JP2009272977A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板自身からの輻射を低減させるとともに、固体撮像素子の温度上昇を抑制する撮像装置を提供する。
【解決手段】色分解プリズムと、複数の固体撮像素子と、複数の撮像素子基板と、信号伝送層と導体層とを有するフレキシブル基板と、箔状の放熱部材とを備える撮像装置であって、放熱部材は、複数の固体撮像素子のそれぞれと接触され、固体撮像素子にて発生した熱を伝達する高熱伝導性材料からなる熱伝導層と、複数の撮像素子基板のそれぞれより露出された接地される接地電極と、フレキシブル基板における接地径路とが接続される電気伝導性材料からなる電気伝導層と、熱伝導層と電気伝導層との間に配置される絶縁層とから形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、固体撮像素子を備えるテレビジョンカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に関する。

近年、固体撮像素子を３個用いる撮像装置として３板式カラーカメラ（以下３板カメラという）が開発され広く用いられるようになってきている。このような従来の３板カメラの構造について、図面を用いて説明する。

図１は、従来の３板カメラにおける撮像ブロック１０の模式断面図である。図１に示すように、撮像ブロック１０は、３板カメラにおける図示しない撮像レンズを通過して入射された光を所定の色成分に分解する色分解プリズムと、複数の固体撮像素子と、各々の固体撮像素子が搭載された撮像素子基板とにより構成されている。

図１に示すように、色分解プリズムは、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂが互いに密着して接合されることより構成され、入射光を３つの色成分に分解する３色分解プリズム１である。それぞれのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂの接合界面は、ダイクロイックミラー４、５となっている。また、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂの光の出射面には、個別に固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂが接着剤を介して固定されている。

図１において、３色分解プリズム１に入射した光束７は、ダイクロイックミラー４、５によって、３つの色成分、すなわち光の３原色の光束６ａ、６ｂ、６ｃに色分解され、各々の固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂに受光される。ダイクロイックミラー４、５にて３原色に分解反射された光束のうちの光束６ａ、６ｂは、それぞれのプリズム部材１ｇ、１ｂ内にて再度全反射されることで、裏返し像（鏡像）ではなく表像を形成する光束として固体撮像素子２ｇ、２ｂに受光される。それぞれの固体撮像素子２ｇ、２ｂ、２ｒにて受光されたそれぞれの光束は、それぞれの撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂにて撮像信号の処理がなされて、撮像信号が合成されたカラーテレビジョン信号が得られる。

このような構成を有する従来の３板カメラでは、３色の被写体像の重ね合わせを精度良く行う必要がある。重ね合わせの精度、すなわちレジストレーションの精度が悪いと色ずれやモアレ偽信号が発生し、画質は微妙に劣化する。従って、レジストレーションの精度低下が生じないように、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂへ加わる外力負荷を低減させる必要がある。

また、固体撮像素子は高温環境下で使用すると、白傷による画質劣化、寿命短縮、等々の問題が発生するため、所定の温度以下での使用する必要がある。近年、特に、固体撮像素子が搭載される３板カメラに代表される撮像装置においては、軽薄短小、多機能・高機能化による消費電力の増加に伴って、固体撮像素子の周辺温度（装置筐体内部温度）は益々上昇する傾向にあり、固体撮像素子を冷却する手段が不可欠となっている。

そのため、従来の撮像装置においては、固体撮像素子へ加わる外力負荷を低減させながら、固体撮像素子を効率的に冷却するための様々な放熱構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によれば、伝熱部材にネジによって設置された熱電冷却素子が、それぞれの固体撮像素子の背面に接触するように配置された放熱構造が提案されている。このような放熱構造においては、各部材の熱膨張や熱収縮に伴う変形量を、ネジのバックラッシュにより吸収することができるため、冷却素子から固体撮像素子に対して熱変形に伴う力が加わらないようにすることができる。

特開平１−２９５５７５号公報

近年、このような３板カメラにおけるそれぞれの固体撮像素子の位置決めは、μｍオーダの精度が要求されつつあり、例えばそれぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの位置決めは光軸方向では焦点深度があるため数十μｍ、被写体映像面内方向ではμｍオーダの精度を必要とするようになりつつある。

