JP4743086B2 - 撮像装置および電子機器 - Google Patents
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Description
このような撮像装置や電子機器では、ディスプレイパネルに映像を表示させるために、映像信号を処理する回路を有しているが、このような映像信号の処理回路(LSI)は大量のデータを高速で処理することから動作に伴って高い熱を発生する傾向にある。
近年、撮像装置や電子機器の一層の小型化が図られていることから、発生した熱によって電子回路の動作の安定性が妨げられることが懸念される。
そこで、本体ケースとディスプレイケースとが1軸のヒンジで揺動可能に連結されたノートパソコンなどの電子機器において本体ケースに設けられた発熱源の熱を、冷却液を満たしたヒートパイプやチューブを介してディスプレイケース側で放熱する構造が提案されている(特許文献1、2参照)。
また、従来構造では熱伝達部材(ヒートパイプやチューブ)をヒンジ部に介在させるために、ヒンジ部の構造が1軸のヒンジに制約され、言い換えると、ヒンジ部の回転自由度が1に制約され、したがって、多軸、すなわち、ヒンジ部の回転自由度が2以上である場合に有効な熱伝達をヒンジ部で行うことは困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、本体ケースの温度上昇を抑制しつつ、低コスト化および小型化を図る上で有利な撮像装置および電子機器を提供することにある。
また本発明は、本体ケースと、前記本体ケースにヒンジを介して揺動可能に連結されたディスプレイケースと、前記ディスプレイケースに収容保持されたディスプレイパネルと、供給された映像信号から原映像データを生成するとともに、この原映像データから表示用の駆動信号を生成して前記ディスプレイパネルに供給する第1の信号処理部と、前記原映像データから記録用映像データを生成する第2の信号処理部とを備える電子機器であって、前記第1の信号処理部を前記本体ケースに設け、前記第2の信号処理部を前記ディスプレイケースに設け、第1のケーブルを前記ヒンジを通して前記本体ケースと前記ディスプレイケースとにわたって配設し、前記第1のケーブルにより前記第1の信号処理部と前記第2の信号処理部とを接続したことを特徴とする。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1(A)、(B)は本実施の形態の撮像装置10の斜視図である。
本実施の形態では、電子機器は撮像装置10であり、撮像装置10はビデオカメラである。
図1(A)、(B)に示すように、撮像装置10は外装を構成する本体ケース12とディスプレイケース14とを備えている。なお、本明細書において左右は、撮像装置10を後方から見た状態でいうものとし、また、光学系の光軸方向で被写体側を前方といい、撮像素子側を後方という。
本体ケース12は、左右方向の幅よりも大きな寸法の前後方向の長さおよび上下方向の高さを有し、矩形板状を呈している。本実施の形態では、本体ケース12は合成樹脂あるいは金属によって構成されている。合成樹脂としては例えばABS樹脂を採用でき、金属としては例えばマグネシウム合金を採用できる。
本体ケース12の上部の前部には、撮影光学系16が組み込まれたレンズ鏡筒18が前後に延在し、その前部が本体ケース12の前面に臨むように設けられ、したがって、被写体像は本体ケース12の前部からケース12の内部に導かれる。
レンズ鏡筒18の後端には撮影光学系16によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子20が設けられている。
本体ケース12の上面の後部寄りの箇所にはアクセサリーシュー22が設けられ、本体ケース12の上面後部には、ディスプレイが組み込まれた電子式ビューファインダー装置(EVF)24が設けられている。
本体ケース12の後面には電源スイッチや撮影スタートストップボタンなどを含む撮影にまつわる操作を行うための複数の操作部材からなる操作部26が設けられている。なお、図示を省略したが本体ケース12の左右の側面や上面にも前記と同様の操作部材が設けられている。
本体ケース12の左側面には、収容凹部1202が設けられ、収容凹部1202の底面1202Aは、本体ケース12の左側面の一部を構成している。
