成像装置模块和采用该成像装置模块的便携式电子设备的制作方法

专利名称：成像装置模块和采用该成像装置模块的便携式电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括相机头单 元和电子照相设备，诸如结合有成像装置的镜头可互换的电子照相设备， 更具体地涉及成像装置模块的冷却结构。
背景技术：
通常，当在这种便携式电子设备中结合作为电子元件的成像装置和 构成控制电路的中央处理单元(CPU)时，不仅需要采用热控制而且需要 确保灰尘控制。对于热控制，当改进了灰尘控制时，电子元件的温度升 高从而增加噪声水平，这在电子照相设备的情况下会导致图像质量变差。因此，近来因为成像装置或CPU性能的改善，使得热控制成为大问题。例如，日本专利申请特开No. 02-143152 、 2006-332894和 2006-174226公开了液冷辐射结构和空冷辐射结构。在日本专利申请特开No. 02-143152所公开的液冷辐射结构中，使冷 却板与安装在电路板上的集成电路元件的表面接触，并且向微小的冷却 介质流动通道供应冷却水以对冷却板进行水冷。通过在位于冷却板与集 成电路元件之间的热接合部中布置诸如具有良好导热性的化合物的导热 可变形物质，而增加接触面积从而获得良好的导热性。具体地说，在诸如陶瓷板的电路板的一个表面侧上安装多个集成电 路元件。在布置于电路板的液冷模块中，在集成电路元件的表面与通过 冷却介质流动通道供应有冷却介质的冷却板之间插设诸如具有良好导热 性的化合物的导热可变形物质，并且通过弹簧的弹簧力在冷却板与集成 电路元件之间实现良好的热接合。液体供应装置包括与冷却介质通道相 连的冷却介质供应管、开关阀和机械泵。日本专利申请特开No. 2006-332894公开了一种空冷成像设备，其包括结合到相机体的主体结构中以支撑成像镜头的体侧安装部、沿着光轴 布置在主体结构的开口中的快门，以及成像单元。成像单元包括固定于 主体结构并由其支撑的成像装置固定板、光学低通滤光器、保护玻璃以及裸片(bear chip)的成像装置。在成像装置中，构成辐射板的成像装 置固定板结合并固定于非成像表面侧的表面上，以确保从体侧安装部的 表面到成像装置的成像表面(光电变换表面)沿光轴方向的距离。通过 成像装置固定板来辐射因驱动成像装置产生的热，从而抑制温度升高。日本专利申请特开No. 2006-174226公开了一种具有图像稳定功能 的成像装置摆动型成像单元，其中包括封装、引线端子和覆盖玻璃的成 像装置安装在电路板上，并且在封装的背侧布置柔性板的同时，使电路 板中设置的开口抵靠诸如珀尔帖元件的冷却元件的吸热表面。在封装的 背侧与冷却元件的吸热表面之间布置小辐射部件，在壳体侧布置大辐射 部件，并且小辐射部件和大辐射部件通过传热部件而热接合。发明内容本发明的目的是提供一种成像装置模块和采用该成像装置模块的便 携式电子设备，在该成像装置模块中，通过简单的结构实现了高效的热 传递，从而提高了冷却效率并改善了包括设计在内的制造自由度。本发明提供了一种成像装置模块，该成像装置模块包括 印刷电路板，该印刷电路板容纳在设备壳体中并设置有开口； 成像装置，该成像装置安装在所述印刷电路板上并同时使绝缘薄板面对着所述印刷电路板中的所述开口 ；红外反射部件，该红外反射部件布置成热接合至所述成像装置的背侧，并反射从辐射板发出的红外线；以及辐射部件，该辐射部件热接合至所述设备壳体并布置成与所述红外反射部件相对。本发明还提供了一种成像装置模块，该成像装置模块包括 成像装置，该成像装置布置成使绝缘薄板暴露于与安装表面相反的表面侧；柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板容纳在设备壳体中，包括所述 成像装置的电子元件安装在所述柔性印刷电路板上；辐射部件，该辐射部件热接合至所述设备壳体，并在所述成像装置 的附近局部支撑所述柔性印刷电路板的背侧，并同时热接合至所述成像装置的所述绝缘薄板；导热材料，该导热材料封装在所述辐射部件中，并与所述辐射部件相比具有优良的导热性；以及支撑部件，该支撑部件热接合至所述辐射部件，并在所述电子元件 的附近局部支撑所述柔性印刷电路板的背侧。本发明还提供了一种便携式电子设备，在该便携式电子设备中使用 成像装置模块，该便携式电子设备包括设备壳体；以及成像装置模块，该成像装置模块布置并容纳在所述设备壳体中，在 该成像装置模块中的印刷电路板上安装有封装型成像装置，热接收部布 置为热接合至所述成像装置模块中的所述成像装置的背侧，在所述成像 装置模块中与所述热接收部相对地布置有辐射部件，该辐射部件热接合 至所述设备壳体。本发明还提供了一种便携式电子设备，在该便携式电子设备中使用 成像装置模块，该便携式电子设备包括设备壳体；以及成像装置模块，该成像装置模块布置并容纳在所述设备壳体中，包 括成像装置的电子元件安装在该成像装置模块中的柔性印刷电路板上， 所述成像装置设置为使得绝缘薄板暴露于与安装表面相反的表面侧，热 接合至所述设备壳体的辐射部件热接合至所述成像装置的绝缘薄板并同 时抵靠所述绝缘薄板，在所述辐射部件中封装有具有优良导热性的导热 材料，所述辐射部件在所述成像装置的附近局部支撑所述柔性印刷电路 板的背侧，所述辐射部件在所述电子元件的附近局部支撑所述柔性印刷 电路板的背侧并同时插设热接合至所述辐射部件的支撑部件。根据本发明，安装在所述印刷电路板上的成像装置的热从绝缘薄板传递给红外反射部件，并且该热以红外线的形式从所述红外反射部件向 布置在与安装所述印刷电路板的表面相反侧的辐射部件传递，同时该热 通过热传导而被直接传递。因此，因为成像装置的热可以有效地传递给 辐射部件，所以可以实现高效冷却，并提高包括设计在内的制造自由度。根据本发明，当安装在所述印刷电路板上的成像装置的热从绝缘薄 板传递给布置在与安装印刷电路板的表面相反侧上的辐射部件时，该热 通过导热材料而有效地传导给整个辐射部件。