CN102346357A - 能够有效地释放热的摄像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效地释放热的摄像设备，该摄像设备能够有效地释放由接近握持部的外壳地布置的摄像元件所产生的热，并且由此防止握持部的局部温度升高。镜筒利用棱镜弯折从被摄体入射的光束以将光束引向握持部。镜筒被固定到机架构件。正面盖覆盖镜筒的一部分并且被布置成使得镜筒位于机架构件与正面盖之间。摄像元件被布置成靠近握持侧。热传导构件被联接到机架构件和正面盖。侧盖覆盖热传导构件。侧盖的热传导率比正面盖的热传导率小。

Description

能够有效地释放热的摄像设备
技术领域
本发明涉及一种诸如数字式照相机的摄像设备，该摄像设备配备有用于将被摄像体像光电转换为电信号的摄像元件。
背景技术
在诸如数字式照相机的摄像设备中，摄像元件和包括驱动IC的各种IC(集成电路)的处理能力随着摄像设备的性能改进而增加，并且因此增加功率消耗。因此，存在如下担心：从IC释放的热量的增加将使电子设备外壳的接近IC的部分局部升温。
传统地，作为有效地释放在摄像设备的内部产生的热的技术，已经提出设置有热释放构件的数字式照相机，该热释放构件具有中空热传递部，在该中空热传递部的端部形成有空气循环口(参见日本特开2004-48517号公报)。在所提出的数字式照相机中，热释放构件的热传递部被布置成接触或者接近作为发热元件的电子元件，并且热释放构件的空气循环口侧的端部被固定在照相机体的外壁，使得空气循环口侧的端部暴露于外部。由电子元件产生的热被传递到热传递部并且被释放到中空部，由此热经由空气循环口被排到中空部的外部。
此外，也已经提出具有形成在照相机体中以容纳连接到照相机体的照相机头的凹部、以及布置在与凹部的底壁面对的位置处的作为发热元件的印刷电路板的照相机(参见日本特开2004-54159号公报)。在所提出的照相机中，由印刷电路板产生的热被释放到照相机头和凹部的底壁之间的空间。
顺便提及，诸如数字式照相机的摄像设备包括如下类型的摄像设备：该摄像设备被构造成利用诸如棱镜的弯折光学元件将透过多个透镜组中的几个透镜组而入射的光束弯折到与入射光轴正交的方向上，使得光束经由其他透镜组被引导到摄像元件。在这种类型的摄像设备中，作为发热元件的摄像元件被布置成接近由使用者用手握持的握持部的外壳，由此握持部的温度被局部地增加，这使使用者产生奇怪或不舒服的感觉。然而，在日本特开2004-48517号公报和2004-54159号公报中公开的技术不能用于该类型的摄像设备的热释放结构。
发明内容
本发明提供一种能够有效地释放由被布置成接近由使用者握持的握持部的外壳的摄像元件所产生的热的机构，由此防止握持部的局部温度升高。
本发明提供一种摄像设备，其包括：光学单元，该光学单元被构造成弯折从被摄体入射的光束并且由此将光束引向所述摄像设备的握持侧；机架构件，该机架构件被构造成固定所述光学单元；第一外壳构件，该第一外壳构件被构造成覆盖所述摄像设备的正面，所述第一外壳构件被布置成使得所述光学单元基本上位于所述机架构件和所述第一外壳构件之间；摄像元件，该摄像元件被布置在所述摄像设备的所述握持侧；第二外壳构件，该第二外壳构件被构造成覆盖所述摄像设备的所述握持侧；以及热传导构件，该热传导构件被构造成传导所述摄像元件的热，所述热传导构件被布置在所述摄像元件和所述第二外壳构件之间，所述热传导构件与所述机架构件和所述第一外壳构件相联接，其中，所述第二外壳构件的热传导率比所述机架构件、所述第一外壳构件和所述热传导构件中的每一方的热传导率小。
根据本发明，由于能够有效地释放由被布置成接近由使用者握持的握持部的外壳的摄像元件所产生的热，因此能够防止握持部的局部温度升高。
通过下面结合附图的详细说明，本发明的其它特征和优点将变得更明显。
附图说明
图1A和图1B是作为根据本发明的实施方式的摄像设备的数字式照相机的外观的立体图，其中，图1A示出从正面观察的数字式照相机，图1B示出从背面观察的数字式照相机。
图2A是在镜筒(lens barrel)的变焦操作部伸出到其拍摄位置的状态下数字式照相机的立体图。
图2B是在镜筒的变焦操作部缩回到其缩回位置的状态下数字式照相机的立体图。
