JP2020057887A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビューファインダーの冷却を効果的に行う。【解決手段】ファンと、主基板の熱源と接続されたファン冷却のための本体ダクトと、ビューファインダー部とを有し、前記ビューファインダー部が、使用時に用いる使用ポジションと、未使用時に用いる未使用ポジションを有する撮像装置において、前記ビューファインダー部のポジションを識別するための手段を有し、前記ビューファインダー部のポジションが使用ポジションにあるときのみ、前記ビューファインダー部を使用可能と制御し、前記ビューファインダー部は内部にビューファインダー専用ダクトを有し、前記使用ポジションにおいて前記本体ダクトと、前記ビューファインダー専用ダクトの空気流路が接続される。【選択図】図１４

Description

本発明はビューファインダー部に冷却機能を有する撮像装置に関する。

従来、デジタルビデオカメラ等においては、液晶表示部に表示した画像を光学系によって拡大する構造のビューファインダーが使用されている。

近年、デジタルビデオカメラ等の撮像装置は撮影画像が高精細化しており、これに伴い、ビューファインダー部に表示される画像の大型化、高精細化も求められている。しかし、ビューファインダーに用いられる液晶表示部のバックライトは高精細化や大型化に伴い消費電力が大きくなり、発熱量も増大する。また、液晶表示部を制御するためのドライバＩＣも、高精細化に伴い、駆動信号の周波数が高くなり、発熱量が増大する。

表示パネルは過度な熱が加わると画質が劣化するという問題がある。また、ドライバＩＣも、発熱により、過度に内部温度が上昇し、各素子温度が許容温度を超えると、素子の破壊や動作不良に至るおそれがある。

このため、ビューファインダー部のドライバＩＣ等の発熱源の熱を放熱し、表示パネルに過度な熱が伝わらないようにする放熱構造が求められている。

そこで、ビューファインダー内の熱源となるドライバＩＣを有するファインダー基板の裏面に、放熱部材と放熱シート部材を配置し、熱伝導によって冷却する手段の提案がされている（特許文献１）。

また、従来から撮像装置本体の冷却の方法として、ファンを搭載し、熱源周辺にダクトによる空気流路を形成することで、強制空冷によって放熱を行う構造も提案されている。より高い冷却効果が見込めること等、熱伝導による冷却手段と比較して有利な点も多い（特許文献２）。

特開２０１６−５４４２５号公報 特許第４２６４５８３号公報

しかしながら、特許文献１のような熱伝導による冷却機構は強制空冷による冷却機構と比較して、冷却効果が低いという課題があった。

また、特許文献２のような、冷却機構をビューファインダーに応用し、専用の強制空冷ファンを設ける構造とすると、消費電力の増加や、コストの増大、製品の大型化などを招いてしまう、という課題があった。

上記の課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、
ファンと、主基板の熱源と接続されたファン冷却のための本体ダクトと、ビューファインダー部とを有し、前記ビューファインダー部が、使用時に用いる使用ポジションと、未使用時に用いる未使用ポジションを有する撮像装置において、前記ビューファインダー部のポジションを識別するための手段を有し、前記ビューファインダー部のポジションが使用ポジションにあるときのみ、前記ビューファインダー部を使用可能と制御し、前記ビューファインダー部は内部にビューファインダー専用ダクトを有し、前記使用ポジションにおいて前記本体ダクトと、前記ビューファインダー専用ダクトの空気流路が接続されることを特徴とする。

本発明によれば、専用の強制空冷ファンを設けることなく、製品を大型化や、消費電力の増加、コストの増大を最小限に抑えた上で、ビューファインダーの冷却を効果的に行う撮像装置の提供を実現できる。

撮像装置１００のブロック図 撮像装置１００の正面側から見た外観斜視図 撮像装置１００の背面側から見た外観斜視図 撮像装置１００の正面側から見た分解斜視図 撮像装置１００の背面側から見た分解斜視図 コアユニット１４９の正面側から見た分解斜視図 コアユニット１４９の背面側から見た分解斜視。 撮像装置１００の天面側からみた断面図 トップユニット１１１の分解斜視図 ビューファインダー部１０５の天面側から見た分解斜視図 ビューファインダー部１０５の底面側から見た分解斜視図 ファインダーコアユニット１２１の分解斜視図 撮像装置１００の左側面からみた断面拡大図 撮像装置１００の左側面からみた断面拡大図 撮像装置１００の正面図

