特許 7694005 赤外線センサおよび撮像装置

(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】2025-06-10

(45)【発行日】2025-06-18

(54)【発明の名称】赤外線センサおよび撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/02 20060101AFI20250611BHJP

   G01J 1/42 20060101ALI20250611BHJP

   H04N 5/33 20230101ALI20250611BHJP

   H04N 25/20 20230101ALI20250611BHJP

   H04N 25/70 20230101ALI20250611BHJP

【ＦＩ】

G01J1/02 C

G01J1/42 B

H04N5/33

H04N25/20

H04N25/70

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020091375

(22)【出願日】2020-05-26

(65)【公開番号】P2021188929

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-04-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100178216

【弁理士】

【氏名又は名称】浜野 絢子

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】田中 朋

(72)【発明者】

【氏名】深津 公良

【審査官】平田 佳規

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０８８４７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０７８９５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０４８７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９０７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０８８４７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｊ １／０２

Ｇ０１Ｊ １／４２ － Ｇ０１Ｊ １／４６

Ｇ０１Ｊ ５／０２

Ｇ０１Ｊ ５／１０ － Ｇ０１Ｊ ５／３４５

Ｇ０１Ｊ ５／４８

Ｈ０４Ｎ ５／３０ － Ｈ０４Ｎ ５／３３

Ｈ０４Ｎ ２３／１１

Ｈ０４Ｎ ２３／２０ － Ｈ０４Ｎ ２３／３０

Ｈ０４Ｎ ２５／００

Ｈ０４Ｎ ２５／２０ － Ｈ０４Ｎ ２５／６１

Ｈ０４Ｎ ２５／６１５－ Ｈ０４Ｎ ２５／７９

Ｈ１０Ｄ ４４／００ － Ｈ１０Ｄ ４４／４５

Ｈ１０Ｆ ３９／００ － Ｈ１０Ｆ ３９／１８

Ｈ１０Ｆ ３９／９５

Ｈ１０Ｋ ３９／３２ － Ｈ１０Ｋ ３９／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の赤外線検出素子が格子状に配置され、前記赤外線検出素子の各々に対応付けられた第１端子が複数配置された第１基板を含む検出基板と、
前記複数の第１端子の各々に対応付けられた第２端子が複数配置され、前記複数の赤外線検出素子の各々によって検出される赤外線に基づく電気信号を読み出す読み出し回路が形成された第２基板を含む読み出し基板と、
前記複数の第１端子の各々と、前記複数の第１端子の各々に対応付けられた前記複数の第２端子とを電気的に接続する複数のバンプとを備え、
前記複数の第１端子と前記複数の第２端子とは、同一のピッチで格子状に配置され、
互いに対応付けられた第１端子と第２端子とは、上面視において、互いに重なり合う位置に配置され、
前記複数の第１端子、前記複数の第２端子、および前記複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部の中心が、上面視において、前記複数の第１端子、前記複数の第２端子、および前記複数のバンプのうち前記一部以外の中心が形成する行列を構成する行または列がなす直線からずらされて、隣接し合う前記赤外線検出素子の間の位置に配置される赤外線センサ。

【請求項2】

前記複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部が、
前記複数の第１端子と前記複数の第２端子の間に形成される隙間の位置に配置される請求項１に記載の赤外線センサ。

【請求項3】

前記複数のバンプのうち少なくともいずれかは、
前記複数の赤外線検出素子のピッチサイズの１０パーセント以上５０パーセント以下の範囲内で、前記複数の赤外線検出素子の中心からずらして配置される請求項１または２に記載の赤外線センサ。

【請求項4】

前記第１基板および前記第２基板が長方形であり、
前記複数のバンプのうち少なくともいずれかは、
前記第１基板および前記第２基板の長手方向に沿ってずらして配置される請求項２または３に記載の赤外線センサ。

【請求項5】

前記複数のバンプの全てが、
前記複数の第１端子と前記複数の第２端子の間に形成される隙間の位置に配置される請求項２乃至４のいずれか一項に記載の赤外線センサ。

【請求項6】

互いに対応付けられた前記複数の第１端子および前記複数の第２端子の組のうち少なくともいずれかの組は、
上面視において、隣接し合う前記赤外線検出素子の間の位置に配置される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の赤外線センサ。

【請求項7】

前記複数の第１端子および前記複数の第２端子の角は、隣接する前記複数の第１端子および前記複数の第２端子と電気的に接触しないように変形されている請求項６に記載の赤外線センサ。

【請求項8】

前記第１基板および前記第２基板が長方形であり、
互いに対応付けられた前記複数の第１端子および前記複数の第２端子の組のうち少なくともいずれかの組は、
前記第１基板および前記第２基板の長手方向に沿ってずらして配置される請求項６または７に記載の赤外線センサ。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか一項に記載の赤外線センサと、
前記赤外線センサの受光面に赤外線を集光するレンズと、
前記赤外線センサを冷却する冷却器と、
前記赤外線センサから出力される電気信号を取得し、前記赤外線センサに含まれる前記複数の赤外線検出素子の受光に応じた画像データを生成する制御器と、を備える撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、赤外線を検出する赤外線センサ等に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な赤外線センサは、赤外線を検出する赤外線検出素子が格子状に配置された検出部が形成された基板と、読み出し回路が形成された基板とがフリップチップ接続された構造を有する。例えば、検出部が形成される基板の素材はヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの化合物半導体であり、読み出し回路が形成される基板の素材はシリコン（Ｓｉ）である。検出部に含まれる複数の素子（画素とも呼ぶ）の各々は、読み出し回路の各後段回路と、一対一で金属のバンプで接続される。そのため、検出部と読み出し回路を接続する複数のバンプは、複数の画素に合わせて格子状に配置される。

【0003】

量子型赤外線カメラは、液体ヘリウムや液体窒素によって冷却されながら使用される。そのため、赤外線検出素子が形成された基板（検出基板とも呼ぶ）と読み出し回路が形成された基板（読み出し基板とも呼ぶ）の熱膨張率の差によって、赤外線センサに反りが発生しやすい。検出基板と読み出し基板に反りが発生した場合、比較的薄く形成される検出基板に亀裂が発生しやすい。検出基板に亀裂が発生すると、量子型赤外線カメラによって撮影された画像に不鮮明な箇所が表れる。

