JP7111910B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7111910B2 JP7111910B2 JP2021556007A JP2021556007A JP7111910B2 JP 7111910 B2 JP7111910 B2 JP 7111910B2 JP 2021556007 A JP2021556007 A JP 2021556007A JP 2021556007 A JP2021556007 A JP 2021556007A JP 7111910 B2 JP7111910 B2 JP 7111910B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- duct
- cooling fan
- air
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 54
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 65
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 36
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 241001417523 Plesiopidae Species 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/55—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor with provision for heating or cooling, e.g. in aircraft
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Description
撮像装置は、撮像素子を筐体内部に備えており、筐体内部へのゴミや塵埃の侵入を防ぐために、密閉構造としたものがある。
撮像装置で使用する撮像素子は年々高画素化が進み、撮像素子自体の消費電力が増加しており、撮像素子冷却の必要性が増している。
撮像装置内部を冷却する従来技術としては、特許第6112745号公報「電子装置」(特許文献1)、特許第6552054号公報「3板式固体撮像装置の冷却装置」(特許文献2)がある。
特許文献1には、冷却ファンで外部から筐体内部に外気を取り込み、筐体内部に吐き出すことで冷却することが記載されている。
特許文献2には、密閉した筐体内部に冷却ファンを設置し、内部雰囲気を撹拌させて冷却することが記載されている。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る撮像装置(本撮像装置)は、背面に放熱フィンと冷却ファンとを備え、内部に撮像素子を収納する密閉構造の筐体と、当該筐体の上下両面若しくは上下のいずれか一方の面に取り付けられ、取り付け面と放熱フィンとを覆い、筐体前面側から吸入した空気を背面の冷却ファンから排出する流路を形成するダクトとを備えたものであり、筐体を密閉状態に保ったまま、筐体の上下面の両方又は一方に沿って空気を効率的に流して、放熱フィン及び冷却ファンで強制空冷し、筐体内部の熱を放熱することができ、塵埃が筐体内部に侵入したり、拡散するのを防ぐことができるものである。
まず、本撮像装置の筐体(本筐体)の構成について図1,図2を用いて説明する。図1は、本筐体の外観(前面側)を示す外観斜視図であり、図2は、本筐体の外観(背面側)を示す外観斜視図である。
図1,図2に示すように、本筐体は、筐体の前面を構成し、撮像レンズが取り付けられるフロントフレーム3と、上面を構成するトップフレーム4と、底面を構成するボトムフレーム5と、背面を構成するリアフレーム6と、右側面を構成するカバー7Aと、左側面を構成するカバー7Bとを備えた密閉構造の筐体である。尚、右側面は、筐体の正面に正対した際に向かって右側の側面を示す。
つまり、本筐体では、冷却ファン9は筐体の外部に設けられており、筐体の密閉構造を保持することにより、筐体内部への塵埃の侵入や拡散を防ぐことができるものである。
各フィンの幅(前後方向の長さ)は、冷却ファン9と同程度に形成されている。
また、本筐体の背面において、放熱フィン8及び冷却ファン9が設けられていない部分に、各種装置と接続されるコネクタ部が設けられている。
溝41が形成されることにより、本筐体の上面の表面積を増大させると共に、後述するダクトを取り付けた場合の空気の流れを促進して、冷却効率を向上させるものである。
また、図1,2では示されていないが、本筐体のボトムフレーム5にも、トップフレーム4の溝41と同様の複数の溝が前面と背面とを結ぶ方向に形成されている。
フロントフレーム3にも、上方向に向かう溝31、及び下方向に向かう溝32が形成されている。
次に、本撮像装置の構成について図3,図4を用いて説明する。図3は、本撮像装置の外観(前面側)を示す外観斜視図であり、図4は、本撮像装置の外観(背面側)を示す外観斜視図である。
図3,図4に示すように、本撮像装置は、図1,2に示した本筐体の上下面にダクト10A,10Bを備えた構成である。
ダクト10A,10Bを取り付けても、本撮像装置全体の大きさは本筐体とそれほど変わらず、装置の小型化を妨げるものではない。
ダクト10Aは、上面、側面、背面を備えており、前面及び下面は、全体が開口部となっている。つまり、前面と下面には面が形成されていない。
ダクト10Aの上面は、本筐体のトップフレーム4と放熱フィン8の上部との間に隙間が形成されるように覆うものである。背面側のコネクタ部等の上部には設けられていない。
ダクト10Aの右側面は、カバー7Aの上端部に接する面と、放熱フィン8の左端の長いフィンの上部に接する面とを備えており、ダクト10Aの右側面と本筐体との間に隙間は形成されない。
ダクト10Aの側面の上下方向(高さ方向)の長さは、ダクト10Aの上面とトップフレーム4及び放熱フィン8との間に、冷却風となる空気が通る隙間が形成されるよう、適切な寸法に形成されている。
ダクト10Aの背面は、トップフレーム4の上を流れてきた空気が各放熱フィン8の間を通って冷却ファン9に吸入されるように形成されている。
つまり、ダクト10Aによって、前面側に開口し、トップフレーム4と放熱フィン8を覆うように延びて、冷却ファン9に向けて開口する一連の隙間が形成されることになる。
これにより、ダクト10Aの前面側の開口部から流入した空気を、側面方向や冷却ファン9以外の背面方向に逃がさず、トップフレーム4及び放熱フィン8に沿って流して、トップフレーム4からの熱を冷却ファン9から効率よく排出して、筐体を冷却するようになっている。
更に、放熱フィン8が空気の流れに沿う方向に配置されていることにより、空気の流れを妨げず、放熱を促進することができるものである。
