DE112020005168T5

DE112020005168T5 - Bildgebungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112020005168T5
Application number: DE112020005168.4T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Takeuchi; Hidenori Shinohara; Takeshi Haga; Seiichi Katou
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-09-01
Also published as: US20230005976A1; JP7262626B2; WO2021149404A1; JPWO2021149404A1

Abstract

Es wird eine Bildgebungsvorrichtung geschaffen, die Wärme von einem Bildgebungselement effizient ableiten kann. Eine Bildgebungsvorrichtung 100 enthält: ein Bildgebungselementsubstrat 4, auf dem eine Isolierschicht 51 und eine Leiterschicht 52 gestapelt sind und ein Bildgebungselement 41 angebracht ist; und ein Gehäuse 1, das das Bildgebungselementsubstrat 4 aufnimmt. Die Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 weist einen Montagebereich 45, auf dem eine elektronische Komponente 43, die das Bildgebungselement 41 enthält, angebracht ist, einen abgedeckten Bereich 46, in dem die Leiterschicht 52 mit der Isolierschicht 51 abgedeckt ist, und einen freiliegenden Bereich 47, in dem die Leiterschicht 52 von der Isolierschicht 51 freigelegt ist, auf, wobei der freiliegende Bereich 47 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildgebungsvorrichtung.
Technischer Hintergrund
Herkömmlich ist eine Erfindung bezüglich einer an einem Fahrzeug oder dergleichen angebrachten Bildgebungsvorrichtung bekannt (z. B. PTL 1).
PTL 1 beschreibt, dass eine Kameraplatine, die in einer Bildgebungsvorrichtung vorgesehen ist, enthält: einen Sensoranordnungsbereich, in dem ein Bildsensor angeordnet ist; und einen Kühlkörperbereich, mit dem ein Wärmeübertragungselement, das die im Bildsensor erzeugte Wärme zu einem Gehäuse überträgt, in Kontakt angeordnet ist.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
PTL 1: JP 2016-208125 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei der in PTL 1 beschriebenen Bildgebungsvorrichtung ist eine Oberfläche des Kühlkörperbereichs der Kameraplatine mit einer Lötstopplackschicht abgedeckt und ist das Wärmeübertragungselement, das die im Bildsensor erzeugte Wärme zum Gehäuse überträgt, in Kontakt mit der Lötstopplackschicht angeordnet. Die Lötstopplackschicht weist eine geringere Wärmeleitfähigkeit als ein Leitermuster der Kameraplatine auf. Selbst wenn die im Bildsensor erzeugte Wärme zum Kühlkörperbereich der Kameraplatine übertragen wird, ist die durch die Lötstopplackschicht zu dem Wärmeübertragungselement übertragene Wärmemenge begrenzt, wobei das meiste der zum Kühlkörperbereich übertragenen Wärmemenge entlang einem Verdrahtungsmuster des Kühlkörperbereichs diffundiert wird. Deshalb weist die in PTL 1 beschriebene Bildgebungsvorrichtung hinsichtlich des effizienten Ableitens der Wärme vom Bildsensor Verbesserungspotential auf.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das Obige gemacht worden, wobei es ihre Aufgabe ist, eine Bildgebungsvorrichtung zu schaffen, die die Wärme von einem Bildgebungselement effizient ableiten kann.
Lösung des Problems
Um das obige Problem zu lösen, enthält eine Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Bildgebungselementsubstrat, auf dem eine Isolierschicht und eine Leiterschicht gestapelt sind und ein Bildgebungselement angebracht ist; und ein Gehäuse, das das Bildgebungselementsubstrat aufnimmt. Eine Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats weist einen Montagebereich, auf dem eine elektronische Komponente, die das Bildgebungselement enthält, angebracht ist, einen abgedeckten Bereich, in dem die Leiterschicht mit der Isolierschicht abgedeckt ist, und einen freiliegenden Bereich, in dem die Leiterschicht von der Isolierschicht freiliegend ist, auf, wobei der freiliegende Bereich mit dem Gehäuse verbunden ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Bildgebungsvorrichtung zu schaffen, die die Wärme von dem Bildgebungselement effizient ableiten kann.
Andere Aufgaben, Konfigurationen und Wirkungen, die oben nicht beschrieben worden sind, werden aus den im Folgenden zu beschreibenden Ausführungsformen offensichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die ein Aussehen einer Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 1 veranschaulichten Bildgebungsvorrichtung.
3 ist eine von der Rückseite betrachtete Ansicht der in 1 veranschaulichten Bildgebungsvorrichtung.
4 ist eine von der Rückseite betrachtete Ansicht eines Gehäuses und eines Paars von Kameramodulen, die in 2 veranschaulicht sind.
5 ist eine vergrößerte Ansicht des in 2 veranschaulichten Kameramoduls.
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 5 veranschaulichten Kameramoduls.
7 ist eine Ansicht, die eine interne Konfiguration der Bildgebungsvorrichtung in der Nähe eines in 1 veranschaulichten Verbindungsabschnitts zeigt.
8 ist eine schematische Ansicht, die eine gestapelte Struktur und einen freiliegenden Bereich eines Bildgebungselementsubstrats veranschaulicht.
9 ist eine schematische Ansicht, die eine erste Modifikation des freiliegenden Bereichs des Bildgebungselementsubstrats veranschaulicht.
