JP2023106172A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板のサイズを小さくして小型化を実現することができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１は、レンズ３１が取り付けられるフロントケース１０と、レンズ３１を通過した光を受光する撮像素子４１が実装された第１の回路基板４０と、フロントケース１０に形成される取付孔１８に取付可能なアタッチメント６０と、アタッチメント６０に取り付けられる第２の回路基板５０とを備える。第１の回路基板４０は、フロントケース１０に取り付けられる。第１の回路基板４０には、フロントケース１０の取付孔１８に対応する位置に、調心工具で挟んで第１の回路基板４０を保持するための切欠き部４５が形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に係り、特に２つの回路基板を含む撮像装置に関するものである。

一般的に、カメラなどの撮像装置においては、例えば２つのケースからなるハウジングの内部に撮像素子やレンズなどが収容される。撮像素子が実装される回路基板は、レンズの光軸に対して調心する必要があり、回路基板の位置を調整するための工具（調心工具）により挟んで回路基板を保持するための切欠きが回路基板に形成されることがある（例えば、特許文献１参照）。

近年では、カメラに内蔵される電気部品の数が増えているため、撮像素子が実装される回路基板（主回路基板）に加えて追加の回路基板（副回路基板）がハウジング内に収容されることも多くなってきている。このとき、ハウジングには、副回路基板を固定するネジを取り付けるためのボスが形成され、主回路基板にはこれらのボスに干渉しないように切欠きが形成される。

このように、主回路基板に加えて副回路基板を設ける場合には、主回路基板に、調心工具用の切欠きに加えて、副回路基板を固定するボスを避けるための切欠きを形成する必要があるため、主回路基板の実装可能面積が小さくなってしまう。このため、主回路基板のサイズを十分に小さくすることができず、結果的に撮像装置のサイズを十分に小さくすることが難しい。

特開２０１９－２９７２５号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、回路基板のサイズを小さくして小型化を実現することができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、回路基板のサイズを小さくして小型化を実現することができる撮像装置が提供される。この撮像装置は、少なくとも１つのレンズが取り付けられるケースと、上記少なくとも１つのレンズを通過した光を受光する撮像素子が実装された第１の回路基板と、上記ケースに形成される取付孔に取付可能なアタッチメントと、上記アタッチメントに取り付けられる第２の回路基板とを備える。上記第１の回路基板は、上記ケースに取り付けられる。上記第１の回路基板には、上記ケースの上記取付孔に対応する位置に、調心工具で挟んで上記第１の回路基板を保持するための２つ以上の切欠き部が形成される。

図１は、本発明の一実施形態における撮像装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示す撮像装置の分解斜視図である。 図３は、図１に示す撮像装置におけるフロントケースの背面図である。 図４は、図１に示す撮像装置における第１の回路基板の背面図である。 図５は、図３に示すフロントケースに図４に示す第１の回路基板を取り付けた状態を示す背面図である。 図６Ａは、図２に撮像装置におけるアタッチメントを示す平面図である。 図６Ｂは、図６Ａのアタッチメントの右側面図である。 図６Ｃは、図６Ａのアタッチメントの背面図である。 図７は、図５に示すフロントケースにアタッチメントを取り付けた状態を示す一部破断斜視図である。 図８は、図７に示すアタッチメントに第２の回路基板を取り付ける過程を説明する一部破断斜視図である。 図９は、本発明の他の実施形態における第１の回路基板を示す背面図である。

以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について図１から図９を参照して詳細に説明する。図１から図９において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図９においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は本発明の一実施形態における撮像装置１を示す斜視図、図２は分解斜視図である。図１及び図２に示すように、撮像装置１は、フロントケース１０とリアケース２０とから構成されるハウジング２と、フロントケース１０に取り付けられるレンズ鏡筒３とを有している。なお、本実施形態では、便宜的に、図１における＋Ｚ方向を「前」又は「前方」といい、－Ｚ方向を「後」又は「後方」ということとする。

