JP5418842B2

JP5418842B2 - 撮像装置及び携帯端末

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Publication number: JP5418842B2
Application number: JP2010059083A
Authority: JP
Inventors: 武史上坂
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: JP2011193333A

Description

本発明は、電磁波等による悪影響を防止した撮像装置、及び該撮像装置を備えた携帯端末に関する。

従来より、小型で薄型の撮像装置が携帯電話機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の小型、薄型の電子機器である携帯端末に搭載されるようになり、これにより遠隔地へ音声情報だけでなく画像情報も相互に伝送することが可能になっている。

撮像装置には、撮像レンズにより結像した被写体像を光電変換する撮像素子が使用されている。撮像素子としては、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）型イメージセンサやＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサ等が使用される。

このような撮像装置を搭載した携帯電話機においては、撮像装置で撮像を行うと共に通信機能で通信を行う。この際に、撮像素子から発生する電磁波が通信に悪影響を与えてはならないし、通信のために発せられる電磁波が撮像する画像に悪影響を与えてはならない。

また、人の指が携帯電話機に接触して静電気が発生することがあり、この静電気が撮像素子に伝達されると、撮像素子が破損する虞がある。

このような問題を解決するために、シールド部材で被覆された撮像装置であって、シールド部材に先端がへの字状に折り曲げられた接片を形成し、該接片を撮像装置に設けた回路基板の裏面に形成されたグランドパターンに接地させた撮像装置が知られている（特許文献１参照）。

また、撮像光学系を保持する鏡胴と、撮像素子と、該撮像素子を取り付ける基板とを有し、前記鏡胴の一部に導電性を有するようにして、該導電性を有する部分を基板のグランドラインに接地した撮像装置が特許公報に開示されている（特許文献２参照）。

特開２００６−１０１３１２号公報特開２００６−１６５６２４号公報

特許文献１においては、シールド部材に上記の如き接片を形成すると、撮像装置の光軸方向の寸法が大きくなり、即ち厚みが増大する。携帯電話機等の薄型化に伴って撮像装置も薄型化が要求されるので、このような厚みの増大は好ましくない。また、上下より撮像装置を二つの金属製のシールド部材で被覆し、更に接片を形成するので、原価高になる。加えて、接片の弾性のみでグランドパターンに接地させているので、振動や衝撃が加わった際には確実に導通させることが困難である。

また、特許文献２においては、鏡胴の内表面に銅やニッケルの金属蒸着が施されているが、金属蒸着を施すと原価高になる。また、金属蒸着部分に振動、衝撃、または経時変化によってクラックが発生することがあり、クラックが発生するとシールドの効果が薄れる。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でシールドケースをグランドパターンに確実に接地できる撮像装置を提案することを発明の目的とする。

上記目的は下記に記載した発明により達成される。

１．撮像レンズと、該撮像レンズにより結像した被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子のグランド端子と導通するグランドパターンを設けたプリント回路板と、金属より形成されたシールドケースと、前記シールドケースと前記プリント回路板のグランドパターンとの双方に接合する導電性シートと、を有する撮像装置において、
前記プリント回路板は前記撮像装置の底部に配置され、
前記グランドパターンは前記プリント回路板における前記撮像装置の底面側の面にも形成され、その一部が前記プリント回路板の端部外縁まで延伸して形成され、
前記プリント回路板の端部外縁まで延伸して形成された前記グランドパターンが位置するプリント回路板の端部は櫛歯状に形成されており、
前記導電性シートは前記シールドケースの外側面に沿った状態から前記プリント回路板における前記撮像装置の底面側の面に沿うよう屈曲させて取り付けられ、
前記導電性シートの屈曲部に前記端部外縁まで延伸して形成された前記グランドパターンが位置していることを特徴とする撮像装置。

２．前記導電性シートは、導電性の基材と導電性の粘着層から形成されていることを特徴とする前記１に記載の撮像装置。

３．前記１又は２に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。

本発明の撮像装置及び携帯端末によれば、導電性シート４１を粘着層によりシールドケースとプリント回路板に設けたグランドパターンの双方に接合するので、組立作業が容易で生産性が向上すると共に、振動や衝撃が加わってもシールドケースからグランドパターンへの導通を確実に保持することができる。

また、撮像装置の下部を導電性シートにより被覆し、電磁的に遮蔽することができるので、金属製のシールドケースは１点で済み、原価低減になる。

携帯電話機の外観図である。撮像装置の縦断面図である。被写体側から見た撮像装置の正面図である。撮像装置の側面図である。撮像装置の底面図である。プリント回路板のグランドパターンの図である。導電性シートの切り込みの拡大断面図である。導電性シートの異なる切り込みの拡大断面図である。プリント回路板の異なるグランドパターンの図である。導電性シートがグランドパターンの角部に接触した図である。第１プリント回路板に第２プリント回路板６２を接合する図である。第１プリント回路板に第２プリント回路板６２を接合する異なる形態の図である。

先ず、携帯端末の一例としての携帯電話機を図１の外観図に基づいて説明する。なお、図１（Ａ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて内側から見た図であり、図１（Ｂ）は折り畳んだ携帯電話機を開いて外側から見た図である。

図１において、携帯電話機Ｔは、表示画面Ｄ１，Ｄ２を備えたケースとしての上筐体１０１と、操作ボタンＢを備えた下筐体１０２とがヒンジ１０３を介して連結されている。撮像装置は、上筐体１０１内の表示画面Ｄ２の下方に内蔵されていて、上筐体１０１の外表面に撮像レンズＬが露出している。

なお、この撮像装置の位置は上筐体１０１内の表示画面Ｄ２の上方や側面に配置してもよい。また、携帯電話機Ｔは折り畳み式に限定されるものではない。

次に、上記の携帯電話等に内蔵される撮像装置の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図２は撮像装置の縦断面図、図３は被写体側から見た撮像装置の正面図、図４は撮像装置の側面図、図５は撮像装置の底面図、図６はプリント回路板のグランドパターンの図、図７は導電性シートの切り込みの拡大断面図である。

先ず、撮像装置の構成を主として図２を参照して説明する。

撮像光学系は、被写体側から不図示の複数のレンズから成る撮像レンズＬ及び赤外カットフィルタＦから構成され、被写体光は撮像光学系を透過してＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサ等の撮像素子１１に結像する。

なお、以下の説明で被写体側を上側若しくは上部と言い、その逆側を下側若しくは下部と言う。

撮像レンズＬは雄ネジ２１ａが形成された内鏡枠２１に保持され、この雄ネジ２１ａは外鏡枠２２に形成された雌ネジ２２ａと螺合している。外鏡枠２２はＡＦアクチュエータ２３と不図示の手段で係合し、ＡＦアクチュエータ２３は外筒２４に固定されている。

赤外カットフィルタＦは保持枠２５に保持されている。

保持枠２５には、上側で外筒２４が接合し、下側で撮像素子１１等が実装されたリジット基板である第１プリント回路板１２が接合している。

第１プリント回路板１２は下側の面にフレキシブルプリント基板である第２プリント回路板１３が密着し、機械的及び電気的に接続されている。これにより、撮像素子１１等のグランド端子は第２プリント回路板１３に設けたグランドパターン１３ａと導通する。

なお、第２プリント回路板１３は外部回路と接続するためのコネクタ１３ｄを有している。

また、外筒２４及び保持枠２５は、ステンレスやアルミニウム等の導電性の金属板を曲成したシールドケース３１にて被覆され、撮像装置の底部を除いて電磁的に遮蔽されている。シールドケース３１は筒状に形成され、上部には撮像レンズＬへの光線を通過させる孔が空いている。

なお、外筒２４や筒状における筒は、断面が丸いものも四角いものも含む。

更に、シールドケース３１は導電性シート４１により被覆されている。導電性シート４１は、導電性の基材と導電性の粘着層から形成されている導電性テープであり、市販のものを用いることができる。そして、基材に導電布を用いた導電布テープや、基材に銅箔やアルミ箔を用いた導電粘着テープが望ましい。なお、粘着層は、粘着剤の中に金属粉などの導電性粒子を含有したものであり、特に厚み方向に導電性を有する。

また、導電性シート４１は撮像装置の底部にも巻かれているので、撮像装置は更に広い面積で電磁的に遮蔽されている。

導電性シート４１は粘着層によってシールドケース３１に接合される。導電性シート４１は略ロの字形に折り曲げられ、上部には撮像レンズＬへの光線を通過させる孔が空いている。また、導電性シート４１の下部は第２プリント回路板１３の下側の面に延在し、第２プリント回路板１３に設けたグランドパターン１３ａにも接合する。従って、シールドケース３１は導電性シート４１を介して第２プリント回路板１３のグランドパターン１３ａに接地することになる。