しかしながら、特許文献１の放熱構造においては、ネジのバックラッシュにより外力の吸収を行っているため、微小な熱変形により生じる外力を十分に吸収することはできず、作用する外力の大きさによっては、固体撮像素子の位置決め精度に影響を与える場合があり、この位置ずれによるレジストレーションの精度低下が問題となる。

一方、レジストレーションの精度低下を抑制するために、フレキシブル基板の厚みを小さく（薄く）して、フレキシブル基板の柔軟性を確保する手法がある。これにより、フレキシブル基板の必要な柔軟性を確保しながら、フレキシブル基板により固体撮像素子に加えられる外力負荷を低減することができる。しかしながら、フレキシブル基板の必要な柔軟性を確保するために、フレキシブル基板における信号配線で発生する電界を受けるグランドパターン（導体層）を薄くする必要がある。その結果、フレキシブル基板では、信号配線で発生する電界をグランドパターンで受ける割合が減少して配線インピーダンスが増加し、信号波形の乱れやフレキシブル基板自身からの輻射が増大して不要輻射の大きな要因となるという問題がある。

また、固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの前面とプリズム１ｒ、１ｇ、１ｂとの接着にはＵＶ接着剤（紫外線硬化性接着剤）が用いられ、接着剤を接着面間に塗布した状態で各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの位置調整（６軸）を実施した後に、紫外線を照射して接着剤を硬化させ、接着面を固定する工法が広く利用されている。

しかしながら、このようなＵＶ接着剤は高温クリープ特性（高温環境下で負荷を掛け続けるとクリープする特性）を有するため、特に固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの周辺温度（装置筐体内部温度）が高くなると、上記金属部品等のスプリングバックに起因する負荷が深刻な問題となる。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、固体撮像素子を備える撮像装置において、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板のインピーダンスを抑制してフレキシブル基板自身の輻射を低減させるとともに、固体撮像素子の温度上昇を抑制する撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、複数のプリズム部材で構成され、撮像レンズを通して入射された光を複数の色成分に分解する色分解プリズムと、複数の上記プリズム部材に個別に固定された複数の固体撮像素子と、複数の上記固体撮像素子を個別に搭載した複数の撮像素子基板と、複数の上記撮像素子基板のそれぞれによって生成された撮像信号を伝送する伝送径路を含む信号伝送層と接地される接地径路を含む導体層とを有するフレキシブル基板と、上記固体撮像素子と上記撮像素子基板との間に配置される箔状の放熱部材とを備え、上記放熱部材は、複数の上記固体撮像素子のそれぞれと接触され、上記固体撮像素子にて発生した熱を伝達する高熱伝導性材料からなる熱伝導層と、複数の上記撮像素子基板のそれぞれより露出された接地される接地電極と、上記フレキシブル基板における上記接地径路とが接続される電気伝導性材料からなる電気伝導層と、上記熱伝導層と上記電気伝導層との間に配置される絶縁層とから形成されていることを特徴とする、撮像装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記放熱部材の上記電気伝導層は、上記撮像素子基板に設けられた上記接地電極と上記放熱部材の上記電気伝導層の接続を補助する導電性を有する接触補助部材を介して、上記接地電極と電気的に接続されている、第１態様に記載の撮像装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記放熱部材の上記電気伝導層は、導電性を有する弾性部材を介して、撮像装置本体の筐体と電気的に接続されている、第１態様又は第２態様に記載の撮像装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記フレキシブル基板に接続される画像制御基板を、さらに備え、上記接地電極は、上記フレキシブル基板の上記接地径路を介して、上記画像制御基板に設けられた接地される画像制御基板用接地電極と異なる接地電極と接続されている、第１態様から第３態様のいずれか１つに記載の撮像装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記固体撮像素子に設けられた接地される接地素子は、上記放熱部材の上記電気伝導層と電気的に接続されている、第１態様から第４態様のいずれか１つに記載の撮像装置を提供する。

