CN101539711B - 数码相机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数码相机。其能够充分冷却固体摄像元件或集成电路，刚性高、且具有不影响设计构思的散热机构。其具备：透镜单元(15)、固体摄像元件(31)、集成电路(41)。该数码相机通过由热传导率低的构件形成的外侧机体(11)和由刚性高、热传导率高的构件形成的内侧机体(61)而作为双重构造，且具备在外侧机体(11)和内侧机体(61)之间具有散热空间的相机机体，并将成为热源的集成电路(41)和内侧机体(61)通过热传导率高的构件连接，再有，内侧机体(61)由位于固体摄像元件31及集成电路41附近的主体侧机体、和覆盖透镜单元(15)周边的透镜侧机体(62)形成，在主体侧机体及透镜侧机体的整个面上散热。

Description

数码相机

技术领域

本发明涉及一种数码相机。 

背景技术

作为将静止图像或运动图像的图像数据向放映机或个人电脑等输出、或存储到规定的存储介质上的装置有数码相机。该数码相机，形成为具备：具有固定透镜组及可动透镜组的透镜单元；作为配置在透镜单元附近的固体摄像元件的CCD(Charge Coupled Devices)或CMOS(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)等；液晶显示装置；ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)等的集成电路。 

这样的数码相机，因固体摄像元件或集成电路会形成高温，所以有必要将这些高温进行冷却并抑制在工作保证温度以下，关于冷却形成高温的这些固体摄像元件或集成电路等的方法有各种各样的提案。 

如在日本特开2006-91399号公报中，提出：在透镜单元的相机机体附近位置形成通气口，将导热构件(导热管(heat pipe))配置于固体摄像元件的背面，通过将该导热构件的端部延伸设计到透镜单元的通气口处来冷却导热构件，进而冷却固体摄像元件。 

近年来的数码相机不断小型化及薄型化。因将固体摄像元件或集成电路、各种基板、电池、液晶显示装置等的各种装置容纳于小型及薄型的相机机体内，难以确保为了冷却固体摄像元件或集成电路的充足的空间成为了问题。 

另外，虽然采取了将固体摄像元件或集成电路等的热量发散到金属材料等的导热构件、并通过冷却这种金属材料而冷却固体摄像元件或集成电路的方法，但是，因数码相机是小型及薄型，导热构件的热量传到相机机体(外装壳)，产生的热量传到摄像者的手上成为另一问题。 

于是，也有利用热传导率低的金属以外的材料而形成的相机机体，但在这种情况下，机体的刚性低、耐冲击性差成为另一问题。 

发明内容

本发明鉴于上述现有技术问题而形成，其目的在于，提供一种数码相机，其能够充分冷却固体摄像单元或集成电路，且具备有助于刚性提高的散热机构。 

这个发明的优选方式之一： 

一种数码相机，其具备：透镜单元、固体摄像元件、集成电路；其相机机体由外侧机体和内侧机体构成双重构造，所述外侧机体由热传导率低的构件形成，所述内侧机体通过由刚性大、热传导率高的构件而被作为散热机构，且所述内侧机体的背面被开口，并且，在上述外侧机体与内侧机体之间具有散热空间，所述内侧机体具有容纳成为热源的部件中的至少一部分部件的形状，且其整体由同一材料形成。 

另外，在该数码相机中，在上述相机机体内，成为热源的部件与上述内侧机体通过热传导率高的构件连接。 

再有，上述内侧机体，其特征在于，由位于上述固体摄像元件及集成电路附近的主体侧机体、和覆盖上述透镜单元周边的透镜侧机体所形成，并在上述主体侧机体及透镜侧机体的整个面上散热。 

