JP2018074211A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間撮影時でも熱暴走しなく、本体内部に不用意にゴミが入らない、信頼性の高い撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置の本体内部にファンを配置し、長時間撮影時に開状態となるスタンド収容部や電源端子蓋収容部にそれぞれ開口部を設け、スタンドの開状態及び電源プラグの挿入状態をそれぞれ検出し、スタンドの開状態及び電源プラグの挿入状態の検出結果に基づいてファンを回転させるように制御することで、長時間撮影時において強制冷却を行い、強制冷却時以外は開口部を露出させないために、不用意に本体内部にゴミが侵入するのを防ぐ。【選択図】図７

Description

本発明はファンを有する撮像装置に関するものである。特に、ファン及び吸排気口のレイアウトに関するものである。

近年のビデオカメラは、ビデオカメラ本体の携帯性を向上させるために、更なる小型化が進んでいる。一方で、例えば新機能の搭載や、記録ビットレートの上昇など、ビデオカメラ本体の内部処理の負荷は増大し、消費電力は増加する傾向にある。つまり、消費電力が増加しているにも関わらず本体の小型化が進んでいるために、ビデオカメラの外装部が高温になるという熱問題が生じている。

例えば、本体の底面部にスタンド部を有し、スタンド部を閉じた時には手持ちなどでの撮影、スタンド部が開いた時には置き撮りでの撮影など、本体の使用形態を変えることが可能なビデオカメラにおいて、置き撮り撮影時には長時間の撮影が想定されるため、内部の制御ＩＣの発熱によって熱暴走する恐れがあり、生じた発熱量を外部へ強制排気するなど、熱対策を施す必要がある。

この強制冷却の手法として、例えば特許文献１、特許文献２に示すような電子機器が提案されている。

特開２００６−９４３８２号公報 特開２００１−１４０６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電子機器は、電子機器本体の冷却蓋を開けて露出する冷却部に、電子機器に装着可能なクレードルに備えられたペルチェ素子を接触させることで、電子機器本体を冷却する構造をとっており、電子機器本体の冷却のために別途冷却装置が必要となり、携帯性・コストメリットに欠ける。

また、特許文献２に記載の電子機器は、発熱源のプリント基板に対向して放熱板を取り付け、放熱板に取り付けられたファンによって電子機器本体の排気口から強制冷却する構造をとっているが、電子機器本体の排気口は常に露出しているため、本体内部にゴミが侵入する恐れがある。また、常に強制冷却を行う構成は、無駄に電力を浪費している恐れもある。

本発明は上記の課題を鑑み、撮像装置本体内部にファンを設けた撮像装置で、不用意に開口部を露出する機会を減らし、撮像装置の使用形態に応じた排熱方法を提供することで信頼性の向上と省電力化を行うことを目的とする。

本発明は上記の課題を達成するために、ファンを内蔵する撮像装置において、撮像装置本体に軸支持されており、置き撮り時に前記撮像装置本体と平面を成すように据置可能となるように回動可能なスタンド部と、スタンド開時に露出する第一の開口部と、電源プラグを挿入する電源端子部と、電源端子部を覆い、本体に対して開閉可能な電源端子蓋と、
電源端子蓋開時に露出する第二の開口部と、を有し、前記第一の開口部及び第二の開口部がそれぞれファン回転時の吸気口または排気口となることを特徴としている。

