JP2005229431A - 電子機器のカメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラモジュールと電子機器本体との接続にフレキシブルプリント基板を使用し、フレキシブルプリント基板も含めてカメラモジュール全体を良好にシールド可能とし、更にカメラモジュール内部の固体撮像素子と画像処理素子間も良好にシールド可能なカメラモジュール及び、同カメラモジュールを搭載した電子機器を提供する。
【解決手段】 導電性ホルダ４の第１の筒部４ｂは、レンズ５、センサ６、センサ基板７を保持する。導電性ホルダ４の第２の筒部４ｃは、ＤＳＰ８を覆うようにカメラ基板９に搭載される。導電性ホルダ４の仕切り部４ａは、センサ６とＤＳＰ８の間に配置される。下シールドケース１８は、カメラ基板９とＦＰＣ１６の下部側を覆うように取り付けられて、開口端部を導電性パッキン１１、１２、１４により電気的に導通される。又、略中央部も弾性片１７によりＦＰＣ１６のベタＧＮＤと電気的に導通されると共に、コネクタ１５を押圧する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器のカメラモジュールに関するもので、特に、シールド効果を向上させた電子機器のカメラモジュールに関する。

シールド構造のカメラモジュールを搭載した電子機器がある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の電子機器にあっては、金属のシールドケース、又は導電性樹脂の表面に導電性皮膜を形成したレンズホルダにより、基板の上面部をシールドしている。

又、シールド構造の固体撮像装置がある（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２の固体撮像装置にあっては、プラスチックの外周にメッキや蒸着等で金属膜を設けたレンズホルダにより、基板の上面部をシールドしている。

又、電圧制御発振器、水晶発振器、高周波増幅器、変調器、及びこれらが搭載されたプリント基板をシールドする電子機器のシールド構造がある（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３の電子機器のシールド構造にあっては、プリント基板の上面側と下面側をそれぞれ別のシールドケースで覆っている。このシールドケースの材質は、導電化処理がされた樹脂、又は金属板である。そして、プリント基板の接地パターンとシールドケースとを接地バネの付勢力により導通している。

又、不要輻射対策を行った表示装置がある（例えば、特許文献４参照。）。この特許文献４の表示装置にあっては、フレキシブル配線板の片面又は両面を銅ペースト層により覆うことで不要輻射の抑制を可能としている。
特開２００３−３１８５８５号公報（第２〜３頁、図１、図４） 特開２００３−４６８７５号公報（第２〜３頁、図１、図４） 特開平１０−１５４８９５号公報（第３頁、第６〜７頁、図１、図４） 特開平７−６６５８１号公報（第５頁、図７）

カメラモジュール付きの電子機器にあって、カメラモジュールは電子機器本体の様々な箇所に配置されたり、又、カメラモジュール自体が可動できる構造が増えている。このような電子機器にあっては、カメラモジュールと電子機器本体との接続は、フレキシブルプリント基板を使用する必要がある。又、カメラモジュールの下側方向へのノイズ放射もシールドして、カメラモジュールと電子機器本体との間で安定したシールド性能を確保する必要がある。

又、近年、カメラ性能が向上して高画素数となり、それに伴い、固体撮像素子は、高密度、高感度となって微弱な信号を取り扱い、外部からのノイズの影響を受け易くなっている。又、画像処理ＬＳＩは高速となって更に発生ノイズが大きくなっている。これらの固体撮像素子と画像処理ＬＳＩの両方をカメラモジュール内に搭載する場合には、カメラモジュール内部にあっても、画像処理ＬＳＩが発生する大きなノイズが、微弱な信号を取り扱う固体撮像素子に影響しないように考慮する必要がある。

ところで、フレキシブルプリント基板を使用し、このフレキシブルプリント基板も含めた形状でカメラモジュール全体をシールド可能な構造については、従来の特許文献１〜特許文献４には開示されていない。又、カメラモジュール内部の固体撮像素子と画像処理ＬＳＩ間のシールド構造についても、従来の特許文献１〜特許文献４には開示されていない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、カメラモジュールと電子機器本体との接続にフレキシブルプリント基板を使用し、フレキシブルプリント基板も含めてカメラモジュール全体を良好にシールド可能とし、更にカメラモジュール内部の固体撮像素子と画像処理ＬＳＩ間も良好にシールド可能な電子機器のカメラモジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器のカメラモジュールは、レンズと、前記レンズで集束された光を受ける固体撮像素子と、第１の筒部と当該第１の筒部と節状に仕切られた第２の筒部とを有し、当該第１の筒部に前記レンズと前記固体撮像素子とを保持する導電性ホルダと、前記第２の筒部に配置されて画像処理を行う画像処理素子とを具備することを特徴とする。

