JP5737085B2 - カメラモジュール - Google Patents

Description

本発明は、カメラモジュールに関し、より特定的には、画像処理部と撮像部とが光信号配線により接続されてなるカメラモジュールに関する。

従来のカメラモジュールとしては、例えば、特許文献１に記載の携帯型無線通信装置のカメラモジュールが知られている。図２０は、特許文献１に記載のカメラモジュール５００の外観斜視図である。

カメラモジュール５００は、カメラ本体部５０２、受信部５０４及び光ファイバー・ケーブル５０６を備えている。カメラ本体部５０２と受信部５０４とは光ファイバー・ケーブル５０６により接続されている。

カメラ本体部５０２は、撮像素子５０８、光信号送信回路部５１０、電池５１２及びカメラ筐体５１４を備えている。撮像素子５０８は、撮像した画像の電気信号を生成する。光信号送信回路部５１０は、撮像素子５０８が生成した電気信号を光信号に変換する。電池５１２は、撮像素子５０８及び光信号送信回路部５１０に対して電力を供給する。カメラ筐体５１４は、撮像素子５０８、光信号送信回路部５１０及び電池５１２を収容している。

受信部５０４は、携帯型無線通信装置のヒンジ内に設けられ、光信号受信回路部５１６を備えている。光信号受信回路部５１６は、光ファイバー・ケーブル５０６を介してカメラ本体部５０２から送信されてきた光信号を電気信号に変換し、該電気信号を図示しない処理回路に出力する。

ところで、特許文献１に記載のカメラモジュール５００は、カメラ本体部５０２が大型化するという問題を有する。図２０に示すように、カメラ本体部５０２では、撮像素子５０８と光信号送信回路部５１０とが横に並んで配置されている。そのため、カメラ本体部５０２が横方向に長くなってしまう。

特開２００１−２９８５１６号公報

そこで、本発明の目的は、カメラモジュールの小型化を図ることである。

本発明の一形態に係るカメラモジュールは、画像処理部と撮像部とが光信号配線により接続されてなるカメラモジュールであって、前記撮像部は、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する第１の基板と、前記第１の主面上に実装されている撮像素子と、前記第２の主面上に実装され、かつ、前記光信号配線に対して光学的に結合している発光素子と、前記第２の主面上に実装され、かつ、前記撮像素子から出力されてくる第１の電気信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と、を備えていること、を特徴とする。

本発明によれば、カメラモジュールの小型化を図ることができる。

第１の実施形態に係るカメラモジュールの外観斜視図である。 第１の実施形態に係るカメラモジュールのブロック図である。 コネクタの外観斜視図である。 コネクタからプラグを分離した外観斜視図である。 プラグの外観斜視図である。 プラグの分解斜視図である。 光素子モジュール及びフェルールの外観斜視図である。 光素子モジュールの外観斜視図である。 本体及びドライバが回路基板に実装される様子を表した図である。 レセプタクルの分解斜視図である。 第１の変形例に係るプラグの外観斜視図である。 第２の変形例に係るプラグを備えた撮像部を平面視した図である。 第２の実施形態に係るカメラモジュールの外観斜視図である。 第３の実施形態に係るカメラモジュールの外観斜視図である。 コネクタからプラグを分離した外観斜視図である。 コネクタの断面構造図である。 光導波路の断面構造図である。 カメラモジュールが携帯電話に適用された例を示した図である。 カメラモジュールがノート型パソコンに適用された例を示した図である。 特許文献１に記載のカメラモジュールの外観斜視図である。

以下に本発明の実施形態に係るカメラモジュールについて説明する。

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態に係るカメラモジュールの構成について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るカメラモジュール１００ａの外観斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るカメラモジュール１００ａのブロック図である。

カメラモジュール１００ａは、図１に示すように、撮像部１０２、画像処理部１０４及び光ファイバ５０ａ及び複数の細線同軸線１１４を備えている。撮像部１０２と画像処理部１０４とは、光ファイバ５０ａ及び細線同軸線１１４により接続されている。

撮像部１０２は、回路基板１０６、カメラ（撮像素子）１０８、Ｉ／Ｆ回路（変換回路）１１０及びコネクタ１ａ，１１２ａを備えている。回路基板１０６は、互いに対向する主面Ｓ１１，Ｓ１２を有している多層配線基板である。回路基板１０６は、主面Ｓ１１，Ｓ１２及び内部に電気回路を有している。主面Ｓ１１は、ｚ軸方向の正方向側に位置する主面であり、主面Ｓ１２は、ｚ軸方向の負方向側に位置する主面である。

カメラ１０８は、図１に示すように、主面Ｓ１１上に実装されており、光を受けて光の強度に応じた電気信号を生成する、ＣＭＯＳやＣＣＤ等である。本実施形態では、カメラ１０８は、ＣＭＯＳであるので、Ａ／Ｄコンバータを内蔵している。よって、カメラ１０８から出力される電気信号は、デジタル信号である。

Ｉ／Ｆ回路１１０は、図１に示すように、主面Ｓ１２上に実装され、カメラ１０８が生成したデジタル信号を、コネクタ１ａ内に設けられている図２のドライバ３０ａ（詳細については後述する）に適したデジタル信号に変換する。Ｉ／Ｆ回路１１０は、ｚ軸方向から平面視したときに、カメラ１０８と重なっている。Ｉ／Ｆ回路１１０は、例えば、半導体集積回路により構成されている。

コネクタ１ａは、図１に示すように、主面Ｓ１２上に実装され、図２に示すように、発光素子１２ａ及びドライバ３０ａを備えている。コネクタ１ａは、ｚ軸方向（すなわち、主面Ｓ１１の法線方向）から平面視したときに、カメラ１０８と重なっている。これにより、発光素子１２ａ及びドライバ３０ａも、ｚ軸方向から平面視したときに、カメラ１０８と重なっている。