ダクト10Bは、ダクト10Aとほぼ対称となる形状に形成されているため、詳細な説明は省略する。
ダクト10Bを設けることにより、本筐体のボトムフレーム5からの熱を効率よく排出して、筐体内を冷却することができるものである。
次に、筐体周囲の空気の流れを、まずダクトを設けない場合について図5を用いて説明する。図5は、ダクトを設けない場合の筐体周囲の空気の流れを示す模式説明図である。
図5に示すように、ダクト10A,10Bを設けない場合、本筐体の背面側については、放熱フィン8及び冷却ファン9による強制空冷が行われ、上側の放熱フィン8から冷却ファン9に向かう空気の流れと、下側の放熱フィン8から冷却ファン9に向かう空気の流れが形成される。これにより、リアフレーム6からの放熱が行われる。
本筐体の上下にダクト10A,10Bを取り付けた本撮像装置の周囲の空気の流れを図6を用いて説明する。図6は、ダクトを設けた場合の筐体周囲の空気の流れを示す模式説明図である。
図6に示すように、本筐体の上下にダクト10A,10Bを設けた本撮像装置では、筐体の前面側から吸気して、背面の冷却ファン9から排気する空気の流れが生じる。
筐体内の温度分布について、シミュレーションを行った。
熱解析は、外気40℃の環境で、消費電力が約17Wの撮像装置の筐体内部温度を予測したものである。
筐体内部の複数個所について予測温度を算出した結果、図示は省略するが、ダクト10A,10Bを設けない場合、各部の予測温度は62℃~68℃であった。
一方、ダクト10A,10Bを設けた場合、筐体内部の各部の予測温度は58℃~62℃であり、ダクト10A,10Bを設けることで、場所により4~7℃程度の温度低減効果が得られることが確認された。
次に、本撮像装置の内部構成について図7を用いて説明する。図7は、本撮像装置の断面図である。
図7に示すように、本撮像装置は、外側部分の構成として、上述したフロントフレーム3、トップフレーム4、ボトムフレーム5、リアフレーム6、カバー7A,7Bで囲まれた筐体と、筐体の背面に設けられた放熱フィン8及び冷却ファン9と、トップフレーム4の上部から放熱フィン8の上部を覆うダクト10Aと、ボトムフレーム5の下部から放熱フィン8の下部を覆うダクト10Bとを備えている。
フロントフレーム3には、レンズ(図示しない)を取り付けるためのレンズマウント1が設けられている。
電源素子14は、放熱シート17Aを介してボトムフレーム5に固定され、ボトムフレーム5に放熱する。
ボトムフレーム5に伝導された熱は、ダクト10Bとボトムフレーム5との間に前面側から背面側に向かって積極的に空気を流すことで、冷却ファン9によって外気に放出される。
リアフレーム6に伝導された熱は、放熱フィン8及び冷却ファン9による強制空冷で冷却される。
このようにして、本撮像装置では、筐体を密閉状態に保ったまま、光学系周辺の熱と高温になる素子の熱とを効率よく筐体外部へ放熱することができるものである。
次に、本発明の別の実施の形態に係る撮像装置(別の撮像装置)について図8を用いて説明する。図8は、別の撮像装置の外観斜視図である。
上述した本撮像装置は、筐体の上面と下面の両方にダクトを備えていたが、別の撮像装置は、いずれか一方の面にダクトを備えたものである。
図8(a)は、本筐体の上側にダクト10Aを取り付けた構成を示し、図8(b)は、本筐体の下側にダクト10Bを取り付けた構成を示している。
撮像装置の固定を上面で行う場合には、図8(b)のようにボトムフレーム5側にダクト10Bを設け、撮像装置の固定を下面で行う場合には、図8(a)のようにトップフレーム4側にダクト10Aを配置する。
これにより、ダクトを設けない構成に比べて、筐体内部を効率よく冷却することができるものである。
また、ダクト10A又は10Bを備えずに、撮像装置の固定を行う面(上面又は下面)については、当該筐体の上面又は下面から固定面への放熱が行われる。
本撮像装置によれば、背面に放熱フィン8と冷却ファン9とを備え、内部に撮像素子を収納する密閉構造の筐体と、当該筐体の上下両面若しくは上下のいずれか一方の面に取り付けられ、取り付け面と放熱フィン8とを覆い、筐体前面側から吸入した空気を背面の冷却ファン9から排気する流路を形成するダクト10A及び/又はダクト10Bとを備えているので、筐体を密閉状態に保ったまま、筐体の上下面の両方又は一方に沿って空気を積極的に流して、放熱フィン8及び冷却ファン9で強制空冷し、筐体内部の熱を効率よく放熱すると共に、塵埃が筐体内部に侵入したり、拡散するのを防ぐことができる効果がある。
Claims (3)
- 密閉された筐体の内部に撮像素子を収納した撮像装置であって、
前記筐体は、前面にレンズが取り付けられるレンズマウントを備えると共に、背面に、熱を放出する放熱フィンと、前記放熱フィンを冷却する冷却ファンとを有し、
前記筐体の上面又は下面に取り付けられ、前記筐体の前面で開口し、前記取り付け面と前記放熱フィンとを覆うように延びて、前記冷却ファンに開口するよう隙間が形成されると共に、前記筐体の側面に開口しないダクトを備え、
前記放熱フィンが、前記ダクトの前面側から吸入されて前記隙間を通って前記冷却ファンによって排出される空気の流路と平行になるよう配置されていることを特徴とする撮像装置。 - ダクトが、筐体の上面及び下面の双方に取り付けられたことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
- 筐体において、ダクトの取り付け面に、前面と背面とを結ぶ方向に複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019203736 | 2019-11-11 | ||
JP2019203736 | 2019-11-11 | ||
PCT/JP2020/040631 WO2021095547A1 (ja) | 2019-11-11 | 2020-10-29 | 撮像装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2021095547A1 JPWO2021095547A1 (ja) | 2021-05-20 |
JPWO2021095547A5 JPWO2021095547A5 (ja) | 2022-06-30 |
JP7111910B2 true JP7111910B2 (ja) | 2022-08-02 |
Family
ID=75912304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021556007A Active JP7111910B2 (ja) | 2019-11-11 | 2020-10-29 | 撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7111910B2 (ja) |
