JP2012032704A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが把持するグリップ部の外装に接近して配置された撮像素子で発生した熱を効率よく放熱してグリップ部の局所的な温度上昇を防止する仕組みを提供する。
【解決手段】デジタルカメラは、被写体側から入射した光束をプリズム等により入射光軸に対して交差する方向に反射させた後、撮像素子に結像させるレンズ鏡筒１０９を備え、ユーザが把持するグリップ部の外装に撮像素子実装部１２０が接近して配置され、実装部１２０のレンズ鏡筒１０９の反対側にグリップ部の外装の一部を形成する側面カバーが配置される。また、デジタルカメラは、側面カバーと実装部１２０との間に配置される熱伝導部材１２３を備える。熱伝導部材１２３は、背面カバーとレンズ鏡筒１０９との間に配置されるシャーシ部材１２４に接続されるとともに、レンズ鏡筒１０９の被写体側に配置される正面カバー１０４に接続される。
【選択図】図７

Description

本発明は、被写体像を電気信号に光電変換する撮像素子を備えるデジタルカメラ等の撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置では、機能の向上に伴って、撮像素子やドライバＩＣ等の各種ＩＣの処理能力が増大し、消費電力が多くなっている。そのため、ＩＣからの発熱量が増大して、電子機器の外装におけるＩＣに近い部分の温度が局所的に上昇することが懸念される。

従来、撮像装置内で発生した熱を効率良く放熱する技術としては、例えば、中空状の熱伝達部の端部に空気流通口を有する放熱部材を備えるデジタルカメラが提案されている（特許文献１）。この提案では、放熱部材の熱伝達部を発熱体である電気素子に接触又は近接して配置し、熱伝達部の空気流通口側の端部をカメラ本体の外壁に固定して外部に露出させている。そして、電気素子で発生した熱を熱伝達部に伝達して中空部に放熱し、中空部内の空気を空気流通口から外部に放出する。

また、カメラ本体のケースに、該カメラ本体に連結されたカメラヘッドを収容する凹部を形成し、発熱体である回路基板を凹部の底壁に臨む位置に配置したカメラが提案されている（特許文献２）。この提案では、カメラヘッドと凹部の底壁との間の空間に、回路基板で発生した熱を放熱する。

特開２００４−４８５１７号公報 特開２００４−５４１５９号公報

ところで、デジタルカメラ等の撮像装置では、光軸方向の薄型化を図るために、複数のレンズ群のうちの一部のレンズ群から入射した光束をプリズム等の屈曲光学素子により入射光軸と交差する方向に屈曲させて残りのレンズ群を介して撮像素子に導くものがある。このような撮像装置では、発熱体である撮像素子がユーザが手で把持するグリップ部の外装に接近して配置されることになるため、グリップ部の温度が局所的に上昇してユーザに違和感を与えてしまう。しかし、上記特許文献１及び２の技術は、このような撮像装置の放熱構造としては採用することができない。

そこで、本発明は、ユーザが把持するグリップ部の外装に接近して配置された撮像素子で発生した熱を効率よく放熱してグリップ部の局所的な温度上昇を防止することができる仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体側から第１のレンズ群を介して入射した光束を屈曲系光学素子により入射光軸に対して交差する方向に反射させた後、第２のレンズ群を通過させて撮像素子に結像させるレンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の一方面側に固定される第１の放熱部材と、前記レンズ鏡筒を挟んで前記第１の放熱部材と反対側に配置される第２の放熱部材と、ユーザによって把持される部分に露出する外装部材と、前記撮像素子と前記外装部材との間に配置され、前記第１の放熱部材および前記第２の放熱部材と熱結合される熱伝導部材とを備え、前記外装部材は、前記熱伝導部材、前記第１の放熱部材および前記第２の放熱部材よりも熱伝導率が低い材料で形成されることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザが把持するグリップ部の外装に接近して配置された撮像素子で発生した熱を効率よく放熱することができるので、グリップ部の局所的な温度上昇を防止することができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラの外観斜視図であり、（ａ）は正面側から見た外観斜視図、（ｂ）は背面側から見た外観斜視図である。 （ａ）はレンズ鏡筒のズーム動作部が撮影位置に繰り出した状態を示す斜視図、（ｂ）はレンズ鏡筒のズーム動作部が沈胴位置に繰り込んだ状態を示す斜視図、（ｃ）は（ａ）を背面側から見た斜視図である。 （ａ）は回路基板を正面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）を背面側から見た斜視図である。 （ａ）はズーム動作部が撮影位置に繰り出した状態のレンズ鏡筒を正面側から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）はズーム動作部が沈胴位置に繰り込んだ状態のレンズ鏡筒を正面側から見た図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図４（ｂ）のＤ部に、側面カバー、正面カバー、背面カバー、熱伝導部材、シャーシ部材、及び操作ボタンを取り付けた状態を示す拡大断面図である。 正面カバー、熱伝導部材、及びシャーシ部材の接続方法を説明するための斜視図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルカメラの外観斜視図であり、（ａ）は正面側から見た外観斜視図、（ｂ）は背面側から見た外観斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１０１は、正面カバー１０４、背面カバー１０５、側面カバー１０２，１０３、及び外部機器と通信する端子を覆う端子カバー１１２等により外装が形成されている。側面カバー１０３には、ストラップ取り付け部が形成されている。

