(57)【要約】【課題】１台の撮像装置で複数の撮影方向の映像を同時に取得できるようにする。【解決手段】  複数個の撮像素子２ａ〜２ｄをフレキシブル基板１４に取り付ける。また、複数個の撮像素子２ａ〜２ｄの各々に対して同一の駆動信号を与える１つのタイミングジェネレータ（ＴＧ）１０を備える。このフレキシブル基板１４に、タイミングジェネレータ１０と、撮像素子対応に設けられ対応する撮像素子の出力信号を前処理する前処理手段６ａ〜６ｄと、撮像素子対応に設けられ対応する前処理手段の出力信号を画像処理するデジタル信号処理手段と、各デジタル信号処理手段の出力画像データを統合処理する演算処理手段８とが搭載される基板１３が連設される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の撮像素子をフレキシブル基板に取り付けたことを特徴とする複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項２】
前記フレキシブル基板上に取り付けられる前記複数個の撮像素子が少なくとも３個であり、そのうちの少なくとも２個が共通の１つのパッケージ内に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項３】
前記共通の１パッケージ内に収納される少なくとも２個の撮像素子が、同一半導体ウェハ上に隣接して形成され一体物として切り出された撮像素子であることを特徴とする請求項２に記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項４】
前記パッケージが積層セラミックパッケージであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項５】
前記パッケージにレンズアレイが取り付けられ該パッケージ内の複数個の撮像素子の各々に撮影レンズが設けられることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項６】
前記複数個の撮像素子の各々に対して同一の駆動信号を与える１つのタイミングジェネレータを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項７】
前記複数個の撮像素子が取り付けられる前記フレキシブル基板に、前記タイミングジェネレータと、前記撮像素子対応に設けられ対応する撮像素子の出力信号を前処理する前処理手段と、前記撮像素子対応に設けられ対応する前処理手段の出力信号を画像処理するデジタル信号処理手段と、各デジタル信号処理手段の出力画像データを統合処理する演算処理手段とが搭載される基板が連設されることを特徴とする請求項６に記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項８】
前記フレキシブル基板上に取り付けられる前記複数個の撮像素子と前記タイミングジェネレータとが共通配線にて接続され、該共通配線から個々の前記撮像素子に前記同一の駆動信号が分岐される接続構成になっていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項９】
前記複数個の撮像素子の各々が、異なる透過特性を有するフィルタを受光面前部に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子がＣＣＤ型であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置。
【請求項１１】
前記演算処理手段は、少なくとも２つ撮像素子が同一被写体を撮像しているとき当該被写体まで距離を該２つの撮像素子間の距離と該撮像素子の撮像画像とから算出する手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置。
【請求項１２】
前記演算処理手段は、算出した前記被写体までの距離が所定距離以下になったことを検知したとき警報出力する手段を備えることを特徴とする請求項１１に記載の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置。
【請求項１３】
前記フレキシブル撮像装置が車載カメラであることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置。
【請求項１４】
