JP2014224952A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、及びスマートフォンやタブレット端末等の携帯端末等を含む電子機器に関し、特に無線通信機能を有する電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device including an imaging device such as a digital camera or a digital video camera and a mobile terminal such as a smartphone or a tablet terminal, and more particularly to an electronic device having a wireless communication function.
デジタルカメラ等の撮像装置やスマートフォン等の携帯端末等の電子機器では、高画質化及び高機能化が進み、回路基板に実装されている素子の発熱量が増える傾向にある。従来、回路基板で発生した熱を効率よく放熱する技術として、回路基板とメインフレームとをビス固定するとともに、メインフレームと外装部材との間にメインフレーム及び外装部材の熱伝導率より高い板金を挟み込む技術が提案されている(特許文献1)。この提案では、回路基板で発生した熱を、ビス、メインフレーム、板金、及び外装部材を介して外部に効率よく放熱できるとしている。 In an electronic device such as an imaging device such as a digital camera or a mobile terminal such as a smartphone, image quality and functionality are increasing, and the amount of heat generated by elements mounted on a circuit board tends to increase. Conventionally, as a technique for efficiently radiating heat generated in a circuit board, the circuit board and the main frame are fixed with screws, and a sheet metal higher than the thermal conductivity of the main frame and the exterior member is provided between the main frame and the exterior member. A sandwiching technique has been proposed (Patent Document 1). In this proposal, heat generated in the circuit board can be efficiently radiated to the outside through the screw, the main frame, the sheet metal, and the exterior member.
ところで、近年のワイヤレス化の普及に伴い、無線LANや赤外線通信等の無線通信基板を搭載した電子機器が増えてきている。このような電子機器では、高画素の撮像素子で撮像した画像をネットワーク上に保存したり、他の機器に転送したりする際のデータ容量が大きく、送受信時に無線通信基板から高温の熱が発生する。 By the way, with the spread of wireless technology in recent years, electronic devices equipped with wireless communication boards such as wireless LAN and infrared communication are increasing. Such electronic devices have a large data capacity for storing images captured by high-pixel image sensors on a network or transferring them to other devices, and high-temperature heat is generated from the wireless communication board during transmission and reception. To do.
しかし、上記特許文献1の放熱構造では、金属製の板金を用いているため、無線通信基板を搭載した電子機器には、適用することができない。即ち、無線通信基板の周辺に金属部材を配置すると、アンテナからの無線信号が妨げられ、安定した通信性能を維持することができなくなるからである。 However, since the heat dissipation structure of Patent Document 1 uses a metal sheet metal, it cannot be applied to an electronic device on which a wireless communication board is mounted. That is, if a metal member is arranged around the wireless communication board, the wireless signal from the antenna is hindered, and stable communication performance cannot be maintained.
そこで、本発明は、電子機器に搭載される無線通信基板で発生した熱を無線通信基板の通信性能に影響を与えることなく、効率よく放熱することができる仕組みを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a mechanism that can efficiently dissipate heat generated in a wireless communication board mounted on an electronic device without affecting the communication performance of the wireless communication board.
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、無線通信基板と、前記無線通信基板の素子実装面を覆うように配置される樹脂製部材と、前記無線通信基板の一方の端部に熱接続されるフレーム部材と、前記樹脂製部材に取り付けられる金属製の外装部材と、弾性、熱伝導性、及び非導電性を有し、前記樹脂製部材に保持されるとともに、前記無線通信基板と前記外装部材とに圧縮されることで、前記無線通信基板と前記外装部材とを熱接続する放熱手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic apparatus according to the present invention includes a wireless communication board, a resin member disposed so as to cover an element mounting surface of the wireless communication board, and one end of the wireless communication board. A frame member that is thermally connected, a metal exterior member that is attached to the resin member, and has elasticity, thermal conductivity, and non-conductivity, and is held by the resin member, and the wireless communication board And heat radiating means for thermally connecting the wireless communication board and the exterior member by being compressed by the exterior member.
