JP2004187105A - 折り畳み型電子機器における開閉検出機構 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のものよりも部品点数が少なく、装置を設計する上での自由度の高い折り畳み型電子機器における開閉検出機構を提供する。
【解決手段】第１のケース体１と第２のケース体２とがヒンジ部３を介して接合された折り畳み型の携帯電話機であって、第２のケース体２には、これに形成された開口部に滑動可能に、かつ、自装置が折り畳まれた際には第１のケース体１と対向するように配置され、内部にマグネット２２２を備えたスライドキー２２１と、開口部におけるスライドキー２２１の位置変化を検出するホール素子２３１とを有し、ホール素子２３１の出力に応じて制御信号を生成する入力装置が配置され、第１のケース体１の内部には、自装置が折り畳まれた際にスライドキー２２１と相対するようにホール素子１２１が配置され、ホール素子１２１の検出結果に基づいて、自装置が折り畳まれた状態であるか否かを判断する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳み型電子機器における開閉検出機構に関し、特に、少ない部品点数で装置の開閉を検出でき、設計上の自由度の高い折り畳み型電子機器における開閉検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話端末を始めとする電子機器には、携帯性と操作性とを向上させるために折り畳み構造が用いられている。
【０００３】
図９及び図１０に、従来の折り畳み型携帯電話機の構成を示す。この折り畳み型携帯電話機は、第１のケース体１０１と第２のケース体１０２とがヒンジユニット１０３によって接合されている。
第１のケース体１０１は、ケース体１１１とケース体１１３とがネジ１１４によって接合されており、内部にはプリント配線基板１１２が配置される。ケース体１１１の所定の位置には、マグネット１１５が取り付けられている。
【０００４】
第２のケース体１０２は、ケース体１２１とケース体１２４とがネジ１２５によって接合されている。その中にはキーシート１２２と、マグネット１２２２のスライド量を磁束密度の変化によって検出するホール素子１２３１及びマグネット１１５が発する磁束を検出するためのホール素子１２３３が搭載されたプリント配線基板１２３とが収納されている。
なお、マグネット１２２２は、キーシート１２２に設置されたセンタキー１２２１に埋め込まれている。
【０００５】
第１のケース体１０１と第２のケース体１０２とを閉じた状態では、マグネット１１５とホール素子１２３３との距離が近いため、ホール素子１２３３において検出される磁束密度は所定値以上となり、装置を折り畳んだ状態であることが検出される。
また、第１のケース体１０１と第２のケース体１０２とを開いた状態では、マグネット１１５とホール素子１２３３との距離が遠いため、ホール素子１２３３において検出される磁束密度は所定値を下回り、装置を開いた状態であることが検出される。
【０００６】
このように、従来の折り畳み型の電子機器は、キーのスライド量をマグネット及びホール素子で検出するとしても、これとは別に開閉検出用のマグネット及びホール素子を備える必要があった。換言すると、従来の折り畳み型電子機器は、キーのスライド量を検出するためのマグネット及びホール素子と、装置の開閉を検出するためのマグネット及びホール素子との二組を備える必要があった。
【０００７】
電子機器の携帯性を向上させるためには、部品点数を少なくして装置の小型化・軽量化を図る必要がある。しかし、上記従来の構成のように、マグネット及びホール素子を二組備えることは、小型化・軽量化の妨げとなる。
【０００８】
折り畳み型電子機器の開閉検出機構において部品点数を削減することを目的とした従来技術としては、特許文献１に開示される「携帯電話機」、特許文献２に開示される「折り畳み式携帯電話機」、及び、特許文献３に開示される「折畳み式携帯情報端末装置」がある。
【０００９】
特許文献１に記載の発明は、折り畳まれる筐体の一方に磁石を備えた部品を配置し、他方の筐体の磁石と相対する位置に磁気検出手段を配置したものである。
【００１０】
特許文献２に記載の発明は、折り畳まれる筐体の一方に磁石を持つデバイスを配置し、他方の筐体には磁石の発する磁力を携帯電話機を折り畳んだ状態の時に検出するセンサを配置したものである。
【００１１】
特許文献３に記載の発明は、折り畳まれる筐体の一方にマグネットを備えた発音手段を配置し、他方の筐体にはマグネットが発する磁界を検出する磁気センサを配置したものである。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００１−２５７７５４号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２５０２５号公報
