JP2022131473A - カメラモジュール、およびカメラモジュール付き電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】カメラモジュールが高精度化してもディスプレイ筐体のサイズが大きくなることを抑制可能なカメラモジュールあるいはカメラモジュール付き電子機器を提供する。【解決手段】カメラモジュールは、撮像素子と、前記撮像素子を収容し、下方を向く装着面を有する本体部と、前記装着面から下方に突出し、上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢され、左右方向に並べて配置された複数の導通ピンと、少なくとも1つの固定部材と、を備え、上下方向および前記左右方向の双方に直交する方向を奥行方向とし、前記奥行方向において前記撮像素子が向く側を撮像側とし、その反対側を非撮像側とするとき、前記本体部は、前記複数の導通ピンよりも非撮像側に配置されて前記装着面から下方に突出するガイド部を有し、前記ガイド部は、前記撮像側を向くガイド面を有する。【選択図】図4
Description
本発明は、カメラモジュール、およびカメラモジュール付き電子機器に関する。
従来から、下記特許文献1に示されるようなカメラモジュール内蔵PC(Personal Computer)が知られている。このカメラモジュール内蔵PCは、ディスプレイ筐体と、ディスプレイ筐体に収容されるカメラモジュールと、を備えている。
ところで、一般にカメラモジュールの高精度化を実現するためには、それに伴ってカメラモジュールのサイズは大きくなる。例えば、特許文献1に記載のカメラモジュール内蔵PCにおいてカメラモジュールの高精度化を試みると、それに伴ってディスプレイ筐体の奥行方向における厚さやディスプレイを囲繞する枠部(ベゼル)の上下方向における幅が大きくなる。
本発明はこのような事情を考慮してなされ、カメラモジュールが高精度化してもディスプレイ筐体のサイズが大きくなることを抑制可能なカメラモジュールあるいはカメラモジュール付き電子機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るカメラモジュールは、撮像素子と、前記撮像素子を収容し、下方を向く装着面を有する本体部と、前記装着面から下方に突出し、上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢され、左右方向に並べて配置された複数の導通ピンと、少なくとも1つの固定部材と、を備え、上下方向および前記左右方向の双方に直交する方向を奥行方向とし、前記奥行方向において前記撮像素子が向く側を撮像側とし、その反対側を非撮像側とするとき、前記本体部は、前記複数の導通ピンよりも非撮像側に配置されて前記装着面から下方に突出するガイド部を有し、前記ガイド部は、前記撮像側を向くガイド面を有する。
上記態様に係るカメラモジュールは、電子機器に対して外部から取り付けることができる。これにより、電子機器にカメラモジュールを内蔵させる場合と比べて、カメラモジュールが高精度化しても、ディスプレイ筐体の奥行方向における厚みや、枠部の上下方向の幅を抑えることができる。
また、上記態様に係るカメラモジュールでは、導通ピンが上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢されているため、電子機器に設けられた導通パッドに対して導通ピンを押し当てることで、電子機器と撮像素子とを電気的に接続することができる。また、少なくとも1つの固定部材が配置されているため、カメラモジュールと電子機器とを安定して固定することができる。さらに、本体部には装着面から下方に突出するガイド部が設けられているため、カメラモジュールを電子機器に取り付ける際に、ユーザーがガイド部を電子機器のディスプレイ面あるいは背面に添わせることで取り付け位置を容易に定めることができる。加えて、電子機器にカメラモジュールが取り付けられている状態で外力が作用した場合には、ガイド部が外力を受けることで、カメラモジュールが不意に脱落することを抑制できる。
また、上記態様に係るカメラモジュールでは、導通ピンが上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢されているため、電子機器に設けられた導通パッドに対して導通ピンを押し当てることで、電子機器と撮像素子とを電気的に接続することができる。また、少なくとも1つの固定部材が配置されているため、カメラモジュールと電子機器とを安定して固定することができる。さらに、本体部には装着面から下方に突出するガイド部が設けられているため、カメラモジュールを電子機器に取り付ける際に、ユーザーがガイド部を電子機器のディスプレイ面あるいは背面に添わせることで取り付け位置を容易に定めることができる。加えて、電子機器にカメラモジュールが取り付けられている状態で外力が作用した場合には、ガイド部が外力を受けることで、カメラモジュールが不意に脱落することを抑制できる。