本発明によれば、電子機器に搭載される無線通信基板で発生した熱を無線通信基板の通信性能に影響を与えることなく、効率よく放熱することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat | fever generated with the radio | wireless communication board mounted in an electronic device can be thermally radiated efficiently, without affecting the communication performance of a radio | wireless communication board.
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを正面側(被写体側)から見た斜視図である。図2は、図1に示すデジタルカメラの分解斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a digital camera, which is an example of an embodiment of an electronic apparatus according to the invention, viewed from the front side (subject side). FIG. 2 is an exploded perspective view of the digital camera shown in FIG.
図1に示すように、本実施形態のデジタルカメラ100は、カメラ本体101の正面側に、レンズ鏡筒102、ストロボ発光窓105、及びAF補助光窓106等が設けられている。カメラ本体101の上面部には、電源ボタン103、及びレリーズボタン104等が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、図2に示すように、カメラ本体101の内部には、メインフレーム204、フレキシブル基板209、メイン基板210、及び無線LAN基板211が設けられている。ここで、無線LAN基板211は、本発明の無線通信基板の一例に相当し、メインフレーム204は、本発明のフレーム部材の一例に相当する。
As shown in FIG. 2, a
メインフレーム204には、レンズ鏡筒102、ストロボユニット202、及び電池収納部203がそれぞれビスにより固定される。フレキシブル基板209には、各種操作スイッチ205、電池コネクタ206、USBコネクタ207、及びAF補助光用LED208が実装される。AF補助光用LED208は、AF補助光窓106に対応する位置に配置され、ストロボユニット202の発光部は、ストロボ発光窓105に対応する位置に配置される。
The
また、外装カバー213は、合成樹脂製とされ、カメラ本体101の正面側から見て左側の側面部及び上面部の外装を形成する。外装カバー214,215は、ともに熱伝導性に優れたアルミニウム合金製とされ、外装カバー214は、カメラ本体101の正面側の外装を形成し、外装カバー215は、カメラ本体101の背面側の外装を形成する。カメラ本体101の背面側には、LED等の表示ユニット212が設けられる。ここで、外装カバー213は、本発明の樹脂製部材の一例に相当し、外装カバー214は、本発明の金属製の外装部材の一例に相当する。
The
図3は、デジタルカメラ100の内部構造の要部を示す斜視図である。図3に示すように、フレキシブル基板209は、カメラ本体101の正面左側に配置されたメイン基板210のコネクタ217に電気的に接続されるとともに、カメラ本体101の上面部に配置された無線LAN基板211のコネクタ211aに電気的に接続される。
FIG. 3 is a perspective view showing the main part of the internal structure of the
また、フレキシブル基板209は、無線LAN基板211の下方を通ってカメラ本体101の正面右側に延び、その後、2つに分岐されている。2つに分岐されたフレキシブル基板209の一方は、電池コネクタ206を介して電池収納部203に保持され、他方は、ストロボ基板216のコネクタ216aに電気的に接続される。
Further, the
無線LAN基板211の下方を通るフレキシブル基板209は、無線LAN基板211に対して離間配置されており、これにより、無線LAN基板211から放出される電波がフレキシブル基板209の銅箔パターンにより吸収されるのを回避している。
The
無線LAN基板211には、メインフレーム204にビス固定するための締結穴211bが形成されるとともに、レンズ鏡筒102に設けられたボス102aに位置決め嵌合される位置決め穴211cが形成されている。また、レンズ鏡筒102には、無線LAN基板211を支持するためのリブ102b,102cが設けられている。
The
