JP2011087021A

JP2011087021A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2011087021A
Application number: JP2009236712A
Authority: JP
Inventors: Kimio Uematsu; 君夫植松
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-28

Abstract

【課題】撮像装置を適切なタイミングで効率よく冷却する。
【解決手段】内部に形成された対流路を大気に連通させる通気口を有する筐体と、筐体に収容された撮像素子と、撮像素子に熱的に結合されており、対流路において昇温する昇温部と、対流路に対流を発生させる送風機と、通気口を開放した開放状態と、通気口を閉鎖した閉鎖状態とに切換可能な蓋部と、撮像素子の稼働期間に関する稼動状態に基づいて、蓋部および送風機の動作を制御する制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

下記の特許文献１には、内部温度センサを備え、内部温度が上昇した場合にペルチェ素子、ファン等の冷却機構を動作させる撮像装置が記載される。また、下記の特許文献２には、ボディから繰り出される放熱部材を備えた撮影装置において、設定された撮影モードに応じて放熱部材のボディからの繰り出し量を変化させることが記載される。

特開２００８−１１２３３号公報特開２００８−９２０６６号公報

しかしながら、ファンを備えた撮像装置は、ボディの内外を連通して通気させる開口部を有する。このため、通気口を通じて塵芥等が撮像装置の内部に入り込む問題があった。また、動画撮影、ライブビュー等のようにイメージセンサを連続的に動作させた場合に、放射熱に依存する冷却機構は冷却性能が不十分になる場合がある。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明の態様として、内部に形成された対流路を大気に連通させる通気口（１４６、１４８）を有する筐体（１１０）と、筐体に収容された撮像素子（１６６）と、撮像素子に熱的に結合されており、対流路において昇温する昇温部（１６６、１８６）と、対流路に対流を発生させる送風機（１７６）と、通気口を開放した開放状態と、通気口を閉鎖した閉鎖状態とに切換可能な蓋（１７８）部と、撮像素子の稼働期間に関する稼動状態に基づいて、蓋部および送風機の動作を制御する制御部（１８４）とを備えることを特徴とする撮像装置が提供される。

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

デジタルカメラ１００を前方から見た様子を示す斜視図である。デジタルカメラ１００を背面から見た様子を示す斜視図である。デジタルカメラ１００の水平断面図である。デジタルカメラ１００の垂直断面図である。冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。デジタルカメラ１００を前方から見た様子を示す斜視図である。デジタルカメラ１００の垂直断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、デジタルカメラ１００を前方から見た様子を示す斜視図である。デジタルカメラ１００は、筐体１１０と、筐体１１０の前面に配されたレンズ鏡筒１２０およびフラッシュ部１２４と、筐体１１０の上面１１２に配されたモードダイヤル１３１、電源ボタン１３２、レリーズボタン１３３等を備える。

筐体１１０前面の一部は、前方に向かって突出してグリップ部１１４を形成する。ユーザは、グリップ部１１４を把持することにより、デジタルカメラ１００を安定に保持できる。レンズ鏡筒１２０は複数のレンズを組み合わせた光学系を有して、撮影対象(被写体)の像を筐体内部のイメージセンサ上に結ばせる。

筐体１１０前面に配されたファインダ１２２の入射窓は、レンズ鏡筒１２０による撮影範囲の目安をユーザに示す。フラッシュ部１２４は、撮影光量が足りない場合に発光して被写体を照明して鮮明な画像を撮影させる。

更に、筐体１１０の側面と、グリップ部１１４の側面とには、複数の通気口１４２、１４４、１４６、１４８が配される。通気口１４２、１４４、１４６、１４８の各々は、筐体の内部と外部とを連通させる。

通気口１４２、１４４は、筐体１１０前面に対するグリップ部１１４の付け根付近に配される。また、通気口１４６、１４８は、筐体１１０におけるグリップ部１１４とは反対側の側端面に配される。このような配置により、通気口１４２、１４４、１４６、１４８は、デジタルカメラ１００を用いるユーザの手により塞がれ難い。

また、通気口１４２、１４４、１４６、１４８は、デジタルカメラ１００を横位置（正位置）に構えた場合の上部および下部に分散して配される。これにより、通気口１４２、１４４、１４６、１４８は、筐体１１０の内部を煙突効果により効率よく換気できる。

モードダイヤル１３１は、回転させることによりデジタルカメラ１００の動作モードを選択できる。また、撮影モードで動作している場合の詳細な動作モードを選択する場合にも用いられる。

電源ボタン１３２は、押される毎に、デジタルカメラ１００の電源を投入または遮断する。レリーズボタン１３３は、撮影モードにおいて押し下げることにより、画像を撮影するタイミングを指示する。

図２は、デジタルカメラ１００を背面から見た様子を示す斜視図である。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。筐体１１０の背面には、ズームレバー１３４、十字キー１３５、メニューボタン１３６および消去ボタン１３７と、ファインダ１２２の接眼部および液晶表示部１５０とが配される。

