JP2020042916A - コネクタ、コネクタ付き基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】レセプタクル及びレセプタクルに挿入、嵌合されるプラグを使用することなく、撮像モジュール等の電子モジュールと他の機器との電気接続を簡便に行なえる技術の開発。【解決手段】電子モジュール10の接続用端部基板14に形成された電極と接触する接触部21a及び配線基板31に電気接続される接続部21bを有する複数のコンタクト21と、コンタクト21を保持するハウジング22と、接続用端部基板14をコンタクト21の接触部21aに押し付けるシェル23と、接続用端部基板14をハウジング22におけるコンタクト21の配列ピッチ方向に位置決めする長手方向位置決め手段24及び配列ピッチ方向に垂直の幅方向に位置決めする幅方向位置決め手段25とを有するコネクタ20を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、配線基板に実装されるコネクタ、コネクタ付き基板に関する。
電子内視鏡にあっては、固体撮像素子(以下、単に撮像素子とも言う)を配線基板を介して電気ケーブルの先端に電気的に接続した構成の撮像モジュールが多く採用されている(例えば特許文献1)。
この種の撮像モジュールでは、配線基板の配線に複数本の電気ケーブル先端が電気的に接続され、配線基板の配線を介して各電気ケーブルが撮像素子と電気的に接続される。
また、この種の撮像モジュールについては、電子内視鏡システムのビデオスコープ装置に組み込む際に、樹脂製の細いチューブに通す工程を行い、この工程の後、各電気ケーブルの先端とは逆端(後端)を、モニタを含むビデオ処理表示装置と電気的に接続された中継用基板に半田付けすることが広く行なわれていた。
特開2006−109097号公報
撮像モジュールを樹脂製のチューブに通す工程は、撮像モジュールを撮像素子側からチューブに挿入していく場合の他、撮像モジュールをその後端(近位側の端。具体的には電気ケーブル後端)からチューブに挿入していくことも広く行なわれている。
例えば、撮像モジュールの後端にビデオ処理表示装置側のレセプタクルに脱着可能に嵌合する電気接続用のプラグを組み立てた場合は、撮像モジュールをその後端側からチューブに挿通することが出来ないのが通常であった。このため、撮像モジュールをその後端からチューブに通す工程では、撮像モジュールの電気ケーブル後端をプラグ無しのケーブル端のままチューブに挿入していた。その結果、ビデオスコープ装置の組み立て時や修理時にケーブル端部と基板(中継用基板)との半田付けが必要であり、この作業に手間が掛っていた。また、極細ケーブルを使用する場合は半田付けの作業難易度が高く、半田付けの手間が嵩むのが実情であった。
本発明の態様が解決しようとする課題は、レセプタクル及びレセプタクルに挿入、嵌合されるプラグを使用することなく、撮像モジュール等の電子モジュールと他の機器との電気接続を簡便に行なうことができるコネクタ、コネクタ付き基板を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明では以下の態様を提供する。
第1の態様は、配線基板に実装されるコネクタであって、電子モジュールの接続用端部基板に形成された電極と接触する接触部及び前記配線基板の配線に電気接続される接続部を有する複数のコンタクトと、前記コンタクトを保持するハウジングと、前記接続用端部基板を、前記コンタクトの接触部に押し付ける押圧手段と、前記接続用端部基板を前記ハウジングに対して前記ハウジングに配列された前記コンタクトの配列ピッチ方向に位置決めする長手方向位置決め手段及び前記配列ピッチ方向に垂直の幅方向に位置決めする幅方向位置決め手段と、を備える。
前記押圧手段が前記ハウジングに回転可能に取り付けられたシェルであり、前記ハウジングは、前記接続用端部基板を前記コンタクトの前記接触部に接触可能に支持する基板支持面と、前記基板支持面を覆う閉位置に配置した前記シェルを係合させることで前記シェルの開方向への回転を規制する係止部とを有し、前記シェルは、前記基板支持面を覆う閉位置に配置したときに前記ハウジングの前記係止部に係合可能な係合部を有し、前記係合部を前記ハウジングの前記係止部に係合させることで前記接続用端部基板を前記基板支持面に押し付け可能であっても良い。
前記ハウジングは前記コンタクトが複数配置されたコンタクト配置領域と、前記配列ピッチ方向において前記コンタクト配置領域を介して互いに離隔させて設けられた第1台部及び第2台部とを有し、前記長手方向位置決め手段は、前記第1台部に設けられ、前記接続用端部基板に形成されたピン係止穴に挿入される位置決めピンであり、前記幅方向位置決め手段は、前記ハウジングの前記第1台部及び前記第2台部のうち少なくとも前記第2台部に前記幅方向に前記接続用端部基板が挿入可能な間隔で互いに離隔させて形成された突出部であり、前記電子モジュールの前記接続用端部基板を前記突出部間に配置し、かつ、前記接続用端部基板の前記ピン係止穴に前記位置決めピンを挿入させることで、前記接続用端部基板を前記配列ピッチ方向及び前記幅方向に位置決めするものであっても良い。
前記第2台部に形成された前記突出部は、前記第2台部にその前記コンタクト配置領域とは逆側の端から前記コンタクト配置領域に向かって延在形成された基板逃げ溝を介して両側に設けられていても良い。
前記電子モジュールは、撮像素子、レーザ素子、センサ素子のいずれかである電子素子と、前記電子素子に電気接続された電気ケーブルと、前記電気ケーブルの前記電子素子に電気接続された先端とは逆の後端に電気接続された前記接続用端部基板とを有し、前記ハウジングの前記第2台部には、前記基板支持面の一部である上面あるいは上述のコネクタの前記基板逃げ溝から前記コンタクト配置領域とは逆側の側面にわたって、前記電子モジュールの前記電子素子及び前記電気ケーブルを収容した可撓性のチューブを収容可能なチューブ収容溝が形成され、前記チューブ収容溝は前記第2台部の前記側面側へ行くにしたがって前記上面からの深さが深くなるように形成されていても良い。
第2の態様のコネクタ付き基板は、上述のコネクタと、前記コネクタが実装された配線基板とを有し、前記コンタクトの前記接続部が前記配線基板の配線に電気接続されている。
本発明の態様に係るコネクタ及びコネクタ付き基板によれば、電子モジュールの接続用端部基板をコネクタの押圧手段によってコネクタのコンタクトの接触部に押し付けるだけで、電子モジュールとコンタクトとの電気接続を簡単に実現できる。その結果、コネクタのコンタクトを介して電気モジュールと配線基板との電気接続を簡単に実現できる。配線基板に電気接続された機器が存在する場合には、この機器と電子モジュールとの電気接続も実現できる。
また、本発明の態様に係るコネクタ及びコネクタ付き基板によれば、電子モジュールの接続用端部基板の形状やサイズの自由度を確保できる。
このため、例えば、電子モジュールが、撮像素子、レーザ素子、センサ素子のいずれかである電子素子と、電子素子に電気接続された電気ケーブルと、電気ケーブルの電子素子に電気接続された先端とは逆の後端に電気接続された接続用端部基板とを有する構成である場合、接続用端部基板を、電子素子及び電気ケーブルを収容するチューブに挿入可能なサイズにすることが可能である。接続用端部基板は、例えば、電子モジュールの電子素子を挿入可能な範囲で内径を出来るだけ小さくしたチューブに挿入可能なサイズのものを採用することも可能である。
本発明の第1実施形態に係るコネクタ、コネクタ付き基板を示す斜視図であり、シェルをハウジングに対して開いた状態を示す。 図1のコネクタ、コネクタ付き基板について、ハウジングに対して閉じて閉維持係止状態としたシェルとハウジングとの間に接続用端部基板(撮像モジュールの後側基板)を挟持した状態を示す斜視図である。 図1のコネクタ、コネクタ付き基板のコンタクト収容溝付近を示す横断面図である。 図2のコネクタ、コネクタ付き基板のコンタクト収容溝付近を示す横断面図である。 図1のコネクタのコンタクトを示す斜視図である。 撮像モジュールの撮像素子付近を示す斜視図である。 撮像モジュールの後側基板の前端部付近を示す断面図である。 図1のコネクタ、コネクタ付き基板を使用した電子内視鏡システムを示す図である。 図8の電子内視鏡システムの撮像モジュールの構成を説明する断面図である。 図9の撮像モジュールの後側基板の第1面側を示す図である。 図10の後側基板の導体接続端子に対する撮像モジュールの電気ケーブルの同軸ケーブルの導体の接続状態を示す図である。 本発明の第2実施形態に係るコネクタ、コネクタ付き基板を示す斜視図であり、シェルをハウジングに対して開いた状態を示す。 図12のコネクタ、コネクタ付き基板について、ハウジングに対して閉じて閉維持係止状態としたシェルとハウジングとの間に接続用端部基板(撮像モジュールの後側基板)を挟持した状態を示す斜視図である。 図12のコネクタ、コネクタ付き基板のコンタクト収容溝付近を示す横断面図である。 図12のコネクタの位置決めピン及び誤挿入防止突壁の付近を示す拡大正断面図である。 長手方向位置決め手段について、2本の位置決めピンを用いる構成を示す図である。
以下、本発明の実施形態に係るコネクタ、コネクタ付き基板について、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
まず、第1実施形態のコネクタ、コネクタ付き基板を説明する。
図1、図2は、ここで説明する実施形態のコネクタ20及びコネクタ付き基板30を示す。
図1、図2に示すコネクタ付き基板30は、ベース基板31(配線基板)の片面にコネクタ20を実装したものである。
