JP2008011233A - Photographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イメージセンサを内蔵する撮影装置に関するものである。 The present invention relates to a photographing apparatus incorporating an image sensor.
イメージセンサを用いて撮影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。また、レンズ交換式のデジタルカメラの取り扱いを容易にするため、レンズ鏡筒側にイメージセンサ等の回路を内蔵したものが知られている。この場合には、イメージセンサを配置した部屋を密閉することが可能になることから、イメージセンサに塵埃が付着するという問題を解決することができる。しかしながら、レンズ鏡筒側にイメージセンサを内蔵するタイプのものでは、レンズ鏡筒内の狭い空間にイメージセンサや、このイメージセンサを駆動する回路などが配置されるため、内部の温度が上昇して各部の性能が低下するという問題があった。特に半導体製品であるイメージセンサでは、温度上昇によってノイズが多くなるという問題があった。 2. Description of the Related Art A digital camera that converts a captured image taken using an image sensor into digital image data and records it on a recording medium such as a built-in memory or a memory card has become widespread. In addition, in order to facilitate handling of an interchangeable lens digital camera, a lens barrel with a built-in circuit such as an image sensor is known. In this case, the room in which the image sensor is arranged can be sealed, so that the problem that dust adheres to the image sensor can be solved. However, in the type in which the image sensor is built in the lens barrel side, the internal temperature rises because the image sensor and a circuit for driving the image sensor are arranged in a narrow space in the lens barrel. There was a problem that the performance of each part deteriorated. In particular, an image sensor which is a semiconductor product has a problem that noise increases due to temperature rise.
上記のような問題を解決するために、特許文献1,2では、CCDイメージセンサをペルチェ素子で
冷却し、CCDイメージセンサの温度が設定温度より低くなるまで冷却を行うように制御しているが、この場合にはイメージセンサに結露が生じてしまうことがある。そこで、CCDイメージセンサをそれが収容された容器内で、そのパッケージが素子自体よりも低温となるように冷却することによって、パッケージに結露を生じさせ、素子自体には結露が生じないようにしたものが知られている(例えば、特許文献3参照)。また、密閉空間にCCDイメージセンサを収容し、この密閉空間に窒素ガスなどの乾燥気体を封入することにより、冷却した際にCCDイメージセンサに結露しないようにしたものが知られている(例えば、特許文献4で参照)。
しかしながら、特許文献3のようにイメージセンサを収容した容器内で結露が生じさせる場合では、その結露によって生じた水滴を処理するための機構や水滴によって回路が短絡しないようにするための対策が必要になるという問題があった。また、特許文献4のように乾燥気体を用いる方法では、イメージセンサを収容した空間を極めて高い密閉状態に維持する必要があり部品点数の増加を招くとともに、乾燥気体を注入するための特殊な製造工程が必要になるといった問題があった。 However, in the case where dew condensation occurs in a container containing an image sensor as in Patent Document 3, a mechanism for treating water droplets generated by the dew condensation and measures to prevent the circuit from being short-circuited by the water droplets are necessary. There was a problem of becoming. Further, in the method using dry gas as in Patent Document 4, it is necessary to maintain the space in which the image sensor is accommodated in a very high sealed state, which causes an increase in the number of parts and special manufacturing for injecting dry gas. There was a problem that a process was necessary.
本発明では、簡単な構造で結露を防止しながらイメージセンサを冷却することができる撮影装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a photographing apparatus capable of cooling an image sensor while preventing condensation with a simple structure.
上記目的を達成するために、請求項1記載の撮影装置では、イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、外部の温度を測定する外気温度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、前記内部温度センサによって測定される内部温度と前記外気温度センサによって測定される外気温度とを比較し、内部温度が外気温度よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, in the photographing apparatus according to claim 1, a housing having thermal conductivity for holding the image sensor therein, and a temperature inside or in the housing in which the image sensor is arranged are measured. An internal temperature sensor that measures the external temperature, a Peltier element having an endothermic surface attached to the outer surface of the housing, a heat sink attached to the waste heat surface of the Peltier element, A cooling control means for comparing the internal temperature measured by the internal temperature sensor with the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor, and driving and cooling the Peltier element only when the internal temperature is higher than the outside air temperature; It is provided.
請求項2記載の撮影装置では、イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、電源がオンとされた直後に前記内部温度センサによって測定された温度を基準温度として、この基準温度と内部温度センサによって測定される内部温度とを比較し、内部温度が基準温度よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたものである。
3. The photographing apparatus according to
請求項3記載の撮影装置では、冷却制御手段を、内部温度が所定温度以上となったときにペルチェ素子の作動を開始し、内部温度が外部温度に達したときに前記冷ペルチェ素子の作動を停止するようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, the cooling control means starts the operation of the Peltier element when the internal temperature becomes equal to or higher than the predetermined temperature, and operates the cold Peltier element when the internal temperature reaches the external temperature. It is intended to stop.
