JP2023085110A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に冷却用のファンを有する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging device having an internal cooling fan.
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置には、被写体像を撮像するためのCMOSセンサ、CCDセンサ等の撮像素子や、回路基板に実装されたCPU、IC等の電子素子が搭載されており、これらは熱を発生する。撮像素子や電子素子の温度が過度に上昇すると、これらの性能が低下したり誤作動が生じたりして良好な撮像ができなくなるおそれがある。特許文献1および特許文献2には、内部に配置されたファンからの空気流によって撮像素子を強制冷却する撮像装置が開示されている。 Imaging devices such as digital still cameras and video cameras are equipped with imaging elements such as CMOS sensors and CCD sensors for imaging subject images, and electronic elements such as CPUs and ICs mounted on circuit boards. They generate heat. If the temperature of the imaging element or the electronic element rises excessively, there is a risk that the performance of these elements will be degraded or malfunction will occur, making it impossible to obtain a good image. Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 2004-100001 and 2003-200010 disclose an image pickup device that forcibly cools an image pickup element by an air flow from a fan arranged inside.
しかしながら、特許文献1の撮像装置では、ファンからの空気流の流路であるダクトには熱を発生する電子素子が実装された基板は熱的に接続されているものの、撮像素子との熱的接続は弱く、撮像素子の冷却効率が低い。また、特許文献2の撮像装置では、撮像素子を光軸に直交する方向に移動させる像振れ補正機能を有するが、撮像素子に熱的に接続された部材をファンからの空気流で冷却するため、撮像素子の移動方向が制限される。
However, in the image pickup apparatus of Patent Document 1, although the board on which the electronic element that generates heat is mounted is thermally connected to the duct that is the air flow path from the fan, the image pickup element is thermally connected to the board. The connection is weak and the image sensor is cooled less efficiently. Further, the image pickup apparatus of
一方、撮像装置内にファンを配置する場合には、ファンからの空気流に乗って浮遊する微粒子(塵埃)が撮像素子の撮像面に付着しないように空気流を制御する必要もある。 On the other hand, when a fan is arranged in the imaging device, it is also necessary to control the airflow so that fine particles (dust) floating on the airflow from the fan do not adhere to the imaging surface of the imaging element.
本発明は、ファンからの空気流により撮像素子を十分に冷却することができるとともに、撮像面への微粒子の付着を抑制することが可能な撮像装置を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an imaging apparatus capable of sufficiently cooling an imaging element with an airflow from a fan and suppressing adhesion of fine particles to an imaging surface.
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像面の前に光学部材を備えた撮像素子を有する。該撮像装置は、撮像装置の内部において、撮像素子における撮像面とは反対側の後面に沿う一方向への空気の流れ発生させるファンと、該一方向における撮像素子よりも下流側に設けられ、撮像装置の内部空間を光学部材および撮像面が配置された第1空間とファンが配置されて空気が流れる第2空間とに分ける第1分割部材とを有する。第1分割部材のうち撮像光軸方向において第1空間と第2空間とを分ける部分が、光学部材の最前面よりも後側で撮像素子の後面よりも前側に位置することを特徴とする。 An imaging device as one aspect of the present invention has an imaging element having an optical member in front of an imaging surface. The imaging device includes a fan for generating an air flow in one direction along the rear surface of the imaging device opposite to the imaging surface of the imaging device, and a downstream side of the imaging device in the one direction, It has a first dividing member that divides the internal space of the imaging device into a first space in which the optical member and the imaging surface are arranged and a second space in which a fan is arranged and air flows. A portion of the first dividing member that divides the first space and the second space in the imaging optical axis direction is positioned rearward of the frontmost surface of the optical member and forward of the rear surface of the image sensor.
