(57)【要約】【課題】接地すべきコネクタ部品を機器の筺体のフレームなどに接地するに当たり、接続抵抗を小さくしてシールド効果を高め、接地すべきコネクタ部品と機器の筺体との間に介在する導電部材をコンパクトにまとめて、小型を図ることができる電子機器を得る。【解決手段】配線パターンを有し電子部品５が搭載されている回路基板４と、外部機器と信号を授受するコネクタ２を有する電子機器１。回路基板４および電子部品５を覆うことにより回路基板４および電子部品５から出る電磁波ノイズを遮断するシールド用のフレキシブル基板８を有している。フレキシブル基板８は、折り返されることにより回路基板４および電子部品５を両面から覆う構成にする。フレキシブル基板８とコネクタ２の金属シェルおよび電子機器１の金属ケースとを電気的に接続する導電性弾性体９，１０を付加するとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線パターンを有し電子部品が搭載されている回路基板と、外部機器と信号を授受するコネクタを有する電子機器であって、
上記回路基板および電子部品を覆うことにより上記回路基板および電子部品から出る電磁波ノイズを遮断するシールド用のフレキシブル基板を有している電子機器。
【請求項２】
フレキシブル基板は、折り返されることにより回路基板および電子部品を両面から覆っている請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
フレキシブル基板とコネクタの金属シェルおよび電子機器の金属ケースが電気的に接続されている請求項１記載の電子機器。
【請求項４】
プリント配線パターンを有し電子部品が搭載されている回路基板と、外部機器と信号を授受するコネクタを有する電子機器であって、
上記回路基板および電子部品を覆うことにより上記回路基板および電子部品から出る電磁波ノイズを遮断するフレキシブル基板と、
上記フレキシブル基板と上記コネクタの金属シェルおよび電子機器の金属ケースとを電気的に接続する導電性弾性体と、
を有している電子機器。
【請求項５】
フレキシブル基板は、折り返されることにより回路基板および電子部品を両面から覆っている請求項４記載の電子機器。
【請求項６】
導電性弾性体は、圧縮された状態でフレキシブル基板とコネクタの金属シェルおよび電子機器の金属ケースとの間に介在している請求項４記載の電子機器。
【請求項７】
フレキシブル基板は両面に接続用パッドを有し、一方の接続用パッドとコネクタの金属シェルとの間、他方の接続用パッドと電子機器の金属ケースとの間に導電性弾性体が介在している請求項４、５または６記載の電子機器。
【請求項８】
フレキシブル基板は、接続用パッドの部分を除きシールド用のパターンが絶縁層で覆われている請求項６記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、特に外部入出力インターフェースを有する電子機器における電磁波ノイズ対策のための構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、その他の外部入出力インターフェースを有する電子機器、例えば、カメラのような小型携帯電子機器においては、パーソナルコンピュータ、プリンタなどの外部機器との間で高速信号処理を行なうため、電子回路基板や回路基板に実装されている回路部品から電磁波ノイズが発生し、この電磁波ノイズが、ＵＳＢなどのコネクタ、あるいはこのコネクタに接続されたケーブルから放射されるという問題がある。
【０００３】
図５、図６はＵＳＢコネクタを備えた従来の電子機器の例を示している。ここでは電子機器として小型携帯電子機器であるカメラを想定しており、図５は電子機器を正立させた状態、図６は伏せた状態を示している。図５、図６において、電子機器１は側面にＵＳＢコネクタ２を備えている。このＵＳＢコネクタ２にはＵＳＢケーブル３の一端に設けられたコネクタが差し込まれ、ケーブル３を介してプリンタなどの外部機器と接続されて、外部機器と電子機器１との間で信号が授受されるようになっている。
【０００４】