請求項4記載の撮影装置では、イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、外部の温度を測定する外気温度センサと、外気の湿度を測定する湿度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、外気温度センサによって測定される外気温度と湿度センサで測定される外気の湿度とから露点を求め、内部温度センサによって測定される内部温度と露点とを比較し、内部温度が露点よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたものである。 The imaging device according to claim 4, a housing having thermal conductivity for holding the image sensor therein, an internal temperature sensor for measuring a temperature inside or inside the housing in which the image sensor is disposed, and an external device An outside temperature sensor for measuring the temperature, a humidity sensor for measuring the humidity of the outside air, a Peltier element having an endothermic surface attached to the outer surface of the housing, and a heat sink attached to the waste heat surface of the Peltier element When the dew point is obtained from the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor and the outside air humidity measured by the humidity sensor, the internal temperature measured by the internal temperature sensor is compared with the dew point, and the internal temperature is higher than the dew point. And a cooling control means for driving and cooling the Peltier element.
また、請求項5記載の撮影装置では、イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、電源がオンとされた直後に前記内部温度センサによって測定された温度と湿度センサで測定される湿度とから露点を求め、内部温度センサによって測定される内部温度と露点とを比較し、内部温度が露点よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたものである。
Further, in the photographing apparatus according to
請求項6記載の撮影装置では、冷却制御手段は、内部温度が所定温度以上となったときにペルチェ素子の作動を開始し、内部温度が露点に達したときにペルチェ素子の作動を停止するようにしたものである。請求項7記載の撮影装置では、ペルチェ素子の駆動中にヒートシンクの周囲の空気を流動させるファンを備えたものである。請求項8記載の撮影装置では、筐体内に冷却制御手段を構成する回路が形成された回路基板を収納し、内部温度センサをその回路基板上に配したものであり、請求項9記載の撮影装置では、筐体内に冷却制御手段を構成する回路が形成された回路基板を収納し、内部温度センサ及び湿度センサをその回路基板上に配したものである。
In the photographing apparatus according to
請求項10記載の撮影装置では、冷却に関する情報を表示する表示手段を備えたものであり、請求項11記載の撮影装置では、表示手段に冷却中であることを表示するようにしており、請求項12記載の撮影装置では、表示手段に少なくとも内部温度センサで測定された温度情報を表示するようにしている。また、請求項13記載の撮影装置では、表示手段の冷却に関する情報を表示する表示面を斜め後上方に向くように傾けて設けたものであり、請求項14記載の撮影装置では、表示面を水平に倒した位置と斜め後上方に向くように傾けた位置との間で移動自在にしたものである。さらに、請求項15記載の撮影装置では、表示手段を、外周面に沿わせて設けられたフイルム状の表示板としたものである。請求項16記載の撮影装置では、表示手段を、冷却中に点灯する発光ダイオードとしてものである。
The photographing apparatus according to claim 10 is provided with display means for displaying information related to cooling. In the photographing apparatus according to
請求項17記載の撮影装置は、イメージセンサの受光面に被写体像を結像させる撮影レンズと、前記イメージセンサを駆動しイメージセンサからの画像信号に対して信号処理を行う回路と、カメラボディに装着するためのマウント部とを備えたものである。 According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a photographing lens that forms a subject image on a light receiving surface of an image sensor, a circuit that drives the image sensor and performs signal processing on an image signal from the image sensor, and a camera body. And a mount portion for mounting.
本発明の撮影装置によれば、イメージセンサが配された内部温度、外気温度,湿度等をセンサで測定して、内部温度が外気温度、または露点よりも高い間だけ冷却を行うようにしているから、イメージセンサやそれを収納した筐体等に結露を生じさせることなくイメージセンサを冷却することができる。これにより、イメージセンサの温度上昇にともなうノイズを抑制することができる。 According to the photographing apparatus of the present invention, the internal temperature, the outside air temperature, the humidity and the like in which the image sensor is arranged are measured by the sensor, and the cooling is performed only while the internal temperature is higher than the outside air temperature or the dew point. Therefore, the image sensor can be cooled without causing dew condensation on the image sensor or the housing housing the image sensor. Thereby, the noise accompanying the temperature rise of an image sensor can be suppressed.
