JP5933124B2

JP5933124B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP5933124B2
Application number: JP2015517996A
Authority: JP
Inventors: 明範辻川
Original assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: EP3001671B1; US20160044214A1; EP3001671A1; WO2014188558A1; US10321027B2; EP3001671A4; JPWO2014188558A1

Description

本発明は、配線基板を筐体に固定するストッパを備える撮像装置に関する。

従来、手のひらの静脈などの生体情報を撮像することで認証を行う生体認証装置が知られている。

このような生体認証装置の１つである指紋照合機において、蓋部の係合部とケースの係合部とを係合させることで、蓋部をケースに取り付ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

係合部の構成として、洗濯機の配線処理構造に用いられるものであるが、ユニットケースとの間で基板を挟み込むストッパなどが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−２５６４８７号公報実用新案登録第２５３４８２７号公報

図９は、参考技術に係る撮像装置１０１を示す上面側斜視図である。
図１０は、参考技術に係る、ストッパ１２０を取り外した状態の撮像装置１０１を示す底面側斜視図である。

図１１及び図１２は、図９のXI-XI断面図及びXII-XII断面図である。
撮像装置１０１は、筐体１１０と、２つのストッパ１２０と、トップカバー１３０と、配線基板１４０と、撮像部１５０と、を備える。撮像装置１０１は、例えば、手のひらの静脈などの生体情報を撮像する生体認証装置である。

筐体１１０は、平面視正方形の枠状を呈する。筐体１１０の上面には、トップカバー１３０が配置されている。筐体１１０には、撮像部１５０が収容される。撮像部１５０は、不図示のレンズモジュールと、配線基板１４０に実装された不図示の撮像素子と、を有する。

ストッパ１２０は、筐体１１０との間に配線基板１４０を挟み込むことで、配線基板１４０を筐体１１０に固定する。ストッパ１２０は、筐体１１０の外周面である前後左右４つの面のうち互いに対向する２つの面に配置される。ストッパ１２０は、上記２つの面において、底部側の一部を構成する。ストッパ１２０は、筐体１１０の底面側から挿入されている。

筐体１１０は、筐体爪部１１１と、ストッパ爪部用凹部１１２と、差込部収容部１１３と、を有する。

ストッパ１２０は、ストッパ爪部１２１と、筐体爪部用凹部１２２と、差込部１２３と、基板押さえ部１２４と、を有する。

図１０及び図１１に示すように、筐体爪部１１１は、筐体爪部用凹部１２２に挿入される。ストッパ爪部１２１は、その上部に筐体爪部用凹部１２２が形成されるため、筐体爪部用凹部１２２よりも突出することで爪部として機能する。ストッパ爪部１２１は、筐体１１０の外周面に形成されたストッパ爪部用凹部１１２に挿入されることで、筐体１１０の外周面に係合する。

図１０及び図１２に示すように、差込部１２３は、ストッパ爪部１２１を挟んだ両側に設けられ、底面側に開口する差込部収容部１１３に挿入される。

基板押さえ部１２４は、配線基板１４０の底面（裏面）の周縁を押さえることで、筐体１１０との間に配線基板１４０を挟み込む。

上述の撮像装置１０１では、撮像対象物（例えば、手のひら）がトップカバー１３０に接触することなどにより、図１１に示すようにトップカバー１３０に対し下方に荷重が加わった場合（矢印Ｄ１）、その力は配線基板１４０に加わる（矢印Ｄ２）。この際、図１０及び図１２に示す差込部１２３は、差込部収容部１１３に単に差し込まれているだけである。一方、図１０及び図１１に示すストッパ爪部１２１は、ストッパ爪部用凹部１１２に挿入され係合している。しかしながら、ストッパ１２０には、ストッパ爪部１２１を支点にして基板押さえ部１２４が配線基板１４０から離れる方向（矢印Ｄ３）に力が加わる。これにより、ストッパ１２０は、筐体１１０との間に配線基板１４０を挟み込む位置から外れてしまう（矢印Ｄ４）。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、ストッパを用いて簡素な構成で強固に配線基板を固定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。

開示の撮像装置は、撮像部と、前記撮像部を収容する筐体と、配線基板と、前記筐体との間に前記配線基板を挟み込むストッパと、を備え、前記筐体は、前記配線基板のうち前記撮像部側の表面とは反対側の裏面から突出する突出部を有し、前記ストッパは、前記筐体の外周面に係合する係合部と、前記筐体の前記突出部の内周面に引っ掛けられる引掛け部と、を有する。

