JP7134661B2

JP7134661B2 - 電子機器

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Publication number: JP7134661B2
Application number: JP2018051131A
Authority: JP
Inventors: 隼人真野; 和那小山
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Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2022-09-12
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Description

本発明は、電子機器に関し、特に、ファンを用いた放熱構造を有する電子機器に関する。

一般に、電子機器の１つであるビデオカメラなどの撮像装置には、メイン処理基板およびセンサー基板などの熱源が存在する。さらに、ビデオカメラなどの撮像装置では、撮影によって得られた映像を外部モニタなどに出力するための外部出力端子が備えられている。

このような撮像装置においては、上記の熱源から発生する熱によって、基板に実装された電気素子が悪影響を受け、基板に障害が生じることがある。また、上記の熱源などによって撮像装置の外装が熱くなって、撮像装置を把持するユーザーに不快感を与えることがある。

加えて、撮像装置に備えられた撮像レンズユニット局所的に暖められたた場合には、暖められた箇所が暖められていない箇所に比べて、大きく熱膨張する。その結果、撮像レンズユニットの形状が非対称なレンズ形状となって、撮影画におけるレンズ収差が大きくなるなどの悪影響を及ぼすことがある。

このような熱による不都合を防止するためには、熱源で生じた熱を撮像装置の外部に排熱する必要ある。熱を効果的に排熱する手法として、例えば、ファンを用いた強制空冷がある。強制空冷では、ファンによって撮像装置の外部から吸気を行って、当該吸気による空気で撮像装置の内部を冷やす。そして、温められた空気を撮像装置の外部に排出する。

上述のような強制空冷を用いた撮像装置として、例えば、遠心ファンおよびダクトを用いて、内部を強制空冷するようにした撮像装置がある（特許文献１）。

また、強制冷却のため複数の複数のファンを備えて効率的に排熱を行うようにした撮像装置がある（特許文献２）。

特開２０１５－１８６２５５号公報特開２０１７－１３９５８４号公報

ところが、特許文献１においては、流路（ダクト）の途中に遠心ファンが配置されており、吸気口の方向と排気口の方向とが交差している。このため、特許文献１では、ダクトの形状を単純とするため、吸気用ダクトと排気用ダクトとを別に設けている。この結果、ダクトを構成する部品点数が増加してしまう。

また、特許文献２に記載のように、撮像装置に複数の吸気口を備えて当該複数の吸気口から効果的に外気を取り込むためには、複数のファンが必要となる。つまり、複数の吸気口を有する場合に、ファンが１つであると、空気流路において通風抵抗に差が生じて、熱源を効率的に冷却することができなくなってしまう。このため、複数の吸気口を有する場合には、複数のファンが必要となる。

ところが、複数の吸気口の各々に対してファンを設けると、撮像装置が大型化するばかりでなく部品点数が増加してコストアップとなってしまう。

よって、本発明の目的は、部品点数を削減して吸気口から効果的に外気を取り込んで熱源を効率的に冷却することのできる電子機器を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による電子機器は、撮像レンズを介して入射した光学像に応じた画像を得る電子機器であって、熱を発する第１の発熱素子が実装された第１の基板と、熱を発する第２の発熱素子が実装された第２の基板と、熱を発する第３の発熱素子が実装された第３の基板と、前記第１の発熱素子と熱的に接続された第１のダクトと、前記第２の発熱素子および前記第３の発熱素子と熱的に接続された第２のダクトと、前記第１のダクトに空気を流すために前記第１のダクトに接続された第１の送風機と、前記第２のダクトに空気を流すために前記第２のダクトに接続された第２の送風機と、を有し、前記第１の送風機によって前記電子機器の筺体に形成された第１の吸気口から吸気された空気は、前記第１のダクトを介して前記第１の発熱素子を冷却しながら前記電子機器の筺体に形成された第１の排気口から排気され、前記第２の送風機によって前記電子機器の筐体に形成された第２の吸気口の吸気口から吸気された空気は、前記第２のダクトを介して前記第２の発熱素子を冷却しながら前記電子機器の筐体に形成された第２の排気口から排気され、前記第２の送風機によって前記電子機器の筐体に形成された第３の吸気口から吸気された空気は、前記第２のダクトを介して前記第３の発熱素子を冷却しながら前記第２の排気口から排気されることを特徴とする。

本発明によれば、部品点数を削減して吸気口から効果的に外気を取り込んで熱源を効率的に冷却することができる。

本発明の第１の実施形態による電子機器の１つである撮像装置の一例を説明するための図である（その１）。本発明の第１の実施形態による電子機器の１つである撮像装置の一例を説明するための図である（その２）。図１に示すカメラに備えられた放熱機構の一例を説明するための斜視図である。図３に示すカメラにおいて第１の放熱系統を説明するための分解斜視図である。図３に示すカメラにおいて第２の放熱系統を説明するための分解斜視図である。図３に示すカメラを外装を外した状態で上面側から示す分解斜視図である。図３に示す第１のダクトを説明するための分解斜視図である。図７に示す第１のダクトおよび第１の遠心ファンの組立を説明するための図である（その１）。図７に示す第１のダクトおよび第１の遠心ファンの組立を説明するための図である（その２）。図１に示すカメラに備えられた操作リングおよびＬカバーを示す図である。図１に示すカメラに備えられた第１の放熱系統を説明するための図である。図３に示すカメラに備えられた第１のダクトにおける流路を説明するための図である。図３に示すカメラに備えられたＳＤＩ基板とメイン制御基板との接続を説明するための図である。図３に示すカメラに備えられた第２の放熱系統を説明するための図である。図１４に示すＳ－Ｓ線に沿った断面図である。図１４に示すＴ－Ｔ線に沿った断面を示す図である。図１４に示すＵ－Ｕ線に沿った断面を示す図である。図１４に示すＶ－Ｖ線に沿った断面を示す図である。本発明の第２の実施形態によるカメラに備えられた放熱機構の一例を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電子機器の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１および図２は、本発明の第１の実施形態による電子機器の１つである撮像装置の一例を説明するための図である。そして、図１（ａ）は正面左側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は正面右側から見た斜視図である。また、図２（ａ）は背面下側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は正面図である。なお、ここでは、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示のように設定する。

