JP5027051B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズによる被写体像を撮像素子に結像させて撮像するレンズ交換可能な一眼レフレックス型デジタルカメラ、コンパクト型デジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。

一般に、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いて撮像する撮像装置では、撮像素子自身の発熱により画素信号に含まれるノイズ成分が増大し、画像劣化を招くことから、撮像素子に対する放熱対策が必要とされている。また、この種の撮像装置では、撮像素子を光軸に直交する２次元方向に移動させる像ブレ補正用駆動機構を備え、像ブレが検出された場合に像ブレを補正するように像ブレ補正用駆動機構によって撮像素子を変位移動させるようにした手ブレ補正機能を持たせたものもある。

そこで、撮像素子の放熱対策として、冷却素子（ファンやペルチェ素子）を含む冷却装置を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、冷却装置を備える場合、冷却素子（ファンやペルチェ素子）およびその専用駆動回路が必要となり、撮像装置の小型化の妨げとなる。

また、手ブレ補正機能を持たせるための撮像素子の支持機構として、特許文献２中に示される構造例がある。特許文献２の図３中の構成を参照すれば、撮像素子１１やＸ，Ｙ軸方向駆動用コイルＣＸ，ＸＹが搭載されたステージ板５０を、カメラボディに固定の方向枠２０によって可動的に支持するようにしたものである。撮像素子１１を収納した収納保持部３８は、この方向枠２０に対して、複数の板ばね３０，３１，３４，３５と固定支持辺２９、可動支持辺３２からなる弾性支持部材によってＸ，Ｙ軸方向に移動可能に支持されている。

より詳細には、スペーサ２１，２２は、固定支持辺２９に一体的に取り付いている。その材質は、ＡＢＳ樹脂またはＰＣ樹脂等の合成樹脂によって一体成形されている。また、可動支持辺３２と支持辺３３は、スペーサ２１と同種類の合成樹脂によって一体化成形されている。さらには、連結辺３６と取付部３７、収納保持部３８および取付部３９も、スペーサ２１と同種類の合成樹脂によって一体化成形されている。また、Ｘ軸方向板ばね３０，３１は、固定支持辺２９と可動支持辺３２に連結され、可動支持辺２３はＹ軸方向に変形可能とされている。同様に、Ｙ軸方向板ばね３４，３５は、支持辺３３と連結辺３６
に連結され、連結辺３６はＸ軸方向に変形可能とされている。

特開２００３−４６８２８号公報 特開２００７−２５１８０号公報

しかしながら、特許文献２の場合、撮像素子を高速駆動すると、撮像素子の発熱量が多くなるが、熱伝導率の低いスペーサや固定支持辺等のＡＢＳまたはＰＣ合成樹脂材では撮像素子の背面側で発生した熱を当該撮像装置の固定部材（例えば、フレームや外装部内板）や弾性支持部材と熱伝導部材と接続するユニット部品へ放熱させることが極めて困難である。よって、ライブビュー動作時や高速駆動時における撮像素子の背面側から発生する熱の放熱対策が不十分となってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像素子が光軸に直交する２次元方向に可動的に設けられている場合の撮像素子の放熱を効率よく行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、撮影レンズの光軸上に受光面を該光軸と直交させて配設されて前記撮影レンズによる被写体像が結像される撮像素子を備えた撮像装置であって、放熱性を有して前記撮像素子の背面側を支持する撮像素子支持板と、固定された固定部材と、該固定部材に対して前記撮像素子支持板を光軸に直交する２次元方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、前記撮像素子支持板を前記光軸に直交する２次元方向に変位移動させる駆動機構と、当該撮像装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータと、を備え、前記撮像素子支持板および前記弾性支持部材は、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するフィラーが充填された合成樹脂材料を含み、前記固定部材と前記弾性支持部材、または当該固定部材や当該弾性支持部材に熱伝導部材で接続されたユニット部品と前記弾性支持部材は、熱結合させて設けられ、前記マイクロコンピュータは、前記ユニット部品の温度を測定し、低温時においては前記撮像素子をダミー駆動させて発熱源とし、前記ユニット部品に伝熱させて温めることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するフィラーが充填された合成樹脂材料は、ＰＣ樹脂またはＰＰＳ樹脂である
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記固定部材は、熱拡散を有するフレームまたは外装部内板であることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記ユニット部品は、外装部、液晶レンズ、液晶表示装置のいずれか一つであることを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記弾性支持部材は前記撮像素子支持板と一体化し、該弾性支持部材の一部分に熱伝導性の高いゲル剤で接合することを特徴とする。

また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、当該撮像装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータをさらに備え、該マイクロコンピュータは、前記ユニット部品の温度を測定し、低温時においては前記撮像素子をダミー駆動させて発熱源とし、前記ユニット部品に伝熱させて温めることを特徴とする。

本発明にかかる撮像装置は、撮像素子支持板および弾性支持部材は、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するフィラーが充填された合成樹脂材料により形成され、固定部材（熱拡散板である例えば、カメラ本体内のフレームや外装部内板等）と弾性支持部材、または固定部材や弾性支持部材に熱伝導部材で接続されたユニット部品（外装部、液晶表示装置、液晶レンズ）と弾性支持部材は、熱結合させて設けられているので、弾性支持部材によって撮像素子の可動性を確保しつつ、例えば、撮像素子の背面側から発生する熱を、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するフィラーが充填された合成樹脂材料の弾性支持部材を介してユニット部品または固定部材に効率よく放熱させることができるという効果を奏する。

以下、本発明にかかる撮像装置を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の撮像装置の内部構成例を示す中央縦断側面図である。本実施の形態１のカメラ本体１は、撮影レンズ２が着脱可能な一眼レフレックス式デジタルカメラである。このカメラ本体１は、下記の各構成部材を収容するカメラ外装３と、カメラ外装３に固定支持され、光軸Ｏに沿った中央開口部４ａを有するカメラ構造体４と、撮影レンズ２の鏡筒が着脱されるボディ側マウント部５を備える。また、カメラ構造体（例えば、ミラーボックス）４の中央開口部４ａの後方に光軸Ｏ上に沿って配置される構成部材として、クイックリターンミラー６と、フォーカルプレーン式シャッタ７と、撮像ユニット８とを備える。さらに、カメラ構造体４の上側に固定支持され、光学ファインダ装置を構成する部材としてフォーカスマット９と、ペンタプリズム１０と、接眼レンズ１１とを備える。さらに、カメラ外装３の背面側のモニタ表示窓１２の内側に液晶モニタ１３を備える。

撮影レンズ２は、例えば、ズーム用レンズ２ａと、例えば公知のオートフォーカス機能やローパスフィルタ機能や像面収差補正機能等を有する単数または複数の回折型液晶レンズ２ｂと、レンズ群２ｃとからなる。また、カメラ構造体４は、撮像ユニット８等を支持する枠体であって、軽量化・低コスト化が可能で熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが混入されたＰＣ樹脂（ポリカーボネート樹脂）やＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド樹脂）により構成されている。ボディ側マウント５は、カメラ構造体４の前面に当て付けた状態で固定される。シャッ
タ７は、光軸Ｏ上であって、クイックリターンミラー６の後方位置に配される。

図２は、撮像ユニット８周りの構成例を示す概略正面図であり、図３は、図２のＡ矢視図であり、図４は、その一部の弾性支持部材周りの構成例を示す正面図および平面図である。撮像ユニット８は、撮像素子８１を備える。撮像素子８１は、撮影レンズ２の光軸Ｏ上に光電変換面を光軸Ｏと直交させて配設されて撮影レンズ２を透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得るためのものである。本実施の形態では、撮像素子８１として例えばＣＣＤが用いられているが、ＣＭＯＳセンサ等であってもよい。なお、撮像素子８１の前面側は、密閉状態の保護ガラス８２により保護されている。また、
撮像素子８１は、パッケージ外形８３によって覆われて背面側が撮像素子支持板８４に固定されている。また、特に図示しないが、撮像素子８１の光電変換面側には、撮影レンズ２を透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くためのローパスフィルタを配設させてもよい。

