特許 7427410 撮像装置及びカメラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】撮像装置及びカメラ

(51)【国際特許分類】

   H04N 25/70 20230101AFI20240129BHJP

   H04N 25/40 20230101ALI20240129BHJP

   H04N 23/54 20230101ALI20240129BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20240129BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

H04N25/70

H04N25/40

H04N23/54

H04N23/50

H01L27/146 A

H01L27/146 D

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2019187965

(22)【出願日】2019-10-11

(65)【公開番号】P2021064864

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】觸澤 綾子

【審査官】三沢 岳志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２８５７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７８８７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ２５／７０

Ｈ０４Ｎ ２５／４０

Ｈ０４Ｎ ２３／５４

Ｈ０４Ｎ ２３／５０

Ｈ０１Ｌ ２７／１４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、
前記チップの有効画素領域には、複数の有効画素が配列されており、
前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、画素行および画素列の一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、
前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）、前記第２部分と前記第３部分との間における前記接着剤の間隔をＧｂ（ｍ）、前記第１部分と前記第４部分との間における前記接着剤の間隔をＧｃ（ｍ）として、
前記接着剤は、前記方向に沿って延在し、前記方向における長さがＧａ＋Ｇｂ＋Ｇｃを超える第５部分を含み、
前記第１部分と前記第２部分との間の空隙は前記チップの側面に面する空間に連通することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記第１部分、前記第２部分、前記第３部分、前記第４部分のそれぞれは、前記第５部分と連続的に構成されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記チップの有効画素領域には、Ａ個の前記画素行および前記画素列の前記一方と、Ｃ個の前記画素行および前記画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されており、前記チップからは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ枚の画像を取得することが可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記画素行および前記画素列の前記一方は前記画素行であり、Ｃ×Ａ個の有効画素の画素信号が前記画素行毎に読み出されることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項7】

基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、
前記チップの有効画素領域には、Ａ個の画素行および画素列の一方と、Ｃ個の画素行および画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されており、前記チップからは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ枚の画像を取得することが可能であり、
前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、前記画素行および前記画素列の前記一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、
前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きく、
前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする撮像装置。

【請求項8】

前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ≦２５５／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ≦１３２／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項10】

基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、
前記チップの有効画素領域には、Ａ個の画素行および画素列の一方と、Ｃ個の画素行および画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されており、前記チップからは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ枚の画像を取得することが可能であり、
前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、前記画素行および前記画素列の前記一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、
前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きく、
前記第２部分と前記第３部分との間における前記接着剤の間隔Ｇｂ（ｍ）は、Ｇｂ＞４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする撮像装置。

【請求項11】

基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、
前記チップの有効画素領域には、複数の有効画素が配列されており、
前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、画素行および画素列の一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、
前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きく、
前記第２部分と前記第３部分との間における前記接着剤の間隔をＧｂ（ｍ）として、前記第１部分と前記第４部分との間の距離をＤ（ｍ）として、Ｄ≦Ｇａ＋Ｇｂを満たすことを特徴とする撮像装置。

【請求項12】

前記接着剤は前記第１部分と前記第４部分との間に位置する第６部分を含み、前記第６部分と前記第１部分との間、および前記第４部分と前記第１部分との間には空隙が設けられており、前記第４部分および前記第６部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項13】

前記チップの有効画素領域には、Ａ個の前記画素行および前記画素列の前記一方と、Ｃ個の前記画素行および前記画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されており、前記チップからは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ枚の画像を取得することが可能であり、
前記接着剤の間隔Ｇｃ（ｍ）は、Ｇｃ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たし、前記第４部分と前記第６部分との間における前記接着剤の間隔Ｇｄ（ｍ）は、Ｇｄ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。

【請求項14】

前記方向における前記第１部分の幅および前記方向における前記第２部分の幅は間隔Ｇａより小さいことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項15】

基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、
前記チップの有効画素領域には、複数の有効画素が配列されており、
前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、画素行および画素列の一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、
前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きく、
前記チップは第１遮光画素領域を有し、前記第３部分は前記第１遮光画素領域と前記基体との間に位置していることを特徴とする撮像装置。

【請求項16】

前記第２部分と前記第３部分との間における前記接着剤の間隔をＧｂ（ｍ）、前記第１部分と前記第４部分との間における前記接着剤の間隔をＧｃ（ｍ）として、
前記接着剤は、前記方向に沿って延在し、前記方向における長さがＧａ＋Ｇｂ＋Ｇｃを超える第５部分を含むことを特徴とする請求項７乃至請求項１５のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項17】

前記チップは第２遮光画素領域を有し、前記第５部分は前記第２遮光画素領域と前記基体との間に位置していることを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。

【請求項18】

前記接着剤は前記チップの全ての遮光画素と前記基体との間に位置していることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項19】

基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、
前記チップの有効画素領域には、複数の有効画素が配列されており、
前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、画素行および画素列の一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、
前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きく、
前記チップは各々が全ての前記画素列のいずれかに対応した複数の電流源を有し、前記接着剤は前記複数の電流源の少なくとも１つと前記基体との間に位置していることを特徴とする撮像装置。

【請求項20】

前記複数の電流源は第１群の電流源と第２群の電流源とからなり、前記第１群の電流源と前記第２群の電流源との間に前記有効画素領域が位置しており、前記第３部分は前記第１群の電流源と前記基体との間に位置しており、前記第４部分は前記第２群の電流源と前記基体との間に位置していることを特徴とする請求項１９に記載の撮像装置。

【請求項21】

前記複数の電流源は第１群の電流源と第２群の電流源とからなり、前記第１群の電流源と前記第２群の電流源との間に前記有効画素領域が位置しており、前記第２部分は前記第１群の電流源と前記基体との間に位置しており、前記第１部分は前記第２群の電流源と前記基体との間に位置していることを特徴とする請求項１９に記載の撮像装置。

【請求項22】

前記チップの有効画素領域には、Ａ個の前記画素行および前記画素列の前記一方と、Ｃ個の前記画素行および前記画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されており、
前記有効画素領域の或る画素行と別の画素行との間にＡ－２個の画素行が配されており、前記第３部分は前記或る画素行と前記基体との間に位置し、前記第４部分は前記別の画素行と前記基体との間に位置することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項23】

前記方向における前記第３部分の幅は前記方向における前記第４部分の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項24】

前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ＞９０／（Ａ×Ｂ）を満たすことを特徴とする請求項４乃至２３のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項25】

前記チップは光が入射する面である第１面と、前記第１面とは反対側の第２面を含み、前記第２面が前記基体と向かい合っており、
前記接着剤は、前記第２面と前記基体との間に配されていることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項26】

前記第１部分は前記方向において前記第２部分と前記第４部分との間に位置していることを特徴とする請求項７乃至２５のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項27】

前記第１部分と前記第２部分との間の空隙は前記チップの側面に面する空間に連通することを特徴とする請求項７乃至２６のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項28】

請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の撮像装置と、
前記チップを移動させるアクチュエータ、レンズを移動させるアクチュエータ、およびフォーカルプレーンシャッタの少なくとも１つを動作させる機械装置と、を備えたカメラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、撮像装置及びカメラに関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルスチルカメラに代表されるカメラでの撮影において、撮像チップでの露光終了後、チップ内にある画素で光電変換された画像信号を読み出している時に、機械装置の動作（例えばフォーカルプレーンシャッタの動作）に伴い振動が発生しうる。この振動が固体撮像素子内部でノイズを発生し、出力される画像信号にノイズを重畳させるという問題が生じる。