【0004】

特許文献１には、基板と、基板上に複数の行にわたって配置された導電パッドと、導電パッドに電気的に接続されるように複数の行にわたって配置されたバンプを含む駆動回路チップと、を含む表示装置について開示されている。特許文献１の表示装置において、同一の行に配置され、複数の導電パッドの各々に対応する複数のバンプは、重心または列方向の端部の位置がジグザグ状に、隣り合うバンプ同士の間で列方向に互いにずれるように配置される。

【0005】

特許文献２には、化合物半導体結晶上に２次元に配列された複数の素子と、それらの素子からの信号を処理するための集積回路を、複数のバンプを用いて電気的かつ機械的に接合するハイブリッド型デバイスの製造方法について開示されている。特許文献２の製造方法は、二つの工程を含む。一つ目の工程は、化合物半導体結晶上のバンプのピッチが、集積回路上のバンプのピッチよりも大きくなるように、化合物半導体結晶および集積回路の各々にバンプを形成する工程である。二つ目の工程は、化合物半導体結晶と集積回路の各々を異なる温度で加熱膨張させて、化合物半導体結晶と集積回路のバンプのピッチが一致した状態で接合させる工程である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－０９２１６９号公報

【文献】特開平０７－１１１３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１の手法においては、隣り合うバンプ同士が列方向にずらして配置される。そのため、特許文献１の手法においては、実装過程で発生する圧力や温度などの要因により、駆動回路チップを実装する際に基板上にクラックや破損が発生しにくくなる。特許文献１の手法によれば、同一の行を構成する複数の導電パッドに関しては、導電パッド上におけるバンプをずらすことによって、反りやクラックを低減できる。しかしながら、特許文献１の手法では、導電パッド間に発生する反りやクラックを低減することはできなかった。

【0008】

特許文献２の手法によれば、デバイスの使用温度である液体窒素温度（７７ケルビン）において、集積回路上の画素アレイの両端間の距離よりも、化合物半導体結晶上の画素アレイの両端間の距離の方が小さくなることによってバンプの歪みが発生する。特許文献２の手法によれば、冷却時の歪みが室温時の歪みによって相殺される分だけ小さくなるため、冷却時の歪みによる応力がもたらすダイオード特性の劣化が低減される。しかしながら、特許文献２の手法では、室温時と冷却時の両方においてバンプに歪みが発生した状態になるため、室温時においてもデバイスに反りが発生する可能性があった。

【0009】

本発明の目的は、赤外線検出素子が形成された基板の反りを低減できる赤外線センサ等を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様の赤外線センサは、複数の赤外線検出素子が格子状に配置され、赤外線検出素子の各々に対応付けられた第１端子が複数配置された第１基板を含む検出基板と、複数の第１端子の各々に対応付けられた第２端子が複数配置され、複数の赤外線検出素子の各々によって検出される赤外線に基づく電気信号を読み出す読み出し回路が形成された第２基板を含む読み出し基板と、複数の第１端子の各々と、複数の第１端子の各々に対応付けられた複数の第２端子とを電気的に接続する複数のバンプとを備え、複数の第１端子、複数の第２端子、および複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部が、上面視において、隣接し合う赤外線検出素子の間の位置に配置される。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、赤外線検出素子が形成された基板の反りを低減できる赤外線センサ等を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る赤外線センサの一例の平面図である。

【図2】第１の実施形態に係る赤外線センサの一例の側面図である。

【図3】第１の実施形態に係る赤外線センサの一例の別の側面図である。

【図4】第１の実施形態に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図5】関連技術に係る赤外線センサの一例の平面図である。

【図6】関連技術に係る赤外線センサの一例の側面図である。

【図7】変形例１に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図8】変形例１に係る赤外線センサの一例の側面図である。

【図9】変形例２に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図10】変形例３に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図11】第２の実施形態に係る赤外線センサの一例の平面図である。

【図12】第２の実施形態に係る赤外線センサの一例の側面図である。

【図13】第２の実施形態に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図14】変形例４に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図15】変形例４に係る赤外線センサの一例の側面図である。

【図16】変形例５に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図17】変形例６に係る赤外線センサの一例に関する概念図である。

【図18】第３の実施形態に係る撮像装置の一例を示す概念図である。

【図19】第３の実施形態に係る撮像装置の検出器の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態の説明に用いる一部の図面においては、視座を明確にするために、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を示す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。

【0014】

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る赤外線センサについて図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、使用時に赤外線センサが冷却される量子型赤外線カメラに搭載される赤外線センサを想定する。なお、本実施形態の赤外線センサは、量子型赤外線カメラに限らず、任意の赤外線カメラに適用できる。

【0015】

図１～図４は、本実施形態の赤外線センサ１００の構造について説明するための概念図である。図１は、赤外線センサ１００の平面図である。図２は、図１の赤外線センサ１００の左側面を見た際の側面図である。図３は、図１の赤外線センサ１００の下側面を見た際の側面図である。図４は、後述する検出基板１１０を取り外した際の平面図である。図１においては、後述する検出基板１１０の電極（第１端子１１５）や、読み出し基板１２０の電極（第２端子１２５）、バンプ１３０の位置を破線で示す。図２～図４においては、理解しやすくするために、互いに隣接する行を構成する複数のバンプ１３０を異なるハッチングで示す。

【0016】

赤外線センサ１００は、検出基板１１０、読み出し基板１２０、および複数のバンプ１３０を備える。検出基板１１０は、第１基板１１１、複数の赤外線検出素子１１３、および複数の第１端子１１５を有する。読み出し基板１２０は、第２基板１２１、読み出し回路１２３、および複数の第２端子１２５を有する。複数の第１端子１１５の各々は、複数の第２端子１２５のいずれかに対応付けられる。複数の第１端子１１５の各々は、バンプ１３０を介して、対応する第２端子１２５に接続される。赤外線センサ１００は、複数のバンプ１３０によって、検出基板１１０と読み出し基板１２０がフリップチップ接続された構造を有する。