図1に示すように、コネクタ20は、複数のコンタクト21と、コンタクト21を保持するハウジング22と、ハウジング22に回転自在に軸支されたシェル23(押圧手段)とを有する。
また、コネクタ20は、コンタクト21に電気接続する撮像モジュール10(図8、図9参照。電子モジュール)の後側基板14(接続用端部基板)をハウジング22に対して位置決めする位置決め手段(長手方向位置決め手段24及び幅方向位置決め手段25)も有している。
コネクタ20は、ハウジング22に長手方向位置決め手段24及び幅方向位置決め手段25が設けられた構成のコネクタベース部材20Aを有する。
図8に示すように、撮像モジュール10は、電子内視鏡システム50の一部として用いることができるものである。
図9に示すように、撮像モジュール10は、撮像素子11(電子素子)と、撮像素子11が実装された配線基板12(以下、ヘッド側基板とも言う)と、ヘッド側基板12の配線(図示略)を介して撮像素子11に電気接続された電気ケーブル13と、電気ケーブル13のヘッド側基板12の配線に接続された先端とは逆の後端に電気接続された後側基板14とを有する。
また、図9は、撮像モジュール10の撮像素子11、ヘッド側基板12、電気ケーブル13が樹脂製の可撓性に優れるチューブ15に収容されたチューブ付きモジュール16を示す。
但し、撮像モジュール10の後側基板14はチューブ15に収容されず、チューブ15の端(後端)から外側に突出状態に露呈されている。
図8はコネクタ付き基板30を適用した電子内視鏡システム50の一例を示す。
図8に示す電子内視鏡システム50は、ビデオ処理表示装置51と、ビデオ処理表示装置51に接続ケーブル52を介して電気接続されたベース基板31(中継用基板)を有するコネクタ付き基板30と、チューブ付きモジュール16とを有する。
チューブ付きモジュール16は、電子内視鏡システム50のビデオスコープ装置の一部または全部を構成する。
図4に示すように、コネクタ付き基板30のコンタクト21は、撮像モジュール10の後側基板14に形成されている電極14cに接触される接触部21a、及びベース基板31の配線31bに半田付けによって電気接続された接続部21bを有する。
コンタクト21の接続部21bのベース基板31の配線31bに対する電気接続は、半田付けに限定されず、例えばベース基板31に設けられた固定用金属片の折曲やベース基板31に嵌合固定可能なクリップによって接続部21bを配線31bに押さえ込む機械的固定等によって実現しても良い。
コネクタ20は、後側基板14の電極14cを含む撮像モジュール10の回路とベース基板31の配線31bとをコンタクト21を介して電気接続する。
コネクタ付き基板30は、後側基板14の電極14cを含む撮像モジュール10の回路と、ベース基板31の配線31bに電気接続された外部回路とを電気接続する役割を果たす。
図8に示す電子内視鏡システム50において、コネクタ付き基板30のベース基板31の配線31bに電気接続された外部回路は、接続ケーブル52を含むビデオ処理表示装置51側電気回路(以下、表示装置側回路、とも言う)である。図8に示す電子内視鏡システム50において、コネクタ付き基板30は、後側基板14の電極14cを含む撮像モジュール10の回路と表示装置側回路とを電気接続する役割を果たす。
次に、コネクタ20をより詳しく説明する。
なお、コネクタ20について、図1〜図4において、上側を上、下側を下、として説明する。
図1に示すコネクタ20のハウジング22は樹脂製の板状部材である。ハウジング22は電気絶縁性を有する。
また、図1に示すハウジング22は細長板状に形成されている。
図1に示すように、ハウジング22は、コンタクト21を収容するコンタクト収容溝26が複数形成されたコンタクト配置領域22Cと、コンタクト配置領域22Cを介して両側の台部(第1台部22A、第2台部22B)とを有する。
コンタクト配置領域22Cはハウジング22の長手方向中央部に位置する。
第1台部22A及び第2台部22Bは、ハウジング22のその長手方向におけるコンタクト配置領域22Cを介して両側の部分である。
図3、図4に示すように、ハウジング22は、ベース基板31の主面に重ね合わせるように当接される平坦な底面22aと、底面22aの逆側に底面22aと平行に形成された上面である基板支持面22bとを有する。
基板支持面22b上には、撮像モジュール10の後側基板14が載置される。
ハウジング22について、その底面22a及び基板支持面22bの間隔方向(図1、図3、図4における上下方向)を、以下、高さ方向、とも言う。
図3、図4に示すように、ハウジング22は、その長手方向に垂直の断面において高さ方向に対して垂直方向片側の側面である前面22c、及び前面22cとは逆側の側面である後面22d、を有している。
なお、図1に示すように、以下、ハウジング22の長手方向両側の端面のうち第1台部22A側の端面22eを第1端面、第2台部22B側の端面22fを第2端面、とも言う。
図1、図3、図4に示すように、ハウジング22のコンタクト配置領域22Cのコンタクト収容溝26は、ハウジング22にその基板支持面22bから底面22aに向かって窪んで形成されている。また、コンタクト収容溝26は、ハウジング22の前面22c及び後面22dのうち前面22cのみに開口させて形成されている。
ハウジング22は、コンタクト収容溝26の下側に位置して底面22aの一部を形成する溝底壁22gを有する。コンタクト収容溝26は、ハウジング22高さ方向において、ハウジング22の基板支持面22bから溝底壁22gまでの範囲に形成されている。
ハウジング22は、コンタクト収容溝26のハウジング後面22d側を塞ぐ溝後壁22hも有する。
ハウジング22の複数のコンタクト収容溝26は、それぞれハウジング22長手方向に垂直に延在形成されている。また、コンタクト収容溝26は、ハウジング22のコンタクト配置領域22Cにおけるハウジング22長手方向複数個所に互いに平行に形成されている。
ハウジング22の複数のコンタクト収容溝26のコンタクト収容溝26間の間隔方向(配列ピッチ方向)はハウジング22長手方向に一致している。
各コンタクト収容溝26にひとつずつ収容されているコンタクト21は、ハウジング22長手方向に配列されている。ハウジング22に設けられた複数のコンタクト21は、ハウジング22長手方向に一致する配列ピッチ方向で配列されている。
図3、図4、図5に示すように、コンタクト21は、1本の金属帯板によって形成された一体成形品である。
コンタクト21を形成する金属帯板の材質は、例えば、銅、アルミニウム等の導体金属である。
金属帯板の長手方向中央部には金属帯板がその板厚方向に湾曲成形された屈曲部21c(以下、中央屈曲部、とも言う)が形成されている。
コンタクト21は、金属帯板長手方向において中央屈曲部21cを介して片側の主板部21dと、中央屈曲部21cから主板部21dに対して鋭角の開き角を確保して傾斜して延在する可動板部21eとを有する。
図3、図4、図5に示すように、コンタクト21の主板部21dは中央屈曲部21cから真っ直ぐに延在形成されている。
図3、図4に示すように、コンタクト21は、主板部21d(具体的には主板部21dの片面)がハウジング22の溝底壁22g上に配置され、ハウジング22の溝後壁22h付近に配置された中央屈曲部21cから延在する可動板部21eが主板部21d上に位置する状態でコンタクト収容溝26に収容されている。
図5に示すように、コンタクト21の主板部21dのその延在方向における中央屈曲部21cとは逆側の先端部には、主板部21dからその延在方向に垂直の板幅方向両側に張り出す張り出し部21fが形成されている。また、コンタクト21の主板部21dには、主板部21dの板幅方向両側の張り出し部21fから主板部21d板幅方向に互いに離間するように突出する固定用突起21gも形成されている。
固定用突起21gは、コンタクト21の主板部21d延在方向における両端から中央部に行くにしたがって張り出し部21fからの主板部21d板幅方向への突出寸法が増大する山形に形成されている。
図1、図3、図4に示すハウジング22のコンタクト収容溝26は、ハウジング22の基板支持面22bから溝底壁22gまで窪む主溝部26aと、主溝部26aの溝底部の溝幅方向両側の内側面に形成された案内溝26bとを有する。
案内溝26bは、コンタクト21の主板部21dの張り出し部21f及び固定用突起21gをハウジング22の前面22c側から挿入可能に形成されている。案内溝26bは、コンタクト収容溝26の主溝部26aの溝幅方向(ハウジング22長手方向に一致)両側の内側面に、ハウジング22の前面22cから溝後壁22hに向かって延在形成されている。コンタクト21の主板部21dは、張り出し部21f及び固定用突起21gが案内溝26bに挿入されることで、案内溝26b内面によってハウジング22の溝底壁22gからの浮き上がりが規制される。
コンタクト21は、ハウジング22の前面22c側から、主板部21dを溝底壁22g上面にスライド移動させながら中央屈曲部21cが先頭の向きでコンタクト収容溝26に押し込んでコンタクト収容溝26に収容する。
コンタクト21は、ハウジング22の前面22c側から押し込んでコンタクト収容溝26に収容する際、張り出し部21f及び固定用突起21gを案内溝26bに挿入する。コンタクト21の主板部21dの板幅方向両側に突出する固定用突起21gの突端間の離間距離は、コンタクト収容溝26両側の案内溝26bの主溝部26aとは逆側の内面間の距離よりも僅かに大きい。コンタクト収容溝26に挿入されたコンタクト21の主板部21dは、その両側の固定用突起21gの突端がそれぞれコンタクト収容溝26の案内溝26bの主溝部26aとは逆側の内面に圧接されることでハウジング22に固定される。また、その結果、コンタクト21はハウジング22の所定位置に保持される。
コンタクト21の主板部21dをハウジング22の所定位置に保持するための構造(コンタクト保持構造)は、コンタクト21の固定用突起21gの案内溝26b内面に対する圧接に限定されない。
コンタクト保持構造は、例えば、ハウジング22のコンタクト収容溝26内面から突出された弾性係止片(ハウジングランス)と、コンタクト21の主板部21dに形成された係合突部または係合凹部との係合によって、主板部21dをハウジング22の所定位置に保持する構成も採用可能である。
コンタクト21は、主板部21dのその延在方向(長手方向)における中央屈曲部21cとは逆側の端から可動板部21eとは逆側(下側)へ主板部21dに対して45度以下の傾斜角度で傾斜して延出された延出片部21hと、延出片部21hの主板部21dとは逆側の端から延出された接続部21bとを含む。
延出片部21h及び接続部21bはコンタクト21を形成する金属帯板の一部である。
接続部21bは延出片部21hの主板部21dとは逆側の端から主板部21dと平行に延出されている。
図1〜図4に示すように、コンタクト21の接続部21bは、ベース基板31のコネクタ20のハウジング22が配置された主面31aに形成されている配線31bに半田付けされ、配線31bに電気接続されている。
コンタクト21はその全体がベース基板31の主面31aの配線31bと導通されている。
図3、図4に示すように、コネクタ20のコネクタベース部材20Aは、ハウジング22の底面22aから突出された嵌合突起22jを有する。コネクタベース部材20Aは、ハウジング22の嵌合突起22jをベース基板31に形成された嵌合孔31cに挿入嵌合させ、ハウジング22の底面22aをベース基板31の主面31aに当接させてベース基板31に取り付けられている。
また、コネクタベース部材20Aは、複数のコンタクト収容溝26のそれぞれに挿入されたコンタクト21の接続部21bのベース基板31の配線31bへの半田付けによっても、ベース基板31に対する固定力が確保されている。
コンタクト21の接触部21aは、可動板部21eの中央屈曲部21cとは逆側の端部(先端部)に形成されている。
図3、図4、図5に示すコンタクト21の可動板部21eの先端部は、可動板部21eがその板厚方向に屈曲され上側に凸の山形に形成された先端屈曲部21iを有する。
図3、図4、図5に示すコンタクト21の接触部21aは、具体的には、可動板部21eの先端屈曲部21iの外角側に可動板部21e延在方向に沿って延在形成されたリブ状突部である。
なお、コンタクト21の接触部21aは、可動板部21e先端部に形成されたリブ状突部に限定されず、適宜変更可能である。コンタクト21は、リブ状突部である接触部21aを省略して、例えば、可動板部21e先端部の先端屈曲部21i自体を接触部として用いても良い。
図1、図2に示すように、シェル23は、天板23aと、天板23aの一端部から天板23a片面側に突出された一対の軸支用突片23bと、天板23aの他端部から天板23a片面側に突出された係合板片23cとを有する。
シェル23の一対の軸支用突片23bは、ハウジング22に対して、ハウジング22の後部(図3、図4における後面22d側部分)に設けられた回転軸27を介してハウジング22長手方向と平行な軸線(回転軸線)を中心に回転自在に軸支されている。
シェル23は、その全体が、軸支用突片23bのハウジング22に対する回転軸線を中心にハウジング22に対して回転する。
図1、図2に示すシェル23の天板23aは矩形板状に形成されている。
天板23aの一端部は天板23aの外周の一辺に沿う部分である。一対の軸支用突片23bは、天板23aの一端部の延在方向両端から天板23片面側に延出されている。
シェル23は、天板23aの一端部がハウジング22長手方向に沿って延在する向きでハウジング22に回転自在に軸支されている。
シェル23の天板23aは、シェル23のハウジング22に対する回転によって、ハウジング22の基板支持面22bのコンタクト配置領域22Cに位置する部分(配置領域上支持面22i)に対して開閉する。
シェル23の天板23aのコンタクト配置領域22Cに対して閉じたときにコンタクト配置領域22Cに対面する側の面23dを、以下、押さえ面とも言う。
軸支用突片23b及び係合板片23cは、天板23aから天板23aの押さえ面23d側に突出されている。
図1、図2に示すシェル23の係合板片23cは、天板23aの他端部に沿って天板23aに垂直に延在形成された板片である。係合板片23cの延在方向は天板23a一端部の延在方向と平行である。また、係合板片23cは、ハウジング22長手方向に沿って延在している。
図1、図2に示すシェル23の係合板片23cは、その延在方向両端部のみが、天板23a他端部の延在方向両端部と繋がっている。図1、図2に示すシェル23の、係合板片23cの延在方向両端部と天板23a他端部の延在方向両端部とが繋がっている連続部23e間には、天板23a一端部の延在方向と平行に延在形成された長孔状の係合用窓孔23fが形成されている。
図2、図4に示すように、ハウジング22のコンタクト収容溝26間に位置する溝仕切り壁22kのハウジング前面22c側には、ハウジング22のコンタクト配置領域22Cに対して閉じたシェル23の係合板片23cが挿入される係止用溝22mが形成されている。図1に示すコネクタ20において、ハウジング22の複数の溝仕切り壁22kのハウジング前面22c側の係止用溝22mは、溝仕切り壁22k間のコンタクト収容溝26を介してハウジング22長手方向に互いに連続するように形成されている。
シェル23の係合板片23c(ハウジング22に係合する係合部)は、ハウジング22の溝仕切り壁22kの係止用溝22m上側の係止突部22nを係合用窓孔23fに収容することで係止用溝22mに挿入できる。シェル23の係合用窓孔23fに収容されたハウジング22の係止突部22nは、シェル23の係合板片23cとの係合により、係合板片23cのハウジング22に対する上方への変位を規制し、シェル23の開方向の回転を防ぐ。シェル23は、ハウジング22の溝仕切り壁22kの係止突部22n(シェル23を係止する係止部)を係合用窓孔23fに収容し、係合板片23cを係止用溝22mに挿入することで、コンタクト配置領域22Cに対して閉じた状態を維持できる。
シェル23の係合板片23cは、ハウジング22に係合する係合部の役割を果たす。
シェル23をコンタクト配置領域22Cに対して閉じた状態(閉状態)は、シェル23の天板23aがコンタクト配置領域22Cに対して閉じられ、天板23aの押さえ面23dが配置領域上支持面22iに沿って延在する状態を指す。図2に示すように、閉状態のシェル23の天板23aによって配置領域上支持面22iのほぼ全体を覆う。
シェル23をコンタクト配置領域22Cに対して開いた状態(開状態)は、天板23aの押さえ面23dに配置領域上支持面22iに対して45度以上の開き角が確保され、かつ、シェル23の係合板片23cがハウジング22から上方へ離間され、撮像モジュール10の後側基板14をハウジング22上の長手方向位置決め手段24及び幅方向位置決め手段25によって位置決めする作業をハウジング前面22c側から行える状態を指す。
なお、図1〜図4のコネクタ20のシェル23は、天板23aの押さえ面23dに配置領域上支持面22iに対して90度以上の開き角を確保できる。
ハウジング22の基板支持面22bには、コネクタ20のシェル23をコンタクト配置領域22Cに対して開いた状態にて撮像モジュール10の後側基板14を配置(載置等)できる。
コネクタ20は、コンタクト配置領域22Cに対して開状態のシェル23を閉じることで、ハウジング22の基板支持面22bに配置された撮像モジュール10の後側基板14をシェル23の天板23aとハウジング22との間に挟持できる。シェル23は、係合板片23cをハウジング22の溝仕切り壁22kの係止用溝22mに挿入し、溝仕切り壁22kの係止突部22nに係合板片23cを係合させることで、撮像モジュール10の後側基板14を天板23aとハウジング22との間に挟持した状態を維持できる。
シェル23について、係合板片23cがハウジング22の溝仕切り壁22kの係止用溝22mに挿入されハウジング22の係止突部22nに係止されている状態を、以下、閉維持係止状態、とも言う。
閉維持係止状態のシェル23の天板23aは、押さえ面23dによって撮像モジュール10の後側基板14を配置領域上支持面22iに向かって押圧して配置領域上支持面22iに押し付ける。
図1に示すハウジング22の係止用溝22mは、ハウジング22の溝仕切り壁22kのみに形成され、ハウジング22の第1台部22A及び第2台部22Bには形成されていない。
シェル23をコンタクト配置領域22Cに対して閉じたとき、シェル23の係合板片23cの延在方向両端部は、ハウジング22のコンタクト配置領域22Cのハウジング22長手方向両端に位置するコンタクト収容溝26のハウジング前面側22cに配置される。
但し、シェル23の係合板片23cは、シェル23をコンタクト配置領域22Cに対して閉じたときハウジング22のうち溝仕切り壁22kのみに当接し、ハウジング22の第1台部22A及び第2台部22Bには当接しない寸法に形成されている。
シェル23の係合板片23cのハウジング22の溝仕切り壁22kの係止用溝22mへの挿入は、第1台部22A及び第2台部22Bと干渉することなく円滑に行える。
