(57)【要約】【課題】この発明は、簡易な構成で、高効率な熱移送を実現して、冷却効率の高効率化を図り得、且つ、設計を含む製作の自由度の向上を図り得るようにすることにある。【解決手段】ＦＰＣ基板１１及び撮像素子１０と熱的に結合されて配置される放熱部材２２を熱伝導性の優れた合成樹脂材料で形成して、この放熱部材２２に対してインサート成形により相変化する蓄熱体９を熱的に結合して配置するように構成したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部の設けられた印刷配線基板と、
この印刷配線基板上の開口部に背面側絶縁シートが対向されて該印刷配線基板に搭載される撮像素子と、
前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合されて配置される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材と、
この樹脂放熱部材に熱的に結合されて配置され、インサート成形された相変化する蓄熱体と、
を具備することを特徴とする撮像素子モジュール。
【請求項２】
開口部の設けられた印刷配線基板と、
この印刷配線基板上の開口部に背面側絶縁シートが対向されて該印刷配線基板に搭載される撮像素子と、
前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合されて配置される金属材料製の金属放熱部材と、
光学素子が配置される前記金属放熱部材と熱的に結合される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材と、
この樹脂放熱部材に熱的に結合されて配置され、インサート成形された相変化する蓄熱体と、
を具備することを特徴とする撮像素子モジュール。
【請求項３】
前記光学素子は、ローパスフィルタまたはペンタダハプリズムであることを特徴とする請求項２記載の撮像素子モジュール。
【請求項４】
前記樹脂放熱部材は、第１及び第２の樹脂放熱部材で形成され、相互間に前記蓄熱体が一体的に埋設されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の撮像素子モジュール。
【請求項５】
前記蓄熱体は、前記撮像素子の使用可能な限界温度未満で、相変化を起こすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の撮像素子モジュール。
【請求項６】
前記蓄熱体は、芯材が鉛、ビスマス、スズ、カドミウムを元素とする合金からなる低融点金属、またはパラフィン、ワックス等の有機系材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の撮像素子モジュール。
【請求項７】
撮像レンズの装着されるレンズ本体と、
このレンズ本体の撮像レンズに対向して配置されるもので、開口部の設けられた印刷配線基板に対して撮像素子が、その背面側絶縁シートが前記開口部に対向され、且つ受光面が前記撮像レンズの光軸に一致されて搭載され、この印刷配線基板及び撮像素子を、インサート成形された相変化する蓄熱体が熱的に結合される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材に熱的に結合して配した撮像素子モジュールと、
を具備することを特徴するレンズユニット。
【請求項８】
撮像レンズの装着されるレンズ本体と、
このレンズ本体の撮像レンズに対向して配置されるもので、開口部の設けられた印刷配線基板に対して撮像素子が、その背面側絶縁シートが前記開口部に対向され、且つ受光面が前記撮像レンズの光軸に一致されて搭載され、この印刷配線基板及び撮像素子を、金属材料製の金属放熱部材に熱的に結合させて、この金属放熱部材に対して光学素子が配置されるインサート成形された相変化する蓄熱体が熱的に結合される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材を、熱的に結合して配した撮像素子モジュールと、
を具備することを特徴するレンズユニット。
【請求項９】
撮像レンズの搭載されるものであって、光学素子が配置されるインサート成形された相変化する蓄熱体が熱的に結合される合成樹脂材料製の機器筐体と、
この機器筐体の撮像レンズに対向して配置されるもので、開口部の設けられた印刷配線基板に対して撮像素子が、その背面側絶縁シートが前記開口部に対向され、且つ受光面が前記撮像レンズの光軸に一致されて搭載され、この印刷配線基板及び撮像素子を、前記機器筐体に熱的に結合される金属材料製の金属放熱部材に熱的に結合させた撮像素子モジュールと、
前記機器筐体に設けられ、前記撮像素子で取得した画像データを表示する表示部と、
を具備することを特徴する携帯用電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばレンズユニット及び携帯用電子機器に係り、特に、その撮像素子モジュールの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の電子機器においては、電子部品である撮像素子や、制御回路を構成するＣＰＵ（中央演算装置）を内装する場合、防塵性を持たせたうえで、その熱対策を採ることが要請されている。このうち熱対策は、防塵性を高めると、電子部品の温度が上昇して、雑音レベルが上がると、電子カメラ装置の場合、画質の劣化を招くために、最近の撮像素子やＣＰＵの高性能化により、特に、重要な課題の一つとなっている。
【０００３】
そこで、このような放熱構造としては、液体冷却方式や空冷却方式の例えば特許文献１〜４が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、回路基板上に搭載されている集積回路素子の表面に冷却板を接触させ、微細の冷媒流路に冷却水などを供給し、冷却板を水冷させる液体冷却方式の構成が開示されている。そして、この冷却板と集積回路素子との間である熱接合部に熱伝導性の優れたコンパウンド等の熱伝導性可変形物質を介在させ、接触面積を増大させることにより、熱伝導性を良好とする試しも実施されている。
【０００５】
具体的には、セラミック板等の回路基板の一面側に多数の集積回路素子が搭載されている。そして、回路基板に設置される液体冷却モジュールは、冷媒流路から冷媒が供給される冷却板と、集積回路素子の表面との間に熱伝導性の優れたコンパウンド等の熱伝導性可変形物質が介在されており、スプリングのバネ圧により、冷却板と集積回路素子との熱接合を良好なものにしている。また、液体供給手段は、冷媒流路につなぐ冷媒供給管と、開閉弁と、メカニカルポンプを備えている。
【０００６】
また、特許文献２は、カメラボディ内の本体構造体に組み込まれ、撮影レンズを支持するボディ側マウントと、本体構造体の開口部に光軸に沿って配されるシャッタと、撮像ユニット等からなる空気冷却方式を採用した撮像装置が開示されている。即ち、撮像ユニットは、本体構造体に固定支持される撮像素子固定板、光学ローパスフィルタ、保護ガラス、ベアチップタイプの撮像素子が設けられ、撮像素子が、その非撮像面側表面に対して放熱板を構成する撮像素子固定板が接着固定されてボディ側マウントの表面から撮像素子の撮像面（光電変換面）までの光軸方向の距離を精度よく組み付けられる。そして、撮像素子は、その駆動に伴い発生した熱が、撮像素子固定板を介して放熱されることで、温度上昇が抑えられている。
【０００７】
また、特許文献３には、パッケージ、リードフレーム、カバーガラス等から成る撮像素子を回路基板上に実装して、回路基板に設けた開口部と、パッケージの裏面に可塑性シートを介在してペルチェ素子等の冷却素子の吸熱面を当接させた撮像素子揺動方式の手ブレ補正機能付き撮像ユニットが開示されている。このパッケージの裏面と、冷却素子の吸熱面との間に小型放熱部材を配置し、筐体側に大型放熱部材を配置して、両者の間を熱伝達部材で熱的に結合される。
【０００８】
また、特許文献４には、潜熱により蓄熱する蓄熱材で構成される蓄熱体を、発熱体の搭載される金属材料製の冷却体の受熱部に対してネジ構造により内挿し、冷却体の小形化を図ったうえで、冷却効率を高めるようにした冷却構造が開示されている。
