(57)【要約】【課題】  簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】  レフレックスミラーの動作に連動して冷却素子を撮像素子に接触させて冷却することで、特別なアクチュエータの追加もなしに簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。【選択図】        図１
2007005890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光を結像する撮影光学系と、
前記撮影光学系からの光を観察するためのファインダと、
前記撮影光学系で結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を冷却するための、前記撮像素子に接触する位置と前記撮像素子から離反した位置とに移動可能な冷却素子と放熱部材を有する冷却手段と、
前記冷却手段の冷却動作を制御する冷却制御手段とを備えた撮像装置において、
前記撮影光学系からの光を前記撮像素子と前記ファインダのいずれかに選択的に導く光路切換手段を有し、
前記冷却手段は、前記光路切換手段とリンク部材を介して結合され、前記光路切換手段が前記撮影光学系からの光を前記撮像素子に導く場合に、前記撮像素子に接触する位置に移動する構成としたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記冷却制御手段は、前記冷却手段が前記撮像素子に接触する位置に移動された場合に、少なくとも前記冷却手段に前記撮像素子の冷却を行わせ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】
前記撮像装置は、
前記撮像素子で撮像された画像を表示する画像表示部と、
前記撮像素子で撮像された画像を画像表示部に表示する第１の状態と、前記撮像素子で撮像された画像を記録する第２の状態とを切り換える状態切替手段とを備え、
前記冷却手段は、前記第１の状態時に行う第１の冷却動作と、前記第２の状態時に行う第２の冷却動作を有し、
前記第１の冷却動作は、前記第２の冷却動作よりも冷却能力が低いことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記冷却制御手段は、前記撮像素子が撮像を行うより前に、前記冷却手段に前記撮像素子の予備冷却動作を行わせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、撮像回路を備え、
前記冷却手段は、前記撮像素子で撮影された画像データの前記撮像回路への転送終了後、もしくは画像データの転送中に、前記撮像素子に接触する位置から前記撮像素子から離反した位置へと移動されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像装置は、前記撮像素子の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記冷却制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度以下の場合は、前記冷却手段の冷却動作を停止することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像装置は、前記撮像素子の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記冷却制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度以下の場合は、前記冷却手段の前記予備冷却動作を停止することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像装置は、連続撮影モードを備え、
連続撮影モード時には、
前記光路切換手段は、撮影中、前記撮影光学系からの光を前記撮像素子に導き続けることで前記冷却手段を前記撮像素子に接触させ続け、
前記冷却制御手段は、前記冷却手段に前記撮像素子の冷却動作を継続させ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、撮像装置に関する。特に、撮像素子を冷却する冷却素子を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の撮像装置の高画素化、高画質化、高機能化、小型化が進むにつれて、ＣＣＤ等の撮像素子での画素の高密度化が顕著になっている。それに伴い、撮像素子の駆動による撮像素子チップ内部での発熱によって画質に悪影響を及ぼすことが懸念されている。一般にＣＣＤ等の撮像素子では、撮像素子チップの温度が８℃上昇すると暗電流、つまり暗ノイズが２倍になることが知られている。従って、高密度の撮像素子チップで高フレームレートでの撮像が行われると、発熱による暗ノイズで画像信号のＳ／Ｎ比が低下する。このため、ＣＣＤ等の撮像素子を冷却することにより暗電流を低減させて、画像信号のＳ／Ｎ比の向上を図る方法が採られている。
【０００３】
そのために、ＣＣＤ等の撮像素子の冷却構造としてペルチェ素子を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、ＣＣＤ等の撮像素子の冷却構造として、ＣＣＤ、ペルチェ素子、伝熱部材、および放熱部材を順番に配置して板バネで押しつけて密着させ、ＣＣＤからの熱をペルチェ素子で吸収するとともに、熱伝導によりペルチェ素子から伝熱部材、放熱部材を介してカメラ筐体に伝熱し、外部に放熱するように構成されている。
【０００４】
しかしながら、ペルチエ素子は常時駆動を行うと駆動ロス分の発熱を生じ、また電力消費も多いため、特許文献１で提案された方法をデジタルカメラ等の携帯型の撮像装置に適用することは難しい。
【０００５】
更に、デジタルカメラ等のバッテリを電源とする機器でペルチェ素子等の冷却素子を用いる場合には、バッテリの容量から考えると、冷却素子の消費電力はかなり大きいので常時通電を行って冷却することは困難であり、レリーズ時のみ通電して冷却する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、特許文献２で提案された方法も、ペルチェ素子の非駆動時に、ペルチェ素子の放熱側から撮像素子に熱が戻って撮像素子を暖めてしまうことがあり、これを防止するためには大きな放熱部材が必要となるため、本方法では、非常に大きな放熱部材が必要となり、デジタルカメラ等の携帯型の撮像装置に適用することは難しい。
