JP2017191487A - スロット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】挿抜の際の傷および摩耗の発生を低減して、効率的にカード型記録装置の放熱を行う。
【解決手段】スロット装置３１は、当該カード型記録装置５が挿入された際、カード型記録装置に備えられたカード電気接点５８と接触するスロット電気接点４３を備える端子部を有している。スロット装置はカード型記録装置の厚み方向における位置をガイドする厚み方向ガイド部を有するとともに、カード型記録装置がスロット装置に挿入された状態で、カード型記録装置の厚み方向においてカード型記録装置とスロット基板との間に配されるスロット基板面とを有しており、厚み方向ガイド部およびスロット基板面は、カード型記録装置がスロット装置に挿入された状態で、端子部からカード型記録装置の厚み方向からみてカード型記録装置に存在する熱源を含む位置まで延在する。
【選択図】図６

Description

本発明は、本発明は、メモリカードなどのカード型記録装置が挿抜されるスロット装置に関し、特に、カード型記録装置から熱を良好に放熱することのできるスロット装置に関する。

メモリカードなどのカード型記録装置（以下カード媒体と呼ぶ）は、可搬型機器などの電子機器において情報（データなど）を記録する媒体として広く用いられている。このようなカード媒体において、近年、高速で情報の書込み／読み込みを行うようにしたものが知られている。特に、電子機器の１つであるカメラにおいて、動画撮影を行った際には、画像の高精細化に伴って画像データの転送レートが高くなり、高速で画像データの書き込みなどを行う必要がある。

データの転送レートが高くなると、カード媒体における消費電力が多くなって発熱が多くなる。このため、電気的接点による熱伝導および自然対流によってはカード媒体から熱を効果的に排出することができず、温度上昇により機器の正常な動作ができない場合がある。

一方、カード媒体からの排熱を効果的に行うため、スロット装置に備えられたスロット基板にばね性を有する放熱片を設けるようにしたものがある（特許文献１）。ここでは、カード媒体をスロット装置に挿入した際に放熱片がカード媒体を押圧して、カード媒体の熱を放熱片に伝導して放熱するようにしている。

特開２０１０−１５７２３号公報

ところが、特許文献１においては、放熱片として金属プレス加工を行ったものを用いており、カード媒体と放熱片との接触は線接触であって放熱効率が悪い。そして、放熱片の伝熱効率を上げるためには、放熱片をばね材で成形してカード媒体に対する押圧力を高める必要がある。一方、放熱片をばね材で成形すると、カード媒体の挿抜の際に放熱片によってカード媒体が擦られてカード媒体に傷および摩耗が発生することがある。

従って、本発明の目的は、挿抜の際の傷および摩耗の発生を低減して、効率的にカード型記録装置の放熱を行うことのできるスロット装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によるスロット装置は、カード型記録装置が挿抜されるスロット装置であって、前記カード型記録装置が挿入された際、前記カード型記録装置に備えられたカード電気接点と接触するスロット電気接点を備える端子部と、前記カード型記録装置を挿抜する際に、前記カード型記録装置の厚み方向における位置をガイドする厚み方向ガイド部と、前記カード型記録装置が前記スロットに挿入された状態で、前記カード型記録装置の厚み方向において、前記カード型記録装置とスロット基板との間に配されるスロット基板面とを有し、前記スロット基板面および前記厚み方向ガイド部は、前記カード型記録装置が前記スロット装置に挿入された状態で、前記端子部から、前記カード型記録装置の厚み方向からみて前記カード型記録装置に存在する熱源を含む位置まで延在することを特徴とする。

本発明によれば、挿抜の際の傷および摩耗の発生を低減して、効率的にカード型記録装置の放熱を行うことができる。

本発明の実施の形態によるカード型記録装置が用いられる電子機器の一例を示す図である。 図１に示すカメラおよびカード媒体の構成についてその一例を説明するためのブロック図である。 図２に示すカード媒体のメモリ部への挿入を説明するための図である。 図３に示すカード媒体の構成を説明するための図である。 図４に示すカード媒体の厚み方向における部品の配置を説明するための図である。 図３に示すスロットベースに形成されたスロット下面部および熱伝導板を説明するための図である。 図６に示すスロットの厚み方向のガイドを説明するための図である。 本発明の実施の形態によるスロットの放熱経路を従来のスロットの放熱経路と比較して説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態によるカード型記録装置および当該カード型記録装置が挿抜されるスロット装置の一例について説明する。

図１は、本発明の実施の形態によるカード型記録装置が用いられる電子機器の一例を示す図である。

図示の電子機器は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）などの撮像装置であり、図示のカメラはカメラ本体１を有し、当該カメラ本体１にはカメラ本体１に備えられたインターフェイス３を介して複数のレンズユニット５から選択的に１つのレンズユニット２が装着される。カメラ本体１にはカメラを操作するための操作部４が備えられている。例えば、操作部４によって動画撮影および記録のための操作が行われる。カメラ本体１には画像データなどを記録するためのカード型記録装置（以下カード媒体と呼ぶ）５が装着される。このカード媒体５必要に応じてカメラ本体１に備えられたスロット装置（以下単にスロットと呼ぶ）に挿抜される。

例えば、カード媒体５に記録された画像データ（例えば、動画ファイル）を編集する際には、ユーザはカメラ本体１からカード媒体５を抜いて、カードリーダー６に挿入する。なお、当該カードリーダー６にもカード媒体５を挿入するためのスロットが備えられている。カードリーダー６はケーブル７を介してパソコン（ＰＣ）８に接続され、ユーザはカード媒体５から画像データをＰＣ８に読み込んで画像データを編集する。

このように、カード媒体５はカメラ本体１又はカードリーダー６に必要に応じて挿入／抜去される。なお、ここでは、カード媒体５とは、可搬性および検索性（ラベルなどの貼り易さ）などのため扁平で薄い形状の媒体をいう。

