JP6143565B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置を内蔵した電子機器に関し、特に無線通信装置の固定方法と、無線通信装置の周辺における外装部材及び金属部材等の配置構成に関する。

近年、デジタルカメラ等の携帯型撮像装置への無線ＬＡＮ等の無線通信手段の搭載が望まれている。無線通信手段を撮像装置に搭載する場合には、通信性能を確保するために、アンテナを配置する場所が問題となり、特に、アンテナを撮像装置に内蔵させる場合には、構造上の様々な制約がある。

例えば、アンテナの通信方向に金属が存在すると、アンテナの無線信号が遮られてしまい、安定した通信を行うことができないため、アンテナの通信方向の部材を非金属材料にする必要がある。しかし、近年の撮像装置では、耐衝撃性の向上と電磁波のシールドを目的として、金属や導電性樹脂が筐体に用いられるケースが増えている。また、電磁波をシールドすることができない非金属筐体（例えば、誘電性樹脂製筐体）を用いた撮像装置でも、不要輻射を抑えるために、非金属筐体に金属メッキ或いは金属塗装が施されるケースが増えている。よって、これらの金属材料を避けてアンテナを配置する必要がある。また、アンテナを配置するためには、一定の広さを持った平面領域が必要であり、小型化が進む撮像装置では、アンテナの配置スペースを確保することが難しくなってきている。

このような事情に鑑みて、撮像装置に無線通信を行うためのアンテナを搭載する技術として、アンテナ周辺部の部材を金属から非金属に変えた構成が提案されている（特許文献１参照）。また、撮像装置が備える液晶ディスプレイ等の表示手段の窓部を利用して、無線通信のための電波の送受信を行う方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００２−０３２１５０号公報 特開２００９−１４１７７０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている技術のように、筐体の大部分を金属で構成しつつ、アンテナが存在する部分のみに非金属材料を使用する構成では、部品点数が増えてしまう。その場合、部品点数の増加に伴って製造コストが増大し、また、組立性が低下するという問題があり、更に、２種類の材料を使用することによって撮像装置全体のデザインの自由度が低下するおそれがある。加えて、非金属材料を用いた部分が大きくなってしまうことにより、電磁波をシールドすることができなくおそれがある。

一方、特許文献２に記載されている技術のように、表示手段の窓部を利用して無線通信のための電波の送受信を行う方法では、アンテナの配置に制約が生じ、その結果、撮像装置のデザインや撮像装置の内部に配置される各種部品のレイアウトに制約が生じる。

本発明は、電子機器に無線通信装置を配置する際に、電子機器本体のデザインやレイアウトの自由度の低下を防止しつつ安定した無線通信を可能とし、更に電磁波の遮蔽効果や静電気による誤作動防止等の電気的性能に優れる電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る電子機器は、導電性領域及び誘電性領域で構成された外装部材を有する本体部と、前記本体部において前記外装部材の内側に配置されるアンテナ部が実装された無線基板と、前記本体部から外部に突出するように前記本体部に締結された金属部材と、を備える電子機器であって、前記無線基板のグランドと前記金属部材とが電気的に接続され、前記本体部は、撮影レンズ鏡筒が取り付けられるマウント部を有し、第１の方向から見た場合に、前記アンテナ部と使用者が前記本体部を把持する部位とは前記第１の方向と直交する第２の方向において前記マウント部を挟んで反対側に配置され、且つ、前記アンテナ部と前記金属部材とは前記第１の方向及び前記第２の方向の両方向と直交する第３の方向と前記第２の方向との２方向において重ならないように配置され、且つ、前記アンテナ部は前記導電性領域に位置せずに前記誘電性領域に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、無線通信装置を備える撮像装置等の電子機器において、電磁波の遮蔽効果や静電気による誤作動防止等の電気的性能を備えつつ、電子機器本体のデザインやレイアウトの自由度の低下を防止すると共に、安定した無線通信が可能となる。

本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの本体部の外観斜視図（正面斜視図及び背面斜視図）である。 図１のデジタル一眼レフカメラの本体部の別の外観斜視図である。 図１のデジタル一眼レフカメラの分解斜視図である。 図１のデジタル一眼レフカメラの概略ブロック図である。 図３に示すメインベースを単独で示す斜視図である。 図５に示すメインベースの上面図である。 図１のデジタル一眼レフカメラの本体部を構成する上面外装カバーの裏面図（内側から見た平面図）である。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る電子機器の一例として、撮像装置の１種であるデジタル一眼レフカメラを取り上げることとする。

