(57)【要約】【課題】正確に光の情報を読み取ることができる固体撮像装置を提供する。【解決手段】固体撮像装置１１は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどに用いられ、対象物の入射光を受光するための固体撮像素子１２と、固体撮像素子１２を収納するパッケージ１３と、固体撮像素子１２を保護する固体撮像素子カバー１４と、パッケージ１３と固体撮像素子カバー１４とを接合するとともに水分の混入が抑制された第１封止剤１５と、パッケージ１３内を不活性ガスによって気密封止するとともに水分の混入が抑制された第２封止剤１６とを有する。第１封止剤１５は、例えば、低融点ガラスである。第２封止剤１６は、パッケージ１３に形成された封止孔１７の口元や壁面に溶着される。【選択図】図１
2008108809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子を収納するパッケージと、
前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、
前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを不活性ガスの雰囲気中で封止するとともに、水分の混入が抑制された封止剤と、
を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子を収納するパッケージと、
前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、
前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを接合するとともに、水分の混入が抑制された第１封止剤と、
前記パッケージ内を不活性ガスで気密封止するべく前記パッケージに形成された開口孔を封止するとともに、水分の混入が抑制された第２封止剤と、
を有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の固体撮像装置であって、
前記第１封止剤は、低融点ガラスであることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の固体撮像装置であって、
前記第２封止材は、セラミックスであることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子カバーは、水晶基板であることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子カバーは、ガラスであることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像素子カバーに光学薄膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、反射防止膜であることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項９】
請求項７に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、赤外線反射膜であることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線を反射すると共に可視光の反射を防止する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の固体撮像装置であって、
前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の固体撮像装置であって、
前記固体撮像装置内における前記固体撮像素子カバーと前記固体撮像素子の間に、入射光を集光する縮小光学レンズが配置されていることを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ及び固体撮像素子カバーによって固体撮像素子を密閉する固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した固体撮像装置は、例えば、デジタルカメラの本体内部に配置されており、図５に示すように、対象物の入射光を受光する固体撮像素子１０１と、固体撮像素子１０１を収納するパッケージ１０２と、パッケージ１０２に固定され固体撮像素子１０１を外部から保護する固体撮像素子カバー１０３とを有する。固体撮像素子１０１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＰＤ（Charge Priming Device）である。
【０００３】
