JP2012053352A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子あるいは制御用電子部品の熱が十分に放熱され、かつ、装置外装の温度上昇も抑えられる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮影光学系により結像される被写体像を受けて画像データを生成するための撮像素子１３を適用する撮像装置であるデジタルカメラ１において、外装体となる前カバー４および後カバー５と、上記前、後カバー内部に配置され、制御用電子部品が実装されるメイン制御基板１５と、後カバー５の背面部５ａに可動状態で支持される液晶表示ユニット２２と、後カバー５の背面部５ａに設けられ、通常の撮影ホールド状態における上下（Ｙ）方向に沿って設けられ、上端部が外気に所定の隙間ｅを介して開放され、さらに、下端部が外気に直接開放されている放熱用の複数の溝部５ｃとを備えている。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置の放熱構造に関する。

従来の回動可能な液晶モニタを備えたデジタルカメラ（電子カメラ）として、特許文献１に開示されたものは、カメラボディの裏面に収納状態の液晶モニタの外枠まわりを囲む壁面部を設けることを特徴としたものである。使用者が左手で上記カメラをホールドする場合、上記液晶モニタの温度が上がった状態にあっても液晶モニタ外枠まわりを囲んでいる上記カメラボディの壁面部を掴むようにすれば、快適に上記カメラをホールドすることができる。

特開２００３−６０９４２号公報

上述した特許文献１に開示されたデジタルカメラにおいては、熱さを感じない状態でカメラをホールドすることができるという効果はある。しかし、カメラ内部に配される制御用電子部品自体の温度上昇に関しては十分な配慮がなされていない。特に液晶モニタ収納状態にあるときは、上記液晶モニタ外枠は、上記カメラボディの背面に対して隙間の少ない状態で覆っている。従って、上記カメラボディ背面の壁面からの放熱効果が少なく、内部に配される制御用電子部品の温度上昇が大きく、良好な撮影画像信号を得ることが難しくなるおそれがある。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、撮像素子および制御用電子部品の温度上昇、さらに、装置外装の温度上昇も抑えられる撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の撮像装置は、撮影光学系により結像される被写体像を受けて画像データを生成するための撮像素子を適用する撮像装置において、外装体と、上記外装体内部に配置され、制御用電子部品が実装される制御基板と、上記外装体の背面部に可動状態で支持される液晶表示装置と、上記外装体の背面部に設けられ、通常の撮影ホールド状態における上下方向に沿って設けられ、上、下端部が外気に隙間を介して開放されているか、あるいは、外気に直接開放されている複数の凹部とを備えている。

本発明によると、撮像素子あるいは撮像素子制御用電子部品の温度上昇、および、装置外装の温度上昇も抑えられる撮像装置を提供することができる。

本発明の一実施形態としての撮像装置であるデジタルカメラの液晶表示ユニットを観察可能、かつ、閉じた状態（収納状態）での背面側からみた斜視図 図１のデジタルカメラの液晶表示ユニットを開放した状態での背面側からみた斜視図 図１のデジタルカメラの液晶表示ユニットを観察可能、かつ、閉じた状態での背面図 図３のＡ−Ａ断面図 図３のＢ−Ｂ断面図 図５におけるメイン回路基板と後カバー背面部と液晶表示ユニットまわりの断面図相当の概略拡大図 図６のＤ−Ｄ断面図 図１のデジタルカメラにおける液晶表示ユニット閉状態での熱伝達経路図 図１のデジタルカメラにおける液晶表示ユニット開状態での熱伝達経路図

以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。
本発明の一実施形態としての撮像装置であるデジタルカメラ１について、図１〜５を用いて説明する。

デジタルカメラ１は、手振れ補正ユニットおよび撮像制御部を内蔵するカメラボディと、該カメラボディに着脱可能な撮影レンズ３を備えるレンズ鏡筒２とからなる。

なお、図中、撮影レンズ３の光軸をＯで示し、光軸Ｏ方向の被写体側を前方とし、光軸Ｏの結像側を後方（背面側）とする。また、光軸Ｏに対して垂直方向であって、通常の撮影ホールド状態におけるカメラボディの水平方向のうち、左右方向をＸ方向とし、上下方向をＹ方向とする。但し、左、右方向は、背面側からみた方向で示す。

