JP2007243550A - Electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、カメラモジュールを備えた携帯電話や携帯端末など、小型化、薄型化を必要とする電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device that needs to be reduced in size and thickness, such as a mobile phone or a mobile terminal provided with a camera module.
携帯電話機の内部にプリント配線基板を備え、そのプリント配線基板の表裏両面には、カメラモジュールや、液晶ディスプレイや、その他の半導体素子等の電子部品を取り付けられている。ところが、カメラモジュールを含む上記電子部品が実装配置されたプリント配線基板を搭載した電子機器のように、高さの高い部品が、携帯電話機の薄型化の妨げになっている。 The mobile phone includes a printed wiring board, and electronic components such as a camera module, a liquid crystal display, and other semiconductor elements are attached to the front and back surfaces of the printed wiring board. However, a component having a high height, such as an electronic device mounted with a printed wiring board on which the electronic component including the camera module is mounted, is an obstacle to making the mobile phone thinner.
つまり、このプリント配線基板の一方の主面に、他の電子部品よりも一般的に高さが高いとされているカメラモジュールを直に搭載すると、カメラモジュールの厚みと、プリント配線基板の厚みと、プリント配線基板の他の主面に搭載した電子部品の厚みのトータルの厚みが、電子機器の厚みとなってしまう。さらに、多くの携帯電話では、メイン表示用の液晶ディスプレイと、上記電子機器と、サブ表示用の液晶ディスプレイとを積層配置しているので、携帯電話機に内挿する部品は、さらに厚みを有することとなる。 That is, when a camera module, which is generally considered to be higher than other electronic components, is directly mounted on one main surface of the printed wiring board, the thickness of the camera module, the thickness of the printed wiring board, The total thickness of the electronic components mounted on the other main surface of the printed wiring board is the thickness of the electronic device. Furthermore, in many mobile phones, the liquid crystal display for main display, the electronic device, and the liquid crystal display for sub display are stacked, so that parts inserted into the mobile phone have a greater thickness. It becomes.
そこで、プリント配線基板にソケット挿通孔を表裏に貫通開口させた開口部にカメラモジュール等の電子部品取付け用のソケットフレームを通し、ソケットフレームの一部を裏面側に突出させることによって、カメラモジュールを含む電子部品トータルの高さを抑えた薄型化を実現する電子部品が提案された(例えば、特許文献1を参照)。 Therefore, a socket frame for mounting an electronic component such as a camera module is passed through an opening in which a socket insertion hole is opened through on the front and back of the printed wiring board, and a part of the socket frame protrudes to the back side, thereby There has been proposed an electronic component that realizes a reduction in thickness while suppressing the total height of the electronic component (see, for example, Patent Document 1).
この従来のソケットを備えた電子機器の構成について説明する。図4は、従来のソケットを備えた電子機器を示す断面図である。 The configuration of an electronic device equipped with this conventional socket will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an electronic apparatus having a conventional socket.
図4に示すように、プリント配線基板6の表裏両面には複数の電子部品7が実装され、表裏に貫通する開口部には、ソケットフレーム31が通り、このソケットフレーム31内面に設けられたソケット接続端子34が、プリント配線基板6と電気的に接続した形態となっている。なお、このカメラモジュール21は、レンズを内挿するレンズ鏡筒22と、図示しないイメージセンサーを固定する支持基板24と、イメージセンサーを内包するイメージセンサー枠23と、イメージセンサーと電気的に接続された電極パターンを有する配線基板32とからなっている。
As shown in FIG. 4, a plurality of
また、ソケットフレーム31内部には、カメラモジュール21が装着され、カメラモジュール21下部に備えた配線基板32に設けられた電極パターンと、ソケットフレーム31の底部に備えられ、ソケット接続端子と導通するカメラ接続端子33とが電気的に接続されている。この様に、カメラモジュール21は、プリント配線基板6に設けられた開口部内に装填されて、そのカメラモジュール21の上端面と下端面がともにプリント配線基板6から突出して設けられる。したがって、この従来の電子部品は、その高さをほぼカメラモジュール21と、ソケットフレーム31と、カメラ接続端子33と、配線基板32とすることができ、電子機器が搭載された携帯電話機を、従前のものに比べて、薄くすることができる。
A
しかし、上述の如き従来の技術では、ソケットフレーム31を介してカメラモジュール21をプリント配線基板6と電気的に接続して固定されているために、特に、ソケットフレーム31の大きさが余分な空間として必要となり、さらにカメラモジュール21下部には、ソケットフレーム31に備えた電極と接続するための配線基板32とともに、ソケットフレーム31底部にも、カメラモジュール21と接続するためのカメラ接続端子33を設けなければならなかった。これらソケットフレーム31と、配線基板32と、カメラ接続端子33が、電子機器の低背化を妨げ、ひいては携帯電話機の薄型化の障害となっていた。
