JP7262626B2

JP7262626B2 - 撮像装置

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Publication number: JP7262626B2
Application number: JP2021573004A
Authority: JP
Inventors: 賢一竹内; 秀則篠原; 武志芳賀; 盛一加藤
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2023-04-21
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: US20230005976A1; DE112020005168T5; WO2021149404A1; JPWO2021149404A1

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来から、車両等に搭載される撮像装置に関する発明が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、撮像装置に備えられたカメラ基板が、イメージセンサが配置されるセンサ配置領域と、イメージセンサにおいて発生した熱をケースに伝える伝熱部材が当接される放熱領域とを有することが記載されている。

特開２０１６－２０８１２５号公報

特許文献１に記載の撮像装置では、カメラ基板の放熱領域の表面がソルダーレジストによって覆われており、イメージセンサにおいて発生した熱をケースに伝える伝熱部材は、このソルダーレジストに当接している。ソルダーレジストは、カメラ基板の導体パターンよりも熱伝導率が低い。イメージセンサにおいて発生した熱がカメラ基板の放熱領域に伝達されても、ソルダーレジストを介して伝熱部材へ伝達される熱量は限定的であり、放熱領域に伝達された熱量の多くは放熱領域の配線パターンに沿って拡散する。よって、特許文献１に記載の撮像装置には、イメージセンサの放熱を効率的に行うという点で、改善の余地がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、撮像素子の放熱を効率的に行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、絶縁層と導体層とが積層され、撮像素子を搭載する撮像素子基板と、前記撮像素子基板を収容する筐体とを備え、前記撮像素子基板の表面は、前記撮像素子を含む電子部品が搭載された搭載領域と、前記導体層が前記絶縁層によって覆われた被覆領域と、前記導体層が前記絶縁層から露出した露出領域とを有し、前記露出領域は、前記筐体に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子の放熱を効率的に行うことが可能な撮像装置を提供することができる。
上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態に係る撮像装置の外観を示す図。図１に示す撮像装置の分解斜視図。図１に示す撮像装置を後方から視た図。図２に示す筐体及び一対のカメラモジュールを後方から視た図。図２に示すカメラモジュールの拡大図。図５に示すカメラモジュールの分解斜視図。図１に示す接続部付近における撮像装置の内部構成を示す図。撮像素子基板の積層構造と露出領域とを説明する模式図。撮像素子基板の露出領域の変形例１を説明する模式図。撮像素子基板の露出領域の変形例２を説明する模式図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、各実施形態において同一の符号を付された構成は、特に言及しない限り、各実施形態において同様の機能を有するため、その説明を省略する。また、必要な図面には、各部の位置の説明を明確にするために、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸から成る直交座標軸を記載している。

本実施形態では、撮像装置１００に設けられたレンズユニット３の光軸方向ＯＡを、「前後方向」とも称する。「前方」は、レンズユニット３から被写体へ向かう方向である。「前方」は、図面に記載された直交座標軸のｚ軸の正方向に対応し、撮像装置１００が車両に設置された状態において車両の前進方向に対応する。「後方」は、前方の反対方向である。「後方」は、図面に記載された直交座標軸のｚ軸の負方向に対応し、撮像装置１００が車両に設置された状態において車両の後進方向に対応する。

本実施形態では、撮像装置１００を後方から前方へ視た場合に上下に延びる方向を「上下方向」とも称する。「上方」は、撮像装置１００を後方から前方へ視た場合に上へ向かう方向である。「上方」は、図面に記載された直交座標軸のｙ軸の正方向に対応し、撮像装置１００が車両に設置された状態において重力方向の反対方向に対応する。「下方」は、上方の反対方向である。「下方」は、図面に記載された直交座標軸のｙ軸の負方向に対応し、撮像装置１００が車両に設置された状態において重力方向に対応する。

本実施形態では、撮像装置１００を後方から前方へ視た場合に左右に延びる方向を「左右方向」とも称する。「左方」は、撮像装置１００を後方から前方へ視た場合に左へ向かう方向である。「左方」は、図面に記載された直交座標軸のｘ軸の正方向に対応し、撮像装置１００が車両に設置された状態において、車両を後方から前方へ視た場合の左へ向かう方向に対応する。「右方」は、左方の反対方向である。「右方」は、図面に記載された直交座標軸のｘ軸の負方向に対応し、撮像装置１００が車両に設置された状態において、車両を後方から前方へ視た場合の右へ向かう方向に対応する。