なお、ハウジング22は、係止用溝22mを、溝仕切り壁22kのみならず、第1台部22A及び第2台部22Bの一方または両方のハウジング前面22c側にも形成した構成も採用可能である。
係止用溝22mを、溝仕切り壁22kのみならず、第1台部22A及び第2台部22Bの一方または両方のハウジング前面22c側にも形成した構成の場合、シェル23の係合板片23cは、ハウジング22長手方向に沿う延在方向の端部が第1台部22A及び第2台部22Bの一方または両方の係止用溝22mに挿入可能な構成を採用できる。
シェル23は、係合板片23cの天板23aとは逆側の端部から、係合板片23cの板厚方向において天板23aとは逆側に突出する操作片23gを含む。
操作片23gは、シェル23の係合板片23cをハウジング22の溝仕切り壁22kの係止用溝22mに挿入した状態においても、係止用溝22mからハウジング前面22c側に突出する部分を確保できる。
シェル23は、作業者が手指等で操作片23gを利用してハウジング22に対して回転操作することで、ハウジング22に対して開状態から閉状態とし閉維持係止状態とする作業を簡単に行える。
閉維持係止状態のシェル23は、係合板片23cとベース基板31との間の隙間に差し入れた工具によって係合板片23cを引き起こすことで、係合片部23cのハウジング22の係止突部22nに対する係合を解除できる。
係合片部23cのハウジング22の係止突部22nに対する係合が解除されたシェル23は、ハウジング22に対する回転操作により開状態とすることができる。
図1に示すように、コネクタベース部材20Aの長手方向位置決め手段24及び幅方向位置決め手段25は、ハウジング22の基板支持面22b上に突出状態に設けられている。
図1に示すコネクタベース部材20Aの長手方向位置決め手段24は、ハウジング22の第1台部22Aに設けられている。図1の長手方向位置決め手段24は、具体的には、第1台部22Aに固定され、第1台部22A上面上に突出された位置決めピンである。
以下、長手方向位置決め手段24が位置決めピンを指す場合、長手方向位置決め手段24を位置決めピンとも言う。また、位置決めピンに符号24を付記する。
図1に示すコネクタベース部材20Aの幅方向位置決め手段25は、具体的には、ハウジング22の第1台部22A及び第2台部22Bのそれぞれの上面上に突出されたリブ状突壁(突出部)である。
以下、幅方向位置決め手段25がリブ状突壁を指す場合、幅方向位置決め手段25をリブ状突壁とも言う。また、リブ状突壁に符号25を付記する。
図1に示すように、第1台部22A及び第2台部22Bのそれぞれの上面上には、それぞれ、ハウジング22長手方向に延在する一対のリブ状突壁25が形成されている。
ハウジング22の基板支持面22b上に設けられる撮像モジュール10の後側基板14は、一対のリブ状突壁25間に確保された基板収容溝25aに挿入される。第1台部22A上の一対のリブ状突壁25間の基板収容溝25aは、第2台部22B上の一対のリブ状突壁25間の基板収容溝25aの延長上に位置する。
基板収容溝25a両側のリブ状突壁25は、ハウジング22の基板支持面22bのハウジング22長手方向に垂直の幅方向に互いに離間されている。
図1において、基板収容溝25aの溝幅、すなわち基板収容溝25aの両側のリブ状突壁25間の離間距離は、撮像モジュール10の細長板状の後側基板14の幅方向(長手方向に垂直な断面の長手方向)寸法に概ね一致している。
撮像モジュール10の後側基板14は、第1台部22A及び第2台部22Bのそれぞれのリブ状突壁25間の基板収容溝25aに挿入することで、各基板収容溝25aの両側のリブ状突壁25によって、ハウジング22長手方向に延在する向きで支持されるとともに、ハウジング22の基板支持面22bの幅方向に位置決めされる。
図1に示すように、コネクタベース部材20Aの位置決めピン24は、撮像モジュール10の後側基板14の長手方向片側の端部(後端部)に形成された貫通孔である治具掛け孔14e(第1治具掛け孔)に挿入されることで、第1台部22A及び第2台部22Bのそれぞれのリブ状突壁25間の基板収容溝25aに挿入された後側基板14をハウジング22長手方向(基板支持面22b長手方向)に位置決めする。
後側基板14の第1治具掛け孔14eは、撮像モジュール10をチューブ15に挿通してチューブ付きモジュール16を組み立てる際に、ワイヤ等の挿通用治具を通して後端基板14に取り付けることに利用される。
チューブ付きモジュール16を組み立てる際に撮像モジュール10は、後側基板14からチューブ15に挿通される。
図1、図10に示すように、後側基板14の撮像モジュール10長手方向における前端部の撮像素子11とは逆の後端部(図10においては右側端部)には、2つの治具掛け孔14e、14f(第1治具掛け孔、第2治具掛け孔)が後側基板14長手方向に間隔を空けて形成されている。各治具掛け孔14e、14fは後側基板14の板厚を貫通して、後側基板14の両側の主面(第1主面14a及び第2主面14b)に開口する貫通孔である。
なお、この実施形態では、ハウジング22に対する後側基板14のハウジング22長手方向の位置決めに、第2治具掛け孔14fよりも後側に位置する第1治具掛け孔14e(ピン係止穴)のみを使用する。
図10に示すように、撮像モジュール10の後側基板14の片側の主面(第1主面14a)には、コネクタベース部材20Aのコンタクト21の接触部21aと接触される電極14cが複数形成されている。電極14cは、第1主面14aにおける後側基板14長手方向の複数箇所に形成されている。
図10に示す後側基板14には、コネクタベース部材20Aのコンタクト21と同数の電極14cが形成(図10では電極14cは5つ形成)されている。
図9、図10に示す撮像モジュール10の電気ケーブル13は、複数本の導体を外装被覆13a内側に収容した構成のものである。但し、電気ケーブル13は、例えば、複数本の電線を保護チューブに収容したものや、同軸ケーブル(導体を複数有する)、単心電線(導体を1本のみ有する)等も採用可能である。
なお、図9、図10に示す撮像モジュール10の電気ケーブル13は、複数本の導体の1本以上を信号線として使用する信号ケーブルである。
図10に示すように、電気ケーブル13の導体は、撮像モジュール10の後側基板14の第1主面14aに形成された導体接続端子14dに半田付け等によって電気接続されている。導体接続端子14dは、撮像モジュール10の後側基板14の長手方向一端部(前端部)の複数箇所(図10では5箇所)に形成されている。
電気ケーブル13の導体は、撮像モジュール10の後側基板14の第1主面14aに形成された導体接続端子14dのそれぞれに1本ずつ電気接続されている。
図10に示す電気ケーブル13は、2本の同軸ケーブル13bと、これら同軸ケーブル13bとともに外装被覆13a内側に収容された導体である1本の副導体(図示略)とを有する。
図11に示すように同軸ケーブル13bは中心導体13cと外部導体13dとを有する。
図10に示す電気ケーブル13は、2本の同軸ケーブル13bのそれぞれの中心導体13cと外部導体13d、及び1本の副導体、の計5本の導体を有する。
図10、図11に示すように、撮像モジュール10の後側基板14の第1主面14aに形成された5つの導体接続端子14dは、同軸ケーブル13bの中心導体13cが電気接続される2つの中心導体接続端子14d1、同軸ケーブル13bの外部導体13dが電気接続される2つの外部導体接続端子14d2、副導体が電気接続される1つの副導体接続端子14d3である。
後側基板14において、導体接続端子14dは電極14cと同数形成されている。複数の導体接続端子14dには、それぞれ、後側基板14に形成された図示略の配線を介して、後側基板14の電極14cが一つずつ電気接続されている。
導体接続端子14dに電気接続された電気ケーブル13の導体は、導体接続端子14d及び後側基板14の配線を介して、後側基板14の電極14cと電気接続されている。
図10に示す後側基板14の複数の電極14cは、後側基板14長手方向に一列に配列させて形成されている。後側基板14の複数の電極14cの、後側基板14長手方向における配置間隔は、コネクタベース部材20Aの複数のコンタクト21(具体的にはその接触部21a)のハウジング22長手方向における配置間隔(配列ピッチ)に対応している。
なお、図1において、コネクタベース部材20Aのコンタクト配置領域22Cにおけるコンタクト収容溝26のハウジング22長手方向の配列ピッチ及びコンタクト21のハウジング22長手方向の配列ピッチはそれぞれ一定である。但し、コンタクト収容溝26の配列ピッチ及びコンタクト21の配列ピッチはそれぞれ一定でなくてもよい。
図3、図4に示すように、撮像モジュール10の後側基板14は、第1主面14aがハウジング22の基板支持面22b(上面)に対面する向きで基板支持面22b上に配置される。
撮像モジュール10の後側基板14の各電極14cは、後側基板14をハウジング22上の位置決めピン24及びリブ状突壁25によってハウジング22に対して位置決めすることで、コネクタベース部材20Aのコンタクト21の接触部21aに当接可能な位置に位置合わせされる。
コネクタ20は、位置決めピン24及びリブ状突壁25によってハウジング22に対して位置決めした後側基板14を、閉維持係止状態としたシェル23の天板23aによってハウジング22の基板支持面22bに押さえ込む(押し付ける)だけで、後側基板14の複数の電極14cとコンタクト21の接触部21aの接触を安定に保つことができる。
その結果、コネクタ20は、図8に示す電子内視鏡システム50において、接続ケーブル52を含む表示装置側回路と、撮像モジュール10の電気回路とを、ベース基板31の配線31b及びコンタクト21を介して電気接続した状態を容易に安定確保できる。
