JP2011097158A - カメラモジュール実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングへの装着の煩雑さが高まることなく、高い位置精度を保った状態でカメラモジュールが固定されることが可能なカメラモジュール実装構造を提供する。
【解決手段】カメラモジュール実装構造は、カメラモジュール１を格納するハウジング４と、カメラモジュール１を覆うカバー２と、を備える。カバー２で覆われたカメラモジュール１がハウジング４の内部に挿入されている。カバー２は、ハウジング４への挿入方向Ｉから遠ざかるにつれて、ハウジング４を形成する壁面の内側から外側に広がっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、カメラ機能を搭載する携帯端末装置に関する。詳しくは、携帯端末装置へのカメラモジュールの実装構造に関する。

近年、多くの携帯端末装置にはカメラ機能が搭載されている。携帯端末装置は小型であることが商品性として重要視されているため、カメラモジュール本体の小型化だけでなく、カメラモジュールを実装する構造の小型化も進められている。

携帯端末装置のカメラモジュール実装方法として、簡易且つ小型の実装構造が提案されている。特許文献１や特許文献２では、カメラモジュールを格納するハウジングに弾性力を持たせることによって、大型化することなく、ハウジングの、カメラモジュールを保持するための力を高める方法が開示されている。

図６は、従来のカメラモジュール実装構造を備えた携帯端末装置の分解斜視図である。図７及び図８はそれぞれ、図６で示す携帯端末装置を組立てて、ｃ−ｃ線及びｄ−ｄ線に沿って切断した部分断面図である。図９は、図８に示すカメラモジュール実装構造の分解断面図である。

図６に示すように、携帯端末装置のカメラモジュール実装構造は、樹脂で形成されたフレーム３と、弾力性を有するクッション８とを備えている。フレーム３には、カメラモジュール１を格納するためのハウジング４が形成されている。また、図７及び図８に示すように、携帯端末装置の筐体にはカメラモジュール１を保護するための保護スクリーン７が固定されている。

さらに、図９に示すように、ハウジング４にはカメラモジュール１を挿入するための開口部９が設けられている。また、図７及び図８に示すように、カメラモジュール１の挿入時の煩雑さを軽減させるため、カメラモジュール１とハウジング４との間には隙間１０が設けられている。カメラモジュール１の固定は、クッション８の弾性力を用いてカメラモジュール１がハウジング４に押し当てられることによって行われる。

特開２００９−４８８６９号公報 特開平１１−２２０２８４号公報

しかしながら、カメラの高機能化が進み、特に広範囲の画角の撮影が可能なカメラモジュールの実装位置の精度を向上することが求められている。図６から図９に示すカメラモジュール実装構造では、カメラモジュール１の挿入時における煩雑さを軽減させるために設けられた隙間１０（図７及び図８）により、カメラモジュール１の位置が偏った状態でクッション８に押し付け固定される虞がある。ハウジング４の内部で偏った状態でカメラモジュール１が固定されると、広画角化により、携帯端末装置を構成する部品がカメラの撮像に写りこんでしまうかもしれない。したがって、カメラモジュール１の偏りといった携帯端末装置の外観品質の低下を抑止するためだけではなく、撮影品質を向上するためにも、カメラモジュール実装位置の精度を高くしなければならない。

また、図６から図９に示す、フレーム３を用いたカメラモジュール実装構造では、カメラモジュール１と保護スクリーン７との間にハウジング４の壁が介在している。特に、カメラモジュール１の高機能化に伴い、携帯端末装置に実装されるカメラモジュール１のサイズも大きくなっている。したがって、カメラモジュール１と保護スクリーン７との間にハウジング４の壁が存在することが携帯端末装置の薄型化の妨げになっていた。

そこで、本発明の目的は、ハウジングへの装着の煩雑さが高まることなく、高い位置精度を保った状態でカメラモジュールが固定されることが可能なカメラモジュール実装構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、カメラモジュールを格納するハウジングを備えるカメラモジュール実装構造において、カメラモジュールとハウジングとの間を通るようにカメラモジュールを覆うカバーをさらに備える。カバーで覆われたカメラモジュールがハウジングの内部に挿入されており、カバーは、ハウジングへの挿入方向から遠ざかるにつれて、ハウジングを形成する壁面の内側から外側に広がっていることを特徴とする。

