JP5534772B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に関し、特に撮像装置の放熱構造に関する。 The present invention relates to an imaging device , and more particularly to a heat dissipation structure of the imaging device .
従来、CCDやCMOS等の撮像素子を有する撮像装置は、撮像素子を駆動するための駆動回路を実装した回路基板である撮像基板を有する。この撮像基板は撮像装置内部で発熱量が多いことが一般に知られている。これに対して、撮像基板にグラファイトシートを貼り、さらにこのグラファイトシートを金属製の筐体に接触させることで、撮像基板の熱を筐体に逃がすことが提案されている。(特許文献1参照) 2. Description of the Related Art Conventionally, an image pickup apparatus having an image pickup element such as a CCD or CMOS has an image pickup board that is a circuit board on which a drive circuit for driving the image pickup element is mounted. It is generally known that this imaging substrate generates a large amount of heat within the imaging device. On the other hand, it has been proposed that a graphite sheet is attached to the image pickup substrate, and further, the heat of the image pickup substrate is released to the case by bringing the graphite sheet into contact with a metal case. (See Patent Document 1)
図8は、撮像素子の駆動回路で発生した熱をグラファイトシートを介して撮像装置のシャーシに放熱する構造例を説明する図である。撮像基板110に実装されたAFE111の熱は、AFE111の表面に貼られたグラファイトシート130を介してシャーシ120に放熱している。グラファイトシート130とAFE111およびシャーシ120は、グラファイトシート130の裏面に絶縁性の粘着材を貼付することにより接続を保持している。しかし、図8に示した従来の放熱構造では、周囲の部品や基板がシャーシ120に取り付けられた後、撮像基板110は撮像装置に組まれる。周囲の部品や基板がシャーシ120に取り付けられた後には、シャーシ120に十分なスペースがなく、グラファイトシート130とシャーシ120の接触面積は限られている。したがって、AFE111の熱を十分にシャーシ120に伝達することができないという課題がある。
FIG. 8 is a diagram for explaining a structural example in which heat generated in the drive circuit of the image sensor is radiated to the chassis of the image capture device via the graphite sheet. The heat of the AFE 111 mounted on the
一方、撮像基板110をシャーシ120に取り付けた後、周囲の部品や基板がシャーシ120に取り付けることが考えられる。この場合には、グラファイトシート130とシャーシ120の接触面積を大きくすることは可能であるが、撮像基板110をシャーシ120から取り外す際には、周囲の部品や基板もシャーシ120から取り外す必要があり、作業性が低下する。
On the other hand, it is conceivable that peripheral components and boards are attached to the
また、グラファイトシート130を粘着材でシャーシ120に貼着すると、撮像基板110をシャーシ120から取り外す際には、グラファイトシート130をシャーシ120から剥離しなければならない。グラファイトシート130に力を加えて剥離すると、グラファイトの結晶が破壊していしまい、熱伝導率が低下してしまう。よって、撮像基板110をシャーシ120から取り外す際には、その度にグラファイトシート130を交換しなければならない。
In addition, when the
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、以下の2点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is the following two points.
第1に、熱伝導部材とシャーシなどの放熱部材との接触面積を大きくすることができる構造を備えた撮像装置を提供すること。 1stly, providing the imaging device provided with the structure which can enlarge the contact area of a heat conductive member and heat radiating members, such as a chassis.
第2に、回路基板ユニットをシャーシから取り外し、再度組み付ける場合に、熱伝導部材を交換することなく再利用ことができる構造を備えた撮像装置を提供すること。 Second, to provide an imaging device having a structure that can be reused without replacing a heat conducting member when the circuit board unit is detached from the chassis and reassembled.
本発明の撮像装置は、シャーシと、回路基板を含み、前記シャーシに取り付けられる回路基板ユニットと、前記駆動回路基板に実装される電子部品の表面に接触する第1の熱伝導部材と、前記シャーシと接触する第2の熱伝導部材と、前記第2の熱伝導部材を前記シャーシに接触させた状態で固定する固定部材と、前記固定部材に取り付けられる保持部材と、を有し、前記第2の熱伝導部材は、前記シャーシの前記回路基板ユニットが取り付けられる面とは異なる面で前記シャーシと接触し、前記第1の熱伝導部材と前記第2の熱伝導部材とが互いに密着した状態で、前記固定部材と前記保持部材との間に挟まれることを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes a chassis, a circuit board, a circuit board unit attached to the chassis, a first heat conducting member that contacts a surface of an electronic component mounted on the driving circuit board, and the chassis. A second heat-conducting member that contacts the second heat-conducting member, a fixing member that fixes the second heat-conducting member in contact with the chassis, and a holding member that is attached to the fixing member. The heat conducting member is in contact with the chassis on a surface different from the surface on which the circuit board unit of the chassis is mounted, and the first heat conducting member and the second heat conducting member are in close contact with each other. Further, it is sandwiched between the fixing member and the holding member.
