(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】
(24)【登録日】2022-12-16
(45)【発行日】2022-12-26
(54)【発明の名称】撮像装置
(51)【国際特許分類】
H04N 5/225 20060101AFI20221219BHJP
G03B 17/02 20210101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
H04N5/225 430
G03B17/02
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2017249701
(22)【出願日】2017-12-26
(65)【公開番号】P2019117965
(43)【公開日】2019-07-18
【審査請求日】2020-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100125254
【弁理士】
【氏名又は名称】別役 重尚
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 恭平
【審査官】吉川 康男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－０８２２６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－２８４３９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１７２２４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２２３３７８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｎ ５／２２５
Ｇ０３Ｂ １７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学像に応じた画像信号を生成する撮像素子が実装された撮像基板と、前記撮像素子の出力である画像信号について所定の画像処理を施して画像データを生成する画像処理装置が実装された画像処理基板と、
前記撮像基板と前記画像処理基板とを接続し、前記撮像基板から前記画像処理基板に前記画像信号を送る接続基板と、を有し、
前記接続基板は、前記撮像基板に接続される撮像基板接続部と、
前記画像処理基板と接続する画像処理基板接続部と、
前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを接続する信号伝達部と、
放熱用のグランドパターンを備える延長部と、を有し、
前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを結ぶ方向において、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置され、
前記信号伝達部において前記撮像素子と当該撮像素子の光軸方向で重なる領域におけるグランドパターンの占有率は、前記延長部において前記撮像素子と当該撮像素子の光軸方向で重なる領域におけるグランドパターンの占有率よりも小さいことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
光学像に応じた画像信号を生成する撮像素子が実装された撮像基板と、前記撮像素子の出力である画像信号について所定の画像処理を施して画像データを生成する画像処理装置が実装された画像処理基板と、
前記撮像基板と前記画像処理基板とを接続し、前記撮像基板から前記画像処理基板に前記画像信号を送る接続基板と、を有し、
前記接続基板は、前記撮像基板に接続される撮像基板接続部と、
前記画像処理基板と接続する画像処理基板接続部と、
前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを接続する信号伝達部と、
放熱用のグランドパターンを備える延長部と、を有し、
前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを結ぶ方向において、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置され、
前記接続基板は、第１の配線層と、前記第１の配線層よりも前記撮像基板から離れた位置に配置された第２の配線層と、を有し、
前記延長部において前記第１の配線層はグランド層であり、
前記延長部は補強板を有し、
前記撮像基板側から見て、前記第１の配線層、前記第２の配線層、前記補強板の順に配置されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項3】
光学像に応じた画像信号を生成する撮像素子が実装された撮像基板と、前記撮像素子の出力である画像信号について所定の画像処理を施して画像データを生成する画像処理装置が実装された画像処理基板と、
前記撮像基板と前記画像処理基板とを接続し、前記撮像基板から前記画像処理基板に前記画像信号を送る接続基板と、を有し、
前記接続基板は、前記撮像基板に接続される撮像基板接続部と、
前記画像処理基板と接続する画像処理基板接続部と、
前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを接続する信号伝達部と、
放熱用のグランドパターンを備える延長部と、を有し、
前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを結ぶ方向において、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置され、
