(57)【要約】【課題】熱電変換素子の破損を防止し、撮像素子の冷却も確実に行える電子カメラを提供する。【解決手段】一眼レフカメラ５０は、ミラーボックス５４と、撮像レンズの像側に配置される撮像素子１０と、上記ミラーボックス５４に配され、上記撮像素子に対して熱的に断たれた状態で配置される放熱部材２３と、上記撮像素子と上記放熱部材との間に配され、上記撮像素子が接続されたプリント基板２５と、上記プリント基板の開口部内に配され、一方が絶縁シート２２ａを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が絶縁シート２２ｂを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子２１と、上記熱電変換素子の起電力を電源として駆動され、上記撮像素子の熱を排熱する冷却ファンと、上記熱電変換素子の側壁に沿って配される振動吸収部材のゲル剤３０とを備えている。【選択図】図３
2009141609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズが装着されるカメラ本体と、
上記撮像レンズの像側に配置される撮像素子と、
上記カメラ本体に配され、上記撮像素子に対して熱的に断たれた状態で配置される放熱部材と、
上記撮像素子と上記放熱部材との間に配され、開口部を有する上記撮像素子が接続されたプリント基板と、
上記プリント基板の上記開口部内に配され、一方が第一の熱伝導シートを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が第二の熱伝導シートを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、上記撮像素子と上記放熱部材との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子と、
上記熱電変換素子の起電力を電源として駆動され、上記撮像素子の駆動に伴い発生する熱を排熱する熱制御手段と、
上記熱電変換素子の側壁に沿って配される振動吸収部材と、
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
撮像レンズが装着されるカメラ本体と、
上記撮像レンズの像側に配置される撮像素子と、
上記カメラ本体のミラーボックスに配され、上記撮像素子の背面側に配置される放熱部材およびプリント基板と、
該プリント基板に接続されたフレキシブルプリント基板と、
一方が第一の熱伝導シートを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が第二の熱伝導シートを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、上記撮像素子と上記放熱部材との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子と、
上記熱電変換素子の起電力を電源として駆動され、上記撮像素子の駆動に伴い発生する熱を排熱する熱制御手段と、
上記熱電変換素子の側壁に沿って配される振動吸収部材と、
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】
上記撮像レンズと上記撮像素子との間に赤外線カットフィルタまたは防塵ガラスからなる光学素子と、上記光学素子上の塵埃を除去するために上記光学素子に振動を加える加振素子とが配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
【請求項４】
上記放熱部材は、上記プリント基板との間に放熱フィンを形成し、上記撮像素子を支持する撮像素子支持板であることを特徴とする請求項１または２記載の電子カメラ。
【請求項５】
上記振動吸収部材を上記熱電変換素子の壁面と放熱部材の内表面との間に配し、熱伝導ピン端子を上記振動吸収部材に貫通させ、該熱伝導ピン端子の一方を撮像素子の背面側に配置した上記第一の熱伝導シートと接合し、他方は放熱部材と接合したことを特徴とする請求項１または３記載の電子カメラ。
【請求項６】
撮像レンズが装着されたレンズ鏡枠本体と、
上記撮像レンズの像側に配置される撮像素子と、
上記レンズ鏡枠本体に配され、上記光学素子に振動を加える加振素子および上記撮像素子と熱的に断たれて配置される放熱部材と、
上記撮像素子と上記放熱部材との間に配され、開口部を有する上記撮像素子が接続されたプリント基板と、
上記撮像レンズと上記撮像素子との間に配置される光学素子と、
上記プリント基板の開口部内に配され、一方が第一の熱伝導シートを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が第二の熱伝導シートを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、上記撮像素子と上記放熱部材との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子と、
上記熱電変換素子の側壁と上記熱電変換素子に対向する放熱部材の内表面との間に配される振動吸収部材と、
を備えたこと特徴とするレンズユニット。
【請求項７】
上記光学素子は、赤外線カットフィルタまたは防塵ガラス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】
上記放熱板は、上記プリント基板との間に放熱フィンを形成し、上記撮像素子を支持する撮像素子支持板であ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、内蔵される制御素子の冷却構造を有する電子カメラまたはレンズユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動により発熱する、例えば、ＣＰＵや撮像素子等の制御素子を内蔵する撮像装置において、上記制御素子の温度上昇を抑制する冷却構造を備えた装置として特許文献１に開示された撮像装置がある。この撮像装置は、熱源となるプリント基板上の半導体チップであるＣＰＵにより熱電変換素子（ゼーベック効果素子）を加熱し、該熱電変換素子の起電力によって冷却ファンを駆動し、上記ＣＰＵの冷却を行う。
【０００３】
また、特許文献１および特許文献２には簡単な構造を有し、高い可撓性と熱伝導性とをもつペルチエ冷却素子またはゼーベック発電素子などの熱電変換素子を適用する熱電変換装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−３３７５３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４２０３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、特許文献１による撮像装置を防塵用加振手段や像ぶれ補正用撮像素子シフト駆動モータを備えた電子カメラやレンズユニット等に適用すると、上記駆動モータ等の振動が熱電変換素子に伝わり、熱電変換素子の側壁が接触し、熱電変換素子が破損する可能性があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、熱電変換素子の破損を防止し、撮像素子を効率よく冷却して熱的破損を防止できる電子カメラまたは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】
本発明の請求項１記載の電子カメラは、撮像レンズが装着されるカメラ本体と、上記撮像レンズの像側に配置される撮像素子と、上記カメラ本体に配され、上記撮像素子に対して熱的に断たれた状態で配置される放熱部材と、上記撮像素子と上記放熱部材との間に配され、開口部を有する上記撮像素子が接続されたプリント基板と、上記プリント基板の上記開口部内に配され、一方が第一の熱伝導シートを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が第二の熱伝導シートを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、上記撮像素子と上記放熱部材との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子と、上記熱電変換素子の起電力を電源として駆動され、上記撮像素子の駆動に伴い発生する熱を排熱する熱制御手段と、上記熱電変換素子の側壁に沿って配される振動吸収部材とを備えている。
【０００７】
本発明の請求項２記載の電子カメラは、撮像レンズが装着されるカメラ本体と、上記撮像レンズの像側に配置される撮像素子と、上記カメラ本体のミラーボックスに配され、上記撮像素子の背面側に配置される放熱部材およびプリント基板と、該プリント基板に接続されたフレキシブルプリント基板と、一方が第一の熱伝導シートを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が第二の熱伝導シートを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、上記撮像素子と上記放熱部材との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子と、上記熱電変換素子の起電力を電源として駆動され、上記撮像素子の駆動に伴い発生する熱を排熱する熱制御手段と、上記熱電変換素子の側壁に沿って配される振動吸収部材とを備えている。
【０００８】
本発明の請求項３記載の電子カメラは、請求項１記載の電子カメラにおいて、上記撮像レンズと上記撮像素子との間に赤外線カットフィルタまたは防塵ガラスからなる光学素子と、上記光学素子上の塵埃を除去するために上記光学素子に振動を加える加振素子とが配置されている。
【０００９】
本発明の請求項４記載の電子カメラは、請求項１または２記載の電子カメラにおいて、上記放熱部材は、上記プリント基板との間に放熱フィンを形成し、上記撮像素子を支持する撮像素子支持板である。
【００１０】
本発明の請求項５記載の電子カメラは、請求項１または３記載の電子カメラにおいて、上記振動吸収部材を上記熱電変換素子の壁面と放熱部材の内表面との間に配し、熱伝導ピン端子を、上記振動吸収部材を貫通させ、上記熱伝導ピン端子の一方を撮像素子の背面側に配置した上記第一の熱伝導シートと接合し、他方は放熱部材と接合する。
