JP2008245142A - 撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子等の発熱によりレンズユニットが高温である場合には、カメラ本体からレンズユニットを取り外せないようにする。
【解決手段】レンズユニット２０ａがカメラ本体１０ａに装着された場合には、レンズユニット２０ａ内に配設されている伝熱板２５とカメラ本体１０ａ内に配設されたヒートシンク１５とが当接することにより、レンズユニット２０ａで発生した熱がカメラ本体１０ａに伝えられる撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａであって、ヒートシンク１５の温度が所定の温度以上となった場合には、ヒートシンク１５と接触するように配設されている形状記憶合金によって、ロック爪４５の揺動を規制してレンズロックピン５１を押し下げられないようにとすることでレンズユニット２０カメラ本体１０ａをロックして、レンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外せないようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラに係り、特に交換レンズユニットに撮像素子が内蔵された撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラに関する。

近年、撮影レンズと撮像素子が組み込まれたレンズユニットを着脱自在に交換できるレンズ交換式のカメラが提案されている。このようなレンズ交換式カメラにおいては、レンズユニットがカメラに装着された後、給電を受けて駆動されると撮像素子が発熱する。レンズユニット内部の温度を所定範囲内に保つためには、レンズユニットからカメラ本体へ熱を伝えることで、レンズユニットを冷却する必要がある。

これに対応するために、特許文献１には、交換レンズユニットがカメラ本体へ装着されると、撮像素子等の発熱をレンズユニットの伝熱部とカメラ本体の伝熱部とを介してカメラ本体に放熱する撮像素子一体型レンズ交換式カメラが提案されている。
特開２００６―８６７５２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の撮像素子一体型レンズ交換式カメラでは、レンズユニットがカメラ本体から取り外されたときに伝熱部が高熱となっている場合には、レンズユニット又はカメラ本体の伝熱部が露出しているため、ユーザが高温の伝熱部に触れる虞があり、危険である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像素子等の発熱によりレンズユニットが高温である場合には、カメラ本体からレンズユニットを取り外せないようにすることで、レンズユニットをカメラ本体から安全に取り外すことができる撮像素子一体型レンズ交換式カメラを提供することを目的とする。

請求項１に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラは、前記目的を達成するために、撮像素子と、前記撮像素子に被写体像を結像させるレンズと、前記撮像素子の背面に当接するように配設された伝熱板と、を有するレンズユニットと、前記レンズユニットを着脱可能にするマウントと、前記レンズユニットが前記マウントを介して装着されたときに前記伝熱板と当接するように配設された伝熱部とを有するカメラ本体と、前記伝熱板又は伝熱部の熱によって変形する熱変形部材を有し、前記伝熱板又は伝熱部が所定の温度以上となった場合には、前記熱変形部材の変形により前記カメラ本体から前記レンズユニットを取り外せないように前記レンズユニットをロックするロック機構と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラによれば、レンズユニットが前記カメラ本体に装着された場合には、レンズユニット内に配設されている伝熱板とカメラ本体内に配設された伝熱部とが当接することにより、レンズユニットで発生した熱が伝熱部に伝えられる撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラであって、前記伝熱板又は伝熱部が所定の温度以上となった場合には、伝熱板又は伝熱部の熱によって変形する熱変形部材の変形によりレンズユニットをロックして、レンズユニットをカメラ本体から取り外せないようにする。これにより、レンズユニット及びカメラ本体の温度が高い場合には、レンズユニット及びカメラ本体の温度が下がるまでレンズユニットの取り外しができなくなるため、火傷等の恐れがなく、安全にレンズユニットを取り外すことができる。

請求項２に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラは、請求項１に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラにおいて、前記カメラ本体に形成された表示窓と、前記表示窓に対して移動することにより前記レンズユニットがロックされているかどうかを示す情報を表示するための表示部材であって、前記熱変形部材の変形に連動して移動する表示部材と、を更に備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラによれば、熱変形部材の変形に連動する表示部材により、レンズユニットがロックされているかどうかを示す情報がカメラ本体に形成された表示窓から表示される。これにより、レンズユニットの取り外しが可能かどうか、ユーザが容易に認識することができ、利便性及び操作性を向上させることができる。

請求項３に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラは、請求項１又は２に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラにおいて、前記ロック機構は、前記レンズユニットが前記マウントに差し込まれて所定量回転させられると、前記レンズユニットに係合するロック部材と、前記ロック部材の係合を解除するロック解除部材と、前記熱変形部材の変形によって移動し、前記ロック解除部材の動作を規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラによれば、レンズユニットがマウントに差し込まれて所定量回転させられると、ロック部材がレンズユニットに係合することで、レンズユニットがロックされる。ロック解除部材の動作によってロック部材の係合が解除されるが、ロック解除部材の動作は、熱変形部材の変形によって移動する規制部材によって規制される。これにより、レンズユニットで発生する熱を用いてレンズユニットをロックするため、ロック機構に電力を供給する必要がなく、省電力化が可能である。

