JP2011087157A

JP2011087157A - 冷却装置、冷却方法

Info

Publication number: JP2011087157A
Application number: JP2009239028A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Okana; 哲也岡那
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-28

Abstract

【課題】撮像デバイスに伝熱板を当接すると、組み立て時に伝熱板からの負荷が生じ、撮像デバイスの位置ずれを招いたり、振動で電気的ノイズが発生するという課題がある。
【解決手段】撮像デバイス１１を冷却する冷却装置は、撮像デバイス１１を実装し、撮像デバイス１１の放熱面を開放する切り欠き窓を有するプリント基板１３と、撮像デバイス１１の放熱面と所定の空隙を設けて対向する伝熱板１２と、切り欠き窓と撮像デバイス１１の放熱面と伝熱板１２とで形成される空隙に充填される所定の粘度を有する熱伝導部材１４と、を備えることにより、撮像デバイス１１の位置ずれを低減し、かつ振動に起因する撮像デバイス１１に生じる電気的ノイズも低減し、かつ温度上昇の少ない撮像デバイス１１の冷却装置を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は撮像デバイスの冷却装置及び冷却方法に関するものであり、特に撮像デバイスの温度上昇を低減しつつ、撮像デバイスの位置ずれが生じにくく、振動に起因する撮像デバイスの電気的ノイズを低減する冷却装置及び冷却方法に関するものである。

近年、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどに搭載される撮像デバイスは、高性能、高画質化されるに伴い、発熱が増大している。撮像デバイスの性能維持と長寿命化の観点から、撮像デバイスの冷却手段は設計上重要なポイントになりつつある。

以下、従来の撮像デバイスの冷却方法について説明する。

図２は、従来の撮像デバイスの冷却方法を示す側面図である。図２において、撮像デバイスの冷却方法の構成は、撮像デバイス２１と、伝熱板２２と、撮像デバイス２１が実装されたＰＣＢ２３とで構成される。

伝熱板２２の一方は撮像デバイス２１の裏面に略密着し、もう一方は熱容量の大きな筺体に接続されている。また伝熱板２２と撮像デバイス２１の裏面との密着性を向上させるために、熱伝達率の良い熱伝導グリス２４を塗布することもしばしば行われる。

以上のように構成された撮像デバイスの冷却方法について、以下その動作を説明する。

図２の構成において、撮像デバイス２１から発生した熱は、一方が撮像デバイス２１の裏面に略密着され、もう一方が熱容量の大きな筺体に接続された伝熱板２２を介して、熱容量が大きな筺体に伝熱されることで、撮像デバイス２１の温度上昇が低減される。

また、特許文献１においては、基板に貫通孔を設け、熱伝導部材であるヒートシンクと発光素子であるＬＥＤパッケージとを直接かつ密接に接触させることにより、熱伝導をよくする光源装置が開示されている。

特開２００６−１４７７４４号公報

しかしながら上記従来の構成では、伝熱板２２が撮像デバイス２１に当接しているため、撮像デバイス２１に、組み立て時に伝熱板２２からの負荷が生じ、撮像デバイス２１の位置ずれを招いたり、また伝熱板２２と撮像デバイス２１との密着が振動で不安定になることで撮像デバイス２１へ電気的ノイズが発生するという欠点を有していた。

上記課題を解決するために、本発明の冷却装置は、撮像デバイスを実装し、前記撮像デバイスの放熱面を開放する切り欠き窓を有するプリント基板と、前記撮像デバイスの放熱面と所定の空隙を設けて対向する伝熱板と、前記切り欠き窓と前記撮像デバイスの放熱面と前記伝熱板とで形成される空隙に充填される所定の粘度を有する熱伝導部材と、を備える。

この構成によって、撮像デバイスの位置ずれが生じにくく、さらに振動に起因する撮像デバイスの電気的ノイズを低減することができ、温度上昇の少ない撮像デバイスの冷却装置を提供することができる。

実施の形態１における撮像デバイスの冷却方法の構成を示す側面図従来の撮像デバイスの冷却方法の構成を示す側面図

以下本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は実施の形態１における撮像デバイスの冷却装置の構成を示す側面図である。図１において、撮像デバイスの冷却装置は、冷却すべき撮像デバイス１１と、伝熱板１２と、撮像デバイス１１の放熱面に切り欠き窓を設けた撮像デバイス１１が実装されたＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）１３と、適度な粘度を有する熱伝導性部材１４とで構成される。

