JP2007295105A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、携帯電話やデジタルカメラ等に搭載され、静止画像や動画像の撮像を行う撮像装置(超小型カメラモジュール等)に関するものである。 The present invention relates to an imaging device (such as a micro camera module) that is mounted on a mobile phone, a digital camera, or the like and that captures a still image or a moving image.
ビデオカメラ等では、その使用環境や連続使用により、筐体内の温度が上昇する。この筐体内の温度上昇に伴い、CCDを含む電子部品の故障や性能劣化が生じる場合がある。
また、CCDでは露光時間が長くなるほど、熱ノイズによる画質への影響が大きくなる。特に微光(夜間等)での撮像時には、画像中に熱ノイズが明るく写り込む場合がある。
このような電子部品への熱影響を抑制するために、様々な放熱方法(放熱構造)が提案されている。
In a video camera or the like, the temperature in the housing rises due to its use environment or continuous use. As the temperature in the housing rises, the electronic components including the CCD may fail or the performance may deteriorate.
Further, in the CCD, the longer the exposure time, the greater the influence on the image quality due to thermal noise. In particular, when imaging in low light (such as at night), thermal noise may appear bright in the image.
In order to suppress the thermal influence on such electronic components, various heat dissipation methods (heat dissipation structures) have been proposed.
例えば、特許文献1に記載のビデオカメラの放熱構造では、各プリント基板上の各電子部品とカメラ筐体の各壁板との間に熱伝導性ゴムを介装している。各電子部品から発生した熱は、熱伝導性ゴムを介して各壁板に伝わり、更にカメラ筐体外へ放熱される。この放熱構造により、カメラ筐体に通気口を設けたり、カメラ筐体の外形寸法を大きくしたりする必要がなくなる。
For example, in the heat dissipation structure for a video camera described in
従来の撮像装置は、以上のように構成されていたので、カメラ筐体に通気口を設けたり、カメラ筐体の外形寸法を大きくする、或いは熱伝導性ゴムを介装させる等の種々の放熱構造を備えている。
しかしながら、近年の携帯電話等電子機器の小型化に伴い、放熱のために使用可能な空間が減少しており、従来のような放熱構造(通気口、外形寸法の大型化、熱伝導性ゴムの介装等)を設けるスペースが限定されてきている。
従って、電子部品、特に撮像素子(CCD)への熱影響を抑制して十分な画質を確保するだけの放熱効率を得られていないという課題があった。
Since the conventional image pickup apparatus is configured as described above, various heat dissipation such as providing a vent in the camera casing, increasing the outer dimension of the camera casing, or interposing a heat conductive rubber. It has a structure.
However, with the recent miniaturization of electronic devices such as mobile phones, the space that can be used for heat dissipation has decreased, and a conventional heat dissipation structure (such as vents, increased external dimensions, thermal conductive rubber Spaces for providing interventions and the like have been limited.
Therefore, there has been a problem that heat dissipation efficiency sufficient to ensure sufficient image quality by suppressing the thermal effect on electronic components, particularly the image pickup device (CCD), has not been obtained.
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、撮像素子への熱影響を抑制した撮像装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an imaging apparatus that suppresses the thermal influence on the imaging element.
この発明に係る撮像装置は、プリント基板と、前記プリント基板の一面に実装された撮像素子と、前記プリント基板の他面で、該プリント基板を挟んで前記撮像素子と重ならない位置に実装され、前記撮像素子を駆動させる撮像素子駆動回路とを備えたものである。 The imaging device according to the present invention is mounted on a printed circuit board, an image sensor mounted on one surface of the printed circuit board, and on the other surface of the printed circuit board, at a position that does not overlap the image sensor across the printed circuit board, And an image sensor driving circuit for driving the image sensor.