【００１１】
本発明の請求項６記載のレンズユニットは、撮像レンズが装着されたレンズ鏡枠本体と、上記撮像レンズの像側に配置される撮像素子と、上記撮像素子と上記放熱部材との間に配され、開口部を有する上記撮像素子が接続されたプリント基板と、上記撮像レンズと上記撮像素子との間に配置される光学素子と、上記レンズ鏡枠本体に配され、上記光学素子に振動を加える加振素子および上記撮像素子と熱的に断たれて配置される放熱部材と、上記プリント基板の開口部内に配され、一方が第一の熱伝導シートを介して上記撮像素子に熱的に結合され、他方が第二の熱伝導シートを介して上記放熱部材に熱的に結合されて配され、上記撮像素子と上記放熱部材との温度差に応じた起電力を発生する熱電変換素子と、上記熱電変換素子の側壁と上記熱電変換素子に対向する放熱部材の内表面との間に配される振動吸収部材とを備えている。
【００１２】
本発明の請求項７記載のレンズユニットは、請求項６記載のレンズユニットにおいて、上記光学素子は、赤外線カットフィルタまたは防塵ガラスである。
【００１３】
本発明の請求項８記載のレンズユニットは、請求項６または７記載のレンズユニットにおいて、上記放熱板は、上記プリント基板との間に放熱フィンを形成し、上記撮像素子を支持する撮像素子支持板である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、ユーザが電子機器を落としたときに、熱電変換素子の破損を防止し、撮像素子の冷却も確実に行える電子カメラまたはレンズユニット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】
【００１５】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第一の実施形態の電子カメラである一眼レフデジタルカメラ（以下、カメラと記載する）の要部を示す撮影光軸に沿った断面図である。図２は、上記カメラの斜視図である。図３は、上記カメラに内蔵される撮像素子ユニットの構成を示す撮影光軸に沿った断面図である。図４は、上記撮像素子ユニットに適用される熱電変換素子の構造を示す図である。図５は、上記カメラにおける熱制御部のブロック構成図である。
【００１７】
なお、以下に説明するカメラの撮影レンズ光軸（光軸と記載）は、各図中「Ｏ」で示す。また、以下の説明で光軸の被写体側を前方側（または、上方側）とし、撮像面側を後方側（または、下方側）として説明する。
【００１８】
本実施形態のカメラ５０は、交換レンズ鏡筒６２が着脱可能な一眼レフデジタルカメラである。
【００１９】
カメラ５０は、図１，２に示すように下記の各構成部材を収容するカメラ外装５２と、カメラ外装５２に固定支持され、光軸に沿った中央開口部５４ａを有するカメラ本体としてのミラーボックス５４と、上記交換式レンズ鏡筒６２が着脱されるボディマウント５３と、さらに、ミラーボックス５４の中央開口部５４ａの後方に光軸上に沿って配置される構成部材として、メインミラー５５と、フォーカルプレーン式シャッタ５６と、撮像素子ユニット５１とを備えており、さらに、ミラーボックス５４の上側に固定支持され、光学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５９と、ペンタプリズム６０と、接眼レンズ６１とを有している。さらに、カメラ外装５２の背面側のモニタ表示窓５２ｃの内方に電子ビューファインダ（液晶表示装置）としての液晶モニタ６４と、熱制御手段である冷却ファン６８（図５）と、カメラ本体内部およびレンズ鏡筒側のレンズ制御用マイクロコンピュータを制御するボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｂμｃｏｍと記載する）６５（図５）とを備えている。
【００２０】
交換レンズ鏡筒６２には、撮影レンズ６３と、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｌμｃｏｍと記載する）を含む電気制御部とが内蔵されている。
【００２１】
ボディマウント５３は、ミラーボックス５４の前面に当て付けた状態で固定される。メインミラー５５は、被写体光束を上方のフォーカシングスクリーン５９側に反射する斜設位置と光軸Ｏの被写体光路上から退避した退避位置とに回動駆動される。シャッタ５６は、光軸Ｏ上であって斜設位置にあるメインミラー５５の後方位置に配される。
【００２２】
ミラーボックス５４は、ボディマウント５３の他に撮像素子ユニット５１を支持する撮像素子支持部材２０やファインダ装置等を支持する枠体であって、軽量化およびコスト低減に有利であり、さらに、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ーボネート樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂が適用される。
【００２３】
撮像素子ユニット５１は、図３に示すように撮像素子支持部材２０に支持され、光軸上に配されるベアチップタイプの撮像素子１０を備えている。撮像素子支持部材２０は、ミラーボックス５４に挿着されている。
【００２４】
上記撮像素子１０は、その背面側に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）１１に設けられた放熱用開口部１１ａに対向した状態で該ＦＰＣ基板１１に対してリード端子１１ｂで電気接続されている。また、撮像素子１０の背面側には、熱伝導性に優れ、絶縁性及び弾性を有する第一の熱伝導シートである絶縁シート２２ａ（例えば、シリコンゴムシート）が接着等により被着されている。
【００２５】
撮像素子１０の受光面上には、ゴム枠１２内に組付けられた光学ローパスフィルタ１３が同軸的に配置されている。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ミラーボックス５４内に設けられる保持部１５に支持される光学ローパスフィルタ１３の周囲を覆うＯリング形状し、押圧されたゴム枠１２は、撮像素子側の保護ガラスとローパスフィルタとの空間に埃または塵の侵入を防止できる。そして、このミラーボックス５４の先端部には、シャッタ１６が上記光学ローパスフィルタ１３に対向して組付けられている。
【００２６】
また、ミラーボックス５４の保持部１５上には、防塵機構の防塵ガラスとなる透明ガラス基板１７が上記光学ローパスフィルタ１３とシャッタ１６の間に配され、透明ガラス基板１７の上面側に圧電素子で構成される加振部材１８が押圧部材１９で加振自在に押圧されて気密状態で装着されている。この透明ガラス基板１７は、加振部材１８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１９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１３内への侵入を防止する。
【００２７】
上記撮像素子１０の背面側は、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、放熱部材を構成する撮像素子支持部材２０で支持されている（図３）。
【００２８】
撮像素子支持部材２０は、上記ＦＰＣ基板１１の背面側にアルミニウム、ステンレス鋼を用いる場合には、熱伝導性の高い接着剤２０ｃを用いて接着され、上記ＰＰＳ樹脂を用いる場合に、上記ＦＰＣ基板１１を直接支持するインサート成形（上記接着剤を用いない）により接合されて組付けられる。
【００２９】
撮像素子支持部材２０には開口部２０ｂが上記撮像素子１０の背面側の絶縁シート２２ａに対応して設けられ、この開口部２０ｂ内部には、両端に温度差を与えると、その両端に起電力を発生する周知のゼーベック効果を有する熱電変換素子２１が外周に隙間のある状態で配されており、該熱電変換素子２１の上面側が絶縁シート２２ａを介して撮像素子１０と熱的に結合される。
【００３０】
また、撮像素子支持部材２０の上面には、ＦＰＣ基板１１の延在する方向に対して直交する方向に複数の凹凸からなる放熱フィン２０ａが形成されている。この放熱フィン２０ａの中を後述する冷却ファン６８の回転により外気をＦＰＣ基板１１に侵すことで通気性をよくして、撮像素子１０の温度上昇がＦＰＣ基板１１を介した熱伝導により抑えられる。
【００３１】
この熱電変換素子２１は、図４に示すように使用温度域が低温領域（室温程度）のＢｉ2Ｔｅ3［Ｐｂ］のＰ型半導体２１ａ、使用温度域が低温領域（室温程度）のＢｉ2Ｔｅ3［ＣｕＩ］のＮ型半導体２１ｂを一対として複数個が並設配置され、その他端が熱伝導性に優れ、絶縁性及び弾性を有するシリコンゴムシート等からなる第二の熱伝導シートである絶縁シート２２ｂを介して放熱フィン２３ａを有する放熱部材２３に熱的に結合されている。従って、熱電変換素子２１にてＰ型半導体２１ａとＮ型半導体２１ｂとに温度差が生じ、該温度差に応じた起電力を発生する。
【００３２】
放熱部材２３は、アルミニウム、金属酸化物、セラミック等のフィラーを混入した熱伝導性の優れた樹脂材料（球状黒鉛にガラス繊維やカーボン樹脂などを充填したポリフェニレンスルフィド樹脂であるＰＰＳ樹脂等）で構成され、吸気孔を有する多孔質合成樹脂材料等の断熱部材２４を挟んで上記撮像素子支持部材２０に対して対向配置され、上記撮像素子支持部材２０と熱的に断たれた状態で組合せ配置されている。
【００３３】
これにより、熱電変換素子２１は、その一方の面のＰ型半導体２１ａが撮像素子１０により、直接的に熱移送されて高温化されて、その他方の面のＮ型半導体２１ｂが放熱部材２３に熱的に結合されて効率よく放熱されて低温化され、その温度差が、発生起電力が最大限となるように制御される。熱電変換素子２１の側壁と、その側壁に対向する開口部２０ｂとの間の隙間の上方部（撮像素子側）は、外気と通じる空間部２０ｅとなっており、この空間部２０ｅに後述する冷却ファン６８により外気を通過させる。この外気が撮像素子１０の背面側を適宜、空冷するために、撮像素子１０の温度上昇による素子破壊を防止することができる。
【００３４】
また、空間部２０ｅの下方側であって、熱電変換素子２１の外周側壁と、その側壁に対向する撮像素子支持部材２０の開口部２０ｂおよび断熱部材２４との間の隙間に振動吸収部材であるシリコンゲル剤３０が埋め込まれている。このシリコンゲル剤３０によって熱電変換素子２１が外部からの衝撃や防塵機構の防塵ガラス（または、防塵フィルタ）を駆動する加振部材１８から発生する内部振動により破壊されるのが防止される。なお、振動吸収部材としてシリコンゲル剤の他、発泡剤などを用いてもよい。