【特許文献１】特開平０２−１４３１５２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３２８９４号公報
【特許文献３】特開２００６−１７４２２６号公報
【特許文献４】特開２００５−９３８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、メカニカルポンプからの冷媒液を導くための冷媒流路を必要とする構成上、冷媒液の流速損失により、冷却効率が劣るという問題を有する。また、冷媒流路の配置スペースがそれぞれ必要となることで、その設計の自由度が劣るうえ、機器筐体が大型となるという問題を有する。
【００１０】
また、特許文献２の構成では、撮像素子からの熱が熱輸送される放熱部材の放熱面積により、その放熱効率が決まるために、放熱量を高めると、機器筐体が大型となるという問題を有する。また、高速駆動する撮像素子の温度上昇に十分な放熱面積を確保することが困難なために撮像素子近傍の温度と放熱板全体の温度との温度差がなくなる飽和状態下となる。従って、撮像素子近傍の発熱温度をさらに下げることができない、いわゆる撮像素子近傍に、熱の淀みが起こり、その熱抵抗が大きいことで、放熱部材への効率的な熱輸送が困難であるという問題も有する。
【００１１】
また、特許文献３の構成では、ペルチェ素子をパッケージ型撮像素子の下面に配して、撮像素子を、ペルチェ素子を挟んで回路基板に搭載し、このペルチェ素子及び回路基板を介して放熱板に接合する構成のために、その組立作業が非常に面倒なうえ、その取付け精度により、放熱効率が低下されるという問題を有する。
【００１２】
また、特許文献４の構成では、その構成上、蓄熱体を冷却体に対してネジ構造等の機械的に密閉収容しなければならないため、経年劣化を招き易いうえ、設計の自由度が劣り、その組付け作業を含む製作が面倒であるという問題を有する。
【００１３】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、高効率な熱移送を実現して、冷却効率の高効率化を図り得、且つ、設計を含む製作の自由度の向上を図り得るようにした撮像素子モジュール、撮像素子モジュールを用いたレンズユニット及び携帯用電子機器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】
【００１４】
この発明は、開口部の設けられた印刷配線基板と、この印刷配線基板上の開口部に背面側絶縁シートが対向されて該印刷配線基板に搭載される撮像素子と、前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合されて配置される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材と、この樹脂放熱部材に熱的に結合されて配置され、インサート成形された相変化する蓄熱体とを備えて撮像素子モジュールを構成した。
【００１５】
上記構成によれば、撮像素子が駆動されて発熱すると、その熱は、背面側絶縁シートから印刷配線基板の開口部を通り樹脂放熱部材に熱移送され、該樹脂放熱部材の蓄熱体が相変化する。これにより、樹脂放熱部材は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子の温度を許容値に熱制御する。
【００１６】
従って、簡単な構成で、撮像素子の熱を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、モジュールの熱設計を含む製作の自由度の向上が図れる。
【００１７】
また、この発明は、開口部の設けられた印刷配線基板と、この印刷配線基板上の開口部に背面側絶縁シートが対向されて該印刷配線基板に搭載される撮像素子と、前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合されて配置される金属材料製の金属放熱部材と、光学素子が配置される前記金属放熱部材と熱的に結合される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材と、この樹脂放熱部材に熱的に結合されて配置され、インサート成形された相変化する蓄熱体と、を備えて撮像素子モジュールを構成した。
【００１８】
上記構成によれば、撮像素子が駆動されて発熱されると、その熱は、背面側絶縁シートから印刷配線基板の開口部を通り金属放熱部材に熱移送されて放熱される。同時に、金属放熱部材に熱移送された熱は、樹脂放熱部材に熱移送され、該樹脂放熱部材の蓄熱体が相変化する。これにより、樹脂放熱部材は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子の温度を許容値に熱制御する。
【００１９】
従って、簡単な構成で、撮像素子を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、モジュールの熱設計を含む製作の自由度の向上が図れる。
【００２０】
また、この発明は、撮像レンズの装着されるレンズ本体と、このレンズ本体の撮像レンズに対向して配置されるもので、開口部の設けられた印刷配線基板に対して撮像素子が、その背面側絶縁シートが前記開口部に対向され、且つ受光面が前記撮像レンズの光軸に一致されて搭載され、この印刷配線基板及び撮像素子を、インサート成形された相変化する蓄熱体が熱的に結合される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材に熱的に結合して配した撮像素子モジュールとを備えてレンズユニットを構成した。
【００２１】
上記構成によれば、撮像素子が駆動されて発熱されると、その熱は、背面側絶縁シートから印刷配線基板の開口部を通り樹脂放熱部材に熱移送され、該樹脂放熱部材の蓄熱体が相変化する。これにより、樹脂放熱部材は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子を許容値に熱制御する。
【００２２】
従って、簡単な構成で、撮像素子を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、その熱設計を含む製作の自由度の向上が図れる。
【００２３】
また、この発明は、撮像レンズの装着されるレンズ本体と、このレンズ本体の撮像レンズに対向して配置されるもので、開口部の設けられた印刷配線基板に対して撮像素子が、その背面側絶縁シートが前記開口部に対向され、且つ受光面が前記撮像レンズの光軸に一致されて搭載され、この印刷配線基板及び撮像素子を、金属材料製の金属放熱部材に熱的に結合させて、この金属放熱部材に対して光学素子が配置されるインサート成形された相変化する蓄熱体が熱的に結合される合成樹脂材料製の樹脂放熱部材を、熱的に結合して配した撮像素子モジュールとを備えてレンズユニットを構成した。
【００２４】
上記構成によれば、撮像素子が駆動されて発熱されると、その熱は、背面側絶縁シートから印刷配線基板の開口部を通り金属放熱部材に熱移送されて放熱される。同時に、金属放熱部材に熱移送された熱は、樹脂放熱部材に熱移送され、該樹脂放熱部材の蓄熱体が相変化する。これにより、樹脂放熱部材は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子を許容値に熱制御する。
【００２５】
従って、簡単な構成で、撮像素子を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、その熱設計を含む製作の自由度の向上が図れる。
【００２６】
また、この発明は、撮像レンズの搭載されるものであって、光学素子が配置されるインサート成形された相変化する蓄熱体が熱的に結合される合成樹脂材料製の機器筐体と、この機器筐体の撮像レンズに対向して配置されるもので、開口部の設けられた印刷配線基板に対して撮像素子が、その背面側絶縁シートが前記開口部に対向され、且つ受光面が前記撮像レンズの光軸に一致されて搭載され、この印刷配線基板及び撮像素子を、前記機器筐体に熱的に結合される金属材料製の金属放熱部材に熱的に結合させた撮像素子モジュールと、前記機器筐体に設けられ、前記撮像素子で取得した画像データを表示する表示部とを備えて携帯用電子機器を構成した。
