JP4137104B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部との間で無線通信を行う機能を有する撮像装置において通信機能部分から発する熱の放熱を行う場合に適用して好適な撮像装置に関する。

従来、アンテナによる通信機能を減衰させないように、外側が金属製の本体部に対して通信機能部を金属以外の部材により形成し、該通信機能部をグリップ部やレンズキャップ部に配置した構造の撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、アンテナによる通信機能は人体による影響が大きいため、人体による影響を回避すべく、撮像装置部のシャッタボタンの配置箇所から離間させ且つ撮像装置部の上方側に通信装置部を配置した構造の撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−３３３３０７号公報 特開２００４−５６７１１号公報

近年、通信機能を有する撮像装置では、通信部の通信機能を増大するために、大きい電力を消費しながら通信機能を作動させるように設計されているため、通信部は大きな発熱源となっている。従って、いかに電子機器本体を大型化することなく且つ人体に影響を及ぼさないように通信部の冷却を行い、アンテナ特性を減衰させずに通信機能を満たすかが課題になっている。

上記特許文献１記載の技術においては、アンテナ特性が減衰しにくい構成を可能としているが、通信機能部をグリップ部に配置した場合は、人体が直接接触する場所であるため放熱効果が得られず、積極的な放熱処理も不可能である。また、上記特許文献２記載の技術においても、撮像装置部と通信装置部との間には空間がないため、通信装置部の冷却を行うことができないという問題がある。

本発明の目的は、大型化することなく通信機能部分の放熱を的確に行うことを可能とし、通信特性を減衰させず通信機能を満たすことを可能とした撮像装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像する撮像素子が配設される本体ユニットと、アンテナ部及びモジュール部が配置されるアンテナモジュール基板と、前記アンテナモジュール基板を保持するとともに、前記本体ユニットに連結されることで、前記本体ユニットとの間に通気可能であってかつ使用者が直接触れることのできない寸法の空間部を形成する基部と、前記空間部に配置され、前記アンテナモジュール基板からの熱を放熱する熱伝導部材とを有することを特徴とする。

本発明によれば、電子機器を大型化することなく通信機能部分の放熱を的確に行うことが可能となる。更に、通信特性を減衰させず通信機能を満たすことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成を示す正面図、図２は、撮像装置の各部品の構成を示す分解斜視図、図３は、撮像装置の構成と座標系を示す斜視図である。図４は、撮像装置の基部の構成を示す斜視図、図５は、撮像装置のアンテナカバーの構成を示す斜視図、図６は、撮像装置のアンテナモジュール基板の構成を示す斜視図である。

図１乃至図６において、撮像装置は、基部１、アンテナカバー２、アンテナモジュール基板３、基板４、トップカバー７、リアカバー８、メインフレーム９、フロントカバー１０、ボトムカバー１１、空間部１２、熱伝導部材１３、鏡筒１４、つなぎ上側部１６、つなぎ下側部１７を備えている。

本実施の形態では、撮像装置は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）や無線ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の無線通信機能を搭載し、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとを２箇所の連結部（つなぎ上側部１６、つなぎ下側部１７）で連結した構造を有する。更に、撮像装置の小型化を図りながら通信ユニットの放熱を行うため、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの２箇所の連結部の間に通気可能な空間部１２を配設し、各々の連結部において異なる固定方法をとっている。また、撮像装置の筐体を構成する上記各カバーは合成樹脂等の金属以外の部材を使用し、アンテナ特性を減衰させることなく通信機能を満たすようにしている。

先ず、撮像装置の撮像装置本体ユニット及び通信ユニットの各部の構成について詳細に説明する。撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の連結構造及び空間部１２については後述する。

