(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を電気信号に変換する撮像素子が搭載された撮像素子基板と、前記撮像素子の温度を調節するための温度調節用部材とを備える撮像素子ユニットであって、
前記温度調節用部材は、凹部を有し、前記凹部の左側部材と、右側部材と、上側部材と、下側部材と、奥側部材とを含むように構成され、
前記左側部材又は前記右側部材には、発熱部材が取り付けられ、
前記撮像素子は、前記左側部材と前記右側部材と前記上側部材と前記下側部材と前記奥側部材とで囲まれるように配置され、前記奥側部材を介して前記撮像素子基板に取り付けられている撮像素子ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像素子ユニットであって、
前記撮像素子の高さは、前記左側部材、前記右側部材、前記上側部材、前記下側部材のいずれの高さよりも低い撮像素子ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像素子ユニットであって、
前記発熱部材は、前記左側部材又は前記右側部材に埋め込まれている撮像素子ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像素子ユニットであって、
前記撮像素子基板には、前記撮像素子の温度を検知するための温度センサが設けられている撮像素子ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像素子ユニットであって、
前記温度センサは、前記撮像素子基板において、前記撮像素子と反対側の面であって、前記撮像素子と対向する位置に設けられている撮像素子ユニット。
【請求項６】
請求項１に記載の撮像素子ユニットであって、
前記発熱部材は、前記左側部材又は前記右側部材のいずれか一方にのみ取り付けられ、前記発熱部材が取り付けられた前記左側部材又は前記右側部材は、前記発熱部材が取り付けられていない前記右側部材又は前記左側部材よりも、その容積が小さい撮像素子ユニット。
【請求項７】
入射した光を電気信号に変換する撮像素子が搭載された撮像素子基板と、前記撮像素子からの電気信号を処理する信号処理基板と、前記撮像素子の温度を調節するための温度調節用部材と、前記撮像素子基板と前記信号処理基板と前記温度調節用部材とを収容する筺体とを備える撮像装置であって、
前記温度調節用部材は、凹部を有し、前記凹部の左側部材と、右側部材と、上側部材と、下側部材と、奥側部材とを含むように構成され、
前記左側部材又は前記右側部材には、発熱部材が取り付けられ、
前記撮像素子は、前記左側部材と前記右側部材と前記上側部材と前記下側部材と前記奥側部材とで囲まれるように配置され、前記奥側部材を介して前記撮像素子基板に取り付けられている撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子の高さは、前記左側部材、前記右側部材、前記上側部材、前記下側部材のいずれの高さよりも低い撮像装置。
【請求項９】
請求項７に記載の撮像装置であって、
前記発熱部材は、前記左側部材又は前記右側部材に埋め込まれている撮像装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の撮像装置であって、
前記撮像素子基板には、温度を検知するための温度センサが設けられており、
前記信号処理基板には、前記温度センサで検知した温度に基づいて、前記発熱部材へ電力を供給するオン状態と、前記発熱部材へ電力を供給しないオフ状態とを切り換える制御部が設けられている撮像装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の撮像装置であって、
前記発熱部材は、前記左側部材又は前記右側部材のいずれか一方にのみ取り付けられ、前記発熱部材が取り付けられた前記左側部材又は前記右側部材は、前記発熱部材が取り付けられていない前記右側部材又は前記左側部材よりも、放熱能力が小さい撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の撮像装置であって、さらに、
前記温度調節用部材を前記筺体に取り付けるための取付金具を備え、
前記発熱部材が取り付けられた前記左側部材又は前記右側部材と、前記取付金具との間の接触面積が、前記発熱部材が取り付けられていない前記右側部材又は前記左側部材と、前記取付金具との間の接触面積よりも小さい撮像装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の撮像装置であって、さらに、
前記温度調節用部材を前記筺体に取り付けるための取付金具と、前記取付金具と前記筺体との間に設けられる放熱シートとを備え、
