WO2013014718A1

WO2013014718A1 - 電子機器

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Publication number: WO2013014718A1
Application number: PCT/JP2011/007103
Authority: WO
Inventors: 横田　康夫; 真伊豫田; 美代子入来院; 友徳水谷; 康広宮本
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-01-31
Also published as: JP2014194439A

Abstract

　電子機器は、外装ケース（１、２）を備える。外装ケースの内面または外面に、蓄熱部材（２２ａ）を含む蓄熱層（２２）が形成される。外装ケース（１、２）に使用者が電子機器を把持するためのグリップ部（１１）がさらに設けられ、グリップ部（１１）が設けられた外装ケース（１、２）の位置に対応する外装ケース（１、２）の内面または外面のみに、蓄熱層（２２）が形成されてもよい。また、蓄熱部材（２２ａ）の融点が３０～４０度Ｃの間の温度であってもよい。

Description

電子機器

　本発明は、電子機器の表面温度の上昇を抑制する技術に関する。

　近年のデジタルカメラは、高画質化や動画撮影対応により、イメージセンサやカメラコントローラーの消費電力が大きくなり、イメージセンサやカメラコントローラーにおける発熱量が大きくなってきている。

　また、特許文献１に、複数の撮像手段を備えるデジタルカメラが開示されている。特許文献１に記載のデジタルカメラは、立体視を可能とする立体画像（３Ｄ画像）を撮影するために、２個の光学系と２個のＣＣＤなどの撮像素子を有し、同一被写体を左右の２つの視点から撮影可能となっている。

　このようなデジタルカメラは、光学系と撮像素子を含む撮像ユニットを２つ備えていることから、撮像ユニットにおける発熱量が、撮像ユニットを１つだけ備えたデジタルカメラの２倍となるとともに、撮影した画像を処理するカメラコントローラーにおける発熱量も比較的大きくなる。

特開２００８－１６７０６６号公報

　このようなデジタルカメラでは、使い方によっては内部の発熱量が大きくなりデジタルカメラの外装ケース表面の温度が上昇するおそれがある。デジタルカメラの外装ケース表面の温度が上昇すると、使用者はデジタルカメラを保持しにくくなり、デジタルカメラの操作性が低下する。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、デジタルカメラのような電子機器内部の発熱による電子機器表面の温度上昇を抑制する電子機器を提供することを目的とする。

　このような目的を達成するために本発明にかかる電子機器は外装ケースを備える。外装ケースの内面または外面には、蓄熱部材を含む蓄熱層が形成される。

　外装ケースに使用者が電子機器を把持するためのグリップ部がさらに設けられ、このグリップ部が設けられた外装ケースの位置に対応する外装ケースの内面または外面のみに、蓄熱層が形成されてもよい。

　また、この蓄熱部材の融点が３０～４０度Ｃの間の温度であってもよい。

　本発明にかかる電子機器は、外装ケースに形成された蓄熱層が電子機器内部で生じた熱を吸収することにより、電子機器表面の温度上昇を抑制する。これにより、電子機器の表面温度の上昇に起因する電子機器の操作性の低下を防止できる。

実施形態１のデジタルカメラの外観を示す斜視図図１において、前面ケースを外した斜視図撮像ユニットの詳細な構成を説明した概略図回路ブロックの構成を中心に示す概略図実施形態１のデジタルカメラの断面図外装ケースの蓄熱層の構造を示す図蓄熱部材の特性を説明するためのグラフ外装ケース表面の温度変化の、蓄熱層の有無による違いを説明するための図外装ケースの断熱層の構造を示す断面図外装ケース表面の温度変化の、断熱層の有無による違いを説明するための図

　以下、本発明の一実施の形態による電子機器について、デジタルカメラ（撮像装置）を例にとって図面を用いて説明する。
１．実施形態１
１－１．撮像装置全体の構成
　図１は、実施形態１のデジタルカメラの外観を示す斜視図である。図２は、図１において前面ケースを外した斜視図である。

　図１、図２に示すように、本実施形態のデジタルカメラは、前面ケース１と背面ケース２とからなる外装ケース内に、カメラ本体３を収容することにより構成される。本実施形態のデジタルカメラは立体視可能な立体画像を撮像可能であり、このため、カメラ本体３は、第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５とを備える。第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５は、間隔をあけて外装ケース内部の金属製のフレーム６に取り付けられる。また、カメラ本体３は、デジタルカメラの電源となるバッテリ（図示せず）を収容する電源ブロック７と、カメラ本体３の動作コントロールを行うための回路ブロック８とを備えており、それぞれ外装ケース内の空間に配置される。電源ブロック７は、カメラ本体３で使用するための電力を各部に供給するものである。電源ブロック７は、内部にバッテリを収容し、さらに、ＡＣ電源から直流電源に変換する電源アダプタが接続される電源端子が配置される。

