(57)【要約】【課題】撮像装置の薄型化を行いながら、異物や不要な光、ノイズの侵入を抑える構成を提案する。【解決手段】屈曲光学系と、撮像素子が実装された撮像フレキシブル基板と、撮影した画像を記録するメモリカードが挿入されるカードコネクタが実装されたメイン配線基板とを有する撮像装置において、撮像素子受光面とメイン基板は略直交して配置され、前記メイン基板は切り欠き部でカードコネクタ裏面が露出され、前記カードコネクタは裏面に設けられた穴部が前記切り欠き部から露出しており、前記切り欠き部に対して前記撮像素子が入りこむオーバーラップ部を有し、前記フレキシブル基板は、前記カードコネクタと撮像素子の間を配線され、前記フレキシブル基板は前記カードコネクタに当接し前記カードコネクタ穴部を覆うとともに、カードコネクタ実装部の裏面に配置されたコネクタと接続されていることを特徴とする。【選択図】図３（ｃ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲光学系（１０１）と、撮像素子（１１１）が実装された撮像フレキシブル基板（１１０）と、撮影した画像を記録するメモリカード（１１８）が挿入されるカードコネクタ（１０７）が実装されたメイン配線基板（１０６）とを有する撮像装置において、
撮像素子（１１１）受光面とメイン基板は直交して配置され、前記メイン基板（１０６）は切り欠き部（１０６ａ）でカードコネクタ（１０７）裏面が露出され、前記カードコネクタ（１０７）は裏面に設けられた穴部（１０７ａ、１０７ｂ）が前記切り欠き部（１０６ａ）から露出しており、前記切り欠き部（１０６ａ）に対して前記撮像素子（１１１）が入りこむオーバーラップ部（Ｌ）を有し、前記フレキシブル基板（１１０）は、前記カードコネクタ（１０７）と撮像素子（１１１）の間を配線され、前記フレキシブル基板（１１１）は前記カードコネクタ（１０７）に当接し前記カードコネクタ穴部（１０７ａ、１０７ｂ）を覆うとともに、カードコネクタ（１０７）実装部の裏面に配置されたコネクタ（１１３）と接続されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像フレキシブル配線基板（１１０）と前記メイン配線基板（１０６）を接続するコネクタ（１１３）は撮像素子（１１１）外形に対して撮像装置の厚み方向にオーバーラップして配置されるとともに有効画素領域（１１１ｂ）は避けた位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記フレキブル配線基板（１１０）は撮像素子（１１１）が実装された第１のハード基板部（１１０ａ）と前記メイン配線基板（１０６）との接続を行う第２のハード基板部（１１０ｂ）を有し、第１のハード基板部（１１０ａ）と第２のハード基板部（１１０ｂ）がフレキシブル基板部（１１０ｃ）によって接続された構成からなり、
前記フレキシブル基板部（１１０ｃ）にはグラウンドパターン（３０５、３０７、３０８）が配線され、前記カードコネクタ（１０７）に当接する前記カードコネクタ穴部（１０７ａ、１０７ｂ）に対応した箇所には、グラウンドベタ面（３０７，３０８）が配置され、その他の個所にはグラウンドパターンを一部抜いたメッシュパターンが配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フレキシブル基板部（１１０ｃ）には撮像素子の撮像信号（３０１）および制御信号（３０３）、電源（３０４）が配線され、前記カードコネクタ穴部（１０７ａ、１０７ｂ）を避けて配線されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記フレキブル配線基板（１１０）は撮像素子（１１１）が実装された第１のハード基板部（１１０ａ）と前記メイン配線基板（１０６）との接続を行う第２のハード基板部（１１０ｂ）を有し、第１のハード基板部（１１０ａ）と第２のハード基板部（１１０ｂ）がフレキシブル基板部（１１０ｃ）によって接続された構成からなり、