本発明の第1実施形態について説明する。図1に示すように、デジタルカメラ2は、レリーズボタン3等を設けたカメラボディとしての本体ユニット4と、撮影レンズ5とイメージセンサ6(図2参照)を有するレンズユニット7とから構成される。本体ユニット4とレンズユニット7との間で種々の信号を授受するようにされており、本体ユニット4の操作に基づいてレンズユニット7で撮影された画像を本体ユニット4で表示し、あるいは所定の記録メディアに記録するようになっている。レンズユニット7は、本体ユニット4に着脱自在となっており、本体ユニット4には、焦点距離やイメージセンサ6の性能が異なる複数種類のレンズユニット7を選択して取り付けることができる。
A first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
レンズユニット7は、その背面にバヨネット爪8を形成したマウント部9を設けてあり、本体ユニット4は、その前面にはバヨネット溝11を形成したマウント部12を設けてある。レンズユニット7は、そのバヨネット爪8をバヨネット溝11に位置合わせして押し込み、回転して固定位置とすることによって本体ユニット4に装着される。なお、このように固定位置とされたときに、イメージセンサ6の受光面が横長の姿勢となるようにしてある。
The
レンズユニット7を固定位置としたときに、前方に向けて付勢されたロックピン13がマウント部9に形成されたピン穴と係合することにより、レンズユニット7の回転がロックされる。また、ロック解除ボタン14を押圧操作することにより、ロックピン13とピン穴との係合が解除され、レンズユニット7の回転が許容されてカメラ本体4からの取り外しが可能になる。
When the
マウント部9の中央に設けたマウント蓋16は、前方に向けて付勢してあり、レンズユニット7を装着していない時には、図1に示すようにバヨネット爪8が入り込む開口を内側から塞ぎ、レンズユニット7が本体ユニット11の装着の際には、レンズユニット7に押圧されて後方に移動することにより、レンズユニット7の装着を許容する。
The
バヨネット爪8には、複数の接点からなる端子部17を設けてある。この端子部17は、レンズユニット7を本体ユニット4に装着した際に、マウント部12の内側に設けた端子部18(図3参照)に接続される。これにより、本体ユニット4に内蔵された回路とレンズユニット7に内蔵された回路とを電気的に接続する。
The
本体ユニット4の前面には、撮影時にストロボ光を被写体に照射するストロボ発光部19を設けてあり、上面には撮影の際に押圧操作されるレリーズボタン3の他に、静止画撮影を行う撮影モードと撮影済みの画像を再生表示する再生モードを切り替えるモード切替ダイヤル20を設けてある。さらに、本体ユニット4の背面には、スルー画像表示や撮影済み画像を表示するためのLCD(液晶ディスプレイ)等を設けてある。
On the front surface of the main unit 4 is provided a strobe
レンズユニット7には、後述するようにイメージセンサ6等を冷却した際に発生する熱の放熱効果を高めるための外気を吸入して排出するために吸気口22と排気口23とを設けてある。
As will be described later, the
図2に示すように、レンズユニット7は、大別してレンズ鏡筒部25とセンサ鏡筒部26とファンユニットト7とマウント部9とから構成される。レンズ鏡筒部25は、撮影レンズ5,この撮影レンズ5やシャッタ装置,絞り装置,ピント調節機構等を内蔵した鏡筒28等から構成される。センサ鏡筒部26は、イメージセンサ6,回路基板31,内側ヒートシンク32,ペルチェ素子33,外側ヒートシンク34から構成される。
As shown in FIG. 2, the
内側ヒートシンク32は、イメージセンサ6と回路基板31に開成された各種回路によって生じる熱を外部に放出するためのものであり、熱伝導性の高い材料、例えばアルミや銅.銀等で形成したセンサホルダ37と基板ホルダ38とから構成してあり、イメージセンサ6を内部に保持する筐体である。センサホルダ37は、鏡筒25とほぼ同じ径の円筒状であり、その中空の内部を前後に仕切るようにセンサ保持板37aを設けてある。センザ保持板37aの中央、すなわち撮影レンズ6の光軸が通る位置に設けた開口にイメージセンサ6を取り付けてある。
The
イメージセンサ6は、その受光面6aを前方に向ける姿勢で配してあり、撮影レンズ6によって結像する被写体像を光電変換した画像信号を出力する。イメージセンサ6としては、例えばCCDイメージセンサを用いているが、これに限らずMOS型等のイメージセンサを用いることができる。
イメージセンサ6は、例えばそのパッケージをセンサホルダ37に密着させることによってイメージセンサ6からの熱がセンサホルダ37に伝わりやすくしてある。
The
The
回路基板31には、イメージセンサ6を駆動し画像信号に対して各種処理を行う回路、シャッタ装置、絞り装置、ピント調節機構等を駆動するための駆動回路、本体ユニット4との間で通信を行うための回路等を形成してある。基板ホルダ38は、センサホルダ37の外径とほぼ同じ径の円板形状であり、センサホルダ37の内部側の面に回路基板31を保持する。したがって、回路基板31は、イメージセンサ6と同様に密閉されたセンサホルダ37内に配されている。
The
上記のようにイメージセンサ6が配置されたセンサホルダ37の内部は、センサホルダ37の前端にレンズ鏡筒部25が、また後端に基板ホルダ38が取り付けられることによって密閉されている。基板ホルダ38は、センサホルダ37の後端に密着されて取り付けられることにより、センサホルダ37からの熱が伝わりやすくしてある。
The inside of the
ペルチェ素子33は、周知のように直流電流を流すことにより、一方の面すなわち吸熱面の熱を他方の廃熱面に移動させることにより、吸熱面側を冷却することができるものであり、イメージセンサ6を冷却するために設けてある。ペルチェ素子33は、その吸熱面を基板ホルダ38の背面側に密着させてあり、内側ヒートシンク32を介してイメージセンサ6を冷却する。
