(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体機器と、この本体機器に設けた回転支持部に支持され、０°から９０°を経て１８０°の位置まで回動する附属機器とを電気的に接続するフレキシブル配線板の接続装置であって、
前記回転支持部側に設けられ、前記０°および１８０°の位置で前記フレキシブル配線板のたるみが前記９０°位置でのたるみより少なくなるように前記フレキシブル配線板を規制する第１の規制部と、
前記付属機器側に設けられ、前記フレキシブル配線板のたるみを規制する第２の規制部と、
を備えたことを特徴とするフレキシブル配線板の接続装置。
【請求項２】
前記回転支持部に設けられた中空部を通して前記フレキシブル配線板の接続を行うことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル配線板の接続装置。
【請求項３】
前記附属機器は撮像素子を有した撮像部であることを特徴とする請求項１または２記載のフレキシブル配線板の接続装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の接続装置を有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本体機器とこの本体機器に対して回動可能な附属機器とを電気的に接続するフレキシブル配線板の接続装置及びこれを有する電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、様々な電気、電子機器の内部において、本体機器とこれに回動可能に設けられた附属機器との間の電気的接続手段としてフレキシブル配線板が用いられている。図４はこのような従来のフレキシブル配線板の接続構造を示す図である。
【０００３】
図４において、１０２は本体機器であり、附属機器である回転機器を回動可能に支持するための支持軸１０２ａと、フレキシブル配線板１０１を通すための中空部１０２ｂと、切り欠き部１０２ｃを有している。１０３は回転機器を支持する回転板であり、上記支持軸１０２ａに貫通されて保持されている。１０４はフレキコネクタであり、基板１０５とともに本体機器１０２に固定されている。１０６はＣＣＤ１０７を保持するＣＣＤ保持板であり、回転板１０３に固定されている。
【０００４】
そして、上記のような構造において、回転機器は本体機器１０２に対して、０°から１８０°回転するようになっている。図４の（ａ）は回転が０°のときのフレキシブル配線板の配線状態、図４の（ｂ）は９０°のときのフレキシブル配線板の配線状態、図４の（ｃ）は１８０°のときのフレキシブル配線板の配線状態をそれぞれ示し、また図４の（ｄ）は断面Ｂ−Ｂを示している。
【０００５】
同図に示すように、フレキシブル配線板はＣＣＤ１０７に半田付けされ、切り欠き部１０２ｃと中空部１０２ｂを通り、フレキコネクタ１０４に接続されている。また、フレキシブル配線板の長さは、１８０°回転機器が回転したときにちょうどたるみ量がなくなるように設定されている。
【０００６】
この例の場合、回転０°では図４の（ａ）に示すように大きくたるむ構造となり、回転角が大きくなるにしたがってたるみが減少し、１８０°では図４の（ｃ）に示すようにたるみ量が０になるようになっている。そこで、外装を大きくしてたるんだフレキシブル配線板が回転しても当たらないようにし、あるいは外装で矯正し、フレキシブル配線板を擦る構造となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例に示すものは、機器の小型化の大きな妨げになるとともに、予想外のフレキシブル配線板のたるみの挙動によりフレキシブル配線板の擦れが大きくなり、断線等故障の原因となっていた。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、フレキシブル配線板のたるみを最小限にするとともに、機器の小型化を図ることが可能なフレキシブル配線板の接続装置及び電子機器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、フレキシブル配線板の接続装置を次の（１）ないし（３）のとおりに構成し、電子機器を次の（４）のとおりに構成する。
（１）本体機器と、この本体機器に設けた回転支持部に支持され、０°から９０°を経て１８０°の位置まで回動する附属機器とを電気的に接続するフレキシブル配線板の接続装置であって、
前記回転支持部側に設けられ、前記０°および１８０°の位置で前記フレキシブル配線板のたるみが前記９０°位置でのたるみより少なくなるように前記フレキシブル配線板を規制する第１の規制部と、
前記付属機器側に設けられ、前記フレキシブル配線板のたるみを規制する第２の規制部と、
を備えたフレキシブル配線板の接続装置。
（２）前記回転支持部に設けられた中空部を通して前記フレキシブル配線板の接続を行う前記（１）記載のフレキシブル配線板の接続装置。
（３）前記附属機器は撮像素子を有した撮像部である前記（１）または（２）記載のフレキシブル配線板の接続装置。
（４）前記（１）ないし（３）の何れかに記載の接続装置を有する電子機器。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明をカード型の撮像装置に適用した構成を示す分解斜視図である。また、図２はその回路構成を示すブロック図であり、図３はフレキシブル配線板の配線状態を示す図である。
