(57)【要約】【課題】冷却部材の占める空間容積を小さくして各部材の配置の自由度を高め、且つ冷却部材による消費電力を抑制した撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを提供すること。【解決手段】撮像素子近傍に配置された潜熱蓄熱材の温度を、温度センサにより測定する温度測定ステップと、前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度を、所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップにおける比較結果に基づいて、ライブビューモード時における撮像素子の動作クロックの周期を切り替える切り替えステップと、を有する撮像素子の冷却方法。【選択図】      図３
2009060459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子近傍に配置された予め決められた潜熱蓄熱材の温度を基準として、温度センサにより測定する温度測定ステップと、
前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度を、潜熱蓄熱材の相変化温度と所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおける比較結果に基づいて、ライブビューモードの動作クロックの周期を切り替える切り替えステップと、
を有することを特徴とする撮像素子の発熱抑制方法。
【請求項２】
撮像素子近傍に配置された潜熱蓄熱材の相変化温度を基準として温度センサにより測定する温度測定ステップと、
前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度を、所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記所定の閾値は、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２と第３閾値Ｔ３とであり、前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度をｔとすると、
前記比較ステップにおいて、
Ｔ１＜ｔ≦Ｔ２
を前記測定温度ｔが満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期の切り替えを行わず、
ｔ≦Ｔ１
を満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期に設定し、
Ｔ２＜ｔ
を前記測定温度ｔが満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し、
Ｔ３＜ｔ
を前記測定温度ｔが満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し且つ強制空冷装置を駆動させる
ことを特徴とする撮像素子の冷却方法。
【請求項３】
前記撮像素子と前記潜熱蓄熱材との間の距離は、前記撮像素子と前記温度センサとの間の距離よりも短い距離であることを特徴とする請求項２に記載の撮像素子の冷却方法。
【請求項４】
前記温度センサは、
プリント基板上、又はプリント基板とＬＣＤシールド板との間に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像素子の冷却方法。
【請求項５】
撮像素子と、
前記撮像素子の近傍に配置された潜熱蓄熱材及び温度センサと、
前記温度センサによる測定温度を、前記潜熱蓄熱材の相変化温度と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、ライブビューモードの動作クロックの周期を切り替える制御手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
撮像素子近傍に配置された潜熱蓄熱材と、
前記潜熱蓄熱材の相変化温度を測定する温度センサと、
前記温度測定センサによる測定温度を、所定の閾値と比較する比較手段と、
前記所定の閾値は、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２と第３閾値Ｔ３とであり、前記温度測定ステップにおいて測定された測定温度をｔとすると、
前記測定温度ｔが、
Ｔ１＜ｔ≦Ｔ２
を満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、撮像素子の動作クロックの周期の切り替えを行わず、
ｔ≦Ｔ１
を満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期に設定し、
Ｔ２＜ｔ
を満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し、
Ｔ３＜ｔ
を満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し且つ強制空冷装置を駆動させる
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項７】
前記撮像素子と前記潜熱蓄熱材との間の距離は、前記撮像素子と前記温度センサとの間の距離よりも短い距離であることを特徴とする請求項６に記載の電子カメラ。
【請求項８】
前記温度センサは、
プリント基板上、又はプリント基板とＬＣＤシールド板との間に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を効率的に冷却する撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば電子カメラ等の電子カメラにおいては、電子部品である撮像素子や、制御回路を構成するＣＰＵ（中央演算装置）を内装する場合、防塵性を持たせた上で、その熱対策を採ることが要請されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、撮影レンズを光軸方向に進退させて焦点距離を変更させる可変焦点レンズ装置を備えたカメラにおいて、鏡胴の表面に外気を吹き付けることによってケーシング内部にゴミなどが侵入することを防止する防塵装置が開示されている。
【０００４】
この特許文献１に開示されている防塵装置では、ケーシングの移動側鏡胴が挿通した孔部の周縁に吹出口を形成し、ケーシングの適宜箇所に形成した吸込口と該吹出口とを通気管によって連通する。吸込口には吸込みファンとフィルタとを設け、外気を浄化して通気管に導入する。この吸込みファンは鏡胴駆動モータの動力を利用して駆動させる。したがって、移動側鏡胴の移動時に吸込みファンが作動することになり、ゴミが侵入しやすいときに移動側鏡胴の表面のゴミを吹き払う。
【０００５】
このように防塵性を高めた場合、電子部品の温度が上昇して雑音レベルが上がり、例えば電子カメラ装置の場合には画質の劣化を招いてしまう。このような電子部品の温度上昇に起因する問題は、近年の撮像素子やＣＰＵの高性能化に伴って、より深刻な問題となっている。従って、電子カメラにおける冷却方法及び冷却構造の必要性は、益々高まっている。
【０００６】
ところで、このような電子カメラにおける冷却方法及び冷却構造としては、例えば特許文献２及び特許文献３に、次のような技術が開示されている。
【０００７】
例えば特許文献２には、テレビジョンカメラ装置において、冷却用のファンが停止してもカメラ装置の動作を止めずに温度上昇を押さえて装置を保護する技術が開示されている。
【０００８】
すなわち、特許文献２に開示されているテレビジョンカメラ装置では、撮像素子の映像信号をＡ／Ｄコンバータでディジタル信号に変換した後、ディジタルプロセス処理してＤ／Ａコンバータでアナログ信号に変換する回路を有し、冷却用ファンが付加されているカメラ装置において、冷却ファンが停止した情報に応じてカメラ装置の動作クロックを基本クロック信号からその１／２に分周したクロック信号に切り換えて動作させる。
【０００９】
また、特許文献３には、異常高温時においても消費電力を大幅に低減させることを目的とするテレビジョンカメラ装置が開示されている。
【００１０】
すなわち、特許文献３に開示されているテレビジョン装置では、Ａ／Ｄ変換器及び映像プロセス回路に供給されるクロック信号を、通常動作時は、撮像素子の水平転送周波数と同じ周波数となるように、また、温度検出回路において周囲温度の異常な上昇が検出された場合は、撮像素子の水平転送周波数の１／２以下の周波数となるように分周器における分周比によって制御する。また、分周器にて分周されたクロック信号の下位ビット処理回路への入力を、通常動作時にのみ行い、温度検出回路において周囲温度の異常な上昇が検出された場合は、スイッチの動作によって停止させる。
【特許文献１】特開平８−３３９０１７号公報
【特許文献２】特開２００２−２７１６６３号公報
【特許文献３】特開平１０−２７１３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２及び特許文献３に開示されている技術によれば、冷却に要する部材が占める空間容積については特段の考慮が為されていない。
【００１２】
従って、冷却に要する部材によって当該電子カメラ内の空間容積が狭くなることに起因して、発熱体である各種電子部品（撮像素子やＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇｕｅ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）ＩＣ等）と温度センサとの距離が、必要以上に短い距離になることも考えられる。このような場合、当然ながら適切な温度管理は難しくなる。
【００１３】
更には、例えば電子カメラにおいては、連続撮影モード等の各種モードにおける発熱体の発熱量は、各々のモードで異なる。従って、これら各々のモードにそれぞれ応じた温度管理を行って冷却を行うべきである。また、冷却の為に例えばファンを駆動する場合には、ファンによる消費電力を考慮した制御を行うべきである。
【００１４】
本発明は前記の事情に鑑みてなされたものであり、予め決められた潜熱蓄熱材の温度を基準とした温度管理を行うことで撮像素子周辺における瞬時の温度上昇を抑えることができ、且つライブビューモードのクロック切り替えによる撮像素子からの発熱を抑制した撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子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】