【００３５】
熱電変換素子２１は、リード２１ｃ（図４参照）を介して後述するカメラ本体側に配置される印刷配線基板２５のコネクタ２６に接続され、該コネクタ２６を介して印刷配線基板２５に実装された熱制御手段を構成する後述する冷却ファン駆動部に接続されている。
【００３６】
また、印刷配線基板２５には、ＡＦＥ（Analogue  Front  End）ＩＣ２８、温度センサ２９等が実装される。この温度センサ２９は、周囲部の温度を検出してＢμｃｏｍ６５に出力する。Ｂμｃｏｍ６５は、温度センサ２９で検出した温度情報と、ファインダモード（光学ファインダモードあるいはライブビューモード）とに基づき、選択的に熱電変換素子２１の起電力によって図５に示す熱制御手段を構成するＤＣ／ＤＣコンバータ６６を介して駆動回路６７により冷却ファン６８を駆動制御する。
【００３７】
上記冷却ファン６８は、図２に示すようにカメラ５０のカメラ外装５２の側壁に設けた排気孔５２ｂ内側に配置され、上記熱電変換素子２１の発生起電力を電源として駆動制御される。また、カメラ外装５２には、その底面、背面等の他の壁面に分離して配置された吸気孔５２ａが排気孔５２ｂに対応して設けられ、上記冷却ファン６８が駆動されると、吸気孔５２ａから外部空気を取り込んで排気孔５２ｂから排気し、カメラ外装５２内の熱制御を行う。なお、吸気孔５２ａ、排気孔５２ｂには、図示しないフィルタ部材が被着され、このフィルタ部材を介して塵埃等がカメラ外装５２内に侵入するのが防止される。
【００３８】
上述した構成を有する本実施形態のカメラ１においては、熱電変換素子２１の一方が高温側の撮像素子１０に、他方が低温側の放熱部材２３にそれぞれ熱的に結合されている。これにより、熱電変換素子２１に効率よく熱移送されて両方の温度差が大きくなり、効率よく起電力を発生することが可能となる。その起電力によって冷却ファン６８を駆動し、該冷却ファン６８による排気によって撮像素子１０や他の制御素子を冷却し、各素子の性能の低下や発熱による破損を効果的に防止することができる。
【００３９】
更に、熱電変換素子２１の下部側（撮像素子の背面側）の外周壁部がシリコンゲル剤３０を介して保持されることから外部からの衝撃力や防塵機構部より伝わる振動から熱電変換素子２１が保護され、破損が防止できる。
【００４０】
なお、上述した実施形態では、加振部材１８により防塵ガラスである透明ガラス基板１７を振動駆動したが透明ガラス基板１７に替えて赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを振動駆動する防塵機構に置き換えてもよい。
【００４１】
次に第一の実施形態のカメラ１に適用された撮像ユニット５１の３つの変形例について図６，７，８を用いて説明する。
【００４２】
図６，７，８は、それぞれ第一，第二，三の変形例の撮像ユニットの要部断面図である。これらの撮像ユニットにて撮像ユニット５１と同様の構成部材には同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。
【００４３】
図６に示すように第一の変形例で、撮像素子の保護ガラスを押圧する周囲を覆うＯリング形成された突起部を有するゴム部材１２がミラーボックス５４内に設けられる保持部１５に支持される撮像ユニット５１Ａにおいては、第一の実施形態における撮像ユニット５１にて断熱部材２４の下部に配される放熱部材２３に替わる放熱部材としてのハイブリット放熱板２３Ａが適用される。ハイブリット放熱板２３Ａは、断熱部材２４の下面に接着されて保持され、下方に折り曲げられ、両端部がプリント基板２５にビスにより固着され、更に、側部が結束バンド３５によりＦＰＣ基板１１に結束されている。ハイブリット放熱板２３Ａの上面側は熱電変換素子２１の下面に接合される第二の熱伝導シートである絶縁シート２２ｂが熱結合される。
【００４４】
なお、ハイブリット放熱板２３Ａは、アルミニウム、または、銅合金の熱伝導芯材に温度センサ側にセラミック層を設けた高い熱伝導性を有する放熱シート材であって、例えば、ラクジール（沖電気工業株式会社、沖電線株式会社製）が適用可能である。ハイブリット放熱板２３Ａは、断熱部材２４と粘着テープにより接着される。ハイブリット放熱板２３Ａの厚さを断熱部材２４の両端部まで０．２ｍｍとし、それから先のプリント基板２５までを０．１５ｍｍ程度に薄く形成することによってハイブリット放熱板２３Ａが組み立て時に反らずに組み立てが容易になる。
【００４５】
上述した構成を有する本変形例の撮像ユニット５１Ａによれば、熱電変換素子２１の下面の熱がハイブリット放熱板２３Ａに効率よく伝達され、熱電変換素子２１の発電性能がアップする。更に、プリント基板２５側の熱もハイブリット放熱板２３Ａ側に伝達され、放熱されるので、プリント基板２５側の各制御素子の冷却にも効果がある。
【００４６】
第二の変形例の撮像ユニット５１Ｂにおいては、図７に示すように撮像素子１０を支持する撮像素子支持部材２０Ｂに開口部を形成する凹部２０Ｂｂが設けられており、該凹部２０Ｂｂには熱電変換素子２１が側壁と隙間のある状態で収容される。
【００４７】
熱電変換素子２１の撮像素子１０側は、第一の熱伝導シートである絶縁シート２２ａが配され、熱的に結合され、撮像素子支持部材２０Ｂの放熱部材となる底部側は、第二の熱伝導シートである絶縁シート２２ｂが配され、熱的に結合されている。撮像素子支持部材２０Ｂの底部には、凹部２０Ｂｂと通じる注入孔２０Ｂｆが設けられている。
【００４８】
注入孔２０Ｂｆからシリコンゲル剤３０が凹部２０Ｂｂと熱電変換素子２１との側壁と隙間に注入される。注入されたシリコンゲル剤３０の上部であって、凹部２０Ｂｂの上方には外部と通じる空間部２０Ｂｅが形成されている。
【００４９】
撮像素子支持部材２０Ｂの底面には、注入孔２０Ｂｆを塞ぐ状態で潜熱蓄熱材シート３１が貼付され、シリコンゲル剤３０の流出が防止される。潜熱蓄熱材シート３１は、無機系や有機系の相変化材料を用いた潜熱蓄熱剤からなるシートである。
【００５０】
上述した構成を有する本変形例の撮像ユニット５１Ｂを適用したカメラにおいては、熱電変換素子２１の一方が高温側の撮像素子１０に、他方が低温側の撮像素子支持部材２０Ｂの底部を介して潜熱蓄熱材シート３１にそれぞれ熱的に結合されている。これにより、熱電変換素子２１に効率よく熱移送されて両方の温度差が大きくなり、効率よく起電力を発生することが可能となる。その起電力によって冷却ファン６８を駆動し、該冷却ファン６８による排気によって撮像素子１０や他の制御素子を冷却し、各素子の性能の低下や発熱による破損を効果的に防止することができる。
【００５１】
更に、熱電変換素子２１の下部側（反撮像素子側）の外周壁部がシリコンゲル剤３０を介して保持されることから外部からの衝撃力や防塵機構部より伝わる振動から熱電変換素子２１が保護され、破損が防止できる。
【００５２】
第三の変形例の撮像ユニット５１Ｃにおいては、図８に示すように撮像素子１０を支持する撮像素子支持部材２０Ｃに開口部を形成する凹部２０Ｃｂが設けられており、該凹部２０Ｃｂには熱電変換素子２１Ｃが側壁と隙間のある状態で収容される。
【００５３】
熱電変換素子２１Ｃの撮像素子１０側は、第一の熱伝導シートである絶縁シート２２ａが配され、熱的に結合され、撮像素子支持部材２０Ｃの放熱部材となる底部側は、第二の熱伝導シートである絶縁シート２２ｂが配され、熱的に結合されている。撮像素子支持部材２０Ｃの底部には、凹部２０Ｃｂと通じる注入孔２０Ｃｆが設けられている。
【００５４】
注入孔２０Ｃｆからシリコンゲル剤３０が凹部２０Ｃｂと熱電変換素子２１Ｃとの側壁と隙間に注入される。注入されたシリコンゲル剤３０の上部であって、凹部２０Ｃｂの上方には外部と通じる空間部２０Ｃｅが形成されている。
【００５５】
撮像素子支持部材２０Ｃの底面には、注入孔２０Ｃｆを塞ぐ状態で潜熱蓄熱材シート３１Ｃが貼付され、シリコンゲル剤３０の流出が防止される。潜熱蓄熱材シート３１Ｃは、無機系や有機系の相変化材料を用いた潜熱蓄熱剤からなるシートである。
【００５６】
熱電変換素子２１Ｃの中央部には貫通孔２１Ｃａが設けられている。撮像素子支持部材２０Ｃの底部には貫通孔２１Ｃａの内部に隙間を有して挿通する突起部２０Ｃｇが設けられている。さらに、突起部２０Ｃｇ内には貫通孔が設けられている。熱電変換素子２１Ｃの貫通孔２１Ｃａと突起部２０Ｃｇとの隙間には、シリコンゲル剤３３が注入される。突起部２０Ｃｇ内には貫通孔には金属製の熱伝導ピン３２を貫通させ、該熱伝導ピン３２の先端を絶縁シート２２ｂに接触させた熱結合状態とする。熱伝導ピン３２の頭部は、潜熱蓄熱材シート３１Ｃに接着され、熱結合状態で固定される。
【００５７】
上述した構成を有する本変形例の撮像ユニット５１Ｃを適用したカメラにおいては、熱電変換素子２１Ｃの一方が高温側の撮像素子１０に、他方が低温側の撮像素子支持部材２０Ｂの底部を介して潜熱蓄熱材シート３１にそれぞれ熱的に結合されている。これにより、熱電変換素子２１Ｃに効率よく熱移送されて両方の温度差が大きくなり、効率よく起電力を発生することが可能となる。その起電力によって冷却ファン６８を駆動し、該冷却ファン６８による排気によって撮像素子１０や他の制御素子を冷却し、各素子の性能の低下や発熱による破損を効果的に防止することができる。また、熱伝導ピン３２を介して撮像素子１０の熱が潜熱蓄熱材シート３１に伝えられ、更に撮像素子１０を効果的に冷却することができる。
【００５８】
熱電変換素子２１Ｃの下部側（反撮像素子側）の外周壁部をシリコンゲル剤３０により保持すると同時に熱電変換素子２１Ｃの貫通孔２１Ｃａの内周部をシリコンゲル剤３３で保持することから外部からの衝撃力や防塵機構部より伝わる振動に対して熱電変換素子２１Ｃがより確実に保護され、その破損が防止できる。
【００５９】
次に本発明の第二の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットついて、図９，１０を用いて説明する。図９は、本実施形態の撮像ユニットの要部断面図であり、図１０は、図９のＡ矢視図である。
【００６０】
本実施形態の撮像ユニット１０１は、撮像素子支持部材となる放熱部材１１７と、該放熱部材１１７に支持されたパッケージ１１２内に収容される撮像素子１１０とを具備している。
【００６１】