図示の撮像装置は、例えば、デジタルビデオカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）１であり、カメラ本体２、撮像レンズユニット（以下単に撮像レンズと呼ぶ）３、グリップ４、ハンドル５、および操作リング６を有している。

カメラ本体２には、その内部にカメラ１全体を制御するメイン制御基板、電源部、記録部、および各種操作部などの構成要素が内包されている。カメラ本体２は、電源スイッチ７、カードメディアを保護するメディア蓋８ａおよびメディア蓋８ｂ、およびオーディオ蓋９を備えている。なお、オーディオ蓋９はオーディオダイヤルなどの操作キーが不用意に操作されることを防ぐためのものである。

さらに、カメラ本体２にはＳＤＩ出力端子１０およびＤＣジャック端子１１などの端子類とバッテリー１２とが備えられている。そして、カメラ本体２の底面側（－Ｙ側）に位置するボトムカバー２２には、三脚撮影用の三脚雌ネジ１４ａおよび三脚雌ネジ１４ｂが形成されている。なお、撮影者（ユーザ）がハイアングル又はローアングル撮影を行う場合には、撮影者はボトムカバー２２に手を添えてカメラ１を使用する。

カメラ本体２には、メイン制御基板などの基板に搭載された各種素子を冷却するため、ファンを用いた強制空冷機構が備えられている。この強制冷却機構には、吸気口として、カメラ本体２においてＸ側に正面方向（＋Ｚ方向）に開口された第１の本体吸気口１５が備えられている。さらに、吸気口として、カメラ本体２において上面側（－Ｙ側）に正面方向（＋Ｚ方向）に開口された第２の本体吸気口１６が備えられている。さらに、カメラ本体２において＋Ｘ側に＋Ｘ方向に開口した第３の本体吸気口１７が備えられている。

また、強制冷却機構には、排気口として本体排気口１８が備えられている。当該本体排気口１８は撮影者がグリップ４を右手で把持した場合に、右手および顔に排気風が当たらない位置に携帯される。例えば、本体排気口１８は、グリップ４よりも背面側（－Ｚ側）の位置で、かつ背面方向（－Ｚ方向）と－Ｘ方向との間に開口している。

図示のカメラ１においては、撮像レンズ３とカメラ本体２とは一体に構成されている。撮像レンズ３は複数枚のレンズ群、絞りなどの可動可能な複数の光学要素、およびこれらレンズ群および光学要素を駆動させるアクチュエーターを有している。そして、撮像レンズ３を介して入射した光学像がカメラ本体２に備えられた撮像素子に結像し、撮像素子は光学像に応じた画像信号を出力する。この画像信号には、後述するメイン画像処理基板によって所定の画像処理が施される。

なお、アクチュエーターの駆動によって、レンズ群を移動させて撮影画像の画角を変化させるズーム、被写体にピントを合わせるフォーカス、又は絞りによる受光量の調節などを行うことができる。

撮影者はグリップ４を把持することによって、撮影の際にカメラ１を目線の高さに保持することができる。グリップ４には、撮像レンズ３に係るアクチュエーターを操作するズームキー１３および記録の開始停止を指示するトリガーキー１９などの各種操作キーが設けられている。撮影者は、撮影の際にグリップ４に備えられた操作キーによって片手でスムーズに各種操作を行うことができる。

なお、片手でカメラ１を把持して使用する際には、利き手を用いて把持した方が良好な操作感が得ることができる。一般に、右手が利き手の人の方が多いので、図示のカメラ１では、グリップ４はカメラ本体２の－Ｘ側面に一体に設けられている。

ハンドル５は、カメラ本体２の＋Ｙ側に位置する輪状の部位である。撮影者の腹の位置又は体を屈めて床に近い位置などのように、撮影者の目線よりも低いローアングルにおける撮影の際又はカメラ１を持ち運ぶ際に把持する際に、ハンドル５が用いられる。ハンドル５には、撮影者が撮像画又はメニューを確認するための電子ビューファインダ２０および表示パネル２１が搭載されている。

操作リング６は、撮像レンズ３の周囲に、撮像レンズ３の光軸を中心として回動自在に配置された輪状の操作部であり、図示の例では３つの操作環を備えている。３つの操作環はそれぞれ撮像レンズ３におけるズーム、フォーカス、および絞りの調整に対応する操作部である。撮影者は操作環を回転操作することによってズーム、フォーカス、および絞りを調整することができる。