ここで、撮像素子支持板８４は、カメラ構造体４と同様に、熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが混入されたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂により形成されて放熱性を有するものである。この撮像素子支持板８４の撮像素子８１に対応する背面部側（段差部８４ａの凹部）には、絶縁シート８５を介して、プリント基板８６がねじ８７により固定されて、接続端子８１ａによって半田接続されて実装されている。このプリント基板８６の背面側には、接続端子８１ａによって半田接続されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）８８も設けられている。ここで、撮像素子支持板８４の永久磁石接合面上に熱伝導性の高いグラファイトシートや潜熱蓄熱材シート、あるいは樹脂発泡部材を積層するようにしてもよい。

ここで、カメラ構造体４には、撮像素子８１が搭載された撮像素子支持板８４を、光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に移動可能に支持する固定部材１９が取付けられている。この固定部材１９は、カメラ構造体４と同様に、熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが充填されたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂により形成されている。この固定部材１９の背面側には、撮像素子支持板８４の背面側の全面に対峙する支持板１８が固定されている。

また、本実施の形態１の一眼レフレックス式デジタルカメラは、撮像素子８１が搭載された撮像素子支持板８４を固定部材（例えば、カメラ本体のフレームや外装部内板など）１９に対して光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に移動可能に支持する弾性支持部材２０を備える。図２では、便宜上、単なる矩形状に簡略化して示す弾性支持部材２０は、撮像素子支持板８４のＸ軸方向の両側２箇所に設けられ、固定部材１９に対して位置決めピン２１で位置決めされつつ止めねじ２２により固定されている。

ここで、弾性支持部材２０は、図４に示すように、固定部材１９側に固定される固定部２０ａと、中間連結部２０ｂと、撮像素子支持板８４内の一部に埋め込み固定される連結部２０ｃと、固定部２０ａと中間連結部２０ｂとの間をＹ軸方向に連結する２本の平行な支持片２０ｄと、中間連結部２０ｂと連結部２０ｃとの間をＸ軸方向に連結する２本の平行な支持片２０ｅとからなる。支持片２０ｄ，２０ｅの両端部にはそれぞれ変形しやすくするためのヒンジ２０ｆ，２０ｇが形成されている。このような弾性支持部材２０は、カメラ構造体４と同様に、熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状
黒鉛や炭素繊維などのフィラーが充填されたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂などの合成樹脂材料からなり、図４（ｂ）に示すように、各部２０ａ，２０ｂ，２０ｃや各片２０ｄ，２０ｅを板状物から一体に形成したものである。弾性支持部材２０の材料としては、特に、熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋなる出光興産社製の高熱伝導率のＰＰＳ樹脂（Ｔｅｃｈ−Ｏｎニュース，２００４／１０／２１参照）が好ましい。

さらに、本実施の形態１の一眼レフレックス式デジタルカメラは、撮像素子８１が搭載された撮像素子支持板８４を光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に変位移動させる駆動機構である撮像ユニット変位機構３０を備える。この撮像ユニット変位機構３０は、背面側に磁性材３４ａ，３１ａが接合されたＸ軸駆動用プリントコイル３４およびＹ軸駆動用プリントコイル３１と、背面側に磁性材３５ａ，３２ａが接合された永久磁石３５，３２とを駆動源である直流リニアモータとして備える電磁駆動方式のものである。Ｘ軸駆動用プリントコイル３４およびＹ軸駆動用プリントコイル３１は、支持板１８の前面
側のプリント基板８６を避ける所定位置に配設された四角形状のものである。永久磁石３５，３２は、撮像素子支持板８４上にＸ軸およびＹ軸駆動用プリントコイル３４、３１に対向させて搭載されたものである。

ここで、背面側に磁性材３５ａが接合された永久磁石３５は、厚さ方向（光軸方向）に磁化されたもので、横長の長方形状に形成されたＸ軸駆動用プリントコイル３４に対向する永久磁石３５は、Ｎ極とＳ極がＸ軸方向に並ぶように境界線３５ｂを持つ分極着磁で背面接合されている。さらに、背面側に磁性材３２ａが接合された永久磁石３２は、厚さ方向（光軸方向）に磁化されたもので、縦長の長方形状に形成されたＹ軸駆動用プリントコイル３１に対向する永久磁石３２は、Ｎ極とＳ極がＹ軸方向に並ぶように境界線３２ｂを持つ分極着磁で接合されている。

なお、Ｘ軸駆動用プリントコイル３４およびＹ軸駆動用プリントコイル３１が接合された支持板１８は、これらコイル３４，３１を冷却するためにアルミニウム合金などの金属板を使用することも可能である。この場合、熱伝導率の高い材料からなる固定部材１９の熱をこの支持板１８に熱伝導させないため、固定部材１９と支持板１８との間には図示しない断熱部材を介在させることが好ましい。また、プリント基板８６側と支持板１８側のコイル３４，３１等とはＦＰＣ基板８８によって接続されている。ここで、ＦＰＣ基板８８のプリント基板８６側は半田付けにより固定的接続とされ、支持板１８側には図示しない雌コネクタが設けられ、ＦＰＣ基板８８の他端側が取り外し可能に接続されている。

このような構成において、後述する角速度センサにより当該一眼レフレックス式デジタルカメラの手ブレが検出された場合、検出されたその角速度に基づいて撮像素子８１を所望の位置へ変位移動させるように撮像ユニット変位機構３０を駆動させる。例えば、撮像素子支持板８４上に配置されて厚さ方向にＮ極またはＳ極を有する異極接合された永久磁石３２の磁束内に鉛直方向のＹ軸駆動用プリントコイル３１に通電されると、撮像素子支持板８４はＹ軸方向に移動する。このとき、弾性支持部材２０において、固定部２０ａと中間連結部２０ｂとの間を連結する支持片２０ｄは変位せず、支持片２０ｅが中間連結部２０ｂ側を固定端として連結部２０ｃ側がＹ軸方向に変位する。ここで、剛性を有する２本の平行な支持片２０ｅは、両端がヒンジ２０ｇ構造となっており、平行四辺形状態を維持して変位するため、連結部２０ｃ側となる撮像素子支持板８４、したがって撮像素子８１はＹ軸方向に変位する。

同様に、撮像素子支持板８４上に配置されて厚さ方向にＮ極またはＳ極を有する異極接合された永久磁石３５の磁束内に鉛直方向のＸ軸駆動用プリントコイル３４に通電されると、撮像素子支持板８４はＸ軸方向に移動する。このとき、弾性支持部材２０において、連結部２０ｃと中間連結部２０ｂとの間を連結する支持片２０ｅは変位せず、支持片２０ｄが固定部２０ａ側を固定端として中間連結部２０ｂ側がＸ軸方向に変位する。ここで、剛性を有する２本の平行な支持片２０ｄは、両端がヒンジ２０ｆ構造となっており、平行四辺形状態を維持して変位するため、中間連結部２０ｂ側となる撮像素子支持板８４、したがって撮像素子８１はＸ軸方向に変位する。この際、撮像素子支持板８４の位置を検出する位置検出センサを用いる。位置検出センサは図示されていないが、一般的には撮像素子支持板８４上に厚さ方向に磁化された永久磁石を配置し、固定部材側にはＸ軸およびＹ軸検出用ホール素子を配置（永久磁石に対向した位置に固着）して撮像素子支持板８４の位置変動を感知する。