因此，因为成像装置的热 可以有效地传递给辐射部件，所以可以实现高效冷却，并提高包括设计 在内的制造自由度。根据本发明，安装在所述印刷电路板上的成像装置的热通过热传导 和辐射而从布置在成像装置背侧的所述红外热反射部件传递给布置在与 安装所述印刷电路板的表面相反侧的辐射部件。因此，因为成像装置的 热可以有效地传递给辐射部件，所以可以实现高效冷却，并提高包括设 计在内的制造自由度，并可以实现适合于便携使用的紧凑的设备壳体。根据本发明，当安装在所述印刷电路板上的成像装置的热从绝缘薄 板传递给布置在与安装所述印刷电路板的表面相反侧的所述辐射部件 时，该热通过导热材料而有效地传导给整个辐射部件。因此，因为所述 成像装置的热可以有效地传递给所述辐射部件，所以可以实现高效冷却， 并提高包括设计在内的制造自由度，从而可以实现适合于便携使用的紧 凑的设备壳体。本发明的优点将在随后的说明中进行阐述，且一部分从该说明会变 得清楚，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的优点可以通过如下 具体指出的手段和组合而实现并获得。


附图被包括在说明书中而构成说明书的一部分，示出了本发明的当 前优选实施方式，并与上面给出的大体描述和下面给出的对优选实施方 式的详细描述一起用于说明本发明的原理。图1A是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的剖视图；图IB是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一结构实施例的剖视图；图2是表示在从光接收表面侧看时，图1A的成像装置模块的平面图； 图3是用于说明其中使用了图IB的成像装置模块的相机单元的剖视图；图4是表示图3的相机单元中结合的防尘机构的剖视图； 图5是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一实施例 的剖视图；图6是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一实施例 的剖视图；图7是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一实施例 的剖视图；图8是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一实施例 的剖视图；图9是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一实施例 的剖视图；图10是表示图9的放大主要部分的局部剖视图； 图11是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一实施 例的剖视图；图12是表示其中使用了根据本发明第一实施方式的成像装置模块 的单镜头反光电子相机的结构的示意图；以及图13是表示根据本发明第二实施方式的镜/成像装置单元附近的结 构实施例的水平剖视图。
具体实施方式
下面将参照附图详细地描述根据本发明第一实施方式的成像装置模 块和采用该成像装置模块的便携式电子设备。 (第一实施方式) 下面将描述第一实施方式的成像装置模块。图1A示出了第一实施方式的成像装置模块10,。参照图1A，在成像装置12中，位于成像装置12背侧的绝缘薄板14接合有作为红外反射部 件的热反射部件(低辐射薄板)16，并且例如成像装置12和热反射部件 16容纳并布置在陶瓷封装主体18中。例如，热反射部件16由铝材料制 成并镜面抛光(辐射系数为0.1或更小)。通过在热反射部件16的表面 上涂覆金属箔、金属氧化物或红外截止滤光材料(高红外反射率)，或者 向树脂薄板施加白色涂覆化合物(低辐射系数涂覆化合物)，而形成辐射 系数为0. 1至0. 6且红外反射率为75到90%的处理表面。因此，当从成 像装置12向辐射板传热时，热反射部件16遮蔽从外部(例如辐射板) 发出的红外线，并阻挡红外线入射。辐射板和热反射部件(低辐射系数的树脂薄板)可以在抑制成像装 置的温度再升高的同时，将辐射板的热向空间(靠近成像装置的间隙) 辐射。辐射板的表面涂覆有诸如黑色涂覆化合物、氧化锆陶瓷和含陶瓷 材料的高辐射系数的涂覆化合物。热反射部件将来自辐射板的红外线反 射。在封装主体18中，与热反射部件16相对地设置有辐射开口 20。封 装主体18的开口 20面对着设置在可弹性变形的柔性印刷电路板(以下 称为FPC板)22中的辐射开口 24，并且封装主体18安装并热接合至FPC 板22。通过粘合部30将封装主体18的引线端子28连接到成像装置12的 电极。弓1线端子28被引出到外部并与FPC板22的布线图案相连。如图2 所示，将与布置有电连接至成像装置12的引线端子28的侧部垂直的两 个侧部热接合到FPC板22上，同时使用具有优良导热性的结合剂34将 其结合至FPC板22。在封装主体18的上表面部粘附保护玻璃36，从而 以密封的方式容纳成像装置12。在FPC板22中，设置有板端部40并同时将开口 24夹设在板端部之 间。在板端部40中，在构成辐射部件的第一辐射部件42中设置有突起 44。突起44接合至封装主体18并同时面对着封装主体18。第一辐射部 件42由诸如铜或铝合金的金属材料制成，并且在第一辐射部件42的大致中央部分处与FPC板22的开口 24相对地设置有开口 46。封装主体18 定位在第一辐射部件42处并由其支撑。在第一辐射部件42中，作为红外吸收部件的高辐射薄板50设置为 位于辐射部件42的凹口 24中。高辐射薄板50由铝材料制成。对高辐射 薄板50的表面进行黑色防蚀铝膜处理、花键形成、晶粒处理等以形成有 序或无序的凹凸不平，以使该表面不会反射红外线，从而形成辐射系数 为0.9或更大、红外反射率较低且吸热性能高的经处理表面。将第二辐 射部件60的凸起46插入设置于高辐射薄板50中的开口 52内。