特許 5981796 撮像素子の放熱装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981796

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】撮像素子の放熱装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/225 20060101AFI20160818BHJP

   A61B 1/12 20060101ALI20160818BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20160818BHJP

   G02B 23/24 20060101ALN20160818BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/225 E

   A61B1/12

   H05K7/20 E

   H05K7/20 Y

   H05K7/20 S

   !G02B23/24 B

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-165097(P2012-165097)

(22)【出願日】2012年7月25日

(65)【公開番号】特開2014-27419(P2014-27419A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100147762

【弁理士】

【氏名又は名称】藤 拓也

(72)【発明者】

【氏名】水口 直志

【審査官】 ▲徳▼田 賢二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０８７１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１７２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０５６８５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１１７８７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２５

Ａ６１Ｂ １／１２

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｇ０２Ｂ ２３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像素子の撮像面の裏面に取り付けられる放熱装置であって、
前記撮像面の裏面に対向する実装面と、前記実装面の裏面であるケーブル面とを有する基板と、
前記ケーブル面から前記実装面まで前記基板を貫通し、前記撮像素子の裏面に設けられる端子面に熱的に接続される放熱部材と、
前記放熱部材と少なくとも熱的に接続される遮蔽部材を有する同軸ケーブルと、
前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられ、前記放熱部材と前記基板との熱伝達率を低下させる断熱部材とを備え、
前記ケーブル面から前記実装面まで貫通する第１の基板貫通穴を前記基板が有し、前記第１の基板貫通穴の内周面には雌ねじが形成され、前記放熱部材は円柱であって、前記円柱の外周面には雄ねじが形成され、前記第１の基板貫通穴の内周面と前記円柱の外周面とが螺合する撮像素子の放熱装置。

【請求項2】

撮像素子の撮像面の裏面に取り付けられる放熱装置であって、
前記撮像面の裏面に対向する実装面と、前記実装面の裏面であるケーブル面とを有する基板と、
前記撮像面の裏面に設けられる端子面に熱的に接続される放熱部材と、
前記放熱部材と少なくとも熱的に接続される遮蔽部材を有する同軸ケーブルとを備え、
前記基板が、前記端子面に開口する断熱穴と、前記ケーブル面から前記断熱穴まで貫通する基板貫通孔とを有し、
前記放熱部材が、前記基板貫通孔と螺合するとともに前記基板の前記ケーブル面から前記断熱穴まで貫通し、
前記放熱部材と前記断熱穴の内周面との間に隙間が設けられている撮像素子の放熱装置。

【請求項3】

前記断熱部材は、前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられる空気層から成る請求項１に記載の撮像素子の放熱装置。

【請求項4】

前記断熱部材は、前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられる断熱材から成る請求項１に記載の撮像素子の放熱装置。

【請求項5】

前記放熱部材と前記端子面との間に、前記撮像素子から前記放熱部材へ熱を移動させる熱処理部材が設けられており、
前記放熱部材と前記熱処理部材、および前記熱処理部材と前記端子面が密着している請求項２に記載の撮像素子の放熱装置。

【請求項6】

撮像素子の撮像面の裏面に取り付けられる放熱装置であって、
前記撮像面の裏面に対向する実装面と、前記実装面の裏面であるケーブル面とを有する基板と、
前記ケーブル面から前記実装面まで前記基板を貫通し、前記撮像面の裏面に設けられる端子面に熱的に接続される放熱部材と、
前記放熱部材と少なくとも熱的に接続される遮蔽部材を有する同軸ケーブルと、
前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられ、前記放熱部材と前記基板との熱伝達率を低下させる断熱部材とを備え、
前記断熱部材は、前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられる断熱材から成り、
前記ケーブル面から前記実装面まで貫通する第１の基板貫通穴を前記基板が有し、前記第１の基板貫通穴の内周面と前記断熱部材の外周面とが嵌合し、前記断熱部材は断熱円筒穴を有し、前記断熱円筒穴の内周面には雌ねじが形成され、前記放熱部材は円柱であって、前記円柱の外周面には雄ねじが形成され、前記断熱円筒穴の内周面と前記円柱の外周面とが螺合する撮像素子の放熱装置。

【請求項7】

撮像素子の撮像面の裏面に取り付けられる放熱装置であって、
前記撮像面の裏面に対向する実装面と、前記実装面の裏面であるケーブル面とを有する基板と、
前記ケーブル面から前記実装面まで前記基板を貫通し、前記撮像面の裏面に設けられる端子面に熱的に接続される放熱部材と、
前記放熱部材と少なくとも熱的に接続される遮蔽部材を有する同軸ケーブルと、
前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられ、前記放熱部材と前記基板との熱伝達率を低下させる断熱部材とを備え、
前記断熱部材は、前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられる断熱材から成り、
前記ケーブル面から前記実装面まで貫通する第２の基板貫通穴を前記基板が有し、前記第２の基板貫通穴の内周面には雌ねじが形成され、前記断熱部材は円筒であって、前記円筒の外周面には雄ねじが形成され、前記第２の基板貫通穴の内周面と前記円筒の外周面とが螺合し、前記円筒の内周面には前記放熱部材が嵌合する撮像素子の放熱装置。

【請求項8】

前記放熱装置は、前記放熱部材と前記撮像素子との間に設けられて前記撮像素子から前記放熱部材に熱を移動させる熱処理部材をさらに備える請求項１から７のいずれかに記載の撮像素子の放熱装置。

【請求項9】

撮像素子の撮像面の裏面に取り付けられる放熱装置であって、
前記撮像面の裏面に対向する実装面と、前記実装面の裏面であるケーブル面とを有する基板と、
前記ケーブル面から前記実装面まで前記基板を貫通し、前記撮像面の裏面に設けられる端子面に熱的に接続される放熱部材と、
前記放熱部材と少なくとも熱的に接続される遮蔽部材を有する同軸ケーブルと、
前記放熱部材と前記基板との間の少なくとも一部に設けられ、前記放熱部材と前記基板との熱伝達率を低下させる断熱部材と、
前記放熱部材と前記撮像素子との間に設けられて前記撮像素子から前記放熱部材に熱を移動させる熱処理部材とを備え、
前記放熱装置は、前記撮像素子付近の温度を測定する温度センサと、前記熱処理部材の熱移動量を制御する制御部材とをさらに備え、
前記放熱部材は、前記ケーブル面から前記実装面に向けて延びるセンサ穴を有し、前記温度センサは前記センサ穴に取り付けられ、
前記制御部材は、前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記熱処理部材の熱移動量を制御する撮像素子の放熱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像素子が発する熱を放熱する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

