(57)【要約】【課題】光学部品の温度上昇を防止する流路を有する撮像装置および光学機器を提供する。【解決手段】光学系による像を撮像する光学部品５１と、前記光学部品５１に近接して備えられる流路５６と、前記光学部品５１と前記流路５６との間に備えられる基板５２とを含み、前記基板５２の少なくとも一部は、前記流路５６の壁面であることを特徴とする撮像装置【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系による像を撮像する光学部品と、
前記光学部品に近接して備えられる流路と、
前記光学部品と前記流路との間に備えられる基板とを含み、
前記基板の少なくとも一部は、前記流路の壁面であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載された撮像装置であって、
前記光学部品は、前記光学系による像を撮像する撮像素子であることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された撮像装置であって、
前記基板は半導体基板であり、
前記光学部品は前記基板の上に形成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された撮像装置であって、
前記流路には、流動する流体が備えられていることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか１項に記載された撮像装置であって、
前記光学部品の高発熱部は、前記光学部品の低発熱部より多くの前記流体に近接していることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された撮像装置であって、
前記基板は、前記流路の壁面を構成する溝を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された撮像装置であって、
少なくとも一部が前記流路の壁面であり、前記基板に対向して配置される壁部材をさらに有することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載された撮像装置であって、
前記壁部材は、前記流路の前記壁面の対向する面の一方を構成し、
前記基板は、前記流路の前記壁面の対向する面の他方を構成していることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載された撮像装置であって、
前記流路は、前記壁部材と前記基板との接合によって形成されることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の撮像装置を有する光学機器。
【請求項１１】
基板の一方側に、光学系による像を撮像する光学部品を形成し、
前記基板の一方側とは異なる他方側に流路の壁面を形成し、
前記光学部品及び前記流路の壁面が形成された前記基板を複数に分割することを特徴とする撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子を用いるデジタルカメラ等の光学機器においては、撮像の際に撮像素子が発熱するため、撮像素子が高温になってしまう場合がある。撮像素子の温度が過剰に上昇した状態で撮影を行うと、撮像素子内に発生する暗電流（ノイズ）が増加してＳ／Ｎ比（シグナル／ノイズ比）を低下させ、撮像される画像の品質が劣化するという問題が発生している。
【０００３】
特に、近年のデジタルカメラは、動画撮影機能を重視したものや、ライブビュー機能（被写体像をリアルタイムで撮像して液晶画面表示させる機能）を搭載したものなども多く、撮像素子の発熱負荷が増加する傾向にある。したがって、撮像素子の温度上昇を抑制し、Ｓ／Ｎ比の低下を防止することが、撮像される画像の品質劣化を防止する観点から、極めて重要となっている。
【０００４】
撮像素子の温度上昇を防止するための従来技術としては、撮像素子が設置される基台部に、撮像素子を冷却するための流路を形成するものがある（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、従来技術では、冷却流路と撮像素子との距離が大きく、また、基台部の撮像素子配置面と撮像素子背面との間に微少な隙間が発生するために、冷却液体と撮像素子の熱伝導が悪く、冷却効果が不十分であった。
