(57)【要約】【課題】撮像素子の周辺をシャッタも含めて小型化した半導体装置および撮像装置を提供する。【解決手段】半導体チップからなる撮像素子５３と、撮像素子５３の前面に配置され、撮像素子５３への光を遮断、透過する液晶シャッタ５１と、撮像素子５３の裏面側に配置され、撮像素子５３からの信号を処理する信号処理回路と液晶シャッタ５１を駆動する駆動回路を実装した半導体チップからなる回路基板５５、５７と、撮像素子５３および回路基板５５、５７を積層し、この積層体を載置するインターポーザ５８と、この基材５８と液晶シャッタを電気的に接続する異方性導電体６２と、これらの部材を外気から封止するためのパッケージ６１から構成される。  【選択図】  図２
2009005262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子である撮像用半導体チップを有する半導体装置において、
複数の半導体が積層され、載置されるための基材と、
上記撮像用半導体チップの光軸前面に配置され、上記撮像用半導体チップへの光を遮断、透過させるシャッタ手段と、
上記撮像用半導体チップと、上記基材との間に配置され、上記撮像用半導体チップからの信号を処理する信号処理用半導体チップと、
上記シャッタ駆動手段を駆動する駆動回路と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
撮像素子である撮像用半導体チップを有する半導体装置において、
複数の半導体が積層され、載置されるための基材と、
上記撮像用半導体チップの光軸前面に配置され、上記撮像用半導体チップへの光を遮断、透過させる液晶シャッタと、
上記撮像用半導体チップと、上記基材との間に配置され、上記撮像用半導体チップからの信号を処理する信号処理回路と、上記シャッタを駆動する駆動回路を実装した半導体チップと、
上記基材と上記液晶シャッタを電気的に接続する接続部材と、
上記構成要件を外気から封止するためのパッケージと、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
上記液晶シャッタは、半導体装置を構成するパッケージの一部を構成することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
被写体光束に基づく被写体像を光電変換する撮像素子を有する撮像用半導体チップと、
上記光電変換された信号を処理する信号処理回路を有する信号処理用半導体チップと、
上記撮像用半導体チップの受光面側に配置され、上記被写体光束の遮光と透過を制御するシャッタ手段と、
上記撮像用半導体チップ、上記信号処理用半導体チップおよびシャッタ手段を一体に実装するパッケージと、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
上記シャッタ手段は、上記パッケージの外壁と一体になり、外気から封止することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記シャッタ手段は、液晶シャッタであることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記液晶シャッタは、電源オフ時に遮光状態であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記液晶シャッタは、上記撮像素子の画像データの読出時には、遮光状態にすることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記パッケージ内には、上記シャッタ手段を駆動する駆動回路を備えることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記撮像用半導体チップおよび上記信号処理用半導体チップは積層されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項１１】