人体に挿入されて体内の画像を撮像する内視鏡と、内視鏡から画像信号を受信して表示する内視鏡プロセッサが知られている。このような内視鏡は先端に撮像素子を備え、撮像素子が出力した画像信号を内視鏡プロセッサに出力する。電子部品である撮像素子は、動作時に熱を発する。撮像素子が発した熱により素子自体が動作不良や破壊を起こしたり、最悪の場合には体内が火傷することを防ぐため、効率的に熱を放熱する種々の構成が知られている。特許文献１は、固体撮像素子を保持する撮像素子枠に設けた放熱部材を介して固体撮像素子が発した熱を挿入部の先端へ放熱する。特許文献２は、固体撮像素子の裏面に取り付けられた伝熱バンプと、プリント基板に積層して設けられる放熱層と、プリント基板の厚さ方向に埋め込まれた受熱部とを有する撮像ユニットを開示する。固体撮像素子が生じた熱は伝熱バンプと受熱部を介して放熱層に伝えられ、放熱層を介してプリント基板の外部に排出される。特許文献３は、プリント基板に積層して設けられるヒートシンク層に同軸ケーブルの外部導体を接続して、電気回路等が発した熱を外部導体に伝達して放熱する放熱構造を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−２９１６９３号公報

【特許文献2】特開２０１０−２０５７８０号公報

【特許文献3】特開２００７−１４２２４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし特許文献１に記載のように、撮像素子枠を介して撮像素子の熱を放熱部材に伝達するのでは、熱の伝達効率が撮像素子枠の材質に左右されるため、撮像素子が発した熱を効率よく伝達することができなくなるおそれがある。また特許文献２及び３に記載のように、プリント基板に積層して放熱層又はヒートシンク層を設けると、現在主流を占める多層基板において層間接続を確保することが困難になるとともに、プリント基板を特殊な製造工程で製造しなければならず、コストが上がるおそれがある。

【0005】

本発明はこれらの問題を鑑みてなされたものであり、撮像素子が生じた熱を効率よく放熱する撮像素子の放熱装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願発明による撮像素子の放熱装置は、撮像素子の撮像面の裏面に取り付けられる放熱装置であって、撮像面の裏面に対向する実装面と、実装面の裏面であるケーブル面とを有する基板と、ケーブル面から実装面まで基板を貫通し、撮像面の裏面に熱的に接続される放熱部材と、放熱部材と少なくとも熱的に接続される遮蔽部材を有する同軸ケーブルと、放熱部材と基板との間の少なくとも一部に設けられ、放熱部材と基板との熱伝達率を低下させる断熱部材とを備えることを特徴とする。

【0007】

放熱装置は、撮像面の裏面に設けられた端子面に取り付けられることが望ましい。

【0008】

断熱部材は、放熱部材と基板との間の少なくとも一部に設けられる空気層から成ることが好ましい。

【0009】

断熱部材は、放熱部材と基板との間の少なくとも一部に設けられる断熱材から成ることが好ましい。

【0010】

ケーブル面から実装面まで貫通する第１の基板貫通穴を基板が有し、第１の基板貫通穴の内周面には雌ねじが形成され、放熱部材は円柱であって、円柱の外周面には雄ねじが形成され、第１の基板貫通穴の内周面と円柱の外周面とが螺合しても良い。

【0011】

ケーブル面から実装面まで貫通する基板第１の貫通穴を基板が有し、基板第１の貫通穴の内周面と断熱部材の外周面とが嵌合し、断熱部材は断熱円筒穴を有し、断熱円筒穴の内周面には雌ねじが形成され、放熱部材は円柱であって、円柱の外周面には雄ねじが形成され、断熱円筒穴の内周面と円柱の外周面とが螺合しても良い。

【0012】

ケーブル面から実装面まで貫通する第２の基板貫通穴を基板が有し、第２の基板貫通穴の内周面には雌ねじが形成され、断熱部材は円筒であって、円筒の外周面には雄ねじが形成され、第２の基板貫通穴の内周面と円筒の外周面とが螺合し、円筒の内周面には放熱部材が嵌合しても良い。

【0013】

放熱装置は、放熱部材と撮像素子との間に設けられて撮像素子から放熱部材に熱を移動させる熱処理部材をさらに備えても良い。

【0014】

放熱装置は、撮像素子付近の温度を測定する温度センサと、熱処理部材の熱移動量を制御する制御部材とをさらに備え、放熱部材は、ケーブル面から実装面に向けて延びるセンサ穴を有し、温度センサはセンサ穴に取り付けられ、制御部材は、温度センサが検出した温度に基づいて、熱処理部材の熱移動量を制御しても良い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、撮像素子が生じた熱を効率よく放熱する撮像素子の放熱装置を得る。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態による第１の放熱装置を備える第１の撮像ユニットを概略的に示した分解斜視図である。

【図2】第１の撮像ユニットの端面図である。

【図3】第２の実施形態による第２の撮像ユニットの端面図である。

【図4】第３の実施形態による第３の撮像ユニットの端面図である。

【図5】第４の実施形態による第４の撮像ユニットの端面図である。

【図6】第５の実施形態による第５の撮像ユニットの端面図である。

【図7】第６の実施形態による第６の撮像ユニットの端面図である。

【図8】第７の実施形態による第７の撮像ユニットの端面図である。

【図9】第８の実施形態による第８の撮像ユニットの端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の第１の実施形態による第１の放熱装置１２０について添付図面を参照して説明する。まず、図１及び２を用いて第１の放熱装置１２０を備える第１の撮像ユニット１００の構成について説明する。

