JP2007208339A - 携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を妨げず、且つ、見栄えを損なわずに十分な光量が得られる照射装置を備えた携帯電子機器を提供する。
【解決手段】金属パターン２４は、回路基板１０上のＬＥＤ２３ａ，２３ｂの周囲領域に形成され、開口部３８より外部に露出するように構成されている。
【選択図】図８

Description

この発明は、照射光を照射する光源を備えた携帯電子機器に関するものである。

携帯電話機の中には、撮影機能を備えたものがあり、撮影用照射光に用いられる光源としてＬＥＤ（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を搭載している。
このＬＥＤは、撮影用照射光として十分な光量が得られないため、反射鏡等の別パーツを追加することで十分な光量が得られる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２７１９８１号公報

ところで近年、携帯電話機の薄型化、小型化に伴い、より低背のＬＥＤが用いられるようになってきている。
この低背のＬＥＤは、低背でないものに比較して多くの光量を得ることが難しく、撮影時の照明などのために必要な光量を得ることが困難であった。
このため、従来技術では、反射鏡等の別パーツを追加する等により対処していたが、部品点数が増加してしまう。
また、見栄えを考慮して、ＬＥＤの前面に乳白色等の樹脂で形成された窓部を配置して、筐体外からＬＥＤが直接見えないようにすると、外部に照射されるＬＥＤの光が吸収されてしまうため、透明な樹脂と比較して光量がさらに必要になるという課題がある。

そこで、この発明は、薄型化を妨げず、且つ、見栄えを損なわずに十分な光量が得られる照射装置を備えた携帯電子機器を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明は、発光素子が実装されると共に、金属パターンが形成された回路基板を筐体内に備え、前記筐体の前記発光素子に対向する位置を含む領域に開口部が形成され、当該開口部から前記発光素子の照射光を筐体外に照射する携帯電子機器において、前記金属パターンは、前記回路基板上の前記発光素子の周囲領域に形成され、前記開口部より外部に露出するように構成されていることを特徴とする。
このように構成することで、発光素子と金属パターンの色を同調させ、発光素子を外部から見え難くする。
また、金属パターンを反射鏡として有効利用することが可能となる。
さらに、開口部からは、発光素子と金属パターンのみが見える状態とすることで、見栄えの悪い回路基板上の金属パターン周辺を見え難くする。

また、本発明は、撮像素子を備え、前記発光素子は、前記撮像素子が撮像を行う際に発光可能であって、前記撮像素子の撮像方向を照射することを特徴とする。
このように構成することで、被写体を良好に撮像できる。

さらに、本発明は、前記金属パターンは、半田処理によって形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、半田がＬＥＤの光を良好に反射するので、光量が増加する。つまり、半田を反射鏡として有効利用することが可能となるため、別パーツが不要となる。

また、本発明は、前記金属パターンは、前記回路基板の基準電位に電気的に接続されていることを特徴とする。
このように構成することで、外部から開口部を介して内部に侵入する静電気によって、電子部品が破壊されることを防止する。

本発明によれば、金属パターンを反射鏡として有効利用することが可能となるため、発光素子からの光を開口部へと集めることができる。
したがって、少スペース、且つ、低コストの発光素子の光量を照射光として十分得ることができる。
さらに、開口部の大部分に、発光素子と金属パターンが見える状態とすることで、回路基板のレジスト部分を極力見え難くするため、外観を損なわずに、見栄えがよくなる効果を奏することができる。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、携帯電子機器としての携帯電話機１は、いわゆる折り畳み式のものであり、複数の操作キー２が露出して設けられた第二筐体４に表示ユニット５を内装した第一筐体６が基部に設けたヒンジ部７を介して開閉可能に軸支されたものである。
そして、第二筐体４の先端側には、通話用マイクロフォン３が設けられ、第一筐体６の基端側には、撮像用照射光を照射するための開口部８が設けられている。

図２に示すように、第二筐体４の操作キー２側とは反対面の基端には、カメラモジュール９が露出して設けられ、さらに、カメラモジュール９には、レンズ５０が設けられている。
なお、携帯電話機１を全開状態にした場合には、カメラモジュール９のレンズ５０と、第一筐体６に設けられた開口部８とが同一方向を向くようになっている。
つまり、カメラモジュール９の撮像方向と、撮像用照射光の方向とが一致することになる。