固体撮像素子カバー１０３は、例えば、光学ローパスフィルタ（Optical Low Pass Filter：ＯＬＰＦ）などの水晶基板を有する。パッケージ１０２と固体撮像素子カバー１０３とは、例えば、特許文献１に記載のように、接着剤１０４を用いて固定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９１６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接着剤１０４の中に含まれる水分１０４ａが、固体撮像装置１１０の内部やカメラ本体（図示せず）の内部に滞留する（充満している）ことから、カメラ本体から望遠レンズなどを外した際に、カメラ本体の内部や固体撮像装置１１０の温度が変化し、滞留する水分１０４ａが水滴１０５（露）となって、固体撮像素子１０１の表面に付着したり固体撮像素子カバー１０３に付着したりする。これにより、入射光が固体撮像素子１０１に入射した際、読み取る入射光がぼやけたり入射光を遮ったりしてしまい、入射光の情報を正確に読み取ることができない（データが欠落する）という問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の如き問題を解決したものであって、正確に光の情報を読み取ることができる固体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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納するパッケージと、前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを不活性ガスの雰囲気中で封止するとともに、水分の混入が抑制された封止剤と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、固体撮像装置の中を、水分の混入が抑制された封止剤を用いて不活性ガスによる気密封止を行うことにより、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても（例えば、カメラ本体から望遠レンズを取り外した際）、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。よって、固体撮像装置に入射する光が固体撮像素子カバーや固体撮像素子の表面を通過する際、水滴によって散乱することなく通過することが可能となり、その結果、固体撮像素子によって正規の状態の入射光を受光することができる。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納するパッケージと、前記パッケージに固定され前記固体撮像素子を保護する固体撮像素子カバーと、前記パッケージと前記固体撮像素子カバーとを接合するとともに、水分の混入が抑制された第１封止剤と、前記パッケージ内を不活性ガスで気密封止するべく前記パッケージに形成された開口孔を封止するとともに、水分の混入が抑制された第２封止剤と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、固体撮像装置の中を、水分の混入が抑制された第１封止剤及び第２封止剤を用いて気密封止することにより、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても（例えば、カメラ本体から望遠レンズを取り外した際）、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。よって、固体撮像装置に入射する光が固体撮像素子カバーや固体撮像素子の表面を通過する際、水滴によって散乱することなく通過することが可能となり、その結果、固体撮像素子によって正規の状態の入射光を受光することができる。
【００１１】
本発明に係る固体撮像装置では、前記第１封止剤は、低融点ガラスであることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、水分の混入が抑えられた低融点ガラスを用いて、パッケージと固体撮像素子カバーとを接合するので、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る固体撮像装置では、前記第２封止材は、セラミックスであることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、水分の混入が抑えられたセラミックスを用いて開口孔を封止するので、固体撮像装置の中やその周囲に水分が滞留することを抑えることができる。これにより、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても、水分が水滴となって固体撮像素子や固体撮像素子カバーなどに付着することを抑えることができる。加えて、上記した材料を用いることにより、溶融させて開口孔を封止させることができる。
【００１５】
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像素子カバーは、水晶基板であることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに水晶基板を用いているので、固体撮像素子カバーを光学ローパスフィルタとして機能させることが可能となり、固体撮像素子に入射する光線のうち高い空間周波数成分を除去することができる。よって、疑似信号を除去し、例えば、水平線がギザギザに見えたり白黒の格子縞に色が付いたりする現象を抑制することができる。更に水晶は、ガラスが極微量含有している、α線放出の要因と考えられているウランやトリウム等の重金属を含有していないので、固体撮像素子カバーに水晶基板を使用することによって、α線の放出を防ぐことができる。
【００１７】
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像素子カバーは、ガラスであることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、固体撮像素子カバーにガラスを用いているので、入射する入射光を透過させることができるとともに、固体撮像素子を外部（例えば、塵など）から保護することができる。
【００１９】