本実施の形態では、ディスプレイケース14も本体ケース12と同様に、合成樹脂あるいは金属によって構成されている。合成樹脂としては例えばABS樹脂を採用でき、金属としては例えばマグネシウム合金を採用できる。
本実施の形態では、ディスプレイケース14は、厚さと、前記厚さよりも大きな寸法の幅と、前記幅よりも大きな寸法の長さを有する長方形板状(矩形板状)を呈し、ディスプレイケース14の長さ方向の端部である前端に位置する辺部分が、ヒンジ28を介して本体ケース12の左側面の前部に左右方向に揺動可能に、かつ、回転可能に支持されている。
さらに詳細に説明すると、図1(A),(B)に示すように、ディスプレイケース14の前端は、ヒンジ28によって、撮像装置10の上下方向に沿って延在する仮想軸P1を中心に揺動可能に、かつ、第1の軸P1と直交し水平方向に延在する第2の軸P2を中心に回転可能に支持されている。
ディスプレイケース14はディスプレイパネル30を収容保持している。
ディスプレイパネル30は撮像素子20で撮像された被写体像などの画像を表示するものであり、画像を表示する長方形の表示面3002を有している。
本実施の形態では、ディスプレイパネル30は液晶ディスプレイ装置で構成されている。なお、ディスプレイパネル30の種類は任意であり、例えば、有機ELディスプレイ装置であってもよい。
ディスプレイケース14は、長方形状の外面1402と内面1404を有し、内面1404は、表示面3002の周囲を囲むように長方形の枠状に延在している。
外面3402は長方形を呈し、外面3002はディスプレイケース14の内面1404およびディスプレイパネル30の表示面3002が収容凹部1202に重ね合わされて収容された収容位置で撮像装置10の左側面を構成する。
また、ディスプレイケース14は、収納位置からディスプレイケース14が第1の軸P1を中心に揺動して本体ケース12に対して直交する方向に開くと、表示面3002が後方を向き視認可能となる(図1(A)参照)。
さらに、この使用位置において第2の軸P2を中心に回転させることで表示面3002を任意の方向に傾斜させることで表示面3002が斜め方向から視認可能となる。
図2に示すように、撮像装置10は、撮影光学系16、撮像素子20、EVF24などに加えて、撮像素子駆動部32、前処理部34、ベースバンド処理部36、圧縮/伸張処理部38、コントロール部40、マイクロホン(不図示)、入出力部(不図示)、変換部46、記録メディアドライバ48、DC/DCコンバータ50、デジタル入出力端子52、音声映像入出力端子54などを含んで構成されている。
なお、撮影光学系16には、図示しない従来公知のフォーカス機構、シャッター機構、絞り機構などが組み込まれている。
撮像素子20は、撮影光学系16によって導かれた被写体像を撮像し、言い換えると、光電変換して映像信号を生成して前処理部34に供給するものである。
本実施の形態では、撮像素子20はCCDで構成されているが、撮像素子20はC−MOSセンサなど従来公知のさまざまな撮像素子を用いることができる。
また、撮像素子20は動作温度が高温になるほど映像信号に含まれるノイズが増大する性質を有しているため、撮像素子20の温度上昇を抑制することが必要である。
なお、撮像素子駆動部32は撮像素子20を駆動するものであり、Vドライバ(垂直ドライバ)を含む。Vドライバは、撮像素子20のフォトダイオードから読み出された信号を撮像素子20の中で垂直方向に転送するドライバである。
また、ベースバンド処理部36は、前処理部34、コントロール部40を介して供給された原映像データから駆動信号を生成してEVF24およびディスプレイパネル30に供給することで、それらの表示面に画像を表示させている。
また、ベースバンド処理部36は、圧縮/伸張処理部38によって処理された映像データから駆動信号を生成してEVF24およびディスプレイパネル30に供給することで、それらの表示面に画像を表示させている。
圧縮、伸張は例えばMPEG方式に従ってなされる。
より詳細には、ベースバンド処理部36から供給される映像データ(原映像データ)および音声データの圧縮(エンコード)、および、圧縮された映像データおよび音声データの多重を行い、ベースバンド処理部36、記録メディアドライバ48に供給し、記録メディア2から記録メディアドライバ48を介して供給される圧縮されあるいは多重化されている映像データおよび音声データの伸張、分離を行いベースバンド処理部36に供給する。