ズームレバー１３４はシーソー式に操作でき、これを操作することによりレンズ鏡筒１２０の倍率を変化させる。十字キー１３５は、４つのスイッチを操作でき、デジタルカメラ１００の動作モードに応じて異なる機能が割り当てられる。

メニューボタン１３６は、後述する液晶表示部１５０に設定メニューを表示させる。メニューボタン１３６が表示させる設定メニューも、デジタルカメラ１００の動作モードに応じて異なる場合がある。消去ボタン１３７は、デジタルカメラ１００の動作モードが再生モードに設定されている場合に、指定した画像を消去する。

液晶表示部１５０は、デジタルカメラ１００の動作モードが撮影モードに設定されている場合に、レンズ鏡筒１２０の光学系によりイメージセンサに結ばれた像を表示する。また、設定に応じて、撮影画像のヒストグラム、フラッシュの動作モード、撮影条件、グリッド等を併せて表示する場合もある。更に、電池の残り容量、光量不足の警告、フラッシュ部１２４の充電状態等も示す。

また、液晶表示部１５０は、デジタルカメラ１００の動作モードが再生モードに設定されている場合に、デジタルカメラ１００が格納している画像のサムネイルを表示する。また、十字キー１３５によりサムネイルから選択された画像を、画面いっぱいに表示する場合もある。更に、表示する画像の撮影条件等を併せて示す場合もある。

更に、液晶表示部１５０は、デジタルカメラ１００を操作する場合のインターフェイスの一部としても機能する。即ち、メニューボタン１３６により動作モードに応じた設定メニュー等を表示して、選択項目を列挙すると共に、既に選択されている選択項目を表示する。このようなレイアウトにより、ユーザは、レンズ鏡筒１２０を被写体に向けた状態で、デジタルカメラ１００を操作できる。

以上のような外観を有するデジタルカメラ１００は、例えば、以下のように操作される。電源ボタン１３２が投入された後、モードダイヤル１３１により動作モードが選択される。選択された動作モードが撮影モードである場合は、更に、静止画モード、動作モード等の撮影形態の他、逆光、夜景等、撮影対象に応じた撮影プログラムが選択される場合もある。その後、ユーザがレリーズボタン１３３を押し下げたタイミングで画像が撮影される。

図３は、デジタルカメラ１００の水平断面図であり、図１および図２に示す矢印Ａの位置における断面を示す。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付す。

レンズ鏡筒１２０は、筐体１１０に対して脱着できる。筐体１１０に装着されたレンズ鏡筒１２０の後方では、それぞれがレンズ鏡筒１２０の光学系の光軸Ｘに対して直角に、防塵フィルタ１６２、ローパスフィルタ１６４およびイメージセンサ１６６が、この順に筐体１１０の内部に配される。イメージセンサ１６６としては、例えば、ＣＣＤ（電化結合素子）、Ｃ−ＭＯＳ（相補的金属酸化物半導体）センサ等の光電気変換素子を用いることができる。

防塵フィルタ１６２は、イメージセンサ１６６の前方に配され、レンズ鏡筒１２０が取り外された場合の開口から侵入した塵芥を受け止める。圧電素子等のアクチュエータにより超音波振動を与えて、防塵フィルタ１６２に付着した塵芥を払い落とす機構を備える場合もある。これにより、撮像する場合に、イメージセンサ１６６とレンズ鏡筒１２０との間に塵芥等が介在することが防止される。

ローパスフィルタ１６４は、レンズ鏡筒１２０の光学系からの入射画像から高周波成分を遮断して、イメージセンサ１６６により生成した記録画像における干渉縞の発生を抑制する。また、ローパスフィルタ１６４とイメージセンサ１６６との間には、シール材１６５が配される。これにより、イメージセンサ１６６の受光面に塵芥が付着することが防止される。

イメージセンサ１６６の更に後方には、例えばアルミニウム等の金属材料熱伝導率の高い素材で形成されたイメージセンサ保持（固定）部材１７２が配される。イメージセンサ保持部材１７２は、イメージセンサ１６６の背面に一部を密着させると共に、筐体１１０の通気口１４６に近い側の一端に結合されたヒートシンク１７４を有する。ヒートシンク１７４の更に側方には、送風ファン１７６および通気口シャッタ１７８が配される。送風ファン１７６は、筐体１１０内部の空気を通気口１４６に向かって圧送する。

イメージセンサ保持部材１７２に対してヒートシンク１７４と反対側の側方には、基板１８８および電池ホルダ１８９が筐体１１０の内部に重ねて配される。基板１８８は、コネクタ１８５に結合されたフィルムケーブル１８１、１８３等により、イメージセンサ１６６、温度センサ１８２等と接続される。

また、基板１８８は、制御部チップ１８４、ＡＳＩＣチップ１８６、カードホルダ１８７等を実装される。制御部チップ１８４は、後述する制御手順を実行して、このデジタルカメラ１００全体の動作を制御する。

