JP3761930B2 - フレキシブル配線板の接続装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体機器とこの本体機器に対して回動可能な附属機器とを電気的に接続するフレキシブル配線板の接続装置及びこれを有する電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、様々な電気、電子機器の内部において、本体機器とこれに回動可能に設けられた附属機器との間の電気的接続手段としてフレキシブル配線板が用いられている。図4はこのような従来のフレキシブル配線板の接続構造を示す図である。
【0003】
図4において、102は本体機器であり、附属機器である回転機器を回動可能に支持するための支持軸102aと、フレキシブル配線板101を通すための中空部102bと、切り欠き部102cを有している。103は回転機器を支持する回転板であり、上記支持軸102aに貫通されて保持されている。104はフレキコネクタであり、基板105とともに本体機器102に固定されている。106はCCD107を保持するCCD保持板であり、回転板103に固定されている。
【0004】
そして、上記のような構造において、回転機器は本体機器102に対して、0°から180°回転するようになっている。図4の(a)は回転が0°のときのフレキシブル配線板の配線状態、図4の(b)は90°のときのフレキシブル配線板の配線状態、図4の(c)は180°のときのフレキシブル配線板の配線状態をそれぞれ示し、また図4の(d)は断面B−Bを示している。
【0005】
同図に示すように、フレキシブル配線板はCCD107に半田付けされ、切り欠き部102cと中空部102bを通り、フレキコネクタ104に接続されている。また、フレキシブル配線板の長さは、180°回転機器が回転したときにちょうどたるみ量がなくなるように設定されている。
【0006】
この例の場合、回転0°では図4の(a)に示すように大きくたるむ構造となり、回転角が大きくなるにしたがってたるみが減少し、180°では図4の(c)に示すようにたるみ量が0になるようになっている。そこで、外装を大きくしてたるんだフレキシブル配線板が回転しても当たらないようにし、あるいは外装で矯正し、フレキシブル配線板を擦る構造となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例に示すものは、機器の小型化の大きな妨げになるとともに、予想外のフレキシブル配線板のたるみの挙動によりフレキシブル配線板の擦れが大きくなり、断線等故障の原因となっていた。
【0008】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、フレキシブル配線板のたるみを最小限にするとともに、機器の小型化を図ることが可能なフレキシブル配線板の接続装置及び電子機器を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、フレキシブル配線板の接続装置を次の(1)ないし(3)のとおりに構成し、電子機器を次の(4)のとおりに構成する。
(1)本体機器と、この本体機器に設けた回転支持部に支持され、0°から90°を経て180°の位置まで回動する附属機器とを電気的に接続するフレキシブル配線板の接続装置であって、
前記回転支持部側に設けられ、前記0°および180°の位置で前記フレキシブル配線板のたるみが前記90°位置でのたるみより少なくなるように前記フレキシブル配線板を規制する第1の規制部と、
前記付属機器側に設けられ、前記フレキシブル配線板のたるみを規制する第2の規制部と、
を備えたフレキシブル配線板の接続装置。
(2)前記回転支持部に設けられた中空部を通して前記フレキシブル配線板の接続を行う前記(1)記載のフレキシブル配線板の接続装置。
(3)前記附属機器は撮像素子を有した撮像部である前記(1)または(2)記載のフレキシブル配線板の接続装置。
(4)前記(1)ないし(3)の何れかに記載の接続装置を有する電子機器。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は本発明をカード型の撮像装置に適用した構成を示す分解斜視図である。また、図2はその回路構成を示すブロック図であり、図3はフレキシブル配線板の配線状態を示す図である。
【0017】
まず、回路構成について説明する。図2中、1は光学系及び信号処理系などを内蔵した撮像ユニット(Camera Unit)、2は外部機器であるコンピュータ(Computer)、3はコンピュータ2のCPUシステム、4は撮像ユニット1をコンピュータ2に接続するためのインターフェース(I/F)である。
【0018】