本発明によれば、ハウジングへの装着の煩雑さが高まることなく、高い位置精度を保った状態でカメラモジュールが固定される。

本発明の実施形態におけるカメラモジュール実装構造を備えた携帯端末装置の分解斜視図である。 カメラモジュールの斜視図である。 図１におけるカメラモジュール実装構造のａ−ａ部分断面図である。 図１におけるカメラモジュール実装構造のｂ−ｂ部分断面図である。 図３に示すカメラモジュール実装構造の分解断面図である。 従来の携帯端末装置におけるカメラモジュール実装構造の分解斜視図である。 図５におけるカメラモジュール実装構造のｃ−ｃ部分断面図である。 図５におけるカメラモジュール実装構造のｄ−ｄ部分断面図である。 図８に示すカメラモジュール実装構造の分解斜視図である。

本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態におけるカメラモジュール実装構造を備えた携帯端末装置の分解斜視図である。

図１で示すように、携帯端末装置には写真や映像を撮影するためのカメラモジュール１が搭載されている。図２は、カメラモジュール１の斜視図である。図２で示すように、カメラモジュール１は略直方体の外観形状をしており、カメラモジュール１の一の面には被写体の像を取り込むためのレンズ１１が固定されている。

また、カメラモジュール１は、樹脂や金属等で形成されたフレーム３を用いて、携帯端末装置の内部に固定されている。フレーム３にはカメラモジュール１を格納するためのハウジング４が形成されている。本実施形態においては、カメラモジュール１のハウジング４への挿入方向Ｉは、レンズ１１が固定されている面に垂直な方向である（図１及び図５における矢印）。したがって、レンズ１１が固定されている一の面を挿入面Ａと称す。

挿入面Ａに隣接する隣接面の１つにはフレキシブルプリント基板１２が取付けられており、外部からカメラモジュール１に電気的な信号が送られるようになっている。

本書の説明において、図２で示すように、カメラモジュール１の挿入面Ａに隣接する隣接面のうち、フレキシブルプリント基板１２が取付けられている面を背面Ｂとし、カメラモジュール１の背面Ｂの反対に位置する面を前面Ｃとする。また、挿入面Ａに接し、背面Ｂと前面Ｃとを繋ぐ２つの面を側面Ｄとする。さらに、挿入面Ａの反対に位置する面を底面Ｅとする。

図３は、図１で示すカメラモジュール実装構造を、側面Ｄに平行で且つレンズ１１の中心を通る面で切断したときの部分断面図（図１に示すａ−ａ断面図）である。図４は、背面Ｂに平行で且つレンズ１１の中心を通る面で切断したときの部分断面図（図１で示すｂ−ｂ断面図）である。また、図５は図４に示すカメラモジュール実装構造の分解断面図である。

図１に示すように、カメラモジュール１は、携帯端末装置に搭載される際に薄板の板金で形成されたカバー２によって挿入面Ａ、背面Ｂ、前面Ｃ及び側面Ｄが覆われている。カバー２の、挿入面Ａを覆う上壁２０には孔１９が形成されており、被写体の像がレンズ１１へ到達できる構造となっている。

また、図５に示すように、カバー２の、側面Ｄを覆う側壁２１は、上壁２０側に近い上部側壁２２と、上壁２０側から離れる下部側壁２３とに分けられる。上部側壁２２は、カメラモジュール１の側面Ｄと平行に保たれ、カメラモジュール１がカバー２に装着されたときに、カメラモジュール１とカバー２との間に隙間ができない大きさで形成されている。隙間を作らないことによって、カバー２の内部でカメラモジュール１を保持することができる。カメラモジュール１を保持する力を高めるために、カバー２とカメラモジュール１とが両面接着テープ等の接着剤で固定されていてもよい。

下部側壁２３は、上壁２０から遠ざかるにつれて互いに対向する下部側壁２３の間隔が広がるスカート形状を有している。さらに、側壁２１の、上壁２０から最も遠いところに位置する端部２４は、カバー２の外側を向くように形成されている。例えば、下部側壁２３の先端を折り曲げることによって端部２４が形成される。

また、カバー２の、背面Ｂを覆う側壁（以下、背壁２５と称す）及び前面Ｃを覆う側壁（以下、前壁２６と称す）は、上部側壁２２と同様に背面Ｂ及び前面Ｃと平行に形成されており、背面Ｂと背壁２５との隙間、及び前面Ｃと前壁２６との隙間は存在しない。

