JP2011217291A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズを通過した光が撮像素子の表面に入射して撮像が行なわれる撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an image pickup apparatus in which light that has passed through a lens is incident on the surface of an image pickup device to pick up an image.
この種の撮像装置においては、図2に示す如く、CCD等の撮像素子(20)がフレキシブルリード基板(30)上に表面実装されており、撮像素子(20)の側面が接着剤(70)によってフレキシブルリード基板(30)の表面にボンディングされている。
撮像素子(20)の背面には、金属板(50)が接着剤(80)によって固定されており、該金属板(50)がレンズユニット(図示省略)に締結固定される。
In this type of image pickup apparatus, as shown in FIG. 2, an image pickup device (20) such as a CCD is surface-mounted on a flexible lead substrate (30), and the side surface of the image pickup device (20) is an adhesive (70). Is bonded to the surface of the flexible lead substrate (30).
A metal plate (50) is fixed to the back surface of the image sensor (20) by an adhesive (80), and the metal plate (50) is fastened and fixed to a lens unit (not shown).
上記撮像装置においては、撮像素子(20)に金属板(50)を固定する際に、撮像素子(20)の撮像面が金属板(50)の表面(基準面)に対して所定の位置及び姿勢となる様、位置調整が施される。
その後、金属板(50)をレンズユニット(図示省略)に締結固定することによって、撮像素子(20)がレンズユニットに対して正確に位置決めされることになる。
In the imaging device, when the metal plate (50) is fixed to the imaging device (20), the imaging surface of the imaging device (20) is in a predetermined position with respect to the surface (reference surface) of the metal plate (50). Position adjustment is performed so that it becomes a posture.
Thereafter, the metal plate (50) is fastened and fixed to the lens unit (not shown), so that the imaging device (20) is accurately positioned with respect to the lens unit.
ところで、撮像素子(20)として例えばCMOSを採用した場合、CMOSはCCDよりも発熱量が大きいため、何らかの放熱構造が必要となる。
図2に示す撮像装置の場合、金属板(50)が放熱の機能を僅かに発揮するものの、撮像素子(20)と金属板(50)との間に接着剤(80)が介在するため、撮像素子(20)から金属板(50)への熱伝導が悪く、金属板(50)によっては十分な放熱効果が得られない問題があった。
By the way, when, for example, a CMOS is adopted as the image pickup element (20), the CMOS generates a larger amount of heat than the CCD, and thus some heat dissipation structure is required.
In the case of the imaging apparatus shown in FIG. 2, the metal plate (50) exhibits a slight heat dissipation function, but an adhesive (80) is interposed between the imaging element (20) and the metal plate (50). There is a problem that heat conduction from the image pickup element (20) to the metal plate (50) is poor, and a sufficient heat radiation effect cannot be obtained depending on the metal plate (50).
従来、撮像装置の放熱構造として、撮像素子の背面に放熱板を直接に接触させて固定したものが提案されている(特許文献1)。
しかしながら、該放熱構造は、側面に複数本のリードが突設された撮像素子を対象として、該撮像素子の背面に放熱板を接触させて固定したものであるため、撮像素子の背面がフレキシブルリード基板によって覆われている表面実装型の撮像素子を具えた撮像装置には採用することが出来ない。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat dissipation structure for an image pickup apparatus has been proposed in which a heat sink is directly in contact with the back surface of an image sensor (Patent Document 1).
However, since the heat dissipation structure is intended for an image sensor having a plurality of leads projecting from the side surface, a heat sink is brought into contact with and fixed to the back surface of the image sensor. It cannot be employed in an image pickup apparatus having a surface-mount image pickup element covered with a substrate.
そこで本発明の目的は、基板上に撮像素子を表面実装した撮像装置において撮像素子に対する有効な放熱構造を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an effective heat dissipation structure for an image pickup device in an image pickup apparatus in which the image pickup device is surface-mounted on a substrate.
