JP5441789B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子機器に関する。

デジタルビデオカメラ等の電子機器では、複数の色成分光射出面を有するプリズムを備え、該プリズムの複数の色成分光射出面にそれぞれＣＣＤセンサ等の撮像素子を配置したものがある。

この種の電子機器では、撮像素子が発熱源であることから、撮像素子で発生した熱を、冷却素子と一体の熱伝導板、放熱板及びカメラ筐体を介して外部に放熱する技術が提案されている（特許文献１）。

この提案では、熱伝導板の端部をカメラ筐体に取り付けられた放熱板にねじ等で締結することで、熱伝導板を冷却素子を介して撮像素子に押し付けて密着させ、これにより、放熱効率を高めている。

特開２００２−２４７５９４号公報

しかし、上記特許文献１では、複数の色成分光射出面を有するプリズムの形状にばらつきがあるため、複数の撮像素子に対してそれぞれ配置されるすべての熱伝導板の端部を放熱板にねじ等で締結するのが難しく、組立時の作業効率が低下する。

また、撮像素子とプリズムとは接着剤で固着されているため、熱伝導板を撮像素子に押し付けて密着させることで外部から接着部に応力が作用すると、経年変化で接着部が劣化しやすくなり、プリズムに対して撮像素子がずれるおそれがある。

そこで、本発明は、電子部品で発生した熱を効率よく外部に放熱することができ、しかも、組立時の作業性に優れるとともに、電子部品のずれを回避することができる放熱構造を有する電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、基板と、前記基板との間に空間が形成されるように前記基板に実装される電子部品と、前記電子部品が発生する熱を放熱する放熱部材と、前記熱を前記放熱部材に伝える導熱部材と、を備え、前記導熱部材は前記空間に挿入され、前記導熱部材は熱伝導シートと押圧部材とを有し、前記導熱部材が前記空間に挿入されるとき、前記熱伝導シートの第１の部分が前記電子部品の背面に密着するように前記押圧部材は前記熱伝導シートを押圧することを特徴とする。

本発明によれば、電子部品で発生した熱を効率よく外部に放熱することができ、しかも、組立時の作業性に優れるとともに、電子部品のずれを回避することができる放熱構造を提供することができる。

本発明の電子機器の第１の実施形態であるデジタルビデオカメラの撮像部を説明するための図である。 図１に示す撮像部の拡大図である。 基板と撮像素子との間に形成されるすき間に導熱部材を挿入する前の状態を示す斜視図である。 図３の裏面側から見た斜視図である。 基板と撮像素子との間に形成されるすき間に導熱部材を挿入した状態を示す平面図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 基板と撮像素子とのすき間に挿入された導熱部材の熱伝導シートの後端を放熱板に接触させた状態を示す斜視図である。 本発明の電子機器の第２の実施形態であるデジタルビデオカメラにおいて、基板と撮像素子とのすき間に導熱部材を挿入する前の状態を示す斜視図である。 基板と撮像素子との間に形成されるすき間に導熱部材を挿入した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の電子機器の第１の実施形態であるデジタルビデオカメラの撮像部を説明するための図、図２は図１に示す撮像部の拡大図である。

本実施形態のデジタルビデオカメラは、図１に示すように、レンズ部１０に撮像部２０が固定されており、撮像部２０は、レンズ部１０を介して入射した光を複数（本実施形態では、例えば３つ）の色成分に分解するための色分解プリズム２００を備える。

図２に示すように、色分解プリズム２００の３つの色成分光射出面２００ａ，２００ｂ，２００ｃには、それぞれ本発明の電子部品の一例に相当する撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃの撮像面が接着材等を介して固着されている。

撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃの互いに対向する二辺には、それぞれ端子３１１ａ，３１１ｂが撮像面から離間する方向に延設されている。端子３１１ａ，３１１ｂの延設端は、撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃから出力された電気信号を処理する回路等を有する基板３００ａ，３００ｂ，３００ｃに電気的に接続される。これにより、撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃが基板３００ａ，３００ｂ，３００ｃに実装される。

ここで、本実施形態では、基板３００ａと撮像素子３１０ａとの間に形成されるすき間、基板３００ｂと撮像素子３１０ｂとの間に形成されるすき間、基板３００ｃと撮像素子３１０ｃとの間に形成されるすき間に、それぞれ導熱部材４００を挿入する。これにより、撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃで発生した熱を、導熱部材４００及び後述する放熱板６００，６１０，６２０等を介して外部に放熱する。