フロントケース１０は、例えば導電性の材料から形成されており、略直方体状の基部１１と、基部１１から＋Ｚ方向に延びる円筒部１２とを有している。図２に示すように、フロントケース１０の円筒部１２の内側の開口部１２Ａにはレンズ鏡筒３がＯリング４を介して固定されている。レンズ鏡筒３は少なくとも１枚のレンズ３１を含んでいる。また、リアケース２０は、矩形枠状の基部２１と、基部２１から－Ｚ方向に延びるコネクタ接続部２２とを有している。リアケース２０の基部２１の四隅にはＺ方向に延びる挿通孔２３が形成されている。

フロントケース１０とリアケース２０とをＺ方向に並べて配置し、リアケース２０の挿通孔２３にネジ（図示せず）を挿通し、このネジをフロントケース１０の基部１１に形成されたネジ孔（後述する図５のネジ孔１４）に螺合させることで、リアケース２０をフロントケース１０に固定することができる。フロントケース１０とリアケース２０との間には略環状のシール部材（図示せず）が配置されており、このシール部材によりハウジング２の内部が外部から封止される。このようにリアケース２０をフロントケース１０に固定することによりハウジング２の内部に収容空間が形成される。

ハウジング２内の収容空間には、撮像素子４１が実装される第１の回路基板４０と、リアケース２０のコネクタ接続部２２と電気的に接続される接続部５１が実装される第２の回路基板５０と、金属板を折り曲げて形成されるシールド部材７０とが収容されている。撮像素子４１は、第１の回路基板４０の＋Ｚ方向側の面に実装されており、レンズ鏡筒３内のレンズを通過した光が第１の回路基板４０の撮像素子４１上に結像するようになっている。第１の回路基板４０には、フレキシブルプリント基板４２が接続されており、このフレキシブルプリント基板４２により第１の回路基板４０上の撮像素子４１と第２の回路基板５０とが電気的に接続される。

第１の回路基板４０と第２の回路基板５０とはＺ方向に並べて配置され、第１の回路基板４０はフロントケース１０の基部１１の内側に位置し、第２の回路基板５０はリアケース２０の基部２１の内側に位置している。後述するように、第１の回路基板４０はネジ４４によりフロントケース１０に固定され、第２の回路基板５０はネジ５４によりアタッチメント６０に取り付けられ、このアタッチメント６０を介してフロントケース１０に固定されている。このアタッチメント６０は導電性の材料から形成される。

図３は、フロントケース１０の背面図である。図３に示すように、フロントケース１０の基部１１の四隅には、リアケース２０を固定するネジが螺合されるネジ孔１４が形成されている。また、フロントケース１０には、第１の回路基板４０をフロントケース１０に固定するネジ４４（図２参照）を螺合させるネジ孔１６と、アタッチメント６０（図２参照）をフロントケース１０に取り付けるための取付孔１８とが形成されている。

図４は、第１の回路基板４０の背面図である。図４に示すように、第１の回路基板４０には、フロントケース１０のネジ孔１６に対応する位置に、ネジ４４を挿通させる挿通孔４３が形成されている。この挿通孔４３の周囲には第１の回路基板４０のグランド部４６が露出している。この第１の回路基板４０の挿通孔４３にネジ４４を挿通させ、このネジ４４をフロントケース１０のネジ孔１６に螺合させることにより、第１の回路基板４０がフロントケース１０に取り付けられる。ここで、第１の回路基板４０に実装された撮像素子４１をレンズ鏡筒３内のレンズの光軸Ｐに対して調心する必要があるため、第１の回路基板４０の挿通孔４３の内径はネジ４４の外径よりも大きくなっている。

図４に示すように、第１の回路基板４０には１対の切欠き部４５が形成されており、図５に示すように、ネジ４４をフロントケース１０のネジ孔１６に螺合させて第１の回路基板４０をフロントケース１０に固定する際に、第１の回路基板４０の切欠き部４５を調心工具（図示せず）で挟んで保持し、ＸＹ平面上で第１の回路基板４０の位置を調整（調心）することができる。