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の好適な一実施形態について、撮像装置に本発明を適用し、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施形態における撮像装置において、レンズマウント側から見た面（図２−Ｚ方向に向かって見た時、視認できる面）を正面、正面と対向する面を背面、正面から見て右側の面を右側面、正面から見て左側の面を左側面、正面から見て上側の面を天面、正面から見て下側の面を底面、と各々称する。

（ブロック図）
以下、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る撮像装置１００の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、撮像装置１００は、レンズマウント部１０１、操作部１０４、センサ部１２４、本体制御部１０７、記録メディアコネクタ１２９、ビューファインダー部１０５、検知部１０６、強制空冷ファン１０３、電源部１２６、等からなる。

レンズマウント部１０１にはレンズ１２５が装着され、レンズ１２５に入射した被写体光は、センサ部１２４の撮像素子に結像して光電変換される。

操作部１０４は、撮影者が操作行う、例えば後述する記録開始スイッチ１３４や、電源スイッチ１３５が含まれる。操作部１０４が操作されると、その情報は本体制御部１０７へ伝達され、本体制御部１０７はこの操作情報を元に記録開始等の撮影制御を行う。

本体制御部１０７は、画像・音声情報の入出力、圧縮・変換等の画像処理、記録・再生等の録再処理等に代表される情報処理を行う。センサ部１２４から本体制御部１０７に画像情報が出力されると、本体制御部１０７は、この画像情報に対して画像処理等の情報処理を行う。撮影画像を記録する場合は、本体制御部１０７が記録メディアコネクタ１２９にへ画像情報を伝達し、記録メディアに撮影画像を記録させる。

ビューファインダー部１０５はファインダ−制御部１２７、ファインダー液晶表示部１３２、ファインダー光学系１１３等からなる。ファインダ−制御部１２７は本体制御部１０７からの指示に基づき、ファインダー液晶表示部１３２に画像情報の表示指示を行う。ファインダー液晶表示部１３２に表示された画像はファインダー光学系１１３によって拡大される。

検知部１０６は、撮影者がビューファインダー部１０５に対して行った引き出し操作及び、収納操作を検知する。ビューファインダー部１０５の引き出し、収納情報は、本体制御部１０７へ伝達され、本体制御部１０７はファインダ−制御部１２７に対して、ファインダー液晶表示部１３２のオン／オフ指示を行う。ファインダ−制御部１２７は、本体制御部１０７の指示に基づき、ファインダー液晶表示部１３２の電源をオン／オフさせる。

また本体制御部１０７は、 ビューファインダー部１０５の引き出し収納情報を元に、強制空冷ファン１０３の回転数の駆動制御を行う。

電源部１２６はＤＣ端子やバッテリ端子等が含まれる。ＤＣ端子では、外部電源ケーブルを介して外部電源より電力を得ることが可能である。また、バッテリ端子では、電源ユニットのバッテリより電力を得ることが可能である。電源部１２６で得られる電力は、本体制御部１０７へ電送され、本体制御部１０７により各駆動要素に適した電圧に電圧変換が行われた後、各駆動要素の電源として各駆動要素へ電送される。

（外観斜視図）
図２は、本発明の実施例１に関わる撮像装置１００を正面側から見た斜視図であり、図３は図２に示す撮像装置１００を背面側から見た斜視図である。また、図１５は、図２に示す撮像装置１００の正面図である。

なお、本実施形態では、撮像装置として、レンズ着脱式のカメラを例示するが、これに限定されない。

撮像装置１００は、正面側にはレンズを装着するための、レンズマウント部１０１、天面側には撮影者が撮影画像の確認を行うためのビューファインダー部１０５が背面向きに配置される。右側面側には、強制空冷に用いる本体吸気口１０９や、電源スイッチ１３５が配置されており、左側面には、撮影者が保持するためのグリップユニット１３６、強制空冷に用いる排気口１０８が背面向きに配置されている。グリップユニット１３６には記録開始スイッチ１３４が配置されている。さらに左側面背面側にはキャップ１３９、背面には蓋１４０と２組みの蓋１４１が配置されており、キャップ１３９を取り外すとＤＣ端子が、蓋１４０を開口するとバッテリ端子が、蓋１４１を開口すると記録メディアコネクタ１２９が現れるが、図示は省略する。

