JP6595388B2 - Imaging module - Google Patents
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Description
本発明は、撮像モジュールに関するものである。 The present invention relates to an imaging module.
撮像モジュールとして、例えば、特許文献1に記載の撮像モジュールが知られている。
As an imaging module, for example, an imaging module described in
近年、撮像モジュールは更なる高画素化および高機能化が求められている。これに伴って、撮像モジュールにおける撮像素子の発熱量が増加してきている。発熱量が増加すると、画像に対する熱雑音が増加してしまい、画質が低下してしまうことが懸念される。そのため、撮像モジュールは、放熱性の向上が求められている。 In recent years, imaging modules have been required to have higher pixels and higher functions. Along with this, the amount of heat generated by the image pickup element in the image pickup module is increasing. When the amount of heat generation increases, there is a concern that the thermal noise for the image increases and the image quality deteriorates. Therefore, the imaging module is required to improve heat dissipation.
本発明における撮像モジュールでは、基板と、基板の一方側の主面に搭載された電子部品と、基板の他方側の主面に搭載された撮像素子と、電子部品の一方側の主面に接した放熱部材と、一端が基板に設置しているとともに他端が放熱部材の他方側の主面に接する棒状部材とを有していることを特徴とする。 In the imaging module according to the present invention, the substrate, the electronic component mounted on the principal surface on one side of the substrate, the imaging element mounted on the principal surface on the other side of the substrate, and the principal surface on one side of the electronic component are contacted. And a rod-shaped member having one end installed on the substrate and the other end contacting the main surface of the other side of the heat dissipation member.
本発明の撮像モジュールによれば、撮像素子から発せられて基板に伝わった熱を電子部品だけではなく棒状部材を介して放熱部材へ伝えることができる。そのため、撮像モジュールの放熱性を向上させることができる。 According to the imaging module of the present invention, the heat generated from the imaging element and transmitted to the substrate can be transmitted to the heat dissipation member not only through the electronic component but also through the rod-shaped member. Therefore, the heat dissipation of the imaging module can be improved.
図1は、本実施形態に係る撮像モジュール10の車両1における搭載位置を示す模式図である。撮像モジュール10は、例えば、いわゆる車載カメラである。また、車両1は、例えば、自動車などの車両である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a mounting position of the
図1に示すように、撮像モジュール10は、撮像光学系20および表示装置50とともに、車両1に搭載される。本実施形態において、撮像モジュール10は、例えば、後方の視界の周辺画像を撮像するために車両1の後方外部に固定される。表示装置50は、運転席から視認可能に設けられる。
As shown in FIG. 1, the
撮像光学系20は、車両1後方の被写体像を撮像モジュール10内の撮像素子31に結像させる。撮像モジュール10は撮像素子31を用いて被写体像を撮像して画像信号を生
成する。また、撮像モジュール10は信号接続部40を介して画像信号を表示装置50に出力する。表示装置50は、信号接続部40から取得する画像信号に応じた被写体像を表示する。
The imaging