基于本发明，能提供一种数码相机，其不会使固体摄像元件或集成电路形成高温而能够充分冷却，且具备有助于刚性提高的散热机构。 

附图说明

图1是本发明实施例相关的数码相机的正面立体图。 

图2是本发明实施例相关的数码相机的背面立体图。 

图3是本发明实施例相关的数码相机的剖视图。 

图4是本发明实施例相关的数码相机的分解立体图。 

图5是本发明实施例相关的内侧机体的分解立体图。 

图6是本发明实施例相关的固体摄像元件块的分解立体图。 

图7是本发明实施例相关的集成电路块的分解立体图。 

图8是说明本发明实施例相关的内侧镜筒和集成电路块的散热机构的立体图。 

图9是表示本发明实施例相关的内侧镜筒和外侧镜筒之间的间隙的立体图。 

图中：1-数码相机，11-外侧机体，12-正面侧突出部，13-主体部，15-透镜单元，15a-固定板，16-快门按钮，17-摄影模式切换标度盘，18-闪光灯，20-背面侧机体，21-显示装置，22-方向键，23-菜单按钮，25-可动单元，26-固定框，31-固体摄像元件，32-固体摄像元件固定基板，32a-开口，33-固体摄像元件散热板，33a-凸部，33b-腿部，34-连结板，34a-开口，34b-腿部，35-固体摄像元件块，37-导热片，38-软片，41-集成电路，42-主基板，43-正面侧基板保持构件，43a-安装腿，43b-导热板，44-背面侧基板保持构件，44a-安装腿，44b-导热板，45-集成电路块，47-导热片，51-闪光灯控制基板，52-电池容纳盒，61-内侧机体，62-透镜侧机体，63-主体侧机体，65-上机体，65a-连结板，65b-固定突起，66-下机体，66a-连结板，66b-固定突起。 

具体实施方式

用于实施本发明的优选方式的数码相机1，其具备：透镜单元15、固体摄像元件31、集成电路41。并且，相机机体构成为：由热传导率低的构件形成的外侧机体11、和由刚性高且热传导率高的构件形成的作为散热机构的内侧机体61的双重构造，且其在外侧机体11与内侧机体61之间具有散热空间。另外，在相机机体的内部，成为热源的部件与内侧机体61通过热传导率高的构件连接。 

再有，内侧机体61由位于固体摄像元件31及集成电路41附近的主体侧机体63、和覆盖透镜单元15周边的透镜侧机体62而形成，其在主体侧机体63及透镜侧机体62的整个面上散热。 

以下，基于附图来说明本发明实施例。本实施例的数码相机1，其具备的相机机体构成为：由热传导率低的构件(如，聚碳酸脂等的树脂)形成的外侧机体(外装壳)11、和由刚性高且热传导率高的构件(如，镁合金等的金属)形成的作为散热机构的内侧机体(框架)61的双重构造，且是能摄影静止图像及运动图像的数码相机。 

并且，如图1所示，外侧机体11具备：在内部有透镜单元15且向正 面方向突出而形成的正面侧突出部12、和位于正面侧突出部12后方且覆盖相机机体的主体部13，在这个外侧机体11的背面侧，配置有覆盖外侧机体11背面的背面侧机体20。另外，在外侧机体11的主体部13的上方，配置有快门按钮16或摄影模式切换标度盘17、闪光灯18等。再有，在背面侧机体20上，如图2所示，配置有显示装置21或方向键22、菜单按钮23等。 

并且，在数码相机1的内部，如图3所示，具备：具有可动透镜组或固定透镜组的透镜单元15；具有作为固体摄像元件31的CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，且贴近透镜单元15的背面侧配置的固体摄像元件块35；为修正手抖动而使固体摄像元件31动作的可动单元25；具有作为集成电路41的ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)的集成电路块45；显示装置21；以及如图4所示，具有闪光灯控制基板51和电池容纳盒52，且将这些各种装置以在与外侧机体11之间具有规定空间的方式来保持的内侧机体61。 