（分解斜視図）
図４は、本発明の実施例１に関わる撮像装置１００を正面側から見た分解斜視図であり、図５は撮像装置１００を背面側から見た分解斜視図である。

撮像装置１００はレンズマウント部１０１を有するフロントユニット１４５、ビューファインダー部１０５を有するトップユニット１１１、本体吸気口１０９、電源スイッチ１３５が配置された右カバーユニット１４６、グリップユニット１３６、排気口１０８が配置された、左カバーユニット１４７、記録メディアコネクタ１２９等が配置された背面ユニット１４８、コアユニット１４９、底面カバー１５０によって構成されている。

コアユニット１４９は、主基板１０２、本体ダクトユニット１１０、強制空冷ファン１０３等によって構成されており、詳細は後述する。

（コアユニットの説明）
図６は、コアユニット１４９を正面側から見た分解斜視図であり、図７はコアユニット１４９を背面側から見た分解斜視図である。

図６、図７に示すように、コアユニット１４９は主基板１０２、サブ基板１３３、本体ダクトユニット１１０、強制空冷ファン１０３、フレーム１５１等によって構成されている。

主基板１０２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が実装され撮像装置１００内で最も面積が大きい基板である。主基板１０２はセンサ部１２４からの信号を処理するためのフロントエンドＩＣ１５２や、映像に対して色調整などの処理を行うための映像処理ＩＣ１５３、等が実装されており、図１に示したブロック図で説明した、本体制御部１０７の機能を有している。

フロントエンドＩＣ１５２、映像処理ＩＣ１５３等は消費電力が特に大きく、非常に発熱するＩＣであるので、本体ダクトユニット１１０側に実装し、不図示の放熱ゴムを利用してＩＣの熱を本体ダクトユニット１１０に伝熱している。

サブ基板１３３には不図示の、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ＩＣや、フォーマット変換ＩＣなど消費電力が比較的大きいものが実装されており、これらのＩＣは本体ダクトユニット１１０側に実装し、不図示の放熱ゴムを利用してＩＣの熱を本体ダクトユニット１１０に伝熱している。

強制空冷ファン１０３は、主基板１０２とワイヤ接続されており、本体制御部１０７によって駆動制御されている。強制空冷ファン１０３の内部には、主基板１０２と電気的に接続されているモータ部（不図示）が保持されており、羽根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、強制空冷ファン１０３はホール素子（不図示）、羽根に磁石（不図示）、が備えられ、羽根の回転数を検知しフィードバック制御する手段を備えている。

以上の構成により、強制空冷ファン１０３は、空気を吸込側１５４から吸気し、吐出側１５５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。

本体ダクトユニット１１０は、吸気部１６６と排気部１６７を有している。吸気部１６６は撮像装置１００の右側面に設けられた本体吸気口１０９とつながっており、撮像装置１００の外部からの空気を本体ダクトユニット１１０の内部に送出する。本体ダクトユニット１１０の内部には不図示のフィンが形成されており、空気と熱交換を行う。これにより、本体ダクトユニット１１０を冷却することにより、主基板１０２とサブ基板１３３に実装されたＩＣを冷却することができる。排気部１６７は強制空冷ファン１０３の吸込側１５４とながっている。さらに強制空冷ファン１０３の吐出側１５５は、撮像装置１００の左側面に設けられた排気口１０８とつながっており、熱交換により温められた空気を撮像装置１００から排出を行う。

また、本体ダクトユニット１１０は天面側に向けた開口部である通気口１１９を有しているが、詳細は後述する。

フレーム１５１は伝熱性の高い金属によって形成されており、放熱ゴム１５６等を利用して本体ダクトユニット１１０とは反対面に配置されたＩＣの熱を放熱、もしくは本体ダクトユニット１１０に伝熱している。