このようにして、撮影に際して、当該一眼レフレックス式デジタルカメラに手ブレが発生した場合、撮像ユニット変位機構３０を駆動させて撮像素子支持板８４をＸＹ平面内で２次元方向に変位移動させることで、撮像素子８１の受光面における画像のブレを補正することができる。なお、撮像ユニット変位機構３０は、電磁駆動モータを駆動源とする電磁駆動方式に限らず、圧電素子駆動モータや屈曲振動モータを駆動源として駆動する方式であってもよい。また、コイル３１，３４と永久磁石３２，３５との配置は、逆とし、コイル３１，３４を可動側、永久磁石３２，３５を固定側に配置させるようにしてもよい。

なお、カメラ本体１内において、撮像ユニット８の背面側には、支持板１８が撮像駆動回路基板として設けられている。この支持板１８（撮像駆動回路基板）は、後述するＣＰＵや、撮像素子８１を高速駆動するＴＧ（タイミングジェネレータ）ＩＣチップまたはＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド）ＩＣチップ等を実装したもので、プリント基板８６側とはＦＰＣ基板８８を介して接続されている。また、撮像素子８１の背面側の温度を検出する温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６が設けられている。温度センサ２６は、永久磁石３２，３５と対向する支持板１８の表面上に配置するとさらによい。ホール素子に内蔵された温度センサを有する場合には省略できる。

また、本実施の形態１では、弾性支持部材２０の固定部２０ａは、固定部材１９に熱的に結合されているとともに、金属箔や銅あるいは金メッキをした金属材料の拠り線からなる熱伝導線４２と熱的に結合されている。図５は、弾性支持部材２０の固定部２０ａと熱結合された熱伝導線４２の熱結合先を模式的に示す説明図である。熱伝導線４２は、固定部２０ａにおいて複数本に分岐されている。その一系統の熱伝導線４２ａは、適宜配線経路を経て、当該一眼レフレックス式デジタルカメラのカメラ外装３の一部である外装前カバー３ａに熱結合されている。あるいは、外装カバーが合成樹脂の場合には外装の内側に
接合またはネジで固定された銅板などの熱拡散板（外装部内板という）に熱結合されている。

また、他の一系統の熱伝導線４２ｂは、適宜配線経路を経て、液晶モニタ１３を覆う熱拡散板である金属板製のシールド板５１を加熱部材として熱結合されている。さらに、さらに他の一系統の熱伝導線４２ｃは、適宜配線経路を経て、バッテリ５２を収納する熱伝導率部材からなる電池収納室５３を加熱部材として熱結合されている。さらに他の一系統の熱伝導線４２ｄは、適宜配線経路を経て、液晶レンズ２ｂ側に熱結合されている。

なお、図５において、支持板（撮像駆動回路基板）１８上に実装されたＣＰＵ５４等の発熱源に対しては、熱伝導率の高い絶縁シート５５及び吸熱ヒートパイプ５６が設けられ、ヒートパイプ５７、ベローズ管５８や図示されていない金属線、金属箔等を介してカメラ外装３の外装後カバー３ｂに熱結合されている。

また、液晶表示装置の液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂに対するそれぞれの熱伝導線４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの配線経路上の途中には、弾性支持部材２０側との熱結合を断続するためのスイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７ｂ，（ＳＷｂａｔ）７０ｃ，（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄが介在されている。スイッチ７０ｂ，７０ｃは、支持板（撮像駆動回路基板）１８上に実装され、スイッチ７０ｄは、レンズ鏡枠上に設けられた回路基板７１上に実装されている。これらスイッチ７０ｂ，７０ｃ，７０ｄは、同一構造からなるが、ここでは、例えばスイッチ７０ｄの例で説明する。

図６は、スイッチ７０ｄの構造および断続の様子を示す概略縦断側面図である。このスイッチ７０ｄは、概略的には、回路基板７１上に配置された形状記憶合金、バイモルフの撓みを利用した少なくとも複数の電磁駆動型感温スイッチ（サーモスタット）からなる。すなわち、スイッチ７０ｄは、温度に応じて可動接点７２を固定接点７３に対して開閉するサーモスタット７４をベースとし、可動接点７２と一体に配置された永久磁石７５と、永久磁石７５に隣接させて固定接点７３側に配置されて通電により永久磁石７５を変位させる駆動コイル７６とを備える電磁駆動型感温スイッチからなる。

図６（ａ）は、液晶レンズ２ｂが内蔵されたレンズ鏡枠が所定温度以下（例えば、１０℃以下）の状態下で撮像素子支持板８４が所定位置において、弾性支持部材２０側から液晶レンズ２ｂ周りに設けられた熱伝導部材６４ａに熱伝導されている様子を示している。第１の固定導体７７は、弾性支持部材２０側の熱伝導線４２ｄが接続される第１の端子７７ａを有する。第１の固定導体７７は、側面的に見て略逆コの字形状に形成され、その上段部７７ｂには固定接点７３が接合されている。同様に、第２の固定導体７８は、液晶レンズ２ｂの熱伝導部材６４ａ側に巻回された熱伝導線４２ｄが接続される第２の端子７８
ａを有する。第２の固定導体７８は、側面的に見て略コの字形状に形成され、その上段部７８ｂには弾性導体板７４ａの一端が固定されている。弾性導体板７４ａの他端には、固定接点７３と接触可能な位置に可動接点７２が接合されている。弾性導体板７４ａに形成された爪部７４ｂ間には、所定の温度を超えると形状の曲率符号を変えるバイメタル材７４ｃが保持され、弾性導体板７４ａとともにサーモスタット７４を構成している。このバイメタル材７４ｃの温度変化により、基本的に、固定接点７３と可動接点７２が接触または離間した状態となり、熱結合を断続する。なお、第１，第２の固定導体７７，７８は、
電気的に絶縁された合成樹脂材料を用いた基体７９に組み込まれて、互いに絶縁状態で固着されている。

ここで、基体７９には弾性導体板７４ａの中間部に対向させて凹部７９ａが形成されており、この凹部７９ａ内には、上方から見てロの字形状に積層させた扁平な駆動コイル７６が接合されている。この駆動コイル７６は、磁性材７６ａと磁性材７６ａ周りに巻回した固定コイル７６ｂとからなる。また、基体７９の凹部７９ａ内において、駆動コイル７６に対して弾性導体板７４ａの長手方向に隣接する位置には、永久磁石７５が結合部材７５ａ、接着剤７５ｂにより弾性導体板７４ａに固定されて吊下する状態で設けられている。この永久磁石７５は、弾性導体板７４ａの長手方向にＮ極、Ｓ極が位置するように磁化
されている。

図６（ｂ）は、弾性支持部材２０側から既に熱伝導されて液晶レンズ２ｂ側の温度が所定温度以上（例えば、２５〜３０℃）となった状態で、電磁駆動により、可動接点７２を固定接点７３から強制的に離間させ、熱が伝導されない状態を示している。すなわち、図６（ｂ）において、固定コイル７６ｂに図中、左側から右側に流れるように電流を流すと、駆動コイル７６の電磁駆動の作用により永久磁石７５は上方に変位する。よって、永久磁石７５が一体に固定された弾性導体板７４ａも上方に強制的に押し上げられる。ここで、バイメタル材７４ｃが冷却されると、図６（ａ）に示す元の位置に戻ろうとするが、電磁駆動によって図６（ｂ）に示す位置で保持されたままとなる（スイッチオフ状態）。よって、液晶レンズ２ｂの温度が常温程度に上昇した後、弾性支持部材２０側の温度が上昇しても液晶レンズ２ｂ側に対する熱結合が強制的に遮断されるため、必要以上の温度上昇による液晶レンズ２ｂの性能劣化を招くことはない。

