JP2006350112A

JP2006350112A - レンズ鏡筒

Info

Publication number: JP2006350112A
Application number: JP2005178104A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Senba; 威彦仙波; Yukio Noguchi; 幸夫野口; Shigeaki Ushiro; 成明後
Original assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28
Also published as: US20060285226A1; US7277244B2

Abstract

【課題】レンズ鏡筒の放熱効果を高める。
【解決手段】鏡筒本体１２の対物側端部には、多数の放熱フィン１４ａを渦巻き状に形成したヒートシンク１４が取り付けられている。ヒートシンク１４とマウント部１６側の鏡筒本体１２の端部１２ａとの間には、ヒートパイプ２０が架け渡されている。鏡筒本体１２の端部１２ａに取り付けられたＣＣＤ２８の熱は、端部１２ａを介してヒートパイプ２０に伝導される。そして、ヒートパイプ２０によって効率よくヒートシンク１４に伝導される。ヒートシンク１４に伝導された熱は、渦巻き状の放熱フィン１４ａによりレンズ鏡筒１１の姿勢に依らず効率よく空気中に逃がされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関し、更に詳しくはデジタルカメラ等の撮影装置に取り付けられる撮影レンズのレンズ鏡筒に関するものである。

デジタルカメラ等の撮影装置に取り付けられる撮影レンズのレンズ鏡筒が周知である。ところで、撮影装置に内蔵する固体撮像素子（ＣＣＤ等）やＣＰＵは、高性能化されるにつれて発熱量が増加し、動作が不安定になったり、処理速度が低下したり、また寿命が短くなる等の弊害が起こる。したがって、固体撮像素子等の熱を効率よく放熱して温度上昇を抑える必要がある。

そこで、レンズ鏡筒に放熱効果を持たせて固体撮像素子等の熱を放熱することが考えられるが、例えば内部にヒートシンクを設け、半導体レーザから放出される熱を放熱する光通信用半導体レーザモジュールが知られている（特許文献１）。また、像露光の光学系を適正温度に保つために加熱用の電気ヒータと冷却用のヒートパイプとプロペラファンとを配置したカラー画像形成装置が知られている（特許文献２）。
特開平８−１７９１７０号公報特開平８−２３４５２４号公報

上記特許文献１記載の半導体レーザモジュールでは、内部にヒートシンクを設けているが、撮影レンズのレンズ鏡筒の内部にヒートシンクを設けることは、レンズ鏡筒が大型化するため、実施することができない。また、上記特許文献２記載のカラー画像形成装置では、ヒートパイプを露光光学系の支持部材の外部まで引き出しているとともにプロペラファンを使用しており、撮影レンズのレンズ鏡筒に適用することはできない。

本発明は、放熱効果を高めたレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に取り付けられ、撮影光学系を内蔵する鏡筒本体と、前記鏡筒本体の対物側に設けられ、前記鏡筒本体よりも高い放熱効果を有する放熱部材と、前記鏡筒本体内に組み込まれ、前記鏡筒本体又はカメラ本体の内部に設けられた撮像部が発する熱を放熱部材に伝導するヒートパイプとを備えたことを特徴とする。また、前記ヒートパイプは、前記撮影光学系のレンズを保持するレンズ枠を撮影光軸方向に進退自在に案内するガイド軸と兼用されていることを特徴とする。また、前記放熱部材は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクであることを特徴とする。また、前記放熱部材は、前記鏡筒本体の対物側端部に設けられ、複数の放熱フィンを有する金属製のレンズフードであることを特徴とする。

本発明のレンズ鏡筒によれば、鏡筒本体の対物側に鏡筒本体よりも高い放熱効果を有する放熱部材を設けるとともに、撮像部が発する熱を放熱部材に伝導するヒートパイプを鏡筒本体内に組み込んだので、放熱効果を高めることができる。また、レンズ枠を案内するガイド軸をヒートパイプにしたので、ヒートパイプを新たな別部材として付加する必要がなく、取付スペースやコストの面で有利に放熱効果を高めることができる。また、前記放熱部材をヒートシンクとしたから、より効率よく放熱できる。また、前記放熱部材を金属製のレンズフードとしたから、放熱部材として新たな別部材を付加する必要がなく、ローコストに放熱効果を高めることができる。

