JP2020047868A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体内部の基板上にシールドケースを設置しても、筐体サイズへの影響が少なく、且つ外部からの応力が加わっても、基板上の電子部品が破壊されにくい電子機器を提供すること。【解決手段】基板と、前記基板に実装され、第一の高さを持つ第一の電子部品と、前記基板に実装され、前記第一の電子部品よりも低背である、第二の電子部品と、前記第一の電子部品および第二の電子部品を覆い、前記基板に電気的に接続されるシールドケースと、前記シールドケース内部に備えられ、弾性を持つ絶縁フィルムと、前記基板および前記シールドケースを内包し、且つ前記シールドケースに対向し、内側には、前記シールドケースとの距離が近い第一の面と、前記第一の面と比較し、前記シールドケースとの距離が遠い第二の面が設定された筐体と、を備え、前記シールドケースの、前記第一の電子部品に対向する箇所には開口部が設けられており、前記筐体の内部において、前記第二の面は前記開口部に対向することを特徴とする構成とした。【選択図】図９

Description

本発明は、電子機器に関し、特に筐体内部の基板上に備えられたシールドケースに関する。

従来より、カメラなどの筐体内の電源系回路基板から発生する電磁波ノイズや電流ノイズが通信回路に伝達され、画像信号や差動信号にノイズ成分が乗るという問題がある。そのため、基板上の電源系電子部品を覆う形で、金属板などの導電部材で形成されたシールドケースを設置し、ノイズをシールドしている。

シールドケースは通常導電性を持つため、基板上に実装された電子部品とのショートを防ぐため、実装面に対して垂直方向に、基板上の電子部品や筐体から所定のクリアランスを設けることが必要である。クリアランスを大きく取ると、筐体も大きくなり、電子機器そのもののサイズにも影響する。そのため、シールドケースの高さを極力抑える技術が開示されている。

特許文献１には、シールドケース内の天面に設置された電子部品と、基板上の電子部品を電気的に接続し、シールドケースを含む高さを抑える技術が開示されている。

特開２０１７−９２１７７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、シールドケース外側のシールドケース天面から筐体までの距離を縮めることができない。仮に、シールドケース天面から筐体までの距離を縮めた場合に、外部から加わった応力により筐体が撓み、シールドケース天面に接触すると、シールドケース内部の電子部品が破壊される恐れがある。

そこで、本発明の目的は、筐体内部の基板上にシールドケースを設置しても、筐体サイズへの影響が少なく、且つ外部からの応力が加わっても、基板上の電子部品が破壊されにくく、シールドケースと電子部品がショートしない電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、
基板と、
前記基板に実装され、第一の高さを持つ第一の電子部品と、
前記基板に実装され、前記第一の電子部品よりも低背である、第二の電子部品と、
前記第一の電子部品および第二の電子部品を覆い、前記基板に電気的に接続されるシールドケースと、
前記シールドケース内部に備えられ、弾性を持つ絶縁フィルムと、
前記基板および前記シールドケースを内包し、且つ前記シールドケースに対向し、内側には、前記シールドケースとの距離が近い第一の面と、
前記第一の面と比較し、前記シールドケースとの距離が遠い第二の面が設定された筐体と、を備え、
前記シールドケースの、前記第一の電子部品に対向する箇所には開口部が設けられており、
前記筐体の内部において、前記第二の面は前記開口部に対向することを特徴とする。

本発明によれば、筐体内部の基板上にシールドケースを設置しても、筐体サイズへの影響が少なく、且つ外部からの応力が加わっても、基板上の電子部品が破壊されにくい電子機器の提供を実現できる。

