JP2006330388A - レンズユニット及びデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 レンズ鏡筒の内部の温度上昇を抑制しつつデザイン性を向上させる。
【解決手段】 レンズユニット４は、カメラボディ３に着脱自在である。レンズユニット４は、撮影レンズ２４が組み込まれるレンズ鏡筒６と、ＣＣＤ２５が組み込まれる放熱部材７と、カメラボディ３のマウント部１０に装着されるレンズ側マウント部８とを備える。レンズ鏡筒６は、その外周面にＩＲカットフィルム５０が貼着されている。放熱部材７は、その外周に放熱フィン３１ａが一体に形成されている。屋外などの使用で日光が照射されたとき、ＩＲカットフィルム５０が近赤外線を遮断してレンズ鏡筒６の内部に照射されることを防止する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レンズユニット及びレンズ交換型のデジタルカメラに関するものである。

近年、ＣＣＤなどの撮像素子を用いて撮像した撮影画像をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラが普及している。デジタルカメラの中には、撮影レンズがカメラボディに一体化された一体型のものと、各種撮影レンズがカメラボディに着脱可能にされたレンズ交換型のものとがある。

最近では、撮像素子の小型化、画素数の増加が進んできていることから、レンズ交換型のデジタルカメラの新しい構成として、撮像素子を交換用のレンズユニット側に組み込むことが検討されている。これによって、レンズユニットとカメラボディとを光学的に接続する必要がなくなる。さらに、撮影レンズの駆動機構や撮像素子を駆動させるための駆動回路なども交換レンズ側に内蔵することによって、レンズユニット側とカメラボディ側との通信は、電気的な信号を送るための電気接点を介した接続だけでよいため、構造を比較的簡易にすることができるという利点を得ることができる。

上述したような交換用のレンズユニットでは、屋外で使用するときなど、日光（太陽光）が長時間照射されることによってレンズ鏡筒内部の温度が上昇するため、撮影レンズの焦点精度に影響を及ぼすことがある。特に撮影レンズとしてプラスチックレンズを使用している場合には、温度上昇による変形が比較的大きく、焦点位置にズレが生じて片ボケなどの原因となる。さらに、最近では、撮像素子の画素数の増加及び画素の高密度化が進んできていることから、高い発熱温度が問題となってきており、この撮像素子や各種機構の駆動回路から発生する熱も、レンズユニット内の温度上昇の一因となっている。

一方、日光の照射による温度上昇を防ぐ手段としては例えば特許文献１に記載されているような遮断部材又は熱線反射部材を設け、電子部品に照射される日光を遮断して電子部品の温度上昇を防止している。また、日光の照射による温度上昇を抑制する手段としては、外装の表面を白い色で塗装したり、鏡面仕上げにしたりすることが一般的であり、これによって日光を遮断、又は内部への吸収を防止する。
特開２００２−２９３１３５

しかしながら、上述したような構成をデジタルカメラやレンズユニットに備えてもレンズ鏡筒内部の温度上昇を防ぐには不十分であり、撮影レンズの変形を防ぐことは困難である。さらに、デジタルカメラやレンズユニットに上記特許文献１に記載されているような遮断部材又は熱線反射部材の構成を設けた場合、部品が大きくなってしまうため、デジタルカメラやレンズユニットのコンパクト化を損ねてしまうこととなる。また、外装を白い色で塗装することや、鏡面仕上げなどにすることは、デジタルカメラやレンズユニットのデザインの幅を限定してしまうこととなり、デザイン性の向上を妨げることとなる。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、レンズ鏡筒内部の温度上昇を防ぐとともにデザイン性の向上を図ることが可能なレンズユニット及びデジタルカメラを提供することを目的とする。

