JP6702016B2

JP6702016B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP6702016B2
Application number: JP2016122382A
Authority: JP
Inventors: 和敏荻野; 教之原; 徳明榎本
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2020-05-27
Anticipated expiration: 2036-06-21
Also published as: JP2017228876A

Description

本発明は、撮像装置、特にボックス型カメラに関する。

ボックス型カメラは、防犯カメラや監視カメラとして屋内や屋外等の様々な場所で使用されている。ボックス型カメラには、標準レンズを、用途に応じて広角レンズや望遠レンズ等の様々なタイプのレンズに交換できるものがある。また、ボックス型カメラには、高解像度の画像を撮影できるものがある。そのため、ボックス型カメラは、上記の用途以外の様々な用途に使用することが可能である。特許文献１には監視カメラとして使用されるボックス型カメラが記載されている。

特開２０１４−１１０５４２号公報

ボックス型カメラは、レンズ交換や高解像度撮影が可能なため、様々な用途や場所に使用できるものの、大きさが制限される場合がある。そのため、ボックス型カメラを小型化することが重要である。

通常、ボックス型カメラには、撮影された画像に基づいて画像データを生成する撮像素子と、撮像素子により生成された画像データを処理する集積回路チップとが内蔵されている。ボックス型カメラを小型化すると、ボックス型カメラ内の撮像素子と集積回路チップとの距離が短くなる。

撮像素子としてＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが用いられている場合、ＣＭＯＳイメージセンサは熱による影響を受けやすい。そのため、ＣＭＯＳイメージセンサが、集積回路チップから発せられる熱とＣＭＯＳイメージセンサが発する熱との影響を受けることによって、画質を悪化させる場合がある。特に４Ｋと称させる画素数が横３８４０×縦２１６０の高解像度の画像処理では、集積回路チップから発せられる熱量が大きくなる。

本発明は、小型化した場合においても、集積回路チップ及び撮像素子から発せられる熱による画質の悪化を抑制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。

本発明は、撮像素子と、前記撮像素子が発生する熱が伝導される撮像素子用ヒートシンクと、前記撮像素子により生成された画像データを処理する集積回路チップと、前記集積回路チップが発生する熱が伝導され、前記撮像素子用ヒートシンクと間隙を有して対向配置されている集積回路チップ用ヒートシンクと、前記間隙の空気を外部へ排出するファンと、前記撮像素子用ヒートシンクが固定され、第１の凸部を有する撮像素子用支持台と、前記第１の凸部と前記撮像素子とに接触する第１の放熱部材と、前記集積回路チップ用ヒートシンクが固定され、第２の凸部を有する集積回路チップ用支持台と、前記第２の凸部と前記集積回路チップとに接触する第２の放熱部材と、前記撮像素子用支持台と前記集積回路チップ用支持台とが固定され、前記撮像素子と前記集積回路チップとの距離を可変する伸縮構造を有するサイドパネルとを備える撮像装置を提供する。

本発明の撮像装置によれば、小型化した場合においても、集積回路チップ及び撮像素子自体から発せられる熱による画質の悪化を抑制することができる。

一実施形態のボックス型カメラを左斜め上方から見た状態を示す斜視図である。一実施形態のボックス型カメラを右斜め上方から見た状態を示す斜視図である。図１のＡ−Ａで切断したボックス型カメラの断面図である。図１のＢ−Ｂで切断したボックス型カメラの断面図である。

図１〜図４を用いて、一実施形態のボックス型カメラを説明する。

図１及び図２に示すように、ボックス型カメラ１は、ボックス型の筐体２を備える。筐体２は、フロントパネル１０と、リアパネル２０と、サイドパネル３０とを有する。フロントパネル１０は、撮影窓１１と、撮影窓１１の周囲に配置されたレンズマウント部１２とを有する。レンズマウント部１２には、標準レンズの他、広角レンズ、超広角レンズ、望遠レンズ、及びズームレンズ等の様々なタイプのレンズを取り付けることができる。

サイドパネル３０は、側面３０ａ（図１における左側面）に排気孔３１が形成されている。サイドパネル３０は、側面３０ａに対向する側面３０ｂ（図２における右側面）に吸気孔３２が形成されている。なお、リアパネル２０には撮影した画像データを出力するための出力端子（図示せず）が設けられている。

