JP2004172790A

JP2004172790A - カメラの組み込み方法及びカメラ付き携帯形電子機器

Info

Publication number: JP2004172790A
Application number: JP2002334562A
Authority: JP
Inventors: Shunji Haruyama; 俊司春山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: US7929051B2; US7317476B2; US20040106440A1; JP3688677B2; US20080252777A1

Abstract

【課題】カメラ組み込み形機器の本体の形状・構造を複雑にせず、また、特別な緩衝部材も用いずに、カメラユニットに使用するセラミック基板を衝撃から保護するとともに、十分なカメラの組み込み精度を確保する。
【解決手段】カメラＩＣ２０１をセラミック基板２０２に実装し、フレキシブルケーブル２０３を接続してカメラユニット２を構成する。フレキシブルケーブル２０３の辺上のミシン目の突起をセラミック基板２０２の各辺よりも外側に突出させて、カメラ取り付け部１０１の側壁１０２に当接させ、フレキシブルケーブル２０３の可撓性によりカメラユニット２を図の下方に押し付ける力を働かせることにより、カメラユニット２の位置を固定する。また、フレキシブルケーブル２０３をカメラ取り付け部１０１の底面とセラミック基板２０２との間に挟む形にして緩衝部材の役割を持たせ、セラミック基板２０２を衝撃から保護する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラの組み込み方法及びカメラ付き携帯形電子機器に係り、特に小形化が可能で耐衝撃性に優れたカメラの組み込み方法及びカメラ付き携帯形電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
広く普及しているカメラ付きの携帯無線通信装置等の携帯形電子機器においては、ＣＣＤ等の光電変換素子とレンズを一体化したカメラＩＣを、他のチップ部品とともにセラミック基板上に実装し、装置本体側の主基板との間をフレキシブルケーブルで接続してカメラユニットとして構成する等の方法がとられている。しかしながら、このような構成において、装置の小型化、耐衝撃性の確保及びレンズ光軸の正確な調整の要求をすべて満足させることは難しく、技術的課題を残している。
【０００３】
図４は、従来のカメラユニットの構成を示す断面図である。図中、４１はカメラＩＣ、４２はセラミック基板、４３は装置本体側の主基板、４４はセラミック基板２の挿入用ガイド、４５は緩衝部材のゴム、４６は緩衝部材のスポンジである。機械的衝撃に弱いセラミック基板４２に対する緩衝効果を高めるため、挿入用ガイド４４に対するセラミック基板４２の位置関係は自由度を保つようにし、セラミック基板４２を包み込むようにして設けたゴム及びスポンジの緩衝部材４５及び４６によって衝撃を吸収するものである。
【０００４】
また、４７は装置本体の外囲筐体、４８はレンズカバー、４９は主基板４３に設けられたコネクタであり、このコネクタ４９を介して主基板４３とセラミック基板４２の間をフレキシブルケーブル５０で接続している。なお、主基板４３と外囲筐体４７の間の相対的位置関係は固定されているものと想定する。
【０００５】
そうすると、図４のレイアウトにおいては、フレキシブルケーブル５０の可撓性による力（図中の白抜き矢印）が、セラミック基板４２とそれに実装されたカメラＩＣ４１に対し、この図では右向きに押すように働く。カメラＩＣ４１を機械的に支持するものはゴムの緩衝部材４５又はスポンジの緩衝部材４６であるから、上記の力が働くことによって、セラミック基板４２及びカメラＩＣ４１が右方向に位置がずれ、カメラの光軸（図中の一点鎖線）がレンズカバー４８の中心軸と一致しなくなって、撮像機能が阻害されることとなる。
【０００６】
もちろん、セラミック基板用の緩衝部材を用いる実装方法がすべて図４に示した構成をとるものではないが、カメラを組み込むものでは構成の如何を問わず、上記のようなカメラの組み込み精度（光軸ずれ）の問題をともなうだけでなく、緩衝部材を装填するためのスペースを必要とするため小形化に限界があり、また部品点数を減らせないという問題がある。
【０００７】