As is well known, the
外側ヒートシンク34は、ペルチェ素子30の廃熱面からの熱を外部に効率的に放熱させるために設けてあり、内側ヒートシンク32と同様に熱伝導性の高い材料で形成してある。外側ヒートシンク34は、内側ヒートシンク32の外径よりも大きな内径を有した略円筒形に形成され、その内周面に光軸6aに沿って長くされた複数の放熱フィン34aを設けてある。各放熱フィン34aの間が吸入された外気の通路となり、その通路の前端部分が前述の吸気口22となる。また、外側ヒートシンク34の後端には後端板34bを設けてあり、この後端板34bには各放熱フィン34aの間の部分には、吸気口22からの外気をファンユニット27に導くための通気孔34cを設けてある。
The
外側ヒートシンク34の内部に前述の内側ヒートシンク32を配してある。基板ホルダ38と後端板34bとの間にペルチェ素子33を挟み込むようにして、ペルチェ素子30の廃熱面が後端板34bに密着され、その廃熱面の熱が外側ヒートシンク34に伝わりやすくしてある。なお、内側ヒートシンク32と各放熱フィン34aとの間には、適当な間隔を設け、外側ヒートシンク34の熱が内側ヒートシンク32に伝わらないようにするのがよい。
The aforementioned
外側ヒートシンク34の後部にファンユニット27を設けてあり、このファンユニット27の後部にマウント部9を設けてある。ファンユニット27は、外側ヒートシンク34と同じ外径を有し、外周面に排気口23を設けた外筒27aの内部にファン27bを内蔵している。ファン27が回転することにより、吸気口22から外気が吸気されて各放熱フィン34aの間を流れ、通気孔34を介してファンユニット27の内部に流入し、排気口23から排出される。このように、ファンユニット27は、各放熱フィン34aの間に外気を積極的に流すことによって、すなわち外側ヒートシンク34の周囲の空気を流動させることで外側ヒートシンク34の放熱を促進し、ペルチェ素子33の冷却効果を高めるとともに、廃熱面の過度の温度上昇を防止する。この例では、各放熱フィン34aの間に外気を流すのと同時に内側ヒートシンク32の外側に外気を流すことによって、内側ヒートシンク32の放熱を促進する効果もある。
A
なお、この例においては、外側ヒートシンク34とファン27bとによって放熱手段を構成しているが、放熱手段としてはペルチェ素子33からの熱を外部に放出するものであれば、他の構成を採用することができる。
In this example, the heat sink is constituted by the
外気温度センサ41は、吸入口22から吸入される外気温度を測定する。この外気温度センサ41は、は、吸入口22の近傍で放熱フィン34a上に設けてあるが、例えば放熱フィン34aとの間に断熱材を介在させるなどして取り付けることにより、放熱フィン34aの熱の影響を受けないようにして吸入される外気の温度を測定するようにしてある。なお、外気温度センサ41の取り付け位置は、上記の限るものではなく、外気温度が測定可能であればどこでもよい。
The outside
内部温度センサ42は、ペルチェ素子33によって冷却される側の温度(以下、内部温度という)を測定する。この例では、温度センサ42は、基板ホルダ38の内面に取り付けてあり、内側ヒートシンク32、この場合は基板ホルダ38の部分の温度を測定するが、センサホルダ37の温度や、センサホルダ内部の雰囲気温度を測定してもよく、この例のようにペルチェ素子によって最も温度が下げられる部分の温度を測定することは結露を発生させないという観点から好ましい。また、各温度センサ41,42としては、各種のものを用いることができるが、この例ではサーミスタを用いている。
The
図3に示すように、レンズユニット7には、バス45で相互に接続された撮影部46,レンズ側通信部47,冷却部48、これらを統括的に制御するレンズ側制御部49等を内蔵しており、これらの回路部品は、前述した回路基板31に実装してある。撮影部46は、イメージセンサ6やこのイメージセンサ6を駆動する回路、イメージセンサ6からの画像信号に補正処理を行う補正回路、画像信号をデジタル変換して画像データに変換するA/D変換器などから構成される。レンズ側通信部47は、各端子部17,18介して本体ユニット4側の回路と接続されて各種データの授受を行う。
As shown in FIG. 3, the
冷却部48は、図4に示されるように、ファン27b,ペルチェ素子33,外気温度センサ41,内部温度センサ42,冷却制御回路50から構成され、ペルチェ素子33による冷却を制御する。冷却制御回路50には、外気温度センサ41で測定される外部温度と、内部温度センサ42で測定される内部温度が入力される。この冷却制御回路50は、電源がオンとなると、内部温度を参照し、この内部温度が所定の温度Tsにまで上昇したときに、ペルチェ素子30とファン27bへの通電を開始して冷却を行う。冷却中では、結露を防止するために、外気温度と内部温度を比較し、内部温度が外気温度にまで低下した時点で、ペルチェ素子30とファンの通電を停止して冷却を停止する。このようにして、内部温度が所定温度以上となったときに冷却を開始し、内部温度が外気温度よりも高い間だけ冷却を継続して、内部温度が外気温度に達したときに冷却を停止する。所定の温度Tsは、イメージセンサの特性や、内部温度センサの測定位置、センサホルダの構造などを考慮して、適宜に設定することができる。この例ではイメージセンサ6としてCCD型やCMOS型を用いた場合に、45C°を所定の温度Tsとして設定する。
As shown in FIG. 4, the cooling
