JP2004180223A - カメラ本体の取付構造及びこれを用いた携帯端末装置 - Google Patents

カメラ本体の取付構造及びこれを用いた携帯端末装置 Download PDF

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Abstract

【課題】筐体にカメラ本体を取り付ける取付構造及びこれを用いた携帯端末装置において、カメラ本体の撮影性能と衝撃吸収性能とを両立させる。
【解決手段】基板36上に搭載された撮像素子部33と、該撮像素子部33上に設けられたレンズ部34と、前記基板36に取着され、かつ隙間を設けて前記撮像素子部33を覆うカバー部材37とからなるカメラ本体30の基板36と筐体20の前壁41との間に、厚み方向に弾性変形させた弾性部材53を配置すると共に、筐体20の前壁41には係止部45,46を設け、この係止部45,46をカメラ本体30と係合させ、カメラ本体30が弾性部材53の復元方向に移動しようとするのを規制するようにしてカメラ本体30を筐体20に取り付ける。
【選択図】 図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カメラ本体を筐体に取り付けるための取付構造、及びこの取付構造を用いて前記カメラ本体が取り付けられる携帯電話機、簡易型携帯電話機、PDA(Personal Data Assistant)、携帯可能なパーソナルコンピュータ等の携帯端末装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、小型のカメラ本体を備えた携帯電話等の携帯端末装置が広く普及しつつある。
上記のようなカメラ本体の中には、CCD(Charge―Coupled Device)等を利用した撮像部、及び結像面に被写体の像を結像するレンズ部を備え、これらを基板上に搭載して一体に構成したものがある。撮像部は、例えば基板上にはんだ付け等により接合され、レンズ部は、例えばその内周部に形成されるねじ溝により撮像部に螺着され結合されている。このようにして一体化されたカメラ本体は、撮像部、レンズ部及び基板が互いに強固に連結されることでその強度を高めている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平05−323164号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記カメラ本体に衝撃荷重が加わった場合、その衝撃荷重が全体に伝わり易く、撮像部内の結像面を乱す等、カメラ本体の内部に悪影響を与えるという問題がある。逆に、撮像部、レンズ部及び基板の相互の連結強度を低下させて衝撃荷重の伝達を抑えようとすると、レンズ部の光軸がずれる等、カメラ本体本来の性能を低下させるという問題がある。特に、カメラ本体を携帯端末装置に搭載した場合、携帯端末装置自体の落下等によりカメラ本体に衝撃荷重が加わる可能性が高いため、カメラ本体の撮影性能と衝撃吸収性能とを両立させることが強く要望されている。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、筐体にカメラ本体を取り付ける取付構造及びこれを用いた携帯端末装置において、カメラ本体の撮影性能と衝撃吸収性能とを両立させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項1に係る発明は、基板上に搭載された撮像素子部と、該撮像素子部上に設けられたレンズ部とからなるカメラ本体を筐体に取り付ける取付構造であって、
前記カメラ本体の基板と前記筐体との間には厚み方向に弾性変形させた弾性部材を配置すると共に、前記筐体には係止部を設け、該係止部を前記カメラ本体と係合させ、前記カメラ本体が前記弾性部材の復元方向に移動しようとするのを規制するようにしてカメラ本体を筐体に取り付けるようにしたことを特徴とする。
このカメラ本体の取付構造によれば、カメラ本体の基板と筐体との間に弾性部材を配置するようにしたことから、外部からの衝撃が筐体に加わったとしても、その衝撃を弾性部材で吸収し、カメラ本体に伝わることを低減することができる。また、筐体には係止部を設け、この係止部によってカメラ本体が弾性部材の復元方向に移動しようとするのを規制するようにしてあるため、カメラ本体を筐体に確実に固定できると共に、カメラ本体の位置ずれを防止することができる。
【0006】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のカメラ本体の取り付け構造におけるカメラ本体の基板に、隙間を設けて前記撮像素子部を覆うカバー部材を取着したことを特徴とする。
このカメラ本体の取付構造によれば、撮像素子部がカバー部材によって隙間を設けて覆われているため、撮像素子部を保護することができると共に、カメラ本体を筐体に取り付ける場合、筐体の係止部を撮像素子部に直に係合させる必要がなく、筐体の係止部をカメラ本体のカバー部材に係合させることができるため、撮像素子部に大きな力が作用することによる破損を防止することができる。
【0007】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のカメラ本体の取付構造における係止部を、筐体のカメラ本体取付部位の周囲に立設される弾性片と、該弾性片に設けられ、かつ前記カメラ本体取付部位側に向かって突出すると共に、カメラ本体のカバー部材頂部に係合可能な爪部とから構成したことを特徴とする。
このカメラ本体の取付構造によれば、係止部の弾性片を弾性変形させることで、筐体のカメラ本体取付部位へのカメラ本体の装着を許容し、かつカメラ本体装着後には前記係止部の弾性片を弾性変形前の状態に戻して前記係止部の爪部をカメラ本体のカバー部材頂部に係合させることにより、カメラ本体が筐体のカメラ本体取付部位からの離脱を規制することができる。また、カメラ本体には隙間を設けて撮像素子部を覆うカバー部材を設け、このカバー部材を係止部と係合させるようにしてあることから、撮像素子部の位置ずれや破損を防止することができる。
【0008】
請求項4に係る発明は、請求項3に記載のカメラ本体の取付構造における係止部の爪部の頂面と端面との境界を切り欠いて先細り状となし、前記切り欠いた切欠面をカメラ本体のガイド面としたことを特徴とする。
このカメラ本体の取付構造によれば、カメラ本体を筐体のカメラ本体取付部位に装着する際、カメラ本体を係止部のガイド面に押し当てた状態で前記カメラ本体取付部位へ案内するのと同時に、係止部の弾性片を前記カメラ本体取付部位と反対側の方向に弾性変形させることができるため、カメラ本体取付部位へのカメラ本体の装着を容易に行うことができる。
【0009】
請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のカメラ本体の取付構造を用いてカメラ本体を携帯端末装置の筐体に取り付けて携帯端末装置を構成したことを特徴とする。
この携帯端末装置によれば、カメラ本体の光軸の傾きやガタつき等が抑えられ、良好な撮影ができると共に、筐体に衝撃荷重が加わってもカメラ本体が損傷しにくい上に、簡易な構造及び取り付け作業によるコストダウンを図ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明に係るカメラ本体の取付構造を用いてカメラ本体を搭載した携帯電話機について行う。
図1に示す携帯電話機(携帯端末装置)1は、扁平の略直方体状に形成される第一の筐体10及び第二の筐体20を有し、これらを重ねるように折り畳み可能なフォルダ型携帯電話として構成されている。図示のように、第一の筐体10及び第二の筐体10は、各々その長手方向を上下方向とし、第一の筐体10の上辺部に第一のヒンジ部11を備えると共に、第二の筐体20の下辺部に第二のヒンジ部21を備え、これらヒンジ部11,21を不図示のヒンジ軸を介して連結することにより第一の筐体10と第二の筐体20とが互いに回動可能に連結されている。
【0011】
第一の筐体10の前面12には各種の操作ボタン13が配列されると共に、前面12下部に通話用のマイク14が配設されている。また、第二の筐体20の前面22には液晶表示装置等の表示部23が配設されると共に、前面22上部に通話用のスピーカ24が配設されている。第一の筐体10及び第二の筐体20の各前面12,22は、第一の筐体10と第二の筐体20とが各ヒンジ部11,21の軸線を中心に相対的に略180°回動して重なった状態、つまり折り畳み状態において互いに重合する面とされている。
【0012】
また、図2に示すように、第一の筐体10の背面15には着脱可能なバッテリ16が装着され、背面15上部には、向かって左側に着信音用のスピーカ17が、右側に伸縮可能のアンテナ18が各々配設されている。また、第二の筐体20の背面25の中央部には時刻や着信を表示する液晶表示装置等の簡易表示部26が配設され、第二の筐体20の背面25のヒンジ部21側には、横長長丸状の窓部27が設けられている。この窓部27の向かって左側には、第二の筐体20に内装されるカメラ本体30のレンズ窓28が設けられている。そして、この携帯電話1は、レンズ窓28を被写体に向け、所定の操作ボタンを操作することで、表示部23内に表示される被写体の画像を撮影することが可能となっている。なお、窓部27の向かって右側にはミラー29が設けられ、携帯電話1の使用者が自らを撮影する際の構図等を確認できるようにされている。
【0013】
ここで、第一の筐体10及び第二の筐体20は、各々その厚さ方向で前面側ケースと背面側ケースとに分割可能に構成されており、これら各ケース内に表示部23、操作ボタン13等の各種ユニット及び回路基板等が収容されている。
図3に示すように、第二の筐体20の前面22側のケース40は、前面22を形成する前壁41と、その全周に渡って設けられる外周壁42とを有している。外周壁42は前壁41の外縁から前記背面25側に向かって略垂直に形成されている。なお、外周壁42の下辺部には、第二のヒンジ部21が設けられている。前壁41の中央付近には前記表示部23を前面22上に露出させるための開口43が設けられ、この開口43を全周に渡って取り囲むリブ44が前壁41から前記背面25側に向かって立設されている。
【0014】
また、リブ44の下辺部44aと外周壁42の下辺部42aとの間には、これらを上下方向で連結する一対の側壁(弾性片)45a,46aが、前壁41から前記背面25側に向かって立設されている。側壁45aはケース40の左右方向の略中央に、側壁46aはその左側に各々配置され、これら各側壁45a,46aが、リブ44の下辺部44a及び外周壁42の下辺部42aと共に略正方形の範囲を取り囲んでいる。
そして、各側壁45a,46a、リブ44の下辺部44a及び外周壁42の下辺部42aで囲まれた部位が、前記背面25側に開口する略箱型の収容部(カメラ本体取付部位)47を形成している。この収容部47には、カメラ本体30がその光軸を第二の筐体20の厚さ方向と略並行に設けると共に前記背面25側にレンズ面31を向けた状態で収容されている。なお、32はカメラ本体30に接続された屈曲可能な配線基板である。
【0015】
ここで、図4に示すように、カメラ本体30は、CCD等を内装した略直方体状の撮像素子部33と、その上面(前記背面25側)に設けられ、撮像素子部33の撮像面に被写体の像を結像する円筒状のレンズ部34とを有している。これら撮像素子部33及びレンズ部34が結合されて撮像部35となり、この撮像部35が、撮像素子部33の下面(前記前面22側)に配置される基板36上に搭載され、はんだ等により実装されている。なお、基板36には前記配線基板32が接続されている。また、撮像部35はレンズ面31周辺を除いてカバー部材37で覆われ、基板36に取着されている。そして、撮像部35、基板36及びカバー部材37を主要部品として、カメラ本体30が構成されている。
【0016】