図4(a)はメインフレーム204に無線LAN基板211がビス固定された状態を示す斜視図、図4(b)は図4(a)の裏面側から見た斜視図である。図4に示すように、メインフレーム204は、撮影光軸に対して直交する板面部204aと、板面部204aに対して直交し、カメラ本体101の上面部において無線LAN基板211がビス固定される板面部204bとを有する。
4A is a perspective view showing a state in which the
無線LAN基板211の裏面には、板面部204bを介してメインフレーム204とグランド接続させるための銅箔パターン211dが形成されている。なお、本実施形態では、板面部204aと板面部204bとを一体で形成しているが、板面部204aと板面部204bとを別体で形成してもよい。
On the back surface of the
また、無線LAN基板211がメインフレーム204の板面部204bにビス固定された際に、無線LAN基板211の銅箔パターン211dの領域が板面部204bに接触して熱接続される。これにより、無線LAN基板211で発生した熱がメインフレーム204の板面部204bに伝達され、板面部204bに伝達された熱は、板面部204aに伝達される。
Further, when the
板面部204aは、レンズ鏡筒102と表示パネル21の間に配置される比較的面積の大きい板材である。このため、板面部204aは、十分な熱容量を有し、また、外観面に露出しないためメインフレーム204自体が昇温してもカメラ本体101の外装に触れる撮影者が不快に感じることはない。これにより、無線LAN基板211の温度を下げることができるが、温度が下がるのは板面部204bに接触する範囲およびその近傍のみで、板面部204bから離れた位置の温度を下げるまでに至らない。
The
図4(a)に示すように、無線LAN基板211の締結穴211bから離れた位置、即ち、無線LAN基板211の締結穴211bと反対側の端部の幅方向中央には、無線LANの電波を送受信するアンテナパターン211hが形成される。締結穴211bでビス固定される板面部204bがアンテナパターン211hに近いと、電波の放射状況に悪影響を与えるため、板面部204bは、必要最小限の面積とされ、アンテナパターン211hからの離間距離を確保している。
As shown in FIG. 4A, at the position away from the
従って、無線LAN基板211の板面部204bから離れた位置の温度を下げるためには、無線LAN基板211の発熱部とカメラ本体101の上面部の外装との間に断熱のための空気層を確保する必要がある。
Therefore, in order to lower the temperature at a position away from the
図4(a)において、シールド部材211eは、無線LAN基板211に実装された複数の半導体素子を覆う部材である。無線LAN機能により、カメラ本体101と他のカメラや公衆無線LANと接続して大容量のデータを送受信する際には、各半導体素子から発せられた熱は、シールド部材211eに伝達される。
In FIG. 4A, a
そのため、シールド部材211eとカメラ本体101の上面部の外装との距離を離して、上述したように、断熱のための空気層を設ける必要がある。しかし、カメラ自体の小型化を図りつつ無線LAN基板211と無線LAN基板211の下方に配置されるフレキシブル基板209との距離を確保するためには、シールド部材211eとカメラ本体101の上面部の外装との距離を十分に確保することは難しい。
Therefore, as described above, it is necessary to provide an air layer for heat insulation by separating the distance between the
図5は、デジタルカメラ100の正面側の外装カバー214を取り外した状態を示す斜視図である。図5において、外装カバー213は、上述したように、合成樹脂製とされ、カメラ本体101の正面側から見て左側の側面部及び上面部の外装を形成する。外装カバー213のカメラ本体101の上面部の外装を形成する部分(以下、外装カバー213の上面部213pという。)は、無線LAN基板211の素子実装面の上方を覆う位置に配置される。合成樹脂製の外装カバー213は、電波を吸収しないため、無線LAN基板211を覆うのに適している。
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the
また、無線LAN基板211は、通信時の必要な指向性を確保する為、外装カバー213の上面部213pの幅寸法αを大きくし、かつ正面側及び背面側のアルミニウム合金製の外装カバー214,215でアンテナパターン211hを覆われない位置に配置される。これにより、合成樹脂製の外装カバー213の上面部213pとアルミニウム合金製の外装カバー214,215との境界部213hもアンテナパターン211hから離れた位置に配置されることとなる。
In addition, the
ここで、上述したように、シールド部材211eと外装カバー213の上面部213pとの距離を十分に確保できないため、無線LAN通信時に、各半導体素子からシールド部材211eに伝達された熱による昇温が懸念される。そこで、本実施形態では、各半導体素子からシールド部材211eに伝達された熱をカメラ全体に拡散させるため、無線LAN基板211と正面側の外装カバー214とを放熱ゴム316,317を介して熱接続する。以下、詳述する。