図2は、本実施形態に係る撮像モジュール10の撮像光学系側の平面図である。図3は図2に示された撮像モジュール10のA−Aにおける断面図である。以下では、図3の撮像光学系20の撮影光軸OAに沿う方向で見て、撮像モジュール10から被写体に向かう方向(撮影光軸OAの矢印が指し示す方向)を「後」から「前」へ向かう方向として説明する。撮像モジュール10の内部について、図3の断面図を参照して詳細に説明する。撮像モジュール10は、撮像光学系20、撮像素子31、基板32a、電子部品32b、放熱部材38および棒状部材32cを含んでいる。
FIG. 2 is a plan view of the
撮像光学系20は、少なくとも1つの光学素子(図示せず)を有する。光学素子は、例えば、レンズ等で形成される。撮像光学系20は、光学素子の焦点距離および焦点深度等の所望の光学特性を満たすように形成される。
The imaging
撮像素子31は、撮像光学系20の後方に配置される。撮像素子31は、撮像光学系20を介して受光面上に結像される被写体像を撮像して電気信号に変換して出力する。撮像素子31としては、例えばCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等を用いることができる。
The
撮像モジュール10は、撮像素子31からの電気信号に基づく画像信号を、後述する信号接続部40によって筐体11の外部に伝送する。画像信号は、撮像素子31から出力された電気信号そのものであってもよいし、後述する電子部品によって必要な画像処理を施された信号であってもよい。
The
筐体11は、撮像光学系20が被写体に対して露出する開口を有する。筐体11は、開口において撮像光学系20を保持し、撮像モジュール10を内包して保持する。本実施形態において、筐体11は前側ケース12と後側ケース13とを有する。前側ケース12は撮像光学系20を構成する光学素子を所定の位置関係になるように保持する。
The
後側ケース13は、撮像素子31とともに基板32aを内包して保持する。特に、後側ケース13は、撮像素子31を撮像光学系20の結像位置で保持する。
The
本実施形態において、前側ケース12および後側ケース13は、例えばゴム、樹脂等でできたパッキンPを介在させた状態で結合されている。このとき、パッキンPは密封シールとして機能し、撮像モジュール10の筐体11は密閉構造をなす。
In the present embodiment, the
放熱部材38は、棒状部材32cを介して、撮像素子31から発生する熱を基板32a
から逃がす部材である。なお、放熱部材38は、例えばシリコーン製の伝熱部材または伝熱ポッティング等によって実現できるが、これらに限定されるものではない。
The
It is a member to escape from. The
信号接続部40は、伝熱性を有し、撮像素子31が撮像した被写体像の画像信号を筐体11の外部に伝送する。本実施形態において、信号接続部40は複数の端子41を含んで構成される。
The
本実施形態の撮像モジュール10は、基板32aと、基板32aの一方側の主面に搭載された電子部品32bと、基板32aの他方側の主面に搭載された撮像素子31と、電子部品32bの一方側の主面に接した放熱部材38と、一端が基板32aに取り付けられるとともに、他端が放熱部材38の他方側の主面に接する棒状部材32cとを有している。
The
これにより、撮像素子31から発せられて基板32aに伝わった熱を電子部品32bだけではなく棒状部材32cを介して放熱部材38へ伝えることができる。そのため、撮像モジュール10の放熱性を向上させることができる。
Thereby, the heat generated from the
棒状部材32cとしては、例えば、円柱状、四角柱柱または多角柱状等の部材を用いることができる。棒状部材32cとして、円柱状の部材を用いた場合には、例えば、直径を3mm、長さを2mmに設定できる。棒状部材32cは、例えば、金属材料から成る。金属材料としては、例えば、鉄、アルミニウムまたは銅等の熱伝導が良好な材料を用いることができる。
As the rod-
また、棒状部材32cは、他端が一端よりも径が大きくてもよい。基板32aから放熱部材38に向かって熱が拡散する方向に棒状部材32cの径が大きくなっていることによって、熱をスムーズに放熱部材38に伝えることができる。これにより、熱膨張によって撮像素子31のピントがずれてしまうおそれを低減できる。
Further, the rod-
棒状部材32cが円柱状の場合には、例えば、一端側の直径を1.5mmに、他端側の直径を3mmに設定できる。図3においては、棒状部材32cは、2つの径の異なる円柱を繋いだような形状をしているが、これに限られない。棒状部材32cは、例えば、一端側から他端側にかけて連続的に径が大きくなっているような形状であってもよい。
When the rod-
ここでいう、「連続的に径が大きくなっているような形状」とは、例えば、棒状部材32cの軸方向を通る断面を見たときに、外周面が(断面においては線)が棒状部材3の軸方向に対して傾斜しているような形状が挙げられる。このような形状としては、例えば、円錐台形状が挙げられる。また、他の例としては、棒状部材3を同様の断面で見たときに、外周面が複数の段差を有する(段階的に径が大きくなっている)ような形状が挙げられる。