However, in the conventional technique as described above, since the
また、このソケットフレーム31と、配線基板32と、カメラ接続端子33の存在が、カメラモジュール21を装填した従来の電子機器を製造する上でのコストアップの一因となっていた。
Further, the presence of the
そこで、本発明は上記課題を解決し、従来の構成で必須とされていた、ソケットフレームと、カメラ接続端子と、配線基板を不要とし、その分のスペースと、コスト削減を実現するために、プリント配線基板の一方の面から突出する高さを低くして、プリント配線基板における表裏側の空間を有効利用して小型化するとともに、製造コストの削減を実現する電子機器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and eliminates the need for a socket frame, a camera connection terminal, and a wiring board, which have been essential in the conventional configuration, and realizes space and cost reduction accordingly. An object of the present invention is to provide an electronic device that reduces the manufacturing cost while reducing the height by projecting from one side of the printed wiring board to effectively use the space on the front and back sides of the printed wiring board. And
上述した課題を解決して目的を達成するために、本発明の電子機器は、基本的に下記記載の構成を採用する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the electronic device of the present invention basically adopts the following configuration.
本発明の電子機器は、レンズを内挿するレンズ枠と、レンズ枠と一体に載置され、レンズを透して結像する光学像を電気信号に変換して画像信号を出力するイメージセンサーと、イメージセンサーと電気的に接続され、レンズ枠から外部に延出して設けられたフレキシブルプリント基板とを有するカメラモジュールと、カメラモジュールを装填するための、表裏に貫通開口された開口部と、両面に複数の電子部品を備えたプリント配線基板とを備え、上記カメラモジュールが、上端面および下端面がともにプリント配線基板から突出するように開口部に装填されており、上記フレキシブルプリント基板が、カメラモジュール側面から外部に突出して、かつレンズ枠の外壁に沿って屈曲して配設され、プリント配線基板に設けられた接続端子に直に接続されていることを特徴とするものである。 An electronic apparatus according to the present invention includes a lens frame that interpolates a lens, an image sensor that is mounted integrally with the lens frame, converts an optical image formed through the lens into an electrical signal, and outputs an image signal. A camera module having a flexible printed circuit board electrically connected to the image sensor and extending from the lens frame to the outside, an opening through which the camera module is loaded, and openings on both sides of the camera module. A printed wiring board having a plurality of electronic components, and the camera module is mounted in an opening so that both an upper end surface and a lower end surface protrude from the printed wiring board. Projected outward from the side of the module and bent along the outer wall of the lens frame. And it is characterized in that it is connected to.
上記発明によれば、カメラモジュールを直接プリント基板に設けた開口部に通し、イメージセンサーを実装したフレキシブルプリント基板を直にプリント配線基板に接続しているので、従来の構成で必須とされていたソケットフレームや、配線基板などの部材が不要となり、最小面積で、プリント配線基板からの表裏側の突出高さを最小高さに抑えることが可能となる。 According to the above invention, the camera module is directly passed through the opening provided in the printed circuit board, and the flexible printed circuit board on which the image sensor is mounted is directly connected to the printed circuit board. A member such as a socket frame or a wiring board is not necessary, and the protrusion height on the front and back sides from the printed wiring board can be minimized with a minimum area.
また、本発明に係る電子機器は、前述したレンズ枠が、レンズを内挿するレンズ鏡筒と、イメージセンサーを支持固定する支持基板とを有し、フレキシブルプリント基板が、レンズ鏡筒と支持基板の間から、レンズ枠の外側に向けて突出して設けられていることを特徴とするものである。 In the electronic apparatus according to the present invention, the lens frame described above includes a lens barrel that interpolates the lens and a support substrate that supports and fixes the image sensor, and the flexible printed circuit board includes the lens barrel and the support substrate. It protrudes toward the outside of the lens frame from between.