なお、第２プリント回路板１３に設けられたグランドパターンを含む複数の導体パターンはカバーレイにより被覆されている部分が多いが、図６に示すグランドパターン１３ａはカバーレイにより被覆されていない。また、グランドパターン１３ａは接触抵抗軽減や防錆のために金メッキ処理がされていることが望ましい。

依って、撮像装置からの電磁波がシールドケース３１の外部に位置する携帯電話機等の通信回路に悪影響を与えることがないし、通信のために発せられる電磁波が撮像装置によって撮像する画像に悪影響を与えることもない。また、携帯電話機等の外装部材で発生した静電気が撮像素子に伝達されて撮像素子が破損することもない。

加えて、導電性シート４１を粘着層によりシールドケース３１やグランドパターン１３ａに接合するので、組立作業が容易で生産性が向上すると共に、振動や衝撃が加わっても導通を確実に保持することができる。

なお、撮像レンズＬへの光線を通過させる孔が空いている化粧板５１が最後に導電性シート４１の上部には貼着される。

以上の構成において、撮像レンズＬのピント調整は、雄ネジ２１ａと雌ネジ２２ａが螺合しているので、内鏡枠２１を回転させながら外鏡枠２２に対して内鏡枠２１を光軸Ｏに沿って移動させて行う。また、不図示の測距手段により測距した情報に基づいて、ＡＦアクチュエータ２３は外鏡枠２２と共に撮像レンズＬを光軸Ｏに沿って移動させて焦点調節を行う。

ここで、シールドケース３１は面積が大きく平滑なので導電性シート４１を広い面積で確実に接合することができる。一方、第２プリント回路板１３のグランドパターン１３ａの面積が図６に示す如く比較的大きいときは、周辺のカバーレイ１３ｂが突出して段差があってもグランドパターン１３ａに確実に接合することが可能である。しかし、グランドパターン１３ａの面積が小さいときは、導電性シート４１をグランドパターン１３ａとカバーレイ１３ｂの双方に接合しようとしても、導電性シート４１は突出しているカバーレイ１３ｂに接合されてもグランドパターン１３ａには充分に接合されない場合が生ずる。

このような場合には、導電性シート４１に図５に示す如き工の字形の切り込み４１ａを設け、この切り込み４１ａを内側、即ち第２プリント回路板１３の側に接合する。これによって、図７に示す如く、導電性シート４１がカバーレイ１３ｂにのみ接合していても、切り込み４１ａの端部４１ｂが確実にグランドパターン１３ａに当接する。また、導電性シート４１はグランドパターン１３ａに接触抵抗が小さい状態で導通する。

なお、切り込みの形状は工の字形に限定されるものではなく、どのような形状であってもよい。その一例を図８に示す。図８に示す導電性シート４２は図５に示す切り込み４１ａを半分にした形状であって、導電性シート４１の端部から２本の切り込み４２ａが設けられている。

また、導電性シート４１に切り込みを設けずに、図９に示す如く、第２プリント回路板６３のグランドパターン６３ａの一部が第２プリント回路板６３の端部に位置するようにしてもよい。これにより、図１０の拡大図に示す如く、導電性シート４１がカバーレイ６３ｂに接合され、グランドパターン６３ａとの接合が不充分であっても、導電性シート４１の屈曲部の内面４１ｃがグランドパターン６３ａの角部６３ｃに確実に接触する。また、接触抵抗が小さい状態で接触する。

なお、図９に示すグランドパターン６３ａは第２プリント回路板６３の端部まで達する山部と、端部まで達していない谷部が交互に形成されており、これを櫛歯状と称す。この櫛歯状は、多数の山部が形成されている場合だけでなく、山部が二つだけ形成されて場合も含むものとする。

また、このように形成することにより、第２プリント回路板６３の外形形成において、金型の抜き抵抗を低減したり、ルーター加工時のビットの摩耗を低減させる効果がある。また、接触点が多数になるため、部品精度や組立精度によらず導電性シート４１との接触を確実に得ることができる。

また、以上の導電性シート４１は略ロの字形に折り曲げられて形成されているが、これは携帯電話機に搭載される際に上下方向から狭着されるので、上面にも下面にも導電性シート４１が位置していた方が導電性シート４１が確実に保持されるからである。しかし、このように狭着されることがなく、導電性シート４１の粘着層のみで確実に接合可能である場合には、導電性シート４１を例えばＬ字形に折り曲げ、シールドケース３１の側面に部分的に接合させてもよい。

