(57)【要約】【課題】固体撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつ、小型化を実現した撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数のプリズム１２１、１２２、１２３を接着して一体化し、それぞれのプリズムの光出射面に固体撮像素子１０４、１０５、１０６を設けた撮像装置において、光１５０が最初に入射する第１のプリズム１２１の光入射面１３５と第１のプリズム１２１と接着固定される第２のプリズム１２２の接着面１２７とで構成される角部に接着剤受け部として段差１４０を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリズムを接着して一体化し、プリズムの光出射面に固体撮像素子を設けた撮像装置において、
光が最初に入射する第１のプリズムの光入射面と前記第１のプリズムと接着固定される第２のプリズムの接着面とで構成される角部に接着剤受け部を設けたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記接着剤受け部は段差であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記接着剤受け部は溝であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムと固体撮像素子を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像レンズから入射する光を電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、以下ＣＣＤと略す）などの固体撮像素子を用いて撮像し、電気信号に変換後、画像として取り出せるようにした撮像装置が広く用いられている。このような撮像装置はビデオカメラ（ムービー）に始まり、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）などに使用され、その市場は拡大している。
【０００３】
また、撮像装置に要求される性能は、カラー対応はもちろんのこと、高解像度化と高感度化である。しかしながら、高解像度化のために画素数をあげても、カラーフィルタを用いた色分離（カラー）化を行っていては、画素が赤（Ｒ）用画素、緑（Ｇ）用画素、青（Ｂ）用画素の三つに分かれるため、各色単独でみれば解像度が概ね１／３にまで劣化する。一方、カラーフィルタには、顔料型、染料型、干渉型などが存在するが、例えば、赤（Ｒ）用カラーフィルタでは、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各色成分は、吸収または反射してしまい、光の損失が生じ、感度を劣化させる要因になっている。
【０００４】
このような動きの中で、一つの固体撮像素子を用いた単板式撮像装置でなく、三つの固体撮像素子を用いた三板式撮像装置が提案されている。図３は、従来の三板式撮像装置の撮像部３００の例を示す模式図である。第１のプリズム３０１、第２のプリズム３０２、および第３のプリズム３０３には色分解用ダイクロイックミラーが、それぞれ特定の反射面に形成されている。これらのプリズム３０１、３０２、３０３は、接着剤によって互いに接着されて一体化し、色分解光学プリズムを構成する。また、プリズム３０１、３０２、３０３の光出射面には、それぞれ緑（Ｇ）用固体撮像素子１０４、青（Ｂ）用固体撮像素子１０５、および赤（Ｒ）用固体撮像素子１０６が接着されている。撮像レンズ（図示せず）から入射した光３１０は、プリズム３０１、３０２、３０３の面に形成されたダイクロイックミラーによって緑（Ｇ）成分の光３１４、青（Ｂ）成分の光３１５、および赤（Ｒ）成分の光３１６に分離され、それぞれ固体撮像素子３０４、３０５、３０６に入射する。このため、光の損失はなく、感度は高い。また、単板式撮像装置のように各画素が赤（Ｒ）用画素、緑（Ｇ）用画素、青（Ｂ）用画素に分かれることもないので、解像度が劣化することもない。
【０００５】
このような撮像装置は、ビデオカメラ（ムービー）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）などの携帯用機器の小型化、高性能化の要求に伴い、一層の小型化、軽量化が求められている。
【０００６】
