(57)【要約】【課題】基板内層の熱を効率的に放熱する構造を提供すること。【解決手段】複数の基板及び該複数の基板間を接続するフレキシブル基板であって、複数の基板の間には放熱ファンと放熱ダクトが配置され、前記フレキはダクト内を通る。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れを強制的に発生させる気流発生手段と、製品外部から空気を取り込み、目的の経路に気流を誘導し、製品外部に排出する気流誘導手段と、電子機器を作動させるに必要な基板を備え、前記基板にはフレキシブル基板接続手段を備え、前記フレキシブル基板接続手段には金属薄膜を用いたシート状部材が接続され、該シート状部材が前記気流誘導手段の内部を挿通することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
気流発生手段はモーターで羽根を回転させるファンであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記シート状の部品はフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記フレキシブル基板はバッテリーの電源を該基板に供給することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンを内蔵した電子機器の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子機器にはファンを用いた放熱機構において、発熱する基板自体を放熱ダクトの一構成面として使用している撮像機器が公開されている（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２００９−７１７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、基板の表面の熱を放熱する構造で、基板内層の熱を積極的に放熱する構造にはなっていない為、放熱効率が上がらないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る電子機器の構成は、空気の流れを強制的に発生させる気流発生手段と、製品外部から空気を取り込み、目的の経路に気流を誘導し、製品外部に排出する気流誘導手段と、電子機器を作動させるに必要な基板を備え、前記基板にはフレキシブル基板接続手段を備え、前記フレキシブル基板接続手段には金属薄膜を用いたシート状部材が接続され、該シート状部材が前記気流誘導手段の内部を挿通することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、基板表層の熱だけではなく、効率的に基板内部の放熱も可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明実施例の撮像装置の前方斜視図。
【図２】本発明実施例の撮像装置の後方斜視図。
【図３】本発明実施例の撮像装置の制御図。
【図４】本発明実施例の撮像装置の分解図。
【図５】本発明実施例のセンサー部の断面図。
【図６】本発明実施例のセンサー部の分解図。
【図７】本発明実施例のダクト部周辺の分解図。
【図８】本発明実施例のダクト部周辺の断面図。
【図９】本発明実施例のファン部の斜視図。
【図１０】本発明実施例のファン部の分解図。
【図１１】本発明実施例のダクト部の断面図。
【図１２】本発明実施例の放熱周りの断面図。
【図１３】本発明実施例のバッテリー挿入時の斜視図。
【図１４】本発明実施例のバッテリー挿入時の部分断面の斜視図。
【図１５】本発明実施例のバッテリー端子とフレキの接続状態を示す斜視図。
【図１６】本発明実施例の撮像装置のレンズを外した状態での前方斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面に沿って本発明に掛かる撮像装置の好ましい形態について詳述する。説明においては被撮影者側を前方とし、撮影者側を後方とする。また、左右に関しては被撮影者から見て右側をＲ側、左側をＬ側とする。なお、本発明の関係する部分を中心に説明を行い、発明と直接関連しない部分は省略している。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
≪外観説明≫
図１は本発明の撮像装置の外観を示した斜視図である。本体１には交換可能なレンズ部１１が取りついている。図１６にレンズ部１１を取り外した状態の斜視図を示す。本体前面には円環状のマウント部１２を備えている。撮影時にはレンズ部１１はマウント部１２の図示しない係止部にて略同心で着設固定される。
