JP7414628B2

JP7414628B2 - 撮像装置

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Publication number: JP7414628B2
Application number: JP2020076140A
Authority: JP
Inventors: 英幹川嶋; 敬至本田
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Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2024-01-16
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Description

本発明は、発熱素子が実装された基板を有する撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置において、連続的な撮影動作、撮像素子の高画素化、ＣＰＵの処理速度の向上などに伴って消費電力量が高まり、装置内の発熱量も増加している。そこで、撮像装置内で効率よく熱を拡散するために、発熱源を有する基板がメインシャーシに固定される構成において、メインシャーシよりも熱伝導率の高いプレートをメインシャーシと外装との間に設ける構成が提案されている（特許文献１）。上記プレートはメインシャーシの背面に接触するように固定される。これにより、基板で発生した熱をメインシャーシの背面に沿って効率良く分散させることができる。また、上記プレートをメインシャーシと外装部材との間に挟み込むことで、基板からメインシャーシに伝わる熱を外装部材に伝わりにくくしている。

特開２０１１－２３６４７号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、基板での発熱量がさらに増加した場合に、プレートによる熱伝達のみでは熱の分散に限界がある。動画撮影など負荷の高い処理を行い続ける場合に極力長い時間動作可能にすることが難しい。従って、基板の熱を効率よく分散させることに関し、改善の余地があった。

本発明は、基板の熱を効率よく分散させることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、外装部材と、発熱素子が実装される基板と、前記外装部材が組み付けられるシャーシと、前記シャーシよりも熱伝導率の高い材料で形成され、光軸方向において前記基板と前記シャーシとの間に配置される伝熱部材と、を有し、前記シャーシは、左右方向における互いに異なる２つの位置を含む複数の位置で、前記基板と前記伝熱部材とを重ねて支持する第１の接続部と、前記伝熱部材を支持する第２の接続部と、前記外装部材を支持する第３の接続部と、を有し、前記第２の接続部および前記第３の接続部はいずれも、左右方向における、前記第１の接続部の前記２つの位置の間に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、基板の熱を効率よく分散させることができる。

撮像装置の斜視図である。撮像装置の内部の分解斜視図である。振れ補正機構の斜視図、分解斜視図である。ベース部材の前面側、背面側の斜視図である。伝熱プレートの斜視図である。上カバー、ベース部材、伝熱プレートおよび主基板を組み付けた状態の背面図、図６（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の斜視図である。図１（ａ）は、撮像装置１を前方から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、撮像装置１を後方から見た斜視図である。

撮像装置１は、レンズ交換式のデジタルカメラである。撮像装置１の正面にレンズマウント部２８が設けられている。レンズマウント部２８は、撮像装置１に着脱可能な撮影レンズを取り付ける部分である。撮像装置１に装着された撮影レンズの光軸をＣ０とする。以降、各部の方向を、図１等に示したＸ、Ｙ、Ｚ座標軸を基準として呼称する。ここでは便宜上、光軸Ｃ０と平行な方向において、被写体側を前方と称し、レンズマウント部２８から見た後カバー１１２の側を後方と称する。左右方向については、操作者が主に位置する側、すなわち、背面側から見た方向を基準とする。従って、例えば、図１（ａ）、（ｂ）において、＋Ｙ方向が上方、＋Ｚ方向が前方である。＋Ｘ方向は、後方から見て左方である。

撮像装置１の外装は、主に上カバー１１０、前カバー１１１、後カバー１１２、下カバー１１３により構成される。上カバー１１０および後カバー１１２は、マグネシウム合金でダイキャストにより成形された金属部品である。前カバー１１１および下カバー１１３は、ポリカーボネートで射出成型により成形された樹脂部品である。

