JP6628608B2 - 電子機器及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及び撮像装置に関し、特に電子回路が実装された回路基板を筐体内部に収容する電子機器に関する。

近年、デジタルカメラ等に代表される電子機器では、小型化とともに性能向上が進んでいる。小型化によってプリント基板の部品実装密度は、より高密度化していく傾向にある。そして性能向上によって、半導体素子の発熱量は増加する傾向にある。このような発熱量の増加は、電子機器の誤動作や半導体素子そのものを損傷してしまう恐れがあるので、半導体素子の局所的な発熱を効果的に拡散する必要がある。局所的な発熱を筐体内広域にわたって拡散させる手法として、熱伝導性の高い部材の一部を発熱源と直接的、或いは間接的に接触させる構成が知られている（特許文献１参照）。

通常、電子機器には複数の電子部品が実装された基板があり、シャーシ部材は、基板のグランド配線に電気的に接続されている。また、電子機器内部には導電性を有する部材が数多くある。放熱板を含む導電性を有する部材全てに対して１つずつ電気的接続をとる場合、部品同士のビス締結箇所や導電性を有する両面テープ等の接着部品の点数が増大してしまう可能性がある。そこで、部品点数の増大を抑えつつ、導電性を有する部品同士の電気的接続をとる方法が既に開示されている（特許文献２参照）。

特開２００７−１７４５２６号公報 国際公開第２００９−０６３７３４号

特許文献１では、放熱板を介して固体撮像素子と放熱板とを接続して、固体撮像素子の発生した熱を放熱板に伝導させている。放熱板に適用される素材は、比較的熱伝導性の高い金属が用いられることが多い。導電性を有する放熱板が電子機器を構成する金属製のシャーシに対して電気的に接続されていない場合には、浮遊金属部材となり不要電磁波のアンテナとなって電子機器の各所に不要電磁波を伝送する伝送路になる可能性がある。そのため放熱板は、電子機器を構成する金属製のシャーシに対して直接、或いは間接的に接続することが望ましい。

また、特許文献２では、１つの接続部材でプリント回路基板と２つの筐体に対して同時に電気的接続をとる方法が示されている。この接続部材は、プリント回路基板に対してビス締結によって固定され、先端が２つに分岐した接続部分を有している。この接続部分がそれぞれ別々の筐体に対して電気的接続することで、プリント回路基板と２つの筐体に対して同時に電気的に接続している。この場合、プリント基板のビス締結部と筐体との間に接続部材が配置されている為、機器の小型化を阻害する可能性がある。

本発明は、上記課題を鑑みて、電子機器本体の小型化を阻害することなく導電性を有する複数の部品に対して電気的接続が可能な電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、導電性を有する領域を含み、前記導電性を有する領域に第１の開口部を有する第１の部品と、導電性を有する領域を含み、前記導電性を有する領域に第２の開口部と、前記第２の開口部に一部が接する段差部を有する第２の部品と、導電性を有する領域を含む第３の部品と、弾性を有し、導電性を有する領域を含む導電性弾性体と、を備え、前記第２の部品は、前記段差部が前記第１の開口部に挿入されるように、前記第１の部品と前記第３の部品との間に配され、前記導電性弾性体は、その一部が前記第２の開口部から前記第２の開口部側にに延出し、前記第１の部品と、前記段差部と、前記第３の部品との間で圧接されて保持されることを特徴とする。

本発明によれば、電子機器本体の小型化を阻害することなく導電性を有する複数の部品に対して電気的接続が可能な電子機器を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の外観斜視図である。 図１の撮像装置における背面カバーユニットの分解斜視図である。 背面カバーユニットにガスケットが配置される領域の概略図及び断面図である。 背面カバーユニットを本体に組み込む状態を示す斜視図である。 撮像装置におけるガスケットが配置される領域の概略図及び断面図である。 表示ユニットを示す平面図及び側面図である。 メインシャーシの変形例に係る撮像装置の断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面などを参照して説明する。本発明は、デジタル一眼レフカメラやデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置に適用可能であるが、これに限定されるものではなく、電子回路が実装された回路基板を筐体内部に収容する電子機器に広く適用することができる。

（第１実施形態）
以下、図１及至図６を参照して、本実施形態に係る電子機器について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の外観斜視図である。撮像装置１００は、機器本体１（以下、「本体１」と記す）と、本体１の正面中央部に設けられた鏡筒ユニット２と、本体１の背面に設けられた背面カバーユニット５０とで構成されている。表示ユニット３（第３の部品）は、背面カバーユニット５０を構成する部品の一つである。