発光素子１２ａは、コネクタ１ａが主面Ｓ１２上に実装されることによって、主面Ｓ１２上に実装されており、光ファイバ５０ａに対して光学的に結合している。発光素子１２ａは、例えば、レーザダイオードにより構成されている。

ドライバ（駆動回路）３０ａは、コネクタ１ａが主面Ｓ１２上に実装されることによって、主面Ｓ１２上に実装されており、Ｉ／Ｆ回路１１０を介してカメラ１０８から出力されてくるデジタル信号に基づいて発光素子１２ａを駆動する。これにより、発光素子１２ａは、光信号を光ファイバ５０ａに対して出力する。ドライバ３０ａは、コネクタ１ａの回路基板、及び、該回路基板上に実装された半導体集積回路及び電子部品により構成されている。

コネクタ１１２ａは、プラグ１５０ａ及びレセプタクル１５２ａにより構成されている。コネクタ１１２ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、カメラ１０８と重なっている。レセプタクル１５２ａは、主面Ｓ１２上に実装されている。プラグ１５０ａは、細線同軸線１１４の一端に設けられている。プラグ１５０ａは、レセプタクル１５２ａに対して着脱可能に構成されている。これにより、細線同軸線１１４の一端は、回路基板１０６に電気的に接続されている。

画像処理部１０４は、回路基板１１９、Ｉ／Ｆ回路（変換回路）１２０、ＣＰＵ１２２及びコネクタ１ｂ，１１２ｂを備えている。回路基板１１９は、互いに対向する主面Ｓ１３，Ｓ１４を有している多層配線基板である。回路基板１１９は、主面Ｓ１３，Ｓ１４及び内部に電気回路を有している。主面Ｓ１３は、ｚ軸方向の正方向側に位置する主面であり、主面Ｓ１４は、ｚ軸方向の負方向側に位置する主面である。

コネクタ１ｂは、図１に示すように、主面Ｓ１４上に実装され、図２に示すように、受光素子１２ｂ及び処理回路３０ｂを備えている。コネクタ１ｂは、ｚ軸方向（すなわち、主面Ｓ１３の法線方向）から平面視したときに、ＣＰＵ１２２と重なっている。これにより、受光素子１２ｂ及び処理回路３０ｂも、ｚ軸方向から平面視したときに、ＣＰＵ１２２と重なっている。

受光素子１２ｂは、コネクタ１ｂが主面Ｓ１４上に実装されることによって、主面Ｓ１４上に実装されており、光ファイバ５０ａに対して光学的に結合している。これにより、受光素子１２ｂは、光ファイバ５０ａを介して撮像部１０２から送信されてくる光信号を電気信号に変換する。受光素子１２ｂが出力する電気信号は、アナログ信号である。受光素子１２ｂは、例えば、フォトダイオードにより構成されている。

処理回路３０ｂは、コネクタ１ｂが主面Ｓ１４上に実装されることによって、主面Ｓ１４上に実装されており、増幅回路及びシリアルパラレル変換回路により構成されている。増幅回路は、受光素子１２ｂから出力されてくるアナログ信号を増幅する。シリアルパラレル変換回路は、アナログ信号をシリアルのデジタル信号に変換するとともに、シリアルのデジタル信号をパラレルのデジタル信号に変換する。処理回路３０ｂは、コネクタ１ｂの回路基板、及び、該回路基板上に実装された半導体集積回路及び電子部品により構成されている。

Ｉ／Ｆ回路１２０は、図１に示すように、主面Ｓ１４上に実装され、処理回路３０ｂが生成したデジタル信号を、ＣＰＵ１２２に適したデジタル信号に変換する。Ｉ／Ｆ回路１２０は、ｚ軸方向から平面視したときに、ＣＰＵ１２２と重なっている。Ｉ／Ｆ回路１２０は、例えば、半導体集積回路により構成されている。

ＣＰＵ１２２は、図１に示すように、主面Ｓ１３上に実装され、処理回路３０ｂ及びＩ／Ｆ回路１２０を介して受光素子１２ｂから出力されてくる電気信号に対して所定の処理を施す。所定の処理とは、電気信号の画像データをＤＲＡＭに記憶する処理、色調補正処理、画像圧縮処理等である。ＣＰＵ１２２は、例えば、半導体集積回路により構成されている。

コネクタ１１２ｂは、プラグ１５０ｂ及びレセプタクル１５２ｂにより構成されている。コネクタ１１２ｂは、ｚ軸方向から平面視したときに、ＣＰＵ１２２と重なっている。レセプタクル１５２ｂは、主面Ｓ１４上に実装されている。プラグ１５０ｂは、細線同軸線１１４の他端に設けられている。プラグ１５０ｂは、レセプタクル１５２ｂに対して着脱可能に構成されている。これにより、細線同軸線１１４の他端は、回路基板１１９に電気的に接続されている。以上より、回路基板１０６と回路基板１１９とは、細線同軸線１１４により電気的に接続されている。細線同軸線１１４には、撮像部１０２の制御信号及び撮像部１０２を駆動させるための電力が伝送される。

（コネクタの構成）
次に、コネクタ１ａ，１ｂの概略構成について説明する。以下では、コネクタ１ａを例にとって説明する。なお、コネクタ１ｂは、コネクタ１ａの発光素子１２ａが受光素子１２ｂに置換され、ドライバ３０ａが処理回路３０ｂに置換されただけであるので、説明を省略する。

図３は、コネクタ１ａの外観斜視図である。図４は、コネクタ１ａからプラグ１０を分離した外観斜視図である。図５は、プラグ１０の外観斜視図である。図６は、プラグ１０の分解斜視図である。図７は、光素子モジュール１４及びフェルール１７の外観斜視図である。図８は、光素子モジュール１４の外観斜視図である。