撮像装置１の背面に表示部２が設けられている。表示部２は、画像や各種情報を表示する。表示部２の表示面は、タッチパネル３となっている。タッチパネル３は、表示部２の表示面（操作面）に対するタッチ操作を検出する。撮像装置１の上面には、ファインダ外表示部４、シャッタボタン５、モード切替スイッチ６が設けられている。ファインダ外表示部４は、シャッタ速度や絞りをはじめとするカメラの様々な設定値を表示する。シャッタボタン５は、撮影を指示するための操作部である。モード切替スイッチ６は、各種モードを切り替えるための操作部である。

シャッタボタン５の近傍に、メイン電子ダイヤル８が配置されている。メイン電子ダイヤル８は、回転操作部材である。ユーザは、メイン電子ダイヤル８を回すことによってシャッタ速度や絞りなどの設定値を変更することができる。また、モード切替スイッチ６を囲むように、サブ電子ダイヤル１１が配置されている。サブ電子ダイヤル１１は、回転操作部材であり、選択枠の移動や画像送りなどに用いられる。サブ電子ダイヤル１１とメイン電子ダイヤル８との間に、動画ボタン１４が配置されている。動画ボタン１４は、動画撮影（記録）の開始、停止の指示に用いられる。

撮像装置１の左側面（＋Ｘ側面）には、端子カバー７が配置されている。端子カバー７は、外部機器と撮像装置１とを接続する接続ケーブル等のコネクタ（図示省略）を保護するカバーである。撮像装置１の上面左部に電源スイッチ１０が配置されている。電源スイッチ１０は、撮像装置１の電源のＯＮ（オン）及びＯＦＦ（オフ）を切り替える操作部材である。

撮像装置１の背面において、表示部２に隣接するように操作部９が配置されている。操作部９は、複数の押しボタンおよび背面ダイヤル１２等で構成されている。背面ダイヤル１２は回転操作部材であり、操作者は背面ダイヤル１２を回すことによってシャッタ速度や絞りなどの設定値を変更することができる。背面ダイヤル１２の中央部にＳＥＴボタン１３が配置されている。ＳＥＴボタン１３は、押しボタンであり、主に選択項目の決定などに用いられる。

操作部９の上方には、選択部材２６が配置されている。選択部材２６は、上、下、左、右に斜め方向を加えた８方向への操作と中心押し操作とが可能なマルチコントローラである。選択部材２６の押された部分に応じてその部分に応じた操作が可能となる。操作部９の上方には、ＡＥロックボタン１５が配置されている。ＡＥロックボタン１５は、撮影待機状態で押下されることにより、露出状態を固定することができる。ＡＥロックボタン１５に隣接するように、拡大ボタン１６が配置されている。拡大ボタン１６は、撮影モードのライブビュー表示において拡大モードのＯＮ、ＯＦＦを行うための操作ボタンである。拡大モードをＯＮとしてからメイン電子ダイヤル８を操作することにより、ＬＶ画像の拡大、縮小を行うことができる。拡大ボタン１６は、再生モードにおいて再生画像を拡大し、拡大率を増加させるためにも用いられる。

操作部９の下部には、再生ボタン１７が配置されている。再生ボタン１７は、撮影モードと再生モードとを切り替える操作ボタンである。撮影モード中に再生ボタン１７を押下することによって再生モードに移行し、記録媒体（図示省略）に記録された画像のうち最新の画像を表示部２に表示させることができる。再生ボタン１７を含む操作部９に隣接するように、蓋２４が配置されている。蓋２４は、記録媒体（図示省略）を格納したスロットの蓋である。

撮像装置１の背面における表示部２の左上方には、メニューボタン１９が配置されている。メニューボタン１９は押しボタンである。メニューボタン１９が押下されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部２に表示される。ユーザは、表示部２に表示されたメニュー画面と、背面ダイヤル１２やＳＥＴボタン１３を用いて直感的に各種設定を行うことができる。

表示部２の上方には、接眼部２１が配置されている。接眼部２１は、接眼ファインダの接眼部である。ユーザは、接眼部２１を介して内部のＥＶＦ２２に表示された映像を視認することができる。接眼部２１の直下に接眼検知部２３が設けられている。接眼検知部２３は、接眼部２１にユーザが接眼しているか否かを検知するセンサである。

