JP2014039163A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器で発熱源からの熱を外装部材へ伝導させる放熱機構の組立作業性を向上させること。
【解決手段】本発明は、機器の前面側に設けられる第１外装部材１１と、機器の背面側に設けられる第２外装部材１２と、第１外装部材１１の装着方向と垂直な面を有し、第１外装部材１１の内側面に対して面で接する第１熱伝導部材１９とを備える電子機器に適用され、第１熱伝導部材１９は、撮像素子の熱を第１外装部材１１へ導く。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子機器に関する。

内部に発熱源を有する電子機器は、機器内の温度上昇を抑えるために放熱が必要である。例えば、撮像素子ユニットが発熱源となるデジタルカメラでは、三脚固定部として機能する金属製の固定板金を筐体内の下端部に設け、撮像素子ユニットからの熱を上記固定板金へ熱伝導部材を介して伝導させ、該固定板金から放熱させている（特許文献１参照）。

特開２０１２−２８９４０号公報

一般に、外装部材の中に配置される固定板金から放熱させるよりも、外気に接している外装部材から放熱させる方が放熱性がよい。しかしながら、撮像素子ユニットからの熱を外装部材へ伝導させるためには、撮像素子ユニットを外装部材の中に組込んだ後から、外装部材の空間内において撮像素子ユニットおよび外装部材間に熱伝導部材を設ける作業が必要となる。このため、撮像素子ユニットを外装部材の中に組込む前に熱伝導部材を設ける作業を行える従来技術と比較して、作業性が悪くなってしまう。

本発明は、機器の前面側に設けられる第１外装部材と、機器の背面側に設けられる第２外装部材と、第１外装部材の装着方向と垂直な面を有し、第１外装部材の内側面に対して面で接する第１熱伝導部材とを備える電子機器に適用され、第１熱伝導部材は、撮像素子の熱を第１外装部材へ導くことを特徴とする。
他の発明は、機器の前面側に設けられる第１外装部材と、機器の背面側に設けられる第２外装部材と、撮像素子からの熱、および画像処理部からの熱のうち一方を第１外装部材へ導く第１熱伝導部材と、撮像素子からの熱、および画像処理部からの熱のうち他方を第２外装部材へ導く第２熱伝導部材と、を備える電子機器に適用され、第１熱伝導部材および第２熱伝導部材は、離間されていることを特徴とする。

本発明による電子機器では、発熱源からの熱を外装部材へ伝導させる放熱機構の組立作業性を向上できる。

本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの６面図であり、(a)は平面図、(b)は左側面図、(c)は正面図、(d)は右側面図、(e)は背面図、(f)は底面図である。 熱伝導経路を説明する図である。 デジタルカメラの構成部品の配置を説明する分解図である。 組立後のデジタルカメラのA-A断面図である。 組立後のデジタルカメラのB-B断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの６面図である。図１(a)は平面図、図１(b)は左側面図、図１(c)は正面図、図１(d)は右側面図、図１(e)は背面図、図１(f)は底面図である。デジタルカメラの外装面は、金属製の前カバー１１と、金属製の後カバー１２とを接合線Ｃで接合して構成される。

前カバー１１は、前カバー本体１１ａの上面、左側面、および右側面の一部にそれぞれ上面組部１１ｄ、左側面帯１１ｂ、および右側面帯１１ｃを設けた部組として構成される。前面において、前カバー１１に設けられた円形開口から撮影レンズの鏡筒１３が露出し、鏡筒１３の周囲に鏡筒リング１３ａが設けられている。背面において、後カバー１２に設けられた矩形開口部に合わせて、液晶表示部１４が設けられている。

デジタルカメラは、内部に大別して３つの発熱源を有する。１つ目は撮像素子基板１であり、撮像素子が実装されている。２つ目は画像処理エンジン部２であり、後述するメイン基板２３（図２）のうち、画像処理用集積回路やメモリなどが実装された部分である。３つ目はバックライト３であり、後述するＬＣＤシャーシ１６に固定された液晶表示部１４に含まれる。

本実施形態によるデジタルカメラは、撮像素子基板１、画像処理エンジン部２、およびバックライト３で発生する熱を放熱するための構造に特徴を有するので、以下の説明はこの点を中心に行う。図１に例示したように、撮像素子基板１はデジタルカメラの略中央に配され、画像処理エンジン部２およびバックライト３は、それぞれ撮像素子基板１に対して左右（デジタルカメラの長手方向）に分けて配置されている。

