JP2017116817A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子及び回路基板で発生した熱を効率よく放散するとともに、回路基板で発生した熱が撮像素子に伝わりにくくする撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、装置本体の幅方向の一方の側面に配置され、ファン３００の駆動によって外部の空気を吸入する吸気口２３０及び吸入された空気を排出する排気口２４０と、装置本体の内部に設けられ、撮像素子２００の近傍に配置されて、吸気口２３０に連通する吸気部３２５、排気口２４０に連通する排気部３２７、及び吸気部３２５と排気部３２７とがそれぞれ接続される冷却部３２６を有するダクト３０１と、撮像素子２００と吸気部３２５との間に設けられ、撮像素子２００で発生した熱を吸気部３２５に伝達する熱接続部２５９，７０１と、を備える。冷却部３２６の排気部３２７の近傍には、発熱素子が実装された回路基板４００，４０１，４０３，４０４が配置されている。【選択図】図２９

Description

本発明は、例えばデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に関し、特にファンによる強制空冷構造を備える撮像装置に関する。

デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等では、近年の小型化の要請により、撮像素子が実装された回路基板や、制御信号や画像信号を処理する電子部品が実装されたメイン回路基板の配置スペースが小さくなり、これらの基板が密集状態で配置されている。

一方、高画質化に伴い、撮像素子の消費電力が大きくなり、発熱量も増大している。撮像素子は、一般的に高温になるほど性能が低下するため、撮像素子で発生した熱を放散する必要がある。また、メイン回路基板等に実装された電子部品で発生した熱が撮像素子に伝わり、撮像素子の温度を上昇させてしまうことを抑制する必要がある。

そこで、装置内部に、外筺の一面に開口され、外筺の内部に連通しない放熱用の空気流通路を備える撮像装置が提案されている（特許文献１）。この提案では、撮像素子が配置された第一の空間と、電子部品の回路基板が配置された第二の空間とを空気流通路を挟むように配設し、空気流通路の第一の空間側を第二の空間側より熱伝導性の低い材料によって形成している。

また、吸気口から取り込んだ空気を排気口から装置本体の外部に排気する、装置本体の内部とは連通しない空気流通路を有する放熱ダクトと、撮像素子と、装置本体の内部に配置され、電子部品が実装されたメイン回路基板とを備える撮像装置が提案されている。この提案では、放熱ダクトは、撮像素子の受光面の裏面とメイン回路基板との間に配置され、かつ撮像素子の側の部材がメイン回路基板の側の部材より熱伝導率の高い部材で形成されている（特許文献２）。

特許第４２６４５８３号公報 特開２０１３−９３６９７号公報

上記特許文献１では、メイン回路基板に実装された電子部品で発生した熱は、撮像素子に伝わり難くなるが、撮像素子自体で発生した熱を放散することについては開示されていない。従って、撮像素子が高温になり、性能が劣化してしまう可能性がある。

また、上記特許文献２では、撮像素子と対向する範囲のみにしかメイン回路基板等を配置することができない。また、メイン回路基板の熱を撮像素子に伝わりにくくするため、メイン回路基板の側の放熱ダクトの部材の熱伝導率を低く抑えなくてはならず、メイン回路基板の発熱量が高い場合、十分に放熱できない可能性がある。

そこで、本発明は、撮像素子及び発熱素子が実装された回路基板で発生した熱を効率よく放散することができるとともに、回路基板側で発生した熱が撮像素子に伝わりにくくすることができる撮像装置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、撮像素子と、ファンと、装置本体の幅方向の一方の側面に配置され、前記ファンの駆動によって外部の空気を吸入する吸気口と、前記装置本体の幅方向の一方の側面に配置され、前記ファンの駆動によって前記吸気口から吸入された空気の気流を生じさせ、前記気流を排出する排気口と、前記装置本体の内部に設けられ、前記撮像素子の近傍に配置されて前記吸気口に連通する吸気部、前記排気口に連通する排気部、及び前記吸気部と前記排気部とがそれぞれ接続される冷却部を有するダクトと、前記撮像素子と前記吸気部との間に設けられ、前記撮像素子で発生した熱を前記吸気部に伝達する熱接続部と、を備え、前記冷却部の前記排気部の近傍には、発熱素子が実装された回路基板が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子及び発熱素子が実装された回路基板で発生した熱を効率よく放散することができるとともに、回路基板側で発生した熱が撮像素子に伝わりにくくすることができる。