図２は図１に示すカメラおよびカード媒体の構成についてその一例を説明するためのブロック図である。そして、図２（ａ）はカメラの構成を示すブロック図であり、図２（ｂ）はカード媒体の構成を示すブロック図である。なお、図２において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照番号を付す。

まず、図２（ａ）を参照して、カメラ本体１はカメラシステム制御回路（以下カメラ制御回路という）１０を備えており、カメラシステム制御回路１０はカメラ全体の制御を司る。操作検出部４には、レリーズボタンなどが備えられており、レリーズボタンの操作に応じてカメラ制御回路１０は撮像制御を行う。撮像素子１２には、レンズユニット（以下単にレンズと呼ぶ）に備えられた撮影光学系２２を介して光学像が結像する。そして、撮像素子１２は光学像に応じた画像信号を出力する。

カメラ制御回路１０の制御下で、レンズシステム制御回路（以下レンズ制御回路という）２０はレンズ駆動部２１を駆動制御して撮影光学系２２の調整を行う。例えば、レンズ制御回路２０は撮影光学系２２による結像面が撮像素子１２の位置にくるように撮影光学系２２を駆動制御する（所謂ピント合わせ）。さらには、レンズ制御回路２０は画像信号のレベルに基づいて絞り制御を行う。また、カメラ制御回路２０は画像信号のレベルに基づいて撮像素子１２の電荷蓄積を制御して明るさを調整する（所謂露出制御）。

撮像素子１２の出力である画像信号は画像処理部１３に送られる。画像処理部１３は、Ａ／Ｄ変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、および補間演算回路などを備えている。カメラ制御回路１０の制御下で、画像処理部１３は画像信号に対して所定の画像処理を行って画像データを生成する。そして、カメラ制御回路１０は当該画像データに応じた画像を表示部１４に表示する。さらに、画像処理部１３は予め定められた手法を用いて画像データなどの圧縮を行ってメモリ部１１に記録する。なお、前述のように、動画撮影を行った際には、動画ファイルがメモリ部１１に記録される。

メモリ部１１には記憶部が備えられるとともにスロットが備えられている。そして、当該スロットにはカード型記録装置（カード媒体）５が挿入される。カメラ制御回路１０の制御下で、画像処理部１３は動画ファイルなどをカード媒体５に記録する。

カメラ制御回路１０はレリーズボタンの操作を操作検出部４が検出すると、撮像素子６を駆動するとともに、画像処理部１９を動作させて圧縮処理などを制御する。さらに、カメラ制御回路１０は表示部１４にカメラの状態などを示す情報を表示する。

カメラ制御回路１０は、撮像素子１２の出力である画像信号に応じて生成された画像データに基づいて、撮影光学系２２の焦点位置および絞り位置を求める。そして、カメラ制御回路１０はインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３を介してレンズ制御回路２０を制御してレンズ駆動部２１を駆動制御する。これによって、ピント合わせおよび露出制御が行われる。

図示のように、カメラ本体１に設けられた伝熱部１５は、画像処理部１３およびメモリ部１１と熱的に接続されている。この伝熱部１５は、例えば、ヒートパイプ又はグラファイトシートなどで構成される。伝熱部１５はカメラ本体１における代表的な熱源である画像処理部１３およびメモリ部と放熱部分（カメラ本体１の外装など）を熱的に接続する。この結果、図中矢印１６で示すように伝熱部１５を介してカメラ本体１から外部に自然対流および放射などによって熱が放出される。

続いて、図２（ｂ）を参照して、カード媒体５は、電源ＩＣ２７、カードコントローラ（コントローラ）２８、およびフラッシュメモリ２９を有している。そして、カード媒体５はカードインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２６によって電源２４およびホストコントローラ２５に接続される。なお、図示の電源２４はカメラ本体１に備えられた電源であり、ホストコントローラ２５は図２（ａ）に示すカメラ制御回路１０である。また、ここでは、１つのフラッシュメモリ２９が示されているが、複数のフラッシュメモリ２９を備えるようにしてもよい。

Ｉ／Ｆ２６の物理構造および信号ラインなどの仕様はカード媒体５の規格として予め定められている。Ｉ／Ｆ２６には電源供給のための電源接点と情報伝達のための信号接点とが備えられている。電源接点は電源２４と電源ＩＣ２７とを接続し、信号接点はホストコントローラ２５とコントローラ２８とを接続する。

電源ＩＣ２７は、電源２４の電圧をコントローラ２８およびフラッシュメモリ２９に必要な電圧レベルとする。コントローラ２８はエラー訂正、ブロック管理、およびウェアレベリングなどを行う。そして、コントローラ２８はホストコントローラ２５およびフラッシュメモリ２９に対するインターフェイスを備える。これによって、コントローラ２８はホストコントローラ２５から送られたデータをフラッシュメモリ２９に記録し、さらには、フラッシュメモリ２９に記録されたデータをホストコントローラ２５に送る。

カード媒体５がメモリ部１１に接続されると（つまり、スロットに挿入されると）、ホストコントローラ２５はメモリ部１１を介してカード媒体５に動画ファイルを記録することができる。また、ホストコントローラ２５はカード媒体５から動画ファイルを読み出して再生して表示部１４に表示することができる。

図３は、図２に示すカード媒体のメモリ部への挿入を説明するための図である。そして、図３（ａ）はカメラとカード媒体との関係を示す図であり、図３（ｂ）は図２に示すメモリ部に備えられたスロット装置（スロット）を分解して示す斜視図である。

まず、図３（ａ）を参照して、操作部４にはスロット蓋を開けるためのカバー操作スイッチ４ａが備えられている。カード媒体５をカメラ本体１に挿入する際には、ユーザはカバー操作スイッチ４ａを操作する。これによって、スロット蓋３０に設けられたフック３０ａの係合が外れて、スロット蓋３０が開いて、スロット３１が露出する。その後、ユーザはカード媒体５をスロット３１に挿入する。

スロット３１にはイジェクタ機構が設けられており、カード媒体５を挿入すると、イジェクトボタン４６が外側に突出する。なお、図示の例では、同種又は異種のカード媒体５を２枚平行に挿入することができる。つまり、スロット３１は２つ並んで設けられている。