本発明によれば、ファンからの空気流により撮像素子を十分に冷却することができるとともに、該空気流に含まれる微粒子の光学部材や撮像面への付着を抑制することができる。 According to the present invention, the image pickup device can be sufficiently cooled by the airflow from the fan, and adhesion of fine particles contained in the airflow to the optical member and the imaging surface can be suppressed.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図6は、本発明の実施例1である撮像装置としてのデジタルカメラ(以下、単にカメラという)100の構成を示す。カメラ100には、レンズ501を含むレンズユニット500が着脱(交換)可能に装着されている。なお、図では簡略化のためにレンズ501を1つのみ示しているが、実際には複数のレンズが設けられている。
FIG. 6 shows the configuration of a digital camera (hereinafter simply referred to as a camera) 100 as an imaging device that is Embodiment 1 of the present invention. A
カメラ100において、シャッタ410は、後述する撮像素子115の露光時間を制御するフォーカルプレーンシャッタであり、その動作は後述するカメラ制御部420により制御される。撮像素子115は、CCDセンサやCMOSセンサにより構成され、レンズ501を通過した光により形成される被写体像(光学像)を光電変換(撮像)して撮像信号(アナログ信号)を出力する。A/D変換器412は、撮像素子115から出力されるアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換する。デジタル撮像信号は、画像処理部413および後述するメモリ制御部422を介して又はメモリ制御部422のみを介してメモリ421に書き込まれる。
In the
画像処理部413は、A/D変換器412またはメモリ制御部422からのデジタル撮像信号に対して画素補間処理、リサイズ処理および色変換処理等の画像処理を行って画像データを生成する。さらに画像処理部413は、画像データを用いた演算の結果に基づいてオートホワイトバランス処理も行う。
The
カメラ制御部420は、CPU等のプロセッサや回路を含むコンピュータにより構成され、不揮発性メモリ423に記録されたプログラムを実行することでカメラ100および撮像レンズ500の全体を制御する。例えば、カメラ制御部420は、ユーザによる撮像指示に応じて撮像素子115およびシャッタ410を制御し、また画像処理部413により生成された画像データに基づいてオートフォーカス制御や絞り制御を行う。
The
メモリ421は、A/D変換器412から出力されたデジタル撮像信号や画像処理部413で生成された画像データを一時的に記録する。メモリ制御部422は、A/D変換器412、画像処理部413およびメモリ421間でのデータの受け渡しを制御する。不揮発性メモリ423は、電気的に消去・記録可能な読み出し専用のメモリであり、カメラ制御部420の動作用の定数やプログラム等を記憶する。システムメモリ424は、カメラ制御部420の動作用の定数、変数および不揮発性メモリ423から読み出されたプログラム等が保存される読み出しと書き込みが可能なメモリである。
A
システムタイマ425は、ユーザによりカメラ100の操作されていない場合に電池の消耗を防ぐためにカメラ100を省電力状態とするオートパワーオフまでの無操作時間やシャッタ410による撮像素子115の露光時間を計測する。
The system timer 425 measures the no-operation time until the
電源部430は、一次電池、二次電池またはACアダプタにより構成される。電源制御部431は、電源部430への電池の装着の有無、装着された電池の種類の判別および電池残量の検出を行い、さらに必要な電圧を必要なタイミングで供給先に供給する。
The
カメラ通信端子440は、レンズユニット500に設けられたレンズ通信端子506と電気的に接続され、カメラ制御部420とレンズユニット500内のレンズ制御部505との通信を可能とする。
The
記録媒体I/F441は、カメラ100に着脱可能に装着される記録媒体600とのインターフェースである。記録媒体600は、メモリーカード、FLASH(登録商標)メモリ、ハードディスク等であり、画像処理部413により生成された画像データ(静止画や動画)を記録する。
A recording medium I/
振れ検出部442は、ジャイロセンサ等により構成され、手振れ等によるカメラ100の振れ(以下、カメラ振れという)に応じた信号を出力する。
The shake detection unit 442 is configured by a gyro sensor or the like, and outputs a signal corresponding to shake of the
上述したA/D変換器412、画像処理部413、カメラ制御部420、メモリ421、メモリ制御部422、不揮発性メモリ423、システムメモリ424、システムタイマ425および電源制御部431は、CPU、IC、メモリチップ等の複数の電子素子としてメイン基板107に実装されている。また、記録媒体I/F441や振れ検出部442も、メイン基板107に実装されている。
The A/
前述したメモリ421は、画像表示用のメモリ(ビデオメモリ)を兼ねている。メモリ421に書き込まれたデジタル撮像信号や画像データはメモリ制御部422を介して、カメラ100の背面に設けられた背面表示部450やファインダ内に配置されたEVF表示部451にライブビュー画像や撮像確認用画像として表示される。背面表示部450およびEVF表示部451は、液晶パネルや有機ELパネル等の表示素子により構成されている。