図３に示すように、第一筐体６は、電子部品を備えた回路基板１０や表示ユニット５を内装したケース１１にカバー１２が被覆されたものである。回路基板１０の基端側には、二つのＬＥＤ２３ａ，２３ｂが設けられている。カバー１２には、そのＬＥＤ２３ａ，２３ｂに対応する部分に開口部３８が設けられている。
この開口部３８は、開口部３８内に表面側を広く、裏面側を狭く形成した段部４４を備えている。
カバー１２の開口部３８には、開口部３８を閉塞する窓部３７がセットされ、カバー１２の表面には、開口部８を設けたハーフミラー１３がセットされている。

ケース１１は、樹脂製の材料により箱状に形成されたものであって、このケース１１の基端側にはヒンジ部７ａ，７ｂが設けられている。
一方のヒンジ部７ａには、第二筐体４に軸支される軸受部１８が内装され、他方のヒンジ部７ｂには、第二筐体４と回動可能に係合するヒンジ部材１９が内装されている。

ケース１１の両側縁には、係合部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが設けられている。係合部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの先端の開口部２２に向かう側（内側）には回路基板１０に係合するための係合部が、開口部２２の外側に向かう側（外側）には凹部が形成されている。
ケース１１の先端側の両側には、回路基板１０を係止する係止部１５ａ，１５ｂが設けられ、基端側の一側にも回路基板１０を係止する係止部１５ｃが設けられている。
また、ケース１１の先端に通話用のスピーカー１６が内装され、ケース１１の四隅には、ケース１１とカバー１２とを締結固定するネジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが配設されている。

図４に示すように、回路基板１０はＬＥＤ２３ａ，２３ｂや表示ユニット５に給電等を行うもので、折り曲げや湾曲させて機器に配置できるＦＰＣ（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ
Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｂｏａｒｄ）や紙フェノール、あるいは、ガラス布エポキシ等を基板材料とするものが用いられる。
回路基板１０のドットハッチ部上には、回路基板１０上を覆うようにレジスト４５により絶縁処理が施されている。
回路基板１０の基部側には、表示ユニット５の外形状に対応する開口部２０が設けられ、回路基板１０の先端には、前方に突出する突出部２１ａ，２１ｂが設けられている。

開口部２０の先端側には、表示ユニット５に接続されているフラットケーブル２９に接続されるコネクタ２２が設けられている。開口部２０の基端側には、撮影用照射光の光源であるＬＥＤ２３ａ，２３ｂが並列して設けられている。
ＬＥＤ２３ａ，２３ｂは、発光作用を有する半導体であり、順方向の電圧を印加することにより発光する。

図５に示すように、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂは、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの両端から突出している接続子２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが回路基板１０に接続され、固定されている。
ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの周囲には、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂを囲むように金属パターン２４が回路基板１０上に露出して設けられ、さらに、金属パターン２４上には、半田２６が盛られている。
この半田処理は、回路基板１０にＬＥＤ２３ａ，２３ｂを含む様々なデバイスが実装される際の、リフロー処理にて同時に施されることが好ましい。これにより、金属パターン２４への半田処理のために別途工程を要したりはしない。
金属パターン２４の外形状は、カバー１２に設けられた開口部３８の段部４４に対向する領域を含んだ形状になっている。つまり、金属パターン２４の外形状は、開口部３８の段部４４によって形成された開口形状に対向する領域を含んだ形状になっている。
また、この金属パターン２４は、回路基板１０の基準電位に電気的に接続している。

図３に示すように、表示ユニット５は、ガラスで挟持された構造の液晶ディスプレイである表示器２７と、表示器２７を覆うようにゴム製の材料で一体成型されたホルダー２８と、表示器２７に接続されているフラットケーブル２９とで構成されている。
ホルダー２８の先端側と基端側には、ホルダー２８をケース１１内に固定するための固定孔３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄがホルダー２８を貫通して形成されている。
また、ホルダー２８には、表示器２７の表示面３０に対応する部分に開口部３２が設けられている。

カバー１２は、樹脂で形成されたもので、表示ユニット５の表示面３０に対応する部分に開口部３３が設けられている。
カバー１２の表面には、ハーフミラー１３をセットするための凹部５１がハーフミラー１３に対応する部分に設けられ、基端両側には、ケース１１のヒンジ部７ａ，７ｂを覆うヒンジカバー３４ａ，３４ｂが突出して設けられている。

カバー１２の両側には、ケース１１の係合部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに対応する位置に、係合部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに係合する係合突起３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが設けられている。
カバー１２の四隅には、ネジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄに対応する位置に、ネジ部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄが設けられている。