図３及び図４に示すように、コネクタ１ａは、プラグ１０、レセプタクル２０、ドライバ３０ａ及び回路基板４０を備えている。プラグ１０は、光ファイバ５０ａの一端に設けられており、電気信号を光信号に変換する。以下では、光ファイバ５０ａが延在している方向をｘ軸方向と定義し、上下方向をｚ軸方向と定義し、ｘ軸方向及びｚ軸方向に直交する方向をｙ軸方向と定義する。ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向は、互いに直交している。

回路基板４０は、表面及び内部に電気回路を有しており、図３及び図４に示すように、ｘｙ平面に平行な実装面４３を有している。また、回路基板４０の実装面４３には、孔４１が設けられている。孔４１は、実装面４３において、ｙ軸方向の正方向側の辺近傍及びｙ軸方向の負方向側の辺近傍に互いに対向するように設けられている。回路基板４０には、レセプタクル２０及びドライバ３０ａがｘ軸方向の正方向側から負方向側に向かってこの順に並ぶように実装されている。

光ファイバ５０ａは、被覆５２及び芯線５４により構成されている。芯線５４は、ガラス又は樹脂からなるコア及びクラッドにより構成されている。被覆５２は、ＵＶ、フッ素、シリコーン樹脂のいずれかであり、芯線５４を被覆している。光ファイバ５０ａのｘ軸方向の負方向側の端部では、図５に示すように、被覆５２が除去されて芯線５４が露出している。

プラグ１０は、レセプタクル２０に着脱可能に構成されており、図５に示すように、光素子モジュール１４、フェルール１７及び金属カバー１８を有している。

金属カバー１８は、一枚の金属板（例えば、リン青銅）がコ字型に折り曲げられて作製されている。金属カバー１８は、プラグ１０のｚ軸方向の正方向側の面及びｙ軸方向の両側の面を構成しており、レセプタクル２０に嵌合する。

金属カバー１８は、図５及び図６に示すように、上面１８ａ及び側面１８ｂ〜１８ｅを含んでいる。上面１８ａは、ｚ軸に垂直な面であり、長方形状をなしている。側面１８ｂ，１８ｃは、上面１８ａのｙ軸方向の正方向側の長辺からｚ軸方向の負方向側に金属カバー１８が折り曲げられて形成されている。側面１８ｂは、側面１８ｃよりもｘ軸方向の負方向側に位置している。側面１８ｄ，１８ｅは、上面１８ａのｙ軸方向の負方向側の長辺からｚ軸方向の負方向側に金属カバー１８が折り曲げられて形成されている。側面１８ｄは、側面１８ｅよりもｘ軸方向の負方向側に位置している。

また、金属カバー１８には、図４ないし図６に示すように、凹部８０〜８３が設けられている。凹部８０〜８３はそれぞれ、図４に示すように、側面１８ｂ〜１８ｅに窪みが設けられることにより形成されている。

また、図６に示すように、側面１８ｂ〜１８ｅにはそれぞれ、埋め込み部８４〜８７が設けられている。埋め込み部８４〜８７は、図５に示すように、フェルール１７に埋め込まれている。埋め込み部８４，８５は、側面１８ｂ，１８ｃがｙ軸方向の負方向側に折り曲げられることにより形成されている。埋め込み部８６，８７は、側面１８ｄ，１８ｅがｙ軸方向の正方向側に折り曲げられることにより形成されている。

フェルール１７は、金属カバー１８と共に一体成形されている樹脂部材であり、光ファイバ５０ａを保持している。

フェルール１７は、略直方体状をなしている。図６に示すように、フェルール１７のｘ軸方向の負方向側の面がｘ軸方向の正方向側に窪むことにより形成されている凹部Ｇが設けられている。凹部Ｇのｘ軸方向の底部は、図７に示すように、ｘ軸に垂直な位置決め面Ｓ１を構成している。金属カバー１８は、フェルール１７のｚ軸方向の正方向側の面、及び、フェルール１７のｙ軸方向の両側の面を覆っている。

フェルール１７の内部には、ｘ軸方向に延在する孔が設けられている。光ファイバ５０ａは、フェルール１７の孔に対して、ｘ軸方向の正方向側から挿入されている。光ファイバ５０ａの芯線５４の先端は、フェルール１７の孔を通過して、凹部Ｇの近傍に位置している。

ここで、図５に示すように、フェルール１７が金属カバー１８と共に一体成形されることにより、フェルール１７と金属カバー１８とにより囲まれた空間Ｓｐが形成される。より詳細には、空間Ｓｐは、フェルール１７の凹部Ｇのｚ軸方向の正方向側が金属カバー１８の上面１８ａにより覆われることにより、図５に示すように、ｘ軸方向の負方向側に開口を有する直方体状の空間をなしている。

光素子モジュール１４は、図８に示すように、発光素子１２ａ、基板１３、封止樹脂１５、外部端子１６ａ，１６ｂ、端子部１９ａ，１９ｂ及びビアＶ１，Ｖ２を含んでいる。

発光素子１２ａは、レーザダイオードであり、光ファイバ５０ａと光学的に結合する。基板１３は、直方体状をなしている樹脂基板である。基板１３のｘ軸方向の正方向側の面上には、以下に説明するように、発光素子１２ａが実装されている。