前記フレキシブル基板部（１１０ｃ）にはパターン抜きが設けられたメッシュグラウンドパターンが配線され、前記カードコネクタ（１０７）に当接する前記カードコネクタ穴部（１０７ａ、１０７ｂ）に対応した箇所には、メッシュの抜きが小さくなっており、その他の個所にはグラウンドパターンのメッシュの抜きを大きくするとともに、表裏でメッシュの穴が同位置に配置されないようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記メイン配線基板（１０６）を保持するメインシャーシ（１０９）が前記第２のハード基板部（１１０ｂ）とオーバーラップ部（Ｄ）を有しいていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードコネクタとフレキシブル配線基板が搭載される撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器は小型化が求められており、厚みを薄くするためにレンズの光軸を９０度曲げた屈曲光学系を用いた撮像装置がある。図６に、デジタルカメラのレンズ沈胴時の断面図を示す。
【０００３】
外装は一部省略されている。４０１は撮像素子であり、リジッドフレキ４０２に実装されている。リジッドフレキ４０２は、フレキ部４０２ａを介してメイン配線基板４０３に接続されている。メイン配線基板４０３には、カードコネクタ４０４が実装されている。カードコネクタ４０４にはメモリーカード４０５が収納される。レンズは屈曲光学系からなっている。
【０００４】
撮影状態では１群レンズ４０７、２群レンズ４０８から入射した光はミラー４０９で反射さる。反射された光は４群レンズ４１０、５群レンズ４１１、６群レンズ４１２へと送られ、撮像素子４０２に到達する。このような構成にして光学系の厚みを薄くして全体の厚みを抑えている。さらに撮像装置の薄型化を行うにはメイン配線基板４０３とレンズ群４１０、４１１、４１２の間を狭めていく必要がある。
【０００５】
しかし狭めていくとメイン配線基板４０３と撮像素子４０１とのクリアランスＳが確保できなくなるため小型化が困難となっている。またメイン配線基板４０３を切り欠いた場合には、カードコネクタ４０４の底面が露出することになるため、メモリカード４０５の挿抜時にカードコネクタに空いた穴４０４ａからゴミが侵入する恐れがある。侵入したゴミが撮像素子４０１やレンズに付着することにより、撮影した画像に異物が写り込んだり、画質が低下したりしてしまう。
【０００６】
異物の付着を防ぐ方法としては弾性部材の使用（特許文献１）や、フレキシブル配線板を拡大して塞ぐ（特許文献２）などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２０５７２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５４２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、メイン配線基板４０３を切り欠いてしまうと、メモリカード内にはメモリやＩＣが内蔵されているため、メモリーカードへの書き込み時のノイズが撮像信号に飛び乗ってしまったり、外部から侵入した光がカードコネクタ４０４内部に入りコネクタ内部を反射してきた光が撮像素子４０３に漏れて画像に移りこんでしまうという懸念がある。特許文献１ではノイズに対して考慮されていない。また特許文献２ではフレキシブル配線を拡大することによりコストアップしてしまう。
【０００９】
以上を鑑みて、本発明は、撮像装置の薄型化を行いながら、異物や不要な光、ノイズの侵入を抑えることができる撮像装置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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、
