(57)【要約】【課題】撮像素子の温度上昇を抑えるとともに、撮像素子から生じる熱を無駄なく利用する。【解決手段】レンズユニット４は、撮影レンズ２１を保持したレンズ鏡筒２０と、このレンズ鏡筒２０に内蔵されたＣＣＤ（撮像素子）２２と、このＣＣＤ２２に給電を行うレンズユニット用電池２４と、カメラ本体に着脱するレンズ側マウント部５とを備える。ＣＣＤ２２は、ＣＣＤ保持部２５によって保持されており、レンズユニット用電池２４は、電池保持部２６に保持されている。ＣＣＤ保持部２５および電池保持部２６は、金属やヒートパイプなどの高熱伝導性材料によって形成されており、ＣＣＤ２２が発した熱をレンズユニット用電池２４に伝達する。これにより、ＣＣＤ２２の温度上昇が抑えられ、撮像画像の劣化が防止される。また、レンズユニット用電池２４は、ＣＣＤ２２からの熱によって暖められるため、低温環境下での給電性能の低下が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを保持したレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒に内蔵された撮像素子と、この撮像素子に給電を行う電池と、カメラ本体に着脱するマウント部とを備えたレンズユニットにおいて、
前記撮像素子が発した熱を前記電池に伝達する熱伝達手段を設けたことを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記熱伝達手段は、金属によって形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記熱伝達手段は、ヒートパイプによって形成されていることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記熱伝達手段は、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部と、この撮像素子保持手段に接続され、前記電池を保持する電池保持部とからなることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記熱伝達手段は、前記マウント部に設けられたグランド端子に接続されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記電池は、前記レンズ鏡筒の側部から膨出した電池部に収容されており、この電池部は、レンズユニットとカメラ本体とを接続したときに下方に位置するように配置されていることを特徴とする前記１ないし５いずれか記載のレンズユニット。
【請求項７】
前記電池部は、前記レンズ鏡筒に着脱自在であることを特徴とする請求項６記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記電池部には、指掛かり部が形成されていることを特徴とする請求項６または７記載のレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備え、カメラ本体に着脱自在なレンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサなどの撮像素子を用いて撮像した撮影画像をデジタルの画像データに変換し、内蔵メモリやメモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラが普及している。デジタルカメラの中には、各種レンズをユーザの好みに応じて交換できるようにしたレンズ交換式のものがある。
【０００３】
このレンズ交換式のデジタルカメラは、カメラ本体と、カメラ本体に着脱自在のレンズユニットとから構成されるが、カメラ本体が撮像素子を備えるタイプと、レンズユニットが撮像素子を備えるタイプとがある。前者は、カメラ本体にレンズユニットを接続する際に、レンズユニットのレンズを撮像素子に対して高精度に位置合わせする必要があるため、取り扱いが難しいという問題がある。一方、後者では、レンズユニットのレンズ鏡筒内に撮像素子が封入されているため、上記位置合わせは必要なく、レンズユニットの交換を簡単に行うことができるうえ、さらに、撮像素子を防塵することができるといった利点もある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１７２５６１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、上記後者の撮像素子を備えたレンズユニットでは、レンズユニット内の狭く放熱性が低い空間に撮像素子が閉じ込められるため、撮像素子は自己発熱によって温度が上昇しやすく、撮像素子の温度が上昇すると、ノイズにより撮像画像が劣化するといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、撮像素子の温度上昇を抑えるとともに、撮像素子から生じる熱を無駄なく利用することができるレンズユニット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】