10 ist eine schematische Ansicht, die eine zweite Modifikation des freiliegenden Bereichs des Bildgebungselementsubstrats veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es sei erwähnt, dass die Konfigurationen, die in den jeweiligen Ausführungsformen durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, in den jeweiligen Ausführungsformen ähnliche Funktionen aufweisen, wenn es nicht anders angegeben ist, wobei folglich deren Beschreibung weggelassen wird. Ferner werden orthogonale Koordinatenachsen, die eine x-Achse, eine y-Achse und eine z-Achse enthalten, in den erforderlichen Zeichnungen beschrieben, um die Beschreibung der Position jeder Einheit zu verdeutlichen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Richtung der optischen Achse OA einer Objektiveinheit 3, die in einer Bildgebungsvorrichtung 100 vorgesehen ist, außerdem als „Vorderseiten-Rückseiten-Richtung“ bezeichnet. Die „Vorderseite“ ist eine Richtung von der Objektiveinheit 3 in Richtung eines Objekts. Die „Vorderseite“ entspricht der positiven Richtung der z-Achse unter den in den Zeichnungen beschriebenen orthogonalen Koordinatenachsen und entspricht in einem Zustand, in dem die Bildgebungsvorrichtung 100 in dem Fahrzeug installiert ist, einer Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs. Die „Rückseite“ ist die entgegengesetzte Richtung der Vorderseite. Die „Rückseite“ entspricht der negativen Richtung der z-Achse unter den in den Zeichnungen beschriebenen orthogonalen Koordinatenachsen und entspricht in einem Zustand, in dem die Bildgebungsvorrichtung 100 in dem Fahrzeug installiert ist, einer Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Richtung, die sich vertikal erstreckt, wenn die Bildgebungsvorrichtung 100 von der Rückseite zur Vorderseite betrachtet wird, außerdem als eine „Aufwärts-Abwärts-Richtung“ bezeichnet. Die „Oberseite“ ist eine Richtung, die nach oben gerichtet ist, wenn die Bildgebungsvorrichtung 100 von der Rückseite zur Vorderseite betrachtet wird. Die „Oberseite“ entspricht der positiven Richtung der y-Achse unter den in den Zeichnungen beschriebenen orthogonalen Koordinatenachsen und entspricht in einem Zustand, in dem die Bildgebungsvorrichtung 100 im Fahrzeug installiert ist, der entgegengesetzten Richtung der Schwerkraftrichtung. Die „Unterseite“ ist die entgegengesetzte Richtung der Oberseite. Die „Unterseite“ entspricht der negativen Richtung der y-Achse unter den in den Zeichnungen beschriebenen orthogonalen Koordinatenachsen und entspricht in einem Zustand, in dem die Bildgebungsvorrichtung 100 im Fahrzeug installiert ist, der Schwerkraftrichtung.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Richtung, die sich seitlich erstreckt, wenn die Bildgebungsvorrichtung 100 von der Rückseite zur Vorderseite betrachtet wird, außerdem als eine „Links-Rechts-Richtung“ bezeichnet. Die „linke Seite“ ist eine Richtung nach links, wenn die Bildgebungsvorrichtung 100 von der Rückseite zur Vorderseite betrachtet wird. Die „linke Seite“ entspricht der positiven Richtung der x-Achse unter den in den Zeichnungen beschriebenen orthogonalen Koordinatenachsen und entspricht in einem Zustand, in dem die Bildgebungsvorrichtung 100 im Fahrzeug installiert ist, einer Richtung nach links, wenn das Fahrzeug von der Rückseite zur Vorderseite betrachtet wird. Die „rechte Seite“ ist eine der linken Seite entgegengesetzte Richtung. Die „rechte Seite“ entspricht der negativen Richtung der x-Achse unter den in den Zeichnungen beschriebenen orthogonalen Koordinatenachsen und entspricht in einem Zustand, in dem die Bildgebungsvorrichtung 100 im Fahrzeug installiert ist, einer Richtung nach rechts, wenn das Fahrzeug von der Rückseite zur Vorderseite betrachtet wird.
1 ist eine Ansicht, die ein Aussehen der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der in 1 veranschaulichten Bildgebungsvorrichtung 100. 3 ist eine von der Rückseite betrachtete Ansicht der in 1 veranschaulichten Bildgebungsvorrichtung 100. 4 ist eine von der Rückseite betrachtete Ansicht eines Gehäuses 1 und eines Paars von Kameramodulen 2, die in 2 veranschaulicht sind. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des in 2 veranschaulichten Kameramoduls 2. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 5 veranschaulichten Kameramoduls 2. 7 ist eine Ansicht, die eine interne Konfiguration der Bildgebungsvorrichtung 100 in der Nähe eines in 1 veranschaulichten Verbindungsabschnitts 16 veranschaulicht. Es wird angegeben, dass 3 keine Abdeckung 17 veranschaulicht.
Die Bildgebungsvorrichtung 100 ist z. B. eine Stereokamera, die an der Innenseite einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, wie z. B. eines Kraftfahrzeugs, in Richtung der Vorderseite in einer Fahrtrichtung angebracht ist und ein Bild eines Objekts, wie z. B. einer Straße, eines vorausfahrenden Fahrzeugs, eines entgegenkommenden Fahrzeugs, eines Fußgängers oder eines Hindernisses aufnimmt. Die Bildgebungsvorrichtung 100 kann gleichzeitig Bilder eines Objekts durch das Paar von Kameramodulen 2 aufnehmen, die Parallaxe aus dem Paar von erfassten Bildern erhalten und einen Abstand zum Objekt, eine Relativgeschwindigkeit und dergleichen messen. Die Messergebnisse werden von der Bildgebungsvorrichtung 100 zu einer Steuervorrichtung des Fahrzeugs übertragen und zur Verarbeitung zum Steuern des Fahrens, Bremsens und dergleichen des Fahrzeugs verwendet.
Wie in 2 veranschaulicht ist, enthält die Bildgebungsvorrichtung 100 das Gehäuse 1, das Paar von Kameramodulen 2, das die Bilder des Objekts aufnimmt, und ein Signalverarbeitungssubstrat 7, auf dem die Schaltungselemente 71 bis 73 angebracht sind, die ein Ausgangssignal des Bildgebungselements 41 verarbeiten.
Wie in den 2 und 3 veranschaulicht ist, nimmt das Gehäuse 1 das Paar von Kameramodulen 2 und das Signalverarbeitungssubstrat 7 auf, wobei es eine Rolle spielt, die in dem Paar von Kameramodulen 2 und dem Signalverarbeitungssubstrat 7 erzeugte Wärme nach außen abzuleiten. Das Gehäuse 1 ist ein Metallgehäuse mit einer Kastenform, die in der Links-Rechts-Richtung lang ist, und wird z. B. durch Aluminiumdruckguss oder dergleichen hergestellt. Das Gehäuse 1 ist im Zustand des Aufnehmens des Paars von Kameramodulen 2 und des Signalverarbeitungssubstrats 7 von der Rückseite durch die Abdeckung 17 abgedeckt.
Die Abdeckung 17 besteht aus einer Metallplatte, wie z. B. einer Aluminiumplatte.
Wie in den 1 bis 4 veranschaulicht ist, weist das Gehäuse 1 einen Zwischenabschnitt 11 auf, der sich in der Links-Rechts-Richtung zwischen den beiden Endabschnitten 13 befindet. In dem Zwischenabschnitt 11 ist eine Wärmeableitungsrippe 12 vorgesehen. Die Wärmeableitungsrippe 12 ist durch das Anordnen mehrerer Wärmeableitungsplatten konfiguriert, die sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung in Intervallen entlang der Links-Rechts-Richtung erstrecken.
Wie in den 1, 2 und 4 veranschaulicht ist, ist ein Paar von Befestigungsabschnitten 14, an denen das Paar von Kameramodulen 2 befestigt ist, an den beiden Endabschnitten 13 des Gehäuses 1 in der Links-Rechts-Richtung vorgesehen. Jeder des Paars von Befestigungsabschnitten 14 weist eine rechteckige Kastenform auf und weist einen Stirnflächenabschnitt 14a auf, der der Vorderseite zugewandt ist. Der Stirnflächenabschnitt 14a ist zur Richtung der optischen Achse OA orthogonal und ist mit einem Durchgangsloch 14b versehen, in das die Objektiveinheit 3 des Kameramoduls 2 eingesetzt ist:
An den beiden Endabschnitten 13 des Gehäuses 1 ist in der Links-Rechts-Richtung ein Paar von Verbindungsabschnitten 16 vorgesehen. Wie später beschrieben wird, ist ein Paar Bildgebungselementsubstrate 4 mit dem Paar von Verbindungsabschnitten 16 verbunden. Das Paar von Verbindungsabschnitten 16 ist mit einem Intervall entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet. Jeder des Paars von Verbindungsabschnitten 16 ist zwischen einem Seitenflächenabschnitt 15, der jede Endfläche des Gehäuses 1 in der Links-Rechts-Richtung ist, und dem Befestigungsabschnitt 14 vorgesehen. Das heißt, jeder des Paars von Verbindungsabschnitten 16 ist an der Außenseite des Befestigungsabschnitts 14 in einer Auswärtsrichtung vom Zwischenabschnitt 11 in Richtung des Endabschnitts 13 des Gehäuses 1 angeordnet. Jeder des Paars von Verbindungsabschnitten 16 weist eine flache Plattenform entlang der Links-Rechts-Richtung auf und ist zu der Richtung der optischen Achse OA orthogonal. Es wird angegeben, dass der Seitenflächenabschnitt 15 ein Teil des Endabschnitts 13 sein kann.
