JP2013105016A - 撮像ユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像素子全体の温度の均一化および撮像素子の熱を効率的且つ安定的に放熱することを可能にした撮像装置ユニットを含む撮像装置を提供すること。
【解決手段】 撮像素子と、前記撮像素子を保持するための放熱性を有する支持板と、放熱性を有する筺体と、前記筺体に取り付けられるシールド性能を有するシールドケースと、前記撮像素子に貼り付けられ前記支持板に挟み込まれるとともに、舌部を有しその端部が前記筺体と前記シールドケースに挟み込まれる熱伝導部材と、を備えることを特徴とする構成とした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に撮像素子を備える撮像ユニットに関するものである。

ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備える電子カメラは、撮影レンズの透過光束を撮像素子で受光し、その光電変換出力に基づいて画像データに変換してメモリカード等の記録媒体に記録する。撮像素子は、自身が発熱するとともに、熱により暗電流が発生しノイズの原因となって画質が低下することから、撮像素子全体の温度の均一化および撮像素子の放熱対策が必要とされている。そこで従来から各種の放熱対策が講じられている。

そこで、例えば、特許文献１では撮像素子を支持する支持部材と筺体内に固定配置される固定部材の放熱面との間に可撓性のある熱伝導性部材を配置する構成が開示されている。

特開２００９−２８４４１４号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、熱伝導部材は撮像素子に取り付けられた支持部材を介して固定部材に放熱する構成をとっているが、撮像素子と支持部材の接触は、それぞれの部品平面性の加工限界により厳密には面接触ではなく点接触となってしまい、その結果撮像素子と支持部材間には空気層が存在してしまう。そのため撮像素子全体の温度の不均一化および撮像素子からの支持部材への熱伝導効率が落ちてしまう。また、支持部材および固定部材と熱伝導部材の接触は支持部材と固定部材の隙間に熱伝導部材挟み込むことで熱伝導をおこなっているため、支持部材と固定部材の隙間のバラつきによって熱伝導部材の接触圧が異なってしまい安定した熱伝導の確保が難しい。

そこで、本発明の目的は、撮像素子全体の温度の均一化および撮像素子の熱を効率的且つ安定的に放熱することを可能にした撮像装置ユニットを含む撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、撮像素子（４４）と、前記撮像素子（４４）を保持するための放熱性を有する支持板（４５）と、放熱性を有する筺体（３０）と、前記筺体（３０）に取り付けられるシールド性能を有するシールドケース（５０）と、前記撮像素子（４４）に貼り付けられ前記支持板（４５）に挟み込まれるとともに、舌部（４２ａ）を有しその端部が前記筺体（３０）と前記シールドケース（５０）に挟み込まれる熱伝導部材（４２）と、を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項２記載の本発明は、前記熱伝導部材（４２）は、可撓性を有する熱伝導シートからなり、前記熱伝導シートの両面は絶縁部材でラミネートされているとともに、前記舌部（４２ａ）の端部は前記ラミネートが開口し前記熱伝導シートが露出している開口部（４２ｂ）していることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項３記載の本発明は、前記熱伝導部材（４２）は、放熱性を有する金属箔或いは金属板からなることを特徴とする。

本発明によれば、撮像素子表面の略全面に直接熱伝導部材を貼り付け、該熱伝導部材を挟み込むように支持部材を撮像素子に取り付けている。また熱伝導部材から延びた舌部を撮像装置本体とシールドケース間に挟み込みビスによって固着している。これによって撮像素子全体の温度の均一化および撮像素子の熱を効率的且つ安定的に放熱すことが可能な撮像装置ユニットを含む撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態におけるカメラ全体の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるカメラ内部の電気的構成を示す図である。 本発明の実施形態における撮像ユニットおよび周辺の部品を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態における撮像ユニットの構成を示す分解斜視図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、撮像装置としてデジタル一眼レフカメラ（以下、カメラという）を取り上げて説明する。

まず、本発明の実施例に係るカメラの全体の概略構成について図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施例に係るカメラの外観図であり、撮影レンズユニット（不図示）を外した状態を示している。図１（ａ）は、カメラを前面側（被写体側）から見た斜視図であり、図１（ｂ）は、カメラを背面側（撮影者側）から見た斜視図である。図２は、カメラの内部の電気的構成を示す図である。