デジタルカメラ１０１の正面部には、レンズ鏡筒１０９のズーム動作部１０９ａ、及びストロボ発光窓１１４が配置され、背面部には、ＬＣＤ等の表示部１１１、及び各種操作ボタン１１０ａ〜１１０ｄが配置されている。デジタルカメラ１０１の上面部には、レリーズボタン１０６、ズーム倍率操作スイッチ１０７、モード切替スイッチ１０８、及び電源スイッチ１１３が配置されている。

また、図１において、デジタルカメラ１０１を正面側（被写体側）から見て左側の側部の外装は、ユーザが撮影時に把持するグリップ部Ａとされ、グリップ部Ａ側の側面に、上述した側面カバー１０２，１０３、及び端子カバー１１２が配置される。すなわち、側面カバー１０２，１０３は、ユーザによって把持される部分に露出する外装部材として機能する。

図２（ａ）はレンズ鏡筒１０９のズーム動作部１０９ａが撮影位置に繰り出した状態を示す斜視図、図２（ｂ）はレンズ鏡筒１０９のズーム動作部１０９ａが沈胴位置に繰り込んだ状態を示す斜視図、図２（ｃ）は図２（ａ）を背面側から見た斜視図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、レンズ鏡筒１０９の正面側のズーム動作部１０９ａの径方向一側（グリップ部Ａ側）には、回路基板１１５が取り付けられている。また、レンズ鏡筒１０９の背面側には、後述のシャーシ部材１２４に固定される固定部１２７を有する。固定部１２７には、レンズ鏡筒１０９のレンズ枠やレンズ枠の移動をガイドするシャフトが保持される。

ここで、本実施形態では、固定部１２７の材料に金属を用いている。固定部１２７の材料を金属としている理由は、同じ強度であればプラスチックよりも金属の方が少ない体積となるので、レンズ鏡筒１０９の小型化を実現できるからである。

図３（ａ）は回路基板１１５を正面側から見た斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）を背面側から見た斜視図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、回路基板１１５のグリップ部Ａ側の側部には、背面側に延びる撮像素子実装部１２０が設けられ、撮像素子実装部１２０の内側の面には、被写体像を電気信号に光電変換する撮像素子１１６が実装されている。回路基板１１５の正面側には、図３（ａ）に示すように、撮像素子１１６から出力された画像信号に対して所定の処理を行う信号処理１１７が実装されている。回路基板１１５の背面側には、図３（ｂ）に示すように、他の回路基板と電気的な接続を行うためのコネクタ１１９ａ，１１９ｂ等が実装されている。

図４（ａ）はズーム動作部１０９ａが撮影位置に繰り出した状態のレンズ鏡筒１０９を正面側から見た図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図４（ｂ）に示すように、レンズ鏡筒１０９のズーム動作部１０９ａには、レンズ群１２１ａ，１２１ｂが保持され、レンズ群１２１ｂの後方には、屈曲系光学素子の一例としてのプリズム１２２が保持されている。

そして、被写体側からレンズ群１２１ａ，１２１ｂを介して入射した光束は、プリズム１２２により入射光軸Ｂに対して略９０°交差する方向に反射した後、レンズ群１２１ｃ〜１２１ｆを通過して撮像素子１１６に結像する。ここで、レンズ群１２１ａ，１２１ｂは、本発明の第１のレンズ群の一例に相当し、レンズ群１２１ｃ〜１２１ｆは、本発明の第２のレンズ群の一例に相当する。

図５（ａ）はズーム動作部１０９ａが沈胴位置に繰り込んだ状態のレンズ鏡筒１０９を正面側から見た図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