請求項４に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラは、請求項１又は２に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラにおいて、前記ロック機構は、前記レンズユニットが前記マウントに差し込まれて所定量回転させられると、前記レンズユニットに係合する第１のロック部材と、前記第１のロック部材の係合を解除するロック解除部材と、前記熱変形部材に取り付けられ、該熱変形部材の変形によって前記レンズユニットの取付面から出没する第２のロック部材と、前記カメラ本体側の伝熱部に形成され、前記レンズユニットの取付面から突出する第２のロック部材と係合する係合部と、を備えたことを特徴とする。

請求項４に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラによれば、レンズユニットがマウントに差し込まれて所定量回転させられると、第１のロック部材がレンズユニットに係合することで、レンズユニットがロックされ、ロック解除部材の動作によってロック部材の係合が解除される。熱変形部材に取り付けられた第２のロック部材が、熱変形部材の変形によってレンズユニットの取付面から出没すると、カメラ本体側の伝熱部に形成された係合部と係合する。これにより、ロック機構をレンズユニットに設けたため、カメラ本体の大型化を避けることができる。また、レンズユニットで発生する熱を用いてレンズユニットをロックするため、ロック機構に電力を供給する必要がなく、省電力化が可能である。

請求項５に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラは、請求項１から４のいずれかに記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラにおいて、前記熱変形部材は、形状記憶部材、又はバイメタルであることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子等の発熱によりレンズユニットが高温である場合には、カメラ本体からレンズユニットを取り外せないようにすることで、レンズユニットをカメラ本体から安全に取り外すことができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラを実施するための最良の形態について詳細に説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１、図２は、本発明に係る撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａの一実施形態の外観図である。図１は、カメラ本体１０ａに撮像素子一体型交換レンズユニット２０ａを装着した状態であり、図２は、カメラ本体１０ａから撮像素子一体型交換レンズユニット２０ａを取り外した状態である。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａは、カメラ本体１０ａと、撮像素子一体型交換レンズユニット２０ａ（以下レンズユニット２０ａと称する）とで構成される。レンズユニット２０ａは、カメラ本体１０ａの正面に設けられたマウント１２を介してカメラ本体１０ａに着脱自在に設けられている。

カメラ本体１０ａは、主として、外装であるカメラ筐体１１と、マウント１２と、フラッシュ１３と、レリーズボタン１４と、ヒートシンク１５と、接点１６と、ロック機構１７とで構成される。

カメラ筐体１１は、前面にマウント１２とフラッシュ１３とが設けられており、上面にはレリーズボタン１４が設けられている。

マウント１２は、前述したように、レンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａの正面に着脱自在に設けるためのものである。

ヒートシンク１５は、レンズユニット２０ａから伝えられた熱を受け取り、放熱するものであり、カメラ筐体１１の内部のマウント１２の背面に設けられている。ヒートシンク１５の背面には、レンズユニット２０ａから伝えられた熱を放熱する放熱部１５ａが設けられている（図３参照）。放熱部１５ａは、ヒートシンク１５に所定の深さの複数の溝を設けることにより作成された所定の高さの複数のリブで構成され、その表面から熱が伝達されることにより、ヒートシンク１５の熱を放熱する。また、ヒートシンク１５の内部には、後述する形状記憶合金４６が貫通するための穴１５ｂが設けられている。

接点１６は、レンズユニット２０ａがカメラ本体に装着されたときに、カメラ本体１０ａからレンズユニット２０ａへ電源を供給するものである。

ロック機構１７は、レンズロックピン５１、レンズ取り外しボタン５２等で構成され、カメラ本体１０ａに装着されたレンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外せないようにロックするものである。なお、詳細については後述する。

レンズユニット２０ａは、主として、鏡筒２１と、レンズ２２と、撮像素子２３と、基板２４と、伝熱板２５とで構成される。

鏡筒２１には、レンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａに装着するときに、マウント１２と勘合する勘合部２１ａがもうけられている。また、マウント１２と当接する当接部２１ｂには、レンズロックピン５１と勘合する穴２６が設けられている。また、勘合部２１ａの凸部のうちの１つには、接点２７が設けられており、レンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａに装着すると、接点１６と接触することにより、カメラ本体１０ａからレンズユニット２０ａに電源が供給される。

撮像素子２３は、撮像素子２３の前面に設けられたレンズ２２により被写体像が結像されるものであり、撮像素子２３の背面には、撮像素子２３を駆動する回路等を有する基板２４及び伝熱板２５が設けられている。

伝熱板２５は、撮像素子２３や基板２４で発生した熱を奪い、ヒートシンク１５へ伝えるものであり、図３に示すように基板２４の背面に設けられている。また、伝熱板２５の前面には凸部２５ａが設けられており、凸部２５ａは基板２４の穴を貫通して、撮像素子２３の背面に当接する。

次に、ロック機構１７について説明する。

ロック機構１７は、図３、図４に示すように、主として、スライダー４１と、コイルスプリングＡ４２と、コイルスプリングＢ４３と、ガイド４４と、ロック爪４５と、形状記憶合金４６と、引っ張りスプリング４７と、板バネ４８と、形状記憶合金接着固定部４９と、レンズロックピン５１と、レンズ取り外しボタン５２とで構成される。

レンズロックピン５１は、カメラ本体１０ａにレンズユニット２０ａが装着されたときに、レンズユニット２０ａをロックするためのものである。また、レンズロックピン５１には、コイルスプリングＡ４２とコイルスプリングＢ４３とが通されている。