カバー部材37は、画像素子部33を覆う箱型部37aと、レンズ部34を覆う円管部37bとで形成されている。箱型部37aの上面(前記背面25側)には、レンズ面31に向かって左側上部及び右側下部に、各々係止面38,39が設けられている。一方、カメラ本体30が収容される収容部47を形成する側壁45aには係止面39に対応する係止爪(爪部)49が、側壁46aには係止面38に対応する係止爪(爪部)48が各々設けられている(図3参照)。そして、側壁45a及び係止爪49により、収容部47に収容されたカメラ本体30を保持可能な係止部45が構成され、同様に、側壁46a及び係止爪48により係止部46が構成されている。ここで、図3に示すように、カメラ本体30は、各側壁45a,46a、リブ44の下辺部44a及び外周壁42の下辺部42aに各々第二の筐体20の厚さ方向で延設される複数のビード50により、収容部47に収容された状態で上下及び左右方向の位置決めがなされている。
【0017】
図5に示すように、側壁45a,46aの上縁部に各々形成される係止爪48,49は、収容部47の内側に向かって突出しており、その下面48a,49aにカバー部材37の各係止面38,39が当接することで、カメラ本体30の開口51側への移動(弾性部材53の復元方向への移動)が規制されている。なお、弾性部材53の復元方向とは、弾性変形している状態から無負荷時の状態に戻ろうとする方向のことをいう。
ここで、カバー部材37は撮像素子部33と隙間を設けて配置され、その下方に向かって開口しており、その下端部の内側に基板36の外縁が嵌合して互いに結合されている。カバー部材37の箱型部37aの外周面はカメラ本体30の光軸と平行に形成され、かつカメラ本体30の最外側面を形成すると共に、カメラ本体30の下端に配置される基板36よりも若干下方に突出している。また、各係止爪48,49の端面間の距離は、カバー部材37の箱型部37aの対向する側面間の距離よりも狭くされている。
【0018】
各係止爪48,49は、その頂面と端面の境界を切り欠いて先細り状に形成してあり、切り欠いた切欠面は、頂面から端面に向かうにつれて下方に傾斜するテーパ状のガイド面(ガイド部)52としてある。また、各側壁45a,46aは、各係止爪48,49間をカメラ本体30が通過できるまで、つまり各係止爪48,49の端面間をカバー部材37の箱型部37aが通過できるまで、互いに離反する方向に弾性変形可能とされている。そして、カメラ本体30を開口51から収容部47内に導入すると、カバー部材37の箱型部37aの下端と各ガイド面52とが押し当てられ、この状態でカメラ本体30に導入方向へ荷重を加えると、箱型部37aの下端が各ガイド面52を押圧して、各係止部45,46を互いに離反する方向に弾性変形させるようになっている。
【0019】
カメラ本体30の基板36と第二の筐体20の前壁41との間には、扁平状の弾性部材53が配備されている。この弾性部材53は、その厚さ方向でカメラ本体30と第二の筐体20とにより押圧され、例えば、弾性部材53が発泡ウレタンからなる場合、無負荷時の0.5〜0.6倍程度の厚さまで弾性変形した状態で、カメラ本体30を開口51側に向かって付勢している。ここで、弾性部材53を無負荷時の0.5〜0.6倍程度の厚さに弾性変形させることで、周辺部品の累積寸法公差を吸収し、かつ適度な弾性を残した上でカメラ本体30を付勢することができる。そして、カバー部材37の各係止面38,39が各係止爪48,49の下面48a,49aに各々突き当たることで、カメラ本体30が、その水平が保たれた状態で各係止爪48,49により前壁41側に押さえ込まれるように収容部47内に固定されるようになっている。
【0020】
次に、作用について説明する。
まず、カメラ本体30がケース40の収容部47に開口51から導入されると、カバー部材37の箱型部37aと係止部45,46のガイド面52とが当接し、カメラ本体30に導入方向の荷重が加わることで、箱型部37aがガイド面52を押圧し各係止部45,46を互いに離反する方向に弾性変形させる。これにより、各係止爪48,49間の距離が増加し、カメラ本体30のカバー部材37の箱型部37aを通過させることができる。
【0021】