【００２７】
上記構成によれば、撮像素子が駆動されて発熱されると、その熱は、背面側絶縁シートから印刷配線基板の開口部を通り金属放熱部材に熱移送されて放熱される。同時に、金属放熱部材に熱移送された熱は、機器筐体に熱移送され、該機器筐体の蓄熱体が相変化する。これにより、機器筐体は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子を許容値に熱制御する。
【００２８】
従って、簡単な構成で、撮像素子を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、その熱設計を含む製作の自由度の向上が図れる。
【発明の効果】
【００２９】
以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、高効率な熱移送を実現して、冷却効率の高効率化を図り得、且つ、熱設計を含む製作の自由度の向上を図り得るようにした撮像素子モジュール、撮像素子モジュールを用いたレンズユニット及び携帯用電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明の実施の形態に係る撮像素子モジュール、撮像素子モジュールを用いたレンズユニット及び携帯用電子機器について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、この発明の一実施の形態に係る撮像素子モジュール１を、携帯用電子機器である電子カメラに適用した場合を示すもので、いわゆるベアチップタイプの撮像素子１０は、その背面側に所定形状の背面側絶縁シート１０１が接着等により被着される。
【００３２】
なお、この撮像素子の背面側絶縁シート１０１上には、好ましくは例えば図示しない赤外線反射部材である熱反射部材が接合される。この熱反射部材は、例えばアルミニウム材で、鏡面仕上げされて形成され、その表面に金属箔や金属酸化物や赤外線カットフィルタ等のコーティング、または白色塗料のシートが接合されて、放射率が０．１〜０．６以下の表面処理が施される。この熱反射部材は、撮像素子１０からの熱を赤外線として熱放射し、外部からの赤外線を反射することから、放射熱による撮像素子１０の再温度上昇を抑えることができる。
【００３３】
上記撮像素子１０は、その背面側絶縁シート１０１が、例えば弾性変形自在なフレキシブル印刷配線基板（以下、ＦＰＣ基板と記す）１１に設けられた放熱用開口部１１１に対向されて該ＦＰＣ基板１１に搭載され、リード端子１０２を介してＦＰＣ基板１１と電気的に接続される。
【００３４】
この撮像素子１０には、受光面上にゴム枠１２内に組付けられた光学ローパスフィルタ１３が同軸的に配置される。光学ローパスフィルタ１３のゴム枠１２は、機器筐体を構成するレンズ枠である粒状黒鉛とカーボンまたはガラス繊維が充填されたポリフェニレンスルフィルド樹脂（以下ＰＰＳ樹脂と記す）成形材料等の熱伝導性の優れた材料製の枠部材１４内に設けられる保持部１５に支持される。そして、この枠部材１４の先端部には、シャッタ１６が上記光学ローパスフィルタ１３に対向して組付けられている。
【００３５】
そして、枠部材１４の保持部１５には、防塵機構を構成する透明ガラス基板１７が上記光学ローパスフィルタ１３とシャッタ１６の間において、その光学ローパスフィルタ１３上に、例えば圧電素子で構成される加振部材１８が介在された状態で、その上面側が押圧部材１９で加振自在に押圧されて気密を有して配置される。この透明ガラス基板１７は、加振部材１８が図示しない駆動制御部を介して駆動されて加振されると、押圧部材１９の弾性力に抗して気密を保った状態で振動して、その上面等に付着した埃等を除去して、光学ローパスフィルタ１３内への侵入を防止する。
【００３６】
また、上記撮像素子１０の背面側には、例えばアルミニウム、ステンレス鋼やＰＰＳ樹脂成形材料等の熱伝導性の優れた材料で形成される放熱部材を構成する素子支持部材２０が配置される。この素子支持部材２０には、上記ＦＰＣ基板１１の背面側にアルミニウム、ステンレス鋼を用いる場合に、熱伝導性の高い接着剤１１２等の手法、上記ＰＰＳ樹脂を用いる場合に、上記ＦＰＣ基板１１を直接支持するインサート成形（上記接着剤１１２を用いない）手法により接合されて組付けられる。
【００３７】
ここで、枠部材１４は、金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成される。この枠部材１４には、素子支持部材２０に近接して相変化材料からなる相変化する蓄熱体９が、例えばインサート成形により熱的に結合されて配される。この蓄熱体９は、例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセルで構成され、撮像素子１０の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、蓄熱体９は、上記枠部材１４を、撮像素子１０の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持して、撮像素子１０を所望の値に熱制御する。
【００３８】
蓄熱体９を構成する有機系蓄熱材としては、例えばパラフィンまたは熱伝導性の高い炭素繊維が充填されたパラフィンで形成される。また、ポリマーで被覆したパラフィンや無機水和塩等を内包した蓄熱マイクロカプセルとした芯材あるいは合成樹脂に混合した合成材料とすることも可能である。また、蓄熱体９の融点が６０℃以上としたが、４５℃〜５９℃で融解する物質としては、無機系（例えば、酢酸ナトリウム５水和物）に置き換えることも可能である。このように蓄熱体９をＰＰＳ樹脂にインサート成形手法や金属材料に接合する接着手法を用いることで、放熱板材の面積が小さく、且つ、板厚の薄い形状にすることができ、小形化が可能となる。
【００３９】
そして、上記枠部材１４には、その壁面に紙面に対して垂直方向に凹凸形状した補強リブ１４１が設けられ、この補強リブ１４１により蓄熱体９が液化した状態における強度が確保されている。
【００４０】
上記素子支持部材２０には、開口部２０１が上記撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１に対応して設けられ、この開口部２０１に対向して作動流体の相変化を利用して熱移送を行う相変化流路を構成する、例えばループ状の平板型ヒートパイプ２１の一部が対向配置される。この平板型ヒートパイプ２１としては、例えば古河電工時報  第１１４号に開示されている「１ｍｍ厚マイクロヒートパイプ」や日本金属産業（株）製の「熱伝導性に優れたヒートパイプ」等のパイプ内壁にいわゆるウイックが設けられた平板あるいは棒状のものが用いられる。
【００４１】
このヒートパイプ２１の凝縮部（放熱側）は、後述するアルミニウムやステンレス鋼等の熱伝導性の高い金属材料を用いたポンプ接続部材が配置される。また、ヒートパイプ２１は、銅または銅合金を用いているが、可塑性、量産性等から粒状黒鉛にアルミナ粉、ガラス繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ樹脂でインサート成形品に置き換えることも可能である。
【００４２】
上記素子支持部材２０には、例えば図示しない凹部がヒートパイプ２１の配置位置に形成され、この凹部（図示せず）に、例えば熱伝導性の優れた熱伝導材を介在して両面テープ等を用いてヒートパイプ２１の一部が収容されて相互の位置決めが行われて配置される。これにより、ヒートパイプ２１は、素子支持部材２０に対して容易に組付け配置することが可能となる。なお、素子支持部材２０に上記ＰＰＳ樹脂のインサート成形品を用いる場合には、素子支持部材２０に対して直接、ヒートパイプ２１を埋め込む構造となり、両面テープ等を使用しないことで、ヒートパイプ２１から素子支持部材２０への熱的結合（熱伝導）が著しく向上される。
【００４３】
