JPH05207486A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH05207486A JPH05207486A JP4014552A JP1455292A JPH05207486A JP H05207486 A JPH05207486 A JP H05207486A JP 4014552 A JP4014552 A JP 4014552A JP 1455292 A JP1455292 A JP 1455292A JP H05207486 A JPH05207486 A JP H05207486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid
- state image
- image pickup
- color separation
- separation prism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で固体撮像素子の温度上昇を抑制
し、良好な画質を得る固体撮像装置を提供することを目
的とする。 【構成】 レンズ取りつけ部７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８と色分解プリ
ズム取りつけ部９とを有する筐体２の色分解プリズム取
りつけ部上の所定の３箇所に電子冷却素子６（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）を設け、色分解プリズム３の赤色成分、緑色成分、
青色成分、それぞれの出射面１０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）近傍に
固着された固体撮像素子の４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）裏面のパッ
ケージ面と、電子冷却素子との間をヒートパイプ５
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で結合し、電子冷却素子の色分解プリズ
ム取りつけ部９との取りつけ側が放熱側でありヒートパ
イプとの結合側が冷却側とするような簡単な構成で固体
撮像素子の温度上昇を抑制し、良好な画質を得る固体撮
像装置を提供できる。
し、良好な画質を得る固体撮像装置を提供することを目
的とする。 【構成】 レンズ取りつけ部７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８と色分解プリ
ズム取りつけ部９とを有する筐体２の色分解プリズム取
りつけ部上の所定の３箇所に電子冷却素子６（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）を設け、色分解プリズム３の赤色成分、緑色成分、
青色成分、それぞれの出射面１０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）近傍に
固着された固体撮像素子の４（Ｒ，Ｇ，Ｂ）裏面のパッ
ケージ面と、電子冷却素子との間をヒートパイプ５
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で結合し、電子冷却素子の色分解プリズ
ム取りつけ部９との取りつけ側が放熱側でありヒートパ
イプとの結合側が冷却側とするような簡単な構成で固体
撮像素子の温度上昇を抑制し、良好な画質を得る固体撮
像装置を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）などの固体撮像素子を用い特に固体撮像素子の温度
上昇を抑制し画質を改善した固体撮像装置に関する。
Ｄ）などの固体撮像素子を用い特に固体撮像素子の温度
上昇を抑制し画質を改善した固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体撮像素子を搭載したビデオカ
メラが小型、軽量化を達成できることから著しく発展し
てきた。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なっている。
メラが小型、軽量化を達成できることから著しく発展し
てきた。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なっている。
【０００３】従来、複数の固体撮像素子を用いた固体撮
像装置では、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、各固体撮像素子を色分解プリズ
ムに固着し、色分解プリズムは固体撮像装置の筐体に取
りつけられ、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、ドライブ回路、プリアンプ
回路などを形成した周辺回路基板が配設されている。
像装置では、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、各固体撮像素子を色分解プリズ
ムに固着し、色分解プリズムは固体撮像装置の筐体に取
りつけられ、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、ドライブ回路、プリアンプ
回路などを形成した周辺回路基板が配設されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、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。これら暗電流の増加による欠陥は、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
という問題点を有していた。固体撮像素子自体の自己発
熱は０．３から０．５Ｗ程度で、また固体撮像素子の近
くに設けたバイアス回路、ドライブ回路、ブリアンプ回
路など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℃前後の上昇があっ
た。
の構成では、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。これら暗電流の増加による欠陥は、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
という問題点を有していた。固体撮像素子自体の自己発
熱は０．３から０．５Ｗ程度で、また固体撮像素子の近
くに設けたバイアス回路、ドライブ回路、ブリアンプ回
路など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℃前後の上昇があっ
た。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、簡単な構成で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。