WO (1) | WO2021095547A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180133943A (ko) * | 2013-08-20 | 2018-12-17 | 쇼와 덴코 카본 져머니 게엠베하 | 개선된 전극/니플 연결부 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003230030A (ja) | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Hamamatsu Photonics Kk | 固体撮像装置 |
JP2010041085A (ja) | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | カメラケース |
JP2011141414A (ja) | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 雲台一体型カメラ |
JP2013175959A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Nikon Corp | 電子カメラ及び冷却装置 |
-
2020
- 2020-10-29 WO PCT/JP2020/040631 patent/WO2021095547A1/ja active Application Filing
- 2020-10-29 JP JP2021556007A patent/JP7111910B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003230030A (ja) | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Hamamatsu Photonics Kk | 固体撮像装置 |
JP2010041085A (ja) | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | カメラケース |
JP2011141414A (ja) | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 雲台一体型カメラ |
JP2013175959A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Nikon Corp | 電子カメラ及び冷却装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180133943A (ko) * | 2013-08-20 | 2018-12-17 | 쇼와 덴코 카본 져머니 게엠베하 | 개선된 전극/니플 연결부 |
KR102148595B1 (ko) | 2013-08-20 | 2020-08-26 | 쇼와 덴코 카본 져머니 게엠베하 | 개선된 전극/니플 연결부 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021095547A1 (ja) | 2021-05-20 |
WO2021095547A1 (ja) | 2021-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7418995B2 (en) | System for cooling environmentally sealed enclosures | |
US7593223B2 (en) | Information-processing apparatus and cooling system used therein | |
US10082850B2 (en) | Electronic device | |
US8052282B2 (en) | Heat dissipation system and electronic device utilizing the same | |
JP6646720B1 (ja) | カメラアッセンブリ | |
EP3893483B1 (en) | Ducted cooling system of a camera | |
JP5649369B2 (ja) | 電子機器 | |
WO2016143444A1 (ja) | 放送用ポータブルカメラ | |
JP7111910B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP4954625B2 (ja) | 監視カメラ | |
JP4693924B2 (ja) | 電子機器 | |
JP2008015440A (ja) | ディスプレイ装置の冷却装置及び冷却方法 | |
JP7172611B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP7298129B2 (ja) | 撮像装置 | |
EP3349555B1 (en) | Electronic apparatus | |
US11822215B2 (en) | Image capturing apparatus having a fan that generates air flow in a duct for heat dissipation | |
US11910572B2 (en) | Sealed communications module with multi-path thermal management system | |
JP2009206951A (ja) | 三板式カメラ | |
JP4269103B2 (ja) | 電気制御装置 | |
JP2014187502A (ja) | 電子装置 | |
JP2012064897A (ja) | 電子機器 | |
JP4985390B2 (ja) | 電子機器の放熱装置 | |
JP2002329991A (ja) | 冷却構造を備える電子機器 | |
JP6552054B2 (ja) | 3板式固体撮像装置の冷却装置 | |
JP2003218569A (ja) | 電子機器の冷却装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220415 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220415 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220415 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220721 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7111910 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |