JP2007208614A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置において、筐体内部の放熱効率を向上させると共に撮像素子への塵埃の付着を防止する。
【解決手段】撮像素子２３と、撮像素子２３を内蔵した筐体２とからなる撮像装置１において、筐体２内部を、区画壁２７を介して２つの空間に区画する。２つの空間の一方を、密閉性を有し、撮像素子２３が配設された第一の空間２５とし、他方を、少なくとも２つの開口２６ａ、２６ｂを有する第二の空間２６とする。第一の空間２５と第二の空間２６とが、筐体２よりも熱伝導率の高い伝熱部材を介して熱的に連結する。
【選択図】 図３

Description

本発明はＣＣＤ等の撮像素子を備えた撮像装置に関し、特に撮像素子で発生した熱を放熱させる構造に関するものである。

一般に、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子で被写体を光電変換して撮像信号を得、該撮像信号に対して画像処理を施して画像を生成し、生成された画像を記録／再生するデジタルカメラ等の撮像装置が普及している。近年、このような撮像装置においては、より高機能化及び高精度化が望まれており、高機能化及び高精度化に伴って、撮像装置に内蔵された撮像素子やＣＰＵ等の各種部品からの発熱量の増加が問題となっている。そこで、撮像装置内部で発生する熱を放出するために、例えば、ＣＣＤが取り付けられた配線用基板を金属製のＣＣＤ保持板によって保持し、ＣＣＤ保持板の下端部を金属製の三脚取付部材に接触させ、ＣＣＤで発生した熱を、配線用基板を通じてＣＣＤ保持板に伝達し、さらにＣＣＤ保持板から三脚取付部材に伝達して、前記熱を直接又は取り付けられた三脚を通じて外部に放出するようにした放熱構造が提案されている（特許文献１）。

一方、高機能化及び高精度化に伴って、撮像素子表面に付着する塵埃が画質に及ぼす悪影響も問題となっている。
特開２００１−１２５１９１号公報

しかしながら、上記のような放熱構造では、ＣＣＤで発生した熱を三脚取付部材を介して放熱させるので、放熱面積が小さく、十分な放熱効果を得られない虞がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、筐体内部の放熱効率を向上させると共に撮像素子への塵埃の付着を防止した撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明のデジタルカメラは、撮像素子と、該撮像素子を内蔵した筐体とからなる撮像装置において、
前記筐体内部が、区画壁を介して２つの空間に区画され、
該２つの空間の一方が、密閉性を有し、前記撮像素子が配設された第一の空間であり、他方が、少なくとも２つの開口を有する第二の空間であって、
前記第一の空間と前記第二の空間とが、前記筐体よりも熱伝導率の高い伝熱部材を介して熱的に連結されていることを特徴とするものである。

ここで、「伝熱部材を介して熱的に連結されている」とは、第一の空間内の熱が伝熱部材を介して第二の空間内に移動するように、例えば、伝熱部材の一部が第一の空間内に、他の部分が第二の空間内に露出している状態を言う。

本発明の撮像装置においては、前記伝熱部材が、前記区画壁であってもよい。

また、本発明の撮像装置においては、前記伝熱部材が、前記区画壁に、一端が前記第一の空間に、他端が前記第二の空間にそれぞれ露出するように設けられたものであってもよい。

本発明の撮像装置は、前記伝熱部材の前記第二の空間側の一端に放熱器が設けられていることが好ましい。

また本発明の撮像装置は、前記２つの開口が、前記筐体の互いに対向する壁にそれぞれ設けられたものであることが好ましい。

また本発明の撮像装置は、前記第二の空間を強制的に通風するためのファンが配設されていることが好ましい。

本発明の撮像装置は、筐体内部が、区画壁を介して２つの空間に区画され、２つの空間の一方が、密閉性を有し、撮像素子が配設された第一の空間であり、他方が、少なくとも２つの開口を有する第二の空間であるので、撮像素子が配設された第一の空間が密閉されていることにより、第一の空間へ塵埃が侵入することを防ぐことができる。これにより、撮像素子への塵埃の付着を防止することができて、撮像素子によって撮像された画像の画質を維持することができる。