なお、カメラ１には、この他にも動画を記録するための種々の構成要素を有しているが、ここでは説明を省略する。

図３は、図１に示すカメラに備えられた放熱機構の一例を説明するための斜視図である。そして、図３（ａ）はカメラの外装を取り外した状態で正面左側から示す斜視図であり、図３（ｂ）はカメラの外装を取り外した状態で正面右側から示す斜視図である。なお、ここでは、放熱機構は第１の放熱系統および第２の放熱系統を備えており、図３には、撮像レンズ３、レンズホルダー２３、第１の放熱系統、および第２の放熱系統が示されている。

図４は、図３に示すカメラにおいて第１の放熱系統を説明するための分解斜視図である。そして、図４（ａ）は第１の放熱系統を上面側から示す分解斜視図であり、図４（ｂ）は下面側から第１の放熱系統を示す分解斜視図である。なお、図４（ａ）には撮影ンズ３および第１の放熱系統が示され、図４（ｂ）には撮像レンズ３、第１の放熱系統、ボタン電池５２、およびグリップ４が示されている。

第１の放熱系統は画像処理素子および電源素子などが搭載されたメイン制御基板２５とＳＤＩ基板２９とを冷却するための放熱系統である。ＳＤＩ基板２９には、ＳＤＩ出力端子１０、発熱素子２７、およびコネクタ２８が実装されている。

第１の放熱系統には、第１の遠心ファン（送風部：送風機）３０、第１のダクト（ダクト部）３１、第１の熱伝導部材３２、および第２の熱伝導部材３４が備えられている。第１のダクト３１は第１の遠心ファン３０の駆動によって空気が流通する（流れる）ダクトである。第１の熱伝導部材３２は第１のダクト３１とメイン制御基板２５に実装された発熱素子３３との間に介在する。第２の熱伝導部材３４は第１のダクト３１とＳＤＩ基板２９との間に介在する。

第１のダクト３１は第１のヒートシンク部材３５およびダクト蓋３６を有している。そして、第１のヒートシンク部材３５は第１の熱伝導部材３２および第２の熱伝導部材３４に熱的に接触し、ダクト蓋３６は第１のヒートシンク部材３５よりも熱伝導率が低い。図示の例では、第１の熱伝導部材（接続部）３２および第２の熱伝導部材３４として熱伝導性弾性部材が用いられる。また、第１のヒートシンク部材３５はアルミダイカストによって成形され、ダクト蓋は樹脂材料で成形されている。

第１のダクト３１には、カメラ１の筺体に形成された第１の本体吸気口１５に連結する第１の吸気口３７が形成されている。さらに、第１のダクト３１には、本体排気口１８に連結する第１の排気口３８が形成されている。

第１の遠心ファン３０の駆動によって第１の本体吸気口１５から空気が吸気される。そして、第１の本体吸気口１５から第１の吸気口３７を通って、空気は第１のヒートシンク部材３５、第１の熱伝導部材３２、および第２の熱伝導部材３４に達し、発熱素子２７および発熱素子３３を冷却する。その後、空気は第１の排気口３８を介して本体排気口１８から排気される。

なお、第１のダクト３１で規定された空間とカメラ１の他の空間とは独立している。これによって、第１の本体吸気口１５から粉塵又は水滴が流入しても、これら粉塵又は水滴は第１のダクト３１で規定された空間から他の空間に漏れ出すことはない。

メイン制御基板２５には、発熱素子３３以外にも複数の発熱素子が実装されており、これらの発熱素子は発熱素子３３と同様にして熱伝導部材を介して第１のダクト３１に接続されて冷却される。

図５は、図３に示すカメラにおいて第２の放熱系統を説明するための分解斜視図である。そして、図５（ａ）は第１の放熱系統を側面側から示す分解斜視図であり、図５（ｂ）は下面側から第２の放熱系統を示す分解斜視図である。なお、図５においては、撮像レンズ３、第２の放熱系統、およびレンズホルダー２３が示されており、ここでは、Ｚ軸およびＹ軸の２軸方向に展開した状態が示されている。そして、展開方向が破線で示されている。

第２の放熱系統は、撮像素子９２が実装されたセンサー基板３９および発熱素子４０が実装されたコーデック基板７９を冷却するための放熱系統である。第２の放熱系統には、第２の遠心ファン４１、第２のダクト４２、第２のヒートシンク部材４３、および第３のヒートシンク部材４４が備えられている。

第２のダクト４２は第２の遠心ファン４１の駆動によって空気が流通するダクトである。第２のヒートシンク部材４３は、発熱素子４０に接して第２のダクト４２内に露出する。第３のヒートシンク部材４４は、センサー基板３９に接して第２のダクト４２内に露出する。

第２のダクト４２は、吸気ダクト４５、当該吸気ダクト４５よりも熱伝導率が高い吸気ダクトプレート４６、排気ダクト４７、および排気ダクトプレート４８を有している。図示の例では、第２のヒートシンク部材４３および第３のヒートシンク部材４４にはアルミ材が用いられ、吸気ダクト４５および排気ダクト４７には樹脂材が用いられている。

また、吸気ダクトプレート４６および排気ダクトプレート４８にはステンレス材が用いられている。なお、吸気ダクトプレート４６には樹脂製のボトムカバー２２、ステンレス製の三脚雌ネジ１４ａ、および三脚雌ネジ１４ｂが締結されている。

第２のダクト４２には第２の吸気口４９、第３の吸気口５０、および第２の排気口５１が形成されている。そして、第２の吸気口４９は第２の本体吸気口１６（図２（ｂ））に連結し、第３の吸気口５０は第３の本体吸気口１７（図１（ｂ））に連結する。また、第２の排気口５１は本体排気口１８（図１（ｂ））に連結する。

