JP3787291B2 - Ｅｍｃコア支持、シールド、及び放熱の為の構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器におけるＥＭＣ（electromagnetic compatibility）コアの支持、シールド及び放熱の為の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＭＣコアは、医療機器、ＯＡ機器等の電子機器において不要輻射の低減及び耐ノイズ性の向上の為のノイズ対策部品として広く用いられている。特に、これらの電子機器と外部装置との間で用いられるケーブルはノイズの伝送経路となり得るため、電子機器内部では、外部に出るケーブルがプリント基板に接続される基端部分において、ＥＭＣコアが用いられる場合が多い。ＥＭＣコアはノイズ対策部品として重要である一方で、電子機器内部において専用の取付け構造を必要とし、また、取付け位置も限定されるという側面を持っている。
【０００３】
図３（ａ）は、図４に示される電子内視鏡装置用のスコープユニット５０の基端部分に設けられた基端部ユニット９０の内部構造を示す斜視図である。基端部ユニット９０内のプリント基板８９上には、スコープユニット５０の先端部に設けられたＣＣＤへ駆動信号を供給する為のＣＣＤ駆動回路、ＣＣＤからの出力信号に対しＣＣＤプロセス処理を施す信号処理回路等が搭載される。
【０００４】
外部コネクタ８１は、映像信号生成等を行うプロセッサユニットと接続される部分である。プリント基板８９上のコネクタ８６及びコネクタ８７に接続されるケーブル８６ｃ及び８７ｃを介して、プロセッサユニットと基端部ユニット９０内のプリント基板８９が電気的に接続される。また、プロセッサユニット内部の光源から照明光入射部８０に供給される照明光は、ライトガイド７５を介してスコープユニット先端部に導かれるように構成されている。
【０００５】
プリント基板８９上のコネクタ８８に接続されるケーブル８８ｃは、スコープユニット先端部のＣＣＤへ接続される複数の信号線がまとめられたケーブルである。スコープユニットの挿入部５１は、全長数メートル程度である場合があり、この場合信号ケーブル８８ｃも同様の長さとなる。信号ケーブル８８ｃからの電磁波の不要輻射を防止する為、基端部ユニット９０内部において信号ケーブル８８ｃはＥＭＣコア７７及び７８に挿通されている。ＥＭＣコア７７及び７８は、基端部ユニット９０内で位置を固定する必要があり、図３（ｂ）（図３（ａ）のＡＡ’方向の断面図）に示すように、筐体８１の側面にネジ止め固定した専用のＥＭＣコア支持部材７９によって支持される。基端部ユニット９０は、さらに、金属製のシールドカバー８２で覆われ、それによって、プリント基板８９からの不要輻射が外部に漏れるのが防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示されるように、従来、ＥＭＣコアの支持構造は、装置内部におけるＥＭＣコアの支持専用の構造であり、装置のシールド、放熱に貢献するものではなく、またＥＭＣコアは装置内において取付け位置が限定されるものであった。したがって、装置にＥＭＣコアの支持構造を設ける必要がある場合、装置設計の自由度が限定される、小型化の阻害の一因になる等のデメリットがあった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされた。すなわち、本発明は、ＥＭＣコアを用いる場合の、装置の小型化、設計自由度の向上を実現可能な、ＥＭＣコア支持、シールド及び放熱の為の構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、プリント基板を収容する装置における、ＥＭＣコアの支持、シールド及び放熱の為の構造であって、装置内のプリント基板の一方の面側に第１のシールド板を配置し、このプリント基板の反対側の面側にＥＭＣコア支持部材を配置する構造をなす。このＥＭＣコア支持部材は、電磁波シールド機能及び放熱機能を有する板状の部材であって、該板状の部材の一方の面上にＥＭＣコアを支持する支持部が設けられた構造をなす。したがって、第１のシールド板とＥＭＣコア支持部材との間にプリント基板が挟まれた状態となり、プリント基板がシールドされる。ＥＭＣコア支持部材上におけるＥＭＣコアが支持される面は、プリント基板に対向している面と反対側になるので、ＥＭＣコア及びそれに挿通させるケーブルはプリント基板から遮蔽されることになる。さらに、本発明の構造においては、プリント基板に電気的に接続された少なくとも１つの発熱部品が、ＥＭＣコア支持部材のＥＭＣコアが支持されていない面に当接する様に、プリント基板とＥＭＣコア支持部材とが互いに固定される。したがって、ＥＭＣコア支持部材は、ＥＭＣコアがプリント基板から遮蔽された状態でＥＭＣコアを支持すると共に、プリント基板のシールド板及び放熱板としても機能することになる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明においては、前記構造は、プリント基板を収容する筐体をさらに含み、ＥＭＣコア支持部材の端部には前記筐体との接続部が設けられ、ＥＭＣコア支持部材は、接続部において筐体に固定される。