本発明の実施形態に係る撮像装置１の、前面斜視図および断面図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置１の、背面斜視図である。 本発明の実施形態に係る撮像装置１の、背面分解斜視図である。 図３の、メイン基板２２０、絶縁フィルム２５０、シールドケース２３０の拡大図である。 図２における断面Ａ−Ａを示した図である。 図２における断面Ａ−Ａの、シールドケース２３０の開口部２３３付近の拡大図である。 図６の状態から、背面カバーユニット３００に応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。 図７の状態から、背面カバーユニット３００にさらに応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。 図８の状態から、背面カバーユニット３００にさらに応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。 図９の状態から、背面カバーユニット３００にさらに応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１の（ａ）は本発明の実施形態に係る撮像装置１の、前面側斜視図、（ｂ）は撮像装置１のＹ−Ｚ断面を示す図である。図１にある座標軸は後述の説明で使用する方向を定義するものであり、特記無き限り図１に記載の矢印の方向をプラス方向として軸を定義する。

図１の（ａ）および（ｂ）において、撮像装置１には、撮影時に撮影者が撮像装置１を安定して握り易いように前方に突出したグリップ部１０１が設けられている。撮像装置１の上部には、撮影開始のスイッチとしてレリーズ釦１０２が配置されている。

カメラマウント１０３は、着脱可能な交換レンズ２を撮像装置１に固定させる。ミラーボックス１０４は、撮像装置１の筐体内に配置され、交換レンズを通過した撮像光束はここへ導かれる。ミラーボックス１０４の内部には、クイックリターンミラー１０５が設置されている。

クイックリターンミラー１０５は、メインミラー１０６とサブミラー１０７によって構成されている。メインミラー１０６は撮像光束の一部を反射させて、ファインダ接眼窓１１０を通して撮影者が光学像を確認できるようにする。また、メインミラー１０６は一部がハーフミラーとなっており、光の一部を透過させ、その透過光は、サブミラー１０７で反射され、測距部１２０に入射させる。

また、クイックリターンミラー１０５は、撮像時にレリーズ釦１０２が押下されると、その端部に設けられた軸を中心として回動する。その後、反射面が撮像装置１の光軸に対して略平行となる位置に退避して、撮像光束を撮像素子２００に導く。

図２は、撮像装置１を背面側より見た外観を示す斜視図である。図２において、撮像装置１の背面の上方にはファインダ接眼窓１１０が設けられている。更に背面中央付近には画像表示部４０が設けられている。また、画像表示部４０の横には操作釦１１２が配置されており、撮影者が操作釦１１２を操作することにより、撮像装置１の各種設定の変更を行うことができ、画像表示部４０にはその設定状況が表示される。

図３は、撮像装置１の背面分解斜視図である。図３において、撮像素子２００の背面側には、撮像素子２００が実装され、撮像信号の中継処理を行う撮像基板２１０と、画像処理エンジン２２１や電源回路、ＳＤカードコネクタなどが実装され、画像処理や各種操作の演算処理などを司るメイン基板２２０が配置される。メイン基板２２０上には、前述の画像処理エンジン２２１の他、電源ＩＣ２２２などがはんだ付けにより実装されており、電源ＩＣ２２２や昇圧回路のコイル等は外来ノイズおよび放射ノイズを発する。これらのノイズを抑制するためにシールドケース２３０が配置されている。

シールドケース２３０は、ビス２４０により、メイン基板２２０と共に本体シャーシ１５０に締結される。シールドケース２３０は、メイン基板２２０上の電子部品を覆い、メイン基板２２０に対してＧＮＤ接続がされれば良く、前述のビス締結の他、シールドクリップやはんだ付けなどの手法も用いられる。シールドケース２３０の内側には、絶縁フィルム２５０が貼りつけられている。絶縁フィルム２５０は、導電性のシールドケース２３０とメイン基板２２０上の画像処理エンジン２２１や電源ＩＣ２２２、その他電子部品とのショートを防いでいる。

メイン基板２２０およびシールドケース２３０の背面側には、背面カバーユニット３００が配置される。背面カバーユニット３００には、図２で示す通り画像表示部４０や操作釦１１２等が含まれる。

