CN202837769U - 摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供可简单地实现小型化的摄像装置，其具备：框体（2）；摄像元件冷却部（3），包括收容于框体内部并具有热源即摄像元件（31）的摄像元件基板（30）和向框体外部露出的摄像元件散热部（32），通过使摄像元件基板的热量向摄像元件散热部传热来冷却摄像元件基板；相机控制IC冷却部（4），包括收容于框体内部并具有热源即相机控制IC（41）的相机控制IC基板（40）和向框体外部露出的相机控制IC散热部（42），通过使相机控制IC基板的热量向相机控制IC散热部传递来冷却相机控制IC基板；和绝热部（50、51），介于摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部之间，抑制摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部之间的传热。

Description

摄像装置

技术领域

本实用新型涉及例如数码相机及摄像机等摄像装置。

背景技术

专利文献1中公开了一种具有CMOS（Complementary Metal-OxideSemiconductor：互补型金属氧化物半导体）基板、主基板及散热板的摄像装置。CMOS基板具备CMOS图像传感器。CMOS基板和主基板相向地平行配置。散热板将CMOS基板和主基板之间隔离开。根据专利文献1的摄像装置，CMOS基板的放热量大于主基板的放热量。根据专利文献1的摄像装置，能够通过散热板来抑制因空气中的从CMOS基板向主基板的辐射而产生的传热。

专利文献1：日本特开2010-93797号公报

但是，摄像装置的主要热源是具有CMOS图像传感器等摄像元件的摄像元件基板和具有控制摄像装置整体的相机控制IC（IntegratedCircuit）的相机控制IC基板。

摄像元件基板的容许温度和相机控制IC基板的容许温度不同。但是，在专利文献1的摄像装置的情况下，虽然摄像元件基板（CMOS基板）和相机控制IC基板（主基板）被隔离开，但两基板的热量最终经由金属制的框体向外部排出。即，两基板的热量被均匀地传递至金属制的框体整体。

此时，例如，尽管相机控制IC基板的容许温度高于摄像元件基板的容许温度，还需要使框体整体的温度降低至低于摄像元件基板的容许温度的温度。一般而言，摄像装置的冷却性能取决于冷却结构的散热部的表面积。因此，结果导致摄像装置的外形变大。

实用新型内容

本实用新型的摄像装置鉴于上述问题而提出。本实用新型的目的在于提供一种可简单地实现小型化的摄像装置。

（1）为了解决上述问题，本实用新型的摄像装置的特征在于，具备：框体；摄像元件冷却部，具备收容于该框体的内部并具有热源即摄像元件的摄像元件基板和向该框体的外部露出的摄像元件散热部，并且，通过使该摄像元件基板的热量向该摄像元件散热部传递来冷却该摄像元件基板；相机控制IC冷却部，具备收容于该框体的内部并具有热源即相机控制IC的相机控制IC基板和向该框体的外部露出的相机控制IC散热部，并且，通过使该相机控制IC基板的热量向该相机控制IC散热部传递来冷却该相机控制IC基板；和绝热部，介于该摄像元件冷却部和该相机控制IC冷却部之间，抑制该摄像元件冷却部和该相机控制IC冷却部之间的传热。

摄像元件冷却部具有使摄像元件基板的热量向摄像元件散热部传递的传热路径。另一方面，相机控制IC冷却部具有使相机控制IC基板的热量向相机控制IC散热部传递的传热路径。绝热部以隔开两个传热路径的方式配置。因此，根据本实用新型的摄像装置，容易确保摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部的独立性。因此，能够抑制在摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部之间产生热移动。

图1（a）表示在摄像元件基板的容许温度低于相机控制IC基板的容许温度时的现有摄像装置的冷却效果的示意图。图1（b）表示在摄像元件基板的容许温度低于相机控制IC基板的容许温度时的本实用新型的摄像装置的冷却效果的示意图。另外，图1（a）、图1（b）所示的示意图是用于表示本实用新型的作用效果的一个示例，不是对本实用新型的内容进行的限定。例如，即使在相机控制IC基板的容许温度低于摄像元件基板的容许温度的情况下，也可以使用本实用新型的摄像装置。