上記信号処理用半導体チップには、撮像装置の調整値を記憶する記憶回路と、上記調整値に基づいて、上記信号処理回路によって処理された信号を調整する調整回路を有することを特徴とする請求項４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、半導体装置および撮像装置に関し、詳しくは撮像素子を有し、この撮像素子への光束の遮断および透過を行なうシャッタ手段を有する半導体装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近のデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像素子とその周辺回路の実装技術が改良され、撮像装置の小型化が進んできている。また、撮像素子への光束の開閉を制御するシャッタとしては、機械シャッタの他、液晶シャッタ等の透過率を制御する素子も知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固体撮像デバイスの遮光と透過を行なう液晶シャッタを備えた内視鏡等における撮像用自動調光装置が開示されている。また、特許文献２には、光透過時の光量損失を防止するために遮光性の油膜と、この油膜と透明電極の間に充填された電解液とからなるシャッタ素子が開示されている。
【特許文献１】特開昭６０−７７７３３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、液晶シャッタ等を用いて光束の遮光と透過を切り換える技術は提案されているが、撮像素子を含む全体を小型化することについては、何等、検討されていない。すなわち、従来は、撮像素子の周辺とシャッタとは別々に構成し、最後に組み立てを行なっており、撮像モジュールや撮像装置全体としては、大型化していた。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、撮像素子の周辺をシャッタも含めて一つのユニットとしてアッセンブリー工程に送り込める利便性と共に小型化した半導体装置および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】
【０００６】
上記目的を達成するため第１の発明に係わる半導体装置は、撮像素子である撮像用半導体チップを有する半導体装置において、複数の半導体が積層され、載置されるための基材と、上記撮像用半導体チップの光軸前面に配置され、上記撮像用半導体チップへの光を遮断、透過させるシャッタ手段と、上記撮像用半導体チップと、上記基材との間に配置され、上記撮像用半導体チップからの信号を処理する信号処理用半導体チップと、上記シャッタ駆動手段を駆動する駆動回路を備える。
【０００７】
上記目的を達成するため第２の発明に係わる半導体装置は、撮像素子である撮像用半導体チップを有する半導体装置において、複数の半導体が積層され、載置されるための基材と、上記撮像用半導体チップの光軸前面に配置され、上記撮像用半導体チップへの光を遮断、透過させる液晶シャッタと、上記撮像用半導体チップと、上記基材との間に配置され、上記撮像用半導体チップからの信号を処理する信号処理回路と、上記シャッタを駆動する駆動回路を実装した半導体チップと、上記基材と上記液晶シャッタを電気的に接続する接続部材と、上記構成要件を外気から封止するためのパッケージを備える。
【０００８】
第３の発明に係わる撮像素子ユニットは、上記第２の発明において、上記液晶シャッタは、半導体装置を構成するパッケージの一部を構成する。
【０００９】
上記目的を達成するため第４の発明に係わる撮像装置は、被写体光束に基づく被写体像を光電変換する撮像素子を有する撮像用半導体チップと、上記光電変換された信号を処理する信号処理回路を有する信号処理用半導体チップと、上記撮像用半導体チップの受光面側に配置され、上記被写体光束の遮光と透過を制御するシャッタ手段と、上記撮像用半導体チップ、上記信号処理用半導体チップおよびシャッタ手段を一体に実装するパッケージと、を備える。
【００１０】
第５の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記シャッタ手段は、上記パッケージの外壁と一体になり、外気から封止する。
また、第６の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記シャッタ手段は、液晶シャッタである。
さらに、第７の発明に係わる撮像装置は、上記第６の発明において、上記液晶シャッタは、電源オフ時に遮光状態である。
さらに、第８の発明に係わる撮像装置は、上記第６の発明において、上記液晶シャッタは、上記撮像素子の画像データの読出時には、遮光状態にする。
【００１１】
さらに、第９の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記パッケージ内には、上記シャッタ手段を駆動する駆動回路を備える。
さらに、第１０の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記撮像用半導体チップおよび上記信号処理用半導体チップは積層されている。