【００１５】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による撮像素子の発熱抑制方法は、撮像素子近傍に配置された予め決められた潜熱蓄熱材の温度を基準として、温度センサにより測定する温度測定ステップと、前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度を、潜熱蓄熱材の相変化温度と所定の閾値と比較する比較ステップと、前記比較ステップにおける比較結果に基づいて、ライブビューモードの動作クロックの周期を切り替える切り替えステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様による撮像素子の冷却方法は、撮像素子近傍に配置された潜熱蓄熱材の相変化温度を基準として温度センサにより測定する温度測定ステップと、前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度を、所定の閾値と比較する比較ステップと、前記所定の閾値は、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２と第３閾値Ｔ３とであり、前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度をｔとすると、前記比較ステップにおいて、Ｔ１＜ｔ≦Ｔ２を前記測定温度ｔが満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期の切り替えを行わず、ｔ≦Ｔ１を満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期に設定し、Ｔ２＜ｔを前記測定温度ｔが満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し、Ｔ３＜ｔを前記測定温度ｔが満たすと判断した場合には、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し且つ強制空冷装置を駆動させることを特徴とする。
【００１７】
前記の目的を達成するために、本発明の第３の態様による電子カメラは、撮像素子と、前記撮像素子の近傍に配置された潜熱蓄熱材及び温度センサと、前記温度センサによる測定温度を、前記潜熱蓄熱材の相変化温度と比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果に基づいて、ライブビューモードの動作クロックの周期を切り替える制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
前記の目的を達成するために、本発明の第４の態様による電子カメラは、撮像素子近傍に配置された潜熱蓄熱材と、前記潜熱蓄熱材の相変化温度を測定する温度センサと、前記温度測定センサによる測定温度を、所定の閾値と比較する比較手段と、前記所定の閾値は、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２と第３閾値Ｔ３とであり、前記温度測定ステップにおいて測定された測定温度をｔとすると、前記測定温度ｔが、Ｔ１＜ｔ≦Ｔ２を満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、撮像素子の動作クロックの周期の切り替えを行わず、ｔ≦Ｔ１を満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期に設定し、Ｔ２＜ｔを満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し、Ｔ３＜ｔを満たすと前記比較手段により判断された場合には、前記制御手段は、前記切り替えステップにおいて撮像素子の動作クロックの周期を基本クロックの周期の２倍の周期に設定し且つ強制空冷装置を駆動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、予め決められた潜熱蓄熱材の温度を基準とした温度管理を行うことで撮像素子周辺における瞬時の温度上昇を抑えることができ、且つライブビューモードのクロック切り替えによる撮像素子からの発熱を抑制した撮像素子の発熱抑制方法、強制空冷装置を用いた撮像素子の冷却方法及び電子カメラ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】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
[第１実施形態]
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る電子カメラの主要構成を示す縦断面図である。以下の説明において、図１Ａに示す撮影レンズの光軸Ｏ方向における被写体側を前方とし、撮像面側（結像面側）を後方とする。光軸Ｏに対して垂直なＹ方向を上下方向とし、＋側を上方とする。
【００２２】
本第１実施形態に係る電子カメラは、カメラボディ１Ａと、カメラボディ１Ａに着脱可能な光学部材（撮像レンズ３）を有する交換式レンズ鏡筒１Ｂとから成る。
【００２３】
前記カメラボディ１Ａのカメラ外装２内には撮像装置が収納されており、その撮像装置は、カメラ外装２に固定支持され、光軸Ｏに沿った中央開口部４ａを有する本体構造体４と、前記交換式レンズ鏡筒が着脱される撮影レンズ支持部材としてのボディ側マウント１４と、さらに、本体構造体４の中央開口部４ａに光軸Ｏに沿って配置される構成部材として、メインミラー５と、フォーカルプレーン式シャッタ（以降、単にシャッタと称する）６と、冷却構造を有する撮像モジュール８と、本体構造体４の上側に固定支持され、ファインダ装置を構成する部材としてフォーカシングスクリーン９と、ペンタプリズム１０と、接眼レンズ１１と、モニタ表示窓１３と、このモニタ表示窓１３の内方に配されている液晶モニタ装置（以降、ＬＣＤと称する）１２と、を具備する。
【００２４】
前記カメラ外装２の背面側には、モニタ表示窓１３の内側にＬＣＤ１２が配されている。
【００２５】
前記本体構造体４は、前記撮像モジュール８を支持する枠体であって、撮像素子支持板１２２と連結されている。また、前記本体構造体４は、軽量化およびコスト低減が可能な部材であり、例えば熱伝導率の高い素材として炭素繊維などのフィラーが混入させているポリカボネート樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等から成る。
【００２６】
前記メインミラー５は、被写体光束を上方のフォーカシングスクリーン９側に反射するダウン位置（図１Ａに示す位置）と、同図に示す光軸Ｏの被写体光路上から退避したアップ位置と、に回動可能に設けられている。
【００２７】
前記シャッタ６は、光軸Ｏ上であって、ダウン位置時の前記メインミラー５の後方位置に配されて設けられている。
【００２８】
前記ボディ側マウント１４は、前記本体構造体４の前面に当て付けた状態で固定されて設けられている。
【００２９】
なお、前記撮像素子１２１近傍で発生した熱は、この本体構造体４に連結されている前記撮像素子支持板１２２が備える潜熱蓄熱材シート１２２ａによって一部蓄熱される。これによって、撮像素子１２１近傍で発生した熱を放熱する為の放熱板を別途配置するスペースを不要にすることができる。
【００３０】
ここで、前記本体構造体４には、前記撮像素子支持板１２２に近接して相変化材料からなる相変化する前記潜熱蓄熱材１０４ａが、例えば、インサート成形により熱的に結合されて配されている。
【００３１】
この潜熱蓄熱材１０４ａは、例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセルで構成され、撮像素子１２１の使用限界温度以下、例えば６０〜７０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、潜熱蓄熱材１０４ａは、前記本体構造体４を、撮像素子１２１の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持して、撮像素子１２１を所望の値に熱制御する。
【００３２】
前記潜熱蓄熱材１０４ａを構成する有機系蓄熱材としては、例えばパラフィンまたは熱伝導性の高い炭素繊維が充填されたパラフィンで形成される。また、ポリマーで被覆したパラフィンや無機水和塩等を内包した蓄熱マイクロカプセルとした芯材あるいは合成樹脂に混合した合成材料とすることも可能である。また、潜熱蓄熱材１０４ａの融点が６０℃以上としたが、４５℃〜５９℃で融解する物質としては、無機系（例えば、酢酸ナトリウム５水和物）に置き換えることも可能である。このように潜熱蓄熱材１０４ａをＰＰＳ樹脂にインサート成形手法や金属材料に接合する接着手法を用いることで、放熱板材の面積が小さく、且つ、板厚の薄い形状にすることができ、小型化が可能となる。
【００３３】
つまり、前記潜熱蓄熱材１０４ａは、前記撮像素子１２１の使用限界温度以下、例えば６０℃乃至７０℃程度で相変化して融解／凝固可能に形成されている。これにより、前記潜熱蓄熱材１０４ａは、前記本体構造体４を、前記撮像素子１２１の使用限界温度以下の６０℃乃至７０℃に定温保持し、前記撮像素子１２１を所望の値に熱制御することに寄与する。
【００３４】
そして、発熱源の一つである前記撮像素子１２１を、三方向から前記潜熱蓄熱材１０４ａと前記潜熱蓄熱材シート１２２ａとによって囲い込むことが可能となる。
【００３５】
ところで、通常の撮影状態においては、前記撮像素子１２１から発生する熱は当該電子カメラ下方から上昇し、本体構造体４のペンタプリズム１０の近傍に設けられた補強リブ４ｂ付近の温度が上昇する。
【００３６】
しかしながら、本第１実施形態に係る撮像素子の冷却方法及び電子カメラによれば、前記撮像素子１２１で生じた熱は、前記潜熱蓄熱材１０４ａによって蓄熱される為、前記撮像素子１２１の周辺温度の著しい上昇を防ぐことができ、当該電子カメラ内部の温度が異常な高温になることを抑制することができる。
【００３７】
なお、前記本体構造体４と撮像素子支持板１２２との接合面に、前記潜熱蓄熱材１０４ａをシート状に形成した部材を接合して更に効果を高めてもよい。
【００３８】
ところで、本体構造体４には、その壁面に紙面に対して垂直方向に凹凸形状の補強リブ４ｂが設けられている。従って、前記潜熱蓄熱材１０４ａが液化した状態においても、この補強リブ４ｂによって本体構造体４の強度は確保される。
【００３９】
以下、同図を参照して前記撮像モジュール８について詳細に説明する。
【００４０】
前記撮像モジュール８は、前記シャッタ６の後方位置に配され、前記本体構造体４に密着して直接的に支持され、保持部材を構成する撮像素子支持板１２２と、前記撮像素子１２１の前面側に配される防塵機構部１１９と、極めて薄い絶縁シート１２８を介して前記撮像素子支持板１２２に非撮像面（裏面）側が接着固定される撮像素子１２１と、撮像素子１２１の非撮像面側に取り付け接続され、撮像回路のプリント基板１４０にコネクタ１３９を介して接続される接続フレキシブルプリント基板（以下、接続ＦＰＣと記載する）１３５と、前記撮像素子１２１の後方の非撮像面に対向して撮像素子支持板１２２に支持される撮像素子冷却ユニット１３０と、潜熱蓄熱材シート１２２ａの後方に配される撮像回路用のプリント基板１４０と、から成る。