前記フレキシブル撮像装置が監視カメラであることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の撮像素子を搭載した撮像装置に係り、特に、複数の撮像素子の撮影方向を任意方向に設定できるフレキシブル撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両の前方，側方，後方，内部などの画像を撮像する車載カメラや、セキュリティを確保するための監視カメラ等が普及してきている。これらカメラに搭載される固体撮像素子としては、アスペクト比が高く広視野角が得られるものが好適である。しかし、この様な固体撮像素子は製造歩留まりが低く、製造コストが嵩んでしまうという問題がある他、被写体の動画像を撮像する場合に、フレームレートを上げることができないという問題がある。
【０００３】
そこで従来は、例えば特許文献１，２に記載されている様に、複数の固体撮像素子を１つのパッケージ内に収納し、各固体撮像素子によって撮像された画像を合成することでアスペクト比が高い広視野角の画像を撮像したり、動画のフレームレートを上げたりしている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２―１０９８８号公報
【特許文献２】特開昭６２―１１２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の固体撮像素子を撮像装置に搭載し、個々の固体撮像素子による撮像画像を合成することで、広視野角の画像を得たり、動画のフレームレートを向上させることができる。
【０００６】
しかし、例えば家の角に監視カメラを取り付け、家の正面方向の監視映像と、家の側方つまり正面に対して９０度の方向の監視映像とが欲しい場合には、２台の監視カメラが必要になってしまい、必要となる監視カメラ台数が増えてコストが嵩んでしまうという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、任意の複数方向の映像を１台の撮像装置で撮影することができる複数の撮像素子を搭載したフレキシブル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】
【０００８】
本発明の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置は、複数個の撮像素子をフレキシブル基板に取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記フレキシブル基板上に取り付けられる前記複数個の撮像素子が少なくとも３個であり、そのうちの少なくとも２個が共通の１つのパッケージ内に収納されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のフレキシブル撮像装置は、前記共通の１パッケージ内に収納される少なくとも２個の撮像素子が、同一半導体ウェハ上に隣接して形成され一体物として切り出された撮像素子であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記パッケージが積層セラミックパッケージであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記パッケージにレンズアレイが取り付けられ該パッケージ内の複数個の撮像素子の各々に撮影レンズが設けられることを特徴とする。
【００１３】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記複数個の撮像素子の各々に対して同一の駆動信号を与える１つのタイミングジェネレータを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記複数個の撮像素子が取り付けられる前記フレキシブル基板に、前記タイミングジェネレータと、前記撮像素子対応に設けられ対応する撮像素子の出力信号を前処理する前処理手段と、前記撮像素子対応に設けられ対応する前処理手段の出力信号を画像処理するデジタル信号処理手段と、各デジタル信号処理手段の出力画像データを統合処理する演算処理手段とが搭載される基板が連設されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記フレキシブル基板上に取り付けられる前記複数個の撮像素子と前記タイミングジェネレータとが共通配線にて接続され、該共通配線から個々の前記撮像素子に前記同一の駆動信号が分岐される接続構成になっていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記複数個の撮像素子の各々が、異なる透過特性を有するフィルタを受光面前部に備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置は、前記撮像素子がＣＣＤ型であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の複数の撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置の前記演算処理手段は、少なくとも２つ撮像素子が同一被写体を撮像しているとき当該被写体まで距離を該２つの撮像素子間の距離と該撮像素子の撮像画像とから算出する手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明のフレキシブル撮像装置の前記演算処理手段は、算出した前記被写体までの距離が所定距離以下になったことを検知したとき警報出力する手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置が車載カメラであることを特徴とする。