ＡＳＩＣチップ１８６（ＡＳＩＣ：ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）は、デジタルカメラ１００の内部における画像処理等、負荷の高い処理を高速に実行する回路を有する。このため、ＡＳＩＣチップ１８６は他の回路に比較すると発熱量が大きく、グリップ部１１４の内部に一端を露出させたヒートシンク１７１に密着している。

これにより、ＡＳＩＣチップ１８６で発生した熱は、グリップ部１１４の内側に放散される。加熱されたグリップ部１１４内部の空気は、通気口１４２から排出される。また、通気口１４４からは新しい空気が供給される。これにより、ヒートシンク１７１は効率よく冷却され、ＡＳＩＣチップ１８６の温度上昇を抑制する。

なお、ヒートシンク１７１は、比較的伝熱性が低い樹脂により形成されたグリップ部１１４により覆われている。これにより、筐体１１０の表面に局所的な高温部が生じることが防止される。

カードホルダ１８７は、デジタルカメラ１００が撮影した画像を格納するフラッシュメモリーカード等の記憶媒体を着脱自在に保持する。電池ホルダ１８９は、デジタルカメラ１００の電源となる電池を着脱自在に保持する。

図４は、デジタルカメラ１００を示す断面図であり、図３に矢印Ｂで示す位置の断面を示す。図１、図２および図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

通気口シャッタ１７８は、筐体１１０の側端面（図中の左側）に沿って配され、当該側端面に沿って上下に変位する。また、通気口シャッタ１７８は、筐体１１０の通気口１４６、１４８と同じ配置の開口１７５を有する。これにより、図示のように、通気口シャッタ１７８が上昇して通気口１４６、１４８と開口１７５とがずれた位置にある場合は、通気口１４６、１４８が通気口シャッタ１７８により閉鎖される。

通気口シャッタ１７８が降下して、通気口１４６、１４８と開口１７５とが同じ位置にある場合は、通気口１４６、１４８および開口１７５が連通する。これにより、筐体１１０の内部と外部とがつながる。

なお、デジタルカメラ１００は、通気口シャッタ１７８を昇降させるアクチュエータ１７７を、筐体１１０の内部に更に備える。アクチュエータ１７７は、フィルムケーブル１７９により基板１８８に接続され、制御部チップ１８４から受けた指示に応じて動作する。同様に、送風ファン１７６も、フィルムケーブル１７３により基板１８８に接続され、制御部チップ１８４から受けた指示に応じて動作または停止する。

また、通気口シャッタ１７８は、通気口１４６、１４８を閉鎖した状態をデフォルトとして、制御部チップ１８４からの指示に従って、通気口１４６、１４８を開放する。これにより、筐体１１０内部が外部に連通する期間を縮め、筐体１１０内部に塵芥等が侵入することを抑制できる。

上記のようなデジタルカメラ１００において、イメージセンサ１６６は、受光した画像を電気信号に変換する場合に、不可避に熱を発生する。このため、動画撮影モードあるいはライブビューモードのようにイメージセンサ１６６が連続的に稼働する場合は、イメージセンサ１６６の温度が上昇する。

また、静止画撮影モードであっても、バルブモードでは、イメージセンサ１６６が長時間にわたって連続的に露光されるので温度が上昇する。更に、ブラケットモードあるいは連写モードのように、撮影頻度が高い場合も、イメージセンサ１６６の温度は上昇しがちになる。

また更に、イメージセンサ１６６により電気信号として取り込まれた画像は、ＡＳＩＣチップ１８６により処理された後に、カードホルダ１８７に装填された記録媒体等に記録される。このため、撮影頻度が高い場合、あるいは、動画等の連続的な撮影モードで動作した場合は、ＡＳＩＣチップ１８６の温度も上昇する。

一方、筐体１１０の内部には、イメージセンサ１６６およびイメージセンサ保持部材１７２の周囲に環状の空間がある。この環状の空間は、筐体１１０の内部において矢印Ｃで示すような自然対流を生じる対流路となる。これにより、イメージセンサ１６６で発生した熱は、筐体１１０の内部で拡散され、局部的に昇温することが防止される。

なお、筐体１１０内部の熱は、筐体１１０全体から外部に放射される。このような機能に鑑みて、筐体１１０は、アルミ合金、マグネシウム合金等の熱伝導率の高い材料で形成することが好ましい。

また、イメージセンサ１６６等の発熱量が更に増加した場合、制御部チップ１８４は、送風ファン１７６を起動させる。これにより、筐体１１０の内部には強い対流が生じ、熱の拡散が高速化される。

更に、より高い冷却性能が求められる場合、制御部チップ１８４は、アクチュエータ１７７を動作させて、通気口１４６、１４８を開口させる。これにより、筐体１１０の内部で温められた空気は筐体１１０の外部に排出され、換わって外部の室温の空気が導入される。これにより、ヒートシンク１７４を介して、イメージセンサ１６６は高効率に冷却される。