図3に示されるように、本体ユニット4は、バス51で接続された本体側通信部52,データ処理部53,表示部54,記録部55、本体側制御部56等を内蔵している。操作部57は、レリーズボタン3、モード切替スイッチ20等から構成される。本体側制御部56は、操作部57の操作に応答して本体ユニット4の各部を制御するとともに、レンズユニット7との間で通信を行って撮影などを実行させる。本体側通信部52は、各端子部18,17を介してレンズ側通信部47と接続され、各種データの授受を行う。
As shown in FIG. 3, the main body unit 4 includes a main body
データ処理部53は、画像データの圧縮や伸張等を行う。表示部54は、本体ユニット4の背面に設けたLCDやこのLCDを画像データに基づいて駆動する回路などからなり、LCDにスルー画像や撮影済みの画像を表示する。記録部55は、レンズユニット7の撮影で得られる画像データを記録するためのものであり、記録メディアやこれに対してデータの記録,読出しを行うメデイアコントローラ等から構成される。
The
電源制御部58は、電源スイッチ58aのオンに応答して、バッテリ58bの出力電圧を所定の電圧に変圧し、本体ユニット4の各部に供給する。また、電源制御部58は、各端子部18,17を介してレンズユニット7の電源部59に給電し、この電源部59がレンズユニット7の各部に給電する。
The
次に上記構成の作用について説明する。電源スイッチ58aをオンとして撮影モードを選択すると、撮影レンズ5を通過した被写体光がイメージセンサ6の受光面に結像され、この結像した被写体像が光電変換されて画像信号として出力される。この画像信号が撮影部46で画像データに変換された後に、レンズ側通信部47,本体側通信部52を介して表示部54に送られ、LCDにスルー画像が表示される。イメージセンサ6による光電変換は、所定の周期で繰り返し行われるから、LCDにスルー画像が動画で表示される。
Next, the operation of the above configuration will be described. When the photographing mode is selected by turning on the
レリーズボタン3を押圧すると、その操作に応じた信号がレンズユニット7に送られることにより、イメージセンサ6による静止画の撮影が行われる。この撮影で得られる画像データは、本体ユニット4のデータ処理部53に送られてデータ圧縮されてから記録部55に送られ、記録メディアに記録される。このようにして静止画の撮影が行われる。
When the release button 3 is pressed, a signal corresponding to the operation is sent to the
ところで、撮影モードを選択しているときには、イメージセンサ6が常に作動しており、また回路基板31に設けた各回路も作動しているため、これらは発熱して温度が上昇し、これにともない内側ヒートシンク32の温度も上昇する。
By the way, when the photographing mode is selected, the
一方、電源スイッチ58aがオンとされた後には、冷却制御回路50によって内部温度センサ42で測定される内部温度が監視され、図5に示すように、内部温度が所定の温度Tsに達すると、ペルチェ素子33及びファン27bへの通電が開始される。
On the other hand, after the
ペルチェ素子33への通電が開始されると、それにより内側ヒートシンク32が冷却され、これにともないイメージセンサ6,回路基板31上の各回路が冷却される。また、ファン27bが回転を開始することにより、吸気口22からの外気がペルチェ素子33で熱せられた外側ヒートシンク34の各放熱フィン34aの間を通ることにより、ペルチェ素子33の廃熱が放熱フィン34aを介して効率的に放熱される。そして、このようにして熱せられた外気は通気孔34cからファンユニット27内に流れ込み、そして各排気口23から排気される。
When energization to the
上記のように冷却が開始されると、冷却制御回路50によって、外気温度センサ41で測定される外気温度と、内部温度センサで測定される内部温度とが所定の周期で繰り返し取得され、取得ごとに比較される。この比較で内部温度が外気温度よりも高いときには、冷却が継続されるが、内部温度が外気温度と等しくなると、ペルチェ素子33及びファン27bへの通電が停止されて、冷却が停止される。
When the cooling is started as described above, the cooling
冷却の停止後では、内部温度が監視され、内部温度が所定の温度Tsに達すると、再びペルチェ素子33及びファン27bへの通電が開始されて、冷却が行われる。以降、同様に冷却のための制御が行われる。これにより、イメージセンサ6や内側ヒートシンク32は、外気温度よりも低く冷却されることがないから、結露することがない。
After the cooling is stopped, the internal temperature is monitored, and when the internal temperature reaches a predetermined temperature Ts, energization to the
次に内部温度センサだけを用いて制御を行う第2実施形態について説明する。この第2実施形態におけるレンズユニットの構成は、外部温度センサを設けていない点の他は、第1実施形態と同じであるから、その構成の図示を省略する。この例では、冷却制御回路50は、図6に示すように電源スイッチ58aをオンとした時点で内部温度センサ42によって測定される温度が外気の温度と等しいものとして、その測定結果を基準温度とし、冷却開始後に内部温度センサ42で測定された内部温度が基準温度にまで低下したときに、冷却を停止するように制御する。これによれば、1個の温度センサを用いるだけでよいので、部品点数を少なくすることができる。