【特許文献１】特開平５−１６１０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、その目的は、光学部品の温度上昇を防止する流路を有する撮像装置および光学機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、
光学系による像を撮像する光学部品（５１）と、
前記光学部品（５１）に近接して備えられる流路（５６）と、
前記光学部品（５１）と前記流路（５６）との間に備えられる基板（５２）とを含み、
前記基板（５２）の少なくとも一部は、前記流路（５６）の壁面であることを特徴とする。
【０００８】
また、例えば、前記光学部品（５１）は、前記光学系による像を撮像する撮像素子であってもよい。
【０００９】
また、例えば、前記基板（５２）は半導体基板（７０）であり、前記光学部品（５１）は前記基板（５２）の上に形成されていてもよい。
【００１０】
また、例えば、前記流路（５６）には、流動する流体が備えられていてもよい。
【００１１】
また、例えば、前記光学部品（５１）の高発熱部（５１ａ）は、前記光学部品の低発熱部より多くの前記流体に近接していても良い。
【００１２】
また、例えば、前記基板（５２）は、前記流路の壁面を構成する溝（５２ｃ）を有していてもよい。
【００１３】
また、例えば、本発明に係る撮像装置は、少なくとも一部が前記流路（５６）の壁面であり、前記基板（５２）に対向して配置される壁部材（５４）をさらに有していてもよい。
【００１４】
また、例えば、前記壁部材（５４）は、前記流路（５６）の前記壁面の対向する面の一方を構成し、前記基板（５２）は、前記流路（５６）の前記壁面の対向する面の他方を構成していてもよい。
【００１５】
また、例えば、前記流路（５６）は、前記壁部材（５４）と前記基板（５２）との接合によって形成されてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る光学機器は、上記いずれかの撮像装置を有する。
【００１７】
また、本発明に係る撮像装置の製造方法は、
基板（７０）の一方側（７０ａ）に、光学系による像を撮像する光学部品（５１）を形成し、
前記基板（７０）の一方側とは異なる他方側（７０ｂ）に流路（５６）の壁面を形成し、
前記光学部品（５１）及び前記流路（５６）の壁面が形成された前記基板（７０）を複数に分割することを特徴とする。
【００１８】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の第１〜第８実施形態に係る撮像装置を備えたカメラの側方からの概略断面図、
図２は、図１に示したカメラの後方からの概略断面図、
図３は、図１に示したカメラに搭載されたポンプ機構の断面略図、
図４は、本発明の第１実施形態に係る撮像ユニットを表した斜視図、
図５は、図４に示す撮像ユニットの断面図、
図６は、図４の撮像ユニットに含まれる基板部背面の平面図、
図７は、本発明に係る撮像素子部の製造方法の一例を示す模式図、
図８は、本発明に係る撮像ユニットの製造方法の一例を示す断面模式図、
図９は、本発明の第２実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した平面図、
図１０は、本発明の第３実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した断面図、
図１１は、本発明の第４実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した断面図、
図１２は、本発明の第５実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した断面図、
図１３は、本発明の第５実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した平面図、
図１４は、本発明の第６実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状および製造方法を示した概略断面図、
図１５は、本発明の第７実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状および製造方法を示した概略断面図、
