CN102891955B - 摄像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像设备。该摄像设备包括摄像元件，安装摄像元件的第一布线基板，与第一布线基板电气连接的第二布线基板以及具有导电性的结构。第一布线基板具有第一布线部和第二布线部，其中差分信号线在第一布线部形成并且电源线在第二布线部形成，接地部在第一布线部与第二布线部相对的至少一个表面上形成，第一布线基板是弯曲的以使得第一布线部与第二布线部至少有部分相互重叠并且接地部位于差分信号线与电源线之间，并且弯曲的第一布线基板以使得第二布线部位于第一布线部与结构之间的方式配置在结构中。

Description

摄像设备
技术领域
本发明涉及一种用于摄像设备的布线。
背景技术
近来，诸如采用CCD以及CMOS作为摄像元件的数字照相机等的摄像设备已被广泛使用。近年来，CCD以及CMOS的像素数的显著增加导致驱动频率的高速化以及读取数据大小的增加(见日本特开2009-032765号公报)。因此，日本特开2009-032765号公报公开了使得将数据从摄像元件传送到信号处理部的LVDS(低压差分信号)传输系统。LVDS传输系统试图通过使用彼此相反(极性不同)的小振幅的差分信号来增加传送速度并且降低电力消耗。
然而，在采用诸如LVDS等的信号传输系统的情况下，与除差分信号传输系统以外的系统相比较，布线的数量加倍。因此，在摄像元件的控制信号增加的同时，通过使用差分信号传输系统进行传送的基板的面积增加，并且妨碍了数字照相机的主体的小型化。
此外，应当控制接地布线以及信号线的物理配置，以使得在差分信号系统中、不仅在两个信号线之间的差模阻抗而且共模阻抗都保持在预定范围内。然而，在照相机壳体中配置了许多引起阻抗干扰的金属部件。因此，如果金属部件靠近差分传送信号，则阻抗值被干扰并且信号特性下降。
发明内容
本发明提供一种具有如下的印刷基板的摄像设备，在针对差分信号传输系统的基板的布线中，其能够减小传送基板的投影面积并且在不干扰差分信号的阻抗的情况下布线。
根据本发明的一方面的摄像设备包括摄像元件；安装有所述摄像元件的第一布线基板；与所述第一布线基板电气连接的第二布线基板；以及具有导电性的结构，其中，所述第一布线基板具有第一布线部和第二布线部，在所述摄像元件与所述第二布线基板之间传送差分信号的差分信号线在所述第一布线部上形成，在所述摄像元件与所述第二布线基板之间传送电源信号的电源线在所述第二布线部上形成，接地部在所述第一布线部与所述第二布线部的彼此相对的表面中的至少一个表面上形成，所述第一布线基板弯曲以使得所述第一布线部与所述第二布线部的至少一部分相互重叠、并且所述接地部位于所述差分信号线与所述电源线之间，以及弯曲后的第一布线基板以使得所述第二布线部位于所述第一布线部与所述结构之间的方式配置在所述结构中。
作为本发明的其它方面的摄像设备包括摄像元件；安装有所述摄像元件的第一布线基板；与所述第一布线基板电气连接的第二布线基板；以及具有导电性的结构，其中，所述第一布线基板具有第一布线部和第二布线部，在所述摄像元件与所述第二布线基板之间传送差分信号的差分信号线在所述第一布线部上形成，在所述摄像元件与所述第二布线基板之间传送非差分信号的非差分信号线在所述第二布线部上形成，接地部在所述第一布线部与所述第二布线部的彼此相对的表面中的至少一个表面上形成，所述第一布线基板弯曲以使得所述第一布线部与所述第二布线部的至少一部分相互重叠、并且所述接地部位于所述差分信号线与所述非差分信号线之间，以及弯曲后的第一布线基板以使得所述第二布线部位于所述第一布线部与所述结构之间的方式配置在所述结构中。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。
附图说明
图1是本发明应用的第一实施例的摄像设备的截面图。
图2A和2B是本发明应用的第一实施例的摄像设备的透视图。
图3是本发明应用的第一实施例的摄像设备的框图。
图4A~4D是本发明应用的第一实施例的摄像信号传送基板的立体图。
图5A和5B是本发明应用的第一实施例的摄像信号传送基板的图案图。
图6是本发明应用的第一实施例的印刷基板的图案图。
图7是本发明应用的第二实施例的摄像设备的截面图。
