JP2013098620A

JP2013098620A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2013098620A
Application number: JP2011237179A
Authority: JP
Inventors: Akira Akiyama; 暁秋山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-20

Abstract

【課題】撮像装置の小型化を図りつつ、均一かつ十分な冷却効果を得ることができる放熱構造を提供する。
【解決手段】撮像装置は、発熱する電気素子と、電気素子の熱を放散させる放熱ユニットと、外部機器が装着されるアクセサリシュー１４とを備える。放熱構造体１００には、電気素子で発生した熱が放散される空気流通路と、通風口を介して空気流通路に外部の空気を吸引する吸気口９２〜９４と、吸気口９２〜９４から空気流通路に吸引された空気を排出する排気口９５が形成される。排気口９５から空気を排出する排気ファン９６は、アクセサリシュー１４に向けて空気を排出する。
【選択図】図９

Description

本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に関する。

デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置は、回路基板に多数の回路素子が実装されている。回路素子は、画像処理等の高負荷動作時に発熱し、素子自身や他の回路素子の温度を上昇させる。

特に近年では、撮像素子の高画素化、高フレームレート化、撮影補助機能の多機能化が進んでおり、回路素子の発熱量は増大する傾向にある。撮像装置内部の温度上昇は、誤動作や故障の原因となる可能性があるため、回路素子および回路基板を冷却することが必要となる。

撮像装置の内部を効果的に冷却する方法として、カメラ内部に空気流路を形成して、強制空冷によって冷却する技術が提案されている（特許文献１）。具体的には、カメラ筐体に吸気口および排気口を設置し、排気口側のファンで排気することで回路基板および回路素子上に空気流を発生させて強制空冷を行う。

一方、防塵・防滴を目的とした冷却構造としては、独立した空気流通路を設けて、空気流通路に回路素子等で発生した熱を放熱する技術が提案されている（特許文献２）。

特開２００９−３３７１８号公報特開２００８−９８９２４号公報

しかし、上記特許文献１では、回路基板を直接空冷するため、回路基板の形状や周辺の構造によっては冷却効果に大きな差が生じる。また、均一な冷却効果を得るためにカメラ内部に十分な空気流路を確保しようとすると、回路基板の周囲に相当容積分の空間が必要となり、カメラ全体が大型化してしまう。

上記特許文献２では、自然空冷のため、強制空冷を行う場合に比べて放熱能力が小さくなり、十分な冷却効果を期待することができない。

そこで、本発明は、撮像装置の小型化を図りつつ、均一かつ十分な冷却効果を得ることができる放熱構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、発熱する電気素子と、前記電気素子の熱を放散させる放熱ユニットと、外部機器が装着されるアクセサリシューとを備えた撮像装置であって、前記放熱ユニットは、前記電気素子の熱が放散される空気流通路と、前記撮像装置の外装に形成された通風口を介して前記空気流通路に外部の空気を吸引する吸気口と、前記吸気口から前記空気流通路に吸引された空気を排出する排気口とが形成される放熱構造体と、前記放熱構造体の前記排気口から前記空気を排出する排気ファンと、を有し、前記排気ファンは、前記空気を前記アクセサリシューに向けて排出することを特徴とする。