図１６は、本発明の第８実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状および製造方法を示した概略断面図である。
第１実施形態
【００２０】
図１は、本発明の第１〜第８実施形態に係る撮像装置が搭載された一眼レフカメラのカメラボディ４を示したものである。カメラボディ４の筐体６には開口部８が形成されており、開口部８の周辺にはレンズマウント１０が形成されている。撮影時には、開口部８を覆うように交換レンズ（不図示）が設置され、交換レンズによって導かれた撮影光が、筐体６内部に導入される。
【００２１】
筐体６内部には、クイックリターンミラー１２，ファインダスクリーン１４、ペンタプリズム１６、接眼レンズ１８、フォーカルプレーンシャッタ２０，光学ローパスフィルタ２８，撮像ユニット３０および冷却ユニット３２等が具備してある。撮影の際には、クイックリターンミラー１２がはねあがることにより撮影光の光路上から退避し、さらに、フォーカルプレーンシャッタ２０を開くことによって、撮影光が撮像ユニット３０の撮像素子部５０に導かれる。
【００２２】
なお、各部材の説明においては、撮影時において被写体光が入射する側の面を前面とし、前面と対向する面を背面とした。また、図１に示すように、被写体光が交換レンズ（不図示）から撮像素子部５０に向かう方向をＸの正方向、被写体光がクイックリターンミラー１２からペンタプリズム１６に向かう方向をＺの正方向、Ｘ方向およびＺ方向に垂直な方向をＹ方向として説明を行う。
【００２３】
本実施形態では、本発明に係る撮像装置を、一眼レフカメラに適用した例によって説明するが、撮像装置を適用する光学機器としてはこれに限られず、電子ビューファインダカメラ、ビデオカメラ等の他の光学機器であってもよい。
【００２４】
本実施形態における撮像ユニット３０の前面には、偽色（色モアレ）の発生を防止する役割を有する光学ローパスフィルタ２８が配置されている。さらに撮像ユニット３０の背面および下方には、冷却ユニット３２が配置されている。冷却ユニット３２は、ポンプ機構４４、放熱部４２、およびこれらと撮像ユニット３０を接続する接続流路４６を有する。また、本実施形態に係る撮像ユニット３０および冷却ユニット３２には、撮像素子部５０を冷却するための冷却用流体（不図示）が備えられている。
【００２５】
前記ポンプ機構４４は、撮像ユニット３０と放熱部４２との間で、接続流路４６を介して冷却用流体（不図示）を循環させることができる。したがって、本実施形態に係るカメラは、撮像ユニット３０の撮像素子部５０で発生した熱を、放熱部４２から効率的に放熱することができる。
【００２６】
本発明に用いるポンプ機構４４としては、特に限定されないが、例えば圧電素子板の機械的な運動を利用する圧電素子ポンプや、冷却用流体の気化、液化作用を利用するヒートパイプ等を用いることがきる。
【００２７】
本実施形態では、図３の断面略図に示す圧電ダイヤフラム型のマイクロポンプ機構４４を用いている。本実施形態で用いるポンプ機構４４は、図３に示すようにマイクロチャンバ９５、流入口９１、流出口９２を備え、マイクロチャンバ９５の内壁の一部に圧電ダイヤフラム９６が組み込まれている。
【００２８】
圧電ダイヤフラム９６を駆動して表面位置を移動（図中では上下）し、それにともなって弁９３，９４が動作する。これにより、流入口９１からマイクロチャンバ９５内への冷却用流体６８の流入動作（図３において、圧電ダイヤフラム９６が下降し、弁９３が開放され、弁９４が閉鎖する）と、マイクロチャンバ９５内から流出口９２への冷却用流体６８の流出動作（図３において、圧電ダイヤフラム９６が上昇し、弁９３が閉鎖し、弁９４が開放する）がおこなわれ、冷却用流体６８を流動させることができる。
【００２９】
第１実施形態では、冷却用流体６８として純水（Ｈ２Ｏ）を使用しているが、本発明に用いる冷却用流体は、これに限定されず、例えば各種水溶液、アルコール類等の有機溶媒等の液体、もしくは気体、粉体を用いることができる。
【００３０】
図１に示すように、カメラボディ４の底部に配置された放熱部４２は、筐体６から露出してカメラボディ４の外表面の一部を構成する放熱面４２ａを有している。放熱面４２ａを構成する場所としては特に限定されないが、撮影中において撮影者の体の一部が触れにくいカメラ底部等に形成することが、放熱効率および安全性の観点から好ましい。また、同様の理由から、放熱面４２ａは、放熱面４２ａ周辺の筐体６表面に対して、筐体６内部方向へ後退させられて形成されていてもよい。また本実施形態における放熱面４２ａには、筐体６外部の空気との接触面積を増加させるための凹凸が形成されてもよい。
