JP4985123B2

JP4985123B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4985123B2
Application number: JP2007152164A
Authority: JP
Inventors: 祐己河村
Original assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Current assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority date: 2007-06-07
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-06-07
Also published as: JP2008306503A

Description

本発明は、光センサを備えた電子機器に関する。

電子機器、特に、携帯電話機等の携帯型電子機器では、電池の消耗を防ぐために、光センサを設け、光センサで検出した明るさに応じて表示部の明るさを調整したり、キー操作部の照明の点灯を制御するようにしたものがある。例えば、特許文献１では、操作部と同一面内に周囲の照度を検出する光センサを設け、周囲が明るい場所ではキー操作部照明用のＬＥＤ（Light Emitting Diode）の点灯を止めるようにしている。
特開２００３−６０７４４号公報（図３）

特許文献１に開示されている構成では、電子機器のケースに光センサ用の受光穴が設けられるため、その受光穴から水、塵等がケース内部に浸入する可能性がある。このため、電子機器が、故障することや、誤作動を起こす可能性があった。

また、水、塵等の浸入を防ぐために受光穴を導光部材で密閉する構成にすると、組立作業性が悪くなるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、機器ケースに光センサ用の受光穴を形成したものでありながら、防水性・防塵性を維持しつつ、組立作業性が悪化することのない電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る電子機器は、
外光を受光するための受光穴と操作ボタンを露出するための開口を備える第１のケースと、
前記第１のケースと係合する第２のケースと、
前記第２のケースの第１のケースと係合する側に設けられた収納部と、
前記収納部内に配置されたキー基板と、
前記キー基板上或いは前記キー基板に併設された光センサと、
前記収納部を覆い且つ収納部をシールする弾性樹脂シートを備えたキーパッドと、
前記ケースの受光穴に対向する位置に配置され、前記受光穴に入射した光を前記弾性樹脂シートを介して前記光センサに導く導光手段と、を備え、
前記第２のケースは、前記弾性樹脂シートを固定するための溝を備え、
前記弾性樹脂シートは、前記溝に固定される突条部を備え、
前記導光手段は、
前記第１のケースの受光穴に一端が対向して配置された導光材と、
前記導光材の他端に対向し且つ鏡面処理された表面を有し、且つ、透過光性材料から構成され、前記弾性樹脂シートの一部を構成する樹脂部と、
から構成され、
前記光センサは、前記樹脂部の裏面に近接して配置されている、
ことを特徴とする。

本発明の第２の観点に係る電子機器は、
外光を受光するための受光穴と操作ボタンを露出するための開口を備える第１のケースと、
前記第１のケースと係合する第２のケースと、
前記第２のケースの第１のケースと係合する側に設けられた収納部と、
前記収納部内に配置されたキー基板と、
前記キー基板上或いは前記キー基板に併設された光センサと、
前記収納部を覆い且つ収納部をシールする弾性樹脂シートを備えたキーパッドと、
前記ケースの受光穴に対向する位置に配置され、前記受光穴に入射した光を前記弾性樹脂シートを介して前記光センサに導く導光手段と、を備え、
前記第２のケースは、前記弾性樹脂シートを固定するための溝を備え、
前記弾性樹脂シートは、前記溝に固定される突条部を備え、
前記導光手段は、前記第１のケースの受光穴に一端が対向して配置され、前記弾性樹脂シートを貫通し、前記光センサに外光を導く導光材から構成され、
前記弾性樹脂シートは、前記導光材が貫通し、前記導光材を気密に嵌合する貫通孔を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、電子機器の防水性・防塵性を維持しつつ、組立作業性が悪化することもない。

本発明の実施形態に係る携帯電話機について図１及び図２を参照して説明する。

本実施形態に係る携帯電話機１は、図１に示すように、折りたたみ式であり、表示側筐体１１と、操作側筐体１２と、を備える。

表示側筐体１１は、数字や文字等が表示される部分であり、操作側筐体１２に対して開閉可能なヒンジ構造により連結される。表示側筐体１１は、ディスプレイと、配線基板と、通信用アンテナと、通話用スピーカ等と、を備える。