因此， 高辐射薄板50有效地吸收来自外部或热反射部件16的红外线，以将向 热反射部件的红外辐射抑制为最小。当在凸起46的上表面中形成小开口以将聚集在热反射部件16与高 辐射薄板50之间的热直接向外辐射时，提高了辐射效率。可以通过对第一辐射部件42的面对热反射部件16的区域进行表面 处理，而通过第一辐射部件42直接形成高辐射薄板50。在第一辐射部件42中，在高辐射薄板50的背侧上形成有凹口 54。 通过敛缝将凸起46和具有中空突起58的第二辐射部件60压接合到凹口 54并同时插设导热材料56，从而一体组装到第一辐射部件42上。第二 辐射部件60由与第一辐射部件42相同的材料制成。导热材料56由导热 率比第一辐射部件42和第二辐射部件60高的材料制成，例如石墨碳材 料、硅胶、金属发泡材料、各种多孔多晶材料和石墨板。因此，来自热反射部件16的热通过第二辐射部件60的凸起46从高 辐射薄板50的开口 52向外部散去，可以消除所谓的热停滞从而防止成 像装置12的热饱和。但是，在高辐射薄板50中不是必须形成开口 52， 第二辐射部件60的凸起46的上表面可以直接热连接至高辐射薄板50。树脂薄板可以由相变潜热聚集材料(例如，其中微胶囊石蜡材料填 充有碳纤维的有机材料)制成，而不是由导热体制成。当将潜热聚集材 料的相变温度设定在40到5(TC的范围内时，可以抑制设备中的温度快速 升高，从而可以延迟温度传感器的异常温度检测以改善用户友好性。辐射部件42的下表面42a、 42b形成为平坦(不需要敛缝)，将由其中微胶囊型石蜡材料填充有碳纤维的有机材料制成的树脂薄板接合至辐射部件42，这样简化了辐射部件42的结构从而便于组装。在第一辐射部件42中设置有壳体接合部64。壳体接合部64插入制 在FPC板22中的插入孔66内，并热接合至设备壳体68。因此，第一辐 射部件42将所传递热的一部分传递给设备壳体68，并从设备壳体68释 放热以抑制成像装置12的温度升高。在FPC板22中设置有四个切口 70，同时在切口 70之间插设有作为 与封装主体18的结合部的结合剂34 (参见图2)。将垂直设在第一辐射 部件42中的热接收部72插入切口 70中。热接收部72独立于高辐射薄 板50而接收从封装主体18的周围壁辐射的热。另外，热接收部72具有 高辐射薄板74以吸收红外线。在所述结构中，当成像装置12被驱动而产生热时，热通过热传导而 从封装主体18和FPC板22传递给第一辐射部件42。同时，来自FPC板 22上的其它电子元件的热通过热传导经由FPC板22而传递给第一辐射部 件42。期望的是，封装主体18的一部分被结合剂34闭合，使得从封装整 体18的下表面与第一辐射部件42之间的间隙释放的热不会传递给FPC 板。成像装置12中产生的热通过绝缘薄板14而直接传递给热反射部件 16，在热反射部件16中以红外线的形式散发热，呈红外线形式的热通过 高辐射薄板50而传递给第一辐射部件42。来自成像装置12的部分热从 封装主体18的侧壁辐射。从封装主体18的侧壁释放的热通过热辐射和 对流而传递给第一辐射部件42的热接收部72，并传递给第一辐射部件 42。由此，以三种方式(热传导、辐射和对流)传递给第一辐射部件42 的热通过导热材料56而传递给第二辐射部件60。热在整体上被有效地传 导，并通过壳体接合部64而传递给设备壳体68并向外辐射。因此，成 像装置12被冷却以将温度抑制为期望水平。在此，也从安装在FPC板22 上的其它电子元件散发热从而冷却这些电子元件。由此，在成像装置模块10,中，在容纳于设备壳体68内的FPC板22 中设置有开口 24，并且成像装置12的绝缘薄板14安装在FPC板22上并 同时面对幵口 24。热反射部件16热接合至绝缘薄板14，并且热接合至 设备壳体68和成像装置12的第一辐射部件42与热反射部件16相对地 布置。在此，在热反射部件中，在使用粘附有低辐射薄板的树脂薄板时可 以省略绝缘薄板14。在这种情况下，焊接至FPC板22的成像装置12的热从绝缘薄板14 传递给热反射部件16。然后，所传递的热的一部分以红外线的形式从热 反射部件16向高辐射薄板50或凸起46内部传递。高辐射薄板50接合 至布置在FPC板22的焊接表面的相对侧上的第一辐射部件42。传导至热 反射部件16的热从封装主体18传导至FPC板22或热接收部72，并传导 至第一辐射部件42。图1B是表示根据本发明第一实施方式的成像装置模块的另一结构 实施例的剖视图。图1B的结构与图1A的结构的不同之处在于，没有设置凸起46，而 在第一辐射部件42中以层叠方式设置有导热材料76、第三辐射部件78、 导热材料56、第二辐射部件60和辐射板80。通过在第二辐射部件60的 表面上施加含陶瓷材料而形成辐射板80，并且辐射板80设置成释放辐射 的热。第一辐射部件42被划分成两个构件，导热材料76插设在这两个构 件之间的边界部分中，并且辐射板80粘附在表面上，从而可以获得较高 的辐射效率以使辐射板小型化。尽管在该实施方式中描述了封装型成像装置，但是可以用裸片成像 装置来替代封装型成像装置。下面将描述成像装置模块的使用。在这种情况下，将以实施例的方 式描述具有图1B所示结构的成像装置模块10。例如，如图3所示，成像装置模块10组装在作为便携式电子设备的 电子相机的镜头单元90与相机主体92之间来使用。在图3中，与图1B和图2相同的构件用相同的附图标记表示，并省略对其的详述。艮P，成像装置模块10容纳在单元连接环94中，成像装置模块10的 第一辐射部件42热接合至单元连接环94。在单元连接环94中，使用螺 钉部件96将基端固定于相机主体92。图4所示的防尘机构100组装至成 像装置模块10的上表面。在防尘机构i00中，设置低通滤光器102以关闭制在附接部件104 中的开口106。低通滤光器102布置在成像装置12的上表面上，并同时 插设环形橡胶支撑板108。