【0003】

特許文献１には、振動に起因するノイズを出力される画像信号に重畳させず、良好な画像信号を出力することができる撮像装置を提供する技術が開示されている。具体的には、可動部材の動作が振動を発生する動作である場合に画素からの画像信号の読み出しを停止させるよう制御し、画像信号に振動に起因するノイズが重畳されないようにする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－３９４９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術では可動部材が振動を発生する動作をしている間は画像信号を読み出すことができず、フレームレート（１秒間に読み出す画像数）に制限があった。

【0006】

そこで本技術は、光電変換された画像信号に、振動が与える影響を低減する上で有利な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための手段は、基体と、前記基体の上に配された、主にシリコンで構成されたチップと、前記基体と前記チップとの間に配され、前記基体と前記チップとを接着する接着剤と、を備える撮像装置であって、前記チップの有効画素領域には、Ａ個の画素行および画素列の一方と、Ｃ個の画素行および画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されており、前記チップからは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ枚の画像を取得することが可能であり、前記接着剤は前記基体と前記チップとの間に配された、第１部分と第２部分と第３部分と第４部分と、を含み、前記画素行および前記画素列の前記一方が並ぶ方向において、前記第１部分および前記第２部分は前記第３部分と前記第４部分との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間、前記第２部分と前記第３部分との間、前記第１部分と前記第４部分との間には空隙が設けられており、前記第１部分および前記第２部分は前記有効画素領域と前記基体との間に位置しており、前記第１部分と前記第２部分との間における前記接着剤の間隔Ｇａ（ｍ）は、前記第１部分と前記第２部分との間の空隙を介した前記基体と前記チップとの間の距離よりも大きいことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、光電変換された画像信号に、振動が与える影響を低減する上で有利な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】撮像装置を説明する模式図。

【図2】撮像装置を説明する模式図。

【図3】撮像装置を説明する模式図。

【図4】撮像装置を説明する模式図。

【図5】カメラを説明する模式図。

【図6】撮像装置の評価について説明する模式図。

【図7】撮像装置を説明する模式図。

【図8】撮像装置の評価について説明する模式図。

【図9】撮像装置を説明する模式図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。

【0011】

本発明の実施形態として、撮像装置１００の一例を説明する。

【0012】

図１は本実施形態の撮像装置１００を表から見たときの平面模式図である。図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＢ部の拡大図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＣ部の拡大図である。

【0013】

図２は本実施形態実施形態の撮像装置１００の断面模式図である。図２（ａ）は図１（ａ）のＡ―Ａ’線における本実施形態の撮像装置１００の断面図であり、図２（ｂ）は図１（ａ）のＢ―Ｂ’線における本実施形態の撮像装置１００の断面図である。各図にはＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を示している。

【0014】

撮像装置１００は主にシリコンで構成された撮像チップ１０、チップ１０が接着された基体２０、チップ１０を基体２０に接着する接着剤３０、透光性部材４０で構成される。

【0015】

撮像装置１００を構成する部材の位置関係は、ＸＹ平面をもとに説明することができる。ＸＹ平面に垂直な方向がＺ方向である。チップ１０の表面１０１とチップ１０の裏面１０２はＸＹ平面に平行である。また、典型的な例として、透光性部材４０の外面４０１および透光性部材４０の内面４０２はＸＹ平面に平行である。表面１０１は内面４０２に対向し、裏面１０２は基体２０に対向し、裏面１０２は基体２０に接着されている。

【0016】

チップ１０を接着する基体２０には２段の凹部２１ａ、２１ｂが設けられる。チップ１０は下段の凹部２１ａ内中央領域の少なくとも一部に配置され、チップ１０は基体２０に接着される。典型的には、チップ１０は、図１、図２に示す様に、基体２０の配置領域とチップ１０の裏面１０２との間に配された接着剤３０を介して接着される。接着剤３０は導電性であってもよいし絶縁性であってもよい。また、接着剤３０は高い熱伝導性を有することが好ましく、金属粒子を含有するものを用いることもできる。

【0017】

また、本実施形態では主にシリコンで構成されたチップ１０の線膨張係数（およそ３ｐｐｍ／℃）と、基体２０の線膨張係数（セラミックの場合およそ７ｐｐｍ／℃）とに差がある。そのため、チップ１０の反りを抑制するためには、接着剤３０としてゴム弾性を有するものを選択することが好適である。具体的にはシリコーン樹脂が好ましく、その弾性率は１ＭＰａ～１００ＭＰａである。特にチップ１０のＸＹ方向の平面サイズが大きい場合に効果的であり、ＡＰＳ－Ｃ以上のサイズのチップ１０に対して高い効果を示す。

【0018】

基体２０は透光性部材４０で封止される。これは、チップ１０を機械的な衝撃や酸素等による劣化から保護するためである。チップ１０は基体２０の下段の凹部２１ａ内に固定され、透光性部材４０は基体２０を封止することにより、図２に示すように透光性部材４０は内部空間３９を介してチップ１０に対向する。チップ１０の側面に面する空間３８は内部空間３９に連通している。

【0019】

図１に示すようにチップ１０は画素部１と周辺部２を有している。画素部１はチップ１０の中央に位置し、周辺部２はその周辺に位置する。チップ１０は限定されないが、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどが挙げられる。画素部１はチップ１０での露光終了後、光電変換された画像信号を生成する光電変換素子を含む画素から成る。チップ１０の透光性部材４０との対向面である表面１０１が光入射面となる。この光入射面は、受光面を有する半導体基板に設けられた多層膜の最表層によって構成することができる。

【0020】

チップ１０の画素部１には画素行と画素列に渡って複数の画素が配列されている。１つの画素行においてはＸ方向（行方向）に画素が並ぶ。１つの画素列においてはＹ方向（列方向）に画素が並ぶ。複数の画素列がＸ方向に並び、複数の画素行がＹ方向に並ぶ。そのため、複数の画素列が行方向に並び、複数の画素行が列方向に並ぶことになる。

【0021】

図２（ｃ）は本実施形態のチップ１０の画素部１における断面模式図である。多層膜は、マイクロレンズ層１００１、カラーフィルタ層１００２、遮光層１００３などの光学的な機能を有する層、金属配線層１００４、層間絶縁膜層１００５などを含む。

【0022】

図１（ｃ）のＣ部拡大詳細図に示すように、チップ１０の画素部１を構成する画素には画像を構成するための有効画素１００６から成る有効画素領域９と、図２（ｃ）に示す遮光層１００３により遮光されることによって暗時の基準電圧を規定する遮光画素１００７が設けられた遮光画素領域８が設けられる。また、図１（ａ）と図１（ｃ）のＣ部拡大詳細図に示すように、遮光画素領域８は有効画素領域９の外方のＸ方向（行方向）とＹ方向（列方向）においてそれぞれ隣接して設けられる。遮光画素領域８は、Ｙ方向において有効画素領域９に隣接する第１遮光画素領域と、Ｘ方向において有効画素領域９に隣接する第２遮光画素領域と、を含みうる。第１遮光画素領域の遮光画素は、有効画素領域９においてＹ方向に並ぶ複数の有効画素を含む画素列に含まれる。第２遮光画素領域は、有効画素領域９においてＸ方向に並ぶ複数の有効画素を含む画素行に含まれる遮光画素を含む。

