JP2005175854A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像装置における冷却機能を高め、画像低下などの不具合を防止する。
【解決手段】 撮像素子を含む電子撮像コンポーネント(４、７ａ、７ｂ、８)と、該コンポーネントを覆う外装部材(３)とを有する撮像装置であって、前記外装部材の内表面に、前記電子撮像コンポーネントから発生した熱による該外装部材の温度上昇を抑える冷却構造(３ａ)を設けたことを特徴とする撮像装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は外装部材が金属により構成された撮像装置に関し、特に外装部材が金属により構成されたデジタルスチルカメラ(以下「デジカメ」という)やビデオカメラの冷却機能に関する。

デジカメは、撮像素子であるＣＣＤからの電気信号を処理するための信号処理基板上の素子や電源である電池、さらには、ＣＣＤから熱が発せられて筐体内部に熱がこもることがある。一方、ＣＣＤはその温度が上昇するとＣＣＤから出力さる信号のＳ／Ｎ比が低下する傾向にあった。いいかえれば、ＣＣＤが熱くなると画像にノイズが増える傾向にある。

そこで、従来のデジカメは内部に複数の小空間部を設け、一つの小空間部に発熱源であるＣＣＤを配置するとともに他の小空間部を放熱部として、これらの空間部をヒートパイプで接続することによりＣＣＤから発せられた熱を放熱部に逃がし、ＣＣＤの温度上昇を低減させ、ノイズの発生を抑えていた。
特開２０００−３２３０７号公報(段落番号００１０〜００１５、図１、図２) 特開２００１−２５１０８０号公報(段落番号００２３〜００２５、００２９〜００３３、図３〜図８) 特開２００１−３１３８５２号公報(００２０〜００２３、図２〜図６)

しかしながら、近年のデジカメは小型化、高画素化、動画機能の追加等による高速信号処理の進展に伴い、デジカメ内部の温度が上昇する傾向にある。

この様な状況では、ＣＣＤの小空間部から放熱部に熱エネルギが行き過ぎて、放熱部の温度が上昇し、筐体の温度上昇を招いていた。

さらには、近年、外観のデザイン性、質感の向上と、小型化のために筐体の薄肉化を計って樹脂筐体からアルミやステンレスを使った金属筐体を使用するものが非常に多くなってきている。

ここで、樹脂筐体に比べて、表面温度の上がった金属筐体のデジカメを操作者が持った場合、たとえ樹脂筐体と同じ温度であっても、材質の熱伝導率が金属の方が高いため、金属筐体のデジカメの方が熱くなり、不快に感じたり内部故障を疑ったり、場合によっては驚いてデジカメを落としてしまうという問題点があった。

そこで、本出願に係る発明の目的は、金属筐体のデジカメであっても、カメラを持ったときに熱く不快に感じず、さらに、ＣＣＤの温度上昇も低減してノイズの無い高画質な撮像装置を提供することである。

本願発明の撮像装置の第１の構成は、撮像素子を含む電子撮像コンポーネントと、該コンポーネントを覆う外装部材とを有する撮像装置であって、外装部材の内表面に、電子撮像コンポーネントから発生した熱による該外装部材の温度上昇を抑える冷却構造を設けたことを特徴とする。

ここで冷却構造を、外装部材の内表面に一体的に取り付けるとよい。
また、冷却構造を、冷媒物質と、該冷媒物質を収容する冷媒収容部とにより構成するとよい。この冷媒収容部を、冷媒物質が内表面に沿って移動する形状に形成するとよい。

冷却構造を、外装部材のうち使用者が掴むグリップ部の内側で熱を吸収した冷媒物質を他の部分に移動させるように構成するとよい。

外装部材の内側空間において電子撮像コンポーネントを保持する又はこれに近接する内部構造部材を設け、冷却構造を内部構造部材にも設けるとよい。

電子撮像コンポーネントを、少なくとも撮像素子と、該撮像素子による撮像を制御する制御回路と、電池とを含むように構成するとよい。外装部材は金属により構成することができる。

本願発明の撮像装置(例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ)の第１の構成によれば、電子撮像コンポーネントを覆う外装部材の内表面に冷却構造を設けているため、該コンポーネントから発せられた熱による外装部材の温度上昇が抑えられ、温度上昇に伴う撮像装置の不具合(例えば、撮像素子の温度上昇に伴う画像ノイズの発生、ユーザーが撮像装置の故障と誤解する、ユーザーが撮像装置の熱さに驚く)を防止することができる。

また、冷却構造を、冷媒物質と、該冷媒物質を収容する冷媒収容部とにより構成することにより、簡単な構成で外装部材の温度上昇を防止することができる。

また、冷媒収容部を、冷媒物質が内表面に沿って移動する形状に形成することにより、熱を吸収した冷媒物質を温度が低い部分に移動させることができるため、効果的に冷却することができる。