撮像装置は、フロントカバー１０、リアカバー８、トップカバー７、ボトムカバー１１により外装（外側筐体）が構成されている。撮像装置本体ユニットは、撮像装置の骨組みとなるメインフレーム９をフロントカバー１０、リアカバー８、トップカバー７、ボトムカバー１１で覆ったものである。メインフレーム９には、鏡筒１４、基板４、表示部、バッテリ収納部、被写体像を撮像する撮像素子（以上不図示）等の部品が組み込まれる。通信ユニットは、基部１にアンテナモジュール基板３を固定し、アンテナカバー２で覆ったものである。基部１とアンテナカバー２は撮像装置本体に対し溶着或いは接着により固定されるが、スナップフィット構造による固定を用いることも可能である。

基部１は、アンテナモジュール基板３を保持すると共にアンテナカバー２と組み合わされる直方体形状に形成されており、長手方向一方の端部（上端部）に配設された爪部１ａと、長手方向他方の端部（下端部）に配設されたネジ固定部１ｂとを備えている。また、基部１の上端部及び下端部は、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとを連結する、つなぎ上側部１６及びつなぎ下側部１７を構成している。基部１は、つなぎ上側部１６がメインフレーム９に対しネジ固定部１ｂを介してネジ５により固定され、つなぎ下側部１７がメインフレーム９に対し爪部１ａの係合により固定される。

アンテナカバー２は、アンテナモジュール基板３を保持する基部１を囲う形状に形成されており、長手方向一方の端部（上端部）に配設された爪部２ａと、長手方向他方の端部（下端部）に配設されたネジ固定部２ｂとを備えている。アンテナカバー２は、基部１のつなぎ上側部１６に対し爪部２ａにより固定され、基部１のつなぎ下側部１７に対しネジ固定部２ｂを介してネジ６により固定される。これにより、アンテナカバー２は、基部１と、トップカバー７、ボトムカバー１１、メインフレーム９等からなる撮像装置本体ユニットに固定される。

アンテナモジュール基板３は、アンテナ部３ａ、モジュール部３ｂ、コネクタ部３ｃが実装されている。アンテナ部３ａは、上記無線ＬＡＮ或いは無線ＵＳＢ等の無線通信機能を担う。モジュール部３ｂは、無線通信機能を担う部品が実装される電力消費の大きな基板部であり、アンテナモジュール基板３の発熱領域となっている。そのため、モジュール部３ｂの背面は基部１と密着させ、基部１より外側に位置する空間部１２に配置された熱伝導部材１３に放熱することで、外気による冷却を行う。コネクタ部３ｃは、メインフレーム９に組み込まれた基板４が接続される。

基板４は、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとを電気的に接続するものであり、基部１のつなぎ下側部１７の内側に沿った状態で、且つ基部１とメインフレーム９とをつなぐ位置に形成されるクリアランス部に配置される。クリアランス部は、基部１のつなぎ下側部１７をネジによる固定ではなく爪部１ａによりメインフレーム９に係合することで形成される。基部１とメインフレーム９との係合構造により、基部１とメインフレーム９とをつなぐ位置に、基板４を通すクリアランス部を確保することが可能となる。

次に、撮像装置の撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の連結構造及び空間部１２について説明する。

本実施の形態では、図１に示すように、撮像装置の上面部及び下面部の２箇所、即ち、基部１の長手方向上端部のつなぎ上側部１６及び長手方向下端部のつなぎ下側部１７を介して、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとをつなぐ（連結する）構造としている。該連結構造により、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間には、撮像装置の正面側から背面側に向けて貫通する空間部１２が形成される。撮像装置における空間部１２の貫通方向は、図３に示す座標系１５のＺ方向となる。また、空間部１２の一部には、アンテナモジュール基板３の発熱源であるモジュール部３ｂの放熱を行うための熱伝導部材１３を配置している。

撮像装置の各部品の組立時において、ネジの固定に使用する使用空間が大きいネジ固定部１ｂを上端部に有する基部１と、同様に使用空間が大きいネジ固定部２ｂを下端部に有するアンテナカバー２とを組み合わせる。

