JP2010074722A - Heat dissipation structure of imaging device, and camera - Google Patents
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Description
本発明は、撮像素子の放熱構造、特に、手振れ補正をセンサーシフト方式で行う場合における撮像素子の放熱構造及びカメラに関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure for an image sensor, and more particularly to a heat dissipation structure for an image sensor and a camera when camera shake correction is performed by a sensor shift method.
昨今のデジタルカメラは、搭載するイメージセンサー(撮像素子)の高画素化に伴い、撮影データ量が多大になっている。より画像処理速度を向上させる上でもイメージセンサーからの高速なデータ転送が要求されている。それによりセンサ自体の温度上昇が急激に増加している傾向にあり、センサ部を放熱させる構造とすることが要求されている。 In recent digital cameras, the amount of image data has become large with the increase in the number of pixels of an image sensor (image sensor) to be mounted. In order to further improve the image processing speed, high-speed data transfer from the image sensor is required. As a result, the temperature rise of the sensor itself tends to increase rapidly, and a structure for radiating heat from the sensor unit is required.
また、イメージセンサーの高画素化に伴い、手振れ補正の必要性も増している。光学式手振れ補正の方式の一つとして、センサーシフト方式がある。このセンサーシフト方式は、手振れが生じた際に、その振れに合わせてイメージセンサーをレンズの光軸に対して垂直方向に移動(揺動)させることによって、イメージセンサーで得られる画像の振れ(ぼけ)を防止する方式である。 In addition, with the increase in the number of pixels in an image sensor, the need for camera shake correction is increasing. One of the optical image stabilization methods is a sensor shift method. In this sensor shift method, when a camera shake occurs, the image sensor is moved (swinged) in a direction perpendicular to the optical axis of the lens in accordance with the camera shake. ).
手振れ補正をセンサーシフト方式で行う構成にした場合における撮像素子の放熱構造としては、例えば、撮像素子側に冷却素子と小型の放熱部材を配置し、筐体側に固定の大型放熱部材を配置して、両者の間を熱伝達部材で熱的につなぐことによって、より具体的には、撮像素子側の小型放熱部材と筐体側の大型放熱部材の互いの対向面に放熱シートを設けたり、撮像素子側の小型放熱部材と筐体側の大型放熱部材との間に熱伝導性グリスを設けたりすることによって、撮像素子の放熱を行う技術がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、手振れ補正をセンサーシフト方式で行う場合、手振れ補正ユニットの揺動部(移動体部)を軽量化することが重要であり、上記従来の撮像素子の放熱構造のように、撮像素子側に冷却素子と小型の放熱部材を追加配置することは、手振れ補正ユニットの揺動部の重量増加となり、揺動部を駆動するアクチュエータの駆動負荷が増大するので、手振れ補正性能の低下の要因やアクチュエータ駆動力容量拡大の要因となってしまうという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、アクチュエータに極力負荷をかけることなく、撮像素子の熱を効率的に放熱することのできる撮像素子の放熱構造及びカメラを提供することを目的としている。
However, when performing camera shake correction by the sensor shift method, it is important to reduce the weight of the swinging part (moving body part) of the camera shake correction unit. The additional arrangement of a cooling element and a small heat dissipation member increases the weight of the oscillating part of the image stabilization unit and increases the driving load of the actuator that drives the oscillating part. There is a problem that the driving force capacity is increased.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a heat dissipation structure for an image sensor and a camera that can efficiently dissipate the heat of the image sensor without imposing a load on the actuator as much as possible. Yes.
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、手振れ補正ユニットに搭載された撮像素子の放熱構造であって、
前記手振れ補正ユニットの近傍に放熱部材を設けるとともに、前記手振れ補正ユニットにおいて前記撮像素子の近傍に位置する金属部材と前記放熱部材とを、熱伝導性を有するフレキシブル部材で接続したことを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a heat dissipation structure for an image sensor mounted on a camera shake correction unit,
A heat dissipating member is provided in the vicinity of the camera shake correction unit, and a metal member located in the vicinity of the imaging element in the camera shake correction unit and the heat dissipating member are connected by a flexible member having thermal conductivity. Features.
請求項2の発明は、請求項1に記載の撮像素子の放熱構造において、
前記金属部材と前記放熱部材とは、前記撮像素子を挟んで対向する位置においてそれぞれフレキシブル部材で接続されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the heat dissipation structure for an image pickup device according to the first aspect,
The metal member and the heat radiating member are each connected by a flexible member at a position facing each other with the image pickup element interposed therebetween.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の撮像素子の放熱構造において、
前記金属部材は、前記撮像素子を前記手振れ補正ユニットに取り付け固定するための取り付け板であることを特徴とする。
The invention of claim 3 is the heat dissipation structure for an image sensor according to
The metal member is an attachment plate for attaching and fixing the image sensor to the camera shake correction unit.