開示の撮像装置によれば、ストッパを用いて簡素な構成で強固に配線基板を筐体に固定することができる。

実施の形態に係る撮像装置を示す上面側斜視図である。実施の形態に係る撮像装置を示す上面側分解斜視図である。実施の形態に係る、ストッパを取り外した状態の撮像装置を示す底面側斜視図である。図１のIV-IV断面図である。図１のV-V断面図である。図１のVI-VI断面図である。図４のＡ部拡大図である。図５のＢ部拡大図である。参考技術に係る撮像装置を示す上面側斜視図である。参考技術に係る、ストッパを取り外した状態の撮像装置を示す底面側斜視図である。図９のXI-XI断面図である。図９のXII-XII断面図である。

以下、実施の形態に係る撮像装置１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係る撮像装置１を示す上面側斜視図である。図２は、実施の形態に係る撮像装置１を示す上面側分解斜視図である。

図３は、実施の形態に係る、ストッパ２０を取り外した状態の撮像装置１を示す底面側斜視図である。

図４は、図１のIV-IV断面図である。図５は、図１のV-V断面図である。図６は、図１のVI-VI断面図である。
図７は、図４のＡ部拡大図である。図８は、図５のＢ部拡大図である。

図２に示すように、撮像装置１は、筐体１０と、２つのストッパ２０と、トップカバー３０と、配線基板４０と、撮像部５０と、導光体６０と、遮光リング７０と、複数の発光素子８０と、複数の光検出器９０と、を備える。

例えば、撮像装置１は、手のひらの静脈などの生体情報を撮像する生体認証装置或いはこの生体認証装置の一部となる生体認証用撮像装置として用いることができる。

図２及び図３に示すように、例えば、筐体１０は、平面視において正方形状の枠状を呈する。

筐体１０は、上面開口部１１と、突出部１２と、ストッパ爪部収容部１３と、筐体爪部１４と、差込部収容部１５と、を有する。例えば、筐体１０の各部の数は、突出部１２は、１つのストッパ２０ごとに１つ配置され、ストッパ爪部収容部１３、筐体爪部１４、及び差込部収容部１５は、１つのストッパ２０ごとに２つ配置される。

上面開口部１１は、筐体１０の上面においてトップカバー３０よりも小さい正方形状に開口する。筐体１０の底面は、上面開口部１１よりも大きく開口している。

図４及び図７に示すように、突出部１２は、配線基板４０の裏面４０ｂから突出する。この配線基板４０の裏面４０ｂは、配線基板４０のうち撮像素子が実装される撮像部５０側の表面４０ａとは反対側の面である。なお、筐体１０の外周面１０ａである前後左右４つの面のうち、ストッパ２０が配置されない２つの面の下端も、配線基板４０の裏面４０ｂから突出する。例えば、突出部１２は、平面視において、筐体１０の４辺のうち中央に設けられる。

図５及び図８に示すように、ストッパ爪部収容部１３は、ストッパ爪部２１の全体（ストッパ爪部２１の筐体爪部１４との係合部分、及びこの係合部分に対し外周面２１ａ側に位置する部分）を収容する。尚、ストッパ爪部収容部１３は、係合部収容部の一例である。また、ストッパ爪部２１は、係合部の一例である。ストッパ爪部２１及び筐体爪部１４の詳細は、後述する。

筐体爪部１４は、外周面１０ａ側に突出し、ストッパ爪部２１と係合する。筐体爪部１４は、筐体爪部用凹部２２に挿入される。なお、筐体爪部１４は、外周面１０ａよりも内側に奥まって位置し、外周面１０ａからは突出しない。

図６に示すように、差込部収容部１５は、筐体１０の底面側に開口し、下方から差込部２３が挿入される。

図２に示すように、ストッパ２０は、ストッパ爪部２１と、筐体爪部用凹部２２と、差込部２３と、基板押さえ部２４と、突出部用凹部２５と、を有する。例えば、ストッパ爪部２１、筐体爪部用凹部２２、及び差込部２３は、２つずつ設けられる。ストッパ２０は、筐体１０との間に配線基板４０を挟み込むことで、配線基板４０を筐体１０に固定する。