外部端子１６ａ，１６ｂは、基板１３のｘ軸方向の負方向側の面にｙ軸方向の正方向側から負方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。端子部１９ａ，１９ｂは、基板１３のｘ軸方向の正方向側の面にｙ軸方向の正方向側から負方向側に向かってこの順に並ぶように設けられている。ここで、外部端子１６ａと端子部１９ａとは、対向しており、ビアＶ１によって接続されている。外部端子１６ｂと端子部１９ｂとは、対向しており、ビアＶ２によって接続されている。また、端子部１９ａ上には、発光素子１２ａが実装されている。更に、端子部１９ｂと発光素子１２ａとは、ワイヤＷを介してワイヤボンディングによって電気的に接続されている。

封止樹脂１５は、透明な樹脂（例えば、透明エポキシ樹脂）からなり、基板１３に実装された発光素子１２ａを封止している。

ここで、光素子モジュール１４の製造の際には、複数の基板１３がつながったマザー基板上に、複数の発光素子１２ａがマトリクス状に配列されて実装される。そして、マザー基板上に透明樹脂が塗布されて、封止樹脂１５が形成される。これにより、マザーモジュールが形成される。その後、マザーモジュールがダイサー等により個別の光素子モジュール１４にカットされる。よって、光素子モジュール１４は、直方体状をなしている。以下では、光素子モジュール１４のｘ軸方向の正方向側の面を接触面Ｓ２と称す。

以上のように構成された光素子モジュール１４は、図５に示すように、フェルール１７の空間Ｓｐに対してｘ軸方向の負方向側から圧入される。すなわち、光素子モジュール１４は、フェルール１７及び金属ケース１８によりｙ軸方向の両側の面及びｚ軸方向の両側の面を保持される。これにより、光素子モジュール１４のｙ軸方向及びｚ軸方向の位置決めが行われる。

更に、光素子モジュール１４のｘ軸方向の正方向側の接触面Ｓ２は、フェルール１７の凹部Ｇの位置決め面Ｓ１に接触する。これにより、光素子モジュール１４のｘ軸方向の位置決めが行われる。その結果、光素子モジュール１４は、発光素子１２ａの所定位置に位置決めされ、光素子モジュール１４の発光素子１２ａは、光ファイバ５０ａの芯線５４と光学的に結合する。

図９は、本体２１及びドライバ３０ａが回路基板４０に実装される様子を表した図である。ドライバ３０ａは、図９に示すように、レセプタクル２０の本体２１のｘ軸方向の負方向側において回路基板４０の実装面４３に実装され、プラグ１０によって伝送される信号を処理する。ドライバ３０ａは、回路素子３１、金属キャップ３３及び樹脂部３５を有している。回路素子３１は、回路基板４０の実装面４３に実装されているチップ型の電子部品であり、発光素子１２ａを駆動させるための素子である。図９に示すように、回路素子３１は、樹脂部３５によって封止されている。金属キャップ３３は、樹脂部３５によって封止された回路素子３１を覆うキャップである。金属キャップ３３は、ｚ軸方向の正方向側、ｙ軸方向の正方向側及びｙ軸方向の負方向側から樹脂部３５を覆っている。次に、レセプタクル２０の構成について説明する。

図１０は、レセプタクル２０の分解斜視図である。レセプタクル２０は、図１０に示すように、本体２１、ばね端子２３ａ，２３ｂ、絶縁部２５、固定部材２９及び保持部材７０〜７３を含んでおり、回路基板４０上に実装されている。レセプタクル２０には、プラグ１０がｚ軸方向の正方向側（上方）から装着される。本体２１、固定部材２９及び保持部材７０〜７３は、１枚の金属板が折り曲げられることによって構成されている。

本体２１は、プラグ１０が装着される筐体である。本体２１には、ｚ軸方向の正方向側から見たときに、長方形状をなし、プラグ１０がｚ軸方向の正方向側から装着される開口Ｏが設けられている。本体２１は、プラグ１０の周囲を囲む形状（すなわちロ字型）をなしている。より詳細には、開口Ｏは、辺ｋ，ｌ，ｍ，ｎによって囲まれている。開口Ｏにおいて、ｙ軸方向に延在している辺のうち、ｘ軸方向の負方向側の辺が辺ｋであり、ｘ軸方向の正方向側の辺が辺ｌである。また、ｘ軸方向に延在している辺のうち、ｙ軸方向の正方向側の辺が辺ｍであり、ｙ軸方向の負方向側の辺が辺ｎである。辺ｋと辺ｌ、辺ｍと辺ｎとは、互いに平行である。

本体２１は、ロ字型の１枚の金属板が折り曲げられることで構成されている。より詳細には、金属板のｘ軸方向の正方向側の辺、ｙ軸方向の正方向側の辺の中央部分及びｙ軸方向の負方向側の辺の中央部分がｚ軸方向の負方向側に向かって折り曲げられることにより、本体２１は構成されている。

図１０に示すように、本体２１において、辺ｍの両端には、開口Ｏからｙ軸方向の正方向側（外側）へ向かって窪むように切り欠きＡ，Ｂが設けられている。切り欠きＡは、切り欠きＢよりもｘ軸方向の正方向側に位置している。切り欠きＡ，Ｂはそれぞれ、辺ｍからｙ軸方向の正方向側へいくにつれて、ｘ軸方向の幅が狭くなる台形状をなしている。本体２１において、辺ｎの両端には、開口Ｏからｙ軸方向の負方向側へ向かって窪むように切り欠きＣ，Ｄが設けられている。切り欠きＣは、切り欠きＤよりもｘ軸方向の正方向側に位置している。切り欠きＣ，Ｄはそれぞれ、辺ｎからｙ軸方向の負方向側にいくにつれて、ｘ軸方向の幅が狭くなる台形状をなしている。

固定部材２９は、図１０に示すように、本体２１のｙ軸方向の正方向側の辺及びｙ軸方向の負方向側の辺においてｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。固定部材２９は、ｚ軸方向に延在しており、図３及び図４に示すように、回路基板４０の孔４１に圧入される。これにより、レセプタクル２０は、回路基板４０に実装されている。この際、固定部材２９は回路基板４０内のグランド導体に接続される。これにより本体２１は、グランド電位に保たれる。

