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JP2005204062A - Imaging apparatus - Google Patents

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JP2005204062A
JP2005204062A JP2004008191A JP2004008191A JP2005204062A JP 2005204062 A JP2005204062 A JP 2005204062A JP 2004008191 A JP2004008191 A JP 2004008191A JP 2004008191 A JP2004008191 A JP 2004008191A JP 2005204062 A JP2005204062 A JP 2005204062A
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silica gel
ccd
cooling
peltier element
imaging
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Ryuichi Hirano
龍一 平野
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Olympus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus which can reduce the consumption of silica gel, and to shorten the waiting time for cooling for each use of imaging element. <P>SOLUTION: A CCD 21 which picks up an image and a Peltier element 23 which cools the CCD 21 are housed inside a sealed exterior cover 26b of an exterior part 26, and the silica gel 29 which dehumidifies water in a sealed space and a Peltier element 30, which forcibly cools the silica gel 29, are stored inside the exterior cover 26b. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像素子の結露防止機能を備えた撮像装置に関する
ものである。
The present invention relates to an image pickup apparatus having a dew condensation prevention function for an image pickup element.

顕微鏡などの撮像装置に使用される固体撮像素子(以下、CCDと称する。)は、周囲温度上昇に伴ない画像が劣化することが知られている。   It is known that a solid-state image sensor (hereinafter referred to as a CCD) used in an imaging apparatus such as a microscope deteriorates an image with an increase in ambient temperature.

そこで、このようなCCDを使用する場合、CCDの温度上昇を抑制するため、例えばペルチェ素子などの冷却手段を用いてCCD全体を冷却し、吸熱したエネルギーをカバーを介して外気へと放熱するようにしている。   Therefore, when using such a CCD, in order to suppress the temperature rise of the CCD, for example, the whole CCD is cooled using a cooling means such as a Peltier element, and the absorbed heat is radiated to the outside air through the cover. I have to.

しかし、CCDを冷却すると、カバー内の空気中に含まれる水分がCCDの撮像面に結露することがあり、撮像結果に結露した水分が写り込むという問題があった。   However, when the CCD is cooled, moisture contained in the air in the cover may be condensed on the imaging surface of the CCD, and there is a problem that the condensed moisture is reflected in the imaging result.

このための対策として、CCDおよびその周辺を完全な密閉構造とし、低湿の環境下で製品を組み立てたり、あるいはカバー内部を真空あるいは窒素ガス等で充填するようなことが考えられている。しかし、CCDおよびその周辺を完全な密閉構造とするには、非常にコストがかかってしまい現実的でない。また、密閉構造が完全でない場合には、極めて微量ではあるが、徐々に外気中に含まれた水分がカバー内部に浸入し、時間の経過とともに結露が発生するという問題を生じる。   As countermeasures for this, it is conceivable that the CCD and its surroundings are completely sealed, and the product is assembled in a low-humidity environment, or the interior of the cover is filled with vacuum or nitrogen gas. However, it is very impractical to make a completely sealed structure around the CCD and its surroundings, which is very expensive. Moreover, when the sealing structure is not perfect, although it is a very small amount, moisture contained in the outside air gradually enters the inside of the cover, resulting in a problem that condensation occurs over time.

この対策として従来より知られている方法に、例えば、特許文献1に開示されるように、カバー内にシリカゲルを同梱し、内部の水分を吸湿させるものや、特許文献2に開示されるように、CCDを冷却する冷却制御部を設け、この冷却制御部をCCD温度よりも低く冷やすことで、内部の水分を冷却制御部に結露させて、CCDの結露を防止するものがある。   As a countermeasure for this, conventionally known methods include, for example, as disclosed in Patent Document 1, in which silica gel is enclosed in a cover to absorb moisture inside, and as disclosed in Patent Document 2. In addition, there is a cooling control unit that cools the CCD, and the cooling control unit is cooled to a temperature lower than the CCD temperature, thereby condensing internal moisture to the cooling control unit and preventing condensation of the CCD.

図9は、特許文献1の特徴を説明するためのものである。図において、1は撮像を行うCCDで、このCCD1は、基板2上に取り付けられている。また、CCD1には、ペルチェ素子3が設けられている。ペルチェ素子3は、CCD1を冷却するためのもので、冷却面が熱伝導部材4を介してCCD1に設けられている。熱伝導部材4は、CCD1とペルチェ素子3の冷却面を熱的に連結するもので、材質はアルミ、銅等の熱伝達率の高いものが用いられる。熱伝導部材4には、サーミスタ5が設けられている。サーミスタ5は、熱伝導部材4の温度を測定するためのもので、測定温度を基板2上の配線(不図示)を介して温度制御部(不図示)に通知するようにしている。   FIG. 9 is a view for explaining the feature of Patent Document 1. In FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a CCD for imaging, and this CCD 1 is mounted on a substrate 2. The CCD 1 is provided with a Peltier element 3. The Peltier element 3 is for cooling the CCD 1, and the cooling surface is provided on the CCD 1 via the heat conducting member 4. The heat conducting member 4 thermally connects the cooling surface of the CCD 1 and the Peltier element 3, and a material having a high heat transfer coefficient such as aluminum or copper is used. The heat conducting member 4 is provided with a thermistor 5. The thermistor 5 is for measuring the temperature of the heat conducting member 4 and notifies the temperature control unit (not shown) via the wiring (not shown) on the substrate 2.

ペルチェ素子3は、放熱面が外装部6の放熱部を兼ねた基体6a面に密着して設けられている。この基体6aには、CCD1を取り付けた基板2がスタッド7を介して固定されている。この場合、スタッド7は、基板2と基体6aとの間に熱伝導部材4とペルチェ素子3を挟み込んで固定している。   The Peltier element 3 is provided in close contact with the surface of the base 6 a that also serves as the heat radiating portion of the exterior portion 6. A substrate 2 to which a CCD 1 is attached is fixed to the base 6a through a stud 7. In this case, the stud 7 has the heat conducting member 4 and the Peltier element 3 sandwiched and fixed between the substrate 2 and the base 6a.

外装部6の基体6aには、CCD1の周囲を覆うように外装カバー6bが設けられている。この外装カバー6bは、パッキン6dを介在させてネジ6cにより基体6a上に気密に取り付けられている。外装カバー6bには、CCD1の撮像面に対応する位置にカバーガラス8を嵌め込んだ窓部6eが設けられている。カバーガラス8は、接着剤等を用いて窓部6eに密閉状態で接着されている。外装カバー6b内部には、シリカゲル9が配置されている。シリカゲル9は、CCD1を含む外装カバー6b内部の密閉された空間を除湿するためのものである。   An exterior cover 6 b is provided on the base 6 a of the exterior portion 6 so as to cover the periphery of the CCD 1. The exterior cover 6b is airtightly attached on the base 6a with screws 6c with a packing 6d interposed. The exterior cover 6b is provided with a window portion 6e into which a cover glass 8 is fitted at a position corresponding to the imaging surface of the CCD 1. The cover glass 8 is adhered to the window 6e in a sealed state using an adhesive or the like. Silica gel 9 is disposed inside the exterior cover 6b. The silica gel 9 is for dehumidifying the sealed space inside the exterior cover 6 b including the CCD 1.