本発明によって、熱伝導部材とシャーシなどの放熱部材との接触面積を大きくすることができ、回路基板ユニットをシャーシから取り外し、再度組み付ける場合に、熱伝導部材を交換することなく再利用することができる。 According to the present invention, the contact area between the heat conducting member and the heat radiating member such as the chassis can be increased , and when the circuit board unit is detached from the chassis and reassembled, the heat conducting member can be reused without replacement. I can .
また、撮像素子ユニットをシャーシから取り外し、再度組み付ける場合に、熱伝導部材を交換することなく再利用可能な撮像装置を提供することが可能となる。 In addition, when the image sensor unit is detached from the chassis and reassembled, it is possible to provide an imaging device that can be reused without replacing the heat conducting member.
図1乃至図7を用いて、本発明を実施した撮像装置の一例としての撮像装置について説明する。 An imaging apparatus as an example of an imaging apparatus that implements the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施形態である撮像装置の要部を説明する図である。図2は図1に示した撮像装置の要部の分解斜視図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of an imaging apparatus that is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the imaging apparatus shown in FIG.
図1および図2において、撮像素子40は撮像素子取付け板42に保持され、撮像基板10は撮像素子40の反対側で撮像素子取付け板42に取り付けられている。撮像基板10は撮像素子40を駆動するための駆動回路を実装した駆動回路基板である。AFE11は撮像素子40の出力信号をアナログ処理する電子部品で、撮像基板10に実装されている。AFE11は本実施例の撮像装置における発熱源の1つである。シャーシ20は撮像装置の骨格となる部材で金属で形成されている。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
第1の熱伝導部材としての第1のグラファイトシート12は、図3に示すように形成されている。図3(a)に図示される第1のグラファイトシート12のおもて面は、その全面でグラファイト層に絶縁性の補強部材がラミネートされている。図3(b)に図示される第1のグラファイトシート12の裏面には、第1の領域12a、第2の領域12bおよび第3の領域12cが形成されている。第1の領域12aはグラファイト層に絶縁性の補強部材がラミネートされている。第1の領域12aは第2のグラファイトシート14の第1の領域14aと密着した状態で接触する。第2の領域12bはAFE11の表面と接触する領域であって、両面粘着テープが貼られている。第2の領域12bにはグラファイト層に補強部材がラミネートされず、露出したグラファイト層に直接両面粘着テープの一方面が貼られている。そして、この両面粘着テープの他方面がAFE11の表面に貼られることで、AFE11の表面の熱は両面粘着テープのみを介して、グラファイト層に伝達される。第3の領域12cはグラファイト層に絶縁性の補強部材がラミネートされている。
The
第2の熱伝導部材としての第2のグラファイトシート14は、図4に示すように形成されている。図4(a)に図示される第2のグラファイトシート14のおもて面には、第1の領域14aと第2の領域14bが形成されている。第1の領域14aはグラファイト層に絶縁性の補強部材がラミネートされている。第1の領域14aは第1のグラファイトシート12の第1の領域12aと密着した状態で接触する。第2の領域14bはグラファイト固定板16と接触する領域であって、両面粘着テープが貼られている。第2の領域14bにはグラファイト層に補強部材がラミネートされず、露出したグラファイト層に直接両面粘着テープが貼られている。第2のグラファイトシート14には、切り欠き部14dが形成されている。図4(b)に図示される第2のグラファイトシート14の裏面は、その全面でグラファイト層に絶縁性の補強部材がラミネートされている。
The
図5に示すように、固定部材としてのグラファイト固定板16には、シャーシ20に固定される固定部16aと、固定部16aに対して傾斜している斜面部16bと、固定部16aと斜面部16bとの間に形成される切り欠き部16cが形成されている。そして、図5(a)に示すように、第2のグラファイトシート14の切り欠き部14dをグラファイト固定板16の切り欠き部16cに差し込む。これによって、図5(b)に示されるように、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aはグラファイト固定板16の斜面部16bのおもて側に露出する。すなわち、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aを、斜面部16bでシャーシ20とは反対側に引き出すことができる。このとき、第2のグラファイトシート14の第2の領域14bはグラファイト固定板16の固定部16aの裏側に両面粘着テープによって貼られる。
As shown in FIG. 5, a
図5(b)に示すように、第2のグラファイトシート14をグラファイト固定板16の固定部16aに貼着したのち、グラファイト固定板16の固定部16aをシャーシ20に対してビス50によってビス留めする。これによって、第2のグラファイトシート14の第2の領域14bはシャーシ20とグラファイト固定板16の固定部16aとの間に挟み込まれる。したがって、第2のグラファイトシート14の第2の領域14bの裏面はシャーシ20と接触する。一方、グラファイト固定板16の固定部16aをシャーシ20にビス留めした状態でも、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aはグラファイト固定板16の斜面部16bのおもて側に露出している。
As shown in FIG. 5 (b), after the