【特許文献３】
特開２００２−２０４２９４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記各特許文献に記載の発明は、いずれもスピーカ、レシーバ、バイブモータなど（デバイス）が備える磁石を用いて装置の開閉を検出する構造である。通常これらのデバイスは筐体の中に配置されたプリント基板上に実装されるため、装置を折り畳んでも、磁石とセンサとは密接しない。よって、このような構造とする場合には、デバイスが備える磁石は、デバイスとセンサとの距離がある程度離れていてもセンサが検出できるだけの磁力を発するものでなければならない。しかし、強力な磁石を電子機器の筐体内に配置すると、プリント配線基板上の他のデバイスの動作に影響を及ぼす恐れがある。
【００１４】
しかも、デバイスが備える磁石は、デバイス本来の機能（電音変換、音電変換、発振など）を実現するためのものであるため、磁力が強いものや弱いものに交換することは難しい。換言すると、デバイスが備える磁石のみを磁力が強いものや弱いものに交換すると、デバイスとしての機能が損なわれてしまう。
よって、装置の開閉の検出する精度を高めるためには、装置を折り畳んだ際にデバイスとセンサとができるだけ接近するようにこれらを配置しなければならず、装置を設計する上で制約を受けることとなってしまう。
【００１５】
このように、上記各特許文献に記載の発明は、従来の電子機器よりも少ない部品点数で装置の開閉を検出できるものの、装置を設計する上での自由度は高いとはいえなかった。
【００１６】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、従来のものよりも部品点数が少なく、装置を設計する上での自由度の高い折り畳み型電子機器における開閉検出機構を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、第１のケース体と第２のケース体とがヒンジ部を介して接合された折り畳み型電子機器における開閉検出機構であって、第１及び第２のケースのいずれか一方には、該ケース体に形成された開口部に滑動可能に、かつ自装置が折り畳まれた際には他方のケース体と対向するように配置され、内部に磁石を備えた入力キーと、開口部における入力キーの位置変化を検出する位置センサとを有し、該位置センサの出力に応じて制御信号を生成する入力装置が配置され、他方の筐体の内部には、折り畳まれた際に入力キーの内部に設けられた磁石と相対するように磁気センサが配置され、磁気センサの検出結果に基づいて、自装置が折り畳まれた状態であるか否かを判断することを特徴とする折り畳み型電子機器における開閉検出機構を提供するものである。
【００１８】
上記の構成において、位置センサは、磁束密度の変化を感知することによって、開口部における入力キーの位置変化を検出することが好ましく、これに加えて、位置センサは、ホール素子であることがより好ましい。
【００１９】
また、上記のいずれの構成においても、情報を表示する表示装置をさらに有し、磁気センサの検出結果に応じて、表示装置及び入力装置に電力が供給されるか否かが切り替わることが好ましい。
【００２０】
また、上記のいずれの構成においても、磁気センサは、ホール素子であること又は、磁気センサは、リードスイッチであることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る折り畳み携帯電話機を示す。この折り畳み型携帯電話機は、第１のケース体１と第２のケース体２とがヒンジユニット３によって接合された構成である。
【００２２】
図２に、第１のケース体１を分解した状態で示す。
第１のケース体１は、ケース体１１とケース体１３とがネジ１４によって接合されており、その中にはプリント配線基板１２が収納されている。プリント配線基板１２には、磁力の強弱を検出するホール素子１２１が搭載されている。
【００２３】
図３に、第２のケース体２を分解した状態で示す。
第２のケース体２は、ケース体２１とケース体２４とがネジ２５によって接合されており、その中には、センタキー２２１が配置されたキーシート２２と、磁力の強弱を検出するホール素子２３１が搭載されたプリント配線基板２３とが収納されている。
なお、センタキー２２１にはマグネット２２２が埋め込まれている。
【００２４】
図４に、折り畳んだ状態での携帯電話機の要部の断面を示す。