また第一の空間と第二の空間とが筐体よりも熱伝導率の高い伝熱部材を介して熱的に連結され、第二の空間が少なくとも２つの開口を有しているので、第一の空間で発生した熱は、伝熱部材を介して第二の空間に移動すると共に、第二の空間の空気を介して開口から放出される。これにより、第一の空間の熱を放出することができるので、第一の空間内部に熱がこもらず、撮像素子の温度の上昇を抑制することができる。

また伝熱部材の第二の空間側の一端に放熱器が設けられている場合には、伝熱部材に蓄積した熱を放熱器によって第二の空間により効果的に放出することができる。

また２つの開口が、筐体の互いに対向する壁にそれぞれ設けられたものである場合には、一方の開口から他方の開口へ空気が流れるので、第二の空間内部を全体的に通風することができる。

また第二の空間を強制的に通風するためのファンが配設されている場合には、第二の空間の通風換気をより活性させることができ、これにより放熱効果を高めることができる。

次に図面を参照し、本発明にかかる実施形態のデジタルカメラ１について詳細に説明する。なお本実施形態では撮像装置を一眼レフタイプのデジタルカメラ１として説明するが、本発明の撮像装置においてはこれに限られるものではなく、例えば、コンパクトタイプのデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等、その内部に熱を発生する部品を備える撮像装置であれば、いずれにも適用可能である。

図１は本実施形態に係るデジタルカメラ１の正面斜視図、図２は図１のデジタルカメラの背面斜視図、図３は図２のIII−III線断面図であってデジタルカメラ１の内部構成を概略模式的に示した図である。なお本実施形態のデジタルカメラ１では、撮影レンズを有する側を正面、液晶モニタを有する側を背面、シャッターボタンを有する側を上面として説明する。

本実施形態のデジタルカメラ１は、図１に示す如く、プラスチック樹脂等で形成された筐体２と、筐体２の正面略中央に、筐体２に対して着脱可能に取り付けられた撮影レンズ３を有する鏡筒４とを備えている。筐体２の正面には、正面から見て鏡筒４の左側上方に、ＡＦ補助光ランプ／セルフタイマーランプ５が配設されている。また、筐体２の正面左側にはユーザの右手で把持されるグリップ部６が設けられ、グリップ部６の上部にはシャッターボタン７、電源レバー８、連写ボタン９、露出補正ボタン１０、モードダイヤル１１が配設されている。筐体２の、グリップ部６側とは反対側の上部にはフォーカスモード切替ボタン１２が配設されている。また、筐体２の上面には、鏡筒４の上方に位置するように、ポップアップ式のストロボ発光部１３が設けられており、ストロボ発光部１３は、図示しない解除ボタンによって閉位置（ダウン位置）から開位置（アップ位置）へと移動可能になっている。

筐体２の背面には、図２に示す如く、背面左側に液晶モニタ１４が設けられていて、液晶モニタ１４の上方に液晶ファインダ１５が配設されている。液晶モニタ１４には、後述するメディアスロット２２に挿填されたメモリカード（記録媒体）に記録された画像、各種設定に必要なメニュー操作画面、撮影時においてはＣＣＤによって取得された画像情報のスルー画等が表示される。背面右側には、液晶モニタ１４に各種設定を行うメニュー操作画面が表示された際に、上下左右を押して設定項目を選択する十字ボタン１６、メニュー画面の表示及び設定項目選択の決定を行うＭＥＮＵ／ＯＫボタン１７、ズームボタン１８、フォトモードボタン１９及び表示／戻るボタン２０等が配設されている。

筐体２の背面側からみて左側面には、開閉自在な蓋２１によって覆われた、図示しないメモリカードやＩＣメモリ等の記録媒体が挿入されるメディアスロット２２が設けられ、記録媒体が挿填されると、記録媒体に対してデータの読取／書込が行われる。記録媒体としては、ｘＤピクチャーカード（登録商標）、スマートメディア（登録商標）、ＰＣカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、メモリスティック（登録商標）等を使用でき、電子的、磁気的、若しくは光学的、又はこれらの組合せによる方式に従って読み書き可能な種々の媒体を用いることができる。