図6は第1のグラファイトシート12と第2のグラファイトシート14とを接触させる構造を説明する図である。第2のグラファイトシート14をグラファイト固定板16の固定部16aに貼着して、シャーシ20に固定する。そして、グラファイト固定板16の斜面部16bのおもて側に露出している第2のグラファイトシート14の第1の領域14aに、第1のグラファイトシート12の第1の領域12aを接触させる。さらに、第1のグラファイトシート12の第1の領域12aの裏面から保持部材としてのグラファイト押え板18をビス52によってグラファイト固定板16の斜面部16bにビス留めする。これによって、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aと第1のグラファイトシート12の第1の領域12aは、グラファイト固定板16の斜面部16bとグラファイト押え板18との間に挟まれて互いに密着した状態で固定される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a structure in which the
第2のグラファイトシート14の第1の領域14aと第1のグラファイトシート12の第1の領域12aが互いに密着した状態で固定されることで、第1のグラファイトシート12に伝達されるAFE11の熱は第2のグラファイトシート14に伝達される。そして、第2のグラファイトシート14に伝達された熱はシャーシ20に伝達される。シャーシ20は金属で形成されているので、撮像装置に配置される部材の中では比較的比熱が小さく、体積も比較的大きい。したがって、AFE11の熱をシャーシ20に伝えることで効率的に放熱することができる。
The
前述のように、撮像基板10にはAFE11が実装され、AFE11の表面には第1のグラファイトシート12が貼着されている。撮像素子40、撮像素子取付け板42、撮像基板10および第1のグラファイトシート12はユニット化されて(以後、撮像素子ユニットという)、シャーシ20に組み付けられ、固定される。その後、第1のグラファイトシート12の第1の領域12aと第2のグラファイトシート14の第1の領域14aとを重ねて、グラファイト押え板18をグラファイト固定板16の斜面部16bにビス留めする。
As described above, the AFE 11 is mounted on the
グラファイト固定板16はシャーシ20の撮像素子ユニットが組みつけられる面と直交する面に固定されている。こうすることで、第2のグラファイトシート14の第2の領域14bとシャーシ20との接触面積を大きくすることができる。
The
図7はグラファイト固定板16が固定されるシャーシ20に、撮像素子ユニットを組みつける様子を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining how the image sensor unit is assembled to the
本実施形態では、図7に示すように、シャーシ20の撮像素子ユニット取り付け面に向けて、撮像素子ユニットを矢印方向にまっすぐに組みつけたのち、撮像素子ユニットをシャーシ20に固定している。このとき、グラファイト固定板16の斜面部16bの位置は、撮像素子ユニットをシャーシ20に着脱する際の撮像素子ユニットの移動軌跡を避けた位置となる。図7の点線は撮像素子ユニットの左端を延長した線である。このように、グラファイト固定板16の斜面部16bの右端は、点線の左側となっている。本実施形態では、シャーシ20に対して撮像素子ユニットをまっすぐ取り付けているので、シャーシ20に固定されたグラファイト固定板16の斜面部16bの位置は、撮像素子ユニットをシャーシ20に固定したときの投影面を避けた位置となる。したがって、撮像素子ユニットをシャーシ20に着脱する際に、グラファイト固定板16の斜面部16bは撮像素子ユニットの着脱作業を阻害しない。撮像素子ユニットはシャーシ20に組み付ける前に調整作業が行われているので、衝撃を与えることなくシャーシ20に組み付けなければならない。すなわち、グラファイト固定板16の斜面部16bの位置を撮像素子ユニット着脱時の撮像素子ユニットの移動軌跡を避けた位置とすることで、撮像素子ユニットの着脱時に、撮像素子ユニットを斜面部16bに衝突させることを防止している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the image sensor unit is assembled straight in the direction of the arrow toward the image sensor unit mounting surface of the
また、グラファイト固定板16の斜面部16bはグラファイト固定板16の固定部16aに対して、傾斜していることで、第1のグラファイトシート12の第1の領域12aと第2のグラファイトシート14の第1の領域14aとの接触面積を極力大きくしている。一般的に、グラファイトシートは折り曲げることで、グラファイトの結晶が破壊してしまい熱伝導率が著しく低下する。したがって、グラファイトシートは極力折り曲げないように配置しなければならない。仮に、グラファイト固定板16の斜面部16bが固定部16aに対して略直角に形成したとすると、第2のグラファイトシート14も略直角に折り曲げることになるので、グラファイトの結晶破壊を招くおそれがある。このようなことを鑑みて、グラファイト固定板16の固定部16aと斜面部16bとの角度は決められている。
Further, the
本実施形態では、第2のグラファイトシート14の切り欠き部14dをグラファイト固定板16の切り欠き部16cに差し込むことで、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aはグラファイト固定板16の斜面部16bのおもて側に露出されている。グラファイト固定板16の切り欠き部16cに代えて貫通穴を形成し、この貫通穴に第2のグラファイトシート14を挿通する構成であっても、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aをグラファイト固定板16の斜面部16bのおもて側に露出できる。この場合には、第2のグラファイトシート14の第1の領域のサイズが貫通穴より小さくなるので、第1のグラファイトシート12との接触面積が小さくなり、第1のグラファイトシート12から第2のグラファイトシート14に伝達される熱が少なくなる。なお、前述したようにグラファイトシートは折り曲げることで結晶は破壊してしまうので、第2のグラファイトシート14の第1の領域を折り曲げて、貫通穴に挿通させることできない。したがって、第2のグラファイトシート14の第1の領域14aをグラファイト固定板16の斜面部16bのおもて側に露出させる構成は本実施形態のように構成することが望ましい。
In the present embodiment, by inserting the notch portion 14 d of the