外装カバー6bには、マウント10が設けられている。マウント10は、本撮像装置をアダプタ(不図示)に連結するための接続部を持ったもので、アダプタの中心とCCD1の中心を一致させる機構と、アダプタ側のレンズ(不図示)の焦点とCCD1の撮像面とを一致させるようになっている。この場合、マウント10は、板状部材10aと10bを持ち、ねじ10cにより板状部材10aと10bを図示水平方向に移動させることでアダプタの中心とCCD1の中心を一致させ、ねじ10dにより板状部材10aと10bの間を締付けることで、レンズ(不図示)の焦点とCCD1の撮像面とを一致させるようになっている。   A mount 10 is provided on the exterior cover 6b. The mount 10 has a connection part for connecting the imaging device to an adapter (not shown), a mechanism for matching the center of the adapter and the center of the CCD 1, and the focal point of a lens (not shown) on the adapter side. The imaging surface of the CCD 1 is made to coincide. In this case, the mount 10 has plate-like members 10a and 10b, and the plate-like members 10a and 10b are moved in the horizontal direction in the figure by screws 10c so that the center of the adapter and the center of the CCD 1 coincide with each other. By tightening between the members 10a and 10b, the focal point of a lens (not shown) and the imaging surface of the CCD 1 are made to coincide.

外装部6の基体6aには、CCD1を取り付けた基板2と反対側の端部にCCD1やペルチェ素子3の駆動回路(不図示)などを有する基板11が設けられている。この基板11には、ケーブル12を介して基板2が電気的に接続されている。また、基板11には、ケーブル12が挿通する基体6aの孔部6fを気密に保つための密閉部品13が設けられている。   A substrate 11 having a driving circuit (not shown) for the CCD 1 and the Peltier element 3 is provided on the base 6a of the exterior portion 6 at the end opposite to the substrate 2 to which the CCD 1 is attached. The substrate 2 is electrically connected to the substrate 11 via a cable 12. Further, the substrate 11 is provided with a sealing component 13 for keeping the hole 6f of the base body 6a through which the cable 12 is inserted airtight.

基体6aには、基板11の周囲を覆うように外装カバー14が設けられている。この外装カバー14には、コネクタ15が設けられている。このコネクタ15は、図示しない外部装置にケーブルを介して接続され、基板11上のそれぞれの駆動回路(不図示)に対し電力の供給や制御信号の受け渡しなどを行なうようにしている。   An exterior cover 14 is provided on the base 6 a so as to cover the periphery of the substrate 11. The outer cover 14 is provided with a connector 15. The connector 15 is connected to an external device (not shown) through a cable, and supplies power to each drive circuit (not shown) on the substrate 11 and transfers control signals.

このような構成において、CCD1は熱伝導部材4を通してペルチェ素子3により冷却される。ペルチェ素子3は、CCD1と熱伝導部材4から吸熱した熱を、外装部6の基体6aに伝達し、大気中に放熱するとともに、外装カバー6bを介してマウント10側にも伝達し、大気中に放熱する。この場合、サーミスタ5は、熱伝導部材4の温度を測定し、CCD1の冷却温度を推測する。この推測された温度データは、基板2からケーブル12を介して基板11に伝えられ、コネクタ15により外部装置のパソコンなどに入力される。パソコンでは、温度データに基づいてCCD1の目標冷却温度との温度差を計算し、目標温度になるようにペルチェ素子3に流す電流を制御する。   In such a configuration, the CCD 1 is cooled by the Peltier element 3 through the heat conducting member 4. The Peltier element 3 transmits heat absorbed from the CCD 1 and the heat conducting member 4 to the base body 6a of the exterior portion 6, dissipates it into the atmosphere, and transmits it to the mount 10 side via the exterior cover 6b. To dissipate heat. In this case, the thermistor 5 measures the temperature of the heat conducting member 4 and estimates the cooling temperature of the CCD 1. The estimated temperature data is transmitted from the board 2 to the board 11 through the cable 12 and is input to the personal computer of the external device through the connector 15. In the personal computer, the temperature difference from the target cooling temperature of the CCD 1 is calculated based on the temperature data, and the current flowing through the Peltier element 3 is controlled so as to reach the target temperature.

一方、シリカゲル9は、日々ごく微量に浸入してくる水分を吸湿している。この場合、図10に示すように時間経過とともに装置内部に侵入する水により同図(a)に示すように水分量が変化する場合、シリカゲル9の量を適正、少、多の3段階に設定した場合の装置内部における湿度の変化は、それぞれ同図(b)(c)(d)に示すようになり、シリカゲル9の量に大きく影響される。これにより、CCD1に結露する湿度を同図(e)とすると、シリカゲル9の量が少ない場合、同図(f)に示す製品保障寿命に達しない前の比較的短時間のうちに結露が発生してしまうことがある。このため、撮像装置の組み立ての際には、製品保証寿命の期間に侵入される総水分量に対して、結露防止できる十分な量のシリカゲル9を封入する必要がある。   On the other hand, the silica gel 9 absorbs moisture that enters a very small amount every day. In this case, when the amount of water changes as shown in FIG. 10 (a) due to water entering the inside of the apparatus as time passes as shown in FIG. 10, the amount of silica gel 9 is set to three levels, appropriate, small and many. In this case, changes in humidity inside the apparatus are as shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D, respectively, and are greatly influenced by the amount of silica gel 9. As a result, when the humidity dewed on the CCD 1 is shown in FIG. 5 (e), when the amount of silica gel 9 is small, condensation occurs within a relatively short time before the product guaranteed life shown in FIG. May end up. For this reason, when assembling the imaging device, it is necessary to enclose a sufficient amount of silica gel 9 that can prevent dew condensation with respect to the total amount of moisture that enters during the product warranty lifetime.

図11は、特許文献2の特徴を説明するもので、シリカゲルに代えてペルチェ素子16を用いたものである。この場合、ペルチェ素子16は、冷却面を外装カバー6bで覆われた密閉空間の空気に接し、放熱面を基体6aに接するように配置されている。その他は、図9と同一部分には、同符号を付している。   FIG. 11 explains the characteristics of Patent Document 2, and uses a Peltier element 16 instead of silica gel. In this case, the Peltier element 16 is disposed so that the cooling surface is in contact with the air in the sealed space covered with the exterior cover 6b and the heat dissipation surface is in contact with the base body 6a. Other parts that are the same as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.

このような構成において、CCD1を冷却する場合、初めにペルチェ素子16を駆動し冷却する。すると、ペルチェ素子16に密閉空間の空気中の水分が結露をし始め、図12(a)に示すように結露した水分量の増加とともに、密閉空間内部の湿度が同図b)に示すように低下する。そして、密閉空間内部の湿度が同図(c)に示すCCD1の冷却温度で結露する湿度より低下した時点(同図(d))をCCD冷却開始点としてCCD1の冷却を行うペルチェ素子3を駆動する。   In such a configuration, when the CCD 1 is cooled, the Peltier element 16 is first driven and cooled. Then, moisture in the air in the sealed space starts to condense on the Peltier element 16, and as shown in FIG. 12 (a), the moisture content in the sealed space increases and the humidity inside the sealed space is as shown in FIG. descend. Then, the Peltier device 3 that cools the CCD 1 is driven with the point in time when the humidity inside the sealed space is lower than the dew condensation at the cooling temperature of the CCD 1 shown in FIG. To do.