【００１７】
まず、回路構成について説明する。図２中、１は光学系及び信号処理系などを内蔵した撮像ユニット（Ｃａｍｅｒａ  Ｕｎｉｔ）、２は外部機器であるコンピュータ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、３はコンピュータ２のＣＰＵシステム、４は撮像ユニット１をコンピュータ２に接続するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）である。
【００１８】
また、５はコンピュータ２のディスプレイシステム（Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）、６はコンピュータ２のメモリシステム（Ｍｅｍｏｒｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）、７はコンピュータ２を制御する書換可能な動作プログラム（Ｐｒｏｇｒａｍ）、８はコンピュータ２の電力管理システム（Ｐｏｗｅｒ  Ｍａｎａｇｅｒ）、９はコンピュータ２のバッテリー（Ｂａｔｔｅｒｙ）、１０はコンピュータ２に電力供給可能な外部電源装置（Ｅｘｔ．Ｐｏｗｅｒ）である。
【００１９】
次に、図２中破線で囲んだ撮像ユニット１の内部構成について説明する。１１はズームレンズ及びフォーカスレンズや絞りを含むレンズユニット（Ｌｅｎｓ  Ｕｎｉｔ）、１２はそのレンズを駆動するレンズコントローラ（Ｌｅｎｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）で、公知の自動合焦装置や自動露出装置、さらには自動防振（手振れ防止）装置を含む。
【００２０】
１３は光学像を光電変換して電気的な画像情報信号を生成するＣＣＤ（撮像手段）、１４はそのアナログ画像情報信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、１５は制御用のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（ＴＧ）、１６は上記デジタル画像情報信号を処理して所定の画像信号を生成する信号処理部であるデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、１７はＦＩＦＯメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）、１８は全体を制御するコントロールユニット（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、１９は外部接続用のインターフェース（カメラＩ／Ｆ）で、上記画像信号をコンピュータ２に出力するための接続部となっている。
【００２１】
また、２０はコンピュータ２から供給された電源電圧をＣＣＤ１３を駆動するために最適な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、２１はズームスイッチ（Ｚｏｏｍ  ＳＷ）、２２はフォーカススイッチ（Ｆｏｃｕｓ  ＳＷ）で、これらのスイッチ２１，２２の出力側は上記コントロールユニット１８に接続されており、スイッチ２１，２２の操作に応じたレンズ制御が可能となっている。
【００２２】
本実施例の撮像装置は、上記の撮像ユニット１及びコンピュータ２を含む構成となっており、撮像ユニット１とコンピュータ２は分離可能である。具体的には、インターフェース４はＰＣＭＣＩＡのカードスロットで構成され、一方撮像ユニット１の一部はＰＣＭＣＩＡカードと同じ形状を有し、双方の結合状態ではレンズ部がコンピュータ２より突出した状態で撮像可能となっている。そして、撮像ユニット１とコンピュータ２を分離するときには、コンピュータ２側の不図示のイジェクトボタンを押すことにより分離することができる。
【００２３】
次に、撮像ユニット１の具体的な構成について説明する。図１で上述のブロック図で説明したものと同じものは同一符号を付してある。この撮像ユニット１は、略カード型の本体部となるカード本体５０とＣＣＤ１３を有した撮像ヘッド６０で構成されている。
【００２４】
まず、カード本体５０から説明する。
【００２５】
５１はコネクタ５６の端子に半田付けされ、上述のＡ／Ｄコンバータ１４、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１５、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）１６、ＦＩＦＯメモリ１７、コントロールユニット１８、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０やフレキコネクタ５７等が実装されたメイン基板で、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０はノイズの発生を抑制するために基板の表裏からシールドケースが配置されている。５２は上記コネクタ５６が接続されてメイン基板５１を保持するカードフレームで、その構成は略枠構造をなし、コネクタ５６が配置される側に対して反対側には、撮像ヘッド６０の回転支持部５２ａが植立されたフレーム壁５２ｂが一体的に設けられ、このフレーム壁５２ｂの両脇はカードフレーム５２の枠部５２ｃに対してリブ部５２ｅが設けられている。また回転支持部５２ａには、後述のフレキシブル基板６６を通す連通部５２ｄが形成されている。