【0018】

第１の撮像ユニット１００は、撮像素子１１０及び第１の放熱装置１２０を備える。

【0019】

撮像素子１１０は、ＣＭＯＳであって、被写体像が結像する撮像面１１１と、撮像面１１１の裏面に設けられた端子面１１２とを備える。格子状に並べられた複数のボール状端子１１３が端子面１１２に設けられる。すなわち、撮像素子１１０はＢＧＡパッケージである。複数のボール状端子１１３の中央には、撮像素子１１０が発する熱を発散する平面形状の放熱端子１１４が設けられる。放熱端子１１４は、撮像素子１１０のＧＮＤを兼ねる。

【0020】

第１の放熱装置１２０は、熱処理部材を成すペルチェ素子１３０と、同軸ケーブル１４０と、第１の基板１５０と、第１の放熱部材１８０とを備える。

【0021】

ペルチェ素子１３０は、吸熱面１３１と放熱面１３２とを有する。図示しない電力線からペルチェ素子１３０に電力を供給すると、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて熱が移動する。熱の移動量は、ペルチェ素子１３０に流す電流の大きさにより決定される。熱伝導性グリスを介して吸熱面１３１が放熱端子１１４に密着される。

【0022】

同軸ケーブル１４０は、複数の銅線から成る芯線１４１と、芯線１４１を包み込むように周囲に設けられる絶縁体１４２と、絶縁体１４２の周囲に設けられる網組線１４３と、網組線１４３を覆うように設けられる外皮１４４とを備える。絶縁体１４２は例えばポリエチレンから成る。網組線１４３は遮蔽部材とも呼ばれ、複数の銅線を編んで網状にしたもの、或いは単純に巻き付けたものである。外皮１４４はビニールなどの絶縁体から成る。

【0023】

第１の基板１５０は、直方体形状を有する多層基板であって、撮像素子１１０側に位置する実装面１５１と、実装面１５１の裏面であるケーブル面１５２と、実装面１５１に開口する第１の断熱穴１５３と、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第１の基板貫通穴１５４とを有する。実装面１５１からケーブル面１５２への方向を厚さ方向とする。第１の基板１５０は、厚さ方向を拡大して図示されている。第１の基板１５０の材料は、例えばジルコニア、ＦＲ４、シリコン、ガラス、窒化アルミ、アルミナである。ジルコニアの熱伝導率は３Ｗ／ｍ・Ｋ、ＦＲ４の熱伝導率は０．４４Ｗ／ｍ・Ｋ、シリコンの熱伝導率は１６８Ｗ／ｍ・Ｋ、ガラスの熱伝導率は１Ｗ／ｍ・Ｋ、窒化アルミの熱伝導率は１５０Ｗ／ｍ・Ｋ、アルミナの熱伝導率は３２Ｗ／ｍ・Ｋである。熱伝導率が低い材料により第１の基板１５０が形成されることが望ましい。

【0024】

実装面１５１は、第１の断熱穴１５３の周囲に格子状に並べられた円盤形状の複数の円状端子１５５を有する。円状端子１５５は、ボール状端子１１３と半田付けされる。

【0025】

第１の断熱穴１５３は、実装面１５１に矩形の開口を有し、実装面１５１から第１の基板１５０の厚さ方向の略２／３までケーブル面１５２に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第１の断熱穴１５３の内部には空気が流入可能であって、第１の断熱穴１５３の内側の空間は空気を断熱体として第１の断熱部材１５６を形成する。空気の熱伝導率は０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋである。

【0026】

第１の基板貫通穴１５４は、円筒形状であって、第１の断熱穴１５３の底面１５７からケーブル面１５２に貫通する。第１の基板貫通穴１５４の内周面全体に雌ねじが切られる。

【0027】

第１の放熱部材１８０は、熱伝導率が高くかつ導電性の材料、例えば銅から成り、円柱形状の第１の軸１８１と、第１の軸１８１の先端に設けられる円盤状の第１の採熱部１８２とを有する。第１の軸１８１の外周面の一部には、雄ねじが切られた第１の雄ねじ面１８４が形成される。第１の採熱部１８２は、熱伝導性グリスを介して放熱面１３２と密着する。第１の軸１８１の後端面１８３には網組線１４３が半田付けされる。

【0028】

第１の基板１５０の内部には、厚さ方向に対して直角な方向に延びる複数のパターン配線１６１と、厚さ方向に延びる複数のビア１６２とが設けられる。異なる層に設けられたパターン配線１６１をビア１６２が接続する。第１の基板１５０の側面１５８には、複数の側面端子１６３が設けられる。側面端子１６３は、第１の基板１５０の内部においてパターン配線１６１あるいはビア１６２と接続され、第１の基板１５０の外部において芯線１４１と半田付けされる。

【0029】

次に、第１の撮像ユニット１００の組み立て工程について説明する。まず、第１の放熱部材１８０を後端面１８３から第１の断熱穴１５３に挿入し、第１の基板貫通穴１５４に第１の放熱部材１８０を螺合させる。そして、放熱端子１１４に吸熱面１３１を接触させることにより、第１の基板１５０とペルチェ素子１３０とを接続する。次に、円状端子１５５とボール状端子１１３とを半田付けする。その後、第１の放熱部材１８０を適切に回転させて、第１の採熱部１８２を放熱面１３２に押しつける。回転数を適切に保つことにより、第１の放熱部材１８０とペルチェ素子１３０、そしてペルチェ素子１３０と放熱端子１１４が適切な圧力で密着する。そして最後に、第１の放熱部材１８０の後端面１８３に網組線１４３が半田付けされ、側面端子１６３が芯線１４１と半田付けされる。第１の放熱部材１８０はパターン配線１６１の１つと電気的に接続される。このパターン配線１６１は撮像素子１１０のＧＮＤである。前述のように第１の放熱部材１８０は導電性であるため、撮像素子１１０のＧＮＤは、第１の放熱部材１８０を介して同軸ケーブル１４０の網組線１４３と接続され、接地される。なお、第１の放熱部材１８０とペルチェ素子１３０、及び基板とペルチェ素子１３０はそれぞれ互いに電気的に絶縁される。

