JP4083521B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラ等の撮像装置で用いられる技術に関し、特に、撮像画像の画質を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体像を電気信号に変換する撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）などの固体撮像素子を使用した撮像装置が広く普及している。
固体撮像素子は一般的に半導体を用いて構成されているため、熱による雑音が素子内部で発生する。この熱雑音（ダークノイズなどともいう）は素子の温度の上昇に応じて単調に増加するため、撮像素子をなるべく低い温度にして撮像を行うようにした方が熱雑音の発生が少なくなり、得られる撮像画像の画質が良好となる。このため、例えば天体写真の撮影に用いられる撮像装置では、高画質の画像を得るために、撮像素子のための冷却装置が備えられているものもある。
【０００３】
このように、固体撮像素子はなるべく低い温度で動作させることが撮像画像の画質の点で望ましいのであるが、その一方で固体撮像素子は能動素子であり、動作時には発熱を伴う。また、固体撮像素子の周辺に実装された素子の発熱の影響をも多大に受ける。従って、多くの撮像装置では、撮像素子に金属板などの放熱器を接着するなどして、素子自身で発生した熱、あるいは周辺に実装された素子で発生した熱を放熱させる仕組みを備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２３０７号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８９８８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
昨今広く普及しているデジタルカメラは形状の更なる小型化・薄型化・軽量化が強く求められている。このため、撮像素子のための放熱板を専用に設けるスペースが筐体内部に確保できないという問題が生じている。
【０００６】
以上の問題を鑑み、専用の放熱器を設けずに装置の小型化、薄型化に適した固体撮像素子の放熱を行うことが本発明が解決しようとする課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様である撮像装置は、被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部を保持し、前記撮像部と熱結合される表示筐体部と、を有するように構成することによって前述した課題を解決する。
【０００８】
なお、熱結合とは、熱伝達特性が良好であるように両者を結合することをいう。
上記の構成によれば、固体撮像素子で生じる熱、あるいは固体撮像素子に熱的影響を与える素子の熱が表示筐体部に伝達されて放熱され、固体撮像素子が冷却される。従って、固体撮像素子専用の放熱器を設けることなく、良好な画質の撮像画像を得ることができるようになる。
【０００９】
なお、上述した本発明に係る撮像装置において、前記画像表示部の背面側であって該画像表示部と前記表示筐体部との間に設けられ、該画像表示部の照明を行う表示照明部を更に有するように構成することもできる。
この構成によれば、画像表示部として自照式ではないものを使用する場合に、周囲の環境が暗闇であってもその画像表示部に表示されている画像を視認することができるようになる。
【００１０】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記表示部に対して印加される静電気を遮蔽するように構成することもできる。
この構成によれば、画像表示部に印加される静電気に対する耐性が向上し、静電気に起因する誤動作や故障が生じ難くなる。
【００１１】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記表示部を保持することによって該表示部の物理的な強度を高めるように構成することもできる。
この構成は表示筐体部によって表示部の物理的な補強を行うというものであり、この構成によれば画像表示部に対する物理的な衝撃に対する耐性が向上する。
【００１２】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記撮像部は、前記固体撮像素子が実装されている基板を有し、前記基板は、前記表示筐体部と対向して配置されるように構成することもできる。
この構成によれば、基板と表示筐体部とが対向するので、熱結合させる面積を広く取ることが容易となり、撮像部から表示筐体部への熱伝達を更に良好にすることが可能となる。
【００１３】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記撮像部で発生する熱を該表示筐体部へと導く熱伝導性部材が該撮像部と該表示筐体部との間に備えられることによって該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
【００１４】
この構成において、前記表示筐体部は、前記撮像部との間に熱伝導性部材が挟入されることで該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
なお、熱伝導性部材とは熱伝導特性が良好な部材を意味し、例えば、金属、あるいは良好な熱伝導特性を得る目的でシリコンを含有させた部材などがある。
【００１５】
この構成によれば、固体撮像素子で生じる熱の表示筐体部への伝達が良好に行なわれる。
また、このとき、前記熱伝導性部材は弾性を有していると、撮像部と表示筐体部との物理的な位置関係にある程度の自由度を持たせることが可能となり、例えば光学的な理由により撮影部の位置を調整可能な構造としても、こうすることにより固体撮像素子で生じる熱の表示筐体部への伝達が良好に行なわれるようになる。なお、弾性を有する熱伝導性部材としては、例えば金属バネ、あるいは良好な熱伝導特性を得る目的でシリコンを含有させた熱伝導性ゴム（シリコンゴム）などがある。
【００１６】
また、このとき、前記表示筐体部、前記固体撮像素子、及び前記熱伝導性部材は同一軸上に配置されるように構成することもできる。
この構成によれば、熱を発する固体撮像素子あるいは固体撮像素子に熱的影響を与える素子と、その熱を放出させる表示筐体部との物理的距離が短くなるので、放熱の効率が向上する。
【００１７】
また、このとき、前記撮像部は、前記固体撮像素子が実装されている基板を有し、前記表示筐体部は、前記熱伝導性部材が前記基板と該表示筐体部との間に備えられることによって該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
この構成によれば、熱伝導性部材を固体撮像素子が実装されている基板と表示筐体部との間に配置するようにしたので、基板に実装されている固体撮像素子と、表示筐体部によって保持されている表示部との位置関係の自由度を高めることができる。
【００１８】
また、このとき、前記表示筐体部に保持されている前記表示部が、前記基板と並置され、前記熱伝導性部材が、前記基板における前記固体撮像素子の実装面、又はその実装面の裏面に接着されているように構成することができる。
この構成によれば、固体撮像素子が実装されている基板と表示筐体部によって保持されている表示部とが並置されるので、基板と表示筐体部とを重ね合わせる配置と比べ、撮像装置の薄型化が可能となる。
【００１９】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記撮像部に実装されている前記固体撮像素子において生じる熱、あるいは固体撮像素子に熱的影響を与える素子の熱を放熱すると共に、前記撮像部に実装されている半導体素子において生じる熱の放熱を行うように構成することができる。
【００２０】
この構成によれば、撮像部に実装されている半導体素子で生じ得る熱に起因した誤動作を防止することができる。
