JP2018170745A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 動画撮影時の外装部材の温度上昇を遅らせる効果を十分に発揮できる蓄熱材の配置を有する撮像装置を提供する。【解決手段】 外装部材と、熱を発生し、熱源となる電子部品と、該電子部品と熱的に接続される熱拡散部材と、該熱拡散部材と熱的に接続される蓄熱部材を備え、前記熱拡散部材は前記外装部材の内面の少なくとも一部の領域に沿うように配置され、少なくとも一部が熱的に接続されていることを特徴とする撮像装置を構成する。【選択図】 図３

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

画像記録形式のデジタル化に伴い、ビデオカメラに限らず、レンズ交換式カメラやコンパクトカメラ等の幅広い撮像装置で動画を撮影することが一般となっている。これらは動画撮影を行うと、撮像素子や各種ＩＣを連続で駆動するため、大きな熱を発生し、外装部材の温度が上昇する。これらの機器では、外装部材の温度上昇を抑える熱対策を施すことが重要となっている。

そのような熱対策として、特許文献１では、撮像装置のグリップ部の内部に蓄熱部材を追加することで、グリップ部の温度上昇を遅らせる構成が開示されている。また、特許文献２では、電子機器の筐体の内面に蓄熱材を塗布することで、筐体の表面が短時間で高温となることを防止する構成が開示されている。

特開２０１２−００４７８０号公報 特開２００６−１００５６４号公報

特許文献１で開示されている構成は、蓄熱部材としてアルミニウム等の金属片を用いているため、その熱容量は小さく、温度上昇を遅らせる効果も小さいという課題がある。また、特許文献２で開示されている構成は、蓄熱材が筐体内で発生した熱を一旦全て蓄えてから筐体に伝えるため、初期の筐体外面の温度を低く留める。これにより筐体外面からの放熱量が減少するため、蓄熱材の温度は速く上昇してしまい、筐体の温度上昇を遅らせる効果を十分に発揮することができないという課題がある。

そこで、本発明の目的は、動画撮影時の外装部材の温度上昇を遅らせる効果を十分に発揮できる蓄熱材の配置を有する撮像装置を提供することである。

本発明の撮像装置は、外装部材と、熱源となる電子部品と、該電子部品と熱的に接続される熱拡散部材と、該熱拡散部材と熱的に接続される蓄熱部材を備え、前記熱拡散部材は前記外装部材の内面の少なくとも一部の領域に沿うように配置され、少なくとも一部が熱的に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、撮影時の外装部材の温度上昇を遅らせる効果を十分に発揮できる蓄熱材の配置を有する撮像装置を提供することができる。

実施例１におけるカメラ本体を示す模式図。 実施例１における外装部材に対する潜熱蓄熱材の温度上昇遅延効果のイメージを示す図。 実施例１におけるカメラ本体の内部を示す断面模式図。 実施例１におけるヒートスプレッダ、ヒートパイプ、蓄熱部材の配置を示す模式図。 実施例１におけるヒートスプレッダと蓄熱部材の配置の変形例を示す断面模式図。 実施例１における蓄熱部材の形態を示す断面模式図。 実施例１における伝熱経路を示す概念図。 実施例１における外装部材の温度上昇のイメージを示す図。 実施例２におけるヒートスプレッダの構成を示す断面模式図。 実施例３におけるカメラ本体及びバッテリグリップの構成を示す部分断面模式図。

［実施例１］
以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１から図８を用いて、本発明の実施例１について説明する。図１は本発明における撮像装置に相当するデジタルカメラの模式図であり、図１（ａ）は前面（撮像光軸上の光源方向）から見た図、図１（ｂ）は背面（前面の反対側の面）から見た図である。なお、本実施例におけるデジタルカメラは、コンパクトカメラやレンズ交換式カメラ、ビデオカメラ、ウェアラブルカメラ、監視カメラ、車載カメラ等でも構わない。

カメラ本体１は、カメラの外装を形成し、撮影時にユーザーが把持する外装部材２と、撮影対象からの光を取り込むレンズ鏡筒３および撮影画像のプレビューや記録画像の表示等を行う液晶モニタ４を備えている。更に、レリーズやズーム、モード選択・決定といった基本的な撮影に関わる操作を行うためのレリーズボタン５及びズームレバー６、モードダイヤル７、操作ボタン群８（図１中では代表として録画ボタンを指している）を備えている。