The
操作部460は、ユーザによる操作を受け付ける入力部であり、ここで受け付けられた操作に応じた信号をカメラ制御部420に出力する。操作部460は、モード切換えスイッチ461、シャッタボタン462に連動する第1シャッタスイッチ463および第2シャッタスイッチ464、タッチパネル465、電源スイッチ466等の各種操作部材を含む。モード切換えスイッチ461は、静止画撮像や動画撮像といった撮像モードを切り替えるために操作される。シャッタボタン462はユーザが撮像準備指示および撮像指示を行うために操作される。第1シャッタスイッチ463は、シャッタボタン462の半押し操作でONとなってSW1信号をカメラ制御部420に出力する。第2シャッタスイッチ464は、シャッタボタン462の全押し操作でONとなってSW2信号をカメラ制御部420に出力する。カメラ制御部420は、SW1信号に応じて撮像準備動作(オートフォーカス、自動露出、オートホワイトバランス等)を実行し、SW2信号に応じて記録用静止画の撮像処理を実行する。
The
また、操作部460には、背面表示部450に設けられたタッチパネル465も含まれている。電源スイッチ466は、カメラ100の電源のON/OFFを切り替えるために操作される。
The
ファン130は、発熱源となる撮像素子115を含む撮像部106の付近で空気の流れを発生させて撮像素子115を冷却するために設けられている。カメラ制御部(制御手段)420は、ファン130の駆動(回転/停止および回転数)を制御する。
The
レンズユニット500において、レンズ通信端子506は、カメラ通信端子レンズユニット500がデジタルカメラ100と通信を行う為の通信端子である。
In the
レンズユニット500において、カメラ制御部420から通信により制御指示を受けたレンズ制御部505は、絞り駆動部504およびレンズ駆動部502を介して絞り503の位置(絞り値)制御やレンズ501のフォーカス制御を行う。
In the
図1は、斜め後側から見たカメラ100を分解して示している。カメラ100は、外装部材として、フロントベース102、リアカバー101、トップカバー103、ボトムカバー104およびサイドカバー105を有する。
FIG. 1 shows an exploded view of the
フロントベース102は、マグネシウムダイキャストや樹脂により形成され、レンズユニット500が装着されるマウント102aが固定されているとともに、ユーザがカメラ100を把持するためのグリップ部が設けられている。
The
リアカバー101には、ユーザによる操作が可能な複数の操作部材と、開閉可能な背面表示部450が取り付けられている。また、リアカバー101には、EVF表示部451と、EVF表示部451を観察するユーザが図6に示すように眼700を近づける接眼部443とを有するファインダユニット109が取り付けられる。
Attached to the
トップカバー103には、ユーザによる操作が可能な複数の操作部材(モード切替スイッチ461、シャッタボタン462および電源スイッチ466等)が取り付けられている。ボトムカバー104には、電池室の開口を塞ぐ電池蓋やフロントベース102の底面部に固定される三脚座を露出させるための開口が形成されている。サイドカバー105には、後述する外部通信端子107cを保護するための端子カバー105aが取り付けられている。
The
これら外装部材の内側には、撮像素子115と像振れ補正機構を有する撮像部106、メイン基板107、シャッタ108およびシャーシ110が配置されている。撮像部106は、撮像素子115を撮像光軸(レンズユニット500の光軸)に対して直交し、かつ互いに直交する2方向に移動可能な可動部114と、該可動部114を上記2方向に移動可能に保持する後述する駆動ベースとを有する。
An
メイン基板107は、多層基板で構成され、その両面に上述した複数の電子素子を含む各種電子部品が実装されている。メイン基板107は、フロントベース102と金属製のシャーシ110にビスにより固定される。さらにメイン基板107には、外部記録媒体を収納する記録媒体コネクタ107b、外部機器と接続するためのケーブルを接続するための外部通信端子107cが実装されている。
The
撮像素子115は、カメラ100の中でも特に消費電力が大きくて発熱量が多く、温度上昇し易い。カメラ100の撮像可能時間は、電池残量を除いて、多くの場合は撮像素子115の動作保証温度によって制限される。撮像可能時間をできるだけ長くするには、撮像素子115を冷却してその温度が動作保証温度を超えないようにする必要がある。撮像素子115を含む撮像部106は、フロントベース102にビスにより固定されており、撮像部106の熱はフロントベース102に伝わる。
The
ファン130は、撮像部106の付近に配置され、空気の吐出方向が撮像光軸に対して直交する方向となるように向きが設定されている。ファン130からの空気が撮像素子115の背面に沿った一方向に流れることにより撮像素子115を効果的に冷却することができる。本実施例ではファン130として遠心ファンを用いている。ただし、軸流ファン等の他のファンを用いてもよい。また、ファン130の向きは、上述した向きに限らず、ファン130からの空気流が撮像素子115に直接当たる向きであればよく、吐出方向が撮像光軸に直交する方向でなくてもよい。
The
また、上述したようにメイン基板107に実装された複数の電子素子107aも発熱源である。このため、撮像素子115とメイン基板107との間に空気を流すようにファン130を配置することにより、撮像素子115と複数の電子素子107aに対する冷却効果を得ることができる。
Further, the plurality of
ただし、可動部114を有する撮像部106は放熱経路が少ないため、ファン130の吐出口をメイン基板107よりも撮像部106に近い位置に配置することで、撮像素子115の冷却をより良好に行うことができる。
However, since the