本発明の第二の態様である撮像装置は、被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部に対して印加される静電気を遮蔽し、前記撮像部と熱結合される静電気遮蔽部と、を有するように構成することによって前述した課題を解決する。
【００２１】
上記の構成によれば、画像表示部に印加される静電気に対する耐性が向上させるための静電気遮蔽部に固体撮像素子で生じる熱が伝達されてそこから放熱されるので、固体撮像素子専用の放熱器が不要となる。
また、上述した本発明に係る撮像装置において、前記静電気遮蔽部は、前記撮像部との間に熱伝導性部材が挟入されることで該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
【００２２】
この構成によれば、固体撮像素子で生じる熱の静電気遮蔽部への伝達が良好に行なわれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を実施する撮像装置である電子カメラの電気的構成を示す図である。
【００２４】
図１に示す電子カメラ（以下、「本装置」と称する）は、被写体像を撮像素子２の受光面で結像させるレンズ１、レンズ１を経て本装置内に入射する光の光量を必要に応じて制限する絞り１２、合焦のためのレンズ１の移動や適切な露出のための絞り１２の調整のために用いられるレンズ・絞り駆動モータ８、レンズ・絞り駆動モータ８を制御するモータドライブ回路９、レンズ１によって結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子２、撮像素子２から出力される電気信号の増幅・サンプルホールド・アナログ／デジタル変換・輝度／色変換等の処理を行う撮像処理回路３、映像信号処理に必要な基準信号（水平及び垂直同期信号等の各種パルス信号）を発生させるＳＧ回路（パルス発生回路）４、不図示の映像記録・再生系へ被写体像を表現する映像信号を出力する映像記録・出力部５、撮像素子２の位置における被写体像の合焦の程度を評価するための高周波成分を映像信号における輝度信号から抽出するＢＰＦ（バンド・パス・フィルタ）回路６、ＣＰＵ（中央処理装置）・ＲＯＭ・ＲＡＭ等により構成される演算処理回路７、演算処理回路７からの指示に応じて撮影条件等の各種情報や撮像画像を表示する表示部１３、押下操作で表現される撮影者からの映像信号の記録の指示を取得するレリーズＳＷ（スイッチ）１０、及び、操作によって表現される撮影者からの撮影条件の設定変更の指示とその変更内容とを取得する操作部１１を備えて構成されている。
【００２５】
次に、図１に示す本装置の動作の概要について説明する。
まず、被写体光がレンズ１を経て本装置内に入射し、ＣＣＤである撮像素子２の受光面上に被写体像として結像する。撮像素子２からの出力である被写体像を表現している電気信号である映像信号は、撮像処理回路３において増幅・サンプルホールド・アナログ／デジタル変換・輝度／色変換等の処理が施され、その後に映像記録・出力部５、ＢＰＦ回路６、及び演算処理回路７へと送られる。
【００２６】
映像記録・出力部５に送られた映像信号は不図示の映像記録・再生系の入力部へと出力される。
また、ＢＰＦ回路６では、入力された映像信号における輝度（Ｙ）信号の周波数成分の一部である高域の成分が抽出される。この高域成分の量の大小はその映像信号で表現される映像のコントラストの高低に対応するとみなすことが可能である。更に、ＢＰＦ回路６では、この高域成分量を積分する処理が行なわれ、この積分値が演算処理回路７へと出力される。
【００２７】
一般に、コントラストの高い映像ほどより正確に合焦がされているとみなすことができる。そこで、演算処理回路７はモータドライブ回路９を制御してレンズ・絞り駆動モータ８を駆動させてレンズ１を撮像素子２から見て前後に移動させ、そのときにＢＰＦ回路６より得られる前述した積分値が最大となったときのレンズ１の位置を合焦位置として設定する。以上の動作が「山登り方式」などと一般に称されているＡＦの一方式である。
【００２８】
演算処理回路７では、上述したＡＦの処理が行なわれる一方で、撮像処理回路３から取得した映像信号における輝度（Ｙ）信号を積分する処理、すなわち測光処理が行なわれる。そして、その測光の結果に基づき、撮像素子２における電荷蓄積時間、すなわちいわゆる素子シャッタにおけるシャッタ速度の設定制御、及びモータドライブ回路９を制御してレンズ・絞り駆動モータ８を駆動させて行なわれる絞り１２の設定制御、つまりＡＥの処理が行なわれる。
【００２９】
更に、演算処理回路７では、その映像信号における色差（Ｃ）信号に基づいたホワイトバランス（ＷＢ）処理も行なわれる。
ここで、演算処理回路７は、ＳＧ回路４から取得される映像信号についての垂直同期（ＶＤ）信号及び水平同期（ＨＤ）信号を利用してＡＦ、ＡＥ、ＷＢの各制御処理の基礎となる情報を映像画面のうちのどの領域から取得するかをまず設定してから各制御処理を実行する。この設定は本装置のユーザによって変更できるように構成することも可能である。
【００３０】
なお、演算処理回路７では、本装置のユーザによる操作部１１への操作に応じた撮影条件の設定のための各種パラメータの変更の処理なども更に行なわれる。
次に図２について説明する。同図は本発明を実施する電子カメラの構造の概略を示している。図２において、（ａ）はこの電子カメラの正面図、（ｂ）はこの電子カメラの背面図、（ｃ）はこの電子カメラをその底面から見たときの内部の構造を透視した図である。
【００３１】
なお、図２において図１に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付している。
図２（ａ）に示すように、電子カメラ１００の筐体正面におけるやや右寄りの中央部には鏡枠２１が設けられており、鏡枠２１はレンズ１を保持している。また、この筐体正面には、撮影を行わないときにレンズ１を保護するためのレンズバリア２２が設けられており、このレンズバリア２２は左右に移動させることができる。図２（ａ）ではレンズバリア２２は開いた状態、すなわちレンズバリア２２を筐体正面から見て左に移動させた撮影時の状態を示している。このレンズバリア２２を筐体正面から見て右に移動したときにはレンズバリア２２が閉じた状態となり、レンズ１が外部からの衝撃に対して保護される。
【００３２】
その他、電子カメラ１００の筐体上面にはレリーズＳＷ１０が筐体正面から見て左端に設けられており、更に、夜間撮影のために使用されるフラッシュ光が放射されるフラッシュ窓２３が筐体正面の上部に設けられている。
また、図２（ｂ）に示すように、電子カメラ１００の筐体背面には、表示部１３として機能するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）２４が設けられている。
【００３３】
また、図２（ｃ）に示すように、電子カメラ１００の筐体内部の右端には電子カメラ１００の電源である電池を収納する電池収納部２５と、映像記録・出力部５から出力される映像信号が記録されるメモリカードを収納するメモリカード収納部２６が設けられている。また、電子カメラ１００の筐体内部の左端には、夜間撮影用のフラッシュの動作に必要な高い電圧を得るための昇圧回路に使用される大容量のメインコンデンサ２７が配置されている。
【００３４】
また、鏡枠２１によって保持されているレンズ１が被写体像を結像させる位置に撮像素子２の受光面が位置するように撮像素子２が実装されている撮像部２８が配置されている。更に、ＬＣＤ２４に対して印加される静電気を遮蔽して電子カメラ１００で使用されている各種の電子部品を保護するためのシールド２９がＬＣＤ２４の背面を囲むように備えられている。そして、撮像部２８で発生する熱を放熱して撮像素子２を冷却するための放熱器としてもシールド２９を機能させるべく、撮像部２８とシールド２９とを熱結合させ、撮像部２８で生じる熱が良好にシールド２９に伝達されるように構成されている。
【００３５】
以下、この撮像部２８とシールド２９とを熱結合させるための幾つかの手法を説明する。なお、以下の説明において図１若しくは図２に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付している。