レンズ取り外しボタン５２は、レンズロックピン５１によりカメラ本体１０ａにロックされたレンズユニット２０ａを取り外すときに用いるものである。レンズ取り外しボタン５２を押すことでレンズロックピン５１がレンズユニット２０ａから外れて、レンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外せるようになる。

スライダー４１は、コの字状の部材に２本のリブ４１ａ、４１ｂが平行に取り付けられた形状をしており、２本のリブ４１ａ、４１ｂがレンズ取り外しボタン５２のカメラ本体１０ａ側にくるように配設されている。そのため、スライダー４１はレンズ取り外しボタン５２と連動し、レンズ取り外しボタン５２によってスライダー４１がカメラ本体１０ａ内部へ押し込まれることにより、レンズロックピン５１によるレンズユニット２０ａのロックが解除される。また、スライダー４１の移動は、ガイド４４及びロック爪４５によって規制されている。

コイルスプリングＡ４２は、レンズロックピン５１とスライダー４１との間に設けられており、スライダー４１にはカメラ本体１０ａ内部へ押し込まれるような力が付勢されている。

コイルスプリングＢ４３は、スライダー４１とガイド４４との間に設けられており、スライダー４１には被写体方向に押し上げるような力が付勢されている。なお、スライダー４１とレンズ取り外しボタン５２とが接触しているため、レンズ取り外しボタン５２は、スライダー４１と同様に、被写体方向に押し上げるような力が付勢されている。

ロック爪４５は、円形の板状の部材に２個の突起４５ｂ、４５ｃが配設されたものであり、円形の板状の部材の中央には穴４５ａが配設されている。穴４５ａにはカメラ筐体１１のボス１１ａが通されており、ロック爪４５はボス１１ａを中心に回動自在となっている。また、ロック爪４５がボス１１ａから抜けないように、かつ通常は突起４５ｂが２個のリブ２本のリブ４１ａ、４１ｂの間にくるように、ロック爪４５は板バネ４８によってカメラ筐体１１に取り付けられている。また、突起４５ｃは、突起４５ｂと約９０度の角度を持って配設されており、その先端には、形状記憶合金４６と引っ張りスプリング４７とが配設されている。なお、ロック爪４５の回動に伴う突起４５ｂの揺動がカメラ筐体１１のピン１１ｂ、１１ｃによって規制されており、これによりロック爪４５の回動も規制されている。

形状記憶合金４６は、形状記憶合金４６の温度が所定の温度（約５０度）以上となった場合に収縮するワイヤ状のものである。形状記憶合金４６は、一端が突起４５ｃの端部に取り付けられており、もう一端が形状記憶合金接着固定部４９（図７、８参照）においてカメラ筐体１１に接着されているもので、ロック爪４５にカメラ本体１１内部から見て時計回りの力を付勢する。また、形状記憶合金４６は、ヒートシンク１５の内部に設けられている内部貫通穴１５ｂに通され、かつ内部貫通穴１５ｂの壁に接触するように配設されており、ヒートシンク１５の熱が形状記憶合金４６へ伝わるようになっている。

引っ張りスプリング４７は、一端が突起４５ｃの端部に取り付けられており、もう一端がカメラ本体１０ａに取り付けられているもので、ロック爪４５にカメラ本体１１内部から見て反時計回りの力を付勢するものである。形状記憶合金４６及び引っ張りスプリング４７の付勢力によって、ロック爪４５が所定の位置に設けられている。

レンズユニット２０ａをマウント１２を介してカメラ本体１０ａに装着すると、以下のようにしてレンズユニット２０ａがロックされる。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、レンズロックピン５１はスライダー４１と嵌め合わされている。また、スライダー４１はガイド４４に収納されており、ガイド４４はカメラ筐体１１に固定されている。

レンズユニット２０ａをマウント１２に挿入すると、レンズロックピン５１はレンズユニット２０ａに押されて、カメラ本体１０ａの内部へ押し込まれる。コイルスプリングＢ４３の力はコイルスプリングＡ４２の力より大きくなっているため、レンズロックピン５１が押し込まれることにより、コイルスプリングＡ４２のみが収縮され、スライダー４１及びレンズ取り外しボタン５２は押し込まれない。

その後、レンズユニット２０ａを回転させると、コイルスプリングＢ４３の付勢力によりレンズロックピン５１が、図５（ａ）の実線で示す状態へと押し上げられ、レンズロックピン５１が穴２６に勘合し、レンズユニット２０ａがロックされる。なお、マウント１２には、レンズロックピン５１が摺動可能なように、貫通穴が設けられている。

このようにしてレンズユニット２０ａがカメラ本体１０ａにロックされると同時に、伝熱板２５がヒートシンク１５の前面に当接する。また、カメラ本体１０ａの接点１６とレンズユニット２０ａの接点２７とが接触することにより、カメラ本体１０ａとレンズユニット２０ａとが電気的に接続される。

カメラ本体１０ａとレンズユニット２０ａとが電気的に接続されたら、カメラ本体１０ａ内の基板１８に配設された中央処理装置（ＣＰＵ）が電気的接続を検知し、レンズユニット２０ａ内の基板２４に配設されたシステムメモリからレンズユニット２０ａの調整に必要な各種データを読み出し、レンズユニット２０ａの制御を実行する。