言い換えると、圧縮/伸張処理部38は、ベースバンド処理部36から供給される原映像データに所定の信号処理を行うことで記録用映像データを生成しており、本実施の形態では、圧縮/伸張処理部38による記録用映像データの生成は、原映像データから圧縮された映像データを生成することでなされている。
圧縮、伸張の方式は、MPEG方式など従来公知のさまざまな方式が適用可能である。
映像データおよび音声データの多重化は、例えば上記MPEG化したときになされ、映像データおよび音声データの分離は、テレビジョン装置に対して映像信号と音声信号を分離して供給する際になされる。
また、変換部46は、ベースバンド処理部36から供給されるデジタル信号の形態の映像データおよび音声データに、D/A(Digital /Analog/)変換を行って、アナログ信号の形態の映像データおよび音声データを生成して音声映像入出力端子54を介して外部装置に供給するものである。
ROM42は、フラッシュROMあるいはEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)であり、CPU41において実行する各種のプログラムや処理に必要になるデータなどが記録されていると共に、ユーザーによって設定されるパラメータなどの設定情報も受け付けて、これを記憶保持するものである。
また、RAM44は、処理の途中結果を一時記憶するなど主に作業領域として用いられる。
コントロール部40はROM42のプログラムを実行することにより、前処理部34から供給される映像データのベースバンド処理部36への供給や撮像素子駆動部32の制御を行うとともに、操作部26から操作信号の入力に応じた制御動作を行う。
そして、ディスプレイケース14には、ディスプレイパネル30、RAM44、圧縮/伸張処理部38が組み込まれている。
図3(A)、(B)は撮像装置10の電子部品の配置説明図である。
図3に示すように、本体ケース12の内部には、CPU41、ROM42、ベースバンド処理部36、変換部46、記録メディアドライバ48、DC/DCコンバータ50を構成するLSIを含む電子部品60Aが実装された1つまたは2つ以上の第1の基板60が収容されており、ディスプレイケース14の内部には、RAM44および圧縮/伸張処理部38を構成するLSIを含む電子部品62Aが実装された1つまたは2つ以上の第2の基板62(特許請求の範囲の基板に相当)が収容されている。
また、図3に示すように、本体ケース12とディスプレイケース14との間にわたってケーブル64が設けられ、ケーブル64は、図2に示すように、第1のケーブル64A、第2のケーブル64B、第3のケーブル64Cを含んで構成されている。
第1のケーブル64Aは、ベースバンド処理部36からディスプレイパネル30に画像表示用の駆動信号を供給するとともに、ベースバンド処理部36から圧縮/伸張処理部38に前記前処理された原映像データを供給するものである。
第2のケーブル64Bは、圧縮/伸張処理部38と記録メディアドライバ48との間でデータを授受するものである。
第3ケーブル64Cは、CPU41とRAM44との間でデータを授受するものである。
詳細には、ケーブル64の一端が第1の基板60に接続され、他端が第2の基板62およびディスプレイパネル30に接続され、中間部がヒンジ28を通って配設されている。
ケーブル64は、ヒンジ28の部分で屈曲されるため、可撓性を有する線材を用いる。
このような線材として、フレキシブル基板、あるいは、細線同軸ケーブル、あるいは、光ファイバー、あるいは、これらの線材を2つあるいは3つ組み合わせて用いることができる。
フレキシブル基板は、細線同軸ケーブルおよび光ファイバーに比較してコストを低減する上で有利である。
細線同軸は、フレキシブル基板に比較して電磁波ノイズの輻射を抑制する上で有利である。
また、光ファイバーはフレキシブル基板や細線同軸ケーブルに比較して断面積を抑制しつつ信号の伝送速度を確保する上で有利である。
上述した撮像素子20、EVF24、撮像素子駆動部32、前処理部34、ベースバンド処理部36、圧縮/伸張処理部38、CPU41、ROM42、変換部46、記録メディアドライバ48、DC/DCコンバータ50は、1つまたは複数のLSIやICを含んで構成されており、動作に伴って熱を発生するものである。