Next, a second embodiment in which control is performed using only the internal temperature sensor will be described. Since the configuration of the lens unit in the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that no external temperature sensor is provided, the illustration of the configuration is omitted. In this example, the cooling
図7に外気温度センサ,内部温度センサに加えて湿度センサを設けた第3実施形態を示す。なお、以下に説明する他は、第1実施形態と同様であるので、同じ構成部材には同一の符号を付してその説明を省略する。放熱フィン34aの吸気口22の近傍に、吸気する外気の湿度を測定する湿度センサ61を設けてある。湿度センサ61は、外気温度センサ41と同様に断熱材を放熱フィン34aとの間に配する等により、放熱フィン34aからの熱の影響を受けずに外気の湿度を測定できるようにしてある。図8に示すように、冷却制御回路50は、外気温度センサ41で測定された外部温度と、湿度センサ61で測定された外気の湿度とに基づき、外気の露点を算出し、内部温度センサ42で測定される内部温度が露点にまで低下したときに、冷却を停止するように制御を行う。これによれば、結露しない範囲でより内部温度を下げることができ、イメージセンサの温度上昇にともなうノイズをより軽減することができる。
FIG. 7 shows a third embodiment in which a humidity sensor is provided in addition to an outside air temperature sensor and an internal temperature sensor. In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment except being demonstrated below, the same code | symbol is attached | subjected to the same structural member and the description is abbreviate | omitted. A
なお、第2実施形態と同様に外気温度センサを省略し、内部温度センサと湿度センサとを内側ヒートシンクの内部に設け、電源スイッチ58aをオンとした時点でそれら内部温度センサと湿度センサとで測定された温度と湿度を用いて露点を求め、この露点と内部温度を比較して冷却を制御してもよい。
As in the second embodiment, the outside air temperature sensor is omitted, the internal temperature sensor and the humidity sensor are provided inside the inner heat sink, and the internal temperature sensor and the humidity sensor are measured when the
上記各実施形態では、内側ヒートシンクの一部である基板ホルダに内部温度センサを配置しているが、例えば図9に示すように、内部温度センサ42を回路基板31上に設けてもよい。このようにすれば内部温度センサ42と回路基板31上の冷却制御回路50とを回路基板31の配線パターンを利用して接続できるため、ハーネスが不要とすることができ部品点数を減らすことができる。
In each of the above embodiments, the internal temperature sensor is arranged on the substrate holder that is a part of the inner heat sink. However, for example, as shown in FIG. 9, the
冷却動作が行われていることを示すインジケータを設けた第4実施形態を図10に示す。なお、以下に説明する他は、第1実施形態と同様であるので、同じ構成部材には同一の符号を付してその説明を省略する。また、第1実施形態の構成にインジケータを設けた例について説明するが、上記に説明した他の例についても同様に構成することができるのはいうまでもない。 FIG. 10 shows a fourth embodiment provided with an indicator indicating that the cooling operation is being performed. In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment except being demonstrated below, the same code | symbol is attached | subjected to the same structural member and the description is abbreviate | omitted. Moreover, although the example which provided the indicator in the structure of 1st Embodiment is demonstrated, it cannot be overemphasized that it can comprise similarly about the other example demonstrated above.
