JP2010230938A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
従来、電子部品からの熱を基板を通じてバッテリに導き、バッテリを挟んで基板とは反対側に設けた空間に熱を放出するデジタルカメラが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a digital camera that guides heat from an electronic component to a battery through a substrate and releases the heat to a space provided on the opposite side of the substrate across the battery (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、高速動画撮影(例えば、210fps程度)では、回路電流が更に増大するためバッテリ自体が発熱源となり、上記特許文献の手法では放熱が追いつかず、動作に支障をきたしてしまう。さらに、製品サイズの小型化やデザインに制約が生じてしまう虞がある。 However, in high-speed moving image shooting (for example, about 210 fps), the circuit current further increases, so the battery itself becomes a heat generation source, and the method of the above-mentioned patent document cannot catch up with heat and hinders operation. Furthermore, there is a risk that the product size may be reduced or the design may be restricted.
そこで、本発明の課題は、スペース効率及び放熱性を向上させることができる撮像装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging device capable of improving space efficiency and heat dissipation.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の撮像装置は、
内側に電子部品が搭載されたケース体と、ケース体内にて所定方向に延在するように配置され、各構成部材を支持するとともに放熱性を具備する材料からなるメインフレームと、前記メインフレームに近接して配置され、前記電子部品に電源を供給する電源部と、を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above problem, an imaging apparatus according to
A case body with electronic components mounted inside, a main frame made of a material that is arranged so as to extend in a predetermined direction within the case body, supports each component, and has heat dissipation properties; and And a power supply unit that is disposed adjacently and supplies power to the electronic component.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の撮像装置において、
前記ケース体は、当該撮像装置本体の前面側に設けられた前面パネルを有し、前記前面パネルの裏面側にて、前記電源部と離間して配置された中央制御装置と、前記中央制御装置と前記前面パネルの裏面との間に介在された熱拡散シートと、を更に備えることを特徴としている。
The invention according to
The case body has a front panel provided on the front surface side of the imaging device main body, and a central control device disposed on the rear surface side of the front panel so as to be separated from the power supply unit, and the central control device And a heat diffusion sheet interposed between the front panel and the back surface of the front panel.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の撮像装置において、
前記電源部及び前記中央制御装置と離間して配置された電子撮像部を更に備えることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the imaging apparatus according to
The electronic imaging unit further includes an electronic imaging unit that is spaced apart from the power supply unit and the central control unit.
本発明によれば、スペース効率及び放熱性を向上させることができる。 According to the present invention, space efficiency and heat dissipation can be improved.
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図1は、本発明を適用した一実施形態の撮像装置100を示す斜視図である。また、図2(a)は、撮像装置100の正面図であり、図2(b)は、撮像装置100の背面図である。また、図3(a)は、撮像装置100の左側面図であり、図3(b)は、撮像装置100の右側面図である。また、図4(a)は、撮像装置100の平面図であり、図4(b)は、撮像装置100の底面図である。また、図5は、図1のV−V線における撮像装置の断面を模式的に示す図である。また、図6は、撮像装置100を示す分解斜視図であり、図7は、撮像装置100を図6と180°異なる方向から視て示す分解斜視図である。また、図8は、撮像装置100の底部組立体40、メインフレーム組立体50、液晶表示ユニット80及びストロボユニット90を示す分解斜視図である。また、図9は、撮像装置100の前面パネル組立体10を示す分解斜視図である。
なお、図5にあっては、伝熱(放熱)のイメージを矢印で模式的に表している。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
FIG. 1 is a perspective view showing an
In FIG. 5, an image of heat transfer (heat radiation) is schematically represented by arrows.