如图1（a）、图1（b）所示，摄像元件基板的容许温度t1低于相机控制IC基板的容许温度t2。另外，在使用前的状态下，摄像元件基板的温度和相机控制IC基板的温度均为温度T1。

如图1（a）所示，摄像装置的冷却结构被设计成，在使用中的状态下，控制元件基板的温度T2低于容许温度t1。但是，在现有摄像装置的情况下，相机控制IC基板及摄像元件基板的热量被均匀地传递至框体整体。因此，不仅摄像元件基板的温度，相机控制IC基板的温度也会变成温度T2。即，导致原本可承受至容许温度t2的相机控制IC基板被过度地冷却。这意味着，冷却结构、乃至摄像装置以与过度冷却的量相应的程度不必要地大型化。

相对于此，在本实用新型的摄像装置的情况下，如上所述，容易确保摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部的独立性。因此，如图1（b）所示，能够各自独立地设计摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部，使得摄像元件基板的温度T2低于容许温度t1，相机控制IC基板的温度T3低于容许温度t2。因此，相机控制IC基板被以与图1（b）所示的△T（=T3-T2）的量相应的程度进行过度冷却的可能性较小。因而，能够简单地使摄像装置小型化。

另外，根据本实用新型的摄像装置，当摄像元件的消耗电力较大时，也就是说即使摄像元件的放热量较大时，也容易确保摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部的独立性，因此，容易仅对摄像元件基板重点地进行冷却。因此，容易实现摄像装置的高画质化（例如像素数增加、像素大型化等）。

（2）优选的结构为，在上述（1）的结构的基础上，所述摄像元件散热部的表面积大于所述相机控制IC散热部的表面积，所述绝热部配置于该相机控制IC散热部的周围。

根据本结构，绝热部配置于较小的散热部（相机控制IC散热部）的周围。因此，容易通过绝热部来隔开摄像元件冷却部和相机控制IC冷却部。

（3）优选的结构为，在上述（1）或（2）的结构的基础上，所述摄像元件基板的延伸方向和所述相机控制IC基板的延伸方向彼此交叉。

根据本结构，与例如像专利文献1的摄像装置那样地两个基板相向地平行配置的情况相比，摄像元件基板的辐射热（辐射热）和相机控制IC基板的辐射热难以彼此传递到对方侧的基板上。

（4）优选的结构为，在上述（1）至（3）中任一结构的基础上，所述摄像元件冷却部具有层压于所述摄像元件基板、且将该摄像元件基板的热量引导至所述摄像元件散热部的摄像元件传热片，所述相机控制IC冷却部具有层压于所述相机控制IC基板、且将该相机控制IC基板的热量引导至所述相机控制IC散热部的相机控制IC传热片。

根据本结构，能够通过摄像元件传热片来引导摄像元件冷却部的传热方向。另外，能够通过相机控制IC传热片来引导相机控制IC冷却部的传热方向。

实用新型的效果

根据本实用新型，能够提供可简单地实现小型化的摄像装置。

附图说明

图1（a）表示在摄像元件基板的容许温度低于相机控制IC基板的容许温度时的现有摄像装置的冷却效果的示意图。图1（b）表示在摄像元件基板的容许温度低于相机控制IC基板的容许温度时的本实用新型的摄像装置的冷却效果的示意图。

图2是本实用新型的一实施方式的摄像装置的立体图。

图3是沿着图2的III-III方向的剖视图。

标号说明

1：摄像装置、2：框体、3：摄像元件冷却部、4：相机控制IC冷却部、6：镜头、10：解析样本、20：上壁部、21：上侧壁部、22：下侧壁部、23：下壁部、24：前壁部、30：摄像元件基板、31：摄像元件、32：摄像元件散热部、33：摄像元件散热部、34：摄像元件传热片、40：相机控制IC基板、41：相机控制IC、42：相机控制IC散热部、44：相机控制IC传热片、50：绝热部、51：绝热部、90：螺钉、91：配线、92：配线、100：放热部、101：平板部、102：散热片、200：摄像孔、240：凸起部、320：散热片、330：散热片、420：散热片、L1：摄像元件传热路径、L2：相机控制IC传热路径。