前記発熱部材が取り付けられた前記左側部材又は前記右側部材の下方に配置された前記放熱シートの面積が、前記発熱部材が取り付けられていない前記右側部材又は前記左側部材の下方に配置された前記放熱シートの面積よりも小さい撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラ等に使用される撮像素子ユニット及び該撮像素子ユニットを用いた撮像装置（カメラ）の放熱技術や加熱技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤイメージセンサ（Charge Coupled Device Image Sensor）等の撮像素子を用いた撮像装置（以下、単にカメラともいう。）は、防犯や周辺状況の把握といった目的で、屋外を含め様々な場所に設置され、カメラで撮影された映像が監視される。【０００３】
ＣＣＤ等の撮像素子は、通電すると発熱によって温度上昇が生じる。温度上昇が大きくなり過ぎると、白キズが増加、あるいは撮像素子内の暗電流が増加し、撮影された画像の画質が劣化する。そのため、撮像素子には、性能保証温度が定められている。そして、カメラには、撮像素子の温度上昇を所定の範囲内に抑える冷却機構が備えられている。【０００４】
背景技術のカメラにおいては、撮像素子に冷却板を密着させて配置し、この冷却板をカメラ筺体に取り付ける構造のものがある。こうして、撮像素子の熱を冷却板に伝導させ、さらにカメラ筺体に伝導させることにより、撮像素子の上昇温度を低減している。また、撮像素子にペルチェ素子を取り付けて冷却を行うことも行われている（特許文献１参照）。【０００５】
しかし、ペルチェ素子では、その一方は冷却されるが他方は発熱する。したがって、ペルチェ素子の一方で撮像素子が冷却されるものの、ペルチェ素子の他方でカメラ筺体内が加熱されるため、撮像素子全体の冷却効率を向上させることが容易ではない。
また、カメラが低温環境（例えば−２５℃付近）で使用される場合や、常に強制的に冷風を受ける場所に設置される場合などには、撮像素子が性能保証温度内に収まるように加熱等の処置が必要となる。しかし、背景技術のカメラの冷却板の構造では、加熱手段を設けることや、効率良く加熱することが容易ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３７１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、カメラに使用される撮像素子を所定の温度範囲内に収めることのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための、本発明に係る撮像素子ユニットの代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
入射した光を電気信号に変換する撮像素子が搭載された撮像素子基板と、前記撮像素子の温度を調節するための温度調節用部材とを備える撮像素子ユニットであって、
前記温度調節用部材は、凹部を有し、前記凹部の左側部材と、右側部材と、上側部材と、下側部材と、奥側部材とを含むように構成され、
前記左側部材又は前記右側部材には、発熱部材が取り付けられ、
前記撮像素子は、前記左側部材と前記右側部材と前記上側部材と前記下側部材と前記奥側部材とで囲まれるように配置され、前記奥側部材を介して前記撮像素子基板に取り付けられている撮像素子ユニット。【０００９】
また、上記の課題を解決するための、本発明に係るカメラ（撮像装置）の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
入射した光を電気信号に変換する撮像素子が搭載された撮像素子基板と、前記撮像素子からの電気信号を処理する信号処理基板と、前記撮像素子の温度を調節するための温度調節用部材と、前記撮像素子基板と前記信号処理基板と前記温度調節用部材とを収容する筺体とを備える撮像装置であって、
前記温度調節用部材は、凹部を有し、前記凹部の左側部材と、右側部材と、上側部材と、下側部材と、奥側部材とを含むように構成され、
前記左側部材又は前記右側部材には、発熱部材が取り付けられ、
前記撮像素子は、前記左側部材と前記右側部材と前記上側部材と前記下側部材と前記奥側部材とで囲まれるように配置され、前記奥側部材を介して前記撮像素子基板に取り付けられている撮像装置。
【発明の効果】
【００１０】
上述のように構成すると、カメラに使用される撮像素子を所定の温度範囲内に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるカメラの外観図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるカメラのカバーを開けた状態図である。
【図３】本発明の第１実施形態における撮像素子ユニットを示す斜視図である。
【図４】図３の撮像素子ユニットの正面図である。
