照相机主体及具有照相机主体的摄像装置的制作方法

专利名称：照相机主体及具有照相机主体的摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够安装镜头单元的照相机主体及具有照相机主体 的摄像装置。
背景技术：
作为摄像装置，已知有例如更换镜头式的数码照相机(例如参照专利 文献1)。专利文献1中记载的照相机具有镜头单元和照相机主体。该照相
机主体具有CCD (Charge Coupled Device:电荷耦合器件)图像传感器 等摄像元件、配置于镜头单元和摄像元件之间的镜盒装置。镜盒装置将通 过了镜头单元的光导入到CCD图像传感器或棱镜中的任一者。被导入到 棱镜的光通过棱镜被导入到取景器中。
专利文献1:日本特开2007-127836号公报
迄今己来，要求摄像装置小型化，对更换镜头式的数码照相机而言， 要求照相机主体的小型化。
然而，通过使照相机主体小型化，会使安装有照相机控制器的主电路 基板或摄像元件等电子器件周边的空间减少，造成这些电子器件以密集的 状态被安装。
另一方面，伴随着高图像品质化，摄像元件及照相机控制器的耗电量 增大，因此，这些电子器件的发热量增大。其结果是，电子器件周边的发 热密度升高，由电子器件产生的热量传递到主框架等部件上，而有可能使 由主框架支承的部件(例如机身支架)的温度上升。此时，有可能导致使 用者触及机身支架时感到发热。

发明内容
对于以下说明的照相机主体而言，能够抑制机身支架的温度上升。 第一特征的照相机主体是能够安装形成被摄物体的光学图像的镜头单元的装置，具有能够安装镜头单元的机身支架；支承机身支架的金属 制的主框架；将被摄物体的光学图像转换为图像数据的摄像元件；配置于 在主框架和摄像元件之间形成的导热路径上的中间部件；以及与中间部件 连接的金属制的散热部件。
在该照相机主体中，由摄像元件产生的热量经由中间部件从摄像元件 传递到主框架。此时，由于金属制的散热部件与中间部件连接，因此，传 递到中间部件的一部分热量经由散热部件散热。其结果是，自摄像元件传 递到主框架的热量降低，由摄像元件产生的热量难以传递到主框架。由此， 可以抑制由主框架支承的机身支架的温度上升。
第二特征的摄像装置是用于采集被摄物体的图像的摄像装置，其具 有形成被摄物体的光学图像的镜头单元；能够安装镜头单元的与第一特 征相关的照相机主体。
此时，由于摄像装置具有与第一特征相关的照相机主体，因此能够抑 制摄像装置的温度上升。
如上所述，在上述照相机主体及摄像装置中，能够抑制机身支架的温 度上升。


图l是数码照相机l的立体图； 图2是照相机主体100的立体图； 图3是数码照相机1的框图； 图4是数码照相机1的简略剖面图； 图5是照相机主体100的后视图6 (a)是单反照相机800的简略剖面图，(b)是数码照相机1的简 略剖面图7 (a) (c)是用于说明散热结构的简略图8 (a) (f)是表示基于散热结构的温度分布的比较的图9是照相机主体400的简略剖面图10是照相机主体500的简略剖面图11是参考例的数码照相机的简略剖面图。附图标记说明
1数码照相机(摄像装置的一例) 100照相机主体 101 外装部
110 CMOS图像传感器(摄像元件的一例)
113 CMOS电路基板(摄像元件电路基板的一例)
115振动膜
116振动膜支承部(中间部件的一例) 140照相机控制器 142主电路基板 150机身支架 151机身支架环
152机身支架支承部(中间部件的一例)
154主框架
155三脚架安装部
190快门单元(中间部件的一例)
195散热片
196导热部
196a第一片体
196b第二片体
196c第三片体
196d第四片体
198散热部件
200镜头单元
250镜头支架
251镜头支架环
具体实施例方式
(第一实施方式) <l-h数码照相机的概要〉
7图1是第一实施方式的数码照相机1的立体图。图2是照相机主体100 的立体图。图3是数码照相机1的功能框图。
数码照相机1是更换镜头式的数码照相机，具有照相机主体100和能 够安装在照相机主体100上的镜头单元200。
与单反照相机不同，由于照相机主体100不具有镜盒装置，因此，与 单反照相机相比，凸缘衬圈(flange focus)小。另夕卜，通过减小凸缘衬圈， 由此照相机主体100构成小型化。并且，通过减小凸缘衬圈，光学系统的 设计自由度提高，因此，镜头单元200构成小型化。以下，对各部分的详 细情况进行说明。
另外，为了便于说明，将数码照相机1的被摄物体侧称为前方，将拍 摄面侧称为后方或背面，将数码照相机l的通常姿势(以下，也称为横向 拍摄姿势)下的铅直上侧称为上方或上侧，将铅直下侧称为下方或下侧。
此处，所谓"横向拍摄姿态"是指，照相机主体100的底面101a位 于CMOS图像传感器110 (后述)的铅直下侧，进而底面101a与铅直方 向正交的状态。在本实施方式中，如图5所示，将构成照相机主体100的 外装部101 (后述)的面之中的设有三脚架安装部155 (后述)的面作为 照相机主体100的底面101a。
<1-2:照相机主体的结构>
图4是数码照相机1的简要剖面图。图5是照相机主体的后视图。照 相机主体100主要具有CMOS ( Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器110、 CMOS电路基 板113、照相机监视器120、操作部130、包含照相机控制器140的主电路 基板142、机身支架150、电源160、卡片插槽170、电子取景器180、快 门单元l卯、光学低通滤波器114、振动膜115、主框架154、三脚架安装 部155、散热部件198、外装部101。
在照相机主体100上，从前方依次配置有机身支架150、快门单元190、 振动膜115、光学低通滤波器114、 CMOS图像传感器110、 CMOS电路基 板113、散热片195、主电路基板142以及照相机监视器120。另外，主框 架154配置于在与光轴AX平行的方向(以下，也称为光轴方向)上与机 身支架150重叠的位置。CMOS图像传感器110 (摄像元件的一例)将经由镜头单元200入射 的被摄物体的光学图像(以下，也称为被摄物体像)转换为图像数据。利 用CMOS电路基板113的AD转换器111使生成的图像数据数字化。由 AD转换器111数字化处理后的图像数据利用照相机控制器140进行各种 图像处理。在此所说的各种图像处理指的是，例如灰度校正处理、白平衡 校正处理、瑕疵校正处理、YC转换处理、电子放大处理、JPEG压縮处理 等。
