JPH04258165A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPH04258165A JPH04258165A JP3041090A JP4109091A JPH04258165A JP H04258165 A JPH04258165 A JP H04258165A JP 3041090 A JP3041090 A JP 3041090A JP 4109091 A JP4109091 A JP 4109091A JP H04258165 A JPH04258165 A JP H04258165A
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- JP
- Japan
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- solid
- imaging device
- optical low
- pass filter
- image sensor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオムービー、電子ス
チルカメラなどに用いられる撮像装置に関する。
チルカメラなどに用いられる撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオムービー、電子スチルカメラなど
の単板式固体撮像装置は色フィルタアレイを備え、これ
により色信号を得ており、色フィルタアレイのピッチに
対応する高周波数成分が含まれている被写体からは偽色
信号が発生する。また、単板式固体撮像装置は不連続に
、かつ規則正しく配置された画素を有する固体撮像素子
を備えており、画素のピッチに対応する高周波数成分が
含まれている被写体からは偽信号が発生する。そのため
、単板式固体撮像装置の光学系には、偽信号および偽色
信号の発生を防ぐために光学的ローパスフィルタが設置
されている。光学的ローパスフィルタとしては、通常、
3枚以上の水晶板と1枚の赤外線遮断フィルタとが積層
されてなるものが用いられている。
の単板式固体撮像装置は色フィルタアレイを備え、これ
により色信号を得ており、色フィルタアレイのピッチに
対応する高周波数成分が含まれている被写体からは偽色
信号が発生する。また、単板式固体撮像装置は不連続に
、かつ規則正しく配置された画素を有する固体撮像素子
を備えており、画素のピッチに対応する高周波数成分が
含まれている被写体からは偽信号が発生する。そのため
、単板式固体撮像装置の光学系には、偽信号および偽色
信号の発生を防ぐために光学的ローパスフィルタが設置
されている。光学的ローパスフィルタとしては、通常、
3枚以上の水晶板と1枚の赤外線遮断フィルタとが積層
されてなるものが用いられている。
【0003】上記の光学的ローパスフィルタを備えた従
来の撮像装置の一例の概略構成図を図2に示す。図2に
示す撮像装置において、固体撮像素子10とセラミック
製のパッケージ13とが接着剤層14を介してパッケー
ジ13の底部で固定されており、固体撮像素子10はボ
ンディングワイヤ15aおよび15bを介して外部リー
ド16aおよび16bに接続されている。パッケージ1
3の開口部には接着剤層11を介してガラス製の保護板
12が取り付けられている。水晶板17a、17bおよ
び17cと赤外線遮断フィルタ18とが積層されてなる
光学的ローパスフィルタが固体撮像素子10の光入射面
側に配置される。上記固体撮像素子10の撮像面上には
マイクロレンズアレイ19が形成されることがある。
来の撮像装置の一例の概略構成図を図2に示す。図2に
示す撮像装置において、固体撮像素子10とセラミック
製のパッケージ13とが接着剤層14を介してパッケー
ジ13の底部で固定されており、固体撮像素子10はボ
ンディングワイヤ15aおよび15bを介して外部リー
ド16aおよび16bに接続されている。パッケージ1
3の開口部には接着剤層11を介してガラス製の保護板
12が取り付けられている。水晶板17a、17bおよ
び17cと赤外線遮断フィルタ18とが積層されてなる
光学的ローパスフィルタが固体撮像素子10の光入射面
側に配置される。上記固体撮像素子10の撮像面上には
マイクロレンズアレイ19が形成されることがある。
【0004】また、上記の光学的ローパスフィルタを備
えた撮像装置の小型化をはかるために、固体撮像素子を
透明な樹脂を用いて封止してなる構造を有する撮像装置
が提案されている(電子情報通信学会技術研究報告CP
M90−41参照)。上記の構造を有する撮像装置の概
略構成図を図3に示す。図3に示す撮像装置において、
固体撮像素子20とマウント部21とが接着剤層22を
介して固定されており、固体撮像素子20と外部リード
23aおよび23bとがボンディングワイヤ24aおよ
び24bを介して接続されている。固体撮像素子20と
、マウント部21と、ボンディングワイヤ24aおよび
24bと、外部リード23aおよび23bの一部とが、