透镜单元15，在图中虽未示出，但具备可动透镜组或固定透镜组，并且具备使可动透镜组动作的透镜电动机、使透镜电动机驱动的基板等，通过可动透镜组的动作，能够变更倍率或调整焦点。另外，透镜单元15如图5所示，具有用聚碳酸脂等的树脂形成的大致圆柱形的透镜镜筒、和在透镜镜筒的背面侧端部形成的方形边缘部，且具有在透镜镜筒的外周边的左右对称位置向外突出而形成的将内侧机体61固定的固定板15a。 

另外，固体摄像元件块35如图6所示，其具备：CMOS等的第一热源即固体摄像元件31；将固体摄像元件31固定的固体摄像元件固定基板32；借助绝缘体即导热片37，与固体摄像元件31连接的固体摄像元件散热板33；将固体摄像元件块35固定于上述的可动单元25的连结板34；和将固体摄像元件31与后面所述的集成电路块45的主基板42电连接的软片38。并且，该固体摄像元件块35，在透镜单元15的背面侧端部附近位置，被固定于可动单元25。 

固体摄像元件固定基板32是方形板，在中央附近具有放置导热片37的开口32a，为使固体摄像元件31固定于正面，将其焊接在连结板34上。 

另外，固体摄像元件散热板33，是将铝等轻的薄板做成方形板，且 在大致中央处具有向正面突出的凸部33a，并在两侧边具有向正面方向突出而形成的腿部33b。并且，该固体摄像元件散热板33，以凸部33a与在固体摄像元件固定基板32的开口33a处所配置的导热片37相接的状态，使后面所述的连结板34的腿部34b与固体摄像元件散热板33的腿部33b对置，而通过小螺钉等进行固定，并借助导热片37，将从固体摄像元件31传送来的热量散热。 

再有，连结板34是方形板，在大致中央处具有固体摄像元件31***的方形开口34a，且在两边侧具有向背面方向突出而形成的腿部34b。并且，连结板34，背面粘结固定在固体摄像元件固定基板32上，正面用小螺钉等固定在可动单元25上，其配合可动单元25的动作来使固体摄像元件块35动作。 

可动单元25，为了修正摄像时的手抖动，而使固体摄像元件31动作，如图3及图5所示，其贴近透镜单元15的背面侧端部而配置，在固体摄影元件31的光轴上，具备向固体摄像元件31透光的透光镜，且在固定框26上可动地保持。并且，这个可动单元25通过在固定框26上配置的纵向可动电动机及横向可动电动机，控制纵向及横向的动作。再有，在可动单元25的背面，固体摄像元件块35的连结板34通过小螺钉等被固定，并通过纵向可动电动机及横向可动电动机，固体摄像元件31和可动单元25一体地沿上下左右被驱动，从而进行手抖动修正。 

并且，内侧机体61具有：是覆盖透镜单元15周边的圆筒形状、且将正面及背面侧端部作为开口的透镜侧机体62；和是在透镜侧机体62的背面侧端部形成的中空长方体形状、且将背面作为开口的主体侧机体63。该内侧机体61由有刚性且热传导率高的镁合金等金属材料形成。另外，这个主体侧机体63如图4所示，在容纳于外侧机体11的主体部13的情况下，在右侧侧壁附近即配置了快门按钮16等的位置的下方，为使产生大空间，而形成得比主体部13的宽度更小。 

再有，这个内侧机体61如图5所示，在上下中心位置，分割成上机体65和下机体66。上机体65具有从透镜侧机体62的下边缘部向外突出而形成的透镜单元15的固定板15a及与下机体66连结的连结板65a，在透镜侧机体62的正面侧端部外周边，具有固定在上述外侧机体11上的多 个固定突起65b。另外，下机体66具有从透镜侧机体62的上边缘部向外突出而形成的透镜单元15的固定板15a及与上机体65的连结板65a连结的连结板66a，在透镜侧机体62的正面侧端部的外周边，具有固定在外侧机体11上的多个固定突起66b。 

并且，上机体65和下机体66，以使上机体65的下边缘部和下机体66的上边缘部对置的状态罩在透镜单元15上，并使各连结板65a、66a贴近透镜单元15的固定板15a，用小螺钉等进行固定，从而使其固定在透镜单元15上。另外，在透镜单元15和内侧机体61之间形成微小的空间，以使内侧机体61的热量难以传送到透镜单元15上。 