特に、圧縮/伸張処理部38およびRAM44は、上述した他の部品に比較して消費電力が大きく、発生する熱も高い。
従来の撮像装置では、ディスプレイパネル30を除く電子部品を本体ケース12に収容していたため、撮像装置の動作に伴って各部から発生する熱は本体ケース12内部の温度を上昇させていた。
また、ディスプレイパネル30は、バックライトなどの発熱源を有するもののその発熱量は本体ケース12内部における発熱量に比較してごく少なく無視できる程度のものである。
そこで、本実施の形態では、従来、本体ケース12に設けていた圧縮/伸張処理部38およびRAM44をディスプレイケース14に設けることで、本体ケース12側で発生する熱を減少させている。言い換えると、発熱源を本体ケース12とディスプレイケース14とに分散して配置し、本体ケース12とディスプレイケース14とから放熱させるようにしている。
その結果、本体ケース12で発生する熱を低減することができるため、撮像装置10の小型化を図りつつ、本体ケース12に設けられた電子部品の動作の安定化を図る上で有利となる。
特に、撮像素子20の温度上昇を抑えることでノイズの発生を低減でき、撮像素子20から生成される映像信号の品質を確保する上で有利となる。
なお、本実施の形態では、圧縮/伸張処理部38およびRAM44の双方をディスプレイケース14に設ける場合について説明したが、RAM44を本体ケース12に設け、圧縮/伸張処理部38をディスプレイケース14に設けてもよい。ただし、本実施の形態のように構成すると、本体ケース12で発生する熱を低減する上でより有利となる。
本実施の形態では、発熱源自体を本体ケースとディスプレイケースとに分散して配置したので、従来のヒートパイプやチューブを省略して本体ケース12で発生する熱を低減することができるため、上記の従来構造に比較して構成の簡素化、部品点数の削減を図れ、低コスト化および小型化を図る上でより有利となる。
図4は従来の撮像装置を動作させた場合の本体ケース12の温度分布の説明図、図5、図6は本実施の形態における本体ケース12の温度分布の説明図である。なお、図4乃至図6においてかっこ内の数値は温度(℃)を示す。
このシミュレーションでは、撮像装置10の本体ケース12およびディスプレイケース14の体積を220ccとし、電子部品の合計の消費電力を4.2Wとする。
図4は比較例を示すもので、従来と同様に、本体ケース12に設けられた複数の基板にディスプレイパネル30を除く電子部品が実装されている。
具体的に説明すると、電子部品の消費電力4.2Wの内訳は、撮像装置10の本体ケース12に収容されたメイン基板に実装された電子部品の消費電力が3.5W、本体ケース12に収容されメイン基板以外の基板などに実装された残り電子部品の消費電力が0.4W、ディスプレイパネル30の消費電力が0.3Wである。
この場合、本体ケース12の表面温度の最高値は22.4度、ディスプレイケース14の表面温度は2.4度である。
そして、以下の図5、図6のシミュレーションでは、前記メイン基板に実装された電子部品のうちの一部の電子部品をディスプレイケース14に移している。なお、前記残りの電子部品の消費電力0.4Wと、ディスプレイパネル30の消費電力0.3Wは、図5、図6のシミュレーションにおいても同一である。
この場合、本体ケース12の表面温度の最高値は19.5度、ディスプレイケース14の表面温度の最高値は8.3度である。
この場合、本体ケース12の表面温度の最高値は16.7度、ディスプレイケース14の表面温度の最高値は14.1度である。
図4乃至図6に示すように、ディスプレイケース14に発熱源である圧縮/伸張処理部38およびRAM44を設けることで本体ケース12の温度の低減が図られている。
次に第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、ディスプレイケース14に設けられた圧縮/伸張処理部38およびRAM44の放熱効果を高める構成を設けた点が第1の実施の形態と異なっている。
図7(A)乃至(C)は第2の実施の形態におけるディスプレイケース14の断面図である。なお、以下の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
