(57)【要約】【課題】撮像素子で発生する熱を効率的に伝熱、放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現する【解決手段】レンズユニット２２は、外装体１０に収納された後に２本のネジ１４により外装体１０と供締めされる。レンズユニット２２と外装体１０が供締めされると、外装体１０に成形された２つの撮像素子固定用凸部１３により、撮像素子２１が固定される。撮像素子２１の動作に伴う発熱は、撮像素子固定用凸部１３を介して外装体１０の背面に伝熱され、放熱される。【選択図】  図３
2009130784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズを内蔵し、端面に撮像素子が配置されたレンズユニットと、金属材料の中空押出し加工により成形され、前記レンズユニットを収納する外装体とを備えた撮像装置において、
前記レンズユニットを前記外装体の開口端から挿入し、前記撮像素子が前記外装体に内接するように固定し、前記撮像素子から発生した熱を前記外装体に伝熱させることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記外装体は、内側に押出し加工された凸部を備え、前記撮像素子が前記凸部に内接するように固定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】
前記外装体は前記凸部を２つ備えたことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記レンズユニットは、前記撮像素子の前面側の外周部が当接する弾性部材と、前記撮像素子の背面側を押さえて前記撮像素子を仮止めする仮止め部とを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記外装体は、内側に押出し加工された第１のレール構造を備え、前記レンズユニットは、前記外装体への挿入時に前記第１のレール構造によって案内される第２のレール構造を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記外装体は、内部に押出し加工された片持ち梁構造の板を備え、前記凸部が前記片持ち梁構造の板に成形されていることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記片持ち梁構造の板は根元の肉厚が根元以外の肉厚より薄く成形されていることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記片持ち梁構造の板と前記外装体の最外部の内壁との間に伝熱部材を配設することを特徴とする請求項６又は７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記伝熱部材は、伝熱性シリコンゴムであることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記レンズユニットは前記撮像素子を背面に備えた沈胴式レンズユニットであり、前記撮像素子が前記外装体に背面に内接するように固定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子が受光した被写体像に基づいてスルー画像を表示する表示手段を備え、前記表示手段は前記外装体とヒンジを介して連結されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記外装体が水平方向の押出し加工により形成されるとともに前記レンズユニットは前記撮像素子を底面に備えた屈曲式レンズユニットであり、前記撮像素子が前記外装体の底面に内接するように固定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に係り、特に撮像素子で発生する熱を効率的に伝熱、放熱させることができる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子や撮像素子を制御するＣＰＵ等は動作することにより熱を発生するが、近年における高画素化、高集積化により、この発熱量は増大している。この温度上昇の影響により、撮像素子の暗電流が増加するなど、画質の低下を生じさせるという問題が生じる。さらに、動作が保証される許容温度範囲を超えて撮像素子やＣＰＵが誤動作を起こしたり、焼損したりする場合もある。したがって、このような発熱に対する様々な対策が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、レンズ鏡枠を迂回して他方側への容積部分に延びた平板形状の放熱板を発熱体のケースに接触させ、放熱板と外装カバーとの間に断熱シートを配置することにより、グリップ側に配置された電気回路部品の発熱をレンズを挟んで反対側の空間へ導き放熱させるデジタルカメラについて記載されている。この技術によれば、カメラ筐体一箇所に集めた発熱量が大きい折畳式基板の熱を、筐体全体で効率的に分散放熱させることができる。また、特許文献２には、カメラ筐体内部が隔壁により分割されており、１つの空間に配置された発熱源から発せられる熱をヒートパイプで別の空間に放熱する電子カメラについて記載されている。この技術によれば、発熱源および発熱源の配設される小空間から効率よく熱を放出させることができる。