ここで、前記複数の導通ピンのうち、前記左右方向において対称な位置に配置された導通ピン同士は、互いに同じ機能を有していてもよい。
この場合、撮像素子が電子機器のディスプレイ面側および背面側のどちらを向くようにカメラモジュールが電子機器に取り付けられたとしても、電子機器から見て、各導通ピンが有する機能は変化しない。したがって、カメラモジュールを上下方向を軸に180度反転させて電子機器に取り付けるだけで、撮像する向きを容易に反転させることができる。
また、本発明の一態様に係るカメラモジュール付き電子機器は、ディスプレイ筐体を有する電子機器と、前記電子機器に対して着脱可能に構成され、撮像素子を有するカメラモジュールと、を備え、前記電子機器は、前記ディスプレイ筐体の上面に露出するともに、複数の導通パッドが左右方向に並べられたパッド部と、少なくとも1つの機器側固定部材と、を備え、前記カメラモジュールは、前記撮像素子を収容し、下方を向く装着面を有する本体部と、前記装着面から下方に突出し、上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢され、前記左右方向に並べて配置された複数の導通ピンと、前記機器側固定部材と係合する少なくとも1つの固定部材と、を備え、上下方向および前記左右方向の双方に直交する方向を奥行方向とし、前記奥行方向において前記撮像素子が向く側を撮像側とし、その反対側を非撮像側とするとき、前記本体部は、前記複数の導通ピンよりも非撮像側に配置されて前記装着面から下方に突出するガイド部を有し、前記ガイド部は、前記撮像側を向くガイド面を有し、前記奥行方向における前記ディスプレイ筐体の厚みは、複数の前記導通ピンの各中心軸線から前記ガイド面までの前記奥行方向における距離の平均値の略2倍である。
上記態様に係るカメラモジュール付き電子機器では、先述の通り、カメラモジュールが高精度化しても、ディスプレイ筐体の奥行方向における厚みや、枠部の上下方向の幅を抑えることができる。また、固定部材と機器側固定部材とが係合することによって、カメラモジュールを電子機器に容易に取り付けることができる。
さらに、ディスプレイ筐体の奥行方向の厚みは、複数の導通ピンの中心軸線からガイド面までの奥行方向における距離の平均値の略2倍である。これにより、撮像素子が電子機器のディスプレイ面側および背面側のどちらを向くようにカメラモジュールが電子機器に取り付けられても、ガイド部とディスプレイ筐体との間の距離を略一定に保つことができる。したがって、カメラモジュールの取付姿勢に関わらず、ガイド部を機能させることができる。
さらに、ディスプレイ筐体の奥行方向の厚みは、複数の導通ピンの中心軸線からガイド面までの奥行方向における距離の平均値の略2倍である。これにより、撮像素子が電子機器のディスプレイ面側および背面側のどちらを向くようにカメラモジュールが電子機器に取り付けられても、ガイド部とディスプレイ筐体との間の距離を略一定に保つことができる。したがって、カメラモジュールの取付姿勢に関わらず、ガイド部を機能させることができる。
ここで、前記ディスプレイ筐体は、ディスプレイと、前記ディスプレイを囲繞する少なくとも一部が金属製のベゼルと、を有し、前記導通パッドは、前記上下方向に延びる軸部と、前記軸部の上端に位置して前記軸部よりも平面視における面積が大きいヘッド部と、を有し、前記ヘッド部と前記ベゼルとの間には絶縁シートが配置され、前記軸部の一部が絶縁チューブによって覆われていてもよい。
この場合、撮像素子およびディスプレイ筐体内の基板等からなる回路系と、ベゼルの金属部と、を電気的に絶縁することができる。これにより、例えば静電気やノイズ等がベゼルを伝って回路系に流入することを抑制できる。
また、絶縁シートおよび絶縁チューブと、導通パッドとは、別体に形成されている。このため、例えば各導通パッドと絶縁部とをインサート成形等によって一体形成する場合と比べて、絶縁部(絶縁シートおよび絶縁チューブ)を薄肉に形成し易くなる。これにより、絶縁部の肉厚を要因としてディスプレイ筐体のサイズが大きくなることを抑制できる。
また、絶縁シートおよび絶縁チューブと、導通パッドとは、別体に形成されている。このため、例えば各導通パッドと絶縁部とをインサート成形等によって一体形成する場合と比べて、絶縁部(絶縁シートおよび絶縁チューブ)を薄肉に形成し易くなる。これにより、絶縁部の肉厚を要因としてディスプレイ筐体のサイズが大きくなることを抑制できる。
