JP5413231B2

JP5413231B2 - 電子機器及びカメラ装置

Info

Publication number: JP5413231B2
Application number: JP2010028884A
Authority: JP
Inventors: 健司蜂須; 英達山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: JP2011166012A

Description

本発明は、不要輻射対策やＥＳＤ（Electrostatic Discharge）対策が施された電子機器及びカメラ装置に関する。

従来より、自動車の利便性や安全性を向上させるために、車両本体にカメラ装置を搭載し、コクピット近傍に設置されたモニタ装置によって視認するためのカメラ装置が提供されている。この種のカメラ装置は、撮像レンズ及び撮像素子が組み込まれた略矩形状のハウジングを有し、このハウジングが車両本体のリア扉やサイドミラー、フロントスポイラー等に、撮像レンズを外部に臨ませるようにして内蔵あるいは装着される。このようなカメラ装置によれば、ドライバーの死角となる車両周辺を映し出すことができ、安全性や利便性を向上させることができる。

ところで、この種のカメラ装置は、内部に撮像素子等や撮像回路が組み込まれたプリント配線基板等が内蔵されている。したがって、このようなカメラ装置にあっても、不要輻射対策やＥＳＤ（Electrostatic Discharge）対策等として、ハウジング内部に、シールドケースが設けられている。このシールドケースには、一般に、プリント配線基板に設けられたＧＮＤパターンが電気的に接続されて、不要輻射対策やＥＳＤ対策がなされている。

上述した自動車等は走行中等に大小の多くの振動が加わる。したがって、このような車載用のカメラ装置にあっては、振動によって、ＧＮＤパターンとシールドケースとの電気的接続箇所が破損しないようにする必要がある。

従来、このような問題を解決するため、プリント配線基板のグランドパターンにバネ接点を設けて、このバネ接点をシールドケースに接触させるようにしている。しかしながら、バネ接点を用いた方式では、組み立て公差等によって、シールドケースとバネ接点との間隔が一定にならず、接触抵抗にばらつきが生じる。

特開２００９−２６５４７３号公報

本発明は、振動の多い環境下にあっても、簡易な構造で、ＧＮＤパターンとシールドケースとの電気的接続を安定して維持し、不要輻射対策やＥＳＤ特性の向上を図ることのできる電子機器及びカメラ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、ハウジングと、上記ハウジング内に配設される信号処理部が設けられた基板と、外部と電気的に接続する上記ハウジングに設けられたコネクタと、上記基板と上記コネクタとを電気的に接続するフレキシブル配線基板と、上記ハウジング内に配設されるシールドケースとを備える。

上記フレキシブル配線基板は、信号線パターン部に対してＧＮＤ線パターン部が分岐して設けられ、折り畳まれた状態で上記ハウジング内に収納される。上記ＧＮＤ線パターン部は、上記シールドケースに電気的に接続される。

また、本発明に係るカメラ装置は、ハウジングと、ハウジング内に配設され、撮像素子が実装されると共に撮像回路が設けられた基板と、外部と電気的に接続する上記ハウジングに設けられたコネクタと、上記基板と上記コネクタとを電気的に接続するフレキシブル配線基板と、上記ハウジング内に配設されるシールドケースとを備える。

更に、本発明では、上記シールドケースに、上記ＧＮＤ線パターン部と電気的に接続される接続片を形成しても良い。また、上記ＧＮＤ線パターン部の先端部には、上記接続片に接続されるクリップ部材を設けても良い。

本発明によれば、シールドケースとフレキシブル配線基板のＧＮＤ線パターン部とが電気的に接続される。したがって、振動の多い環境下にあっても、フレキシブル配線基板が可撓変位し、振動を吸収することで、ＧＮＤ線パターン部とシールドケースとの電気的接続箇所が破損することを防止でき、不要輻射対策やＥＳＤ特性の向上を図ることができる。

