(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
前記固定部材は、前記第２の熱伝導部材を前記シャーシと前記固定部材との間に挟んで固定する固定部と、前記固定部に対して傾斜した斜面部が形成され、
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。
【請求項３】
前記固定部材は、前記固定部と前記斜面部との間に切り欠き部が形成されるとともに、前記第２の熱伝導部材は、前記第１の熱伝導部材と重なる領域と前記シャーシと接触する領域との間に切り欠き部が形成され、前記第２の熱伝導部材の切り欠き部を前記固定部材の切り欠き部に差し込むことで、前記第２の熱伝導部材の前記第１の熱伝導部材と重なる領域を、前記固定部材の斜面部で前記シャーシとは反対側に引き出すことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１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１のグラファイトシートであり、
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。
【請求項５】
前記第１のグラファイトシートは両面粘着テープによって前記電子部品の表面に貼着され、
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。
【請求項６】
前記第１のグラファイトシートの前記両面粘着テープが貼られる領域および前記第２のグラファイトシートの前記両面粘着テープが貼られる領域には、前記補強部材のラミネートを行わないことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４３４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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】図１に示した撮像装置の要部の分解斜視図である。
【図３】第１のグラファイトシート１２を説明する図である。
【図４】第２のグラファイトシート１４を説明する図である。
【図５】第２のグラファイトシート１４とグラファイト固定板１６との関係を説明する図である。
【図６】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との関係を説明する図である。
【図７】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。
【図８】撮像装置の放熱構造の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【符号の説明】
【００３０】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005534772.tif 000008
【図８】
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