Jedes des Paars von Kameramodulen 2 ist an dem Befestigungsabschnitt 14 des Gehäuses 1 in einem Zustand befestigt, in dem die Objektiveinheit 3, die der Vorderseite zugewandt ist, in das Durchgangsloch 14b des Befestigungsabschnitts 14 eingesetzt ist. Das Paar von Kameramodulen 2 ist in einem Zustand des Bereitstellens eines Intervalls befestigt, das einer Länge einer Grundlinie entspricht, die das Paar von Kameramodulen 2 in der Links-Rechts-Richtung verbindet. Jedes des Paars von Kameramodulen 2 ist in einem Zustand befestigt, in dem die Rotationsabweichung um die Richtung der optischen Achse OA eingestellt ist, d. h., in einem Zustand, in dem ein Rollwinkel des Objektivs 31 geeignet ist.
Wie in den 2 und 4 veranschaulicht ist, enthält jedes des Paars von Kameramodulen 2: die Objektiveinheit 3, die ein optisches Bildgebungssystem des Kameramoduls 2 ist; und das Bildgebungselementsubstrat 4, das eine Leiterplatte ist, auf der eine elektronische Komponente 43 angebracht ist, die das Bildgebungselement 41 und einen Verbinder 42 enthält. Das heißt, das Paar von Objektiveinheiten 3, das in dem Paar von Kameramodulen 2 enthalten ist, ist in einem Intervall entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet. Das in dem Paar von Kameramodulen 2 enthaltene Paar Bildgebungselementsubstrate 4 ist in einem Intervall entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet.
Wie in den 5 und 6 veranschaulicht ist, enthält die Objektiveinheit 3 ein Objektiv 31 und einen Flanschabschnitt 32, der das Objektiv 31 hält und mit dem Bildgebungselementsubstrat 4 verbunden ist.
Das Objektiv 31 erzeugt ein Objektbild auf einer Lichtempfangsfläche des Bildgebungselements 41, das auf dem Bildgebungselementsubstrat 4 angebracht ist. Ein Objektivtubus des Objektivs 31 kann aus Harz hergestellt sein.
Der Flanschabschnitt 32 weist eine Plattenform auf, die zur Richtung der optischen Achse OA orthogonal ist und sich entlang der Aufwärts-Abwärts-Richtung und der Links-Rechts-Richtung erstreckt. Ein röhrenförmiger Abschnitt, der den Objektivtubus des Objektivs 31 hält, ist in einem zentralen Abschnitt des Flanschabschnitts 32 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 32 ist mit einer Bezugsfläche 33 versehen, die zur Richtung der optischen Achse OA orthogonal ist und als ein Bezug für die Positionseinstellung des Objektivs 31 dient. Wenn das Kameramodul 2 an dem Gehäuse 1 befestigt ist, befindet sich die Bezugsfläche 33 mit dem Stirnflächenabschnitt 14a des Befestigungsabschnitts 14 in Kontakt, um die Position des Kameramoduls 2 in der Richtung der optischen Achse OA zu regeln.
Wie in 6 veranschaulicht ist, weist das Bildgebungselementsubstrat 4 eine Stirnfläche 4a, die eine Oberfläche ist, auf der das Bildgebungselement 41 angebracht ist, und eine Rückseite 4b, die eine der Stirnfläche 4a in der Richtung der optischen Achse OA gegenüberliegende Oberfläche ist, auf. Die Stirnfläche 4a des Bildgebungselementsubstrats 4 ist eine Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 auf der Vorderseite, während die Rückseite 4b des Bildgebungselementsubstrats 4 eine Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 auf der Rückseite ist. Die Stirnfläche 4a und die Rückseite 4b des Bildgebungselementsubstrats 4 sind die Hauptflächen mit einer großen Fläche unter den jeweiligen Oberflächen, die das Bildgebungselementsubstrat 4 bilden, und sind Oberflächen orthogonal zur Richtung der optischen Achse OA. Das Bildgebungselementsubstrat 4 wird an einer Position eingestellt, so dass das Objektbild, das durch das Objektiv 31 hindurchgegangen ist, auf der Lichtempfangsfläche des Bildgebungselements 41 erzeugt wird, und wird dann mit dem Flanschabschnitt 32 der Objektiveinheit 3 verbunden.
Wie in den 2 und 4 bis 6 veranschaulicht ist, weist das Bildgebungselementsubstrat 4 die Endabschnitte 48 und 49 in der Links-Rechts-Richtung auf. Die Endabschnitte 48 und 49 sind die Endabschnitte, die sich bei Betrachtung in der Richtung der optischen Achse OA in einer Auswärtsrichtung von den Schaltungselementen 71 bis 73 in Richtung des Bildgebungselements 41 befinden. Die Endabschnitte 48 und 49 enthalten in dieser Auswärtsrichtung einen ersten Endabschnitt 48 nah bei den Schaltungselementen 71 bis 73 und einen zweiten Endabschnitt 49 fern von den Schaltungselementen 71 bis 73. Mit anderen Worten, jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate 4 enthält: den ersten Endabschnitt 48, der sich bei Betrachtung in der Richtung der optischen Achse OA von den Schaltungselementen 71 bis 73 in der Auswärtsrichtung in Richtung des Bildgebungselements 41 befindet; und den zweiten Endabschnitt 49, der sich an der Außenseite des ersten Endabschnitts 48 in der Auswärtsrichtung der Schaltungselemente 71 bis 73 in Richtung des Bildgebungselements 41 befindet. Jedes des Paars von zweiten Endabschnitten 49, die in dem Paar Bildgebungselementsubstrate 4 enthalten sind, ist so angeordnet, dass es jedem des Paars von Verbindungsabschnitten 16 mit einem Intervall entlang der Richtung der optischen Achse OA zugewandt ist.
Das Bildgebungselement 41 enthält einen Bildsensor, wie z. B. einen komplementären Metall-Oxid-Halbleiter (CMOS) oder eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD). Wie in 6 veranschaulicht ist, ist das Bildgebungselement 41 auf jedem des Paars Bildgebungselementsubstrate 4 angebracht. Das Paar von Bildgebungselementen 41, die auf dem Paar Bildgebungselementsubstrate 4 angebracht sind, ist in einem Intervall entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet.
Das Bildgebungselement 41 ist mit dem Verbinder 42 verbunden, der auf der Rückseite 4b des Bildgebungselementsubstrats 4 angebracht ist.
Wie in den 3 und 7 veranschaulicht ist, ist der Verbinder 42 durch ein flexibles Verdrahtungselement 44, wie z. B. eine flexible gedruckte Schaltung (FPC) oder ein flexibles Flachkabel (FFC), mit einem an dem Signalverarbeitungssubstrat 7 angebrachten Verbinder 74 verbunden.
