(57)【要約】【課題】撮像素子を構成するセラミックパッケージと光学蓋体との材質の相違による熱膨張率の差に起因する接着部の割れや剥れの問題を解消することができる撮像素子を提供する。【解決手段】撮像素子１０１は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子本体（固体撮像素子）１０２を備える。また、撮像素子１０１は、壁面部１０３ａとその外周の突起部１０３ｂとからなり、壁面部１０３ａに撮像素子本体１０２を実装する断面コの字型のセラミックパッケージ１０３を備える。また、撮像素子１０１は、セラミックパッケージ１０３の突起部１０３ｂの端面に接着され、撮像素子本体１０２の撮像面の空間１０５を密封する光学蓋体１０４を備える。セラミックパッケージ１０３と光学蓋体１０４を形成する材料は、マグネシウム、珪素、酸素の組成からなるフォルステライトである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子本体と、壁面部とその外周の突起部からなり、前記壁面部に前記撮像素子本体を実装するセラミックパッケージと、前記セラミックパッケージの前記突起部の端面に接着され、前記撮像素子本体の撮像面の空間を密封する光学蓋体とからなる撮像素子において、
前記セラミックパッケージと前記光学蓋体を形成する材料は、マグネシウム、珪素、酸素の組成からなるフォルステライトであることを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
前記光学蓋体は、光学ローパスフィルタであることを特徴とする請求項１記載の撮像素子。
【請求項３】
請求項１記載の撮像素子を組み込む撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子及びその撮像素子を組み込んだ撮像装置に関し、特に、撮像素子を構成するセラミックパッケージと光学蓋体の材料に特徴のある撮像素子及びその撮像素子を組み込んだ撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子は、撮像素子本体（固体撮像素子）と、壁面部とその外周の突起部からなり、壁面部に撮像素子本体を実装するセラミックパッケージと、セラミックパッケージの突起部の端面に接着され、撮像素子本体の撮像面の空間を密封する光学蓋体とからなる。
【０００３】
従来、セラミックパッケージの材料は、アルミナが多く使われている。一方、光学蓋体の材料は周知の透明ガラスである。セラミックパッケージと透明ガラスとは、接着により固定されるのが一般的である。
【０００４】
ところが、アルミナセラミックパッケージと透明ガラスでは、材料の違いによって熱膨張率に差があり、極端な温度変化や熱衝撃により、両者の接着面の剥れや割れといった現象が発生することがある。
【０００５】
その結果、アルミナセラミックパッケージと透明ガラスの密封性が損なわれて、湿気の侵入による撮像素子本体の劣化という重大な問題を引き起こす。
【０００６】
上記問題に対して、従来、下記の提案がなされている。
【０００７】
特許文献１では、セラミックパッケージとの間に弾性部材を介して透明ガラスを嵌入し、該弾性体の弾性により、極端な温度変化や熱衝撃により発生する変形応力を吸収する撮像素子が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２では、透明ガラスのセラミックパッケージに対向する面にイオンプレーティングによるコーティング膜を生成し、その面を接着することで、温度変化に対してより強い接着強度を持たせた撮像素子が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−０８５６５５号公報
【特許文献２】特開２００４−０５５９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記従来の撮像素子には以下のような問題がある。
【００１０】
特許文献１に開示の撮像素子の場合、弾性部材を介した嵌入であるため、嵌入状態にバラツキが出易く、よって密封の信頼性が低くなる懸念がある。また弾性部材のためのスペースが必要となり、その分パッケージの大型化が避けられない。更には、部品追加によるコストアップを伴う。
【００１１】
一方、特許文献２に開示の撮像素子の場合、イオンプレーティングにより接着領域をコーティングし、その他の光透過領域は、電子ビームコーティングで反射防止コーティングを施す工程となっている。
【００１２】
この場合、コーティング工程の増加に伴う歩留低下、品質低下、ひいてはコストアップが予想される。特許文献２は、接着強度を少しでも向上させるための手段を提供するものであって、熱膨張率の差に起因する問題を根本から解消するものではない。
【００１３】
本発明は、撮像素子を構成するセラミックパッケージと光学蓋体の材質の相違による熱膨張率の差に起因する接着部の割れや剥れの問題を解消することができる撮像素子及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮像素子は、撮像素子本体と、壁面部とその外周の突起部からなり、前記壁面部に前記撮像素子本体を実装するセラミックパッケージと、前記セラミックパッケージの前記突起部の端面に接着され、前記撮像素子本体の撮像面の空間を密封する光学蓋体とからなる撮像素子において、前記セラミックパッケージと前記光学蓋体を形成する材料は、マグネシウム、珪素、酸素の組成からなるフォルステライトであることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の撮像装置は、請求項１記載の撮像素子を組み込む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の撮像素子によれば、撮像素子を構成するセラミックパッケージと光学蓋体の材質の相違による熱膨張率の差に起因する接着部の割れや剥れの問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る撮像素子の断面図である。