図４は、図３のうち、メイン基板２２０、絶縁フィルム２５０、シールドケース２３０の拡大図である。図４において、メイン基板２２０上には、画像処理エンジン２２１、電源ＩＣ２２２の他、様々な電子部品が実装されている。そのうち、第一の電子部品２２３は最も高背な電子部品であり、第二の電子部品２２４は第一の電子部品２２３の次に高背な電子部品である。絶縁フィルム２５０は、ＰＥＴ基材などから成り、面方向の伸縮性を持つ。シールドケース２３０は、アルミ板等の金属部材を箱型にプレス成型し、天面部２３１、側壁部２３２から構成される。図４において、シールドケース２３０の天面部２３１には、第一の電子部品２２３の投影面積よりも大きい開口部２３３が設けられている。

図５は、図２における断面Ａ−Ａを示した図である。図５において、撮像装置１の、撮像素子２００の背面側の厚みは、下記の寸法で決まる。メイン基板２２０よりもＺ方向前面側は、撮像基板２１０の板厚、撮像基板２１０に実装された電子部品の高さ、撮像基板２１０上の電子部品からメイン基板２２０までのクリアランスである。また、メイン基板２２０よりもＺ方向背面側は、メイン基板２２０の板厚、メイン基板上の電子部品の高さ、メイン基板上２２０の電子部品と背面カバーユニット３００のクリアランス、背面カバーユニット３００の厚み、である。このうち、撮像基板２１０上の電子部品とメイン基板２２０のクリアランス、メイン基板２２０上の電子部品と背面カバーユニット３００のクリアランスは空気であり、これらのクリアランスを小さく設定することができれば、撮像装置１のＺ方向厚みを小さくすることができる。

ただし、クリアランスを小さくすることで、背面カバーユニット３００に対して衝撃や振動が加わった際、背面カバーユニット３００が撓み、シールドケース２３０と接触する。さらに背面カバーユニット３００に応力が加わると、背面カバーユニット３００に押されたシールドケース２３０が、メイン基板２２０上の電子部品と接触しショートや破壊につながる恐れがある。

図６は、図２における断面Ａ−Ａの、本実施形におけるシールドケース２３０の開口部２３３近傍の拡大図である。図６において、シールドケース２３０の、第一の電子部品２２３と対向する位置には前述の通り開口部２３３が設けられている。シールドケース２３０内に貼りつけられた絶縁フィルム２５０には、シールドケースの開口部２３３に対応する開口は設けられていない。また、第一の電子部品２２３のＸ方向、Ｙ方向の周囲には第二の電子部品２２４が実装されている。

背面カバーユニット３００について、最もシールドケース２３０と近い面を第一の面３０１、次にシールドケース２３０と近い面を第二の面３０２とする。第一の面３０１は、シールドケース２３０の開口部２３３と対向しない位置に設定され、第二の面３０２は、開口部２３３と対向する位置に設定される。第二の面３０２を設定することで、背面カバーユニット３００には一部肉薄になる箇所が生じるが、第二の面３０２は、開口部２３３よりも大きな面積を持てばよく、ごく局所的であるため、背面カバーユニット３００の強度を大きく損なうことは無い。

また、図６において、絶縁フィルム２５０から第一の電子部品２２３の距離をＨ１、絶縁フィルム２５０から第二の電子部品２２４の距離をＨ２とする。また、シールドケース２３０から背面カバーユニット３００の第一の面３０１までの距離をＨ３、シールドケース２３０から背面カバーユニット３００の第二の面３０２までの距離をＨ４と定義する。

図７は、図６の状態から、撮像装置１が落下した際などに、外部から背面カバーユニット３００に応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。背面カバーユニット３００が応力により撓み、シールドケース２３０と接触する。この場合、背面カバーユニット３００の、第一の面３０１とシールドケース２３０が最も早く接触し、開口部２３３のＺ方向直上ではシールドケース２３０と第二の面３０２は接触しない。