【０００７】
そこで、撮像素子と冷却素子と蓄熱部材を一体的に動かして放熱部材と接触させることで、冷却時に蓄熱部材に蓄積された熱を放熱部材を介して外部に放出する方法（例えば、特許文献３参照）や、着脱自在の冷却手段を外部から撮像素子部に挿入して接触させることで撮像素子を冷却する方法（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。
【特許文献１】特開平９−３７１６１号公報
【特許文献２】特開２００３−３０４４２０号公報
【特許文献３】特開平８−１０７５２６号公報
【特許文献４】特開２００３−３０４４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献３で提案された方法は、撮像素子と冷却素子と蓄熱部材を一体的に動かすために可動部が非常に大きく重くなり、駆動機構や駆動用アクチュエータも大きなものとなるため、デジタルカメラ等の携帯型の撮像装置に適用することは難しく、また、撮像素子を可動としているために、撮像時の撮像素子の位置が不安定でピント不良や視野ズレの原因となる。
【０００９】
さらに、特許文献４で提案された方法では、撮像素子の温度状況を示す表示を行って、冷却ユニットを挿入するか否かの判断を行う必要があり、温度検知や表示がコストアップの要因となるとともに、挿入するか否かの判断を行うことは、撮影者にとって煩雑なことである。また、別体の冷却ユニットを撮像装置とともに携行しなければならないことも非常に煩わしい。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１２】
（請求項１）
被写体からの光を結像する撮影光学系と、
前記撮影光学系からの光を観察するためのファインダと、
前記撮影光学系で結像された被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を冷却するための、前記撮像素子に接触する位置と前記撮像素子から離反した位置とに移動可能な冷却素子と放熱部材を有する冷却手段と、
前記冷却手段の冷却動作を制御する冷却制御手段とを備えた撮像装置において、
前記撮影光学系からの光を前記撮像素子と前記ファインダのいずれかに選択的に導く光路切換手段を有し、
前記冷却手段は、前記光路切換手段とリンク部材を介して結合され、前記光路切換手段が前記撮影光学系からの光を前記撮像素子に導く場合に、前記撮像素子に接触する位置に移動する構成としたことを特徴とする撮像装置。
【００１３】
（請求項２）
前記冷却制御手段は、前記冷却手段が前記撮像素子に接触する位置に移動された場合に、少なくとも前記冷却手段に前記撮像素子の冷却を行わせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００１４】
（請求項３）
前記撮像装置は、
前記撮像素子で撮像された画像を表示する画像表示部と、
前記撮像素子で撮像された画像を画像表示部に表示する第１の状態と、前記撮像素子で撮像された画像を記録する第２の状態とを切り換える状態切替手段とを備え、
前記冷却手段は、前記第１の状態時に行う第１の冷却動作と、前記第２の状態時に行う第２の冷却動作を有し、
前記第１の冷却動作は、前記第２の冷却動作よりも冷却能力が低いことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【００１５】
（請求項４）
前記冷却制御手段は、前記撮像素子が撮像を行うより前に、前記冷却手段に前記撮像素子の予備冷却動作を行わせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００１６】
（請求項５）
前記撮像装置は、撮像回路を備え、
前記冷却手段は、前記撮像素子で撮影された画像データの前記撮像回路への転送終了後、もしくは画像データの転送中に、前記撮像素子に接触する位置から前記撮像素子から離反した位置へと移動されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【００１７】
（請求項６）
前記撮像装置は、前記撮像素子の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記冷却制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度以下の場合は、前記冷却手段の冷却動作を停止することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【００１８】
（請求項７）
前記撮像装置は、前記撮像素子の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記冷却制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度以下の場合は、前記冷却手段の前記予備冷却動作を停止することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【００１９】
（請求項８）
前記撮像装置は、連続撮影モードを備え、
連続撮影モード時には、
前記光路切換手段は、撮影中、前記撮影光学系からの光を前記撮像素子に導き続けることで前記冷却手段を前記撮像素子に接触させ続け、
