JP2006196600A - 電子回路モジュール、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 発熱素子を効率的に冷却できる電子回路モジュール、および電子機器を提供することにある。
【解決手段】電子回路モジュールとしての電源ユニットは、複数の回路素子と、複数の回路素子が実装されるプリント配線基板５２と、複数の回路素子のうち発熱素子を平面的に覆うようにプリント配線基板５２の裏面に取り付けられ、裏面との間で中空部５３Ａを形成する断面略コ字状のカバー部５３とを備える。カバー部５３には、中空部５３Ａに冷却空気を導入するための切り欠き５３２Ａ１が形成されている。プリント配線基板５２には、発熱素子の近傍位置に中空部５３Ａの内外を連通する連通部５２１が形成されている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、電子回路モジュール、および電子機器に関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、該光学像を拡大投写するプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、一般的に、光源を駆動する光源駆動ブロックや、この光源駆動ブロックに電力を供給する電源ブロックを有する電源ユニットを備えている。
このような電源ユニットは、プリント配線基板上に、複数の回路素子が実装された構成を有している。複数の回路素子は、例えば、供給された電力を所定の電力に変圧するトランスや、抵抗等の発熱素子を含んで構成されている。そして、これら発熱素子の劣化を防止するために、電源ユニットの冷却構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の冷却構造では、電源ユニットの周囲を筒部材により覆う構成とし、該筒部材の一端側の開口部分に冷却ファンを配設している。そして、冷却ファンにより、筒部材内部に冷却空気を送風することで、筒部材内部のプリント配線基板上に実装された発熱素子を冷却している。

特開２００３−２１５７００号公報

特許文献１に記載の冷却構造では、筒部材の一端側の開口から他端側の開口に向けて冷却空気を流通させることで、プリント配線基板上に実装された全ての回路素子に冷却空気を送風している。このような構成では、プリント配線基板上に実装された発熱素子以外の回路素子により冷却空気の流路が妨げられるため、発熱素子に効率的に冷却空気が送風されず、発熱素子を効率的に冷却することが困難である。

本発明の目的は、発熱素子を効率的に冷却できる電子回路モジュール、および電子機器を提供することにある。

本発明の電子回路モジュールは、複数の回路素子と、前記複数の回路素子が実装されるプリント配線基板とを備えた電子回路モジュールであって、前記複数の回路素子のうち動作時に発熱する発熱素子を平面的に覆うように前記プリント配線基板の裏面に取り付けられ、前記裏面との間で中空部を形成する断面略コ字状のカバー部を備え、前記カバー部には、前記中空部に冷却空気を導入するための導入口が形成され、前記プリント配線基板には、前記発熱素子の近傍位置に前記中空部の内外を連通する連通部が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、電子回路モジュールに、カバー部の導入口〜中空部〜連通部を辿って冷却空気を流通可能とする冷却流路を形成できる。ここで、連通部は、複数の回路素子のうち動作時に発熱する発熱素子の近傍位置に形成されている。このため、前記冷却流路に冷却空気を流通させることで、連通部を介して中空部から該中空部の外部に流出した冷却空気を、複数の回路素子のうち発熱素子のみに送風させることができる。したがって、従来のように、プリント配線基板上に実装された発熱素子以外の回路素子により冷却空気の流路が妨げられることがなく、発熱素子を冷却するために必要な冷却空気の流量を適切に確保し、発熱素子を効率的に冷却できる。

本発明の電子回路モジュールでは、前記カバー部には、前記導入口を介して前記中空部に導入された冷却空気を整流する整流部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、カバー部には整流部が形成されているので、カバー部の導入口〜中空部〜連通部を辿る冷却流路の流路抵抗を低減させ、必要最低限の流量の冷却空気で発熱素子を効率的に冷却できる。
また、例えば、発熱素子が複数設けられ、すなわち、連通部が複数設けられている場合等では、整流部を形成することで、複数の連通部のうち所定の連通部にのみ冷却空気が流通することを回避でき、全ての連通部を介して冷却空気を流通させ、全ての発熱素子を効率的に冷却できる。

本発明の電子回路モジュールでは、前記整流部は、前記導入口を介して前記中空部に導入された冷却空気を前記連通部近傍に導く第１整流板と、前記連通部近傍に導かれた冷却空気を前記連通部を介して前記中空部の外部に流出させる第２整流板とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、整流部が第１整流板および第２整流板で構成されているので、カバー部の導入口を介して中空部に導入された冷却空気を、より確実に連通部を介して中空部の外部に流出させることができ、発熱素子をより一層効率的に冷却できる。
また、例えば、発熱素子が複数設けられ、すなわち、連通部が複数設けられている場合等では、整流部を上述したような構成とすることで、複数の連通部のうち所定の連通部にのみ冷却空気が流通することを確実に防止でき、全ての連通部を介して冷却空気を確実に流通させ、全ての発熱素子をより効率的に冷却できる。

本発明の電子回路モジュールでは、熱伝導性を有する放熱部を備え、前記放熱部は、前記発熱素子に熱伝達可能に接続することが好ましい。
本発明によれば、電子回路モジュールが放熱部を備えているので、発熱素子〜放熱部の熱伝達経路を辿って発熱素子に生じた熱を放熱部に放熱できる。このため、上述した冷却流路および熱伝達経路を併用することで、発熱素子をより効果的に冷却できる。

本発明の電子回路モジュールでは、前記放熱部は、前記連通部に平面的に干渉する位置に配設され、前記プリント配線基板の板面に直交する方向に延びる複数の突条部を有していることが好ましい。
本発明によれば、放熱部が複数の突条部を有しているので、発熱素子〜放熱部の熱伝達経路を辿って発熱素子から放熱部に放熱された熱を、上述した冷却流路を流通する冷却空気と複数の突条部との間で熱交換させることができ、発熱素子から放熱部への放熱特性を良好にすることができる。このため、発熱素子をより一層効果的に冷却できる。

本発明の電子回路モジュールでは、前記連通部は、前記発熱素子に平面的に干渉する位置に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、連通部が発熱素子に平面的に干渉する位置に形成されているので、連通部を介して中空部の外部に流出した冷却空気を直接、発熱素子に送風することができる。このため、連通部を介して中空部の外部に流出した冷却空気を発熱素子に向けて整流する部材をさらに設ける必要がなく、発熱素子の冷却効率を簡単な構成で確実に向上させることができる。

本発明の電子機器は、上述した電子回路モジュールと、前記電子回路モジュールを構成する前記カバー部の前記導入口に冷却空気を送風する冷却ファンと、前記電子回路モジュールおよび前記冷却ファンを内部に収納する外装筺体とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、電子機器は、上述した電子回路モジュール、冷却ファン、および外装筺体を備えているので、上述した電子回路モジュールと同様の作用・効果を享受できる。
また、電子機器は、発熱素子の冷却効率が向上する電子回路モジュールを備えているので、発熱素子の冷却効率を向上させるために冷却ファンの回転数を増加させることなく低減させることが可能となり、冷却ファンの動作時の音を低減させ、ひいては、電子機器の低騒音化を図れる。

本発明の電子機器では、前記カバー部は、前記外装筺体と一体的に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、カバー部が外装筺体と一体的に形成されているので、構成部材を削減し、電子機器の低コスト化、電子回路モジュールの小型化および電子機器の小型化を図れる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図１は、本実施形態に係る電子機器としてのプロジェクタ１の内部構成を示す斜視図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、外装筺体２と、投射レンズ３と、光学ユニット４と、電子回路モジュールとしての電源ユニット５と、冷却ユニット６とを備える。
なお、図１において、図示は省略するが、外装筺体２内において、投射レンズ３、光学ユニット４、電源ユニット５、および冷却ユニット６以外の空間には、プロジェクタ１全体を制御する制御基板等が配置されるものとする。

外装筺体２は、合成樹脂製の成形品であり、投射レンズ３、光学ユニット４、電源ユニット５、および冷却ユニット６を内部に収納配置する全体略直方体状に形成されている。この外装筺体２は、プロジェクタ１の天面、前面、背面、および側面をそれぞれ構成するアッパーケース（図示略）と、プロジェクタ１の底面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケース２１とで構成され、前記アッパーケースおよびロアーケース２１は互いにねじ等で固定されている。
なお、外装筺体２は、合成樹脂製に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。
また、図示は省略するが、ロアーケース２１の底面には、冷却ユニット６によりプロジェクタ１外部から冷却空気を内部に導入するための吸気口が形成されている。
さらに、前記アッパーケースの側面には、プロジェクタ１内部で温められた空気を排出するための排気口が形成されている。

投射レンズ３は、先端部分が外装筐体２の前面から露出するように配設され、光学ユニット４にて形成された光学像（カラー画像）を図示しないスクリーン上に拡大投射する。この投射レンズ３は、具体的な図示は省略するが、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、鏡筒内に前記組レンズが収納保持されている。
光学ユニット４は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応して光学像（カラー画像）を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、外装筺体２の背面に沿って延出するとともに、外装筺体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。なお、この光学ユニット４の詳細な構成については、後述する。
電源ユニット５は、図１に示すように、光学ユニット４の平面視Ｌ字内側部分に配設され、外部から図示しない電源ケーブルを介して商用交流電源を入力して所定のレベルに安定した直流電圧を生成して光学ユニット４の後述する光源装置および前記制御基板等に供給する。なお、電源ユニット５の具体的な構成については、後述する。
冷却ユニット６は、プロジェクタ１内部に形成される冷却流路に冷却空気を送り込み、プロジェクタ１内で発生する熱を冷却する。なお、冷却ユニット６の具体的な構成については、後述する。

〔光学ユニットの詳細な構成〕
図２は、光学ユニット４を模式的に示す平面図である。
光学ユニット４は、図２に示すように、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光学装置４４、および、これら光学部品４１〜４４を内部に収納する光学部品用筐体４５とを備える。
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域を略均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、図１に示すように、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。

光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射するリフレクタ４１７とを備える。光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが多用される。また、リフレクタ４１７としては、図２では、放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡で構成し、光束射出側に該楕円面鏡により反射された光束を平行光とする平行化凹レンズを採用した構成としてもよい。
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。

色分離光学系４２は、図２に示すように、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を、赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系４３は、図２に示すように、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学系４２で分離された赤色光を光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。

