以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、撮像装置の一例であるカメラ10の模式断面図である。カメラ10は、一眼レフレックスカメラである。カメラ10は、レンズユニット20及びカメラボディ30を備える。レンズユニット20は、交換レンズである。カメラボディ30には、レンズユニット20が装着される。レンズユニット20は、その鏡筒内に、光軸22に沿って配列された光学系を備え、入射する被写体光束をカメラボディ30の撮像モジュール40へ導く。
本実施形態において、光軸22に沿う方向をz軸方向と定める。すなわち、撮像モジュール40が有する撮像チップ100へ被写体光束が入射する方向をz軸方向と定める。具体的には、被写体光束が入射する方向をz軸マイナス方向と定め、その反対方向をz軸プラス方向と定める。撮像チップ100の長手方向をx軸方向と定める。撮像チップ100の短手方向をy軸方向と定める。具体的には、x軸方向及びy軸方向は、図1に図示した方向に定められる。x軸、y軸、z軸は右手系の直交座標系である。なお、説明の都合上、z軸プラス方向を上、z軸マイナス方向を下とみなす場合がある。例えば、z軸プラス方向を前方、前側、上方、上側等と呼ぶ場合がある。また、z軸マイナス方向を後方、後側、下方、下側等と呼ぶ場合がある。z軸マイナス方向の側を背面側等と呼ぶ場合がある。
カメラボディ30は、レンズマウント24に結合されるボディマウント26よりz軸マイナス方向の位置に、ミラーユニット31を有する。ミラーユニット31は、メインミラー32及びサブミラー33を含む。メインミラー32は、レンズユニット20が射出した被写体光束の光路中に進入した進入位置と、被写体光束の光路から退避した退避位置との間で回転可能に軸支される。サブミラー33は、メインミラー32に対して回転可能に軸支される。サブミラー33は、メインミラー32とともに進入位置に進入し、メインミラー32とともに退避位置に退避する。このように、ミラーユニット31は、被写体光束の光路中に進入した進入状態と、被写体光束から退避した退避状態とをとる。
ミラーユニット31が進入状態にある場合、メインミラー32に入射した被写体光束の一部は、メインミラー32に反射されてピント板80に導かれる。ピント板80は、撮像モジュール40が有する撮像チップ100の撮像面と共役な位置に配されて、レンズユニット20の光学系が形成した被写体像を可視化する。ピント板80に形成された被写体像は、ペンタプリズム82及びファインダ光学系84を通じてファインダ窓86から観察される。
ミラーユニット31が進入状態にある場合、メインミラー32に入射した被写体光束のうちメインミラー32で反射した被写体光束以外の光束は、サブミラー33に入射する。具体的には、メインミラー32はハーフミラー領域を有し、メインミラー32のハーフミラー領域を透過した被写体光束がサブミラー33に入射する。サブミラー33は、ハーフミラー領域から入射した光束を、結像光学系70に向かって反射する。結像光学系70は、入射光束を、焦点位置を検出するための焦点検出センサ72に導く。焦点検出センサ72は、焦点位置の検出結果をMPU51へ出力する。
ピント板80、ペンタプリズム82、メインミラー32、サブミラー33及びファインダ光学系84は、支持部材としてのミラーボックス60に支持される。ミラーユニット31が退避状態にあり、シャッタユニット38の先幕及び後幕が開状態となれば、レンズユニット20を透過する被写体光束は、撮像チップ100の撮像面に到達する。
撮像モジュール40のz軸マイナス方向の位置には、基板62及び表示部88が順次配置される。表示部88としては、例えば液晶パネル等を適用できる。表示部88の表示面は、カメラボディ30の背面に現れる。表示部88は、撮像チップ100からの出力信号から生成される画像を表示する。
基板62には、MPU51、ASIC52等の電子回路が実装される。MPU51は、カメラ10の全体の制御を担う。撮像チップ100からの出力信号は、フレキシブルプリント基板等を介してASIC52へ出力される。ASIC52は、撮像チップ100から出力された出力信号を処理する。
ASIC52は、撮像チップ100からの出力信号に基づいて、表示用の画像データを生成する。表示部88は、ASIC52が生成した表示用の画像データに基づいて画像を表示する。ASIC52は、撮像チップ100からの出力信号に基づいて、記録用の画像データを生成する。ASIC52は、撮像チップ100の出力信号に対して例えば画像処理や圧縮処理を施すことで記録用の画像データを生成する。ASIC52が生成した記録用の画像データは、カメラボディ30に装着された記録媒体に記録される。記録媒体は、カメラボディ30に着脱可能に構成されている。
図2は、撮像ユニット42と光学ユニット45とブラケット150とを含む撮像モジュール40を模式的に示す斜視図である。図3は、撮像ユニット42と光学ユニット45とブラケット150とを模式的に示すA−A断面図である。図4は、撮像ユニット42と光学ユニット45とブラケット150とを模式的に示すB−B断面図である。図5は、撮像チップ100に形成された回路ブロックの構成を模式的に示す図である。
撮像ユニット42は、撮像チップ100と、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とを有する。
撮像チップ100は、CMOSイメージセンサやCCDイメージセンサ等の撮像素子である。撮像チップ100は、撮像領域101と、撮像領域101の周辺に位置する周辺領域102とを含んで構成される。撮像領域101は、xy平面において撮像チップ100の中央部分に形成される。
図5に示されるように、撮像チップ100の撮像領域101には、画素部500が形成されている。周辺領域102には、周辺回路部570が形成されている。周辺回路部570は、処理回路部540、駆動回路部580及び出力回路部590を有する。
画素部500は、N×M個の単位セル501を有する。単位セル501は、xy面内において二次元状に配列されている。例えば、単位セル501は、xy面内においてマトリクス状に配列されている。単位セル501のそれぞれは、1行からN行のうち対応する1つの行において、1列からM列のうち対応する1つの列に対応する位置に設けられる。単位セル501のそれぞれは、光電変換素子、光電変換素子が蓄積した蓄積電荷のリセット動作や読み出し動作を行うトランジスタ等の回路を含む。N×M個の単位セル501により形成される光電変換領域により撮像面が形成される。
駆動回路部580は、画素部500を駆動する。駆動回路部580は、シフトレジスタ、タイミングジェネレータ等を有する。駆動回路部580は、単位セル501を駆動して、単位セル501が有する光電変換素子が光電変換することによって得られた信号を出力させる。単位セル501は、単位セル501が受光した受光量を示すアナログ信号の画素信号を出力する。処理回路部540は、単位セル501から出力された信号に対して信号処理を行う。処理回路部540は、CDS回路550及びAD変換回路560を含む。CDS回路550は、CDS(correlated double sampling)処理を行う。CDS回路550は、単位セル501から出力された画素信号に含まれるノイズを除去する。AD変換回路560は、アナログ信号である画素信号をデジタル信号の画素信号に変換する。出力回路部590は、デジタル信号の画素信号を、実装基板120へ出力する。撮像チップ100の機能及び動作の詳細については、後述する。
撮像チップ100は、実装基板120に実装される。撮像チップ100は、実装基板120の第1主面1121に実装される。撮像チップ100は、実装基板120に接着剤で接着されることにより、実装基板120に実装される。
撮像チップ100は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120と電気的に接続される。ボンディングワイヤ110は、実装基板120の第1主面1121において、撮像チップ100が実装される実装領域の周辺に形成されたボンディングパッドに接続される。撮像チップ100が有するAD変換回路560でデジタル信号に変換された画素信号は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120に出力される。ボンディングワイヤ110は、出力回路部590の一部に形成されたボンディングパッドに電気的に接続される。