本発明に係る撮像装置は、レンズ(13)を内蔵したレンズユニット(1)と、該レンズユニット(1)に固定された金属板(5)と、該金属板(5)に対して所定の位置及び姿勢に固定された撮像素子(2)とを具え、該撮像素子(2)は基板(3)上に表面実装されている。
ここで、前記基板(3)の背面側には放熱板(4)が設置され、該放熱板(4)の表面には撮像素子(2)の背面へ向けて凸部(41)が形成されると共に、前記基板(3)には、該放熱板(4)の凸部(41)が貫通する開口(31)が形成され、該放熱板(4)の凸部(41)の表面が撮像素子(2)の背面に直接に接触している。
The imaging apparatus according to the present invention includes a lens unit (1) having a built-in lens (13), a metal plate (5) fixed to the lens unit (1), and a predetermined amount with respect to the metal plate (5). The image pickup device (2) is fixed in position and orientation, and the image pickup device (2) is surface-mounted on the substrate (3).
Here, a heat radiating plate (4) is installed on the back side of the substrate (3), and a convex portion (41) is formed on the surface of the heat radiating plate (4) toward the back surface of the image sensor (2). In addition, the substrate (3) is formed with an opening (31) through which the convex portion (41) of the heat radiating plate (4) passes, and the surface of the convex portion (41) of the heat radiating plate (4) is imaged. It is in direct contact with the back of the element (2).
上記撮像装置によれば、撮像素子(2)から発生した熱は放熱板(4)へ伝えられ、該放熱板(4)から周囲の空気へ伝達され、若しくは放熱板(4)と接触する他の部材へ伝導されて、撮像素子(2)の過熱が抑制される。
ここで、撮像素子(2)の背面には放熱板(4)の凸部(41)の表面が直接に接触しているので、撮像素子(2)から放熱板(4)への熱伝導は効率良く行なわれる。
According to the imaging apparatus, heat generated from the imaging element (2) is transmitted to the heat radiating plate (4), transmitted from the heat radiating plate (4) to the surrounding air, or in contact with the heat radiating plate (4). The image sensor (2) is prevented from overheating.
Here, since the surface of the convex part (41) of the heat sink (4) is in direct contact with the back surface of the image sensor (2), the heat conduction from the image sensor (2) to the heat sink (4) is It is done efficiently.
具体的態様において、前記放熱板(4)は、前記凸部(41)を包囲する表面領域にて、前記基板(3)の開口(31)から露出する撮像素子(2)の背面領域に、接着剤(7)により固定されている。
該具体的態様によれば、撮像素子(2)の背面に放熱板(4)の表面が強固に接着固定されることになる。
In a specific embodiment, the heat radiating plate (4) is provided in a rear surface region of the imaging element (2) exposed from the opening (31) of the substrate (3) in a surface region surrounding the convex portion (41). It is fixed with an adhesive (7).
According to this specific aspect, the surface of the heat sink (4) is firmly bonded and fixed to the back surface of the image sensor (2).
更に具体的な態様において、前記放熱板(4)は、少なくともその一部が、前記基板(3)と前記金属板(5)との間に形成された空間を前記金属板(5)と平行に拡がっている。
該具体的態様によれば、金属板(5)の表面と裏面に、広い面積の放熱面を確保することが出来る。
In a more specific embodiment, at least a part of the heat radiating plate (4) is parallel to the metal plate (5) through a space formed between the substrate (3) and the metal plate (5). It has spread to.
According to the specific embodiment, a large area heat radiation surface can be secured on the front and back surfaces of the metal plate (5).
本発明によれば、基板上に撮像素子を表面実装した撮像装置において撮像素子に対する有効な放熱構造が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effective thermal radiation structure with respect to an image pick-up element is obtained in the image pick-up device which mounted the image pick-up element on the board | substrate.