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外観斜視図である。 図１に示すデジタルビデオカメラの分解斜視図である。 （ａ）はカメラ本体を正面側から見た図、（ｂ）はカメラ本体の正面側から見て右側の側面図である。 （ａ）はカメラ本体の正面側から見て左側の側面図、（ｂ）はカメラ本体の正面側から見て左側の側面部が壁に接する状態をカメラ本体の上面側から見た図である。 カメラ本体の吸気口及び排気口からそれぞれ吸気カバー及び排気カバーを取り外した状態を示す斜視図である。 カメラ本体の分解斜視図である。 正面カバーユニットの裏面側から見た斜視図である。 （ａ）は右カバーユニットの裏面側から見た斜視図、（ｂ）は背面カバーユニットの斜視図である。 （ａ）は左カバーユニットの表面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す左カバーユニットを裏面側から見た斜視図である。 （ａ）はカード基板ユニットの背面側から見た斜視図、（ｂ）はカード基板ユニットの底面側から見た斜視図である。 （ａ）はメインユニットのカメラ本体の背面側から見た斜視図、（ｂ）はメインユニットのカメラ本体の正面側から見た斜視図である。 （ａ）はメイン基板のファンダクトユニットへの取り付け面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すメイン基板の裏面側から見た斜視図である。 （ａ）はサブ基板のファンダクトユニットへの取り付け面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すサブ基板の裏面側から見た斜視図である。 （ａ）はネットワーク基板の斜視図、（ｂ）は映像圧縮回路基板の斜視図である。 電源基板の斜視図である。 （ａ）はファンダクトユニットのカメラ本体の背面側から見た斜視図、（ｂ）はファンダクトユニットのカメラ本体の正面側から見た斜視図である。 （ａ）は図１６（ｂ）の矢印Ｄ方向から見たファンダクトユニットの側面図、（ｂ）は（ａ）に示すファンダクトユニットの上面図である。 （ａ）はファンの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すファンを背面側から見た斜視図である。 ファンゴムの斜視図である。 （ａ）はファンゴムにファンを組み込んだ状態をファンの吸込側から見た斜視図、（ｂ）はファンゴムにファンを組み込んだ状態をファンの吐出側から見た斜視図である。 （ａ）右ダクトをカメラ本体の背面側から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す右ダクトを矢印Ｅ方向から見た図である。 右ダクトの正面図である。 （ａ）は左ダクトの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す左ダクトを矢印Ｆ方向から見た図である。 （ａ）は左ダクトリアの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す左ダクトリアを矢印Ｇ方向から見た斜視図である。 ファンダクトユニットの分解斜視図である。 図１７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図１７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）はメインユニットを正面カバーユニットに組み込んだ状態を示す右側面図、（ｂ）は図２８（ａ）のＨ部拡大図である。 メインユニットを正面カバーユニットに組み込んだ状態を示す上面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

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外観斜視図である。図２は、図１に示すデジタルビデオカメラの分解斜視図である。

本実施形態のデジタルビデオカメラは、図１及び図２に示すように、カメラ本体１００の正面側（被写体側）に、交換式のレンズ鏡筒１０１が着脱可能に設けられ、カメラ本体の底面部には、ショルダーユニット部１０３が着脱可能に設けられている。また、カメラ本体１００の上面部には、ハンドル部１０２及びビューファインダ部１０４がそれぞれ着脱可能に設けられている。ビューファインダ部１０４は、ハンドル部１０２の正面側で、かつレンズ鏡筒１０１の上方位置に配置されている。レンズ鏡筒１０１、及びビューファインダ部１０４は、それぞれカメラ本体１００に装着された状態でカメラ本体１００と接点部を介して電気的に接続される。カメラ本体１００は、本発明の装置本体の一例に相当する。

図３（ａ）はカメラ本体１００を正面側から見た図、図３（ｂ）はカメラ本体１００の正面側から見て右側の側面図である。図４（ａ）はカメラ本体１００の正面側から見て左側の側面図、図４（ｂ）はカメラ本体１００の正面側から見て左側の側面部が壁２１５に接する状態をカメラ本体１００の上面側から見た図である。

図３（ａ）に示すように、カメラ本体１００には、撮像ボタン２０１、及び撮像素子２００等が設けられている。撮像素子２００は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等で構成され、レンズ鏡筒１０１の撮影光学系を通過して結像した被写体像を光電変換して、不図示の画像処理部に出力する。図３（ｂ）に示すように、カメラ本体１００の正面側から見て右側の側面部には、電源ボタン２０２、操作ボタン群２０３、操作ダイアル２０４、及び表示部２０５が設けられている。

また、図４（ａ）に示すように、カメラ本体１００の正面側から見てカメラ本体１００の幅方向の一方の側面部である左側の側面部には、カード蓋２１０、外部入出力端子部２２０、撮影ボタン２０６、吸気口２３０及び排気口２４０が設けられている。カード蓋２１０は、不図示のカードスロットの開口部を開閉可能に覆う。また、吸気口２３０は、カメラ本体１００の正面側（図の右側）に配置され、排気口２４０は、カメラ本体１００の背面側に配置されている。そして、カメラ本体１００は、後述するファン３００の駆動によって外部の空気を吸気口２３０から吸入し、ファン３００の駆動によって生じた気流を排気口２４０から排出する。

本実施形態のデジタルビデオカメラでは、撮影者は、ショルダーユニット部１０３を右肩に乗せて撮影を行う。そのため、撮影者の顔は、カメラ本体１００の正面側から見て右側部に隣接することになるが、排気口２４０がカメラ本体１００の正面側から見て左側部にあるために、排気口２４０からの排気風が撮影者の顔にあたらず、不快感を与えることはない。

