技術 撮像装置

0001

本発明は、撮像装置に関する。例えば、携帯型の小型撮像装置の表示部筐体において、表示部の発熱を効率よい冷却を可能とした撮像装置に関するものである。

0002

本技術分野の背景技術として、例えば、特開2008−53062号公報（特許文献１）がある。該公報には、「［課題］バックライトユニットの構造の簡素化を図る。［解決手段］熱伝導性の均熱プレート２０は、照明光を照射する複数のＬＥＤ１１が実装された複数の光源基板１０が複数取り付けられているので、均熱プレート２０の放熱によってＬＥＤ１１を冷却することができるので、ＬＥＤ１１の長寿命化を図ることができ、均熱プレート２０によって、ＬＥＤ１１の温度を均一化することができるので、液晶パネル４に対して均一かつ安定な状態で照明光を照射することができる。」と記載されている（要約参照）。

0003

また、本技術分野の背景技術として、例えば、特開2004−200586号公報（特許文献２）がある。該公報には、「［課題］筐体内で発生する電子素子のような複数の発熱体の発生する熱を筐体の外部に効率よく放出することができる冷却装置および冷却装置を有する電子機器を提供すること。［解決手段］電子機器１０の筐体２０内に配置され動作時に熱を発生する複数の発熱素子３０乃至３５を冷却するための冷却装置４０であり、筐体２０の少なくとも一部分を構成しており炭素繊維を含有した樹脂モールド材で形成された筐体熱伝導部５０と、筐体２０内に配置されて、複数の発熱素子３０乃至３５に熱的に密着しており複数の発熱素子３０乃至３５の温度を平準化して筐体熱伝導部５０に複数の発熱素子３０乃至３５の熱を伝えるための熱伝導部材５１とを備える。」と記載されている（要約参照）。

0004

また、本技術分野の背景技術として、例えば、特開2003−309385号公報（特許文献３）がある。該公報には、「［課題］発熱素子の発生する熱をブロックを用いて効率よく放熱することができる放熱装置および放熱装置を有する電子機器を提供すること。［解決手段］電子機器１０の筐体２０内に配置されて、筐体２０内の発熱素子の発生する熱を放熱するための放熱装置３０であり、筐体２０内の発熱素子に対して熱的に密着して配置されるシート状のヒートコンダクタ３５と、筐体２０内に取り付けられ、ヒートコンダクタ３５に対して熱的に接続されて発熱素子の熱を放熱するためのグラファイトブロック３７を備える。」と記載されている（要約参照）。

0005

特開2008−53062号公報
特開2004−200586号公報
特開2003−309385号公報

0006

従来の携帯型の小型撮像装置は、撮像する際にファインダを覗いて撮像被写体を確認していた。これは、周囲の視野がファインダにより閉される状況となるため、現在撮影しようとする被写体を容易に捉えることが出来ない場合や、撮影の最善の機会を逸することなどの問題を有していた。

0007

この問題に対応するために、近年の撮像装置における大半は、液晶パネルを表示部として撮像装置の本体に揺動自在に取り付けている。この液晶パネルによる表示部は、原理的にバックライトを必要としており、一般的に、冷陰極管が使用されている。ただ、液晶パネルにおける表示部は、特に戸外における撮影時において外光の照射によって表示パネル上の表示内容を明確に視認し難い場合がある。よって、外光が液晶パネルに照射されないように遮蔽するためにひさし状の覆い部材(ひさし部材)を着脱自在な構造によって表示部に取り付けて使用することが好適である。

0008

一方、携帯型の撮像装置は、更に小型化、省電力化、高輝度化を望まれていることもあって、バックライトとしてLEDを使用されることが期待されている。ただ、LEDは、半導体デバイスであることから、発光性能が温度特性を有し、所望の発光性能を発揮、維持するためには、LEDにおける温度上昇を抑制する必要がある。

0009

これらの課題に対応する技術として、例えばLEDバックライトの冷却のための放熱機構が、特許文献１に開示されている。

0010

さらには、電子機器の筐体内に配置された発熱体の発生熱を熱伝導部材によって筐体熱伝導部に熱伝達する技術が特許文献２に開示されている。

0011

また、筐体内部の発熱体の熱をヒートコンダクタでグラファイトブロックに移送し、グラファイトブロックの一部を筐体体の開口部から露出させて冷却する技術が特許文献３に開示されている。