另外，固定在透镜单元15上的内侧机体61，如图4所示，容纳于外侧机体11中，虽图中未示出，但上机体65及下机体66的固定突起65b、66b通过螺钉等拧紧在外侧机体11的正面侧突出部12的正面侧端部而被固定。再有，如图3所示，内侧机体61以在与外侧机体11之间形成规定空间的状态而被固定，这个空间被作为散热空间。 

并且，如图4所示，在容纳于外侧机体11内部的内侧机体61的主体侧机体63内右侧端部附近，配置有闪光灯控制基板51，在内侧机体61的右外侧形成的与外侧机体11的间隙中成为最大间隙的快门按钮16等的下方空间，配置有电池容纳盒52。 

集成电路块45如图7所示，其具备：第二热源即多个集成电路41；将集成电路41固定的主基板42；将集成电路41固定到上述内侧机体61上、并且将集成电路41的热量发散到内侧机体61上的作为集成电路导热板的正面侧基板保持构件43及背面侧基板保持构件44；和在集成电路41与背面侧基板保持构件44之间配置的用硅橡胶等形成的多个导热片47。 

该第二热源即集成电路41，被固定在主基板42上，在作为集成电路41的ASIC中有：处理声音、图像等的数字信号的DSP(Digital SignalProcessor)；具有将声音或图像的模拟数据转换为数字代码，另外，又将该数字代码还原到原始的模拟数据的功能的CODEC(Coder/Decoder)；和将从固体摄像元件31输出的图像信号暂时保存的RAM(RandomAccess Memory)等。 

另外，主基板42是高度形成得比上述内侧机体61的主体侧机体63 的高度略小、宽度形成得比上述外侧机体11的主体部13的宽度略小的方形板。并且，这个主基板42固定多个集成电路41，并且，这个主基板42与固体摄像元件31及显示装置21，借助软片38而连接。 

并且，被作为集成电路导热板的正面侧基板保持构件43及背面侧基板保持构件44，由热传导性高的铜板等金属材料形成，并为了不影响到固定了集成电路41的主基板42的印刷电路布线，以设置了微小的间隙的状态，用小螺钉等安装在主基板42上。 

被作为该集成电路导热板的正面侧基板保持构件43是大致方形的板，为使在主基板42上形成规定的间隔，用于安装的安装腿43a以从四角附近向背面侧突出的方式形成，在上端边缘部，用于使与内侧机体61面接触的导热板43b，向正面侧突出而形成，上下的高度形成得比主基板42的高度略小。另外，正面侧基板保持构件43，在主基板42的正面侧，使安装腿43a贴近于没有与印刷电路布线的连接的位置，用小螺钉等安装。再有，正面侧基板保持构件43配置于与上述固体摄像元件块35的固体摄像元件散热板33相贴近的位置。 

另外，被作为集成电路导热板的背面侧基板保持构件44，与正面侧基板保持构件43同样，是由热传导性高的铜板等金属材料形成的大致方形的板，在主基板42上，用于设置规定的间隔来进行安装的安装腿44a，以从四角附近向正面侧突出的方式形成，在上下端边缘部，用于使与内侧机体61面接触的导热板44b，向正面侧突出而形成，高度形成得比主基板42高度略高。另外，该背面侧基板保持构件44，在主基板42的背面侧，使安装腿44a贴近于没有与印刷电路布线的连接的位置，用小螺钉等安装，且借助导热片47与集成电路41相接触。再有，在背面侧基板保持构件44的上方形成的导热板44b，位于正面基板保持构件43的导热板43b的上方，在与正面侧基板保持构件43的导热板43b之间形成有规定的间隙。 