本発明によれば、撮像装置の小型化を図りつつ、均一かつ十分な冷却効果を得ることができる放熱構造を提供することができる。

本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルビデオカメラのカメラ本体を後方から見た斜視図である。図１に示すカメラ本体を前方から見た図である。（ａ）はハンドル部を上方から見た斜視図、（ｂ）はハンドル部を下方から見た斜視図である。表示ユニットの斜視図である。表示ユニットの取付部を構成する接続機構の側面図である。（ａ）は、接続機構の嵌合部がハンドルのアクセサリシューに嵌合され、かつ接続機構がアクセサリシューに固定された状態を示す要部断面図である。（ｂ）は、接続機構の嵌合部がハンドルのアクセサリシューに嵌合されているが、アクセサリシューには固定されていない状態を示す要部断面図である。表示ユニットが固定されたハンドルをカメラ本体に固定した状態を示す斜視図である。表示ユニットをカメラ本体に固定した状態を示す斜視図である。カメラ本体の内部に配置される放熱構造体の一例を示す斜視図である。カメラ本体を上方から見た要部断面図である。可動式ビューファインダを収納状態としたときのカメラ本体の左側面の要部断面図である。可動式ビューファインダを使用状態としたときのカメラ本体の左側面の要部断面図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明の撮像装置の実施形態の一例であるデジタルビデオカメラのカメラ本体を後方から見た斜視図、図２は図１に示すカメラ本体を前方から見た図である。

本実施形態のデジタルビデオカメラは、図１に示すように、カメラ本体１の後方側に、可動式ビューファインダ１３、情報表示部１６、入出力端子部１７、及び記録媒体装着部１８が設けられている。また、カメラ本体１の後方側には、ＲＥＣ／ＰＡＵＳＥボタン１１１、メニューボタン１１２、メニュー操作レバー１１３、及びバッテリ蓋ユニット１１４が設けられている。カメラ本体１は、本発明の装置本体の一例に相当する。

図１及び図２に示すように、カメラ本体１を後方から見て右側の外装には、通風口１１５，１１６がけられている。カメラ本体１を後方から見て右側の側面には、着脱可能なグリップ部１２が装着されている。カメラ本体１を後方から見て左側の外装には、通風口１１７及び電源スイッチ１１８が設けられている。

カメラ本体１の上面には、後述するハンドル３（図３参照）又は表示ユニット（図４参照）などの外部機器を装着可能なアクセサリシュー１４が設けられている。アクセサリシュー１４には、アクセサリシュー１４に装着したハンドル３をカメラ本体１に固定するためのネジ穴１５が設けられている。また、図２に示すように、カメラ本体１の前方側には、レンズユニット７（図７参照）を装着可能なマウント部１９が設けられている。

図３（ａ）はハンドル３を上方から見た斜視図、図３（ｂ）はハンドル３を下方から見た斜視図である。

図３に示すように、ハンドル３は、撮影者によって把持される外装部３１と、撮影者によって回転操作される回転操作部３３とを有する。図３（ａ）に示すように、ハンドル３の上面部には、ビデオライト等の装着するためのアクセサリシュー３４およびネジ穴３５が設けられている。ハンドル３の前方側には、表示ユニット４を装着可能なアクセサリシュー３６が設けられている。図３（ｂ）に示すように、ハンドル３の底面部には、カメラ本体１のアクセサリシュー１４に取り付けられる取付部３２が設けられている。ハンドル３の取付部３２をカメラ本体１のアクセサリシュー１４に取り付けた後、回転操作部３３を回転操作すると、回転操作部３３のネジ部がカメラ本体１のネジ穴１５に螺合する。

図４は、表示ユニット４の斜視図である。図４に示すように、表示ユニット４は、撮像画像を表示する画像表示部４１と、撮像画像を再生する際にカメラ本体１を操作するための操作部４２と、カメラ本体１のアクセサリシュー１４又はハンドル３のアクセサリシュー３６に取り付けられる取付部４３と、を備える。

画像表示部４１は、カメラ本体１で撮影した画像及びカメラ本体１の制御状態を撮影者が確認可能な画像表示パネル４１１と、画像表示パネル４１１を保護する保護部材４１３とを有する。また、画像表示部４１の外装は、軟質の樹脂材料等で形成されたカバー部材４１４で覆われている。ここで、画像表示部４１は、２軸ヒンジ機構１０によって操作部４２に対して回動可能に支持される。

操作部４２は、撮影者の操作によってカメラ本体１に所定の動作を実行させる操作ボタン群４２１と、外部マイクの接続時に外部マイクからの音声信号を調整する音声信号調整部４２２と、音声信号調整部４２２を覆うカバー部材４２３とを有する。また、操作部４２は、画像表示部４１に表示される画像の表示方向を変更する表示方向変更ボタン４２４を有する。