【図５】図４のＡ-Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ-Ｂ断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における温度調節用ブロックを示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態における温度調節用ブロックに取付金具を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態における取付金具を説明するための分解斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における信号処理基板の機能構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における温度調節用ブロックを示す斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態における温度調節用ブロックを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
（カメラの構造の概要）
まず、本発明の第１実施形態におけるカメラ（撮像装置）の構造について、図１と図２を用いて、その概要を説明する。図１は、本発明の第１実施形態におけるカメラの外観を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態におけるカメラのカバーを開けた状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１において、１はカメラ、２はカメラ１の筺体、３はカメラ１の上側を覆うカバーである。筺体２とカバー３は、本実施形態においては熱伝導性に優れたアルミニウム製である。カバー３を筺体２に含めるように考えてもよい。また、図２において、３０は、撮像レンズ３２（図５参照）を含むレンズユニットであり、撮像素子ユニット７０（図３参照）に取り付けられる。４０は、撮像素子ユニット７０内の撮像素子２１（図５参照）を加熱するための加熱手段であるヒータユニットである。５０と６０は、それぞれ第１取付金具と第２取付金具であり、撮像素子ユニット７０を筺体２に取り付けるためのものである。
【００１４】
２０は、撮像素子２１が搭載される撮像素子基板である。撮像素子２１は、入射した光を電気信号に変換する。４は、撮像素子２１からの電気信号を処理する信号処理基板である。詳しくは、信号処理基板４は、撮像素子２１からの電気信号に基づき映像信号を生成し、該映像信号に対しホワイトバランス等の画像補正処理を行い、画像補正処理された信号を圧縮符号化して、カメラ１の外部の表示装置に出力する。５は、撮像素子基板２０と信号処理基板４との間で信号を接続する配線ケーブルである。
【００１５】
このように、第１実施形態のカメラ１は、筺体２、カバー３、レンズユニット３０、撮像素子ユニット７０（ヒータユニット４０を含む）、信号処理基板４、第１取付金具５０、第２取付金具６０を含むように構成される。そして、レンズユニット３０、撮像素子ユニット７０、信号処理基板４、第１取付金具５０、第２取付金具６０は、筺体２に収容されている。なお、信号処理基板４は、撮像素子基板２０の中に含まれるように、一体的に構成してもよい。
【００１６】
（撮像素子ユニット７０）
次に、本発明の第１実施形態における撮像素子ユニット７０について、図３ないし図７を用いて説明する。図３は、本発明の第１実施形態における撮像素子ユニットを示す斜視図である。図４は、図３の撮像素子ユニットの正面図である。図５は、図４のＡ-Ａ断面図である。図６は、図４のＢ-Ｂ断面図である。図７は、本発明の第１実施形態における温度調節用ブロック１０を示す斜視図である。
【００１７】
図３〜図７に示すように、撮像素子ユニット７０は、温度調節用ブロック（温度調節用部材）１０と、撮像素子２１を搭載した撮像素子基板２０と、ヒータユニット４０とを含むように構成される。レンズユニット３０を、撮像素子ユニット７０に含めるようにしてもよい。温度調節用ブロック１０は、撮像素子２１の温度を調節するための部材であり、熱伝導性に優れたアルミニウム製である。撮像素子基板２０は、例えばガラスエポキシ樹脂製である。
【００１８】
図７に示すように、温度調節用ブロック１０は、その中央部に、撮像素子２１やレンズユニット３０等を収容する凹部１６を有する。そして、凹部１６の左右にそれぞれ、直方体状のブロック右部１１、ブロック左部１２を有する。また、凹部１６の上下にそれぞれ、板状のブロック上部１３、ブロック下部１４を有する。また、凹部１６の奥側（Ｙ１側）に、板状のブロック奥部１５を有する。ブロック右部１１とブロック左部１２は、ブロック上部１３とブロック下部１４とブロック奥部１５とを介して繋がっている。ブロック右部１１、ブロック左部１２、ブロック上部１３、ブロック下部１４、ブロック奥部１５は、温度調節用ブロック１０の凸部である。
【００１９】
なお、本明細書において、上下左右奥は、それぞれ、図７と図４及び図５におけるＺ１、Ｚ２、Ｘ２、Ｘ１、Ｙ１方向を順番に意味する。
【００２０】
ブロック左部１２には、その上面１２ｕから下方向に、盲管状かつ円柱状のヒータ用穴１２ｂが設けられている。ヒータ用穴１２ｂには、ヒータユニット４０のヒータ（発熱部材）４１が挿入される。ヒータ用穴１２ｂの直径は、ヒータ４１の直径とほぼ同じ大きさであり、ヒータ４１がヒータ用穴１２ｂに挿入されたときに、ヒータ４１の外壁とヒータ用穴１２ｂの内壁とが接触するように構成されている。ヒータユニット４０については後述する。
