JP2009284414A - 撮像ユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影レンズの光軸に直交する２次元方向に変位可能な撮像素子側の熱を、構造を複雑化させることなく、効率よく放熱させる。
【解決手段】発熱する撮像素子２４を搭載し可動する支持板３１と固定配置される固定部材５３と一体で支持板３１の裏面に対向する放熱面５８ａとの間に配置されて、支持板３１の２次元方向の変位移動に追従して変位する可撓性を有し常に支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに接触する熱伝導性部材７０を備えることで、支持板３１側から放熱面５８ａ側への熱伝達を、変位移動に支障を来たさない熱伝導性部材７０によって効率よく行わせるようにした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、撮影レンズの光軸に直交する２次元方向に変位可能な撮像素子を備える撮像ユニットおよび撮像装置に関するものである。

ＣＣＤ等の撮像素子を備える電子カメラは、撮影レンズの透過光束を撮像素子で受光し、その光電変換出力に基づいて画像データを得る。ここで、撮像素子は、自身が発熱するとともに、熱により暗電流が発生しノイズの原因となって画質が低下することから、放熱対策が必要とされている。そこで、従来から、各種の放熱対策が講じられている。

一方、最近の電子カメラでは、撮像素子を光軸に直交する２次元方向に移動させる像ブレ補正用駆動機構を備え、像ブレが検出された場合に像ブレを補正するように像ブレ補正用駆動機構によって撮像素子を変位移動させるようにした手ブレ補正機能を持たせたものもある。この場合、撮像素子の放熱のための放熱部材を直接可動部に取付けることはできず、放熱対策上、工夫が必要となる。

そこで、例えば、特許文献１においては、可動放熱部材と固定放熱部材との面を極力接近させて対向配置することで可動放熱部材から固定放熱部材に熱伝達させるようにしている。また、特許文献２においては、可動側と固定側との対向する放熱プレート間に磁性流体を介在させることで、可動側から固定側へ熱伝達させるようにしている。

特開２００６−１７４２２６号公報 特開２００６−３１０２７号公報

しかしながら、特許文献１による方式は、可動部材側で発生した熱を、対流によりカメラ筐体内部の空気中に放熱させ、筐体内部の部品へ伝熱させカメラ筐体外へ放熱させるものである。このように冷却すべき部分と放熱部材との間の熱伝達経路に熱抵抗の大きな空気層が介在するため、熱伝達効率が悪く、放熱効率のよくないものである。

また、特許文献２による方式は、熱伝達部材として機能する磁性流体に関して、流れ出し防止が必要となり、構造が複雑化してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮影レンズの光軸に直交する２次元方向に変位可能な撮像素子側の熱を、構造を複雑化させることなく、効率よく放熱させ得る撮像ユニットおよび電子カメラを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像素子は、撮影レンズの光軸上に該光軸と直交するように配置されて前記撮影レンズによる被写体像が結像される撮像素子と、該撮像素子が表面に搭載された放熱性を有する支持板と、該支持板の裏面に対向する位置に放熱面を一体に有して固定配置される固定部材と、前記撮像素子が搭載された前記支持板を前記固定部材に対して前記光軸に直交する２次元方向に変位移動させる駆動機構と、前記支持板の２次元方向の変位移動に追従して変位する可撓性を有して前記支持板の裏面と前記放熱面との間に配置されて常に該支持板の裏面と該放熱面とに接触する熱伝導性部材と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記熱伝導性部材は、柱形状に形成された熱伝導性柔軟素材からなり、柱形状の両端が接触する向きに設定されて前記支持板の裏面と前記放熱面との間に分散配置されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記熱伝導性部材は、帯状リングの形状に形成されて可撓性を有する熱伝導性シートからなり、前記帯状リングの直径端が接触する向きに設定されて前記支持板の裏面と前記放熱面との間に分散配置されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像ユニットは、上記発明において、前記熱伝導性部材は、コイル状に形成されて可撓性を有する熱伝導性素材からなり、コイル状の両端が接触する向きに設定されて前記支持板の裏面と前記放熱面との間に分散配置されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明に記載の撮像ユニットと、前記撮影レンズを搭載し前記固定部材を固定配置させて前記撮像ユニットを内蔵するカメラ本体と、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる撮像ユニットおよび撮像装置は、発熱する撮像素子を搭載し可動する支持板と固定配置される固定部材と一体で支持板の裏面に対向する放熱面との間に配置されて、支持板の２次元方向の変位移動に追従して変位する可撓性を有し常に支持板の裏面と放熱面とに接触する熱伝導性部材を備えるので、支持板側から放熱面側への熱伝達を熱伝導性部材によって効率よく行わせることができ、このためにも、熱伝導性部材が支持板側の変位移動に支障を来たすことなく、かつ、構造を複雑化させることなく実現することができるという効果を奏する。