Wie in 2 veranschaulicht ist, weist das Signalverarbeitungssubstrat 7 eine Stirnfläche 7a, die eine Oberfläche ist, auf der die Schaltungselemente 71 bis 73 angebracht sind, und eine Rückseite 7b, die eine Oberfläche ist, die der Stirnfläche 7a in der Richtung der optischen Achse OA gegenüberliegt, auf. Die Stirnfläche 7a des Signalverarbeitungssubstrats 7 ist eine Oberfläche des Signalverarbeitungssubstrats 7 auf der Vorderseite; während die Rückseite 7b des Signalverarbeitungssubstrats 7 ist eine Oberfläche des Signalverarbeitungssubstrats 7 auf der Rückseite ist. Die Stirnfläche 7a und die Rückseite 7b des Signalverarbeitungssubstrats 7 sind Hauptflächen mit einer großen Fläche unter den jeweiligen Oberflächen, die das Signalverarbeitungssubstrat 7 bilden, und sind Oberflächen orthogonal zur Richtung der optischen Achse OA. Das Signalverarbeitungssubstrat 7 ist so angeordnet, dass es der Rückseite 4b des Bildgebungselementsubstrats 4 mit einem Intervall auf der Rückseite des Bildgebungselementsubstrats 4 zugewandt ist. Das Signalverarbeitungssubstrat 7 ist durch ein Befestigungselement, wie z. B. einer Schraube, am Gehäuse 1 befestigt. Eine Befestigungsposition 7c des Signalverarbeitungssubstrats 7 bezüglich des Gehäuses 1 befindet sich bei Betrachtung in der Richtung der optischen Achse OA zwischen dem Paar Bildgebungselementsubstrate 4 und den Schaltungselementen 71 bis 73.
Die Schaltungselemente 71 bis 73 enthalten ein erstes Schaltungselement 71, ein zweites Schaltungselement 72 und ein drittes Schaltungselement 73. Das erste Schaltungselement 71 ist eine integrierte Schaltung, die ein aufgenommenes Bild verarbeitet, das durch ein Bildsignal angegeben ist, das ein Ausgangssignal des Bildgebungselements 41 ist, und enthält eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA) oder dergleichen. Das zweite Schaltungselement 72 ist ein Prozessor, der verschiedene Typen von Signalverarbeitung und arithmetischer Verarbeitung ausführt, und enthält eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU) oder dergleichen. Das dritte Schaltungselement 73 enthält einen Speicher oder dergleichen, der zur temporären Speicherung von Daten oder einem Programm verwendet wird.
Die Schaltungselemente 71 bis 73 sind an einem Zwischenabschnitt 76 zwischen den beiden Endabschnitten 75 des Signalverarbeitungssubstrats 7 in der Links-Rechts-Richtung angebracht. Die Schaltungselemente 71 bis 73 sind zwischen dem Paar von Bildgebungselementen 41 angeordnet, die bei Betrachtung in der Richtung der optischen Achse OA in einem Intervall entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind.
Die Schaltungselemente 71 bis 73 sind Schaltungselemente, die jeweils ein große Menge der Wärmeerzeugung aufweisen, die eine Wärmeableitung im Gehäuse 1 und dergleichen erfordert. Die Schaltungselemente 71 bis 73 sind durch ein Zwischenelement 8, das eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, mit dem Zwischenabschnitt 11 des Gehäuses 1 verbunden. Das Zwischenelement 8 kann aus einem Wärmeübertragungselement, wie z. B. einem Gel, einer Platte oder einem Fett mit Wärmeleitfähigkeit, bestehen, ist aber nicht besonders darauf eingeschränkt.
Die Schaltungselemente 71 bis 73 sind mit dem Verbinder 74 verbunden, der auf der Rückseite 7b des Signalverarbeitungssubstrats 7 angebracht ist. Wie in den 3 und 7 veranschaulicht ist, ist der Verbinder 74 durch das Verdrahtungselement 44 mit dem auf dem Bildgebungselementsubstrat 4 angebrachten Verbinder 42 verbunden. Es wird angegeben, dass die Schaltungselemente 71 bis 73 nicht auf die oben beschriebenen Schaltungselemente eingeschränkt sind.
Bei der obigen Konfiguration gibt das Bildgebungselement 41 des Kameramoduls 2 ein dem aufgenommenen Bild entsprechendes Bildsignal an das Bildgebungselementsubstrat 4 aus, wenn in der Bildgebungsvorrichtung 100 das Kameramodul 2 ein Bild eines Objekts aufnimmt. Das an das Bildgebungselementsubstrat 4 ausgegebene Bildsignal durchläuft ein Verdrahtungsmuster des Bildgebungselementsubstrats 4, den Verbinder 42 und das Verdrahtungselement 44 und wird dann vom Verbinder 74 in das Signalverarbeitungssubstrat 7 eingegeben. Das in das Signalverarbeitungssubstrat 7 eingegebene Bildsignal wird durch ein Verdrahtungsmuster des Signalverarbeitungssubstrats 7 in die Schaltungselemente 71 bis 73 eingegeben. Die Schaltungselemente 71 bis 73 führen eine Bildverarbeitung an dem aufgenommenen Bild aus, das durch das eingegebene Bildsignal angegeben wird, führen eine Stereoabgleichverarbeitung oder dergleichen aus, um einen Abstand zu dem Objekt zu messen, oder führen eine Musterabgleichverarbeitung oder dergleichen aus, um eine Bilderkennung auszuführen.
Während des Betriebs der Bildgebungsvorrichtung 100, wie oben beschrieben worden ist, erzeugen das Bildgebungselement 41 und die Schaltungselemente 71 bis 73 Wärme. Die Menge der Wärmeerzeugung der Schaltungselemente 71 bis 73 ist größer als die Menge der Wärmeerzeugung des Bildgebungselements 41. Die Schaltungselemente 71 bis 73 sind durch das Signalverarbeitungssubstrat 7 und das Zwischenelement 8 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Die in den Schaltungselementen 71 bis 73 erzeugte Wärme wird hauptsächlich zum Gehäuse 1 übertragen und nach außen abgeleitet.
In einem Fall, in dem die Anzahl der Pixel des Bildgebungselements 41 wie in der herkömmlichen Bildgebungsvorrichtung 100 klein ist, ist hier die Menge der Wärmeerzeugung des Bildgebungselements 41 klein und ist außerdem sein Temperaturanstieg klein. In den letzten Jahren nimmt jedoch die Anzahl der Pixel des Bildgebungselements 41 in der Bildgebungsvorrichtung 100 tendenziell im hohen Maße zu, nimmt die Menge der Wärmeerzeugung tendenziell in hohem Maße zu und nimmt der Temperaturanstieg außerdem tendenziell zu. Ein Grund, warum die Anzahl der Pixel des Bildgebungselements 41 tendenziell zunimmt, ist, dass es einen Bedarf an einer Erweiterung des Blickwinkels der Bildgebungsvorrichtung 100 gibt, wie z. B. die Erweiterung des Blickwinkels in der Links-Rechts-Richtung, um das Herausspringen eines Fußgängers oder eines Fahrrads zu bewältigen, das von einem neuen Fahrzeugbewertungsprogramm (NCAP) gefordert wird. Zusätzlich ist es außerdem notwendig, die Genauigkeit der Bilderkennung eines Objekts zu erhöhen, wobei es einen Bedarf an einer Erhöhung der Genauigkeit und der Geschwindigkeit der Bildgebungsvorrichtung 100 gibt.