在低通滤光器102布置在成像装置12上并同 时插设支撑板108的状态下，使用螺钉部件110将附接部件104固定于 设备壳体68 (未示出)。这样可以防止灰尘侵入封装主体18的保护玻璃 36的表面中。在附接部件104中，以预定的距离与低通滤光器102相对地布置有 防尘透明玻璃板114。使用螺钉部件118以期望的空气密封性来乡f装透明 玻璃板114，同时插设有弹性部件U6。在透明玻璃板114与附接部件104 之间插设有诸如压电元件的振动产生部件120和环形橡胶部件122 (在这 种情况下，尽管橡胶部件122由0型环形成，但其也可以形成为与振动 产生部件120相同的宽度)，用于防止灰尘侵入低通滤光器102的表面中。透明玻璃板114以气密的方式与低通滤光器102相对布置，并同时 能够振动。当振动产生部件120通过驱动控制部(未示出)驱动而振动 时，振动被传递。透明玻璃板114振动，并同时抵抗弹性部件116的弹 性力而保持气密，从而除去粘附于透明玻璃板114的表面的灰尘以防止 灰尘侵入低通滤光器102。参照图3，镜头单元90组装至单元连接环94的前端部。成像透镜 系统容纳并布置于镜头单元90中。例如，成像透镜系统由三组四个元件 形成，即第一组的第一透镜130a、第二组的第二透镜130b和第三透镜 130c、以及第三组的第四透镜130d。镜头单元90使第二组的第二透镜 130b和第三透镜130c沿光轴0的方向运动以调整焦点。第一透镜130a和第四透镜130d分别容纳在保持件132a和132d中， 并且通过保持件132a和132d定位并固定到光轴0上。第二透镜130b和第三透镜130c容纳在保持件132b中。保持件132b由具有防异响结构的 引导机构134支撑，并同时可以沿着光轴0在图3的箭头方向A和B上 运动。保持件132b接合至线性螺旋机构136，并同时可以沿着光轴0在图 3的箭头方向A和B上线性运动。线性螺旋机构136接合至步进电机138 并同时能够被驱动，并且与步进电机138的驱动相结合地旋转。因此， 保持件132a沿箭头方向A和B线性运动。在此，保持件132b由引导机 构134引导而沿箭头方向A和B运动，从而第二透镜130b和第三透镜130c 沿光轴运动以调整焦点。由此，通过将成像装置模块10组装至电子相机的镜头单元90,而 改善了包括热设计在内的制造自由度并同时实现了高效冷却，从而可以 实现紧凑的相机主体92。在第一实施方式中，使用可弹性变形的FPC板22来构造成像装置模 块和便携式电子设备。本发明并不限于可弹性变形的FPC板22，可以使 用刚性印刷电路板来构造成像装置模块和便携式电子设备。在这种情况 下，可以获得类似的效果。本发明并不限于第一实施方式。例如可选的是，可以如图5至图11 所示构造成像装置模块10a至10f ，并且可以获得类似的效果。在图5至 图11中，与图1A、图1B和图2相同的构件用相同的附图标记表示，并 省略对其的详述。在图5所示的成像装置模块10a中，本发明应用于其中成像装置12 容纳于封装主体18中的封装类型。参照图5，在成像装置模块10a中，在封装主体18的底面中形成有 对应于成像装置12的绝缘薄板14的开口 20。热反射部件16布置在开口 20中。热反射部件16是接合至成像装置12的绝缘薄板14的红外反射部 件。在安装有成像装置12的FPC板22中，在封装主体18的开口 20之 后形成有开口 24。在封装主体18的开口 20和FPC板22的幵口 24中插 入设置在由铝合金制成的金属辐射部件140的一端部中的凹入第一热接合部142。第一热接合部142的前端部热接合至成像装置12的绝缘薄板 14。在辐射部件140的第一热接合部142的内壁上形成有辐射片144， 并且在第一热接合部142的底面中与热反射部件16相对地布置有高辐射 薄板50a。同时，高辐射薄板50a布置成沿着FPC板22延伸。因此，高 竊射薄板50a接收从热反射部件16辐射的红外线以将该红外线传递给第 一热接合部142。在第一热接合部142中可拆卸地设置有较宽的第二热接合部146。 在第二热接合部146中，较宽部热接合至FPC板22的背侧。在第二热接合部146中设置有中空部148，其中辐射片从内壁和外 壁伸出。在中空部148中以气密的方式容纳有无机或有机潜热聚集材料 和具有优良导热性的导热材料56，例如石墨碳材料、硅胶、金属发泡材 料、各种多孔多晶材料和石墨薄板。因此，辐射部件140确保了充足的 热辐射面积。当向第一热接合部142传递热时，可以通过导热材料56向 包括第二热接合部146的整体导热，从而实现高效的热辐射。使用所谓的裸片的成像装置12a来构造图6所示的成像装置模块10b。参照图6，在FPC板22中形成有对应于成像装置12a的绝缘薄板14a 的开口 24。作为红外反射部件的热反射部件16布置在开口 24中，并同 时接合至成像装置12a的绝缘薄板14a。构成支撑部件的第一辐射部件152布置在其上安装有成像装置12a 的FPC板22的背侧，并且第一辐射部件152热接合至FPC板22。在第一 辐射部件152中与热反射部件16相对地形成有开口 154。由诸如铜的金 属材料制成的凹入第二辐射部件156通过螺钉部件158而固定于开口 154，并同时面对着热反射部件16。在第二辐射部件156的侧壁中设置有通气孔160，在第二辐射部件 156的底面的外壁上形成有辐射片162。因此，第二辐射部件156可将通 过通气孔160和辐射片162传递的热有效地向外散去。使用紫外固化结合剂将金属的第三辐射部件166结合至第二辐射部件156的内部。在第三辐射部件166的周围壁上设置有辐射片168，辐射 片168的前端部热接合至第二辐射部件156的内壁。在第三辐射部件166 中设置有对应于第二辐射部件156的通气孔160的通气孔170。通过通气 孔170传递的热可以有效地向外散发。在第一辐射部件152中设置有凸起172。凸起172插入FPC板22的 插入孔40中，以将第一辐射部件152热接合至设备壳体176。