며, 최종적으로는 두께 0.2mm정도로 형성된다. 차폐케이스(200)의 외부표면은 광의 반사를 방지하기 위하여 흑색으로 도장된다. 대표적인 방법으로서는 도장후 베이킹처리하는 통칭 드라이루브(DRILUBE)처리법이 채용되나, 도장시 상부 도우넛 형상 수평부(205)는 유리캡(250)과의 밀착성을 악화시키지 않도록, 또 다리부(203), 하부수평부(204)는 인쇄기판과의 전기적 접촉저항을 높이지 않도록 마스킹법등에 의하여 도장되지 않도록 한다.

유리캡(250)은 상부의 차폐작용외에 유리재를 사용하므로써 플라스틱렌즈(L1)∼(L4)에 열화를 주는 자외선을 차단하는 작용이 있다. 유리재는 그외에 플라스틱재에 비해서 흠집이 생기지 않거나 내열성이 있는 등의 촬상에 중요한 특징을 가지고 있다. 렌즈압압덮개(114)에 형성된 오목부(110)(제13도(8)의 좌우중앙부, 2개소)는 수지성형시의 수지의 주입구가 되는 게이트부의 위치에, 돌출한 부분(3020이 잔존하므로 그 주변을 낮게하여, 볼록부(302)가 렌즈 압압부의 평탄부(222)보다 높지 않도록 하기 위한 것이다. 이것에 의하여 렌즈의 압압정밀도는 평탄부(222)에 의해서 결정된다. 또, 이 오목부(110)는 덮개(114)를 호울더(1)에 접착할 때에 넘친 접착제가 보이는 곳으로 할 수도 있다. 유리캡은(250)은 조립을 용이하게 하기 위하여 미리 차폐케이스(200)에 접착된다. 그후, 차폐케이스(200)와 유리캡(250)의 조립체와, 렌즈(L1)∼(L4)를 수납한 덮개(114)를 부착한 호울더(1)와의 조립이 행해진다.

호울더(1)에 형성된 안쪽으로의 돌기부(116)의 상부평탄부(212)는 렌즈(L4)를 고정밀도로 부착하기 위하여 정밀하게 형성되며, 비교적 가공이 어려운 모서리부는 오목부 즉 절결부(115)를 형성하여 렌즈의 부착정밀도가 평탄부(212)에서 결정되도록 되어 있다. 호울더(1)의 바닥부에 형성된 돌출부(211)는 방향을 표시하는 인덱스이며, 프린트 기판에 형성된 구멍(그 반대쪽에는 물론 구멍이 형성되어 있지 않음)에 들어가도록 설계되어 있다. 리이드핀(61)의 래치가 대칭으로 되어 있는 것만으로, 이 비데오카메라유닛의 프린트기판에의 부착방향이 틀리는 것을 미연에 방지하고 있다. 고체촬상장치(6)의 수직방향의 부착위치는 호울더(1)의 수평부(213)와 고체촬상장치(6)의 프레임형상의 평탄부(241)에 의해서 결정된다. 호울더(1)의 상부쪽면에는 작은 돌출부(215)와 큰 돌출부(상부 선단부)(111)와의 사이에 링형상의 홈(214)이 형성되어 있다. 이 홈(214)은 약 0.2mm의 깊이, 폭으로 되어 있어, 렌즈압압덮개(114)와 호울더(1)를 접착하였을 때에, 넘친 접착제가 바깥쪽으로 넘쳐나가지 않도록 하는 작용, 접착제를 원주위를 따라서 구석구석까지 스며들도록 하는 작용이 하다. 또한, 이 홈(214)에 접착제를 미리 주입해 두는 것도 가능하다. 접착제는 모세관련상에 의해서 홈(214)의 주의나 덮개(114)와 호울더(1)와의 경계부에 도달하게 할 수 있다. 호울더(1)의 상부 선단부 즉 돌출부(111)의 정상면으로부터 수평바닥부(113)까지의 돌출부(111)의 높이(H1)와 덮개(114)의 홈(211)의 바닥면으로부터 렌즈압압부로서 작용하는 평탄부(222)까지의 홈(221)의 깊이(D1)와의 관계는, D1

H1이 된다. 또, 호울더(1)의 작은 돌출부(215)와 덮개(114)의 최하부면(223)과의 사이에는 간극(본 실시예에서는 0.1mm)이 형성되도록 되어 있다. 또한, 호울더(1)의 상부안쪽 평탄면의 높이는 렌즈(L1)의 상부 평탄면(231)과 같거나 그것보다 낮게 설계된다. 이상 3조건은 덮개(114)의 최하부면(223)이 렌즈(L1)의 평탄면(231)을 확실하게 억제하기 위한 조건이다.