カード媒体５をスロット３１に挿入した後、スロット蓋３０を閉じると、カメラ制御回路１０とカード媒体５とが通信可能な状態となる。カメラ本体１にはスロット蓋３０の開閉を検知するための検知スイッチ（図示せず）が備えられており、スロット蓋３０が閉じられたことを検知すると、カメラ制御回路１０はカード媒体５の有無をチェックして、カード媒体５が存在すると通信可能な状態となる。一方、スロット蓋３０が開けられたことを検知すると、カメラ制御回路１０は画像データの記録などを速やかに終了させる処理を行う。

ユーザがスロット３１からカード媒体５を抜去する場合には、操作スイッチ４ａを操作する。これによってスロット蓋３０に設けられたフック３０ａの係合が外れてスロット蓋３０が開く。その後、イジェクトボタン４６を押し込むと、ユーザが掴み易い位置までカード媒体５が突出する。ユーザはカード媒体５の端部を把持して手前に引けばカード媒体５を抜去することができる。上記のイジェクトに関する動作については後述する。

続いて、図３（ｂ）を参照して、スロット３１は、スロット基板４１を有している。そして、スロット基板４１上にはスロットベース４２が配置されている。スロットベース４２にはスロットコネクタ部４２ａが設けられており、さらに、スロットベース４２にはスロット左側面ガイド部４２ｂおよびスロット右側面ガイド部４２ｃが設けられている。これらスロット左側面ガイド部４２ｂおよびスロット右側面ガイド部４２ｃは所定の間隔をおいてスロットコネクタ部４２ａを挟んで互いに対向している。

スロットベース４２には、複数のスロット電気接点４３（端子部）が圧入されて保持されている。スロット電気接点４３には、電源用スロット電気接点４３ａと情報を伝達するための通信用スロット電気接点４３ｂとがある。

また、スロットベース４２にスロットカバー４５が係合し、スロットカバー４５にはイジェクトボタン４６が設けられている。さらに、スロットカバー４５にはイジェクト機構４７が設けられている。カード媒体５は、図中矢印５０で示す方向にスロット３１に挿入される。カード媒体５において、カード媒体の左側面側にカード左側面ガイド部５５ａが設けられ、カード媒体の右側面側にはカード右側面ガイド部５６ａが設けられている。

このように、スロット３１はスロットベース４２、スロット電気接点４３、およびスロットカバー４５を備えている。

図示のように、スロットベース４２において、スロット下面部（スロット基板面）４２ｅには金属製の板状の熱伝導部材（熱伝導板）４８がインサートされている。このスロット下面部４２ｅはカード媒体５がスロット３１に挿入された状態で、第１面５３（主面）と対向する位置にある。スロット下面部４２ｅの詳細については後述する。さらに、スロット電気接点４３よりも後ろ側の位置にはスロット左側厚み方向ガイド部４２ｆおよびスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇが配置されている。

スロットベース４２はリフローに耐えられる耐熱性、そして、小型薄型に作成するための薄肉性、および複雑な形状を作成可能な流動性、摺動性などの観点からＬＣＰ（液晶ポリマー）で成形されている。スロット電気接点４３は接点を接触させるためのバネ性、半田のぬれ性、および接点電気抵抗などの観点からリン青銅に所定のメッキ処理（金メッキなど）を施して成形されている。スロットカバー４５は薄肉な状態における強度、加工性、および耐食性などの観点からステンレスのバネ鋼で成形されている。

カード媒体５はスロットカバー４５によって粗く位置決めされつつ（多少のガタをもって案内されつつ）矢印５０方向に挿入される。その後、カード左側面ガイド部５５ａとスロット左側面ガイド部４２ｂ、カード右側面ガイド部５６ａとスロット右側面ガイド部４２ｃとによってカード媒体５は精密に位置決めされて通信可能な位置まで挿入される。最終的に、カード媒体５はスロットベース４２上のカード突きあて面（図示せず）とカード媒体５の端子面とが接触する位置まで挿入される。この位置においては、スロット電気接点４３と後述するカード電気接点とが接触して安定して通信が可能となる。

図４は、図３に示すカード媒体の構成を説明するための図である。そして、図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）はカードラベルを剥がした状態で上側から見た図である。また、図４（ｃ）はカード媒体の内部を上側から見た図であり、図４（ｄ）はカード媒体を下側から見た図である。さらに、図４（ｅ）はカード媒体の内部を下側から見た図である。

図４（ａ）において、カード媒体５は端子面５１を有しおり、端子面５１に対向して後端面５２が規定されている。また、左側面５５および右側面５６が互いに対向して、カード媒体５は矩形状（カード状）に規定されている。カード媒体５の互いに対向する面は第１面５３および第２面５４とされ、第２面５４には第２面カードラベル５７が設けられ、端子面５１にはカード電気接点５８が設けられている。

カード媒体５は、図３で説明したようにしてスロット３１に挿入される。挿入および抜去の際に移動させる方向を挿抜方向とする。そして、一般にカード媒体５は厚み方向又は斜め方向に挿抜されることはないので、厚み方向と挿抜方向とは直交（つまり、交差）する。なお、厚み方向とは第１面５３から第２面５４に向う方向である。さらに、厚み方向および挿抜方向に直交する方向を幅方向とする。

図４（ａ）に示す例では、厚み方向において第１面５３から第２面５４に向かう方向を正方向とする。挿抜方向においてはカード媒体５をスロット３１に挿入する際の方向を正方向とする。さらに、ここでは、左手系をなす座標を設定する。また、挿抜方向において正方向を挿入方向、負方向を抜去方向と呼ぶことにする。そして、主要な熱源（図４に示す例ではコントローラ）が存在する側の面を第１面５３とし、その反対の面を第２面５４とする。ここでは、カード媒体５の挿入方向に向かって左にある面を左側面５５、挿入方向に向かって右にある面を右側面５６とする。