車載カメラとして用いた実施例を示す図面である。車載カメラとして用いた実施例を示す図面である。車載カメラの設置例を示す斜視図である。カメラ装置の斜視図である。カメラ装置の前面側から見た分解斜視図である。カメラ装置の背面側から見た分解斜視図である。プリント配線基板の平面図である。クリップ部材の斜視図である。プリント配線基板にクリップ部材が取り付けられた状態を示す平面図である。プリント配線基板にクリップ部材を取り付ける状態を示す斜視図である。シールドケースに折り畳まれたフレキシブル配線基板が取り付けられた状態を示す斜視図である。リアケースに折り畳まれたフレキシブル配線基板が取り付けられた状態を示す斜視図である。レンズバレルと基板とフレキシブル配線基板とが組み付けられた状態を示す斜視図である。

以下、本発明が適用されたカメラ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．概要
２．カメラ装置
３．変形例

１．概要
本発明が適用されたカメラ装置１は、図１に示すように、例えば自動車の車体後部に設置されることにより車体後方を映し出すリアモニターとして用いられる。カメラ装置１は、図２及び図３に示すように、バックドア２の略中央に取り付けられるとともに、ナビゲーションシステム３等と配線４で電気的に接続され、運転席側のダッシュボードやインパネに配設されているモニタに後方映像を映し出すことができる。

なお、カメラ装置１は、フロントグリルやナンバー下部などの車体の最前部に取り付けることで、車体前方の左右の死角を映し出すようにしてもよい。また、カメラ装置１は、サイドミラーの下部に取り付けることで車体側方の死角を映し出すようにしてもよい。また、カメラ装置１は、ナビゲーションシステム３を用いないバックミラーモニタとして用いることもできる。

２．カメラ装置

カメラ装置１は、図４〜図６に示すように、略矩形状のハウジング１０と、ハウジング１０に嵌合されたレンズバレル１１と、レンズバレル１１に組み込まれた撮像レンズ１２を介して入射した映像を取り込む撮像素子１４を備えた撮像機構１５とを備える。更に、ハウジング１０内には、カメラ装置１の内外からの電磁波を遮断するシールドケース１６が配設される。

ハウジング１０は、例えば樹脂で成型された上下一対のフロントケース２０とリアケース２１とが突き合わせ結合されることにより形成される。フロントケース２０とリアケース２１とは、エンジニアプラスチック等を用いて略矩形状に成型加工されている。また、フロントケース２０とリアケース２１は、外側面同士が突き合わされた後、超音波溶着、ねじ、接着剤等により結合される。

フロントケース２０は、略中央に円形のレンズ開口部２２が設けられた円筒部２３と、内部にレンズバレル１１が嵌合すると共にリアケース２１と結合される矩形部２４とが形成されている。レンズ開口部２２は、後述するレンズバレル１１の外径よりも若干大きな径を有している。また、レンズバレル１１は、フロントケース２０の後端側から挿入されて円筒部２３と矩形部２４との境界部内側において突き当てられるようにして取り付けられる。リアケース２１は、フロントケース２０の矩形部２４と結合可能な略矩形状をなし、下面に撮像機構１５と接続するコネクタ２５が形成されている。

レンズバレル１１は、撮像レンズ１２が組み込まれた円筒状の鏡筒部２６と、撮像機構１５の基板３１と接合するフランジ部２７とを有する。鏡筒部２６は、内部に撮像レンズ１２が組み込まれている。フランジ部２７は、矩形板状をなし、カメラ装置１の先端側の一面中央に鏡筒部２６が形成され、後端側の他面に撮像機構１５の第１の基板３１と接続する一対の接続ブロック２８，２８が立設されている。接続ブロック２８，２８は、接着剤、ねじ、超音波溶着等によって第１の基板３１と接合される。

［撮像機構１５］
次いで、接続ブロック２８，２８に接続される撮像機構１５について説明する。図５及び図６に示すように、撮像機構１５は、撮像素子１４が実装される第１の基板３１と、一又は複数の回路チップ３３を実装して撮像素子１４を駆動するための撮像回路等が形成された第２の基板３２とを有する。撮像素子１４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。また、撮像回路は、撮像素子１４で受光した画像を処理する。第１及び第２の基板３１，３２は、略矩形状をなすリジット基板であり、端子部材３４（図１３参照）によって電気的に接続されている。第１の基板３１は、撮像素子１４をレンズバレル１１の後端側に臨む撮像レンズ１２と対向させ、ピント調節を行った後、外側縁に塗布した接着剤、ねじ、超音波溶着等によって接続ブロック２８，２８と接着される。なお、内蔵される基板の枚数は、１枚であっても、３枚以上であっても良い。