また、カメラ本体１はその内部に、レンズ鏡筒３を通過した光を受け取り、光電変換を行う撮像素子９と、撮像素子９で得られたデータを処理する画像処理ＩＣ１０及びデータの通信や記録等を行う複数のＩＣ・回路素子を搭載したメイン基板１１を備えている。加えて、暗所で撮影を行うためのストロボユニット１２と、その発光を行うためのストロボコンデンサ１３を備えている。また、バッテリを収納するための、不図示のバッテリボックス１４（後述する図３に示す）を備えている。レンズの光軸１５は紙面垂直方向にレンズから撮像素子の中心を通過する軸として定義される。カメラ本体１はその他にも撮影に関わる多くの機能を備えているが、本発明の要部ではないので図示及び説明を省略する。

動画撮影を行う場合、ユーザーはまずモードダイヤル７を操作し、カメラの機能を動画撮影モードに設定する。その後、操作ボタン群８中の録画ボタンを押して撮影を開始する。撮影中はカメラ本体１内で不図示のシャッターが常時開となり、撮像素子９が連続的に受光、光電変換を行う。更に、得られたデータをメイン基板１１上の画像処理ＩＣ１０を主とする複数のＩＣ・回路素子が連続的に処理・記録することで、動画データが作成される。

上記のように、動画撮影時は撮像素子９や画像処理ＩＣ１０、メイン基板１１上のＩＣ・回路素子が連続的に動作するため、電力を多く消費し、これらの部分で大きい熱が発生する。この熱はカメラ本体１の内部部品及び内部空気を経由して外装部材２に伝わり、その後外装部材の表面における対流や放射によってカメラ外へと放出されるが、その過程で一部の熱は外装部材２に蓄えられ、温度を上昇させる。ゆえに、動画撮影時は外装部材２が高温になりやすく、カメラをより安全に使用するためには、この温度上昇を抑えることが重要となっている。

ここで、長時間の動画撮影を行った場合、外装部材２の温度は無限に上昇するわけではなく、高温になるほど徐々にその上昇速度は鈍り、やがてある値で定常となる。これは、外装部材２が高温になるほど、表面における対流や放射によって放出される単位時間あたりの熱量が多くなるためである。すなわち、外装部材２の温度が上昇し、放熱量が徐々に多くなり、伝わってくる熱量と等しくなった時点で温度は定常に至る。

また、外装部材２の温度が上昇する速度、すなわち温まりやすさは、カメラ本体１の熱容量によって変化する。熱容量は、材料が単位温度上昇する際に蓄える熱量を示す物性値である。この値が大きい程、温度を上昇させるにはより多くの熱量を必要とするようになるため、外装部材２は温まりにくくなり、温度上昇を遅らせることができるようになる。

カメラ本体１の熱容量は、蓄熱部材を搭載することで大きくすることができる。更に、この蓄熱部材は潜熱蓄熱材を含有することが望ましい。潜熱蓄熱材は蓄熱材の一種であり、物質が融解する際に多量の潜熱を吸収する現象を利用して、見かけ上の熱容量を大きくした材料である。カメラの温度上昇を遅らせるために適当な、常温以上の融点を有する潜熱蓄熱材として代表的なものには、有機系のパラフィンや、無機系の硫酸ナトリウム塩十水和物、酢酸ナトリウム塩三水和物、チオ硫酸ナトリウム五水和物等がある。

図２は動画撮影時の外装部材の温度上昇のイメージを示すグラフである。図２（ａ）は蓄熱部材として潜熱蓄熱材を搭載しないカメラ、図２（ｂ）は潜熱蓄熱材を搭載したカメラを示している。潜熱蓄熱材を搭載しない図２（ａ）の場合は外装部材の温度は連続的に上昇する。それに対し潜熱蓄熱材を搭載した図２（ｂ）の場合は、最初は潜熱蓄熱材を搭載しない図２（ａ）の場合と同様に温度が上昇するものの（Ｔｅｒｍ Ｉ）、途中で内部の潜熱蓄熱材の温度が上昇して融点に達し、融け始めると多量の潜熱を吸収する。そのため、外装部材の温度上昇は鈍るようになる（Ｔｅｒｍ ＩＩ）。その後、潜熱蓄熱材が融け終わると、外装部材の温度は再び急激に上昇するが（Ｔｅｒｍ ＩＩＩ）、結果として外装部材の温度上昇は大きく遅延することになる。これにより、安全に動画撮影を行うことが可能な時間を延ばすことができる。