前記冷却制御手段は、前記冷却手段に前記撮像素子の冷却動作を継続させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、撮像素子が撮影を行う場合に、冷却手段を撮像素子に接触させることで、簡単な構成で、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、撮像素子が撮影を行う場合に、冷却手段を撮像素子に接触させて冷却することで、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、ライブビュー表示時には冷却素子の冷却能力を下げて駆動することで、ライブビューに適した画質を維持しながら省エネルギーに寄与し、簡単な構成で、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、撮像素子が撮影を行う前に予備冷却を行うことで、撮影時の冷却を容易にし、高画質化に寄与するとともに、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、画像データの転送終了後あるいは転送中に冷却を終了することで、画像データへの温度上昇の影響を回避しながら省エネルギーに寄与し、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、撮像素子の温度を検知して、所定温度以下の場合は冷却しないことで、省エネルギーに寄与し、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、撮像素子の温度を検知して、所定温度以下の場合は予備冷却を行わないことで、省エネルギーに寄与し、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、連続撮影中は冷却を継続することで画質の向上に寄与し、簡単な構成で高い冷却効率を有し、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１の外観模式図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図である。
【００３０】
カメラ筐体１０の正面には、図示しないマウント（カメラ側）１７１及びマウント（レンズ側）２７１を介して、本発明における撮影光学系として機能する交換レンズ２０が装着されている。
【００３１】
カメラ筐体１０の上面には、撮影のための操作部材であるレリーズボタン１０１が設置されており、カメラ筐体１０の内部でレリーズボタン１０１の下部にはＡＦスイッチ１０１ａとレリーズスイッチ１０１ｂを構成する２段スイッチが配置されている。また、カメラ筐体１０の上部には、エレクトロフラッシュ１０２が内蔵されている。更に、カメラ筐体１０の上面には、デジタルカメラ１の動作モードを設定するモード設定ダイアル１１２と、各動作モードでのカメラ制御値を設定する制御値設定ダイアル１１４が配置されている。
【００３２】
カメラ筐体１０の背面には、電源スイッチ１１１、カメラ制御値を変更する変更ダイアル１１３、上下左右の４方向と中央の５つのスイッチからなり、種々の設定に用いられるジョグダイアル１１５、ファインダ接眼レンズ１２１ａ、画像表示部１３１が配置されている。
【００３３】
図２は、図１に示したデジタルカメラ１の縦断面模式図（図１のＡ−Ａ’断面）である。図中、図１と同じ部分には同じ番号を付与した。
【００３４】
交換レンズ２０内部には、レンズ２１１、絞り２４１が設置されている。交換レンズ２０のカメラ筐体１０側にはマウント（レンズ側）２７１が設置されており、マウント（カメラ側）１７１を介して交換レンズ２０がカメラ筐体１０に取り付けられる。又、マウント（レンズ側）２７１の一部にはＢＬ交信部（レンズ側）２７２が、マウント（カメラ側）１７１の一部にはＢＬ交信部（カメラ側）１７２が設けられており、交換レンズ２０がカメラ筐体１０に取り付けられた場合に、カメラとレンズ間の交信（以下、ＢＬ交信という）が行えるように成されている。
【００３５】
カメラ筐体１０内部には、交換レンズ２０を通った光をファインダ１２１に導くための、一部が半透明になったレフレックスミラー１４１、ファインダ１２１を構成する接眼レンズ１２１ａ、ペンタプリズム１２１ｂと焦点板１２１ｃ、フラッシュ１０２、レフレックスミラー１４１の半透明部を通った光をＡＦモジュール１４４に導くサブミラー１４２、ＡＦモジュール１４４、シャッタ１４５、撮像素子１６２、冷却手段１８０を構成する冷却素子１８１と放熱部材１８２が設置されている。レフレックスミラー１４１は、本発明における光路切換手段として機能する。
【００３６】
次に、本発明における冷却手段１８０の構成の第１の実施の形態を、図３を用いて説明する。本発明に係る冷却手段は、冷却素子と放熱部材を有しているが、後述するように、撮像素子と接触する部分は冷却素子であっても放熱部材であってもどちらでもよい。
【００３７】
図３は、撮像素子１６２と、その冷却のための冷却手段１８０およびその関連部分を示した側面図で、図３（ａ）は、レフレックスミラー１４１がミラーダウンした状態、つまり撮影レンズ２１１からの光がレフレックスミラー１４１によって反射されてファインダ１２１に導かれている状態を示す模式図であり、図３（ｂ）は、レフレックスミラー１４１がミラーアップした状態、つまりレフレックスミラー１４１が撮影光路から待避した状態を示す模式図である。図中、図１、２と同じ部分には同じ番号を付与した。また、シャッタ１４５やＡＦモジュール１４４等、本構成に直接関連しない部材は省略してある。
【００３８】
図３（ａ）で、レフレックスミラー１４１はミラーダウン状態にあり、冷却手段１８０は、撮像素子１６２から離れた位置にある。次に、レフレックスミラー１４１は、レリーズのタイミングで、図示しないアクチュエータによりミラー回転軸１８５の周りに時計回りに回動し（図中の矢印１）、撮影光路から待避する。サブミラー１４２は、レフレックスミラー１４１の回転待避に連動して時計回りに回動して（図中の矢印２）レフレックスミラー１４１の裏面に接するように折りたたまれ、撮影光路から待避する。
【００３９】
放熱部材１８２は、撮像素子１６２に面した位置にペルチェ素子等の冷却素子１８１を搭載し、放熱部材回転軸１８３の周りに回動可能であり、ミラー回転軸１８５を回転軸としてレフレックスミラー１４１に取り付けられたＬ字型のリンク部材１８４の長穴１８４ａとリンクピン１８２ａで係合されている。従って、放熱部材１８２は、レフレックスミラー１４１の回動に連動して放熱部材回転軸１８３の周りに回動し（図中の矢印３）、レフレックスミラー１４１が撮影光路から完全に待避した状態で、撮像素子１６２に冷却素子１８１の吸熱面１８１ａが接触して密着される状態となる。これが図３（ｂ）の状態である。
【００４０】