図５（ｂ）に示すように、ズーム動作部１０９ａが沈胴した状態では、プリズム１２２及びレンズ群１２１ｃ〜１２１ｆが撮像素子１１６側に移動してレンズ群１２１ａ，１２１ｂの後方に空間が形成され、この空間にレンズ群１２１ａ，１２１ｂが収納される。これにより、レンズ群１２１ａ〜１２１ｆ及び撮像素子１１６を入射光軸Ｂに沿って配置する場合に比べて、デジタルカメラ１０１の厚み方向（入射光軸Ｂ方向）の長さを短くすることができ、デジタルカメラ１０１の薄型化が可能となる。

図６は、図４（ｂ）のＤ部に、側面カバー１０２，１０３、正面カバー１０４、背面カバー１０５、熱伝導部材１２３、シャーシ部材１２４、及び操作ボタン１１０ｂを取り付けた状態を示す拡大断面図である。

図６に示すように、レンズ鏡筒１０９の正面側（回路基板１１５側）には、正面カバー１０４が回路基板１１５に隣接して対向配置される。また、レンズ鏡筒１０９の固定部１２７がシャーシ部材１２４に固定される。シャーシ部材１２４は熱伝導率の大きい金属材料で形成され、レンズ鏡筒１０９の一方面側に固定される第１の放熱部材として機能する。シャーシ部材１２４の背面側には、背面カバー１０５がシャーシ部材１２４に隣接して対向配置される。したがって、シャーシ部材１２４はレンズ鏡筒１０９と背面カバー１０５との間に配置されることになる。

更に、レンズ鏡筒１０９の撮像素子実装部１２０の外側（レンズ群１２１ｃ〜１２１ｆの反対側）には、熱伝導部材１２３が撮像素子実装部１２０及び側面カバー１０２，１０３に隣接して対向配置される。従って、デジタルカメラ１０１のグリップ部Ａの外装の一部を形成する側面カバー１０２，１０３に対して、発熱体である撮像素子１１６が接近して配置されることになる。

図７は、正面カバー１０４、熱伝導部材１２３、及びシャーシ部材１２４の結合状態を説明するための斜視図である。図７に示すように、正面カバー１０４は、レンズ鏡筒１０９を挟んでシャーシ部材１２４と反対側に配置される第２の放熱部材として機能する。

図７に示すように、熱伝導部材１２３は、正面カバー１０４にビス１２５ａ，１２５ｂによって締結されるとともに、シャーシ部材１２４にビス１２６ａ，１２６ｂによって締結されている。すなわち、熱伝導部材１２３は正面カバー１０４と熱結合されるとともに、シャーシ部材１２４とも熱結合される。したがって、撮像素子１１６で発生した熱は、熱伝導部材１２３を介して正面カバー１０４及びシャーシ部材１２４に伝達される。正面カバー１０４及びシャーシ部材１２４はデジタルカメラ１０１の部材の中では表面積の大きな部材であるので、撮像素子１１６で発生した熱を効率よく放熱することができる。

ここで、本実施形態では、正面カバー１０４、背面カバー１０５、熱伝導部材１２３及びシャーシ部材１２４は、金属材料で形成されている。また、正面カバー１０４と背面カバー１０５とは、異なる種類の金属材料で形成されている。図１（ｂ）に図示されるように、背面カバー１０５は表示部１１１を露出させるため、大きな開口が形成されているので、正面カバー１０４よりも表面積が小さく、効率のよい放熱は期待できない。一方、大きな開口を形成することで、背面カバー１０５は正面カバー１０４よりも強度が低くなる。したがって、背面カバー１０５を形成する金属材料は、正面カバー１０４を形成する金属材料よりも強度が高く、熱伝導率が小さい金属材料とすることで、背面カバー１０５は、熱伝導率の大きさよりも強度の強さを優先させている。

また、側面カバー１０２，１０３は、正面カバー１０４、熱伝導部材１２３、及びシャーシ部材１２４の材料に比べて熱伝導率の低い材料、例えばプラスチック等で形成されている。したがって、撮像素子１１６で発生した熱の大部分は、熱伝導部材１２３に伝えられ、側面カバー１０２，１０３に伝えられる前に、正面カバー１０４及びシャーシ部材１２４に伝えられる。その結果、側面カバー１０２，１０３に伝えられる熱を少なくすることができ、側面カバー１０２，１０３が過度に発熱することはない。

