JP2009163881A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器における筐体とポインティングデバイスとの隙間部から機器内に侵入する静電気を、機器ベース側の筐体に逃す経路を設けてポインティングデバイスの静電気耐性を高める。
【解決手段】ポインティングデバイスの周囲を筒状の被覆部材で覆うとともに、回路基板におけるポインティングデバイスの周囲にグランドベタを形成して被覆部材の外周側表面を伝わる静電気が回路基板に印加される経路を形成し、この経路をポインティングデバイス周囲のグランドベタの直近で機器ベース側の筐体に接続することにより、回路基板の内部に入った静電気を前記機器ベース側の筐体に逃す経路を形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は筐体の一部にポインティングデバイスを配置した電子機器に係り、特に筐体とポインティングデバイスとの隙間部から機器内に侵入する静電気を機器ベース側の筐体に逃す経路を設けてポインティングデバイスの静電気耐性を高める構成とした電子機器に関するものである。

近年、各種電子機器が開発されており、手軽に利用できる携帯情報端末（ＰＤＡ）として、筐体の一部にポインティングデバイスを配置した構成のものが普及している。このような電子機器は、例えば電子辞書、電子手帳、ノートパソコン、ゲーム機、携帯電話機その他各種の携帯機器等に適用されている。

また、ポインティングデバイスは例えば機器筐体の表面側に設けられた孔から少なくとも一部が露出するように配置される。

このような構成の電子機器では、操作時において、帯電した指でポインティングデバイスを操作することで、機器表面側の筐体の孔の内周縁とポインティングデバイスの外周縁との隙間部から静電気が印加され、この静電気が機器内部に侵入することで電子機器の機能が損なわれたり、障害が発生することがあった。

従来では静電気対策として、機器表面側の筐体を樹脂単一材ではなく、樹脂と金属とを貼合せた導電塗装・シールド板金構造とし、発生した静電気を筐体の内側板面に沿って外部に逃し、これにより静電気が直接に電子機器内のプリント基板へ印加することを防止してポインティングデバイスを保護することが提案されている。

また、特許文献１では、機器表面側の筐体を樹脂単一材により構成したものにおいて、筐体の内部に樹脂シートを筐体板面と平行な方向に配置し、この樹脂シートに沿って静電気を外部に逃す構成とすることにより、プリント基板への静電気の侵入防止、減衰等を図り、機器の障害、誤動作等を防ぐ技術が提案されている。
特開２００１−４３７６４号公報

しかし、機器筐体にアンテナを設けて通信機能を持たせる場合、アンテナ特性が損なわれて電波送受信の障害となるため、機器表面側の筐体を導電塗装・シールド板金とする構成は適切ではない。

一方、特許文献１に記載の技術では、ボタンの接点部に樹脂シートの穴を開けなければならない場合は、静電気を逃がす経路が不完全になり、十分に保護することが出来ない可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ポインティングデバイスに静電気が直接印加されることを防止し、ポインティングデバイスの保護を行なうことが可能な電子機器を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明では、機器ベース側の筐体と、機器表面側の筐体と、前記両筐体の間に配置された回路基板と、前記機器表面側の筐体に穿設した孔の内側に設けられたポインティングデバイスとを備えた電子機器であって、前記孔の内周縁と前記ポインティングデバイスの外周縁との隙間部を当該ポインティングデバイスの外側面に沿って前記回路基板側まで達するものとし、前記回路基板の前記隙間部に臨む面からこの回路基板を板厚方向に沿って貫通する導体を設けるとともに、この導体を前記機器ベース側の筐体の少なくとも一部に設けた金属部に接続することにより、前記隙間部から機器内部に侵入する静電気を前記ベース側の筐体に逃す静電気経路を構成したことを特徴とする電子機器を提供する。

また、本発明では、機器ベース側の筐体と、機器表面側の筐体と、前記両筐体の間に配置された回路基板と、前記機器表面側の筐体に穿設した孔の内側に設けられたポインティングデバイスとを備えた電子機器であって、前記ポインティングデバイスの周囲を筒状の被覆部材で覆うとともに、前記回路基板における前記ポインティングデバイスの周囲にグランドベタを形成して前記被覆部材の外周側表面を伝わる静電気が前記回路基板に印加される経路を形成し、この経路を前記ポインティングデバイス周囲の前記グランドベタの直近で前記機器ベース側の筐体に接続することにより、前記回路基板の内部に入った静電気を前記機器ベース側の筐体に逃す経路を形成したことを特徴とする電子機器を提供する。

本発明によれば、ポインティングデバイスに静電気が直接印加されることを防止し、ポインティングデバイスの保護を行なうことが可能な電子機器を提供することができる。

以下、本発明に係る電子機器の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本実施形態による電子機器の構成部品を概略的に示す分解斜視図である。この図１に示すように、本実施形態の電子機器１は互いに対向する１対の矩形板状の筐体２，３を備えており、これらの筐体２，３の対向面をリブ状に突出する周縁部にて接合することにより、両筐体２，３間に一定の間隔が形成された電子部品収納用の薄箱状筐体を構成するものとなっている。