上記カメラボディは、外装体としての前カバー４と後カバー５と上カバーとからなり、前カバー４と後カバー５と上カバーは、共にマグネシウム合金で形成され、一体結合されており、その内部に上記手振れ補正ユニットおよび撮像制御部が収容されている。

前カバー４の前面部には、レンズ鏡筒２が装着されるレンズマウント８が固着され、その右側にはグリップ部１７が形成されている。

前カバー４と後カバー５の上部には、ペンタプリズム１８、接眼レンズ１９、ファインダ窓２０等が配されている（図４）。

後カバー５の背面には、光軸Ｏに対して直交する平面部であって、上辺部５ｄと右辺部５ｂとで囲まれる凹部である凹状背面部５ａが設けられ、該背面部５ａの右方部のグリップ部１７の背面側に操作スイッチ釦群２１が配されている（図１）。背面部５ａには開閉回動可能な液晶表示装置である液晶表示ユニット２２が支持され、液晶表示ユニット２２は、その収納状態では背面部５ａの凹部に収納される。なお、背面部５ａ上には放熱のための複数の凹部となる溝部５ｃが形成されている。その詳細については、後で説明する。

外装体の内部にはポリカーボネイト樹脂製のフレーム部材６が前カバー４に固定支持されている。フレーム部材６には、前方部に可動ミラー１１を備えたミラーボックス７が配され、その後方にシャッタユニット、および、手振れ補正ユニット１２が配される。さらに、手振れ補正ユニット１２の後方にＣＰＵ等の撮像制御用電子部品が実装される制御基板としてのメイン制御基板１５がフレーム部材６に支持された状態で配されている（図４，５）。

手振れ補正ユニット１２は、ミラーボックス７に支持される固定枠と、該固定枠に支持される可動のＹ方向可動枠と、該Ｙ方向可動枠に可動状態で支持されるＸ方向可動枠と、該Ｘ方向可動枠に固定支持される光学フィルタ３１および撮像素子１３と、撮像素子１３の後方に所定の隙間を介して配され、撮像素子制御基板１４とからなる。

手振れ補正ユニット１２においては、カメラ手振れ補正モードにおける撮像素子露光時に上記Ｙ方向可動枠および上記Ｘ方向可動枠が駆動され、撮像素子１３がぶれ補正する方向に変位駆動される。この変位駆動によって補正された撮像信号が撮像素子１３より出力される。その出力信号は、メイン制御基板１５にぶれ補正済みの画像データとして送られる。

メイン制御基板１５は、光軸Ｏに対して直交する面に沿った状態で撮像素子制御基板１４の後方に所定の隙間の空間を有して配され、また、後カバー５の背面部５ａの内壁面に対しては所定の隙間ｆ（図６）の空間をもって配置されている。メイン制御基板１５のＣＰＵ等のメイン制御ＩＣが実装されている中央部領域は、後カバー５の背面部５ａの溝部５ｃとの対向する位置にある。

液晶表示ユニット２２は、液晶表示ユニット外枠２３と、該外枠２３内に配置されるモニタ像表示用液晶表示板（ＴＦＴ）２４と、該外枠２３の表示面側開口部に配される表示窓２５とを備えている。表示窓２５の反対側の面は、外枠裏面２３ａとなる。