Das meiste der im Bildgebungselement 41 erzeugten Wärme wird zu dem Bildgebungselementsubstrat 4 übertragen, auf dem das Bildgebungselement 41 angebracht ist, während das meiste der zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragenen Wärme durch das Verdrahtungsmuster des Bildgebungselementsubstrats 4 diffundiert wird. Das heißt, das meiste der im Bildgebungselement 41 erzeugten Wärme wird durch das Verdrahtungsmuster des Bildgebungselementsubstrats 4 diffundiert. Es ist wichtig, wie die Wärme, die zum Bildgebungselementsubstrats übertragen worden ist, zum Gehäuse 1 übertragen wird, um den Temperaturanstieg des Bildgebungselements 41 zu unterdrücken.
Ein Weg zum Übertragen der in dem Bildgebungselementsubstrat 4 erzeugten Wärme von der Objektiveinheit 3 zum Gehäuse 1 ist als ein Wärmeübertragungsweg vom Bildgebungselementsubstrat 4 zum Gehäuse 1 vorstellbar. Dieser Wärmeübertragungsweg von der Objektiveinheit 3 weist eine begrenzte Wärmeübertragungswirkung auf, weil der Objektivtubus des Objektivs 31 aus Harz besteht und eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Überdies müssen der Objektivtubus des Objektivs 31 und das Bildgebungselementsubstrat 4 in der Luft getragen werden, so dass eine dreidimensionale Positionseinstellung ausgeführt werden kann. Zwischen dem Objektivtubus des Objektivs 31 und dem Bildgebungselementsubstrat 4 ist nur ein Spalt oder ein Klebstoff vorhanden. Selbst wenn der Objektivtubus des Objektivs 31 aus Metall besteht, ist es schwierig zu erwarten, dass die zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragene Wärme durch den Objektivtubus des Objektivs 31 zum Gehäuse 1 übertragen wird.
Deshalb wird in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die im Bildgebungselement 41 erzeugte Wärme durch das Verbinden eines später zu beschreibenden freiliegenden Bereichs 47, der im Bildgebungselementsubstrat 4 vorgesehen ist, mit dem Gehäuse 1 effizient vom Bildgebungselementsubstrat 4 zu dem Gehäuse 1 übertragen.
8 ist eine schematische Ansicht, die eine gestapelte Struktur und den freiliegenden Bereich 47 des Bildgebungselementsubstrats 4 veranschaulicht.
Wie in 8 veranschaulicht ist, weist das Bildgebungselementsubstrat 4 eine mehrschichtige Struktur auf, in der eine Isolierschicht 51 und eine Leiterschicht 52 gestapelt sind. Die Isolierschicht 51 ist die äußerste Schicht des Bildgebungselementsubstrats 4 und enthält eine erste Isolierschicht 51a, die aus einem Isolierfilm, wie z. B. Lötstopplack, besteht, und eine zweite Isolierschicht 51b, die eine Schicht innerhalb des Bildgebungselementsubstrats 4 ist und aus einem isolierenden Basismaterial, wie z. B. einem Glasepoxidbasismaterial, besteht.
Die Leiterschicht 52 ist eine Schicht, die eine Metallfolie, wie z. B. eine Kupferfolie, enthält, und ist eine Schicht, auf der das Verdrahtungsmuster des Bildgebungselementsubstrats 4 ausgebildet ist. Die Leiterschicht 52 weist eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die Isolierschicht 51 auf. Die Leiterschicht 52 enthält eine erste Leiterschicht 52a mit einem Masseverdrahtungsmuster, eine zweite Leiterschicht 52b und eine dritte Leiterschicht 52c, die ein anderes Verdrahtungsmuster als die Masse aufweisen, und ein Durchgangsloch 52d, das eine Leitung zwischen den jeweiligen Schichten der Leiterschicht 52 ermöglicht. Es wird angegeben, dass die Leiterschicht 52 aus einer Metallfolie bestehen kann, die unter Verwendung eines anderen Metallmaterials als Kupfer gebildet wird.
Wie in den 6 und 8 veranschaulicht ist, weist die Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 einen Montagebereich 45, einen abgedeckten Bereich 46 und einen freiliegenden Bereich 47 auf. Der Montagebereich 45 ist ein Bereich, in dem die elektronische Komponente 43, die das Bildgebungselement 41 und den Verbinder 42 enthält, auf dem Bildgebungselementsubstrat 4 angebracht ist. In dem Montagebereich 45 ist die elektronische Komponente 43 durch ein Verbindungsmaterial 54, wie z. B. Lot, mit der Leiterschicht 52 verbunden. Der abgedeckte Bereich 46 ist ein Bereich, in dem die Leiterschicht 52 mit der Isolierschicht 51 abgedeckt ist. Der freiliegende Bereich 47 ist ein Bereich, in dem die Leiterschicht 52 anders als in dem Montagebereich 45 und dem abgedeckten Bereich 46 von der Isolierschicht 51 freigelegt ist. Der freiliegende Bereich 47 ist zur Richtung der optischen Achse OA orthogonal und ist mit dem Verbindungsabschnitt 16 des Gehäuses 1 verbunden.
Der freiliegende Bereich 47 kann z. B. einfach nur durch das Abschälen der ersten Isolierschicht 51a als die äußerste Schicht, die aus dem Isolierfilm, wie z. B. dem Lötstopplack, besteht, und das Freilegen der Leiterschicht 52 auf der Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 gebildet werden. Alternativ kann der freiliegende Bereich 47 außerdem gebildet werden, indem ein Abschnitt der Leiterschicht 52, der auf der Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 freigelegt werden soll, nicht vorher mit der ersten Isolierschicht 51a abgedeckt wird.
Die in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegende Leiterschicht 52 kann die erste Leiterschicht 52a, die das Masseverdrahtungsmuster aufweist, oder die Leiterschicht 52, die mit der ersten Leiterschicht 52a elektrisch verbunden ist, sein. Wenn die Leiterschicht 52, die in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegend ist, die Leiterschicht 52 ist, die das gleiche Potential wie die Masse aufweist, tritt ein elektrischer Defekt, wie z. B. ein elektrischer Kriechverlust, nicht auf, was bevorzugt ist.
Weil der freiliegende Bereich 47 in der Leiterschicht 52 vorgesehen ist, die das gleiche Potential wie die Masse aufweist, kann das Bildgebungselementsubstrat 4 die Leiterschicht 52 mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit einfach freilegen, während es die elektrische Funktion des Bildgebungselementsubstrats 4 sicherstellt. Ferner kann das Bildgebungselementsubstrat 4 das Verdrahtungsmuster, das eine elektrische Schaltung des Bildgebungselementsubstrats 4 bildet, außerdem für die Wärmeübertragung zum Gehäuse 1 verwenden.