因此，第 一辐射部件152可以将通过成像装置12a和FPC板22传递的热向设备壳 体176散去。第一辐射部件152、第二辐射部件156和第三辐射部件166由相同 的金属材料制成。图7所示的成像装置模块10c应用于具有图像稳定校正的单镜头反 光数码相机。因而，成像装置由相机主体支撑并同时能够在垂直于成像 镜头光轴的XY平面内移动，并且在根据图像稳定状态通过图像稳定机构 (例如包括驱动线圈和永磁体的线性电动机，包括步进电机和螺杆轴的 电磁驱动器，以及使用压电元件或弯曲振动器的线性电动机)拍取图像 时在XY平面内被驱动。参照图7，成像装置模块10c由裸片的成像装置12a形成，并且成 像装置12a与板面相对地安装在FPC板22上。在FPC板22中，与绝缘 薄板14a相对地设置有开口 24。热反射部件16接合至开口 24。FPC板22层叠在由金属材料制成的第一辐射部件180上，并且布置 成由第一辐射部件180支撑。开口 182形成在第一辐射部件180中并同 时面对着FPC板22的开口 24。将由金属材料制成的凹入第二辐射部件 184的前端部附接于第一辐射部件180的开口 182，并同时热接合至第一 辐射部件180。将公知的作为一种热管的板状金属管186 (即，所谓的芯管)热接 合至第二辐射部件184的中间部分，并且第二辐射部件184由金属管186 关闭。在金属管186的一个表面中，与热反射部件16相对地布置有高辐 射薄板50，并且高辐射薄板50具有红外反射率低且吸热性能高的经处理 表面。在第二辐射部件184的内壁中设置有引导槽188。由诸如铜的金属 材料制成的金属板190可运动地附接在引导槽188与金属管186之间， 并同时插设有诸如硅胶和石墨薄板材料的导热材料56。在金属板190中， 调整螺钉部件192的前端部与第二辐射部件184的底部接合，并且以螺 钉可调的方式设置调整螺钉部件192。通过对调整螺钉部件192进行螺钉 调整而垂直地调整金属板190，并且使金属板190与金属管186压接触并 同时插设有导热材料56。在此，导热材料56布置在金属管186与金属板190之间，并同时从 制在金属板190中的通气孔193释放导热材料56中的空气。因此，可以 通过导热材料56和金属板190在金属管186与第二辐射部件184之间有 效地导热。金属管186通过连接管194与构成循环路径的柔性合成树脂管196 相连。布置在设备主体侧(未示出)上的壳体中的冷凝器和压电泵顺序 相连至柔性合成树脂管196。使用具有芯的热管或者压电泵，将诸如纯净 水、酒精和相变介质的工作流体循环供应给金属管186和冷凝器，以散 发从成像装置传递的热。在这种情况下，具有最佳沸点的工作流体优选 地用于成像装置12a的热产生温度的饱和温度。在第一辐射部件180中设置有热接合部198。热接合部198插入到 制在FPC板22中的插入孔40内，并热接合至设备壳体176。因此，第一 辐射部件180可以借由热接合部198将热传递给设备壳体176，而散发由 包括成像装置12a在内的FPC板22传来的热。第一辐射部件180、第二辐射部件184和金属板190由相同的材料 制成。图8和图9利用由本申请的申请人提交的日本专利申请 No. 2007-315010的图3，示出了本发明的一部分。图8和图9中所示的成像单元的成像装置12a由相机模糊防止机构 的第一运动框架以及第二运动框架(即，图8和图9所示的运动框架230) 支撑，该相机模糊防止机构在垂直于成像镜头的光轴的平面上沿二维方 向(X和Y方向)被驱动。在检测到模糊时，成像单元的成像装置12a在垂直于成像镜头的光轴的平面上沿二维方向被稍后将描述的驱动部沿着 一方向被驱动以补偿模糊。相机模糊防止机构包括固定于相机主体(未示出)的基部、相对于 基部沿Y方向被驱动的第一运动框架、相对于第一运动框架沿X方向被 驱动的第二运动框架、由第二运动框架支撑的成像单元、安装在基部上 并包括第一电磁驱动源和驱动机构以使第一运动框架沿Y方向运动的第 一驱动机构部、安装在基部上并包括第二电磁驱动源和驱动机构以使第 二运动框架沿X方向运动的第二驱动机构部、以及将成像单元和相机侧的控制部相连的FPC (柔性印刷电路板)。使用裸片的成像装置12a来构造图8所示的成像装置模块10d (应 用于具有类似于图7的图像稳定功能的单镜头反光数码相机)。参照图8，在FPC板22中，与成像装置12a的绝缘薄板14a相对地 形成有开口 24。将具有辐射系数为0. 1或更小的经处理表面的热反射部 件16接合至开口 24。FPC板22布置并热接合至第一辐射部件202，该第一辐射部件202 构成了由诸如铜的金属材料制成的板保持部。当FPC板22由第一辐射部 件202保持时，FPC板22折叠而缠绕在第一辐射部件202周围，并且FPC 板22沿着由诸如铜的金属材料制成的挤压部件204接合并定位。在挤压 部件204中形成有突起206。突起206插入FPC板22中，并使突起206 与第一辐射部件202面接触从而建立热接合。第一辐射部件202形成为可以容纳FPC板22的开口 24的筒形，并 且在第一辐射部件202的内壁部中设置有引导槽208。由金属材料制成的 第二辐射部件210和第三辐射部件212可运动地容纳在引导槽208中。 第二辐射部件210和第三辐射部件212彼此接合并同时将由硅胶或石墨 薄板形成的导热材料56夹在二者之间。在第二辐射部件210和第三辐射部件212中彼此面对的表面上设置 有辐射片214和216。辐射片214和216通过导热材料56而彼此热接合。 在第二辐射部件210和第三辐射部件212中，例如第三辐射部件212的 一部分使用螺钉部件220而固定于第一辐射部件202，并且容纳并布置在第一辐射部件202中。高辐射薄板222在第二辐射部件210上方接合至 面对着热反射部件16的表面上。在FPC板22上安装有温度传感器226。温度传感器226检测第一辐 射部件202中的温度。