本発明によれば、放熱部材は、熱伝導層を有しているため、各固体撮像素子にて発生した熱を、熱伝導層に伝達させて、各固体撮像素子の温度上昇を抑制することができる。また、放熱部材は、複数の撮像素子基板のそれぞれより露出された接地される接地電極と、フレキシブル基板における接地径路を含む導体層とが接続される電気伝導層を有しているため、フレキシブル基板における信号伝送層の伝送径路にて発生した電界を、接地径路で受けて接地電極及び電気伝導層に伝送させて、接地することができる。これにより、電気伝導層が採用されていない従来の構造と比して、フレキシブル基板自身からの輻射をさらに低減することができる。従って、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板のインピーダンスを抑制してフレキシブル基板自身からの輻射を低減させるとともに、必要な放熱性能を確保して固体撮像素子の温度上昇を抑制することができ、レジストレーションの精度低下を抑制可能な撮像装置を提供することができる。

このように、本発明に係る放熱部材は、フレキシブル基板自身からの輻射の低減と、固体撮像素子の温度上昇の抑制との両立をすることができる。

以下に、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係る固体撮像素子とプリズムとが接合された固体撮像デバイスを備えた撮像装置の一例である３板カメラにおける撮像ブロック２０（放熱部材が装備されていない状態）の模式斜視図を図２に示す。図２に示すように、本実施形態の撮像ブロック２０は、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂが接着剤を介して接合された３色分解プリズム１に、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂが接着剤を介して接合された構造を有している。なお、撮像ブロック２０の構造は、図１に示す撮像ブロック１０と同じ構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

ここで、後述する図４に示すような構造を有する撮像ブロック３０（放熱部材が装備された状態）が装備された撮像装置（カメラ）２５の内部の模式斜視図を図３に示す。図３に示すように、撮像装置２５には、撮像ブロック３０と、この撮像ブロック３０が固定されて保持される構造体であるプリズムベース２１と、その内側に撮像光軸が配置され、撮像ブロック３０の光軸と合致するように、プリズムベース２１が固定されて保持されたレンズ鏡筒２２とを備えている。さらに、撮像ブロック３０の図示右手方向には、画像制御基板２３上に実装された複数のＩＣチップ２４が配置されている。これらのＩＣチップ２４は、固体撮像素子にて取得された画像情報の処理を行う画像処理回路を含んで構成される。このようなＩＣチップ２４は、例えば、映像処理用ＬＳＩ、ＣＣＤクロックタイミングＣＬＫジェネレータ、ＡＤ変換ＬＳＩとしての処理を行うＩＣチップである。

次に、本実施形態の撮像装置２５に装備された放熱部材８が装備された状態の撮像ブロック３０の模式斜視図を図４に示す。なお、撮像ブロック３０の構造は、図１に示す撮像ブロック１０と同じ構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

また、図４に示す放熱部材８の断面図をＡ方向から見た模式断面図を図５に示し、放熱部材８の構造について説明する。図５に示すように、放熱部材８は、電気伝導層４１、絶縁層４２、及び熱伝導層４３から形成されている。

電気伝導層４１は、例えば銅若しくはアルミニウムなどの剛性が低く、高い電気伝導率を有する高電気伝導性が用いられ、電気を伝導する。電気伝導層４１は、図５に示すように、後述する絶縁層４２の図示上面に形成されている。

絶縁層４２は、図５に示すように、電気伝導層４１と後述する熱伝導層４３との間に、絶縁性を有する材料で形成され、電気伝導層４１と熱伝導層４３とを絶縁している。

熱伝導層４３は、例えば銅若しくはグラファイト部材などの剛性が低く、高い熱伝導率を有する高熱伝導性材料が用いられ、熱を伝導する。熱伝導層４３は、図５に示すように、絶縁層４２の図示下面に形成されている。

このように構成される放熱部材８において、電気伝導層４１、絶縁層４２及び熱伝導層４３のそれぞれは、例えば接着剤を介して接合されており、一体的なシート状部材として形成されている。さらに、放熱部材８は、その厚み方向に高い柔軟性を有するように、箔状として例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍの厚みで形成される。