本実施形態の撮像装置100は、ケース体内にて左右方向に延在するように配置され、各構成部材を支持するとともに放熱性に優れた材料からなるメインフレーム1と、このメインフレーム1に近接して配置され、各部に電源を供給する電源部2とを備えている。
具体的には、図1〜図9に示すように、撮像装置100は、当該撮像装置100本体の前面側に設けられた前面パネル組立体10と、背面側に設けられた背面パネル組立体2020と、これら前面パネル組立体10と背面パネル組立体20との間に設けられた側面ケース部30及び底部組立体40とがメインフレーム組立体50にビス止め(図示略)されて組み立てられる。また、当該撮像装置100の内部には、撮像ユニット60と、主基板70と、電源部2と、メインフレーム組立体50と、液晶表示ユニット80と、ストロボユニット90等が設けられている。
The
Specifically, as illustrated in FIGS. 1 to 9, the
前面パネル組立体10は、図6に示すように、前面パネル11を有し、この前面パネル11の向かって右上に撮像ユニット60のレンズ61aを露出させるためのレンズ開口部12が形成されている。また、このレンズ開口部12の向かって左側には、ストロボを露出させるためのストロボ開口部13が設けられている。
また、前面パネル11の裏面には、図9に示すように、緩衝部材14を介して熱拡散シート15が両面テープで接着されている。熱拡散シート15は、例えば、熱伝導率が約1600W/m・kのグラファイト等から構成されている。
As shown in FIG. 6, the
Further, as shown in FIG. 9, a
背面パネル組立体20は、図2(b)に示すように、背面パネル21を有し、この背面パネル21の中央部から向かって左側にかけて矩形状の表示開口部22が設けられている。そして、当該表示開口部22を介して液晶表示装置81の表示画面が露出されている。
また、表示開口部22の向かって右側には、撮像モードや機能等の選択指示に係るモードボタン等の操作ボタン23が配設されている。
また、背面パネル21と前面パネル11との間であって、当該撮像装置100の上側には、被写体の撮影指示に係るシャッタボタン24が配設されている。
As shown in FIG. 2B, the
Further, on the right side of the display opening 22, an
Further, a
側面ケース部30は、当該撮像装置100の上側面及び右側面を被覆するように配設されている。
底部組立体40は、当該撮像装置100の底面を被覆するように配設されている。また、底部組立体40には、図4(b)に示すように、電源部2の充電池やメモリカードM等を着脱するための底蓋部41が設けられている。
The
The
このように構成された前面パネル組立体10、背面パネル組立体20、側面ケース部30及び底部組立体40は、ケース体を構成している。
また、前面パネル組立体10、背面パネル組立体20、側面ケース部30は、剛性とデザイン性を重視した材料、例えば、SUS等から構成されている。
The
Further, the
メインフレーム組立体50は、前面パネル組立体10、背面パネル組立体20、側面ケース部30及び底部組立体40の内側にて、左右方向に延在するように配置され、当該撮像装置100の各構成部材を支持するメインフレーム1を有している。
The
メインフレーム1の前面側には、図5及び図6に示すように、電源部2が近接して配置されている。ここで、近接とは、メインフレーム1と電源部2が接触した状態、若しくは、接触はしていないが、伝導、対流、放射等により電源部2からの発熱がメインフレーム1に効率良く伝わる程度にわずかに離れた状態のことを言う。
また、メインフレーム1は、高い伝熱性(放熱性)と剛性を持ち合わせた材料、例えば、熱伝導率が約400W/m・k程度の銅から構成されている。即ち、メインフレーム1は、放熱性に優れた材料から構成されている。
On the front side of the
The
また、メインフレーム1の裏面側には、液晶表示装置81を具備する液晶表示ユニット80が設けられている。また、メインフレーム1の上側及び裏面側にはストロボユニット90が設けられている。
このように、メインフレーム1を中心にして各部品が組立てられており、高剛性を確保することができるとともに組立性が良好な構造となっている。
A liquid
In this way, the components are assembled with the
撮像ユニット60は、図6に示すように、メインフレーム組立体50の前面側であって向かって右側に設けられている。また、撮像ユニット60は、複数のレンズ61aを搭載したレンズ組立体61と、これら複数のレンズ61aを通過した光学像を二次元の画像信号に変換する電子撮像部62とが搭載されている。
電子撮像部62は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-oxide Semiconductor)等のイメージセンサから構成されている。
なお、電子撮像部62の周囲には、補強用の金属フレームが配設されており、当該金属フレームも放熱の役割を兼ね備えている。
As shown in FIG. 6, the
The
A reinforcing metal frame is disposed around the
また、撮像ユニット60は、図示は省略するが、タイミング発生器、ドライバなどから構成された撮像制御部を備えている。そして、撮像制御部は、タイミング発生器、ドライバにより電子撮像部62を走査駆動して、所定周期毎に光学像を電子撮像部62により二次元の画像信号に変換させ、当該電子撮像部62の撮像領域から1画面分ずつ画像フレームを読み出してLSI71に出力させる。
Although not shown, the
このように構成されたレンズ組立体61のレンズ61a及び電子撮像部62は、撮像制御部(図示略)の制御下にて、撮像手段として、被写体を所定のフレームレート(例えば、300fps)で連続して撮像して複数の画像フレームを逐次生成して取得する。
The
主基板70は、図6に示すように、メインフレーム組立体50の前面側であって撮像ユニット60の左側に設けられている。また、主基板70の前面側には、中央制御装置を構成するLSI(Large Scale Integration)71が実装されている。
As shown in FIG. 6, the