カメラモジュール１は、カバー２が装着された状態で、ハウジング４に設けられた開口部９からハウジング４に挿入される。ハウジング４は、背面Ｂ、前面Ｃ及び側面Ｄを覆い、ハウジング４の、底面Ｅに対応する面は開口部９に該当するため、開放されている。また、挿入面Ａに対応する面は、ハウジング４の挿入方向Ｉにおける厚みを抑制するため開放されている。したがって、フレーム３は、挿入面Ａに平行な方向へのカメラモジュール１の動きは制限し、挿入方向Ｉに沿った動きは制限しない構造となっている。

カメラモジュール１及びカバー２をハウジング４へ挿入するときに煩雑さが伴わないように、ハウジング４の開口部の面積は上壁２０の面積よりも大きい。また、カバー２がハウジング４に挿入される前の下部側壁２３の間隔、特に上壁２０から最も離れたところでの間隔は、ハウジング４の開口部よりも大きい。したがって、カバー２がハウジング４に挿入されたときには下部側壁２３の復元力によって、下部側壁２３からハウジング４に向けて力が発生する。

また、図４及び図５に示すように、ハウジング４の内周部には、カバー２の端部２４と係合する受け部１３が形成されている。受け部１３は係合する端部２４と平行な面を有しており、カメラモジュール１及びカバー２がハウジング４に装着される際には、この受け部１３とカバー２の端部２４とが干渉し、挿入方向Ｉに沿った方向へのカメラモジュール１の動きが制限される。端部２４及び受け部１３は、カメラモジュール１及びカバー２の動きを制限するため、挿入方向Ｉに対して垂直に折曲されている。また、端部２４と受け部１３との係合の確実性を高めるため、端部２４及び受け部１３が挿入方向Ｉに対して垂直な面よりも下部側壁２３側へ折曲されていてもよい。

さらに、図１に示すように、フレーム３には、挿入面Ａから底面Ｅへ向かう方向へ嵌合爪１４が形成されており、嵌合爪１４によってフレーム３がプリント配線基板１５に固定されている。プリント配線基板１５には、カメラモジュール１を動作させる制御回路が実装されており、カメラモジュール１とプリント配線基板１５とがフレキシブルプリント基板１２及びコネクタ１６を介して電気的に接続されている。プリント配線基板１５のカメラモジュール１に該当する箇所には切抜き１７が形成されており、切抜き１７を通ることによってカメラモジュール１がプリント配線基板１５を横切ることができる。

なお、フレキシブルプリント基板１２は、カメラモジュール１とプリント配線基板１５との距離よりも長く、図３に示すように、フレキシブルプリント基板１２は曲げられた状態で装着される。したがって、フレキシブルプリント基板１２には復元力が発生し、フレキシブルプリント基板１２から前面Ｃに向かってカメラモジュール１に力が加えられる。

また、プリント配線基板１５は、携帯端末装置の外観を形成する第１の筐体５に固定されている。つまり、カメラモジュール１は、フレーム３及びプリント配線基板１５を用いて筐体５に固定される。プリント配線基板１５には切抜き１７が形成されているため、カメラモジュール１はプリント配線基板１５の面に固定されるのではなく、第１の筐体５の内側の面５Ｆに固定される（図３及び図４）。したがって、カメラモジュール１がプリント配線基板１５の面に固定される場合に比べ、携帯端末装置の厚みは薄くすることが可能になっている。

なお、本実施形態においては、カメラモジュール１と第１の筐体５との間に弾力性を有するクッション８が配設されており、クッション８からカメラモジュール１に力が加えられている。

さらに、第１の筐体５と対をなす第２の筐体６によってカメラモジュール１やプリント配線基板１５等が格納され、携帯端末装置の外観が形成される。

図１で示すように、第２の筐体６の、カメラモジュール１の該当する箇所には窓部１８が設けられており、窓部１８には光を透過する材料で形成された保護スクリーン７が固定されている。保護スクリーン７によって、レンズ１１がごみの付着や操作時の損傷から保護される。保護スクリーン７とカバー２との間隔は、携帯端末装置の小型化のため、極力小さくされている。

フレーム３は、嵌合爪１４によってプリント配線基板１５に固定されるだけでなく、窓部１８とハウジング４とが嵌合することによっても固定される。ハウジング４と窓部１８とが嵌合することによって、挿入面Ａと保護スクリーン７との平行度、即ちレンズ１１と保護スクリーン７との平行度が保持される。レンズ１１と保護スクリーン７との位置関係の固定は、筐体６にリブを設け、該リブとフレーム３とを固定することによって行ってもよい。

