JP2006211049A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像素子と画像処理回路と別基板に分けつつ、両基板間のグランドを強化した電子カメラを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の電子カメラは、被写体像を撮像する電子カメラであって、撮像素子を搭載した撮像素子ブラケットと、撮像素子ブラケットを３次元に位置合わせして固定する筐体と、撮像素子ブラケットの背面側に配置されて撮像素子で生成される画像信号を取り込んで処理する回路基板とを備える。この電子カメラには、回路基板のグランドと撮像素子ブラケットのグランドとが対向して設けられ、これらグランド間が伸縮性の導通部材で導通接続されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子カメラ内のグランドの引き回し構造に関する。特に、本発明は、撮像素子を搭載する撮像素子ブラケットと回路基板との間でグランドを強化するための技術に関する。

従来、電子カメラの内部構造として、撮像素子および画像処理回路を一枚の撮像基板に実装し、その撮像基板を電子カメラの筐体に固定するものが知られている。この構造では、撮像素子の位置（撮像範囲、フランジバック）が筐体に位置合わせされた上で固定される。
また、特許文献１の図４には、撮像素子を実装する撮像基板部と、その他の回路基板とをフレキシブル基板を介してグランド接続する構造が開示されている。
特開２００２−３２０１３２号公報（段落００６３〜００６４，図３〜図４）

ところで、上述した撮像基板は、撮像素子と画像処理回路が一体に実装されるため、基板サイズが大きくなる。この大きな撮像基板を筐体に対して位置合わせする場合、調整余裕のために周辺スペースを大きく確保しなければならず、電子カメラ内の実装スペースが無駄になるという問題があった。

一方、特許文献１の構成では、撮像素子を実装する撮像基板部を独立させることにより、この実装スペースの問題を改善できる。しかしながら、撮像素子と画像処理回路とを別基板に分け、基板端部のフレキシブル基板を介してグランドを接続するため、撮像素子と画像処理回路とのグランド接続が弱くなる。そのため、画像信号のＳ／Ｎが低下したり、電子カメラのＥＭＩノイズが悪化するという問題が生じる。

そこで、本発明では、撮像素子と画像処理回路と別基板に分けつつ、両基板間のグランドを強化した電子カメラを提供することを目的とする。

《請求項１》
請求項１の発明は、被写体像を撮像する電子カメラであって、撮像素子を搭載した撮像素子ブラケットと、撮像素子ブラケットを３次元に位置合わせして固定する筐体と、撮像素子ブラケットの背面側に配置されて撮像素子で生成される画像信号を取り込んで処理する回路基板とを備える。この電子カメラでは、回路基板のグランドと撮像素子ブラケットのグランドとが対向する位置に設けられ、これらグランド間が伸縮性の導通部材で導通接続されている。

《請求項２》
請求項２の発明は、請求項１の電子カメラにおいて、撮像素子ブラケットのグランドと導通部材との接続箇所を、撮像素子の搭載位置の略中央に配置したことを特徴とする。

《請求項３》
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の電子カメラにおいて、回路基板のグランドに伸縮性の導通部材を固定接続し、導通部材を撮像素子ブラケットのグランドに押圧接触させたことを特徴とする。

《請求項４》
請求項４の発明は、請求項３の電子カメラにおいて、撮像素子ブラケットは、撮像素子を支持する支持台と、支持台に設けられて撮像素子の端子と電気的に接続されるフレキシブル基板とを有し、支持台で補強されたフレキシブル基板のグランドパターンを、導通部材に押圧接触させたことを特徴とする。

《請求項５》
請求項５の発明は、請求項１または請求項２の電子カメラにおいて、導通部材は、ネジ止め穴を有するバネ部材であり、撮像素子ブラケットは、撮像素子を支持する支持台と、支持台に設けられて撮像素子の端子と電気的に接続される撮像素子基板とを備える。この電子カメラでは、撮像素子基板に設けたグランドパターンのネジ穴を介して、バネ部材と撮像素子基板と支持台とがネジ止めされる。このバネ部材は、回路基板のグランドに押圧接触する。

［請求項１］
請求項１の電子カメラは、撮像素子ブラケットの背面側に、画像処理用の回路基板が設けられる。この撮像素子ブラケットのグランドと、回路基板のグランドとは、向かい合った面において対向する位置に設けられる。このグランド間は、伸縮性の導通部材を介して導通接続される。
このような構造では、撮像素子ブラケットと回路基板とを短い面間距離でグランド接続するので、グランドを強化することができる。その結果、グランドラインに乗るノイズを抑え、画像信号のＳ／Ｎを高めることができる。また、グランド強化によって、電子カメラのＥＭＩノイズを低減することができる。
さらに、グランド間の導通部材は伸縮性を有する。そのため、撮像素子ブラケットを、導通部材の伸縮可能な範囲で動かすことが可能になる。その結果、撮像素子ブラケットを位置合わせの都合で動かしても、グランド間の接続を良好に維持することが可能になる。

