JP4496868B2 - Portable image capture system - Google Patents
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Description
本発明は、携帯画像撮影装置を備える携帯画像撮影システムに関する。 The present invention relates to a portable image photographing system including a portable image photographing device.
従来、車やバイクの高温になるエンジンの冷却には、空冷や水冷式の冷却装置やラジエータが用いられ、家庭用の冷蔵庫やクーラー、エアコンには、フロンガスや代替フロンなど冷媒ガスの気化熱を利用する圧縮機方式や外気温との温度差を利用するヒートポンプ方式の冷却装置が利用されている。また、電子機器でも、電子回路部の発熱による温度上昇を抑え、半導体素子等が定格内や動作温度範囲内で所望の動作をするように、空冷用ファンなどが用いられている。最近では、CPU(Central Processing Unit)の周波数がGHz台と高速になったパソコンなどでは、CPUをより高速で動作させるため、もしくは、ファンの騒音を抑えるために、ペルチェ素子や水冷を用いたCPU冷却キットや、あるいは、水冷装置を備えたパソコン製品も、発売されている。 Conventionally, air-cooled and water-cooled cooling devices and radiators have been used to cool high-temperature engines in cars and motorcycles, and refrigerants such as CFCs and CFC substitutes are used in household refrigerators, coolers, and air conditioners. A heat pump type cooling device that utilizes a temperature difference between a compressor type to be used and an outside air temperature is used. Also in an electronic device, an air cooling fan or the like is used so that a temperature rise due to heat generation in an electronic circuit unit is suppressed and a semiconductor element or the like performs a desired operation within a rating or an operating temperature range. Recently, in a personal computer or the like whose CPU (Central Processing Unit) frequency has become as fast as GHz, a CPU using a Peltier element or water cooling to operate the CPU at a higher speed or to suppress fan noise. A personal computer product equipped with a cooling kit or a water cooling device is also on the market.
一方、電子カメラ等では、CCD(Charge Coupled Devices)等の半導体撮像素子が、原理上温度が上がるほど、また露出時間が長くなるほど、暗電流によるダークノイズが増えて、撮像感度が下がることが知られており、従来から、微小な光を長時間露出撮影する天体写真用カメラや、科学研究用の顕微鏡カメラ等、専用の高感度カメラ装置では、CCDの背面をペルチェ素子や、空冷や水冷、液体窒素などで、多くは−20℃〜−45℃程度、モデルによっては、−80℃〜−90℃程度まで強制冷却して、暗電流ノイズを大幅に削減し、長時間露出でもS/N比の高い、高感度の撮像画像が得られる冷却CCDカメラ(Cooled CCD Camera)が利用されている。 On the other hand, in electronic cameras, semiconductor imaging devices such as CCDs (Charge Coupled Devices) are known to increase in dark noise due to dark current and lower imaging sensitivity as the temperature rises in principle and the exposure time increases. Conventionally, in dedicated high-sensitivity camera devices such as astrophotography cameras that take long exposure exposures of minute light and microscope cameras for scientific research, the back of the CCD is connected to the Peltier element, air or water cooling, Liquid nitrogen, etc., mostly -20 ° C to -45 ° C, depending on the model, forced cooling to -80 ° C to -90 ° C, greatly reducing dark current noise, S / N even for long exposure A cooled CCD camera that can obtain a high-sensitivity, high-sensitivity captured image is used.
例えば、周期律表4A族の金属元素からなる多孔質体の内部にヒーターを設け、結露を防ぐ冷却CCDカメラが考えられている(例えば、特許文献1参照)。
For example, a cooled CCD camera is conceivable in which a heater is provided inside a porous body made of a metal element belonging to
また、ペルチェ素子に接する熱伝導金具に窓を設け、CCDのパッケージや熱伝導金具やペルチエ素子に先に結露させて、CCD表面の結露を防止する冷却型CCDカメラ装置が考えられている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a cooling type CCD camera device is conceivable in which a window is provided in a heat conduction fitting in contact with the Peltier element, and condensation is first caused on a CCD package, heat conduction fitting or Peltier element to prevent condensation on the CCD surface (for example, , See Patent Document 2).
また、カメラに空冷ファン付の外部付加装置が装着されていない時は内部バッテリーでペルチェ素子に電力供給し、外部付加装置が装着されている時は外部電源からペルチェ素子に電力を供給する撮像システム及び撮像装置が考えられている(例えば、特許文献3参照)。 An imaging system that supplies power to the Peltier element with an internal battery when an external additional device with an air cooling fan is not attached to the camera, and supplies power to the Peltier element from an external power source when the external additional device is attached In addition, an imaging device is considered (see, for example, Patent Document 3).
また、冷却CCDカメラでは、フィルムより高画質の写真も、より短時間の露出で撮影でき、光害の多い都市近郊でも、デジタル画像処理により星雲星団など淡い天体の写真も、一昔前の天文台の望遠鏡並みに再現できることから、冷却CCDを利用するアマチュアの天文マニアも増えている。
しかし、電池のみで動作する電子カメラや携帯電話などの携帯機器でも、集積度アップ及びCPUの高速化につれ、消費電力や発熱量の増大がパソコン同様に問題になりつつあるが、空冷ファン等は、実装するには大型で、消費電力も大きく、使いにくかった。 However, even with portable devices such as electronic cameras and mobile phones that operate only with batteries, as the degree of integration increases and the CPU speed increases, the increase in power consumption and heat generation is becoming a problem as with personal computers. It was large to mount, large in power consumption, and difficult to use.
水冷/液冷方式なども、パソコンでは一部利用されだしたが、その使用目的は、CPUをできる限り高速動作させ処理能力を上げるため、または、せいぜいファンの騒音を無くす為で、冷却温度も、最大動作温度(60℃程度)以下〜室温程度に抑えれば良かった。 Some of the water / liquid cooling methods have been used on personal computers, but the purpose of use is to increase the processing capacity by operating the CPU as fast as possible, or to eliminate fan noise at best. The maximum operating temperature (about 60 ° C.) should be kept below about room temperature.
水冷では、水やグリコール系不凍液等を、銅管とポンプ等でCPU基板周囲を循環させるので、漏水や短絡等は故障の原因となるが、配管の耐久や水漏れ対策が困難であり、高コストになる。また、冷却効率を上げるためには、CPUの発熱を吸収した冷却液を放熱させて再循環させる必要があるが、パソコンでは筐体が大きいので、高温となる放熱部を、デスクトップ本体や表示パネル背面等、人の手が触れにくい箇所に設けることができるが、携帯機器では放熱部を設ける場所も限られるという問題があった。 In water cooling, water and glycol antifreeze are circulated around the CPU board with copper pipes and pumps, so water leakage and short circuit may cause failure, but piping durability and water leakage countermeasures are difficult. It becomes cost. In order to increase the cooling efficiency, it is necessary to dissipate and recirculate the coolant that has absorbed the heat generated by the CPU. However, since the case of a personal computer is large, the heat dissipation part that becomes hot can be replaced with a desktop body or display panel. Although it can be provided in places such as the back where it is difficult for human hands to touch, there has been a problem that portable devices have a limited number of places for providing a heat dissipation portion.
また、夏場などには空冷では温度が下がらず、また、数十度も冷却すると、湿度が飽和して、空気中の水分がCCD撮像面やレンズに結露して曇ったり、湿気で電子回路が故障したり、レンズにカビが発生しやすいなどの問題があった。 Also, in summer, air cooling does not lower the temperature, and when it is cooled by several tens of degrees, the humidity is saturated, moisture in the air is condensed on the CCD imaging surface and lens, and the electronic circuit is exposed to moisture. There were problems such as failure and the possibility of mold on the lens.
また、特許文献1及び2に記載の構成では、結露対策がとられているものの、特許文献1〜3に記載の構成などの従来の冷却CCDカメラでは、ペルチェ素子や空冷、水冷等の冷却部の駆動電圧や消費電力が大きい為、機器が大型となり、AC電源等を必要としたので、携帯用カメラには向かなかった。
Further, in the configurations described in
加えて、従来の冷却CCDカメラの構成では、冷却部や放熱部の構造が大きく、特に、水冷や液体窒素冷却において、ポンプや窒素ボンベなどは、望遠鏡などに設置して利用する以外では、取り扱いや使い勝手が悪いという問題があった。 In addition, the structure of the conventional cooling CCD camera has a large structure of the cooling part and the heat radiation part. Especially in the case of water cooling or liquid nitrogen cooling, the pump and the nitrogen cylinder are handled except for being installed in a telescope. There was a problem that it was not easy to use.
さらに、天文写真や研究用の専用カメラは、少数受注生産なので、冷却CCDモジュールが30万円〜200万円程度と高価であり、一般の小型カメラでは使いにくかった。 Furthermore, since a special camera for astronomical photography and research is a small number of orders, the cooled CCD module is expensive at about 300,000 to 2,000,000 yen, which is difficult to use with a general small camera.
本発明の課題は、携帯画像撮影装置の撮像手段を冷却することである。 The subject of this invention is cooling the imaging means of a portable image photographing device.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
携帯画像撮像装置とこの携帯画像撮像装置の裏面に着脱可能な冷却装置とからなる携帯画像撮影システムであって、
前記携帯画像撮像装置は、前面に設けられた撮像レンズと、前記撮像レンズを介して被写体を撮像する撮像素子と、この撮像素子をペルチェ効果により電子冷却する第1の冷却手段と、この第1の冷却手段に接触して取り付けられ表面が前記裏面の外部に露出する第1の熱伝導体と、前記裏面で且つ前記第1の熱伝導体の側方に設けられ前記撮像素子によって撮像された被写体の画像を表示する表示手段とを備え、
前記冷却装置は、前記携帯画像撮像装置の前記裏面に装着された際に前記第1の熱伝導体の表面に接触する第2の熱伝導体と、この第2の熱伝導体及び前記第1の熱伝導体を介して前記第1の冷却手段及び前記撮像素子を冷却する第2の冷却手段と、前記第1及び第2の冷却手段に電力を供給する電池又は発電手段とを備え、前記冷却装置は、前記携帯画像撮影装置の前記裏面に装着された際に前記表示手段を覆わない形状に形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
A portable image capturing system comprising a portable image capturing device and a cooling device that can be attached to and detached from the back surface of the portable image capturing device,
The portable image pickup device includes an image pickup lens provided on a front surface, an image pickup device that picks up an image of a subject through the image pickup lens, a first cooling unit that electronically cools the image pickup device using a Peltier effect, and the first A first heat conductor that is attached in contact with the cooling means and exposed on the outside of the back surface, and is imaged by the image sensor provided on the back surface and on the side of the first heat conductor. Display means for displaying an image of the subject,
The cooling device includes a second thermal conductor that comes into contact with the surface of the first thermal conductor when mounted on the back surface of the portable image pickup device, the second thermal conductor, and the first thermal conductor. A first cooling means and a second cooling means for cooling the imaging device via a heat conductor, and a battery or a power generation means for supplying power to the first and second cooling means, The cooling device is formed in a shape that does not cover the display means when the cooling device is mounted on the back surface of the portable image capturing device.
そして、前記携帯画像撮像装置には、前記冷却装置が取り外されているときに前記外部に露出されている第1の熱伝導体を覆うカバー部材が取り付け可能となる様に構成してもよい。 Further, the portable image pickup device may be configured such that a cover member that covers the first heat conductor exposed to the outside can be attached when the cooling device is removed .
また、例えば、前記液体冷却手段は、
冷却液を貯蔵する冷却液タンクと、
冷却液の循環により冷却する冷却部と、
前記冷却後の冷却液から放熱する放熱部と、
前記冷却液タンクから冷却液を送出して前記冷却部及び前記放熱部に冷却液を循環するポンプと、を備えるとして構成してもよい。
Further, for example, the liquid cooling means is
A coolant tank for storing the coolant;
A cooling section for cooling by circulating a cooling liquid;
A heat dissipating part that dissipates heat from the cooled coolant;
A pump that sends out the cooling liquid from the cooling liquid tank and circulates the cooling liquid to the cooling unit and the heat radiating unit may be provided.
また、例えば、前記冷媒圧縮冷却手段は、
液化された冷媒を膨張する膨張弁と、
前記膨張された冷媒の気化により冷却する冷却部と、
前記冷却後の冷媒を放熱して液化する放熱部と、
前記液化された冷媒を圧縮して前記膨張弁に送出する圧縮機と、を備えるとして構成してもよい。
Also, for example, the refrigerant compression cooling means is
An expansion valve for expanding the liquefied refrigerant;
A cooling unit for cooling by vaporization of the expanded refrigerant;
A heat dissipating part that dissipates and liquefies the cooled refrigerant;
And a compressor that compresses the liquefied refrigerant and sends it to the expansion valve.
また、例えば、前記冷媒加熱冷却手段は、
冷媒溶液を加熱して気化する加熱部と、
前記気化された冷媒溶液を冷媒と溶媒に分離する分離部と、
前記分離された冷媒を放熱して液化する放熱部と、
前記液化された冷媒の気化により冷却する冷却部と、
前記気化された冷媒を前記分離された溶媒に溶解して冷媒溶液を生成する吸収部と、を備えるとして構成してもよい。
Further, for example, the refrigerant heating / cooling means includes:
A heating section for heating and evaporating the refrigerant solution;
A separation unit for separating the vaporized refrigerant solution into a refrigerant and a solvent;
A heat dissipating part that dissipates and liquefies the separated refrigerant;
A cooling section for cooling by vaporization of the liquefied refrigerant;
An absorption part that dissolves the vaporized refrigerant in the separated solvent to generate a refrigerant solution may be provided.
また、例えば、前記冷却ガス噴射冷却手段は、
冷却ガスを貯蔵する冷却ガス容器と、
前記冷却ガスを噴射する噴射部と、
前記噴射された冷却ガスにより冷却する冷却部と、を備えるとして構成してもよい。
Also, for example, the cooling gas jet cooling means is
A cooling gas container for storing the cooling gas; and
An injection unit for injecting the cooling gas;
A cooling unit that cools with the injected cooling gas may be provided.