　また、カメラ本体３において、第１撮像ユニット４は外装ケースの端部（図１においては右端）に配置され、第２撮像ユニット５は、外装ケースのほぼ中央部に配置される。第１撮像ユニット４は、デジタルカメラでの画像撮影時に常時駆動する撮像ユニットである。第２撮像ユニット５は立体画像を撮影する時のみ駆動する撮像ユニットである。

　さらに、外装ケースの上面部には、主電源スイッチ９ａやレリーズ釦９ｂからなる操作部９が設けられる。前面ケース１には、第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５の撮影用窓１ａを開閉するために上下にスライド可能なスライドカバー１０が配置される。外装ケースの底面部には、外部に露出するように支持具取付部１１が配置される。支持具取付部１１はステンレス合金などの金属製で、デジタルカメラを三脚や一脚などの支持具に設置する際に使用される。支持具取付部１１は、フレーム６に固定され、三脚や一脚などの支持具に固定される部分のみが外装ケースの底面部に露出している。

　また、外装ケースを構成する背面ケース２の底面部には、電源ブロック７の内部空間にバッテリを収容するための、開口部を開閉するための開閉蓋１２が設けられる。デジタルカメラの使用者は、開閉蓋１２を開閉することにより、電源ブロック７でのバッテリの着脱を行うことができる。

１－２．撮像ユニットの構成
　図３は、第１撮像ユニット４又は第２撮像ユニット５の構成を詳細に説明したデジタルカメラの概略構成図である。なお、第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５は同じ構成を有する。

　図１、図２に示すように、第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５は、前面ケース１の撮影用窓１ａに対向する上部に配置される。

　図３に示すように、第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５は、レンズユニットと、イメージセンサ４２（５２）と、回路基板４３（５３）と、レンズ群４４（５４）と、絞りユニット４５（５５）と、ユニット筺体４６（５６）で構成される。

　レンズユニットは、撮影用窓１ａを通じて被写体の光学像Ａ１を受けるレンズ４１ａ（５１ａ）と、入射した光学像Ａ１をイメージセンサ４２（５２）に導く屈曲光学系４１ｂ（５１ｂ）で構成される。

　イメージセンサ４２（５２）は撮像ユニットの下部に配置され、レンズユニットで受けた光学像Ａ１を画像データに変換する。イメージセンサ４２（５２）は、回路基板４３（５３）に実装され、例えば、ＣＭＯＳで構成される。

　回路基板４３（５３）には、イメージセンサ４２（５２）の制御と、イメージセンサ４２（５２）から得られる画像データの処理とを行う回路が実装される。

　レンズ群４４（５４）と絞りユニット４５（５５）は、レンズユニットとイメージセンサ４２（５２）の間に配置される。

　ユニット筺体４６（５６）は、以上のような第１撮像ユニット４と第２撮像ユニット５のそれぞれを構成する部品を収容する。

　液晶ディスプレイなどにより構成されるカメラモニタ１３は、背面ケース２の後面に配置される。

１－３．回路ブロック
　カメラ本体３の回路ブロック８の構成およびその動作を説明する。図４は、カメラ本体３の動作コントロールを行う回路ブロックの構成を中心に示した概略構成図である。

　回路ブロック８は、カメラコントローラー１６と、レンズコントローラー１７と、駆動部と、メモリ１９によって構成される。回路基板４３（５３）は、タイミング信号発生器１４と、ＡＤコンバーター１５を備える。

　イメージセンサ４２（５２）は、レンズユニットを介して入射される被写体の光学像を静止画データおよび動画データなどの画像データに変換する。イメージセンサ４２（５２）は、回路基板４３（５３）に搭載されるタイミング信号発生器１４からのタイミング信号に基づいて動作し、光学像を画像データに変換する。

　イメージセンサ４２（５２）で変換された画像データは、回路基板４３（５３）に搭載されるＡＤコンバーター１５でデジタル信号に変換され、カメラコントローラー１６に送られて画像処理が施される。ここでいう画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、ＪＰＥＧ圧縮処理等である。