図１は、本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの本体部１００の外観斜視図（正面斜視図及び背面斜視図）であり、ストロボユニットが収納位置にある状態が示されている。図２は、図１のデジタル一眼レフカメラの本体部１００の別の外観斜視図であり、ストロボユニットが発光位置へ移動した状態が示されている。図３は、図１のデジタル一眼レフカメラの分解斜視図である。

デジタル一眼レフカメラの本体部１００は、図３に示されるように、本体であるメインベース７０に外装部材が取り付けられて構成されている。外装部材は、上面外装カバー１０１、正面外装カバー１０２、背面外装カバー１１４及び側面外装カバー１１５により構成される。但し、このような構成に限定されるものではなく、例えば、正面外装カバー１０２と側面外装カバー１１５とが一体となった構成となっていてもよい。

本体部１００の上面側には、ストロボユニット１０３、レリーズボタン１０４、電子ダイヤル１０５、ＩＳＯ感度設定ボタン１０６、主電源スイッチ１０７、撮影モードダイヤル１０８及びアクセサリシュー１０９が配置されている。本体部１００の正面側には、ストロボユニット駆動スイッチ１１１及びレンズマウント１１８が配置されており、本体部１００の背面側には、カラー液晶モニタ１１０及びファインダ接眼窓１１２が配置されている。本体部１００の一方の側面には、カードスロット１１３が配置されており、他方の側面には、インタフェースコネクタ１１６と、インタフェースコネクタ１１６を覆うためのカバー１１７が設けられている。メインベース７０において、インタフェースコネクタ１１６が配置されている側の上面には、無線基板４１が配置されている。

ストロボユニット１０３は、カメラマイコン１０（図４参照）の制御により被写体からの反射光（被写体光）が弱い場合に自動で収納位置から発光位置へ移動し、自動的に適正露出が得られる光量で発光する。また、ストロボユニット１０３は、ストロボユニット駆動スイッチ１１１の操作により、強制的に収納位置から発光位置へ移動させることができるようになっている。通常、ストロボユニット１０３は、電源がオフ（ＯＦＦ）の状態では、図１に示す収納位置に保持される。

レリーズボタン１０４は、半押しで被写体に対する露出値を決定し、フォーカスを合わせる等の撮影準備動作を行う第１スイッチと、被写体に対して露光処理を行う第２スイッチとを有する２段スイッチとして構成されている。なお、レリーズボタン１０４の下側には、撮影者（使用者）がデジタル一眼レフカメラを操作するために把持する部位であるグリップ部１１９が設けられている。

電子ダイヤル１０５は、露出補正等の設定を行うための操作手段である。ＩＳＯ感度設定ボタン１０６は、ＩＳＯ感度条件の設定を行うための操作手段である。主電源スイッチ１０７は、本体部１００の機能のオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り替える。主電源スイッチ１０７がオン（ＯＮ）位置へ操作されると、カメラマイコン１０が、所定のシーケンスにより、デジタル一眼レフカメラを機能停止状態から撮影可能状態へと起動する。

撮影モードダイヤル１０８は、撮影モード（オートモード、風景モード、ポートレートモード、夜景モード、花モード等）を切り替える操作手段である。アクセサリシュー１０９には、例えば、ストロボユニット１０３よりも大型のガイドナンバーのストロボ装置等を取り付けることができる。レンズマウント１１８には、不図示の撮影レンズ鏡筒が取り付けられる。カラー液晶モニタ１１０には、撮影前情報や設定内容、撮影画像等が表示される。撮影者は、ファインダ接眼窓１１２を通して被写体を確認し、構図を決めることができる。カードスロット１１３には、画像データを記憶するためのコンパクトフラッシュ(登録商標)（ＣＦ）カードやＳＤカード等の外部メモリが着脱可能となっている。インタフェースコネクタ１１６は、外部機器との通信のための接続に使用される。無線基板４１及びその周辺構造については後述する。

図４は、デジタル一眼レフカメラの概略ブロック図である。デジタル一眼レフカメラは、カメラマイコン１０、ストロボ制御回路１１、操作検出回路１２、撮影条件制御回路１３、モータ制御回路１４、撮像素子駆動回路１５、データ処理回路１６、記憶処理回路１７、再生処理回路１８及び無線制御回路１９を有する。