本実施例では、上記の潜熱蓄熱材を含有する蓄熱部材をカメラ本体１に搭載した上で、その外装部材に対する温度上昇遅延効果（以降、単に遅延効果と呼称する）が長く得られるようにする構成を採ることで、目的を達成している。続いてその詳細を説明する。

図３はカメラ本体１を鉛直上方向から見た断面模式図である。カメラ本体１はその内部に熱拡散部材に相当するヒートスプレッダ２１と、熱伝導部材に相当するヒートパイプ２２、及び蓄熱部材２３を備えている。図４にこれらの配置をカメラ本体１の背面側から見た模式図を示す。なお、この模式図は便宜上、立体構造を有するヒートスプレッダ２１や蓄熱部材２３、外装部材２を平面展開している。

ヒートスプレッダ２１は、熱を平面方向に効率よく拡散させるための部材であり、熱伝導率の高い銅やアルミニウム等の板金により形成される。ここで、カメラの外装部材は通常、各種強度や外観を優先して、マグネシウム合金や繊維強化プラスチックが用いられることが多いため、ヒートスプレッダ２１の熱伝導率は外装部材２の熱伝導率よりも高くなっている。ヒートスプレッダ２１の熱拡散面のうち、片面にはヒートパイプ２２と、単数又は複数の蓄熱部材２３が共に熱的に接続されている。便宜上、以降はこの面を蓄熱材面と呼称する。また、対向するもう一方の面を外装面と呼称する。

ヒートスプレッダ２１は、外装面が外装部材２の内面の一部の領域と若干の間隔を持って沿うように形成、配置されており、両端部が締結部材２５によって外装部材２の内面に形成されたボス部に固定されている。更に、外装面は熱伝導シート２４を介して外装部材２の内面と接触している。

熱伝導シート２４は弾性に富んだシリコンポリマーに熱伝導性のセラミックを加えた材料であり、ヒートスプレッダ２１と外装部材２の界面の凹凸を吸収し、密着させることで熱抵抗を小さくする役割を果たす。これにより、ヒートスプレッダ２１と外装部材２は熱的に接続される。なお、この際、ヒートパイプ２２の接続部の裏側の領域は温度が高いために、熱伝導シート２４を介在させず、外装部材２とは接続していない。以上より、ヒートスプレッダ２１はヒートパイプ２２から伝わる熱を拡散し、蓄熱部材２３と外装部材２に同時に熱を伝える役割を果たす。

ここで、仮にヒートスプレッダ２１を用いずに、ヒートパイプ２２を外装部材２に直接接続した場合、外装部材２の熱伝導率はヒートスプレッダ２１よりも低いため、熱が拡散されにくい。そして、外装部材２の表面に局所的に温度が高い部分（ヒートスポット）を生じてしまうため、本実施例ではヒートスプレッダ等の熱拡散部材を設けている。なお、この熱拡散部材はヒートスプレッダ２１のような専用の目的で追加する部材に限らずともよい。例えばカメラ本体１内で各部品を連結し、剛性を確保する役割を果たしている不図示のメインフレーム等の在来の部材がその役割を兼ねてもよい。

ヒートパイプ２２は、熱を長手方向に効率よく伝えるための部材であり、銅等の熱伝導率の高いパイプ中に揮発性の高い液体を封入されて成る。ヒートパイプ２２の片方の端部は、熱源となる電子部品に相当する撮像素子９と画像処理ＩＣ１０に対して、放熱シリコン等の熱伝導性接着剤により熱的に接続されている。更に、もう一方の端部は、ヒートスプレッダ２１の蓄熱材面の中央付近に対して、半田付けにより熱的に接続されている。これにより、ヒートパイプ２２は撮像素子９や画像処理ＩＣ１０で発生した熱を効率よくヒートスプレッダ２１に伝える役割を果たす。

