JP5574776B2 - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

撮像装置の撮像素子の放熱のために、特許文献１は撮像素子から放熱部材（板金）を延ばして外装へ熱伝達部材を介して放熱し、特許文献２は撮像素子から外装へ放熱部材と電池収納部とを介して放熱することを提案している。

特開２００５−３２８２０２号公報 特開２００９−７１７６２号公報

しかしながら、特許文献１と特許文献２では、撮像素子から放熱部材を長く伸ばすため、その這いまわしのスペースのために撮像装置が大型になると共に撮像素子の傾きや位置などを調節する光学調節の妨げになる。

そこで、本発明は、小型化と撮像素子の放熱を実現するレンズ鏡筒および撮像装置を提供することを例示的な目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、撮像光学系が形成する光学像を光電変換する撮像素子を保持する第１部材と、前記第１部材の第１部分と重なる第２部分を有する第２部材と、前記第１部材の前記第１部分と前記第２部材の前記第２部分との間に配置され、前記第１部分および前記第２部分と接触することによって前記撮像素子からの熱を前記第１部材から前記第２部材に伝達する弾性部材と、前記第１部材を前記第２部材に対して固定する固定部材と、
を有し、前記第１部分は第１開口を有し、前記第２部分は第２開口を有し、前記第１開口と前記第２開口のそれぞれには、前記固定部材によって前記第１部分と前記第２部分との間に発生する圧縮力によって前記弾性部材の一部が変形して入り込み、前記第１開口は前記第１部分を貫通し、前記第２開口は前記第２部分を貫通し、前記第１開口と前記第２開口は、前記撮像光学系の光軸方向において互いに重ならないように交互に配置され、前記固定部材の固定を調整することによって前記撮像素子の光学調整が可能であることを特徴とする。

本発明によれば、小型化と撮像素子の放熱を実現するレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。

図１は、本実施例のレンズ鏡筒の第２ユニットの分解斜視図である。 図２は、図１に示すレンズ鏡筒の背面図である。 図３は、図１に示す第２ユニットの断面図とその部分拡大図である。 図４は、本実施例の撮像装置の斜視図である。

図４は、本実施例の撮像装置１の斜視図である。本実施例の撮像装置１はデジタルカメラであるが、デジタルビデオカメラなど他の撮像装置にも適用可能である。

図４に示すように、撮像装置１は被写体を撮像するレンズ鏡筒１０を有し、レンズ鏡筒１０は、不図示の前側（被写体側）の第１ユニットと、後側（撮像素子側）の第２ユニット２０と、を有する。そして、レンズ鏡筒１０は、第１ユニットと第２ユニット２０との間で分離可能である。

第１ユニットは被写体の光学像を形成する撮像光学系を収納する。第２ユニット２０は、撮像光学系が形成する被写体像（光学像）を光電変換する撮像素子２１を有し、これを保持する。

図１は第２ユニット２０の分解斜視図であり、図２はレンズ鏡筒１０の背面図であり、図３は第２ユニット２０の断面図とその矩形で囲った一部を拡大して示している図である。

図１に示すように、第２ユニット２０は、撮像素子２１、基部３０、放熱部材（第１部材）４０、熱伝達部材（弾性部材）５０、放熱部材（第２部材）６０を有する。

基部３０は、図１と図２の反対側の正面に第１ユニットが取り付けられ、裏面側に放熱部材４０が取り付けられる中央部３１と、図１と図３の左側に張り出して放熱部材６０が取り付けられる張出部３５と、を有する。

中央部３１には、３つのビス穴３２と一対の位置決めピン３３ａおよび３３ｂが設けられる。各ビス穴３２には対応するビス（固定部材）４８が挿入される。位置決めピン３３ａと３３ｂは放熱部材４０と係合して、これを位置決めする。

張出部３５には、一対の位置決めピン３６および３７、ビス穴３８ａおよび３８ｂが設けられる。位置決めピン３６と３７は放熱部材６０と係合してこれを位置決めする。ビス穴３８ａおよび３８ｂには、ビス６８ａおよび６８ｂが挿入される。

放熱部材（第１部材）４０は熱伝導に優れた材料（例えば、銅やアルミニウムなどの金属や合金の板金や熱伝導性の高い樹脂）から構成され、中央に撮像素子２１を保持する保持部４１と、保持部４１から図１と図３の左側に張り出した張出部４５と、を有する。

保持部４１は、３つのビス穴４２、位置決め穴４３ａ、位置決め溝４３ｂを有し、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子２１を保持すると共に撮像素子２１からの熱の一部を放熱し、一部は張出部４５に伝達する。

３つのビス穴４２は３つのビス穴３２と対応し、それぞれ対応するビス（固定部材）４８が挿入され、これにより、保持部４１は基部３０の中央部３１に固定され、放熱部材４０は放熱部材６０に対して固定される。また、位置決め穴４３ａには位置決めピン３３ａが挿入され、位置決め溝４３ｂには位置決めピン３３ｂが挿入される。

張出部（第１部分）４５は、一対のスリット形状の開口４６を有し、薄い直方体形状を有する。なお、張出部４５の数は一対（２つ）には限定されず、複数であればよい。張出部４５は、撮像素子２１からの熱の一部を放熱し、一部は熱伝達部材５０を介して、放熱部材６０に伝達する。放熱部材４０は張出部４５において放熱部材６０と重なる。

熱伝達部材５０は、熱伝導に優れて軟らかい弾性材料から構成される弾性部材であり、本実施例ではシリコーンゴムである。但し、熱伝達部材５０の材料はシリコーンゴムに限定されず、フッ素ゴム、アクリルゴムなども適用可能である。