この状態で撮像素子１６２は撮像状態となり、撮像素子１６２で発熱した熱は、冷却素子１８１で冷却され、冷却素子１８１に吸熱された熱は、冷却素子１８１の放熱面１８１ｂから放熱部材１８２に伝達される。撮影完了後、レフレックスミラー１４１は図３（ａ）の位置に戻り、サブミラー１４２、冷却手段１８０も図３（ａ）の位置に戻るので、冷却素子１８１および放熱部材１８２に残った熱は撮像素子１６２に戻ることはなく、最終的にはカメラ内の空気中およびカメラ筐体１０に放熱される。
【００４１】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、レフレックスミラー１４１と冷却手段１８０をリンク部材１８４で結合するだけの簡単な構成で、冷却手段１８０を駆動するための新たなアクチュエータの追加もなく、撮影時に撮像素子を効率よく冷却することができ、小型化にも適した冷却素子を備えた撮像装置を提供することができる。
【００４２】
次に、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１の回路構成を、図４を用いて説明する。図４はデジタルカメラ１の回路ブロック図である。図中、図１乃至３と同じ部分には同じ番号を付与した。
【００４３】
制御部であるカメラ制御部１５０は、ＣＰＵ（中央処理装置）１５１、ワークメモリ１５２、記憶部１５３等から構成され、記憶部１５３に記憶されているプログラムをワークメモリ１５２に読み出し、当該プログラムに従ってデジタルカメラ１の各部を集中制御する。
【００４４】
又、カメラ制御部１５０は、電源スイッチ１１１、モード設定ダイアル１１２、ジョグダイアル１１５、ＡＦスイッチ１０１ａ、レリーズスイッチ１０１ｂ等からの入力を受けてカメラ各部の動作を制御すると共に、撮像の制御を行う撮像制御部１６１と連携して、ＢＬ交信部（カメラ側）１７２、ＢＬ交信部（レンズ側）２７２及びレンズインターフェース２５１を介したＡＦ制御、絞り制御、フラッシュ１０２の昇圧制御、発光制御、シャッタ駆動部１４６を介したシャッタ１４５の駆動制御を行う。
【００４５】
撮像素子１６２の近傍に撮像素子１６２を冷却するための冷却素子１８１が配置される。本発明における冷却制御手段として機能するカメラ制御部１５０は、後述するフローチャートに従って、撮像素子１６２を冷却するための冷却素子１８１への通電を制御する。同じく、撮像素子１６２の近傍に撮像素子１６２の温度を検知するための温度検知手段１９１が配置される。カメラ制御部１５０は、温度検知手段１９１が検知した撮像素子１６２の温度情報を、上述の冷却素子１８１への通電制御に用いてもよい。尚、温度検知手段１９１は、撮像素子１６２に内蔵してもよい。
【００４６】
レリーズスイッチ１０１ｂがオンされると、ミラー駆動部１４３によりレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされて撮影光路から待避され、同時に冷却素子１８１が撮像素子１６２に接触して密着される。シャッタ１４５が開かれ、レンズ２１１で集光された被写体からの光は撮像素子１６２上に結像され、撮影が行われ、シャッタ１４５が閉じられ、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーダウンされて元の位置に復帰し、冷却素子１８１も撮像素子１６２から離れ、１コマの撮影が終了する。レフレックスミラー１４１のミラーアップからミラーダウンまでの間、冷却素子１８１に通電が行われて、撮像素子１６２の冷却が行われる。
【００４７】
撮像素子１６２で撮影された画像データは、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）部１６３、Ａ／Ｄ変換器１６４を介して画像処理部１６５に転送され、画像処理部１６５で適切な画像処理を施されて、画像メモリ１６６に一旦蓄えられた後、画像表示部１３１上に撮影画像としてアフタービュー表示され、メモリカード１６７に保存される。上述の撮影動作は、撮像制御部１６１によって制御される。撮像制御部１６１、ＣＤＳ部１６３、Ａ／Ｄ変換器１６４および画像処理部１６５は、本発明における撮像回路１６０として機能する。
【００４８】
次に、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１での撮影動作の制御の第１の例を、図５を用いて説明する。図５は、デジタルカメラ１での撮影の流れを示すフローチャートである。
【００４９】
まず、ステップＳ１０１で電源スイッチ１１１が操作されてカメラの電源がオンされると、ステップＳ１０２でカメラの起動時の動作モードが判別される。ここでは、モード設定ダイアル１１２により、画像の撮影を行う「カメラモード」に設定されているとして、カメラモードが起動される。カメラモード以外の動作モード（例えば、再生モード）が選択されている場合は他のモードでの制御に従う（説明は省略する）。
【００５０】
カメラモードが起動された場合は（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、ステップＳ１１１でＡＦスイッチ１０１ａがオンされたか否かが確認される。オンされるまでステップＳ１１１で待機する。オンされたら（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）ステップＳ１２１で冷却素子１８１の間欠駆動が開始され、ステップＳ１２２でＡＦ動作が行われて被写体に合焦されるとともにＡＥ動作が行われて露出値（すなわち絞り値とシャッタ速度）が決定される。
【００５１】
ステップＳ１２３でレリーズスイッチ１０１ｂがオンされたか否かが確認される。オンされるまで、ステップＳ１１１からステップＳ１２３が繰り返される。オンされたら（ステップＳ１２３；ＹＥＳ）、ステップＳ１３１でレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされて、冷却素子１８１が撮像素子１６２に接触して密着され、ステップＳ１３２で冷却素子１８１の連続駆動が開始される。
【００５２】