【００２６】
５３，５４はメイン基板５１とカードフレーム５２を上下から挟み込んで、カードフレーム５２に対して接着あるいは機械的結合により取り付けられる金属製のカバーで、ノイズ等のシールドも兼ねている。このカバー５３，５４及びカードフレーム５２の一部によりカード部分の外形が決定され、これがコンピュータ２のカードスロットに差し込まれる。
【００２７】
５５はカードフレーム５２に対してビス締め等で固定される指掛り部で、この指掛り部５５のメイン基板５１に対応する場所には比較的高さの高い部品、例えばＤＣ／ＤＣコンバータ２０やフレキコネクタ５７が配置されている。
【００２８】
次に、撮像ヘッド６０について説明する。
【００２９】
６１はレンズユニット１１のズームレンズ６２及びフォーカスレンズ６３が光軸方向に移動可能に設けられるとともに、ズームレンズ６２とフォーカスレンズ６３の間に絞りユニット６４が配置され、これらのズームレンズ６２、フォーカスレンズ６３及び絞りユニット６４を通ってきた光束が結像するＣＣＤ１３が設けられた光学撮像ユニットで、ズームレンズ駆動モータ、フォーカスレンズ駆動モータ、ＩＧメータ及びレンズユニットコントローラ１２を含む。そして、ズームレンズ６２、フォーカスレンズ６３及び絞りユニット６４は、レンズコントローラ１２により駆動される。
【００３０】
６５は上記光学撮像ユニット６１が取り付けられ、上記カードフレーム５２の回転支持部５２ａに結合された不図示のクランプ部により弾性的に付勢され、回転支持部５２ａに対して回動自在に設けられた回転板で、そのカードフレーム５２側には該カードフレーム５２の回転板６５側に設けられた不図示の凸部が係合する溝部６５ａが設けられており、回転に応じてカードフレーム５２の凸部が溝部６５ａの中を移動し、その結果撮像ヘッド６０が回転する。本実施例では光軸が水平状態から上方を通り、また水平状態になるように１８０°回転する。
【００３１】
６６はＣＣＤ１３の出力を本体側のメイン基板５１に送るとともに、レンズや絞りの駆動命令を本体側から撮像ヘッド側に送る前述のフレキシブル基板で、カードフレーム５２の撮像ヘッド６０側に突出した回転支持部５２ａの連通部５２ｄを通り、その先端はメイン基板５１上のフレキコネクタ５７に連結されている。
【００３２】
６７は撮像ケースで、撮像ヘッド６０の外装となっており、光軸に対応した場所には開口６７ａが設けられるとともに、回転軸に垂直な面にはズームスイッチ２１及びフォーカススイッチ２２が設けられている。またこのスイッチの状態は、フレキシブル基板６６を介して本体側に伝達される。
【００３３】
また、撮像ヘッド６０の回転中心は撮像ヘッド６０が回転したときにカード本体５０より下側に出っ張らないように、カード本体下面から回転中心までの距離をＲとすると、撮像ヘッド６０の開口６７ａの反対側の形状が回転中心からの距離がＲを越えないような寸法になっている。
【００３４】
上記構成において、コンピュータ２のカードスロットに撮像ユニット１が挿入され、撮像ユニット１に電源が供給されると、被写体像はレンズユニット１１を通してＣＣＤ１３に結像し、Ａ／Ｄコンバータ１４によってデジタルデータに変換される。このデジタルデータは信号処理装置１６でデジタル処理され、ＦＩＦＯメモリ１７に一次記録された後、インターフェース１９を通じて記録した順にコンピュータ２に送出される。このとき、カメラ側のインターフェース１９は、コンピュータ側のインターフェース４に接続されている。
【００３５】
また、タイミングジェネレータ１５が送出するタイミングパルスによって、ＣＣＤ１３及びＡ／Ｄコンバータ１４から撮像データが得られる。このタイミングジェネレータ１５が送出するタイミングパルスの間隔は、コントロールユニット１８により制御される。
【００３６】
そして撮像された信号を基にコントロールユニット１８によって合焦制御や露出制御が行われ、得られた撮像データはインターフェース４を通してコンピュータ２に送られ、ディスプレイシステム５に表示したり、メモリシステム６記録することができる。
【００３７】
次に、フレキシブル配線板６６の接続部の詳細を図３について説明する。
【００３８】
図３の（ａ）は回転が０°のときのフレキシブル配線板６６の配線状態、図３の（ｂ）は９０°のときのフレキシブル配線板６６の配線状態、図３の（ｃ）は１８０°のときのフレキシブル配線板６６の配線状態をそれぞれ示し、また図３の（ｄ）は断面Ａ−Ａを示している。
【００３９】
図３において、６９は撮像素子であるＣＣＤ１３を保持するＣＣＤ保持板（保持部材）であり、回転板６５に固定されている。この保持板６９は、フレキシブル配線板６６のたるみを規制する規制部６９ａを有し、回転したときのフレキシブル配線板６６から受けるストレスをＣＣＤ１３のリード部にかからないように、またフレキシブル配線板６６のたるみを所望の位置でたるむように矯正している。
【００４０】
