JP2007193523A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電気による静電破壊を回避する。
【解決手段】 外部機器２と挿脱可能に接続される所定形状の接続部１０を有し、外部機器２と所定の通信速度でデータ通信を行う情報処理装置１において、接続部１０の一方面には、外部機器２に挿入された場合、外部機器２と電気的に接続される複数個の伝導金属プレート１１が形成されており、接続部１０の他方面には、一方面に形成されている接地用の伝導金属プレート１１ａに対して、点対称となる位置にシールド部１２が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、所定のインターフェースを介して外部機器に接続され、外部機器とデータ通信を行う情報処理装置に関する。

USB（Universal Serial Bus）は、共通のコネクタでさまざまな周辺機器を接続することができるインターフェース規格である。現在では、PCのUSBインターフェース（I/F）の搭載率は、ほぼ１００％になってきており、PCと周辺機器間の標準I/Fとして定着したと言える。

また、現在は、USB I/Fを有し、Flashメモリが内蔵されて構成されるストレージメモリ（以下、UFD（USB Flash Disc）という。）の開発が急激に拡大している。また、UFDは、今後の進展として、USB I/Fを有する、携帯電話や、携帯型の音楽プレーヤに接続されて使用されることが予測される。

特開２００１−１４４４６９号公報

ところで、UFDは、ポータブル機器に使用しやすいように薄型化する傾向にあり、この薄型化を図るために、静電対策用のシールド部が取り除かれる。

しかしながら、このようにシールド部が取り除かれた状態のUFDを外部機器に接続すると、UFDに静電気が帯電していた場合、静電気によって外部機器の内部回路等が破壊されるおそれがある。

そこで、本発明は、このような問題を解決するために案出されたものであり、静電気による外部機器の内部回路等の破壊を回避することができる薄型の情報処理装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る情報処理装置は、外部機器と挿脱可能に接続される所定形状の接続部を有し、外部機器と所定の通信速度でデータ通信を行う情報処理装置である。また、接続部の一方面には、外部機器に挿入された場合、外部機器と電気的に接続される複数個の伝導金属プレートが形成されており、また、接続部の他方面には、一方面に形成されている接地用の伝導金属プレートに対して、点対称となる位置にシールド部が形成されている。

本願発明によれば、当該装置に静電気が帯電している場合、外部機器に装着される過程において当該静電気を当該外部機器本体に流すので、内部回路を静電気により破壊することがない。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明をする。なお、本発明は、以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることはいうまでもない。

本発明に係る情報処理装置１は、所定のフォーマット（例えば、USB（Universal Serial Bus））によって規定されており、外部機器２と挿脱可能に接続される所定形状の接続部１０を有し、外部機器２と所定の通信速度でデータ通信を行う情報処理装置である。

また、接続部１０の一方面には、図１に示すように、情報処理装置１が外部機器２に挿入された場合に、外部機器２と電気的に接続される複数個の伝導金属プレート１１が形成されており、また、接続部１０の他方面には、一方面に形成されている接地用の伝導金属プレート１１ａに対して、点対称となる位置にシールド部１２が形成されている。また、伝導金属プレート１１は、接地用の伝導金属プレート１１ａの他に、電圧供給用の伝導金属プレート１１ｂと、データ送受信用の伝導金属プレート１１ｃ、１１ｄとから構成されている。また、接続部１０は、プリント基板１３と一体的に形成されている。

情報処理装置１は、外部機器２に挿入され、伝導金属プレート１１が外部機器２と電気的に接続され、電源供給用の伝導金属プレート１１ｂを介して外部機器２から電源が供給され、データ送受信用の伝導金属プレート１１ｃ、１１ｄを介して、データの送受信がされる。また、接続部１０の他方面に形成されているシールド部１２は、後述する下カバー１５と同等か、それ以上の高さになるように形成されているので、情報処理装置１が外部機器２の「Ａ」レセプタクルに挿入された場合には、接続部１０の一方面に形成されている伝導金属プレート１１よりも先に外部機器２のシールド部２Ａ、２Ｂに接触することになる（図２）。

したがって、もしも、情報処理装置１に静電気が帯電している場合であっても、当該情報処理装置１を外部機器２に挿入する過程において、情報処理装置１に帯電している静電気は、接続部１０の他方面に形成されているシールド部１２を介して外部機器２のシールド部に流されることになる。ゆえに、本発明に係る情報処理装置１は、当該装置１に静電気が帯電していても、外部機器２の内部回路を破壊することがない。

