JP5379982B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズによる被写体像を撮像素子に結像させて撮像するコンパクト型デジタルカメラ、レンズ交換可能な一眼レフレックス型デジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。

一般に、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いて撮像する撮像装置では、撮像素子自身の発熱により画素信号に含まれるノイズ成分が増大し、画像劣化を招くことから、撮像素子に対する放熱対策が必要とされている。また、この種の撮像装置では、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。

そこで、撮像素子の放熱対策として、手ブレ補正機能を利用し、撮像素子に一体に移動可能に構成された、ペルチェ素子および銅柱（蓄熱部）と、所定位置に固定された放熱器とを備え、銅柱を予め放熱器に接触させておき、撮像装置が起動されると、撮像素子の動作開始と同時に冷却動作を開始し、撮像素子の温度が所定温度に低下すると、撮像素子の移動を開始させるようにしたものがある。この際、ペルチェ素子は、消費電力が大きいため、常時通電（最大の冷却機能を発揮させる全駆動）を行うと多大な電力を消費するため、ペルチェ素子を全駆動と間欠駆動とで切換えながら駆動させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３４５０５２号公報

しかしながら、ペルチェ素子を全駆動や間欠駆動する駆動制御回路を用いると制御が複雑化する上に、元々、ペルチェ素子は冷却効率が悪く、駆動形態として間欠駆動を含むとしてもバッテリを電源としてペルチェ素子を駆動することは好ましくない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バッテリ駆動を要するペルチェ素子等の冷却素子を用いることなく、簡単な制御で撮像素子の放熱を効果的に行うことができる撮像装置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装置は、撮影レンズの光軸上に該光軸と直交するように配設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、該撮像素子の背面に固着された放熱板と、前記撮像素子を保持する撮像素子ホルダと、前記光軸に直交する２次元方向に移動可能に前記撮像素子ホルダを支持する支持部を有する固定部材と、前記撮像素子ホルダを前記光軸に直交する２次元方向に変位移動させる像ブレ補正用駆動機構と、当該撮像装置のブレを検出するブレ検出手段と、該ブレ検出手段によるブレ検出結果に応じて像ブレを補正するよう前記像ブレ補正用駆動機構を動作させる像ブレ制御手段と、前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段と、当該撮像装置の外装部または熱拡散板と熱結合させて前記固定部材上に設けられ、前記撮像素子ホルダが所定位置に位置する状態で前記放熱板の一部が係脱可能に熱結合するクリップ伝導部材と、前記温度検出手段により検出された温度が所定温度以上の場合に前記撮像素子ホルダが所定位置に位置するよう前記像ブレ補正用駆動機構を動作させる放熱制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記所定位置は、電源オン動作時における撮像素子ホルダの初期位置であることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記撮影レンズと前記撮像素子の間の前記光軸上に配設されたローパスフィルタと、前記撮像素子と前記ローパスフィルタとを密封する密封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装置は、上記発明において、前記像ブレ補正用駆動機構は、電磁駆動モータ、圧電素子駆動モータおよび屈曲振動モータのいずれか一つを駆動源とすることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記撮影レンズと前記ローパスフィルタとの間に積層して配置された光学フィルタおよび圧電素子を備え、前記撮像素子ホルダは、前記撮像素子と前記ローパスフィルタと前記光学フィルタと前記圧電素子とを保持することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記クリップ伝導部材と前記放熱板は、前記撮像素子ホルダが所定変位位置に位置する状態で係脱可能にロックするロック機構を備えることを特徴とする。

本発明にかかる撮像装置は、撮像素子の温度が所定温度以上に上昇した場合には像ブレ補正用駆動機構を利用して撮像素子ホルダを所定位置に位置させ、撮像素子ホルダに保持された撮像素子の背面に固着された放熱板の一部を、固定部材側のクリップ伝導部材に熱結合させることで、撮像素子の熱をクリップ伝導部材に熱伝導させ、外装部または熱拡散板へ伝熱させて放熱させるようにしたので、バッテリ駆動を要するペルチェ素子等の冷却素子を用いることなく、簡単な制御で撮像素子の放熱を効果的に行う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。

図１は、本実施の形態の撮像装置の内部構成例を示す中央縦断側面図である。本実施の形態のカメラ本体１は、撮影レンズ２が着脱可能な一眼レフレックス式デジタルカメラであって、下記の各構成部材を収容するカメラ外装３と、カメラ外装３に固定支持され、光軸Ｏに沿った中央開口部４ａを有するカメラ構造体４と、撮影レンズ２の鏡筒が着脱されるボディ側マウント部５を備える。また、カメラ構造体（例えば、ミラーボックス）４の中央開口部４ａの後方に光軸Ｏ上に沿って配置される構成部材として、ペリクルミラー６と、フォーカルプレーン式シャッタ７と、撮像ユニット８とを備える。さらに、カメラ構造体４の上側に固定支持され、光学ファインダ装置を構成する部材としてフォーカスマット９と、ペンタプリズム１０と、接眼レンズ１１とを備える。さらに、カメラ外装３の背面側のモニタ表示窓１２の内側に液晶モニタ１３を備える。

撮影レンズ２は、例えば、ズーム用レンズ２ａと例えば、公知のオートフォーカス機能やローパスフィルタ機能や像面収差補正機能等を有する単数または複数の回折型液晶レンズ２ｂとレンズ群２ｃとからなる。また、カメラ構造体４は、撮像ユニット８等を支持する枠体であって、軽量化・低コスト化が可能で熱伝導率の高い素材として炭素繊維などのフィラーが混入されたポリカーボネート樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂により構成されている。ボディ側マウント５は、カメラ構造体４の前面に当て付けた状態で固定される。シャッタ７は、光軸Ｏ上であって、ペリクルミラー６の後方位置に配される。

図２は、撮像ユニット８周りの構成例を示す概略縦断側面図である。撮像ユニット８は、撮像素子８１とローパスフィルタ８２と光学フィルタ（例えば、赤外線カットフィルタ）である防塵フィルタ８３と圧電素子８４とを備える。撮像素子８１は、撮影レンズ２の光軸Ｏ上に光軸Ｏと直交するように配設されて撮影レンズ２を透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得るためのものであり、本実施の形態では、例えばＣＣＤが用いられているが、ＣＭＯＳセンサ等であってもよい。ローパスフィルタ８２は、撮影レンズ２と撮像素子８１との間の光軸Ｏを通る光束上に配設されて、撮影レンズ２を透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くためのものである。防塵フィルタ８３は、撮影レンズ２とローパスフィルタ８２との間の光軸Ｏを通る光束上で、ローパスフィルタ８２の前面側において所定間隔をあけて対向配置されている。圧電素子８４は、防塵フィルタ８３の周縁部に配設されて防塵フィルタ８３に対して所定の振動を与えるためのものである。

ここで、撮像素子８１は、背面側に放熱板８５が固着されたもので、接続端子８１ａは、プリント基板８６およびフレキシブル基板８７上に半田接続されて実装されている。連結部８５ｂを有する放熱板８５は、例えば熱伝導性の良好なアルミニウム材からなり、放熱シート（例えば、熱放射率の低い塗料を塗布したシート）８５ａを背面側に一体に有する。また、撮像素子８１の前面側に設けられたガラス等による透明な保護板８１ｂとローパスフィルタ８２との間には、環状（例えば、矩形形状）の密封部材８８ａが介在されている。この密封部材８８ａは、黒色弾性ゴム（例えば、カーボンが充填されたシリコンゴムやウレタンゴム等）で形成され、撮像素子ホルダ１５に取付部材１６およびねじ1７によって撮像ユニット８を固定することで、この密封部材８８ａが押し潰されて保護板８１ｂとローパスフィルタ８２とを気密状態に密封して塵埃等の侵入を防止する構造とされている。同様に、防塵フィルタ８３や圧電素子８４と撮像素子ホルダ１５との間にも、黒色弾性ゴムで形成された環状（例えば、円形形状）の密封部材８８ｂが介在され、撮像素子ホルダ１５に撮像ユニット８を固定することで、この密封部材８８ｂが押し潰されて防塵フィルタ８３と撮像素子ホルダ１５とを気密状態に密封して塵埃等の侵入を防止する構造とされている。放熱板８５は、位置決めピン８９により位置決めされて撮像素子ホルダ１５に固定されている。