又、本発明の電子機器のカメラモジュールは、レンズと、前記レンズで集束された光を受ける固体撮像素子と、第１の面に前記固体撮像素子を搭載し第２の面がグランドプレーンである回路基板と、筒部を有し当該筒部に前記レンズと前記固体撮像素子と前記回路基板とを保持する導電性ホルダと、前記回路基板の第２の面側の前記筒部に配置されて画像処理を行う画像処理素子とを具備することを特徴とする。

又、本発明の電子機器のカメラモジュールは、回路基板と、第１の面とグランドプレーンである第２の面を有するフレキシブルプリント基板と、前記回路基板面と前記フレキシブルプリント基板の第１の面との間に挟まれて当該両面を接続するコネクタと、凹形状の開口端部を有し、当該開口端部が前記回路基板面のグランドパターンおよび前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと導通され、前記回路基板と前記コネクタと前記フレキシブルプリント基板とを覆うシールドケースと、前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと前記シールドケースの中央部との間で押圧方向に付勢されて前記コネクタを押圧するように載置される導電性の弾性片とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、カメラモジュールと電子機器本体との接続にフレキシブルプリント基板を使用し、フレキシブルプリント基板も含めてカメラモジュール全体を良好にシールドすると共に、カメラモジュール内部も良好にシールドすることが可能となる。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。

図１、図２は、本発明を携帯電話機のカメラモジュールに適用した実施例１を示し、図１（ａ）は、カメラモジュールの断面図、図１（ｂ）は、カメラモジュールの上面図、図２はフレキシブルプリント基板の断面図である。
図１、図２により、携帯電話機のカメラモジュールの構成について説明する。カメラモジュール１は、金属性の上シールドケース２、導電性クッション３、導電性樹脂の導電性ホルダ４、レンズ５、このレンズ５の光軸上の下部に配置される固体撮像素子であるセンサ６、このセンサ６が上面（第１の面）に搭載されたセンサ基板７（第１の回路基板）、このセンサ基板７の下面（第２の面）側に配置される導電性ホルダ４の仕切り部４ａ、画像処理ＬＳＩであるＤＳＰ８、このＤＳＰ８が上面（第１の面）に搭載されたカメラ基板９（第２の回路基板）、導電性パッキン１０〜１４、ＦＰＣコネクタ１５、フレキシブルプリント基板のＦＰＣ１６、導電性の弾性片１７、金属性の下シールドケース１８などから構成される。

次に、動作およびシールド構造について説明する。外部からの撮影光は、レンズ５を経由してセンサ６により光電変換が行われ、更にＤＳＰ８により画像処理が行われる。カメラ基板９と携帯電話機本体（図示せず）との電源および信号の接続は、ＦＰＣコネクタ１５、ＦＰＣ１６により行われる。これらの電気系統はいずれもノイズ源となり、特にＤＳＰ８は最も大きいノイズ源である。

導電性ホルダ４は、略筒状の形状であり、筒状の上部は光を取り入れる穴であり、内部は節状の仕切り部４ａにより第１の筒部４ｂと第２の筒部４ｃとに分けられる。導電性ホルダ４は、この第１の筒部４ｂに、レンズ５、センサ６、センサ基板７を包み込むように保持すると共に、第２の筒部４ｃには、仕切り部４ａがＤＳＰ８を覆うようにカメラ基板９に搭載される。これにより、センサ６、センサ基板７、およびＤＳＰ８が発生するノイズがカメラモジュール１の上方および側面方向へ漏れることを防止する。又、導電性ホルダ４の仕切り部４ａは、ＤＳＰ８が発生するノイズがカメラモジュール１の内部のセンサ６へ漏れることを防止する。

このように、センサ６とＤＳＰ８とを２階建てとし、更にその間に導電性ホルダ４の仕切り部４ａを設けることにより、センサ６とＤＳＰ８の設置面積を小さくすると共に、ＤＳＰ８からセンサ６へのノイズをシールドすることができる。

上シールドケース２は、凹形状で上側に光を取り入れる穴があり、下側は開放されている。上シールドケース２の上部は、導電性クッション３を圧接した状態で導電性ホルダ４の上部と接触して電気的に導通する。又、上シールドケース２の下部の開口端部は、導電性パッキン１０を圧接した状態でカメラ基板９の上面（第１の面）のＧＮＤパターン（図示せず）と接触して電気的に導通する。そして、上シールドケース２は、カメラ基板９と導電性ホルダ４の上部を覆うように取り付けられる。又、上シールドケース２は、導電性パッキン１３を圧接した状態で、ＦＰＣ１６の上面（第１の面）のベタＧＮＤ層と接触して電気的に導通される。このＦＰＣ１６について、次に説明する。