また、5はコンピュータ2のディスプレイシステム(Display System)、6はコンピュータ2のメモリシステム(Memory System)、7はコンピュータ2を制御する書換可能な動作プログラム(Program)、8はコンピュータ2の電力管理システム(Power Manager)、9はコンピュータ2のバッテリー(Battery)、10はコンピュータ2に電力供給可能な外部電源装置(Ext.Power)である。
【0019】
次に、図2中破線で囲んだ撮像ユニット1の内部構成について説明する。11はズームレンズ及びフォーカスレンズや絞りを含むレンズユニット(Lens Unit)、12はそのレンズを駆動するレンズコントローラ(Lens Controler)で、公知の自動合焦装置や自動露出装置、さらには自動防振(手振れ防止)装置を含む。
【0020】
13は光学像を光電変換して電気的な画像情報信号を生成するCCD(撮像手段)、14はそのアナログ画像情報信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ、15は制御用のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ(TG)、16は上記デジタル画像情報信号を処理して所定の画像信号を生成する信号処理部であるデジタル信号処理装置(DSP)、17はFIFOメモリ(Memory)、18は全体を制御するコントロールユニット(Control Unit)、19は外部接続用のインターフェース(カメラI/F)で、上記画像信号をコンピュータ2に出力するための接続部となっている。
【0021】
また、20はコンピュータ2から供給された電源電圧をCCD13を駆動するために最適な電圧に変換するDC/DCコンバータ(Converter)、21はズームスイッチ(Zoom SW)、22はフォーカススイッチ(Focus SW)で、これらのスイッチ21,22の出力側は上記コントロールユニット18に接続されており、スイッチ21,22の操作に応じたレンズ制御が可能となっている。
【0022】
本実施例の撮像装置は、上記の撮像ユニット1及びコンピュータ2を含む構成となっており、撮像ユニット1とコンピュータ2は分離可能である。具体的には、インターフェース4はPCMCIAのカードスロットで構成され、一方撮像ユニット1の一部はPCMCIAカードと同じ形状を有し、双方の結合状態ではレンズ部がコンピュータ2より突出した状態で撮像可能となっている。そして、撮像ユニット1とコンピュータ2を分離するときには、コンピュータ2側の不図示のイジェクトボタンを押すことにより分離することができる。
【0023】
次に、撮像ユニット1の具体的な構成について説明する。図1で上述のブロック図で説明したものと同じものは同一符号を付してある。この撮像ユニット1は、略カード型の本体部となるカード本体50とCCD13を有した撮像ヘッド60で構成されている。
【0024】
まず、カード本体50から説明する。
【0025】
51はコネクタ56の端子に半田付けされ、上述のA/Dコンバータ14、タイミングジェネレータ(TG)15、デジタル信号処理装置(DSP)16、FIFOメモリ17、コントロールユニット18、DC/DCコンバータ20やフレキコネクタ57等が実装されたメイン基板で、DC/DCコンバータ20はノイズの発生を抑制するために基板の表裏からシールドケースが配置されている。52は上記コネクタ56が接続されてメイン基板51を保持するカードフレームで、その構成は略枠構造をなし、コネクタ56が配置される側に対して反対側には、撮像ヘッド60の回転支持部52aが植立されたフレーム壁52bが一体的に設けられ、このフレーム壁52bの両脇はカードフレーム52の枠部52cに対してリブ部52eが設けられている。また回転支持部52aには、後述のフレキシブル基板66を通す連通部52dが形成されている。
【0026】
53,54はメイン基板51とカードフレーム52を上下から挟み込んで、カードフレーム52に対して接着あるいは機械的結合により取り付けられる金属製のカバーで、ノイズ等のシールドも兼ねている。このカバー53,54及びカードフレーム52の一部によりカード部分の外形が決定され、これがコンピュータ2のカードスロットに差し込まれる。
【0027】
55はカードフレーム52に対してビス締め等で固定される指掛り部で、この指掛り部55のメイン基板51に対応する場所には比較的高さの高い部品、例えばDC/DCコンバータ20やフレキコネクタ57が配置されている。
【0028】
次に、撮像ヘッド60について説明する。
【0029】
61はレンズユニット11のズームレンズ62及びフォーカスレンズ63が光軸方向に移動可能に設けられるとともに、ズームレンズ62とフォーカスレンズ63の間に絞りユニット64が配置され、これらのズームレンズ62、フォーカスレンズ63及び絞りユニット64を通ってきた光束が結像するCCD13が設けられた光学撮像ユニットで、ズームレンズ駆動モータ、フォーカスレンズ駆動モータ、IGメータ及びレンズユニットコントローラ12を含む。そして、ズームレンズ62、フォーカスレンズ63及び絞りユニット64は、レンズコントローラ12により駆動される。