本発明によれば、置き撮り撮影時に露出するスタンド収容部及び電源端子蓋収容部に開口部を有し、スタンド開状態を検知する検出手段と、電源プラグの挿入状態を検出する検出手段と、それぞれの検出結果に基づいてファンを駆動するファン駆動制御手段を設けることによって、長時間撮影時のときのみファンを回転させて強制冷却を行い制御ＩＣの熱暴走を防ぎ、長時間撮影時以外のときには開口部を露出する機会を減らし、また必要なとき以外はファンを回転させないために、撮像装置に備えられた開口部から不用意にゴミが侵入することを防ぐことができる。つまり、撮像装置の使用形態に応じた排熱方法を提供することで信頼性の向上と省電力化を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る撮像装置の斜視図。 本発明の実施形態に係る撮像装置の内部の要部を表す上面側斜視図。 本発明の実施形態に係る撮像装置の電気的な構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る撮像装置の内部の要部を表す下面図。 本発明の実施形態に係る撮像装置のスタンドを開いた状態を表す斜視図。 本発明の実施形態に係る撮像装置の電源プラグ挿入状態を表す斜視図。 本発明の実施形態に係る撮像装置のスタンド開及び電源プラグ挿入状態を表す斜視図。 本発明の実施形態に係る撮像装置のファン制御のフローチャート。 本発明の実施形態に係るファン制御のマトリクス図。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の電源プラグ挿入状態を表す斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る撮像装置のスタンド開及び電源プラグ挿入状態を表す斜視図。

以下図面に従って本発明による撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。

＜第１の実施例＞
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の斜視図である。特に図１（ａ）は前方上面側から見た斜視図で、図１（ｂ）は後方底面側から見た斜視図である。図１に示したように、撮像装置１は、撮影レンズ１０１が側面に配設されており、撮影レンズの上下方向に薄く、左右と後方に広がる扁平な形状となっている。本実施例中では、撮影レンズ１０１の被写体側を前側と称して説明を行う。撮影レンズ１０１の両側にはマイク部１０２ａ、１０２ｂを有し、ステレオでの音声を記録可能である。

撮像装置１の上面側にはパネルユニット２０が設けてあり、パネルユニット２０に配設されている液晶表示パネル２０１で、撮影した映像データの確認を行えるようになっている。また、本実施例のパネルユニット２０は、画像表示手段である液晶表示パネル２０１の上面に、透明電極にて構成されたタッチパネル２０２を貼り付けて構成されている。撮像装置１の前方から見て左側面には、電源レバー１０３、電源端子蓋１０４、再生ボタン１０７を有する。電源端子蓋１０４は撮像装置１の上面側に蓋開閉用の指掛り部１０４ａを有し、撮像装置１に対して開閉可能に支持されている。

電源端子蓋１０４とその内側について、詳細は後述する。撮像装置１の前方から見て右側側面には、トリガーボタン１０５、記録媒体収納蓋１０６を有する。記録媒体収納蓋１０６は、電源端子蓋１０４と同様に撮像装置１の上面側に蓋開閉用の指掛り部１０６ａを有する。トリガーボタン１０５を押圧することで記録媒体収納蓋１０６内に収納された記録媒体に映像データが記録される。再生ボタン１０７を押圧することで、撮像装置１は再生モードへと移行し、記録媒体に記録された映像データを再生することが可能となる。

撮像装置１の底面側には、三脚ねじ取り付け部１０８とスタンド３０が配設される。スタンド３０はスタンド開閉軸３０１を中心に撮像装置１に対して開閉可能に軸支持されている。スタンド３０は閉じた状態では本体の底面部と同一面になるようにスタンド収容部７０に収容され、本体の底面部にはスタンドを開閉するための指掛り凹部７０１ａ、７０１ｂをスタンド開閉軸３０１と反対側に備える。スタンド３０とその内側について、詳細は後述する。撮像装置１の後方にはバッテリ蓋４０が開閉可能に設けられる。バッテリ蓋４０には蓋開閉用の指掛り部４０１を有し、バッテリ蓋４０を開いた際に露出するバッテリ収納部内にバッテリが収納される。

図２は、本発明の実施形態に係る撮像装置の内部の要部を表す上面側斜視図であり、撮影レンズユニット１０と、制御基板５０の位置関係を表す図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る撮像装置の電気的な構成を示すブロック図であり、本実施例の撮像装置の電気的な接続構成を表す図である。

本実施例の撮像装置は、撮影レンズ１０１で捉えた被写体の像を、撮影レンズ１０１の焦点位置に実装されたイメージセンサ１０９によって、電気信号に変換するデジタル撮像装置である。イメージセンサ１０９は、撮影レンズ１０１後方に組み込まれたセンサ基板１１０に設けられており、センサ基板１１０は、撮影レンズ１０１後方に設けた制御基板５０と電気的に接続されている。