保持部材７０，７１は、辺ｍの両端に位置し、プラグ１０を固定するばね部材である。保持部材７０は、保持部材７１よりもｘ軸方向の正方向側に位置している。ここで、保持部材７０，７１のｙ軸方向の負方向側の端部を端部７０ａ，７１ａとし、ｙ軸方向の正方向側の端部を端部７０ｂ，７１ｂとする。また、端部７０ａは、切り欠きＡ内に位置しており、端部７１ａは、切り欠きＢ内に位置している。端部７０ｂ，７１ｂは、本体２１と接続されている。これによって、保持部材７０，７１は、ｘ軸方向から見たとき、Ｕ字状をなしている。端部７０ａ，７１ａにおけるｘ軸方向の幅は、端部７０ｂ、７１ｂにおけるｘ軸方向の幅よりも狭くなっている。すなわち、保持部材７０，７１は、先端にいくに従って、幅が狭くなる台形状をなしている。

保持部材７２，７３は、辺ｎの両端に位置し、プラグ１０を固定するばね部材である。保持部材７２は、保持部材７３よりもｘ軸方向の正方向側に位置している。ここで、保持部材７２，７３のｙ軸方向の正方向側の端部を端部７２ａ，７３ａとし、ｙ軸方向の負方向側の端部を端部７２ｂ，７３ｂ（図示せず）とする。また、端部７２ａは、切り欠きＣ内に位置しており、端部７３ａは、切り欠きＤ内に位置している。端部７２ｂ，７３ｂは、本体２１と接続されている。これによって、保持部材７２，７３は、ｘ軸方向から見たとき、Ｕ字状をなしている。端部７２ａ，７３ａにおけるｘ軸方向の幅は、端部７２ｂ、７３ｂにおけるｘ軸方向の幅よりも狭くなっている。すなわち、保持部材７２，７３は、先端にいくに従って、幅が狭くなる台形状をなしている。

ばね端子２３ａ，２３ｂは、プラグ１０と電気的に接続される信号用の端子である。以下に、ばね端子２３ａ，２３ｂについてより詳細に説明する。

ばね端子２３ａは、図１０に示すように、接触部９０ａ、ばね部９１ａ及び固定部９２ａによって構成されている。ばね部９１ａは、接触部９０ａと固定部９２ａとを接続し、ｚ軸方向の正方向側から見たときに、折り返し部を有するＵ字状の板ばねである。ばね部９１ａの折り返し部は、ｙ軸方向の正方向側に位置している。

ばね端子２３ｂは、図１０に示すように、接触部９０ｂ、ばね部９１ｂ及び固定部９２ｂによって構成されている。ばね部９１ｂは、接触部９０ｂと固定部９２ｂとを接続し、ｚ軸方向の正方向側から見たときに、折り返し部を有するＵ字状の板ばねである。ばね部９１ｂの折り返し部は、ｙ軸方向の負方向側に位置している。

接触部９０ａ，９０ｂは、ばね端子２３ａ，２３ｂの端部のうちｘ軸方向の正方向側に位置している端部である。接触部９０ａ，９０ｂはそれぞれ、ばね部９１ａ，９１ｂのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。接触部９０ａ，９０ｂは、図４に示すように、ｚ軸方向の正方向側から見たときに、開口Ｏ内に位置している。接触部９０ａ，９０ｂは、ｙ軸方向の正方向側から見たときに、逆Ｕ字状をなすように折り曲げられて、ばね部９１ａ，９１ｂのｘ軸方向の正方向側に引き出されている。接触部９０ａ，９０ｂは、プラグ１０のｘ軸方向の負方向側の側面に接触している。より具体的には、接触部９０ａ，９０ｂはそれぞれ、プラグ１０の外部端子１６ａ，１６ｂと接触している。ここで、接触部９０ａ，９０ｂはそれぞれ、ばね部９１ａ，９１ｂのｘ軸方向の正方向側の端部とのなす角度が約４５°になるように傾けられている。

固定部９２ａ，９２ｂは、ばね端子２３ａ，２３ｂの端部のうちｘ軸方向の負方向側に位置している端部であり、ｘ軸方向の負方向側に向かって延びている。固定部９２ａ，９２ｂは、ｚ軸方向の正方向側から見たときに、辺ｋよりも開口Ｏの外側に位置している。固定部９２ａ，９２ｂはそれぞれ、ばね部９１ａ，９１ｂのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されている。固定部９２ａ，９２ｂは、レセプタクル２０の実装時に、回路基板４０のランド（図示せず）に接続され、外部端子として機能する。

以上のように構成されたばね端子２３ａ，２３ｂは、接触部９０ａ，９０ｂが外部端子１６ａ，１６ｂと接触し、固定部９２ａ，９２ｂが回路基板４０のランドに接続されることにより、プラグ１０と回路基板４０との間の信号の伝送を中継する端子として機能している。

絶縁部２５は、直方体状をなし、樹脂によって構成されている。絶縁部２５は、ばね端子２３ａ，２３ｂと一体成形されている。これによって、ばね端子２３ａ，２３ｂは、本体２１と電気的に接続しない状態で本体２１に固定されている。より詳細には、絶縁部２５のｙ軸方向の正方向側の側面及びｙ軸方向の負方向側の側面から、ばね部９１ａ及びばね部９１ｂが引き出され、絶縁部２５の背面から、固定部９２ａ，９２ｂが引き出されている。そして、絶縁部２５は、絶縁部２５の上面２８において、本体２１に固定されている。