撮像素子１１０の背面には、第一の熱伝導シートであって熱伝導性がよく、弾性を有するシリコンゴムシートからなる絶縁シート１１１ａが熱結合状態で貼付されている。
【００６２】
パッケージ１１２には、放熱用開口部１１２ａが絶縁シート１１１ａに対向して設けられる。このパッケージ１１２にはＦＰＣ基板１１３が取り付けられる。このパッケージ１１２のリード端子１１２ｂは、撮像素子１１０の電極とボンディングワイヤ１１４で接続され、外部に引き出されてＦＰＣ基板１１３の配線パターンに接続される。また、リード端子１１２ｂの配置される側部と、直交する両側部が、図１０に示すように熱伝導性の優れた接着剤１１５を用いて上記ＦＰＣ基板１１３に接着されて熱結合され、その上面部に保護ガラス１１６が被着されて撮像素子１１０が密閉される。
【００６３】
なお、撮像素子１１０の保護ガラス１１６上方部には、図３に示した加振部材１８を含む防塵機構部が配されているものとする。
【００６４】
ＦＰＣ基板１１３には、開口部１１３ａが設けられ、この開口部１１３ａには放熱部材１１７に設けられた突部１１７ａが挿通されてパッケージ１１２と接合される。
【００６５】
放熱部材１１７は、銅やアルミニウム合金等の金属材料で形成され、その略中央部の突部１１７ａが上記ＦＰＣ基板１１３の開口部１１３ａに対向して設けられる。パッケージ１１２は、放熱部材１１７により位置決め支持された状態で、その突部１１７ａを介して放熱部材１１７と熱的に結合されて配置される。
【００６６】
放熱部材１１７には上方側（撮像面側）にパッケージ１１２の放熱用開口部１１２ａに対向して凹部１１７ｃが設けられ、下方側に凹部１１７ｄが設けられている。
【００６７】
放熱部材１１７の凹部１１７ｃには中央部に貫通孔１２１ｂを有する熱電変換素子１２１が配される。放熱部材１１７の凹部１１７ｄには、熱伝導材１１９を介在させて、中空状の突部を有した放熱部材１２０が、カシメ加工により圧着されて一体的に組みつけられる。この放熱部材１２０は、放熱部材１１７と同材料で形成される。
【００６８】
熱伝導材１１９は、放熱部材１１７，１２０よりも熱伝導性の優れたグラファイトカーボン材、シリコンゲル剤、金属発泡材、各種の多孔質結晶体、グラファイトシート等の材料が適用される。
【００６９】
熱電変換素子１２１は、図４に示した熱電変換素子と同様のゼーベック効果を有する素子からなり、熱電変換素子１２１の上面側が絶縁シート１１１ａに接合し、下側には熱伝導性に優れ、絶縁性及び弾性を有するシリコンゴムシート等からなる第二の熱伝導シートである絶縁シート１１１ｂを接合して配され、該絶縁シート１１１ｂは、凹部１１７ｃの底部に接合した状態とする。従って、熱電変換素子１２１は、上面側が撮像素子１１０に、また、下面側が放熱部材１１７に熱結合状態で組み込まれる。
【００７０】
熱電変換素子１２１の外周壁１２１ａとパッケージ放熱用開口部１１２ａおよび放熱部材凹部１１７ｃとの隙間にはシリコンゲル剤１２３が注入される。パッケージ放熱用開口部１１２ａの上部は外部と通じる空間部１１２ｂとなる。
【００７１】
さらに、放熱部材１２０の中央部の貫通孔から熱伝導ピン１２２が挿入され、熱伝導ピン１２２の先端部１２２ａは、熱電変換素子１２１の中央貫通孔１２１ｂを挿通して絶縁シート１１１ａに当接させる。これにより、絶縁シート１１１ｂからの熱が外部に排熱されて、いわゆる熱の淀みがなくなり、撮像素子１１０の熱飽和が防止される。なお、熱伝導ピン１２２の先端部１２２ａが挿通する熱電変換素子１２１の貫通孔１２１ｂには、シリコンゲル剤１２４が注入される。
【００７２】
放熱部材１１７には、結合部１１７ｂが設けられ、この結合部１１７ｂは、上記ＦＰＣ基板１１３に設けられた挿通孔１１３ｂに挿通されてカメラ本体１２５に熱的に結合される。これにより、放熱部材１１７は、熱移送された熱の一部を、カメラ本体１２５に熱移送して放熱し、撮像素子１１０の熱の上昇が抑制される。
【００７３】
ＦＰＣ基板１１３は、パッケージ１１２と接着剤１１５により接合される（図１０）。
【００７４】
上述した構成の撮像ユニット１０１にて撮像素子１１０が駆動されて発熱すると、撮像素子１１０の熱は、絶縁シート１１１ａを通して直接的に熱電変換素子１２１に熱移送され、絶縁シート１１１ｂを通して放熱部材１１７に放熱される。熱電変換素子１２１の上下面の温度差によって起電力が発生する。一方、撮像素子１１０からの熱の一部は、パッケージ１１２の側壁から放熱される。この熱は、放熱部材１１７から放熱部材１２０に熱移送されて全体に効率よく熱伝導されて、カメラ本体１２５に熱移送されて外部に放熱される。
【００７５】
上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニット１０１を適用したカメラにおいては、熱電変換素子１２１の一方が高温側の撮像素子１１０に、他方が低温側の放熱部材１１７にそれぞれ熱的に結合されている。これにより、熱電変換素子１２１に効率よく熱移送されて上下面の温度差が大きくなり、効率よく起電力を発生することが可能となる。その起電力によって冷却ファンを駆動し、該冷却ファンによる排気によって撮像素子１１０や他の制御素子を冷却し、各素子の性能の低下や発熱による破損を効果的に防止することができる。
【００７６】
更に、熱電変換素子１２１の下部側（反撮像素子側）の外周壁部がシリコンゲル剤１２３を介して保持され、同時に熱電変換素子１２１の貫通孔１２１ｂもシリコンゲル剤１２４を介して保持されることから外部からの衝撃力や防塵機構部より伝わる振動から熱電変換素子１２１が保護され、破損が防止できる。
【００７７】
次に本発明の第三の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットついて、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施形態の撮像ユニットの要部断面図である。
【００７８】
本実施形態の撮像ユニット２０１は、撮像素子支持部材となる放熱部材２６２と、該放熱部材２６２に支持された撮像素子２１０とを具備している。
【００７９】
撮像素子２１０は、ベアチップタイプを用いており、ＦＰＣ基板２１３に実装される。
【００８０】
撮像素子２１０の背面には、第一の熱伝導シートであって熱伝導性がよく、弾性を有するシリコンゴムシートからなる絶縁シート２１８ａが熱結合状態で貼付されている。
【００８１】
ＦＰＣ基板２１３には撮像素子２１０の絶縁シート２１８ａに対応する開口部２１３ａが形成されている。
【００８２】
さらに、上記撮像素子２１０が実装されたＦＰＣ基板２１３の背面には、撮像素子支持部材を構成する放熱部材２６２が熱的に結合されて積重配置される。この放熱部材２６２には、開口部２６２ａが絶縁シート２１８ａに対向して形成され、この開口部２６２ａには、銅等の金属材料製の凹状の放熱部材２６３が挿入され、ビス２６４を用いて螺着される。
【００８３】
放熱部材２６３には、その側壁に排気孔２６３ａが設けられ、その底面外壁には放熱フィン２６３ｂが形成される。これにより、放熱部材２６３は、熱移送された熱を排気孔２６３ａ及び放熱フィン２６３ｂを介して外部に効率よく排熱することができる。
【００８４】
放熱部材２６３には、その内部に金属材料製の放熱部材２６５が紫外線硬化型接着剤を用いて接合されて収容配置される。この放熱部材２６５には、その周壁に放熱フィン２６５ａが設けられ、この放熱フィン２６５ａに先端部が放熱部材２６３の内壁に熱的に結合されている。そして、この放熱部材２６５には、排気孔２６５ｂが放熱部材２６３の排気孔２６３ａに対応して設けられ、この排気孔２６５ｂを通して熱移送された熱を外部に効率よく排熱することができる。
【００８５】
放熱部材２６５の撮像素子側上面には、凹部２６５ｃが設けられており、該凹部２６５ｃには、中央部に貫通孔２１１ｂを有する熱電変換素子２１１が収容される。凹部２６５ｃの底面部には、第二の熱伝導シートであって熱伝導性がよく、弾性を有するシリコンゴムシートからなる絶縁シート２１８ｂが熱結合状態で貼付されている。
【００８６】
熱電変換素子２１１は、図４に示した熱電変換素子と同様のゼーベック効果を有する素子からなり、撮像素子側上面が絶縁シート２１８ａと圧接し、下面が絶縁シート２１８ｂと圧接し、熱結合している。熱電変換素子２１１の外周壁面２１１ａと放熱部材２６５の凹部２６５ｃの内周面との間の隙間には、シリコンゲル剤２１５が充填され、その上方部は外部に通じる空間部２６５ｄとなっている。
【００８７】
放熱部材２６２には、突起部２６２ｂが設けられ、この突起部２６２ｂが上記ＦＰＣ基板２１３の挿通孔２１３ｂに挿通されて、カメラ本体２６６に熱的に結合される。これにより、放熱部材２６２は、撮像素子２１０及びＦＰＣ基板２１３を介して熱移送された熱をカメラ本体２６６に熱移送して排熱することができる。なお、放熱部材２６２，２６３，２６５は、同一金属材料で形成される。
【００８８】
熱電変換素子２１１の中央貫通孔２１１ｂには金属製の熱伝導ピン２１４が挿入され、該熱伝導ピン２１４の上方先端部は、絶縁シート２１８ａに当接し、下端部は、絶縁シート２１８ｂを貫通し、放熱部材２６５の排気孔２６５ｂ中に挿入されている。熱伝導ピン２１４と熱電変換素子２１１の中央貫通孔の間の隙間には、シリコンゲル剤２１６が充填されている。熱伝導ピン２１４を介して撮像素子２１０の熱の一部は、放熱部材２６５側に放熱される。
【００８９】
上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニット２０１を適用したカメラにおいては、熱電変換素子２１１の一方が高温側の撮像素子２１０に、他方が低温側の放熱部材２６５にそれぞれ熱的に結合されている。これにより、熱電変換素子２１１に効率よく熱移送されて上下面の温度差が大きくなり、効率よく起電力を発生することが可能となる。その起電力によって冷却ファンを駆動し、該冷却ファンによる排気によって撮像素子２１０や他の制御素子を冷却し、各素子の性能の低下や発熱による破損を効果的に防止することができる。
【００９０】
更に、熱電変換素子２１１の下部側（反撮像素子側）の外周壁部がシリコンゲル剤２１５を介して保持され、加えて熱電変換素子２１１の中央貫通孔部もシリコンゲル剤２１６により保持されることから外部からの衝撃力や防塵機構部より伝わる振動から熱電変換素子２１１が保護され、破損が防止できる。
【００９１】