【特許文献１】特開２００３−８９５６号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３０７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に記載のデジタルカメラは、カメラ内部のほぼ全面を覆う放熱板金や、外装体との断熱部材が必要となるという欠点があった。また、特許文献２に記載の電子カメラは、筐体構造が複雑であり、また吸放熱させる伝熱部材が必要であるという欠点があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮像素子で発生する熱を効率的に伝熱、放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現することができる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】
【０００６】
前記目的を達成するために請求項１に記載の撮像装置は、撮像レンズを内蔵し、端面に撮像素子が配置されたレンズユニットと、金属材料の中空押出し加工により成形され、前記レンズユニットを収納する外装体とを備えた撮像装置において、前記レンズユニットを前記外装体の開口端から挿入し、前記撮像素子が前記外装体に内接するように固定し、前記撮像素子から発生した熱を前記外装体に伝熱させることを特徴とする。
【０００７】
これにより、撮像素子から発生した熱を効率よく放熱することができる。
【０００８】
請求項２に示すように請求項１に記載の撮像装置において、前記外装体は、内側に押出し加工された凸部を備え、前記撮像素子が前記凸部に内接するように固定することを特徴とする。
【０００９】
これにより、簡単に凸部を成形することができ、撮像素子の煽りや位置決めに悪影響を及ぼさずに効率よく放熱することができる。
【００１０】
請求項３に示すように請求項２に記載の撮像装置において、前記外装体は前記凸部を２つ備えたことを特徴とする。
【００１１】
これにより、撮像素子の煽りや位置決めに悪影響を及ぼさずに効率よく放熱することができる。
【００１２】
請求項４に示すように請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、前記レンズユニットは、前記撮像素子の前面側の外周部が当接する弾性部材と、前記撮像素子の背面側を押さえて前記撮像素子を仮止めする仮止め部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、撮像素子をレンズユニットに仮止めすることができ、さらに撮像素子に悪影響を及ぼさずにレンズユニットを外装体に固定することができる。
【００１４】
請求項５に示すように請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置において、前記外装体は、内側に押出し加工された第１のレール構造を備え、前記レンズユニットは、前記外装体への挿入時に前記第１のレール構造によって案内される第２のレール構造を備えたことを特徴とする。
【００１５】
これにより、レンズユニットを外装体の開口端から挿入しやすくすることができる。
【００１６】
請求項６に示すように請求項２から５のいずれかに記載の撮像装置において、前記外装体は、内部に押出し加工された片持ち梁構造の板を備え、前記凸部が前記片持ち梁構造の板に成形されていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、耐衝撃性を向上させることができる。
【００１８】
請求項７に示すように請求項６に記載の撮像装置において、前記片持ち梁構造の板は根元の肉厚が根元以外の肉厚より薄く成形されていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、耐衝撃性を向上させることができる。
【００２０】
請求項８に示すように請求項６又は７に記載の撮像装置において、前記片持ち梁構造の板と前記外装体の最外部の内壁との間に伝熱部材を配設することを特徴とする。
【００２１】
これにより、耐衝撃性を向上させつつ効率よく放熱させることができる。
【００２２】
請求項９に示すように請求項８に記載の撮像装置において、前記伝熱部材は、伝熱性シリコンゴムであることを特徴とする。
【００２３】
これにより、耐衝撃性を向上させつつ効率よく放熱させることができる。
【００２４】
請求項１０に示すように請求項１から９のいずれかに記載の撮像装置において、前記レンズユニットは前記撮像素子を背面に備えた沈胴式レンズユニットであり、前記撮像素子が前記外装体に背面に内接するように固定することを特徴とする。
【００２５】
これにより、沈胴式レンズユニットを用いた場合に、撮像素子から発生した熱を外装体の背面に伝熱させることにより、効率よく放熱させることができる。
【００２６】
請求項１１に示すように請求項１から１０のいずれかに記載の撮像装置において、前記撮像素子が受光した被写体像に基づいてスルー画像を表示する表示手段を備え、前記表示手段は前記外装体とヒンジを介して連結されていることを特徴とする。
【００２７】
これにより、撮像素子から発生した熱を外装体の背面に伝熱させる場合であっても、背面に表示手段を備えることができる。
【００２８】
請求項１２に示すように請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置において、前記外装体が水平方向の押出し加工により形成されるとともに前記レンズユニットは前記撮像素子を底面に備えた屈曲式レンズユニットであり、前記撮像素子が前記外装体の底面に内接するように固定することを特徴とする。