図７に示すように、電子機器１は、後ケース６と前ケース７が互いに腹合わせ状に接合されることにより内部空間が形成され、この内部空間に電子回路基板４が配置され適宜の固定手段でケースに固定されている。電子回路基板４は硬質の材料からなり、一端部にＵＳＢコネクタ２の基部が固定され、ケーブル３のコネクタを差し込むべきＵＳＢコネクタ２の導電部が後ケース６または前ケース７の側面に露呈している。電子回路基板４には適宜数の電子回路部品５が実装され、電子回路基板４に形成された回路パターンなどを介して、ＵＳＢコネクタ２と電子回路部品５の一部とが電気的に接続されている。
【０００５】
前述のとおり、電子回路基板４やこれに実装されている電子回路部品５において電磁波ノイズが発生する。この電磁波ノイズが電子回路基板４や電子回路部品５から他の電子部品、電子回路などに伝播しないように、一般的には、回路基板４とアース（ＧＮＤ）に接続されたシールド形の板金で回路部品５を含む回路基板４をシールドすることが知られている。上記シールド形の板金は体積が大きく、これを小型携帯機器のような小さな機器に設けようとすると、機器が大嵩化し、商品性が低下する。
【０００６】
そこで、ＵＳＢコネクタの金属シェルすなわち外殻に、弾力性と導電性のある素材、例えば導電性スポンジを設け、上記コネクタのシェルを、導電性スポンジを介して、電子機器の筐体を構成するフレームに接続し、もって、上記シェルをグランドに落とすことが行われている。しかし、かかるシールド構造によれば、ＵＳＢコネクタの金属シェルと電子機器の金属ケース（筐体）との接触抵抗を小さくすることが難しく、ＵＳＢケーブルに電磁波ノイズが伝わってしまうという難点がある。
【０００７】
以上説明したもののほか、電子機器に適用可能なシールド構造に関する各種の発明が特許文献に記載されている。特許文献１記載の発明はその一つで、ノイズを発生しやすい回路装置と、ノイズを嫌う回路装置とを、シールドされた状態で、しかも、スペース効率のよい状態で配設することができるカメラにおける電装品の組み込み構造が記載されている。より具体的には、一部が接地されていて、上記ノイズを発生しやすい回路装置と、ノイズを嫌う回路装置との隙間を縫うように、クランク状に折り曲げた板状のシールド部材を配置して、上記両回路装置間を遮断するものである。そして、上記シールド部材をフレキシブル基板で形成し、上記両回路装置間を遮断して覆う範囲にシールドパターンを設けた構成も開示されている。
【０００８】
特許文献２には、屋外に設置される電子機器において、ケース本体を構成している壁の一部にＬＡＮ接続用プラグ（例えば、商品名「イーサネット」プラグ）差込用開口を形成し、イーサネットコネクタは半田付け部でプリント回路基板に実装し、イーサネットコネクタと上記壁との間にガスケットを挟みこんだ構成が開示されている。この特許文献２記載の発明は、ケーブル中継接続用部屋内に外部の湿気等が侵入することを防止するためのシール構造に関する。
【０００９】
特許文献３には、電気基板に配置された基板側コネクタとシールドケーブル側コネクタの接続構造が記載されている。シールドケーブル側コネクタは、シールド材に直接接触する金属製の外殻部材と、外殻部材の内側に外殻部材と電気的に接続されて取り付けられ、基板側コネクタと電気的に接続される内側金属部材とを備えた構成が開示されている。上記外殻部材には、電気基板のグランドパターンに直接接触するように延長された延長構造部が設けられており、延長構造部は基板側コネクタを覆っている。
【００１０】
【特許文献１】特許第３２６９７１７号公報
【特許文献２】特開２００７−２２０３７５号公報
【特許文献３】特許第３８２６０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１記載の発明は、シールド部材をフレキシブル基板で形成し、両回路装置間を上記シールド部材で覆う点に特徴がある。しかし、基本的には従来一般のシールド構造に近いものであり、十分なシールド効果を得ることができない。特に、外部機器と接続するコネクタ部分でのシールド効果に関しては考慮されていない。
【００１２】
特許文献２記載の発明は、屋外と屋内の機器を接続するためのケーブル中継器に関するもので、ケーブル中継接続用部屋内に外部の湿気等が侵入することを防止するためのシール構造を特徴としている。したがって、本願発明のように、外部入出力インターフェースを有する電子機器における電磁波ノイズを遮蔽するためのシールド構造とは直接的な関係はない。
【００１３】