温度传感器226检测第一辐射部件202中的环境 温度以将检测到的温度输出给控制部(未示出)。当控制部基于来自温度 传感器226的检测信号检测到第一辐射部件202的检测温度不低于预定 温度达至少预定时间时，控制部就生成危险信号并在显示部(未示出) 上显示诸如操作停止的警告。挤压部件232与成像装置12a的成像表面的环绕部分接合，并且挤 压部件232由构成公知的图像稳定机构的运动框架230支撑。通过运动 框架230使成像装置12a以二维方式运动，同时保持成像装置12a的表 面方向恒定，从而实现所谓的图像稳定功能。运动框架230通过接合装 置(未示出)而热接合至挤压部件204。因运动框架230的驱动产生的热 通过接合装置而传递给挤压部件204和第一辐射部件202，从而散去热。在图8中，在第三辐射部件212中制有通气孔228。通气孔228用 于在第二辐射部件210和第三辐射部件212接合并同时插设有导热材料 56吋排出导热材料56中的空气。在该实施方式中，当在第二辐射部件210的另一表面中与热反射部 件16相对地布置具有红外反射率低和吸热性能高的经处理表面的高辐射 薄板50时，可以获得较好的传热性能。在图9所示的成像装置模块10e中，将公知的芯型热管236组装并 热接合至图8的第一辐射部件210和第二辐射部件212，并且热管236通 过FPC板22的开口 24接收从热接合至成像装置12a的绝缘薄板14a的 热反射部件16辐射的红外线。在图9中与图8中相同的构件用相同的附 图标记表示，并省略对其的详述。热管236由储存有工作流体的循环路径形成。如作为表示图9的放 大主要部分的局部剖视图的图10所示，在日本专利申请特开 No. 2003-28068中公开的公知的压电泵238与热管236的中间部分相连， 并同时插设有密封阀240。压电泵238安装在FPC板22上。当通过控制部(未示出)驱动并控制密封阀240时，工作流体被循环地供应以接收从热反射部件16辐射的热，并且工作流体将该热传递给第一辐射部件210 和第二辐射部件212从而实现辐射。在成像装置模块10e用于电子相机的情况下，当使用者切换成像模 块时，或者当在起动电源操作中成像装置12a附近的温度变为预定温度 或更高时，控制部(未示出)驱动压电泵238。当压电泵238被驱动时， 工作流体在热管236中循环以将热传递给第二辐射部件210、导热材料 56和第三辐射部件212，这样抑制了成像装置12a附近的温度升高。对于热管236的环形形状，例如图9的左侧的中间部分可以弯曲并 同时两端部形成为平坦。因此，因为确保了空间余量，所以可以简化组 装至用于引导运动框架230的运动的引导轴的轴承的组装。在该实施方式中，当高辐射薄板50设置成与热管236的热反射部件 16相对时，可以获得较好的效果。使用裸片的成像装置12a形成图11所示的成像装置模块10f。参照图11，成像装置12a安装在FPC板22上，并同时使成像装置 12a的绝缘薄板14a面对板面。在FPC板22中，与绝缘薄板14a相对地 设置开口 24，并且包括绝缘薄板14a的环绕部分层叠并热接合至由诸如 铜的金属材料制成的凹入第一辐射部件250的外表面壁上。将由与第一辐射部件250相同的材料制成的凹入第二辐射部件252 接合至第一辐射部件250，并同时使第一辐射部件250和第二辐射部件 252的开口侧彼此面对。第二辐射部件252容纳具有优良导热性的导热 材料56，例如硅胶和石墨薄板。在第一辐射部件250和第二辐射部件252 的内壁上设置有辐射片254和256。辐射片254和256彼此接合，并同时 在辐射片254和256之间埋设导热材料56。第一辐射部件250被支撑框架部件260支撑，并热接合至设备壳体 (未示出)并同时插设有支撑框架部件260。低通滤光器262和快门264 顺序组装至支撑框架部件260，并同时面对着成像装置12a的元件表面。 环状橡胶部件264插设在成像装置12a与低通滤光器262之间，以防止 灰尘侵入低通滤光器262的表面中。将安装在FPC板22上的诸如中央处理单元(CPU)的电子元件266 热接合至第二辐射部件252，并同时插设支撑板268。因此，因驱动安装 在FPC板22上的电子元件266产生的热通过支撑板268而传递给第二辐 射部件252。在此，热从成像装置12a和电子元件266传递给第一辐射部件250 和第二辐射部件252。于是，第一辐射部件250和第二辐射部件252通过 辐射片254和256以及导热材料56而彼此有效地传导，并被设定为一致 的温度，且可通过支撑框架部件260有效地散热。图11的成像装置模块10f用于结合到相机主体270中，该相机主体 作为构成便携式电子设备的图12的单镜头反光电子相机的相机壳体。在单镜头反光电子相机中，在相机主体270中布置有成像光学系统、 取景器光学系统和焦点检测光学系统。成像光学系统按照光路的顺序包 括成像透镜组272a、半透明反射镜272b和反射镜272c。成像透镜组272a可拆卸地组装至相机主体270，并同时插设有安装 部。半透明反射镜272b将成像透镜组272a的光路划分为成像装置模块 10f和取景器光学系统的方向。半透明反射镜272b由快速复原反射镜形 成，该快速复原反射镜可与快门264相结合从成像光路縮回。反射镜272c将来自成像透镜组272a的光向焦点检测光学系统引导。 反射镜272c可与半透明反射镜272b相结合从成像光路縮回。当反射镜 272c从成像光路縮回时，来自成像透镜组272a的光被引导向成像装置模 块10f ，并且从成像透镜组272a的光路在成像装置模块和焦点检测光学 系统的方向之间切换。焦点检测光学系统包括聚光透镜274a、反射镜274b、孔径光圈组 274c、再成像光学系统274e和光电转换元件线路274f 。聚光透镜274a 布置在等同于成像透镜组272a的成像表面的伸出的成像表面272d附近。 反射镜274b用于拢住来自聚光透镜274a的光以将该光容纳在紧凑的相 机主体270中。