【0017】

第１基板１１１は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体を材料とする基板である。第１基板１１１には、複数の赤外線検出素子１１３が格子状に形成される。図１には、赤外線センサ１００を構成する複数の赤外線検出素子１１３の中心の位置（格子点とも呼ぶ）を結んだ格子（一点鎖線）を示す。なお、第１基板１１１は、赤外線検出素子１１３を形成できれば、ＧａＡｓ以外の材料の基板であってもよい。例えば、第１基板１１１は、窒化ガリウム（ＧａＮ）やリン化インジウム（ＩｎＰ）などの化合物半導体を材料とする基板であってもよい。第１基板１１１は、複数のバンプ１３０を介して、第２基板１２１とフリップチップ接続される。赤外線の受光ロスを防ぐために、第１基板１１１は、できる限り薄く研磨されることが好ましい。そのため、第１基板１１１は、第２基板１２１と比べて機械的な強度が小さい。

【0018】

複数の赤外線検出素子１１３は、複数の画素を構成する。複数の赤外線検出素子１１３の各々は、受光した赤外線を電気信号に変換する。複数の赤外線検出素子１１３の各々によって変換された電気信号は、バンプ１３０を介して、読み出し基板１２０の読み出し回路１２３に読み出される。

【0019】

複数の第１端子１１５の各々は、複数の赤外線検出素子１１３のうちいずれかに対応付けて配置される。例えば、複数の第１端子１１５の各々は、表面に金（Ａｕ）がめっきされた銅（Ｃｕ）などの導電性のよい金属を主成分とする。複数の第１端子１１５の各々は、バンプ１３０に接続される。複数の第１端子１１５の各々は、バンプ１３０を介して、対応する第２端子１２５に電気的に接続される。

【0020】

本実施形態においては、複数の赤外線検出素子１１３が、ｍ行×ｎ列の格子を構成する例を示す（ｍ、ｎは自然数の偶数）。図２には、ｍとｎが偶数の例を示すが、ｍとｎは奇数であってもよい。例えば、複数の赤外線検出素子１１３は、２５６×３２０や４８０×６４０の画素を構成する。例えば、１画素の赤外線検出素子１１３を３０マイクロメートル程度の四角形とすれば、２５６×３２０の画素の赤外線センサ１００の大きさは１センチメートル角程度になる。なお、複数の赤外線検出素子１１３が構成する画素数は、２５６×３２０や４８０×６４０以外であってもよい。通常、赤外線センサ１００の周辺部分には、接地用の電極が配置される。例えば、赤外線検出素子１１３に対応付けられていない最外周の格子点のバンプ１３０をずらして配置し、赤外線検出素子１１３に対応付けられたバンプ１３０を通常の配置にしてもよい。

【0021】

第２基板１２１は、シリコン（Ｓｉ）を材料とする基板である。そのため、第２基板１２１は、第1基板１１１とは熱膨張率が異なる。第２基板１２１には、読み出し回路１２３が形成される。なお、第２基板１２１は、読み出し回路１２３を形成できれば、Ｓｉ以外の材料の基板であってもよい。

【0022】

読み出し回路１２３は、検出基板１１０に形成された複数の赤外線検出素子１１３の各々によって受光される赤外線を検出するための回路である。例えば、読み出し回路１２３は、シリコンウェハに形成されたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）回路によって実現される。読み出し回路１２３は、複数の赤外線検出素子１１３の各々から電気信号を読み出す。数の赤外線検出素子１１３の各々から読み出し回路１２３によって複読み出された電気信号は、画像データに変換される。

【0023】

複数の第２端子１２５の各々は、複数の第１端子のうちいずれかに対応付けられて配置される。例えば、複数の第２端子１２５の各々は、表面に金（Ａｕ）がめっきされた銅（Ｃｕ）などの導電性のよい金属を主成分とする。複数の第２端子１２５の各々は、バンプ１３０に接続される。複数の第２端子１２５の各々は、バンプ１３０を介して、対応する第１端子１１５に電気的に接続される。

【0024】

複数のバンプ１３０の各々は、複数の赤外線検出素子１１３のうちいずれかに対応付けられて配置される。複数のバンプ１３０の各々は、複数の赤外線検出素子１１３の各々に対応付けられた第１端子１１５と、その第１端子１１５に対応付けられた第２端子１２５とを一対一で電気的に接続する。複数のバンプ１３０の形状や大きさは、均一であることが好ましい。通常、複数のバンプ１３０の形状や大きさは、製造上の誤差を含む。なお、複数のバンプ１３０の形状や大きさは、機械的／電気的な接続に問題がない程度に異なっていてもよい。例えば、バンプ１３０の配置は、赤外線センサ１００を研磨してバンプを削り出したり、Ｘ線カメラによって赤外線センサ１００を検査したりすることによって特定できる。

【0025】

バンプ１３０は、インジウム（Ｉｎ）などの低融点金属を主成分とする。バンプ１３０には、Ｉｎ以外の添加物が混ざっていてもよい。バンプ１３０の材質は、検出基板１１０と読み出し基板１２０をフリップチップ接続できれば、Ｉｎに限定されない。バンプ１３０がＩｎのような柔らかい金属を主成分とすると、バンプ１３０が変形することによって、第１基板１１１と第２基板１２１との熱膨張率の違いによる応力が緩和される。例えば、バンプ１３０は、配置パターンが開口されたマスクを介して、めっきや電子銃蒸着によって第１端子１１５または第２端子１２５の表面に形成される。バンプ１３０は、第１端子１１５または第２端子１２５の表面への形成時は円柱状であり、ウェットバックによって溶融させて球状に成形される。

【0026】

検出基板１１０と読み出し基板１２０がフリップチップ接続されると、複数のバンプ１３０の間には隙間が形成される。なお、バンプ１３０は、読み出し基板１２０の第２端子１２５の表面に形成されてもよい。また、バンプ１３０は、検出基板１１０の第１端子１１５の表面に形成されたバンプと、読み出し基板１２０の第２端子１２５の表面に形成されたバンプが溶融して合一化されたものであってもよい。

【0027】

通常、複数のバンプ１３０によって形成される隙間には、熱硬化性樹脂がアンダーフィルとして充填される。隣接し合うバンプ１３０間には、アンダーフィルを流しやすくするために、側面方向から見て、縦と横の比が１：１の空隙が形成される。例えば、アンダーフィルは、複数のバンプ１３０の間の空隙に真空状態で流し込まれる。なお、本実施形態においては、説明を簡略化するためにアンダーフィルを図示しない。