特許文献３記載の発明は、電子機器と外部機器とを電気的に接続するコネクタ部におけるシールド構造に関するもので、シールドケーブル側コネクタは、シールド材に直接接触する金属製の外殻部材が、電気基板のグランドパターンに直接接触するように延長された延長構造部を備えている。延長構造部は基板側コネクタを覆っているため、コネクタ部におけるシールド効果は高いものと考えられる。しかしながら、上記外殻部材に設けられている延長構造部が存在することによって、コネクタ接続時の操作性を極めて悪いものにしている。上記外殻部材を備えたコネクタを相手側のコネクタに接続しようとするとき、上記延長構造部が相手側のコネクタと干渉しないようにその弾力に抗し反曲させた状態で双方のコネクタを結合する必要があり、面倒な操作を必要とするからである。
【００１４】
本発明は、以上説明した各特許文献記載の発明のほか、従来一般の電子機器の外部とのコネクタ部分におけるシールド構造の問題点を解消することを目的とする。具体的には、接地すべきコネクタ部品を機器の筺体のフレームなどに接地するに当たり、接続抵抗を小さくすることを可能にしてシールド効果を高めることができること、そして、上記接地すべきコネクタ部品と機器の筺体のフレームなどとの間に介在する導電部材をコンパクトにまとめることを可能にして、小型を図ることができる電子機器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】
【００１５】
本発明は、プリント配線パターンを有し電子部品が搭載されている回路基板と、外部機器と信号を授受するコネクタを有する電子機器であって、上記回路基板および電子部品を覆うことにより上記回路基板および電子部品から出る電磁波ノイズを遮断するシールド用のフレキシブル基板を有していることを最も主要な特徴とする。
【００１６】
フレキシブル基板は、折り返されることにより回路基板および電子部品を両面から覆う構成にするとよい。
上記フレキシブル基板と上記コネクタの金属シェルおよび電子機器の金属ケースとを電気的に接続する導電性弾性体を付加してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
回路基板および電子部品を覆ってシールド用のフレキシブル基板を備えているため、内部空間に余裕のない電子機器であっても、シールド用のフレキシブル基板の配置によって回路基板および電子部品から放出される電磁波ノイズを効果的に遮蔽することができ、シールド効果を高めながら電子機器のコンパクト化を図ることができる。
【００１８】
フレキシブル基板を折り返して回路基板および電子部品を両面から覆う構成にすれば、回路基板や電子部品から放出される電磁波ノイズが外部に放射されることを効果的に遮断することができる。
フレキシブル基板と、コネクタの金属シェルおよび電子機器の金属ケースとを電気的に接続する導電性弾性体を付加すれば、フレキシブル基板のシールドパターンと、コネクタの金属シェルおよび電子機器の金属ケースを、小さな接触抵抗で電子機器の金属ケースに接続することができ、フレキシブル基板によるシールド効果を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明にかかる電子機器の実施例について図１乃至図４を参照しながら説明する。図１乃至図４はいずれも小型携帯電子機器であるカメラの例であって、伏せた状態すなわち前面を下に向けた状態で示している。図５乃至図７に示す従来例の構成と実質的に同じ構成部分乃至は構成部品には同じ符号を付した。
【００２０】
図１、図２において、電子機器１は、側面に外部機器との入出力インターフースとしてＵＳＢコネクタ２を備えている。このＵＳＢコネクタ２にはＵＳＢケーブル３の一端に設けられたコネクタが差し込まれ、ケーブル３を介してプリンタなどの外部機器と接続されて、外部機器と電子機器１との間で信号が授受されるようになっている。
【００２１】
電子機器１は、後ケース６と前ケース７が互いに腹合わせ状に接合されることにより内部空間が形成され、この内部空間に電子回路基板４が配置され適宜の固定手段でケースに固定されている。回路基板４は硬質の合成樹脂材料などからなり、回路基板４の一端部にＵＳＢコネクタ２の基部が固定され、ケーブル３のコネクタを差し込むべきＵＳＢコネクタ２の導電部が後ケース６または前ケース７の側面に露呈している。ＵＳＢコネクタ２の上記基部は金属製の外殻すなわち金属シェルとなっている。回路基板４には適宜数の電子回路部品５が実装され、回路基板４に形成された回路パターンなどを介して、ＵＳＢコネクタ２と回路部品５の一部とが電気的に接続されている。ここまで説明してきた構成は前記従来例の構成と実質的に同じである。