【００２１】
本発明の複数の撮像素子を搭載するフレキシブル撮像装置が監視カメラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、複数の撮像素子の撮影方向を任意方向に設定することができるため、必要となる撮像装置台数を減らすことができる。また、各撮像素子を駆動するタイミングジェネレータを１台にすることで、各撮像素子による撮像画像の同時性を確保することができ、各撮像画像の統合処理が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るフレキシブル撮像装置の機能ブロック構成図である。本実施形態の撮像装置１は、複数（図示の例では４つ）の固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを搭載している。図示する固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄはＣＣＤ型固体撮像素子であり、各ＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、同一画素数，同一段数の垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）、同一段数の水平電荷転送路（ＨＣＣＤ）を備え、同一駆動電圧により駆動される構成になっている。
【００２５】
各固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの前部には、赤外線カットフィルタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが設けられ、更にその前段に、撮影レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが設けられている。
【００２６】
各固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの出力段にはエミッタフォロア５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが設けられ、各エミッタフォロア５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの後段には、ＣＣＤ型固体撮像素子では周知の前処理部（相関二重サンプリング処理部（ＣＤＳ），利得制御部，アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）等）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが設けられている。尚、前処理部の初段特性によって、エミッタフォロア５ａ〜５ｄが省略される場合もある。
【００２７】
前処理部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの出力は、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに接続され、各デジタル信号処理部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの出力が、撮像装置１を統括制御するＭＰＵ（マイクロプロセッサ）８に接続され、マイクロプロセッサ８の出力が画像記録用のメモリ９に接続される。尚、マイクロプロセッサ８とメモリ９は、夫々、ＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ対応に４つづつ設ける構成としても良い。
【００２８】
各ＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）を駆動するＶ系駆動信号（読み出しパルス信号，垂直転送パルス，電子シャッタパルス）と水平電荷転送路（ＨＣＣＤ）を駆動するＨ系駆動信号（水平転送パルス，リセットパルス）とにより駆動制御される。
【００２９】
また、前処理部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、例えば、相関二重サンプリング処理におけるフィードスルーレベルを決めるサンプリングパルス信号や、データレベルを決めるサンプリングパルス信号、アナログデジタル変換部のサンプリングパルス等の駆動信号により制御される。