また、例えば、前記冷却剤冷却手段は、
冷却剤を収納して冷却する冷却部を備えるとして構成してもよい。
Further, for example, the coolant cooling means is
You may comprise as a cooling part which accommodates and cools a coolant.
また、例えば、前記冷却装置は、前記携帯画像撮影装置と外部機器との通信を介する通信手段を備えるとして構成してもよい。 Further, for example, the cooling device may be configured to include a communication unit through communication between the portable image capturing device and an external device.
また、例えば、前記携帯画像撮影装置は、前記撮像手段を取り付ける取付手段を備え、
前記冷却手段は、前記取付手段のみを冷却可能であり、
前記携帯画像撮影装置は、前記撮像手段の冷却前に前記取付手段のみを前記冷却手段に冷却させる制御手段を備えるとして構成してもよい。
Further, for example, the portable image capturing device includes an attaching unit for attaching the imaging unit,
The cooling means can cool only the attachment means,
The portable image capturing device may be configured to include a control unit that causes the cooling unit to cool only the attachment unit before the imaging unit is cooled.
また、例えば、前記携帯画像撮影装置は、
前記撮像手段の周辺温度を検知する温度センサと、前記撮像手段の周辺湿度を検知する湿度センサとのうちの少なくとも1つと、
前記検知された温度及び湿度のうちの少なくとも1つと、目標冷却時間及び除湿の優先度とに基づいて、前記冷却手段を冷却制御する制御手段と、を備えるとして構成してもよい。
Also, for example, the portable image capturing device is
At least one of a temperature sensor for detecting the ambient temperature of the imaging means and a humidity sensor for detecting the ambient humidity of the imaging means;
Control means for controlling cooling of the cooling means based on at least one of the detected temperature and humidity, and a target cooling time and priority of dehumidification may be provided.
また、例えば、前記携帯画像撮影装置は、前記撮像手段を取り付ける取付手段を備え、
前記第1の冷却手段は、前記取付手段のみを冷却可能であり、
前記携帯画像撮影装置は、前記撮像手段の冷却前に前記取付手段のみを前記第1の冷却手段に冷却させる制御手段を備えるとして構成してもよい。
Further, for example, the portable image capturing device includes an attaching unit for attaching the imaging unit,
The first cooling means can cool only the attachment means,
The portable image capturing apparatus may include a control unit that causes the first cooling unit to cool only the mounting unit before the imaging unit is cooled.
また、例えば、前記携帯画像撮影装置は、
前記撮像手段の周辺温度を検知する温度センサと、前記撮像手段の周辺湿度を検知する湿度センサとのうちの少なくとも1つと、
前記検知された温度及び湿度のうちの少なくとも1つと、目標冷却時間及び除湿の優先度とに基づいて、前記第1及び第2の冷却手段を冷却制御する制御手段と、を備えるとして構成してもよい。
Also, for example, the portable image capturing device is
At least one of a temperature sensor for detecting the ambient temperature of the imaging means and a humidity sensor for detecting the ambient humidity of the imaging means;
Control means for controlling cooling of the first and second cooling means based on at least one of the detected temperature and humidity, and a target cooling time and priority of dehumidification. Also good.
また、例えば、空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮された空気を前記撮像手段に噴射する噴射部とを備えるとして構成してもよい。
For example, a compressor that compresses air;
You may comprise as a said injection part which injects the said compressed air to the said imaging means.
また、例えば、前記携帯画像撮影装置は、
前記撮像手段を収納する冷却室を備えるとして構成してもよい。
Also, for example, the portable image capturing device is
You may comprise as a cooling chamber which accommodates the said imaging means.
また、例えば、前記冷却室は、空気に代えて充填剤が充填されるとして構成してもよい。 Further, for example, the cooling chamber may be configured to be filled with a filler instead of air.
また、例えば、前記冷却室内の空気を減圧する真空ポンプを備えるとして構成してもよい。 Further, for example, a vacuum pump that depressurizes the air in the cooling chamber may be provided.
また、例えば、前記冷却室の内側及び外側のうちの少なくとも1つに設けられる断熱材を備えるとして構成してもよい。 For example, you may comprise as a heat insulating material provided in at least one of the inner side and the outer side of the said cooling chamber.
また、例えば、前記冷却室内に設けられる吸湿材を備えるとして構成してもよい。 Further, for example, a hygroscopic material provided in the cooling chamber may be provided.
また、例えば、前記吸湿材を加熱する加熱部を備えるとして構成してもよい。 For example, you may comprise as a heating part which heats the said hygroscopic material.
請求項1に記載の発明によれば、帯画像撮影装置を小型軽量化でき、安価に、携帯画像撮影装置の撮像手段を冷却して画像ノイズを低減できる。また、冷却装置を用いない通常撮影時には、携帯画像撮影装置の内蔵電池のみの電力により撮影できるとともに、冷却装置が第1及び第2の冷却手段に電力を供給する電池又は発電手段を備えているので、冷却撮影の場合に、冷却装置から、大電力を要する冷却手段に電力を供給して、冷却される撮像手段による高感度撮影にも使用できる。更に、冷却装置は、前記携帯画像撮影装置の裏面で且つ表示手段を覆わない状態で取り付けられる様にしたので、冷却装置が取り付けられている状態であっても、通常時と同様の状態で表示内容を確認しながらの撮影が可能である。 According to the first aspect of the present invention, the band image capturing device can be reduced in size and weight, and the image noise of the portable image capturing device can be reduced at low cost by reducing the image noise. In addition, during normal shooting without using a cooling device, shooting can be performed using only the power of the built-in battery of the portable image shooting device, and the cooling device includes a battery or a power generation unit that supplies power to the first and second cooling units. Therefore, in the case of cooling photography, power can be supplied from the cooling device to the cooling means that requires a large amount of power, and it can be used for high-sensitivity photography by the imaging means to be cooled. Further, since the cooling device is mounted on the back surface of the portable image capturing device without covering the display means, even when the cooling device is mounted, the cooling device is displayed in the same state as normal. Shooting while checking the content is possible.
以下、添付図面を参照して本発明に係る第1〜第3の実施の形態及びその変形例を説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。 Hereinafter, first to third embodiments and modifications thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
(第1の実施の形態)
図1〜図9を参照して、本発明に係る第1の実施の形態を説明する。先ず、図1〜図4を参照して、本実施の形態の装置構成を説明する。図1(a)に、本実施の形態のデジタルカメラ1の正面外観構成を示し、(b)に背面外観構成を示す。図2に、デジタルカメラ1の電子回路構成を示す。図3に、デジタルカメラ1及び冷却電源ユニット40の内部構成を示す。図4(a)に、デジタルカメラ1の冷却電源ユニット40取り付け前の状態を示す背面外観構成を示し、(b)に冷却電源ユニット40取り付け後の状態を示す背面外観構成を示す。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, with reference to FIGS. 1-4, the apparatus structure of this Embodiment is demonstrated. FIG. 1A shows a front external configuration of the
図1に示すように、本実施の形態の携帯画像撮影装置としてのデジタルカメラ1は、略矩形の薄板状ボディの前面に、撮影レンズ2と、光学ファインダ窓4と、ストロボ発光部5と、測光/測距センサ14と、放熱部15と、を配設し、上面には電源キー6及びシャッタキー7を配する。また、側面に、メモリカードスロット38aと、電池部カバー12bとを配し、電池部カバー12b内部に内蔵電池又は充電池としての電池12aが配される。
As shown in FIG. 1, a
撮影レンズ2は、薄型のボディに搭載するために例えば単焦点レンズで且つ固定焦点であるものとし、ズーム動作や合焦動作は行なわないものとするが、これに限定されない。電源キー6は、1回押圧操作する毎に電源をオン/オフするキーである。シャッタキー7は、撮影モード時にレリーズを指示する一方で、メニュー選択等では設定/実行を指示するキーとしても機能するものとする。
The
放熱部15は、後述するCCD(Charge Coupled Devices)23を冷却する際の放熱を行う。メモリカードスロット38aは、記録媒体としてのメモリカードが着脱自在に装着される。メモリカードには、後述するフラッシュメモリ38が封入されるものとする。
The
また、デジタルカメラ1の背面には、モードスイッチ(SW)8と、選択キー9と、十字キー10と、光学ファインダ11と、表示部13と、冷却放熱部15aとを配する。
In addition, a mode switch (SW) 8, a
モードスイッチ8は、例えばスライドスイッチにより構成され、撮影モード、再生モード及び設定モードとを切換える。撮影モードは、さらに、通常撮影モードと、冷却して撮影する冷却撮影モードとに分けられる。冷却撮影モードは、さらに、すぐに撮影可能に冷却して撮影するクイック冷却モードと、除湿及び冷却して撮影する除湿&冷却モードと、除湿を優先し除湿後に冷却して撮影する除湿優先後冷却モードとに分けられる。
The
選択キー9は、各種選択時に操作するキーである。表示部13は、バックライト付きのカラー液晶パネルで構成されるもので、撮影モード時には電子ファインダとしてモニタ表示を行なう一方で、再生モード時には選択した画像を再生表示する。冷却放熱部15aは、CCD23の裏面で冷却及び放熱をする。
The
測光/測距センサ14は、デジタルカメラ1の撮影環境としての光量などを測定したり、発光した光を被写体に当てて受光してその被写体までの距離を測定する。また、デジタルカメラ1の下面に後述する冷却電源ユニット40と接続するための接続端子19aを有する。
The photometry / ranging
次いで、図2を参照して、デジタルカメラ1の電子回路構成を説明する。撮影モードでのモニタリング状態においては、モータ(M)21の駆動により絞り位置が移動される、上記撮影レンズ2を含むレンズ光学系22の撮影光軸後方に配置された撮像素子である撮像手段としてのCCD23が、タイミング発生器(TG)24、垂直ドライバ25によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力を1画面分出力する。
Next, an electronic circuit configuration of the
この光電変換出力は、アナログ値の信号の状態でRGBの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、サンプルホールド回路(S/H)26でサンプルホールドされ、A/D変換器27でデジタルデータに変換され、カラープロセス回路28で画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Y及び色差信号Cb,Crが生成され、DMA(Direct Memory Access)コントローラ29に出力される。
The photoelectric conversion output is appropriately gain-adjusted for each primary color component of RGB in the state of an analog value signal, then sampled and held by a sample hold circuit (S / H) 26, and digital data by an A /
DMAコントローラ29は、カラープロセス回路28の出力する輝度信号Y及び色差信号Cb,Crを、同じくカラープロセス回路28からの複合同期信号、メモリ書込みイネーブル信号、及びクロック信号を用いて一度DMAコントローラ29内部のバッファに書込み、DRAMインタフェース(I/F)30を介してバッファメモリとして使用されるDRAM31にDMA転送を行なう。
The
カメラ制御部32は、CPUと、後述する色強調処理を含むCPUで実行される動作プログラムを固定的に記憶したROM、及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成され、このデジタルカメラ1全体の制御動作を司るもので、上記輝度及び色差信号のDRAM31へのDMA転送終了後に、この輝度及び色差信号をDRAMインタフェース30を介してDRAM31より読出し、VRAMコントローラ33を介してVRAM34に書込む。
The
デジタルビデオエンコーダ35は、上記輝度及び色差信号をVRAMコントローラ33を介してVRAM34より定期的に読出し、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部13に出力する。表示部13は、上述した如く撮影モード時にはモニタ表示部(電子ファインダ)として機能するもので、デジタルビデオエンコーダ35からのビデオ信号に基づいた表示を行なうことで、その時点でVRAMコントローラ33から取込んでいる画像情報に基づく画像をリアルタイムに表示することとなる。
The
このように表示部13にその時点での画像がモニタ画像としてリアルタイムに表示されている状態で、静止画撮影を行ないたいタイミングでキー入力部36を構成するシャッタキー7を操作すると、トリガ信号を発生する。カメラ制御部32は、このトリガ信号に応じてその時点でCCD23から取込んでいる1画面分の輝度及び色差信号のDRAM31へのDMA転送の終了後、直ちにCCD23からのDRAM31への経路を停止し、記録保存の状態に遷移する。
When the
この記録保存の状態では、カメラ制御部32がDRAM31に書込まれている1フレーム分の輝度及び色差信号をDRAMインタフェース30を介してY,Cb,Crの各コンポーネント毎に縦8画素×横8画素の基本ブロックと呼称される単位で読出してJPEG(Joint Photograph coding Experts Group)回路37に書込み、このJPEG回路37でADCT(Adaptive Discrete Cosine Transform:適応離散コサイン変換)、エントロピ符号化方式であるハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮する。
In this recording and storage state, the
そして、得た符号データを1画像のデータファイルとしてJPEG回路37から読出し、装着されるメモリカード内に封入されたフラッシュメモリ38に書込む。さらにフラッシュメモリ38は別にデジタルカメラ1に内蔵されていてもよい。
The obtained code data is read out from the
