(57)【要約】【課題】  レンズ鏡筒内部の熱を外部に放熱する。【解決手段】  レンズユニット４は、固定レンズ群２１を保持するレンズ鏡筒２２、レンズ鏡筒２２内に配設されたＣＣＤ２３、制御基板２４を備える。レンズ鏡筒２２の後端部に、ＣＣＤ保持部２２ｂ、制御基板保持部２２ｄを形成する。ＣＣＤ保持部２２ｂを、ＣＣＤ２３の側面及び前面に当接するように形成する。制御基板保持部２２ｄを、制御基板２４の側面及び前面に当接するように形成する。レンズ鏡筒２２の外周面に、リング状の凸部２２ｅを３個形成する。レンズ鏡筒２２の全面に、レンズ鏡筒２２を構成する樹脂よりも熱伝導率の高いメッキからなるメッキ層２５を形成する。レンズ鏡筒２２内の熱は、レンズ鏡筒２２の内周面に形成されたメッキ層２５に伝熱され、凸部２２ｅに形成されたメッキ層２５の部分で外部に放熱される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、前記撮像素子を保持する撮像保持部材とを備えた撮像ユニットであって、
前記撮像保持部材に、前記撮像素子に当接する当接部を形成し、
前記撮像保持部材の少なくとも前記当接部から外周面にかけて、前記撮像保持部材を構成する素材よりも熱伝導率の高い材料層を形成したことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記材料層を、前記撮像保持部材の全面に形成したことを特徴とする請求項１記載の撮像ユニット。
【請求項３】
前記撮像保持部材の外周面と、前記撮像保持部材の外周面に形成された材料層とのいずれか一方に、外部に熱を放熱するための凸部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の撮像ユニット。
【請求項４】
前記撮像素子は、少なくとも２面から形成され、
前記当接部を、前記撮像素子の少なくとも２面に当接するように形成したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１つ記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記撮像保持部材内に配置され、前記撮像素子の駆動を制御する制御基板を備え、
前記撮像保持部材に、前記制御基板に当接して保持する基板保持部を形成し、
前記撮像保持部材の少なくとも前記基板保持部から外周面にかけて、前記材料層を形成したことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つ記載の撮像ユニット。
【請求項６】
撮影光を前記撮像素子に入射する撮影レンズと、前記撮影レンズを内部に保持するレンズ鏡筒と、を備え、
前記撮像保持部材を前記レンズ鏡筒に一体的に形成し、
前記レンズ鏡筒の少なくとも内周面から外周面にかけて、前記材料層を形成したことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つ記載の撮像ユニット。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１つ記載の撮像ユニットと、前記撮像ユニットが着脱自在に装着されるカメラ本体と、を備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を有する撮像ユニット及びこれを備えたカメラに関し、さらに詳しくは、表面処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタルカメラでは、カメラ本体とレンズ鏡筒とから構成され、各種レンズを交換して好みに応じた撮影を行うレンズ交換式のものがある。レンズ交換式のデジタルカメラの取り扱いを容易にするため、レンズ鏡筒側にＣＣＤなどの撮像素子を内蔵するものが知られている。この場合には、カメラ本体とレンズ鏡筒とを光学的に接続する必要がなくなり、電気的に接続するだけでよくなるため、誰にでもレンズ鏡筒装着作業が簡単になる。
【０００３】
しかしながら、レンズ鏡筒側に撮像素子を内蔵するタイプのものでは、レンズ鏡筒内の狭い空間に、集光レンズ、撮像素子、撮像素子を駆動する回路基板などが配置されており、集光レンズに照射される光や撮像素子及び回路基板が発する熱などにより、レンズ鏡筒や集光レンズ等の温度が上昇し、各部の性能が低下するという問題があった。このため、集光レンズを保持するレンズ鏡筒等の保持部材及びその内部の温度上昇を抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献１のレーザー加工ヘッドでは、集光レンズを保持する筒状保持部材の内側表面を滑面処理し、筒状保持部材の内側表面に照射された光を正反射させることにより、筒状保持部材に吸収される光を低減させている。また、特許文献２のレーザー加工機では、集光レンズを固定するレンズマウントの表面にメッキを施し、レンズマウントに照射された場合にも、熱を吸収し難くしている。