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る撮像装置は、図1に示す如く、レンズ(13)を内蔵したレンズユニット(1)と、レンズ(13)を通過した光が入射すべきCMOSからなる撮像素子(2)とを具え、該撮像素子(2)はフレキシブルリード基板(3)上に表面実装されている。
レンズユニット(1)には、複数のボス(12)が突設され、該ボス(12)に対して金属板(5)がビス(6)により締結固定されており、該金属板(5)上に、Cu製の放熱板(4)を介して、撮像素子(2)が搭載されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an image pickup apparatus according to the present invention includes a lens unit (1) having a built-in lens (13), and an image pickup element (2) made of CMOS to which light that has passed through the lens (13) should enter. The image pickup device (2) is surface-mounted on the flexible lead substrate (3).
A plurality of bosses (12) project from the lens unit (1), and a metal plate (5) is fastened and fixed to the bosses (12) by screws (6). The metal plate (5) On top of this, the image pickup device (2) is mounted via a heat sink (4) made of Cu.
図3及び図4に示す如く、レンズユニット(1)は、前記複数のボス(12)が突設されたフレーム(11)に、前記のレンズ(13)や複数の部品(14)(15)を取り付けて構成されている。
フレキシブルリード基板(3)の背面側に前記の放熱板(4)が設置されており、該放熱板(4)の表面には撮像素子(2)へ向けて凸部(41)が形成されている。
フレキシブルリード基板(3)には、放熱板(4)の凸部(41)が貫通する開口(31)が形成されている。
又、金属板(5)には、開口(51)が形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the lens unit (1) includes a lens (13) and a plurality of parts (14) and (15) on a frame (11) provided with the plurality of bosses (12). It is configured with an attached.
The heat radiating plate (4) is installed on the back side of the flexible lead substrate (3), and a convex portion (41) is formed on the surface of the heat radiating plate (4) toward the image sensor (2). Yes.
The flexible lead substrate (3) has an opening (31) through which the convex portion (41) of the heat radiating plate (4) passes.
The metal plate (5) has an opening (51).
図1の如く、放熱板(4)の凸部(41)は、フレキシブルリード基板(3)の開口(31)を通過して、該凸部(41)の表面が撮像素子(2)の背面に直接に接触している。
そして、放熱板(4)は、凸部(41)を包囲する表面領域にて、フレキシブルリード基板(3)の開口(31)から露出する撮像素子(2)の背面領域に、接着剤(7)により固定されている。
斯くして、撮像素子(2)と放熱板(4)とが一体となった撮像素子ユニットが構成されている。
As shown in FIG. 1, the convex portion (41) of the heat radiating plate (4) passes through the opening (31) of the flexible lead substrate (3), and the surface of the convex portion (41) is the back surface of the imaging device (2). Is in direct contact.
Then, the heat radiating plate (4) is bonded to the back surface region of the imaging element (2) exposed from the opening (31) of the flexible lead substrate (3) in the surface region surrounding the convex portion (41). ).
Thus, an image sensor unit in which the image sensor (2) and the heat sink (4) are integrated is configured.
金属板(5)には、その開口(51)から放熱板(4)の背面へ接着剤(8)を充填することによって、放熱板(4)が固定されている。
放熱板(4)の中央部分は、フレキシブルリード基板(3)と金属板(5)との間に形成された扁平な空間を金属板(5)と平行に拡がっており、放熱板(4)の表面及び裏面が放熱面として確保されている。
The heat radiating plate (4) is fixed to the metal plate (5) by filling the back surface of the heat radiating plate (4) with an adhesive (8) from the opening (51).
The central portion of the heat radiating plate (4) extends a flat space formed between the flexible lead substrate (3) and the metal plate (5) in parallel with the metal plate (5). The front and back surfaces are secured as heat dissipation surfaces.
上記撮像装置の組立においては、先ず、フレキシブルリード基板(3)上に表面実装された撮像素子(2)と放熱板(4)とを接着剤(7)により一体化して上述の撮像素子ユニットを作製する。この際、撮像素子(2)と放熱板(4)の間に高い組立精度は不要である。 In assembling the image pickup device, first, the image pickup device (2) and the heat radiating plate (4) mounted on the surface of the flexible lead substrate (3) are integrated with an adhesive (7) to obtain the image pickup device unit. Make it. At this time, high assembly accuracy is not required between the image pickup element (2) and the heat sink (4).