0012

しかし、上記の技術は、さらに改善すべき課題を有している。

0013

特許文献１に記載のＬＥＤバックライトユニットを用いた液晶表示装置では、ＬＥＤバックライト基板を熱伝導性の均熱プレート(第１の熱伝導部材)に取り付けて、第１の熱伝導部材での放熱によって、ＬＥＤを冷却している。また、第１の熱伝導部材に対向して配置されたバックシャーシには、複数の開口部が形成されている。さらには、第１の熱伝導部材とバックシャーシを第２の熱伝導部材で熱的に接続し、バックシャーシに熱伝導させる構成としている。すなわち、均熱プレートとバックシャーシの両部材によって放熱している。しかし、特許文献１に記載の技術においては、第１の熱伝導部材とバックシャーシとの間は空気層を設けた空間として、バックシャーシの開口部より、強制通風(吸気、排気)によって、冷却を行うものであり、液晶表示装置に強制通風のためのファンを設ける必要があることから、装置の小型化や簡素化を阻害することになる。

0014

特許文献２に記載の冷却装置を設けた電子機器は、筐体の一部が炭素繊維を含有した筐体熱伝導部として構成され、筐体内部の発熱体の発生熱を熱伝導部材によって発熱体から筐体熱伝導部に熱移送して、筐体熱伝導部で放熱する構成としている。この筐体熱伝導の領域は、表示部の格納部の位置に形成されている。しかし、特許文献２に記載の技術においては、筐体内で発生した熱は、熱伝導部材を介して限られた領域の筐体熱伝導部に熱伝達して放熱しているために放熱効率が限定される懸念がある。また、撮像装置の電子機器においては、液晶パネルへの外光の照射を遮蔽するための覆い部材等の付設や、液晶パネルの姿勢によっては、筐体熱伝導部での空気中への熱対流を阻害して、放熱を低下させる場合が生じると推察される。

0015

特許文献３に記載の放熱装置を有する電子機器は、筐体内の発熱体に熱的に密着させたシート状のヒートコンダクタによって、筐体開口部から露出しているグラファイトブロックに熱移送して、グラファイトブロックにおける放熱面積を大きく取ることにより効率の良い放熱が可能としている。しかし、特許文献３に記載の技術においては、特許文献２と同様に、ヒートコンダクタを介して限られた領域に熱伝達することから、熱伝達効率の限界が懸念される。さらには、放熱用のグラファイトブロックの放熱面積を大きくすると、筐体内における表面積が増加することから、筐体外部における放熱よりも筐体内部に放熱される熱が増大し、筐体内部に熱が滞留する懸念を有する。

0016

上記の全部または一部を考慮し、本発明は、撮像装置の表示部筐体内における発熱を効率よく冷却することを可能とした撮像装置を提供することを目的とする。

0017

上記課題を解決するために、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
例えば、本発明における撮像装置は、本体側の筐体と、本体側の筐体に保持されて、本体側の筐体に対して揺動変位可能とした表示部とを有しており、表示部には、表示部筐体と、表示部筐体内に搭載される表示パネルと、表示パネルの熱を放熱する冷却装置と、を設け、表示部筐体の背面側は、撮像装置を稼動させる際に本体側からの表示部の揺動に伴って筐体の外表部で開蓋する蓋体構造を設けている。また、冷却装置は、表示パネルの発熱体と熱的に接続した受熱部領域と、表示部筐体と熱的に接続する放熱部領域と、で構成される所定の熱伝導特性を有する板状の熱伝導部材とし、熱伝導部材の放熱部領域における一部の熱は、撮像装置を稼動させる際に表示部の揺動に伴って回動する蓋体の開蓋によって、表示部筐体に形成される開口部において外気と熱的に接続して放熱され、他の一部の熱は、表示部筐体を介して蓋体に熱伝導して放熱される構成としている。

0018

上記構成によって、撮像装置の表示部筐体内における発熱を効率よく冷却することを可能とした撮像装置を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

0019

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

0020

図1は、本発明におけるビデオカメラの一実施形態を示す外観斜視図である。図1では、表示部3を筐体2より矢印(イ)方向に揺動させて、撮影する状態を示している。図1に示すように、ビデオカメラ1は、本体側の筐体2と、筐体2の側部において矢印(イ)および(ロ)方向に開閉自在で、かつ矢印(ハ)および(ニ)方向に回動自在に支持された表示部3と、筐体2の前方に配置されたレンズ部4と、記録媒体（例えば光ディスク）を装着する媒体装着部5と、図示されていないが筐体2を手で保持するためのグリップ部と、を有している。また、詳細は後述するが、表示部3の背面側には、表示部3における熱を放熱するための構造を有している。また、表示部３への白抜き矢印で示すような外光を遮蔽する着脱自在なひさし部材（後述する）を取り付けて撮影されることもある。