图2C是从背面观察在图2A的状态下的数字式照相机的立体图。
图3A是从正面观察的印刷电路板的立体图。
图3B是从背面观察的图3A中的印刷电路板的立体图。
图4A是在镜筒的变焦操作部伸出到其拍摄位置的状态下镜筒的主视图。
图4B是沿图4A的线A-A截取的截面图。
图5A是在镜筒的变焦操作部缩回到其缩回位置的状态下镜筒的主视图。
图5B是沿图5A的线B-B截取图5A中的镜筒的截面图。
图6是示出在侧盖、正面盖、背面盖、热传导构件、机架构件和操作按钮被安装到图4B中的部分D的状态下的放大截面图。
图7是有助于说明正面盖、热传导构件和机架构件的连接状态的立体图。
具体实施方式
以下将参照示出本发明的实施方式的附图详细说明本发明。
图1A和图1B是作为根据本发明的实施方式的摄像设备的数字式照相机的外观的立体图。图1A示出从正面观察的数字式照相机，并且图1B示出从背面观察的数字式照相机。
如图1A和图1B所示，本实施方式的数字式照相机101具有由正面盖104、背面盖105、侧盖102和103、用于覆盖与外部设备通信的端子的端子盖112等形成的外壳。侧盖103形成有带安装部103a。
在数字式照相机101的正面配置有镜筒109的变焦操作部109a和闪光灯发光窗114。在数字式照相机101的背面配置有例如由液晶显示器(LCD)实现的显示部111和多种操作按钮110a至110d。在数字式照相机101的顶部配置有释放按钮106、变焦操作开关107、模式切换开关108和电源开关113。
此外，参照图1A和图1B，数字式照相机101具有从数字式照相机101的正面(被摄体侧)看时位于该数字式照相机左侧的外壳，该外壳被构造为由使用者为了拍摄而握持的握持部A，并且侧盖102和103以及端子盖112被配置在数字式照相机101的设置有握持部A的一侧。简而言之，侧盖102和103用作在将由使用者握持的部分处暴露的外壳构件。
图2A是在镜筒109的变焦操作部109a伸出到其拍摄位置的状态下数字式照相机101的立体图。图2B是在镜筒109的变焦操作部109a缩回到其缩回位置的状态下数字式照相机101的立体图。图2C是从背面观察图2A的数字式照相机101的立体图。
如图2A和图2B所示，印刷电路板115被安装在数字式照相机101的在作为镜筒109的正面侧部分的变焦操作部109a的径向上的一侧(握持部A侧)。此外，数字式照相机101在镜筒109的背面侧具有固定到稍后说明的机架构件124的固定部127。固定部127保持(hold)镜筒109的镜架128以及用于引导镜架128运动的轴129。
在本实施方式中，固定部127由金属形成。这是因为，使用金属比起使用塑料来能够以更小体积获得一定的刚性，从而实现镜筒109的小型化。
图3A是从正面观察印刷电路板115的立体图，并且图3B是从背面观察图3A的印刷电路板115的立体图。
如图3A和图3B所示，摄像元件安装部120从印刷电路板115的握持部A侧的侧部向背面侧延伸。在摄像元件安装部120的内表面安装有用于将被摄体像光电转换为电信号的摄像元件116。如图3A所示，在印刷电路板115的正面侧，安装有用于对从摄像元件116输出的图像信号进行预定处理的信号处理部117。如图3B所示，在印刷电路板115的背面侧，安装有用于与其它印刷电路板电连接的连接器119a和119b。
图4A是在镜筒109的变焦操作部109a伸出到其拍摄位置的状态下镜筒109的主视图，图4B是沿图4A的线A-A截取的图4A的镜筒109的截面图。
如图4B所示，透镜组121a和121b被保持在镜筒109的变焦操作部109a中，作为弯折光学元件的例子的棱镜122被保持在透镜组121b的后方。
从被摄体侧透过透镜组121a和121b入射的光束由棱镜122以大致90°的角度反射到与入射光轴B正交的方向上，接着通过透镜组121c至121f以在摄像元件116上形成图像。透镜组121a和121b对应于本发明的第一透镜组的例子，并且透镜组121c至121f对应于第二透镜组的例子。
图5A是在变焦操作部109a缩回到其缩回位置的状态下镜筒109的主视图，图5B是沿图5A的线B-B截取的图5A的镜筒109的截面图。