前記撮像素子は、前記撮像基板の一方の面に形成され、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部は、前記撮像基板の他方の面に形成され、
前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部は、前記撮像素子と重畳しており、
前記延長部、前記信号伝達部は、前記撮像基板の他方の面と接触しておらず、前記撮像基板接続部は、コネクタ部を介して前記撮像基板の他方の面と接触しており、
前記延長部の先端は、他の部材に固定されていないことを特徴とする撮像装置。
【請求項4】
前記接続基板は、第１の配線層と、前記第１の配線層よりも前記撮像基板から離れた位置に配置された第２の配線層と、を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項5】
前記延長部において前記撮像基板接続部との境界に対向する端面は、前記撮像素子よりも外側に位置することを特徴する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項6】
前記光軸方向において、前記撮像素子、前記撮像基板、前記画像処理基板の順に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項7】
前記接続基板は、フレキシブルプリント基板であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項8】
前記信号伝達部において前記第１の配線層は前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部との間で画像信号を伝達する信号層であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項9】
前記信号伝達部において前記第２の配線層はグランド層であることを特徴とする請求項４又は７に記載の撮像装置。
【請求項10】
前記延長部において前記第２の配線層はグランド層であることを特徴とする請求項４、７乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項11】
前記信号伝達部において前記撮像素子と当該撮像素子の光軸方向で重なる領域における第２の配線層に形成されたグランドパターンの占有率は、前記画像処理基板接続部に近い領域よりも遠い領域の方が大きいことを特徴とする請求項４、７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項12】
前記延長部において前記撮像素子と当該撮像素子の光軸方向で重なる領域における第１の配線層に形成されたグランドパターンの占有率は、前記撮像基板接続部に近い領域よりも遠い領域の方が大きいことを特徴とする請求項４、７乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項13】
前記延長部において第１の配線層および第２の配線層に形成されたグランドパターンの形状は略同一であることを特徴とする請求項４、７乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項14】
前記接続基板は、前記接続基板を除く部材に貼付可能な貼付部を有し、前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部を結ぶ方向において、前記貼付部、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項15】
前記貼付部において前記延長部との境界と対向する端面は、前記撮像素子よりも外側にあることを特徴する請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項16】
前記撮像素子の光軸方向に、前記貼付部、前記撮像基板接続部、および前記画像処理基板接続部の順に配置されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の撮像装置。
【請求項17】
前記貼付部において前記第１の配線層はグランド層であることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項18】
前記貼付部において前記第２の配線層はグランド層であることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項19】
光学像に応じた画像信号を生成する撮像素子が実装された撮像基板と、前記撮像素子の出力である画像信号について所定の画像処理を施して画像データを生成する画像処理装置が実装された画像処理基板と、
前記撮像基板と前記画像処理基板とを接続し、前記撮像基板から前記画像処理基板に前記画像信号を送る接続基板と、を有し、
前記接続基板は、前記撮像基板に接続される撮像基板接続部と、
前記画像処理基板と接続する画像処理基板接続部と、
前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを接続する信号伝達部と、
放熱用のグランドパターンを備える延長部と、を有し、
前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを結ぶ方向において、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置され、