【００２１】
ブロック右部１１とブロック左部１２には、それぞれネジ穴１１ａとネジ穴１２ａが設けられている。ネジ穴１１ａとネジ穴１２ａについては後述する。
ブロック奥部１５には、撮像素子２１の端子２１ａを通すための端子用穴１５ａが、２つ設けられている。端子用穴１５ａは、上下方向に長い長穴である。また、ブロック奥部１５には、ネジ穴１５ｂが２つ設けられている。図７では、ネジ穴１５ｂは１つだけ図示されている。ネジ穴１５ｂについては後述する。
【００２２】
温度調節用ブロック１０の下方の筺体２の内側には、放熱シート６が貼付される。放熱シート６は、後述する第２取付金具６０と筺体２との間に配置され、温度調節用ブロック１０の熱を、第２取付金具６０を介して、筺体２へ伝える。放熱シート６は、熱伝導性と電気的絶縁性が高い材料で構成され、例えば、信越化学工業株式会社製の放熱シリコーンゴムシートが用いられる。
【００２３】
図５や図６に示すように、撮像素子基板２０の裏面２０ｂには、撮像素子２１が半田付けにより搭載される。このとき、撮像素子２１と撮像素子基板２０の間には、温度調節用ブロック１０のブロック奥部１５が介在するようにしている。ブロック奥部１５は、撮像素子２１と撮像素子基板２０に密着しており、撮像素子２１の熱を吸収してブロック右部１１とブロック左部１２へ伝える。又は、ブロック奥部１５は、ブロック左部１２の熱を撮像素子２１へ伝える。
【００２４】
このように、温度調節用ブロック１０に設けた凹部１６内に撮像素子２１を配置し、撮像素子２１の裏面（ブロック奥部１５と接触する面）と側面の周囲を温度調節用ブロック１０で囲むように構成している。換言すると、撮像素子２１は、ブロック右部１１とブロック左部１２とブロック上部１３とブロック下部１４とブロック奥部１５とで囲まれるように配置されている。よって、撮像素子２１の裏面とブロック奥部１５との間で熱の交換を効率よく行うことができる。
【００２５】
さらに、撮像素子２１の高さを、ブロック右部１１、ブロック左部１２、ブロック上部１３、ブロック下部１４のいずれの高さよりも低くした、つまり、Ｙ方向において、温度調節用ブロック１０の凸部の厚さを、撮像素子２１の厚さよりも厚くしたので、撮像素子２１の表面（ガラス３４に対向する面、つまり、ブロック奥部１５と反対側の面）を、全て凹部１６の内側に配置することができ、撮像素子２１の表面と温度調節用ブロック１０との間で熱の交換を効率よく行うことができる。
【００２６】
また、ブロック右部１１とブロック左部１２の厚さを厚くし、それらの熱容量を大きくしたので、筺体２とブロック右部１１及びブロック左部１２との間の熱伝達が、撮像素子２１と温度調節用ブロック１０との間の熱伝達に比べて良くない場合であっても、撮像素子２１と温度調節用ブロック１０との間の単位時間当たりの熱交換量は低下しにくい。したがって、短時間で撮像素子２１が急激に温度変化した場合においても、撮像素子２１の熱を吸収、又は撮像素子２１を加熱して、撮像素子２１の急激な温度変化を抑制することができる。
【００２７】
ブロック奥部１５と反対側の撮像素子基板２０の表面２０ａには、撮像素子２１に近い位置に、撮像素子２１の温度を検知するための温度センサ２２が設けられている。詳しくは、温度センサ２２は、ブロック奥部１５を介して、撮像素子２１の裏面に対向する位置に設けられている。温度センサ２２は、後述する信号処理基板４に電気的に接続されている。なお、ブロック奥部１５と接触する撮像素子基板２０の裏面２０ｂは、電気的に絶縁状態にするため、電気回路を設けないようにしている。
【００２８】
図５や図６に示すように、撮像素子２１のＹ２方向には、レンズユニット３０が設けられている。レンズユニット３０は、撮像レンズ３２、撮像レンズ３２を支持するレンズマウント３１、撮像レンズ３２のＹ１方向に設けられたガラス３４、ガラス３４を支持するガラス枠３３及びガラス押え３５を含むように構成されている。レンズユニット３０は、ブロック奥部１５において、撮像素子２１を挟むようにして、ネジ９１ｂと９１ｃにより、撮像素子基板２０に固定される。ネジ９１ｂと９１ｃを通すように、ブロック奥部１５と撮像素子基板２０には、ネジ山のない貫通穴が開けられ、レンズマウント３１には、雌ネジの切られた雌ネジ穴が開けられている。
【００２９】
また、ブロック右部１１と撮像素子基板２０は、ネジ９１ａにより互いに固定され、ブロック左部１２と撮像素子基板２０は、ネジ９１ｄにより互いに固定される。ネジ９１ａと９１ｄを通すように、撮像素子基板２０には、ネジ山のない貫通穴が明けられ、ブロック右部１１とブロック左部１２には、それぞれ雌ネジの切られた雌ネジ穴１１ａ，１２ａが開けられている。
【００３０】
図３や図４に示すように、温度調節用ブロック１０の上方には、ヒータユニット４０のヒータケーブル４２が配置され、ヒータ用穴１２ｂには、ヒータ４１（図９参照）が挿入されている。撮像素子基板２０の表面２０ａには、撮像素子基板２０と信号処理基板４との間の配線ケーブル５を接続するコネクタ２４が設けられている。
【００３１】
（撮像素子ユニットの取付構造）