また、本発明に係る電子機器は、前述したレンズ枠が、レンズ鏡筒と支持基板との間に、イメージセンサーを内包するイメージセンサー枠を有し、フレキシブルプリント基板が、支持基板とイメージセンサー枠の間から、レンズ枠の外側に向けて突出して設けられていることを特徴とするものである。 In the electronic device according to the present invention, the lens frame described above has an image sensor frame including an image sensor between the lens barrel and the support substrate, and the flexible printed circuit board includes the support substrate and the image sensor frame. It protrudes toward the outside of the lens frame from between.
上記発明によれば、イメージセンサーが実装されるフレキシブルプリント基板をレンズ枠から突出させ、かつレンズ枠の外壁に沿って延出させているので、プリント配線基板への接続のために、従来の構成のように、配線基板や、接続端子を介在させずに、イメージセンサーとプリント配線基板とを接続することが可能となる。 According to the above invention, since the flexible printed circuit board on which the image sensor is mounted protrudes from the lens frame and extends along the outer wall of the lens frame, the conventional configuration is used for connection to the printed circuit board. As described above, it is possible to connect the image sensor and the printed wiring board without interposing a wiring board or connection terminals.
また、本発明に係る電子機器は、上述したフレキシブルプリント基板が、レンズ枠に内挿されたレンズの光軸に対して垂直な面内における2方向から、レンズ枠の外部に突出して設けられており、イメージセンサー枠が、この2方向とは異なる位置でプリント配線基板に固定されていることを特徴とするものである。 In the electronic device according to the present invention, the flexible printed circuit board described above is provided to protrude outside the lens frame from two directions in a plane perpendicular to the optical axis of the lens inserted in the lens frame. The image sensor frame is fixed to the printed wiring board at a position different from the two directions.
上記発明によれば、カメラモジュールから突出するフレキシブルプリント基板とは干渉しない位置で、容易にカメラモジュールをプリント配線基板に固定することが可能となる。また、上記発明によれば、カメラモジュールを固定するための追加部材が不要となる。 According to the above invention, the camera module can be easily fixed to the printed wiring board at a position that does not interfere with the flexible printed board protruding from the camera module. Moreover, according to the said invention, the additional member for fixing a camera module becomes unnecessary.
本発明の電子機器よれば、少ない部品数と最小面積で、一方の面に突出する高さを抑え、電子機器の薄型化を実現することができる。また、本発明の電子機器によれば、部品点数を少なくすることができるので、製造コストを抑えた機器を容易に製造することができる。 According to the electronic device of the present invention, it is possible to reduce the height of one surface and reduce the thickness of the electronic device with a small number of parts and a minimum area. In addition, according to the electronic device of the present invention, the number of components can be reduced, so that a device with reduced manufacturing cost can be easily manufactured.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電子機器の好適な実施の形態を詳細に説明する。図1は、第1の実施形態に係わるカメラモジュールを備える電子機器を示す断面図である。 Exemplary embodiments of an electronic apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an electronic apparatus including the camera module according to the first embodiment.