ストッパ２０は、筐体１０の外周面１０ａである前後左右４つの面のうち互いに対向する２つの面、すなわち配線基板４０の互いに対向する２辺の各々に配置される。ストッパ２０は、撮像装置１の外周面のうち底部側の一部を構成する。これにより、筐体１０の外周面１０ａとストッパ２０の外周面とで、撮像装置１の外周面が構成される。ストッパ２０は、筐体１０の底面側から挿入されている。ストッパ２０は、本実施の形態のように対向して２つ配置されることが望ましい。尚、ストッパ２０の数や配置場所（配置される辺）は限定されない。

図５及び図８に示すように、ストッパ爪部２１は、筐体１０の外周面１０ａに形成されたストッパ爪部収容部１３に挿入されることで、筐体１０の外周面１０ａ（外周面１０ａに設けられた筐体爪部１４）と係合する。尚、ストッパ爪部２１は、係合部の一例である。また、ストッパ爪部２１の外周面２１ａは、筐体１０の外周面１０ａと同一面上に位置する。係合部の構成は、爪部により引っ掛けられる構成でなくともよい。例えば、係合部の構成は、筐体１０の外周面に嵌合するように配置される構成などの他の構成であってもよい。

筐体爪部用凹部２２は、ストッパ２０の内周面側、すなわち撮像装置１の内部側に開口し、上記のとおり筐体爪部１４が挿入される。

差込部２３は、２つの筐体爪部用凹部２２を挟んだ両端側に設けられている。例えば、差込部２３は、板状を呈し、上記のとおり差込部収容部１５に下方から挿入される。

基板押さえ部２４は、配線基板４０を押さえる位置にあり、筐体１０との間で配線基板４０を挟み込む。例えば、基板押さえ部２４は、ストッパ２０の長手方向の全長に亘って設けられ、配線基板４０の１辺の全長に亘って配線基板４０の裏面４０ｂの周縁を押さえる。

突出部用凹部２５も、筐体爪部用凹部２２と同様にストッパ２０の内周面側、すなわち撮像装置１の内部側に開口し、上記の突出部１２が挿入される。突出部用凹部２５の下端である引掛け溝２５ａは、突出部１２の先端が挿入される。これにより、基板押さえ部２４が突出部１２の図７に示す内周面１２ａに引掛けられる。このように、例えば、引掛け溝２５ａが引掛け部として機能する。なお、引掛け溝２５ａは、平面視において、２つのストッパ爪部２１の間に配置されている。

例えば、トップカバー３０は、正方形状を呈し、筐体１０の上面開口部１１上に配置される。トップカバー３０は、撮像対象物（例えば手のひら静脈）に向けて照射される照射光、及び撮像対象物からの反射光が透過するため、透光性のある材料から形成されている。

配線基板４０は、撮像装置１の底側に配置されている。配線基板４０は、ＣＰＵやメモリなどの部品が実装されることで、撮像用の制御部として機能する。また、撮像装置１が生体認証装置として用いられる場合、配線基板４０は、生体認証用の制御部として機能することができる。

撮像部５０は、レンズモジュール（不図示）と、配線基板１４０に実装された撮像素子（不図示）と、を有する。撮像部５０は、筐体１０に収容されている。

例えば、導光体６０は、円環状を呈し、後述する発光素子８０から出射される光を、トップカバー３０を介して撮像対象物に導光する。

遮光リング７０は、撮像部５０と導光体６０との間に配置され、撮像部５０に外周面から光が入射するのを遮光する。

例えば、発光素子８０は、ＬＥＤであり、配線基板４０上に複数実装されている。発光素子８０から出射される光は、上記のとおり、導光体６０及びトップカバー３０を通って撮像対象物に照射される。

光検出器９０は、撮像部５０の周囲において、配線基板４０上に例えば４つ実装されている。光検出器９０は、例えば、発光素子８０の光量制御のために配置されている。

上述の撮像装置１では、図４及び図７に示すように、突出部１２が引掛け溝２５ａに挿入されている。そのため、トップカバー３０に対し下方に荷重が加わり、その力が配線基板４０を介して基板押さえ部２４に加わっても、基板押さえ部２４が突出部１２の内周面１２ａに接触することでストッパ２０がストッパ爪部２１を支点として配線基板４０から離れる方向（図７の×を付された矢印参照）に移動しない。そのため、ストッパ２０は、筐体１０との間に配線基板４０を挟み込む位置から外れず、強固に配線基板４０を固定することができる。