本発明の第１実施形態であるレンズ鏡筒の外観を示す図１において、撮影レンズ１０のレンズ鏡筒１１は、円筒状の鏡筒本体１２と、この対物側端部に取り付けられたヒートシンク１４と、図示しないデジタルカメラのカメラボディのレンズマウントに装着されるマウント部１６とからなる。

前記鏡筒本体１２は、熱伝導率が比較的高い金属、例えばアルミ合金から形成されている。前記ヒートシンク１４は、鏡筒本体１２よりも更に高い放熱効果を有する金属，例えば銅から形成され、多数の放熱フィン１４ａが渦巻き状に形成されている。この渦巻き状により、撮影レンズ１０の姿勢に依らず常に安定した放熱効果を奏することができる。

レンズ鏡筒１１の縦断面を示す図２と横断面を示す図３において、ヒートシンク１４とマウント部１６側の鏡筒本体１２の端部１２ａとの間には、２本の丸棒状をしたガイド軸１８，１９と、ヒートパイプ２０とが架け渡されている。なお、レンズ鏡筒１１の縦断面はレンズ鏡筒１１を撮影光軸Ｌ方向に平行に切断した面であり、レンズ鏡筒１１の横断面はレンズ鏡筒１１を撮影光軸Ｌと直交する方向に切断した面である。

前記ガイド軸１８，１９には、３個の第１レンズ２１，第２レンズ２２，第３レンズ２３の各レンズ枠２４〜２６が、撮影光軸Ｌ方向に移動自在に取り付けられている。そして、第３レンズ２３の後方の端部１２ａには、固体撮像素子であるＣＣＤ２８が取り付けられている。

前記ヒートパイプ２０は、周知のように、金属管の中に冷媒（液体）を入れ、液体の蒸発と凝縮の潜熱を利用して伝熱を行なうもので、本実施形態では、厚み２ｍｍ程度の長方形状をした銅製の容器２０ａに冷媒を入れてある。ヒートパイプ２０は、通常の丸棒形状のヒートパイプに比べて大型で伝熱効果が大きいが、容器２０ａが鏡筒本体１２の内壁に沿って円弧状に屈曲され、鏡筒本体１２の内壁とガイド軸１８との隙間であるデッドスペースに収納されるようにしてあり、省スペース性も確保されている。

第２レンズ２２と第３レンズ２３との間には、２個の駆動モータ３１，３２が設けられている。駆動モータ３１の軸に固定されたウオームギア３３は、第２レンズ２２のレンズ枠２５に形成された円形開口２５ａに噛合しており、ウオームギア３３の回転によりレンズ枠２５が撮影光軸Ｌ方向に進退され、撮影レンズ１０のズーミングが行われる。また、同様の構成により、駆動モータ３２は第３レンズ２３のレンズ枠２６を進退して撮影レンズ１０のピント合わせを行う。

このように構成されたレンズ鏡筒１１の作用を説明する。撮影レンズ１０が図示しないカメラボディに装着された後、ＣＣＤ２８が駆動されると、ＣＣＤ２８が発熱する。この熱は、鏡筒本体１２の端部１２ａを介してヒートパイプ２０に伝わり、このヒートパイプ２０が効率よくヒートシンク１４に伝導する。ヒートシンク１４に伝導された熱は、渦巻き状の放熱フィン１４ａにより、撮影レンズ１０の姿勢に依らず効率よく空気中に逃がされる。この結果、ＣＣＤ２８の温度が過剰に上昇することが防止され、ＣＣＤ２８は常に安定して動作し、また寿命も延びる。

次に、本発明の第２実施形態であるレンズ鏡筒の外観を示す図４において、撮影レンズ４０のレンズ鏡筒４１は、円筒状の鏡筒本体４２と、この対物側端部に取り付けられた銅製のヒートシンク４４と、マウント部１６とからなる。

前記ヒートシンク４４は、直線状の放熱フィン４４ａが平行に多数形成されている。この放熱フィン４４ａは、レンズ鏡筒４１をカメラボディに装着した時、図のように垂直方向に延びた状態になり、熱が上方へ逃げやすくなる。なお、本実施形態では、前記第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。