図13は、上述したシリカゲルに代えてペルチェ素子16を用いたものに、さらに水分の排出手段17を設けたものである。   FIG. 13 shows a structure in which a Peltier element 16 is used in place of the silica gel described above, and a moisture discharging means 17 is further provided.

この場合、外装部6の外装カバー6bの側面に孔部6gを設け、この孔部6gに排出手段17を設けている。この排出手段17は、シート状の形状をしており、一方端部をペルチェ素子16の冷却面に接し、他方端部を孔部6gを介して外気に接するように配置されている。この場合、孔部6gと排出手段17のそれぞれの断面形状は同寸法になっていて、空気の移動がしづらい構造となっている。その他は、図9と同一部分には、同符号を付している。 このような構成とすれば、ペルチェ素子16に結露した水分は、排出手段17を介して外部に排出されるようになる。
特開平9−009116号公報 特開平6−121207号公報
In this case, a hole 6g is provided on the side surface of the exterior cover 6b of the exterior part 6, and the discharge means 17 is provided in the hole 6g. The discharge means 17 has a sheet shape, and is arranged so that one end thereof is in contact with the cooling surface of the Peltier element 16 and the other end is in contact with the outside air through the hole 6g. In this case, the cross-sectional shapes of the hole 6g and the discharge means 17 are the same size, and it is difficult to move the air. Other parts that are the same as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. With such a configuration, moisture condensed on the Peltier element 16 is discharged to the outside through the discharge means 17.
JP-A-9-009116 JP-A-6-121207

しかしながら、図9に開示されるものは、装置内に封入されるシリカゲル9が大量に必要であり、装置の大型化を招く結果となっている。例えば、35℃の環境でCCD1を5℃まで冷却するような場合、CCD1が結露しないためには、内部の湿度を15.6%以下に保つ必要がある。一般的なシリカゲル9の吸湿率(重量対比)は8.7%程度であるので、仮に、シリカゲル9が初期状態で2.5%程度吸湿しているものとすると、内部に侵入する水分の15倍以上(重量比)もの大量のシリカゲル9が必要となる。   However, what is disclosed in FIG. 9 requires a large amount of silica gel 9 enclosed in the apparatus, resulting in an increase in the size of the apparatus. For example, when the CCD 1 is cooled to 5 ° C. in an environment of 35 ° C., it is necessary to keep the internal humidity at 15.6% or less so that the CCD 1 is not condensed. Since the moisture absorption rate (compared to the weight) of the general silica gel 9 is about 8.7%, if the silica gel 9 absorbs about 2.5% in the initial state, 15% of moisture entering the inside is assumed. A large amount of silica gel 9 more than double (weight ratio) is required.

また、図11に開示されるものは、撮像時に、すぐにCCD1を冷却することができないという問題があった。これは、図12で述べたように、ペルチェ素子16に密閉空間の空気中の水分が結露をし始め、同図(a)に示すように結露した水分量の増加とともに、密閉空間内部の湿度が同図(b)に示すように低下するが、同図(c)に示すCCD1の冷却温度で結露しない湿度以下になってからでないと、CCD1に結露が発生するため、直ちに冷却することができないからである。また、使用後にペルチェ素子16の電源をOFFすると、ペルチェ素子16に結露している水分は気化し、再び密閉空間内部の湿度が上昇するため、CCD1を使用するごとに、冷却の待ち時間が必要となり、作業効率が低下する。   Further, the device disclosed in FIG. 11 has a problem that the CCD 1 cannot be immediately cooled during imaging. This is because, as described in FIG. 12, moisture in the air in the sealed space starts to condense on the Peltier element 16, and the humidity inside the sealed space increases with an increase in the amount of moisture condensed as shown in FIG. However, the temperature of the CCD 1 shown in FIG. 2C is not reduced below the humidity at which no condensation occurs at the cooling temperature of the CCD 1 as shown in FIG. It is not possible. Further, when the power of the Peltier element 16 is turned off after use, moisture condensed on the Peltier element 16 is vaporized and the humidity inside the sealed space increases again. Therefore, a cooling waiting time is required every time the CCD 1 is used. As a result, work efficiency is reduced.

さらに、図13に開示されるものは、水分の排出手段17は、当然ながら水分を通す構造になっているため、使用後にペルチェ素子16の電源をOFFすると、外気の水分が内部に逆流し、密閉空間内部の湿度は外気と同等になってしまい、結果的に図11に開示されるものと同様に、CCD1を使用するごとに冷却の待ち時間が必要となっている。   Further, what is disclosed in FIG. 13 is that the moisture discharging means 17 has a structure that allows moisture to pass through. Therefore, when the power of the Peltier element 16 is turned off after use, the moisture in the outside air flows back to the inside. The humidity inside the sealed space becomes equal to that of the outside air, and as a result, a cooling waiting time is required every time the CCD 1 is used, similar to that disclosed in FIG.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、シリカゲルの使用量を低減できるとともに、撮像素子を使用する際の冷却の待ち時間を短縮できる撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of reducing the amount of silica gel used and shortening the cooling waiting time when using an imaging element.

請求項1記載の発明は、画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を冷却する冷却手段と、前記撮像素子および冷却手段を収容する密閉された外装部材と、前記外装部材の内部に配置され、該外装部材の密閉された空間の水分を除湿するシリカゲルと、前記シリカゲルを冷却する冷却手段とを具備したことを特徴としている。   The invention according to claim 1 is disposed inside the exterior member, an image sensor that captures an image, a cooling unit that cools the image sensor, a sealed exterior member that houses the image sensor and the cooling unit, and the like. And a silica gel for dehumidifying moisture in a sealed space of the exterior member, and a cooling means for cooling the silica gel.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記シリカゲルと該シリカゲルを冷却する冷却手段との間に熱伝導部材を介在したことを特徴としている。   A second aspect of the invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, a heat conducting member is interposed between the silica gel and a cooling means for cooling the silica gel.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記熱伝導部材は、板状の基台上に垂直な突壁を有し、前記シリカゲルは、前記熱伝導部材の垂直な突壁が挿入される凹部を有することを特徴としている。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the heat conducting member has a vertical protruding wall on a plate-like base, and the silica gel is a vertical protruding wall of the heat conducting member. It has the recessed part in which is inserted.

請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記熱伝導部材は、三方の側面を有した断面略コ字形状をなし、前記三方の側面に囲まれた空間に前記シリカゲルが挿入されることを特徴としている。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2, wherein the heat conducting member has a substantially U-shaped cross section having three side surfaces, and the silica gel is inserted into a space surrounded by the three side surfaces. It is characterized by being.

請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記撮像素子およびシリカゲルをそれぞれ冷却する冷却手段は、同一の冷却手段からなることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the cooling means for cooling the image pickup device and the silica gel are the same cooling means.

請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の発明において、前記撮像素子は固体撮像素子とし、前記冷却手段はペルチェ素子としたことを特徴としている。   A sixth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the imaging element is a solid-state imaging element, and the cooling means is a Peltier element.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の発明において、前記ペルチェ素子を駆動および非駆動状態に制御する制御手段を有することを特徴としている。   A seventh aspect of the invention is characterized in that, in the sixth aspect of the invention, there is provided control means for controlling the Peltier element to a driving and non-driving state.