以上のように構成されたレセプタクル２０には、プラグ１０がｚ軸方向の正方向側から嵌めこまれる。このとき、図３及び図４に示すように、保持部材７０〜７３はそれぞれ、凹部８０〜８３に係合する。更に、ばね端子２３ａ，２３ｂと外部端子１６ａ，１６ｂとは、電気的に接続される。また、プラグ１０は、ばね端子２３ａ，２３ｂによって、ｘ軸方向の正方向側に押される。これらによって、プラグ１０は、レセプタクル２０に固定される。

（効果）
以上のように構成されたカメラモジュール１００ａによれば、装置の小型化を図ることができる。より詳細には、特許文献１に記載のカメラモジュール５００では、撮像素子５０８と光信号送信回路部５１０とが横に並んで配置されている。そのため、カメラ本体部５０２が横方向に長くなってしまう。すなわち、カメラモジュール５００が大型化する。

一方、カメラモジュール１００ａでは、カメラ１０８は、回路基板１０６の主面Ｓ１１上に設けられ、発光素子１２ａ及びドライバ３０ａは、回路基板１０６の主面Ｓ１２上に設けられている。これにより、カメラ１０８と発光素子１２ａ及びドライバ３０ａとが横方向に並ぶことがなくなる。そして、発光素子１２ａ又はドライバ３０ａは、ｚ軸方向（回路基板１０６の法線方向）から平面視したときに、カメラ１０８と重ねて配置されることが可能となる。したがって、ｚ軸方向から平面視したときの撮像部１０２のサイズが小さくなる。よって、カメラモジュール１００ａの小型化が図られる。

また、カメラモジュール１００ａでは、ＣＰＵ１２２は、回路基板１１９の主面Ｓ１３上に設けられ、受光素子１２ｂ及び処理回路３０ｂは、回路基板１１９の主面Ｓ１４上に設けられている。これにより、ＣＰＵ１２２と受光素子１２ｂ及び処理回路３０ｂとが横方向に並ぶことがなくなる。そして、受光素子１２ｂ又は処理回路３０ｂは、ｚ軸方向（回路基板１１９の法線方向）から平面視したときに、ＣＰＵ１２２と重ねて配置されることが可能となる。したがって、ｚ軸方向から平面視したときの画像処理部１０４のサイズが小さくなる。よって、カメラモジュール１００ａの小型化が図られる。

また、カメラモジュール１００ａは、以下の観点によっても、小型化が図られている。より詳細には、特許文献１に記載のカメラモジュール５００では、カメラ本体部５０２と受信部５０４とは、光ファイバー・ケーブル５０６により接続されているが、電気信号線によっては接続されていない。そのため、カメラ本体部５０２には、撮像素子５０８等を駆動させるための電力を供給する電池５１２が設けられている。そのため、特許文献１に記載のカメラモジュール５００では、カメラ本体部５０２が大型化するという問題がある。

一方、カメラモジュール１００ａでは、回路基板１０６と回路基板１１９とは、細線同軸線１１４により電気的に接続されている。これにより、画像処理部１０４から撮像部１０２へと細線同軸線１１４を介して電力を供給することが可能となる。よって、撮像部１０２には電池が設けられなくてもよい。その結果、カメラモジュール１００ａにおいて小型化が図られる。

また、カメラモジュール１００ａでは、ドライバ３０ａは、ｚ軸方向から平面視したときに、カメラ１０８と重なっている。これにより、ドライバ３０ａとカメラ１０８との間の距離が短くなり、これらを接続するための配線も短くなる。その結果、カメラ１０８から出力されたデジタル信号にノイズが混入することが抑制される。

（第１の変形例に係るプラグ）
以下に、第１の変形例に係るプラグの構成について図面を参照しながら説明する。図１１は、第１の変形例に係るプラグ１５０ａの外観斜視図である。

プラグ１５０ａは、細線同軸線１１４の一端に設けられている。また、プラグ１５０ａは、図１１の領域α内において、コネクタ１ａを内蔵している。すなわち、プラグ１５０ａは、レセプタクル１５２ａに接続されることによって、細線同軸線１１４と光ファイバ５０ａとを同時に回路基板１０６に接続することができる。なお、プラグ１５０ａと同じ構成をプラグ１５０ｂが有していてもよい。

（第２の変形例に係るプラグ）
以下に、第２の変形例に係るプラグの構成について図面を参照しながら説明する。図１２は、第２の変形例に係るプラグ１５０ａを備えた撮像部１０２を平面視した図である。

プラグ１５０ａは、細線同軸線１１４及び光ファイバ５０ａの一端に設けられている。また、発光素子１２ａは、プラグ１５０ａ内に設けられており、光ファイバ５０ａと光学的に結合している。更に、発光素子１２ａは、プラグ１５０ａ内に設けられている端子及びレセプタクル１５２ａ内に設けられている端子を介して、回路基板１０６上に設けられているドライバ３０ａに電気的に接続されている。

以上のように構成されたプラグ１５０ａは、レセプタクル１５２ａに接続されることによって、細線同軸線１１４と光ファイバ５０ａとを同時に回路基板１０６に接続することができる。なお、プラグ１５０ａと同じ構成をプラグ１５０ｂが有していてもよい。

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態に係るカメラモジュール１００ｂの構成について図面を参照しながら説明する。図１３は、第２の実施形態に係るカメラモジュール１００ｂの外観斜視図である。

カメラモジュール１００ｂは、細線同軸線１１４の代わりにフレキシブルプリント配線１１４’が用いられている点において、カメラモジュール１００ａと相違する。以上のような構成を有するカメラモジュール１００ｂも、カメラモジュール１００ａと同じ作用効果を奏することができる。