また、図４（ｂ）に示すように、吸気口２３０や排気口２４０に対して、カード蓋２１０や外部入出力端子部２２０がカメラ本体１００の外側に突出しているため、壁２１５で吸気口２３０や排気口２４０を塞ぐことはない。そのため、図４（ｂ）の矢印に示す吸排気の空気の流れを妨げることはなく、効率よく放熱を行うことができ、カメラ本体１００の冷却を十分に行うことができる。

図５は、カメラ本体１００の吸気口２３０及び排気口２４０からそれぞれ吸気カバー２３１及び排気カバー２４１を取り外した状態を示す斜視図である。図５に示すように、吸気カバー２３１、及び排気カバー２４１は、それぞれビス２３４によりカメラ本体１００に固定されている。

吸気カバー２３１の内側には、吸気フィルタ２３２が組み込まれている。吸気フィルタ２３２は、完全なオープンセル構造のウレタンフォームで構成され、吸気の際に、空気と一緒に吸い込まれる塵埃等が内部に侵入することを防止することができる。吸気フィルタ２３２は、比較的厚みのあるフィルタであり、吸気カバー２３１から吸気した空気に対して高い粉塵捕集率を得ることができる。

また、排気カバー２４１の内側には、吸気フィルタ２３２と同じ材質で構成された排気フィルタ２４２が組み込まれおり、吸気口２３０と同様に、排気カバー２４１から塵埃等が内部に侵入することを防止することができる。

図６は、カメラ本体１００の分解斜視図である。図６に示すように、カメラ本体１００は、正面カバーユニット２５１、右カバーユニット２５２、左カバーユニット２５３、背面カバーユニット２５４、上面カバーユニット２５５及び底面カバーユニット２５６により外装を形成している。これらのカバーユニット２５１〜２５６によりメインユニット２５０が覆われている。上面カバーユニット２５５や底面カバーユニット２５６には、複数のねじ穴２５７が設けられており、カメラ本体１００に対して外部機器やアクセサリー等を取り付けることが可能である。

図７は、正面カバーユニット２５１の裏面側から見た斜視図である。正面カバーユニット２５１には、図７に示すように、撮像素子２００が実装されるセンサ基板２５８やレンズ鏡筒１０１を固定するためのマウント部２０８（図３（ａ）参照）が設けられている。

撮像素子２００は、前述したように、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを構成されているため、素子自体が発する熱によってノイズ等が増え、画質が低下する問題がある。また、センサ基板２５８上の回路も発熱して撮像素子２００に熱を供給するため、撮像素子２００及びセンサ基板２５８周辺の熱を放熱する必要がある。このため、センサ基板２５８にセンサ放熱板２５９をビス等で固定して放熱を行っている。

しかし、センサ基板２５８にビス等により固定しているセンサ放熱板２５９だけでは放熱が不十分であることが多く、熱を他の構造部材に放熱する必要がある。また、センサ放熱板２５９を他の部品と接触させてビス等で固定してしまうと、カメラ本体１００が落下した際にセンサ基板２５８がずれる可能性があるため、センサ基板２５８に落下による外力が伝わらない方法で放熱を行う必要がある。

そこで、本実施形態では、センサ放熱板２５９の背面に導電性を有する弾性放熱部材７０１を貼り付けることで、ビス等によるセンサ放熱板２５９の他の部品への固定を行うことなく、撮像素子２００及びセンサ基板２５８周辺の熱を放熱する。

導電性を有する弾性放熱部材７０１は、弾性部材と、弾性部材を内側に挟み込むように両面シートを介して弾性部材に貼り付けられた金属シートとを備える。金属シートは、厚さ０.０５〜０.５ｍｍ程度の銅箔等の金属箔を貼り付けたシートを金属箔面が外側を向くように折り曲げて形成されている。導電性を有する弾性放熱部材７０１は、両面シートの露出部分を用いてセンサ放熱板２５９の背面に貼り付けられる。

金属シートの金属箔は、銅箔やアルミ箔のような高熱伝導性および低導電抵抗の金属である。弾性部材は、発泡ウレタンやスポンジなどで形成される。導電性を有する弾性放熱部材７０１は、センサ放熱板２５９に対して両面テープを介して固定されるとともに、金属箔で接触している。導電性を有する弾性放熱部材７０１は、センサ放熱板２５９の背面に金属箔が接触し、金属シートで挟まれた圧縮状態の弾性部材によって付勢されることで導電および放熱を行うことが可能となる。

詳細は後述するが、導電性を有する弾性放熱部材７０１を用いて、センサ放熱板２５９の熱をファンダクトユニット３０１に放熱することで、ビス等を用いた固定を行うことなく、撮像素子２００及びセンサ基板２５８周辺の熱を放熱することが可能となる。ここで、センサ放熱板２５９及び導電性を有する弾性放熱部材７０１は、本発明の熱接続部の一例に相当する。

図８（ａ）は右カバーユニット２５２の裏面側から見た斜視図、図８（ｂ）は背面カバーユニット２５４の斜視図である。右カバーユニット２５２には、図８（ａ）に示すように、表示制御基板２６０が設けられている。表示制御基板２６０には、表示部２０５に撮影設定や撮影中の画像を表示し、電源ボタン２０２、操作ボタン群２０３、及び操作ダイアル２０４等のスイッチの入力内容に応じてカメラ本体１００の設定を制御する不図示の制御ＩＣが実装されている。表示制御基板２６０は、メインユニット２５０に含まれる後述するメイン基板４００（図１１（ａ）参照）と電気的に接続されている。