図3に示すように、ハウジング22の基板支持面22b上に撮像モジュール10の後側基板14等の載置物が存在しないとき、コンタクト21の接触部21aの上端は基板支持面22bよりも若干上方に位置する。
また、コンタクト21の接触部21aの上端は、ハウジング22上の一対のリブ状突壁25(幅方向位置決め手段)間の基板収容溝25aの延長上に位置する。
図4に示すように、撮像モジュール10の後側基板14を位置決めピン24及びリブ状突壁25によってハウジング22に対して位置決めし、シェル23を閉維持係止状態とすると、コンタクト21の接触部21aは後側基板14によってコンタクト収容溝26へ押し込まれる。このとき、コンタクト21の接触部21aは、コンタクト21の弾性変形によってハウジング22のコンタクト収容溝26へ押し込まれ、コンタクト21の弾性復元力によって後側基板14の電極14cとの接触を安定維持する。
このため、コネクタ20は、表示装置側回路と、撮像モジュール10の電気回路とを、ベース基板31の配線31b及びコンタクト21を介して電気接続した状態を安定維持できる。
図1に示すように、ハウジング22の第2台部22Bのコンタクト配置領域22Cとは逆側の端部には、第2台部22Bの上面からハウジング22の第2端面22fにわたって、チューブ付きモジュール16のチューブ16を収容可能なチューブ収容溝22oが形成されている。
ハウジング22の第2端面22fは、第2台部22Bのコンタクト配置領域22Cとは逆側の側面である。
チューブ収容溝22oは、ハウジング22の第2端面22f側に行くにしたがって第2台部22B上面からの深さが深くなるように形成されている。
図1に示すように、チューブ収容溝22oは、第2台部22B上面における基板収容溝25aの延長上に対応する領域に第2台部22B上面から窪んで形成されている。
位置決めピン24及びリブ状突壁25によってハウジング22に位置決めされた後側基板14の前端(前端部側の端)はチューブ収容溝22o上に配置される。後側基板14の副導体接続端子14d3(図10参照)はチューブ収容溝22o上に配置される。
チューブ付きモジュール16のその長手方向におけるチューブ15が存在する部分を、以下、チューブ外装部、とも言う。
チューブ収容溝22oには、チューブ外装部の撮像素子11を収容した前端部とは逆の後端部と、電気ケーブル13のチューブ外装部のチューブ15後端から延出された後端部とが収容される。
チューブ付きモジュール16の後側基板14は、ハウジング22の基板支持面22b上に第1主面14aが下面となる向きで載置されるため、チューブ付きモジュール16のチューブ外装部の、その下方にハウジング22の基板支持面22bが存在しない部分は後側基板14から下方へ垂れ下がる。
仮に、ハウジング22の第2端面22fがハウジング22の基板支持面22bに対して垂直の場合は、チューブ付きモジュール16のハウジング22によって支持される部分と、チューブ付きモジュール16下方にハウジング22が存在せずハウジング22に支持されない部分との境界付近が局所的に屈曲されチューブ15を傷めやすい。
チューブ付きモジュール16をチューブ収容溝22oに収容する構成であれば、チューブ付きモジュール16にチューブ15を傷めるような屈曲箇所が形成されることを回避できる。その結果、チューブ付きモジュール16をチューブ収容溝22oに収容する構成であれば、ハウジング22の第2端面22fがハウジング22の基板支持面22bに対して垂直の場合に比べて、チューブ15の寿命延長が可能である。
図6に示すように、撮像モジュール10の撮像素子11は、断面矩形で延在する角形(ブロック状)に形成された固体撮像素子である。
図7に示すように、撮像モジュール10の後側基板14は、断面長方形で延在する細長板状に形成されている。
ここで、図6に示す撮像素子11前端の受光面11aにおける対角線(第1対角線T1)の長さをD1とし、図7に示す後側基板14の断面における対角線(第2対角線T2)の長さをD2とする。
図7の後側基板14の断面における対角線(第2対角線T2)の長さD2は、図6に示す撮像素子11前端の受光面11aにおける対角線(第1対角線T1)の長さD1以下に設定されている(条件D1≧D2)。
後側基板14は、その長手方向全長にわたって、その断面における対角線(第2対角線T2)の長さD2が図6に示す撮像素子11前端の受光面11aにおける対角線(第1対角線T1)の長さD1以下の断面寸法で延在形成されている。
また、図7に示すように、電気ケーブル13の2本の同軸ケーブル13bの後側基板14に沿わせて配置された部分は、第2対角線T2を直径とする第2基板本体21の外接円Cの内側に配置できる。
撮像モジュール10のヘッド側基板12及び電気ケーブル13も、その全体にわたって、撮像モジュール10長手方向に垂直の断面全体が第1対角線T1の長さD1以下の直径の円周内に入るように形成されている。
撮像モジュール10は、その長手方向全長にわたって、撮像モジュール10長手方向に垂直の断面全体が第1対角線T1の長さD1以下の直径の円周内に入るように形成されている。
このため、チューブ付きモジュール16を組み立てに使用するチューブ15は、撮像素子11を収容可能な内径を有するものであれば良く、無用に内径が大きいものを使用することを回避できる。
図8に示すように、コネクタ付き基板30を採用した電子内視鏡システム50によれば、チューブ付きモジュール16の組み立て後に、撮像モジュール10の後側基板14をシェル23によってハウジング22に押さえ込むだけで、表示装置側回路と撮像モジュール10の電気回路との電気接続を簡単に実現することができる。
(第2実施形態)
図12〜図15は、本発明に係る第2実施形態のコネクタ220及びコネクタ付き基板230を示す。
なお、コネクタ220及びコネクタ付き基板230について、図12〜図15において上側を上、下側を下、として説明する。
図12等に示すように、第2実施形態のコネクタ付き基板230は、第1実施形態のコネクタ付き基板30のコネクタ20を第2実施形態のコネクタ220に変更したものである。第2実施形態のコネクタ付き基板230のコネクタ220以外の構成は第1実施形態のコネクタ付き基板30と同様である。
図12に示すように、第2実施形態のコネクタ220は、角棒状のハウジング222に長手方向位置決め手段24及び幅方向位置決め手段25が設けられた構成のコネクタベース部材220Aを有する。また、この実施形態のコネクタ220は、ハウジング222の長手方向中央部のコンタクト配置領域22Cに保持された複数のコンタクト221、及びハウジング222に回転自在に軸支されたシェル223(押圧手段)も有する。
図3、図4に示すように、第1実施形態のコネクタ20のハウジング22は、その前面22cと後面22dとの間隔方向である前後方向の寸法が、底面22aと基板支持面22bとの間隔方向の寸法(高さ方向寸法)よりも格段に大きい扁平断面で延在する細長板状に形成されている。
これに対して、図12、図14に示すように、第2実施形態のコネクタ220のハウジング222は、その前面22cと後面22d(図14参照)との間隔方向である前後方向の寸法が高さ方向寸法と概ね同じの角棒状に形成されている。
図12に示すように、第2実施形態のコネクタ220のハウジング222は、その長手方向において、中央部のコンタクト配置領域22Cと、コンタクト配置領域22Cを介して両側の台部(第1台部22A、第2台部22B)とを有する。
このハウジング222のコンタクト配置領域22Cを介して両側の台部のうち、片方の第1台部22Aには、長手方向位置決め手段24(図12等では位置決めピン)が設けられている。長手方向位置決め手段24は、ハウジング222の、コンタクト配置領域22Cを介して第1台部22Aとは逆側の第2台部22Bには設けられていない。
なお、第2実施形態のコネクタ220のハウジング222の第2台部22Bのハウジング222長手方向の寸法は、第1台部22Aのハウジング222長手方向の寸法に比べて格段に大きい。
第1台部22A及び第2台部22Bについて、ハウジング222長手方向に沿う方向を、以下、長手方向、とも言う。
ハウジング222の第2台部22Bには、ハウジング222長手方向に延在する基板逃げ溝22pが形成されている。
基板逃げ溝22pは、第2台部22Bのハウジング222長手方向全長にわたって延在形成されている。基板逃げ溝22pは、第2台部22Bにおいてハウジング22の基板支持面22bから窪んで形成されている。
基板逃げ溝22pはハウジング222の第2台部22Bのみに形成されている。基板逃げ溝22pはハウジング222の第1台部22A及びコンタクト配置領域22Cには形成されていない。
図1に示すように、第1実施形態のコネクタ20のコネクタベース部材20Aは、そのハウジング22のその長手方向においてコンタクト配置領域22Cを介して両側に、基板収容溝25aを形成するリブ状突壁25の対をひとつずつ有する。
これに対して、図12に示すように、第2実施形態のコネクタ220のコネクタベース部材220Aは、基板収容溝25aを形成するリブ状突壁25(幅方向位置決め手段)の対が、ハウジング222の第1台部22Aに1つ、第2台部22Bに2つ設けられた構成となっている。
図12に例示したコネクタベース部材220Aにおいて、ハウジング222の基板支持面22bの、ハウジング222長手方向に一致する長手方向に垂直の幅方向は、ハウジング222前後方向に一致している。
基板収容溝25aを形成する対を構成するリブ状突壁25は基板支持面22b幅方向に互いに離隔させて設けられている。
