JP2006101154A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 撮像装置内部の回路同士のノイズの干渉や不要輻射を抑える為の基板、回路ブロックの接続、配置方法を提供する。
【解決手段】 電源回路を搭載したリジッドフレキシブルプリント基板である電源基板ユニット10と、電源基板ユニット10の電源回路搭載部に対向するように配置された、少なくとも信号処理部、撮像部、駆動部を含む複数の回路ブロックを搭載するメイン基板17を備えた撮像装置において、
メイン基板17に搭載された駆動部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、撮像装置のメインシャーシにより電源基板ユニット10へグランドを接続するようにした。
【選択図】 図3

Description

本発明は、撮像装置内部の回路同士のノイズの干渉や不要輻射を抑える為の基板、回路ブロックの接続、配置方法に関する。
撮像装置の高速化に伴い、撮像装置自体が発する不要輻射や、撮像装置内部の回路ブロック同士のノイズの干渉の影響が懸念されている。特に、撮影画像へのノイズや、液晶画面への表示画像へのノイズの影響を低減し、高品位な撮像装置を実現する事が要求されている。そのためには、各回路ブロックのノイズの発生を抑える事が必要であり、撮像装置全体の基準電位となる電源回路基板のグランドと、各回路ブロックのグランドの電位差をなくすような最適なグランド接続と、回路ブロック同士のノイズの干渉の影響を最小にする最適な回路ブロックの配置を実現する必要がある。
従来技術においては、例えば特許文献1に開示されているような撮像装置が知られている。
特許文献1の撮像装置では、ノイズの発生源である電源回路用基板と、信号処理回路用基板を離して配置することでノイズの影響を低減している。また、複数の回路基板を1つのフレームに固定することで基準電位である電源回路用基板のグランドとそれぞれの基板のグランドを接続している。
特開平11−261858(図8)
しかしながら、特許文献1の撮像装置では、1つのフレームを介して複数の基板の複数の回路ブロックのグランドが電源回路用基板のグランドと接続されているので、グランドへ漏れこんだある回路ブロックのノイズが他の回路ブロックへ伝わって悪影響を及ぼしてしまう問題がある。また、回路ブロックの電源基板へのリターン電流の経路も様々になるため、予期しないループ経路を作ってしまい、撮像装置から発生する不要輻射に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。
本発明は、上記のような問題点を解決する為になされたものであり、撮像装置内部の回路同士のノイズの干渉や不要輻射を抑える為の基板、回路ブロックの接続、配置方法を提供するものである。
本発明にかかる撮像装置は、撮像素子に被写体像を結像させる撮影光学系と、結像された被写体像を電気信号に変換する撮像部と、前記撮像部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、前記撮影光学系を駆動する為の駆動部と、各部に電源を供給する電源部とを有し、前記電源部の回路を搭載する第1のプリント基板と、少なくとも前記信号処理部、前記撮像部、前記駆動部を含む複数の回路ブロックを搭載する第2のプリント基板を有する撮像装置において、
前記第2のプリント基板に搭載された前記信号処理部、前記撮像部、前記駆動部を含む複数の回路ブロックに近接したそれぞれのグランド接地ポイントから、それぞれ独立したグランド接続手段により第1のプリント基板のグランドに接続されており、前記グランド接続手段のうちの一つは、前記第1のプリント基板と前記第2のプリント基板が固定されているメインシャーシであり、もう一つはメインシャーシとは別に設けられた導電性のグランド接続用部材である事を特徴とする。
また、本発明にかかる撮像装置は、前記第1のプリント基板は、フレキ部とハード部からなるリジッドフレキシブルプリント基板であり、前記グランド接続手段のうちの一つは、前記第1のプリント基板から延長されたフレキ部である事を特徴とする。
また、本発明にかかる撮像装置は、前記第1のプリント基板と、前記第2のプリント基板は対向して配置されており、前記グランド接続用部材は、対向した基板に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項1、2に記載の撮像装置。
また、本発明にかかる撮像装置は、撮像素子に被写体像を結像させる撮影光学系と、結像された被写体像を電気信号に変換する撮像部と、前記撮像部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、前記撮影光学系を駆動する為の駆動部と、各部に電源を供給する電源部とを有し、前記電源部の回路を搭載したリジッドフレキシブルプリント基板である第1のプリント基板と、前記第1のプリント基板の電源回路搭載部に対向するように配置され、少なくとも前記信号処理部、前記撮像部、前記駆動部を含む複数の回路ブロックを搭載する第2のプリント基板を有する撮像装置において、