【特許文献１】特開２００３−９４１８９号公報
【特許文献２】特開２００３−３９１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、筒状保持部材及びレンズマウントの温度上昇を抑制することにより、集光レンズの温度上昇を抑制しているが、筒状保持部材及びレンズマウントの内部の熱は外部に放熱されずに滞留するため、この内部の熱により集光レンズの温度が上昇するという問題があった。さらに、多量の熱を発する撮像素子がレンズ鏡筒内部に配設されたデジタルカメラでは、撮像素子が発する熱がレンズ鏡筒内部に滞留してしまうため、集光レンズ及び撮像素子が過熱されてしまうという問題があった。
【０００５】
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、レンズ鏡筒内部の熱を外部に放熱することができる撮像ユニット及びこれを備えたカメラ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の撮像ユニットは、撮像素子と、前記撮像素子を保持する撮像保持部材とを備えた撮像ユニットであって、前記撮像保持部材に、前記撮像素子に当接する当接部を形成し、前記撮像保持部材の少なくとも前記当接部から外周面にかけて、前記撮像保持部材を構成する素材よりも熱伝導率の高い材料層を形成したことを特徴とする。なお、前記撮像素子としては、ＣＣＤ等が挙げられる。また、前記材料層としては、メッキ層、例えばクロームメッキ層、ニッケルメッキ層等が挙げられる。
【０００７】
また、前記材料層を、前記撮像保持部材の全面に形成することが好ましい。さらに、前記撮像保持部材の外周面と、前記撮像保持部材の外周面に形成された材料層とのいずれか一方に、外部に熱を放熱するための凸部を形成することが好ましい。なお、前記凸部を、前記撮像保持部材の外周面の全周に亘って形成することが好ましく、さらには、前記凸部を複数形成することが好ましい。また、材料層の表面面積を増加させるために、材料層の表面にウィスカを発生させることが好ましい。
【０００８】
また、前記撮像素子は、少なくとも２面から形成され、前記当接部を、前記撮像素子の少なくとも２面に当接するように形成することが好ましい。
【０００９】
さらに、前記撮像保持部材内に配置され、前記撮像素子の駆動を制御する制御基板を備え、前記撮像保持部材に、前記制御基板に当接して保持する基板保持部を形成し、前記撮像保持部材の少なくとも前記基板保持部から外周面にかけて、前記材料層を形成することが好ましい。
【００１０】
また、撮影光を前記撮像素子に入射する撮影レンズと、前記撮影レンズを内部に保持するレンズ鏡筒と、を備え、前記撮像保持部材を前記レンズ鏡筒に一体的に形成し、前記レンズ鏡筒の少なくとも内周面から外周面にかけて、前記材料層を形成することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明のカメラは、上記撮像ユニットと、前記撮像ユニットが着脱自在に装着されるカメラ本体と、を備えたことを特徴とする。なお、前記カメラ本体の外面に前記材料層を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の撮像ユニットによれば、撮像素子と、撮像素子を保持する撮像保持部材とを備え、撮像保持部材に、撮像素子に当接する当接部を形成し、撮像保持部材の少なくとも当接部から外周面にかけて、撮像保持部材を構成する素材よりも熱伝導率の高い材料層を形成したから、撮像素子が発する熱を、材料層を介して外部に放熱させることができるため、撮像素子及び撮像保持部材内の温度上昇を抑制することができる。
【００１３】
また、材料層を、撮像保持部材の全面に形成したから、より一層効果的に、撮像素子が発する熱を、材料層を介して外部に放熱させることができる。
【００１４】
さらに、撮像保持部材の外周面と、撮像保持部材の外周面に形成された材料層とのいずれか一方に、外部に熱を放熱するための凸部を形成したから、より一層効果的に、撮像素子が発する熱を、材料層を介して外部に放熱させることができる。
【００１５】
また、撮像素子は、少なくとも２面から形成され、当接部を、撮像素子の少なくとも２面に当接するように形成したから、撮像素子から材料層への熱伝導をより一層効果的に行うことができる。
【００１６】