従来、色分解光学プリズムと固体撮像素子とは紫外線硬化型接着剤などで接着固定されることが多かった。この場合、接着剤が、はみ出して、はみ出した部分の周囲に溜まった上、硬化することがあった（以後、接着剤がはみ出して硬化した部分を「はみ出し部」と略す）。このはみ出し部が生じないように接着剤の量および塗布状態を制御することは非常に困難である。また、はみ出し部に光が当たると乱反射して、固体撮像素子の受光面に直接入射することにより、フレアー、ゴーストなどの画像品質の劣化を引き起こす。さらに、はみ出し部で乱反射してプリズム内に戻った光は、それぞれのプリズムの接着界面などで乱反射して、再び固体撮像素子の受光面に入射して、画像品質の劣化を引き起こしていた。
【０００７】
一方、特許文献１では、それぞれのプリズムの光出射面に、有効光束の通過する穴を有し、プリズムと固体撮像素子との接着面では光を吸収または反射する部材からなる遮光板兼撮像素子取り付け板を形成し、はみ出し部に光が通過しないように遮光している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３７１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年の撮像装置の小型化の要求にともない、それぞれのプリズムの光出射面と固体撮像素子の接着面のはみ出し部による乱反射のみならず、プリズムとプリズムとの接着面のはみ出し部による乱反射の影響が大きくなりつつある。
【００１０】
図４は、乱反射の影響を説明する模式図である。第１のプリズム３０１の光入射面３３０と、第１のプリズム３０１と接着固定される第２のプリズム３０２の接着面３２７とで構成される角部には、はみ出し部４３０が生じている。このはみ出し部４３０に撮像レンズから光４２０が入射すると、乱反射して緑（Ｇ）成分の乱反射光４１４、青（Ｂ）成分の乱反射光４１５、および赤（Ｒ）成分の乱反射光４１６が固体撮像素子１０４、１０５、１０６の受光面に入射する。これらの乱反射光４１４、４１５、４１６がフレアー、ゴーストなどの画像品質の劣化を引き起こす。特許文献１の撮像装置では、プリズムとプリズムとの接着界面のはみ出し部に撮像レンズから光が入射して乱反射することまでは防止できず、撮像した画像に意図しない明暗が発生し画像品質が劣化するといった課題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、固体撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつ、小型化を実現した撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的を達成するために、本発明の撮像装置は、複数のプリズムを接着して一体化し、プリズムの光出射面に固体撮像素子を設けた撮像装置において、光が最初に入射する第１のプリズムの光入射面と第１のプリズムと接着固定される第２のプリズムの接着面とで構成される角部に接着剤受け部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、第１のプリズムと第２のプリズムとの接着面から接着剤がはみ出しても、固体撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつ、小型化を実現した撮像装置を提供することができる。
【００１４】
また、接着剤受け部は、段差であってもよい。このような構成によれば、はみ出した接着剤を効率よく受けることができる。
【００１５】
また、接着剤受け部は、溝であってもよい。このような構成によれば、はみ出した接着剤を効率よく受けることができるとともに、プリズム外部への流出を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、固体撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつ、小型化を実現した撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１における撮像装置の模式図である。
【図２】実施の形態２における撮像装置の模式図である。
【図３】従来の三板式撮像装置の撮像部の例を示す模式図である。
【図４】乱反射の影響を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における撮像装置１００の模式図である。撮像装置１００は、レンズ部１１０と撮像部１２０とから構成される。
【００２０】
レンズ部１１０は、入射光を固体撮像素子１０４、１０５、１０６に結像させるための第１のレンズ１１１、第２のレンズ１１２、赤外線カットフィルター１１３、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルター１１４を有している。また、それぞれのレンズおよびフィルターは、樹脂成形部材などからなるレンズ枠体（図示せず）にて保持されている。