　カメラコントローラー１６は、操作部９からの指示を受けてカメラ本体３の各部を制御する。具体的には、カメラコントローラー１６は、第１撮像ユニット４および第２撮像ユニット５を制御するための信号をレンズコントローラー１７に送信するとともに、レンズコントローラー１７から各種信号を受信する。レンズコントローラー１７の制御信号に基づいて、駆動部１８は、第１撮像ユニット４および第２撮像ユニット５の光学系の各レンズ群（ズームレンズ群、ＯＩＳレンズ群、フォーカスレンズ群）の駆動と、絞りユニット４５（５５）の制御を行う。絞りユニット４５（５５）は、光学系を透過する光の量を調整する光量調整部材である。

　メモリ１９は、カメラコントローラー１６が第１撮像ユニット４および第２撮像ユニット５の各レンズ群および絞りユニット４５（５５）の駆動制御を行うときに、カメラコントローラー１６がデータを一時保存するためや、カメラコントローラー１６を制御するプログラムやパラメータを保存するために使用される。

　また、カードスロット２０は、メモリーカード２１が着脱自在に装着されるものである。カードスロット２０は、カメラコントローラー１６から送信される制御信号に基づいて、メモリーカード２１を制御し、イメージセンサ４２（５２）から得られる静止画データや動画データの書き込みと読み出しを行う。さらに、カードスロット２０は、外装ケース内において、電源ブロック７が配置された空間に取り付けられており、バッテリを着脱するための開閉蓋１２を開けることにより、メモリーカード２１をカードスロット２０で着脱することができるように構成される。

　なお、イメージセンサ４２（５２）で生成される動画データは、スルー画像の表示にも用いられる。スルー画像とは、動画データのうちメモリーカード２１にデータを記録されない画像のことである。スルー画像はカメラコントローラー１６で画像処理され、使用者が動画像または静止画像の構図を決めるためにカメラモニタ１３に表示される。

１－４．蓄熱層の構成
　図５は、本実施形態のデジタルカメラの断面図である。図５に示すように、本実施形態のデジタルカメラは蓄熱層２２を備える。蓄熱層２２は、外装ケースの前面ケース１と背面ケース２の内面に形成される。蓄熱層２２は、外装ケース内部で生じた熱を吸収することで、外装ケース内部の温度上昇を抑制する。

　また、本実施形態のデジタルカメラは、使用者がデジタルカメラを保持するためのグリップ部１１を備える。図５に示す実施形態では外装ケース内面の全体に蓄熱層２２が形成されたが、グリップ部１１が設けられた外装ケース内面の位置にのみ蓄熱層２２が形成されてもよい。

　図６は外装ケース１、２の蓄熱層２２の構造を示す図である。図６に示すように、蓄熱層２２は、蓄熱部材２２ａと、樹脂塗料２２ｂとで構成される。蓄熱部材２２ａはマイクロカプセル（以下、「蓄熱マイクロカプセル」と称す）に封入される。樹脂塗料２２ｂは前面ケース１と背面ケース２の内面に塗布される。樹脂塗料２２ｂ内には、蓄熱マイクロカプセルが分散されている。蓄熱マイクロカプセルが利用されることにより、液体になった蓄熱部材２２ａが漏出しないという利点がある。

　図７は、蓄熱部材２２ａの相転移と温度変化の関係を説明した図である。Ｔｍは蓄熱部材２２ａの融点を示す。固体の蓄熱部材２２ａに単位時間あたりに一定の熱が加えられる場合の温度変化を説明する。蓄熱部材２２ａが固体だけである間は、温度が上昇する（図７の固体区間）。蓄熱部材２２ａの温度が融点Ｔｍに達すると、蓄熱部材２２ａの一部が融解し、蓄熱部材２２ａは固体と液体の混合した状態になり、温度上昇は横這いになる（図７の固体＋液体区間）。蓄熱部材２２ａが全て液体になると、蓄熱部材２２ａの温度は再び上昇する（図７の液体区間）。

　図７の固体＋液体区間で温度上昇が横這いになるのは、蓄熱部材２２ａが融点付近で固体から液体に相変化する際に、潜熱として吸熱反応が生じるからである。すなわち、蓄熱部材２２ａに加えられた熱が、融解熱として蓄熱部材２２ａに吸熱されるからである。

　蓄熱部材２２ａの固体から液体への相変化は可逆的なものである。液体の蓄熱部材２２ａは、冷却されることで固体に戻る。蓄熱部材２２ａが液体から固体に相転移する過程においても、温度変化が横這いになる。温度低下が横這いになるのは、凝固熱が放熱されるからである。固体に戻った蓄熱部材２２ａは再利用することができる。