【0028】

複数のバンプ１３０のうち少なくとも一つの行および列をなすバンプ１３０は、複数の赤外線検出素子１１３によって形成される格子の格子点から、中心をずらして配置される。格子点から中心をずらして配置されるバンプ１３０は、製造プロセス上において上面視で最大の幅になるときに、隣接するバンプ１３０に接触しないように配置される。格子点から中心をずらして配置されるバンプ１３０は、隣接し合う第１端子１１５および第２端子１２５の間の隙間に端部が位置するように配置される。格子点から中心をずらして配置されるバンプ１３０は、隣接する格子点に対応付けられた第１端子１１５、第２端子１２５、およびバンプ１３０と電気的に接触しない位置に配置される。

【0029】

例えば、バンプ１３０は、赤外線検出素子１１３の画素のピッチサイズの１０％以上５０％以内の範囲内で、画素の中心からずらされて配置される。画素の中心からのずれが１０％未満だと、バンプ１３０の間の隙間に印加される応力を緩和する効果が小さい。画素の中心からのずれが５０％を超えると、第１基板１１１または第２基板１２１の内部の配線を形成しにくくなる。また、画素の中心からのずれが５０％を超えると、隣接し合うバンプ１３０同士が接触しやすくなる。

【0030】

図１の例の場合、４行目および４列目のバンプ１３０が、格子点から中心をずらして配置される。４行目および４列目のバンプ１３０は、隣接し合う第１端子１１５（第２端子１２５）の間の隙間に一端が位置する。図１のように複数のバンプ１３０を配置すれば、全ての行および列に関して、複数の赤外線検出素子１１３に対応付けられたいずれかの電極（第１端子１１５／第２端子１２５）の間の隙間の線上に、いずれかのバンプ１３０の端部が位置することになる。例えば、４行目の電極と５行目の電極の間の隙間の線Ａ上には、５行目４列目のバンプ１３０が位置する。例えば、３列目の電極と４列目の電極の間の隙間の線Ｂ上には、４行目４列目のバンプ１３０が位置する。

【0031】

第１基板１１１において、複数の第１端子１１５の間の隙間の位置は、バンプ１３０によって補強される第１端子１１５が形成された位置と比べて機械的強度が小さい。そのため、複数の第１端子１１５の間の隙間の位置に何もないと、赤外線センサ１００が冷却された際に発生する反りに起因する応力が、その隙間にそのまま印加されて一直線に割れが発生する場合もありうる。複数の電極間の隙間の線上に少なくともいずれかのバンプ１３０が位置すれば、赤外線センサ１００が冷却された際に発生する反りに起因する応力が、その隙間に配置されたバンプ１３０によって緩和される。その結果、第１基板１１１は、複数の赤外線検出素子１１３によって構成される格子の行方向および列方向に沿って変形しにくくなる。そのため、複数の電極間の隙間にかかる応力が緩和され、読み出し基板１２０と比べて相対的に強度の小さい検出基板１１０に反りやクラックが発生しにくくなる。

【0032】

〔関連技術〕
次に、関連技術の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。関連技術の赤外線センサは、複数の赤外線検出素子１１３によって形成される格子の格子点の位置に複数のバンプが配置される。図５および図６は、関連技術の赤外線センサ５００の一例について説明するための概念図である。図５は、赤外線センサ５００の平面図である。図６は、図５の赤外線センサ１００の下側面を見た際の側面図である。

【0033】

赤外線センサ５００は、検出基板５１０、読み出し基板５２０、および複数のバンプ５３０を備える。検出基板５１０は、第１基板５１１、複数の赤外線検出素子５１３、および複数の第１端子５１５を有する。読み出し基板５２０は、第２基板５２１、読み出し回路５２３、および複数の第２端子５２５を有する。複数の第１端子５１５の各々は、複数の第２端子５２５のいずれかに対応付けられる。複数の第１端子５１５の各々は、バンプ５３０を介して、対応する第２端子５２５に接続される。赤外線センサ５００は、複数のバンプ５３０によって、検出基板５１０と読み出し基板５２０がフリップチップ接続された構造を有する。

【0034】

第１基板５１１において、複数の第１端子５１５の間の隙間の位置は、第１端子５１５が形成された位置と比べて機械的強度が小さい。そのため、複数の第１端子５１５の間の隙間の位置には、赤外線センサ５００が冷却された際に発生する反りに起因する応力がそのまま印加される。その結果、複数の電極間の隙間にかかる応力に起因して、読み出し基板５２０と比べて相対的に強度の小さい検出基板５１０には、反りやクラックが発生しやすい。

【0035】

〔変形例１〕
次に、変形例１の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。本変形例の赤外線センサは、複数のバンプ１３０の全てをずらして配置させる例である。図７および図８は、本変形例の赤外線センサ１００－１の一例について説明するための概念図である。図７は、検出基板１１０を取り外した際の平面図である。図８は、図７の赤外線センサ１００－１の下側面を見た際の側面図である。

【0036】

本変形例では、奇数行目のバンプ１３０を電極（第２端子１２５）の右上方向にずらし、偶数行目のバンプ１３０を電極（第２端子１２５）の左上方向にずらす。なお、本変形例は一例であって、バンプ１３０をずらす方向や位置等には、特に限定を加えない。本変形例では、規則性を持たせてバンプ１３０をずらすが、バンプ１３０はランダムにずらしてもよい。

【0037】

本変形例では、隣接し合う行および列に属する複数のバンプ１３０を互いに逆向きにずらす。そのため、本変形例の赤外線センサ１００－１の複数のバンプ１３０は、電極間の全ての隙間にバンプ１３０が位置する。例えば、４行目の電極と５行目の電極の間の隙間の線Ａ上には、５行目の全てのバンプ１３０が位置する。例えば、３列目の電極と４列目の電極の間の隙間の線Ｂ上には、３列目および４列目の全てのバンプ１３０が位置する。図１～図４の赤外線センサ１００と比べて、本変形例の赤外線センサ１００－１の方が、電極間の隙間に位置するバンプ１３０の数が多い。そのため、本変形例の赤外線センサ１００－１によれば、図１～図４の赤外線センサ１００よりも、赤外線センサ１００の行方向および列方向に沿って変形しにくくなる。

【0038】

〔変形例２〕
次に、変形例２の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。本変形例の赤外線センサは、複数のバンプ１３０の全てを行方向にずらして配置させる例である。図９は、本変形例の赤外線センサの一例について説明するための概念図である。図９は、検出基板１１０を取り外した際の平面図である。

