(57)【要約】【課題】ノイズを発生させることなく効果的に放熱できる撮像素子の放熱構造を提供する。【解決手段】撮像素子実装基板１２に実装された撮像素子１１は、撮像素子保持板１３の矩形開口内に位置した状態で、撮像面を光軸に対して垂直に向けるように、撮像素子保持板１３に対して傾き調整が施された上で、その周辺の空隙部を埋めるように接着剤により接着、固定される。撮像素子実装基板１２には、撮像素子１１の裏面に対向する位置に穴１２ｄが形成されており、この穴１２ｄを通って放熱部材１８が撮像素子１１の裏面に接触する。放熱部材１８は弾性部材であり、放熱板１９に保持されており、撮像素子１１は放熱部材１８を介して熱伝導性の高い放熱板１９と熱的に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子が実装されるとともに、前記撮像素子の裏面に対向する位置に穴又は切欠きが形成された基板と、
前記穴又は前記切欠きを通って前記撮像素子の裏面に接触する放熱部材とを備えたことを特徴とする撮像素子の放熱構造。
【請求項２】
前記放熱部材は放熱板に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像素子の放熱構造。
【請求項３】
前記放熱部材は弾性部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子の放熱構造。
【請求項４】
前記穴又は前記切欠きは、前記撮像素子を吸引する吸引ノズルが挿通可能な大きさであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像素子の放熱構造。
【請求項５】
前記撮像素子の傾き調整が施された上で、前記撮像素子の周辺が接着される撮像素子保持板を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像素子の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装された撮像素子の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
高画素対応の撮像素子は発熱量が高く、効率の高い放熱構造が必要となる。また、撮像素子の高画素化が進むと、傾き調整構造が必要となり、撮像素子の位置が確定しないため、放熱部品との接続が困難である。
【０００３】
図６は従来の撮像素子ユニットを示す斜視図である。従来の撮像素子ユニットでは、撮像素子が実装された撮像素子実装基板６１が撮像素子保持板６２にビスで締結される。そして、撮像素子保持板６２はレンズ鏡筒６３の後部の撮像素子ホルダ６４にビス６５ａ、６５ｂ、６５ｃで締結される。
【０００４】
上述したように高画素化により撮像素子の発熱量が高くなると、発生した熱を積極的に放熱する対策をとる必要がある。例えば撮像素子保持板６２と不図示の放熱板とを圧接し、撮像素子で発生した熱を撮像素子実装基板６１、撮像素子保持板６２を通じて放熱板へと導く構成が考えられる。
【０００５】
一方で、撮像素子の大型化により、撮像素子の撮像面を精度良く光軸に対して垂直に向けることが求められるようになっている。大型の撮像素子は、小型の撮像素子と比較して焦点深度が浅くなる。そのため、撮像素子の撮像面が光軸に対して傾いた状態で組み付けられた場合、光軸方向の変位量が大きくなる撮像面の周辺部において撮像ボケが生じやすくなる。特に周辺部における光軸方向の変位量が大きい大型の撮像素子の場合、撮像ボケは顕著なものになる。したがって、大型の撮像素子の場合は撮像面の光軸方向の位置ずれの許容量が小さくなる。
【０００６】
このように撮像素子ユニットを組み付ける際には、撮像素子の撮像面を光軸に対して垂直な方向に設定するための構成が必要とされている。一般に、例えば図６に示す従来例では、撮像素子の傾き調整は撮像素子保持板６２を撮像素子ホルダ６４に固定している３点の締結部（ビス６５ａ、６５ｂ、６５ｃ）において、ワッシャを介在させたり、ばねで付勢したりする等して撮像面を光軸に対して垂直な方向に向ける構造をとっている。
【０００７】
ところが、このような構成で撮像素子の傾きを調整すると、撮像素子保持板６２の周囲の部品に対する傾きが製品ごとにばらつくことになり、その結果、放熱板と熱的に接続させることが困難となる。
【０００８】
効果的な放熱を行うには、撮像素子保持板６２と放熱板をビスによる締結等の手段を用いて圧接させる必要がある。しかしながら、撮像素子実装基板６１と撮像素子保持板６２は締結によって一体化されているため、傾きのばらつきの大きい撮像素子保持板６２と放熱板を締結すると、撮像素子保持板６２に負荷がかかり、撮像素子の位置精度に影響を与えて光学性能を著しく損なうおそれがある。
【０００９】
上記のような課題に対して、さまざまな解決手段が開示されている。例えば特許文献１では、傾き調整手段を備えた撮像素子の実装手段が開示されている。これは、傾きが調整された撮像素子パッケージが基準板に接着され、該接着剤は熱伝導性の高い接着剤を使用して放熱効果を高めている。
【００１０】
また、特許文献２では、撮像素子パッケージ内の撮像素子が形成された半導体基板の傾き調整手段が開示されている。これは、板ばねのような押さえ部材によって付勢された半導体基板と傾き調整部材（例えばビス）によって半導体基板の傾きを調整するものであり、パッケージにフィンを設けて放熱効果を得る実施例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−０５１５１８号公報
【特許文献２】特開２００６−３４０２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、熱伝導性の高い接着剤を使用しているが、一般に熱伝導性の高い接着剤にはカーボンや金属が含有されている。このように接着剤にカーボンや金属のような電気伝導性の高い物質が含まれていると、ノイズを発生させる原因となるため、撮像素子を接着する手段として熱伝導性の高い接着剤を使用することは好ましくない。
【００１３】
また、特許文献２に開示された従来技術では、撮像素子パッケージの調整手段、及び放熱構造が示されているが、パッケージ構造であるため、汎用の撮像素子の実装に適用できない。