透明樹脂25で一体的に封止されている。水晶板と赤外
線遮断フィルタとが積層されてなる光学的ローパスフィ
ルタが図2に示す撮像装置におけると同様に固体撮像素
子の光入射面側に配置される。ここで、透明樹脂25に
おける光入射面25aは十分に研磨されている。またこ
の面にガラス板を設置することがある(特開昭60−1
8941号公報参照)。
えた撮像装置の小型化をはかるために、固体撮像素子を
透明な樹脂を用いて封止してなる構造を有する撮像装置
が提案されている(電子情報通信学会技術研究報告CP
M90−41参照)。上記の構造を有する撮像装置の概
略構成図を図3に示す。図3に示す撮像装置において、
固体撮像素子20とマウント部21とが接着剤層22を
介して固定されており、固体撮像素子20と外部リード
23aおよび23bとがボンディングワイヤ24aおよ
び24bを介して接続されている。固体撮像素子20と
、マウント部21と、ボンディングワイヤ24aおよび
24bと、外部リード23aおよび23bの一部とが、
透明樹脂25で一体的に封止されている。水晶板と赤外
線遮断フィルタとが積層されてなる光学的ローパスフィ
ルタが図2に示す撮像装置におけると同様に固体撮像素
子の光入射面側に配置される。ここで、透明樹脂25に
おける光入射面25aは十分に研磨されている。またこ
の面にガラス板を設置することがある(特開昭60−1
8941号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す撮像装置に
おけるパッケージ13は重量が大きく、大型で、しかも
高価格であるという問題点を有する。図3に示す撮像装
置においては、固体撮像素子の撮像面表面が透明樹脂で
覆われており、撮像面上にマイクロレンズアレイを設置
することができないという問題点が存在する。
おけるパッケージ13は重量が大きく、大型で、しかも
高価格であるという問題点を有する。図3に示す撮像装
置においては、固体撮像素子の撮像面表面が透明樹脂で
覆われており、撮像面上にマイクロレンズアレイを設置
することができないという問題点が存在する。
【0006】一方、上記の水晶板と赤外線遮断フィルタ
とが積層されてなる構造を有する光学的ローパスフィル
タは重量が大きく、大型で、しかも水晶板表面を1枚ず
つ十分に研磨する必要があることから、量産性に劣り、
高価であるという問題点を有している。上記の問題点を
解決するために、回折格子からなる光学的ローパスフィ
ルタが開発されている(特公昭49−20105号公報
、特開昭48−53741号公報および特公昭57−4
2849号公報参照)。矩形波状の断面形状を有する回
折格子からなる光学的ローパスフィルタのMTF(Mo
dulation Transfer Funct
ion)特性を図4に示す。回折格子の周期をdで表し
、回折格子の凸部の幅をaで表し、回折格子と固体撮像
素子面またはこの面上に形成された色フィルタアレイ面
(以下、これらを撮像面と総称する)との距離をbで表
し、入射光の波長をλで表すとき、図4のMTF特性に
示される遮断周波数faおよびfbは下記の数式で表さ
れる。 (i) a≦d/2のとき fa=a/bλ (1)fb=(d
−a)/bλ (2) (ii) d/2<a<dのとき fa=(d−a)/bλ (3) fb=a/bλ (4)
とが積層されてなる構造を有する光学的ローパスフィル
タは重量が大きく、大型で、しかも水晶板表面を1枚ず
つ十分に研磨する必要があることから、量産性に劣り、
高価であるという問題点を有している。上記の問題点を
解決するために、回折格子からなる光学的ローパスフィ
ルタが開発されている(特公昭49−20105号公報
、特開昭48−53741号公報および特公昭57−4
2849号公報参照)。矩形波状の断面形状を有する回
折格子からなる光学的ローパスフィルタのMTF(Mo
dulation Transfer Funct
ion)特性を図4に示す。回折格子の周期をdで表し
、回折格子の凸部の幅をaで表し、回折格子と固体撮像
素子面またはこの面上に形成された色フィルタアレイ面
(以下、これらを撮像面と総称する)との距離をbで表
し、入射光の波長をλで表すとき、図4のMTF特性に
示される遮断周波数faおよびfbは下記の数式で表さ
れる。 (i) a≦d/2のとき fa=a/bλ (1)fb=(d
−a)/bλ (2) (ii) d/2<a<dのとき fa=(d−a)/bλ (3) fb=a/bλ (4)
【0007
】偽信号を発生させる被写体が有する空間周波数は固体
撮像素子の画素周期によって決まり、また偽色信号を発
生させる被写体が有する空間周波数は色フィルタアレイ
の一組の周期によって決まる。これらの空間周波数が遮
断されるように遮断周波数faおよびfbを設定し、そ
の値に応じて数式(1)および数式(2)と、または数
式(3)および数式(4)とを用いて上記のd,aおよ
びbを求める。このようにして得られた回折格子を用い