撮像装置１の右端部はグリップ部２５となっている。グリップ部２５は、ユーザが撮像装置１を構えた際に右手で握りやすい形状にした保持部である。グリップ部２５を右手の小指、薬指、中指で握って撮像装置１を保持した状態で、右手の人差指で操作可能な位置に、上述のシャッタボタン５及びメイン電子ダイヤル８が配置されている。また、撮像装置１を保持した状態で、ユーザの右手の親指で操作可能な位置に、上述のサブ電子ダイヤル１１及び選択部材２６が配置されている。

レンズマウント部２８の内側の下部に、通信端子２０が設けられている。通信端子２０は、撮像装置１とレンズとの間で通信を行う。レンズマウント部２８の内側には、撮像素子６００（図３（ｂ））が支持されている。撮像素子６００は、取り込んだ光情報を信号に変換するＣＭＯＳセンサである。レンズマウント部２８の左側に、ロックボタン２７が配置されている。ロックボタン２７は、撮像装置１にレンズが装着された際、当該レンズを保持するためのロック機構（図示省略）として機能する。ユーザは、ロックボタン２７を押下することによって、保持ロック機構が解除され、レンズを取り外すことが可能になる。

撮像装置１の上部の左右の端部には、それぞれストラップ挿入部材９０、９５が設けられている。ストラップ挿入部材９０、９５には、それぞれストラップが挿通される。ユーザは、ストラップ挿入部材９０、９５にストラップ等の紐状部材（図示省略）を挿通することによって、撮像装置１を吊るして持ち運びすることができる。

次に、撮像装置１の内部構成について説明する。

図２は、撮像装置１の内部の分解斜視図である。図２では、撮像装置１の内部構成の説明に必要な構成要素が主に示されている。撮像装置１は、ベース部材３０、シャッタ部材４０、振れ補正機構１００、伝熱プレート５０、及び主基板６０を備えている。ベース部材３０に対して、光軸方向においてシャッタ部材４０、振れ補正機構１００、伝熱プレート５０、主基板６０の順で組み込まれるように配置されている。

ベース部材３０は、マグネシウム合金でダイキャストにより形成された金属部材であり、高い剛性を有している。ベース部材３０には、レンズマウント部２８（図１参照）が固定されている。ベース部材３０には、ビス穴３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、取り付け穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、及び、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが形成されている。

ベース部材３０と当接するように、シャッタ部材４０が配置されている。シャッタ部材４０は、シャッタ幕４２を走行させることによってシャッタ幕４２を開口、閉口させる機構を備える。シャッタ幕４２の開口によって撮像素子６００に所望の時間、被写体光が投影される。シャッタ部材４０は、穴４１ａ、４１ｂ、４１ｃを備えている。穴４１ａ、４１ｂ、４１ｃを介して、ビス４５ａ、４５ｂ、４５ｃをベース部材３０のビス穴３１ａ、３１ｂ、３１ｃに螺合することで、シャッタ部材４０はベース部材３０に固定される。

シャッタ部材４０は、フレキシブルプリント基板４６と、リード線４７ａ、４７ｂとを備えている。フレキシブルプリント基板４６が主基板６０のコネクタ６５に接続されると共に、リード線４７ａ、４７ｂが主基板６０のコネクタ６６ａ、６６ｂに接続されることで、シャッタ部材４０は主基板６０と信号の送受信可能に電気的に接続される。

伝熱プレート５０は、高い熱伝導率を有する金属材料（アルミニウム、銅など）によって形成された板金部材であり、伝熱部材である。伝熱プレート５０は、ベース部材３０よりも熱伝導率の高い材料で構成される。伝熱プレート５０は、穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅを備えている。