撮像素子２３は、駆動されると発熱を開始する。レンズユニット２０ａ内の各部の温度が所定以上に達した場合には、レンズユニット２０ａの電気特性の劣化等により、撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１が正常に作動しないという問題を生じる。例えば、撮像素子２３における高温時の暗電流増大によるノイズ増大等である。そこで、レンズユニット２０ａとカメラ本体１０ａが電気的に接続されたときに、レンズユニット２０ａ内の撮像素子２３による発熱をカメラ本体１０ａへ効率良く伝熱して放熱させることにより、レンズユニット２０ａ内の各部の電気特性が劣化するのを防止する。

図３に示すように、撮像素子２３で発生した熱は、主として光軸方向に沿って、伝熱板２５を介してヒートシンク１５に伝導される。ヒートシンク１５に伝えられた熱は、ヒートシンク１５の放熱部１５ａを介してカメラ本体１０ａ内に放熱される。なお、伝熱板２５全体がヒートシンク１５に当接するようにているため、広い面積で伝熱板２５からヒートシンク１５へ熱が伝導され、それにより効率よく伝熱することができる。

ここで、伝熱板２５及びヒートシンク１５に使用する素材として、例えば、伝熱性シリコン（放熱シリコンゲル）や伝熱性エラストマー、銅、アルミ、ヒートパイプ等の金属などを用いることで、好ましい伝熱特性や密着性を得ることができる。また、これらを組み合わせて構成し伝熱効率を向上させるようにしても良い。また、バネなどを用いてヒートシンク１５を光軸方向に移動可能にすることで、更に密着性を良くすることができる。

なお、撮影終了後にレンズユニットを取り外す時には、レンズ取り外しボタン５２が押し下げられることにより、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、コイルスプリングＢ４３の付勢力に抗して、スライダー４１とレンズロックピン５１が押し下げられる。レンズロックピン５１が押し下げられることで、レンズロックピン５１とレンズロックピン５１用の穴２１ｃとの勘合が外れ、レンズユニット２０ａのロックが解除され、レンズユニット２０ａがカメラ本体１０ａから取り外せるようになる。

上記のように構成された撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａにおいて、長時間の撮影後や撮影終了直後に、ユーザがレンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外そうとする場合には、伝熱板２５やヒートシンク１５が高温となり、火傷等の事故が発生する恐れがある。そのため、伝熱板２５やヒートシンク１５が所定の温度以上である場合には、ロック機構１７を用いてレンズユニット２０ａをロックして、レンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外せないようにする。以下、レンズユニット２０ａをロックする方法及びロックを解除する方法について、図７、図８を用いて説明する。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａの電源がＯＦＦになっている場合などのヒートシンク１５の温度が低い場合には、図７に示すように、形状記憶合金４６は引っ張りスプリング４７により伸張されている。この場合には、ロック爪４５の突起４５ｂは、ピン１１ｂに押し付けられており、スライダー４１の２本のリブ４１ａ、４１ｂと緩衝しない位置にある。そのため、レンズ取り外しボタン５２を押し下げることにより、スライダー４１が押し下げられる。それに伴い、レンズロックピン５１が押し下げられて穴２６との勘合が解消され、レンズユニット２０ａのロックを外すことができる。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａを使用することにより、ヒートシンク１５の温度が所定の温度以上となった場合には、図８に示すように、形状記憶合金４６と内部貫通穴１５ｂの壁とが接触することでヒートシンク１５の熱が形状記憶合金４６へ伝えられて、形状記憶合金４６が収縮する。そのため、引っ張りスプリング４７の付勢力に抗して、ロック爪４５がカメラ本体１０ａの内部から見て時計回り（図８（ａ）矢印参照）に回動し、それに伴い突起４５ｂが揺動する。この場合には、ロック爪４５の突起４５ｂは、ピン１１ｃに押し付けられており、スライダー４１のリブ４１ａと緩衝する位置に移動する。そのため、レンズ取り外しボタン５２を押し下げることができず、レンズユニット２０ａのロックを外すことができない。

その後、ヒートシンク１５の温度が所定の温度より低くなった場合には、再度図７に示すような状態になり、レンズユニット２０ａのロックを外すことができるようになる。

本実施の形態によれば、レンズユニット及びカメラ本体の温度が高い場合には、レンズユニット及びカメラ本体の温度が下がるまでレンズユニットの取り外しができなくなるため、火傷等の恐れがなく、安全にレンズユニットを取り外すことができる。

また、本実施の形態によれば、レンズユニットで発生する熱を用いてレンズユニットをロックするため、ロック機構に電力を供給する必要がなく、省電力化が可能である。

また、本実施の形態によれば、ロック爪の突起をスライダーの２本のリブの間で揺動させるため、ロック爪の回動角度が少なくてすむ。これにより、形状記憶合金の変形量が少なくても、レンズユニットのロックのＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。