次に、撮像素子(2)の撮像面Aを金属板(5)の表面(基準面B)に対して所定の位置及び姿勢となる様、必要な調整(アオリ調整等)を施し、調整後の位置及び姿勢にて接着剤(8)を充填、固化せしめ、放熱板(4)に金属板(5)を固定する。 Next, necessary adjustments (tilt adjustment, etc.) are performed so that the image pickup surface A of the image pickup device (2) is in a predetermined position and posture with respect to the surface (reference surface B) of the metal plate (5). In this position and posture, the adhesive (8) is filled and solidified, and the metal plate (5) is fixed to the heat radiating plate (4).
その後、レンズユニット(1)の複数のボス(12)に対して複数本のビス(6)を用いて金属板(5)を締結固定する。
この結果、レンズユニット(1)のレンズ(13)に対して撮像素子(2)の撮像面Aが正確に位置決めされることになる。
Thereafter, the metal plate (5) is fastened and fixed to the plurality of bosses (12) of the lens unit (1) using a plurality of screws (6).
As a result, the imaging surface A of the imaging device (2) is accurately positioned with respect to the lens (13) of the lens unit (1).
上記の撮像装置によれば、撮像素子(2)から発生した熱は熱伝導によって放熱板(4)へ伝えられ、該放熱板(4)から熱伝達によって周囲の空気へ放散される。
ここで、撮像素子(2)の背面には放熱板(4)の凸部(41)の表面が直接に接触しているので、撮像素子(2)から放熱板(4)への熱伝導は効率良く行なわれる。
又、放熱板(4)の表面及び裏面が広い放熱面を形成して、空気への熱放散が効率良く行なわれる。
この結果、撮像素子(2)の過熱が効果的に防止される。
According to the above imaging device, the heat generated from the imaging element (2) is transmitted to the heat radiating plate (4) by heat conduction, and is dissipated from the heat radiating plate (4) to the surrounding air by heat transfer.
Here, since the surface of the convex part (41) of the heat sink (4) is in direct contact with the back surface of the image sensor (2), the heat conduction from the image sensor (2) to the heat sink (4) is It is done efficiently.
Moreover, the heat radiation plate (4) has a wide heat radiation surface on the front and back surfaces, so that heat can be efficiently dissipated into the air.
As a result, overheating of the image sensor (2) is effectively prevented.
尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、撮像素子(2)としては、CMOSに限らずCCD等、周知の種々の撮像素子を採用することが可能である。
又、放熱板(4)の端部を周囲の他の部材(ヒートシンク)に接触させて、撮像素子(2)から発生する熱を放熱板(4)から他の部材に導くことにより、撮像素子(2)の過熱を防止することも可能である。
In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, the imaging device (2) is not limited to a CMOS, and various known imaging devices such as a CCD can be employed.
In addition, by bringing the end of the heat sink (4) into contact with other surrounding members (heat sinks), the heat generated from the image pickup device (2) is guided from the heat sink (4) to the other members. It is also possible to prevent overheating of (2).
(1) レンズユニット
(12) ボス
(13) レンズ
(2) 撮像素子
(3) フレキシブルリード基板
(31) 開口
(4) 放熱板
(41) 凸部
(5) 金属板
(6) ビス
(7) 接着剤
(8) 接着剤
(1) Lens unit
(12) Boss
(13) Lens
(2) Image sensor
(3) Flexible lead board
(31) Opening
(4) Heat sink
(41) Convex
(5) Metal plate
(6) Screw
(7) Adhesive
(8) Adhesive
Claims (3)
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JP2014027419A (en) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Hoya Corp | Heat radiator of imaging element |
JP2014110308A (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Canon Inc | Measuring device, imprint system, measuring method and device manufacturing method |
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