本発明のレンズユニットは、撮影レンズと、この撮影レンズを保持するレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒に固定された電子部品とを備え、カメラボディに設けられたマウント部に着脱自在に装着されるレンズユニットにおいて、前記レンズ鏡筒の外周面又は内周面にＩＲカットフィルムを貼着したことを特徴とする。なお、前記電子部品を前記レンズ鏡筒に固定する固定部材を備えており、この固定部材は、その外周に放熱フィンが一体に形成されていることが好ましい。また、前記電子部品は、撮像素子であること、あるいは、各種機構を駆動するための駆動回路部品であることが本発明においては効果的である。

本発明のデジタルカメラは、前記レンズユニットと、このレンズユニットが着脱自在に装着されるマウント部を有するカメラボディとからなることを特徴とする。

本発明では、レンズユニット又はデジタルカメラを構成するレンズ鏡筒の外周面又は内周面にＩＲカットフィルムを貼着したので、レンズ鏡筒内部の温度上昇を防ぐとともにデザイン性の向上を図ることができる。

また、レンズ鏡筒に撮像素子や各種駆動回路などの電子部品が固定され、これらが発熱したとしても、これらの電子部品を固定する固定部材に放熱フィンを設けたので、この放熱フィンを介して放熱し、温度上昇を抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を適用したデジタルカメラについて説明する。図１及び図２に示すように、デジタルカメラ２は、カメラボディ３とレンズユニット４とから構成される。カメラボディ３にはレンズユニット４が着脱自在であり、装着時にはカメラボディ３とレンズユニット４とが電気的に接続される。なお、図１は、レンズユニット４をカメラボディ３に装着した状態を、図２は、レンズユニット４を取り外した状態を示す。

レンズユニット４は、レンズ鏡筒６の後方に放熱部材（固体部材）７が位置し、さらに放熱部材７の後方にはレンズ側マウント部８が位置している。レンズ側マウント部８には、バヨネット爪９が形成されている。このバヨネット爪９には接続端子９ａ（図５参照）が設けられている。カメラボディ３の前面に設けられたボディ側マウント部１０には、バヨネット溝１１が形成されている。さらに、ボディ側マウント部１０の内側には、コイルバネ１３（図３参照）によって前方に付勢されたマウント蓋１２が設けられており、レンズユニット非装着時におけるカメラボディ３内部への塵埃の侵入を防止する。

レンズユニット４をカメラボディ３に装着する際には、バヨネット爪９をバヨネット溝１１に合わせた状態でマウント蓋１２を押し込んでから回転させる。レンズユニット４を所定角度回転させるとボディ側マウント部１０のロックピン１６がレンズ側マウント部８の図示しないピン孔と係合してレンズユニット４が位置決めされてボディ側マウント部１０に装着される。また、レンズユニット４の位置決めに伴ってレンズ側マウント部８の接続端子９ａがボディ側マウント部１０の接続端子１０ａ（図５参照）に接続される。

ボディ側マウント部１０の近傍には、ロックピン１６と連動するロック解除ボタン１７が設けられている。ロック解除ボタン１７は、レンズユニット４を取り外す際に操作されるものであり、押圧操作することによってロックピン１６を後方に移動させてロックを解除することができる。

カメラボディ３の上面には、撮影時に押圧操作されるレリーズボタン１８と、撮影／再生モードの切替え時に操作されるモード操作部１９とが設けられている。また、カメラボディ３の前面には、ストロボ２１が設けられ、後面には、撮影画像や各種設定条件が表示されるＬＣＤ２２（図５参照）と、電源スイッチ２３（図５参照）とが設けられている。

レンズユニット４は、詳しくは図３及び図４に示すように、撮影レンズ２４、この撮影レンズを保持するレンズ鏡筒６、ＣＣＤ２５、樹脂カバー２６、実装基板２７、放熱部材（固定部材）７、端子基板２８などを備えている。