この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する青色光用の液晶パネルに達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。

光学装置４４は、図１に示すように、３枚の液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、この液晶パネル４４１の光束入射側および光束射出側に配置される入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３と、クロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
液晶パネル４４１は、具体的な図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、図示しない制御装置から出力される駆動信号に応じて、前記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光軸を変更する。
入射側偏光板４４２は、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
射出側偏光板４４３は、入射側偏光板４４２と略同様の構成であり、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
そして、上述した液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３にて光変調素子を構成し、該光変調素子にて光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する。

クロスダイクロイックプリズム４４４は、前記光変調素子から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂから射出され射出側偏光板４４３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂにて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。

光学部品用筐体４５は、合成樹脂製の成形品であり、図２に示すように、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４１〜４４を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する。この光学部品用筐体４５は、図１に示すように、部品収納部材４５１と、蓋状部材４５２とで構成される。
このうち、部品収納部材４５１は、光学部品用筐体４５の底面、前面、および側面をそれぞれ構成する容器形状を有し、内部に光学部品４１〜４４を収納配置する。
この部品収納部材４５１において、側面の前面部分には、図１に示すように、投射レンズ３を光学ユニット４に対して所定位置に設置するための投射レンズ設置部４５１Ａが形成されている。この投射レンズ設置部４５１Ａは、平面視略矩形状に形成され、平面視略中央部分には光学装置４４からの光束射出位置に対応して円形状の図示しない孔が形成されており、光学ユニット４にて形成されたカラー画像が前記孔を通して投射レンズ３にて拡大投射される。
また、この部品収納部材４５１において、底面には、具体的な図示は省略するが、光学装置４４の各液晶パネル４４１位置に対応して３つの孔が形成され、冷却ユニット６により送風された冷却空気が光学部品用筐体４５内部に導入可能に構成されている。
蓋状部材４５２は、部品収納部材４５１の上面の開口部分を閉塞する。この蓋状部材４５２には、図１に示すように、光学装置４４の配設位置に対応して、切り欠き４５２Ａが形成され、光学部品用筐体４５内部に導入された冷却空気を外部に流出可能に構成されている。

〔電源ユニットの詳細な構成〕
図３および図４は、電源ユニット５の全体構造を示す斜視図である。具体的に、図３は、電源ユニット５を前方側から見た斜視図である。図４は、電源ユニット５を後方側から見た斜視図である。
電源ユニット５は、図３または図４に示すように、複数の回路素子５１と、プリント配線基板５２と、カバー部５３と、放熱部５４とを備える。
複数の回路素子５１は、図３または図４に示すように、プリント配線基板５２上に実装され、プリント配線基板５２に形成された配線パターンとともに電子回路を構成する。そして、前記電子回路により、外部から入力した商用交流電源を所定のレベルに安定した直流電圧に変換して光源装置４１１および前記制御基板に供給する。
なお、以下では、複数の回路素子５１のうち、トランス５１１Ａ、複数の半導体素子５１１Ｂ（パワーＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field-effect Transistor)、パワーダイオード、整流ダイオード等）、複数のチョークコイル５１１Ｃ等の動作時に発熱する素子を発熱素子５１１とし、発熱素子５１１以外のコンデンサ、フォトカプラ、ヒューズ等の動作時に発熱することのない素子を非発熱素子５１２とする。

図５および図６は、プリント配線基板５２の構造を示す平面図である。
プリント配線基板５２は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基板を複数枚重ねて張り合わされた平面視矩形状の多層基板で構成され、その表面、裏面、および内層には、銅箔等により図示しない配線パターンが形成されている。
このプリント配線基板５２には、図５または図６に示すように、発熱素子５１１近傍位置にプリント配線基板５２とカバー部５３とが組み合わされた状態で形成される後述する中空部の内外を連通する複数の連通部５２１が形成されている。
複数の連通部５２１は、図６に示すように、トランス５１１Ａと平面的に干渉する位置に形成された連通孔５２１Ａと、半導体素子５１１Ｂの近傍位置に形成された一対の切り欠き５２１Ｂ１および連通孔５２１Ｂ２と、チョークコイル５１１Ｃと平面的に干渉する位置に形成された一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３および連通孔５２１Ｃ４とを備える。

連通孔５２１Ａは、図６に示すように、トランス５１１Ａを平面的に跨ぐように形成され、平面視略矩形形状を有する。
一対の切り欠き５２１Ｂ１は、図６に示すように、複数の半導体素子５１１Ｂのうちプリント配線基板５２の前方側（図６中、下方側）に実装される５つの半導体素子５１１Ｂ１の前方側に位置し、プリント配線基板５２の前方側端縁に沿って形成され、平面視略コ字形状を有する。
連通孔５２１Ｂ２は、図６に示すように、複数の半導体素子５１１Ｂのうちプリント配線基板５２の略中央部分に配設される半導体素子５１１Ｂ２の前方側に位置し、平面視略矩形形状を有する。

一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３は、図６に示すように、複数のチョークコイル５１１Ｃのうちプリント配線基板５２上に縦置き実装（コイルの軸を結ぶ平面がプリント配線基板５２の板面に直交する）される３つのチョークコイル５１１Ｃ１〜５１１Ｃ３の対応位置にそれぞれ形成され、平面視楕円形状を有する。具体的に、一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３は、チョークコイル５１１Ｃ１〜５１１Ｃ３をプリント配線基板５２上に投影した場合に形成される平面視矩形形状の対向する一対の短辺側にそれぞれ形成される。
連通孔５２１Ｃ４は、図６に示すように、複数のチョークコイル５１１Ｃのうちプリント配線基板５２上に横置き実装（コイルの軸を結ぶ平面がプリント配線基板５２の板面に平行する）される１つのチョークコイル５１１Ｃ４の対応位置に形成され、平面視円形状を有する。具体的に、連通孔５２１Ｃ４は、チョークコイル５１１Ｃ４をプリント配線基板５２上に投影した場合に形成される平面視円形状の略中央部分に形成される。
また、このプリント配線基板５２には、図５または図６に示すように、その四隅位置に、プリント配線基板５２をカバー部５３に取り付けるための固定用孔５２２がそれぞれ形成されている。

図７は、カバー部５３の構造を示す斜視図である。具体的に、図７は、カバー部５３を前方側から見た斜視図である。
カバー部５３は、図３、図４、または図７に示すように、プリント配線基板５２の裏面に取り付けられ、前記裏面との間で中空部５３Ａ（図７）を形成する断面略コ字形状を有する。本実施形態では、カバー部５３は、図１に示すように、ロアーケース２１の前方側であって前方側から見て左側の角隅部分に、ロアーケース２１の底面に一体的に形成されている。すなわち、このカバー部５３は、図７に示すように、ロアーケース２１の底面である底面部５３１と、該底面部５３１に立設された平面視矩形枠状となる４つのリブ５３２Ａ〜５３２Ｄとで構成されている。

リブ５３２Ａ〜５３２Ｄは、図７に示すように、プリント配線基板５２の外形形状と略同一の平面形状を有するように形成され、その四隅位置には、プリント配線基板５２を取り付けるための取付部５３２Ｅがそれぞれ形成されている。そして、プリント配線基板５２の４つの固定用孔５２２を介して図示しない固定ねじを各取付部５３２Ｅに螺合することで、プリント配線基板５２がロアーケース２１に取り付けられる。
これらリブ５３２Ａ〜５３２Ｄにおいて、後方側に位置するリブ５３２Ａには、図７に示すように、中空部５３Ａに冷却空気を導入するための導入口としての切り欠き５３２Ａ１が形成されている。

また、カバー部５３には、図７に示すように、切り欠き５３２Ａ１を介して中空部５３Ａに導入された冷却空気を、プリント配線基板５２の複数の連通部５２１に導く整流部５３３が形成されている。
この整流部５３３は、図７に示すように、カバー部５３の底面部５３１に立設され、第１整流板５３３Ａと、第２整流板５３３Ｂとで構成される。
第１整流板５３３Ａは、図７に示すように、切り欠き５３２Ａ１から中空部５３Ａ内部に向けて延びる５つの整流板５３３Ａ１〜５３３Ａ５で構成され、切り欠き５３２Ａ１を介して中空部５３Ａ内部に導入された冷却空気を、プリント配線基板５２の複数の連通部５２１の下方側に導く。
これら整流板５３３Ａ１〜５３３Ａ５のうち、整流板５３３Ａ１は、図７に示すように、一端側が切り欠き５３２Ａ１の一方の端縁に接続し、他端側がプリント配線基板５２の一対の連通孔５２１Ｃ１近傍位置まで延びるように形成されている。
また、整流板５３３Ａ５は、図７に示すように、一端側が切り欠き５３２Ａ１の他方の端縁に接続し、他端側がプリント配線基板５２の連通孔５２１Ａ近傍位置まで延びるように形成されている。
整流板５３３Ａ２〜５３３Ａ４は、図７に示すように、整流板５３３Ａ１および整流板５３３Ａ５の間に並列配置し、冷却空気の流路抵抗を低減させるために適宜、平面視流線形状を有している。

第２整流板５３３Ｂは、第１整流板５３３Ａにて複数の連通部５２１の下方側に導かれた冷却空気を、プリント配線基板５２の複数の連通部５２１を介して中空部５３Ａの外部に流出させる。この第２整流板５３３Ｂは、図７に示すように、整流板５３３Ｂ１〜５３３Ｂ４で構成される。また、本実施形態では、４つのリブ５３２Ａ〜５３２Ｄのうち、リブ５３２Ｄも第２整流板５３３Ｂとしての機能を有する。
整流板５３３Ｂ１は、一端が整流板５３３Ａ５の他端と接続し、他端がプリント配線基板５２の連通孔５２１Ａの長手方向に延びるように形成されている。
整流板５３３Ｂ２は、プリント配線基板５２の一対の連通孔５２１Ｃ１の前方側に位置し、平面視水平方向に延びるように形成されている。
整流板５３３Ｂ３は、プリント配線基板５２の一対の連通孔５２１Ｃ２および連通孔５２１Ｂ２の前方側に位置し、平面視水平方向に延びるように形成されている。
整流板５３３Ｂ４は、プリント配線基板５２の連通孔５２１Ｃ４の前方側に位置し、平面視水平方向に延びるように形成されている。
すなわち、第２整流板５３３Ｂは、第１整流板５３３Ａにて整流された冷却空気の流路方向と略直交する方向に延出し、第１整流板５３３Ａにて整流された冷却空気を上方に向けて立ち上がらせて複数の連通部５２１を介して中空部５３Ａの外部に流出させる。