【００４１】
ここで、前記防塵機構部１１９は、本体構造体４に固定される基台１２３と、前記基台１２３により弾性体から成る支持部材１２７を介して支持される防塵ガラス１２４と、ゴム枠（不図示）を介して前記防塵ガラス１２４の先端部に装着される圧電素子１２６と、前記基台１２３の裏面側に押さえ板により押さえられた状態で支持される光学フィルタ１２５と、備える。この防塵機構部１１９によって、前記防塵ガラス１２４及び前記基台１２３で囲まれた前記撮像素子１２１の撮像面側表面への挨の侵入が防止される。
【００４２】
さらに、前記圧電素子１２６によって前記防塵ガラス１２４が振動駆動されることで、前記防塵ガラス１２４上に付着したゴミが除去される。
【００４３】
前記プリント基板１４０は、前記接続ＦＰＣ１３５に接続されているコネクタ１３９と、制御回路部（ＣＰＵ）１４１と、画像処理回路部品であるＡＦＥ（アナログ  フロント  エンド）ＩＣ素子４２と、前記潜熱蓄熱材シート１２２ａと対向する面に半田付けされて設けられた温度センサ１４３と、不図示の強制空冷装置であるファンまたはポンプを駆動する駆動回路（図１Ａでは不図示）と、を備える。
【００４４】
前記撮像素子支持板１２２は、アルミニウム板又はステンレス鋼板で形成され、前記撮像素子１２１を保持すると共に撮像素子の放熱機能も有している。また、前記撮像素子支持板１２２は、本体構造体４の背面部に固定して取り付けられており、前記撮像素子１２１に対向している面の反対側の面には、前記潜熱蓄熱材シート１２２ａが設けられている。
【００４５】
なお、撮像素子支持板１２２の材料としては、例えば本体構造体４の材料と同一の材料である熱伝導率の高い素材であって、炭素繊維などのフィラーを混入させたポリカボネートやＰＰＳ樹脂を用いてもよい。このＰＰＳ樹脂には、例えば球状黒鉛と非結晶（ガラス）繊維又はカーボン繊維とが充填されたポリフェニレンサルファイド樹脂の成型品を用いる。
【００４６】
前記絶縁シート１２８には、所定寸法の極めて薄い厚さを有するシートであり且つ接着剤塗布用穴（不図示）が設けられている。具体的には、この絶縁シート１２８としては、例えば赤外線カットフィルタ（不図示）をコーティングした絶縁シート、又は赤外線カットフィルタ（不図示）或いは白色塗装シート（放射率０．１〜０．６以下）を接合した絶縁シートを用いる。
【００４７】
前記撮像素子１２１は、ベアチップタイプ（非パッケージ）の撮像素子であって、撮像面（光電変換面）側表面に、前記接続ＦＰＣ１３５に対する接続用バンプが設けられている。なお、前記撮像面側表面は、撮像面側の逆側の面である非撮像面側表面から所定の離間距離の位置にある。
【００４８】
ここで、前記本体構造体４は、撮像素子支持板１２２と連結されている。そして、この撮像素子支持板１２２が備える潜熱蓄熱材シート１２２ａによって、前記撮像素子１２１周辺で発生した熱の一部が蓄熱される。
【００４９】
以下、図１Ｂを参照して本発明の第１実施形態に係る電子カメラの外観構成を説明する。
【００５０】
同図に示すように、本第１実施形態に係る電子カメラは、カメラボディ１Ａと、このカメラボディ１Ａの前面側略中央に交換自在に装填されることにより搭載される交換式レンズ鏡筒（図１Ｂにおいては不図示）とにより構成される。
【００５１】
ここで、当該電子カメラの外観形状を構成するカメラボディ１Ａは、全体的にはやや横長形状に形成されたものであり、撮影レンズの光軸上となる前面側略中央位置に撮影レンズを含む交換式レンズ鏡筒を交換自在に装填するためのリング状のボディ側マウント部３を備えている。
【００５２】
このマウント部３近傍には、レンズ着脱ボタン５１を備えている。また、カメラボディ１は、前面側から見て光軸を含む垂直面から左側に外れた端部部分に、撮影時等において操作者の右手により保持されるよう適宜突出させたグリップ形状に形成されて保持領域となるグリップ部５２を有する。
【００５３】
このグリップ部５２の頂部には、グリップ部５２を保持したまま指先で操作されるシヤッタボタン５３や露出補正ボタン５４を備えている。また、カメラボディ１Ａは、前面側から見て左側上部にパワースイッチを含むモードダイヤル５５やコントロールダイヤル５６を備え、各種モード等の設定切換えが可能とされている。
【００５４】
カメラボディ１Ａは、グリップ部５２の背面側においてＡＦ（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）フレーム選択ボタン、ワンタッチホワイトバランスボタン、ホワイトバランス、ＡＦ等の調整ボタン及びＯＫボタン等を備えている。
【００５５】
また、カメラボディ１Ａは、背面側においてグリップ部５２に隣接する光軸上の位置にモニタ表示窓１３（図１Ａ参照）を備える。このモニタ表示窓１３は、撮影された画像の他、各種設定・調整事項等を表示するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）タイプのモニタであり、背面側面積の半分程度を占める大型の矩形状表示パネルである。
【００５６】
カメラボディ１Ａは、背面側から見てモニタ表示窓１３の左側に再生ボタン、消去ボタン、メニューボタン、情報表示ボタン等を備える。さらに、カメラボディ１Ａは、背面倒においてモニタ表示窓１３の上部に、撮影時に操作者が覗く光学ファインダ５７や、外付けのフラッシュを取り付けるホットシュー５８を備える。
【００５７】
さらに、カメラボディ１Ａ内において、それぞれの吸気孔８１，８７、排気孔８２に対して通気性を有するスポンジ状のフィルタ部材が、外装カバー内面に密着させて設けられている。
【００５８】
これらフィルタ部材を備えることで、空冷ファンである冷却用ファン７１の駆動により空気流が流れる場合や、空冷ファンの停止時において、塵埃等が吸気孔８１，８７、排気孔８２からカメラボディ１Ａ内に入り込むことが防止される。
【００５９】
また、冷却用ファン７１の駆動に伴い、モニタ表示窓１３の上下位置に配置させてカメラボディ１Ａの外表面に形成された吸気孔８１，８７から吸気されてプリント基板１４０周りの流路を通って排気孔８２からカメラボディ１の側方に排気される空気流も生ずるため、プリント基板１４０の強制冷却を全面的に効率よく行うことができる。
【００６０】
以下、図２を参照して、本第１実施形態に係る電子カメラの電気制御部を説明する。
【００６１】
カメラボディ１Ａ及び交換式レンズ鏡筒１Ｂの電気制御部は図２に示すように、カメラボディ１Ａ及び交換式レンズ鏡筒１Ｂにおける各部の制御を司る制御手段であるＣＰＵ１４１と、該ＣＰＵ１４１に接続され、該ＣＰＵ１４１によって制御され、あるいは、該ＣＰＵ１４１に検出信号を出力する各種制御要素とを有する。又、ＣＰＵ１４１は温度センサ１４３に接続され、各種の潜熱蓄熱材料の融解温度データと、温度センサと潜熱蓄熱材との位置ずれによる温度オフセット量が格納されたＲＯＭ２４６と、を備えている。
【００６２】
具体的には、前記制御要素は、シャッタ駆動モータ２０９を駆動するためのシャッタチャージ駆動回路２３２と、シャッタ制御マグネット２１１を駆動するためのシャッタ駆動回路２３４と、メインミラー駆動モータ２１０を駆動するためのメインミラー駆動回路２３３と、強制空冷装置の一つである冷却用ファン７１（図１Ｂ参照）に取り付けられたモータであるファン駆動モータ２０１を駆動するためのファン駆動回路２３０と、撮像素子シフト駆動モータ２０３を駆動するための撮像素子シフト駆動回路２３１と、フォーカシング駆動モータ２２４を駆動するためのフォーカシング駆動回路２３７と、測距センサ（測距素子）２１６を駆動し、該センサの出力を取り込み、位相差ＡＦのための測距を行う測距回路２３６と、撮像素子１２１を駆動し且つ撮像素子１２１の撮像信号を取り込み、画像処理を行う画像処理回路２３８と、撮影画像信号をメモリ部に記録させる画像記録部２３９と、ＬＣＤ１２を駆動し、ライブビュー画像を表示させるためのＬＣＤ駆動回路２４１と、光学ファインダモードとライブビューモードとの切り換えを指示するための切り換え手段である撮影モード切り換えスイッチ２４２と、撮影信号発生手段であって、合焦を行わせる第一の撮影信号を出力するための１ｓｔレリーズスイッチ２４３および第一の撮影信号に続いて撮像（露光）を行わせるための第二の撮影信号を出力するための２ｎｄレリーズスイッチ２４４と、画像処理回路２３８，画像記録部２３９，ＬＣＤ駆動回路２４１等の入力出力信号ラインからなるバスライン２４５とを備える。
【００６３】
なお、前記ファン駆動モータ２０１を駆動するための前記ファン駆動回路２３０の代わりに、後述するポンプを駆動するためのポンプ駆動回路を設けてもよいし、それら双方を設けても勿論よい。
【００６４】
ところで、メインミラー５は、カメラボディ１Ａのミラーボックス内にミラー支持軸（不図示）により回動可能に支持されており、背面部には、サブミラー（不図示）が回動可能に支持されている。このメインミラー５は、メインミラー駆動モータ２１０によりチャージ駆動されると、交換式レンズ鏡筒１Ｂの撮影光軸Ｏの撮影光の光路上に斜設状態で位置するダウン位置に回動し、また、該チャージ状態が解放されると撮影光の光路から退避したアップ位置に回動移動する。その回動移動に連動してサブミラー（不図示）は、ダウン状態（メインミラー５がダウン位置にある状態）ではメインミラー５の背面部の光軸Ｏ上に斜設状態で位置し、また、アップ状態（メインミラー５がアップ位置にある状態）ではメインミラー５に折り畳まれて位置する。
【００６５】
メインミラー５がダウン位置にあるとき、光軸Ｏに沿った撮影光束は、メインミラー５により光軸Ｏに沿って上方のフォーカシングスクリーン９に向けて反射され、ペンタプリズム１０、接眼レンズ１１を介して撮影者の眼部（不図示）で被写体像が観察される。同時にメインミラーの中央部の透過面であるハ−フミラ−部（半透過部）を透過した撮影光束の一部は、サブミラー（不図示）によって測距光軸Ｏに沿って斜め下方に反射され、測距光束として測距レンズ（不図示）に入射し、測距センサ（不図示）の受光面上に結像し、位相差ＡＦのための測距信号が出力される。
【００６６】
メインミラー５がアップ位置にあるとき、光軸Ｏに沿った撮影光束は、シャッタ６に到達する。該撮影光束は、該シャッタが開状態のとき、撮像素子１２１の結像面上に結像し、露光（撮像）が行われる。
【００６７】
シャッタ６は、先幕、後幕の移動によりシャッタ開口部の開閉を行うが、シャッタ駆動モータ２０９のチャージ駆動により非露光状態のシャッタ閉状態となる（先幕が閉位置、後幕が開位置に移動する）。前記シャッタ閉状態にあるとき、シャッタ制御マグネット２１１のうち、先幕側マグネットを解放駆動すると、シャッタ開口は開放され、露光状態となる。シャッタ秒時経過後、後幕側マグネットを解放駆動するとシャッタ開口が閉鎖される。