図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の外観を示す図である。図２は、図１に示す撮像装置１００の分解斜視図である。図３は、図１に示す撮像装置１００を後方から視た図である。図４は、図２に示す筐体１及び一対のカメラモジュール２を後方から視た図である。図５は、図２に示すカメラモジュール２の拡大図である。図６は、図５に示すカメラモジュール２の分解斜視図である。図７は、図１に示す接続部１６付近における撮像装置１００の内部構成を示す図である。なお、図３では、カバー１７の図示を省略している。

撮像装置１００は、例えば、自動車等の車両のウィンドシールドガラスの内側に進行方向の前方に向けて設置され、道路、先行車両、対向車両、歩行者又は障害物等の被写体を撮像するステレオカメラである。撮像装置１００は、一対のカメラモジュール２により被写体を同時に撮像し、取得された一対の画像から視差を求めて、被写体までの距離や相対速度等を測定することができる。測定結果は、撮像装置１００から車両の制御装置へ送信され、車両の走行や制動等を制御する処理等に使用される。

撮像装置１００は、図２に示すように、筐体１と、被写体を撮像する一対のカメラモジュール２と、撮像素子４１の出力信号を処理する回路素子７１～７３を搭載する信号処理基板７とを有する。

筐体１は、図２及び図３に示すように、一対のカメラモジュール２及び信号処理基板７を収容すると共に、一対のカメラモジュール２及び信号処理基板７において発生した熱を外部へ放熱する役割を担っている。筐体１は、左右方向に長尺の箱状を成す金属製の筐体であり、例えば、アルミダイカスト等によって製造される。筐体１は、一対のカメラモジュール２及び信号処理基板７を収容した状態で、カバー１７によって後方から覆われる。
カバー１７は、アルミ板等の金属板により構成される。

筐体１は、図１～図４に示すように、左右方向の両端部１３の間に位置する中間部１１を有する。中間部１１には、放熱フィン１２が設けられる。放熱フィン１２は、上下方向に延びる放熱板が、左右方向に沿って間隔を空けて複数配置されて構成される。

筐体１の左右方向の両端部１３には、図１、図２及び図４に示すように、一対のカメラモジュール２が取り付けられる一対の取り付け部１４が設けられる。一対の取り付け部１４のそれぞれは、矩形の箱状を成し、前方に面した正面部１４ａを有する。この正面部１４ａは、光軸方向ＯＡに直交すると共に、カメラモジュール２のレンズユニット３が挿入される貫通孔１４ｂが設けられる。

筐体１の左右方向の両端部１３には、一対の接続部１６が設けられる。一対の接続部１６には、下記で述べるように、一対の撮像素子基板４が接続される。一対の接続部１６は、左右方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。一対の接続部１６のそれぞれは、筐体１の左右方向のそれぞれの端面である側面部１５と取り付け部１４との間に設けられる。すなわち、一対の接続部１６のそれぞれは、筐体１の中間部１１から端部１３へ向かう外方向において、取り付け部１４よりも外側に配置される。一対の接続部１６のそれぞれは、左右方向に沿った平板状を成し、光軸方向ＯＡに直交する。なお、側面部１５は、端部１３の一部であってよい。

一対のカメラモジュール２のそれぞれは、レンズユニット３が前方を向いて取り付け部１４の貫通孔１４ｂに挿入された状態にて、筐体１の取り付け部１４に取り付けられる。一対のカメラモジュール２は、一対のカメラモジュール２同士を結ぶ基線の長さに応じた間隔を左右方向に空けた状態にて取り付けられる。一対のカメラモジュール２のそれぞれは、光軸方向ＯＡの周りの回転ずれが調整された状態、すなわち、レンズ３１のロール角が適切な状態にて取り付けられる。