ここで、カメラ構造体４には、撮像素子ホルダ１５を光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に移動可能に支持する支持部１８を有する固定部材１９が取付けられている。支持部１８は、固定部材１９に対して複数本の位置決めピン２０により位置決めされつつ固定ねじ２１により固定された平板状のもので、光軸Ｏ周りに撮像素子８１に対する被写体像を透過させる開口部１８ａが形成されている。撮像素子ホルダ１５は、例えば撮像素子ホルダ１５側に設けた表面硬度の高いガイド板２２と支持部１８側に設けた表面硬度の高いガイド板２３との間に介在されてリテーナ２４で位置決めされた鋼球からなるガイドベアリング２５によって支持部１８と平行状態を維持したままガタつきなくＸＹ平面上を移動可能に設けられている。ＸＹ平面内を移動する支持部材２６に配置された永久磁石３２、３５あるいは、他の位置に配置された別の永久磁石と磁性材（図示せず）が支持部１８上に配置され、ガイド板２２，２３よびガイド板２３との間に位置するガイドベアリング２５に対して磁気的に吸引させて押圧する。

さらに、本実施の形態の一眼レフレックス式デジタルカメラは、撮像素子ホルダ１５を光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に変位移動させる像ブレ補正用駆動機構である撮像ユニット変位機構３０を備える。この撮像ユニット変位機構３０は、支持部１８の背面側に配設された四角形状で、背面側に磁性材３４ａ，３１ａが接合されたＸ軸駆動用プリントコイル３４およびＹ軸駆動用プリントコイル３１と、撮像素子ホルダ１５と一体に設けられた支持部材２６上にＸ軸およびＹ軸駆動用プリントコイル３４、３１に対向させて搭載され、背面側に磁性材３５ａ，３２ａが接合された永久磁石３５，３２とを駆動源である直流リニアモータとして備える電磁駆動方式のものである。

ここで、背面側に磁性材３５ａが接合された永久磁石３５は、厚さ方向（光軸方向）に磁化されたもので、横長の長方形状に形成されたＸ軸駆動用プリントコイル３４に対向する永久磁石３５は、Ｎ極とＳ極がＸ軸方向に並ぶように分極着磁で背面接合されている。さらに、縦長の長方形状に形成されたＹ軸駆動用プリントコイル３１に対向する永久磁石３２は、Ｎ極とＳ極がＹ軸方向に並ぶように分極着磁で接合されている。また、支持部１８の背面側にはホール素子３３が内側に接合されたＸ軸駆動用プリントコイル３４が設けられ、支持部材２６上にはＸ軸駆動用プリントコイル３４に対向させて永久磁石３５が搭載されている。ホール素子３３は、固定部材１９（支持部１８）に対して変位可能な撮像素子ホルダ１５のＸＹ平面内におけるＸ軸上の位置を検出するためのものである。なお、撮像素子ホルダ１５のＸＹ平面内におけるＹ軸上の位置の検出は、Ｙ軸駆動用プリントコイル３１の内側に接合された図示しないホール素子で行う。

また、撮像素子ホルダ１５の初期位置は、電源をオンにしたとき、撮影レンズ２の光軸Ｏと撮像素子８１の平面内の中心位置が一致する位置である。この撮像素子ホルダ１５の初期位置は支持部１８上で、永久磁石３２、３５の磁束回路内で、支持部１８上に配置（Ｘ，Ｙ軸駆動用プリントコイル３１，３４の近傍）された磁性材３１ａ，３４ａにより撮像素子ホルダ１５が磁気的なバランス（Ｘ，Ｙ軸駆動用プリントコイル３１，３４の通電を遮断した状態）で静止する位置でもある。

これにより、後述するブレ検出手段である角速度センサにより当該一眼レフレックス式デジタルカメラの手ブレが検出された場合、検出されたその角速度に基づいて撮像素子ホルダ１５を所望の位置へ変位移動させるように撮像ユニット変位機構３０を駆動させる。例えば、支持部材２６上に配置されて異極接合された永久磁石３２の磁束内に鉛直方向のＹ軸駆動用プリントコイル３１が通電されて撮像素子ホルダ１５がＹ軸方向に移動すると、図示しないホール素子により位置検出が行われる。そして、Ｙ軸駆動用プリントコイル３１の通電が遮断されると、撮像素子ホルダ１５は永久磁石３２と支持部１８上に配置された磁性材３１ａとの磁気バランスで初期位置に戻る。同様に、支持部材２６上に配置されて異極接合された永久磁石３５の磁束内に水平方向のＸ軸駆動用プリントコイル３４が通電されて撮像素子ホルダ１５がＸ軸方向に移動すると、ホール素子３３により位置検出が行われる。そして、Ｘ軸駆動用プリントコイル３４の通電が遮断されると、撮像素子ホルダ１５は永久磁石３５と支持部１８上に配置された磁性材３４ａとの磁気バランスで初期位置に戻る。

このようにして、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、撮像ユニット変位機構３０を駆動させて撮像素子ホルダ１５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８１の受光面における画像のブレを補正することができる。なお、撮像ユニット変位機構３０は、電磁駆動モータを駆動源とする電磁駆動方式に限らず、圧電素子駆動モータ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。

なお、カメラ本体１内において、撮像ユニット１５の背面側には、撮像駆動回路基板２７が配設されている。この撮像駆動回路基板２７は、後述するＣＰＵや、撮像素子８１を高速駆動するＴＧ（タイミングジェネレータ）ＩＣチップまたはＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）ＩＣチップ等を実装したもので、プリント基板８６側とはフレキシブル基板８７を介して接続されている。また、撮像素子８１の背面側の温度を検出する温度センサ（Ｔｉｍｇ）２８が設けられている。

また、本実施の形態では、撮像素子８１の背面に固着された放熱板８５のＹ軸方向の下端は、連結部８５ｂとして下方に延設されている。また、固定部材１９側には、撮像素子ホルダ１５がＹ軸方向の所定位置に位置するときに連結部８５ｂが熱結合し、撮像素子ホルダ１５がＹ軸方向の所定位置から離れることで熱結合が解除されるように撮像素子ホルダ１５の変位に従い係脱するクリップ伝導部材４０がねじ４１により固定されている。図３は、クリップ伝導部材４０付近を示す概略構成図である。クリップ伝導部材４０は、図３に示すように、変位移動する放熱板８５の端部である連結部８５ｂにおいて露出した熱伝導部材８５ｃを挟み込んで熱結合させるクリップ形状のもので、金属箔や銅あるいは金メッキをした金属材料の拠り線からなる熱伝導線４２と熱的に結合されて、係脱する連結部８５ｂの衝撃を吸収する熱伝導性を有する弾性部材、例えば弾性ゴム４３が内蔵されている。

また、クリップ伝導部材４０の片側には切り欠き４０ａが形成され、この切り欠き４０ａを介してクリップ内に進出して変形自在な板ばね４４がねじ４５で固定されている。この板ばね４４は、表面が金または銀メッキされたものである。この板ばね４４の中央部には半球状の突起部４４ａが設けられ、クリップ伝導部材４０に係脱する連結部８５ｂには突起部４４ａが係脱する半球状の凹部８５ｄが形成されている。これら板ばね４４の突起部４４ａと凹部８５ｄとによりロック機構４６が構成されている。Ｙ軸駆動用プリントコイル３１に通電させ、撮像素子ホルダ１５がＹ軸方向の所定位置に位置して連結部８５ｂがクリップ伝導部材４０内に係合する状態では、突起部４４ａに凹部８５ｄが係合することでロック状態が確保されるように構成されている。この状態で、撮像素子８１に発生した熱は、放熱板８５の連結部８５ｂからクリップ伝導部材４０へ熱伝導し、クリップ伝導部材４０から熱伝導線４２へ伝熱伝導されることとなる。

なお、Ｙ軸上初期位置に位置決めするための支持部１８に配置された磁性材を用いず、Ｙ軸駆動用プリントコイル３１の通電を遮断したときの初期位置を所定位置にすることもできる。この場合には素早く低温処理動作が対応でき、ユーザの利便性が高くなる。