第２の遠心ファン４１の駆動によって、第２の本体吸気口１６を介して第２の吸気口４９から空気が吸気される。そして、当該空気によって第２のヒートシンク部材４３を介して発熱素子４０が冷却される。その後、空気は排気ダクト４７を通って、第２の排気口５１を介して本体排気口１８から排気される。

さらに、第２の遠心ファン４１の駆動によって、第３の本体吸気口１７を介して第３の吸気口５０から空気が吸気される。そして、当該空気によって第３のヒートシンク部材４４を介してセンサー基板３９が冷却される。その後、空気は排気ダクト４７を通って、第２の排気口５１を介して本体排気口１８から排気される。

なお、第２のダクト４２で規定された空間とカメラ１の他の空間とは独立している。これによって、第２の遠心ファン４１の駆動によって、第２の本体吸気口１６又は第３の本体吸気口１７から粉塵および水滴が流入したとしても、第２のダクト４２で規定された空間から他の空間に粉塵および水滴が漏れ出すことはない。

図６は、図３に示すカメラを外装を外した状態で上面側から示す分解斜視図である。ここでは、撮像レンズ３、発熱源、レンズホルダー２３、メインホルダー５３が示されており、展開方向が破線で示されている。

撮像レンズ３の－Ｘ側には、発熱素子３３（図４（Ｂ））が実装されたメイン制御基板２５が配置されている。また、撮像レンズ３の底面側（－Ｙ側）には発熱素子４０（図５（ｂ））が実装されたコーデック基板７９が配置されている。さらに、撮像レンズ３の背面側（－Ｚ側）には撮像素子９２が実装されたセンサー基板３９が配置されている。

図示のように、ビス８０ａおよび８０ｂをそれぞれビス穴８１ａおよび８１ｂに締結することによって、撮像レンズ３の天面側（＋Ｙ側）および＋Ｘ側に位置する金属製のレンズホルダー２３が金属製のメインホルダー５３に締結される。そして、発熱素子３３（図４（ｂ））が実装されたメイン制御基板２５がメインホルダー５３と締結される。

これによって、撮像レンズ３の周囲には、撮像レンズ３の撮像方向（＋Ｚ方向）以外の面に熱源と当該熱源に接続する金属部材とが配置されることになる。この結果、撮像レンズ３の周辺を略均一の温度に保つことができ、撮影レン３における温度差に起因するレンズ収差の劣化などの光学性能の劣化を防ぐことができる。

なお、発熱源と当該発熱源に接続する金属部材との位置関係は、上述の位置関係に限定されず、撮像レンズ３の周りにおいて、撮像方向（＋Ｚ方向）以外の５面に発熱源又は発熱源に接続する金属部材を配置するようにしてもよい。

さらに、図４（ｂ）に示すように、メイン制御基板２５の－Ｘ側に、第１のダクト３１、ボタン電池５２、およびグリップ４がこの順番で配置されている。第１のダクト３１には、第１の遠心ファン３０の駆動によって外気（空気）が流れる。よって、メイン制御基板２５が発する熱からボタン電池５２およびグリップ４を遮ることができる。これによって、熱に弱いボタン電池（熱脆弱部材）５２をメイン制御基板２５の熱から保護することができる。

また、カメラ１の主な把持部であるグリップ４にメイン制御基板２５からの熱が伝わらないので、撮影者がグリップ４をホールドした際に不快感を与えないようにすることができる。そして、金属よりも熱伝導率の低い樹脂製のダクト蓋３６を、発熱素子３３によって温められた第１のヒートシンク部材３５とボタン電池５２およびグリップ４との間に配置したので、前述したように断熱効果を高めることができる。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、発熱素子４０が実装されたコーデック基板７９の底面側（－Ｙ側）に第２のダクト４２、ボトムカバー２２、三脚雌ネジ１４ａ、および三脚雌ネジ１４ｂがこの順番にされている。第２のダクト４２には、第２の遠心ファン４１によって外気が流れる。

よって、コーデック基板７９が発する熱からボトムカバー２２、三脚雌ネジ１４ａ、および三脚雌ネジ１４ｂを遮断することができる。これによって、ボトムカバー２２にコーデック基板７９からの熱が伝わらず、撮影者がボトムカバー２２をホールドした際の不快感を低減することができる。

さらに、金属よりも熱伝導率が低い樹脂製の吸気ダクト４５を、吸気ダクトプレート４６、三脚雌ネジ１４ａ、三脚雌ネジ１４ｂ、およびボトムカバー２２よりもコーデック基板７９側に配置したので、前述したように断熱効果を高めることができる。

加えて、図５（ａ）に示すように、センサー基板３９の－Ｚ側に第２のダクト４２、記録メディア２４ａ、および記録メディア２４ｂがこの順番に配置されている。第２のダクト４２には、第２の遠心ファン４１によって外気が流れる。よって、センサー基板３９が発する熱から記録メディア２４ａおよび２４ｂを遮断することができる。これによって、熱に弱い記録メディア２４ａおよび２４ｂを、センサー基板３９が発する熱から保護することができる。

図７は、図３に示す第１のダクトを説明するための分解斜視図である。そして、図７（ａ）はカメラを背面側から分解して示す斜視図であり、図７（ｂ）はカメラを前面側から分解して示す斜視図である。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）においては、ＳＤＩ基板２９、メイン制御基板２５、第１のダクト３１、および第１の遠心ファン３０についてＸ方向の分解斜視図が示されている。