図５及び図６に示すように、ヒートシンク４４と鏡筒本体４２の端部４２ａとの間には、レンズ２１〜２３を撮影光軸Ｌ方向に移動自在にガイドする２本のガイド軸４８，４９が架け渡されている。このガイド軸４８，４９は、周知の丸棒状のヒートパイプになっており、前記端部４２ａを介して伝わってくるＣＣＤ２８の熱をヒートシンク４４に伝導する。

このように構成されたレンズ鏡筒４１の作用を説明する。ＣＣＤ２８から発せられた熱は、鏡筒本体４２の端部４２ａを介してガイド軸４８，４９に伝わり、このヒートパイプであるガイド軸４８，４９によって効率よくヒートシンク４４に伝導される。ヒートシンク４４に伝導された熱は、放熱フィン４４ａにより効率よく空気中に逃がされる。この結果、ＣＣＤ２８の温度が過剰に上昇することが防止され、ＣＣＤ２８は常に安定して動作する。

本実施形態では、ヒートパイプを２本のガイド軸と兼用することにより、ヒートパイプを別部材として設けることが不要となり、部品点数の増加やコスト上昇を抑えることができる。

次に、本発明の第３実施形態を示す図７及び図８において、撮影レンズ５０のレンズ鏡筒５１は、円筒状の鏡筒本体５２と、この対物側端部に固定された化粧リング５３と、これにネジ式に着脱自在に嵌め込まれ、第１レンズ２１に有害光が入射するのを遮るレンズフード５４と、マウント部１６とからなる。なお、前記第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。

前記レンズフード５４は、ヒートシンクの機能を兼用するため、放熱性が高い金属，例えば銅から形成され、外周面にリング状の放熱フィン５４ａが４個設けられている。放熱フィン５４ａは、レンズフード５４の径が最も大きい大口径部５４ｂの外周面に設けられているため、十分に広い表面積を確保でき、高い放熱効果が得られる。なお、放熱フィン５４ａの数が４個に限定されないのは勿論である。

前記鏡筒本体５２のマウント部１６側の端部５２ａと端部５３との間には、第１実施形態と同様に、２本のガイド軸１８，１９及びヒートパイプ２０が架け渡されている。なお、ガイド軸１８，１９の代わりに、第２実施形態と同様に、ヒートパイプのガイド軸４８，４９を用いてもよい。また、鏡筒本体５２及び化粧リング５３は、熱伝導率が良好な金属、例えばアルミ合金から形成されている。なお、化粧リング５３は、銅で形成してもよい。

このように構成されたレンズ鏡筒５１の作用を説明する。ＣＣＤ２８から発せられた熱は、鏡筒本体５２の端部５２ａを伝わってヒートパイプ２０に伝わり、このヒートパイプ２０により効率よく化粧リング５３に伝導され、更に化粧リング５３に伝導され、レンズフード５４に伝導される。レンズフード５４に伝導された熱は、大きなリング状の放熱フィン５４ａにより効率よく空気中に逃がされる。この結果、ＣＣＤ２８の温度が過剰に上昇することが防止され、ＣＣＤ２８は常に安定して動作する。

次に、本発明の第４実施形態を示す図９及び図１０において、撮影レンズ６０のレンズ鏡筒６１は、第３実施形態のレンズフード５４の代わりに放熱フィン６４ａの形状が異なるレンズフード６４を用いたものである。なお、前記第３実施形態と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。

前記レンズフード６４の放熱フィン６４ａは、各々の形状は矩形状をしており、レンズフード６４の径が最も大きい大口径部６４ｂの外周面に等間隔で放射状に設けられている。これにより、放熱フィン６４ａの各々の表面積は小さいが、合計の表面積は大きくなるから、高い放熱効果が得られる。

次に、本発明の第５実施形態を図１１を参照して説明する。なお、前記第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。撮影レンズ７０のレンズ鏡筒７１は、ＣＣＤを組み込んでおらず、撮影レンズ７０が装着されるカメラボディ７２に内蔵されたＣＣＤ７４の熱を伝導して放熱する。このＣＣＤ７４は、金属製のＣＣＤ保持部７５に保持されており、このＣＣＤ保持部７５と、撮影レンズ７０のマウント部７６が装着されるレンズマウント７７との間には、熱伝導率の高い金属、例えば銅から形成した熱伝導リング７８が設けられている。