図２は、フレキシブルプリント基板のＦＰＣ１６の断面図である。内部に信号配線層１６２があり、上面（第１の面）および下面（第２の面）にベタＧＮＤ層１６１（グランドプレーン）がある。このベタＧＮＤ層１６１は、ＦＰＣコネクタ１５が搭載されている箇所を除いて、ベタのＧＮＤパターンとなっている。

このＦＰＣ１６の上面（第１の面）のベタＧＮＤ層１６１に、上述したように導電性パッキン１３（図１（ａ））が圧接されて電気的に導通される。
下シールドケース１８は、凹形状で上部は開放されている。下シールドケース１８の上部の開口端部は、導電性パッキン１２を圧接した状態でカメラ基板９の下面（第２の面）のＧＮＤパターン（図示せず）と導通し、又、導電性パッキン１４を圧接した状態でＦＰＣ１６の下面（第２の面）のベタＧＮＤ層１６１（図２）と接触して電気的に導通する。そして、下シールドケース１８は、カメラ基板９とＦＰＣ１６の下部側を覆うように取り付けられる。

更に、下シールドケース１８とＦＰＣ１６の下面（第２の面）のベタＧＮＤ層１６１（図２）との間に導電性の弾性片１７が押圧方向に付勢されて取り付けられて、電気的に導通される。
上シールドケース２と下シールドケース１８は、導電性パッキン１１を圧接した状態で接触して電気的に導通される。
このように、上シールドケース２と下シールドケース１８により、カメラモジュール１全体をシールドして、カメラモジュール１から携帯電話機本体の無線部（図示せず）などへのノイズ放射を防止することができる。

ところで、下シールドケース１８は、開口端部を導電性パッキン１１、１２、１４により導通されるだけではなく、略中央部も弾性片１７により導通される。これにより、下シールドケース１８の広い下面に生じる渦電流の発生を抑えて、シールド効果を高めることができる。又、弾性片１７は、ＦＰＣコネクタ１５の脱落防止も兼ねており、振動強度を高めることができる。

なお、導電性ホルダ４は、仕切り部４ａ、第１の筒部４ｂ、および第２の筒部４ｃの一体化構造としたが、レンズ５、センサ６、センサ基板７、ＤＳＰ８が実装し易いように、分割された構造であっても構わない。センサ基板７とＤＳＰ８との間に仕切り部４ａがある構造であればよい。
又、上シールドケース２、下シールドケース１８は、導電性樹脂であってもかまわない。
又、カメラ基板９の上部側は、上シールドケース２と導電性ホルダ４で２重に覆われているので、必要とするシールド性能に応じて、上シールドケース２を削除してもよい。
又、ＦＰＣ１６のベタＧＮＤ層１６１（図２）は、携帯電話機本体からカメラモジュール１への電流供給のリターン線路を兼ねているが、電流供給のリターン線路をＦＰＣ１６の信号配線層１６２に専用で設けて、ベタＧＮＤ層１６１は専用のシールド層としてもよい。これにより、リターン電流による発生ノイズは、ベタＧＮＤ層１６１の外部に漏れることがなくなり、更にシールド効果を増すことができる。

図３は、本発明を携帯電話機のカメラモジュールに適用した実施例２を示し、カメラモジュールの断面図である。実施例１のカメラモジュールの断面図（図１（ａ））と同じ箇所には同じ番号を付して、異なるところを中心に、実施例２のシールド構造を説明する。

導電性ホルダ４１は、実施例１の導電性ホルダ４の構造の内、センサ６とＤＳＰ８の間のシールド部分である仕切り部４ａを削除する。その替わりに、センサ基板７１は、下面（第２の面）をＦＰＣ１６（図２）と同じようにベタＧＮＤとする。
このように、センサ６を搭載するセンサ基板７１のベタＧＮＤにより、ＤＳＰ８からセンサ６へのノイズをシールドすることができる。

なお、本発明の各実施例については、携帯電話機の場合について説明したが、カメラモジュール搭載の電子機器にも適用できる。

本発明の実施例１に係る携帯電話機のカメラモジュールの断面図と上面図。 本発明の実施例１に係る携帯電話機のフレキシブルプリント基板の断面図。 本発明の実施例２に係る携帯電話機のカメラモジュールの断面図。