図２に於いて、制御基板５０は、撮像装置の動作を制御する主要な制御ＩＣ５０１が実装された基板である。本実施形態の撮像装置は、撮影レンズユニット１０と制御基板５０を重ねず、撮影レンズユニット１０の後方に制御基板５０を配置することで、製品の厚みを抑えている。制御基板５０の側面端部には、外部より電源を供給する電源端子５０２１と、ＰＣへの接続端子５０２２と、本体に着脱可能なＳＤカード等の記録媒体５０２３をマウントするソケットが実装されている。

次に、図２、３を用いて、図１、２に示した本実施形態の撮像装置の電気的な動作を説明する。本実施例の撮像装置は、まず撮影レンズ１０１に入射した被写体の像が、イメージセンサ１０９によって電気信号に変換される。変換された電気信号は、制御基板５０に送られ、制御基板に実装されている制御ＩＣ５０１に入力される。

本実施例の撮像装置の制御ＩＣ５０１は、イメージセンサ１０９から送られる信号電荷を、輝度信号および色差信号のデジタル映像データに変換する画像処理部５０１１と、ＣＰＵである制御部５０１０と、揮発性メモリであるワークメモリ部５０１２で構成されている。画像処理部５０１１で変換されたデジタル映像データは、ワークメモリ部５０１２に一時的に記録され、制御部５０１０の制御によって、記録媒体５０２３へと出力が行われる。

本実施例の撮像装置には、図１に示すように、本体上部にパネルユニット２０が設けてあり、パネルユニット２０に配設されている液晶表示パネル２０１で、撮影した映像データの確認を行えるようになっている。また、本実施例の撮像装置は、あらかじめプログラムメモリ部５０１４に格納されている各種アイコン表示を、液晶表示パネル２０１に出力することも出来る。

ここで、本実施例のパネルユニット２０は、画像表示手段である液晶表示パネル２０１の上面に、透明電極にて構成されたタッチパネル２０２を貼り付けて構成されている。これにより、各種アイコン表示を液晶表示パネル２０１に表示し、アイコン位置情報と、タッチパネル２０２の操作位置情報とを、制御ＩＣ５０１にて比較することによって、タッチパネル操作による本体の制御が可能となっている。

本実施例の撮像装置は、電源レバー１０３を操作することで、制御基板に実装された電源検出ＳＷ５０１３が操作され、電源検出ＳＷ５０１３から、信号が制御ＩＣ５０１に送られ、本体の主電源がＯＮとなる構成となっている。また、本体側面に設けられたトリガーボタン１０５を操作することで、制御基板に実装されたトリガーＳＷ素子５０２５から、信号が制御ＩＣ５０１に送られ、撮影映像の記録がなされる。

また、本体の電源がＯＮの状態で、再生ボタン１０７を押圧することで、制御基板に実装された再生ＳＷ素子５０１６から、信号が制御ＩＣ５０１に送られ、記録媒体５０２３に記録された映像の確認を行う、再生モードへと移行する構成となっている。

上述したように、制御ＩＣ５０１は撮像装置の機能を制御するメインのＩＣであるため、特に長時間撮影記録を行う時などには制御ＩＣ５０１は高負荷状態となり、高熱を発生させる。しかしながら、制御ＩＣには安定した動作を保つための動作保証温度が定められており、制御ＩＣ５０１の高負荷状態が続き、制御ＩＣ５０１の温度が前記動作保証温度を越えてしまった場合は、制御ＩＣ５０１が熱暴走し、正しい処理が行われなくなってしまう恐れがある。そこで、長時間記録時には制御ＩＣ５０１を冷却する手段が必要となる。

図４は、本発明の実施形態に係る撮像装置の内部の要部を表す下面図である。制御基板５０の下面には、ファン６０を備える。ファン６０は、制御基板上のコネクタ５０２６にワイヤー接続され、ファン６０を駆動するための電源、及びファン６０の運転を制御する制御信号が供給される。その制御方法の詳細については後述する。ファン６０は制御ＩＣ５０１の投影上に略重なる位置に配置され、発熱した制御ＩＣ５０１を離面側から冷却することが可能である。