メイン制御基板２５から見て－Ｘ側に第２の熱伝導部材３４、第１のヒートシンク部材３５、ダクト蓋３６、および第１の遠心ファン３０がこの順に配置されている。第１のヒートシンク部材３５に形成された第１の吸気口３７（図４（ｂ））の近傍には第１のヒートシンク部材３５と一体に成形されて流路（流路部）に略平行に複数の放熱フィン５４が配置されている。

ダクト蓋３６には、遠心ファン吸気口５５の周囲と第１の流入口５７の周囲との隙間を封止する役割をもつ第１の弾性部材５９が貼り付けられている。さらに、ダクト蓋３６には、遠心ファン排気口５６の周囲と第１の流出口５８の周囲との隙間を埋める役割をもつ第２の弾性部材６０が貼り付けられている。そして、第１の弾性部材５９および第２の弾性部材６０によって、第１の遠心ファン３０と第１のダクト３１との密閉状態を確保して、風（空気）の漏出を防止している。

遠心ファンおよびダクトを用いた強制空冷では、第１の遠心ファン３０においは遠心ファン吸気口５５と遠心ファン排気口５６とが交差する。このため、遠心ファン吸気口５５に空気を導き、遠心ファン排気口５６からの空気を出すダクトの形状は複雑となる。この結果、ダクトの部品点数を低減することは困難である。

そこで、第１の放熱系統においては、ダクト蓋３６に第１の吸気口３７および第１の排気口３８の他に、第１の遠心ファン３０が空気を吸気するための第１の流入口５７が備えられている。さらに、ダクト蓋３６には、第１の遠心ファン３０が空気を排出するための第１の流出口５８が備えられている。

このようにして、ダクト蓋３６に４つの開口部を形成することによって、第１のダクト３１は、第１のヒートシンク部材（ダクトベース）３５およびダクト蓋（ダクトカバー）３６を有する２部品構成となって、部品点数を削減することができる。

図８および図９は、図７に示す第１のダクトおよび第１の遠心ファンの組立を説明するための図である。そして、図８（ａ）は第１の組立て状態を示す図であり、図８（ｂ）は第２の組立て状態を示す図である。また、図９（ａ）は第３の組立て状態を示す図であり、図９（ｂ）は第４の組立て状態を示す図である。

なお、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９（ａ）、および図９（ｂ）においては、ダクト蓋３６、第１の弾性部材５９、第２の弾性部材６０、および第１の遠心ファン３０の組立てが示されている。また、ここでは、第１の流入口５７の中心を原点として、第２の弾性部材の貼り付け面６１に直交する軸をＰ軸とし、第２の弾性部材の貼り付け面６１に平行な軸をＱ軸とする。

図８（ａ）に示すように、ダクト蓋３６において、互いに直交する第１の流入口５７および第１の流出口５８を金型を用いて樹脂成型した場合、金型の食い込みに起因してアンダーカットが生じする。そして、当該アンダーカットによって開口部６２が形成されてしまう。

このため、図８（ｂ）に示すように、遠心ファン吸気口５５の周辺と第１の弾性部材５９の周辺との隙間を埋めるため、第１の弾性部材５９の形状を、開口部６２を塞ぐことが可能な形状とする。第１の弾性部材５９をダクト蓋３６に貼り付けることによって、開口部６２から空気が第１のダクト３１の外に流出することを防止することができる。

次に、図９（ａ）に示すように、第２の弾性部材の貼り付け面６１に第２の弾性部材６０を貼る。そして、図９（ｂ）に示すように、Ｐ軸に平行な凸部６３および凸部６４の間で、かつ第２の弾性部材６０およびＱ軸に平行な凸部６５の間に第１の遠心ファン３０を嵌めこむ。

これによって、ダクト蓋３６と第１の遠心ファン３０との位置を決定することができる（位置決めをすることができる）。その後、ビス６６ａおよび６６ｂによって、第１の遠心ファン３０およびダクト蓋３６を第１のヒートシンク部材３５のビスボス６７ａおよび６７ｂ（図７（ｂ））にそれぞれ共締めする。これによって、第１のダクト３１と第１の遠心ファン３０とを組み付けることができる。

図１０は、図１に示すカメラに備えられた操作リングおよびＬカバーを示す図である。なお、図１０において、破線Ｒは撮像レンズ３の光軸である。

図１１は、図１に示すカメラに備えられた第１の放熱系統を説明するための図である。そして、図１１（ａ）は－Ｘ面視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示すＡ－Ａ線に沿った断面図である。なお、図１１（ｂ）に示す矢印は第１のダクト３１における空気の流れを示す。

図１０および図１１を参照して、図１０に示す操作リング６は、図１１（ｂ）において領域Ａ１に位置する。図１０に示す第１の指かかり部６９は、撮影者がグリップをホールドした際に薬指および小指などの指を引っかけて使用する凹領域であり、図１１（ｂ）において領域Ａ２に位置する。

図１０に示す第２の指かかり部７０は、撮影者がグリップをホールドした際に親指が位置する凹領域であり、図１１（ｂ）に示す領域Ａ３に位置する。図１０に示すＳＤＩ出力端子１０などのジャック類は、図１１（ｂ）に示す領域Ａ４に位置する。