以下、本発明にかかる撮像ユニットおよび撮像装置を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。本実施の形態の撮像ユニットを備える撮像装置は、一例としてレンズ交換可能な一眼レフレックス式デジタルカメラへの適用例として説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の一眼レフレックス式デジタルカメラのカメラ本体の内部構造の概略を示す中央縦断正面図であり、図２は、内部構造の概略を示すレンズ光軸上での縦断側面図であり、図３は、内部構造の概略を示すレンズ光軸上での水平断面図である。

本実施の形態１の一眼レフレックス式デジタルカメラは、カメラ本体１０と、このカメラ本体１０の前面側に交換可能に装填されることにより搭載される撮影レンズ１１とにより構成される。カメラの外観形状を構成する樹脂製のカメラ本体１０は、撮影レンズ１１の光軸Ｏ上となる前面側位置に撮影レンズ１１を含むレンズユニット１２を交換自在に装填するためのリング状のマウント部１３を備える。また、カメラ本体１０は、前面側から見て左側に撮影時等において操作者の右手により保持されるグリップ部１４を有する。このグリップ部１４の頂部には、レリーズボタン等の各種スイッチ、ボタン類を備える。

カメラ本体１０は、図２や図３に示すように、背面側において光軸Ｏ上の位置にアクリル製のパネル表示窓１６を有する液晶パネル１７を備える。この液晶パネル１７は、撮影された画像の他、各種設定・調整事項等の各種情報を表示するＴＦＴ（Thin Film Transistor）タイプの矩形状表示パネルである。また、カメラ本体１０内には、撮影時に操作者が覗くファインダ窓１８が設けられ、頂部には、外付けのフラッシュを取り付けるホットシュー１９を備える。

また、カメラ本体１０は、図２に示すように、前面側において光軸Ｏ上に配設させたクイックリターンミラー２０等のミラー部材を内蔵し、その下方にデフォーカス量を検出するＡＦセンサユニット２１等を収納したミラーボックス２２を備える。また、カメラ本体１０内には、クイックリターンミラー２０よりも奥側に向けて、フォーカルプレーンシャッタ２３と、撮像素子２４等を含む撮像ユニット２５とが、光軸Ｏ上で光軸Ｏに直交させて順に配置されている。また、カメラ本体１０内において、クイックリターンミラー２０の光軸Ｏ上の背後にはサブミラー２０ａが配設され、サブミラー２０ａからの反射光をＡＦセンサユニット２１に導くように光路設定されている。一方、クイックリターンミラー２０の反射側光軸上には、ダハミラー２６、接眼レンズ２７等が配置されている。

さらに、カメラ本体１０のグリップ部１４の内部には、電池４０を収納する電池収納室４１が設けられている。電池４０は、底面の開閉蓋４２を開閉することにより電池収納室４１内への挿脱が可能とされている。また、グリップ１４の内部において、背面側には、カメラ全体の制御や画像処理、圧縮処理、データ記憶処理等を行うための回路やＳＤＲＡＭ等のメモリ、電源回路等が搭載された回路基板４３，４４が配設されている。回路基板４３と撮像素子２４を搭載した支持板３１との間、および回路基板４３，４４間は、フレキシブル基板４５，４６によって電気的に接続されている。また、グリップ部１４において、電池収納室４１と回路基板４４との間には、メモリカード４７を装填するためのメモリスロット４８が形成され、通常は、開閉自在なカバー４９で閉塞されている。また、グリップ部１４内において、電池収納室３１より前面側にはストロボ用のアルミニウム電解コンデンサ５０が内蔵されている。