屈曲光学系と、撮像素子が実装された撮像フレキシブル基板と、撮影した画像を記録するメモリカードが挿入されるカードコネクタが実装されたメイン配線基板とを有する撮像装置において、撮像素子受光面とメイン基板は略直交して配置され、前記メイン基板は切り欠き部でカードコネクタ裏面が露出され、前記カードコネクタは裏面に設けられた穴部が前記切り欠き部から露出しており、前記切り欠き部に対して前記撮像素子が入りこむオーバーラップ部を有し、前記フレキシブル基板は、前記カードコネクタと撮像素子の間を配線され、前記フレキシブル基板は前記カードコネクタに当接し前記カードコネクタ穴部を覆うとともに、カードコネクタ（１０７）実装部の裏面に配置されたコネクタと接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像装置の薄型化を行いながら、異物や不要な光、ノイズの侵入を抑えることができる撮像装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１（ａ）】本実施例にかかる撮像装置の分解正面斜視図
【図１（ｂ）】本実施例にかかる撮像装置の分解背面斜視図
【図２（ａ）】本実施例にかかるメイン配線基板１０６の背面図
【図２（ｂ）】本実施例にかかるメイン配線基板と撮像リジッドフレキの接続図
【図３（ａ）】撮像装置の正面図
【図３（ｂ）】撮像装置のＡ−Ａ断面図
【図３（ｃ）】撮像装置のＡ−Ａ断面の撮像リジッドフレキ配置部の拡大図
【図４】本実施例にかかる撮像リジッドフレキの層構成図
【図５（ａ）】本実施例にかかる撮像リジッドフレキの配線透視図
【図５（ｂ）】本実施例にかかる撮像リジッドフレキの配線透視図
【図５（ｃ）】本実施例にかかる撮像リジッドフレキの配線透視図
【図５（ｄ）】本実施例にかかる撮像リジッドフレキの配線透視図
【図６】従来例にかかる撮像装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１（ａ）は本発明における屈曲光学系を有する撮像装置の外装等の一部除いた撮像装置の正面分解斜視図であり、図１（ｂ）は背面分解斜視図である。
【００１５】
１０１はレンズを保持している鏡筒である。１０２は電池を保持する電池ボックスである。１０３はストロボ撮影時に発光するストロボユニットである。撮像装置上部には電源ボタン１０４とレリーズボタン１０５が配置されている。背面には液晶パネル１２７が配置されている。メイン配線基板１０６には撮影した画像を保存するメモリカード１１８を収納するカードコネクタ１０７が実装されている。１０８はエンジンであり撮像装置の駆動や画像処理を行うＩＣである。撮影した画像はエンジン１０８内で処理されメモリーカード１１８に書き込まれる。１０９はメインシャーシであり、メイン配線基板１０６を保持している。メインシャーシ１０９の背面側にはレンズ群が配置されている。光の不要反射を防ぐために前記メインシャーシ１０９背面側に黒塗装が施されている。
【００１６】
１１０は撮像リジッドフレキであり、撮像素子１１１が実装されている。鏡筒１０１は屈曲光学系を有しており撮像素子１１１は被写体に対して直交して配置されている。撮像リジッドフレキ１１０はリジッド部である撮像素子実装部１１０ａと、メイン配線基板１０６と接続するための基板間コネクタプラグ１１２が実装されたコネクタ実装部１１０ｂを有している。撮像リジッドフレキ１１０は撮像素子実装部１１０ａとコネクタ実装部１１０ｂを接続しているフレキ部１１０ｃからなる。基板間コネクタプラグ１１２はメイン配線基板１０６に実装された基板間コネクタレセプタクル１１３と嵌合される。撮像素子１１１から取り込まれた画像信号は撮像リジッドフレキ１１０を経由してメイン配線基板１０６上のエンジン１０８へと送られる。１１４はセンサープレートであり、撮像素子１１１が接着される。センサープレート１１４は３か所のビス止め１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃの締め方を調整することにより、撮像素子１１１受光面が光軸に対して直交するようにあおり調整がなされる。１１６はローパスフィルターであり、１１７は撮像素子上への遮光及び異物の進入を抑えるセンサーゴムブッシュである。