そして、1フレーム分の輝度及び色差信号の圧縮処理及びフラッシュメモリ38への全圧縮データの書込み終了に伴なって、カメラ制御部32はCCD23からDRAM31への経路を再び起動する。キー入力部36は、上述した電源キー6、シャッタキー7、モードスイッチ8、選択キー9及び十字キー10から構成され、それらのキー操作に伴なう信号は直接カメラ制御部32へ送出される。
The
再生モード時には、カメラ制御部32がフラッシュメモリ38に記録されている画像データを選択的に読出し、JPEG回路37で画像撮影モード時にデータ圧縮した手順と全く逆の手順で圧縮されている画像データを伸長し、伸長した画像データをVRAMコントローラ33を介してVRAM34に展開して記憶させた上で、このVRAM34より定期的に読出し、これらの画像データを元にビデオ信号を発生して表示部13で再生出力させる。
In the reproduction mode, the
なお、ここではキー入力部36のシャッタキー7が2段階のストロークで動作し、一般的に「半押し」と表現されている第1段階の操作状態でAE(自動露光)処理を始めとする撮影の準備を行ない、一般的に「全押し」と表現されている、より強く押圧操作した第2段階の操作状態で撮影を実行するものとする。
Here, the
また、センサ入力部39は、後述する冷却室20内の後述する温度センサ16a,16b、湿度センサ16c及び測光/測距センサ14から入力される信号を介する。また、冷却制御部32aは、後述する冷却室20の冷却を制御する(冷却部17を制御する)。また、通信部39aは、接続端子19aを介して後述する冷却電源ユニット40等の外部機器と情報の送受信を行う。
The
次いで、図3を参照して、デジタルカメラ1、及び電源装置としての冷却電源ユニット40の内部構成を説明する。デジタルカメラ1内には、CCD23を冷却するためのペルチェ素子を有するペルチェ冷却モジュールからなる電子冷却手段としての冷却部17と、冷却室20とが設けられる。ペルチェ素子は、N型及びP型半導体を銅などの電極を介して接合し、その電極に流す直流電流の向きにより一方の電極方向から吸熱してもう一方の電極方向から発熱するペルチェ効果を利用する素子である。ペルチェ冷却モジュールは、N型及びP型半導体の複数の組を有して、一方の電極面(吸熱面)から吸熱してもう一方の電極面(発熱面)から発熱する。
Next, the internal configuration of the
また、CCD23を冷却室20の中に収め、CCD23の裏面又は防水シートを張った回路基板18aの裏面に、Al,Cu等金属製のヒートパイプとしての熱伝導体18を設け、その裏に冷却部17のペルチェ素子の吸熱面を配して冷却する。冷却部17の背面の発熱面にはAl,Cu等のヒートシンクとしての放熱部15を設けて外気に放熱する。
In addition, the
また、熱伝導体18と冷却部17の側面周囲に断熱材18bを設け、CCD23を樹脂やセラミック製のパッケージや外枠としてのCCD取付枠23aを介して取り付けた回路基板18aと、熱伝導体18及び冷却部17を囲む断熱材18bとを、Al,ステンレス等の冷却室筐体20aと放熱部15とで両側からサンドイッチ状に挟み、防水パッキング18cをかませてボルト及びナット18d等で締め付け固定する構造とし、冷却側と放熱側とをできるだけ断熱して、冷却効率を上げる。冷却室筐体20aには、断熱材20bと、レンズ光学系22を介して入射される光束が透過されるガラス20cとが設けられる。
Further, a
また、熱伝導体18が、CCD23に対応する部分と、CCD取付枠23aに対応する部分と、に分割されており、冷却部17は、CCD23とCCD取付枠23aとを別々に冷却可能であるものとする。
Further, the
なお、冷却部17のペルチェ素子に接する両側金属の表面は、できれば鏡面状に平坦に磨き、また、ペルチェ素子と接する面には、熱伝導性の電気的絶縁剤のシリコン・グリス等を塗って密着させると、熱伝導性が高まる。また、ペルチェ素子自体の結露や、ペルチェ素子内部への結露水の浸透を防ぐために、ペルチェ素子の側端面には、シリコン・ラバー等の防水剤を充填しておくのが望ましい。
The surface of the metal on both sides in contact with the Peltier element of the cooling
また、CCD23裏面には、サーミスタなどの温度センサ16aが設けられる。冷却室20内には、自動シャッタ20d、冷却室内の温度,湿度を検知する温度センサ16b及び湿度センサ16cが設けられる。
A
また、センサ入力部39、カメラ制御部32、電池12a及び冷却制御部32a等の回路は、断熱材19により冷却室20と断熱される。このため、冷却部17は、冷却室20のみ効率よく冷却する。また、 冷却や放熱方法や結露対策などは、冷却室20に絞って対策すればよい。また、デジタルカメラ1は、冷却部17への電力供給用、電池12Aaの充電用、PC(Personal Computer)等の外部機器接続用の接続端子19aを備える。
Further, circuits such as the
冷却電源ユニット40は、冷却駆動用の大容量の電池40a及び接続端子40bを備える。図4に示すように、デジタルカメラ1は、冷却撮影モード時に、冷却電源ユニット40を通信手段としての接続端子40b及び19aを介して接続して、消費電力の大きい冷却部17などを電力供給する。
The cooling
デジタルカメラ1本体内に冷却部17、冷却室20及び放熱部15を内蔵しているものの、ペルチェ素子駆動など冷却用に必要とする大型の電源は、冷却電源ユニット40から供給するので、デジタルカメラ1本体は小型にできる。また、CCD23周辺に設けた温度センサ16a,16b、湿度センサ16cからの計測値をカメラ制御部32で監視しながら、冷却部17を制御できる。
Although the
また、冷却電源ユニット40には、外部機器接続のための、LAN(Local Area Network)用のコネクタ40cと、USB(Universal Serial Bus)用のコネクタ40dと、ACアダプタ41又は充電器用のコネクタ40eと、が設けられて、各コネクタに各機器用のケーブルが接続されて、接続端子40B,19aを介して、デジタルカメラ1への通信又は充電可能である。
The cooling
次いで、図5〜図7を参照して、CCDの暗電流の温度特性及びペルチェ素子の駆動回路及び冷却特性を説明する。図5に、CCDの冷却温度に対する暗電流ノイズの特性を示す。図6に、冷却部17の駆動回路例を示す。図7(a)に、ペルチェ素子の吸熱面と周囲の温度差に対する吸熱特性を示し、(b)にペルチェ素子の吸熱面と発熱面との温度差に対する吸熱特性を示す。
Next, the temperature characteristics of the dark current of the CCD, the drive circuit of the Peltier element, and the cooling characteristics will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the characteristics of dark current noise with respect to the cooling temperature of the CCD. FIG. 6 shows a drive circuit example of the cooling
図5に示すように、CCDの冷却温度に対する暗電流ノイズ(1画素1秒当りの暗電流)の特性は、0度〜−80度前後までは、温度が約20度下がるごとに、CCDの暗電流が約1/10と、一桁づつ下がるのが分かる。したがって、CCDの撮像感度やS/N比も、温度を20度冷却できると約10倍に、40度下げると約100倍に上げられることが分かる。このように、CCDの冷却により暗電流ノイズを低減することができる。 As shown in FIG. 5, the characteristic of dark current noise (dark current per pixel per second) with respect to the cooling temperature of the CCD is about 0 degree to about -80 degrees. It can be seen that the dark current drops by about 1/10, by an order of magnitude. Therefore, it can be seen that the imaging sensitivity and S / N ratio of the CCD can be increased to about 10 times if the temperature can be cooled by 20 degrees, and to about 100 times if the temperature is lowered by 40 degrees. Thus, dark current noise can be reduced by cooling the CCD.
次いで、図6に示すように、冷却部17の駆動回路の一例として、冷却部17のペルチェ素子の駆動電源を5〜12VのDC電源として、デジタルカメラ1回路から電磁リレー・スイッチの入切を制御して、デジタルカメラ1側と冷却側との電源を分離した構成を説明する。冷却部17の駆動回路には、抵抗171,可変抵抗172と、サーミスタ173,174と、差動増幅器175と、コンデンサ176と、LED177と、トランジスタ178と、リレーSW179とを有する。サーミスタ173,174は、温度センサ16a,16bの一例である。
Next, as shown in FIG. 6, as an example of the driving circuit of the cooling
CCD23の裏面と冷却室20とにサーミスタ173,174を設け、その温度差を差動増幅器175で比較して、温度差があると、LED177を点灯させ、トランジスタ178及びリレーSW179のオンにより冷却部17に電流を流す。温度差が無くなると(冷却能力が飽和したと見なして)、LED177の消灯ともに、冷却部17のペルチェ素子の電源を自動的に切るようにしている。カメラ制御部32から、ペルチェ素子への電源入切の検知温度や、駆動電圧や電流を任意に設定制御したり、あるいは、湿度センサ16cと組合せて、計測湿度が80〜90%RHと結露点に近づくと、ペルチェ素子の電源を切って、冷却を一時中断し、湿度が下がると冷却を再開するなど、他の制御方法や駆動回路で構成してもよい。
また、図7(b)に示すように、冷却部17に流す駆動電流を1Aから、2A、3Aと大きくするほどに、吸熱量の最大値(冷却能力)を大きく、冷却できる温度差(吸熱面温度−発熱面温度)を大きくできる。駆動電流を低減すると、冷却能力も限られ、このペルチェ素子例では、1Aでは発熱面より約27度下げるあたりが限界となる。また、実際には、同じ駆動電流で駆動しても、発熱面の放熱能力が小さいと、スペック通りには冷却できない。例えば、図7(a)に示すペルチェ素子の特性では、放熱能力=20W/℃の場合に比べ、3W/℃しかない場合には、吸熱量で5〜10W、冷却温度差(吸熱面温度−周囲温度)で7〜13℃ほど落ちるので、放熱能力を上げ、発熱面温度をいかに下げるかが、冷却温度を低くするためには重要となる。
Further, as shown in FIG. 7B, as the drive current flowing through the cooling
次に、図8及び図9を参照して、デジタルカメラ1の冷却制御処理を説明する。図8に、冷却制御処理を示す。図9に、温度及び水蒸気圧に対する状態の遷移例を示す。
Next, the cooling control process of the
予め、デジタルカメラ1には、冷却電源ユニット40が接続されているものとする。そして、ユーザによるモードスイッチ8を介する各種モードの選択入力があったことをトリガとして、カメラ制御部32において、内蔵ROMから読み出されて内蔵RAMに展開された冷却制御プログラムと、内蔵CPUとの協働により、冷却制御処理が実行される。
It is assumed that the cooling
先ず、選択入力されたモードが撮影モードであるか否かが判別される(ステップS11)。撮影モードである場合(ステップS11;YES)、ユーザによるキー入力部36を介する操作入力により、露出条件などの撮影条件が設定される(ステップS12)。そして、ユーザによるキー入力部36を介する操作入力により、冷却目標温度、目標撮影感度などが設定される(ステップS13)。そして、ユーザによるキー入力部36を介する操作入力に基づいて、測光/測距センサ14により、光量などや、被写体までの距離が測定され、またホワイトバランスが設定される(ステップS14)。
First, it is determined whether or not the mode selected and input is a shooting mode (step S11). In the shooting mode (step S11; YES), shooting conditions such as exposure conditions are set by an operation input by the user via the key input unit 36 (step S12). Then, the cooling target temperature, the target photographing sensitivity, and the like are set by an operation input through the
そして、温度センサ16b及び湿度センサ16cにより、冷却室20内の温度(t[℃])及び湿度(RH[%])が検知されて表示部13に表示される(ステップS15)。そして、選択入力されたモードが冷却撮影モードであるか否かが判別される(ステップS16)。冷却撮影モードである場合(ステップS16;YES)、検知温度t>目標温度tcであるか否かが判別される(ステップS17)。検知温度t>目標温度tcである場合(ステップS17;YES)、選択入力されたモードがクイック冷却モードであるか否かが判別される(ステップS18)。
The
クイック冷却モードである場合(ステップS18;YES)、検知湿度RH<80%であるか否かが判別される(ステップS19)。検知湿度RH<80%である場合(ステップS19;YES)、冷却制御部32aにより、CCD23を冷却するように冷却部17に電流が流されて冷却動作される(ステップS20)。そして、温度センサ16b及び湿度センサ16cにより、冷却室20内の温度t及び湿度RHが検知される(ステップS21)。
If it is the quick cooling mode (step S18; YES), it is determined whether or not the detected humidity RH <80% (step S19). When the detected humidity RH <80% (step S19; YES), the cooling
そして、現在の検知温度t≦目標温度tcであるか否かが判別される(ステップS22)。検知温度t≦目標温度tcである場合(ステップS22;YES)、冷却制御部32aにより、冷却部17への通電が停止され冷却動作が停止される(ステップS23)。検知温度t>目標温度tcである場合(ステップS22;NO)、検知湿度RH≧90%であるか否かが判別される(ステップS24)。検知湿度RH≧90%である場合(ステップS24;YES)、ステップS23に移行される。検知湿度RH<90%である場合(ステップS24;NO)、ステップS20に移行される。
Then, it is determined whether or not the current detected temperature t ≦ the target temperature tc (step S22). When the detected temperature t ≦ the target temperature tc (step S22; YES), the cooling
そして、ユーザによるキー入力部36を介する操作入力により、ズーム処理、AF(オートフォーカス)処理、スルー画像表示処理、シャッタキー7半押しによる撮影準備処理が実行される(ステップS25)。冷却撮影モードでない場合(ステップS16;NO)、又は検知温度t≦目標温度tcである場合(ステップS17;NO)、ステップS25に移行される。
Then, zoom processing, AF (autofocus) processing, through image display processing, and shooting preparation processing by half-pressing the
そして、シャッタキー7全押しにより撮影操作がなされたか否かが判別される(ステップS26)。撮影操作がなされた場合(ステップS26;YES)、図2において説明したような撮影処理がなされる(ステップS27)。そして、JPEG回路37により符号化された撮影画像データが、撮影時の検知温度及び湿度などの撮影条件情報とともに、フラッシュメモリ38に記憶される(ステップS28)。そして、キー入力部36を介するキー入力処理及び表示部13への表示処理などの、その他の処理が実行され(ステップS29)、冷却制御処理が実行される。
Then, it is determined whether or not a shooting operation has been performed by fully pressing the shutter key 7 (step S26). When a photographing operation is performed (step S26; YES), the photographing process as described in FIG. 2 is performed (step S27). The photographed image data encoded by the
クイック冷却モードでない場合(ステップS18;NO)、選択入力されたモードが除湿&冷却モードであるか否かが判別される(ステップS30)。除湿&冷却モードである場合(ステップS30;YES)、温度センサ16b及び湿度センサ16cにより、現在の冷却室20内の温度t及び湿度RHが検知される(ステップS31)。そして、検知湿度RH<60%であるか否かが判別される(ステップS32)。検知湿度RH≧80%である場合(ステップS19;NO)、ステップS32に移行される。
If it is not the quick cooling mode (step S18; NO), it is determined whether or not the mode selected and input is the dehumidification & cooling mode (step S30). When the dehumidifying & cooling mode is selected (step S30; YES), the temperature t and humidity RH in the
検知湿度RH≧60%である場合(ステップS32;NO)、除湿処理が実行され(ステップS20)、ステップS31に移行される。具体的に除湿処理は、冷却部17により、CCD取付枠23aのみを予冷却させ、先にCCD取付枠23aを結露させて湿度を下げる。
When the detected humidity RH ≧ 60% (step S32; NO), the dehumidifying process is executed (step S20), and the process proceeds to step S31. Specifically, in the dehumidification process, only the
検知湿度RH<60%である場合(ステップS32;YES)、ステップS34〜S37が実行される。ステップS34〜S37は、ステップS20〜S24と同様である。検知湿度RH≧90%である場合(ステップS37;YES)、ステップS31に移行される。 If the detected humidity RH <60% (step S32; YES), steps S34 to S37 are executed. Steps S34 to S37 are the same as steps S20 to S24. If the detected humidity RH ≧ 90% (step S37; YES), the process proceeds to step S31.