【００２９】
これにより、屈曲式レンズユニットを用いた場合に、撮像素子から発生した熱を外装体の底面に伝熱させることにより、効率よく放熱させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、撮像素子で発生する熱を効率的に伝熱、放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現することができる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】
【００３１】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００３２】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明が適用されたデジタルカメラの第１の実施の形態の正面からの斜視図であり、図２は、背面からの斜視図である。図１、図２に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、外装体１０、ＬＣＤ取付用筒１１、レンズユニット２２、レンズバリア２３、バッテリ３３、ＬＣＤユニット７０等を備えて構成される。なお、外装体１０にはシャッタボタンや各種操作スイッチ等が配置されるが、図１、図２ではこれらは全て省略している。また、外装ケースの側面部についても省略してある。
【００３３】
外装体１０は、アルミ合金により構成されており、押出し加工により成形される。この押出し加工は横方向となっており、デジタルカメラ１の外装ケースの前面、背面、及び上下面を構成し、レンズユニット２２、バッテリ３３等を収納している。また、同様に押出し加工により成形され、追加工されたＬＣＤ取付用筒１１を備え、図示しない棒及びＬＣＤユニット７０によりヒンジ構造を構成し、ＬＣＤユニット７０を回動移動可能に取り付けることが可能となっている。
【００３４】
ＬＣＤユニット７０は、撮影画像の再生表示に使用される他、撮影モードのときには、フレーミング用のスルー画を表示する電子ビューファインダとしても機能する。さらに、各種の設定をするための設定画面を表示することも可能である。
【００３５】
レンズユニット２２は略直方体であり、前面には開閉自在なレンズバリア２３を備え、レンズバリア２３の内側に図示しない沈胴レンズを備えている。
【００３６】
バッテリ３３は、デジタルカメラ１の電源であり、デジタルカメラ１内の各種エレメントに電源を供給する。
【００３７】
図３は、デジタルカメラ１を右側面から見た図であり、図４は、デジタルカメラ１の背面の一部の透視図である。これらの図においては、ＬＣＤユニット７０は省略している。
【００３８】
図３、図４に示すように、レンズユニット２２は、背面に撮像素子２１を備えている。撮像素子２１は、撮影レンズを透過した被写体光を受光し、受光面上に結像された光量に応じた電気信号を出力する素子である。撮像素子２１とレンズユニット２２との間にはクッションゴム２４が配設されており、さらに撮像素子２１は、仮止め用爪２６によりレンズユニット２２に仮止めされている。
【００３９】
また、外装体１０の背面内側には、押出し加工により成形された２本のレール凸部１２が配置されている。レンズユニット２２には、外装体１０への収納方向に２本のレール凹部２７が成形されており、レール凸部１２と適合することによりレンズユニット２２が外装体１０の内部をスライドして収納される。
【００４０】
レンズユニット２２は、外装体１０に収納された後に２本のネジ１４により外装体１０と供締めされる。レンズユニット２２と外装体１０が供締めされると、図３に示すように、外装体１０に成形された２つの撮像素子固定用凸部１３により、撮像素子２１が固定される。ここで、レンズユニット２２に設けられた凸部２５により、ネジ１４による撮像素子２１への押圧を規制している。また、撮像素子固定用凸部１３及び凸部２５の加工誤差、供締めによる取付誤差はクッションゴム２４により吸収される。
【００４１】
このように、レンズユニット２２が外装体１０に固定された結果、撮像素子２１は２つの撮像素子固定用凸部１３と内接する。従って、撮像素子２１の動作に伴う発熱は、撮像素子固定用凸部１３を介して外装体１０の背面に直接伝熱され、放熱される。このように放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現することができる
＜第２の実施の形態＞
図５は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１の正面からの斜視図であり、図２は正面からの透視図である。図１、図２に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、外装体１０、実装基板３２、バッテリ３３、レンズユニット４２、レンズバリア４３等を備えて構成される。なお、外装体１０にはシャッタボタンや各種操作スイッチ、ＬＣＤユニット等が配置されるが、図１、図２ではこれらは全て省略している。また、外装ケースの側面部についても省略してある。
【００４２】
外装体１０は、横方向の押出し加工により成形され、デジタルカメラ１の外装ケースの前面、背面、及び上下面を構成し、レンズユニット４２、バッテリ３３等を収納している。
【００４３】
実装基板３２は、撮像素子の出力信号をアナログからデジタルに変換する処理を行うアナログフロントエンドＩＣ、デジタル信号処理を行うデジタルシグナルプロセッサＩＣ、デジタルカメラ１内の各エレメントに供給する電源を制御する電源制御用ＩＣ等が実装されている基板である。