次に、図３〜図６を介して導熱部材４００について説明する。なお、基板３００ａ，３００ｂ，３００ｃと撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃとのすき間に挿入される導熱部材４００は、いずれも同一であるため、ここでは、基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に挿入される導熱部材４００についてのみ説明する。

図３は基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に導熱部材４００を挿入する前の状態を示す斜視図、図４は図３の裏面側から見た斜視図である。

図３及び図４に示すように、導熱部材４００は、基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間への挿入方向に長い矩形状の熱伝導シート４１０を備える。

熱伝導シート４１０は、熱伝導率が高く柔軟性に優れたシート素材、例えばグラファイトや銅箔等の金属箔により形成され、本実施形態では、両面に薄いポリエチレンコーティングが施されている。

熱伝導シート４１０の前記挿入方向の先端側の裏面には、接着材等を介して先端部材４０１が貼着されている。

先端部材４０１は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂等の薄い板材で形成され、熱伝導シート４１０より幅広とされて、幅方向両側部が熱伝導シート４１０の幅方向両側部より外側に張り出している。

また、先端部材４０１は、前記挿入方向の先端部の幅Ｌ４が撮像素子３１０ａの端子３１１ａ，３１１ｂ間の幅Ｌ３より若干短くなっている。

更に、先端部材４０１の先端部から撮像素子３１０ａの端子３１１ａ，３１１ｂが配置された辺の長さＬ２と略同一寸法Ｌ１後端側位置の幅方向両側部には、幅方向外側に突出する突起４０１ａ，４０１ｂが設けられている。

更に、先端部材４０１の後端部の幅方向中央部には、前記挿入方向と逆方向に延びる舌片部４０１ｃが設けられている。先端部材４０１の幅方向中央部の裏面には、接着材等を介して弾性部材４０２が貼着されている。

弾性部材４０２は、ゴム等の弾性材で板状に形成され、先端部材４０１の前記挿入方向の先端縁から撮像素子３１０ａの端子３１１ａ，３１１ｂが配置された辺の長さＬ２と略同一寸法Ｌ１後端側位置まで延びて配置されている。

ここで、上記構成の導熱部材４００は、挿入方向の先端部の総厚、即ち、本実施形態では、熱伝導シート４１０、先端部材４０１及び弾性部材４０２の各厚さ寸法の合計が基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間寸法より大きくなっている。

そして、熱伝導シート４１０が撮像素子３１０ａの撮像面の反対面である裏面に対向配置されるように、導熱部材４００の挿入方向の先端部を基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に挿入する。

このとき、先端部材４０１に設けた舌片部４０１ｃを指等で挿入方向に押すことで、導熱部材４００を基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に挿入しやすくなる。

図５は基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に導熱部材４００を挿入した状態を示す平面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図である。

図５及び図６に示すように、基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に導熱部材４００を挿入した状態では、導熱部材４００の挿入方向の先端部の総厚が基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間寸法より大きいため、すき間内で弾性部材４０２が圧縮される。これにより、熱伝導シート４１０が撮像素子３１０ａの裏面に向けて押圧されて密着し、この押圧力により基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間からの導熱部材４００の脱落が防止される。

また、先端部材４０１に設けた突起４０１ａ，４０１ｂが撮像素子３１０ａの端子３１１ａ，３１１ｂに当接することで、導熱部材４００の挿入方向の位置決めがなされる。

更に、先端部材４０１の幅が端子３１１ａ，３１１ｂ間の幅Ｌ３より若干短く設定されることで、導熱部材４００の幅方向の位置決めがなされる。

図７は、基板３００ａ，３００ｂ，３００ｃと撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃとのすき間に挿入された３つの導熱部材４００について、それぞれの熱伝導シート４１０の後端を放熱板６００，６１０，６２０に接触させた状態を示す斜視図である。ここで、放熱板６００，６１０，６２０は、本発明の放熱部材の一例に相当する。

本実施形態では、３つの導熱部材４００の熱伝導シート４１０の後端を両面テープ等を介して放熱板６００，６１０，６２０に接触させている。これにより、撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃで発生した熱を熱伝導シート４１０、放熱板６００，６１０，６２０を介して外装部品に伝導することができる。