実装基板120は、第1層121と、芯層207と、第2層122とを含む。第1層121は、ソルダレジスト層201と、配線層202と、絶縁層203と、配線層204と、絶縁層205とを含む。第2層122は、絶縁層215と、配線層214と、絶縁層213と、配線層212と、ソルダレジスト層211とを含む。実装基板120は、芯層207をコア層として有する多層コア基板である。
実装基板120において、光軸22に沿って、撮像チップ100、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、絶縁層205、芯層207、絶縁層215、配線層214、絶縁層213、配線層212、ソルダレジスト層211の順で配されている。
絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213は、例えば樹脂層である。絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213それぞれの厚みは、30μm〜40μmである。なお、厚みとは、z軸方向における長さである。
配線層202、配線層204、配線層214及び配線層212は、配線パターンを含む。配線層202、配線層204、配線層214及び配線層212の材料として、ニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いることができる。配線層202、配線層204、配線層214及び配線層212が有する配線パターンそれぞれの厚みは、30μmから40μm程度である。
芯層207は、金属で形成される。芯層207を金属で形成する場合、芯層207の材料として例えばニッケルと鉄の合金(例えば42alloy、56alloy)、銅、アルミニウム等を用いてよい。芯層207の厚みは、配線層202、配線層204、配線層214及び配線層212のいずれの配線層の厚みより厚い。芯層207の厚みは、絶縁層203、絶縁層205、絶縁層215及び絶縁層213のいずれの絶縁層の厚みより厚い。具体的には、芯層207の厚みは、0.1mmから0.4mm程度である。芯層207の剛性は、配線層202、配線層204、配線層214及び配線層212のいずれの配線層の剛性よりも高い。芯層207の剛性は、第1層121の剛性より高くてもよい。芯層207の剛性は、第2層122の剛性より高くてもよい。
なお、芯層207は樹脂で形成されてもよい。芯層207を樹脂で形成する場合、芯層207の材料としてFR4を用いてよい。芯層207は樹脂で形成する場合、芯層207はz軸方向において配線層に挟まれる。例えば、芯層207を樹脂で形成する場合、光軸22に沿って、撮像チップ100、ソルダレジスト層201、配線層202、絶縁層203、配線層204、芯層207、配線層214、絶縁層213、配線層212、ソルダレジスト層211の順で配されてよい。2層の配線層を追加で配する場合は、配線層204と芯層207との間に、配線層204に接触する追加の絶縁層と芯層207に接触する追加の配線層とが光軸22に沿って順で配され、芯層207と配線層214との間に、芯層207に接触する追加の配線層と、配線層214に接触する追加の絶縁層とを光軸22に沿って順に配される。
このように、実装基板120は、金属コアまたは樹脂コアを有する多層コア基板である。実装基板120の厚みは、全体として0.3mmから1.0mm程度であってよい。
配線層204に含まれる配線パターン及び配線層214に含まれる配線パターンは、例えば、後述するグランドライン、電源ライン等に使用できる。配線層202の少なくとも一部は、撮像チップ100からボンディングワイヤ110を介して出力された画素信号を受け取る配線パターンに使用される。撮像チップ100とボンディングワイヤ110で接続されるボンディングパッドは、配線層202に形成される。
撮像チップ100は、ソルダレジスト層201上に実装される。ボンディングパッドと配線層212とは、第1層121及び芯層207を貫通するビア131によって電気的に接続されている。ビア131は、絶縁体132により覆われている。撮像チップ100からボンディングワイヤ110を介してボンディングパッドに出力された画素信号は、配線層202及びビア131を介して、配線層212に伝送される。
ソルダレジスト層211上には、電子部品180が設けられる。電子部品180は、例えばコネクタ、キャパシタ、抵抗、レギュレータ、トランジスタ等を含む。電子部品180は、撮像チップ100内の回路に電力を供給する電源回路等を構成する。電子部品180の一部としてのコネクタは、例えばフレキシブル基板が接続される。電子部品180の一部としてのコネクタは、配線層212に接続され、配線層212に伝送された画素信号は、コネクタ及びフレキシブル基板を介して、ASIC52等の外部の電子回路へ伝送される。
電子部品180のリード部材は、配線層212にはんだ等で固定されている。電子部品180と配線層212とは、リード部材によって電気的に接続される。このように、電子部品180は、1つの実装基板120において撮像チップ100が実装された第1主面1121とは反対側の第2主面1122に設けられる。
撮像チップ100は、実装基板120にCOB(Chip On Board)実装されている。撮像チップ100は、実装基板120に接着剤で接着される。例えば、撮像チップ100は、熱硬化性接着剤を熱硬化させることで、実装基板120に接着される。ボンディングワイヤ110は、撮像チップ100及びボンディングパッドに、ワイヤボンディング工程によって接続される。ボンディングワイヤ110は、熱圧着によってボンディングパッドに接続される。ボンディングワイヤ110は、超音波圧着によってボンディングパッドに接続されてよい。フレーム140は、実装基板120に接着剤で接着される。例えば、フレーム140は、熱硬化された熱硬化性接着剤によって、実装基板120に接着される。
フレーム140は、撮像チップ100を環囲する環囲部材の一例である。フレーム140は、撮像チップを環囲するための開口部245を有している。開口部245は、第1開口244と、第2開口246とで構成されている。フレーム140は、第1開口244と第2開口246とを有する。フレーム140は、開口部245に収容された撮像チップを環囲する。具体的には、実装基板120に実装されたフレーム140の第1開口244は、撮像チップ100を環囲する。よって、撮像チップ100は、フレーム140の第1開口244に収容される。
フレーム140は、第1面141と、第2面142と、第3面143と、第4面144と、第5面145と、第6面146と、第7面147と、第8面148とを有する。第1面141、第2面142、第3面143、第4面144及び第5面145は、フレーム140の外面を形成する。第6面146、第7面147及び第8面148は、フレーム140の内面を形成する。第6面146及び第8面148は、フレーム140の内壁面を形成する。第8面148は、第2開口246を形成する。第2開口246は、例えばxy面内の中央部分に形成される。第6面146は、第1開口244を形成する。第1開口244は、例えばxy面内の中央部分に形成される。第1開口244は、第2開口246に対してz軸マイナス側に位置する開口部である。第2開口246は、第1開口244に対してz軸プラス方向側に位置する開口部である。第2開口246の体積は、第1開口244の体積より小さい。第6面146のうち互いに対向する複数の面の間における最短距離は、第8面148のうち互いに対向する複数の面の間における最短距離より長い。
第1面141は、カバーガラス160に接着される面である。第1面141は、第8面148の端部に接する面である。第1面141は、第8面148の外縁に沿って形成される。第1面141は、xy平面と略平行な面である。
第2面142は、第1面141の端部に接する面である。第2面142は、第1面141の外縁に沿って形成される面である。第2面142は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第3面143は、第2面142の端部に接する面である。第3面143は、xy平面と略平行な面であり、第1面141と略平行な面である。