并且，集成电路块45，如图3及图4所示，配置在与内侧机体61的背面侧端部相贴近的透镜镜筒的后方附近，在正面侧基板保持构件43的导热板43b与背面侧基板保持构件44上方的导热板44b之间形成的间隙中，将内侧机体61的主体侧机体63的上面***，在背面侧基板保持构件 44的上下的导热板44b间，以夹持内侧机体61的主体侧机体63的方式，利用小螺钉等安装于内侧机体61。 

另外，在集成电路块45的背面侧，如图3及图4所示，贴近地配置显示装置21，并从显示装置21的背面侧将背面侧机体29固定于外侧机体11。 

下面，关于本实施例中的散热机构进行叙述。如上述所示，在本实施例的数码相机1中，将内侧机体61作为散热机构，通过将热源的热量由铜板等热传导率高的构件发散到内侧机体61，能够防止热源形成高温的问题。 

即，作为在本实施例中是热源的部件，是第一热源即固体摄像元件31或第二热源即集成电路41。在该固体摄像元件31或集成电路41中，存在被称为工作保证温度的温度，在超过该温度的情况下，图像数据中含有噪声会变多，有时会有不正常工作的危险，为此，固体摄像元件31或集成电路41有必要保持比工作保证温度低的温度。 

在本实施例中，是第二热源的集成电路41，如图8所示，因为借助导热片47与背面侧基板保持构件44相接触，因此集成电路41的热量能发散到背面侧基板保持构件44。并且，背面侧基板保持构件44，因为通过导热板44b部分与内侧机体61相接触，所以从集成电路41传出的热量能够发散到内侧机体61。另外，内侧机体61，通过由镁合金等的热传导率高的构件形成、并且做成覆盖到透镜单元15的边缘的尺寸，能够获取极大的蓄热容积、并且能够获得更大的散热面积。因此，从背面侧基板保持构件44传到内侧机体61的热量，被分散到内侧机体61的整体而蓄热，形成大面积的散热，外装壳即外侧机体11的主体部13侧当然不会怎么热，正面侧突出部12侧也不会怎么热。另外，如图9所示，因在内侧机体61与外侧机体11间形成有空间，因此通过将此空间作为散热空间，能够进一步提高散热效果。 

另外，在本实施例中，如图3及图7所示，在主基板42的正面侧，安装有覆盖主基板42的正面侧的正面侧基板保持构件43，并且，因正面侧基板保持构件43通过导热板43b部分与内侧机体61相接触，所以将从主基板42的正面侧散出的集成电路41的热量，能够借助正面侧基板保持 构件43发散到内侧机体61，从而防止集成电路41的热量传到固体摄像元件31。 

另外，如图3所示，由于正面侧基板保持构件43与固体摄像元件散热板33极其接近，所以在正面侧基板保持构件43的温度比固体摄像元件散热板33的温度低的情况下，能借助正面侧基板保持构件43将固体摄像元件31的热量发散到内侧机体61。因此，能够防止固体摄像元件31形成高温，正面侧基板保持构件43越接近固体摄像元件散热板33，该效果越明显。 

此外，为防止固体摄像元件31及固体摄像元件导热板33的手抖动，而设为能够与可动单元25一同移动，并且为了提高从固体摄像元件散热板33向正面侧基板保持构件43的热传导效率，有时在固体摄像元件散热板33与正面侧基板保持构件43的间隙中注入并保持油等液体或介入轴承等。 

根据本实施例的数码相机1，通过由热传导率低的构件形成的外侧机体11、和由刚性高且热传导率高的构件形成的散热机构构成的内侧机体61而作为双重构造，并通过在外侧机体11与内侧机体61间形成散热空间，从而能借助外侧机体11，来防止相机内部的热量传到摄像者。另外，因为能用蓄热容积极大且散热面积也大的内侧机体61来蓄热及散热，因此能够进一步提高成为热源元件的散热效果。再有，因成为双重构造，所以位于外侧的外侧机体11能够自由设计，因内侧机体61的刚性高，因此能提高数码相机1的刚性。 