前記第2のプリント基板に搭載された前記信号処理部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、前記第1のプリント基板から延長されたフレキ部によって前記第1のプリント基板にグランドが接続されており、前記第2のプリント基板に搭載された撮像部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、前記第1のプリント基板と前記第2のプリント基板に挟まれるように配置された導電性部材により前記第1のプリント基板にグランドが接続されており、前記第2のプリント基板に搭載された駆動部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、撮像装置のメインシャーシにより前記第1のプリント基板にグランドが接続されていることを特徴とする。
本発明にかかる第一の発明によれば、複数の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、それぞれ独立したグランド接続手段により電源回路基板にグランド接続されているので、グランドへ漏れこんだある回路ブロックのノイズが他の回路ブロックへ伝わって悪影響を及ぼしてしまうことがない。また、回路ブロックの電源基板へのリターン電流の経路も単純になり、予期しないループ経路を作ってしまい、撮像装置から発生する不要輻射に悪影響を及ぼしてしまうということがない。特に、信号処理部、撮像部、駆動部を含む複数の回路ブロックのグランドが、それぞれ独立したグランド接続手段により基準電位となる電源回路基板のグランドに最適な経路で接続されるので、不要輻射を発生しやすい信号処理部の高速なデジタルクロックノイズの抑制に有効であるし、アナログ回路を含む撮像部に、メカの駆動ノイズや、他の回路ブロックのノイズが乗りにくいため、高品位な画質が得られるという効果がある。
本発明にかかる第二の発明によれば、リジッドフレキシブルプリント基板である電源回路基板から直接延びたフレキ部によりグランドを接続できるので、コネクタによる接続を1つ省くことになり、グランドのインピーダンスを低減させる事ができる。
本発明にかかる第三の発明によれば、対向した基板に挟まれるように配置された導電性部材により、お互いのグランドを接続するので、最短の経路で接続することができる。
本発明にかかる第四の発明によれば、筐体グランドであるメインシャーシをグランド接続手段の1つとして、他の回路ブロックのグランド接続手段と切り分けることで、静電気や外来ノイズの影響を受けやすい回路ブロックをこの影響から切り離すことが可能になる。
本発明にかかる第四の発明によれば、信号処理部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、リジッドフレキシブルプリント基板である電源回路基板から延長されたフレキ部によって電源回路基板にグランドが接続されているので、信号処理回路ブロックのグランドから基準電位である電源回路基板へのグランドのインピーダンスを低減させ、不要輻射を発生しやすい信号処理部の高速なデジタルクロックノイズの抑制が可能である。また、撮像部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、この回路ブロックが搭載されたプリント基板と、基準電位である電源回路基板との間に挟まれるように配置された導電性部材により、電源回路基板のグランドに接続されているため、最短の経路でグランドを接続することで安定したグランドを得ることが出来る。また、ノイズの影響を受けやすいアナログ回路を含む撮像部の回路ブロックのグランドが他の回路ブロックのグランド接続手段と切り分けられている為、他の回路ブロックのノイズの影響を受けず、高品質な画像を得ることができる。さらに、駆動部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから撮像装置のメインシャーシにより電源回路基板にグランドが接続され、他の回路ブロックのグランド接続手段と切り分けられているので、メカの駆動ノイズ、静電気や外来ノイズの影響を受けやすい他の回路ブロックをこの影響から切り離すことが可能になる。
(実施例1)
図1、図2に本実施例を適用したカメラを示す。図において1はカメラの正面側を覆うフロントカバー、2は裏側を覆うリアカバー、3は撮影レンズ等を保持する鏡筒ユニットでありファインダーユニット5、鏡筒を駆動させるためのズームモーター5およびギヤユニット6が一体的に組みつけられている。そして鏡筒ユニット3は、固定ねじ7a、7b,7cによりメインシャーシ8に固定される。