放熱部材（固定部材）７は、金属から形成され、外側に位置する円環部３１と、中央に位置する台座部３２と、円環部３１と台座部３２の間を連結する連結部３３とが一体に形成されている。さらに、本実施形態では、円環部３１の背面側に位置するレンズ側マウント部８が放熱部材７と一体に設けられている。円環部３１の外周面には、複数の放熱フィン３１ａが一体に形成されている。放熱フィン３１ａは、また、円環部３１の前面には、実装基板２７の外形に合わせた枠部３１ｂが形成されている。

台座部３２は、ＣＣＤ２５の寸法に合わせた略矩形状に形成されており、その前面３２ａがＣＣＤ２５の背面と近接する位置に設けられており、この前面３２ａとＣＣＤ２５との間に伝熱性充填材３６が充填される（図３参照）。この伝熱性充填材３６としては、例えばシリコングリスや、シリコンゴムなど熱伝導率が高い粘性物を塗布したものであり、この伝熱性充填材３６を介在してＣＣＤ２５から発生する熱が伝導される。なお、伝熱性充填材を用いずに空気のみを介在して熱を伝導するようにしてもよいが、この場合には、ＣＣＤ２５の背面と前面３２ａとの距離を可能な限り小さくするか、またはＣＣＤ２５の背面に前面３２ａを接触させることが好ましい。

レンズ側マウント部８は、円筒形のマウント基部４１、このマウント基部４１の内部に形成されたネジ止め用のボス４２（図３参照）、及びマウント基部４１の周囲に形成されたバヨネット爪９を有している。さらに、マウント基部４１の背面側には、凹部４１ａ（図３参照）が形成されている。端子基板２８は、レンズ側マウント部８の外形とほぼ相似する形状で、凹部４１ａ（図３参照）に嵌め込まれる。この端子基板２８には、カメラボディ３側との電気的接続に使用する接続端子９ａ（図５参照）が実装されており、図示しないフレキシブル基板などによって実装基板２７と電気的に接続される。また、この端子基板２８には、ネジ４３を貫通させるための貫通穴２８ａが複数形成されており、この貫通穴２８ａを通してネジ４３をボス４２に螺合させることによって端子基板２８がレンズ側マウント部８にネジ止め固定される。

樹脂カバー２６は、透明樹脂で成形されており、略矩形状で、背面側にＣＣＤ２５に合わせた開口部２６ａ（図３参照）が形成されている。この開口部２６ａにＣＣＤ２５が嵌め込まれる。

実装基板２７は、略円形の薄板で中央付近にＣＣＤ２５よりも若干寸法の小さい開口２７ａが形成されており、この開口２７ａを塞ぐ位置にＣＣＤ２５が実装されている。この実装基板２７は、ＣＣＤ２５を駆動させるための制御回路などが組み込まれており、放熱部材７の枠部３１ｂに嵌め込まれて保持される。放熱部材７に実装基板２９が保持されたとき、開口２７ａを通してＣＣＤ２５と台座部３２の前面３２ａとが対面する位置に配されている。

レンズ鏡筒６は、図３に示すように撮影レンズ２４を内蔵する円筒形の鏡筒本体４６と、鏡筒本体４６の後方を塞ぐ後端壁４７と、ネジ止め用のボス４８とからなる。なお、本実施形態においては、撮影レンズ２４としては、２つのレンズ群２４ａ，２４ｂから構成されるものを例に上げているが、これに限るものではない。後端壁４７の中央には露呈開口４７ａが形成されており、この露呈開口４７ａを通して撮影レンズ２４からの光がＣＣＤ２５の受光面に結像される。ボス４８は、後端壁４７から後方へ突出するように形成されている。

実装基板２７は、レンズ鏡筒６の後端壁４７と、放熱部材７との間に挟み込まれて保持され、さらにネジ４９をボス４８に螺合させて放熱部材７をネジ止めすることによって放熱部材７がレンズ鏡筒６に固定されるとともに、レンズ鏡筒６に実装基板２７が挟持固定される。実装基板２７がレンズ鏡筒６に固定されることによって、ＣＣＤ２５も同時にレンズ鏡筒６に固定される。また、樹脂カバー２８が露呈開口２７ａの背面側に嵌合する。