【００１０】
ここで、前記筐体が、少なくともプリント基板の表面及び裏面と向き合う面以外の面がシールド機能を有する構成であれば、プリント基板は全体的にシールドされることになる（請求項３）。
【００１１】
或いは、前記筐体が、金属製である場合には、ＥＭＣコア支持部材は、接続部において筐体に固定するとともに電気的に導通或いは絶縁させることができる（請求項４、５）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の構造を図４に示したような電子内視鏡装置用のスコープユニットの基端部ユニットに適用した場合の、第１の実施形態としての基端部ユニット１０の構成を表す図である。図１（ａ）は、基端部ユニット１０の内部構造の斜視図を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡＡ’方向における断面図を示す。なお、図１において図３に示した従来の基端部ユニットと同等の要素については、同一の符号用いており、その説明は省略する。
【００１３】
図１（ａ）においてプリント基板２は、図３に示した従来の基端部ユニット９０のプリント基板８９と同様に、スコープユニットの先端部に設けられたＣＣＤを駆動する駆動回路及び信号処理回路が搭載される基板であり、プリント基板２は、コネクタ３及び４に接続される信号ケーブル３ｃ及び４ｃを介してプロセッサユニットと電気的に接続される。また、プリント基板２とスコープユニットの先端部のＣＣＤとは、コネクタ５に接続された信号ケーブル５ｃを介して、互いに接続される。信号ケーブル５ｃは、ＥＭＣコア８及び９に１ターン、或いは複数のターン数で挿通され、それによって、信号ケーブル５ｃを介しての不要輻射及びノイズ侵入が防止されている。
【００１４】
図１（ｂ）に示されるように、金属製の部材であるＥＭＣコア支持部材７は、中央部にコの字型のＥＭＣコア支持部７ａが固定されており、また、端部には直角に湾曲された接続部７ｂが形成されている。ＥＭＣコア支持部材７は、接続部７ｂに設けられたネジ孔７ｄを介して筐体１の側面部１ａに固定され且つ電気的に接続される。ＥＭＣコア支持部材７の底面７ｃは、プリント基板２を覆うだけの面積を持つ。プリント基板２の底面側には、プリント基板２を覆う面積を持つシールド板６が配置される。
【００１５】
筐体１の側面部１ａ−１ｄ、ＥＭＣコア支持部材７、及びシールド板６によって、プリント基板２が全体的にシールドされる。なお、ＥＭＣコア８及び９は、ＥＭＣコア支持部材７上において、プリント基板２に対向する面と反対側の面上に配置されているので、ＥＭＣコア８及び９に挿通されるケーブル５ｃに対しプリント基板２からの放射ノイズが伝わらない。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示すように、ＥＭＣコア支持部材７とプリント基板２とは、プリント基板２上の発熱部品（図ではその一つとしてＩＣ１を示している）の上面がＥＭＣコア支持部材７の底面７ｃと当接する状態で、ネジ１８及び１９により互いに固定されている。したがって、ＩＣ１からの熱が、金属製であり放熱板として十分な広さを持つＥＭＣコア支持部材７に、十分に放熱されることになる。
【００１７】
以上のように、ＥＭＣコア支持部材７は、ＥＭＣコアを支持する機能、シールド板としての機能、及び放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図１（ｂ）に示すようにプリント基板２とＥＭＣコア支持部材７とを互いに固定する事で、プリント基板２を筐体１に固定する為の手段を別途設ける必要がなくなることが注目される。また、ＩＣ１の上面とＥＭＣコア支持部材７との間に熱伝導性ゴム等を挟み込ませた状態で、ＥＭＣコア支持部材７とプリント基板２とを図１（ｂ）のように互いに固定することによって、ＩＣ１からの熱が熱伝導性ゴムを介してＥＭＣコア支持部材７に伝わるように構成しても良い。ＥＭＣコア支持部材７と筐体１とを接続する為の構成は、図１（ｂ）に示したようなネジ止めによる手段以外に、ＥＭＣコア支持部材７を筐体１に固定し且つ電気的に接続する他の手段を用いても良い。
【００１８】
図１に示すＥＭＣコア支持部材７の上面上におけるＥＭＣコア支持部７ａの位置は、一つの例であって、ＥＭＣコア支持部７ａの位置をＥＭＣコア支持部材７の上面上で変更した構成を容易に実現可能であることに留意する必要がある。すなわち、装置内に於いてＥＭＣコアを配置する位置の自由度が増すことになるので、ＥＭＣコアを用いた基端部ユニット１０をデザインする場合のデザインの自由度は、従来に比べて増すことになる。
【００１９】