孔径光圈组274c分别沿垂直和水平方向具有成对的孔径 光圈。在再成像光学系统274e中， 一对再成像透镜274d与一对孔径光 圈274c 一体组合。在一对孔径光圈274c和相应对的再成像透镜274d的组合中，各孔 径光圈274c的中心和相应的再成像透镜274d偏离成像透镜组272a的光 轴。在半透明反射镜272b反射光所沿方向的光路上，取景器光学系统包 括滤光器(screen) 276a、五角棱镜276b和目镜276c。滤光器276a布 置在等同于成像透镜组272a的成像表面的伸出的成像表面中。图4所示的防尘机构100布置并容纳在低通滤光器262与快门264 之间。也就是说，附接部件104使用螺钉部件110而固定于支撑框架部 件260，并且附接部件104布置并容纳在低通滤光器262与快门264之间。 因此，与振动产生部件120相结合向透明玻璃板114传送振动，并且通 过该振动除去粘附于透明玻璃板114表面的灰尘，从而防止灰尘侵入低 通滤光器262。在该实施方式中，成像装置模块10,、 10和10a至10f结合在相机 单元和单镜头反光电子相机中。本发明并不限于本实施方式。例如，当 将成像装置模块结合在包括诸如移动电话的便携式终端的便携式电子设 备中时，可以获得类似的效果。 (第二实施方式)下面将参照图13来描述本发明的第二实施方式。图13是表示根据本发明第二实施方式的镜/成像装置单元附近的结 构实施例的水平剖视图。第二实施方式的镜/成像装置单元300是这样的单元，其应用于单镜 头反光数码相机并由相机体(未示出)的框架主体支撑。参照图13，镜/成像装置单元300包括体侧安装部302、前框架304、 镜箱306、快速复原反射镜308、成像装置12和后框架312。成像镜头(未 示出)可互换地附接于体侧安装部302。体侧安装部302附接于前框架 304。快速复原反射镜308可旋转地容纳在镜箱306中。后框架312是牢 固地结合至侧框架310L和310R的背侧的辐射板。前框架304具有中心开口。体侧安装部302牢固地结合到中心开口 的前表面侧上，镜箱306牢固地结合在前框架304的后表面侧的中心，并且前框架304的后表面部由框架主体的侧框架310L和310R支撑。后框架312由不锈钢板或铝板形成。后框架312横过镜箱306的后 端部布置，并且后框架312牢固地结合至侧框架310L和310R上，并同 时分别插设有支柱314c和314a。支柱314a和314c构成了热绝缘部件， 用于阻挡在成像装置12中产生的热从后框架312向侧框架310L和310R 传递。在后框架312中，接合至高辐射薄板50的辐射片316向外布置以 提高热辐射效果。辐射片316位于辐射片316面对着热反射部件16的位 置。后框架312通过利用制在后框架312中的多个插入孔当中的预定的 插入孔而螺纹接到侧框架310L和310R上。如上所述，前框架304、侧框架310L和310R以及后框架312顺序 固定并一体结合，以根据相机的外形而形成中空的箱形框架主体。右侧框架310R形成为比左侧框架310L薄。因此，由热绝缘部件形 成的支柱314a从侧框架310R的背侧向后延伸以补偿厚度的缺乏。通过 在支柱314a和支柱314c的前端处垂直设置于侧框架310L中的螺钉孔中 接合螺钉而固定后框架312。平行于支柱314a延伸的较长的支柱314b用 于将后框架312后部处的电路板320插入形成在侧框架310L的前端处的 颈圈部中，从而将电路板320固定于侧框架310R。镜箱306形成为具有中心幵口的箱形，并且在前表面凸缘部处附接 于前框架304。可旋转的快速复原反射镜308布置在中心开口中，并且滤 光器(未示出)布置在开口上方。成像装置12固定于镜箱306的后部， 并同时插设有成像装置支撑板322。温度传感器(未示出)布置在成像装 置12附近以检测成像装置12附近的温度。热反射部件50接合至在成像装置12的背侧的绝缘薄板14。成像装 置支撑板322通过将插入到插入孔中的螺钉接合在镜箱306的背侧中的 螺钉孔内，而附接于镜箱306。在镜箱306的背侧中形成有作为止动件的定位销，并且定位销插入 成像装置支撑板322和后框架312的插入孔中。定位销插入后框架312 的定位孔中并同时留有足够的间隙，即定位销处于松动配合状态，镜箱 306并不直接固定于后框架312。定位销与后框架312的定位孔之间的装配构造成，考虑到镜箱306 中定位销的直径的尺寸误差、镜箱306中的位置尺寸误差、后框架312 中定位孔的外径的尺寸误差以及后框架312中定位孔的位置的尺寸误差， 在定位销和定位孔之间存在间隙。当框架主体大大变形时，所述一侧间 隙减小，这样防止了进一步变形。成像装置12布置在镜箱306背侧中的开口内，接合至成像装置支撑 板322的前表面，并布置成被框架主体环绕。成像装置12具有一对位于 成像装置12的上方和下方的引线(连接端子)324，并且引线324朝向 光轴0的方向延伸。成像装置12的引线324松动插入成像装置支撑板322 的长孔(排屑孔)、后框架312的圆形排屑孔和电路板320的长孔(排屑 孔)中。引线324固定于电路板320上的柔性印刷板326，并且成像装置 12和电路板320通过一对柔性印刷板326而电连接。电路板320插入设置于侧框架310L中的爪部310a内，并由支柱314b 支撑且通过小螺钉330固定。所述一对柔性印刷板326具有带有环绕导 电图案的多个插入孔。成像装置12的引线324可以插入到插入孔中。所 述一对柔性印刷板326也具有多个连接图案，这些连接图案电连接至所 述导电图案并连接至电路板320上的连接图案。为了通过图13所示的辐射片316和后框架312散热，在与由金属或 合成树脂制成的封装的后表面分离的位置布置由导热率高的金属制成的 散热板(但是在附图中未示出)。该散热板通过铜线或板与热辐射片316 和后框架312中的至少一个相连，从而可以增加热辐射效果。