このような動作は、液晶モニタ１３に対するスイッチ７０ｂや、バッテリ５２に対するスイッチ７０ｃの場合も同様である。

つづいて、このような構成要素を含む本実施の形態の一眼レフレックス式デジタルカメラの電装制御系の構成について説明する。図７は、本実施の形態の一眼レフレックス式デジタルカメラの電装制御系の構成例を示すブロック図である。まず、カメラ全体の制御を司るシステムコントローラ１００を備える。システムコントローラ１００は、ＣＰＵ５４と、複数の回路ブロック、例えば画像処理回路１０１、圧縮伸張回路１０２、画像認識回路１０３、外部メモリＩＦ回路１０４、汎用Ｉ／Ｏ回路１０５、割り込み制御回路１０６、タイマカウンタ１０７、Ａ／Ｄコンバータ１０８等により構成されている。ＣＰＵ５４と各回路ブロック１０１〜１０８とは制御ラインやバスラインで接続されている。

画像処理回路１０１は、撮像素子８１で撮像されて撮像素子ＩＦ回路１１０から取り込んだ画像データに対してγ補正、色変換、画素変換、ホワイトバランス処理等の所定の画像処理を施す。圧縮伸張回路１０２は、画像処理回路１０１で画像処理された画像データの圧縮処理やメモリカード１１１から読み出された圧縮画像データの伸張処理を行う。画像認識回路１０３は、撮像素子８１で撮像された画像データから所定の画像認識アルゴリズムを用いて被写体である人物の顔の特徴点を検出する際に必要な画像処理アルゴリズム
を実行する。

また、外部メモリＩＦ回路１０４は、メモリカード１１１、ＳＤＲＡＭ１１２、ＦｌａｓｈＲｏｍ１１３とシステムコントローラ１００内部のデータバスとのブリッジ機能を果す。ＦｌａｓｈＲｏｍ１１３には、全体の動作を制御するための制御プログラム、制御パラメータ等が記録されている。システムコントローラ１００は、ＣＰＵ５４がＦｌａｓｈＲｏｍ１１３に格納されている制御プログラムを読み出して実行することにより、カメラの動作を制御する。ＳＤＲＡＭ１１２は、撮像素子ＩＦ回路１１０を介して得られた画像データの一時格納用や、システムコントローラ１００のワークエリアとして用いられる。
メモリカード１１１は、半導体の不揮発性メモリや小型ＨＤＤ等の着脱可能な記録媒体である。

汎用Ｉ／Ｏ回路１０５は、システムコントローラ１００に接続されたカメラ操作スイッチ１１４の読込み端子、周辺回路を制御する制御信号の出力端子として用いられる。割り込み制御回路１０６は、カメラ操作スイッチ１１４による割り込み信号、タイマカウンタ１０７による割り込み信号などを生成する。タイマカウンタ１０７は、クロックをカウントしてシステム制御に必要なタイミング信号を発生させる。Ａ／Ｄコンバータ１０８は、カメラが備える温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６、（Ｔｄｉｓｐ）１１５、（Ｔｂａｔ）１１６、（Ｔｌｅｎｓ）１１７等の各種センサの検出出力をＡ／Ｄ変換する。

撮像ユニット８中に設けられたＣＣＤ等からなる撮像素子８１は、撮影レンズ２により結像された被写体像をアナログ電気信号に光電変換する。撮像素子ＩＦ回路１１０は、撮像素子８１を駆動するタイミングパルスを生成し、撮像素子８１が光電変換したアナログ電気信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換して画像データとしてシステムコントローラ１００へ転送する。

温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６、（Ｔｄｉｓｐ）１１５、（Ｔｂａｔ）１１６、（Ｔｌｅｎｓ）１１７は、温度検出回路１１８とともに温度検出手段を構成する。温度センサとしては、温度に応じて抵抗値が変化する素子や、半導体温度センサを用いればよい。温度センサ（Ｔｉｍｇ）２６は、前述したように、撮像素子８１の近傍背面に配設されて撮像素子８１の温度を検出するためのものである。温度センサ（Ｔｄｉｓｐ）１１５は、カメラ背面側に設けられた液晶モニタ１３の温度を検出するためのものである。温度センサ（Ｔｂａｔ）１１６は、カメラ内蔵のバッテリ５２の温度を検出するためのものである。温度
センサ（Ｔｌｅｎｓ）１１７は、撮影レンズ２中に含まれる液晶レンズ２ｂの温度を検出するためのものである。

また、撮像ユニット変位機構３０は、撮像ユニット８を保持した撮像素子支持板８４を撮影レンズ２の光軸Ｏに垂直なＸＹ平面内で２次元的に変位させるためのものであり、駆動源として電磁駆動モータなるアクチュエータを備えている。アクチュエータ駆動回路１２０は、このアクチュエータに対して駆動信号を出力する。システムコントローラ１００は、カメラに生じたブレに応じて撮像ユニット８（撮像素子支持板８４）を変位させることで画像が劣化することを防止する、いわゆる手ブレ補正動作を実行できる。カメラに生じたブレは、ジャイロスコープを利用した角速度センサ１２１ａと、この角速度センサ１
２１ａの出力を増幅する角速度検出回路１２１とによって検出される。システムコントローラ１００は、角速度検出回路１２１の出力に基づきアクチュエータ駆動回路１２０に対してブレ補正動作のための制御信号を出力する。

撮像ユニット８の前面（被写体側）に設けられて撮像素子８１の露光時間を制御するシャッタ７は、シャッタ制御回路１２２から出力される制御信号に応じて開閉動作が制御される。システムコントローラ１００は、露光時間に応じてシャッタ制御回路１２２を制御する。クイックリターンミラー６は、撮影レンズ２の光束を撮像素子８１と観察光学系（ペンタプリズム１０と接眼レンズ１１）とへ導くためのビームスプリッタである。クイックリターンミラー６の中央部には、サブミラー６ａが支持される。クイックリターンミラー６の中央部は半透明であり、この半透明部を通過した光はサブミラー６ａで反射してＡＦセンサ１２５へ導かれる。クイックリターンミラー６は、ミラー変位機構１２３によって撮影レンズ２の光路中（ダウン位置）と光路外（アップ位置）との位置を選択的に取り得る。ミラー駆動回路１２４は、ミラー変位機構１２３中のアクチュエータに対して駆動信号を送る。クイックリターンミラー６がダウン位置にあり、サブミラー６ａが光路中にあるときは、撮影レンズ２の光束は、ＡＦセンサ１２５へ導かれる。したがって、システムコントローラ１００は、ＡＦセンサ１２５の出力からデフォーカス量（ピントのずれ量）を求める場合には、サブミラー６ａを光路中に設定する。そして、撮影動作を行う場合は、サブミラー６ａを光路外へ退避させる。このＡＦセンサ１２５としては、例えば周知の位相差方式のＡＦセンサが用いられる。

また、電源回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１２６は、バッテリ５２の電圧をシステムコントローラ１００とその周辺回路に必要な駆動電圧に変換して供給する。電力分配は、システムコントローラ１００の指令に基づき制御される。液晶モニタ駆動回路１２７は、液晶モニタ１３を駆動する。液晶モニタ１３は、液晶モニタ駆動回路１２７からの駆動信号に応じてライブビュー動作時の画像データを表示したり、各種メニュー等を表示する。カメラ操作スイッチ１１４は、カメラを操作するためのスイッチであり、レリーズＳＷ、モード設定ＳＷ、ファインダモード選択ＳＷ、パワーＳＷ等を含む。