【００１０】
本体１の前面上部にはレンズ部１１を挟んで左右にマイクロフォン１６を備えている。本体１のＲ側上部には電源ボタン１７と、縦に並んだ複数の吸気口２２と、後方下部には開閉可能な電池蓋２４を備えている。
【００１１】
図２には後方からの斜視図を示す。吸気Ａは吸気口２２から吸い込まれ、本体１の冷却を経て、排気ＢとしてＬ側の排気口２３から排出される。排気口２３はＬ側側面に縦に並んだ複数の開口部である。本体１の背面にはタッチパネル機能付きの画像表示部２１を備え、画像の確認と、各種設定操作が可能になっている。本体１のＬ側上部には録画の開始及び停止を行うトリガーボタン１３と画角のレンズのズーム操作を行うズームレバー１５を備えている。
【００１２】
≪動作制御説明≫
図３は本発明の本体１の動作制御の構成を示すブロック図である。本体１はフォーカス及びズーム等の光学制御系を含む光学レンズ群及び絞りからなるレンズ１１、ＣＣＤなどの撮像電気部品を含むメイン撮像部５０２、カメラ信号処理部５０３、圧縮伸張処理部５０４、画像表示部２１、記録再生処理部５０６、メモリーカード５１９を制御するカード制御部５０７、大容量内蔵メモリー５２０を制御する大容量内部メモリー制御部５０８、音声信号処理部５１０、メモリー５１１、メモリー制御部５１２、操作部５１４、外部装置５２１との接続で使うデジタルＩ／Ｆ５１５、外部装置５２２との接続を行う入出力部５１６、ＧＰＳ受信部５２４、ＧＰＳ信号処理部５２５、電源制御部５１７、バッテリー５２３、さらに本体の冷却用にファン部８５０を備えている。また、各機能ブロックはそれぞれデータバス５１８を介して互いにデータ通信可能に接続されている。
【００１３】
このような本体１においてメモリー５１１はプログラム記憶領域とデータ作業領域を有し、データバス５１８を介して各機能ブロックでタイムシェアリングして使用され、メモリー制御部５１２により制御及び管理されている。
【００１４】
ＣＰＵ５１３は所定のプログラムを実行すること等により、本体１全体を統括制御する中央演算処理回路である。操作部５１４は前記タッチパネル付きの画像表示部２１や電源ボタン１７及びトリガーボタン１３等を含んでいる。電源ボタン１７は押圧操作することで電源のＯＮ／ＯＦＦを行う。トリガーボタン１３は押圧操作することで動画撮影のスタート／ストップを行う事が可能である。その他の操作に関してはタッチパネル付き画像表示部２１で行う。このように前記操作部５１４はユーザーからのキー操作などに基づいて、ＣＰＵ５１３に対して動作指示する機能を有する。
【００１５】
デジタルＩ／Ｆ５１５は例えば図示しないＵＳＢ等の規格に従い外部装置５２１と信号を授受する。メモリーカード５１９はＳＤカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）等の脱着式のフラッシュメモリーであり、撮影データ及び音声データが記録される。電源制御部５１７はバッテリー検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、バッテリー５２３の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。バッテリー５２３はリチウムイオン等であり、撮像装置１に電源を供給する。
【００１６】
ＧＰＳ受信部５２４はＧＰＳ衛星から位置と時間のデータを取得する。このデータは、ＧＰＳ信号処理部５２５にて処理され、ＧＰＳ受信部５２４の位置やその位置における時刻を算出する。この撮像機器１では算出した位置情報や時刻情報を画像データとともに大容量内部メモリー５２０またはメモリーカード５１９に書き込む。再生時には、この位置情報や時刻情報を参照することができ、データや記憶の整理に利用できる。
【００１７】
次に本体１の撮影動作及び記録動作、再生動作について説明する。例えば操作部５１４により撮影動作、記録動作が指示された場合、被写体からの光は、レンズ１１により所定の明るさ、画角、及びフォーカス等が制御された光学信号となってメイン撮像部５０２に対して入力される。メイン撮像部５０２は入力光学信号を電気信号に変換し、カメラ信号処理部５０３に出力する。カメラ信号処理部５０３はこの電気信号をデジタル画像信号に変換する。そしてこの画像信号に対して、色分離、階調補正、及びホワイトバランス調整などの信号処理を施したのち出力する。
【００１８】