第4面144は、第3面143の端部に接する面である。第4面144は、第3面143の外縁に沿って形成される面である。第4面144は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第5面145は、第4面144の端部に接する面である。第5面145は、第4面144の外縁に沿って形成される面である。第5面145は、xy平面と略平行な面である。第5面145は、第1面141及び第3面143と略平行な面である。第5面145は、実装基板120と接着される面である。
第6面146は、第5面145の端部に接する面である。第6面146は、第5面145の内縁に沿って形成される面である。第6面146は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第7面147は、第6面146の端部に接する面である。第7面147は、第6面146の上縁に沿って形成される面である。第7面147は、xy平面と略平行な面である。第7面147は、第1面141及び第3面143と略平行な面である。
第8面148は、第7面147の端部に接する面である。第8面148は、第7面147の内縁に沿って形成される面である。第8面148は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。第8面148は、第6面146より内側に位置する。第8面148は、第6面146より光軸22側に位置する。第8面148によって形成される第2開口246は、撮像チップ100に入射する光を通過する開口を規定する。
フレーム140は、第1面141と第2面142と第3面143とにより形成された段部を有する。フレーム140は、取付部として取付穴240を有する。フレーム140は、例えば3つの取付穴240を有する。3つの取付穴240はいずれも第3面143から第5面145までを貫通する穴である。3つの取付穴240はいずれも、撮像ユニット42をミラーボックス60等の他の構造体に取り付けるために利用される。
フレーム140は、3つの取付穴240を介して、ビス242で例えばビス止めされることで、ブラケット150に固定される。ブラケット150は、例えばビス止めされることでミラーボックス60に固定される。よって、撮像ユニット42は、ミラーボックス60に固定される。
取付穴240を用いてフレーム140とブラケット150とを例えば金属のビス242でビス止めした場合、撮像チップ100からミラーボックス60までの伝熱経路の熱抵抗を低減することができる。そのため、撮像チップ100が動作することによって生じた熱を、ミラーボックス60に効率的に放熱することができる。
なお、撮像ユニット42は、ブラケット150を介さずにミラーボックス60に固定されてもよい。撮像ユニット42はブラケット150を有さなくてよく、フレーム140がミラーボックス60に直接に固定されてもよい。例えば、撮像ユニット42は、フレーム140が有する3つの取付穴240を介して例えばビス止めされることで、ミラーボックス60に固定されてよい。なお、撮像ユニット42を固定する構造体はミラーボックス60に限られない。撮像ユニット42は、ミラーボックス60以外の他の構造体に対して固定されてよい。
カバーガラス160は、撮像チップ100を封止するために用いられる。カバーガラス160は、フレーム140と接着剤で接着される。カバーガラス160は、フレーム140の第1開口244を覆うようにフレーム140に固定される。カバーガラス160は、フレーム140及び実装基板120とともに密封空間を画定する。
カバーガラス160をフレーム140に接着する接着剤としては、光硬化型接着剤を適用できる。例えば、カバーガラス160をフレーム140に接着する接着剤としては、紫外線硬化型接着剤を適用できる。カバーガラス160の材料としてホウケイ酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、耐熱ガラス等を用いることができる。カバーガラス160は透光性を有している。カバーガラス160の厚みは、0.4mmから1.0mmである。
カバーガラス160は、撮像チップ100、ボンディングワイヤ110及びフレーム140が実装基板120に実装された後に、フレーム140に固定される。カバーガラス160は透光性を有するので、カバーガラス160とフレーム140との間を、光硬化型接着剤を用いて接着することができる。なお、カバーガラス160は、透光性部材の一例である。透光性部材としては、ガラスの他に水晶等を適用できる。
このように、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とによって、密封空間が形成される。撮像チップ100は、実装基板120と、フレーム140と、カバーガラス160とによって形成される密封空間内に配置されている。これにより、撮像チップ100が外部環境の影響を受けにくくなる。例えば、撮像チップ100が密封空間外に存在する水分の影響を受けにくくなる。そのため、撮像チップ100の劣化を防止できる。
光学ユニット45は、マスクゴム272と、光学素子274と、押さえ部材280とを含む。光学素子274は、光学ローパスフィルタ276と、赤外カットフィルタ278とを含む。光学ローパスフィルタ276及び赤外カットフィルタ278は、z軸マイナス方向に、光学ローパスフィルタ276、赤外カットフィルタ278の順で配置されている。なお、光学ローパスフィルタ276を構成する複数の光学層のうち一部の光学層の機能をカバーガラス160に含めてもよい。この場合、光学ローパスフィルタ276は、カバーガラス160に含めた一部の光学層の機能を除いて、すなわち複数の光学層のうち残りの光学層だけで構成することができる。
押さえ部材280は、ビス282によりブラケット150にビス止めされる。押さえ部材280は、光学素子274よりz軸プラス方向に位置する部分を有する。押さえ部材280は、マスクゴム272を介して光学素子274を撮像ユニット42に押さえ付けた状態で、光学素子274を固定する。光学素子274は、ブラケット150にビス止めされた押さえ部材280から加わるz軸マイナス方向の力により、押さえ付けられている。
押さえ部材280は、金属材料で形成される。押さえ部材280は一対の平坦部288を有する。押さえ部材280は、平坦部288においてビス282によりブラケット150にビス止めされる。これにより、光学ユニット45は、撮像ユニット42及びブラケット150とともに撮像モジュール40として組み付けられる。したがって、撮像チップ100の撮像領域101には、光学素子274及びカバーガラス160を透過した光のうち、第8面148で形成される第2開口246を通過した光の少なくとも一部が入射する。
フレーム140は、磁界を遮断する遮断部材である。フレーム140は、磁界から周辺回路を磁気遮蔽する磁気遮蔽部材である。具体的には、実装基板120に実装されたフレーム140は、実装基板120に実装された撮像チップ100の周辺回路部570に磁界が与える影響を抑制する。よって、フレーム140は、撮像チップ100で生成される画素信号にノイズが混入することを抑制できる。具体的には、フレーム140は、画素部500から出力された画素信号にノイズが混入することを抑制できる。このように、フレーム140は、撮像チップ100を環囲する部材であるとともに磁界を遮断する部材である。よって、磁界から周辺回路部を磁気遮蔽する遮蔽部材を別部材で設けなくてもよい。
フレーム140が有する磁気遮蔽特性について説明する。フレーム140は、磁気遮蔽性を有する材料で形成される。磁気遮蔽性を有する材料は、金属材料、磁性体材料等であってよい。なお、金属とは、金属様性質を示す物質をいう。金属とは、合金を含む概念である。金属とは、非金属を一部に含む合金であってよい。フレーム140を形成する材料として、例えば鉄材、フェライト、パーマロイ等を例示できる。
フレーム140は、撮像チップ100側に突出する突出部200を有する。突出部200は、第6面146から突出する。具体的には、突出部200は、第6面146に対して撮像チップ100側に向かって突出する。突出部200は、フレーム140の第7面147と、フレーム140の第8面148と、フレーム140の第1面141の一部とによって形成される。突出部200は、フレーム140の第7面147と、フレーム140の第8面148と、フレーム140の第1面141のうち第6面146より撮像チップ100側の部分とによって形成される。フレーム140は、第5面145と第6面146と第7面147とにより形成された段部を有する。突出部200の第1面141の一部は、カバーガラス160に面して接着剤で接着されている。