また、以上の形態では、導電性シート４１をフレキシブルプリント基板である第２プリント回路板１３のグランドパターン１３ａに接合したが、リジット基板である第１プリント回路板１２に接合する構成であってもよい。

ところで、前述の如くプリント回路板の導体パターンを櫛歯状に形成することは、他のプリント回路板と接合する際の位置決めにも有効である。このような二つの実施の形態を図１１及び図１２に示す。

第１の実施の形態においては、図１１（ａ）に示す如く、リジッド基板である第１プリント回路板６１にフレキシブルプリント基板である第２プリント回路板６２を接合する。この際に、第１プリント回路板６１に配設され所定の電子部品と導通する複数の導体パターン６１ａに、第２プリント回路板６２の紙面裏側に設けた不図示の複数の導電性パターンを接触させるものである。

一方、第２プリント回路板６２の紙面表側には一部が櫛歯状に形成された導体パターン６２ａが設けられている。この導体パターン６２ａは前述の如く導電性シートと接触するグランドパターンである。また、複数の導体パターン６１ａと、櫛歯状に形成された導体パターン６２ａの複数の山部６２ｂとは等しいピッチに形成されている。

第１プリント回路板６１に第２プリント回路板６２を接合するときは、図１１（ｂ）に示す如く、第１プリント回路板６１の上方に第２プリント回路板６２を配置すれば、第２プリント回路板６２は薄いので下方の導体パターン６１ａが透けて見える。従って、複数の導体パターン６１ａに導体パターン６２ａの櫛歯状の山部６２ｂを合わせれば、第２プリント回路板６２の紙面裏側に設けた不図示の導電性パターンは導体パターン６１ａに確実に位置合わせされて接触する。

第２の実施の形態においては、図１２（ａ）に示す如く、第１プリント回路板７１の二つの導体パターン７１ａに、第２プリント回路板７２の紙面裏側に設けた不図示の二つの導電性パターンを接触させるものである。図１２（ｂ）に示す如く、二つの導体パターン７１ａに第２プリント回路板７２の紙面表側に形成された導体パターン７２ａの櫛歯状の二つの山部７２ｂを合わせ、第２プリント回路板７２の紙面裏側に設けた不図示の導電性パターンを導体パターン７１ａに位置合わせして接触させる。また、図１１と同様に二つの導体パターン７１ａと二つの山部７２ｂは等しいピッチに形成されている。

以上の如く、図１１においては導体パターン６１ａ及び山部６２ｂの数が５個であり、図１２においては導体パターン７１ａ及び山部７２ｂの数が２個であるが、複数であればこれらの数に制限はない。

また、図１１及び図１２においては、同じ導体パターンが左右対象に配置されているが、どちらか片側一方であってもよい。

また、位置合わせのみを目的とするならば、導体パターン６２ａ，７２ａは必ずしもグランドパターンである必要はない。

Ｌ撮像レンズ
１１撮像素子
１２第１プリント回路板
１３，６３第２プリント回路板
１３ａ，６３ａグランドパターン
１３ｂ，６３ｂカバーレイ
３１シールドケース
４１，４２導電性シート
４１ａ，４２ａ切り込み
４１ｂ端部

Claims

撮像レンズと、該撮像レンズにより結像した被写体像を光電変換する撮像素子と、該撮像素子のグランド端子と導通するグランドパターンを設けたプリント回路板と、金属より形成されたシールドケースと、前記シールドケースと前記プリント回路板のグランドパターンとの双方に接合する導電性シートと、を有する撮像装置において、
前記プリント回路板は前記撮像装置の底部に配置され、
前記グランドパターンは前記プリント回路板における前記撮像装置の底面側の面にも形成され、その一部が前記プリント回路板の端部外縁まで延伸して形成され、
前記プリント回路板の端部外縁まで延伸して形成された前記グランドパターンが位置するプリント回路板の端部は櫛歯状に形成されており、
前記導電性シートは前記シールドケースの外側面に沿った状態から前記プリント回路板における前記撮像装置の底面側の面に沿うよう屈曲させて取り付けられ、
前記導電性シートの屈曲部に前記端部外縁まで延伸して形成された前記グランドパターンが位置していることを特徴とする撮像装置。
前記導電性シートは、導電性の基材と導電性の粘着層から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
請求項１又は２に記載の撮像装置を備えたことを特徴とする携帯端末。