図５に示すように、第１の回路基板４０の１対の切欠き部４５は、フロントケース１０の取付孔１８に対応する位置に形成されており、第１の回路基板４０をフロントケース１０に取り付けた際に、フロントケース１０の取付孔１８が第１の回路基板４０の切欠き部４５を通して－Ｚ方向側に露出するようになっている。

図６Ａはアタッチメント６０を示す平面図、図６Ｂは右側面図、図６Ｃは背面図である。図６Ａから図６Ｃに示すように、アタッチメント６０は、フロントケース１０の取付孔１８に挿入される挿入部６１と、挿入部６１よりも径の大きな取付部６２とを有している。取付部６２の中心には、第２の回路基板５０を固定するネジ５４（図２参照）が螺合されるネジ孔６３が形成されている。

図５に示すように、第１の回路基板４０の調心が完了した状態では、フロントケース１０の取付孔１８が第１の回路基板４０の切欠き部４５を通して露出しているため、第１の回路基板４０の調心が完了した後にアタッチメント６０の挿入部６１をフロントケース１０の取付孔１８に挿入することができる。フロントケース１０の取付孔１８へのアタッチメント６０の取付は、アタッチメント６０の挿入部６１をフロントケース１０の取付孔１８に嵌入させることで行うことができる。あるいは、フロントケース１０の取付孔１８をネジ孔とし、アタッチメント６０の挿入部６１にネジ山を形成して、挿入部６１をフロントケース１０の取付孔１８に螺合させることによりアタッチメント６０をフロントケース１０に取り付けてもよい。

図６Ａ及び図６Ｃに示すように、本実施形態におけるアタッチメント６０の取付部６２には、アタッチメント６０を回転させる回転工具（例えばマイナスドライバ）が係合可能な係合溝６４（係合部）が形成されている。このような係合溝６４に回転工具を係合させてアタッチメントを回転させることで、アタッチメント６０のフロントケース１０への取付が容易になる。なお、このような係合溝６４に代えて、アタッチメント６０の取付部６２の外周面の一部を平面状にして、この平面を係合部として用いてもよい。

図７は、図５に示すフロントケース１０の取付孔１８にアタッチメント６０を取り付けた状態を示す一部破断斜視図である。図７に示すように、アタッチメント６０をフロントケース１０の取付孔１８に取り付けた状態では、アタッチメント６０の取付部６２の＋Ｚ方向の面が第１の回路基板４０の－Ｚ方向側の面に当接している。これにより、第１の回路基板４０は、ネジ４４だけではなく、アタッチメント６０の取付部６２によってもフロントケース１０に固定され、第１の回路基板４０のフロントケース１０への取付強度が向上する。

第２の回路基板５０は、このようなアタッチメント６０を介してフロントケース１０に取り付けられる。図２に示すように、第２の回路基板５０には、アタッチメント６０の取付部６２に対応する位置（換言すれば、フロントケース１０の取付孔１８に対応する位置）に、ネジ５４を挿通させる挿通孔５３が形成されている。図７に示す状態で、第２の回路基板５０の挿通孔５３の位置をアタッチメント６０の取付部６２のネジ孔６３の位置に合わせ、図８に示すように、シールド部材７０の挿通孔７１及び第２の回路基板５０の挿通孔５３にネジ５４を挿通させ、このネジ５４をアタッチメント６０のネジ孔６３に螺合させることにより、第２の回路基板５０がアタッチメント６０を介してフロントケース１０に取り付けられる。図８に示すように、第２の回路基板５０の挿通孔５３の周囲には第２の回路基板５０のグランド部５６が露出している。