9は電池51を保持するための電池ケースであり、電源基板ユニット10をはさんでねじ11aおよび11bによってメインシャーシ8に固定される。図に示すように電池ケース9の一面は壁のない開口部9aがあり、電源基板ユニット10によってふたがされるように構成されている。また、電源基板ユニット10の電池ケース側には電源コネクター10dおよび映像、音声のジャック10cが実装され、電池ケース9の凹部9bおよび9cに組み合わせれるように配されている。さらには電池基板ユニット10の電池ケース9側の面には基板上のスルーホール等を保護するための絶縁シート53が張られている。該絶縁シート53には略3角形状53aの穴があけられている。この穴53aの位置は電池51上にある挿入方向指示マーク51aに左右方向を略同一とし、この位置を合わせて電池51えお電池ケース9に挿入することで、電池51が正しく挿入されるようにしている。また、絶縁シート53に設けられた穴53aの位置には電源基板ユニットの基板上にシルク印刷をあらかじめ行っておくことにより、穴の視認性を向上させている。
12はストロボ発光部13が上部に配されたストロボユニットであり、下方に伸びたフレーム部分にストロボ回路を実装したストロボフレキ14が貼り付けられるとともに、ストロボコンデンサー15が固定されている。そして該ストロボユニットは前記鏡筒ユニット3に組みつけられたギアユニット6およびズームモーター5の前面に配され、側面よりねじ16によりメインシャーシ8に固定されている。この際、前記ストロボ発光部13の幅はその後部に配置されている前記ギアユニット6およびズームモーター5を合わせた幅と略同一としたため、これらがスペースの無駄なく配置されている。
17はCPUやメモリ、画像処理LSI等が実装されたメイン基板であり、背面に外部メモリーであるSDメモリカード17bのスロット17aおよびUSBコネクタ17cが実装されている。そして該メイン基板17はねじ18a、18bおよび18cによって電池ケース9およびメインシャーシ8にねじ止めされる。
19はレリーズSW、電源SW等を実装した操作フレキ、20はスピーカーであり、その端子部には操作フレキ19の一端がはんだ付けされている。21は十字キー22、センターキー23、押しボタン24、25等が貼り付けられた操作ボタンベース部材でありシリコンゴムで作成されている。そして操作ボタンベース部材21の背面には該操作ボタンベース部材に貼り付けられた前記のボタン類に対応する位置に、ドーム状の金属の皿(メタルドーム)が貼り付けられており、各操作ボタンを押すとメタルドームが前記操作フレキ19上のパターンに接触して通電するように構成されている。また、操作ボタンベース部材の一部21aがスピーカー20のふちを覆うように構成されており、前記スピーカー20とリアカバー2の隙間をふさぐ緩衝材の役目を果たしている。これにより、従来スピーカー上部に貼り付けられ音漏れの防止などの役割を果たしていたウレタンフォームなどの緩衝部材を省略することが可能となった。
26はその中心部に導光部材27が貼り付けられた発光ボタンであり、他の押しボタンSWを配した操作フレキ19より奥に配置された電源基板ユニット10上に実装されたタクトSW10aを導光部材27によって押すように構成されている。そしてタクトSW10aの横にはLED10bが配されており、導光部材27を通してLED10bの発した光が発光ボタン26の表面に導かれる。発光ボタン26はそのベース部分がねじ28によってメインシャーシ8に固定される。
29はLCDパネルであり不図示のバックライトとともにLCDホルダー30に保持されている。そして該LCDホルダー30はねじ31によってメインシャーシ8に固定される。
32はカメラの動作モードの切り替えボタンであり、左右に動かすことで静止画撮影、動画撮影、画像再生を切り替える。該切り替えボタン32は背面の固定板33とともにリアカバー2を挟み込むことで左右動を可能とするように構成されるとともに、切り欠き部33aが操作フレキ19上に実装されたモード切替SWの腕部をくわえることでSWを切り替えるように構成されている。
34はズームダイアル35、レリーズボタン36、パワーボタン37を保持するボタン保持部材であり、電池ケース9の上面に操作フレキ19をはさんで配置される。また、該ボタン保持部材34の側部にはUSBコネクタ17cおよび映像と音声のジャック10cが収納されるジャック収納部をもつとともにそれらをカバーするためのジャックカバー38が引き出し可能なように配されている。
41はストラップを取り付けるためのストラップ取り付け部材であり、強度とデザイン上の観点からダイキャストにより成型されている。そしてカメラの側面を覆うとともに、略中央に穴41a、41bが開けられ、その間のバー部41cにストラップ紐42がかけられるようになっている。また、該穴部41a、41bには背面より内部が半球状にくりぬかれたインナー部材43がはめ込まれ、ストラップ紐42がかけやすくされるとともに、その壁面が、前記サイドカバー41の穴部41a、41bの周囲をカバーするように配されることでストラップ紐42が穴周囲のエッジで切断されることを防ぎ、また、指等がエッジに触れて怪我をすることを防いでいる。そして、該サイドカバー41はねじ44aおよび44bによって、フロントカバー1,リアカバー2およびインナー部材43を挟み込んだ状態でメインシャーシ8に固定される。45は三脚取り付け用のねじが切られた三脚取り付け座である。