次に、撮像素子ユニットの筺体への取付構造、つまり、温度調節用ブロックの筺体への取付構造について説明する。
温度調節用ブロック１０は、第１取付金具５０と第２取付金具６０により、筺体２に取り付けられ固定される。この取付構造を、図８と図９を用いて説明する。図８は、本発明の第１実施形態における温度調節用ブロックに取付金具を取り付けた状態を示す斜視図である。図９は、本発明の第１実施形態における取付金具を説明するための分解斜視図である。図９では、撮像素子基板２０やレンズユニット３０の図示を省略している。
【００３２】
図９に示すように、第１取付金具５０は、上方（Ｚ１方向）から見た場合に「コ」字状をしており、正面板５１と、２つの側板５２とを有している。正面板５１は、平板状であり、その中央部に、円形のレンズ用穴５１ｂを有し、左右方向の両端部付近に、それぞれネジ穴５１ａを有している。ネジ穴５１ａは、上下方向に長い貫通穴である。ネジ穴５１ａを上下方向に長い貫通穴とすることにより、ＸＺ面内における第１取付金具５０の向き、つまり撮像素子ユニット７０の向きを調節することができる。
【００３３】
側板５２は、平板状であり、正面板５１の左右両端から、それぞれ正面板５１に対しＹ１方向に向かって垂直に屈曲している。側板５２は、第１取付金具５０を第２取付金具６０に取り付けるための取付板である。
側板５２には、それぞれ２つのネジ穴５２ａが、互いに上下方向に間隔を空けて設けられている。ネジ穴５２ａは、雌ネジの切られたネジ穴である。
【００３４】
図９に示すように、第２取付金具６０は、前方（Ｙ２方向）から見た場合に「コ」字状をしており、下板６１と、２つの側板６２とを有している。下板６１には、その前方に、２つの金具取付部６３が前方に突き出すように設けられ、下板６１の後方（Ｙ１方向）に、１つの金具取付部６４が後方に突き出すように設けられている。金具取付部６３，６４は、放熱シート６を介して、温度調節用ブロック１０を筺体２に取り付けるための取付部である。
【００３５】
金具取付部６３，６４には、それぞれネジ穴６３ａ，６４ａが設けられている。ネジ穴６３ａは、斜め方向に長い貫通穴である。ネジ穴６４ａは円形の貫通穴である。ネジ穴６３ａを、金具取付部６３で対角線上の斜め方向に長い貫通穴とすることにより、ＸＹ面内における第２取付金具６０の向き、つまり撮像素子ユニット７０の向きを調節することができる。
【００３６】
図８と図９に示すように、温度調節用ブロック１０は、ネジ９２ａ，９２ｄにより、第１取付金具５０に固定される。詳しくは、第１取付金具５０のネジ穴５１ａ（貫通穴）を通して、ネジ９２ａが、温度調節用ブロック１０のネジ穴１１ａ（雌ネジ穴）に、図５に示す矢印Ｃ方向から捩じ込まれる。同様に、ネジ穴５１ａ（貫通穴）を通して、ネジ９２ｄが、温度調節用ブロック１０のネジ穴１２ａ（雌ネジ穴）に捩じ込まれる。
【００３７】
第１取付金具５０は、４本のネジ９４により、第２取付金具６０に取り付けられ固定される。詳しくは、第２取付金具６０のネジ穴６２ａ（貫通穴）を通して、ネジ９４が、第１取付金具５０のネジ穴５２ａ（雌ネジ穴）に捩じ込まれる。
【００３８】
第２取付金具６０は、放熱シート６を介して、筺体２に固定される。詳しくは、第２取付金具６０のネジ穴６３ａ（貫通穴）を通して、２本のネジ９３（図２参照）が、筺体２のネジ穴２ａ（雌ネジ穴、図２参照）に捩じ込まれる。同様に、第２取付金具６０のネジ穴６４ａ（貫通穴）を通して、ネジ（不図示）が、筺体２のネジ穴（雌ネジ穴、不図示）に捩じ込まれる。
【００３９】
（ヒータユニット）
また、図９に示すように、ヒータユニット４０のヒータ（発熱部材）４１が、温度調節用ブロック１０のヒータ用穴１２ｂに、挿入され固定される。ヒータ４１は、例えば、カ−トリッジヒータである。カ−トリッジヒータは、棒状のセラミックに発熱線（例えばニクロム線）を巻き付け、ステンレスのパイプ中に挿入し、パイプの隙間を絶縁材料（例えば酸化マグネシウム）で封じ込めたものである。ヒータ４１は、ヒータケーブル４２により、信号処理基板４と接続されている。こうして、ヒータ４１には、ヒータ４１を加熱するための電力が、ヒータケーブル４２を介して、信号処理基板４から供給されるようになっている。ヒータケーブル４２は、その周囲が緩衝材４３で保護されている。
【００４０】
このように、ヒータ４１を温度調節用ブロック１０の凸部であるブロック左部１２内に埋め込むように構成したので、ヒータ４１を安定して固定でき、また、ヒータ４１からの熱を、温度調節用ブロック１０へ効率よく伝達することができる。さらに、ブロック左部１２において、ヒータ用穴１２ｂを、凹部１６に近い位置に配置したので、ヒータ４１が撮像素子２１を加熱することが容易になる。
【００４１】
（信号処理基板）
図１０は、本発明の第１実施形態における信号処理基板の機能構成を示す図である。図１０に示すように、信号処理基板４は、制御部４ａ、記憶部４ｂ、ＩＦ部４ｃ、スイッチ４ｄ、電力供給ライン４ｅを含むように構成されている。
【００４２】
ＩＦ部４ｃは、撮像素子基板２０との間で各種信号を送受信するインターフェース（ＩＦ）部である。ＩＦ部４ｃは、例えば、撮像素子基板２０の温度センサ２２で検出した温度情報を、撮像素子基板２０から受信し、制御部４ａへ伝える。