Bei der obigen Konfiguration kann die Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Leiterschicht 52 des Bildgebungselementsubstrats 4, durch die das meiste der im Bildgebungselement 41 erzeugten Wärme zum Gehäuse 1 hindurchgeht, ohne Eingriff der Isolierschicht 51 mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit verbinden. Im Ergebnis kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die im Bildgebungselement 41 erzeugte Wärme effizient zum Gehäuse 1 übertragen. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizient ableiten.
Hier sind die Schaltungselemente 71 bis 73, die jeweils eine große Menge der Wärmeerzeugung aufweisen, durch das Zwischenelement 8 in der Bildgebungsvorrichtung 100 mit dem Zwischenabschnitt 11 des Gehäuses 1 verbunden. Das Gehäuse 1 weist eine derartige Temperaturverteilung auf, dass die Stellen des Zwischenabschnitts 11 des Gehäuses 1, mit denen die Schaltungselemente 71 bis 73 verbunden sind, die höchste Temperatur aufweisen, und dass die Temperatur geringer wird, wenn ein Abstand von den Verbindungsstellen der Schaltungselemente 71 bis 73 in der Auswärtsrichtung zunimmt.
Ein Grund für eine derartige Temperaturverteilung ist, dass die Wärmemenge, die durch das Gehäuse 1 abgeführt werden kann, die Wärmemenge übersteigt, die zum Gehäuse 1 übertragen wird, wenn der Abstand von den Verbindungsstellen der Schaltungselemente 71 bis 73 in der Auswärtsrichtung zunimmt. In Anbetracht einer derartigen Temperaturverteilung kann die im Bildgebungselement 41 erzeugte Wärme effizienter zum Gehäuse 1 übertragen werden, wenn die Wärme vom Bildgebungselementsubstrat 4 zum Gehäuse 1 im Endabschnitt 13 des Gehäuses 1, der von den Verbindungsstellen der Schaltungselemente 71 bis 73 in der Auswärtsrichtung entfernt ist, übertragen wird.
Insbesondere weist die im Zwischenabschnitt 11 des Gehäuses 1 vorgesehene Wärmeableitungsrippe 12 die Struktur auf, bei der die sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung erstreckenden Wärmeableitungsplatten in Intervallen in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind. Das Gehäuse 1 weist eine Struktur auf, bei der es einfach ist, Frischluft von der Unterseite des Gehäuses 1 aufzunehmen und die Luft zur Oberseite des Gehäuses 1 auszustoßen, wobei die Temperatur der Unterseite des Endabschnitts 13 tiefer als die der Oberseite des Endabschnitts 13 ist. Deshalb kann die im Bildgebungselement 41 erzeugte Wärme effizient zum Gehäuse 1 übertragen werden, wenn die Wärme vom Bildgebungselementsubstrat 4 wenigstens auf der Unterseite des Endabschnitts 13 des Gehäuses 1 zum Gehäuse 1 übertragen wird.
In der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der freiliegende Bereich 47 jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate 4 in dem zweiten Endabschnitt 49 vorgesehen, der sich an der Außenseite des ersten Endabschnitts 48 in der Auswärtsrichtung von den Schaltungselementen 71 bis 73 in Richtung des Bildgebungselements 41 befindet, wie in 2 veranschaulicht ist. Ferner ist der freiliegende Bereich 47 mit dem Verbindungsabschnitt 16 verbunden, der in dem Endabschnitt 13 des Gehäuses 1 in der Auswärtsrichtung vorgesehen ist.
Bei der obigen Konfiguration ist in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der freiliegende Bereich 47, der im Bildgebungselementsubstrat 4 vorgesehen ist, mit dem Verbindungsabschnitt 16 des Gehäuses 1 verbunden, der eine relativ niedrige Temperatur aufweist. Im Ergebnis kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme, die vom Bildgebungselement 41 zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragen worden ist, effizient zum Gehäuse 1 übertragen. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizienter ableiten.
Ferner enthält in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der auf dem Bildgebungselementsubstrat 4 vorgesehene freiliegende Bereich 47 die Leiterschicht 52 mit dem Verdrahtungsmuster, das die elektrische Schaltung des Bildgebungselementsubstrats 4 bildet, wie in 8 veranschaulicht ist.
Bei der obigen Konfiguration ist es in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform überflüssig, die Leiterschicht 52 des Bildgebungselementsubstrats 4, die zur Wärmeübertragung zum Gehäuse 1 zu verwenden ist, speziell vorzusehen, wobei folglich der freiliegende Bereich 47 einfach bereitgestellt werden kann. Im Ergebnis kann in der Bildgebungsvorrichtung. 100 die vom Bildgebungselement 41 zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragene Wärme effizient und einfach zum Gehäuse 1 übertragen werden. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizient und einfach ableiten.
Ferner sind in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die freiliegenden Bereiche 47 des Paars Bildgebungselementsubstrate 4 durch die Zwischenelemente 6, die jeweils eine Wärmeleitfähigkeit aufweisen, mit den Verbindungsabschnitten 16 des Gehäuses 1 verbunden, wie in den 2 und 7 veranschaulicht ist. Das Zwischenelement 6 kann aus einem Wärmeübertragungselement, wie z. B. einem Gel, einer Platte oder einem Fett mit Wärmeleitfähigkeit, bestehen, ist aber nicht besonders darauf eingeschränkt.
Bei der obigen Konfiguration können in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der freiliegende Bereich 47 und der Verbindungsabschnitt 16 in engerem Kontakt miteinander verbunden sein, ohne die Form des Bildgebungselementsubstrats 4 oder des Gehäuses 1 signifikant zu ändern. Im Ergebnis kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme, die vom Bildgebungselement 41 zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragen worden ist, effizienter zum Gehäuse 1 übertragen. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizienter ableiten.
Ferner ist in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der zweite Endabschnitt 49 des Bildgebungselementsubstrats 4, das mit dem freiliegenden Bereich 47 versehen ist, an der Außenseite des Endabschnitts 75 des Signalverarbeitungssubstrats 7 angeordnet, wie in 2 veranschaulicht ist.
Bei der obigen Konfiguration kann in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der freiliegende Bereich 47 in der Auswärtsrichtung von den Schaltungselementen 71 bis 73, die eine große Menge an Wärmeerzeugung aufweisen, und dem Signalverarbeitungssubstrat 7, auf dem die Schaltungselemente 71 bis 73 angebracht sind, getrennt sein. In der Bildgebungsvorrichtung 100 wird der freiliegende Bereich 47 kaum durch die Wärme der Schaltungselemente 71 bis 73 und des Signalverarbeitungssubstrats 7 beeinflusst. Im Ergebnis kann in der Bildgebungsvorrichtung 100 die vom Bildgebungselement 41 zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragene Wärme effizienter zum Gehäuse 1 übertragen werden. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizienter ableiten.