これに対して、必要な部品点数を増すことなくカメラの組み込み精度を向上させるための発明がなされている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された発明は、携帯電話機のケースと一体で形成した保持部材によってカメラＩＣを保持することにより、保持部材を別個に用意する場合に比較して、少ない部品点数でカメラの組み込み精度を高めようとするものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３１４８５７号公報（第２乃至第４ページ、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
組み込み形カメラを機器に内蔵するに当り、部品点数の削減だけでなく、カメラを組み込む機器本体の形状・構造をできるだけ複雑にしないことが望ましい。しかしながら、上記の特許文献１に開示された発明は、別個の保持部材を必要としないかわりに、ケースに一体で保持部材を形成するため、ケースの形状・構造が複雑になるという問題がある。また、耐衝撃性の面ではやはり緩衝部材を用いる必要があり、部品点数の削減の面でも限界がある。
【００１０】
そこで、本発明は、機器本体の形状・構造を複雑にすることなく緩衝部材も不要なカメラの組み込み方法及びカメラ付き携帯形電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカメラの組み込み方法は、カメラを組み込む機器の本体に、平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁から形成され、内側にリブ孔を有する凹部を設け、カメラＩＣを実装した基板にフレキシブルケーブルを接続して構成したカメラユニットを、その位置が一意に定まるようにして前記本体の凹部に所定の向きで収容し、取り付け用のリブを有し、前記カメラＩＣを除く前記カメラユニットの基板を覆うホルダを前記本体の凹部に対して所定の向きで装着し、前記リブを前記リブ孔に篏合させることによって取り付けることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のカメラの組み込み方法は、カメラを組み込む機器の本体に、平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁から形成され、内側にリブ孔を有する凹部を設け、カメラＩＣを実装し、前記カメラＩＣの接地端子に接続されたパターンを有する基板にフレキシブルケーブルを接続して構成したカメラユニットを、その位置が一意に定まるようにして前記本体の凹部に所定の向きで収容し、表面に導電性を有する取り付け用のリブを有し、前記カメラＩＣを除く前記カメラユニットの基板を覆うシールドホルダを前記本体の凹部に対して所定の向きで装着し、前記リブを前記リブ孔に篏合させることによって取り付け、前記リブを前記カメラＩＣの接地端子に接続されたパターンに当接させることにより、前記シールドホルダを前記カメラＩＣの接地端子に電気的に接続するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明のカメラの組み込み方法によれば、本体に設けたシンプルな構造の凹部（カメラ取り付け部）にカメラユニットを収容するだけで一意にその位置が定まり、その上からホルダ又はシールドホルダを取り付けるだけで、耐衝撃性又はこれに加えて電磁シールド性に優れたカメラの組み込み方法を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明によるカメラの組み込み方法及びカメラ付き携帯形電子機器の実施の形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明によるカメラの組み込み方法を説明する図である。図中、１はカメラを組み込む機器の本体の一部を示したもので、平坦な底面を有するカメラ取り付け部１０１を形成し、その側壁１０２上の４隅にホルダ又はシールドホルダ取り付け用のリブ孔１０３（うち１つのみ図示している。）を設けている。また、１０４は後述するカメラユニットと本体１との間を電気的に接続するためのフレキシブルケーブル用のコネクタである。
【００１５】
なお、カメラ取り付け部１０１の底面及びカメラ取り付け部の側壁１０２は、電磁シールド効果を得ることを目的として、導電性のめっきが施されている。