突出部200が第6面146から突出しているので、第6面146のうち互いに対向する複数の面の間における最短距離は、第8面148のうち互いに対向する複数の面の間における最短距離より長い。フレーム140は、単一の部材である。フレーム140は、突出部200を含め、一体に形成されている。
フレーム140の第7面147は、撮像チップ100の周辺領域102に配された周辺回路部570が形成された面に略平行である。フレーム140の第7面147は、撮像チップ100の周辺領域102に対向する。フレーム140の第7面147は、撮像チップ100の周辺領域102に配された処理回路部540が形成された領域に対向する。xy平面に平行な面に投影した場合、第7面147は処理回路部540と重なる部分を有する。また、フレーム140の第7面147は、撮像チップ100の周辺領域102に配された出力回路部590が形成された領域に対向する。フレーム140の第7面147は、撮像チップ100の周辺領域102に配された駆動回路部580が形成された領域に対向する。
突出部200及び処理回路部540は、突出部200及び処理回路部540をxy平面と平行な面に正射影した場合、突出部200が正射影された領域と処理回路部540が正射影された領域とは少なくとも一部が重なるように実装基板120に配置されている。特に、突出部200及びAD変換回路560は、突出部200及びAD変換回路560をxy平面と平行な面に正射影した場合、突出部200が正射影された領域とAD変換回路560が正射影された領域とは少なくとも一部が重なるように実装基板120に配置されていることが好ましい。さらに、突出部200及びAD変換回路560は、突出部200及びAD変換回路560をxy平面と平行な面に正射影した場合、AD変換回路560が正射影された領域全体が、突出部200が正射影された領域に含まれるように実装基板120に配置されていることがより好ましい。突出部200及び処理回路部540は、突出部200及び処理回路部540をxy平面と平行な面に正射影した場合、処理回路部540が正射影された領域全体が、突出部200が正射影された領域に含まれるように実装基板120に配置されている。
突出部200及び駆動回路部580は、突出部200及び駆動回路部580をxy平面と平行な面に正射影した場合、突出部200が正射影された領域と駆動回路部580が正射影された領域とは少なくとも一部が重なるように実装基板120に配置されている。突出部200及び駆動回路部580は、突出部200及び駆動回路部580をxy平面と平行な面に正射影した場合、駆動回路部580が正射影された領域全体が、突出部200が正射影された領域に含まれるように実装基板120に配置されている。
突出部200及び出力回路部590は、突出部200及び出力回路部590をxy平面と平行な面に正射影した場合、突出部200が正射影された領域と出力回路部590が正射影された領域とは少なくとも一部が重なるように実装基板120に配置されている。突出部200及び出力回路部590は、突出部200及び出力回路部590をxy平面と平行な面に正射影した場合、出力回路部590が正射影された領域全体が、突出部200が正射影された領域に含まれるように実装基板120に配置されている。
このように、突出部200及び周辺回路部570は、突出部200及び周辺回路部570をxy平面と平行な面に正射影した場合、突出部200が正射影された領域と周辺回路部570が正射影された領域とは少なくとも一部が重なるように実装基板120に配置されている。ただし、撮像チップ100及び突出部200は、すべての単位セル501及び突出部200をxy平面と平行な面に正射影した場合、すべての単位セル501が正射影された領域と突出部200が正射影された領域とが重ならないように実装基板120に配置されている。
上述したように、フレーム140の一部としての突出部200は、鉄、パーマロイ、フェライト等の磁気遮蔽性を有する材料で形成されている。したがって、撮像チップ100の周辺回路部570は、少なくとも突出部200によって磁気的に遮蔽される。例えば、周辺領域102に形成されている周辺回路部570は、突出部200によって、撮像チップ100の外部で発生した磁気から遮蔽される。
周辺回路部570は、z軸プラス方向側からz軸マイナス方向側を見た場合に突出部200によって覆われている。そのため、周辺回路部570は、突出部200によって、突出部200よりもz軸プラス方向側に位置する磁気発生源で発生した磁気から遮蔽される。磁気発生源としては、カメラボディ30に装着されたレンズユニット20に設けられレンズを駆動するモータ、カメラボディ30に設けられたモータ、閃光装置等の照明装置用の昇圧回路等、時間的に変動する磁気を発生する磁気発生源を含む。カメラボディ30に設けられたモータとしては、ミラーボックス60に対して固定され、シャッタユニット38が有するシャッタ幕を駆動するモータを例示することができる。
なお、フレーム140を形成する材料としては、高透磁率材料を用いることが好ましい。フレーム140を形成する材料としては、高導電率材料を用いることが好ましい。フレーム140を形成する材料として高導電率材料を用いた場合、材料の透磁率が低くても、時間的に変動する磁気を少なくとも遮蔽することができる。
主として図5を参照して、撮像チップ100の撮像動作に係る構成及び動作について説明する。駆動回路部580は、行リセット線510−1〜行リセット線510−Nを介して、複数の単位セル501と電気的に接続されている。駆動回路部580は、行選択線520−1〜行選択線520−Nを介して、複数の単位セル501と電気的に接続されている。駆動回路部580は、列信号線530−1〜列信号線530−Mを介して、複数の単位セル501と電気的に接続されている。駆動回路部580は、タイミング発生回路、シフトレジスタ等の駆動回路を含む。駆動回路部580は、列信号線530−1〜列信号線530−Mに接続された電流源を含む。
処理回路部540は、CDS回路550−1〜CDS回路550−Mと、AD変換回路560−1〜AD変換回路560−Mとを含む。CDS回路550−1〜CDS回路550−Mは、列信号線530−1〜列信号線530−Mを介して、単位セル501が出力したアナログ信号を取得する。
単位セル501のそれぞれは、行リセット線510−1〜行リセット線510−Nのうち、それぞれの単位セル501に対応する行の行リセット線510に接続される。単位セル501のそれぞれは、行選択線520−1〜行選択線520−Nのうち、それぞれの単位セル501に対応する行の行選択線520に接続される。単位セル501のそれぞれは、列信号線530−1〜列信号線530−Mのうち、それぞれの単位セル501に対応する列の列信号線530に接続される。
行リセット線510−1〜行リセット線510−N及び行選択線520−1〜行選択線520−Nは、単位セル501の読み出しを制御する信号を、対応する行に設けられた単位セル501に伝送する。行リセット線510−1〜行リセット線510−Nは、駆動回路部580が有するシフトレジスタが生成したリセット信号を、対応する行に設けられた単位セル501に伝送する。単位セル501は、リセット信号に応じて、単位セル501が有する光電変換素子の蓄積電荷をリセットする。単位セル501は、蓄積電荷がリセットされた状態の光電変換素子の出力信号を、行選択線520に出力する。この出力信号は、リセットレベルを示すアナログ信号である。
行選択線520−1〜行選択線520−Nは、駆動回路部580が有するシフトレジスタが生成した行選択信号を、対応する行に設けられた単位セル501に伝送する。単位セル501は、行選択信号に応じて、単位セル501が有する光電変換素子の出力信号を列信号線530に出力する。この出力信号は、信号レベルを示すアナログ信号である。
CDS回路550−1〜CDS回路550−Mは、列信号線530−1〜列信号線530−Mのうち対応する1つの列信号線530に接続される。CDS回路550−1〜CDS回路550−Mのそれぞれは、単位セル501から列信号線530−1〜列信号線530−Mに出力したアナログ信号のうち、対応する列信号線530に出力されたリセットレベルを示すアナログ信号と、信号レベルを示すアナログ信号とを取得する。CDS回路550−1〜CDS回路550−Mのそれぞれは、リセットレベルと信号レベルとの差分レベルを示すアナログ信号を画素信号として生成する。
