(57)【要約】【課題】複数の撮像素子を搭載した撮像装置の各撮像画像の同時性を保つ。【解決手段】複数個の撮像素子２ａ〜２ｄと、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１０とを備える。好適には、複数個の撮像素子２ａ〜２ｄが設置される基板上に、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７ａ〜７ｄ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とを設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の撮像素子と、該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とを備えることを特徴とする複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項２】
前記複数個の撮像素子が設置される基板上に、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設置され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撮像装置。
【請求項３】
前記基板上に設置される前記複数個の撮像素子が、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または請求項２に記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項４】
前記複数個の撮像素子が、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複数個の撮像素子であることを特徴とする請求項３に記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項５】
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３または請求項４に記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項６】
前記パッケージ内の複数個の前記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３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撮像装置。
【請求項７】
前記複数個の撮像素子の各々の撮像範囲が同一位置に重ねて設けられる設定になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項８】
前記複数個の撮像素子の各々の撮像範囲が並べて設けられる設定になっていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項９】
前記複数個の撮像素子の各々に撮影レンズが設けられてい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撮像装置。
【請求項１０】
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９のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項１１】
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１０のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載した撮像装置。
【請求項１２】
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２に記載の複数の撮像素子を搭載する撮像装置。
【請求項１３】
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１２に記載の複数の撮像素子を搭載する撮像装置。
【請求項１４】
前記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１３のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載する撮像装置。
【請求項１５】
前記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１３のいずれかに記載の複数の撮像素子を搭載する撮像装置。
【請求項１６】
複数個の撮像素子と、該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共通配線とを備えることを特徴とする複数の撮像素子を搭載する撮像装置。
【請求項１７】
前記共通配線が積層セラミックパッケージ内に形成されることを特徴とする請求項１６に記載の複数の撮像素子を搭載する撮像装置。
【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、複数の撮像素子の各々で撮像した撮像画像の同時性を保つ撮像装置に関する。
【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１パッケージ内に収納し、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、例えば左右の固体撮像素子の撮像画像を貼り合わせて広視野角の画像にした場合、左右の画像のつなぎ目部分で画像に破綻が生じたり、また、動画像の場合には、つなぎ目部分を境にして左右の動画像で動きに差が生じてしまい違和感のある動画になってしまうという問題が生じる。
【０００７】
この問題は、左右の画像の合成処理時に左右の画像間の乱れやタイミング差が小さくなるように画像処理を施すことで軽減することが可能である。しかし、画像処理に時間を要し、また画像処理負荷が高くなってしまうため、高性能で高コストな画像処理装置が必要になってしまうという別の問題が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、低コストで複数の画像間の同時性を保ち違和感の無い合成画像を得ることができる複数の撮像素子を搭載した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】
【０００９】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、複数個の撮像素子と、該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とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記複数個の撮像素子が設置される基板上に、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設置され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撮像装置は、前記基板上に設置される前記複数個の撮像素子が、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。
【００１２】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記複数個の撮像素子が、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複数個の固体撮像素子であ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。