このように、イメージセンサ保持部材１７２、ヒートシンク１７４、送風ファン１７６および通気口シャッタ１７８が形成する冷却機構１７０は、段階的に冷却性能を変化させることができる。また、冷却機構１７０の動作は、制御部チップ１８４に制御される。ここで、制御部チップ１８４は、例えば、デジタルカメラ１００に設定された動作モードを参照して、以下のように冷却機構１７０を制御する。

図５は、制御部チップ１８４が実行する、デジタルカメラ１００における冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態を監視する。

なお、デジタルカメラ１００は、イメージセンサ１６６の発熱量が大きくなる第１稼働状態と、イメージセンサ１６６の発熱量が小さい第２稼働状態の他に、イメージセンサ１６６の発熱量が、第１稼働状態および第２稼働状態の中間になる第３稼働状態を有するものとする。

デジタルカメラ１００が動作を開始すると、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が、イメージセンサ１６６の稼働時間が長い第１稼働状態であるか否かを調べる（Ｓ１０１）。第１稼働状態は、イメージセンサ１６６が連続的に動作する動画撮影モードあるいは静止画撮影モードにおけるライブビューモード、バルブモード等にデジタルカメラ１００の動作モードが設定されている状態である。また、静止画撮影モードにおける連写枚数が多い場合も第１稼働状態とみなす。

制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が第１稼働状態であることを検出した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、まず、通気口シャッタ１７８を開く（Ｓ１０２）。更に、送風ファン１７６を動作させる（Ｓ１０３）。これにより、ヒートシンク１７４が積極的に冷却され、イメージセンサ保持部材１７２に形成される温度勾配が大きくなるので、冷却機構１７０の冷却性能が最大に発揮される。その後、制御部チップ１８４は、再びデジタルカメラ１００の稼働状態を監視する（Ｓ１０１）。

また、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が第１稼働状態ではないことを検出した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、通気口シャッタ１７８を閉じる（Ｓ１０４）。なお、通気口シャッタ１７８が既に閉じていた場合は、その状態を維持する。これにより、矢印Ｃにより示される対流路Ｃは筐体１１０の外部と連通が絶たれる。

続いて、デジタルカメラ１００の稼働状態が第３稼働状態であるか否かを調べる（Ｓ１０５）。第３稼働状態は、デジタルカメラ１００の動作モードが静止画撮影モードであっても、例えば撮影条件を変化させながら、比較的少ない枚数（例えば３枚〜９枚）の複数の画像を連続撮影するブラッケト撮影モードが選択された場合である。

更に、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が第３稼働状態であることを検出した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）に、送風ファン１７６を動作させる（Ｓ１０６）。送風ファン１７６が既に動作していた場合は、その状態を維持する。

これにより、筐体１１０内部の対流で空気が循環して均熱化されるので、発熱源となるイメージセンサ１６６、制御部チップ１８４、ＡＳＩＣチップ１８６等の周囲が局所的に高温になることが防止される。なお、筐体１１０を、熱伝導率の高い金属等により形成して、デジタルカメラ１００全体から放熱させてもよい。

また、通気口１４６、１４８が閉鎖されているので、外部から筐体１１０の内部に塵芥等が侵入することが防止される。その後、制御部チップ１８４は、再びデジタルカメラ１００の稼働状態を監視する（Ｓ１０１）。

また更に、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が第３稼働状態ではないことを検出した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）に、デジタルカメラ１００の稼働状態が第２稼働状態であるか否かを調べる（Ｓ１０７）。第２稼働状態は、イメージセンサ１６６の稼働時間が比較的短い静止画撮影モードにおいて、静止画像を１枚ずつ撮影する場合（いわゆる単写撮影）である。また、デジタルカメラ１００が再生モードに設定された場合も、デジタルカメラ１００は第２稼働状態となる。

制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が第２稼働状態であることを検出した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）に、送風ファン１７６の動作を停止させる（Ｓ１０８）。これにより、冷却機構１７０の冷却性能は抑制されるが、イメージセンサ１６６の発熱量が限定的なので、イメージセンサ１６６の温度が上昇することはない。また、冷却機構１７０の消費電力が抑制される。

その後、制御部チップ１８４は、再びデジタルカメラ１００の稼働状態を監視する（Ｓ１０１）。また、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の稼働状態が第２稼働状態ではないことを検出した場合（Ｓ１０７：ＮＯ）にも、再びデジタルカメラ１００の稼働状態を監視する（Ｓ１０１）。

図６は、制御部チップ１８４による他の制御手順を示すフローチャートである。以下に説明する制御手順は、デジタルカメラ１００の稼働状態が遷移する過渡状態における、制御部チップ１８４による制御手順を示す。このため、デジタルカメラ１００が起動した直後には実行できないが、何れかの稼働状態から他の稼働状態に遷移した場合に実行できる。

デジタルカメラ１００の動作モードが遷移した場合、イメージセンサ１６６およびその周辺回路は、遷移直前の稼働状態における温度となっている。このため、第１稼動状態から第２稼動状態または第３稼働状態に遷移した場合、あるいは、第３稼働状態から第２稼働状態に遷移した場合、遷移直後は冷却機構１７０が前の稼働状態に対応した冷却性能を維持することが好ましい。