【0030】

次に、撮像素子１１０が熱を発したときの第１の放熱装置１２０の状態について説明する。撮像素子１１０が熱を発すると、熱は放熱端子１１４を介してペルチェ素子１３０に伝達される。ペルチェ素子１３０は、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて熱を移動させる。そして、放熱面１３２から第１の採熱部１８２に熱が伝達される。第１の採熱部１８２を介して第１の放熱部材１８０に伝達された熱は、後端面１８３から網組線１４３に伝達される。網組線１４３を介して熱が発散される。

【0031】

第１の基板１５０は熱伝導率が低い材料から成るが、比較的熱伝導率が低いＦＲ４であっても０．４４Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。そのため、放熱端子１１４から第１の放熱部材１８０に伝達された熱が第１の基板１５０を介して撮像素子１１０に戻るおそれがある。そこで、第１の基板１５０の材料よりも遙かに低い熱伝導率を有する空気を第１の放熱部材１８０の周囲に断熱体として配置することにより、放熱端子１１４から第１の放熱部材１８０に伝達された熱が撮像素子１１０に戻ることを防ぐ。

【0032】

本実施形態によれば、撮像素子１１０が生じた熱を効率よく吸収し、再度撮像素子１１０に戻ることを防止しながら、効率よく放熱することができる。また、第１の放熱部材１８０と第１の基板貫通穴１５４とをねじで接続することにより、第１の放熱部材１８０とペルチェ素子１３０、そしてペルチェ素子１３０と放熱端子１１４との間の圧力を適切に調整することができる。

【0033】

次に、図３を用いて第２の実施形態による第２の放熱装置２２０について説明する。第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図３において省略される。第２の放熱装置２２０は、基板及び放熱部材の形状が第１の実施形態と異なる。以下、これらの形状について主に説明する。

【0034】

第２の放熱装置２２０は、熱処理部材を成すペルチェ素子１３０と、図示されない同軸ケーブルと、第２の基板２５０と、第２の放熱部材２８０とを備える。

【0035】

第２の基板２５０は、熱伝導率が低い材料から成り、直方体形状を有する多層基板であって、撮像素子１１０側に位置する実装面１５１と、実装面１５１の裏面であるケーブル面１５２と、実装面１５１に開口する第２の素子側断熱穴２５３と、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第２の基板円筒穴２５４と、ケーブル面１５２に開口する第２のケーブル側断熱穴２７１とを有する。第２の基板２５０は、厚さ方向を拡大して図示されている。第２の基板２５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0036】

第２の素子側断熱穴２５３は、実装面１５１に矩形の開口を有し、実装面１５１から第１の基板１５０の厚さ方向の略１／３までケーブル面１５２に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第２の素子側断熱穴２５３の内部には空気が流入可能であって、第２の素子側断熱穴２５３の内側の空間は空気を断熱体として第２の素子側断熱部材２５６を形成する。

【0037】

第２のケーブル側断熱穴２７１は、ケーブル面１５２に矩形の開口を有し、ケーブル面１５２から第２の基板２５０の厚さ方向の略１／３まで実装面１５１に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第２のケーブル側断熱穴２７１の内部には空気が流入可能であって、第２のケーブル側断熱穴２７１の内側の空間は空気を断熱体として第２のケーブル側断熱部材２７２を形成する。

【0038】

第２の基板円筒穴２５４は、円筒形状であって、第２の素子側断熱穴２５３の底面１５７から第２のケーブル側断熱穴２７１の底面１５７に貫通する。第２の基板円筒穴２５４の内周面全体に雌ねじが切られる。

【0039】

第２の放熱部材２８０は、熱伝導率が高い材料、例えば銅から成り、円柱形状の第２の軸２８１と、第２の軸２８１の先端に設けられる円盤状の第２の採熱部２８２とを有する。第２の軸２８１の外周面の一部には、雄ねじが切られた第２の雄ねじ面２８４が形成される。第２の採熱部２８２は、熱伝導性グリスを介して放熱面１３２と密着する。第２の軸２８１の後端面２８３には網組線１４３が半田付けされる。

【0040】

第２の放熱装置２２０を撮像素子１１０に取り付ける工程、及び撮像素子１１０が熱を発したときの第２の放熱装置２２０の状態は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0041】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得る。

【0042】

次に、図４を用いて第３の実施形態による第３の放熱装置３２０について説明する。第１及び第２の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図４において省略される。第３の放熱装置３２０は、基板及び放熱部材の形状が第１の実施形態と異なる。以下、これらの形状について主に説明する。

【0043】

第３の放熱装置３２０は、熱処理部材を成すペルチェ素子１３０と、図示されない同軸ケーブルと、第３の基板３５０と、第３の放熱部材３８０とを備える。

【0044】

第３の基板３５０は、熱伝導率が低い材料から成り、直方体形状を有する多層基板であって、撮像素子１１０側に位置する実装面１５１と、実装面１５１の裏面であるケーブル面１５２と、実装面１５１に開口する第３の素子側断熱穴３５３と、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第３の基板円筒穴３５４と、ケーブル面１５２に開口する第３のケーブル側断熱穴３７１と、第３の素子側断熱穴３５３と第３のケーブル側断熱穴３７１との間に設けられる第３の中間断熱穴３７４とを有する。第３の基板３５０は、厚さ方向を拡大して図示されている。第３の基板３５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0045】

第３の素子側断熱穴３５３は、実装面１５１に矩形の開口を有し、実装面１５１から第３の基板３５０の厚さ方向の略１／３までケーブル面１５２に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第３の素子側断熱穴３５３の内部には空気が流入可能であって、第３の素子側断熱穴３５３の内側の空間は空気を断熱体として第３の素子側断熱部材３５６を形成する。

【0046】

第３のケーブル側断熱穴３７１は、ケーブル面１５２に矩形の開口を有し、ケーブル面１５２から第３の基板３５０の厚さ方向の略１／１０まで実装面１５１に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第３のケーブル側断熱穴３７１の内部には空気が流入可能であって、第３のケーブル側断熱穴３７１の内側の空間は空気を断熱体として第３のケーブル側断熱部材３７２を形成する。

【0047】

第３の中間断熱穴３７４は、厚さ方向に対して第３の素子側断熱穴３５３と第３のケーブル側断熱穴３７１との間に設けられる。厚さ方向に直角を成す断面の形状は、第３の素子側断熱穴３５３及び第３のケーブル側断熱穴３７１と同じである。厚さ方向における第３の中間断熱穴３７４の長さは、基板の厚さの略１／５である。第３のケーブル側断熱穴３７１の内部には空気が存在し、第３のケーブル側断熱穴３７１は空気を断熱体として第３の中間断熱部材３７５を形成する。