前記接続基板は、前記撮像基板に接続する際に位置決めとして用いられる第１の位置決め部を有し、
前記撮像基板は、前記第１の位置決め部に対応する第２の位置決め部を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項20】
光学像に応じた画像信号を生成する撮像素子が実装された撮像基板と、前記撮像素子の出力である画像信号について所定の画像処理を施して画像データを生成する画像処理装置が実装された画像処理基板と、
前記撮像基板と前記画像処理基板とを接続し、前記撮像基板から前記画像処理基板に前記画像信号を送る接続基板と、を有し、
前記接続基板は、前記撮像基板に接続される撮像基板接続部と、
前記画像処理基板と接続する画像処理基板接続部と、
前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを接続する信号伝達部と、
放熱用のグランドパターンを備える延長部と、を有し、
前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを結ぶ方向において、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置され、
前記接続基板に備えられ、前記画像処理基板接続部に接続するコネクタ部は、複数のリードを有し、
前記複数のリードのうち前記接続基板に形成されたグランドパターンに接続されるグランドリードは、前記画像処理基板に実装された前記画像処理装置から離れた位置に配置されていることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関し、特に、撮像装置に備えられる撮像基板と画像処理基板とを接続する接続基板に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサーなどの撮像素子を備える撮像装置では、撮像素子は撮影レンズを介して光学像を受光して、光学像に応じた画像信号を得る。そして、画像処理部において画像信号に対して所定の画像処理を行って画像データを生成し、当該画像データをメモリカードなどの記録媒体に記録する。
【0003】
ところで、温度が高くなると、撮像素子では、光電変換の際の暗電流が増加し、この結果、画像に暗電流ノイズが生じて画質が低下する。また、撮像素子において、画素領域の位置で温度が異なる場合には、各画素領域の温度に応じて、画像に生じる暗電流ノイズが異なる。この結果、一つの画像において領域毎に画質が異なることがある。
【0004】
このため、画像における暗電流ノイズを均一化して画質を均質化するためには、撮像素子における温度を均一化する必要がある。撮像素子の温度を均一化するため、例えば、撮像素子の非受光面側にグラファイトシートなどの熱伝導部材を貼付するようにした撮像装置がある（特許文献１）。
【0005】
一方、撮像素子から出力される画像信号を画像処理部に送るため、撮像素子が実装された撮像基板と画像処理部が実装された画像処理基板とを、接続基板で接続するようにした撮像装置が知られている。そして、画像信号に対する様々なノイズの影響を極小化するため、撮像基板と画像処理基板との接続は、可能な限り短い配線長で行う必要がある。
【0006】
従って、画像処理基板において、画像処理部と接続基板とを接続するコネクタは、可能な限り画像処理部の近くに配置する必要がある。さらに、接続基板と撮像基板とを接続するコネクタは、接続基板と画像処理基板とを接続するコネクタの近くに配置して、接続基板との配線長を短くする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０１３－１０５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記のような構成をとると、接続基板と画像処理装置との距離が近くなるので、消費電力が大きい画像処理部で生じる熱エネルギーが接続基板に伝熱して、接続基板が高温となり易い。加えて、接続基板は撮像素子の一部のみを覆う構成となるので、接続基板に覆われた撮像素子の一部の領域のみが接続基板から熱を受けて、高温化するという現象が生じる。この結果、撮像素子において画素領域間の温度差が拡大して、画像においては領域によって暗電流ノイズが異なり、画質が不均質となる。
【0009】
上述のような現象を、特許文献１に記載の技術で改善しようとすると、熱伝導部材を追加する必要がある。この結果、部品点数が増加してコストアップとなってしまう。さらに、近年、コストダウンなどを図るため、撮像素子のパッケージ形態を、ＢＧＡ、ＬＧＡ、又はＬＣＣとすることが多い。この場合、撮像素子と撮像基板との距離が近接して熱伝導部材を配置するスペースを確保することが困難となってしまう。
【0010】
そこで、本発明の目的は、熱伝導部材などの部品を追加することなく、撮像素子の温度を均一化して画質を均質化することのできる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、光学像に応じた画像信号を生成する撮像素子が実装された撮像基板と、前記撮像素子の出力である画像信号について所定の画像処理を施して画像データを生成する画像処理装置が実装された画像処理基板と、前記撮像基板と前記画像処理基板とを接続し、前記撮像基板から前記画像処理基板に前記画像信号を送る接続基板と、を有し、前記接続基板は、前記撮像基板に接続される撮像基板接続部と、前記画像処理基板と接続する画像処理基板接続部と、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを接続する信号伝達部と、放熱用のグランドパターンを備える延長部と