なお、本実施の形態では、形状記憶合金の温度が所定の温度以上になった場合には、形状記憶合金が収縮することによりロック爪を回動させて、レンズユニットをロックしたが、形状記憶合金に限らず、バイメタルなどの温度によって形状や寸法が変化するものであればどのようなものでも使用可能である。また、ロック爪を回動させる方法ではなく、形状記憶合金の変形を用いてスイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行うことで、機械的や電気的にレンズユニットのロックをＯＮ／ＯＦＦするようにしてもよい。

また、本実施の形態では、形状記憶合金の温度が所定の温度以上となった場合に収縮する形状記憶合金を使用したが、高温の状態で記憶された形状となるものに限らず、高温、低温の各温度毎に形状を記憶し、この２つの形状の間を可逆的に変化可能な形状記憶合金を使用することもできる。形状記憶合金の温度が所定の温度以上となった場合に収縮し、形状記憶合金の温度が所定の温度より低い場合に膨張するような形状記憶合金を用いることにより、バネを用いずにロック爪を揺動させることができる。

＜第２の実施の形態＞
撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラの第１の実施の形態は、ヒートシンク１５の温度が所定の温度以上となった場合には、レンズユニット２０ａをロックすることでレンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外せないようにしたものであるが、レンズユニット２０ａがロックされているかどうかは実際に操作を行って確認する必要がある。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラの第２の実施の形態は、レンズユニット２０ａがロックされているかどうかを目視によって判断できるようにしたものである。以下、第２の実施の形態に係る撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｂについて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図９に示すように、撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｂは、カメラ本体１０ｂと、レンズユニット２０ａとで構成される。レンズユニット２０ａは、カメラ本体１０ｂの正面に設けられたマウント１２を介してカメラ本体１０ｂに着脱自在に設けられている。

カメラ本体１０ｂは、主として、外装であるカメラ筐体１１’と、マウント１２と、フラッシュ１３と、レリーズボタン１４と、ヒートシンク１５と、接点１６と、ロック機構１７’と、切り替え機構１９とで構成される。

カメラ筐体１１’は、前面にマウント１２とフラッシュ１３とが設けられており、上面にはレリーズボタン１４が設けられている。カメラ筐体１１’の前面には、レンズユニット２０ａがロックされているかどうかを表示するための表示窓１１ｄが設けられている。

ロック機構１７’は、図１０、１１に示すように、主として、スライダー４１と、コイルスプリングＡ４２と、コイルスプリングＢ４３と、ガイド４４と、ロック爪４５と、形状記憶合金４６と、引っ張りスプリング４７と、板バネ４８と、レンズロックピン５１と、レンズ取り外しボタン５２とで構成される。

切り替え機構１９は、レンズユニット２０ａがロックされていない場合には、表示窓１１ｄに「開錠」の文字が表示され、レンズユニット２０ａがロックされている場合には、表示窓１１ｄに「施錠」の文字が表示されるように、「開錠」、「施錠」の文字を切り替えるものであり、図１０に示すように、主として、施錠開錠表示部材５５と、圧縮スプリング５６と、カバー５７とで構成されており、レンズユニット２０ａを取り外し不能にするロック機構１７’と対向するように設けられている。

施錠開錠表示部材５５は、一方の面に「開錠」、「施錠」の文字が書かれており、もう一方の面には形状記憶合金４６を取り付けるためのピン５５ａが設けられている板状の部材であり、カメラ筐体１１’の内側に設けられたスライド部１１ｅ内に摺動可能に配設されている。

圧縮スプリング５６は、スライド部１１ｅのヒートシンク１５に一番近い面と施錠開錠表示部材５５との間に配設されており、施錠開錠表示部材５５にヒートシンク１５から遠ざける方向の付勢力を加えるものである。

カバー５７は、施錠開錠表示部材５５がスライド部１１ｅから落下しないように施錠開錠表示部材５５を押さえるものであり、スライド部１１ｅを覆うように配設されている。また、形状記憶合金４６の収縮等に伴ってピン５５ａが摺動可能なように、長穴５７ａが設けられている。

上記のように構成された切り替え機構１９は、以下のようにして表示窓１１ｄに表示される「開錠」、「施錠」の文字の切り替えを行う。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｂの電源がＯＦＦになっている場合などのヒートシンク１５の温度が低い場合には、図１１（ａ）に示すように、形状記憶合金４６は引っ張りスプリング４７及び圧縮スプリング５６により伸張されている。このため、ロック爪４５は、スライダー４１の２本のリブ４１ａ、４１ｂと緩衝せず、レンズ取り外しボタン５２を押し下げることにより、レンズユニット２０ａのロックを外すことができる。また、圧縮スプリング５６により、施錠開錠表示部材５５は、スライド部１１ｅ内のヒートシンク１５から一番最も遠ざかる位置、すなわち図１１（ｃ）に示すように、施錠開錠表示部材５５に印刷された「開綻」の文字が表示窓１１ｄから見える位置へ移動される。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａを使用することにより、ヒートシンク１５の温度が所定の温度以上となった場合には、図１１（ｂ）に示すように、形状記憶合金４６が引っ張りスプリング４７の付勢力に抗して収縮し、ロック爪４５の突起４５ｂがカメラ本体１０ａの内部から見て時計回りに揺動し、突起４５ｂがリブ４１ａと緩衝する位置に移動することで、レンズユニット２０ａのロックを外すことができなくなる。また、形状記憶合金４６が圧縮スプリング５６の付勢力に抗して収縮することで、施錠開錠表示部材５５がスライド部１１ｅ内のヒートシンク１５に近づく方向へ移動される。これにより、図１１（ｄ）に示すように、施錠開錠表示部材５５に印刷された「施錠」の文字が表示窓１１ｄから見えるようになる。