そこで、デジタルカメラ１００の稼働状態が遷移した場合、制御部チップ１８４は、まず、遷移前の稼働状態が第１稼働状態であったか否かを調べる（Ｓ２０１）。遷移直前の稼働状態が第１稼働状態であった場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、遷移後の稼働状態が第２稼働状態であるか否かを調べる（Ｓ２０２）。

遷移前が第１稼働状態であり、遷移後が第２稼働状態であることが判った場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、通気口シャッタ１７８を開いたまま維持すると共に、送風ファン１７６の動作を継続する（Ｓ２０３）。更に、ある設定時間が経過した後に通気口シャッタ１７８を閉じて送風ファン１７６を停止させる（Ｓ２０４）。これにより、冷却機構１７０の冷却性能は第２稼働状態の発熱に対応したものとなる一方、遷移前の第１稼働状態において発生した熱は十分に冷却される。

なお、通気口シャッタ１７８を開き続け、送風ファン１７６の動作を継続する上記設定時間は、制御部チップ１８４に予め設定してもよい。また、温度センサ１８２の測定結果を参照して算出してもよい。更に、イメージセンサ１６６の稼働時間、ＡＳＩＣチップ１８６に実行させた処理の内容等に基づいて発熱量を算出して、発熱量の多寡に応じて期間の長さを増減してもよい。

遷移前が第１稼働状態であり、遷移後が第３稼働状態であることが判った場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、通気口シャッタ１７８を開いたまま維持すると共に、送風ファン１７６の動作を継続する（Ｓ２０５）。更に、ある設定時間が経過した後に通気口シャッタ１７８を閉じる（Ｓ２０６）。これにより、冷却機構１７０の冷却性能は、第３稼働状態の発熱に対応したものとなる一方で、遷移前の第１稼働状態において発生した熱は十分に冷却される。

この場合も、送風ファン１７６の動作を継続する上記設定時間は、制御部チップ１８４に予め設定してもよい。また、温度センサ１８２の測定結果を参照して算出してもよい。更に、イメージセンサ１６６の稼働時間、ＡＳＩＣチップ１８６に実行させた処理の内容等に基づいて発熱量を算出して、発熱量の多寡に応じて期間の長さを増減してもよい。

また、デジタルカメラ１００の稼働状態が遷移した場合に、遷移前の稼働状態が第１稼働状態ではなかった場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、制御部チップ１８４は、遷移直前の稼働状態が第３稼働状態であったか否かを調べる（Ｓ２０７）。遷移前の稼働状態が第３稼働状態であった場合（Ｓ２０７：ＹＥＳ）は、制御部チップ１８４は、遷移後の稼働状態が第２稼働状態であるか否かを調べる（Ｓ２０８）。

遷移前が第３稼働状態であり、遷移後が第２稼働状態であることが判った場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、送風ファン１７６の動作を継続する（Ｓ２０９）。更に、ある設定時間が経過した後に送風ファン１７６を停止させる（Ｓ２１０）。これにより、冷却機構１７０の冷却性能は第２稼働状態の発熱に対応したものとなる一方、遷移前の第３稼働状態において発生した熱は十分に冷却される。

なお、遷移前の動作状態が第３稼働状態ではなかった場合（Ｓ２０７：ＮＯ）は、遷移前の動作状態が第２稼働状態であったことが判明するので、継続すべき冷却機構１７０の動作は無かったことが判る。また、第３稼働状態からの遷移後の稼働状態が第２稼働状態ではなかった場合（Ｓ２０８：ＮＯ）は稼働状態の遷移が生じないので、稼働状態の遷移に係る過渡制御は終了する。

図７は、デジタルカメラ１００に動画モードが設定された場合に、制御部チップ１８４が実行する付加的な制御手順を示すフローチャートである。デジタルカメラ１００が第１稼働状態となる動作モードのうち、特に動画撮影モードが設定された場合、制御部チップ１８４は、図５を参照して説明したように発熱量の増加を予測して送風ファン１７６を起動すると共に、通気口シャッタ１７８を開く指示を発生する（図５、Ｓ１０３）。

更に、制御部チップ１８４は、送風ファン１７６が実際に起動すると共に、通気口シャッタ１７８が開き終わったことを確認した後、動画撮影モードに伴う録音を開始する（Ｓ３０１）。

このような制御を実行することにより、送風ファン１７６の動作音、通気口シャッタ１７８が開く動作に伴って生じる音が、デジタルカメラ１００に録音されてしまうことが避けられる。また、送風ファン１７６の回転が定常状態になった場合は発生するファンノイズが一定になるので、録音された情報から電気的な処理によりファンノイズを容易に取り除くことができる。

更に、録音が開始されると、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の動画撮影モードがユーザにより解除されるか否かを監視し続ける（Ｓ３０２：ＮＯ）。動画撮影モードが解除された場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、まず、録音を停止する（Ｓ３０３）。