操作側筐体１２は、操作者が電話番号や文字等を入力する部分であり、図２に示すように、上ケース２と、キーパッド３と、キー基板４と、回路基板５と、下ケース６と、を備える。

上ケース２（第１のケース）は、回路基板５等を収納した下ケース６と係合するカバーであり、プラスチック等の絶縁性樹脂から構成される。上ケース２は、図２に示すように、受光穴２１と、ボタン穴２２と、を備えるように成型される。

受光穴２１は、携帯電話機１の周囲の照度を検出するために設けられた部分である。受光穴２１は、後述する導光材３１の凸部３１ａが挿入される。

ボタン穴２２は、キーパッド３の操作ボタン３２を露出させるためのものであり、図２に示すように、複数設けられる。

キーパッド３は、図２及び図３に示すように、導光材３１と、操作ボタン３２と、補強板３３と、ラバーシート３４と、を備える。

導光材３１は、上ケース２の受光穴２１を通過した光を、後述する光センサ４１まで導入させるための部材であり、全体がアクリル樹脂等の比較的透光性の高い材料により形成される。導光材３１は、図３及び図４に示すように、受光穴２１に挿入される凸部３１ａと、受光穴２１の周縁部に当接する平坦部３１ｂと、を備えるよう山型に成型される。

操作ボタン３２は、操作者が電話番号や文字等を入力するための部品であり、プラスチック等から構成される。操作ボタン３２は、ラバーシート３４に接着剤等により貼付された複数のボタン（キートッププレート）を備え、各ボタンには数字や記号が印刷されている。操作ボタン３２が押下されると、キーパッド３の背面がキー基板４の後述するスイッチ４３を押し、文字等が入力される。

補強板３３は、ラバーシート３４を張った状態に保持するための部品であり、薄いステンレス板等から構成される。補強板３３には、ラバーシート３４に貼付けられる複数のボタンの貼付け位置に対応して貫通孔が形成されており、複数のボタンは、ラバーシート３４との間に補強板３３を挟んだ状態でラバーシート３４に貼付けられている。

ラバーシート３４は、透光性を有する弾性樹脂であり、例えば、シリコンゴム等から構成され、図３及び図４に示すように、導光材３１と、操作ボタン３２と、が接着剤等により貼付される。操作ボタン３２は、前述したように、補強板３３に形成された貫通孔部で貼付けられ、導光材３１は、平坦部３１ｂの下面部で貼付けられる。

ラバーシート３４は、図４に示すように、導光材３１が貼付けられる接着部３４ａのほぼ中心部に光透過部３４ｂを備える。光透過部３４ｂは、導光材３１を通過した光を後述する光センサ４１まで透過させる部分であり、光透過部３４ｂの表面は、光の屈折・散乱を防止するため、鏡面処理されている。この鏡面処理は、光透過部３４ｂの上下両表面に施すのがより望ましい。

また、ラバーシート３４は、その周縁部の下面側に突条部３４ｃを備える。この突条部３４ｃは全周に亘って形成されており、図５に示すように、後述する下ケース６に形成された溝６３に嵌め込まれる。

キー基板４は、銅箔など導電体で回路配線を構成させたフレキシブル基板に、タクトスイッチのような薄型のスイッチ３４を複数取り付けたものである。なお、このキー基板４は、図２に示すように、スイッチ３４の他に、光センサ４１と、複数のＬＥＤ４２と、を備える。キー基板４は、回路基板５に接続され、スイッチ４３の押下による電気信号や、光センサからの電気信号等を回路基板５に伝達し、また、回路基板５から発せられたＬＥＤ４２を発光させる電気信号等を伝達する。

光センサ４１は、周囲の照度を検知し、照度の強さを電圧に変換する部品であり、導光材３１及び光透過部３ｂを通過した光の照度に対応する電圧を出力する。光センサ４１が出力した電圧の電気信号が回路基板５に送られ、回路基板５において、出力電圧が閾値以上か否か（周囲が明るいか・暗いか）が判別され、閾値以上（周囲が暗い）と判別された場合には、ＬＥＤ４２が発光される。