鏡筒ユニット２は、内包する不図示の複数のレンズ群を光軸方向に移動させることができる構造を有し、本体１から突出した撮影位置と、複数のレンズ群を本体１内部に収容して本体１内に沈胴した収容位置との間で遷移可能に構成されている。表示ユニット３は、液晶ディスプレイ等の表示装置を有する。表示装置は、本体１に内蔵された不図示の撮像素子から出力された撮像信号に基づくライブビュー画像や撮像画像、撮影条件等の情報を表示する。

図２は、図１の撮像装置１００における背面カバーユニット５０の分解斜視図である。表示ユニット３は、他の機構部品とともに背面カバーユニット５０として組み立てられた後に、本体１に組み付く構成になっている。表示ユニット３は、枠状に加工された不図示の両面テープで背面カバー４に固定されている。表示ユニット３の本体内側部分は、導電性を有する金属カバー３ｃで覆われている。表示ユニット３は、フレキシブルプリント基板３ａ及び３ｂを有する。フレキシブルプリント基板３ａ及び３ｂは、可撓性であり、背面カバー４に形成されている開口部から本体１の内部に向けてフレキシブルプリント基板３ａ及び３ｂの先端部が延出し、不図示の制御基板に接続される構成になっている。

放熱板（第２の部品）５は、背面カバー４に対して本体内側から組み付く構成になっている。本実施形態において、放熱板５の材質は、導電性を有する金属の放熱部材であり、プレス加工等によって所望の形状に加工されている。背面カバー４に放熱板５と、サブシャーシ７を位置合わせした後、ビス８ａ、８ｂ及び８ｃを背面カバー４に締結させることで、背面カバー４に対して放熱板５及びサブシャーシ７が固定される。

背面カバーユニット５０の組み立てが完了した状態において、表示ユニット３の本体内側平面と放熱板５の本体外側平面との間には一定の隙間が確保されている。放熱板５には、予めガスケット（導電性弾性体）６が貼り付けられている。ガスケット６は、弾性を有するポリウレタン等の素材に導電性を有する素材、例えば、導電布等を巻き付けた複合部材である。本実施形態では、ガスケット６は、放熱板５に対して、導電性を有する両面テープで貼り付けられている。ガスケット６は、表示ユニット３の本体内側平面と放熱板５の本体外側平面との間に形成される隙間よりも大きい厚みを有している。背面カバー４に固定されるとガスケット６は、金属カバー３ｃと放熱板５との間で押圧されて金属カバー３ｃと放熱板５を電気的に接続する構成になっている。

図３は、背面カバーユニット５０におけるガスケット６が配置される領域の概略図及び断面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）中の矢視Ａ−Ａ断面図である。開口部（第２の開口部）５ａは、放熱板５に形成された開口部である。開口部５ａの周縁部の一部には、段差部５ｂが形成されている。段差部５ｂは、表示ユニット３から離間する方向に突出した段差形状を有しており、放熱板５に対して絞り加工または半抜き加工等を施すことによって形成される。放熱板５は、段差部５ｂを形成することによって、段差部５ｂと表示ユニット３との間に隙間部５ｃが形成される。ガスケット６の一部は、隙間部５ｃに配設されて、段差部５ｂにおける表示ユニット３側平面に貼り付けられて保持されている。

さらに、ガスケット６の一部は段差部５ｂから開口部５ａ側（第２の開口部側）に延出している。ガスケット６は、段差部５ｂの表示ユニット３側平面と表示ユニット３の放熱板５側平面との距離Ｄよりも大きい厚みＴを有している。ガスケット６を貼り付けた放熱板５を背面カバーに組み付けると、隙間部５ｃにおけるガスケット６は、厚みＴと距離Ｄの差分だけ押圧されて保持される。ガスケット６は、表示ユニット３の金属カバー３ｃと放熱板５との間で押圧（圧接）されて保持されることで電気的接続を安定的に維持することができる。

図４は、背面カバーユニット５０を本体１に組み込む状態を表す斜視図である。本体１は、メインシャーシ（第１の部品）９及び制御基板１０を有する。メインシャーシ９は、導電性を有する金属で構成され、本体１を構成する不図示の各ユニットを保持している。図４では便宜上、本体１を構成する部品の内、メインシャーシ９及び制御基板１０以外の部品を省略し、本体１の外形を２点鎖線で模式的に示す。メインシャーシ９には、複数の締結部が形成されている。