続いて、通気口シャッタ１７８を閉じ、送風ファンを停止する指示を発生する（Ｓ３０４）。このような一連の制御により、通気口シャッタ１７８を閉じる動作に伴って生じる音、送風ファン１７６が停止する過程で変化するファンノイズを録音してしまうことが防止される。

図８は、電源を遮断する操作がなされた場合の、制御部チップ１８４によるデジタルカメラ１００の制御手順を示すフローチャートである。より具体的には、稼働しているデジタルカメラ１００の電源スイッチが操作された場合における制御部チップ１８４による冷却機構１７０の制御手順を示すフローチャートである。

制御部チップ１８４は、電源ボタン１３２が遮断操作されたことを検出した場合（Ｓ４０１）に、まず、遮断操作直前のデジタルカメラ１００の稼働状態が第１稼働状態であったか否かを調べる（Ｓ４０２）。その結果、直前の稼働状態が第１稼働状態であった場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）は、デジタルカメラ１００の電池の残り容量を調べる（Ｓ４０３）。

制御部チップ１８４は、以下に説明する冷却機構１７０の動作を完遂するに足る十分な残り容量を電池が有することを検出した場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、通気口シャッタ１７８を開いたまま、送風ファン１７６の動作を継続する（Ｓ４０４）。その後、予め設定された時間が経過した後に、通気口シャッタ１７８を閉じ、送風ファン１７６を停止し、更に、デジタルカメラ１００の電源を遮断する。

これにより、デジタルカメラ１００の稼働中に生じた熱を十分に冷却した状態で、デジタルカメラ１００の動作を停止することができる。なお、通気口シャッタ１７８を開き続ける時間、および、送風ファン１７６の動作を継続する時間は、制御部チップ１８４に予め設定しておいてもよい。また、デジタルカメラ１００に設けた温度センサ１８２の検出温度を参照して決定してもよい。

更に、制御部チップ１８４は、遮断操作直前のデジタルカメラ１００の稼働状態が第１稼働状態ではなかった場合（Ｓ４０２：ＮＯ）に、当該稼働状態が第３稼働状態であったか否かを調べる（Ｓ４０６）。その結果、直前の稼働状態が第３稼働状態であった場合（Ｓ４０６：ＹＥＳ）は、デジタルカメラ１００の電池の残り容量を調べる（Ｓ４０３）。

制御部チップ１８４は、以下に説明する冷却機構１７０の動作を完遂するに足る十分な残り容量を電池が有することを検出した場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、送風ファン１７６の動作を継続する（Ｓ４０４）。その後、予め設定された時間が経過した後に、送風ファン１７６を停止して、デジタルカメラ１００の電源を遮断する（Ｓ４０５）。

更に、イメージセンサ１６６の稼働時間、ＡＳＩＣチップ１８６に実行させた処理の内容等に応じた発熱量を算出して、発熱量の多寡に応じて期間の長さを増減してもよい。更に、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の電池の残り容量を調べて、電池の残り容量の多寡に応じて、送風ファン１７６の継続動作時間を増減してもよい。

一方、ステップＳ４０６でＹＥＳ判定の後、ステップ４０３を経てステップＳ４０７に至った場合、送風ファン１７６の動作を予め設定された時間継続し（Ｓ４０７）、その設定時間後に送風ファン１７６を停止して、デジタルカメラ１００の電源を遮断する（Ｓ４０８）。この場合の上記設定時間も、ステップＳ４０４、Ｓ４０５において説明した通りなので、ここでは説明を省略する。

また、制御部チップ１８４は、冷却機構１７０の動作を完遂するに足る十分な残り容量を電池が有していないことを検出した場合（Ｓ４０３：ＮＯ）も、直ちに電源を遮断して、デジタルカメラ１００の動作を停止する。これにより、電池の過放電を防止することができる。

また、制御部チップ１８４は、遮断操作直前のデジタルカメラ１００の稼働状態が第１稼働状態でも第３稼働状態でもなかった場合（Ｓ４０６：ＮＯ）には、冷却すべき熱は発生していないものとして直ちに電源を遮断して、デジタルカメラ１００の動作を停止する。これにより、冷却機構１７０による電力消費を抑制できる。

図９は、一眼レフシステムのように、レンズ鏡筒を取り外すことができるデジタルカメラ１００において制御部チップ１８４が実行する付加的な制御手順を示すフローチャートである。なお、以下に説明する制御手順は、既に説明した他の制御手順と並行して実行される。

制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の筐体１１０から、レンズ鏡筒１２０が取り外されたか否かを監視し続ける（Ｓ５０１：ＮＯ）。レンズ鏡筒１２０が筐体１１０から取り外されたことが検出された場合（Ｓ５０１：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、レンズ鏡筒１２０が取り外された時点のデジタルカメラ１００の稼働状態を記録する（Ｓ５０２）。

続いて、送風ファン１７６の回転を停止する指示（Ｓ５０３）と、通気口シャッタ１７８を閉鎖する指示（Ｓ５０４）とを順次発生する。なお、送風ファン１７６が既に停止している場合、通気口シャッタ１７８が既に閉じている場合は、それらの状態を維持する。