図３は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第一の手法を示しており、電子カメラ１００に備えられた場合において電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したもの、すなわち図２（ｃ）における撮像部２８及びシールド２９の部分を拡大して詳細に示したものである。
【００３６】
ここで、ＬＣＤ２４は光透過性を有する表示素子であり、同図に示すように、ＬＣＤ２４における表示画面の裏側である背面側にはＬＣＤ２４の画面表示を照明するバックライト３０が設けられている。そして、このバックライト３０が備えられているＬＣＤ２４が、凹字形状であるシールド２９の内側に嵌め込まれる構造となっており、シールド２９によってＬＣＤ２４が保持されると共に、ＬＣＤ２４の物理的な衝撃に対する強度が補強される。なお、このシールド２９の材料としては熱伝導性が良好な金属が好ましい。例えば、アルミニウムは熱伝導性が良好であり、また軽量且つ加工が容易であり、更には安価なことからシールド２９の材料として非常に好ましいが、熱伝導性の高さを重視して例えば銅を用いるようにしてもよい。
【００３７】
一方、同図においては、撮像素子２とこの撮像素子２が実装されている基板３１とで撮像部２８が構成されている。そして、対向して配置されている基板３１とシールド２９との間には熱伝導性ゴム３２が挟入されており、この熱伝導性ゴム３２によって撮像部２８とシールド２９とが熱結合される。この熱伝導性ゴム３２としては、熱伝導性の高い材料、例えばシリコンゴムを用いる。なお、同図に示す例においては、熱伝導性ゴム３２の特性として弾性は必ずしも必要ではないが、電子カメラ１００内でのシールド２９及び撮像部２８の配置の誤差を吸収するためには弾性を有していることが望ましい。また、基板３１の表面に絶縁特性を有する塗料を塗布するなどの絶縁加工が施されているのであれば、電気絶縁性も熱伝導性ゴム３２の特性として必ずしも必要ではない。
【００３８】
なお、基板３１に銅配線のスルーホールを多数設けて基板３１における撮像素子２の実装面からその裏面への熱伝導性を向上させるようにしてもよい。
次に図４について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第二の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合において撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は同様の場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したものである。
【００３９】
図４（ａ）及び（ｂ）において図３に示した第一の手法と異なる点は、撮像部２８が撮像素子２、フレキシブル基板３２、及び位置決めフレーム３３を有して構成されている点であり、この撮像部２８とシールド２９との間には熱伝導性ゴム３２が挟入されており、この熱伝導性ゴム３２によって撮像部２８とシールド２９とが熱結合される。
【００４０】
ここで、フレキシブル基板３６は撮像素子２の有する各種の入出力端子と電気的に接続されており、フレキシブル基板３６を介することによって、撮像素子２への電力供給、及び電子カメラ１００の有する電子回路との間で各種の電気信号の授受が行なわれる。
【００４１】
位置決めフレーム３３には撮像素子２が接着されて実装されている。位置決めフレーム３３はその四隅がビス３４によって鏡枠２１に締着されるが、ビス３４の締め付けの強さを異ならせることにより撮像素子２の受光面の鏡枠２１に対する位置や向きを微調整することができる。この調整により、鏡枠２１に保持されているレンズ１が結像させる被写体像をより正確に撮像素子２の受光面上で結像させることができるようになる。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、この第二の手法ではこのような構成の撮像部２８とシールド２９とを熱伝導性ゴム３２によって熱結合させている。この撮像部２８とシールド２９に挟入される熱伝導性ゴム３２も、図３の例と同様、熱伝導性の高い材料、例えばシリコンゴムを用いる。なお、図４に示す例においては、撮像部２８は鏡枠２１に保持され、シールド２９は他の構成要素、例えば電子カメラ１００の筐体に保持される。従って、上述した撮像素子２の位置決め調整に悪影響を及ぼすことが防止されるので、熱伝導性ゴム３２の有する弾性は好ましい特性である。
【００４３】
次に図５について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第三の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合において撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は同様の場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したものである。
【００４４】
図５（ａ）及び（ｂ）において図４に示した第二の手法と異なる点は、撮像部２８とシールド２９との間に熱伝導性ゴム３２を挟入させる代わりに、薄い金属板からなる板バネ３５を挟み込んで熱結合せさる点である。このように、撮像部２８とシールド２９とを熱結合させるために使用する熱伝導性部材として、弾性を有する金属バネを使用することもできる。
【００４５】
次に図６について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第四の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合において撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は同様の場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したものである。
【００４６】
図６に示す第四の手法を図３に示した第一の手法と比較すると、撮像素子２の実装されている基板３１がシールド２９と対向しており、撮像部２８である基板３１とシールド２９との間に熱伝導性ゴム３２を挟入して両者を熱結合させる点については同様である。しかし、この第四の手法は、基板３１における撮像素子２の実装位置のちょうど真裏の位置から外れた位置で熱伝導性ゴム３２が基板３１と接触しており、撮像素子２、熱伝導性ゴム３２、シールド２９が同一軸上に配置されていない点において第一の手法と異なっている。
【００４７】
この第四の手法は、撮像素子２に対する放熱の効率については前述した第一の手法には及ばないものの、撮像素子２の発熱量が少ない場合や撮像素子２において生じる熱を少し放熱するだけで所望の撮像特性を得ることができる場合に有効である。その一方で、第一の手法に比べて撮像素子２とＬＣＤ２４とを同一直線上に配置する必要がないので、それだけ電子カメラ１００の筐体デザインに高い自由度を持たせることができる。
【００４８】
なお、基板３１における撮像素子２の実装部分から熱伝導性ゴム３２の接触部分へスルーホールを介した銅配線を設け、基板３１における撮像素子２の実装部分から熱伝導性ゴム３２の接触部分への熱伝導性を向上させるようにしてもよい。また、基板３１における撮像素子２の実装位置のちょうど真裏の位置をも覆うような大きな導電性ゴム３２を基板３１とシールド２９との間に挟入するようにしてもよい。
【００４９】
なお、図６においては、動作時に発熱するＩＣ（集積回路）素子３７が基板３１に実装されている。この図６の構成においては、撮像素子２と共にこのＩＣ素子３７の放熱をもシールド２９によって行うようにしており、こうすることによってＩＣ素子３７の発熱が撮像素子２へ悪影響を及ぼすことを防止すると共に、発熱によって生じ得るＩＣ素子３７の誤動作を防止している。なお、この場合、図６のように、熱伝導性ゴム３２を少なくとも撮像素子２とＩＣ素子３７との間に位置するように熱結合させれば、ＩＣ素子３７から撮像素子２への熱伝導を抑えてシールド２９へＩＣ素子３７での発熱を放熱させることができる。