図2(a)、(b)はそれぞれ、斜め前側および斜め後側から見た撮像部106を分解して示している。撮像部106は、可動部114と駆動ベース(ベース部材)113とを有する。可動部114は、撮像素子115とこれを保持するセンサホルダ117により構成されている。撮像素子115は、複数の画素を有するセンサチップが撮像基板115aに接着により固定され、センサチップの電極と撮像基板115a上の撮像回路とがワイヤボンディングで電気的に接続されて構成されている。撮像素子115はセンサホルダ117に接着により固定されている。撮像基板115aにおけるセンサチップ貼付け面とは反対側の裏面(後面)には、撮像回路を構成するコンデンサ、抵抗およびレギュレータ等のセンサ電子素子115bが実装されている。
FIGS. 2A and 2B show an exploded
センサホルダ117は、駆動ベース113により撮像光軸に直交し、かつ互いに直交する2方向(水平方向および垂直方向)に移動可能に保持される。センサホルダ117には、3つのコイル116が固定されている。駆動ベース113は、3つのコイル116に対向するように3つの磁石118を保持している。可動部114は、磁石118の磁力により撮像光軸方向(後側)に吸引される。可動部114と駆動ベース113の間には、センサホルダ117の複数箇所に設けられたボール保持部117aにて保持された不図示のボールが配置されている。これにより、可動部114は、ボールを介して駆動ベース113に対して撮像光軸方向にて位置決めされる。
The
このように構成された撮像部106では、3つのコイル116への通電を制御することで、撮像素子115を前述した2方向に移動させることができる。カメラ制御部420は、振れ検出部442を通じて検出したカメラ振れに応じて、該カメラ振れによる像振れを低減(補正)する方向に可動部114を移動させるようコイル116への通電を制御する。
In the
撮像部106とメイン基板107の電気的な接続は、FPCを用いて行われる。図1に示す撮像信号FPC111は、撮像素子115から出力された撮像信号や撮像素子115の駆動に必要な制御信号を伝達するための配線を有し、これら信号はメイン基板107上のカメラ制御部420へと送られる。また、図1に示す撮像電源FPC112は、撮像素子115を駆動するための電源を電源制御部431から撮像素子115に供給する配線を有する。
Electrical connection between the
次に、上述したファン130による効率良い冷却を行うための構成について説明する。図3(a)、(b)および図4(a)に示すように、撮像部106とメイン基板107の周囲には、カメラ100の内部空間を分ける分割部材(仕切り部材)である第1分割部材201と第2分割部材202が配置されている。図3(a)、(b)はそれぞれ、これらを後側および側面から見て示している。第1分割部材201については、内部構造が分かるように断面を示している。図4(a)はこれらを分解して斜め前側から見て示している。
Next, a configuration for performing efficient cooling by the
第1分割部材201は、第1気流制限部201aとこれに組み合わされる第3気流制限部201bにより構成されている。第1の分割部材201は、撮像素子115の裏面(後面)に沿って空気が流れる一方向における撮像素子115よりも下流側(各図中の下側)に配置されている。言い換えれば、撮像光軸と直交する面内方向において撮像部106を挟んでファン130とは反対側に配置されている。
The
第2分割部材202は、第2気流制限部202aと第4気流制限部202bとにより構成され、これらは撮像部106の周囲のうち第1分割部材201が配置されていない領域に配置されている。具体的には、第2気流制限部202aは、撮像光軸と直交する面内方向において撮像部106に対してファン130と同じ側(各図の上側)に配置されている。また、第4気流制限部202bは、撮像部106を挟んで外装部材であるサイドカバー105とは反対側(図3(a)の右側、図4(a)中の左側)に配置されている。なお、サイドカバー105も第2分割部材の一部を兼ねている。
The
図3(b)に示すように、第1分割部材201と第2分割部材202はそれぞれ、撮像部106との間に撮像光軸方向に1mm程度以下の狭い隙間ができるように配置されている。ただし、図3(a)に示すように該隙間の部分を撮像光軸方向から見たときには、第1分割部材201と第2分割部材202のそれぞれの一部が撮像部106(駆動ベース113)と重畳している。これにより、第2空間Bを流れる空気の一部が隙間を通じて第1空間Aに流入しにくくなる。さらに、外装部材であるボトムカバー104とサイドカバー105との間の隙間も1mm程度以下になるように設定されている。
As shown in FIG. 3B, each of the
このように配置された第1分割部材201と第2分割部材202により、図3(b)に示すように、撮像素子115の撮像面が面する第1空間Aと、撮像素子115の背面(センサ電子素子115bが実装された面)とメイン基板107との間の第2空間Bとを分離することができる。ここいう分離とは、カメラ100の内部においてファン130からの空気流に含まれる微粒子(塵埃)が第2空間Bから第1空間Aに侵入することをかなりの程度抑制できればよく、塵埃の侵入を完全に防止できなくてもよい。もちろん、上述した隙間を弾性部材を配置する等して塵埃の侵入を完全に防止するようにしてもよい。
By the
なお、第1分割部材201と第2分割部材202はいずれも、空気が通過する穴を有さないことが望ましいが、空気の通過量がごく少ない小さい穴であれば有していてもよい。
It is desirable that neither the
図3(b)に示すように、撮像素子115は、撮像基板115aに固定されたセンサチップ115cと、該センサチップ115cの前面である受光面(撮像面)を覆う赤外カットフィルタ、ローパスフィルタおよびカバーガラス等の光学部材115dとを有する。撮像部106の下側に配置された第1気流制限部201aのうち撮像部106と対向する端部201a1は、撮像光軸方向において光学部材115dの表面(最前面)よりも後側、かつ撮像素子115(撮像基板115a)の裏面よりも前側に配置されている。すなわち、端部201a1は、撮像基板115aの裏面に実装されたセンサ電子素子115bに空気流が当たるように配置されている。端部201a1は、撮像光軸に直交する方向において撮像部106(可動部114)に近接し、撮像光軸方向において第1空間Aと第2空間Bとを分ける部分である。