音声信号処理５１０はマイクロフォン１６より入力された音声信号を所定レベルにゲインコントロールしてデジタル化することで、音声データとして出力する。圧縮伸張処理部５０４はカメラ信号処理部５０３から出力された画像データ及び音声信号処理部５１０から出力された音声データを所定の圧縮符号化方式により圧縮符号化する。圧縮伸長処理部５０４で処理された圧縮符号化対象の撮影データは画像表示部２１に表示され必要に応じて本体１の動作状況も表示する。
【００１９】
記録再生処理部５０６は圧縮伸張処理部５０４で得られた圧縮符号化後のデータに対して、エラー訂正符号化処理や変調処理等を施し、さらに同期、ＩＤ、ＧＰＳ受信部５２４及びＧＰＳ信号処理部５２５から算出した位置情報や時刻情報などのデータを付加して記録に適した形態に変換した後、大容量内部メモリー５２０あるいはメモリーカード５１９等の記録媒体に記録する。この際、大容量内部メモリー制御部５０８は大容量内部メモリー５２０の記録制御を、カード制御部５０７はメモリーカード５１９の記録制御を行う。
【００２０】
一方、操作部５１４により再生動作が指示された場合、記録再生処理部５０６は、大容量内部メモリー５２０またはメモリーカード５１９から読み出したデータから元のデジタルデータを検出し、エラー訂正及び復調等の処理を施す。また、ＰＬＬ回路によりこの再生データに同期したクロックを生成する。
【００２１】
圧縮伸張処理部５０４は、記録再生処理部５０６より出力されたデータに対して、所定の圧縮符号化方式に対応した伸張処理を施し、圧縮符号化前の撮影データ及び音声データを取得する。画像表示面２１は圧縮伸張処理部５０４で得られた再生データを表示する。
【００２２】
また、操作部５１４によりデジタルＩ／Ｆ５１５からの入力データを記録する指示があった場合、ＣＰＵ５１３はデジタルＩ／Ｆ５１５により、外部装置５２１からの画像データあるいは音声データをデジタル信号の状態で入力し、記録再生処理部５０６に送る。この際、外部装置５２１からの画像データ、音声データはすでに符号化されているものとし、記録再生処理部５０６は前述のようにこの入力データに対して記録に必要な処理を施して大容量内部メモリー５２０やメモリーカード５１９などの記録媒体に記録する。
【００２３】
また操作部５１４により、入出力部５１６からの入力信号を記録する指示があった場合、ＣＰＵ５１３は入出力部５１６を制御し、外部装置５２２から出力された画像、音声信号を入力する。
【００２４】
入出力部５１６は外部装置５２２から出力された画像、音声信号をデジタルデータに変換してメモリー５１１に出力する。ＣＰＵ５１３はこのメモリー５１１に記憶された画像、音声データを圧縮伸張処理部５０４に出力して圧縮符号化し、記録再生処理部５０６に送る。
【００２５】
記録再生処理部５０６は前述のようにこの符号化されたデータに対して記録に必要な処理を施して大容量内部メモリー５２０やメモリーカード５１９などの記録媒体に記録する。また、電源をＯＮにすると、ファン部８５０は駆動を開始して、ダクト部８００に給排気を行う。
【００２６】
≪内部の概略説明≫
図４に本体内部の概略を示す。本体の前側にはマウント部１２を備えた、前面カバー３１があり、後ろ側には画像表示部２１を備えた背面カバー３２を有している。前記前面カバー３１と背面カバー部３２の間には前方からシャーシ３３、センサーユニット７００、制御基板３４、ダクト部８００の順で配置する。
【００２７】
前記センサーユニット７００、それぞれが図示しないねじを用いてシャーシ３３に固定されており、該シャーシ３３は前記前面カバー３１に固定されている。また、制御基板３４、ダクト部８００はそれぞれが図示しないねじによって背面カバー部３２に固定されている。ダクト部８００にはフレキシブルケーブル８３０が挿通されており、ダクト部８００の上面から接点部８３１が露出され、ダクト部８００の下面から端子接続部８３２が露出している。
【００２８】
≪センサーユニットの構成説明≫
センサーユニット７００の構成を図５、図６で示す。図５はセンサーユニット７００の断面図である。図６はセンサーユニット７００の分解斜視図である。センサーユニット７００は前側からセンサー７１０、センサー基板７２０、センサープレート７３０の順で配置している。センサー７１０には外周に端子足部７１２を備え、前記センサー基板７２０に半田にて実装され、前述したメイン撮像部５０２となる。該センサー基板７２０はセンサー７１０のセンサー底部７１１が露出する角穴７２１を備え、センサー７１０が実装されたときセンサー底部７１１が露出する。
【００２９】
センサープレート７３０は金属板金もしくは金属のダイキャストで作成され、中央付近が大きく前方に張り出した形状の凸部７３１を有している。センサー底部７１１は前記凸部７３１の前面と接着固定され、センサーユニット７００となる。センサー基板７２０は前述のカメラ信号処理部５０３を含んでいる。
