(57)【要約】  【課題】本体内発熱部を冷却するため、消費電流が高い冷却手段を使うとバッテリー駆動で撮像装置の動作可能時間が短くなる。  【解決手段】消費電流と作動音の特性が異なるふたつの冷却手段を所定条件において選択的に駆動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特性の異なる複数の冷却手段を有する撮像装置において、撮像装置は、外部音を入力するマイク手段と、マイク手段によって入力された音のレベルを判定する判定手段と、電源状態を検出する電源検出手段を有し、判定手段による出力、および、電源検出手段の出力によって、撮像装置の動作に合わせて複数の冷却駆動手段を所定の選択制御で駆動することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
電源検出手段は、撮像装置の電源供給が電池使用か、外部電源使用かを検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
電源検出手段は、撮像装置の電源供給が電池において、電池残容量が所定レベルより多いか少ないかを検出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
冷却手段により制御される撮像装置の動作は、撮影準備状態、撮影状態、再生状態とすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体内部の発熱を放熱させる放熱手段を有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、本体内部の発熱を内部にこもらせず外部に効率的に放熱させる放熱手段として、ペルチェ素子や冷却ファンなどが用いられている。ペルチェ素子は、冷却効果が高いという利点を持っているが素子自身の消費電流が高いという課題を持っている。冷却ファンはペルチェ素子に比較すると冷却効果は低いという課題を持っているが冷却ファン自身の消費電流は低いといった利点を持っている。
【０００３】
また、ペルチェ素子には騒音や振動の発生がほとんどないという利点があるが、冷却ファンは自身の作動により騒音や振動を発生させるといった課題も持っている。実際に冷却ファンが組み込まれた撮像装置として提案されており、一定の環境下では、冷却ファンの作動による騒音や振動は問題視されていない。しかしながら極めて静かな環境下では低レベルの騒音や振動でも記録音に影響が残ることがある。
【０００４】
このような特殊な環境下での撮影にも対応できるよう、それぞれ特性の異なる放熱手段を撮像装置の使用状態によって使い分ける方法が提案されている。具体的には、ペルチェ素子と冷却ファンを併用して撮像部を冷却する撮像装置において、撮像装置の動画露光中は冷却ファンを停止させて冷却ファンの振動による撮影画像への影響をなくすための冷却制御を行ったもの（特許文献１参照。）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８-１３０６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来例では、消費電流が多いペルチェ素子を常に駆動するとともに、撮像前後の撮影準備段階にペルチェ素子と冷却ファンを同時に駆動させるため、撮像装置本体がバッテリー駆動の場合、撮像装置の動作可能時間が短くなってしまい、さらに、撮像装置の準備段階が長引くと実際の撮像可能時間がわずかなものとなってしまう、といった問題点があった。
【０００７】
本出願に係る発明の目的は、複数の放熱手段を所定の条件で選択して駆動し、バッテリーの省電を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、特性の異なる複数の冷却手段を有する撮像装置において、外部音を入力するマイク手段と、マイク手段によって入力された音のレベルを判定する判定手段と、電源状態を検出する電源検出手段を有し、判定手段による出力、および、電源検出手段の出力によって、撮像装置の動作に合わせて複数の冷却駆動手段を所定の選択制御で駆動することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明のその他の特徴とするところは、電源検出手段は、撮像装置の電源供給が電池使用か、外部電源使用かを検出することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のその他の特徴とするところは、電源検出手段は、撮像装置の電源供給が電池において、電池残容量が所定レベルより多いか少ないかを検出することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明のその他の特徴とするところは、冷却手段により制御される撮像装置の動作は、撮影準備状態、撮影状態、再生状態とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本出願によれば、撮像装置本体内の冷却手段として、複数の放熱手段をマイク手段によって入力された音のレベルを判定することと電源検出手段の出力、および、撮像装置の動作に合わせて、所定の選択制御で駆動することにより、極めて静かな環境下においても放熱手段による記録音への影響を無くし、かつ、バッテリー使用時の撮影時間の長時間化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の撮像装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図
【図２】本発明の撮像装置の第１の実施形態を示すビデオカメラの断面図
【図３】本発明の撮像装置の第１の実施形態を示すフローチャート図
【図４】本発明の撮像装置の第１の実施形態を示すタイミングチャート図
【図５】本発明の撮像装置の第２の実施形態を示すフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の撮像装置の第１の実施形態の構成を表すブロック図であり、図２は本発明の撮像装置の第１の実施形態を示すビデオカメラの断面図である。図１〜図２において、１は第１の冷却手段であるペルチェ素子、２は、第２の冷却手段である冷却ファンである。３は本ビデオカメラの撮像部である撮像素子、４は撮像素子３から出力された画像信号を処理する撮像処理部、５は撮像素子３が実装されているセンサー基板である。ペルチェ素子１とセンサー基板５は、対向して配置されており、センサー基板５からの発熱をペルチェ素子１で吸熱しやすい配置となっている。また、ペルチェ素子１のセンサー基板５と反対側の面には、ペルチェ素子１から排出される熱を伝熱する導熱板６が配置されている。
【００１５】
７はビデオカメラ本体筺体で、導熱板６はビデオカメラ本体筺体７の底面に接続されている。８は導熱ゴムで、導熱板６の熱をビデオカメラ本体筺体７の底面へ伝熱する。９は撮像処理部４の信号処理を行う制御部であり、１０は制御部を構成する主要部であるマイコン、１１はマイコン１０が実装された主配線基板である。主配線基板１１には、撮像素子３近傍の温度を検出する温度センサー１２と、温度センサー１２による検出値があらかじめ決められた基準値より高いか低いかを判定する温度判定部１３も配置されている。センサー基板５と主配線基板１１は接続フレキ基板１４で接続されている。
【００１６】
１５は制御部９からの情報に基づいて、ペルチェ素子１、および、冷却ファン２の駆動制御を行う冷却手段制御部で主配線基板１１上に設けられている。１６はビデオカメラに設けられた被写体の音声信号を取り込むマイク、１７はマイク１６から入力された音声信号を処理する音声信号処理部、１８は音声信号処理部１７で処理された信号が所定の基準値よりＨｉかＬｏｗか判定する判定部である。判定部１８から出力される判定情報は、制御部９で処理される。撮像処理部４、音声信号処理部１７、判定部１８は、主配線基板１１に配置されている。
【００１７】
１９はビデオカメラを作動させる電源となる電池、２０はケーブルにより接続される外部電源、２１はビデオカメラ本体筐体７に設けられた外部電源２０を接続するジャック、２２は、電池１９、あるいは、外部電源２０から供給される電力を処理する電源回路、２３は電力供給が電池１９から行われているか、外部電源２０から行われているか検出する電源検出部、２４は電源回路２２が実装された電源基板、２５は電池１９から電源基板２４に接続するための電池接片、２６は撮像素子３の光軸前方に配置され、被写体像を結像させる撮影レンズユニット、２７は、ビデオカメラで撮影された映像を表示する表示部、２８はビデオカメラを作動させるための電源スイッチ、２９はビデオカメラの操作を行うための操作部である。
【００１８】
３０は撮像された画像を記録するメモリである。３１は所定時間間隔ごとに冷却手段選定後、一定時間ごとに冷却手段選定を行うためのタイマーである。タイマー３１も主配線基板１１に配置されている。
【００１９】
図３は撮像装置の第１の実施形態を示すフローチャート図で、ビデオカメラの電源をオンしてから冷却手段の設定のための主要な作動を説明している。図３においてステップ１００でスタートし、ステップ１０１でビデオカメラ本体の電源スイッチ２８により電源がオンされているか否か判定する。電源がオンされていればステップ１０２へ電源がオンされていなければ、再度ステップ１０１に戻るループで電源がオンされるのを待つ。ステップ１０２で撮像素子３近傍の温度を温度センサー１２により測定し温度判定部１３であらかじめ定められた基準温度より高いか低いかを判定する。