本発明の上記態様によれば、カメラモジュールが高精度化してもディスプレイ筐体のサイズが大きくなることを抑制可能なカメラモジュールあるいはカメラモジュール付き電子機器を提供することができる。
以下、本実施形態に係るカメラモジュール付き電子機器、およびそれに含まれるカメラモジュールについて図1~図8に基づいて説明する。
図1に示すように、カメラモジュール付き電子機器3は、ディスプレイ筐体50を有する電子機器2と、撮像素子22を有するカメラモジュール1と、を備える。カメラモジュール1は、板状のディスプレイ筐体50の一辺に着脱可能に構成されている。図2に示すように、カメラモジュール1は、電子機器2との電気的接続のインターフェースとなる複数の導通ピン30を備えている。
図1に示すように、カメラモジュール付き電子機器3は、ディスプレイ筐体50を有する電子機器2と、撮像素子22を有するカメラモジュール1と、を備える。カメラモジュール1は、板状のディスプレイ筐体50の一辺に着脱可能に構成されている。図2に示すように、カメラモジュール1は、電子機器2との電気的接続のインターフェースとなる複数の導通ピン30を備えている。
なお、本実施形態の電子機器2はいわゆるタブレット端末であるが、その他の種類の電子機器2を採用してもよい。例えば電子機器2は、クラムシェル型のPC、スマートフォン、ゲーム機等であってもよい。電子機器2がクラムシェル型のPCである場合、ディスプレイ筐体50には、ヒンジを介して第2の筐体が接続される。第2の筐体には、キーボードやマザーボード等が設けられる。
(方向定義)
ここで本実施形態では、XYZ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。以下、複数の導通ピン30が並べられた方向を左右方向Xと呼び、図面ではX軸で表す。各導通ピン30が延びる方向を上下方向Zと呼び、図面ではZ軸で表す。左右方向Xおよび上下方向Zの双方に直交する方向を奥行方向Yと呼び、図面ではY軸で表す。上下方向Zにおいて、カメラモジュール1側(+Z側)を上方といい、電子機器2側(-Z側)を下方という。奥行方向Yにおいて、撮像素子22が向いている側(+Y側)を撮像側といい、その反対側(-Y側)を非撮像側という。上下方向Zから見ることを、平面視という。
ここで本実施形態では、XYZ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。以下、複数の導通ピン30が並べられた方向を左右方向Xと呼び、図面ではX軸で表す。各導通ピン30が延びる方向を上下方向Zと呼び、図面ではZ軸で表す。左右方向Xおよび上下方向Zの双方に直交する方向を奥行方向Yと呼び、図面ではY軸で表す。上下方向Zにおいて、カメラモジュール1側(+Z側)を上方といい、電子機器2側(-Z側)を下方という。奥行方向Yにおいて、撮像素子22が向いている側(+Y側)を撮像側といい、その反対側(-Y側)を非撮像側という。上下方向Zから見ることを、平面視という。
カメラモジュール1は電子機器2に対して第1姿勢および第2姿勢の2通りの取付姿勢を取り得る。第1姿勢とは、ディスプレイ筐体50のディスプレイ51が向く方向(ディスプレイ面側)と撮像側とが一致する取付姿勢である(図1、図7参照)。第2姿勢とは、ディスプレイ51が向く方向とは反対の方向(背面側)と撮像側とが一致する取付姿勢である(図8参照)。以下の説明では、特段の言及がない限り、カメラモジュール1が第1姿勢にある場合の各部の位置関係を説明する。
(カメラモジュール)
図2~図4等に示すように、カメラモジュール1は、本体部10と、本体部10に収容される撮像部20と、複数の導通ピン30と、少なくとも1つの固定部材40と、を備える。本実施形態では、導通ピン30の数は7本であり、固定部材40の数は2つであるが、これらの数は適宜変更してもよい。
図2~図4等に示すように、カメラモジュール1は、本体部10と、本体部10に収容される撮像部20と、複数の導通ピン30と、少なくとも1つの固定部材40と、を備える。本実施形態では、導通ピン30の数は7本であり、固定部材40の数は2つであるが、これらの数は適宜変更してもよい。
本体部10は、収容部11と、装着部12と、ガイド部13と、を有する。収容部11の内部には撮像素子22が収容されている。装着部12は収容部11の下端に設けられている。ガイド部13は、収容部11の下端から下方に突出している。装着部12はガイド部13よりも+Y側撮像側に配置されている。