【００６８】
ＬＣＤ１２には、ライブビューモード時に撮像素子１２１により取り込まれた被写体撮像信号が画像処理回路２３８により処理され、ＣＰＵ１４１のライブビュー手段の制御のもとでＬＣＤ駆動回路２４１によりライブ画像として表示される。また、光学ファインダモード及びライブビューモード時に撮影済み被写体画像が表示される。
【００６９】
前記撮像素子シフト駆動モータ２０３は、前記撮像素子１２１近傍に設けられた、像振れ補正の為の所謂シフト駆動を行うため駆動機構のモータである。前記撮像素子シフト駆動回路２３１は、光軸の振れ等に基づいて、この駆動機構に電流を流してシフト駆動を行い、前記撮像素子１２１上に形成される像の振れを抑制する。
【００７０】
前記ファン駆動モータ２０１は、前記撮像素子１２１等を冷却するための強制空冷装置の一つである冷却用ファン７１（図１Ｂ参照）に取り付けられたモータである。このファン駆動モータ２０１は、前記ＣＰＵ１４１による制御で前記ファン駆動回路２３０によって駆動される。
【００７１】
以下、本第１実施形態に係る電子カメラにおける、前記ＣＰＵ１４１による動作制御を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは本第１実施形態に係る電子カメラに特有の動作制御に焦点を当てる為に、説明の便宜上、従来の電子カメラと同様の動作制御についての説明は基本的に省略する。
【００７２】
まず、当該電子カメラの電源がオンされると、当該電子カメラのシステムを初期化する（ステップＳ１００）。なお、このときの設定モードは光学ファインダモードである。
【００７３】
続いて、撮影モードの切り換え操作がユーザにより行われたか（不図示のモード切換スイッチが操作されたか）否かを判断する（ステップＳ１１０）。このステップＳ１１０をＮＯに分岐する場合は、後述するステップＳ１２０へ分岐する。
【００７４】
一方、前記ステップＳ１１０をＹＥＳに分岐する場合は、前記ステップＳ１１０においてユーザによって行われた操作が、ライブビューモードへの切換操作であるか否かを判断する（ステップＳ１１１）。
【００７５】
このステップＳ１１１をＮＯに分岐する場合は、光学ファインダモードに設定する（ステップＳ１１２）。そして、前記メインミラー５をダウン位置へ駆動する（ステップＳ１１３）。もし、ライブビュー動作が行われていた場合には、このステップＳ１１３において当該ライブビュー動作も停止させる。ステップＳ１１３における処理を終えると、後述するステップＳ１２０へ移行する。
【００７６】
前記ステップＳ１１１をＹＥＳに分岐する場合は、ライブビューモードに設定する（ステップＳ１１４）。続いて、前記温度センサ１４３にて計測した温度ｔが下式を満たしたか否かを判断する（ステップＳ１１５）。
【００７７】
ｔ＞Ｔ２      …（式１）
ここで、前記Ｔ２は、ライブビューモード時のライブビュー表示におけるフレームレートの切り替えに係る閾値である（詳細は後述する）。
【００７８】
前記ステップＳ１１５をＹＥＳに分岐する場合には、ライブビュー表示のフレームレートを１５ｆｔｐに設定し（ステップＳ１１７）、後述するステップＳ１１８へ移行する。他方、前記ステップＳ１１５をＮＯに分岐する場合には、ライブビュー表示のフレームレートを３０ｆｔｐに設定し（ステップＳ１１６）、後述するステップＳ１１８へ移行する。
【００７９】
つまり、本第１実施形態に係る電子カメラでは、前記温度センサ１４３にて計測した温度ｔが、前記（式１）に示す条件を満たす場合には、発熱を抑える為に、ライブビューモード時に被写体撮像信号を取り込む撮像素子１２１の動作クロック信号の周期を、基本クロック信号の周期の１／２の周期へ切り替える。
【００８０】
一方、前記温度センサ１４３にて計測した温度ｔが、前記（式１）に示す条件を満たさない場合には、発熱を抑える必要性は無いので、前記撮像素子１２１の動作クロック信号の周期としては、基本クロック信号の周期を維持させる。
【００８１】
なお、当然ながら前記撮像素子１２１の動作クロック信号の周期を短い周期へ切り替えれば、ライブビュー表示におけるフレームレートは高くなり、逆に記撮像素子１２１の動作クロック信号の周期を長い周期へ切り替えれば、ライブビュー表示におけるフレームレートは低くなる。
【００８２】
ところで、ステップＳ１１８においては、前記メインミラー５をアップ位置へ駆動し、通常のライブビュー動作を開始する。
【００８３】
このステップＳ１１８或いは前記ステップＳ１１３における処理を終えた後、又は前記ステップＳ１１０をＮＯに分岐した場合、前記温度センサ１４３にて計測した温度ｔと、前記Ｔ２を含む下記の所定の閾値とを比較し、該比較結果に基づいて、次の４つの動作制御へ移行する（ステップＳ１２０）。具体的には、このステップＳ１２０においては次のような処理を行う。
【００８４】
すなわち、所定の閾値をＴ１，Ｔ２，Ｔ３とし、前記温度ｔが以下の条件式のうちの何れの条件式を満たしているかを判断する。なお、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３であるとする。
【００８５】
Ｔ１＜ｔ≦２  …（式２）
ｔ≦Ｔ１      …（式３）
Ｔ２＜ｔ      …（式４）
Ｔ３＜ｔ      …（式５）
前記ステップＳ１２０において、前記温度ｔが前記（式２）を満たしていると判断した場合は、後述するステップＳ１３０へ進む。
【００８６】
前記ステップＳ１２０において、前記温度ｔが前記（式３）を満たしていると判断した場合は、ライブビューモードに設定しており且つライブビュー表示のフレームレートが１５ｆｔｐであるか否かを判断する（ステップＳ１２５）。このステップＳ１２５をＹＥＳに分岐する場合は、当該ライブビュー表示のフレームレートを３０ｆｔｐに設定する（ステップＳ１２６）。前記ステップＳ１２５をＮＯに分岐した場合、又は前記ステップＳ１２６における処理を終えた後は、前記ファンが駆動されている状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１２７）。このステップＳ１２７をＮＯに分岐する場合は、後述するステップＳ１３０へ移行する。一方、このステップＳ１２７をＹＥＳに分岐する場合は、ファンの駆動を停止させ（ステップＳ１２８）、後述するステップＳ１３０へ移行する。
【００８７】
前記ステップＳ１２０において、前記温度ｔが前記（式４）を満たしていると判断した場合は、ファインダモードをライブビューモードに設定しており且つライブビュー表示のフレームレートが３０ｆｔｐであるか否かを判断する（ステップＳ１２３）。このステップＳ１２３をＹＥＳに分岐する場合は、当該ライブビュー表示のフレームレートを１５ｆｔｐに設置する（ステップＳ１２４）。前記ステップＳ１２３をＮＯに分岐した場合、又は前記ステップＳ１２４における処理を終えた後は、後述するステップＳ１３０へ移行する。
【００８８】
前記ステップＳ１２０において、前記温度ｔが前記（式５）を満たしていると判断した場合は、前記ファンが駆動されているか否かを判断する（ステップＳ１２１）。このステップＳ１２１をＮＯに分岐する場合は、前記ファンの駆動を開始させる（ステップＳ１２２）。前記ステップＳ１２１をＹＥＳに分岐した場合、又は前記ステップＳ１２２における処理を終えた後は、後述するステップＳ１３０へ移行する。
【００８９】
ステップＳ１３０においては、レリーズスイッチ（不図示）がユーザにより押圧操作されたか否かを判断する（ステップＳ１３０）。このステップＳ１３０をＮＯに分岐する場合は、後述するステップＳ１３３へ進む。
【００９０】
一方、前記ステップＳ１３０をＹＥＳに分岐する場合は、通常の撮影準備動作（ＡＥ及びＡＦ等）を行い（ステップＳ１３１）、その後通常の撮影動作を行う（ステップＳ１３２）。なお、ステップＳ１３１にて行う撮影準備動作及びステップＳ１３２にて行う撮影動作は、通常の電子カメラで行われるものと同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９１】
前記ステップＳ１３２における処理を終えた後、又は前記ステップＳ１３０をＮＯに分岐した場合、当該電子カメラのパワースイッチ（不図示）がオフにされたか否かを判断する（ステップＳ１３３）。このステップＳ１３３をＮＯに分岐する場合は、上述した前記ステップＳ１１０へ戻る。他方、前記ステップＳ１３３をＹＥＳに分岐する場合は、当該電子カメラのシステムを停止させる（ステップＳ１３４）。
【００９２】
上述したように、本第１実施形態に係る電子カメラでは、前記温度センサ１４３にて計測した温度ｔに基づいて、撮像素子１２１の動作クロック信号の周期を適宜切り替えることで、ライブビューモード時におけるライブビュー表示のフレームレートを適宜切り替える。これにより、撮像素子１２１の過剰な発熱を抑制することができる。
【００９３】
以下、上述したライブビュー表示のフレームレートの切り替えの様子を示すグラフである図４を参照して、フレームレートの切り替えタイミングについて説明する。なお、同グラフにおいて、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示している。
【００９４】
同図に示すように、前記温度ｔが前記Ｔ１以下の値であって且つ当該電子カメラがライブビューモードに設定されている場合には、当該電子カメラ内部の温度は、特別な冷却措置を行う必要の無い温度であるとして、ライブビュー表示のフレームレートを３０ｆｔｐに設定し且つ前記ファンの駆動も停止する。
【００９５】
また、前記温度ｔが前記Ｔ２よりも高い値の場合であって且つ当該電子カメラがライブビューモードに設定されている場合には、当該電子カメラ内部の温度は、特別な冷却措置を行う必要がある温度であるとして、ライブビュー表示のフレームレートを１５ｆｔｐに設定することで発熱を抑制する。
【００９６】
さらに、前記温度ｔが前記Ｔ３よりも高い値になった場合には、当該電子カメラ内部の温度は、前記ファンによる冷却を行う必要がある温度であるとして、前記ファンの駆動を開始する。
【００９７】
他方、前記温度ｔが前記Ｔ１よりも大きい値であって且つ前記Ｔ２以下の値である場合には、上述したフレームレートの切り替え及びファン駆動の開始／停止を行わない。このようにして、前記温度ｔが所定の温度以下の場合には、一切の冷却制御を行わない不感帯領域を設けることで、当該電子カメラの動作制御が煩雑になることを防止する。
【００９８】
以上説明したように、本第１実施形態によれば、冷却部材の占める空間容積を小さくして各部材の配置の自由度を高め、且つ冷却部材による消費電力を抑制した撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを提供することができる。