【００１４】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、ノイズを発生させることなく効果的に放熱できる撮像素子の放熱構造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】
【００１５】
本発明の撮像素子の放熱構造は、撮像素子が実装されるとともに、前記撮像素子の裏面に対向する位置に穴又は切欠きが形成された基板と、前記穴又は前記切欠きを通って前記撮像素子の裏面に接触する放熱部材とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、撮像素子の裏面に放熱部材を接触させるようにしたので、熱伝導性の高い接着剤を使用しなくてもよく、ノイズを発生させることなく効果的に放熱できる撮像素子の放熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る撮像素子の放熱構造を有する撮像素子ユニットの分解斜視図である。
【図２】撮像素子ユニットをレンズ鏡筒の後部の撮像素子ホルダに組み付けた状態を示す斜視図である。
【図３】撮像素子ユニット及びその周辺の断面図である。
【図４】撮像素子ユニットの外観図であり、（ａ）は撮像素子ユニットの正面図、（ｂ）は撮像素子ユニットの背面側斜視図である。
【図５】他の実施形態に係る撮像素子の放熱構造を有する撮像素子ユニットの分解斜視図である。
【図６】従来の撮像素子ユニットを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る撮像素子の放熱構造を有する撮像素子ユニット２の分解斜視図である。図２は撮像素子ユニット２をレンズ鏡筒１の後部の撮像素子ホルダ１６に組み付けた状態を示す斜視図である。図３は撮像素子ユニット２及びその周辺の断面図である。図４は撮像素子ユニット２の外観図であり、（ａ）は撮像素子ユニット２の正面図、（ｂ）は撮像素子ユニット２の背面側斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、撮像素子１１は撮像素子実装基板１２に実装されている。また、撮像素子実装基板１２に実装された撮像素子１１は、撮像面を光軸に対して垂直に向けるように、撮像素子保持板１３に対して傾き調整が施される。その上で、撮像素子１１は撮像素子保持板１３の矩形開口内に位置し、その周辺の空隙部を埋めるように接着剤により接着、固定される。
【００２０】
撮像素子１１が固定された撮像素子保持板１３は、撮像素子ホルダ１６に対してビス１７ａ、１７ｂ、１７ｃで固定される。撮像素子１１の前には開口を有するラバー１５、更にその前にはローパスフィルタ１４が配置され、これらラバー１５、ローパスフィルタ１４が撮像素子１１とホルダ１６との間で挟持されるかたちとなる。
【００２１】
また、撮像素子実装基板１２の後方には放熱板１９が配置されている。
【００２２】
ここで、図１では撮像素子実装基板１２を簡略化して図示しているが、図２〜図４に示すように、撮像素子実装基板１２としてリジッドフレキシブル基板を用いている。リジッドフレキシブル基板はフレキシブルプリント基板とリジッド基板を一体化したものであり、ガラスエポキシ等の硬い材質からなるリジッド部と、ポリイミド等のフレキシブル部からなる。図２、図３に示すように、撮像素子１１が実装される基板部分１２ａと、放熱板１９の裏側に配置された基板部分１２ｂとがフレキシブル部１２ｃを介して繋がっている。このようなリジッドフレキシブル基板を用いることで、撮像素子実装基板１２の大型化を回避することができる。更に、図４（ｂ）に示すように、基板部分１２ｂに設けられているコネクタ４４ａ、４４ｂ、４４ｃにケーブルが差し込まれる際の負荷を撮像素子１１の接着部に伝えない効果がある。
【００２３】
撮像素子実装基板１２（基板部分１２ａ）には、撮像素子１１の裏面（すなわち、撮像面とは反対側の面である非撮像面）に対向する位置に穴１２ｄが形成されている。撮像素子１１が撮像素子保持板１３に接着される段階では、該穴１２ｄを挿通して吸引ノズルの先端が撮像素子１１の裏面に接触し、撮像素子実装基板１２を支持する。撮像素子保持板１３は治具のしかるべき位置に固定される。この状態で、吸引ノズルに吸引された撮像素子１１を図１に示すＸ-Ｙ方向の位置調整を行った後、撮像素子保持板１３に接着する。このとき、吸引ノズルの先端面と撮像素子保持板１３が据え付けられる面は高い精度で同一平面に設定されており、撮像素子１１と撮像素子保持板１３とを高い精度で位置決め、接着することができる。
【００２４】
撮像素子実装基板１２の穴１２ｄを通って放熱部材１８が撮像素子１１の裏面に接触する。放熱部材１８は弾性部材であり、放熱板１９に保持されている。これにより、撮像素子１１は放熱部材１８を介して熱伝導性の高い放熱板１９と熱的に接続される。
【００２５】
以上の構成により、撮像素子１１の裏面に直接放熱部材１８を接触させ、撮像素子１１で発生した熱を放熱板１９に導くことで高い放熱効果を得ることができる。
【００２６】
また、傾き調整によって放熱板１９に対する撮像素子１１の裏面の傾きにはバラつきがあるが、撮像素子１１に接触している放熱部材１８の弾性によって、その傾きのバラつきを吸収することができる。また、放熱部材１８が接触する撮像素子１１の背面は、傾き調整時の回転中心に近いため、傾きの影響を受けにくい。
【００２７】
また、熱伝導性の高い接着剤を使用する必要がないので、信号にノイズを与えるおそれがない。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記実施形態では撮像素子実装基板１２には、撮像素子１１の裏面に対向する位置に穴１２ｄを形成したが、図５に示すように切欠き１２ｅを形成するようにしても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１：レンズ鏡筒、２：撮像素子ユニット、１１：撮像素子、１２：撮像素子実装基板、１２ｄ：穴、１２ｅ：切欠き、１３：撮像素子保持板、１６」撮像素子ホルダ、１８：放熱部材、１９：放熱板
【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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