除湿&冷却モードでない場合(ステップS30;NO)、除湿優先後冷却モードであり、温度センサ16b及び湿度センサ16cにより、現在の冷却室20内の温度t及び湿度RHが検知される(ステップS38)。そして、除湿目標の目標湿度RHcが算出される(ステップS39)。目標湿度RHcは、目標冷却温度での飽和水蒸気圧に相当する現温度での目標湿度である。
When the dehumidification & cooling mode is not set (step S30; NO), the dehumidification priority post-cooling mode is set, and the temperature t and humidity RH in the
そして、検知湿度RH≦目標湿度RHcであるか否かが判別される(ステップS40)。検知湿度RH>目標湿度RHcである場合(ステップS40;NO)、除湿処理が実行され(ステップS41)、ステップS38に移行される。検知湿度RH≦目標湿度RHcである場合(ステップS40;YES)、ステップS42〜S44が実行される。ステップS42〜S44は、ステップS20〜S23と同様である。検知温度t>目標温度tcである場合(ステップS44;NO)、ステップS42に移行される。 Then, it is determined whether or not the detected humidity RH ≦ the target humidity RHc (step S40). If the detected humidity RH> the target humidity RHc (step S40; NO), the dehumidifying process is executed (step S41), and the process proceeds to step S38. If the detected humidity RH ≦ the target humidity RHc (step S40; YES), steps S42 to S44 are executed. Steps S42 to S44 are the same as steps S20 to S23. When it is detected temperature t> target temperature tc (Step S44; NO), it shifts to Step S42.
なお、除湿優先後冷却モードでは、ステップS39において、目標湿度RHcを算出する構成としたが、除湿目標の水蒸気圧を算出する構成としてもよい。除湿目標の水蒸気は、目標冷却温度での飽和水蒸気圧である。この場合、ステップS40において、現在の水蒸気圧が、除湿目標の水蒸気圧以下になったか否かが判別される。 In the post-dehumidification priority cooling mode, the target humidity RHc is calculated in step S39. However, the dehumidification target water vapor pressure may be calculated. The dehumidification target water vapor is a saturated water vapor pressure at the target cooling temperature. In this case, in step S40, it is determined whether or not the current water vapor pressure is equal to or lower than the dehumidification target water vapor pressure.
図9に、クイック冷却モード、除湿&冷却モード及び除湿優先後冷却モードのそれぞれについて、温度及び水蒸気圧に対する状態の遷移例が示される。最初の状態をA点とする。クイック冷却モードでは、冷却によりA→Bに遷移され、B点において冷却時間を短縮して撮影できる。除湿&冷却モードでは、冷却によりA→Bに遷移され、除湿及び冷却を交互に繰り返してC点に遷移され、C点において撮影される。除湿優先後冷却モードでは、除湿によりA→Dに遷移され、その後、C点に遷移され、冷却前の除湿を優先して撮影される。 FIG. 9 shows a transition example of the state with respect to the temperature and the water vapor pressure for each of the quick cooling mode, the dehumidifying & cooling mode, and the cooling mode after the dehumidifying priority. The initial state is point A. In the quick cooling mode, a transition is made from A to B due to cooling, and the cooling time can be shortened at point B to take a picture. In the dehumidification & cooling mode, the transition is made from A to B by cooling, the dehumidification and cooling are alternately repeated, the transition is made to the C point, and the image is taken at the C point. In the cooling mode after the dehumidification priority, the transition is made from A to D by dehumidification, and then the transition is made to the point C, and photographing is performed with priority given to the dehumidification before cooling.
以上、本実施の形態によれば、デジタルカメラ1にCCD23及び冷却部17を備え、外付けの冷却電源ユニット40が冷却用の大容量の電池40aを備え、携帯可能に、冷却部17によりCCD23を冷却するとともに、電池40aから冷却部17に電力を供給するので、デジタルカメラ1を小型軽量化でき、安価に、携帯式のデジタルカメラ1のCCD23を冷却できる。また、非冷却の通常撮影時には、内蔵電池12aのみの電力によりデジタルカメラ1で撮影利用できるとともに、冷却撮影の場合に、冷却電源ユニット40から、大電力を要する冷却部17に電力を供給して、冷却されるCCD23による高感度撮影にも使用できる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、温度センサ16a,16b及び湿度センサ16cによる検知温度及び検知湿度と、クイック冷却モード、除湿&冷却モード及び除湿優先後冷却モードのそれぞれとに基づいて、適切な除湿とともにCCD23を冷却することができる。
In addition, the
なお、温度センサ16a,16b及び湿度センサ16cを用いる除湿構成は、図8及び図9を用いて説明した除湿構成に限定されるものではない。例えば、CCD23冷却中に、温度センサ16aによるCCD23裏面の検知温度が、所望の冷却温度に低下する前に、下記条件(1)〜(3)のいずれか1つの状態になった場合に、カメラ制御部32により下記(4)又は(5)の制御を行う構成としてもよい。
In addition, the dehumidification structure using the
(1)湿度センサ16cによる検知湿度が80〜90%RH以上など、あらかじめ設定した所定の湿度以上、もしくは、結露点近くになった場合。
(2)温度センサ16bによる冷却室20内の検知温度、あるいはその温度での飽和水蒸気量に対応して、所定の湿度以上になった場合。
(3)温度センサ16a及び16bの検知温度の差、すなわちCCD23裏面の冷却温度と冷却室20内温度との温度差に対応して、所定の湿度以上になった場合。
(4)冷却部17による冷却動作を一時停止させ、その時のCCD冷却温度による冷却撮影を可能とするように制御する。
(5)一時、冷却を停止した後、湿度が下がって、上記(1)〜(3)の条件を満たさなくなった場合に、冷却部17の冷却動作を再開するように制御する。
(1) When the humidity detected by the
(2) When the temperature is higher than a predetermined humidity corresponding to the temperature detected in the cooling
(3) When the humidity becomes equal to or higher than a predetermined humidity corresponding to the difference between the detected temperatures of the
(4) The cooling operation by the cooling
(5) Control is performed so that the cooling operation of the cooling
(第1の実施の形態の変形例)
次に、図10〜図14を参照して、第1の実施の形態の変形例を説明する。図10(a)〜(c)に、デジタルカメラの別の冷却構成例を示す。図11(a),(b)に、デジタルカメラの別の冷却構成例を示す。図12(a)〜(c)に、デジタルカメラの別の除湿構成例を示す。図13(a),(b)に、デジタルカメラの別の除湿構成例を示す。図14(a)〜(c)に、デジタルカメラの別の除湿構成例を示す。
(Modification of the first embodiment)
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 10A to 10C show another cooling configuration example of the digital camera. FIGS. 11A and 11B show another cooling configuration example of the digital camera. 12A to 12C show another dehumidifying configuration example of the digital camera. FIGS. 13A and 13B show another dehumidifying configuration example of the digital camera. FIGS. 14A to 14C show another dehumidifying configuration example of the digital camera.
図10(a)に示すように、デジタルカメラ1の別の冷却構成例として、冷却室20を設けることなく、また、熱伝導体18を介すことなく冷却部17aでCCD23の裏面を直接冷却する構成としてもよい。冷却部17aは、CCD取付枠23a及びCCD23をまとめて冷却する構成である。冷却部17aは、CCD32、CCD取付枠23a及び放熱部15との間に、シリコン、グラス等の熱伝導性の電気絶縁剤を配する。また、冷却部17aは、シリコン、ラバー等の防水剤を、側面に配する。
As shown in FIG. 10 (a), as another cooling configuration example of the
また、図10(b)に示すように、デジタルカメラ1の別の冷却構成例として、冷却室20を設けることなく、また、熱伝導体18を介すことなくCCD取付枠23bを介して、冷却部17aでCCD23の裏面を、冷却する構成としてもよい。CCD取付枠23bは、CCD23の裏面を覆うように配される。
Further, as shown in FIG. 10B, as another cooling configuration example of the
また、図10(c)に示すように、デジタルカメラ1の別の冷却構成例として、冷却室20を設けることなく、冷却部17aでCCD23の裏面を、熱伝導体18eを介して冷却する構成としてもよい。CCD取付枠23bは、CCD23の裏面を覆うように配される。
Further, as shown in FIG. 10C, as another cooling configuration example of the
また、図11(a)に示すように、デジタルカメラ1の別の冷却構成例として、冷却室20を設けることなく、重ねられた冷却部17b及び冷却部17cでCCD23の裏面を、熱伝導体18eを介して冷却する構成としてもよい。冷却部17bの発熱面を冷却部17cの冷却面で冷却する。また、重ねる冷却部は、2以上としてもよい。
Moreover, as shown in FIG. 11A, as another cooling configuration example of the
また、図11(b)に示すように、デジタルカメラ1の別の冷却構成例として、冷却室筐体20a1により冷却室20Aを設け、CCD23と、図2に示すカメラ制御部32や他の電子部品などの電子回路部32bとを冷却室20A内に収め、冷却部17dにより、熱伝導体18fを介して冷却する構成としてもよい。CCD23をこれら電子回路部32bとともに冷却することで、電子回路部32bの過熱を防ぎ、性能UP等も図ることができる。
As shown in FIG. 11B, as another cooling configuration example of the
また、図12(a)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18e及びCCD取付枠23bを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却する構成としてもよい。冷却部17aの冷却により、CCD取付枠23bが先に冷却されて結露し、湿度が下がってからCCD23が冷却されるので、CCD23の結露を低減する。
Further, as shown in FIG. 12A, as another dehumidifying configuration example of the
また、図12(b)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18及びCCD取付枠23aを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却する構成としてもよい。第1の実施の形態では、温度及び湿度を検知したが、本除湿構成では、湿度センサ16cにより、湿度のみを検知し、その検知湿度に基づいて、冷却部17の冷却により、CCD取付枠23aのみが先に冷却されて結露し、検知湿度が下がってからCCD23が冷却されるので、CCD23の結露を低減する。
Further, as shown in FIG. 12B, as another dehumidifying configuration example of the
また、図12(c)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18及びCCD取付枠23aを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却するとともに、冷却室20を機密構造や防水構造として、冷却室20内に、大気や空気に代えて、高純度の窒素ガスや不活性ガス、あるいは、透明で電気絶縁性で金属や半導体、樹脂等にも不活性で不燃性のフッ素系の不活性剤液体、「フロリレート」等の充填材42を充填する構成としてもよい。また、ガラス20cの側面に防水パッキング20c1が設けられ、また、防水シートに覆われた回路基板18Aa1が設けられる。結露する水分自体をなくすため、CCD23の結露を完全に防ぐ。
Further, as shown in FIG. 12C, as another dehumidifying configuration example of the
また、図13(a)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18及びCCD取付枠23aを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却するとともに、小型の真空ポンプ43及びそのモータ44をデジタルカメラ1内又は外付けの冷却モジュール内に設ける構成としてもよい。冷却室20内に、パイプ45を介して、真空ポンプ43の吸入口を冷却室20内に接続して、強制冷却前、あるいは、冷却中に湿度が結露点近くになると、冷却室20内の空気とともに水分を吸込み、あるいは、真空にひいて、結露する水分を減らすことにより、CCD23の結露を防ぐ。
Further, as shown in FIG. 13A, as another dehumidifying configuration example of the
また、図13(b)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18及びCCD取付枠23aを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却するとともに、小型の圧縮機47及びそのモータ48をデジタルカメラ1内又は外付けの冷却モジュール内に設ける構成としてもよい。冷却室20内に、パイプ46を介して、圧縮機47の吐出し口を冷却室20内に接続して、強制冷却前、あるいは、冷却中に湿度が結露点近くになると、CCD23表面近くに空気を吹付けるようにして、CCD23面の結露を防ぐ。また、圧縮機47に代えて、ブロワ(空気吹付け機)としてもよい。
Further, as shown in FIG. 13B, as another dehumidifying configuration example of the
また、図14(a)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18e及びCCD取付枠23bを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却するとともに、冷却部17aの冷却面及び放熱部15の間と周辺とに断熱材18g及び断熱性の絶縁シートに覆われた回路基板18hを設け、冷却室筐体20aの周囲に断熱材20bを設ける構成としてもよい。冷却部17aの冷却面と放熱部15との間、冷却室20と他の回路部との間を熱絶縁し、冷却効率を上げる(短時間で冷却できるようにする)とともに、結露の発生を防ぐ。
Further, as shown in FIG. 14A, as another dehumidifying configuration example of the
さらに、ガラス20cを二重ガラスや2枚ガラスとするか、二重ガラスの間にガスを入れる等、曇りが生じるガラス面の断熱性を上げることとしてもよい。断熱材としては、ウレタンや発泡ウレタン、発泡スチロールなど合成樹脂や発泡材(フォーム)、グラスウールなど繊維系断熱材等を、また、筐体材料としては、FRPや硬化ウレタン、ポリプロピレン、ポリアセタール等の合成樹脂や、合成樹脂と上記断熱材とを積層にしたもの、などを利用できる。
Furthermore, it is good also as raising the heat insulation of the glass surface in which fogging occurs, such as making
また、図14(b)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18及びCCD取付枠23bを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却するとともに、冷却室筐体を吸湿性の冷却室筐体20gとし、冷却室筐体20g内側に吸湿材20eを設け、さらに、吸湿性及び防水性の絶縁シートに覆われた回路基板18iを設ける構成としてもよい。ここでは、吸湿性を有する吸湿材を説明したが、吸湿材として、吸水材、乾燥材を含めてもよい。このため、冷却室20内に水分が飽和した場合でも水分を吸収して、結露を少なくする。また、CCD23や冷却室筐体20gのガラス面を、透明な吸水性ポリマー等、吸湿材料でコーティング処理したコーティング膜20fを設ける構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 14B, as another dehumidifying configuration example of the
吸湿材(剤)や吸水材(剤)、乾燥剤としては、シリカ(SiO2)や、アルミナ(Al2O3)、酸化鉄(Fe2O3)、酸化カルシウム(CaO)、吸着性の高い多孔質の金属やセラミック、繊維、吸水性のポリマーなどや、袋詰めや個装にしたシリカゲルや、ゼオライト(結晶アルミケイ酸塩の含水アルカリ金属塩、または、アルカリ土類金属塩)、デシカイト(シリカアルミナゲルを主成分とする粘土)、クレイ(粘土)、生石灰(酸化カルシウム)、活性炭、無水塩化カルシウム等が利用できるが、その他の吸湿吸水性の材料や、図14(a)の構成との組合せ、吸水性の断熱材等を用いてもよい。 Hygroscopic materials (agents), water absorbent materials (agents), and desiccants include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), adsorptive Highly porous metals, ceramics, fibers, water-absorbing polymers, etc., silica gel in bags and individual packaging, zeolite (hydrated alkali metal salt of crystalline aluminum silicate or alkaline earth metal salt), desiccite ( Clay (silica alumina gel as the main component), clay (clay), quicklime (calcium oxide), activated carbon, anhydrous calcium chloride, etc. can be used, but other hygroscopic and water-absorbing materials and the structure of FIG. A combination of the above and a water-absorbing heat insulating material may be used.
