JP2004071565A - 静電気放電防止機能を設ける方法およびエッジコネクタならびにそれを使用するデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

　　【課題】　コネクタを相手のコネクタに接続する際に、静電気の放電による障害が発生するのを抑止する。
　　【解決手段】　雄のエッジコネクタに相当する回路基板１０には、接地点１２、電源接点１３、信号接点１４が設けられている。これらのうち、接地点１２が一番長くて回路基板の外縁１０ａに接近しており、次いで電源接点１３、信号接点１４の順に長くなっている。信号接点１４と外縁１０ａとの間、かつ複数の信号接点１４間に位置して複数のバイア１５が設けられている。これらのバイア１５は、導体パターンを介して接地電位に接続されている。導体パターンは、コネクタを接続したときに、相手のエッジコネクタの雌部３０に設けられているコネクタワイパ３１が摺動する表面とは別の層内に敷設されていて、機械的損傷（磨耗）を防止する。
　　【選択図】　　図３

Description

　本発明は、広くは電気コネクタに関し、特に、静電気放電防止機能を有するエッジコネクタとそれを使用するデジタルカメラとに関する。

　本発明の譲受人は、デジタルカメラと、他のコンピュータ関連機器と、を製造している。本発明の譲受人のデジタルカメラに対する現行の設計の１つは、底部にドッキングコネクタを有する。

　このドッキングエッジコネクタは、ユーザが何かのプラグを差込むことなしに（たとえば、単にそのベースにカメラを置くだけで）使用できるので、最良タイプのコネクタはエッジコネクタである。このタイプの接続の１つの問題は、それが信号（信号用端子）を露出したままとなっている、ということである。これは、静電気放電（electrostatic discharge（ＥＳＤ））の観点から望ましくない。

　１つの解決法は、クランプダイオード、コンデンサまたはフェライトデバイス等の電子デバイスを用いてこれらの信号を静電気放電の発生から保護する、というものである。しかしながら、これは、コストおよびスペースの観点から不適当な解決法である。さらに、製品の静電気放電（ＥＳＤ）デバイスまたはドアは高価であり、製品においてより多くのスペースを必要とする。

　特許文献１では、以下のように開示している。すなわち、「複数の電気的接続を提供する複数の電気接点と、取付けられた電気接点に対し静電気放電保護を可能にする導体と、を有する絶縁材料のブロックから構成された高密度電気コネクタ。導体は、絶縁材料の前縁に対して電気接点の前方に配置され、それにより電気接点が静電気放電から保護される。発明の代替実施形態では、電気コネクタは、突出するブレードの前縁に導体が取付けられたプラグタイプの電気コネクタであってよく、あるいは、絶縁性インサートの前縁に導体が取付けられたレセプタクルタイプの電気コネクタであってもよい。」
　特許文献２では、以下のように開示している。すなわち、「電気カードコネクタとマザーボードとの間で電気的に信号を伝達するボードアダプタは、ボードアダプタの両面に形成された複数の信号孔（スルー・ホールの孔）を、対応する導電パッド（接点部に形成されたランド）と電気的に接続する複数の信号トレース（導体パターン）を含む。複数の信号孔のそれぞれには、カードコネクタの対応する接点（針状の部材）が挿入される。導電パッドは、ボードアダプタがカードエッジコネクタに挿入された時に、カードエッジコネクタに画定された収容溝内に配置された対応する接点と電気的に係合し、安定化手段がそれらの間で係合が適切に行われることを確実にする。安定化手段は、ボードアダプタの底縁に画定された切欠部と、カードエッジコネクタの収容溝に形成されたポスト（突起部）と、を備える。切欠部とポストとの間の係合により、ボードアダプタの導電パッドがカードエッジコネクタの接点と正しく位置合せされることが保証される。」
　特許文献３では、以下のように開示している。すなわち、「コンピュータのメインシステムプリント回路基板は、コンピュータの他のＣＰＵコンポーネントも同様に支持するトレー構造の上に取付けられ、コンピュータのハウジング部に取外し可能に挿入可能である。システム基板の特別に設計されたカードエッジコネクタ部は、ハウジングの内部に取付けられた別の回路基板上のソケットコネクタに動作可能に挿入可能である。導電性の信号フィンガと接地フィンガとは、夫々カードエッジの第１面と第２面とに取付けられ、信号フィンガはシステム基板の信号面に接続され、接地フィンガはその接地面に接続される。エッジコネクタ部の第２面において接地パッドとその前縁との間に犠牲接地パッドが配置され、それは、カードエッジがコネクタに挿入される際に内部コネクタ接点ストリップによって最初に係合されることにより、接点ストリップが信号および接地フィンガと係合する前に２つの回路基板の間の電位差を等しくする。このように、接地パッドによって、システム基板回路においてクランプダイオードを組込む必要がなくなり、そのコンポーネントに対するＥＳＤ破損が回避される。また、最初に係合可能な接地パッドは、信号および接地フィンガの機械的摩滅を減少させることにより、システム基板の接続性寿命を延長する犠牲接点摩耗部材としての役割を果たす。」
米国特許第５，０６６，２４０号公報 米国特許第６，０７９，６２０号公報 米国特許第５，３１９，５２３号公報