【0023】

ここで、チップ１０の有効画素領域９内の画素行における画素数をＣ個、チップ１０の有効画素領域９内の画素列における画素数をＡ個とする。チップ１０の有効画素領域９内にはＣ個の画素列が存在し、チップ１０の有効画素領域９内にはＡ個の画素行が存在することになる。そして、有効画素領域９内にはＣ×Ａ個の画素が存在することになる。Ｃ×Ａ個の具体的な値は、撮像装置を搭載したカメラのカタログや取扱説明書、仕様書に有効画素数として記載されることが典型的である。ここでは、Ｃ×Ａ個の画素がＣ個の画素列とＡ個の画素行とで構成される例を説明したが、Ｃ×Ａ個の画素がＡ個の画素列とＣ個の画素行とで構成されてもよい。つまり、有効画素領域９には、Ａ個の画素行および画素列の一方と、Ｃ個の画素行および画素列の他方と、に渡ってＣ×Ａ個の有効画素が配列されていればよい。本例では、Ｃ×Ａ個の有効画素の画素信号が画素行毎に読み出されるが、Ｃ×Ａ個の有効画素の画素信号が画素列毎に読み出されてもよい。典型的には、Ａ個の画素行とＣ個の画素列に関して、Ａ＜Ｃである。例えば１＜Ｃ／Ａ＜２であり、１．３＜Ｃ／Ａ＜１．８である。Ｃ×Ａ個の画素数からなる画像数は、撮像装置を搭載したカメラのカタログや取扱説明書、仕様書に、例えばラージ（Ｌ）サイズ画像の記録画素数として記載されることが典型的である。Ｃ×Ａの典型的な値は１００万個から１０億個であり、例えば１０００万個から１億個である。Ａの典型的な値は１０００個から３００００個であり、例えば２０００個から１００００個である。例えばＣ×Ａは５４００×３６００で１９４４万画素（約２０メガピクセル）である。この場合Ｃ／Ａ＝１．５である。

【0024】

チップ１０からＣ×Ａ個の画素からなる画像を１秒間に取得できる最大枚数をＢ枚と定義する。換言すると、チップ１０からは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ枚の画像を取得することが可能である。Ｂ枚の画像のそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなることは、Ｂ≧２であることを意味する。そして、チップ１０からは１秒間にそれぞれがＣ×Ａ個の画素からなるせいぜいＢ＋１枚の画像を取得することは不可能である。Ｂ枚の具体的な値は、撮像装置を搭載したカメラのカタログや取扱説明書、仕様書に連続撮影速度としてＢコマ／秒のような表現で記載されることが典型的である。例えば、上述した１９４４万画素の画像を最大で毎秒２０枚撮影できる場合、Ａ＝３６００、Ｂ＝２０となる。Ｂ枚の画像を出力する際の撮影モードは静止画撮影モードでもよいし、動画撮影モードであってもよい。ただし、最大枚数であるＢ枚の画素の全部がＣ×Ａ個の画素からなる画像である必要がある。例えば、有効画素領域９のＣ×Ａ個の画素のうちの一部の画素を選択的に出力したクロップ画像は、Ｃ×Ａ個の画素からなる画像ではないので、Ｂ枚の画像としてカウントされる対象でない。つまり、撮像装置がＣ×Ａ個の画素よりも少ない画素からなる画像を１秒間にＢ枚を超える枚数で出力できたとしても、以降の検討におけるＡやＢに適用することは適切ではない。例えば、５４００×３６００個の画素を有しながら、１９２０×１０８０個の画素のみを用いて毎秒２４０枚の画像を得られる撮像装置を検討する場合、Ａ＝１０８０、Ｂ＝２４０として検討することは適切ではない。

【0025】

図１（ａ）には接着剤３０とチップ１０（画素部１）とのＸ、Ｙ方向における位置関係を示している。図２には接着剤３０とチップ１０（画素部１）とのＺ方向における位置関係を示している。なお、図１（ａ）において、接着剤３０と有効画素領域９との重なりを、接着剤３０のハッチングを有効画素領域９のハッチングに重ねることで表現している。なお、後述するように、接着剤３０と遮光画素領域８とが重なりうるし、接着剤３０と電流源７とが重なりうる。しかし、図面の視認性を確保するために、接着剤３０のハッチングは、遮光画素領域８または電流源７のハッチングに重ねていない。

【0026】

接着剤３０は基体２０とチップ１０との間に配された、第１部分３１と第２部分３２と第３部分３３と第４部分３４とを含む。画素行が並ぶ方向（Ｙ方向）において第１部分３１と第２部分３２は第３部分３３と第４部分３４との間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間、第２部分３２と第３部分３３との間、第１部分３１と第４部分３４との間には空隙３７が設けられている。図２（ｃ）に示す様に、空隙３７は基体２０とチップ１０との間に配されている。

【0027】

第１部分３１と第２部分３２との間の空隙３７を介した基体２０とチップ１０との間の距離をＧｇとする。距離Ｇｇは接着剤３０の厚さとほぼ等しい。第１部分３１と第２部分３２は有効画素領域９と基体２０の間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔をＧａとする。間隔Ｇａは、距離Ｇｇよりも大きい。典型的な距離Ｇｇの範囲の下限は、１μｍであり、５μｍであり、５μｍであり、１０μｍである。典型的な距離Ｇｇの範囲の上限は、１０００μｍであり、１００μｍであり、５０μｍであり、３０μｍである。典型的な間隔Ｇａの下限は、１μｍであり、１０μｍであり、１００μｍであり、１０００μｍである。典型的な間隔Ｇａの上限は、１００μｍであり、１０００μｍであり、１０ｍｍであり、５０ｍｍである。例えば、距離Ｇｇは１～５１００μｍであり、距離Ｇａは１００μｍ～１０ｍｍである。以下の説明では、第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔に限らず、接着剤３０の複数の部分の間の空隙３７を介した間隔（Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ等）は距離Ｇｇよりも大きいものとする。

【0028】

Ｙ方向において接着剤３０を少なくとも４分割し、そのうちの内側の２つの部分（第１部分３１と第２部分３２）をともに有効画素領域９と基体２０との間に配置することで、有効画素領域９を基体２０に固定し、有効画素領域９におけるチップ１０の局所的な変形を効果的に抑制することができる。これにより、光電変換された画像信号に、振動が与える影響を低減することができる。なお、チップ１０の裏面１０２の全体と基体２０との間に接着剤３０を配置したり、有効画素領域９の全体と基体２０との間に接着剤３０を配置したりするでも、振動の影響を低減することができる。しかしながら、チップ１０と基体２０との間の固定領域の面積が大きくなることによって、チップ１０と基体２０との間の応力が増大し、この応力に基づく影響が生じうる。本実施形態の様に、有効画素領域９と基体２０の間に、空隙３７と、第１部分３１と、第２部分３２と、を設けることで、振動の影響と、応力の影響をともに低減することができる。また、空隙３７を設けることにより、接着剤３０の使用量を低減することができるため、コストダウンを図る上でも有利である。

【0029】

第２部分３２と第３部分３３との間における接着剤３０の間隔をＧｂとする。第１部分３１と第４部分３４との間における接着剤３０の間隔をＧｃとする。第１部分３１と第４部分３４との間の距離をＤとする。本例では、第１部分３１と第４部分３４との間に接着剤３０が存在しないため、Ｄ＝Ｇｃとなりうるが、第１部分３１と第４部分３４との間に接着剤３０が存在すれば、Ｄ＞Ｇｃとなりうる。第４部分３４は、第１部分３１に対して、第２部分３２や第３部分３３とは反対側に位置する。第４部分３４は第３部分３３ほど第１部分３１から離れておらず、Ｄ≦Ｇａ＋Ｇｂを満たしうる。Ｙ方向における第１部分３１の幅およびＹ方向における第２部分３２の幅は間隔Ｇａより小さいことが好ましい。Ｙ方向における第２部分３２の幅およびＹ方向における第３部分３３の幅は間隔Ｇｂより小さいことが好ましい。Ｙ方向における第１部分３１の幅およびＹ方向における第４部分３４の幅は間隔Ｇｃより小さいことが好ましい。

【0030】

第３部分３３は、有効画素領域９と基体２０の間に位置しうる。特に、第３部分３３は、有効画素領域９の下端の画素行（或る画素行）と基体２０との間に位置しうる。第４部分３４は、有効画素領域９の上端の画素行（別の画素行）と基体２０の間に位置しうる。ここで、有効画素領域９にはＡ個の画素行が設けられているため、下端の画素行（或る画素行）と上端の画素行（別の画素行）との間には、Ａ－２個の画素行が配されていることになる。