さらに、第１１の発明に係わる撮像装置は、上記第４の発明において、上記信号処理用半導体チップには、撮像装置の調整値を記憶する記憶回路と、上記調整値に基づいて、上記信号処理回路によって処理された信号を調整する調整回路を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像素子の周辺をシャッタも含めて一つのユニットとしてアッセンブリー工程に送り込める利便性と共に小型化した半導体装置および撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。このカメラは、撮像素子およびその周辺回路を有する複数の半導体チップと液晶シャッタをパッケージ化し、撮像モジュールとして全体を小型化している。また、この撮像モジュールを組み込んだカメラは、撮像素子によって被写体像の画像信号を取得し、画像データに変換し、記録媒体に記録することができる。
【００１４】
まず、撮像素子や液晶シャッタ等を有する撮像モジュールの構成について図を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態に係わる撮像モジュール１００の断面図であり、撮影光学系３は、レンズ鏡筒ユニットの移動枠１１に固定されている。移動枠１１は固定枠１２に保持されており、レンズ駆動用アクチュエータ７ａによって、撮影光学系３の光軸方向に沿って進退自在に制御される。なお、レンズ駆動用アクチュエータ７ａは、レンズ駆動機構１０１（図４参照）の一部であり、撮影光学系のピント合わせ用モータや、焦点距離調節用のモータ等によって構成される。
【００１５】
また、撮影光学系３の光軸上には、撮像回路ユニット９０（図４参照）を構成する赤外カットフィルタおよびローパスフィルタ９１と、撮像素子ユニット５０が配置されている。撮像素子ユニット５０は撮像素子基板１５に保持されており、この撮像素子基板１５は、ネジ１６によって固定枠１２に固定されている。赤外カットフィルタおよびローパスフィルタ９１の内、ローパスフィルタは、被写体像の高周波成分をカットし、低周波のみを通過させるための光学的フィルタであり、また赤外カットフィルタは、赤外光成分をカットする光学的フィルタである。
【００１６】
次に、撮像素子ユニット５０の構成について、図２を用いて説明する。図２（Ａ）は撮像素子ユニット５０の断面図であり、図２（Ｂ）は撮像素子５３側からみたインターポーザ５８の平面図である。撮像素子ユニット５０は、公知のシステム・イン・パッケージ（Ｓｉｐ）技術を利用して、基板・チップを積層している。
【００１７】
撮影光学系３によって結像された被写体像を光電変換する撮像素子５３の裏面側には第１スペーサ５４が配置されている。この第１スペーサ５４の熱伝導率は低い値の材料が用いられる。第１スペーサ５４を挟んで、撮像素子５３の反対側には種々の回路を含む第１回路基板（半導体チップ）５５が配置されている。
【００１８】
この第１回路基板５５は、撮像素子５３を駆動するための撮像素子駆動回路が設けられており、この撮像素子駆動回路としては、タイミングジェネレータ（ＴＧ）や、撮像素子５３の読み出し用の駆動ドライバ等の回路が含まれる。また、第１回路基板５５には、撮像素子５３から出力される撮像信号の処理を行なうためのアナログ信号処理回路７１（図４参照）、Ａ／Ｄ変換回路７３、また種々の調整値や補正値を記憶するためのＥ２ＰＲＯＭ等の電気的書き換え可能な不揮発性メモリ等で構成される記憶回路７７や、これらの調整値や補正値に基づいて、信号の調整や補正を行う調整回路７５が設けられている。
【００１９】
また、第１回路基板５５の裏面側には第２スペーサ５６が配置されており、この第２スペーサ５６の熱伝導率は、上述の第１スペーサ５４よりは高い材料が用いられている。この第２スペーサ５６の裏面側には第２回路基板５７が配置されており、この第２回路基板５７には、液晶シャッタ駆動回路７９（図４参照）およびインターフェース回路等が設けられている。液晶シャッタ駆動回路７９は液晶シャッタ５１を駆動するための回路である。インターフェース回路は、第１回路基板５７内の各回路によって処理された撮像信号を後述するＣＣＤインターフェース回路２２５に受け渡すためのインターフェース回路である。
【００２０】
これらの撮像素子５３、第１スペーサ５４、第１回路基板５５、第２スペーサ５６および第２回路基板５７の順に積層され、第２回路基板５７は、薄い基板で構成されたインターポーザ５８上に配置されている。インターポーザ５８は、熱伝導率の高い材料で構成され、またインターポーザ５８の裏面側には、放熱用電極５９ａが設けられている。
【００２１】