Here, as described above, since a sufficient distance between the
図6は、外装カバー213の上面部213pを裏面側から見た斜視図である。図6に示すように、外装カバー213の上面部213pの裏面には、シールド部材211eを収納する凹部213aが設けられている。また、上面部213pの裏面の幅方向におけるカメラ本体101の正面側の側部には、リブ213nが突設されるとともに、放熱ゴム316を保持する凹部213eが設けられている。放熱ゴム316は、凹部213eに接着等により固定されて保持される。
FIG. 6 is a perspective view of the
リブ213nには、マイクを保持するための保持穴213bが形成されるとともに、放熱ゴム317を保持する保持穴213kが形成されている。また、外装カバー213の上面部213pの裏面の幅方向の両側には、正面側の外装カバー214、及び背面側の外装カバー215にそれぞれ係合する係合突起213c、及び係合突起213dが設けられている。
In the
放熱ゴム316,317は、ともに電波に対して影響を与えにくい弾性、熱伝導性、及び非導電性を有するゴム部材で構成され、放熱ゴム316は、本発明の第1の放熱部材の一例に相当し、放熱ゴム317は、本発明の第2の放熱部材の一例に相当する。
The
放熱ゴム316を保持する凹部213eの底面には、係合穴213fが形成されている。係合穴213fには、正面側の外装カバー214の係合爪214a(図7参照)が外装カバー213の上面部213pの表面側(図の裏面側)から係合する。係合爪214aは、係合穴213fに係合した状態において、先端部214bが凹部213eの底面から突出する。
An
図7は、正面側の外装カバー214を裏面側から見た斜視図である。図7に示すように、外装カバー214の外装カバー213の上面部213pとの境界部213hには、上面部213pの係合穴213fに係合する係合爪214aと、複数の腕部214c,214dとが設けられている。
FIG. 7 is a perspective view of the front-
複数の腕部214c,214dには、それぞれ係合穴が形成されている。腕部214cの係合穴は、外装カバー213の上面部213pの係合突起213cに係合し、腕部214dの係合穴は、上面部213pの不図示の係合突起に係合する。
Each of the
図8(a)は凹部213a及び保持穴213kにそれぞれ放熱ゴム316及び放熱ゴム317を装着した状態を外装カバー213の上面部213pの表面(外観面)側から見た斜視図、図8(b)は図8(a)を裏面側から見た斜視図である。
8A is a perspective view of the state where the
図8に示すように、放熱ゴム316を凹部213eに装着すると、係合穴213fは、放熱ゴム316により完全に覆われる。これにより、無線LAN基板211の下方に配置されたAF補助光用LED208からの光が係合穴213fの隙間から外部の漏れるのが防止される。なお、遮光の観点からは、放熱ゴム316は、白色以外の色に着色されたものが好適である。
As shown in FIG. 8, when the
図9は、図1のA−A線断面図である。図9を参照して、外装カバー213に外装カバー214を組み込んだ状態では、放熱ゴム316は、無線LAN基板211の締結穴211bと反対側の端部の基板表面における幅方向のカメラ本体101の正面側(外装カバー214側)の側部211fに当接する。
9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. Referring to FIG. 9, in a state in which the
側部211fは、アンテナパターン211hから十分離れており、また、放熱ゴム316は、電波に影響を与えにくい材料で構成されているため、無線LANの通信性能に対して影響を与えることはない。
The
また、無線LAN基板211の内部及び背面側には、グランド接続のための銅箔パターンが設けられているため、放熱ゴム316が当接する側部211fが無線LAN基板211の中心に近い位置でなくても十分な伝熱効果が得られる。
Further, since a copper foil pattern for ground connection is provided inside and on the back side of the
外装カバー214の係合爪214aが係合する外装カバー213の上面部213pの係合穴213fには、カメラ本体101の正面側の内壁面に、図6に示すように、傾斜リブ213jが突設されている。また、係合穴213fの傾斜リブ213jと対向する内壁面は、図8(a)に示すように、外装カバー213の上面部213pの外装カバー214との境界部213hの面213qと面一とされている。
As shown in FIG. 6, the