【００３１】
図２に示すように、放熱部４２の内部には、放熱面４２ａに近接するように放熱流路４２ｃが形成されている。放熱流路４２ｃは、流路内の流体が効率よく放熱できるように、放熱部４２内部を蛇行していてもよい。放熱部４２を構成する材料としては、特に限定されないが、金属、半導体等の熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。
【００３２】
図４に示すように、本願発明の撮像ユニット３０は、基板部５２の前面（Ｘ負方向）に形成された回路部５１を備える撮像素子部５０と、撮像素子部５０の背面を覆うように配置された流路壁部５４と、撮像素子部５０と流路壁部５４の間に形成された吸熱流路５６とからなる。
【００３３】
図５に示すように、撮像素子部５０は、背面に溝部５２ｃが形成されている基板部５２と、当該基板部５２の前面側に形成されており、撮像のための光電交換を行う回路部５１とを有する。溝部５２ｃは、基板部５２の背面に対向して配置される矩形平板形状の流路壁部５４とともに、吸熱流路５６の流路壁を構成しており、冷却用流体（図示省略）が、当該吸熱流路５６を流動することができる。
【００３４】
第１実施形態では、図６に示すように、溝部５２ｃが、基板部５２の背面を蛇行するように形成されている。吸熱流路５６を流動する冷却用流体も、溝部５２ｃに沿って、基板部５２背面を蛇行するように流れるため、図４に示す本実施形態に係る撮像ユニット３０は、基板部５２および回路部５１を均一に冷却することができる。
【００３５】
また、図５に示すように、基板部５２の背面（Ｘ正方向側）に形成された溝部５２ｃが吸熱流路５６の一部を構成し、基板部５２の前面側（Ｘ負方向側）に回路部５１が形成されているため、吸熱流路５６と回路部５１との距離Ｄが小さい。したがって、本実施形態に係る撮像ユニット３０は、回路部５１と冷却用流体間の熱伝導が極めて良好であり、回路部５１で発生する熱を効率的に放熱し、回路部５１および基板部５２を効率的に冷却することが可能である。回路部５１と吸熱流路５６との距離Ｄは、回路部５１の発熱量等に応じて適切な値に設定されるが、熱伝導性の観点から好ましくは１．６ｍｍ以下、さらに好ましくは１．２ｍｍ以下に設定される。
【００３６】
図７および図８は、本発明の第１実施形態に係る撮像ユニット３０の製造方法を説明した図である。図７（ａ）に示すように、シリコンウエハ７０の一方の表面７０ａに、半導体プロセスによって、回路部５１を形成する。シリコンウエハ７０上には、通常複数の回路部５１を形成するが（図６では９つ）、単数であってもよい。
【００３７】
回路部５１の形成前後、または回路部５１の形成と平行して、回路部５１が形成される側の表面７０ａの反対面である他方側の表面７０ｂに、エッチング等により溝部５２ｃを形成する（図７（ｂ））。シリコンウエハ７０の表面７０ｂに形成される溝部５２ｃの形成数および形成位置は、反対面である一方の表面７０ａに形成される回路部５１に対応している。
【００３８】
シリコンウエハ７０の一方の表面７０ａに回路部５１を形成し、他方の表面７０ｂに溝部５２ｃを形成した後、図７（ｃ）に示すように、シリコンウエハ７０を切断することによって分割し、撮像素子部５０を得る。なお、シリコンウエハ７０の切断は、後述の流路壁部５４の固定後に行ってもよい。
【００３９】
図８（ａ）の断面図に示す撮像素子部５０を用意した後、図８（ｂ）に示すように、溝部５２ｃが形成されている撮像素子部５０の背面に、流路壁部５４を固定する。流路壁部５４の固定方法は、流路壁部５４の材質等に応じて選択され得る。本実施形態では、予め撮像素子部５０の接着面に紫外線硬化型接着剤５８を塗布しておき、透明な樹脂で作製した流路壁部５４と撮像素子部５０とを重ね合わせた後に、流路壁部５４側から紫外線を照射して固定している。なお、紫外線硬化型接着剤を用いれば、撮像素子部５０の前面に形成されている回路部５１が、固定時に負う熱的負荷を抑えられるという利点がある。
【００４０】
撮像素子部５０と流路壁部５４を固定することによって、冷却用液体が流通するための吸熱流路５６が形成され、図８（ｃ）に示すような撮像ユニット３０を得ることができる。
【００４１】