一対のカメラモジュール２のそれぞれは、図２及び図４に示すように、カメラモジュール２の撮像光学系であるレンズユニット３と、撮像素子４１及びコネクタ４２を含む電子部品４３を搭載する回路基板である撮像素子基板４とを有する。すなわち、一対のカメラモジュール２に含まれる一対のレンズユニット３は、左右方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。一対のカメラモジュール２に含まれる一対の撮像素子基板４は、左右方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。

レンズユニット３は、図５及び図６に示すように、レンズ３１と、レンズ３１を保持すると共に撮像素子基板４と接続されるフランジ部３２とを有する。

レンズ３１は、撮像素子基板４に搭載された撮像素子４１の受光面に被写体像を結像させる。レンズ３１の鏡筒部は、樹脂製であってよい。

フランジ部３２は、光軸方向ＯＡに直交し、上下方向及び左右方向に沿って広がる板状を成す。フランジ部３２の中央部には、レンズ３１の鏡筒部を保持する筒部が形成される。フランジ部３２には、光軸方向ＯＡに直交し、レンズ３１の位置調整の基準となる基準面３３が設けられる。基準面３３は、カメラモジュール２の筐体１への取り付けの際、取り付け部１４の正面部１４ａと当接して、光軸方向ＯＡにおけるカメラモジュール２の位置を規制する。

撮像素子基板４は、図６に示すように、撮像素子４１が搭載される面である正面４ａと、光軸方向ＯＡにおいて正面４ａと反対の面である背面４ｂとを有する。撮像素子基板４の正面４ａは、撮像素子基板４の前側の面であり、撮像素子基板４の背面４ｂは、撮像素子基板４の後側の面である。撮像素子基板４の正面４ａ及び背面４ｂは、撮像素子基板４を構成する各面のうちでも面積が広い主面であり、光軸方向ＯＡに直交する面である。撮像素子基板４は、レンズ３１を通過した被写体像が撮像素子４１の受光面に結像されるように位置調整され、レンズユニット３のフランジ部３２に接着される。

撮像素子基板４は、図２、図４～図６に示すように、左右方向の端部４８，４９を有する。この端部４８，４９は、光軸方向ＯＡから視て回路素子７１～７３から撮像素子４１へ向かう外方向に位置する端部である。端部４８，４９は、この外方向において、回路素子７１～７３に近い第１端部４８と、回路素子７１～７３から遠い第２端部４９とを含む。言い換えると、一対の撮像素子基板４のそれぞれは、光軸方向ＯＡから視て回路素子７１～７３から撮像素子４１へ向かう外方向に位置する第１端部４８と、回路素子７１～７３から撮像素子４１へ向かう外方向において第１端部４８よりも外側に位置する第２端部４９とを有する。一対の撮像素子基板４に含まれる一対の第２端部４９のそれぞれは、一対の接続部１６のそれぞれと、光軸方向ＯＡに沿って間隔を空けて、対向して配置される。

撮像素子４１は、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）やＣＣＤ（charge coupled device）等のイメージセンサによって構成される。撮像素子４１は、図６に示すように、一対の撮像素子基板４のそれぞれに搭載される。一対の撮像素子基板４に搭載された一対の撮像素子４１は、左右方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。

撮像素子４１は、撮像素子基板４の背面４ｂに搭載されたコネクタ４２に接続される。
コネクタ４２は、ＦＰＣ（flexible printed circuits）又はＦＦＣ（flexible flat cable）等の可撓性を有する配線部材４４を介して、図３及び図７に示すように、信号処理基板７に搭載されたコネクタ７４に接続される。

信号処理基板７は、図２に示すように、回路素子７１～７３が搭載される面である正面７ａと、光軸方向ＯＡにおいて正面７ａと反対の面である背面７ｂとを有する。信号処理基板７の正面７ａは、信号処理基板７の前側の面であり、信号処理基板７の背面７ｂは、信号処理基板７の後側の面である。信号処理基板７の正面７ａ及び背面７ｂは、信号処理基板７を構成する各面のうちでも面積が広い主面であり、光軸方向ＯＡに直交する面である。信号処理基板７は、撮像素子基板４の後方に間隔を空けて、撮像素子基板４の背面４ｂに対向して配置される。信号処理基板７は、ねじ等の締結部材により筐体１へ取り付けられる。信号処理基板７の筐体１への取り付け位置７ｃは、光軸方向ＯＡから視て、一対の撮像素子基板４と回路素子７１～７３との間に位置する。

