JP6803222B2

JP6803222B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP6803222B2
Application number: JP2016250559A
Authority: JP
Inventors: 将太林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: JP2018107564A

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

撮像装置として、例えば、特許文献１に記載の撮像装置が知られている。

特開２０１３−３４０８２号公報

近年、撮像装置は更なる高画素化および高機能化が求められている。これに伴って、撮像装置における撮像素子の発熱量が増加してきている。発熱量が増加すると、画像に対する熱雑音が増加してしまい、画質が低下してしまうことが懸念される。そのため、撮像装置は、放熱性の向上が求められている。

本発明における撮像装置は、筐体と、筐体の内部に設けられた撮像素子と、筐体の内側から外側に伸びている電極端子と、撮像素子と前記電極端子とを接続するとともに、導体パターンおよび導体パターンを被覆する絶縁層を有するフレキシブル基板と、筐体の内面に設けられた放熱板と、導体パターンの一部と放熱板を接合する接合材とを備えており、フレキシブル基板のうち撮像素子と電極端子との間に位置する導体パターンの一部が露出して、接合材によって放熱板に接合されており、放熱板が、筐体のうち隣り合う複数の面に沿って複数設けられているとともに、接合材が、複数の放熱板に接合されていることを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、導体パターンを伝わる熱を放熱板に逃がすことができるので、撮像装置の放熱性を向上できる。

本実施形態に係る撮像装置の車両における設置場所を示す模式図である。図１に示した撮像装置を示す平面図である。図２に示した撮像装置をＡ−Ａ線で切った断面図である。図３に示したフレキシブル基板Ｂ部の拡大図である。撮像装置の変形例を示す断面図である。

図１は、本実施形態に係る撮像装置１０の車両１における搭載位置を示す模式図である。撮像装置１０は、例えば、いわゆる車載カメラである。また、車両１は、例えば、自動車などの車両である。

図１〜３に示すように、撮像装置１０は、撮像光学系２０および表示装置５０とともに、車両１に搭載される。本実施形態において、撮像装置１０は、例えば、後方の視界の周辺画像を撮像するために車両１の後方外部に固定される。表示装置５０は、運転席から視認可能に設けられる。

撮像光学系２０は、車両１後方の被写体像を撮像装置１０内の撮像素子３１に結像させ
る。撮像装置１０は撮像素子３１を用いて被写体像を撮像して画像信号を生成する。また、撮像装置１０は信号接続部４０を介して画像信号を表示装置５０に出力する。表示装置５０は、信号接続部４０から取得する画像信号に応じた被写体像を表示する。

図２は、本実施形態に係る撮像装置１０の撮像光学系側の平面図である。図３は図２に示された撮像装置１０のＡ−Ａにおける断面図である。以下では、図３の撮像光学系２０の撮影光軸ＯＡに沿う方向で見て、撮像装置１０から被写体に向かう方向（撮影光軸ＯＡの矢印が指し示す方向）を「後」から「前」へ向かう方向として説明する。撮像装置１０の内部について、図３の断面図を参照して詳細に説明する。撮像装置１０は、撮像光学系２０、撮像素子３１、基板３２ａ、電子部品３２ｂ、フレキシブル基板３３、放熱板３５を含んでいる。

撮像光学系２０は、少なくとも１つの光学素子（図示せず）を有する。光学素子は、例えば、レンズ等で形成される。撮像光学系２０は、光学素子の焦点距離および焦点深度等の所望の光学特性を満たすように形成される。

撮像素子３１は、撮像光学系２０の後方に配置される。撮像素子３１は、撮像光学系２０を介して受光面上に結像される被写体像を撮像して電気信号に変換して出力する。撮像素子３１としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を用いることができる。

撮像装置１０は、撮像素子３１からの電気信号に基づく画像信号を、後述する信号接続部４０によって筐体１１の外部に伝送する。画像信号は、撮像素子３１から出力された電気信号そのものであってもよいし、後述する電子部品によって必要な画像処理を施された信号であってもよい。

筐体１１は、撮像光学系２０が被写体に対して露出する開口を有する。筐体１１は、開口において撮像光学系２０を保持し、撮像装置１０を内包して保持する。本実施形態において、筐体１１は前側ケース１２と後側ケース１３とを有する。前側ケース１２は撮像光学系２０を構成する光学素子を所定の位置関係になるように保持する。

後側ケース１３は、撮像素子３１とともに基板３２ａを内包して保持する。特に、後側ケース１３は、撮像素子３１を撮像光学系２０の結像位置で保持する。

本実施形態において、前側ケース１２および後側ケース１３は、例えばゴム、樹脂等でできたパッキンＰを介在させた状態で結合されている。このとき、パッキンＰは密封シールとして機能し、撮像素子１０の筐体１１は密閉構造をなす。

図４は図３に示されたＢ部の拡大図である。フレキシブル基板３３は図４に示すように導体パターン３４ａを複数有している。なお、フレキシブル基板３３における導体パターン３４ａの大部分は絶縁層によって被覆されているが、図３においては絶縁層が省略されている。複数の導体パターン３４ａのうちの１つはグランド配線３４ｂである。導体パターン３４ａは、端子４１と接合され電気信号を伝達する機能を持つ。