収容部11は、上下方向に延びる筒状のケース11bと、ケース11bの上端を塞ぐ頂壁11aと、を有する。ケース11bは、上下方向Zから見て、奥行方向Yよりも左右方向Xに長い長丸形状に形成されている。ケース11bには、撮像部20の撮像窓21(後述)が嵌合される撮像孔11cが設けられている。撮像孔11cは、ケース11bのうち撮像側を向く面を奥行方向Yにおいて貫通している。
ガイド部13は、撮像側を向くガイド面13aを有している。ガイド面13aは上下方向Zおよび左右方向Xに沿って延びる平坦面である。ガイド部13は、環状の接続部13cによって、収容部11に接続されている。接続部13cは、収容部11のケース11bの下端に設けられており、装着部12を支持する役割も有する。
装着部12は、複数の導通ピン孔12aと、複数の第1保持部12bと、を有している。複数の導通ピン孔12aは左右方向Xに並べて配置されるとともに、上下方向Zに沿って延びている。第1保持部12bは、後述の固定部材40を保持する役割を有する。装着部12は、下方を向く装着面12cを有する。装着面12cは、カメラモジュール1が電子機器2に取り付けられたときに、電子機器2(より詳しくは、上ベゼル部52a)に当接若しくは近接する。
撮像部20は、本体部10の撮像孔11cに嵌合された撮像窓21と、撮像素子22と、を有する。撮像窓21は、透明な部材によって形成される。撮像素子22は、光を電気信号(画像データ)に変換する機能を有する。撮像素子22としては、RGBカメラや赤外線カメラを採用できる。
複数の導通ピン30は、1本ずつ導通ピン孔12aに挿通されている。本実施形態において、各導通ピン30としてはいわゆるポゴピンが採用されている。具体的に、各導通ピン30は、上方移動可能な状態で下方に向けて付勢されている。少なくとも一部の導通ピン30は、撮像素子22と電気的に接続されている。各導通ピン30の下端は装着面12cよりも下方に突出している。複数の導通ピン30は、左右方向Xに並べて配置されており、上下方向Zに沿って延びている。
ここで、左右方向において対称な位置に配置された導通ピン30同士は、互いに同じ機能を有している。
本実施形態では、導通ピン30は7つ配置され、USB規格に準拠した電気信号の授受が可能となっている。一般に、USB規格における電気信号の授受にはV_BUSおよびGND(電源用)、D+およびD-(データ用)といった最低4種類のパスが用いられる。本実施形態では、図4における7本の導通ピン30は紙面左から順にV_BUS、GND、D-、D+、D-、GND、V_BUSの授受に用いられる。このように、左右方向Xにおいて対称な位置に配置された導通ピン30同士が同じ機能を有することで、カメラモジュール1の取付姿勢に関わらず、電子機器2側から見た信号配列は一定となる。なお、上記の信号配列は一例であり、適宜変更してもよい。
本実施形態では、導通ピン30は7つ配置され、USB規格に準拠した電気信号の授受が可能となっている。一般に、USB規格における電気信号の授受にはV_BUSおよびGND(電源用)、D+およびD-(データ用)といった最低4種類のパスが用いられる。本実施形態では、図4における7本の導通ピン30は紙面左から順にV_BUS、GND、D-、D+、D-、GND、V_BUSの授受に用いられる。このように、左右方向Xにおいて対称な位置に配置された導通ピン30同士が同じ機能を有することで、カメラモジュール1の取付姿勢に関わらず、電子機器2側から見た信号配列は一定となる。なお、上記の信号配列は一例であり、適宜変更してもよい。
固定部材40は、後述の機器側固定部材80と係合することによってカメラモジュール1を電子機器2に対して固定する。例えば、固定部材40および機器側固定部材80として、永久磁石あるいは鉄などを採用できる。この場合、固定部材40と機器側固定部材80との間に生じる磁力によって、カメラモジュール1が電子機器2に対して固定される。ここで、より具体的には、機器側固定部材80が永久磁石である場合には、固定部材40が鉄であっても永久磁石であってもよい。同様に、固定部材40が永久磁石である場合は、機器側固定部材80が鉄であっても永久磁石であってもよい。
本実施形態においては、固定部材40および機器側固定部材80には共に永久磁石が用いられている。また、固定部材40に用いられる永久磁石のそれぞれは、N極が左右方向Xにおける外側を向き、S極が左右方向Xにおける内側を向くように配置される。一方で、機器側固定部材80に用いられる永久磁石のそれぞれは、N極が左右方向Xにおける内側を向き、S極が左右方向Xにおける外側を向くように配置される。このように永久磁石の極性を配置することにより、カメラモジュール1を電子機器2に取り付ける際に、左右方向Xにおける両者の相対位置を容易に定めることができる。また、極性配置が全体として左右対称であるため、カメラモジュール1の取付姿勢に関わらず、同様の効果を得ることができる。なお、上記の極性配置は一例であり、固定部材40と機器側固定部材80との間に吸着力が働き、かつ全体として左右対称な極性配置であれば、他の極性配置を用いても同様の効果を得ることができる。