放熱部５４は、アルミニウム製の板体で構成され、複数の回路素子５１のうち６つの半導体素子５１１Ｂと熱伝達可能に接続し、６つの半導体素子５１１Ｂにて生じた熱を放熱する。この放熱部５４は、図３、図４、または図６に示すように、第１放熱部５４１と、第２放熱部５４２と、第３放熱部５４３とを備える。
第１放熱部５４１は、図６に示すように、一方の端面がプリント配線基板５２の前方側に隣接して実装される３つの半導体素子５１１Ｂ１の前方側端面と熱伝達可能に接続する。そして、第１放熱部５４１の他方の端面には、該端面から略直交する方向に突出し、プリント配線基板５２の板面と直交する方向に延出する複数の突条部５４１Ａが形成されている。

第２放熱部５４２は、図６に示すように、一方の端面がプリント配線基板５２の前方側に隣接して実装される２つの半導体素子５１１Ｂ１の前方側端面と熱伝達可能に接続する。この第２放熱部５４２は、第１放熱部５４１と略同様の形状を有し、第１放熱部５４１の複数の突条部５４１Ａと略同様の複数の突条部５４２Ａを有する。
第３放熱部５４３は、図６に示すように、一方の端面がプリント配線基板５２の略中央部分に配設される半導体素子５１１Ｂ２の前方側端面と熱伝達可能に接続する。この第３放熱部５４３は、第１放熱部５４１と略同様の形状を有し、第１放熱部５４１の複数の突条部５４１Ａと略同様の複数の突条部５４３Ａを有する。
そして、上述した複数の突条部５４１Ａ，５４２Ａ，５４３Ａは、図６に示すように、プリント配線基板５２の一対の切り欠き５２１Ｂ１、および連通孔５２１Ｂ２と平面的に干渉する。

〔冷却ユニットの詳細な構成〕
図８は、冷却ユニット６の構成、および冷却ユニット６によるプロジェクタ１内部の冷却構造を説明するための図である。なお、以下では、プロジェクタ１内部の液晶パネル４４１、電源ユニット５の冷却構造を主に説明し、その他の冷却構造については説明を省略する。
冷却ユニット６は、図８に示すように、吸気装置６１と、排気装置６２とを備える。
吸気装置６１は、ロアーケース２１の底面に形成された吸気口を介してプロジェクタ１外部から冷却空気を吸入し、光学装置４４の液晶パネル４４１、および電源ユニット５等に冷却空気を送風する。この吸気装置６１は、図８に示すように、冷却ファンとしてのシロッコファン６１２およびシロッコファン６１３と、一対のシロッコファン６１２，６１３の図示しない各吸入口側に配置される吸入側ダクト６１１と、一対のシロッコファン６１２，６１３の図示しない各吐出口側に配置される吐出側ダクト６１４とを備える。

吸入側ダクト６１１は、ロアーケース２１の底面に形成された吸気口に対応してロアーケース２１の底面内側に設置され、前記吸気口を介してプロジェクタ１外部からプロジェクタ１内部に導入された冷却空気を一対のシロッコファン６１２，６１３に導く。
一対のシロッコファン６１２，６１３は、図８に示すように、投射レンズ３の側方にそれぞれ位置し、図示しない吸入口が吸入側ダクト６１１の各流出口に接続するようにロアーケース２１の底面内側に設置される。そして、これらシロッコファン６１２，６１３は、前記制御基板により駆動制御され、駆動することでロアーケース２１の前記吸気口および吸入側ダクト６１１を介してプロジェクタ１外部の冷却空気を吸入し、吸入した冷却空気を図示しない吐出口からロアーケース２１の底面に沿って後方側に吐出する。

吐出側ダクト６１４は、図８に示すように、光学ユニット４の下方側に配置され、２つのダクト部６１４Ａ，６１４Ｂで構成される。これらダクト部６１４Ａ，６１４Ｂは、一対のシロッコファン６１２，６１３の図示しない各吐出口とそれぞれ接続し、一対のシロッコファン６１２，６１３から吐出された冷却空気を光学装置４４の下方側に導き、部品収納部材４５１の底面に形成された図示しない３つの孔を介して、液晶パネル４４１の下方側から上方に向けて流出させる。また、ダクト部６１４Ａの他端側は、図１に示すように、２つに分岐している。そして、一方のダクト部６１４Ａ１は、冷却空気を光学装置４４の下方側に導く。他方のダクト部６１４Ａ２は、電源ユニット５の切り欠き５３２Ａ１（図７）に接続し、冷却空気を電源ユニット５の中空部５３Ａ（図７）に導入させる。

