JP2006101154A

JP2006101154A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2006101154A
Application number: JP2004284343A
Authority: JP
Inventors: Koji Ishikawa; 幸司石川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

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
１０ｂＬＥＤ
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
１７ａＳＤメモリーカードスロット
１７ｂＳＤメモリーカード
１７ｃＵＳＢ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
２９ＬＣＤパネル
３０ＬＣＤ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

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。
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。
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。
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。