本実施形態によれば、アタッチメント６０がフロントケース１０から取り外されている状態であれば、第１の回路基板４０の切欠き部４５を調心工具で挟んで第１の回路基板４０を保持して調心することができる。また、第１の回路基板４０の調心後に、フロントケース１０にアタッチメント６０を取り付けることで、アタッチメント６０を介して第２の回路基板５０をフロントケース１０に取り付けることができる。このように、本実施形態によれば、第２の回路基板５０を固定するためのボスをフロントケース１０に形成する必要がなくなるため、そのようなボスを避けるための切欠きを第１の回路基板４０に形成する必要もない。このため、ボスを避けるための切欠きによって第１の回路基板４０の実装可能面積が小さくなることを抑制することができる。この結果として、第１の回路基板４０のサイズを小さくすることができ、撮像装置１の小型化を実現することができる。

本実施形態では、第２の回路基板５０の挿通孔５３の周囲にはグランド部５６が露出しているため、ネジ５４で第２の回路基板５０をアタッチメント６０に取り付けた際には、シールド部材７０と第２の回路基板５０のグランド部５６とが電気的に接続される。また、フロントケース１０及びアタッチメント６０は導電性の材料から形成され、ネジ５４も導電性を有するため、ネジ５４で第２の回路基板５０をアタッチメント６０に取り付けた際には、シールド部材７０、第２の回路基板５０のグランド部５６、アタッチメント６０、及びフロントケース１０がすべて等電位となる。また、本実施形態では、第１の回路基板４０の挿通孔４３の周囲にはグランド部４６が露出しており、第１の回路基板４０をフロントケース１０に取り付けるネジ４４も導電性を有するため、ネジ４４で第１の回路基板４０をフロントケース１０に取り付けた際には、第１の回路基板４０のグランド部４６とフロントケース１０も等電位となる。したがって、ハウジング１内部の収容空間に収容されている回路基板４０，５０上の撮像素子４１や電子部品が電磁ノイズから効果的に保護される。

本実施形態では、第１の回路基板４０のＸ方向の両側の辺に切欠き部４５が形成されているが、調心工具により第１の回路基板４０をより安定的に保持するために、図９に示す第１の回路基板１４０のように、２つの切欠き部１４５を対角の方向に形成してもよい。また、第１の回路基板４０，１４０における切欠き部４５，１４５は２つ以上であればいくつであってもよい。

以上述べたように、本発明の一態様によれば、回路基板のサイズを小さくして小型化を実現することができる撮像装置が提供される。この撮像装置は、少なくとも１つのレンズが取り付けられるケースと、上記少なくとも１つのレンズを通過した光を受光する撮像素子が実装された第１の回路基板と、上記ケースに形成される取付孔に取付可能なアタッチメントと、上記アタッチメントに取り付けられる第２の回路基板とを備える。上記第１の回路基板は、上記ケースに取り付けられる。上記第１の回路基板には、上記ケースの上記取付孔に対応する位置に、調心工具で挟んで上記第１の回路基板を保持するための２つ以上の切欠き部が形成される。

このような構成によれば、アタッチメントがケースから取り外されている状態であれば、第１の回路基板の切欠き部を調心工具で挟んで第１の回路基板を保持して調心することができる。また、第１の回路基板の調心後に、ケースにアタッチメントを取り付けることで、アタッチメントを介して第２の回路基板をケースに取り付けることができる。このように、本発明に係る構成によれば、第２の回路基板を固定するためのボスをケースに形成する必要がなくなるため、そのようなボスを避けるための切欠きを第１の回路基板に形成する必要もない。このため、ボスを避けるための切欠きによって第１の回路基板の実装可能面積が小さくなることを抑制することができる。この結果として、第１の回路基板のサイズを小さくすることができ、撮像装置の小型化を実現することができる。

上記アタッチメントは、上記ケースの上記取付孔に挿入される挿入部と、上記第２の回路基板が取り付けられる取付部とを含んでいてもよい。この場合において、上記アタッチメントの上記取付部は、上記アタッチメントを回転させる回転工具が係合可能な係合部を有することが好ましい。このようなアタッチメントの係合部に回転工具を係合させてアタッチメントを回転させることで、アタッチメントのケースへの取付が容易になる。