上述のように実装基板２７がレンズ鏡筒６に固定されたとき、ＣＣＤ２５は、後端壁４７と放熱部材７の間に挟まれた位置にあり、レンズ鏡筒６の内部と、ＣＣＤ２５とは後端壁４７によって隔てられている。また、レンズ鏡筒６は、熱伝導性の低い材質、例えば断熱材に使用されるポリウレタン樹脂などから形成されており、ＣＣＤ２５や放熱部材７からの熱がレンズ鏡筒６の内部に伝わらないようにしている。

さらに、レンズ鏡筒６の鏡筒本体４６には、詳しくは図３及び図４に示すように、その外周面にＩＲ（近赤外線）カットフィルム５０が貼付されている。なお、本実施形態では、ＩＲカットフィルム５０としては、例えば住友スリーエム株式会社により製造・販売されている電波透過型熱線反射フィルム「ＳＲＦ１１００（商品名）」を使用する。この電波透過型熱線反射フィルムは、多層構造を持つ無色透明フィルムであり、太陽光のうち目に見えず熱源としてのみ働く近赤外線を選択的に反射するように形成されている。なお、これに限らず、ＩＲカットフィルム５０としては、透明なフィルム状に形成されたもので、且つ近赤外線を遮断してレンズ鏡筒６の内部への進入を防ぐものであればよく、例えばリケンテクノス株式会社により製造・販売されているガラス用シート「ＲＩＶＥＸ（登録商標）」などでもよい。またＩＲカットフィルム５０を貼付する手段としては、接着剤を塗布したり、透明な両面テープなどによって貼着したりすればよい。

図５にデジタルカメラ２の電気的構成を示す。上述したように撮影レンズ２４の後方には、ＣＣＤ２５が配置されており、ＣＣＤ２５の前方には、シャッタ機構や、絞り機構（図示せず）などが配置されている。

ＣＣＤ２５は、ＣＣＤドライバ５３に接続されており、ＣＣＤドライバ５３を介してレンズユニット用システム制御部５１（以下、システム制御部５１）によって駆動を制御される。ＣＣＤ２５は、光学的な被写体画像を電気的な撮像信号に変換して出力する。撮像信号はアンプ５４で適当なレベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路５５によってデジタル変換されて画像データとなる。この画像データは、シリアルドライバ５６を介してカメラボディ３側へと送信される。システム制御部５１では、カメラ本体用システム制御部６５（以下、システム制御部６５）からの指令に基づいてレンズユニット４側の撮影処理を管制している。

レンズユニット４からの画像データは、シリアルドライバ５７を介してメモリ５８に書き込まれる。信号処理部５９は、メモリ５８から画像データを読み出し、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正等の各種画像処理を施す。画像処理が施された画像データはＬＣＤドライバ６０へ入力され、ＬＣＤ２２に画像として表示される。撮影された画像はＬＣＤ２２にスルー画として表示される。モード操作部１９を操作して再生モードに設定すると、記録メディア６３に記録した画像をＬＣＤ２２に表示したり、撮影設定条件をＬＣＤ２２に表示することができる。

レリーズボタン１８が押圧操作されたときには、メディアコントローラ６２の制御によって、画像処理が施された画像データが記録メディア６３に記録される。また、レリーズボタン１８が押圧操作されると、撮影環境からの光量に応じてストロボ１４が駆動される。システム制御部６５は、システム制御部５１に指令を送るとともに、カメラ本体側の撮影処理、画像表示処理、記録処理等を管制している。システム制御部５１には、レリーズボタン１８、モード操作部１９、電源スイッチ２３が接続されている。

さらに、カメラボディ３にはバッテリ６６が配置され、カメラボディ３の各部に電力を供給している。さらにまた、バッテリ６６からは、接点端子９ａ，１０ａを介してレンズユニット４の各部にも電力が供給される。