回路素子７１～７３は、第１回路素子７１と、第２回路素子７２と、第３回路素子７３とを含む。第１回路素子７１は、撮像素子４１の出力信号である画像信号が示す撮像画像を処理する集積回路であり、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって構成される。第２回路素子７２は、各種の信号処理及び演算処理を行うプロセッサであり、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成される。第３回路素子７３は、データやプログラムの一時保管に用いられるメモリ等によって構成される。

回路素子７１～７３は、信号処理基板７の左右方向の両端部７５の間にある中間部７６に搭載される。回路素子７１～７３は、光軸方向ＯＡから視て、左右方向に沿って互いに間隔を空けて配置された一対の撮像素子４１の間に配置される。

回路素子７１～７３は、筐体１等において放熱を必要とする程の発熱量が大きい回路素子である。回路素子７１～７３は、熱伝導性を有する中間部材８を介して、筐体１の中間部１１に接続される。中間部材８は、熱伝導性を有するゲルやシートやグリス等の伝熱部材によって構成することができるが、特に限定されない。

回路素子７１～７３は、信号処理基板７の背面７ｂに搭載されたコネクタ７４に接続される。コネクタ７４は、図３及び図７に示すように、配線部材４４を介して、撮像素子基板４に搭載されたコネクタ４２に接続される。なお、回路素子７１～７３は、上記の回路素子に限定されない。

上記の構成により、撮像装置１００では、カメラモジュール２により被写体を撮像すると、カメラモジュール２の撮像素子４１が、撮像画像に応じた画像信号を撮像素子基板４へ出力する。撮像素子基板４に出力された画像信号は、撮像素子基板４の配線パターン、コネクタ４２及び配線部材４４を通って、コネクタ７４から信号処理基板７へ入力される。信号処理基板７へ入力された画像信号は、信号処理基板７の配線パターンを通って、回路素子７１～７３へ入力される。回路素子７１～７３は、入力された画像信号が示す撮像画像に対して画像処理を行ったり、ステレオマッチング処理等を行って被写体までの距離を測定したり、パターンマッチング処理等を行って画像認識を行う。

上記のような撮像装置１００の動作中、撮像素子４１及び回路素子７１～７３は、発熱する。回路素子７１～７３の発熱量は撮像素子４１の発熱量よりも大きい。回路素子７１～７３は、信号処理基板７や中間部材８を介して筐体１に接続される。回路素子７１～７３において発生した熱は、主に、筐体１に伝達されて外部へ放出される。

ここで、従来の撮像装置１００のように撮像素子４１の画素数が少ない場合、撮像素子４１の発熱量は小さく、その温度上昇も小さかった。しなしながら、近年では、撮像装置１００は、撮像素子４１の画素数が大幅に増加する傾向にあり、発熱量が大幅に増加し、温度上昇も大きくなる傾向にある。撮像素子４１の画素数が増加する傾向にある理由は、ＮＣＡＰ（new car assessment program）が要求する歩行者や自転車の飛び出しに対応するべく画角を左右方向へ広げる等、撮像装置１００の高画角化が望まれているためである。加えて、被写体の画像認識の精度向上も必要とされており、撮像装置１００の高精度化及び高速化が望まれているためである。

撮像素子４１において発生した熱は、その大部分が、撮像素子４１を搭載する撮像素子基板４に伝達され、撮像素子基板４に伝達された熱の大部分が、撮像素子基板４の配線パターンを通って拡散する。すなわち、撮像素子４１において発生した熱の大部分は、撮像素子基板４の配線パターンを通って拡散する。撮像素子４１の温度上昇を抑制するためには、撮像素子基板４に伝達された熱を如何に筐体１へ伝達するかが重要である。