請求項4の発明は、請求項3に記載の撮像素子の放熱構造において、
前記取り付け板はフレキシブル部材用の取り付け片を有し、該取り付け片は前記撮像素子の撮像面側とは逆の方向に延びていることを特徴とする。
The invention of
The attachment plate has an attachment piece for a flexible member, and the attachment piece extends in a direction opposite to the imaging surface side of the imaging element.
請求項5の発明は、カメラにおいて、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の放熱構造を備えたことを特徴とする。
The invention of
The heat dissipation structure according to any one of claims 1 to 4 is provided.
本発明によれば、アクチュエータに極力負荷を掛けることなく、撮像素子の熱を効率的に放熱することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat | fever of an image pick-up element can be thermally radiated efficiently, without applying a load to an actuator as much as possible.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図1は、本発明の撮像素子の放熱構造が適用されたデジタルカメラ100の斜視図、図2は、図1に示したデジタルカメラ100におけるレンズユニット部、手振れ補正ユニット部、及び放熱構造部の配置位置を示す斜視図、図3は、デジタルカメラ100のレンズユニット部、手振れ補正ユニット部、及び放熱構造部を取り出して示した斜視図、図4は、手振れ補正ユニット部及び放熱構造部を背面側(図3の手前側)から見た際の平面図、図5は、手振れ補正ユニット部及び放熱構造部を図4の切断線V−Vに沿って切断した際の矢視断面図である。
FIG. 1 is a perspective view of a
本実施形態のデジタルカメラ100は、筐体101の前面側が前方に突出し、この突出部内にレンズユニット1が配置されるとともに、その後方(背後)に手振れ補正ユニット2を介してイメージセンサー(撮像素子)5が配置されたカメラで、筐体101の背面側には、ファインダ部102、表示部(モニタ部)103、電源ボタン104等が設けられ、上面側には、カメラの動作モードを設定するモード設定ダイアル105、各動作モードでのカメラの制御値を設定する制御値設定ダイアル106、撮影のための操作部材であるレリーズボタン107等が設けられている。
In the
レンズユニット1は筐体101の内部に設けられて筐体101の骨格を形成する、金属等で形成された不図示のフレームに固定され、CCDやCMOS等の固体撮像素子で構成されるイメージセンサー5は、レンズユニット1の光軸上に配置されている。なお、筐体101の内部には、図示しないが、回路部、電池部、メモリカード部等が設けられている。
The lens unit 1 is provided in the
手振れ補正ユニット2は、土台となるベース板21と、このベース板21に取り付けられると共に、ベース板21に平行な面内で第1の方向に移動可能な第1のステージ31と、この第1のステージ31に取り付けられると共に、ベース板21に平行な面内で前記第1の方向に垂直な第2の方向に移動可能な第2のステージ41等から構成されており、イメージセンサー5は第2のステージ41に取り付け固定されるようになっている。
なお、本実施の形態においては、ベース板21がレンズユニット1の鏡胴部11の後端面に取り付けられており、第1のステージ31はY方向(図3中上下方向)に移動し、第2のステージ41は、X方向(図3中左右方向)に移動するようになっている。
The camera
In the present embodiment, the
Yステージ31を移動させる機構は、ベース板21に取り付けられた第一のアクチュエータ32、第一のガイドレール33及び第二のガイドレール34と、Yステージ31に一体的に設けられるとともに第一のガイドレール33に挿通されて、第一のガイドレール33に沿ってYステージ31をY方向に移動する第一の被ガイド部材35と、Yステージ31に一体的に設けられるとともに第二のガイドレール34に挿通されて、第二のガイドレール34に沿ってYステージ31をY方向に移動する第二の被ガイド部材36と、で構成されている。
第一のガイドレール33は、図3,4においてXステージ41の右側に上下方向(Y方向)に延在し、第二のガイドレール34は、図3,4においてXステージ41の左側に上下方向(Y方向)に延在しており、第一及び第二のガイドレール33,34は互いに平行となっている。
なお、Yステージ31は、中央部に平面視矩形状の凹部31aが形成されており、この凹部31a内にXステージ41が配置されるようになっている。
The mechanism for moving the
The
The