以上説明したように、本実施形態によれば、第2のグラファイトシート14をシャーシ20の撮像素子ユニットが組みつけられる面と直交する面に接触させることで、シャーシとグラファイトシートとの接触面積を大きくすることができる。そして、グラファイトシートと2分割したことで、グラファイト固定板16を取り外すことなく、撮像素子ユニットをシャーシ20から取り外すことができ、分解作業性が向上する。また、撮像素子ユニットをシャーシ20から取り外す際に、グラファイトシートを傷つけることなく、再利用することができる。さらに、グラファイト固定板16の斜面部16bは撮像素子ユニットを着脱する際の移動軌跡を避けた位置としているので、撮像素子ユニットの着脱作業を阻害することがない。
As described above, according to the present embodiment, the contact area between the chassis and the graphite sheet can be increased by bringing the
10 撮像基板
11 AFE(アクティブ・フロント・エンド)
12 第1のグラファイトシート
14 第2のグラファイトシート
16 グラファイト固定板
18 グラファイト押え板
20 シャーシ
40 撮像素子
42 撮像素子取付け板
10 Imaging board 11 AFE (active front end)
12
Claims (6)
回路基板を含み、前記シャーシに取り付けられる回路基板ユニットと、前記回路基板に実装される電子部品の表面に接触する第1の熱伝導部材と、
前記シャーシと接触する第2の熱伝導部材と、
前記第2の熱伝導部材を前記シャーシに接触させた状態で固定する固定部材と、前記固定部材に取り付けられる保持部材と、を有し、
前記第2の熱伝導部材は、前記シャーシの前記回路基板ユニットが取り付けられる面とは異なる面で前記シャーシと接触し、
前記第1の熱伝導部材と前記第2の熱伝導部材とが互いに密着した状態で、前記固定部材と前記保持部材との間に挟まれることを特徴とする撮像装置。 The chassis,
A circuit board unit that includes a circuit board and is attached to the chassis; a first heat conducting member that contacts a surface of an electronic component mounted on the circuit board;
A second heat conducting member in contact with the chassis;
A fixing member that fixes the second heat conducting member in contact with the chassis; and a holding member that is attached to the fixing member.
The second heat conducting member is in contact with the chassis on a surface different from a surface to which the circuit board unit of the chassis is attached,
An imaging apparatus, wherein the first heat conducting member and the second heat conducting member are sandwiched between the fixing member and the holding member in a state in which the first heat conducting member and the second heat conducting member are in close contact with each other.
前記第1の熱伝導部材と前記第2の熱伝導部材とが互いに密着した状態で、前記斜面部と前記保持部材との間に挟まれることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The fixing member is formed with a fixing portion for fixing the second heat conducting member between the chassis and the fixing member, and a slope portion inclined with respect to the fixing portion,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the first heat conducting member and the second heat conducting member are sandwiched between the slope portion and the holding member in a state where the first heat conducting member and the second heat conducting member are in close contact with each other.
前記第2の熱伝導部材は、グラファイト層に絶縁性の補強部材がラミネートされた第2のグラファイトシートであることを特徴とする請求項1ないし3に記載の撮像装置。 The first heat conducting member is a first graphite sheet in which an insulating reinforcing member is laminated on a graphite layer,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second heat conducting member is a second graphite sheet in which an insulating reinforcing member is laminated on a graphite layer.
前記第2のグラファイトシートは両面粘着テープによって前記固定部材に貼着されることを特徴とする請求項1ないし3に記載の撮像装置。 The first graphite sheet is attached to the surface of the electronic component by a double-sided adhesive tape,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the second graphite sheet is attached to the fixing member with a double-sided adhesive tape.
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