撮像素子基板４から筐体１への伝熱経路としては、撮像素子基板４において発生した熱をレンズユニット３から筐体１へ伝達する経路が考えられる。このレンズユニット３からの伝熱経路は、レンズ３１の鏡筒部が樹脂製であり熱伝導率が低いことから、その伝熱効果が限定的である。しかも、レンズ３１の鏡筒部と撮像素子基板４とは、３次元的な位置調整ができるよう、空中で支持される必要がある。レンズ３１の鏡筒部と撮像素子基板４との間には、空隙又は接着材しか存在しない。仮に、レンズ３１の鏡筒部が金属製であっても、撮像素子基板４に伝達された熱を、レンズ３１の鏡筒部を通って筐体１へ伝達させることは期待できない。

そこで、本実施形態に係る撮像装置１００では、撮像素子基板４に設けられた下記の露出領域４７を筐体１に接続することによって、撮像素子４１において発生した熱を撮像素子基板４から筐体１へ効率的に伝達する。

図８は、撮像素子基板４の積層構造と露出領域４７とを説明する模式図である。

撮像素子基板４は、図８に示すように、絶縁層５１と導体層５２とが積層された多層構造を有する。絶縁層５１は、撮像素子基板４の最外層であり、ソルダーレジスト等の絶縁膜によって構成された第１絶縁層５１ａと、撮像素子基板４の内部の層であり、ガラスエポキシ基材等の絶縁基材によって構成された第２絶縁層５１ｂとを含む。

導体層５２は、銅箔等の金属箔により構成された層であり、撮像素子基板４の配線パターンが形成される層である。導体層５２の熱伝導率は、絶縁層５１の熱伝導率よりも高い。導体層５２は、グラウンドの配線パターンを有する第１導体層５２ａと、グラウンド以外の配線パターンを有する第２導体層５２ｂ及び第３導体層５２ｃと、導体層５２の各層同士を導通させるビア５２ｄとを含む。なお、導体層５２は、銅以外の金属材料を用いて形成された金属箔により構成されてよい。

撮像素子基板４の表面は、図６及び図８に示すように、搭載領域４５と、被覆領域４６と、露出領域４７とを有する。搭載領域４５は、撮像素子４１及びコネクタ４２をはじめとする電子部品４３が、撮像素子基板４に搭載された領域である。搭載領域４５において、電子部品４３は、はんだ等の接合材５４を介して導体層５２に接合される。被覆領域４６は、導体層５２が絶縁層５１によって覆われた領域である。露出領域４７は、搭載領域４５及び被覆領域４６とは異なり、導体層５２が絶縁層５１から露出した領域である。露出領域４７は、光軸方向ＯＡに直交し、筐体１の接続部１６に接続される。

露出領域４７は、例えば、ソルダーレジスト等の絶縁膜によって構成された最外層の第１絶縁層５１ａを剥離し、導体層５２を撮像素子基板４の表面に露出させるだけで、簡単に形成することができる。或いは、露出領域４７は、撮像素子基板４の表面に露出させたい導体層５２の部分を予め第１絶縁層５１ａによって覆わないことによって、形成することもできる。

露出領域４７において露出させる導体層５２としては、グラウンドの配線パターンを有する第１導体層５２ａ、又は、第１導体層５２ａに導通する導体層５２であってよい。露出領域４７において露出する導体層５２が、グラウンドと同電位の導体層５２であると、漏電等の電気的な不具合が発生することも無いため好適である。

グランドと同電位の導体層５２に露出領域４７を設けることにより、撮像素子基板４は、撮像素子基板４の電気的機能を確保しつつ、熱伝導率の高い導体層５２を簡単に露出させることができる。そして、撮像素子基板４は、撮像素子基板４の電気回路を構成する配線パターンを、筐体１への伝熱にも利用することができる。

上記の構成により、本実施形態に係る撮像装置１００は、撮像素子４１において発生した熱の大部分が通る撮像素子基板４の導体層５２を、熱伝導率の低い絶縁層５１を介することなく、筐体１に接続することができる。これにより、撮像装置１００は、撮像素子４１において発生した熱を筐体１へ効率的に伝達することができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を効率的に行うことができる。

ここで、撮像装置１００では、発熱量が大きい回路素子７１～７３が、中間部材８を介して筐体１の中間部１１に接続される。筐体１は、筐体１の中間部１１のうち回路素子７１～７３が接続された箇所が最も高温となり、回路素子７１～７３の接続箇所から外方向へ離れるに従って低温となるような、温度分布を有する。

このような温度分布を有する要因は、回路素子７１～７３の接続箇所から外方向へ離れるに従って、筐体１へ伝達される熱量よりも筐体１が放出可能な熱量が上回るためである。このような温度分布を考慮すると、回路素子７１～７３の接続箇所から外方向へ離れた筐体１の端部１３において撮像素子基板４から筐体１へ伝熱されると、撮像素子４１において発生した熱が筐体１へより効率的に伝達され得る。

特に、筐体１は、中間部１１に設けられた放熱フィン１２が、上下方向に延びる放熱板が左右方向に間隔を空けて配置される構造である。筐体１は、筐体１の下方から新鮮な空気を取り込み筐体１の上方へ排出し易い構造であり、端部１３の上側より端部１３の下側の方が低温となる。このため、筐体１の端部１３の少なくとも下側において撮像素子基板４から筐体１へ伝熱されると、撮像素子４１において発生した熱が筐体１へ効率的に伝達され得る。

本実施形態に係る撮像装置１００では、図２に示すように、一対の撮像素子基板４のそれぞれの露出領域４７が、回路素子７１～７３から撮像素子４１へ向かう外方向において第１端部４８よりも外側に位置する第２端部４９に設けられる。そして、露出領域４７は、この外方向における筐体１の端部１３に設けられた接続部１６に接続される。

上記の構成により、本実施形態に係る撮像装置１００では、撮像素子基板４に設けられた露出領域４７が、比較的低温である筐体１の接続部１６に接続される。これにより、撮像装置１００は、撮像素子４１から撮像素子基板４に伝達された熱を筐体１へ効率的に伝達することができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を更に効率的に行うことができる。

また、本実施形態に係る撮像装置１００では、図８に示すように、撮像素子基板４に設けられた露出領域４７が、撮像素子基板４の電気回路を構成する配線パターンを有する導体層５２によって構成される。

上記の構成により、本実施形態に係る撮像装置１００では、筐体１への伝熱に利用される撮像素子基板４の導体層５２をわざわざ設ける必要が無いため、露出領域４７を簡単に設けることができる。これにより、撮像装置１００では、撮像素子４１から撮像素子基板４に伝達された熱を筐体１へ効率的且つ簡単に伝達することができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を効率的且つ簡単に行うことができる。

また、本実施形態に係る撮像装置１００では、一対の撮像素子基板４のそれぞれの露出領域４７が、図２及び図７に示すように、熱伝導性を有する中間部材６を介して、筐体１の接続部１６に接続される。中間部材６は、熱伝導性を有するゲルやシートやグリス等の伝熱部材によって構成することができるが、特に限定されない。

上記の構成により、本実施形態に係る撮像装置１００では、撮像素子基板４や筐体１の形状を大幅に変更することなく、露出領域４７と接続部１６とをより密着して接続させることができる。これにより、撮像装置１００は、撮像素子４１から撮像素子基板４に伝達された熱を筐体１へ更に効率的に伝達することができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を更に効率的に行うことができる。

また、本実施形態に係る撮像装置１００では、図２に示すように、露出領域４７が設けられる撮像素子基板４の第２端部４９は、信号処理基板７の端部７５よりも外側に配置される。

上記の構成により、本実施形態に係る撮像装置１００では、発熱量の大きい回路素子７１～７３及びそれらを搭載する信号処理基板７から、露出領域４７を外方向へ離隔することができる。撮像装置１００では、露出領域４７が、回路素子７１～７３及び信号処理基板７の熱の影響を受け難くなる。これにより、撮像装置１００では、撮像素子４１から撮像素子基板４に伝達された熱を筐体１へ更に効率的に伝達することができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を更に効率的に行うことができる。

また、本実施形態に係る撮像装置１００では、図２に示すように、一対の撮像素子基板４のそれぞれの露出領域４７は、光軸方向ＯＡに直交し、一対の接続部１６のそれぞれと光軸方向ＯＡに間隔を空けて対向して配置される。そして、中間部材６は、一対の撮像素子基板４のそれぞれの露出領域４７と、一対の接続部１６のそれぞれとの間隔に対して設けられる。すなわち、撮像装置１００では、中間部材６は、互いに光軸方向ＯＡに直交し、互いに平行な露出領域４７と接続部１６との間隔に対して設けられる。

上記の構成により、本実施形態に係る撮像装置１００は、中間部材６の厚みが光軸方向ＯＡにおいて一定となる。これにより、撮像装置１００では、撮像素子４１から撮像素子基板４に伝達された熱を筐体１へ更に効率的に伝達することができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を更に効率的に行うことができる。

特に、撮像装置１００では、カメラモジュール２の筐体１への取り付けの際には、カメラモジュール２の光軸方向ＯＡの位置調整が行われた後、上下方向及び左右方向の位置調整、並びに、光軸方向ＯＡの周りの回転方向の位置調整が行われる。撮像装置１００では、露出領域４７と接続部１６とが、互いに光軸方向ＯＡに直交し且つ平行であるため、このような上下方向、左右方向及び回転方向の位置調整が行われた場合でも、露出領域４７と接続部１６との間隔を一定に保つことができる。これにより、撮像装置１００は、上下方向及び左右方向の位置調整が行われた場合でも、中間部材６の厚みを光軸方向ＯＡにおいて一定に保つことができるため、撮像素子４１から撮像素子基板４に伝達された熱を筐体１へ効率的且つ安定的に伝達させることができる。よって、撮像装置１００は、撮像素子４１の放熱を効率的且つ安定的に行うことができる。

[露出領域の変形例]
図９は、撮像素子基板４の露出領域４７の変形例１を説明する模式図である。

図８に示す撮像素子基板４では、露出領域４７において撮像素子基板４の表面に露出する導体層５２が、グラウンドの配線パターンを有する第１導体層５２ａに導通している。
これに対し、図９に示す撮像素子基板４では、露出領域４７において撮像素子基板４の表面に露出する導体層５２が、第１導体層５２ａに導通していない導体層５２であってよい。

具体的には、図９に示す撮像素子基板４では、露出領域４７において露出する導体層５２が、配線パターンを有しない第４導体層５２ｅ、又は、第４導体層５２ｅに導通する導体層５２であってよい。配線パターンを有しない第４導体層５２ｅは、撮像素子基板４の電気回路を構成する配線パターンを有する他の導体層５２とは、絶縁されている。配線パターンを有しない第４導体層５２ｅは、撮像素子基板４の熱を筐体１へ伝達するために設けられた放熱専用の導体層５２であってよい。

ここで、配線パターンを有する導体層５２とは、例えば、第１導体層５２ａ～第３導体層５２ｃのように、撮像素子基板４の電気的機能を実現する電気回路を構成する導体層５２である。一方、配線パターンを有しない導体層５２は、例えば、第４導体層５２ｅのように、撮像素子基板４の電気的機能を実現する電気回路を構成しない導体層５２である。
配線パターンを有しない導体層５２は、配線パターンを有する導体層５２とは絶縁されている。

図９に示す撮像素子基板４は、露出領域４７において露出する導体層５２として、放熱専用の導体層５２を用いるため、撮像素子基板４の電気的機能をより確実に確保することができる。

図１０は、撮像素子基板４の露出領域４７の変形例２を説明する模式図である。

図８に示す撮像素子基板４では、露出領域４７において露出する導体層５２の表面は、中間部材６に直接当接している。これに対し、図１０に示す撮像素子基板４では、露出領域４７において露出する導体層５２の表面が、接合材５５によって覆われていてよい。接合材５５は、熱伝導性が高く導体層５２と接合可能な、はんだ等の接合材である。図１０に示す撮像素子基板４では、この接合材５５の表面が中間部材６に当接する。

銅箔等により構成された導体層５２が撮像素子基板４の表面に露出していると、この導体層５２は腐食や電蝕が発生し易くなり、撮像素子基板４の寿命に影響を及ぼす可能性が有る。図１０に示す撮像素子基板４では、露出領域４７において露出する導体層５２の表面が接合材５５によって覆われているため、露出する導体層５２の腐食や電蝕を抑制することができる。図１０に示す撮像素子基板４は、撮像素子基板４の長寿命化を図ることができる。