上の構成によりコアユニット１４９は、主基板１０２で発生した熱を効率的に排熱することが可能となる。

図８は図１５におけるＡ−Ａ断面の断面図であり、撮像装置１００を天面側からみた断面図である。点線矢印１２３は、強制空冷時の本体吸気口１０９から排気口１０８への空気の流れを示す。

図８に示すように撮像装置１００は主基板１０２で発生した熱を効率的に排熱することが可能な構成である。

（トップユニットの説明）
図９は、トップユニット１１１を正面側からみた分解斜視図である。

トップユニット１１１は、ビューファインダー部１０５と天面ベースカバー１１２によって構成されている。ビューファインダー部１０５はファインダー吸気部１２０を有しており、詳細は後述する。

図１０はビューファインダー部１０５を天面側からみた分解斜視図であり、図１１はビューファインダー部１０５を底面側からみた分解斜視図である。

ビューファインダー部１０５は、ファインダーコアユニット１２１、ファインダーダクトユニット１１４、アイカップ１１５、ファインダー天面カバー１１６、ファインダー底面カバー１１７、ファインダー引き出し機構部１２２、ファインダー取り付けベース１６８等からなる。

ファインダー天面カバー１１６は正面部にファインダー吸気部１２０を有しており、ファインダー底面カバー１１７は、底面部にファインダー排気部１１８を有している。ファインダーダクトユニット１１４は正面側に吸気穴１７２を、底面側に排気穴１７３を有している。吸気穴１７２はビューファインダー部１０５のファインダー吸気部１２０とつながっており、排気穴１７３は、ビューファインダー部１０５のファインダー排気部１１８とつながっている。

図１２はファインダーコアユニット１２１を背面側からみた分解斜視図である。

ファインダーコアユニット１２１は、ファインダーコアフレーム１６９の背面側にファインダー光学系１１３が取りつき、正面側にファインダー液晶表示部１３２、放熱ゴム１７０、液晶放熱板金１７１、ファインダー基板１３０が取りつき構成されている。

ファインダー基板１３０には、ファインダー液晶表示部１３２を制御するための液晶用ドライバＩＣ１３１が実装されている。さらに不図示のワイヤによって主基板１０２と接続されており、図１（ブロック図）で説明した、ファインダ−制御部１２７の役割を果たしている。

図１０に示すように、ファインダー基板１３０の液晶用ドライバＩＣ１３１は、ファインダーダクトユニット１１４が取りつく正面側に実装されており、このＩＣで発生した熱は不図示の放熱ゴムを利用して、ファインダーダクトユニット１１４に伝熱している。

また図１２に示すようにファインダー液晶表示部１３２で発生した熱も放熱ゴム１７０、液晶放熱板金１７１、を介してファインダー基板１３０に伝熱される構成となっている。

このため、ファインダーダクトユニット１１４を冷却することにより、ファインダー基板１３０や、ファインダー液晶表示部１３２で発生した熱を排熱することが可能となる。

なお、本実施形態では、表示部として、液晶表示部を用いた撮像装置を例示するが、有機ＥＬなど、これに限定されない。

（ファインダー断面図の説明）
図１３は、図１５におけるＢ−Ｂ断面の断面図であり、ビューファインダー部１０５が収納状態にある撮像装置１００を右側面側からみた断面図のビューファインダー部１０５周辺を拡大したものである。

ビューファインダー部１０５が収納状態にあるとき、ファインダー吸気部１２０は天面ベースカバー１１２に覆われており、外部に対して露出していない。また、ビューファインダー部１０５が収納状態にあるとき本体ダクトユニット１１０の通気口１１９は、ビューファインダー部１０５のファインダー底面カバー１１７によってふさがれている。

図１４は、図１５におけるＢ−Ｂ断面の断面図であり、ビューファインダー部１０５が引き出された状態にある撮像装置１００を右側面側からみた断面図のビューファインダー部１０５周辺を拡大したものである。

撮像装置１００は、図１３の様に収納状態にあるビューファインダー部１０５に対して、撮影者が引き出し操作を行ったとき、ファインダー引き出し機構部１２２がスライドし、図１４に示すようにビューファインダー部１０５が背面側に引き出された状態となる。