リアケース２１の内側には、内外からの電磁波を遮断するシールドケース１６が配設される。シールドケース１６は、導電性の金属板等を略矩形をなすように折曲して形成され、リアケース２１より一回り小さく、リアケース２１の内面に沿うように配設される。シールドケース１６は、フレキシブル配線基板３６を用いて、コネクタ２５と第２の基板３２とを電気的に接続できるように、上面と下面が開口されている。

［フレキシブル配線基板３６］
ところで、リアケース２１のコネクタ２５と第２の基板３２とは、フレキシブル配線基板３６によって電気的に接続される。このフレキシブル配線基板３６は、コネクタ２５から供給された電力を撮像素子１４等に供給すると共に、外部機器と撮像回路との間で撮像信号や制御信号のやりとりを行う。

このフレキシブル配線基板３６は、図７に示すように、略直線状の信号線パターン部３７と、この信号線パターン部３７と分岐するように形成されたＧＮＤ線パターン部３８とで全体が略Ｌ字状に形成されている。信号線パターン部３７の一端部には、リアケース２１のコネクタ２５と接続するためのコネクタ接続部３９が形成されている。コネクタ接続部３９は、コネクタ２５の接続ピン２５ａが接続されるランド３９ａが複数形成されている。複数のランド３９ａは、接続ピン２５ａが貫通孔のランド３９ａに挿入され、半田や導電性接着剤等によって電気的に接続される。また、信号線パターン部３７のＧＮＤ線パターン部３８との分岐部には、第２の基板３２の基板コネクタ３２ａと電気的に接続するための端子部材４０が実装されるランド４０ａが形成されている。

ＧＮＤ線パターン部３８は、信号線パターン部３７の他端側で略９０°の角度で折曲しており、先端部に、ランドである取付部４１が形成されている。ＧＮＤ線３８ａは、コネクタ接続部３９の一のランド３９ｂがＧＮＤ用となっており、信号線パターン部３７を通ってＧＮＤ線パターン部３８において幅広に形成されている。

ＧＮＤ線３８ａは、先端部に取付部４１が形成されている。この取付部４１には、クリップ部材４２が取り付けられ、シールドケース１６と接続できるようにしている。また、このＧＮＤ線３８ａは、第１及び第２の基板３１，３２の動作基準となるＧＮＤポイントとランド４０ａで直に電気的に接続されていることから、電気的に安定させることができる。

なお、プリント配線基板３６の形状は、信号線パターン部３７とＧＮＤ線パターン部３８とが分岐していれば特に限定されるものではない。信号線パターン部３７、ＧＮＤ線パターン部３８のそれぞれは、湾曲していても良く、また、信号線パターン部３７に対するＧＮＤ線パターン部３８の角度も９０°でなくても良い。プリント配線基板３６の形状は、例えば、シールドケース１６とＧＮＤ線パターン部３８の接続の位置等によって適宜決定される。

クリップ部材４２は、図８に示すように、バネ性と導電性を有する板金を略Ｃ字状に折曲して形成されている。クリップ部材４２は、第１の片４２ａと第２の片４２ｂとを有し、第１の片４２ａに対して第２の片４２ｂが弾性変位可能に形成されている。そして、クリップ部材４２は、第１の片４２ａに対して第２の片４２ｂの先端部が圧接されるようになっている。

第１の片４２ａには、更に、連続して取付部４１に固定するための固定部４２ｃが幅方向に突出するようにして形成されている。一方、取付部４１は、ＧＮＤ線パターン部３８に略Ｌ字状に形成され、ＧＮＤ線パターン部３８の一辺が幅広に形成され、他辺が幅狭に形成されている。取付部４１の幅狭の部分は、クリップ部材４２の固定部４２ｃが当接され、幅広の部分は、半田や導電性接着剤４１ａ等によって固定部４２ｃと固定される。固定部４２ｃには、第１の折曲片４２ｄとは反対側に、半田や導電性接着剤４１ａを保持すると共にシールドケース１６の接続片４３の位置を規制する第２の折曲片４１ｂが形成されている。クリップ部材４２は、固定部４２ｃを設け、半田や導電性接着剤４１ａ等を塗布する領域を設けることで、半田や導電性接着剤４１ａ等が第２の片４２ｂに接触し、第２の片４２ｂが弾性変位不能にならないようにしている。