次に本発明の第四の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットついて、図１２，１３を用いて説明する。図１２は、本実施形態の撮像ユニットの要部断面図である。図１３は、上記撮像ユニットが組み込まれる手ぶれ防止機構の正面図である。
【００９２】
本実施形態の撮像ユニット３０１は、カメラに内蔵される手ぶれ防止機構３００（図１３）に組み込まれ、撮像素子支持部材となる放熱部材３７３に支持された撮像素子３１０を具備しており、撮像素子３１０が手振れ防止機構３００により撮影レンズの光軸と直交する２次元方向に移動可能に支持されている。
【００９３】
撮像素子３１０は、ベアチップタイプを用いており、ＦＰＣ基板３１３に実装される。撮像素子３１０の背面には、第一の熱伝導シートであって熱伝導性がよく、弾性を有するシリコンゴムシートからなる絶縁シート３１２ａが熱結合状態で貼付されている。
【００９４】
ＦＰＣ基板３１３には撮像素子３１０の絶縁シート３１２ａに対応する開口部３１３ａが形成されている。
【００９５】
ＦＰＣ基板３１３は、銅材等の金属材料製の撮像素子／基板支持部材を構成する放熱部材３７３に載置されて熱的に結合され、放熱部材３７３を包み込むように折返されて、銅等の金属材料製の押え部材３７４に沿うように係合されて位置決めされる。押え部材３７４には、突部３７４ａが形成され、この突部３７４ａが上記ＦＰＣ基板３１３を挿通し、放熱部材３７３に面接触し、熱的に結合される。
【００９６】
放熱部材３７３には、ＦＰＣ基板３１３の開口部３１３ａに対向する円筒状内周部３７３ａが形成され、その内周部には、案内溝３７３ｃが設けられる。そして、案内溝３７３ｃには、金属材料製の放熱部材３７５及び３７６が、シリコンゲル剤、グラファイトシート等で構成される熱伝導剤３１９を挟んだ状態で移動自在に収容される。
【００９７】
これら放熱部材３７５，３７６には、それぞれ対向する放熱フィン３７５ａ，３７６ａが設けられ、この各放熱フィン３７５ａ，３７６ａが熱伝導剤３１９を介して熱的に結合されている。そして、これらの放熱部材３７５，３７６は、上記放熱部材３７３に螺子部材３７７を用いて螺着されて放熱部材３７３内に収容配置される。
【００９８】
放熱部材３７３の円筒状内周部３７３ａの内部に中央貫通孔３１１ｂを有する熱電変換素子３１１が収容される。熱電変換素子３１１の上面は、撮像素子３１０の下部の絶縁シート３１２ａに当接し、下面は、放熱部材３７５の上面に配される第二の熱伝導シートであって熱伝導性がよく、弾性を有するシリコンゴムシートからなる絶縁シート３１２ｂに当接し、それぞれが熱結合されている。
【００９９】
熱電変換素子３１１の外周壁３１１ａと放熱部材３７３の円筒状内周部３７３ａとの隙間には、シリコンゲル剤３１５が注入される。該ゲル剤３１５の上部は外部と通じる空間部３７３ｂとなる。更に、熱電変換素子３１１の中央貫通孔３１１ｂにもシリコンゲル剤３１６が注入される。
【０１００】
また、上記ＦＰＣ基板３１３には、温度センサ３７８が実装され、この温度センサ３７８により上記放熱部材３７３内の温度が検出され、その検出信号は、図示しない制御部に出力する。この制御部にて温度センサ３７８の検出信号に基づいて、所定時間以上、所定の温度以上であることが検出されると、危険信号を生成して図示しない表示部に動作停止等の表示がなされる。
【０１０１】
撮像ユニット３０１の撮像素子３１０は、図１３に示すように撮影レンズの光軸直交面上を２次元方向（Ｘ，Ｙ方向）に駆動される手ぶれ防止機構３００を構成する第一移動枠３５１、第二移動枠３５２により支持され、後述する駆動部によって手ぶれ検出時に撮影レンズの光軸直交面上の２次元方向の手ぶれを補正する方向に駆動される。
【０１０２】
手ぶれ防止機構３００は、カメラ本体（図示せず）に固設される基台３５０と、基台３５０に対してＹ方向に駆動される第一移動枠３５１と、第一移動枠３５１に対してＸ方向に駆動される第二移動枠３５２と、第二移動枠３５２に支持される撮像ユニット３０１と、基台３５０に固設され、第一移動枠３５１をＹ方向に変位させるための駆動源および駆動機構からなる第一駆動機構部３５３と、同じく基台３５０に固設され、第二移動枠３５２をＸ方向に変位させるための駆動源および駆動機構からなる第二駆動機構部３５４と、撮像ユニット３０１とカメラ側制御部とを接続するＦＰＣ３１３とを具備している。
【０１０３】
上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニット３０１を適用したカメラにおいては、熱電変換素子３１１の一方が高温側の撮像素子３１０に、他方が低温側の放熱部材３７５にそれぞれ熱的に結合されている。これにより、熱電変換素子３１１に効率よく熱移送されて上下面の温度差が大きくなり、効率よく起電力を発生することが可能となる。その起電力によって冷却ファンを駆動し、該冷却ファンによる排気によって撮像素子３１０や他の制御素子を冷却し、各素子の性能の低下や発熱による破損を効果的に防止することができる。
【０１０４】
更に、熱電変換素子３１１の下側（放熱部材３７５側）の外周壁部がゲル剤３１５により保持され、さらに、熱電変換素子３１１の中央貫通孔部もシリコンゲル剤３１６により保持されることから外部からの衝撃力や手ぶれ補正機構部より伝わる振動から熱電変換素子３１１が保護され、破損が防止できる。
【０１０５】
次に本発明の第五の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットついて、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施形態の撮像ユニットの要部断面図である。
【０１０６】
本実施形態の撮像ユニット４６０は、交換式撮影レンズの鏡筒部（図示せず）が着脱可能な、手ぶれ補正機能を有する一眼レフデジタルカメラに適用可能な撮像ユニットであって、撮像ユニット４６０で発生する熱を放熱するための放熱部（図示せず）により撮像素子冷却装置を構成する。
【０１０７】
撮像ユニット４６０は、第四の実施形態に適用された図１３に示す手ぶれ防止機構３００と同様の手ぶれ防止機構に組み込まれるものであって、撮像素子支持部材である撮像素子支持板４６６に装着される撮像素子４６２を具備しており、上記手振れ防止機構により撮影光軸と直交する２次元方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動可能に支持されている。
【０１０８】
本実施形態の撮像ユニット４６０は、図１４に示すよう固定部材である上記カメラ本体に対して上記直交平面上を移動可能に支持される移動部材であって、前記図１３の第二移動枠３５２に対応する移動枠４６４と、ボディ制御用マイクロコンピュータの指示に基づいて、移動枠４６４を移動させるための上記手ぶれ防止機構を駆動制御する駆動回路（図示せず）と、移動枠４６４の後面に固着される撮像素子支持板４６６と、移動枠４６４に撮像素子支持板４６６を介して固着される基板押さえ板４７１と、後述する絶縁シート４５２を介して撮像素子支持板４６６の前面側に接着固定される撮像素子４６２と、撮像素子４６２や該撮像素子を駆動するためのタイミングジェネレータを含むインターフェースＩＣ素子、温度センサ等が実装され、基板押さえ板４７１に保持される中央開口部を有する接続ＦＰＣ４６８と、撮像素子４６２の撮像面側に保護ガラス支持用押さえ板４６５を介して移動枠４６４に支持される保護ガラス４６３と、撮像素子４６２の撮像面の背面側に絶縁シート４５２を介して装着される熱電変換素子４５１と、撮像素子支持板４６６および基板押さえ板４７１の背面側に固着される放熱部材である伝熱板４７５，４７６と、伝熱板４７５，４７６に挟持される複数本（例えば、５本）の循環流体流路を形成する棒状ヒートパイプ（吸熱部）４７４と、伝熱板４７６の背面側に固着される放熱板４７７と、さらに、ヒートパイプ（吸熱部）４７４の蒸気送出側Ｓ1 に接続されるベローズ接続管４８３と該接続管に接続される可撓性合成樹脂管４８２、および、ヒートパイプ（吸熱部）４７４への作動液流入側Ｓ2 に接続されるベローズ接続管４８５と該接続管に接続される可撓性合成樹脂管４８４からなる。
【０１０９】
移動枠４６４は、球状黒鉛と非結晶（ガラス）繊維やカーボン繊維が充填されたＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂からなる部材である。また、基板押さえ板４７１は、薄いアルミニウム板、または、ステンレス鋼板からなる。そして、接続ＦＰＣ４６８は、基板押さえ板４７１によって振れ防止状態で保持されている。
【０１１０】
撮像素子４６２は、ベアチップタイプの撮像素子であり、ＦＰＣ基板４６８に実装される。
【０１１１】
撮像素子支持板４６６は、金属板、または、熱伝導率の高いフィラー（例えば、炭素繊維）やセラミックなどが混入したＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂材料からなり、中央部に開口部が設けられている。
【０１１２】
熱電変換素子４５１は、前記第一の実施形態に適用した図４の熱電変換素子２１と同様の素子であり、熱電変換素子４５１の撮像素子４６２側とヒートパイプ（吸熱部）４７４側の両面に第一，二の熱伝導シートであって熱伝導性がよく、弾性を有するシリコンゴムシートからなる絶縁シート４５２，４５３とが熱結合状態で貼付されている。熱電変換素子４５１は、絶縁シート４５２を撮像素子４６２側に密着させ、絶縁シート４５３をヒートパイプ（吸熱部）４７４側に対して密着させた状態で配置される。熱電変換素子４５１からの熱起電電力は、後述する本体筐体の放熱部に配置された圧電素子に供給され、圧電ポンプを駆動する。
【０１１３】
熱電変換素子４５１の外周壁４５１ａと撮像素子支持板４６６の凹部開口４６６ａとの間の隙間には、シリコンゲル剤４５４が注入される。注入されたシリコンゲル剤４５４の上部は、外部と通じる空間部となっている。
【０１１４】
