拆解數(shù)碼相機看熱設(shè)計(三):調(diào)整傳導路徑以散熱
調(diào)整傳導路徑以便散熱
袖珍數(shù)碼相機“COOLPIX S1000pj”在機身中央配備著尼康開發(fā)的L型投影儀模塊(圖1)。光源為白色LED,顯示元件采用反射型液晶面板。兩者均非本公司產(chǎn)品,其中LED為普通市售產(chǎn)品,液晶面板為定制產(chǎn)品。
圖1 S1000p j 的內(nèi)部構(gòu)造
投影儀模塊配置在相機機身中央。機殼上部有投射影像對焦用的調(diào)焦滑塊。(圖根據(jù)尼康的資料制作)
此次,因①調(diào)整了相機的內(nèi)部結(jié)構(gòu);②完善的散熱措施;③投影儀模塊的小型化等,方使得投影儀模塊的配備成為可能。
關(guān)于①,調(diào)整了相機內(nèi)部光學部件等的配置,使配置密度超過以往,為模塊留出了空間。為了容納鏡頭擋板的活動機構(gòu),投影儀模塊制成了L字形。
關(guān)于②,之所以要完善散熱,是因為白色LED會向周圍大量發(fā)熱。而且,隨著部件配置密度的提高,相機內(nèi)部容易蓄熱,但卻難以安裝冷卻風扇。
因此,尼康通過調(diào)整導熱部材和導熱路徑,使熱量向整個機殼有效地發(fā)散。此時,還注意到了不向CCD等不耐熱的部件導熱。
尼康還采取了抑制白色LED發(fā)熱的措施。將LED擴散的光有效聚集起來,確保了亮度。這是因為要盡可能減少用電量,以抑制LED發(fā)熱。通過將2個新開發(fā)的自由曲面透鏡配備光學系統(tǒng),提高了聚光效率(圖2)。據(jù)稱,普通非球面透鏡很難做到這一點。由這些散熱措施,投影儀工作時的機殼表面溫度也降低到了45℃以下,直接觸摸不會感覺到發(fā)燙。
圖2:利用自由曲面鏡頭提高聚光效率
為了內(nèi)置于相機,投影儀模塊設(shè)計成了L字形(a)。為了高效聚集白色LED光源的光,采用了兩塊特殊的自由曲面透鏡(b)。(圖(b)為本站根據(jù)尼康的資料制作)
關(guān)于③,通過光學部件和顯示器件等部材的小型化并采用簡單的光學系統(tǒng),制成了體積僅為9cm3左右的模塊。體積約為具備同樣性能的美國3M“MPro110”投影儀模塊的一半。
通過使用前述的2個自由曲面透鏡,LED發(fā)出的光可以匯集于更小的面積上。這也有助于液晶面板等部件的小型化。
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