図８は、図７の状態からさらに応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。背面カバーユニット３００はさらにメイン基板２２０に近づき、第一の絶縁フィルム２５０の、開口部２３３に対応した個所と第一の電子部品２２３が接触する。

図９は、図８の状態からさらに応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。図８の状態から、背面カバーユニット３００の第一の面３０１がシールドケース２３０を押すことで、シールドケース内部の絶縁フィルム２５０が弾性変形する。この場合、絶縁フィルム２５０が弾性変形することにより、背面カバーユニット３００もしくはシールドケース２３０が直接接触する場合に比べ、第一の電子部品２２３にかかる応力は小さくなる。また、図９の場合、第一の電子部品２２３以外の、第二の電子部品２２４、その他の電子部品は絶縁フィルム２５０と接触していないため、応力がかかることがない。

図１０は、図９の状態からさらに応力が加わった場合の断面Ａ−Ａ図である。図９の状態から、背面カバーユニット３００の第一の面３０１がシールドケース２３０を押すことで、シールドケース２３０内部の絶縁フィルム２５０と、第二の電子部品２２４が接触する。第二の電子部品２２４は、前述の通り第一の電子部品２２３のＸ方向、Ｙ方向周囲に複数実装されている。このため背面カバーユニット３００に加わった応力を複数の点で分散することができ、第二の電子部品２２４の破壊を防ぐことができる。

また、図６で定義したＨ１〜Ｈ４の距離関係について、本実施形では（Ｈ４―Ｈ３）＞（Ｈ２−Ｈ１）の関係にある。このような距離関係にあれば、図１０のように絶縁フィルム２５０が第二の電子部品２２４と接触した場合でも、第一の電子部品２２３は背面カバーユニット３００の第二の面３０２と接触することが無く、第一の電子部品２２３の破壊を防ぐことができる。

図９、図１０から、撮像装置１のＺ方向厚みを少なくし、背面カバーユニット３００に応力が加わった場合でも、第一の電子部品２２３、第二の電子部品２２４を含む、メイン基板２２０上の電子部品破壊を防ぐことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 撮像装置
２００ 撮像素子、２１０ 撮像基板、２２０ メイン基板、
２２１ 画処理エンジン、２２２ 電源ＩＣ、２２３ 第一の電子部品、
２２４ 第二の電子部品、２３０ シールドケース、２３１ 天面部、
２３２ 側壁部、２３３ 開口部、２５０ 絶縁フィルム、
３００ 背面カバーユニット、３０１ 第一の面、３０２ 第二の面

Claims (4)

1. 基板と、
   前記基板に実装され、第一の高さを持つ第一の電子部品と、
   前記基板に実装され、前記第一の電子部品よりも低背である、第二の電子部品と、
   前記第一の電子部品および第二の電子部品を覆い、前記基板に電気的に接続されるシールドケースと、
   前記シールドケース内部に備えられ、弾性を持つ絶縁フィルムと、
   前記基板および前記シールドケースを内包し、且つ前記シールドケースに対向し、内側には、前記シールドケースとの距離が近い第一の面と、
   前記第一の面と比較し、前記シールドケースとの距離が遠い第二の面が設定された筐体と、を備え、
   前記シールドケースの、前記第一の電子部品に対向する箇所には開口部が設けられており、前記筐体の内部において、前記第二の面は前記開口部に対向することを特徴とする電子機器。
2. 前記基板上には、前記第一の電子部品が実装され、前記第一の電子部品の周囲に第二の電子部品が複数個実装されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記絶縁フィルムから、前記第一の電子部品までの距離をＨ１、
   前記絶縁フィルムから、前記第二の電子部品までの距離をＨ２、
   前記シールドケースから、前記第一の面までの距離をＨ３、
   前記シールドケースから、前記第二の面までの距離をＨ４
   とした場合に、（Ｈ４−Ｈ３）＞（Ｈ２−Ｈ１）の距離関係となることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 前記第二の面の面積は、前記開口部よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。