制御基板１０は、他の機構部品とともにメインシャーシ９に組み付けられている。制御基板１０のグランド配線パターンの一部は、導体が露出しており、メインシャーシ９の締結部と当接するように構成されている。メインシャーシ９に組み付けられることで制御基板１０のグランド配線パターンは、メインシャーシ９と電気的に接続される。締結部９ａは、複数の締結部の内の１つであり、締結部９ａにはバーリング加工等によって立ち上げられた穴部が形成されている。そして、穴部の内側面には、タップ加工が施されて、ビスが締結可能になっている。

一方、背面カバーユニット５０には複数の締結部が形成されている。締結部５０ａは、複数の締結部の内の一つであり、締結部５０ａには貫通穴が形成されている。背面カバーユニット５０を本体１に組み込むと、締結部５０ａは、締結部９ａの穴部と締結部５０ａの穴部の中心が同軸上に位置する。このとき、締結部５０ａは、締結部９ａよりも本体外側に位置している。

背面カバーユニット５０の組み込みが完了すると、背面カバーユニット５０は、ビスによって不図示の外装カバー等とともにメインシャーシ９に固定される。次に、メインシャーシ９には、開口部（第１の開口部）９ｂが形成されている。開口部９ｂは、放熱板５に形成されている段差部５ｂよりも大きい開口である。背面カバーユニット５０を本体１に組み込むと、段差部５ｂが開口部９ｂの内側に入り込むように（挿入されるように）開口部９ｂの位置が設定されている。なお、メインシャーシ９に形成されている開口部９ｂは、導電性を有する領域に形成されていればよい。

図５は、撮像装置１００におけるガスケット６が配置される領域の概略図及び断面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。放熱板５は、背面カバーユニット５０を本体１に組み込むと、段差部５ｂの表示ユニット３側平面とメインシャーシ９の表示ユニット３側平面がほぼ同一平面上になるように配置される。従って、開口部５ａを覆う領域におけるメインシャーシ９の表示ユニット３側平面と表示ユニット３の放熱板５側平面との距離Ｄ’は、段差部５ｂの表示ユニット３側平面と表示ユニット３の放熱板５側平面との距離Ｄとほぼ同じ距離になる。背面カバーユニット５０を本体１に組み込むと、段差部５ｂから開口部５ａ側に延出しているガスケット６の一部は、厚みＴと距離Ｄ’の差分だけ押圧されて保持される。

ガスケット６は、金属カバー３ｃとメインシャーシ９との間で押圧されて金属カバー３ｃとメインシャーシ９を電気的に接続することができる。また、前述の通りガスケット６は金属カバー３ｃと放熱板５を電気的に接続しているため、ガスケット６によって金属カバー３ｃと、放熱板５と、メインシャーシ９との３つの部品に対して同時に電気的接続をとることができる。段差部５ｂの表示ユニット３側平面は、メインシャーシ９の表示ユニット３側平面とほぼ同一平面上になるように配置される。そのため、ガスケット６を偏りなく均一に押圧することができる。

従って、導電性を有する複数の部品に対して電気的接続を安定的に確保することができる。また、放熱板５の板厚は、メインシャーシ９の板厚と同等、またはメインシャーシ９の板厚よりも薄くなるように設定されている。段差部５ｂの表示ユニット３側平面とメインシャーシ９の表示ユニット３側平面がほぼ同一平面上になるように配置されるため、段差部５ｂのメインシャーシ９側平面は、メインシャーシ９の板厚の範囲内に収まるように構成されている。従って、メインシャーシ９の板厚方向に対する撮像装置１００の厚みを増大することなく、導電性を有する複数の部品に対して電気的接続をとることができる。

なお、本実施形態では、導電性を有する両面テープで、ガスケット６を放熱板５に対して貼り付けている。ガスケット６をメインシャーシ９に貼り付ける場合、背面カバーユニット５０を本体１に組み付ける際、ガスケット６の一部を隙間部５ｃに挿入しながら組み付ける作用になるため、組み付け作業が非常に困難になってしまう。また、ガスケット６を金属カバー３ｃに組み付ける場合、ガスケット６が隙間部５ｃの内部に収まるようにガスケット６を貼り付ける位置を精度よく規定する目印が必要になる。例えば、金属カバー３ｃに対して、ケガキ線を設ける、枠線印刷を施す等の加工が必要になり、表示ユニット３の製造コストが増大してしまう虞がある。これらに対して、ガスケット６を放熱板５に貼り付ける場合、ガスケット６は、段差部５ｂに対してガスケット６の一部が開口部５ａ側に延出するように貼り付ければよく、新たに目印を設けることなく容易に精度良くガスケットを所望の位置に貼り付けることができる。従って、ガスケット６は放熱板５に貼り付けることが望ましい。