如图5B所示，在变焦操作部109a缩回到其缩回位置的状态下，棱镜122和透镜组121c至121f朝向摄像元件116移位，并且在透镜组121a和121b的后方形成空间以容纳透镜组121a和121b。这使得数字式照相机101在厚度方向上(即，在沿入射光轴B的方向上)的长度能够比在透镜组121a至121f和摄像元件116沿入射光轴B配置的情况中的短，由此减小数字式照相机101的厚度。
图6是示出在侧盖102和103、正面盖104、背面盖105、热传导构件123、机架构件124和操作按钮110b被安装到图4B中的部分D的状态下的放大截面图。图7是有助于说明正面盖104、热传导构件123和机架构件124的连接状态的立体图。
如图7所示，正面盖104以如下状态安装在镜筒109的正面侧(印刷电路板115侧)：正面盖104以与印刷电路板115相面对的方式接近印刷电路板115地延伸。此外，镜筒109的固定部127被固定到机架构件124。机架构件124由具有高热传导率的金属材料形成，并且用作第一热释放构件，该第一热释放构件被固定到镜筒109的一个表面。如图6所示，在机架构件124的背面侧，背面盖105被布置在邻近机架构件124并且与机架构件124相面对的位置处。因此，机架构件124被布置在镜筒109与背面盖105之间。
此外，在镜筒109的摄像元件安装部120的外侧(即，远离透镜组121c至121f的一侧)，热传导构件123被以如下状态布置在摄像元件安装部120与侧盖102和103之间：热传导构件123以与摄像元件安装部120、侧盖102和103相面对的方式接近摄像元件安装部120、侧盖102和103地延伸。因此，作为发热元件的摄像元件116被布置成与形成数字式照相机101的握持部A的外壳的一部分的侧盖102和103接近。
如图7所示，正面盖104用作第二热释放构件，该第二热释放构件被布置在镜筒109的与机架构件124所在侧相反的一侧。
如图7所示，热传导构件123被利用螺钉125a和125b紧固到正面盖104，并且热传导构件123被利用螺钉126a和126b紧固到机架构件124。换言之，热传导构件123不仅被热传导地联接到正面盖104，还被热传导地联接到机架构件124。因此，在摄像元件116中产生的热经由热传导构件123被传递到正面盖104和机架构件124。正面盖104和机架构件124均是在数字式照相机101中具有大表面积的构件，使得它们能够有效地释放摄像元件116中产生的热。
在本实施方式中，正面盖104、背面盖105、热传导构件123和机架构件124均由金属材料形成。正面盖104和背面盖105由不同种类的金属材料形成。如图1B所示，背面盖105形成有大开口以暴露显示部111，因此，由于背面盖105的表面积小于正面盖104的表面积，不能期望高效的热释放。此外，形成有大开口的背面盖105的强度比正面盖104的强度低。因此，使用与形成正面盖104的金属材料相比强度高而热传导率低的金属材料来形成背面盖105。因此，对于背面盖105，强度的大小(magnitude)比热传导率的大小(magnitude)优先。
侧盖102和103由热传导率比形成正面盖104、热传导构件123和机架构件124的材料的热传导率低的诸如塑料的材料形成。因此，在摄像元件116中产生的热的大部分被传递到热传导构件123，然后，在被传递到侧盖102和103之前被传递到正面盖104和机架构件124。这能够减小传递到侧盖102和103的热量，由此防止侧盖102和103被过度地加热。
此外，固定部127由热传导率比形成热传导构件123、正面盖104和机架构件124的材料的热传导率低的金属材料形成。这能够减小从机架构件124传递到固定部127的热量。固定部127保持镜架128和用于引导镜架128运动的轴129，因此，热向固定部127的传递导致镜架128和轴129的位置精度降低。在本实施方式中，使固定部127的热传导率低于机架构件124的热传导率，由此，防止热容易地从机架构件124传递到固定部127。
如上所述，根据本实施方式，由于能够有效地释放在接近由使用者握持的握持部A的外壳处布置的摄像元件116所产生的热，所以能够防止握持部A的局部温度升高。