請求項8記載の発明は、請求項6記載の発明において、前記ペルチェ素子に流す電流を可変可能に制御する制御手段を有することを特徴としている。   The invention described in claim 8 is characterized in that, in the invention described in claim 6, there is provided control means for variably controlling the current flowing through the Peltier element.

本発明によれば、シリカゲルを冷却手段により強制的に冷却し、シリカゲルの吸湿率を上昇させることにより、外装部内の密閉空間の水分を効率的に除去することができ、必要とするシリカゲルの量を大幅に低減できる。   According to the present invention, the silica gel is forcibly cooled by the cooling means and the moisture absorption rate of the silica gel is increased, whereby the moisture in the sealed space in the exterior portion can be efficiently removed, and the amount of silica gel required. Can be greatly reduced.

また、長期間に亘って外装部内の密閉空間の湿度を低く保つことができるので、撮像素子を使用する際の冷却の待ち時間を大幅に短縮することができる。   Moreover, since the humidity of the sealed space in the exterior portion can be kept low for a long period of time, the cooling waiting time when using the imaging element can be greatly shortened.

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1において、21は撮像を行う撮像素子としてのCCDで、このCCD21は、基板22上に取り付けられている。また、CCD21には、冷却手段としてのペルチェ素子23が設けられている。ペルチェ素子23は、CCD21を冷却するためのもので、冷却面に熱伝導部材24を介してCCD21が設けられている。熱伝導部材24は、CCD21とペルチェ素子23の冷却面を熱的に連結するもので、材質はアルミ、銅等の熱伝達率の高いものが用いられる。   In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a CCD as an image pickup device that performs image pickup. The CCD 21 is attached on a substrate 22. Further, the CCD 21 is provided with a Peltier element 23 as a cooling means. The Peltier element 23 is for cooling the CCD 21, and the CCD 21 is provided on the cooling surface via the heat conducting member 24. The heat conducting member 24 thermally connects the cooling surfaces of the CCD 21 and the Peltier element 23, and a material having a high heat transfer coefficient such as aluminum or copper is used.

熱伝導部材24には、サーミスタ25が設けられている。サーミスタ25は、熱伝導部材24の温度を測定するためのもので、測定温度を基板22上の配線(不図示)を介して後述するパソコン37に通知するようにしている。   The heat conducting member 24 is provided with a thermistor 25. The thermistor 25 is for measuring the temperature of the heat conducting member 24, and notifies the measured temperature to a personal computer 37 (to be described later) via a wiring (not shown) on the substrate 22.

ペルチェ素子23は、放熱面が外装部26の放熱部を兼ねた基体26a面に密着して設けられている。また、ペルチェ素子23を駆動制御するための制御線(不図示)が、基板22上の配線(不図示)に接続されている。   The Peltier element 23 is provided in close contact with the surface of the base body 26 a that also serves as a heat dissipation portion of the exterior portion 26. A control line (not shown) for driving and controlling the Peltier element 23 is connected to a wiring (not shown) on the substrate 22.

基体26aには、基板22がスタッド27を介して固定されている。この場合、スタッド27は、基板22と基体26aとの間に熱伝導部材24とペルチェ素子23を挟み込んで固定するようにしている。   The substrate 22 is fixed to the base body 26 a via the studs 27. In this case, the stud 27 sandwiches and fixes the heat conducting member 24 and the Peltier element 23 between the substrate 22 and the base body 26a.

外装部26の基体26aには、CCD21の周囲を覆うように外装カバー26bが設けられている。この外装カバー26bは、ゴム材などのパッキン26dを介在させてネジ26cにより基体26a上に気密に取り付けられている。外装カバー26bには、CCD21の撮像面に対応する位置にカバーガラス28を嵌め込んだ窓部26eが設けられている。カバーガラス28は、接着剤等を用いて窓部26eに密閉状態で接着されている。   An exterior cover 26 b is provided on the base body 26 a of the exterior portion 26 so as to cover the periphery of the CCD 21. The exterior cover 26b is airtightly attached on the base 26a with screws 26c with a packing 26d such as a rubber material interposed. The exterior cover 26 b is provided with a window portion 26 e into which a cover glass 28 is fitted at a position corresponding to the imaging surface of the CCD 21. The cover glass 28 is adhered to the window portion 26e in a sealed state using an adhesive or the like.

外装カバー26b内部には、シリカゲル29が配置されている。シリカゲル29は、CCD21を含む外装カバー26b内部の密閉された空間を除湿するためのものである。   Silica gel 29 is disposed inside the exterior cover 26b. The silica gel 29 is for dehumidifying the sealed space inside the exterior cover 26 b including the CCD 21.

シリカゲル29には、ペルチェ素子30が設けられている。ペルチェ素子30は、シリカゲル29を冷却するためのもので、冷却面にシリカゲル29が設けられている。また、ペルチェ素子30は、放熱面が外装部26の基体26a面に密着して設けられ、シリカゲル29の冷却効果を高めるようにしている。また、ペルチェ素子30には、駆動制御するための制御線(不図示)が接続されており、この制御線が基板22上の配線(不図示)に接続されている。   The Peltier element 30 is provided on the silica gel 29. The Peltier element 30 is for cooling the silica gel 29, and the silica gel 29 is provided on the cooling surface. Further, the Peltier element 30 is provided with a heat radiating surface in close contact with the surface of the base body 26 a of the exterior portion 26 so as to enhance the cooling effect of the silica gel 29. The Peltier element 30 is connected to a control line (not shown) for drive control, and this control line is connected to a wiring (not shown) on the substrate 22.

外装カバー26bには、マウント31が設けられている。マウント31は、本撮像装置をアダプタ(不図示)に連結するための接続部を持ったもので、アダプタの中心とCCD21の中心を一致させる機構と、アダプタ側のレンズ(不図示)の焦点とCCD21の撮像面とを一致させるようになっている。この場合、マウント31は、板状部材31aと31bを持ち、ねじ31cにより板状部材31aと31bを図示水平方向に移動させることでアダプタの中心とCCD21の中心を一致させ、さらに板状部材31aと31bの間に適当な厚みのシムを挟み込み、ねじ31dにより締付けることで、レンズ(不図示)の焦点とCCD21の撮像面とを一致させるようになっている。   A mount 31 is provided on the exterior cover 26b. The mount 31 has a connection part for connecting the imaging apparatus to an adapter (not shown), a mechanism for matching the center of the adapter and the center of the CCD 21, and the focal point of a lens (not shown) on the adapter side. The imaging surface of the CCD 21 is made to coincide. In this case, the mount 31 has plate-like members 31a and 31b, and the plate-like members 31a and 31b are moved in the horizontal direction in the figure by screws 31c so that the center of the adapter and the center of the CCD 21 coincide with each other. A shim having an appropriate thickness is sandwiched between 31b and 31b and tightened with a screw 31d so that the focal point of a lens (not shown) coincides with the imaging surface of the CCD 21.