以上説明した本実施の形態では、筐体１０は、配線基板４０のうち撮像部側の表面４０ａとは反対側の裏面４０ｂから突出する突出部１２を有する。また、ストッパ２０は、筐体１０の外周面１０ａ（外周面１０ａに設けられたストッパ爪部収容部１３）に係合するストッパ爪部（係合部）２１と、筐体１０の突出部１２の内周面１２ａに引っ掛けられる引掛け溝（引掛け部）２５ａと、を有する。

そのため、ストッパ２０は、基板押さえ部２４が突出部１２の内周面１２ａに接触することで、ストッパ爪部２１を支点として配線基板４０から離れる方向に移動するのを防ぐことができる。また、ストッパ２０を用いた簡素な構成によって配線基板４０を固定することができる。

よって、本実施の形態によれば、ストッパ２０を用いて簡素な構成で強固に配線基板４０を固定することができる。

また、本実施の形態では、引掛け部の一例である引掛け溝２５ａには、突出部１２の先端が挿入される。そのため、より簡素な構成で配線基板４０を固定することができる。

また、本実施の形態では、筐体１０は、ストッパ爪部（係合部）２１を収容するストッパ爪部収容部（係合部収容部）１３を有し、ストッパ爪部２１の外周面２１ａと筐体１０の外周面１０ａとは、同一面上に位置する。これにより、ストッパ爪部２１が筐体１０の外周面１０ａから突出しないため、より簡素な構成で配線基板４０を固定することができる。

また、本実施の形態では、係合部の一例がストッパ爪部２１であり、筐体１０は、ストッパ爪部２１に係合する筐体爪部１４を有する。そのため、より強固に配線基板４０を固定することができる。また、爪部に加わる力がストッパ爪部２１と筐体爪部１４とに分散すること、及び、爪がストッパ２０と筐体１０との両方に設けられていることによって、爪部の引掛かり面積を小さくできるため、筐体１０及びストッパ２０が筐体１０の外径方向に大きくなるのを抑えることができる。そのため、より簡素な構成で配線基板４０を固定することができる。

また、本実施の形態では、ストッパ２０は、複数のストッパ爪部２１を有する。そのため、より強固に配線基板４０を固定することができる。また、爪部に加わる力が複数のストッパ爪部２１に分散することによって、爪部の引掛かり面積を小さくできるため、筐体１０及びストッパ２０が筐体１０の外径方向に大きくなるのを抑えることができる。そのため、より簡素な構成で配線基板４０を固定することができる。

また、本実施の形態では、ストッパ２０は、配線基板４０の互いに対向する２辺の各々に配置されている。そのため、簡素な構成で配線基板４０を強固に固定することができる。

１撮像装置
１０筐体
１０ａ外周面
１１上面開口部
１２突出部
１２ａ内周面
１３ストッパ爪部収容部
１４筐体爪部
１５差込部収容部
２０ストッパ
２１ストッパ爪部
２１ａ外周面
２２筐体爪部用凹部
２３差込部
２４基板押さえ部
２５突出部用凹部
２５ａ引掛け溝
３０トップカバー
４０配線基板
４０ａ表面
４０ｂ裏面
５０撮像部
６０導光体
７０遮光リング
８０発光素子
９０光検出器
１０１撮像装置
１１０筐体
１１１筐体爪部
１１２ストッパ爪部用凹部
１１３差込部収容部
１２０ストッパ
１２１ストッパ爪部
１２２筐体爪部用凹部
１２３差込部
１２４基板押さえ部
１３０トップカバー
１４０配線基板
１５０撮像部

Claims

撮像部と、
前記撮像部を収容する筐体と、
配線基板と、
前記筐体との間に前記配線基板を挟み込むストッパと、を備え、
前記筐体は、前記配線基板のうち前記撮像部側の表面とは反対側の裏面から突出する突出部を有し、
前記ストッパは、前記筐体の外周面に係合する係合部と、前記筐体の前記突出部の内周面に引っ掛けられる引掛け部と、を有する、
ことを特徴とする撮像装置。
前記引掛け部は、前記突出部の先端が挿入される引掛け溝を有することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記筐体は、前記係合部を収容する係合部収容部を更に有し、
前記係合部の外周面と前記筐体の外周面とは同一面上に位置する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。
前記ストッパの前記係合部は、ストッパ爪部を有し、
前記筐体は、前記ストッパ爪部に係合する筐体爪部を有する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。
前記ストッパは、複数の前記係合部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。
前記ストッパは、前記配線基板の互いに対向する２辺の各々に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の撮像装置。