上記目的を達成するために、本発明のレンズユニットは、レンズを保持したレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒に内蔵された撮像素子と、この撮像素子に給電を行う電池と、カメラ本体に着脱するマウント部とを備えたレンズユニットにおいて、前記撮像素子が発した熱を前記電池に伝達する熱伝達手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記熱伝達手段は、金属によって形成されていることが好ましい。また、前記熱伝達手段は、ヒートパイプによって形成されていることも好ましい。
【０００８】
また、前記熱伝達手段は、前記撮像素子を保持する撮像素子保持部と、この撮像素子保持手段に接続され、前記電池を保持する電池保持部とからなることが好ましい。また、前記熱伝達手段は、前記マウント部に設けられたグランド端子に接続されていることが好ましい。
【０００９】
また、前記電池は、前記レンズ鏡筒の側部から膨出した電池部に収容されており、この電池部は、レンズユニットとカメラ本体とを接続したときに下方に位置するように配置されていることが好ましい。また、前記電池部は、前記レンズ鏡筒に着脱自在であることが好ましい。さらに、前記電池部には、指掛かり部が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のレンズユニットによれば、撮像素子が発した熱を電池に伝達する熱伝達手段を設けたので、撮像素子の温度上昇が抑えられ、ノイズによる撮像画像の劣化が防止される。また、電池は、撮像素子から伝達される熱によって暖められるため、低温環境下での給電性能の低下が抑制される。
【００１１】
また、上記熱伝達手段をマウント部に設けられたグランド端子に接続することにより、撮像素子が発するノイズを軽減することができる。
【００１２】
また、上記電池をレンズ鏡筒の側部から膨出した電池部に収容し、この電池部を、レンズユニットとカメラ本体とを接続したときに下方に位置するように配置することにより、バランスが安定し、シャッタレリーズ時の手振れなどを抑制することができる。また、電池部は、撮影時にグリップ部として用いることができる。
【００１３】
また、上記電池部をレンズ鏡筒に着脱自在とすることにより、電池部を、同種または他種の電池部に交換することができる。例えば、電池部を、電池容量がより大きいものに交換することにより、長時間撮影が可能となる。
【００１４】
また、上記電池部に指掛かり部が形成することにより、グリップ性を向上させ、撮影時の疲労などを軽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】
【００１５】
［第１実施形態］
図１において、レンズ交換式のデジタルカメラ２は、カメラ本体３とレンズユニット４とからなる。レンズユニット４は、カメラ本体３に着脱自在であり、装着時にはカメラ本体３と電気的に接続される。
【００１６】
レンズユニット４の後部には、レンズ側マウント部５が設けられている。レンズ側マウント部５には、バヨネット爪６が形成されており、このバヨネット爪６には接続端子７が設けられている。カメラ本体３の前部には、カメラ本体側マウント部８が設けられている。カメラ本体側マウント部８には、バヨネット溝９が形成されている。
【００１７】
レンズユニット４のカメラ本体３への装着は、バヨネット爪６をバヨネット溝９に合わせた状態で、レンズユニット４をカメラ本体３に対して押し込みながら回転させることでなされる。この際、カメラ本体側マウント部８のロックピン１０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７がカメラ本体側マウント部８の接続端子１１（図３参照）に接続される。
【００１８】
カメラ本体側マウント部８には、前方向に向けてバネ付勢されたマウント蓋１２が設けられている。このマウント蓋１２は、レンズユニット４の装着時には、レンズ側マウント部５によって後方向に押し込まれる。マウント蓋１２は、レンズユニット４の非装着時にカメラ本体３の内部へ塵埃が侵入することを防止している。
【００１９】
また、カメラ本体側マウント部８には、ロックピン１０と連動するロック解除ボタン１３が設けられている。ロック解除ボタン１３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、押圧されると、ロックピン１０を後方向に移動させてロックを解除する。
【００２０】
また、カメラ本体３の前面には、ストロボ１４が設けられている。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１５と、撮影／再生モードの切替え時に操作されるモード切替部１６とが設けられている。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ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１７や、カメラ本体用電池１８をオン／オフする際に操作される電源スイッチ１９が設けられている（図５参照）。
【００２１】