【００４３】
スイッチ４ｄは、ヒータケーブル４２と電力供給ライン４ｅとの間に設けられている。電力供給ライン４ｅは、例えば筺体２に設置された電源装置（不図示）から電力を供給するもので、ヒータ４１や撮像素子基板２０や信号処理基板４へ電力を供給する。スイッチ４ｄは、電力供給ライン４ｅから供給される電力を、ヒータケーブル４２に伝える状態（オン状態）と、伝えない状態（オフ状態）とを、制御部４ａからの指示に基づき切り換える。つまり、スイッチ４ｄは、ヒータ４１へ電力が供給されているオン状態と、ヒータ４１へ電力が供給されていないオフ状態とを切り換える。
【００４４】
記憶部４ｂは、スイッチ４ｄをオン状態からオフ状態に切り換えるときの温度センサ２２の温度（上限温度）や、スイッチ４ｄをオフ状態からオン状態に切り換えるときの温度センサ２２の温度（下限温度）を記憶する。記憶部４ｂは、半導体メモリやハードディスク装置等により構成される。
【００４５】
制御部４ａは、信号処理基板４を構成する各構成部と信号接続され、各構成部を制御する。また、制御部４ａは、温度センサ２２の温度が上限温度に達すると、スイッチ４ｄをオフ状態にするように、スイッチ４ｄへ指示する。また、制御部４ａは、温度センサ２２の温度が下限温度に達すると、スイッチ４ｄをオン状態にするように、スイッチ４ｄへ指示する。制御部４ａは、ハードウエア構成としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と制御部４ａの動作プログラム等を格納するメモリを備えており、ＣＰＵは、この動作プログラムに従って動作する。
【００４６】
このように、温度センサ２２で検知した撮像素子２１の温度に応じて、ヒータ４１をオンまたはオフするように構成したので、カメラ１の周囲温度の変動が大きい場合においても、撮像素子２１の温度を所定の温度範囲内に調整することが容易になる。
【００４７】
また、上述したように、撮像素子基板２０において、温度調節用ブロック１０を介して、撮像素子２１と対向する位置に温度センサを設けるように構成したので、撮像素子２１の温度をより正確に検知することができる。
【００４８】
（熱解析結果）
第１実施形態のカメラ１の熱解析結果を説明する。図１に示す第１実施形態のカメラ１は、例えば、鉄道などの車両の外側に設置され、要求される動作温度仕様は−２５〜＋５５℃である。また、撮像素子２１の動作保証温度は、−１０〜＋６０℃である。以下に述べるように、第１実施形態のカメラ１では、低温環境で走行する鉄道車両に使用された場合や、高温環境で使用された場合においても、撮像素子２１の温度を動作保証温度内に収めることができる。
【００４９】
例えば、ヒータ４１を実装しないカメラ１を搭載した鉄道車両が、外気温度が−２５℃のときに時速２４０ｋｍ／ｈで走行する場合を熱解析すると、走行による冷却効果を考慮した場合の撮像素子２１の温度は−２１．７℃となり、撮像素子２１の動作保証温度外となる。しかし、ヒータ４１を実装し、ヒータ４１により５Ｗの加熱を行うようにした場合を熱解析すると、撮像素子２１の温度は−８．３℃となり、撮像素子２１の動作保証温度内となる。
【００５０】
また、撮像素子２１の温度が高くなる場合、例えば、外気温度が５５℃のときに鉄道車両が停車している場合を熱解析すると、撮像素子２１の温度は５９．４℃となり、撮像素子２１の動作保証温度内となる。このように、第１実施形態のカメラ１では、撮像素子２１を冷却する性能も十分に発揮できることが、熱解析により確認できた。
【００５１】
なお、上述した第１実施形態では、ヒータ４１をブロック左部１２内に設けるように構成したが、ヒータ４１をブロック右部１１内に設けるように構成してもよい。また、カメラ１の使用温度環境に応じて、ヒータ４１をブロック右部１１内とブロック左部１２内の両方に設けるように構成することや、ヒータ４１を設けない構成とすることも可能である。
【００５２】
また、上述した第１実施形態では、ヒータ４１をブロック左部１２内に埋め込むように構成したが、ヒータ４１をブロック左部１２内に埋め込まず、ヒータ４１をブロック左部１２の表面に接触させる構成とすることも可能である。
【００５３】
また、上述した第１実施形態では、温度調節用ブロック１０の中央部に、撮像素子２１等を収容する凹部１６を設けるようにしたが、温度調節用ブロック１０の中央部以外、例えば右側に凹部１６を設けるように構成とすることも可能である。この場合、ブロック右部１１のＸ方向の幅が小さくなるものの、やはり、撮像素子２１の裏面と側面の周囲を温度調節用ブロック１０で囲むことができる。
【００５４】
第１実施形態によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
（Ａ１）温度調節用ブロック１０に設けた凹部１６内に撮像素子２１を配置し、撮像素子２１の裏面と側面の周囲を温度調節用ブロック１０で囲むように構成したので、温度調節用ブロック１０と撮像素子２１との間の熱の交換を効率よく行うことができ、撮像素子２１の温度を効率よく調整することができる。