また、上述したように、本実施形態の撮像ブロック３０は、３つのプリズム部材１ｒ、１ｇ、１ｂが接着剤を介して接合され、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂが接着剤を介して接合された構造を有している。さらに、後述する図６又は図１０に示すように、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂには、撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれ及びフレキシブル基板９が接続されている。このようなフレキシブル基板９としては、例えばＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等が用いられ、各撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂとコネクタ（図示せず）が接続される画像制御基板２３との間の信号の伝送を行う。また、フレキシブル基板９は、撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれが生成した信号を伝送する伝送径路（図示せず）を含む信号伝送層９ａとグランド（例えば、地面）に接続される接地径路（図示せず）を含む導体層９ｂを有している。

ここで、図４に示す撮像ブロック３０を矢印Ｂ方向からに見た固体撮像素子２ｒ及びその周辺の模式断面図を図６に示す。また、図６に示す撮像ブロック３０の模式断面図おける撮像素子基板３ｒを固体撮像素子２ｒからみた模式平面図を図７に示し、図６に示す撮像ブロック３０の模式断面図おける撮像素子基板３ｒをフレキシブル基板９からみた模式平面図を図８に示す。なお、固体撮像素子２ｒ及びその周辺、固体撮像素子２ｇ及びその周辺並びに固体撮像素子２ｂ及びその周辺は、構成部品等は同様であるので、以下、図４、図６、図７及び図８を参照して、固体撮像素子２ｒ及びその周辺を用いて、本実施形態の放熱部材８の接続先について説明する。

次に、図４に示すように、本実施形態の固体撮像素子の放熱構造は、高熱伝導性材料により形成された箔状の放熱部材８における３つの端部８ａ、８ｂ、８ｃをそれぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの背面（光束の受光面とは逆側の面）に接触し、端部８ｄをＡＢＳ樹脂等により形成されたレンズ鏡筒２２又は撮像装置２５を構成する金属製の筐体（図示せず）にネジ止め等により固定するものである。各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂにて発生した熱は、放熱部材８の熱伝導層４３を通ってレンズ鏡筒２２又は筐体などに伝達され、その結果、それぞれの固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの温度は低減される。

また、放熱部材８の端部８ａ、８ｂ、８ｃは、各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂと、撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂとの間に、その厚み方向に略９０度折り曲げられて挿入された状態にて固定されている。このような端部８ａ、８ｂ、８ｃの固定は、固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂと撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂとの間に挿入された放熱部材８が、固体撮像素子と撮像素子基板とによって軽く挟まれた状態とされている。このような状態においては、放熱部材８の端部８ａ、８ｂ、８ｃの熱伝導層４３が固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの背面に接した状態とされている。ここで、このような放熱部材８の端部８ａ、８ｂ、８ｃと固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂとの「固定」とは、一方の部材に力を加えたときに、その力が他方へ伝わる状態を言う。特に、本発明においては、放熱部材８の端部８ａ、８ｂ、８ｃの表面沿いの方向に力が加わった場合に、固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの背面沿いの方向に作用する摩擦力により、上記力が伝わる程度に、放熱部材８が軽く挟み込まれている状態を言う。

ここで、図４において、紙面左右方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する紙面手前方向をＹ方向として、Ｘ方向及びＹ方向と直交する紙面上下方向をＺ方向とする。放熱部材８は、撮像ブロック３０の側面の略中央部に配置され、その側面中央部から３方向（Ｘ方向右向き、Ｚ方向上向き、Ｚ方向下向き）へと分岐されて個別に延在するそれぞれの端部８ａ、８ｂ、８ｃが略９０度Ｙ方向奥向きに折り曲げられた状態にて、固体撮像素子のそれぞれと撮像素子基板のそれぞれとの間に挿入配置されている。一方、端部８ｄは、上記側面中央部から上記３方向とは異なる方向であるＸ方向左向きに延在し、かつ他の部材を避けるように複数回折り曲げられて、レンズ鏡筒２２などに固定されている。