【００１７】
図２（ａ）に、メイン配線基板１０６の背面図を示す。図２（ｂ）に、メイン配線基板１０６と撮像リジッドフレキ１１０が接続された図を示す。
【００１８】
メイン配線基板１０６は、組み込み時に撮像素子１１１と干渉するのを防ぐために切り欠き部１０６ａが設けられている。そのためカードコネクタ１０７の裏面が露出されており、カードコネクタ穴部１０７ａ及び１０７ｂが撮像素子１１１側に露出された状態となっている。穴部１０７ａはカードコネクタ１０７内の接触端子の逃げ部であり、穴部１０７ｂはメモリカード１１８への書き込み可否検出用バネ部のバネの逃げ穴である。そのため、メモリカード１１８の挿抜が行われる度にメモリカードに付着した異物が鏡筒内に侵入する恐れがある。そこで、撮像フレキシブル配線基板１１０のフレキ部１１０ｃをカードコネクタ１０７側に這い回すことにより、穴部１０７ａ及び１０７ｂを塞ぐ構成となっている。
【００１９】
図３（ａ）に、撮像装置の正面図を示す。図３（ｂ）に、撮像装置のＡ−Ａ断面図を示す。図３（ｃ）に、Ａ−Ａ断面の撮像リジッドフレキの這い回しを示す部分拡大図を示す。
【００２０】
１１９は１群レンズ、１２０は２群レンズ、１２１は１群レンズ１１９側から入射した光を９０度曲げるためのミラープリズムである。撮影時にはミラープリズム１２１が２群レンズ１２０の背面側に移動し、３群レンズ１２２へと光を反射させる構成となっている。１２３は４群レンズ、１２４は５群レンズである。５群レンズ１２４は５群レンズホルダ１２５に保持されている。撮像素子１１１はメイン配線基板１０６の切り欠き部１０６ａで基板の厚み方向に寸法Ｌだけオーバーラップするように配置されている。これにより、メイン配線基板１０６を撮像素子側１１１側に近づけることができるためを撮像装置全体の厚みを薄くすることができる。
【００２１】
撮像素子１１１で得られた画像信号は撮像素子実装部１１０ａからフレキ部１１０ｃを経由してコネクタ実装部１１０ｂの基板間コネクタ１１２及び１１３の接続によりメイン配線基板１０６に送られている。撮像素子実装部１１０ａから出たフレキ部１１０ｃは、撮像素子実装部１１０ａに対して９０度曲げられメイン配線基板１０６に沿った方向に引き回され、メイン配線基板切り欠き部１０６ａから露出したカードコネクタ１０７の裏面に当接する。
【００２２】
このとき、フレキ部１１０ｃカードコネクタ１０７に設けられた穴部１０７ａ、１０７ｂを塞ぐようになっている。さらにフレキ部１１０ｃの腰によって、フレキ部１１０ｃはカードコネクタ１０７側に付勢された状態になり、フレキ部１１０ｃとカードコネクタ１０７との密着度が増すようになっている。これにより、カメラ本体が衝撃を受けた際や撮像素子１１１のあおり調整を行った際にも、フレキ部１１０ｃが追従し異物の侵入やカードコネクタ１０７裏面からの不要な光線の侵入を抑えることができる。また撮像リジッドフレキの長さが短く構成できるためノイズの影響を受けにくく、基板コストも低く抑えることができる。
【００２３】
撮像素子実装部１１０ａのフレキ部１１０ｃ側の基板サイズは最小限にしており撮像素子１１１外形が撮像素子実装部１１０ａから寸法Ｔはみ出すようになっている。これによりフレキ部１１０ｃを曲げるスペースをとることができ、曲率Ｒが小さくなることによる断線を防いでいる。１２６は撮像素子ホルダであり、撮像素子１１１やローパスフィルタ１１６を保持している。基板間コネクタ実装部１１０ｃはフレキ部の腰によってコネクタが抜けないように、撮像素子ホルダ１２６の１２６ａで基板間コネクタ実装部１１０ｃのフレキ部に接続されている側を抑えている。基板間コネクタを嵌合させた際にフレキ部１１０ｃはメインシャーシ１０９に寸法Ｄオーバーラップさせている。これにより、不要光や異物が直接レンズ配置部や撮像素子１１１側に侵入するのを抑えている。
【００２４】