カメラマイコン１０は、操作検出回路１２が各種の操作部材に対する操作を検出すると、検出された操作に対応する設定を行う。例えば、撮影モードダイヤル１０８が操作されて撮影モードが選択されると、カメラマイコン１０は、選択された撮影モードに対応したシャッタスピードと絞りとの組み合わせを決定するプログラム線図を設定する。また、カメラマイコン１０は、電子ダイヤル１０５が操作されると露出補正等の設定を行い、ＩＳＯ感度設定ボタン１０６が操作されるとＩＳＯ感度条件を設定する。

撮影モードダイヤル１０８でオートモードが選択された場合の一連の撮影動作について、以下に説明する。カメラマイコン１０は、操作検出回路１２によりレリーズボタン１０４が半押しされたことが検知されると、撮影条件制御回路１３を駆動し、適切なシャッタスピードと絞り値を決定するために、ファインダ接眼窓１１２の近傍に配置された測光センサ（不図示）により被写体光を測光する。カメラマイコン１０は、得られた測光結果から、被写体光が所定の輝度よりも低いと判断すると、モータ制御回路１４を制御して、ストロボユニット１０３を収納位置から発光位置へ移動させるモータを駆動する。これにより、ストロボユニット１０３は図１に示す状態から図２に示す状態へと移行する。

続いて、カメラマイコン１０は、レリーズボタン１０４が全押しされたことが操作検出回路１２により検知されると、撮像素子（不図示）に被写体光が到達するように、ストロボ制御回路１１を駆動し、所定のタイミングで発光を行う。そして、カメラマイコン１０は、ストロボ発光を行うと共に、シャッタ（不図示）を開放し、撮像素子に被写体光を所定時間照射して、露光を行う。カメラマイコン１０は、露光時間の経過後にシャッタを閉じる。撮像素子は、光電変換により被写体光をアナログ電気信号に変換してデータ処理回路１６へ出力する。データ処理回路１６は、アナログ電気信号に所定の増幅処理等を施し、デジタル信号に変換し、更に種々の補正処理を行って、画像データを生成する。カメラマイコン１０は、データ処理回路１６により得られた画像データを、記憶処理回路１７を駆動することにより、カードスロット１１３に装着された外部メモリへ記憶する。こうして、一連の撮影動作が終了する。

撮影者が、画像再生ボタン（不図示）を操作すると、カメラマイコン１０は、再生処理回路１８を駆動し、外部メモリに保存されている撮影画像を本体部１００の背面側に設けられたカラー液晶モニタ１１０に表示させる。また、撮影者は、カラー液晶モニタ１１０上で確認した画像や外部メモリに保存されている画像の画像データを外部装置（例えば、パーソナルコンピュータやクラウドコンピュータ）に、後述の無線装置による無線機能を用いて送信することができる。その場合、撮影者は、カラー液晶モニタ１１０に表示されるメニュー画面から無線機能を選択する。すると、カメラマイコン１０は、無線制御回路１９を駆動し、所定の無線規格に準じた通信状態を確立して、画像データを送信する。

なお、送信するデータは、画像データに限定されるわけではなく、送信可能なデータ（例えば、画像データに付随する撮影条件データ、撮影位置ＧＰＳデータ、音声データ等）であれば、制限はない。また、画像データ等の受信は、送信と同様に行うことができる。即ち、撮影者が、カラー液晶モニタ１１０に表示されるメニュー画面から画像データを受信するコマンドを選択すると、カメラマイコン１０が無線制御回路１９を駆動し、所定の無線規格に準じた通信状態を確立する。これにより、画像データの受信が可能な状態となり、受信した画像データが外部メモリに記憶される。

図５は、図３に示すメインベース７０を単独で示す斜視図である。図５に示すＸＹＺ直交座標系において、Ｘ軸はメインベース７０の幅方向と平行であり、Ｙ軸は高さ方向と平行であり、Ｚ軸は光軸と平行である。

メインベース７０は、本体部１００の本体（骨格）である。メインベース７０に設けられたペンタプリズム５１と、ミラーボックス７３に対して回動可能に固定されたミラー５２とにより、ファインダ接眼窓１１２を通して撮影者に被写体像が提供される。メインベース７０は、電池を収納するための電池室７１を有する。