また、Xステージ41を移動させる機構は、Yステージ31に取り付けられた第二のアクチュエータ42、この第二のアクチュエータ42のシャフト(第三のガイドレール)43と平行に配置された不図示の第四のガイドレールと、Xステージ41に一体的に設けられるとともに第二のアクチュエータ42のシャフト43に挿通されて、シャフト43に沿ってXステージ41をX方向に移動する第三の被ガイド部材44と、Xステージ41に一体的に設けられるとともに第四のガイドレールに挿通されて、第四のガイドレールに沿ってXステージ41をX方向に移動する不図示の第四の被ガイド部材と、で構成されている。
第二のアクチュエータ42のシャフト43は、図3,4においてXステージ41の下側に左右方向(X方向)に延在している。
なお、Xステージ41は、イメージセンサー5を搭載されたPCB基盤51が取り付けられる面側が開口した箱型形状をなし、且つレンズユニット側の面には透明板45が設けられている。
The mechanism for moving the
The
The
そして、Xステージ41には、イメージセンサー5が搭載されたPCB基盤51が、取り付け板6を介して取り付けられている。この取り付け板6は、本実施の形態において撮像素子の放熱構造の一部を構成する。
図6は、撮像素子(イメージセンサー5)の放熱構造を構成する取り付け板6、放熱部材7及びフレキシブル部材8a〜8dの組み立て状態を拡大して示す斜視図、図7は、取り付け板6の斜視図である。
A
6 is an enlarged perspective view showing the assembled state of the
取り付け板6は、金属板で構成されたもので、矩形板状をなし、中央部にイメージセンサー5が配置される開口部6aが形成されている。
イメージセンサー5が搭載されたPCB基盤51は、イメージセンサー5が開口部6aに嵌まるように位置合わせされ、この状態でネジN1,N1,…によりXステージ41に取り付けられている。これにより、メージセンサー5の撮像面がレンズユニット1側に向き、レンズユニット1による被写体像を撮像面上に結像させることができる。
The
The
また、取り付け板6の上下左右の側面(外周)には、それぞれ外方に突出する凸部61a,61b,61c,61dが形成されている。これら四つの凸部61a〜61dは取り付け板6の外周側面にそれぞれ等間隔に配置されている。
左右の凸部61a,61bはX方向に平行でイメージセンサー5の重心を通るX軸線上に配置され、上下の凸部61c,61dはY方向に平行でイメージセンサー5の重心を通るY軸線上に配置されている(図7参照)。
Further,
The left and right
各凸部61a〜61dは、その先端部がイメージセンサー5の撮像面側とは逆の方向を向くように90度折り曲げて形成されている。折り曲げられた先端部にはネジ穴62,62,…が形成され、後述のフレキシブル部材8a〜8dの一端部が補強板92a〜92dと凸部61a〜61dの先端部に挟持されてネジN2,N2,…により締結されている。つまり、各凸部61a〜61dは、それぞれフレキシブル部材8a〜8dが取り付けられる取り付け片を構成している。
Each of the
また、図6に示すように、取り付け板6の各凸部61a〜61dが折り曲げられた側には、取り付け板6を囲むようにリング状の放熱部材7が設けられている。放熱部材7は、アルミニウムや銅、或いはSUS等の金属で形成されている。放熱部材7の外周縁には、放熱部材7の本体平板部に対して垂直に延出する複数の延出部71,71,…が所定間隔に設けられており、これら延出部71,71,…がレンズユニット1の鏡胴部11或いはカメラ筐体101内に設けられているフレームに固定されている。
Further, as shown in FIG. 6, a ring-shaped
また、放熱部材7の前面には、フレキシブル部材8a〜8dの他端部が補強板91a,91b,91c,91dを介して固定されている。四つの補強板91a〜91dは放熱部材7の前面に等間隔に配置され、左右の補強板91a,91bは上述のX軸線上に配置され、上下の補強板91c,91dは上述のY軸線上に配置されている。
Moreover, the other end part of
フレキシブル部材8a〜8dは、例えば樹脂フィルムにアルミニウムや銅等の金属をコーティングしたもの、或いはアルミニウムや銅等の金属からなる複数の細線を両端部でフラット状に束ねたもの等で構成されており、熱伝導性を有する。フレキシブル部材8a〜8dはその一端部が、取り付け板6の凸部61a〜61dと補強板92a〜92dとに挟持されてネジN2,N2,…により固定され、他端部は放熱部材7と補強板91a〜91dとに挟持されてネジN3,N3,…により固定されている。フレキシブル部材8a〜8dは、X軸線及びY軸線に対して垂直方向(すなわち前後方向)にオーバーラップして接続されている。すなわち、左右のフレキシブル部材8a,8bは平断面視してX軸線上に配置され、上下のフレキシブル部材8c,8dは平断面視してY軸線上に配置されている。また、各フレキシブル部材8a〜8dは、180°折り返される弛んだ状態で、その両端部が放熱部材7及び取り付け板6に接続されている。
The
上述のように構成されたデジタルカメラ100においては、イメージセンサー5で発生した熱は、直接或いはPCB基盤51を介して取り付け板6に伝達され、更に、取り付け板6から各フレキシブル部材8a〜8dを介して放熱部材7に伝達されることによって放熱される。
また、取り付け板6と放熱部材7とを接続する各フレキシブル部材8a〜8dは、X軸線及びY軸線に対して垂直方向にオーバーラップして実装され、しかも、180°折り返される弛んだ状態で実装されているので、各フレキシブル部材8a〜8dは、Yステージ31を移動させる第一のアクチュエータ32及びXステージ41を移動させる第二のアクチュエータ42の大きな駆動負荷とはならない。
In the
The