다음에 고체촬상장치(6)에 대해서 설명하나, 편의상, 제14도(a)의 평면도는 리이드핀(61)의 바깥쪽(인쇄기판쪽)을 구부리지 않은 상태, 제14도(b)의 단면도는 그것을 구부린 상태, 제14도(c)의 단면도는 구부리기전의 상태(점선)와 화살표 방향으로 구부린 후의 상태(실선)의 양쪽을 표시하고 있다. 호울더(1)와 고체촬상장치(6)와의 회전방향의 위치는 호울더(1)의 돌출부(반원부)(126)와 고체촬상장치(6)의 오목부(248)에 의해서 결정된다. 고체촬상장치(6)의 리이드핀(61)은 제5도의 실시예와는 다르며, 플라스틱기판(249)의 측면(245)의 바깥쪽을 따라서는 없고, 기판(249)내를 통해서, 하부로 노출되어 있다. 이것에 의해서 고체촬상장치(6)와 호울더(1)와의 간극을 좁게할 수 있어, 내습성을 향상시킬 수 있다. 리이드핀(61)의 상부선단부(279)는 플라스틱기판(249)내에서 약 45°의 각도로 아래쪽으로 휘어져 있다. 이것은 상부평탄부(277)의 수평정밀도를 유지하는 작용과, 리이드핀(61)을 기판(249)내에서 견고하게 고정하는 작용을 하는 것이다. 상부평탄부(277)는 기판(249)의 표면으로부터 노출되어 있고, 이 평탄부(277)와 칩(64)의 본딩패드(280)에 직경이 약 25㎛정도인 A1와이어(242)가 초음파접속기술에 의해서 본딩되어 양자의 전기적 접속이 행해지고 있다. 리이드핀(61)은 하부(274)(272)의 2개소에 90°휘어져 있다. 리이드핀(61)이 (274)로부터 (271)의 부분은 조립도중에 바깥쪽 수평방향으로 개방되어 있다. 다음에 그 부분은 아래쪽으로 90°휘어져 있으나, 이때의 휨점이(274)의 지점에 있으면, 그 부분이 휘기 쉬우므로, 그 휨점은 선단부(271)쪽으로 겹치지 않은 점(272)으로 된다.

다음에, 고체촬상장치(6)이 제조방법을 제16도 및 제17도를 참조하면서 설명한다. 제16도는 리이드핀(61)의 출발재료가 되는 리이드 프레임(310)의 평면도이며 본 실시예에서는 세로프레임(312) 및 가로프레임(311)에 둘러싸인 소자 1개분의 리이드핀(61)이 가로방향으로 합계 4개분이 나란히 줄지어서 형성되어 있다. 통상의 집적회로용 리이드 프레임에서는 반도체칩을 실장하기 위한 통칩 탭 리이드가 형성되어 있으나, 본 실시예에서는 탭 리이드는 형성하지 않는다. 이 리이드 프레임(310)은 1매의 인청동재를 프레스가공으로 타발함으로써 도면과 같은 패턴으로 형성된다. 재질로서 인청동을 선택한 이유는 도전율이 높고 열팽창 개수가 수지에 가까우며 또 탄력성이 있으므로, 휨가공이 용이하다는데 있다. 인청동 이외의 재료로서는 통칭 42합금(철이 42중량%인 Fe, Ni합금)을 사용할 수도 있다. 도면에서, 원형의 구멍(313)은 조립시의 위치결정 구멍 및 리이드 프레임통과구멍으로서 이용할 수 있다. 상술한 A1와이어(242)를 본딩하기 위한 본딩포우스트(상부 평탄부)(277)의 폭은 그 이외의 부분에 비하여 좌우 각각 0.05mm, 합계 0.1mm 넓게 형성되어 있어, 본딩이 용이하고, 또한 리이드 간격을 충분히 유지하도록 설계되어 있다. 본딩 포우스트(277)의 표면에는 Au가 부분적으로 도금되어 A1와이어(242)와의 본딩성을 향상시키며, 그 이외의 부분은 납땜부분으로 도금되어 있어, 인쇄기판등에의 납땜을 용이하게 하고 있다.

다음에, 이 리이드 프레임(310)의 성형이후의 조립방법을 제17도를 사용해서 설명한다. 제17도는 제16도의 평면도를 수직방향의 절단면에서 보았을 때의 측면도에 대응한다.

(a)는 리이드 프레임(310)의 프레스가공 및 Au, 납땜부분의 도금을 완료한 단계를 표시하고 있다. 이때의 납땜도금재료로서는, (c)에서 설명하는 수지 성형의 온도보다도 높은 용점이 되도록 주석의 납에 대한 비율을 상당히 낮게 한 것이다.

