JP2010130571A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体に収容された昇温部の放熱効果を向上させることができる撮像装置を提供することを課題とする。
【解決手段】左右一方側の側面（１１１）に左右一組の通気口（１１４、１１６）の一方が設けられ、左右他方側の側面（１１２）に左右一組の通気口の他方が設けられた筐体（１０２）と、少なくとも一部が前記左右一組の通気口を連通する空気流路に配され、駆動状態で昇温する昇温部（１２４、１４０）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１００）。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮像装置に関する。

筐体の底面に設けられた通気口から筐体の上面に設けられた通気口へ送風して、筐体内を冷却する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１７７２２４号公報

筐体に収容され駆動状態で昇温する昇温部の放熱効果を向上させることができる撮像装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、左右一方側の側面（１１１）に左右一組の通気口（１１４、１１６）の一方が設けられ、左右他方側の側面（１１２）に左右一組の通気口の他方が設けられた筐体（１０２）と、少なくとも一部が前記左右一組の通気口を連通する空気流路に配され、駆動状態で昇温する昇温部（１２４、１４０）と、を備えることを特徴とする撮像装置（１００）を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

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、デジタルカメラ１００を示す斜視図である。この図に示すように、デジタルカメラ１００は、光軸方向について薄型の矩形箱状の筐体１０２と、筐体１０２の背面１０４に配された表示部１３２とを備えている。筐体１０２における撮影者側から見て右側には、グリップ１０８が配されている。また、グリップ１０８の上部には、レリーズスイッチ１１０が配されている。さらに、筐体１０２におけるグリップ１０８側の側面１１１には、通気口１１４が配され、筐体１０２におけるグリップ１０８の反対側の側面１１２には、通気口１１６が配されている。

なお、レリーズスイッチ１１０が上面に配される状態、即ちデジタルカメラ１００が正位置の状態における上下方向、左右方向をそれぞれ「上下方向」「左右方向」として、以下、説明する。また、被写体側を「前側」、撮影者側を「後側」として、以下、説明する。

図２は、デジタルカメラ１００を示す平面断面図である。この図に示すように、デジタルカメラ１００は、レンズ鏡筒１０６を備えている。このレンズ鏡筒１０６が備えるレンズ１１８、１２０の光軸Ｌが、筐体１０２における左右方向中央部よりもグリップ１０８の反対側に寄せて配されている。

また、レンズ鏡筒１０６の奥側には、撮像部１２２が配されている。撮像部１２２は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子１２４と、撮像素子１２４の前側に配されたローパスフィルタ１２６と、ローパスフィルタ１２６の前側に配された防塵フィルタ１２８とを備えている。この撮像素子１２４、ローパスフィルタ１２６、及び防塵フィルタ１２８は、光軸Ｌに沿って配されている。

撮像素子１２４とローパスフィルタ１２６との間には、環状のシール材１２７が配されており、撮像素子１２４の素子面とローパスフィルタ１２６の背面とシール材１２７とにより密閉空間が形成されている。このため、撮像素子１２４の素子面には、埃が付着することがない。

ローパスフィルタ１２６は、被写体像の高周波成分をカットして低周波成分を通過させると共に、赤外光成分をカットする。また、防塵フィルタ１２８は、圧電素子等のアクチュエータにより超音波振動される。これにより、防塵フィルタ１２８に付着した埃が除去される。

また、レンズ鏡筒１０６よりグリップ１０８側には、電池及びメモリーカードが装填されるボックス１３６と回路基板１３８とが前後に並べて配されている。回路基板１３８には、撮像素子１２４、防塵フィルタ１２８等の駆動回路が設けられており、これらが電気的に接続されている。

また、回路基板１３８には、撮像素子１２４がフレキシブルプリント基板２５０を介して電気的に接続されたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１４０が配されている。ＡＳＩＣ１４０内には、画像処理回路が形成されている。この画像処理回路は、撮像素子から出力されたデジタル画像データのデジタルゲイン調整処理、色補正、ガンマ補正等といった各種の画像処理を実行する。

また、筐体１０２の背面１０４に配された表示部１３２は、撮影済み画像或いはデジタルカメラ１００の設定に関する各種情報等を表示したり、撮像素子１２４により取り込まれた被写体像を連続的に表示（所謂、スルー画の表示）したりする。この表示部１３２と撮像素子１２４との間には、撮像素子固定部材１３４が配されており、この撮像素子固定部材１３４に撮像素子１２４が固定されている。