如图7 (C)所示，CMOS图像传感器110具有接收通过镜头单元200 的光的受光面110a。在本实施方式中，CMOS图像传感器110的受光面 110a呈长方形，受光面110a具有一对长边110b和一对短边110c。在受光 面110a与水平方向正交且长边110b呈水平的状态下，数码照相机1构成 横向拍摄姿势。另一方面，在受光面110a与水平方向正交且短边110c呈 水平的状态下，数码照相机1构成纵向拍摄姿势。
CMOS图像传感器110基于由CMOS电路基板113的定时脉冲信号 产生器112生成的定时脉冲信号进行动作。CMOS图像传感器110通过 CMOS电路基板113的控制，能够采集静像数据及动画数据。采集到的动 画数据也被用于通过图像(^A —画像)的显示。而且，静像数据及动画 数据均是图像数据的一例。
在此，通过图像指的是动画数据中存储卡171未记录的图像。通过图 像主要是动画图像，为了确定动画图像或静态图像的构图，其被显示于照 相机监视器120及电子取景器180 (以下也称为EVF)中。
CMOS图像传感器110能够采集作为通过图像而使用的低分辨率的动 画图像，并能够采集作为记录用图像而使用的高分辨率的动画图像。作为 高分辨率的动画图像，例如可考虑HD尺寸(高清尺寸1920xl080像素) 的动画图像。另夕卜，CMOS图像传感器HO是将被摄物体的光学图像转换 为电图像信号的摄像元件的一例。除CMOS图像传感器110之外，摄像元 件的概念包含CCD图像传感器等光电转换元件。
CMOS电路基板113 (摄像元件电路基板的一例)是控制CMOS图像 传感器110的电路基板。CMOS电路基板113是对从CMOS图像传感器 110输出的图像数据进行规定的处理的电路基板，包含定时脉冲信号产生器112及AD转换器111。 CMOS电路基板113是驱动控制摄像元件并对从摄像元件输出的图像数据进行AD转换等规定的处理的摄像元件电路基板的一例。
照相机监视器120例如是液晶显示器，对显示用图像数据所表示的图像等进行显示。显示用图像数据由照相机控制器140生成。显示用图像数据例如是将图像处理后的图像数据、数码照相机l的摄影条件、操作菜单等作为图像进行显示的数据。照相机监视器120能够有选择地显示动态图像或静态图像。
照相机监视器120设于照相机主体100。在本实施方式中，虽然配置于照相机主体100的背面，但照相机监视器120可以配置于照相机主体100的任何部位。照相机监视器120相对于照相机主体100的显示面的角度能够改变。具体而言，如图5所示，照相机主体100具有将照相机监视器120可旋转地与外装部101连结的铰链121。铰链121配置于外装部101的左端。更详细地说，铰链121具有第一铰链和第二铰链。照相机监视器120能够以第一铰链为中心，相对于外装部101沿左右方向旋转，且也能够以第二铰链为中心，相对于外装部101沿上下方向旋转。
另外，照相机监视器120是设于照相机主体100的显示部的一例。作为显示部，除此之外，能够使用有机EL、无机EL、等离子显示板等能够显示图像的部件。另外，显示部也可以不设置于照相机主体100的背面，而设置于侧面或上表面等其它部位。
电子取景器180对由照相机控制器140生成的显示用图像数据所示的图像等进行显示。EVF180能够有选择地显示动态图像或静态图像。另外，EVF180和照相机监视器120有时显示相同的内容，有时显示不同的内容。它们由照相机控制器140控制。EVF180具有显示图像等的EVF用液晶监视器181;放大EVF用液晶监视器181的显示的EVF用光学系统182;以及使用者将眼睛靠近的目镜窗183。
另外，EVF180也是显示部的一例。与照相机监视器120不同之处在于，使用者将眼睛靠近来观察。结构上的不同点为，EVF180具有目镜窗183，而照相机监视器120不具有目镜窗183。
另外，在EVF用液晶监视器181为透过型液晶时，设置后照灯(未
10图示)，为反射型液晶时设置前照灯(未图示)，由此能够确保显示亮度。
EVF用液晶监视器181是EVF用监视器的一例。EVF用监视器可以使用有机EL、无机EL、等离子显示板等可以显示图像的显示器。在其为有机EL之类的自发光设备时，不需要照明光源。
操作部130接受由使用者进行的操作。具体而言，如图1及图2所示，操作部130包含接受由使用者进行的快门操作的释放按钮131、设于照相机主体100的上表面的作为旋转式拨盘开关的电源开关132。电源开关132在第一旋转位置时，电源断开，在第二旋转位置时，电源接通。操作部130只要能够接受由使用者进行的操作即可，包含按钮、操作杆、拨号盘、触摸屏等。
照相机控制器140控制照相机主体100的各部分。例如，照相机控制器140在来自电源160的电力供给已停止的状态下，控制快门单元190以使快门单元190保持开口状态。另外，照相机控制器140接收来自操作部130的指示。照相机控制器140经由机身支架150及镜头支架250，将用于控制镜头单元200的信号发送到镜头控制器240，从而间接控制镜头单元200的各部分。S卩，照相机控制器140控制数码照相机1整体。
照相机控制器140控制CMOS电路基板113。具体而言，照相机控制器140将控制信号发送到CMOS电路基板113， CMOS电路基板113基于接收到的控制信号控制CMOS图像传感器110。另外，照相机控制器140采集由CMOS图像传感器110生成且由CMOS电路基板113进行了 AD转换等规定的处理后的图像数据，并进一步对其进行处理。例如，照相机控制器140根据由CMOS电路基板113进行处理后的图像数据，生成显示用图像数据或记录用动画数据等。
另外，照相机控制器140经由机身支架150及镜头支架250，自镜头控制器240接收各种信号。照相机控制器140在进行控制动作或图像处理动作时，将DRAM141用作内存储器。照相机控制器140配置在主电路基板142上。
卡片插槽170能够安装存储卡171。卡片插槽170基于自照相机控制器140送来的控制信号对存储卡171进行控制。具体而言，卡片插槽170在存储卡171中存储图像数据。卡片插槽170自存储卡171输出图像数据。另外，卡片插槽170在存储卡171中存储动画数据。卡片插槽170自存储卡171输出动画数据。