具体实施方式

以下，对本实用新型的摄像装置的实施方式进行说明。

摄像装置的结构

首先，对本实施方式的摄像装置的结构进行说明。图2表示本实施方式的摄像装置的立体图。图3表示沿着图2的III-III方向的剖视图。如图2、图3所示，本实施方式的摄像装置1主要具备框体2、摄像元件冷却部3、相机控制IC冷却部4、绝热部50、51及镜头6。

框体2为金属制的，形成摄像装置1的外壳。框体2具备上壁部20、上侧壁部21、下侧壁部22、下壁部23及前壁部24。上壁部20呈平板状。在上壁部20开设有摄像孔200。经由摄像孔200由后述的摄像元件31对被拍摄对象（图略）进行拍摄。上侧壁部21呈棱筒状。上侧壁部21与上壁部20的下方相连。在上侧壁部21的内部收容有后述的摄像元件基板30。下侧壁部22呈向前方开口的C字形筒状。下侧壁部22与上侧壁部21的下方相连。在下侧壁部22的左右两壁处配置有后述的一对摄像元件散热部33，在后壁处配置有摄像元件散热部32。前壁部24呈平板状（立壁状）。前壁部24堵塞下侧壁部22的前方开口。如图2中的剖面线所示，前壁部24和上侧壁部21被后述的绝热部50隔开。另外，前壁部24和下侧壁部22被后述的绝热部51隔开。在前壁部24配置有后述的相机控制IC散热部42。下壁部23呈平板状。下壁部23与下侧壁部22的下方相连。镜头6嵌入到上壁部20的摄像孔200中。

摄像元件冷却部3具备摄像元件基板30、后方的摄像元件散热部32、左右一对摄像元件散热部33及摄像元件传热片34。摄像元件基板30具有摄像元件31。摄像元件31配置于镜头6的下方（框体2的内侧）。摄像元件31为CMOS图像传感器。摄像元件基板30呈在前后方向上延伸的平板状。摄像元件31安装于摄像元件基板30的上表面。摄像元件基板30对摄像元件31进行控制。摄像元件传热片34为有机硅制的，呈薄膜状。摄像元件传热片34层压于摄像元件基板30的下表面。后方的摄像元件散热部32配置于框体2的下侧壁部22的后壁。摄像元件散热部32具备多个散热片320。多个散热片320各自在上下方向上延伸。多个散热片320排列于左右方向。左右一对摄像元件散热部33配置于框体2的下侧壁部22的左右两壁。摄像元件散热部33具备多个散热片330。多个散热片330各自在上下方向上延伸。多个散热片330排列于前后方向。如图3中的粗线所示，摄像元件传热路径L1连接摄像元件基板30和摄像元件散热部32、33。框体2的上侧壁部21及下侧壁部22介于摄像元件传热路径L1中的、摄像元件传热片34与摄像元件散热部32、33之间。即，摄像元件31的热量经由框体2的上侧壁部21及下侧壁部22而被传递至摄像元件散热部32、33。上侧壁部21及下侧壁部22构成摄像元件冷却部3的一部分。

相机控制IC冷却部4具备相机控制IC基板40、相机控制IC散热部42及相机控制IC传热片44。从框体2的前壁部24的后表面（内表面）朝向后方突出地设有凸起部240。相机控制IC基板40通过螺合于凸起部240的螺钉90而被固定。相机控制IC基板40在上下方向上延伸。相机控制IC基板40和摄像元件基板30经由配线91、92而进行电连接。相机控制IC基板40具有相机控制IC41。相机控制IC41配置于相机控制IC基板40的前表面。相机控制IC41对摄像装置1整体进行综合控制。相机控制IC传热片44为有机硅制的，呈薄膜状。相机控制IC传热片44层压于相机控制IC41的前表面。相机控制IC传热片44的前表面在整个面上与框体2的前壁部24的后表面进行接触。相机控制IC散热部42配置于前壁部24的前表面。相机控制IC散热部42具备多个散热片420。多个散热片420各自在上下方向上延伸。多个散热片420排列于左右方向。如图3中的粗线所示，相机控制IC传热路径L2连接相机控制IC基板40和相机控制IC散热部42。框体2的前壁部24介于相机控制IC传热路径L2中的、相机控制IC传热片44与相机控制IC散热部42之间。即，相机控制IC41的热量经由框体2的前壁部24而被传递至相机控制IC散热部42。前壁部24构成相机控制IC冷却部4的一部分。