この発明によれば、プリント基板を挟んで撮像素子と発熱量の大きい撮像素子駆動回路とをずらして配置しているので、撮像素子駆動回路から撮像素子への熱伝導が抑制され、撮像素子の温度を低く保つことができる。その結果、撮像素子における熱ノイズの発生が抑制されるので、画質が向上するという効果が得られる。 According to the present invention, since the image sensor and the image sensor drive circuit with a large amount of heat generation are arranged with the printed circuit board interposed therebetween, heat conduction from the image sensor drive circuit to the image sensor is suppressed, and the image sensor The temperature can be kept low. As a result, the occurrence of thermal noise in the image sensor is suppressed, so that an effect of improving the image quality can be obtained.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る撮像装置の構成例を示したブロック図、図2は、図1に示す各構成をプリント基板に実装する際の配置例を示した図である。
次に、図1,2を用いてこの発明の実施の形態1に係る撮像装置の構成について説明する。
Next, the configuration of the imaging apparatus according to
図1に示すように、本撮像装置は、撮像素子(以下、CCD:Charge Coupled Devices)1と撮像素子駆動回路2との2つの集積回路(IC:Integrated Circuit)を備えている。
更に、撮像素子駆動回路2は、CCD 1に対して駆動パルスを出力し、所定のタイミングでCCD 1を駆動させる駆動回路(以下、Driver)21と、Driver 21に対して所定のタイミング値を出力するタイミング発生回路(以下、TG)22と、CCD 1からの出力信号をA/D変換するアナログフロントエンド回路(以下、AFE)23を備えている。
As shown in FIG. 1, the imaging apparatus includes two integrated circuits (IC: Integrated Circuit) including an imaging element (hereinafter, CCD: Charge Coupled Devices) 1 and an imaging
Further, the image
図2に示すように、CCD 1は、プリント基板3の一面(表面)で、レンズ(以下、Lens) 4と対向する位置に実装されている。
撮像素子駆動回路2は、プリント基板3の反対側の面(裏面)で、CCD 1と相対する位置からずらした位置(相対しない位置)に実装されている。即ち、撮像素子駆動回路2は、プリント基板3を挟んで、CCD 1と重ならない位置(Lens 4と対向しない位置)に実装されている。
ここで、CCD 1と撮像素子駆動回路2とは、全く重ならないように配置されることが望ましいが、最低限、CCD 1と撮像素子駆動回路2の双方のパッケージ内のICチップ同士が、プリント基板3を挟んで重ならない程度に配置される必要がある。
As shown in FIG. 2, the
The image
Here, it is desirable that the
CCD 1と撮像素子駆動回路2との間の配線(電源線や信号線等)として、細いプリントパターン(伝送線路)31を設けている。プリントパターン31は、CCDのグランド電源パターン31a(図はパターンの一部)と、撮像素子駆動回路2のグランド電源パターン31b(図はパターンの一部)とが、プリントパターン31cで接続された構成を有する。
ここで、CCDのグランド電源パターン31aと撮像素子駆動回路のグランド電源パターン31bとの間隙は0.5mm以上とする。また、プリントパターン31cのパターン幅は、CCDのグランド電源パターン31a及び撮像素子駆動回路のグランド電源パターン31bのパターン幅よりも狭い、0.5〜1mmの範囲にあるのが望ましい。
CCD 1と撮像素子駆動回路2は、プリント基板3の上下面にそれぞれ実装されているので、スルーホール(ビアホール)や内層パターン等を用いて、電気的に接続する必要がある。
A thin print pattern (transmission line) 31 is provided as a wiring (power supply line, signal line, etc.) between the
Here, the gap between the ground
Since the
次に、動作について説明する。
先ず、Lens 4は、絞り機構を通して撮影対象からの光をCCD 1の受光面に結像させる。
CCD 1は、赤(R)、緑(G)、青(B)の光にそれぞれ感応する3種の画素を交互にマトリクス状に数十万配列して成り、画素毎に受けた光を電荷に変換して蓄積し、蓄積電荷をアナログ信号として出力する。なお、CCD 1は、後述のDriver 21から出力される駆動パルスで駆動される。
Next, the operation will be described.