弾性部材53は例えば予め収容部47内に配備されており、各係止爪48,49間を通過し収容部47内に導入されるカメラ本体30の下端、つまり基板36とケース40の前壁41とで押圧され弾性変形する。カメラ本体30のカバー部材37の箱型部37aが各係止爪48,49間を通過した後は、各係止部45,46が変形前の状態に戻り、カバー部材37の各係止面38,39に各係止爪48,49が係合する。このとき、弾性部材53の付勢力により各係止面38,39が各係止爪48,49の下面48a,49aに各々突き当てられる。また、カメラ本体30は各係止爪48,49によっても位置決めされるが、より確実に位置決めを行うため、複数のビード50により上下及び左右方向の位置決めがなされ、各係止面38,39に各係止爪48,49が確実に係合することとなる。したがって、カメラ本体30は、その光軸が傾いたりガタついたりすることなく、収容部47内に収容された状態で確実に保持されることとなる。
【0022】
上記実施の形態におけるカメラ本体の取付構造によれば、カメラ本体30が弾性部材53により付勢され、第二の筐体20の係止部45,46の係止爪48,49に押し付けられた状態で確実に保持されるため、カメラ本体30の光軸の傾きやガタ等を無くして良好な撮影を行うことができる。特に、係止爪48,49の下面48a,49aの精度管理のみで、カメラ本体30の光軸の傾きを防止できる。
また、カメラ本体30と第二の筐体20との間に弾性部材53が介在することで、第二の筐体20からカメラ本体30に伝わる衝撃荷重等の負荷を軽減でき、カメラ本体30の損傷を抑えることができる。
さらに、係止部45,46に形成されるガイド面52により、係止部45,46を押し広げるような作業を行うことなく、カメラ本体30を収容部47内に容易に導入することができる。また、カメラ本体30をビス等により第二の筐体20に取り付ける場合と比較して、部品点数及び作業工数を削減することができる。
【0023】
そして、カメラ本体30の基板36に弾性部材53の付勢力が入力されると共に基板36に固定されたカバー部材37が係止爪48,49に突き当たることでカメラ本体30が保持されるため、基板36上に搭載された撮像部35への負荷を無くして撮像部35の損傷やその内部への悪影響等を抑えることができる。また、弾性部材53が伸縮するため、カバー部材37の光軸方向の寸法公差を緩和することもできる。
ここで、上記カメラ本体の取付構造が採用された携帯電話機1においては、良好な撮影ができ、かつ衝撃荷重が加わった場合でもカメラ本体30の損傷を抑えると共に、部品点数や作業工数の削減によりコストを低減できる。したがって、携帯電話機1の商品価値を向上させることができる。
【0024】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、弾性部材53としてシリコンゴム等のゴム材を用いてもよく、またコイルスプリング等を用いてもよい。さらに、弾性部材53をカメラ本体30及び第二の筐体20に接着等により接合することで、カメラ本体30をその上下及び左右方向で固定してもよい。このとき、ビード50を廃止することもできる。
また、カバー部材37の係止面38,39を側壁45a,46aに設けて係止部45,46の高さを短縮させることもできる。そして、カメラ本体30に係止爪及びテーパ面を設けるような構成としてもよい。
さらに、カメラ本体30を光軸に沿って基板36側から収容部47に導入するようにしたが、これをレンズ面31側から導入するようにしてもよく、また、上下及び左右方向から導入するようにしてもよい。
【0025】
また、カメラ本体30が例えばMOSやCMOSを利用したものであってもよく、携帯電話機1が折り畳み式ではなく一体式のものであってもよい。
さらにこの発明は、携帯電話機をはじめ、デジタルカメラ、PDA及び携帯可能なパーソナルコンピュータ等、カメラモジュールが取り付けられる様々な携帯端末装置に適用することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に係る発明によれば、カメラ本体と筐体との間に弾性変形させた状態で配置した弾性部材により、カメラ本体を筐体に備える係止部に付勢させた状態で固定することができるため、カメラ本体内の撮像部の光軸の傾きやガタつき等を抑えて良好な撮影を行うことができる。また、カメラ本体と筐体との間に介在させた弾性部材は、緩衝材として機能することから、外部より筐体に加わった衝撃を前記弾性部材によって吸収し、カメラ本体に加わる衝撃力を低減することができるため、カメラ本体及びカメラ本体内の撮像部の破損を防止することができる。