図５は、本発明の実施形態に係る撮像装置のスタンドを開いた状態を表す斜視図である。本実施例の撮像装置は、図５に示すようなスタンド３０の開き状態で、本体を机などに設置することで、簡易的に撮影レンズの仰角を自在に変化させることが可能になるとともに、安定した設置が可能なため、置き撮り状態で長時間の撮影が可能となる。

図１（ｂ）、図５に示したように、スタンド収容部７０の深さはスタンド３０の厚みと略等しくなるように構成される。スタンド収容部７０にはスタンド開時に露出する位置にスタンド内開口部７０２を有する。スタンド内開口部７０２はスタンド収容部７０を形成する外装カバーに直接開口を有する。スタンド内開口部７０２は、前述したファン６０と投影上略重なる位置に設けられ、ファン６０の回転時には冷たい外気を吸入することができる開口部となる。つまり、スタンド３０が閉じた状態（図１（ｂ）の状態）ではスタンド内開口部７０２はスタンド３０によって塞がれ、スタンド３０が開いた状態（図５の状態）ではスタンド内開口部７０２は露出する。

本実施例の撮像装置は、スタンド３０を開閉することで、制御基板に実装されたスタンド検出ＳＷ５０１７が操作され、スタンド検出ＳＷ５０１７から、その検出信号が制御ＩＣ５０１内のファン制御部５０１８に送られ、ファン６０の回転を制御する構成となっている。その制御方法の詳細については後述する。

図６は、本発明の実施形態に係る撮像装置の電源プラグ挿入状態を表す斜視図である。図６に示したように、電源端子蓋は、本体の内部に入り込むヒンジ部１０４１を有し、撮像装置１に対して開閉可能に支持されている。電源端子蓋１０４が開いた状態では、本体の側面に露出する電源端子５０２１に対して電源プラグ８０を挿抜可能となる。電源プラグ８０が電源端子５０２１に挿入されると、撮像装置本体に電源を供給し続けることが可能となるため、長時間の撮影が想定される。

電源端子蓋１０４は閉じた状態では本体の側面部と同一面になるように電源端子蓋収容部９０に収容され、電源端子蓋１０４を開閉するための指掛り部１０４ａをヒンジ部１０４１と反対側に備える。

図１（ａ）、図６に示したように、電源端子蓋収容部９０の深さは電源端子蓋１０４の厚みと略等しくなるように構成される。電源端子蓋収容部９０には電源端子蓋開時に露出する位置に電源端子蓋内開口部９０１を有する。電源端子蓋内開口部９０１は電源端子蓋収容部９０を形成する外装カバーに直接開口を有する。電源端子蓋内開口部９０１は、ファン６０の回転時には内部の温まった空気を外気へ排気することができる開口部となる。

つまり、電源端子蓋１０４が閉じた状態（図１（ａ）の状態）では電源端子蓋内開口部９０１は電源端子蓋１０４によって塞がれ、電源端子蓋１０４が開いた状態（図６の状態）では電源端子蓋内開口部９０１は露出する。

本実施例の撮像装置は、電源端子５０２１に電源プラグ８０を挿入することで、電源端子内の検出ピンによって電源プラグの挿入が検出され、その検出信号が制御ＩＣ５０１内のファン制御部５０１８に送られ、ファン６０の回転を制御する構成となっている。その制御方法の詳細については後述する。

図７は、本発明の実施形態に係る撮像装置のスタンド開及び電源プラグ挿入状態を表す斜視図である。図７に示したように、スタンド３０が開くことによってスタンド内開口部７０２が露出し、電源端子蓋１０４が開くことによって電源端子蓋内開口部９０１がともに露出している状態となる。この時、スタンド検出ＳＷ５０１７は検出されている状態となり、また電源プラグの挿入も検出されている状態となる。これら両方の検出がされた後、制御ＩＣ５０１のファン制御部５０１８からファン６０に回転命令の信号が送られ、ファン６０が回転する。