存储卡171能够存储照相机控制器140通过图像处理而生成的图像数据。例如，存储卡171能够存储不可压縮的RAW图像文件或压缩后的JPEG图像文件等。另外，存储卡171能够经由卡片插槽170将预先存储于内部的图像数据或图像文件输出。自存储卡171输出的图像数据或图像文件通过照相机控制器140进行图像处理。例如，照相机控制器140对自存储卡171采集到的图像数据或图像文件进行扩展处理，生成显示用图像数据。
存储卡171进而能够存储照相机控制器140通过图像处理而生成的动画数据。例如，存储卡171能够存储按照作为动画压縮规格的H.264/AVC压缩后的动画文件。另外，存储卡171经由卡片插槽170能够输出预先存储在内部的动画数据或动画文件。自存储卡171输出的动画数据或动画文件通过照相机控制器140进行图像处理。例如，照相机控制器140对从存储卡171采集到的动画数据或动画文件进行扩展处理，生成显示用动画数据。
另外，存储卡171是存储部的一例。存储部既可以是如存储卡171那样，能够安装于照相机主体100的部件，也可以是固定于数码照相机1的部件。
电源160将供数码照相机1使用的电力供给其各部分。电源160例如既可为干电池，也可为充电电池。另外，电源160也可以是经由电源线等接受来自外部电源的电力供给并将电力供给到数码照相机1的单元。
机身支架150具有机身支架环151、电触点153。机身支架环151通过与镜头支架环251嵌合，从而机械保持镜头单元200。具体而言，镜头支架环251可插入到机身支架环151，进而，插入到机身支架环151的镜头支架环251相对于机身支架环151能够旋转。
机身支架环151通过将镜头支架环251插入，进而使镜头支架环251相对于机身支架环151旋转，从而与镜头支架环251嵌合。当机身支架环151与镜头支架环251嵌合时，机身支架环151机械保持镜头单元200。
为了支承镜头支架环251，要求机身支架环151具有一定程度的强度，故机身支架环151优选由金属形成。在本实施方式中，机身支架环151由金属形成。
机身支架150经由机身支架支承部152 (中间部件的一例)支承于主框架154。机身支架支承部152是配置于从CMOS图像传感器110到主框架154的导热路径上的中间部件的一例。机身支架支承部152与机身支架环151连接并支承机身支架环151。机身支架支承部152由主框架154支承并配置于机身支架环151和快门单元190之间。另外，机身支架支承部152具有开口部，该开口部的内径比机身支架环151的内径小。
在镜头单元200被安装于照相机主体100的状态下，电触点153与镜头支架250具有的电触点253接触。这样，机身支架150和镜头支架250能够经由机身支架150的电触点153和镜头支架250的电触点253电连接。因此，照相机主体100经由机身支架150和镜头支架250，与镜头单元200之间能够进行数据及控制信号中的至少一种的接收发送。具体而言，机身支架150与镜头支架250在照相机控制器140和镜头单元200所包含的镜头控制器240之间，进行数据及控制信号中的至少一种的接收发送。另外，机身支架150经由镜头支架250将自电源160接收的电力供给到整个镜头单元200。
快门单元190 (中间部件的一例)是所谓的焦面快门。快门单元190配置于机身支架150和CMOS图像传感器110之间。快门单元190具有后幕帘、前幕帘、快门支承框。快门支承框具有开口部。使后幕帘和前幕帘在开口部进退，由此通过开口部将光导向CMOS图像传感器110，或者遮蔽导向CMOS图像传感器110的光。快门单元190能够机械地保持开口状态。机械地进行保持指的是如下概念，即不使用电力而保持开口状态。例如，所谓机械地进行保持是指，将部件与部件卡合、或由永久磁铁进行保持。
光学低通滤波器114除去被摄物体发出光的高频成分。具体而言，光学低通滤波器114进行分离以使由镜头单元200成像的被摄物体像相比CMOS图像传感器110的像素间距成为粗析像。通常，CMOS图像传感器110等摄像元件对应各像素配置有称为拜尔(Bayer)排列的RGB色的彩色滤光片和YCM色的互补色彩色滤光片。因此，当析像为一个像素时，不仅产生伪色，而且对于反复构图的被摄物体而言产生难看的波纹现象。
13并且，光学低通滤波器114一并具有用于截止红外光的Ir截止滤波器功能。 振动膜115配置于CMOS图像传感器110的前方，由振动膜支承部 116 (中间部件的一例)支承，从而防止尘埃附着到CMOS图像传感器110 上。另外，振动膜115通过振动，将附着于振动膜115自身的尘埃抖落。 具体而言，振动膜115构成为，透明的薄片状部件经由压电元件固定于构 成振动膜115的再一个部件上。接着，对压电元件施加交流电压，使压电 元件振动，从而使片状部件振动。振动膜支承部116以将振动膜115相对 于CMOS图像传感器110配置于规定位置的方式进行支承。振动膜支承部 116经由机身支架150及快门单元190支承于主框架154。
主框架154在照相机主体的内部，从前面沿着下表面配置。主框架154 与机身支架150的机身支架支承部152连接，并经由机身支架150支承镜 头单元200。因此，主框架154需要具有一定程度的强度。因此，主框架 154优选由金属形成。在本实施方式中，主框架154由金属形成。
三脚架安装部155具有用于安装三脚架的螺纹孔，并与主框架154连 接。螺纹孔在照相机主体100的下表面露出。由于三脚架安装部155在安 装到三脚架的状态下支承照相机主体100，因此三脚架安装部155需要具 有一定程度的强度。因此，在本实施方式中，三脚架安装部155由金属形 成。
散热部件198是用于促进由CMOS图像传感器110生成的热量的散失 的部件，具有散热片195和导热部196。作为散热部件198的原材料，例 如使用铝或铜等金属即可，从而能够得到期望的散热效果。
图7 (a)及(b)所示，散热片195是长方形的片体，配置于CMOS 图像传感器110和主电路基板142之间。具体而言，散热片195配置于 CMOS电路基板113和主电路基板142之间。从光轴方向观察时，散热片 195的外形比CMOS图像传感器110及CMOS电路基板113大。
导热部196例如与散热片195 —体地形成，且配置成在沿着受光面 110a的方向上，隔着间隙与CMOS图像传感器110对置。具体而言，如 图7 (a)及(b)所示，导热部196具有第一片体196a、第二片体196b、 第三片体196c以及第四片体196d。
第一片体196a隔着间隙配置于CMOS图像传感器110的上侧(参照