ここで、撮像ユニット２５は、光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）３０と撮像素子２４と支持板３１とを備える。撮像素子２４は、撮影レンズ１１により撮像面に結像された被写体像を光電変換するもので、所定比率の横長矩形形状をなし、本実施の形態１では、例えばＣＣＤイメージセンサが用いられている。なお、撮像素子２４としては、ＣＣＤイメージセンサに限らず、ＣＭＯＳイメージセンサ等であってもよい。また、支持板３１は、撮像素子２４を表面に搭載して固定、位置決めするためのものである。この支持板３１は、放熱性のよい金属等の放熱材、本実施の形態１ではアルミニウム板からなり、撮像素子２４よりも大きな横長の略長方形形状に形成されている。

撮像ユニット２５は、さらに、第１の保持部材５１と、第２の保持部材５２と、固定部材５３と、駆動機構６０とを備える。第１の保持部材５１は、矩形枠形状に形成されて撮像素子２４が搭載された支持板３１や光学ＬＰＦ３０を保持するためのものである。第２の保持部材５２は、第１の保持部材５１よりも一回り大きな矩形枠形状に形成されて、第１の保持部材５１をＹ軸方向（上下方向）に移動可能に保持するためのものである。ここで、第１の保持部材５１と第２の保持部材５２との間で、Ｘ軸方向（左右方向）の一側においてはＹ軸方向にのみ移動可能に離間配置させた２個の鋼球５４ａ、他側においては１個の鋼球５４ｂが介在されることで、第１の保持部材５１が第２の保持部材５２に対して円滑にＹ軸方向に移動可能とされている。なお、鋼球５４ｂ付近において、第１の保持部材５１と第２の保持部材５２との間にはバネ５５が介在されている。

また、固定部材５３は、第２の保持部材５２よりも一回り大きな矩形枠形状に形成されて、第２の保持部材５２をＸ軸方向に移動可能に保持するためのものである。ここで、第２の保持部材５２と固定部材５３との間で、Ｙ軸方向の一側においてはＸ軸方向にのみ移動可能に離間配置させた２個の鋼球５６ａ、他側においては１個の鋼球５６ｂが介在されることで、第２の保持部材５２が固定部材５３に対して円滑にＸ軸方向に移動可能とされている。なお、鋼球５６ｂ付近において、第２の保持部材５２と固定部材５３との間にはバネ５７が介在されている。また、固定部材５３は、撮像素子２４が光軸Ｏ上に位置するようにして例えば４箇所でミラーボックス２２等の固定部に位置調整されて組み付けられる。ここで、固定部材５３は、支持板３１の裏面に近接対向する位置に支持板３１よりも大きな放熱面５８ａを有する第１の固定放熱板５８がねじ止めにより一体化されている。また、固定部材５３や第１の固定放熱板５８は、放熱性のよい金属等の材質又は熱伝導率の高い素材として炭素繊維などのフィラーが充填されたＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）やＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）により形成されている。

また、駆動機構６０は、第１の駆動機構６１と第２の駆動機構６２とからなる。第１の駆動機構６１は、鋼球５４部分に対応させて第１の保持部材５１と第２の保持部材５２との間に設けられて第１の保持部材５１を第２の保持部材５２に対してＹ軸方向に変位移動させるためのものである。この第１の駆動機構６１は、例えば第１の保持部材５１に押圧接触させて第２の保持部材５２側に設けられて図示しない駆動電極に対する電圧印加により楕円振動を発生することにより、第１の保持部材５１を第２の保持部材５２に対してＹ軸方向に移動させる圧電素子６１ａを用いた圧電素子駆動モータ方式として構成されている（図３参照）。第２の駆動機構６２は、鋼球５６部分に対応させて第２の保持部材５２と固定部材５３との間に設けられて第２の保持部材５２を固定部材５３に対してＸ軸方向に変位移動させるためのものである。この第２の駆動機構６２も、例えば第２の保持部材５２に押圧接触させて固定部材５３側に設けられて図示しない駆動電極に対する電圧印加により楕円振動を発生することにより、第２の保持部材５２を固定部材５３に対してＸ軸方向に移動させる圧電素子６２ａを用いた圧電素子駆動モータ方式として構成されている（図２参照）。