图8是本发明应用的第二实施例的摄像设备的透视图。
图9是本发明应用的第三实施例的摄像设备的正面图。
图10是本发明应用的第三实施例的摄像设备的截面图。
图11A和11B是本发明应用的第三实施例的摄像设备、镜筒单元和摄像信号传送基板的透视图。
图12A和12B是本发明应用的第三实施例的摄像信号传送基板的图案图。
图13A和13B是本发明应用的第三实施例的摄像设备的分解透视图。
具体实施方式
以下将参考附图说明本发明应用的摄像设备的实施例。在各图中，同一元件将使用相同的附图标记来表示并且将省略对其的重复说明。
第一实施例
图3是本发明应用的第一实施例的摄像设备的框图。
处理并且控制各种信号的CPU(信号处理IC)101以及镜头控制器102安装在下述的印刷基板(第二布线基板)100上。
将由镜头控制器102驱动以在摄像元件201上形成被摄体的图像的摄像镜头202安装在镜筒单元200上。摄像元件201将摄像光光电转换为电信号，该电信号通过摄像信号传送基板(第一布线基板)300然后传送到印刷基板100上的CPU(信号处理IC)101。换言之，印刷基板100与摄像信号传送基板300电气连接。
CPU 101通过摄像信号传送基板300驱动摄像元件201以获得已进行光电转换的数据，并且作为已进行信号处理的图像数据将该数据输出到记录单元103。记录单元103不限于内置存储器，并且包括诸如SD卡等的外部存储器。
当拍摄或者再现时，图像数据从CPU 101输出到LCD(显示单元)400，并且显示图像。此外，CPU 101连接到存储器106。存储器106存储诸如用户的配置信息以及出厂时的调整值等的在摄像设备关闭期间应当保持的数据。CPU 101根据操作部107的操作进行诸如开始拍摄以及切换拍摄或再现的模式等的各种控制。
图2A和2B是示出本发明的摄像设备的基本结构的透视图。
图2A和2B示出处于将诸如前盖和后盖等的盖、安装有释放按钮以及主开关的顶盖、诸如作为显示器的LCD单元和作为辅助光的闪光灯单元等的单元移除的状态的摄像设备。
图2A是从前方向看到的透视图，并且图2B是从后方向看到的透视图。通过将部件安装到主机架600上来装配摄像设备。
在图2A中，用螺丝将电池盒(电池容纳室)500安装到主机架600的左侧。在电池盒500的下表面上形成有图中未示出的开口，并且将用于供给电源的电池从该开口放入电池容纳部中。将用于关闭或者打开该开口的电池盒盖501安装到开口处。
在安装电池盒500后，将镜筒单元200安装到主机架600的右侧。通过固定板将摄像信号传送基板300安装到镜筒单元200的后侧。
图4A~4D是本发明的摄像信号传送基板300的立体图。摄像信号传送基板300能够在双面布线，并且是分成两部分的细长的多层印刷基板。在本实施例中，使用挠性基板作为摄像信号传送基板300。此外，可以使用包括具有与挠性基板相似的弯曲性的部位的刚挠性基板作为摄像信号传送基板300。当摄像信号传送基板300安装到镜筒单元200时，摄像信号传送基板300以使得第一路径(第一布线部)300a与第二路径(第二布线部)300b重叠的方式折叠。
与固定板接合的摄像元件201被焊接到摄像信号传送基板300的一端。在摄像信号传送基板300的另一端上形成雄型板对板连接器108a与插入到FPC(挠性印刷电路)连接器109中的挠性端子区域109a。并且，提前将摄像信号传送基板300折叠以使得第一路径300a与第二路径300b重叠。
图5A和5B是本发明应用的摄像信号传送基板300的图案图。在第一路径300a中形成用于传送由摄像元件201光电转换的数据的LVDS信号图案(差分信号线)301以及与LVDS信号图案301连接的接地图案303a。此外，在LVDS信号图案301布线的层的另一侧形成接地图案(接地部)303b。在第二路径300b上形成摄像元件201的电源线302，并且第二路径300b不包括LVDS信号图案301。此外，不仅是电源线302、而且诸如传感器的输出线等的传送非差分信号的非差分信号线也可以形成在第二路径300b上。因此，通过将LVDS信号图案301与电源线302的路径分开，能够容易地管理在摄像信号传送基板300中的LVDS信号图案301的阻抗值。