また、図14(c)に示すように、デジタルカメラ1の別の除湿構成例として、冷却室20を設け、熱伝導体18及びCCD取付枠23bを介して冷却部17aでCCD23の裏面を冷却するとともに、冷却室20内に設けた吸湿性、吸水性、吸着性の多孔質の金属やセラミック、ポリマー等の多孔質素材20hに、電熱ヒーター等の加熱手段としての加熱部20iを設け、電気的に制御して、冷却室20内空気を間欠的に暖気するとともに、吸湿材を加熱して吸湿性を制御したり、あるいは、吸着した微粒子を焼きとるか取り払って、吸湿吸水性を再生できるように構成してもよい。また、冷却室筐体20aを多孔質素材とし、加熱部で加熱する構成としてもよい。
As shown in FIG. 14C, as another dehumidifying configuration example of the
また、第1の実施の形態及びその変形例の内、少なくとも2つを適宜組み合わせる構成としてもよい。例えば、図8の冷却制御処理のステップS33,S41の除湿処理を、図13(a)の真空引きの処理にする構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure which combines at least 2 suitably among 1st Embodiment and its modification. For example, the dehumidifying process in steps S33 and S41 of the cooling control process in FIG. 8 may be configured as the evacuation process in FIG.
(第2の実施の形態)
図15〜19を参照して、本発明に係る第2の実施の形態を説明する。図15(a)に本実施の形態のデジタルカメラ1αの正面外観構成を示し、(b)に背面外観構成を示す。図16(a)にデジタルカメラ1αのカバー51取り外しの状態を示す背面外観構成を示し、(b)にデジタルカメラ1αの冷却モジュール52取り付けの状態を示す背面外観構成を示し、(c)に冷却モジュール52の背面外観構成を示す。図17に、デジタルカメラ1α及び冷却モジュール52の内部構成を示す。図18にデジタルカメラ1αの電源ユニット40α取り付けの状態を示す正面外観構成を示す。図19に、冷却モジュール52の電子回路構成を示す。
(Second Embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 15A shows a front external configuration of the digital camera 1α of the present embodiment, and FIG. 15B shows a rear external configuration. FIG. 16A shows a rear external configuration showing the state of removal of the
本実施の形態のデジタルカメラ1αは、第1の実施の形態のデジタルカメラ1と構成が共通する部分があり、その異なる部分を主として説明する。図15(a),(b)に示すように、デジタルカメラ1αは、デジタルカメラ1と同様であるが、冷却部を内蔵せず、後述する冷却モジュール52を取り付けるためのカバー51を設ける。
The digital camera 1α according to the present embodiment has a part having the same configuration as that of the
図16(a)に示すように、冷却撮影する場合には、カバー51をデジタルカメラ1αから取り外して、その取り外した部分に、図16(b)に示すような冷却装置としての冷却モジュール52を取り付ける。
As shown in FIG. 16A, in the case of cooling photography, the
図16(c)に示すように、冷却モジュール52は、CCD23を冷却し、冷却時の熱を放熱する冷却放熱部53と、デジタルカメラ1α(の接続端子19b)と接続する接続端子58とを有し、冷却制御部32cと、冷却用電源としての電池54と、通信手段としてのLAN,USB等のコネクタ59aと、を内蔵する。
As shown in FIG. 16C, the
また、図17に示すように、デジタルカメラ1αは、CCD23と、CCD取付枠23bと、冷却室筐体20aと、断熱材20bと、ガラス20cと、CCD23の回路基板18aとにより、冷却室20が構成される。また、CCD取付枠23aに熱伝導体18eが配され、熱伝導体18eの周囲に断熱材18bが配され、回路基板18aと、断熱材18bとが、防水パッキング18cをかませてボルト及びナット18jで締め付け固定されている。さらに、デジタルカメラ1αには、熱伝導体18e及び断熱材18bの背面に、外部に露出する熱伝導体18kが設けられ、下面に接続端子19bが設けられる。
As shown in FIG. 17, the digital camera 1α includes a cooling
また、冷却モジュール52は、冷却放熱部53に対応して、熱伝導体18kに面が接する熱伝導体55と、ペルチェ素子の冷却部17dと、冷却部17dの放熱部53aと、が設けられ、ボルト及びナット56により締め付けて固定される。また、これらの冷却放熱する部材と、断熱材57により断熱されて、冷却制御部32cと、電池54と、デジタルカメラ1αの接続端子19bに接続される接続端子58とが設けられる。冷却制御部32cは、図3の冷却制御部32a(の主要部分)を冷却モジュール52内に移したものである。
The
図19に示すように、冷却モジュール52の電子回路構成は、大容量の電池54と、電源回路54aと、充電制御部54bと、冷却制御部32cと、冷却駆動回路32dと、通信部59とが設けられる。電源回路54aは、電池54からの電力を、冷却制御部32c及び冷却駆動回路32dに出力する。充電制御部54bは、ACアダプタ41から入力されるDC電力を、充電のために、接続端子58を介してデジタルカメラ1αに出力したり、冷却制御部32c及び冷却駆動回路32dに出力する。冷却制御部32cは、冷却駆動回路32dを介して、電池54及び充電制御部54bからの電力を入力自在に、冷却部17dを冷却制御する。
As shown in FIG. 19, the electronic circuit configuration of the
通信部59は、USBやLAN等のコネクタ59aと接続され、このコネクタを介する外部機器とデジタルカメラ1αのデータ送受信を介する。また、冷却モジュール52には、ユーザの冷却オン/オフ指示などの操作入力を介する操作部や、冷却オン/オフなどの表示を行う表示部などを設ける構成としてもよい。また、その操作部及び表示部により、冷却モジュール52側からデジタルカメラ1αを操作可能な構成としてもよい。
The
以上、本実施の形態によれば、デジタルカメラ1αにCCD23を備え、外付けの冷却モジュール52が冷却部17dを備え、携帯可能に、冷却部17dによりCCD23を冷却するので、デジタルカメラ1αを小型軽量化でき、安価に、携帯式のデジタルカメラ1αのCCD23を冷却して画像ノイズを低減できる。また、冷却モジュール52が冷却用の大容量の電池54を備えるので、デジタルカメラ1αをさらに小型軽量化できる。
As described above, according to the present embodiment, the digital camera 1α includes the
(第3の実施の形態)
図20を参照して、本発明に係る第3の実施の形態を説明する。図20(a)に、本実施の形態のデジタルカメラ1β及び冷却モジュール61の内部構成を示し、(b)にダイヤフラム式圧縮機の外観構成を示す。
(Third embodiment)
A third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 20A shows the internal configuration of the digital camera 1β and the
本実施の形態のデジタルカメラ1βは、第1の実施の形態のデジタルカメラ1と構成が共通する部分があり、その異なる部分を主として説明する。図20(a)に示すように、デジタルカメラ1βは、デジタルカメラ1と同様であるが、後述する冷却モジュール61を取り付けるために、冷却部17a及び断熱材18bの裏面に、外部に露出する熱伝導体18kが設けられる。また、温度センサ及び湿度センサを備えず、検知温度及び検知湿度に基づく除湿制御を行わない構成とする。
The digital camera 1β of the present embodiment has a part that has the same configuration as the
デジタルカメラ1βは、冷却室20が形成されるが、冷却装置としての冷却モジュール61により、デジタルカメラ1βを覆うように(第2の)冷却室60がさらに形成されて冷却される。冷却モジュール61は、冷媒圧縮冷却手段としての、熱伝導体18kに面が接する熱伝導体62と、冷却用の大容量の電池63と、スイッチ64aと、パイプ65上に設けられる、圧縮機66と、放熱部(液化凝縮器)67と、膨張弁68と、冷却部(蒸発器)69と、を備えて構成される。また、冷却モジュール61は、デジタルカメラ1βと接続端子19bを介して、接続端子60aにより電力供給及び通信可能に接続される。
In the digital camera 1β, the cooling
操作ボタン64は、ユーザからの冷却オン/オフ指示を受け付ける。スイッチ64aは、操作ボタン64の操作入力に基づいて、電池63から圧縮機66への電力供給をオン/オフする。パイプ65内には、フロン、代替フロン等の冷媒が封入されている。例えば、フロンは、常温常圧では気体であり、加圧すると液化し、減圧すると気化し、気化熱により熱を奪い冷却される。
The
圧縮機66には、例えば、圧電素子を用いた小型のバイモルフ型圧縮機を用いる。圧電素子は、電圧を印加する方向によって“伸びる”または“縮む”性質を有し、圧電バイモルフ振動子に電圧を印加すると、一方の圧電素子は“伸び”、他方の圧電素子は“縮む”ことにより、変形方向が横方向→縦方向に代わり、屈曲動作をする。したがって、交流電圧を印加することで連続した変位動作を繰り返す。その変位量(振幅)は電圧にほぼ比例し、変位の回数(速度)は周波数と同じになる。
As the
バイモルフ型ポンプは、圧電バイモルフ振動子の変位動作を直接、ポンプ動作の駆動源として利用し、ポリプロピレンや ポリアセタール、耐薬品性の ポリフェニレンサルファイト、フッ素樹脂など、 合成樹脂製の筐体等に実装したもので、小型で低電力のポンプを実現でき、CCDの液体冷却式の冷却モジュール用に、冷却液を循環する小型ポンプとして利用できる。もちろん、圧縮機66として、半導体微細加工技術や最近のマイクロマシン加工技術やナノテクノロジー材料等により、シリコン基板上などに微細なピストン構造や圧縮構造、モーター構造等を形成し、小型低電力で高出力のポンプを製造するなど、その他方式の小型ポンプを利用してもよい。
The bimorph type pump uses the displacement operation of the piezoelectric bimorph vibrator directly as a drive source for the pump operation, and is mounted on a synthetic resin housing such as polypropylene, polyacetal, chemical-resistant polyphenylene sulfite, and fluororesin. Therefore, a small and low-power pump can be realized, and it can be used as a small pump for circulating the cooling liquid for a CCD liquid cooling type cooling module. Of course, as the
例えば、圧縮機66として、図20(b)に示すダイヤフラム式圧縮機を用いる構成としてもよい。ダイヤフラム式圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮部661と、圧縮部661を駆動するモータ部662とを備える。そして、圧縮部661には、冷媒の吸入口663及び吐出口664を有する。
For example, the
膨張弁68では、パイプ65の冷媒の通過量を調整する。放熱部67は、外部に面するように設けられ、冷媒を放熱して液化する。冷却部69は、熱伝導体62に接するように設けられ、冷媒を気化して熱伝導体62を冷却する。
The
圧縮機66により圧縮されて高温になった冷媒ガスは、放熱部67に送出されて、その熱が放熱されて液化される。その液化した冷媒は、膨張弁68を介して冷却部69に送出され、急激に膨張した冷媒は気化されて気化熱を奪い、熱伝導体62が冷却される。その気化した冷媒は、圧縮機66に送出されて、冷媒がパイプ65を循環する。冷却された熱伝導体62は、熱伝導体18kを介して冷却部17aの発熱面を冷却し、CCD23が冷却部17a1つで冷却する構成よりも、さらに冷却効率を高めることができる。
The refrigerant gas that has been compressed by the
例えば、ノイズ低減が要求される普通の冷却撮影モードと、さらなるノイズ低減が要求される2段冷却撮影モードと、が用意され、デジタルカメラ1β1台により冷却撮影モードの冷却撮影を行い、デジタルカメラ1β及び冷却モジュール61により2段冷却撮影モードの冷却撮影が行われる構成としてもよい。
For example, an ordinary cooling shooting mode in which noise reduction is required and a two-stage cooling shooting mode in which further noise reduction is required are prepared, and cooling shooting in the cooling shooting mode is performed by one digital camera 1β, and the digital camera 1β The
以上、本実施の形態によれば、デジタルカメラ1βにCCD23及び冷却部17aを備え、外付けの冷却モジュール61が冷却部69を備え、携帯可能に、冷却部17aによりCCD23を冷却し、冷却部69により冷却部17a及びCCD23を冷却するので、デジタルカメラ1βを小型軽量化でき、安価に、携帯式のデジタルカメラ1βのCCD23を冷却して画像ノイズを低減できるとともに、放熱効果やCCD冷却効率を上げることができる。また、冷却モジュール61が冷却用の大容量の電池63を備え、冷却部17a、圧縮機66に電力供給するので、デジタルカメラ1βをさらに小型軽量化できる。
As described above, according to the present embodiment, the digital camera 1β includes the
なお、本実施の形態では、冷却を冷却部17a及び冷却部69の2段階としたが、3段階以上の冷却構造としてもよい。
In this embodiment, the cooling is performed in two stages of the
(第2、第3の実施の形態の変形例)
第2の実施の形態では、冷却モジュール52による電子冷却の場合を説明し、第3の実施の形態では、冷却部17aによる電子冷却及び冷却モジュール61の冷媒圧縮式冷却の場合を説明した。しかし、外部の冷却モジュールに、その他の冷却方式を用いる構成としてもよい。
(Modification of the second and third embodiments)
In the second embodiment, the case of electronic cooling by the
ここでは、図21〜図28を参照して、第2、第3の実施の形態の変形例を説明する。図21に、冷媒圧縮式の冷却構成例を示す。図22に、電子冷却及び冷媒圧縮式の冷却構成例を示す。図23に、電子冷却及び空気冷却式の冷却構成例を示す。図24に、電子冷却及び液体冷却式の冷却構成例を示す。図25(a)に、デジタルカメラ1αのカバー51取り外しの状態を示す背面外観構成を示し、(b)にデジタルカメラ1αの冷却モジュール100取り付けの状態を示す背面外観構成を示し、(c)に冷却モジュール100の背面外観構成を示す。図26に、冷媒加熱式の冷却構成例を示す。図27に、冷却ガス噴射式の冷却構成例を示す。図28に、冷却剤式の冷却構成例を示す。
Here, modified examples of the second and third embodiments will be described with reference to FIGS. FIG. 21 shows an example of a refrigerant compression cooling configuration. FIG. 22 shows a cooling configuration example of electronic cooling and refrigerant compression type. FIG. 23 shows an example of a cooling configuration of electronic cooling and air cooling. FIG. 24 shows a cooling configuration example of electronic cooling and liquid cooling. FIG. 25A shows a rear external configuration showing the state of removal of the
図21に示すように、第3の実施の形態で説明した冷媒圧縮式の冷却構成を第2の実施の形態に適用する構成として、デジタルカメラ1αに冷却モジュール61aを取り付ける構成としてもよい。冷却モジュール61aにおいて、電池63aからの電力供給により圧縮機66を起動し、放熱部67、膨張弁68、冷却部69を順に介する冷媒の循環により、熱伝導体62,18k及びCCD取付枠23bを順に介してCCD23が冷却される。
As shown in FIG. 21, as a configuration in which the refrigerant compression type cooling configuration described in the third embodiment is applied to the second embodiment, a configuration in which a cooling module 61a is attached to the digital camera 1α may be employed. In the cooling module 61a, the
また、図22に示すように、第3の実施の形態の変形例である電子冷却及び冷媒圧縮式の冷却構成として、デジタルカメラ1βに、冷媒圧縮式の冷却モジュール61bを取り付ける構成としてもよい。冷却モジュール61bにおいて、パイプ65上に、圧縮機66と、放熱部67と、熱交換器71と、膨張弁68と、冷媒タンク72と、開閉器68aと、冷却部69と、アキュムレータ73と、熱交換器71と、逆止弁68bとを順に介して冷媒が循環される。熱交換器71において、放熱後の液化された冷媒と、冷却後の気化された冷媒との間で熱交換がなされるので、効率的に放熱及び冷却がなされる。
Further, as shown in FIG. 22, as a cooling configuration of electronic cooling and refrigerant compression that is a modification of the third embodiment, a configuration in which a refrigerant
冷媒タンク72は、液化した冷媒を貯め、開閉器68aにより適量の冷媒が冷却部69に送出される。アキュムレータ73は、冷媒気体の圧力を高めて出力し、また逆止弁68bにより冷媒の逆流が防止されるので、圧縮機66に冷媒気体を確実に送出できる。このように、熱交換器71、冷媒タンク72、アキュムレータ73等により、さらに冷却効率を上げるように構成してもよい。また、この構成を第2の実施の形態に適用してもよい。