なお、駆動機構６０は、圧電素子駆動モータ方式に限らず、電磁駆動方式や、屈曲振動モータを駆動源として駆動する方式であってもよい。

このような駆動機構６０を備えることで、撮像素子２４が搭載された支持板３１は、固定部材５３に対して光軸Ｏに直交するＸＹ平面内で上下左右なる２次元方向に変位移動可能となる。よって、撮影に際して、当該一眼レフレックス式デジタルカメラに手ブレが発生した場合、駆動機構６０を駆動させて支持板３１をＸＹ平面内で２次元方向に変位移動させることで、撮像素子２４の受光面における画像のブレを補正することができる。

ここで、本実施の形態の撮像ユニット２５は、対向配置された支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａとの間に配置された熱伝導性部材７０を備える。この熱伝導性部材７０は、支持板３１の２次元方向の変位移動に追従して変位する可撓性を有するように円柱形状に形成されたλゲル（登録商標）等の熱伝導性柔軟素材からなり、複数個が支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８との間に上下左右均等となるように分散配置されている。熱伝導性部材７０は、常に支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａとに接触するよう柱形状の両端が接触する向きに設定されている。本実施の形態１では、図４に示すように、複数個の熱伝導性部材７０の一端が取り付けられた放熱シート７１を備え、複数個の熱伝導性部材７０の他端が支持板３１の裏面に接触するようにしてこの放熱シート７１を放熱面５８ａ上に取り付けることで、熱伝導性部材７０が装填される。

また、本実施の形態１にあっては、液晶パネル１７の前面側で第１の固定放熱板５８の裏面に対向する位置に第２の固定放熱板７２を備え、この第２の固定放熱板７２と第１の固定放熱板５８との間にはλゲル（登録商標）等の熱伝導性素材からなるシート状の放熱部材７３が介在されている。

このような構成において、撮像素子２４はカメラ本体１０内における主な発熱源となり、撮像素子２４の駆動に伴い熱が発生する。撮像素子２４により発生した熱は、放熱性を有する支持板３１に伝達された後、熱伝導性の高い熱伝導性部材７０を介して第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａ側に伝達される。この際、空気層を伝達するよりも熱伝導性部材７０によって熱伝達させることで、放熱面５８ａ側に効率よく伝達させることができる。放熱面５８ａに伝達された熱は、放熱部材７３を介して第２の固定放熱板７２側に伝達され、液晶パネル１７等の外装を介して外部に放熱される。

ところで、撮像素子２４が搭載された支持板３１は、駆動機構６０による手ブレ補正時には、Ｙ方向やＸ方向に変位移動される。ここで、本実施の形態の熱伝導性部材７０は、円柱形状に形成された熱伝導性柔軟素材からなり、支持板３１の変位移動に追従して変位する可撓性を有するので、常に両端が支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに接触する状態を維持して熱伝達効果を発揮させることができる。例えば、図５（ａ）は、第２の駆動機構６２によって支持板３１（撮像素子２４）をＸ方向にΔＸだけ変位移動させた場合を示す。この場合、熱伝導性部材７０は、柔軟素材を円柱形状に形成してなり変形しやすいので支持板３１の変位移動に追従してＸ方向に斜め状態となり、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに対する接触状態を維持する。また、図５（ｂ）は、第１の駆動機構６１によって支持板３１（撮像素子２４）をＹ方向にΔＹだけ変位移動させた場合を示す。この場合、熱伝導性部材７０は、柔軟素材を円柱形状に形成してなり変形しやすいので支持板３１の変位移動に追従してＹ方向に斜め状態となり、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに対する接触状態を維持する。このような支持板３１の変位移動に対する熱伝導性部材７０の追従変形は軽負荷であり、支持板３１の変位移動に対して支障を来たすこともなく、簡単な構造で実現することができる。