排気装置６２は、プロジェクタ１内部に滞留する温められた空気をプロジェクタ１外部に排出する。この排気装置６２は、図８に示すように、軸流ファン６２１と、排気ダクト６２２とを備える。
軸流ファン６２１は、光学ユニット４の光源装置４１１の側方に位置し、該軸流ファン６２１を介した空気の流路方向が前方から見て左側に向くように傾斜配置されている。そして、軸流ファン６２１は、前記制御基板により駆動制御され、駆動することでプロジェクタ１内部の空気を吸入して排気ダクト６２２に吐出する。
排気ダクト６２２は、軸流ファン６２１の図示しない吐出口と接続し、軸流ファン６２１から吐出された空気を外装筺体２の側面に形成された図示しない排気口を介してプロジェクタ１外部に排出する。

そして、プロジェクタ１が駆動すると、プロジェクタ１外部の冷却空気は、図８の矢印Ｒ１に示すように、ロアーケース２１の底面の吸気口〜吸入側ダクト６１１〜シロッコファン６１２，６１３〜吐出側ダクト６１４の流路を辿って、プロジェクタ１内部に導入される。この際、吐出側ダクト６１４のうち、ダクト部６１４Ａを構成する一方のダクト部６１４Ａ１に流通した冷却空気、およびダクト部６１４Ｂに流通した冷却空気は、図８の矢印Ｒ１１に示すように、部品収納部材４５１の３つの孔を介して光学部品用筐体４５内部に導入され、各液晶パネル４４１の下方側から上方に向けて流通する。そして、冷却空気の流通により、各液晶パネル４４１、各入射側偏光板４４２、および各射出側偏光板４４３等が冷却される。冷却後の空気は、蓋状部材４５２の切り欠き４５２Ａを介して光学部品用筐体４５外部に流出する。

また、吐出側ダクト６１４のうち、ダクト部６１４Ａを構成する他方のダクト部６１４Ａ２に流通した冷却空気は、図８の矢印Ｒ１２に示すように、ダクト部６１４Ａ２〜切り欠き５３２Ａ１（図７）〜中空部５３Ａ（図７）〜複数の連通部５２１（図７）の流路を辿って複数の発熱素子５１１の下方側から上方に向けて流通する。
この際、複数の連通部５２１のうち、連通孔５２１Ａ、一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３、および連通孔５２１Ｃ４を介して流通した冷却空気は、複数の発熱素子５１１のうち、トランス５１１Ａ、および複数のチョークコイル５１１Ｃに直接、送風され、トランス５１１Ａ、および複数のチョークコイル５１１Ｃが冷却される。また、複数の連通部５２１のうち、一対の切り欠き５２１Ｂ１、および連通孔５２１Ｂ２を介して流通した冷却空気は、複数の発熱素子５１１のうち、複数の半導体素子５１１Ｂに熱伝達可能に接続した放熱部５４の突条部５４１Ａ，５４２Ａ，５４３Ａに送風される。そして、複数の半導体素子５１１Ｂ〜放熱部５４の熱伝達経路を辿った熱が複数の突条部５４１Ａ，５４２Ａ，５４３Ａを介して放熱される。冷却後の空気は、電源ユニット５の上方側に向けて流通する。

そして、各液晶パネル４４１、各入射側偏光板４４２、および各射出側偏光板４４３等を冷却した後の冷却空気、および、電源ユニット５を冷却した後の冷却空気は、図８の矢印Ｒ２に示すように、外装筐体２の前記アッパーケースの裏面等に沿って排気装置６２の軸流ファン６２１側に吸引され、軸流ファン６２１〜排気ダクト６２２〜外装筺体２の側面の排気口の流路を辿って、プロジェクタ１外部に排出される。

以上説明したように、本実施形態では、電源ユニット５は、複数の回路素子５１およびプリント配線基板５２の他、カバー部５３を備える。ここで、カバー部５３には、プリント配線基板５２の裏面とカバー部５３とで形成される中空部５３Ａに冷却空気を導入するための切り欠き５３２Ａ１が形成されている。また、プリント配線基板５２には、複数の発熱素子５１１の近傍位置に複数の連通部５２１が形成されている。このことにより、切り欠き５３２Ａ１〜中空部５３Ａ〜複数の連通部５２１を辿って冷却空気を流通可能とする冷却流路を形成できる。このため、前記冷却流路に冷却空気を流通させることで、複数の連通部５２１を介して中空部５３Ａの外部に流出した冷却空気を、複数の回路素子５１のうち発熱素子５１１のみに送風させることができる。したがって、従来のように、プリント配線基板５２上に実装された発熱素子５１１以外の非発熱素子５１２により冷却空気の流路が妨げられることがなく、発熱素子５１１を冷却するために必要な冷却空気の流量を適切に確保し、発熱素子５１１を効率的に冷却できる。また、中空部５３Ａを流通する冷却空気により、プリント配線基板５２の裏面を冷却できる。

また、カバー部５３の底面部５３１には整流部５３３が形成されているので、切り欠き５３２Ａ１〜中空部５３Ａ〜複数の連通部５２１を辿る冷却流路の流路抵抗を低減させ、必要最低限の流量の冷却空気で発熱素子５１１をさらに効率的に冷却できる。また、この整流部５３３により、複数の連通部５２１のうち所定の連通部５２１にのみ冷却空気が流通することを回避でき、全ての連通部５２１を介して冷却空気を流通させ、全ての発熱素子５１１を効率的に冷却できる。