図４は、クリップ伝導部材４０と熱結合された熱伝導線４２の熱結合先を模式的に示す説明図である。熱伝導線４２は、クリップ伝導部材４０において複数本に分岐されている。その一系統の熱伝導線４２ａは、適宜配線経路を経て、当該一眼レフレックス式デジタルカメラのカメラ外装３の一部である外装前カバー３ａに熱結合されている。あるいは、外装カバーが合成樹脂の場合には外装の内側に接合またはネジで固定された銅板などの熱拡散板に熱結合されている。また、他の一系統の熱伝導線４２ｂは、適宜配線経路を経て、動作ユニットの一つである液晶モニタ１３を覆う金属板製のシールド板５１を加熱部材として熱結合されている。さらに、さらに他の一系統の熱伝導線４２ｃは、適宜配線経路を経て、動作ユニットの一つであるバッテリ５２を収納する熱伝導性部材からなる電池収納室５３を加熱部材として熱結合されている。さらに他の一系統の熱伝導線４２ｄは、適宜配線経路を経て、動作ユニットの一つである液晶レンズ２ｂ側に熱結合されている。

なお、図４において、撮像駆動回路基板２７上に実装されたＣＰＵ５４等の発熱源に対しては、熱伝導性シート５５及び吸熱ヒートパイプ５６が設けられ、ヒートパイプ５７、ベローズ管５８や図示されていない金属線、金属箔等を介してカメラ外装３の外装後カバー３ｂに熱結合されている。

図５は、液晶レンズ２ｂの構成例を一部切り欠いて示す概略側面図である。ローパス作用が可変な位相ローパスフィルタ用、オートフォーカス用や像面収差補正用として撮影レンズ２内で、液晶レンズ２ｂは、平行平面ガラス６１ａ，６１ｂに挟まれた液晶素子であり、複屈折液晶材６２ａ，６２ｂと被写体側と撮像面側に対してそれぞれ対称な形状をした配向膜が形成されたネマチック液晶材料による中間レンズ層６３を設けてなる。中間レンズ層６３に電圧を印加するために、平行平面ガラス６１ａ側の配向膜と平行平面ガラス６１ｂ側の配向膜には透明な電極が形成されている。平行平面ガラス６１ａ，６１ｂは、ステンレス鋼またはアルミニウム合金の金属や黒鉛や炭素繊維が充填されたＰＰＳ合成樹脂等の熱伝導性の高い材料からなる熱伝導性部材６４ａ，６４ｂを液晶ホルダ６４として接合されている。液晶ホルダ６４の熱伝導性部材６４ａの外周面には螺旋溝６５が形成された凹凸形状とされ、螺旋溝６５には、熱伝導線４２ｄが巻回され、例えば赤外線硬化型接着剤で固着されている。これにより、液晶レンズ２ａは、熱伝導性部材６４ａを加熱部として熱伝導線４２ｄが熱結合されている。

なお、液晶レンズ２ｂは、交換式の撮影レンズ２の一部に設けられたものであり、カメラ本体１に対して着脱交換される。このため、熱伝導線４２ｄは、レンズマウント上に断熱部材で被覆された複数の熱伝導線を露出させて設け、交換式の撮影レンズ２をカメラ本体１に結合させたときに両方の熱伝導線が熱伝導線４２ｄとして熱的に結合する構造とされている。

また、液晶レンズ２ｂにおいて、被写体側の複屈折液晶材６２ａの入射面には、クロムコーティングで形成された固定絞り６６が設けられている。また、熱伝導性部材６４ａ，６４ｂと撮影レンズ２のレンズ鏡筒との間には、熱伝導線４２に流れる熱が熱伝導性部材６４ａ，６４ｂに伝熱伝導して液晶レンズ２ａを温める際に撮影レンズ２のレンズ鏡筒側に伝熱しないようにするために環状の断熱部材６７ａ，６７ｂが接合されている。また、平行平面ガラス６１ｂには、透明電極に対して電気的に接続されたフレキシブル基板６８が接続されている。

ここで、本実施の形態の液晶レンズ２ａの組立てについて説明する。本実施の形態では、図５に示すように、熱伝導性部材６４ａに対して平行平面ガラス６１ａ，６１ｂおよび中間レンズ層６３からなる液晶素子を、図中、右側から挿入して接合する。そして、熱伝導性部材６４ｂで位置決めピン６９に沿って平行平面ガラス６１ｂを押圧する。この後、両側から熱伝導性部材６４ａ，６４ｂに対して断熱部材６７ａ，６７ｂを被せる。そして、平行平面ガラス６１ｂの電極とフレキシブル基板６８とを半田付けする。熱伝導性部材６４ａの右側端面に平行平面ガラス６１ｂを押し付ける構造としており、熱伝導性部材６４ａの右側端面には平行平面ガラス６１ｂが外部に突出するように切り欠きが形成されている。

ここで、例えば、特開２００５-２０８６７５公報の図４に示すズームレンズ光学系内に配置された液晶レンズ２ｂの動作について簡単に説明する。電極に電荷かかかっていない状態では、液晶はホモジニアス配列となっており、液晶分子の長軸方向が光軸Ｏと直交する配列となる。複屈折液晶材６２ａ，６２ｂの配列方向を直交させることで、複屈折液晶材６２ａで常光屈折を受ける偏光方向の光は、複屈折液晶材６２ｂで異常光屈折を受け、複屈折液晶材６２ａで異常光屈折を受ける偏光方向の光は、複屈折液晶材６２ａで異常光屈折を受けることとなり、結果として、全光束が同じ作用を受ける。一方、電極に電荷がかかっている状態では、液晶はホメオトロピック配列となり、液晶分子の長軸方向が光軸Ｏと平行になる配列となる。よって、全光束は、複屈折液晶材６２ａ，６２ｂで常光屈折の作用を受け、電荷のかかっていないときとは異なるローパス作用を受けることとなる。

なお、図５では、単線状態の熱伝導線４２ｄを巻回する大きさの螺旋溝６５として形成したが、図６に示すように、広めの螺旋溝６５として形成し、例えば熱伝導線４２ｄを２本の状態で巻回させて熱結合させるようにしてもよい。

ここで、図４に戻って説明すると、液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂに対するそれぞれの熱伝導線４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの配線経路上の途中には、クリップ伝導部材４０側との熱結合を断続するためのスイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂ，（ＳＷｂａｔ）７０ｃ，（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄが介在されている。スイッチ７０ｂ，７０ｃは、撮像駆動回路基板２７上に実装され、スイッチ７０ｄは、レンズ鏡枠上に設けられた回路基板７１上に実装されている。これらスイッチ７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、同一構造からなるが、ここでは、例えばスイッチ７０ｄの例で説明する。

図７は、スイッチ７０ｄの構造および断続の様子を示す概略縦断側面図である。このスイッチ７０ｄは、概略的には、回路基板７１上に配置された形状記憶合金、バイモルフの撓みを利用した少なくとも複数の電磁駆動型感温スイッチ（サーモスタット）からなる。すなわち、スイッチ７０ｄは、温度に応じて可動接点７２を固定接点７３に対して開閉するサーモスタット７４をベースとし、可動接点７２と一体に配置された永久磁石７５と、永久磁石７５に隣接させて固定接点７３側に配置されて通電により永久磁石７５を変位させる駆動コイル７６とを備える電磁駆動型感温スイッチからなる。

図７（ａ）は、液晶レンズ２ｂが内蔵されたレンズ鏡枠が所定温度以下（例えば、１０℃以下）の状態下で撮像素子ホルダ１５が所定位置において、クリップ伝導部材４０側から液晶レンズ２ｂの熱伝導性部材６４ａに熱伝導されている様子を示している。第１の固定導体７７は、クリップ伝導部材４０側の熱伝導線４２ｄが接続される第１の端子７７ａを有する。第１の固定導体７７は、側面的に見て略逆コの字形状に形成され、その上段部７７ｂには固定接点７３が接合されている。同様に、第２の固定導体７８は、液晶レンズ２ｂの熱伝導性部材６４ａ側に巻回された熱伝導線４２ｄが接続される第２の端子７８ａを有する。第２の固定導体７８は、側面的に見て略コの字形状に形成され、その上段部７８ｂには弾性導体板７４ａの一端が固定されている。弾性導体板７４ａの他端には、固定接点７３と接触可能な位置に可動接点７２が接合されている。弾性導体板７４ａに形成された爪部７４ｂ間には、所定の温度を超えると形状の曲率符号を変えるバイメタル材７４ｃが保持され、弾性導体板７４ａとともにサーモスタット７４を構成している。このバイメタル材７４ｃの温度変化により、基本的に、固定接点７３と可動接点７２が接触または離間した状態となり、熱結合を断続する。なお、第１，第２の固定導体７７，７８は、電気的に絶縁された合成樹脂材料を用いた基体７９に組み込まれて、互いに絶縁状態で固着されている。