First, the
The
TG 22は、外部からクロック信号(以下、CLK)及び制御信号を入力されて、所定のタイミングパルス(タイミング信号)を発生し、AFE 23やDriver 21に出力する。
ここで、TG 22に入力されるCLK及び制御信号は、本撮像装置が出力する画像データが入力される外部回路から出力される。CLKは、TG 22の発生するタイミングパルスの基準となる。CLKのパルスカウント、分周或いは逓倍の組み合わせにより、TG 22は複数のタイミングパルスを生成する。
The
Here, the CLK and control signal input to the
Driver 21は、TG 22から出力されたタイミングパルスに基づいて駆動パルス(駆動信号)を出力し、CCD 1を所定のタイミングで駆動する。
AFE 23は、TG 22から出力されたタイミングパルスに基づいて、CCD 1から出力されたアナログ信号を、所定のタイミングでデジタル信号に変換(A/D変換)し、画像データとして外部に出力する。
ここで、CCD 1が画素毎にアナログ信号を出力する所定のタイミングに合わせて、AFE 23がCCD 1から出力されたアナログ信号をA/D変換して出力する。
The
The AFE 23 converts the analog signal output from the
Here, the AFE 23 performs A / D conversion on the analog signal output from the
CCD 1で撮像の際に消費される電力は一般的に非常に少ないので、この電力消費に伴う発熱は、熱ノイズの発生にはほとんど影響を与えない。
一方、Driver 21は、CCD 1への駆動パルスを出力するために、その消費電力は撮像装置全ての消費電力のうちの大部分を占める。従って、撮像装置が発生する熱の大部分がDriver 21にて生じることになる。
Since the power consumed when the
On the other hand, since the
撮像素子駆動回路2で発生した熱は、プリント基板3を介してその直上に伝達される。ここで、図2に示すように、CCD 1と撮像素子駆動回路2とは相対する位置からずらして配置されているので、撮像素子駆動回路2で生じた熱のほとんどは、直接CCD 1へ伝達されることなく、プリント基板3に接する外気に放出される。
従って、CCD 1への熱伝導が少なくなり、同部の温度上昇が抑制される。
The heat generated in the image
Therefore, the heat conduction to the
また、CCD 1と撮像素子駆動回路2との間に設けた細いプリントパターン31も、銅箔で形成されたプリントパターンを介した熱伝導が減少し、撮像素子1の温度上昇が抑制される。
具体的には、上記のように、プリントパターン31(特にプリントパターン31c)を細くすると、同部の熱伝導の抵抗が大きくなるため、CCD 1へ伝達される熱量が小さくなる。
In addition, the thin print pattern 31 provided between the
Specifically, as described above, when the print pattern 31 (especially the
以上のように、この実施の形態1によれば、CCD 1と撮像素子駆動回路2とをプリント基板3を挟んで重ならない位置に実装したので、CCD 1の温度上昇を抑制することができる。その結果、CCD 1における熱ノイズの発生が減少するので、画質の劣化を防止する効果が得られる。
また、プリントパターン31を細かくすることによっても、CCD 1の温度上昇を抑制することができ、同様の効果が得られる。
As described above, according to the first embodiment, since the
Also, by making the print pattern 31 finer, the temperature rise of the
1 CCD(固体撮像素子)、2 撮像素子駆動回路、3 プリント基板、4 レンズ(Lens)、21 駆動回路(Driver)、22 タイミング発生回路(TG)、23 アナログフロントエンド回路(AFE)、31 プリントパターン、31a CCDのグランド電源パターン、31b 撮像素子駆動回路のグランド電源パターン、31c プリントパターン。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記プリント基板の一面に実装された撮像素子と、
前記プリント基板の他面で、該プリント基板を挟んで前記撮像素子と重ならない位置に実装され、前記撮像素子を駆動させる撮像素子駆動回路とを備えた撮像装置。 A printed circuit board,
An image sensor mounted on one surface of the printed circuit board;
An image pickup apparatus, comprising: an image pickup device driving circuit that is mounted on the other surface of the print substrate at a position that does not overlap the image pickup device across the print substrate and that drives the image pickup device.
前記プリント基板に実装された撮像素子と、
前記プリント基板に実装され、前記撮像素子を駆動させる撮像素子駆動回路と、
前記プリント基板に形成され、前記撮像素子のグランド電源パターンと前記撮像素子駆動回路のグランド電源パターンとを接続し、該撮像素子のグランド電源パターン及び該撮像素子駆動回路のグランド電源パターンよりも配線幅が狭い配線パターンとを備えた撮像装置。 A printed circuit board,
An image sensor mounted on the printed circuit board;
An image sensor driving circuit mounted on the printed circuit board and driving the image sensor;
Formed on the printed circuit board, connects the ground power pattern of the image sensor and the ground power pattern of the image sensor drive circuit, and has a wiring width larger than the ground power pattern of the image sensor and the ground power pattern of the image sensor drive circuit. An imaging device having a narrow wiring pattern.
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CN109361845A (en) * | 2018-12-05 | 2019-02-19 | 武汉精立电子技术有限公司 | A kind of CCD camera structure being continuously shot high definition picture |
JP2021063830A (en) * | 2009-01-23 | 2021-04-22 | ケーエルエー−テンカー・コーポレーションKla−Tencor Corporation | Inspection system and method |
US11950364B2 (en) | 2020-11-20 | 2024-04-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Module and equipment |
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