また、複数のフレキシブル部材8a〜8dは、X方向に平行でかつイメージセンサー5の重心を通るX軸線又はY方向に平行でかつイメージセンサー5の重心を通るY軸線に対してそれぞれ線対称に配置されているので、第一及び第二のアクチュエータ32,42にかかる放熱部材7やフレキシブル部材8a〜8dの負荷を均等にすることができ、アクチュエータ制御を個別に設定する必要がなくなる。
また、取り付け板6の外周に、イメージセンサー5の撮像面側とは逆の方向に延在する複数の凸部411a〜411dが形成され、これら複数の凸部411a〜411dに各フレキシブル部材8a〜8dが接続されているので、凸部411a〜411dの長さを調節することによって、放熱部材7やフレキシブル部材8a〜8dの負荷を軽減し、放熱効率が良好で理想的な撮像素子の放熱構造とすることができる。
The plurality of
Moreover, the some convex part 411a-411d extended in the reverse direction to the imaging surface side of the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記取り付け板6の形状は図7に示した形状に限定されるものではなく、図8に示す取り付け板6Aのように、各コーナー部に凸部61Aa〜61Adを設けた形状としても構わない。
また、上記放熱部材7は、その外周縁に設けられた延出部71,71,…によってレンズユニット1の鏡胴部11に固定されていたが、これに限らず例えば図9に示すように、延出部71B,71B,…の先端が放熱部材7Bの本体平板部と平行となるように折り曲げられた形状とし、筐体101の内部に設けられた不図示のフレームに固定するようにしても良い。なお、図9において、放熱部材7B以外は図1と同様の構成である。
また、放熱部材の形状は、リング状に限らず、枠状等、任意の形状にしても良い。
さらに、上記フレキシブル部材8a〜8dの個数は4つとしたが、これも適宜変更しても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
For example, the shape of the mounting
Moreover, although the said
The shape of the heat dissipation member is not limited to the ring shape, and may be an arbitrary shape such as a frame shape.
Furthermore, although the number of the
また、上記実施の形態では、手振れ補正ユニット2をレンズユニット1の鏡胴部11に取り付ける構造にしたが、カメラ筐体101内に設けられているフレームに取り付ける構造にしても良い。このようにすると、一眼レフカメラなどレンズ交換式カメラにおいて既存のレンズをそのまま利用することができる。
更に、本発明におけるカメラは、デジタルカメラに限らず、デジタルビデオカメラ、カメラ付携帯電話機等、撮像機能を備え且つ撮像素子が手振れ補正ユニットに搭載されているものであれば良い。
In the above embodiment, the camera
Furthermore, the camera in the present invention is not limited to a digital camera, and any camera such as a digital video camera, a camera-equipped mobile phone, or the like that has an imaging function and has an imaging device mounted on a camera shake correction unit may be used.
1 レンズユニット
2 手振れ補正ユニット
5 イメージセンサー(撮像素子)
6 取り付け板
7 放熱部材
8a〜8d フレキシブル部材
31 Yステージ
41 Xステージ
61a〜61d 凸部
100 デジタルカメラ
1
6 Mounting
Claims (5)
前記手振れ補正ユニットの近傍に放熱部材を設けるとともに、前記手振れ補正ユニットにおいて前記撮像素子の近傍に位置する金属部材と前記放熱部材とを、熱伝導性を有するフレキシブル部材で接続したことを備えることを特徴とする撮像素子の放熱構造。 It is a heat dissipation structure for the image sensor mounted on the image stabilization unit,
A heat dissipating member is provided in the vicinity of the camera shake correction unit, and a metal member located in the vicinity of the imaging element in the camera shake correction unit and the heat dissipating member are connected by a flexible member having thermal conductivity. A heat radiating structure of an image pickup device as a feature.
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