0021

図2は、本発明における表示部3の背面側からの正面図およびその断面平面図である。図2は、表示部3の構成に関する概念を示すものであり、構成部材の形状や配置などは、表記された状態に限定されるものではない。図2において、表示部3は、表示部筐体31の内部に液晶パネル11と、液晶パネル11を投射するバックライト7とを搭載している。ここでバックライト7は、LEDとしている。LEDは、半導体デバイスであることから、所定の温度以上になると発光性能が劣化する特性を有することから、特に温度管理を十分に行う必要がある。

0022

LED7の発熱を放熱する本発明の冷却装置は、表示部筐体31内において、バックライトのLED7の裏面で熱的に接続して搭載された板状の熱伝導部材8と、表示部筐体31とによって構成されるものである。

0023

また、表示部筐体31の背面側には、表示部3の揺動によって開閉される複数の蓋体32を有している。蓋体32の矢印（ホ）方向への開扉によって、表示部筐体31には、開口部33が形成される。開口部33には、表示部筐体31の内壁面において熱的に接続して配置されている熱伝導部材8の一部が対向している。この熱伝導部材8が開口部33より露見され、外気と熱的に接続される状態にある。

0024

ここで、バックライトのLED7の発熱を冷却する放熱構造について説明する。冷却装置を構成する部材である熱伝導部材8は、熱伝導率（例えば800〜1600W／m・K）に優れるカーボングラファイトシートが好適である。もちろん、熱伝導性に優れる金属製の薄板部材で構成されても良い。ただ、カーボングラファイトシートは、熱伝導特性に異方性を有している。すなわち、同一平面上の熱伝導性は優れるが、厚さ方向への熱伝導性は低い。よって、熱伝導部材8は、表示部筐体31によって、表示部筐体31内の発熱体７の発熱を効率よく冷却するために、発熱体LED7に熱的に接続して受熱する平面と同一の平面において表示部筐体31と熱的に接続させることによって熱伝導部材8の熱拡散性能を有効に引き出すことがのぞましい。このために熱伝導部材8は、表示部筐体31内で略Ｕ字状に折り曲げて配置されている。ここで、カーボングラファイトシートは、弾性を有するため折り曲げることは可能であるが、熱伝導性を向上させるためのカーボングラファイト等を付着させており、この付着物質の脱落を防止するためにコーティング等の保護処理が行われていることが好ましい。

0025

すなわち、シート状の熱伝導部材8は、シート状の一平面側の所定の領域においてLED7との熱的な接続によってLED7の発熱を熱伝達により受熱し、受熱した熱を平面方向の高熱伝導特性によって同一平面内に熱拡散している。さらに、同一平面における他の所定の領域において表示部筐体31の内壁と熱的に接続されていることから、熱伝導部材8の平面上で拡散された熱は、表示部筐体31との熱的な接続部分で、表示部筐体31に熱伝達される。表示部筐体31に熱伝達された熱は、表示部筐体31の外部の空気との熱的な接続によって空気中に放熱されることになる。

0026

表示部筐体31は、放熱のために空気と接触する広い領域を有することが冷却効率を高めることになるので、極力、熱伝導性に優れる金属製の例えばアルミニウム材質などで構成して、表示部筐体31の広い範囲に熱拡散することが好ましい。

0027

ここで、前述したように表示部筐体31の背面には、開閉自在な蓋体32を有している。開蓋された蓋体32は、図２に示すように蓋体の外表部321と内壁部322とを外気と熱的な接続状態となすことから、表示部筐体31の外気との接触面積を増加させることができ、放熱効果を向上できる。

0028

さらには、蓋体32の開蓋によって形成された開口部33には、熱伝導部材8が外気と熱的に接続する状態にあることから、表示部筐体31を介することなく、空気中に直接放熱することが出来るので、放熱効率を格段に向上できるものである。

0029

また、略U字状に形成された熱伝導部材８は、開口部３３に対向する平面において、第１の遠赤外線授受部材12（121）を貼付してもよい。

0030

この遠赤外線授受部材12は、熱が加わると遠赤外線を放射する例えばセラミックを主体にした熱放射層を有するものである。熱伝導部材８によって受熱した熱によって、遠赤外線授受部材12は、熱放射層で遠赤外線の電磁波に変換して、受熱した熱を熱エネルギーとして放射する。