また、前述したように熱伝導シート４１０は柔軟性に優れたシート素材で形成しているので、３つの導熱部材４００の熱伝導シート４１０の後端を放熱板６００，６１０，６２０に接触させても撮像部２０に対して応力がかからない。

このため、色分解プリズム２００の３つの色成分光射出面２００ａ，２００ｂ，２００ｃと撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃとの接着部分及びレンズ部１０と撮像部２０との固定部分等にずれが生じるのを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態では、撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃで発生した熱を熱伝導シート４１０、放熱板６００，６１０，６２０を介して外装部品に伝導することで、効率よく外部に放熱することができる。

また、色分解プリズム２００の３つの色成分光射出面２００ａ，２００ｂ，２００ｃと撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃとの接着部分に応力がかからないため、撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃと光軸とのずれを回避することができる。

更に、基板３００ａ，３００ｂ，３００ｃと撮像素子３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃとのすき間に導熱部材４００を挿入して柔軟性を有する熱伝導シート４１０の後端を放熱板６００，６１０，６２０に接触させるだけでよいため、組付時の作業効率が向上する。

（第２の実施形態）
次に、図８及び図９を参照して、本発明の電子機器の第２の実施形態であるデジタルビデオカメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態に対して重複又は相当する部分については、各図に同一符号を付してその説明を省略する。

図８は基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に導熱部材４００Ａを挿入する前の状態を示す斜視図、図９は基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に導熱部材４００Ａを挿入した状態を示す断面図である。

本実施形態では、図８に示すように、導熱部材４００Ａの先端部材４０１の中央部に、基板３００ａ側に向けて傾斜して延びるばね片４０１ｄが片持ち支持された状態で一体に設けられている。熱伝導シート４１０の表面からばね片４０１ｄの延設端まで寸法は、基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間寸法より大きくなっている。

そして、図９に示すように、基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間に導熱部材４００Ａを挿入した状態では、ばね片４０１ｄがすき間内で先端部材４０１側に撓み変形する。

これにより、熱伝導シート４１０がばね片４０１ｄのばね力により撮像素子３１０ａの裏面に向けて押圧されて密着し、この押圧力により基板３００ａと撮像素子３１０ａとのすき間からの導熱部材４００Ａの脱落が防止される。その他の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

なお、本発明の構成は、上記各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。

例えば、上記実施形態では、電子機器としてデジタルビデオカメラを例示したが、これに限定されず、デジタルスチルカメラやその他の電子機器であってもよい。

３１０ａ〜３１０ｃ 撮像素子
３００ａ〜３００ｃ 基板
４００ 導熱部材
４０１ 先端部材
４０１ａ，４０１ｂ 突起
４０１ｄ ばね片
４０２ 弾性部材
４１０ 熱伝導シート
６００，６１０，６２０ 放熱板

Claims (6)

1. 基板と、
   前記基板との間に空間が形成されるように前記基板に実装される電子部品と、
   前記電子部品が発生する熱を放熱する放熱部材と、
   前記熱を前記放熱部材に伝える導熱部材と、を備え、
   前記導熱部材は前記空間に挿入され、
   前記導熱部材は熱伝導シートと押圧部材とを有し、
   前記導熱部材が前記空間に挿入されるとき、前記熱伝導シートの第１の部分が前記電子部品の背面に密着するように前記押圧部材は前記熱伝導シートを押圧することを特徴とする電子機器。
2. 前記導熱部材は前記熱伝導シートより硬質の材料で形成される先端部材を有し、
   前記第１の部分の反対側は前記先端部材の第１の面に貼着され、
   前記押圧部材は前記先端部材の前記第１の面と反対面となる第２の面に貼着され、
   前記熱伝導シート、前記先端部材および前記押圧部材は前記空間に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記導熱部材が前記空間に挿入されていないとき、前記熱伝導シート、前記先端部材および前記押圧部材の総厚が前記空間の高さ寸法より大きいことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記先端部材は絶縁材料で形成され、
   前記導熱部材が前記空間に挿入されるとき、前記先端部材は前記電子部品の互いに対向する二辺に配置された端子に当接することを特徴とする請求項２または３に記載の電子機器。
5. 前記押圧部材はばね片を有し、
   前記導熱部材が前記空間に挿入されていないとき、前記熱伝導シートの表面から前記ばね片の延設端までの寸法が前記空間の高さ寸法より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
6. 前記電子部品が撮像素子であり、前記撮像素子は、色分解プリズムの色成分光射出面に接着材を介して固着されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器。

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