ステップＳ１３３で撮像素子１６２の駆動が開始され、ステップＳ１３４でシャッタ１４５が開かれて撮影が開始される。ステップＳ１２２で決定されたシャッタ速度から決定される露光時間が経過した後、ステップＳ１３５でシャッタ１４５が閉じられて撮影が終了され、ステップＳ１３６で撮像素子１６２の画像データの撮像回路１６０への転送が開始され、ステップＳ１３７でレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーダウンされ、ステップＳ１３８で冷却素子の駆動が終了される。
【００５３】
ステップＳ１３２の冷却素子１８１の連続駆動開始とステップＳ１３３の撮像素子１６２の駆動開始は同時でもよい。また、ステップＳ１３７のミラーダウンとステップＳ１３８の冷却素子１８１の駆動終了は、同時でもよい。
【００５４】
ステップＳ１３９で撮像素子１６２の画像データの撮像回路１６０への転送が終了され、ステップＳ１４０で撮像素子１６２の駆動が終了され、ステップＳ１４１で撮影された画像が一旦画像メモリ１６６に記録され、最終的にステップＳ１４２でメモリカード１６７に記録される。これで１コマの撮影が終了する。
【００５５】
ステップＳ１５１で撮影を終了するか否かが確認され、終了する場合（ステップＳ１５１；ＹＥＳ）はそのまま終了し、終了しない場合（ステップＳ１５１；ＮＯ）は、ステップＳ１０２に戻ってカメラの動作モードが確認され、以後、上記のステップを繰り返す。
【００５６】
次に、図５に示した処理の流れにおける撮像素子１６２及び冷却素子１８１周辺の回路の動作と、撮像素子１６２の温度について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、図５の各ステップの動作タイミングを示したタイミングチャートであり、図６（ｂ）は、本発明における撮像素子１６２の、図６（ａ）に示した動作タイミングにおける温度の推移を示した模式図であり、図６（ｃ）は、本発明に係る放熱部材１８２の図６（ａ）に示した動作タイミングにおける温度の推移を示した模式図である。
【００５７】
まず、図６（ａ）で、ステップＳ１１１でＡＦスイッチ１０１ａのオンが確認されると（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、ステップＳ１２１で冷却素子の間欠駆動が開始され、ステップＳ１２２でＡＦ動作、ＡＥ動作が行われる。ステップＳ１２３でレリーズスイッチ１０１ｂのオンが確認されると（ステップＳ１２３；ＹＥＳ）、ステップＳ１３１でレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされるとともに冷却素子１８１が撮像素子１６２に接触して密着され、ステップＳ１３２で冷却素子１８１の連続駆動が開始され、ステップＳ１３３で撮像素子１６２と撮像回路１６０の駆動が開始されて、ステップＳ１３４でシャッタ１４５が開かれて撮影が開始される。
【００５８】
ステップＳ１３５でシャッタ１４５が閉じられて撮影が終了し、ステップＳ１３６で撮像素子１６２の画像データの撮像回路１６０への転送が開始され、ステップＳ１３７でレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーダウンされるとともに冷却素子１８１が撮像素子１６２から離反され、ステップＳ１３８で冷却素子１８１の駆動が終了される。ステップＳ１３９で撮像素子１６２の画像データの転送が終了し、ステップＳ１４０で撮像素子１６２の駆動が終了される。
【００５９】
撮像素子１６２の温度は、図６（ｂ）に示すように、ステップＳ１３１でミラーアップされて、間欠駆動されている冷却素子１８１が撮像素子１６２に密着されるまでは、カメラ内温度Ｔ０である。冷却素子１８１が密着されると、間欠駆動による弱い冷却が行われるため、撮像素子１６２の温度は、Ｔ０からＴ１まで下がる。ステップＳ１３２で冷却素子１８１が連続駆動されると、強く冷却されるため撮像素子１６２の温度はＴ１からＴ２まで下がる。ステップＳ１３３で撮像素子１６２の駆動が開始されると、撮像素子１６２が発熱を開始し、冷却素子１８１の連続駆動による冷却とのバランスで、撮像素子１６２の温度はＴ２からＴ３に緩やかに上昇する。ステップＳ１３７でミラーダウンされて冷却素子１８１が撮像素子１６２から離れると、撮像素子１６２の温度はさらにＴ４まで上昇し、ステップＳ１４０で撮像素子１６２の駆動が終了されると、撮像素子１６２の温度は下がりはじめ、やがてカメラ内温度Ｔ０に戻る。
一方、放熱部材１８２の温度は、図６（ｃ）に示すように、ステップＳ１２１で冷却素子１８１の間欠駆動が開始されるまではカメラ内温度Ｔ０である。ステップＳ１２１で間欠駆動が開始されると、放熱部材１８２の温度は、冷却素子１８１の発熱のためにＴ０からＴ５まで徐々に上昇する。ステップＳ１３２で冷却素子１８１の連続駆動が開始されると、放熱部材１８２の温度はＴ６までさらに上昇する。ステップＳ１３３で撮像素子１６２の駆動が開始されると、冷却素子１８１に吸熱された撮像素子１６２の熱と冷却素子１８１の発熱の両方を放熱するために、放熱部材１８２の温度はさらにＴ７まで上昇する。ステップＳ１３７でミラーダウンされて冷却素子１８１が撮像素子１６２から離れると、放熱量が減少するために放熱部材１８２の温度Ｔ８まで緩やかに上昇する。ステップＳ１３８で冷却素子１８１の駆動が終了されると、放熱部材１８２の温度は低下し、やがてカメラ内温度Ｔ０に戻る。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、冷却素子１８１の連続駆動開始（ステップＳ１３２）と駆動終了（ステップＳ１３８）を、ステップＳ１３１とステップＳ１３７でレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされている間と略同等の期間として説明したが、撮像素子１６２で許容される温度上昇の量によっては、その代わりに、ステップＳ１３４からステップＳ１３５の間つまりシャッタ１４５が開かれて撮影が行われている間と略同等の間に設定してもよい。
【００６１】
図５および図６の説明では、撮像素子１６２の冷却は常に冷却素子１８１を連続駆動して行うように説明したが、図４に示したように、温度検知手段１９１を用いて撮像素子１６２の温度をモニタし、その結果から冷却素子１８１を制御することで、省エネルギーに寄与することができる。これを図７を用いて説明する。図７は、図５のフローチャートの一部分で、ステップＳ１１１からステップＳ１３８までを取り出したものである。