ハーフミラー１３は、板状に形成され、表面側からの光を反射する。一方で、裏面からの光を透過するものである。
ハーフミラー１３の基端は、カバー１２に沿うように斜めに曲折し、基端両側には、後方に突出する突出部５２ａ，５２ｂが設けられている。
また、ハーフミラー１３の基端側には、カバー１２の開口部３８に対応する部分に開口部８が設けられている。

図６（ａ）に示すように、窓部３７は、乳白色や透明の樹脂で一体成型された凸形状のもので、窓部本体３９の一端にフランジ部４０が設けられ、これら窓部本体３９とフランジ部４０の接合部４１は傾斜した状態となっている。

図６（ｂ）、図７に示すように、窓部本体３９のフランジ部４０側の面には、波板状に凹凸形状が形成された波板部４２が設けられ、この波板部４２の先端部分にはＲ形状が与えられている。
ここで、Ｒ形状のＲは半径が０．２ｍｍであることが望ましい。また、凹凸形状のピッチＰは０．５ｍｍであることが望ましく、凹凸形状の凸高さＨは０．１４ｍｍであることが望ましい。
また、窓部３７の厚さＴは、１．５ｍｍであることが望ましく、フランジ部４０に囲まれた凹部Ｃが形成されている。

図８に示すように、回路基板１０上にカバー１２の開口部３８が回路基板１０に接続されたＬＥＤ２３ａ，２３ｂを囲み、且つ、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの周囲設けられた半田２６を覆うようにカバー１２が被覆されている。
ここでは特に図示しないが、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの開口部８側には、透明のアクリル樹脂等で形成された導光材が、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂと密着した状態で取り付けられている。これにより、開口部８から覗き見た場合に、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの接続端子２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが導光材に隠れるため、外部からは接続端子２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄが見え難くなるようになっている。
カバー１２の開口部３８上には、窓部３７がフランジ部４０をカバー１２側に向けてセットされている。
カバー１２の表面には、ハーフミラー１３の開口部８が窓部３７の窓部本体３９を囲み、且つ、フランジ部４０をカバー１２側に押圧するようにハーフミラー１３が窓部３７のフランジ部４０を覆っている。

したがって、上述の実施形態によれば、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂが発光すると、その照射光は、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂを中心にして回路基板１０の実装面上に広がる。一部の光はＬ１に示されるような直線的に窓部を介して開口部８外に照射されるが、大半の光は、その光路は異なる。
ある光は、直接窓部３７に到達するが、窓部３７の凹部Ｃ内の波板部４２に達したときに、Ｒ形状により屈折して窓部３７内に侵入してその後開口部８外に照射されたり、同じくＲ形状により凹部Ｃ内にて反射して回路基板１０側に戻る光もある。
また、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂから照射された光の一部はＬＥＤ２３ａ，２３ｂの側方へ広がり、段部４４のケース１１側開口の内壁に当たって反射し、波板部４２へ向かう光や回路基板１０側へ向かう光もある。

これらの回路基板１０側に戻ってくる光についてをＬＥＤ２３ａ，２３ｂの周囲、且つ、回路基板１０上に設けられた金属パターン２４により反射させる。反射された光は、Ｌ２に代表されるような光路にて開口部８外へ照射される。
このように直接光Ｌ１や反射光Ｌ２に代表されるように、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂからの光を極力余すことなく開口部８外へ照射する。
ここで、金属パターン２４は、半田処理されていれば表面が銀色になるため反射率が特に高く、より確実に対向する開口部８へ光を反射させることになる。
つまり、制約のあるＬＥＤ２３ａ，２３ｂの直接光の光量を反射光によって補足することができ、少スペースで照射光として十分な光量を得ることができる。
また、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの周囲を開口部３８や開口部３８の段部４４で覆っているため、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの側方へ広がる光の一部によるＬＥＤ２３ａ，２３ｂのＬＥＤ２３ａ，２３ｂ周辺への光漏れを防止することができる。

また、回路基板１０のレジスト４５は、一般的には緑色、対してＬＥＤ２３ａ，２３ｂの特に光量の高いものは黄色、もしくは、白色の外観を有している。特に、緑色のレジストに対して黄色のＬＥＤを使用している場合が数多く見受けられるが、この場合は特に互いの外観色が明らかに異なる色となり、開口部８から覗き見た場合に回路基板１０とＬＥＤ２３ａ，２３ｂの存在が鮮明に確認できる。
使用者の嗜好にも寄るところは多少あるが、一般的に筐体の外観デザイン上の美観とは、内包物が予期せぬ形で見えることは好まれない。照射光を得るための開口部である場合、発光素子そのものであり、直接的に外部から見えても仕方の無い予測のされうるＬＥＤはともかく、回路基板が外部から確認できることはやはり好ましくないといえる。