そしてフロントカバー1およびリアカバー2はねじ46a、46bにより側面より、また、ねじ47a、47bにより下面より固定される。
次に、図3を用いて電源基板ユニット10とメイン基板17のグランドの接続について説明する。図3は電源基板ユニット10とメイン基板17のグランドの接続構成を表す斜視図である。メイン基板11には、取り付け穴17d、17e、17fが設けられている。基板表裏の取り付け穴の周囲にはグランドパターンが配され、パターンが露出するようにソルダーレジストが開口されている。
メイン基板17は、電池ケース9のメイン基板取り付け穴17d、17eに対応する位置に設けられたねじ穴に対して、導電性のグランド接続部材54を挟み込み、グランド接続部材54に設けられた穴部54a、54bを貫通するようにねじ18a、18bによりねじ止めされる。また、メイン基板17の取り付け穴17fは導電性のメインシャーシ8にねじ18cによってねじ止めされる。これにより、メイン基板取り付け穴周囲に露出しているグランドパターンはそれぞれ、取り付け穴17d、17e部のグランドはグランド接続部材54へ、取り付け穴17f部のグランドはメインシャーシ8と接続される。同様に、電源基板ユニット10に設けられた取り付け穴10f、10gも、基板表裏の取り付け穴の周囲にはグランドパターンが配され、パターンが露出するようにソルダーレジストが開口されている。電源基板ユニット10は、電池ケース9の電源基板ユニット10の取り付け穴10f、10gに対応した位置に設けられたねじ穴に対して、メインシャーシ8と電池ケース9に挟み込まれるようにねじ11a、11bによってねじ止めされる。この時、電源基板ユニット10の取り付け穴10fと電池ケース9の間に、グランド接続部材54が挟み込まれ、グランド接続部材54に設けられた穴部54cをねじ11aが貫通するように共締めされている。これにより、電源回路基板の取り付け穴周囲に露出しているグランドパターンはそれぞれ、取り付け穴10f部のグランドはグランド接続部材54及びメインシャーシと接続され、取り付け穴10g部のグランドはメインシャーシと接続される。また、電源基板ユニット10は、リジッドフレキシブルプリント基板により構成されており、電源基板ユニット10から延びたフレキ部10eには、基板対基板用接続コネクタ10fが実装されている。この相手のコネクタ17gはメイン基板17に実装されており、コネクタ10f、17gを接続することで、電源基板ユニット10とメイン基板17は電気的に接続される。この接続はグランド及び信号線の接続である。
ここで、メイン基板17上に実装されている回路ブロックの配置について説明する。メイン基板17には撮影レンズ光学系により、CCDに結像された被写体象を電気信号に変換する撮像回路ブロックと、撮像回路ブロックから出力される電気信号を処理する信号処理回路ブロックと、撮影レンズ光学系を構成するズームレンズやフォーカスレンズを駆動する為の撮影レンズ駆動回路ブロックが実装されている。メイン基板17上では、撮像回路ブロックは取り付け穴17eの周辺、信号処理回路ブロックはコネクタ17gの周辺、撮影レンズ駆動回路ブロックは取り付け穴17fの周辺に配置されている。つまり、撮像回路ブロックのグランドは取り付け穴17e部によりグランド接続部材54により電源基板ユニット10のグランドへ接続され、信号処理回路ブロックのグランドは、コネクタ17g、10fの接続により電源基板ユニット10のグランドへ接続され、撮影レンズ駆動回路ブロックのグランドは、メインシャーシ8によって電源基板ユニット11のグランドへ接続される。
以上説明した構成によれば、信号処理部の回路ブロックのグランドは、リジッドフレキシブルプリント基板である電源基板ユニットから延長されたフレキ部によって電源基板ユニットへ接続されているので、信号処理回路ブロックのグランドから基準電位である電源回路基板へのグランドのインピーダンスを低減させ、不要輻射を発生しやすい信号処理部の高速なデジタルクロックノイズの抑制が可能である。また、撮像部の回路ブロックのグランドは、この回路ブロックが搭載されたプリント基板と、基準電位である電源回路基板との間に挟まれるように配置された導電性部材により、電源回路基板のグランドに接続されているため、最短の経路でグランドを接続することで安定したグランドを得ることが出来る。さらに、本実施例では電源回路基板とメイン基板の間に電池を配置するようにしてるので、電源回路基板からのノイズの影響をメイン基板が受けることが無い。また、ノイズの影響を受けやすいアナログ回路を含む撮像部の回路ブロックのグランドが他の回路ブロックのグランド接続手段と切り分けられている為、他の回路ブロックのノイズの影響を受けず、高品質な画像を得ることができる。さらに、駆動部の回路ブロックのグランドが撮像装置のメインシャーシにより電源回路基板に接続され、他の回路ブロックのグランド接続手段と切り分けられているので、メカの駆動ノイズ、静電気や外来ノイズの影響を受けやすい他の回路ブロックをこの影響から切り離すことが可能になる。