固定部材40は、第1保持部12bによって装着部12内部に保持される。固定部材40は、カメラモジュール1を保持するための磁力を機器側固定部材80との間で生じさせるように、装着面12cの近傍に配置されている。具体的に、本実施形態では、2つの固定部材40がそれぞれ、異なる導通ピン30同士の間に配置されている。ただし、固定部材40を複数の導通ピン30に対して左右方向Xにおける外側に配置してもよい。
(電子機器)
図5~図7等に示すように、電子機器2は、ディスプレイ筐体50と、パッド部60と、ディスプレイ筐体50に収容されるFPC(Flexible Printed Circuits)70と、少なくとも1つの機器側固定部材80と、を備える。
図5~図7等に示すように、電子機器2は、ディスプレイ筐体50と、パッド部60と、ディスプレイ筐体50に収容されるFPC(Flexible Printed Circuits)70と、少なくとも1つの機器側固定部材80と、を備える。
図1および図7に示すように、ディスプレイ筐体50は、ディスプレイ51と、ディスプレイ51を囲繞する矩形で金属製のベゼル52と、ディスプレイ51の反対側の面を覆う後板部53と、を備える。ディスプレイ51としては、OLED(Organic Light Emitting Diode)、液晶ディスプレイ等を採用できる。ディスプレイ51の後面には、ディスプレイ51の表示を制御する制御部51aが設けられている。
図1に示すように、ベゼル52は、上ベゼル部52aと、上ベゼル部52aの左右端から下方に向けて伸びる2つの横ベゼル部52bと、2つの横ベゼル部52bの下端同士を結び、上ベゼル部52aと平行に配置される下ベゼル部52cと、を有する。上ベゼル部52aおよび下ベゼル部52cは、左右方向Xに平行に配置され、2つの横ベゼル部52bは、上下方向に平行に配置される。図6に示すように、上ベゼル部52aには、パッド部60が配置されるパッド孔52dが形成されている。
パッド孔52dは上ベゼル部52aを上下方向Zに貫通している。パッド孔52dの内部には、パッド保持部52eが形成されている。また、上ベゼル部52aのうち、パッド孔52dの近傍には、機器側固定部材80を保持する第2保持部52fが設けられている。
パッド部60には、左右方向Xに並べて配置された複数の導通パッド61と、各導通パッド61とベゼル52とを絶縁する絶縁部62と、が設けられている。パッド部60は、パッド保持部52eによって保持される。複数の導通パッド61の各中心軸線は、奥行方向Yにおけるディスプレイ筐体50の中心と一致するように配置されている。
図6に示すように、導通パッド61は、上下方向に延びる軸部61bと、軸部61bの上端に位置するヘッド部61aと、を有する。平面視において、ヘッド部61aは軸部61bよりも面積が大きい。各ヘッド部61aは、パッド孔52dを通して露出している。また、各軸部61bの中心軸線はいずれも、上ベゼル部52aの奥行方向Yにおける略中心に位置している(図7参照)。絶縁部62は、各ヘッド部61aの下面に当接する絶縁シート62aと、各軸部61bの一部を覆う絶縁チューブ62bと、を有する。絶縁シート62aには、導通パッド61の軸部61bを挿通させるための貫通孔が形成されている。絶縁シート62aおよび絶縁チューブ62bにより、各導通パッド61と上ベゼル部52aとが電気的に絶縁される。本実施形態においては、絶縁シート62aおよびパッド保持部52eの数はそれぞれ3つである。各パッド保持部52eは、それぞれ別個の絶縁シート62aを下方から保持している。左右方向Xにおける中央に位置する絶縁シート62aには3つの導通パッド61が挿通されている。左右方向Xにおける外側に位置する2つの絶縁シート62aには、それぞれ2つの導通パッド61が挿通されている。
上記のように、絶縁シート62aおよび絶縁チューブ62bと、各導通パッド61とは、別体に形成されている。このため、例えば各導通パッド61と絶縁部62とをインサート成形等によって一体に形成する場合と比べて、絶縁シート62aおよび絶縁チューブ62bを薄肉に形成し易くなる。これにより、絶縁部62を有する上ベゼル部52aのサイズが大きくなることを抑制できる。