説明の便宜上、ここでは、スロット３１においては、スロット基板４１側を下とし、カード媒体５についても、通信状態となった際にはスロット基板４１側を下とする。図４（ａ）に示す例では、第１面５３がカード媒体５の下面であり、第２面５４がカード媒体５の上面となる。但し、図４（ａ）においては、カード媒体５の上下方向がカメラ本体１の左右方向になるように、カード媒体５がカメラ本体１に挿入される。

前述のように、第２面５４には第２面カードラベル５７が貼付されている。第２面カードラベル５７にはカード媒体５の対応規格、記憶容量、および通信速度などを示す情報が記載されている。カード媒体５における端子の配置は、図３（ｂ）で説明したスロットにおける端子の配置と対応する。

図４（ｂ）では、第２面カードラベル５７を剥がしてカード媒体５を上側から見た状態が示されている。また、図４（ｃ）においては、後述する第２面カード外装を外してカード媒体５を上側から見た状態が示されている。そして、図４（ｄ）では、カード媒体５を下から見た状態が示されている。さらに、図４（ｅ）では、後述する第１面カードラベルおよび第１面カード外装を外してカード媒体５を下側から見た状態が示されている。なお、図４（ｂ）から図４（ｅ）においては、端子面５１が上側になるように描画されている。

図４（ｂ）から図４（ｅ）を参照して、カード媒体５は、略コ字形状のカード枠体６２を有するとともに、カードコネクタ６１が備えられている。さらに、カード媒体５は、第２面カード外装６３を備え、第２面カード外装６３には穴６３ａが形成されている。カードは媒体５内にはカード基板６４が実装され、図示の例ではフラッシュメモリ６５ａ〜６５ｄを実装するための領域がカード基板６４に設けられている。さらに、カード基板６４にはフラッシュメモリおよびカードコントローラ（以下単にコントローラと呼ぶ）６９以外の部品を実装するための領域６６ａおよび６６ｂが設けられている。また、カード媒体５は第１面カード外装６７を有するとともに、第１面カードラベル６８を備えている。

カード媒体５においては、カード基板６４とカードコネクタ６１とが半田付けで接続されてカード枠体６２とカードコネクタ６１とが組み合わされる。さらに上下からそれぞれ第１面カード外装６７と第２面カード外装６３が嵌めこまれてスナップフィット（所謂パッチン止め）で組み合わされる。これによって、カード媒体５の外形形状は完成してカード筐体となる。つまり、カード筐体は、カードコネクタ６１、カード枠体６２、第２面カード外装６３、および第１面カード外装６７を有している。

この状態において、ポッティング材を穴６３ａから注入する。そして、第１面カードラベル６８および第２面カードラベル５７を貼付した後加熱してカード媒体５が完成する。加熱によってポッティング材が硬化して、これによってカード媒体５における熱伝導が促進される。さらに、カード媒体５の堅牢性および耐候性が向上する。

なお、上述の部品以外の部品についてはカードコネクタ６１又はカード基板６４に圧入又は半田付けによって固定されている。また、図４においては、ポッティング材を図示すると、カード媒体５の構造が不明確になるので省略されている。

スロットベース４２と同様に耐熱性および小型薄型に作成するため、カードコネクタ６１はＬＣＰで成形されている。また、カード電気接点５８はバネ性を有しておらず、半田のぬれ性および接点電気抵抗などを考慮して、純銅又は銅合金にメッキ処理（金メッキなど）を施して形成されている。

カード熱接点５９は熱伝導性、摺動性、および耐摩耗性などを考慮して純銅又は銅合金にメッキ処理（硬質クロムメッキなど）を施して形成されている。カードコネクタ６１には穴およびスナップフィット部が設けられており、この穴にカード電気接点５８が圧入されて保持される。

カード基板６４には、フラッシュメモリ６５ａ〜６５ｄ、コントローラ６９が配置されている。また、詳細には図示しないが、領域６６ａおよび６６ｂに電源ＩＣおよびコンデンサなどが実装される。コントローラ６９はカード媒体５において最も消費電力が大きく、主要な熱源となる。フラッシュメモリ６５ａ〜６５ｄはその他の熱源となる。

カード基板６４には、穴６４ａが形成されており、ポッティング材が第２面から第１面側に移動可能となっている。カード基板６４にはカードコネクタ６１を実装するための領域（ランド）が設けられており、半田付けによってカード基板６４とカードコネクタ６１とが位置決めされて相互に固定される。カード媒体５の下面である第１面には第１面カードラベル６８が貼付されており、ユーザのメモ欄などとして用いられる。

図５は、図４に示すカード媒体５の厚み方向における部品の配置を説明するための図である。そして、図５（ａ）はカード媒体５およびスロット３１を上側から見た図であり、図５（ｂ）および図５（ｃ）はそれぞれカード媒体およびスロット３１を図５（ａ）に示すＢ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線で破断した断面図である。

図５（ａ）において、イジェクトアーム４７ａはイジェクトボタン４６と連動し、イジェクト機構は回転中心４７ｂを中心として回転する。イジェクト機構は回転アーム４７ｃおよびイジェクト板４７ｄを備えており、イジェクト板４７には爪部４７ｅが設けられている。なお、参照番号７０はポッティング材を示す。

図５（ｂ）には、スロット電気接点４３と主要な熱源であるコントローラ６９を含む位置における断面が示されている。コントローラ６９はカード基板６４においてホスト基板４１側に実装されている。コントローラ６９はポッティング材７０を介して第１面カード外装６７と接続されている。その他の熱源であるフラッシュメモリ６５ａおよび６５ｄはカード基板６４の両面にそれぞれ実装されている。フラッシュメモリ６５ａおよび６５ｄはコントローラ６９と同様にポッティング材７０を介してそれぞれ第２面カード外装６３および第１面カード外装６７に接続されている。