第2台部22Bのリブ状突壁25の対は、第2台部22Bのその長手方向に互いに離間した2箇所に設けられている。図12等に例示したコネクタベース部材220Aにおいて、第2台部22Bのリブ状突壁25の対は、第2台部22Bのその長手方向両端部に設けられている。
また、第2台部22Bのリブ状突壁25の対は、第2台部22Bの基板逃げ溝22pを介して両側の基板支持面22bから突出させて形成されている。
基板逃げ溝22pを介して両側のリブ状突壁25は、リブ状突壁25間の基板収容溝25a全体が基板逃げ溝22p上に位置するように形成されている。
図12に例示したコネクタベース部材220Aにおいて、ハウジング222の第2台部22Bの基板逃げ溝22pの溝幅方向両側の内側面は、ハウジング222前後方向に垂直に形成されている。基板逃げ溝22pを介して両側のリブ状突壁25の基板収容溝25aを介して互いに対向する面(対向面)は、それぞれ基板逃げ溝22pの溝幅方向両側の内側面から連続してハウジング222前後方向に垂直に延在形成されている。
図12、図13において、撮像モジュール10の後側基板14は、第1主面14aがハウジング222の基板支持面22b(上面)に対面する向きでハウジング222の基板支持面22b上に配置される。撮像モジュール10の後側基板14は、シェル223(押圧手段)を開状態としたコネクタ220のハウジング222の基板支持面22b上に配置する。
後側基板14は、ハウジング222上の位置決めピン24及びリブ状突壁25によってハウジング222に対して基板支持面22bの幅方向及び長手方向に位置決めして基板支持面22b上に配置される。
後側基板14は、ハウジング222の長手方向3箇所のリブ状突壁25の対のそれぞれによって確保された基板収容溝25aに挿入することで。ハウジング222に対して基板支持面22b幅方向(ハウジング222前後方向)に位置決めされる。
また、後側基板14は、第1治具掛け孔14eにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させることでハウジング222に対して基板支持面22b長手方向(ハウジング222長手方向)に位置決めされる。
図12に示すように、ハウジング222の長手方向3箇所にリブ状突壁25の対を有する構成は、ハウジング222の長手方向2箇所または1箇所のみにリブ状突壁25nの対を有する構成に比べて、後側基板14のハウジング222に対する基板支持面22b幅方向の位置決め精度の安定確保の点で有利である。
ハウジング222の第1台部22A、及び第2台部22Bの長手方向複数箇所に、リブ状突壁25の対を有する構成は、撮像モジュール10の電気ケーブル13の曲がりや揺れ等がコンタクト配置領域22C上における後側基板14のハウジング222に対する位置決め精度に影響を与えることの回避、コンタクト配置領域22C上における後側基板14の位置決め精度の安定確保の点で有利である。
図12に示すように、この実施形態のコネクタ220のハウジング222の第1台部22A上には、第1実施形態のコネクタ20のハウジング22の第1台部22A上と同様に位置決めピン24及び一対のリブ状突壁25が設けられている。
また、この実施形態のコネクタ220のハウジング222の第1台部22A上には、ハウジング222上の位置決めピン24を後側基板14の第2治具掛け孔14fに挿入してしまう誤挿入を防ぐ誤挿入防止突壁22qも設けられている。
この実施形態のコネクタ220のコネクタベース部材220Aは誤挿入防止突壁22qを含む。
図12、図15に示すように、誤挿入防止突壁22qは、位置決めピン24からハウジング222の第1端面22e側(コンタクト配置領域22Cとは逆の側)へ離間させた位置に設けられている。
誤挿入防止突壁22qと位置決めピン24との間の離間距離は、後側基板14のその後端から第1治具掛け孔14eまでの寸法よりも大きく、かつ後側基板14のその後端から第2治具掛け孔14fまでの寸法よりも小さい、範囲に確保されている。
図15に示すように、後側基板14は、第1治具掛け孔14eにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させたときに、ハウジング222のリブ状突壁25間の基板収容溝25aへの挿入、ハウジング222の基板支持面22b上への配置が可能である。第1治具掛け孔14eにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させた後側基板14は、ハウジング222の基板支持面22b上に配置できる。
第1治具掛け孔14eにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させて基板支持面22b上に配置した後側基板14は、コネクタ220のシェル223を開状態からハウジング222に対して閉じたときに、シェル223によってハウジング222に押し付けて第1主面14aをハウジング222の基板支持面22bに面接触させることができる。シェル223は、ハウジング222の係止突部22nに係合させてハウジング222のコンタクト配置領域22Cに対する閉状態を維持できる。
後側基板14の第2治具掛け孔14fにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させようとしたときには、後側基板14の第1治具掛け孔14eから後端側部分が誤挿入防止突壁22q上に当接し、誤挿入防止突壁22qに乗り上げた状態となる。このため、後側基板14の第2治具掛け孔14fにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させることはできない。また、後側基板14をその第1主面14aをハウジング222の基板支持面22bに面接触させることもできない。
また、誤挿入防止突壁22qに後側基板14の一部が乗り上げた状態では、ハウジング222に対して開状態から開方向とは逆の閉方向に回転させたシェル223は、ハウジング222の係止突部22nとの係合可能位置に到達前に後側基板14に当接してしまい、係止突部22nに係合させることができない。
このため、後側基板14をコネクタ220(具体的にはコンタクト221)に電気接続する作業を行なう作業者は、シェル223をハウジング222の係止突部22nに係合できないことで、後側基板14の第1治具掛け孔14eにハウジング222上の位置決めピン24が挿入されていないことを簡単かつ明瞭に把握できる。
この実施形態のコネクタ220は、後側基板14の第2治具掛け孔14fにハウジング222上の位置決めピン24を挿入させる誤挿入を防止できる。
また、このコネクタ220は、後側基板14の第1治具掛け孔14eにハウジング222上の位置決めピン24が挿入された状態の確実確保に有利である。
図12〜図14に示すように、この実施形態のコネクタ220のハウジング222のコンタクト配置領域22Cには、ハウジング222長手方向複数箇所(3以上)の溝仕切り壁22kによって仕切られた複数(4以上)のコンタクト収容溝26が形成されている。
この実施形態のコネクタ220のコンタクト配置領域22Cの係止突部22nは、コンタクト配置領域22Cのハウジング222長手方向複数箇所に配列されている溝仕切り壁22kのうち、その配列の両端の溝仕切り壁22kの間に位置する溝仕切り壁22kのハウジング前面22c側のみに形成されている。
図12において、係止突部22nは、コンタクト配置領域22Cの2つの溝仕切り壁22kのハウジング前面22c側に形成されている。
なお、係止突部22nが形成される溝仕切り壁22kの数は、2つに限定されず、1または3以上であっても良い。
係止突部22nが形成されない溝仕切り壁22kは、ハウジング222長手方向において、係止突部22nが形成された溝仕切り壁22kの両側に位置する溝仕切り壁22kを含む2以上であれば良く、3以上であっても良い。
この実施形態のコネクタ220の係止突部22nは、ハウジング222長手方向両端の溝仕切り壁22kよりもハウジング222前側(後面22dとは逆側)に突出した状態に形成されている。
図13に示すように、シェル223は、係合用窓孔23fにハウジング222の係止突部22nを収容することで、係止突部22n下側に配置された係合板片23cを係止突部22nに係合させることができる。その結果、シェル223は係止突部22nによって開方向の回転が規制され、コンタクト配置領域22Cに対する閉状態が維持される。係止突部22nはシェル223の開方向の回転を規制するべくシェル223を係止する。
この実施形態のコネクタ220のシェル223は、第1実施形態のコネクタ20のシェル23に比べて、係合用窓孔23fに挿入される係止突部22nの数が少なくて済む。このため、この実施形態のコネクタ220のシェル223は、第1実施形態のコネクタ20のシェル23に比べて、ハウジング22長手方向に沿う方向(延在方向)において、係合用窓孔23fのサイズを縮小し、連続部23eのサイズを拡張した構成のものを採用している。この実施形態のコネクタ220のシェル223の、係合用窓孔23f及び連続部23eのサイズ以外の構成は、第1実施形態のコネクタ20のシェル23と同様である。
この実施形態のコネクタ220のシェル223は、ハウジング22長手方向に沿う方向(延在方向)の連続部23eのサイズを大きく確保できるため、第1実施形態のコネクタ20のシェル23に比べて連続部23eの耐久性を高めることができる。
図14に示すように、この実施形態のコネクタ220は、第1実施形態のコネクタ20のコンタクト21を若干設計変更したコンタク221を採用している。