The
また、図23に示すように、第3の実施の形態の変形例である電子冷却及び空気冷却式の冷却構成として、電子冷却式のデジタルカメラに空気冷却式の冷却モジュール80を取り付ける構成としてもよい。このデジタルカメラは、冷却室20、CCD23、CCD取付枠23a、熱伝導体18及び電子冷却の冷却部17と、ヒートシンクの放熱部15bを備える。
As shown in FIG. 23, as an electronic cooling and air cooling type cooling configuration which is a modification of the third embodiment, an air cooling
冷却モジュール80は、空気冷却手段として、筐体81に、放熱部15bの背面に位置するファン82と、ファン82を駆動するモータ83とが設けられ、筐体81が取付具84を介してボルト及びナット85によりデジタルカメラと締め付けて固定される。ファン82の回転により、外部から空気を送って、放熱部15bの放熱効果を高めることができる。風の向きは一般の放熱ファンとは逆に、外側から内部の放熱板に向かって吹き付ける方向がよい。また、空気冷却式の冷却構成を第2の実施の形態に適用してもよい。
In the
また、図24に示すように、第3の実施の形態の変形例である電子冷却及び液体冷却式の冷却構成として、電子冷却式のデジタルカメラに液体冷却式の冷却モジュール90を取り付ける構成としてもよい。このデジタルカメラは、冷却室20、CCD23、CCD取付枠23a、熱伝導体18及び電子冷却の冷却部17と、熱伝導体18lを備える。
Further, as shown in FIG. 24, as an electronic cooling and liquid cooling type cooling configuration which is a modified example of the third embodiment, a liquid cooling
冷却モジュール90は、Al、Cuなど熱伝導性金属製の底部91aと、給水孔92a及び排水孔92bが設けられる蓋部91bと、が防水パッキング93aを介してボルト及びナット93bにより締め付けて固定され、冷却液を貯める液冷室94が構成される。また、ホース95は、給水孔92aに取り付けられる給水孔取付口95aを一端に有し、排水孔92bに取り付けられる排水孔取付口95bをもう一端に有する。ホース95上には、排水孔取付口95bから、放熱部(ラジエータ)96と、冷却液タンク97と、圧電式等の小型のポンプ98とが順に設けられる。
The
ポンプ98により冷却液タンク97から吸水した冷却液は、給水孔92aを介して液冷室94に送出され、その冷却液により底部91a及び熱伝導体18lを介して冷却部17の発熱面が冷却される。その冷却により高温になった冷却液は、排水孔92bを介して蛇行状等の配管を設けた放熱部96で冷やされ、冷却液タンク97に蓄えられた後、ポンプ98で再循環させる。液冷室94の底部91aの金属の内側にもヒートシンク同様の凹凸部があるので、放熱性がよい。また、底部91aに、渦巻状や蛇行状の溝や配管を設け、その中を冷却液が通るようにして、放熱性をよくする構成としてもよい。さらに、放熱部96に、さらに空冷ファンを設けて放熱性を向上させてもよい。
The coolant absorbed from the
冷却液には、グリコール系の不凍液や、フッ素系の不活性剤等の液体を用いればよい。 例えば、「フロリナート」など、電気絶縁性で熱伝導性で、金属や半導体、樹脂等に対して不活性なフッ素系の不活性液体を用いると、万一、冷却液が回路に漏れたり浸水した場合でも、回路がショートしたり錆びや故障の恐れがなく、不燃性なので発火することもない。 As the cooling liquid, a liquid such as a glycol-based antifreeze liquid or a fluorine-based inert agent may be used. For example, if a fluorine-based inert liquid such as “Fluorinert” that is electrically insulating and thermally conductive and inert to metals, semiconductors, resins, etc. is used, the coolant may leak into the circuit or be submerged. Even in this case, there is no risk of short circuit, rust or failure, and there is no fire because it is nonflammable.
また、図25に示すように、第3の実施の形態の変形例である電子冷却及び液体冷却式の冷却構成として、デジタルカメラ1βに液体冷却式の冷却モジュール100を取り付ける構成としてもよい。図25(a),(b)に示すように、電子冷却式のデジタルカメラ1β背面のカバー51aをはずして、冷却モジュール100を、CCD23裏面の熱伝導体18kと接続端子19bに取り付ける。
Also, as shown in FIG. 25, a liquid cooling
図25(c)に示すように、冷却モジュール100は、液体冷却冷却手段としての、防水パンケース101内に、冷却部102と、ポンプ103と、冷却液タンク104と、放熱部(ラジエータ部)105とを収納し、さらに、冷却駆動回路106と、電池107と、通風孔108と、接続端子109とを備える。デジタルカメラ1β内蔵のペルチェ素子の冷却部17aの電源と、ポンプ103等の電源とは、冷却モジュール100内蔵の大容量の電池107から供給され、冷却部の動作は、接続端子109,19bを介してカメラ制御部32から制御できる。
As shown in FIG. 25 (c), the
放熱部105は、防水パンケース101内に設けることとしたが、放熱部を防水パンケース101外や冷却モジュール100筐体外面に設けてもよい。また、空冷用に冷却モジュール100筐体に通風孔108や空冷ファンを設け、その背後に設置する。冷却モジュール100の下部には、デジタルカメラ1β本体の接続端子19bと接続する接続端子109を設けてデジタルカメラ1βと接続し、デジタルカメラ1β本体から冷却制御用信号を入力し、ポンプ103を駆動するとともに、デジタルカメラ1β本体内蔵の冷却部17aにも駆動電力を供給できるようにした。
Although the
また、図26に示すように、第2の実施の形態の変形例である電子冷却及び冷媒加熱式の冷却構成として、デジタルカメラ1αに冷却モジュール110を取り付ける構成としてもよい。冷却モジュール110は、Al、Cuなど熱伝導性金属製の熱伝導体111と、LPガスやブタンガスなどのガスボンベ(又はガスライタ)112から供給されるガスを燃やすバーナ機能、及びACアダプタ41又は車のシガレットライタなどのDC電源41aから電源部112aを介して供給される電力により加熱するヒータ機能を有する加熱部113を備える。
In addition, as shown in FIG. 26, a
また、冷却モジュール110は、冷媒加熱冷却手段としての、冷媒を送出するパイプ114上に、発生器115と、精留器(セパレータ)116と、凝縮器(コンデンサ部)117と、膨張弁117aと、冷却部118と、吸収器119とが設けられる。冷媒液としては、アンモニアと水との混合液を用いる場合を説明するが、水と臭化リチウムなどとの混合液を冷媒液として用いる構成としてもよい。また、冷却部118及び吸収器119内のアンモニアなどが通過する管には、水素ガスが封入されているものとする。
The
先ず、加熱部113の加熱により発生器115において、アンモニア+水の気体が発生する。アンモニア+水の気体は、精留器116により、気体のアンモニアガスと、液体の水とに分離される。分離されたアンモニアガスは、凝縮器117により外気で冷却されて液化する。この液化時に発生した熱は放熱される。液化されたアンモニアは、膨張弁117aを介して冷却部118に送出される。冷却部118において、液化されたアンモニアが、封入されている水素ガスに触れて気化されて、気化熱を奪うことにより、熱伝導体111が冷却される。
First, ammonia + water gas is generated in the
液体アンモニアは、水素に触れると気化するという性質を有する。つまり、水素ガスは触媒的な働きをして、液体アンモニアがアンモニアガスに気化するのを促進させ、冷却効果を高める。冷却された熱伝導体111は、熱伝導体18k及びCCD取付枠23bを介してCCD23を冷却する。
Liquid ammonia has a property of vaporizing when it comes into contact with hydrogen. That is, hydrogen gas acts as a catalyst, promotes vaporization of liquid ammonia into ammonia gas, and enhances the cooling effect. The cooled
気化されたアンモニアは、水素とともに吸収器119に送出される。一方、精留器116により分離された水は、吸収器119に送出される。吸収器119において、気化されたアンモニアが水に溶解して、その混合液が再び発生器115に送出され、アンモニア+水が循環される。また、吸収器119において、水素が冷却部118に送出されて、水素が循環する。
The vaporized ammonia is sent to the
この構成では、アンモニアや水を封入した特殊な熱交換器を必要とするが、大きな圧縮機が不要で小型化できる上、電源以外にも、ランタン用LPガスボンベ112、ACアダプタ41、DC電源41aなどを用いる加熱部113を用いることができるので、戸外や車載用途など、大きな電源が得られない場合には、エネルギー源の選択肢が増えて便利である。また、冷却モジュール110を、戸外やキャンプ用の携帯コンロや携帯ランタンと兼用の構造にして、加熱部分を冷却モジュール110用の加熱部113と兼用できる構成にしてもよい。
In this configuration, a special heat exchanger in which ammonia or water is sealed is required, but a large compressor is not required and the size can be reduced. Besides the power source, the lantern
また、冷却部118及び吸収器119内の管に水素ガスが封入される例を説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも冷却部118及び吸収器119内の管に水素ガスが封入される構成としてもよい。例えば、冷却モジュール110内の、アンモニアなどが循環する管全体に水素が封入される構成としてもよい。さらに、水素ガスを用いない構成としてもよい。
Moreover, although the example in which hydrogen gas is enclosed in the pipe | tube in the
また、図27に示すように、第2の実施の形態の変形例である電子冷却及び冷却ガス噴射式の冷却構成として、デジタルカメラ1αと同様のデジタルカメラに冷却モジュール120を取り付ける構成としてもよい。ここで用いるデジタルカメラは、デジタルカメラ1αの熱伝導体18eに代えて熱伝導体18mを備える。
As shown in FIG. 27, a
冷却モジュール120は、冷却ガス噴射冷却手段としての、Al、Cuなど熱伝導性金属製の熱伝導体121と、筐体122と、小型で取り外し可能な冷却ガスのガスボンベ123と、筐体122にガスボンベ123の噴射口を固定するための接続口122aとを備える。また、冷却モジュール120は、パイプ124上に、バルブ125と、減圧弁126と、噴射ノズル127と、断熱材128aを有する冷却部128と、排気孔124aとを備える。
The
冷却ガスとしては、液体酸素(沸点―193℃)、液体窒素(沸点―196℃)などの超低温の冷却ガスや、その混合ガスや、液体炭酸ガス(沸点―78℃)や、HFC134a(沸点―58℃)等の代替フロンガスや瞬間冷却剤などとする。ガスボンベ123から噴射される冷却ガスは、バルブ125及び減圧弁126を介して噴射ノズル127から噴射される。冷却部128は、噴射された冷却ガスにより冷却され、熱伝導体121が冷却される。冷却された熱伝導体121により、熱伝導体18k,18m及びCCD取付枠23bを介して、CCD23が冷却される。冷却後の冷却ガスは、排気孔124aから排気される。
Cooling gas includes ultra-low temperature cooling gas such as liquid oxygen (boiling point -193 ° C), liquid nitrogen (boiling point -196 ° C), mixed gas, liquid carbon dioxide gas (boiling point -78 ° C), HFC134a (boiling point- 58 ° C) or other alternative chlorofluorocarbon gas or instantaneous coolant. The cooling gas injected from the
この構成によれば、冷却ガスは使い捨てで排気するので、短時間しか利用できないが、ガスボンベ123を冷却モジュール120にセットするだけで冷却でき、特別な電源が不要なので、戸外用途などにも便利である。
According to this configuration, since the cooling gas is exhausted in a disposable manner, it can be used only for a short time, but it can be cooled simply by setting the
また、図28に示すように、第2の実施の形態の変形例である電子冷却及び冷却剤式の冷却構成として、図27で用いたデジタルカメラに冷却モジュール130を取り付ける構成としてもよい。
As shown in FIG. 28, a
冷却モジュール130は、冷却剤冷却手段としての、Al、Cuなど熱伝導性金属製の底部131aと、調節弁132を有する蓋部131bと、底部131a周囲の断熱材133とを備え、底部131a及び蓋部131bがロック134により締め付け固定されて、冷却剤を収納する冷却室135が形成される。また、ボルト及びナットを有する取付具134aにより底部131a及びデジタルカメラが締め付け固定される。
The
冷却剤としては、例えば、冷蔵庫140の冷凍室で冷凍してクーラーボックス等に用いる、CMC (カルボキシ・セルロース) 合成物や、高吸水性ポリマー等の冷却剤や、ポリアクリル酸ナトリウム、エチレングリコール等のゲル化冷却剤や、メタノール系の液状冷却剤などを用いる冷却パック136を用いてもよい。また、冷却剤として、水を混ぜるか、袋を叩いて中の水袋を破って混ぜると、急速に冷却する硝酸アンモニウムや硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、など無機アンモニウム塩、等の瞬間冷却剤や、保冷剤、冷却シートなどの冷却パック137を用いてよい。さらに、冷却剤として、袋入りやペレット状のドライアイス(固形炭酸ガス)(−78℃)などの冷却パック138を用いてもよい。
As the coolant, for example, a CMC (carboxycellulose) synthetic product, a superabsorbent polymer or the like, which is frozen in the freezer compartment of the
上記冷却剤の温度はドライアイス以外は、せいぜい+5℃〜 −10℃程度のものが多いが、簡易に零度〜氷温程度の弱冷却で冷却撮影したり、電子冷却の冷却部の二次冷却や予冷却などにも有効である。特に、冷蔵庫140の冷凍室での凍結なしに袋を破るだけで利用できる瞬間冷却剤などは、戸外にも携行できるので便利である。本例では、凍結や低温状態になった冷却剤を、冷却モジュールの中にセットするだけで、特別な電源なしに利用できるので便利である。
The temperature of the above-mentioned coolant is at most + 5 ° C to -10 ° C except for dry ice, but it is easy to take a picture with low cooling of about 0 ° C to ice temperature, or secondary cooling of the cooling part for electronic cooling. It is also effective for pre-cooling. In particular, an instantaneous coolant that can be used simply by breaking a bag without freezing in the freezer compartment of the
本第2及び第3の実施の形態の変形例によれば、冷却モジュールの冷却部は、電子冷却の冷却部に限定されるものではなく、多種の冷却方式や仕様とすることができる。このように、デジタルカメラ1α,1βに、多種の冷却方式や仕様の冷却モジュールを選択して取り付けることができ、電源などの動力源も冷却方法に合せることができるので、汎用性が高い利点がある。 According to the modifications of the second and third embodiments, the cooling unit of the cooling module is not limited to the electronic cooling unit, and various cooling methods and specifications can be used. As described above, various cooling systems and specifications of cooling modules can be selected and attached to the digital cameras 1α and 1β, and the power source such as a power source can be adapted to the cooling method. is there.
以上、説明したように、上記各実施の形態及びその変形例によれば、天体望遠鏡用の特殊カメラではなく、一般の小型薄型デジタルカメラでも、安価に、冷却電源ユニットを取り付けるか、冷却モジュールを取り付けるだけで、超高感度カメラや、長時間露光できるカメラ、短時間露光の高速撮影でもきれいに写せるカメラ、夜間や星明りでも撮影できるカメラなどが、容易に実現できる。 As described above, according to each of the above-described embodiments and modifications thereof, it is possible to install a cooling power supply unit or a cooling module at a low cost even with a general small thin digital camera instead of a special camera for an astronomical telescope. By simply attaching it, you can easily realize a camera with ultra-high sensitivity, a camera that can be exposed for a long time, a camera that can capture beautiful images even at high-speed shooting with a short exposure, and a camera that can capture images at night or in the sunlight.