れば、偽信号および偽色信号の発生が防げる。
】偽信号を発生させる被写体が有する空間周波数は固体
撮像素子の画素周期によって決まり、また偽色信号を発
生させる被写体が有する空間周波数は色フィルタアレイ
の一組の周期によって決まる。これらの空間周波数が遮
断されるように遮断周波数faおよびfbを設定し、そ
の値に応じて数式(1)および数式(2)と、または数
式(3)および数式(4)とを用いて上記のd,aおよ
びbを求める。このようにして得られた回折格子を用い
れば、偽信号および偽色信号の発生が防げる。
【0008】上記の回折格子からなる光学的ローパスフ
ィルタが有する遮断周波数は上記の数式(1)ないし数
式(4)により明らかなように光学的ローパスフィルタ
と撮像面との距離bの値によって変化する。遮断周波数
が予め設定された上記の値からずれた場合には、偽信号
および/または偽色信号が発生することがあり、光学的
ローパスフィルタと撮像面との距離bが正確な値になる
ように光学的ローパスフィルタと固体撮像素子とを配置
する必要がある。しかしながら、上記の距離bは小さく
、通常、5〜1000ミクロンの範囲にあり、正確な位
置に配置することは困難である。
ィルタが有する遮断周波数は上記の数式(1)ないし数
式(4)により明らかなように光学的ローパスフィルタ
と撮像面との距離bの値によって変化する。遮断周波数
が予め設定された上記の値からずれた場合には、偽信号
および/または偽色信号が発生することがあり、光学的
ローパスフィルタと撮像面との距離bが正確な値になる
ように光学的ローパスフィルタと固体撮像素子とを配置
する必要がある。しかしながら、上記の距離bは小さく
、通常、5〜1000ミクロンの範囲にあり、正確な位
置に配置することは困難である。
【0009】本発明の目的は、撮像面との距離が正確な
位置に配置され、偽信号および/または偽色信号を遮断
する回折格子からなる光学的ローパスフィルタと固体撮
像素子とが一体化されてなり、小型、軽量で低価格な撮
像装置を提供することにある。
位置に配置され、偽信号および/または偽色信号を遮断
する回折格子からなる光学的ローパスフィルタと固体撮
像素子とが一体化されてなり、小型、軽量で低価格な撮
像装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、回折格子からなる光学的ローパスフィルタと固
体撮像素子とがスペーサを介して積層されてなり、固体
撮像素子の撮像面側に中空部を有する撮像部材と、該撮
像部材が載置されるマウント部と、固体撮像素子と外部
リードとを接続するボンディングワイヤと、外部リード
の一部とが樹脂で一体的に封止されてなることを特徴と
する撮像装置を提供することにより達成される。
目的は、回折格子からなる光学的ローパスフィルタと固
体撮像素子とがスペーサを介して積層されてなり、固体
撮像素子の撮像面側に中空部を有する撮像部材と、該撮
像部材が載置されるマウント部と、固体撮像素子と外部
リードとを接続するボンディングワイヤと、外部リード
の一部とが樹脂で一体的に封止されてなることを特徴と
する撮像装置を提供することにより達成される。
【0011】上記の撮像部材において、固体撮像素子の
撮像面上にマイクロレンズアレイが形成されてなり、該
マイクロレンズアレイ上に中空部を有する撮像装置はマ
イクロレンズアレイによって集光効率が高められ、高い
感度を有する。
撮像面上にマイクロレンズアレイが形成されてなり、該
マイクロレンズアレイ上に中空部を有する撮像装置はマ
イクロレンズアレイによって集光効率が高められ、高い
感度を有する。
【0012】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【0013】実施例1
本発明の撮像装置の一例の概略構成図を図1に示す。図
1に示す撮像装置は、回折格子からなる光学的ローパス
フィルタ1と固体撮像素子3とがロの字型の平面形状を
有するスペーサ2を介して積層されてなり、固体撮像素
子3の撮像面側に中空部30を有する撮像部材と、該撮
像部材が載置されるマウント部5と、固体撮像素子3と
外部リード7aおよび7bとを接続するボンディングワ
イヤ8aおよび8bと、外部リード7aおよび7bの一
部とが樹脂9で封止されてなる。光学的ローパスフィル
タ1の格子面は固体撮像素子に対向している。固体撮像
素子3の撮像面上に色フィルタアレイが形成されること
がある。また、固体撮像素子3の撮像面上またはその上
に形成される色フィルタアレイ上にマイクロレンズアレ
イ4が形成されることがある。光学的ローパスフィルタ
1における光入射面1aが封止用の樹脂9で覆われるこ
ともある。
1に示す撮像装置は、回折格子からなる光学的ローパス
フィルタ1と固体撮像素子3とがロの字型の平面形状を
有するスペーサ2を介して積層されてなり、固体撮像素
子3の撮像面側に中空部30を有する撮像部材と、該撮
像部材が載置されるマウント部5と、固体撮像素子3と
外部リード7aおよび7bとを接続するボンディングワ