撮像素子固定部材１３４は、熱伝導性が高い金属製の板材であって、筐体１０２に固定されており、筐体１０２との当接面から撮像素子固定部材１３４の熱を筐体１０２に伝導伝熱により放熱させている。また、撮像素子固定部材１３４における撮影者側の面（以下、背面１３５という）には、複数の放熱フィン１４２が一体で形成されており、撮像素子固定部材１３４の熱が放熱フィン１４２から筐体１０２における背面側へ放出される。この放熱フィン１４２により、撮像素子固定部材１３４の放熱面積を増やすことで、撮像素子固定部材１３４の対流伝熱による放熱能力を向上させている。

また、ＡＳＩＣ１４０は、回路基板１３８における撮影者側の面（以下、背面１３９という）に配されている。また、回路基板１３８と筐体１０２における背面１０４との間には、放熱板１４４が配されている。この放熱板１４４は、熱伝導性が高い金属性の板材であって、筐体１０２に固定されており、伝熱シート１４６を介してＡＳＩＣ１４０に圧接されている。また、放熱板１４４における撮影者側の面（以下、背面１４５という）には、複数の放熱フィン１４８が一体で形成されて当該背面１４５から被写体側へ張り出しており、放熱板１４４の熱が放熱フィン１４８から筐体１０２における背面側へ放出される。この放熱フィン１４８により、放熱板１４４の放熱面積を増やすことで、放熱板１４４の対流伝熱による放熱能力を向上させている。

グリップ１０８側の側面１１１に設けられた通気口１１４は、筐体１０２の上下方向を長手方向とする複数の開口が筐体１０２の上下方向に並んだ構成となっている。また、当該通気口１１４は、放熱板１４４におけるグリップ１０８側の端部と対向している。

一方、グリップ１０８の反対側の側面１１２に設けられた通気口１１６は、筐体１０２の上下方向を長手方向とする複数の開口が筐体１０２の前後方向に並んだ構成となっている。当該通気口１１６は、側面１１２における上下方向の中央部に配されており、撮像素子固定部材１３４におけるグリップ１０８の反対側の端部と対向して配されている。

また、撮像素子固定部材１３４におけるグリップ１０８の反対側の端部と通気口１１６とは互いに対向しており、これらの間には、排気ファン１５０が配されている。排気ファン１５０は、通気口１１６を覆うように配されている。

ここで、放熱板１４４と撮像素子固定部材１３４とは、筐体１０２の左右方向に並べて配されており、これらは、通気口１１４と通気口１１６とを連通する空気流路を形成する部材の一部として機能する。また、図２に示すように、表示部１３２の一部（カメラ内部に配置されている面）も、この空気流路と面して配置されており、且つこの空気流路を形成する部材の一部として機能する。

図３は、撮像素子固定部材１３４を示す斜視図である。この図に示すように、撮像素子固定部材１３４の背面１３５に形成された複数の放熱フィン１４２は、筐体１０２の上下方向に並列されており、各放熱フィン１４２は、背面１３５から背面側に張り出している。また、複数の放熱フィン１４２の中で最も上側に配された放熱フィン１４２は、グリップ１０８側からその反対側へかけて下側へ傾斜している。一方、複数の放熱フィン１４２の中で最も下側に配された放熱フィン１４２は、グリップ１０８側からその反対側へかけて上側へ傾斜している。

図４は、デジタルカメラ１００を示す背面断面図である。この図に示すように、グリップ１０８の反対側の通気口１１６に面して配された排気ファン１５０が駆動された場合には、グリップ１０８側の通気口１１４から筐体１０２内への給気がなされ、通気口１１６から筐体１０２外への排気がなされる。即ち、排気ファン１５０は、通気口１１４から通気口１１６への強制対流を生じさせる。

次に、撮像素子１２４及びＡＳＩＣ１４０からの放熱作用について説明する。

デジタルカメラ１００が、例えば、スルー画を表示させる機能、動画撮影機能、高速な連射撮影機能等を発揮している状態、即ち、撮像素子１２４及びＡＳＩＣ１４０が連続駆動されている状態では、撮像素子１２４及びＡＳＩＣ１４０が発熱する。撮像素子１２４の熱は、撮像素子固定部材１３４から筐体１０２及び放熱フィン１４２に伝わる。そして、撮像素子固定部材１３４及び放熱フィン１４２の熱は、左右一組の通気口１１４、１１６を連通する空気流路を通る空気を介して、対流伝熱により放出される。一方、ＡＳＩＣ１４０の熱は、放熱板１４４から筐体１０２及び放熱フィン１４８に伝わる。そして、放熱板１４４及び放熱フィン１４８の熱は、上記空気流路を通る空気を介して対流伝熱により放出される。