熱伝達部材５０は、図１では、張出部４５の形状に対応した薄い直方体形状を有するが、これに限定されるものではない。熱伝達部材５０は、張出部４５に接触し、張出部４５からの熱を受け取り、放熱部材６０の張出部６５に伝達する。

放熱部材（第２部材）６０は熱伝導に優れた材料（例えば、銅やアルミニウムなどの金属や合金の板金や熱伝導性の高い樹脂）構成され、基部６１と、基部６１から図１と図３の右側に張り出した張出部６５と、を有する。なお、放熱部材６０は基部３０と一体であってもよい。

基部６１は、ビス穴６２ａ、ビス係合部６２ｂ、円筒形状の位置決め穴６３、位置決め長穴６４を有し、張出部６５を介して伝達された撮像素子２１の熱の一部を放熱し、一部は基部３０の張出部３５に伝達する。

ビス穴６２ａはビス穴３８ａに対応し、ビス６８ａが挿入される。ビス係合部６２ｂはビス穴３８ｂに対応し、ビス６８ｂと接触する。ビス６８ａ及び６８ｂにより、基部６１は基部３０の張出部３５に固定される。位置決め穴６４には位置決めピン３６が挿入され、位置決め長穴６４には位置決めピン３７が挿入される。

張出部（第２部分）６５は、一対のスリット形状の開口６６を有し、薄い直方体形状を有する。なお、張出部６５の数は一対（２つ）には限定されず、複数であればよい。張出部６５は、熱伝達部材５０を介して得た撮像素子２１からの熱の一部を放熱し、一部は基部６１に伝達する。なお、本実施例では、張出部６５の表面と裏面は光軸に垂直である。放熱部材６０は張出部６５において放熱部材４０の張出部４５と重なる。

熱伝達部材５０は張出部４５と６５との間に配置され、両者に接触することによって撮像素子２１からの熱を放熱部材４０から放熱部材６０に伝達する。

基部３０に放熱部材６０がビス６８ａによって固定された状態で、放熱部材６０の張出部６５の上に熱伝達部材５０が配置され、その上に張出部４５が配置された状態でビス４８によって放熱部材４０が基部３０の中央部３１に固定される。この結果、熱伝達部材５０は、放熱部材４０と６０との間に挟まれた状態で保持及び固定される。

撮影光学系の誤差を除去するために、ビス４８の固定（締め付け力）を調整することによって撮像素子２１と放熱部材４０を倒したり、撮像素子２１と基部３０との距離を変化させたりする光学調整を行う場合がある。この場合、放熱部材４０が熱伝達部材５０と接触する関係も変化するが、光学調整に拘らず、放熱部材４０と熱伝達部材５０が常時接触するために、通常状態で予め熱伝達部材５０に圧力を加えて保持する必要がある。

光学調整により放熱部材４０が移動しても熱伝導を確保しようとすると熱伝達部材５０の厚みを大きくとって変形による反発力を小さくする必要があるが、これでは、撮像装置が光軸方向に厚くなってしまう。

そこで、本実施例は、熱伝達部材５０を弾性材料から構成し、放熱部材４０の張出部４５に開口４６を設け、放熱部材６０の張出部６５に開口６６を設け、開口４６および６６に変形した熱伝達部材５０が入り込むことを可能に構成している。この場合の変形は、ビス４８によって張出部４５と６５との間に発生する圧縮力によってもたらされるが、弾性変形でもよいし塑性変形でもよい。

熱伝達部材５０が開口４６及び６６に入ると、熱伝達部材５０の圧縮による反発力は減り、その分、熱伝達部材５０の光軸方向の厚さは減り、撮像装置の光軸方向に小型にすることができる。

図３は、熱伝達部材５０が開口４６と６６に入り込んで変形部５２と５４を発生させている様子を示している。熱伝達部材５０が開口４６と６６に入り込んでそれぞれの開口４６及び６６の側壁４７及び６７に熱伝達部材５０の変形部５２と５４が接触することによって熱伝達部材５０と放熱部材４０及び６０の接触面積を確保することができる。

また、開口４６と６６の数を増やしたり、互い違いの格子状に配置したりすることで効率良く反発力を低減でき、開口の大きさによって接触面積を増大させることもできる。

なお、本実施例は張出部４５と６５の両方に開口４６と６６を設けているが、少なくとも一方に設けられればよい。また、開口４６と６６は貫通していてもよいし、していなくてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

撮像装置は被写体を撮像する用途に適用することができる。

１ 撮像装置
１０ レンズ鏡筒
２１ 撮像素子
４０ 放熱部材（第１部材）
４８ ビス（固定部材）
５０ 熱伝達部材（弾性部材）
６０ 放熱部材（第２部材）

Claims (2)

1. 撮像光学系が形成する光学像を光電変換する撮像素子を保持する第１部材と、
   前記第１部材の第１部分と重なる第２部分を有する第２部材と、
   前記第１部材の前記第１部分と前記第２部材の前記第２部分との間に配置され、前記第１部分および前記第２部分と接触することによって前記撮像素子からの熱を前記第１部材から前記第２部材に伝達する弾性部材と、
   前記第１部材を前記第２部材に対して固定する固定部材と、
   を有し、
   前記第１部分は第１開口を有し、前記第２部分は第２開口を有し、前記第１開口と前記第２開口のそれぞれには、前記固定部材によって前記第１部分と前記第２部分との間に発生する圧縮力によって前記弾性部材の一部が変形して入り込み、前記第１開口は前記第１部分を貫通し、前記第２開口は前記第２部分を貫通し、
   前記第１開口と前記第２開口は、前記撮像光学系の光軸方向において互いに重ならないように交互に配置され、
   前記固定部材の固定を調整することによって前記撮像素子の光学調整が可能であることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。