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像素子カバーに光学薄膜が形成されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜を形成することにより、例えば、入射する光をある周波数領域に限定して画質が劣化することを抑えることができる。
【００２１】
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、反射防止膜であることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに反射防止膜（ＡＲコート）を形成することにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、入射光が反射することを抑えることが可能となる。よって、入射光の光量が低下することを抑えることができる。
【００２３】
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、赤外線反射膜であることを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに赤外線反射膜（ＩＲコート）を形成することによって、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の赤外領域をカットすることが可能となる。よって、赤外光によるゴーストやカブリを防止することができるとともに、総合して得られる感度を視感度に近似させ、色再現性を改善することができる。その結果、固体撮像素子の撮像画質を向上させることができる。
【００２５】
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜（ＵＶ−ＩＲコート）及び赤外線反射膜（ＩＲコート）が施されていることにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の紫外領域及び赤外領域をカットすることが可能となる。よって、例えば、紫外光及び赤外光によるカブリなどを抑えることができ、色再現性を改善させることができる。その結果、固体撮像素子の撮像画像を向上させることができる。
【００２７】
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線を反射すると共に可視光の反射を防止する光学薄膜が形成されており、他方の面に赤外線反射膜が形成されていることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜（ＵＶ−ＡＲコート）及び赤外線反射膜（ＩＲコート）が施されていることにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の紫外領域及び赤外領域をカットすることが可能となる。更に、入射光の反射を抑え光量が低下することを抑えることができる。よって、固体撮像素子の撮像画像を向上させることができる。
【００２９】
本発明に係る固体撮像装置では、前記光学薄膜は、前記固体撮像素子カバーにおける一方の面に紫外線及び赤外線を反射する光学薄膜が形成されており、他方の面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、固体撮像素子カバーに光学薄膜（ＵＶ−ＩＲコート）及び反射防止膜（ＡＲコート）が施されていることにより、入射光が固体撮像素子カバーを通過する際、所望の紫外領域及び赤外領域をカットすることが可能となる。更に、入射光の反射を抑え光量が低下することを抑えることができる。よって、固体撮像素子の撮像画像を向上させることができる。
【００３１】
本発明に係る固体撮像装置では、前記固体撮像装置内における前記固体撮像素子カバーと前記固体撮像素子の間に、入射光を集光する縮小光学レンズが配置されていることを特徴とする。
【００３２】
この構成によれば、縮小光学レンズが固体撮像装置の中に配置されているので、固体撮像装置の周囲に温度変化が生じたとしても、水分などによる悪影響を受けることなく、入射する入射光を正規の状態で集光させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を具体化した実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図１を参照しながら説明する。
【００３５】
図１に示す固体撮像装置１１は、例えば、デジタルカメラやデジタルビデオカメラに用いられ、固体撮像素子１２と、パッケージ１３と、固体撮像素子カバー１４と、第１封止剤１５と、第２封止剤１６とを有する。
【００３６】
固体撮像素子１２は、対象物（被写体）の入射光を受光するために用いられ、例えば、上記したように、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、ＣＰＤなどである。固体撮像素子１２は、入射光の光の強さに応じて蓄電容量が変化するフォトダイオードからなる光電素子（画素）をマトリクス状に配列して構成されている。
【００３７】
以上のような固体撮像素子１２を用いて対象物を撮影すると、規則的に配列された画素上の蓄電容量が変化し、これを空間的にサンプリングすることにより、対象物に対応する電気信号を生成し、それを変換して像を構成する。このような固体撮像素子１２によって、固体撮像素子カバー１４を介して入射される入射光が電気信号に変換される。
【００３８】