ここで、デジタルカメラ１００では、筐体１０２が光軸方向について薄型化されると共に、左右方向を長手方向としていることから、撮像素子１２４と回路基板１３８とが筐体１０２の左右方向に並べて配されている。また、撮像素子固定部材１３４及び放熱フィン１４２と放熱板１４４及び放熱フィン１４８とが、筐体１０２内の背面側に生じる強制対流中に左右方向に並べて配されている。この強制対流は、撮像素子固定部材１３４及び放熱板１４４と筐体１０２の背面１０４との間で直線的に左右方向へ延びている。

これにより、通気口１１４から通気口１１６までの通風抵抗の増大を抑制しつつ、撮像素子固定部材１３４及び放熱フィン１４８から放射された熱と、放熱板１４４及び放熱フィン１４８から放射された熱との双方を、上記強制対流により筐体１０２の外部へ放出できる。従って、撮像素子１２４とＡＳＩＣ１４０との双方の放熱を促進できるので、撮像素子１２４における熱ノイズの発生、ＡＳＩＣ１４０における演算処理のタイムラグ等の誤動作の発生を抑制できる。

また、通気口１１４、１１６を筐体１０２の底面ではなく、筐体１０２の左右の側面１１１、１１２に設けたことにより、デジタルカメラ１００を雲台あるいはテーブルの上に置いた場合であっても、通気口１１４、１１６が塞がれることを防止でき、通気口１１４からの吸気、及び通気口１１６からの排気を確保できる。また、通常の使用状態において、撮影者は、グリップ１０８を保持する右手と側面１１１との間に隙間を空け、また、筐体１０２の底面を左で支える。このため、通常の使用状態においても、通気口１１４、１１６が撮影者の手で塞がれることを防止でき、通気口１１４からの吸気、及び通気口１１６からの排気を確保できる。

また、図４に示すように、放熱板１４４の面積は、ＡＳＩＣ１４０よりも上下方向及び左右方向へかけて広くなっており、通気口１１４の上下方向の開口長は、ＡＳＩＣ１４０の縦長よりも長く、放熱板１４４の縦長と同等となっている。このため、放熱板１４４の放熱面積が増加すると共に、放熱板１４４の広範囲に渡って空気を流すことが出来るようになるので、放熱板１４４から対流伝熱される強制対流の流量が増加するので、放熱板１４４から輻射伝熱される熱量を効率よく増加でき、以って、ＡＳＩＣ１４０の放熱効果を効率よく向上できる。

また、通気口１１６の上下方向の開口長は、通気口１１４の上下方向の開口長より短いことから、通気口１１４から通気口１１６への空気流路の上下方向の幅は、通気口１１４側から通気口１１６側へかけて次第に狭くなる。ここで、撮像素子固定部材１３４の背面１３５に形成された複数の放熱フィン１４２の中で最も上側と最も下側とに配された上下一対の放熱フィン１４２は、通気口１１４側から通気口１１６側へかけて間隔が狭くなっている。即ち、当該上下一対の放熱フィン１４２は、空気流路に沿って延びており、空気流が排気ファン１５０に向かうように整流している。これにより、排気ファン１５０の排気能力を効率よく向上できる。

また、表示部１３２が、撮像素子固定部材１３４及び放熱板１４４と共に空気流路を形成していることから、表示部１３２の放熱も併せてなされる。これにより、表示部１３２の昇温を抑制でき、筐体１０２内の昇温をより一層抑制できる。

なお、排気ファン１５０は、撮像素子１２４及びＡＳＩＣ１４０が駆動されている状態で常に駆動していてもよく、あるいは、撮像素子１２４及びＡＳＩＣ１４０あるいは筐体１０２内の温度が設定値を超えた場合に駆動してもよい。また、撮像素子１２４等の温度の如何によらず、所定時間おきに所定時間ずつ駆動させてもよい。

また、通気口１１４、１１６を側面１１１、１１２に配して、筐体１０２の側方へ昇温した空気を排出させている。これにより、筐体１０２からの排出熱により、レンズ１１８、１２０又は表示部１３２が曇ることを防止できる。