【0031】

第３部分３３の少なくとも一部は遮光画素領域８（第１遮光画素領域）と基体２０との間に位置している。接着剤３０は、Ｙ方向に沿って延在し、Ｙ方向における長さがＧａ＋Ｇｂ＋Ｇｃを超える第６部分３６を含みうる。第６部分３６の少なくとも一部は遮光画素領域８（第２遮光画素領域）と基体２０との間に位置している。接着剤３０はチップ１０の全ての遮光画素と基体２０との間に位置しうる。本例では四辺形状の有効画素領域９のうちの互いに隣接する２辺に隣接して、Ｌ字型の遮光画素領域を設けているが、これに限らない。例えば、四辺形状の有効画素領域９のうちの、互いに対向する２辺に隣接して遮光画素領域を設けてもよいし。あるいは、四辺形状の有効画素領域９のうちの、３辺に隣接して遮光画素領域を設けてもよいし、四辺形状の有効画素領域９のうちの、４辺に隣接して遮光画素領域を設けてもよい。図１（ａ）に示す様に、接着剤３０は、有効画素領域９の左辺に沿って延在する第６部分３６を有するものの、有効画素領域９の右辺に沿って延在する部分を有しない。そのため、空隙３７は、チップ１０の側面に面する空間３８に連通している。このように、接着剤３０がチップ１０と基体２０との間の空隙３７を閉空間としないことで、空隙３７に存在する気体の膨張によるチップ１０の変形を抑制できる。

【0032】

チップ１０の周辺部２には、画素部１を駆動するための駆動回路、画素部１からの画像信号を読み出す回路、画素部１への信号を処理する信号処理回路が設けられる。図１（ｂ）のＢ部拡大詳細図に示す様に、周辺部２にはチップ１０と外部との信号の通信を行うための電極３（電極パッド）が設けられる。

【0033】

チップ１０は各々が全ての画素列のいずれかに対応した複数の電流源を有する。複数の電流源は、周辺部２に含まれる。接着剤３０は複数の電流源の全てと基体２０との間に位置していることが好ましい。本例では、複数の電流源は第１群の電流源７ａと第２群の電流源７ｂとからなる。第１群の電流源７ａと第２群の電流源７ｂとの間に有効画素領域９が位置している。接着剤３０の第３部分３３の一部は第１群の電流源７ａと基体２０との間に位置している。接着剤３０の第４部分３４の一部は第２群の電流源７ｂと基体２０との間に位置している。

【0034】

第３部分３３は、基体２０と、有効画素領域９、遮光画素領域８および電流源７の少なくともいずれかと、の間に位置すればよいが、基体２０と、有効画素領域９、遮光画素領域８および電流源の全てと、の間に位置することが好ましい。そのためには、Ｙ方向における第３部分３３の幅を、Ｙ方向における接着剤３０の他の部分（第１部分３１、第２部分３２、第４部分３４）の幅よりも大きくすることが有効である。

【0035】

ここでは、有効画素領域９と基体２０との間において、接着剤３０をＹ方向に４分割したが、Ｎ分割（Ｎ≧４）であればよい。例えば５分割として、第１部分３１と第４部分３４との間に、さらに有効画素領域９と基体２０との間に位置する接着剤３０を配置してもよい。また、チップ１０と基体２０との間において接着剤３０をＹ方向に４分割したが、Ｍ分割（Ｍ≧４）であればよい。例えば、６分割として、第３部分３３に対して第２部分３２とは反対側（下側）と、第４部分３４に対して第１部分３１とは反対側（上側）とに、周辺部２と基体２０との間を接着する接着剤３０を配置してもよい。

【0036】

図１（ｂ）のＢ部拡大詳細図と図２に示すように、基体２０は、基体２０の上段の凹部２１ｂの内底面における下段の凹部２１ａの周部に形成された内部端子４と、基体２０の外側の面２０１に形成された外部端子６とを有する。複数の内部端子４は並んで内部端子群を構成している。

【0037】

本実施形態では、図１（ｂ）のＢ部拡大詳細図に示すように、Ｘ方向、Ｙ方向に沿って列状に並んだ複数個の内部端子４からなる内部端子群が、チップ１０を囲む様に配されている。このような内部端子４の配置に限らず、Ｘ方向のみ、あるいはＹ方向のみに沿って列状に並んだ内部端子群を配することもできる。

【0038】

また、チップ１０の電極３と基体２０の内部端子４は、接続導体５を介して電気的に接続されている。このため、チップ１０での露光終了後、チップ１０内にある画素で光電変換された画像信号は、電極３、接続導体５、内部端子４の順に通って、基体２０内部の不図示の内部配線を経て外部端子６と電気的に接続されている。接続導体５は金属線からなる。主には金線、アルミ線、銅線等が使用される。接続は公知のワイヤーボンダーを使用した超音波熱圧着によるものが典型的である。

【0039】

チップ１０の構成について図３、図４を参照して説明する。図３（ａ）は、チップ１０が有する画素２００１の構成例を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）はチップ１０の周辺回路の構成例を示す図である。図４においては、説明の便宜上、２行×２列分の画素２００１、及び画素信号を読み出すための信号出力線２００２と、チップ１０の周辺部２に対応する画像信号の読み出し回路を示している。

【0040】

画素２００１の各々は、図３に示すように、フォトダイオード（ＰＤ）２１０１、転送トランジスタ（ｔｘ）２１０２、リセットトランジスタ（ｔｒｅｓ）２１０３、増幅トランジスタ（ｔｓｆ）２１０４、及び選択トランジスタ（ｔｓｅｌ）２１０５を有する。転送トランジスタ２１０２、リセットトランジスタ２１０３、増幅トランジスタ２１０４、及び選択トランジスタ２１０５は、例えばＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタが用いられる。

【0041】

光信号電荷を発生するフォトダイオード２１０１は、アノード側が接地されている。フォトダイオード２１０１のカソード側は、転送トランジスタ２１０２を介して、フローティングディフュージョン（Ｃｆｄ）２１０６及び増幅トランジスタ２１０４のゲートに接続されている。また、フローティングディフュージョン２１０６及び増幅トランジスタ２１０４のゲートには、フローティングディフュージョン２１０６をリセットするためのリセットトランジスタ２１０３のソースが接続されている。リセットトランジスタ２１０３のドレインは、電源電圧ＶＤＤに接続されている。増幅トランジスタ２１０４は、ドレインが電源電圧ＶＤＤに接続され、ソースが選択トランジスタ２１０５のドレインに接続されている。

【0042】

転送トランジスタ２１０２は、ゲート端子に信号ｐｔｘが供給され、フォトダイオード２１０１の信号をフローティングディフュージョン２１０６及び増幅トランジスタ２１０４のゲートに転送する。リセットトランジスタ２１０３は、ゲート端子に信号ｐｒｅｓが供給され、フローティングディフュージョン２１０６及びフォトダイオード２１０１をリセットする。選択トランジスタ２１０５は、ゲート端子に信号ｐｓｅｌが供給され、信号を端子ｏｕｔから出力する。