ＬＥＤ４２は、一般に市販された順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子である。ＬＥＤ４２は、操作者が操作ボタン３２を押した場合や、周囲が暗いと判別された場合に、点灯する。

スイッチ４３は、操作ボタン３２の押下を検知する部分であり、操作ボタン３２の背面の位置するように配置される。操作ボタン３２が押下された場合、操作ボタン３２がスイッチ４３に接触し、スイッチ４３が発する押下検知信号がキー基板４に接続された回路基板５へと送られる。

回路基板５は、キー基板４やコネクタ等から送られる電気信号を処理する基板であり、電気絶縁性の基板表面に導電性材料で回路が形成され、マイク５１、コネクタ等の電子部品が複数実装される。これらの電子部品の殆どは、下ケース６と対向する側の面に搭載されているが、マイク５１は、上ケース２と対向する側の面に搭載されている。このマイク５１は、その詳細は図示していないが、上端面に防水シートが貼り付けられた筒状のホルダで覆われており、筒状のホルダの上端部がラバーシート３４に形成された貫通孔３５に圧入されている。

下ケース６（第２のケース）は、回路基板５等を収納するためのケースであり、プラスチック等の絶縁性樹脂から構成される。下ケース６は、回路基板５等を収納する収納部６１を備え、且つ収納部６１を形成する周壁部６２の上端面に前述したラバーシート３４の突条部３４ｃが嵌め込まれる溝６３を有するように成型される。

次に、上記構成の操作側筐体１２を組み立てる方法について図２及び図５を参照して説明する。
まず、キー基板４を回路基板５に接続する。そして、キー基板４が接続された回路基板５を、下ケース６の収納部６１内に設けられているボス６５にネジ止めする。

次に、キー基板４の上からキーパッド３を被せ、キーパッド３（より正確には、ラバーシート３４）の周縁部に形成されている突条部３４ｃを下ケース６に形成されている溝６３に圧入し、また、ラバーシート３４に形成されている貫通孔３５をマイク５１の筒状のホルダの上端部に嵌める。これにより、収納部６１はキーパッド３のラバーシート３４により覆われ、収納部６１内に水や埃が入らない状態となる。

最後に、上ケース２を取り付ける。この上ケース２を取り付けは、上ケース２においてヒンジ側とは反対側の端部に形成されている係合爪（図示せず）を下ケース６の対応箇所に形成されている係合凹部（図示せず）に引っ掛けた状態で、キーパッド３の上方から上ケース２を被せ、収納部６１の外側に設けられているボス６５にネジ止めすることにより行われる。なお、ネジ止めする際には、表示側筐体１１と操作側筐体１２とを連結するヒンジに設けられている操作側筐体１２への取り付け部のネジ穴６４をボス６５に位置合わせし、上ケース２とボス６５との間に取り付け部を挟む形でネジ止めする。

以上説明したように、導光材３１はキーパッド３のラバーシート３４に取り付けられ、ラバーシート３４が収納部６１をシールする構成であるので、受光穴２１及びボタン穴２２からケース内部に水、埃等が浸入するのを防ぐことができ、また、組立作業性が悪化することもない。

次に、携帯電話機１の周囲の光が、受光穴２１から光センサ４１に到達するまでの経路について図５を参照して説明する。
まず、受光穴２１から視認される導光材３１の凸部３１ａから入った光は、導光材３１を通過し、ラバーシート３４の光透過部３４ｂの表面まで到達する。

次に、導光材３１を通過した光は、光透過部３４ｂの表面が鏡面処理されているため、屈折・散乱されることなく光透過部３４ｂを通過し、光センサ４１とキーパッド３との接触面まで到達する。

最後に、光透過部３ｂを通過した光は、光センサ４１の光感知部に到達し、周囲の照度が判断される。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。

例えば、図６に示すように、ラバーシート３４を貫通させ、該貫通部に導光材３１を埋め込む構造としてもよい。この場合、ラバーシート３４は透光性を有する必要は無い。つまり、弾性を有する樹脂であればよい。
また、上ケースに形成する操作ボタン用の穴は、複数の操作ボタンが単一の大きな開口から露出する構成にしてもよい。