【００６２】
ステップＳ１１１でＡＦスイッチ１０１ａのオンが確認される。オンされるまでステップＳ１１１で待機する。ステップＳ１１１でＡＦスイッチ１０１ａのオンが確認された場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、ステップＳ１６１で、温度検知手段１９１を用いて撮像素子１６２の温度が所定の温度Ｔ１以上か否かが判断される。撮像素子１６２の温度がＴ１以上の場合（ステップＳ１６１；ＹＥＳ）、ステップＳ１６２で冷却素子１８１の間欠駆動が開始されて、連続駆動よりも低い冷却能力で撮像素子１６２の冷却が開始され、ステップＳ１２２に進む。
【００６３】
撮像素子１６２の温度がＴ１以上でない場合（ステップＳ１６１；ＮＯ）、ステップＳ１３２をパスしてステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２でＡＦとＡＥの動作が行われ、ステップＳ１２３でレリーズスイッチ１０１ｂのオンが確認される。オンされるまで、ステップＳ１１１からステップＳ１２３の動作を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ１２３でレリーズスイッチ１０１ｂのオンが確認された場合（ステップＳ１２３；ＹＥＳ）、ステップＳ１３１でレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされ、ステップＳ１３３で撮像素子１６２の駆動が開始される。
【００６５】
ステップＳ１６３で、温度検知手段１９１を用いて、再度、撮像素子１６２の温度が所定の温度Ｔ２以上か否かが判断される。Ｔ２はＴ１よりも低く設定されるか、あるいは同じであってもよい。撮像素子１６２の温度がＴ２以上の場合（ステップＳ１６３；ＹＥＳ）、ステップＳ１６４で冷却素子１８１の連続駆動が開始されて撮像素子１６２の冷却が開始されて、ステップＳ１３４でシャッタ１４５が開かれて撮影が開始される。
【００６６】
撮像素子１６２の温度がＴ２以上でない場合（ステップＳ１６３；ＮＯ）、ステップＳ１６４をパスしてステップＳ１３４に進んでシャッタ１４５が開かれ、撮影が行われる。以降は図５と同じ動作の流れとなる。
【００６７】
次に、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１での撮影動作の制御の第２の例を、図８を用いて説明する。図８は、デジタルカメラ１での連続撮影（以後、連写と言う）の流れを示すフローチャートである。図５と同じ部分には同じ番号を付与し、説明は省略する。
【００６８】
ステップＳ１０１で電源スイッチ１１１が操作されてカメラの電源がオンされると、ステップＳ２０２でカメラの起動時の動作モードが判別される。ここでは、モード設定ダイアル１１２により、画像の連写を行う「連写モード」に設定されているとして、連写モードが起動される。連写モードでは、連写中はレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされたままになる。
【００６９】
ステップＳ１１１以降ステップＳ１３６までは図５と同じで、ステップＳ２１１でレリーズスイッチ１０１ｂがオフされたか否か、つまりシャッタボタン１０１が離されて連写が終了されたか否かが判断される。オフされた場合（ステップＳ２１１；ＹＥＳ）は、図５と同様に、ステップＳ１３７以降が実行される。オフされない場合（ステップＳ２１１；ＮＯ）、つまり連写を継続する場合は、ステップＳ２３９で画像データの転送が完了するのを待って、完了次第、ステップＳ１３４に戻ってシャッタを開き、撮影を開始する。以下、上述の説明と同様の動作を繰り返す。上述のように、連写中はレフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされたままであるので、冷却素子１８１は撮像素子１６２に密着されたままとなり、冷却素子１８１の連続駆動も継続されるので、連写中は撮像素子１６２は継続的に冷却されることとなり、撮影される画像の画質向上に寄与する。
【００７０】
次に、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１での撮影動作の制御の第３の例を、図９を用いて説明する。図９は、デジタルカメラ１での長秒時露出撮影（以後、長秒時撮影と言う）の流れを示すフローチャートである。図５と同じ部分には同じ番号を付与し、説明は省略する。
【００７１】
ステップＳ１０１で電源スイッチ１１１が操作されてカメラの電源がオンされると、ステップＳ３０２でカメラの起動時の動作モードが判別される。ここでは、モード設定ダイアル１１２により、長秒時撮影を行う「長秒時撮影モード」に設定されているとして、長秒時撮影モードが起動される。長秒時撮影モードでは、レリーズスイッチ１０１ｂがオンされている間、シャッタ１４５を開放して撮影を行い、レリーズスイッチ１０１ｂがオフされたらシャッタ１４５を閉じる。
【００７２】
ステップＳ１１１以降ステップＳ１３４までは図５と同じで、ステップＳ３１１でレリーズスイッチ１０１ｂがオフされたか否か、つまりシャッタボタン１０１が離されて長秒時撮影が終了されたか否かが判断される。オフされるまでステップＳ３１１で待機する。オフされた場合（ステップＳ３１１；ＹＥＳ）、ステップＳ１３５でシャッタ１４５が閉じられ、ステップＳ１３６で画像データの転送が開始され、ステップＳ３３９で画像データの転送が完了された後、ステップＳ１３７でミラーダウンされ、以後、図５と同様の動作を繰り返す。
【００７３】
長秒時撮影では、レリーズスイッチ１０１ｂがオンされている間、撮像素子１６２駆動が継続されており、その間、発熱が続いている。従って、撮影終了後、画像データ転送中にミラーダウンして冷却を終了することで、撮像素子が高温になり画像データに悪影響を及ぼすことを避けるため、本例では、画像データ転送完了後にミラーダウンするように構成した。また、上述のような長秒時撮影だけでなく、例えばシャッタ速度が１秒以上になるような低速シャッタの場合にも、上述と同様の動作を行うようになしてもよい。
【００７４】