図２は、図１の場合と同様に、本発明の構造を、図４に示したような電子内視鏡装置用のスコープユニットの基端部ユニットに適用した場合の、第２の実施形態としての基端部ユニット１０ｂの構成を表す図である。図２（ａ）は、基端部ユニット１０ｂの内部構造の斜視図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡＡ’方向における断面図を示す。図２は、ＥＭＣコア支持部材とプリント基板とを互いに固定する為の構造についてのみ、図１の第１の実施形態の場合と異なっている。その為、図１の構成と同等の部分につては同一の符号を用いており、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
図２（ｂ）に示されるように、プリント基板１２には、リードタイプのＩＣである三端子レギュレータＲＧ１が搭載されている為、ＥＭＣコア支持部材７とプリント基板１２とは、スペーサ２１を挟んだ状態でネジ２２により互いに固定されている。また、三端子レギュレータＲＧ１は、ネジ２３によりＥＭＣコア支持部材７に密着して固定され、それによって三端子レギュレータＲＧ１の熱がＥＭＣコア支持部材７に放熱される様に構成されている。
【００２１】
図２に示す構造の場合も図１の構造の場合と同様に、ＥＭＣコア支持部材７は、ＥＭＣコアを支持する機能、シールド板としての機能、及び放熱板としての機能を併せ持つ。
【００２２】
また、図２の第２の実施形態の変形例として、図５に示すように、三端子レギュレータＲＧ１の端子をリード線Ｌ１等を介してプリント基板１２の所定箇所に電気的に接続することも可能である。この場合、三端子レギュレータＲＧ１の端子と電気的に接続される所定箇所のプリント基板１２上での場所は、ＥＭＣコア支持部材７における三端子レギュレータの固定位置に依存しないので、プリント基板設計の自由度が増す。更に、ＥＭＣコア支持部材７を筐体１に固定し且つ電気的に絶縁してもよい。この場合、ＥＭＣ対策効果が向上することがある。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＥＭＣコア支持部材が、ＥＭＣコアを支持する機能、シールド板としての機能、及び放熱板としての機能を併せ持つ為、これらの機能を実現する為の部品点数及びスペースを削減する事が可能になる。また、ＥＭＣコアを取り付ける位置の自由度も大きくなる。したがって、ＥＭＣコアの支持構造を必要とする場合であっても、装置の小型化、設計自由度の向上を達成する事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としての、基端部ユニットの構成を表す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態としての、基端部ユニットの構成を表す図である。
【図３】従来のＥＭＣコア支持部材を用いた基端部ユニットの構成を表す図である。
【図４】電子内視鏡装置用のスコープユニットを表す外観図である。
【図５】図２で示す基端部ユニットに関する変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ 筐体
２ プリント基板
３，４，５ コネクタ
３ｃ，４ｃ，５ｃ 信号ケーブル
６ シールド板
７ ＥＭＣコア支持部材
８，９ ＥＭＣコア
１０ 基端部ユニット

Claims (5)

1. プリント基板を収容する装置における、ＥＭＣコアの支持、シールド及び放熱の為の構造であって、
   前記プリント基板の一方の面側に第１のシールド板を配置し、
   前記プリント基板の前記一方の面と反対の面側に、電磁波シールド機能及び放熱機能を有する板状の部材であって、該板状の部材の一方の面上に前記ＥＭＣコアを支持する支持部が設けられたＥＭＣコア支持部材を、前記ＥＭＣコアが支持されていない面を前記プリント基板と対向させて配置し、
   さらに、前記プリント基板に電気的に接続された少なくとも１つの発熱部品が前記ＥＭＣコア支持部材の前記ＥＭＣコアが支持されていない面に当接する様に、前記プリント基板と前記ＥＭＣコア支持部材とが互いに固定されること、を特徴とする構造。
2. 前記プリント基板を収容する筐体をさらに含み、
   前記ＥＭＣコア支持部材の端部には前記筐体との接続部が設けられ、
   前記ＥＭＣコア支持部材は、前記接続部において前記筐体に固定されること、を特徴とする請求項１に記載の構造。
3. 前記筐体は、少なくとも前記プリント基板の表面及び裏面と向き合う面以外の面がシールド機能を有すること、を特徴とする請求項２に記載の構造。
4. 前記筐体は金属製であり、前記ＥＭＣコア支持部材は、前記接続部において前記筐体に固定されるとともに電気的に導通されること、を特徴とする請求項２に記載の構造。
5. 前記筐体は金属製であり、前記ＥＭＣコア支持部材は、前記接続部において前記筐体に固定されるとともに電気的に絶縁されること、を特徴とする請求項２に記載の構造。

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