図２において、レンズユニット４は、レンズ鏡筒２０、レンズ鏡筒２０内に配設された撮影レンズ２１、ＣＣＤイメージセンサ（以下、単にＣＣＤと称する）２２、回路基板２３、レンズユニット用電池２４などを備える。レンズ鏡筒２０は、ほぼ円筒状であり、前端部には撮影レンズ２１が配設されており、後端部には前述したレンズ側マウント部５が形成されている。
【００２２】
レンズ鏡筒２０内には、ＣＣＤ２２を保持するためのＣＣＤ保持部２５が形成されている。ＣＣＤ保持部２５は、ＣＣＤ２２の側面および前面に部分的に接触して、ＣＣＤ２２を保持している。ＣＣＤ保持部２５には、撮影レンズ２１を通過した光をＣＣＤ２２の撮像面に入射させるための開口２５ａが形成されている。また、ＣＣＤ２２の後面には、回路基板２３が当接しており、回路基板２３は、ＣＣＤ保持部２５によってＣＣＤ２２とともに保持されている。
【００２３】
ＣＣＤ保持部２５の後方には、電池保持部２６が形成されている。電池保持部２６は、ＣＣＤ保持部２５に接続されており、その内部に、ＣＣＤ２２および回路基板２３に電圧を供給するためのレンズユニット用電池２４を保持している。ＣＣＤ保持部２５および電池保持部２６は、熱伝導性材料によって形成されており、ＣＣＤ２２および回路基板２３によって発せられた熱は、レンズユニット用電池２４に伝達される。なお、ＣＣＤ保持部２５および電池保持部２６は、熱伝達手段を構成する。
【００２４】
ＣＣＤ保持部２５および電池保持部２６を形成する熱伝導性材料としては、熱伝導率が高いものほど好ましく、例えば、銅などの金属によって形成される。この他、熱伝導性材料として、ヒートパイプを用いることも好ましい。ヒートパイプは、銅などの金属製中空パイプの内部を減圧して、少量の水や代替フロンなどの動作液（熱を伝達する液）を封入したものであり、高い熱伝導率を有する。
【００２５】
図３において、レンズユニット用ＣＰＵ（主制御回路）３０は、カメラ本体３内のカメラ本体用ＣＰＵ３１と交信しながら、レンズユニット４内の各部を制御する。カメラ本体用ＣＰＵ３１は、カメラ本体３内の各部を制御する。
【００２６】
ＣＣＤ駆動回路３２は、撮影時にレンズユニット用ＣＰＵ３０から送られる制御信号に基づいてＣＣＤ２２を駆動する。ＣＣＤ２２は、撮影レンズ２１を通過した被写体光を電気的な撮像信号に変換し、撮像信号をアナログ信号処理回路３３に入力する。アナログ信号処理回路３３は、入力された撮像信号に相関二重サンプリングを行うとともに適切なゲインで増幅を行った後、撮像信号をＡ／Ｄ変換回路３４に入力する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換回路３４は、入力された撮像信号をデジタル変換して画像データとする。データ通信回路３５は、この画像データを、接続端子７を介してカメラ本体３へ送信する。なお、レンズユニット用ＣＰＵ３０、ＣＣＤ駆動回路３２、アナログ信号処理回路３３、Ａ／Ｄ変換回路３４、およびデータ通信回路３５は、前述の回路基板２３に設けられている。
【００２８】
レンズユニット４からカメラ本体３へ送信された画像データは、接続端子１１を介してデータ通信回路３６に送られ、メモリ３７に書き込まれる。デジタル信号処理回路３８は、メモリ３７から画像データを読み出し、色補間、γ変換、ホワイトバランス補正、シャープネス処理、ＹＣ変換などの処理を施す。ＬＣＤ駆動回路３９は、各種処理が施された画像データを、ＬＣＤ１７にスルー画として表示させる。
【００２９】
カメラ本体用ＣＰＵ３１には、レリーズボタン１５、モード切替部１６、および電源スイッチ１９が接続されている。スルー画表示中にレリーズボタン１５が押圧操作された際には、レンズユニット４によって所定の露出設定で１フレーム分の撮像が実行され、カメラ本体３によって画像処理が施された画像データは、メディアコントローラ４０によって記録メディア４１に記録される。
【００３０】
以下、上記構成による作用について説明する。レンズユニット４をカメラ本体３に装着すると、レンズユニット４とカメラ本体３とが電気的に接続される。カメラ本体３の電源スイッチ１９をオンにし、モード切替部１６を操作して撮影モードに設定すると、撮影が可能な状態となる。ＬＣＤ１７にはスルー画が表示される。レリーズボタン１５を押圧操作すると撮影が行われ、その時点で得られた画像データが記録メディア４１に記録される。
【００３１】
このような撮影動作の繰り返しに伴って、ＣＣＤ２２は発熱する。この熱は、熱伝導性材料によって形成されたＣＣＤ保持部２５および電池保持部２６を介して、レンズユニット用電池２４に伝達される。これにより、ＣＣＤ２２の温度上昇が抑えられ、ノイズによる撮像画像の劣化が防止される。また、これと同時に、レンズユニット用電池２４は、ＣＣＤ２２から伝達される熱によって暖められるため、低温環境下での放電による給電性能の低下が抑制される。
【００３２】
［第２実施形態］
図４に、レンズユニットの第１の変形例を示す。レンズユニット５０では、接続端子７に含まれるＧＮＤ（グランド）端子７ａが電池保持部２６に接続されている。ＧＮＤ端子７ａは、カメラ本体３の接続端子１１中のＧＮＤ端子に接続されるものである。なお、レンズユニット５０のその他の構成要素は、第１実施形態のものと同一であるため同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【００３３】