ここで、基体７９には弾性導体板７４ａの中間部に対向させて凹部７９ａが形成されており、この凹部７９ａ内には、上方から見てロの字形状に積層させた扁平な駆動コイル７６が接合されている。この駆動コイル７６は、磁性材７６ａと磁性材７６ａ周りに巻回した固定コイル７６ｂとからなる。また、基体７９の凹部７９ａ内において、駆動コイル７６に対して弾性導体板７４ａの長手方向に隣接する位置には、永久磁石７５が結合部材７５ａ、接着剤７５ｂにより弾性導体板７４ａに固定されて吊下する状態で設けられている。この永久磁石７５は、弾性導体板７４ａの長手方向にＮ極、Ｓ極が位置するように磁化されている。

図７（ｂ）は、クリップ伝導部材４０側から既に熱伝導されて液晶レンズ２ｂ側の温度が所定温度以上（例えば、２５〜３０℃）となった状態で、電磁駆動により、可動接点７２を固定接点７３から強制的に離間させ、熱が伝導されない状態を示している。すなわち、図７（ｂ）において、固定コイル７６ｂに図中、左側から右側に流れるように電流を流すと、駆動コイル７６の電磁駆動の作用により永久磁石７５は上方に変位する。よって、永久磁石７５が一体に固定された弾性導体板７４ａも上方に強制的に押し上げられる。ここで、バイメタル材７４ｃが冷却されると、図７（ａ）に示す元の位置に戻ろうとするが、電磁駆動によって図７（ｂ）に示す位置で保持されたままとなる（スイッチオフ状態）。よって、液晶レンズ２ｂの温度が常温程度に上昇した後、クリップ伝導部材４０側の温度が上昇しても液晶レンズ２ｂ側に対する熱結合が強制的に遮断されるため、必要以上の温度上昇による液晶レンズ２ｂの性能劣化を招くことはない。

このような動作は、液晶モニタ１３に対するスイッチ７０ｂや、バッテリ５２に対するスイッチ７０ｃの場合も同様である。

つづいて、このような構成要素を含む本実施の形態の一眼レフレックス式デジタルカメラの電装制御系の構成について説明する。図８は、本実施の形態の一眼レフレックス式デジタルカメラの電装制御系の構成例を示すブロック図である。まず、カメラ全体の制御を司るシステムコントローラ１００を備える。システムコントローラ１００は、ＣＰＵ５４と、複数の回路ブロック、例えば画像処理回路１０１、圧縮伸張回路１０２、画像認識回路１０３、外部メモリＩＦ回路１０４、汎用Ｉ／Ｏ回路１０５、割り込み制御回路１０６、タイマカウンタ１０７、Ａ／Ｄコンバータ１０８等により構成されている。ＣＰＵ５４と各回路ブロック１０１〜１０８とは制御ラインやバスラインで接続されている。

画像処理回路１０１は、撮像素子８１で撮像されて撮像素子ＩＦ回路１１０から取り込んだ画像データに対してγ補正、色変換、画素変換、ホワイトバランス処理等の所定の画像処理を施す。圧縮伸張回路１０２は、画像処理回路１０１で画像処理された画像データの圧縮処理やメモリカード１１１から読み出された圧縮画像データの伸張処理を行う。画像認識回路１０３は、撮像素子８１で撮像された画像データから所定の画像認識アルゴリズムを用いて被写体である人物の顔の特徴点を検出する際に必要な画像処理アルゴリズムを実行する。

また、外部メモリＩＦ回路１０４は、メモリカード１１１、ＳＤＲＡＭ１１２、ＦｌａｓｈＲｏｍ１１３とシステムコントローラ１００内部のデータバスとのブリッジ機能を果す。ＦｌａｓｈＲｏｍ１１３には、全体の動作を制御するための制御プログラム、制御パラメータ等が記録されている。システムコントローラ１００は、ＣＰＵ５４がＦｌａｓｈＲｏｍ１１３に格納されている制御プログラムを読み出して実行することにより、カメラの動作を制御し、像ブレ制御手段、放熱制御手段、加熱制御手段等の機能を実現する。ＳＤＲＡＭ１１２は、撮像素子ＩＦ回路１１０を介して得られた画像データの一時格納用や、システムコントローラ１００のワークエリアとして用いられる。メモリカード１１１は、半導体の不揮発性メモリや小型ＨＤＤ等の着脱可能な記録媒体である。

汎用Ｉ／Ｏ回路１０５は、システムコントローラ１００に接続されたカメラ操作スイッチ１１４の読込み端子、周辺回路を制御する制御信号の出力端子として用いられる。割り込み制御回路１０６は、カメラ操作スイッチ１１４による割り込み信号、タイマカウンタ１０７による割り込み信号などを生成する。タイマカウンタ１０７は、クロックをカウントしてシステム制御に必要なタイミング信号を発生させる。Ａ／Ｄコンバータ１０８は、カメラが備える温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６、（Ｔｄｉｓｐ）１１５、（Ｔｂａｔ）１１６、（Ｔｌｅｎｓ）１１７等の各種センサの検出出力をＡ／Ｄ変換する。

撮像ユニット８中に設けられたＣＣＤ等からなる撮像素子８１は、撮影レンズ２により結像された被写体像をアナログ電気信号に光電変換する。撮像素子ＩＦ回路１１０は、撮像素子８１を駆動するタイミングパルスを生成し、撮像素子８１が光電変換したアナログ電気信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換して画像データとしてシステムコントローラ１００へ転送する。

温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６、（Ｔｄｉｓｐ）１１５、（Ｔｂａｔ）１１６、（Ｔｌｅｎｓ）１１７は、温度検出回路１１８とともに温度検出手段を構成する。温度センサとしては、温度に応じて抵抗値が変化する素子や、半導体温度センサを用いればよい。温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６は、前述したように、撮像素子８１の近傍背面に配設されて撮像素子８１の温度を検出するためのものである。温度センサ（Ｔｄｉｓｐ）１１５は、カメラ背面側に設けられた液晶モニタ１３の温度を検出するためのものである。温度センサ（Ｔｂａｔ）１１６は、カメラ内蔵のバッテリ５２の温度を検出するためのものである。温度センサ（Ｔｌｅｎｓ）１１７は、撮影レンズ２中に含まれる液晶レンズ２ｂの温度を検出するためのものである。

また、防塵フィルタ駆動回路１１９は、撮像ユニット８中に含まれる防塵フィルタ８３に付着した塵埃を振動によって除去するために圧電素子８４に対して駆動信号を出力する。撮像ユニット変位機構３０は、撮像ユニット８を保持した撮像素子ホルダ１５を撮影レンズ２の光軸Ｏに垂直なＸＹ平面内で２次元的に変位させるためのものであり、駆動源として電磁駆動モータなるアクチュエータを備えている。アクチュエータ駆動回路１２０は、このアクチュエータに対して駆動信号を出力する。システムコントローラ１００は、カメラに生じたブレに応じて撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を変位させることで画像が劣化することを防止する、いわゆる手ブレ補正動作を実行できる。カメラに生じたブレは、ジャイロスコープを利用した角速度センサ１２１ａと、この角速度センサ１２１ａの出力を増幅する角速度検出回路１２１とによって検出される。システムコントローラ１００は、角速度検出回路１２１の出力に基づきアクチュエータ駆動回路１２０に対してブレ補正動作のための制御信号を出力する。