　蓄熱部材２２ａに利用できる物質として次の蓄熱材料が挙げられる。ｎ‐パラフィン類や、ＮａＣＨ３ＣＯＯ３Ｈ２Ｏ、ＬｉＮＯ３Ｈ２Ｏ、ｎ‐テトラデカン、ｎ‐オクタデカン、ステアリン酸、セチルアルコール、水、Ｎｉ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏなどの無機共晶物及び無機系水和物、カプリン酸等の脂肪酸類、ｏ‐クレゾール等の芳香族炭化水素化合物、パルミチン酸メチル等のエステル化合物、ラウリルアルコールやミリスチルアルコール、ポリエチレングリコール等のアルコール類の化合物など、化学的・物理的に安定なもの。

　これらの蓄熱材料のうち融点の異なる２種以上の材料を適宜混合して使用することにより、蓄熱部材２２ａの図７の固体＋液体区間の長さや、温度上昇の傾き、融点Ｔｍを調節してもよい。

　市販されている蓄熱材料としては、例えば、三菱製紙株式会社製の「サーモメモリー」（登録商標）がある。

　図８は、外装ケース表面の温度変化の、蓄熱層２２ａの有無による違いを説明するための図である。横軸ｔは時間、縦軸Ｔは外装ケース表面の温度を示す。破線Ａ１は、蓄熱層２２を設けた本実施形態の外装ケース表面の温度変化を示す。実線Ｂ１は、蓄熱層を設けていない外装ケース表面の温度変化を示す。Ｔｍは、本実施形態の外装ケースに使用された蓄熱部材２２ａの融点を示す。

　図８に示すように、蓄熱層２２のない外装ケースの表面は、時間経過にともなって温度が上昇する（図８の実線Ｂ１）。これに対し、本実施形態の外装ケースの表面は蓄熱層２２の融点Ｔｍでしばらくの間、温度が一定に保持される（図８の破線Ａ１）。

　本実施形態のデジタルカメラに使用される蓄熱部材２２ａは、例えば、融点が３６度Ｃ、図７の固体＋液体区間の長さが２０～３０分であることが好ましい。

　このような蓄熱部材２２ａを使用することにより、デジタルカメラ使用時において蓄熱部材２２ａを使用しない場合よりも、外装ケース表面の温度上昇を一定時間（２０～３０分）遅延させることができ、使用者が外装ケース表面の過熱を感じることなくデジタルカメラを保持できる期間をより長く確保できる。

１－５．本実施形態のまとめ
　以上のとおり、本実施形態のデジタルカメラでは、外装ケース内面に形成された蓄熱層２２が蓄熱することで、外装ケース表面の温度上昇を抑制する。これにより、使用者がデジタルカメラを保持しやすくなり、デジタルカメラの操作性低下が防止される。

２．他の実施形態
　上述の実施形態に以下のような変更を加えても、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

　実施形態１の外装ケースには蓄熱層２２が形成されたが、本発明はこれに限定するものではない。蓄熱層２２の代わりに断熱層が形成されてもよい。「断熱」とは、熱伝導を遮断することである。断熱層が形成された実施形態の構成について、図９を参照して説明する。図９は、外装ケースの断熱層の構造を示す図である。

　図９に示すように、本実施形態のデジタルカメラは、実施形態１における蓄熱層２２の代わりに、断熱層２３を備える。断熱層２３は外装ケース内面に形成される。断熱層２３は、中空粒子２３ａが分散された樹脂塗料２３ｂで構成される。その他の構成は実施形態１と同様である。中空粒子２３ａは、例えば、赤外線を遮断する数十ミクロンのセラミックである。断熱層２３の熱伝導率は約０．０２ｋｃａｌ／ｍｈ度Ｃである。

　図１０は、外装ケース表面の温度変化の、断熱層２３の有無による違いを説明する図である。横軸ｔは時間、縦軸Ｔは外装ケース表面の温度を示す。破線Ａ２は、断熱層２３を設けた本実施形態の外装ケース表面の温度変化を示す。実線Ｂ２は、断熱層を設けていない外装ケースの表面の温度変化を示す。

　図１０に示すように、断熱層２３を設けた本実施形態の外装ケース表面の温度上昇（図１０のＡ２）は、断熱層のない外装ケースの表面の温度上昇（図１０のＢ２）よりも小さい。本実施形態の外装ケース表面の温度上昇が小さいのは、断熱層２３がカメラ本体３から出た輻射熱を遮断して熱伝導を抑制するからである。