【００３０】
本実施形態では、これら駆動信号を、４つの固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及び４つの前処理部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄで共通に設けた１つのタイミングジェネレータ（ＴＧ）１０で生成する構成になっている。
【００３１】
即ち、マイクロプロセッサ８からの指示によりタイミングジェネレータ１０が前処理部の駆動信号と、Ｈ系駆動信号と、Ｖ系駆動信号とを生成し出力する。前処理部用の駆動信号は、４つに分岐され、各々が前処理部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに供給される。
【００３２】
また、タイミングジェネレータ１０が生成したＨ系駆動信号は、４つに分岐され、各々が、バッファ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを介して各ＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの水平電荷転送路（ＨＣＣＤ）等に供給される。尚、バッファ１１ａ〜１１ｄは必ずしも必要な回路要素ではなく、無くても良い。
【００３３】
更に、タイミングジェネレータ１０が生成したＶ系駆動信号は、４つに分岐され、各々が、ドライバ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを介して各ＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの垂直電荷転送路（ＶＣＣＤ）等に供給される。
【００３４】
これにより、４つのＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、完全に同一且つ同時に各動作（露光，読み出し，転送，出力）を行い、４つの前処理部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄも完全に同一動作状態でサンプリング処理等を行うことになる。従って、４つのＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄから出力される撮像画像信号の差違は、４つのＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの配置位置の違いに起因するものだけとなる。
【００３５】
１つのカメラ内に複数の撮像素子を搭載したものが従来から存在する。例えば、３板式カメラは、赤色画像撮像用，緑色画像撮像用，青色画像撮像用の３つの撮像素子を１つのカメラ内に収納し、入射光をプリズムで３分割して各々の撮像素子に入射させる構成になっている。しかし、従来の３板式カメラでは、各撮像素子対応に別々のタイミングジェネレータを設け、３つのタイミングジェネレータが共通の水平同期信号ＨＤや垂直同期信号ＶＤに基づいて別個に水平転送パルスや垂直転送パルスを生成し、各撮像素子を駆動する構成になっている。
【００３６】
これに対し、本実施形態に係る撮像装置では、複数個の撮像素子が１つのタイミングジェネレータの出力信号で駆動されるため、複数個の撮像素子は、単なる同期動作ではなく、完全な同一同時動作を行うことになる。
【００３７】
即ち、各受光面上の同一座標位置に在る画素（受光素子）の検出信号が各撮像素子から出力されるタイミングも同一、前処理されるタイミングも同一、画像処理されるタイミングも同一、メモリ９に保存されるタイミングも同一となる。メモリ９を４つ設けた場合、メモリの同一番地に格納されるデータの格納タイミングも同一となる。
【００３８】
図２は、図１に示すフレキシブル撮像装置の断面模式図である。本実施形態で用いる撮像装置１の設置基板は２種類でなり、第１基板１３と、これに連設された第２基板１４とでなる。第１基板１３はプリント基板等の硬質基板でなり、電子回路１７が搭載される。電子回路１７とは、図１で説明したタイミングジェネレータ１０、前処理回路６ａ〜６ｄ、ＤＳＰ７ａ〜７ｄ、ＭＰＵ８等である。図１に示すメモリ９は、例えば着脱自在のフラッシュメモリやハードディスク等で構成されるため、別所に配置される。
【００３９】
第２基板１４は、可撓性を持つフレキシブル基板でなり、このフレキシブル基板１４に、４つの固体撮像素子２ａ〜２ｄが搭載される。図示する例では、固体撮像素子２ａ，２ｂが共通パッケージ１６に収納され、固体撮像素子２ｃ，２ｄが別の共通パッケージ１６に収納され、これらパッケージ１６がフレキシブル基板１４上に固定される。
【００４０】