【００１４】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記パッケージ内の複数個の前記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。
【００１５】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記複数個の撮像素子の各々の撮像範囲が同一位置に重ねて設けられる設定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撮像装置は、前記複数個の撮像素子の各々の撮像範囲が並べて設けられる設定になってい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撮像装置は、前記複数個の撮像素子の各々に撮影レンズが設けられてい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。
【００１９】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記撮像素子がＣＣＤ型であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記演算処理手段が、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。
【００２１】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記演算処理手段が、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。
【００２２】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、車載カメラであることを特徴とする。
【００２３】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、監視カメラであることを特徴とする。
【００２４】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、複数個の撮像素子と、該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共通配線とを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明の複数の撮像素子を搭載した撮像装置は、前記共通配線が積層セラミックパッケージ内に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の撮像素子の各々がタイミングのズレもなく全く同一動作を行うため、各々の撮像画像の同時性が保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
これに対し、本発明の上記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。
【００４１】
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。
【００４２】
図２は、図１に示す撮像装置の断面模式図である。電子回路基板１５の上に、撮像素子パッケージ１６と電子回路１７とが並置されている。図３に示す様に、撮像素子パッケージ１６は例えば積層セラミック製でなり、図１に示す４つのＣＣＤ型固体撮像素子２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが収納される。固体撮像素子２ａ〜２ｄをパッケージ１６内に収納するとき、各固体撮像素子の設置位置精度を高める必要があるため、パッケージ１６の内側底面に高精度に位置決めされた刻印に従って各固体撮像素子２ａ〜２ｄを取り付ける。
【００４３】
そして、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。
【００４４】
図２に示す電子回路１７は、図１で説明したタイミングジェネレータ１０，ＭＰＵ８，前処理部６ａ〜６ｄ，ＤＳＰ７ａ〜７ｄで構成される。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。この電子回路１７と、パッケージ１６内の各固体撮像素子２ａ〜２ｄとが配線によって接続される。
【００４５】
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２ａ〜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。
【００４６】
図５は、図２の上面図である。この撮像装置１は、４つの固体撮像素子２ａ〜２ｂを横一列に一次元配列して収納したパッケージ１６を備え、その端に、電子回路１７が設けられている。電子回路１７と、パッケージ１６内の４つの固体撮像素子２ａ〜２ｄとは、配線１６ａ及び接続パッド１６ｂとを介して、電気的に接続される。
【００４７】
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内に一次元配列された４つの固体撮像素子２ａ〜２ｄに合わせて４つの集光レンズ（図１の撮影レンズ）４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが一次元配列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。
【００４８】
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、４つの集光レンズ系２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを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。
【００４９】
上述した構成でなる撮像装置１で用いる個々の固体撮像素子２ａ，２ｂ，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４つの固体撮像素子２ａ〜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。
【００５０】
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。
【００５１】
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〜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を精度良く知る必要がある。つまり、各固体撮像素子２ａ，２ｂ，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４個の固体撮像素子２ａ〜２ｄ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。
【００５２】
上述した構成の撮像装置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（ａ）に示す様に、監視カメラとして家の玄関上に設置したり、図９（ｂ）に示す様に、車載カメラとして自動車の前面位置や後面位置に設置する。
【００５３】