で、簡単な構成で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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の固体撮像装置は、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りつけ部とを有する筐体の色分解プ
リズム取りつけ部上の所定の３箇所に電子冷却素子を設
け、色分解プリズムの赤色成分、緑色成分、青色成分、
それぞれ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、電子冷却素子との間をヒートパイプ結合
し、電子冷却素子の色分解プリズム取りつけ部との取り
つけ側が放熱側でありヒートパイプとの結合側が冷却側
とした構成を有している。
に本発明の固体撮像装置は、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りつけ部とを有する筐体の色分解プ
リズム取りつけ部上の所定の３箇所に電子冷却素子を設
け、色分解プリズムの赤色成分、緑色成分、青色成分、
それぞれ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、電子冷却素子との間をヒートパイプ結合
し、電子冷却素子の色分解プリズム取りつけ部との取り
つけ側が放熱側でありヒートパイプとの結合側が冷却側
とした構成を有している。
【０００７】
【作用】本発明は、上記した構成において、簡単な方法
で固体撮像素子の温度上昇を抑制し、画質の良好な固体
撮像装置ができることとなる。
で固体撮像素子の温度上昇を抑制し、画質の良好な固体
撮像装置ができることとなる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を用い
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１に示すように本実施例の固体撮像装置
は、３板式カラー撮像装置でありここに用いる固体撮像
素子の冷却方法について、図１および図２を用いて詳細
に説明する。カメラレンズ１、筐体２、色分解プリズム
３、固体撮像素子４、ヒートパイプ５、電子冷却素子６
などで構成されている。筐体２は、レンズ取りつけ部
７、色温度および光量調整（ＮＤ）フィルター（図示せ
ず）のハウジング部８および色分解プリズム取りつけ部
９を有し、熱伝導性のよいアルミニウムなどの材質から
なっている。色分解プリズム３のそれぞれの出射面１０
Ｒ，１０Ｇ，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がガラスピース１１を介して
固着されている。色分解プリズム取りつけ部９の所定位
置には電子冷却素子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが熱伝導性のよい
銀ペーストにより固着されている。
は、３板式カラー撮像装置でありここに用いる固体撮像
素子の冷却方法について、図１および図２を用いて詳細
に説明する。カメラレンズ１、筐体２、色分解プリズム
３、固体撮像素子４、ヒートパイプ５、電子冷却素子６
などで構成されている。筐体２は、レンズ取りつけ部
７、色温度および光量調整（ＮＤ）フィルター（図示せ
ず）のハウジング部８および色分解プリズム取りつけ部
９を有し、熱伝導性のよいアルミニウムなどの材質から
なっている。色分解プリズム３のそれぞれの出射面１０
Ｒ，１０Ｇ，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がガラスピース１１を介して
固着されている。色分解プリズム取りつけ部９の所定位
置には電子冷却素子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが熱伝導性のよい
銀ペーストにより固着されている。
【００１０】ここで使用される電子冷却素子の概要につ
いて図３を用いて説明する。熱電性能の大きいＮ形半導
体１０１、Ｐ形半導体１０２、金属片（金属薄）１０
３、電気絶縁基盤１０４で構成されている。すなわち熱
電性能の大きいＮ形半導体１０１と、Ｐ形半導体１０２
を金属片（金属薄）１０３で交互に電気的に直列に接合
して、この端子間に直流の電力を供給すると能動的に熱
の輸送が行われ、冷却や加熱ができることが知られてい
る。このように電子冷却素子は金属パターンが形成され
た比較的薄いセラミックなどの材料からなる基盤間に前
記したように、Ｎ形半導体、Ｐ形半導体が配され一体化
されている。また、図３に示すようにＮ形半導体１０１
をプラス（＋）電位に、Ｐ形半導体１０２をマイナス
（−）電位にすると、下側１０５は発熱側となり上側１
０６は冷却側となる。
いて図３を用いて説明する。熱電性能の大きいＮ形半導
体１０１、Ｐ形半導体１０２、金属片（金属薄）１０
３、電気絶縁基盤１０４で構成されている。すなわち熱
電性能の大きいＮ形半導体１０１と、Ｐ形半導体１０２
を金属片（金属薄）１０３で交互に電気的に直列に接合
して、この端子間に直流の電力を供給すると能動的に熱
の輸送が行われ、冷却や加熱ができることが知られてい
る。このように電子冷却素子は金属パターンが形成され
た比較的薄いセラミックなどの材料からなる基盤間に前
記したように、Ｎ形半導体、Ｐ形半導体が配され一体化
されている。また、図３に示すようにＮ形半導体１０１
をプラス（＋）電位に、Ｐ形半導体１０２をマイナス
（−）電位にすると、下側１０５は発熱側となり上側１
０６は冷却側となる。
【００１１】前記固体撮像素子４の裏面と、電子冷却素
子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにシート状（断面直方体）であるヒ
ートパイプ５が配設され、パッケージ面（すなわち、固
体撮像素子の裏面）とヒートパイプ５との接触部は熱伝
導性の良好な銀ペーストで固着され、電子冷却素子６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂとヒートパイプ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとの接
触部は熱伝導性の良好でかつ固体化しないねり状（グリ
ス）の物質で熱的に結合させている。もちろん、電子冷
却素子は色分解プリズム取りつけ部９との接触側を発熱
側とし、ヒートパイプとの接触側を冷却側になるように
電流をながしている。
子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにシート状（断面直方体）であるヒ
ートパイプ５が配設され、パッケージ面（すなわち、固
体撮像素子の裏面）とヒートパイプ５との接触部は熱伝
導性の良好な銀ペーストで固着され、電子冷却素子６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂとヒートパイプ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとの接
触部は熱伝導性の良好でかつ固体化しないねり状（グリ
ス）の物質で熱的に結合させている。もちろん、電子冷