さらに、デジタルカメラ１００では、外部の空気を筐体１０２内に取り込むが、撮像素子１２４が、ローパスフィルタ１２６の背面とシール材１２７とにより密閉されているので、撮像素子１２４への埃の付着を防止した上で、撮像素子１２４の放熱性能を確保できる。なお、通気口１１４、１１６に防塵フィルタを配することにより、筐体１０２内への埃の流入を抑制できる。

図５は、他の実施形態に係るデジタルカメラ２００を示す平面断面図である。この図に示すように、デジタルカメラ２００は、着脱自在なレンズユニット２０２を備えている。ここで、当該レンズユニット２０２が備えるレンズ２０４と撮像部１２２とは、ミラーユニット等を介さずに、光軸Ｌの方向に対向しており、互いに近接されている。このため、レンズ２０４には、撮像素子１２４の熱の影響が及び易い。しかしながら、本実施形態に係るデジタルカメラ２００では、上述のデジタルカメラ１００と同様に、撮像素子１２４の放熱効果が高められているので、撮像素子１２４からレンズ２０４への伝熱を抑制でき、レンズ２０４の光学性能の低下を抑制できる。

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、多様な変更また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。その様な変更また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。

例えば、上記実施形態では、発熱部を撮像素子１２４とＡＳＩＣ１４０したが、これらの何れか一方としてもよい。また、上記実施形態では、撮像素子１２４及びＡＳＩＣ１４０を上記空気流路の外に配して撮像素子１２４から受熱する撮像素子固定部材１３４及びＡＳＩＣ１４０から受熱する放熱板１４４を上記空気流路の中に配したが、撮像素子１２４或いはＡＳＩＣ１４０等の発熱部を上記空気流路に配してもよい。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、およ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、およ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。

デジタルカメラ１００を示す斜視図である。 デジタルカメラ１００を示す平面断面図である。 撮像素子固定部材１３４及び放熱フィン１４２を示す斜視図である。 デジタルカメラ１００を示す背面断面図である。 他の実施形態に係るデジタルカメラ２００を示す平面断面図である。

符号の説明

１００ デジタルカメラ、１０２ 筐体、１０４ 背面、１０６ レンズ鏡筒、１０８ グリップ、１１０ レリーズスイッチ、１１１、１１２ 側面、１１４、１１６ 通気口、１１８、１２０ レンズ、１２２ 撮像部、１２４ 撮像素子、１２６ ローパスフィルタ、１２７ シール材、１２８ 防塵フィルタ、１３２ 表示部、１３４ 撮像素子固定部材、１３５ 背面、１３６ ボックス、１３８ 回路基板、１３９ 背面、１４０ ＡＳＩＣ、１４２ 放熱フィン、１４４ 放熱板、１４５ 背面、１４６ 伝熱シート、１４８ 放熱フィン、１５０ 排気ファン、２００ デジタルカメラ、２０２ レンズユニット、２０４ レンズ、２５０ フレキシブルプリント基板

Claims (11)

1. 左右一方側の側面に左右一組の通気口の一方が設けられ、左右他方側の側面に左右一組の通気口の他方が設けられた筐体と、
   少なくとも一部が前記左右一組の通気口を連通する空気流路に配され、駆動状態で昇温する昇温部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記昇温部は、
   駆動状態で発熱する発熱部と、
   前記空気流路に配され、前記発熱部から受熱して前記空気流路に放熱する放熱部材と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記発熱部は画像処理回路及び撮像素子の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記放熱部材は、前記発熱部よりも、前記左右の方向に垂直な方向である上下方向に長く、該左右方向一端側の端部を前記左右一組の通気口の一方に対向させた放熱板であり、
   前記左右一組の通気口の一方は、前記発熱部よりも前記上下方向に長いことを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
5. 前記左右一組の通気口の他方は、前記左右一組の通気口の一方より前記上下方向において短くなっており、
   前記放熱部材は、前記放熱板に立設された放熱フィンをさらに有することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記放熱フィンは、前記左右一方側から他方側へかけて間隔が狭くなる上下一対の放熱フィンを含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記筐体の背面に配されて画像を表示する画像表示部が、前記空気流路に配されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置。
8. 前記空気流路に、前記左右一組の通気口の一方から他方への強制対流を生じさせる対流発生部を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の撮像装置。
9. 撮像素子を密封状態で収容する撮像素子収容部を備える請求項１〜８の何れか一項に記載の撮像装置。
10. 前記発熱部は、撮像素子であり、
    前記撮像素子を密閉状態で収容する撮像素子収容部を備えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
11. 前記筐体に着脱されるレンズユニットを備えることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の撮像装置。

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