　しかしながら、これらの特許公報のいずれも、コネクタの縁から内部方向に位置がずれていて、目的に応じて異なる長さおよび形状を有する信号接点と、コネクタに配列され、静電エネルギが信号接点に達する前にそれを吸収するバイアの列と、の使用を開示も示唆もしていない。

　望ましいことは、静電気放電が決して信号ピンに達しないようにするコネクタ構造である。

　本発明の目的は、静電気放電が発生しないようにする改良されたドッキングエッジコネクタを提供することである。また、本発明の目的は、改良されたドッキングエッジコネクタを使用するデジタルカメラを提供することである。

　上記および他の目的を達成するために、本発明は、静電気放電現象の発生を防止する静電気放電機能を有するドッキングエッジコネクタを提供する。本発明は、静電気放電現象の発生を防止するため、コネクタに、静電エネルギが信号接点に達する前に誘引するバイアの列を提供する。さらに、信号接点は、コネクタの縁から内部（コネクタの奥）方向に位置がずれており、それらの目的次第で異なる長さおよび形状を有する。

　以前行われていたものと比較して本発明の１つの利点は、別個の静電気放電デバイスが必要でないため、実質的にコストがかからない、ということである。本発明は、実質的に、露出したエッジコネクタに対する静電気放電問題を低減または除去する。

　本発明の実施形態のあらゆる特徴および利点を、添付図面を考慮し以下の詳細な説明を参照してより容易に理解することができる。図面において、同様の参照数字は同様の構造的要素を示す。

　図面を参照すると、図１は、デジタルカメラ２０の回路基板１０の例示的な実施形態を示す。デジタルカメラ２０は、回路基板１０が収容される本体２１（概略的に示す）を備える。図２は、エッジコネクタ１１の雌部３０の例示的な実施形態の外面図を示す。図３は、図２に示すエッジコネクタ１１の雌部３０の例示的な実施形態の外面図を示す。

　回路基板１０は、本発明の原理によるエッジコネクタ１１を備える。図１には、エッジコネクタ１１の雄部２５を示す。エッジコネクタ１１の雄部２５は、接地接点１２と、電源接点１３と、複数の信号接点１４と、を含む複数のフィンガ状接点１２、１３、１４（以下、これらを単に「フィンガ接点」と称する）を有する。

　フィンガ接点１２、１３、１４は、回路基板１０の外縁１０ａからそれぞれごとに所定の距離に配置される。フィンガ接点１２、１３、１４は、受取る信号（信号の種類）に基づいてそれぞれごとに所定の距離をおいて配置される。接地接点１２は、静電気放電信号を誘引するのに役立つ方形の（角を有する）先端形状を有する。接地接点１２はまた、電源接点１３または信号接点１４が接触する前に接地接続を可能にするように、最長の接点となっている。回路基板１０の外縁１０ａには、エッジコネクタ１１の雌部３０においてエッジコネクタ１１の雄部２５を位置合せするために使用されるスロット１７が設けられる。

　電源接点１３は、接地接点１２の右側に配置され、接地接点１２に次いで長い接点である。電源接点１３は、どの信号接点１４が接触するよりも前に回路基板１０に電源を印加する。信号接点１４は、回路基板１０の外縁１０ａから最も離れている。

　図２および図３を参照すると、エッジコネクタ１１の雌部３０は、対応する複数の導電部材３２に接続されており、導電性を有する複数のコネクタワイパ部３１が配設された第１および第２のオフセット回路部材３５ａ、３５ｂを備える。複数の導電部材３２は、オフセット回路部材３５ａ、３５ｂの各々に形成された対応する複数のスロット３４にある。案内すなわち位置決め部材３３は、エッジコネクタ１１の雄部２５と雌部３０とが接続される時にそれらを位置合せするように、回路基板１０に設けられたスロット１７とはまりあうように寸法が決められている。なお、図３では、エッジコネクタ１１の雌部３０の内面側を図示するために、この雌部３０の部分を、あたかも手前に引き起こして裏返したかのように、天地逆に描いている。また、図３において導電部材３２は本来紙面の裏側に位置するのであるが、コネクタワイパ３１との位置関係を説明するために紙面の表側に描かれている。