携帯電話機を折り畳んだ状態では、センタキー２２１に埋め込まれたマグネット２２２とプリント配線基板１２上に配置されたホール素子１２１とが最も接近する。このため、マグネット２２２が発する磁力は、ホール素子１２１において所定値以上の磁力として検出され、ホール素子１２１は所定の強度よりも強い電流を不図示の制御部へ出力する。不図示の制御部は、ホール素子１２１から所定強度以上の電流が入力されている場合には、携帯電話機が折り畳み状態であると判断して、不図示の表示装置やプリント基板２３などに不図示のバッテリから電力を供給しない。
【００２５】
図５に示すように、携帯電話機を折り畳んだ状態から徐々に開いていくと、第１のケース体１と第２のケース体２との間隔が開き、マグネット２２２とホール素子１２１とは遠ざかる。よって、ホール素子１２１においてはマグネット２２２が発する磁力は弱く検出される。
【００２６】
ホール素子１２１が検出する磁力が弱くなり、ホール素子１２１から不図示の制御部へ出力される電流が所定強度を下回ると、不図示の制御部は携帯電話機が開いた状態になったと判断して、不図示の表示装置やプリント基板２３などに不図示のバッテリーから電力を供給する。
【００２７】
開いた状態の携帯電話機を折り畳んでいくと、第１のケース体１と第２のケース体２との間隔が狭まり、マグネット２２２とホール素子１２１とが近づき、ホール素子１２１においてはマグネット２２２が発する磁力が強く検出される。
【００２８】
ホール素子１２１において検出される磁力が強くなり、不図示の制御部へ出力する電流が所定強度以上となると、不図示の制御部は携帯電話機が折り畳まれたと判断し、不図示の表示装置やプリント基板２３などへの電力の供給を停止する。
【００２９】
このような構成とすることで、携帯電話機が開かれている場合にのみ表示装置などに電力を供給し、携帯電話機が折り畳まれている時は消費電力を抑えることができる。
【００３０】
スライドキー１をスライド操作する際の動作について説明する。携帯電話機を開くと、不図示のバッテリーからプリント配線基板２３に電力が供給され、スライドキー２２１の操作が有効となる。
【００３１】
図６に示すように、スライドキー２２１は、常態ではケース体２２に形成された開口部の略中心に配置されている。図７に示すように、スライドキー２２１をケース体２２の開口部内でスライドさせると、これに内蔵されたマグネット２２２もスライドキー２２１とともに移動する。
マグネット２２２がの位置が変化すると、ホール素子２３１においてはマグネット２２２が発する磁力が連続的に変化するように検出され、ホール素子２３１が不図示の制御部へ出力する電流も連続的に変化する。
【００３２】
不図示の制御部は、ホール素子２３１から入力された電流の変化に基づいて、スライドキー２２１がどの方向にどれだけ操作されたか、換言すると、磁石マグネット２２２がどの方向にどれだけ移動したかを判断し、スライドキー２２１のスライド方向及び移動量に応じた制御信号を生成し、不図示の表示装置に表示されるポインタを移動させるなどの制御を行う。
【００３３】
このように、本実施形態においては、元来携帯電話機を折り畳んだ際に、第１のケース体１と最も近接する部材の一つであるスライドキー２２１に内蔵されたマグネット２２２、及び第１のケース体１側に配置したホール素子１２１を用いて、携帯電話機が折り畳み状態に有るか否かを検出している。
このため、スピーカ、レシーバ、バイブモータといった携帯電話機としての機能を実現するための電子デバイスは、構造上の制約を受けること無く装置内に自由に配置できる。
【００３４】
また、ホール素子２３１は、スライドキー２２１の移動を観測された磁力の変化に基づいて検出するため、マグネット２２２が発する磁力の強さにかかわらず、スライドキー２２１の移動を検出できる。すなわち、マグネット２２２に適用する磁石の強さを変えてもスライドキー２２１の移動は検出可能であり、入力装置としての機能が損なわれることはない。よって、マグネット２２２には、装置の開閉を検出する上で最適な強さの磁石を適用できる。
これにより、マグネット２２２に、弱い磁石を適用することで、マグネット２２２がその周辺に実装される他の電子デバイスに与える影響を低減できる。
【００３５】
このように、本実施形態に係る携帯電話機は、一つのマグネットを携帯電話機の開閉を検出するため及び入力装置に制御信号を生成させるために兼用することで、部品点数を削減できる。
また、マグネットが発する磁力が変化しても、制御信号を生成するための入力装置としての機能には、何ら影響を及ぼさない。よって、携帯電話機の開閉を検出するために最適な強さの磁石を適用できる。
さらに、携帯電話機を折り畳んだ際に、他方の筐体と最も近接するスライドキーに内蔵されたマグネットを用いて装置の開閉を検出するため、携帯電話機としての機能を実現するための他の電子デバイスは制約を受けることなく配置位置を決定できる。