【００２２】
後ケース６と前ケース７で形成されている電子機器１の内部空間内には、回路基板４および電子部品５から出る電磁波ノイズを遮断するシールド用のフレキシブル基板８が配置されている。フレキシブル基板８は、シールド用の導電パターンを有していて、Ｕ字状に折り返されることにより、コネクタ２金属シェルの部分を含み、回路基板４を上下方向の両面から覆っている。したがって、フレキシブル基板８は回路基板４を上下方向両面から覆うに必要な面積を有している。フレキシブル基板８は、適宜数の接続用パッド８１，８２の部分を除き両面が絶縁層で覆われている。回路基板４にも適宜数の接続用パッド４１，４２が形成されている。フレキシブル基板８の接続用パッド８１，８２は、回路基板４の接続用パッド４１，４２と対向する位置および回路基板４に固定されているＵＳＢコネクタ２の金属シェルと対向する位置に形成されている。
【００２３】
フレキシブル基板８と、コネクタ２の金属シェルおよび電子機器の金属ケースすなわち後ケース６、前ケース７が電気的に接続され、フレキシブル基板８とコネクタ２の金属シェルが金属ケースに接地されている。これらの電気的接続の具体的構造は以下のとおりである。図２、図３に示すように、折り返されることにより上下に重なり合っているフレキシブル基板８の上側部分の上面に形成されている一つの接続用パッドと、後ケース６の内面との間には導電性弾性体１０が介在し、フレキシブル基板８と金属ケースが電気的に接続されている。また、上記フレキシブル基板８の上側部分の下面に、コネクタ２の金属シェルと対向して形成されている接続用パッドと、上記コネクタ２の金属シェルとの間には導電性弾性体９が介在し、フレキシブル基板８とコネクタ２の金属シェルが電気的に接続されている。これらの導電性弾性体１０、９は、例えば導電性スポンジからなる。図示の例では導電性スポンジが直方体状に形成されている。
【００２４】
図１乃至図３では、後ケース６、フレキシブル基板８の上側部分および下側部分、回路基板４、前ケース７が互いに離間し、導電性弾性体１０、９がそれぞれ後ケース６、コネクタ２の金属シェルから離間している状態を示している。図４は、後ケース６と前ケース７が腹合わせ状に結合され、これらのケース６，７で形成される内部空間に、フレキシブル基板８、回路基板４などが組み込まれている状態を示している。図４に示す態様では、後ケース６の内面とフレキシブル基板８の接続用パッドの一つとの間で導電性弾性体１０が圧縮され、後ケース６とフレキシブル基板８のシールドパターンが電気的に接続されている。また、フレキシブル基板８の接続用パッドの別の一つとコネクタ２の金属シェルとの間で導電性弾性体９が圧縮され、フレキシブル基板８のシールドパターンがコネクタ２の金属シェルに電気的に接続されている。
【００２５】
図３、図４には示されていないが、フレキシブル基板８の上側部分の上下面に形成されている別の接続用パッドと、後ケース６および回路基板４の上面側の接続用パッドとの間にそれぞれ導電性弾性体を圧縮した状態で介在させてもよい。同様に、フレキシブル基板８の下側部分の上下面に形成されている別の接続用パッドと、前ケース７および回路基板４の下面側の接続用パッドとの間にそれぞれ導電性弾性体を圧縮した状態で介在させてもよい。こうすることによって、金属ケースとシールド用のフレキシブル基板８とをより小さな接触抵抗で接続することができ、フレキシブル基板８によるシールド効果をより一層高めることができる。
【００２６】
以上説明した実施例によれば、回路基板４およびこれに搭載されている回路部品から放出される電磁波ノイズが、回路基板４を両面から覆うようにして配置されているシールド用のフレキシブル基板８によって遮蔽され、電磁波ノイズが外部に放射されることが防止される。また、ＵＳＢコネクタ２の金属シェルが、導電性弾性体を介してフレキシブル基板に、さらにフレキシブル基板から金属ケースに接地されているため、上記回路基板４および回路部品から放出される電磁波ノイズがＵＳＢコネクタ２から外部に放出されることが防止される。逆に、外部から侵入しようとする電磁波ノイズはＵＳＢコネクタ２で遮断される。
【００２７】
上記実施例によれば、上記の効果以外に、以下のような効果を得ることができる。