図6に示すように、FPC70は、基部71と、基部71から上方に突出した3つの突出部72と、を有する。図7に示すように、突出部72の上端に、複数の導通パッド61がはんだSによって電気的に接続されている。より詳しくは、導通パッド61の軸部61bの下端部は、絶縁チューブ62bから下方に突出している。この軸部61bの下端部が、はんだSによって突出部72に固定されている。
図6に示すように、上ベゼル部52aの内部には少なくとも1つの機器側固定部材80が設けられている。本実施形態では、カメラモジュール1側の固定部材40に対応させて、2つの機器側固定部材80が、左右方向Xに間隔を空けて配置されている。機器側固定部材80は、第2保持部52fによってパッド部60の近傍に保持される。機器側固定部材80の位置は、パッド部60の近傍であって固定部材40との間で磁力を生じさせることができれば、適宜変更可能である。
(カメラモジュール付き電子機器)
図6に示すように、本実施形態のカメラモジュール付き電子機器3は、2つの吸着部P1、P2を有している。吸着部P1、P2は左右方向Xに間隔を空けて配置されている。各吸着部P1、P2は、磁力によって互いに吸着する固定部材40および機器側固定部材80を含んでいる。この構成により、カメラモジュール1を電子機器2に対して磁力を用いて固定することができる。
図6に示すように、本実施形態のカメラモジュール付き電子機器3は、2つの吸着部P1、P2を有している。吸着部P1、P2は左右方向Xに間隔を空けて配置されている。各吸着部P1、P2は、磁力によって互いに吸着する固定部材40および機器側固定部材80を含んでいる。この構成により、カメラモジュール1を電子機器2に対して磁力を用いて固定することができる。
また、複数の導通ピン30と複数の導通パッド61とは、各導通ピン30と各導通パッド61とが上下方向Zで対向するように設けられている。各導通ピン30の下端は装着面12cよりも下方に位置しているため、装着部12と上ベゼル部52aとを接近させると、各導通ピン30の下端が各導通パッド61に押し付けられる。これにより、各導通ピン30と各導通パッド61とを電気的に接続することができる。
図7に示すように、本明細書ではディスプレイ筐体50の厚み(奥行方向Yにおける寸法)をL1と表す。また、複数の導通ピン30の中心軸線Oからガイド面13aまでの奥行方向Yにおける距離の平均値をL2と表す。寸法L1は、寸法L2の略2倍となっている。なお、「略2倍」とは、カメラモジュール1が第1取付姿勢および第2取付姿勢のどちらであっても、カメラモジュール1に作用する外力をガイド部13が有効に受けられる程度に、ガイド部13とディスプレイ筐体50との間の隙間が十分に小さい場合を意味する。
次に、以上のように構成されたカメラモジュール付き電子機器3の作用について説明する。
ユーザーが電子機器2のディスプレイ面側を撮像したい場合、まず、カメラモジュール1の撮像面側が電子機器2のディスプレイ面側を向き、装着面12cが上ベゼル部52aの上面に対向するようにカメラモジュール1を把持する(図5参照)。次に、ガイド面13aを後板部53の背面に沿わせながら、装着面12cをパッド部60に上方から接近させる。このとき、ガイド面13aと後板部53の背面とを接触させることで、奥行方向Yにおける導通ピン30と導通パッド61との相対位置が定まる。また、固定部材40と機器側固定部材80との間で作用する吸着力(磁力)によって、カメラモジュール1と電子機器2との左右方向Xにおける相対的な位置がほぼ定まる。これにより、ユーザーは各導通ピン30を各導通パッド61と上下方向Zにおいて対向する位置へとスムーズに導くことができる。ユーザーが装着面12cをパッド部60に十分に近づけた状態でカメラモジュール1を離すと、前述の磁力によって装着面12cが上ベゼル部52aに当接または近接するとともに、各導通ピン30が各導通パッド61に押し付けられる。したがって、各導通ピン30と各導通パッド61とが電気的に接続され、カメラモジュール1を第1取付姿勢で電子機器2に取り付けることができる(図7参照)。
ユーザーが電子機器2の背面側を撮像したい場合、まず、カメラモジュール1の撮像側が電子機器2の背面側を向き、装着面12cが上ベゼル部52aの上面に対向するようにカメラモジュール1を把持する。次に、ガイド面13aをディスプレイ筐体50のディスプレイ面に沿わせながら、装着面12cをパッド部60に上方から接近させる。以降は、第1取付姿勢の場合と同様にして各導通ピン30と各導通パッド61とが電気的に接続され、カメラモジュール1を第2取付姿勢で電子機器2に取り付けることができる(図8参照)。
また、ユーザーがカメラモジュール1を電子機器2から取り外す際は、カメラモジュール1を把持し持ち上げることによって電子機器2から引き離すだけでよい。以上のように、カメラモジュール1は電子機器2に対して容易に着脱可能となっている。