操作部４２は、回動機構２０によって取付部４３に対して回動可能に支持される。

取付部４３は、外部マイクを保持する保持部４３２、外部マイクのコネクタを連結するコネクタ部４３３、カメラ本体１のアクセサリシュー１４に装着される装着機構４３４、ハンドル３のアクセサリシュー３６に装着される装着機構４３５を有する。

また、取付部４３は、カメラ本体１で得られた画像を画像表示パネル４１１に表示するための信号、操作ボタン群４２１の操作に対応する制御信号及び外部マイクから得られた音声信号をカメラ本体１との間で送受信するための信号ケーブル４３６を有する。なお、操作ボタン群４２１の操作に対応する制御信号及び外部マイクから得られた音声信号は、操作部４２に設けられた音声信号調整部４２２で調整した上でカメラ本体１に送信される。

図５は、表示ユニット４の取付部４３に設けられる装着機構４３５の側面図である。図５に示すように、装着機構４３５は、ハンドル３のアクセサリシュー３６に嵌合される嵌合部４３５１を有する。

図６（ａ）は、装着機構４３５の嵌合部４３５１がハンドル３のアクセサリシュー３６に嵌合され、かつ装着機構４３５がアクセサリシュー３６に固定された状態を示す要部断面図である。図６（ｂ）は、装着機構４３５の嵌合部４３５１がハンドル部３のアクセサリシュー３６に嵌合されているが、装着機構４３５がアクセサリシュー３６に固定されていない状態を示す要部断面図である。

図６に示すように、装着機構４３５は、嵌合部４３５１、規制部材４３５２、摺動部材４３５３、抜け止めピン４３５４、当接部材４３５５、及び弾性部材４３５６を有する。

規制部材４３５２は、中央部にねじ穴が形成され、嵌合部４３５１をハンドル３のアクセサリシュー３６に嵌合した後、ハンドル３に対して表示ユニット４の移動を規制する。

摺動部材４３５３は、規制部材４３５２が表示ユニット４の移動を規制する位置と表示装置４をハンドル３から着脱可能にする位置とを移動可能となるように規制部材４３５２のねじ穴に螺合するねじ部が形成されている。

抜け止めピン４３５４は、規制部材４３５２の位置に応じて突出高さが変化する。当接部材４３５５は、樹脂等で形成されており、抜け止めピン４３５４に一体に取り付けられて、規制部材４３５２に当接しながら移動する。弾性部材４３５６は、コイルばね等で構成され、抜け止めピン４３５４を嵌合部４３５１に向けて付勢する。

図６（ａ）に示すように、装着機構４３５の嵌合部４３５１がハンドル３のアクセサリシュー３６に嵌合、かつ固定された状態では、規制部材４３５２は、ハンドル３のアクセサリシュー３６に当接する位置にある。そのため、弾性部材４３５６の付勢力によって抜け止めピン４３５４は嵌合部４３５１よりも突出する。

これにより、ハンドル３に対して表示ユニット４の移動が規制され、図６（ａ）の状態でハンドル３から表示ユニット４を取り外そうとしても、抜け止めピン４３５４がハンドル３のアクセサリシュー３６に当接して表示ユニット４を取り外すことはできなくなる。

図６（ｂ）に示すように、ハンドル３のアクセサリシュー３６に嵌合された装着機構４３５の嵌合部４３５１が固定されていない状態では、規制部材４３５２の位置がハンドル３のアクセサリシュー３６から離れている。

これにより、抜け止めピン４３５４が装着機構４３５の嵌合部４３５１から突出しなくなり、ハンドル３に対して表示ユニット４が着脱可能となる。なお、表示ユニット４をカメラ本体１のアクセサリシュー１４に接続する装着機構４３４については、装着機構４３５と同様であるため、その説明を省略する。