外装部26の基体26aには、CCD21を取り付けた基板22と反対側の端部にCCD21、ペルチェ素子23、30の駆動回路(不図示)などを有する基板32が設けられている。この基板32には、ケーブル33を介して基板22が電気的に接続されている。また、基板32には、ケーブル33が挿通される基体26aの孔部26gを気密に保つための密閉部品34が設けられている。   The base body 26a of the exterior portion 26 is provided with a substrate 32 having a drive circuit (not shown) for the CCD 21 and the Peltier elements 23 and 30 at the end opposite to the substrate 22 to which the CCD 21 is attached. The substrate 22 is electrically connected to the substrate 32 via a cable 33. The substrate 32 is provided with a sealing component 34 for keeping the hole 26g of the base body 26a through which the cable 33 is inserted airtight.

基体26aには、基板32の周囲を覆うように外装カバー35が設けられている。この外装カバー35には、コネクタ36が設けられている。このコネクタ36には、制御手段としてのパソコン37がケーブル38を介して接続されている。パソコン37は、サーミスタ25から送られてくる温度データに基づいてペルチェ素子23に流す電流値を制御する他、シリカゲル29を冷却するペルチェ素子30の駆動状態、非駆動状態の制御、ペルチェ素子30に流す電流値の制御などを可能にしている。   The base body 26 a is provided with an exterior cover 35 so as to cover the periphery of the substrate 32. The exterior cover 35 is provided with a connector 36. A personal computer 37 as control means is connected to the connector 36 via a cable 38. The personal computer 37 controls the current value passed through the Peltier element 23 based on the temperature data sent from the thermistor 25, and controls the driving state and non-driving state of the Peltier element 30 that cools the silica gel 29. This makes it possible to control the value of the current that flows.

このような構成において、CCD21は熱伝導部材24を通してペルチェ素子23により冷却される。ペルチェ素子23は、CCD21と熱伝導部材24から吸熱した熱を、外装部26の基体26aを介して外装カバー35に伝達し、大気中に放熱するとともに、外装カバー26bを介してマウント31にも伝達し、大気中に放熱する。   In such a configuration, the CCD 21 is cooled by the Peltier element 23 through the heat conducting member 24. The Peltier element 23 transfers heat absorbed from the CCD 21 and the heat conducting member 24 to the exterior cover 35 via the base body 26a of the exterior portion 26, dissipates it into the atmosphere, and also displaces it to the mount 31 via the exterior cover 26b. Transmits heat to the atmosphere.

この状態で、サーミスタ25は、熱伝導部材24の温度を測定し、CCD21の冷却温度を推測する。この推測された温度データは、基板22からケーブル33を介して基板32に伝えられ、コネクタ36よりパソコン37ヘ入力される。パソコン37は、このときの温度データに基づいて、CCD21の目標冷却温度との温度差を計算し、目標温度になるようにペルチェ素子23に流す電流値を制御する。   In this state, the thermistor 25 measures the temperature of the heat conducting member 24 and estimates the cooling temperature of the CCD 21. The estimated temperature data is transmitted from the board 22 to the board 32 via the cable 33 and is input to the personal computer 37 from the connector 36. The personal computer 37 calculates a temperature difference from the target cooling temperature of the CCD 21 based on the temperature data at this time, and controls the value of the current flowing through the Peltier element 23 so as to reach the target temperature.

シリカゲル29は、日々ごく微量に浸入してくる水分を吸湿している。また、シリカゲル29は、ペルチェ素子30により強制的に冷却される。ペルチェ素子30は、シリカゲル29から吸熱した熱を、外装部26の基体26aを介して大気中に放熱している。   The silica gel 29 absorbs moisture that enters a very small amount every day. The silica gel 29 is forcibly cooled by the Peltier element 30. The Peltier element 30 radiates the heat absorbed from the silica gel 29 to the atmosphere via the base body 26 a of the exterior portion 26.

このようにシリカゲル29を強制的に冷却すると、シリカゲル29の周囲温度が低下して湿度が上昇する。図2は、湿度とシリカゲル29の吸湿率との関係を示したもので、シリカゲル29は、周囲の湿度が高くなるほど、吸湿率が高くなる。また、シリカゲル29の吸湿率は、温度の依存性がほとんどないことも知られている。   When the silica gel 29 is forcibly cooled in this way, the ambient temperature of the silica gel 29 decreases and the humidity increases. FIG. 2 shows the relationship between the humidity and the moisture absorption rate of the silica gel 29. The silica gel 29 has a higher moisture absorption rate as the ambient humidity increases. It is also known that the moisture absorption rate of the silica gel 29 has almost no temperature dependence.

これにより、シリカゲル29をペルチェ素子30により強制的に冷却すると、周囲湿度の上昇によりシリカゲル29の吸湿率が上昇することから、外装カバー26b内の密閉空間の水分を効率的に除去することができ、必要とするシリカゲル29の量を大幅に低減できる。また、シリカゲル29の量を低減できることで、外装カバー26bを有する外装部26全体の大きさを小さくできることから、デザイン上の制約を少なくできるとともに、顕微鏡などに取り付けるときのシステム性が向上する。また、外装カバー26b内部の空間容積を小さくできることから、ペルチェ素子30が吸収した熱の外装カバー26b内部への放熱量も小さくすることができ、冷却効率も向上させることができる。   As a result, when the silica gel 29 is forcibly cooled by the Peltier element 30, the moisture absorption rate of the silica gel 29 increases due to an increase in ambient humidity, so that moisture in the sealed space in the exterior cover 26b can be efficiently removed. The amount of silica gel 29 required can be greatly reduced. In addition, since the amount of the silica gel 29 can be reduced, the overall size of the exterior portion 26 having the exterior cover 26b can be reduced. Therefore, design restrictions can be reduced, and system performance when attached to a microscope or the like is improved. In addition, since the space volume inside the exterior cover 26b can be reduced, the amount of heat absorbed by the Peltier element 30 to the interior of the exterior cover 26b can be reduced, and the cooling efficiency can be improved.

一方、図3に示すように、時間経過とともに、装置内部に僅かずつ侵入する水分により、同図(a)のように水分量が変化するものとすると、シリカゲル29を冷却しない場合の湿度の変化は、同図(b)に示すのに対し、シリカゲル29を冷却した場合の湿度の変化は、同図(c)に示すようになり、シリカゲル29の冷却有りと無しの条件に大きく影響される。これにより、CCD21に結露する湿度を同図(d)とすると、シリカゲル29を冷却しない場合、同図(e)に示す製品寿命まで達しない比較的短時間のうちに結露が発生してしまうおそれがあるが、シリカゲル29を冷却している場合は、同図(e)に示す製品寿命に達した後も長時間に亘って内部の湿度を低く保つことができ、CCD21を使用するごとの冷却の待ち時間を大幅に短縮することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, with the passage of time, if the amount of water changes as shown in FIG. (B), the change in humidity when the silica gel 29 is cooled is as shown in FIG. 5 (c), and is greatly influenced by the conditions with and without the silica gel 29 being cooled. . As a result, assuming that the humidity dew condensation on the CCD 21 is (d) in the figure, if the silica gel 29 is not cooled, there is a risk that dew condensation will occur within a relatively short time that does not reach the product life shown in FIG. However, when the silica gel 29 is cooled, the internal humidity can be kept low for a long time even after the product life shown in FIG. The waiting time can be greatly reduced.