【００９９】
なお、上述したフレームレートである１５ｆｔｐ及び３０ｆｔｐは例示であり、フレームレートの値がこれらの値に限定されることはない。すなわち、１５ｆｔｐを“低フレームレート”、３０ｆｔｐを“高フレームレート”と読み替えて、それぞれに所望の値を設定しても良い。又、温度Ｔ２以上のとき、低フレームレートの動作周期を停止することも可能である。このとき、潜熱蓄熱材シート１２２ａに対向して配置された温度センサ１４３より、温度を一定時間毎に検出し、例えば、図示されていないタイマーにより冷却用ファンの駆動時間、停止時間を選択駆動することも出来る。このようにすることで、電池の電力消費を抑えることができる。さらにＣＰＵ１４１は電池残量を監視し、電池残量が所定値以下の場合には表示画面に電池の残量が少ないことをユーザに警告した後に、強制的にメイン電源スイッチをオフする。
【０１００】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを説明する。
【０１０１】
なお、説明の便宜上、前記第１実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラと共通する説明は省略して相違点を説明する。
【０１０２】
図５は、本第２実施形態に係る電子カメラにおける撮像モジュール８の構成を示す断面図である。
【０１０３】
いわゆるベアチップタイプの撮像素子１２１は、その背面側に所定形状の背面側絶縁シート１２８が接着等により被着される。
【０１０４】
なお、この撮像素子の背面側絶縁シート１２８上には、好ましくは例えば図示しない赤外線反射部材である熱反射部材が接合される。この熱反射部材は、例えばアルミニウム材で、鏡面仕上げされて形成され、その表面に金属箔や金属酸化物や赤外線カットフィルタ等のコーティング、または白色塗料のシートが接合されて、放射率が０．１〜０．６以下の表面処理が施される。この熱反射部材は、撮像素子１２１からの熱を赤外線として熱放射し、外部からの赤外線を反射することから、放射熱による撮像素子１２１の再温度上昇を抑えることができる。
【０１０５】
前記撮像素子１２１は、その背面側絶縁シート１２８が、例えば弾性変形自在なフレキシブル印刷配線基板（以下、ＦＰＣ基板と記す）３００に設けられた放熱用開口部３１１に対向されて該ＦＰＣ基板３００に搭載され、リード端子３０２を介してＦＰＣ基板３００と電気的に接続される。
【０１０６】
この撮像素子１２１には、受光面上にゴム枠３１２内に組付けられた光学ローパスフィルタ３１３が同軸的に配置される。光学ローパスフィルタ３１３のゴム枠３１２は、機器筐体を構成するレンズ枠である粒状黒鉛とカーボンまたはガラス繊維が充填されたポリフェニレンスルフィルド樹脂（以下ＰＰＳ樹脂と記す）成形材料等の熱伝導性の優れた材料製の枠部材３１４内に設けられる保持部３１５に支持される。そして、この枠部材３１４の先端部には、シャッタ６が前記光学ローパスフィルタ３１３に対向して組付けられている。
【０１０７】
そして、枠部材３１４の保持部３１５には、防塵機構を構成する透明ガラス基板３１７が前記光学ローパスフィルタ３１３とシャッタ６の間において、その光学ローパスフィルタ３１３上に、例えば圧電素子で構成される加振部材３１８が介在された状態で、その上面側が押圧部材３１９で加振自在に押圧されて気密を有して配置される。この透明ガラス基板３１７は、加振部材３１８が図示しない駆動制御部を介して駆動されて加振されると、押圧部材３１９の弾性力に抗して気密を保った状態で振動して、その上面等に付着した埃等を除去して、光学ローパスフィルタ３１３内への侵入を防止する。
【０１０８】
また、前記撮像素子１２１の背面側には、例えばアルミニウム、ステンレス鋼やＰＰＳ樹脂成形材料等の熱伝導性の優れた材料で形成される放熱部材を構成する素子支持部材３２０が配置される。この素子支持部材３２０には、前記ＦＰＣ基板３００の背面側にアルミニウム、ステンレス鋼を用いる場合に、熱伝導性の高い接着剤３３３等の手法、前記ＰＰＳ樹脂を用いる場合に、前記ＦＰＣ基板３００を直接支持するインサート成形（前記接着剤３３３を用いない）手法により接合されて組付けられる。
【０１０９】
ここで、枠部材３１４は、金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成される。この枠部材３１４には、素子支持部材３２０に近接して相変化材料からなる相変化する潜熱蓄熱材１０４ａが、例えばインサート成形により熱的に結合されて配される。この潜熱蓄熱材１０４ａは、例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセルで構成され、撮像素子１２１の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、潜熱蓄熱材１０４ａは、前記枠部材３１４を、撮像素子１２１の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持して、撮像素子１２１を所望の値に熱制御する。
【０１１０】
潜熱蓄熱材１０４ａを構成する有機系蓄熱材としては、例えばパラフィンまたは熱伝導性の高い炭素繊維が充填されたパラフィンで形成される。また、ポリマーで被覆したパラフィンや無機水和塩等を内包した蓄熱マイクロカプセルとした芯材あるいは合成樹脂に混合した合成材料とすることも可能である。また、潜熱蓄熱材１０４ａの融点が６０℃以上としたが、４５℃〜５９℃で融解する物質としては、無機系（例えば、酢酸ナトリウム５水和物）に置き換えることも可能である。このように潜熱蓄熱材１０４ａをＰＰＳ樹脂にインサート成形手法や金属材料に接合する接着手法を用いることで、放熱板材の面積が小さく、且つ、板厚の薄い形状にすることができ、小型化が可能となる。
【０１１１】
そして、前記枠部材３１４には、その壁面に紙面に対して垂直方向に凹凸形状した補強リブ３４１が設けられ、この補強リブ３４１により潜熱蓄熱材１０４ａが液化した状態における強度が確保されている。
【０１１２】
前記素子支持部材３２０には、開口部３０１が前記撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８に対応して設けられ、この開口部３０１に対向して作動流体の相変化を利用して熱移送を行う相変化流路を構成する、例えばループ状の平板型ヒートパイプ３２１の一部が対向配置される。この平板型ヒートパイプ３２１としては、例えば古河電工時報  第１１４号に開示されている「１ｍｍ厚マイクロヒートパイプ」や日本金属産業（株）製の「熱伝導性に優れたヒートパイプ」等のパイプ内壁にいわゆるウイックが設けられた平板あるいは棒状のものが用いられる。
【０１１３】
このヒートパイプ３２１の凝縮部（放熱側）は、後述するアルミニウムやステンレス鋼等の熱伝導性の高い金属材料を用いたポンプ接続部材が配置される。また、ヒートパイプ３２１は、銅または銅合金を用いているが、可塑性、量産性等から粒状黒鉛にアルミナ粉、ガラス繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ樹脂でインサート成形品に置き換えることも可能である。
【０１１４】
さらに、素子支持部材３２０上には、図５に示すように潜熱蓄熱材（不図示）を含有又は潜熱蓄熱材シート（不図示）が接合された熱伝導性ゴム材３３９が熱的に結合されて設けられており、該熱伝導性ゴム材３３９中には、第２温度センサ１４３Ｂが設けられている。なお、前記第２温度センサ１４３Ｂは、前記ＦＰＣ基板３００に対して半田接合されて前記ＣＰＵ１４１に接続されている。このような構成により、前記潜熱蓄熱材１０４ａの温度を、前記第２温度センサ１４３Ｂによって間接的に測定することができる。そして、この測定結果に基づいたＣＰＵ１４１による各種制御（第１実施形態において詳述）が可能となる。
【０１１５】
前記素子支持部材３２０には、例えば図示しない凹部がヒートパイプ３２１の配置位置に形成され、この凹部（図示せず）に、例えば熱伝導性の優れた熱伝導材を介在して両面テープ等を用いてヒートパイプ３２１の一部が収容されて相互の位置決めが行われて配置される。これにより、ヒートパイプ３２１は、素子支持部材３２０に対して容易に組付け配置することが可能となる。なお、素子支持部材３２０に前記ＰＰＳ樹脂のインサート成形品を用いる場合には、素子支持部材３２０に対して直接、ヒートパイプ３２１を埋め込む構造となり、両面テープ等を使用しないことで、ヒートパイプ３２１から素子支持部材３２０への熱的結合（熱伝導）が著しく向上される。
【０１１６】
ここで、撮像素子１２１からの熱は、素子支持部材３２０及びヒートパイプ３２１に伝達される。すると、この熱は、枠部材３１４の潜熱蓄熱材１０４ａにより一時的に熱吸収され、潜熱蓄熱材１０４ａが撮像素子１２１の使用限界以下、例えば６０〜８０℃付近を融点として融解、凝固して枠部材３１４を定温保持する。これにより、撮像素子１２１を含むＦＰＣ基板３００の温度は、急激に上昇することを抑止することが可能となる。
【０１１７】
前記ヒートパイプ３２１は、吸熱側となる例えば素子支持部材３２０の開口部３０１の周囲部が放熱部材３２２に支持されて熱的に結合される。このヒートパイプ３２１には、純水、アルコールまたは周知の潜熱蓄積材や高温度（例えば、５９℃）で発色開始及び記憶可能な可逆熱変色性顔料を内包したマイクロカプセルの分散液を用いる等の作動流体が収容され、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８から放射される熱を吸熱して、相変化により該熱を移送して、その相変化の反転により放熱を実行する。
【０１１８】
この放熱部材３２２は、例えば前記枠部材３１４と同様の熱伝導性の優れた合成樹脂材料で形成され、その内部には、相変化する前記潜熱蓄熱材１０４ａがインサート成形等の手法により熱的に結合されて配される。そして、この放熱部材３２２は、前記素子支持部材３２０に対して接着剤あるいは螺子部材を用いて取付けられる。これにより、放熱部材３２２は、ヒートパイプ３２１及び素子支持部材３２０から撮像素子１２１からの熱が移送されると、その潜熱蓄熱材１０４ａが、一旦、熱吸収して定温保持された状態で放熱を実行する。
【０１１９】
また、ヒートパイプ３２１には、その管路中間部に流体循環手段を構成する、例えば特開２００３−２８０６８号等に開示されている公知の合成樹脂製ポンプまたはポンプと放熱部材３２２に断熱部材を介在する強制空冷装置の一つである圧電型ポンプ（またはトロコイド型の小型ポンプ）２３が配されると共に、前記放熱部材３２２と熱的に断たれた前記圧電型ポンプ３２３を介在してポンプ接続部材３３１がある。このポンプ接続部材３３１が凝縮部となる。
【０１２０】