また、背面カバーユニット２５４には、図８（ｂ）に示すように、バッテリ端子２２５が設けられており、不図示のバッテリから電源を供給することでカメラ本体１００を動作させることができる。

図９（ａ）は左カバーユニット２５３の表面側から見た斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す左カバーユニット２５３を裏面側から見た斜視図である。

図９（ａ）に示すように、左カバーユニット２５３には、外部入出力端子部２２０として音声出力端子２２１や音声入力端子２２２が設けられている。音声出力端子２２１や音声入力端子２２２は、メインユニット２５０に含まれる後述する信号制御基板２６２やサブ基板４０１にそれぞれ接続されている。音声出力端子２２１や音声入力端子２２２にケーブル等を接続したときに、カメラ本体１００に対してケーブル等を背面側に斜め方向に引き出すことができ、撮影時にケーブル等が邪魔にならないようになっている。

また、左カバーユニット２５３には、映像を記録するための記録媒体が着脱可能に装着される後述するカード基板ユニット２６１の不図示のカードスロットの開口部を開閉可能に覆うカード蓋２１０が設けられている。

図９（ｂ）に示すように、左カバーユニット２５３には、信号制御基板２６２やカード基板ユニット２６１等が設けられている。信号制御基板２６２やカード基板ユニット２６１は、後述するメイン基板４００やサブ基板４０１にワイヤーハーネス等でそれぞれ接続され、映像や音声信号の通信を行う。

図１０（ａ）はカード基板ユニット２６１の背面側から見た斜視図、図１０（ｂ）はカード基板ユニット２６１の底面側から見た斜視図である。

図１０（ａ）に示すように、カード基板ユニット２６１は、後述する映像圧縮回路基板４０３と電気的に接続される。また、カード基板ユニット２６１には、映像を記録媒体に記録するための２つのカード基板２６３ａ，２６３ｂ、及びカメラ本体１００の撮影時等の設定保存ファイルを保存するための保存用カード基板２６４の３つの基板が設けられている。

高解像度、高フレームレートの映像を記録する場合には、記録媒体内のＩＣが発熱するため記録媒体を冷却する必要がある。このため、カード基板２６３ａ，２６３ｂに不図示の放熱ゴムを設けて放熱板２６８に放熱している。また、３つの基板２６３ａ，２６３ｂ，２６４と放熱板２６８は、金属製のカード基板ベース２６５に位置決めされた状態でビス等により固定されている。

また、図１０（ｂ）に示すように、カード基板ベース２６５には、カード冷却ファン２６６が設けられており、カード冷却ファン２６６の排気風をカード基板ベース２６５や放熱板２６８に当てることにより放熱を行っている。また、放熱板２６８には、底面カバーユニット２５６へ熱を放熱するカード放熱ゴム２６７が貼り付けられている。

図１１（ａ）はメインユニット２５０のカメラ本体１００の背面側から見た斜視図、図１１（ｂ）はメインユニット２５０のカメラ本体１００の正面側から見た斜視図である。

図１１示すように、メインユニット２５０は、ファンダクトユニット３０１、メイン基板４００、サブ基板４０１、ネットワーク基板４０２、映像圧縮回路基板４０３、電源基板４０４、メイン基板放熱板４１０、及びサブ基板放熱板４１１を有する。メイン基板放熱板４１０やサブ基板放熱板４１１は、熱伝導性に優れた銅やアルミニウム等の板金部材で形成されおり、それぞれメイン基板４００やサブ基板４０１に実装された発熱部品の放熱を行っている。

カメラ本体１００内では、メイン基板４００、サブ基板４０１、映像圧縮回路基板４０３、及び電源基板４０４の順番に消費電力が大きい。これらの発熱を伴う複数の基板４００〜４０４をファンダクトユニット３０１に固定して伝熱させることにより、複数の基板４００〜４０４を一度に冷却することが可能となっている。メイン基板４００、サブ基板４０１、ネットワーク基板４０２及び映像圧縮回路基板４０３間は高速で通信することが要求されるため、それぞれの基板間の接続に細線同軸ワイヤー等を用いている。

次に、図１２乃至図１５を参照して、メイン基板４００、サブ基板４０１、ネットワーク基板４０２、映像圧縮回路基板４０３、及び電源基板４０４について説明する。

図１２（ａ）はメイン基板４００のファンダクトユニット３０１への取り付け面側から見た斜視図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示すメイン基板４００の裏面側から見た斜視図である。

図１２に示すように、メイン基板４００は、すべての電子デバイスと電気的に接続されるため、多くのＩＣが実装され、カメラ本体１００内で最も面積が大きい基板である。メイン基板４００の図１２（ａ）に示す側には、センサ基板２５８からの信号を処理するフロントエンドＩＣ６００、映像に対して色調整などの処理を行う映像処理ＩＣ６０２、これらのＩＣ６００，６０２に使用されるメモリ６０３などが実装されている。フロントエンドＩＣ６００、映像処理ＩＣ６０２、及びメモリ６０３は、消費電力が大きく、発熱量が大きいため、ファンダクトユニット３０１側に実装をされており、不図示の放熱ゴムを利用して発生した熱をファンダクトユニット３０１に伝熱している。