As used herein, “a shape in which the diameter continuously increases” refers to, for example, a rod-like member whose outer peripheral surface (a line in the cross-section) is a rod-like member when a cross-section passing through the axial direction of the rod-
また、図4に示すように、棒状部材32cは他端に凹部33を有するとともに、凹部33に放熱部材38の一部が入り込んでいてもよい。これにより、棒状部材32cと放熱部材38との接触面積を増やすことができるので、棒状部材32cを介して放熱部材38へと熱を伝えやすくできる、さらに、熱膨張に伴って棒状部材32cと放熱部材38との間に位置ずれが生じるおそれを低減できる。
As shown in FIG. 4, the rod-shaped
凹部33の形状は、例えば、縦断面の形状を、矩形状または半円状等に設定できる。また、凹部33の開口を平面視したときの形状を、円形状または多角形状等に設定できる。特に、凹部33の開口の形状が多角形状である場合には、放熱部材38と棒状部材32cとの間に位置ずれが生じるおそれをさらに低減できる。これは、凹部33の開口の形状が多角形状の場合には、角の部分が辺の部分よりも中心からの距離が大きい(開口の径が大きい)ことから、放熱部材32cに振動が生じたとしても、角の部分に入り込んだ放熱部材32cが辺の部分にずれ込むことを低減できるためである。凹部33の大きさは、例えば、深さを1.5mmに設定することができる。また、凹部33の開口を平面視したときの形状が円形状の場合には、例えば、直径を0.5mmに設定できる。
As for the shape of the
また、棒状部材32cが複数設けられているとともに、平面透視したときに複数の棒状部材32cの間に電子部品32bが位置していてもよい。これにより、電子部品32b周辺の熱分布の偏りを低減することができる。棒状部材32cが複数設けられる例としては、例えば、2つの棒状部材32cを結ぶ直線上に電子部品32bが位置していてもよい。
In addition, a plurality of rod-shaped
また、棒状部材32cが3つ以上設けられており、3つ以上の棒状部材32cに囲まれ
た領域に電子部品32bが位置していてもよい。具体的には、棒状部材32cが4つ設けられる場合には、棒状部材32cを仮想の正方形または矩形の角に対応する位置に設けるとともに、この仮想の正方形または矩形の内側に電子部品32bが収まるように位置させることができる。
Further, three or more rod-shaped
また、電子部品32bを複数の棒状部材32cで囲むことによって、例えば、枠状の部材で囲む場合よりも撮像モジュール10の信頼性を向上できる。具体的には、枠状の部材で電子部品32bを囲む場合には、枠状の部材に囲まれた空間に熱が篭ることによって、枠状の部材の内側と外側とで大きな温度差が生じてしまうおそれがある。その結果、予期せぬ変形が枠状の部材に生じてしまい撮像モジュール10に熱応力が生じてしまうおそれがある。これに対して、電子部品32bを複数の棒状部材32cで囲むことによって、棒状部材32c同士の間に隙間ができることから、棒状部材32cに囲まれた空間に熱が篭るおそれを低減できる。
Further, by surrounding the electronic component 32b with a plurality of rod-shaped
また、複数の棒状部材32cで電子部品32bを囲むことによって、枠状の部材で電子部品を囲む場合と比較して、電子部品32bと基板32aとの接続の信頼性を向上できる。これは、枠状の部材で電子部品bを囲む場合は、枠状の部材に熱膨張が生じたときに、基板32aと放熱部材38とを引き離す方向に大きな熱応力が生じるおそれがある。これに対して、複数の棒状部材32で電子部品32bを囲む場合には、枠状の部材で電子部品32bを囲む場合と比較して、基板32aと放熱部材38とを引き離す方向に生じる熱応力を小さくすることができるためである。
Further, by surrounding the electronic component 32b with a plurality of rod-shaped
また、図4に示すように、棒状部材32cの他端が電子部品32bの一方側の主面よりも一方側に位置していてもよい。これにより、撮像モジュール10に振動が生じたときに、振動による負荷が電子部品32bよりも棒状部材32cにかかりやすくすることができる。これにより、電子部品32bの長期信頼性を向上できる。
Moreover, as shown in FIG. 4, the other end of the rod-shaped
10:撮像モジュール
11:筐体
12:前側ケース
13:後側ケース
20:撮像光学系
31:撮像素子
32a:基板
32b:電子部品
32c:棒状部材
38:放熱部材
40:信号接続部
41:端子
50:表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Imaging module 11: Housing | casing 12: Front side case 13: Rear side case 20: Imaging optical system 31: Imaging element 32a: Board | substrate 32b:
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