その後、ヒートシンク１５の温度が所定の温度より低くなった場合には、再度図１１（ａ）に示すような状態になり、レンズユニット２０ａのロックを外すことができるようになると共に、施錠開錠表示部材５５に印刷された「開綻」の文字が表示窓１１ｄから見えるようになる。

本実施の形態によれば、レンズユニット及びカメラ本体の温度が高い場合には、レンズユニット及びカメラ本体の温度が下がるまでレンズユニットの取り外しができなくなるため、火傷等の恐れがなく、安全にレンズユニットを取り外すことができる。

また、本実施の形態によれば、ヒートシンクが低温の場合にはレンズユニットが開錠状態であり、ヒートシンクが高温の場合にはレンズユニットが施錠状態であることがユーザに示されるため、レンズユニットが取り外せる状態であるかどうかを容易に認識でき、利便性及び操作性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、レンズユニットで発生する熱を用いてレンズユニットをロックするため、ロック機構に電力を供給する必要がなく、省電力化が可能である。

なお、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、形状記憶合金に限らず、バイメタルなどの温度によって形状や寸法が変化するものであればどのようなものでも使用可能である。

＜第３の実施の形態＞
撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラの第１の実施の形態は、ヒートシンク１５の温度が所定の温度以上となった場合には、カメラ本体１０ａに配設されたロック機構１７によりレンズユニット２０ａをロックしたが、レンズユニット２０ａをロックする方法はこれに限るものではない。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラの第３の実施の形態は、レンズユニット２０ｃ内に配設されたロック機構により、レンズユニット２０ｃをロックするものである。以下、第３の実施の形態に係る撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃについて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃは、図１２に示すように、カメラ本体１０ｃと、撮像素子一体型交換レンズユニット２０ｃ（以下レンズユニット２０ｃと称する）とで構成される。レンズユニット２０ｃは、カメラ本体１０ｃの正面に設けられたマウント１２を介してカメラ本体１０ｃに着脱自在に設けられている。

カメラ本体１０ｃは、主として、外装であるカメラ筐体１１と、マウント１２と、フラッシュ１３と、レリーズボタン１４と、ヒートシンク１５’と、接点１６と、ロック機構１７’’とで構成される。

図１４に示すようにヒートシンク１５’は、レンズユニット２０ｃから伝えられた熱を受け取り、放熱するものであり、カメラ筐体１１の内部のマウント１２の背面に設けられている。ヒートシンク１５の背面には、レンズユニット２０ｃから伝えられた熱を放熱する放熱部１５ａ’が設けられている。また、ヒートシンク１５’の前面には、レンズユニット２０ｃがロックされるときに用いられる穴１５ｃが設けられている。

ロック機構１７’’は、主として、スライダー４１と、コイルスプリングＡ４２と、コイルスプリングＢ４３と、ガイド４４と、レンズロックピン５１と、レンズ取り外しボタン５２とで構成される。

レンズユニット２０ｃは、主として、鏡筒２１と、レンズ２２と、レンズによって被写体像が結像される撮像素子２３と、基板２４と、伝熱板２５’と、ロック機構６０とで構成される。

伝熱板２５’は、撮像素子２３や基板２４で発生した熱を奪い、ヒートシンク１５’へ伝えるものであり、基板２４の背面に設けられている。また、伝熱板２５’の前面には凸部２５ａが設けられており、凸部２５ａは基板２４の穴を貫通して、撮像素子２３の背面に当接する。また、凸部２５ａと対抗する面には、ロック機構６０が収納される凹部２５ｂが設けられている。

ロック機構６０は、図１２、図１３に示すように、カバー６１と、形状記憶合金６２と、ロックピン６３と、圧縮スプリング６４とで構成される。なお、図１３は、カバー６１で覆われているロック機構６０の内部を、カバー６１を取り外すことにより示す外観図である。

カバー６１は、矩形の板状の部材であり、凹部２５ｂ内に収納された形状記憶合金６２、ロックピン６３及び圧縮スプリング６４を覆うように配設されている。また、カバー６１には、ロックピン６３が貫通可能な穴６１ａが設けられている。

形状記憶合金６２は、略矩形の板状の部材であり、その中央部には、その一部が光軸方向に移動可能な略矩形状のバネ部６２ａが設けられている。バネ部６２ａには、長穴６２ｃが設けられており、長穴６２ｃにはロックピン６３が嵌めあわされている。また、長穴６２ｃに隣接してボス６２ｄが設けられており、ボス６２ｄは圧縮スプリング６４の内部に通されている。バネ部６２ａは、その３辺をスリット６２ｂにより形状記憶合金６２から切り離すことで形成されており、形状記憶合金６２の温度変化に伴って光軸方向へ移動可能である。また、バネ部６２ａ以外の部分は、伝熱板２５’の凹部２５ｂ内の撮像素子２３に一番近い面に接触固定されている。