次に、本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１での撮影動作の制御の第４の例を、図１０を用いて説明する。図１０は、デジタルカメラ１でのライブビュー表示での撮影（以後、ライブビューと言う）の流れを示すフローチャートである。図５と同じ部分には同じ番号を付与し、説明は省略する。
【００７５】
ステップＳ１０１で電源スイッチ１１１が操作されてカメラの電源がオンされると、ステップＳ４０１でカメラの起動時の動作モードが判別される。ここでは、本発明における状態切換手段として機能するモード設定ダイアル１１２により、ライブビュー表示を行う「ライブビューモード」に設定されているとして、ライブビューモードが起動される。ライブビュー中は、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップされたままで、かつ、シャッタ１４５は開放されたままになる。
【００７６】
ステップＳ４１１でライブビュー表示を行うために必要な各種設定が行われ、ステップＳ４１２でミラーアップされ、ステップＳ４１３で冷却素子１８１の間欠駆動が開始されて撮像素子１６２の冷却が開始される。ステップＳ４１４でシャッタ１４５が開かれ、ステップＳ４１５で撮像素子１６２のライブビュー用の駆動（例えば、画素結合による読み出し画素数減や低フレームレート化等）が開始され、ステップＳ４１６で画像表示部１３１にライブビューが表示され、ステップＳ４１７で撮像素子１６２のライブビュー用の画像出力を用いたＡＦとＡＥが開始される。
【００７７】
ステップＳ１１１でＡＦスイッチ１０１ａがオンされたか否かが判断され、オンされていない場合は（ステップＳ１１１；ＮＯ）、ステップＳ４１７に戻り、ＡＦスイッチ１０１ａがオンされるまで、ステップＳ４１７とステップＳ１１１を繰り返す。ＡＦスイッチ１０１ａがオンされたら（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）ステップＳ４２１で冷却素子１８１の連続駆動が開始され、ステップＳ４２２でＡＦとＡＥが行われ、ステップＳ１２３でレリーズスイッチ１０１ｂがオンされたか否かが判断される。
【００７８】
レリーズスイッチ１０１ｂがオンされていない場合は（ステップＳ１２３；ＮＯ）、ステップＳ４１７に戻って、以降、レリーズスイッチ１０１ｂがオンされるまで、上述の動作が繰り返される。レリーズスイッチ１０１ｂがオンされた場合（ステップＳ１２３；ＹＥＳ）、ステップＳ４３１でシャッタ１４５が一旦閉じられてから、図５のステップＳ１３３からステップＳ１３６までと同じ動作が行われて撮影が行われ、画像データの転送が開始され、ステップＳ４３９で画像データの転送が終了される。次いで、ステップＳ４４１で撮影画像が画像メモリ１６６に一旦記録され、最終的にステップＳ４４２で画像メモリ１６６に記録された撮影画像がメモリカード１６７に記録される。
【００７９】
ステップＳ４５１でライブビューを継続するか否かが判断され、継続する場合は（ステップＳ４５１；ＹＥＳ）ステップＳ４１３に戻って上述の動作を繰り返す。モード設定ダイアル１１２が操作されてライブビューが解除されてる場合は（ステップＳ４５１；ＮＯ）ステップＳ４６１で画像表示部１３１のライブビュー表示を終了し、図５のステップ１３７からステップＳ１５１の各ステップと同様の動作を行う。
【００８０】
ここでは、ステップＳ１１１のＡＦスイッチオン以降は冷却素子１８１を連続駆動することで説明したが、図７に説明したと同様に、温度検知手段１９１を用いて撮像素子１６２の温度をモニタし、その結果から冷却素子１８１を制御することで、省エネルギーに寄与することもできる。
【００８１】
次に、本発明における冷却手段１８０の構成の第２の実施の形態を、図１１を用いて説明する。図１１は、撮像素子１６２と、その冷却のための冷却手段１８０およびその関連部分を示した模式図で、図１１（ａ）は上面図、図１１（ｂ）は側面図である。図中、図１、２、３と同じ部分には同じ番号を付与し、詳細な説明は省略する。また、図３と同様に、シャッタ１４５やＡＦモジュール１４４等、本構成に直接関連しない部材は省略してある。
【００８２】
冷却素子１８１を面上に搭載した放熱部材１８２が、リンク部材１８４を介してレフレックスミラー１４１と係合され、レフレックスミラー１４１の回動によって放熱部材回転軸１８３の周りに回動するのは図３に示した第１の実施の形態と同じであるが、本実施の形態が図３と大きく異なるのは、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップ状態になったときに、撮像素子１６２と接触するのが冷却素子１８１ではなく放熱部材１８２である点である。
【００８３】
冷却素子１８１は、放熱部材１８２上の撮像素子１６２とは直接接しない場所、例えば図１１（ａ）に示したような放熱部材１８２上の撮像素子１６２との接触面から外れた位置や、放熱部材１８２の裏面等に置かれる。これは、ペルチェ素子等の冷却素子が比較的衝撃に弱いとされているため、回動して接触する、つまりぶつかるような動きによって冷却素子が破壊されることを避けるためである。
【００８４】
この構成では、撮像素子１６２は、冷却素子１８１で冷却された放熱部材１８２によって冷却される。冷却素子１８１に吸収された撮像素子１６２の熱および冷却素子１８１自体が発生した熱は、例えば冷却素子１８１の放熱面１８１ｂに取り付けられた放熱フィン１８６等によってカメラ筐体１０内に放熱され、最終的にはカメラ筐体１０を介してカメラの外部に放熱される。
【００８５】
さらに、放熱部材１８２は、図１１（ａ）に示したように、少なくとも撮像素子１６２と密着する部分は薄い銅板等でできており、エンボス状の加工１８２ｂがなされている。これにより、放熱部材１８２は、軽くて強度と弾性が高く、かつ撮像素子１６２との密着性が向上する。
【００８６】
続いて、本発明における冷却手段１８０の構成の第３の実施の形態を、図１２を用いて説明する。図１２は、撮像素子１６２と、その冷却のための冷却手段１８０およびその関連部分を示した模式図で、図１２（ａ）は上面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の（Ａ）−（Ａ’）断面の断面図である。図中、図１、２、３、９と同じ部分には同じ番号を付与し、詳細な説明は省略する。また、図３、９と同様に、シャッタ１４５やＡＦモジュール１４４等、本構成に直接関連しない部材は省略してある。