図３及び図４に示すように、ボックス型カメラ１は、撮像素子用支持台４１と、撮像素子用配線基板４２と、撮像素子４３と、撮像素子用ヒートシンク４４とを備える。

図３に示すように、撮像素子用支持台４１は図示のような断面形状を有する。撮像素子用支持台４１は熱伝導率の高い材料、例えば金属材料で形成されている。撮像素子用支持台４１は筐体２（具体的にはサイドパネル３０）に固定されている。

撮像素子用配線基板４２は撮像素子用支持台４１と対面して配置されている。撮像素子４３は、撮像素子用配線基板４２の撮影窓１１側の面に固定されている。撮像素子４３は、撮影された画像に基づいて画像データを生成する。撮像素子４３としてＣＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。撮像素子４３は、例えば４Ｋと称させる画素数が横３８４０×縦２１６０の高解像度イメージセンサである。

撮像素子用配線基板４２には開口部４２ａが形成されている。開口部４２ａには放熱部材（第１の放熱部材）４５が配置されている。放熱部材４５として例えばシート状の放熱ジェルを使用してもよい。放熱部材４５は撮像素子４３と撮像素子用支持台４１とに接触している。撮像素子用ヒートシンク４４は、撮像素子用支持台４１の撮影窓１１とは反対側の面に固定されている。

撮像素子４３が発生する熱は、放熱部材４５及び撮像素子用支持台４１を介して撮像素子用ヒートシンク４４へ伝導される。撮像素子用支持台４１に放熱部材４５と接触する凸部（第１の凸部）４１ａを形成してもよい。放熱部材４５と凸部４１ａとはほぼ同じ面積を有することが好ましい。放熱部材４５と凸部４１ａとを接触させることで、撮像素子４３が発生する熱を放熱部材４５から撮像素子用支持台４１へ効率的に伝導させることができる。

ボックス型カメラ１は、集積回路チップ用支持台５１と、集積回路チップ用配線基板５２と、集積回路チップ５３と、集積回路チップ用ヒートシンク５４とを備える。以下、集積回路チップをＩＣチップと称する。

図４に示すように、ＩＣチップ用支持台５１は図示のような断面形状を有する。ＩＣチップ用支持台５１は熱伝導率の高い材料、例えば金属材料で形成されている。ＩＣチップ用支持台５１は筐体２（具体的にはサイドパネル３０）に固定されている。ＩＣチップ用配線基板５２はＩＣチップ用支持台５１に固定されている。ＩＣチップ５３は、ＩＣチップ用配線基板５２のＩＣチップ用支持台５１と対向する面に固定されている。

ＩＣチップ５３は撮像素子４３により生成された画像データを画像処理する。ＩＣチップ５３により画像処理された画像データは、リアパネル２０の出力端子から外部へ出力される。なお、本実施形態では、４Ｋの高解像度画像を画像処理するため、ＩＣチップ５３を２つのＩＣチップ５３ａ，５３ｂで構成している。

ＩＣチップ５３とＩＣチップ用支持台５１との間隙には放熱部材（第２の放熱部材）５５が配置されている。具体的には、ＩＣチップ５３ａとＩＣチップ用支持台５１との間隙には放熱部材５５ａが配置され、ＩＣチップ５３ｂとＩＣチップ用支持台５１との間隙には放熱部材５５ｂが配置されている。放熱部材５５（５５ａ，５５ｂ）として例えばシート状の放熱ジェルを使用してもよい。放熱部材５５ａは、ＩＣチップ５３ａとＩＣチップ用支持台５１とに接触している。放熱部材５５ｂは、ＩＣチップ５３ｂとＩＣチップ用支持台５１とに接触している。

ＩＣチップ用ヒートシンク５４は、撮像素子用ヒートシンク４４と対向するように、ＩＣチップ用支持台５１に固定されている。ＩＣチップ５３が発生する熱は、放熱部材５５及びＩＣチップ用支持台５１を介してＩＣチップ用ヒートシンク５４へ伝導される。

