(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に第１センサ接続端子が設けられ、第２の面に第１ケーブル接続端子が設けられている第１の回路板と、
第１の面に第２センサ接続端子が設けられ、第２の面に第２ケーブル接続端子が設けられている第２の回路板と、
前記第１の回路板の前記第２の面および第２の回路板の前記第２の面を互いに対向させた状態で支持する支持部を有し、他端側にカメラケーブルをクランプするクランプ部を有するフレームと、
前記クランプ部によりシールド被覆を形成する外皮の端部がクランプされ、前記外皮に被覆された複数の芯線が前記第１の回路板の前記第１ケーブル接続端子および第２の回路板の前記第２ケーブル接続端子に振り分けられて回路接続されたカメラケーブルと、
前記第１の回路板の前記第１センサ接続端子および第２の回路板の前記第２センサ接続端子に接続されて前記フレームの一端側に固定されたエリアイメージセンサと、
を具備したことを特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】
前記第１の回路板および第２の回路板の各第２の面には、回路部品を実装し、かつ同面が前記エリアイメージセンサの光軸と平行する状態で前記フレームに支持され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。
【請求項３】
前記フレームは、金属構体により構成され、電源グランドの母体を構成していることを特徴とする請求項２に記載のカメラモジュール。
【請求項４】
前記フレームは、前記クランプ部にクランプされた前記カメラケーブルの外皮とともに前記第１の回路板および第２の回路板のグランド電位に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のカメラモジュール。
【請求項５】
前記第１の回路板および第２の回路板は、
それぞれの第１の面に形成されたグランドパターンと、
このグランドパターンに接する切欠部を有し、
前記支持部は、前記切欠部に係合する係合ピンを有して、前記係合ピンと前記切欠部に接するグランドパターンとのはんだ接合により、前記第１の回路板および第２の回路板が前記フレームに固定されるとともに、前記第１の回路板および第２の回路板のグランドパターンと前記カメラケーブルの外皮と前記フレームとが相互に導電接続されて共通のグランド電位に設定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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内視鏡カメラ若しくは狭路内を観察する工業用カメラ等に適用して好適なカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置と、この固体撮像装置を動作制御する回路基板を単一筐体内に収容したカメラモジュールにおいては、モジュール内に設けられる回路基板を単一のリジッド基板で構成することにより、部品点数を最小化でき、構成を簡素化できるとともに、モジュール内の接続端子数も最小限にとどめることができ、安定した動作を期待できる。しかしながらこの構成は基板の板面積によりカメラモジュール全体の大きさ（外径）が決まることから、モジュールの小型化を図る上で問題がった。この種カメラモジュールの小型化を図る技術として、固体撮像チップの背面に所定の間隔で複数の回路基板を並置し、これら回路基板の相互をフレキシブル基板で回路接続する技術が存在した。
【特許文献１】特開平２０００−２２９０６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この技術は、複数枚のリジッド基板とフレキシブル基板との組み合わせによるモジュール構造であることから、実装部品点数が多く、かつ内部回路の端子接続数が多くなることから、構造が煩雑になるとともに、接続端子を介在する回路の接続構成が煩雑になるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記問題点を解消して、モジュール全体の小型化、実装部品点数の最小化、並びに端子接続数の最小化を図ったカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１の面に第１センサ接続端子が設けられ、第２の面に第１ケーブル接続端子が設けられている第１の回路板と、第１の面に第２センサ接続端子が設けられ、第２の面に第２ケーブル接続端子が設けられている第２の回路板と、前記第１の回路板の前記第２の面および第２の回路板の前記第２の面を互いに対向させた状態で支持する支持部を有し、他端側にカメラケーブルをクランプするクランプ部を有するフレームと、前記クランプ部によりシールド被覆を形成する外皮の端部がクランプされ、前記外皮に被覆された複数の芯線が前記第１の回路板の前記第１ケーブル接続端子および第２の回路板の前記第２ケーブル接続端子に振り分けられて回路接続されたカメラケーブルと、前記第１の回路板の前記第１センサ接続端子および第２の回路板の前記第２センサ接続端子に接続されて前記フレームの一端側に固定されたエリアイメージセンサと、を具備したカメラモジュールを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のカメラモジュールによれば、モジュール全体の小型化を図りつつ、実装部品点数を削減して構成を簡素化でき経済的に有利な構成とすることができるとともに、モジュール内の接続端子数を最小限にとどめて、端子接続による回路の接続構成を簡素にし、端子接続による回路動作上の不安定要因を低減して、信頼性の高い安定した動作を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００８】