14图4)。第二片体196b隔着间隙配置于CMOS图像传感器110的侧方(从 前面看为左侧)。第三片体196c隔着间隙配置于CMOS图像传感器110 的侧方(从前面看为右侧)且配置于CMOS图像传感器110的与第二片体 196b相反的一侧。第四片体196d隔着间隙配置于CMOS图像传感器110 的下侧(参照图4)。
第一片体196a 第四片体196d将散热片195与振动膜支承部116连 结。具体而言，如图4所示，第一片体196a 第四片体196d固定于振动 膜支承部116，并从振动膜支承部116向与机身支架150相反的一侧延伸。 并且，第一片体196a 第四片体196d自散热片195向与主电路基板142 相反的一侧延伸。
另外，如图7 (a)及(b)所示，在第一片体196a 第四片体196d 之间分别确保有间隙，散热部件198的内部空间和外部空间经由这些间隙 连通。
外装部101是形成照相机主体100的外表面的部件，将CMOS图像 传感器110、主电路基板142等照相机主体100的构成部件收纳在内部的 空间内。在外装部101的表面配置有释放按钮131等部件，在外装部101 的内侧固定有主框架154。另外，在外装部101上固定有机身支架150。
<1-3:镜头单元的结构〉
镜头单元200能够安装于照相机主体100，形成被摄物体的光学图像。 具体而言，镜头单元200具有光学系统L、驱动部215、镜头支架250、 光圈单元260、镜头控制器240以及镜筒290。
光学系统L具有用于改变光学系统L的焦距的变焦透镜组210;用 于抑制由光学系统L形成的被摄物体像相对于CMOS图像传感器110的 偏离的OIS (Optical Image Stabilizer:光学防抖)透镜组220;用于改变 光学系统L形成于CMOS图像传感器110上的被摄物体像的聚焦状态的 聚焦透镜组230。
光圈单元260是调整透过光学系统的光的量的光量调整部件。具体而 言，光圈单元260具有可遮蔽透过光学系统L的光的一部分光线的光圈 叶片(未图示)；驱动光圈叶片的光圈驱动部(未图示)。
镜头控制器240基于自照相机控制器140送来的控制信号对整个镜头单元200进行控制。具体而言，镜头控制器240经由镜头支架250及机身 支架150，与照相机控制器140进行接收发送。镜头控制器240接收由驱 动部215所包含的检测部检测的光学系统L的位置信息并发送到照相机控 制器140。照相机控制器140对接收到的位置信息进行处理，将控制信号 发送到镜头控制器240。镜头控制器240接收照相机控制器140发送的控 制信号，并将控制信号传递到驱动部215。驱动部215基于控制信号来调 节变焦透镜210、 0IS透镜220、聚焦透镜230的位置。另外，照相机控 制器140基于CMOS图像传感器110接收的光的量、是进行静像摄影还是 进行动画摄影、优先设定孔径值的操作是否进行等信息，指示光圈单元260 进行动作。此时，镜头控制器240将来自照相机控制器140的指示向光圈 单元260中转。并且，镜头控制器240在进行控制时，将DRAM241作为 内存储器使用。另外，闪存242将在控制镜头控制器240时使用的程序或 参数保存。
镜筒290在内部主要收纳光学系统、镜头控制器240、镜头支架250 以及光圈单元260。另外，在镜筒290的外部设有变焦环213、聚焦环234 以及OIS开关224。
变焦环213是筒状的部件，能够在镜筒290的外周面旋转。变焦环213 是用于操作焦距的操作部的一例。
聚焦环234是筒状的部件，能够在镜筒290的外周面旋转。聚焦环234 是用于对光学系统在CMOS图像传感器IIO上形成的被摄物体像的聚焦状
态迸行操作的操作部的一例。
IS开关224是用于操作OIS的操作部的一例。当将OIS开关224设 为断开时，0IS透镜220不动作。当将OIS开关224设为接通时，OIS透 镜220变得能够动作。
<1-4:结构的特征〉
照相机主体100不具有镜盒装置，这一点与单反照相机不同。以下， 使用图进一步详细说明照相机主体100的结构上的特征。
图6 (a)是单反照相机的简略剖面图，图6 (b)是本实施方式的数 码照相机l的简略剖面图。另外，在图6 (b)中，省略了机身支架150、 快门单元190、振动膜115、振动膜支承部116、散热片195、导热部196等部件。
在图6 (a)所示的单反照相机800中，在CMOS图像传感器810的 前面、即在CMOS图像传感器810的镜头单元802侧配置有镜盒装置。镜 盒装置包含反射镜803和五棱镜804。而且，在CMOS图像传感器810的 背面(即，相对于CMOS图像传感器110与镜头单元802相反的一侧)， 从前面开始依次配置有CMOS电路基板813、包含照相机控制器840的主 电路基板842。另外，为了确保照相机主体801的强度，金属制的主框架 854沿着照相机主体801内部的前面及下表面配置。
在单反照相机800中，通过镜盒装置所包含的反射镜803及五棱镜 804，由镜头单元802形成的被摄物体的光学图像被导入到CMOS图像传 感器810或光学取景器805。这样，由于在照相机主体801的内部需要确 保配置活动式反射镜803和五棱镜804的空间以及自反射镜803到光学取 景器805的光路的空间，因此不适合照相机主体801的小型化。
另一方面，根据如下理由在照相机主体801内部空间多、照相机主 体801的表面积大、另外容易确保CMOS图像传感器810和主电路基板 842之间的距离等，在单反照相机800中，容易使由CMOS图像传感器810 产生的热量散失，而且，由CMOS图像传感器810产生的热量比较不容易 传递到主电路基板842。
与此相对，如图6 (b)所示，在本实施方式的数码照相机l中，由于 在CMOS图像传感器110的前侧未配置镜盒装置，因此可以縮短凸缘衬圈， 可以将照相机主体100小型化。并且，由于凸缘衬圈短，故光学系统L的 设计自由度增加，可以使镜头单元200小型化。因此，通过省略镜盒装置， 从而可以使数码照相机1小型化。
另一方面，由于变得不需要如单反照相机800那样设有镜盒装置的空 间，故可谋求照相机主体100的小型化，但由于收纳CMOS图像传感器 110、主电路基板142等电子器件的空间减小，故这些电子器件以密集的 状态被安装，其结果是，与单反照相机800相比存在发热密度增大的倾向。
并且，因高图像品质化或应对动画摄影而导致CMOS图像传感器110 或照相机控制器140的耗电量增大，由此，CMOS图像传感器110或照相 机控制器140的发热量增大。例如，在数码照相机l中，由于采用了也能对应于高分辨率的动画图