　再び図１を参照すると、本発明の実施形態は、信号接点１４と回路基板１０の外縁１０ａとの間に配置されるバイア１５の列（コネクタ装着方向に対して横方向の並び）を提供する。夫々のエッジコネクタ信号接点１４の各々の両側にバイア１５が配置されている。コネクタワイパ部３１（図３）がバイア１５によって損傷を受けないように、バイア１５は、エッジコネクタ信号接点１４の間に配置される。バイア１５の形状は、より優れた静電気放電誘引を提供するために細長形状を有する。コネクタワイパ部３１がトレース（導体パターン）と接触することは望ましくないため、バイア１５は、回路基板１０の信号接点１４とは異なる層の回路トレース（導体パターン）１６により、静電気放電基準電圧すなわち静電気放電基準電位（たとえば、接地）に接続される。

　本発明の好ましい実施形態は、エッジコネクタ１１を有するプリント回路基板１０を備える。エッジコネクタ１１は、プリント回路基板１０の１つの縁に隣接して配置される。エッジコネクタ１１は、複数の接点１２、１３、１４を備えており、これら複数の接点は互いに隣接し、かつ互いに間隔がおかれていて、プリント回路基板１０の縁から離れた位置に配設されている。

　好ましい実施形態では、エッジコネクタ１１は、接地接点１２と、電源接点１３と、複数の信号接点１４と、を含む複数のフィンガ状接点１２、１３、１４を備える。接地接点１２は、静電気放電信号を誘引するのに役立つ方形の、あるいは角のある先端形状を有し、この接地接点１２はまた、電源接点１３あるいはは信号接点１４が接触する前に接地接続が可能となるように最長の接点となっている。電源接点１３は、次に長い接点であり、どの信号接点１４が接触するよりも前に回路基板１０に電源を印加する。信号接点１４は、回路基板１０の外縁から最も遠い距離のところに配置される。

　好ましい実施形態では、バイア１５の列は、各信号接点１４の間に配置され、回路基板１０の外縁と複数の信号接点１４との間に位置する。コネクタワイパ部３１がバイア１５によって損傷を受けないように、バイア１５は信号接点１４の間に配置される。バイア１５の形状は、より優れた静電気放電誘引を可能にするように細長形状を有する。バイア１５は、回路基板１０の別の層に設けられた回路トレース（導体パターン）１６によって静電気放電基準電圧（たとえば、接地）に接続される。

　このように、静電気放電現象の発生を防止する静電気放電機能を有するエッジコネクタと、それを使用するデジタルカメラと、を開示した。上述した実施形態が、本発明の原理の適用を表す多くの特定の実施形態のうちのいくつかを単に例示するものである、ということが理解されなければならない。明らかに、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく多くのおよび他の構成を容易に考案することができる。

本発明の原理によるエッジコネクタを有するデジタルカメラの回路基板の例示的な実施形態を示す。 本エッジコネクタの雌部の例示的な実施形態の外面図を示す。 エッジコネクタの雄部および図２に示すエッジコネクタの雌部の例示的な実施形態の外面図を示す。

符号の説明

１０　回路基板　　　１０ａ　外縁　　　１１　エッジコネクタ　　　１２　接地点
１３　電源接点　　　１４　信号接点　　　１５　バイア　　　１６　導体パターン
１７　スロット　　　２０　デジタルカメラ　　　３０　エッジコネクタの雌部
３１　コネクタワイパ　　　３２　導電部材　　　３３案内（位置決め）部材
３４　スロット　　　３５ａ、３５ｂ　オフセット回路部材

Claims (22)