ちなみに、例えば、35℃の環境でCCD21を5℃まで冷却するような場合、CCD21が結露しないためには、内部の湿度を15.6%以下に保つ必要がある。一般的なシリカゲル29の吸湿率(重量対比)は8.7%程度であるので、ここで、シリカゲル29を5℃まで冷却すれば、シリカゲル29の周囲の相対湿度は90%以下であればよいこととなり、その時の一般的なシリカゲル29の吸湿率は約40%にもなる。これにより、シリカゲル29の初期吸湿率の2.5%を勘案すると、シリカゲル29は、実に冷却しない場合の約1/6の量で済むことになる。 Incidentally, for example, when the CCD 21 is cooled to 5 ° C. in an environment of 35 ° C., it is necessary to keep the internal humidity at 15.6% or less so that the CCD 21 does not condense. Since the moisture absorption rate (weight comparison) of general silica gel 29 is about 8.7%, if the silica gel 29 is cooled to 5 ° C., the relative humidity around the silica gel 29 may be 90% or less. In other words, the moisture absorption rate of the general silica gel 29 at that time is about 40%. Thus, when 2.5% of the initial moisture absorption rate of the silica gel 29 is taken into consideration, the amount of the silica gel 29 is about 1/6 that when the silica gel 29 is not actually cooled.

さらに、使用終了後にペルチェ素子30の電源をOFFしても、シリカゲル29として一度吸湿した水分を放出しないタイプのものを使用すれば、内部の湿度が急激に上昇することがない。また、従来で述べたような水分の排出手段を有しておらず、外部から水分が逆流することもないので、内部の湿度が急激に上昇することはない。これにより、撮像装置を使用してから、次の使用まで保管している間に密閉構造を通過して浸入する、ごく微量な水分が、CCD21に結露する湿度を超えない限り結露は発生しない。   Furthermore, even if the power source of the Peltier device 30 is turned off after the use is completed, if the silica gel 29 that does not release moisture once absorbed is used, the internal humidity does not increase rapidly. Further, since there is no moisture discharging means as described above, and moisture does not flow back from the outside, the internal humidity does not rise rapidly. As a result, condensation does not occur unless a very small amount of water that enters through the sealed structure and intrudes during storage from the use of the imaging device to the next use exceeds the humidity at which the CCD 21 is condensed.

次に、図4に示すように時間経過とともに、装置内部に僅かずつ侵入する水分により、同図(a)のように水分量が変化するものとすると、撮像装置を連続的に使用する場合(週に1回は使用する程度)の湿度の変化は、同図(b)に、短いサイクルでスポット的に使用する場合(2〜3ヶ月置きに使用する程度)は、同図(c)に、長いサイクルでスポット的に使用する場合(1年置きに使用する程度)は、同図(d)にそれぞれ示すようになる。つまり、図4は、撮像装置を短いサイクルと長いサイクルでスポット的に使用する場合の装置内部の湿度の変化の状態を示しており、これら短いサイクルと長いサイクルは、湿度が上昇している期間が未使用の状態の期間で、湿度が急激に低下している期間が使用している期間で、この湿度が急激に低下は、シリカゲル29の強制冷却により吸湿率が上昇することから起こる現象である。   Next, as shown in FIG. 4, assuming that the amount of moisture changes as shown in FIG. 4A due to moisture that gradually enters the inside of the device as time passes, the imaging device is used continuously ( Change in humidity (about once a week) is shown in (b) of the figure, and in the case of spot use with a short cycle (about every two to three months), in (c) of the figure. When used in a spot manner in a long cycle (about every second year), it is as shown in FIG. That is, FIG. 4 shows the state of humidity change inside the apparatus when the imaging apparatus is spot-used in a short cycle and a long cycle, and the short cycle and the long cycle are periods in which the humidity is rising. Is a period in which the humidity is abruptly decreasing, a period in which the humidity is rapidly decreasing, and a period in which the humidity is rapidly decreasing is a phenomenon that occurs because the moisture absorption rate increases due to forced cooling of the silica gel 29. is there.

図4からも明らかなように、装置を連続的に使用する場合(同図(b))は、同図(e)に示す製品保証寿命までの期間内で、同図(f)に示すCCD21に結露する湿度を超えることがなく、また、短いサイクルでスポット的に使用する場合(同図(c))でも、同図(e)に示す製品保証寿命までの期間内で、同図(f)に示すCCD21に結露する湿度を超えることがなく、それぞれ問題ない。しかし、長いサイクルでスポット的に使用する場合(同図(d))は、同図(e)に示す製品保証寿命までの期間までに同図(f)に示すCCD21に結露する湿度を超えることがある。   As is apparent from FIG. 4, when the apparatus is used continuously (FIG. 4B), the CCD 21 shown in FIG. Even when it is used in a spot-like manner in a short cycle (Fig. (C)), within the period up to the product warranty life shown in Fig. (E), (f) ), The humidity that condenses on the CCD 21 is not exceeded, and there is no problem. However, when it is used in a spot-like manner in a long cycle ((d) in the figure), humidity exceeding the condensation on the CCD 21 shown in (f) in the figure is exceeded by the period until the product warranty life shown in (e) in the figure. There is.

そこで、安全をみて2〜3ヶ月を超える保管期間を終えて使用するような場合は、パソコン37より指示を出して一時的に内部湿度がCCD21に結露する湿度以下に低下するまでペルチェ素子30の駆動を行う。この場合、例えば、パソコン37の画面(不図示)にシリカゲル29の強制冷却ボタンをつけておき、手動でボタンをONすることでシリカゲル29の冷却を行なうペルチェ素子30を駆動状態とし、OFFすると非駆動状態となるようにすればよい。また、パソコン37側でスタートボタンとON時間を入力するようにして、スタートボタンを押すとペルチェ素子30を駆動状態とし、ON時間が経過後に自動的に非駆動状態となるようにしてもよい。また、長期間保管後、連続的あるいは短いサイクルでスポット的に使用する場合は、長期間保管後の初回のみ上述したような作業を実施すればよい。   Therefore, for safety reasons, when the storage period exceeding two to three months is used, an instruction is issued from the personal computer 37 until the internal humidity temporarily drops below the humidity at which condensation occurs on the CCD 21. Drive. In this case, for example, a forced cooling button for the silica gel 29 is attached to the screen (not shown) of the personal computer 37, and the Peltier element 30 for cooling the silica gel 29 is turned on by manually turning on the button. What is necessary is just to make it become a drive state. Alternatively, the start button and the ON time may be input on the personal computer 37 side, and when the start button is pressed, the Peltier element 30 is set in the driving state, and the non-driving state is automatically set after the ON time has elapsed. In addition, when used for a spot in a continuous or short cycle after long-term storage, the above-described operation may be performed only for the first time after long-term storage.

このようにすれば、従来のように保管期間の長短に関わらす上述した作業が毎回必要であったことと比較すると、作業の頻度が大幅に少なくできる。   In this way, the frequency of work can be greatly reduced as compared with the conventional work required for each of the storage periods as in the prior art.