図１（ａ）に示すように、カメラ本体１の正面には、撮影レンズユニットを着脱可能に固定するマウント部２が設けられている。マウント部２には、カメラ本体１と撮影レンズユニットとの間で制御信号、状態信号およびデータ信号等の通信を可能にし、撮影レンズユニット側に電力を供給するマウント接点３が設けられている。また、カメラ本体１には、マウント部２の近接した位置に、装着された撮影レンズユニットを取り外すときに押下するレンズロック解除ボタン４が設けられている。

カメラ本体１の内部には、撮影レンズを通過した撮影光束が導かれるミラーボックス２０が設けられている。ミラーボックス２０内には、撮影光束を所定の方向に反射させるメインミラー（クイックリターンミラー）６が配設されている。図２に示すように、メインミラー６は撮影光束をペンタダハミラー７の方向に導くように撮影光軸に対して４５°の角度に保持される状態と、固体撮像素子８（以下、撮像素子という）の方向に導くように撮影光束から退避した位置に保持される状態とに変化する。

カメラ本体１には撮影者がカメラ本体１を保持するためのグリップ部９が設けられている。グリップ部９には、撮影者がカメラ１００に対して撮影を指示するためのレリーズボタン１０が設けられている。図２に示すように、レリーズボタン１０には、ＳＷ１（７ａ）とＳＷ２（７ｂ）とがあり、レリーズボタン１０の第１ストロークでＳＷ１がＯＮになり、第２ストロークでＳＷ２がＯＮになる。

カメラ本体１の上部には、カメラ本体１に対してポップアップするストロボユニット１１、フラッシュ取り付け用のシュー溝１２およびフラッシュ接点１３が設けられている。

また、図１（ｂ）に示すように、カメラ本体１の背面には、上述したメインミラー６により反射された撮像光束を撮影者が観察できるファインダ接眼窓１４が設けられている。カメラ本体１の背面の中央付近には、画像表示可能なカラー液晶モニタ１５が設けられている。

次に、カメラ１００の内部の構成について図３を参照して説明する。図３は、カメラの内部の構成を示す分解斜視図である。図３（ａ）は、カメラを前面側から見た分解斜視図であり、図３（ｂ）は、カメラを背面側から見た斜視分解図である。図３（ａ）は、構成部品が前面側から撮影光軸に沿って、マウント部２、ミラーボックス２０、本体ベース３０、撮像ユニット４０、シールドケース５０、メイン基板６０の順番に配置されている。

マウント部２はビス２ａによってミラーボックス２０固定され、ミラーボックス２０は不示図のビスによって本体ベース３０に、撮像ユニット４０はビス４１によってミラーボックス２０に、シールドケース５０はビス５１によって、メイン基板６０はビス６１によってそれぞれ固定されている。

本体ベース３０はアルミのプレス成形品からなるアルミ本体３０ａとモールド樹脂からなるモールド本体３０ｂで構成されており、シールドケース受け部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅはアルミ本体３０ａが露出している。

シールドケース５０は撮像ユニット４０に搭載の信号処理基板４３および本カメラの主要回路を搭載したメイン基板６０の不要輻射を防止するためのシールド性能を有するシールドケースで、前記シールドケース受け部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅに対応して当接面５０ｃ、５０ｄ、５０ｅが形成されており、ビス５１によって本体ベース３０に固着される。尚、撮像ユニット４０にはグラファイトシートからなる熱伝導部材４２が取り付けられ、熱伝導部材４２の舌部４２ａが前記シールドケース受け部３０ｃと当接面５０ａの間に挟みこまれる。

続いて、図４で撮像素子ユニット４０の構成について詳細に説明する。図４（ａ）はカメラを背面側から見た分解斜視図で、図４（ｂ）はカメラを背面側から見た平面図である。

４４は撮像素子で、撮像素子には不示図の水晶からなる光学ローパスフィルターが取り付けられている。また撮像素子４４の裏面には管理用のバーコートリーダー４４ｃが印刷されている。