【００４４】
レンズユニット４２は、前面に開閉自在なレンズバリア４３を備え、レンズバリア４３の内側に図示しないプリズムにより被写体光の進行方向が略直角に屈曲される屈曲光学系を備えている。
【００４５】
図７は、デジタルカメラ１を右側面から見た図であり、図８は、デジタルカメラ１の一部を底背面から見た透視図である。
【００４６】
図７、図８に示すように、レンズユニット４２は、底面に撮像素子２１を備えている。第１の実施の形態と同様に、撮像素子２１とレンズユニット２２との間にはクッションゴム２４が配設されており、さらに撮像素子２１は、仮止め用爪２６によりレンズユニット２２に仮止めされている。
【００４７】
また、外装体１０の背面内側には、押出し加工により成形された２本のレール凸部１２が配置されている。レンズユニット４２には、外装体１０への収納方向に２本のレール凹部４７が成形されており、レール凸部１２と適合することによりレンズユニット４２が外装体１０の内部をスライドして収納される。
【００４８】
レンズユニット４２は、外装体１０に収納された後に２本のネジ１４により外装体１０と供締めされる。レンズユニット２２と外装体１０が供締めされると、図７に示すように、外装体１０に成形された２つの撮像素子固定用凸部１３により、撮像素子２１が固定される。ここで、レンズユニット２２に設けられた凸部２５により、ネジ１４による撮像素子２１への押圧を規制している。
【００４９】
このように、レンズユニット４２が外装体１０に固定された結果、撮像素子２１は２つの撮像素子固定用凸部１３と内接する。従って、撮像素子２１の動作に伴う発熱は、撮像素子固定用凸部１３を介して外装体１０の底面に直接伝熱され、放熱される。このように放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現することができる
＜第３の実施の形態＞
図９は、第３の実施の形態のデジタルカメラの正面からの斜視図であり、図１０は、背面からの斜視図である。図９、図１０に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、外装体５０、ＬＣＤ取付用筒５１、レンズユニット２２、レンズバリア２３、ＬＣＤユニット７０等を備えて構成される。なお、外装ケースにはシャッタボタンや各種操作スイッチ等が配置されるが、図９、図１０ではこれらは全て省略している。また、外装ケースの上下面部についても省略してある。
【００５０】
外装体５０は、縦方向の押出し加工により成形され、デジタルカメラ１の外装ケースの前面、背面、及び側面を構成し、レンズユニット２２等を収納している。また、同様に押出し加工により成形され、追加工されたＬＣＤ取付用筒５１を備え、図示しない棒及びＬＣＤユニット７０によりヒンジ構造を構成し、ＬＣＤユニット７０を回動移動可能に取り付けることが可能となっている。
【００５１】
図１１は、デジタルカメラ１を上面から見た図であり、図１２は、デジタルカメラ１を背面から見た透視図である。図１２においては、ＬＣＤユニット７０は省略してある。
【００５２】
本実施の形態においては、外装体５０は縦方向の押出し加工で成形されているため、同様に押出し加工により成形される２本のレール凸部５２も、外装体５０に対して縦方向に配置されている。沈胴レンズを内蔵するレンズユニット２２には、外装体１０への収納方向に２本のレール凹部２８が成形されており、レール凸部１２と適合することによりレンズユニット２２が外装体１０の内部をスライドして収納される。
【００５３】
その他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、２本のネジ５４によって外装体５０とレンズユニット２２が供締めされると、撮像素子固定用凸部５３が撮像素子２１に内接して撮像素子２１を固定する。
【００５４】
このように、レンズユニット２２が外装体５０に固定された結果、撮像素子２１は２つの撮像素子固定用凸部５３と内接する。従って、撮像素子２１の動作に伴う発熱は、撮像素子固定用凸部５３を介して外装体５０の背面に直接伝熱され、放熱される。このように放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現することができる
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態のデジタルカメラ１は、縦方向の押出し加工によって形成され、デジタルカメラ１の外装ケースの前面、背面、及び側面を構成する外装体６０、沈胴レンズを内蔵したレンズユニット２２、ＬＣＤユニット７０等から構成され、その外観は図９及び図１０に示す第３の実施の形態のデジタルカメラ１の斜視図と同様である。
【００５５】
図１３は、本実施の形態のデジタルカメラ１を上面から見た図であり、図１４は、デジタルカメラ１の一部を背面から見た斜視図である。図１４においては、ＬＣＤユニット７０は省略してある。
【００５６】
図１３に示すように、外装体６０は、内部に根元の肉厚が薄い片持ち梁構造をした板６５を備えている。この板６５は、外装体６０と共に押出し加工により成形される。板６５の肉厚は約１．２ｍｍであり、板６５の根元の肉厚は約０．６ｍｍで構成されているが、肉厚についてはこの数値に限定されるものではない。また、本実施の形態では板６５の根元の肉厚を薄くしているが、根元だけでなく板６５全体の肉厚を薄く構成してもよく、強度等から適宜決めればよい。