ここで、整流部５３３が第１整流板５３３Ａおよび第２整流板５３３Ｂで構成されているので、切り欠き５３２Ａ１を介して中空部５３Ａに導入された冷却空気をより確実に複数の連通部５２１を介して中空部５３Ａの外部に流出させることができ、発熱素子５１１をより一層効率的に冷却できる。また、整流部５３３を第１整流板５３３Ａおよび第２整流板５３３Ｂで構成することで、複数の連通部５２１のうち所定の連通部５２１にのみ冷却空気が流通することを確実に防止でき、全ての連通部５２１を介して冷却空気を確実に流通させ、全ての発熱素子５１１をより効率的に冷却できる。

さらに、電源ユニット５は、複数の回路素子５１のうち半導体素子５１１Ｂに熱伝達可能に接続する放熱部５４を備えているので、半導体素子５１１Ｂ〜放熱部５４の熱伝達経路を辿って半導体素子５１１Ｂに生じた熱を放熱部５４に放熱できる。このため、半導体素子５１１Ｂを効果的に冷却できる。
ここで、放熱部５４を構成する第１放熱部５４１、第２放熱部５４２、および第３放熱部５４３は、それぞれ複数の突条部５４１Ａ，５４２Ａ，５４３Ａを有している。このことにより、複数の連通部５２１のうち一対の切り欠き５２１Ｂ１および連通孔５２１Ｂ２を介して中空部５３Ａの外部に流出した冷却空気と複数の突条部５４１Ａ，５４２Ａ，５４３Ａとの間で熱交換させることができ、半導体素子５１１Ｂから放熱部５４への放熱特性を良好にすることができる。このため、半導体素子５１１Ｂをより効果的に冷却できる。

さらにまた、複数の連通部５２１のうち連通孔５２１Ａ、一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３、および連通孔５２１Ｃ４は、複数の回路素子５１のうちトランス５１１Ａおよびチョークコイル５１１Ｃと平面的に干渉する位置に形成されているので、連通孔５２１Ａ、一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３、および連通孔５２１Ｃ４を介して中空部５３Ａの外部に流出した冷却空気を直接、トランス５１１Ａおよびチョークコイル５１１Ｃに送風することができる。このため、連通孔５２１Ａ、一対の連通孔５２１Ｃ１〜５２１Ｃ３、および連通孔５２１Ｃ４を介して電源ユニット５外部に流出した冷却空気をトランス５１１Ａおよびチョークコイル５１１Ｃに向けて整流する部材をさらに設ける必要がなく、トランス５１１Ａおよびチョークコイル５１１Ｃの冷却効率を簡単な構成で確実に向上させることができる。

そして、プロジェクタ１は、複数の回路素子５１のうち発熱素子５１１の冷却効率が向上する電源ユニット５を備えているので、発熱素子５１１の冷却効率を向上させるためにシロッコファン６１２の回転数を増加させることなく低減させることが可能となり、シロッコファン６１２の動作時の音を低減させ、ひいては、プロジェクタ１の低騒音化を図れる。
また、プロジェクタ１は、電源ユニット５のカバー部５３がロアーケース２１の底面に一体的に形成されているので、構成部材を削減でき、プロジェクタ１の低コスト化、電源ユニット５の小型化およびプロジェクタ１の小型化を図れる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、本発明の電子回路モジュールを電源ユニット５として説明したが、これに限らない。すなわち、動作時に発熱する発熱素子を含んで構成される複数の回路素子と、前記複数の回路素子が実装されるプリント配線基板とを有する電子回路モジュールであれば、電源ユニット以外の構成に本発明の電子回路モジュールを採用してもよい。さらに、本発明の電子回路モジュールをプロジェクタ１に搭載した構成を説明したが、これに限らない。すなわち、上述したように、動作時に発熱する発熱素子を含んで構成される複数の回路素子と、前記複数の回路素子が実装されるプリント配線基板とを有する電子回路モジュールを搭載する電子機器であれば、プロジェクタ１以外の電子機器に本発明の電子回路モジュールを搭載してもよい。

前記実施形態では、連通部５２１を複数設けていたが、発熱素子５１１の数に応じて設ければよく、発熱素子５１１が１つのみで構成されている場合には、これに応じて連通部５２１を１つのみ設ければよい。
前記実施形態では、カバー部５３がロアーケース２１の底面に一体的に形成されていたが、これに限らず、カバー部５３とロアーケース２１とを独立して設けてもよい。

前記実施形態では、本発明に係る導入口を切り欠き５３２Ａ１として構成したが、これに限らず、中空部５３Ａに冷却空気を導入可能であれば、リブ５３２Ａを貫通するように貫通孔で構成してもよく、また、その形成位置もいずれの位置でも構わない。例えば、リブ５３２Ａ以外のリブ５３２Ｂ〜５３２Ｄに導入口を設けてもよい。また、例えば、カバー部５３とロアーケース２１とを独立して設けた場合には、カバー部５３の底面部５３１に導入口を設けてもよい。