図14に例示したコンタクト221は、第1実施形態のコネクタ20について、可動板部21eの先端屈曲部21iの外角側に可動板部21e延在方向に沿って延在形成されたリブ状突部である接触部21aを省略して、可動板部21eの先端屈曲部21i自体を接触部としたものである。
また、図14に例示したコンタクト221の延出片部21hは、主板部21dのその延在方向(長手方向)における中央屈曲部21cとは逆側の端から可動板部21eとは逆側へ主板部21dに対して概ね垂直に延出するように形成されている。コンタクト221の接続部21bは、延出片部21hの主板部21dとは逆側の端から延出片部21hの板厚を介して主板部21dとは逆側へ主板部21dと平行に延出されている。
図12〜図14に示すように、ハウジング222のコンタクト配置領域22Cの前面側には、各溝仕切り壁22kから下側をハウジング222の前面22cから窪ませた延出片部配置凹部22rが形成されている。
コンタクト221の延出片部21hはハウジング222の延出片部配置凹部22r内に配置されている。
図12に示すように、係止突部22nが形成されない溝仕切り壁22kの前端(ハウジング222の後面22dとは逆側の端)は、ハウジング222の前面22cの一部を構成する。
開状態のシェル223は、係合板片23cが係止突部22nが形成されない溝仕切り壁22kの前端に当接する位置まで閉方向へ回転可能である。シェル223は、係合板片23cが係止突部22nが形成されない溝仕切り壁22kの前端に当接することで、それ以上の閉方向への回転が規制される。このため、シェル223はコネクタ220のコンタクト配置領域22Cに対して閉状態としてもコンタクト221の延出片部21hに接触せず、延出片部21hとの接触により延出片部21hを傷める心配が無い。
図12、図13に示すように、撮像モジュール10の後側基板14は、ハウジング222上の位置決めピン24及びリブ状突壁25によってハウジング222に対して位置決めして、第1主面14aがハウジング222の基板支持面22b(上面)に対面する向きでハウジング222の基板支持面22b上に配置される。後側基板14は、次いで、開状態からハウジング222に対して閉方向へ回転させたシェル223をハウジング222の係止突部22nと係合(係止)させてハウジング222に対する閉状態を保つことで、シェル223の天板23aによってコンタクト配置領域22Cの配置領域上支持面22iに押圧され、ハウジング222に固定される。
図14に示すように、コンタクト221の先端屈曲部21iは、その上側に後側基板14が載置される前の状態においてコンタクト配置領域22Cの配置領域上支持面22iから若干上側に突出されている。
ハウジング222上に配置された後側基板14は、開状態のシェル223の閉方向への回転によってハウジング222の基板支持面22bに押し付けられるまでに、コンタクト221の可動板部21eをハウジング22のコンタクト収容溝26へ押し込む。
その結果、後側基板14がシェル223によってハウジング222の基板支持面22bに押圧固定されたときに、コンタクト221の先端屈曲部21iは、コンタクト221の弾性復元力によって後側基板14の電極14cとの接触を安定維持する。
シェル223によってハウジング222の基板支持面22bに押圧固定された後側基板14は、基板支持面22bによって基板支持面22bと平行に支持される。
但し、後側基板14のハウジング222の第2台部22B上に位置する部分は、第2台部22Bに形成された基板逃げ溝22p上に配置される。
基板逃げ溝22pの延在方向一端は、ハウジング222の第2端面22fに開口している。基板逃げ溝22pは、ハウジング222の第2端面22fからコンタクト配置領域22C近傍まで、第2台部22Bの長手方向のほぼ全長にわたって延在形成されている。
後側基板14は、シェル223によって、基板支持面22bにおけるハウジング222の第1台部22A及びコンタクト配置領域22Cに位置する部分に押圧されて基板支持面22bに支持される。シェル223によってハウジング222の基板支持面22bに押圧固定された後側基板14の配置領域上支持面22iから第2台部22B側に位置する部分は、配置領域上支持面22iから第2台部22B側への離間距離が大きいほど下方に位置するように撓んでその少なくとも一部が基板逃げ溝22pに収容された状態となるか、あるいは、配置領域上支持面22iから基板逃げ溝22p上に張り出した状態となる。
この実施形態のコネクタ220では、電気ケーブル13の導体を後側基板14の第1主面14aの前端部の導体接続端子14dに半田付け等によって電気接続した接続箇所を第2台部22Bの基板逃げ溝22pに収容できる。また、基板逃げ溝22pには、電気ケーブル13の後側基板14の第1主面14a前端部に沿って配置された部分、電気ケーブル13を収容した可撓性のチューブ16の端部も収容可能である。
その結果、電気ケーブル13の導体を後側基板14の第1主面14aの前端部の導体接続端子14dに半田付け等によって電気接続した接続箇所や、電気ケーブル13の後側基板14の第1主面14a前端部に沿って配置された部分や、チューブが、後側基板14のハウジング222の基板支持面22bに対する当接状態に影響を与えることを回避できる。
この実施形態のコネクタ220では、後側基板14の第1主面14a前端部に電気ケーブル13の導体を電気接続した接続箇所が存在していても、コンタクト配置領域22Cの配置領域上支持面22iに対する後側基板14の浮き上がりを防ぐことができ、配置領域上支持面22iに対する後側基板14の当接状態を安定かつ確実に維持できる。
また、コネクタ220は、後側基板14の第1主面14a前端部に沿って、電気ケーブル13や、電気ケーブル13を収容したチューブの端部が配置されていても、コンタクト配置領域22Cの配置領域上支持面22iに対する後側基板14の浮き上がりを防ぐことができ、配置領域上支持面22iに対する後側基板14の当接状態を安定かつ確実に維持できる。
その結果、このコネクタ220は、コンタクト221の接触部(図12では先端屈曲部21i)の後側基板14の電極14cに対する接触状態を安定維持でき、撮像モジュール10の回路とコンタクト221との間の電気接続状態を安定に保つことができる。
以上、本発明を最良の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
第2実施形態に例示したように、第2台部22Bの長手方向複数箇所に基板収容溝25aを形成するリブ状突壁25(幅方向位置決め手段)の対を設けること、ハウジングの第2台部22Bに基板逃げ溝22pを形成すること、第2台部22Bに設けられて基板収容溝25aを形成する対を構成するリブ状突壁25を基板収容溝25aを介してその溝幅方向両側に設ける形成すること、第1台部22Aの位置決めピン24付近に誤挿入防止突壁22qを設けること、コンタクトの先端屈曲部21i自体を接触部として用いること、は、第1実施形態のコネクタ等、本発明に係る種々の実施形態のコネクタに広く適用可能である。
また、第2実施形態に例示したように、コンタクト配置領域22Cの複数の溝仕切り壁22kの一部のみに係止突部22nが設けられていること、シェルの係合板片23cのハウジング長手方向における係合用窓孔23fを介して両側が係止突部22nが設けられていない溝仕切り壁22kの前端に当接可能であること、も第1実施形態のコネクタ等、本発明に係る種々の実施形態のコネクタに広く適用可能である。
第1実施形態に例示したように、コンタクトの接触部が、可動板部21eの先端屈曲部21iの外角側に可動板部21e延在方向に沿って延在形成されたリブ状突部であること、ハウジングの第1台部22A、第2台部22Bのそれぞれに基板収容溝25aを形成するリブ状突壁25の対を一つずつ設けること、コンタクト配置領域22Cの複数の溝仕切り壁22kの全てに係止突部22nを設けること、コンタクト配置領域22Cの複数の溝仕切り壁22kの全てに設けられた係止突部22nを収容可能な係合用窓孔23fが形成されたシェルを採用すること、は第2実施形態のコネクタ等、本発明に係る種々の実施形態のコネクタに広く適用可能である。
また、第1実施形態に例示したように、基板逃げ溝22pが形成されていないハウジングを採用すること、誤挿入防止突壁22qが設けられていないハウジングを採用することも、第2実施形態のコネクタ等、本発明に係る種々の実施形態のコネクタに広く適用可能である。
第1実施形態にて例示したチューブ収容溝22o(図1参照)は、例えば第2実施形態のコネクタのハウジングのように基板逃げ溝が形成された第2台部22Bにも適用可能である。
但し、基板逃げ溝が形成された第2台部22Bに適用するチューブ収容溝は、基板逃げ溝(具体的にはその溝底)から第2台部22Bのコンタクト配置領域22Cとは逆側の第2端面22fにわたって形成される。このチューブ収容溝は、第2端面22f側に行くにしたがって第2台部22B上面からの深さが深くなるように形成される。
ハウジングの横断面形状は適宜変更可能である。
この点、例えば、第1実施形態のコネクタのハウジングを前面22cと後面22dとの間隔方向である前後方向の寸法が高さ方向寸法と概ね同じの角棒状のものに変更したり、第2実施形態のコネクタのハウジングを、その前面22cと後面22dとの間隔方向である前後方向の寸法が高さ方向寸法よりも格段に大きい扁平断面で延在する細長板状のものに変更することも可能である。
上述の実施形態では、電子モジュールの一例として、電子素子に撮像素子を用いた撮像モジュールを例示したが、電子モジュールは撮像モジュールに限定されない。
電子モジュールは、例えば、上述の実施形態の撮像モジュールの電子素子について、撮像素子にかえてレーザ素子あるいはセンサ素子を用いた構成も採用可能である。