４つの固体撮像素子２ａ〜２ｄの各々は、各々の集光レンズ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ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６ａ〜６ｄに出力し、対応するＤＳＰ７ａ〜７ｄが、画像処理することになる。
【００５４】
横一列に一次元配列されている４つの各固体撮像素子２ａ〜２ｄの向く方向を調整して各固体撮像素子２ａ〜２ｄをパッケージ１６に取り付けることで、例えば図１０（ａ）に示す様に、横長の撮像範囲３１を横方向に４分割し、左端の撮像範囲３１ａを固体撮像素子２ａに担当させ、右隣の撮像範囲３１ｂを固体撮像素子２ｂに担当させ、更に右隣の撮像範囲３１ｃを固体撮像素子２ｃに担当させ、右端の撮像範囲３１ｄを固体撮像素子２ｄに担当させることができる。
【００５５】
この場合、各ＤＳＰ７ａ〜７ｄが画像処理した各画像を横一列に貼り合わせ、一枚の撮像画像とすることになる。このとき、固体撮像素子２ａの撮像範囲３１ａと、固体撮像素子２ｂの撮像範囲３１ｂとが若干重なるように調整しておき、図１０（ｂ）に示す重なり部分３２の２つの撮像画像が旨く一致するように画像処理することになる。
【００５６】
この画像処理は、撮像範囲３１ａの右端部分の撮像画像データと、撮像範囲３１ｂの左端部分の撮像画像データとが一致する箇所を探し、貼り合わせることで行うが、本実施形態の撮像装置１では、固体撮像素子２ａと固体撮像素子２ｂとが全く同一に動作して重なり部分３２の同一被写体部分を撮像するため、一致する箇所の探索処理が容易且つ高速に行うことができる。
【００５７】
また、撮像装置１では、動画像を撮像するため、例えば図１０（ａ）に示す歩行者が、撮像範囲３１ｃから撮像範囲３１ｂに境界部分３２を通過して移動する場合が生じる。このとき、境界３２で分けられた歩行者の撮像範囲３１ｂ中の左半分の画像と、撮像範囲３１ｃ中の右半分の画像との動きに若干の不一致が生じても違和感のある動画となるが、本実施形態の撮像装置１では、固体撮像素子２ｂと固体撮像素子２ｃとが同じタイミングジェネレータ１０の出力信号により全く同一に動作するため、両撮像範囲３１ｂ，３１ｃでの画像の動きにズレが生じることが無くなる。
【００５８】
以上述べた実施形態では、横一列に並べた４つの固体撮像素子の各撮像範囲が横一列に並ぶように調整したが、各撮像範囲が、図１１に示す様に、同一範囲となるように調整することも可能である。この場合には、同一被写体を４つの固体撮像素子２ａ〜２ｄが撮像することになる。
【００５９】
両端の固体撮像素子２ａ，２ｄ間の設置位置の距離が既知であるため、対象物例えば前方に歩行者が居ることを画像解析で検知したとき、歩行者までの距離を、特開２００６―３１８０６２号公報記載のステレオカメラの原理を用いることで、両固体撮像素子２ａ，２ｄの撮像画像と上記距離とから即座に算出し、歩行者が所定距離以内に近づいたとき運転者に警報を出すことも可能となる。
【００６０】
斯かる処理を行う場合、撮像範囲が同一となるように各固体撮像素子の設置位置や姿勢、レンズ配置を調整しても、各撮像範囲を全く同一にすることは困難であり、画素単位でずれてしまう。また、両端の２つの固体撮像素子の撮像タイミングにズレが生じるとこのズレが歩行者までの距離精度に影響を与えることになる。
【００６１】
上述した実施形態は車載カメラの例であるが、同じ処理を監視カメラに適用することもできる。即ち、２つの固体撮像素子２ａ，２ｄで監視対象とした移動物体までの距離を算出し、監視対象が所定距離以内に近づいたとき監視所のモニタ画面に監視対象の画像を表示すると共に警報を発する様にする。
【００６２】
この様な処理を行う場合、本実施形態の撮像装置１では、４つ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、この画像処理を、精度良く、短時間且つ容易に行うことが可能である。
【００６３】
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、４つ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、上述した実施形態では、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】
上述した実施形態では、複数の固体撮像素子を１つのパッケージ内に入れたが、これは、個々の固体撮像素子の設置位置を高精度に制御するためである。位置制御を高精度に行うことが可能であれば、個々の固体撮像素子を別々のパッケージ内に収納することでも良い。複数の固体撮像素子を１パッケージ内に収納すると、位置制御の他に、ガラスリッド１８の樹脂による封止作業が１回で済むため、信頼性が向上しコストダウンを図れるという利点がある他、電子回路基板へのパッケージの取付作業性が向上するという利点もある。
【００６７】
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。
【００６８】
図１２は、チップサイズパッケージの説明図である。図１２（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や電子回路１７が形成された半導体基板４１の表面部のうち、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。
【００６９】
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ても良い。そして、図１２（ｂ）に示す様に、この半導体基板４１上に形成した共通配線４６にて電子回路１７のタイミングジェネレータと各撮像素子２ａ，２ｂとを接続する。
【００７０】
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でも良い。
【００７１】
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】
【００７２】
本発明に係る撮像装置は、複数の固体撮像素子による撮像画像の同時性を保つことができるため、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、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】
【００７３】
【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４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】図１に示す撮像装置の使用例を示す図である。
【図１０】図１に示す撮像装置の撮像範囲を高アスペクト比としたときの図である。
【図１１】図１に示す撮像装置の個々の撮像素子による撮像範囲を同一範囲に重ねた場合の説明図である。
【図１２】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】
【００７４】
１  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
１５  電子回路基板
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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【図１２】
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