一方、図６に示すように、放熱部材８の電気伝導層４１は、接触補助部材１１を介して各撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂと電気的に接続されている。接触補助部材１１は、例えば導電性のグリスなどであり、各撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂと電気伝導層４１とを電気的に接続する。ここで、上述したように、放熱部材８の端部８ａ、８ｂ、８ｃの表面沿いの方向に力が加わった場合に、固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの背面沿いの方向に作用する摩擦力により、上記力が伝わる程度に、放熱部材８の端部８ａ、８ｂ、８ｃが接触補助部材１１を介して軽く挟み込まれている状態である。

次に、図７に示すように、撮像素子基板３ｒにおいて、放熱部材８、つまり電気伝導層４１と接触する面側には、信号が入力される信号電極１４、接地される電気伝導層側接地電極１５ａ、信号を伝送する信号配線１６及び接地配線１７を備えている。また一方、図８に示すように、撮像素子基板３ｒにおいて、フレキシブル基板９、つまり導体層９ｂと接触する面側には、接地されるフレキシブル基板側接地電極１５ｂを備えている。

信号電極１４は、露出して設けられており、固体撮像素子２ｒに設けられた複数の素子のそれぞれと接続されている。さらに、信号電極１４のそれぞれは、信号配線１６のそれぞれとも接続されている。また、信号配線１６のそれぞれは、フレキシブル基板９の信号伝送層９ａに含まれる伝送径路に接続されている。これにより、固体撮像素子２ｒの素子から信号電極１４に入力された信号が撮像信号に形成され、このような撮像信号は、信号配線１６を通ってフレキシブル基板９の信号伝送層９ａに含まれる伝送径路に伝送され、画像制御基板２３に入力される。

電気伝導層側接地電極１５ａは、露出して設けられており、このような電気伝導層側接地電極１５ａは、接触補助部材１１を介して放熱部材８の電気伝導層４１と電気的に接続されている。これにより、撮像素子基板３ｒに設けられた電気伝導層側接地電極１５ａは、電気伝導層４１を通って接地される。また、電気伝導層側接地電極１５ａは、接地配線１７と接続されており、接地配線１７は、撮像素子基板３ｒにおいて、フレキシブル基板９の導体層９ｂと接触する面側に設けられたフレキシブル基板側接地電極１５ｂと接続されている。

フレキシブル基板側接地電極１５ｂは、フレキシブル基板９に設けられた接地径路を含む導体層９ｂと電気的に接続されている。つまり、放熱部材８の電気伝導層４１は、電気伝導層側接地電極１５ａ、接地配線１７、及びフレキシブル基板側接地電極１５ｂを通って、フレキシブル基板９の接地径路を含む導体層９ｂと電気的に接続されている。これにより、フレキシブル基板９に設けられた接地径路を含む導体層９ｂが、信号伝導層９ａの伝送径路にて発生する電界を受ける割合を増加させることができる。その結果、電気伝導層４１が採用されていない従来の構造と比して、伝送径路で発生する電界をさらに受けることができる。つまり、フレキシブル基板９は、フレキシブル基板９自身からの輻射をさらに低減させることができる。

また、放熱部材８の端部８ｄは、図９に示すように、例えば弾性を有し導電性のガスケットからなる導電性弾性部材１２が配置されている。さらに、導電性弾性部材１２は、撮像装置２５を構成する筐体又はレンズ鏡筒２２などと接触しており、電気的に接続されていてもよい。つまり、放熱部材８の電気伝導層４１は、導電性弾性部材１２を介して、筐体又はレンズ鏡筒２２などと電気的に接続されている。これにより、放熱部材８の電気伝導層４１が筐体又はレンズ鏡筒２２などと直接的に固定しにくい場合であっても、放熱部材８の電気伝導層４１を確実に接地することができる。

また、画像制御基板２３は、接地させる画像制御基板用接地電極（図示せず）を有している。上述したように、フレキシブル基板９は画像制御基板２３と接続されていると説明したが、撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれの接地電極、すなわち電気伝導層側接地電極１５ａ及びフレキシブル基板側接地電極１５ｂは、フレキシブル基板９の接地径路を含む導体層９ｂを介して、画像制御基板用接地電極とは異なる接地電極と接続されている。これにより、画像制御基板用接地電極と異なる接地電極との間にわずかな電位差が発生することによる輻射（コモンモード輻射）を防ぐことができます。その結果、画像制御基板２３から撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれにノイズが流入することを防止することができる。