【0043】

図３（ａ）に示す端子ｏｕｔは、図３（ｂ）に示す信号出力線２００２に接続されている。増幅トランジスタ２１０４は、選択トランジスタ２１０５を介して信号出力線２００２により、電流源にある電流源負荷トランジスタ２００３とソースフォロワ回路を構成するように接続されている。電流源負荷トランジスタ２００３は例えばＭＯＳトランジスタが用いられる。また、図４に示すように、各画素２００１には、行毎に信号ｐｒｅｓ、信号ｐｔｘ、及び信号ｐｓｅｌが垂直走査回路（ＶＳＲ）２０２０から供給されており、画像信号は画素行毎に読み出される。各画像信号は、電流源負荷トランジスタ２００３が接続された信号出力線２００２を介して、列回路内の容量２００４に入力される。オペアンプ２００５は、帰還容量２００６及び容量２００４により反転増幅アンプを構成する。不図示のアナログスイッチによって帰還容量２００６の両端をショートすることにより、容量２００４、帰還容量２００６のリセット及び後段の保持容量（ｃｔｓ）２００９、保持容量（ｃｔｎ）２０１０のリセットを行う。

【0044】

オペアンプ２００５の出力は、制御パルスｐｔｓ、ｐｔｎにより駆動されるアナログスイッチ２００７、２００８を介してそれぞれ保持容量（ｃｔｓ）２００９、保持容量（ｃｔｎ）２０１０に保持される。ここで、画素２００１のフローティングディフュージョン２１０６をリセット解除した直後の信号は保持容量（ｃｔｎ）２０１０に保持されうる。その後フォトダイオード２１０１からの信号をフローティングディフュージョン２１０６に転送した直後の信号は保持容量（ｃｔｓ）２００９に保持されうる。保持容量（ｃｔｎ）２０１０に保持された信号を画像ノイズ信号といい、保持容量（ｃｔｓ）２００９に保持された信号を画像シグナル信号という。画像ノイズ信号は各画素２００１の基準信号として、各画素２００１の特性バラつきを抑えた画像を構築する為に用いられる。つまり、１行分の画素信号を読み出す際には、各画素２００１の画像ノイズ信号と画像シグナル信号をそれぞれ読み出している。

【0045】

１行分の画素信号が列毎に保持容量（ｃｔｓ）２００９、保持容量（ｃｔｎ）２０１０に保持されると、水平走査回路（ＨＳＲ）２０３０に入力される信号φｐｈによりパルスが順次駆動されることで、アナログスイッチ２０１１、２０１２が列毎に順次開閉される。アナログスイッチ２０１１、２０１２が列毎に開閉されることで、保持容量（ｃｔｓ）２００９、保持容量（ｃｔｎ）２０１０に保持された信号が、列毎に後段の差動型読み出しアンプ２０１３に入力され外部に出力される。

【0046】

図４（ａ）に示すように、１行目の画素２００１ａの端子ｏｕｔは信号出力線２００２ａに接続されている。ここで、画素２００１ａの増幅トランジスタ２１０４は信号出力線２００２ａにより、電流源にある電流源負荷トランジスタ２００３ａとソースフォロワ回路を構成するように接続されている。また、２行目の画素２００１ｂの端子ｏｕｔは信号出力線２００２ｂに接続し、画素２００１ｂの増幅トランジスタ２１０４は信号出力線２００２ｂにより、電流源にある電流源負荷トランジスタ２００３ｂとソースフォロワ回路を構成するように接続されている。各画像信号は、電流源負荷トランジスタ２００３ａ、２００３ｂが接続された信号出力線２００２ａ、２００２ｂを介して、列回路内の容量２００４ａ、２００４ｂにそれぞれ入力される。このように、電流源群を、画素２００１を挟んで上下２つに分け、例えば奇数行の画素と偶数行の画素でそれぞれ設けてもよい。

【0047】

図５は、本発明の撮像装置１００が搭載されるカメラ３０００の構成例を示すブロック図である。撮像装置１００の透光性部材の外面４０１直前にはチップ１０を露光させるためのフォーカルプレーンシャッタ３００１が配置され、その前には絞り３００３と撮影レンズＡ３００４、フォーカスレンズ３０１０、撮影レンズＢ３００５が配置されている。このほか、レンズ内での手ブレ補正（防振）のために、補正レンズを移動させる補正レンズアクチュエータを備えうる。フォーカスレンズ３０１０にはフォーカスレンズ３０１０を保持するための保持枠３００９が嵌挿されている。フォーカスレンズ３０１０はスッピングモーターを含むフォーカスレンズアクチュエータによって移動させられる。ステッピングモーターとして周知の超音波モーター３００２の回動をダイレクトに伝えるフォーカスキー３００６が、保持枠３００９にビス等で取り付けられたピント調節ブロック３００７に嵌入している。カメラ３０００は、カメラ３０００のボディ内での手ブレ補正（防振）のために、チップ１０を移動させるチップアクチュエータを備えうる。チップ１０を移動させるアクチュエータ（不図示）は撮像装置１００を移動させうる。

【0048】

カメラ３０００での特に連写撮影において、チップ１０での露光終了後、チップ１０内にある画素２００１で光電変換された画像信号を読み出している時に、機械装置の動作に伴い振動が発生する。機械装置の動作とは、例えばフォーカルプレーンシャッタ３００１やフォーカスレンズ３０１０、レンズアクチュエータ、チップアクチュエータを動作させるモーターの動作でありうる。

【0049】

この振動がチップ１０の画像信号に及ぼす影響を説明する。

【0050】

チップ１０の図４における増幅トランジスタ２１０４と図３（ｂ）における電流源にある電流源負荷トランジスタ２００３は例えばＮＭＯＳトランジスタである。図３（ｂ）に示すように、電流源負荷トランジスタ２００３は電圧源（ＶＲＥＦ）に接続されたトランジスタ２０１４とそれぞれカレントミラー回路を構成するように接続されている。電圧源（ＶＲＥＦ）に接続されたトランジスタ２０１４は、電流源負荷トランジスタ２００３がＮＭＯＳトランジスタならばＮＭＯＳトランジスタである。電流源負荷トランジスタ２００３と電圧源（ＶＲＥＦ）に接続されたトランジスタ２０１４は実質的に同じ特性をもっており、それにより電圧源（ＶＲＥＦ）に流れる電流Ｉａと電流源負荷トランジスタ２００３に流れる電流Ｉｂは同じ大きさになる。また図４（ａ）で示すように、電流源を２つに分けた場合には、電流源負荷トランジスタ２００３ａ、２００３ｂは電圧源（ＶＲＥＦ）に接続されたトランジスタ２０１４とそれぞれカレントミラー回路を構成するように接続されている。それにより、電圧源（ＶＲＥＦ）に流れる電流Ｉａと電流源負荷トランジスタ２００３ａ、２００３ｂに流れるそれぞれ流れる電流Ｉｂ、Ｉｃは同じ大きさになる。

【0051】

トランジスタに加わる応力とオン電流に相関がある。この現象は、プラスの応力が掛かると電荷移動度が上がることでトランジスタのオン電流は増加し、一方、マイナスの応力がかかると電荷移動度が下がることでオン電流は減少することによる。例えば、－１０００ＭＰａの応力ではオン電流は０．６２ｍＡ／μｍであり、例えば、０ＭＰａの応力ではオン電流は０．６５ｍＡ／μｍであり、例えば、＋１０００ＭＰａの応力ではオン電流は０．６８ｍＡ／μｍである。