液晶表示ユニット外枠２３の左端部は、回動体２７により水平支持軸３０を介して支持されており、該回動体２７は、後カバー５側の軸支持部２８の上下支持軸２９に回動可能に支持されている。従って、液晶表示ユニット２２は、左端部にて水平方向におよそ角度１８０°回動可能に、かつ、水平支持軸３０まわりにも角度１８０°回動可能に支持される。また、液晶表示ユニット外枠２３が凹状背面部５ａに収納される収納状態としては、表示窓２５がカメラ背面側に露呈するモニタ観察可能な収納状態（図１）と、液晶表示ユニット外枠２３の外枠裏面２３ａがカメラ背面側に露呈するモニタ観察不可の収納状態とがある。さらに、水平方向に角度１８０°以内開方向に回動させた状態にて水平支持軸３０まわりに表示窓２５を回動させることで背面側の斜め上下、左右からモニタ観察が可能な状態となる（図２）。

上述した後カバー５の凹状背面部５ａ上に配設される放熱のための溝部５ｃは、それぞれがＹ方向に沿った複数の溝部であり、背面部５ａ上、Ｘ方向に等ピッチで７つの溝からなる（図２，６，７）。各溝部５ｃの水平方向断面形状としては、例えば、溝深さｄは１ｍｍであり、溝幅ｂは５ｍｍとする。そして、各溝部５ｃの上端は背面部５ａの上辺部５ｄに達しており、下端は後カバー５の下面にて外気に開放されている。なお、後カバー５の凹状背面部５ａの肉厚ｔは溝部を含み均一とする。

液晶表示ユニット２２がモニタ観察可能な収納状態にあって液晶表示ユニット外枠２３が後カバー５の凹状背面部５ａに収納された状態では、凹状背面部５ａが外枠裏面２３ａで覆われ、僅かな隙間ｃ状態となり、外枠裏面２３ａと凹状背面部５ａ側の７つの溝部５ｃとが対向する（図６）。そして、上記収納状態にあるとき、凹状背面部５ａの上辺部５ｄと液晶表示ユニット外枠２３とは、所定の隙間ｅのある状態になっており、溝部５ｃの上端部は、該隙間ｅを介して外気に通じている。溝部５ｃの下端部は、前述したように外気に開放されている。従って、上記収納状態において、溝部５ｃ内の空気が暖められた場合、該空気は、上昇して上端部から隙間ｅを経て外気側に抜ける。同時に下端部より新しい外気が流入し、放熱が行われる。

ここで、上述した構成を有するデジタルカメラ１の使用状態（撮影状態）における外装体内、外の温度上昇について、図８，９の熱伝達経路図等を用いて説明する。

デジタルカメラ１の撮影状態においては、液晶表示ユニット２２が図１に示す表示窓２５を露呈したモニタ観察可能な収納状態にある場合と、図２に示すように水平方向に開いたモニタ観察可能な開放状態にある場合とが考えられる。

なお、以下の説明においては、特にメイン制御基板１５を熱源として説明するが、実際上は、撮像素子１３および撮像素子制御基板１４も発熱し、その熱はメイン制御基板１５側にも伝熱され、その熱量もメイン制御基板１５自体の熱量に加算される。

まず、液晶表示ユニット２２がモニタ観察可能な収納状態（図１，５）にある場合、図８に示すようにメイン制御基板１５の熱は、ポリカーボネイト樹脂からなるフレーム部材６を介して前カバー４に伝熱される。その熱は、前カバー４から外気に放熱される。一方、メイン制御基板１５の熱は、空気を介して後カバー５に伝熱される。後カバー５に伝熱された熱は、その表面から外気に放熱される。なお、前カバー４と後カバー５は、共にマグネシウム合金からなり、互いに接合されており、相互に伝熱される状態にある。

メイン制御基板１５のＣＰＵ等が配される中央領域に対向して後カバー５の複数の溝部５ｃが位置していることから、メイン制御基板１５の中央領域の熱は、隙間ｆの空気層および後カバー背面部５ａを介して溝部５ｃ内の空気に伝熱される。この場合、液晶表示ユニット２２が収納状態にあり、後カバー５の背面部５ａが液晶表示ユニット２２によって覆われており、直接的な放熱が困難であるが、複数の溝部５ｃ内の熱せられた空気が溝部５ｃを上昇して隙間ｅを介して外方に抜け、同時に下端より新しい外気が流入することから、効果的な放熱がなされる。これによって背面部５ａまわりの温度上昇が抑えられ、それにつれてメイン制御基板１５の温度上昇も抑えられる。さらに、背面部５ａに収納されている液晶表示ユニット２２の温度上昇も同時に抑えられる。