、を有し、前記撮像素子の光軸方向を投影方向とした際、前記撮像基板接続部と前記画像処理基板接続部とを結ぶ方向において、前記延長部、前記撮像基板接続部、前記信号伝達部、および前記画像処理基板接続部の順に配置され、前記信号伝達部において前記撮像素子と当該撮像素子の光軸方向で重なる領域におけるグランドパターンの占有率は、前記延長部において前記撮像素子と当該撮像素子の光軸方向で重なる領域におけるグランドパターンの占有率よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、伝導部材などの部品を追加することなく、撮像素子の温度を均一化して画質を均質化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１の実施形態による撮像装置を説明するための図である。
【図7】本発明の第２の実施形態によるカメラに備えられた基板を説明するための図である。
【図8】本発明の第２の実施形態によるカメラにおいて接続基板に形成された配線層を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。
【0015】
【0016】
図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）１００であり、撮影レンズユニット（以下単に撮影レンズと呼ぶ）が交換可能である。図１（ａ）においては撮影レンズ（図示せず）が取り外された状態でシャッター（図示せず）を解放し、撮像素子２００が露出した状態が示されている。
【0017】
撮像素子２００は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサーである。撮像素子２００には撮影レンズを介して光学像が受光し、撮像素子２００は光電変換によって光学像に応じた画像信号を出力する。
【0018】
図１（ｂ）において、カメラ１００の後部（背面）は、背面カバー１１０によって覆われている。そして、背面カバー１１０には、液晶パネルなどの表示部１２０などか配置されている。
【0019】
図２は、図１に示すカメラにおいて背面カバーを取り外した状態を説明するための図である。そして、図２（ａ）は背面カバーを取り外した状態を示す背面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す接続基板を取り外した状態を示す背面図である。また、図３は、図２（ａ）に示す接続基板の一例を正面側から見た示す斜視図である。
【0020】
まず、図２（ａ）を参照して、カメラ１００の後部（背面側）には、撮像素子２００が実装され、さらに、撮像素子２００の出力である画像信号が送られる撮像基板２１０が配置されている。また、カメラ１００の後部には画像処理基板３１０が配置され、画像処理基板３１０には画像処理装置３００が実装されている。そして、画像処理装置３００は画像信号に所定の画像処理を施して画像データを生成する。さらに、カメラ１００の後部には接続基板４００が配置され、接続基板４００は撮像基板２１０と画像処理基板３１０とを接続して、画像信号を撮像基板２１０から画像処理基板３１０に送る。
【0021】
なお、画像処理基板３１０は、６本のビス３２０～３２５によって、カメラ１００のシャーシ５００に取り付けられている。
【0022】
続いて、図２（ｂ）および図３を参照して、撮像基板２１０および画像処理基板３００には、それぞれ第１および第２のコネクタ２２０および３３０が実装されている。また、接続基板４００は第３および第４のコネクタ４１０および４２０が実装されている。そして、第１のコネクタ２２０と第３のコネクタ４１０とを接続することによって、撮像基板２１０と接続基板４００とが電気的に接続される。これによって、撮像素子２００の出力である画像信号が撮像基板２１０から接続基板４００に送られる。
【0023】
第２のコネクタ３３０と第４のコネクタ４２０とを接続することによって、画像処理基板３１０と接続基板４００とが電気的に接続される。これによって、画像信号が接続基板４００から画像処理基板３１０に送られる。
【0024】
このようにして、撮像素子２００の出力である画像信号が撮像基板２１０から接続基板４００を介して画像処理基板３１０に送られて、画像処理装置３００に画像信号が入力される。
【0025】
前述のように、画像信号に対する種々のノイズの影響を極小化するため、撮像素子２００と画像処理装置３００とを接続する際には、可能な限り短い配線長で接続を行うことが望ましい。このためには、第２のコネクタ３３０を画像処理装置３００の近傍に配置すればよく、さらに、第１のコネクタ２２０を第２のコネクタ３３０の近傍に配置すればよい。
【0026】
画像信号を画像処理して画像データを生成する際、画像処理装置３００は多量の電力を消費するので、多量の熱エネルギーを放出する。第２のコネクタ３３０が画像処理装置３００近傍に配置されていると、熱エネルギーは第２のコネクタ３３０および第４のコネクタ４２０を経由して、接続基板４００に伝熱する。従って、接続基板４００は高温になり易い。
【0027】
図２（ａ）に示すように、接続基板４００には、第３のコネクタ４１０を第２のコネクタ２２０に接続する際、位置決めとして用いられる第１の位置決め部４０１が形成されている。図示の例では、接続基板４００の外形の一部を切欠くことによって第１の位置決め部４０１を設けるようにしたが、他の手法を用いるようにしてもよい。
【0028】
一方、撮像基板２１０には、図２（ｂ）に示すように、第１の位置決め部４０１に対応する第２の位置決め部２１１が形成されている。第２の位置決め部２１１を形成する際には、導体パターン又はレジストなどを用いることが望ましい。