像的摄影的CMOS图像传感器110，因此，与不对应于高分辨率的动画图 像的摄影的CMOS图像传感器(例如，单反照相机800的CMOS图像传 感器810)相比，耗电量增加到大致三倍(0.4W 1.2W)。其结果是，与 不对应于高分辨率的动画图像的摄影的CMOS图像传感器的发热量相比， CMOS图像传感器110的发热量增大。
如上所述，在数码照相机l中，与单反照相机800相比，发热量增加 且因照相机主体100的小型化而使体积减少，因此，照相机主体100内的 发热密度与照相机主体801相比增大。
因此，根据不同情况，CMOS图像传感器110的温度上升，或自CMOS 图像传感器110接收热量的其它电子器件(例如，主电路基板142)的温 度上升，故有可能导致照相机主体100的电子器件破损。
另外，随着小型化，由CMOS图像传感器110产生的热量变得易于传 递到主框架154，因此，热量变得容易经由主框架154而传递到机身支架 150及外装部101。其结果是，使用者有可能因触及照相机主体100而感 到发热。
<1-5:散热结构〉
如以上的说明所述，在谋求高性能化及小型化的数码照相机l中，需 要构成为能够使在CMOS图像传感器110产生的热量有效散失的结构。
于是，如前所述，在照相机主体100中设有散热部件198。具体而言， 如图4所示，在CMOS图像传感器110和主电路基板142之间(更详细地 说，是位于CMOS图像传感器110背面的CMOS电路基板113和主电路 基板142之间)配置有金属制的散热片195。由于从CMOS图像传感器110 向主电路基板142传递的热量被散热片195吸收，因此，可以抑制CMOS 图像传感器110的热量向主电路基板142的传递。
另外，导热部196从散热片195向与主电路基板142相反的一侧延伸， 因此，经由导热部196 (第一片体196a 第四片体196d)传递到散热片 195的热量向周边释放。由此，散热部件198的散热效率变高，可以抑制 CMOS图像传感器110的温度上升。
在此，在图11所示的参考例的照相机主体900中，与本实施方式不
18同，对应于散热片195的散热片995与主框架154连接，在CMOS图像传 感器110的上侧、下侧及两侧未设置导热部196。
但是，即便是该照相机主体900，由于从CMOS图像传感器110向主 电路基板142传递的热量被散热片995吸收，因此至少可以抑制主电路基 板142的温度上升。
另一方面，在图11所示的照相机主体900中，主框架154及三脚架 安装部155为了确保强度而使用金属，因此，与树脂相比导热系数大，热 量从散热片995经由主框架154向三脚架安装部155传导。于是，三脚架 安装部155和照相机主体100的底面101a的三脚架安装部155周边的温 度上升。并且，由于主框架154与机身支架150连接，因此，当由CMOS 图像传感器110产生的热量传递到主框架154时，机身支架150的温度上 升。由于使用者触及三脚架安装部155或照相机主体100的底面101a，进 而在安装镜头单元200时或将其拆下时触及机身支架150 (特别是机身支 架环151)，故有可能使使用者感到发热。
但是，在本实施方式中，由于CMOS图像传感器110产生的热量因散 热部件198难以传递到主框架154，因此，即便使用者触及机身支架150 及三脚架安装部155等部件，或者在安装镜头单元200时或将其拆下时触 及机身支架150，也难以使使用者感到发热。
具体而言，在CMOS图像传感器110和主框架154之间，作为中间部 件配置有低通滤波器114、振动膜支承部116、快门单元190及机身支架 支承部152，这些中间部件彼此固定。因此，在CMOS图像传感器110和 主框架154之间形成有导热路径，由CMOS图像传感器110产生的热量， 通过该导热路径传递到主框架154。
但是，由于散热部件198与配置在导热路径上的振动膜支承部116连 接，故从CMOS图像传感器110传递到主框架154的一部分热量经由振动 膜支承部116及散热部件198 (更详细地说为导热部196)向周边释放。 由此，可以减少从CMOS图像传感器110向主框架154传递的热量，可以 抑制机身支架150及外装部101等部件的温度上升。
另外，由于导热部196从振动膜支承部116向与机身支架150相反的 一侧延伸，因此，自振动膜支承部116传递到导热部196的热量在自机身
19支架150离开的部位散热。因此，可以抑制从振动膜支承部116经由散热 部件198放出的热量例如通过对流传热而传递到主框架154及机身支架 150，可以进一步抑制主框架154及机身支架150的温度上升。
另外，振动膜支承部116优选为例如铝或铜等导热系数比较高的金属。 当振动膜支承部116为金属时，由于振动膜支承部116作为散热部件198 的一部分而起作用，因此，可以提高散热部件198的散热效率。
并且，机身支架支承部152使用作为导热性低的材料的树脂等材料。 由此，热量难以自振动膜支承部116经由快门单元190及机身支架支承部 152传递到金属制的主框架154及金属制的机身支架环151。于是，可以 抑制三脚架安装部155及机身支架环151的温度上升。虽然三脚架安装部 155及机身支架环151使用金属，但成为高温的金属与树脂相比，人触及 时更容易感到发热，因此，机身支架支承部152使用导热性低的材料构成 是特别有效的。
另外，由于与机身支架环151或三脚架安装部155相比，主框架154 的温度有可能更高，因此，主框架154构成为即便在拆下镜头单元200的 状态下也不露出，由此，从照相机主体100的外部不能触及主框架154。 具体而言，主框架154被机身支架支承部152、外装部101以及振动膜115 覆盖。即，主框架154被收纳于由机身支架支承部152、外装部IOI以及 振动膜115形成的空间内。由此，可以防止使用者因触及主框架154而感 到发热。
<1-6:模拟结果的一例〉
将通过热量模拟计算出的上述实施方式的照相机主体100及图11所 示的参考例的照相机主体卯0的温度分布的结果示在图8 (a) (f)中。
图8 (a)表示第一实施方式的照相机主体100的CMOS图像传感器 110的温度分布，图8 (b)表示参考例的照相机主体900的CMOS图像传 感器110的温度分布，图8 (C)表示第一实施方式的照相机主体100的 主电路基板142的温度分布，图8 (d)表示参考例的照相机主体900的主 电路基板142的温度分布，图8 (e)表示第一实施方式的照相机主体100 的底面101a的温度分布，图8 (f)表示参考例的照相机主体900的底面 901a的温度分布。在图8 (a) (f)中，温度分布由颜色的深浅来表示，白色部分表示温度高的区域，黑色部分表示温度低的区域。