【００３６】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る携帯電話機は、第１の実施形態に係る携帯電話機と同様に、第１のケース体１と第２のケース体２とがヒンジ部３によって接合された構造である。
【００３７】
第１のケース体１は、図２に示した第１の実施形態のものとほぼ同様であり、ケース体１１とケース体１３とがネジ１４によって接合されており、その中にはプリント配線基板１２が収納されている。ただし、本実施形態においては、ホール素子１２１の代わりにリードスイッチ１２２がプリント配線基板１２に搭載されている。
第２のケース体は、図３に示した第１の実施形態のものと同様である。
【００３８】
図８に、本実施形態に係る携帯電話機を折り畳んだ状態での要部断面を示す。携帯電話機を折り畳んだ状態では、センタキー２２１に埋め込まれたマグネット２２２とプリント配線基板１２上に配置されたリードスイッチ１２２とが最も接近する。このため、マグネット２２２が発する磁力によってリードスイッチ１２２が導通し、不図示の制御部へ電流が出力される。不図示の制御部は、リードスイッチ１２２から電流が入力されている場合には、携帯電話機が折り畳み状態であると判断して、不図示の表示装置やプリント配線基板２３などに不図示のバッテリから電力を供給しない。
【００３９】
携帯電話機を折り畳んだ状態から徐々に開いていくと、第１のケース体１と第２のケース体２との間隔が開き、マグネット２２２とリードスイッチ１２２とは遠ざかる。よって、マグネット２２２が発する磁力は、リードスイッチ１２２に弱く作用することとなる。
【００４０】
リードスイッチ１２２に作用する磁力が弱くなり、所定の強度を下回ると、リードスイッチ１２２内部の接点が離れ、リードスイッチ１２２から不図示の制御部へは電流が出力されなくなる。不図示の制御部は、リードスイッチ１２２からの電流が入力されなくなると携帯電話機が開いた状態になったと判断して、不図示の表示装置やプリント配線基板２３などに不図示のバッテリから電力を供給する。
【００４１】
開いた状態の携帯電話機を折り畳んでいくと、第１のケース体１と第２のケース体２との間隔が狭まり、マグネット２２２とリードスイッチ１２２とが近づき、マグネット２２２が発する磁力は、リードスイッチ１２２に強く作用することとなる。
【００４２】
リードスイッチ１２２に作用する磁力が強くなり、所定強度以上となると、リードスイッチ１２２内部の接点が閉じて導通し、リードスイッチ１２２から不図示の制御部へ電流が出力される。不図示の制御部は、リードスイッチ１２２からの電流が入力されると携帯電話機が折り畳まれたと判断し、不図示の表示装置やプリント配線基板２３などへの電力の供給を停止する。
【００４３】
なお、携帯電話機が開かれた状態の時には、第１の実施形態と同様に、プリント配線基板２３に不図示のバッテリーから電力が供給され、スライドキー２２１の操作が有効となる。よって、上記同様にスライドキー２２１をスライド操作することにより、これに関連づけられた制御信号生成し、不図示の表示装置上に表示されたポインタを移動させるなどの処理を行うことが可能である。
【００４４】
このように、本実施形態においては、元来携帯電話機を折り畳んだ際に、第１のケース体１と最も近接する部材の一つであるスライドキー２２１に内蔵されたマグネット２２２、及び第１のケース体１側に配置したリードスイッチ１２２を用いて、携帯電話機が折り畳み状態に有るか否かを検出している。
このため、スピーカ、レシーバ、バイブモータといった携帯電話機としての機能を実現するための電子デバイスは、構造上の制約を受けること無く装置内に自由に配置できる。
【００４５】
また、ホール素子２３１は、スライドキー２２１の移動を観測される磁力の変化の仕方に基づいて検出するため、マグネット２２２が発する磁力の強さにかかわらず、スライドキー２２１の移動を検出できる。すなわち、マグネット２２２に適用する磁石の強さを変えてもスライドキー２２１の移動は検出可能であり、入力装置としての機能が損なわれることはない。よって、マグネット２２２には、装置の開閉を検出する上で最適な強さの磁石を適用できる。
これにより、マグネット２２２に、弱い磁石を適用することで、マグネット２２２がその周辺に実装される他の電子デバイスに与える影響を低減できる。
【００４６】
このように、本実施形態に係る携帯電話機は、一つのマグネットを携帯電話機の開閉を検出するため及び入力装置に制御信号を生成させるために兼用することで、部品点数を削減できる。