撮影レンズ２は、レンズ制御コントローラ１３０によって制御される。レンズ制御コントローラ１３０は、システムコントローラ１００に対して通信ラインによって接続され、システムコントローラ１００からの指令に応じて所定の制御動作を実行する。変倍機構１３１は、撮影レンズ２中のズーム用レンズ２ａの焦点距離を変化させるズーム動作を行わせるための機構である。焦点調整機構１３２は、撮影レンズ２中のフォーカス用レンズ２ｃの結像位置を変化させるための機構である。それぞれの機構１３１，１３２に設けられたモータに対する駆動信号は、レンズモータ駆動回路１３３から供給される。レンズ制御
コントローラ１３０は、レンズモータ駆動回路１３３を制御することで撮影レンズ２のズーム動作と焦点調整動作とを行う。液晶駆動回路１３４は、撮影レンズ２中の液晶レンズ２ｂを駆動するための回路である。

弾性支持部材２０は、撮像素子８１から生じた熱を効率的に放熱させたり、低温時に熱を有効に活用するために、撮像ユニット８の近傍に固定配置されている。そして、弾性支持部材２０は、撮像ユニット８中の撮像素子支持板８４を介して撮像素子８１と熱結合し、撮像素子８１で発生した熱が伝達されるように構成されている。

撮像素子８１から弾性支持部材２０に伝達された熱は、固定部材１９に伝達される他、前述したように、熱伝導線４２ａ〜４２ｄを介して外装前カバー３ａの他、液晶モニタ１３用のシールド板５１、バッテリ５２用の電池収納室５３、液晶レンズ２ｂ用の熱伝導部材６４ａへ伝達可能に構成されている。ここで、熱伝導線４２ｂ〜４２ｄの配線経路上には、熱の伝達を断続するスイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂ，（ＳＷｂａｔ）７０ｃ，（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄが介在されている。これらのスイッチ７０ｂ〜７０ｄは、熱伝達遮断ＳＷ回路１２８によって電気的にオン・オフ状態を変更できる。システムコントローラ１
００は、温度センサ２６，１１５〜１１７の出力に応じて、熱伝達遮断ＳＷ回路１２８によってスイッチ７０ｂ〜７０ｄのオン・オフを制御して加熱が必要な部材に撮像素子８１の熱を伝達させる。

このような構成において、撮像素子８１の温度は、ライブビュー動作または連続的な撮影動作によって上昇し、冷却動作（放熱対策）が必要となる。ここで、撮像素子８１が発熱した場合、その熱は撮像素子支持板８４、弾性支持部材２０、固定部材１９、或いは、熱伝導線４２ａを熱伝導して外装前カバー３ａへ伝達され、空気中に逃げる。これにより、撮像素子８１の放熱が行われる。この際、弾性支持部材２０は、熱伝導率の高いＰＰＳ樹脂等からなるので、撮像素子８１側に発生した熱を効率よく固定側に放出させることができる。このような放熱効果は、撮像ユニット変位機構３０によって撮像素子８１がＸＹ
平面内で２次元的に変位する場合であっても維持される。

一方、本実施の形態１では、初期化動作の実行後、カメラの動作中に低温対策動作を周期的に実行させることもできる。この低温対策動作では、低温になると動作性能が低下する、あるいは、動作できない動作ユニット（本実施の形態の場合、液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂ）の温度を検出して、必要に応じて（例えば、１０℃以下の場合）、撮像素子８１から発生する熱を利用してこれらの動作ユニットを加熱し動作可能にするものである。すなわち、液晶モニタ１３やバッテリ５２や液晶レンズ２ｂの温度を測定し、低温環境にあり、加熱が必要であれば、撮像素子８１をダミー駆動させて発熱源と
して利用し、撮像素子８１の熱をこれらの液晶モニタ１３やバッテリ５２や液晶レンズ２ｂに伝熱させて温めることである。

例えば、液晶モニタ１３にあっては、一般に、液晶は温度が低下すると応答速度が遅くなり、ライブビュー表示に適さなくなるため、加熱の必要がある。そこで、温度センサ１１５から取得した液晶モニタ１３の温度が予め設定された閾値温度よりも低い場合、スイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂをオン状態に設定することで、熱伝導線４２ｂによる熱伝導を有効とさせる。そして、撮像素子８１をダミー駆動させて発熱させることで加熱動作を開始させる。ダミー駆動される撮像素子８１に発生した熱が、撮像素子支持板８４、弾性支持部材２０、熱伝導線４２ｂ、スイッチ７０ｂを介してシールド板５１に伝達され、液
晶モニタ１３が加熱される。そして、温度センサ１１５から取得した温度が予め設定された閾値温度に達したら、スイッチ（ＳＷｄｉｓｐ）７０ｂをオフ状態に設定することで、熱伝導線４２ｂによる熱伝導を強制的に遮断させる。

液晶レンズ２ｂの温度が低い場合も、動作させるには適さず、加熱の必要があるが、液晶モニタ１３の場合と同様に撮像素子８１のダミー駆動とスイッチ（ＳＷｌｅｎｓ）７０ｄのオン／オフ制御によって加熱することができる。バッテリ５２の温度が低い場合も、一般に、バッテリ５２の出力電圧が低下し、動作させるには適さないため、加熱の必要があるが、液晶モニタ１３の場合と同様に撮像素子８１のダミー駆動とスイッチ（ＳＷｂａｔ）７０ｃのオン／オフ制御によって加熱することができる。

このように、本実施の形態によれば、撮像素子８１の温度が所定温度以上に上昇した場合には、撮像素子８１の熱を熱伝導率の高いＰＰＳ樹脂材料等からなる弾性支持部材２０、熱伝導線４２ａを介して外装前カバー３ａへ伝熱させて効率よく放熱させることができる。そのためにも、バッテリ駆動を要するペルチェ素子等の冷却素子を用いることなく、簡単な構成で撮像素子８１の放熱を効果的に行うことができる。

また、液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂ等のように、温度が所定温度以下の場合には、撮像素子８１をダミー駆動させることで、撮像素子８１を発熱源として利用しこの熱を弾性支持部材２０、熱伝導線４２ｂ〜４２ｄを介して液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂへ伝熱させて加熱させることもできる。そのためにも、バッテリ駆動を要するヒータ等の特別な加熱素子を用いることなく、簡単な制御で低温環境下では動作が制限される液晶モニタ１３、バッテリ５２、液晶レンズ２ｂの加熱を効果的に行うことができる。

なお、フィラーが充填されたＰＰＳ樹脂材料などの熱伝導率の高い材料を用いた可動部（撮像素子支持板８４）の複数の永久磁石３５，３２が配置された面を第１面とし、支持板１８の複数のコイル３４，３１が配置された面を第２面とすると、第１面と第２面とは、所定距離離れて対向する。ここで、これら第１面と第２面とに、それぞれセラミックシートを接合（第１面および第２面にセラミックをスパッタリングやコーティングにより形成してもよい）すると、撮像素子８１で発生した熱は、可動部本体をなす撮像素子支持板８４からセラミックシートに熱伝導された後、対向するセラミックシート間で、赤外線放
射および赤外線吸収がなされ、放熱効果を高めることができる。

或いは、撮像素子支持板８４側の第１面に、発泡樹脂シート、またはシボやフィン加工樹脂シート、或いは、パラフィンカプセル剤が含有された蓄熱樹脂シートやグラファイトシートとセラミックシートとが積層された熱伝導シートを接合させてもよい。この場合、第２面側は、表面に黒アルマイト処理されたアルミニウムやマグネシウム合金のシャーシとする。

このようにして、可動部（撮像素子支持板８４）の放熱面積を大きくすることで、可動部の熱容量（撮像素子８１の熱を吸収できる容量）を増加させることができ、撮像素子８１の放熱を促進させ、可動部が大型化しないという利点がある。