如图8 (a) (f)所示，比较本实施方式的散热结构和参考例的散 热结构，可知本实施方式的CMOS图像传感器110及主电路基板142的温 度更低。这种情况可认为是，由于散热片195及导热部196有效吸收CMOS 图像传感器110的热量，而且其热量经由向CMOS图像传感器110的前侧 延伸的导热部196有效散失。
另外，可知本实施方式的照相机主体100的底面101a温度更低。这 种情况可认为是，由于从CMOS图像传感器110传递到主框架154的一部 分热量通过散热部件198向导热路径外散热。
根据这些结果可知，本实施方式的散热结构对于抑制主电路基板142 的温度上升及抑制照相机主体100底面101a的温度上升是有效的。
<1-7:第一实施方式的特征〉
将以上说明的数码照相机1的特征总结如下。
(1) 在该照相机主体100中，由于散热部件198的散热片195配置 于CMOS图像传感器110和主电路基板142之间，因此，利用散热片195 可以降低从CMOS图像传感器110向主电路基板142传递的热量。由此， 可以抑制主电路基板142的温度上升，并可以防止主电路基板142因发热 而破损。
另外，由于与散热片195连接的导热部196向与主电路基板142相反 的一侧延伸，因此，被散热片195吸收的热量经由导热部196在自主电路 基板142离开的部位释放。因此，可以抑制自散热片195经由导热部196 释放的热量例如通过对流传热传递到主电路基板142，从而可以可靠地抑 制主电路基板142的温度上升。
并且，由于导热部196与振动膜支承部116连接，该振动膜支承部116 配置于CMOS图像传感器110的与主电路基板142相反的一侧，因此，当 振动膜支承部116的温度低时，可以将由散热片195吸收的热量传递到振 动膜支承部116,从而可以抑制热量在散热片195周边发生对流。
(2) 另一方面，由CMOS图像传感器110产生的热量经由振动膜支 承部116传递到主框架154，此时，由于金属制的散热部件198与振动膜 支承部116连接，因此，传递到振动膜支承部116的一部分热量经由散热部件198散热。其结果是，从CMOS图像传感器110传递到主框架的热量 减少，由此，可以抑制主框架154的温度上升。即，可以减少机身支架150 (或者三脚架安装部155)的温度上升。
另外，由于散热部件1%的导热部196从振动膜支承部116向与机身 支架150相反的一侧延伸，因此，从振动膜支承部116传递到散热部件198 的热量，在自机身支架150离开的部位释放。因此，可以抑制从振动膜支 承部116经由散热部件198释放的热量例如通过对流传热传递到机身支架 150，可以进一步抑制机身支架150的温度上升。
(3) 由于导热部196配置成在沿着受光面110a的方向上隔着间隙与 CMOS图像传感器110对置，因此，传递到振动膜支承部116的热量，经 由导热部196向CMOS图像传感器110周边的比较大的空间内释放。这样， 由于经由散热部件198可以将CMOS图像传感器110周边的热量有效散 失，因此可以抑制CMOS图像传感器110的温度上升。
(4) 利用从第一片体196a释放的热量，第一片体196a周边的空气 被加热，加热后的空气上升。g卩，自第一片体196a释放的热量容易通过 对流传热而传递到第一片体196a的上侧空间内。同样地，自第二片体196b 及第三片体196c释放的热量容易传递到第二片体196b及第三片体196c 的上侧空间内。
在该照相机主体100中，在数码照相机1为横向拍摄姿势的状态下， 第一片体196a配置于摄像元件的上侧，第二片体196b及第三片体196c 配置于CMOS图像传感器110的侧方。因此，在该照相机主体100中，在 使用频度较高的橫向拍摄姿势下，至少自第一片体196a、第二片体196b、 第三片体196c释放的热量难以传递到CMOS图像传感器110。由此，可 以将由CMOS图像传感器110产生的热量有效地散失。
(5) 由于配置于从CMOS图像传感器110到主框架154的导热路径 上的机身支架支承部152由导热性比主框架154低的低导热性材料制成， 因此，借助机身支架支承部152，热量难以从CMOS图像传感器110向主 框架154传递。其结果是，传递到主框架154的热量减少，从而可以抑制 主框架154及机身支架150的温度上升。
另外，在连接有散热部件198的振动膜支承部116 (第二部件的一例)
22与主框架154之间配置有由低导热性材料制成的机身支架支承部152 (第 一部件的一例)。也就是说，由低导热性材料制成的机身支架支承部152 在导热路径上，相比连接有散热部件198的部分更靠近主框架154侧配置。 由此，从CMOS图像传感器110向主框架154传递的热量因机身支架支承 部152而被减少，进而，从CMOS图像传感器110向散热部件198传递的 热量增加。由此，可以提高散热部件198的散热效率，可以进一步抑制主 框架154及机身支架150的温度上升。
(6)在由机身支架150和外装部101形成的空间内部收纳有主框架 154。更详细地说，在由机身支架150、外装部101以及振动膜115形成的 空间内收纳有主框架154。因此，温度变得比较高的主框架154不露出到 外部，使用者不会直接触及主框架154。
(第二实施方式)
在前述第一实施方式中，虽然散热部件198与振动膜支承部116连接， 但散热部件198也可与其它部件连接。在此，主要说明与第一实施方式的 照相机主体100的不同之处，省略共同部分的说明。另外，对于与第一实 施方式实质上具有同样功能的部件标注同样的附图标记，而省略其详细说 明。
图9是第二实施方式的照相机主体400的简略剖面图。照相机主体400 与第一实施方式的照相机主体100的不同之处仅在于，散热部件198的导 热部196不是与振动膜支承部116连接，而是与快门单元190连接，其它 结构与照相机主体100实质上相同。
导热部196具有:配置于CMOS图像传感器110上侧的第一片体196a、 分别配置于CMOS图像传感器110的两侧的第二片体196b及第三片体 196c、配置于CMOS图像传感器110下侧的第四片体196d。