【００５０】
次に図７について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第五及び第六の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合においてこの第五または第六の手法が実施されたときの撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は第五の手法を実施した場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態の第一の例を示したもの、（ｃ）は第六の手法を実施した場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態の第二の例を示したものである。なお、図７（ａ）にはシールド２９及び熱伝導性ゴム３２は描かれていない。
【００５１】
図６に示す第五及び第六の手法を図３に示した第一の手法と比較すると、熱伝導性ゴム３２を用いて、撮像素子２の実装されている基板３１とシールド２９とを熱結合させる点については同様である。しかし、図７に示す第五及び第六の手法では、撮像部２８である基板３１（すなわち撮像素子２の撮像面）とシールド２９（すなわちＬＣＤ２４の表示面）とが並べて配置されており、両者が対向しないように配置されている点において第一の手法と異なっている。ここで、図７（ｂ）に示す第五の手法では基板３１における撮像素子２の実装面の裏面に熱伝導性ゴム３２を接着しており、この面からシールド２９へと熱を逃がすようにしている。一方、図７（ｃ）に示す第六の手法では基板３１における撮像素子２の実装面に熱伝導性ゴム３２を接着しており、この実装面からシールド２９へと熱を逃がすようにしている。
【００５２】
この第五及び第六の手法は、撮像素子２に対する放熱の効率については前述した第一の手法には及ばないものの、撮像素子２の発熱量が少ない場合や撮像素子２において生じる熱を少し放熱するだけで所望の撮像特性を得ることができる場合に有効である。その一方で、撮像部２８である基板３１とシールド２９によって保持されているＬＣＤ２４とを並置するので、電子カメラ１００の筐体の薄型化が可能となる。
【００５３】
なお、第六の手法において、熱伝導性ゴム３２の平面形状を図７（ｂ）で用いていたような単なる長方形の形状とせずに凹型部分を持たせた形状とし、図８に示すように、この凹型の窪み部分に撮像素子２を配置するようにしてもよい。熱伝導性ゴム３２の平面形状をこのようにすることにより、基板３１と熱伝導性ゴム３２との接着面積が拡大するので基板３１からシールド２９への熱伝導性が高まり、撮像素子２に対する放熱の効率を向上させることができる。
【００５４】
なお、この第五及び第六の手法において、第四の手法と同様に、基板３１に実装されているＩＣ素子の放熱をもシールド２９によって行うようにしてＩＣ素子の誤動作を未然に防止することも可能である。
その他、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の改良・変更が可能である。
【００５５】
例えば、図３から図５に示した各手法において、ＬＣＤ２４の背面側にはバックライト３０が設けられているが、ＬＣＤ２４の照明を行わない場合やＬＣＤ２４の代わりに自照式の表示素子を使用するのであれば、バックライト３０は不要であり、ＬＣＤ２４若しくはそのような表示素子のみをシールド２９に嵌め込んで保持させるようにしてもよい。
【００５６】
また、シールド２９は、ＬＣＤ２４に対して印加される静電気を遮蔽する効果を発揮せず、単にＬＣＤ２４の物理的な衝撃に対する強度の補強のために用いられるものであってもよい。
また、上述した実施形態では電子カメラにおける本発明の実施例を説明したが、他の機器、例えば撮影機能を有する携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants ：個人向け携帯型情報通信機器）、あるいはいわゆるノートブック型のパーソナルコンピュータなどで本発明を実施することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部を保持する表示筐体部、またはその画像表示部に対して印加される静電気を遮蔽する静電気遮蔽部、あるいは表示部の物理的な強度を高める部材とを熱結合することにより、固体撮像素子で生じる熱の表示筐体部あるいは静電気遮蔽部への伝達が良好に行なわれるようになる。その結果、専用の放熱器を設けなくても固体撮像素子の放熱が行なわれるようになるので、撮像画像の高い画質が維持されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する電子カメラの構成を示す図である。
【図２】本発明を実施する電子カメラの構造の概略を示す図である。
【図３】撮像部とシールドとを熱結合させる第一の手法を示す図である。
【図４】撮像部とシールドとを熱結合させる第二の手法を示す図である。
【図５】撮像部とシールドとを熱結合させる第三の手法を示す図である。
【図６】撮像部とシールドとを熱結合させる第四の手法を示す図である。
【図７】撮像部とシールドとを熱結合させる第五及び第六の手法を示す図である。
【図８】撮像部とシールドとを熱結合させる第六の手法の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ レンズ
２ 撮像素子
３ 撮像処理回路
４ ＳＧ回路
５ 映像記録・出力部
６ ＢＰＦ回路
７ 演算処理回路
８ レンズ・絞り駆動モータ
９ モータドライブ回路
１０ レリーズＳＷ
１１ 操作部
１２ 絞り
１３ 表示部
２１ 鏡枠
２２ レンズバリア
２３ フラッシュ窓
２４ ＬＣＤ
２５ 電池収納部
２６ メモリカード収納部
２７ メインコンデンサ
２８ 撮像部
２９ シールド
３０ バックライト
３１ 基板
３２ 熱伝導性ゴム
３３ 位置決めフレーム
３４ ビス
３５ 板バネ
３６ フレキシブル基板
３７ 集積回路素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラ等の撮像装置で用いられる技術に関し、特に、撮像画像の画質を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体像を電気信号に変換する撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）などの固体撮像素子を使用した撮像装置が広く普及している。
固体撮像素子は一般的に半導体を用いて構成されているため、熱による雑音が素子内部で発生する。この熱雑音（ダークノイズなどともいう）は素子の温度の上昇に応じて単調に増加するため、撮像素子をなるべく低い温度にして撮像を行うようにした方が熱雑音の発生が少なくなり、得られる撮像画像の画質が良好となる。このため、例えば天体写真の撮影に用いられる撮像装置では、高画質の画像を得るために、撮像素子のための冷却装置が備えられているものもある。
【０００３】
このように、固体撮像素子はなるべく低い温度で動作させることが撮像画像の画質の点で望ましいのであるが、その一方で固体撮像素子は能動素子であり、動作時には発熱を伴う。また、固体撮像素子の周辺に実装された素子の発熱の影響をも多大に受ける。従って、多くの撮像装置では、撮像素子に金属板などの放熱器を接着するなどして、素子自身で発生した熱、あるいは周辺に実装された素子で発生した熱を放熱させる仕組みを備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２３０７号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８９８８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