そして、外装カバー214の係合爪214aが上面部213pの係合穴213fに係合した状態では、係合爪214aは、傾斜リブ213jの先端と傾斜リブ213jに対向する内壁面と面一となる上面部213pの面213qとの間に挟まれる。これにより、落下等による衝撃等で外装カバー214が外装カバー213から外れるのが防止される。
In a state where the engaging
また、係合爪214aの先端部214bは、上面部213pの凹部213eの底面から突出して、放熱ゴム316に当接する。
Further, the
これにより、無線LAN基板211と外装カバー214とが放熱ゴム316を介して熱接続される。この結果、無線LAN基板211の各半導体素子からシールド部材211eに伝達された熱が放熱ゴム316を介して面積の大きい外装カバー214に伝達されて分散され、外装カバー213の上面部213pの温度上昇が抑えられる。
As a result, the
更に、放熱ゴム316に当接する係合爪214aの先端部214bは、凹部213e内に突出して外観面から距離βだけ離れている。そのため、係合爪214aと上述した上面部213pの面213qとの間に放熱ゴム316の一部が挟まれても放熱ゴム316が外観まで飛び出すことはない。
Further, the
図6に戻って、放熱ゴム317は、保持穴213kに接着等により固定されて保持される。かかる保持状態においては、放熱ゴム317は、保持穴213kから両端が突出している。
Returning to FIG. 6, the
なお、保持穴213kに対する放熱ゴム317の位置決めは、本実施形態では、特に行わない。また、放熱ゴム317は、保持穴213kの上側面213mのみに固定されており、保持穴213kとの間には、隙間が形成される。従って、放熱ゴム317は、保持穴213kに保持された状態で、一方の端部の変形に対して他方の端部が追従変形可能になっている。
The positioning of the
そして、保持穴213kから両端が突出する放熱ゴム317の一方の端部には、外装カバー214の裏面側で保持穴213kに対応する領域214eが放熱ゴム317に当接して、放熱ゴム317を圧縮する。また、放熱ゴム317の他方の端部には、無線LAN基板211の幅方向の側面部211gが放熱ゴム317に当接して、放熱ゴム317を圧縮する。
A
これにより、無線LAN基板211と外装カバー214とが放熱ゴム317を介して熱接続される。この結果、無線LAN基板211の各半導体素子からシールド部材211eに伝達された熱が放熱ゴム317を介して面積の大きい外装カバー214に伝達されて分散され、外装カバー213の上面部213pの温度上昇が抑えられる。
As a result, the
また、放熱ゴム317は、電波に影響を与えにくい材料で構成されているため、無線LAN通信に対する影響は小さい。更に、無線LAN基板211の内部及び背面側には、グランド接続のための銅箔パターンが設けられているため、放熱ゴム317の当接部が無線LAN基板211の側面部211gでも十分な伝熱効果が得られる。
Further, since the
図10は、図1のB−B線断面図である。図10を参照して、外装カバー214は、外装カバー213よりも後から装着される。従って、外装カバー213の装着の際に、放熱ゴム317が無線LAN基板211の側面部211gから離れていても、放熱ゴム317は、外装カバー214を装着する際に押し戻されて無線LAN基板211の側面部211gに当接する。これにより、無線LAN基板211と外装カバー214との熱接続を安定して行うことができる。
10 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. Referring to FIG. 10,
また、放熱ゴム317の保持穴213kの軸方向幅γを無線LAN基板211の側面部211gと外装カバー214の当接領域214eとの間の距離δよりも長くすることで確実な熱接続を確保することができる。
In addition, by ensuring that the axial width γ of the holding
以上説明したように、本実施形態では、デジタルカメラ100に搭載される無線LAN基板211で発生した熱を無線LAN基板211の通信性能に影響を与えることなく、効率よく放熱することができる。
As described above, in the present embodiment, heat generated by the
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 The configuration of the present invention is not limited to that exemplified in the above embodiment, and the material, shape, dimensions, form, number, arrangement location, and the like can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention. It is.