本发明并不限于上述实施方式，而可以在不脱离本发明范围的情况 下作出各种修改。在第一和第二实施方式中，使用镜头可互换的单镜头 反光数码相机作为电子相机。但是，本发明并不限于单镜头反光数码相 机，本发明可应用于紧凑的数码相机。因此，本发明并不限于所述实施方式，而可以在不脱离本发明范围 的情况下作出各种修改。所述实施方式包括处于各阶段的发明，但是可 以通过对所公开的多个构成进行适当组合而提取各种发明。即使从实施方式所示的所有构成中删除某些构成，也可以解决本发明的问题，在获得本发明效果的情况下，可以提取删除了某些构成的结 构作为本发明。附加优点和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本 发明在其更广泛范围内并不限于这里显示和描述的具体细节和代表性实 施方式。因而，可以在不脱离由所附权利要求及其等价物限定的本发明 大体构思的精神或范围的情况下，作出各种修改。
权利要求
1、一种成像装置模块，该成像装置模块的特征在于包括印刷电路板，该印刷电路板容纳在设备壳体中并设置有开口；成像装置，该成像装置安装在所述印刷电路板上并同时使绝缘薄板面对着所述印刷电路板中的所述开口；红外反射部件，该红外反射部件布置成热接合至所述成像装置的背侧，并反射从辐射板发出的红外线；以及辐射部件，该辐射部件热接合至所述设备壳体并布置成与所述红外反射部件相对。
2、 根据权利要求1所述的成像装置模块，其特征在于， 一潜热聚集 材料封装在所述辐射部件中或者与所述热辐射部件相连。
3、 根据权利要求1所述的成像装置模块，其特征在于，在所述辐射 部件上设置有辐射片。
4、 根据权利要求l所述的成像装置模块，其特征在于，在所述辐射 部件中与所述红外反射部件相对地设置有红外吸收材料。
5、 根据权利要求1所述的成像装置模块，其特征在于，所述辐射部 件由第一辐射部件和第二辐射部件形成，所述第一辐射部件热接合至封装和所述印刷电路板中的至少一个 上，所述成像装置容纳在所述封装中，并且在所述第一辐射部件与所述第二辐射部件之间布置有具有优良导热 性的导热材料。
6、 根据权利要求5所述的成像装置模块，其特征在于，在所述第一 和第二辐射部件中的内壁和外壁上形成有辐射片，在所述内壁和外壁中 布置有所述导热材料或所述潜热聚集材料。
7、 根据权利要求5所述的成像装置模块，其特征在于，所述第一和 第二辐射部件通过敛缝而相接合，并同时插设有所述导热材料或所述潜 热聚集材料。
8、 根据权利要求6所述的成像装置模块，其特征在于，所述第一和第二辐射部件通过敛缝而相接合，并同时插设有所述导热材料或所述潜 热聚集材料。
9、 根据权利要求1所述的成像装置模块，其特征在于，在所述辐射 部件中设置有多个突起，这些突起插入所述印刷电路板中并与所述成像 装置的连接端子的侧壁面对。
10、 根据权利要求4所述的成像装置模块，其特征在于，所述辐射 部件接合至供工作流体循环到所述红外吸收材料的热管的吸热表面。
11、 一种成像装置模块，该成像装置模块的特征在于包括 成像装置，该成像装置布置成使绝缘薄板暴露于与安装表面相反的表面侧；柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板容纳在设备壳体中，包括所述 成像装置的电子元件安装在所述柔性印刷电路板上；辐射部件，该辐射部件热接合至所述设备壳体，并在所述成像装置 的附近局部支撑所述柔性印刷电路板的背侧，并同时热接合至所述成像 装置的所述绝缘薄板；导热材料，该导热材料封装在所述辐射部件中，并与所述辐射部件 相比具有优良的导热性；以及支撑部件，该支撑部件热接合至所述辐射部件，并在所述电子元件 的附近局部支撑所述柔性印刷电路板的背侧。
12、 根据权利要求ll所述的成像装置模块，其特征在于， 一潜热聚 集材料封装在所述辐射部件中或者与所述热辐射部件相连。
13、 一种便携式电子设备，在该便携式电子设备中使用成像装置模 块，该便携式电子设备的特征在于包括设备壳体；以及成像装置模块，该成像装置模块布置并容纳在所述设备壳体中，在 该成像装置模块中的印刷电路板上安装有封装型成像装置，热接收部布 置为热接合至所述成像装置模块中的所述成像装置的背侧，在所述成像 装置模块中与所述热接收部相对地布置有辐射部件，该辐射部件热接合 至所述设备壳体。
14、 根据权利要求13所述的便携式电子设备，其特征在于，所述设 备壳体是相机壳体。
15、 一种便携式电子设备，在该便携式电子设备中使用成像装置模 块，该便携式电子设备的特征在于包括设备壳体；以及成像装置模块，该成像装置模块布置并容纳在所述设备壳体中，包 括成像装置的电子元件与柔性印刷电路板相连，热接合至所述设备壳体 的辐射部件热接合至所述成像装置的绝缘薄板并同时抵靠所述绝缘薄 板，在所述辐射部件中封装有具有优良导热性的导热材料，所述辐射部 件在所述成像装置的附近局部支撑所述柔性印刷电路板的背侧，所述辐 射部件在所述电子元件的附近局部支撑所述柔性印刷电路板的背侧并同 时插设有热接合至所述辐射部件的支撑部件。
16、 根据权利要求15所述的便携式电子设备，其特征在于，所述设 备壳体是相机壳体。
全文摘要
本发明涉及成像装置模块和采用该成像装置模块的便携式电子设备。在根据本发明的成像装置模块中，在容纳于设备壳体(68)中的FPC板(22)中设置有开口(24)。在FPC板(22)上与所述开口相对地安装有成像装置(12)的绝缘薄板(14)。在成像装置模块(10)的结构中，热反射部件(16)热接合至绝缘薄板(14)，并且热接合至设备壳体(68)和成像装置(12)的第一辐射部件(42)布置成面对着热反射部件(16)。
文档编号G03B17/02GK101241924SQ200810008690
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年2月8日
发明者山宫国雄 申请人:奥林巴斯映像株式会社