ここで、カメラモジュール１の固定方法について説明する。

図２に示すように、フレキシブルプリント基板１２が曲げられた状態でカメラモジュール１が装着されるため、カメラモジュール１はフレキシブルプリント基板１２から前面Ｃに向かって力を受ける。つまり、カメラモジュール１はフレキシブルプリント基板１２によって、ハウジング４を形成する壁面のうち、前面Ｃに該当する壁面に押し付けられる。したがって、前面Ｃに対して垂直な方向におけるカメラモジュール１の移動が固定される。

また、図３に示すように、クッション８により、カメラモジュール１はクッション８から挿入面Ａに向かう方向へ力が加えられる。カバー２がカメラモジュール１を覆っているため、カバー２も同様の力が加えられる。カバー２と保護スクリーン７との間には隙間が存在するため、クッション８によってカバー２に加えられた力は、端部２４からハウジング４の受け部１３にかかる。したがって、挿入面Ａに垂直な方向へのカバー２及びカメラモジュール１の移動は、受け部１３によって固定される。

さらに、カバー２の側壁２１は、ハウジング４の開口部９よりも広いスカート形状を有しているため、ハウジング４に挿入されることによって側壁２１は内側へ曲げられる。したがって、側壁２１には反力が発生し、側壁２１はハウジングを押し付け、側面Ｄに垂直な方向へのカバー２及びカメラモジュール１の移動が固定される。

以上説明したように、フレキシブルプリント基板１２、クッション８及び側壁２１の復元力によって、カバー２及びカメラモジュール１の位置が精度よく固定される。また、カバー２は薄板の板金にて形成されているため、カメラモジュール１と保護スクリーン７との間隔を狭めることが可能になり、携帯端末装置のカメラ部の厚みを小さくすることができる。

以上述べた実施形態におけるカバー２の構造では、側面Ｄを覆う側壁２１にだけスカート形状が形成されているが、側壁２１以外にもスカート形状を形成してもよい。背壁２５や前壁２６にスカート形状を形成することによって、カバー２及びカメラモジュール１を保持する力を高められる。また、背壁２５や前壁２６にスカート形状を形成する場合、フレキシブルプリント基板１２の復元力を用いなくても固定が可能となるため、フレキシブルプリント基板１２以外の配線も使用可能になる。

同様に、端部２４を側壁２１以外の壁面、すなわち背壁２５や前壁２６に形成してもよい。

１ カメラモジュール
２ カバー
３ フレーム
４ ハウジング
７ 保護スクリーン
８ クッション
９ 開口部
１３ 受け部
２０ 上壁
２１ 側壁
２４ 端部
Ａ 挿入面
Ｂ 背面
Ｃ 前面
Ｄ 側面
Ｅ 底面

Claims (5)

1. カメラモジュールを格納するハウジングを備えるカメラモジュール実装構造において、
   前記カメラモジュールを覆うカバーをさらに備え、
   前記カバーで覆われた前記カメラモジュールが前記ハウジングの内部に挿入されており、
   該カバーは、該ハウジングへの挿入方向の先端から遠ざかるにつれて、前記ハウジングを形成する壁面の内側から外側に広がっていることを特徴とするカメラモジュール実装構造。
2. 前記カバーは、前記ハウジングの内周部と係合する端部をさらに備え、
   前記ハウジングは、前記挿入方向に位置するカバーに対応する面が開放されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュール実装構造。
3. 前記カバーが薄板の板金で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカメラモジュール実装構造。
4. 弾力性を有するクッションをさらに備え、該クッションが、前記挿入方向の反対に位置する前記カメラモジュールの面に配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカメラモジュール実装構造。
5. 前記カメラモジュールを動作させる制御回路が実装されているプリント配線基板と、
   該プリント配線基板と前記カメラモジュールとを電気的に接続するフレキシブルプリント基板と、をさらに有し、
   前記カバーの少なくとも１つの対向する面が、前記ハウジングを形成する壁面の内側から外側に広がっており、
   前記フレキシブルプリント基板が、前記対向する面に対応する、前記カメラモジュールの面に隣接する面に取付けられており、かつ前記フレキシブルプリント基板が曲げられた状態で前記プリント配線基板に固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカメラモジュール実装構造。

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