主基板６０は、電子回路を構成する回路基板であり発熱性の基板である。主基板６０の表面にはＣＰＵ６４、カードコネクタ６９などの発熱する回路部品が実装されている。ＣＰＵ６４は主な発熱素子である。また、主基板６０には、コネクタ６５、６６ａ、６６ｂ、６７ａ、６７ｂ、６７ｃ、６８が実装されている。主基板６０は、コネクタを介して後述するフレキシブルプリント基板などの接続部材と電気的に接続されている。主基板６０は、また、穴６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを備えている。ビス６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄはそれぞれ、穴６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、および伝熱プレート５０の穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを介して、ベース部材３０のビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに螺合される。これにより、主基板６０および伝熱プレート５０がベース部材３０に共締め固定される。ベース部材３０のビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、主基板６０と伝熱プレート５０とを複数の位置で重ねて支持する「第１の接続部」に該当する。

図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、振れ補正機構１００の斜視図、分解斜視図である。振れ補正機構１００は、フロントヨーク２００、可動枠３００、ベース板４１０、リアヨーク４００ａ、リアヨーク４００ｂ、センサプレート５００、及びセンサ基板６１０を備えている。

フロントヨーク２００には、穴２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃが形成されている。ベース板４１０には、磁石４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃが接着固定されている。磁石４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃの片側面（－Ｚ側面）を覆うようにリアヨーク４００ａ、４００ｂが配置されている。リアヨーク４００ａには、穴４０１ａ、４０１ｃが形成されており、リアヨーク４００ｂには、穴４０１ｂが形成されている。穴４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃに対応して、ビス４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃが設けられている。

磁石４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃによって、フロントヨーク２００とリアヨーク４００ａ、４００ｂとの間に磁気回路が形成される。この磁気回路は、いわゆる閉磁路を構成する。磁石４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃは、それぞれ光軸方向（Ｚ軸方向）に磁束密度が生じるように着磁されている。フロントヨーク２００とベース板４１０との間には強い吸引力が生じるので、スペーサ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃで一定の間隔を保つように構成されている。

ベース板４１０には、穴４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃが形成されている。ベース板４１０の穴４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃと、フロントヨーク２００に形成された穴２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃとの間に、スペーサ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃが配置される。フロントヨーク２００側からビス２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃがスペーサ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃに螺合されると共に、リアヨーク４００ａ、４００ｂ側からビス４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃがスペーサ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃに螺合される。これによって、フロントヨーク２００は、リアヨーク４００ａ、４００ｂと共締め状態で固定される。スペーサ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃの胴部にはゴムが配置されている。スペーサ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃの胴部のゴムは、移動する可動枠３００のストッパとなる。

ベース板４１０には、ベース部材３０の取り付け穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃに対応する箇所に、穴４３０ａ、４３０ｂ、４３０ｃが形成される。ビス４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃが、穴４３０ａ、４３０ｂ、４３０ｃを介して取り付け穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃに螺合されることで、ベース板４１０はベース部材３０に固定される。その際、ベース板４１０とベース部材３０との間に、不図示のワッシャを挟み込むことによって振れ補正機構１００の傾きが調整される。

可動枠３００は、マグネシウムダイキャスト若しくはアルミダイキャストで形成されており、軽量で剛性が高い。可動枠３００は、光軸方向においてフロントヨーク２００とベース板４１０との間に位置する。可動枠３００は、ボール３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃを備える。ボール３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃは、可動枠３００の受け部３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃとベース板４１０との間で転動可能に挟持される。

また、ベース板４１０には、磁石４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃに対向する位置に、コイル３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃが接着固定されている。コイル３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃがフレキシブル基板６７０にはんだ付けされることによって、フレキシブル基板６７０はコイル３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃと電気的に導通される。フレキシブル基板６７０は、不図示の位置検出素子を備えている。この位置検出素子としては、上述した磁気回路を利用して位置を検出できるようにホール素子などが用いられる。ホール素子は小型であるため、コイル３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃの巻線の内側に位置するように配置することができる。フレキシブル基板６７０が、主基板６０（図２）に実装されたコネクタ６７ｃに接続されることによって、主基板６０とコイル３５０ａ、３５０ｂ、３５０ｃとが電気的に接続される。