伝熱板１２の一方はＰＣＢ１３の切り欠き窓を通して、撮像デバイス１１の放熱面と一定の空隙（本実施の形態では０．２〜０．８ｍｍ）を設けて略向かい合うように配置される。伝熱板１２と撮像デバイス１１の放熱面との空隙は、伝熱板１２が撮像デバイス１１と接触することのない最小隙間として０．２ｍｍを、撮像デバイス１１の温度上昇の許容値から最大隙間として０．８ｍｍを、それぞれ算出し設定する。

伝熱板１２のもう一方は熱容量の大きい筺体に接続されている。ＰＣＢ１３の切り欠き窓と、撮像デバイス１１の放熱面と、伝熱板１２とで形成される空隙には適度な粘度（本実施の形態では３００〜７００Ｐａ・ｓ）を有する熱伝導部材１４を充填する構成とする。熱伝導部材１４の粘度は、負荷をかけても自由に変形することで撮像デバイス１１にかかる負荷を吸収でき、かつ容易に流れ出ない値として、上記値を設定する。熱伝導部材１４として、例えば、シリコーングリスなどを用いる。

以上のように構成された撮像デバイスの冷却装置について、以下その動作を説明する。

図１の構成において、撮像デバイス１１から発生した熱は、ＰＣＢ１３の切り欠き窓と、撮像デバイス１１の放熱面と、伝熱板１２とで形成される空隙に充填した熱伝導部材１４に伝えられる。熱伝導部材１４に伝わった熱は、一方がＰＣＢ１３の切り欠き窓を通して、撮像デバイス１１の放熱面と一定の空隙（本実施の形態では０．２〜０．８ｍｍ）を設けて略向かい合うように配置され、もう一方が熱容量の大きい筺体に接続されている伝熱板１２を介して、熱容量が大きな筺体に伝熱されることで、撮像デバイス１１の温度上昇が低減される。またＰＣＢ１３の切り欠き窓と、撮像デバイス１１の放熱面と、伝熱板１２とで形成される空隙には、適度な粘度（本実施の形態では３００〜７００Ｐａ・ｓ）を有する熱伝導部材１４を充填していることで、組み立て時に生じる伝熱板１２からの負荷が、撮像デバイス１１には発生することなく、かつ振動に起因する伝熱板１２と撮像デバイス１１との不安定な接触をなくすることができることから、撮像デバイス１１に発生する電気的ノイズを低減することができる。

以上のように本実施の形態によれば、撮像デバイスを実装した切り欠き窓を有するＰＣＢと、伝熱板と、適度な粘度を有する熱伝導性部材とを備え、撮像デバイスの放熱面は、ＰＣＢの切り欠き窓を介して、伝熱板と一定の空隙を開けて略対向しＰＣＢの切り欠き窓と撮像デバイスの放熱面と、伝熱板とで形成される空隙に適度な粘度を有する熱伝導部材を充填することにより、撮像デバイスの位置ずれを低減し、かつ振動に起因する撮像デバイスに生じる電気的ノイズも低減し、かつ温度上昇の少ない撮像デバイスの冷却装置を提供することができる。

上述の撮像デバイスの冷却装置によれば、撮像デバイスを冷却しつつ、撮像デバイスの位置ずれが生じにくく、さらに振動に起因する撮像デバイスの電気的ノイズを低減することができ、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像デバイスを備えた撮像装置に適応することができ、有用である。

１１撮像デバイス
１２伝熱板
１３ＰＣＢ
１４熱伝導性部材
２１撮像デバイス
２２伝熱板
２３ＰＣＢ
２４熱伝導グリス

Claims

撮像デバイスを実装し、前記撮像デバイスの放熱面を開放する切り欠き窓を有するプリント基板と、
前記撮像デバイスの放熱面と所定の空隙を設けて対向する伝熱板と、
前記切り欠き窓と前記撮像デバイスの放熱面と前記伝熱板とで形成される空隙に充填される所定の粘度を有する熱伝導部材と、
を備える冷却装置。
前記撮像デバイスの放熱面と前記伝熱板との空隙として、
０．２ｍｍから０．８ｍｍの空隙を設ける
請求項１に記載の冷却装置。
前記熱伝導部材は、３００Ｐａ・ｓから７００Ｐａ・ｓの粘度を有する
請求項１又は２に記載の冷却装置。
切り欠き窓を有するプリント基板に実装され、放熱面が前記切り欠き窓により開放される撮像デバイスを冷却する冷却方法であって、
前記撮像デバイスの放熱面と所定の空隙を設けて対向する伝熱板と、前記切り欠き窓と前記撮像デバイスの放熱面と前記伝熱板とで形成される空隙に充填される所定の粘度を有する熱伝導部材と、を備え、
前記撮像デバイスで発生した熱を、前記熱伝導部材に伝える工程と、
前記熱伝導部材の熱を前記伝熱板に伝える工程と、
を含む冷却方法。