外部装置との間で無線通信を行う無線装置は、大略的に、アンテナ部４２と、無線制御回路１９を含む通信回路部４３と、これらを実装する無線基板４１とで構成されており、グリップ部１１９とはＸ方向において光軸を挟んだ反対側に配置されている。なお、グリップ部１１９の近傍に無線装置を配置すると、撮影者がグリップ部１１９を把持した際に無線装置の近傍に撮影者の手が存在することになり、撮影者の手がアンテナ部４２による電波の送受信に悪影響を与える。これを防止するために、無線装置をグリップ部１１９から離れた位置に配置している。

アンテナ部４２は、無線基板４１上にプリントされた回路パターンであってもよいし、電気部品からなるチップアンテナであってもよい。本実施形態では、アンテナ部４２と通信回路部４３とが同一の無線基板４１上に配置された構成としているが、無線装置はこのような構成に限定されるものではない。例えば、アンテナ部４２は、後述する配置条件を満たしていればよく、通信回路部４３が別の基板上に実装され或いは異なる場所に配置されていてもよい。

無線基板４１は、固定用のビス４５ａ，４５ｂによりメインベース７０に固定される。また、無線基板４１は、フレキシブルプリント基板５０により、本体部１００の動作を電気的に制御するためのメイン基板５５に接続される。メイン基板５５上のカメラマイコン１０と無線制御回路１９を通して、無線基板４１上の通信回路部４３の動作制御が行われる。

メインベース７０は、デジタル一眼レフカメラの撮影者がストラップ（不図示）等のカメラ用アクセサリーを取り付けるために本体部１００から突出する第１の金属部材である第１の耳環５４ａ及び第２の金属部材である第２の耳環５４ｂを備える。第１の耳環５４ａ及び第２の耳環５４ｂは、ステンレス等の金属材料からなる。第１の耳環５４ａは、ビス７２ａ，７２ｂにより、メインベース７０に対して不図示の金属板を介して締結、固定されており、この金属板は本体部１００のグランドに電気的に接続される。なお、第１の耳環５４ａには、上面外装カバー１０１に設けられたビス座８０（図７参照）と嵌合するビス６３が設けられている。

図６は、メインベース７０の上面図であり、無線基板４１のアンテナ部４２と第１の耳環５４ａとの位置関係を示している。アンテナ部４２の周囲に金属部品が存在すると、アンテナの共振周波数に対して所望の周波数を得られず、また、放射され或いは受信される電波が妨害されてしまい、外部との無線通信を正常に行えなくなる。そこで、本実施形態では、アンテナ部４２と第１の耳環５４ａは、メインベース７０（本体部１００）のＸ方向とＺ方向（直交座標系の少なくとも２軸の方向）において互いに重なることのないように配置されている。これにより、無線通信時にアンテナ部４２から放射され或いは受信される電波に対して、金属材料からなる第１の耳環５４ａが悪影響を与えることなく、よって、通信性能の低下を防止することができる。

前述の通り、無線基板４１をビス４５ａにより不図示の金属板に締結、固定することにより、無線基板４１はアンテナ部４２とは離れた位置でグランド接続される。また、この不図示の金属板と第１の耳環５４ａとがビス７２ａ，７２ｂにより電気的に接続されることで、無線基板４１のグランドと第１の耳環５４ａとが電気的に接続される。これにより、無線基板４１のグランド性能を確保することができ、同時に、アンテナ部４２の近傍に配置されたビス７２ｂはアンテナ部４２の共振周波数に影響を与えることがないため、電波の送受信の妨害が生じることを回避することができる。

図７は、上面外装カバー１０１の裏面図（メインベース７０側から見た平面図）である。上面外装カバー１０１と正面外装カバー１０２とは、第１の耳環５４ａの近傍で分割され、このとき、無線基板４１のアンテナ部４２は、上面外装カバー１０１によって被写体側と上面側とを覆われた状態となっている。

ここで、正面外装カバー１０２は導電性樹脂で成形され、一方、上面外装カバー１０１は誘電性樹脂で成形されている。図７において、上面外装カバー１０１の内側面において、斜線ハッチングを施して示す領域Ａは、導電塗装により導電性皮膜（導電性塗装膜）が設けられている導電領域であり、一方、クロスハッチングを施して示す領域Ｂは、導電塗装が施されていない誘電領域である。なお、導電塗装は、導電性樹脂を塗装して導電性皮膜を形成すること、或いは、金属膜を蒸着法等により形成すること等により行われるが、特に形成方法に限定はない。