【0048】

第３の基板円筒穴３５４は、円筒形状であって、第３の素子側断熱穴３５３の底面１５７から第３の中間断熱穴３７４を介して第３のケーブル側断熱穴３７１の底面１５７に貫通する。第３の基板円筒穴３５４の内周面全体に雌ねじが切られる。

【0049】

第３の放熱部材３８０は、熱伝導率が高い材料、例えば銅から成る円柱である。第３の放熱部材３８０の外周面の一部には、雄ねじが切られた第３の雄ねじ面３８４が形成される。第３の放熱部材３８０の先端面３８２は、熱伝導性グリスを介して放熱面１３２と密着する。第３の放熱部材３８０の後端面３８３には網組線１４３が半田付けされる。

【0050】

次に、第３の放熱装置３２０を撮像素子１１０に取り付ける工程について説明する。まず、放熱端子１１４に吸熱面１３１を接触させることにより、撮像素子１１０とペルチェ素子１３０とを接続する。次に、円状端子１５５とボール状端子１１３とを半田付けして、撮像素子１１０に基板を接続する。そして、第３の放熱部材３８０の先端面３８２をケーブル面１５２から第３の基板円筒穴３５４に挿入して、第３の基板円筒穴３５４に第３の放熱部材３８０を螺合させる。その後、第３の放熱部材３８０を適切に回転させて、第３の放熱部材３８０の先端面３８２を放熱面１３２に押しつける。回転数を適切に保つことにより、第３の放熱部材３８０とペルチェ素子１３０、そしてペルチェ素子１３０と放熱端子１１４が適切な圧力で密着する。そして最後に、第３の放熱部材３８０の後端面３８３に網組線１４３が半田付けされ、側面端子１６３が芯線１４１と半田付けされる。第３の放熱部材３８０はパターン配線１６１の１つと電気的に接続される。このパターン配線１６１は撮像素子１１０のＧＮＤである。前述のように第３の放熱部材３８０は導電性であるため、撮像素子１１０のＧＮＤは、第１の放熱部材１８０を介して同軸ケーブル１４０の網組線１４３と接続され、接地される。

【0051】

撮像素子１１０が熱を発したときの第３の放熱装置３２０の状態は、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0052】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得る。

【0053】

次に、図５を用いて第４の実施形態による第４の放熱装置４２０について説明する。第１から第３の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図５において省略される。第４の放熱装置４２０は、基板の形状が第１の実施形態と異なる。以下、これらの形状について主に説明する。

【0054】

第４の放熱装置４２０は、熱処理部材を成すペルチェ素子１３０と、図示されない同軸ケーブルと、第４の基板４５０と、第３の放熱部材３８０とを備える。

【0055】

第４の基板４５０は、直方体形状を有する多層基板であって、撮像素子１１０側に位置する実装面１５１と、実装面１５１の裏面であるケーブル面１５２と、実装面１５１に開口する第４の断熱穴４５３と、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第４の基板円筒穴４５４とを有する。第４の基板４５０は、厚さ方向を拡大して図示されている。第４の基板４５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0056】

第４の断熱穴４５３は、実装面１５１に矩形の開口を有し、実装面１５１から第４の基板４５０の厚さ方向の略１／４までケーブル面１５２に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第４の断熱穴４５３の内部には空気が流入可能であって、第４の断熱穴４５３の内側の空間は空気を断熱体として第４の断熱部材４５６を形成する。

【0057】

第４の基板円筒穴４５４は、円筒形状であって、第４の断熱穴４５３の底面１５７からケーブル面１５２に貫通する。第４の基板円筒穴４５４の内周面の一部に雌ねじが切られる。

【0058】

第３の放熱部材３８０の構成、第４の放熱装置４２０を撮像素子１１０に取り付ける工程、及び撮像素子１１０が熱を発したときの第４の放熱装置４２０の状態は第３の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0059】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得る。

【0060】

次に、図６を用いて第５の実施形態による第５の放熱装置５２０について説明する。第１から第４の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図６において省略される。第５の放熱装置５２０は、基板の形状、及びペルチェ素子１３０が設けられない点が第１の実施形態と異なる。以下、これらについて主に説明する。

【0061】

第５の放熱装置５２０は、図示されない同軸ケーブルと、第５の基板５５０と、第３の放熱部材３８０とを備える。

【0062】

第５の基板５５０は、直方体形状を有する多層基板であって、撮像素子１１０側に位置する実装面１５１と、実装面１５１の裏面であるケーブル面１５２と、実装面１５１に開口する第５の断熱穴５５３と、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第５の基板円筒穴５５４とを有する。第５の基板５５０は、厚さ方向を拡大して図示されている。第５の基板５５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0063】

第５の断熱穴５５３は、実装面１５１に矩形の開口を有し、実装面１５１から第５の基板５５０の厚さ方向の略１／３までケーブル面１５２に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第５の断熱穴５５３の内部には空気が流入可能であって、第５の断熱穴５５３の内側の空間は空気を断熱体として第５の断熱部材５５６を形成する。

【0064】

第５の基板円筒穴５５４は、円筒形状であって、第５の断熱穴５５３の底面１５７からケーブル面１５２に貫通する。第５の基板円筒穴５５４の内周面の一部に雌ねじが切られる。

【0065】

第３の放熱部材３８０の先端面３８２は、熱伝導性グリスを介して放熱端子１１４と密着する。

【0066】

次に、第５の放熱装置５２０を撮像素子１１０に取り付ける工程について説明する。まず、円状端子１５５とボール状端子１１３とを半田付けする。そして、第３の放熱部材３８０の先端面３８２をケーブル面１５２から第５の断熱穴５５３に挿入し、第５の基板円筒穴５５４に第３の放熱部材３８０を螺合させる。その後、第３の放熱部材３８０を適切に回転させて、放熱端子１１４に先端面３８２を押しつける。回転数を適切に保つことにより、第３の放熱部材３８０と放熱端子１１４が適切な圧力で密着する。そして最後に、第３の放熱部材３８０の後端面３８３に網組線１４３が半田付けされ、側面端子１６３が芯線１４１と半田付けされる。ここで前述のように、放熱端子１１４は撮像素子１１０のＧＮＤを兼ね、第３の放熱部材３８０は導電性である。そのため、撮像素子１１０のＧＮＤは、第１の放熱部材１８０を介して同軸ケーブル１４０の網組線１４３と接続され、接地される。