次に本実施形態のデジタルカメラ１の筐体２内部の構造について説明する。

筐体２は、図３に示す如く、正面に撮影レンズ３を有する鏡筒４を備え、撮影レンズ３の後方にＣＣＤ等からなる撮像素子２３が配設されていて、撮像素子２３は図示しない保持板等を介して筐体２に固定されている。また、撮像素子２３よりも背面側には、デジタルカメラ１の動作を統合的に制御するＣＰＵ２４が配設されていて、該ＣＰＵ２４は図示しない回路基板に搭載され、一般的な方法によって、筐体２に固定されている。通常、撮像素子２３及びＣＰＵ２４は発熱を伴う部品であり、本実施形態においては、これらを発熱部品として説明する。そして筐体２内部は、区画壁２７によって第一の空間２５と第二の空間２６とに区画されている。

第一の空間２５は、上述した撮像素子２３が配設されている正面側の空間であり、筐体２と区画壁２７と鏡筒４とで密閉性を有するように構成されている。ここで、「密閉性を有する空間」とは、空間内部に塵埃が入らない程度に閉じられている空間のことをいう。このように撮像素子２３が配設された第一の空間２５は密閉されているので、第一の空間２５へ塵埃が侵入することを防ぐことができる。従って撮像素子２３へ塵埃が付着するのを防止することができて、撮像素子２３によって撮像された画像の画質を維持することができる。

第二の空間２６は、上述したＣＰＵ２４が配設されている背面側の空間であり、筐体２及び区画壁２７によって構成されている。第二の空間２６を構成する筐体２の上壁２ａと下壁２ｂには、開口２６ａ、２６ｂがそれぞれ対向して設けられている。ここで「開口」とは、第二の空間２６を筐体２の外部に連通させる開口のことをいう。これにより、第二の空間２６内の温まった空気は、上方の開口２６ａから筐体２外に流れ出すと共に下方の開口２６ｂから外気が流入する。つまり、開口２６ａ及び開口２６ｂが、筐体２の互いに対向する上壁２ａ及び下壁２ｂにそれぞれ設けられているので、一方の開口から他方の開口へ向けて空気が流れ、第二の空間２６内部を全体的に通風換気して第二の空間２６内の熱を外部に放出することができる。なお、本実施形態のデジタルカメラ１においては、上記のように２つの開口２ａ、２ｂを備えた構成としたが、この２つの開口は第二の空間２６内の温まった空気を外部に流出させることができるものであれば良く、必ずしも対向する２つの壁に設けられている必要はなく、また開口は３個以上設けられていてもよい。

また、筐体２内部には撮像素子２３及びＣＰＵ２４の他に画像信号を処理するプロセッサや、撮影によって得られた画像データを記憶する内部メモリ等、多数の部品が設けられている。なお、筐体２内部には、撮像素子２３及びＣＰＵ２４の他に別の発熱部品が配設されていてもよく、その際、第一の空間２５に撮像素子２３が配設されていれば、それ以外の発熱部品は第一の空間２５及び第二の空間２６のどちらに配設されていてもよい。そして、第一の空間２５内に配設された電子部品と、第二の空間２６内に配設された電子部品とは、必要に応じて、第一の空間２５の密閉性を損なわない状態で電気的に接続されている。

ここで本発明において特徴的なのは、第一の空間２５と第二の空間２６とが、伝熱部材を介して熱的に連結されていることである。すなわち、第一の空間２５内の熱が伝熱部材を介して第二の空間２６に効率良く移動するように構成されている。

第一の実施例では、図３に示す如く、区画壁２７が、筐体２とは別成形された略長方形の部材であって、４方の周面（外周面）が筐体２の上下左右の内壁にそれぞれ当接し、筐体２よりも熱伝導率の高い伝熱部材によって形成されている。伝熱部材の材料としては、例えば、金属入りゴム、銅等の金属、カーボングラファイト等が使用できる。

また、第二の空間２６を形成する筐体２内面には、開口２６ａの傍に、第二の空間２６を強制的に通風するためのファン２８が取り付けられている。こうすることにより、第二の空間２６内の換気をより活性させることができて、放熱効果を高めることができる。なお本実施例では、ファン２８を開口２６ａの傍に取り付けたが、例えば開口２６ｂの傍に取り付けてもよいし、図４に示す如く、筐体２の外面側に取り付けてもよい。また、図５に示す如く、第二の空間２６を形成する上壁２ａの一部に第二の空間２６に向かって凹設し、凹設された底壁２ｃに開口２ｂを設けて、ファン２８を上壁２ａから突出しないように底壁２ｃの外面に取り付けた構造であってもよい。ファン２８の取付位置及び構造は、第二の空間２６を強制的に通風できれば適宜設計変更可能である。