つまり、撮像装置１内のファン６０が本体内部に発生した熱を効率的に強制排気するための吸気口及び排気口が露出した状態でファンが回転を開始する。

図８に、本発明の実施形態に係る撮像装置のファン制御のフローチャートを示す。
まずステップ１０１で撮像装置本体の電源スイッチがＯＮされると撮像装置が起動する。
ステップ１０２に進み、スタンドが開いたか否かを判断する。スタンドが開いたと検出した時、ステップ１０３に進み、開いたと検出しなかった時はステップ１０４に進む。ステップ１０３で電源プラグが挿入されたと検出した時、ステップ１０５に進み、ファンが回転し、ステップ１０６に進む。ステップ１０３で電源プラグが挿入されたと検出しなかった時はステップ１０４に進む。

次にステップ１０６に進み、スタンドが閉じたか否かを判断する。スタンドが閉じたと検出した時、ステップ１０７に進み、ファンの回転を停止し、ステップ１０４に進む。ステップ１０６でスタンドが閉じたと検出しなかった時、ステップ１０８に進み、電源プラグが抜去されたかを判断する。ステップ１０８で電源プラグが抜去されたと検出した時、ステップ１０９に進み、ファンの回転を停止し、ステップ１０４に進む。ステップ１０８で電源プラグが抜去されたと検出しなかった時、ステップ１０４に進む。

その後、ステップ１０４で撮像装置本体の電源スイッチがＯＦＦされたかを判断し、ＯＦＦされると撮像装置が停止し、終了処理をする。ＯＦＦされない場合はステップ１０２に戻り、同様の処理を続ける。

次に、図９に本発明の実施形態に係るファン制御のマトリクス図を示す。パターン１として、スタンドが閉じており、電源プラグが未挿入の状態は、図１に示したような形態となり、この時想定される撮像装置の使用形態は、手持ち短時間撮影時である。この時、電源はバッテリーのみから撮像装置本体に供給されるため撮影時間は短時間に限定され、且つ制御ＩＣの発熱が撮像装置の外装に伝わり、更に撮影者の把持している手に放熱されることより、制御ＩＣの熱暴走の可能性は低いため、ファンは非回転とする。

パターン２として、スタンドが開いており、電源プラグが未挿入の状態は、図５に示したような形態となり、この時想定される撮像装置の使用形態は、置き撮り短時間撮影時である。この時、電源はバッテリーのみから撮像装置本体に供給されるため撮影時間は短時間に限定されることより、制御ＩＣの熱暴走の可能性は低いため、ファンは非回転とする。

パターン３として、スタンドが閉じており、電源プラグが挿入されている状態は、図６に示したような形態となり、この時想定される撮像装置の使用形態は、本体底面の三脚ねじ取付部１０８に三脚を固定した三脚固定撮影時となる。この時、金属部で構成される三脚ねじ取付部から、同じく金属で構成される三脚にある程度の排熱ができるため、制御ＩＣの熱暴走の可能性は低く、ファンは非回転とする。

パターン４として、スタンドが開いており、電源プラグが挿入されている状態は、図７に示したような形態となり、この時想定される撮像装置の使用形態は、置き撮り長時間撮影時である。この時、電源は電源プラグから撮像装置本体に供給され続けるため撮影時間は長時間になる恐れがあることより、制御ＩＣの熱暴走の可能性が高いため、ファンは回転とする。

このように、強制冷却のためのファンを内蔵する撮像装置において、長時間撮影時に露出するスタンド収容部及び電源端子蓋収容部に、それぞれ開口部を有し、両方の開口部が共に露出した時に本体内部のファンを回転させるように制御することで、本体内部の制御ＩＣの冷却を行い制御ＩＣの熱暴走を防ぐと共に、長時間撮影時以外のときには不要に開口部を露出せず且つファンを回転させないために、撮像装置に備えられた開口部から不用意にゴミが侵入することを防ぐことができる。