パッケージ１３は、固体撮像素子１２を収納するために用いられ、開口孔としての封止孔１７と、接続端子（図示せず）とを有する。パッケージ１３は、収納された固体撮像素子１２の上方が開口する凹状に形成されている。
【００３９】
封止孔１７は、パッケージ１３（固体撮像装置１１）の中を不活性ガス（例えば、窒素ガス）で気密封止する際に用いられ、パッケージ１３の底部１３ａに形成されている。
【００４０】
接続端子は、固体撮像素子１２と外部とを電気的に接続するために用いられ、パッケージ１３の底面１３ｂに形成されている。固体撮像素子１２は、固体撮像素子１２に設けられた電極（図示せず）とパッケージ１３に形成された接続端子とがワイヤーボンディングによって接続されることにより、外部と電気的に導通されている。
【００４１】
固体撮像素子カバー１４は、パッケージ１３に収納された固体撮像素子１２を外部（例えば、塵や異物など）から保護するために用いられる。また、固体撮像素子カバー１４は、例えば、複屈折性を有する水晶などからなる光学ローパスフィルタで構成されたカバー１４ａであってもよく、光学ローパスフィルタはある空間周波数の成分を除去（制限）するために用いられる。
【００４２】
カバー１４ａは、例えば、４５°（水晶基板の主面の法線とＺ軸とのなす角度）でカットしてなる水晶基板である。この水晶基板を用いれば、例えば、分離角が大きい２点分離タイプの光学ローパスフィルタとして使用することができる。
【００４３】
固体撮像素子カバー１４は、第１封止剤１５を介して、パッケージ１３の開口する領域を覆うように固定されている。固体撮像素子カバー１４は、カバー１４ａの主面が固体撮像素子１２と向き合うように、パッケージ１３の上端に固定されている。
【００４４】
第１封止剤１５は、パッケージ１３と固体撮像素子カバー１４とを接合するとともに密閉するために用いられる。また、第１封止剤１５は、接合するべく溶融することが可能であるとともに水分の混入が抑えられた材料であり、例えば、低融点ガラスである。
【００４５】
第２封止剤１６は、パッケージ１３と固体撮像素子カバー１４とによって囲まれた空間を窒素ガスによって気密封止するために用いられる。第２封止剤１６は、溶融することが可能であるとともに、水分の混入が抑制された材料であり、例えば、パッケージ１３の素材と同様なセラミックスである。このセラミックスを溶融して、パッケージ１３に形成された封止孔１７を塞ぐことにより、パッケージ１３内を窒素ガスで気密封止することが可能となっている。
【００４６】
次に、パッケージ１３の内部を窒素ガスを用いて気密封止する方法を説明する。まず、固体撮像素子１２が収納されたパッケージ１３の上端に、第１封止剤１５を用いて固体撮像素子カバー１４を接合する。接合する方法は、第１封止剤１５（低融点ガラス）に、例えば、３００℃の高温処理を行い、溶融させて接合する。次に、パッケージ１３の底部１３ａが上になるようにして、真空チャンバ（図示せず）内に配置するとともに真空状態にする。更に、窒素ガスの雰囲気にした後、封止孔１７の上部に配置したセラミックス材料である第２封止剤１６にレーザを照射して第２封止剤１６を溶融し、封止孔１７の口元や壁面に溶着させる。これにより、封止孔１７が気密に封止されるとともに、パッケージ１３内が窒素ガスによって気密封止される。以上により、固体撮像装置１１が完成する。
【００４７】
以上詳述したように、第１実施形態の固体撮像装置１１によれば、以下に示す効果が得られる。
【００４８】
（１）第１実施形態によれば、水分が含まれていない第１封止剤１５及び第２封止剤１６を用いて窒素ガスによる気密封止を施すことによって、固体撮像装置１１の中やその周囲に水分が滞留することが抑えられる。これにより、固体撮像装置１１の周囲に温度変化が生じたとしても（例えば、カメラ本体から望遠レンズを取り外した際）、水分が水滴となって固体撮像素子１２や固体撮像素子カバー１４などに付着することを抑えることができる。よって、固体撮像装置１１に入射する光が固体撮像素子カバー１４や固体撮像素子１２の表面を通過する際、水滴によって散乱することなく通過することが可能となり、その結果、固体撮像素子１２によって正規の状態の入射光を受光することができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図２を参照しながら説明する。なお、第２実施形態の固体撮像装置は、上記した第１実施形態の固体撮像素子カバーを構成するカバーに、光学多層膜を形成する部分が異なっている。以下、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。
【００５０】
図２に示す固体撮像装置２１は、固体撮像素子１２と、パッケージ１３と、固体撮像素子カバー２２と、第１封止剤１５と、第２封止剤１６とを有する。なお、固体撮像装置２１の中は、第１実施形態と同様、窒素ガスによって気密封止されている。
【００５１】
固体撮像素子カバー２２は、カバー２３と、光学多層膜としての第１膜２４及び第２膜２５とを有する。
【００５２】
カバー２３は、例えば、第１実施形態と同様に、水晶などからなる光学ローパスフィルタで構成されている。
【００５３】
第１膜２４は、カバー２３の上面に形成されている。第１膜２４は、例えば、固体撮像素子１２への紫外線及び赤外線の入射を防ぐための、ＵＶ（紫外線）−ＩＲ（赤外線）コートである。ＵＶ−ＩＲコートは、紫外線カット（反射）フィルタと赤外線カット（反射）フィルタとしての機能を有しており、例えば、所望のカット特性を得られるよう高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に複数積層してなる光学薄膜により形成される。