此时，接地图案在第一路径300a与第二路径300b重叠的部分是相互邻接的。作为结果，能够减小摄像信号传送基板300的投影面积。此外，由于接地图案相互邻接，因此LVDS的布线不会影响诸如电源信号等的其它信号。
如图2A和2B中所示，印刷基板100安装到主机架600以使得在装配好镜筒单元200后，板对板连接器(第一接合部)108和挠性端子区域109a位于印刷基板100的前面，并且印刷基板100与主机架600夹持电池盒500。在印刷基板100上安装用于处理并且控制各种信号的CPU 101、用于控制镜筒单元200的镜头控制器102、雌型板对板连接器108b以及FPC连接器(第二接合部)109。
在装配了印刷基板100后，FPC连接器109固定到挠性端子区域109a。接着，雄型板对板连接器108a被插入到雌型板对板连接器108b中。
之后，将保持在LCD保持板(保持构件)401的LCD 400设置在主机架600的背面侧。
在安装了诸如作为辅助光的闪光灯单元等的单元、诸如前盖和后盖等的盖以及安装有释放按钮以及主开关的顶盖之后，摄像设备完成。
图1是本发明的处于完成状态的包括摄像信号传送基板300的诸如摄像元件201、板对板连接器108以及FPC连接器109等的主要部件的摄像设备的截面图。
如图1中所示，不包括LVDS信号图案301的第二路径300b配置在包括LVDS信号图案301的第一路径300a与LCD保持板401之间。此时，由于接地图案303b夹在第一路径300a与LCD保持板401之间，因此可以防止由减小在第一路径300a与LCD保持板401之间的距离而对LVDS信号图案301的阻抗值的干扰。在本实施例中，在第一路径300a与第二路径300b上都形成有接地图案303b。然而，在第一路径300a与第二路径300b中的任一个上形成有接地图案303b的情况下，该结构提供相同的效果。此外，由于板对板连接器108与FPC连接器109具有不同的高度，因此第一路径300a与第二路径300b能够以从摄像设备的正面看重叠的方式连接。此外，由于板对板连接器108与FPC连接器109能够被配置在近距离内，因此可以在紧挨在各个连接器连接前防止阻抗值被干扰。
本实施例中采用LCD保持板401作为具有导电性的结构。此外，可以减小诸如机架等的具有导电性的结构的阻抗值。由于具有高频分量的信号在LVDS信号图案301中往返，因此希望将LVDS信号图案301设计得越短越好，从而减少无线电波的辐射。
图6是本发明的印刷基板100的图案图。板对板连接器108安装在印刷基板100上的CPU 101附近。将与LVDS信号图案301连接的信号分配给板对板连接器108的近CPU 101侧的端子108c以及CPU 101的近板对板连接器108侧的端子101a。形成LVDS信号的图案(差分信号布线图案)110以使得将来自摄像元件201的数据沿着印刷基板100的表面从端子108c传送到端子101a。
上述结构能够保护引起阻抗值的干扰的差分信号，并且缩短差分信号传送路径。此外，由于在镜筒与电池容纳室之间狭窄的切口部中配置被对折的摄像信号传送基板、从而使许多信号通过该狭窄的间隙，因此防止了摄像设备变大。
第二实施例
尽管在第一实施例中印刷基板100配置在电池盒500的正面侧，但是印刷基板100可以配置在电池盒500的背面侧。图7是本实施例的摄像设备的截面图，并且图8是本实施例的摄像设备的透视图。
在本实施例的摄像设备中，印刷基板100配置在电池盒500的背面侧。摄像信号传送基板300以使得第一路径300a与第二路径300b重叠的方式折叠，并且摄像信号传送基板300通过板对板连接器111和挠性端子区域与印刷基板100相连接，其中，该挠性端子区域插入到与板对板连接器111高度不同的FPC连接器112中。由于通过将印刷基板100配置在电池盒500的背面侧能够缩短摄像信号传送基板300中LVDS信号图案301的布线长度，因此能够抑制不必要的辐射。
第三实施例
图9是本实施例的摄像设备的正面图。图10是本实施例的摄像设备的截面图。图11A和11B是本实施例的摄像设备、镜筒单元200以及摄像信号传送基板300的透视图。图12A和12B是本实施例的摄像信号传送基板300的图案图。图12A示出安装了摄像元件201以及LVDS信号图案301布线的表面。图12B示出接地线303b布线的表面。图13A和13B是本实施例的摄像设备的分解透视图。图13A是摄像设备的正面侧的透视图，并且图13B是摄像设备的背面侧的透视图。