【００１６】
次に、２はカメラＩＣ２０１をセラミック基板２０２上に他のチップ部品等とともに実装し、さらにフレキシブルケーブル２０３を接続して構成されたカメラユニットである。カメラＩＣ２０１の最上部には、レンズ２０４が組み込まれている。また、セラミック基板２０２の４隅には、後述するシールドホルダ３を取りつけた時に同じく後述するリブ３０２と当接する位置に、接地パターン２０８が設けられている。
【００１７】
さらに、３はシールドホルダであって、窓部３０１と、本体１のリブ孔１０２に対応した４本のリブ３０２を備えている。なお、シールドホルダ３及びリブ３０２は表面に導電性のめっきを施したものである。
【００１８】
本発明に係るカメラの組み込みの手順は、次の通りである。まずフレキシブルケーブル２０３をコネクタ１０４に接続し、次にカメラユニット２を図１に示した通りの向きでカメラ取り付け部１０１に収容する。続いて、シールドホルダ３の４本のリブ３０２をカメラ取り付け部１０１の４隅のリブ孔１０３と篏合させて、シールドホルダ３を本体１に取り付け、カメラユニット２をカバーする。この際、レンズ２０４から見た視野は窓部３０１を通して確保される。
【００１９】
次に、図２を参照して、カメラユニット２をカメラ取り付け部１０１に収容したときに、位置合わせを行わなくてもカメラユニット２の位置が定まる点について説明する。図２（ａ）は、図１に示したのと同じカメラユニット２の外観図、同図（ｂ）はカメラユニット２を本体１に取り付けたとき上方から見た平面図である。図中、２０５はフレキシブルケーブル２０３の各導線をセラミック基板２０２の裏面のパターンと接続するはんだ付け部、２０６はフレキシブルケーブル２０３の辺上に突起を形成するミシン目であり、その他の符号を付したものはすべて図１と共通である。
【００２０】
そして本発明では、はんだ付け部２０５においてフレキシブルケーブル２０３の各導線をセラミック基板２０２の各配線パターンにはんだ付けすることによって、フレキシブルケーブル２０３とセラミック基板２０２とが電気的及び機械的に接続されている。また、図２（ｂ）において、セラミック基板２０２の左右及び下側の辺からそれぞれ外方向に向かってミシン目２０６が突起としてはみ出す形になっており、これがカメラ取り付け部１０１の対応する側壁１０２に当接している。
【００２１】
その結果、図２（ｂ）に示すように本体１のカメラ取り付け部１０１に実装されるカメラユニット２の左右方向の位置は自ずと定まる。また、上下方向においては、フレキシブルケーブル２０３の可撓性によってカメラユニット２を図２（ｂ）の下方向へ押す力が働くので、カメラユニット２の上下方向の位置も定まることとなる。これによって、緩衝部材を用いた従来の技術では避けられなかったカメラの組み込み精度劣化の問題が解決される。
【００２２】
続いて、図３を参照して、シールドホルダ３が本体１に取り付けられたとき、導電体によってめっきされたシールドホルダ３の表面の電位がカメラＩＣ２０１の接地電位と等しくなって、電磁シールド効果を有する点について説明する。図３は、カメラユニット２及びシールドカバー３を本体１のカメラ取り付け部１０１に取り付けた状態を示す断面図である。図中、２０７はカメラＩＣ２０１の接地端子であり、セラミック基板２０２上のリブ３０２に当接する箇所に設けられた接地パターン２０８に接続されている。なお、接地パターン２０８はセラミック基板２０２上の他のチップＩＣ等の接地端子とも共通に接続されている。その他の符号を付したものは、すべて図１又は図２と共通である。なお、フレキシブルケーブル２０３は、カメラ取り付け部１０１の底面とセラミック基板２０２で挟まれた形状になっている。これにより、フレキシブルケーブル２０３の弾力性によってセラミック基板２０２に上向きの力が与えられる。
【００２３】
この図３に示すように、シールドホルダ３のリブ３０２をリブ孔１０３に篏合させて取り付けられているので、シールドホルダ３は弾力性のあるフレキシブルケーブル２０３の上に乗ったセラミック基板２０２を上から押え付ける形状で実装される。そうすると、接地パターン２０８は表面が導電性を有するリブ３０２に押し付けられるので、両者は電気的に導通し、シールドホルダ３の導電性の表面はカメラＩＣ２０１の接地端子２０７と同電位になって、電磁シールド効果を有することになる。
【００２４】