図７は表示ユニット４が固定されたハンドル３をカメラ本体１に固定した状態を示す斜視図、図８は表示ユニット４をカメラ本体１に固定した状態を示す斜視図である。図７及び図８では、カメラ本体１のマウント部１９にレンズユニット７が装着されている。

図９は、カメラ本体１の内部に配置される放熱ユニットの一例を示す斜視図である。放熱ユニットは、放熱構造体１００および排気ファン９６を備える。図９に示すように、放熱構造体１００は、熱伝導率の高いアルミニウム等の材料で形成される第１の部材９１と、ポリカーボネート等の熱伝導率の低い樹脂材料等で形成される第２の部材９１１とを互いに撮影光軸方向に結合して、内部に空気流通路を形成している。

放熱構造体１００の下部には、吸気口９２が設けられ、放熱構造体１００の側部には、吸気口９３，９４が設けられ、放熱構造体１００の上部には、排気口９５が設けられている。吸気口９２〜９４、及び排気口９５は、放熱構造体１００内の空気流通路に連通している。

吸気口９２は、カメラ本体１の外装に形成された通風口１１７を介して外部の空気を空気流通路に吸引し、吸気口９３，９４は、カメラ本体１の外装に形成された通風口１１５，１１６を介して外部の空気を空気流通路に吸引する。排気口９５には、空気流通路に吸引された外部の空気を排気口９５から排出する排気ファン９６が設けられている。

また、吸気口９２，９３，９４及び排気口９５の周囲には、放熱構造体１００とカメラ本体１の内部の他の部分とを隔離する弾性シール材等の密閉部材９７，９８，９９，９１０が設けられている。

密閉部材９７，９８，９９は、吸気口９２，９３，９４とカメラ本体１の外装との間を密閉して、通風口１１５，１１６，１１７から吸引した空気に含まれる塵埃等がカメラ本体１の内部の放熱構造体１００以外の部分に侵入するのを防止する。密閉部材９１０は、排気口９５とカメラ本体１の内部構造体との間を密閉して、排気口９５から排出される空気に含まれる塵埃等がカメラ本体１の内部の放熱構造体１００以外の部分に侵入するのを防止する。

図１０は、カメラ本体１を上方から見た要部断面図である。図１０に示すように、放熱構造体１００は、撮像素子１０２の後方側に配置され、第１の部材９１が撮像素子１０２に対して撮影光軸方向に対向している。そして、第１の部材９１には、熱伝導性ゴムやグラファイトシート等の伝熱部材１０１を介して撮像素子１０２の熱が伝達（図１０の破線矢印参照）され、これにより、撮像素子１０２で発生した熱が放熱構造体１００の内部の空気流通路に放散される。ここで、撮像素子１０２は、本発明の発熱する電気素子の一例に相当する。

また、放熱構造体１００の第２の部材９１１の後方側には、回路基板１０３が配置されている。ここで、第２の部材９１１は、上述したように、ポリカーボネート等の熱伝導率の低い樹脂等の部材で形成され、また、放熱構造体１００の内部の空気流通路には、空気が存在する。このため、回路基板１０３に実装された素子で発生した熱が撮像素子１０２に伝達されにくくなり、撮像素子１０２の性能に影響を与えることがない。

図１１は、可動式ビューファインダ１３を収納部１３ａに収納する収納状態としたときのカメラ本体１の左側面の要部断面図である。図１１に示すように、回路基板１０３の後方（図１１の右方）には、記録媒体装着部１８を保持する保持部１１０１及びバッテリ装着部１１０２などが配置されている。また、撮像素子１０２の前方には、ＮＤユニット１１０３等が配置されている。

本実施形態では、放熱構造体１００の内部に形成された空気流通路の空気は、撮像素子１０２から伝熱部材１０１及び第１の部材９１を介して放散された熱、及び回路基板１０３から第２の部材９１１を介して放散された熱により温められる。