撮像素子６００は、センサ基板６１０の片側の面（＋Ｚ側面）に実装されている。センサ基板６１０における撮像素子６００が実装される面とは反対側の面（－Ｚ側面）に、各種回路素子が実装されている。また、センサ基板６１０にはコネクタ６１２ａ、６１２ｂが実装されている。コネクタ６１２ａ、６１２ｂにそれぞれフレキシブル基板６５０、６６０（図３（ａ））が接続される。フレキシブル基板６５０、６６０の他端側は、それぞれ主基板６０に実装されたコネクタ６７ａ、６７ｂに接続される。これによって、主基板６０とセンサ基板６１０とが電気的に接続される。

センサプレート５００は、高い熱伝導率を有する金属（アルミニウム、銅など）によって形成された板金部材である。センサ基板６１０の撮像素子６００は、センサプレート５００にＵＶ接着にて固定されている。センサプレート５００には、可動枠３００に形成された位置決めボス３０１に対応する箇所に、位置決め穴５０１が形成されている。さらに、センサプレート５００には、可動枠３００のビス穴３０２に対応する箇所に穴５０３が形成されている。ビス５０４が穴５０３を介してビス穴３０２に螺合されることで、センサプレート５００は可動枠３００に固定される。

以上説明した振れ補正機構１００において、コイル３５０ａ～３５０ｃに電流を流すことで、フレミング左手の法則に従った力が発生する。これにより、可動枠３００、ひいては撮像素子６００を光軸方向に対して垂直な方向、すなわち光軸Ｃ０に直交する面内で移動可能である。可動枠３００の移動によって手振れを補正することができる。振れ補正機構１００の制御方法の詳細に関しては説明を省略する。

図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、ベース部材３０の前面側、背面側の斜視図である。上述したように、ベース部材３０は、ベース板４１０を固定するための取り付け穴３２ａ、３２ｂ、３２ｃとは別に、主基板６０及び伝熱プレート５０を固定するためのビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備える。さらに、ベース部材３０には、主基板６０の固定に関わらない位置にビス穴３３ｅが設けられている。ビス穴３３ｅは、伝熱プレート５０の穴５２ｅ（図２、図５）に対応し、伝熱プレート５０を固定するために設けられている。ビス穴３３ｅは、伝熱プレート５０を支持する「第２の接続部」に該当する。ベース部材３０の上部前部には、上カバー１１０をビス固定する際に使用する貫通孔３４ａ、３４ｂが設けられている。

図５は、伝熱プレート５０の斜視図である。図５では、伝熱プレート５０に貼り付け固定される熱伝導ゴム８０も併せて示されている。伝熱プレート５０は、図２で説明したように、複数の曲げ加工や絞り加工により、他の部品との干渉を避けた形状で且つ強度を高くした形状を備えている。伝熱プレート５０の上下左右の端部には、主基板６０を受けつつ共締めするための腕部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが形成されている。腕部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの各先端には、穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが形成されている。穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、ベース部材３０のビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄへのビス締結の際に使用される。

伝熱プレート５０の中央部付近には熱伝導ゴム８０が貼り付けられ、熱伝導ゴム８０は主基板６０と圧接されている。伝熱プレート５０は、腕部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ以外に腕部５１ｅを有する。腕部５１ｅの先端に穴５２ｅが形成されている。穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは互いに、光軸に直交する同一平面上に位置する。しかし、腕部５１ｅは前方へ曲げられている。そのため、腕部５１ｅの穴５２ｅは、穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄと同一面には無く、光軸方向において穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄより前方に位置する。第１の接続部であるビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、伝熱プレート５０の穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄに対応し、第２の接続部であるビス穴３３ｅは穴５２ｅに対応する。従って、第２の接続部は第１の接続部に対して光軸方向前方に位置する。

次に、図６で、上カバー１１０、ベース部材３０、伝熱プレート５０、主基板６０の組み付け関係について説明する。図６（ａ）は、上カバー１１０、ベース部材３０、伝熱プレート５０および主基板６０を組み付けた状態の背面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