イヤ8aおよび8bと、外部リード7aおよび7bの一
部とが樹脂9で封止されてなる。光学的ローパスフィル
タ1の格子面は固体撮像素子に対向している。固体撮像
素子3の撮像面上に色フィルタアレイが形成されること
がある。また、固体撮像素子3の撮像面上またはその上
に形成される色フィルタアレイ上にマイクロレンズアレ
イ4が形成されることがある。光学的ローパスフィルタ
1における光入射面1aが封止用の樹脂9で覆われるこ
ともある。
【0014】本発明における光学的ローパスフィルタ1
は1方向の格子または互いに交差する2方向の格子を有
する。該格子は矩形波状、台形波状、正弦波状などの断
面形状を有し、通常、0.1〜1ミクロンの範囲の深さ
を有する。光学的ローパスフィルタ1の格子面は光入射
面側に対向していてもよい。
は1方向の格子または互いに交差する2方向の格子を有
する。該格子は矩形波状、台形波状、正弦波状などの断
面形状を有し、通常、0.1〜1ミクロンの範囲の深さ
を有する。光学的ローパスフィルタ1の格子面は光入射
面側に対向していてもよい。
【0015】マイクロレンズアレイ4は、固体撮像素子
の画素に対応した大きさを有し、半球状の透明材料から
なる。中空部の空気と該透明材料との屈折率差によって
入射した光が集束されて固体撮像素子への集光効率が高
められる。これによって固体撮像素子の感度が向上され
る。
の画素に対応した大きさを有し、半球状の透明材料から
なる。中空部の空気と該透明材料との屈折率差によって
入射した光が集束されて固体撮像素子への集光効率が高
められる。これによって固体撮像素子の感度が向上され
る。
【0016】スペーサ2は、所定の厚さの樹脂フィルム
、所定の厚さの感光性樹脂をパターニングしたもの、接
着剤の中に所定の直径を有するビーズまたはロッドを含
んだものなどを用いることができる。スペーサの厚さは
5〜1000ミクロンの範囲にあることが好ましい。 スペーサの厚さは、偽信号および/または偽色信号を発
生させる空間周波数が遮断される光学的ローパスフィル
タと撮像面との距離を与える。スペーサ2は、固体撮像
素子3の撮像領域を覆わないように固体撮像素子3上に
設置される。スペーサ2を固体撮像素子3上に設置する
際には、光学的ローパスフィルタ1と固体撮像素子3と
の間にある中空部30に封止用の樹脂が流れ込む隙間が
生じないように設置する。
、所定の厚さの感光性樹脂をパターニングしたもの、接
着剤の中に所定の直径を有するビーズまたはロッドを含
んだものなどを用いることができる。スペーサの厚さは
5〜1000ミクロンの範囲にあることが好ましい。 スペーサの厚さは、偽信号および/または偽色信号を発
生させる空間周波数が遮断される光学的ローパスフィル
タと撮像面との距離を与える。スペーサ2は、固体撮像
素子3の撮像領域を覆わないように固体撮像素子3上に
設置される。スペーサ2を固体撮像素子3上に設置する
際には、光学的ローパスフィルタ1と固体撮像素子3と
の間にある中空部30に封止用の樹脂が流れ込む隙間が
生じないように設置する。
【0017】封止用の樹脂9としては、エポキシ樹脂な
どを用いることができる。光学的ローパスフィルタ1に
おける光の入射面1aが封止用の樹脂によって覆われて
いる場合には、該樹脂は透明である必要がある。一方、
光学的ローパスフィルタ1における光の入射面1aが封
止用の樹脂9によって覆われていない場合には、該樹脂
は透明である必要がなく、シリカなどの無機材料からな
るフィラーを含有する樹脂を用いることができる。フィ
ラーを含有する樹脂は小さい成型収縮率と熱膨張係数と
を有することから好ましい。また、封止用の樹脂9とし
ては、黒色の顔料を含有する樹脂を用いることができ、
該樹脂を用いることにより迷光の発生を防ぐこともがで
きる。
どを用いることができる。光学的ローパスフィルタ1に
おける光の入射面1aが封止用の樹脂によって覆われて
いる場合には、該樹脂は透明である必要がある。一方、
光学的ローパスフィルタ1における光の入射面1aが封
止用の樹脂9によって覆われていない場合には、該樹脂
は透明である必要がなく、シリカなどの無機材料からな
るフィラーを含有する樹脂を用いることができる。フィ
ラーを含有する樹脂は小さい成型収縮率と熱膨張係数と
を有することから好ましい。また、封止用の樹脂9とし
ては、黒色の顔料を含有する樹脂を用いることができ、
該樹脂を用いることにより迷光の発生を防ぐこともがで
きる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、撮像面との距離が正確
な位置に配置され、偽信号および/または偽色信号を遮
断する回折格子からなる光学的ローパスフィルタと固体
撮像素子とが一体化されてなり、小型、軽量で低価格な
撮像装置が得られる。
な位置に配置され、偽信号および/または偽色信号を遮
断する回折格子からなる光学的ローパスフィルタと固体
撮像素子とが一体化されてなり、小型、軽量で低価格な
撮像装置が得られる。