放熱板３５は後側ケース１３と接触しており、放熱機構を形成している。

信号接続部４０は、伝熱性を有し、撮像素子３１が撮像した被写体像の画像信号を筐体１１の外部に伝送する。本実施形態において、信号接続部４０は複数の端子４１を含んで構成される。

本実施形態の撮像装置１０は、筐体１３と、筐体１３の内部に設けられた撮像素子３１と、筐体１３の内側から外側に伸びている電極端子４１と、撮像素子３１と電極端子４１とを接続するとともに、導体パターン３４ａおよび該導体パターン３４ａを被覆する絶縁層を有するフレキシブル基板３３と、筐体１３の内面に設けられた放熱板３５と、を備えており、フレキシブル基板３３のうち撮像素子３１と電極端子４１との間に位置する前記導体パターン３４ａの一部が露出して放熱板３５に接合されている。これにより、導体パターン３４ａを伝わる熱を放熱板３５に逃がすことができるので、撮像装置１０の放熱性を向上できる。

また、導体パターン３４ａの一部と放熱板３５とが接合材３６によって接合されていてもよい。導体パターン３４ａの一部と放熱板３５とが接合材３６によって接合されていることによって、接合材３６が振動を吸収することができるので、振動環境下におけるフレキシブル基板３３と放熱板３５との接合の信頼性を向上できる。接合材３６としては、例えば、はんだまたは導電ペースト等を用いることができる。導体パターン３４ａの一部と放熱板３５との他の接合方法としては、溶着または溶接等を用いることができる。

また、接合材３６の熱伝導率が導体パターン３４ａの熱伝導率よりも高くても良い。これにより、接合部から放熱板３５への放熱を促進することができるので、撮像装置１０の放熱性をさらに向上できる。これによりカメラ画像に熱雑音が発生することを低減できる。このような、接合材３６および導体パターン３４ａとしては、例えば、接合材３６に銀（熱伝導率：約４３０Ｗ／ｍ・ｋ）を、導体パターン３４ａに銅（熱伝導率：約４００Ｗ／ｍ／ｋ）を用いることができる。

また、図５に示すように、放熱板３５が、筐体１３のうち隣り合う複数の面に沿って複数設けられているとともに、接合材３６が、複数の放熱板３５に接合されていてもよい。これにより、接合材３６が複数の面に設けられていることによって、さまざまな方向の振動に対する信頼性を向上させることができる。

また、筐体１３と、筐体１３の内部に設けられた撮像素子３１と、筐体１３の内側から外側に伸びている電極端子４１と、撮像素子３１と電極端子４１とを接続するとともに、導体パターン３４ａおよび導体パターン３４ａを被覆する絶縁層を有するフレキシブル基板３３と、筐体１３の内面に設けられた放熱板３５と、を備えており、フレキシブル基板３３のうち撮像素子と電極端子４１との間に位置する導体パターン３４ａの一部が露出して放熱板３５に接触していてもよい。これにより、導体パターン３４ａを伝わる熱を放熱板３５に逃がすことができるので、撮像装置１０の放熱性を向上できる。

放熱板３５と導体パターン３４ａのうち露出している部分とを接触させておく方法としては、例えば、フレキシブル基板３３の弾性を用いる方法が挙げられる。また、筐体１１の内部に、放熱板３５と導体パターン３４ａとを固定する治具を設ける方法を用いてもよい。

また、導体パターン３４ａの一部（露出している部分）がグランド配線３４ｂであってもよい。グランド配線３４ｂは多くの部品に共通して接続される配線である為に、多くの部品の放熱が可能になる。これにより撮像装置１０の放熱性を向上させることができる。

１０：撮像装置
１１：筐体
１２：前側ケース
１３：後側ケース
２０：撮像光学系
３１：撮像素子
３２ａ：基板
３２ｂ：電子部品
３３：フレキシブル基板
３４ａ：導体パターン
３４ｂ：グランド配線
３５：放熱板
３６：接合材
４０：信号接続部
４１：端子
５０：表示装置

Claims

筐体と、
該筐体の内部に設けられた撮像素子と、
前記筐体の内側から外側に伸びている電極端子と、
前記撮像素子と前記電極端子とを接続するとともに、導体パターンおよび該導体パターンを被覆する絶縁層を有するフレキシブル基板と、
前記筐体の内面に設けられた放熱板と、
前記導体パターンの一部と前記放熱板を接合する接合材とを備えており、
前記フレキシブル基板のうち前記撮像素子と前記電極端子との間に位置する前記導体パターンの一部が露出して、前記接合材によって前記放熱板に接合されており、
前記放熱板が、前記筐体のうち隣り合う複数の面に沿って複数設けられているとともに、前記接合材が、複数の放熱板に接合されていることを特徴とする撮像装置。
前記接合材の熱伝導率が前記導体パターンの熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記導体パターンの一部がグランド配線であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。