次に、液晶表示ユニット２２がモニタ観察可能な開放状態（図２）にある場合は、図９に示すようにメイン制御基板１５の熱は、やはりフレーム部材６を介して前カバー４に伝熱される。その熱は、前カバー４から外気に放熱される。一方、メイン制御基板１５の熱は、空気を介して後カバー５に伝熱される。後カバー５に伝熱された熱は、液晶表示ユニット２２が開放状態にあることから後カバー５の背面部５ａ等の表面から外気に直接、放熱される。従って、液晶表示ユニット２２を含み、メイン制御基板１５の温度上昇が抑えられる。

本実施形態のデジタルカメラ１のように後カバー５の背面部５ａに複数の溝部５ｃを設けた場合と、従来のデジタルカメラであって、デジタルカメラ１に対して同様の構成を有するが溝部５ｃのみを設けない場合とについて、外気温度４０°Ｃのときのモニタ観察可能な状態でのメイン制御基板１５および液晶表示ユニット２２の外枠２３、表示窓２５の到達温度をＰＣ（パーソナルコンピュータ）を用いてシミュレーションにより求めた結果を表１、２に示す。

（表１）

（表２）

表１，２に示すように特に液晶表示ユニット２２の収納状態において、後カバー５の背面部５ａに溝部５ｃを設けることによって、メイン制御基板１５および液晶表示ユニット２２の外枠２３、表示窓２５の温度上昇が顕著に抑えられることが解る。

以上、説明したように本実施形態のデジタルカメラ１によると、後カバー５のメイン制御基板１５の中央領域に対向する背面部５ａに上下方向に沿った複数の溝部５ｃを設けることによって、上記背面部５ａが液晶表示ユニット２２によって覆われるモニタ観察可能な収納状態（図１，５）にあっても該背面部５ａの溝部５ｃからの放熱が効果的に行われ、撮像素子１３およびメイン制御基板１５の温度上昇、および、液晶表示ユニット２２の温度上昇も抑えられる。

また、上記溝部５ｃの水平方向断面形状としては、具体的には溝深さｄを１ｍｍ、溝幅ｂを５ｍｍとし、溝深さｄを溝幅ｂよりも浅くすることで後カバー５の光軸Ｏ方向の外形寸法を減らし、かつ、所定の溝幅ｂを確保することで溝部５ｃにおける空気の流動抵抗の増大を抑え、放熱が効果的になされる。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

本発明の撮像装置は、撮像素子あるいは制御用電子部品の熱が十分に放熱され、かつ、装置外装の温度上昇も抑えられる撮像装置としての利用が可能である。

３…撮影レンズ（撮影光学系）
４…前カバー（外装体）
５…後カバー（外装体）
５ａ…後カバーの背面部（外装体の背面）
５ｃ…溝部（複数の凹部）
１３…撮像素子
１５…メイン制御基板（制御基板）
２２…液晶表示ユニット（液晶表示装置）
ｂ…溝幅（凹部の幅）
ｄ…溝深さ（凹部の深さ）
ｅ…隙間

Claims (2)

1. 撮影光学系により結像される被写体像を受けて画像データを生成するための撮像素子を適用する撮像装置において、
   外装体と、
   上記外装体内部に配置され、制御用電子部品が実装される制御基板と、
   上記外装体の背面部に可動状態で支持される液晶表示装置と、
   上記外装体の背面部に設けられ、通常の撮影ホールド状態における上下方向に沿って設けられ、上、下端部が外気に所定の隙間を介して開放されているか、あるいは、外気に直接開放されている複数の凹部と、
   を備えていることを特徴とする撮像装置。
2. 上記凹部の深さは、上記凹部の幅よりも浅いことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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