【0067】

次に、撮像素子１１０が熱を発したときの第５の放熱装置５２０の状態について説明する。撮像素子１１０が熱を発すると、熱は放熱端子１１４を介して第３の放熱部材３８０に伝達される。第３の放熱部材３８０に伝達された熱は、後端面３８３から網組線１４３に伝達される。網組線１４３は、同軸ケーブル１４０を介して熱を発散させる。

【0068】

第３の放熱部材３８０の構成は第３の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0069】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得るとともに、ペルチェ素子１３０の電力の分だけ第５の放熱装置５２０の消費電力を低減できる。また、第３の放熱部材３８０を撮像素子１１０のＧＮＤと直接接続することにより、撮像素子１１０のＧＮＤを容易に接地させることができる。

【0070】

次に、図７を用いて第６の実施形態による第６の放熱装置６２０について説明する。第１から第５の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図７において省略される。第６の放熱装置６２０は、基板、放熱部材、及び断熱部材の形状が第１から第５の実施形態と異なる。以下、これらについて主に説明する。

【0071】

第６の放熱装置６２０は、ペルチェ素子１３０と、同軸ケーブル１４０と、第６の基板６５０と、第３の放熱部材３８０と、第６の素子側断熱部材６５６と第６のケーブル側断熱部材６７２とを備える。

【0072】

第６の基板６５０は、直方体形状を有する多層基板であって、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第１の基板貫通穴１５４を有する。第１の基板貫通穴１５４は、円筒形であって、実装面１５１に円形の開口を有し、厚さ方向に対して直角な断面の形状は、全て同じ円である。また、第６の基板６５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0073】

第６のケーブル側断熱部材６７２は熱伝導率が低い材料から成る円筒であって、内周面には雌ねじが切られる。材料には、例えば熱伝導率が０．２１Ｗ／ｍ・Ｋであるエポキシ樹脂等が用いられる。第６のケーブル側断熱部材６７２の軸方向長さは、第１の基板貫通穴１５４の軸方向長さの約４／５である。

【0074】

第１の基板貫通穴１５４の内部には、第６のケーブル側断熱部材６７２がケーブル面１５２側から圧入される。第１の基板貫通穴１５４と第６のケーブル側断熱部材６７２との間には、耐熱性の接着剤が設けられ、第１の基板貫通穴１５４と第６のケーブル側断熱部材６７２とが互いに密着して動かないように固定される。第６のケーブル側断熱部材６７２の軸方向端面は、ケーブル面１５２と面一と成るように設けられる。ここで第６のケーブル側断熱部材６７２の軸方向長さは第１の基板貫通穴１５４の軸方向長さの約４／５であるため、第１の基板貫通穴１５４の実装面１５１側には、第６のケーブル側断熱部材６７２が設けられない領域ができる。この領域は空気を断熱体とする第６の素子側断熱部材６５６を形成する。

【0075】

次に、第６の放熱装置６２０を撮像素子１１０に取り付ける工程について説明する。まず、放熱端子１１４に吸熱面１３１を接触させることにより、第１の基板１５０とペルチェ素子１３０とを接続する。次に、第６のケーブル側断熱部材６７２の軸方向端面とケーブル面１５２とが面一と成る位置まで、第１の基板貫通穴１５４の内部に第６のケーブル側断熱部材６７２をケーブル面１５２側から圧入する。そして、接着剤を介して、第１の基板貫通穴１５４と第６のケーブル側断熱部材６７２とを互いに密着して動かないように固定する。さらに、円状端子１５５とボール状端子１１３とを半田付けして、撮像素子１１０に基板を接続する。次に、第３の放熱部材３８０の先端面３８２をケーブル面１５２から第３の基板貫通穴に挿入して、第３の基板貫通穴に第３の放熱部材３８０を螺合させる。その後、第３の放熱部材３８０を適切に回転させて、先端面３８２を放熱面１３２に押しつける。回転数を適切に保つことにより、第３の放熱部材３８０とペルチェ素子１３０、そしてペルチェ素子１３０と放熱端子１１４が適切な圧力で密着する。そして最後に、第３の放熱部材３８０の後端面３８３に網組線１４３が半田付けされ、側面端子１６３が芯線１４１と半田付けされる。第３の放熱部材３８０はパターン配線１６１の１つと電気的に接続される。このパターン配線１６１は撮像素子１１０のＧＮＤである。前述のように第３の放熱部材３８０は導電性であるため、撮像素子１１０のＧＮＤは、第３の放熱部材３８０を介して同軸ケーブル１４０の網組線１４３と接続され、接地される。

【0076】

次に、撮像素子１１０が熱を発したときの第６の放熱装置６２０の状態について説明する。撮像素子１１０が熱を発すると、熱は放熱端子１１４を介してペルチェ素子１３０に伝達される。ペルチェ素子１３０は、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて熱を移動させる。そして、放熱面１３２から先端面３８２に熱が伝達される。先端面３８２を介して第３の放熱部材３８０に伝達された熱は、後端面３８３から網組線１４３に伝達される。網組線１４３は、同軸ケーブル１４０を介して熱を発散させる。

【0077】

第６の基板６５０は熱伝導率が低い材料から成るが、比較的熱伝導率が低いＦＲ４であっても、０．４４Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。そのため、放熱端子１１４から第３の放熱部材３８０に伝達された熱が第６の基板６５０を介して撮像素子１１０に戻るおそれがある。そこで、第６の基板６５０の材料よりも遙かに低い熱伝導率を有する空気及び第６のケーブル側断熱部材６７２を断熱体として用いることにより、放熱端子１１４から第３の放熱部材３８０に伝達された熱が撮像素子１１０に戻ることを防ぐ。