在本实施例的摄像设备中，在电池盒500容纳有电池的内壁的部分上形成切口部502。此外，镜筒单元200的外径部203以设置在切口部502中的方式形成。由于镜筒单元200的外径部203兼是电池盒500的内壁，因此能够使摄像设备的主体小型化。此时，如图11B中所示，摄像信号传送基板300需要避开还作为镜筒单元200的外径部203的切口部502，并且需要经由与在镜筒单元200与电池盒500之间的切口部502不同的切口部布线。由于如图12A和12B中所示、摄像信号传送基板300的路径以分割折叠的方式布线，因此在从兼是电池盒500的内壁的镜筒本体的外径部203到摄像设备的主体的上部的有限空间中，在宽度狭窄的间隙能够通过很多信号。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种摄像设备，包括：
摄像元件；
安装有所述摄像元件的第一布线基板；
与所述第一布线基板电气连接的第二布线基板；以及
具有导电性的结构，
其特征在于，所述第一布线基板具有第一布线部和第二布线部，
在所述摄像元件与所述第二布线基板之间传送差分信号的差分信号线在所述第一布线部上形成，
在所述摄像元件与所述第二布线基板之间传送非差分信号的非差分信号线在所述第二布线部上形成，
接地部在所述第一布线部与所述第二布线部的彼此相对的表面中的至少一个表面上形成，
所述第一布线基板弯曲以使得所述第一布线部与所述第二布线部的至少一部分相互重叠、并且所述接地部位于所述差分信号线与所述非差分信号线之间，以及
弯曲后的第一布线基板以使得所述第二布线部位于所述第一布线部与所述结构之间的方式配置在所述结构中。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述第一布线基板是挠性基板和刚挠性基板之一。
3.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，所述结构是显示单元的保持构件。
4.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，通过折叠所述第二布线部使所述第一布线基板弯曲。
5.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，所述第一布线基板具有多层构造。
6.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，还包括：
固定有所述摄像元件的镜筒单元；以及
与所述镜筒单元邻接并且用于容纳供给电源的电池的电池容纳室，
其中，在所述电池容纳室上形成有切口部，
所述镜筒单元的一部分通过嵌入到所述切口部中而形成所述电池容纳室的内壁的一部分，以及
所述第一布线基板以避开所述切口部的方式配置。
7.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，
所述第一布线部在第一接合部处与所述第二布线基板连接，
所述第二布线部在第二接合部处与所述第二布线基板连接，以及
所述第一接合部与所述第二接合部在所述第二布线基板上相互不同的位置上形成。
8.根据权利要求7所述的摄像设备，其特征在于，
用于对从所述摄像元件输出的信号进行处理的信号处理IC安装在所述第二布线基板上，以及
所述信号处理IC以距所述第一接合部比距所述第二接合部更近的方式形成。
9.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，在所述第一接合部与所述信号处理IC之间连接的差分信号布线图案在所述第二布线基板的表层上形成。
10.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，所述差分信号是低压差分信号传输系统的差分信号。
11.根据权利要求1或2所述的摄像设备，其特征在于，所述非差分信号是电源信号。
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