以上説明したように、本実施形態のカメラモジュール1は、撮像素子22と、撮像素子22を収容し、下方を向く装着面12cを有する本体部10と、装着面12cから下方に突出し、上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢され、左右方向Xに並べて配置された複数の導通ピン30と、少なくとも1つの固定部材40と、を備える。上下方向Zおよび左右方向Xの双方に直交する方向を奥行方向Yとし、奥行方向Yにおいて撮像素子22が向く側を撮像側とし、その反対側を非撮像側とするとき、本体部10は、複数の導通ピン30よりも非撮像側に配置されて装着面12cから下方に突出するガイド部13を有し、ガイド部13は、撮像側を向くガイド面13aを有する。
このような構成を有するカメラモジュール1は、電子機器2に対して外部から取り付けることができる。これにより、電子機器2にカメラモジュール1を内蔵させる場合と比べて、カメラモジュール1が高精度化しても、ディスプレイ筐体50の奥行方向Yにおける厚みや、上ベゼル部52aの上下方向Zにおける幅を抑えることができる。また、導通ピン30が上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢されているため、導通パッド61に対して導通ピン30を押し当てることで、電子機器2と撮像素子22とを電気的に接続することができる。また、少なくとも1つの固定部材40が配置されているため、カメラモジュール1と電子機器2とを磁力によって安定して固定することができる。さらに、本体部10には装着面12cから下方に突出するガイド部13が設けられているため、カメラモジュール1を電子機器2に取り付ける際に、ユーザーがガイド部13を電子機器2のディスプレイ面あるいは背面に添わせることで、取り付け位置を容易に定めることができる。加えて、電子機器2にカメラモジュール1が取り付けられている状態で外力が作用した場合には、ガイド部13が外力を受けることで、カメラモジュール1が不意に脱落することを抑制できる。
また、複数の導通ピン30のうち、左右方向Xにおいて対称な位置に配置された導通ピン30同士は、互いに同じ機能を有している。この構成によれば、撮像素子22が電子機器2のディスプレイ面側および背面側のどちらを向くようにカメラモジュール1が電子機器2に取り付けられたとしても、電子機器2から見て、各導通ピン30が有する機能は変化しない。したがって、カメラモジュール1を上下方向Zを軸に180度反転させて電子機器2に取り付けるだけで、撮像する向きを容易に反転させることができる。
また、本実施形態のカメラモジュール付き電子機器3は、ディスプレイ筐体50を有する電子機器2と、電子機器2に対して着脱可能に構成され、撮像素子22を有するカメラモジュール1と、を備えている。電子機器2は、ディスプレイ筐体50の上面に露出するともに、複数の導通パッド61が左右方向Xに並べられたパッド部60と、パッド部60の近傍に配置された少なくとも1つの機器側固定部材80と、を備える。機器側固定部材80と固定部材40との間には、吸着力(磁力)が生じる。奥行方向Yにおけるディスプレイ筐体50の厚みL1は、複数の導通ピン30の各中心軸線からガイド面13aまでの奥行方向Yにおける距離の平均値の略2倍である。この構成により、撮像素子22が電子機器2のディスプレイ面側および背面側のどちらを向くようにカメラモジュール1が電子機器2に取り付けられても、ガイド部13とディスプレイ筐体50との間の距離を略一定に保つことができる。したがって、カメラモジュール1の取付姿勢に関わらず、ガイド部13を機能させることができる。
また、ディスプレイ筐体50は、ディスプレイ51と、ディスプレイ51を囲繞する少なくとも一部が金属製のベゼル52と、を有し、導通パッド61は、上下方向Zに延びる軸部61bと、軸部61bの上端に位置して軸部61bよりも平面視における面積が大きいヘッド部61aと、を有し、ヘッド部61aとベゼル52との間には絶縁シート62aが配置され、軸部61bの一部が絶縁チューブ62bによって覆われている。この構成により、撮像素子22およびディスプレイ筐体50内のFPC70等からなる回路系と、ベゼル52の金属部と、を電気的に絶縁し、例えば静電気やノイズ等がベゼル52を伝って回路系に流入することを抑制できる。さらに、絶縁シート62aおよび絶縁チューブ62bと、導通パッド61とは、別体に形成されている。このため、例えば各導通パッド61と絶縁部62とをインサート成形等によって一体形成する場合と比べて、絶縁部62を薄肉に形成し易くなる。これにより、絶縁部62の肉厚を要因としてディスプレイ筐体50のサイズが大きくなることを抑制できる。