第１回路基板５５の撮像素子駆動回路８１等によって発生した熱は、主として、第２スペーサ５６、インターポーザ５８、放熱電極５９ａの順に伝わって、放熱していく。撮像素子５３と第１回路基板５５の間の第１スペーサ５４の熱伝導率は低いので、殆ど撮像素子５３側には第１回路基板５５の発熱が伝わらない。このため、撮像素子５３の環境温度が上昇し、暗電流が増加したり、ノイズが増加するおそれが低い。さらに、画素の出力レベルが温度により異常値を示す虞も低くなる。
【００２２】
撮像素子５３および第１回路基板５５内の各回路素子は、それぞれボンディングワイヤ６３、電極６６および電極５９ｂを介して外部の回路と接続している。各部材の周囲はパッケージ６１で囲まれており、また撮像素子５３の受光面側には液晶シャッタ５１が設けられており、この液晶シャッタ５１は電気的に透過状態と遮光状態に切り換え制御される。そして液晶シャッタ５１、電源供給がオフの状態では遮光状態である。
【００２３】
液晶シャッタ５１とパッケージ６１とは接着剤で固着されており、図３（Ａ）に示すように、内部は気密状態に保持され、ゴミ等の侵入を防止することができる。液晶シャッタ５１は、図３（Ｂ）に示す破線部５１ａ内が透過状態と遮光状態に切り換え制御可能であり、周囲は透過状態となっている。このため、この周囲部分については、パッケージ６１の嵌合部および後述する異方性導電部材６２や、黒紙等の遮光部材で被写体光束がパッケージ６１内に入射しないようにしている。
【００２４】
液晶シャッタ５１とインターポーザ５８の間には、パッケージ６１の四辺に沿って異方性導電部材６２が配置されており、液晶シャッタ５１はインターポーザ５８上の電極６５と電気的に接続している。第２回路基板５７の底面には、第２回路基板５７内の回路と接続している電極（不図示）が設けられており、この電極と、インターポーザ５８上の電極６７とが電気的に接続している。そして、不図示の銅箔パターン若しくはインターポーザ５８内の接続路を通じて、電極６７の一部と上述の電極６５は接続されている。このため、第２回路基板５７内の液晶シャッタ駆動回路７９は、電極６７→電極６５→異方性導電部材６２を通じて、液晶シャッタ５１と電気的に接続されている。また、第２回路基板５７内の他の回路は、電極６７、電極６６、電極５９ｂを通じて外部の回路と接続している。
【００２５】
なお、撮像素子５３としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の二次元撮像素子を用いる。撮像素子５３は、第１回路基板５４内の撮像素子駆動回路８１等に接続されており、撮像素子５３は、撮像素子駆動回路８１等の駆動制御の下で、被写体像を光電変換して撮像画像信号をＡ／Ｄ変換回路によってデジタルデータに変換して、デジタル画像データとして出力する。
【００２６】
次に、本実施形態における電気回路について図４に示すブロック図を用いて説明する。撮像モジュール１００は、撮影光学系３およびレンズ駆動機構１０１と、撮像回路ユニット９０、撮像素子ユニット５０から構成される。撮影光学系３は、前述したように、被写体像を撮像素子５３上に結像するためのレンズであり、レンズ駆動機構１０１によってピント合わせや焦点距離調節がなされる。撮像回路ユニット９０内には、前述の赤外カットフィルタおよびローパスフィルタ９１が、撮影光学系３の光軸上に配置されている。
【００２７】
撮像素子ユニット５０は、前述のパッケージ６１内に設けられている。液晶シャッタ５１は、撮像素子５３上に被写体光束を透過し、また遮光するためのシャッタ手段である。この液晶シャッタ５１は、第２回路基板５７内の液晶シャッタ駆動回路７９に接続されており、この液晶シャッタ駆動回路７９によって、駆動制御される。
【００２８】
撮像素子５３は、撮像素子駆動回路８１の出力が接続されており、この撮像素子駆動回路８１によって撮像素子５３内の各画素の読出し制御がなされる。撮像素子５３の出力は、アナログ信号処理回路７１に接続されている。アナログ信号処理回路７１は、読み出された画像信号の増幅やその他の信号処理を行なう。アナログ信号処理回路７１の出力は、Ａ／Ｄ変換回路７３に接続されており、このＡ／Ｄ変換回路７３は、アナログ信号処理回路７１から出力された画像信号のアナログデジタル変換を行なう。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換回路７３の出力は、調整回路７５に接続されている。調整回路７５は、撮像モジュール１００における各種調整値、例えば、光学補正値等に基づいて、Ａ／Ｄ変換された画像信号を補正するための回路である。この時の調整値は記憶回路７７に記憶されている。また、撮像素子ユニット５０内には、カメラ本体２００内の回路と整合をとるためのインターフェース回路８３を有しており、このインターフェース回路８３は、調整回路７５の出力、記憶回路７７の入力、撮像素子駆動回路８１の入力、および液晶シャッタ駆動回路７９の入力と接続されている。