図1に示すように、本発明の電子機器におけるプリント配線基板6は、従来の構成と同様に、表裏に貫通する開口部14を備え、その基板の両面に複数の電子部品7が実装されている。
As shown in FIG. 1, the printed
また、カメラモジュール1は、ここでは図示しないレンズを内挿するレンズ鏡筒2と、レンズを透して結像する光学像を電気信号に変換して画像信号を出力する、ここでは図示しないイメージセンサーと、イメージセンサーに電気的に接続されて、イメージセンサーで得られる画像信号を外部に出力するとともに、イメージセンサーを制御する信号を入力するためのフレキシブルプリント基板5(以下、FPC5と記す。)と、このイメージセンサーを覆うレンズイメージセンサー枠3と、上記イメージセンサーを固定配置するための支持部材4とで構成されている。そして、このカメラモジュール1は、プリント配線基板6に設けた開口部14を通り、カメラモジュール1の上端面および下端面が、プリント配線基板6の表裏両主面から突出した状態で配置されている。なお、上記レンズ鏡筒2と、イメージセンサー枠3と、支持部材4とが、本発明の電子機器におけるレンズ枠10に相当する。
Further, the
また、イメージセンサーに電気的に接続されたFPC5は、レンズ枠10側面から突出し、レンズ鏡筒2の外壁に沿って紙面上側に向けて屈曲し、さらにプリント配線基板6の下面付近で、プリント配線基板6と並行となる様に屈曲し、プリント配線基板6下面に設けられた図示しない電極パターンと電気的に接続している。このプリント配線基板6に設けた電極パターンとFPC5との接続は、ACF(異方性導電シール)を介したホットプレスにより、簡便で、かつ信頼性の高い接続が可能である。
The FPC 5 electrically connected to the image sensor protrudes from the side surface of the
この様に構成された本発明の電子機器は、従来の構成のように、プリント配線基板6に設けた開口部14にカメラモジュール1を内挿するための、図4に示したソケットフレー
ム31や、配線基板32や、カメラ接続端子33を設けずに、カメラモジュール1とプリント配線基板6との電気的な接続を行っているので、従来の構成におけるソケットフレーム等の部品点数を減らすことができるとともに、簡易な電気的な接続で、信頼性の高い電子機器とすることができる。また、従来の構成に比べて部品点数を減らすことができるので、より薄型の電子機器を容易に製造することができる。
The electronic apparatus of the present invention configured as described above has a
なお、上記説明では、レンズ枠10を、レンズ鏡筒2とイメージセンサー枠3と支持基板4とで構成し、イメージセンサー枠3と支持基板4とでイメージセンサーを搭載したFPC5を挟持した構成例を示したが、本発明の電子機器は、これに限定されるものではなく、カメラモジュール1の設計事項により、レンズ枠10を、レンズ鏡筒2と支持基板4のみにより構成し、レンズ鏡筒2と支持基板4とでFPC5を挟持した構成としても、上記構成と同等の効果を得ることができる。
In the above description, the
次に、上記カメラモジュールの構成の詳細について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の電子機器に備えられるカメラモジュール1の構成を示す断面図である。
Next, details of the configuration of the camera module will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
カメラモジュール1を構成するレンズ鏡筒2には、1枚以上のレンズ9が組み込まれており、このレンズ鏡筒2は、イメージセンサー枠3によって支持されている。
One or
また、表面に電極パターン8を備えたFPC5には、イメージセンサー7が直接フリップチップ実装されており、FPC5とイメージセンサー7は、イメージセンサー枠3と、支持部材4とで挟持されている。
The
そして、レンズ9で集光した光学像は、イメージセンサー7上に結像するよう、レンズ鏡筒2とイメージセンサー枠3の間隔が調整されており、結像した光学像に基づく、イメージセンサー7により電気信号に変換された画像信号が、FPC5における電極パターン8を通って外部に取り出される。
The distance between the
本実施例では、電子機器に、4枚のレンズ9を内挿するレンズ鏡筒2と、イメージセンサー枠3と、支持基板4とからなるレンズ枠10と、300万画素のイメージセンサー7と、FPC5で構成されたカメラモジュール1を、上端面から下端面までの高さを6mmで作製し、プリント配線基板6の厚さ0.5mmで作成した。このカメラモジュール1とプリント配線基板6を用い、プリント配線基板6の片側に2.75mmずつ上下に振り分けてカメラモジュール1を取り付けることで、総厚6mmの電子機器とすることができた。また、この総厚6mmのカメラモジュール1を組み込んで、極薄の携帯電話を実現することができた。
In the present embodiment, a
次に、上述したレンズ枠10とプリント配線基板6との固定方法について説明する。第3図は、本発明の電子機器におけるカメラモジュールとプリント配線基板の固定手段を示す図面である。なお、本図面は、第1図を紙面と垂直方向にカットした断面図である。
Next, a method for fixing the
図3に示すように、カメラモジュール1を構成するイメージセンサー枠3には、プリント配線基板6の下面でオーバーラップするだけの長さを有する固定部材13が設けられている。この固定部材13は、本図面に示すように、レンズ鏡筒2に内挿されるレンズの光軸に対して垂直な面内にある、FPC5とは異なる位置に設けられている。この様に、イメージセンサー枠3の側面に固定部材13を設け、プリント配線基板6の下面と当接させて、図示しない接着材料等でこの固定部材13とプリント配線基板6とを固定することで、カメラモジュール1におけるレンズ9の光軸とプリント配線基板6との容易に位置合わせして確実に固定することが可能となる。また、この固定部材13によるプリント配線基板6への固定は、2つの部材を容易に位置合わせして確実に固定するだけでなく、カメラ
モジュール1の自重によるFPC5への応力を軽減するという機能も有する。
As shown in FIG. 3, the
なお、第1図において、FPC5とプリント配線基板6との接続には、上記固定部材13を用いる手段に限らず、ネジ止め、異方性導電ゴム、ハンダ着け、コネクターによる接続をしても構わない。また、上記説明では、固定手段13をプリント配線基板6の下面で固定した例を示したが、固定手段13をプリント配線基板6の上面で固定しても構わない。
In FIG. 1, the connection between the