昨今広く普及しているデジタルカメラは形状の更なる小型化・薄型化・軽量化が強く求められている。このため、撮像素子のための放熱板を専用に設けるスペースが筐体内部に確保できないという問題が生じている。
【０００６】
以上の問題を鑑み、専用の放熱器を設けずに装置の小型化、薄型化に適した固体撮像素子の放熱を行うことが本発明が解決しようとする課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様である撮像装置は、被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部を保持し、前記撮像部と熱結合される表示筐体部と、を有するように構成することによって前述した課題を解決する。
【０００８】
なお、熱結合とは、熱伝達特性が良好であるように両者を結合することをいう。
上記の構成によれば、固体撮像素子で生じる熱、あるいは固体撮像素子に熱的影響を与える素子の熱が表示筐体部に伝達されて放熱され、固体撮像素子が冷却される。従って、固体撮像素子専用の放熱器を設けることなく、良好な画質の撮像画像を得ることができるようになる。
【０００９】
なお、上述した本発明に係る撮像装置において、前記画像表示部の背面側であって該画像表示部と前記表示筐体部との間に設けられ、該画像表示部の照明を行う表示照明部を更に有するように構成することもできる。
この構成によれば、画像表示部として自照式ではないものを使用する場合に、周囲の環境が暗闇であってもその画像表示部に表示されている画像を視認することができるようになる。
【００１０】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記表示部に対して印加される静電気を遮蔽するように構成することもできる。
この構成によれば、画像表示部に印加される静電気に対する耐性が向上し、静電気に起因する誤動作や故障が生じ難くなる。
【００１１】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記表示部を保持することによって該表示部の物理的な強度を高めるように構成することもできる。
この構成は表示筐体部によって表示部の物理的な補強を行うというものであり、この構成によれば画像表示部に対する物理的な衝撃に対する耐性が向上する。
【００１２】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記撮像部は、前記固体撮像素子が実装されている基板を有し、前記基板は、前記表示筐体部と対向して配置されるように構成することもできる。
この構成によれば、基板と表示筐体部とが対向するので、熱結合させる面積を広く取ることが容易となり、撮像部から表示筐体部への熱伝達を更に良好にすることが可能となる。
【００１３】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記撮像部で発生する熱を該表示筐体部へと導く熱伝導性部材が該撮像部と該表示筐体部との間に備えられることによって該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
【００１４】
この構成において、前記表示筐体部は、前記撮像部との間に熱伝導性部材が挟入されることで該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
なお、熱伝導性部材とは熱伝導特性が良好な部材を意味し、例えば、金属、あるいは良好な熱伝導特性を得る目的でシリコンを含有させた部材などがある。
【００１５】
この構成によれば、固体撮像素子で生じる熱の表示筐体部への伝達が良好に行なわれる。
また、このとき、前記熱伝導性部材は弾性を有していると、撮像部と表示筐体部との物理的な位置関係にある程度の自由度を持たせることが可能となり、例えば光学的な理由により撮影部の位置を調整可能な構造としても、こうすることにより固体撮像素子で生じる熱の表示筐体部への伝達が良好に行なわれるようになる。なお、弾性を有する熱伝導性部材としては、例えば金属バネ、あるいは良好な熱伝導特性を得る目的でシリコンを含有させた熱伝導性ゴム（シリコンゴム）などがある。
【００１６】
また、このとき、前記表示筐体部、前記固体撮像素子、及び前記熱伝導性部材は同一軸上に配置されるように構成することもできる。
この構成によれば、熱を発する固体撮像素子あるいは固体撮像素子に熱的影響を与える素子と、その熱を放出させる表示筐体部との物理的距離が短くなるので、放熱の効率が向上する。
【００１７】
また、このとき、前記撮像部は、前記固体撮像素子が実装されている基板を有し、前記表示筐体部は、前記熱伝導性部材が前記基板と該表示筐体部との間に備えられることによって該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
この構成によれば、熱伝導性部材を固体撮像素子が実装されている基板と表示筐体部との間に配置するようにしたので、基板に実装されている固体撮像素子と、表示筐体部によって保持されている表示部との位置関係の自由度を高めることができる。
【００１８】
また、このとき、前記表示筐体部に保持されている前記表示部が、前記基板と並置され、前記熱伝導性部材が、前記基板における前記固体撮像素子の実装面、又はその実装面の裏面に接着されているように構成することができる。
この構成によれば、固体撮像素子が実装されている基板と表示筐体部によって保持されている表示部とが並置されるので、基板と表示筐体部とを重ね合わせる配置と比べ、撮像装置の薄型化が可能となる。
【００１９】
また、前述した本発明に係る撮像装置において、前記表示筐体部は、前記撮像部に実装されている前記固体撮像素子において生じる熱、あるいは固体撮像素子に熱的影響を与える素子の熱を放熱すると共に、前記撮像部に実装されている半導体素子において生じる熱の放熱を行うように構成することができる。
【００２０】
この構成によれば、撮像部に実装されている半導体素子で生じ得る熱に起因した誤動作を防止することができる。
本発明の第二の態様である撮像装置は、被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部に対して印加される静電気を遮蔽し、前記撮像部と熱結合される静電気遮蔽部と、を有するように構成することによって前述した課題を解決する。
【００２１】
上記の構成によれば、画像表示部に印加される静電気に対する耐性が向上させるための静電気遮蔽部に固体撮像素子で生じる熱が伝達されてそこから放熱されるので、固体撮像素子専用の放熱器が不要となる。
また、上述した本発明に係る撮像装置において、前記静電気遮蔽部は、前記撮像部との間に熱伝導性部材が挟入されることで該撮像部と熱結合されるように構成することもできる。
【００２２】
この構成によれば、固体撮像素子で生じる熱の静電気遮蔽部への伝達が良好に行なわれる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明を実施する撮像装置である電子カメラの電気的構成を示す図である。
【００２４】
図１に示す電子カメラ（以下、「本装置」と称する）は、被写体像を撮像素子２の受光面で結像させるレンズ１、レンズ１を経て本装置内に入射する光の光量を必要に応じて制限する絞り１２、合焦のためのレンズ１の移動や適切な露出のための絞り１２の調整のために用いられるレンズ・絞り駆動モータ８、レンズ・絞り駆動モータ８を制御するモータドライブ回路９、レンズ１によって結像された被写体像を電気信号に変換する撮像素子２、撮像素子２から出力される電気信号の増幅・サンプルホールド・アナログ／デジタル変換・輝度／色変換等の処理を行う撮像処理回路３、映像信号処理に必要な基準信号（水平及び垂直同期信号等の各種パルス信号）を発生させるＳＧ回路（パルス発生回路）４、不図示の映像記録・再生系へ被写体像を表現する映像信号を出力する映像記録・出力部５、撮像素子２の位置における被写体像の合焦の程度を評価するための高周波成分を映像信号における輝度信号から抽出するＢＰＦ（バンド・パス・フィルタ）回路６、ＣＰＵ（中央処理装置）・ＲＯＭ・ＲＡＭ等により構成される演算処理回路７、演算処理回路７からの指示に応じて撮影条件等の各種情報や撮像画像を表示する表示部１３、押下操作で表現される撮影者からの映像信号の記録の指示を取得するレリーズＳＷ（スイッチ）１０、及び、操作によって表現される撮影者からの撮影条件の設定変更の指示とその変更内容とを取得する操作部１１を備えて構成されている。