【００８７】
本第３の実施の形態では、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップ状態になったときに撮像素子１６２と接触するのは、図１１と同様に放熱部材１８２であるが、冷却素子１８１は放熱部材１８２上には無く、カメラ筐体１０に接着あるいはネジ止めされた大放熱板１８７上に配置され、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２がミラーアップ状態になったときに放熱部材１８２と接触するように構成されている。
【００８８】
放熱部材１８２は、図１１に示したと同様、薄い銅板等でできており、エンボス状の加工１８２ｂがなされている。これにより、放熱部材１８２は、軽くて強度と弾性が高く、かつ撮像素子１６２および冷却素子１８１との密着性が良く、冷却素子１８１と接触した時に冷却素子１８１を破壊することもない。
【００８９】
本第３の実施の形態によれば、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２のミラーアップ時に、リンク部材１８４によって連動して駆動されるのは放熱部材１８２だけであり、レフレックスミラー１４１とサブミラー１４２のミラー駆動部１４３への負荷を軽減することができる。
【００９０】
また、冷却素子１８１が放熱能力の高い大放熱板１８７上に配置されているため、冷却素子１８１に吸収された撮像素子１６２の熱および冷却素子１８１自体が発生した熱は、速やかに大放熱板１８７に吸熱され、さらにカメラ筐体１０に伝えられるため、カメラ筐体１０内に放熱されることがなく、カメラ筐体１０内の温度上昇を抑制できる。
【００９１】
本第２および第３の実施の形態においては、放熱部材１８２を、薄い銅板等でできており、エンボス状の加工１８２ｂがなされている、としたが、これに限るものではなく、例えばステンレスの薄いパンチングメタルや枠体にメッシュ状の金属を取り付けたもの等を用いて更なる軽量化を図ってもよい。
【００９２】
その他、本発明に係る撮像装置を構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの外観模式図である。
【図２】図１に示したデジタルカメラの図１中  Ａ−Ａ’断面の模式図である。
【図３】本発明における冷却手段の構成の第１の実施の形態を示した模式図である。
【図４】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの回路構成を示す回路ブロック図である。
【図５】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラでの撮影動作の処理の流れの第１の例を示すフローチャートである。
【図６】図５に示した処理の流れにおける撮像素子及び冷却素子周辺の回路の動作を示すタイミングチャートと、撮像素子ならびに放熱部材の温度を示す模式図である。
【図７】図５のフローチャートの一部分に温度検知手段の動作の処理の流れを加えたフローチャートである。
【図８】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラでの撮影動作の処理の第２の例（連続撮影）を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラでの撮影動作の処理の第３の例（長秒時撮影）を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラでの撮影動作の処理の第４の例（ライブビュー）を示すフローチャートである。
【図１１】本発明における冷却手段の構成の第２の実施の形態を示した模式図である。
【図１２】本発明における冷却手段の構成の第３の実施の形態を示した模式図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  デジタルカメラ
１０  カメラ筐体
１０１  レリーズボタン
１０１ａ  ＡＦスイッチ
１０１ｂ  レリーズスイッチ
１１１  電源スイッチ
１１２  モード設定ダイアル
１１３  変更ダイアル
１１４  制御値設定ダイアル
１１５  ジョグダイアル
１２１  ファインダ
１２２  測光モジュール
１３１  画像表示部
１３２  ファインダ表示部
１４１  レフレックスミラー
１４２  サブミラー
１４３  ミラー駆動部
１４４  ＡＦモジュール
１４５  シャッタ
１４６  シャッタ駆動部
１５０  カメラ制御部
１５１  ＣＰＵ
１５２  ワークメモリ
１５３  記憶部
１６０  撮像回路
１６１  撮像制御部
１６２  撮像素子
１６３  ＣＤＳ部
１６４  Ａ／Ｄ変換器
１６５  画像処理部
１６６  画像メモリ
１６７  メモリカード
１７１  マウント（カメラ側）
１７２  ＢＬ交信部（カメラ側）
１８０  冷却手段
１８１  冷却素子
１８１ａ  吸熱面
１８１ｂ  放熱面
１８２  放熱部材
１８３  放熱部材回転軸
１８４  リンク部材
１８５  ミラー回転軸
１８６  放熱フィン
１８７  大放熱板
１９１  温度検知手段
２０  交換レンズ
２００  光軸
２１１  レンズ
２１２  レンズ制御部
２３１  レンズＲＯＭ
２４１  絞り
２４２  絞り制御部
２５１  レンズインターフェース
２７１  マウント（レンズ側）
２７２  ＢＬ交信部（レンズ側）
【図１】
2007005890.tif 000003
【図２】
2007005890.tif 000004
【図３】
2007005890.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007005890.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007005890.tif 000009
【図８】
2007005890.tif 000010
【図９】
2007005890.tif 000011
【図１０】
2007005890.tif 000012
【図１１】
2007005890.tif 000013
【図１２】
2007005890.tif 000014