LSI71は、例えば、電子撮像部62から転送された各画像フレームのアナログ値の信号に対してRGBの各色成分毎に適宜ゲイン調整した後に、サンプルホールド回路(図示略)でサンプルホールドしてA/D変換器(図示略)でデジタルデータに変換する。また、LSIは、デジタルデータに対してカラープロセス回路(図示略)で画素補間処理及びγ補正処理等を含むカラープロセス処理を行った後、デジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb,Cr(YUVデータ)を生成する。
The
LSI71は、主基板70に絶縁シート72を介して配設されている。また、LSI71の前面側には、前面パネル11に配設された熱拡散シート15が当接されている。つまり、熱拡散シート15には導電性があることから、電子部品との接触を防ぐため主基板70に絶縁シート72が貼り付けられている。
これにより、LSI71の熱を広く拡散して温度上昇を抑えることができるとともに、ヒートスポットとならない様に温度が均一となる構造となっている。
また、LSI71は、撮像ユニット60と左右方向に離間して配置されている。
The
As a result, the heat of the
Further, the
また、主基板70の裏面側には、図7に示すように、コネクタを介してメモリカードMが着脱自在に配設されている。メモリカードMの裏面側には、電源部2としての充電池が着脱自在に配設されている(図5参照)。
そして、主基板70は、底部組立体40に取り付けられてメインフレーム1を挟んでストロボ組立体にビス止め(図示略)されている。
Further, as shown in FIG. 7, a memory card M is detachably disposed on the back side of the
The
メモリカードMは、例えば、不揮発性メモリ(フラッシュメモリ)等により構成され、JPEG圧縮部(図示略)により符号化された撮像画像の記録用の画像データを記憶保存する。 The memory card M is composed of, for example, a non-volatile memory (flash memory) or the like, and stores and saves image data for recording captured images encoded by a JPEG compression unit (not shown).
次に、当該撮像装置100の動画撮影時の温度の管理と動作時間について図10及び図11を参照して説明する。
図10は、高温環境(45℃)における撮像装置の動作時間と各部の温度との対応関係を示す図である。また、図11は、常温環境(25℃)における撮像装置の動作時間と各部の温度との対応関係を示す図である。
Next, temperature management and operation time during moving image shooting of the
FIG. 10 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the operation time of the imaging apparatus and the temperature of each unit in a high temperature environment (45 ° C.). FIG. 11 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the operation time of the imaging apparatus and the temperature of each unit in a normal temperature environment (25 ° C.).
撮像装置100は、温度規格を超えることはNGであり、サーミスタによる温度管理が行われている。そして、電源部(充電池)が59℃に達した時点でALERTを表示し強制終了する。
通常使用で強制終了が起こらぬ様に動作時間の制限が必要であり、温度規格の到達時間が約21分であることから、約10分のマージンをとって使用可能な時間(高速動画撮影(HS_Movie)の撮影記録時間)を10分間とした。
The
It is necessary to limit the operation time so that forced termination does not occur in normal use, and the time to reach the temperature standard is about 21 minutes. HS_Movie) was recorded for 10 minutes.
図10に示すように、高温環境(45℃)下では、10分の動作制限時に温度は一旦下がるが、繰り返し使用することにより温度は上昇する。およそ22分後にサーミスタ温度管理(59℃)により、ALERTを表示して終了する。再起動を繰り返して連続使用した場合にはALERTを繰り返して電源部温度は58℃〜59℃となる。およそ65分後に電池が切れ動作が終了する。
このように、45℃環境では10分の撮影を連続2回(合計20分)使用できる。
As shown in FIG. 10, in a high temperature environment (45 ° C.), the temperature once decreases when the operation is limited for 10 minutes, but the temperature increases by repeated use. Approximately 22 minutes later, thermistor temperature control (59 ° C.) displays ALERT and ends. When restarting is repeated and continuously used, ALERT is repeated and the power supply unit temperature becomes 58 ° C to 59 ° C. After about 65 minutes, the battery runs out and the operation ends.
In this way, 10 minutes of imaging can be used twice in succession (total 20 minutes) in a 45 ° C. environment.