【００５４】
第２膜２５は、カバー２３の下面に形成されている。第２膜２５は、例えば、固体撮像素子１２への赤外線の入射を防ぐための、ＩＲコート（赤外線反射膜）である。ＩＲコートは、赤外線カット（反射）フィルタとしての機能を有しており、上記したＵＶ−ＩＲコートの有する赤外線カット特性ではカットしきれない赤外線をカットするために、つまり赤外線カット特性を向上させるために形成されたコートであり、所望のカット特性を得るべく前述のように高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に複数積層してなる光学薄膜により形成される。
【００５５】
以上のように、第１膜２４にＵＶ−ＩＲコート、第２膜２５にＩＲコートを形成することにより、紫外線領域や赤外線領域を遮断することが可能となり、例えば、近赤外線が固体撮像素子１２に入射した際の、解像度の低下や画像のムラなどの不具合を抑えることができる。
【００５６】
また、第１膜２４にＵＶ−ＡＲ（反射防止）コート、第２膜２５にＩＲコートを形成することにより、例えば、紫外線領域や赤外線領域を遮断することが可能となるとともに、入射した可視光の反射を抑制することができる。
【００５７】
また、第１膜２４にＵＶ−ＩＲコート、第２膜２５にＡＲコート（反射防止膜）を形成することにより、例えば、紫外線領域や赤外線領域を遮断することが可能となるとともに、入射した光の透過率を向上させることができる。
【００５８】
また、第１膜２４又は第２膜２５のどちらか一方に、ＡＲコートを形成することにより、例えば、表面反射を減少させ、可視光の透過率を向上させることができる。なお、ＡＲコートを、カバー２３における固体撮像素子１２と対向する面（第２膜２５）に形成することにより、固体撮像装置２１内の内面反射を防止することができる。
【００５９】
また、第１膜２４又は第２膜２５のどちらか一方に、ＩＲコートを形成することにより、例えば、対象物の輪郭のぼやけを抑制したり、赤かぶり（全体に赤味がかかった感じ）を抑制したりすることが可能になり、人の目で見た感じと同じ色合いになるように補正することができる。
【００６０】
以上詳述したように、第２実施形態の固体撮像装置２１によれば、上記した第１実施形態の（１）の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
【００６１】
（２）第２実施形態によれば、カバー２３の上面に第１膜２４（ＵＶ−ＩＲコート）を形成し、下面に第２膜２５（ＩＲコート）を形成するので、例えば、近赤外線が固体撮像素子１２に入射した際の、解像度の低下や画像のムラなどの不具合を抑えることができる。また、第１膜２４及び第２膜２５に、上記したような組合せの光学多層膜を形成することにより、それぞれの膜を用いた場合の効果を得ることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図３は、第３実施形態の固体撮像装置の構造を示す模式断面図である。以下、固体撮像装置の構造を、図３を参照しながら説明する。なお、第３実施形態は、上記した第２実施形態の固体撮像素子カバーと固体撮像素子との間に、縮小光学レンズを配置している部分が異なっている。以下、第１実施形態及び第２実施形態と異なる部分を主に説明する。
【００６３】
図３に示す固体撮像装置３１は、固体撮像素子１２と、パッケージ３３と、固体撮像素子カバー２２と、第１封止剤１５と、第２封止剤１６と、縮小光学レンズ３２（受光レンズ、撮像レンズ）とを有する。固体撮像素子カバー２２の構成は、例えば、第２実施形態と同様である。また、固体撮像装置３１の中は、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、窒素ガスによって気密封止されている。
【００６４】
縮小光学レンズ３２は、前述したように、固体撮像素子カバー２２と固体撮像素子１２との間に配置されており、入射光を結像（集光）させるために用いられる。詳しくは、パッケージ３３の内壁に段差が設けられており、例えば、この段差に低融点ガラスなどの接合部材３４を介して縮小光学レンズ３２が固定されている。
【００６５】
縮小光学レンズ３２は、窒素によって気密封止された固体撮像装置３１の中に配置されることにより、例えば、カメラ本体から望遠レンズなどを取り外した際、温度変化によって悪影響を受けることを抑えることができる。
【００６６】
以上詳述したように、第３実施形態の固体撮像装置３１によれば、上記した第１実施形態及び第２実施形態の（１）、（２）の効果に加えて、以下に示す効果が得られる。
【００６７】
（３）第３実施形態によれば、縮小光学レンズ３２が窒素によって気密封止された固体撮像装置３１の中に配置されているので、固体撮像装置３１の周囲に温度変化が生じたとしても、縮小光学レンズ３２に悪影響を受ける（特に、水滴の付着など）ことを抑えることが可能となり、固体撮像素子１２に入射する入射光を正規の状態で結像させることができる。
【００６８】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。
【００６９】
（変形例１）