ここで、撮像素子１０からの熱は、素子支持部材１４及びヒートパイプ２１に伝達される。すると、この熱は、枠部材１４の蓄熱体９により一時的に熱吸収され、蓄熱体９が撮像素子１０の使用限界以下、例えば６０〜８０℃付近を融点として融解、凝固して枠部材１４を定温保持する。これにより、撮像素子１０を含むＦＰＣ基板１１の温度は、急激に上昇することを抑止することが可能となる。
【００４４】
上記素子支持部材２０は、例えば機器筐体である後述するカメラ本体９１（図７参照）に熱的に結合され、例えば撮像素子１０から熱伝導により熱移送された熱を、カメラ本体９１に熱移送して排熱可能に構成される。そして、上記枠部材１４が接合された素子支持部材２０は、例えば上記機器筐体（図示せず）に設けられたモジュール支持部に位置決めされて取付けられ、その光軸方向が位置決め固定されて配置される。
【００４５】
上記ヒートパイプ２１は、吸熱側となる例えば素子支持部材２０の開口部２０１の周囲部が放熱部材２２に支持されて熱的に結合される。このヒートパイプ２１には、純水、アルコールまたは周知の潜熱蓄積材や高温度（例えば、５９℃）で発色開始及び記憶可能な可逆熱変色性顔料を内包したマイクロカプセルの分散液を用いる等の作動流体が収容され、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１から放射される熱を吸熱して、相変化により該熱を移送して、その相変化の反転により放熱を実行する。
【００４６】
この放熱部材２２は、例えば上記枠部材１４と同様の熱伝導性の優れた合成樹脂材料で形成され、その内部には、相変化する上記蓄熱体９がインサート成形等の手法により熱的に結合されて配される。そして、この放熱部材２２は、上記素子支持部材２０に対して接着剤あるいは螺子部材を用いて取付けられる。これにより、放熱部材２２は、ヒートパイプ２１及び素子支持部材２０から撮像素子１０からの熱が移送されると、その蓄熱体９が、一旦、熱吸収して定温保持された状態で放熱を実行する。
【００４７】
また、ヒートパイプ２１には、その管路中間部に流体循環手段を構成する、例えば特開２００３−２８０６８号等に開示されている公知の合成樹脂製ポンプまたはポンプと放熱部材２２に断熱部材を介在する圧電型ポンプ（またはトロコイド型の小型ポンプ）２３が配されると共に、上記放熱部材２２と熱的に断たれた上記圧電型ポンプ２３を介在してポンプ接続部財２３１がある。このポンプ接続部材２３１が凝縮部となる。
【００４８】
ここで、凝縮部に上述したウイックを形成すると、例えば圧電型ポンプ２３を省略することも可能となる。この場合は、ポンプ接続部材２３１がヒートパイプ２１の凝縮部となり、この凝縮部と放熱部材２２との間に断熱部材（圧電型ポンプ２３の置き換え）を介在すると、放熱部材２２の熱がポンプ接続部材２３１に熱伝導することを抑えることが可能となる。
【００４９】
上記圧電型ポンプ２３は、例えばその圧電振動子の駆動周波数を制御して、その送り回数を制御して行われ、その吸熱側と放熱側における熱的な平衡を持たせて、その圧電定数を大きくして、その変位量を大きくするように駆動される。これにより、圧電型ポンプ２３の送り回数を制御する駆動回路が不要となる。
【００５０】
即ち、図示しない印刷配線基板上に配置された温度センサを備え、この温度センサによって、撮像素子１０の温度を一定時間毎に検出し、検出信号に基づいて動作時間を、例えば図示しないタイマーにより選択制御する。
【００５１】
具体的には、予め上記撮像素子１０の温度と駆動周波数の動作時間との関係を図示しないメモリに記憶して、撮像素子１０の温度上昇が始まり、所定時間が経過した状態で、上記温度センサ（図示せず）の検出信号に基づいて上記メモリの記憶情報から圧電型ポンプ２３の駆動時間、停止時間を制御する。これにより、電池の消費電力の軽減を図ることが可能となる。
【００５２】
例えば、圧電型ポンプ２３は、電子カメラにおける撮影モードや撮影画像を表示画面に表示する表示モードにおいて、上記温度センサ（図示せず）の検出信号に基づいて駆動することにより、作動流体が停止しないように強制循環させるように制御される。これにより、撮像素子１０の温度は、効果的に冷却することが可能となる。
【００５３】
また、上記ヒートパイプ２１は、流体循環手段である圧電型ポンプ２３を配置することなく、作動流体を、その相変化を利用して吸熱側と放熱側との間の循環を行うように構成してもよい。
【００５４】
また、上記ヒートパイプ２１は、例えば撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１に対向した外壁に赤外線を吸収する部材である熱吸収材２１２が接合されている。この熱吸収材２１２は、アルミニウム合金材で形成され、その表面側に黒色アルマイト処理、スプライン加工、あるいは上記粒状黒鉛とカーボンまたはガラス繊維が充填されたＰＰＳ樹脂、赤外線を散乱するための砂目処理やエンボス（規則または不規則な凹凸形状）処理等を施して０．９以上の放射率で、赤外線の反射率が低く熱吸収性を高めた熱吸収面２１１を形成すると、さらに良好な効果が期待される。これにより、ヒートパイプ２１には、その熱吸収面２１１で、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１から素子支持部材２０の開口２０１を通して放熱及び対流により熱移送される熱を効率よく吸熱して、作動流体による高効率な相変化（気化）が実現できる。
【００５５】
ここで、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１からの熱をヒートパイプ２１に熱伝導で移送させる場合には、例えば熱伝導性ゴム材を用いて背面側絶縁シート１０１とヒートパイプ２１の熱吸収面２１１との間を熱的に結合するように構成する。これにより、ヒートパイプ２１は、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１と同長となり、熱伝導により、熱移送され、さらに冷却効率の向上を図ることが可能となる。  
また、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１は、上記ヒートパイプ２１の外壁に接続するように構成してもよい。
【００５６】
例えば上記ヒートパイプ２１には、その放熱側に上記放熱部材２２と熱的に断たれた上記ポンプ接続部材２３１が熱的に結合されて配置される。これにより、ヒートパイプ２１は、その吸熱側及び放熱側に十分な相変化面積が得られ、上記熱対流及び熱放射により熱移送された熱を、効率よく吸熱及び放熱することが可能となり、撮像素子１０の高効率な冷却を実現することが可能となる。
【００５７】
また、上記素子支持部材２０には、ＦＰＣ基板１１が熱的に結合され、撮像素子１０で発生した熱及び該ＦＰＣ基板１１に搭載された他の電子部品の熱がＦＰＣ基板１１を経由して熱伝導により熱移送される。この素子支持部材２０に熱伝導された熱は、該素子支持部材２０から機器筐体（図示せず）に熱移送されて、放熱される。
【００５８】
上記構成により、撮像素子１０で発生した熱は、背面側絶縁シート１０１から対流及び熱伝導によりヒートパイプ２１の熱吸収面２１１に熱移送されると共に、熱伝導により素子支持部材２０に熱移送される。ここで、ヒートパイプ２１は、その熱吸収面２１１で熱を吸熱することで、その作動流体が相変化して気化され、流路内に移動して液化されて、放熱することにより、撮像素子１０の熱を排熱して冷却する。
【００５９】
同時に、撮像素子１０で発生した熱は、素子支持部材２０に熱伝導により熱移送され、素子支持部材２０を介して機器筐体（図示せず）等に排熱されて放熱される。これにより、撮像素子の高効率な熱制御が可能となる。
【００６０】
このように、上記撮像素子モジュール１は、ＦＰＣ基板１１及び撮像素子１０と熱的に結合されて配置される放熱部材２２を熱伝導性の優れた合成樹脂材料で形成して、この放熱部材２２に対してインサート成形により相変化する蓄熱体９を熱的に結合して配置するように構成した。
【００６１】
