調整傳導路徑以便散熱
袖珍數碼相機“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。兩者均非本公司產品,,其中LED為普通市售產品,,液晶面板為定制產品。
圖1 S1000p j 的內部構造
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焦滑塊,。(圖根據尼康的資料制作)
此次,,因①調整了相機的內部結構;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。
關于①,,調整了相機內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,,投影儀模塊制成了L字形。
關于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,,相機內部容易蓄熱,但卻難以安裝冷卻風扇,。
因此,,尼康通過調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,提高了聚光效率(圖2),。據稱,,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
為了內置于相機,,投影儀模塊設計成了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)為本站根據尼康的資料制作)
關于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,,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,。(全文完)