また、第１の片４２ａは、先端が第２の片４２ｂ側に折り曲げて第１の折曲片４２ｄが形成されている。次に説明するが、この第１の折曲片４２ｄは、シールドケース１６の接続片４３の位置を規制すると共に導電性接着剤４１ａを固定部４２ｃ上に保持する。例えば、第１の折曲片４２ｄと第２の折曲片４１ｂは、その間隔を接続片４３の幅と略同じにすることで、間に挿入されるシールドケース１６の接続片４３の位置を規制することができる。

シールドケース１６には、図１０及び図１１に示すように、クリップ部材４２が取り付けられる接続片４３が側面部又は底面部を切り起こし内側に突出するように形成されている。この接続片４３には、クリップ部材４２が第１の片４２ａと第２の片４２ｂとで挟み込むようにして取り付けられる。この際、接続片４３の位置は、一側部が第１及び第２の折曲部４２ｄ，４１ｂに沿うようにされる。また、クリップ部材４２と接続片４３とは、突起４３ａと凹部４２ｅとが互いに係合し、抜け止めがされると共に、位置が規制される。

なお、接続片４３を設ける位置や形状は特に限定されるものではない。

なお、図１０に示すように、接続片４３には、位置決め用の突起４３ａを設け、第１の片４２ａには、位置決め用の凹部４２ｅを設けても良い。また、これとは逆に、接続片４３に、凹部を設け、第１の片４２ａに突起を設けても良い。また、この凹部は、貫通孔であっても良い。

以上のようなフレキシブル配線基板３６は、図７に示す折り目線４４で折り曲げて畳まれる。具体的に、信号線パターン部３７では、２カ所、ＧＮＤ線パターン部３８では１カ所折り曲げられる。そして、コネクタ接続部３９は、リアケース２１のコネクタ２５の接続ピン２５ａと半田や導電性接着剤等によって電気的に接続される。また、信号線パターン部３７のランド４０ａに実装された端子部材４０は、第２の基板３２の端子部材３２ａに接続される。そして、クリップ部材４２は、シールドケース１６の接続片４３に取り付けられる。

なお、クリップ部材４２は、接続片４３と、半田や導電性接着剤等で固定するようにしても良い。また、カシメ接合で固定するようにしても良い。

以上のようなカメラ装置１を組み立てるに当たっては、先ず、図１３に示すように、第１の基板３１に、例えば紫外線硬化性の接着剤や熱硬化性の接着剤が塗布される。次いで、第１の基板３１は、接着剤が塗布された後、接続ブロック２８，２８の上面に載置される。また、第１の基板３１には、第２の基板３２が取り付けられる。そして、第１の基板３１は、レンズバレル１１に嵌合されている撮像レンズ１２と撮像素子１４との位置合わせやピント調節が行われ、接続ブロック２８，２８に固定される。

レンズバレル１１と第１の基板３１，３２が結合されると、レンズバレル１１がフロントケース２０の後端側から嵌合される。また、シールドケース１６は、リアケース２１の内側に取り付けられる。そして、フレキシブル配線基板３６は、図１２に示すように、コネクタ接続部３９がリアケース２１のコネクタ２５の接続ピン２５ａと半田や導電性接着剤等によって電気的に接続される。また、クリップ部材４２は、シールドケース１６の接続片４３に取り付けられる。更に、信号線パターン部３７のランド４０ａに実装された端子部材４０は、第２の基板３２の端子部材３４に接続される。この後、フロントケース２０とリアケース２１とを超音波溶着によって接合される。

なお、カメラ装置１は、フロントケース２０とリアケース２１とを接着剤、ねじ等によって接着させてもよい。

以上のように構成されたカメラ装置１では、第１及び第２の基板３１，３２と外部機器と接続されるコネクタ２５との間で使用するフレキシブル配線基板３６を用いて、ＧＮＤ線３８ａをシールドケース１６と接続するようにし、不要輻射対策やＥＳＤ対策をするようにしている。フレキシブル配線基板３６は、可撓変位するものであるから、振動を吸収する。したがって、カメラ装置１では、フレキシブル配線基板３６を用いる部分に線材や編岨線を用いた場合より、自動車の走行中等の振動等の影響によって、クリップ部材４２とシールドケース１６の接続片４３との接続箇所が破損することがなくなり、また、接続状態が安定する。したがって、接触抵抗も安定させることができる。また、シールドケース１６のインピーダンスを下げることが電子機器、安定したシールド効果を得ることができる。

