JP2014011484A - 産業用機器に用いられるカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 産業用機器に用いられるカメラの放熱特性を向上する。
【解決手段】 産業用機器に用いられるカメラは、その前面にレンズが配置された筐体と、前記筺体の左右の側面の少なくとも一方に配置された第１の放熱フィンを有する。第１の放熱フィンは、当該レンズの光軸に対して角度を成す方向に伸びている。この構成によると、カメラを様々な姿勢で設置した場合でも、筺体の側面に形成された放熱フィンが水平になることを避けることができる。ここで、レンズの光軸を斜め方向にしてカメラ設置する場合は、必要に応じて、カメラの上下を反対にして設置し、撮像した画像に対して反転処理を行うとよい。
【選択図】図１

Description

ここで開示する技術は、産業用機器に用いられるカメラに関し、特に、その放熱効率を向上させる技術に関する。ここでいうカメラには、静止画を撮影するスチルカメラと動画を撮影するビデオカメラの両者が含まれる。

回路基板に電子部品を実装する実装機など、各種の産業用機器は、必要とされる検査を行うために一又は複数のカメラを有している。この種のカメラは、発熱して高温になると、画質の劣化といった問題が生じ、検査結果にも影響を与える。そこで、カメラの筺体に放熱器（ヒートシンクとも称される）を取り付けて、カメラの温度上昇を防止することが行われている。

特許文献１に、放熱フィンを有する放熱器が開示されている。放熱フィンを有する放熱器では、放熱フィンに沿って空気の対流が発生する。ここで、放熱フィンが鉛直方向に伸びていると、スムーズな空気の対流が発生し、高い放熱特性を得ることができる。それに対して、放熱フィンが水平方向に伸びていると、放熱フィンに沿った空気の対流が発生しないので、放熱特性は著しく低下する。しかしながら、放熱フィンの方向は、機器が実際に設置されたときの姿勢によって決まる。即ち、機器を横向きに設置したときに、放熱フィンが鉛直方向に伸びるとすれば、その機器を縦向き設置したときは、放熱フィンが水平方向に伸びることになってしまう。そこで、特許文献１では、機器に対して斜めに伸びる放熱フィンが提案されている。

実開昭６２−６８２９８号公報

産業用機器に用いられるカメラは、高精度の撮影が要求されることから、温度変化による影響を排除するために、放熱特性の向上が特に重要視されている。しかしながら、特許文献１の技術は、オーディオ機器やパーソナル・コンピュータを対象としており、カメラへの適用については考慮されていない。そのことから、本明細書では、産業用機器に用いられるカメラにおいて、優れた放熱特性を実現する技術を提供する。

本技術は、産業用機器に用いられるカメラに具現化される。このカメラは、その前面にレンズが配置された筐体と、前記筺体の左右の側面の少なくとも一方に配置された第１の放熱フィンを有する。第１の放熱フィンは、当該レンズの光軸に対して角度を成す方向に伸びている。この構成によると、カメラを様々な姿勢で設置した場合でも、筺体の側面に形成された放熱フィンが水平になることを避けることができる。ここで、レンズの光軸を斜め方向にしてカメラ設置する場合は、必要に応じて、カメラの上下を反対にして設置し、撮影した画像に対して反転処理を行うとよい。

前記した第１の放熱フィンは、前記筺体の後面側から前面側に向かって斜め上方に伸びていることが好ましい。このような構成によると、撮影方向を水平にしてカメラを設置したときに、放熱フィンに沿って生じる空気の対流が、筺体の後方から前方に向けて流れ、筺体の後部で優先的に放熱を行うことができる。上記したカメラでは、筺体の前面にレンズを配置した関係から、固体撮像素子をはじめとする電子回路を、筺体の後部に配置することが好ましい。この場合、これらの電子回路は発熱源となるので、筺体の後部は高温になりやすく、その温度上昇が固体撮像素子などに与える影響も大きい。この点において、上記した構成を採用すれば、筺体の後部で優先的に放熱を行うことができ、カメラの温度上昇を効果的に抑制することができる。