各パッケージ１６は、図３に示す様に、例えば積層セラミック製でなり、収納する２つの固体撮像素子の位置決め精度を高めるため、その内側底面に高精度に位置決めされた刻印が設けられており、この刻印に従って各固体撮像素子が取り付けられる。
【００４１】
固体撮像素子をパッケージ１６内に収納した後、光入射面となるパッケージ開口部が透明なガラスリッド１８によって閉塞される。ガラスリッド１８は、例えば紫外線（ＵＶ）硬化樹脂等の接着材１９によってパッケージ開口部に貼り付けられる。
【００４２】
図４は、電子回路１７と積層セラミック製パッケージ１６との配線接続図である。積層セラミック製パッケージ１６の内部には配線層１６ａが積層されており、この配線層１６ａがパッケージ１６内の接続パッド１６ｂに接続されている。そして、接続パッド１６が固体撮像素子２ｄにボンディングワイヤ２０によって接続される。この配線層１６ａは、パッケージ１６の側部外表面まで延出されており、この延出部１６ｃが配線２１により電子回路１７のタイミングジェネレータ１０等に接続される。
【００４３】
配線２１は、フレキシブル基板１４上を更に先まで敷設され、この配線２１に、図４と同様に、固体撮像素子２ａ，２ｂを収納したパッケージ１６が接続される。あるいは２つのパッケージ１６の配線層１６ａ同士をフレキシブル基板１４上に敷設した配線で接続し共通配線とする構成でも良い。
【００４４】
図５は、図２の上面図である。第１基板１３にフレキシブル基板１４が連設され、フレキシブル基板１４上に、夫々２個づつ固体撮像素子を収納した２つの撮像素子パッケージ１６が載置される。各固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄには、共通の配線２１を通して、タイミングジェネレータ１０からの駆動信号が分配され、同一タイミングで動作する。
【００４５】
図６は、パッケージ１６の開口部に貼り付けられたガラスリッド１８の上に載置されるレンズ部を示す図である。このレンズ部４は、パッケージ１６内に並置された２つの固体撮像素子２ａ，２ｂ（あるいは２ｃ，２ｄ）に合わせて２つの集光レンズ（図１の撮影レンズ）４ａ，４ｂ（または４ｃ，４ｄ）が並設され、且つ一体にプラスチックモールド成形されたレンズアレイ構成になっている。夫々の集光レンズ４ａ〜４ｄで集光された被写界光が、夫々の固体撮像素子２ａ〜２ｄの受光面に結像される。
【００４６】
図７は、図６とは別実施形態に係るレンズ部の構成図である。図６では各々が一枚構成の集光レンズ４ａ〜４ｄで構成されたが、図７の実施形態では、各々が３枚レンズで構成された集光レンズ系で構成され、２つの集光レンズ系２４ａ，２４ｂ（または２４ｃ，２４ｄ）を夫々一体に集合したレンズアレイユニットとしてレンズ部２４が構成される。
【００４７】
対となる固体撮像素子２ａ，２ｂ（または２ｃ，２ｄ）は、同一寸法，同一画素数であれば良いが、好ましくは、同一製造プロセスで形成したものを用いるのが良い。最も良い形態は、図８（ａ）に示す様に、１枚の半導体ウェハ２５の上に形成した多数の固体撮像素子のうち、隣接する２つの固体撮像素子２ａ，２ｂ（または２ｃ，２ｄ）を、図８（ｂ）に示す様に、一体物として個片化することなくダイシングする。
【００４８】
そして、これを、図８（ｃ）に示す様に、パッケージ１６内に収納する。この場合、図５に示す様に、各固体撮像素子間に接続パッド１６ｂを設けないようにしてボンディング接続が容易な構成にするのが良い。
【００４９】
本実施形態の撮像装置１では、ＭＰＵ８が４つの固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの撮像画像を統合処理するが、この統合処理するときに、４つの固体撮像素子２ａ〜２ｄの相互間の位置関係と、夫々の撮影方向（受光面が向く方向）を精度良く知る必要がある。特に対となる２つの固体撮像素子２ａ，２ｂ（または２ｃ，２ｄ）のパッケージ１６への設置位置を精度良く制御する必要がある。この意味でも、図８で説明した実施形態のものが最も好ましい。図８の例の２個の固体撮像素子の相互間の位置精度は、固体撮像素子の製造装置であるステッパの製造精度となり、数１０〜数１００ｎｍオーダとなる。
【００５０】
上述した構成のフレキシブル撮像装置１で被写体画像を撮像するときの動作について説明する。撮像装置１は、例えば、図９に示す様に、車載カメラとして自動車の各部位置に設置する。図示する例では、車両前部の右角部と左角部、車両後部の右角部と左角部とに、夫々、図２で説明した撮像装置１を、フレキシブル基板１４を折り曲げて取り付ける。更に、図示する例では、固体撮像素子を３個設けたフレキシブル撮像装置１’を、左右のドアミラーの曲面部分にフレキシブル基板１４を曲げて取り付け、バックシートに座った子供の映像を撮影するために運転席の後に、２つの固体撮像素子を設けたフレキシブル撮像装置１”を設け、更に、同じフレキシブル撮像装置１”を運転席撮像用に取り付けている。