【0027】
請求項2に係る発明によれば、撮像素子部を保護することができると共に、カメラ本体を筐体に取り付ける場合、筐体の係止部をカメラ本体のKバー部材に係合させることができるため、撮像素子部に大きな力が作用することによる破損を防止することができる。
【0028】
請求項3に係る発明によれば、係止部の弾性片を弾性変形させることで、筐体のカメラ本体取付部位へのカメラ本体の装着を行うことができると共に、カメラ本体装着後には前記係止部の弾性片を弾性変形前の状態に戻して前記係止部の爪部をカメラ本体のカバー取付頂部に係合させることにより、カメラ本体を筐体のカメラ取付部位に確実に固定できると共に、位置決めすることができる。しかも、カメラ本体には隙間を設けて撮像素子部を覆うカバー部材を設け、このカバー部材を係止部と係合させるようにしてあることから、撮像素子部の位置ずれや破損を防止することができる。
【0029】
請求項4に係る発明によれば、カメラ本体を筐体のカメラ本体取付部位に装着する際、カメラ本体を係止部のガイド面に押し当てた状態で前記カメラ本体取付部位へ案内するのと同時に、係止部の弾性片を前記カメラ本体取付部位と反対側の方向に弾性変形させることができるため、カメラ本体取付部位へのカメラ本体の装着を容易に行うことができる。
【0030】
請求項5に係る発明によれば、カメラ本体の光軸の傾きやガタつき等が抑えられ、良好な撮影ができると共に、筐体に衝撃荷重が加わってもカメラ本体が損傷し難い上に、簡易な構造及び取り付け作業によるコストダウンを図ることができ、携帯端末装置の商品性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この実施の形態の携帯電話機をその前面側から見た斜視図である。
【図2】図1の携帯電話機をその背面側から見た斜視図である。
【図3】第二の筐体の前面側ケースを裏側から見た斜視図である。
【図4】カメラ本体の斜視図である。
【図5】図3のA−A線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 携帯電話機(携帯端末装置)
20 第二の筐体(筐体)
30 カメラ本体
35 撮像部
36 基板
37 カバー部材
38,39 係止面
45,46 係止部
45a,46a 側壁(弾性片)
47 収容部(カメラ本体取付部位)
48,49 係止爪(爪部)
52 ガイド面(ガイド部)
53 弾性部材

Claims (5)

  1. 基板上に搭載された撮像素子部と、該撮像素子部上に設けられたレンズ部とからなるカメラ本体を筐体に取り付ける取付構造であって、
    前記カメラ本体の基板と前記筐体との間には厚み方向に弾性変形させた弾性部材を配置すると共に、前記筐体には係止部を設け、該係止部を前記カメラ本体と係合させ、前記カメラ本体が前記弾性部材の復元方向に移動しようとするのを規制するようにしたことを特徴とするカメラ本体の取り付け構造。
  2. 前記カメラ本体の基板には、隙間を設けて前記撮像素子部を覆うカバー部材を取着してあることを特徴とする請求項1に記載のカメラ本体の取付構造。
  3. 前記係止部は、前記筐体のカメラ本体取付部位の周囲に立設される弾性片と、該弾性片に設けられ、かつ前記カメラ本体取付部位側に向かって突出すると共に、カメラ本体のカバー部材頂部に係合可能な爪部とからなることを特徴とする請求項2に記載のカメラ本体の取付構造。
  4. 前記爪部の頂面と端面との境界を切り欠いて先細り状となし、前記切り欠いた切欠面を前記カメラ本体のガイド面としたことを特徴とする請求項3に記載のカメラ本体の取付構造。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のカメラ本体の取付構造を用いてカメラ本体を携帯端末装置の筐体に取り付けるようにしたことを特徴とする携帯端末装置。
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