ここで、熱伝導性部材７０や放熱部材７３を備える場合と備えない場合との放熱効果の違いについて、図６を参照して説明する。図６（ａ）は、本実施の形態１の場合をモデル化して示す熱回路構成図であり、図６（ｂ）は、熱伝導性部材７０、放熱部材７３および第１の固定放熱板５８を備えない従来の場合をモデル化して示す熱回路構成図である。なお、図６中、モータなどの細かい部分は、一つの熱抵抗としてまとめて示している。また、カメラ全体をモデル化すると膨大な量になるので、図６では、撮像ユニット２５からパネル表示窓１７までの光軸Ｏ上部分のみの熱回路として示している。また、図６中、丸付き数字で示す各構成要素は、１が光学ＬＰＦ３０、２が撮像素子２４、３が支持板３１、４が第１の駆動機構６１、５が第２の保持部材５２、６が第２の駆動機構６２、７が固定部材５３、８が第２の固定放熱板７２、９が液晶パネル１７、１０がアクリル製のパネル表示窓１６内側、１１がアクリル製のパネル表示窓１６外側、１２が第１の固定放熱板５８、１３が第２の固定放熱板７２外側である。

まず、熱伝導性部材７０や放熱部材７３や第１の固定放熱板５８を備えない従来の場合には、図６（ｂ）に示すように、発熱源となる撮像素子２４の熱は、空気層、光学ＬＰＦ３０、空気層を介して放熱される部分の他、大半は、アルミニウム製の支持板３１に熱伝達された後、支持板３１と第２の固定放熱板７２との間の空気層を介して液晶パネル１７側に熱伝達され、さらに、空気層やアクリル製のパネル表示窓１６を介して外部へ放熱される。すなわち、熱抵抗の大きな空気層に依存する部分が多く、放熱効率の悪いものとなっている。

一方、本実施の形態１の場合には、図６（ｂ）に示すように、発熱源となる撮像素子２４の熱は、空気層、光学ＬＰＦ３０、空気層を介して放熱される部分の他、アルミニウム製の支持板３１に熱伝達された後、まず、熱伝導性部材７０を介して効率よく第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａに熱伝達され、さらに、第１の固定放熱板５８や固定部材５３に伝達された熱は放熱部材７３を介して効率よく第２の固定放熱板７２に熱伝達される。第２の固定放熱板７２に伝達された熱は、そのまま外部に放熱されたり、液晶パネル１７側に熱伝達され、さらに、空気層やアクリル製のパネル表示窓１６を介して外部へ放熱される。このようにして、本実施の形態１によれば、従来例に比して、撮像素子２４に発生した熱を効率よく固定放熱側に熱伝達させて放熱させることができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニット部分を抽出して示す図であり、図７（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、図７（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図であり、図８は、熱伝導性部材を示す斜視図であり、図９は、実施の形態２にかかる可動時の撮像ユニット部分を抽出して示す図であり、図９（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、図９（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。なお、カメラ全体構成は実施の形態１の場合と同様であり、また、実施の形態１で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。

本実施の形態２にかかる撮像ユニット２５Ａは、支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａとの間に、熱伝導性部材７０に代えて、熱伝導性部材８０を配置させたものである。ここで、熱伝導性部材８０は、例えばグラファイトシートとＰＥＴフィルムとからなる幅狭の帯リングの形状の熱伝導性シートを図８に示すように帯状リングの形状に形成することで可撓性を持たせたものである。そして、複数個の熱伝導性部材８０が支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８との間に上下左右均等となるように分散配置されている。この際、熱伝導性部材８０は、変形容易で常に支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａとに接触するように帯状リングの直径端が接触する向きに設定されている。これにより、熱伝導性部材８０は、例えばＸ方向に見れば図７（ｂ）に示すようにリングの形状をなし、Ｙ方向に見れば図７（ａ）に示すように帯状リングをなすように設定されている。

このような構成において、撮像素子２４はカメラ本体１０内における主な発熱源となり、撮像素子２４の駆動に伴い熱が発生する。撮像素子２４により発生した熱は、放熱性を有する支持板３１に伝達された後、熱伝導性の高い熱伝導性部材８０を介して第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａ側に伝達される。この際、空気層を伝達するよりも熱伝導性シートからなる熱伝導性部材８０によって熱伝達させることで、放熱面５８ａ側に効率よく伝達させることができる。放熱面５８ａに伝達された熱は、放熱部材７３を介して第２の固定放熱板７２側に伝達され、液晶パネル１７等の外装を介して外部に放熱される。