また、メイン基板４００の図１２（ｂ）に示す側には、フロントエンドＩＣ６００、映像処理ＩＣ６０２へ電源を供給するための回路部品６０４が実装されている。回路部品６０４で発生した熱は、メイン基板放熱板４１０（図１１（ａ）参照））に伝熱されて放熱される。

図１３（ａ）はサブ基板４０１のファンダクトユニット３０１への取り付け面側から見た斜視図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示すサブ基板４０１の裏面側から見た斜視図である。

サブ基板４０１の図１３（ａ）に示す側には、メイン基板４００の映像処理ＩＣ ６０２から映像データを受け取って、各外部入出力に最適な映像フォーマットの変換を行うバックエンドＩＣ６１１やフォーマット変換ＩＣ６１２などが実装される。バックエンドＩＣ６１１やフォーマット変換ＩＣ６１２もサブ基板４０１のファンダクトユニット３０１側に実装されており、不図示の放熱ゴムを利用して各ＩＣ６１１，６１２で発生した熱をファンダクトユニット３０１に伝熱している。

サブ基板４０１の図１３（ｂ）に示す側には、バックエンドＩＣ６１１やフォーマット変換ＩＣ６１２へ電源を供給するための回路部品６１３が実装されており、回路部品６１３の熱は、サブ基板放熱板４１１（図１１（ｂ）参照）に伝熱されて放熱される。

図１４（ａ）はネットワーク基板４０２の斜視図、図１４（ｂ）は映像圧縮回路基板４０３の斜視図である。

図１４（ａ）に示すように、ネットワーク基板４０２には、ＷＩＦＩなどの無線通信を制御する通信用ＩＣ６２１が実装されており、カメラ本体１００内で撮影した映像を外部機器へ伝送することができる。また、図１４（ｂ）に示すように、映像圧縮回路基板４０３には、メイン基板４００の映像処理ＩＣ６０２から映像データを受け取って、記録メディアに高解像度、高フレームレートで映像を書き込むための映像圧縮ＩＣ６３１が実装されている。

図１５は、電源基板４０４の斜視図である。図１５に示すように、電源基板４０４は、メイン基板４００、サブ基板４０１、ネットワーク基板４０２、映像圧縮回路基板４０３、及びカメラ本体１００内の電気デバイスに電源を供給している。カメラ本体１００全体の消費電力は大きいので、電源基板４０４には、比較的大型のコンデンサ６４１やコイル６４２などの部品が実装されている。電源基板４０４は、メイン基板４００とＢｔｏＢコネクタ６４３で接続されており、ＢｔｏＢコネクタ６４３のピン数の多くを使用して多数の電気デバイスに電源を供給している。

図１６（ａ）はファンダクトユニット３０１のカメラ本体１００の背面側から見た斜視図、図１６（ｂ）はファンダクトユニット３０１のカメラ本体１００の正面側から見た斜視図である。図１７（ａ）は図１６（ｂ）の矢印Ｄ方向から見たファンダクトユニット３０１の側面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）に示すファンダクトユニット３０１の上面図である。

図１６に示すように、ファンダクトユニット３０１には、右ダクト３０２、左ダクト３０３、及び左ダクトリア３０４がビス３０５により固定されている。ファンダクトユニット３０１の内部には、図１６（ｂ）及び図１７（ａ）に示すように、ファンゴム３０６に組み込まれた小型の軸流ファンであるファン３００が図の上下方向に２個並べて設けられている。ファン３００として、小型の軸流ファンを採用することで、ファンダクトユニット３０１を小型にすることができ、カメラ本体１００の小型化を行っている。また、ファン３００をファンゴム３０６に組み込むことで、ファン３００の回転時に発生する振動を低減している。

図１７（ｂ）において、ファンダクトユニット３０１は、それぞれ破線で示す吸気部３２５、冷却部３２６、及び排気部３２７に大きく分けることができる。吸気部３２５は、カメラ本体１００の左カバーユニット２５３に設けられた吸気口２３０と連通しており、カメラ本体１００の外部からの空気を冷却部３２６に送出する。

冷却部３２６では、後述する冷却用の右ダクトフィン３３１と左ダクトフィン３４１により空気と熱交換を行う。これにより、ファンダクトユニット３０１を冷却することにより、メイン基板４００やサブ基板４０１等に実装されたＩＣを冷却することができる。排気部３２７は、カメラ本体１００の左カバーユニット２５３に設けられた排気口２４０と連通しており、熱交換により温められた空気を排出する。

ここで、冷却部３２６は、カメラ本体１００の正面側から見てカメラ本体１００の幅方向の他方の側面部を形成する右カバーユニット２５２の外装内面に沿って光軸方向に延設されている。また、吸気部３２５は、冷却部３２６のカメラ本体１００の正面側の端部に対して略直角に交差して接続され、排気部３２７は、冷却部３２６のカメラ本体１００の背面側の端部に対して鈍角に交差して接続されている。このため、ファンダクトユニット３０１は、略コ字形状になっている。