As shown in FIG. 3B, the
第1気流制限部201aは、前述したように第1および第2空間A、Bを分離できる構成を有すればよい。すなわち、撮像部106、ボトムカバー104およびサイドカバー105との間にできる隙間が狭く、その少なくとも一部(例えば、端部201a1)が撮像光軸方向における上述した位置に配置されればよい。これにより、カメラ100を大型化することなく、ファン130からの空気流に含まれる塵埃が撮像素子115における光学部材115dの表面に付着することを抑制できる。
The first airflow restricting portion 201a may have a configuration capable of separating the first and second spaces A and B as described above. That is, the gap between the
また、図3(b)に示すように、撮像部106の上部に配置された第2気流制限部202aの少なくとも一部(撮像部106に対向する端部202a1)は、撮像光軸方向においてセンサチップ115cの受光面より後側、かつファン130の吐出口131よりも前側に配置されている。端部202a1は、撮像光軸に直交する方向において撮像部106(可動部114)に近接し、撮像光軸方向において第1空間と第2空間とを分ける部分である。
In addition, as shown in FIG. 3B, at least a portion of the second
図4(b)に示すように、第3気流制限部201bは、ファン130から吐出されて第2空間Bを通過しながら撮像素子115とメイン基板107を冷却した空気流(図中に矢印で示す)をガイドするガイド部としての凹部201cと凸部201dを有する。凹部201cの底面(底部)と凸部201dに対向する天井面(対向部)には捕集部材203が設けられている。さらに第3気流制限部201bは、空気を外部に排出する開口部201eも有する。第3気流制限部201bと第1気流制限部201aは一体となるように互いに固定される。
As shown in FIG. 4B, the third
第4気流制限部202bは、撮像部106との間および第1分割部材201との間の隙間がそれぞれ狭くなるように配置されている。
The fourth
図3(b)には、ファン130から吐出された空気がカメラ100内を循環する経路を示している。図中に矢印で示すように、ファン130の吐出口131から吐出された空気は、撮像部106とメイン基板107との間の第2空間Bを通過して、第1および第3気流制限部201a、201bにより構成される第1分割部材201内の内部流路に流れ込む。第1分割部材201内の内部流路を通過した空気は、開口部201eを通ってカメラ100内における撮像部106とは反対側(後側)に流れる。その後、空気は、メイン基板107と外装部材(図にはボトム、リアおよびトップカバー101、104、103を模式的に示している)との間の第3空間Cを通ってカメラ100内を上方に移動し、ファン130の吸込口に吸い込まれる。第3空間Cの流路は、ここを通過する空気流に対する抵抗が少なくなるように適切に設定することが好ましい。少なくとも第2空間Bの流路抵抗よりも第3空間Cの流路抵抗が小さいことが好ましい。
FIG. 3B shows the path along which the air discharged from the
第1および第2気流制限部201a、202aと可動部114との間には、可動部114の上下方向での移動範囲に応じた隙間が設けられている。この隙間の大きさはできるだけ小さい方が好ましく、少なくともその隙間の合計断面積が第1分割部材201内の内部流路の最小流路断面積よりも小さいことが望ましい。これは、第1分割部材201内の内部流路の流路断面積の方を大きくすることで、上記隙間に比べて流路抵抗が小さくなり、内部流路から開口部201eを通って流出した空気がカメラ100内を後方に流れ易くなるためである。これにより、空気流に含まれる塵埃が前側の撮像素子115に付着しにくくなる。
Between the first and second
図4(b)に示した第3気流制限部201bと捕集部材203の詳細を説明する。撮像素子115とメイン基板107を冷却して第1分割部材201内に流れ込んだ空気は第3気流制限部201bに設けられた凹部201cに流れ、ここで空気の一部が滞留する。この際、滞留した空気内の塵埃が凹部201cの底面に向かって落ちる。この底面には捕集部材203が設けられている。捕集部材203は、塵埃を捕集できる部材であり、粘着面を有するテープ、粘着性のある弾性部材またはスポンジ等の多孔質部材が用いられる。こうして底部に落ちた塵埃が捕集される。
The details of the third
凹部201cから流れ出た空気は、次に凸部201dの斜面に当たって上方に向かい、第3気流制限部201bの天井面に設けられた捕集部材203に当たる。この際、空気内の塵埃が捕集部材203により捕集される。なお、捕集部材203は、第3気流制限部201bの内面であればどこに設けてもよい。こうして塵埃が低減された空気は、第3気流制限部201bの開口部201eを通って後側に流れ出る。
The air flowing out of the
以上説明したように、本実施例では、ファン130からの空気流を第1および第2分割部材201、202によって撮像素子115の撮像面側の第1空間Aに流れにくくするとともに、第2空間B側で空気流に含まれる塵埃を捕集部材203により捕集する。これにより、撮像素子115の撮像面や光学部材115dの表面への塵埃の付着を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the first and
図5は、本発明の実施例2であるカメラ100′の外装部材(フロントベース102とボトム、リアおよびトップカバー101、104、103)、撮像部106、ファン130および第1分割部材201の断面を模式的に示している。
FIG. 5 is a cross-sectional view of exterior members (