【００３０】
≪放熱構造の説明≫
図７に制御基板３４とダクト部８００の分解図を示す。図８には制御基板３４とダクト部８００の断面図を示す。制御基板３４の後方にはダクト部８００を備える。ダクト部８００は、扁平な箱形状を有するダクト前カバー８１０と同様に扁平な箱形状を有するダクト後ろカバー８６０がファン部８５０とフレキシブルケーブル８３０を挟み込む形で内包する。
【００３１】
図７に示すようにダクト前カバー８１０の外周には切り欠き部８１４，８１５，８１６を備えている。ダクト前カバー８１０のＲ側の側面にはＲ側に矩形状のリブで壁８１１を形成した吸気開口部８１２を備えている。前記吸気開口部８１２の対向面は排気開口部８１７を備えている。ダクト前カバー８１０の内側には吸気流Ａから排気流Ｂの流れに沿って、複数の放熱リブ８１３が配設されている。放熱リブ８１３の下側のリブの数本は、ファン中心部に近づくに従い、ファン中心方向に緩やかなカーブを描いている。これは後述するファン吸気穴８５２に効率よく空気を流すためである。
【００３２】
ダクト後ろカバー８６０はレンズ側からの投影外形形状は前記ダクト前カバー８１０から壁８１１を除いた形状と略同形状となっている。前記放熱リブ８１３と略平行な複数のリブ８６３が配設されている。ダクト前カバー８１０とダクト後ろカバー８６０は密嵌し、ファン部８５０を内包する。
【００３３】
図９にファン部８５０の斜視図を示す。図１０にはファン部８５０のファンカバー８５７を外した分解斜視図を示す。図１１にはダクト部８００の断面図を示す。ファン部８５０はファンケース８５５と薄板の金属で成形されたファンカバー８５７が、図示しない駆動基板と底につながるモーター８５６と羽部８５１を内包している。羽部８５１はモーター８５６の出力軸８５４に圧嵌されている。
【００３４】
ファンケース８５５とファンカバー８５７は前側からの投影は略同形状であり、Ｒ側が半円形状をなしている。前述のモーターは該半円形状の中央付近に図示しないねじで螺設されている。ファン部８５０のＬ側は矩形状のファン排気口８５３を形成されている。羽部８５１には複数の略長細い形状の羽が放射状に配設している。モーターの駆動はファン用フレキシブルケーブル８５８が制御基板３４と接続することで可能となる。ファンケースの底部には羽部８５１との投影部分に複数のファン吸気穴８５２を備える。
【００３５】
図１１及び図１２にファン部８００が駆動した際の気流の流れを表した。ファンが駆動すると、吸気流Ａが背面カバー部３２の吸気穴２２から吸い込まれ、次に吸気開口部８１２を通り、ダクト部８００に入る。吸気流Ａはリブ８６３と放熱リブ８１３に沿って流れ、ダクト部８００内の熱を奪って進み、次にファン吸気穴８５２を通りファン内部に吸い込まれていく。その後、羽部８５１に押し出され排気穴８６２を通り、最後に背面カバーの排気口２３から排気流Ｂとなって排出していく。
【００３６】
図７と、図８でフレキシブルケーブル８３０の状態を示す。放熱リブ８１３とリブ８６３の先端が互いに相手リブの間に若干入り込んでいる。このため、フレキシブルケーブル８３０は蛇腹状に変形し、ところどころ双方のリブの先端と接触した状態で組みこまれる。前述の切り欠き部８１４と切り欠き部８１６から、ダクト部８００の外側に露出する。フレキシブルケーブル８３０の第一の接点部８３１はダクト８００の上部から出て、制御基板３４の第一のコネクタ３４１と接続される。同様にファン部８５０のファン用フレキシブルケーブル８５８は前述の切り欠き部８１５から露出して制御基板３４の第二のコネクタ３４２と接続する。
【００３７】
図１３にバッテリー挿入時の状態を示す。バッテリー１８は角柱状で挿入方向先端に挿入先端面と該先端面と隣接した一面に複数のスリット１８１を備えている。スリット内部には図示しない接点を備えている。背面カバー部３２にはバッテリー収納部３２１が形成されており、背面カバー３２の側面に挿入口３２３が開いている。挿入口３２３の前側の辺の上下に、回動軸穴３２２が配設されている。該回動軸穴３２２に電池蓋２４の図示しない軸部が回動自在に係合する。電池蓋２４の該回動軸との対向側には可とう性を有した係合爪２４１を備え、挿入口３２３を開閉する。
【００３８】