撮像ユニット８の前面（被写体側）に設けられて撮像素子８１の露光時間を制御するシャッタ７は、シャッタ制御回路１２２から出力される制御信号に応じて開閉動作が制御される。システムコントローラ１００は、露光時間に応じてシャッタ制御回路１２２を制御する。ペリクルミラー６は、撮影レンズ２の光束を撮像素子８１と観察光学系（ペンタプリズム１０と接眼レンズ１１）とへ導くためのビームスプリッタであり、薄いガラスまたはニトセルロース膜から構成された半透過ミラーである。このペリクルミラー６は、収差を発生しないレベルの厚さに設定されている。また、シャッタ７とペリクルミラー６との間の空間にはサブミラー６ａが配設されている。サブミラー６ａは、サブミラー変位機構１２３によって撮影レンズ２の光路中と光路外との位置を選択的に取り得る。サブミラー駆動回路１２４は、サブミラー変位機構１２３中のアクチュエータに対して駆動信号を送る。サブミラー６ａが光路中にあるときは、撮影レンズ２の光束は、ＡＦセンサ１２５へ導かれる。したがって、システムコントローラ１００は、ＡＦセンサ１２５の出力からデフォーカス量（ピントのずれ量）を求める場合には、サブミラー６ａを光路中に設定する。そして、撮影動作を行う場合は、サブミラー６ａを光路外へ退避させる。このＡＦセンサ１２５としては、例えば周知の位相差方式のＡＦセンサが用いられる。

また、電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１２６は、バッテリ５２の電圧をシステムコントローラ１００とその周辺回路に必要な駆動電圧に変換して供給する。電力分配は、システムコントローラ１００の指令に基づき制御される。液晶モニタ駆動回路１２７は、液晶モニタ１３を駆動する。液晶モニタ１３は、液晶モニタ駆動回路１２７からの駆動信号に応じてライブビュー動作時の画像データを表示したり、各種メニュー等を表示する。カメラ操作スイッチ１１４は、カメラを操作するためのスイッチであり、レリーズＳＷ、モード設定ＳＷ、ファインダモード選択ＳＷ、パワーＳＷ等を含む。

撮影レンズ２は、レンズ制御コントローラ１３０によって制御される。レンズ制御コントローラ１３０は、システムコントローラ１００に対して通信ラインによって接続され、システムコントローラ１００からの指令に応じて所定の制御動作を実行する。変倍機構１３１は、撮影レンズ２中のズーム用レンズ２ａの焦点距離を変化させるズーム動作を行わせるための機構である。焦点調整機構１３２は、撮影レンズ２中のフォーカス用レンズ２ｃの結像位置を変化させるための機構である。それぞれの機構１３１，１３２に設けられたモータに対する駆動信号は、レンズモータ駆動回路１３３から供給される。レンズ制御コントローラ１３０は、レンズモータ駆動回路１３３を制御することで撮影レンズ２のズーム動作と焦点調整動作とを行う。液晶駆動回路１３４は、撮影レンズ２中の液晶レンズ２ｂを駆動するための回路である。

クリップ伝導部材４０は、前述のように、撮像素子８１から生じた熱を効率的に放熱させたり、熱を有効に活用するために、撮像ユニット８の近傍に固定配置されている。そして、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）がＹ軸方向の所定位置に位置する場合に、クリップ伝導部材４０は、撮像ユニット８中の放熱板８５を介して撮像素子８１と熱結合し、撮像素子８１で発生した熱が伝達されるように構成されている。

撮像素子８１からクリップ伝導部材４０に伝達された熱は、前述したように、熱伝導線４２ａ〜４２ｄを介して外装前カバー３ａの他、液晶モニタ１３用のシールド板５１、バッテリ５２用の電池収納室５３、液晶レンズ２ｂ用の熱伝導性部材６４ａへ伝達可能に構成されている。ここで、熱伝導線４２ｂ〜４２ｄの配線経路上には、熱の伝達を断続するスイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂ，（ＳＷｂａｔ）７０ｃ，（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄが介在されている。これらのスイッチ７０ｂ〜７０ｄは、熱伝達遮断ＳＷ回路１２８によって電気的にオン・オフ状態を変更できる。システムコントローラ１００は、温度センサ２６，１１５〜１１７の出力に応じて撮像ユニット変位機構３０を駆動させて撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を所定位置に移動させるとともに、熱伝達遮断ＳＷ回路１２８によってスイッチ７０ｂ〜７０ｄのオン・オフを制御して加熱が必要な部材に撮像素子８１の熱を伝達させる。

つづいて、システムコントローラ１００のＣＰＵ５４により実行される本実施の形態のカメラの動作制御例について説明する。図９は、検出温度に応じた動作制御の切換えを示す説明図であり、図１０〜図１２は、メインルーチンを示すフローチャートであり、図１３〜図１４は、メインルーチン中に含まれる低温対策動作のサブルーチンを示すフローチャートである。

まず、カメラのパワーＳＷが操作されてカメラシステムの動作が起動すると、システムの初期化動作を実行する（ステップＳ１２０）。なお、スタンバイモードに設定されたカメラが何らかのＳＷが操作されてスタンバイモードが解除された場合にもシステムの初期化動作を実行する。

初期化動作が実行された後、カメラの動作中に低温対策動作を周期的に実行する（ステップＳ１２２）。この低温対策動作では、低温になると動作性能が低下する、あるいは、動作できない動作ユニット（本実施の形態の場合、液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂ）の温度を検出して、必要に応じて（例えば、１０℃以下の場合）、撮像素子８１から発生する熱を利用してこれらの動作ユニットを加熱し動作可能にする。この低温対策動作については後述する。

引き続き、カメラが動作可能な状況下で、カメラ操作ＳＷ１１４の一つであるライブビューＳＷの状態をチェックする（ステップＳ１２４）。ライブビューＳＷが操作された場合であれば（ステップＳ１２４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２６へ移行し、操作されていなければ（ステップＳ１２４；Ｎｏ）、ステップＳ１４０へ移行する。ライブビューモードが設定された場合には、システムコントローラ１００は、撮像素子ＩＦ回路１１０を制御して被写体の画像データを所定のフレームレートで取得し、取得した画像データを液晶モニタ１３に表示させることで、ユーザに被写体像をライブビューによって提供する。この処理に際して、まず、現在ライブビューモードに設定されているか否かを判定し（ステップＳ１２６）、設定されていた場合には（ステップＳ１２６；Ｙｅｓ）、モード解除のためにステップＳ１３２に移行し、設定されていなかった場合には（ステップＳ１２６；Ｎｏ）、モード設定のためにステップＳ１２８に移行する。

ライブビューモードに設定するステップＳ１２８では、サブミラー６ａを光路外に退避させ、シャッタ７を開状態に設定する。これにより、撮影レンズ２の光束は、撮像素子８１の受光面に結像される。そして、所定のフレームレート（３０ｆｐｓ）で被写体像の画像データを取得できるように撮像素子ＩＦ回路１１０を設定し、取得した画像データを読み出して液晶モニタ駆動回路１２７へ出力させることで、ライブビュー動作を開始させる（ステップＳ１３０）。この状態で、周期的にステップＳ１２２に戻る。

一方、ライブビューモードを解除するステップＳ１３２では、サブミラー６ａを光路中に移動させるとともに、シャッタ７を閉状態に設定する。そして、撮像素子ＩＦ回路１１０および液晶モニタ駆動回路１２７の動作を停止させることで、ライブビュー動作を停止させる（ステップＳ１３４）。これにより、液晶モニタ１３のライブビュー表示は消える。この状態で、周期的にステップＳ１２２に戻る。

一方、ライブビューＳＷが操作されなかった場合（ステップＳ１２４；Ｎｏ）、カメラの動作中において、周期的に撮像素子８１の温度を温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６および温度検出回路１１８を通じて検出し、検出温度に応じて必要な冷却動作を判断する（ステップＳ１４０）。すなわち、撮像素子８１の温度は、ライブビュー動作または連続的な撮影動作によって上昇し、冷却動作（放熱対策）が必要となる。本実施の形態では、図９に示すように、検出温度に応じた冷却動作を実行させるように制御する。