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では複数の導通ピン30がUSB規格に準拠して電気信号の授受を行うと説明したが、カメラモジュール1はUSB規格に準拠しなくてもよい。
また、前記実施形態では固定部材40および機器側固定部材80には永久磁石や鉄を採用し、カメラモジュール1の電子機器2への取り付けには磁力を用いていたが、本発明の技術的範囲はこれに限らない。例えば、固定部材40および機器側固定部材80としてフック等を採用し、磁力以外の固定力を用いてカメラモジュール1を電子機器2に取り付けることも可能である。
また、前記実施形態では固定部材40および機器側固定部材80として永久磁石を用い、極性の配置を工夫することでカメラモジュール1および電子機器2の左右方向Xにおける相対的な位置を定めていたが、本発明の技術的範囲はこれに限らない。具体的には、固定部材40および機器側固定部材80以外の部材を利用もしくは併用してカメラモジュール1および電子機器2の左右方向Xにおける相対位置を定めてもよい。例えば、電子機器2に突起(リブ)を設け、当該突起を用いてカメラモジュール1および電子機器2の左右方向Xにおける相対位置を定めることも可能である。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。
1…カメラモジュール 2…電子機器 3…カメラモジュール付き電子機器 10…本体部 12c…装着面 13…ガイド部 13a…ガイド面 22…撮像素子 30…導通ピン 40…固定部材 50…ディスプレイ筐体 51…ディスプレイ 52…ベゼル 60…パッド部 61…導通パッド 61a…ヘッド部 61b…軸部 62a…絶縁シート 62b…絶縁チューブ 80…機器側固定部材
Claims (4)
- 撮像素子と、
前記撮像素子を収容し、下方を向く装着面を有する本体部と、
前記装着面から下方に突出し、上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢され、左右方向に並べて配置された複数の導通ピンと、
少なくとも1つの固定部材と、を備え、
上下方向および前記左右方向の双方に直交する方向を奥行方向とし、前記奥行方向において前記撮像素子が向く側を撮像側とし、その反対側を非撮像側とするとき、
前記本体部は、前記複数の導通ピンよりも非撮像側に配置されて前記装着面から下方に突出するガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記撮像側を向くガイド面を有する、カメラモジュール。 - 前記複数の導通ピンのうち、前記左右方向において対称な位置に配置された導通ピン同士は、互いに同じ機能を有する、請求項1に記載のカメラモジュール。
- ディスプレイ筐体を有する電子機器と、
前記電子機器に対して着脱可能に構成され、撮像素子を有するカメラモジュールと、を備えるカメラモジュール付き電子機器であって、
前記電子機器は、
前記ディスプレイ筐体の上面に露出するともに、複数の導通パッドが左右方向に並べられたパッド部と、
少なくとも1つの機器側固定部材と、を備え、
前記カメラモジュールは、
前記撮像素子を収容し、下方を向く装着面を有する本体部と、
前記装着面から下方に突出し、上方に移動可能な状態で下方に向けて付勢され、前記左右方向に並べて配置された複数の導通ピンと、
前記機器側固定部材と係合する少なくとも1つの固定部材と、を備え、
上下方向および前記左右方向の双方に直交する方向を奥行方向とし、前記奥行方向において前記撮像素子が向く側を撮像側とし、その反対側を非撮像側とするとき、前記本体部は、前記複数の導通ピンよりも非撮像側に配置されて前記装着面から下方に突出するガイド部を有し、
前記ガイド部は、前記撮像側を向くガイド面を有し、
前記奥行方向における前記ディスプレイ筐体の厚みは、複数の前記導通ピンの各中心軸線から前記ガイド面までの前記奥行方向における距離の平均値の略2倍である、カメラモジュール付き電子機器。 - 前記ディスプレイ筐体は、ディスプレイと、前記ディスプレイを囲繞する少なくとも一部が金属製のベゼルと、を有し、
前記導通パッドは、前記上下方向に延びる軸部と、前記軸部の上端に位置して前記軸部よりも平面視における面積が大きいヘッド部と、を有し、
前記ヘッド部と前記ベゼルとの間には絶縁シートが配置され、
前記軸部の一部が絶縁チューブによって覆われている、請求項3に記載のカメラモジュール付き電子機器。
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