バッテリー収納部３２１には挿入口から見て奥の前方の壁に端子部穴３２４が開いており、その穴をふさぐようにバッテリー端子部１９が挿設されている。バッテリー端子部１９は中央に板金を加工した端子片が複数配設されており、前面側には端子片１９２Ｂと背面側には端子片１９２Ａが露出している。図１４にバッテリー収納部の内側が見えるように背面カバー３２の一部を切り取った形で示す。端子部穴３２４から端子片１９２Ａが露出しており、端子片１９２Ａ部はバッテリー１８の収納時にスリット１８１内の端子部と嵌合し、電気的に接続される。
【００３９】
図１５にバッテリー端子部１９とフレキシブルケーブル８３０の接続を示す。フレキシブルケーブル８３０の一端には端子挿入穴が開口され、その周囲は半田接続可能な処理が施された端子接続部８３２を備えている。端子片１９２Ｂは端子接続部８３２と半田にて固着される。
【００４０】
≪発熱と放熱の説明≫
本体１に電源をいれると制御基板３４に実装された電気部品が発熱する。図８に示すように、ダクト前カバー８１０の前面は制御基板３４上の電気部品と接触する。ダクト前カバーの材質は金属等の熱伝導率の高い材料であり電気部品の熱は放熱リブ８１３を含むダクト前カバー８１０全体に伝熱される。制御基板３４は両面に部品が実装され、かつ内層にもパターン層が形成されている。制御基板の熱は電気部品で発熱され、電気部品表面の他にも電気部品と基板との接合部を介して基板内層にも伝熱される。
【００４１】
フレキシブルケーブル８３０の一端は第一のコネクタ３４１に接続され、バッテリーの電力を制御基板３４に供給している。図８に示すようにフレキシブルケーブル８３０は蛇腹状にダクト部８００内を挿通している。ファンによる空気の流れは紙面に垂直な方向に流れている。フレキシブルケーブルの接点部８３１と第一のコネクタ３４１の接点部は金属同士であり非常に熱伝導率が高い。また、フレキシブルケーブル８３０は銅などの金属の薄膜によって導電している。すなわち制御基板３４の熱を高い伝導率でダクト部の空気の流れの中に入れることができる。また、バッテリーの電力供給のためには、一般の信号伝送に比べ高い電流を流す必要があり、フレキブルケーブルの金属薄膜も一般の信号伝送用より、厚みもしくは面積を大きくする必要があり、熱容量が大きいため、放熱部品に適している。また、フレキシブルケーブル８３０の両面をファンによる風が流れるため、効率的に放熱が可能となる。
【００４２】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、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。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００４３】
例えば本発明ではバッテリー用のフレキシブルケーブルであったが、他の用途のフレキシブルケーブルでもかまわない。薄膜により、熱を伝導する事が目的なので、銅やアルミのような熱伝導率の高いシートを基板上のコネクタに接続するだけでもかまわない。
【００４４】
また、本発明ではダクト前カバー８１０が直接制御基板３４の電気部品と接触していたが、放熱用の伝熱ゴムや、伝熱グリスを介しても構わない。
【００４５】
また、本発明では、ダクト部８００と接触している制御基板３４と接続されたフレキシブルケーブルをダクト部８００の中を通したが、ダクト部８００と接触していない基板との接続用のフレキシブルケーブルでもかまわない。
【００４６】
また、本発明ではダクト前カバー８１０とダクト後ろカバー８６に複数のリブを備えているが、ダクト内のファンの風がフレキシブルケーブル８３０の表面に当てる事ができればどのような形態でもかまわない。
【００４７】
また、本実施例では交換レンズの撮像機器で説明したが、内蔵レンズの場合でも良い。
【符号の説明】
【００４８】
１  本体、１１  レンズ部、１２  マウント部、１３  トリガーボタン、
１５  ズームレバー、１６  マイクロフォン、１７  電源ボタン、１８  バッテリー、
１９  バッテリー端子部、１９２Ａ  フレキシブルケーブル側の端子片、
１９２Ｂ  バッテリー側の接点片、２１  タッチパネル機能付き表示部、２２  吸気口、
２３  排気口、２４  電池蓋、３１  前面カバー、３２  背面カバー部、
３３  シャーシ部、３４  制御基板、Ａ  吸気流、Ｂ  排気流
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2016045270.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2016045270.tif 000017
【図１６】
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