これによれば、撮像素子１０が駆動されると、その熱は、背面側絶縁シート１０１からＦＰＣ基板１１の開口部１１１を通り放熱部材２２に熱移送されると、該放熱部材２２の蓄熱体９が相変化する。これにより、放熱部材２２は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子１０を所望の値に熱制御する。この結果、簡単な構成で、撮像素子の熱を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、モジュールの熱設計を含む製作の自由度の向上を図ることができる。
【００６２】
また、上記放熱部材２２は、合成樹脂材料に代えて金属材料、例えばアルミニウムで形成するようにしてもよい。この場合には、例えば図３に示すように蓄熱体９ａをインサート成形により上記熱伝導性の優れた合成樹脂材料で被覆した合成樹脂シート状に別体に形成して、この蓄熱体９ａを放熱部材２２と上記ポンプ接続部材２３１との間に接合配置する。これにより、放熱部材２２は、上記ヒートパイプ２１及び素子支持部材２０から撮像素子１０からの熱が移送されると、その熱が一旦、蓄熱体９ａで吸収されて該蓄熱体９ａが相変化することで、定温保持されると共に、ポンプ接続部材２３１を介して放熱を実行する。
【００６３】
なお、蓄熱体９ａは、同様に例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる樹脂シート状に構成され、撮像素子１０の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成される。また、蓄熱体９ａの融点が６０℃以上としたが、４５℃〜５９℃で融解する物質としては、無機系（例えば、酢酸ナトリウム５水和物）に置き換えることも可能である。このように蓄熱体９ａをＰＰＳ樹脂にインサート成形手法や金属材料に接合する接着手法を用いることで、放熱板材の面積が小さく、且つ、板厚の薄い形状にすることができ、小形化が可能となる。
【００６４】
次に、上記撮像素子モジュール１の使用形態について説明する。例えば上記撮像素子モジュール１は、図４に示すように携帯用電子機器である電子カメラのレンズユニットとして使用に供される。但し、この図４においは、図の便宜上、図１に示す光学ローパスフィルタ１３、防塵機構を構成する透明ガラス基板１７及びシャッタ１６を省略し、その他、上記図１及び図２と同一部分について、同一符合を付して詳細な説明を省略する。
【００６５】
即ち、上記撮像素子モジュール１は、例えば枠部材１４が位置決めピン２４を介してレンズユニットを構成するレンズ本体であるユニット基板１５に位置決めされた状態で、その素子支持部材２０及び枠部材１４が圧縮コイルばね２５を挟んで螺子部材２６を用いて上記ユニット基板に螺着されて組付けられる。
【００６６】
上記ユニット基板１５上には、レンズ光学系５０が組付けられる。このレンズ光学系５０には、撮像レンズ系が収納配置される。この撮像レンズ系は、例えば第１群の第１のレンズ５５ａ、第２群の第２及び第３のレンズ５５ｂ，５５ｃ、第３群の第４のレンズ２５ｄの３群４枚で構成され、その第２群の第２及び第３のレンズ５５ｂ，５５ｃを光軸Ｏ方向に移動させて焦点調節が行われる。
【００６７】
上記第1のレンズ５５ａと、第４のレンズ５５ｄは、それぞれホルダ５６ａ，５６ｄに収容され、このホルダ５６ａ，５６ｄを介して光軸上に位置決め固定されて配置される。そして、第２及び第３のレンズ５５ｂ、５５ｃは、ホルダ５６ｂに収容され、このホルダ５６ｂは、例えばガタ防止構造を有した案内機構５７に光軸に対応した矢印Ａ，Ｂ方向に移動自在に支持される。
【００６８】
このホルダ５６ｂは、直線螺子機構５８に光軸方向の矢印Ａ，Ｂ方向に直線移動自在に連結される。この直線螺子機構５８は、例えばステッピングモータ５９に駆動自在に連結され、このステッピングモータ５９の駆動に連動して回転駆動されて、上記ホルダ５６ａを矢印Ａ，Ｂ方向に直線移動される。この際、ホルダ５６ｂは、上記案内機構５７に案内されて矢印Ａ，Ｂ方向に移動されて、上記第２及び第３のレンズ５５ｂ，５５ｃを光軸方向に移動させて焦点調整を実行する。
【００６９】
このように上記撮像素子モジュール１は、電子カメラのレンズ光学系５０と組み合わせてレンズユニットを構成することにより、上述したように高効率な冷却を実現したうえで、その熱設計を含む製作の自由度の向上が図れるため、そのカメラ全体の小形化に寄与することが可能となる。
【００７０】
また、レンズユニット構造としては、その他、図５及び図６に示すようにレンズ側マウント部材８０を用いて上記ユニット基板１５に組付けるように構成してもよい。このレンズ側マウント部材８０は、例えば金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成される。
【００７１】
即ち、レンズ側マウント部材８０には、印刷配線基板８１が配置され、この印刷配線基板８１上には、パッケージタイプの撮像素子１０ａが搭載されて電気的に接続される。この撮像素子１０ａの受光面には、保護ガラス８２が被着される。
【００７２】
そして、印圧配線基板８１の背面側には、上記相変化流路を構成するループ状の平板型のヒートパイプ２１が配置され、このヒートパイプ２１の外周部には、シリコンシートやグラファイトシート等の熱伝導材を被着した熱吸収面２１１が撮像素子に対向して設けられる。そして、ヒートパイプ２１の放熱側は、上記レンジ側マウント部材８０に熱伝導性に優れた接着剤を用いて接合される。
【００７３】
また、印刷配線基板８１の背面側には、素子支持部材８３が絶縁スペーサ部材８４を介在して螺子部材８５を用いて高さ調整自在に組付けられる。そして、素子支持部材８３と上記レンズ側マウント部材８０との間には、一般的なＰＰＳ樹脂やＡＢＳ樹脂による熱を断熱する断熱部材や上記熱伝導性の優れた金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスフィド）樹脂の断熱部材８６が介在される。
【００７４】
そして、ＰＰＳ樹脂を用いた断熱部材８６には、素子支持部材８３に接近した位置に、上述した撮像素子１０ａの使用限界温度以下の６０〜８０℃で相変化する蓄熱体９がインサート成形されて熱的に結合されて配される。この断熱部材８６は、例えば赤外線硬化型接着剤を用いてマウント部材８０と素子支持部材８３との間に接合され、その蓄熱体９により定温保持された状態で、マウント部材８０と素子支持部材８３との相互間を熱的に遮断する。
【００７５】
上記レンズ側マウント部材８０には、取付け孔８０１が設けられ、この取付け孔８０１に図示しない螺子部材等を挿通させて上記ユニット基板１５に螺着することで、取付け配置される。また、レンズ側マウント部材８０には、その基端側に接点端子基板８７が配置され、接点端子基板８７を介してカメラ本体側と電気的に接続される。
【００７６】
ここで、上記レンズ側マウント部材８０には、上記蓄熱体９がインサート成形により熱的に結合されて配され、この蓄熱体９により、撮像素子１０ａの使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持され、撮像素子１０ａを所望の値に熱制御する。
【００７７】
また、上記撮像素子モジュール１は、例えば図７に示す一眼レフ用電子カメラの機器筐体を構成するカメラ本体９１に内装されて使用に供される。但し、この図７においは、上記図１及び図２と同一部分について、同一符合を付して詳細な説明を省略する。
【００７８】
即ち、一眼レフ用電子カメラは、上記熱伝導性の優れた合成樹脂材料製のカメラ本体９１に上記枠部材１４を介して撮像光学系、ファインダー光学系、焦点検出光学系が配置される。このうち撮像光学系は、光路の順に撮影レンズ群９２ａ、ハーフミラー９２ｂ、反射ミラー５４で構成される。
【００７９】
この撮影レンズ群９２ａは、マウントを介してカメラ本体９１に着脱自在に組付けられる。ハーフミラー９２ｂは、撮影レンズ群９２ａからの光路を上記撮像素子モジュール１ｆの方向とファインダー光学系とに分割するように構成される。また、このハーフミラー９２ｂは、上記シャッタ８８と連動して持ち上がるクイックリターンミラーで構成されている。
【００８０】