まず、検出温度Ｔｉｍｇが第１の所定の温度Ｔｉｍｇ１以下の場合（Ｔｉｍｇ１≧Ｔｉｍｇ）は、カメラが通常通りに動作可能であるので、ステップＳ１４０からステップＳ１６０へ移行する。また、第２の所定温度Ｔｉｍｇ２以下で第１の所定温度Ｔｉｍｇ１より高い場合（Ｔｉｍｇ２≧Ｔｉｍｇ＞Ｔｉｍｇ１）において、ライブビュー動作を行うときには、通常より低いフレームレート（１５ｆｐｓ）で実行させるよう、ステップＳ１４０からステップＳ１５２へ移行させる。さらに、第２の所定温度Ｔｉｍｇ２より高い場合（Ｔｉｍｇ＞Ｔｉｍｇ２）は、ライブビュー動作を禁止し、撮像素子８１の熱をクリップ伝導部材４０、熱伝導線４２を利用してカメラ外装３の外装前カバー３ａに逃がす放熱動作を実行させるため、ステップＳ１４０からステップＳ１４１へ移行させる。ここで、所定の温度Ｔｉｍｇ１，Ｔｉｍｇ２は、予め設定された温度判定値であり、Ｔｉｍｇ２＞Ｔｉｍｇ１なる関係にある。具体的には、Ｔｉｍｇ２＝８０℃、Ｔｉｍｇ１＝７０℃の如く設定され、ＦｌａｓｈＲｏｍ１１３中に制御パラメータとして格納されている。これらの温度Ｔｉｍｇ１，Ｔｉｍｇ２の値は、必要に応じて適宜変更設定される。

まず、ステップＳ１４１においては、冷却動作を示す警告を液晶モニタ１３へ表示する。冷却動作中は撮影ができないことをユーザに告知するためである。ついで、ライビュー動作の実行中であるか否かを判定し（ステップＳ１４２）、実行中でなければ（ステップＳ１４２；Ｎｏ）、ステップＳ１４６へ移行し、実行中であれば（ステップＳ１４２；Ｙｅｓ）、ライブビューモードを解除する（ステップＳ１４４）。すなわち、サブミラー６ａを光路中に復帰させ、シャッタ７を閉状態に設定し、撮像素子ＩＦ回路１１０の動作を停止させ、ライブビュー表示を停止させる。そして、アクチュエータ駆動回路１２０を介して撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することで、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を所定位置へ変位させる（ステップＳ１４６）。このような撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）の所定位置への変位駆動により、クリップ伝導部材４０に対して放熱板８５の連結部８５ｂが熱結合する状態にロックされ、撮像素子８１に発生した熱は放熱板８５、クリップ伝導部材４０、熱伝導線４２ａを熱伝導して外装前カバー３ａへ伝達され空気中に逃げる。これにより、撮像素子８１の放熱が行われる。

このような冷却動作は、温度センサ２６、温度検出回路１１８を通じて撮像素子８１の温度を検出し、この検出温度Ｔｉｍｇが第１の所定温度Ｔｉｍｇ１以下となるまで継続させる（ステップＳ１４８）。撮像素子８１の温度Ｔｉｍｇが第１の所定温度Ｔｉｍｇ１以下まで低下すると、通常動作が可能となる。この際、冷却動作を停止させる温度判定値として第２の所定温度Ｔｉｍｇ２を設定することも可能である。また、ライブビュー動作もさらに低いフレームレートで実行させることも可能である。もっとも、現実的には、検出温度がＴｉｍｇ２以下になった時点で冷却動作を停止させると、冷却動作の停止後すぐに検出温度が上昇し、また、冷却動作へ移行するおそれがある。そこで、本実施の形態のように、カメラ動作が完全に実行できる温度に下がるまで冷却動作を継続させることが好ましい。

撮像素子８１の温度が低下し、冷却動作が終了すると、アクチュエータ駆動回路１２０を介して撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することで、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）のセンタリング動作を行う（ステップＳ１５０）。すなわち、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）の可動範囲の中央位置に撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を移動させる。このようなセンタリング動作は、手ブレ補正動作を実行させる際に必要な動作である。つづいて、液晶モニタ１３に表示された警告表示を消す（ステップＳ１５１）。冷却動作中は、警告表示とともに、撮像素子８１の検出温度をリアルタイムで表示させるようにしてもよい。また、検出温度の降下曲線から冷却動作の終了時間を予測して表示させるようにしてもよい。この場合も、冷却動作が終了すると、ステップＳ１２２へ移行する。

一方、ステップＳ１４０の判定において、Ｔｉｍｇ２≧Ｔｉｍｇ＞Ｔｉｍｇ１の場合、３０ｆｐｓなる高速のフレームレートでライブビュー動作中であるか否かを判定し（ステップＳ１５２）、３０ｆｐｓでなければ（ステップＳ１５２；Ｎｏ）、そのまま（フレームレート１５ｆｐｓのまま）とし、３０ｆｐｓであった場合には（ステップＳ１５２；Ｙｅｓ）、ライブビュー動作のフレームレートを３０ｆｐｓから低速の１５ｆｐｓに変更させる（ステップＳ１５４）。このようにフレームレートを下げる処理によって、撮像素子８１の駆動周波数（あるいは、読出し周波数）が下がり、撮像素子８１の熱の発生が抑制される。これにより、冷却動作を行う状況の発生頻度が低下し、放熱対策となる。この後、ステップＳ１６４へ移行する。

また、ステップＳ１４０の判定において、Ｔｉｍｇ１≧Ｔｉｍｇの場合、１５ｆｐｓなる低速のフレームレートでライブビュー動作中であるか否かを判定し（ステップＳ１６０）、１５ｆｐｓでなければ（ステップＳ１６０；Ｎｏ）、そのまま（フレームレート３０ｆｐｓのまま）とし、１５ｆｐｓであった場合には（ステップＳ１６０；Ｙｅｓ）、ライブビュー動作のフレームレートを１５ｆｐｓから高速の３０ｆｐｓに変更させる（ステップＳ１６２）。この後、ステップＳ１６４へ移行する。

ステップＳ１６４では、カメラ操作ＳＷ１１４の一つであるレリーズＳＷが操作されたか否かを判定する。レリーズＳＷが操作された場合には（ステップＳ１６４；Ｙｅｓ）、撮影準備動作を行う（ステップＳ１６６）。すなわち、被写体輝度に応じて露光条件（シャッタ時間と絞り値）を決定し、焦点調整動作（ＡＦ）も行う。そして、ライブビューモードが設定されているか否かを判定し（ステップＳ１６８）、設定されていなければ（ステップＳ１６８；Ｎｏ）、そのままステップＳ１７２へ移行するが、設定されている場合には（ステップＳ１６８；Ｙｅｓ）、ライブビュー動作を停止させ（ステップＳ１７０）、ステップＳ１７２へ移行する。

ステップＳ１７２では、手ブレ補正動作を可能にするために撮像ユニット変位機構３０を駆動させて撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）のセンタリング動作を実行する。そして、角速度センサ１２１ａの検出出力に基づき撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することでブレ補正動作を開始させる（ステップＳ１７４）。さらに、ステップＳ１６６の処理で決定された露光条件に従い撮影動作を行う（ステップＳ１７６）。撮影動作によって取得された画像データは、所定の画像処理を行った後、圧縮されてメモリカード１１１へ格納される。

撮影動作が終了すると、ブレ補正動作を停止させ（ステップＳ１７８）、再び、ライブビューモードが設定されているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ライブビューモードが設定されていない場合には（ステップＳ１８０；Ｎｏ）、そのままステップＳ１２２へ移行するが、ライブビューモードが設定されている場合には（ステップＳ１８０；Ｙｅｓ）、ライブビュー動作を再開し（ステップＳ１８２）、ステップＳ１２２へ移行する。ステップＳ１８２においては、ライブビュー動作を再開するために、撮像素子ＩＦ回路１１０と液晶モニタ駆動回路１２７の設定を行う。

また、ステップＳ１６４において、レリーズＳＷが操作されていない場合には、レリーズＳＷが操作されていない時間が所定時間（例えば、３０秒）に達しているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。レリーズＳＷが操作されない時間が所定時間に達した場合には（ステップＳ１９０；Ｙｅｓ）、アクチュエータ駆動回路１２０を介して撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することで、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を所定位置へ変位させる（ステップＳ１９１）。このような撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）の所定位置への変位駆動により、クリップ伝導部材４０に対して放熱板８５の連結部８５ｂが熱結合する状態にロックされる。そして、カメラ操作ＳＷ１１４のいずれかが操作されたことを検出されるとスタンバイモードが解除されるように割り込み制御回路１０６を設定して、スタンバイモードへ移行する（ステップＳ１９２）。スタンバイモード中は、ほとんどの回路の動作が停止することで消費電力は低下する。また、スタンバイモード中にカメラ操作ＳＷ１１４のいずれかが操作されると、スタンバイモードが解除され、ステップＳ１２０へ移行する。