ここで、通風抵抗によるボトルネックが形成されないようにするため、ダクトの流路に直交する断面を略同一面積とすることが望ましい。そこで、図１１（ｂ）に示す光軸Ｒから離れた操作リング６と第１の遠心ファン３０との谷間に第１の指かかり部６９を配置する。また、光軸Ｒから離れた第１の遠心ファン３０とＳＤＩ出力端子１０などのジャック類との谷間に第２の指かかり部７０を配置する。さらに、第１のダクト３１を、操作リング６より光軸Ｒから離れた経路で、かつＳＤＩ出力端子１０などのジャック類より光軸Ｒから離れた経路をとるようにする。

上記のレイアウトを用いることによって、ダクト通風抵抗によるボトルネックが形成されず、かつ第１の指かかり部６９および第２の指かかり部７０カメラ１の重心に近づくので、撮影者はカメラ１を把持し易くなる。

ここで、ＳＤＩ基板２９の冷却および電気的グランドについて説明する。

図１２は、図３に示すカメラに備えられた第１のダクトにおける流路を説明するための図である。そして、図１２（ａ）は流路を示す図であり、図１２（ｂ）は図１１（ａ）に示すＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

また、図１３は、図３に示すカメラに備えられたＳＤＩ基板とメイン制御基板との接続を説明するための図である。そして、図１３（ａ）はＳＤＩ基板およびメイン制御基板を示す図であり、図１３（ｂ）は第１の遠心ファンの位置を示す図である。

図７（ａ）、図７（ｂ）、および図１２（ｂ）に示すように、ＳＤＩ基板２９において発熱素子２７が実装された面と反対側の面を反対面とする。当該反対面と第１のダクト３１においてメイン制御基板２５と並行でないダクト面８８との間には第２の熱伝導部材３４と導電性弾性部材７２が並列に配置されている。

ここで、図１２（ａ）に示すように、遠心ファン排気口５６より後の流路は、第１のヒートシンク部材３５の凸部７３（図７（ｂ））およびダクト蓋３６の凸部７４（図７（ａ））によって矢印ＭおよびＮで示す２つの流路に区切られる。

図１２（ａ）において、矢印ＭはＳＤＩ基板２９冷却用の流路を示す。矢印Ｍで示すように、遠心ファン排気口５６から排出された空気は、第１のヒートシンク部材３５のダクト面９０（図１１（ｂ））の反対面であるダクト面９１を通過する。その後、空気はダクト面８８の反対面であるダクト面８９を通って、第１の排気口３８（図１１（ａ））から排気される。

矢印Ｎはメイン制御基板２５冷却用の流路を示す。遠心ファン排気口５６から排出された空気は、第１のヒートシンク部材３５のダクト面９１を通って、第１の排気口３８（図１１（ａ））から排気される。

このように、図１２（ｂ）に示す流路７１に矢印Ｍ（図１２（ａ））で示す空気が流れることによって、第２の熱伝導部材３４、ＳＤＩ基板２９、およびＳＤＩ出力端子１０を冷却することができる。

図示の例では、ＳＤＩ基板（外部出力端子基板）２９はＳＤＩ出力端子１０から外部に３ＧＨｚ～１２ＧＨｚ（３ＧＨｚ以上）の信号を送ることができる。一般に、高周波数帯域の信号を送る基板からはカメラ１の外部に強力な不要輻射が生じ易い。特に、ＳＤＩ基板２９からカメラ１の主な電気的グランドまでの経路が長くループ経路が形成される場合には、ダイポールアンテナの理論特性によって不要輻射が多くなる。

そこで、ここでは、導電性弾性部材７２によってＳＤＩ基板２９の電気的グランドとカメラ１の主な電気的グランドである第１のヒートシンク部材３５のダクト面８８とを最短で接続して不要輻射の低減を図る。

前述の不要輻射については、ＳＤＩ基板２９からメイン制御基板２５を接続するワイヤー（導体）７６ａ（図１３（ａ））にも生じる。ＳＤＩ出力信号の生成はメイン制御基板２５に実装された発熱素子３３で行われる。ここで、ワイヤー７６ａはＳＤＩ基板２９のコネクタ２８とメイン制御基板２５のコネクタ７７と接続する。

このように接続することによって、コネクタ７７から発熱素子３３までの距離を最短とする。例えば、ワイヤー７６ａをメイン制御基板２５のコネクタ７８に接続した場合には、メイン制御基板２５に実装された発熱素子３３からコネクタ７８までの配線パターンにＳＤＩ出力信号が乗る。これによって、メイン制御基板２５全体から不要輻射が生じる。このような現象を回避するため、コネクタ７７から発熱素子４０までの距離を最短とする。

メイン制御基板２５と第１のダクト３１との間にワイヤー７６ａを通した場合には、メイン制御基板２５の表層の配線パターンにＳＤＩ出力信号が乗る。これによって、メイン制御基板２５全体から不要輻射が生じる。そこで、図示の例では、図１３（ｂ）に示すように、ワイヤー７６ａを第１のダクト３１の上側（－Ｘ側）を通すようにする。

このように、ＳＤＩ基板２９と第１のダクト３１の電気的グランドとを導電性弾性部材７２により最短で接続する。さらに、第１のダクト３１によってメイン制御基板２５とワイヤー７６ａとの距離を離す。これによって、ＳＤＩ基板２９から生じる不要輻射を低減することができる。