［請求項２］
一般に、撮像素子ブラケットは３次元位置合わせされるため、撮像素子ブラケット側のグランドは移動する可能性がある。
そこで、請求項２の電子カメラでは、撮像素子ブラケットのグランドと導通部材との接続箇所を、撮像素子の搭載位置の略中央に配置する。この撮像素子の略中央（正確には撮像面とくに有効画素領域の中央）は、電子カメラの光軸に合わせるため、筐体に対し常に定位置にくる。したがって、この中央近傍にグランドを配置することによって、グランドも殆ど定位置となる。その結果、撮像素子ブラケットと回路基板とのグランド位置がずれなくなり、両グランド間の導通接続が一段と確実になる。また、グランド位置のずれを考慮して、グランドパターンを予め拡げておく必要がなくなり、基板上の実装スペースの無駄を無くすことができる。

［請求項３］
請求項３の電子カメラは、回路基板のグランドに伸縮性の導通部材を固定接続し、導通部材を撮像素子ブラケットのグランドに押圧接触させる。したがって、撮像素子ブラケットと回路基板との間でグランドを分離することが容易であり、電子カメラの保守性を高めることが可能になる。

［請求項４］
請求項４の電子カメラは、撮像素子ブラケットを、撮像素子を支持する支持台と、撮像素子の端子と電気的に接続するフレキシブル基板とから構成する。このフレキシブル基板のグランドパターンは、支持台によって背部から補強される。したがって、フレキシブル基板でありながら、導通部材を安定して押圧接触させることが可能になる。

［請求項５］
請求項５の電子カメラは、撮像素子ブラケットを、撮像素子を支持する支持台と、撮像素子の端子と電気的に接続される撮像素子基板とから構成する。この撮像素子基板には、グランドパターンのネジ穴が設けられる。このネジ穴を介して、バネ部材と撮像素子基板と支持台とがネジ止めされる。このバネ部材が伸縮性導通部材として回路基板のグランドに押圧接触する。
この構造においても、撮像素子ブラケットと回路基板との間のグランドを分離することが容易であり、電子カメラの保守性を高めることが可能になる。

《第１実施形態》
第１実施形態は、請求項１〜４に対応する実施形態である。
図１は、第１実施形態の電子カメラ２０の内部構造を示す図である。
図２は、電子カメラ２０の撮像素子ブラケット１０を示す図である。
図３は、電子カメラ２０の筐体２１に撮像素子ブラケット１０を組み付けた状態を示す図である。
図４は、電子カメラ２０の筐体２１に統合基板１１を組み付けた状態を示す図である。
以下、図１〜図４を参照して、第１実施形態の説明を行う。

［１］撮像素子ブラケット１０の構成
図２に示すように、撮像素子ブラケット１０は、支持台１０Ａの背面側に撮像素子基板１０Ｂをネジ止めとして構成される。
この支持台１０Ａの表面側には、撮像素子１４が接着剤などで固定される。撮像素子１４の端子は、支持台１０Ａの長尺状の穴を通り抜けて、撮像素子基板１０Ｂの端子パターン１３に半田付けされる。
この端子パターン１３の略中央（より正確には撮像素子１４の有効画素領域の中央）に、グランド１５が設けられる。このグランド１５は、撮像素子基板１０Ｂのグランドパターンの一部であり、撮像素子１４（端子パターン１３）のグランドと電気的に接続されている。なお、グランド１５の露出部分には、耐候性向上と接触抵抗低減のために金メッキが施される。

この撮像素子基板１０Ｂは、フレキシブル基板であり、折り曲げ可能な基板端部３０を有する。なお、撮像素子基板１０Ｂを硬質基板とし、この硬質基板の端にフレキシブルな基板端部３０（いわゆるフライングテール）を一体化させてもよい。
このような基板端部３０には、撮像素子１４（端子パターン１３）の信号ライン（画像信号や制御信号やグランドなど）がパターン形成される。

図３に示すように、撮像素子１４を搭載した撮像素子ブラケット１０は、電子カメラ２０の筐体２１にネジ止めされる。このネジ止めに際して、撮像素子ブラケット１０の位置決めは次のようになされる。
まず、支持台１０Ａの上辺部と側辺部には、撮像素子１４の撮像面を位置基準にして、研削加工が予め施される。この研削加工済みの上辺部と側辺部とを筐体２１の対応箇所に当接することによって、撮像素子ブラケット１０の撮像面が位置決めされる。
また、支持台１０Ａの複数のネジ止め箇所は僅かに突出する。この突出面には、撮像素子１４の撮像面の高さや傾きを基準にして、研削加工が予め施される。その結果、撮像素子ブラケット１０を筐体２１にネジ止めすることによって、撮像面のフランジバックや傾きが正しく調整される。