＜熱伝導経路の説明＞
図２は、図１に例示したデジタルカメラにおける熱伝導経路を説明する図であり、図１(c)におけるA-A断面を表す図である。撮像素子基板１は、鏡筒１３の後方に位置し、画像処理エンジン部２を有するメイン基板２３と別個に設けられる。画像処理エンジン部２は、撮像素子基板１より右側面側であって、メイン基板２３に背面側から実装されている。ＬＣＤシャーシ１６は、撮像素子基板１およびメイン基板２３を跨ぐように「コの字」形状の断面を有し、ＬＣＤシャーシ１６の両側部が前カバー１１の両側部にそれぞれ内接する。ＬＣＤシャーシ１６の背面に接触させて、液晶表示部１４が固定される。

本実施形態では、撮像素子基板１からの熱を長破線矢印で示す第１の熱伝導経路によって前カバー１１の前カバー本体１１ａへ導き、該前カバー本体１１ａから外部へ放熱する。すなわち、後述する熱伝導部材を介して、撮像素子基板１から前カバー本体１１ａへ熱伝導させる。

また、画像処理エンジン部２からの熱を実線矢印で示す第２の熱伝導経路によって後カバー１２（液晶表示部１４）および前カバー１１の側面（左側面帯１１ｂおよび右側面帯１１ｃ）へ導き、後カバー１２、左側面帯１１ｂおよび右側面帯１１ｃから外部へ放熱する。すなわち、後述する熱伝導部材を介して、画像処理エンジン部２からＬＣＤシャーシ１６を経由し、後カバー１２（液晶表示部１４）、左側面帯１１ｂおよび右側面帯１１ｃへ熱伝導させる。

さらにまた、バックライト３からの熱を短破線矢印で示す第３の熱伝導経路によって後カバー１２および前カバー１１の側面（左側面帯１１ｂ）へ導き、後カバー１２および左側面帯１１ｂから外部へ放熱する。すなわち、バックライト３の熱を、後カバー１２とＬＣＤシャーシ１６を経由した左側面帯１１ｂとの双方へ熱伝導させる。

＜分解図を用いた説明＞
上述した第１の熱伝導経路ないし第３の熱伝導経路を得るための構成について、図３を参照してさらに詳細に説明する。図３は、デジタルカメラの構成部品の配置を説明する分解図である。各構成部品は、図３の左上に近いほどデジタルカメラの前側に配置され、図３の右下に近いほどデジタルカメラの後側に配置される。

デジタルカメラの前側から順に説明すると、鏡筒リング１３ａは、前カバー本体１１ａの円形開口部に設けられる。上述したように、前カバー１１は、前カバー本体１１ａと、上面組部１１ｄと、左側面帯１１ｂと、右側面帯１１ｃとによって部組として構成される。

前カバー１１の後方には、樹脂フレーム１５と鏡筒１３とが配置される。鏡筒１３は、樹脂フレーム１５の円形開口、および前カバー本体１１ａの各円形開口を通してカメラの前方へ突出する。

デジタルカメラの右側において、樹脂フレーム１５の背面側に電池室部材２５が配置され、電池２６を収容する電池室を形成する。鏡筒１３の後方には、撮像素子基板１と、第１放熱板１７と、第１熱伝導シート１８とが、この順番で面接触するように配置される。第１放熱板１７は、撮像素子基板１の後方から接着固定される。第１熱伝導シート１８は、例えばグラファイトシートによって構成され、上記第１放熱板１７と、後述する第２放熱板１９の面１９ｂとの間を接続するようにそれぞれ接着される。第１熱伝導シート１８の材質は、熱伝導性が高いものがよく、グラファイトシート以外に銅箔テープやアルミテープで構成してもよい。

第２放熱板１９は、その垂直断面（縦方向の切断面）が「コの字」状に構成される。第２放熱板１９は、前側の内側面１９ａが鏡筒１３の下部において樹脂フレーム１５の前面に接するように、樹脂フレーム１５にビス固定される。第２放熱板１９の後側の外側面１９ｂには、上述した第１熱伝導シート１８が接着される。第２放熱板１９の内側面１９ａの裏側（すなわち前側の外側面）には、第２熱伝導シート２０が貼り付けられる。第２熱伝導シート２０の材質は、例えば弾力性のあるゴム状シートで構成するが、放熱グリスなどを用いてもよい。

上記樹脂フレーム１５に対して第２放熱板１９、鏡筒１３、撮像素子基板１、第１放熱板１７、および第１熱伝導シート１８を固定一体化した後で、前カバー１１を樹脂フレーム１５の面（第２放熱板１９において第２熱伝導シート２０を貼り付けた面）に対して垂直方向に押し当て、溶着、接着、スナップフィット、またはビス締結などによって前カバー１１と樹脂フレーム１５を一体化する。組立後は、鏡筒１３の下部において前カバー１１の内側Ｐが、第２熱伝導シート２０を介して第２放熱板１９に当接する。上記第１放熱板１７および第２放熱板１９は、それぞれ熱伝導性が高い材料で構成することが望ましく、例えば、銅、アルミ、これらの合金、またはＣＦＲＰなどの複合材料を用いるとよい。