【００２０】
温度判定部１３であらかじめ定められた基準温度より高ければステップ１０３へ、あらかじめ定められた基準温度より低ければ、ステップ１０２へ戻り、撮像素子３近傍の温度が所定温度になるまで、冷却手段の選定は行わない。
【００２１】
ステップ１０３では、電源検出部２３がビデオカメラ本体への電力供給している電源が電池１９か外部電源２０かを判定する。使用電源が電池１９と判定されたらステップ１０４へ、使用電源が外部電源２０と判定されたら、ステップ１０８に移動し、ビデオカメラの操作状態、および、外部音環境によらず、常にペルチェ素子１を選択し駆動させて、ステップ１０９へ進む。外部電源２０使用の場合、電池残量を気にした省電の必要がないため、常時、最も冷却効果のあるペルチェ素子１を選択して駆動して、撮像素子３の温度上昇を防ぐことができる。
【００２２】
ステップ１０４で撮影モードか再生モードか判定する。撮影モードと判定されたらステップ１０５へ移動する。再生モードと判定されたらステップ１０７に移動しビデオカメラの再生モードでのいかなる状態においても常に冷却ファンを選択し駆動させて、ステップ１０９へ進む。また、再生モード時は、音声の記録を行わないためマイク１６も作動しないので外部音環境の判定も行われない。
【００２３】
ステップ１０５で記録中か記録待機か判定する。記録中と判定されたらステップ１０６へ移動する。記録待機と判定されたらステップ１０７に移動し常に冷却ファンを選択し駆動させて、ステップ１０９へ進む。また、記録待機時は、音声の記録を行わないので外部音環境の判定の必要がない。
【００２４】
ステップ１０６で、ビデオカメラ筐体７に設けられたマイク１６から、被写体周辺の外部音が入力され、入力された外部音の音声レベルが所定の基準値より大きい（Ｈｉ）か、小さいか（Ｌｏｗ）判定する。外部音判定が大きい(Ｈｉ)と判定された場合、外部は静かな環境下ではなく低レベルの騒音や振動は記録音に影響しないと判断され、ステップ１０７で冷却ファン２を選択し駆動させてステップ１０９へ進む。冷却ファン２を選択して駆動するのは省電のためである。ステップ１０６で外部音判定が小さい（Ｌｏｗ）と判定された場合、ステップ１０８へ進む。このとき外部は極めて静かな音環境のため低レベルの騒音や振動でも記録音に影響が残ると判断された場合ステップ１０８へ進み、使用電源が電池の場合でもペルチェ素子１を選択し駆動させてステップ１０９へ進む。ペルチェ素子１を駆動するのは、記録音に低レベルの騒音や振動の影響を無くし、より高品位は記録音を得るためである。
【００２５】
そしてステップ１０９では、ステップ１０７、および、ステップ１０８で冷却手段が選択された時からタイマー３１がスタートし、あらかじめ設定されてある設定時間が経過したか否か、判定する。タイマー３１が所定時間経過していないと判定された場合、ステップ１０９へ戻り、設定時間に達するまでループを繰り返す。タイマー３１が所定時間経過したと判定された場合、ステップ１１０で電源オフか否かを判定し、電源オフと判定された場合、ステップ１１１で終了する。電源オフしていないと判定された場合、ステップ１０１に戻り、上述のステップを繰り返す。
【００２６】
図４は、ビデオカメラの電源をオンしてからオフするまでの主要な作動を説明するタイミングチャートである。図４(a)は、電池１９を使用したときのタイミングチャートであり、図４(b)は、外部電源２０を使用したときのタイミングチャートである。図中、撮像素子３の温度として時間経過と温度上昇を図示しているが、相対的な温度上昇の変化を示したものであり、実際の温度上昇とは異なる。また、図４(a) 、(b)では、センサー温度が基準値より高い場合であり冷却手段が切り替わる様子とセンサー温度の関係を説明する。
【００２７】
図４(a)において、時間Ｔ１でビデオカメラ本体筺体７の電源をオンさせるとビデオカメラの動作は撮影待機状態となり冷却ファン２が作動する。このとき撮像素子３は駆動されて温度上昇が始まる。ただし撮像素子３の温度上昇は、冷却ファン２によって冷却されるため大きなものではない。時間Ｔ２で撮影が開始される。マイク入力は（Ｌｏｗ）なので、静寂環境下と判断され、ペルチェ素子１は作動し冷却ファン２は停止する。撮像素子３の温度は冷却効果の高いペルチェ素子１で冷却されるため、温度上昇勾配は止まる。時間Ｔ３で撮影が停止し撮影待機状態となる。このときペルチェ素子１の作動は停止し冷却ファン２が作動する。撮像素子３の温度は冷却効果の低い冷却ファン２で冷却されるため、温度上昇勾配は上向く。