（Ａ２）さらに、Ｙ方向において、温度調節用ブロック１０の凹部の厚さを、撮像素子２１の厚さよりも厚くしたので、温度調節用ブロック１０と撮像素子２１との間の熱の交換を、より効率よく行うことができる。
（Ａ３）ヒータ４１を温度調節用ブロック１０の凸部内に埋め込むように構成したので、ヒータ４１の固定が容易になる。また、ヒータ４１からの熱を、温度調節用ブロック１０へ効率よく伝達することができる。
（Ａ４）温度センサで検知した撮像素子２１の温度に応じて、ヒータ４１をオンまたはオフするように構成したので、撮像素子２１の温度をより適切に調整することができる。
（Ａ５）撮像素子基板２０において、撮像素子２１と反対側の面であって、撮像素子２１と対向する位置に温度センサを設けるように構成したので、撮像素子２１の温度をより正確に検知することができる。
（Ａ６）温度調節用ブロック１０のＹ方向の厚さを厚くすることにより、温度調節用ブロック１０の熱容量を大きくしたので、撮像素子２１と温度調節用ブロック１０との間の単位時間当たりの熱交換量は他の環境に影響されにくい。したがって、短時間で撮像素子２１が急激に温度変化した場合においても、撮像素子２１の急激な温度変化を抑制することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態におけるカメラについて、図１１を用いて説明する。第１実施形態においては、ヒータ４１によりブロック左部１２を加熱するとき、ブロック左部１２の熱は、撮像素子２１に伝達されるだけでなく、第２取付金具６０や放熱シート６ａを介して筺体２へも伝達される。そのため、カメラ1の使用環境の温度が相当に低い場合には、ブロック左部１２の加熱が困難であったり、ヒータ４１の発熱量を大きくしたりする必要が生じる。
【００５６】
そこで、第２実施形態では、ヒータ４１のあるブロック左部１２から放熱されにくい構造を採用する。第２実施形態におけるカメラは、温度調節用ブロックの構造のみが、第１実施形態におけるカメラと異なる。他の構成は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
図１１は、本発明の第２実施形態における温度調節用ブロックを示す斜視図である。図１１に示すように、第２実施形態の温度調節用ブロック１１０は、ブロック左部１２Ａの構造のみが、第１実施形態の温度調節用ブロック１０のブロック左部１２と異なる。すなわち、ブロック左部１２Ａは、その厚さ（Ｙ方向の長さ）が、ブロック右部１１よりも薄くなり、かつ、第１実施形態のブロック左部１２よりも薄くなっている。
【００５８】
詳しくは、ブロック左部１２Ａは、ヒータ用穴１２ｂの周囲は、第１実施形態のブロック左部１２のままの形状とし、ヒータ用穴１２ｂの周囲よりも端に近い部分は、その厚さが、ブロック右部１１よりも薄くなり、かつ、第１実施形態のブロック左部１２よりも薄くなっている。つまり、ブロック左部１２Ａの容積は、ブロック右部１１よりも小さくなり、かつ、第１実施形態のブロック左部１２よりも小さくなっている。
【００５９】
これにより、ブロック左部１２Ａが第２取付金具６０の下板６１と接触する面積は、ブロック右部１１が下板６１と接触する面積よりも小さくなり、第１実施形態のブロック左部１２が下板６１と接触する面積よりも小さくなっている。したがって、ブロック左部１２Ａから下板６１への熱伝達率は、ブロック右部１１から下板６１への熱伝達率よりも小さくなり、かつ、第１実施形態のブロック左部１２から下板６１への熱伝達率よりも小さくなる。
【００６０】
また、ブロック左部１２Ａの熱容量は、ブロック右部１１の熱容量よりも小さくなり、かつ、第１実施形態のブロック左部１２の熱容量よりも小さくなる。したがって、ブロック左部１２Ａが撮像素子２１を加熱する効率は、第１実施形態のブロック左部１２が撮像素子２１を加熱する効率よりも大きくなる。
【００６１】
また、第２実施形態においては、第２取付金具６０と筺体２の間に配置される放熱シート６ａを、ブロック左部１２Ａの形状に合わせた形状としている。つまり、放熱シート６ａの長手方向（Ｘ方向）の長さを、第１実施形態の放熱シート６の長手方向の長さよりも短くしている。こうして、放熱シート６ａを、ブロック左部１２Ａの下方には殆ど配置せず、ブロック下部１４とブロック右部１１の下方に配置するようにしている。換言すると、ヒータ４１が取り付けられているブロック左部１２Ａの下方に配置された放熱シートの面積が、ヒータ４１が取り付けられていないブロック右部１１の下方に配置された放熱シート６ａの面積よりも小さくなるようにしている。
【００６２】
このように、ブロック左部１２Ａの厚さを薄くし、ブロック左部１２Ａの下方に配置する放熱シート６ａの面積を小さくすることにより、ブロック左部１２Ａの放熱能力を、ブロック右部１１の放熱能力や、第１実施形態のブロック左部１２の放熱能力よりも小さくしている。つまり、ブロック左部１２Ａから筺体２に伝達される熱を、ブロック右部１１から筺体２に伝達される熱や、第１実施形態のブロック左部１２から筺体２に伝達される熱よりも少なくしている。
【００６３】