前述のように、熱源と外装の間をポッティング材７０で埋めた場合は、ポッティング材７０で埋めなかった（すなわち、熱源と外装にエアギャップがある）場合と比較して、熱抵抗を低減することができる。これによって、熱源からの熱をより効率よくカード媒体５の第１面カード外装６７および第２面カード外装６３に導くことができる。

前述のように、スロット電気接点４３はバネ性を有しており、図５（ｂ）において上から下に向かってカード電気接点５８を押圧しつつ接触する。カード電気接点５８の厚み方向の位置を適切に設定することによって、スロット電気接点４３とカード電気接点５８との接触が所望の状態となる。例えば、電気的な通信を行う位置においてカード電気接点５８の位置を、カード媒体５が挿入されていない場合のスロット電気接点４３の下端位置よりも高く、スロット電気接点４３の弾性限界よりも低い位置に設定する。これによって、スロット電気接点４３とカード電気接点５８の接触が所望の状態となる。

挿抜方向に着目すると、カード突きあて面４２ｄと端子面５１とが接触していることが分かる。当該位置において、カード電気接点５８とスロット電気接点４３とは挿抜方向に関して矛盾のない位置となる。つまり、カード電気接点５８が挿抜方向に延び、延在方向のいずれかの位置においてスロット電気接点４３が接触可能となる。

図５（ｃ）にはイジェクタ機構を含む位置における断面が示されている。ここで、図５（ａ）および図５（ｃ）を参照してイジェクタ機構の動作について説明する。イジェクタ機構４７は、イジェクトボタン４６、イジェクトアーム４７ａ、回転アーム４７ｃ、およびイジェクト板４７ｄを有している。そして、イジェクト機構４７はスロットカバー４５上に配置されている。

スロットカバー４５上の突起に回転中心４７ｂを中心として回転可能に回転アーム４７ｃが配置されている。イジェクトアーム４７ａはスロットカバー４５上に設けられた案内突起によって、図５（ａ）の左右方向（カード媒体５の挿抜方向）にスライドのみ可能に保持されている。また、イジェクトアーム４７ａの先端にはイジェクトボタン４６が取り付けられている。

回転アーム４７ｃと連動して回転アーム４７ｃとイジェクトアーム４７ａは、イジェクト板４７ｄの位置で係合されている。さらに、イジェクト板４７ｄはスロットカバー４５上に設けられた案内部（図示せず）によってイジェクトアーム４７ａと同様に図５（ａ）の左右方向にスライドのみ可能に保持されている。回転アーム４７ｃとイジェクト板４７ｄはイジェクト板４７ｄの位置で係合されている。上述の構成によって、イジェクトアーム４７ａが図中の左側に動くと、イジェクト板４７ｄは反対に右に動くことになる。

図３（ａ）に関連して説明したように、カード媒体５をスロット３１に挿入すると、イジェクトボタン４６が突出する。この際、図５（ｃ）に示すように、カード媒体５はイジェクト板４７ｄに設けられた爪部４７ｅを押し込みつつ挿入される。その結果、図５（ａ）において、イジェクト板４７ｄは左方向に移動し、回転アーム４７ｃは時計回り方向に回転して、イジェクトアーム４７ａは右方向に移動する。これによって、イジェクトボタン４６が突出する。

カード媒体５を抜去する場合には、イジェクトボタン４６が押し込まれる。その結果、図５（ａ）においてイジェクトアーム４７ａが左方向に移動し、回転アーム４７ｃは反時計回り方向に回転して、イジェクト板４７ｄは右方向移動する。これによって、イジェクト板４７ｄに設けられた爪部４７ｅがカード媒体５をスロット３１から押し出す。

図６は、図３に示すスロットベースに形成されたスロット下面部および熱伝導板を説明するための図である。そして、図６（ａ）はスロットカバーを除いた状態でスロットを上面から見た図であり、図６（ｂ）はその斜視図である。また、図６（ｃ）はスロットカバーおよびスロット基板を除いた状態でスロットをスロット下面部側から見た図であり、図６（ｄ）は図６（ａ）に示すＥ−Ｅ線の断面を一部拡大して示す図である。さらに、図６（ｅ）は熱伝導板を示す斜視図であり、図６（ｆ）は図６（ａ）に示す状態においてスロットにカード媒体を挿入した際のカード基板の第１面に実装された熱源を厚み方向から投影して示す図である。

図６（ａ）において、破線（点線）で囲まれた範囲はスロット下面部４２ｅを示す。本実施形態では、スロット３１にカード媒体５が挿入された状態で、スロット下面部４２ｅは、熱伝導板４８を挟んでカード媒体５の第１面５３の反対側に位置する。また、この状態で、スロット下面部４２ｅはカード媒体５とスロット基板４１とに挟まれる。スロット下面部４２ｅの位置には、図６（ｅ）に示す金属製の熱伝導板４８が配置されている。図６においては、説明の便宜上熱伝導板４８は斜線で示されている。

熱伝導板４８はスロットベース４２を形成する樹脂材よりも熱伝導率の高い金属で成形されている。例えば、熱伝導板４８はアルミ、銅、又はステンレス材などのプレス加工可能な材料で成形することが望ましい。熱伝導板４８は、スロットベース４２をＬＣＰによって射出成形する際にインサートされ、これによって、熱伝導板４８の周辺部はＬＣＰで囲まれる。

図６（ｃ）に示すように、熱伝導板４８の中央近傍はＬＣＰで覆われておらず、開口部となる。スロット下面部４２ｅの面積に対して厚み方向の厚さが薄いので、インサート成形の際にＬＣＰが熱伝導板４８の中央近傍まで流れ込むことが困難あるため、開口部が形成される。

図６（ｅ）に示すように、熱伝導板４８は左側設置部４８ａおよび右側設置部４８ｂをその両側面に有している。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、左側設置部４８ａおよび右側設置部４８ｂはそれぞれスロット左側側面ガイド部４２ｂおよびスロット右側側面ガイド部４２ｃから突出する。そして、熱伝導板４８はスロット基板４１に半田付けによって固定される。