主基板６０には複数の部品が実装されている。そのため主基板６０は、伝熱プレート５０に対し、回路部品の配線に影響が少なくコネクタへのフレキシブル基板の経路の邪魔にならない位置である４角（上下左右の４つの端部）付近でビス６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄによって固定される。

ベース部材３０のビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ（第１の接続部）が、主基板６０の上下左右の４つの端部に対応する位置に位置することで、主基板６０の熱が四方に拡散しやすい。

主基板６０に実装されたコネクタ６７ａ、６７ｂ（図２）には、センサ基板６１０から延出するフレキシブル基板６５０、フレキシブル基板６６０が接続される。主基板６０に実装されたコネクタ６７ｃ（図２）には、振れ補正機構１００から延出するフレキシブル基板６７０が接続される。その他の接続部や素子の図示は省略または簡略化されている。

図６（ｂ）に示すように、光軸方向（Ｚ軸方向）において、主基板６０とベース部材３０との間に伝熱プレート５０が配置される。上述のように、ビス６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄによって、主基板６０、伝熱プレート５０およびベース部材３０が共締め状態で固定される。主基板６０を固定するために、穴６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは互いに同一平面上に設けられると共に、穴５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは互いに同一平面上に設けられている。穴５２ｅを介してビス穴３３ｅにビスが螺合されることで、伝熱プレート５０がベース部材３０に対して固定される。

伝熱プレート５０に貼り付けられた熱伝導ゴム８０は、主基板６０と伝熱プレート５０とに挟み込まれた形態となる。熱伝導ゴム８０は、主基板６０と伝熱プレート５０とを熱的に結合する熱結合部である。熱伝導ゴム８０の貼り付け位置は主基板６０上のＣＰＵ６４と投影上重なる。これにより、ＣＰＵ６４での発生熱が伝熱プレート５０へ効率よく伝達される。なお、この観点からは、光軸方向から見て、熱伝導ゴム８０の少なくとも一部とＣＰＵ６４の少なくとも一部とが重なっていてもよい。

ベース部材３０において、貫通孔３４ａ（第３の接続部）および貫通孔３４ｂは、上カバー１１０を固定するために設けられている。ベース部材３０と上カバー１１０とにビス座が設けられている。貫通孔３４ａ、３４ｂを介して、ビスによりベース部材３０が上カバー１１０に締結される。従って、貫通孔３４ａ、３４ｂの２箇所でベース部材３０が上カバー１１０に対して固定されている。この観点で、ベース部材３０は、外装部材としての上カバー１１０が組み付けられるシャーシである。

装置内部における主な熱源は、主基板６０に実装されたＣＰＵ６４である。ＣＰＵ６４で発生した熱を、伝熱プレート５０に伝えて拡散しつつ、放熱経路上で比較的遠くにある上カバー１１０へ効率よく伝えたい。そのため、本実施の形態では、熱伝導ゴム８０及び伝熱プレート５０を使用することで、ＣＰＵ６４から上カバー１１０への伝熱経路を形成している。熱伝導率については、ベース部材３０よりも伝熱プレート５０の方が高いため、ベース部材３０を延長するよりも、伝熱プレート５０を延長することで熱を効率よく伝える構成としている。

主な伝熱経路は次のように形成される。まず、ＣＰＵ６４で発生した熱は主基板６０を伝わり、ビス６３ａ等、主基板６０の穴６２ａ等、伝熱プレート５０の穴５２ａ等、およびベース部材３０のビス穴３３ａ等（第１の接続部）を介して、ベース部材３０へ伝わる。これが第１の伝熱経路である。また、ＣＰＵ６４で発生した熱は主基板６０から熱伝導ゴム８０を介して伝熱プレート５０へ大量に伝わり拡散される。さらに、熱伝導ゴム８０から伝熱プレート５０に伝わった熱は、腕部５１ｅの穴５２ｅ、ベース部材３０のビス穴３３ｅ（第２の接続部）を介してベース部材３０に伝わる（第２の伝熱経路）。なお、熱伝導ゴム８０から伝熱プレート５０に伝わり拡散した熱は、第１の接続部を介してもベース部材３０へ伝わる（第３の伝熱経路）。ベース部材３０からは、貫通孔３４ａ（第３の接続部）を介して上カバー１１０へ熱が伝わる（第４の伝熱経路）。上カバー１１０は金属製であり、体積も比較的大きいため、熱容量も大きく拡散性も良く、ベース部材３０から効率よく吸熱することができる。