また、接合材５５は、搭載領域４５において電子部品４３と導体層５２とを接合する接合材５４と同一であってよい。この場合、接合材５５は、電子部品４３の撮像素子基板４への実装工程の一環として、露出領域４７の導体層５２に付加される。接合材５４及び接合材５５が同一のはんだである場合、電子部品４３の撮像素子基板４への実装工程として、リフロー方式のはんだ接合工程が行われる。この場合、接合材５４として用いられるはんだを撮像素子基板４へ塗布する際に、このはんだを、露出領域４７の導体層５２にも塗布するだけで、露出領域４７の導体層５２を接合材５５によって覆うことができる。図１０に示す撮像素子基板４は、実装工程の工数を増加させることなく、撮像素子基板４の長寿命化を図ることができる。

[その他]
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部又は全部を、例えば集積回路にて設計する等によりハードウェアによって実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアによって実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テープ、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（solid state drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１…筐体１６…接続部３…レンズユニット４…撮像素子基板４１…撮像素子４３…電子部品４５…搭載領域４６…被覆領域４７…露出領域４８…第１端部４９…第２端部５１…絶縁層５２…導体層５４…接合材５５…接合材６…中間部材７…信号処理基板７１…第１回路素子７２…第２回路素子７３…第３回路素子１００…撮像装置ＯＡ…光軸

Claims

絶縁層と導体層とが積層され、撮像素子を搭載する撮像素子基板と、
前記撮像素子に被写体像を結像させるレンズユニットと、
前記撮像素子基板及び前記レンズユニットを収容する筐体と、
前記撮像素子基板の前記撮像素子が搭載される正面とは反対側の背面に対向して配置され、前記撮像素子の出力信号を処理する回路素子を搭載する信号処理基板と、
を備え、
前記レンズユニットは、前記レンズユニットの光軸方向において前記撮像素子に対向して配置され、
前記撮像素子基板の表面は、前記撮像素子を含む電子部品が搭載された搭載領域と、前記導体層が前記絶縁層によって覆われた被覆領域と、前記導体層が前記絶縁層から露出した露出領域とを有し、
前記撮像素子基板は、前記正面に沿った方向に間隔を空けて配置された一対の撮像素子基板から構成され、
前記レンズユニットは、前記一対の撮像素子基板の前記撮像素子にそれぞれ対向して配置された一対のレンズユニットから構成され、
前記回路素子は、前記光軸方向から視て、前記一対の撮像素子基板の間に配置され、
前記一対の撮像素子基板のそれぞれは、前記光軸方向から視て前記回路素子から前記撮像素子へ向かう外方向に位置する第１端部と、前記外方向において前記第１端部及び前記レンズユニットよりも外側に位置する第２端部とを有し、
前記露出領域は、前記一対の撮像素子基板のそれぞれの前記第２端部に設けられ、前記筐体の前記外方向に位置する端部に接続される
ことを特徴とする撮像装置。
前記露出領域は、熱伝導性を有する中間部材を介して前記筐体に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記露出領域が設けられる前記撮像素子基板の前記第２端部は、前記信号処理基板の前記外方向に位置する端部よりも外側に配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記筐体は、前記一対の撮像素子基板のそれぞれの前記露出領域が接続される一対の接続部を有し、
前記一対の接続部は、前記光軸方向に直交し、前記正面に沿った方向に間隔を空けて配置され、
前記一対の撮像素子基板のそれぞれの前記露出領域は、前記光軸方向に直交し、前記一対の接続部のそれぞれと前記光軸方向に間隔を空けて対向して配置され、
前記中間部材は、前記一対の撮像素子基板のそれぞれの前記露出領域と、前記一対の接続部のそれぞれとの前記間隔に対して設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記搭載領域は、前記電子部品が接合材を介して前記撮像素子基板に搭載され、
前記露出領域は、前記撮像素子基板の表面に露出した前記導体層の表面が前記接合材によって覆われている
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。