ここで、凝縮部に上述したウイックを形成すると、例えば圧電型ポンプ３２３を省略することも可能となる。この場合は、ポンプ接続部材３３１がヒートパイプ３２１の凝縮部となり、この凝縮部と放熱部材３２２との間に断熱部材（圧電型ポンプ３２３の置き換え）を介在すると、放熱部材３２２の熱がポンプ接続部材３３１に熱伝導することを抑えることが可能となる。
【０１２１】
また、前記ヒートパイプ３２１は、流体循環手段である圧電型ポンプ３２３を配置することなく、作動流体を、その相変化を利用して吸熱側と放熱側との間の循環を行うように構成してもよい。
【０１２２】
また、前記ヒートパイプ３２１は、例えば撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８に対向した外壁に赤外線を吸収する部材である熱吸収材３３５が接合されている。この熱吸収材３３５は、アルミニウム合金材で形成され、その表面側に黒色アルマイト処理、スプライン加工、あるいは前記粒状黒鉛とカーボンまたはガラス繊維が充填されたＰＰＳ樹脂、赤外線を散乱するための砂目処理やエンボス（規則または不規則な凹凸形状）処理等を施して０．９以上の放射率で、赤外線の反射率が低く熱吸収性を高めた熱吸収面３３４を形成すると、さらに良好な効果が期待される。これにより、ヒートパイプ３２１には、その熱吸収面３３４で、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８から素子支持部材３２０の開口部３０１を通して放熱及び対流により熱移送される熱を効率よく吸熱して、作動流体による高効率な相変化（気化）が実現できる。
【０１２３】
ここで、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８からの熱をヒートパイプ３２１に熱伝導で移送させる場合には、例えば熱伝導性ゴム材を用いて背面側絶縁シート１２８とヒートパイプ３２１の熱吸収面３３４との間を熱的に結合するように構成する。これにより、ヒートパイプ３２１は、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８と同長となり、熱伝導により、熱移送され、さらに冷却効率の向上を図ることが可能となる。
【０１２４】
また、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８は、前記ヒートパイプ３２１の外壁に接続するように構成してもよい。
【０１２５】
例えば前記ヒートパイプ３２１には、その放熱側に前記放熱部材３２２と熱的に断たれた前記ポンプ接続部材３３１が熱的に結合されて配置される。これにより、ヒートパイプ３２１は、その吸熱側及び放熱側に十分な相変化面積が得られ、前記熱対流及び熱放射により熱移送された熱を、効率よく吸熱及び放熱することが可能となり、撮像素子１２１の高効率な冷却を実現することが可能となる。
【０１２６】
また、前記素子支持部材３２０には、ＦＰＣ基板３００が熱的に結合され、撮像素子１２１で発生した熱及び該ＦＰＣ基板３００に搭載された他の電子部品の熱がＦＰＣ基板３００を経由して熱伝導により熱移送される。この素子支持部材３２０に熱伝導された熱は、該素子支持部材３２０から機器筐体（図示せず）に熱移送されて、放熱される。
【０１２７】
前記構成により、撮像素子１２１で発生した熱は、背面側絶縁シート１２８から対流及び熱伝導によりヒートパイプ３２１の熱吸収面３３４に熱移送されると共に、熱伝導により素子支持部材３２０に熱移送される。ここで、ヒートパイプ３２１は、その熱吸収面３３４で熱を吸熱することで、その作動流体が相変化して気化され、流路内に移動して液化されて、放熱することにより、撮像素子１２１の熱を排熱して冷却する。
【０１２８】
同時に、撮像素子１２１で発生した熱は、素子支持部材３２０に熱伝導により熱移送され、素子支持部材３２０を介して機器筐体（図示せず）等に排熱されて放熱される。これにより、撮像素子の高効率な熱制御が可能となる。
【０１２９】
このように、前記撮像モジュール８は、ＦＰＣ基板３００及び撮像素子１２１と熱的に結合されて配置される放熱部材３２２を熱伝導性の優れた合成樹脂材料で形成して、この放熱部材３２２に対してインサート成形により相変化する潜熱蓄熱材１０４ａを熱的に結合して配置するように構成した。
【０１３０】
これによれば、撮像素子１２１が駆動されると、その熱は、背面側絶縁シート１２８からＦＰＣ基板３００の開口部３１１を通り放熱部材３２２に熱移送されると、該放熱部材３２２の潜熱蓄熱材１０４ａが相変化する。これにより、放熱部材３２２は、定温保持されると共に、熱移送された熱を放熱して、撮像素子１２１を所望の値に熱制御する。この結果、簡単な構成で、撮像素子の熱を含む印刷配線基板の熱を効率良く樹脂放熱部材を介して放熱することができて、高効率な冷却が実現され、モジュールの熱設計を含む製作の自由度の向上を図ることができる。
【０１３１】
ところで、接続フレキシブルプリント基板（不図示；以降、接続ＦＰＣと称する）が、撮像素子１２１の非撮像面側に取り付け接続され、撮像回路のプリント基板１４０にコネクタ１３９Ａ，１３９Ｂを介して接続されている。
【０１３２】
ここで、前記プリント基板１４０には、前記接続ＦＰＣ（不図示）と接続する為のコネクタ１３９Ａ，１３９Ｂと、制御回路部（ＣＰＵ）１４１と、画像処理回路部品であるＡＦＥＩＣ素子４２と、前記潜熱蓄熱材シート１２２ａと対向する面に半田付けされて設けられた第１温度センサ１４３Ａと、が設けられている。
【０１３３】
なお、ここでは図５に示すように、二つの温度センサすなわち第１温度センサ１４３Ａと第２温度センサ１４３Ｂとを設けた構成の撮像モジュール８を例に説明したが、当然ながら温度センサは少なくとも一つ設ければよい。
【０１３４】
以下、前記第１温度センサ１４３Ａ及び前記第２温度センサ１４３Ｂのそれぞれの利点を説明する。
【０１３５】
（１）第１温度センサ１４３Ａの利点
・組み立て容易性が高い。
【０１３６】
ただし、潜熱蓄熱材１０４ａ近傍にない為、測定温度に対して所定のオフセットを加えなくてはならない。
【０１３７】
（２）第２温度センサ１４３Ｂの利点
・潜熱蓄熱材１０４ａの近傍に位置している為、潜熱蓄熱材１０４ａの温度の測定精度が高い。その為、上述した第１温度センサ１４３Ａの場合のように、測定温度に対して所定のオフセットを加える必要はなく、該オフセットの値を記憶する為のメモリを要しない。
【０１３８】
ただし、第１温度センサ１４３Ａのほうが組み立て容易性は高い。
【０１３９】
上述したような構成を採り且つ図３を参照して説明した第１実施形態に係る電子カメラの動作制御と同様の動作制御を行うことで、本第２実施形態に係る電子カメラによれば、第１実施形態に係る電子カメラよりも更に撮像素子の冷却効率を高めることができる。
【０１４０】
ここで、前記撮像素子１２１と、前記放熱部材３２２上に配置された前記潜熱蓄熱材１０４ａとの距離をｄ１とし、前記撮像素子１２１と、前記素子支持部材３２０近傍に配置された前記第１温度センサ１４３Ａ又は前記第２温度センサ１４３Ｂとの距離をｄ２とすると、前記ｄ１及び前記ｄ２は、
ｄ１≦ｄ２…（式６）
を満たすことが、組み立て容易性の観点からは好ましい。
【０１４１】
ところで、撮像素子１２１の高速駆動に起因して生じる伝導熱や放射熱等による温度上昇は、前記素子支持部材３２０及び前記放熱部材３２２から隙間（空間）部を経てプリント基板１４０上に設けられた前記第１温度センサ１４３Ａ、又は前記素子支持部材３２０に接合された熱伝導性ゴム材３３９（不図示ではあるが潜熱蓄熱材を含有又は潜熱蓄熱材シートが接合されている）に包含して設けられた前記第２温度センサ１４３Ｂによる温度検出によって計測される。
【０１４２】
具体的には、直下に設けられた前記背面側絶縁シート１２８上で前記撮像素子１２１の温度は、図４に示すように上昇する。そして、前記潜熱蓄熱材１０４ａの融解が完了した時刻ｔ１において温度Ｔ２となる。ここで、潜熱蓄熱材１０４ａの融解中には、前記素子支持部材３２０及び前記放熱部材３２２の温度は略一定の温度（融解温度）で維持され、撮像素子１２１の温度もほぼ前記融解温度で維持される。温度Ｔ３以上になると、圧電型ポンプ３２３が駆動され、作動流体が停止しないように強制循環されるように制御される。これにより撮像素子１２１の近傍温度は効果的に冷却され、蓄熱潜熱剤１０４ａの熱が隙間の空間に放出される。図４に示す時刻ｔ３の時点のように撮像素子１２１近傍の温度が下降していく際には、前記潜熱蓄熱材１０４ａでは液体から固体への相変化が生じる。
【０１４３】
以上説明したように、本第２実施形態によれば、上述した第１実施形態に係る撮像素子の冷却方法及び電子カメラよりも更に撮像素子の冷却効率が高い撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを提供することができる。
【０１４４】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを説明する。
【０１４５】
なお、説明の便宜上、前記第１実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラと共通する説明は省略して相違点を説明する。
【０１４６】
図６は、本第３実施形態に係る電子カメラにおける撮像モジュール８の構成を示す断面図である。
【０１４７】
図６に示すモジュール構造は、前記ベアチップタイプの撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８がＦＰＣ基板４１１に設けた開口部４１４内に収容するように該ＦＰＣ基板４１１に搭載されて電気的に接続され、このＦＰＣ基板４１１の開口部４１４の背面側には、相変化流路を構成するループ状の平板型ヒートパイプ４２１（例えば外形状はループ状で、パイプ幅は撮像素子１２１の寸法より小さく、背面側絶縁シート１２８の幅と略同じ幅である）の一部（吸熱部）が前記背面側絶縁シート１２８に対向されて配置されている。そして、前記ＦＰＣ基板４１１の背面側には、粒状黒鉛にアルミナ粉、ガラス繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ樹脂等の熱伝導性の優れた合成樹脂材料でインサート成形された筒状の素子支持部材４３０が配置されて、その一端部が熱的に結合される。
【０１４８】
また、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８と後述する第１の放熱部材４３２との空間部には、撮像素子１２１の近傍における周囲温度を検出する第２温度センサ４０８や撮像素子１２１から出力される画像信号を保持及び利得制御するＡＦＥＩＣ素子等の電子部品が配置されている。
【０１４９】