また、６８は回動停止用の止め部材であり、回転板６５を挟み、回転支持部５２ａにビスで固定され、撮像ヘッド６０を０°から１８０°回転可能に保持している。更に、フレキシブル配線板６６の中空部５２ｄ内での動きを規制し、フレキコネクタ５７の接続を確実にするためにフレキシブル６６を挟持する挟持部６８ａを、また０°でのたるみをなくすようにフレキシブル配線板６６の第２の規制部６８ｂを有している。つまり、回動端である１８０°の位置でのフレキシブル配線板６６の長さに設定し、更にもう一方の回動端である０°でたるみがなくなるようにフレキシブル配線板６６の規制部６８ｂの位置を設定してある。
【００４１】
以下、フレキシブル配線板６６の挙動を同図を用いて説明する。０°においては、フレキシブル配線板６６はＣＣＤ１３のリード部に半田付けされ、規制部６９ａにかかり、規制部６８ｂにかかり、回転支持部５２ａに巻きつき、切り欠き部５２ｅを通り、更に中空部５２ｄを通り、フレキコネクタ５７に接続されている。
【００４２】
この状態から撮像ヘッド６０が回動を始めると、図３の（ｂ）に示すように、フレキシブル配線板６６は規制部６８ｂを離れ、回転支持部５２ａに巻きつくべく規制部６９ａにより矯正され、撮像ヘッド部の回動を可能としている。更に回転すると、図３の（ｃ）に示すように、回転支持部５２ａに巻きつき、静止する。
【００４３】
このような構造とすることで、ＣＣＤリード部へのストレスを解消し、フレキシブル配線板接続の信頼性を高めている。また、フレキシブル配線板６６のたるみを最小限にし、しかもフレキシブル回線板６６の挙動の予測が容易にできる構造となっている。更に、止め部材６８にフレキシブル配線板６６の挟持部６８ａとフレキシブル配線板６６の規制部６８ｂを設け、ＣＣＤ保持板６９にフレキシブル配線板６６の規制部６９ａを設けたことで、最小限の部品で上記の効果を得ることができる。
【００４４】
このように、本体機器とこの本体機器に支持されて所定の角度回動する機器との電気的接続を行うフレキシブル配線板６６の接続装置において、所定角度回転したときの両端の位置でフレキシブル配線板６６のたるみをなくす規制部６８ｂを設けることでフレキシブル配線板６６のたるみを最小限にすることができるとともに、フレキシブル配線板６６のたるみの予測が容易になる。
【００４５】
また、本体機器は所定の角度回動する機器を支持する支持部を有し、この支持部は中空部を有し、フレキシブル配線板６６をこの中空部を通して本体機器と接続を行うことで回動をスムーズに行うことができる。
【００４６】
また、本体機器に支持され所定の角度回動する機器は本体機器と回動可能かつ固定するための止め部材を有し、上記規制部をこの止め部材に設けることで部品数を少なくすることができる。更に、固定部材にフレキシブル配線板の挟持部を設けることで機器同士の接続の信頼性をより高めることができる。
【００４７】
また、上記止め部材は上記中空部に伸びるフレキシブル配線板の挟持部を設けることでフレキシブル配線板の接続の信頼性を高めることができる。
【００４８】
また、上記本体機器はカードカメラであり、この本体機器に電気的に接続され、かつこれに支持されて所定の角度回動する機器はＣＣＤを有する撮像部であることで、上述の作用が効果的に得られる。
【００４９】
また、上記撮像部はＣＣＤを保持する保持部材を有し、この保持部材はフレキシブル配線板の第２の規制部を有することでＣＣＤと本体の接続の信頼性をより高めることができる。
【００５０】
なお、上記実施例では本発明によるフレキシブル配線板接続構造をカード型カメラに適用した場合で説明したが、本体機器に対して回動する機器をフレキシブル配線板で接続する場合であればこれに限定されるものではない。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、本体機器とこの本体機器に対して０°ないし１８０°の角度回動する機器との接続を行うフレキシブル配線板の接続装置において、回転したときのフレキシブル配線板のたるみを少なくする第１、第２の規制部を設けたことで、フレキシブル配線板のたるみを最小限にすることができるとともに、フレキシブル配線板のたるみの予測が容易になる。更に、たるみを最小としたことで機器の小型化を促進できるとともに、予想外のフレキシブル配線板のたるみの挙動によりフレキシブル配線板の擦れによる断線等故障の原因を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る撮像装置の構成を示す分解斜視図
【図２】  図１の撮像装置の回路構成を示すブロック図
【図３】  本発明のフレキシブル配線板の配線状態を示す図
【図４】  従来のフレキシブル配線板の配線状態を示す図
【符号の説明】
１  撮像ユニット
２  コンピュータ（外部機器）
１３  ＣＣＤ（撮像素子）
１６  デジタル信号処理装置（信号処理部）
１８  コントロールユニット
１９  インターフェース（接続部）
５０  カード本体（本体部）
６０  撮像ヘッド
６５  回転板
６６  フレキシブル配線板
６８  止め部材
６８ａ  挟持部
６８ｂ  規制部
６９  ＣＣＤ保持板（保持部材）
６９ａ  規制部
【図１】
0003761930.tif 000002
【図２】
0003761930.tif 000003
【図３】
0003761930.tif 000004
【図４】
0003761930.tif 000005