図２に示すように、カメラボディ４の筐体６に配置された撮像ユニット３０，ポンプ機構４４および放熱部４２によって、本願発明にかかる撮像装置は、図５に示す撮像素子部５０の回路部５１で発生した熱を、効果的に放熱することができる。また、図２に示すポンプ機構４４は、カメラ本体の電源オン時に常時駆動されてもよいが、ポンプ機構４４の駆動を制御する制御部（不図示）を有し、制御部によって所定のタイミングで駆動されるようにしてもよい。
【００４２】
この場合、ポンプ機構４４によって冷却用流体を流動させるタイミングを、撮影モードと対応させてもよく、例えば、連射撮影または動画撮影のときに流体を流動させ、単写撮影のときには流体を流動させないようにしてもよい。回路部５１の発熱量が大きい時にポンプ機構４４を駆動させ、発熱量が小さいときは駆動を停止することによって、電力消費を抑えながら、撮像素子部５０の温度上昇を抑制することができる。
【００４３】
また、ポンプ機構４４の駆動力および駆動時間を、撮影状態に対応させてもい。例えば、撮像素子部５０で発生する熱量または撮像素子部５０の温度を測定するセンサを備え、当該センサ等の値に応じてポンプ機構４４の駆動タイミングおよび駆動流量等を変動させてもよい。その他、回路部５１が駆動している（光電変換処理を行っている）ときだけ流体を駆動させてもよく、あるいは、撮像動作の直後に、撮影枚数や回路部５１の処理負荷などから算出された時間または流量に応じて、ポンプ機構４４を駆動させてもよい。このような構成とすることにより、撮像素子部５０の温度上昇を効果的に抑制しながら、ポンプ機構４４の駆動による電力消費を低減できる。
【００４４】
以上のように、本願発明の第１実施形態に係る撮像素子部５０は、図５に示すように、基板部５２の背面（Ｘ正方向側）に形成された溝部５２ｃが吸熱流路５６の一部を構成し、基板部５２の前面側（Ｘ負方向側）に回路部５１が形成されているため、回路部５１と吸熱流路５６に備えられる冷却用流体との距離が小さく、回路部５１と冷却用流体との熱伝導が良い。したがって、回路部５１で発生した熱を効率的に放熱することができ、撮像素子部５０の温度上昇を効果的に防止することができる。
【００４５】
さらに、回路部５１は、基板部５２上に、半導体プロセスによって基板部５２と一体的に形成されている。したがって、基板部５２の背面を流通する冷却用流体と、発熱部分である回路部５１との間に、部材の接合部分に形成されるすき間等、熱伝導を悪化させる空隙が形成されない。そのため、この点でも、回路部５１と冷却用流体との熱伝導が良く、回路部５１で発生した熱をより効率的に放熱することができる。
【００４６】
また、本願発明の第１実施形態に係る撮像ユニット３０は、撮像素子部５０の背面に、溝部５２ｃが形成されているため、回路部５１と吸熱流路５６との距離がさらに小さくなっており、回路部５１と冷却用流体との熱伝導がきわめて良い。したがって、回路部５１で発生した熱をより効率的に放熱することができ、撮像素子部５０の温度上昇を効果的に防止することができる。さらに、撮像素子部５０の温度上昇が抑制されることにより、回路部５１内に発生する暗電流（ノイズ）が増加することを防止し、高品質の画像を安定して得ることができる。
【００４７】
その他、本願発明の第１実施形態に係る撮像ユニット３０は、撮像素子部５０の背面の基板部５２と対向して配置される流路壁部５４を、撮像素子部５０に固定することによって、吸熱流路５６を形成している。このように、本願発明の第１実施形態では、少ない部品数で吸熱流路５６を有する撮像ユニット３０を形成しているため、製造が容易である。
【００４８】
本願発明の第１実施形態に係る撮像ユニット３０の製造方法では、図７に示すように、シリコンウエハ７０の一方の面に回路部５１を形成し、他方の面に吸熱流路５６を壁面の一部を構成する溝部５２ｃを形成したのち、シリコンウエハ７０を複数に分割して撮像素子部５０を得る。したがって、撮像ユニット３０の製造において、機械加工や複雑な成型を必要とせず、容易に吸熱流路５６を有する撮像ユニット３０を得ることができる。
【００４９】
また、本願発明の第１実施形態に係る撮像ユニット３０の製造方法では、シリコンウエハ７０の一方の面に回路部５１を形成し、他方の面に吸熱流路５６の壁面の一部を構成する溝部５２ｃを形成するため、回路部５１と吸熱流路５６との間に、熱抵抗の高い部材接続面が存在しない。したがって、撮像ユニット３０によれば、回路部５１で発生した熱をより効率的に放熱することができ、撮像素子部５０の温度上昇を効果的に防止することができる。