ところで、撮像素子２４が搭載された支持板３１は、駆動機構６０による手ブレ補正時には、Ｙ方向やＸ方向に変位移動される。ここで、本実施の形態の熱伝導性部材８０は、帯状リングの形状に形成されて可撓性を有する熱伝導性シートからなり、支持板３１の変位移動に追従して変位する可撓性を有するので、常に両端が支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに接触する状態を維持して熱伝達効果を発揮させることができる。例えば、図９（ａ）は、第２の駆動機構６２によって支持板３１（撮像素子２４）をＸ方向にΔＸだけ変位移動させた場合を示す。この場合、熱伝導性部材８０は、帯状リングの形状に形成されて変形しやすいので支持板３１の変位移動に追従してＸ方向に斜め状態となり、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに対する接触状態を維持する。また、図９（ｂ）は、第１の駆動機構６１によって支持板３１（撮像素子２４）をＹ方向にΔＹだけ変位移動させた場合を示す。この場合、熱伝導性部材８０は、リング状に形成されて変形しやすいので支持板３１の変位移動に追従してリングの形状が潰れつつＹ方向に斜め状態となり、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに対する接触状態を維持する。このような支持板３１の変位移動に対する熱伝導性部材８０の追従変形は軽負荷であり、支持板３１の変位移動に対して支障を来たすこともなく、簡単な構造で実現することができる。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニット部分を抽出して示す図であり、図１０（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、図１０（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図であり、図１１は、熱伝導性部材の取り付け状態を示す断面図であり、図１１は、実施の形態３にかかる可動時の撮像ユニット部分を抽出して示す図であり、図１１（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、図１１（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。なお、カメラ全体構成は実施の形態１の場合と同様であり、また、実施の形態１で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。

本実施の形態３にかかる撮像ユニット２５Ｂは、支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａとの間に、熱伝導性部材７０に代えて、熱伝導性部材９０を配置させたものである。ここで、熱伝導性部材９０は、例えば銅線等の熱伝導性素材をコイルばね状に形成することで可撓性を持たせたものである。そして、複数個の熱伝導性部材９０が支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８との間に上下左右均等となるように分散配置されている。この際、熱伝導性部材９０は、変形容易で常に支持板３１の裏面と第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａとに接触するようにコイル状の両端が接触する向きに設定されている。また、コイル状の熱伝導性部材９０の位置ズレを防止するため、例えば図１１に示すように、支持板３１および第１の固定放熱板５８には、熱伝導性部材９０の端部が差し込み係止される係止孔３１ａ，５８ｂが形成されている。

このような構成において、撮像素子２４はカメラ本体１０内における主な発熱源となり、撮像素子２４の駆動に伴い熱が発生する。撮像素子２４により発生した熱は、放熱性を有する支持板３１に伝達された後、熱伝導性の高い熱伝導性部材９０を介して第１の固定放熱板５８の放熱面５８ａ側に伝達される。この際、空気層を伝達するよりも熱伝導性部材９０によって熱伝達させることで、放熱面５８ａ側に効率よく伝達させることができる。放熱面５８ａに伝達された熱は、放熱部材７３を介して第２の固定放熱板７２側に伝達され、液晶パネル１７等の外装を介して外部に放熱される。

ところで、撮像素子２４が搭載された支持板３１は、駆動機構６０による手ブレ補正時には、Ｙ方向やＸ方向に変位移動される。ここで、本実施の形態の熱伝導性部材９０は、コイル状に形成されて可撓性を有する銅線等の熱伝導性素材からなり、支持板３１の変位移動に追従して変位する可撓性を有するので、常に両端が支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに接触する状態を維持して熱伝達効果を発揮させることができる。例えば、図１２（ａ）は、第２の駆動機構６２によって支持板３１（撮像素子２４）をＸ方向にΔＸだけ変位移動させた場合を示す。この場合、熱伝導性部材９０は、コイル状に形成されて変形しやすいので支持板３１の変位移動に追従してＸ方向に斜め状態となり、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに対する接触状態を維持する。また、図１２（ｂ）は、第１の駆動機構６１によって支持板３１（撮像素子２４）をＹ方向にΔＹだけ変位移動させた場合を示す。この場合、熱伝導性部材９０は、コイル状に形成されて変形しやすいので支持板３１の変位移動に追従してＹ方向に斜め状態となり、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとに対する接触状態を維持する。このような支持板３１の変位移動に対する熱伝導性部材９０の追従変形は軽負荷であり、支持板３１の変位移動に対して支障を来たすこともなく、簡単な構造で実現することができる。