ここで、ヒートパイプはその原理上、伝熱方向を重力方向上向きとした場合に高い効果が得られるが、カメラ内における取り回しや、横位置・縦位置の両方の撮影スタイルに対応すべきことを考慮すると、どの方向でも使用できるようにすることが望ましい。よって、管内を毛細管構造（ウィック）とした物や、自励振動型等の対策が施された物を用いることが望ましい。

または、熱伝導率の高いグラファイトシートや、銅等の棒材や板材を替わりに用いてもよい。これらはヒートパイプと比べて熱抵抗が大きいものの、向きによる伝熱効率の低下がないため活用することができる。更に、銅材を用いる場合は、ヒートスプレッダ２１と一体で作製し、熱拡散部材と熱伝導部材の役割を兼ねるようにしてもよい。

なお、本実施例においては、撮像素子９や画像処理ＩＣ１０から離れた箇所にヒートスプレッダ２１と蓄熱部材２３の組合せ（以下、蓄熱ユニットと呼称する）を配置したためにヒートパイプ２２を用いて熱を伝えているが、これは必須の構成ではない。すなわち、可能である場合は撮像素子９や画像処理ＩＣ１０とヒートスプレッダ２１を直接熱的に接続してもよい。

一般に、カメラ内における撮像素子は、図３に示すように光軸上のレンズ鏡筒の背面に位置し、また液晶モニタと対向するため、この部分に蓄熱ユニットを配置することはカメラ本体の薄型化を困難にするので好ましくない。また、液晶モニタは熱源でもあるため、ヒートスプレッダの外装面の接続先としてもふさわしくない。ゆえに本実施例では、ヒートパイプ２２を用いて熱を光軸１５の垂直方向に移動させる構成をとっている。しかし、可能である場合には、図５に示すように撮像素子９や画像処理ＩＣ１０等の熱源をヒートスプレッダ２１に直接接続してもよい。この場合、ヒートパイプ２２を省略できるため、熱をより効率よくヒートスプレッダ２１に伝えることができ、また、コストの削減も図ることができる。

蓄熱部材２３は、熱を多く蓄えるための部材であり、パラフィンや無機水和塩等の常温以上の融点を有する潜熱蓄熱材を含んでいる。図６（ａ）から図６（ｃ）に蓄熱部材２３の形態の例を示す。まず、図６（ａ）は薄いアルミ等の金属、又は樹脂製のフィルムからなる容器２３ｂに潜熱蓄熱材２３ａを充填し、開口部２３ｃを閉じて密封することで蓄熱部材２３を形成した物である。薄いフィルムを用いることで、容器２３ｂは任意の形状に加工可能であり、また、内部の潜熱蓄熱材２３ａに熱を伝えやすいため、本実施例における用途に適している。

一方、容器２３ｂは金属や樹脂を切削加工やモールド加工、プレス加工等により形成した物を用いてもよい。その場合、平均的な容器の厚みは大きくなるため、相対的には内部に熱を伝えにくくなるものの、パッケージとしての強度を確保しやすくなり、また、平滑面を形成しやすいため、ヒートスプレッダ２１に対して密着させやすくなるといった利点が得られる。なお、どちらの場合も潜熱蓄熱材２３ａは熱伝導率が０．２−１．０ Ｗ／ｍＫ程度と低く、熱の伝わりが悪いため、容器の形状はなるべく薄く、ヒートスプレッダ２１に対して広い面積で密着するような形状とすることが望ましい。更に、容器の内部に熱交換面積を拡大するためのフィンを設けてもよい。

次に、図６（ｂ）は樹脂やゴムの基材２３ｄ中に潜熱蓄熱材２３ａを添加することで、蓄熱部材２３を形成した物である。樹脂やゴムの成型過程で添加可能なカプセル形状の潜熱蓄熱材が現在、製造・販売されているため、これを利用することで、蓄熱性を持つ様々な形状の樹脂やゴム部材を形成することができる。なお、基材の樹脂やゴムについても、潜熱蓄熱材と同様に熱伝導率が低く、熱の伝わりが悪いため、成型過程で熱伝導性のカーボンやセラミック等のフィラーやパウダーを併せて添加するとよい。これにより、熱伝導性を改善し、潜熱蓄熱材に熱をよく伝えることができるようになる。

