JP3861748B2 - Ccdビデオカメラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、商業用あるいは工業用として用いて好適なCCDビデオカメラに関するもので、特に内蔵したCCD(Charge Coupled Device)の熱的破損を防止するための放熱構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に商店、銀行などの商業施設、工場などの工業施設の製造ラインあるいは地下鉄、アーケードなどの公共施設には、安全管理などの目的でいわゆる監視カメラが設置されており、施設の稼働中は連続して運転されるようにしている。
【0003】
このような各施設に設置される監視カメラは、施設利用者に違和感を与えるなどの理由により、目障りとならないように可能な限りの小型化が要望されてきた。そこで、半導体製の電荷結合素子であるCCDを用いたビデオカメラが開発され、小型化が促進されて広範に利用されるに至っている。
【0004】
しかしながら、小型化を実現するためには、各部品の小型化とともに実装の高密度化が不可欠であり、相対的にカメラ本体内の温度が高くなることを意味する。そして、このようにカメラ本体内部の温度の高くなつたCCDビデオカメラでは、当然CCDの温度が上昇することになる。また、CCDの画素数の増大や駆動周波数が高くなることに伴い、CCD自体の発熱も高いものとなっている。
【0005】
ところで、CCDはその固有の特性として光入力がなくても出力電流が零とならずに暗電流が流れており、この暗電流が温度に依存していることが知られている。そして、温度が上昇してこの暗電流が増加すると、信号のダイナミックレンジが減少するため、ノイズが増加して撮像信号のS/N比を低下し、画質が劣化することとなる。
【0006】
そこで、CCDを強制的に冷却する手段として排気ファンを本体に内蔵する方法があるが、これによる場合は、塵埃が本体内に堆積して故障の原因となる確率が高くなり、特に屋外での設置は好ましいものではない。また、排気ファンにより騒音が発生するため設置場所が限定されたり、さらに、排気ファンが小型化の妨げとなるなど多くの問題があった。
【0007】
かかる問題を解決するため、自然放熱による手段としてCCDに放熱板を固着する方法が提案されている。これは図4に示すごとくレンズ筒102を備えたカメラ本体101内に配設される配線基板103にCCD104をそのリードピン104aで半田付により固定するようにしたもので、図5に示すごとくこのCCD104を配線基板103に固定するにあたり、CCD104の背面に金属製の放熱板105を配し、前面のカバーパネル106とともにネジ107により固定するようにしている。
【0008】
このように構成することにより、放熱板105によりCCD104の放熱を行うとともに、この放熱板105によりCCD104の熱による反り変形を防止するようにしているのであるが、部品点数が多くなるとともにCCD104に加工を加える工程が増加する。また、CCD104はその背面と配線基板103との間に間隙を形成させて取り付けられるため、レンズ焦点に対する高い位置精度が得られない。なお、前記放熱板105による放熱はカメラ本体内になされるため、内部の温度を高くする要因となる。
【0009】
一方、図6に示す構成は、配線基板103にCCD104を放熱板107とともに一体に固定し、カバーパネル108をネジ109で固定するようにしたもので、CCD104が配線基板103と一体化されることから、レンズ焦点に対する位置精度を正確にすることができる。しかしながら、放熱板107の熱が配線基板103に伝わって温度が上昇するため、配線基板103が反り変形し、レンズ焦点からCCD104の位置が変位してしまうことがある。また、この構成による場合においても、放熱板107による放熱はカメラ本体内になされるため、内部の温度を高くする要因となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記従来の自然放熱による構成の場合は、CCDからの放熱はすべてカメラ本体内になされることによりCCDの冷却効率はきわめて低く、レンズ焦点に対する位置精度も低いものであるため、信頼性の高いCCDビデオカメラとすることができなかった。
【0011】
本発明は、上記従来のCCDビデオカメラの不具合を解決するためになされたもので、加工工程を増加することなく組立作業を容易なものとし、CCDを配線基板に固定することによりレンズ焦点に対する位置精度を高くするとともに、このCCDによる発熱をカメラ本体外へ効率良く放散できるよう、放熱効率の高い構造を提供するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0013】
図1は本発明の要部の構成を示す分解斜視図であり、図2は同横断面図である。同図において符号1はCCDであり、そのリードピン1aが配線基板2に形成された通孔から配線基板の背面の延出し、半田付により固定されている。また、配線基板2にはCCD1の他に各種の電子部品が実装され、CCD1により得られた画像信号の処理などがなされる。
【0014】