【0078】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ると共に、第６のケーブル側断熱部材６７２が第３の放熱部材３８０を確実に支持することが出来る。

【0079】

なお、第６のケーブル側断熱部材６７２は円筒形でなくても良い。軸方向の断面において、外側面が矩形を有し、内側面が円形を有しても良い。このとき、第１の基板貫通穴１５４は、矩形断面を有する筒形となる。

【0080】

次に、図８を用いて第７の実施形態による第７の放熱装置７２０について説明する。第１から第６の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図８において省略される。第７の放熱装置７２０は、基板及び断熱部材の形状が第１から第６の実施形態と異なる。以下、これらについて主に説明する。

【0081】

第７の放熱装置７２０は、ペルチェ素子１３０と、同軸ケーブル１４０と、第７の基板７５０と、第７の放熱部材７８０と、第７の素子側断熱部材７５６と第７のケーブル側断熱部材７７２とを備える。

【0082】

第７の基板７５０は、直方体形状を有する多層基板であって、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第７の基板円筒穴７５３を有する。第７の基板円筒穴７５３は、円筒形であって、実装面１５１に円形の開口を有し、厚さ方向に対して直角な断面の形状は、全て同じ円である。内周面の一部には、雌ねじが切られる。第７の基板７５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0083】

第７のケーブル側断熱部材７７２は熱伝導率が低い材料から成る円筒であって、外周面には雌ねじが切られる。材料には、例えば熱伝導率が０．２１Ｗ／ｍ・Ｋであるエポキシ樹脂等が用いられる。第７のケーブル側断熱部材７７２の軸方向長さは、第７の基板円筒穴７５３の軸方向長さの約４／５である。

【0084】

第７の基板円筒穴７５３の内部には、第７のケーブル側断熱部材７７２がケーブル面１５２側から挿入される。第７の基板円筒穴７５３の内周に設けられた雌ねじと第７のケーブル側断熱部材７７２が外周面に設けられた雄ねじとが螺合する。第７のケーブル側断熱部材７７２の軸方向端面は、ケーブル面１５２と略面一と成るように設けられる。ここで第７のケーブル側断熱部材７７２の軸方向長さは第１の基板貫通穴１５４の軸方向長さの約４／５であるため、第７の基板円筒穴７５３の実装面１５１側には、第７のケーブル側断熱部材７７２が設けられない領域ができる。この領域は空気を断熱体とする第７の素子側断熱部材７５６を形成する。

【0085】

第７の放熱部材７８０は、熱伝導率が高い材料、例えば銅から成り、円柱形状の第７の軸７８１と、第７の軸７８１の先端に設けられる円盤状の第７の採熱部７８２とを有する。第７の採熱部７８２は、熱伝導性グリスを介して放熱面１３２と密着する。第７の軸７８１の後端面７８３には図示されない網組線１４３が半田付けされる。

【0086】

次に、第７の放熱装置７２０を撮像素子１１０に取り付ける工程について説明する。まず、放熱端子１１４に吸熱面１３１を接触させることにより、第１の基板１５０とペルチェ素子１３０とを接続する。次に、第７のケーブル側断熱部材７７２の実装面１５１側から第７の放熱部材７８０の後端面７８３を挿入して、第７の採熱部７８２が第７のケーブル側断熱部材７７２に突き当たるまで第７の放熱部材７８０を第７のケーブル側断熱部材７７２に圧入する。そして、第７のケーブル側断熱部材７７２の軸方向端面とケーブル面１５２とが面一と成る位置まで、第７の基板円筒穴７５３の内部に第７のケーブル側断熱部材７７２をケーブル面１５２側からねじ込む。すなわち、第７のケーブル側断熱部材７７２と第７の放熱部材７８０とを組み合わせたものを第７の基板７５０にねじ込む。さらに、円状端子１５５とボール状端子１１３とを半田付けして、撮像素子１１０に基板を接続する。その後、第７のケーブル側断熱部材７７２を適切に回転させて、第７の採熱部７８２を放熱面１３２に押しつける。回転数を適切に保つことにより、第７の放熱部材７８０とペルチェ素子１３０、そしてペルチェ素子１３０と放熱端子１１４が適切な圧力で密着する。そして最後に、第７の放熱部材７８０の後端面７８３に網組線１４３が半田付けされ、側面端子１６３が芯線１４１と半田付けされる。第７の放熱部材７８０はパターン配線１６１の１つと電気的に接続される。このパターン配線１６１は撮像素子１１０のＧＮＤである。前述のように第７の放熱部材７８０は導電性であるため、撮像素子１１０のＧＮＤは、第７の放熱部材７８０を介して同軸ケーブル１４０の網組線１４３と接続され、接地される。

【0087】

撮像素子１１０が熱を発したときの第７の放熱装置７２０の状態は、第６の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0088】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ると共に、第７のケーブル側断熱部材７７２が第７の放熱部材７８０を確実に支持することが出来る。

【0089】

なお、第７のケーブル側断熱部材７７２は円筒形でなくても良い。軸方向の断面において、外側面が矩形を有し、内側面が円形を有しても良い。このとき、第７の基板円筒穴７５３は、矩形断面を有する筒形となる。

【0090】

次に、図９を用いて第８の実施形態による第８の放熱装置８２０について説明する。第１から第７の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。同軸ケーブルの構成は第１の実施形態と同様であるため、図９において省略される。第８の放熱装置８２０は、基板及び放熱部材の形状が第１の実施形態と異なる。以下、これらの形状について主に説明する。

【0091】

第８の放熱装置８２０は、熱処理部材を成すペルチェ素子１３０と、図示されない同軸ケーブルと、第８の基板８５０と、第８の放熱部材８８０とを備える。

【0092】

ペルチェ素子１３０は、吸熱面１３１と放熱面１３２とを有する。電力線８９４を介してペルチェ素子１３０に電力が供給されると、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて熱が移動する。熱の移動量は、ペルチェ素子１３０に流す電流の大きさにより決定される。

【0093】

第８の基板８５０は、熱伝導率が低い材料から成り、直方体形状を有する多層基板であって、撮像素子１１０側に位置する実装面１５１と、実装面１５１の裏面であるケーブル面１５２と、実装面１５１に開口する第８の断熱穴８５３と、実装面１５１からケーブル面１５２まで貫通する第８の基板貫通穴８５４とを有する。第８の基板８５０は、厚さ方向を拡大して図示されている。第８の基板８５０の材料は、第１の基板１５０の材料と同様である。