前記した第１の放熱フィンは、前記光軸に対して３０度から６０度の角度を成すことが好ましい。この角度範囲によると、カメラの撮影方向にかかわらず、水平方向に対して放熱フィンが３０度以上の角度を成すように、カメラを設置することができる。

上記したカメラは、筺体の上面に配置された第２の放熱フィンをさらに有することが好ましい。この場合、第２の放熱フィンは、レンズの光軸に対して平行に伸びることが好ましい。この構成によると、カメラの撮影方向にかかわらず、筺体の上面に設けた放熱フィンが水平となるのを避けながら、カメラを設置することができる。

実施例のカメラ１０の斜視図。 実施例のカメラ１０の右側面図。 実施例のカメラ１０の左側面図。 撮影方向を水平にしてカメラ１０を設置した様子を示す。 撮影方向を鉛直上方にしてカメラ１０を設置した様子を示す。 撮影方向を鉛直下方にしてカメラ１０を設置した様子を示す。 撮影方向を斜め上方にしてカメラ１０を設置した様子を示す。 撮影方向を斜め下方とする際に、上下を反対にしてカメラ１０を設置した様子を示す。 撮影方向を斜め下方とする際に、上下を反対にしないでカメラ１０を設置した様子を示す。

本技術の一実施形態では、カメラの筺体の左右の両側面に、放熱フィンを設けることができる。ただし、左右の側面の一方にのみ放熱フィンを設けることもできる。また、当該放熱フィンは、側面の全体に設けることもできるし、側面の一部の範囲にのみ設けることもできる。

本技術の一実施形態では、カメラの筺体の側面に限られず、前面、後面、上面、下面といった当該筺体の他の表面にも、放熱フィンを設けることができる。

本技術の一実施形態では、カメラの筺体の側面に形成された放熱フィンが、レンズの光軸に対して４５度の角度を成すことが好ましい。この構成によると、カメラの撮影方向にかかわらず、水平方向に対して放熱フィンが４５度以上の角度を成すように、カメラを設置することができる。

図面を参照して、実施例であるカメラ１０について説明する。本実施例のカメラ１０は、回路基板に電子部品を実装する実装機などの産業用機器において、各種の検査を行うために用いられる。例えば実装機では、吸着ノズルに吸着された電子部品をカメラ１０によって撮影して、吸着ノズルに対して電子部品が正しく保持されているのか否かを検査している。あるいは、電子部品を実装した後の回路基板を撮影し、回路基板に電子部品が正しく実装されているのか否かを検査している。

図１、図２、図３に示すように、カメラ１０は、筺体３０を有している。筺体３０は、概して直方体形状を有しており、前面３０ａ、後面３０ｂ、右側面３０ｃ、左側面３０ｄ、上面３０ｅ、下面３０ｆを有している。前面３０ａと後面３０ｂ、右側面３０ｃと左側面３０ｄ、右側面３０ｃと左側面３０ｄは、それぞれ互いに平行である。筺体３０は、一例であるが、金属材料で形成されている。筺体３０の下面３０ｆには、産業用機器に対してカメラ１０を固定するためのブラケット３８が設けられている。

筺体３０の前面３０ａには、レンズ２０が配置されている。レンズ２０の光軸Ａは、前面３０ａ及び後面３０ｂに対して略垂直であって、右側面３０ｃ、左側面３０ｄ、上面３０ｅ及び下面３０ｆに対して略平行である。筺体３０の内部には、図示省略するが、固体撮像素子及び制御基板が設けられている。固体撮像素子は、レンズ２０による結像を電気信号に変換する光電変換素子である。固体撮像素子は、レンズ２０との間に一定の距離を置いて、筺体３０の後部に配置されている。固体撮像素子には、例えばＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサを採用することができる。