以上の図６（ａ）や図６（ｂ）に示す蓄熱部材２３は、ヒートスプレッダ２１の蓄熱材面に対して、熱伝導性接着剤等を用いて密着させることで利用することができる。一方、蓄熱部材２３は図６（ｃ）に示すように、ヒートスプレッダ２１に直接潜熱蓄熱材を充填した一体の構造としてもよい。この場合、ヒートスプレッダ２１と蓄熱部材２３の界面の熱抵抗がなくなるため、潜熱蓄熱材２３ａに効率よく熱を伝えることができる。

以上のいずれかの方法、若しくは要旨に沿った別の方法により蓄熱部材２３を形成し、ヒートスプレッダ２１に密着させることで、蓄熱部材２３はヒートスプレッダ２１に伝わってきた熱を吸収し蓄える役割を果たす。

以上で説明した構成により、熱源で発生した熱がヒートパイプ２２によりヒートスプレッダ２１へと伝えられ、そこから蓄熱部材２３に蓄えられる経路と、外装部材２を経由してカメラ外に放出される経路の２通りの伝熱経路が形成される。これにより、蓄熱部材へ熱を伝えつつ、同時に外装部材から熱を放出させることが可能になる。

図７に伝熱経路の概念図を示す。図７（ａ）は従来の構成における伝熱経路の概念図を示し、図７（ｂ）本実施例の構成における伝熱経路の概念図を示す。図７（ａ）の従来の構成においては、例えば蓄熱材が外装部材の内面に塗布されていたことにより、熱源で発生した熱は一旦蓄熱部材に伝わった後、外装部材に伝わり、その後外部に放出される。これより蓄熱部材は伝熱経路に対して直列に接続される。一方、図７（ｂ）の本実施例の構成においては、熱の流れは熱拡散部材で分岐し、蓄熱部材と外装部材にそれぞれ伝わる。これより蓄熱部材は伝熱経路に対して並列に接続される。本実施例においては、後者の並列接続の構成をとることで、蓄熱部材中の潜熱蓄熱材の遅延効果を長く得ることができる。次にその詳細を説明する。

図８はカメラ本体１の外装部材２の温度上昇のイメージを示すグラフである。図８（ａ）は従来の構成における外装部材２の温度上昇のイメージを示し、図８（ｂ）は本実施例の構成における外装部材２の温度上昇のイメージを示す。動画撮影を開始すると、図８（ａ）の従来の構成においては、熱源から発生した熱は一旦蓄熱部材に伝わった後、外装部材に伝わるのに対して、図８（ｂ）の本実施襟の構成においては、熱源から発生した熱が蓄熱部材と外装部材に同時に伝わる。

よって、図８（ａ）の従来の構成の方が蓄熱部材の温度が速く上昇し、外装部材の温度が相対的に低い時点（Ｔ_Ｌ）で内部の潜熱蓄熱材が先に融け始める。これにより外装部材の温度上昇が鈍る。一方、図８（ｂ）の本実施例の構成では、外装部材の温度がより高い時点（Ｔ_Ｈ）で潜熱蓄熱材が融け始め、外装部材の温度上昇が鈍る。これより、潜熱蓄熱材の遅延効果が得られる間の、外装部材表面からの放熱量は図８（ｂ）の本実施例の方が多い。

よって、図８（ｂ）の本実施例の方が単位時間に蓄熱部材に伝わる熱量が少ないため、潜熱蓄熱材が融け終わるまでに、遅延効果が得られる時間（Ｔｅｒｍ ＩＩ）が長くなる。結果として、外装部材が所定の温度Ｔ_Ｃに到達するまでの時間は図８（ｂ）の方が大幅に長くなる。

以上のように本実施例では、従来の構成と比べて蓄熱部材中の潜熱蓄熱材の遅延効果をより長く得ることができる。

上記の説明を鑑みると、本実施例の構成によりカメラの熱設計を行う際には、到達時間を延ばしたい外装部材の温度（例えば安全上の規格上限温度）に対して、なるべく直前の温度の時点で蓄熱部材中の潜熱蓄熱材が融けて遅延効果を発揮することが望ましい。そのためには、潜熱蓄熱材の融点と、ヒートスプレッダと外装部材、又は蓄熱部材の間の熱抵抗（以下、それぞれＲ１、Ｒ２とする）を適切に設定・調整するとよい。