ここで、各実施の形態に基づく具体的構成例による放熱効果についての実施例を説明する。表１は、各実施の形態に基づく具体的構成例による放熱効果を従来例と対比して示すものである。

表１において、（１）は、従来例構成による場合を示す。(２)は、実施の形態１の熱伝導性部材７０を支持板３１の裏面全体に敷き詰めた場合を示す。（３）は、実施の形態１の熱伝導性部材７０を支持板３１の裏面面積に対して７５％占めるように分散配置させた場合を示し、(４)は、(３)と同様であるが５０％占めるように分散配置させた場合を示し、(５)は、(３)と同様であるが２５％占めるように分散配置させた場合を示す。また、（６）は、厚さ０．１ｍｍ、幅２ｍｍのグラファイトをリング状にした実施の形態２の熱伝導性部材８０を１０個分散配置させた場合を示す。さらに、（７）は、線径０．２５ｍｍ、長さ５ｍｍの銅線をコイル状にした実施の形態３の熱伝導性部材９０を１０個分散配置させた場合を示す。

放熱効果を確認するための実験としては、撮像装置に任意の発熱量を与え、放熱先である外気温度が４０℃の場合の各部（撮像装置自体、第１の保持部材５８、第１の駆動機構６１、第２の保持部材５２、第２の駆動機構６２、固定部材５３）の温度を測定したものである。ここで、放熱による目標温度としては、７０℃以下となればよいものとする。

表１に示す放熱効果の結果によれば、まず、空気層に依存する従来例の場合には放熱効果が低く、目標温度以下に低減していないことが判る。また、（２）〜（５）の場合、各部の温度を目標温度以下に低減させ得る放熱効果が得られ、熱伝導性部材７０の比率が高い程、放熱効果が高いことが判る。反面、熱伝導性部材７０の比率が高くなり、特に、熱伝導性部材７０を支持板３１の裏面全体に敷き詰めた場合には、熱伝導性部材７０が変形しにくくなり、支持板３１の変位移動時の負荷が大きくなるので、負荷とのバランスが採れる比率で熱伝導性部材７０を分散配置させることが好ましい。また、（６）や（７）のの場合も、各部の温度を目標温度以下に低減させ得る放熱効果が得られることが判る。

本発明は、上述した各実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、各実施の形態１〜３に示した熱伝導性部材７０，８０，９０を適宜組合せて配置させてもよい。例えば、円柱状の熱伝導性部材７０を分散配置させるとともに、熱伝導性部材７０間の適宜箇所にコイル状の熱伝導性部材９０を分散配置させるようにしてもよい。

また、支持板３１の裏面と放熱面５８ａとの間に配置させる熱伝導性部材は、熱伝導性部材７０，８０，９０のような例に限らず、例えば、銅線等の熱伝導性の良好な熱伝導性素材をほうき状ないしは筆状に束ねることで可撓性を持たせた熱伝導性部材とし、一端を放熱面５８ａ側に固定し、他端側が支持面３１の裏面に常に追従接触するように配置させてもよい。或いは、シリコンシート中に複数の穴を巣穴状に形成することで可撓性を持たせた発泡材を熱伝導性部材として用いるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、固定部材５３と支持板３１との間に第１の保持部材５１、第２の保持部材５２を介在させた２段構造とし、支持板３１を搭載した第１の保持部材５１を第１の駆動機構６１によって第２の保持部材５２に対してＹ方向に変位可能とし、第２の保持部材５２を第２の駆動機構６２によって固定部材５３に対してＸ方向に変位可能とすることで、光軸に直交する２次元方向に変位移動させるようにした。しかし、このような２段構造に限らず、固定部材に対して支持板（第１の保持部材）を直接的にＸＹ方向に変位可能とした１段の平面的な構造とし、第１、第２の駆動機構によって固定部材に対して直接的にＹ方向、Ｘ方向に変位移動させる駆動機構であってもよい。