図１は本発明の実施形態に係るケーブル付小型カメラモジュールの分解斜視図、図２は組立後の斜視図、図３は側断面図である。
【０００９】
本発明の実施形態に係るケーブル付小型カメラモジュールは、図１乃至図３に示すように、一端側に第１および第２の回路板を互いに板面を対向させた状態で支持する支持部１１ａ，１１ｂを有し、他端側にケーブルをクランプするクランプ部１１ｃを有するフレーム１１と、上記支持部１１ａ，１１ｂに支持されて上記フレーム１１に固定された第１および第２の回路板１２，１３と、上記クランプ部１１ｃによりシールド被覆となる外皮の端部がクランプされ、上記外皮１５ｃに被覆された複数の芯線Ｃ，Ｃ，…が上記第１および第２の回路板１２，１３に振り分けられて回路接続されたカメラケーブル１５と、上記第１および第２の回路板１２，１３に端子接続されて上記フレーム１１の一端側に固定されたエリアイメージセンサ１４とを具備して構成される。
【００１０】
上記第１および第２の回路板１２，１３は、回路部品１７，１８を実装した一方の面が所定の間隔を存して互いに対面し、かつ同面が上記エリアイメージセンサ１４の光軸と平行する状態で上記フレーム１１に支持され、上記エリアイメージセンサ１４の両側から延出する端子１４ｔ（１），１４ｔ（２）のうち、一方側から延出する複数の端子１４ｔ（１）が上記第１の回路板１２の他方の面（部品実装面と反対側の面）に端子接続され、他方側から延出する複数の端子１４ｔ（２）が上記第２の回路板１３の他方の面に端子接続されている。
【００１１】
上記フレーム１１は、モジュールにおける電源グランドの母体となるもので、はんだが溶融付着可能な金属構体により構成され、断面Ｈ形構造の基板支持構体（の両側片の上下端部）により支持部１１ａ，１１ｂを構成している。すなわち、図１に示すように、断面Ｈ形構体の両側片の上下端部にそれぞれ基板（第１および第２の回路板１２，１３）を支持する支持部１１ａ，１１ｂを構成している。このフレーム１１は、上記支持部１１ａ，１１ｂと一体にクランプ部１１ｃを有し、上記クランプ部１１ｃが上記カメラケーブル１５の外皮（シールド被覆）１５ｃに導体接合して、上記第１および第２の回路板１２，１３のグランド電位に設定されている。
【００１２】
上記第１および第２の回路板１２，１３は、他方の面に形成されたグランドパターンＧと、このグランドパターンＧに接する切欠部Ｐを有し、上記支持部１１ａ，１１ｂは、上記切欠部Ｐに係合する係合ピン１１ｔを有して、上記係合ピン１１ｔと上記切欠部Ｐに接するグランドパターンＧとのはんだ接合（はんだは図示せず）により、上記第１および第２の回路板１２，１３が上記フレーム１１に固定されるとともに、第１の回路板１２のグランドパターンＧと第２の回路板１３のグランドパターンＧとがフレーム１１を母体に相互に導電接続されている。これにより上記第１および第２の回路板１２，１３のグランドパターンＧ、および上記カメラケーブル５の外皮１５ｃが上記フレーム１１を母体に、相互に導電接続され、共通のグランド電位に設定されている。
【００１３】
上記第１および第２の回路板１２，１３は、多層リジッド基板により構成され、一方の面を部品実装面、他方の面をパターン形成面として、部品実装面に、回路部品１７，１８を実装している。さらに部品実装面には、カメラケーブル１５の上記振り分けられた芯線Ｃ，Ｃ，…をはんだ接合するケーブル端子Ｔｃが設けられ、パターン形成面には、エリアイメージセンサ１４の端子１４ｔ（１），１４ｔ（２）をはんだ接合するセンサ接続端子Ｔｄが設けられている。
【００１４】
上記第１および第２の回路板１２，１３にはそれぞれ機能別に二分された回路が組み込まれる。例えば、第１の回路板１２には、エリアイメージセンサ１４の動作用電源を含む駆動回路が主な機能回路として組み込まれ、第２の回路板１３には、エリアイメージセンサ１４のセンサ出力（映像出力）を伝送する映像処理回路が主な機能回路として組み込まれる。
【００１５】
エリアイメージセンサ１４は、例えばＣＣＤイメージセンサ若しくはＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子を用いて構成される。エリアイメージセンサ１４は、受光部１４ａと、受光部１４ａの上下両側から延出する複数の端子（外部接続リード）１４ｔ（１），１４ｔ（２）を有し、上側から延出する端子１４ｔ（１）が第１の回路板１２に設けられたセンサ接続端子Ｔｄにはんだ接合され、下側から延出する端子１４ｔ（２）が第２の回路板１３に設けられたセンサ接続端子Ｔｄにはんだ接合されることによって、エリアイメージセンサ１４が第１および第２の回路板１２，１３に回路接続され、背面部が接着剤若しくはシート部材を介してフレーム１１の前端面に押し当てられた状態でフレーム１１に固定される。