反射ミラー９２ｃは、撮影レンズ群９２ａからの光を焦点検出光学系に導くように構成されている。また、反射ミラー９２ｃは、ハーフミラー９２ｂと連動して持ち上がるように構成され、持ち上げられたときに光路から外れて撮影レンズ群９２ａからの光が撮像素子モジュール１ｆに導かれて、撮影レンズ群９２ａからの光路を撮像素子モジュール方向と焦点検出光学系とに切替え設定される。
【００８１】
焦点検出光学系は、撮影レンズ群９２ａの結像面と等価な予定結像面９２ｄ近傍に配置されたコンデンサーレンズ９３ａと、このコンデンサーレンズ９３ａからの光を折曲げてカメラ本体９１内でコンパクトに収めるための反射ミラー９３ｂと、縦横方向にそれぞれ一対の開口絞りを持つ開口絞り群９３ｃと、再結像レンズ９３ｄが開口絞り９３ｃに対応して一体形成された再結像光学系９３ｅとの組み合わせと、光電変換素子列９３ｆとで構成されている。
【００８２】
また、一対の開口絞り９３ｃと対応する一対の再結像レンズ９３ｄとの組み合わせにおいて、それぞれの開口絞り９３ｃの中心及びそれに対応する再結像レンズ９３ｄは、撮影レンズ群９２ａの光軸から偏心している。ファインダー光学系は、ハーフミラー９２ｂで反射された方向の光路上において撮影レンズ群９２ａの結像面と等価な予定結像面に配置されたスクリーン９４ａと、ペンタダハプリズム９４ｂと、接眼レンズ９４ｃとで構成されている。
【００８３】
このように上記撮像素子モジュール１は、カメラ本体９１内に組付けることで、上述したように高効率な冷却を実現したうえで、その熱設計を含む製作の自由度の向上を図ることが可能となる。
【００８４】
なお、上記実施の形態では、弾性変形自在なＦＰＣ基板１１を用いて構成した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、ハードタイプの印刷配線基板を用いて構成することも可能で、同様に有効な効果が期待される。
【００８５】
また、この発明は、上記放熱構造に限ることなく、その他、例えば図８、図９及び図１０、図１１乃至図１３にそれぞれ示すように構成してよく、いずれも上記実施の形態による放熱構造と同様に有効な効果を期待することができる。但し、これら図８乃至図１３においては、上記図１乃至図５と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８６】
図８に示すモジュール構造は、上記ベアチップタイプの撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１がＦＰＣ基板１１に設けた開口部１１１内に収容するように該ＦＰＣ基板１１に搭載されて電気的に接続され、このＦＰＣ基板１１の開口部１１１の背面側には、相変化流路を構成するループ状の平板型ヒートパイプ２１（例えば外形状はループ状で、パイプ幅は撮像素子１０の寸法より小さく、略背面側絶縁シート１０１幅と同じである）の一部（吸熱部）が上記背面側絶縁シート１０１に対向されて配置されている。そして、上記ＦＰＣ基板１１の背面側には、粒状黒鉛にアルミナ粉、ガラス繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ樹脂等の熱伝導性の優れた合成樹脂材料でインサート成形された筒状の素子支持部材３０が配置されて、その一端部が熱的に結合される。
【００８７】
また、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１と後述する第１の放熱部材３２との空間部には、撮像素子１０の近傍における周囲温度を検出する温度センサ８や撮像素子１０から出力される画像信号を保持及び利得制御するＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）ＩＣ素子等の電子部品が配置されている。
【００８８】
上記ヒートパイプ２１には、その外周部の上記背面側絶縁シート１０１に対向する部位に黒色アルマイト処理等が施されて熱吸収面２１１が形成される。この熱吸収面２１１は、素子支持部材３０の開口部３０１と熱伝導による熱結合が断たれており、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１からの熱が熱対流及び熱放射により熱移送される。そして、このヒートパイプ２１の熱吸収面２１１を挟んだ両側の一部は、上記素子支持部材３０に接着剤３３４を介して接合されて支持され、熱伝導により熱的に結合される。
【００８９】
この素子支持部材３０は、その内壁部にフィン案内溝３０２が設けられ、このフィン案内溝３０２には、相変化する蓄熱体を挟持した放熱部材を構成する第１及び第２の放熱部材３２，３３が移動自在に収容される。この第１及び第２の放熱部材３２，３３は、例えば金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成される。
【００９０】
そして、蓄熱体３１は、例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセル構造を有し、撮像素子１０の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、蓄熱体３１は、上記第１及び第２の放熱部材３２，３３を、撮像素子１０の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持して、撮像素子１０を所望の値に熱制御する。
【００９１】
この第１及び第２の放熱部材３２，３３には、対向して複数のフィン３２１，３３１が設けられ、相互間が蓄熱体３１を介して熱結合されている。このうち第２の放熱部材３３には、その一端部に透孔３３３を有した取付け部３３２が設けられ、この取付け部３３２の透孔３３３が上記素子支持部材３０に設けられた図示しない螺子孔に対向されて該素子支持部材３０に載置される。
【００９２】
そして、取付け部３３２上には、透孔３４１を有したスペーサ部材３４が積重され、このスペーサ部材３４上には、上記ＦＰＣ基板１１が上記素子支持部材３０を包み込むように折返された一部が載置される。このＦＰＣ基板１１上には、例えばステンレス鋼やアルミニウム製の押え部材３５が積重されて配置される。
【００９３】
これらＦＰＣ基板１１及び押え部材３５には、透孔１１２，３５１が上記スペーサ部材３４の透孔３４１に対応して設けられ、この各透孔３５１，１１２，３４１，３３３には、螺子部材３６が挿入されて上記素子支持部材３０で、ヒートパイプ２１の両側に穿設された螺子孔（図示せず）に螺着されて上記素子支持部材３０に熱的に結合されて位置決め配置される。
【００９４】
また、上記ＦＰＣ基板１１には、例えば温度センサ３７が搭載され、この温度センサ３７で上記第１及び第２の放熱部材３２，３３内の温度が検出される。この温度センサ３７は、第１及び第２の放熱部材３２，３３内の周囲温度を検出して図示しない制御部に出力する。この制御部（図示せず）は、温度センサ３７の検出信号に基づいて、その温度が所定時間以上、所定の温度以上であるのを検出した状態で、危険信号を生成して図示しない表示部に動作停止等の危険を表示したりする。
【００９５】
さらに、上記撮像素子１０には、例えばその撮像面の周囲部に、例えば本出願人による特願２００６−２２２７０９号の図４、図５に示される手振れ防止機構を構成する粒状黒鉛にガラス繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ樹脂でインサート成形された移動枠３８に支持された押え部材３９が係合され、その面方向が一定に維持された状態で、移動枠３８を介して二次元的に移動されて、いわゆる手振れ補正が可能に構成される。この移動枠３８は、例えば図示しない結合手段を介して上記押え部材３９に熱的に結合され、その駆動に伴う熱が結合手段を介して排熱される。
【００９６】
図９に示すモジュール構造は、上記ベアチップタイプの撮像素子１０を用いて構成したもので、同様にＦＰＣ基板１１には、撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１に対応して開口部１１１が形成される。そして、この開口部１１１の背面側には、放熱部材を構成する素子支持部材４０が対向配置される。この素子支持部材４０は、例えば金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成される。