一方、ステップＳ１９０において、レリーズＳＷが操作されていない時間が所定時間に達していない場合には、カメラ操作ＳＷ１１４の一つであるパワーＳＷが操作されたか否かを判定する（ステップＳ１９４）。パワーＳＷが操作された場合には（ステップＳ１９４；Ｙｅｓ）、アクチュエータ駆動回路１２０を介して撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することで、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を所定位置へ変位させる（ステップＳ１９６）。このような撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）の所定位置への変位駆動により、クリップ伝導部材４０に対して放熱板８５の連結部８５ｂが熱結合する状態にロックされる。そして、システムを停止させるための処理を実行してカメラの動作を停止させる（ステップＳ１９６）。パワーＳＷが操作されない場合には（ステップＳ１９４；Ｎｏ）、ステップＳ１２２へ移行する。

つづいて、ステップＳ１２２の低温対策動作について説明する。この処理の目的は、液晶モニタ１３やバッテリ５２や液晶レンズ２ｂの温度を測定し、低温環境にあり、加熱が必要であれば、撮像素子８１をダミー駆動させて発熱源として利用し、撮像素子８１の熱をこれらの液晶モニタ１３やバッテリ５２や液晶レンズ２ｂに伝熱させて温めることである。

まず、液晶モニタ１３の温度を温度センサ１１５から取得し、その検出温度Ｔｄｉｓｐが所定の温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗに達しているか否かを判定する（ステップＳ５２）。検出温度が温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗに達している場合には（ステップＳ５２；Ｙｅｓ）、対応する制御フラグＦ＿ｄｉｓｐをクリアする（ステップＳ５４）。検出温度が温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗに達していない場合には（ステップＳ５２；Ｎｏ）、対応するスイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂをオン状態に設定するとともに、対応する制御フラグＦ＿ｄｉｓｐをセットする（ステップＳ５６）。液晶モニタ１３に関して、その検出温度Ｔｄｉｓｐが所定の温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗよりも低い場合には液晶モニタ１３を動作させるには適さない。一般に、液晶は温度が低下すると応答速度が遅くなり、ライブビュー表示に適さなくなるためである。したがって、加熱の必要がある。温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗは、制御パラメータとしてＦｌａｓｈＲｏｍ１１３に予め格納されるが、液晶モニタ１３の温度特性等に応じて変更設定可能である。そして、液晶モニタ１３に加熱を要する場合には、制御フラグＦ＿ｄｉｓｐが１にセットされ、不要な場合には、制御フラグＦ＿ｄｉｓｐは０にクリアされる。また、スイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂをオン状態に設定することで、熱伝導線４２ｂによる熱伝導が有効とされる。

同様に、液晶レンズ２ｂの温度を温度センサ１１７から取得し、その検出温度Ｔｌｅｎｓが所定の温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗに達しているか否かを判定する（ステップＳ５８）。検出温度が温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗに達している場合には（ステップＳ５８；Ｙｅｓ）、対応する制御フラグＦ＿ｌｅｎｓをクリアする（ステップＳ６０）。検出温度が温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗに達していない場合には（ステップＳ５８；Ｎｏ）、対応するスイッチ（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄをオン状態に設定するとともに、対応する制御フラグＦ＿ｌｅｎｓをセットする（ステップＳ６２）。液晶レンズ２ｂに関して、その検出温度Ｔｌｅｎｓが所定の温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗよりも低い場合には液晶レンズ２ｂを動作させるには適さない。したがって、加熱の必要がある。温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗは、制御パラメータとしてＦｌａｓｈＲｏｍ１１３に予め格納されるが、液晶レンズ２ｂの温度特性等に応じて変更設定可能である。そして、液晶レンズ２ｂに加熱を要する場合には、制御フラグＦ＿ｌｅｎｓが１にセットされ、不要な場合には、制御フラグＦ＿ｌｅｎｓは０にクリアされる。また、スイッチ（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄをオン状態に設定することで、熱伝導線４２ｄによる熱伝導が有効とされる。

さらに、バッテリ５２の温度を温度センサ１１６から取得し、その検出温度Ｔｂａｔが所定の温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗに達しているか否かを判定する（ステップＳ６４）。検出温度が温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗに達している場合には（ステップＳ６４；Ｙｅｓ）、対応する制御フラグＦ＿ｂａｔをクリアする（ステップＳ６６）。検出温度が温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗに達していない場合には（ステップＳ６４；Ｎｏ）、対応するスイッチ（ＳＷｂａｔ）７０ｃをオン状態に設定するとともに、対応する制御フラグＦ＿ｂａｔをセットする（ステップＳ６８）。バッテリ５２に関して、その検出温度Ｔｂａｔが所定の温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗよりも低い場合にはバッテリ５２の出力電圧が低下し、動作させるには適さない。したがって、加熱の必要がある。温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗは、制御パラメータとしてＦｌａｓｈＲｏｍ１１３に予め格納されるが、バッテリ５２の温度特性等に応じて変更設定可能である。そして、バッテリ５２に加熱を要する場合には、制御フラグＦ＿ｂａｔが１にセットされ、不要な場合には、制御フラグＦ＿ｂａｔは０にクリアされる。また、スイッチ（ＳＷｂａｔ）７０ｃをオン状態に設定することで、熱伝導線４２ｃによる熱伝導が有効とされる。

このような処理を経た後、制御フラグの状態を判定する（ステップＳ７０）。この判定処理において、制御フラグの一つでも１にセットされ、スイッチがオン状態に設定されていれば（ステップＳ７０；Ｙｅｓ）、ステップＳ７９へ移行するが、全ての制御フラグが０にクリアされている場合には（ステップＳ７０；Ｎｏ）、メインルーチンに戻る。

ステップＳ７９においては、加熱動作の実行中であることを示す警告を液晶モニタ１３へ表示する。加熱動作中は、撮影できないことをユーザへ告知するためである。ついで、アクチュエータ駆動回路１２０を介して撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することで、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を所定位置へ変位させる（ステップＳ８０）。このような撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）の所定位置への変位駆動により、クリップ伝導部材４０に対して放熱板８５の連結部８５ｂが熱結合する状態にロックされる。そして、撮像素子８１をダミー駆動させて発熱させることで加熱動作を開始させる（ステップＳ８１）。この動作において、撮像素子８１をダミー駆動するために撮像素子ＩＦ回路１１０を設定する。例えば、フレームレートを３０ｆｐｓに設定して画像データを撮像素子８１から読み出す。読み出した画像データは利用せず、撮像素子８１を熱源として利用するためのダミー駆動であり、撮像素子８１の動作が許容される範囲でフレームレートをさらに高く設定してもよい。

ここで、例えば液晶モニタ１３を加熱中（Ｆ＿ｄｉｓｐ＝１）であるか否か判定する（ステップＳ８２）。液晶モニタ１３を加熱中であれば（ステップＳ８２；Ｙｅｓ）、ダミー駆動される撮像素子８１に発生した熱が、放熱板８５、クリップ伝導部材４０、熱伝導線４２ｂ、スイッチ７０ｂを介してシールド板５１に伝達され、液晶モニタ１３が加熱される。そこで、液晶モニタ１３の温度を温度センサ１１５で監視し（ステップＳ８４）、検出温度Ｔｄｉｓｐが温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗを超えるまで加熱動作を継続させる（ステップＳ８４；Ｎｏ）。液晶モニタ１３の検出温度Ｔｄｉｓｐが温度判定値Ｔｄｉｓｐ＿ｌｏｗを超えた場合には（ステップＳ８４；Ｙｅｓ）、スイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂをオフ状態に設定することで、熱伝導線４２ｂによる熱伝導を強制的に遮断させるとともに、液晶モニタ１３の加熱動作が終了したことを示すために制御フラグＦ＿ｄｉｓｐを０にクリアする（ステップＳ８６）。