つぎに、符号4は吸熱ケースであり、主体部がCCD1を包容する中空形状に形成されており、側部に前記配線基板2の通孔2bに一致する通孔4aが形成されている。また、この吸熱ケース4の底面は開放されており、表面には円形凸部4bが形成されている。そしてこの円形凸部4bの中央にはCCD1の露光部を露呈させるための窓孔4cが開口されている。なお、この吸熱ケース4は、熱伝導率の高い素材でダイカスト成形により一体成形するのが好ましく、その内壁がCCD1と密接し、CCDの発熱が有効に伝達するように構成する。
【0015】
符号5はカメラ本体の前面に配置される外装パネルであり、ダイキャスト成形により、図に示す形状、即ち、中央に凹陥部5aを形成した形状に成形されている。そして、この凹陥部5aには前記吸熱ケース4の円形凸部4bの外形に倣う窓孔5bが開口しており、この窓孔の両側に前記吸熱ケース4のネジ通孔4aに一致する通孔5cが形成されている。また、外装パネル5の内部四隅には前記配線基板2の四隅のネジ通孔2aと一致するネジ受けボス5dが形成されている。一方、外装パネル5の凹陥部5aの内周の側壁にはネジ溝5eが形成されており、このネジ溝5eにレンズ筒6の端部を螺合して固定する。
【0016】
本発明の要部は以上のごとく構成されており、これを組み立てる場合は、まず、吸熱ケース4の中空内部にCCD1を装填し、しかるのち、配線基板へ組み付ける。この状態でネジ3を吸熱ケース4のネジ孔4aに螺着し、配線基板2と吸熱ケース4を図3に示すごとく一体化する。これにより、CCD1が吸熱ケース4の中空内部に包容された状態となり、他の電子部品とともにそのリードピン1aを半田付により配線基板2に固定する。
【0017】
つぎに、外装パネル5の窓孔5bに吸熱ケース4の円形凸部4bを填め込み、外装パネル5の通孔5cからネジ8を挿通して吸熱ケース4のネジ孔4aに螺着して固定する。これにより、CCD1は吸熱ケース4を介して外装パネル5に位置決めされたことになり、同時に吸熱ケース4と外装パネル5が熱的に導通された状態となる。そして、配線基板2の四隅をネジ7にて外装パネル5のネジ受けボス5dに固定し、最後にレンズ筒6を外装パネル5のネジ溝5eに螺合して装着することにより組み立てを完了する。そして、外装パネル5の開放端部をカメラ本体10に組み込むことにより、CCDビデオカメラとして完成することができる。
【0018】
このようにして要部が構成されると、配線基板2に固定されたCCD1は、正確に定位置に配置された状態となるので、レンズ群9を透過した画像を正確にCCD1の表面に結像させることが可能となる。また、CCD1を包容した吸熱ケース4と外装パネル5が密接したことにより、CCD1の発熱は吸熱ケース4を介して外装パネル5に伝達され、この外装パネル5から直接外気に放散されることになり、カメラ本体内に蓄熱されるようなことがない。
【0019】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したごとく本発明によれば、CCDの固定された配線基板と吸熱ケースおよび外装パネルを単一の工程で一体化することができるので、組立作業を容易なものとすることができ、しかも、CCDをレンズ焦点に対して正確に位置決めすることができる。また、配線基板、吸熱ケース、外装パネルの構造的結合が堅牢となるので、配線基板の反り変形などの影響を全く受けることなく信頼性を向上することができる。
【0020】
そして、本発明によれば、CCDの発熱は吸熱ケースを介して外装パネルから直接外気に放散されるので効率の良い自然放熱が可能となり、これにより、CCDの発熱がカメラ本体の内部に滞留することがなく、CCDの温度の上昇を抑え、安定した画像を得ることができる。また、レンズマウントを可能とする外装パネルとすることにより、この外装パネルがレンズの固定機能とCCDの放熱機能を兼備することになり、簡素な構造とすることができ、製造コストを低下させることができるなど、多大な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の要部の構成を示す分解斜視図である。
【図2】本発明の要部の構成の横断面図である。
【図3】本発明の組立状態を示す斜視図である。
【図4】CCDビデオカメラの構成の概要を示す斜視図である。
【図5】従来のCCD放熱構造の例を示す斜視図である。
【図6】従来のCCD放熱構造の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1・・・・・・CCD
2・・・・・・配線基板
3・・・・・・ネジ
4・・・・・・吸熱ケース
5・・・・・・外装パネル
6・・・・・・レンズ筒
7・8・・・・ネジ
9・・・・・・レンズ群
10・・・・・カメラ本体
Claims (2)
- 配線基板にCCDを実装するとともに、該CCDに対しその主体に内壁を密接させて包容する吸熱ケースを配置し、さらに前記吸熱ケースと外装パネルを密接させることにより熱伝導可能となるようにしたことを特徴とするCCDビデオカメラ。
- 外装パネルがレンズマウントパネルであることを特徴とする請求項1記載のCCDビデオカメラ。
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