【００３０】
次に、カメラ本体２００内には、調節回路７５から出力される画像信号を、インターフェース回路８３を介して入力するＣＣＤインターフェース回路２２５が設けられている。このＣＣＤインターフェース２２５は画像処理回路２２７に接続されており、この画像処理回路２２７は色補正、ガンマ(γ)補正、コントラスト補正、白黒・カラーモード処理、スルー画像処理といった各種の画像処理を行う。画像処理回路２２７は、ＡＳＩＣ２６３内のデータバス２６１に接続されている。このデータバス２６１には、画像処理回路２２７の他、ボディＣＰＵ２２９、圧縮回路２３１、フラッシュメモリ制御回路２３３、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access
Memory）制御回路２３６、入出力回路２３９、通信回路２４１、記録媒体制御回路２４３、ビデオ信号出力回路２４７、スイッチ検出回路２５３が接続されている。
【００３１】
データバス２６１に接続されているボディＣＰＵ２２９は、このデジタルカメラのフローを制御するものである。またデータバス２６１に接続されている圧縮回路２３１は後述するＳＤＲＡＭ２３７に記憶された画像データ等をＪＰＥＧで圧縮するための回路である。なお、画像圧縮はＪＰＥＧに限らず、他の圧縮方法も適用できる。データバス２６１に接続されているフラッシュメモリ制御回路２３３は、フラッシュメモリ２３５に接続され、このフラッシュメモリ２３５は、デジタルカメラのフローを制御するためのプログラムが記憶されており、ボディＣＰＵ２２９はこのフラッシュメモリ２３５に記憶されたプログラムに従ってデジタルカメラの制御を行う。なお、フラッシュメモリ２３５は、電気的に書換可能な不揮発性メモリである。ＳＤＲＡＭ２３７は、ＳＤＲＡＭ制御回路２３６を介してデータバス２６１に接続されており、このＳＤＲＡＭ２３７は、画像処理回路２２７によって画像処理された画像情報または圧縮回路２３１によって圧縮された画像情報を一時的に記憶するためのメモリである。
【００３２】
上述の記憶回路７７、撮像素子駆動回路８１、液晶シャッタ駆動回路７９と接続されたインターフェース回路８３と接続し、またレンズ駆動機構１０１と接続する入出力回路２３９は、データバス２６１を介してボディＣＰＵ２２９等の各回路とデータの入出力を制御する。通信回路２４１は、データバス２６１に接続され、ボディＣＰＵ２２９等とＵＳＢコネクタ２４２でカメラ外部との画像データのやりとりを行う。データバス２６１に接続された記録媒体制御回路２４３は、記録媒体２４５に接続され、この記録媒体２４５への画像データ等の記録の制御を行う。記録媒体２４５は、ｘDピクチャーカード(登録商標)、コンパクトフラッシュ(登録商標)、SDメモリカード(登録商標)、メモリスティック(登録商標)またはハードディスクドライブ（ＨＤ）等の書換え可能な記録媒体で構成され、カメラ本体２０に対して着脱自在となっている。
【００３３】
データバス２６１に接続されたビデオ信号出力回路２４７は液晶モニタ駆動回路２４９を介して液晶モニタ２６に接続される。ビデオ信号出力回路２４７は、ＳＤＲＡＭ２３７または記録媒体２４５に記憶された画像データを、液晶モニタ２６に表示するためのビデオ信号に変換するための回路である。液晶モニタ２６はカメラ本体の背面に配置されているが、撮影者が観察できる位置であれば、背面に限らないし、また液晶に限らず他の表示装置でも構わない。レリーズ釦の第1ストロークを検出するスイッチ（１Ｒスイッチと称する）や第２ストロークを検出するスイッチ（２Ｒスイッチと称する）や、モードダイヤル、パワースイッチ、コントロールダイヤル、再生釦、メニュー釦、十字キー、ＯＫ釦、スルー画切換釦等を含む各種スイッチ２５５（図４では各種ＳＷと略記）は、スイッチ検出回路２５３を介してデータバス２６１に接続されている。
【００３４】
次に、このように構成された本実施形態におけるカメラの動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。まず、カメラに電源電池が装填されると、図５に示すパワーオンリセットのルーチンを開始し、初期設定を行なう（Ｓ１）。初期設定は、各種フラグ等の設定値を初期化すると共に、撮影光学系等の機械的部材を初期位置に駆動する。初期設定が終わると、次に、スイッチ検出回路２５３の出力に基づいて、パワースイッチがオンか否かの判定を行なう（Ｓ３）。
【００３５】