【0030】
65は上記光学撮像ユニット61が取り付けられ、上記カードフレーム52の回転支持部52aに結合された不図示のクランプ部により弾性的に付勢され、回転支持部52aに対して回動自在に設けられた回転板で、そのカードフレーム52側には該カードフレーム52の回転板65側に設けられた不図示の凸部が係合する溝部65aが設けられており、回転に応じてカードフレーム52の凸部が溝部65aの中を移動し、その結果撮像ヘッド60が回転する。本実施例では光軸が水平状態から上方を通り、また水平状態になるように180°回転する。
【0031】
66はCCD13の出力を本体側のメイン基板51に送るとともに、レンズや絞りの駆動命令を本体側から撮像ヘッド側に送る前述のフレキシブル基板で、カードフレーム52の撮像ヘッド60側に突出した回転支持部52aの連通部52dを通り、その先端はメイン基板51上のフレキコネクタ57に連結されている。
【0032】
67は撮像ケースで、撮像ヘッド60の外装となっており、光軸に対応した場所には開口67aが設けられるとともに、回転軸に垂直な面にはズームスイッチ21及びフォーカススイッチ22が設けられている。またこのスイッチの状態は、フレキシブル基板66を介して本体側に伝達される。
【0033】
また、撮像ヘッド60の回転中心は撮像ヘッド60が回転したときにカード本体50より下側に出っ張らないように、カード本体下面から回転中心までの距離をRとすると、撮像ヘッド60の開口67aの反対側の形状が回転中心からの距離がRを越えないような寸法になっている。
【0034】
上記構成において、コンピュータ2のカードスロットに撮像ユニット1が挿入され、撮像ユニット1に電源が供給されると、被写体像はレンズユニット11を通してCCD13に結像し、A/Dコンバータ14によってデジタルデータに変換される。このデジタルデータは信号処理装置16でデジタル処理され、FIFOメモリ17に一次記録された後、インターフェース19を通じて記録した順にコンピュータ2に送出される。このとき、カメラ側のインターフェース19は、コンピュータ側のインターフェース4に接続されている。
【0035】
また、タイミングジェネレータ15が送出するタイミングパルスによって、CCD13及びA/Dコンバータ14から撮像データが得られる。このタイミングジェネレータ15が送出するタイミングパルスの間隔は、コントロールユニット18により制御される。
【0036】
そして撮像された信号を基にコントロールユニット18によって合焦制御や露出制御が行われ、得られた撮像データはインターフェース4を通してコンピュータ2に送られ、ディスプレイシステム5に表示したり、メモリシステム6記録することができる。
【0037】
次に、フレキシブル配線板66の接続部の詳細を図3について説明する。
【0038】
図3の(a)は回転が0°のときのフレキシブル配線板66の配線状態、図3の(b)は90°のときのフレキシブル配線板66の配線状態、図3の(c)は180°のときのフレキシブル配線板66の配線状態をそれぞれ示し、また図3の(d)は断面A−Aを示している。
【0039】
図3において、69は撮像素子であるCCD13を保持するCCD保持板(保持部材)であり、回転板65に固定されている。この保持板69は、フレキシブル配線板66のたるみを規制する規制部69aを有し、回転したときのフレキシブル配線板66から受けるストレスをCCD13のリード部にかからないように、またフレキシブル配線板66のたるみを所望の位置でたるむように矯正している。
【0040】
また、68は回動停止用の止め部材であり、回転板65を挟み、回転支持部52aにビスで固定され、撮像ヘッド60を0°から180°回転可能に保持している。更に、フレキシブル配線板66の中空部52d内での動きを規制し、フレキコネクタ57の接続を確実にするためにフレキシブル66を挟持する挟持部68aを、また0°でのたるみをなくすようにフレキシブル配線板66の第2の規制部68bを有している。つまり、回動端である180°の位置でのフレキシブル配線板66の長さに設定し、更にもう一方の回動端である0°でたるみがなくなるようにフレキシブル配線板66の規制部68bの位置を設定してある。
【0041】
以下、フレキシブル配線板66の挙動を同図を用いて説明する。0°においては、フレキシブル配線板66はCCD13のリード部に半田付けされ、規制部69aにかかり、規制部68bにかかり、回転支持部52aに巻きつき、切り欠き部52eを通り、更に中空部52dを通り、フレキコネクタ57に接続されている。
【0042】
この状態から撮像ヘッド60が回動を始めると、図3の(b)に示すように、フレキシブル配線板66は規制部68bを離れ、回転支持部52aに巻きつくべく規制部69aにより矯正され、撮像ヘッド部の回動を可能としている。更に回転すると、図3の(c)に示すように、回転支持部52aに巻きつき、静止する。