Ferner ist in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der freiliegende Bereich 47 jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate 4 orthogonal zur Richtung der optischen Achse OA, wobei er so angeordnet ist, dass er jedem des Paars von Verbindungsabschnitten 16 mit einem Intervall in der Richtung der optischen Achse OA zugewandt ist, wie in 2 veranschaulicht ist. Ferner ist das Zwischenelement 6 für das Intervall zwischen jedem der freiliegenden Bereiche 47 des Paars Bildgebungselementsubstrate 4 und jedem des Paars von Verbindungsabschnitten 16 vorgesehen. Das heißt, in der Bildgebungsvorrichtung 100 ist das Zwischenelement 6 bezüglich des Intervalls zwischen dem freiliegenden Bereich 47 und dem Verbindungsabschnitt 16 vorgesehen, die zur Richtung der optischen Achse OA orthogonal und parallel zueinander sind.
Bei der obigen Konfiguration ist in der Bildgebungsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Dicke des Zwischenelements 6 in der Richtung der optischen Achse OA konstant. Im Ergebnis kann in der Bildgebungsvorrichtung 100 die vom Bildgebungselement 41 zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragene Wärme effizienter zum Gehäuse 1 übertragen werden. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizienter ableiten.
Wenn insbesondere in der Bildgebungsvorrichtung 100 das Kameramodul 2 an dem Gehäuse 1 angebracht ist, wird die Positionseinstellung des Kameramoduls 2 in der Richtung der optischen Achse OA ausgeführt, wobei dann die Positionseinstellung in der Aufwärts-Abwärts-Richtung und der Links-Rechts-Richtung und die Positionseinstellung in einer Drehrichtung um die Richtung der optischen Achse OA ausgeführt werden. Weil in der Bildgebungsvorrichtung 100 der freiliegende Bereich 47 und der Verbindungsabschnitt 16 zur Richtung der optischen Achse OA orthogonal und zueinander parallel sind, kann das Intervall zwischen dem freiliegenden Bereich 47 und dem Verbindungsabschnitt 16 sogar in einem derartigen Fall konstant gehalten werden, in dem die Positionsanpassung in der Aufwärts-Abwärts-Richtung, der Links-Rechts-Richtung und der Drehrichtung ausgeführt wird. Im Ergebnis kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Dicke des Zwischenelements 6 in der Richtung der optischen Achse OA konstant halten, selbst wenn die Positionseinstellung in der Aufwärts-Abwärts-Richtung und der Links-Rechts-Richtung ausgeführt wird. Folglich kann die vom Bildgebungselement 41 zum Bildgebungselementsubstrat 4 übertragene Wärme effizient und stabil zum Gehäuse 1 übertragen werden. Deshalb kann die Bildgebungsvorrichtung 100 die Wärme vom Bildgebungselement 41 effizient und stabil ableiten.
[Modifikation des freiliegenden Bereichs]
9 ist eine schematische Ansicht, die eine erste Modifikation des freiliegenden Bereichs 47 des Bildgebungselementsubstrats 4 veranschaulicht.
In dem in 8 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 ist die auf der Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegende Leiterschicht 52 mit der ersten Leiterschicht 52a elektrisch verbunden, die das Masseverdrahtungsmuster aufweist.
Andererseits kann bei dem in 9 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 die auf der Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegende Leiterschicht 52 die Leiterschicht 52 sein, die nicht mit der ersten Leiterschicht 52a elektrisch verbunden ist.
Spezifisch kann die in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegende Leiterschicht 52 eine vierte Leiterschicht 52e, die kein Verdrahtungsmuster aufweist, oder die Leiterschicht 52, die mit der vierten Leiterschicht 52e in dem in 9 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 elektrisch verbunden ist, sein. Die vierte Leiterschicht 52e ohne Verdrahtungsmuster ist von den anderen Leiterschichten 52 mit den Verdrahtungsmustern, die die elektrische Schaltung des Bildgebungselementsubstrats 4 bilden, isoliert. Die vierte Leiterschicht 52e ohne Verdrahtungsmuster kann die Leiterschicht 52 sein, die für die Wärmeableitung dediziert ist, die zum Übertragen der Wärme des Bildgebungselementsubstrats 4 zum Gehäuse 1 vorgesehen ist.
Hier ist die Leiterschicht 52 mit dem Verdrahtungsmuster z. B. die Leiterschicht 52, die die elektrische Schaltung bildet, die eine elektrische Funktion des Bildgebungselementsubstrats 4 implementiert, wie z. B. die erste Leiterschicht 52a bis dritte Leiterschicht 52c. Andererseits ist die Leiterschicht 52 ohne Verdrahtungsmuster z. B. die Leiterschicht 52, die nicht die elektrische Schaltung bildet, die die elektrische Funktion des Bildgebungselementsubstrats 4 implementiert, wie z. B. die vierte Leiterschicht 52e.
Die Leiterschicht 52 ohne Verdrahtungsmuster ist von der Leiterschicht 52 mit dem Verdrahtungsmuster isoliert.
Weil das in 9 veranschaulichte Bildgebungselementsubstrat 4 die zur Wärmeableitung dedizierte Leiterschicht 52 als die im freiliegenden Bereich 47 freiliegende Leiterschicht 52 verwendet, kann die elektrische Funktion des Bildgebungselementsubstrats 4 zuverlässiger sichergestellt werden.
10 ist eine schematische graphische Darstellung, die eine zweite Modifikation des freiliegenden Bereichs 47 des Bildgebungselementsubstrats 4 veranschaulicht.
Bei dem in 8 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 befindet sich die Oberfläche der im freiliegenden Bereich 47 freiliegenden Leiterschicht 52 in direkten Kontakt mit dem Zwischenelement 6. Andererseits kann die Oberfläche der Leiterschicht 52, die in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegt, in dem in 10 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 mit einem Verbindungsmaterial 55 abgedeckt sein. Das Verbindungsmaterial 55 ist ein Verbindungsmaterial, wie z. B. Lot, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und mit der Leiterschicht 52 verbunden werden kann. In dem in 10 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 befindet sich die Oberfläche des Verbindungsmaterials 55 mit dem Zwischenelement 6 in Kontakt.
Wenn die aus einer Kupferfolie oder dergleichen bestehende Leiterschicht 52 auf der Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats 4 freiliegend ist, ist es wahrscheinlich, dass Korrosion und elektrolytische Korrosion in der Leiterschicht 52 auftreten, was die Lebensdauer des Bildgebungselementsubstrats 4 beeinflussen kann. Weil die Oberfläche der Leiterschicht 52, die in dem freiliegenden Bereich 47 freiliegend ist, in dem in 10 veranschaulichten Bildgebungselementsubstrat 4 mit dem Verbindungsmaterial 55 abgedeckt ist, ist es möglich, die Korrosion und die elektrolytische Korrosion der freiliegenden Leiterschicht 52 zu unterdrücken. Das in 10 veranschaulichte Bildgebungselementsubstrat 4 kann die Lebensdauer des Bildgebungselementsubstrats 4 verlängern.