また、図１７（ｂ）において、Ｗｄは、右ダクト３０２と左ダクト３０３を合わせた幅寸法、Ｗｆは、ファン３００の幅寸法を示している。本実施形態のファンダクトユニット３０１は、ファン３００を冷却部３２６と排気部３２７の接続部近傍に配置することで、Ｗｄ＜Ｗｆという関係が可能になっている。この結果、ファンダクトユニット３０１の薄型化を可能にし、ひいてはカメラ本体１００の薄型化を可能にしている。

また、ファンダクトユニット３０１を略コ字形状にすることで、冷却部３２６の外側（図１７（ｂ）の上側）に、比較的面積の大きなメイン基板４００を配置することができ、冷却部３２６の内側に、比較的面積の小さなサブ基板４０１を配置することができる。また、冷却部３２６の外側の右ダクト３０２の右ダクトフィン３３１（図２１（ｂ）参照）は、風の流れる方向に長くすることが可能となり、メイン基板４００を効果的に冷却することができる。

さらに、ファンダクトユニット３０１を略コ字形状にすることで、ファンダクトユニット３０１の内側（図１７（ｂ）の下側）のスペース３０７にカード基板ユニット２６１を配置することができ、カメラ本体１００の小型化が可能となる。

また、図１７（ｂ）に示すように、ファンダクトユニット３０１を略コ字形状とすることで、吸気口２３０と排気口２４０を左カバーユニット２５３に配置することが可能となっている。右ダクト３０２、左ダクト３０３、及び左ダクトリア３０４は、アルミニウムやマグネシウムなどの金属材料で形成されており、ファンゴム３０６は、シリコン等の弾性材料で形成されている。

次に、図１８を参照して、ファン３００について説明する。図１８（ａ）はファン３００の斜視図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）に示すファン３００を背面側から見た斜視図である。

図１８に示すように、ファン３００は、樹脂製のフレーム３１０により外装が形成され、メイン基板４００と電気的に接続するためのファンワイヤ３１２と不図示のファン基板を有する。ファン３００の内部には、ファン基板を経由して電気的に接続される不図示のモータが保持されており、モータにより羽根３１３を回転させることにより圧力差を生み出し空気を送っている。また、羽根３１３の回転検出手段として、羽根３１３には、不図示の磁石が設けられ、ファン基板には、不図示のホール素子が設けられており、羽根３１３の回転数を検知して羽根３１３が所定の回転数になるようにフィードバック制御する手段を備えている。

これにより、ファン３００は、空気を吸込側から吸気し、吐出側から排出する機能を持ち、かつ回転数を制御可能となっている。一般的に軸流ファンは、羽根３１３を低速回転することでも十分大きな風量を得ることができる。羽根３１３を低速で回転させることで、風切り音やモータ音などの騒音ノイズも抑えることができるので、デジタルビデオカメラには最適である。

次に、図１９及び図２０を参照して、ファンゴム３０６について説明する。図１９は、ファンゴム３０６の斜視図である。図１９に示すように、ファンゴム３０６には、シリコンゴムなどのゴム部材で形成された外側リブ３２１、内側リブ３２２及び切り欠き部３２３が設けられている。内側リブ３２２は、ファンゴム３０６の内側の４隅に設けられている。

図２０（ａ）はファンゴム３０６にファン３００を組み込んだ状態をファン３００の吸込側から見た斜視図、図２０（ｂ）はファンゴム３０６にファン３００を組み込んだ状態をファン３００の吐出側から見た斜視図である。

図２０に示すように、ファンゴム３０６は、ファン３００の吸込側や吐出側の開口を覆わないように、内側リブ３２２で挟み込んでファン３００を保持する。このとき、図２０（ｂ）に示すように、ファン３００のファンワイヤ３１２を切り欠き部３２３から引き出すようにすることで、ファン３００の外形とファンゴム３０６の内径の大きさを隙間なく組み立てることができる。

次に、図２１及び図２２を参照して、右ダクト３０２について説明する。図２１（ａ）右ダクト３０２をカメラ本体１００の背面側から見た斜視図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示す右ダクト３０２を矢印Ｅ方向から見た図である。図２２は、右ダクト３０２の正面図である。

図２１（ａ）に示すように、右ダクト３０２は、メイン基板４００、及び電源基板４０４をビス等で固定するためのメイン基板固定部３３２、及び電源基板固定部３３３を有する。また、右ダクト３０２には、メイン基板４００に実装されるフロントエンドＩＣ６００、映像処理ＩＣ６０２、及びメモリ６０３に対応する位置に、それぞれ右ダクト凸部３３４が設けられている。右ダクト凸部３３４の大きさは、右ダクト凸部３３４に貼られる不図示の放熱ゴムとほぼ同等となっている。これにより、フロントエンドＩＣ６００、映像処理ＩＣ６０２、及びメモリ６０３の発熱を放熱ゴムを介して右ダクト凸部３３４に伝えることが可能となる。