また、マグネットが発する磁力が変化しても、制御信号を生成するための入力装置としての機能には、何ら影響を及ぼさない。よって、携帯電話機の開閉を検出するために最適な強さの磁石を適用できる。
さらに、携帯電話機を折り畳んだ際に、他方の筐体と最も近接するスライドキーに内蔵されたマグネットを用いて装置の開閉を検出するため、他の電子デバイスは制約を受けることなく配置位置を決定できる。
【００４７】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、携帯電話機を例に説明を行ったが、あらゆる折り畳み型の電子機器に適用できる。
また、スライドキーのスライド操作に関連づける制御は、表示装置に表示されたポインタを移動させる処理に限定されるものではなく、任意の制御を関連づけることできる。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、従来のものよりも部品点数が少なく、装置を設計する上での自由度の高い折り畳み型電子機器における開閉検出機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態に係る携帯電話機の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る携帯電話機の第１のケース体の構成を示す分解図である。
【図３】第１の実施形態に係る携帯電話機の第２のケース体の構成を示す分解図である。
【図４】第１の実施形態に係る携帯電話機を折り畳んだ状態での要部の断面を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る携帯電話機を開く途中の状態での要部の断面を示す図である。
【図６】第１の実施形態に係る携帯電話機を開いた状態での要部の断面を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る携帯電話機においてスライドキーをスライドさせた状態を示す図である。
【図８】本発明を好適に実施した第２の実施形態に係る携帯電話機の要部の断面を示す図である。
【図９】従来の折り畳み型携帯電話機の構成を示す図である。
【図１０】従来の折り畳み型携帯電話機の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 第１のケース体
２ 第２のケース体
３ ヒンジユニット
１１、１３、２１、２４ ケース体
１２、２３ プリント配線基板
１４、２５ ネジ
１２１ ホール素子
１２２ リードスイッチ
２２１ スライドキー
２２２ マグネット
２３１ ホール素子

Claims (6)

1. 第１のケース体と第２のケース体とがヒンジ部を介して接合された折り畳み型電子機器における開閉検出機構であって、
   前記第１及び第２のケースのいずれか一方には、
   該ケース体に形成された開口部に滑動可能に、かつ自装置が折り畳まれた際には他方のケース体と対向するように配置され、内部に磁石を備えた入力キーと、前記開口部における前記入力キーの位置変化を検出する位置センサとを有し、該位置センサの出力に応じて制御信号を生成する入力装置が配置され、
   他方の筐体の内部には、折り畳まれた際に前記入力キーの内部に設けられた磁石と相対するように磁気センサが配置され、
   前記磁気センサの検出結果に基づいて、自装置が折り畳まれた状態であるか否かを判断することを特徴とする折り畳み型電子機器における開閉検出機構。
2. 前記位置センサは、磁束密度の変化を感知することによって、前記開口部における前記入力キーの位置変化を検出することを特徴とする請求項１記載の折り畳み型電子機器における開閉検出機構。
3. 前記位置センサは、ホール素子であることを特徴とする請求項２記載の折り畳み型電子機器における開閉検出機構。
4. 情報を表示する表示装置をさらに有し、前記磁気センサの検出結果に応じて、前記表示装置及び前記入力装置に電力が供給されるか否かが切り替わることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の折り畳み型電子機器における開閉検出機構。
5. 前記磁気センサは、ホール素子であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の折り畳み型電子機器における開閉検出機構。
6. 前記磁気センサは、リードスイッチであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の折り畳み型電子機器における開閉検出機構。

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