また、内部の水分がシリカゲル29に吸湿され十分に低湿となったあとは、ペルチェ素子30を非駆動状態にすることで、外装部26への無駄な放熱を抑えることができ、外装部26の温度上昇を防止できるとともに、消費電力の低減も得ることができる。   Further, after moisture inside is absorbed by the silica gel 29 and becomes sufficiently low, wasteful heat radiation to the exterior portion 26 can be suppressed by bringing the Peltier element 30 into a non-driven state. A temperature rise can be prevented and power consumption can be reduced.

なお、図5に示すように時間経過とともに、装置内部に僅かずつ侵入する水分により、同図(a)のように水分量が変化する場合、シリカゲル29の冷却を行なうペルチェ素子30を常時駆動させた場合と定期的に一定時間駆動させた場合で、それぞれ同図(b)(c)に示すような内部湿度の変化が得られるが、シリカゲル29の吸湿速度は、水分の浸入速度と比較して各段に早いため、常時駆動させなくても水分がある程度たまってから一定時間駆動させることの繰り返しでも、常時駆動と同等の効果が得られる。このような動作は、パソコン37の指示によりシリカゲル29の冷却を行なうペルチェ素子30を駆動状態となってから、ある一定時間(t1)が経過したら非駆動状態とし、さらに一定時間(t2)が経過したら再び駆動状態となるようにすればよい。   As shown in FIG. 5, when the amount of moisture changes as shown in FIG. 5A due to moisture that gradually enters the apparatus over time, the Peltier element 30 that cools the silica gel 29 is always driven. The change in internal humidity as shown in FIGS. 2B and 2C can be obtained in the case of normal operation and in the case of driving for a certain period of time, respectively. However, the moisture absorption rate of the silica gel 29 is compared with the moisture penetration rate. Since each stage is fast, even if it is not always driven, even if it is repeatedly driven for a certain period of time after moisture has accumulated to some extent, the same effect as that of always driving can be obtained. In such an operation, the Peltier element 30 that cools the silica gel 29 is driven according to an instruction from the personal computer 37. After a certain time (t1) has elapsed, the Peltier element 30 is deactivated, and the certain time (t2) has elapsed. Then, the driving state may be set again.

また、上述では、パソコン37の指示により、ペルチェ素子30を駆動、非駆動状態に制御するようにしたが、パソコン37により、ペルチェ素子30に流す電流を可変可能にするようにしてもよい。この場合の制御方法は、CCD21を冷却するペルチェ素子23に対する制御と同様な周知の制御方法が用いられる。このようにすれば、シリカゲル29の冷却のスタート時にペルチェ素子30に対し大きい電流を流すことで、冷却目標温度まで早急に冷却することができるなど、冷却効率の向上を図ることができるとともに、消費電力の低減と、外装部26の不必要な温度上昇も防止できる。   Further, in the above description, the Peltier element 30 is controlled to be driven or not driven according to an instruction from the personal computer 37. However, the personal current flowing through the Peltier element 30 may be made variable by the personal computer 37. As a control method in this case, a known control method similar to the control for the Peltier element 23 for cooling the CCD 21 is used. In this way, by flowing a large current to the Peltier element 30 at the start of the cooling of the silica gel 29, it is possible to quickly cool to the cooling target temperature. Reduction of electric power and unnecessary temperature rise of the exterior part 26 can also be prevented.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図6は、第2の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。   FIG. 6 shows a schematic configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

この場合、シリカゲル29とペルチェ素子30との間に熱伝導部材41が配置されている。熱伝導部材41は、板状の基台41a上に垂直な突壁41bを有したもので、基台41a裏面をペルチェ素子30の冷却面に取り付けられている。また、シリカゲル29は、凹部29aが形成され、この凹部29aに熱伝導部材41の突壁41bが挿入されている。これにより、シリカゲル29は、熱伝導部材41の基台41aと突壁41bに接触し、熱伝導部材41との接触面積が大きくなっている。熱伝導部材41には、アルミ、銅等の熱伝達率の高い材質のものが望ましい。   In this case, the heat conducting member 41 is disposed between the silica gel 29 and the Peltier element 30. The heat conducting member 41 has a vertical protruding wall 41 b on a plate-like base 41 a, and the back surface of the base 41 a is attached to the cooling surface of the Peltier element 30. Further, the silica gel 29 has a recess 29a, and the protruding wall 41b of the heat conducting member 41 is inserted into the recess 29a. Thereby, the silica gel 29 contacts the base 41a and the protruding wall 41b of the heat conducting member 41, and the contact area with the heat conducting member 41 is increased. The heat conducting member 41 is preferably made of a material having a high heat transfer coefficient such as aluminum or copper.

このようにすれば、シリカゲル29は、熱伝導部材41との接触面積を大きく取れることで、この間の熱抵抗を大幅に低減できるので、ペルチェ素子30による冷却の際の熱伝導が良好となり、さらに強力に冷却され、周囲温度を低くできる。これにより、シリカゲル29の周囲の相対湿度はより高くなり、吸湿率が向上することから、CCD21の結露をさらに安定して防止することができる。   In this way, since the silica gel 29 has a large contact area with the heat conducting member 41, the thermal resistance during this time can be greatly reduced, so that the heat conduction during cooling by the Peltier element 30 becomes good, Powerful cooling and low ambient temperature. Thereby, the relative humidity around the silica gel 29 becomes higher and the moisture absorption rate is improved, so that condensation of the CCD 21 can be prevented more stably.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図7は、第3の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。   FIG. 7 shows a schematic configuration of an imaging apparatus according to the third embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

この場合も、シリカゲル29とペルチェ素子30との間に、他の熱伝導部材42が配置されている。熱伝導部材42は、三方の側面を有し、断面を略コ字形状にしたもので、一側面をペルチェ素子30の冷却面に取り付けられている。熱伝導部材42の三方の側面に囲まれた中空部には、シリカゲル29が挿入されている。これにより、シリカゲル29は、周囲を熱伝導部材42の三方の側面に接触し、熱伝導部材42との接触面積が大きくなっている。この場合も、熱伝導部材42には、アルミ、銅等の熱伝達率の高い材質のものが望ましい。   Also in this case, another heat conducting member 42 is disposed between the silica gel 29 and the Peltier element 30. The heat conduction member 42 has three side surfaces and a substantially U-shaped cross section, and one side surface is attached to the cooling surface of the Peltier element 30. Silica gel 29 is inserted into the hollow portion surrounded by the three side surfaces of the heat conducting member 42. As a result, the silica gel 29 is in contact with the three sides of the heat conducting member 42 at the periphery, and the contact area with the heat conducting member 42 is increased. Also in this case, the heat conducting member 42 is preferably made of a material having a high heat transfer coefficient such as aluminum or copper.