【００１６】
カメラケーブル１５は、シールド被膜を形成する外皮１５ｃの端部がクランプ部１１ｃにクランプされることによってケーブル端がフレーム１１に固定支持され、外皮１５ｃで被覆（電磁シールド）された複数の芯線Ｃ，Ｃ，…が、第１の回路板接続用、第２の回路板接続用の２系統に振り分けられて、第１の回路板１２に設けられたケーブル端子Ｔｃ，Ｔｃ，…、および第２の回路板１３に設けられたケーブル端子Ｔｃ，Ｔｃ，…にそれぞれはんだ接合される。
【００１７】
上記したケーブル付小型カメラモジュールの組立は、カメラケーブル１５の第１の回路板接続用に振り分けた芯線Ｃ，Ｃ，…を第１の回路板１２に設けられたケーブル端子Ｔｃ，Ｔｃ，…にはんだ接合し、第２の回路板接続用に振り分けた芯線Ｃ，Ｃ，…を第２の回路板１３に設けられたケーブル端子Ｔｃ，Ｔｃ，…にはんだ接合した後、シールド被膜を形成する外皮１５ｃの端部をクランプ部１１ｃにクランプする。このクランプは、絶縁外皮からシールド被膜を剥き出し、折り返した部分を、クランプ部１１ｃにより締め付ける手段、若しくはクランプ部１１ｃにシールド被膜をはんだ付する手段のいずれであってもよい。このようにしてカメラケーブル１５を接続処理した後、第１および第２の回路板１２，１３を部品実装面を互いに対面させた状態でフレーム１１の支持部１１ａ，１１ｂに載せ、支持部１１ａ，１１ｂに設けられた係合ピン１１ｔと上記回路板に設けられた切欠部Ｐに接するグランドパターンＧとをはんだ接合して、上記第１および第２の回路板１２，１３を上記フレーム１１に固定する。このはんだ接合により、第１の回路板１２のグランドパターンＧと第２の回路板１３のグランドパターンＧとがフレーム１１を母体に相互に導電接続される。さらに第１および第２の回路板１２，１３のグランドパターンＧとカメラケーブル１５の外皮（シールド被覆）１５ｃが上記フレーム１１を母体に、相互に導電接続される。上記第１および第２の回路板１２，１３をフレーム１１に固定した後、エリアイメージセンサ１４の上側から延出する端子１４ｔ（１）を第１の回路板１２に設けられたセンサ接続端子Ｔｄにはんだ接合し、下側から延出する端子１４ｔ（２）を第２の回路板１３に設けられたセンサ接続端子Ｔｄにはんだ接合する。これによってエリアイメージセンサ１４が第１および第２の回路板１２，１３に回路接続され、フレーム１１の前端に固定される。このエリアイメージセンサ１４のフレーム１１への固定手段は、上記した端子接続のみによる固定手段若しくはエリアイメージセンサ１４の背面部に接着剤若しくは接着シートを介在して上記背面部をフレーム１１の前端面に押し当ててフレーム１１に固定する固定手段のいずれであってもよい。
【００１８】
このように本発明の実施形態によるケーブル付小型カメラモジュールは、フレーム１１を構成母体並びに電源グランド母体として、該フレーム１１に、第１および第２の回路板１２，１３と、エリアイメージセンサ１４と、カメラケーブル１５とを取り付けることで容易に組み立てが可能となり、フレーム１１をモジュール構成要素すべてに対する電源グランド母体としたことにより、グランド接続のための接続端子を含む専用配線を不要にでき安定した動作が期待できる。例えば第１および第２の回路板１２，１３相互の間、若しくは、このいずれかの回路板１３とカメラケーブル１５の電磁シールドとの間において、何らかの導電接続不良により、グランド電位に電位差が生じた際の動作異状に対して、この異状を確実に回避することができる。また、本発明の実施形態によるケーブル付小型カメラモジュールは、エリアイメージセンサ１４の両側の端子（リード）１４ｔ（１），１４ｔ（２）にそれぞれ基板（第１および第２の回路板１２，１３）を設け、さらに基板（第１および第２の回路板１２，１３）およびカメラケーブル１５の芯線Ｃ，Ｃ，…をそれぞれ機能別に振り分けて、エリアイメージセンサ１４に入出力する回路を形成することで、回路配線の無駄な冗長をなくし、さらに基板間接続のためのコネクタを含む端子接続を著しく低減できる。これにより、高周波クロックによる高解像度の小型カメラヘッドを容易に実現できる。
【００１９】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の変形または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るケーブル付小型カメラモジュールの構成を示す分解斜視図。
【図２】上記実施形態に係るケーブル付小型カメラモジュールの構成を示す斜視図。
【図３】上記実施形態に係るケーブル付小型カメラモジュールの構成を示す側断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１１…フレーム、１１ａ，１１ｂ…支持部、１１ｃ…クランプ部、１２…第１の回路板、１３…第２の回路板、１４…エリアイメージセンサ、１４ａ…受光部、１４ｔ…端子（リード）、１５…カメラケーブル、１５ｃ…外皮（シールド被覆）、１７，１８…回路部品、Ｔｃ…ケーブル端子、Ｔｄ…センサ接続端子、Ｃ…芯線、Ｐ…切欠部、Ｇ…グランドパターン。
【図１】
0004538505.tif 000002
【図２】
0004538505.tif 000003
【図３】
0004538505.tif 000004