即ち、基部１を、ネジ固定部１ｂによりメインフレーム９に固定し、爪部１ａによりメインフレーム９に固定する。また、アンテナカバー２を、爪部２ａにより基部１のつなぎ上側部１６に固定し、ネジ固定部２ｂにより基部１のつなぎ下側部１７に固定する。そして、アンテナカバー２により、アンテナモジュール基板３を保持する基部１を囲う。これにより、アンテナモジュール基板３の配置空間及び使用空間の縮小が可能となり、撮像装置全体の小型化を可能としている。

次に、撮像装置の撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の空間部１２に対する熱伝導部材１３の配置について説明する。

アンテナモジュール基板３の発熱源であるモジュール部３ｂに対応して、上記図１に示したように、空間部１２の一部にアルミ等を使用した熱伝導部材１３を配置している。これにより、アンテナモジュール基板３のモジュール部３ｂで発した熱を熱伝導部材１３を介して空間部１２に放散することができ、より効率的な放熱効果を得ることが可能となる。この場合、熱伝導部材１３は、空間部１２の幅と同様に６ｍｍ以下にすることにより、人体に触れない領域に配置することが可能であり、安全性も確保される。

次に、撮像装置のアンテナモジュール基板３のアンテナ部３ａのアンテナ特性について説明する。

一般に、通信機器のアンテナ特性は、通常、アンテナと金属物との間の距離が６ｍｍ以上離れていれば機能的な影響が出ないとされている。撮像装置の撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の空間部１２においては、空気等の気体の冷却効果を考えると、基部１の肉厚とアンテナモジュール基板３の板厚を除き、１ｍｍ以上の幅が適切な数値となってくる。

本実施の形態では、空間部１２の幅を、上記のアンテナ特性及び冷却効果を考慮した約１〜６ｍｍに設定している。これにより、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間をつなぎ上側部１６及びつなぎ下側部１７により連結した際に、撮像装置本体ユニットに対する通信ユニットの連結部分の強度を保ちながら空間部１２を囲う構成を実現している。これと共に、アンテナモジュール基板３のモジュール部３ｂにおける発熱の放熱部分である空間部１２に対する人体の接触を防止する構成を実現している。

図７は、アンテナ特性を示す図である。

図７において、横軸は無線の周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は利得（無線強度）（ｄＢ）を示し、グラフ中のパラメータであるｄは金属物とアンテナとの間の距離を示している。利得値は、マイナス方向に大きくなる（０からの差分値）に従い、無線強度が強くなることを意味し、無線の到達距離が伸びる、無線の送受信エラーが出なくなる、指向性がなくなる等の効果を示す数値となる。この場合、利得値が−１０ｄＢ以下の領域はアンテナの動作可能領域である。

一方、アンテナの近くに金属物が無い状態での特性は矢印（金属無し）で示しており、ｄ＝６の線図とほぼ一致する。そして、ｄ＝４.５、ｄ＝２と、金属物がアンテナに近づくに従い利得は減衰し、アンテナ特性の悪化を表す。このように、通信機器のアンテナ特性は、通常、アンテナと金属物との間の距離が６ｍｍ以上離れていれば機能的な影響が出ない。

ところで、通信機器の筐体を金属以外の部材で形成することにより、通信機能の減衰を防ぐことができる。しかし、通信機器の筐体を金属以外の部材で形成する場合、金属以外の部材として通常は合成樹脂材料（ＰＣ（Polycarbonates）やＡＢＳ樹脂等）を使用するが、合成樹脂材料は熱伝導率が低く放熱効果を得ることは困難である。

これに対し、本実施の形態では、撮像装置の筐体は合成樹脂等の金属以外の部材により形成し、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの２箇所の連結部の間に通気可能な空間部１２を配設し、空間部１２の一部に熱伝導部材１３を配設している。これにより、アンテナモジュール基板の３モジュール部３ｂから発した熱を熱伝導部材１３を介して空間部１２に放散することで、冷却することが可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとを基部１のつなぎ上側部１６及びつなぎ下側部１７を介して連結すると共に、撮像装置本体ユニットと通信ユニットと間に通気可能な空間部１２を配設している。これにより、撮像装置を大型化することなくアンテナモジュール基板３のモジュール部３ｂの放熱を的確に行うことが可能となると共に、アンテナ特性を減衰させず通信機能を満たすことが可能となる。

