(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の位置を動かすことで手振れによる撮影画像のぶれを防止する機構を備えていても、固体撮像素子の放熱を確実に行える固体撮像装置を提供する。【解決手段】  固体撮像素子チップ101 を固定したｘ方向駆動ステージ102 をｘ方向並進可動部材111xを介して、ｙ方向駆動ステージ103 に対してｘ方向のみに駆動可能に配置し、ｙ方向駆動ステージはｙ方向並進可動部材111yを介して、固体撮像装置筐体108 に固定された駆動ステージ保持枠104 に対してｙ方向のみに移動可能に配置し、二次元的に配置された複数の金属球105 を、ｘ方向駆動ステージと固体撮像装置筐体に対して固定された熱伝導板106 とで挟んで、固体撮像装置を構成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面の裏面に対向する熱伝導性を有する第１の部材の面に対して、前記第１の部材の面に沿った方向に移動可能に設けられた撮像素子と、
前記撮像素子もしくは前記撮像素子が搭載される第２の部材と前記第１の部材とに接して設けられ、前記第１の部材に対して前記撮像素子の移動を許容すると共に、前記撮像素子で生じる熱を前記第１の部材に伝導する複数の略球状の第３の部材、
とを有する固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像素子に対して放熱手段を設けた固体撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラを手で持ち撮影すると手振れが起こり、撮影画像にぶれが生じるのを防ぐために、デジタルカメラ内の撮像素子の位置を手振れを打ち消すような向きに動かすことで、ぶれを打ち消す手法が特許文献１などで開示されている。
【０００３】
一方、デジタルカメラに代表される固体撮像装置では、撮像素子としてＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等に代表される半導体を用いた固体撮像素子を用いているが、これらの半導体を用いた固体撮像素子では、温度上昇と共に暗電流が増加する。この暗電流の増加は、撮影される画像の画質の劣化を招く。また、温度上昇によって固体撮像素子の電気的な動作の安定性の確保も困難になる。近年では、固体撮像素子の多画素化、高速化にともない発生する熱が増加している。
【０００４】
この固体撮像素子で発生する熱を抑える手法としては、固体撮像素子にペルチェ素子を密着させることで固体撮像素子を冷却する方法が、例えば特許文献２で開示されている。      
【特許文献１】特開平６−４６３１４号公報
【特許文献２】特開２００６−１９１４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に示したような固体撮像素子の位置を動かすことにより手振れを打ち消すような機構を有する場合、固体撮像素子は比較的面積の小さいステージなどの可動部分に実装されるため、放熱という観点では不利な条件になる。この際、ステージなどの可動部分に特許文献２で示したペルチェ素子などの冷却手段や放熱フィンなどを設けることも考えられるが、可動部分の重量増加を招き可動部分の動作に負荷がかかる。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子の位置を動かすことで手振れによる撮影画像のぶれを防止する機構を有しても、固体撮像素子の放熱を確実に行うことが可能な固体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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、受光面の裏面に対向する熱伝導性を有する第１の部材の面に対して、前記第１の部材の面に沿った方向に移動可能に設けられた撮像素子と、前記撮像素子もしくは前記撮像素子が搭載される第２の部材と第１の部材とに接して設けられ、前記第１の部材に対して前記撮像素子の移動を許容すると共に、前記撮像素子で生じる熱を前記部材に伝導する複数の略球状の第３の部材とを有して固体撮像装置を構成するものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、手振れを打ち消すための固体撮像素子の移動に負荷を与えることなく、固体撮像素子で発生する熱が放熱され、固体撮像素子の温度上昇を抑えることができるので、撮像される画像の画質劣化を防ぎ、固体撮像素子の電気的な動作の安定性の確保が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明に係る固体撮像装置の実施例について、図面を参照して説明する。図１は、実施例に係る固体撮像装置110 の概要を示す模式的な斜視図である。固体撮像装置110 は、図示されない被写体を撮影レンズ109 を通して、固体撮像素子チップ101 上に被写体像として結像させることで撮影を行う。
【００１１】
固体撮像素子チップ101 は、防振機構107 によって、固体撮像装置筐体108 に対して図中の矢印の方向に並進駆動可能となっている。撮影時に固体撮像装置110 が並進方向にぶれた場合、固体撮像素子チップ101 の位置を、ぶれを打ち消すようにｘ方向、ｙ方向に駆動させることで、撮影される画像をぶれの影響のないものとする。