【0039】

本変形例では、奇数行目のバンプ１３０を電極（第２端子１２５）の右向き（＋ｘ）にずらし、偶数行目のバンプ１３０を電極（第２端子１２５）の左向き（－ｘ）にずらす。なお、本変形例は一例であって、バンプ１３０をずらす方向や位置等には、特に限定を加えない。

【0040】

本変形例では、隣接し合う行に属する複数のバンプ１３０を、行方向（ｘ方向）に沿って互いに逆向きにずらす。そのため、本変形例の赤外線センサにおいては、行方向（ｘ方向）に隣接する電極間の全ての隙間にバンプ１３０が位置する。例えば、４行目の電極と５行目の電極の間の隙間の線Ａ上にはバンプ１３０はない。その一方で、例えば、３列目の電極と４列目の電極の間の隙間の線Ｂ上には、３列目および４列目のいくつかのバンプ１３０が位置する。変形例１の赤外線センサ１００－１と比べると、本変形例の赤外線センサの方が、電極間の隙間に位置するバンプ１３０の数が少ない。例えば、ラインセンサのように長手方向（第１方向とも呼ぶ）と短手方向（第２方向とも呼ぶ）の長さの比が大きい赤外線検出素子では、長手方向の反りが発生しやすい。そのため、長手方向と短手方向の長さに差がある場合、相対的に大きな応力が短手方向に沿って印加されやすく、短手方向に沿って割れやすくなる。そのような場合、長手方向に沿って並んだ電極の間の隙間にバンプ１３０の一部が位置するようにすれば、長手方向の反りが発生しにくくなる。

【0041】

〔変形例３〕
次に、変形例３の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。本変形例の赤外線センサは、少なくとも一部の電極（第１端子１１５、第２端子１２５）の形状を変形させる例である。図１０は、本変形例の赤外線センサの一例について説明するための概念図である。図１０は、検出基板１１０を取り外した際の平面図である。以下においては、変形された第２端子１２５に対応付けられた第１端子１１５も、対応付けられた第２端子１２５と同様に変形するものとする。

【0042】

本変形例では、偶数行目のバンプ１３０を右向き（＋ｘ）または左向き（－ｘ）に大きくずらして配置するように、偶数行目の第２端子１２５を変形する。図１０の例では、２行目の第２端子１２５の右辺は、半円が突出した形状に変形される。また、２行目の２～ｎ列目の第２端子１２５の左辺は、左隣りの第２端子１２５から突出する半円を避けて欠けた形状に変形される。また、４行目の第２端子１２５の左辺は、半円が突出した形状に変形される。また、４行目の１～ｎ－１列目の第２端子１２５の右辺は、右隣りの第２端子１２５から突出する半円を避けて欠けた形状に変形される。バンプ１３０は、突出する半円上に配置される。なお、本変形例は一例であって、第２端子１２５の形状や、バンプ１３０を配置する位置等には、特に限定を加えない。また、偶数行目のみならず、奇数行目の第２端子１２５を変形させてもよい。また、行方向のみならず、列方向に沿って第２端子１２５を変形させてもよい。

【0043】

本変形例では、電極を変形させることによって、電極間の隙間の線上に電極の一部が位置する。そして、電極間の隙間の線上に位置する電極上にバンプを配置する。そのため、本変形例の赤外線センサの複数のバンプ１３０は、電極間の隙間に電極およびバンプ１３０が位置する。例えば、３列目の電極と４列目の電極の間の隙間の線Ｂ上には、２行目３列目、４行目４列目、およびｎ行目３列目の第２端子１２５およびバンプ１３０が位置する。変形例１や２と比べると、本変形例の方が、電極間の隙間に電極およびバンプが位置する分だけ、電極間の隙間に沿った変形が起こりにくい。

【0044】

以上のように、本実施形態の赤外線センサは、検出基板、読み出し基板、および複数のバンプを備える。検出基板は、複数の赤外線検出素子が格子状に配置され、赤外線検出素子の各々に対応付けられた第１端子が複数配置された第１基板を含む。読み出し基板は、複数の第１端子の各々に対応付けられた第２端子が複数配置され、複数の赤外線検出素子の各々によって検出される赤外線に基づく電気信号を読み出す読み出し回路が形成された第２基板を含む。複数のバンプは、複数の第１端子の各々と、複数の第１端子の各々に対応付けられた複数の第２端子とを電気的に接続する。複数の第１端子、複数の第２端子、および複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部が、上面視において、隣接し合う赤外線検出素子の間の位置に配置される。

【0045】

本実施形態においては、上面視において、隣接し合う赤外線検出素子の間の位置に、複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部が配置される。そのため、本実施形態によれば、赤外線検出素子が形成された基板の反りを低減できる。

【0046】

本実施形態の一態様において、複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部が、複数の第１端子と複数の第２端子の間に形成される隙間の位置に配置される。例えば、複数のバンプのうち少なくともいずれかは、複数の赤外線センサのピッチサイズの１０パーセント以上５０パーセント以下の範囲内で、複数の赤外線センサの中心からずらして配置される。例えば、第１基板および第２基板が長方形であり、複数のバンプのうち少なくともいずれかは、第１基板および第２基板の長手方向に沿ってずらして配置される。例えば、複数のバンプの全てが、複数の第１端子と複数の第２端子の間に形成される隙間の位置に配置される。例えば、複数の第１端子および複数の第２端子が、複数のバンプのずれに合わせて変形されている。

【0047】

本態様によれば、複数の赤外線検出素子によって構成される格子の行方向および列方向に沿って変形しにくくなる。そのため、複数の電極間の隙間にかかる応力が緩和され、読み出し基板と比べて相対的に強度の小さい検出基板に反りやクラックが発生しにくくなる。

【0048】

通常、量子型赤外線検出器は、液体ヘリウム温度（４．２ケルビン）や液体窒素温度（７７ケルビン）で使用される。そのため、量子型赤外線検出器の使用時において、フリップチップ接続された基板の熱膨張係数の違いに起因して、赤外線センサを構成するチップに反りが発生する。チップに反りが発生した場合、相対的に強度の弱い検出基板が割れやすい状態になる。検出基板の割れ（チップ割れとも呼ぶ）は、量子型赤外線検出器のオペラビリティの低下につながる。例えば、格子状に配列された複数の赤外線検出素子によって検出された赤外線を画像化する際には、各素子の感度ばらつきやバッドピクセルが補正される。チップ割れが発生すると、チップ割れに起因する筋が画像に表れる。チップ割れに起因する筋は、補正をかけても完全に消すことはできないため、画像の鮮明性を落とす要因となる。