また、接続部１０の一方面には、図３に示すように、接地用の伝導金属プレート１１ａの先端部が、他の伝導金属プレート１１ｂ乃至１１ｄの先端部よりも前方の位置に形成されているように構成されていても良い。このような構成によれば、もしも、情報処理装置１に静電気が帯電している場合であっても、当該情報処理装置１を外部機器２に挿入する過程において、情報処理装置１に帯電している静電気は、接地用の伝導金属プレート１１ａを介して外部機器２のシールド部に流されることになる。ゆえに、本発明に係る情報処理装置１は、当該装置１に静電気が帯電していても、外部機器２の内部回路を破壊することがない。

また、情報処理装置１は、図４に示すように、接続部１０と一体的に構成されるプリント基板１３が、導電性材料（導電性カーボン等）により構成される上カバー１４と下カバー１５により挟み込まれている構造となっている。また、上カバー１４の一方の端部は、接続部１０の伝導金属プレート１１が外部に露出するように、複数個のスリットによりくり抜かれて形成されている。

したがって、もしも、情報処理装置１に静電気が帯電している場合であっても、当該情報処理装置１を外部機器２に挿入する過程において、情報処理装置１に帯電している静電気は、導電性材料より構成されている上カバー１４と下カバー１５とを介して外部機器２のシールド部に流されることになる。ゆえに、本発明に係る情報処理装置１は、当該装置１に静電気が帯電していても、外部機器２の内部回路を破壊することがない。

＜情報処理装置の外観構成＞
つぎに、情報処理装置１の外観構造について詳述する。情報処理装置１は、扁平化及び薄型化が実現されており、さらに、その本体上にスリットが設けられて最小限の伝導金属プレート１１のみが外部に露出される構造になっており、外部機器２と接触する接触点と、接続部１０そのものに保護が加えられており、本体形状の設計に融通性を持たせることにより単純接続ミスを回避することができる。

＜第１の構成＞
図５は、本発明に係る薄型化された情報処理装置１の外観図である。また、図中の矢印の方向は、情報処理装置１が外部機器２のUSBポート４０に挿入される際の方向である。また、情報処理装置１は、上カバー１４と下カバー１５とにより覆われており、その表面には数個のスリット３０が設けられている。情報処理装置１は、スリット３０から伝導金属プレート１１が外部に露出されており、伝導金属プレート１１が外部機器２のUSBポート４０と電気的に接続される。

また、図６は、情報処理装置１の立体分解図であり、その内部構造が明示されている。プリント基板１３は、先端部がプラグ３２により構成されている。また、プリント基板１３は、保護のために上カバー１４と下カバー１５とに挟み込まれている。また、プリント基板１３に用いられる適切な材質は、プリント基板（PCB）である。

また、プラグ３２上には、伝導金属プレート１１が設けられている。伝導金属プレート１１は、細長い棒状を呈している。伝導金属プレート１１の一端は、プリント基板１３上のレイアウトとの接点において電気的に接続されている。また、伝導金属プレート１１をプラグ３２に固定する固定方法は、例えば、表面実装技術（SMT 、Surface-mount Technology）を使用する。伝導金属プレート１１は、この表面実装技術によりプラグ３２の表面に貼り付けられ、外部機器２のUSBポート４０との接点を形成される。このような方法によれば、スルーホールの工程を省いて製造工程の簡略化とコスト低減を図ることができる。

また、プリント基板１３の下方には、集積回路ユニット３９が設けられている。集積回路ユニット３９は、詳細は後述するが、フラッシュメモリのような記憶装置３４を具備してデータ記憶の用に供される。また、USBコントローラ３５は、USB信号をデータに変換し、記憶装置３４に記憶したり、記憶装置３４中のデータをUSB信号に変換して、伝導金属プレート１１を介してUSBポート４０を有する外部機器２にアウトプットする。なお、プリント基板１３上には、他の部材を搭載することが可能である。また、本発明に係る情報処理装置１は、データ保存用の装置としてのみに適用されるものではなく、記憶装置３４とUSBコントローラ３５をその他の集積回路ユニット３９によって代替させて、用途の異なる装置とすることも可能である。

また、薄型化実現のため、本発明に係る情報処理装置１では、記憶装置３４、USBコントローラ３５、伝導金属プレート１１は、可能な限り小型化、扁平化設計とする。加えて、記憶装置３４、USBコントローラ３５、或いはその他の電子ユニットは、好適には、できるだけプリント基板１３における同一側（本実施例中においてはプリント基板１３下方）に設けられるべきである。これは、プリント基板１３の両面に装置ユニットを設けることによる電子装置の高さ、厚みの割増しを回避するものである。