【００５７】
板６５には、押出し加工により成形された２本のレール凸部６２が配置されている。レンズユニット２２には、外装体６０への収納方向に２本のレール凹部２７が成形されており、レール凸部６２と適合することによりレンズユニット２２が外装体６０の内部をスライドして収納される。
【００５８】
レンズユニット２２の構成は、第１、第３の実施の形態と同様に構成されている。即ち、背面に撮像素子２１を備えており、撮像素子２１とレンズユニット２２との間にはクッションゴム２４が配設されており、さらに撮像素子２１は、仮止め用爪２６によりレンズユニット２２に仮止めされている。
【００５９】
レンズユニット２２は、外装体６０に収納された後に２本のネジ６４により外装体６０の板６５と供締めされる。図１４に示すように、外装体６０の背面にはネジ締め用孔６７が設けられており、この孔を用いてレンズユニット２２と板６５を供締めする。
【００６０】
レンズユニット２２と板６５が供締めされると、図１３に示すように、板６５に成形された２つの撮像素子固定用凸部６３により、撮像素子２１が固定される。
【００６１】
このように、レンズユニット２２が外装体６０の板６５に固定された結果、撮像素子２１は２つの撮像素子固定用凸部６３と内接する。従って、撮像素子２１の動作に伴う発熱は、撮像素子固定用凸部６３を介して外装体６０の板６５に伝熱され、外装体６０により放熱される。このように放熱させることで、撮像素子のノイズ低減、画質向上を実現することができる
さらに、片持ち梁構造の板にレンズユニットを固定することで、外部から衝撃が加わった際に梁構造の板がたわむことで衝撃を吸収することが可能となるため、レンズユニットに対する耐衝撃性能を上げることができる。
【００６２】
図１５に示すように、板６５と外装体６０の背面との間に、シリコンゴム６６を配設してもよい。このように、弾性のある伝熱部材を配設することにより、撮像素子２１の動作に伴う発熱を板６５から外装体６０の背面に伝熱させることができ、伝熱、放熱効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明が適用されたデジタルカメラの第１の実施の形態の正面からの斜視図である。
【図２】図２は、デジタルカメラ１の背面からの斜視図である。
【図３】図３は、デジタルカメラ１を右側面から見た図である。
【図４】図４は、デジタルカメラ１の背面の一部の透視図である。
【図５】図５は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１の正面からの斜視図である。
【図６】図６は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１の正面からの透視図である。
【図７】図７は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１を右側面から見た図である。
【図８】図８は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１の一部を底背面から見た透視図である。
【図９】図９は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の正面からの斜視図である。
【図１０】図１０は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の背面からの斜視図である。
【図１１】図１１は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の上面図である。
【図１２】図１２は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の背面から見た透視図である。
【図１３】図１３は、第４の実施の形態のデジタルカメラ１の上面図である。
【図１４】図１４は、第４の実施の形態のデジタルカメラ１の一部の背面からの透視図である。
【図１５】図１５は、板６５と外装体６０との間にシリコンゴム６６を配設した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…デジタルカメラ、１０、５０、６０…外装体、１１、５１、６１…ＬＣＤ取付用筒、１３、５３…撮像素子固定用凸部、１４、５４、６４…ネジ、２１…撮像素子、２２、４２…レンズユニット、２３…レンズバリア、２４…クッションゴム、２５…凸部、２６…仮止め用爪、３１…実装基板、３３…バッテリ、６５…板、６６…シリコンゴム、６７…ネジ用孔、７０…ＬＣＤユニット
【図１】
2009130784.tif 000003
【図２】
2009130784.tif 000004
【図３】
2009130784.tif 000005
【図４】
2009130784.tif 000006
【図５】
2009130784.tif 000007
【図６】
2009130784.tif 000008
【図７】
2009130784.tif 000009
【図８】
2009130784.tif 000010
【図９】
2009130784.tif 000011
【図１０】
2009130784.tif 000012
【図１１】
2009130784.tif 000013
【図１２】
2009130784.tif 000014
【図１３】
2009130784.tif 000015
【図１４】
2009130784.tif 000016
【図１５】
2009130784.tif 000017