【００５１】
フレキシブル撮像装置１’，１”では、各固体撮像素子の各々が別々のパッケージ内に収納されているため、夫々が別方向に向くことができる様になっている。
【００５２】
フレキシブル撮像装置の各々の固体撮像素子は、各々の集光レンズを通して結像した被写界光を電気信号に変換し、撮像画像を各々に対応する前処理部に出力し、対応するＤＳＰが、画像処理し、ＭＰＵが各固体撮像素子毎に得られた撮像画像を統合処理する。
【００５３】
例えば、正面を向く２つの固体撮像素子２ａ，２ｂの映像はステレオカメラとなっているため、歩行者や対向車の映像が映ったとき、この映像を車内に設けられたモニタ画面に表示すると共に、例えば特開２００６―３１８０６２号公報記載の様に、被写体までの距離を、固体撮像素子２ａ，２ｂ間の距離と夫々の撮像画像とから求めることができ、運転者に報知することができる。
【００５４】
同様に、側方を向く２つの固体撮像素子２ｃ，２ｄの映像からも、例えば運転席から見えない脇道から進んでくる歩行者等の映像をモニタ画面に表示し、距離を報知することができる。ＭＰＵ８は、被写体例えば歩行者等の警報対象物が所定距離以下まで接近してきたことを検知したとき、警報出力を行う様にするのが良い。
【００５５】
被写体までの距離を高精度に算出するには、２つの撮像画像の同時性が要求されるが、本実施形態では２つの撮像画像の同時性が確保されるため、精度の高い距離計算が可能となる。
【００５６】
また、４つの固体撮像素子の撮像画像を合成してモニタ画面に表示するとき、４つの撮像画像の同時性が確保されるため、正面の画像と全く同じ瞬間の側方の画像を運転者が同時に見ることができ、運転の安全性を向上させることが可能となる。
【００５７】
図１０（ａ）（ｂ）は、上述したフレキシブル撮像装置を監視カメラとして家に設置する場合の説明図である。図１０（ａ）は、３つの撮像素子を搭載したフレキシブル撮像装置１’を、家の正面，右側部，左側部，後部に夫々曲げて取り付け、家の周囲３６０度を監視できる様にしている。
【００５８】
１個の固体撮像素子で家の正面の映像を全て撮る場合には、超広角レンズが必要となり、図示する例では、４つの超広角レンズが必要となるため、監視カメラの設置コストが嵩んでしまう。しかし、本実施形態のフレキシブル撮像装置１’では、超広角レンズを用いなくても、３つの固体撮像素子を曲面部分に曲げて取り付けることで、正面の全ての映像を撮像でき、計４台のフレキシブル撮像装置を設けることで、家の周囲３６０度の監視が可能となる。
【００５９】
図１０（ｂ）では、家の前に監視ポールを設け、この監視ポールに、８個の固体撮像素子２ａ〜２ｈをフレキシブル基板に搭載し、フレキシブル基板を円形に丸めた状態とした１台の撮像装置３０を設置している。この撮像装置３０では、８個の固体撮像素子２ａ〜２ｈの各々の撮像画像を貼り合わせることで、３６０度の監視映像を合成することができる。
【００６０】
この３６０度の監視映像の合成処理は、図１０（ａ）の監視カメラより容易となる。図１０（ａ）では、４台の撮像装置１を用いている（撮像装置毎にタイミングジェネレータが設けられている。）のに対して、図１０（ｂ）では１台の撮像装置３０を用いているためである。即ち、８個の固体撮像素子２ａ〜２ｈが１つのタイミングジェネレータの出力信号で駆動されるためである。
【００６１】
３６０度の監視映像の合成処理は、８つの撮像画像の同時性が確保されているため、ＭＰＵが実行する撮像画像の統合処理、即ち、隣接する固体撮像素子の撮像画像が重なり合う部分の探索処理等が容易となる。
【００６２】
また、８つの撮像画像は夫々動画として撮像装置に取り込まれるが、夫々の動画の取得タイミングが８つの固体撮像素子で全く同じなため、例えば固体撮像素子２ａで捕らえている移動体の映像が隣の固体撮像素子２ｂの撮像範囲に入るときでも、全く同一の動画として認識でき、違和感の無い動画像を得ることができる。
【００６３】
尚、図１に示した実施形態では、４つの固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの全てが、受光面前部に可視光撮像用赤外線カットフィルタ３ａ〜３ｄを備える例を説明したが、別々の透過特性を有するフィルタを搭載することも可能である。可視光カットフィルタを用いれば赤外線画像を撮像することができ、偏光フィルタを用いれば、道路に反射する対向車のヘッドライトをカットした画像を撮像することができる。
【００６４】