符号の説明

１ カメラモジュール
２ 上シールドケース
３ 導電性クッション
４、４１ 導電性ホルダ
４ａ 仕切り部
４ｂ 第１の筒部
４ｃ 第２の筒部
５ レンズ
６ センサ
７、７１ センサ基板
８ ＤＳＰ
９ カメラ基板
１０、１１、１２、１３、１４ 導電性パッキン
１５ ＦＰＣコネクタ
１６ ＦＰＣ
１６２ 信号配線層
１６１ ベタＧＮＤ層
１７ 弾性片
１８ 下シールドケース

Claims (5)

1. レンズと、
   前記レンズで集束された光を受ける固体撮像素子と、
   第１の筒部と当該第１の筒部と節状に仕切られた第２の筒部とを有し、当該第１の筒部に前記レンズと前記固体撮像素子とを保持する導電性ホルダと、
   前記第２の筒部に配置されて画像処理を行う画像処理素子と
   を具備することを特徴とする電子機器のカメラモジュール。
2. レンズと、
   前記レンズで集束された光を受ける固体撮像素子と、
   第１の面に前記固体撮像素子を搭載し第２の面がグランドプレーンである回路基板と、
   筒部を有し当該筒部に前記レンズと前記固体撮像素子と前記回路基板とを保持する導電性ホルダと、
   前記回路基板の第２の面側の前記筒部に配置されて画像処理を行う画像処理素子と
   を具備することを特徴とする電子機器のカメラモジュール。
3. 回路基板と、
   第１の面とグランドプレーンである第２の面を有するフレキシブルプリント基板と、
   前記回路基板面と前記フレキシブルプリント基板の第１の面との間に挟まれて当該両面を接続するコネクタと、
   凹形状の開口端部を有し、当該開口端部が前記回路基板面のグランドパターンおよび前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと導通され、前記回路基板と前記コネクタと前記フレキシブルプリント基板とを覆うシールドケースと、
   前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと前記シールドケースの中央部との間で押圧方向に付勢されて前記コネクタを押圧するように載置される導電性の弾性片と
   を具備することを特徴とする電子機器のカメラモジュール。
4. レンズと、
   前記レンズで集束された光を受ける固体撮像素子と、
   画像処理を行う画像処理素子と、
   第１の面に前記画像処理素子を搭載し第２の面にグランドパターンを有する回路基板と、
   第１の筒部と当該第１の筒部と節状に仕切られた第２の筒部とを有し、当該第１の筒部に前記レンズと前記固体撮像素子とを保持すると共に、当該第２の筒部に前記画像処理素子が配置されるように前記回路基板上に載置される導電性ホルダと、
   第１の面とグランドプレーンである第２の面を有するフレキシブルプリント基板と、
   前記回路基板の第２の面と前記フレキシブルプリント基板の第１の面との間に挟まれて当該両面を接続するコネクタと、
   凹形状の開口端部を有し、当該開口端部が前記回路基板面のグランドパターンおよび前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと導通され、前記回路基板と前記コネクタと前記フレキシブルプリント基板とを覆うシールドケースと、
   前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと前記シールドケースの中央部との間で押圧方向に付勢されて前記コネクタを押圧するように載置される導電性の弾性片と
   を具備することを特徴とする電子機器のカメラモジュール。
5. レンズと、
   前記レンズで集束された光を受ける固体撮像素子と、
   画像処理を行う画像処理素子と、
   第１の面に前記固体撮像素子を搭載し第２の面がグランドプレーンである第１の回路基板と、
   第１の面に前記画像処理素子を搭載し第２の面にグランドパターンを有する第２の回路基板と、
   筒部を有し、当該筒部に前記レンズと前記固体撮像素子と前記第１の回路基板とを保持すると共に、前記第１の回路基板の第２の面側の前記筒部に前記画像処理素子が配置されるように前記第２の回路基板上に載置される導電性ホルダと、
   第１の面とグランドプレーンである第２の面を有するフレキシブルプリント基板と、
   前記第２の回路基板の第２の面と前記フレキシブルプリント基板の第１の面との間に挟まれて当該両面を接続するコネクタと、
   凹形状の開口端部を有し、当該開口端部が前記第２の回路基板面のグランドパターンおよび前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと導通され、前記第２の回路基板と前記コネクタと前記フレキシブルプリント基板とを覆うシールドケースと、
   前記フレキシブルプリント基板のグランドプレーンと前記シールドケースの中央部との間で押圧方向に付勢されて前記コネクタを押圧するように載置される導電性の弾性片と
   を具備することを特徴とする電子機器のカメラモジュール。

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