此外，根据本实施方式，由于侧盖102和103由热传导率比形成正面盖104、热传导构件123和机架构件124的材料的热传导率低的材料形成，所以能够减少经由侧盖102和103传递到外壳的热量。
而且，根据本实施方式，由于固定部127由热传导率比形成热传导构件123、正面盖104和机架构件124的材料的热传导率低的金属材料形成，所以能够防止从摄像元件116经由热传导构件123传递到正面盖104和机架构件124的热被传递到固定部127，由此防止由于热膨胀而使镜筒109变形。
此外，根据本实施方式，正面盖104和背面盖105由种类彼此不同的各自的金属材料形成，并且形成正面盖104的金属材料的热传导率大于形成背面盖105的金属材料的热传导率，并且形成正面盖104的金属材料的强度低于形成背面盖105的金属材料的强度。这能够有效地通过正面盖104释放在摄像元件116中产生的热，并且即使当具有比正面盖104高的刚性的背面盖105比正面盖104制得薄时，也能够确保背面盖105的刚性等同于正面盖104的刚性。因此，能够减小数字式照相机101在厚度方向上(即，在沿着入射光轴B的方向上)的长度，这能够减小数字式照相机101的厚度。
应当注意，本发明不限于上述实施方式，部件的材料、形状、尺寸、数量和位置等可以根据需要被改变而不背离本发明的精神和范围。
例如，虽然在上述实施方式中，固定部127由金属材料形成，但这不是限制性的，因为固定部127也可以由诸如塑料的非金属材料形成。
此外，虽然在上述实施方式中，作为示例，正面盖104被设置为第二热释放构件，但这不是限制性的，第二热释放构件也可以被布置在正面盖104和镜筒109之间并且利用例如螺钉被紧固到热传导构件123。
而且，虽然在上述实施方式中，正面盖104和背面盖105由种类彼此不同的各自的金属材料形成，但这不是限制性的，也可以由相同的材料来形成正面盖104和背面盖105。
此外，虽然在上述实施方式中，镜筒109设置有变焦机构。但是镜筒109也可以不设置有变焦机构。
虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，应当理解，本发明不限于所公开的典型实施方式。所附的权利要求书的范围将被给予最宽的解释，以包含所有这些变型、等同结构和功能。
本申请要求2010年08月02日提交的日本专利申请No.2010-173629的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。

Claims (4)

1.一种摄像设备，其包括：
光学单元，该光学单元被构造成弯折从被摄体入射的光束并且由此将光束引向所述摄像设备的握持侧；
机架构件，该机架构件被构造成固定所述光学单元；
第一外壳构件，该第一外壳构件被构造成覆盖所述摄像设备的正面，所述第一外壳构件被布置成使得所述光学单元基本上位于所述机架构件和所述第一外壳构件之间；
摄像元件，该摄像元件被布置在所述摄像设备的所述握持侧；
第二外壳构件，该第二外壳构件被构造成覆盖所述摄像设备的所述握持侧；以及
热传导构件，该热传导构件被构造成传导所述摄像元件的热，所述热传导构件被布置在所述摄像元件和所述第二外壳构件之间，所述热传导构件与所述机架构件和所述第一外壳构件相联接，
其中，所述第二外壳构件的热传导率比所述机架构件、所述第一外壳构件和所述热传导构件中的每一方的热传导率小。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述摄像设备还包括背面盖构件，该背面盖构件被构造成覆盖所述摄像设备的背面，
所述背面盖构件的热传导率比所述第一外壳构件的热传导率小。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述第二外壳构件形成有带安装部。
4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述光学单元包括被固定到所述机架构件的固定部，所述固定部的热传导率比所述机架构件、所述第一外壳构件和所述热传导构件中的每一方的热传导率小。
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