また、フレキシブル配線基板３６は、従来より、基板３１，３２等とコネクタ２５との接続に用いられており、カメラ装置１では、フレキシブル配線基板３６にＧＮＤ線パターン部３８を設ける変更を加えたのみである。したがって、カメラ装置１では、従来と比べても部品点数が増えることがない。

３．変形例
また、以上の例では、ＧＮＤ線パターン部３８とクリップ部材４２を用いてシールドケース１６と接続した場合を説明したが、本発明では、シールドケース１６とＧＮＤ線パターン部３８の取付部４１とを半田や導電性接着剤等で直接接続するようにしても良い。また、シールドケース１６には、必ずしも接続片４３は必要なく、取付部４１とシールドケース１６の側面部や底面部と半田や導電性接着剤等を用いて接着するようにしても良い。また、ハウジング１０には、フレキシブル配線基板３６のコネクタ接続部３９とは、コネクタ２５を設けることなく、外部機器からのケーブルとコネクタ接続部３９とを直接接続するピッグテール方式であっても良い。更に、上述したハウジング１０、レンズバレル１１等のカメラ装置１の各構成要素は、上述の例に限定されるものではない。

また、カメラ装置１は、車載カメラとして用いる以外にも、例えば防犯カメラや、インターホンカメラ等に適用することもできる。また、本発明は、車載用のナビゲーションシステムやオーディオビジュアルシステム等にも適用することができる。

１カメラ装置、バックドア、３ナビゲーションシステム、１０ハウジング、１１レンズバレル、１２撮像レンズ、１４撮像素子、１５撮像機構、１６シールドケース、２０フロントケース、２１リアケース、２２レンズ開口部、２３円筒部、２４矩形部、２５コネクタ、２５ａ接続ピン、２７フランジ部、２８接続ブロック、３１第１の基板、３２第２の基板、３３回路チップ、３４端子部材、３６フレキシブル配線基板、３７信号線パターン部、３８ＧＮＤ線パターン部、３８ａＧＮＤ線、３９コネクタ接続部、３９ａ，３９ｂランド、４０端子部材、４０ａランド、４１ｂ第２の折曲片、４２クリップ部材、４２ａ第１の片、４２ｂ第２の片、４２ｃ固定部、４２ｄ第１の折曲片、４２ｅ凹部、４３接続片、４３ａ突起、４４折り目線

Claims

ハウジングと、
上記ハウジング内に配設される信号処理部が設けられた基板と、
外部と電気的に接続する上記ハウジングに設けられたコネクタと、
上記基板と上記コネクタとを電気的に接続するフレキシブル配線基板と、
上記ハウジング内に配設されるシールドケースとを備え、
上記フレキシブル配線基板は、信号線パターン部に対してＧＮＤ線パターン部が分岐して設けられ、折り畳まれた状態で上記ハウジング内に収納され、
上記ＧＮＤ線パターン部は、上記シールドケースに電気的に接続される電子機器。
上記シールドケースには、上記ＧＮＤ線パターン部と電気的に接続される接続片が形成されている請求項１記載の電子機器。
上記ＧＮＤ線パターン部の先端部には、上記接続片に接続されるクリップ部材が設けられている請求項２記載の電子機器。
上記クリップ部材には、上記接続片の位置を規制する折曲片が形成されている請求項３記載の電子機器。
ハウジングと、
ハウジング内に配設され、撮像素子が実装されると共に撮像回路が設けられた基板と、
外部と電気的に接続する上記ハウジングに設けられたコネクタと、
上記基板と上記コネクタとを電気的に接続するフレキシブル配線基板と、
上記ハウジング内に配設されるシールドケースとを備え、
上記フレキシブル配線基板は、信号線パターン部に対してＧＮＤ線パターン部が分岐して設けられ、折り畳まれた状態で上記ハウジング内に収納され、
上記ＧＮＤ線パターン部は、上記シールドケースに電気的に接続されるカメラ装置。