ヒートパイプ（吸熱部）４７４は、コンテナとウイックとからなる吸熱部のみで形成されるものとし、棒状以外、平型形状であってもよい。ヒートパイプ（吸熱部）４７４の複数本の一方の蒸気送出側は、単一の管にまとめられ、ベローズ接続管４８３に接続される。さらに、ベローズ接続管４８３は、上記凝縮部への蒸気送出側Ｓ1 の気相流体流路用可撓性合成樹脂管４８２に接続される。また、上記凝縮部からの作動液流入側Ｓ2 の液相流体流路用可撓性合成樹脂管４８４は、ベローズ接続管４８５を経た後、複数本に分割され、ヒートパイプ（吸熱部）４７４の作動液流入側に接続される。可撓性合成樹脂管４８２，４８４は、ヒートパイプ４７４を直径２ｍｍとすると接続ＦＰＣ４６８よりやや狭い幅１５ｍｍ×高さ３ｍｍのサイズを有し、接続ＦＰＣ４６８と一体の状態で保持される可撓性樹脂ケーブルを構成し、上記凝縮部側に接続される。
【０１１５】
ヒートパイプ４７４を保持する伝熱板４７５，４７６は、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）、または、熱伝導率の高いフィラー（例えば、炭素繊維）やセラミックなどが混入したＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂材料、あるいは、球状黒鉛と非結晶（ガラス）繊維やカーボン繊維が充填されたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなる。この伝熱板４７５，４７６にはＹ方向に沿って形成されるヒートパイプ外径に合わせた形状の溝部が設けられる。該溝部によりヒートパイプを挟み込み、面接触した状態で熱伝導性の高い接着剤で接合される。さらに、伝熱板４７５側は、基板押さえ板４７１の背面部に熱伝導性の高い接着剤で接合される。
【０１１６】
なお、上記ＰＰＳ樹脂は、熱伝導に優れており、このＰＰＳ樹脂を撮像素子支持板４６６に適用すると、ヒートパイプ４７４とは圧着接合が可能であり、ＰＰＳ樹脂と該ヒートパイプ間の接着剤介在による熱伝導の低下が阻止できる。
【０１１７】
放熱板４７７は、アルミニウム材、または、熱伝導率の高いフィラー（例えば、炭素繊維）やセラミックなどが混入したＡＢＳ樹脂やポリカーボネート樹脂材料からなり、伝熱板４７６の背面側に密着して配される。放熱板４７７の中央部に２枚の金属板４７８，４７９で囲われた熱媒体室が設けられている。該熱媒体室にはシリコングリース４８１が注入され、さらに、伝熱フィン４７８ａ，４７９ａが配されている。この放熱板４７７は、伝熱板４７６に熱伝導性の高い両面接着剤で接合される。なお、上記シリコングリース４８１は、グラファイト、炭素繊維を含有した樹脂からなる発砲材に置き換えることもできる。
【０１１８】
上記撮像素子支持板４６６，基板押さえ板４７１，伝熱板４７５，４７６，放熱板４７７は、ビス４８６によって締結され、一体化される。
【０１１９】
接続ＦＰＣ４６８は、Ｕ字状に折り曲げられて形成され。この接続ＦＰＣ４６８は、可撓性合成樹脂管４８２，４８４に積層され、一体状態の可撓性樹脂ケーブルとして放熱部側に導かれ、放熱部側のプリント基板支持台に配されるメインプリント基板に接続される。
【０１２０】
一方、本実施形態の放熱部（図示せず）は、伝熱ブロック体と、熱電変換素子４５１の出力電圧が印加される熱制御手段を構成する圧電素子および該圧電素子により駆動される圧電ポンプとを有している。上記伝熱ブロック体には、蒸気流入側の循環流体流路を形成するヒートパイプ（凝縮部）と、作動液送出側の作動液送出部とが設けられている。
【０１２１】
上述した構成を有する本実施形態の撮像ユニット４６０においては、撮影動作時、撮像素子４６２が高速動作時に発生する熱が熱電変換素子４５１を経て、伝熱板４７５からヒートパイプ（吸熱部）４７４に伝わり、その熱により作動液が蒸発し、蒸気に変態する。なお、上記熱の一部は、伝熱板４７６を経て放熱板４７７より外部に放出される。また、熱電変換素子４５１において撮像素子４６２から伝わる熱により発電がなされ、その熱起電力は、放熱部の圧電ポンプの駆動電力として供給される。
【０１２２】
ヒートパイプ（吸熱部）４７４で生じた蒸気は、ヒートパイプ（吸熱部）４７４から送出され、可撓性合成樹脂管４８２を通過して上記放熱部のヒートパイプ（凝縮部）に到達する。そこで冷却され，凝縮して作動液に戻る。その作動液は、上記放熱部の圧電ポンプに送られる。上記圧電ポンプは、熱電変換素子４５１から供給される電力により駆動され、上記作動液を強制的に上記ヒートパイプ（凝縮部）から作動液送出部へ送る。そして、該作動液は、可撓性合成樹脂管４８４を経て再度、撮像ユニット４６０のヒートパイプ（吸熱部）４７４に戻され、吸放熱のサイクルが繰り返される。この吸放熱動作によって撮像素子４６２が冷却される。
【０１２３】
上述した本実施形態の撮像ユニット４６０と上記放熱部とによれば、発熱部となる撮像素子を有する可動の撮像ユニット４６０に対して固定支持される放熱部を離間させ、独立して配置したことにより、効率のよい十分な冷却が可能となる。また、撮像素子４６２の背面側に熱電変換素子４５１を配し、撮像素子４６２の熱による熱電変換素子４５１の熱起電力により圧電ポンプを駆動することによりヒートパイプ４７４の作動液を強制的に循環させることにより、カメラ内蔵電池の消費電力の少ない状態で上述した撮像ユニット４６０の冷却を行うことができる。
【０１２４】
撮像ユニット４６０にて移動枠４６４と共に基板押さえ板４７１が手ぶれ補正動作時にＸＹ平面に沿って移動した場合、撮像ユニット４６０と上記放熱部とを接続する管部材であって、ベローズ接続管４８３，４８５を介して接続されている可撓性合成樹脂管４８２，４８４が柔軟に変形することにより移動枠４６４および基板押さえ板４７１の移動を妨げることがない。例えば、振動型モータや電磁モータなどの駆動モータによって基板押さえ板４７１を駆動する際に、棒状または平板型マイクロヒートパイプの反力による影響で、撮像素子の所望位置において、位置きめの不安定さや駆動モータの負荷の増大が避けられる。
【０１２５】
さらに、熱電変換素子４５１の下部側（撮像素子の背面側）の外周壁部がシリコンゲル剤４５４により保持されることから外部からの衝撃力や手ぶれ補正機構部より伝わる振動から熱電変換素子４５１が保護され、破損が防止できる。
【０１２６】
次に本発明の第六の実施形態である撮像ユニットを内蔵するレンズユニットについて、図１５を用いて説明する。図１５は、本実施形態のレンズユニットの要部断面図である。
【０１２７】
本実施形態のレンズユニット５０１は、デジタルカメラ等の電子機器に内蔵される撮影レンズ鏡枠装置であって、図１５に示すように鏡枠部５０２と撮像ユニット５０３とからなり、撮影時に上記撮像素子を手ぶれに対応させて移動させる手ぶれ撮影防止機能を有し、さらに、上記撮像素子の冷却を内蔵ヒートパイプにより行い、また、熱電変換素子を適用し、撮像素子の熱による起電力で上記ヒートパイプの作動液の強制循環、あるいは、冷却ファンの駆動を行うものである。
【０１２８】
鏡枠部５０２は、カメラ本体等に固定され、各構成部材を直接、または、間接的に支持し、下記の第三群レンズ枠５０７の背面側に配される、開口部５０４ａを有する鏡枠本体となる地板５０４と、レンズ光軸に沿って配される構成部材として、第一群レンズ５０５ａを保持する第一群レンズ枠５０５と、第二群レンズ５０６ａを保持する第二群レンズ枠５０６と、第三群レンズ５０７ａを保持する第三群レンズ枠５０７と、スムーズ／フォーカス駆動アクチュエータ５０８と、撮像ユニット５０３と、手ぶれ検出センサ（図示せず）を備えている。
【０１２９】
第一群レンズ枠５０５は、地板５０４に対して固定支持されている。第二群レンズ枠５０６は、ズーミング時にスムーズ／フォーカス駆動アクチュエータ５０８のズーム駆動部５０８ａによりレンズ光軸に沿って進退駆動される。また、第三群レンズ枠５０７は、ズーミング時にスムーズ／フォーカス駆動アクチュエータ５０８のフォーカス駆動部５０８ｂによりレンズ光軸に沿って進退駆動される。
【０１３０】
スムーズ／フォーカス駆動アクチュエータ５０８は、モータ部からなるズーム駆動部５０８ａと、電磁コイル部からなるフォーカス駆動部５０８ｂとを有している。
【０１３１】
撮像ユニット５０３は、地板５０４の背面側に取り付けられる冷却式の撮像素子ユニットであって、固定枠部材である撮像ユニット支持体５１１と、撮像ユニット用プリント基板５１２と、レンズ光軸に直交する平面に沿って移動可能に支持される放熱部材となる撮像素子支持板５１５と、撮像素子支持板５１５に固定支持されるＣＣＤ、または、ＣＭＯＳ等からなる撮像素子５１３と、撮像素子５１３が実装される接続用フレキシブルプリント基板（以下、接続ＦＰＣと記載する）５３１と、撮像素子支持板５１５の凹部５１５ａに配される熱電変換素子５４１と、撮像素子支持板５１５側に断熱部材５４４を介して固着支持され、循環流体流路を形成するヒートパイプ（吸熱部）５１６と、撮像ユニット支持体５１１側に固着支持され、循環流体流路を形成するヒートパイプ（凝縮部）５１７と、ヒートパイプ（吸熱部）５１６とヒートパイプ（凝縮部）５１７とを連接する伸縮接続管であるベローズ型接続管５１８と、撮像素子支持板５１５を撮影レンズ（各レンズ群からなる）の光軸に直交する平面に沿って移動可能に支持する撮像素子シフト機構部と、撮像素子支持板５１５を上記光軸に直交する平面に沿って駆動するための支持板電磁駆動部と、を備えている。
【０１３２】
撮像ユニット支持体５１１は、リング形状の部材であって、熱伝導性の高い金属や合成樹脂であるステンレス材、アルミニウム材や繊維入りの合成樹脂、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）樹脂からなる。そして、ヒートパイプ（凝縮部）５１７が挿入接着される取り付け孔５１１ａを有し、地板５０４の背面側に取り付けられる。
【０１３３】
撮像ユニット用プリント基板５１２は、撮像ユニット支持体５１１の下面にビス５３２によって光軸直交平面に沿った姿勢で固着されている。プリント基板５１２の上面側に上記撮像素子シフト機構部を介して撮像素子支持板５１５が支持されている。プリント基板５１２の背面側にはＣＰＵ５２１やＴＧ（タイミングジェネレータ）回路を有し、撮像素子から出力された画像信号に対して保持および利得制御回路を含むＡＦＥ（アナログ・フロント・エンド回路）ＩＣ（以下，ＡＦＥＩＣと記載する）５２２等が実装されている。
【０１３４】
なお、ＣＰＵ５２１やＡＦＥＩＣ５２２の熱は、プリント基板５１２を介して撮像ユニット支持体５１１側に伝わるので上記ＣＰＵ等の温度上昇が抑えられる。
【０１３５】
撮像素子５１３は、撮像面側である上面側に保護ガラス５１３ａが固着され、撮像面の背面側である下面側に後述する絶縁シート５４２が接着されており、接続ＦＰＣ５３１に実装された状態で撮像素子支持板５１５の上面に固定支持されている。