前記実施形態において、整流部５３３の構成および形状は、前記実施形態で説明した構成および形状に限らず、切り欠き５３２Ａ１を介して中空部５３Ａに導入された冷却空気を複数の連通部５２１近傍に導き、複数の連通部５２１を介して中空部５３Ａの外部に流出させる構成および形状であれば、いずれの構成および形状であっても構わない。
前記実施形態では、放熱部５４が半導体素子５１１Ｂにのみ熱伝達可能に接続する構成を説明したが、これに限らず、その他の発熱素子５１１Ａ，５１１Ｃに熱伝達可能に接続する構成を採用してもよい。また、放熱部５４は、アルミニウム製に限らず、熱伝導性を有する材料であればいずれの材料を採用してもよい。
前記実施形態では、一対の切り欠き５２１Ｂ１および連通孔５２１Ｂ２が半導体素子５１１Ｂと平面的に干渉しない位置に形成されていたが、これに限らず、半導体素子５１１Ｂと平面的に干渉するように形成してもよい。

前記実施形態では、本発明に係る冷却ファンをシロッコファン６１２として構成したが、これに限らない。例えば、シロッコファン６１２以外に別途、冷却ファンを設け、該冷却ファンから切り欠き５３２Ａ１を介して中空部５３Ａに冷却空気を導入させる構成を採用してもよい。
前記実施形態において、光学ユニット４が平面視Ｌ字形状を有する構成を説明したが、これに限らず、その他の形状を有する光学ユニットを採用してもよく、例えば、平面視Ｕ字形状を有する光学ユニットを採用してもよい。
前記実施形態では、透過型の液晶パネル４４１を採用していたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを採用してもよく、あるいは、ディジタル・マイクロミラー・デバイス（テキサス・インスツルメント社の商標）を採用してもよい。ディジタル・マイクロミラー・デバイスを採用した場合には、入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３が不要となる。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の電子回路モジュールは、発熱素子を効率的に冷却できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタの電源ユニットとして利用できる。

本実施形態に係る電子機器としてのプロジェクタの内部構成を示す斜視図。 前記実施形態における光学ユニットを模式的に示す平面図。 前記実施形態における電源ユニットの全体構造を示す斜視図。 前記実施形態における電源ユニットの全体構造を示す斜視図。 前記実施形態におけるプリント配線基板の構造を示す平面図。 前記実施形態におけるプリント配線基板の構造を示す平面図。 前記実施形態におけるカバー部の構造を示す斜視図。 前記実施形態における冷却ユニットの構成、および冷却ユニットによるプロジェクタ内部の冷却構造を説明するための図。

符号の説明

１・・・プロジェクタ（電子機器）、２・・・外装筺体、５・・・電源ユニット（電子回路モジュール）、５１・・・複数の回路素子、５２・・・プリント配線基板、５３・・・カバー部、５３Ａ・・・中空部、５４・・・放熱部、５１１・・・発熱素子、５２１・・・連通部、５３２Ａ１・・・切り欠き（導入口）、５３３・・・整流部、５３３Ａ・・・第１整流板、５３３Ｂ・・・第２整流板、５４１Ａ，５４２Ａ，５４３Ａ・・・突条部、６１２，６１３・・・シロッコファン（冷却ファン）。

Claims (8)

1. 複数の回路素子と、前記複数の回路素子が実装されるプリント配線基板とを備えた電子回路モジュールであって、
   前記複数の回路素子のうち動作時に発熱する発熱素子を平面的に覆うように前記プリント配線基板の裏面に取り付けられ、前記裏面との間で中空部を形成する断面略コ字状のカバー部を備え、
   前記カバー部には、前記中空部に冷却空気を導入するための導入口が形成され、
   前記プリント配線基板には、前記発熱素子の近傍位置に前記中空部の内外を連通する連通部が形成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
2. 請求項１に記載の電子回路モジュールにおいて、
   前記カバー部には、前記導入口を介して前記中空部に導入された冷却空気を整流する整流部が形成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
3. 請求項２に記載の電子回路モジュールにおいて、
   前記整流部は、前記導入口を介して前記中空部に導入された冷却空気を前記連通部近傍に導く第１整流板と、前記連通部近傍に導かれた冷却空気を前記連通部を介して前記中空部の外部に流出させる第２整流板とを備えていることを特徴とする電子回路モジュール。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子回路モジュールにおいて、
   熱伝導性を有する放熱部を備え、
   前記放熱部は、前記発熱素子に熱伝達可能に接続することを特徴とする電子回路モジュール。
5. 請求項４に記載の電子回路モジュールにおいて、
   前記放熱部は、前記連通部に平面的に干渉する位置に配設され、前記プリント配線基板の板面に直交する方向に延びる複数の突条部を有していることを特徴とする電子回路モジュール。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子回路モジュールにおいて、
   前記連通部は、前記発熱素子に平面的に干渉する位置に形成されていることを特徴とする電子回路モジュール。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の電子回路モジュールと、前記電子回路モジュールを構成する前記カバー部の前記導入口に冷却空気を送風する冷却ファンと、前記電子回路モジュールおよび前記冷却ファンを内部に収納する外装筺体とを備えていることを特徴とする電子機器。
8. 請求項７に記載の電子機器において、
   前記カバー部は、前記外装筺体と一体的に形成されていることを特徴とする電子機器。

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