　また、断熱層２３の塗膜厚さが厚いほど、断熱性能が向上する。この断熱層２３としては、主に建築用塗料として用いられているものを利用することができる。

　以上のとおり、蓄熱層２２の代わりに断熱層２３が外装ケース内面に形成されても、実施形態１と同様に、外装ケース表面の過熱を防止することができる。これにより、使用者がデジタルカメラを保持しやすくなり、デジタルカメラの操作性低下が防止されるという効果が得られる。ただし、外装ケース内面に断熱層２３が形成されると、蓄熱層２２が形成されるときとは違い、外装ケース内部は高温のままである。

　実施形態１の蓄熱層２２には、蓄熱マイクロカプセルが分散された樹脂塗料２２ｂが利用されたが、本発明はこれに限定するものではない。蓄熱層２２として、ゲル状の樹脂シート中に蓄熱部材２２ａを分散したシート形状のものが利用されてもよい。

　また、上述の実施形態では蓄熱層２２または断熱層２３を外装ケースの内面に形成したが、本発明はこれに限定するものではない。蓄熱層２２または断熱層２３を、外装ケースの外面に形成してもよい。また、外装ケース自体が、蓄熱部材２２ａまたは断熱部材２３ａで形成されてもよい。

　また、上述の実施形態では、蓄熱部材２２ａと断熱部材２３ａのうちのいずれかが利用されたが、本発明はこれに限定するものではない。蓄熱部材２２ａと断熱部材２３ａの両方が利用されてもよい。

　また、上述の実施形態では蓄熱層２２または断熱層２３を、外装ケース内側の全体領域に形成したが、本発明はこれに限定するものではない。人体が触れる領域など、一部の領域だけに蓄熱層２２または断熱層２３を形成してもよい。前述のように、例えばグリップ部１１が設けられた外装ケースの位置に対応する外装ケースの内面または外面のみに、蓄熱層２２または断熱層２３を形成してもよい。

　また、実施形態１では、蓄熱部材２２ａの融点Ｔｍが３６度Ｃであったが、本発明はこれに限定するものではない。雰囲気温度（室温）が使用者の体温より低い場合、融点Ｔｍが、雰囲気温度以上かつ使用者の体温以下の値に設定されてもよい。例えば、融点Ｔｍが３０～４０度Ｃの間の温度に設定されてもよい。

　また、上述の実施形態ではデジタルカメラを例示したが、本発明はこれに限定するものではない。内部で発熱が生じる他の電子機器にも、本発明は適用できる。例えば、ビデオカメラや携帯電話などにも本発明は適用できる。

　以上のように本発明は、内部で発熱が生じる電子機器の操作性低下を防止する上で、有用である。

　１　前面ケース
　２　背面ケース
　３　カメラ本体
　４　第１撮像ユニット
　５　第２撮像ユニット
　６　フレーム
　７　電源ブロック
　８　回路ブロック
　９　操作部
　１０　スライドカバー
　１１　グリップ部
　２２　蓄熱層
　２２ａ　蓄熱部材
　２３　断熱層
　２３ａ　中空粒子

Claims

　外装ケースを備え、
　前記外装ケースの内面または外面に、蓄熱部材を含む蓄熱層が形成されることを特徴とする
電子機器。
　前記外装ケースにグリップ部がさらに設けられ、前記グリップ部が設けられた前記外装ケースの位置に対応する前記外装ケースの内面または外面のみに、前記蓄熱層が形成されることを特徴とする、請求項１記載の電子機器。
　前記蓄熱部材の融点が３０～４０度Ｃの間の温度であることを特徴とする、請求項１記載の電子機器。
　前記蓄熱部材がマイクロカプセルに封入されることを特徴とする、請求項１記載の電子機器。
　撮像ユニットと、
　前記撮像ユニットを収容する外装ケースとを
備え、
　前記外装ケースの内面または外面に、前記蓄熱層が形成されることを特徴とする
撮像装置。
　前記外装ケースにグリップ部がさらに設けられ、前記グリップ部が設けられた前記外装ケースの位置に対応する前記外装ケースの内面または外面のみに、前記蓄熱層が形成されることを特徴とする、請求項５記載の撮像装置。
　前記蓄熱部材の融点が３０～４０度Ｃの間の温度であることを特徴とする、請求項５記載の撮像装置。
　前記蓄熱部材がマイクロカプセルに封入されることを特徴とする、請求項５記載の撮像装置。