１．スペースの少ない小型形態機器の内部でも、フレキシブル基板８をシールド材として用いることができ、これにより、回路基板４と電子部品５からの電磁波ノイズを効果的に遮断することができる。
２．上記フレキシブル基板８と併せて導電性弾性体９，１０を使用し、これらを重ね合わせることによりフレキシブル基板８を金属ケースに接地し、かつ、コネクタ２の金属シェルを接地して、回路基板４電子部品５からの電磁波ノイズを遮蔽する構成をとっているため、導電性弾性体を圧縮させることで、導電性弾性体とフレキシブル基板８および金属ケースとの接触面積を増大させ、また、コネクタ２と金属ケースを最短経路で接続することができる。その結果、フレキシブル基板８と金属ケースとの接触抵抗およびフレキシブル基板８とコネクタ２の金属シェルとの接触抵抗を低くすることができ、コネクタ２に接続するＵＳＢケーブル３（図１、図２参照）に電磁波ノイズが伝わることを防止することができる。これにより、回路基板４と電子部品５により生じる電磁波ノイズのシールドと、高速通信を行っているＵＳＢケーブルおよびＵＳＢコネクタを介した電磁波ノイズの出入りの抑制を同時に行うことができる。
【００２８】
上記実施例につき、所定の規格であるＥＭＩ試験によりノイズマージン（ｄＢｕＶ）を測定した。ＥＭＩ試験は、被検体である電子機器から１０ｍ離れた場所にアンテナを立て、電子機器を動作させている状態で上記アンテナに入る電磁波を測定することによって行う。規格としては、３０ＭＨｚから２３０ＭＨｚまでは３０ｄＢ以下、２３０ＭＨｚから１０００ＭＨｚまでは３７ｄＢ以下の電磁波強度でなければならない。測定するに当たっては、電子機器を３６０度回転するターンテーブルの高さ８０ｃｍの位置に置き、電子機器を動作させながらターンテーブルを回転させ、バイコニカルアンテナの向きが水平（ＨＯＲ）または垂直（ＶＥＲ）のときの最も電磁波の強い場所を探し、そのときの電磁波強度を記録する。適合規格は、国際無線障害特別委員会が定めた情報処理規格（ＣＩＳＰＲ２２）をベースとしたＶＣＣＩ（日本）、ＦＣＣ（米国）、ＥＮ５５０２２（欧州）などがある。
【００２９】
表１は、前記実施例のＥＭＩ試験の結果を示す。比較のために、シールド用フレキシブル基板なしの場合、シールド用フレキシブル基板のみを備えている場合、図４に示すようにシールド用フレキシブル基板と導電性弾性体としての導電性スポンジ２個を用いた場合の測定値を示す。数値は規格に対してのマージン値（ｄＢｕＶ）である。「−」はノイズピークがないことを示している。
【００３０】
表１
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【００３１】
表１から明らかなように、本発明のように、シールド用フレキシブル基板を用いることによってノイズマージンが高まることがわかる。さらに、シールド用フレキシブル基板と導電性弾性体としての導電性スポンジ２個を用いれば、ノイズマージンがさらに高まることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかる電子機器の実施例を示す後面側からの分解斜視図である。
【図２】上記電子機器に導電性弾性体を付加した例を示す後面側からの分解斜視図である。
【図３】上記導電性弾性体を付加した電子機器の例を示す分解底面図である。
【図４】上記導電性弾性体を付加した電子機器の最終組立の例を示す底面図である。
【図５】従来の電子機器の例を示す背面側から見た斜視図である。
【図６】上記電子機器の従来例を伏せた状態で示す斜視図である。
【図７】上記電子機器の従来例を伏せた状態で示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    電子機器
２    コネクタ
３    ケーブル
４    回路基板
４１    接続用パッド
４２    接続用パッド
５    電子部品
６    後ケース
７    前ケース
８    フレキシブル基板
８１    接続用パッド
８２    接続用パッド
９    導電性弾性体
１０    導電性弾性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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