【００９７】
素子支持部材４０には、開口部４０１が上記開口部１１１に対向して設けられ、この開口部４０１には、上記相変化流路を構成する平板型ループ状のヒートパイプ２１の一部が撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１に対向するように配置される。
【００９８】
このヒートパイプ２１には、その素子支持部材４０の開口部４０１に対応する部位に同様に黒色アルマイト処理等が施されて熱吸収面２１１が形成される。この熱吸収面２１１は、素子支持部材４０の開口部４０１と熱伝導による熱結合が断たれると共に、断熱部材４１を介してヒートパイプ２１の放熱側とも熱的に断たれており、上記撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１からの熱が熱対流及び熱放射により熱移送される。そして、このヒートパイプ２１の熱吸収面２１１を挟んだ両側の一部は、上記素子支持部材４０に支持されて熱伝導により熱的に結合される。
【００９９】
上記ヒートパイプ２１の放熱側には、例えば図示しない機器筐体と熱的に結合される放熱部材４２が熱的に結合される。この放熱部材４２は、例えば金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成され、上記断熱部材４１を介してヒートパイプ２１の熱吸収面２１１を支持して、該ヒートパイプ２１を素子支持部材４０に組付け配置する。これにより、ヒートパイプ２１は、その熱吸収面２１１が、断熱部材４１により放熱部材４２と熱的に断たれ、上記撮像素子１０の背面側絶縁シート１０１からの熱が熱対流及び熱放射により熱移送されると、作動流体が相変化により吸熱して気化され、放熱側において液化されて排熱する。
【０１００】
なお、上記断熱部材４１は、上記図５に示す断熱部材８６と同様の蓄熱体９をインサート成形により熱的に結合させて配するように構成してもよい。
【０１０１】
また、上記素子支持部材４０には、上記相変化する蓄熱体９がインサート成形により熱的に結合されて配される。この蓄熱体９は、例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセル構造を有し、撮像素子１０の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、蓄熱体９は、上記素子支持部材４０を、撮像素子１０の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持して、撮像素子１０を所望の値に熱制御する。
【０１０２】
そして、ヒートパイプ２１には、上記圧電型ポンプ２３が配管接続される。圧電型ポンプ２３は、例えば上記素子支持部材４０に支持されて配置され、上記ヒートパイプ２１内に作動流体を循環供給する。
【０１０３】
また、この圧電型ポンプ２３は、その他、図１０に示すように放熱部材４２に取付けてヒートパイプ２１に対して配管接続するようにしてもよい。ここで、上記放熱部材４２及び断熱部材４１には、上記素子支持部材４０と同様の畜熱体９がインサート成形により熱的に結合させて配するようにしてもよい（図１０参照）。これにより、放熱部材４２及び断熱部材４１は、撮像素子１０の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持するように構成することでさらに良好な冷却効果を得ることが可能となる。
【０１０４】
なお、上記撮像素子１０上には、光学ローパスフィルタ４３が支持部材４３１に支持された状態で、パッキン部材４３２が介在されて組付けられる。そして、この光学ローパスフィルタ４３上には、防塵機構を構成する透明ガラス基板４３３が圧電素子等で構成される加振部材４３４及び押圧部材４３５が介在されて組付けられる。この透明ガラス基板４３３は、加振部材４３４が図示しない駆動制御部を介して駆動されて加振されると、押圧部材４３５の弾性力に抗して気密を保った状態で振動して、その上面等に付着した埃等を除去して、光学ローパスフィルタ４３内への侵入を防止する。
【０１０５】
また、図１１及び図１２に示すモジュール構造は、撮像素子１０ａは、例えばベアチップタイプの撮像素子１０ａが、いわゆるハードタイプの印刷配線基板６１に粒状黒鉛とカーボン繊維や非結晶（ガラス）の繊維等が充填されたＰＰＳ樹脂のインサート成形の素子支持部材６２を介して搭載される。この素子支持部材６２には、上記相変化する蓄熱体９がインサート成形により熱的に結合されて配される。この蓄熱体９は、例えばパラフィン、炭素繊維が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセル構造を有し、撮像素子１０の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、蓄熱体９は、上記素子支持部材６２を、撮像素子１０の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持する。
【０１０６】
素子支持部材６２には、位置決めピン６２１が印刷配線基板６１に対向して突設され、この位置決めピン６２１が印刷配線基板６１の挿通孔６１１に挿入されて相互間が位置決めされて組付けられる。これにより、撮像素子１０ａは、その受光面が撮像レンズに対して光軸が一致されて組付けることが可能となる。
【０１０７】
上記素子支持部材６２には、開口部６２２と開口部６０１が設けられ、この撮像素子支持部材６２を挟み、上記撮像素子１０ａの背面側より突出されたリード端子１０２ａが挿通され、該リード端子１０２ａが上記印刷配線基板６１に半田等により電気的に接続される。
【０１０８】
そして、この印刷配線基板６１の背面側には、例えば電子カメラを構成するバックライト６３及びＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）６４の収容されたシールド部材６５が、取付け具６６及び螺子部材６７を用いて組付けられている。また、撮像素子１０ａの背面側絶縁シート１０１ａや上記撮像素子支持部材６２に設けられた開口部６２２及び開口部６０１を設けず、撮像素子１０ａと撮像素子支持部材６２との熱結合は、熱伝導のみにすることもできる。
【０１０９】
このシールド部材６５は、熱伝導性のよいアルミニウム等で形成され、例えば機器筐体である電子カメラを構成する後カバー６８に熱伝導により熱的に結合されて組付けられている。この後カバー６８は、図示しない前カバー及び中枠でカメラ筐体を構成する。
【０１１０】
上記印刷配線基板６１には、開口６１２及び切欠き部６１３がヒートパイプ６９に対応して所定の間隔に設けられる。この開口６１２及び切欠き部６１３には、相変化流路を構成するループ状のヒートパイプ６９が挿通されて該ヒートパイプ６９が印刷配線基板６１の上面側から背面側に配管される。
【０１１１】
このヒートパイプ６９は、例えばウイックの形成された上記日本金属産業（株）製の熱伝導性に優れたヒートパイプを用い、撮像素子１０ａの背面側から、その吸熱側に熱が加わると、その毛細管現象により作動流体が熱を奪って蒸発し、気圧を上げて他端側の気圧の低い側に流れる相変化を利用するもので、印刷配線基板６１の背面側において、熱伝導性のよいアルミニウム等で形成された複数のパイプ支持部材７０を介して上記シールド部材６５に支持されて熱伝導により熱的に結合される。
【０１１２】
ここで、内壁にウイックと呼ばれる毛細管作用を持つヒートパイプ６９内では、凝縮した作動流体が再び、ウイックの毛細管により吸熱側へ還流し、この蒸発、凝縮、及び還流のサイクルが実行され、撮像素子１０ａの温度上昇を抑制することができる。そして、上記印刷配線基板６１には、温度センサが、例えば上記パイプ支持部材７０間の空間を利用（図示しない熱伝導性の高いゴム材を介在して支持する）して搭載され、リード線７１１を介して電気的に接続される。
【０１１３】