また、図７は、情報処理装置１の側面図である。本実施例においては、記憶装置３４は、プリント基板１３の下方に設けられており、また、USBコントローラ３５は、プラグ３２の下方に設けられることにより、空間を最大限に利用している。

また、上カバー１４にくり抜かれた数個のスリット３０は、本実施例においては、四個の細長い長方形状であるが、その幅とスリット間のピッチは、USBポートの規格に合致しているものである。

また、情報処理装置１は、スリット３０を通して伝導金属プレート１１の一部が外部に露出されているが、各伝導金属プレート１１の高さは、上カバー１４の表面よりも僅かに低く設計することにより、本考案における全体の厚みを削減して情報処理装置１構造の扁平薄型化を図る。

また、スリット３０は、各伝導金属プレート１１に対応するように形成されており、伝導金属プレート１１の一部が本体の外部に露出されている。したがって、露出されている伝導金属プレート１１は、外部機器２のUSBポート４０に挿入される際に、USBポート４０内の接触ピン４２と接触し、電気的に接続される。そして、記憶装置３４に格納されているデータは、伝導金属プレート１１（１１ｃ及び１１ｄ）を経て外部機器２にアウトプットされる。

また、スリット３０の先端を形成する上カバー１４部分は、外部機器２への挿入がよりスムーズにするために、斜面状に形成されていても良い。

このようにして本発明に係る情報処理装置１は、一方面上に複数のスリット３０が形成され、そのスリット３０から各伝導金属プレート１１が外部に露出される構造となっている。したがって、プラグ３２全体が外部に露出していないので、従来の装置の構造に較べて、多くの長所を具備している。例えば、情報処理装置１は、スリット３０から外部に露出されている各伝導金属プレート１１が上カバー１４により隔絶されており、上カバー１４が隔離作用を持つため、異物を介して二個以上の伝導金属プレート間にショートが発生しにくい利点がある。また、情報処理装置１は、伝導金属プレート１１を除き、プラグ３２のその他の部分がすべて上カバー１４及び下カバー１５により保護されているので、外部への露出面積が従来の装置の構造に比して、はるかに小さく、しかも、伝導金属プレート１１の高さが上カバー１４の表面よりも低く設計されていることから、外部装置２のUSBポート４０と接触する部分（特に、伝導金属プレート１１）が外力による影響を受けにくく、保護される利点がある。

また、情報処理装置１は、各スリットが上カバー１４において各自独立してくり抜かれていることから、当該情報処理装置１を外部機器２に挿入する際のガイドとしての役割を果たし得る利点がある。したがって、情報処理装置１は、外部機器２のUSBポート４０に挿入される際に、USBポート４０の接触ピン４２との接触点をそれが対応するスリット（伝導金属プレート１１）に正確にガイドすることができ、二個以上の異なる接触ピン４２が同一の伝導金属プレート１１に接触するような状況を回避できることができる。

また、情報処理装置１は、上カバー１４上の所定の位置に凹み３６を設けるような構成であっても良い。図８は、情報処理装置１と、外部機器２のUSBポート４０との略式化された側面図である。情報処理装置１は、USBポート４０に挿入されると、ロックピン４１により凹み３６がロックされる。

ここで、情報処理装置１が外部機器２に挿入されて、押し込まれ、固定されるまでの過程を詳述すると、情報処理装置１がUSBポート４０に挿入されて、押し込まれると、ロックピン４１と接触ピン４２の弾性作用により、情報処理装置１の接続部１０が所定の深部にまで到達し、スリット３０のガイドにより接触ピン４２が伝導金属プレート１１に接触し、ロックピン４１が凹み３６を押えて接続部１０を固定し、情報処理装置１とUSBポート４０の接続を堅固にする。

また、情報処理装置１の両サイドコーナーに図５、６に示すような斜面切り込み部３７、３８を設け、情報処理装置１を上下不対称の形状にしても良い。また、このような構成の場合には、外部機器２のUSBポート４０は、図９に示すように、斜面切り込み部３７、３８に応じた斜めに切り取られた上方両サイドのコーナー４３、４４と、平面的な底部コーナー４５、４６とにより構成される。

したがって、情報処理装置１を上下逆向きに外部装置２に挿入してしまった場合、情報処理装置１の接続部１０の形状と、外部装置２のUSBポート４０の形状が噛み合わないため、挿入動作を拒絶することができ、単純な接続（挿入）ミスを回避させることができる。

なお、情報処理装置１は、斜め切り込み部３７、３８を底辺の両サイドコーナーに設ける構成であっても良く、又は片方サイドの上下両コーナーに設ける構成であっても良く、又はひとつのコーナーのみに設ける構成であっても良い。また、当然のことながら、斜め切り込み部３７、３８が形成される位置に応じて、外部機器２のUSBポート４０の形状も適宜変更される。