次に上記のように構成された筐体２内部の熱の伝達について説明する。先ず、撮像素子２３から熱が発生し、該熱によって第一の空間２５の温度が上昇する。ここで、区画壁２７が筐体２よりも高い熱伝導率を有することにより、第一の空間２５内に発生した熱が区画壁２７に伝わる。このとき、第一の空間２５に撮像素子２３の他に発熱部品が配設されていれば、該発熱部品で発生した熱も同様にして区画壁２７に伝わる。そして第二の空間２６の温度が区画壁２７よりも低い場合には、区画壁２７に伝達及び蓄積された熱は第二の空間２６に放出される。そして、上述したように第二の空間２６内の温度が上昇して筐体２の外側の空気（外気）よりも第二の空間２６内の温度が高くなると、第二の空間２６内の空気は開口２６ａから外部に流出すると共に開口２６ｂから外気が流入し、第二の空間２６は外気と略同じ温度になる。従って区画壁２７から第二の空間２６に放出された熱は、開口２６ａ及び開口２６ｂから筐体２の外部に放出される。

以上のように、２つの開口２６ａ、２６ｂを設けることによって、第二の空間２６内の熱を外部に効率良く放出することができるが、さらに本実施例のようにファン２８を設け、これを作動させてファン２８により第二の空間２６内の空気を強制的に開口２６ａから外部に排出するようにすれば、より効率的に第二の空間２６内の熱を外部に放出することができ、その結果第一の空間２５内の熱もこの第二の空間２６を介して効果的に放出することができる。

このように第一の空間２５の熱を放出することができるので、第一の空間２５に熱がこもらず、撮像素子２３の温度の上昇を低減することができる。従って、デジタルカメラ１は従来よりも発熱の大きい撮像素子を使用することができる。また、ファン２８によって第二の空間２６の熱が放出されるので、ＣＰＵ２４で発生した熱も同時に第二の空間２６から放出される。このとき、第二の空間２６にＣＰＵ２４の他に発熱部品が配設されていれば、該発熱部品で発生した熱も同様にして放出される。従って第一の空間２５及び第二の空間２６に熱がこもらないので、筐体２の内部の温度が上昇しない。これにより筐体２の外面の温度の上昇も低減することができ、ユーザがデジタルカメラ１を保持した際の不快感発生等を防止することができる。

なお、第一の実施例のデジタルカメラ１においては、図３の如く、撮像素子２３が区画壁２７と接しないで配設されているが、撮像素子２３を区画壁２７に直接若しくは熱伝導率の高い部材を介して接触させてもよい。この場合、撮像素子２３で発生した熱を良好に区画壁２７に伝達することができるので、放熱効率がより向上する。

次に第二の実施例について説明する。図６に第二の実施例を示す。なお第二の実施例において、第一の実施例と同一の部分や相当する部分は重複説明を適宜省略する。

第二の実施例では、図６に示す如く、区画壁２７の上下方向の所定位置に、一端が第一の空間２５に、他端が第二の空間２６にそれぞれ露出するように、略円柱状の伝熱部材３９が固設されている。なお、第二の実施例の区画壁２７は、筐体２と同一の材料で構成されてもよく、例えば筐体２と一体成形されたものであってもよい。また、第二の実施例では伝熱部材３９の形状を略円柱状としたが、本発明においてはこれに限られるものではなく、一端が第一の空間２５に、他端が第二の空間２６にそれぞれ露出しているものであれば、例えば角柱状であっても、球状であってもよい。