本発明の実施例のカメラの前面方向の分解斜視図である。 本発明の実施例のカメラの背面方向の分解斜視図である。 本発明の実施例のカメラの電源基板ユニットとメイン基板のグランドの接続構成を表す斜視図である。
符号の説明
1 フロントカバー
2 リアカバー
3 鏡筒ユニット
5 ファインダーユニット
6 ギヤユニット
7a、7b、7c ねじ
8 メインシャーシ
9 電池ケース
9a 開口部
9b、9c 凹部
10 電源基板ユニット
10a タクトSW
10b LED
10c ジャック
10d 電源コネクタ
10e フレキ部
10f、10g 取り付け穴
11a、11b ねじ
12 ストロボユニット
13 ストロボ発行部
14 ストロボフレキ
15 ストロボコンデンサ
16 ねじ
17 メイン基板
17a SDメモリーカードスロット
17b SDメモリーカード
17c USBコネクタ
17d、17e、17f 取り付け穴
18a、18b、18c ねじ
19 操作フレキ
20 スピーカー
21 ボタンベース部材
21a スピーカー押さえ部
22 十字キー
23 センターキー
24、25 押しボタン
26 発光ボタン
27 導光部材
28 ねじ
29 LCDパネル
30 LCDホルダー
31 ねじ
32 モード切り替えボタン
33 固定板
34 ボタン保持部材
35 ズームダイアル
36 レリーズボタン
37 パワーボタン
38 ジャックカバー
41 ストラップ取り付け部材
41a、41b 穴
41c バー部
42 ストラップ紐
43 インナー部材
44a、44b ねじ
45 三脚取り付け座
46a、46b ねじ
47a、47b ねじ
51 電池
54 グランド接続部材
54a、54b、54c 穴

Claims (4)

  1. 撮像素子に被写体像を結像させる撮影光学系と、結像された被写体像を電気信号に変換する撮像部と、前記撮像部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、前記撮影光学系を駆動する為の駆動部と、各部に電源を供給する電源部とを有し、前記電源部の回路を搭載する第1のプリント基板と、少なくとも前記信号処理部、前記撮像部、前記駆動部を含む複数の回路ブロックを搭載する第2のプリント基板を有する撮像装置において、
    前記第2のプリント基板に搭載された前記信号処理部、前記撮像部、前記駆動部を含む複数の回路ブロックに近接したそれぞれのグランド接地ポイントから、それぞれ独立したグランド接続手段により第1のプリント基板のグランドに接続されており、前記グランド接続手段のうちの一つは、前記第1のプリント基板と前記第2のプリント基板が固定されているメインシャーシであり、もう一つはメインシャーシとは別に設けられた導電性のグランド接続用部材である事を特徴とする撮像装置。
  2. 前記第1のプリント基板は、フレキ部とハード部からなるリジッドフレキシブルプリント基板であり、前記グランド接続手段のうちの一つは、前記第1のプリント基板から延長されたフレキ部である事を特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記第1のプリント基板と、前記第2のプリント基板は対向して配置されており、前記グランド接続用部材は、対向した基板に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項1、2に記載の撮像装置。
  4. 撮像素子に被写体像を結像させる撮影光学系と、結像された被写体像を電気信号に変換する撮像部と、前記撮像部から出力される電気信号を処理する信号処理部と、前記撮影光学系を駆動する為の駆動部と、各部に電源を供給する電源部とを有し、前記電源部の回路を搭載したリジッドフレキシブルプリント基板である第1のプリント基板と、前記第1のプリント基板の電源回路搭載部に対向するように配置され、少なくとも前記信号処理部、前記撮像部、前記駆動部を含む複数の回路ブロックを搭載する第2のプリント基板を有する撮像装置において、
    前記第2のプリント基板に搭載された前記信号処理部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、前記第1のプリント基板から延長されたフレキ部によって前記第1のプリント基板にグランドが接続されており、前記第2のプリント基板に搭載された撮像部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、前記第1のプリント基板と前記第2のプリント基板に挟まれるように配置された導電性部材により前記第1のプリント基板にグランドが接続されており、前記第2のプリント基板に搭載された駆動部の回路ブロックに近接したグランド接地ポイントから、撮像装置のメインシャーシにより前記第1のプリント基板にグランドが接続されていることを特徴とする請求項1、2、3に記載の撮像装置。
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