さらに、撮像保持部材内に配置され、撮像素子の駆動を制御する制御基板を備え、撮像保持部材に、制御基板に当接して保持する基板保持部を形成し、撮像保持部材の少なくとも基板保持部から外周面にかけて、材料層を形成したから、制御基板の発する熱を、材料層を介して外部に放熱させることができる。
【００１７】
また、撮影光を撮像素子に入射する撮影レンズと、撮影レンズを内部に保持するレンズ鏡筒と、を備え、撮像保持部材をレンズ鏡筒に一体的に形成し、レンズ鏡筒の少なくとも内周面から外周面にかけて、材料層を形成したから、撮影レンズ及びレンズ鏡筒内の熱を、材料層を介して外部に放熱させることができるため、撮影レンズ及びレンズ鏡筒内の温度上昇を抑制することができる。
【００１８】
さらに、本発明のカメラによれば、上記撮像ユニットと、撮像ユニットが着脱自在に装着されるカメラ本体と、を備えたから、温度上昇に起因するカメラの動作不良を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示すように、デジタルカメラ２は、カメラ本体３と、本発明を実施したレンズユニット（撮像ユニット）４とから構成される。カメラ本体３にはレンズユニット４が着脱自在であり、装着時にはカメラ本体３とレンズユニット４とが電気的に接続される。カメラ本体３には、カメラ本体３を構成する樹脂よりも熱伝導率の高いメッキからなるメッキ層が形成されている。
【００２０】
レンズユニット４の後面に設けられたレンズ側マウント部５には、バヨネット爪６が形成されている。このバヨネット爪６には接続端子１４が設けられている。カメラ本体３の前面に設けられた本体側マウント部７には、バヨネット溝８が形成されている。レンズユニット４をカメラ本体３に装着する際には、バヨネット爪６をバヨネット溝８に合わせた状態で押し込んでから回転させる。本体側マウント部７のロックピン９がレンズ側マウント部５の図示しないピン孔と係合すると、レンズユニット４が位置決めされる。また、レンズユニット４の位置決めに伴ってレンズ側マウント部５の接続端子１４が本体側マウント部７の接続端子１５（図３参照）に接続される。なお、本体側マウント部７には、前方向にバネ付勢されたマウント蓋１１が設けられており、このマウント蓋１１はレンズ鏡筒装着時にレンズ側マウント部５に押圧されて後方向に移動する。マウント蓋１１は、レンズ鏡筒非装着時にカメラ本体３内部に塵埃が侵入することを防止する役割を果たしている。
【００２１】
本体側マウント部７には、ロックピン９と連動するロック解除ボタン１０が設けられている。ロック解除ボタン１０は、レンズユニット４を取り外す際に操作されるものであり、押圧することでロックピン９を後方向に移動させてロックを解除することができる。
【００２２】
カメラ本体３の上面には、撮影時に押圧操作されるレリーズボタン１２と、撮影／再生モードの切替え時に操作されるモード切替ボタン１３とが設けられている。レリーズボタン１２は、２段押しの構造とされている。レリーズボタン１２を軽く押圧（半押し）すると、フォーカシングなどの撮影準備動作が行われる。この状態でさらに押圧（全押し）すると、撮影動作が行われる。
【００２３】
カメラ本体３の後面には、撮影画像や各種設定条件が表示されるＬＣＤ１６、電源スイッチ１７、再生モード時にＬＣＤ１６に表示する撮影画像をズームする拡大ズームボタン１８及び縮小ズームボタン１９が設けられている（図３参照）。
【００２４】
図２に示すように、レンズユニット４は、レンズ群（撮影レンズ）２１及びＣＣＤ（撮像素子）２３を内部に保持する撮像保持部材としてのレンズ鏡筒２２と、レンズ鏡筒２２内に配設されたＣＣＤ（撮像素子）２３と、制御基板２４とを備える。レンズ鏡筒２２は、樹脂により構成されており、レンズ群２１は、レンズ鏡筒２２の前端部（図２における左側端部）に配設されている。
【００２５】
レンズ鏡筒２２の後端部（図２における右側端部）には、後壁部２２ａが形成され、この後壁部２２ａの後面には、前述したレンズ側マウント部５が形成されている。レンズ鏡筒２２の後端部には、ＣＣＤ２３に当接して保持するＣＣＤ保持部（当接部）２２ｂが形成されている。ＣＣＤ保持部２２ｂは、ＣＣＤ２３の側面及び前面に当接するように形成されている。ＣＣＤ保持部２２ｂには、レンズ群２１を通過した光をＣＣＤ２３に入射させるための開口２２ｃが形成されている。ＣＣＤ保持部２２ｂの後端側には、制御基板２４に当接して保持する制御基板保持部２２ｄが形成されている。制御基板保持部２２ｄは、制御基板２４の側面及び前面に当接するように形成されている。
【００２６】