また、図３においては、上記のようにカメラ取り付け部１０１の底面とセラミック基板２０２との間に弾力性のあるフレキシブルケーブル２０３が挟まれていて、緩衝部材の役割を果たしている。この効果は、フレキシブルケーブル２０３を当該挟まれた位置で折り畳むようにして実装すれば、さらに向上させることができる。
【００２５】
また、カメラ取り付け部１０１の底面及び側壁１０２が、カメラユニット２に対する電磁シールド効果を得るために導電性の材料でめっきされているのに対して、フレキシブルケーブルのミシン目２０６が側壁１０２に当接し、かつ、カメラ取り付け部１０１の底面とセラミック基板２０２との間にフレキシブルケーブル２０３が挟まれることによって、セラミック基板２０２上の導電性のパターンがめっきされたカメラ取り付け部１０１の底面及び側壁１０２に接触するのを防止することができる。
【００２６】
以上述べたように、本発明の実施の形態によれば、カメラユニット２をカメラ取り付け部１０１に収容したときに、光軸のずれを防止する等のために位置合わせを行う必要がなく、しかもそのために特殊な形状や構造の加工をしたり特別の部材を取り付けたりする必要がない。さらに、セラミック基板２０２を用いるカメラユニット２の耐衝撃性を確保し、シールドホルダ３による電磁シールド特性を実現することができる。
【００２７】
なお、以上述べた本発明の実施の形態は、シールドホルダ３のかわりに電磁シールド性を持たない単なるホルダを用いても同様に実施することができ、ホルダによる電磁シールド効果が得られない点が相違するだけである。また、本発明に係るカメラの組み込み方法によれば、特別の緩衝部材や保持部材を必要としないので機器の小型化が可能であり、携帯無線通信装置等の携帯形電子機器に適用して、カメラ付き携帯形電子機器を実現することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、耐衝撃性及び電磁シールド性に優れた組み込み形カメラを実装したカメラ付き携帯形電子機器を、シンプルな構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカメラの組み込み方法の説明図。
【図２】本発明によるカメラユニットの外観及び取り付けた状態の平面図。
【図３】本発明によるカメラユニットを取り付けた状態の断面図。
【図４】従来の技術によるカメラユニットを取り付けた状態の断面図。
【符号の説明】
１機器本体のカメラを取り付ける一部
１０１カメラ取り付け部
１０２カメラ取り付け部の側壁
１０３リブ孔
１０４フレキシブルケーブル用のコネクタ
２カメラユニット
２０１カメラＩＣ
２０２セラミック基板
２０３フレキシブルケーブル
２０４レンズ
２０５セラミック基板上のフレキシブルケーブルのはんだ付け部
２０６フレキシブルケーブルのミシン目
２０７接地パターン
３シールドホルダ
３０１窓部
３０２リブ

Claims

カメラを組み込む機器の本体に、平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁から形成され、内側にリブ孔を有する凹部を設け、
カメラＩＣを実装した基板にフレキシブルケーブルを接続して構成したカメラユニットを、その位置が一意に定まるようにして前記本体の凹部に所定の向きで収容し、
取り付け用のリブを有し、前記カメラＩＣを除く前記カメラユニットの基板を覆うホルダを前記本体の凹部に対して所定の向きで装着し、前記リブを前記リブ孔に篏合させることによって取り付けることを特徴とするカメラの組み込み方法。
カメラを組み込む機器の本体に、平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁から形成され、内側にリブ孔を有する凹部を設け、
カメラＩＣを実装し、前記カメラＩＣの接地端子に接続されたパターンを有する基板にフレキシブルケーブルを接続して構成したカメラユニットを、その位置が一意に定まるようにして前記本体の凹部に所定の向きで収容し、
表面に導電性を有する取り付け用のリブを有し、前記カメラＩＣを除く前記カメラユニットの基板を覆うシールドホルダを前記本体の凹部に対して所定の向きで装着し、前記リブを前記リブ孔に篏合させることによって取り付け、
前記リブを前記カメラＩＣの接地端子に接続されたパターンに当接させることにより、前記シールドホルダを前記カメラＩＣの接地端子に電気的に接続するようにしたことを特徴とするカメラの組み込み方法。