ステップＳ３の判定の結果、パワースイッチがオフの場合には、液晶シャッタ５１を閉じ状態、すなわち遮光状態とする（Ｓ５）。この液晶シャッタ５１は、電源が供給されない状態では遮光状態となっている、いわゆるノーマリオフタイプの液晶シャッタである。パワーオフ時は、ステップＳ３とＳ５を繰り返す待機状態となる。
【００３６】
ステップＳ３の判定の結果、パワーオンであった場合には、スイッチ検出を行なう（Ｓ７）。ここでは、スイッチ検出回路２５３の検出出力を用いて、各種スイッチの状態を読み込む。続いて、モード処理変更を行なう（Ｓ９）。モード処理変更は、ステップＳ７で読み込んだモード情報に基づき、設定モードが変更されていた場合に行なう。
【００３７】
次に、液晶シャッタ５１を開状態、すなわち、液晶シャッタ５１を透過状態にする（Ｓ１１）。これは、入出力回路２３９、インターフェース回路８３および液晶シャッタ駆動回路７９を介して、液晶シャッタ５１を透過状態となるように駆動制御する。これによって、撮像素子５３上に被写体像が結像する。続いて、スルー画処理の開始を行なう（Ｓ１３）。この指令が出されると、撮像素子駆動回路８１は撮像素子５３の画像信号の読出しを開始し、アナログ信号処理回路７１→Ａ／Ｄ変換回路７３→調整回路７５→インターフェース回路８３→ＣＣＤインターフェース回路２２５→画像処理２２７→ビデオ信号出力回路２４７→液晶モニタ２４９の順に、画像信号は処理され、液晶モニタ２６に被写体像が観察用に動画表示される。
【００３８】
次に、１Ｒスイッチの状態を判定する（Ｓ１５）。判定の結果、オフであった場合には、ステップＳ３のパワースイッチの判定に戻り、前述のステップを繰り返す。一方、判定の結果、１Ｒスイッチがオンの場合、すなわちレリーズボタンが半押しされた場合には、続いて、測距とレンズ駆動量の演算を行なう（Ｓ１７）。測距は、カメラ本体２００内に設けられた測距装置（不図示）によって撮影光学系３の焦点ズレ量を検出することによって行い、この焦点ズレ量に基づいて、撮影光学系の駆動を演算する。
【００３９】
次に、測距・駆動量演算結果に基づいて、撮影光学系３が合焦範囲内にあるかどうかの判定を行なう（Ｓ１９）。判定の結果、合焦範囲内にない場合には、合焦動作を行う（Ｓ２１）。すなわち、ステップＳ１７で演算したレンズ駆動量に基づいて、レンズ駆動機構１０１は撮影光学系３の駆動を行い、合焦動作が終わると、ステップＳ１５、Ｓ１７に戻り、再度、測距と駆動量演算を行ない、これらの動作を合焦するまで繰り返す。
【００４０】
ステップＳ１９の判定の結果、合焦範囲内にある場合には、続いて、２Ｒスイッチの状態を判定する（Ｓ２３）。判定の結果、オフ状態であった場合には、１Ｒスイッチの状態を判定する。１Ｒスイッチがオンであった場合には、ステップＳ２３に戻り、ステップＳ２３とＳ２５を繰り返し実行する待機状態となる。１Ｒスイッチがオフとなると、ステップＳ３に戻り、前述のステップを繰り返す。
【００４１】
ステップＳ２３における判定の結果、２Ｒスイッチがオンとなると、すなわちレリーズボタンが全押しされると、ステップＳ３１以下の撮影動作に移行する。撮影動作に入ると、まず、スルー画処理を停止する（Ｓ３１）。すなわち、ステップＳ１３において、撮像素子５３の出力に基づいて被写体画像を液晶モニタ２６に表示するスルー画表示を開始したが、このステップにおいて停止処理を行なう。次に、測光および露出量演算を行なう。これは、カメラ本体２００内の測光センサ（不図示）に基づいて、被写体輝度を求め、公知の方法により適正露光となる露出量を演算する。
【００４２】
次に、静止画像の撮像を開始する（Ｓ３５）。これは、撮像素子５３の電荷蓄積部を一旦リセットした後、電荷蓄積を開始する。ステップＳ３３で演算した露光時間が経過すると、液晶シャッタ５１を閉じ、すなわち液晶シャッタ５１を遮光状態にする（Ｓ３７）。これは、液晶シャッタ駆動回路７９を介して行なう。続いて、撮像素子５３から画像データの読み出しを行なう（Ｓ３９）。この画像データの読出は、液晶シャッタ５１を遮光状態としてから行なっているので、スミア現象の発生を防ぐことができる。
【００４３】
続いて、読み出された画像データについて、画像処理回路２２７等によって画像処理を行なう（Ｓ４１）。圧縮処理等を含む画像処理が終わると、次に、画像データを記録媒体２４５に記録を行なう（Ｓ２４５）。画像データの記録が終わると、液晶シャッタ５１を開き、すなわち透過状態に駆動制御する（Ｓ４５）。液晶シャッタ５１の開き動作が終わると、ステップＳ３に戻り、前述のステップを繰り返す。
【００４４】