【００２１】
撮像部１２０は、プリズム１２１、１２２、１２３と固体撮像素子１０４、１０５、１０６とから構成され、樹脂成形部材などからなる撮像部枠体（図示せず）にて保持されている。プリズム１２１、１２２、１２３は互いに接着固定され、特定の反射面にはレンズ部１１０から入射した光１５０を緑（Ｇ）成分の光１５１、青（Ｂ）成分の光１５２、および赤（Ｒ）成分の光１５３に色分解するためのダイクロイックミラーを有している。
【００２２】
また、第１のプリズム１２１の光入射面１３０と、第１のプリズム１２１と接着固定される第２のプリズム１２２の接着面１２７とで構成される角部には、接着剤受け部としての段差１４０が形成されている。
【００２３】
プリズム１２１、１２２、１２３の光出射面には色分解された光を受光するＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などからなる緑（Ｇ）用固体撮像素子１０４、青（Ｂ）用固体撮像素子１０５、および赤（Ｒ）用固体撮像素子１０６が接着されている。固体撮像素子１０４、１０５、１０６には電力が供給されるとともに、電気信号が伝達され制御される。また、固体撮像素子１０４、１０５、１０６からは電気信号が、画像処理部（図示せず）に送られる。
【００２４】
ここで、固体撮像素子１０４、１０５、１０６の感度特性は、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲でゆるやかな山形のカーブを持つ。そのため、固体撮像素子１０４、１０５、１０６に波長７５０ｎｍ以上の赤外線が入射した場合にも電荷が蓄積され、撮像した画像に反映される。このように赤外線が固体撮像素子１０４、１０５、１０６に入射すると、撮像した画像品質の劣化を発生させる。
【００２５】
したがって、一般的な被写体を撮像する場合には、波長４２０ｎｍ〜６３０ｎｍの可視光を透過して、波長７５０ｎｍ〜１１００ｎｍの赤外線を遮蔽する機能を有するガラス板材などからなる赤外線カットフィルター１１３がレンズ部１１０に設けられている。
【００２６】
図１において、レンズ部１１０より撮像部１２０に入射した光１５０のうち、緑（Ｇ）成分の光１５１は、第１のプリズム１２１と第２のプリズムとの接着面に形成されたダイクロイックミラーで反射し、さらに第１のプリズム１２１の全反射面（空気層とプリズムガラスとの屈折率の差によって形成される）で反射し、緑（Ｇ）用固体撮像素子１０４に受光される。
【００２７】
第１のプリズム１２１と第２のプリズムとの接着面に形成されたダイクロイックミラーを透過した光は、第２のプリズム１２２に入射し、そのうち青（Ｂ）成分の光１５２は、第２のプリズム１２２と第３のプリズム１２３との接着面に形成されたダイクロイックミラーで反射し、青（Ｂ）用固体撮像素子１０５に受光される。第２のプリズム１２２と第３のプリズム１２３との接着面に形成されたダイクロイックミラーを透過した主として赤（Ｒ）成分の光１５３は、第３のプリズム１２３に入射し、赤（Ｒ）成分用の固体撮像素子１０６に受光される。
【００２８】
ここで上述のような部品によって、撮像装置１００を製造するステップについて説明する。
【００２９】
まず、ステップ１では、第１のレンズ１１１および第２のレンズ１１２、赤外線カットフィルター１１３、ＮＤフィルター１１４を、光軸を合わせレンズ枠体（図示せず）に実装し、レンズ部１１０を形成する。
【００３０】
次に、ステップ２では、第１のプリズム１２１と第２のプリズム１２２とを紫外線硬化型接着剤を用いて接着する。まず、第１のプリズム１２１と第２のプリズムとの接着面１２７に紫外線硬化型接着剤を塗布し、第１のプリズム１２１と第２のプリズムとを貼り合わせ、治具で固定する。この時、接着面からはみ出した接着剤は段差１４０に受けられ、第１のプリズム１２１の光入射面１３０まで回り込むことはない。次に、高圧水銀ランプによって発生させたピーク波長３６５ｎｍの紫外線を接着面に所定の時間照射し、接着剤を硬化させる。続いて、同様に第２のプリズム１２２と第３のプリズム１２３とを紫外線硬化型接着剤を用いて接着する。
【００３１】
次に、ステップ３では、それぞれのプリズムの光出射面に光軸を合わせて固体撮像素子１０４、１０５、１０６を、紫外線硬化型接着剤を用いて接着し、撮像部枠体（図示せず）に実装し、撮像部１２０を形成する。
【００３２】
最後に、ステップ４では、レンズ部枠体（図示せず）と撮像部枠体（図示せず）とをビスなどで締結して、撮像装置１００が完成する。
【００３３】