１１１ｂは撮像素子１１１の有効画素領域を示している。撮像素子１１１は受光面側前面で受光しているのではなくその一部の有効画素領域１１１ｂでのみ受光し撮像信号に変換している。撮像リジッドフレキ１１０の這い回し及びメイン配線基板１０６との接続を行うコネクタの配置を撮像素子１１１の外形に対してオーバーラップさせると同時に有効画素領域１１１ｂにはオーバーラップしない領域を用いて行っている。これにより、本体の厚みを増やすことなく撮像リジッドフレキ１１０とメイン配線基板１０６の接続を行うことができる。また画像を出力する際に撮像リジッドフレキ１１０が撮影画像に写り込む位置に配置したとしても画像処理によって必要な画像を切り出すようにしてもよい。
【００２５】
図４に、撮像リジッドフレキ１１０の層構成を示す。
【００２６】
撮撮像リジッドフレキ１１０は、リジッド部は４層構造で１層目の導体層Ｌ１から４層目の導体層Ｌ４までがある。両面フレキシブル配線基板を２枚貼り合わせた層構成となっており、ポリイミドからなるベース材Ｂ１２に導体層Ｌ１とＬ２が貼り付けられている。導体層Ｌ１の上にはソルダーレジストＲ１が塗布されている。導体層Ｌ２の逆面にはポリイミドからなるカバーレイフィルムＣ２３が積層接着剤Ａ２により貼り付けられている。同様にベース材Ｂ３４に対して導体層Ｌ３とＬ４が貼り付けられ、さらに導体層Ｌ３側のカバーレイフィルムＣ２３と積層接着剤Ａ３により貼り付けられ、導体層Ｌ４側にソルダーレジストＲ４が塗布されている。導体層Ｌ１側に基板間コネクタプラグ１１２が実装され、導体層Ｌ４側に撮像素子１１０が実装される。フレキ部は２層目および３層目から引き出され、リジッド部とつながっている。層間の接続はスルーホールＴＨ１、ＴＨ２で行われる。
【００２７】
撮像リジッドフレキ１１０の配線透視図を１層目から４層目までを図５（ａ）から（ｄ）にそれぞれ示す。３０１は７ペアの差動配線群であり。撮像素子１１０から基板間コネクタプラグ１１２まで配線されている。撮像信号は差動配線により転送されている。差動配線はひとつの信号に対して１ペアの差動配線を用いる。各ペアでは逆位相の信号をもっており、その差をみることにより信号を検出することができる。差動配線の差動インピーダンスは１００Ωになるようにコントロールされる。配線する層によりグラウンドパターンと差動信号との距離や基板の誘電率等が異なるため、グラウンドパターンに銅箔を一部抜いたメッシュ形状にしたり厚み方向でグラウンドパターンとの距離を調整したりすることでインピーダンスコントロールを行っている。
【００２８】
リジッド部１１０ａ、１１０ｂのＬ１、Ｌ４を配線させている部分は隣接層をグラウンドベタにしている。リジッド部１１０ａ、１１０ｂのＬ２、Ｌ３に配線する場合には内層側に隣接する層にはグラウンドベタを入れず、Ｌ１およびＬ４をグラウンドベタにしている。フレキ部１１０ｃを配線する際には、裏面にグラウンドメッシュパターン３０２を入れている。このようにグラウンドパターンとの距離あるいはメッシュパターンの粗密によりインピーダンスコントロールをしている。
【００２９】
３０３は制御信号群であり撮像素子のパラメータや駆動モードなどの設定やクロック信号などが配線されている。３０４は電源配線群であり撮像素子の駆動に必要な電源が供給される配線である。差動配線群３０１や制御信号群３０３はカードコネクタ穴部１０７ａ、１０７ｂと重ならないように避けて配線されている。
【００３０】
撮像リジッドフレキ１１０にはグラウンドパターンが多いほどノイズに対して有利であるためグラウンドパターンを多く配線している。フレキ部１１０ｃのＬ２のグラウンドパターン３０５及びＬ３のグラウンドパターン３０６はフレキ部１１０ｃで組立時に曲げる必要があるため、メッシュを入れることによりフレキの腰を少なくしている。しかし、フレキ部１１０ｃ内のグラウンドパターン３０７及び３０８はメッシュを入れずにグラウンドベタを入れている。グラウンドベタ３０７および３０８はそれぞれ組立時にカードコネクタ１０７の裏面に露出している穴部１０７ａおよび１０７ｂを塞ぐ位置に設けられている。
【００３１】