【００２５】
次に、図１に示す本装置の動作の概要について説明する。
まず、被写体光がレンズ１を経て本装置内に入射し、ＣＣＤである撮像素子２の受光面上に被写体像として結像する。撮像素子２からの出力である被写体像を表現している電気信号である映像信号は、撮像処理回路３において増幅・サンプルホールド・アナログ／デジタル変換・輝度／色変換等の処理が施され、その後に映像記録・出力部５、ＢＰＦ回路６、及び演算処理回路７へと送られる。
【００２６】
映像記録・出力部５に送られた映像信号は不図示の映像記録・再生系の入力部へと出力される。
また、ＢＰＦ回路６では、入力された映像信号における輝度（Ｙ）信号の周波数成分の一部である高域の成分が抽出される。この高域成分の量の大小はその映像信号で表現される映像のコントラストの高低に対応するとみなすことが可能である。更に、ＢＰＦ回路６では、この高域成分量を積分する処理が行なわれ、この積分値が演算処理回路７へと出力される。
【００２７】
一般に、コントラストの高い映像ほどより正確に合焦がされているとみなすことができる。そこで、演算処理回路７はモータドライブ回路９を制御してレンズ・絞り駆動モータ８を駆動させてレンズ１を撮像素子２から見て前後に移動させ、そのときにＢＰＦ回路６より得られる前述した積分値が最大となったときのレンズ１の位置を合焦位置として設定する。以上の動作が「山登り方式」などと一般に称されているＡＦの一方式である。
【００２８】
演算処理回路７では、上述したＡＦの処理が行なわれる一方で、撮像処理回路３から取得した映像信号における輝度（Ｙ）信号を積分する処理、すなわち測光処理が行なわれる。そして、その測光の結果に基づき、撮像素子２における電荷蓄積時間、すなわちいわゆる素子シャッタにおけるシャッタ速度の設定制御、及びモータドライブ回路９を制御してレンズ・絞り駆動モータ８を駆動させて行なわれる絞り１２の設定制御、つまりＡＥの処理が行なわれる。
【００２９】
更に、演算処理回路７では、その映像信号における色差（Ｃ）信号に基づいたホワイトバランス（ＷＢ）処理も行なわれる。
ここで、演算処理回路７は、ＳＧ回路４から取得される映像信号についての垂直同期（ＶＤ）信号及び水平同期（ＨＤ）信号を利用してＡＦ、ＡＥ、ＷＢの各制御処理の基礎となる情報を映像画面のうちのどの領域から取得するかをまず設定してから各制御処理を実行する。この設定は本装置のユーザによって変更できるように構成することも可能である。
【００３０】
なお、演算処理回路７では、本装置のユーザによる操作部１１への操作に応じた撮影条件の設定のための各種パラメータの変更の処理なども更に行なわれる。
次に図２について説明する。同図は本発明を実施する電子カメラの構造の概略を示している。図２において、（ａ）はこの電子カメラの正面図、（ｂ）はこの電子カメラの背面図、（ｃ）はこの電子カメラをその底面から見たときの内部の構造を透視した図である。
【００３１】
なお、図２において図１に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付している。
図２（ａ）に示すように、電子カメラ１００の筐体正面におけるやや右寄りの中央部には鏡枠２１が設けられており、鏡枠２１はレンズ１を保持している。また、この筐体正面には、撮影を行わないときにレンズ１を保護するためのレンズバリア２２が設けられており、このレンズバリア２２は左右に移動させることができる。図２（ａ）ではレンズバリア２２は開いた状態、すなわちレンズバリア２２を筐体正面から見て左に移動させた撮影時の状態を示している。このレンズバリア２２を筐体正面から見て右に移動したときにはレンズバリア２２が閉じた状態となり、レンズ１が外部からの衝撃に対して保護される。
【００３２】
その他、電子カメラ１００の筐体上面にはレリーズＳＷ１０が筐体正面から見て左端に設けられており、更に、夜間撮影のために使用されるフラッシュ光が放射されるフラッシュ窓２３が筐体正面の上部に設けられている。
また、図２（ｂ）に示すように、電子カメラ１００の筐体背面には、表示部１３として機能するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）２４が設けられている。
【００３３】
また、図２（ｃ）に示すように、電子カメラ１００の筐体内部の右端には電子カメラ１００の電源である電池を収納する電池収納部２５と、映像記録・出力部５から出力される映像信号が記録されるメモリカードを収納するメモリカード収納部２６が設けられている。また、電子カメラ１００の筐体内部の左端には、夜間撮影用のフラッシュの動作に必要な高い電圧を得るための昇圧回路に使用される大容量のメインコンデンサ２７が配置されている。
【００３４】
また、鏡枠２１によって保持されているレンズ１が被写体像を結像させる位置に撮像素子２の受光面が位置するように撮像素子２が実装されている撮像部２８が配置されている。更に、ＬＣＤ２４に対して印加される静電気を遮蔽して電子カメラ１００で使用されている各種の電子部品を保護するためのシールド２９がＬＣＤ２４の背面を囲むように備えられている。そして、撮像部２８で発生する熱を放熱して撮像素子２を冷却するための放熱器としてもシールド２９を機能させるべく、撮像部２８とシールド２９とを熱結合させ、撮像部２８で生じる熱が良好にシールド２９に伝達されるように構成されている。
【００３５】
以下、この撮像部２８とシールド２９とを熱結合させるための幾つかの手法を説明する。なお、以下の説明において図１若しくは図２に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付している。
図３は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第一の手法を示しており、電子カメラ１００に備えられた場合において電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したもの、すなわち図２（ｃ）における撮像部２８及びシールド２９の部分を拡大して詳細に示したものである。
【００３６】
ここで、ＬＣＤ２４は光透過性を有する表示素子であり、同図に示すように、ＬＣＤ２４における表示画面の裏側である背面側にはＬＣＤ２４の画面表示を照明するバックライト３０が設けられている。そして、このバックライト３０が備えられているＬＣＤ２４が、凹字形状であるシールド２９の内側に嵌め込まれる構造となっており、シールド２９によってＬＣＤ２４が保持されると共に、ＬＣＤ２４の物理的な衝撃に対する強度が補強される。なお、このシールド２９の材料としては熱伝導性が良好な金属が好ましい。例えば、アルミニウムは熱伝導性が良好であり、また軽量且つ加工が容易であり、更には安価なことからシールド２９の材料として非常に好ましいが、熱伝導性の高さを重視して例えば銅を用いるようにしてもよい。
【００３７】
一方、同図においては、撮像素子２とこの撮像素子２が実装されている基板３１とで撮像部２８が構成されている。そして、対向して配置されている基板３１とシールド２９との間には熱伝導性ゴム３２が挟入されており、この熱伝導性ゴム３２によって撮像部２８とシールド２９とが熱結合される。この熱伝導性ゴム３２としては、熱伝導性の高い材料、例えばシリコンゴムを用いる。なお、同図に示す例においては、熱伝導性ゴム３２の特性として弾性は必ずしも必要ではないが、電子カメラ１００内でのシールド２９及び撮像部２８の配置の誤差を吸収するためには弾性を有していることが望ましい。また、基板３１の表面に絶縁特性を有する塗料を塗布するなどの絶縁加工が施されているのであれば、電気絶縁性も熱伝導性ゴム３２の特性として必ずしも必要ではない。