また、上記実施の形態では、携帯電話機を例に説明したが、本発明は、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やノートパソコン等、キーパッドと光センサを備えた電子機器に適用可能である。

また、上記実施の形態では、光センサ４１が検出した照度に基づいて、キー操作部のバックライトであるＬＥＤ４３の点灯を制御するようにしたが、ディスプレイがエレクトロルミネッセンスのような輝度調整が可能な素子で構成されている場合や、輝度調整が可能なバックライトを備えた液晶ディスプレイである場合には、光センサ４１が検出した照度に基づいてその輝度を調整することが可能であるので、本発明は、このようなディプレイを備えた電子機器にも適用を可能である。

光センサ４１は、キー基板４上だけでなく、キーパッド３に併設される等、配置位置は任意である。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の全体図である。図１に示した携帯電話機における操作側筐体の分解斜視図である。キーパッドに貼付される導光材周辺部の拡大図である。図３のａ−ａ線での断面図である。キーパッドを携帯電話機に取り付けた状態を示す図である。導光材取り付けの変形例を示す図である。

符号の説明

１…携帯電話機、１１…表示側筐体、１２…操作側筐体、２…上ケース、２１…受光穴、２２…ボタン穴、３…キーパッド、３１…導光材、３１ａ…凸部、３１ｂ…平坦部、３２…操作ボタン、３３…補強板、３４…ラバーシート、３４ａ…接着部、３４ｂ…光透過部、３４ｃ…突条部、４…キー基板、４１…光センサ、４２…ＬＥＤ、４３…スイッチ、５…回路基板、５１…マイク、６…下ケース、６１…収納部、６２…周壁部、６３…溝、６４…ネジ穴、６５…ボス

Claims

外光を受光するための受光穴と操作ボタンを露出するための開口を備える第１のケースと、
前記第１のケースと係合する第２のケースと、
前記第２のケースの第１のケースと係合する側に設けられた収納部と、
前記収納部内に配置されたキー基板と、
前記キー基板上或いは前記キー基板に併設された光センサと、
前記収納部を覆い且つ収納部をシールする弾性樹脂シートを備えたキーパッドと、
前記ケースの受光穴に対向する位置に配置され、前記受光穴に入射した光を前記弾性樹脂シートを介して前記光センサに導く導光手段と、を備え、
前記第２のケースは、前記弾性樹脂シートを固定するための溝を備え、
前記弾性樹脂シートは、前記溝に固定される突条部を備え、
前記導光手段は、
前記第１のケースの受光穴に一端が対向して配置された導光材と、
前記導光材の他端に対向し且つ鏡面処理された表面を有し、且つ、透過光性材料から構成され、前記弾性樹脂シートの一部を構成する樹脂部と、
から構成され、
前記光センサは、前記樹脂部の裏面に近接して配置されている、
ことを特徴とする電子機器。
外光を受光するための受光穴と操作ボタンを露出するための開口を備える第１のケースと、
前記第１のケースと係合する第２のケースと、
前記第２のケースの第１のケースと係合する側に設けられた収納部と、
前記収納部内に配置されたキー基板と、
前記キー基板上或いは前記キー基板に併設された光センサと、
前記収納部を覆い且つ収納部をシールする弾性樹脂シートを備えたキーパッドと、
前記ケースの受光穴に対向する位置に配置され、前記受光穴に入射した光を前記弾性樹脂シートを介して前記光センサに導く導光手段と、を備え、
前記第２のケースは、前記弾性樹脂シートを固定するための溝を備え、
前記弾性樹脂シートは、前記溝に固定される突条部を備え、
前記導光手段は、前記第１のケースの受光穴に一端が対向して配置され、前記弾性樹脂シートを貫通し、前記光センサに外光を導く導光材から構成され、
前記弾性樹脂シートは、前記導光材が貫通し、前記導光材を気密に嵌合する貫通孔を備える、
ことを特徴とする電子機器。