図１４は、図３に示すカメラに備えられた第２の放熱系統を説明するための図である。そして、図１４（ａ）は第２の放熱系統を示す側面図であり、図１４（ｂ）は第２の放熱系統を示す正面図である。また、図１５は、図１４（ａ）に示すＳ－Ｓ線に沿った断面図である。

図１５に示すように、第２の放熱系統には、第２の本体吸気口１６、第３の本体吸気口１７、第２の遠心ファン４１、および第２のダクト４２が備えられ、第２の放熱名系統はセンサー基板３９および撮像素子９２を追加する。

図５（ａ）および図５（ｂ）に関連して説明したように、第２の遠心ファン４１は第２の本体吸気口１６および第３の本体吸気口１７から外気を吸気して、発熱素子４０およびセンサー基板３９を冷却する。特に、図１５に示すように、第３の本体吸気口１７から吸気された空気は第２のダクト４２を通ってセンサー基板３９を冷却する。

図示のカメラ１においては、第２の遠心ファン４１から第３の本体吸気口１７までの距離よりも第２の遠心ファン４１から第２の本体吸気口１６までの距離の方が長い。これによって、第２の本体吸気口１６から吸気される外気の量は少なく、第３の本体吸気口１７から外気が多く吸気される現象が生じる。この結果、カメラ１では冷却効率が低下してしまう。

このような現象を回避するため、第２のダクト４２には、センサー基板３９の方向に風向きを変更するための立ち壁部４２ａが備えられている。そして、立ち壁部４２ａは第３の本体吸気口１７から第２の遠心ファン４１までの流路を遮るように配置される。

これによって、つまり、立ち壁部４２ａの存在によって、第２のダクト４２における通風抵抗が増加する。第３の本体吸気口１７から外気を吸気する際の通風抵抗が増加すると、第２の遠心ファン４１までの距離が長い第２の本体吸気口１６からも効果的に外気を吸気することが可能となる。この結果、カメラ１における冷却効率が向上する。さらに、立ち壁部４２ａによって空気がセンサー基板３９の方向に向けられるので、センサー基板３９を効率的に冷却することができる。

図１６は、図１４（ｂ）に示すＴ－Ｔ線に沿った断面を示す図である。そして、図１６（ａ）は断面図であり、図１６（ｂ）はその一部（Ｅで示す部分）を拡大して示す図である。

第２の本体吸気口１６には、カメラ１に内蔵された部品を外部から見えにくくするために第２の本体吸気口立ち壁部１６ａが配置されている。第２の本体吸気口立ち壁部１６ａは第２の本体吸気口１６の開口部を塞ぐように配置されており、これによって、内部の部品が外部から視認しづらくなって、カメラ自体の品位が向上する。

ここで、図１６（ｂ）に示すように、第２の本体吸気口立ち壁部１６ａがその一端を形成する空気の流路の幅をＹとする。この流路幅Ｙが大きい程通風抵抗が少なく、多くの空気を流入させることができる。

図１７は、図１４（ａ）に示すＵ－Ｕ線に沿った断面を示す図である。そして、図１７（ａ）は断面図であり、図１７（ｂ）はその一部（Ｆで示す部分）を拡大して示す図である。

第３の本体吸気口１７には、カメラ１に内蔵された部品を外部から見えにくくするために第３の本体吸気口立ち壁部１７ａが配置されている。図１６に関連して説明したように、第２の本体吸気口立ち壁部１６ａと同様に、第３の本体吸気口立ち壁部１７ａによって内部の部品が外部から視認しづらくなって、カメラ自体の品位が向上する。

ここで、図１７（ｂ）に示すように、第３の本体吸気口立ち壁部１７ａがその一端を形成する空気の流路幅をＸとする。この流路幅Ｘが大きい程通風抵抗が少なく、多くの空気を流入させることができる。

前述のように、図示のカメラ１では、第２の遠心ファン４１から第３の本体吸気口１７までの距離よりも第２の遠心ファン４１から第２の本体吸気口１６までの距離の方が長い。よって、第２の本体吸気口１６から吸気される外気の量は少なく、第３の本体吸気口１７から吸気される外気が多いという現象が生じて冷却効率が低下してしまう。そこで、図示のカメラ１では、流路幅ＹおよびＸについて、次の流路幅の関係から定まる吸気口の流路面積を各吸気口に適用する。
Ｙ＞Ｘ、Ｙ：第２の本体吸気口１６における流路幅、Ｘ：第３の本体吸気口１７における流路幅。

このように、第３の本体吸気口１７の流路面積よりも第２の本体吸気口１６の流路面積を大きくすれば、第３の本体吸気口１７では第２の本体吸気口１６よりも通風抵抗が大きくなる。この結果、第２の本体吸気口１６からも外気が適度に吸気されて冷却効率を向上させることができる。

図１８は、図１４（ｂ）に示すＶ－Ｖ線に沿った断面を示す図である。

図示のように、第２の放熱系統は、第２の本体吸気口１６、第２のダクト４２、第２の遠心ファン４１、および遠心ファン吸気口５５を備えており、第２の放熱系統には撮像素子９２が配置されている。

ここで、図示のカメラ１では、遠心ファン吸気口（送風吸気口）５５の吸気面が第２の本体吸気口１６に向くように、第２の遠心ファン４１が傾けて配置されている。このように、第２の遠心ファン４１を傾けることによって、第２のダクト４２を通る空気の通風抵抗は軽減されることになる。