AD変換回路560−1〜AD変換回路560−Mは、CDS回路550−1〜CDS回路550−Mのうち対応する1つのCDS回路550に接続される。AD変換回路560−1〜AD変換回路560−Mのそれぞれは、対応するCDS回路550が出力した画素信号のアナログ信号をAD変換して、画素信号のデジタル信号を生成する。AD変換回路560−1〜AD変換回路560−Mが生成した画素信号のデジタル信号は、ボンディングワイヤ110を介して実装基板120に出力される。
アナログ信号を処理する処理回路部540は、少なくとも突出部200によって、撮像ユニット42外から磁気的に遮蔽される。そのため、上述した磁気発生源で生じた磁気によって、アナログ信号の画素信号にノイズが加わることを抑制できる。したがって、上述した磁気発生源で生じた磁気によって画像信号に加わるノイズレベルを抑制できる。
また、デジタル信号を出力する出力回路部590は、少なくとも突出部200によって、撮像ユニット42外から磁気的に遮蔽される。また、主として図3、図4等に示されるように、出力回路部590に接続されたボンディングワイヤ110も、少なくとも突出部200によって、撮像ユニット42外から磁気的に遮蔽される。そのため、上述した磁気発生源で生じた磁気によって、デジタル信号の画素信号にノイズが加わることを抑制できる。したがって、上述した磁気発生源で生じた磁気によって画像信号に加わるノイズレベルを抑制できる。
また、主として図4、図5等に示されるように、駆動回路部580は、少なくとも突出部200によって、撮像ユニット42外から磁気的に遮蔽される。そのため、上述した磁気発生源で生じた磁気が撮像チップ100の駆動特性に与える影響を抑制できる。
なお、フレーム140は、磁気遮蔽性を有する樹脂で形成されてよい。例えば、フレーム140は、金属粉及び磁性粉が配合された樹脂で形成されてよい。
フレーム140の電位は、実装基板120の接地電位であってよい。フレーム140は、実装基板120が有するグランドラインに電気的に接続されていてよい。しかし、フレーム140の電位は、接地電位でなくてもよい。フレーム140は、実装基板120のグランドラインに電気的に接続されていなくてよい。フレーム140は、カメラボディ30が有する電気回路を形成する導電部材から電気的に浮いていてよい。フレーム140は、カメラボディ30が有する電気回路を形成する導電部材に接触していなくてよい。
図6は、撮像ユニット42の第1変形例及び第2変形例を模式的に示す断面図である。図6(a)は、撮像ユニット42の第1変形例としての撮像ユニット421を模式的に示す断面図である。撮像ユニット421が有する構成要素のうち、図1から図5に関連して説明した撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット421が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット421が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。なお、以下に説明する撮像ユニットの各変形例における実装基板120は、図3、図4等に関連して説明した実装基板120が有する配線層、絶縁層及び芯層の層構成と同様の層構成を有する。そのため、以下に説明する撮像ユニットの各変形例における実装基板120の層構成の図示を省略する。
撮像ユニット421は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム741を有する。フレーム741は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム741は、第1面311と、第2面312と、第3面313と、第4面314と、第5面315と、第6面316と、第7面317と、第8面318と、第9面319と、第10面320とを有する。第1面311は、第1面141に対応する。第2面312は、第2面142に対応する。第3面313は、第3面143に対応する。第4面314は、第4面144に対応する。第5面315は、第5面145に対応する。
撮像ユニット421は、撮像ユニット42が有する突出部200に対応する突出部410を有する。突出部410は、z軸方向において、第1面311と第5面315との間に設けられる。突出部410は、z軸方向において、第1面311よりz軸マイナス方向に位置する。突出部410は、z軸方向において、第5面315よりz軸プラス方向に位置する。
撮像ユニット421において、フレーム741の内面は、第6面316、第7面317、第8面318、第9面319及び第10面320によって形成される。第6面316は、第5面315の端部に接する面である。第6面316は、第5面315の内縁に沿って形成される面である。第6面316は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第7面317は、第6面316の端部に接する面である。第7面317は、第6面316の上縁に沿って形成される面である。第7面317は、xy平面と略平行な面である。第7面317は、第1面311、第3面313及び第5面315と略平行な面である。
第8面318は、第7面317の端部に接する面である。第8面318は、第7面317の内縁に沿って形成される面である。第8面318は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。第8面318は、第6面316より内側に位置する。第8面318は、第6面316より光軸22側に位置する。第8面318によって形成される第2開口246は、撮像チップ100に入射する光を通過する開口を規定する。カバーガラス160を透過した光のうち、第2開口246を通過した光が、撮像チップ100に入射する。
第9面319は、第8面318の端部に接する面である。第9面319は、第8面318の上縁に沿って形成される面である。第9面319は、xy平面と略平行な面である。第9面319は、第7面317とは反対側の面である。第9面319は、第1面311、第3面313、第7面317及び第5面315と略平行な面である。
突出部410は、第6面316より撮像チップ100側に突出している。突出部410は、第10面320より撮像チップ100側に突出している。突出部410は、第7面317、第8面318及び第9面319によって形成される。突出部410は、カバーガラス160に接触していない。周辺領域102に形成された周辺回路部570は、少なくとも突出部410によって磁気的に遮蔽される。
撮像ユニット421によれば、ボンディングワイヤ110が第7面327に接触しないようにしつつ、突出部420を撮像チップ100の周辺領域102に近づけることができる。また、突出部410を撮像領域101の端部の近くまで突出することができる。また、撮像領域101を突出部410の近くまで形成することができる。そのため、周辺回路部570に対する磁気遮蔽効果を高めることができる。また、撮像領域101の面積を広く確保することができる。
図6(b)は、撮像ユニット42の第2変形例としての撮像ユニット422を模式的に示す断面図である。撮像ユニット422が有する構成要素のうち、図1から図5に関連して説明した撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット422が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット422が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像ユニット422は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム742を有する。フレーム742は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム742は、第1面321と、第2面322と、第3面323と、第4面324と、第5面325と、第6面326と、第7面327と、第8面328と、第9面329とを有する。第1面321は、第1面141に対応する。第2面322は、第2面142に対応する。第3面323は、第3面143に対応する。第4面324は、第4面144に対応する。第5面325は、第5面145に対応する。撮像ユニット421は、撮像ユニット42が有する突出部200に対応する突出部420を有する。突出部420は、突出部200とは異なる形状を有する。