［２］統合基板１１の構成
一方、統合基板１１は、硬質基板である。この統合基板１１には、撮像素子１４を駆動するための撮像処理回路と、撮像素子１４から出力される画像信号を処理するための画像処理回路などが実装される。
図４に示すように、統合基板１１は、撮像素子ブラケット１０の背面側に重なるように配置された状態で、筐体２１にネジ止めされる。この状態で、撮像素子ブラケット１０側のグランド１５と対向する位置に、統合基板１１側のグランド１８が設けられる。このグランド１８は、統合基板１１上のグランドパターンの一部を露出させたものである。このグランド１８には、導通性を有する板バネ１６が、ネジ止めや半田付けなどによって固定される。この板バネ１６は、耐候性向上と接触抵抗低減のために金メッキが施される。

このような統合基板１１を筐体２１にネジ止めすると、板バネ１６は、撮像素子ブラケット１０側のグランド１５と押圧接触する。その結果、撮像素子ブラケット１０と統合基板１１とは、板バネ１６を介してグランドが接続される。
このような組み付けの後、撮像素子ブラケット１０側の基板端部３０をＵ字型に折り曲げて、統合基板１１の基板コネクタ１１Ａに接続する。この接続によって、撮像素子ブラケット１０と統合基板１１との信号接続が完了する。

［３］発明との対応関係
以下、発明と本実施形態との対応関係について説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項記載の電子カメラは、電子カメラ２０に対応する。
請求項記載の撮像素子ブラケットは、撮像素子ブラケット１０に対応する。
請求項記載の筐体は、筐体２１に対応する。
請求項記載の回路基板は、統合基板１１に対応する。
請求項記載の導通部材は、板バネ１６に対応する。
請求項記載の支持台は、支持台１０Ａに対応する。
請求項記載のフレキシブル基板は、撮像素子基板１０Ｂに対応する。

［４］第１実施形態の効果など
以上説明したように、第１実施形態では、撮像素子ブラケット１０側のグランド１５と、統合基板１１側のグランド１８とが板バネ１６を介して接続される。
このような構造では、基板端部３０を迂回するまでもなく、短い面間距離でグランド同士が接続される。その結果、両基板間を流れるグランド電流の殆どは、この短い面間距離を通して低インピーダンスで流れるようになり、両基板のグランド間に生じる電圧変動を抑えることが可能になる。その結果、画像信号のＳ／Ｎを高めることが可能になる。

また、短い面間距離を通してグランド電流の大部分が流れるため、基板端部３０側のグランドラインなどから発生するＥＭＩノイズを低減することができる。

また、この構造では、板バネ１６が伸縮性を有する。その結果、フランジバック調整のために、撮像素子ブラケット１０が前後移動しても、板バネ１６の伸縮によって、両基板のグランド接続を安定に維持することができる。

さらに、この構造では、グランド１５が、有効画素領域の中央付近に配置される。通常、有効画素領域の中心は、電子カメラ２０の光軸上に位置し、かつ電子カメラ２０のレンズマウント面から所定のフランジバックだけ奥まった位置に位置決めされる。したがって、位置決め調整を経ることによって、有効画素領域の中央は、筐体２１に対してほぼ定位置に固定される。したがって、この中央の近くにグランド１５をレイアウトすることによって、グランド１５の変位を無視できる程度に抑えることができる。そのため、第１実施形態では撮像素子ブラケット１０のグランド１５と、統合基板１１のグランド１８との位置ずれが殆ど生じない。したがって、ロットによる部品バラツキなどにかかわらず、グランド１５，１８を安定に導通接続させることが可能になる。

また、グランド１５の変位が無視できるので、グランド１５のパターンに位置ずれの余裕分を持たせる必要がなくなる。したがって、グランド１５の金メッキ面積が狭くなり、コスト低減を図ることが可能になる。また、グランド１５の露出面積が狭くなることにより、撮像素子基板１０Ｂの部品実装スペースを拡げることが可能になる。

さらに、第１実施形態では、板バネ１６の押圧接触により、撮像素子ブラケット１０と統合基板１１とのグランド接続が行われる。したがって、グランドの分離が容易となる。すなわち、基板端部３０を基板コネクタ１１Ａから外し、かつ統合基板１１のネジ止めを外すことによって、撮像素子ブラケット１０と統合基板１１とを簡単に分解できる。その結果、電子カメラ２０の分解修理を簡単かつ迅速に行うことが可能になる。