ＣＣＤ７４が駆動されると、ＣＣＤ７４の熱は、ＣＣＤ保持部７５，熱伝導リング７８及びレンズマウント７７を介してマウント部７６に伝導され、更に鏡筒本体１２の端部１２ａを介してヒートパイプ２０に伝導し、効率よくヒートシンク１４に伝導する。ヒートシンク１４に伝導された熱は、渦巻き状の放熱フィン１４ａにより効率よく空気中に逃がされる。なお、前記レンズマウント７７とカメラボディ７２に内蔵されたＣＰＵとの間にも同様の熱伝導路を設ければ、ＣＰＵの熱もレンズ鏡筒７１で放熱することができる。

以上説明した第１実施形態では、ヒートパイプの厚みを２ｍｍとしたが、本発明はこの数値に限定されないのは勿論である。また、ヒートパイプの形状を長方形としたが、本発明はこれに限定されず、周知の丸棒状のヒートパイプを数本並べて用いてもよい。

また、上記第１，２実施形態では、ヒートシンクをレンズ鏡筒の対物側端部に固定したが、ヒートシンクを着脱自在に取り付けるようにしてもよい。また、ヒートシンクをレンズ鏡筒の対物側端部に設けたが、本発明はこれに限定されることなく、例えばレンズ鏡筒の対物側の外周面の一部に設けてもよい。この場合、ヒートシンクの放熱フィンは、リング状や撮影光軸Ｌ方向に平行な線状等に形成する。

また、上記第３，４実施形態では、ＣＣＤの熱を鏡筒本体のＣＣＤ側端部から化粧リングまで伝導する構造に、第１実施形態と同じヒートパイプを用いたが、第２実施形態と同様に、ガイド軸をヒートパイプにしてもよい。また、上記第３，４実施形態では、レンズフードに放熱フィンを設けたが、本発明はこれに限定されることなく、かなり放熱効果は低下するが、放熱フィンを省略してもよい。

また、上記実施形態では、ヒートシンクやレンズフードを形成する放熱効果が高い金属として、銅とアルミ合金を挙げたが、本発明はこれに限定されることなく、放熱効果があれば、その他の金属でもよい。また、上記実施形態では、固体撮像素子としてＣＣＤを用いたが、本発明はこれに限定されることなく、ＣＭＯＳ型イメージセンサーでもよい。

また、上記実施形態は、静止画像を撮影するデジタルカメラ用の撮影レンズに適用した例であったが、動画を撮影するムービーカメラ用の撮影レンズに適用してもよい。

本発明の第１実施形態の外観を示す斜視図である。第１実施形態の内部構造を示す縦断面図である。第１実施形態の内部構造を示す横断面図である。本発明の第２実施形態の外観を示す斜視図である。第２実施形態の内部構造を示す縦断面の斜視図である。第２実施形態の内部構造を示す縦断面図である。本発明の第３実施形態の外観を示す斜視図である。第３実施形態の内部構造を示す縦断面図である。本発明の第４実施形態の外観を示す斜視図である。第４実施形態の内部構造を示す縦断面図である。第５実施形態の内部構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１０，４０，５０，６０，７０撮影レンズ
１１，４１，５１，６１，７１レンズ鏡筒
１２，４２，５２鏡筒本体
１４，４４ヒートシンク
１４ａ，４４ａ，５４ａ，６４ａ放熱フィン
１６，７６マウント部
１８，１９，４８，４９ガイド軸
２０ヒートパイプ
２８，７４ＣＣＤ
５３化粧リング
５４，６４レンズフード
７７レンズマウント
７８熱伝導リング

Claims

カメラ本体に取り付けられ、撮影光学系を内蔵する鏡筒本体と、
前記鏡筒本体の対物側に設けられ、前記鏡筒本体よりも高い放熱効果を有する放熱部材と、
前記鏡筒本体内に組み込まれ、前記鏡筒本体又はカメラ本体の内部に設けられた撮像部が発する熱を放熱部材に伝導するヒートパイプとを備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記ヒートパイプは、前記撮影光学系のレンズを保持するレンズ枠を撮影光軸方向に進退自在に案内するガイド軸と兼用されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
前記放熱部材は、複数の放熱フィンを有するヒートシンクであることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ鏡筒。
前記放熱部材は、前記鏡筒本体の対物側端部に設けられ、複数の放熱フィンを有する金属製のレンズフードであることを特徴とする請求項１または２記載のレンズ鏡筒。