【0029】
図３に示すように、第３のコネクタ４１０は接続基板４００の端に配置されていないので、第１のコネクタ２２０と第３のコネクタ４１０とを接続する際、第１のコネクタ２２０と第３のコネクタ４１０との位置合わせを行うことが難しい。そこで、第１のコネクタ２２０と第３のコネクタ４１０とを接続する際、第１の位置決め部４０１および第２の位置決め部２１１を用いて、接続基板４００の位置決めを行えば、支障なく容易に接続作業を行うことができる。
【0030】
【0031】
図中斜線で示す撮像素子２００は、撮像素子保持部材６００に形成された３つの腕部６１０～６１２と半田で接合されている。撮像素子保持部材６００は３本のビス６２０～６２２によってシャーシ５００に取り付けられ、これによって撮像素子２００と撮像基板２１０とはシャーシ５００に固定されている。
【0032】
【0033】
図５（ａ）には、撮像基板２１０、画像処理基板３１０、および接続基板４００とこれらの基板に実装されている部品が示されている。接続基板４００は２層構造を有している。例えば、接続基板４００は第１および第２の配線層４７０および４８０を有し、第２の配線層４８０は第１の配線層４７０よりも撮像基板２１０から離れた位置に配置されている。
【0034】
加えて、接続基板４００は、図５（ａ）に示すように、延長部４３０、撮像基板接続部４３１、信号伝達部４３２、および画像処理基板接続部４３３の４つの部分を備えている。撮像基板接続部４３１および画像処理基板接続部４３３には、それぞれ第３のコネクタ４１０および第４のコネクタ４２０が実装されている。
【0035】
撮像基板接続部４３１には、第３のコネクタ４１０を介して画像信号が入力する。そして、画像処理基板接続部４３３から第４のコネクタ４２０に画像信号が出力される。
【0036】
信号伝達部４３２は、撮像基板接続部４３１と画像処理基板接続部４３３との間に配置され、撮像基板接続部４３１に入力された画像信号を画像処理基板接続部４３３に送る。延長部４３０は、放熱用のグランドパターンを有している。光軸方向２０１を投影方向として見た際、撮像基板接続部４３１と画像処理基板接続部４３３を結ぶ方向において、延長部４３０、撮像基板接続部４３１、信号伝達部４３２、および画像処理基板接続部４３３の順に配列されている。
【0037】
接続基板４００の端面４４０は、延長部４３０において、延長部４３０と撮像基板接続部の境界４４１と対向する。端面４４０は、撮像素子２００の端面２０２よりも外側に位置することが望ましい。
【0038】
上述の構成によって、接続基板４００は、撮像素子２００全体を覆うことになる。このため、接続基板４００が高温となったとしても、撮像素子２００全体に亘って接続基板４００から熱エネルギーが伝熱する。この結果、撮像素子２００の温度分布を均一化することができ、画像における暗電流ノイズが均一化されて画質を均質化することができる。
【0039】
前述のように、撮像素子２００の光軸方向２０１に沿って、撮像素子２００、撮像基板２１０、および画像処理基板３１０の順に配置することが望ましい。このような配置によって、接続基板４００において画像処理装置３００に近い部分を、他の部分と比べて撮像素子２００から光軸方向２０１に離間させることができる。
【0040】
接続基板４００は、画像処理装置３００の熱エネルギーを受けて高温化するので、画像処理装置３００に近い部分ほど高温となる。熱エネルギーの伝熱量は、放熱する領域の温度に比例し領域間の距離に反比例する。図示の構成によって、接続基板４００において画像処理装置に近いため温度が高くなる部分は、撮像素子２００から光軸方向２０１に離間させることができる。これによって、接続基板４００から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの分布は均一となる。この結果、撮像素子２００の温度分布が均一化されて、画像おける暗電流ノイズが均一化されて画質を均質化することができる。
【0041】
図示の構成では、撮像基板２１０と画像処理基板３１０とは、光軸方向２０１に離間して配置されることとなる。従って、撮像基板２１０と画像処理基板３１０とを接続する接続基板４００は、撮像基板２１０と画像処理基板との距離による変動を吸収するために、柔軟性のあるフレキシブルプリント基板であることが望ましい。
【0042】
図５（ａ）に示すように、接続基板４００の延長部４３０と撮像基板接続部４３１および画像処理基板接続部４３３とは、それぞれ補強板４５０および４６０を有することが望ましい。補強板４５０および４６０は、第１の配線層４７０および第２の配線層４８０、補強板４５０又は４６０の順となるように配置される。
【0043】
第１のコネクタ２２０を第３のコネクタ４１０に接続し、第２のコネクタ３３０を第４のコネクタ４２０に接続する。この際、補強板４５０および４６０によって、第３のコネクタ４１０および第４のコネクタ４２０と接続基板４００とを接合する半田などの破壊を防止することができる。
【0044】
また、延長部４３０に補強板４５０を設けることによって、延長部４３０の変形を抑制することができる。その結果、撮像基板２１０と延長部４３０との距離を安定させることが可能となる。
【0045】
図６は、図５に示す接続基板に形成された配線パターンを説明するための図である。そして、図６（ａ）は第１の配線層に形成された配線パターンの形状を背面側から見た図であり、図６（ｂ）は第２の配線層に形成された配線パターンの形状を背面側から見た図である。なお、図６（ａ）においては、説明の便宜上、第３および第４のコネクタ４１０、４２０の形状が示されている。
【0046】