また、撮像装置としてはレンズ交換可能な一眼レフレックス式デジタルカメラに限らず、例えばコンパクト型のデジタルカメラや、撮影機能を有する携帯電話、携帯情報端末、ノート型パーソナルコンピュタ、電子医療機器などであっても同様に適用することができる。

さらには、この種のカメラにあっては、ＣＣＤデバイスの備える画素数より高い画素数で撮影する画素ずらし法という手法がある。例えば、普通に撮影した画像と，撮像素子を載せた可動部が１／２画素ずつ斜めに変位させて撮影した２枚の画像を連続撮影し、シャッタースピードが半分とする技術である。よって、撮像素子２４を手ブレ防止のために光軸Ｏに直交する２次元方向に変位移動させる場合に限らず、このように、画素ずらしのために撮像素子を光軸に直交する２次元方向に変位移動させる場合にも、本発明は適用可能である。

本発明の実施の形態１の一眼レフレックス式デジタルカメラのカメラ本体の内部構造の概略を示す中央縦断正面図である。 内部構造の概略を示すレンズ光軸上での縦断側面図である。 内部構造の概略を示すレンズ光軸上での水平断面図である。 熱伝導性部材を示す斜視図である。 実施の形態１にかかる可動時の撮像ユニット部分を抽出して示し、（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。 従来例と対比して示すモデル化した熱回路構成図である。 本発明の実施の形態２にかかる撮像ユニット部分を抽出して示し、（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。 熱伝導性部材を示す斜視図である。 実施の形態２にかかる可動時の撮像ユニット部分を抽出して示し、（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。 本発明の実施の形態３にかかる撮像ユニット部分を抽出して示し、（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。 熱伝導性部材の取り付け状態を示す断面図である。 実施の形態３にかかる可動時の撮像ユニット部分を抽出して示し、（ａ）は、撮像ユニットの光軸部分での水平断面図であり、（ｂ）は、撮像ユニットの光軸部分での縦断側面図である。

符号の説明

１０ カメラ本体
１１ 撮影レンズ
２４ 撮像素子
３１ 支持板
５３ 固定部材
５８ａ 放熱面
６０ 駆動機構
７０，８０，９０ 熱伝導性部材

Claims (5)

1. 撮影レンズの光軸上に該光軸と直交するように配置されて前記撮影レンズによる被写体像が結像される撮像素子と、
   該撮像素子が表面に搭載された放熱性を有する支持板と、
   該支持板の裏面に対向する位置に放熱面を一体に有して固定配置される固定部材と、
   前記撮像素子が搭載された前記支持板を前記固定部材に対して前記光軸に直交する２次元方向に変位移動させる駆動機構と、
   前記支持板の２次元方向の変位移動に追従して変位する可撓性を有して前記支持板の裏面と前記放熱面との間に配置されて常に該支持板の裏面と該放熱面とに接触する熱伝導性部材と、
   を備えることを特徴とする撮像ユニット。
2. 前記熱伝導性部材は、柱形状に形成された熱伝導性柔軟素材からなり、柱形状の両端が接触する向きに設定されて前記支持板の裏面と前記放熱面との間に分散配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記熱伝導性部材は、帯状リングの形状に形成されて可撓性を有する熱伝導性シートからなり、前記帯状リングの直径端が接触する向きに設定されて前記支持板の裏面と前記放熱面との間に分散配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
4. 前記熱伝導性部材は、コイル状に形成されて可撓性を有する熱伝導性素材からなり、コイル状の両端が接触する向きに設定されて前記支持板の裏面と前記放熱面との間に分散配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の撮像ユニットと、
   前記撮影レンズを搭載し前記固定部材を固定配置させて前記撮像ユニットを内蔵するカメラ本体と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。

Images