另外，与第一实施方式不同，振动膜支承部416配置于散热部件198 内，由导热部196包围其上侧、两侧及下侧。更详细地说，在振动膜支承 部416的上侧、两侧及下侧配置有第一片体196a 第四片体196d。
另外，在CMOS图像传感器110和主电路基板142之间配置有散热片 195， CMOS图像传感器110利用散热部件198将被摄物体侧、即除去前 侧的上侧、下侧、两侧及后侧这五个方向包围。即便为如上所述的情况，由于从CMOS图像传感器110向主电路基板 142传递的热量被散热片195吸收，因此可以抑制主电路基板142的温度 上升。
另外，由于散热部件198与配置于从CMOS图像传感器110向主框架 154传递的导热路径上的快门单元190连接，因此，从CMOS图像传感器 110向主框架154传递的一部分热量经由导热部196释放。由此，可以抑 制主框架154的温度上升。 (第三实施方式)
另外，也可考虑以下说明的实施方式。主要说明与第一实施方式照相 机主体100的不同之处而省略共同部分的说明。另外，对于与第一实施方 式实质上相同的部件标注同样的附图标记，而省略其详细说明。
图10是第三实施方式的照相机主体500的简略剖面图。照相机主体 500与第一实施方式的照相机主体100的不同之处仅在于，散热部件198 的导热部196不是与振动膜支承部116连接，而是与机身支架支承部152 连接，其它结构与照相机主体100实质上相同。
导热部196具有:配置于CMOS图像传感器110上侧的第一片体196a、 分别配置于CMOS图像传感器110的两侧的第二片体196b及第三片体 196c、配置于CMOS图像传感器110下侧的第四片体196d。
另外，与第一实施方式不同，振动膜支承部416及快门单元190配置 于散热部件198内，由导热部196包围上侧、两侧及下侧。更详细地说， 在振动膜支承部416及快门单元190的上侧、两侧及下侧配置有第一片体 196a 第四片体196d。
另外，在CMOS图像传感器110和主电路基板142之间配置有散热片 195， CMOS图像传感器110利用散热部件198将被摄物体侧即除去前侧 的上侧、下侧、两侧及后侧这五个方向包围。
即便为如上所述的情况，由于从CMOS图像传感器110向主电路基板 142传递的热量被散热片195吸收，因此可以抑制主电路基板142的温度 上升。
另外，由于散热部件198与配置于从CMOS图像传感器110向主框架 154传递的导热路径上的机身支架支承部152连接，因此，从CMOS图像传感器110向主框架154传递的一部分热量经由导热部196释放。由此， 可以抑制主框架154的温度上升。 (其它实施方式)
本发明的实施方式并不限于前述实施方式，在不脱离本发明主旨的范 围内可进行各种变形及变更。
(A)
在前述第一 第三实施方式中，散热部件198具有散热片195,但若 仅考虑降低从CMOS图像传感器110传递到主框架154的热量的效果，则 散热部件198仅具有导热部196即可，可以不具有散热片195。
反之，若仅考虑降低主电路基板142的温度上升的效果，则散热部件 198仅具有散热片195即可，可以不具有导热部196。此时，如图11所示， 可考虑散热片195例如固定于主框架154的结构。
另外，散热片195和导热部196并不限定于一体形成，也可以分体形成。
(B)
在前述第一 第三实施方式中，导热部196具有第一片体196a、第二 片体196b、第三片体196c及第四片体196d，但导热部196具有这些四张 片体中的至少一张也可。
并且，在前述第一实施方式中，第一片体196a、第二片体196b、第 三片体196c及第四片体196d都与振动膜支承部116连接，但构成导热部 196的片体不需要全部与中间部件连接。例如，第一片体196a 第四片体 196d中的一部分片体与振动膜支承部116连接即可。并且，也可以构成为 第一片体196a 第四片体196d中的一部分片体与振动膜支承部116连接， 且其它片体与振动膜支承部116之外的部件连接。关于上述情况，在第二 及第三实施方式中也是相同的。
另外，考虑到散热片195的支承，优选散热片195利用三张以上的片 体固定在CMOS图像传感器110的机身支架150侧的部件上。
(C)
另外，导热部196配置于CMOS图像传感器110的上侧、两侧及下侧， 但散热部件198不需要具有全部的第一片体196a、第二片体196b、第三片体196c及第四片体196d，也可从中选择一个并将其与振动膜支承部 116、快门单元190或机身支架支承部152连接。例如，也可以选择(i) 一张第一片体196a、 (ii)第二片体196b和第三片体196c这两张、(iii) 第一片体196a、第二片体196b及第三片体196c这三张。
基于片体周边的被各片体加热的空气的对流传热，容易传递到片体的 上侧空间内。因此，即便选择上述(i)、 (ii)、 (iii)中的任一种，由于各 片体释放的热量在横向拍摄姿势下难以传递到CCD图像传感器110，因 此，也可以使CCD图像传感器110周边的热量有效地散失。
另外，在(ii)的情况下，在横向拍摄的姿势下，基于由CCD图像传 感器110加热的空气的对流而导致的向上侧空间的散热，不被第一片体 196a妨碍，因此，与(i)或(iii)的情况相比，可认为是散热效率更好的 配置。但是，为了容易地进行散热片195在照相机主体100内部的定位， 优选如(iii)所示，连接固定有三张以上的片体。
(D)
在前述第一及第三实施方式中，虽然设有快门单元190，但也可以不 设置快门单元190，利用CMOS图像传感器110的驱动控制，实现与快门 单元190相同的快门功能。具体而言，CMOS图像传感器110根据上线(上 (Z)，^乂)将各像素的电荷依次复位。接着，以追逐各线的复位动作向下 移动的方式，自上线依次读出各像素的电荷。这样，各像素在从被复位开 始至读出电荷这一期间内曝光，可以根据采集的电荷来形成图像数据。
(E)
在前述第一 第三实施方式中，具有照相机监视器120和EVF180这 两者，但也可以构成为仅具有照相机监视器120及EVF180中的一者。
(F)
作为摄像元件，除CMOS图像传感器110之外，也可考虑CCD图像 传感器。
(G)
在前述实施方式中，包含照相机控制器140的主电路基板142配置于 散热部件198的外侧。这是为了防止如下不良情况，即，由于CMOS图像 传感器110耗电量较大，故多数情况下成为最大热量的产生源，通过上述
26配置来防止热量从CMOS图像传感器110传递到安装有多个电路部件等容 易受到热量影响的部件的主电路基板142。