このように構成された撮像装置２５において、フレキシブル基板９に設けられた接地径路を含む導電層９ｂは、撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれに設けられた接地電極（電気伝導層側接地電極１５ａ及びフレキシブル基板側接地電極１５ｂ）、接触補助部材１１、電気伝導層４１及び導電性弾性部材１２を介して、撮像装置２５の筐体などに接地される。これにより、フレキシブル基板９における信号伝送層９ａの伝送径路にて発生した電界を、接地径路で受けて接地電極及び電気伝導層４１に伝送させて、接地することができる。つまり、各撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれに接続されるフレキシブル基板９に設けられた接地径路を含む導電層９ｂの接地機能が、電気伝導層４１が採用されていない従来の構造と比して、放熱部材８に設けられた電気伝導層４１によりさらに向上される。つまり、フレキシブル基板９の信号伝導層９ａの伝送径路にて発生する電界を受ける割合を増加させることができる。その結果、電気伝導層４１が採用されていない従来の構造と比して、フレキシブル基板自身からの輻射をさらに低減させることができる。

本発明によれば、放熱部材８は、熱伝導層４３を有しているため、各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂにて発生した熱を、熱伝導層４３に伝達させて、各固体撮像素子２ｒ、２ｇ、２ｂの温度上昇を抑制することができる。また、放熱部材８は、複数の撮像素子基板３ｒ、３ｇ、３ｂのそれぞれより露出された接地される電気伝導層側接地電極１５ａ及びフレキシブル基板側接地電極１５ｂと、フレキシブル基板における接地径路を含む導体層とが接続される電気伝導層４１を有しているため、フレキシブル基板における信号伝送層の伝送径路にて発生した電界を、接地径路で受けて接地電極及び電気伝導層に伝送させて、接地することができる。これにより、フレキシブル基板自身からの輻射を低減することができる。従って、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板のインピーダンスを抑制してフレキシブル基板自身からの輻射を低減させるとともに、必要な放熱性能を確保して固体撮像素子の温度上昇を抑制することができ、レジストレーションの精度低下を抑制可能な撮像装置を提供することができる。つまり、本発明に係る放熱部材は、フレキシブル基板自身からの輻射の低減と、固体撮像素子の温度上昇の抑制との両立をすることができる。

ここで、図４に示す撮像ブロック３０を矢印Ｂ方向から見たのと同様に、本実施形態の変形例である撮像ブロック４０を図示上方から見た固体撮像素子２ｒ及びその周辺の模式断面図を図１０示す。なお、図１０に示す撮像ブロック４０の構造自体は、図４に示す撮像ブロック３０と同じ構造であるため、同じ構成部材には同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図１０に示すように、放熱部材１８は、放熱部材８と同様に、電気伝導層５１、絶縁層４２及び熱伝導層４３を備えている。放熱部材１８の電気伝導層５１は、図１０に示すように、上述した電気伝導層４１と同様に構成されて配置され、さらに固体撮像素子２ｒに設けられた接地される接地素子１３と接触補助部材１１を介して電気的に接続されている。これにより、固体撮像素子２ｒに設けられた接地される接地素子１３は、電気伝導層５１を通って接地される。その結果、固体撮像素子２ｒに設けられた接地される接地素子１３の接地機能を向上させることができる。また、固体撮像素子２ｇ及び固体撮像素子２ｂにおいても同様に、接地される接地素子１３が接触補助部材１１を介して電気的に接続されている。

以上のように、本実施形態に係る放熱部材は、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板自身の輻射を低減させるとともに、固体撮像素子の温度上昇を抑制する撮像装置を提供することができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、特許請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明に係る撮像装置は、比較的簡単な構造にて、フレキシブル基板自身からの輻射を低減させるとともに、固体撮像素子の温度上昇を抑制する効果を有し、固体撮像素子を備えるテレビジョンカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置等として有用である。