第１の配線層４７０に備えられた撮像基板接続部４３１および画像処理基板接続部４３３には、それぞれ第３のコネクタ４１０および第４のコネクタ４２０の信号リード４１１および４２１が半田によって接続されている。そして、撮像基板接続部４３１および画像処理基板接続部４３３には、それぞれ画像信号を伝達するための信号パッド４７１ａおよび４７１ｂが配置されている。
【0047】
さらに、第１の配線層４７０に備えられた信号伝達部４３１には、信号パターン４７１ｃが配置されている。信号パッド４７１ａおよび４７１ｂは、信号パターン４７１ｃによって接続され、信号パターン４７１ｃは、撮像基板接続部４３１と画像処理基板接続部４３３との間で画像信号を伝達するために用いられる。
【0048】
配線スペースの関係上、画像信号を送るために第３のコネクタ４１０の信号リード４１２と第４のコネクタ４２０の信号リード４２２とを接続するに当たっては、信号ビア４９２ａ～４９２ｄを用いて第２の配線層４８０を経由するようにしてもよい。
【0049】
複数の信号リード４１２および４２２は、それぞれ撮像基板接続部４３１および画像処理基板接続部４３３に形成された信号パッド４７２ａおよび４７２ｂに半田付けされる。そして、信号リード４１２および４２２によって画像信号が伝達される。信号パッド４７２ａおよび４７２ｂはそれぞれ信号ビア４９２ａおよび４９２ｄに接続され、第２の配線層４８０に画像信号を伝達する。
【0050】
第２の配線層４８０において、撮像基板接続部４３１に形成された信号パターン４８２ａによって信号ビア４９２ａおよび４９２ｂが接続される。また、画像処理基板接続部４３３に形成された信号パターン４８２ｂによって信号ビア４９２ｃおよび４９２ｄが接続される。これによって、画像信号が再び第２の配線層４８０から第１の配線層４７０に送られる。信号ビア４９２ｂおよび４９２ｃは、信号伝達部４３１に形成された信号パターン４７２ｃによって接続される。
【0051】
上述の構成によって、第３のコネクタ４１０の信号リード４１２から第４のコネクタ４２０の信号リード４２２に、第２の配線層４８０を経由して、画像信号を送ることができる。
【0052】
第３のコネクタ４１０のグランドリード４１３は、撮像基板接続部４３１に設けられたグランドパッド４７３ａに半田によって接合される。また、グランドパッド４７３ａは、延長部４３０に設けられたグランドパターン４７３ｂに接続される。一方、第４のコネクタ４２０のグランドリード４２３は、画像処理部４３３に設けられたグランドパッド４７４ａに半田によって接合される。そして、グランドパッド４７４ａはグランドパターン４７４ｂに接続される。
【0053】
グランドパターン４７３ｂおよび４７４ｂは、各パターンに設けられたグランドビア４９３および４９４によって、第２の配線層４８０に設けられたグランドパターン４８３に接続される。
【0054】
このような構成によって、第３のコネクタ４１０のグランドリード４１３から第４のコネクタ４２０のグランドリード４２３までグランド電流を送ることができる。
【0055】
ここで、グランドパターン４７３ｂ、４７４ｂ、および４８３に接続されるグランドリード４２３は、図２（ｂ）および図６（ａ）に示すように、画像処理基板３１０に実装された画像処理装置３００から離れた位置に配置することが望ましい。
【0056】
グランドパターンは、グランド電位を安定させるため、信号パターンに比べてその面積が広いことが望ましい。このため、グランドパターンの方が信号パターンよりも伝熱量が多くなってグランドパターンが主たる伝熱経路となる。画像処理基板３１０においても、グランドパターン（図示せず）が画像処理装置３００と接続しているので、画像処理装置３００で生じた熱エネルギーがグランドパターンに伝熱して、グランドパターンが高温化し易い。
【0057】
従って、画像処理基板３１０に形成されたグランドパターンに、第２のコネクタ３３０および第４のコネクタ４２０を経由して接続されるグランドパッド４７４ａには、信号パッド４７１ｂおよび４７２ｂと比較して、熱エネルギーの流入が多い。この結果、グランドパッド４７４ａに電気的に接続するグランドパターン４７３ｂ、４７４ｂ、および４８３ａに熱エネルギーが伝熱し易い。従って、グランドパターン４７３ｂ、４７４ｂ、および４８３ａは信号パターン４７１ｃおよび４７２ｃよりも高温化し易い。
【0058】
ところで、熱エネルギーは熱源から離れるほど伝熱しにくくなる。よって、画像処理装置３００から離れた位置に、グランドリード４２３を配置することによって、画像処理装置３００で生じた熱エネルギーが接続基板４００のグランドパターン４７３ｂ、４７４ｂ、および４８３に伝熱しにくくなる。この結果、接続基板４００のグランドパターン４７３ｂ、４７４ｂ、４８３から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの量が減少して、撮像素子２００の温度が上昇しにくくなる。従って、画像における暗電流ノイズが低減して、画質を向上させることができる。
【0059】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、延長部４３０においては、第１の配線層４７０および第２の配線層４８０が、それぞれグランドパターン４７３ｂおよび４８３ａが形成されたグランド層である。一方、信号伝達部４３１においては、第１の配線層４７０が信号パターン４７１ｃおよび４７２ｃが配置された信号層であり、第２の配線層４８０がグランドパターン４８３ａが配置されたグランド層である。
【0060】
同一のグランドパターン４７３ｂおよび４８３ａにおいても、熱エネルギーが流入している領域に近い程高温となる。従って、画像処理基板接続部４３３に近い領域程温度が高い。