【図1】本発明の撮像装置の一例の概略構成図である。
【図2】従来の撮像装置の一例の概略構成図である。
【図3】従来の撮像装置の他の一例の概略構成図である
。
。
【図4】回折格子からなる光学的ローパスフィルタのM
TF特性図である。
TF特性図である。
1 光学的ローパスフィルタ2
スペーサ 3 固体撮像素子 4 マイクロレンズアレイ5
マウント部 7a,7b 外部リード 8a,8b ボンディングワイヤ 30 中空部 9 封止用樹脂
スペーサ 3 固体撮像素子 4 マイクロレンズアレイ5
マウント部 7a,7b 外部リード 8a,8b ボンディングワイヤ 30 中空部 9 封止用樹脂
Claims (2)
- 【請求項1】 回折格子からなる光学的ローパスフィ
ルタと固体撮像素子とがスペーサを介して積層されてな
り、固体撮像素子の撮像面側に中空部を有する撮像部材
と、該撮像部材が載置されるマウント部と、固体撮像素
子と外部リードとを接続するボンディングワイヤと、外
部リードの一部とが樹脂で一体的に封止されてなること
を特徴とする撮像装置。 - 【請求項2】 固体撮像素子の撮像面上にマイクロレ
ンズアレイが形成されてなり、該マイクロレンズアレイ
上に中空部を有することを特徴とする請求項1記載の撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3041090A JP2887210B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3041090A JP2887210B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04258165A true JPH04258165A (ja) | 1992-09-14 |
| JP2887210B2 JP2887210B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=12598776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3041090A Expired - Fee Related JP2887210B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2887210B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060187A (ja) * | 2001-05-31 | 2003-02-28 | Konica Corp | Cmos型イメージセンサ |
| JP2003092394A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2015170638A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社リコー | 撮像素子パッケージ及び撮像装置 |
| JP2018032792A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及びカメラ |
| WO2022009693A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP3041090A patent/JP2887210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060187A (ja) * | 2001-05-31 | 2003-02-28 | Konica Corp | Cmos型イメージセンサ |
| JP2003092394A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2015170638A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社リコー | 撮像素子パッケージ及び撮像装置 |
| JP2018032792A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及びカメラ |
| WO2022009693A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 固体撮像装置およびその製造方法 |
| US12598827B2 (en) | 2020-07-09 | 2026-04-07 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Solid-state imaging device and manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2887210B2 (ja) | 1999-04-26 |
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