図7(A)に示すように、ディスプレイケース14が熱伝導率の高い材料で形成されている場合には、圧縮/伸張処理部38およびRAM44の放熱効果を高める上で有利となる。このような熱伝導率の高い材料としては、マグネシウム合金など従来公知のさまざまな材料を採用可能である。
図7(B)に示すように、ディスプレイケース14の内面と第2の基板62(電子部品62A)との間に、熱伝導率が高い材料で形成された放熱シート66を介在させた場合には、熱が放熱シート66を介して効果的にディスプレイケース14に伝達されるため、圧縮/伸張処理部38およびRAM44の放熱効果を高める上でより有利となる。
また、図7(C)に示すように、ディスプレイケース14の内面と第2の基板62(電子部品62A)との間に放熱シート66を介在させ、かつ、放熱シート66とディスプレイケース14の内面との間に熱伝導率が高いヒートスプレッダ68を介在させると、熱が放熱シート66およびヒートスプレッダ68を介して効果的にディスプレイケース14に伝達されるため、圧縮/伸張処理部38およびRAM44の放熱効果を高める上でより一層有利となる。
ヒートスプレッダ68の材料としては、銅板、アルミ板、グラファイトシート、セラミックスなど、従来公知のさまざまな熱伝導率が高い材料を使用可能である。
次に第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態は、ディスプレイケース14の外面1402に放熱効果を高める形状を設けた点が第1の実施の形態と異なっている。
図8は第3の実施の形態の撮像装置10の斜視図、図9乃至図12はディスプレイケース14の外面1402の形状を示す斜視図である。
第3の実施の形態は、ディスプレイケース14の外面1402に凹凸部70を設け、この凹凸部70により外面1402の表面積を大きく確保し、ディスプレイケース14の放熱性を高めるようにしている。
図8、図11に示す例では凹凸部70を、断面が矩形で互いに平行する方向に延在する複数の突条70Aで構成している。
図9に示す例では凹凸部70を、断面が円形で互いに平行する方向に延在する複数の突条70Bで構成している。
10に示す例では凹凸部70を、外面1402の互いに間隔をおいた箇所から突設された複数の凸部70Cで構成している。
図12に示す例では凹凸部70を、断面が三角形で互いに平行する方向に延在する複数の突条70Dで構成している。
第3の実施の形態によれば、凹凸部70によりディスプレイケース14の外面1402の表面積が大きく確保され、ディスプレイケース14の放熱性を高める上で有利となっている。
Claims (12)
- 撮影光学系を保持するレンズ鏡筒と、前記撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像する撮像素子とが組み込まれた本体ケースと、
前記本体ケースにヒンジを介して揺動可能に連結されたディスプレイケースと、
前記ディスプレイケースに収容保持されたディスプレイパネルと、
前記撮像素子から供給された映像信号から原映像データを生成するとともに、この原映像データから表示用の駆動信号を生成して前記ディスプレイパネルに供給する第1の信号処理部と、
前記原映像データに所定の信号処理を行って記録用映像データを生成する第2の信号処理部と、
を備える撮像装置であって、
前記第1の信号処理部を前記本体ケースに設け、
前記第2の信号処理部を前記ディスプレイケースに設け、
第1のケーブルを前記ヒンジを通して前記本体ケースと前記ディスプレイケースとにわたって配設し、前記第1のケーブルにより前記第1の信号処理部と前記第2の信号処理部とを接続した、
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記第2の信号処理部による前記記録用映像データの生成は、前記原映像データから圧縮された映像データを生成することでなされること、
を特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記第1のケーブルは、前記第1の信号処理部から前記ディスプレイに前記駆動信号を供給するとともに、前記第1の信号処理部から前記第2の信号処理部に前記原映像データを供給する、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 記録メディアに対するデータの記録および再生を行う記録メディアドライバを前記本体ケースに設け、