但是，当在CMOS电路基板113上安装有容易受到热量影响的部件时， 也可在CMOS图像传感器110和CMOS电路基板113之间配置散热片195。
工业实用性
本发明能够适用于数码照相机。具体而言，可以适用于数字静态照相 机或电影摄影机等。
权利要求
1、一种照相机主体，其能够安装形成被摄物体的光学图像的镜头单元，其特征在于，具有机身支架(150)，其能够安装所述镜头单元；金属制的主框架(154)，其支承所述机身支架(150)；摄像元件(110)，其将所述被摄物体的光学图像转换为图像数据；中间部件(116、152、190)，其配置于在所述主框架(154)和所述摄像元件(110)之间；金属制的散热部件(198)，其与所述中间部件(116、152、190)连接。
2、 如权利要求1所述的照相机主体，其特征在于， 所述散热部件(198)具有导热部(196)，该导热部与所述中间部件(116、 152、 190)连接且自所述中间部件(116、 152、 190)向与所述机 身支架(150)相反的一侧延伸。
3、 如权利要求2所述的照相机主体，其特征在于， 所述摄像元件(110)具有接受通过所述镜头单元的光的受光面(110a)，所述导热部(196)在沿着所述受光面(110a)的方向上与所述摄像 元件(110)隔着间隙对置配置。
4、 如权利要求3所述的照相机主体，其特征在于，所述导热部(196)具有第一片体(196a)，在使所述照相机主体呈横 向拍摄姿势的状态下，该第一片体配置在所述摄像元件(110)的上侧。
5、 如权利要求4所述的照相机主体，其特征在于，所述导热部(196)具有第二片体(196b)，在使所述照相机主体呈横 向拍摄姿势的状态下，该第二片体配置在所述摄像元件(110)的侧方。
6、 如权利要求5所述的照相机主体，其特征在于，所述导热部(196)具有第三片体(196c)，在使所述照相机主体呈横 向拍摄姿势的状态下，该第三片体配置在所述摄像元件(110)的侧方且 配置在所述摄像元件(110)的与所述第二片体(196b)相反的一侧。
7、 如权利要求6所述的照相机主体，其特征在于，所述导热部(196)具有第四片体U96d)，在使所述照相机主体呈横 向拍摄姿势的状态下，该第四片体配置在所述摄像元件(110)的下侧。
8、 如权利要求2 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 所述散热部件(198)具有金属制的散热片(195)，该散热片经由所述导热部(196)与所述中间部件(116、 152、 190)连接且配置在所述摄 像元件(110)的与所述机身支架(150)相反的一侧。
9、 如权利要求8所述的照相机主体，其特征在于， 还具有包含照相机控制器(140)的主电路基板(142)， 所述主电路基板(142)配置在所述散热片(195)的与所述摄像元件(110)相反的一侧。
10、 如权利要求1 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 所述中间部件(116、 152、 190)具有第一部件(152)， 所述第一部件(152)的导热系数比所述主框架(154)的导热系数低。
11、 如权利要求10所述的照相机主体，其特征在于， 所述中间部件(116、 152、 190)还具有连接有所述散热部件(198)的第二部件(116、 190)，所述第一部件(152)配置在所述第二部件(116、 190)与所述主框 架(154)之间。
12、 如权利要求1 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 还具有与所述主框架(154)连接的金属性的三脚架安装部(155)。
13、 如权利要求1 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 所述中间部件(116、 152、 190)具有配置在所述机身支架(150)和所述摄像元件(110)之间且产生振动的振动膜(115)、由所述主框架 (154)支承并支承所述振动膜(115)的振动膜支承部(116)， 所述散热部件(198)与所述振动膜支承部(116)连接。
14、 如权利要求1 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 所述中间部件(116、 152、 190)具有快门单元(190)，该快门单元配置在所述机身支架(150)和所述摄像元件(110)之间， 所述散热部件(198)与所述快门单元(190)连接。
15、 如权利要求1 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 所述中间部件(116、 152、 190)具有机身支架支承部(152)，该机身支架支承部固定于所述主框架(154)且支承所述机身支架(150)， 所述散热部件(198)与所述机身支架支承部(152)连接。
16、 如权利要求15所述的照相机主体，其特征在于， 所述机身支架支承部(152)的导热系数比所述主框架(154)的导热系数低。
17、 如权利要求1 7中任一项所述的照相机主体，其特征在于， 所述照相机主体还具有将所述机身支架(150)固定的外装部(101)， 所述主框架(154)被收纳在由所述机身支架(150)和所述外装部(101)形成的空间内。
18、 一种摄像装置，其用于采集被摄物体的图像，其特征在于，具有: 形成所述被摄物体的光学图像的镜头单元；能够安装所述镜头单元的权利要求1 7中任一项所述的照相机主体。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制机身支架的温度上升的照相机主体。照相机主体(100)具有能够安装镜头单元的机身支架(150)；支承机身支架(150)的金属制的主框架(154)；将被摄物体的光学图像转换为图像数据的CMOS图像传感器(110)；配置于在主框架(154)和CMOS图像传感器(110)之间的振动膜支承部(116)；与振动膜支承部(116)连接的金属制的散热部件(198)。
文档编号H04N5/335GK101685242SQ20091017434
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者井上淳, 伊豫田真, 永冈龙一 申请人:松下电器产业株式会社