＜第２の実施例＞
図１０、図１１は、本発明に関わる別の実施例を表した図である。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の電源プラグ挿入状態を表す斜視図であり、図１１は、本発明の第２の実施形態に係る撮像装置のスタンド開及び電源プラグ挿入状態を表す斜視図である。図１０、１１において示した内容以外は実施例１で説明した内容と同義のため、ここでは説明を省略する。

図１０に示したように、電源端子蓋収容部９０には、電源端子５０２１とヘッドフォン端子９０２を備える。電源端子５０２１とヘッドフォン端子９０２は、それぞれの端子の口元が電源端子蓋収容部９０とほぼ同一面にくるように、制御基板５０に実装される。ここで、ヘッドフォン端子９０２は、中空の端子であるため、ヘッドフォン端子開口部９０３を有し、撮像装置本体内から本体外への空気の通り道となることができる。

つまり、電源プラグ８０を挿入する時は、電源端子蓋１０４を開き、電源端子蓋収容部９０に位置する電源端子５０２１と共にヘッドフォン端子開口部９０３が露出することとなる。本実施例において、中空の端子としてヘッドフォン端子９０２を備えているが、電源プラグ挿入が検出されてファンが回転したときに空気の通り道になるために、電源プラグ８０挿入と同時に使用しない端子であることが望ましい。

図１１に示したように、スタンド３０が開くことによってスタンド内開口部７０２が露出し、電源端子蓋１０４が開くことによってヘッドフォン端子開口部９０３がともに露出している状態となる。この時、スタンド検出ＳＷ５０１７は検出されている状態となり、また電源プラグの挿入も検出されている状態となる。これら両方の検出がされた後、制御ＩＣ５０１のファン制御部５０１８からファン６０に回転命令の信号が送られ、ファン６０が回転する。つまり、撮像装置１内のファン６０が本体内部に発生した熱を効率的に強制排気するための吸気口及び排気口が露出した状態でファンが回転を開始する。

以上本発明を図示の実施の形態によって説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されることなく、発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば、電源プラグの挿入状態を検出してファンの回転制御を行うとしたが、電源端子蓋の開閉状態を検出してファンの回転制御を行っても良い。

１ 撮像装置
１０１ 撮影レンズ
１０３ 電源レバー
１０４ 電源端子蓋
１０４ａ 指掛り部
１０４１ ヒンジ部
１０５ トリガーボタン
１０７ 再生ボタン
１０９ イメージセンサ
１１０ センサ基板
２０ パネルユニット
３０ スタンド
３０１ スタンド開閉軸
４０ バッテリ蓋
５０ 制御基板
５０１ 制御ＩＣ
５０１７ スタンド検出ＳＷ
５０２１ 電源端子
６０ ファン
７０ スタンド収容部
７０１ａ スタンド指掛り凹部
７０１ｂ スタンド指掛り凹部
７０２ スタンド内開口部
８０ 電源プラグ
９０ 電源端子蓋収容部
９０１ 電源端子蓋内開口部
９０２ ヘッドフォン端子
９０３ ヘッドフォン端子開口部

Claims (4)

1. ファンを内蔵する撮像装置において、
   撮像装置本体に軸支持されており、置き撮り時に前記撮像装置本体と平面を成すように据置可能となるように回動可能なスタンド部と、
   スタンド開時に露出する第一の開口部と、
   電源プラグを挿入する電源端子部と、
   電源端子部を覆い、本体に対して開閉可能な電源端子蓋と、
   電源端子蓋開時に露出する第二の開口部と、を有し、
   前記第一の開口部及び第二の開口部がそれぞれファン回転時の吸気口または排気口となる
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記スタンドの開閉状態を検出するスタンド開閉検出部と、
   前記電源プラグの挿入状態を検出する電源プラグ挿入検出部と、
   前記スタンド開閉検出部と前記電源プラグの両方の検出結果に基づきファンを回転させるファン駆動制御手段とを有する撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   前記第一と第二の開口部は、前記スタンド及び前記電源端子蓋収容部を形成する外装カバーに直接開口部を有することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
   前記第二の開口部は、前記電源端子蓋収容部に配設された中空の端子部であることを特徴とする撮像装置。