ロックピン６３は、略円筒形の部材であり、長穴６２ｃ内をその長手方向に摺動可能に配設されている。

圧縮スプリング６４は、ボス６２ｄによって形状記憶合金６２に位置決めされ、カバー６１と形状記憶合金６２との間に配設されており、形状記憶合金６２のバネ部６２ａを撮像素子２３側に押し上げる方向の付勢力を加えるものである。

上記のように構成されたロック機構６０により、レンズユニット２０ｃをロックする方法について、図１４を用いて説明する。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃの電源がＯＦＦになっている場合などのヒートシンク１５の温度が低い場合には、図１４（ａ）に示すように、ロックピン６３は凹部２５ｂの内部に退避されているため、レンズユニット２０ｃはロックされていない状態にある。そのため、ロック機構１７’’によりレンズロックピン５１を押し下げることで、レンズユニット２０ｃを回転させてカメラ本体１０ｃから取り外すことができる。

撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃを使用することにより、ヒートシンク１５の温度が所定の温度以上となった場合には、伝熱板２５’から形状記憶合金６２に熱が伝えられることによりバネ部６２ａが図１４（ｂ）の実線で示す状態から破線で示す状態へと変形する。それに伴い、ロックピン６３とヒートシンク１５’の穴１５ｃとが勘合し、レンズユニット２０ｃがロックされる。すなわち、ロックピン６３とヒートシンク１５’の穴１５ｃとが勘合することによって、ロック機構１７’’によりレンズロックピン５１を押し下げられた場合においても、レンズユニット２０ｃの回転が不可能となり、レンズユニット２０ｃカメラ本体１０ｃから取り外すことができない。

ここで、バネ部６２ａが図１４（ｂ）の実線で示す状態から破線で示す状態へと変形することについて、図１５を用いて説明する。

形状記憶合金６２は、形状記憶合金６２の温度が所定の温度（約５０度）以上となった場合には、初期的に記憶されている形状へ戻り、所定の温度以上で無い場合には、自由に変形が可能なものであり、初期的に図１５（ｂ）に示すような形状が記憶されている。

形状記憶合金６２の温度が低い場合には、形状記憶合金６２は記憶されている形状から変形可能なため、バネ部６２ａは圧縮スプリング６４によって加えられる付勢力により撮像素子２３側に押し上げられ、ロックピン６３は凹部２５ｂの内部に退避される。これにより、形状記憶合金６２は図１５（ａ）に示すような状態となる。

これに対し、形状記憶合金６２の温度が高い場合には、形状記憶合金６２の内部には、初期的に記憶されている形状に戻ろうとする力が働く。形状記憶合金６２の塑性力は圧縮スプリング６４の力より強いため、形状記憶合金６２は圧縮スプリング６４の付勢力に抗して、図１５（ｂ）に示す形状へと戻る。それと同時に、ロックピン６３が長穴６２ｃ内部を長手方向に摺動することにより、ロックピン６３と穴１５ｃとが勘合される。

その後、ヒートシンク１５の温度が所定の温度より低くなった場合には、形状記憶合金６２は、再度図１５（ａ）に示すような状態となり、ロック機構１７’’によりレンズロックピン５１を押し下げることで、レンズユニット２０ｃを回転させてカメラ本体１０ｃから取り外すことができるようになる。

本実施の形態によれば、レンズユニット及びカメラ本体の温度が高い場合には、レンズユニット及びカメラ本体の温度が下がるまでレンズユニットの取り外しができなくなるため、火傷等の恐れがなく、安全にレンズユニットを取り外すことができる。

また、本実施の形態によれば、ロック機構をレンズユニットに設けたため、カメラ本体の大型化を避けることができる。

また、本実施の形態によれば、レンズユニットで発生する熱を用いてレンズユニットをロックするため、ロック機構に電力を供給する必要がなく、省電力化が可能である。

また、本実施の形態によれば、形状記憶合金を用いて伝熱板の温度を検知し、伝熱板が所定の温度以上になった場合には、形状記憶合金が初期的に記憶されている形状へ戻ることによりレンズユニットをロックしたが、形状記憶合金に限らず、バイメタルなどの温度によって形状が変化するものであればどのようなものでも使用可能である。

なお、上記実施の形態（第１の実施の形態〜第３の実施の形態）では、撮像素子で発生した熱を伝熱板を介してヒートシンクへ伝熱したが、撮像素子で発生した熱のみでなく、基板で発生した熱を伝熱板を介してヒートシンクへ伝熱することもできる。また、撮像素子で発生した熱がまず基板に伝えられ、その後で伝熱板を介してヒートシンクへ伝熱する場合も考えられる。

また、上記実施の形態では、撮像素子と当接する伝熱板の面積は伝熱板の中央部に設けられた凸部の面積であるが、撮像素子と当接する伝熱板の面積を撮像素子の面積の略同等以上とすることで、熱伝導を効率良く行うことができる。また、伝熱板として伝熱性シリコン等の弾性力のある素材を用いることにより、凸部を設けることなく、撮像素子と伝熱板とが当接するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、ヒートシンクの背面に設けられた放熱部の表面から空気に熱が伝達されることにより、ヒートシンク１５の熱を放熱したが、ファンを用いて空気を対流させる等することより、更に効率よく放熱することができる。