このようにしても、シリカゲル29は、熱伝導部材42との接触面積を大きく取れることで、この間の熱抵抗を大幅に低減できるので、ペルチェ素子30による冷却の際の熱伝導が良好となり、さらに強力に冷却され、周囲温度を低くできる。これにより、シリカゲル29の周囲の相対湿度はより高くでき、シリカゲル29の吸湿率が向上することから、CCD21の結露をさらに安定して防止することができる。   Even in this case, since the silica gel 29 has a large contact area with the heat conducting member 42, the thermal resistance during this time can be greatly reduced, so that the heat conduction at the time of cooling by the Peltier element 30 becomes good, Powerful cooling and low ambient temperature. Thereby, the relative humidity around the silica gel 29 can be made higher, and the moisture absorption rate of the silica gel 29 can be improved, so that condensation of the CCD 21 can be prevented more stably.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図8は、第4の実施の形態にかかる撮像装置の概略構成を示すもので、図1と同一部分には、同符号を付している。   FIG. 8 shows a schematic configuration of an imaging apparatus according to the fourth embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

この場合、CCD21とペルチェ素子23との間には、上述した熱伝導部材24に代えて熱伝導部材43が配置されている。この熱伝導部材43は、一方端部を大きく延出していて、この延出部に三方の側面を有する断面略コ字形状のシリカゲル保持部43aが形成されている。このシリカゲル保持部43aには、シリカゲル29が挿入保持されている。この場合も、熱伝導部材43には、アルミ、銅等の熱伝達率の高い材質のものが望ましい。   In this case, a heat conducting member 43 is arranged between the CCD 21 and the Peltier element 23 instead of the above-described heat conducting member 24. The heat conducting member 43 has one end portion that extends greatly, and a silica gel holding portion 43a having a substantially U-shaped cross section having three side surfaces is formed in the extending portion. The silica gel 29 is inserted and held in the silica gel holding portion 43a. Also in this case, the heat conducting member 43 is preferably made of a material having a high heat transfer coefficient such as aluminum or copper.

このようにすれば、ペルチェ素子23を駆動することで、CCD21とシリカゲル29の両方を一度に冷却することができるので、シリカゲル29を専用に冷却するためのペルチェ素子を省略することができ、その分部品点数の低減を図ることができるとともに、ペルチェ素子駆動のための消費電力を低減することもできる。   In this way, by driving the Peltier element 23, both the CCD 21 and the silica gel 29 can be cooled at the same time. Therefore, the Peltier element for cooling the silica gel 29 exclusively can be omitted. The number of parts can be reduced, and the power consumption for driving the Peltier element can also be reduced.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、冷却手段としてペルチェ素子について述べたが、これに代えてヒートポンプを用いるようにしてもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not change the summary. For example, in the above-described embodiment, the Peltier element is described as the cooling means, but a heat pump may be used instead.

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。   Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. If the above effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.

本発明の第1の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態を説明するためのシリカゲルの相対湿度と吸湿率の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the relative humidity and the moisture absorption rate of the silica gel for demonstrating 1st Embodiment. 第1の実施の形態を説明するための経過年数と湿度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between elapsed years and humidity for demonstrating 1st Embodiment. 第1の実施の形態を説明するための経過年数と湿度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between elapsed years and humidity for demonstrating 1st Embodiment. 第1の実施の形態を説明するための経過年数と湿度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between elapsed years and humidity for demonstrating 1st Embodiment. 本発明の第2の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the 4th Embodiment of this invention. 従来の撮像装置の一例の概略構成を示す図。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a conventional imaging device. 従来の撮像装置を説明するための経過年数と湿度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between elapsed years and humidity for demonstrating the conventional imaging device. 従来の撮像装置の他の例の概略構成を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of a conventional imaging device. 従来の撮像装置を説明するための電源投入からの経過時間と湿度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the elapsed time from power activation, and humidity for demonstrating the conventional imaging device. 従来の撮像装置の他の例の概略構成を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of another example of a conventional imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

21…CCD、22…基板、23…ペルチェ素子
24…熱伝導部材、25…サーミスタ
26…外装部、26a…基体、26b…外装カバー
26d…パッキン、26c…ネジ、26e…窓部
26g…孔部、27…スタッド、28…カバーガラス
29…シリカゲル、29a…凹部
30…ペルチェ素子、31…マウント
31a、31b…板状部材、31c、31d…ねじ
32…基板、33…ケーブル
34…密閉部品、35…外装カバー
36…コネクタ、37…パソコン、38…ケーブル
41…熱伝導部材、41a…基台、41b…突壁
42…熱伝導部材、43…熱伝導部材、43a…シリカゲル保持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... CCD, 22 ... Board | substrate, 23 ... Peltier device 24 ... Thermal conduction member, 25 ... Thermistor 26 ... Exterior part, 26a ... Base | substrate, 26b ... Exterior cover 26d ... Packing, 26c ... Screw, 26e ... Window part 26g ... Hole 27 ... Stud, 28 ... Cover glass 29 ... Silica gel, 29a ... Recess 30 ... Peltier element, 31 ... Mount 31a, 31b ... Plate member, 31c, 31d ... Screw 32 ... Substrate, 33 ... Cable 34 ... Sealing part, 35 ... Exterior cover 36 ... Connector 37 ... PC 38 ... Cable 41 ... Heat conduction member 41a ... Base 41b ... Projection wall 42 ... Heat conduction member 43 ... Heat conduction member 43a ... Silica gel holding part

Claims (8)

画像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子を冷却する冷却手段と、
前記撮像素子および冷却手段を収容する密閉された外装部材と、
前記外装部材の内部に配置され、該外装部材の密閉された空間の水分を除湿するシリカゲルと、
前記シリカゲルを冷却する冷却手段と
を具備したことを特徴とする撮像装置。
An image sensor for capturing an image;
Cooling means for cooling the image sensor;
A sealed exterior member that houses the imaging device and the cooling means;
Silica gel that is disposed inside the exterior member and dehumidifies the moisture in the sealed space of the exterior member;
An imaging apparatus comprising: a cooling means for cooling the silica gel.
前記シリカゲルと該シリカゲルを冷却する冷却手段との間に熱伝導部材を介在したことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a heat conducting member is interposed between the silica gel and a cooling means for cooling the silica gel. 前記熱伝導部材は、板状の基台上に垂直な突壁を有し、前記シリカゲルは、前記熱伝導部材の垂直な突壁が挿入される凹部を有することを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 The said heat conductive member has a perpendicular | vertical protruding wall on a plate-shaped base, The said silica gel has a recessed part in which the perpendicular | vertical protruding wall of the said heat conductive member is inserted. Imaging device. 前記熱伝導部材は、三方の側面を有した断面略コ字形状をなし、前記三方の側面に囲まれた空間に前記シリカゲルが挿入されることを特徴とする請求項2記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 2, wherein the heat conducting member has a substantially U-shaped cross section having three side surfaces, and the silica gel is inserted into a space surrounded by the three side surfaces. 前記撮像素子およびシリカゲルをそれぞれ冷却する冷却手段は、同一の冷却手段からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein the cooling means for cooling each of the imaging element and the silica gel includes the same cooling means. 前記撮像素子は固体撮像素子とし、前記冷却手段はペルチェ素子としたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の撮像装置。 6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging element is a solid-state imaging element, and the cooling unit is a Peltier element. 前記ペルチェ素子を駆動および非駆動状態に制御する制御手段を有することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 6, further comprising a control unit that controls the Peltier element to be in a driving and non-driving state. 前記ペルチェ素子に流す電流を可変可能に制御する制御手段を有することを特徴とする請求項6記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 6, further comprising a control unit that variably controls a current flowing through the Peltier element.
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