第1分割部材201は、撮像部106のうち光学部材115dの周囲からフロントベース102までの前側空間(第1空間)Mを囲むように配置されている。第1分割部材201のうち第1気流制限部201aにおける撮像部106に対向する端部201a1は、撮像光軸方向において光学部材115dの表面(最前面)よりも後側、かつ撮像素子115(撮像基板115a)の裏面よりも前側に配置されている。端部201a1は、撮像光軸方向において前側空間Mとそれ以外の後側空間(第2空間)Uとを分ける部分である。また、端部201a1は、撮像光軸方向における撮像部106の駆動ベース113との間の隙間が1mm程度以下となるように配置されている。
The
後側空間Uは、撮像素子115の裏面(センサ電子素子115b)とボトム、リアおよびトップカバー101、104、103の内面に面した空間であり、この空間内でファン130から吐出された空気流が循環する。
The rear space U is a space facing the rear surface (sensor
本実施例では、ファン130からの空気流を第1分割部材201によって撮像素子115の撮像面側の前側空間Mに流れにくくすることができる。これにより、後側空間B内の空気流に含まれる塵埃の撮像素子115の撮像面や光学部材115dの表面への付着を抑制することができる。本実施例は、シャッタを搭載しないカメラに対して特に好適である。
In this embodiment, the
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is merely a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
100 デジタルカメラ
106 撮像部
107 メイン基板
115 撮像素子
115a 撮像基板
115c センサチップ
130 ファン
201 第1分割部材
202 第2分割部材
203 捕集部材
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
前記撮像装置の内部において、前記撮像素子における前記撮像面とは反対側の後面に沿う一方向への空気の流れ発生させるファンと、
前記一方向における前記撮像素子よりも下流側に設けられ、前記撮像装置の内部空間を前記光学部材および前記撮像面が配置された第1空間と前記ファンが配置されて前記空気が流れる第2空間とに分ける第1分割部材とを有し、
前記第1分割部材のうち撮像光軸方向において前記第1空間と前記第2空間とを分ける部分が、前記光学部材の最前面よりも後側で前記撮像素子の前記後面よりも前側に位置することを特徴とする撮像装置。 An imaging device having an imaging element with an optical member in front of an imaging surface,
a fan for generating an air flow in one direction along a rear surface of the image pickup element opposite to the image pickup surface, inside the image pickup device;
a first space in which the optical member and the imaging surface are arranged, and a second space in which the fan is arranged and the air flows, provided downstream of the imaging element in the one direction, and and a first split member that divides into
A portion of the first dividing member that divides the first space and the second space in the imaging optical axis direction is positioned rearward of the forefront surface of the optical member and forward of the rear surface of the imaging device. An imaging device characterized by:
前記第2分割部材のうち前記撮像光軸方向において前記第1空間と前記第2空間とを分ける部分が、前記光学部材の前記最前面よりも後側で前記ファンの吐出口よりも前側に位置することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 a second dividing member arranged at a position different from the first dividing member inside the imaging device and dividing the internal space into the first space and the second space;
A portion of the second dividing member that divides the first space and the second space in the imaging optical axis direction is located rearward of the forefront surface of the optical member and forward of the outlet of the fan. 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein:
前記撮像光軸方向から見たときに、前記第1および第2分割部材は、前記ベース部材に重畳する部分を有することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The imaging device is held by a base member,