したがって、本発明によれば、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの色が黄色である場合、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂに対して銅や金で形成された回路基板１０が、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ周縁を囲い、レジスト４５が開口部８から見えなくすることにより、黄色に対して緑色よりは近似する金色がＬＥＤ２３ａ，２３ｂに隣接することとなるため、窓部３７越しにはＬＥＤ２３ａ，２３ｂと金属パターン２４との境界線が鮮明に見えることを防止することができ、すなわち外部から回路基板１０の存在が目立たないようにすることができる。

また、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂの色が白色である場合、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂに対して周縁の金属パターン２４を銀色の半田処理をしておけば、白色に対する近似色である銀色であるため、やはり外部から窓部３７越しには金属パターン２４部分が目立つことも無い。
さらに、半田処理の場合には、透明あるいは乳白色の窓部３７に対しても銀色の半田２６は近似色であり、波板部４２による光の拡散効果もあいまって、外観上の色が窓部３７の色に溶け込み、これによって金属パターン２４はさらに目立たなくなるという効果も得られる。
そして、窓部３７に波板部４２が設けられていることも、内部を見え難くし、且つ、見栄えをよくする効果を奏することができる。

また、本発明によれば、金属パターン２４の外形状は、開口部３８の段部４４によって形成された開口形状に対向する領域を含んだ形状になっているため、外部からＬＥＤ２３ａ，２３ｂ周辺への視界Ｓには、ケース１１に設けられた開口部３８の段部４４と金属パターン２４との相互位置関係により、金属パターン２４周辺が見え難くなり、外観を損なわない。

さらに、金属パターン２４が回路基板１０の基準電位に電気的に接続されているため、外部から窓部３７を介して侵入する静電気によるＬＥＤ２３ａ，２３ｂの静電破壊を防止することができる。なぜなら、静電気はよりインピーダンスの低い物質に流れようとする性質があり、この場合、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂに比較して基準電位に電気的に接続されている金属パターン２４のインピーダンスが低いため、静電気はＬＥＤ２３ａ，２３ｂに流れることなく金属パターン２４へと流れていくためである。

尚、この発明は上述した実施形態に限られるものではなく、表示器２７は、ガラスで挟持された構造の液晶ディスプレイである場合について説明したが、ＥＬ（ＥＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイとしてもよい。
また、本実施形態では携帯電話機１として折り畳み式のものを例にして説明したが、回転タイプやスライドタイプの携帯電話機、さらにはストレートタイプの携帯電話機にも適用可能である。
さらに、上記実施形態では表示ユニット５にフラットケーブル２９が接続された場合について説明したが、フラットケーブル２９に代えてフレキシブル基板（ＦＦＣ，ＦＰＣ）および同軸ケーブルが接続された場合であってもよい。

本発明の実施形態における折り畳み式携帯電話機の斜視図である。 本発明の実施形態における折り畳み式携帯電話機のカメラモジュール側の斜視図である。 本発明の実施形態における第一筐体の構成分解図である。 本発明の実施形態における回路基板の平面図である。 本発明の実施形態における図４のＢ部拡大図である。 本発明の実施形態における窓部を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 本発明の実施形態における図６（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線に沿う窓部の拡大断面図である。

符号の説明

１…携帯電話機、６…第一筐体（筐体）、８…開口部、９…カメラモジュール（撮像素子）、１０…回路基板、１１…ケース、１２…カバー、１３…ハーフミラー、２３ａ…ＬＥＤ（発光素子）、２３ｂ…ＬＥＤ（発光素子）、２４…金属パターン、２６…半田

Claims (4)

1. 発光素子が実装されると共に、金属パターンが形成された回路基板を筐体内に備え、前記筐体の前記発光素子に対向する位置を含む領域に開口部が形成され、当該開口部から前記発光素子の照射光を筐体外に照射する携帯電子機器において、
   前記金属パターンは、前記回路基板上の前記発光素子の周囲領域に形成され、前記開口部より外部に露出するように構成されていることを特徴とする携帯電子機器。
2. 撮像素子を備え、
   前記発光素子は、前記撮像素子が撮像を行う際に発光可能であって、前記撮像素子の撮像方向を照射することを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記金属パターンは、半田処理によって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に記載の携帯電子機器。
4. 前記金属パターンは、前記回路基板の基準電位に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の携帯電子機器。
   
   
   
   

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