绝热部50为树脂制的，呈平板状。如图2所示，绝热部50将框体2的上侧壁部21和前壁部24隔断。换言之，绝热部50将摄像元件冷却部3（摄像元件传热路径L1）和相机控制IC冷却部4（相机控制IC传热路径L2）隔断。

左右一对绝热部51分别为树脂制的，呈平板状。如图2所示，绝热部51将框体2的下侧壁部22和前壁部24隔断。换言之，绝热部51将摄像元件冷却部3（摄像元件传热路径L1）和相机控制IC冷却部4（相机控制IC传热路径L2）隔断。

摄像装置的动作

接着，对本实施方式的摄像装置1的动作进行说明。如引用的图1（b）所示，在使用前的状态下，摄像元件基板30的温度和相机控制IC基板40的温度均为温度T1。

在使用中的状态下，摄像元件基板30的温度通过热源即摄像元件31的放热而上升。但是，摄像元件31的热量经由摄像元件冷却部3（摄像元件传热路径L1）而从后方的摄像元件散热部32和左右一对摄像元件散热部33进行散热。因此，能够将摄像元件基板30的温度T2控制在容许温度t1以下。

同样地，在使用中的状态下，相机控制IC基板40的温度通过热源即相机控制IC41的放热而上升。但是，相机控制IC41的热量经由相机控制IC冷却部4（相机控制IC传热路径L2）而从相机控制IC散热部42进行散热。因此，能够将相机控制IC基板40的温度T3控制在容许温度t2以下。

另外，绝热部50将框体2的上侧壁部21和前壁部24隔断。并且，绝热部51将框体2的下侧壁部22和前壁部24隔断。因此，在摄像元件冷却部3（摄像元件传热路径L1）和相机控制IC冷却部4（相机控制IC传热路径L2）之间，热量难以从高温侧向低温侧移动。

作用效果

接着，对本实施方式的摄像装置1的作用效果进行说明。根据本实施方式的摄像装置1，如图3所示，绝热部50在摄像元件冷却部3（摄像元件传热路径L1）和相机控制IC冷却部4（相机控制IC传热路径L2）最接近的部分将两个传热路径隔开。因此，根据本实施方式的摄像装置1，容易确保摄像元件冷却部3和相机控制IC冷却部4的独立性。因此，能够抑制在摄像元件冷却部3和相机控制IC冷却部4之间产生热移动。因而，如图1（b）所示，能够各自独立地设计摄像元件冷却部3和相机控制IC冷却部4，使得摄像元件基板30的温度T2低于容许温度t1、且相机控制IC基板40温度T3低于容许温度t2。因此，能够简单地使摄像装置1小型化。

根据本实施方式的摄像装置1，即使在图3所示的摄像元件31的消耗电力较大的情况下、也就是说即使在摄像元件31的放热量较大的情况下，也容易确保摄像元件冷却部3和相机控制IC冷却部4的独立性，因此，容易仅对摄像元件基板30重点地进行冷却。因此，容易实现摄像装置1的高画质化（例如像素数増加、像素大型化等）。

根据本实施方式的摄像装置1，如图2、图3所示，绝热部50、51配置于比摄像元件散热部（摄像元件散热部32及一对摄像元件散热部33）小的相机控制IC散热部42的周围。因此，容易进一步确保摄像元件冷却部3和相机控制IC冷却部4的独立性。