0031

この単位面積あたり放射エネルギーは、下記の数１で示される。
（数１） E＝σ・Ｔ4 〔 Ｗ／ｍ2〕
Ｅ （放射エネルギー）
σ （ステファン：ボルツマン定数） 〔Ｗｍ-2Ｋ—4〕
＝５．６６９７×１０-8
Ｔ （絶対温度） 〔Ｋ〕
すなわち、空気への熱伝達による放熱は、発熱体の温度と空気の温度との差に基づき比例関係の熱移送量であるのに対して、遠赤外線の放射による熱エネルギーは、遠赤外線授受部材12の温度と、空気の温度の差の4乗に比例して熱伝達されることを示している。よって、熱伝導性部材８と空気との温度が若干の温度差しか有さない場合においても、多くの熱を放熱することができ、ＬＥＤ７の温度低下が図れる。

0032

さらには、遠赤外線（電磁波）を放射し易い物質は、電磁波を吸収し易い物質である。よって、蓋体３２の開口部３３に対向する側の平面に第２の遠赤外線部材122を貼付することにより、第１の遠赤外線授受部材121のおける熱を第２の遠赤外線授受部材122に熱移送することができる。より一層の熱移送が図れることになる。

0033

つぎに、表示部筐体31の蓋体32の開閉について説明する。

0034

図3は、本発明の一実施形態におけるビデオカメラの熱伝導部材の実装状態を上部側からみた平面図であり、一部を断面表示した図である。

0035

図3に示すように、ビデオカメラ1の表示部筐体31には、本体側の筐体2に対して矢印(イ)および(ロ)方向の開閉によって(ホ)および(ヘ)の方向に連動して開閉される蓋体32と、蓋体32の開蓋によって形成される開口部33を形成している。

0036

すなわち、表示部3が矢印(イ)方向に開かれて、撮影等の稼動を行うことの可能な状態にした際に、リンク機構10によって蓋体32を回動させ、開口部33を開窓するように構成されている。

0037

リンク機構10は、矢印（ト）および（チ）方向へのスライドする摺動部材101と、摺動部材101に一端を回動軸支され、他端を蓋体32に回動軸支した連結部材102とにより構成している。摺動部材101の始端は、表示部3の矢印(イ)および(ロ)方向の動作に伴い、本体側の筐体2に設けられた案内孔に沿って移動することによって蓋体32を図示しないバネ等によって自動的に回動させ、開口部33を開閉窓することになる。

0038

この表示部3おける背面側の表示部筐体31の開口部33が開窓されると、熱伝導部材8と熱的に接続された表示部筐体31、および蓋体32からの熱伝達による放熱と共に、熱伝導部材8から直接大気中の空気に熱伝達を図ることが可能となる。

0039

ここで、開口部33は、熱伝達した外気の自然対流を図るために、正常な撮影姿勢において、下から上部に向けた長方形孔として形成されている。

0040

更には、空気中への放熱を図るために、この開口部33に向かって強制的に送風するファンを設けても良い。

0041

また、ビデオカメラ1は、その使途から、屋外で使用されることが多い。この場合、外光が、表示パネル11への照射されることを遮り、視認性を向上するために表示部にひさし部材12を取り付けることがある。

0042

図4は、本発明の一実施形態の撮影状態時のひさし部材を取り付けたビデオカメラを示す外観斜視図である。図4に示すように、ひさし部材13は、外部からの光を表示パネル11に照射させないように表示部筐体31の上部を覆うように取り付けられる。

0043

ひさし部材13は、表示部筐体31の背面側で蓋体32に対向する側の平面に、第３の遠赤外線授受部材123を貼付してもよく、熱伝導部材８の熱による電磁波を入射して放熱部材とすることによって冷却性能の向上を図ることが可能となる。

0044

上記のような構成とすることにより、表示部筐体31内の発熱に対しての良い冷却が図られ、小型の撮像機器を提供できる。

0045

本発明におけるビデオカメラの一実施形態を示す外観斜視図である。
本発明における表示部の背面側からの正面図およびその断面平面図である。
本発明におけるビデオカメラの熱伝導部材の実装状態を上部側からみた平面図であり、一部を断面表示した図である。
本発明における撮影状態時のひさし部材を取り付けたビデオカメラを示す外観斜視図である。

0046

1・・・ビデオカメラ
2・・・本体側の筐体3・・・表示部 31・・・表示部筐体32・・・蓋体
33・・・開口窓部 4・・・レンズ部 7・・・バックライト
8・・・熱伝導部材10・・・リンク機構11・・・液晶パネル
１２・・・遠赤外線授受部材