なお、本発明は、撮影レンズとして、像面補正のための液晶レンズをレンズ群中に含むインナフォーカス用ズームレンズの場合にも適用可能である。図８は、変形例としてズームレンズのレンズ鏡筒の沈胴状態における光軸上の構成例を示す縦断側面図であり、図９は、ズームレンズのレンズ鏡筒のテレ状態における光軸上の構成例を示す縦断側面図であり、図１０は、液晶レンズを含む第２のレンズ群の構成例を一部切り欠いて示す概略側面図である。なお、ズームレンズ系の光軸は、図中、“Ｏ”で示す。また、光軸Ｏの被写体側を前方、結像側を後方とし、ズームレンズ系の光軸Ｏに直交する平面のうち、左右方向
をＸ軸方向とし、上下方向をＹ軸方向とする。

変形例にかかるこのレンズ鏡筒２０１は、光軸方向の長さが伸長した状態でズーミングおよびフォーカシングを行う撮影可能状態と、非撮影の沈胴状態とに切換え可能なズームレンズ系のレンズ鏡筒である。このレンズ鏡筒２０１は、図９に示すように、カメラ本体等に固定支持される円筒状の固定枠２０２と、固定枠２０２の背面に固定して装着される撮像素子支持板２１２と、この撮像素子支持板２１２の背面に固着される撮像素子取付板２１３と、撮像素子支持板２１２に支持される光学フィルタ２１５と、撮像素子取付板２１３に支持される保護ガラスを含む撮像素子２１４とを備える。

また、レンズ鏡筒２０１は、固定枠２０２に光軸方向に進退可能に支持された直進枠２０３と，固定枠２０２に回転可能に支持され、かつ、光軸方向に進退移動するカム筒２０５と、固定枠２０２により回転規制されてカム筒２０５および第２のレンズ群枠２０６を直進させるガイド用キー２０９と、カム筒２０６に支持されて光軸方向に進退移動する第１のレンズ群枠２０４と、カム筒２０５に支持されて光軸方向に進退移動する第２のレンズ群枠２０６と、第２のレンズ群枠２０６に保持されて進退移動するシャッタ枠２０７と、撮像素子支持板２１２に固定支持された第３のレンズ枠２０８とを備える。

さらに、レンズ鏡筒２０１は、撮像素子２１４の前方に向けて順に配されるズームレンズ系であって、第１のレンズ群枠２０４に保持された第１のレンズ群２２１と、第２のレンズ群枠２０６に保持された液晶レンズ２３０を含む第２のレンズ群２２２と、第３のレンズ枠２０８に保持された第３のレンズ２２３とを備える。

ここで、直進枠２０３は、固定枠２０２の直進溝に嵌入するガイド突部を介して回転規制された状態でカム筒２０５と光軸方向に一体の状態で進退駆動される。第１のレンズ群枠２０４の前面部には、第１のレンズ群２２１の前面に位置し、開口部２１１ａを有する飾り板２１１が固着され、飾り板２１１の内側に開口部２１１ａを開閉可能なレンズバリア２２５が配されている。シャッタ枠２０７は、第２のレンズ群枠２０６とともに光軸方向に進退移動し、前面側に開閉駆動されるシャッタ羽根２２４を内蔵している。第３のレンズ枠２０８は、第３のレンズ２２３を保持しており、第２のレンズ群枠２０６と光学フィルタ２１５および撮像素子２１４の間に介在した状態で位置固定されている。なお、第３のレンズ２２３には、液体レンズや液晶レンズを用いてもよい。

また、図示しないが、シャッタ２０７や第２のレンズ群２２２の液晶レンズ２２４を駆動するための駆動信号は、ＦＰＣ基板で送られる。この場合、ＦＰＣ基板は、撮像素子支持板２１２が配置されたプリント基板に接続され、このプリント基板には駆動信号が供給される端子ピンが撮像素子支持板２１２から露出するように構成されている。

ここで、液晶レンズ２３０は、図１０に示すように、撮影すべき被写体からの入射光を妨げることなく、ズーム操作による第２のレンズ群枠２０６の動きを妨げることのない位置で、平行平面ガラス６１ａ，６１ｂに挟まれた液晶素子であり、フレネルレンズまたは回折格子６２ａ，６２ｂと被写体側と撮像面側に対してそれぞれ対称な形状をした配向膜が形成されたネマチック液晶材料による中間レンズ層６３を設けてなる。中間レンズ層６３に電圧を印加するために、平行平面ガラス６１ａ側の配向膜と平行平面ガラス６１ｂ側の配向膜には透明な電極が形成されている。このような液晶レンズ２２４は、一般的に、
オートフォーカスや像面補正が可能であることが知られている。液晶材料は、シール材により内部空間が密封されている。そして、両側の透明電極を通じてネマチック液晶に印加する電圧値を調整することで、焦点調整や像面補正を行う。

そして、この変形例の場合も、低温時に液晶レンズ２３０を加熱するために、熱伝導線４２ｄに熱結合させて設けられている。ここで、変形例では、液晶レンズ２３０が第２のレンズ群枠２０６とともに可動的に設けられているため、熱伝導率（削除）部材６４ａの外周面に形成された螺旋溝６５には熱伝導線４２ｅが巻回され、この熱伝導線４２ｅの一端には熱伝導率の良好な材料からなるコイルばね２３１の一端側が熱結合され、コイルばね２３１の他端側は撮像素子支持板２１１に接合されて保持されているとともに熱伝導線４２ｆが熱結合されている。この熱伝導線４２ｆは、撮像素子支持板２１１に固定された
接続端子２３２を介して熱伝導線４２ｄに熱結合されている。

このような熱伝導線４２ｅ（弾性支持部材２０）側と液晶レンズ２３０の熱伝導部材６４ａ側との間の熱伝導機構により、第２のレンズ群枠２０６が光軸方向に進退移動する図９に示すようなテレ状態においても追従可能となる。

なお、特に図示しないが、透明な平行平面ガラス６１ａ，６１ｂの内部にオイルと流体の電解液を混入し、平行平面ガラス６１ａ，６１ｂの外側に絶縁体と透明電極を形成し、流体の電解液に電圧を印加し、電解液とオイルとの境界の形状面が変化することで、焦点距離が変化する液体レンズに置換えることも可能である。また、他の実施例として、撮像素子２１４または光学フィルタ２１５上または、その間に、液晶レンズを配置し、被写体からの斜め入射光が液晶レンズに入射する際に、印加電圧に応じて屈折させ、撮像素子２１４に集光することもできる。この場合には撮像素子２１４に液晶レンズが近接するため、熱伝導体４２ｅは不要となる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２にかかる撮像装置について説明する。図１１は、本実施の形態２にかかる撮像装置中に組み込まれる撮像ユニット周りの構成例を示す分解斜視図である。

まず、本実施の形態２の一眼レフレックス式デジタルカメラは、撮像素子３０１（撮像素子８１に相当する）の背面側を支持する撮像素子支持板３０２を備えている。この撮像素子支持板３０２は、カメラ構造体と同様に、熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが充填されたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂により形成されて放熱性を有するものである。この撮像素子支持板３０２の撮像素子８１に対応する背面部分には、図示しないプリント基板が固定されており、撮像素子３０１の駆動端子ないしは信号端子がこのプリント基板に対して半田付け接続されている。さらに、プリント基板の接続端子からＦＰＣ基板３０３へと接続されている。

また、撮像素子支持板３０２において撮像素子３０１の周囲には、２個の位置決めピン３０４と２個の取付孔３０５とが設けられている。そして、上面側からローパスフィルタ３０６の挿入可能な開口３０７ａが形成されて撮像素子３０１を覆う保持枠３０７が設けられている。すなわち、保持枠３０７の下部側は撮像素子支持板３０２上で撮像素子３０１を覆うように矩形状に開口したもので、位置決めピン３０４で位置決めしつつ、下側からねじで取付孔３０５にねじ止めすることにより、撮像素子３０１を覆う状態で撮像素子支持板３０２に固定される。ここで、この保持枠３０７も、熱伝導率の高い（熱伝導率が
２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが充填されたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂により形成されて放熱性を有するものである。さらに、保持枠３０７のＸ軸方向における一側面には、位置決めピン３０８がＸ軸方向に向けて立設されている。