熱伝導板４８に伝導した熱は、熱伝導板４８からスロット基板４１に効率的に伝導される。そして、熱はスロット基板４１から図２に示す伝熱部１５を介して外部に排熱される。スロット基板４１は多層基板で構成されており、中間層に電源およびグラウンド（所謂ベタグラウンド）などが配置される結果、銅を多く残すようにパターニングされており、スロット基板４１の熱抵抗は小さい。よって、熱源からスロット基板４１までの熱抵抗値を小さくして、スロット基板４１まで熱を輸送すれば、伝熱部１５によって外部に効率的に放熱を行うことができる。

図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、スロットベース４２に形成されたスロット左側厚み方向ガイド部４２ｆおよびスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇは、カード媒体５を抜去する方向において、スロット下面部４２ｅの範囲よりも後端子面側（後側）に延在している。挿入の際、カード媒体５はスロット左側厚み方向ガイド部４２ｆおよびスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇによって第１面５３側を厚み方向にガイドされる。また、カード媒体５は第２面５４側をスロットカバー４５によってガイドされる。

図７は、図６に示すスロットの厚み方向のガイドを説明するための図である。そして、図７（ａ）は、図６（ｂ）においてカード媒体を挿入した状態を示す斜視図であり、図７（ｂ）には図７（ａ）をスロットの右側から見た図である。また、図７（ｃ）はスロットにカード媒体を挿入する途中の状態を示す図である。なお、図７（ｂ）および図７（ｃ）においては、説明の便宜上、スロット左側厚み方向ガイド部４２ｇにハッチングを付している。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、カード媒体５を挿入する際には、スロット右側厚み方向ガイド部４２ｇにカード右側面ガイド部が当接して、厚み方向においてカード媒体５の下側の位置が規制されている。また、カード媒体５の厚み方向上側の位置はスロットカバー４５（図７には示さず）によって粗く規制されている。さらに、図７（ｂ）においては、熱伝導板４８が延在する位置が破線２０１で示されている。図７（ｂ）においては、熱伝導板４８は見えないが、点線２０１の位置に熱伝導板４８の端子側の端が位置する。

図７（ｂ）において、熱伝導板４８の延在位置である点線２０１の位置よりもさらに左側（後端子側）までスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇが延在する。なお、図７（ｂ）において、スロット３１の左側に位置する側面においても同様に、スロット左側厚み方向ガイド部４２ｆが存在する。そして、スロット左側厚み方向ガイド部４２ｆによって、カード左側側面ガイド部の厚み方向の位置が規制される。

図７（ｃ）を参照すると、カード媒体５のスロット３１への挿入を開始すると、カード媒体５の端子面側にあるカード右側面ガイド部５６ａがスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇに沿って厚み方向の位置を規制されつつ挿入される。そして、カード媒体５が完全に挿入されると、カード媒体５は図７（ｂ）に示す位置に達する。

図７（ｃ）に示す熱伝導板４８の端部の位置２０１よりもスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇが左側（後端子面側）に延在しているので、カード媒体５は先にスロット右側厚み方向ガイド部４２ｇによって厚み方向の位置が規制される。つまり、カード媒体５の挿入時には、カード媒体５がスロット下面部４２ｅにインサートされた熱伝導板４８に当接することがない。この結果、カード媒体５の傷つきおよび摩耗を防止することができる。例えば、熱伝導板４８の端部にバリなどが存在するとしても、カート媒体５の傷つきおよび摩耗を低減することができる。

ここで、図６（ｄ）を参照して、スロット下面部４２ｅの厚み方向の構成について説明する。

図中、矢印２１１はカード媒体５とスロット基板４１との間隔を示す。矢印２１２は熱伝導板４８の厚みを示す。また、矢印２１３はカード媒体５と熱伝導板４８とのエアギャップを示す。そして、矢印２１４は熱伝導板４８とスロット基板４１とのエアギャップを示す。

ところで、カード媒体５とスロット基板４１との間に、熱伝導部として、スロットベース４２のスロット下面部４２ｅや熱伝導板４８を設けないような従来のスロットにおいては、カード媒体５の第１面とスロット基板４１との間に、矢印２１１で示すエアギャップが存在してしまう。また、前述の特許文献１で説明したように、板ばね構造を配置した場合おいても、ばね構造を取り付けチャージするための厚みが必要となってある程度のエアギャップが生じる。

従来のスロットなどにおいては、カード媒体５で発生した熱をスロット基板４１に伝導しようとすると、カード媒体５とスロット基板４１との間に熱伝導率の低いエアギャップが存在するので熱抵抗が高くなる。この結果、カード媒体５からスロット基板４１に伝導される熱の伝熱効率が低下する。

一方、本実施の形態によるスロット３１においては、矢印２１１で示す間隔（空間）に、スロット下面部４２ｅと矢印２１２で示す厚みの熱伝導板４８が配されている。この結果、カード媒体５とスロット基板４１との間のエアギャップは、矢印２１３および２１４で示すように薄くなる。よって、矢印２１１で示す間隔に対してエアギャップの厚みを少なくするとことができ、スロット基板４１までの熱抵抗を低減することができる。

例えば、矢印２１１で示す間隔が０．５ｍｍ程度であり、矢印２１３で示すエアギャップはカード媒体５の挿抜を考慮して０．１〜０．２ｍｍ程度であるとする。また、矢印２１４で示すエアギャップは０．１ｍｍ以下であるとする。さらに、熱伝導板４８はエアギャップおよび樹脂と比べると熱伝導率の高い金属で構成されるので、例えば、熱伝導板４８が設けられていない場合と比較して、カード媒体５の下面側からスロット基板４１への熱伝導率が向上する。つまり、矢印２１１で示す間隔が全てエアギャップである場合に比べて、本実施の形態によるスロット３１では、カード媒体５からスロット基板４１までの熱抵抗値を大幅に低減することができる。また、熱伝導板４８はカード媒体５を厚み方向の面においてその大半を覆うように配置されている。