レンズ鏡筒２２の外周面には、リング状の凸部２２ｅが３個形成されている。レンズ鏡筒２２の全面には、レンズ鏡筒２２を構成する樹脂よりも熱伝導率の高いメッキからなるメッキ層（材料層）２５が形成されている。これにより、レンズ群２１、ＣＣＤ２３及び制御基板２４は、メッキ層２５に当接している状態となる。なお、凸部２２ｅの個数及び形状は適宜変更可能である。図１では図示を省略したが、凸部２２ｅの部分に形成されたメッキ層２５の外周面には、操作者が手でレンズユニット４を持つときの把手となるゴム製でリング状のゴムリング２６が取り付けられている。操作者は、ゴムリング２６を手で持ってレンズユニット４を持つ。これにより、操作者がメッキ層２５に触れることがないため、メッキ層２５のメッキが剥がれることがない。
【００２７】
図３に、カメラ本体３及びレンズユニット４の機能ブロック図を示す。制御基板２４には、アナログ信号処理回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３２、ＣＣＤ駆動回路３３、データ通信回路３４、レンズユニット用ＣＰＵ３５などが実装されている。なお、前述した回路のうち一部の回路をカメラ本体３側に設けるようにしてもよい。また、本実施形態ではカメラ本体３側に設けている回路を、制御基板２４に追加して実装するようにしてもよい。例えば、デジタル信号処理回路４２を制御基板２４に追加して実装してもよい。
【００２８】
ＣＣＤ２３は、ＣＣＤ駆動回路３３に接続されており、ＣＣＤ駆動回路３３を介してレンズユニット用ＣＰＵ３５によって駆動を制御される。ＣＣＤ２３は、光学的な被写体画像を電気的な撮像信号に変換して出力する。ＣＣＤ２３から出力された撮像信号はアナログ信号処理回路３１に入力される。アナログ信号処理回路３１は、相関二重サンプリングを行うことによって信号からノイズを除去する機能や、信号を増幅する機能を備え、撮像信号に対してこれらの処理を施してから出力する。
【００２９】
アナログ信号処理回路３１で適当なレベルに増幅された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換回路３２によってデジタル変換されて画像データとなる。この画像データは、データ通信回路３４を介してカメラ本体３側へと送信される。レンズユニット用ＣＰＵ３５は、データバス３６等を介してレンズユニット４の各部に接続されており、カメラ本体用ＣＰＵ５１と交信しながら、レンズユニット４側の撮影処理や画像処理等を管制する。
【００３０】
レンズユニット４からの画像データは、データ通信回路３４、接続端子１４及び接続端子１５を介して、カメラ本体３のメモリ４１に書き込まれる。デジタル信号処理回路４２は、メモリ４１から画像データを読み出し、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正等の処理を施す。各種処理が施された画像データは、ＬＣＤ１６にスルー画として表示される。
【００３１】
拡大ズームボタン１８及び縮小ズームボタン１９からのズーム信号は、コントローラ４３に入力さる。コントローラ４３には、ズームカウンタ４４及びＬＵＴ（ルックアップテーブルメモリ）４５が接続されている。ズームカウンタ４４は、拡大ズームボタン１８が操作された場合には、その操作量に応じてカウンタ値をアップカウントし、縮小ズームボタン１９が操作された場合には、同様にダウンカウントする。コントローラ４３は、このカウンタ値に基づいて、ユーザーが所望するズーム量を特定する。コントローラ４３は、特定したズーム量に応じて、電子ズーム倍率を決定する。
【００３２】
電子ズーム部４６は、デジタル信号処理回路４２から出力された画像に対して、コントローラ４３で決定された電子ズーム倍率に応じて電子ズーム処理を行う。そして、画像処理及び電子ズーム処理が施された画像データは、圧縮伸張部４７によって、例えば、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）の圧縮形式で圧縮される。そして、ＪＰＥＧ圧縮された画像は、メディアコントローラ４８によってメモリカード４９に記録される。また、再生モードにおいては、メモリカード４９から読み出された撮影画像に対して圧縮伸張部４７が伸張処理を施した後、このデータがビデオメモリ５０に書き込まれＬＣＤ１６に再生表示される。
【００３３】
カメラ本体用ＣＰＵ５１は、データバス５２等を介してカメラ本体３の各部に接続されており、レンズユニット４と交信しながら、カメラ本体３側の撮影処理、画像表示処理、記録処理等を管制する。カメラ本体用ＣＰＵ５１には、レリーズボタン１２、モード切替ボタン１３及び電源スイッチ１７が接続されている。
【００３４】