このとき、不図示の検知スイッチである検知部１０６がビューファインダー部１０５が収納状態にあるか、引き出された状態にあるかを検知している。

ビューファインダー部１０５が引き出された状態にあるときファインダー吸気部１２０は外気に対して露出した状態となる。また、ファインダー排気部１１８は、本体ダクトユニット１１０が有する通気口１１９と空気流路が接続された状態となる。

通気口１１９は、本体ダクトユニット１１０の内部につながっており、排気部１６７を通り、強制空冷ファン１０３の吸込側１５４とつながっている。このため、ビューファインダー部１０５の外部の空気をファインダー吸気部１２０から、ファインダーダクトユニット１１４の内部に送出し、この空気は、ファインダー排気部１１８、通気口１１９を通過し、本体ダクトユニット１１０へ送出され、撮像装置１００の左側面に設けられた排気口１０８から排気される。

図１０から図１２で説明した様に、ファインダーダクトユニット１１４には、ファインダー基板１３０や、ファインダー液晶表示部１３２の熱が伝熱されており、外部空気と熱交換行う。

このため、ビューファインダー部１０５が引き出された状態にあるとき、ファインダー基板１３０や、ファインダー液晶表示部１３２で発生した熱を排熱することが可能となる。

点線矢印１７４は、ファインダー吸気部１２０から、本体ダクトユニット１１０への空気の流れを示す。

（ファインダーの制御の説明）
図１で説明した様に、不図示の検知部１０６が、撮影者がビューファインダー部１０５に対して行った引き出し操作及び、収納操作を検知しており、本体制御部１０７へ伝達される。

本体制御部１０７は、ビューファインダー部１０５が収納状態にあるときファインダー液晶表示部１３２の電源をオフとし、ビューファインダー部１０５が引き出された状態にあるとき、ファインダー液晶表示部１３２の電源をオンとする。

また、前述したようにビューファインダー部１０５は収納状態にあるとき、ファインダー吸気部１２０は天面ベースカバー１１２に覆われており、外部に対して露出していない。

このため、不用意にゴミや水が、ビューファインダー部１０５の内部、ファインダー基板１３０や、ファインダー光学系１１３等へに混入する可能性が低い構成である。

また、前述したように、本体制御部１０７は強制空冷ファン１０３の回転数の制御が可能である。本体制御部１０７は、ビューファインダー部１０５が収納状態にあるとき強制空冷ファン１０３を低い回転数で駆動し、ビューファインダー部１０５が引き出された状態にあるとき、強制空冷ファン１０３を高い回転数で駆動する。

このため、撮像装置１００は、ビューファインダー部１０５を使用しないとき、消費電力を低く抑えることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、ビューファインダー専用の強制空冷ファンを設けることなく、製品を大型化や、消費電力の増加、コストの増大を最小限に抑えた上で、かつ不用意にゴミや水がビューファインダー内に混入する可能性が低い構成を取りながら、ビューファインダーの冷却を効果的に行う撮像装置が提供可能である。

１００ 撮像装置、１０１ レンズマウント部、１０２ 主基板、
１０３ 強制空冷ファン、１０５ ビューファインダー部

Claims (3)

1. ファンと、
   主基板の熱源と接続されたファン冷却のための本体ダクトと、
   ビューファインダー部とを有し、
   前記ビューファインダー部が、使用時に用いる使用ポジションと、未使用時に用いる未使用ポジションを有する撮像装置において、
   前記ビューファインダー部のポジションを識別するための手段を有し、
   前記ビューファインダー部のポジションが使用ポジションにあるときのみ、前記ビューファインダー部を使用可能と制御し、
   前記ビューファインダー部は内部にビューファインダー専用ダクトを有し、
   前記使用ポジションにおいて、前記本体ダクトと、前記ビューファインダー専用ダクトの空気流路が接続されることを特徴とする撮像装置。
2. 前記ビューファインダー部は、ファン冷却のための吸気口を有し、
   前記吸気口は、前記使用ポジションにおいて露出し、
   前記未使用ポジションにおいては露出しない位置に配置されている請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記ビューファインダー部が前記未使用ポジションにあるとき、前記ビューファインダー部が前記使用ポジションにあるときよりも、前記ファンの駆動を低回転で行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。