同様に、液晶レンズ２ｂを加熱中（Ｆ＿ｌｅｎｓ＝１）であるか否か判定する（ステップＳ８８）。液晶レンズ２ｂを加熱中であれば（ステップＳ８８；Ｙｅｓ）、ダミー駆動される撮像素子８１に発生した熱が、放熱板８５、クリップ伝導部材４０、熱伝導線４２ｄ、スイッチ７０ｄを介して熱伝導性部材６４ａに伝達され、液晶レンズ２ｂが加熱される。そこで、液晶レンズ２ｂの温度を温度センサ１１７で監視し（ステップＳ９０）、検出温度Ｔｌｅｎｓが温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗを超えるまで加熱動作を継続させる（ステップＳ９０；Ｎｏ）。液晶レンズ２ｂの検出温度Ｔｌｅｎｓが温度判定値Ｔｌｅｎｓ＿ｌｏｗを超えた場合には（ステップＳ９０；Ｙｅｓ）、スイッチ（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄをオフ状態に設定することで、熱伝導線４２ｄによる熱伝導を強制的に遮断させるとともに、液晶レンズ２ｂの加熱動作が終了したことを示すために制御フラグＦ＿ｌｅｎｓを０にクリアする（ステップＳ９２）。

さらに、バッテリ５２を加熱中（Ｆ＿ｂａｔ＝１）であるか否か判定する（ステップＳ９４）。バッテリ５２を加熱中であれば（ステップＳ９４；Ｙｅｓ）、ダミー駆動される撮像素子８１に発生した熱が、放熱板８５、クリップ伝導部材４０、熱伝導線４２ｃ、スイッチ７０ｃを介して電池収納室５３に伝達され、バッテリ５２が加熱される。そこで、バッテリ５２の温度を温度センサ１１６で監視し（ステップＳ９６）、検出温度Ｔｂａｔが温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗを超えるまで加熱動作を継続させる（ステップＳ９６；Ｎｏ）。バッテリ５２の検出温度Ｔｂａｔが温度判定値Ｔｂａｔ＿ｌｏｗを超えた場合には（ステップＳ９６；Ｙｅｓ）、スイッチ（ＳＷｂａｔ）７０ｃをオフ状態に設定することで、熱伝導線４２ｃによる熱伝導を強制的に遮断させるとともに、バッテリ５２の加熱動作が終了したことを示すために制御フラグＦ＿ｂａｔを０にクリアする（ステップＳ９８）。

このような処理を経た後、全ての動作ユニット（液晶モニタ１３、液晶レンズ２ｂ、バッテリ５２）は、動作可能な温度に達したか否かを制御フラグの状態で判定する（ステップＳ１００）。制御フラグが全て０にクリアされていれば（ステップＳ１００；Ｙｅｓ）、加熱動作を停止させる（ステップＳ１０２）。すなわち、撮像素子８１のダミー駆動を停止させるように撮像素子ＩＦ回路１１０を設定する。また、液晶モニタ１３に表示された警告表示を消す（ステップＳ１０４）。加熱動作中は、警告表示とともに、加熱対象の検出温度をリアルタイムで表示させるようにしてもよい。また、検出温度の上昇曲線から加熱動作の終了時間を予測して表示させるようにしてもよい。このようにして加熱動作が終了すると、アクチュエータ駆動回路１２０を介して撮像ユニット変位機構３０を駆動制御することで、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）のセンタリング動作を行う（ステップＳ１０６）。すなわち、撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）の可動範囲の中央位置に撮像ユニット８（撮像素子ホルダ１５）を移動させる。このようなセンタリング動作は、手ブレ補正動作を実行させる際に必要な動作である。ステップＳ１０６の処理後、メインルーチンに戻る。

このように、本実施の形態によれば、撮像素子８１の温度が所定温度以上に上昇した場合には撮像ユニット変位機構３０を利用して撮像素子ホルダ１５を所定位置に位置させ、撮像素子ホルダ１５に保持された撮像ユニット８中の撮像素子８１の背面に固着された放熱板８５の連結部８５ｂを、固定部材１９側のクリップ伝導部材４０に熱結合させることで、撮像素子８１の熱をクリップ伝導部材４０、熱伝導線４２ａを介して外装前カバー３ａへ伝熱させて放熱させるようにしたので、バッテリ駆動を要するペルチェ素子等の冷却素子を用いることなく、簡単な制御で撮像素子８１の放熱を効果的に行うことができる。

また、液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂ等のように、温度が所定温度以下の場合には撮像ユニット変位機構３０を利用して撮像素子ホルダ１５を所定位置に位置させて、撮像素子ホルダ１５に保持された撮像ユニット８中の撮像素子８１の背面に固着された放熱板８５の連結部８５ｂを、固定部材１９側のクリップ伝導部材４０に熱接合させるとともに、撮像素子８１をダミー駆動させることで、撮像素子８１を発熱源として利用しこの熱をクリップ伝導部材４０、熱伝導線４２ｂ〜４２ｄを介して液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂへ伝熱させて加熱させるようにしたので、バッテリ駆動を要するヒータ等の特別な加熱素子を用いることなく、簡単な制御で低温環境下では動作が制限される液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂの加熱を効果的に行うことができるという効果を奏する。

本発明は、上述した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、本実施の形態では、撮像ユニット８の所定位置において連結部８５ｂが重力を利用してクリップ伝導部材４０に係合するように連結部８４ｂとクリップ伝導部材４０との結合方向をＹ軸方向に設定したが、Ｘ軸方向（左右方向）に係脱するように係合方向を設定するようにしてもよい。

また、撮像装置としても、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、電子医療機器等であっても同様に適用することができる。

さらには、熱伝導線部分に関しては、内壁にウイックが形成されたヒートパイプ等の伝熱部材を用いるようにしてもよい。

本発明の実施の形態の撮像装置の内部構成例を示す中央縦断側面図である。 撮像ユニット周りの構成例を示す概略縦断側面図である。 クリップ伝導部材付近を示す概略構成図である。 クリップ伝導部材と熱結合された熱伝導線の熱結合先を模式的に示す説明図である。 液晶レンズの構成例を一部切り欠いて示す概略側面図である。 液晶レンズの熱伝導性部材に対する熱伝導線の巻回例の変形例を示す断面図である。 スイッチの構造および断続の様子を示す概略縦断側面図である。 実施の形態の一眼レフレックス式デジタルカメラの電装制御系の構成例を示すブロック図である。 検出温度に応じた動作制御の切換えを示す説明図である。 メインルーチンの一部を示すフローチャートである。 メインルーチンの他部を示すフローチャートである。 メインルーチンのさらに他部を示すフローチャートである。 メインルーチン中に含まれる低温対策動作のサブルーチンの一部を示すフローチャートである。 サブルーチンの他部を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 撮影レンズ
３ａ 外装前カバー
１５ 撮像素子ホルダ
１８ 支持部
１９ 固定部材
３０ 撮像ユニット変位機構
４０ クリップ伝導部材
４６ ロック機構
８１ 撮像素子
８５ 放熱板
８５ｂ 連結部
１００ システムコントローラ
１２１ａ 角速度センサ
Ｏ 光軸

Claims (3)

1. 撮影レンズの光軸上に該光軸と直交するように配設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、
   該撮像素子の背面に固着された放熱板と、
   前記撮像素子を保持する撮像素子ホルダと、
   前記光軸に直交する２次元方向に移動可能に前記撮像素子ホルダを支持する支持部を有する固定部材と、
   前記撮像素子ホルダを前記光軸に直交する２次元方向に変位移動させる像ブレ補正用駆動機構と、
   当該撮像装置のブレを検出するブレ検出手段と、
   該ブレ検出手段によるブレ検出結果に応じて像ブレを補正するよう前記像ブレ補正用駆動機構を動作させる像ブレ制御手段と、
   前記撮像素子の温度を検出する温度検出手段と、
   当該撮像装置の外装部または熱拡散板と熱結合させて前記固定部材上に設けられ、前記撮像素子ホルダが所定位置に位置する状態で前記放熱板の一部を係脱可能に挟み込んで熱結合させるクリップ伝導部材と、
   前記温度検出手段により検出された温度が所定温度以上の場合に前記撮像素子ホルダが所定位置に位置するよう前記像ブレ補正用駆動機構を動作させる放熱制御手段と、
   前記クリップ伝導部材と前記放熱板は、前記撮像素子ホルダが所定位置に位置する状態で係脱可能にロックするロック機構と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記所定位置は、電源オン動作時における撮像素子ホルダの初期位置であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記撮影レンズと前記撮像素子の間の前記光軸上に配設されたローパスフィルタと、
   前記撮像素子と前記ローパスフィルタとを密封する密封部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。

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