図６は、表示ユニット３を示す平面図である。図６（Ａ）は、図６（Ｂ）に示す表示ユニット３の側面図である。なお、本実施形態に係る表示ユニット３として、液晶ディスプレイモジュールとタッチパネルモジュールを組み合わせたユニットを用いて説明する。ただし、本実施形態に係る電子機器は、これに限定されるものではなく、例えば、本体１に内蔵された不図示の制御基板から出力された画像信号等を表示することができる表示装置に広く適用することができる。

表示ユニット３は、バックライトモジュール３０、液晶ディスプレイ３１及びタッチパネル３２と、フレキシブルプリント基板３ａ、３ｂで構成されている。バックライトモジュール３０、液晶ディスプレイ３１及びタッチパネル３２は、それぞれ重ねて接合し、一体化された状態でユニット化されている。バックライトモジュール３０には、金属カバー３ｃが含まれている。フレキシブルプリント基板３ｂは、バックライトモジュール３０に接続されている。フレキシブルプリント基板３ａは、液晶ディスプレイ３１及びタッチパネル３２に接続されている。フレキシブルプリント基板３ａ及び３ｂは、前述の通り、本体１に組み込まれると、不図示の制御基板に接続される構成になっている。表示領域３ｄは、表示ユニット３の表示領域である。領域３ｅは、液晶ディスプレイ駆動ＩＣが実装されている領域（以下、ＩＣ実装部と称する）である。液晶ディスプレイ３１は、内部に不図示のガラス基板を含み、ガラス基板には複数の電極端子が形成されている。ＩＣ実装部３ｅは、この電極端子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式等によって接続されている。

例えば、撮像装置１００の操作によって長時間にわたり表示ユニット３に対して画像表示等が行われる場合がある。このとき、ＩＣ実装部３ｅに対する負荷が増加し、ＩＣの自己発熱量が増加する。このＩＣの発熱により、ＩＣ実装部３ｅ及びその近傍付近と、液晶ディスプレイ３１のＩＣ実装部３ｅ近傍以外の領域との間では、温度差が発生する。この影響により液晶ディスプレイ３１の特性が部分的に変化し、結果として表示ムラ等の表示品位低下を招くことに繋がる。

そこで、本実施形態に係る撮像装置１００は、放熱板５を表示ユニット３と向かい合う位置に近接して配置することで、ＩＣ実装部３ｅの発熱を放熱板５の広域にわたって拡散させる。これにより、液晶ディスプレイ３１内の温度差を低減し、表示ムラ等の表示品位低下を低減させている。図６（Ｂ）において、２点鎖線で示される領域Ｐは、背面カバーユニット５０の状態においてガスケット６が配置される領域を示している。ガスケット６は、ＩＣ実装部３ｅから離れた位置に設定されている。これにより、放熱板５の開口部５ａ及び段差部５ｂもＩＣ実装部３ｅから離れた位置に形成されている。仮に、ＩＣ実装部３ｅ近傍において放熱板５の開口部５ａ及び段差部５ｂが形成されると、ＩＣ実装部３ｅで発生する熱が放熱板５に伝熱しにくくなってしまう。

従って、ガスケット６をＩＣ実装部３ｅから離れた位置に設定することによって、ＩＣ実装部３ｅで発生する発熱をより効率的に放熱板５に伝熱させることができる。以上、本実施形態によれば、電子機器本体の小型化を阻害することなく導電性を有する複数の部品に対して電気的接続が可能な電子機器を提供することができる。

（第２実施形態）
以下、図７を参照して、本実施形態に係るメインシャーシ９の変形例であるメインシャーシ９０について説明する。メインシャーシ９０が適用される撮像装置におけるメインシャーシ９０以外の構成要素は、第１実施形態で説明した撮像装置１００におけるメインシャーシ９以外の構成要素と同じであるため、本実施形態での説明を省略する。

図７は、本実施形態に係るメインシャーシ９０を備えた撮像装置１００の断面図である。背面カバーユニット５０を本体１に組み込むと、段差部５ｂの本体１側平面は、メインシャーシ９０の本体１側平面に対して表示ユニット３に向かう方向に距離Ｘの隙間を確保するように配置されている。距離Ｘの隙間を確保することによって、背面カバーユニット５０を組み込んだ後、段差部５ｂの本体１側平面が、メインシャーシ９０の本体１側平面よりも本体１側に突出しないように構成されている。この距離Ｘは、各部品の加工公差や組み立て誤差等を考慮して決定される。