レンズユニット５０内のＣＣＤ保持部２５は、電池保持部２６を介してＧＮＤ端子７ａに電気的に接続されているので、ＣＣＤ２２が発するノイズを抑制する。このように、レンズユニット５０は、ＣＣＤ２２のノイズ対策に有効である。なお、ＧＮＤ端子７ａを、電池保持部２６に代えてＣＣＤ保持部２５に直接接続してもよく、この場合にも同様な効果が得られる。
【００３４】
［第３実施形態］
図５に、レンズユニットの第２の変形例を示す。レンズユニット６０は、側部から電池部６１が膨出してなるレンズ鏡筒６２を備える。電池部６１には、前述のレンズユニット用電池が電池保持部に保持された状態で収容されており、この電池保持部は、ＣＣＤ保持部２５に接続されている。なお、レンズユニット６０のその他の構成要素は、第１実施形態のものと同一であるため同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【００３５】
電池部６１は、レンズユニット６０をカメラ本体３に装着したとき、レリーズボタン１５と相対する方向（図中の下方）に位置するように配置されており、デジタルカメラ６３全体の重心を下方にシフトさせるので、デジタルカメラ６３の姿勢が安定し、シャッタレリーズ時の手振れなどを抑制することができる。この効果は、レンズ鏡筒が、望遠レンズなどの大型レンズを備え、大型化した場合に特に顕著である。
【００３６】
また、電池部６１は、撮影時のグリップ部として利用することができ、右手でレリーズボタン１５の押圧操作を行う際に、左手で電池部６１を握ることにより、撮影時の安定性を向上させることができる。また、電池部６１の両側部には、凹状に窪んだ指掛かり部６１ａが形成されている。指掛かり部６１ａは、グリップ性を向上させ、撮影時の疲労などを軽減させることができる。また、指掛かり部６１ａは、手が大きい、または手が小さい人用のアダプタとしても作用する。なお、電池部および指掛かり部は、図示した形状に限られず、さらに重心安定性およびグリップ性を向上させるように適宜変更可能である。
【００３７】
［第４実施形態］
図６に、レンズユニットの第３の変形例を示す。レンズユニット７０は、電池部７１が着脱自在に装着されるように構成されたレンズ鏡筒７２を備える。電池部７１には、前述のレンズユニット用電池が電池保持部に保持された状態で収容されており、この電池保持部は、上面に設けられたコネクタ部７１ａを介して、レンズ鏡筒７２内のＣＣＤ保持部２５に接続されている。このコネクタ部７１ａは、電池部７１をレンズ鏡筒７２の前方側から装着可能に構成されている。また、電池部７１の側部には、上記と同様な指掛かり部７１ｂが形成されている。なお、レンズユニット７０のその他の構成要素は、第１実施形態のものと同一であるため同一の符号を付しており、その説明は省略する。
【００３８】
レンズユニット７０は、レンズ鏡筒７２から電池部７１を取り外し、電池部７１と同種の新たなものに交換することができる他、電池部７１とは形状や電池容量の異なる他種のものに交換することができる。例えば、電池容量がより大きいものをレンズ鏡筒７２に装着することにより、長時間撮影が可能となる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、ＣＣＤ保持部をＣＣＤの側面および前面に接触させているが、本発明はこれに限定されず、この接触部は適宜変更してよい。例えば、ＣＣＤ保持部を、ＣＣＤの側面および前面に加え、さらにＣＣＤの後面に接触させてもよく、これにより、ＣＣＤからの放熱性がより高まる。
【００４０】
また、上記実施形態では、レンズユニットは、撮像素子としてＣＣＤを備えているが、本発明はこれに限定されず、ＣＭＯＳ型などの他種の撮像素子を備えるレンズユニットにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】デジタルカメラの外観斜視図である。
【図２】レンズユニットの概略断面図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ＧＮＤ端子を電池保持部に接続したレンズユニットの断面図である。
【図５】レンズ鏡筒から電池部を膨出させたレンズユニットおよびカメラ本体の斜視図である。
【図６】電池部をレンズ鏡筒に着脱自在としたレンズユニットの斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
２  デジタルカメラ
３  カメラ本体
４  レンズユニット
７ａ  グランド端子
２０  レンズ鏡筒
２２  ＣＣＤイメージセンサ
２３  回路基板
２４  レンズユニット用電池
２５  ＣＣＤ保持部
２６  電池保持部
５０  レンズユニット
６０  レンズユニット
６１  電池部
６１ａ  指掛かり部
６２  レンズ鏡筒
６３  デジタルカメラ
７０  レンズユニット
７１  電池部
７１ａ  コネクタ部
７１ｂ  指掛かり部
７２  レンズ鏡筒
【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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