1. 　雄部であって、
   　回路基板と、
   　前記回路基板の縁からそれぞれごとに所定の距離をおいて配置された、接地接点、電源接点および複数の信号接点と、前記信号接点と前記回路基板の前記縁との間に配置されたバイアの列と、を備えたエッジコネクタであって、前記エッジコネクタの信号接点の各々の両側に前記バイアが配置されているエッジコネクタと、
   を備えた雄部と、
   　雌部であって、
   　前記雄部と前記雌部とが嵌合されたときに前記エッジコネクタが間に挿入される第１および第２のオフセット回路部材と、
   　前記オフセット回路部材のうちの少なくとも一方の内面に配置され、前記エッジコネクタの対応する接点と結合するように設計され、対応する複数の導電部材に連結される複数のコネクタワイパ部と、
   　前記雄部と前記雌部とが嵌合される場合にそれらの位置合せをする位置合せ部材と、
   を備えた雌部と、
   を具備することを特徴とするコネクタ装置。
2. 　前記接地接点は、静電気放電信号を誘引するのに役立つ角を有する先端形状を備えることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
3. 　前記接地接点は、前記電源接点または前記信号接点が接触する前に接地接続を可能とした最長の接点であることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
4. 　前記電源接点は、前記接地接点に次いで長い接点であることを特徴とする請求項３記載のコネクタ装置。
5. 　前記電源接点は、どの前記信号接点が接触するよりも前に前記回路基板に電源を印加することを特徴とする請求項４記載のコネクタ装置。
6. 　前記信号接点は、前記回路基板の前記縁から最も離れて配置されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
7. 　前記バイアは、細長形状を有することを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
8. 　前記バイアは、静電気放電基準電圧に接続されることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
9. 　前記バイアは、前記回路基板の前記信号接点とは異なる層に配置された導体パターンによって静電気放電基準電圧に接続されることを特徴とする請求項１記載のコネクタ装置。
10. 　本体と、
    　回路基板と、
    　前記回路基板の縁から所定距離をおいて配置された、接地接点、電源接点および複数の信号接点と、前記複数の信号接点と前記回路基板の前記縁との間に配置されたバイアの列と、を備えたエッジコネクタであって、前記エッジコネクタの信号接点の各々の両側に前記バイアが配置されているエッジコネクタと、
    を具備することを特徴とするデジタルカメラ。
11. 　前記接地接点は、静電気放電信号を誘引するのに役立つ角を有する先端形状を備えることを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
12. 　前記接地接点は、前記電源接点または前記信号接点が接触する前に接地接続を可能とした最長の接点であることを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
13. 　前記電源接点は、前記接地接点に次いで長い接点であることを特徴とする請求項１２記載のデジタルカメラ。
14. 　前記電源接点は、どの前記信号接点が接触するよりも前に前記回路基板に電源を印加することを特徴とする請求項１３記載のデジタルカメラ。
15. 　前記信号接点は、前記回路基板の前記縁から最も離れて配置されていることを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
16. 　前記バイアは、細長形状を有することを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
17. 　前記バイアは、静電気放電基準電圧に接続されることを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
18. 　前記バイアは、前記回路基板の前記信号接点とは異なる層に配置された導体パターンによって静電気放電基準電圧に接続されることを特徴とする請求項１０記載のデジタルカメラ。
19. 　静電気放電保護を可能にする方法であって、
    　回路基板を設け、
    　接地接点、電源接点および複数の信号接点が前記回路基板の縁からそれぞれごとに所定の距離をおいて配設されるエッジコネクタを配置し、
    　前記信号接点と前記回路基板の前記縁との間であって、前記エッジコネクタの信号接点の各々の両側に静電気放電誘引手段を配置し、
    　前記静電気放電誘引手段を静電気放電基準電圧に接続し、
    　前記エッジコネクタを対応するコネクタに挿入することであって、その際に、静電エネルギが前記信号接点に達する前に誘引するために、前記対応するコネクタの接点が前記信号接点と接触する前に前記静電気放電誘引手段の部分を通過するように挿入すること、
    を含むことを特徴とする方法。
20. 　前記静電気放電誘引手段の配置は、前記信号接点と前記回路基板の前記縁との間でありかつ前記エッジコネクタの信号接点の各々の両側に、前記バイアを横並びの列状に配置することを含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
21. 　雄部であって
    　回路基板と、
    　前記回路基板の縁からそれぞれごとに所定の距離をおいて配置された、接地接点、電源接点および複数の信号接点と、前記信号接点と前記回路基板の前記縁との間に配置された静電気放電誘引手段と、を備えたエッジコネクタであって、前記エッジコネクタの信号接点の各々の両側に前記静電気放電誘引手段が配置されているエッジコネクタと、
    を備えた雄部と、
    　雌部であって、
    　前記雄部と前記雌部とが接続される場合に前記エッジコネクタが間に挿入される第１および第２のオフセット回路部材と、
    　前記第１および第２のオフセット回路部材のうちの少なくとも一方の内面に配置され、前記エッジコネクタの対応する接点と結合するように設計され、対応する複数の導電部材と接続されている複数のコネクタワイパ部と、
    　前記雄部と前記雌部とが接続される場合にそれらの位置合せをする位置合せ部材と、
    を備えた雌部と、
    を具備することを特徴とするコネクタ装置。
22. 　前記静電気放電誘引手段は、バイアの列を備えることを特徴とする請求項２１記載のコネクタ装置。

Images