撮像ユニット422において、フレーム742の内面は、第6面326、第7面327、第8面328及び第9面329によって形成される。第6面326は、第5面325の端部に接する面である。第6面326は、第5面325の内縁に沿って形成される面である。第6面326は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。
第7面327は、第6面326の端部に接する面である。第7面327は、第6面326の上縁に沿って形成される面である。第7面327は、xy平面と略平行な面である。第7面327は、第1面321、第3面323及び第5面325と略平行な面である。第7面327は、第6面326から撮像チップ100側に突出する面の一部を形成する。
第8面328は、第7面327の端部に接する面である。第8面328は、第7面327の光軸22側の端部と、第9面329のz軸マイナス側の端部との間の面である。第8面328は、z軸マイナス側の端部と、z軸プラス側の端部とを有する。第8面328のz軸マイナス側の端部は、第7面327の光軸22側の端部に接する。第8面328は、xy平面に平行ではない。第8面328は、xy平面に対して実質的に傾斜した面である。
第9面329は、第8面328のz軸プラス側の端部に接する面である。第9面329は、第8面328の内縁に沿って形成される面である。第9面329は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。第9面329は、第2面322及び第6面326と略平行な面である。第9面329は、第6面326より内側に位置する。第9面329は、第6面326より光軸22側に位置する。第9面329によって形成される第2開口246は、撮像チップ100に入射する光を通過する開口を規定する。カバーガラス160を透過した光のうち、第2開口246を通過した光が、撮像チップ100に入射する。
突出部420は、第6面326より撮像チップ100側に突出している。突出部420は、第7面327、第8面328、第9面329及び第1面321のうち第6面146より撮像チップ100側の部分によって形成される。突出部420のz軸プラス側の面は、カバーガラス160に接触している。周辺領域102に形成された周辺回路部570は、少なくとも突出部420によって磁気的に遮蔽される。
撮像ユニット422によれば、ボンディングワイヤ110が第8面328に接触しないようにしつつ、突出部420を撮像チップ100の周辺領域102に近づけることができる。また、突出部420を撮像領域101の端部の近くまで突出することができる。また、撮像領域101を突出部420の近くまで形成することができる。そのため、周辺回路部570に対する磁気遮蔽効果を高めることができる。また、撮像領域101の面積を広く確保することができる。また、フレーム742のz軸方向の幅を小さくすることができる。また、撮像ユニット42を低背化することができる。また、撮像ユニット42を小型化することができる。
図7は、撮像ユニット42の第3変形例及び第4変形例を模式的に示す断面図である。図7(a)は、撮像ユニット42の第3変形例としての撮像ユニット423を模式的に示す断面図である。撮像ユニット423が有する構成要素のうち、図1から図5に関連して説明した撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット423が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット423が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像ユニット423は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム743を有する。フレーム743は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム743は、突出部材430及びフレーム部材432で形成される点で、撮像ユニット42が有するフレーム140と異なる。突出部材430は、平板状の部材である。z軸方向において、突出部材430のz軸プラス方向の主面は、フレーム部材432のz軸プラス方向の面と一致する。フレーム743の第1面141は、突出部材430のz軸プラス方向の主面と、フレーム部材432のz軸プラス方向の面とによって形成される。突出部材430は、第7面147、第8面148及び第1面141の一部を提供する。
突出部材430は、磁気遮蔽性を有する材料で形成される。磁気遮蔽性を有する材料は、上述したように、金属材料、磁性体材料等であってよい。突出部材430を形成する材料として、例えば鉄材、フェライト、パーマロイ等を例示できる。
フレーム部材432は、樹脂で形成される。フレーム743は、突出部材430をフレーム部材432にアウトサート成形することによって形成される。フレーム部材432は、磁気遮蔽性を有しなくてよい。フレーム部材432は、磁気遮蔽性を有してもよい。フレーム部材432は、磁気遮蔽性を有する樹脂材料で形成されてよい。例えば、フレーム部材432は、金属粉及び磁性粉が配合された樹脂で形成されてよい。
なお、フレーム部材432は、磁気遮蔽性を有する他の材料で形成されてよい。フレーム部材432は、金属材料、磁性体材料等で形成されてよい。フレーム部材432を形成する材料として、例えば鉄材、フェライト、パーマロイ等を例示できる。
図7(b)は、撮像ユニット42の第4変形例としての撮像ユニット424を模式的に示す断面図である。撮像ユニット424は、撮像ユニット421の変形例である。撮像ユニット424が有する構成要素のうち、撮像ユニット421が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット421が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット424が有する構成要素のうち、撮像ユニット421が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット424が有する構成要素のうち、撮像ユニット421が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像ユニット424は、撮像ユニット421が有するフレーム741に対応する構成要素としてのフレーム744を有する。フレーム744は、撮像ユニット421が有するフレーム741の変形例である。フレーム744は、突出部材440及びフレーム部材442で形成される点で、撮像ユニット421が有するフレーム741と異なる。突出部材440は、平板状の部材である。突出部材440は、第7面317、第8面318及び第9面319を提供する。
突出部材440は、磁気遮蔽性を有する材料で形成される。磁気遮蔽性を有する材料は、上述したように、金属材料、磁性体材料等であってよい。突出部材440を形成する材料として、例えば鉄材、フェライト、パーマロイ等を例示できる。
フレーム部材442は、樹脂で形成される。フレーム744は、突出部材440をフレーム部材442にインサート成形することによって形成される。フレーム部材442は、磁気遮蔽性を有しなくてよい。フレーム部材442は、磁気遮蔽性を有してもよい。フレーム部材442は、磁気遮蔽性を有する樹脂材料で形成されてよい。例えば、フレーム部材442は、金属粉及び磁性粉が配合された樹脂で形成されてよい。
なお、フレーム部材442は、磁気遮蔽性を有する他の材料で形成されてよい。フレーム部材442は、金属材料、磁性体材料等で形成されてよい。フレーム部材442を形成する材料として、例えば鉄材、フェライト、パーマロイ等を例示できる。
図8は、撮像ユニット42の第5変形例としての撮像ユニット425を模式的に示す断面図である。撮像ユニット425が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット425が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット425が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像ユニット425は、磁気遮蔽部材450を有する。撮像ユニット425は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム745を有する。フレーム745は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム745は、撮像ユニット42のフレーム140が有する突出部200を有さない。