また、情報処理装置１に凹み３６と、斜面切り込み３７、３８とを採用するか否かは、ニーズに依拠して選択することが可能であり、本実施例は凹み３６と、斜面切り込み３７、３８とを同時に採用することを強制するものではない。

＜第２の構成＞
また、図１０は、本発明に係る薄型化された情報処理装置の他の実施例である。図１１は、情報処理装置３の分解図であり、情報処理装置３の内部における組成ユニットと、構造を示している。

また、本実施例では、外観上は、両サイドコーナー斜面切り込み構造が変則形状（Ｌ形溝５０、５１）にとなっているが、上述した実施例と同様に、単純接続ミス回避の効果を得ることができる。また、上カバー５２には、四個のスリット５５が設けられている。なお、スリット５５の構造と機能については、上述したスリット３０と同様であるので、詳細な説明は省略する。

また、情報処理装置３は、上カバー５２と、下カバー５３と、中間のプリント基板５４とから構成されている。また、プリント基板５４は、先端部がプラグ５７により構成されている。なお、プリント基板５４の材質は、プリント基板（PCB）が好ましい。

また、本実施例において、プラグ５７上には、平行に配された細長い長方形の金属フィルム５８が複数個形成されている。

この金属フィルム５８は、情報処理装置３が外部機器２のUSBポート４０に接続されたときに、外部機器２との接触点となり、また、その一端が、プリント基板５４上の回路レイアウトと電気的に接続されている。

また、プリント基板５４の下方には、記憶装置５９とUSBコントローラ等の集積回路ユニット６１が設けられ、外部機器２から供給されたデータが記憶される。

また、第２の構成と第１の構成との相違点は、金属フィルム５８が情報処理装置３の接触点となっている点と、集積回路ユニット６１がプリント基板５４の下方に集中配置されている点である。

金属フィルム５８を利用することの利点としては、単位当たりのコストが伝導金属プレートに較べて廉価なのことである。また、金属フィルム５８は、プリント基板５４上の回路レイアウトの一部を形成することが可能であり、これはすなわち金属フィルム５８がプリント基板５４上の回路レイアウトから直接伸びてくることを意味し、製造工程を単純化することができ、情報処理装置３自体を廉価に製造できることを意味する。

また、情報処理装置３では、USBコントローラと記憶装置５９とが、プリント基板５４の下方に配置されるので、配線レイアウトが単純化され、回路レイアウトの配線長さを短くすることができ、コストの低減が図られる。

ところで、情報処理装置３では、プラグ５７下方の中空化を招いてしまう問題がある。そこで、情報処理装置３全体の堅固性を向上させ、差し抜き応力によりプラグ５７部分が緩んでしまうことを回避するために、下カバー５３上に凸形ランド部６０を設けて、プラグ５７をサポートする。このようにすることにより、プラグ５７下方の中空化を防止することができる。

また、凸形ランド部６０の高さは、概ねプリント基板５４下方の記憶装置５９等の厚みと同等とし、その形状、その大きさ、及び形成される個数については設計上の問題であり、特に制限を受けないものである。

＜集積回路ユニットの構成＞
つぎに、本発明に係る情報処理装置１に備えられている集積回路ユニット３９の構成について図１２を用いて詳細に説明する。なお、上述した情報処理装置３に備えられている集積回路ユニット６１の構成も同様なため、以下では、集積回路ユニット３９についてのみ説明を行う。

集積回路ユニット３９は、図１２に示すように、所定のフォーマット（例えば、USB）によって規定されており、外部機器２と挿脱可能に接続される接続部１０と、データが格納される記憶装置３４と、記憶装置３４を制御するメモリコントローラ７０とを有し、接続部１０に接続された外部機器２との間で所定の通信速度でデータの送受信を行う。

接続部１０は、USBにより規定されている所定形状のプラグにより形成されており、外部機器２が備えるUSBジャックに差し込まれることにより使用可能となる。このように、集積回路ユニット３９は、外部機器２に直接的に接続されることで、外部機器２のデータストレージ、つまり外部メモリとして機能する。

記憶装置３４は、NAND回路から構成されるFlashメモリである。なお、記憶装置３４は、データが格納できる構成であればHDD（Hard Disc Drive）等であっても良い。

メモリコントローラ７０は、NAND Flash Controllerであり、ECC（Error Check and Correct memory）サポート回路を内蔵しており、記憶装置３４に対するデータの書き込み及び読み出しを行う。