異なる透過特性を備えるフィルタを用いた複数の固体撮像素子の撮像範囲を同一範囲に設定して、各撮像画像を統合処理してモニタ表示することで、例えば薄暗くなって進行方向の歩行者が見づらくなったとき、赤外線画像中に映る歩行者の熱画像を、可視光画像に重ねて表示することができる。この様な場合でも、本実施形態の撮像装置１は、複数の固体撮像素子が全く同一動作し、固体撮像素子からの１画素１画素の検出信号の出力タイミングや、Ａ／Ｄ変換処理のタイミング，ＭＰＵ８内のフレームメモリへの格納タイミングが同一であるため、各撮像画像の統合処理を短時間且つ容易に行うことができる。
【００６５】
尚、図２で説明した実施形態では、４つの固体撮像素子を横一列に一次元配列したが、これを２×２の二次元配列することでも良い。また、使用する固体撮像素子は４個に限るものでないこともいうまでもない。
【００６６】
また、上述した実施形態では、積層セラミックパッケージを用いたが、これに限るものではなく、例えばプラスチックパッケージでも良い。あるいは、特許第３８２７３１０号に記載されている様なチップサイズパッケージを用い、撮像装置の更なる小型化を図ることができる。
【００６７】
図１１は、チップサイズパッケージの説明図である。図１１（ａ）はチップサイズパッケージを用いた撮像装置の断面模式図である。この撮像装置は、固体撮像素子２ａ，２ｂが形成された半導体基板４１の表面部の撮像素子２ａ，２ｂを囲む枠部分にスペーサ４２を形成し、このスペーサ４２上に、ガラスリッド４３等の透明基板を接着剤等で貼り付けて構成される。
【００６８】
半導体基板４１や透明基板４３等を薄くすることで、それ自体に可撓性を持たせ、これを図１１（ｂ）に示す様に、フレキシブル基板１４上に貼り付ける。また、電子回路１７はプリント基板等の電子回路用基板１３上に載置し、基板１３に対してフレキシブル基板１４を接続する。
【００６９】
半導体基板４１の端部には接続パッド４５が設けられており、このパッド４５と、各撮像素子２ａ，２ｂとが、半導体基板上に形成した共通配線４６にて接続される。また、パッド４５と、電子回路１７のタイミングジェネレータ（ＴＧ）１０とが配線４７にて接続される。
【００７０】
フレキシブル基板１４を、９０度程度曲げて使用する場合もある。この場合には、図５に示す様に、曲げる箇所で、チップサイズパッケージングした撮像素子を複数に分離して設ければ良い。
【００７１】
更に、上述した実施形態では、図６，図７に示す様に、個々の固体撮像素子に夫々１つのレンズを用いたが、複数個で共通の１つの撮影レンズを用いる構成とすることも可能である。
【００７２】
更にまた、上述した実施形態では、固体撮像素子がＣＣＤ型であるとして説明したが、１つのタイミングジェネレータで駆動される複数個のＣＭＯＳ型固体撮像素子にも上述した実施形態を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係るフレキシブル撮像装置は、複数の固体撮像素子の撮影方向を任意方向に設置することができるため、９０度撮影方向の異なる映像を容易に得ることが可能となり、車載カメラや監視カメラ等に適用すると有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の機能ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置の側面概略図である。
【図３】図２に示す撮像装置の撮像素子パッケージ部分の拡大図である。
【図４】図２に示す電子回路と撮像素子パッケージ部分の接続部分の拡大図である。
【図５】図２に示す撮像装置の上面概略図である。
【図６】図２に示す撮像素子パッケージに載置するモールド成形したレンズ部を示す図である。
【図７】図６に示すレンズ部に替えて用いる各々が３枚レンズ構成のレンズアレイユニットを示す図である。
【図８】図２に示す撮像素子パッケージ内に収納する２つの固体撮像素子の好適実施形態を説明する図である。
【図９】本発明のフレキシブル撮像装置の車載カメラとして使用する例を示す図である。
【図１０】本発明のフレキシブル撮像装置を監視カメラとして使用する例を示す図である。
【図１１】チップサイズパッケージングした撮像素子の説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１’，１”，３０  フレキシブル撮像装置
２ａ〜２ｄ  固体撮像素子
３ａ〜３ｄ  赤外線カットフィルタ
４ａ〜４ｄ  撮影レンズ（集光レンズ）
６ａ〜６ｄ  前処理部
７ａ〜７ｄ  ＤＳＰ
８  ＭＰＵ
９  メモリ
１０  タイミングジェネレータ
１３  第１基板
１４  第２基板（フレキシブル基板）
１６  撮像素子パッケージ
１６ａ  内部配線層
１６ｂ  接続パッド
１７  電子回路
１８  ガラスリッド
２０  ボンディングワイヤ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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