[发明专利]固态图像拾取设备和信号处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及将光学图像转换为电信号的固态图像拾取设备，并且还涉及包括固态图像拾取设备的信号处理系统。具体地，本发明涉及这样的技术，其用于允许从固态图像拾取设备读出的像素信号作为光信号输出。

背景技术

在配置为将入射光的图像转换为电信号并输出该电信号的固态图像拾取设备中，从图像传感器读出的电信号通过电配线(electrical wiring)(如配线接合(wire bonding))向外部输出。

对这样的固态图像拾取设备，提出了这样的技术，该技术允许图像传感器通过布置在信号处理设备的下表面上的Peltier元件冷却，所述下表面是在其上形成图像传感器的表面(例如，见日本未审专利申请公开No.2006-191465)。

随着电路板的速度和集成程度的增加，已经变得必须对如信号延迟和电磁干扰(EMI)的问题快速地响应。光互连技术已经吸引注意，该技术不仅允许高速传输，而且也解决与电配线相关联的问题。与电配线相关联的问题包括信号延迟、信号劣化以及从配线辐射的电磁干扰噪声。

提出了基于上述光互连技术的技术。在所提出的技术中，配置为可附接到相机主体并可从相机主体移除的透镜提供有固态图像拾取设备，并且从固态图像拾取设备输出的信号可以光学地传输到相机主体(例如，见日本未审专利申请公开No.2006-196972)。

发明内容

在日本未审专利申请公开No.2006-191465中描述的技术中，从图像传感器读出的电信号通过电配线(如配线接合)向外部输出。因此，随着信号传输的速度增加，由电磁噪声等导致的信号劣化的水平增加。

使用光互连技术使得可能实现从固态图像拾取设备输出的信号的高速传输。然而，光互连技术中使用的发光元件发热。日本未审专利申请公开No.2006-196972公开了这样的配置，在该配置中，发光元件安装在其上安装固态图像拾取设备的基底上，但是未给出关于用来冷却发光元件的技术的描述。因此难于考虑从发光元件产生的热量可能如何影响固态图像拾取设备。

因此，希望提供一种固态图像拾取设备，该固态图像拾取设备能够允许从像素单元读出的像素信号作为光信号以高速传输，并且降低由光通信导致的热量的影响；以及还希望提供一种包括该固态图像拾取设备的信号处理系统。

根据本发明的实施例的固态图像拾取设备包括：像素单元，配置为将光转换为电信号；基底，具有其上形成像素单元的第一侧和与第一侧相对的第二侧；光通信单元，布置在基底的第一侧上，并且配置为将从像素单元读出的信号转换为光信号，并且输出该光信号；以及冷却单元，布置在基底的第二侧上，并且至少在光通信单元的形成区域的下方，所述形成区域是形成光通信单元的区域，并且该冷却单元配置为冷却或消散在光通信单元中产生并通过基底传送的热量。

根据本发明的另一个实施例的信号处理系统包括如上所述的固态图像拾取设备。即，该信号处理系统包括光学装置，该光学装置包括：将入射光转换为电信号的固态图像拾取设备、以及导致光入射到固态图像拾取设备上的光学设备；以及信号处理装置，光学装置连接到该信号处理装置。该固态图像拾取设备包括：像素单元，配置为将光转换为电信号；基底，具有其上形成像素单元的第一侧以及与第一侧相对的第二侧；光通信单元，布置在基底的第一侧上，并且配置为将从像素单元读出的信号转换为光信号，并且输出该光信号；以及冷却单元，布置在基底的第二侧上，并且至少在光通信单元的形成区域的下方，该形成区域是形成光通信单元的区域，并且该冷却单元配置为冷却或消散在光通信单元中产生并通过基底传送的热量。

根据本发明的上述实施例，由入射到像素单元上的光的光电转换得到的电信号被读出，输入到光通信单元，转换为光信号，并且作为信号光输出。光通信单元中产生的热量通过基底传送到冷却单元，并且由冷却单元冷却或消散，该冷却单元布置在基底紧下方。

在根据本发明的实施例的固态图像拾取设备中，光通信单元布置在基底的前侧，该前侧是形成像素单元的侧，而冷却单元布置在基底的背侧。因为像素单元、光通信单元以及用于读出信号的信号配线和处理单元在基底的前侧形成，所以提供希望的冷却效率级别的冷却单元可以根据光通信单元等的排列布置在基底的背侧。

因此，基底前侧上的光通信单元中产生的热量可以由在基底的背侧上以大面积布置的冷却单元有效地冷却。此外，当冷却单元布置在基底的整个背侧上时，因为冷却单元位于像素单元的形成区域的下方，所以可能均匀地冷却像素单元，因此提供均匀的像素特性。