(b)는 리이드핀(61)을 (278), (276), (274)의 3개소를 굴곡점으로 해서 구부린 상태를 도시하고 있다.

(c)는 리이드 프레임(310)을 수지성형한 상태이다.

(d)는 리이드핀(61)을 (272)의 점에서 구부린 상태를 도시하고 있다.

(e)다음에, 플라스틱기판(249)의 상부면 중앙부에, 즉 경화형으로 점성이 있는 에폭시수지가 도포기의 멀티노즐로부터 토출되어 고체촬상칩(다이)(64)이 접착된다(다이본딩). 이때의 칩(64)의 위치는 상술한 리이드 프레임의 원형구멍(313)을 기준으로해서 결정된다. 이 다이본딩은 상온에서 행해진 후, 약 160℃의 온도에서 경화처리를 행하여 에폭시수지를 경화시킨다. 그후, A1와이어(242)가 본딩포우스트(277)와 칩(64)의 본딩패드(280)에 초음파본딩된다.

(f)다음에, 리이드 프레임(310)의 불필요한 부분(예를들면, 311)이 절단제거되어 고체촬상장치(6)가 완성되나(제1도(a)), 이의 변형예로서 기판(249)상에 호울더(1), 렌즈(L1)∼(L4) 및 덮개(114)의 조립체를 씌워서 접착하며, 또한 그 위에 차폐케이스(200)를 씌워서 접착하므로, 리이드 프레임의 불필요한 부분을 절단해서 제거해도 된다. 이 변형예에서는, 다수의 리이드핀이 순차 배열된 리이드 프레임(310)상에서 일련의 조립을 행할 수 있으므로, 자동화가 용이하다. 이 조립방법 및 리이드 프레임(310)이 통상의 집적회로와 다른 점은 이하의 점이다.

[1]플라스틱 성형은 리이드 프레임에 대해서만 하며, 칩을 다이본딩 및 와이어 본딩한 후에는 하지 않는다.

[2]성형된 플라스틱은 칩을 실장하기 위한 기판으로서 이용하나, 칩을 밀봉하는 것은 아니다.

[3]플라스틱 성형된 리이드핀(61)의 본딩포우스트(277)는 표면에 노출되어 있어, 플라스틱내에 매립되어 있지 않다.

[4]플라스틱 성형후, 호울더(1)나 케이스(200)에 의해서 고체촬상칩(64)의 실질적인 밀봉이 완료된다.

[5]리이드핀의 휨공정은 다이본딩전에 완료되어 있어, 휨공정중에 칩에는 어떠한 스트레스도 가해지지 않는다.

[6]리이드핀(61)의 본딩 포우스트(277)로부터 선단부(271)는 같은 피치, 즉, 대체로 평행하게 형성되어 있어, 리이드핀(61)의 형상을 단순하게 할 수 있다.ㅎ

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 렌즈의 소형화, 기계적인 조리개, 셔터기구를 생략할 수 있어, 카메라 전체를 더욱 소형화할 수 있으며, 특히 감시카메라로는 매우 유용한 것이다.

[표 1]

합성초점거리 E.F.L = 1.0

밝기 F No =2.0

화각(field angle) F.A.=87°

백 포커스 B.F=0.55

γ : 렌즈면의 곡률반경

d : 렌즈면 사이의 거리

n : 렌즈의 d-선에 대한 굴절율

ν : 렌즈의 분산율

[표 2]

[주] 비구면의 형상은 광축방향으로 x좌표, 그것과 수직인 방향으로 y좌표를 취하고, 가까운 축의 곡률반경을 ri라고 하면,

으로 표현된다. 단, A₂, A₄, A₆, A₈, A₁₀은 비구면계수이다.

[표 3]

자이델수차계수

SA : 구면수차계수

CM : 코마수차계수

AS : 비점수차계수

DS : 왜곡수차계수

PT : 페츠발(petzval)계수

[표 4]

합성초점거리 E.F.L = 1.0

밝기 F Na =2.0

화각 F.A.=45°

백 포커스 B.F=0.42

γ : 렌즈면의 곡률반경

d : 렌즈면 사이의 거리

n : 렌즈의 d-선에 대한 굴절율

ν : 렌즈의 분산율

[표 5]

로 표현된다. 단, A₂, A₄, A₆, A₈, A₁₀은 비구면계수이다.