４２は撮像素子４４が発する熱を拡散し撮像素子４４全体の熱分布を均一化するとともに本体ベース３０及びシールドケース５０に熱を逃がすための熱伝導部材である。熱伝導部材４２は熱伝導効率及び柔軟性を鑑みグラファイトシートで構成されている。グラファイトシートは導電性を有し、また端面が欠け易いため、他電気部品とのショートを防止するためにＰＥＴシートが両面に貼られており、電気的絶縁がなされている。撮像素子４４には前記ＰＥＴシートに貼られている不示図の両面テープによって接着固定される。これにより、グラファイトシートは柔軟性があるため課題で述べた撮像素子との接触は点接触ではなく面接触とすることができる。また、前述したように舌部４２ａを有しており、舌部４２ａの一部にはＰＥＴシートが開口しグラファイトシートが露出（両面）している開口部４２ｂを有している。開口部４２ｂは本体ベース３０のシールドケース受け部３０ｃ及びシールドケース５０の当接面５０ａの間に挟まれ固定されており、当接部はグラファイトシートが露出しているため熱をアルミ本体３０ａ及びシールドケース５０に効率的に逃がすことが可能となるとともに、電気的にも導通されているため不要輻射的にも有効となる。４２ｃ、４２ｂ、４２ｅは後述する像素子固定部材４５の接着逃げ穴である。また４２ｅはバーコードリーダー４４ｃを逃げるための穴が前記接着逃げ穴とともに一体で形成されている。尚、熱伝導部材は、グラファイトシートに限ったものではなく、例えば銅箔シートやアルミシート等、熱伝導を有する部材であれば何でもよく、必要な放熱量やカメラの構成に合わせ選択使用すれば良い。

４５は板状の放熱性を有する撮像素子固定部材であり、前記熱伝導部材４２の上に重ねて取り付けられる。厚み方向には矩形の開口部４５ａを有しており、その開口部４５ａに接着剤が塗布され、撮像素子固定部材４５と撮像素子４４とを固着している。撮像素子保持部材４５の周囲には、ミラーボックス２０にビス固定するための腕部４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ、４５ｅが設けられている。

４３は、撮像素子４４を動作させる信号処理基板であり、撮像素子４４に設けられたリード部４４ａ、４４ｂによって信号処理基板４３に半田接続されており電気的接続がなされている。

以上の構成によって、撮像素子４４からの熱はグラファイトシート４２によって撮像素子４４全体の熱分布が均一化されると共に、撮像素子固定部材４５とも面接触しているため撮像素子固定部材４５に熱を逃がすことができる。更に、舌部４２ａによってアルミ本体３０ａ及びシールドケース５０にも熱を逃がすことが可能となり効率的な熱伝導が可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

２：マウント部
２０：ミラーボックス
３０：本体ベース
３０ａ：アルミ本体
４０：撮像ユニット
４２：熱伝導部材
４２ａ：舌部
４２ｂ：開口部
４３：信号処理基板
４４：撮像素子
４５：撮像素子固定部材
５０：シールドケース
５０ａ：当接面
６０：メイン基板

Claims (4)

1. 撮像素子（４４）と、前記撮像素子（４４）を保持するための放熱性を有する支持板（４５）と、放熱性を有する筺体（３０）と、前記筺体（３０）に取り付けられるシールド性能を有するシールドケース（５０）と、前記撮像素子（４４）に貼り付けられ前記支持板（４５）に挟み込まれるとともに、舌部（４２ａ）を有しその端部が前記筺体（３０）と前記シールドケース（５０）に挟み込まれる熱伝導部材（４２）と、を備えることを特徴とする撮像ユニット。
2. 前記熱伝導部材（４２）は、可撓性を有する熱伝導シートからなり、前記熱伝導シートの両面は絶縁部材でラミネートされているとともに、前記舌部（４２ａ）の端部は前記ラミネートが開口し前記熱伝導シートが露出している開口部（４２ｂ）していることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
3. 前記熱伝導部材（４２）は、放熱性を有する金属箔或いは金属板からなることを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の撮像ユニットを備えることを特徴とする撮像装置。