これらの設定・調整を行うにあたり、まず、潜熱蓄熱材については、現在多様な融点の潜熱蓄熱材が製造・販売されているため、適切な製品を選定すればよい。次に、熱抵抗Ｒ１、Ｒ２については、カメラ内の熱を速やかに逃がすために、共になるべく小さくすることが望ましく、更に、Ｒ１をＲ２よりも若干小さくするとよい。これにより、蓄熱部材へ熱を伝える傍らで、外装部材を経由した放熱を促進することができる。ただし、Ｒ１とＲ２の差が大きいと、蓄熱部材に熱が伝わらなくなり、遅延効果の効き具合が悪くなるため、Ｒ１を小さくする場合はＲ２も併せて小さくする必要がある。

ここで、蓄熱部材中の潜熱蓄熱材は熱の伝わりが悪いため、一般にＲ１よりもＲ２の方が小さくし難い傾向にある。よって、まずは先に述べた蓄熱部材２３の熱伝導性を改善する工夫を施し、Ｒ２の値をなるべく小さくした上で、ヒートスプレッダ２１と外装部材２の界面の熱伝導シート２４を介した接触面積を調整し、Ｒ１の値を合わせるようにするとよい。本実施例におけるヒートスプレッダ２１と蓄熱部材２３、熱伝導シート２４、外装部材２の形状及び配置は、以上の指針に基づき考案されたものである。

以上、本実施例においてはヒートスプレッダの大きさや、蓄熱部材に充填する潜熱蓄熱材の質量等を指定しなかったが、これらは製品の仕様や、内部の空きスペース等の各種の要件を考慮して、自由に構成して構わない。また、ヒートスプレッダと蓄熱部材の組合せは、外装部材の内面における特定の１箇所だけではなく、複数の箇所に分割して配置、接続しても構わない。更に、ヒートパイプを接続する熱源は、本実施例で説明した撮像素子９や画像処理ＩＣ１０だけに限らず、他の素子や、カメラ内における高温部分に接続しても構わない。

［実施例２］
次に、図９を用いて実施例１の変形例に相当する実施例２について説明する。本実施例における撮像装置は、ヒートスプレッダ２１を除き実施例１と同一の構成を有しているため、それらの部分の図示及び説明は省略する。

実施例１においては、撮像素子９や画像処理ＩＣ１０等の熱源と外装部材２をヒートパイプ２２、ヒートスプレッダ２１、熱伝導シート２４を経由して熱的に接続している。よって、仮に衝撃等により蓄熱部材２３がヒートスプレッダ２１から離間した場合、外装部材２が不意に高温になる可能性が存在する。また、通常使用時も蓄熱部材中２３中の潜熱蓄熱材が融け終わった後は蓄熱効果が減少するため、外装部材２は高温になりやすい。したがって、上記のような状態に至る場合は、ヒートスプレッダ２１から外装部材２に至る熱抵抗を大きくして、熱が伝わり難くなるようにするフェールセーフ構造とすることが望ましい。

そのための手法として、例えばヒートスプレッダ２１を形状記憶合金や異種金属同士を貼り合わせたバイメタルにより形成し、熱拡散面内の略両端部を外装部材に対して固定する手法が考えられる。そして、外装部材２が一定以上の高温に至るような場合には、ヒートスプレッダ２１が外装部材２から熱的に離間するように変形する構成とする。この場合、ヒートスプレッダ２１は、自身もしくは外装部材２が所定温度未満である場合は、図９（ａ）に示すように、外装部材２の側を弧とする弓形状をとり、熱伝導シート２４を介して外装部材２と熱的に接続されるような構成とする。

一方、自身もしくは外装部材２が所定温度以上である場合は、図９（ｂ）に示すように、外装部材２の側を弦とする弓状に反るように変形することで、熱伝導シート２４から離間し、外装部材２との熱的接続が解除されるような構成とする。以上の手法を採ることで、外装部材２が高温に至るような場合に、ヒートスプレッダ２から外装部材２に至る熱抵抗を増加させることができ、外装部材２の過熱を防ぐことができる。この手法は電力を消費するアクチュエータや、複雑な制御を必要とせず、また、ヒートスプレッダ２１と熱伝導シート２４の物理的な接触を断つことで熱抵抗を大きくしているため、簡便かつ効果が高いという特徴がある。