このような制御により、レンズ鏡筒１２０を取り外した跡の筐体１１０の開口から塵芥を含む雰囲気が吸い込まれることが防止される。なお、レンズ鏡筒１２０が取り外された状態でイメージセンサ１６６が継続的に動作することはないので、冷却機構１７０の機能を停止しても、レンズ鏡筒１２０を取り外した時点の温度を超えてデジタルカメラ１００の温度が上昇することはない。

更に、レンズ鏡筒１２０が取り外されたデジタルカメラ１００において、制御部チップ１８４は、レンズ鏡筒１２０が筐体１１０に取り付けられるか否かを継続的に監視する（Ｓ５０５：ＮＯ）。レンズ鏡筒１２０が装着されたことが検出された場合（Ｓ５０５：ＹＥＳ）は、前の段階（Ｓ５０２）において記録した稼働状態を参照して、レンズ鏡筒１２０を取り外す直前の稼働状態に応じて、送風ファン１７６を起動させ（Ｓ５０６）、通気口シャッタ１７８を開く（Ｓ５０７）。これにより、デジタルカメラ１００は、レンズ鏡筒１２０を取り外す直前の状態に、迅速に復帰する。

図１０は、制御部チップ１８４によるデジタルカメラ１００の他の制御手順を示すフローチャートである。制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００に設けられた加速センサ、姿勢センサ等を参照して、筐体１１０が、横位置に構えられているか、縦位置に構えられているかを継続的に監視する（Ｓ６０１：ＮＯ、Ｓ６０３：ＮＯ）。なお、この実施形態の場合は、図１および図２に示す状態が、横位置のデジタルカメラ１００の姿勢になる。

デジタルカメラ１００の姿勢が縦位置になったことが検出された場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、通気口シャッタ１７８を閉じる指示を発生する（Ｓ６０２）。これにより、上方に向かって開口した通気口１４６、１４８が閉鎖され、上方から落下してくる塵芥、雨滴等が筐体１１０の内部に入り込むことを防止する。

また、デジタルカメラ１００の姿勢が横位置になったことが検出された場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、制御部チップ１８４は、通気口シャッタ１７８を開く指示を発生する（Ｓ６０４）。これにより、通気口１４６、１４８が開き、冷却機構１７０の冷却性能が高くなる。

なお、上記の制御手順は、既に説明した他の制御手順と並行して実行される。従って、デジタルカメラ１００の姿勢が縦位置になったことが検出された場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）に、通気口シャッタ１７８が既に閉じている場合もある。そのような場合は、通気口シャッタ１７８が閉じた状態を維持する。また、デジタルカメラ１００の姿勢が横位置になったことが検出された場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）でも、通気口シャッタ１７８を開かなくてもよい稼働状態でデジタルカメラ１００が使用されている場合は、通気口シャッタ１７８が閉じた状態が維持される。

図１１は、デジタルカメラ１００の他の構造を示す斜視図である。他の形態と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

デジタルカメラ１００は、モードダイヤル１３１に換えて、スライドノブ１３８を有する。その他の点では、図１に示したデジタルカメラ１００と共通の構造を有する。スライドノブ１３８は、筐体１１０の上面を水平に移動させることにより、デジタルカメラ１００の動作モードを切り換える。

図１２は、デジタルカメラ１００の内部構造を示す縦断面図である。図示のように、スライドノブ１３８は、筐体１１０の上面１１２に形成された長穴１１８に案内されて、紙面と平行に、上面１１２に沿って移動する。また、スライドノブ１３８は、筐体１１０の内部において、切り換えスイッチ１９２および伝達レバー１９６の一端に結合される。

切り換えスイッチ１９２は、スライドノブ１３８の変位に応じて電気信号を発生して、デジタルカメラ１００の動作モードを切り替えるべき旨を制御部チップ１８４に通知する。これにより、制御部チップ１８４は、デジタルカメラ１００の動作モードを切り換える。この実施形態においては、スライドノブ１３８が図中で右側に位置している場合に静止画撮影モードが、スライドノブ１３８が左側に位置している場合に動画撮影モードがそれぞれ設定されるものとする。

伝達レバー１９６の一端は、スライドノブ１３８と一体的に移動する連結部１９４に連結される。伝達レバー１９６の他端は、通気口シャッタ１７８と一体的に上下に移動する連結部１９８に結合される。更に、伝達レバー１９６は、筐体１１０に対して固定された軸支部１１６により回動自在に支持される。

これにより、スライドノブ１３８が移動した場合、伝達レバー１９６は、軸支部１１６の回りを回動しつつ、スライドノブ１３８の変位を通気口シャッタ１７８に伝達する。図示の例では、スライドノブ１３８が右側に向かって移動して、デジタルカメラ１００の動作モードが静止画撮影モードになった場合に、通気口シャッタ１７８が持ち上げられて通気口１４６、１４８が閉鎖される。