【００５０】
その他の実施形態
図９は、本願発明の第２実施形態に係る撮像素子部５０の背面を示したものである。なお第２〜第５実施形態の撮像装置における撮像素子部５０以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５１】
第２実施形態では、撮像素子部５０の背面に形成された溝部５２ｃが、回路部の高発熱部５１ａに対応する部分に偏在して形成されている。第２実施形態の回路部は、構造上もしくは制御上の要因により、回路部における他の低発熱部５１ｂに対して発熱量の多い高発熱部５１ａを有している。
【００５２】
そこで、図９に示すように、回路部の高発熱部５１ａに対応する背面に、溝部５２ｃを多く配置することによって、高発熱部５１ａにより多くの冷却用流体が近接するようになっている。これにより、高発熱部５１ａで発生する熱を効率的に放熱することができ、高発熱部５１ａが過剰に温度上昇することを効果的に防止することができる。
【００５３】
図１０に示す本願発明の第３実施形態に係る撮像素子部５０では、回路部５１のＹ方向中央部付近に高発熱部５１ａが存在する。そのため、高発熱部５１ａに対応する位置に存在する溝部５２ｃが、他の部分における溝部５２ｃに対して、溝の深さが深くなっており、溝部５２ｃと高発熱部５１ａとの距離Ｄが小さくなっている。また、図１１に示す本実施発明の第４実施形態に係る撮像素子部５０では、回路部５１のＹ方向端部付近における２箇所に高発熱部５１ａが存在する。このため、当該２箇所の高発熱部５１ａに対応する位置の溝部５２ｃが、他の部分における溝部５２ｃに対して深くなっており、溝部５２ｃと高発熱部５１ａとの距離Ｄが小さくなっている。
【００５４】
すなわち、本発明の第３実施形態および第４実施形態では、回路部５１のうち、発熱量の大きい高発熱部５１ａは吸熱流路５６との距離Ｄが小さく、発熱量の小さい低発熱部５１ｂは吸熱流路５６との距離Ｄが大きい。そのため、高発熱部５１ａは、他の部分における回路部５１に対して、溝部５２ｃを流動する冷却用流体との熱伝導が良く、高発熱部５１ａの熱を低発熱部５１ｂより効率的に放熱することができる。したがって、第２実施形態と同様に、回路部５１が高発熱部５１ａを有する場合であっても、回路部５１の一部が過剰に温度上昇することを効果的に防止することができる。
【００５５】
図１２は、本願発明の第５実施形態に係る撮像ユニット３０の断面図である。第５実施形態の撮像ユニット３０では、撮像素子部５０の背面の溝部５２ｃが、Ｙ方向に広げられている。したがって、図１３に示すように、第５実施形態に係る吸熱流路５６は、流入部５６ｂおよび流出部５６ｃを備えた液層部５６ａを有している。本実施形態では、吸熱流路５６が液層部５６ａを有しているため、発熱部である回路部５１の面積に対して、吸熱流路５６に存在する冷却用流体の量が多く、回路部５１で発生する熱をより効率的に放熱することが可能である。
【００５６】
第１〜第５実施形態において例示したように、撮像素子部５０の溝部５２ｃおよび撮像ユニット３０の吸熱流路５６の形状は、回路部５１の発熱状態やポンプ機構４４の能力等に応じて、適宜変更することが可能である。したがって、本願発明に係る溝部５２ｃおよび吸熱流路５６の形状は、図面等によって例示された実施形態に限定されず、これらを変更した形状であっても本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【００５７】
また、吸熱流路５６の形成方法についても、実施形態に示す例に限定されず、様々な変更が可能である。例えば、第６実施形態に係る撮像ユニット３０は、図１４（ａ）に示すように、流路壁部５４が、流路形成部材５４ｂと封止部材５４ａとによって構成される。流路形成部材５４ｂは、Ｘ方向に貫通した穴を有しており、図１４（ｂ）に示すように、前面（Ｘ負方向側）を撮像素子部５０、背面（Ｘ正方向）側を封止部材５４ａに封止されることによって、蛇行形状の吸熱流路５６を形成する。流路形成部材５４ｂおよび封止部材５４ａは、接着等によって撮像素子部５０に対して固定される。
【００５８】
また、図１５に示す本願発明の第７実施形態に係る撮像ユニット３０のように、流路壁部５４における撮像素子部５０と接合する側の面に、溝部５４ｃが形成されていてもよい。この場合も、流路壁部５４は、第６実施形態と同様に、接着剤等によって撮像素子部５０の背面に対して固定され、蛇行形状の吸熱流路５６が形成される。