【0052】

図３（ｂ）は、オン電流と画素信号の関係を説明するために、図４（ａ）の一部と図４（ｂ）の一部を抜粋し、画素信号とオン電流の関係性を示した図である。

【0053】

トランジスタ２０１４と電流源負荷トランジスタ２００３のうちの一方のみにプラスの応力がかかると、電圧源（ＶＲＥＦ）に接続されたトランジスタ２０１４と電流源負荷トランジスタ２００３のオン電流の特性が異なりうる。例えば電流源負荷トランジスタ２００３のみにプラスの応力が加わると、電圧源（ＶＲＥＦ）に接続されたトランジスタ２０１４に流れる電流Ｉａに比べて電流源負荷トランジスタ２００３に流れる電流Ｉｂは大きくなる。電流源負荷トランジスタ２００３に流れる電流Ｉｂが大きくなると、電流源負荷トランジスタ２００３と接続されることでソースフォロワ回路を構成するように接続された増幅トランジスタ２１０４において、Ｖｇｓが増加する。この結果として、列回路内の容量２００４に入力される画素信号は、電流源負荷トランジスタ２００３にプラスの応力がかからなかった場合と比べて小さくなりうる。またその逆により、電流源負荷トランジスタ２００３のみマイナスの応力がかかると列回路内の容量２００４に入力される画素信号は、電流源負荷トランジスタ２００３にマイナスの応力がかからなかった場合と比べて大きくなる。以上の現象は図４（ｂ）で示す電流源を２つに分けた場合の電流源負荷トランジスタ２００３ａ、２００３ｂでも同様に起こる。

【0054】

一方、増幅トランジスタ２１０４のみプラスの応力がかかると、増幅トランジスタ２１０４に流れる電流Ｉｂは大きくなる。すると、Ｖｇｓが減少し、結果として、列回路内の容量２００４に入力される画素信号は、増幅トランジスタ２１０４にプラスの応力がかからなかった場合と比べて大きくなる。またその逆により、増幅トランジスタ２１０４のみマイナスの応力がかかると、列回路内の容量２００４に入力される画素信号は、増幅トランジスタ２１０４にマイナスの応力がかからなかった場合と比べて小さくなりうる。

【0055】

前述したように、１行分の画素信号を読み出す際には、各画素２００１の画像ノイズ信号と画像シグナル信号をそれぞれ読み出しており、画像ノイズ信号は各画素の基準信号として、各画素の特性バラつきを抑えた画像を構築する為に用いられる。このように、画像信号は画像ノイズ信号と画像シグナル信号から構築されている。ここで、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動のタイミングと画像ノイズ信号と画像シグナル信号をそれぞれ読み出すタイミングが重ならない場合における画像信号を「振動なし画像信号」と称する。また、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動のタイミングと、画像ノイズ信号および画像シグナル信号をそれぞれ読み出すタイミングが重なる場合における画像信号を「振動あり画像信号」と称する。振動あり画像信号と振動なし画像信号に、差があればあるほど、出力される画像信号に重畳されるノイズが無視できなくなる。

【0056】

つまり、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動によりチップ１０に応力がかかり、その応力が画像信号に影響を及ぼす。また、電流源負荷トランジスタ２００３と増幅トランジスタ２１０４がＰＭＯＳトランジスタや、バイポーラトランジスタであってもカメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動が結果として画像信号に影響を及ぼす。そのため、電流源負荷トランジスタ２００３と増幅トランジスタ２１０４がＰＭＯＳトランジスタや、バイポーラトランジスタであってもよい。

【0057】

本実施形態の撮像装置１００は、振動を発生する機械装置を有するカメラ３０００にチップ１０を搭載する場合に、機械装置から発生した振動が光電変換された画像信号に与える影響を小さく抑えることを実現しうる。

【0058】

図６（ａ）は、カメラ３０００内で機械装置の動作による振動が発生した状態でカメラ３０００が出力した画像を模式的に示している。なお、この画像は暗闇で撮影したものであり、ノイズ成分以外のパターンは無いものとする。カララ３０００によって、図６（ａ）の内で実線に示すように縦４８００画素×横６０００画素（Ａ＝４６００、Ｂ＝６０００に相当）の画像を得る。この画像を、水平方向に５００画素分、垂直方向に１６００画素分で１つの領域を構成するように複数の領域に分割し、各領域において画素値をウェーブレット変換により数値化を行う。このとき、ウェーブレット変換諸元として、マザーウェーブレットはメキシカンハット、スケールパラメータは１０とする。各領域においてウェーブレット変換により数値化された値の最大値を各領域におけるノイズの大きさとした。ウェーブレット変換により数値化された値が大きければ大きいほど各領域におけるノイズは大きいことを示す。

【0059】

図６（ａ）で示される画像の各領域における数値化されたノイズの値を図６（ｂ）に示す。本実施形態では領域４において数値化されたノイズの値が最大であった。このように各領域においてウェーブレット変換により数値化されたノイズの値のうち最大のものを図６（ａ）で示す暗闇での画像のノイズの値とする。

【0060】

図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）は、同一のチップ１０が同一の基体２０に同一の接着剤３０により接着されているときの、３種類の接着パターンで接着された撮像装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃを示す。

【0061】

図７（ａ）に示す撮像装置１００ａにおいて、接着剤３０は基体２０とチップ１０との間に配された第１部分３１と、第２部分３２と、第３部分３３とを含む。画素行が並ぶ方向において第２部分３２は第１部分３１と第３部分３３との間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間、第２部分３２と第３部分３３との間には空隙３７が設けられている。第１部分３１は有効画素領域９と基体２０の間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔をＧａ１とする。この接着パターンをパターンＡとする。

【0062】

図７（ｂ）に示す撮像装置１００ｂにおいて、接着剤３０は基体２０とチップ１０との間に配された第１部分３１と、第２部分３２と、第３部分３３と、第４部分３４とを含む。画素行が並ぶ方向（Ｙ方向）において第１部分３１と第２部分３２は第３部分３３と第４部分３４との間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間、第２部分３２と第３部分３３との間、第１部分３１と第４部分３４との間には空隙３７が設けられている。第１部分３１と第２部分３２は有効画素領域９と基体２０の間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔をＧａ２とする。この接着パターンをパターンＢとする。

【0063】

図７（ｃ）に示す撮像装置１００ｃにおいて、接着剤３０は基体２０とチップ１０との間に配された第１部分３１と、第２部分３２と、第３部分３３と、第４部分３４と、第５部分３５とを含む。画素行が並ぶ方向において、第１部分３１と第２部分３２と第５部分３５は第３部分３３と第４部分３４との間に位置しており、第５部分３５は第１部分３１と第４部分３４との間に位置している。画素行が並ぶ方向において、第２部分３２は第１部分３１と第３部分３３との間に位置し、第１部分３１は第５部分３５と第２部分３２との間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間、第２部分３２と第３部分３３との間、第１部分３１と第５部分３５との間、第５部分３５と第４部分３４との間には空隙３７が設けられている。第１部分３１と第２部分３２と第５部分３５は有効画素領域９と基体２０の間に位置している。第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔をＧａ３とする。この接着パターンをパターンＣとする。

【0064】

図８は撮像装置の評価結果を示す。この評価では、図７（ａ）～図７（ｃ）で示される３種類の接着パターンで接着された撮像装置を、図５で示されるようなカメラ３０００に搭載したものをそれぞれ５サンプル用意している。そして、３種類×５サンプル＝１５サンプルにおいて暗闇での画像をそれぞれ１００枚撮影する。図８では、カメラ３０００が出力した暗闇での画像の数値化されたノイズのそれぞれの種類における中央値を左の縦軸にとっている。また図８では、それぞれの種類における第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）を横軸にとっている。

【0065】

カメラ３０００の出力した暗闇での画像の数値化されたノイズの中央値がα以下の接着パターンは、図７（ｂ）のパターンＢと、図７（ｃ）のパターンＣであった。ここでαとは本実施形態のカメラ３０００において、数値化されたノイズの中央値における許容臨界値である。

【0066】

また、図８で示されるように、それぞれの接着パターンにおけるノイズを数値化した値（中央値）をｙ（図８の縦軸）とすると、第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）は（式１）で示される式で近似される。