上記構成の作用について以下に説明する。デジタルカメラ２を屋外で使用していると日光が照射されて内部の温度が上昇してくる。また、レンズユニット４に組み込まれたＣＣＤ２５などが高い消費電力で駆動されるため発熱することがある。しかしながら、本実施形態のデジタルカメラ２では、レンズユニット４を構成するレンズ鏡筒６の外周面にＩＲカットフィルム５０を貼付しているので、熱源となる近赤外線の透過が遮断されてレンズ鏡筒６の内部の温度上昇が抑制されている。よって、レンズ鏡筒６に内蔵される撮影レンズ２４の変形を防止することができるので、撮影レンズ２４の変形による焦点位置のズレや片ボケなどが発生することがない。また、発熱源となるＣＣＤ２５をレンズ鏡筒６の後端壁４７によって撮影レンズ２４と隔てており、さらに、レンズ鏡筒６を熱伝導性の低い材質で構成するとともに、ＣＣＤ２５の熱が伝達される放熱部材７に放熱フィン３１ａを形成している。よって、ＣＣＤ２５からの発熱は放熱部材７から外部に放熱され、ＣＣＤ２５からレンズ鏡筒６の内部に熱が伝わることを防止することができる。

また、レンズ鏡筒６に貼付されるＩＲカットフィルム５０は、透明なフィルム状に形成されたものなので、レンズ鏡筒６に施された色や模様などを露呈することができる。よって、この部分のデザインが制限されることはなく、レンズユニット４及びデジタルカメラ２のデザイン性を向上させることができる。

なお、上記実施形態においては、レンズ鏡筒６の外周面にＩＲカットフィルム５０を貼着しているが、本発明はこれに限らず、レンズ鏡筒６の内周面にＩＲカットフィルム５０を貼着しても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、上記実施形態では、レンズ鏡筒に固定される電子部品として、ＣＣＤを例に上げて説明しているが、ＣＭＯＳなど他の撮像素子でもよく、あるいは撮像素子に限らず、ズームレンズ機構などの各種機構を駆動させるための駆動回路を構成する電子部品などでも良く、これらを固定する固定部材などに上記実施形態と同様の放熱フィンを一体に設ける構成にすればよい。

上記実施形態では、レンズユニットが着脱自在なレンズ交換型のデジタルカメラを用いて説明を行ったが、これに限らず、デジタルカメラ以外のカメラ、例えば、ビデオカメラにおいても本発明を適用することができる。

レンズユニットを装着状態としたデジタルカメラの外観斜視図である。 レンズユニットを取り外した状態のデジタルカメラの外観斜視図である。 デジタルカメラの要部断面図である。 レンズユニットの構成を示す分解斜視図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

２ デジタルカメラ
３ カメラボディ
４ レンズユニット
６ レンズ鏡筒
７ 放熱部材（固定部材）
８ レンズ側マウント部
１０ カメラ側マウント部
２４ 撮影レンズ
２５ ＣＣＤ
３１ａ 放熱フィン
５０ ＩＲカットフィルム

Claims (5)

1. 撮影レンズと、この撮影レンズを保持するレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒に固定された電子部品とを備え、カメラボディに設けられたマウント部に着脱自在に装着されるレンズユニットにおいて、
   前記レンズ鏡筒の外周面又は内周面にＩＲカットフィルムを貼着したことを特徴とするレンズユニット。
2. 前記電子部品を前記レンズ鏡筒に固定する固定部材を備えており、この固定部材は、その外周に放熱フィンが一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
3. 前記電子部品は、撮像素子であることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニット。
4. 前記電子部品は、各種機構を駆動するための駆動回路部品であることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズユニット。
5. 請求項１ないし４記載のレンズユニットと、このレンズユニットが着脱自在に装着されるマウント部を有するカメラボディとからなることを特徴とするデジタルカメラ。
   

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