却素子は色分解プリズム取りつけ部９との接触側を発熱
側とし、ヒートパイプとの接触側を冷却側になるように
電流をながしている。
【００１２】電子冷却素子６Ｒ，６Ｇ，６Ｂとヒートパ
イプ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとの接触部を熱伝導性が良好でか
つ固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。
イプ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂとの接触部を熱伝導性が良好でか
つ固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。
【００１３】以上のような構成にすることにより、固体
撮像素子で発熱した熱はヒートパイプにより効率よく電
子冷却素子の冷却部に輸送され冷却されるため、固体撮
像素子の温度上昇は抑制される。また、電子冷却素子の
発熱側からの熱は、容量の大きな筐体に逃げる構造であ
るため電子冷却素子の冷却効果は良好である。
撮像素子で発熱した熱はヒートパイプにより効率よく電
子冷却素子の冷却部に輸送され冷却されるため、固体撮
像素子の温度上昇は抑制される。また、電子冷却素子の
発熱側からの熱は、容量の大きな筐体に逃げる構造であ
るため電子冷却素子の冷却効果は良好である。
【００１４】なお、従来の冷却対策を施さない場合は固
体撮像装置始動後約２時間後に固体撮像素子温度は周囲
温度に対し２０℃上昇するが、本発明による場合の固体
撮像素子の温度は固体撮像装置始動後約２時間後に固体
撮像素子温度は周囲温度に対し５℃の上昇に抑制され、
白傷欠陥のコントラストは約１／３に抑えられる。
体撮像装置始動後約２時間後に固体撮像素子温度は周囲
温度に対し２０℃上昇するが、本発明による場合の固体
撮像素子の温度は固体撮像装置始動後約２時間後に固体
撮像素子温度は周囲温度に対し５℃の上昇に抑制され、
白傷欠陥のコントラストは約１／３に抑えられる。
【００１５】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば簡単な構成で固体撮像素子の温度上昇を抑制
でき、白傷などの欠陥を抑制することが可能となり、画
質の良好な優れた固体撮像装置を実現できるものであ
る。
明によれば簡単な構成で固体撮像素子の温度上昇を抑制
でき、白傷などの欠陥を抑制することが可能となり、画
質の良好な優れた固体撮像装置を実現できるものであ
る。
【図１】本発明の一実施例の固体撮像装置の要部断面図
【図２】同装置のＡ矢視部分図
【図３】電子冷却素子配列の斜視図
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（Ｒ，Ｇ，Ｂ） ５ ヒートパイプ（Ｒ，Ｇ，Ｂ） ６ 電子冷却素子（Ｒ，Ｇ，Ｂ） ７ レンズ取りつけ部 ８ ハウジング部 ９ 色分解プリズム取りつけ部 １０ 出射面（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｒ 8727−4Ｅ
Claims (1)
- 【請求項１】レンズ取りつけ部と、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
リズム取りつけ部とを有する筐体の色分解プリズム取り
つけ部上の所定の３箇所に電子冷却素子を設け、色分解
プリズムの赤色成分、緑色成分、青色成分、それぞれの
出射面近傍に固着された固体撮像素子裏面のパッケージ
面と、前記、電子冷却素子との間をヒートパイプ結合
し、電子冷却素子の色分解プリズム取りつけ部との取り
つけ側が放熱側でありヒートパイプとの結合側が冷却側
とした固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014552A JPH05207486A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4014552A JPH05207486A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207486A true JPH05207486A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11864315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4014552A Pending JPH05207486A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05207486A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009049549A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Panasonic Corp | 撮像装置 |
| KR101413869B1 (ko) * | 2011-04-01 | 2014-06-30 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 촬상 장치 및 촬상 장치의 제조 방법 |
| US8854513B2 (en) | 2008-10-23 | 2014-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Imaging device to output an electric signal and vary gain based on temperature of an imaging element |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4014552A patent/JPH05207486A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009049549A (ja) * | 2007-08-15 | 2009-03-05 | Panasonic Corp | 撮像装置 |
| US8854513B2 (en) | 2008-10-23 | 2014-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Imaging device to output an electric signal and vary gain based on temperature of an imaging element |
| KR101413869B1 (ko) * | 2011-04-01 | 2014-06-30 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 촬상 장치 및 촬상 장치의 제조 방법 |
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