【００１２】
図２は、固体撮像素子チップ101 と防振機構107 の模式的な構成を撮影レンズ109 側から見た平面図である。また、図３は、図２におけるＡ−Ａ′線に沿った断面を示す断面図である。防振機構107 は、ｘ方向駆動ステージ102 とｙ方向駆動ステージ103 と駆動ステージ保持枠104 とｘ方向及びｙ方向並進可動部材111x，111yとから構成されている。
【００１３】
固体撮像素子チップ101 は、ｘ方向駆動ステージ102 上に固定されている。またｘ方向駆動ステージ102 は、ｙ方向駆動ステージ103 に対してｘ方向のみに駆動可能となっている。そしてｘ方向並進可動部材111xは、ｘ方向駆動ステージ102 に固定され、ｘ方向駆動ステージ102 の移動をｙ方向駆動ステージ103 に対してｘ方向にのみに許容するようになっている。
【００１４】
一方、ｙ方向駆動ステージ103 は、駆動ステージ保持枠104 に対してｙ方向のみに駆動可能となっている。そしてｙ方向並進可動部材111yは、ｙ方向駆動ステージ103 に固定され、ｙ方向駆動ステージ103 の移動を駆動ステージ保持枠104 に対してｙ方向にのみに移動可能となっている。また駆動ステージ保持枠104 は、固体撮像装置筐体108 に対して固定されている。これにより、防振機構107 全体が固体撮像装置筐体108 に保持されることになる。
【００１５】
二次元的に配置された複数の金属球105 は、ｘ方向駆動ステージ102 と固体撮像装置筐体108 に対して固定される熱伝導板106 とで挟まれている。これにより、固体撮像素子チップ101 で発生した熱は、ｘ方向駆動ステージ102 、金属球105 、熱伝導板106 を介して固体撮像装置筐体108 に放熱される。
【００１６】
次に、このように構成された実施例において、撮影時に固体撮像装置110 が並進方向にぶれた場合の動作について説明する。ぶれが発生した場合、図示しないコントローラなどの制御手段の信号により、ぶれを打ち消す方向にｘ方向駆動ステージ102 ，ｙ方向駆動ステージ103 は駆動される。このとき、金属球105 はｘ方向駆動ステージ102 の動きにあわせて転がる。
【００１７】
以上のように、この構成によれば、ぶれを打ち消す方向にｘ方向駆動ステージ102 ，ｙ方向駆動ステージ103 を駆動しても、金属球105 は熱伝導板106 ，ｘ方向駆動ステージ102 と接したまま転がるので、ぶれの打ち消し動作には負荷を与えることなく、固体撮像素子チップ101 にて発生する熱は、金属球105 ，熱伝導板106 を介して固体撮像装置筐体108 に放熱される。これにより、手振れによる撮影画像のぶれを防ぎながら、固体撮像素子チップ101 の温度の上昇を抑制することが可能となり、撮影される画像の画質劣化の防止、固体撮像素子チップ101 の電気的動作の安定性の確保を図ることができる。
【００１８】
次に、本実施例の変形例を、図４に基づいて説明する。この変形例は、固体撮像素子チップ101 を枠状のｘ方向駆動ステージ112 に固定し、固体撮像素子チップ101 の受光面の裏面を直接金属球105 に接触させた構成のものである。このように固体撮像素子チップ101 を金属球105 に接触させることにより、より高い放熱効果が期待できる。なお、この場合、固体撮像素子チップ101 と金属球105 の間に絶縁性の膜があってもよい。
【００１９】
上記実施例及びその変形例の構成では、熱伝導板106 を固体撮像装置筐体108 に接続する代わりに冷却手段に接続し、固体撮像素子の冷却手段としても使用するように構成できることは言うまでもない。また、複数の金属球の二次元的な配置は、上記実施例の説明に使用した図に示す配置に限られるものでないことは言うまでもない。また、固体撮像素子の位置を動かすための手段は、上記実施例で述べた方式に限ったものではないことは言うまでもない。更に、固体撮像素子で生じる熱を伝導する略球状の部材として金属球を用いたものを示したが、放熱経路を確保する熱伝導性を有していれば、材料は金属に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施例の概要を示す模式的斜視図である。
【図２】図１に示した実施例における固体撮像素子チップと防振機構の模式的な構成を示す平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
【図４】図１〜図３に示した実施例の変形例を示す図３に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
101   固体撮像素子チップ
102   ｘ方向駆動ステージ
103   ｙ方向駆動ステージ
104   駆動ステージ保持枠
105   金属球
106   熱伝導板
107   防振機構
108   固体撮像装置筐体
109   撮影レンズ
110   固体撮像装置
111x  ｘ方向並進可動部材
111y  ｙ方向並進可動部材
112   ｘ方向駆動ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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