上述のように、実施の形態１は、複数のプリズム１２１、１２２、１２３を接着して一体化し、レンズ部１１０から入射した光１５０を緑（Ｇ）成分の光１５１、青（Ｂ）成分の光１５２、赤（Ｒ）成分の光１５３に色分解し、色分解光学プリズムの光出射面に各色別の固体撮像素子１０４、１０５、１０６を設けた撮像装置である。また、光１５０が最初に入射する第１のプリズム１２１の光入射面と第１のプリズム１２１と接着固定される第２のプリズム１２２の接着面１２７とで構成される角部に接着剤受け部として段差１４０が形成されている。そのため、第１のプリズム１２１と第２のプリズム１２２との接着面から接着剤がはみ出しても、接着剤受け部としての段差１４０に受けられるため、第１のプリズム１２１の光入射面１３０までは至らない。したがって、はみ出した接着剤によって光１５０が乱反射せず、固体撮像素子１０４、１０５、１０６で撮像される画像の品質を確保しつつ、撮像装置１００を小型化することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２における撮像装置２００の模式図である。実施の形態２における撮像装置２００は、レンズ部１１０と撮像部２２０とから構成される。ここで、レンズ部１１０は実施の形態１と同様なので、説明を省略し、撮像部２２０の特徴を説明する。また、撮像部２２０において、実施の形態１と同じ構成には同一符号を付し説明を適宜省略する。
【００３５】
図２に示すように、第１のプリズム２２１の光入射面２３０と、第１のプリズム２２１と接着固定される第２のプリズム１２２の接着面２２７とで構成される角部に接着剤受け部としての溝２４０が設けられている。
【００３６】
そのため、第１のプリズム２２１と第２のプリズム１２２との接着面から接着剤がはみ出しても、接着剤受け部としての溝２４０に受けられるため、第１のプリズム２２１の光入射面２３０までは至らず、また、第１のプリズム２２１の外部への接着剤の流出を抑制することができる。したがって、はみ出した接着剤によって光１５０が乱反射せず、固体撮像素子１０４、１０５、１０６で撮像される画像の品質を確保しつつ、撮像装置を小型化することができる。
【００３７】
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１および２を例示した。しかし、本発明はこれには限られない。そこで、本発明の他の実施の形態を説明する。なお、本発明は、これらには限られず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。
【００３８】
実施の形態１および２においては、ダイクロイックミラーを有する色分解光学プリズムを例にとり説明したが、本発明はこれには限られない。プリズムとプリズムとを接着剤によって接着して構成される光学プリズムであれば、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の撮像装置によれば、固体撮像素子で撮像される画像の品質を確保しつつ、小型化を実現することができるので、ビデオカメラ（ムービー）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）などに広く有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１００，２００    撮像装置
１０４    緑（Ｇ）用固体撮像素子
１０５    青（Ｂ）用固体撮像素子
１０６    赤（Ｒ）用固体撮像素子
１１０    レンズ部
１１１    第１のレンズ
１１２    第２のレンズ
１１３    赤外線カットフィルター
１１４    ＮＤフィルター
１２０，２２０，３００    撮像部
１２１，２２１，３０１    第１のプリズム
１２２，３０２    第２のプリズム
１２３，３０３    第３のプリズム
１２７，２２７，３２７    第１のプリズムと接着固定される第２のプリズムの接着面
１３０，２３０，３３０    第１のプリズムの光入射面
１４０    段差
１５０，３１０，４２０    光
１５１，３１４    緑（Ｇ）成分の光
１５２，３１５    青（Ｂ）成分の光
１５３，３１６    赤（Ｒ）成分の光
２４０    溝
４１４    緑（Ｇ）成分の乱反射光
４１５    青（Ｂ）成分の乱反射光
４１６    赤（Ｒ）成分の乱反射光
４３０    はみ出し部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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