【0043】
このような構造とすることで、CCDリード部へのストレスを解消し、フレキシブル配線板接続の信頼性を高めている。また、フレキシブル配線板66のたるみを最小限にし、しかもフレキシブル回線板66の挙動の予測が容易にできる構造となっている。更に、止め部材68にフレキシブル配線板66の挟持部68aとフレキシブル配線板66の規制部68bを設け、CCD保持板69にフレキシブル配線板66の規制部69aを設けたことで、最小限の部品で上記の効果を得ることができる。
【0044】
このように、本体機器とこの本体機器に支持されて所定の角度回動する機器との電気的接続を行うフレキシブル配線板66の接続装置において、所定角度回転したときの両端の位置でフレキシブル配線板66のたるみをなくす規制部68bを設けることでフレキシブル配線板66のたるみを最小限にすることができるとともに、フレキシブル配線板66のたるみの予測が容易になる。
【0045】
また、本体機器は所定の角度回動する機器を支持する支持部を有し、この支持部は中空部を有し、フレキシブル配線板66をこの中空部を通して本体機器と接続を行うことで回動をスムーズに行うことができる。
【0046】
また、本体機器に支持され所定の角度回動する機器は本体機器と回動可能かつ固定するための止め部材を有し、上記規制部をこの止め部材に設けることで部品数を少なくすることができる。更に、固定部材にフレキシブル配線板の挟持部を設けることで機器同士の接続の信頼性をより高めることができる。
【0047】
また、上記止め部材は上記中空部に伸びるフレキシブル配線板の挟持部を設けることでフレキシブル配線板の接続の信頼性を高めることができる。
【0048】
また、上記本体機器はカードカメラであり、この本体機器に電気的に接続され、かつこれに支持されて所定の角度回動する機器はCCDを有する撮像部であることで、上述の作用が効果的に得られる。
【0049】
また、上記撮像部はCCDを保持する保持部材を有し、この保持部材はフレキシブル配線板の第2の規制部を有することでCCDと本体の接続の信頼性をより高めることができる。
【0050】
なお、上記実施例では本発明によるフレキシブル配線板接続構造をカード型カメラに適用した場合で説明したが、本体機器に対して回動する機器をフレキシブル配線板で接続する場合であればこれに限定されるものではない。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、本体機器とこの本体機器に対して0°ないし180°の角度回動する機器との接続を行うフレキシブル配線板の接続装置において、回転したときのフレキシブル配線板のたるみを少なくする第1、第2の規制部を設けたことで、フレキシブル配線板のたるみを最小限にすることができるとともに、フレキシブル配線板のたるみの予測が容易になる。更に、たるみを最小としたことで機器の小型化を促進できるとともに、予想外のフレキシブル配線板のたるみの挙動によりフレキシブル配線板の擦れによる断線等故障の原因を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る撮像装置の構成を示す分解斜視図
【図2】 図1の撮像装置の回路構成を示すブロック図
【図3】 本発明のフレキシブル配線板の配線状態を示す図
【図4】 従来のフレキシブル配線板の配線状態を示す図
【符号の説明】
1 撮像ユニット
2 コンピュータ(外部機器)
13 CCD(撮像素子)
16 デジタル信号処理装置(信号処理部)
18 コントロールユニット
19 インターフェース(接続部)
50 カード本体(本体部)
60 撮像ヘッド
65 回転板
66 フレキシブル配線板
68 止め部材
68a 挟持部
68b 規制部
69 CCD保持板(保持部材)
69a 規制部
Claims (4)
- 本体機器と、この本体機器に設けた回転支持部に支持され、0°から90°を経て180°の位置まで回動する附属機器とを電気的に接続するフレキシブル配線板の接続装置であって、
前記回転支持部側に設けられ、前記0°および180°の位置で前記フレキシブル配線板のたるみが前記90°位置でのたるみより少なくなるように前記フレキシブル配線板を規制する第1の規制部と、
前記付属機器側に設けられ、前記フレキシブル配線板のたるみを規制する第2の規制部と、
を備えたことを特徴とするフレキシブル配線板の接続装置。 - 前記回転支持部に設けられた中空部を通して前記フレキシブル配線板の接続を行うことを特徴とする請求項1記載のフレキシブル配線板の接続装置。
- 前記附属機器は撮像素子を有した撮像部であることを特徴とする請求項1または2記載のフレキシブル配線板の接続装置。
- 請求項1ないし3の何れかに記載の接続装置を有することを特徴とする電子機器。
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