第１熱伝導シート１８の後方には、メイン基板２３が配置される。メイン基板２３は、第１熱伝導シート１８と離間されている。メイン基板２３の画像処理エンジン部２の後方から、画像処理エンジン部２に対して第３熱伝導シート２４が貼り付けられる。第３熱伝導シート２４は、例えば弾力性のあるゴム状シートで構成するが、放熱グリスなどを用いてもよい。メイン基板２３の後方には、ＬＣＤシャーシ１６が配置される。ＬＣＤシャーシ１６の前面側は、第３熱伝導シート２４を介して画像処理エンジン部２に当接する。

ＬＣＤシャーシ１６は、デジタルカメラの背面および左右側面の略全域に拡がり、水平断面（横方向の切断面）が「コの字」状のフレーム部材である。ＬＣＤシャーシ１６の後方には、液晶表示部１４が設けられる。ＬＣＤクッション枠２１は、弾性力を有した枠（例えばゴム、スポンジ）であり、液晶表示部１４とＬＣＤシャーシ１６とを確実に接触させる。

ＬＣＤクッション枠２１の後方に後ろカバー１２が位置するように、溶着、接着、スナップフィット、またはビス締結などによってＬＣＤシャーシ１６を後ろカバー１２に固定一体化する。そして、ＬＣＤシャーシ１６から後ろカバー１２までの部組と、上記前カバー１１から第１熱伝導シート１８までの部組とを接合することによってデジタルカメラの組立てが完成する。

図４は、組立後のデジタルカメラのA-A断面図である。第３熱伝導シート２４は、組立後に画像処理エンジン部２とＬＣＤシャーシ１６の前面との間で圧縮されて、画像処理エンジン部２およびＬＣＤシャーシ１６間を密着させる。これにより、第３熱伝導シート２４を介して、画像処理エンジン部２の熱がＬＣＤシャーシ１６を経由して液晶表示部１４と、左側面帯１１ｂと、右側面帯１１ｃとへ熱伝導される。なお、メイン基板２３は第１熱伝導シート１８と離間されているので、画像処理エンジン部２の熱と、撮像素子基板１の熱とを分けて放熱できる。

ＬＣＤクッション枠２１は、組立後に液晶表示部１４をＬＣＤシャーシ１６の背面に密着させる。これにより、バックライト３の熱がＬＣＤシャーシ１６を経由して左側面帯１１ｂへ熱伝導される。また、バックライト３の熱は、ＬＣＤクッション枠２１を介して後カバー１２へも熱伝導される。なお、ＬＣＤシャーシ１６は第１熱伝導シート１８と離間されているので、バックライト３の熱と、撮像素子基板１の熱とを分けて放熱できる。

図５は、図１(c)におけるB-B断面図のうち、鏡筒１３の下部において第２放熱板１９を含む範囲を拡大した図である。第２熱伝導シート２０は、組立後に第２放熱板１９と前カバー１１の内側（図５において右側）との間で圧縮されて、第２放熱板１９および前カバー１１間を密着させる。これにより、撮像素子基板１の熱が第１熱伝導シート１８および第２放熱板１９を経由して前カバー１１へ熱伝導される。なお、第１熱伝導シート１８は、メイン基板２３およびＬＣＤシャーシ１６と離間されているので、撮像素子基板１の熱を画像処理エンジン部２やバックライト３（液晶表示部１４）の熱と分けて放熱できる。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラは、前面側に設けられる前カバー１１と、背面側に設けられる後カバー１２と、前カバー１１の装着方向と垂直な面を有し、前カバー１１の内側面Ｐに対して面（第２熱伝導シート２０を貼り付けた面）で接する第２放熱板１９とを備え、第２放熱板１９は、撮像素子基板１の熱を前カバー１１へ導くようにした。前カバー１１の装着前に第２放熱板１９を組み付けられるので、発熱源からの熱を外装部材へ伝導させる放熱機構の組立作業性を向上できる。

（２）上記（１）のデジタルカメラにおいて、前カバー１１は、撮像素子基板１および第２放熱板１９が樹脂フレーム１５に対して一体化された後から装着されるので、前カバー１１を樹脂フレーム１５と一体化した後から第２放熱板１９を組み込む場合に比べて、組立作業性がよい。

（３）上記（１）または（２）のデジタルカメラにおいて、第２放熱板１９は、デジタルカメラの底部に設けられるようにした。操作部材が集まる上部を避けたのでスペース効率がよくなる。