また、上記実施の形態に加えて、レンズユニットが高温の場合においても強制的にレンズユニットを取り外すことができるような強制開錠機構を追加してもよい。これにより、利便性を向上させることができる。また、強制開錠機構を用いることにより、ユーザにレンズユニットやカメラ本体が高温である旨の注意喚起をすることができる。なお、強制開錠機構としては、電磁石を用いて金属製のロックピンを押し下げるような電気的な機構や、ワイヤ等でロックピンやロック爪を物理的に引っ張るような機械的な機構などの様々な方法を用いることができる。

本発明が適用された第１の実施の形態の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａの外観図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａのレンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａから取り外したときの状態を部品毎に示した外観図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａの要部断面図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａのロック機構１７を示す図であり、（ａ）はカメラ本体１０ａの内側から見た背面図であり、(b)はカメラ本体１０ａの内側から見た斜視図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａのレンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａに装着した状態を示す図であり、（ａ）は要部断面図であり、（ｂ）は斜視図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａのレンズユニット２０ａのロックを外した状態を示す図であり、（ａ）は要部断面図であり、（ｂ）は斜視図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａのレンズユニット２０ａをカメラ本体１０ａに装着した状態を示す図であり、（ａ）はカメラ本体１０ａの内側から見た背面図であり、（ｂ）は斜視図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ａのレンズユニット２０ａをロックした状態を示す図であり、（ａ）はカメラ本体１０ａの内側から見た背面図であり、（ｂ）は斜視図である。 本発明が適用された第２の実施の形態の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｂの外観図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｂの要部断面図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｂのレンズユニット２０ａの「施錠」、「開錠」を表示を変更する方法を示す説明図であり、（ａ）は「開錠」を表示する場合の背面図であり、（ｂ）は「施錠」を表示する場合の背面図であり、（ｃ）は「開錠」の表示状態を示す図であり、（ｄ）は「施錠」の表示状態を示す図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃのレンズユニット２０ｃをカメラ本体１０ｃから取り外したときの状態を部品毎に示した外観図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃのレンズユニット２０ｃの斜視図である。 （ａ）は上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃの要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 上記撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ１ｃの形状記憶合金６２の変形の様子を示す斜視図であり、（ａ）は形状記憶合金６２が低温の場合を示し、（ｂ）は形状記憶合金６２が高温の場合を示す。

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ：撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：カメラ本体、１１、１１’：カメラ筐体、１２：マウント、１３：フラッシュ、１４：レリーズボタン、１５：ヒートシンク、１６：接点、１７、１７’、１７’’：ロック機構、１８：基板、１９：切り替え機構、２０ａ、２０ｃ：レンズユニット、２１：鏡筒、２２：レンズ、２３：撮像素子、２４：基板、２５：伝熱板、４１：スライダー、４２：コイルスプリングＡ、４３：コイルスプリングＢ、４４：ガイド、４５：ロック爪、４６：形状記憶合金、４７：引っ張りスプリング、４８：板バネ、４９：形状記憶合金接着固定部、５１：レンズロックピン、５２：レンズ取り外しボタン、５５：施錠開錠表示部材、５６：圧縮スプリング、５７：カバー、６０：ロック機構、６１：カバー、６２：形状記憶合金、６３：ロックピン、６４：圧縮スプリング

Claims (5)

1. 撮像素子と、前記撮像素子に被写体像を結像させるレンズと、前記撮像素子の背面に当接するように配設された伝熱板と、を有するレンズユニットと、
   前記レンズユニットを着脱可能にするマウントと、前記レンズユニットが前記マウントを介して装着されたときに前記伝熱板と当接するように配設された伝熱部とを有するカメラ本体と、
   前記伝熱板又は伝熱部の熱によって変形する熱変形部材を有し、前記伝熱板又は伝熱部が所定の温度以上となった場合には、前記熱変形部材の変形により前記カメラ本体から前記レンズユニットを取り外せないように前記レンズユニットをロックするロック機構と、
   を備えたことを特徴とする撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ。
2. 前記カメラ本体に形成された表示窓と、
   前記表示窓に対して移動することにより前記レンズユニットがロックされているかどうかを示す情報を表示するための表示部材であって、前記熱変形部材の変形に連動して移動する表示部材と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ。
3. 前記ロック機構は、
   前記レンズユニットが前記マウントに差し込まれて所定量回転させられると、前記レンズユニットに係合するロック部材と、
   前記ロック部材の係合を解除するロック解除ボタンと、
   前記熱変形部材の変形によって移動し、前記ロック解除ボタンの動作を規制する規制部材と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ。
4. 前記ロック機構は、
   前記レンズユニットが前記マウントに差し込まれて所定量回転させられると、前記レンズユニットに係合する第１のロック部材と、
   前記第１のロック部材の係合を解除するロック解除ボタンと、
   前記熱変形部材に取り付けられ、該熱変形部材の変形によって前記レンズユニットの取付面から出没する第２のロック部材と、
   前記カメラ本体側の伝熱部に形成され、前記レンズユニットの取付面から突出する第２のロック部材と係合する係合部と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ。
5. 前記熱変形部材は、形状記憶部材、又はバイメタルであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ。

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