筺体３０の右側面３０ｃ及び左側面３０ｄには、複数の放熱フィン４０が設けられている。複数の放熱フィン４０は、筺体３０の側面３０ｃ、３０ｄに対して略垂直に立設されており、筺体３０の側面３０ｃ、３０ｄに沿って等間隔で平行に配置されている。図２に示すように、右側面３０ｃに形成された放熱フィン４０は、レンズ２０の光軸Ａに対して角度θを成す方向に伸びている。本実施例では、一例ではあるが、当該角度θが４５度に設定されている。図３に示すように、左側面３０ｄに形成された放熱フィン４０も、レンズ２０の光軸Ａに対して同じ角度θ（即ち、４５度）を成す方向に伸びている。なお、右側面３０ｃ左側面３０ｄにおいて、放熱フィン４０が光軸Ａに対してなす角度θを、互いに異なる角度としてもよい。

筺体３０の上面３０ｅにも、複数の放熱フィン４２が設けられている。複数の放熱フィン４２は、筺体３０の上面３０ｅに対して略垂直に立設されており、筺体３０の上面３０ｅに沿って等間隔で平行に配置されている。上面３０ｅに形成された放熱フィン４２は、レンズ２０の光軸Ａに対して平行に伸びている。なお、筺体３０の上面３０ｅには、必ずしも放熱フィン４２を設ける必要はない。あるいは、上面３０ｅに代えて、又は上面３０ｅに加えて、筺体３０の前面３０ａ、後面３０ｂ及び下面３０ｆに放熱フィンを設けることもできる。

上記した放熱フィン４０、４２は、金属材料など熱伝導性の高い材料で形成することができる。本実施例の放熱フィン４０、４２は、一例であるが、アルミニウムで形成されている。また、放熱フィン４０、４２の断面形状は、矩形であってもよいし、台形であってもよい。

上記した構成により、本実施例のカメラ１０は、いかなる撮影方向で設置された場合でも、放熱フィン４０、４２によって効率のよい放熱を行うことができる。例えば、図４に示すように、撮影方向を水平にしてカメラ１０を設置した場合、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０は、水平とはならず、水平方向に対して傾斜することになる。具体的には、放熱フィン４０が水平方向に対して４５度の角度を成す。放熱フィン４０が水平方向に対して傾斜していると、放熱フィン４０の間を通り抜けるように空気の対流が生じる（図中の矢印Ｆ参照）。それにより、カメラ１０で発生した熱を効率よく放熱することができる。

図５、図６に示すように、撮影方向を鉛直上方又は鉛直下方にしてカメラ１０を設置した場合でも、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０は、水平とはならず、水平方向に対して傾斜することになる。具体的には、放熱フィン４０が水平方向に対して４５度の角度を成す。この場合でも、放熱フィン４０の間を通り抜けるように空気の対流が生じ（図中の矢印Ｆ参照）、カメラ１０で発生した熱を効率よく放熱することができる。

図７に示すように、撮影方向を斜め上方にしてカメラ１０を設置した場合でも、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０は、水平とはならず、水平方向に対して傾斜することになる。この場合は、放熱フィン４０が水平方向に対して成す角度が４５度を超える。従って、放熱フィン４０の間を通り抜けるように空気の対流が生じ（図中の矢印Ｆ参照）、カメラ１０で発生した熱を効率よく放熱することができる。

図８は、撮影方向を斜め下方にしてカメラ１０を設置する様子を示す。この場合は、カメラ１０の上下を反対にしてカメラ１０を設置することが好ましい。それにより、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０は、水平とはならず、水平方向に対して傾斜することになる。この場合も、放熱フィン４０が水平方向に対して成す角度が４５度を超える。従って、放熱フィン４０の間を通り抜けるように空気の対流が生じ（図中の矢印Ｆ参照）、カメラ１０で発生した熱を効率よく放熱することができる。なお、カメラ１０の上下を反対にして配置したため、撮影される画像も上下が反対となるので、必要に応じて、撮影した画像に反転処理を行うとよい。