上記したように、カバー１４ａは、４５°でカットされた水晶基板に限定されず、例えば、水晶基板の主面の法線が水晶の光学軸であるＺ軸に対して０°〜９０°の範囲となるような角度でカットされた水晶基板を用いるようにしてもよい。例えば、水晶基板のカットアングルを０°（光軸に対して垂直にカットされた水晶基板：Ｚカット水晶基板）とすることにより、複屈折（常光屈折率と異常光屈折率とによる）を生じさせないようにすることができる。更に水晶は、ガラスが極微量含有している、α線放出の要因と考えられているウランやトリウム等の重金属を含有していないので、固体撮像素子カバーに水晶基板を使用することによって、α線の放出を防止することができる。
【００７０】
なお、カバー１４ａは、水晶基板に限定されず、例えば、ガラス基板であってもよいが、ガラス基板から放出されるα線が固体撮像素子１２に悪影響を及ぼすことを低減させるために、α線放出を抑止するよう重金属含有量を極めて低く精製されてなるα線遮断ガラス基板であることが望ましい。また、このようなα線遮断ガラス基板を用いることにより、α線による悪影響を抑えることができる。
【００７１】
（変形例２）
上記したように、第３実施形態の固体撮像装置３１は、固体撮像素子カバー２２に第１膜２４及び第２膜２５を形成していることに代えて、第１膜２４及び第２膜２５を形成せずにカバー２３のみで構成するようにしてもよい。これによれば、第１膜２４及び第２膜２５による光学的な効果を必要としない場合であれば、固体撮像装置３１の周囲に温度変化が生じたとしても、水滴が縮小光学レンズ３２などに付着することを防ぐことができる。また、カバー２３に第１膜２４又は第２膜２５のどちらかのみを形成するようにしてもよい。
【００７２】
（変形例３）
上記したように、第１膜２４及び第２膜２５を形成するのに、薄膜を積層して構成していることに限定されず、例えば、カバー２３にフィルムやガラスなどを貼り付けることにより第１膜２４及び第２膜２５を構成するようにしてもよい。
【００７３】
（変形例４）
上記したように、固体撮像装置１１，２１，３１に用いられるパッケージ１３，３３は、一体的な構造に限定されず、以下に示すような構造であってもよい。図４に示す固体撮像装置４１は、固体撮像素子１２と、パッケージ４２と、固体撮像素子カバー４３と、第１封止剤１５と、第２封止剤４４（図４（ｃ）参照）とを有する。なお、固体撮像装置４１の中は、第１実施形態〜第３実施形態までと同様、窒素ガスによって気密封止されている。また、図４において、ワイヤーボンディングによる接続の図示は省略する。このパッケージ４２は、固体撮像素子１２の収納空間４５を構成するパッケージ枠体４６とパッケージベース４７とを有する。パッケージベース４７には、パッケージ枠体４６の角部より一部を塞がれるように開けた貫通孔４８及び封止孔４９が形成されている。固体撮像装置４１は、この貫通孔４８の内壁（パッケージ材）を溶かしたパッケージ材溶融物（第２封止剤４４）で封止孔４９を塞ぐことにより、固体撮像素子１２を収納する収納空間４５を密閉封止した構造となっている。なお、パッケージ４２の材質は、例えば、セラミック材である。
【００７４】
次に、固体撮像素子１２を収納する収納空間４５を密閉封止する方法について、図４を参照しながら説明する。まず、図４（ａ）に示すように、固体撮像素子１２が収納されたパッケージ４２の上端に、第１封止剤１５を用いて固体撮像素子カバー４３を接合する。次に、図４（ｂ）に示すように、真空槽の中で、レーザ照射装置５０により貫通孔４８にレーザ光５１を照射して、貫通孔４８内部のパッケージ素材であるセラミックを溶かした溶融物（第２封止剤４４）にて封止孔４９を封止する。セラミックの溶融温度は約１８００°であるため、照射部温度がこの温度になる出力をもったレーザ照射装置５０を用いる。これによって、図４（ｃ）に示すように、開口面積が小さい封止孔４９に第２封止剤４４が表面張力で遮蔽状態に張り付き、収納空間４５内が真空状態となるように内外を仕切って封止される。なお、前述のレーザ照射装置５０は、電子ビーム照射装置でもよい。この場合、照射部温度が、セラミックの溶融温度になる出力をもった電子ビーム照射装置を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す模式断面図。
【図２】第２実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す模式断面図。
【図３】第３実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す模式断面図。
【図４】固体撮像装置の変形例を示す模式断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は固体撮像装置の密閉封止の方法を工程順に示す模式断面図。
【図５】従来の固体撮像装置の構造を示す模式断面図。
【符号の説明】
【００７６】
１１…固体撮像装置、１２…固体撮像素子、１３…パッケージ、１３ａ…底部、１３ｂ…底面、１４…固体撮像素子カバー、１４ａ…カバー、１５…第１封止剤、１６…第２封止剤、１７…開口孔としての封止孔、２１…固体撮像装置、２２…固体撮像素子カバー、２３…カバー、２４…第１膜、２５…第２膜、３１…固体撮像装置、３２…縮小光学レンズ、３３…パッケージ、３４…接合部材、４１…固体撮像装置、４２…パッケージ、４３…固体撮像素子カバー、４４…第２封止剤、４５…収納空間、４６…パッケージ枠体、４７…パッケージベース、４８…貫通孔、４９…封止孔、５０…レーザ照射装置、５１…レーザ光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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