根据本实施方式的摄像装置1，如图3所示，摄像元件基板30的延伸方向（前后方向）和相机控制IC基板40的延伸方向（上下方向）正交。因此，摄像元件基板30的辐射热和相机控制IC基板40的辐射热难以彼此传递至对方侧的基板上。

根据本实施方式的摄像装置1，如图3所示，摄像元件传热片34层压于摄像元件基板30。因此，能够通过摄像元件传热片34来引导摄像元件冷却部3的传热方向。

另外，根据本实施方式的摄像装置1，如图3所示，相机控制IC传热片44层压于相机控制IC41。因此，能够通过相机控制IC传热片44来引导相机控制IC冷却部4的传热方向。

其他

以上，对本实用新型的摄像装置的实施方式进行了说明。但是，实施方式并未特别限定于上述方式。也可以以本领域技术人员可进行的各种变形方式、改良方式来实施。

摄像元件传热片34和相机控制IC传热片44的材质并未特别进行限定。例如，可使用有机硅、石墨等。优选为，由热传导率比形成摄像元件基板30及相机控制IC基板40的基板主体的材料大的材料制造。

绝热部50、51的材质并未特别进行限定。例如，也可以使用树脂、环氧玻璃等。优选为，由比形成框体2、摄像元件冷却部3及相机控制IC冷却部4的材料的热传导率小的材料制造。

另外，绝热部50、51也可以是气体。例如，也可以在绝热部50、51的一部分处形成孔或凹部。另外，也可以将绝热部50、51整体设成空气层。即，也可以彼此分离地配置上侧壁部21和相机控制IC散热部42。另外，也可以彼此分离地配置摄像元件散热部33和相机控制IC散热部42。

框体2、摄像元件散热部32、33及相机控制IC散热部42的材质并未特别进行限定。优选为，由铝、铜等金属等热传导率大的材料制造。

也可以替代图3所示的框体2的下壁部23而配置绝热部。这样一来，能够将前壁部24即相机控制IC冷却部4（相机控制IC传热路径L2）与摄像元件冷却部3（摄像元件传热路径L1）完全地隔离开。因此，在相机控制IC冷却部4和摄像元件冷却部3之间，热量变得更加难以移动。

另外，在上述实施方式中，作为摄像元件31，使用了CMOS图像传感器，但是也可以使用CCD（Charge-Coupled Device：电荷耦合元件）图像传感器。

Claims (5)

1.一种摄像装置，其特征在于，具备：

框体；

摄像元件冷却部，具备收容于所述框体的内部并具有热源即摄像元件的摄像元件基板和向所述框体的外部露出的摄像元件散热部，并且，通过使所述摄像元件基板的热量向所述摄像元件散热部传递来冷却所述摄像元件基板；

相机控制IC冷却部，具备收容于所述框体的内部并具有热源即相机控制IC的相机控制IC基板和向所述框体的外部露出的相机控制IC散热部，并且，通过使所述相机控制IC基板的热量向所述相机控制IC散热部传递来冷却所述相机控制IC基板；和

绝热部，介于所述摄像元件冷却部和所述相机控制IC冷却部之间，抑制所述摄像元件冷却部和所述相机控制IC冷却部之间的传热。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，

所述摄像元件散热部的表面积大于所述相机控制IC散热部的表面积，所述绝热部配置于所述相机控制IC散热部的周围。

3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，

所述摄像元件基板的延伸方向和所述相机控制IC基板的延伸方向彼此交叉。

4.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，

所述摄像元件冷却部具有层压于所述摄像元件基板、且将所述摄像元件基板的热量引导至所述摄像元件散热部的摄像元件传热片，

所述相机控制IC冷却部具有层压于所述相机控制IC基板、且将所述相机控制IC基板的热量引导至所述相机控制IC散热部的相机控制IC传热片。 

5.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，

所述摄像元件冷却部具有层压于所述摄像元件基板、且将所述摄像元件基板的热量引导至所述摄像元件散热部的摄像元件传热片，

所述相机控制IC冷却部具有层压于所述相机控制IC基板、且将所述相机控制IC基板的热量引导至所述相机控制IC散热部的相机控制IC传热片。 

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