磁気遮蔽部材450は、カバーガラス160のz軸プラス側の面である第1面161に設けられる。磁気遮蔽部材450は、撮像ユニット425の一部として、第1面161に設けられる。磁気遮蔽部材450は、カバーガラス160の第1面161に、例えば接着剤で接着されている。
磁気遮蔽部材450が撮像ユニット42として組み付けられた場合、磁気遮蔽部材450は、光学素子274とカバーガラス160の第1面161との間に位置する。磁気遮蔽部材450は、光学ローパスフィルタ276よりz軸マイナス方向に位置する。磁気遮蔽部材450は、赤外カットフィルタ278よりz軸マイナス方向に位置する。
磁気遮蔽部材450は、z軸プラス方向の位置から見た場合に、周辺領域102を覆う位置に設けられる。磁気遮蔽部材450は、磁気遮蔽性を有する材料で形成される。磁気遮蔽性を有する材料は、上述したように、金属材料、磁性体材料等であってよい。磁気遮蔽部材450を形成する材料として、例えば鉄材、フェライト、パーマロイ等を例示できる。磁気遮蔽部材450は、板状の部材であってよい。磁気遮蔽部材450は、シート状の部材であってよい。
磁気遮蔽部材450は、第2開口246を有する。磁気遮蔽部材450が有する第2開口246を通過した光は、カバーガラス160を透過して、撮像チップ100に入射する。
なお、磁気遮蔽部材450は、フレーム745に接触していてよい。磁気遮蔽部材450は、フレーム745に接触していなくてよい。磁気遮蔽部材450は、第2面162に設けられてもよい。
図9は、撮像ユニット42の第6変形例としての撮像ユニット426を模式的に示す断面図である。撮像ユニット426は、撮像ユニット421の変形例である。撮像ユニット426が有する構成要素のうち、撮像ユニット421が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット421が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット426が有する構成要素のうち、撮像ユニット421が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット426が有する構成要素のうち、撮像ユニット421が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像チップ100は、ボンディングワイヤを有しない。撮像チップ100は、ボンディングワイヤを介さずに実装基板120に電気的に接続される。撮像チップ100は、実装基板120に例えばフリップチップ実装で実装される。撮像チップ100は、接続部材としてのバンプ部111を介して実装基板120に電気的に接続される。バンプ部111は、周辺領域102のzマイナス方向の位置において、撮像チップ100と実装基板120とを接続する。撮像チップ100が生成した画素信号は、バンプ部111を介して実装基板120に伝送される。撮像チップ100の駆動を制御する信号は、バンプ部111を介して撮像チップ100に伝送される。
z軸プラス方向から見た場合に、周辺領域102は突出部411によって覆われる。突出部411は、バンプ部111を磁気遮蔽する。バンプ部111は、撮像チップ100の第2主面1102に設けられた撮像チップ側電極と、実装基板120の第1主面1121に設けられた実装基板側電極とを有する。突出部411は、バンプ部111が有する撮像チップ側電極及び実装基板側電極を磁気遮蔽する。
撮像ユニット426は、撮像ユニット421が有するフレーム741に対応する構成要素としてのフレーム746を有する。フレーム746は、撮像ユニット421が有するフレーム741の変形例である。フレーム746が有する突出部411は、撮像ユニット421のフレーム741が有する突出部410より、z軸マイナス方向に位置する。撮像ユニット426によれば、突出部411を撮像チップ100の周辺領域102に近づけることができる。また、突出部411を撮像領域101の端部の近くまで突出することができる。また、撮像領域101を突出部411の近くまで形成することができる。そのため、周辺回路部570に対する磁気遮蔽効果を高めることができる。また、撮像領域101の面積を広く確保することができる。
なお、図7等に関連して説明した撮像ユニット424のように、突出部411をインサート成形によって形成してもよい。
図10は、撮像ユニット42の第7変形例としての撮像ユニット427を模式的に示す断面図である。撮像ユニット427が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット427が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット427が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像チップ100は、ボンディングワイヤを有しない。撮像チップ100は、ボンディングワイヤを介さずに実装基板120に電気的に接続される。撮像チップ100は、実装基板120に例えばフリップチップ実装で実装される。撮像チップ100は、接続部材としてのバンプ部111を介して実装基板120に電気的に接続される。バンプ部111の構成及び用途は、図9に関連して説明したバンプ部111の構成及び用途と同様であるので、説明を省略する。
撮像ユニット427は、磁気遮蔽部材470を有する。撮像ユニット427は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム747を有する。フレーム747は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム747は、撮像ユニット42のフレーム140が有する突出部200を有さない。磁気遮蔽部材470は、撮像チップ100に設けられる。磁気遮蔽部材470は、撮像チップ100の第1主面1101に設けられる。
図11は、撮像ユニット42の第8変形例としての撮像ユニット428を模式的に示す断面図である。撮像ユニット428が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット428が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット428が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像ユニット428は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム748を有する。フレーム748は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム748は、第1面381と、第2面382と、第3面383と、第4面384と、第5面385と、第6面386と、第7面387と、第8面388と、第9面389とを有する。第1面381は、第1面141に対応する。第2面382は、第2面142に対応する。第3面383は、第3面143に対応する。第4面384は、第4面144に対応する。第5面385は、第5面145に対応する。第6面386は、第6面146に対応する。第7面387は、第7面147に対応する。撮像ユニット421は、撮像ユニット42が有する突出部200に対応する突出部480を有する。突出部480は、突出部200とは異なる形状を有する。
撮像ユニット428において、フレーム748の内面は、第6面386、第7面387、第8面388及び第9面389によって形成される。
第8面388は、第7面387の端部に接する面である。第8面388は、第7面387の内縁に沿って形成される面である。第8面388は、yz平面に略平行な面と、xz平面に略平行な面とを有する。第8面388は、第6面386より内側に位置する。第8面388は、第6面386より光軸22側に位置する。第8面388によって形成される第2開口246は、撮像チップ100に入射する光を通過する開口を規定する。第8面388は、z軸プラス側の端部と、z軸マイナス側の端部とを有する。