これによって、第２の本体吸気口１６から吸気される空気の量が増加して冷却効率を向上させることができる。

このように、第１の実施形態では、カメラ１において、第２のダクト４２に立ち壁部４２ａを設け、さらに、第３の本体吸気口１７よりも第２の本体吸気口１６の流路面積を大きくする。また、第２の遠心ファン４１を傾けて配置する。これによって、通風抵抗を調整して冷却効率を向上させるようにしている。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第２の実施形態によるカメラの構成は図１～図３に示すカメラと同様であり、ここでは第１の実施形態によるカメラと異なる部分についてのみ説明する。

図１９は、本発明の第２の実施形態によるカメラに備えられた放熱機構の一例を説明するための図である。そして、図１９（ａ）および図１９（ｂ）は第３のダクト、開口部８２を有する弾性部材、および第２の排気ダクト８５をそれぞれＸ方向およびＹ方向から見た分解斜視図である。

前述の図３において、メイン制御基板２５の発熱量はコーデック基板７９の発熱量およびセンサー基板３９の発熱量を加算した発熱量よりも多い。また、第１のダクト３１の通風抵抗は第２のダクト４２の通風抵抗よりも小さい。そして、第１の遠心ファン３０および第２の遠心ファン４１については、ファンのうなり現象を回避するため、略同一の回転数で駆動される。

この結果、第１の排気口３８から排気される排気風と第２の排気口５１から排気される排気風とを比較すると、第１の排気口３８からの排気風の方が流速が遅く、温度が高い風となる。そして、第２の排気口５１からの排気風の方が流速が速く、温度が低い風となる。第１の排気口３８からの排気風の温度が高いことおよび第２の排気口５１排気風の流速が速いことはユーザーに不快感を与える要因となる。

そこで、ここでは、第１の排気口３８からの排気風と第２の排気口５１からの排気風をカメラ１内で混合して、２つの排気風の流速と温度を略同一とし、ユーザーが感じる不快感を低減する。

例えば、第３のダクト８３について、第１のダクト３１（図３（ａ））に開口部８６を形成したものとする。さらに、第２の排気ダクト８５について、排気ダクト４７（図３（ａ））に開口部８７を形成したものとする。そして、第３のダクト８３と第２の排気ダクト８５との間に、開口部８２が形成された弾性部材８４を、２つのダクトに付勢された状態で配置する。なお、開口部８７、開口部８２、および開口部８６は略同一の大きさであり、Ｙ方向に連結されている。

これによって、流速の速い第２の排気ダクト８５を通過する空気の一部が、第３のダクト８３に侵入して、第３のダクト８３を通過する空気と混合されて第１の排気口３８から排気される。

このように、第２の実施形態では、第１の排気口３８および第２の排気口５１から排気される排気風の温度および流速を互いに近づけることによって、ユーザーが感じる不快感を低減することができる。

以上のように、本発明の実施の形態では、撮像レンズユニットを均一な温度に保ちつつ、把持部への伝熱を回避することができる。さらには、部品点数を削減して吸気口から効果的に外気を取り込んで熱源を効率的に冷却することができるばかりでなく、不要輻射を低減することができる。

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。例えば、上述の実施の形態では、ビデオカメラを例に挙げて説明したが、撮像レンズユニットを備える他の電子機器に適用することができる。さらには、熱源を有し当該熱源で発する熱を外部に排出するようにした電子機器に適用することができる。

１５，１６，１７本体吸気口
１８本体排気口
２５メイン制御基板
２９ＳＤＩ基板
３０，４１遠心ファン
３１，４２ダクト
３７，４９，５０吸気口
３８，５１排気口
４５吸気ダクト
４７排気ダクト

Claims

撮像レンズを介して入射した光学像に応じた画像を得る電子機器であって、
熱を発する第１の発熱素子が実装された第１の基板と、
熱を発する第２の発熱素子が実装された第２の基板と、
熱を発する第３の発熱素子が実装された第３の基板と、
前記第１の発熱素子と熱的に接続された第１のダクトと、
前記第２の発熱素子および前記第３の発熱素子と熱的に接続された第２のダクトと、
前記第１のダクトに空気を流すために前記第１のダクトに接続された第１の送風機と、
前記第２のダクトに空気を流すために前記第２のダクトに接続された第２の送風機と、を有し、
前記第１の送風機によって前記電子機器の筺体に形成された第１の吸気口から吸気された空気は、前記第１のダクトを介して前記第１の発熱素子を冷却しながら前記電子機器の筺体に形成された第１の排気口から排気され、
前記第２の送風機によって前記電子機器の筐体に形成された第２の吸気口の吸気口から吸気された空気は、前記第２のダクトを介して前記第２の発熱素子を冷却しながら前記電子機器の筐体に形成された第２の排気口から排気され、
前記第２の送風機によって前記電子機器の筐体に形成された第３の吸気口から吸気された空気は、前記第２のダクトを介して前記第３の発熱素子を冷却しながら前記第２の排気口から排気されることを特徴とする電子機器。
前記第１のダクトおよび第２のダクトは、熱源の側の面と前記筺体の側の面との熱伝導率が異なることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記熱源の側の面の熱伝導率が前記筺体の側の面の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
前記筺体の側の面の熱伝導率が前記熱源の側の面の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
前記第２の発熱素子は、前記撮像レンズを介して結像した光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。
前記第１の基板は前記撮像素子の出力である画像信号に対して所定の画像処理を行う基板であることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。