Ferner kann das Verbindungsmaterial 55 das gleiche wie das Verbindungsmaterial 54 sein, das die elektronische Komponente 43 und die Leiterschicht 52 in dem Montagebereich 45 verbindet. In diesem Fall wird das Verbindungsmaterial 55 zu der Leiterschicht 52 in dem freiliegenden Bereich 47 als Teil des Prozesses des Anbringens der elektronischen Komponente 43 auf dem Bildgebungselementsubstrat 4 hinzugefügt. Wenn das Verbindungsmaterial 54 und das Verbindungsmaterial 55 das gleiche Lot sind, wird ein Aufschmelz-Lötverbindungsprozess als der Prozess zum Anbringen der elektronischen Komponente 43 auf dem Bildgebungselementsubstrat 4 ausgeführt. In diesem Fall kann die Leiterschicht 52 in dem freiliegenden Bereich 47 nur durch das Auftragen des Lots auf die Leiterschicht 52 in dem freiliegenden Bereich 47 mit dem Verbindungsmaterial 55 abgedeckt werden, wenn das als das Verbindungsmaterial 54 verwendete Lot auf das Bildgebungselementsubstrat 4 aufgebracht wird. Das in 10 veranschaulichte Bildgebungselementsubstrat 4 kann die Lebensdauer des Bildgebungselementsubstrats 4 verlängern, ohne die Anzahl der Schritte des Montageprozesses zu erhöhen.
<Andere>
Es wird angegeben, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt ist und verschiedene Modifikationsbeispiele enthält. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind z. B. ausführlich beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung in einer einfach verständlichen Weise zu beschreiben, und sind nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform eingeschränkt, die die gesamte Konfiguration enthält, die oben beschrieben worden ist. Ferner können einige Konfigurationen einer bestimmten Ausführungsform durch die Konfigurationen einer weiteren Ausführungsform ersetzt werden, während ferner eine Konfiguration einer weiteren Ausführungsform zu einer Konfiguration einer bestimmten Ausführungsform hinzugefügt werden kann. Ferner können bezüglich einiger Konfigurationen jeder Ausführungsform eine Ergänzung, eine Löschung oder eine Ersetzung anderer Konfigurationen ausgeführt werden.
Ferner kann ein Teil oder alles jeder der oben beschriebenen Konfigurationen, Funktionen, Verarbeitungseinheiten, Verarbeitungsmittel und dergleichen z. B. durch Hardware durch das Entwerfen mit einer integrierten Schaltung und dergleichen verwirklicht werden. Ferner können die oben beschriebenen jeweiligen Konfigurationen, Funktionen und dergleichen durch Software durch den Prozessor implementiert werden, der ein Programm zum Implementieren der jeweiligen Funktionen interpretiert und ausführt. Die Informationen, wie z. B. Programme, Bänder und Dateien, die die jeweiligen Funktionen verwirklichen, können in einer Speichervorrichtung, wie z. B. einem Speicher, einer Festplatte und einem Festkörperlaufwerk (SSD), oder einem Speichermedium, wie z. B. einer IC-Karte, einer SD-Karte und einer DVD, installiert sein.
Ferner sind nur eine Steuerleitung und eine Informationsleitung veranschaulicht worden, die für die Beschreibung als notwendig erachtet werden, wobei nicht alle für ein Produkt erforderlichen Steuerleitungen und Informationsleitungen veranschaulicht sind. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die meisten der Konfigurationen praktisch miteinander verbunden sind.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
16: Verbindungsabschnitt
3: Objektiveinheit
4: Bildgebungselementsubstrat
41: Bildgebungselement
43: elektronische Komponente
45: Montagebereich
46: abgedeckter Bereich
47: freiliegender Bereich
48: erster Endabschnitt
49: zweiter Endabschnitt
51: Isolierschicht
52: Leiterschicht
54: Verbindungsmaterial
55: Verbindungsmaterial
6: Zwischenelement
7: Signalverarbeitungssubstrat
71: erstes Schaltungselement
72: zweites Schaltungselement
73: drittes Schaltungselement
100: Bildgebungsvorrichtung
OA: optische Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016208125 A [0004]

Claims

Bildgebungsvorrichtung, die umfasst: ein Bildgebungselementsubstrat, auf dem eine Isolierschicht und eine Leiterschicht gestapelt sind und ein Bildgebungselement angebracht ist; und ein Gehäuse, das das Bildgebungselementsubstrat aufnimmt, wobei eine Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats einen Montagebereich, auf dem eine elektronische Komponente, die das Bildgebungselement enthält, angebracht ist, einen abgedeckten Bereich, in dem die Leiterschicht mit der Isolierschicht abgedeckt ist, und einen freiliegenden Bereich, in dem die Leiterschicht von der Isolierschicht freigelegt ist, aufweist, und der freiliegende Bereich mit dem Gehäuse verbunden ist.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst ein Signalverarbeitungssubstrat, das so angeordnet ist, dass es einer Rückseite des Bildgebungselementsubstrats zugewandt ist, und auf dem ein Schaltungselement, das ein Ausgangssignal der Bildgebungsvorrichtung verarbeitet, angebracht ist, wobei die Rückseite einer Stirnfläche des Bildgebungselementsubstrats, auf der das Bildgebungselement angebracht ist, gegenüberliegt, wobei das Bildgebungselementsubstrat ein Paar Bildgebungselementsubstrate enthält, die mit einem Intervall in einer Richtung entlang der Stirnfläche angeordnet sind, das Schaltungselement bei Betrachtung aus einer Richtung der optischen Achse einer Objektiveinheit, die ein Objektbild auf dem Bildgebungselement erzeugt, zwischen dem Paar Bildgebungselementsubstrate angeordnet ist, jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate einen ersten Endabschnitt, der sich bei Betrachtung aus der Richtung der optischen Achse in einer Auswärtsrichtung von dem Schaltungselement in Richtung des Bildgebungselements befindet, und einen zweiten Endabschnitt, der sich auf einer Außenseite des ersten Endes in der Auswärtsrichtung befindet, aufweist und der freiliegende Bereich in dem zweiten Endabschnitt jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate vorgesehen ist und mit einem Endabschnitt verbunden ist, der sich in der Auswärtsrichtung des Gehäuses befindet.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der freiliegende Bereich durch ein Zwischenelement mit Wärmeleitfähigkeit mit dem Gehäuse verbunden ist.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der zweite Endabschnitt des Bildgebungselementsubstrats, der mit dem freiliegenden Bereich versehen ist, an einer Außenseite eines Endabschnitts angeordnet ist, der sich in der Auswärtsrichtung des Signalverarbeitungssubstrats befindet.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse ein Paar von Verbindungsabschnitten enthält, mit denen die freiliegenden Bereiche des Paars Bildgebungselementsubstrate verbunden sind, das Paar von Verbindungsabschnitten zur Richtung der optischen Achse orthogonal ist und mit einem Intervall in einer Richtung entlang der Stirnfläche angeordnet ist, der freiliegende Bereich jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate zur Richtung der optischen Achse orthogonal ist und so angeordnet ist, dass er jedem des Paars von Verbindungsabschnitten mit einem Intervall in der Richtung der optischen Achse zugewandt ist, und das Zwischenelement für das Intervall zwischen dem freiliegenden Bereich jedes des Paars Bildgebungselementsubstrate und jedem des Paars von Verbindungsabschnitten vorgesehen ist.
Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Komponente unter Verwendung eines Verbindungsmaterials im Montagebereich auf dem Bildgebungselementsubstrat angebracht ist, und eine zur Oberfläche des Bildgebungselementsubstrats freiliegende Oberfläche der Leiterschicht in dem freiliegenden Bereich mit dem Verbindungsmaterial abgedeckt ist.