ＩＣチップ用支持台５１に放熱部材５５ａ，５５ｂと接触する凸部（第２の凸部）５１ａ，５１ｂを形成してもよい。放熱部材５５ａと凸部５１ａ、及び、放熱部材５５ｂと凸部５１ｂとは、ほぼ同じ面積を有することが好ましい。放熱部材５５ａ，５５ｂと凸部５１ａ，５１ｂとを接触させることで、ＩＣチップ５３ａ，５３ｂが発生する熱を放熱部材５５ａ，５５ｂからＩＣチップ用支持台５１へ効率的に伝導させることができる。

ＩＣチップ用ヒートシンク５４と撮像素子用ヒートシンク４４とは間隙ＧＰを有して対向配置されている。

ボックス型カメラ１は、ファン３３を備える。ファン３３はサイドパネル３０の内面の排気孔３１が形成されている位置であり、かつ、間隙ＧＰに対応する位置に固定されている。ファン３３を駆動させることにより、間隙ＧＰの空気を排気孔３１から外部へ排出し、外部の空気を吸気孔３２から間隙ＧＰに導入することができる。これにより、間隙ＧＰは、ＩＣチップ用ヒートシンク５４と撮像素子用ヒートシンク４４とを同時に冷却するための空気流路となる。

従って、本実施形態のボックス型カメラ１によれば、ＩＣチップ用ヒートシンク５４と撮像素子用ヒートシンク４４とを間隙ＧＰを有して対向配置させ、ファン３３を駆動させて、間隙ＧＰをＩＣチップ用ヒートシンク５４と撮像素子用ヒートシンク４４とを同時に冷却するための空気流路にする。これにより、ＩＣチップ５３と撮像素子４３とを同時に冷却することができ、かつ、ＩＣチップ５３から撮像素子４３に向けて発せられる熱を間隙ＧＰで冷却することができる。

よって、例えば４Ｋと称される高解像度のＣＭＯＳイメージセンサを撮像素子４３として用いた場合においても、ＣＭＯＳイメージセンサに対して、ＣＭＯＳイメージセンサが発する熱、及び、高解像度の画像処理によってＩＣチップから発せられる熱の影響を低減させることができる。これにより、ボックス型カメラを小型化した場合においても、ＩＣチップ及びＣＭＯＳイメージセンサから発せられる熱による画質の悪化を抑制することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

例えば、サイドパネル３０を、蛇腹状にしたり、スライド機構にしたりすることにより、フロントパネル１０とリアパネル２０との距離を可変できる伸縮構造としてもよい。使用される用途や場所によってフロントパネル１０とリアパネル２０との距離を可変させることができる。例えばフロントパネル１０とリアパネル２０との距離を長くすることで、ＩＣチップ５３と撮像素子４３との距離を長くすることができる。そのため、ＩＣチップ５３及び撮像素子４３自体から発せられる熱による画質の悪化をより効率的に抑制することができる。

１ボックス型カメラ（撮像装置）
３３ファン
４３撮像素子
４４撮像素子用ヒートシンク
５３集積回路チップ
５４集積回路チップ用ヒートシンク
ＧＰ間隙

Claims

撮像素子と、
前記撮像素子が発生する熱が伝導される撮像素子用ヒートシンクと、
前記撮像素子により生成された画像データを処理する集積回路チップと、
前記集積回路チップが発生する熱が伝導され、前記撮像素子用ヒートシンクと間隙を有して対向配置されている集積回路チップ用ヒートシンクと、
前記間隙の空気を外部へ排出するファンと、
前記撮像素子用ヒートシンクが固定され、第１の凸部を有する撮像素子用支持台と、
前記第１の凸部と前記撮像素子とに接触する第１の放熱部材と、
前記集積回路チップ用ヒートシンクが固定され、第２の凸部を有する集積回路チップ用支持台と、
前記第２の凸部と前記集積回路チップとに接触する第２の放熱部材と、
前記撮像素子用支持台と前記集積回路チップ用支持台とが固定され、前記撮像素子と前記集積回路チップとの距離を可変する伸縮構造を有するサイドパネルと、
を備える撮像装置。