前記ヒートパイプ４２１には、その外周部の前記背面側絶縁シート１２８に対向する部位に黒色アルマイト処理等が施されて熱吸収面４２２が形成される。この熱吸収面４２２は、素子支持部材４３０の開口部４０１と熱伝導による熱結合が断たれており、撮像素子１２１の背面側絶縁シート１２８からの熱が熱対流及び熱放射により熱移送される。そして、このヒートパイプ４２１の熱吸収面４２２を挟んだ両側の一部は、前記素子支持部材４３０に接着剤４９４を介して接合されて支持され、熱伝導により熱的に結合される。
【０１５０】
この素子支持部材４３０は、その内壁部にフィン案内溝４０２が設けられ、このフィン案内溝４０２には、相変化する潜熱蓄熱材を挟持した放熱部材を構成する第１及び第２の放熱部材４３２，４３３が移動自在に収容される。この第１及び第２の放熱部材４３２，４３３は、例えば金属酸化物やセラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた合成樹脂材料、例えば球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂等を充填したＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）樹脂等で形成される。
【０１５１】
そして、潜熱蓄熱材１０４ａは、例えばパラフィン、熱を伝えやすい物質からなる炭素繊維や融解温度以上であっても固体形状に保持できるゲル剤が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセル構造を有し、撮像素子１２１の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、潜熱蓄熱材１０４ａは、前記第１及び第２の放熱部材４３２，４３３を、撮像素子１２１の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持して、撮像素子１２１を所望の値に熱制御する。
【０１５２】
この第１及び第２の放熱部材４３２，４３３には、対向して複数のフィン４４１，４４２が設けられ、相互間が潜熱蓄熱材１０４ａを介して熱結合されている。このうち第２の放熱部材４３３には、その一端部に透孔４５５を有した取付け部４５６が設けられ、この取付け部４５６の透孔４５５が前記素子支持部材４３０に設けられた図示しない螺子孔に対向されて該素子支持部材４３０に載置される。
【０１５３】
そして、取付け部４５６上には、透孔４６１を有したスペーサ部材４３４が積重され、このスペーサ部材４３４上には、前記ＦＰＣ基板４１１が前記素子支持部材４３０を包み込むように折返された一部が載置される。このＦＰＣ基板４１１上には、例えばステンレス鋼やアルミニウム製の押え部材４３５が積重されて配置される。
【０１５４】
これらＦＰＣ基板４１１及び押え部材４３５には、透孔４７１，４５１が前記スペーサ部材４３４の透孔４６１に対応して設けられ、この各透孔４５１，４７１，３４１，４５５には、螺子部材４３６が挿入されて前記素子支持部材４３０で、ヒートパイプ４２１の両側に穿設された螺子孔（図示せず）に螺着されて前記素子支持部材４３０に熱的に結合されて位置決め配置される。
【０１５５】
また、前記ＦＰＣ基板４１１には、例えば第１温度センサ４３７が搭載され、この温度センサ４３７で前記第１及び第２の放熱部材４３２，４３３内の温度（潜熱蓄熱材１０４ａの温度）が検出される。この第１温度センサ４３７は、第１及び第２の放熱部材４３２，４３３内の周囲温度（潜熱蓄熱材１０４ａの温度）を検出して図示しないＣＰＵに出力する。このＣＰＵは、ＦＰＣ基板４１１がコネクタ（不図示）を介して接続されているプリント基板上（不図示）に設けられている。そして、この制御部は、第１温度センサ４３７の検出信号に基づいて、前記第１実施形態において説明した各種制御を行う。
【０１５６】
さらに、前記撮像素子１２１には、例えばその撮像面の周囲部に、例えば本願出願人による特願２００６−２２２７０９号の図４、図５に示される手振れ防止機構を構成する粒状黒鉛にガラス繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ樹脂でインサート成形された移動枠４３８に支持された押え部材４３９が係合され、その面方向が一定に維持された状態で、移動枠４３８を介して二次元的に移動されて、いわゆる手振れ補正が可能に構成される。この移動枠４３８は、例えば図示しない結合手段を介して前記押え部材４３９に熱的に結合され、その駆動に伴う熱が結合手段を介して排熱される。
【０１５７】
なお、例えば連写撮影時及びライブビューモード時等の、撮像素子１２１の高速駆動時においては、撮像素子１２１の背面側の直下に配置された絶縁シート１２８付近における温度は上昇し、潜熱蓄熱材１０４ａが、例えば４８℃又は５８℃以上になると融解を開始し熱を蓄熱する。この蓄熱された熱は、前記第２の放熱部材４３３からの伝導熱又は放射熱として、前記温度センサ４３７で受熱されて検出される。
【０１５８】
ところで、符号４９１が付されているのは、潜熱蓄熱材シートである。前記撮像素子１２１近傍で発生した熱は、ＦＰＣ基板４１１に設けられた各部材を介して、潜熱蓄熱材シート４９１によって一部蓄熱される。これによって、撮像素子１２１近傍で発生した熱を放熱する為の放熱板を別途配置するスペースを不要にすることができる。
【０１５９】
上述したような構成を採り且つ図３を参照して説明した第１実施形態に係る電子カメラの動作制御と同様の動作制御を行うことで、本第３実施形態に係る電子カメラによれば、第１実施形態に係る電子カメラよりも更に撮像素子の冷却効率を高めることができる。
【０１６０】
ここで、本第３実施形態に係る電子カメラにおいては、可動部材である前記移動枠４３８中に潜熱蓄熱材１０４ａと、第１温度センサ４３７と、第２温度センサ４０８とが配置されている。前記撮像素子１２１と前記潜熱蓄熱材１０４ａとの距離をｄ３とし、前記撮像素子１２１と第１温度センサ４３７又は第２温度センサ４０８との距離をｄ４とすると、前記ｄ３及び前記ｄ４は、
ｄ３≦ｄ４…（式７）
を満たすことが、組み立て容易性の観点からは好ましい。
【０１６１】
以下、前記第１温度センサ４３７及び前記第２温度センサ４０８のそれぞれの利点を説明する。
【０１６２】
（１）第１温度センサ４３７と第２温度センサ４０８の利点
・組み立て容易性が高い。
【０１６３】
ただし、潜熱蓄熱材１０４ａ近傍にない為、測定温度に対して所定のオフセットを加えなくてはならない。
【０１６４】
ただし、第１温度センサ４３７のほうが組み立て容易性は高い。
【０１６５】
以上説明したように、本第３実施形態によれば、上述した第１実施形態に係る撮像素子の冷却方法及び電子カメラよりも更に撮像素子の冷却効率が高い撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを提供することができる。
【０１６６】
また、本第３実施形態によれば、上述した構成により、前記移動枠４３８を軽量化することができるので、消費電力を抑えることができる。また、ＴＧ（タイミング・ジェネレータ）やＡＦＥＩＣ素子を撮像素子１２１の直下に配置できるので、撮像素子１２１とそれら電子部品との接続線を短くすることができ、外部ノイズの影響を受けにくくなる。また、上述した構成から分かるように、当該撮像モジュールの組立工程を簡素化した組立工程とすることができる。
【０１６７】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラを説明する。
【０１６８】
なお、説明の便宜上、前記第１実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラと共通する説明は省略して相違点を説明する。
【０１６９】
図７は、本第４実施形態に係る電子カメラにおける撮像モジュール８の構成を示す断面図である。
【０１７０】
また、図７に示すモジュール構造は、撮像素子１２１ａは、例えばベアチップタイプの撮像素子１２１ａが、いわゆるハードタイプの印刷配線基板５６１に粒状黒鉛とカーボン繊維や非結晶（ガラス）の繊維等が充填されたＰＰＳ樹脂のインサート成形の撮像素子支持部材５６２を介して搭載される。この撮像素子支持部材５６２には、前記相変化する潜熱蓄熱材１０４ａがインサート成形により熱的に結合されて配される。この潜熱蓄熱材１０４ａは、例えばパラフィン、炭素繊維が充填されたパラフィン等の有機系蓄熱材、ポリマーで充填したパラフィンや無機水和塩等の芯材を容器で被覆したいわゆる蓄熱マイクロカプセル構造を有し、撮像素子１２１の使用限界温度以下、例えば６０〜８０℃で、相変化して融解、凝固可能に形成されている。これにより、潜熱蓄熱材１０４ａは、前記撮像素子支持部材５６２を、撮像素子１２１の使用限界温度以下の６０〜８０℃に定温保持する。
【０１７１】
撮像素子支持部材５６２には、位置決めピン６２１が印刷配線基板５６１に対向して突設され、この位置決めピン６２１が印刷配線基板５６１の挿通孔６１１に挿入されて相互間が位置決めされて組付けられる。これにより、撮像素子１２１ａは、その受光面が撮像レンズに対して光軸が一致されて組付けることが可能となる。
【０１７２】
前記撮像素子支持部材５６２には、開口部６２２と開口部６０１が設けられ、この撮像素子支持部材５６２を挟み、前記撮像素子１２１ａの背面側より突出されたリード端子５０２ａが挿通され、該リード端子５０２ａが前記印刷配線基板５６１に半田等により電気的に接続される。
【０１７３】
そして、この印刷配線基板５６１の背面側には、例えば電子カメラを構成するバックライト５６３及びＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）５６４の収容されたシールド部材５６５が、取付け具５６６及び螺子部材５６７を用いて組付けられている。また、撮像素子１２１ａの背面側絶縁シート１２８ａや前記撮像素子支持部材５６２に設けられた開口部６２２及び開口部６０１を設けず、撮像素子１２１ａと撮像素子支持部材５６２との熱結合は、熱伝導のみにすることもできる。
【０１７４】
このシールド部材５６５は、熱伝導性のよいアルミニウム等で形成され、例えば機器筐体である電子カメラを構成する後カバー５６８に熱伝導により熱的に結合されて組付けられている。この後カバー５６８は、図示しない前カバー及び中枠でカメラ筐体を構成する。
【０１７５】
前記印刷配線基板５６１には、開口６１２及び切欠き部６１３がヒートパイプ５６９に対応して所定の間隔に設けられる。この開口６１２及び切欠き部６１３には、相変化流路を構成するループ状のヒートパイプ５６９が挿通されて該ヒートパイプ５６９が印刷配線基板５６１の上面側から背面側に配管される。
【０１７６】
このヒートパイプ５６９は、例えばウイックの形成された前記日本金属産業（株）製の熱伝導性に優れたヒートパイプを用い、撮像素子１２１ａの背面側から、その吸熱側に熱が加わると、その毛細管現象により作動流体が熱を奪って蒸発し、気圧を上げて他端側の気圧の低い側に流れる相変化を利用するもので、印刷配線基板５６１の背面側において、熱伝導性のよいアルミニウム等で形成された複数のパイプ支持部材５７０を介して前記シールド部材５６５に支持されて熱伝導により熱的に結合される。