第9面389は、第8面388のz軸プラス側の端部と、第1面381の光軸22側の端部との間の面である。第9面389は、z軸マイナス側の端部と、z軸プラス側の端部とを有する。第9面389のz軸マイナス側の端部は、第8面388のz軸プラス側の端部に接する。第9面389のz軸プラス側の端部は、第1面381の光軸22側の端部に接する。第9面389は、xy平面に平行ではない。第8面388は、xy平面に対して傾斜した面である。このため、実装基板120、フレーム748及びカバーガラス160で囲まれた空間内で生じる光の乱反射を軽減できる。
突出部480は、第6面386より撮像チップ100側に突出している。突出部480は、第7面387、第8面388、第9面389によって形成される。カバーガラス160を透過した光のうち、第8面388で形成される第2開口246を通過した光が、撮像チップ100に入射する。周辺領域102に形成された周辺回路部570は、少なくとも突出部480によって磁気的に遮蔽される。
撮像ユニット428によれば、突出部480を撮像チップ100の周辺領域102に近づけることができる。また、突出部480を撮像領域101の端部の近くまで突出することができる。また、撮像領域101を突出部480の近くまで形成することができる。そのため、周辺回路部570に対する磁気遮蔽効果を高めることができる。また、撮像領域101の面積を広く確保することができる。また、フレーム748のz軸方向の幅を小さくすることができる。また、撮像ユニット42を低背化することができる。また、撮像ユニット42を小型化することができる。
図12は、撮像ユニット42の第9変形例としての撮像ユニット429を模式的に示す断面図である。撮像ユニット429が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に付されている符号と同じ符号が付された構成要素は、撮像ユニット42が有する対応する構成要素と同様の機能、構成を有する。撮像ユニット429が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その説明を省略する場合がある。撮像ユニット429が有する構成要素のうち、撮像ユニット42が有する構成要素に対応する構成要素について、その差異だけを説明する場合がある。
撮像ユニット429は、撮像ユニット42が有するフレーム140に対応する構成要素としてのフレーム749を有する。フレーム749は、撮像ユニット42が有するフレーム140の変形例である。フレーム749は、撮像ユニット42のフレーム140が有する突出部200を有さない。
撮像ユニット429は、磁束集中部材490を有する。撮像ユニット429におけるフレーム140は、撮像ユニット42のフレーム140が有する突出部200を有さない。フレーム140は、磁気遮蔽性を有しない材料で形成されてよい。フレーム140は、樹脂で形成されてよい。
磁束集中部材490は、例えば磁性体で形成される。磁束集中部材490は高透磁率材料で形成されることが好ましい。磁束集中部材490及び磁束集中部材490の周辺を含む空間において、磁束集中部材490内の磁気抵抗は、磁束集中部材490外の磁気抵抗より低い。そのため、撮像ユニット42の外部の磁気発生源で生じた磁束は、磁束集中部材490外より、磁束集中部材490内に集中する。その結果、周辺領域102における磁束密度が低下する。このように、磁束集中部材490は、磁束を集中させることによって、周辺回路部570を磁気的に遮蔽する。
なお、磁束集中部材490と同様の磁束集中部材を、撮像ユニット42に更に適用してもよい。磁束集中部材490と同様の磁束集中部材を、上述した撮像ユニット42の第1変形例から第8変形例で説明した各撮像ユニットに適用してもよい。
以上に説明した撮像ユニット42、撮像ユニット42の第1変形例から第9変形例において、フレーム140の表面には、光の反射を抑制する反射抑制加工が施されてよい。フレーム140の少なくとも内面に、反射抑制加工が施されてよい。例えば、フレーム140の表面に微細な凹凸が形成されてよい。フレーム140の表面に反射抑制加工が施されることによって、光の乱反射を抑制することができる。
以上に説明した撮像ユニット42、撮像ユニット42の第1変形例から第9変形例において、撮像チップ100がAD変換回路560を有するとした。しかし、AD変換回路は、実装基板120に設けられてよい。この場合、上述したボンディングワイヤ110やバンプ部111は、アナログ信号を伝送する。
以上に説明した撮像ユニット42、撮像ユニット42の第1変形例から第8変形例において、突出部200、突出部410、突出部411、突出部420、突出部480、磁気遮蔽部材450及び磁気遮蔽部材470は、z軸プラス方向の位置から見た場合に、撮像チップ100の周辺領域102を覆う。しかし、突出部200、突出部410、突出部411、突出部420、突出部480、磁気遮蔽部材450及び磁気遮蔽部材470は、周辺領域102の少なくとも一部を覆ってよい。例えば、突出部200、突出部410、突出部411、突出部420、突出部480、磁気遮蔽部材450及び磁気遮蔽部材470は、処理回路部540を覆い、駆動回路部580及び出力回路部590の少なくとも一方を覆わなくてよい。
以上の説明において、撮像モジュール40が、撮像ユニット42等の撮像ユニット42と、光学ユニット45とを有するとして説明した。しかし、撮像モジュール40は、光学ユニット45を有しなくてよい。カメラボディ30は、光学ローパスフィルタ276を有しなくてよい。
以上に説明した撮像ユニット42において、フレーム140は、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の2辺のうちx軸プラス方向の辺よりx軸プラス方向の位置に、1つの取付穴240を有する。また、フレーム140は、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の2辺のうちx軸マイナス方向の辺よりx軸マイナス方向の位置に、2つの取付穴240を有する。取付穴の位置の変形例としては、フレーム140は、撮像チップ100の長辺に沿う実装基板120の2辺のうちy軸プラス方向の辺よりy軸プラス方向の位置に2つの取付穴を有し、撮像チップ100の長辺に沿う実装基板120の2辺のうちy軸マイナス方向の辺よりy軸マイナス方向の位置に、1つの取付穴を有してよい。この場合、フレーム140は、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の2辺のうちx軸プラス方向の辺よりx軸プラス方向の位置には取付穴240を有さず、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の2辺のうちx軸マイナス方向の辺よりx軸マイナス方向の位置にも取付穴を有さない。フレーム140は、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の2辺の間に、取付穴を有することが好ましい。
このように、フレーム140が、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の2辺より外側の位置に取付穴240を形成しないようにすることで、撮像チップ100の短辺に沿う実装基板120の辺の近傍に、基板62を設けることができる。そのため、例えば撮像チップ100とASIC52との間の信号の伝送路の長さを短くすることができる。例えば、コネクタ等の電子部品180を基板62の近傍に実装できるので、基板62と実装基板120とを接続するフレキシブル基板の長さを短くすることができる。上述した第1変形例から第9変形例に係る各撮像ユニットについても、上述した取付穴の位置の変形例を適用してよい。
レンズユニット20及びカメラボディ30を含むカメラ10を、撮像装置の一例として取り上げて説明した。しかし、撮像装置とは、レンズユニット20を含まなくてよい。例えば、カメラボディ30は撮像装置の一例である。また、撮像装置とは、一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式の撮像装置の他に、レンズ非交換式の撮像装置を含む概念である。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。