以上のように、本実施形態の半導体装置は、撮像素子を含む撮像用半導体チップ（撮像素子５３）と、この撮像用半導体チップの前面側に配置され、撮像用半導体チップへの光を遮断および透過を行なうシャッタ（液晶シャッタ５１）と、撮像用半導体チップからの信号を処理する信号処理用半導体チップ（第１回路基板５５）から構成され、撮像用半導体チップと信号処理用半導体チップは積層構造であることから、シャッタを含めて全体を小型化することができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、撮像用半導体チップと、信号処理用半導体チップと、シャッタを一体のパッケージで構成しているので、シャッタを含めて全体を小型化することができ、また、一つのユニットとしてアッセンブリー工程に送り込める利便性も有する。さらに、シャッタの駆動回路も一体のパッケージ内に設けるようにしているので、小型化することができる。シャッタがパッケージの一部を兼用していることから、更に一層小型化することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、回路基板は第１及び第２の回路基板５５、５７の２つであったが、これに限らず、１つでもよく、また３以上でも勿論構わない。また、シャッタとして、液晶シャッタを例に挙げたが、これに限らず、磁性流体を利用したシャッタや特許文献２記載されているような遮光性油膜を使用したシャッタ素子等、物質の特性を利用したシャッタであればよい。
【００４７】
本発明の実施形態の説明にあたっては、デジタルカメラに適用された例を挙げたが、デジタルカメラとしては一眼レフタイプやコンパクトタイプのデジタルカメラ等のいずれでも良く、またこれらのデジタルカメラ以外にも、ビデオカメラ、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯電子機器でもよく、また専用機に組み込まれるような撮像装置にも本発明を適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態における撮像素子ユニットを組み込んだ撮像モジュールの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における撮像素子ユニットを説明する図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）はインターポーザの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態における撮像素子ユニットを説明する図であり、（Ａ）は外観斜視図であり、（Ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるカメラの電気回路系を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるカメラのパワーオンリセットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
３・・・撮影光学系、７ａ・・・レンズ駆動用アクチュエータ、１１・・・移動枠、１２・・・固定枠、１５・・・撮像素子基板、１６・・・ネジ、２６・・・液晶モニタ、５０・・・撮像素子ユニット、５１・・・液晶シャッタ、５３・・・撮像素子、５４・・・第１スペーサ、５５・・・第１回路基板、５６・・・第２スペーサ、５７・・・第２回路基板、５８・・・インターポーザ、５９ａ・・・放熱用電極、５９ｂ・・・電極、６１・・・パッケージ、６２・・・異方性導電部材、６３・・・ボンディングワイヤ、６５・・・電極、６６・・・電極、６７・・・電極、７１・・・アナログ信号処理回路、７３・・・Ａ／Ｄ変換回路、７５・・・調整回路、７７・・・記憶回路、７９・・・液晶シャッタ駆動回路、８１・・・撮像素子駆動回路、８３・・・インターフェース回路、９０・・・撮像回路ユニット、９１・・・赤外カットフィルタおよびローパスフィルタ、１００・・・撮像モジュール、２２５・・・ＣＣＤインターフェース回路、２２７・・・画像処理回路、２２９・・・ボディＣＰＵ、２３１・・・圧縮回路、２３３・・・フラッシュメモリ制御回路、２３５・・・フラッシュメモリ、２３６・・・ＳＤＲＡＭ制御回路、２３７・・・ＳＤＲＡＭ、２３９・・・入出力回路、２４１・・・通信回路、２４２・・・ＵＳＢコネクタ、２４３・・・記録媒体制御回路、２４５・・・記録媒体、２４７・・・ビデオ信号出力回路、２４９・・・液晶モニタ駆動回路、２５３・・・スイッチ検出回路、２５５・・・各種ＳＷ、２６１・・・データバス、２６３・・・ＡＳＩＣ
【図１】
2009005262.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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