伝熱部材３９の前記一端は、撮像素子２３と接触するように配設されていて、撮像素子で発生した熱が伝熱部材３９に直接伝達する構造になっている。さらに伝熱部材３９の前記他端には、放熱器４０が伝熱部材３９と接触するように固設されている。ここで図７に放熱器４０の一例の斜視図を示す。この放熱器４０はヒートシンクと呼ばれているものであり、図７に示す如く、略長方形平板状の本体部４０ａと、本体部４０ａの片面に外方に向かって多数突出したひれいわゆるフィン４０ｂとから概略構成され、フィン４０ｂは縦横規則正しく配設されている。本体部４０ａ及びフィン４０ｂはそれぞれ伝熱部材３９よりも熱伝導率の高い材料で形成されている。そして本体部４０ａのフィン４０ｂを有さない側の面には、伝熱部材３９よりも熱伝導率の高い両面接着テープ（図示せず）が貼着され、該テープによって伝熱部材３９に固着されている。

上記のような放熱器４０は多数のフィン４０ｂを有しているので表面積が広くなる。従って放熱器４０を伝熱部材３９に固設すると、伝熱部材３９に伝達及び蓄積した熱は、第二の空間２６内部の空気との接触面積が広い放熱器４０によって拡散され易くなるので、第二の空間２６に効率的に放出することができる。なお本実施形態では放熱器４０と伝熱部材３９とを両面接着テープによって固着したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばネジやピンで固定する等、適宜設計変更可能である。また本実施形態の放熱器４０はフィン４０ｂを有するものとしたが、本発明の放熱器はこれに限られるものではなく、例えば棒状の突起を有する等、第二の空間２６内部の空気との接触面積が広くなる形状であれば適宜設計変更可能である。

次に上記のように構成された筐体２内部の熱の伝達について説明する。先ず、撮像素子２３から熱が発生し、発生した熱は直接伝熱部材３９に伝わる。このとき第一の空間２５に撮像素子２３の他に発熱部品が配設されていれば、該発熱部品からも熱が発生し、該発生した熱によって第一の空間２５の温度が上昇する。そして伝熱部材３９が、筐体２及び区画壁２７よりも高い熱伝導率を有するので、前記第一の空間２５内の熱は伝熱部材３９に伝わる。伝熱部材３９に伝達及び蓄積された熱は、伝熱部材３９よりも高い熱伝導率を有する放熱器４０に伝わり、放熱器４０によって、第二の空間２６に放出される。そして上述したように第二の空間２６内の温度が上昇して、筐体２の外側の空気（外気）よりも第二の空間２６内の温度が高くなると、第二の空間２６内の空気は開口２６ａから外部に流出すると共に開口２６ｂから外気が流入し、効率良く放熱が行われる。

なお、第二の実施例も上述した第一の実施例と同様に、筐体２にファンを取り付けてもよい。

本実施形態のデジタルカメラの正面斜視図。 本実施形態のデジタルカメラの背面斜視図。 本実施形態のデジタルカメラの内部構成を概略模式的に示した図。 別の実施形態のデジタルカメラの内部構成を概略模式的に示した図。 別の実施形態のデジタルカメラの内部構成を概略模式的に示した図。 別の実施形態のデジタルカメラの内部構成を概略模式的に示した図。 本実施形態の放熱器の一例の斜視図。

符号の説明

１ デジタルカメラ（撮像装置）
２ 筐体
２ａ 上壁
２ｂ 下壁
２ｃ 底壁
２３ 撮像素子
２４ ＣＰＵ
２５ 第一の空間
２６ 第二の空間
２６ａ 開口（上壁）
２６ｂ 開口（下壁）
２７ 区画壁
２８ ファン
３９ 伝熱部材
４０ 放熱器
３ 撮影レンズ
４ 鏡筒

Claims (6)

1. 撮像素子と、該撮像素子を内蔵した筐体とからなる撮像装置において、
   前記筐体内部が、区画壁を介して２つの空間に区画され、
   該２つの空間の一方が、密閉性を有し、前記撮像素子が配設された第一の空間であり、他方が、少なくとも２つの開口を有する第二の空間であって、
   前記第一の空間と前記第二の空間とが、前記筐体よりも熱伝導率の高い伝熱部材を介して熱的に連結されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記伝熱部材が、前記区画壁であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記伝熱部材が、前記区画壁に、一端が前記第一の空間に、他端が前記第二の空間にそれぞれ露出するように設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記伝熱部材の前記第二の空間側の一端に放熱器が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記２つの開口が、前記筐体の互いに対向する壁にそれぞれ設けられたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第二の空間を強制的に通風するためのファンが配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
   
   
   

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