また、第１実施形態では、撮像素子基板１０Ｂを支持台１０Ａに密着させているため、板バネ１６を押し付けても撮像素子基板１０Ｂは撓まない。したがって、グランド１５と板バネ１６とを確実に押圧接触させることができる。
次に、別の実施形態について説明する。

《第２実施形態》
第２実施形態は、請求項１，２，５に対応する実施形態である。
図５は、この第２実施形態の特徴であるグランド接続を示すものである。なお、その他の構造については、第１実施形態と同じため、ここでの重複説明を省略する。
図５において、撮像素子１４の端子パターンの略中央に合わせて、グランド１５のパターンが形成される。このグランド１５には、ネジ穴が設けられる。このネジ穴を介して、板バネ４０、撮像素子基板（フレキシブル基板）１０Ｂ、および支持台１０Ａがネジ止めされる。この板バネ４０は、耐候性向上と接触抵抗低減のために、金メッキが施される。

一方、統合基板１１側には、板バネ４０に対応する位置に、グランド１８のパターンが形成される。このグランド１８の露出部分にも、耐候性向上と接触抵抗低減のために、金メッキが施される。

上述した構成により、撮像素子ブラケット１０と統合基板１１とを筐体２１に組み付けることによって、板バネ４０がグランド１８に押圧接触する。その結果、両基板間のグランド１５，１８を短い面間距離で接続することが可能になる。その結果、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

《実施形態の補足事項》
上述した実施形態では、板バネを導通部材して使用している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。一般に、導通部材としては伸縮性と導通性を兼ね備えた部材であればよい。例えば、ウレタンフォームやゴムのような伸縮性を有する素材に、導電性布を巻き付けたものでもよい。また、伸縮性を有する素材に、導電材料を練り込んだものでもよい。また、伸縮性を有する部材の表面に、導電材料を塗布したものでもよい。

以上説明したように、本発明は、電子カメラに利用可能な技術である。

電子カメラ２０の内部構造を示す図である。 電子カメラ２０の撮像素子ブラケット１０を示す図である。 電子カメラ２０の筐体２１に撮像素子ブラケット１０を組み付けた状態を示す図である。 電子カメラ２０の筐体２１に統合基板１１を組み付けた状態を示す図である。 第２実施形態の特徴であるグランド構造を示すものである。

符号の説明

１０ 撮像素子ブラケット
１０Ａ 支持台
１０Ｂ 撮像素子基板
１１ 統合基板
１１Ａ 基板コネクタ
１３ 端子パターン
１４ 撮像素子
１５ グランド
１６ 板バネ
１８ グランド
２０ 電子カメラ
２１ 筐体
３０ 基板端部
４０ 板バネ

Claims (5)

1. 被写体像を撮像する電子カメラであって、
   撮像素子を搭載した撮像素子ブラケットと、
   前記撮像素子ブラケットを３次元に位置合わせして固定する筐体と、
   前記撮像素子ブラケットの背面側に配置され、前記撮像素子で生成される画像信号を取り込んで処理する回路基板とを備え、
   前記回路基板のグランドと前記撮像素子ブラケットのグランドとを対向する位置に設け、両グランド間を伸縮性の導通部材で導通接続した
   ことを特徴とする電子カメラ。
2. 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
   前記撮像素子ブラケットのグランドと前記導通部材との接続箇所を、前記撮像素子の搭載位置の略中央に配置した
   ことを特徴とする電子カメラ。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
   前記回路基板のグランドに伸縮性の前記導通部材を固定接続し、前記導通部材を前記撮像素子ブラケットのグランドに押圧接触させた
   ことを特徴とする電子カメラ。
4. 請求項３に記載の電子カメラにおいて、
   前記撮像素子ブラケットは、
   前記撮像素子を支持する支持台と、
   前記支持台に設けられ、前記撮像素子の端子と電気的に接続されるフレキシブル基板とを有し、
   前記支持台で補強された前記フレキシブル基板のグランドパターンを、前記導通部材に押圧接触させた
   ことを特徴とする電子カメラ。
5. 請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
   前記導通部材は、ネジ止め穴を有するバネ部材であり、
   前記撮像素子ブラケットは、
   前記撮像素子を支持する支持台と、
   前記支持台に設けられ、前記撮像素子の端子と電気的に接続される撮像素子基板とを備え、
   前記撮像素子基板に設けたグランドパターンのネジ穴を介して、前記バネ部材と前記撮像素子基板と前記支持台とをネジ止めし、
   前記バネ部材を前記回路基板のグランドに押圧接触させた
   ことを特徴とする電子カメラ。
   

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