【０１３６】
撮像素子支持板５１５は、アルミニウム板、あるいは、ステンレス鋼板で形成されるが、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ＰＣ（ポリカボネート）樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂を適用してもよい。上記ＰＰＳ樹脂には、球状黒鉛と非結晶（ガラス）繊維やカーボン繊維が充填された樹脂の成型品を適用する。このＰＰＳ樹脂を撮像素子支持板５１５に適用すると、後述するヒートパイプ（吸熱部）５１６と圧着接合が可能であり、ＰＰＳ樹脂と該ヒートパイプ間の接着剤介在による熱伝導の低下が阻止できる。
【０１３７】
熱電変換素子５４１は、前記第一の実施形態に適用した図４の熱電変換素子２１と同様の素子であり、撮像素子５１３側とヒートパイプ（吸熱部）５１６側との両面に第一，二の熱伝導シートである絶縁シート５４２，５４３が貼付され、撮像素子支持板５１５の凹部５１５ａに熱結合状態で配される。
【０１３８】
なお、絶縁シート５４２，５４３には、弾性変形可能な熱伝導シート材であるシリコンゴムシート、金属繊維を含有するポリアミド樹脂シート、あるいは、グラファイトシート等が適用可能である。
【０１３９】
熱電変換素子５４１の外周壁と撮像素子支持板５１５の凹部５１５ａとの隙間には、シリコンゲル剤５４５が注入される。該ゲル剤の上部は外部と通じる空間部を形成する。
【０１４０】
撮像素子５１３の動作時の発熱により熱電変換素子５４１にて発電がなされ、その熱起電力により冷却ファン（図示せず）、あるいは、ヒートパイプ作動液循環用の圧電ポンプを駆動することができる。
【０１４１】
ヒートパイプ（吸熱）５１６は、４本のヒートパイプからなり、それぞれ棒状、かつ、円形断面を有する銅製パイプ材からなるコンテナ部と、該パイプ材内に沿って配される毛細管作用をする構造をもつウイック部と、該ウイック内部に形成される気化部を有する蒸気通路部とからなる。上記ウイック内に純水、メタノール、アンモニア水、または、公知の潜熱蓄熱材や高温度（例えば、５９°Ｃ）で発色開始およ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等の作動流体である作動液が封入されている。上記コンテナ部の外表面はサンド加工等により微細な凹凸面（ナシ地面）になっており、さらに、黒色塗装が施されており、高放射率の表面になっている。なお、ヒートパイプ外径（コンテナの外径）が１〜２ｍｍであるものを適用する。上記ウイック部は、細いワイヤを網状に編み込んだ細網部分やメッシュなどからなる。
【０１４２】
ヒートパイプ（凝縮部）５１７は、１本のヒートパイプからなり、ヒートパイプ（吸熱部）５１６と同様に棒状、かつ、円形断面を有する銅製パイプ材からなるコンテナ部と、該パイプ材内に沿って配され、上記作動液が通る毛細管構造を有するウイック部と、該ウイック内部に形成される凝縮部をもつ蒸気通路部とからなる。ヒートパイプ（凝縮部）５１７は、撮像ユニット支持体５１１に設けられるヒートパイプ装着孔５１１ａに挿入され、接着固定される。
【０１４３】
ヒートパイプ（吸熱部）５１６とヒートパイプ（凝縮部）５１７とは、ベローズ型接続管５１８を介して互いに連接接続されている。
【０１４４】
ベローズ型接続管５１８は、伸縮性、可撓性を有する接続管であり、ベローズ型接続管５１８のヒートパイプ（凝縮部）５１７側は、撮像ユニット支持体５１１のヒートパイプ装着孔５１１ａに支持される。ヒートパイプ（吸熱部）５１６が撮像素子支持板５１５と共に撮像ユニット支持体５１１に対して光軸直交平面に沿って移動した場合、ベローズ型接続管５１８が弾性変形し、ヒートパイプ（吸熱部）５１６に大きな力を与えることなく、また、上記撮像素子支持板電磁駆動部の負荷抵抗も少ない状態を維持できる。ベローズ型接続管５１８の接続部は、接続ＦＰＣ５３１のＵ字折り曲げ部の配置位置と反対側に位置している。
【０１４５】
上記撮像素子シフト機構は、撮像素子支持板５１５の下面部と撮像ユニット用プリント基板５１２の上面部の間に摺動板を介して挟持した状態で配される少なくとも４つの鋼製のベアリングボール５２３と、該ベアリングボール５２３を保持するリテーナ部材５２４とからなる。撮像素子支持板５１５はベアリングボール５２３を介してプリント基板５１２に対してＸＹ平面に沿って移動可能に支持される。
【０１４６】
撮像素子支持板５１５のすくなくとも一対の永久磁石と後述するプリントコイル上に配置された小片の磁性材との間で、４つのベアリングボール５２３に磁気的な押圧力（磁気吸引力）が作用する。この押圧力が作用すると、ベアリングボール５２３が撮像素子支持板５１５とプリント基板５１２とに押し付けられる。この結果、撮像素子支持板５１５とプリント基板５１２とはベアリングボール５２３を介在して押圧され、ガタ付きが除去される。
【０１４７】
上記支持板電磁駆動部は、撮影レンズの光軸に直交する平面上の二次元直交座標系のＸ方向駆動部とＹ方向駆動部とからなり、該ＸおよびＹ方向駆動部はそれぞれプリント基板５１２の上面に実装されるＸ，Ｙ駆動用プリントコイル５２５，５２８と、撮像素子支持板５１５の下面に固着され、上記プリントコイル５２５，５２８に対向した状態で厚さ方向に磁化された異極対向で２つが結合した永久磁石５２７，５３０とからなる。該プリントコイル５２５，５２８には、それぞれの中央部にＸＹ位置検出用ホール素子５２６，５２９が配されている。さらに、図示されていないが、プリントコイルの５２５，５２８上面または下面に、例えば、永久磁石５２７，５３０の中央部の対向する位置に細長い小片の磁性材が貼り付けられている。
【０１４８】
永久磁石５２７は、Ｎ極とＳ極がプリント基板の延在方向（Ｘ方向）に並ぶように分極着磁されている。また、永久磁石５３０は、Ｎ極とＳ極がプリント基板の延在方向と直交する方向（Ｙ方向）に並ぶように分極着磁されている。Ｙ軸駆動用ブリントコイル５２８は横長の長方形をしており、その長辺が永久磁石５２７の各磁極に対向するように配置されている。同様にＸ軸駆動用プリントコイル５２５は横長の長方形をしており、その長辺が永久磁石５３０の各磁極に対向するように配置されている。
【０１４９】
また、撮像素子支持板５１５とプリント基板５１２の間には、撮像素子５１３からの出力信号をプリント基板側に伝達するための接続ＦＰＣ５３１が接続されている。
【０１５０】
撮像素子５１３を支持する撮像素子支持板５１５の位置制御を行うＣＰＵ（図示せず）は、プリント基板５１２上に実装され、撮像素子支持板５１５の水平方向であるＸ軸方向の移動と、撮像素子支持板５１５の鉛直方向であるＹ軸方向の移動を制御する。このＣＰＵは、図示されていない手ぶれ検出センサから入力される角速度に基づいて、撮像素子支持板５１５を所望位置へ位置制御を行う。撮像素子支持板５１５に配置された異極接合された永久磁石５２７，５３０の磁束内に鉛直方向のＸ，Ｙ軸駆動用ブリントコイル５２５，５２８に通電され、撮像素子支持板５１５が移動すると位置検出用ホール素子５２６，５２９により位置検出が行われる。上記Ｘ，Ｙ軸駆動用プリントコイル５２５，５２８の通電が遮断されると撮像素子支持板５１５は永久磁石５２７，５３０と上記磁性材との磁気バランスで初期位置に戻る。このようにレンズユニット５０１が振動したときに、可動の撮像素子支持板５１５上の撮像素子５１３が２次元方向に移動して撮像素子５１３の撮像面における画像の振れを補正することができる。
【０１５１】
上述した構成を有するレンズユニット５０１において、撮影動作中の撮像素子５１３は、動作電流により加熱され、動作温度が上昇するが、撮像素子５１３の熱は、撮像素子下方の撮像素子支持板５１５に固着されているヒートパイプ（吸熱部）５１６側に放射および伝熱により吸収される。ヒートパイプ（吸熱部）５１６内の上記作動液は、上記熱により蒸発し、その蒸気は、蒸気通路を通ってヒートパイプ（凝縮部）５１７側に流入する。該蒸気の熱は、ヒートパイプ（凝縮部）５１７側が固着されている撮像ユニット支持体５１１に放熱され、作動液に凝縮する。その作動液は、上記ウイック部を通って、再度、ヒートパイプ（吸熱部）５１６側に戻され、吸熱動作が行われる。この吸熱、凝縮が繰り返され、撮像素子５１３の温度上昇が抑えられる。
【０１５２】
さらに、撮像素子５１３の近傍に配される温度センサにより所定の温度上昇が検出された場合、熱電変換素子５４１の熱起電力により冷却ファン（図示せず）が駆動され、カメラボディの排気孔（図示せず）より内部の加熱空気が排出され、撮像素子５１３やＣＰＵ５２１の温度上昇が抑えることができる。また、冷却ファンの駆動と同様に圧電ポンプによりヒートパイプ（凝縮部）の作動液に強制循環を行わせてもよい。
【０１５３】
一方、レンズユニット５０１の撮影動作中に上記手ぶれ検出センサにより手ぶれが検出された場合、上記支持板電磁駆動部によって上記撮像素子シフト機構で支持される撮像素子支持板５１５がＸＹ平面に沿って手ぶれ量に応じて駆動される。この駆動状態においてもベローズ型接続管５１８の弾性変形によってヒートパイプ（吸熱部）５１６は、大きな力を受けることなく、同時に撮像素子支持板５１５は、上記支持板電磁駆動部により抵抗の増加が少ない状態で駆動される。
【０１５４】
本実施形態のレンズユニット５０１に内蔵される撮像ユニット５０３によれば、構成が簡単であって、上述したヒートパイプ（吸熱部）５１６，ヒートパイプ（凝縮部）５１７を備えたことによって撮像素子５１３の温度上昇を抑え、同時に、手ぶれ補正動作時における撮像素子支持板５１５を駆動する電磁駆動部の負荷増大を抑えることができる。また、ベローズ型接続管５１８の接続部が接続ＦＰＣ５３１のＵ字折り曲げ部の配置位置と反対側に位置しており、組み立て作業が容易である。
【０１５５】
さらに、冷却ファンあるいは圧電ポンプの駆動電力を発電する熱電変換素子５４１は、撮像素子支持板５１５の凹部５１５ａ内にシリコンゲル剤を介在して保持されているので、外部からの衝撃力、あるいは、撮像素子シフト機構による振動に対して熱電変換素子５４１が保護され、破損が防止できる。
【０１５６】
以上の説明では撮影レンズの光軸と直交する２次元方向に駆動する駆動機構は、電磁駆動型のリニアモータ（ムービングマグネットタイプ）としたが、ムービングコイル型の電磁駆動型や圧電素子または屈曲振動子の振動型のリニアモータを用いてもよい。
【０１５７】