冷却構造を、外装部材のうち使用者が掴むグリップ部の内側で熱を吸収した冷媒物質を他の部分に移動させるように構成することにより、使用者から撮像装置に移った熱を効果的に冷却することができる。

外装部材の内側空間において電子撮像コンポーネントを保持する又はこれに近接する内部構造部材を設け、冷却構造を内部構造部材にも設けることにより、外装部材の内側空間で発生する熱をより一層効果的に冷却することができる。

外装部材が金属である場合、樹脂などと比較して熱伝導率が高いため、冷却の必要性が高い。本発明の冷却構造によれば、このような要請に応えることができる。

本発明の実施例は以下のとおりである。

図１、図３を参照して、本実施例のデジカメ(撮像装置)の概略構成を説明する。ここで、図１は本実施例のデジカメの概略断面図であり、図３は本実施例のデジカメの前方斜視図である。

１はカメラ本体、２はカメラ本体１に対して繰り出したり、繰り込んだりすることによりズーム倍率などを変更する撮影レンズである。

３はデジカメの筐体としてのカバー部材であり、このカバー部材３の材料として、樹脂、金属などが考えられるが、本実施例では金属を使用している。また、カバー部材３はカメラ本体１で発生した熱を冷却する冷却機能を備えているが、これについては後述する。

４は撮影レンズに入射した被写体からの反射光を電気信号に変換する撮像素子としてのＣＣＤ(電子撮像コンポーネント)である。なお、ＣＣＤに代えてＣＭＯＳイメージセンサを使用してもよい。

５は後述するシャッターボタンの第２ストローク操作に基づき撮影された撮影画像を表示させる液晶パネルである。

６は不図示の画像記録回路と電気的に接続される記録媒体であり、この記録媒体６はカメラ本体１に対して着脱可能に取り付けられる。

７は不図示の手段でカメラ本体１内部に保持された信号処理基板、８は電池(電子撮像コンポーネント)、９は不図示の手段で信号処理基板７や電池８に対して接続される電源回路である(電子撮像コンポーネント)。

１０は電池８を収納するための電池室、１１は前述してきた各部材を不図示の手段で保持する構造体であるところの金属シャーシである。

１２は第１ストローク操作で撮影光学系に焦点調節動作などを指示し、第２ストローク操作で撮影動作を指示するシャッターボタンである。１３は光学ファインダであり、１４はストロボ発光部を構成するフレネルレンズである。

上述のように構成されたデジカメの発熱源は、図１においてＣＣＤ４、信号処理基板７に実装されたＩＣ７ａ、７ｂ(制御回路)、電池８、電源回路９などがある。

カメラ本体１に設けられた不図示の電源ＳＷがＯＮされると、前述の各熱源から熱が徐々に発せられる。

さらには、デジカメ小型化の要請を考慮すると、大きな取り付け面積を必要とする信号処理基板７は、図１のようにカメラ前面側に配置するのが好ましいが、この場合熱源であるＩＣ７ａに隣接する位置にカバー部材３が配置されることになる。

ＩＣ７ｂは、信号処理基板７の実装面のうち電池８側の面に実装することで、熱源ではあるが熱容量の大きい電池８にＩＣ７ｂの熱を少しでも伝導させてデジカメ内部の温度上昇を抑えようとしている。

しかし、小型化されたデジカメでは、内部の熱がすぐにカバー部材３に伝導し、カバー部材３が熱くなってしまう。そこで、本実施例では、図２に示すようにカバー部材３の内側に冷却機能部３ａを設けることで内部の発熱を素早く冷却し、カバー部材３の温度上昇を抑えるようにしている。

ここで、図２を使って冷却機能部３ａを説明する。図２はカバー部材３の拡大断面図である。

カバー部材３は、２枚のアルミの薄板３ｂ、３ｃ(冷却収容部)で構成されており、これらを重ね合わせて圧延する際に予め、空間部を形成するポイントにカーボン印刷をしておく。

圧延後、圧縮空気を送り込むと前述のカーボン印刷部が膨張して空間部３ｄ(冷却収容部)が形成される。空間部３ｄは、図３に示すように一筆書き状に閉じており、この空間部３ｄに熱伝導率の高いオイル(冷媒物質)を入れることで冷却機能が実現できる。

より詳細には、発熱源近傍で熱せられたオイルは空間部３ｄ内におけるオイルの自然循環によって対流し、表面温度の低い部分（例えばＥ面など）で冷やされ、再度、元の場所に戻るというように循環することで熱を吸収して発熱源を冷却することができる。

さらには、より冷却効果を高めるためにマイクロポンプを内部に設け、強制的にオイルを循環させるようにしてもよい。なお、オイルに代えて、水、高圧ガス(ヘリウム)、液体ナトリウムなど熱伝導特性が高い冷却物質を使用してもよい。