図２１（ｂ）に示すように、右ダクト３０２の内側には、右ダクト上部壁３３６と右ダクト下部壁３３７との間に、右ダクトフィン３３１、及びファン３００を組み込んだファンゴム３０６を保持するファンゴム保持リブ３３５が設けられている。右ダクトフィン３３１は、放熱面積を拡大するためにカメラ本体１００の高さ方向に所定間隔で複数並設されている。また、右ダクト上部壁３３６と右ダクト下部壁３３７の右ダクトフィン３３１の左右両端位置には、それぞれ右ダクトリブ３３８が設けられている。

図２２に示すように、右ダクト３０２には、センサ放熱板２５９に貼り付けられた前述した導電性を有する弾性放熱部材７０１に対応する位置に、凸部７０２が設けられている。凸部７０２の大きさは、導電性を有する弾性放熱部材７０１とほぼ同等となっている。これにより、撮像素子２００やセンサ基板２５８で発生した熱を、導電性を有する弾性放熱部材７０１を介して凸部７０２から右ダクト３０２ひいてはファンダクトユニット３０１の吸気部３２５に伝えることが可能となる。

次に、図２３を参照して、左ダクト３０３について説明する。図２３（ａ）は左ダクト３０３の斜視図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）に示す左ダクト３０３を矢印Ｆ方向から見た図である。

図２３（ａ）に示すように、左ダクト３０３には、サブ基板４０１やサブ基板放熱板４１１をビス等で固定するためのサブ基板固定部３４２が設けられている。また、左ダクト３０３には、サブ基板４０１に実装されるバックエンドＩＣ６１１、フォーマット変換ＩＣ６１２等に対応する位置に左ダクト凸部３４４が設けられている。左ダクト凸部３４４の大きさは、左ダクト凸部３４４に貼られる放熱ゴムとほぼ同等となっている。これにより、バックエンドＩＣ６１１やフォーマット変換ＩＣ６１２の発熱を放熱ゴムを介して左ダクト凸部３４４に伝えることが可能となる。また、左ダクト３０３には、左ダクトリア３０４を固定するための左ダクト固定部３４７が設けられている。

図２３（ｂ）に示すように、左ダクト３０３の内側には、放熱面積を拡大するためにカメラ本体１００の高さ方向に所定間隔で並設された複数の左ダクトフィン３４１が設けられ、また、左ダクト３０３の内側の略中央部には、分離壁３４３が設けられている。分離壁３４３は、右ダクト３０２と左ダクト３０３とを組み合わせたときに、内部空間を上下２つに分離する。左ダクト３０３の左ダクト上部壁３４５、及び左ダクト下部壁３４６に右ダクト３０２の右ダクト上部壁３３６、及び右ダクト下部壁３３７を組み込むことで、ファンダクトユニット３０１の隙間をなくし、塵埃等や雨水の侵入を防ぐことができる。

次に、図２４を参照して、左ダクトリア３０４について説明する。図２４（ａ）は左ダクトリア３０４の斜視図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）に示す左ダクトリア３０４を矢印Ｇ方向から見た斜視図である。

図２４（ａ）に示すように、左ダクトリア３０４には、映像圧縮回路基板４０３をビス等で固定するための基板固定部３５３が設けられている。また、左ダクトリア３０４には、映像圧縮回路基板４０３に実装される映像圧縮ＩＣ６３１に対応する位置に放熱平面部３５５が設けられている。映像圧縮ＩＣ６３１の発熱は、不図示の放熱ゴムを介して放熱平面部３５５に伝えることが可能となる。

図２４（ｂ）に示すように、左ダクトリア３０４の内側には、放熱面積を拡大するための複数の左ダクトリアフィン３５１、及びファン３００を組み込んだファンゴム３０６を保持する２つのファン組み込み部３５２が設けられている。また、左ダクトリア３０４の内側略中央部には、分離壁３５４が設けられている。分離壁３５４は、右ダクト３０２に左ダクトリア３０４が組み込まれたときに、内部空間を２つに分離する。これにより、２つのファン３００のうちの一方のファン３００からの排気風が他方のファン３００に吸い込まれることを防ぎ、右ダクトフィン３３１や左ダクトフィン３４１によって熱せられた空気をカメラ本体１００の外部に確実に排気することができる。

次に、図２５を参照して、ファンダクトユニット３０１について説明する。図２５は、ファンダクトユニット３０１の分解斜視図である。図２５に示すように、左ダクトリア３０４のファン組み込み部３５２には、ファンゴム３０６が外側リブ３２１を当接させた状態で組み込まれ、これにより、ファン３００が保持されている。このようにすることで、ファン３００の羽根３１３が回転することで発生する振動がカメラ本体１００に影響しないようにしている。また、外側リブ３２１は、右ダクト３０２にも当接しているため、ファンダクトユニット３０１内での空気の逆流を防ぐ効果もある。

図２６は、図１７（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２７は、図１７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２７は、図２１（ｂ）に示す右ダクト３０２の右ダクトリブ３３８の位置での断面図である。

図２６に示すように、ファンダクトユニット３０１は、右ダクト３０２のカメラ本体１００の高さ方向（図の上下方向）に互いに隣り合う右ダクトフィン３３１の間に左ダクト３０３の左ダクトフィン３４１が挿入されている。すなわち、複数の右ダクトフィン３３１と複数の左ダクトフィン３４１とがカメラ本体１００の高さ方向に交互に配置されている。これにより、ファン３００により吸い込まれる空気は、右ダクトフィン３３１と左ダクトフィン３４１との隙間を通ることにより、右ダクト３０２と左ダクト３０３を冷却することができる。

