JPH046964A - 固体撮像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電荷結合素子（ＣＯＤ）等の固体撮像素子を
用いた固体カラー撮像装置に関し、特に固体撮像素子の
温度上昇を抑制し画質の改善に関するものである。

従来の技術 固体カラー撮像装置では、レンズからの撮像光を色分解
プリズムにて赤色成分、緑色成分、青色成分に分解して
各色成分の被写体像をそれぞれの固体撮像素子にて撮像
して得られる各撮像出力から標準カラーテレビジョン信
号を形成して出力するように成っている。

従来、複数の固体撮像素子を用いた固体撮像装置でに、
各固体撮像素子により撮像される各色成分の被写体像を
正確に所定の位置に調整（レジストレーション調整）し
た状態で、前記の各固体撮像素子を色分解プリズムに固
着されている。前記色分解プリズムに固体撮像装置の筐
体に取り付けられ、また、前記色分解プリズムに固着さ
れた固体撮像素子の近傍には、バイアス回路、ドライフ
回路、プリアンプ回路等を形成した周辺回路基板が配設
されている。

発明が解決しようとする課題 固体撮像装置に用いられる固体撮像素子は、特定の画素
の暗電流が突出して増加し、ダーク状態で前記の特定の
画素部が白く見え、そのコントラストが温度上昇に依存
して増加する欠陥（白傷と呼ぶ）があった。これらの欠
陥は、約１０℃で約２倍のコントラストの増加があり、
画質を著しく劣化する問題があった。固体撮像素子自体
の自己発熱は０．３から０．６Ｗ程度で、また固体撮像
素子の近傍のバイアス回路、ドライブ回路、プリアンプ
回路等を形成した周辺回路基板の影響も受け、固体撮像
素子のパッケージ面の温度上昇は我々の固体撮像装置に
おいては、周囲温度に対して２０℃前後の上昇がある。

その解決策として、固体撮像素子のパッケージ面に電子
冷却素子（ペルチェ効果）を設けて冷却する方法が多く
用いられている。しかし、これらの方法では、電子冷却
素子の放熱構造を充分に施していない場合、前記電子冷
却素子に発熱器にかわり前記固体撮像素子を暖めるとい
う逆結果が生じる危険性がある。しかも過大な消費電力
を必要とし、取材用の固体撮像装置でノ（ノテリー等の
電源を用いるため、消費電力の増加は大きな問題となる
。

本発明はかかる点に鑑み、簡単な構成でしかも特別な消
費電力を必要とせずに固体撮像素子の温度上昇を抑制し
、画質の良好な固体撮像装置を提供することを目的とす
る。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の仮相的な手段は、
レンズマウント部と色温度変換および光量調整（ＮＤ）
フィルター用ハウジング部と色分解プリズム取付は部と
を有する筐体の色分解プリズム取付は部と、色分解プリ
ズムの呂射面近傍に固着された固体撮像素子のパッケー
ジ面とを、シート状（断面直方体）であるヒートパイプ
で１片方は熱伝導の良い金属を添加した接着材で固定さ
れ、もう片方ば熱伝導の良いグリスの物質で熱的に結合
した構成を有している。

作用 本発明は、上記構成により、簡単な構成でしかも特別な
消費電力を必要とせずに固体撮像素子の温度上昇を抑制
し、画質の良好な固体撮像装置が可能となる。

実施例 以下１本発明の一実施例である３板式カラー撮像装置に
用いる固体撮像素子の冷却方法について。

図を用いて詳細に説明する。第１図は本発朋の構成を示
す概略図であり、第２図は第１図のム矢視部分図である
。１はカメラレンズ、２は筐体。

３は色分解プリズム、４は固体撮像素子、６はヒートパ
イプ、６は回路基板である。筐体２は、レンズ取付は部
７、色温度及び光量調整フィルターのハウジング部８お
よび色分解プリズム取付は部９を有し、熱伝導性の良い
アルミニウム等から成っている。色分解プリズム３のそ
れぞれの畠射面１　ｏＲ、１ｏｃ　、　１０Ｂには、各
色成分の被写体像を正確に所定の位置に調整（レジスト
レーション調整）して固体撮像素子４Ｒ，４Ｇ　、４Ｂ
がガラスピーヌ１１を介して固着されている。前記色分
解プリズム取付は部９の一部はヒートパイプの熱を筐体
に伝達させるために、固体撮像素子のパッケージ面１２
と同じ高さの端面１３を有している。前記固体撮像素子
のパッケージ面１２と前記端面１３にシート状（断面直
方体）であるヒートバイブロが配設され、パンケージ面
１２とヒートバイブロとの接触部は熱伝導性の良好な銀
ペーストで固定され、端面１３とヒートバイブロとの接
触部は熱伝導性の良好でかつ個体化しないねり状（グリ
ス）の物質で熱的に結合させている。また、各固体撮像
装置４の端子には、回路基板６が半田付けされている。