空気流通路の空気は、排気ファン９６により、図１１の矢印方向に流れて排気口９５から排気される。排気口９５は、可動式ビューファインダ１３を収納状態にするとき、可動式ビューファインダ１３によって閉鎖される空間内に配置される。排気ファン９６は、空気流通路の空気を排気口９５からアクセサリシュー１４及びネジ部１５に向けて排出する。ここで、可動式ビューファインダ１３は、本発明の可動式ファインダの一例に相当する。

そして、排気口９５から排出された空気は、可動式ビューファインダ１３によって閉鎖される空間内にて、アクセサリシュー１４及びネジ部１５に当たることでアクセサリシュー１４及びネジ部１５に熱が伝導される。アクセサリシュー１４及びネジ部１５は、熱容量の大きな材料で形成されるとともに、カメラ本体１の外装に露出しているので、排気口９５から排出された空気を冷却することができる。

また、排気口９５から可動式ビューファインダ１３によって閉鎖される空間内に排出された空気は、可動式ビューファインダ１３とカメラ本体１の外装との間に形成される収納部１３ａの隙間を通ってカメラ本体１の外に放出される。

図１２は、図１１の状態から可動式ビューファインダ１３を収納部１３ａから引き出して、可動式ビューファインダ１３を使用状態としたときのカメラ本体１の左側面の要部断面図である。

図１２に示すように、可動式ビューファインダ１３を収納部１３ａから引き出して使用状態とすると、収納部１３ａと可動式ビューファインダ１３との間に、開口が形成される。排気口９５から排出された空気は、この開口を通ってカメラ本体１の外に放出される。従って、可動式ビューファインダ１３を収納部１３ａから引き出した使用状態においては、可動式ビューファインダ１３を収納部１３ａに収納した収納状態（図１１）と比較して、より放熱効率を高めることが可能となる。

また、可動式ビューファインダ１３を引き出した場合でも、収納部１３ａが排気口９５の上方を覆うように形成されるため、収納部１３ａと可動式ビューファインダ１３との間の開口から水滴や塵等が侵入しにくい構造になっている。これにより、カメラ本体１の外装に直接に排気口を設ける場合と比較して、防滴・防塵の面でも有利な構造となっている。

以上説明したように、本実施形態では、カメラ本体１の内部に放熱構造体１００を配置している。そして、放熱構造体１００とカメラ本体１の内部の放熱構造体１００以外の部分とを隔離して、撮像素子１０２及び回路基板１０３から放熱構造体１００の空気流通路に放熱された熱を空気流通路に吸気された空気とともにカメラ本体１の外部に強制排気している。これにより、デジタルビデオカメラの小型化を図りつつ、均一かつ十分な冷却効果を得ることができる放熱構造を提供することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１カメラ本体
９５排気口
９６排気ファン
１０２撮像素子
１０３回路基板
１００放熱構造体
９２，９３，９４吸気口
１１５，１１６，１１７通風口

Claims

発熱する電気素子と、前記電気素子の熱を放散させる放熱ユニットと、外部機器が装着されるアクセサリシューとを備えた撮像装置であって、
前記放熱ユニットは、前記電気素子の熱が放散される空気流通路と、前記撮像装置の外装に形成された通風口を介して前記空気流通路に外部の空気を吸引する吸気口と、前記吸気口から前記空気流通路に吸引された空気を排出する排気口とが形成される放熱構造体と、前記放熱構造体の前記排気口から前記空気を排出する排気ファンと、を有し、
前記排気ファンは、前記空気を前記アクセサリシューに向けて排出することを特徴とする撮像装置。
前記撮像装置は、収納状態と使用状態との間を移動する可動式ファインダを備え、
前記排気口は、前記可動式ファインダを前記収納状態にするとき、前記可動式ファインダによって閉鎖される空間内に配置され、
前記排気ファンは、前記空気を前記空間内に排出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記放熱構造体は、前記電気素子の側に配置される第１の部材と、回路基板の側に配置される第２の部材とを互いに結合して内部に前記空気流通路を形成し、前記第１の部材を、前記第２の部材より熱伝導率の高い材料で形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。