また、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の空間部１２の一部に熱伝導部材１３を配設している。これにより、アンテナモジュール基板３のモジュール部３ｂで発した熱を熱伝導部材１３を介して空間部１２に放散することができ、より効率的な放熱効果を得ることが可能となる。

また、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の空間部１２の幅をアンテナ特性及び冷却効果を考慮した約１〜６ｍｍに設定している。これにより、撮像装置本体ユニットに対する通信ユニットの連結部の強度を保った状態で空間部１２を囲う構成を実現することが可能となる。これと共に、放熱部分である空間部１２に対する人体の接触を防止する構成を実現することが可能となる。

また、撮像装置の各部品の組立時において、ネジの固定に使用する使用空間が大きいネジ固定部１ｂを上端部に有する基部１と、使用空間が大きいネジ固定部２ｂを下端部に有するアンテナカバー２とを組み合わせている。これに伴い、基部１とメインフレーム９とを連結する箇所に、基板４を通すクリアランス部を確保することが可能となり、アンテナモジュール基板３の配置空間及び使用空間の縮小が可能となる。これにより、撮像装置全体の小型化が可能となる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の空間部１２に熱伝導部材１３を配設する構成を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではない。空間部１２に熱伝導部材１３を配置する代わりに、ＰＣ等の樹脂材料からなる透明な導光部材を配置する構成してもよい。導光部材を配置した場合は、撮像装置の通信部（アンテナモジュール基板３のアンテナ部３ａ、モジュール部３ｂ）の無線通信中の動作を表示したり、通信状況の良否を表示したり、発熱による異常状態を表示したりする際に好適となる。

上記実施の形態では、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間を上端部及び下端部の２箇所で連結する構成を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではない。撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間の連結箇所は少なくとも２箇所以上であればよい。例えば、撮像装置本体ユニットと通信ユニットとの間を上端部と下端部とその間の中間部との３箇所で連結する構成してもよい。また、連結部である中間部に熱伝導部材を配設し、連結部と放熱部とを兼用する構成してもよい。

上記実施の形態では、電子機器として通信機能付き撮像装置を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではない。撮像装置以外の各種の通信機能付き装置に適用することも可能である。

本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成を示す正面図である。 撮像装置の各部品の構成を示す分解斜視図である。 撮像装置の構成と座標系を示す斜視図である。 撮像装置の基部の構成を示す斜視図である。 撮像装置のアンテナカバーの構成を示す斜視図である。 撮像装置のアンテナモジュール基板の構成を示す斜視図である。 アンテナ特性を示す図である。

符号の説明

１ 基部
１ａ 爪部
１ｂ ネジ固定部
２ アンテナカバー
２ａ 爪部
２ｂ ネジ固定部
３ アンテナモジュール基板
３ａ アンテナ部
３ｂ モジュール部
３ｃ コネクタ部
４ 基板
７ トップカバー（本体ユニット）
８ リアカバー（本体ユニット）
９ メインフレーム（本体ユニット）
１０ フロントカバー（本体ユニット）
１１ ボトムカバー（本体ユニット）
１２ 空間部
１３ 熱伝導部材
１４ 鏡筒
１６ つなぎ上側部（連結部）
１７ つなぎ下側部（連結部）

Claims (2)

1. 被写体像を撮像する撮像素子が配設される本体ユニットと、
   アンテナ部及びモジュール部が配置されるアンテナモジュール基板と、
   前記アンテナモジュール基板を保持するとともに、前記本体ユニットに連結されることで、前記本体ユニットとの間に通気可能であってかつ使用者が直接触れることのできない寸法の空間部を形成する基部と、
   前記空間部に配置され、前記アンテナモジュール基板からの熱を放熱する熱伝導部材とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記基部は両端に前記本体ユニットと連結される連結部がそれぞれ形成され、前記熱伝導部材は２つの連結部の略中間位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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