図６（ｆ）において、破線で示すエリアは、カード基板６４の第１面側に実装されたフラッシュメモリ６６ｃおよび６６ｄとコントローラ６９を厚み方向から投影したものである。熱源となるフラッシュメモリ６６ｃおよび６６ｄとコントローラ６９は、熱伝導板４８と重なる位置に配置されている。これによって、カード媒体５の熱が熱伝導板４８に伝導し、熱伝導板４８からスロット基板４１に熱を伝導しつつ熱伝導板４８に熱を分散させることができる。このため、カード媒体５の第１面カード外装６７が局所的に熱くなることを防ぐことができる。

なお、図６（ｆ）においては、フラッシュメモリ６６ｃおよび６６ｄとコントローラ６９とが熱伝導板４８の範囲に含まれているが、少なくとも主要な熱源であるコントローラ６９が熱伝導板４８の範囲に含まれていればよい。

図８は、本発明の実施の形態によるスロットの放熱経路を従来のスロットの放熱経路と比較して説明するための図である。そして、図８（ａ）は、本発明の実施の形態によるスロットの放熱経路を示すブロック図であり、図８（ｂ）および図８（ｃ）は従来のスロットの放熱経路を示すブロック図である。なお、ここでは、主要な熱源であるコントローラ（コントローラＩＣ）６９で発生した熱を放熱する放熱経路について説明する。

図８（ａ）を参照して、コントローラＩＣ６９で発生した熱は、カード媒体５内のポッティング剤７０を介して第１面カード外装６７に伝導する。第１面カード外装６７から、図６（ｄ）において矢印２１３で示したエアギャップ２１３を介して熱伝導板４８に熱が伝導する。そして、熱伝導板４８から主に、図６（ｄ）において矢印２１４で示したエアギャップ２１４を介してスロット基板４１に熱が伝導する。

その他、スロット基板４１への放熱経路として、例えば、スロットベース下面部４２ｅの樹脂部を介する経路がある。また、スロット基板４１に半田付けされた熱伝導板４８の左側設置部４８ａおよび右側設置部４８ｂを介する経路が放熱経路として存在する。空気層の熱伝導率は金属および樹脂よりも低いものの、接触面積の少ないスロット下面部４１ｅおよびスロット基板４１と熱伝導板４８の半田付け面に比べると、熱伝導板４８の厚み方向に略直交する平面の面積は大きい。さらに、熱伝導板４８とスロット基板４１との間のエアギャップも非常に薄いので、エアギャップ２１４を介した放熱経路が最も熱を伝導する。

一方、図８（ｂ）に示すように、第１面カード外装６７からスロット基板４１までの間に熱伝導板４８が設けられておらず、図６（ｄ）で図示した矢印２１１の間隔がエアギャップである場合は、間隔（エアギャップ）２１１の厚み分だけ熱抵抗値が高くなる。したがって、この場合、図８（ａ）の構成を採用した場合と比較して、スロット基板４１への熱伝導は効率的が低下してしまう。

また、図８（ｃ）に示すように、板ばね２２２を第１面カード外装６７に押圧して当接させると、第１面カード外装６７の熱は板ばね２２１に伝導する。そして、板ばね２２２を支持するスロットベース下面部４２ｅを介してスロット基板４１に熱が伝導する。その他の放熱経路として、板ばね２２２以外の箇所においては前述したエアギャップ２１１を介してスロット基板４１に伝統する経路がある。

ところが、板ばね２２２と第１面カード外装６７の接触面積は線接触であるので、放熱経路として十分でない。また、接触熱抵抗を下げるため、板ばね２２２の押圧力を高くすると、カード媒体５を挿抜する際に、カード媒体５に傷および摩耗が生じ易い。さらには、板ばね２２２のようなばね構造を構成するため、第１面カード外装６７とカードスロット４１との間に十分な距離（間隔）が必要となる。その結果、板ばね２２２以外の平面において第１面カード外装６７とカードスロット４１とのエアギャップ２１１が大きくなって熱抵抗値が大きくなる。

前述のように、本実施の形態のスロット３１では、スロット下面部４２ｅを延在させて、さらに熱伝導板４８を配置して第１面カード外装６７とカード基板４１とのエアギャップを小さくしている。これによって、第１面カード外装６７からカード基板４１までの熱抵抗値を下げる。そして、カード媒体５を挿抜する際の傷および摩耗の発生を低減しつつ、カード媒体５の放熱を効率的に行うことができる。

上述の放熱経路を考慮して、放熱において望ましいスロット電気接点４３とカード電気接点５８との位置関係について説明する。

図５（ｂ）に関連して説明したように、スロット電気接点４３は導電性とばね性を有し、カード電気接点５８をスロット下面部４２ｅの方向に押圧する。例えば、スロット電気接点４３がカード電気接点５８をスロットカバー４５側に押圧している場合、カード媒体５は第２面５４とカードカバー４５とのエアギャップを狭くするよう移動する。つまり、第１面５３と熱伝導板４８とのエアギャップが広がる方向になって、第１面５３から熱伝導板４８までの熱抵抗値が高くなって放熱効率が低下する。

一方、上述のようにスロット電気接点４３を構成すると、カード媒体５の第１面５３と熱伝導板４３とのエアギャップを狭くする側にカード媒体５が移動する。その結果、熱伝導板４３に対する熱抵抗値を低減することができる。よって、スロット電気接点５８およびカード電気接点５８は、図５（ｂ）で説明した構成が望ましい。

ここで、カード電気接点５８が、図５（ｂ）で説明したスロット電気接点４３のように導電性およびばね性を有し、スロット電気接点４３がばね性を有さない場合について説明する。この場合、カード電気接点５８によってスロット電気接点４３がカードカバー４３側に押圧するように構成することが望ましい。このように構成すれば、カード媒体５はカード電気接点５８によって押圧の反力を受けて、スロット下面部４２ｅ側に移動して、第１面５３と熱伝導板４８とのエアギャップを狭めることになる。よって、第１面５３から熱伝導板４８までの熱抵抗値を下げることができ、放熱効率を上げることができる。