【0094】

第８の断熱穴８５３は、実装面１５１に矩形の開口を有し、実装面１５１から第８の基板８５０の厚さ方向の略１／５までケーブル面１５２に向けて延びる。厚さ方向に対して直角な断面の形状は、厚さ方向の全長に渡り同じ矩形である。第８の断熱穴８５３の内部には空気が流入可能であって、第８の断熱穴８５３の内側の空間は空気を断熱体として第８の断熱部材８５６を形成する。

【0095】

第８の基板貫通穴８５４は、円筒形状であって、第８の断熱穴８５３の底面１５７からケーブル面１５２に貫通する。

【0096】

第８の放熱部材８８０は、熱伝導率が高い材料、例えば銅から成る円柱であって、第８の基板貫通穴８５４に挿入され、熱伝導性が高い接着剤等により固定される。第８の放熱部材８８０の先端面８８２は、熱伝導性グリスを介して放熱面１３２と密着する。第８の放熱部材８８０の後端面８８３には網組線１４３が半田付けされる。

【0097】

後端面８８３から第８の放熱部材８８０の軸方向にセンサ穴８８４が設けられる。センサ穴８８４は円筒形であって、後端面８８３から先端面８８２に向けて、第８の放熱部材８８０の軸方向長さの約４／３まで延びる。センサ穴８８４には温度センサ８９１が挿入される。温度センサ８９１から延びる信号線８９２は、制御部材８９３に接続される。制御部材８９３は、電力線８９４に接続され、温度センサ８９１からの信号に応じて、ペルチェ素子１３０に流す電流の値を調節する。

【0098】

次に、第８の放熱装置８２０を撮像素子１１０に取り付ける工程について説明する。まず、放熱端子１１４に吸熱面１３１を接触させることにより、撮像素子１１０とペルチェ素子１３０とを接続する。次に、円状端子１５５とボール状端子１１３とを半田付けして、撮像素子１１０に基板を接続する。そして、第８の放熱部材８８０の先端面８８２をケーブル面１５２から第８の基板貫通穴８５４に挿入して、第８の基板貫通穴８５４に第８の放熱部材８８０を固定する。このとき、先端面８８２を放熱面１３２に押しつける。これにより、第８の放熱部材８８０とペルチェ素子１３０、そしてペルチェ素子１３０と放熱端子１１４が密着する。そして、センサ穴８８４に温度センサ８９１を挿入して、耐熱性接着剤で固定する。最後に、第８の放熱部材８８０の後端面８８３に網組線１４３が半田付けされ、側面端子１６３が芯線１４１と半田付けされる。第８の放熱部材８８０はパターン配線１６１の１つと電気的に接続される。このパターン配線１６１は撮像素子１１０のＧＮＤである。前述のように第８の放熱部材８８０は導電性であるため、撮像素子１１０のＧＮＤは、第８の放熱部材８８０を介して同軸ケーブル１４０の網組線１４３と接続され、接地される。

【0099】

次に、撮像素子１１０が熱を発したときの第８の放熱装置８２０の状態について説明する。撮像素子１１０が熱を発すると、熱は放熱端子１１４を介してペルチェ素子１３０に伝達される。ペルチェ素子１３０は、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて熱を移動させる。そして、放熱面１３２から第８の放熱部材８８０に熱が伝達される。第８の放熱部材８８０に伝達された熱は、後端面８８３から網組線１４３に伝達される。網組線１４３は、同軸ケーブル１４０を介して熱を発散させる。温度センサ８９１は第８の放熱部材８８０の温度を測定し、制御部材８９３に測定値を送信する。制御部材８９３は、ペルチェ素子１３０に流す電流の値を測定値に応じて変化させる。すなわち、温度が所定値よりも高い場合にはペルチェ素子１３０に流す電流の値を大きくして、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて移動する熱量を大きくする。これにより撮像素子１１０は、さらに冷却される。他方、温度が所定値よりも低い場合にはペルチェ素子１３０に流す電流の値を小さくして、吸熱面１３１から放熱面１３２に向けて移動する熱量を小さくする。これにより撮像素子１１０の冷却量を小さくする。これによりペルチェ素子１３０の消費電力量を小さくしながら、撮像素子１１０を充分に冷却することが出来る。

【0100】

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得るとともに、ペルチェ素子１３０の消費電力量を小さくしながら、撮像素子１１０を充分に冷却することが出来る。

【0101】

なお、撮像素子１１０はＣＣＤであっても良く、撮像面の裏面に端子が設けられる撮像素子に限定されず、撮像素子１１０の側面又は撮像面に端子が設けられても良い。

【0102】

また、いずれの実施形態においても断熱部材の大きさは前述の大きさに限定されず、他の大きさであっても良い。また、基板、放熱部材、及び断熱部材の材料は前述の材料に限定されず、それぞれの特性に適合した材料であればよい。そして、基板の形状は直方体に限定されない。

【0103】

放熱部材と網組線１４３とは、半田付けでなく、圧着等の熱伝達率が高くかつ導電性を確保できる手段により接続されても良い。

【符号の説明】

【0104】

１００ 第１の撮像ユニット
１１０ 撮像素子
１１１ 撮像面
１１２ 端子面
１１３ ボール状端子
１１４ 放熱端子
１２０ 第１の放熱装置
１３０ ペルチェ素子
１３１ 吸熱面
１３２ 放熱面
１４０ 同軸ケーブル
１４１ 芯線
１４２ 絶縁体
１４３ 網組線
１４４ 外皮
１５０ 第１の基板
１５１ 実装面
１５２ ケーブル面
１５３ 第１の断熱穴
１５４ 第１の基板貫通穴
１５５ 円状端子
１５６ 断熱部材
１５７ 底面
１５８ 側面
１６１ パターン配線
１６２ ビア
１６３ 側面端子
１８０ 第１の放熱部材
１８１ 第１の軸
１８２ 第１の採熱部
１８３ 後端面
１８４ 第１の雄ねじ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】