并且，第二热源即集成电路41与内侧机体61，通过由热传导率高的构件形成的部件即背面侧基板保持构件44而连接，从而能将集成电路41的热量借助背面侧基板保持构件44发散到内侧机体61，所以能够防止集成电路41超过工作保证温度。再有，因为能将集成电路41的热量发散到内侧机体61，所以集成电路块45不会形成高温，能够使显示装置21接近集成电路块45而配置。于是，因成为能够节省空间的设计，所以能使相机主体薄型化及小型化。 

再有，内侧机体61通过由位于固体摄像元件31及集成电路41附近的主体侧机体63、和覆盖透镜单元15周边的透镜侧机体62形成，从而 面积最大的透镜单元15的周边也能用于蓄热及散热，所以能够提高散热效果。 

并且，因将正面侧基板保持构件43及背面侧基板保持构件44作为热传传导率高的金属制品来覆盖集成电路41等的控制电路，并且将内侧机体61作为热传导率高的金属制品来覆盖集成电路41等的控制电路，如此被包围，所以通过电磁噪声的屏蔽或防止静电，能够实现稳定的控制工作。 

另外，将集成电路41的热量发散到内侧机体61的集成电路导热板，因借助绝缘体即导热片47与集成电路41连接，所以能够发散集成电路41热量，并能够防止影响到流经电路的电流。 

此外，在上述实施例中，关于内变焦(inner zoom)型的透镜单元15和相机主体为一体的数码相机1进行了叙述，但即使是可交换透镜的数码相机，在将交换透镜及相机主体利用外侧机体和内侧机体作为双重构造、并将交换透镜安装到相机主体的情况下，通过形成为将相机主体的内侧机体与交换透镜的内侧机体相接触，从而能够得到同样的散热效果。 

另外，在如使透镜的前镜片等前后移动的变焦透镜的、透镜镜筒的长度改变的伸缩式的数码相机中，通过将内侧机体作为主体侧机体、和相对于主体侧机体比固定透镜组的镜筒长度略长的透镜侧机体，能得到同一效果。 

再有，本发明并不限于以上的实施例的方式，在不脱离发明宗旨的范围内，能自由地进行变更、改良。例如，位于主基板42和固体摄像元件的散热板33之间的导热板(正面侧基板保持构件43)，虽作为将集成电路41的热量发散到内侧机体61的集成电路导热板，而构成为与主基板42和内侧机体61连接，但也可以作为以将固体摄像元件31的热量发散到内侧机体61为主要目的的导热板，而构成为使其贴近固体摄像元件散热板33而配置，并将此端部连接于内侧机体61。 

Claims (3)

1.一种数码相机，其特征在于，

具备：透镜单元、固体摄像元件、集成电路，

相机机体由外侧机体和内侧机体构成双重构造，所述外侧机体由热传导率低的构件形成，所述内侧机体通过由刚性高、热传导率高的构件形成而被作为散热机构，且所述内侧机体的背面被开口，并且，在所述外侧机体与内侧机体之间具有散热空间，

所述内侧机体具有容纳成为热源的部件中的至少一部分部件的形状，且其整体由同一材料形成，

所述内侧机体由位于所述固体摄像元件及集成电路的附近的主体侧机体、和覆盖所述透镜单元的周边的透镜侧机体所形成，并在所述主体侧机体及透镜侧机体的整个面上散热。

2.根据权利要求1所述的数码相机，其特征在于，

所述内侧机体具有内侧圆筒部，该内侧圆筒部覆盖至从主体正面突出的圆柱形状的所述透镜单元的端部、且具有在与所述透镜单元的外周面之间产生微小空间的内径，

所述外侧机体具有外侧圆筒部，该外侧圆筒部覆盖至所述内侧机体的内侧圆筒部的端部、且具有在与所述内侧圆筒部的外周侧之间产生用于散热的空间的内径。

3.根据权利要求1或2所述的数码相机，其特征在于，

在所述相机机体内，成为热源的部件与所述内侧机体通过热传导率高的构件连接。

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