上記のように構成されたデジタルカメラ２の作用について説明する。撮影光は、レンズ群２１を通ってＣＣＤ２３に入射される。ＣＣＤ２３は、光学的な被写体画像を電気的な撮像信号に変換して出力するため、この変換処理を行う際に熱を発する。ＣＣＤ２３は、その側面及び前面がメッキ層２５に当接しているため、ＣＣＤ２３から発せられた熱は、メッキ層２５に伝導される。メッキ層２５に伝導された熱は、レンズ鏡筒２２の外周面に形成されたメッキ層２５、特に、凸部２２ｅに形成されたメッキ層２５の部分で外部に放熱される。
【００３５】
また、制御基板２４には、アナログ信号処理回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３２、ＣＣＤ駆動回路３３、データ通信回路３４、レンズユニット用ＣＰＵ３５が実装されており、各回路で処理を行う際に熱を発する。制御基板２４は、その側面及び前面がメッキ層２５に当接しているため、制御基板２４から発せられた熱は、メッキ層２５に伝導される。メッキ層２５に伝導された熱は、レンズ鏡筒２２の外周面に形成されたメッキ層２５、特に、凸部２２ｅに形成されたメッキ層２５の部分で外部に放熱される。
【００３６】
さらに、レンズ群２１を通った光は、レンズ鏡筒２２の内周面に反射しながら、ＣＣＤ２３に入射される。このため、レンズ群２１及びレンズ鏡筒２２内の温度が上昇する。レンズ群２１は、その側面及び前面がメッキ層２５に当接しているため、ＣＣＤ２３と同様にして、レンズ群２１の熱は、レンズ鏡筒２２の外周面に形成されたメッキ層２５、特に、凸部２２ｅに形成されたメッキ層２５の部分で外部に放熱される。同様にして、レンズ鏡筒２２内の熱も、レンズ鏡筒２２の内周面に形成されたメッキ層２５に伝熱され、凸部２２ｅに形成されたメッキ層２５の部分で外部に放熱される。
【００３７】
また、メッキ層２５に伝えられた熱は、メッキ層が形成されたカメラ本体３に伝わり、カメラ本体３からも外部に放熱される。
【００３８】
このように、レンズ鏡筒２２の全周にメッキ層２５を形成することにより、レンズ群２１、レンズ鏡筒２２内、ＣＣＤ２３、及び制御基板２４の熱をメッキ層２５を介して外部に放熱することができるから、これらの温度上昇を抑制することができる。さらに、レンズ鏡筒２２の外周面に凸部２２ｅを形成することにより、より一層効果的に、放熱することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、レンズ鏡筒２２の全面にメッキ層２５を形成したが、レンズ鏡筒２２のＣＣＤ保持部２２ｂから外周面にかけての範囲と、レンズ鏡筒２２の制御基板保持部２２ｄから外周面にかけての範囲とに、メッキ層２５を形成していればよく、メッキ層２５を形成する範囲は適宜変更可能である。
【００４０】
また、上記実施形態では、レンズ鏡筒２２の外周面に凸部２２ｅを形成したが、図４に示すように、レンズ鏡筒２２の外周面を平面で形成し、レンズ鏡筒２２の外周面に形成するメッキ層２５にリング状のメッキ凸部２５ａを３個形成するようにしてもよい。この場合には、メッキ凸部２５ａに、ゴムリング２６を取り付ける。なお、メッキ凸部２５ａは、エッチング処理等により形成される。また、メッキ凸部２５ａの個数及び形状は適宜変更可能である。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、カメラ本体３に設けられた電子ズーム部４６により画像の電子ズームを行うようにしたが、これに限定されることなく、ズームレンズを用いた光学ズームを行うようにしてもよく、この場合には、ズームレンズをレンズ鏡筒２２内に配設することが好ましい。
【００４２】
また、上記実施形態では、デジタルカメラ２を例に説明したが、これに限定されることなく、デジタルビデオカメラや銀塩カメラ等に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】デジタルカメラを示す斜視図である。
【図２】レンズユニットの構成を示す断面図である。
【図３】カメラ本体及びレンズユニットの電気的構成を示す機能ブロック図である。
【図４】メッキ層にメッキ凸部を形成した実施形態のレンズユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
２  デジタルカメラ
３  カメラ本体
４  レンズユニット（撮像ユニット）
２１  レンズ群（撮影レンズ）
２２  レンズ鏡筒
２２ａ  後壁部
２２ｂ  ＣＣＤ保持部（当接部）
２２ｃ  開口
２２ｄ  制御基板保持部
２２ｅ  凸部
２３  ＣＣＤ（撮像素子）
２４  制御基板
２５  メッキ層（材料層）
２５ａ  メッキ凸部
２６  ゴムリング
３３  ＣＣＤ駆動回路
【図１】
2007019859.tif 000003
【図２】
2007019859.tif 000004
【図３】
2007019859.tif 000005
【図４】
2007019859.tif 000006