また、本実施例以外にも冷却機能を実現するためにヒートパイプをカバー部材３の内表面に貼って熱源から離れたところに熱を伝導させるようにしてもよい。さらに、結晶体が熱を奪って液体に変わるという特性を持った蓄熱材と呼ばれる材料を樹脂やゴムの容器に入れカバー部材３の内表面に具備することで、カメラ内部の熱を蓄熱材に吸収させて温度上昇を抑えることも有効である。

次に、本実施例では冷却機能部３ａの配設密度をカバー部材３全体で変えており、これについて図３を使って説明する。図３において、小型化されたデジカメ１を操作者が安定感よくグリップするには、右手でグリップ部と呼ばれるＡ，Ｂ，Ｃ面を持つようにすると良い。詳しくは、右手親指がデジカメ背面のＣ部、手のひらが側面Ｂ部、中指、薬指、小指が前面Ａ部、人差し指がシャッターボタン１２に、左手親指の腹が側面Ｄ部、人差し指付け根あたりが底面Ｅ部に当たるようにするとよい。

これは、デジカメを構成している部品で重量のある電池８などをデジカメ前面に向かって撮影レンズ２の左側に配置することで、デジカメの重心をグリップ部に設定してあるからであり、重心を右手で保持することでカメラ本体１が安定し、手ぶれなどの不具合が発生しないようにしてある。

そこで、操作者がグリップする部分のカバー部材Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ部に、他の部分より重点的に冷却機能部を設けることで、均等に配設するより効果的にグリップ部の温度上昇を抑えることが可能となり、操作者に不快感を与えることを回避できる。

なお、グリップ部の内側で熱を吸収した冷媒物質を他の部分に移動させることが可能であれば、どのような構成であってもよい。

図４は、本実施例の金属筐体を有したデジカメの概略断面図であり、２１は冷却機能部である樹脂部２１ｂを備えた金属シャーシ(内部構造物)、２２は電池８を収納するための電池室(内部構造物)であり、この電池室２２には金属部２２ａが取り付けられている。実施例１と同じ要素は同一符号を付して、説明を省略する。

本実施例では、実施例１で説明した冷却機能部を金属シャーシ２１や電池室２２にも設けることで、ＣＣＤ４の温度上昇は金属シャーシ２１によって抑制され、電池８の温度上昇は電池室２２の金属部２２ａによって抑制される。

これにより、カメラ内部の温度上昇が実施例１以上に抑えることで、ＣＣＤ４のノイズ発生がより抑えられ画質の向上を図ることができる。なお、金属シャーシ２１と電池８の金属部２２ａを結合したり、さらには、これらをカバー部材３に結合して、より冷却効果を上げることになんら問題は無い。

上述の実施例によれば、金属筐体のデジカメであっても、カメラを持ったときに熱く不快に感じず、さらに、ＣＣＤの温度上昇も低減してノイズの無い高画質な撮像装置が実現できた。

本発明の実施例１を示す概略断面図である。 本発明の実施例１の金属カバー部材の詳細断面図である。 本発明の実施例１のデジカメの前方斜視図である。 本発明の実施例２を示す概略断面図である。

符号の説明

１カメラ本体、２ 撮影レンズ、３ カバー部材、４ ＣＣＤ、５ 液晶パネル、
６ 記録媒体、７ 信号処理基板、８ 電池、９ 電源回路、１０ 電池室、
１１ 金属シャーシ、１２ シャッターボタン、１３ 光学ファインダ、
１４ フレネルレンズ、 ２１ 金属シャーシ、２２ 電池室

Claims (8)

1. 撮像素子を含む電子撮像コンポーネントと、該コンポーネントを覆う外装部材とを有する撮像装置であって、
   前記外装部材の内表面に、前記電子撮像コンポーネントから発生した熱による該外装部材の温度上昇を抑える冷却構造を設けたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記冷却構造が、前記内表面に一体的に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記冷却構造は、冷媒物質と、該冷媒物質を収容する冷媒収容部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記冷媒収容部は、前記冷媒物質が前記内表面に沿って移動する形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記冷却構造は、前記外装部材のうち使用者が掴むグリップ部の内側で前記熱を吸収した前記冷媒物質を他の部分に移動させるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記外装部材の内側空間において前記電子撮像コンポーネントを保持する又はこれに近接する内部構造部材を有し、
   前記冷却構造を前記内部構造部材にも設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の撮像装置。
7. 前記電子撮像コンポーネントは、少なくとも前記撮像素子と、該撮像素子による撮像を制御する制御回路と、電池とを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれ１つに記載の撮像装置。
8. 前記外装部材が金属であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の撮像装置。