次に本発明の第七の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットついて、図１６，１７を用いて説明する。図１６は、本実施形態の撮像ユニットを適用するミラー／撮像ユニットの要部断面図である。図１７は、上記撮像ユニットに適用される後フレームの模式的拡大断面図である。
【０１５８】
本実施形態のミラー／撮像ユニット６００は、一眼レフカメラに適用され、カメラボディ（図示せず）のフレーム本体に支持されるユニットであって、交換レンズが装着可能なボディマウント６２２と、該ボディマウントが装着される前フレーム６２０と、カメラ本体であるミラーボックス６０１と、該ミラーボックス内に収納される回動可能な反射ミラー６０２と、撮像素子６６０と、ゼーベック素子からなる熱電変換素子６５１と、該サイドフレーム背面に固着される放熱部材となる後フレーム６４０とからなる。
【０１５９】
前フレーム６２０は、中央開口部を有しており、その前面部にボディマウント６２２が固着され、後面側中央にミラーボックス６０１が固着され、後面部がフレーム本体のサイドフレーム６３０Ｌと６３０Ｒに支持される。
【０１６０】
後フレーム６４０は、ミラーボックス６０１の後端部を跨いで配され、サイドフレーム６３０Ｌと６３０Ｒに対して支柱６３８ｃ，６３８ａを挟んでビスにより固着されている。この支柱６３８ａ，６３８ｃは、撮像素子６６０で発生した熱が後フレーム６４０からサイドフレーム６３０Ｌ，６３０Ｒへの熱伝達を遮断するために断熱部材となる。
【０１６１】
後フレーム６４０は、放熱板を構成するステンレス金属板またはアルミニウム板からなり、図１７に示すようにシリコンゲル剤、または、潜熱蓄熱剤６４０ｂを封入した状態で後蓋６４０ａが当て付けられる。また、後フレーム６４０には放熱効果を向上させるための放熱用フィン６４０ｄが外側に配されている。
【０１６２】
上述のように前フレーム６２０と、サイドフレーム６３０Ｌ，Ｒと、後フレーム６４０とが順次固定され、これら三つの部材が一体化されて、カメラの外形形状に合わせた中空のボックス形状のフレーム本体が構成される。
【０１６３】
なお、右のサイドフレーム６３０Ｒは、左のサイドフレーム６３０Ｌよりも薄く形成されているため、その厚さ不足を補うように断熱部材を用いた支柱６３８ａがサイドフレーム６３０Ｒの背面から後方に延びており、支柱６３８ａおよびサイドフレーム６３０Ｌに立設された支柱６３８ｃの先端のねじ孔にはビスが螺合され、後フレーム６４０が固着される。支柱６３８ａと平行に伸びる長い支柱６３８ｂは、後フレーム６４０の背後の電気基板６７０をサイドフレーム６３０Ｌの先端に形成された鍔部に挿入してサイドフレーム６３０Ｒに固定するために使用される。
【０１６４】
ミラーボックス６０１は、中央開口部を有したボックス形状に形成され、前面フランジ部にて前フレーム６２０に取り付けられる。中央開口部内部に回動可能な反射ミラー６０２が配され、上記開口部上方にスクリーン（図示されていない）が配置されている。また、後方部に撮像素子支持板６８０を介して撮像素子６６０が固着される。
【０１６５】
撮像素子支持板６８０は、挿通孔に挿通するビスをミラーボックス６０１の背面のねじ孔に螺着することによりミラーボックス６０１に取付けられている。
【０１６６】
熱電変換素子６５１は、図４に示した熱電変換素子と同様のゼーベック効果を有する素子からなり、撮像素子６６０側が第一の熱伝導シートである絶縁シート６５２により熱結合された状態で接合し、後フレーム６４０側が第二の熱伝導シートである絶縁シート６５３により熱結合された状態で接合して配されている。絶縁シート６５２，６５３は、ともに弾性変形可能な熱伝導シート材であるシリコンゴムシート、金属繊維を含有するポリアミド樹脂シート、あるいは、グラファイトシート等が適用可能である。
【０１６７】
熱電変換素子６５１の側壁と後フレーム６４０の対向する側面突起部６４０ｃと間にシリコンゲル剤６５６を介在させる。なお、シリコンゲル剤６５６は、カメラボディを誤って落下したときなどの衝撃による熱電変換素子６５１の破損を防止するためのものである。
【０１６８】
撮像素子６６０は、ミラーボックス６０１の背面開口に配置され、撮像素子支持板６８０の前面に接着、固定され、上記フレーム本体に囲まれるように配置されている。そして、撮像素子６６０は光軸方向に延出した一対の複数のリード端子（接続端子）６６２を有する。撮像素子６６０のリード端子６６２は、撮像素子支持板６８０の長孔（逃げ孔）、後フレーム６４０の円形の逃げ孔、電気基板６７０の長孔（逃げ孔）を遊嵌状態で挿通し、さらに、電気基板６７０上のＦＰＣ基板６９０に挿着されて、撮像素子６６０と電気基板６７０とが一対のＦＰＣ基板６９０によって電気的に接続されている。なお、一対のＦＰＣ基板６９０は、いずれも、撮像素子６６０のリード端子６６２が挿入可能な周囲に導電パターンを有する複数の挿入孔を有するとともに、導電パターンと電気的に接続されていて電気基板６７０上の接続パターンと接続される複数の接続パターンを有している。なお、上記電気基板６７０は爪部（凹部）６３０ａに挿入し、支柱６３８ｂ上に載置して小ネジで固定することで、位置決めが容易で、組み立てが簡素化する。
【０１６９】
電気基板６７０のグランドパターン部と後フレーム６４０とは金属ねじ部材６４１により連結されており、電気基板６７０側のアース接続がなされ、かつ、電気基板６７０の熱が後フレーム６４０側に伝熱される。
【０１７０】
熱電変換素子６５１において撮像素子６６０と後フレーム６４０との温度差より発生する熱起電力は、カメラに配されている冷却ファン（図示せず）が駆動され、撮像素子６６０やＣＰＵ等の周囲の加熱された空気がカメラ外に排気され、撮像素子６６０やＣＰＵ等の冷却を行う。
【０１７１】
本実施形態のミラー／撮像ユニット６００によれば、熱電変換素子６５１にて撮像素子６６０の熱を電力に変換し、その電力により冷却ファンを駆動することによりカメラ側電池の電力を消費することなく効果的に撮像素子６６０やＣＰＵの発熱部材の冷却を効果的に行うことができる。
【０１７２】
また、熱電変換素子６５１は、後フレーム６４０の側面突起部６４０ｃとの間にシリコンゲル剤６５６を介在した状態で保持されているのでカメラが衝撃力を受けた場合、熱電変換素子６５１の破損が防止される。
【０１７３】
この発明は、振動吸収部材として合成樹脂材料からなる発泡剤を用いるなど、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、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における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明による電子カメラおよびレンズユニットは、熱電変換素子の破損を防止し、撮像素子の冷却も確実に行える電子カメラまたはレンズユニットとして利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】本発明の第一の実施形態の電子カメラである一眼レフデジタルカメラの要部を示す撮影光軸に沿った断面図である。
【図２】図１のカメラの斜視図である。
【図３】図１のカメラに内蔵される撮像素子ユニットの構成を示す撮影光軸に沿った断面図である。
【図４】図３の撮像素子ユニットに適用される熱電変換素子の構造を示す図である。
【図５】図１のカメラにおける熱制御部のブロック構成図である。
【図６】図３の撮像ユニットに対する第一の変形例の撮像ユニットの要部断面図である。
【図７】図３の撮像ユニットに対する第二の変形例の撮像ユニットの要部断面図である。
【図８】図３の撮像ユニットに対する第三の変形例の撮像ユニットの要部断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態の撮像ユニットの要部断面図である。
【図１０】図９のＡ矢視図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態の撮像ユニットの要部断面図である。
【図１２】本発明の第四の実施形態の撮像ユニットの要部断面図である。
【図１３】上記撮像ユニットが組み込まれる手ぶれ防止機構の正面図である。
【図１４】本発明の第五の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットの要部断面図である。
【図１５】本発明の第六の実施形態である撮像ユニットを内蔵するレンズ鏡枠の要部断面図である。
【図１６】本発明の第七の実施形態であるカメラに内蔵可能な撮像ユニットを適用するミラー／撮像ユニットの要部断面図である。
【図１７】図１６のミラー／撮像ユニットに適用される後フレームの模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
【０１７６】
１７  …透明ガラス（防塵ガラス，光学素子）
１８  …加振素子
２０，２０Ｂ，２０Ｃ，１１７，
２６２，３７３，５１５
…放熱部材（撮像素子支持部材）
２１，２１Ｃ，１２１，２１１，
３１１，４５１，５４１，６５１
…熱電変換素子
２２ａ，１１１ａ，２１８ａ，３１２ａ，
４５２，５４２，６５２
…絶縁シート（第一の熱伝導シート）
２２ｂ，１１１ｂ，２１８ｂ，４５３，
５４３，６５３
…絶縁シート（第二の熱伝導シート）
２３，２６５，３７５，３７６
…放熱部材
２３Ａ  …ハイブリット放熱板（放熱部材）
２５，５１２…プリント基板
３０，３３，１２３，１２４，２１５，２１６，
３１５，３１６，４５４，５４５，６５６
…シリコンゲル剤（振動吸収部材）
５４，１２５，２６６
…カメラ本体
６３  …撮影レンズ
６８    …冷却ファン（熱制御手段）
１１３，２１３，３１３，６９０
…ＦＰＣ基板（プリント基板）
４７５，４７６…伝熱板（放熱部材）
４６８，５３１…接続ＦＰＣ（プリント基板）
５０４  …地板（鏡枠本体）
５０５ａ…第一群レンズ（撮影レンズ）
５０５ａ…第二群レンズ（撮影レンズ）
５０７ａ…第三群レンズ（撮影レンズ）
６０１  …ミラーボックス（カメラ本体）
６４０  …後フレーム（放熱部材）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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