【0049】

本実施形態では、複数のバンプの配列を、整った格子状からあえてずらすことによって、チップを横断するよう直線的に機械的強度が低い場所をなくし、チップ全体の機械的強度を上げる。その結果、チップ割れを防ぐことができ、オペラビリティが向上する。

【0050】

例えば、検出基板に用いられるＧａＡｓ基板は、割れやすい面方位を有する。ＧａＡｓ基板は、結晶軸（面方位）の方向を示す直線の切れ込み（オリヒラとも呼ぶ）に対して平行／垂直な方向に割れやすい。例えば、結晶軸に対して斜め方向に沿って複数のバンプを関連技術のように配置した場合、画素の行列に沿った方向に対しては基板を割れにくくすることができる。しかし、そのような場合であっても、結晶軸に沿って基板が割れやすいことにはかわりない。本実施形態によれば、そのような場合であっても、チップ割れを防ぐことができる。

【0051】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る赤外線センサについて図面を参照しながら説明する。本実施形態の赤外線センサは、複数の赤外線検出素子に対応付けられた電極を、複数の赤外線検出素子の中心（格子点）からずらす点において、第１の実施形態とは異なる。

【0052】

図１１～図１３は、本実施形態の赤外線センサ２００の構造について説明するための概念図である。図１１は、赤外線センサ２００の平面図である。図１２は、図１１の赤外線センサ２００の下側面を見た際の側面図である。図１３は、後述する検出基板２１０を取り外した際の平面図である。図１１においては、後述する検出基板２１０の電極（第１端子２１５）や、読み出し基板２２０の電極（第２端子２２５）、バンプ２３０の位置を破線で示す。図１２および図１３においては、理解しやすくするために、互いに隣接する行を構成する複数のバンプ２３０を異なるハッチングで示す。

【0053】

赤外線センサ２００は、検出基板２１０、読み出し基板２２０、および複数のバンプ２３０を備える。検出基板２１０は、第１基板２１１、複数の赤外線検出素子２１３、および複数の第１端子２１５を有する。読み出し基板２２０は、第２基板２２１、読み出し回路２２３、および複数の第２端子２２５を有する。複数の第１端子２１５の各々は、複数の第２端子２２５のいずれかに対応付けられる。複数の第１端子２１５の各々は、バンプ２３０を介して、対応する第２端子２２５に接続される。赤外線センサ２００は、複数のバンプ２３０によって、検出基板２１０と読み出し基板２２０がフリップチップ接続された構造を有する。赤外線センサ２００は、第１基板２１１、第２基板２２１、およびバンプ１３０の配置以外は、第１の実施形態の赤外線センサ１００と同様である。そのため、以下においては、赤外線センサ１００と同様の箇所については説明を省略する。以下においては、電極（第１端子２１５、第２端子２２５）の配置に関して、主に図１３（第２端子２２５）を用いて説明する。

【0054】

複数の第２端子２２５のうち少なくともいずれかは、上面視において、複数の赤外線検出素子２１３の間の線上に位置するように、複数の赤外線検出素子２１３の直下からずらして配置される。ずらして配置される第２端子２２５は、隣接する第２端子２２５と電気的に接触しない位置に配置される。例えば、第２基板２２１の表面に第２端子２２５を形成する際に用いられるマスクを変更すれば、第２端子２２５の配置を変更できるので、製造において新たなプロセスを追加しなくてもよい。第１端子２１５についても、第２端子２２５と同様に、マスクを変更すれば配置を変更できる。

【0055】

図１３の例の場合、４行目の赤外線検出素子２１３と５行目の赤外線検出素子２１３の間のＡ上には、５行目１列目、５行目３列目、および５行目５列目の第２端子２２５の一部が位置する。また、３列目の赤外線検出素子２１３と４列目の赤外線検出素子２１３の間の線Ｂ上には、１行目３列目、２行目４列目、３行目３列目、４行目４列目、５行目３列目、およびｍ行目４列目の第２端子２２５の一部が位置する。

【0056】

赤外線センサ２００においては、上面視において、全ての行および列に関して、複数の赤外線検出素子２１３の間に、少なくともいずれかの電極（第１端子２１５、第２端子２２５）が位置する。そのため、赤外線センサ２００においては、複数の赤外線検出素子２１３の直下に複数の電極が整然と格子状に配列する場合と比較して、複数の赤外線検出素子２１３の間における機械的強度が高い。その結果、第１基板２１１は、複数の赤外線検出素子２１３によって構成される格子の行方向および列方向に沿って変形しにくくなる。そのため、複数の赤外線検出素子２１３の間にかかる応力が緩和され、読み出し基板２２０と比べて相対的に強度の小さい検出基板２１０に反りやクラックが発生しにくくなる。

【0057】

〔変形例４〕
次に、変形例４の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。本変形例の赤外線センサは、複数の電極（第１端子２１５、第２端子２２５）に加えて、複数のバンプ２３０をずらして配置させる例である。図１４および図１５は、本変形例の赤外線センサ２００－４の一例について説明するための概念図である。図１４は、検出基板２１０を取り外した際の平面図である。図１５は、図１４の赤外線センサ２００－４の下側面を見た際の側面図である。

【0058】

本変形例では、奇数行目のバンプ２３０を電極（第２端子２２５）の右上方向にずらし、偶数行目のバンプ２３０を電極（第２端子２２５）の左上方向にずらす。なお、本変形例は一例であって、バンプ２３０をずらす方向や位置等には、特に限定を加えない。本変形例では、規則性を持たせてバンプ２３０をずらすが、バンプ２３０はランダムにずらしてもよい。