なお、上記各実施の形態及びその変形例で説明した詳細な部分は上記内容に限定されるものではなく、適宜変更可能である。 In addition, the detailed part demonstrated by said each embodiment and its modification is not limited to the said content, It can change suitably.
例えば、上記各実施の形態及びその変形例の少なくとも2つの構成を適宜組み合わせて構成してもよい。例えば、第1の実施の形態及びその変形例で説明した除湿構成を、第2及び第3の実施の形態並びにその変形例に適用する構成としてもよい。 For example, you may comprise combining suitably at least 2 structure of said each embodiment and its modification. For example, the dehumidifying configuration described in the first embodiment and its modifications may be applied to the second and third embodiments and its modifications.
また、上記第2、第3の実施の形態及びその変形例において、冷却部駆動用の電源、あるいは、CCD23の冷却部や、冷却モジュールの冷却部を、デジタルカメラのCCD23裏面や、接続端子を介した外部から着脱可能に取り付けるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、CCD23自体も冷却モジュールに内蔵して、CCD23ごと交換するようにして、CCDの撮像信号を接続端子を介してからデジタルカメラ1に送信するように構成してもよい。また、CCDが増えて若干高価になるが、CCDを冷却撮影専用の素子にしたり、結露の影響のない(CCD半導体基板の裏面から受光して赤外線や紫外線領域の撮像を行う)背面照射(BI)タイプのCCDとしたり、CCDと冷却部の構造を一体化して冷却や放熱の効率を上げた冷却部を構成することもできる。
In the second and third embodiments and the modifications thereof, the power supply for driving the cooling unit, the cooling unit of the
また、上記各実施の形態及びその変形例において、携帯画像撮影装置としてデジタルカメラ1,1α,1βを用いる構成としたが、これに限定されない。携帯画像撮影装置として、撮影機能付の携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯機器としてもよい。
In each of the above-described embodiments and modifications thereof, the
また、上記各実施の形態及びその変形例において、電源を要する冷却方式の場合に、冷却電源ユニット、冷却モジュールに、電池を設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、電池に代えて、手動式等の発電手段を設ける構成としてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments and modifications thereof, in the case of a cooling method that requires a power supply, the cooling power supply unit and the cooling module are provided with a battery. However, the present invention is not limited to this, and the battery is replaced. In addition, a configuration may be provided in which a power generation means such as a manual type is provided.
また、液体冷却手段としては、第3の実施の形態の変形例である図25に示す構成を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、CCD23などの撮像素子の半導体チップやその基盤、パッケージ自体に、冷却用の液体が循環流入する流路やパイプ、溝、凹凸などを微細加工して設け、直接CCD23などの撮像素子を液体で冷却する液体冷却手段としてもよい。
Further, as the liquid cooling means, the configuration shown in FIG. 25 which is a modified example of the third embodiment has been described, but is not limited to this. For example, the semiconductor chip of the image pickup device such as the
1,1α,1β デジタルカメラ
2 撮影レンズ
4 光学ファインダ窓
5 ストロボ発光部
6 電源キー
7 シャッタキー
8 モードスイッチ
9 選択キー
10 十字キー
11 光学ファインダ
12a 内蔵電池
12a 電池
12b 電池部カバー
13 表示部
14 測距センサ
15,15b 放熱部
15a 冷却放熱部
16a,16b 温度センサ
16c 湿度センサ
17,17a,17b,17c,17d 冷却部
171 抵抗
172 可変抵抗
173,174 サーミスタ
175 差動増幅器
176 コンデンサ
178 トランジスタ
179 リレーSW
18,18e,18f,18k,18l,18m 熱伝導体
18a,18a1,18h,18i 回路基板
18b,18g 断熱材
18c 防水パッキング
18d,18j ボルト及びナット
19 断熱材
19a,19b 接続端子
20,20A 冷却室
20a,20a1,20g 冷却室筐体
20b 断熱材
20c ガラス
20c1 防水パッキング
20d 自動シャッタ
20f コーティング膜
20e 吸湿材
20h 多孔質素材
20i 加熱部
21 モータ
22 レンズ光学系
23 CCD
23a,23b CCD取付枠
24 タイミング発生器
25 垂直ドライバ
26 サンプルホールド回路
27 A/D変換器
28 カラープロセス回路
29 DMAコントローラ
30 DRAMインタフェース
31 DRAM
32 カメラ制御部
32a,32c 冷却制御部
32b 電子回路部
32d 冷却駆動回路
33 VRAMコントローラ
34 VRAM
35 デジタルビデオエンコーダ
36 キー入力部
37 JPEG回路
38 フラッシュメモリ
38a メモリカードスロット
39 センサ入力部
39a 通信部
40 冷却電源ユニット
40a 電池
40b 接続端子
40c,40d,40e コネクタ
40α 電源ユニット
41 ACアダプタ
42 充填材
43 真空ポンプ
44 モータ
45,46 パイプ
47 圧縮機
48 モータ
51 カバー
51a カバー
52 冷却モジュール
53 冷却放熱部
53a 放熱部
54 電池
54a 電源回路
54b 充電制御部
55 熱伝導体
56 ボルト及びナット
57 断熱材
58 接続端子
59 通信部
59a コネクタ
60 冷却室
60a 接続端子
61,61a,61b 冷却モジュール
62 熱伝導体
63 電池
63a 電源部
64 操作ボタン
64a スイッチ
64 圧縮機
65 パイプ
66 ダイヤフラム式圧縮機
661 圧縮部
662 モータ部
663 吸入口
664 吐出口
67 放熱部
68 膨張弁
68a 開閉器
68b 逆止弁
69 冷却部
71 熱交換器
72 冷媒タンク
73 アキュムレータ
80 冷却モジュール
81 筐体
82 ファン
83 モータ
84 取付具
85 ボルト及びナット
90 冷却モジュール
91a 底部
91b 蓋部
92a 給水孔
92b 排水孔
93b ボルト及びナット
93a 防水パッキング
94 液冷室
95 ホース
95a 給水孔取付口
95b 排水孔取付口
96 放熱部
97 冷却液タンク
98 ポンプ
100 冷却モジュール
101 防水パンケース
102 冷却部
103 ポンプ
104 冷却液タンク
105 放熱部
106 冷却駆動回路
107 電池
108 通風孔
109 接続端子
110 冷却モジュール
111 熱伝導体
112 ガスボンベ
112a 電源部
113 加熱部
114 パイプ
115 発生器
116 精留器
117 凝縮器
117a 膨張弁
118 冷却部
119 吸収器
120 冷却モジュール
121 熱伝導体
122a 接続口
122 筐体
123 ガスボンベ
124 パイプ
124a 排気孔
125 バルブ
126 減圧弁
127 噴射ノズル
128 冷却部
128a 断熱材
130 冷却モジュール
131a 底部
131b 蓋部
132 調節弁
133 断熱材
134 ロック
134a 取付具
135 冷却室
136 冷却パック
137 冷却パック
138 冷却パック
140 冷蔵庫
1, 1α,
18, 18e, 18f, 18k, 18l, 18m Thermal conductors 18a, 18a1, 18h, 18i
23a, 23b
32
35 Digital Video Encoder 36 Key Input Unit 37 JPEG Circuit 38 Flash Memory 38a Memory Card Slot 39 Sensor Input Unit 39a Communication Unit 40 Cooling Power Supply Unit 40a Battery 40b Connection Terminal 40c, 40d, 40e Connector 40α Power Supply Unit 41 AC Adapter 42 Filling Material 43 Vacuum pump 44 Motor 45, 46 Pipe 47 Compressor 48 Motor 51 Cover 51a Cover 52 Cooling module 53 Cooling heat dissipating part 53a Heat dissipating part 54 Battery 54a Power supply circuit 54b Charging control part 55 Thermal conductor 56 Bolt and nut 57 Insulating material 58 Connection terminal 59 Communication part 59a Connector 60 Cooling chamber 60a Connection terminal 61, 61a, 61b Cooling module 62 Thermal conductor 63 Battery 63a Power supply part 64 Operation button 64a Switch 64 Compressor 65 Pipe 66 Die Diaphragm compressor 661 Compressor 662 Motor 663 Suction port 664 Discharge port 67 Heat radiating unit 68 Expansion valve 68a Switch 68b Check valve 69 Cooling unit 71 Heat exchanger 72 Refrigerant tank 73 Accumulator 80 Cooling module 81 Housing 82 Fan 83 Motor 84 Attaching tool 85 Bolt and nut 90 Cooling module 91a Bottom 91b Cover 92a Water supply hole 92b Drainage hole 93b Bolt and nut 93a Waterproof packing 94 Liquid cooling chamber 95 Hose 95a Water supply hole attachment port 95b Drainage hole attachment port 96 Heat radiation part 97 Cooling Liquid tank 98 Pump 100 Cooling module 101 Waterproof pan case 102 Cooling part 103 Pump 104 Cooling liquid tank 105 Heat radiation part 106 Cooling drive circuit 107 Battery 108 Ventilation hole 109 Connection terminal 110 Cooling module 111 Thermal conductor 112 Gas cylinder 1 2a Power supply unit 113 Heating unit 114 Pipe 115 Generator 116 Rectifier 117 Condenser 117a Expansion valve 118 Cooling unit 119 Absorber 120 Cooling module 121 Thermal conductor 122a Connection port 122 Housing 123 Gas cylinder 124 Pipe 124a Exhaust hole 125 Valve 126 Pressure reducing valve 127 Injection nozzle 128 Cooling part 128a Heat insulation material 130 Cooling module 131a Bottom part 131b Cover part 132 Control valve 133 Heat insulation material 134 Lock 134a Fixing tool 135 Cooling chamber 136 Cooling pack 137 Cooling pack 138 Cooling pack 140 Refrigerator
Claims (17)
前記携帯画像撮像装置は、前面に設けられた撮像レンズと、前記撮像レンズを介して被写体を撮像する撮像素子と、この撮像素子をペルチェ効果により電子冷却する第1の冷却手段と、この第1の冷却手段に接触して取り付けられ表面が前記裏面の外部に露出する第1の熱伝導体と、前記裏面で且つ前記第1の熱伝導体の側方に設けられ前記撮像素子によって撮像された被写体の画像を表示する表示手段とを備え、
前記冷却装置は、前記携帯画像撮像装置の前記裏面に装着された際に前記第1の熱伝導体の表面に接触する第2の熱伝導体と、この第2の熱伝導体及び前記第1の熱伝導体を介して前記第1の冷却手段及び前記撮像素子を冷却する第2の冷却手段と、前記第1及び第2の冷却手段に電力を供給する電池又は発電手段とを備え、
前記冷却装置は、前記携帯画像撮影装置の前記裏面に装着された際に前記表示手段を覆わない形状に形成されていることを特徴とする携帯画像撮影システム。 A portable image capturing system comprising a portable image capturing device and a cooling device that can be attached to and detached from the back surface of the portable image capturing device,
The portable imaging apparatus, an imaging lens provided in front, and an imaging device for imaging a subject through the image pickup lens, a first cooling means for electronic cooling the imaging device by the Peltier effect, the this A first thermal conductor attached in contact with one cooling means and having a surface exposed to the outside of the rear surface; and provided on the rear surface and on a side of the first thermal conductor and imaged by the imaging device. Display means for displaying an image of the subject
The cooling device includes a second thermal conductor that comes into contact with the surface of the first thermal conductor when mounted on the back surface of the portable image pickup device, the second thermal conductor, and the first thermal conductor. A second cooling means for cooling the first cooling means and the imaging element via the heat conductor, and a battery or power generation means for supplying power to the first and second cooling means,
The said cooling device is formed in the shape which does not cover the said display means, when it mounts | wears with the said back surface of the said portable image imaging device .
冷却液を貯蔵する冷却液タンクと、
冷却液の循環により冷却する冷却部と、
前記冷却後の冷却液から放熱する放熱部と、
前記冷却液タンクから冷却液を送出して前記冷却部及び前記放熱部に冷却液を循環するポンプと、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の携帯画像撮影システム。 The second cooling means of the cooling device is :
A coolant tank for storing the coolant;
A cooling section for cooling by circulating a cooling liquid;
A heat dissipating part that dissipates heat from the cooled coolant;
A pump that sends out the coolant from the coolant tank and circulates the coolant to the cooling unit and the heat dissipation unit;
The portable image photographing system according to claim 1 , further comprising:
液化された冷媒を膨張する膨張弁と、
前記膨張された冷媒の気化により冷却する冷却部と、
前記冷却後の冷媒を放熱して液化する放熱部と、
前記液化された冷媒を圧縮して前記膨張弁に送出する圧縮機と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の携帯画像撮影システム。 The second cooling means of the cooling device is :
An expansion valve for expanding the liquefied refrigerant;
A cooling unit for cooling by vaporization of the expanded refrigerant;
A heat dissipating part that dissipates and liquefies the cooled refrigerant;
