(57)【要約】【課題】内蔵された部品から生じる熱の放熱と小型化、組立ての簡単化を可能とする撮像装置を提供する。【解決手段】ＣＭＯＳセンサ７を搭載した主基板６を固定した金属製の固定部材５を主基板６をフロントカバーに対向するようにフロントカバー３に固定し、固定部材５に一体的に設けられたボス１１ａ、１１ｂにコネクタを装着した補助基板９をリアカバーに対向するように固定し、最後にリアカバー４を被せて組み立てるように構成することによって、内蔵された部品から生じる熱の放熱と小型化、組立ての簡単化を実現することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントカバーとリアカバーを有する筐体と、
撮像素子を搭載した主基板と、
外部のケーブルが接続されるコネクタを有する補助基板と、
前記主基板を前記フロントカバーに対向するように固定すると共に前記補助基板を前記リアカバーに対向するように固定する固定部材と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記固定部材は、前記フロントカバーに固定されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記固定部材は、略平板状であり、前記主基板と前記補助基板の間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記固定部材は、前記補助基板を固定するボスを有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ボスは、２箇所以上であることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記固定部材は、金属であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
前記固定部材はダイカストにより製造されたものであることを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を用いた小型化された撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤセンサのような撮像素子を使用したカメラ等の撮像装置は小型化軽量化され、また撮像素子の画素数の増加による高解像度化が進み、それを利用したカメラは小型軽量で高画質な画像が得られるようになった。
【０００３】
小型化のためには撮像装置を構成する要素部品の小型化と部品数の削減、またそれに伴う組立て及び調整の簡単化が求められ、撮像素子とその出力信号を信号処理する回路基板の配置や組立て方法が種々考案されている。
【０００４】
例えば、脚部とこの脚部上に設けられた筒状の胴部とを有する立体プリント基板を備え、脚部の裏面に半導体撮像素子を装着し、胴部の内部に撮像素子に光を入射させるためのレンズを保持し、レンズを保持する有底円筒形の胴部と、胴部に連続して、裏面内側に配線パターンを形成された脚部と、胴部と脚部との境界に形成された開口部とを有し、立体プリント基板の開口部の上側に光学フィルタを配置し、開口部の下側に半導体撮像素子とチップ部品を配置し、また、脚部の内側裏面に配線パターンを形成された段部を備え、段部にＬＳＩとチップ部品を片面または両面に接合したプリント基板を配置した撮像装置が提案されている。（例えば特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４５１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮像素子の高性能化と小型化に伴って撮像素子とその周辺部品から発生する熱の放熱も重要である。放熱が効率よく行われずに温度が上昇すると熱膨張による部品間の位置ずれや部品性能、部品寿命の低下を招く虞がある。従って撮像素子とその周辺部品から発生する熱を効率よく筐体と筐体外部へ伝熱することを考慮する必要がある。特許文献１は、撮像素子とその周辺部品から発生する熱の放熱については検討されていないため、実用上問題があった。
【０００７】
小型化のためには撮像装置を構成する要素部品の小型化と部品数の削減、またそれに伴う組立て及び調整の簡単化が重要であり、撮像素子とその出力信号を信号処理する回路基板の配置や組立て方法が種々考案されている。
【０００８】
本発明は上記したような事情に鑑み成されたものであって、内蔵された部品から生じる熱の放熱と小型化、組立ての簡単化を可能とする撮像装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、フロントカバーとリアカバーを有する筐体と、撮像素子を搭載した主基板と、外部のケーブルが接続されるコネクタを有する補助基板と、前記主基板を前記フロントカバーに対向するように固定すると共に前記補助基板を前記リアカバーに対向するように固定する固定部材とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像装置において内蔵された部品から生じる熱の放熱と小型化、組立ての簡単化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明によるカメラヘッドの実施例を示す概観図。
【図２】本発明によるカメラヘッドの実施例を示す分解斜視図。
【図３】本発明によるカメラヘッドの実施例を示す正面図および断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によるカメラヘッド１の実施例を示す概観図である。カメラヘッド１は、内部に撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサ（以下ＣＭＯＳセンサとする）を備え、フロントカバー３の第１の開口部１５、第２開口部１６を通して内部に取り込まれた光を受光して光電変換し、その出力信号を内蔵された回路基板によって所定の信号処理を施し、外部のケーブルが接続されるコネクタ１０へ供給する撮像装置である。
【００１３】
カメラヘッド１は前部にフロントカバー３、後部にリアカバー４を備える筐体を有し、全体が略直方体をしている。フロントカバー３は、中央部に第１の開口部１５と第１の開口部より小さい第２の開口部１６を有している。これら第１の開口部１５と第２の開口部１６から内部に外部からの光が取り込まれる。フロントカバー３には表面積を大きくして筐体外部への放熱効果を高めるための放熱フィン１８が備えられている。リアカバー４は、カメラヘッド１の後部を覆い囲むように配置されている。フロントカバー３とリアカバー４はネジ１７ａ〜１７ｄにより結合されている。