このようにして、段差部５ｂと表示ユニット３との間に隙間部５ｃを形成し、ガスケット６は、隙間部５ｃに配置される。放熱板５の板厚は、メインシャーシ９０の板厚と同等、またはメインシャーシ９０の板厚よりも厚くなるように設定されている。メインシャーシ９０は、ガスケット６と接する範囲に対して突出部９０ｃを形成している。突出部９０ｃは、表示ユニット３に向かう方向に突出した突出形状を有しており、メインシャーシ９０に対して絞り加工または半抜き加工等を施すことによって形成される。

突出部９０ｃの表示ユニット３側平面と表示ユニット３の放熱板５側平面との距離Ｅ’は、段差部５ｂの表示ユニット３側平面と表示ユニット３の放熱板５側平面との距離Ｅとほぼ同じ距離になるように突出部９０ｃの突出量が設定されている。ガスケット６は、前述の通り、金属カバー３ｃと放熱板５を電気的に接続しているため、ガスケット６によって金属カバー３ｃと、放熱板５と、メインシャーシ９０との３つの部品に対して同時に電気的接続をとることができる。また、ガスケット６を偏りなく均一に押圧し、導電性を有する複数の部品に対して電気的接続を安定的に確保することができる。そして、メインシャーシ９０の板厚方向に対する撮像装置１００の厚みを増大することなく、導電性を有する複数の部品に対して電気的接続をとることができる。

以上、本実施形態によれば、電子機器本体の小型化を阻害することなく導電性を有する複数の部品に対して電気的接続が可能な電子機器を提供することができる。なお、本実施形態では、３つの部品に対して同時に電気的接続を可能にする構成について説明した。しかしながら、同時に電気的接続をとる部品の点数は、３つに限定されることはなく、４つ以上の部品に対して同時に電気的接続を可能にする構成であってもよい。また、複数の部品に対して同時に電気的接続を可能にする部品の一例としてガスケットを取り上げているが、これに限定することなく、例えば、弾性を有する部品として、導電性を有する材料を加工して得られるコイルバネや板バネ等を採用してもよい。

また、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

３ 表示ユニット（第３の部品）
５ 放熱板（第２の部品）
５ａ 開口部（第２の開口部）
５ｂ 段差部
６ ガスケット（導電性弾性体）
９ メインシャーシ（第１の部品）
９ｂ 開口部（第１の開口部）

Claims (8)

1. 導電性を有する領域を含み、前記導電性を有する領域に第１の開口部を有する第１の部品と、
   導電性を有する領域を含み、前記導電性を有する領域に第２の開口部と、前記第２の開口部に一部が接する段差部を有する第２の部品と、
   導電性を有する領域を含む第３の部品と、
   弾性を有し、導電性を有する領域を含む導電性弾性体と、
   を備え、
   前記第２の部品は、前記段差部が前記第１の開口部に挿入されるように、前記第１の部品と前記第３の部品との間に配され、
   前記導電性弾性体は、その一部が前記段差部から前記第２の開口部側に延出し、前記第１の部品と、前記段差部と、前記第３の部品との間で圧接されて保持される
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記導電性弾性体は、前記第２の部品に対して、導電性を有する両面テープで貼り付けられて固定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記導電性弾性体が圧接された状態において、前記段差部が前記導電性弾性体と接する領域と、前記第３の部品との間の距離が、前記第１の部品が前記導電性弾性体と接する領域と、前記第３の部品との間の距離と同じになるように前記段差部の段差を設定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記第１の部品は、前記導電性弾性体と接する領域を含む範囲またはその一部に対して、前記第３の部品に向かう方向に突出する突出部を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. 前記導電性弾性体が圧接された状態において、前記突出部と前記第３の部品との間の距離は、前記段差部と前記第３の部品との間の距離と同じになるように前記突出部の突出量を設定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記第１の部品、前記第２の部品、及び前記第３の部品の内、少なくとも１つは内部に発熱源となる領域を有し、
   前記導電性弾性体は、前記発熱源と重なる領域から離れた位置に配置される
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 電子部品が実装された制御基板
   をさらに備え、
   前記第１の部品は、前記制御基板が固定されるメインシャーシであり、前記第２の部品は、前記電子機器の内部に配設される放熱部材であり、前記第３の部品は、前記制御基板から出力された情報を表示する表示装置である
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子機器。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子機器を備えた撮像装置。
   

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