例えば、上記実施形態では、正面側の外装カバー214と無線LAN基板211とを熱接続させる場合を例示したが、これに限定されず、背面側の外装カバー215と無線LAN基板211とを熱接続させてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the front-
また、上記実施形態では、アンテナ内蔵型の無線LAN基板211を例示したが、アンテナは、フレキシブル基板などで独立して形成してもよい。
Further, in the above embodiment, the antenna built-in type
101 カメラ本体
204 メインフレーム
211 無線LAN基板
213 外装カバー
214 外装カバー
316,317 放熱ゴム
Claims (7)
前記無線通信基板の素子実装面を覆うように配置される樹脂製部材と、
前記無線通信基板の一方の端部に熱接続されるフレーム部材と、
前記樹脂製部材に取り付けられる金属製の外装部材と、
弾性、熱伝導性、及び非導電性を有し、前記樹脂製部材に保持されるとともに、前記無線通信基板と前記外装部材とに圧縮されることで、前記無線通信基板と前記外装部材とを熱接続する放熱手段と、を備えることを特徴とする電子機器。 A wireless communication board;
A resin member arranged to cover the element mounting surface of the wireless communication board;
A frame member thermally connected to one end of the wireless communication board;
A metal exterior member attached to the resin member;
It has elasticity, thermal conductivity, and non-conductivity, is held by the resin member, and is compressed by the wireless communication board and the exterior member, so that the wireless communication board and the exterior member are An electronic device comprising: heat dissipating means for heat connection.
前記第1の放熱部材は、前記無線通信基板の他方の端部の基板表面と前記外装部材とに圧縮されることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The heat dissipating means has a first heat dissipating member,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the first heat dissipation member is compressed by a substrate surface at the other end of the wireless communication substrate and the exterior member.
前記第1の放熱部材は、前記アンテナから離れた位置に配置されることを特徴とする請求項2又は3に記載の電子機器。 The wireless communication board has a built-in antenna,
The electronic apparatus according to claim 2, wherein the first heat radiating member is disposed at a position away from the antenna.
前記第2の放熱部材は、前記無線通信基板の幅方向の側面部と前記外装部材とに圧縮されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子機器。 The heat dissipation means includes a second heat dissipation member,
5. The electronic apparatus according to claim 1, wherein the second heat radiating member is compressed by a side surface portion in a width direction of the wireless communication substrate and the exterior member.
前記第2の放熱部材は、前記保持穴から両端が突出するように、前記保持穴に保持され、前記外装部材が前記第2の放熱部材の一方の端部に当接して、前記外装部材が前記第2の放熱部材を圧縮し、前記無線通信基板の幅方向の側面部が前記第2の放熱部材の他方の端部に当接して、前記無線通信基板の幅方向の側面部が前記第2の放熱部材を圧縮することを特徴とする請求項5に記載の電子機器。 The resin member has a holding hole for holding the second heat radiating member,
The second heat radiating member is held in the holding hole so that both ends protrude from the holding hole, the outer member abuts against one end of the second heat radiating member, and the outer member is The second heat radiating member is compressed, the side surface portion in the width direction of the wireless communication board is in contact with the other end portion of the second heat radiating member, and the side surface portion in the width direction of the wireless communication board is the first side. The electronic device according to claim 5, wherein the heat radiating member is compressed.
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