【００３８】
なお、基板３１に銅配線のスルーホールを多数設けて基板３１における撮像素子２の実装面からその裏面への熱伝導性を向上させるようにしてもよい。
次に図４について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第二の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合において撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は同様の場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したものである。
【００３９】
図４（ａ）及び（ｂ）において図３に示した第一の手法と異なる点は、撮像部２８が撮像素子２、フレキシブル基板３２、及び位置決めフレーム３３を有して構成されている点であり、この撮像部２８とシールド２９との間には熱伝導性ゴム３２が挟入されており、この熱伝導性ゴム３２によって撮像部２８とシールド２９とが熱結合される。
【００４０】
ここで、フレキシブル基板３６は撮像素子２の有する各種の入出力端子と電気的に接続されており、フレキシブル基板３６を介することによって、撮像素子２への電力供給、及び電子カメラ１００の有する電子回路との間で各種の電気信号の授受が行なわれる。
【００４１】
位置決めフレーム３３には撮像素子２が接着されて実装されている。位置決めフレーム３３はその四隅がビス３４によって鏡枠２１に締着されるが、ビス３４の締め付けの強さを異ならせることにより撮像素子２の受光面の鏡枠２１に対する位置や向きを微調整することができる。この調整により、鏡枠２１に保持されているレンズ１が結像させる被写体像をより正確に撮像素子２の受光面上で結像させることができるようになる。
【００４２】
図４（ｂ）に示すように、この第二の手法ではこのような構成の撮像部２８とシールド２９とを熱伝導性ゴム３２によって熱結合させている。この撮像部２８とシールド２９に挟入される熱伝導性ゴム３２も、図３の例と同様、熱伝導性の高い材料、例えばシリコンゴムを用いる。なお、図４に示す例においては、撮像部２８は鏡枠２１に保持され、シールド２９は他の構成要素、例えば電子カメラ１００の筐体に保持される。従って、上述した撮像素子２の位置決め調整に悪影響を及ぼすことが防止されるので、熱伝導性ゴム３２の有する弾性は好ましい特性である。
【００４３】
次に図５について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第三の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合において撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は同様の場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したものである。
【００４４】
図５（ａ）及び（ｂ）において図４に示した第二の手法と異なる点は、撮像部２８とシールド２９との間に熱伝導性ゴム３２を挟入させる代わりに、薄い金属板からなる板バネ３５を挟み込んで熱結合せさる点である。このように、撮像部２８とシールド２９とを熱結合させるために使用する熱伝導性部材として、弾性を有する金属バネを使用することもできる。
【００４５】
次に図６について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第四の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合において撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は同様の場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態を示したものである。
【００４６】
図６に示す第四の手法を図３に示した第一の手法と比較すると、撮像素子２の実装されている基板３１がシールド２９と対向しており、撮像部２８である基板３１とシールド２９との間に熱伝導性ゴム３２を挟入して両者を熱結合させる点については同様である。しかし、この第四の手法は、基板３１における撮像素子２の実装位置のちょうど真裏の位置から外れた位置で熱伝導性ゴム３２が基板３１と接触しており、撮像素子２、熱伝導性ゴム３２、シールド２９が同一軸上に配置されていない点において第一の手法と異なっている。
【００４７】
この第四の手法は、撮像素子２に対する放熱の効率については前述した第一の手法には及ばないものの、撮像素子２の発熱量が少ない場合や撮像素子２において生じる熱を少し放熱するだけで所望の撮像特性を得ることができる場合に有効である。その一方で、第一の手法に比べて撮像素子２とＬＣＤ２４とを同一直線上に配置する必要がないので、それだけ電子カメラ１００の筐体デザインに高い自由度を持たせることができる。
【００４８】
なお、基板３１における撮像素子２の実装部分から熱伝導性ゴム３２の接触部分へスルーホールを介した銅配線を設け、基板３１における撮像素子２の実装部分から熱伝導性ゴム３２の接触部分への熱伝導性を向上させるようにしてもよい。また、基板３１における撮像素子２の実装位置のちょうど真裏の位置をも覆うような大きな導電性ゴム３２を基板３１とシールド２９との間に挟入するようにしてもよい。
【００４９】
なお、図６においては、動作時に発熱するＩＣ（集積回路）素子３７が基板３１に実装されている。この図６の構成においては、撮像素子２と共にこのＩＣ素子３７の放熱をもシールド２９によって行うようにしており、こうすることによってＩＣ素子３７の発熱が撮像素子２へ悪影響を及ぼすことを防止すると共に、発熱によって生じ得るＩＣ素子３７の誤動作を防止している。なお、この場合、図６のように、熱伝導性ゴム３２を少なくとも撮像素子２とＩＣ素子３７との間に位置するように熱結合させれば、ＩＣ素子３７から撮像素子２への熱伝導を抑えてシールド２９へＩＣ素子３７での発熱を放熱させることができる。
【００５０】
次に図７について説明する。同図は撮像部２８とシールド２９とを熱結合させる第五及び第六の手法を示している。同図において、（ａ）は電子カメラ１００に備えられた場合においてこの第五または第六の手法が実施されたときの撮像部２８及びシールド２９の配置の構造を電子カメラ１００の正面側から見た状態を示したもの、（ｂ）は第五の手法を実施した場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態の第一の例を示したもの、（ｃ）は第六の手法を実施した場合においてそれらの配置の構造を電子カメラ１００の底面側から見た状態の第二の例を示したものである。なお、図７（ａ）にはシールド２９及び熱伝導性ゴム３２は描かれていない。
【００５１】
図６に示す第五及び第六の手法を図３に示した第一の手法と比較すると、熱伝導性ゴム３２を用いて、撮像素子２の実装されている基板３１とシールド２９とを熱結合させる点については同様である。しかし、図７に示す第五及び第六の手法では、撮像部２８である基板３１（すなわち撮像素子２の撮像面）とシールド２９（すなわちＬＣＤ２４の表示面）とが並べて配置されており、両者が対向しないように配置されている点において第一の手法と異なっている。ここで、図７（ｂ）に示す第五の手法では基板３１における撮像素子２の実装面の裏面に熱伝導性ゴム３２を接着しており、この面からシールド２９へと熱を逃がすようにしている。一方、図７（ｃ）に示す第六の手法では基板３１における撮像素子２の実装面に熱伝導性ゴム３２を接着しており、この実装面からシールド２９へと熱を逃がすようにしている。
【００５２】
この第五及び第六の手法は、撮像素子２に対する放熱の効率については前述した第一の手法には及ばないものの、撮像素子２の発熱量が少ない場合や撮像素子２において生じる熱を少し放熱するだけで所望の撮像特性を得ることができる場合に有効である。その一方で、撮像部２８である基板３１とシールド２９によって保持されているＬＣＤ２４とを並置するので、電子カメラ１００の筐体の薄型化が可能となる。