[표 6]

자이델수차계수

SA : 구면수차계수

CM : 코마수차계수

AS : 비점수차계수

DS : 왜곡수차계수

PT : 페츠발계수

Claims

복수의 리이드핀(61)을 갖춘 리이드 프레임(311, 313)을 소정의 부분(274, 276, 278)에서 구부리는 공정과, 플라스틱 성형에 의하여 상기 각 리이드핀의 제 1 부분(277)과 제 3 부분(61, 311)을 노출하고 상기 리이드핀의 상기 제 1 및 제 3 부분의 사이에 있는 제 2 부분(247, 275)을 매립한 플라스틱기판(249)을 형성하는 공정과, 이 플라스틱기판상에 반도체칩(64)을 실장하는 공정과, 상기 반도체칩과 상기 복수의 리이드핀의 각각의 상기 제 1 부분을 전기적으로 접속(242)하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.
복수의 리이드핀(61)을 갖춘 리이드 프레임(311, 313)을 소정의 부분(274, 276, 278)에서 구부리는 공정과, 플라스틱성형에 의하여 상기 각 리이드핀의 제 1 부분(277)과 제 3 부분(61, 311)을 노출하고 상기 리이드의 상기 제 1 및 제 3 부분의 사이에 있는 제 2 부분(247, 275)을 매립하여 플라스틱기판(249)을 형성하는 공정과, 이 플라스틱기판상에 고체촬상칩(64)을 실장하는 공정과, 이 칩과 상기 리이드핀을 전기적으로 접속하는 공정과, 비구면을 지닌 소정 개수의 렌즈를 포함하는 복수개의 플라스틱렌즈(L1, L2, L3, L4)를 수납한 호울더(1)와 상기 기판(249)에 의해서 상기 칩(64)을 둘러싸는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비데오카메라유닛의 제조방법.
플라스틱기판(249)과, 복수의 리이드핀(61)가 반도체칩(64)을 구비한 반도체장치에 있어서, 상기 리이드핀(61)의 제 3 부분은 상기 기판의 하부면으로부터 수직방향으로 돌출되어 있고, 상기 리이드핀의 제 1 부분(277)은 상기 기판의 상부면에 수평인 상태로 노출되어 있으며, 상기 리이드핀의 상기 제 1 및 제 3 부분 사이에 있는 제 2 부분(247, 275)은 상기 기판에 매립되어 있고, 상기 칩(64)은 상기 리이드핀의 제 1 부분(277)에 둘러싸인 상기 기판의 상기 상부면에 실장되어 있으며, 상기 제 1 부분과 상기 칩사이를 금속선(242)에 의하여 전기적으로 접속해서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
제3항에 있어서, 상기 각 리이드핀은 상기 제 1 부분으로부터 연장된 제 4 부분(279)을 가지고, 이 제 4 부분은 상기 제 1 부분으로부터 경사진 아래쪽 방향으로 휘어져서 상기 기판내에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체장치.
제3항에 있어서, 각 리이드핀의 상기 제 2 부분(247, 275)은 직각의 휨점(274)을 가지고, 이 휨점으로부터 상기 제 1 부분(277)으로 향하는 상기 제 2 부분은 수직으로, 상기 휨점으로부터 상기 제 3 부분을 향하는 상기 제 2 부분은 수평방향으로 형성되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
제4항에 있어서, 각 리이드핀의 상기 제 2 부분(247)은 직각의 휨점(274)을 가지고, 이 휨점으로부터 상기 제 1 부분(277)으로 향하는 상기 제 2 부분은 수직으로 상기 휨점으로부터 상기 제 3 부분으로 향하는 상기 제 2 부분은 수평방향으로 형성되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체장치.
복수개의 겹쳐쌓은 플라스틱렌즈(L1∼L4)와, 고체촬상센서(64)와, 내부의 하부위치에 상기 렌즈를 그리고 상부위치에 상기 촬상센서를 수납하는 호울더(1)를 구비한 촬상조립체에 있어서, 상기 복수개의 렌즈중의 소정 개수는 비구면을 지닌 렌즈이며, 상기 호울더에는, 상기 렌즈를 수납하는 부분에 상당하는 그의 내벽(12)에, 상기 내벽으로부터 직각으로 안쪽으로 뻗는 평탄부(212)를 가진 돌출부(116)가 형성되어 있고, 상기 돌출부에는 상기 평탄부와 상기 내벽사이에 오목부(115)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상조립체.