また、集積回路ユニット３９は、図１２に示すように、所定の演算処理を行う演算処理部７１と、接続部１０に接続されている外部機器２との間で通信される信号の処理を行う信号処理部７２と、演算処理部７１及び信号処理部７２による所定の処理に利用されるクロック信号を生成するクロック信号生成部７３と、接続部１０を介して接続された外部機器２から電源が供給され、所定の駆動電圧を生成する電圧生成部７４と、外部機器２から供給される電圧に基づいて、リセット信号を生成するリセット信号生成部７５と、演算処理部７１の演算処理に利用されるプログラムが格納されているＲＯＭ７６と、ワーキングメモリであるＲＡＭ７７とを備える。また、メモリコントローラ７０と、演算処理部７１と、信号処理部７２と、ＲＯＭ７６と、ＲＡＭ７７とは、UFDコントローラ７８として一体的に形成されている。また、UFDコントローラ７８と、記憶装置３４と、クロック信号生成部７３と、電圧生成部７４と、リセット信号生成部７５とは、PCBプリント基板上にマウントされている。

演算処理部７１は、例えば、８ビットのMPC（Micro Processor Core）である。

信号処理部７２は、USB Controllerであり、クロック信号生成部７３から供給されるクロック信号に基づいて、接続部１０に接続されている外部機器２との間で通信される信号の処理を行う。

クロック信号生成部７３は、所定の通信速度に応じた第１のクロック信号と第２のクロック信号を生成し、第１のクロック信号を信号処理部７２に供給し、第２のクロック信号を演算処理部７１に供給する。

電圧生成部７４は、Switching Power Regulatorであり、接続部１０を介して外部機器２から供給される電圧に基づいて、所定の駆動電圧を生成する。また、電圧生成部７４は、生成した駆動電圧を集積回路ユニット３９の各部（モジュール）に供給する。

リセット信号生成部７５は、外部機器２から供給される電圧に基づいて、リセット信号を生成し、生成したリセット信号をUFDコントローラ７８に供給する。

このようにして構成される情報処理装置１、３では、静電気が帯電している場合であっても、当該装置１、３を外部機器２に挿入する過程において、静電気を外部機器２のシールド部２Ａ、２Ｂに流す構造のため、静電気による外部機器２の内部回路の破壊を回避することができる。

本発明に係る情報処理装置を構成する第１のプリント基板の外観図であり、（ａ）は、接続部の側から眺めた側面図であり、（ｂ）は、裏面図である。 本発明に係る情報処理装置が外部機器に挿入される様子を示す図である。 本発明に係る情報処理装置を構成する第２のプリント基板の外観図であり、（ａ）は、接続部の側から眺めた側面図であり、（ｂ）は、伝導金属プレートが形成されている側の裏面図であり、（ｃ）は、側面図であり、（ｄ）は、接続部の側から眺めた側面図であり、（ｅ）は、裏面図である。 本発明に係る情報処理装置を構成するプリント基板の外観図であり、（ａ）は、接続部の側から眺めた側面図であり、（ｂ）は、裏面図であり、（ｃ）は、分解斜視図である。 本発明に係る第１の情報処理装置の外観斜視図である。 本発明に係る第１の情報処理装置の分解斜視図である。 本発明に係る情報処理装置の側面図である。 本発明に係る情報処理装置と外部機器の内部構成を示す図である。 外部機器が備える情報処理装置との接続部を示す正面図である。 本発明に係る第２の情報処理装置の外観斜視図である。 本発明に係る第２の情報処理装置の分解斜視図である。 本発明に係る情報処理装置に備えられている集積回路ユニットの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 情報処理装置、２ 外部機器、１０ 接続部、１１ 伝導金属プレート、１２ シールド部、１３ プリント基板、１４ 上カバー、１５ 下カバー

Claims (3)

1. 外部機器と挿脱可能に接続される所定形状の接続部を有し、上記外部機器と所定の通信速度でデータ通信を行う情報処理装置において、
   上記接続部の一方面には、上記外部機器に挿入された場合、上記外部機器と電気的に接続される複数個の伝導金属プレートが形成されており、
   上記接続部の他方面には、上記一方面に形成されている接地用の伝導金属プレートに対して、点対称となる位置にシールド部が形成されていることを特徴とする情報処理装置。
2. 上記接続部の一方面には、上記接地用の伝導金属プレートの先端部が、他の伝導金属プレートの先端部よりも前方の位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 導電性材料により構成される上体と下体で挟み込まれ、
   上記上体の一方の端部は、複数個の上記伝導金属プレートが外部に露出するように、複数個のスリットによりくり抜かれて形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。

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