【０１７７】
ここで、内壁にウイックと呼ばれる毛細管作用を持つヒートパイプ５６９内では、凝縮した作動流体が再び、ウイックの毛細管により吸熱側へ還流し、この蒸発、凝縮、及び還流のサイクルが実行され、撮像素子１２１ａの温度上昇を抑制することができる。そして、前記印刷配線基板５６１には、温度センサ５７１が、例えば前記パイプ支持部材５７０間の空間を利用（図示しない熱伝導性の高いゴム材を介在して支持する）して搭載され、リード線７１１を介して電気的に接続される。
【０１７８】
ここで、ヒートパイプ５６９は、撮像素子支持部材５６２の開口部６０１及び開口部６２２を通して撮像素子１２１ａの背面側絶縁シート１２８ａからの熱が対流及び熱放射により熱移送されると、その作動流体が相変化により吸熱して気化され、放熱側において液化されて排熱する。
【０１７９】
なお、このヒートパイプ５６９のパイプ支持部材５７０間には、図８に示すように前記温度センサ５７１に変えて圧電型ポンプ５７２を接続配管するようにしてもよい。また、このヒートパイプ５６９は、パイプ支持部材５７０に支持された部位の近傍を、例えば軸方向に伸縮自在なベローズ型接続管５７３を用いて配管接続するように構成することにより、簡便な配管接続を行うことが可能となる。
【０１８０】
また、前記印刷配線基板５６１に実装されるＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＦＥＩＣ素子等の電子部品の発熱は、該印刷配線基板５６１の部品搭載部位の背面側と前記シールド部材５６５との間にシリコンシート等の熱伝導材を介在してシールド部材５６５に直接的に熱伝導するように熱的に結合する。これにより、印刷配線基板５６１に実装した電子部品の熱は、撮像素子支持部材５６２に熱伝導するのが抑えられてシールド部材５６５を介して効率よく放熱され、撮像素子支持部材５６２の構成の簡略化が図れる。
【０１８１】
なお、前記ヒートパイプ５６９は、その撮像素子支持部材５６２の開口部６２２に対向する外周部に黒色アルマイト処理等を施して熱吸収面を形成するように構成してもよい。これにより、撮像素子１２１ａからの熱対流及び熱放射による熱のヒートパイプ５６９への熱移送の促進を図ることが可能となる。
【０１８２】
上述したような構成を採り且つ図３を参照して説明した第１実施形態に係る電子カメラの動作制御と同様の動作制御を行うことで、本第４実施形態に係る電子カメラによれば、第１実施形態に係る電子カメラよりも更に撮像素子の冷却効率を高めることができる。
【０１８３】
本第４実施形態に係る電子カメラでは、前記シールド部材５６５に潜熱蓄熱材１０４ａが接合され、該潜熱蓄熱材１０４ａに対向する前記印刷配線基板５６１に温度センサ５７１が配置されている。ここで、前記撮像素子１２１と前記シールド部材５６５上に配置された前記潜熱蓄熱材１０４ａとの距離をｄ５とし、前記撮像素子１２１と前記印刷配線基板５６１上に配置されている前記温度センサ５７１との距離をｄ６とすると、前記ｄ５及び前記ｄ６は、
ｄ５＜ｄ６      …（式８）
を満たすことが、組み立て容易性の観点からは好ましい。なお、ヒートパイプ５６９が接続された圧電型ポンプ５７２の駆動については第２実施形態と同様であるので、省略する。
【０１８４】
以上説明したように、本第４実施形態によれば、上述した第１実施形態に係る撮像素子の発熱抑制方法、撮像素子の冷却方法及び電子カメラよりも更に撮像素子の冷却効率が高い撮像素子の冷却方法及び電子カメラを提供することができる。
【０１８５】
以上、第１実施形態乃至第４実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。
【０１８６】
（付記）
前記の具体的実施形態から、例えば以下のような構成の発明を抽出することができる。
【０１８７】
（１）
撮像素子近傍に配置された予め決められた潜熱蓄熱材の相変化温度を基準として温度センサにより測定する温度測定ステップと、
前記温度測定ステップにおいて取得した測定温度を、所定の閾値と比較する比較ステップと、
前記比較ステップにおける比較結果に基づいて、強制空冷装置の駆動回路の駆動を開始する動作開始ステップと、
を有することを特徴とする撮像素子の冷却方法。
【０１８８】
（２）
撮像素子近傍に配置された潜熱蓄熱材と、
前記潜熱蓄熱材の相変化温度を測定する温度センサと、
前記温度測定センサによる測定温度を、所定の閾値と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、強制空冷装置の駆動回路の駆動を開始させる制御手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラ。
【０１８９】
（３）
前記強制空冷装置は、ヒートパイプが接続されたポンプ又はファンであることを特徴とする（２）に記載の電子カメラ。
【０１９０】
さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る電子カメラの主要構成を示す縦断面図。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る電子カメラの外観構成を示す図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電子カメラの電気制御部を示すブロック図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電子カメラにおけるＣＰＵによる動作制御を示すフローチャートを示す図。
【図４】ライブビューモード時におけるライブビュー表示のフレームレートの切り換えやファン駆動の開始／停止のタイミングを表すグラフを示す図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電子カメラにおける撮像素子モジュールの構成を示す断面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係る電子カメラにおける撮像素子モジュールの構成を示す断面図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る電子カメラにおける撮像素子モジュールの構成を示す断面図。
【図８】本発明の第４実施形態に係る電子カメラにおける撮像素子モジュールの構成の一変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１９２】
１Ａ…カメラボディ、  １Ｂ…交換式レンズ鏡筒、  ３…ボディ側マウント部、  ２…カメラ外装、  ４ａ…中央開口部、  ４…本体構造体、  ４ｂ…補強リブ、  ５…メインミラー、  ６…フォーカルプレーン式シャッタ、  ８…撮像モジュール、  ９…フォーカシングスクリーン、  １０…ペンタプリズム、  １１…接眼レンズ、  １２…ＬＣＤ、  １３…モニタ表示窓、  １４…ボディ側マウント、  ２３…圧電型ポンプ、  ４２…ＡＦＥＩＣ素子、  ５１…レンズ着脱ボタン、  ５２…グリップ部、  ５３…シヤッタボタン、  ５４…露出補正ボタン、  ５５…モードダイヤル、  ５６…コントロールダイヤル、  ５７…光学ファインダ、  ５８…ホットシュー、  ７１…冷却用ファン、  ８１，８７…吸気孔、  ８２…排気孔、  １０４ａ…潜熱蓄熱材、  １１９…防塵機構部、  １２１，１２１ａ…撮像素子、  １２２…撮像素子支持板、  １２２ａ…潜熱蓄熱材シート、  １２３…基台、  １２４…防塵ガラス、  １２５…光学フィルタ、  １２６…圧電素子、  １２７…支持部材、  １２８…絶縁シート、  １２８ａ…背面側絶縁シート、  １３０…撮像素子冷却ユニット、  １３５…接続フレキシブルプリント基板、  １３９Ａ，１３９Ｂ…コネクタ、  １４０…プリント基板、  １４１…ＣＰＵ、  １４３Ａ…第１温度センサ、  １４３Ｂ…第２温度センサ、  ２０１…ファン駆動モータ、  ２０３…撮像素子シフト駆動モータ、  ２０９…シャッタ駆動モータ、  ２１０…メインミラー駆動モータ、  ２１１…シャッタ制御マグネット、  ２１６…測距センサ、  ２２４…フォーカシング駆動モータ、  ２３０…ファン駆動回路、  ２３１…撮像素子シフト駆動回路、  ２３２…シャッタチャージ駆動回路、  ２３３…メインミラー駆動回路、  ２３４…シャッタ駆動回路、  ２３６…測距回路、  ２３７…フォーカシング駆動回路、  ２３８…画像処理回路、  ２３９…画像記録部、  ２４１…ＬＣＤ駆動回路、  ２４３…１ｓｔレリーズスイッチ、  ２４４…２ｎｄレリーズスイッチ、  ２４５…バスライン、  ２４６…ＲＯＭ、  ３００…フレキシブル印刷配線基板、  ３０１…開口部、  ３０２…リード端子、  ３１１…放熱用開口部、  ３１２…ゴム枠、  ３１３…光学ローパスフィルタ、  ３１４…枠部材、  ３１５…保持部、  ３１７…透明ガラス基板、  ３１８…加振部材、  ３１９…押圧部材、  ３２０…素子支持部材、  ３２１…ヒートパイプ、  ３２２…放熱部材、  ３２３…圧電型ポンプ、  ３３１…ポンプ接続部材、  ３３３…接着剤、  ３３４…熱吸収面、  ３３５…熱吸収材、  ３３９…熱伝導性ゴム材、  ３４１…補強リブ、  ４０１…開口部、  ４０２…フィン案内溝、  ４０８…温度センサ、  ４１１…ＦＰＣ基板、  ４１４…開口部、  ４２１…ヒートパイプ、  ４２２…熱吸収面、  ４３０…素子支持部材、  ４３２…第１の放熱部材、  ４３２，４３３…第２の放熱部材、  ４３３…第２の放熱部材、  ４９４…接着剤、  ４３４…スペーサ部材、  ４３６…螺子部材、  ４３７…温度センサ、  ４３８…移動枠、  ４４１．４４２…フィン、  ４５１．４７１…透孔、  ４５５，４６１…透孔、  ４７１，４５１…透孔、  ４９１…潜熱蓄熱材シート、  ５０２ａ…リード端子、  ５６１…印刷配線基板、  ５６２…撮像素子支持部材、  ５６３…バックライト、  ５６４…ＬＣＤ、  ５６５…シールド部材、  ５６７…螺子部材、  ５６８…後カバー、  ５６９…ヒートパイプ、  ５７０…パイプ支持部材、  ５７１…温度センサ、  ５７２…圧電型ポンプ、  ５７３…ベローズ型接続管、  ６０１…開口部、  ６１１…挿通孔、  ６１２…開口、  ６１３…切欠き部、  ６２１…ピン、  ６２２…開口部、  ７１１…リード線。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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