前記基板に前記フレキシブルケーブルを接続して構成した前記カメラユニットの辺部には、前記凹部の側壁に当接する複数の突起が設けられ、前記本体の凹部に収容されたとき、前記突起によって前記カメラユニットの位置が一意に定まることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカメラの組み込み方法。
前記フレキシブルケーブルは前記本体に設けられたコネクタと前記基板とを接続し、その一部は前記基板と前記本体の凹部の底面との間に挟まれていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のカメラの組み込み方法。
前記フレキシブルケーブルは、前記基板と前記本体の凹部の底面との間で折り畳まれたことを特徴とする請求項４記載のカメラの組み込み方法。
前記本体の平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁は表面に導電性を有し、
前記カメラユニットの辺部には、前記側壁に当接する複数の突起が設けられ、前記本体の凹部に収容されたとき、前記突起によって前記カメラユニットの位置が一意に定まり、
前記フレキシブルケーブルは前記本体に設けられたコネクタと前記基板とを接続し、その一部は前記基板と前記本体の凹部の底面との間に挟まれてあり、
前記カメラユニットが前記底面及び前記側壁に接触しないようにしたことを特徴とする請求項２記載のカメラの組み込み方法。
平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁並びに内側にリブ孔を有して形成された凹部を有する本体と、
前記本体の凹部に所定の向きで収容された時、その位置が一意に定まるように構成され、カメラＩＣを実装した基板にフレキシブルケーブルを接続して構成したカメラユニットと、
前記本体の凹部に対して所定の向きで装着した時、前記リブ孔と篏合する取り付け用のリブを有し、前記カメラＩＣを除く前記カメラユニットの基板を覆うホルダとを
備えたことを特徴とするカメラ付き携帯形電子機器。
平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁並びに内側にリブ孔を有して形成された凹部を有する本体と、
前記本体の凹部に所定の向きで収容された時、その位置が一意に定まるように構成され、カメラＩＣを実装し、前記カメラＩＣの接地端子に接続されたパターンを有する基板にフレキシブルケーブルを接続して構成したカメラユニットと、
前記本体の凹部に対して所定の向きで装着した時、前記リブ孔と篏合する表面に導電性を有する取り付け用のリブを有するシールドホルダとを備え、
前記シールドホルダは、前記リブが前記カメラＩＣの接地端子に接続されたパターンに当接されることにより、前記カメラＩＣの接地端子に電気的に接続するようにしたことを特徴とするカメラ付き携帯形電子機器。
前記基板に前記フレキシブルケーブルを接続して構成した前記カメラユニットの辺部には、前記凹部の側壁に当接する複数の突起が設けられ、前記本体の凹部に収容されたとき、前記突起によって前記カメラユニットの位置が一意に定まることを特徴とする請求項７又は請求項８記載のカメラ付き携帯形電子機器。
前記フレキシブルケーブルは前記本体に設けられたコネクタと前記基板とを接続し、その一部は前記基板と前記本体の凹部の底面との間に挟まれていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項記載のカメラ付き携帯形電子機器。
前記フレキシブルケーブルは、前記基板と前記凹部の平坦な底面との間に折り畳まれていることを特徴とする請求項１０記載のカメラ付き携帯形電子機器。
前記本体の平坦な底面及び前記底面に対して垂直な側壁は表面に導電性を有し、
前記カメラユニットの辺部には、前記側壁に当接する複数の突起が設けられ、前記本体の凹部に収容されたとき、前記突起によって前記カメラユニットの位置が一意に定まり、
前記フレキシブルケーブルは前記本体に設けられたコネクタと前記基板とを接続し、その一部は前記基板と前記本体の凹部の底面との間に挟まれてあり、
前記カメラユニットが前記底面及び前記側壁に接触しないようにしたことを特徴とする請求項８記載のカメラ付き携帯形電子機器。