一方、スライドノブ１３８が左方へ移動した場合は、切り換えスイッチ１９２によりデジタルカメラの動作モードが動画撮影モードに切り換えられると共に、通気口シャッタ１７８が降下して、通気口１４６、１４８が開かれる。これにより、筐体１１０の内部と外部が連通するので、筐体１１０内部の熱気を放出することにより、デジタルカメラ１００を効率よく冷却できる。このように、デジタルカメラ１００の動作モードを切り換えるスライドノブ１３８と、冷却機構１７０における通気口シャッタ１７８の動作とを機械的に連動させることもできる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書および図面に示した装置、システム、プログラムおよび方法における動作、手順、ステップおよび段階等の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００デジタルカメラ、１１０筐体、１２０レンズ鏡筒、１１２上面、１１４グリップ部、１１６軸支部、１１８長穴、１２２ファインダ、１２４フラッシュ部、１３１モードダイヤル、１３２電源ボタン、１３３レリーズボタン、１３４ズームレバー、１３５十字キー、１３６メニューボタン、１３７消去ボタン、１３８スライドノブ、１４２、１４４、１４６、１４８通気口、１５０液晶表示部、１６２防塵フィルタ、１６４ローパスフィルタ、１６５シール材、１６６イメージセンサ、１７０冷却機構、１７１ヒートシンク、１７２イメージセンサ保持部材、１７３、１７９、１８１、１８３フィルムケーブル、１７４ヒートシンク、１７５開口、１７６送風ファン、１７７アクチュエータ、１７８通気口シャッタ、１８２温度センサ、１８４制御部チップ、１８５コネクタ、１８６ＡＳＩＣチップ、１８７カードホルダ、１８８基板、１８９電池ホルダ、１９２切り換えスイッチ、１９４、１９８連結部、１９６伝達レバー

Claims

内部に形成された対流路を大気に連通させる通気口を有する筐体と、
前記筐体に収容された撮像素子と、
前記撮像素子に熱的に結合されており、前記対流路において昇温する昇温部と、
前記対流路に対流を発生させる送風機と、
前記通気口を開放した開放状態と、前記通気口を閉鎖した閉鎖状態とに切換可能な蓋部と、
前記撮像素子の稼働期間に関する稼動状態に基づいて、前記蓋部および前記送風機の動作を制御する制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
前記制御部は、
前記稼動状態として、前記稼働期間が相対的に長時間に亘ることを示す第１稼動状態が示される場合には、前記蓋部を開いて前記開放状態にすると共に前記送風機を動作させ、
前記稼動状態として、前記撮像素子の稼働時間が前記第１稼動状態の場合に比して相対的に短い稼働時間であることを示す第２稼動状態が示される場合には、前記蓋部を閉じて前記閉鎖状態にすると共に前記送風機を停止させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記制御部は、静止画の撮像間隔が所定間隔よりも短く設定されている場合に、前記第１稼動状態に設定されていると判断することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記撮像素子が連続的に露光されるモードが設定された場合には、前記第１稼動状態に設定されていると判断する請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
前記制御部は、逐次撮像を繰り返すライブビューモード又は動画を撮像する動画撮像モードが設定された場合には、前記第１稼動状態に設定されていると判断する請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記動画撮像モードが設定された場合には、前記蓋部の開放動作が行なわれ且つ前記送風機の送風動作が開始された後に、前記動画の記録動作に伴う録音動作を開始することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記蓋部の開放動作が完了し、且つ前記送風機が定常回転状態になった後に、前記録音動作を開示することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記録音動作を停止した後で、ファン動作の停止動作および蓋部材の閉鎖動作を実行することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の撮像装置。
前記制御部は、前記第１稼動状態から前記第２稼動状態に遷移した場合において、その遷移後一定時間は、前記蓋部を開いたまま前記送風機の動作を継続させることを特徴とする請求項２から請求項８までのいずれかに記載の撮像装置。
前記制御部は、前記第１稼動状態から前記第２稼動状態に遷移した場合において、その遷移直後から、前記第１稼動状態の継続時間に応じた経過時間が経過するまでは、前記蓋部を開いたまま前記送風機の動作を継続させることを特徴とする請求項２から請求項８までのいずれかに記載の撮像装置。
前記制御部は、
前記撮像素子が前記第１稼動状態で稼動した後で、前記撮像装置の主電源スイッチがオフ操作された場合には、前記蓋部を開いたまま前記送風機の動作を所定時間継続させた後で、前記送風機を停止させ且つ前記蓋部を閉じて前記撮像装置の動作を終了させ、
前記撮像素子が前記第２稼動状態で稼動した後で、前記撮像装置の主電源スイッチがオフ操作された場合には、直ちに前記送風機を停止して前記蓋部を閉じた後、前記撮像装置の動作を終了させる、
ことを特徴とする請求項２から請求項１０までのいずれかに記載の撮像装置。
前記制御部は、前記主電源の残量に応じて前記所定時間を決定することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。