【００５３】
なお、第六の手法において、熱伝導性ゴム３２の平面形状を図７（ｂ）で用いていたような単なる長方形の形状とせずに凹型部分を持たせた形状とし、図８に示すように、この凹型の窪み部分に撮像素子２を配置するようにしてもよい。熱伝導性ゴム３２の平面形状をこのようにすることにより、基板３１と熱伝導性ゴム３２との接着面積が拡大するので基板３１からシールド２９への熱伝導性が高まり、撮像素子２に対する放熱の効率を向上させることができる。
【００５４】
なお、この第五及び第六の手法において、第四の手法と同様に、基板３１に実装されているＩＣ素子の放熱をもシールド２９によって行うようにしてＩＣ素子の誤動作を未然に防止することも可能である。
その他、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の改良・変更が可能である。
【００５５】
例えば、図３から図５に示した各手法において、ＬＣＤ２４の背面側にはバックライト３０が設けられているが、ＬＣＤ２４の照明を行わない場合やＬＣＤ２４の代わりに自照式の表示素子を使用するのであれば、バックライト３０は不要であり、ＬＣＤ２４若しくはそのような表示素子のみをシールド２９に嵌め込んで保持させるようにしてもよい。
【００５６】
また、シールド２９は、ＬＣＤ２４に対して印加される静電気を遮蔽する効果を発揮せず、単にＬＣＤ２４の物理的な衝撃に対する強度の補強のために用いられるものであってもよい。
また、上述した実施形態では電子カメラにおける本発明の実施例を説明したが、他の機器、例えば撮影機能を有する携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants ：個人向け携帯型情報通信機器）、あるいはいわゆるノートブック型のパーソナルコンピュータなどで本発明を実施することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部を保持する表示筐体部、またはその画像表示部に対して印加される静電気を遮蔽する静電気遮蔽部、あるいは表示部の物理的な強度を高める部材とを熱結合することにより、固体撮像素子で生じる熱の表示筐体部あるいは静電気遮蔽部への伝達が良好に行なわれるようになる。その結果、専用の放熱器を設けなくても固体撮像素子の放熱が行なわれるようになるので、撮像画像の高い画質が維持されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する電子カメラの構成を示す図である。
【図２】本発明を実施する電子カメラの構造の概略を示す図である。
【図３】撮像部とシールドとを熱結合させる第一の手法を示す図である。
【図４】撮像部とシールドとを熱結合させる第二の手法を示す図である。
【図５】撮像部とシールドとを熱結合させる第三の手法を示す図である。
【図６】撮像部とシールドとを熱結合させる第四の手法を示す図である。
【図７】撮像部とシールドとを熱結合させる第五及び第六の手法を示す図である。
【図８】撮像部とシールドとを熱結合させる第六の手法の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ レンズ
２ 撮像素子
３ 撮像処理回路
４ ＳＧ回路
５ 映像記録・出力部
６ ＢＰＦ回路
７ 演算処理回路
８ レンズ・絞り駆動モータ
９ モータドライブ回路
１０ レリーズＳＷ
１１ 操作部
１２ 絞り
１３ 表示部
２１ 鏡枠
２２ レンズバリア
２３ フラッシュ窓
２４ ＬＣＤ
２５ 電池収納部
２６ メモリカード収納部
２７ メインコンデンサ
２８ 撮像部
２９ シールド
３０ バックライト
３１ 基板
３２ 熱伝導性ゴム
３３ 位置決めフレーム
３４ ビス
３５ 板バネ
３６ フレキシブル基板
３７ 集積回路素子
Claims (15)
- 被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、
記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部を保持し、前記撮像部と熱結合される表示筐体部と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記画像表示部の背面側であって該画像表示部と前記表示筐体部との間に設けられ、該画像表示部の照明を行う表示照明部を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記表示筐体部は、少なくとも前記表示部に対して印加される静電気を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記表示筐体部は、前記表示部を保持することによって該表示部の物理的な強度を高めるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記撮像部は、前記固体撮像素子が実装されている基板を有し、
前記基板は、前記表示筐体部と対向して配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 前記表示筐体部は、前記撮像部で発生する熱を該表示筐体部へと導く熱伝導性部材が該撮像部と該表示筐体部との間に備えられることによって該撮像部と熱結合されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 前記表示筐体部は、前記撮像部との間に前記熱伝導性部材が挟入されることで該撮像部と熱結合されることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
- 前記熱伝導性部材は弾性を有することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
- 前記表示筐体部、前記固体撮像素子、及び前記熱伝導性部材は同一軸上に配置されることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
- 前記撮像部は、前記固体撮像素子が実装されている基板を有し、
前記表示筐体部は、前記熱伝導性部材が前記基板と該表示筐体部との間に備えられることによって該撮像部と熱結合される、
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。 - 前記表示筐体部に保持されている前記表示部は、前記基板と並置され、
前記熱伝導性部材は、前記基板における前記固体撮像素子の実装面の裏面に接着されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。 - 前記表示筐体部に保持されている前記表示部は、前記基板と並置され、
前記熱伝導性部材は、前記基板における前記固体撮像素子の実装面に接着されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。 - 前記表示筐体部は、前記撮像部に実装されている前記固体撮像素子において生じる熱を放熱すると共に、前記撮像部に実装されている半導体素子において生じる熱の放熱を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
- 被写体像を電気信号に変換する固体撮像素子が実装されている撮像部と、
記録対象若しくは再生対象である画像が表示される画像表示部に対して印加される静電気を遮蔽し、前記撮像部と熱結合される静電気遮蔽部と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記静電気遮蔽部は、前記撮像部との間に熱伝導性部材が挟入されることで該撮像部と熱結合されることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
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