（４）上記（１）〜（３）のデジタルカメラにおいて、撮像素子基板１から第２放熱板１９へ熱を導く可塑性の第１熱伝導シート１８をさらに備えたので、例えば撮像素子基板１と第２放熱板１９との間の位置関係（公差）を緩和できる。

（５）デジタルカメラは、前面側に設けられる前カバー１１と、背面側に設けられる後カバー１２と、撮像素子基板１からの熱、および画像処理エンジン部２からの熱のうち一方を前カバー１１へ導く第２放熱板１９と、撮像素子基板１からの熱、および画像処理エンジン部２からの熱のうち他方を後カバー１２へ導くＬＣＤシャーシ１６と、を備え、第２放熱板１９およびＬＣＤシャーシ１６は、離間されるようにしたので、画像処理エンジン部２の熱と、撮像素子基板１の熱とを分けて、適切に放熱できる。

（６）上記（５）のデジタルカメラにおいて、ＬＣＤシャーシ１６は、液晶表示部１４が設けられるフレーム部材であるので、既存の部材を放熱に活用でき、新たな部材を追加する場合に比べて小型、軽量化が図れる。

（７）上記（５）または（６）のデジタルカメラにおいて、撮像素子基板１および画像処理エンジン部２は、デジタルカメラの長手方向に離間されているので、カメラ内で熱源の分散化が図れる。

（変形例１）
第１熱伝導シート１８をグラファイトシートで構成する例を説明したが、撮像レンズを光軸に直交する方向へシフトさせたり、撮像レンズを光軸に対して傾けたりするアオリ調整が不要の場合には、第１熱伝導シート１８を弾力性のあるゴム状シートや放熱グリスなどの他の放熱部材で構成してもよい。

（変形例２）
上記の説明では、デジタルカメラの外側面を、金属製の前カバー１１および金属製の後カバー１２で構成する例を説明した。もし、デジタルカメラが金属製の下カバーを有する場合には、第２熱伝導シートを介して第２放熱板１９から下カバーへ熱伝導させる方が望ましい。この場合において、第２放熱板１９と下カバーとを近接させる面積を熱伝導上十分に確保でき、かつ、第２放熱板１９と下カバーとの隙間間隔が所定値（例えば０．０５mm）以下の場合には、第２熱伝導シートを省略してもよい。

（変形例３）
上記実施形態ではデジタルカメラを例に説明したが、多機能携帯電話機やタブレット型コンピュータなど、撮像センサ、液晶表示部、画像処理チップなど複数の発熱源を搭載する他の電子機器にも本発明を適用してよい。この場合、撮像素子基板１の熱を後カバーから放熱させたり、画像処理エンジン部２（バックライト３）の熱を前カバーから放熱させたりするように構成しても構わない。

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。

１…撮像素子基板
２…画像処理エンジン部
３…バックライト
１１…前カバー
１２…後カバー
１３…鏡筒
１４…液晶表示部
１５…樹脂フレーム
１６…ＬＣＤシャーシ
１７…第１放熱板
１８…第１熱伝導シート
１９…第２放熱板
２０…第２熱伝導シート
２１…ＬＣＤクッション枠
２３…メイン基板
２４…第３熱伝導シート

Claims (7)

1. 機器の前面側に設けられる第１外装部材と、
   前記機器の背面側に設けられる第２外装部材と、
   前記第１外装部材の装着方向と垂直な面を有し、前記第１外装部材の内側面に対して前記面で接する第１熱伝導部材とを備え、
   前記第１熱伝導部材は、撮像素子の熱を前記第１外装部材へ導くことを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記第１外装部材は、前記撮像素子および前記第１熱伝導部材がフレーム部材に対して一体化された後から装着されることを特徴とする電子機器。
3. 請求項１または２に記載の電子機器において、
   前記第１熱伝導部材は、前記電子機器の底部に設けられることを特徴とする電子機器。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器において、
   前記撮像素子から前記第１熱伝導部材へ熱を導く可塑性の第２熱伝導部材をさらに備えることを特徴とする電子機器。
5. 機器の前面側に設けられる第１外装部材と、
   前記機器の背面側に設けられる第２外装部材と、
   撮像素子からの熱、および画像処理部からの熱のうち一方を前記第１外装部材へ導く第１熱伝導部材と、
   前記撮像素子からの熱、および前記画像処理部からの熱のうち他方を前記第２外装部材へ導く第２熱伝導部材と、を備え、
   前記第１熱伝導部材および前記第２熱伝導部材は、離間されていることを特徴とする電子機器。
6. 請求項５に記載の電子機器において、
   前記第２熱伝導部材は、背面液晶表示部材が設けられるフレーム部材であることを特徴とする電子機器。
7. 請求項５または６に記載の電子機器において、
   前記撮像素子および前記画像処理部は、前記電子機器の長手方向に離間されていることを特徴とする電子機器。
   

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