【0061】
図示の構成によって、グランドパターン４８３ａが比較的高温となる信号伝達部４３２においては、撮像素子２００から遠い第２の配線層４８０にグランドパターン４７３ｂを形成する。一方、グランドパターン４７３ｂが比較的低温となる延長部４３０においては、撮像素子２００に対して光軸方向２０１において近い第１の配線層４７０にグランドパターン４８３ａを配置することができる。
【0062】
このような構成によって、接続基板４００のグランドパターン４７３ｂおよび４８３ａから撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの分布を均一化することができる。この結果、撮像素子２００における温度分布が均一化されて、画像における暗電流ノイズが均一化されて、画質を均質化することが可能となる。
【0063】
また、延長部４３０において第２の配線層４８０にもグランドパターン４８３ａを形成することによって、延長部４３０における伝熱経路を太くすることができる。これによって、延長部４３０における温度分布が均一化することができ、延長部４３０から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの分布が均一化する。この結果、撮像素子２００における温度分布が均一化されて、画像における暗電流ノイズを均一化することができ、画質を均質化することができる。
【0064】
【0065】
延長部４３０で光軸方向２０１における撮像素子２００と重なる領域において第１の配線層４７０のグランドパターン４７３ｂの占有率を第１の占有率とする。また、信号伝達部４３２で光軸方向２０１における撮像素子２００と重なる領域において第２の配線層４８０のグランドパターン４８３ａの占有率を第２の占有率とする。この場合、第１の占有率は第２の占有率よりも大きい方が望ましい。
【0066】
加えて、信号伝達部４３２で光軸方向２０１における撮像素子２００と重なる領域において第２の配線層４８０のグランドパターン４８３ａの占有率は、画像処理基板接続部４３１に近い領域よりも遠い領域の方が大きいことが望ましい。さらに、延長部４３０で光軸方向２０１おける撮像素子２００と重なる領域において第１の配線層４７０のグランドパターン４７３ｂの占有率は、撮像基板接続部４３１に近い領域よりも遠い領域の方が大きいことが望ましい。
【0067】
図示の例では、グランドパターン４７３ｂおよび４８３ａにそれぞれ抜き穴４７３ｃおよび４８３ｂを形成して、その密度を変化させることによって占有率を調整する。例えば、抜き穴４７３ｃおよび４８３ｂの数を減らすことによって、グランドパターン４７３ｂおよび４８３ａの占有率を大きくする。なお、図示の例に限定されることなく、例えば、信号線４７１ｃおよび４７２ｃのインピーダンスを調整するためのメッシュパターンをグランドパターン４８３ａに形成するようにしてもよい。この場合には、メッシュパターンを設けた状態における占有率に合わせて周辺の占有率を調整することが望ましい。
【0068】
撮像素子２００に対する熱エネルギーの伝熱量は、放熱する領域の温度および当該領域間の投影面積に比例する。図示の構成によって、グランドパターン４７３ｂおよび４８３ａは、画像処理基板接続部４３３に近い領域程高温となる一方、その占有率は減少し、光軸方向２０１における撮像素子２００に対する投影面積も減少する。
【0069】
従って、グランドパターン４７３ｂおよび４８３ａから撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの分布を均一化することができる。この結果、撮像素子２００における温度分布が均一化されて、画像における暗電流ノイズを均一化することができ、画質を均質化することができる。
【0070】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、延長部４３０において、第１の配線層４７０および第２の配線層４８０のグランドパターン４７３ｂおよび４８３ａの形状は、略同一であることが望ましい。これによって、グランドパターン４７３ｂおよび４８３ａの撮像素子２００に対する投影面積を保った状態として、延長部４３０における伝熱経路を最大化することができる。
【0071】
従って、延長部４３０における温度分布が均一化されて、延長部４３０から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの分布が均一化する。この結果、撮像素子２００における温度分布が均一化されて、画像における暗電流ノイズを均一化することができ、画質を均質化することができる。
【0072】
このように、本発明の第１の実施形態では、熱伝導部材などの部品を追加することなく、撮像素子における温度を均一化することができる。この結果、画像における暗電流ノイズが均一化されて画質を均質化することができる。
【0073】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、ここでは、第１の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と同一の構成については説明を省略する。
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、ここでは、第１の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と同一の構成については説明を省略する。
【0074】
【0075】