また、撮像素子支持板３０２の背面側には、所定位置に固定配置された固定部材３１０が設けられている。この固定部材３１０上の撮像素子３０１に対応する領域を避けた所定位置には、Ｎ極とＳ極との異極で接合された２個の永久磁石３１１，３１２が磁性材３１１ａ，３１２ａを介して設けられている。撮像素子支持板３０１上にあっては、永久磁石３１１に対応する位置に配設させた磁性材３１１ａとの磁気回路内にインサート成形したＸ軸用駆動コイル３１３が設けられ、その上面には磁性材３１４が埋め込まれている。同様に、永久磁石３１２に対応する位置に配設させた磁性材３１２ａとの磁気回路内にインサート成形したＹ軸用駆動コイル３１５が設けられ、その上面には磁性材３１６が埋め込まれている。このようにして、撮像素子３０１が搭載された撮像素子支持板３０２を光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に変位移動させる駆動機構である電磁駆動方式の撮像ユニット変位機構３１７が構成されている。なお、コイル３１３，３１５と永久磁石３１１，３１２との配置は、逆とし、永久磁石３１１，３１２を可動側、コイル３１３，３１５を固定側に配置させるようにしてもよい。

また、固定部材３１０に固定された第１の固定側支持板３３１と、この第１の固定側支持板３３１上に位置決めピン３３２に対応する位置決め孔３３３で位置決めされ、孔３３４を通してねじ孔３３５にねじをねじ込むことにより固定される第２の固定側支持板３３６とを、位置決めピン３０８側の一側面に備える。第１の固定側支持板３３１には、金属線等の熱伝導線を配設するための溝３３７や、ねじ孔３３８が形成されている。また、これら第１の固定側支持板３３１と第２の固定側支持板３３６は、ともに、熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが充填さ
れたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂により形成されて放熱性を有するものである。なお、これら第１の固定側支持板３３１と第２の固定側支持板３３６は、一体成形してもよい。

また、本実施の形態２の一眼レフレックス式デジタルカメラは、撮像素子３０１が搭載された撮像素子支持板３０２を固定部材３１０に対して光軸Ｏに直交するＸＹ平面からなる２次元方向に移動可能に支持する弾性支持部材３４０を備える。この弾性支持部材３４０は、保持枠３０７（撮像素子支持板３０２）に固定される保持支持枠３４１と、中間支持枠３４２と、保持支持枠３４１と中間支持枠３４２との間をＹ軸方向に連結しＸ軸方向に変位可能な２枚の平行な板ばね３４３と、中間支持枠３４２と第２の固定側支持板３３６との間をＸ軸方向に連結しＹ軸方向に変位可能な２枚の平行な板ばね３４４とからなる。

ここで、保持支持枠３４１は、保持枠３０７に対して位置決めピン３０８に対応する位置決め孔３４５によって位置決めされつつ、孔３３６を通して保持枠３０７側の図示しないねじ孔にねじをねじ込むことにより保持枠３４１の一側面に接するように固定される。また、弾性支持部材３４０の構成は以下である。保持支持枠３４１および中間支持枠３４２は、ともに、熱伝導率の高い（熱伝導率が２Ｗ／ｍ・Ｋ以上）素材として球状黒鉛や炭素繊維などのフィラーが充填されたＰＣ樹脂やＰＰＳ樹脂により形成されて放熱性を有するものである。また、板ばね３４３，３４４は、ベリリウム鋼やステンレス鋼材などの金属からなる。

このような構成において、撮像ユニット変位機構３１７を駆動することで、例えばＸ軸用駆動コイル３１３に電圧を印加すると、固定部材３１０側に配置されたＮ極およびＳ極の異極接合の永久磁石３１１とこの永久磁石３１１に対向する磁性材３１１ａ，３１４からなる磁気回路内のＸ軸用駆動コイル３１３に電流が流れ、撮像素子３０１を含む保持枠３０７が撮像素子支持板３０２とともにＸ軸方向に移動する。この際、第２の固定側支持板３３６と中間支持枠３４２との間を連結する板ばね３４４は変位せず、板ばね３４３が中間支持枠３４２側を固定端として保持支持枠３４１側がＸ軸方向に変位する。ここで、
２枚の板ばね３４３は、同一量変形するため、保持支持枠３４１側に連結された保持枠３０７、したがって撮像素子８１はＸ軸方向に変位する。

同様に、例えばＹ軸用駆動コイル３１５に電圧を印加すると、固定部材３１０側に配置されたＮ極およびＳ極の異極接合の永久磁石３１２この永久磁石３１２に対向する磁性材３１２ａ，３１６からなる磁気回路内のＹ軸用駆動コイル３１５に電流が流れ、撮像素子３０１を含む保持枠３０７が撮像素子支持板３０２とともにＹ軸方向に移動する。この際、保持支持枠３４１と中間支持枠３４２との間を連結する板ばね３４３は変位せず、板ばね３４４が第２の固定側支持板３３６側を固定端として中間支持枠３４２側がＹ軸方向に変位する。ここで、２枚の板ばね３４４は、同一量変形するため、保持支持枠３４１側に
連結された保持枠３０７、したがって撮像素子８１はＹ軸方向に変位する。この際、撮像素子支持板８４の位置を検出する位置検出センサを用いる。位置検出センサは図示されていないが、一般的には撮像素子支持板８４上にＸ軸およびＹ軸検出用ホール素子を配置し、固定部材側には厚さ方向に磁化された新たに永久磁石を配置（ホール素子に対向した位置に固着）して撮像素子支持板８４の位置変動を感知する。

一方、撮像素子３０１の駆動に伴い、この撮像素子３０１から発生した熱は、撮像素子支持板３０２、保持枠３０７、保持支持枠３４１、板ばね３４３、中間支持枠３４２、板ばね３４４、第２の固定側支持板３３６、第１の固定側支持板３３１へと流れ、第１の固定側支持板３３１に熱結合させた金属線等の熱伝導線を介してカメラ外装の一部である外装前カバー等に逃がすことができる。本実施の形態２の場合、熱経路を結ぶ各部品（撮像素子支持板３０２、保持枠３０７、保持支持枠３４１、板ばね３４３、中間支持枠３４２、板ばね３４４、第２の固定側支持板３３６、第１の固定側支持板３３１）間の接触面積を大きくとることができ、素早く熱を外部に放出させることができる。

なお、フィラーが充填されたＰＰＳ樹脂材料などの熱伝導率の高い材料を用いた可動部（撮像素子支持板３０２）の複数のコイル３１４，３１６が配置された面を第１面とし、固定部材３１０の複数の永久磁石３１１，３１２が配置された面を第２面とすると、第１面と第２面とは、所定距離離れて対向する。ここで、これら第１面と第２面とに、それぞれセラミックシートを接合（第１面および第２面にセラミックをスパッタリングやコーティングにより形成してもよい）すると、撮像素子３０１で発生した熱は、可動部本体をなす撮像素子支持板３０２からセラミックシートに伝導した後、対向するセラミックシート
間で、赤外線放射および赤外線吸収がなされ、放熱効果を高めることができる。

或いは、撮像素子支持板３０２側の第１面に、発泡樹脂シート、またはシボやフィン加工樹脂シート、或いは、パラフィンカプセル剤が含有された蓄熱樹脂シートやグラファイトシートとセラミックシートとが積層された熱伝導シートを接合させてもよい。この場合、第２面側は、表面に黒アルマイト処理されたアルミニウムやマグネシウム合金のシャーシとする。