第２実施形態によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
（Ｂ１）ブロック左部１２Ａから筺体２に伝達される熱を少なくしたので、カメラの使用環境の温度が低い場合においても、撮像素子２１を適切な温度に調整することが容易になる。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態におけるカメラについて、図１２を用いて説明する。第３実施形態におけるカメラは、温度調節用ブロックの構造のみが、第１実施形態におけるカメラと異なる。他の構成は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６５】
図１２は、本発明の第３実施形態における温度調節用ブロックを示す斜視図である。図１２に示すように、第３実施形態の温度調節用ブロック１２０は、ブロック左部１２Ｂの構造のみが、第１実施形態の温度調節用ブロック１０のブロック左部１２と異なる。すなわち、ブロック左部１２Ｂは、その底部が削られた形状であり、第２取付金具６０の下板６１と接触しない構造となっている。
【００６６】
詳しくは、ブロック左部１２Ｂは、ヒータ用穴１２ｂの周囲は、第１実施形態のブロック左部１２のままの形状とし、ヒータ用穴１２ｂの周囲よりも端に近い部分は、ブロック左部１２の底部が一様な厚さで削られた形状となっている。
【００６７】
これにより、ブロック左部１２Ｂから下板６１への熱伝達率は、ブロック右部１１から下板６１への熱伝達率よりも小さくなり、かつ、第１実施形態のブロック左部１２から下板６１への熱伝達率よりも小さくなる。
【００６８】
また、第３実施形態においては、第２取付金具６０と筺体２の間に配置される放熱シート６ｂを、ブロック左部１２Ｂの底面形状に合わせた形状としている。つまり、放熱シート６ｂの長手方向（Ｘ方向）の長さを、第１実施形態の放熱シート６の長手方向の長さよりも短くしている。こうして、放熱シート６ｂを、ブロック左部１２Ｂの下方には殆ど配置せず、ブロック下部１４とブロック右部１１の下方に配置するようにしている。
【００６９】
このように、第３実施形態では、ブロック左部１２Ｂの底部が下板６１と接触しない構造とし、ブロック左部１２Ｂの下方には放熱シート６ｂを殆ど配置しないことにより、ブロック左部１２Ｂから筺体２に伝達される熱を、ブロック右部１１から筺体２に伝達される熱や、第１実施形態のブロック左部１２から筺体２に伝達される熱よりも少なくしている。
【００７０】
第３実施形態によれば、少なくとも次の効果を得ることができる。
（Ｃ１）ブロック左部１２Ｂから筺体２に伝達される熱を少なくしたので、カメラの使用環境の温度が低い場合においても、撮像素子２１を適切な温度に調整することが容易になる。
【００７１】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であり、また、前記各実施形態の各構成要素を、必要に応じて任意にかつ適宜に組み合わせてもよい。
【００７２】
前記実施形態では、取付金具を介して温度調節用ブロックを筺体に取り付けたが、取付金具を介することなく直接、温度調節用ブロックを筺体に取り付けるよう構成することも可能である。
【００７３】
また、前記実施形態では、取付金具と筺体との間に放熱シートを配置したが、放熱シートを省略するよう構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、映像監視を行う監視カメラ等に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…カメラ（撮像装置）、２…筺体、２ａ…ネジ穴、３…カバー、４…信号処理基板、４ａ…制御部、４ｂ…記憶部、４ｃ…ＩＦ部、４ｄ…スイッチ、４ｅ…電力供給ライン、５…配線ケーブル、６，６ａ，６ｂ…放熱シート、１０…温度調節用ブロック（温度調節用部材）、１０ａ…凹部側面、１１…ブロック右部、１１ａ…ネジ穴、１２…ブロック左部、１２ａ…ネジ穴、１２ｂ…ヒータ用穴、１３…ブロック上部、１４…ブロック下部、１５…ブロック奥部、１５ａ…端子用穴、１５ｂ…ネジ穴、１６…凹部、２０…撮像素子基板、２０ａ…表面、２０ｂ…裏面、２１…撮像素子、２１ａ…端子、２２…温度センサ、２４…コネクタ、３０…レンズユニット、３１…レンズマウント、３２…撮像レンズ、３３…ガラス枠、３４…ガラス、３５…ガラス押え、４０…ヒータユニット、４１…ヒータ（発熱部材）、４２…ヒータケーブル、４３…緩衝材、５０…第１取付金具、５１…正面板、５１ａ…ネジ穴、５１ｂ…レンズ用穴、５２…側板、５２ａ…ネジ穴、６０…第２取付金具、６１…下板、６２…側板、６３…金具取付部、６３ａ…ネジ穴、６４…金具取付部、６４ａ…ネジ穴、７０…撮像素子ユニット、９１ａ〜９１ｄ，９２ａ，９２ｄ，９４…ネジ、１１０…温度調節用ブロック（温度調節用部材）、１２０…温度調節用ブロック（温度調節用部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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