電子モジュールは、電子素子と、電子素子に電気接続された電気ケーブルと、前記電気ケーブルの電子素子に電気接続された先端とは逆の後端に電気接続された接続用端部基板とを有する構成に限定されない。
電子モジュールは、その端部を構成する接続用端部基板と、接続用端部基板に形成された配線を介して接続用端部基板の電極と電気接続された電子部品(例えば電子素子)とを有する構成であれば良く、例えば、電気ケーブルを備えていない構成も採用可能である。
電子モジュールの接続用端部基板をハウジングに設けられたコンタクトの接触部に押し付ける押圧手段は、ハウジングに軸支されたシェルに限定されない。
押圧手段は、例えば、接続用端部基板をハウジングとともに挟み込んで接続用端部基板をコンタクトの接触部に押し付けるクリップ状弾性部材等も採用可能である。
幅方向位置決め手段は、接続用端部基板をハウジングに対して、ハウジングの基板支持面上における長手方向位置決め手段による位置決め方向とは垂直の方向に位置決めするものである。
接続用端部基板が、その片面をハウジングの基板支持面に当接向きで配置した細長板状の基板である場合、幅方向位置決め手段は、基板支持面上の接続用端部基板の長手方向をハウジングにおける複数のコンタクトの配列方向(配列ピッチ方向)に揃え、かつ接続用端部基板を基板支持面におけるコンタクト配列方向(配列ピッチ方向)に垂直の幅方向の所定位置に位置決めする。また、この場合、長手方向位置決め手段は、幅方向位置決め手段によって位置決めされた接続用端部基板をハウジングに対してコンタクト配列方向(配列ピッチ方向)の所定位置に位置決めする。
長手方向位置決め手段及び幅方向位置決め手段は、例えば、ハウジングの基板支持面上に設定した接続用端部基板の配置位置の周囲に配置位置を取り囲むようにハウジング上に突出形成された位置決め突部、ハウジングから窪む位置決め溝でありその底面が基板支持面とされている構成、等も採用可能である。
ハウジングの基板支持面上に突出されて幅方向位置決め手段を構成する突出部は、上述の実施形態にて説明したリブ状突壁に限定されない。幅方向位置決め手段を構成する突出部の形状は適宜変更可能である。
上述の実施形態では、長手方向位置決め手段であり、接続用端部基板に形成されたピン係止穴に挿入される位置決めピンをハウジングに1本のみ設けた構成のコネクタを例示した。
コネクタの長手方向位置決め手段は、例えば、図16に示すように、上述の実施形態のハウジング22の基板支持面22b上に、撮像モジュールの後側基板14後端部の第1治具掛け孔14e(第1ピン係止穴)に挿入される位置決めピン24(第1位置決めピン)に加えて、後側基板14後端部の第2治具掛け孔14f(第2ピン係止穴)に挿入される位置決めピン24a(第2位置決めピン)も突出させた構成も採用可能である。
図16に例示した構成において、幅方向位置決め手段により幅方向に位置決めされた接続用端部基板は、その先端部(撮像モジュールの後側基板14後端部)の第1ピン係止穴(第1治具掛け孔14e)に第1位置決めピン24が挿入されることで長手方向の位置決めが実現される。すなわち、接続用端部基板は、その先端部の2つのピン係止穴(第1治具掛け孔14e、第2治具掛け孔14f)のそれぞれに位置決めピンが挿入された場合に長手方向の位置決めが実現される。
図16の構成では、接続用端部基板に第2ピン係止穴(第2治具掛け孔14f)に第1位置決めピン24を挿入しようとしても、接続用端部基板が位置決めピン24a上に乗り上げてしまい、第2ピン係止穴(第2治具掛け孔14f)に第1位置決めピン24を挿入できない。
このため、図16に例示した構成では、接続用端部基板先端部の2つのピン係止穴(第1治具掛け孔14e、第2治具掛け孔14f)に対する第1位置決めピン24の誤挿入を防止でき、接続用端部基板のハウジングに対する長手方向の位置決めを確実に行える。
10…電子モジュール(撮像モジュール)、11…撮像素子、11a…受光面、12…ヘッド側基板、13…電気ケーブル、13a…外装被覆、13b…同軸ケーブル、13c…中心導体、13d…外部導体、14…接続用端部基板(後側基板)、14a…第1主面、14b…第2主面、14c…電極、14d…導体接続端子、14d1…中心導体接続端子、14d2…外部導体接続端子、14d3…副導体接続端子、14e…ピン係止穴(第1治具掛け孔)、14f…ピン係止穴(第2治具掛け孔)、15…チューブ、16…チューブ付きモジュール、20…コネクタ、20A…コネクタベース部材、21…コンタクト、21a…接触部、21b…接続部、21c…中央屈曲部、21d…主板部、21e…可動板部、21f…張り出し部、21g…固定用突起、21h…延出片部、21i…先端屈曲部、22…ハウジング、22A…第1台部、22B…第2台部、22C…コンタクト配置領域、22a…底面、22b…基板支持面、22c…前面、22d…後面、22e…第1端面、22f…第2端面、22g…溝底壁、22h…溝後壁、22i…配置領域上支持面、22j…嵌合突起、22k…溝仕切り壁、22m…係止用溝、22n…係止部(係止突部)、22o…チューブ収容溝、22p…基板逃げ溝、22q…誤挿入防止突壁、22r…延出片部配置凹部、23…押圧手段、シェル、23a…天板、23b…軸支用突片、23c…係合板片、23d…押さえ面、23e…連続部、23f…係合用窓孔、23g…操作片、24…長手方向位置決め手段、位置決めピン、24a…位置決めピン(第2位置決めピン)、25…幅方向位置決め手段、突出部(リブ状突壁)、25a…基板収容溝、26…コンタクト収容溝、26a…主溝部、26b…案内溝、27…回転軸、30…コネクタ付き基板、31…配線基板(ベース基板)、31a…主面、31b…配線、50…電子内視鏡システム、51…ビデオ処理表示装置、52…接続ケーブル、220…コネクタ、221…コンタクト、220A…コネクタベース部材、222…ハウジング、223…シェル(押圧手段)、230…コネクタ付き基板。

Claims (6)

  1. 配線基板に実装されるコネクタであって、
    電子モジュールの接続用端部基板に形成された電極と接触する接触部及び前記配線基板の配線に電気接続される接続部を有する複数のコンタクトと、
    前記コンタクトを保持するハウジングと、
    前記接続用端部基板を、前記コンタクトの接触部に押し付ける押圧手段と、
    前記接続用端部基板を前記ハウジングに対して前記ハウジングに配列された前記コンタクトの配列ピッチ方向に位置決めする長手方向位置決め手段及び前記配列ピッチ方向に垂直の幅方向に位置決めする幅方向位置決め手段
    と、を備えるコネクタ。
  2. 前記押圧手段が前記ハウジングに回転可能に取り付けられたシェルであり、
    前記ハウジングは、前記接続用端部基板を前記コンタクトの前記接触部に接触可能に支持する基板支持面と、前記基板支持面を覆う閉位置に配置した前記シェルを係合させることで前記シェルの開方向への回転を規制する係止部とを有し、
    前記シェルは、前記基板支持面を覆う閉位置に配置したときに前記ハウジングの前記係止部に係合可能な係合部を有し、前記係合部を前記ハウジングの前記係止部に係合させることで前記接続用端部基板を前記基板支持面に押し付け可能である請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記ハウジングは前記コンタクトが複数配置されたコンタクト配置領域と、前記配列ピッチ方向において前記コンタクト配置領域を介して互いに離隔させて設けられた第1台部及び第2台部とを有し、
    前記長手方向位置決め手段は、前記第1台部に設けられ、前記接続用端部基板に形成されたピン係止穴に挿入される位置決めピンであり、
    前記幅方向位置決め手段は、前記ハウジングの前記第1台部及び前記第2台部のうち少なくとも前記第2台部に前記幅方向に前記接続用端部基板が挿入可能な間隔で互いに離隔させて形成された突出部であり、
    前記電子モジュールの前記接続用端部基板を前記突出部間に配置し、かつ、前記接続用端部基板の前記ピン係止穴に前記位置決めピンを挿入させることで、前記接続用端部基板を前記配列ピッチ方向及び前記幅方向に位置決めする請求項1または2に記載のコネクタ。
  4. 前記第2台部に形成された前記突出部は、前記第2台部にその前記コンタクト配置領域とは逆側の端から前記コンタクト配置領域に向かって延在形成された基板逃げ溝を介して両側に設けられている請求項3に記載のコネクタ。
  5. 前記電子モジュールは、撮像素子、レーザ素子、センサ素子のいずれかである電子素子と、前記電子素子に電気接続された電気ケーブルと、前記電気ケーブルの前記電子素子に電気接続された先端とは逆の後端に電気接続された前記接続用端部基板とを有し、
    前記ハウジングの前記第2台部には、前記基板支持面の一部である上面あるいは請求項4に記載のコネクタの前記基板逃げ溝から前記コンタクト配置領域とは逆側の側面にわたって、前記電子モジュールの前記電子素子及び前記電気ケーブルを収容した可撓性のチューブを収容可能なチューブ収容溝が形成され、前記チューブ収容溝は前記第2台部の前記側面側へ行くにしたがって前記上面からの深さが深くなるように形成されている請求項3または4に記載のコネクタ。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のコネクタと、前記コネクタが実装された配線基板とを有し、前記コンタクトの前記接続部が前記配線基板の配線に電気接続されているコネクタ付き基板。
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