【００２８】
時間Ｔ４で再度撮影が開始される。マイク入力は（Ｈｉ）となっているため外部は静かな環境下ではないと判定され、冷却ファン２がそのまま作動し、ペルチェ素子１は作動しない。撮像素子３の温度は冷却効果の低い冷却ファン２で冷却されることと撮像データをメモリ３０に記録することによる不図示の回路構成部品からの発熱のため、温度上昇勾配は上向く。時間Ｔ５で撮影が停止し撮影待機状態となる。冷却ファン２がそのまま作動するが、撮像データを記録していないため温度上昇は鈍る。Ｔ６でビデオカメラ本体筺体７の電源をオフさせると冷却手段は両者とも作動しない。撮像素子３の温度は少しずつ自然冷却され温度上昇勾配は下がっていく。
【００２９】
図４(b)において、時間Ｔ１〜時間Ｔ６まで、図４(a)と同様にビデオカメラの動作が行われるが、電源供給が外部電源２０使用のため、ビデオカメラの作動状態や外部音環境にかかわらず常にペルチェ素子１が作動する。そのため、冷却効果は高く撮像素子３の温度は常に低い。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
構成は図１〜図２と同一であり、説明は省略する。図５は撮像装置の第２の実施形態を示すフローチャート図で、ビデオカメラの電源をオンしてからの主要な作動を説明している。図５のフローチャートにおいても、全体の流れは図３のフローチャートと共通であるため、詳細な説明は省略する。
【００３１】
ステップ１００〜１０２は同一で、ステップ１２０では、電源検出部２３が電力供給している電源である電池１９の残量を検出し、電池１９の残量が、所定の基準値より大きいか小さいか判定する。電池１９の残量が所定の基準値より多いと判定された場合、ステップ１０８に移動し、ビデオカメラの操作状態、および、外部音環境によらず、常にペルチェ素子を選択し駆動させて、ステップ１０９へ進む。電池１９の残量が所定の基準値より多い場合、電池残量に余裕があるため、常時、最も冷却効果のあるペルチェ素子１を選択して駆動して、撮像素子３の温度上昇を防ぐことができる。電池１７の残量が所定の基準値より少ないと判定された場合、ステップ１０４へ進む。
【００３２】
以後のステップは、第１の実施例と同様である。
【００３３】
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。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００３４】
本発明の第１の実施例の構成における効果として、電源の継続供給に問題のない外部電源２０が接続されている場合、ビデオカメラの作動状態によらず、消費電力が高くとも低騒音で冷却効果の高いペルチェ素子1を使用することで、高品位の動画像が得られる。電源の供給に残量による制限がある電池１９を使用した場合、ビデオカメラの最重要な役割である撮影時以外の撮影待機状態、あるいは、再生、再生待機状態の間は、冷却効果が劣るが消費電力が少ない冷却ファン２を作動させる。これにより、撮影待機、再生、再生待機時の撮像素子の温度上昇を低く抑えるとともに、電池１９の省電に効果があり長時間撮影を可能とする。
【００３５】
また、ビデオカメラの最重要な役割であり、熱の影響による画像ノイズを発生する撮像素子３を使用する撮影状態では、ビデオカメラ周囲の外部音環境を判定して、冷却ファン２の騒音や振動の影響が少ない（極めて静寂な音環境下ではない）音環境下では冷却ファン２を作動させる。ビデオカメラ周囲が極めて静寂な音環境下では、電池１９の使用であってもペルチェ素子１を作動させて、低レベルの騒音や振動にも影響されないより高品位な動画や記録音を得る。このような冷却手段の選択制御により、より高品位な動画を撮影することと省電による長時間撮影を可能とした。
【００３６】
本発明の第２の実施例の構成における効果として、電池１９の残量を検出して電池残量が多い場合を第１の実施例の外部電源２０使用に対応し、電池残量が少ない場合は、第１の実施例の電池１９使用に対応することで、ビデオカメラに接続可能な電源が手元に電池しかない場合でも、冷却手段の選択制御により、より高品位な動画を撮影することと省電による長時間撮影を可能とした。
【符号の説明】
【００３７】
１‥‥ペルチェ素子
２‥‥冷却ファン
３‥‥撮像素子
９‥‥制御部
１６‥‥マイク
１８‥‥判定部
２３‥‥電源検出部
２６‥‥撮影レンズユニット
【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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