本発明にかかる電子機器は、カメラモジュールを搭載した電子機器全般に適用することができる技術であり、特に、携帯電話に搭載される、デジタルカメラモジュール、ムービーカメラモジュールを備えた電子機器、車等に搭載されて後方確認用モニターなどに用いられるカメラモジュールを備えた電子機器、内視鏡用のカメラモジュールを備えた電子機器等に適している。 The electronic device according to the present invention is a technique that can be applied to all electronic devices equipped with a camera module, and in particular, a digital camera module, an electronic device equipped with a movie camera module, a car, etc., which are mounted on a mobile phone It is suitable for an electronic device equipped with a camera module that is mounted on the camera and used for a rear confirmation monitor, an electronic device equipped with a camera module for an endoscope, and the like.
1 カメラモジュール
2 レンズ鏡筒
3 イメージセンサー枠
4 支持部材
5 フレキシブルプリント基板(FPC)
6 プリント配線基板
7 イメージセンサー
8 電極パターン
9 レンズ
10 レンズ枠
13 固定部材
14 開口部
1 Camera module
2
6 Printed
Claims (4)
前記カメラモジュールを装填するための、表裏に貫通開口された開口部と、両面に複数の電子部品とを有するプリント配線基板と、を備え、
前記カメラモジュールは、上端面および下端面がともに前記プリント配線基板から突出するように、前記開口部に装填されており、
前記フレキシブルプリント基板は、前記カメラモジュール側面から外部に突出して、かつ前記レンズ枠の外壁に沿って屈曲して配設され、前記プリント配線基板に設けられた接続端子に直に接続されていることを特徴とする電子機器。 A lens frame that interpolates a lens, an image sensor that is mounted integrally with the lens frame, converts an optical image formed through the lens into an electrical signal, and outputs an image signal; and the image sensor includes: A camera module having a flexible printed circuit board mounted and extended from the lens frame to the outside;
An opening for penetrating the front and back for loading the camera module, and a printed wiring board having a plurality of electronic components on both sides,
The camera module is loaded in the opening so that both the upper end surface and the lower end surface protrude from the printed wiring board,
The flexible printed circuit board protrudes outward from the side surface of the camera module and is bent along the outer wall of the lens frame, and is directly connected to a connection terminal provided on the printed circuit board. Electronic equipment characterized by
前記フレキシブルプリント基板は、前記レンズ鏡筒と前記支持基板の間から、前記レンズ枠の外側に向けて突出して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 The lens frame includes a lens barrel that interpolates the lens, and a support substrate that supports and fixes the image sensor,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the flexible printed circuit board is provided so as to protrude toward the outside of the lens frame from between the lens barrel and the support substrate.
前記フレキシブルプリント基板は、前記支持基板と前記イメージセンサー枠の間から、前記レンズ枠の外側に向けて突出して設けられていることを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 The lens frame has an image sensor frame containing an image sensor between the lens barrel and the support substrate,
The electronic device according to claim 2, wherein the flexible printed circuit board is provided so as to protrude toward the outside of the lens frame from between the support substrate and the image sensor frame.
前記イメージセンサー枠は、前記2方向とは異なる位置で前記プリント配線基板に固定されていることを特徴とする請求項3に記載の電子機器。 The flexible printed circuit board is provided to project toward the outside of the lens frame from two directions in a plane perpendicular to the optical axis of the lens inserted in the lens frame,
The electronic apparatus according to claim 3, wherein the image sensor frame is fixed to the printed wiring board at a position different from the two directions.
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