回路基板31にLED(発光ダイオード)64を設けてあり、このLED64は冷却中、すなわちペルチェ素子33とファン27bとが作動している間に点灯するようになっている。ライトガイド65は、その一端がLED64を臨み、他端が外側ヒートシンク34の外周面に露呈するように外側ヒートシンク34、センサホルダ32を貫通して設けてある。これにより、LED64の点灯、消灯をライトガイド65を介して外部から確認することができ、冷却中であるか否かをユーザが知ることができる。なお、ライトガイド65を設けずにLED64をレンズユニット7の外側に設け、その点灯、消灯を直接に視認できるようにしてもよい。また、この例では、インジケータとしてLED64を用いているが、他の光源や表示手段を用いて冷却中であることを表示してもよい。
An LED (light emitting diode) 64 is provided on the
図11は、温度表示を行うようにした第5実施形態を示すものである。この例では、レンズユニット7のセンサ鏡筒部26の外周面に表示部67を設けてある。表示部67は、LCD67a等から構成されており、冷却制御回路50の制御の基で冷却に関する各種情報をLCD67aに表示する。図12に温度表示の一例を示すように、この例では、外気温度センサ41で測定された外気温度と、内部温度センサ42で測定された内部温度を冷却に関する情報として表示する。なお、冷却に関する情報としては、外気の露点、冷却中であるか否かの情報、温度変化など種々のものを採用することができる。このように冷却状況を表示することによって、ユーザが状況を確認できる他、ユーザがある程度バッテリの消耗を予測できる。
FIG. 11 shows a fifth embodiment in which temperature display is performed. In this example, a
冷却に関する各種情報を表示する表示部は、操作者からの視認性が高いことが好ましく、図13に示す表示部68のように、そのLCD68aを図示するように水平に倒した収納位置と、二点鎖線で示すようにLCD68aを収納位置から適当な角度で傾斜させて斜め後上方に向けた姿勢の傾斜位置との間で移動自在にして、ユーザが後方より確認しやすくしてもよい。また、図14に示す表示部69のように、LCD69aを適当な角度で傾斜させて斜め後上方に向けた姿勢で設けてもよい。
The display unit for displaying various information related to cooling is preferably highly visible to the operator. Like the
さらに、図15に示すように、フイルム状の表示板71を例えば外側ヒートシンク34の外周面に沿わせて設け、冷却に関する情報の表示を行うようにすれば、外観のデザインに影響を与えることがない。フイルム状の表示板71としては、例えば有機EL素子を用いたフレキシブル表示装置を用いることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 15, if a film-
図16に示す第6実施形態では、冷却に関する情報を表示する表示部72とともに、冷却動作を停止する冷却解除ボタン73を設けてある。冷却作動中に、この冷却解除ボタン73を押圧操作することにより、ペルチェ素子33,ファン27bによる冷却が強制的に停止される。これにより、電池が消耗している場合に、冷却解除ボタン73を押圧操作して冷却を停止させ、その分撮影回数を多くしたり撮影時間を長くしたりすることができる。なお、冷却に関する情報として、電池の残量や、そのれに基づく撮影可能な残り時間時間、撮影可能回数などを表示してもよい。
In 6th Embodiment shown in FIG. 16, the cooling cancellation | release button 73 which stops cooling operation is provided with the
上記各実施形態では、レンズユニットが本体ユニットに対して着脱自在としたデジタルカメラにおいて、レンズユニットを撮影装置として、それに内蔵したイメージセンサ等を冷却する場合について説明したが、撮影レンズとカメラ本体とが一体化されたこれまでのデジタルカメラや、本体ユニット側にイメージセンサを設けたレンズ交換式のデジタルカメラ等の撮影装置にも本発明を利用することができる。 In each of the embodiments described above, in the digital camera in which the lens unit is detachably attached to the main unit, the case where the lens unit is used as a photographing device and an image sensor or the like built in the lens unit is cooled has been described. The present invention can also be used for conventional digital cameras in which the camera is integrated, and photographing apparatuses such as interchangeable lens digital cameras provided with an image sensor on the main unit side.