なお、上記の手法を採る場合は、ヒートスプレッダ２１の変形に伴い発生する応力を緩和するため、締結部材２５による固定部、及び蓄熱部材２３との接着面には、弾性に富む締結部材及び接着部材をそれぞれ介在させるとよい。また、締結部材２５による固定部は、外装部材２への熱伝導を遮断するために、ワッシャ等の断熱部材も併せて介在させるとよい。

上記の構成の他にも、例えばヒートスプレッダ２１自体には感温変形性を持たせず、他の感温変形性を有する部材やアクチュエータ等を追加し、外装部材２の高温時にはこれらの部材がヒートスプレッダ２１を変形させるような構成としてもよい。この場合はヒートスプレッダ２１を実施例１の場合と同様に、銅やアルミ等の熱伝導率の高い単一の金属で形成することができるため、良好な熱拡散性を確保することができるという特徴がある。

以上の構成により、外装部材２の過熱を防ぐフェールセーフ構造を実現することができ、より安全な撮像装置を提供することができる。

［実施例３］
次に、図１０を用いて実施例１の変形例に相当する実施例３について説明する。

実施例１では、カメラ本体１内にヒートスプレッダ２１と蓄熱部材２３の組合せ（蓄熱ユニット）を配置したが、これらを配置する箇所はカメラ本体１内に限らなくともよい。すなわち、その他の周辺機器内に蓄熱ユニットを配置し、そこへヒートパイプを用いてカメラ内で発生する熱を伝える構成としても構わない。

このような構成をとることで、カメラ本体１を小型・軽量化することができ、必要な時にのみ前記周辺機器を蓄熱装置として接続するという使い方ができる。以上の用途に適した周辺機器として、例えばレンズ交換式カメラに接続し、縦位置撮影とバッテリ容量の増加を可能にするバッテリグリップがある。本実施例ではこのバッテリグリップ内に蓄熱ユニットを配置する構成について説明する。

図１０は、撮像装置に相当するカメラ本体１に、バッテリグリップ１０１を接続した構成を示す部分断面模式図である。バッテリグリップ１０１は、縦位置撮影を行うために把持する外装部材１０２と、不図示の操作ボタン群、及び大容量バッテリ１０３を備えている。バッテリグリップ１０１には外殻の突出部１０２ａが形成されており、これをカメラ本体１のバッテリボックス１４内に挿入した上で、カメラネジ１０４によりカメラ本体１に接続、固定して使用する。

ここで、突出部１０２ａは電気接点１１７を有しており、これがカメラ内の電気接点１７と接続されることで、縦位置撮影時の各種操作信号の通信、及びバッテリ１０３からの給電を行うことができる。なお、カメラ本体１及びバッテリグリップ１０１の内部の各種電気配線は本実施例の要部ではないので、図１０中には示していない。

上記の構成に加えて、バッテリグリップ１０１は内部に、ヒートスプレッダ１２１とヒートパイプ１２２、蓄熱部材１２３を備えている。これらは実施例１におけるヒートスプレッダ２１とヒートパイプ２２、蓄熱部材２３にそれぞれ相当し、ヒートパイプ１２２の片端と蓄熱部材１２３はそれぞれヒートスプレッダ１２１に熱的に接続さる。また、ヒートスプレッダ１２１は熱伝導性シート１２４を介して外装部材１０２に熱的に接続されている。更に、バッテリグリップ１０１の突出部１０２ａには熱伝導率の高い銅等による熱的接点１１８が形成されており、ヒートパイプ１２２のもう一方の端部が半田付けにより熱的に接続されている。

カメラ本体１のバッテリボックス１４の壁面には、バッテリグリップ１０１を接続した際に熱的接点１１８と接触する部分に熱的接点１８が形成されている。更に、この熱的接点１８と、撮像素子９等の熱源がヒートパイプ２２により熱的に接続されている。これにより、熱源で発生した熱はヒートパイプ２２を経由して熱的接点１８に伝えられる。