【0067】

ｙ＝０．７０２７×ｅ^{８３．０５Ｇａ}・・・（式１）
（式１）は図８内にて実線であらわされる。第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）が短くなると、ノイズの中央値ｙが小さくなることから、チップ１０の画像信号に影響を及ぼしにくくなることがわかる。これは、第１部分３１と第２部分３２との間に設けられた空隙３７の範囲においてチップ１０の固有振動数ｆ（Ｈｚ）が大きくなることに起因する。

【0068】

一方、チップ１０の１秒間当たりの最大画像信号読み出し回数Ｆ（Ｈｚ）が増加すると、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動の発生タイミングと画像信号読み出しのタイミングが重なり易くなり、チップ１０の画像信号に影響を及ぼし易くなる。

【0069】

そこで、チップ１０の固有振動数ｆ（Ｈｚ）と、チップ１０の１秒間当たりの最大画像信号読み出し回数Ｆ（Ｈｚ）との関係性の中でチップ１０の画像信号に影響を及ぼしにくくなる関係式を導き出す。

【0070】

チップ１０の固有振動数ｆ（Ｈｚ）は、第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔をＧａ（ｍ）、チップ１０のヤング率をＥ（Ｎ／ｍ^２）、チップ１０の密度をρ（ｋｇ／ｍ^３）とすると（式２）で示される。

【0071】

【数1】

【0072】

λは境界条件と振動モードによって決まる無次元の定数で、本実施形態のように境界条件が両端固定の場合、且つ、１次モードの場合はλ＝πとなる。ここでは最少単位の１次モードのみについて述べる。また、チップ１０はシリコンからなるので、Ｅ＝１９００００（Ｎ／ｍ^２）、ρ＝２３３０（ｋｇ／ｍ^３）となり、（式２）は（式３）で示される。

【0073】

【数2】

【0074】

ここで、Ｃ×Ａの画素からなる画像を１枚だけ読み出すには、画素行（あるいは画素列）毎にＡ回の画像信号を読みだす必要がある。Ｃ×Ａの画素からなる画像を１秒間にＢ枚だけ読み出すには、Ａ×Ｂ回の画像信号を読み出す必要がある。そうすると、本実施形態におけるチップ１０の１秒間当たりの最大画像信号読み出し回数Ｆ（Ｈｚ）は（式４）で近似される。
Ｆ＝Ａ×Ｂ・・・（式４）

【0075】

チップ１０の１秒間当たりの最大画像信号読み出し回数Ｆ（Ｈｚ）とチップ１０の固有振動数ｆ（Ｈｚ）とが比例関係（ｆ∝Ｆ）である。第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）の関係は（式３）と（式４）により（式５）で示される。

【0076】

【数3】

【0077】

ここで、ｙ’は変数である。（式５）をｙ’＝の形へ変形させると（式６）で示される。

【0078】

【数4】

【0079】

第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）を横軸に、変数ｙ’を右縦軸にして（式６）を図８に当てはめると点線で示される。

【0080】

数値化されたノイズの中央値における許容最大値αの時の（式１）における第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）はβ（ｍ）であり、この時の（式６）はｙ’＝９４となる。つまり、ｙ’の最大値は９４となり、ｙ’≦９４の範囲内において、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動によるチップ１０の画像信号に及ぼす影響を小さくできる。

【0081】

以上より、チップ１０の画像信号への振動の影響を小さくできる撮像装置とは、第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）は（式６）とｙ’＝９４より４２３／（Ａ×Ｂ）以下の値となる（Ｇａ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たす）撮像装置である。振動の影響をより小さくするためには、接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ≦２５５／（Ａ×Ｂ）を満たすことが好ましい。振動の影響をさらに小さくするためには、接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ≦１３２／（Ａ×Ｂ）を満たすことが好ましい。間隔Ｇａ（ｍ）を極端に小さくすると、接着剤３０の幅が大きくなり、チップ１０と基体２０との固定面積が大きくなり、チップ１０と基体２０との間の応力が大きくなり、振動の影響とは別の問題が生じうる。間隔Ｇａ（ｍ）は、Ｇａ＞９０／（Ａ×Ｂ）を満たすことが好ましい。接着剤３０の間隔Ｇａ（ｍ）がＧａ＞９０／（Ａ×Ｂ）を満たすことで、チップ１０と基体２０との間の応力を小さくできる。

【0082】

Ａ＝３６００、Ｂ＝２０における例を示す。Ｇａ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすと、Ｇａ≦５．８×１０^－３（ｍ）であり、接着剤３０の間隙は５．８ｍｍ以下であることが好ましいと云える。Ｇａ≦２５５／（Ａ×Ｂ）を満たすと、Ｇａ≦３．５×１０^－３（ｍ）であり、接着剤３０の間隙は３．５ｍｍ以下であることが好ましいと云える。Ｇａ≦１３２／（Ａ×Ｂ）を満たすと、Ｇａ≦１．８×１０^－３（ｍ）であり、接着剤３０の間隙は１．８ｍｍ以下であることが好ましいと云える。Ｇａ＞９０／（Ａ×Ｂ）を満たすと、Ｇａ＞１．２５×１０^－３（ｍ）であり、接着剤の間隙は１．２５ｍｍよりも大きいことが好ましいと云える。

【0083】

また、接着剤３０は基体２０とチップ１０との間に配された第１部分３１と、第２部分３２と、第３部分３３と、第４部分３４とを含み、画素列が並ぶ方向において第１部分３１と第２部分３２は第３部分３３と第４部分３４との間に位置しており、第１部分３１と第２部分３２との間、第２部分３２と第３部分３３との間、第１部分３１と第４部分３４との間には空隙３７が設けられており、第１部分３１と第２部分３２は有効画素領域９と基体２０の間に位置してもよい。また、接着剤３０は基体２０とチップ１０との間に配された第１部分３１と、第２部分３２と、第３部分３３と、第４部分３４と、第５部分３５とを含み、画素列が並ぶ方向において第１部分３１と第２部分３２と第５部分３５は第３部分３３と第４部分３４との間に位置しており、第５部分３５は第１部分３１と第４部分３４との間に位置し、第２部分３２は第１部分３１と第３部分３３との間に位置し、第１部分３１は第５部分３５と第２部分３２との間に位置し、第１部分３１と第２部分３２との間、第２部分３２と第３部分３３との間、第１部分３１と第５部分３５との間、第５部分３５と第４部分３４との間には空隙３７が設けられており、第１部分３１と第２部分３２と第５部分３５は有効画素領域９と基体２０の間に位置してもよい。

【0084】

また、第１部分３１と第２部分３２との間に設けられた空隙３７の長さは１．５（ｍｍ）より大きい。長さ１．５（ｍｍ）以下の空隙３７を実現しようとしても、チップ１０を基体２０に接着する際に、チップ１０の側面に面する空間３８に連通していない空隙３７ができてしまう。チップ１０の側面に面する空間３８に連通していない空隙３７があると、基体２０に接着剤３０を塗布し、チップ１０を接着させ、その後、接着剤３０を硬化させる際の熱によって、チップ１０の側面に面する空間３８に連通していない空隙３７内の空気が暖められ、膨張し、結果としてチップ１０を傾けさせてしまう。図５に示すように、チップ１０の前には撮影レンズＡ３００４、フォーカスレンズ３０１０、撮影レンズＢ３００５があり、チップ１０と撮影レンズＡ３００４、フォーカスレンズ３０１０、撮影レンズＢ３００５の位置関係が崩れると、チップ１０上での結像が変化してしまう。つまり、空隙３７をチップ１０の側面に面する空間３８に連通させるために、空隙３７の長さは１．５（ｍｍ）より大きくなる。

【0085】

（式６）において第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔が１．５（ｍｍ）のとき、ｙ’＝２０となる。よって、第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａは（式６）とｙ’＝２０より９０／（Ａ×Ｂ）より大きい値となる。また、図１（ａ）における画素行が並ぶ方向における第１部分３１の幅および第２部分３２の幅は、間隔Ｇａより小さくすることでチップ１０の側面に面する空間３８に連通していない空隙３７をできにくくできる。