【００１９】
本撮像素子１０１は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子本体（固体撮像素子）１０２を備える。
【００２０】
また、本撮像素子１０１は、壁面部１０３ａとその外周の突起部１０３ｂとからなり、壁面部１０３ａに撮像素子本体１０２を実装する断面コの字型のセラミックパッケージ１０３を備える。
【００２１】
また、本撮像素子１０１は、セラミックパッケージ１０３の突起部１０３ｂの端面に接着され、撮像素子本体１０２の撮像面の空間１０５を密封する光学蓋体１０４を備える。セラミックパッケージ１０３と光学蓋体１０４とにより密閉された空間１０５には、通常、不活性ガスが充填されている。
【００２２】
セラミックパッケージ１０３は、マグネシウム、珪素、酸素の組成からなるフォルステライトを焼成したもので形成される。光学蓋体１０４は、フォルステライト結晶で形成されるもので、光学ローパスフィルタとしての機能を併せ持つ。
【００２３】
図２は、図１の撮像素子を組み込んだレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラ（撮像装置）の概略構成図である。
【００２４】
本カメラは、撮影レンズ１、回転ミラー２、ピント板３、ペンタプリズム４、接眼レンズ５、サブミラー６、焦点検出装置７、視感度補正用の赤外カットフィルタ８、撮像素子１０１、画像処理部９を備えている。
【００２５】
ファインダ観察時には、撮影レンズ１を透過した光像は回転ミラー２で反射してピント板３に結像し、ペンタプリズム４、接眼レンズ５を介して観察される。焦点検出は、回転ミラー２の半透過ミラーを透過し、サブミラー６でミラーボックス下方に反射され、焦点検出装置７に導かれた像を処理して行われる。
【００２６】
撮影時は、回転ミラー２及びサブミラー６は撮影光路から退避し、撮影レンズ１からの自然光が光学蓋体（光学ローパスフィルタ）１０４に入射し、所望のボケをもって光学蓋体１０４を射出し、撮像素子本体１０２で撮像される。
【００２７】
撮像された像は電気信号に変換され、画像処理部９でデジタル画像処理され、図示していない記憶メディアに記憶される。
【００２８】
ここで、フォルステライト結晶による光学ローパスフィルタの機能について簡単に説明する。
【００２９】
規則的な画素配列を有する撮像素子を有するデジタル一眼レフカメラやデジタルスチルカメラ及びビデオカメラ等では、周期構造を有する被写体像の周期が画素の周期と近い状態で撮像されると偽色が発生する。そのため、従来から偽色の発生を防ぐために、光学ローパスフィルタが使われている。
【００３０】
光学ローパスフィルタは、結晶の複屈折を利用したもの、回折格子を利用したもの等、種々の原理のものが提案されているが、ＭＴＦ特性、効果の均一性で優れているため安価なカメラ以外では結晶の複屈折を利用した光学ローパスフィルタが広く使われている。
【００３１】
多くの場合、このタイプの光学ローパスフィルタには水晶が使われているが、水晶は１枚で一方向にしか像をずらすことができないため、２枚もしくは３枚の水晶を使って所望の二次元的像分離特性を得ている。
【００３２】
一方、フォルステライト結晶は、斜方晶系の二軸結晶で、その平行平板の面の法線が二軸結晶の光学軸と略一致するように切り出した形の構成とし、内部円錐屈折現象を利用したものである。
【００３３】
上記平行平板に、入射面に垂直な方向、即ち、光学軸方向と平行な自然光が入射した場合、内部円錐屈折により出射光は中空の円筒状に出射され、リング状のボケとなる。このリング状のボケにより、１枚の結晶板でありながら、二次元的に偽色改善効果が得られるものである。
【００３４】
本発明によれば、組成のほぼ等しいフォルステライトで、セラミックパッケージと光学蓋体を形成したので、材料の違いによる熱膨張率の差が無く、従って接着部での剥れや割れの問題が全く発生することがない。
【００３５】
更には、フォルステライト結晶で形成された光学蓋体そのものに、光学ローパスフィルタの機能を持たせることができるので、従来のような水晶３枚で構成していた光学ローパスフィルタに対して光学的平行平板の枚数を削減することができる。よって、カメラの小型化とローコスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像素子の断面図である。
【図２】図１の撮像素子を組み込んだレンズ交換可能なデジタル一眼レフカメラの概略構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０１  撮像素子
１０２  撮像素子本体
１０３  セラミックパッケージ
１０３ａ  壁面
１０３ｂ  突起部
１０４  光学蓋体（光学ローパスフィルタ）
１０５  空間
【図１】
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【図２】
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