なお、このヒートパイプ６９のパイプ支持部材７０間には、図１３に示すように上記温度センサ７１に変えて圧電型ポンプ７２を接続配管するようにしてもよい。また、このヒートパイプ６９は、パイプ支持部材７０に支持された部位の近傍を、例えば軸方向に伸縮自在なベローズ型接続管７３を用いて配管接続するように構成することにより、簡便な配管接続を行うことが可能となる。
【０１１４】
ここで、ヒートパイプ６９は、素子支持部材６２の開口部６０１及び開口部６２２を通して撮像素子１０ａの背面側絶縁シート１０１ａからの熱が対流及び熱放射により熱移送されると、その作動流体が相変化により吸熱して気化され、放熱側において液化されて排熱する。同時に、撮像素子１０ａの熱は、パッケージ本体６０、素子支持部材６２及び印刷配線基板６１を介してシールド部材６５に熱伝導により熱移送されて放熱される。この際、素子支持部材６２は、その蓄熱体９が熱を吸収して相変化することで、定温保持され、放熱の促進を図る。
【０１１５】
また、上記印刷配線基板６１に実装されるＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＦＥＩＣ素子等の電子部品の発熱は、該印刷配線基板６１の部品搭載部位の背面側と上記シールド部材６５との間にシリコンシート等の熱伝導材を介在してシールド部材６５に直接的に熱伝導するように熱的に結合する。これにより、印刷配線基板６１に実装した電子部品の熱は、素子支持部材６２に熱伝導するのが抑えられてシールド部材６５を介して効率よく放熱され、素子支持部材６２の構成の簡略化が図れる。
【０１１６】
なお、上記ヒートパイプ６９は、その素子支持部材６２の開口部６２２に対向する外周部に黒色アルマイト処理等を施して熱吸収面を形成するように構成してもよい。これにより、撮像素子１０ａからの熱対流及び熱放射による熱のヒートパイプ６９への熱移送の促進を図ることが可能となる。
【０１１７】
また、このモジュール構造においては、上記印刷配線基板６１に代えて上述した自在状に形成されたＦＰＣ基板（図１２中二点鎖線で示す）７４を用いて構成するようにしてもよい。この場合、ＦＰＣ基板７４は、上記ヒートパイプ６９の配管方向に対して直交する方向に引き出すように構成することにより、ＦＰＣ基板７４を電気的に接続するための接続コネクタとヒートパイプ６９とが干渉することがなくなり、その組立て作業の簡便化を図ることが可能となる。
【０１１８】
なお、上記各実施の形態においては、ヒートパイプ２１，６９を組付け配置するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、ヒートパイプ２１，６９を組付け配置することなく構成することも可能である。このようにヒートパイプ２１，６９を省略することで、操作モジュールが簡素化され、小型化となる。
【０１１９】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【０１２０】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１２１】
また、この発明は、上記図５及び図１１に示す実施の形態に基づいて、次のような構成を得ることもできる。
【０１２２】
（付記１）
撮像素子と、
前記撮像素子と電気的に接続された印刷配線基板と、
前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合された熱伝導性の高い合成樹脂材料の放熱部材と、
前記放熱部材の一部で、上記撮像素子の近傍にインサート成形された相変化材料からなる蓄熱体と、
を具備することを特徴とする撮像素子モジュール。
【０１２３】
（付記２）
撮像レンズの装着されるレンズ本体と、
前記レンズ本体の光軸中心に位置する撮像素子と、
前記撮像素子と電気的に接続された印刷配線基板と、
前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合された金属材料からなる第１の放熱部材と、
光学素子が配置された熱伝導性の高い合成樹脂材料からなる第２の放熱部材と、
前記第２の放熱部材の前記第１の放熱部材と接合する近傍位置に、インサート成形された相変化する蓄熱体と、
を具備することを特徴とするレンズユニット。
【０１２４】
（付記３）
撮像レンズの装着された光学素子の配置される熱伝導性の高い合成樹脂材料からなる機器筐体と、
前記撮像レンズの光軸中心に位置する撮像素子と、
前記撮像素子と電気的に接続された印刷配線基板と、
前記印刷配線基板及び撮像素子と熱的に結合された金属材料からなる放熱部材と、
前記機器筐体にインサート成形により熱的に結合されて配された相変化材料からなる蓄熱体と、
前記機器筐体に設けられ、前記撮像素子で取得した画像データを表示する表示部と、
を具備することを特徴とする携帯用電子機器。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】この発明の一実施の形態に係る撮像素子モジュールを示した断面図である。
【図２】図１の光学ローパスフィルタ、防塵機構及びシャッタを省略して、撮像素子の受光面側から見た状態を示した平面図である。
【図３】図１の放熱部材と蓄熱体の変形例を示した断面図である。
【図４】図１の撮像素子モジュールを用いたレンズユニットを説明するために示した断面図である。
【図５】図４のレンズユニットの変形例で、レンズ側マウント部材を用いて組付ける構成を示した一部断面図である。
【図６】図５のレンズ側マウント部材を受光面側から見た状態を示した平面図である。
【図７】図１の撮像素子モジュールを用いた一眼レフ用電子カメラを説明するために示した構成説明図である。
【図８】この発明の他の実施の形態に係る撮像素子モジュールの構成を説明するために示した断面図である。
【図９】この発明の他の実施の形態の係る撮像素子モジュールの構成を説明するために示した断面図である。
【図１０】図８の撮像素子モジュールの変形例を示した分解断面図である。
【図１１】この発明の他の実施の形態の係る撮像素子モジュールの構成を説明するために示した断面図である。
【図１２】図１１の撮像素子モジュールを撮像素子の受光面側から見た状態を示した平面図である。
【図１３】図１１の撮像素子モジュールの変形例を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１…撮像素子モジュール、８…温度センサ、９，９ａ…蓄熱体、１０，１０ａ…撮像素子、１０１，１０１ａ…絶縁シート、１０２，１０２ａ…リード端子、１１…ＦＰＣ基板、１１１…開口部、１１２…接着剤、１２…ゴム枠、１３…光学ローパスフィルタ、１４…枠部材、１４１…補強リブ、１５…保持部、１６…シャッタ、１７…透明ガラス基板、１８…加振部材、１９…押圧部材、２０…素子支持部材、２０１…開口部、２１…ヒートパイプ、２１１…熱吸収面、２１２…熱吸収材、２２…放熱部材、２３…圧電型ポンプ、２３１…ポンプ接続部材、２４…位置決めピン、２５…圧縮コイルばね、２６…螺子部材、３０…素子支持部材、３０１…開口部、３０２…フィン案内溝、３１…蓄熱体、３２，３３…第１及び第２の放熱部材、３２１，３３１…フィン、３３２…取付け部、３３３…透孔、３３４…接着剤、３４…スペーサ部材、３４１…透孔、３５…押え部材、３６…螺子部材、３７…温度センサ、３８…移動枠、３９…押え部材、４０…素子支持部材、４０１…開口部、４１…断熱部材、４２…放熱部材、４３…光学ローパスフィルタ、４３１…支持部材、４３２…パッキン部材、４３３…透明ガラス基板、４３４…加振部材、４３５…押圧部材、５０…レンズ光学系、６０１…開口部、６１…印刷配線基板、６１１…挿通孔、６１２…開口、６１３…切欠き部、６２…素子支持部材、６２１…位置決めピン、６２２…開口部、６３…バックライト、６４…ＬＣＤ、６５…シールド部材、６６…取付け具、６７…螺子部材、６８…後カバー、６９…ヒートパイプ、７０…パイプ支持部材、７１…温度センサ、７１１…リード線、７２…圧電型ポンプ、７３…ベローズ型接続管、８０…マウント部材、９１…カメラ本体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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