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公開番号2024157363
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071687
出願日2023-04-25
発明の名称撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04N 23/52 20230101AFI20241030BHJP(電気通信技術)
要約【課題】本発明は、撮像素子の温度調整を効率的に行う撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
被写体からの光を受光する撮像素子と、前記撮像素子の受光面の反対側に位置する熱電変換素子と、前記熱電変換素子の前記撮像素子と対向しない側に位置する放熱フィンと、前記放熱フィンの少なくとも一部を収容するダクトと、前記ダクト内に配置されたファンと、前記撮像素子の温度を測定する第一の温度センサーと、前記撮像装置の周囲の温度を測定する第二の温度センサーと、前記撮像素子の温度と前記撮像装置の周囲の温度とに基づいて、前記熱電変換素子と前記ファンの少なくともいずれかを制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
撮像装置であって、
被写体からの光を受光する撮像素子と、
前記撮像素子の受光面の反対側に位置する熱電変換素子と、
前記熱電変換素子の前記撮像素子と対向しない側に位置する放熱フィンと、
前記放熱フィンの少なくとも一部を収容するダクトと、
前記ダクト内に配置されたファンと、
前記撮像素子の温度を測定する第一の温度センサーと、
前記撮像装置の周囲の温度を測定する第二の温度センサーと、
前記撮像素子の温度と前記撮像装置の周囲の温度とに基づいて、前記熱電変換素子と前記ファンの少なくともいずれかを制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする撮像装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度よりも低く、かつ、前記撮像装置の周囲の温度が所定の周囲温度以上ではない場合、前記撮像素子が加熱されるように前記熱電変換素子を制御し、前記ファンが逆回転する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度よりも低く、かつ、前記撮像装置の周囲の温度が所定の周囲温度以上である場合、前記撮像素子が加熱されるように前記熱電変換素子を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度よりも高く、かつ、前記撮像装置の周囲の温度が所定の周囲温度以上ではない場合、前記ファンが正回転する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度よりも高く、かつ、前記撮像装置の周囲の温度が所定の周囲温度以上である場合、前記撮像素子が冷却されるように前記熱電変換素子を制御し、前記ファンが正回転する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ファンと前記放熱フィンとの間に配置され、かつ発熱する基板と、
前記放熱フィンとは異なる前記基板上の他の放熱フィンとをさらに備え、
前記ダクトは、排気口と、前記排気口とは反対に位置する吸気口とを備え、
前記ファンは前記排気口側に配置され、
前記放熱フィンは前記吸気口側に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ファンは軸流ファンである、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記排気口と前記吸気口のそれぞれはルーバーを備え、
前記制御手段は、前記撮像素子の温度と前記撮像装置の周囲の温度とに基づいて、前記熱電変換素子、前記ファン、及び前記ルーバーの少なくともいずれかを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度よりも低く、かつ、前記撮像装置の周囲の温度が所定の周囲温度以上ではない場合、前記ルーバーを閉鎖する制御を行い、前記撮像素子が加熱されるように前記熱電変換素子を制御し、前記ファンが停止する制御を行う、
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記撮像素子の温度が所定の温度よりも高く、かつ、前記撮像装置の周囲の温度が所定の周囲温度以上である場合、前記ルーバーを開放する制御を行い、前記撮像素子が冷却されるように前記熱電変換素子を制御し、及び前記ファンが正回転する制御を行う、
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
撮像素子は画像を電気信号に変換する素子であり、レンズと組み合わせることで外界の画像を取得することが可能である。また、撮像素子は温度によって性能が変化するものがある。温度特性を持つ撮像素子は、撮像素子の温度を一定に保つことで良好な性能に保つことができる。しかしながら、撮像装置の周辺温度の変化に伴って、撮像素子の温度が変化してしまうことで撮像素子の良好な性能を保つことができない場合がある。そのような場合には、撮像素子の温度を一定に制御する手段として、熱電変換素子による温度調整が有効である。
【０００３】
特許文献１は、熱電変換素子を用いた撮像装置を提案している。特許文献１によれば、熱電変換素子を温度調整したい部材に密着させることで、撮像素子を冷却する。また、熱電変換素子に放熱フィンが熱的に接続されるように構成されている。熱電変換素子の作動によって、熱電変換素子には冷たい面(吸熱面)と熱い面(放熱面)が生じる。熱電変換素子では、放熱面の温度が上昇すると、吸熱面の温度が放熱面につられて上昇し、冷却効率が落ちてしまうという特徴がある。そのため、特許文献１では熱電変換素子の放熱面に放熱フィンを配置することで、放熱面の温度上昇を防ぎ、効率の良い撮像素子の温度調節を可能としている。
【０００４】
また、熱電変換素子により撮像素子を加熱及び冷却する温度調整技術もある。例えば、特許文献２ではハウジング内に恒温ボックスがあり、その恒温ボックスの内外を熱電変換素子で接続する装置が開示されている。恒温ボックス内にはレンズとカメラモジュールがあり、熱電変換素子が恒温ボックス内の雰囲気温度を調整することで、レンズとカメラモジュールを冷却及び加熱することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平９－１６２３７９号公報
特開２０１０－１７５８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、冷却時には熱電変換素子の放熱面の放熱効率が高いが、撮像素子を加熱しようとした場合には放熱面に配置した放熱フィンにより熱が逃げてしまい、熱電変換素子による撮像素子の加熱効率が低くなってしまう。また、特許文献２では、恒温ボックス内部の雰囲気温度を調整する構成であるため、撮像素子を局所的に冷却又は加熱したい場合であっても、撮像装置内部の全体を冷却又は加熱する必要があり、撮像装置の消費電力は高くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、撮像素子の温度調整を効率的に行う撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る撮像装置は、被写体からの光を受光する撮像素子と、前記撮像素子の受光面の反対側に位置する熱電変換素子と、前記熱電変換素子の前記撮像素子と対向しない側に位置する放熱フィンと、前記放熱フィンの少なくとも一部を収容するダクトと、前記ダクト内に配置されたファンと、前記撮像素子の温度を測定する第一の温度センサーと、前記撮像装置の周囲の温度を測定する第二の温度センサーと、前記撮像素子の温度と前記撮像装置の周囲の温度とに基づいて、前記熱電変換素子と前記ファンの少なくともいずれかを制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮像素子の温度調整を効率的に行う撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図。
第１実施形態に係る撮像装置の内部構造を模式的に示す図。
第１実施形態に係る撮像素子の冷却方式を決定する方法を説明するための図。
第１実施形態に係る撮像素子の加熱方式を決定する方法を説明するための図。
第１実施形態に係る加熱制御時の撮像装置の内部構造を模式的に示す図。
第１実施形態に係る撮像装置の撮影中における温度制御処理を説明するフローチャート。
第２実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図。
第２実施形態に係る冷却制御中の撮像装置の内部構造を模式的に示す図。
第２実施形態に係る加熱制御中の撮像装置の内部構造を模式的に示す図。
第２実施形態に係る撮像装置の撮影中における温度制御処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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