図８に対して、図９は、カメラ１０の上下を反対にすることなく、撮影方向を斜め下方にしてカメラ１０を設置した様子を示す。この場合、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０は、水平となるか、水平方向に対して僅かに傾斜するに留まる。具体的には、放熱フィン４０が水平方向に対して成す角度が、４５度に未満となってしまう。このような状態では、放熱フィン４０に沿って空気の対流が生じ難くなり、カメラ１０で発生した熱を効率よく放熱することができなくなる。

以上のように、本実施例のカメラ１０は、いかなる撮影方向で設置した場合でも、放熱フィン４０、４２によって効率のよい放熱を行うことができる。ここで、本実施例のカメラ１０では、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０が、レンズ２０の光軸Ａに対して４５度の角度を成している。この場合、いかなる撮影方向であるとしても、放熱フィン４０が水平方向に対して４５度以上の角度を成すように、カメラ１０を設置することができる。そのことから、放熱フィン４０がレンズ２０の光軸Ａに対して成す角度θは、必ずしも４５度に限定されないが、３０度から６０度までの範囲とすることが好ましい。この場合、いかなる撮影方向であるとしても、放熱フィン４０が水平方向に対して３０度以上の角度を成すように、カメラ１０を設置することができる。

ここで、図４を再び参照する。本実施例では、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成された放熱フィン４０が、筺体３０の後面３０ｂ側から前面３０ａ側に向かって、斜め上方に伸びている。このような構成によると、撮影方向を水平にしてカメラ１０を設置したときに、放熱フィン４０に沿って生じる空気の対流Ｆが、筺体３０の後方から前方に向かって流れ、筺体３０の後部を優先的に放熱させることができる。先に説明したように、筺体３０の後部には、筺体３０の前面３０ａにレンズ２０を配置した関係から、固体撮像素子をはじめとする電子回路が配置される。これらの電子回路は発熱源となるので、筺体３０の後部は高温になりやすく、その温度上昇が固体撮像素子などに与える影響も大きい。そこで、上記した構成を採用し、筺体３０の後部を優先的に放熱させることで、カメラ１０の温度上昇を効果的に抑制することができる。

ただし、左右の側面３０ｃ、３０ｄに形成する放熱フィン４０は、上記に限られず、筺体３０の後面３０ｂ側から前面３０ａ側に向かって、斜め下方に傾斜するものであってもよい。この場合は、上記した説明と異なり、撮影方向を斜め上方にしてカメラ１０を設置する場合（図７参照）に、カメラ１０の上下を反対にすることが好ましい。一方、撮影方向を斜め下方にしてカメラ１０を設置する場合（図８参照）は、カメラ１０の上下を反対にする必要はない。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：カメラ
２０：レンズ
３０：筺体
３０ａ：筺体３０の前面
３０ｂ：筺体３０の後面
３０ｃ：筺体３０の右側面
３０ｄ：筺体３０の左側面
３０ｅ：筺体３０の上面
３０ｆ：筺体３０の下面
３８：ブラケット
４０：左右の側面に設けられた放熱フィン
４２：上面に設けられた放熱フィン

Claims (5)

1. 産業用機器に用いられるカメラであって、
   その前面にレンズが配置された筐体と、
   前記筺体の左右の側面の少なくとも一方に配置された第１の放熱フィンを有し、
   前記第１の放熱フィンは、当該レンズの光軸に対して角度を成す方向に伸びていることを特徴とするカメラ。
2. 前記第１の放熱フィンは、前記筺体の後面側から前面側に向かって斜め上方に伸びていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記第１の放熱フィンは、前記光軸に対して３０度から６０度の角度を成すことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ。
4. 前記筺体の上面に配置された第２の放熱フィンをさらに有し、
   前記第２の放熱フィンは、前記光軸に対して平行に伸びることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラ。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラの使用方法であって、
   レンズの光軸を斜め方向にしてカメラを設置するときに、前記カメラの上下を反対にして設置し、撮影した画像に対して反転処理を行うことを特徴とするカメラの使用方法。

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