（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態に係るカメラモジュール１００ｃについて図面を参照しながら説明する。図１４は、第３の実施形態に係るカメラモジュール１００ｃの外観斜視図である。図１５は、コネクタ１ｃからプラグ１０を分離した外観斜視図である。図１６は、コネクタ１ｃの断面構造図である。ただし、図１６では、プラグ１０及び回路基板４０以外の構成については省略してある。

カメラモジュール１００ａとカメラモジュール１００ｃとの相違点は、図１４に示すように、コネクタ１ａ，１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ、光ファイバ５０ａ及び細線同軸線１１４の代わりに、コネクタ１ｃ〜１ｆ及び光ファイバ５０ｂ，５０ｃが設けられている点である。

まず、光ファイバ５０ｂ，５０ｃについて説明する。光ファイバ５０ｂ，５０ｃは同じ構成であるので、光ファイバ５０ｂを例に挙げて説明する。

図１６に示すように、光ファイバ５０ｂは、被覆５２、芯線５４、導体被膜５５及び被覆５６により構成されている。芯線５４は、ガラス又は樹脂からなるコア及びクラッドにより構成されている。被覆５２は、ＵＶ、フッ素、シリコーン樹脂のいずれかであり、芯線５４を被覆している。導体被膜５５は、被覆５２を被覆しているＣｕ等の導体膜である。これにより、導体被膜５５は、コア及びクラッドの周囲に設けられている。被膜５６は、ＵＶ、フッ素、シリコーン樹脂のいずれかであり、導体被膜５５を被覆している。光ファイバ５０ｂのｘ軸方向の負方向側の端部では、図５に示すように、被覆５２、導体被膜５５及び被膜５６が除去されて芯線５４が露出している。更に、被膜５６が除去されて導体被膜５５が露出している。

次に、コネクタ１ｃ〜１ｆについて説明する。コネクタ１ｃとコネクタ１ｆとは同じ構造であるので、説明を省略する。また、コネクタ１ｄ，１ｅは、コネクタ１ｃの発光素子１２ａが受光素子１２ｂに置換され、ドライバ３０ａが処理回路３０ｂに置換されただけであるので、説明を省略する。

コネクタ１ｃは、図１５及び図１６に示すように、接続導体２００、ランド電極２０２及びビアホール導体２０４が設けられている点において、コネクタ１ａと相違点を有している。

接続導体２００は、フェルール１７のｘ軸方向の正方向側の面に設けられており、光ファイバ５０ｂが挿入されている孔とフェルール１７のｚ軸方向の負方向側の面との間においてｚ軸方向に延在している。これにより、接続導体２００のｚ軸方向の正方向側の端部は、光ファイバ５０ｂの導体被膜５５に接触している。接続導体２００のｚ軸方向の正方向側の端部と、光ファイバ５０ｂの導体被膜５５とは、はんだ２０３により固定されている。

ランド電極２０２は、回路基板４０のｚ軸方向の正方向側の面上に設けられている。プラグ１０がレセプタクル２０に取り付けられると、ランド電極２０２は、接続導体２００のｚ軸方向の負方向側の端部に接触する。接続導体２００のｚ軸方向の負方向側の端部と、ランド電極２０２とは、はんだ２０３により固定されている。

ビアホール導体２０４は、回路基板４０をｚ軸方向に貫通している。ビアホール導体２０４のｚ軸方向の正方向側の端部は、ランド電極２０２に接続されている。また、ビアホール導体２０４のｚ軸方向の負方向側の端部は、コネクタ１ｃが回路基板１０６に実装された際に、回路基板１０６のランド電極（図示せず）に接続される。これにより、回路基板１０６と回路基板１１９とは、導体被膜５５を介して電気的に接続されている。

以上のように構成されたコネクタ１ｃ〜１ｆ及び光ファイバ５０ｂ，５０ｃにより、撮像部１０２と画像処理部１０４とが光学的に接続されていると共に電気的に接続されている。そして、コネクタ１ｃ，１ｄ及び光ファイバ５０ｂの芯線５４により、撮像部１０２から画像処理部１０４へと画像データの光信号が伝送される。また、コネクタ１ｃ，１ｄ及び光ファイバ５０ｂの導体被膜５５により、撮像部１０２と画像処理部１０４との間において制御信号等の電気信号が伝送される。また、コネクタ１ｅ，１ｆ及び光ファイバ５０ｃの芯線５４により、画像処理部１０４から撮像部１０２へと制御信号等の光信号が伝送される。また、コネクタ１ｅ，１ｆ及び光ファイバ５０ｃの導体被膜５５により、撮像部１０２と画像処理部１０４との間において制御信号等の電気信号が伝送される。

以上のような構成を有するカメラモジュール１００ｃも、カメラモジュール１００ａと同じ作用効果を奏することができる。

なお、光ファイバ５０ｂの導体被膜５５又は光ファイバ５０ｃの導体被膜５５のいずれか一方を介して、撮像部１０２に電力が供給されてもよい。

（その他の実施形態）
本発明に係るカメラモジュールは、前記実施形態に係るカメラモジュール１００ａ〜１００ｃに限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

なお、光ファイバ５０ａ〜５０ｃの代わりに、光導波路が用いられてもよい。図１７は、光導波路５０ｄの断面構造図である。

光導波路５０ｄは、図１７に示すように、コア３０１ａ，３０１ｂ、クラッド３０３、接着層３０４、グランド導体３０５、信号線層３０６ａ，３０６ｂ及び絶縁体層３０７により構成されている。クラッド３０３は、３層構造をなしている。コア３０１ａ，３０１ｂは、クラッド３０３内に設けられている。コア３０１ａ，３０１ｂの周囲がクラッド３０３により囲まれているので、光は、コア３０１ａ，３０１ｂ内を伝送される。