복수개의 렌즈(L1∼L4)와, 이 렌즈의 하부에 위치된 고체촬상센서칩(64)와, 상기 칩 리이드핀(61)이 부착된 절연기판(249)와, 상기 소자들을 수납하는 호울더(1)를 구비한 촬상조립체에 있어서, 상기 복수개의 렌즈중 소정 개수는 비구면을 지닌 렌즈이며, 상기 절연기판(249)은 측면부가 계단형상(244-241-245)으로 형성되고, 상기 호울더의 내벽은 상기 기판의 형상에 따라 계단형상(216-213-218)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 촬상조립체.
복수개의 겹쳐 쌓은 렌즈(L1∼L4)와, 이 렌즈의 하부에 위치된 고체촬상센서(64)와, 상기 센서 및 상기 렌즈를 수납하는 원통형 호울더(1)와, 상기 호울더의 단부에 부착되어 상기 렌즈를 고정하기 위한 도우닛형상의 덮개(114)를 구비한 촬상조립체에 있어서, 상기 복수개의 렌즈중 소정 개수는 비구면을 지닌 렌즈이며, 상기 덮개에는 계단형상의 경사진 내부벽(150)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상조립체.
비구면을 지닌 소정 개수의 렌즈를 함유하는 복수개의 플라스틱렌즈(L1∼L4)와, 외부광에 응해서 각각 전하를 축적하는 복수개의 광전변환소자(D1, D2)등, 상기 각 소자의 축적전하에 응해서 출력신호(VS)를 주기적으로 판독출력하는 출력회로(VD, ITG, VSR등) 및 상기 소자의 전하의 축적 간격을 가변하여 고체촬상센서회로의 감도를 전기적으로 변화시킬 수 있는 고체촬상센서회로를 구비한 촬상조립체.
고체촬상센서칩(64)과, 소정면이 비구면을 지닌 렌즈를 함유하는 복수개의 플라스틱렌즈(L11∼L13)와, 내부의 하부위치에 상기 칩을 그리고 상부 위치에 상기 렌즈를 수용하고 탄소와 도전체입자를 함유하는 플라스틱으로 이루어진 호울더(1)를 구비한 촬상조립체.
고체촬상센서칩(64)과, 비구면을 지닌 소정 개수의 렌즈를 함유하는 복수개의 플라스틱렌즈(L1∼L4)와, 내부의 하부위치에 상기 칩을, 그리고 상부 위치에 상기 렌즈를 함유하는 원통형 플라스틱 호울더(11)와, 이 호울더의 외측면을 덮는 금속제의 원통형 케이스(200)와, 상기 원통형 케이스(200)에 접착되어 상기 호울더의 상부 개구부를 덮는 유리판(250)을 구비한 촬상조립체.
제12항에 있어서, 상기 케이스의 상단부는, 상기 유리판이 고착되는 가장자리부(205, 206)을 형성하기 위하여 안쪽으로 휘어져 있는 촬상조립체.
제13항에 있어서, 상기 호울더의 상단부와 상기 케이스의 상기 가장자리부 사이에 조립되어 상기 렌즈를 고정할 수 있는 도우닛 형상의 캡(114)을 구비한 촬상조립체.
제14항에 있어서, 상기 호울더의 상단부는 오목형상의 돌출부를 지니고, 상기 캡의 하부단부는 상기 호울더의 오목형상의 돌출부에 적합한 오목형상의 돌출부를 지니며, 상기 캡의 바깥쪽의 둥근 하부단부(223)와 상기 호울더의 바깥쪽의 둥근 상단부(215)사이에 간극이 형성되어 있는 촬상조립체.
제13항에 있어서, 상기 케이스의 하부단부는 각각 개구부(202)를 포함하는 복수개의 다리부(203)를 형성하도록 바깥쪽으로 휘어 있는 촬상조립체.
제16항에 있어서, 상기 케이스(200)를 교류적으로 접지해서 이루어진 것을 특징으로 하는 촬상조립체.
제12항에 있어서, 상기 각각의 렌즈는 돌출형 링을 지니며, 이 링의 바깥면은 상기 호울더의 내벽에 끼워맞춤되는 촬상조립체.
제18항에 있어서, 상기 렌즈중 2개의 렌즈의 상기 돌출형 링 사이에 삽입된 차광링을 구비한 촬상조립체.
제12항에 있어서, 상기 호울더의 하부 바깥면(119)이 그의 상부 바깥면에 비해서 바깥쪽으로 퍼져 있는 촬상조립체.
제20항에 있어서, 상기 케이스의 하부 바깥면(207)이 그의 상부 바깥면에 비해서 퍼져 있는 촬상조립체.
제21항에 있어서, 상기 케이스는 상기 퍼진 영역의 바깥면에 오목부(201)를 가지는 촬상조립체.
제12항에 있어서, 상기 호울더는 그의 하부단부의 바닥면에 아래쪽으로 돌출된 부분(211)을 가지는 촬상조립체.