従来のヒートパイプに断面円形であるため、平面部材と
平面部材間をヒートパイプで熱伝達する場合、接触部は
線接触になり熱伝達が充分でなかった。前記のように、
シート状（断面直方体）であるヒートバイブロを用いる
ことにより固体撮像素子のパッケージ面１２とヒートバ
イブロとの接触面積を犬きくでき熱伝達効率が向上し、
また同じようにヒートバイブロと端面１３との熱伝達効
率も向上する。

端面１３とヒートパイプ５との接触部を熱伝導性の良好
でかつ個体化の進まないねり状（グリス）の物質で熱的
に結合させることにより、温度変化が生じても色分解プ
リズム３に正確に調整（レジストレーション調整）され
固着された各固体撮像素子にストレスを与えることがな
いため画質の安定化がはかれる。

第３図に我々の固体撮像装置において、電子冷却素子も
と一ドパイブを用いない場合と本発明による場合の固体
撮像素子の温度上昇の比較結果を示す。ａは電子冷却素
子もヒートパイプを用いない場合の温度上昇曲線を示し
、ｂは本発明による場合の温度上昇曲線を示す。本発明
によれば、温度上昇は図からも明らかであるように大幅
に抑制されている。また従来例で示した電子冷却素子を
用いた時の効果と本実施例の効果は同程度であった。

固体撮像素子の温度上昇は筐体外部に対し３℃程度のア
ンプである。

もちろん、パッケージ面１２とヒートパイフロとの接触
部を熱伝導性の良好でかつ個体化しないねり状（グリス
）の物質で熱的に結合し、端面１３とヒートバイブロと
の接触部を熱伝導性の良好な銀ペーストで固定しても同
じ効果が得られる。

発明の効果 以上のように１本発明によれば簡単な構成で安価に、し
かも特別な消費電力を必要とせずに固体撮像素子の温度
上昇を抑制でき、白傷等の欠陥を抑制する事が可能とな
り１画質の良好な固体撮像装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固体撮像素子の一実施例の構成を示す
側面図、第２図は同実施例の部分拡大図。 第３図は電子冷却素子もヒートパイプも用いない場合と
本実施例による場合との固体撮像素子の温度上昇の比較
を示した特性図である。 １・・・・・・カメラレンズ、２・・・・・・筐体、３
・・・・・・色分解プリズム、４・・・・・・固体撮像
素子、６・・・・ヒートパイプ、６・・・・・・回路基
板、７・・・・・・レンズ取付は部、８・・・・・・ハ
ウジング部、９・・・・・・色分解プリズム取付は部、
１ｏ・・・・・・ガラスピース。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名−ｅ
イトｈモブリス″４

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）レンズマウント部と色温度変換および光量調整（
   ＮＤ）フィルター用ハウジング部と色分解プリズム取付
   け部とを有する筐体の色分解プリズム取付け部と、色分
   解プリズムの出射面近傍に固着された固体撮像素子のパ
   ッケージ面とをヒートパイプ結合したことを特徴とする
   固体撮像装置。
2. （２）ヒートパイプがシート状（断面直方体）であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
3. （３）ヒートパイプと固体撮像素子のパッケージ面との
   接触部は熱伝導の良い金属を添加した接着材で固定され
   、もう片方のヒートパイプと色分解プリズム取付け部と
   の接触部は熱伝導の良いグリスで接続したことを特徴と
   する請求項１記載の固体撮像装置。
4. （４）ヒートパイプと色分解プリズム取付け部の接触部
   は熱伝導の良い金属を添加した接着材で固定され、もう
   片方のヒートパイプと固体撮像素子のパッケージ面との
   接触部は熱伝導の良いグリスで接続したことを特徴とす
   る請求項１記載の固体撮像装置。