また、クラッド３０３上には、グランド導体３０５及び接着層３０４が積層されている。更に、接着層３０４上には、信号線層３０６ａ，３０６ｂが設けられている。信号線層３０６ａ，３０６ｂには、制御信号や電力などの電気信号が伝送される。

また、回路基板１０６と回路基板１１９とは、１枚の基板により構成されていてもよい。この場合、主面Ｓ１１と主面Ｓ１３とは同一の主面を形成しており、主面Ｓ１２と主面Ｓ１４とは同一の主面を形成している。この場合、回路基板１０６，１１９内の電気回路により、撮像部１０２と画像処理部１０４との間の制御信号や電力等のやり取りを行うことが可能となる。

（カメラモジュールの利用例）
以下に、カメラモジュール１００ａ〜１００ｃの利用例について図面を参照しながら説明する。カメラモジュールは、携帯電話、ノート型パソコン、デジタルカメラ等に用いることが可能である。図１８は、カメラモジュール１００ａが携帯電話６００に適用された例を示した図である。

携帯電話６００は、折り畳み型の携帯電話であり、カメラモジュール１００ａ、表示部６０２、操作部６０４及びヒンジ６０６を備えている。表示部６０２には、液晶パネル６０８が設けられている。操作部６０４には、図示しない入力装置及びマザーボード６１０を備えている。ヒンジ６０６は、表示部６０２と操作部６０４とを接続している。

撮像部１０２は、表示部６０２内に設けられている。画像処理部１０４は、操作部６０４内に設けられており、マザーボード６１０に実装されている。光ファイバ５０ａ及び細線同軸線１１４は、１本に束ねられており、操作部６０４からヒンジ６０６を介して表示部６０２へと引き出されている。

また、図１９は、カメラモジュール１００ａがノート型パソコン７００に適用された例を示した図である。

ノート型パソコン７００は、カメラモジュール１００ａ、表示部７０２、操作部７０４及びヒンジ７０６を備えている。表示部７０２には、液晶パネル７０８が設けられている。操作部７０４には、図示しない入力装置及びマザーボード７１０を備えている。ヒンジ７０６は、表示部７０２と操作部７０４とを接続している。

撮像部１０２は、表示部７０２内に設けられている。画像処理部１０４は、操作部７０４内に設けられており、マザーボード７１０に実装されている。光ファイバ５０ａ及び細線同軸線１１４は、１本に束ねられており、操作部７０４からヒンジ７０６を介して表示部７０２へと引き出されている。

以上のように、本発明は、カメラモジュールに有用であり、特に、小型化を図ることができる点において優れている。

１ａ〜１ｆ，１１２ａ，１１２ｂ コネクタ
１０ プラグ
１２ａ 発光素子
１２ｂ 受光素子
３０ａ ドライバ
３０ｂ 処理回路
５０ａ〜５０ｃ 光ファイバ
５０ｄ 光導波路
５５ 導体被膜
１００ａ〜１００ｃ カメラモジュール
１０２ 撮像部
１０４ 画像処理部
１５０ａ，１５０ｂ プラグ
１０６，１１９ 回路基板
１０８ カメラ
１１０，１２０ Ｉ／Ｆ回路
１１４ 細線同軸線
１１４’ フレキシブルプリント配線
１２２ ＣＰＵ
１５２ａ，１５２ｂ レセプタクル

Claims (9)

1. 画像処理部と撮像部とが光信号配線により接続されてなるカメラモジュールであって、
   前記撮像部は、
   互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する第１の基板と、
   前記第１の主面上に実装されている撮像素子と、
   前記第２の主面上に実装され、かつ、前記光信号配線に対して光学的に結合している発光素子と、
   前記第２の主面上に実装され、かつ、前記撮像素子から出力されてくる第１の電気信号に基づいて前記発光素子を駆動する駆動回路と、
   を備えていること、
   を特徴とするカメラモジュール。
2. 前記発光素子又は前記駆動回路は、前記第１の基板の法線方向から平面視したときに、前記撮像素子と重なっていること、
   を特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール。
3. 前記撮像部は、
   前記第２の主面上に実装され、かつ、前記撮像素子が生成した前記第１の電気信号を、前記駆動回路に適した該第１の電気信号に変換する変換回路を、
   更に備えていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のカメラモジュール。
4. 前記画像処理部は、
   互いに対向する第３の主面及び第４の主面を有する第２の基板と、
   前記第４の主面上に実装され、かつ、前記光信号配線を介して前記撮像部から送信されてくる前記光信号を第２の電気信号に変換する受光素子と、
   前記第３の主面上に実装され、かつ、前記受光素子から出力されてくる前記第２の電気信号に対して所定の処理を施す処理回路と、
   を備えていること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のカメラモジュール。
5. 前記第１の基板と前記第２の基板とは、電気信号配線により接続されていること、
   を特徴とする請求項４に記載のカメラモジュール。
6. 前記電気信号配線には、前記撮像部を駆動させるための電力が伝送されること、
   を特徴とする請求項５に記載のカメラモジュール。
7. 前記光信号配線は、コア及びクラッドの周囲に導体被膜が設けられていることによって構成されており、
   前記第１の基板と前記第２の基板とは、前記導体被膜を介して電気的に接続されていること、
   を特徴とする請求項４に記載のカメラモジュール。
8. 前記撮像部には、前記導体被膜を介して電力が供給されること、
   を特徴とする請求項７に記載のカメラモジュール。
9. 前記第１の基板と前記第２の基板とは、一枚の基板により構成されており、
   前記第１の主面と前記第３の主面とは同一の主面を形成しており、
   前記第２の主面と前記第４の主面とは同一の主面を形成していること、
   を特徴とする請求項４ないし請求項８のいずれかに記載のカメラモジュール。

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