前記第2の信号処理部は、前記記録用映像データを前記記録メディアドライバを介して前記記録メディアに記録するとともに、前記記録メディアから前記記録メディアドライバを介して再生した前記記録用映像データから表示用映像データを生成して前記第1の信号処理部に供給し、
前記第1の信号処理部は前記表示用映像データから前記表示用の駆動信号を生成して前記ディスプレイパネルに供給し、
第2のケーブルを前記ヒンジを通して前記本体ケースと前記ディスプレイケースとにわたって配設し、前記第2のケーブルにより、前記第2の信号処理部と前記記録メディアドライバとを接続した、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記第1、第2の信号処理部を制御するコントロール部を備え、
前記コントロール部はCPUと前記CPUに作業領域を提供するRAMとを備え、
前記CPUを前記本体ケースに設け、
前記RAMを前記ディスプレイケースに設け、
第3のケーブルを前記ヒンジを通して前記本体ケースと前記ディスプレイケースとにわたって配設し、前記第3のケーブルにより、前記CPUと前記RAMとを接続した、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記第1のケーブルは可撓性を有するフレキシブル基板、あるいは、前記ケーブルは可撓性を有する細線同軸ケーブル、あるいは、前記ケーブルは可撓性を有する光ケーブルである、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記ヒンジは、前記本体ケースと前記ディスプレイケースとを、第1の仮想軸回りに揺動可能に、かつ、前記第1の仮想軸と直交する第2の仮想軸回りに揺動可能に連結している、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記第2の信号処理部は基板に電子部品が実装されることで構成され、
前記基板は前記ディスプレイケースに収容保持され、
前記ディスプレイケースは熱伝導率が高い材料で形成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記第2の信号処理部は基板に電子部品が実装されることで構成され、
前記基板は前記ディスプレイケースに収容保持され、
前記ディスプレイケースは熱伝導率が高い材料で形成され、
前記ディスプレイケースの内面と前記基板との間に放熱シートが介在されている、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記第2の信号処理部は基板に電子部品が実装されることで構成され、
前記基板は前記ディスプレイケースに収容保持され、
前記ディスプレイケースは熱伝導率が高い材料で形成され、
前記ディスプレイケースの内面と前記基板との間に、放熱シートおよび熱伝導率が高い材料で形成された板状のヒートスプレッダが重ね合わされて介在されている、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記ディスプレイケースが外方に臨む外面に前記外面の表面積を大きく確保する凹凸部を設けた、
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 本体ケースと、
前記本体ケースにヒンジを介して揺動可能に連結されたディスプレイケースと、
前記ディスプレイケースに収容保持されたディスプレイパネルと、
供給された映像信号から原映像データを生成するとともに、この原映像データから表示用の駆動信号を生成して前記ディスプレイパネルに供給する第1の信号処理部と、
前記原映像データから記録用映像データを生成する第2の信号処理部と、
を備える電子機器であって、
前記第1の信号処理部を前記本体ケースに設け、
前記第2の信号処理部を前記ディスプレイケースに設け、
第1のケーブルを前記ヒンジを通して前記本体ケースと前記ディスプレイケースとにわたって配設し、前記第1のケーブルにより前記第1の信号処理部と前記第2の信号処理部とを接続した、
ことを特徴とする電子機器。
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