【００１４】
図２は、本発明によるカメラヘッド１の実施例を示す分解斜視図である。フロントカバー３の内側後部には固定部材５が固定されている。固定部材５は、略平板状でありネジ８ａと８ｂによってフロントカバー３に固定されている。固定部材５のフロントカバー３側には主基板６が固定されている。
【００１５】
主基板６のフロントカバー３側の略中心部にはＣＭＯＳセンサ７が装着されている。ＣＭＯＳセンサ７はフロントカバー３の第２の開口部１６に対向しており、第２の開口部１６を通った光を受光し、光電変換して電気信号を出力する。主基板６はＣＭＯＳセンサ７の出力信号に対して所定の信号処理を施す。撮像素子としてＣＭＯＳセンサに限定されるものではなく、ＣＣＤイメージセンサ等を使用することも考えられる。
【００１６】
固定部材５のフロントカバー３と反対側の面には補助基板９が固定されている。固定部材５には、フロントカバー３と接合する面と反対側の面（後方の面）に補助基板９を固定するためのボス１１ａ、１１ｂが固定部材５と一体的に設けられている。この例ではボスは２箇所であるが３箇所以上あっても構わない。固定用ボス１１ａ、１１ｂの端面に補助基板９がネジ１２ａ、１２ｂによって固定される。
【００１７】
補助基板９は、図示しないフレキシブルケーブルによって主基板６と接続され、主基板６から電気信号を受信し、所定の信号処理を施し出力信号をカメラヘッド１の外部へ出力するためのコネクタ１０へ供給する。補助基板９には、外部のケーブルが接続されるコネクタ１０が装着されている。
【００１８】
リアカバー４の後部には、コネクタ１０の外部ケーブルと接触する部分を外部に突出させるための穴１３が設けられている。固定ネジ１４ａ、１４ｂによってコネクタ１０に対してリアカバー４の穴１３の周囲が固定される。
【００１９】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、本発明によるカメラヘッドの実施例を示す正面図および断面図である。図３（ｂ）の断面図は図３（ａ）のＡＡ断面を示す図である。フロントカバー３の第１の開口部１５および第２の開口部１６を通過した光は、さらにフィルタガラス１９を通過してＣＭＯＳセンサ７に到達する。
【００２０】
フィルタガラス１９は、赤外カットフィルタあるいはローパスフィルタ等の機能を有するフィルタである。フィルタパッキング２０はフィルタガラス１９とＣＭＯＳセンサ７の間にあってフィルタガラス１９をフロントカバー３に保持している。
【００２１】
ＣＭＯＳセンサ７は、例えば処理速度の高速化に伴って動作中の発熱量が多くなる傾向にある。そのため、ＣＭＯＳセンサ７の適切な動作環境を維持するために、ＣＭＯＳセンサ７の放熱を積極的に行うことが必要である。ＣＭＯＳセンサ７は、主基板６のフロントカバー３側の略中心部に装着されているが、主基板６のＣＭＯＳセンサ装着部分の略中心部には通孔があり、固定部材５の凸部５ａが通孔を通してＣＭＯＳセンサ７の裏面に接しており、ＣＭＯＳセンサ７の熱が固定部材５に伝導するようになっている。またＣＭＯＳセンサ７の裏面と固定部材５の凸部５ａは熱伝導性を有する接着剤を用いて接着されており、ＣＭＯＳセンサ７からの放熱を促進している。
【００２２】
固定部材５は、ＣＭＯＳセンサの熱を伝導するために熱伝道率の高い材料が望ましく、金属が好適である。固定部材５は、その周辺部をフロントカバー３の接合部２１と接合している。このように固定部材５はＣＭＯＳセンサ７の熱を放熱するために一部がＣＭＯＳセンサ７に接触し、その熱をフロントカバー３に伝導し熱を逃がしている。
【００２３】
固定部材５には、補助基板９を固定するためのボス１１ａ、１１ｂが固定部材５と一体的に設けられている。固定部材５は、主基板６と補助基板９の間に配置された状態となっている。補助基板９は、主基板６と図示しないフレキシブルケーブルによって電気的に接続されるため、固定部材５に直接固定されることによって、主基板６との位置関係が固定され、物理的にも電気的にも安定する。
【００２４】
固定部材５は、略平板状であるが、ＣＭＯＳセンサ７の熱を受熱するための凸部５ａや補助基板９を固定するための複数のボス１１を有する形状であるため、ダイカストにより製造されることが望ましい。使われる金属としては、アルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金等が考えられる。放熱に対してはアルミニウム合金が好適である。マグネシウム合金の熱伝導率はアルミニウム合金には及ばないものの比重はアルミニウム合金の比重の約３分の２であり放熱と軽量化の重要度によって使い分けることができる。
【００２５】
以上のような構成により、カメラヘッド１の組立ての順序は、フロントカバー３にフィルタガラス１９、フィルタパッキング２０を装着し、ＣＭＯＳセンサ７が装着された主基板６と固定部材をサブ組立し、それをフロントカバー３に固定し、ボス１１ａ、１１ｂに補助基板９を固定し、フレキシブルケーブルを接続し、リアカバー４を装着し、ネジ１７a〜１７ｄ、固定ネジ１４ａ、１４ｂにより固定することである。
【００２６】
リアカバー４を装着する前の段階では、全ての部品がフロントカバー３に固定されることで、組立て性がよく、フロントカバー３に対して位置が決まるため、カメラヘッドに装着されるレンズやカメラヘッド１が組み込まれる機器に対する位置調整が良好になる。
【００２７】
以上のように、ＣＭＯＳセンサ７を搭載した主基板６を固定した固定部材５をフロントカバー３に固定し、固定部材５に一体的に設けられたボス１１ａ、１１ｂにコネクタを装着した補助基板９を固定することによって、内蔵された部品から生じる熱の放熱と小型化、組立ての簡単化を実現することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  カメラヘッド
２  筐体
３  フロントカバー
４  リアカバー
５  固定部材
６  主基板
７  ＣＭＯＳセンサ
８ａ、８ｂ  ネジ
９  補助基板
１０  コネクタ
１１ａ、１１ｂ  ボス
１２ａ、１２ｂ  ネジ
１３  穴
１４ａ、１４ｂ  固定ネジ
１５  第１の開口部
１６  第２の開口部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  
１８  放熱フィン
１９  フィルタガラス
２０  フィルタパッキング
【図１】
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【図２】
2010239581.tif 000004
【図３】
2010239581.tif 000005