無線基板４１のアンテナ部４２及びその近傍が導電性材料（導電性部品）で覆われると、無線通信時に送信／受信される電波が遮蔽され、通信不能な状態となる。つまり、上面外装カバー１０１において導電性皮膜が形成されている領域Ａは、無線基板４１のアンテナ部４２を覆わない領域とされている。また、アンテナ部４２の周辺を避けるようにしてビス座８０まで導電性皮膜が形成されており、ビス座８０はこの領域Ａに含まれている。したがって、ビス座８０が第１の耳環５４ａに設けられたビス６３と嵌合することにより、第１の耳環５４ａは上面外装カバー１０１と電気的に接続される。

更に、第１の耳環５４ａはビス７２ａ，７２ｂによってメインベース７０に対して不図示の金属板を介して締結固定されている。従って、上面外装カバー１０１が、第１の耳環５４ａと不図示の金属板を介して本体部１００（メインベース７０）のグランドに電気的に接続された状態となる。こうして、上面外装カバー１０１を本体部１００のグランドに確実に接続する構成とすることで、電磁波の遮蔽効果や静電気による誤作動防止等の電気的な性能を満足することが可能になる。その際、上面外装カバー１０１の形状を従来のものから変更する必要もないため、デジタル一眼レフカメラが大型化することがない。したがって、デジタル一眼レフカメラのデザインの自由度が低下することもない。

以上の説明の通り、本実施形態によれば、無線装置のアンテナ部４２の周囲に金属材料が配置されないため、通信性能の低下を防止して、安定した無線通信を可能とすることができる。また、無線装置を覆う上面外装カバー１０１は、アンテナ部４２の周囲において導電性材料が配置されないようにしつつ、本体部１００のグランドに確実に接続される。これにより、電磁波の遮蔽効果や静電気による誤作動防止等の電気的な性能を満足することが可能となる。更に、上面外装カバー１０１を大型化させる必要はなく、したがって、デジタル一眼レフカメラのデザインの自由度も低下することがない。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。本発明は、デジタル一眼レフカメラに限定されるものではなく、例えば、コンパクトデジタルカメラやデジタルビデオカメラ、携帯電話、スマートフォン、携帯ゲーム機、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータ等の種々のモバイル端末に応用することができる。

４１ 無線基板
４２ アンテナ部
４３ 通信回路部
５４ａ 第１の耳環
５５ メイン基板
６３ ビス
７０ メインベース（本体）
７２ａ，７２ｂ ビス
８０ ビス座
１００ 本体部
１０１ 上面外装カバー
１１９ グリップ部

Claims (6)

1. 導電性領域及び誘電性領域で構成された外装部材を有する本体部と、前記本体部において前記外装部材の内側に配置されるアンテナ部が実装された無線基板と、前記本体部から外部に突出するように前記本体部に締結された金属部材と、を備える電子機器であって、
   前記無線基板のグランドと前記金属部材とが電気的に接続され、
   前記本体部は、撮影レンズ鏡筒が取り付けられるマウント部を有し、
   第１の方向から見た場合に、前記アンテナ部と使用者が前記本体部を把持する部位とは前記第１の方向と直交する第２の方向において前記マウント部を挟んで反対側に配置され、且つ、前記アンテナ部と前記金属部材とは前記第１の方向及び前記第２の方向の両方向と直交する第３の方向と前記第２の方向との２方向において重ならないように配置され、且つ、前記アンテナ部は前記導電性領域に位置せずに前記誘電性領域に位置していることを特徴とする電子機器。
2. 前記金属部材は、前記外装部材の前記導電性領域に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記本体部は、前記外装部材によって覆われた本体を備え、
   前記外装部材の前記導電性領域と前記金属部材とは互いに嵌合するビスとビス座とにより電気的に接続され、
   前記金属部材は、前記本体に対して金属板を介して締結されることで前記本体部のグランドに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記無線基板は、前記金属板に締結されることによりグランドに接続されることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記外装部材は誘電性樹脂からなり、前記外装部材の内側の面において前記導電性領域には導電性皮膜が形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記外装部材において、前記誘電性領域は誘電性樹脂で形成され、前記導電性領域は導電性樹脂又は金属で形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。

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