図７において、接続基板４００は、延長部４３０、撮像基板接続部４３１、信号伝達部４３２、画像処理基板接続部４３３、および貼付部４３４を有している。貼付部４３４は、両面テープ４３４ａを備えて、他の部材に貼付可能である。ここでは、貼付部４３４は撮像基板２１０に貼付されている。
【0076】
図示の例では、撮像基板２１０に貼付部４３４を貼付するようにしたが、貼付する箇所はこの箇所に限定されるものではなく、接続基板４００以外の部材であれば、例えば、撮像素子保持部材６００に貼付するようにしてもよい。また、貼付手法についても、両面テープ４３４ａを用いず、例えば、接着剤を用いるようにしてもよい。
【0077】
接続基板４００において、撮像素子２００の光軸方向２０１を投影方向として見た際、撮像基板接続部４３１と画像処理基板接続部４３３とを結ぶ方向を配列方向とする。当該配列方向において、貼付部４３４は、貼付部４３４、延長部４３０、撮像基板接続部４３１、信号伝達部４３２、および画像処理基板接続部４３３の順となるように配置することが望ましい。
【0078】
このような構成をとれば、貼付部４３４から貼付部４３４が貼付された部材に熱エネルギーが流出して、接続基板４００の温度が低下する。この結果、接続基板４００から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーが低減して、撮像素子２００における温度上昇を抑制することができる。この結果、画像における暗電流ノイズが低減して、画質が向上する。
【0079】
貼付部４３４と延長部４３０との境界４４２と対向する端面４４０である接続基板４００の端面４４０は、撮像素子２００の端面２０２よりも外側にあることが望ましい。これによって、接続基板４００が撮像素子２００全体を覆うので、撮像素子２００全体に接続基板４００から熱エネルギーが伝熱することになって、撮像素子２００における温度分布が均一化する。この結果、画像における暗電流ノイズが均一化されて、画質を均質化することができる。
【0080】
貼付部４３４は、光軸方向２０１に、貼付部４３４、撮像基板接続部４３１、および画像処理基板接続部４３３の順となるように配置することが望ましい。延長部４３０においては、熱源である画像処理装置３００に近い撮像基板接続部４３１は比較的高温となり易い。また、貼付部４３４は画像処理装置３００から遠く比較的低温である。上記の配置によって、撮像基板接続部４３１を貼付部４３４よりも光軸方向２０１において撮像素子２００に対する距離を離すことができる。この結果、延長部４３０から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーの分布が均一化される。従って、撮像素子２００における温度分布が均一化されて、画像における暗電流ノイズが均一化し、画質を均質化することができる。
【0081】
撮像基板接続部４３１および画像処理基板接続部４３３は補強板４５０および４６０を有している。これによって、第１のコネクタ２２０を第３のコネクタ４１０に接続する際、第３のコネクタ４１０と接続基板４００とを接合する半田などの破損を防止することができる。同様に、第２のコネクタ３３０を第４のコネクタ４２０に接続する際、第４のコネクタ４２０と接続基板４００とを接合する半田などの破壊を防止することができる。
【0082】
図８は、本発明の第２の実施形態によるカメラにおいて接続基板に形成された配線層を説明するための図である。そして、図８（ａ）は第１の配線層に形成された配線パターンの形状をカメラの背面側から見た図である。また、図８（ｂ）は第２の配線層に形成された配線パターンの形状をカメラの背面側から見た図である。
【0083】
貼付部４３４に形成された第１の配線層４７０はグランドパターン４７３ｂが設けられたグランド層であることが望ましい。これによって、貼付部４３４から、貼付部４３４が貼付された部材に伝熱する熱エネルギーが増加して、接続基板４００における温度がさらに低下する。この結果、接続基板４００から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーが低下し、撮像素子２００の温度上昇が抑制される。よって、画像における暗電流ノイズが低減して画質が向上する。
【0084】
また、貼付部４３４に形成された第２の配線層４８０はグランドパターン４８３ａが設けられたグランド層であることが望ましい。これによって、貼付部４３４に設けられたグランドパターン４７３ｂに流入する熱エネルギーが増加する。これに伴って、貼付部４３４から、貼付部４３４が貼付された部材に伝熱する熱エネルギーが増加して、接続基板４００の温度がさらに低下する。この結果、接続基板４００から撮像素子２００に伝熱する熱エネルギーが低下して、撮像素子２００の温度上昇が抑制される。よって、画像における暗電流ノイズが低減して画質が向上する。
【0085】
このように、本発明の第２の実施形態によっても、熱伝導部材などの部品を追加することなく、撮像素子における温度を均一化することができる。
【0086】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0087】
１００ 撮像装置（カメラ）
２００ 撮像素子
２１０ 撮像基板
３００ 画像処理装置
３１０ 画像処理基板
４００ 接続基板
４３０ 延長部
４３１ 撮像基板接続部
４３２ 信号伝達部
４３３ 画像処理基板接続部
２００ 撮像素子
２１０ 撮像基板
３００ 画像処理装置
３１０ 画像処理基板
４００ 接続基板
４３０ 延長部
４３１ 撮像基板接続部
４３２ 信号伝達部
４３３ 画像処理基板接続部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】