図６（ａ）に示すように、穴５２ｅは、左右方向（Ｘ軸方向）における撮像装置１の中央付近の上寄りの位置に設けられている。従って、穴５２ｅに対応するビス穴３３ｅ（第２の接続部）は、左右方向における、主基板６０の穴６２ａと穴６２ｂとの間、つまりビス穴３３ａ、３３ｂの間（中間付近）の領域に設けられている。また、貫通孔３４ａ（第３の接続部）も同様に、左右方向における、主基板６０の穴６２ａと穴６２ｂとの間、つまりビス穴３３ａ、３３ｂの間に設けられている。これにより、主基板６０の熱が、腕部５１ｅを経由して、ベース部材３０から上カバー１１０へと伝わりやすい。

さらに、左右方向において、ビス穴３３ｅ（第２の接続部）および貫通孔３４ａ（第３の接続部）の位置は共に、熱伝導ゴム８０の位置と重なる。これにより、熱伝導ゴム８０と腕部５１ｅとを経由した、ＣＰＵ６４→熱伝導ゴム８０→伝熱プレート５０の腕部５１ｅ→ベース部材３０→上カバー１１０という伝熱経路（第２、第４の伝熱経路を含む）を短くすることができる。

光軸Ｃ０に直交する方向（Ｘ－Ｙ方向）において、ビス穴３３ｅとＣＰＵ６４との距離、および、貫通孔３４ａとＣＰＵ６４との距離はいずれも、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとＣＰＵ６４との距離のうち最も短い距離よりも短い。これらにより、第２、第４の伝熱経路を短くすることができる。

光軸Ｃ０に直交する方向（Ｘ－Ｙ方向）において、貫通孔３４ａは穴５２ｅの近傍に位置する。特に、Ｘ－Ｙ方向において、ビス穴３３ｅと貫通孔３４ａとの距離は、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとビス穴３３ｅとの距離のうち最も短い距離よりも短い。なおかつ、ビス穴３３ｅと貫通孔３４ａとの距離は、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと貫通孔３４ａとの距離のうち最も短い距離よりも短い。これらにより、第４の伝熱経路を短くすることができる。

このように、光軸Ｃ０に直交する方向に関する距離の関係から、第１の接続部を経由した伝熱効率と比較して、第２、第３の接続部を経由した伝熱効率を相対的に高めやすくすることができる。

ところで、伝熱プレート５０の４角に設けた腕部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄの断面積を適宜設計することで、第１の接続部までの伝熱量の調整が容易である。また、腕部５１ｅの断面積を適宜設計することで、第２の接続部までの伝熱量の調整が容易である。例えば、腕部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄに対して腕部５１ｅの断面積を大きくすることで、上カバー１１０への伝熱量を増加させることができ、腕部５１ｅの断面積を小さくすることで上カバー１１０への伝熱量を抑えることができる。

本実施の形態によれば、ベース部材３０よりも熱伝導率の高い伝熱プレート５０が、光軸方向において主基板６０とベース部材３０との間に配置される。ベース部材３０は、左右方向における互いに異なる少なくとも２つの位置（３３ａ、３３ｂ）で、主基板６０と伝熱プレート５０とを重ねて支持する第１の接続部（３３ａ～ｄ）を有する。ベース部材３０において、第２の接続部（３３ｅ）、第３の接続部（３４ａ）はいずれも、左右方向における、第１の接続部におけるビス穴３３ａ、３３ｂの間に設けられている。これにより、主基板６０の熱を効率よく分散させることができる。