従来の３板式カラーカメラにおける撮像ブロックの模式構成図 本発明の実施形態の固体撮像素子の放熱構造が未装備状態の撮像ブロックの模式斜視図 本実施形態の撮像装置の内部の概略構成図 図２の撮像ブロックに本実施形態の放熱部材を装備した状態の模式斜視図 図４の放熱部材の断面図をＡ方向から見た模式断面図 図４に示す撮像ブロックを矢印Ｂ方向から見た固体撮像素子及びその周辺の模式断面図 図６に示す撮像ブロックの模式断面図おける撮像素子基板を固体撮像素子からみた模式平面図 図６に示す撮像ブロックの模式断面図おける撮像素子基板をフレキシブル基板からみた模式平面図 図４の撮像ブロックの放熱部材に配置された導電性弾性部材を説明するための模式斜視図 本実施形態の変形例に係る撮像ブロックを図示上方から見た固体撮像素子及びその周辺の模式断面図

符号の説明

１ ３色分解プリズム
１ｒ プリズム部材（赤色）
１ｇ プリズム部材（緑色）
１ｂ プリズム部材（青色）
２ｒ 固体撮像素子（赤色用）
２ｇ 固体撮像素子（緑色用）
２ｂ 固体撮像素子（青色用）
３ｒ 撮像素子基板（赤色用）
３ｇ 撮像素子基板（緑色用）
３ｂ 撮像素子基板（青色用）
４、５ ダイクロイックミラー
６ａ 原色の光束（赤色用）
６ｂ 原色の光束（緑色用）
６ｃ 原色の光束（青色用）
７ 光束
８、１８、 放熱部材
９ フレキシブル基板
９ａ 信号伝導層
９ｂ 導体層
１０、２０、３０、４０ 撮像ブロック
１１ 接触補助部材
１２ 導電性弾性部材
１３ 接地素子
１４ 信号電極
１５ａ 電気伝導層側接地電極
１５ｂ フレキシブル基板側接地電極
１６ 信号配線
１７ 接地配線
２１ プリズムベース
２２ レンズ鏡筒
２３ 画像制御基板
２４ ＩＣチップ
２５ 撮像装置
４１、５１ 電気伝導層
４２ 絶縁層
４３ 熱伝導層

Claims (5)

1. 複数のプリズム部材で構成され、撮像レンズを通して入射された光を複数の色成分に分解する色分解プリズムと、
   複数の上記プリズム部材に個別に固定された複数の固体撮像素子と、
   複数の上記固体撮像素子を個別に搭載した複数の撮像素子基板と、
   複数の上記撮像素子基板のそれぞれによって生成された撮像信号を伝送する伝送径路を含む信号伝送層と接地される接地径路を含む導体層とを有するフレキシブル基板と、
   上記固体撮像素子と上記撮像素子基板との間に配置される箔状の放熱部材とを備え、
   上記放熱部材は、
   複数の上記固体撮像素子のそれぞれと接触され、上記固体撮像素子にて発生した熱を伝達する高熱伝導性材料からなる熱伝導層と、
   複数の上記撮像素子基板のそれぞれより露出された接地される接地電極と、上記フレキシブル基板における上記接地径路とが接続される電気伝導性材料からなる電気伝導層と、
   上記熱伝導層と上記電気伝導層との間に配置される絶縁層とから形成されていることを特徴とする、撮像装置。
2. 上記放熱部材の上記電気伝導層は、上記撮像素子基板に設けられた上記接地電極と上記放熱部材の上記電気伝導層の接続を補助する導電性を有する接触補助部材を介して、上記接地電極と電気的に接続されている、請求項１に記載の撮像装置。
3. 上記放熱部材の上記電気伝導層は、導電性を有する弾性部材を介して、撮像装置本体の筐体と電気的に接続されている、請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 上記フレキシブル基板に接続される画像制御基板を、さらに備え、
   上記接地電極は、上記フレキシブル基板の上記接地径路を介して、上記画像制御基板に設けられた接地される画像制御基板用接地電極と異なる接地電極と接続されている、請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像装置。
5. 上記固体撮像素子に設けられた接地される接地素子は、上記放熱部材の上記電気伝導層と電気的に接続されている、請求項１から４のいずれか１つに記載の撮像装置。

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