図６（ｅ）に関連して説明したように、第１面５３と熱伝導板４８との間には十分に薄いもののエアギャップ２１３が存在するものの、次のような構成を用いると放熱効率を向上させることができる。第１面５３から熱伝導板４８までの熱抵抗値を下げるためには、互いの表面の放射率が高いことが望ましい。そこで、熱伝導板４８をアルマイト処理又は黒メッキ処理する。これによって、第１面５３と対向する面に処理を施さない場合に比べて放射率が上がる、例えば、黒色塗装を施すと、さらに放熱効率を上げることができる。なお、熱伝導板４８からカード基板４１までの熱抵抗値を下げるために、基板４１放射率が上がる塗装等を行うようにしてもよい。

前述のように、熱伝導板４８においては、左側設置部４８ａおよび右側設置部４８ｂがスロット基板４１に半田付けで接着されているが、次のように熱伝導板４８をスロット基板４１に接着してもよい。スロット電気接点４３および熱伝導板４８を含むスロットベース４２をスロット基板４１にリフローで接着する際、熱伝導板４８の他の面をスロット基板４１に半田付けするようにしてもよい。

例えば、図６（ｃ）に示す熱伝導板４８においてスロット下面部４２ｅの開口部から見える面をスロット基板４１に半田付けするようにしてもよい。このようにすれば、図６（ｄ）に示すエアギャップ２１４がなくなるので、さらにカード媒体５の熱源からスロット基板４１までの熱抵抗値が下がって、放熱効率を上げることができる。

前述のように、本実施の形態では、スロットベース４２の一部としてスロット下面部４２ｅを備えて、スロット下面部４２ｅに熱伝導板４８がインサートされる。すなわち、本実施の形態では、スロットベース４２と熱伝導板４８とがそれぞれ別部材である。これに対して、スロットベース４２と熱伝導板４８とが一体的に形成されている構成であってもよい。具体的に、スロット下面部４２ｅが、スロットカバー４５側に突出形成された熱伝導面であってもよい。この場合、スロット下面部４２ｅの高さ方向（カード媒体５が挿入された状態の厚み方向）に突出量は、熱伝導板４８が設けられている場合の、熱伝導板４８の高さと略同一になるような量であればよい。

また、本実施の形態では、スロットベース４２のスロット下面部４２ｅに熱伝導板４８がインサートされる構成について説明したが、熱伝導板４８がスロット下面部４２ｅに接着されているような構成であってもよい（例えば、接着剤を充填する）。この場合、熱伝達率の大きさが、熱伝導板４８＜接着剤＜スロット下面部４２ｅであれば、より効果的にカード媒体５から排熱することができる。このように、本発明の実施の形態では、カード媒体５をスロット３１に対して挿抜する際に生じる傷および摩耗を低減しつつ、カード媒体５の放熱を効果的に行うことができる。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

５ カード型記録装置（カード媒体）
３１ スロット装置（スロット）
４２ スロットベース
４２ｅ スロット下面部
４２ｆ スロット左側厚み方向ガイド部
４２ｇ スロット右側厚み方向ガイド部
４３ スロット電気接点
４８ 熱伝導板
５８ カード電気接点
６９ コントローラ

Claims (10)

1. カード型記録装置が挿抜されるスロット装置であって、
   前記カード型記録装置が挿入された際、前記カード型記録装置に備えられたカード電気接点と接触するスロット電気接点を備える端子部と、
   前記カード型記録装置を挿抜する際に、前記カード型記録装置の厚み方向における位置をガイドする厚み方向ガイド部と、
   前記カード型記録装置が前記スロットに挿入された状態で、前記カード型記録装置の厚み方向において、前記カード型記録装置とスロット基板との間に配されるスロット基板面とを有し、
   前記スロット基板面および前記厚み方向ガイド部は、前記カード型記録装置が前記スロット装置に挿入された状態で、前記端子部から、前記カード型記録装置の厚み方向からみて前記カード型記録装置に存在する熱源を含む位置まで延在することを特徴とするスロット装置。
2. 前記スロット基板面には、前記カード型記録装置が前記スロット装置に挿入された状態で、前記カード型記録装置との間に前記スロット装置の他の部分よりも熱伝導率が高い熱伝導部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のスロット装置。
3. 前記熱伝導部材は、前記カード型記録装置の厚み方向からみて少なくとも前記熱源が配置された範囲を含むように配置されることを特徴とする請求項２に記載のスロット装置。
4. 前記熱伝導部材は板状であり、少なくとも前記カード型記録装置の最も面積が広い主面と対向する面が、他の面よりも放熱効率の高い状態に処理されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のスロット装置。
5. 前記熱伝導部材は金属で成形されており、前記スロット基板に半田付けで取り付けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のスロット装置。
6. 前記厚み方向ガイド部は前記熱伝導部材よりも前記端子部から後側に延在していることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のスロット装置。
7. 前記スロット電気接点はばね性を備えており、前記カード型記録装置を挿入する際、前記スロット電気接点によって前記カード電気接点を前記スロット基板面の側に押圧することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスロット装置。
8. 前記カード型記録装置は、前記熱源となる複数の部品と、当該部品が実装されるカード基板を有し、
   前記部品のうち、少なくとも最も熱くなる部品が前記カード基板において前記スロット基板面と対向する主面に実装されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスロット装置。
9. 前記カード型記録装置は、前記熱源となる複数の部品と、当該部品が実装されるカード基板とを有し、
   前記スロット基板面と対向する前記カード基板の主面と前記カード型記録装置の外装との間には、熱伝導性を有する接着剤が充填されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスロット装置。
10. 前記カード型記録装置は、前記熱源となる複数の部品と、当該部品が実装されるカード基板とを有し、
    少なくとも前記スロット基板面と対向する前記カード基板の主面は他の面よりも放熱効率が高いことを特徴とする請求項１乃至から７のいずれか１項に記載のスロット装置。