A compressor that compresses the liquefied refrigerant and sends it to the expansion valve;
The portable image photographing system according to claim 1 , further comprising:
冷媒溶液を加熱して気化する加熱部と、
前記気化された冷媒溶液を冷媒と溶媒に分離する分離部と、
前記分離された冷媒を放熱して液化する放熱部と、
前記液化された冷媒の気化により冷却する冷却部と、
前記気化された冷媒を前記分離された溶媒に溶解して冷媒溶液を生成する吸収部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の携帯画像撮影システム。 The second cooling means of the cooling device is :
A heating section for heating and evaporating the refrigerant solution;
A separation unit for separating the vaporized refrigerant solution into a refrigerant and a solvent;
A heat dissipating part that dissipates and liquefies the separated refrigerant;
A cooling section for cooling by vaporization of the liquefied refrigerant;
An absorber that dissolves the vaporized refrigerant in the separated solvent to produce a refrigerant solution;
The portable image photographing system according to claim 1 , further comprising:
冷却ガスを貯蔵する冷却ガス容器と、
前記冷却ガスを噴射する噴射部と、
前記噴射された冷却ガスにより冷却する冷却部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の携帯画像撮影システム。 The second cooling means of the cooling device is :
A cooling gas container for storing the cooling gas; and
An injection unit for injecting the cooling gas;
A cooling unit for cooling by the injected cooling gas;
The portable image photographing system according to claim 1 , further comprising:
冷却剤を収納して冷却する冷却部を備えることを特徴とする請求項1に記載の携帯画像撮影システム。 The second cooling means of the cooling device is :
The portable image capturing system according to claim 1 , further comprising a cooling unit that houses and cools the coolant.
前記第1の冷却手段は、前記取付手段のみを冷却可能であり、
前記携帯画像撮影装置は、前記撮像素子の冷却前に前記取付手段のみを前記第1の冷却手段に冷却させる制御手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の携帯画像撮影システム。 The portable image capturing device includes an attaching means for attaching the image sensor ,
The first cooling means can cool only the attachment means,
The portable image capturing system according to claim 1, wherein the portable image capturing apparatus includes a control unit that causes the first cooling unit to cool only the mounting unit before the image pickup device is cooled.
前記撮像素子の周辺温度を検知する温度センサ及び前記撮像素子の周辺湿度を検知する湿度センサとのうちの少なくとも1つと、
前記検知された温度及び湿度のうちの少なくとも1つと目標冷却時間及び除湿の優先度とに基づいて、前記第1及び第2の冷却手段を冷却制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1、2又は9に記載の携帯画像撮影システム。 The portable image capturing device includes:
At least one of the humidity sensor for detecting the ambient humidity of the temperature sensor and the imaging element for detecting the ambient temperature of the image sensor,
Wherein based on the priority of the at least one goal cooling time of the detected temperature and humidity and dehumidification, and control means for controlling cooling the first and second cooling means,
The portable image capturing system according to claim 1, 2, or 9.
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮された空気を前記撮像素子に噴射する噴射部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の携帯画像撮影システム。 The first cooling means of the portable image capturing device is:
A compressor for compressing air;
An injection unit for injecting the compressed air to the image sensor ;
The portable image photographing system according to claim 1 , further comprising:
前記撮像手段を収納する冷却室を備えることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載の携帯画像撮影システム。 The portable image capturing device includes:
Mobile imaging system according to any one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises a cooling chamber for housing the imaging means.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103398493A (en) * | 2013-07-23 | 2013-11-20 | 中国科学院光电技术研究所 | Krypton-insulated EMCCD camera refrigerating system |
US11720002B2 (en) * | 2018-07-09 | 2023-08-08 | Connaught Electronics Ltd. | Camera for a motor vehicle with a specific heat dissipating device |
US11899349B1 (en) | 2023-05-10 | 2024-02-13 | Quick Quack Car Wash Holdings, LLC | Systems for image projection |
EP4391567A1 (en) * | 2022-12-22 | 2024-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus, image capturing apparatus, control method, and program |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007221332A (en) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Konica Minolta Opto Inc | Imaging apparatus and portable terminal |
JP2007271912A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nikon Corp | Electronic equipment |
JP2010020029A (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Ings Shinano:Kk | Cooling device for microscopic observation |
JP5371106B2 (en) * | 2009-12-04 | 2013-12-18 | 富士機械製造株式会社 | Heat dissipation structure for image sensor package |
JP6683463B2 (en) * | 2015-12-03 | 2020-04-22 | 日本電産コパル株式会社 | Blade drive module, imaging unit including the blade drive module, and imaging device |
CN107105145A (en) * | 2017-05-23 | 2017-08-29 | 武汉雷微视达科技有限公司 | It is a kind of to strengthen the camera of heat sinking function |
KR101821927B1 (en) | 2017-07-19 | 2018-01-25 | 이영호 | Electronic money mining system |
CN109983857B (en) * | 2017-10-12 | 2021-01-29 | 深圳市大疆灵眸科技有限公司 | Heat radiation structure, camera and moving platform |
JP7051517B2 (en) * | 2018-03-22 | 2022-04-11 | キヤノン株式会社 | Imaging device |
CN108649469B (en) * | 2018-07-11 | 2024-11-05 | 翁君晌 | Outdoor electric power cabinet with waterproof and cooling functions |
CN112304569A (en) * | 2020-09-25 | 2021-02-02 | 华东光电集成器件研究所 | EMCCD refrigeration testing arrangement |
JP2023090490A (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-29 | キヤノン株式会社 | Imaging apparatus, control method, and program |
CN115291458B (en) * | 2022-07-22 | 2024-03-12 | 上海卫星工程研究所 | Satellite-borne camera multiple differential power consumption refrigerating unit, combined heat control method and satellite |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH099116A (en) * | 1995-06-14 | 1997-01-10 | Hitachi Automot Eng Co Ltd | Cooled ccd camera |
JPH09162379A (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-20 | Bitsutoran Kk | Cooled ccd camera apparatus |
JP2000228734A (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Olympus Optical Co Ltd | Image pickup system and image pickup device |
JP2000232599A (en) * | 1998-12-16 | 2000-08-22 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Digital camera, operating method, recording medium read by computer, computer system and automatic digital photograph |
JP2002208388A (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Ricoh Co Ltd | Dummy battery for electronic equipment |
JP2002218286A (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Digital camera |
JP2003110899A (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Ricoh Co Ltd | Cradle device for digital camera |
JP2003304420A (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Sony Corp | Apparatus and method for imaging |
JP2004023682A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Ricoh Co Ltd | Dummy battery and miniaturized equipment provided with the same |
JP2004140429A (en) * | 2002-10-15 | 2004-05-13 | Okano Electric Wire Co Ltd | Cooled electronic camera |
-
2004
- 2004-07-12 JP JP2004204407A patent/JP4496868B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH099116A (en) * | 1995-06-14 | 1997-01-10 | Hitachi Automot Eng Co Ltd | Cooled ccd camera |
JPH09162379A (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-20 | Bitsutoran Kk | Cooled ccd camera apparatus |
JP2000232599A (en) * | 1998-12-16 | 2000-08-22 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Digital camera, operating method, recording medium read by computer, computer system and automatic digital photograph |
JP2000228734A (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Olympus Optical Co Ltd | Image pickup system and image pickup device |
JP2002208388A (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-26 | Ricoh Co Ltd | Dummy battery for electronic equipment |
JP2002218286A (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Digital camera |
JP2003110899A (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-11 | Ricoh Co Ltd | Cradle device for digital camera |
JP2003304420A (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-24 | Sony Corp | Apparatus and method for imaging |
JP2004023682A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Ricoh Co Ltd | Dummy battery and miniaturized equipment provided with the same |
JP2004140429A (en) * | 2002-10-15 | 2004-05-13 | Okano Electric Wire Co Ltd | Cooled electronic camera |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103398493A (en) * | 2013-07-23 | 2013-11-20 | 中国科学院光电技术研究所 | Krypton-insulated EMCCD camera refrigerating system |
CN103398493B (en) * | 2013-07-23 | 2015-07-29 | 中国科学院光电技术研究所 | Krypton-insulated EMCCD camera refrigerating system |
US11720002B2 (en) * | 2018-07-09 | 2023-08-08 | Connaught Electronics Ltd. | Camera for a motor vehicle with a specific heat dissipating device |
EP4391567A1 (en) * | 2022-12-22 | 2024-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus, image capturing apparatus, control method, and program |
US11899349B1 (en) | 2023-05-10 | 2024-02-13 | Quick Quack Car Wash Holdings, LLC | Systems for image projection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006033031A (en) | 2006-02-02 |
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