このようにして、可動部（撮像素子支持板３０２）の放熱面積を大きくすることで、可動部の熱容量（撮像素子３０１の熱を吸収できる容量）を増加させることができ、撮像素子３０１の放熱を促進させ、可動部が大型化しないという利点がある。

さらに、図４に示す弾性支持部材２０では成形技術による撮像素子支持板８４と弾性支持部材２０との一体成形化が可能である説明をしたが、支持片２０ｅの板厚の断面積が小さいために熱伝導が悪く、熱遮断しやすい。また、材質がナイロンより硬く破損しやすい場合などは、図１２に示すように弾性支持部材２０に熱伝導性の高く、ＵＶ硬化性のシリコンゲル剤等からなるダンピング材２０ｈで接合する弾性支持部材２０の構造にすると耐久性が高く、熱伝導性が弾性支持部材２０の途中で劣化しない構造となる。

具体的には、図１２に示すように、撮像素子８１の背面側である撮像素子支持板８４と一体化された連結部２０ｃに屋根型の三角断面の平坦部を有し、この平坦部の先端には、連結部２０ｃに形成したＶ溝２０ｃ１に接触するダンピング材２０ｈ（熱伝導性の高い減衰部材）が設けられている。本実施の形態では、固定部材１９と固定部２０ａや中間連結部２０ｂを固定する際、撮像素子支持部材８４側の連結部２０ｃに形成されたＶ溝２０ｃ１と弾性支持部材２０側の支持片２０ｄ，２０ｅの先端であるヒンジ２０ｆ、２０ｇとの間に僅かな隙間δ（例えば、０．２〜１．０ｍｍ）が生じるようにしてある。例えば、ＵＶ硬化のゲル等からなるダンピング材２０ｈを隙間δに充填した後、硬化させて一体化を行う。

また、図１１に示す板バネ３４３，３４４にダンピング機能を持たせた板バネ３０について説明する。図１３に示すように、ダンピング機能を適用されたバネ３０には、コの字状のスリット（エッチング加工した溝）３０ｆを形成することによって、バネ３０の両側を対称形状に構成する。ダンピング材５０は、ダンピング特性を有する粘弾性材料であれば、任意のものを適用することが可能である。例えば、ブチルゴムに代えてフッ素ゴム等を適用することもできる。また、アクリル系高分子で形成された両面粘着シート上にアルミ等の金属板又はポリエステル樹脂製の薄板状シートからなるダンピング材５０を屈曲部３０ｄに対して貼り付けてもよい。

また、アクリル系やシリコーン系のゲル、シリコーングリス等を屈曲部３０ｄに塗布し、必要に応じて硬化させたものをダンピング材５０としてもよい。さらに、屈曲部３０ｄの周辺にダンピング材５０を充填可能な充填部を設けて、この充填部内にダンピング材５０及び屈曲部３０ｄを位置付けてもよい。また、上述した変形例では、屈曲部３０ｄの周辺にのみダンピング材５０を被覆させていたが、これに限らず、例えばバネ３０の全体にダンピング材５０を被覆させてもよい。このような構成によれば、高いダンピング効果を実現することが可能となる。さらに、弾性支持部材の熱容量（撮像素子８１の熱を吸収できる容量）を増加させることができ、撮像素子８１の放熱を促進させ、可動部が大型化しないという利点がある。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、撮像装置としてはレンズ交換可能な一眼レフレックス式デジタルカメラに限らず、例えばコンパクト型のデジタルカメラや、撮影機能を有する携帯電話、携帯情報端末、ノート型パーソナルコンピュタ、電子医療機器等であっても同様に適用することができる。

また、この種のカメラにあっては、ＣＣＤデバイスの備える画素数より高い画素数で撮影する画素ずらし法という手法がある。例えば、普通に撮影した画像と，撮像素子を載せた可動部が１／２画素ずつ斜めに変位させて撮影した２枚の画像を連続撮影し、シャッタースピードが半分とする技術である。このように、画素ずらしのために撮像素子を光軸に直交する２次元方向に変位移動させる場合にも、本発明は適用可能である。

本発明の実施の形態１の撮像装置の内部構成例を示す中央縦断側面図である。 撮像ユニット周りの構成例を示す概略正面図である。 図２のＡ矢視図である。 弾性支持部材周りの構成例を示す正面図および平面図である。 弾性支持部材と熱結合された熱伝導線の熱結合先を模式的に示す説明図である。 スイッチの構造および断続の様子を示す概略縦断側面図である。 実施の形態１の一眼レフレックス式デジタルカメラの電装制御系の構成例を示すブロック図である。 変形例としてズームレンズのレンズ鏡筒の沈胴状態における光軸上の構成例を示す縦断側面図である。 ズームレンズのレンズ鏡筒のテレ状態における光軸上の構成例を示す縦断側面図である。 液晶レンズを含む第２のレンズ群の構成例を一部切り欠いて示す概略側面図である。 本発明の実施の形態２にかかる撮像装置中に組み込まれる撮像ユニット周りの構成例を示す分解斜視図である。 弾性支持部材の取付けの変形例を一部切り欠いて拡大して示す正面図である。 ダンピング機能を持たせた板バネの変形例を拡大して示す正面図である。

符号の説明

２ 撮影レンズ
３ａ 外装前カバー（外装部：ユニット部品）
３ｂ 外装後カバー（外装部：ユニット部品）
１３ 液晶モニタ（液晶表示装置：ユニット部品）
１９ 固定部材（カメラ本体内のフレームまたは外装部内板など）
２０ 弾性支持部材
２０ａ 固定部
２０ｂ 中間連結部
２０ｃ 連結部
２０ｄ 支持片
２０ｅ 支持片
２０ｆ ヒンジ
２０ｇ ヒンジ
２０ｈ 熱伝導性の高いダンピング部材のシリコンゲル剤
３０ 撮像ユニット変位機構
６２ａ 熱伝導部材
８１ 撮像素子
８４ 撮像素子支持板
８５ｂ 連結部
２３０ 液晶レンズ（ユニット部品）
３０１ 撮像素子
３０２ 撮像素子支持板
３１０ 固定部材
３１７ 撮像ユニット変位機構
３３１ 第１の固定側支持板
３３６ 第２の固定側支持板
３４０ 弾性支持部材
３４１ 保持支持枠
３４２ 中間支持枠
３４３ 板ばね
３４４ 板ばね
Ｏ 光軸

Claims (5)

1. 撮影レンズの光軸上に受光面を該光軸と直交させて配設されて前記撮影レンズによる被写体像が結像される撮像素子を備えた撮像装置であって、
   放熱性を有して前記撮像素子の背面側を支持する撮像素子支持板と、
   固定された固定部材と、
   該固定部材に対して前記撮像素子支持板を光軸に直交する２次元方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、
   前記撮像素子支持板を前記光軸に直交する２次元方向に変位移動させる駆動機構と、
   当該撮像装置全体の動作を制御するマイクロコンピュータと、
   を備え、
   前記撮像素子支持板および前記弾性支持部材は、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するフィラーが充填された合成樹脂材料を含み、
   前記固定部材と前記弾性支持部材、または当該固定部材や当該弾性支持部材に熱伝導部材で接続されたユニット部品と前記弾性支持部材は、熱結合させて設けられ、
   前記マイクロコンピュータは、前記ユニット部品の温度を測定し、低温時においては前記撮像素子をダミー駆動させて発熱源とし、前記ユニット部品に伝熱させて温めることを特徴とする撮像装置。
2. 前記合成樹脂材料は、ＰＣ樹脂またはＰＰＳ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記固定部材は、熱拡散を有するフレームまたは外装部内板であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記ユニット部品は、外装部、液晶レンズ、液晶表示装置のいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記弾性支持部材は、前記撮像素子支持板と一体化し、該弾性支持部材の一部分に熱伝導性の高いゲル剤で接合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。

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