【0059】

本変形例では、隣接し合う行および列に属する複数のバンプ２３０を、行方向に沿って互いに逆向きにずらす。そのため、本変形例の赤外線センサ２００－４の複数のバンプ２３０は、複数の赤外線検出素子２１３の間の線上にバンプ２３０が位置する。例えば、４行目の赤外線検出素子２１３と５行目の赤外線検出素子２１３の間の線Ａ上には、５行目１列目、５行目３列目、および５行目５列目のバンプ２３０が位置する。例えば、３列目の赤外線検出素子２１３と４列目の赤外線検出素子２１３の間の線Ｂ上には、１行目３列目、２行目４列目、３行目３列目、４行目４列目、５行目３列目、およびｍ行目４列目のバンプ２３０が位置する。このように、本変形例の赤外線センサ２００－４では、上面視において、複数の赤外線検出素子２１３の間の線上にバンプ２３０が位置する。そのため、図１１～図１３の赤外線センサ２００と比べて、本変形例の赤外線センサ２００－４の方が、行方向および列方向に沿って変形しにくくなる。

【0060】

〔変形例５〕
次に、変形例５の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。本変形例の赤外線センサは、複数の電極（第１端子２１５、第２端子２２５）の形状を変形する例である。図１６は、本変形例の赤外線センサの一例について説明するための概念図である。図１６は、検出基板２１０を取り外した際の平面図である。本変形例の赤外線センサは、第２の実施形態の赤外線センサ２００と同様の構成を有するが、一部の構成は図示せずに符号を転用する。

【0061】

本変形例では、角が丸められた複数の第２端子２２５－５のうち少なくともいずれかが、上面視において、複数の赤外線検出素子２１３の間の線上に位置するように、複数の赤外線検出素子２１３の直下からずらして配置される。図示しないものの、第１基板２１１に配置される複数の第１端子の角も、第２端子２２５－５と同様に丸められる。なお、第２端子２２５－５の角は、隣接する他の第２端子２２５－５と電気的に接触しないように変形されていれば、その形状に限定を加えない。

【0062】

本変形例の赤外線センサにおいては、角を丸めた分だけ、第２の実施形態の赤外線センサ２００よりも電極（第１端子２１５、第２端子２２５）を大きくずらすことができる。例えば、第２の実施形態の赤外線センサ２００においては、上面視において、４行目の赤外線検出素子２１３と５行目の赤外線検出素子２１３の間の線Ａ上には、２列目、４列目、およびｎ列目のバンプ２３０を位置させることができなかった。一方、本変形例の赤外線センサにおいては、上面視において、４行目の赤外線検出素子２１３と５行目の赤外線検出素子２１３の間の線Ａ上に、５行目１列目、４行目２列目、５行目３列目、４行目４列目、５行目５列目、および４行目ｎ列目のバンプ２３０が位置する。このように、本変形例の赤外線センサでは、第２の実施形態よりも、電極を大きくずらすことができる。そのため、第２の実施形態の赤外線センサ２００と比べて、本変形例の赤外線センサの方が、行方向および列方向に沿って変形しにくくなる。

【0063】

〔変形例６〕
次に、変形例６の赤外線センサについて一例を挙げて説明する。本変形例の赤外線センサは、複数の電極（第１端子２１５、第２端子２２５）の全てを行方向にずらして配置させる例である。図１７は、本変形例の赤外線センサの一例について説明するための概念図である。図１７は、検出基板２１０を取り外した際の平面図である。本変形例の赤外線センサは、第２の実施形態の赤外線センサ２００と同様の構成を有するが、一部の構成は図示せずに符号を転用する。

【0064】

本変形例では、奇数行目の電極（第２端子２２５）を右向き（＋ｘ）にずらし、偶数行目の電極（第２端子２２５）を左向き（－ｘ）にずらす。なお、本変形例は一例であって、電極（第２端子２２５）をずらす方向や位置等には、特に限定を加えない。また、図示しないものの、第１端子２１５も、第２端子２２５に対応させてずらす。

【0065】

本変形例では、隣接し合う行に属する複数の電極を、行方向（ｘ方向）に沿って互いに逆向きにずらす。そのため、本変形例の赤外線センサにおいては、行方向（ｘ方向）において隣接する赤外線検出素子２１３の間の全てに電極が位置する。例えば、上面視において、４行目の赤外線検出素子２１３と５行目の赤外線検出素子２１３の間の線Ａ上には電極はない。その一方で、例えば、上面視において、３列目の電極と４列目の電極の間の線Ｂ上には、３列目および４列目のいずれかの電極が位置する。第２の実施形態の赤外線センサ２００と比べると、本変形例の赤外線センサの方が、上面視において、複数の赤外線検出素子２１３の間に位置する電極の数が少ない。例えば、ラインセンサのように長手方向（第１方向とも呼ぶ）と短手方向（第２方向とも呼ぶ）の長さの比が大きい赤外線検出素子では、長手方向の反りが発生しやすい。そのため、長手方向と短手方向の長さに差がある場合、相対的に大きな応力が短手方向に沿って印加されやすく、短手方向に沿って割れやすくなる。そのような場合、上面視において、長手方向に沿って並んだ赤外線検出素子２１３の間に電極が位置するようにすれば、長手方向の反りが発生しにくくなる。

【0066】

以上のように、本実施形態の赤外線センサは、検出基板、読み出し基板、および複数のバンプを備える。検出基板は、複数の赤外線検出素子が格子状に配置され、赤外線検出素子の各々に対応付けられた第１端子が複数配置された第１基板を含む。読み出し基板は、複数の第１端子の各々に対応付けられた第２端子が複数配置され、複数の赤外線検出素子の各々によって検出される赤外線に基づく電気信号を読み出す読み出し回路が形成された第２基板を含む。複数のバンプは、複数の第１端子の各々と、複数の第１端子の各々に対応付けられた複数の第２端子とを電気的に接続する。複数の第１端子、複数の第２端子、および複数のバンプのうち少なくともいずれかの一部が、上面視において、隣接し合う赤外線検出素子の間の位置に配置される。

【0067】

本実施形態においては、上面視において、隣接し合う赤外線検出素子の間の位置に、複数の第１端子および複数の第２端子のうち少なくともいずれかの一部が配置される。そのため、本実施形態によれば、赤外線検出素子が形成された基板の反りを低減できる。

【0068】

本実施形態の一態様において、互いに対応付けられた複数の第１端子および複数の第２端子の組のうち少なくともいずれかの組が、上面視において、隣接し合う赤外線検出素子の間の位置に配置される。例えば、複数の第１端子および複数の第２端子の角は、隣接する複数の第１端子および複数の第２端子と電気的に接触しないように変形されている。例えば、第１基板および第２基板が長方形であり、互いに対応付けられた複数の第１端子および複数の第２端子の組のうち少なくともいずれかの組は、第１基板および第２基板の長手方向に沿ってずらして配置される。