右ダクト３０２の右ダクト上部壁３３６と左ダクト３０３の最も上側の左ダクトフィン３４１との間には、ダクト上部空間３６１が形成されている。また、右ダクト３０２の右ダクト下部壁３３７と左ダクト３０３の最も下側の左ダクトフィン３４１との間には、ダクト下部空間３６２が形成されている。ダクト上部空間３６１、及びダクト下部空間３６２は、いずれも右ダクトフィン３３１と左ダクトフィン３４１との間の空間よりも広くなっている。

ここで、本実施形態では、図２７に示すように、右ダクト３０２に前述した右ダクトリブ３３８を設けることによって、ダクト上部空間３６１やダクト下部空間３６２の体積を部分的に小さくしている。これにより、ダクト上部空間３６１やダクト下部空間３６２を流れる空気を流れにくくし、ファンダクトユニット３０１の中央部の空気の流速を速くして、フィン３３１，３４１による放熱効果を高めている。

次に、図２８及び図２９を参照して、撮像素子２００及びセンサ基板２５８周辺の熱の放熱構造について説明する。

図２８（ａ）はメインユニット２５０を正面カバーユニット２５１に組み込んだ状態を示す右側面図、図２８（ｂ）は図２８（ａ）のＨ部拡大図である。

図２８に示すように、センサ放熱板２５９とファンダクトユニット３０１は、前述した導電性を有する弾性放熱部材７０１を介して接触している。そのため、撮像素子２００及びセンサ基板２５８周辺の熱をセンサ放熱板２５９から導電性を有する弾性放熱部材７０１を介してファンダクトユニット３０１に放熱することが可能となる。

図２９は、メインユニット２５０を正面カバーユニット２５１に組み込んだ状態を示す上面図である。

図２９に示すように、ファンダクトユニット３０１は、ファン３００よって、図中の矢印で示すように、センサ放熱板２５９の図の左側面の近傍から吸気を行い、伝達された熱をカメラ本体１００の背面側に送る。そのため、センサ放熱板２５９から導電性を有する弾性放熱部材７０１を介してファンダクトユニット３０１に伝達された熱は、吸気口２３０から吸気したばかりの冷気によって最も効率的に冷却される。

また、前述したセンサ放熱板２５９以外の主な熱源である、発熱素子が実装されたメイン基板４００、サブ基板４０１、映像圧縮回路基板４０３、電源基板４０４は、センサ放熱板２５９よりカメラ本体１００の背面側に配置されている。そして、カメラ本体１００の背面側に複数配置されたメイン基板４００、サブ基板４０１、映像圧縮回路基板４０３、電源基板４０４で発生した熱は、これらの基板よりさらにカメラ本体１００の背面側に配置される排気部３２７を介して排気口２４０から排気される。そのため、メイン基板４００、サブ基板４０１、映像圧縮回路基板４０３、電源基板４０４で発生した熱は、センサ放熱板２５９に伝わることがない。

以上説明したように、本実施形態では、撮像素子２００及び回路基板４００，４０１，４０３，４０４で発生した熱を効率よく放散することができると共に、回路基板４００，４０１，４０３，４０４で発生した熱が撮像素子２００に伝わり難くすることができる。

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、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、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。

１００ カメラ本体
２００ 撮像素子
２３０ 吸気口
２４０ 排気口
２５８ センサ基板
２５９ センサ放熱板
３００ ファン
３０１ ファンダクトユニット
３２５ 吸気部
３２６ 冷却部
３２７ 排気部
４００ メイン基板
４０１ サブ基板
４０３ 映像圧縮回路基板
４０４ 電源基板
７０１ 弾性放熱部材

Claims (4)

1. 撮像素子と、
   ファンと、
   装置本体の幅方向の一方の側面に配置され、前記ファンの駆動によって外部の空気を吸入する吸気口と、
   前記装置本体の幅方向の一方の側面に配置され、前記ファンの駆動によって前記吸気口から吸入された空気の気流を生じさせ、前記気流を排出する排気口と、
   前記装置本体の内部に設けられ、前記撮像素子の近傍に配置されて前記吸気口に連通する吸気部、前記排気口に連通する排気部、及び前記吸気部と前記排気部とがそれぞれ接続される冷却部を有するダクトと、
   前記撮像素子と前記吸気部との間に設けられ、前記撮像素子で発生した熱を前記吸気部に伝達する熱接続部と、を備え、
   前記冷却部の前記排気部の近傍には、発熱素子が実装された回路基板が配置されていることを特徴とする撮像装置。
2. 前記回路基板は、複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記吸気口は、前記装置本体の被写体側である正面側に配置され、前記排気口は、前記装置本体の背面側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記熱接続部は、前記撮像素子が実装されたセンサ基板に固定される放熱板と、前記放熱板と前記吸気部との間に配置され、前記放熱板及び前記吸気部にそれぞれ圧縮された状態で接触する導電性を有する弾性放熱部材と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。