また、第１の回路基板のケースへの取付強度を上げるために、上記アタッチメントの上記取付部は、上記第１の回路基板に当接するように構成されていることが好ましい。

上記ケース及び上記アタッチメントは導電性を有していてもよく、上記アタッチメントは、上記第２の回路基板のグランド部に電気的に接続されるように構成されていてもよい。この場合には、第２の回路基板のグランド部、アタッチメント、及びケースがすべて等電位となるため、第１の回路基板及び第２の回路基板上の撮像素子や電子部品が電磁ノイズから効果的に保護される。

上記撮像装置は、外部からの電磁ノイズを低減するための導電性のシールド部材をさらに備えていてもよい。この場合において、上記シールド部材は、上記第２の回路基板の上記グランド部に電気的に接続されるように構成されることが好ましい。このような構成によれば、シールド部材、第２の回路基板のグランド部、アタッチメント、及びケースがすべて等電位となるため、第１の回路基板及び第２の回路基板上の撮像素子や電子部品が電磁ノイズからより効果的に保護される。

上記ケースは、上記第１の回路基板のグランド部に電気的に接続されるように構成されることが好ましい。この場合には、第１の回路基板のグランド部とフロントケースも等電位となるため、第１の回路基板及び第２の回路基板上の撮像素子や電子部品が電磁ノイズからより効果的に保護される。

調心工具により第１の回路基板をより安定的に保持するために、上記２つ以上の切欠き部は、上記第１の回路基板の対角の方向に形成されていてもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 撮像装置
２ ハウジング
３ レンズ鏡筒
１０ フロントケース
１１ 基部
１２ 円筒部
１６ ネジ孔
１８ 取付孔
２０ リアケース
２１ 基部
２２ コネクタ接続部
３１ レンズ
４０ 第１の回路基板
４１ 撮像素子
４２ フレキシブルプリント基板
４３ 挿通孔
４４ ネジ
４５ 切欠き部
４６ グランド部
５０ 第２の回路基板
５１ 接続部
５３ 挿通孔
５４ ネジ
５６ グランド部
６０ アタッチメント
６１ 挿入部
６２ 取付部
６３ ネジ孔
６４ 係合溝（係合部）
７０ シールド部材
７１ 挿通孔
１４０ 第１の回路基板
１４５ 切欠き部
Ｐ 光軸

Claims (8)

1. 少なくとも１つのレンズが取り付けられるケースと、
   前記少なくとも１つのレンズを通過した光を受光する撮像素子が実装された第１の回路基板であって、前記ケースに取り付けられる第１の回路基板と、
   前記ケースに形成される取付孔に取付可能なアタッチメントと、
   前記アタッチメントに取り付けられる第２の回路基板と
   を備え、
   前記第１の回路基板には、前記ケースの前記取付孔に対応する位置に、調心工具で挟んで前記第１の回路基板を保持するための２つ以上の切欠き部が形成される、
   撮像装置。
2. 前記アタッチメントは、
   前記ケースの前記取付孔に挿入される挿入部と、
   前記第２の回路基板が取り付けられる取付部と
   を含む、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記アタッチメントの前記取付部は、前記アタッチメントを回転させる回転工具が係合可能な係合部を有する請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記アタッチメントの前記取付部は、前記第１の回路基板に当接するように構成される、請求項２又は３に記載の撮像装置。
5. 前記ケース及び前記アタッチメントは導電性を有し、
   前記アタッチメントは、前記第２の回路基板のグランド部に電気的に接続されるように構成される、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 外部からの電磁ノイズを低減するための導電性のシールド部材をさらに備え、
   前記シールド部材は、前記第２の回路基板の前記グランド部に電気的に接続されるように構成される、
   請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記ケースは、前記第１の回路基板のグランド部に電気的に接続されるように構成される、請求項５又は６に記載の撮像装置。
8. 前記２つ以上の切欠き部は、前記第１の回路基板の対角の方向に形成される、請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像装置。

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