【0069】

本態様によれば、第１基板は、複数の赤外線検出素子によって構成される格子の行方向および列方向のうち少なくともいずれかの方向に沿って変形しにくくなる。そのため、複数の赤外線検出素子の間にかかる応力が緩和され、読み出し基板と比べて相対的に強度の小さい検出基板に反りやクラックが発生しにくくなる。

【0070】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る撮像装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置は、第１または第２の実施形態の赤外線センサを備える。図１８は、本実施形態の撮像装置３０の構成の一例を示す概念図である。撮像装置３０は、赤外線センサ３００、レンズ３１、冷却器３３、および制御器３５を備える。

【0071】

赤外線センサ３００は、第１の実施形態の赤外線センサ１００および第２の実施形態の赤外線センサ２００と同様の構成である。赤外線センサ３００は、制御器３５の制御に応じて、受光した赤外線に基づく電気信号を制御器３５に出力する。制御器３５に出力される電気信号は、赤外線センサ３００に含まれる複数の赤外線受光素子による受光に応じた画像データに変換される。例えば、赤外線センサ３００は、赤外線を透過する窓を有する封止部材によって真空封止される。例えば、封止部材に設けられる窓の部分には、後述するレンズ３１と同様の材質のものを用いることができる。

【0072】

レンズ３１は、検出対象の波長帯の赤外線を集束可能なレンズ３３０を含む。レンズ３１は、検出対象の波長帯の赤外線を赤外線センサ３００の受光面に集束させる。例えば、レンズ３１には、ゲルマニウム（Ｇｅ）や、シリコン（Ｓｉ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、サファイヤ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の材料のレンズ３３０を用いることができる。例えば、レンズ３１には、フッ化バリウム（ＢａＦ₂）やフッ化カルシウム（ＣａＦ₂）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、カルコゲナイドガラス等の材料のレンズ３３０を用いることができる。レンズ３１には、検出対象の波長帯の赤外線を集束可能なレンズ３３０を用いればよい。例えば、レンズ３１は、オートフォーカス機能を搭載し、制御器３５の制御に応じて、赤外線センサ３００の受光面に焦点を合わせる。

【0073】

冷却器３３は、赤外線センサ３００を冷却する機器である。図１８においては、赤外線センサ３００と冷却器３３を接触させている。量子型の赤外線センサでは、暗電流等による雑音の影響を除くため冷却器３３が必要である。例えば、冷却器３３は、６０～２５０ケルビン程度の温度範囲内になるように赤外線センサ３００を冷却する。例えば、冷却器３３には、スターリング機構を有する冷却器、またはペルチエ効果を利用した電子冷却素子を用いる。例えば、冷却器３３は、制御器３５の制御に応じて、適切な温度になるように赤外線センサ３００を冷却する。

【0074】

制御器３５は、赤外線センサ３００から出力される電気信号を取得し、赤外線センサ３００に含まれる複数の赤外線受光素子の受光に応じた画像データを生成する。なお、制御器３５は、レンズ３１や冷却器３３を制御してもよい。図１９は、制御器３５の構成の一例を示すブロック図である。制御器３５は、撮像制御部３５１、画像処理プロセッサ３５２、内部メモリ３５３、および画像出力部３５４を有する。

【0075】

撮像制御部３５１は、赤外線センサ３００を制御して撮影対象範囲を撮像させ、赤外線センサ３００から出力される電気信号を取得する。撮像制御部３５１は、取得した電気信号を画像データに変換する。撮像制御部３５１は、変換後の画像データを画像処理プロセッサ３５２に出力する。なお、画像処理プロセッサ３５２が一度に処理しきれない場合、撮像制御部３５１は、変換後の画像データを内部メモリ３５３に一時的に保存してもよい。

【0076】

画像処理プロセッサ３５２は、赤外線センサ３００から出力される電気信号に基づく画像データを撮像制御部３５１から取得する。画像処理プロセッサ３５２は、取得した画像データに対して、暗電流補正や補間演算、色空間変換、ガンマ補正、収差の補正、ノイズリダクション、画像圧縮などの処理を実行する集積回路である。画像処理プロセッサ３５２は、画像処理を加えた画像データを画像出力部３５４に出力する。

【0077】

内部メモリ３５３は、画像処理プロセッサ３５２が一度に処理しきれない画像情報や、処理済みの画像情報を一時的に格納する記憶素子である。なお、赤外線センサ３００によって検出された電気信号を内部メモリ３５３に一時的に記憶するように構成してもよい。内部メモリ３５３は、一般的なメモリによって構成できる。

【0078】

画像出力部３５４は、画像処理プロセッサ３５２によって処理された画像データを出力する。画像出力部３５４が画像データを出力する出力先には特に限定を加えない。例えば、画像出力部３５４は、撮像装置３０によって撮像された画像データを用いるシステム（図示しない）に画像データを出力する。例えば、画像出力部３５４は、撮像装置３０に搭載された表示器（図示しない）に画像データを表示させる。例えば、画像出力部３５４は、撮像装置３０に搭載された記憶装置（図示しない）に画像データを記憶させる。

【0079】

以上のように、本実施形態の撮像装置は、第１または第２の実施形態の赤外線センサと、赤外線センサの受光面に赤外線を集光するレンズと、赤外線センサを冷却する冷却器と、制御器と、を備える。制御器は、赤外線センサから出力される電気信号を取得し、赤外線センサに含まれる複数の赤外線受光素子の受光に応じた画像データを生成する。本実施形態によれば、赤外線検出素子が形成された検出基板に割れが発生しにくくので、鮮明な画像を安定して撮像できる。

【0080】

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【符号の説明】

【0081】

３０ 撮像装置
３１ レンズ
３３ 冷却器
３５ 制御器
１００、２００、３００ 赤外線センサ
１１０、２１０ 検出基板
１１１、２１１ 第１基板
１１３、２１３ 赤外線検出素子
１１５、２１５ 第１端子
１２０、２２０ 読み出し基板
１２１、２２１ 第２基板
１２３、２２３ 読み出し回路
１２５、２２５ 第２端子
１３０、２３０ バンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】