電池蓋の隙間から入射した不要な光がカードコネクタ１０７の穴部１０７ａ、１０７ｂを経由して入ってきた場合にメッシュの状態ではポリイミドからなるフレキ部を透過してしまう。しかし、銅箔のベタにすることより透過しないようにすることができる。また、光が透過しないようにするためのシルク印刷等もしなくて済むためコストダウンとなる。グラウンドパターン３０７，３０８は組立時にカードコネクタ１０７に平行に付勢され曲げ部に来ないようになっている。曲げ部にあたる箇所にはメッシュパターンとなるようにしている。また、メモリーカード１１８に内蔵されたＩＣからの不要輻射も抑制することができる。
【００３２】
グラウンドパターン３０７，３０８にもメッシュを入れる場合には、メッシュを入れたグラウンドパターンがＬ２とＬ３の表裏で重ならないようにメッシュのピッチをずらして配置し、表裏でメッシュの穴が同じ位置に来ないようにするとよい。そうすることでＬ２、Ｌ３にメッシュが入っていたとしてもＬ２、Ｌ３のどちらかのパターンにより光の侵入を防ぐことが可能である。その際グラウンドパターン３０７、３０８のメッシュを密にして表裏のメッシュ間の隙間をなくし、その他のグラウンドパターン３０５はメッシュを粗くする。これにより組立時やあおり調整を行えるように柔軟性を持ちながら、ノイズが飛び込みやすいカードコネクタ穴部は隙間の少ないメッシュのグラウンドパターンでノイズ侵入を防ぐことができる。
【００３３】
本実施系ではメッシュ形状を四角形状で抜いているが円形やひし形等の形状を用いてもよい。また本実施の形態で撮像リジッドフレキはリジッド部とフレキ部を有しているが、フレキシブル配線基板を使用してもよい。基板に剛性を持たせたい個所には補強板を貼り付けてリジッド部を構成し、曲げる個所は補強板を貼らずにフレキ部を構成することにより、リジッドフレキを用いずともフレキシブル配線基板で行うことが可能である。
【００３４】
以上のようにカードコネクタ１０７が実装されたメイン基板１０６を切り欠き、撮像素子１１１を切り欠き部へオーバーラップさせ、カードコネクタ１０７と撮像素子１１１の間を撮像リジッドフレキを這い回すことにより、メモリカードからのノイズや、カードコネクタ裏面の穴部１０７ａ、１０７ｂからの不要光や異物の侵入を防ぐことができる。また撮像リジッドフレキ１１０のフレキ部１１０ｃのグラウンドパターンにおいてカードコネクタ穴部１０７ａ、１０７ｂに這い回し時に対応する箇所にベタグラウンドを入れることにより効果を高めることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０６  メイン配線基板、１０７  カードコネクタ、１０９  メインシャーシ、
１１０  撮像リジッドフレキ、１１１  撮像素子、１１２  基板間コネクタプラグ、
１１３  基板間コネクタレセプタクル、１１８  メモリーカード、３０１  差動配線群、
３０７，３０８  グラウンドパターン
【図１（ａ）】
2016208435.tif 000003
【図１（ｂ）】
2016208435.tif 000004
【図２（ａ）】
2016208435.tif 000005
【図２（ｂ）】
2016208435.tif 000006
【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2016208435.tif 000008
【図３（ｃ）】
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【図４】
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【図５（ａ）】
2016208435.tif 000011
【図５（ｂ）】
2016208435.tif 000012
【図５（ｃ）】
2016208435.tif 000013
【図５（ｄ）】
2016208435.tif 000014
【図６】
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