また、光軸方向から見て、熱伝導ゴム８０の少なくとも一部とＣＰＵ６４の少なくとも一部とが重なるので、ＣＰＵ６４での発生熱の伝熱プレート５０への伝熱効率を高めることができる。

また、左右方向において、ビス穴３３ｅおよび貫通孔３４ａの位置は共に、熱伝導ゴム８０の位置と重なる。これにより、熱伝導ゴム８０および第２、第３の接続部を経由した伝熱経路を短くすることができる。

また、光軸Ｃ０に直交する方向において、ビス穴３３ｅとＣＰＵ６４との距離、および、貫通孔３４ａとＣＰＵ６４との距離はいずれも、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとＣＰＵ６４との距離のうち最も短い距離よりも短い。また、光軸Ｃ０に直交する方向において、ビス穴３３ｅと貫通孔３４ａとの距離は、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄとビス穴３３ｅとの距離のうち最も短い距離よりも短い。なおかつ、ビス穴３３ｅと貫通孔３４ａとの距離は、ビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと貫通孔３４ａとの距離のうち最も短い距離よりも短い。これらにより、第２、第３の接続部を経由した伝熱効率を相対的に高めやすくなる。

また、ベース部材３０のビス穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが、主基板６０の上下左右の４つの端部に対応する位置に位置することで、主基板６０の熱を効率よく四方に拡散させやすい。

なお、伝熱プレート５０は、その本体部と腕部５１ｅとが一体に形成された。しかし、本体部と腕部５１ｅとを別部材で構成し、本体部に腕部５１ｅを固定してもよい。その場合、腕部５１ｅの熱伝導率をベース部材３０よりも高くすればよい。例えば、腕部５１ｅを、グラファイトシートなどのシート部材で構成し、伝熱プレート５０の本体部とベース部材３０とを接続してもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

３０ベース部材
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄビス穴
３３ｅビス穴
３４ａ貫通孔
５０伝熱プレート
６０主基板
６４ＣＰＵ
１１０上カバー

Claims

外装部材と、
発熱素子が実装される基板と、
前記外装部材が組み付けられるシャーシと、
前記シャーシよりも熱伝導率の高い材料で形成され、光軸方向において前記基板と前記シャーシとの間に配置される伝熱部材と、を有し、
前記シャーシは、
左右方向における互いに異なる２つの位置を含む複数の位置で、前記基板と前記伝熱部材とを重ねて支持する第１の接続部と、
前記伝熱部材を支持する第２の接続部と、
前記外装部材を支持する第３の接続部と、を有し、
前記第２の接続部および前記第３の接続部はいずれも、左右方向における、前記第１の接続部の前記２つの位置の間に設けられていることを特徴とする撮像装置。
前記基板と前記伝熱部材とを熱的に結合する熱結合部を有し、
前記光軸方向から見て、前記熱結合部の少なくとも一部と前記発熱素子の少なくとも一部とが重なることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
左右方向について、前記第２の接続部の位置は前記熱結合部の位置と重なることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
左右方向について、前記第３の接続部の位置は前記熱結合部の位置と重なることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
前記光軸に直交する方向において、前記第２の接続部と前記発熱素子との距離、および、前記第３の接続部と前記発熱素子との距離はいずれも、前記第１の接続部と前記発熱素子との距離のうち最も短い距離よりも短いことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記光軸に直交する方向において、前記第２の接続部と前記第３の接続部との距離は、前記第１の接続部と前記第２の接続部との距離のうち最も短い距離、前記第１の接続部と前記第３の接続部との距離のうち最も短い距離、のいずれよりも短いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第１の接続部は、前記基板の上下左右の４つの端部に対応する位置に位置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第２の接続部は前記第１の接続部に対して前記光軸方向における前方に位置することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記伝熱部材は、金属材料またはグラファイトシートで形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記伝熱部材は、前記第２の接続部に対応する腕部を有し、
前記腕部は、前記シャーシよりも熱伝導率の高い材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。