2 デジタルカメラ
4 カメラ本体
5 撮影レンズ
6 イメージセンサ
7 レンズユニット
9 マウント部
27b ファン
32,34,ヒートシンク
33 ペルチェ素子
41 外気温度センサ
42 内部温度センサ
50 冷却制御回路
61 湿度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、外部の温度を測定する外気温度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、前記内部温度センサによって測定される内部温度と前記外気温度センサによって測定される外気温度とを比較し、内部温度が外気温度よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。 In an imaging device including an image sensor that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal,
A housing having thermal conductivity for holding the image sensor inside; an internal temperature sensor for measuring the temperature inside or inside the housing in which the image sensor is arranged; and an outside air temperature sensor for measuring an external temperature; , Measured by the Peltier element having the heat absorption surface attached to the outer surface of the housing, the heat sink attached to the waste heat surface of the Peltier element, the internal temperature measured by the internal temperature sensor, and the outside air temperature sensor And a cooling control means for driving and cooling the Peltier element only when the internal temperature is higher than the outside air temperature.
前記イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、電源がオンとされた直後に前記内部温度センサによって測定された温度を基準温度として、この基準温度と内部温度センサによって測定される内部温度とを比較し、内部温度が基準温度よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。 In an imaging device including an image sensor that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal,
A housing having thermal conductivity for holding the image sensor inside, an internal temperature sensor for measuring the temperature inside or inside the housing in which the image sensor is disposed, and a heat absorbing surface on an outer surface of the housing Peltier element to which is attached, a heat sink attached to the waste heat surface of the Peltier element, and the temperature measured by the internal temperature sensor immediately after the power is turned on as a reference temperature, the reference temperature and the internal temperature An imaging apparatus comprising: cooling control means for comparing the internal temperature measured by a sensor and driving and cooling the Peltier element only when the internal temperature is higher than a reference temperature.
前記イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、外部の温度を測定する外気温度センサと、外気の湿度を測定する湿度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、外気温度センサによって測定される外気温度と湿度センサで測定される外気の湿度とから露点を求め、内部温度センサによって測定される内部温度と露点とを比較し、内部温度が露点よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。 In an imaging device including an image sensor that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal,
A housing having thermal conductivity for holding the image sensor inside; an internal temperature sensor for measuring the temperature inside or inside the housing in which the image sensor is arranged; and an outside air temperature sensor for measuring an external temperature; Measured by a humidity sensor for measuring the humidity of the outside air, a Peltier element having a heat absorbing surface attached to the outer surface of the housing, a heat sink attached to the waste heat surface of the Peltier element, and an outside temperature sensor The dew point is obtained from the outside air temperature and the humidity of the outside air measured by the humidity sensor, the internal temperature measured by the internal temperature sensor is compared with the dew point, and the Peltier element is driven only when the internal temperature is higher than the dew point. And a cooling control means for cooling.
前記イメージセンサを内部に保持する熱伝導性を有する筐体と、前記イメージセンサが配された筐体内部または筐体の温度を測定する内部温度センサと、筐体内部の湿度を測定する湿度センサと、前記筐体の外側の面に吸熱面が取り付けられたペルチェ素子と、このペルチェ素子の廃熱面に取り付けられたヒートシンクと、電源がオンとされた直後に前記内部温度センサによって測定された温度と湿度センサで測定される湿度とから露点を求め、内部温度センサによって測定される内部温度と露点とを比較し、内部温度が露点よりも高いときにだけ前記ペルチェ素子を駆動して冷却させる冷却制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。 In an imaging device including an image sensor that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal,
A housing having heat conductivity for holding the image sensor therein, an internal temperature sensor for measuring the temperature inside or inside the housing in which the image sensor is arranged, and a humidity sensor for measuring the humidity inside the housing And a Peltier element having an endothermic surface attached to the outer surface of the housing, a heat sink attached to the waste heat surface of the Peltier element, and measured by the internal temperature sensor immediately after the power was turned on. The dew point is obtained from the temperature and the humidity measured by the humidity sensor, the internal temperature measured by the internal temperature sensor is compared with the dew point, and the Peltier element is driven and cooled only when the internal temperature is higher than the dew point. An imaging apparatus comprising a cooling control means.
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