【0086】

また、パターンＢに対応する図１（ａ）、および、パターンＣに対応する図９（ａ）における、第２部分３２と第３部分３３との間における接着剤３０の間隔Ｇｂにおいても、Ｇｂ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすことで、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動によるチップ１０の画像信号に及ぼす影響を小さくできる。

【0087】

また、パターンＢに対応する図１（ａ）、および、パターンＣに対応する図９（ａ）における、第１部分３１と第４部分３４との間における接着剤３０の間隔Ｄは、第１部分３１と第２部分３２との間における接着剤３０の間隔Ｇａと、第２部分３２と第３部分３３との間における接着剤３０の間隔Ｇｂを足し合わせた長さより大きくならないようにすることが望ましい。

【0088】

また、パターンＢに対応する図１（ａ）、パターンＣに対応する図９（ａ）における、第１部分３１と第４部分３４との間における接着剤の間隔Ｇｃにおいても、Ｇｃ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たす。パターンＣに対応する図９（ａ）における、第４部分３４と第５部分３５との間における接着剤の間隔Ｇｄにおいても、Ｇｄ≦４２３／（Ａ×Ｂ）を満たすことで、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動によるチップ１０の画像信号に及ぼす影響を小さくできる。

【0089】

また、図１（ｃ）のＣ部拡大詳細図に示すように、チップ１０の画素部１の外周には、図２（ｃ）に示す遮光層１００３により遮光されることによって、暗時の基準電圧を規定する遮光画素１００７が設けられた遮光画素領域８が設けられる。図２（ｃ）に示すように、有効画素１００６上部のマイクロレンズ層１００１から入射した斜め光の一部は、チップ１０の裏面１０２の直下に接着剤３０の代わりに空気層があると、チップ１０の裏面１０２で反射し隣接する画素２００１のフォトダイオード２１０１で光電変換を引き起こす。遮光画素領域８においても同様の現象が起きると意図しない光電変換が引き起こされ、暗時の基準電圧を規定するという目的にそぐわない。

【0090】

そこで、黒色の接着剤３０が遮光画素領域８と基体２０の間に位置することで、有効画素１００６上部のマイクロレンズから入射した斜め光を接着剤３０に吸収させ、意図しない光電変換を引き起こしにくくする。

【0091】

図１に示すように、遮光画素領域８は有効画素領域９の外方のＸ方向（行方向）とＹ方向（列方向）にそれぞれ設けられる。したがって、Ｙ方向（列方向）に設けられた遮光画素領域８と基体２０の間に位置する第６部分３６に接着剤３０を設け、また、Ｘ方向（行方向）に設けられた遮光画素領域８と基体２０の間に位置する第３部分３３に接着剤３０を設けることで、遮光画素領域８での意図しない光電変換を引き起こしにくくできる。

【0092】

また前述したように、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動により電流源負荷トランジスタ２００３に応力がかかり、その応力が画像信号に影響を及ぼす。したがって、電流源負荷トランジスタ２００３が配置される全ての電流源と基体２０の間に接着剤３０が設けられることが望ましい。

【0093】

図１（ｃ）のＣ部拡大詳細図は、チップ１０の詳細構造の一部を書き加えた図である。電流源負荷トランジスタ２００３が配置される電流源群７ａ、７ｂは図１（ａ）と図１（ｃ）のＣ部拡大詳細図に示すように、チップ１０の画素部１のＸ方向（行方向）の周囲に設けられ、一般的に幅１ｍｍ以下と狭い範囲に設けられる。一般的に、接着剤３０は幅２ｍｍ以上１０ｍｍ以下でチップ１０と基体２０の間に設けられるので、全ての電流源群７ａ、７ｂと基体２０の間に接着剤３０を設けることによる閉空間の空隙３７はできない。したがって、全ての電流源群７ａ、７ｂと基体２０の間に接着剤３０を設けることができ、このことによりカメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動による画像信号の影響を小さくできる。

【0094】

図１（ａ）、図１（ｃ）内の電流源群７ａ、７ｂの電流源は、図４（ａ）の電流源負荷トランジスタ２００３ａ、２００３ｂが配置される電流源に対応する。電流源群７ａと電流源群７ｂの間には有効画素領域９が位置しており、電流源７ａと基体２０の間に位置する第３部分３３に接着剤３０を設けることが望ましく、電流源７ｂと基体２０の間に位置する第４部分３４に接着剤３０を設けることが望ましい。また、図４（ｂ）に示すように電流源群は１つであってもよく、この場合は１つの電流源群と基体２０の間に接着剤３０を設けることで、カメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動による画像信号の影響を小さくできる。

【0095】

また、チップ１０が、画素部１と周辺部２がそれぞれ別のチップに設けられ、それらのチップを積層したものである場合、図９（ｂ）に示すように、電流源群７ａと基体２０の間に位置する第２部分３２に接着剤３０を設けることが望ましく、電流源群７ｂと基体２０の間に位置する第１部分３１に接着剤３０を設けることが望ましい。

【0096】

また、前述したように、第３部分３３は遮光画素領域８と基体２０の間に位置し、更に電流源７ａと基体２０の間に位置し、第４部分３４は電流源７ｂと基体２０の間に位置する。図１（ｃ）のＣ部拡大詳細図に示すように、遮光画素領域８の幅は一般的に１．５ｍｍ以下であり、電流源群７ａは一般的に幅１ｍｍ以下である。また、遮光画素領域８と電流源群７ａの離間距離は一般的に１ｍｍ以下であるので、第３部分３３の幅は一般的に３．５ｍｍ以下となる。接着剤３０は幅２ｍｍ以上１０ｍｍ以下でチップ１０と基体２０の間に設けることができるので、全ての遮光画素領域８と基体２０の間と、全ての電流源群７ａと基体２０の間に位置する第３部分３３に接着剤３０を設けることによる閉空間の空隙３７はできない。また、第４部分３４は電流源７ｂと基体２０の間のみに位置しているので第３部分３３の方が第４部分３４より幅が大きくなる。

【0097】

また、有効画素領域９にある増幅トランジスタ２１０４をなるべくカメラ３０００の機械装置の動作に伴う振動の影響を受けないように基体に接着することが必要であるので、有効画素領域９内の画素行における画素数をＡとすると、１行目の画素行と基体２０の間に位置する第３部分３３に接着剤３０を設けることが望ましく、Ａ行目の画素行と基体２０の間に位置する第４部分３４に接着剤３０を設けることが望ましい。

【0098】

図９（ｃ）に示すように、基体２０には凹部２１ａ、２１ｂを設けず、基体２０の周囲に枠６０を設け、透光性部材４０は枠６０を介して基体２０に固定されてもよい。また、基体２０はセラミック基板でもプリント基板であってもよい。また、枠６０は樹脂から成るものでも金属から成るものでもよい。また、透光性部材４０は無くてもよい。

【0099】

以上、説明した実施形態は、本発明の思想を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。なお、本明細書の開示内容は、本明細書に記載したことのみならず、本明細書および本明細書に添付した図面から把握可能な全ての事項を含む。また本明細書の開示内容は、本明細書に記載した概念の補集合を含んでいる。すなわち、本明細書に例えば「ＡはＢである」旨の記載があれば、「ＡはＢではない」旨の記載を省略しても、本明細書は「ＡはＢではない」旨を開示していると云える。なぜなら、「ＡはＢである」旨を記載している場合には、「ＡはＢではない」場合を考慮していることが前提だからである。

【符号の説明】

【0100】

１０ チップ
９ 有効画素領域
２０ 基体
３０ 接着剤
１００ 撮像装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】