更に、固定部１２７は、熱伝導部材１２３、正面カバー１０４、及びシャーシ部材１２４の金属材料に比べて熱伝導率の低い金属材料で形成されている。したがって、シャーシ部材１２４から固定部１２７に伝わる熱量を少なくすることができる。固定部１２７は、レンズ枠やレンズ枠の移動をガイドするシャフトが保持されるので、熱が伝えられることでレンズ枠やシャフトの位置精度が低下してしまう。本実施形態では、固定部１２７の熱伝導率をシャーシ部材１２４の熱伝導率より低くすることで、シャーシ部材１２４の熱を固定部１２７に伝わりにくくしている。

以上説明したように、本実施形態では、ユーザが把持するグリップ部Ａの外装に接近して配置された撮像素子１１６で発生した熱を効率よく放熱することができるので、グリップ部Ａの局所的な温度上昇を防止することができる。

また、本実施形態では、側面カバー１０２，１０３は、正面カバー１０４、熱伝導部材１２３、及びシャーシ部材１２４の材料に比べて熱伝導率の低い材料で形成されている。このため、側面カバー１０２，１０３を介しての外装側への熱の伝導を低減することができる。

更に、本実施形態では、固定部１２７は、熱伝導部材１２３、正面カバー１０４、及びシャーシ部材１２４の金属材料に比べて熱伝導率の低い金属材料で形成されている。このため、撮像素子１１６から熱伝導部材１２３を介して正面カバー１０４及びシャーシ部材１２４に伝達された熱が保持部材１２７に伝播するのを抑制することができ、レンズ鏡筒１０９の熱膨張による変形を防止することができる。

更に、本実施形態では、正面カバー１０４と背面カバー１０５とは、異なる種類の金属材料で形成され、正面カバー１０４の金属材料は、背面カバー１０５の金属材料に比べて熱伝導率が大きく、かつ強度が低くなっている。このため、撮像素子１１６で発生した熱を正面カバー１０４から効率よく放熱することができる一方で、正面カバー１０４より高強度の背面カバー１０５を正面カバー１０４に比べて薄くしても正面カバー１０４と同等の剛性を確保することができる。その結果、デジタルカメラ１０１の厚み方向（入射光軸Ｂ方向）の長さを短くすることができ、デジタルカメラ１０１の薄型化が可能となる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、固定部１２７を金属材料としたが、これに限定されず、金属以外の材料、例えばプラスチック等であってもよい。

また、上記実施形態では、第２の放熱部材として正面カバー１０４を例示したが、これに限定されず、例えば、正面カバー１０４とレンズ鏡筒１０９との間に第２の放熱部材を配置して熱伝導部材１２３とビス等で締結するようにしてもよい。

更に、上記実施形態では、正面カバー１０４及び背面カバー１０５を異なる材料で形成した場合を例示したが、正面カバー１０４及び背面カバー１０５が同じ材料であってもよい。

更に、上記実施形態では、ズーム機構を備えるレンズ鏡筒１０９を例示したが、ズーム機構を備えていないレンズ鏡筒であってもよい。

１０１ デジタルカメラ
１０２ 側面カバー
１０３ 側面カバー
１０４ 正面カバー
１０５ 背面カバー
１０９ レンズ鏡筒
１１６ 撮像素子
１２３ 熱伝導部材
１２４ シャーシ部材
１２７ 固定部

Claims (6)

1. 被写体側から第１のレンズ群を介して入射した光束を屈曲系光学素子により入射光軸に対して交差する方向に反射させた後、第２のレンズ群を通過させて撮像素子に結像させるレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒の一方面側に固定される第１の放熱部材と、
   前記レンズ鏡筒を挟んで前記第１の放熱部材と反対側に配置される第２の放熱部材と、
   ユーザによって把持される部分に露出する外装部材と、
   前記撮像素子と前記外装部材との間に配置され、前記第１の放熱部材および前記第２の放熱部材と熱結合される熱伝導部材とを備え、
   前記外装部材は、前記熱伝導部材、前記第１の放熱部材および前記第２の放熱部材よりも熱伝導率が低い材料で形成されることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第２の放熱部材は、前記撮像装置の正面を覆う正面カバーであることを特徴とする請求項１の記載の撮像装置。
3. 前記撮像装置の背面を覆う背面カバーを備え、前記第１の放熱部材を前記レンズ鏡筒と前記背面カバーとの間に配置することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記背面カバーは、前記第２の放熱部材より熱伝導率が低い材料で形成されることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記レンズ鏡筒は、前記第１の放熱部材に固定される固定部を有し、前記固定部は、前記熱伝導部材、前記第１の放熱部材および前記第２の放熱部材より熱伝導率が低い材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 前記外装部材は前記撮像装置の側面を覆う側面カバーであり、前記側面カバーには、ストラップ取り付け部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。

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