また、常温環境(25℃)下では、動作制限により10分の動作を連続使用したときに温度上昇が最も高くなる。
図11に示すように、25℃環境ではALERTを表示することは無く、電池が切れるまで10分の撮影を連続(合計60分)使用できる。
電池が切れるまでの65分間で電源部の温度上昇(ΔT)が20.3℃、前面パネルの温度上昇(ΔT)が19.4℃となる。これにより、前面パネル(外装パネル)の温度規格である温度上昇(ΔT)20℃も満足する。
また、電池交換することで更に長時間使用できる。このとき、電池交換時に温度が下がるので長時間の連続使用も問題無いと考えられる。
In a normal temperature environment (25 ° C.), the temperature rise is highest when the operation is continued for 10 minutes due to the operation restriction.
As shown in FIG. 11, ALERT is not displayed in a 25 ° C. environment, and 10-minute shooting can be used continuously (60 minutes in total) until the battery runs out.
In 65 minutes until the battery runs out, the temperature rise (ΔT) of the power supply section is 20.3 ° C., and the temperature rise (ΔT) of the front panel is 19.4 ° C. Thereby, the temperature rise (ΔT) 20 ° C. which is the temperature standard of the front panel (exterior panel) is also satisfied.
Moreover, it can be used for a longer time by replacing the battery. At this time, since the temperature is lowered when the battery is replaced, it is considered that there is no problem in continuous use for a long time.
以上のように、本実施形態の撮像装置100によれば、放熱性に優れた材料からなるメインフレーム1が前面パネル組立体10、背面パネル組立体20、側面ケース部30及び底部組立体40を有するケース体内にて左右方向に延在するように配置されているので、当該撮像装置100内部の熱を左右方向に拡散して装置の後側に熱を分散することができ、放熱構造を設けてもスペース効率を向上させることができる。
また、電源部2がメインフレーム1に近接して配置されているので、発熱部品である電源部2に放熱性(熱伝導性)の良いメインフレーム1を近接させ、さらに、メインフレーム1とケース体を構成する前面パネル組立体10、背面パネル組立体20、側面ケース部30及び底部組立体40とを接続することで、電源部2からの発熱を広く分散することができ、当該電源部2の温度上昇を抑えることができた。
As described above, according to the
Further, since the
また、前面パネル11の裏面側にて、電源部2と離間して配置されたLSI71と前面パネル11の裏面との間に熱拡散シート15が介在されているので、LSI71と前面パネル11とを密着させて一体化させることができ、広い放熱面積を確保することができ、当該撮像装置100の前面側に熱を分散して放熱することができる。これにより、LSI71の温度上昇が抑えられ、またLSI71の発熱が他の部品に与える影響を抑えることができる。
さらに、電子撮像部62は、当該撮像装置100の内側にて電源部2及びLSI71と離間して配置されているので、発熱する部品の場所を分散することができる。
Further, since the
Furthermore, since the
このように、本撮像装置100は、発熱する電源部2やLSI71に対して熱伝導率の高いメインフレーム1や熱拡散シート15を近接配置し、それぞれに放熱の経路を設けることで放熱面積を増加させて、当該撮像装置100全体に熱を分散させることができる。
従って、高速動画撮影機能を具備する撮像装置100であっても、省スペースで温度上昇を抑制することができる新たな熱分散構造を提供することができ、コンパクトサイズで長時間の高性能撮影ができる撮像装置100を提供することができる。
As described above, the
Therefore, even the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
100 撮像装置
1 メインフレーム
2 電源部
10 前面パネル組立体
15 熱拡散シート
20 背面パネル組立体
30 側面ケース部
40 底部組立体
62 電子撮像部
71 LSI
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ケース体内にて所定方向に延在するように配置され、各構成部材を支持するとともに放熱性を具備する材料からなるメインフレームと、
前記メインフレームに近接して配置され、前記電子部品に電源を供給する電源部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 A case body with electronic components on the inside,
A main frame made of a material that is arranged so as to extend in a predetermined direction in the case body, supports each component member, and has heat dissipation,
A power supply unit disposed near the main frame and supplying power to the electronic component;
An imaging apparatus comprising:
前記前面パネルの裏面側にて、前記電源部と離間して配置された中央制御装置と、
前記中央制御装置と前記前面パネルの裏面との間に介在された熱拡散シートと、を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The case body has a front panel provided on the front side of the imaging device body,
On the back side of the front panel, a central control device disposed away from the power supply unit,
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a heat diffusion sheet interposed between the central control device and a back surface of the front panel.
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