【００５９】
第６および第７実施形態に係る撮像ユニット３０では、撮像素子部５０に溝部を形成する必要がないため、撮像素子部５０の製造が容易である。
【００６０】
図１６に示す第８実施形態に係る撮像ユニット３０では、流路壁部５４は、撮像素子部５０と接合する側の面５４ｆａに対して反対側の面に溝部５４ｆｂが形成されている流路形成部材５４ｆと、封止部材５４ａとを有する。また、流路形成部材５４ｆはシリコンで形成されている。
【００６１】
第８実施形態に係る撮像ユニット３０は、以下のようにして製造される。まず、回路部５１が形成されている側と反対側の基板部５２の一部である背面部５２ｅを、流路形成部材５４ｆを固定する前に、切断またはエッチング等により除去する。その後、流路形成部材５４ｆを、前記除去後の基板部５２の背面５２ｆに、半導体常温接合によって固定する。さらに、封止部材５４ａを、流路形成部材５４ｆの溝部５４ｆｂを封止するように固定する。
【００６２】
第８実施形態に係る撮像ユニット３０の製造方法によれば、流路形成部材５４ｆを固定する前に、基板部５２の一部である背面部５２ｅを除去しているため、吸熱流路５６と回路部５１の距離Ｄが小さい。したがって、冷却用流体と回路部５１の熱伝導が良く、回路部５１を効率的に冷却できる。また、流路形成部材５４ｆと撮像素子部５０とを、常温接合によって接合しているので、撮像ユニット３０製造時において回路部５１が受ける熱的負荷が少ない。さらに、接合によれば、接着剤を使用せず、シリコン同士が直接接合されるため、接合面での熱抵抗の上昇も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明の第１〜第８実施形態に係る撮像装置を備えたカメラの側方からの概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示したカメラに搭載されたポンプ機構の拡大模式図、
【図３】図３は、図１に示したカメラに搭載されたポンプ機構の断面略図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る撮像ユニットを表した斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す撮像ユニットの断面図である。
【図６】図６は、図４の撮像ユニットに含まれる基板部背面の平面図である。
【図７】図７は、本発明に係る撮像素子部の製造方法の一例を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明に係る撮像ユニットの製造方法の一例を示す断面模式図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第４実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第５実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第５実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状を示した平面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状および製造方法を示した概略断面図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状および製造方法を示した概略断面図である。
【図１６】本発明の第８実施形態に係る撮像ユニットの流路の形状および製造方法を示した概略断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
６…  筐体
２８…  光学ローパスフィルタ
３０…  撮像ユニット
４２…  放熱部
４４…  ポンプ機構
３２…  冷却ユニット
５０…    撮像素子部
５１…  回路部
５２ｂ…  基板部
５２ｃ…  溝部
５４…  流路壁部
５６…  吸熱流路
７０…  シリコンウエハ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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