3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the first and second divided members have portions overlapping with the base member when viewed from the imaging optical axis direction.
前記捕集部材は、前記凹部の底部に配置されていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 A concave portion for retaining at least part of the air flowing through the second space is provided in a portion of the first dividing member on the second space side,
6. The imaging device according to claim 5, wherein the collecting member is arranged at the bottom of the recess.
前記捕集部材は、前記凸部に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 A protrusion that changes the direction of the air flow in the second space is provided on a portion of the first dividing member on the second space side,
6. The imaging apparatus according to claim 5, wherein the collecting member is provided at a position facing the convex portion.
前記ファンの吐出口は、前記撮像光軸方向において前記基板よりも前側に位置し、前記一方向において前記空気が前記基板に沿って流れることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の撮像装置。 further comprising a substrate arranged behind the imaging element and having an electronic element mounted thereon;
8. The air outlet of the fan is positioned forward of the substrate in the optical axis direction of the imaging, and the air flows along the substrate in the one direction. The imaging device according to .
前記第3空間の流路抵抗は、前記第2空間のうち前記撮像素子と前記基板との間の流路断抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の撮像装置。 A third space is formed between the substrate and an exterior member facing the substrate for returning the air that has flowed through the second space to the suction port of the fan,
9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein a flow path resistance of the third space is smaller than a flow path breaking resistance between the imaging element and the substrate in the second space. imaging device.
前記第1分割部材は、前記第2空間において前記撮像素子の前記後面に沿って流れた前記空気を前記第3空間へと通過させる内部流路を有しており、
前記隙間の合計断面積は、前記内部流路における最小の流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の撮像装置。 the imaging element is movable in a direction orthogonal to the imaging optical axis direction, and a gap corresponding to the movement range of the imaging element is provided between the first and second divided members and the imaging element;
The first dividing member has an internal flow path for passing the air that has flowed along the rear surface of the imaging element in the second space to the third space,
10. The imaging device according to any one of claims 1 to 9, wherein a total cross-sectional area of said gaps is smaller than a minimum channel cross-sectional area of said internal channel.
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2021
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