以上の構成をとることで、カメラ本体１内の熱源で発生した熱をヒートパイプ２２、熱的接点１８，１１８、ヒートパイプ１２２を経由して、バッテリボックス１０１内のヒートスプレッダ１２１に伝えることができる。そして、バッテリグリップ側で蓄熱部材１２３への蓄熱と、外装部材１０２を経由した放熱を同時に行うことが可能となる。これにより、カメラ本体１の外装部材２と、バッテリグリップ１０１の外装部材１０２の温度上昇を共に遅らせることが可能となる。

ここで、熱的接点１８と熱的接点１１８は別体の部品であるため、これらの間の熱抵抗は一般に大きく、上記の伝熱経路中で効率が悪い（大きい温度差が発生してしまう）部分となる。よってこの部分の熱抵抗を下げる対策をとることが望ましい。そのような対策としては、両者の接触面積を大きくすることの他に、片方もしくは両方の接点を板バネ形状とし、強い接触圧で密着させることが考えられる。

なお、本実施例ではカメラ側の熱的接点１８をバッテリボックス１４の壁面に形成したが、このようにカメラ本体１の奥まった部分に熱的接点１８を設けることで、バッテリグリップ１０１を接続せずに動画撮影を行う。そして、熱的接点１８の温度が上昇した場合も、ユーザーが不意に触れてしまうことを防止することができる。

以上、図１から図１０を用いて実施例１から３について説明したが、本発明はこれらの例に限らず、その要旨の範囲内で自由に変形して適用することが可能である。例えば、実施例１ではカメラ本体１内に、実施例３ではバッテリグリップ１０１内にそれぞれ蓄熱ユニットを配置したが、これらを搭載する筐体は１つに限る必要はなく、両方に搭載してもよい。これによりカメラ単体でも外装部材の温度上昇が抑えられつつ、バッテリグリップを接続することでより大きな効果を得ることができる。

１ カメラ本体
２ 外装部材
３ レンズ鏡筒
４ 液晶モニタ
９ 撮像素子
１０ 画像処理ＩＣ
１５ 光軸
２１ ヒートスプレッダ
２２ ヒートパイプ
２３ 蓄熱部材
２３ａ 潜熱蓄熱材
２４ 熱伝導シート

Claims (10)

1. 外装部材と、
   熱源となる電子部品と、
   該電子部品と熱的に接続される熱拡散部材と、
   該熱拡散部材と熱的に接続される蓄熱部材を備え、
   前記熱拡散部材は前記外装部材の内面の少なくとも一部の領域に沿うように配置され、少なくとも一部が熱的に接続されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記電子部品で発生した熱を前記熱拡散部材に伝導する熱伝導部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記熱伝導部材は前記電子部品が発生する熱を、撮像装置の撮像光軸に対して垂直方向に伝導させることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記熱拡散部材は前記外装部材より熱伝導率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記熱拡散部材から前記外装部材に至るまでの熱抵抗が、前記熱拡散部材から前記蓄熱部材に至るまでの熱抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記蓄熱部材は、融点が常温以上である潜熱蓄熱材を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記蓄熱部材は、前記潜熱蓄熱材を金属又は樹脂製の容器に充填して構成されることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記蓄熱部材は、前記潜熱蓄熱材を添加した樹脂又はゴム部材であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
9. 前記熱拡散部材は、前記外装部材の温度が所定温度以上となる場合に、前記外装部材との熱的接続が解除、若しくは弱められるように変形し、前記外装部材に至るまでの熱抵抗が大きくなることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
10. 前記熱拡散部材は形状記憶合金、若しくは異種金属同士を貼り合わせたバイメタルにより形成され、
    前記熱拡散部材は熱拡散面内の略両端部を前記外装部材に対して固定され、
    前記熱拡散部材は前記外装部材の温度が所定温度未満である場合に、熱拡散面が前記外装部材の側を弧とする弓形状を呈し、熱伝導部材を介して前記外装部材と熱的に接続するように配置され、
    前記熱拡散部材は前記外装部材の温度が所定温度以上である場合に、熱拡散面が前記外装部材の側を弦とする弓状に変形し、前記外装部材との熱的接続が解除、若しくは弱められることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。

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