図１の下部に示した一方の筐体２は内部に電子機器を収容する機器ベース側の筐体であり、この機器ベース側の筐体２は、例えば全体が金属製とされ、または通電を必要とする一部に金属を含む構成となっている。通電を必要とする一部とは、筐体２における下記のポインティングデバイスに隣接する部位またはその周囲をいう。

機器ベース側の筐体２の内部には、回路基板４がこの筐体２の一辺２ａに沿う配置で固定されている。そして、回路基板４には、カーソル操作用のポインティングデバイス５が実装されている。

このポインティングデバイス５は、例えば光学スイッチを適用した直方体状のものである。また、ポインティングデバイス５の上方には、このポインティングデバイス５の周囲を覆う筒状の被覆部材６が配置されている。被覆部材６は回路基板４上に装着され、上端壁６ａ及び周壁部６ｂは例えばガラス等の透光性材料によって構成されている。上端壁６ａと反対側に開口部６ｃを有する。また、被覆部材６には絶縁体が用いられる。

なお、被覆部材６は回路基板４上に固定するようにしても良いし、筐体３に設けられた孔８と嵌合させた上で、部品公差等を考慮し回路基板４と被覆部材６とが接触するようにしても良い。

被覆部材６の上部は上端壁６ａ及び周壁部６ｂによって円筒状をなし、下部６ｄは直方体状をなす構成とされている。この被覆部材６をポインティングデバイス５の周囲に被せた状態で、回路基板４上に搭載することにより、ポインティングデバイス５の周囲部および上端部の全体が被覆される。この被覆構成により、静電気耐性が低いポインティングデバイス５に対し、その周辺からの静電気が遮断されるものとなり、ポインティングデバイス５の静電気耐性が高い状態に保持される。ポインティングデバイス５は、回路基板４の上面４ａから筐体３の孔８の位置する上方に向って光を発し、ポインティングデバイス５は被覆部材６の上端壁６ａ上を動く操作者の指の動きを、操作者の指から反射される光によって捉えることにより、カーソル移動方向を設定する構成となっている。

また、図１に示すように電子機器１の筐体３はディスプレイ表示窓７を有する四角枠状のものであり、全体を樹脂製とし、または少なくとも一部、すなわち孔８が配置される部位を樹脂製としてある。この機器表面側の筐体３には、機器ベース側の筐体２に設けられた回路基板４に実装されるポインティングデバイス５を配置するための円形の孔８が穿設されている。この円形の孔８には上述した被覆部材６が、上端壁６ａ及び周壁部６ｂによって構成される。孔８は、ポインティングデバイス５を被覆する被覆部材６の一部が露出するように筐体３に設けられ、被覆部材６の円筒状部分と、孔８の内周縁部８ａとが一定の隙間をあけた状態で挿入される。

なお、回路基板４の上面４ａには、ポインティングデバイス５の設けられた位置の反対側に、１対のボタンスイッチ９ａ，９ｂが互いの間に一定の間隔をあけて設けられている。これらのボタンスイッチ９ａ，９ｂは、ポインティング操作以外の画面操作等を行なうものであり、それぞれ機器表面側の筐体３に設けた円形の孔１０ａ，１０ｂおよびこれらの孔１０ａ，１０ｂに設けられるスイッチカバー９ｃ，９ｄにより操作される。

次に、図２〜図４を参照して、電子機器１の組立構成を詳細に説明する。図２は図１に示した電子機器１のポインティングデバイス５およびその周辺構成を拡大して示す縦断面図であり、図３はポインティングデバイス５を搭載する回路基板４の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。

図２〜図４に示すように、機器ベース側の筐体２と機器表面側の筐体３とは互いに平行に配置されており、これらの間に回路基板４が平行に配置されている。機器表面側の筐体３にはポインティングデバイス５配置用の円形の孔８が穿設してあり、この孔の中心部に位置して、回路基板４上にポインティングデバイス５が搭載されている。ポインティングデバイス５の高さは、回路基板４と筐体３との距離よりも小さくなるように設定されている。

また、回路基板４にはポインティングデバイス５を囲む同軸配置で被覆部材６が搭載してあり、この被覆部材６の周壁部６ｂはポインティングデバイス５の側面５ａと機器表面側の筐体３の孔８の内周縁部８ａとの略中間位置に配置されている。

機器表面側の筐体３の孔８の内周縁部８ａと、被覆部材６の周壁部６ｂとの間には、孔８の周方向全体に亘って略均等幅の隙間部１０が設定されている。これにより、回路基板４には、機器表面側の筐体３に穿設した孔８の内周縁部８ａと被覆部材６の周壁部６ｂとの隙間部が、この被覆部材６の周壁部６ｂおよびポインティングデバイス５の側面５ａに沿って、回路基板４側まで達するものとされている。

そして、回路基板４の上面４ａから、この回路基板４を板厚方向に沿って貫通する導体１１が設けられている。この導体１１は回路基板４の上面４ａに形成されたグランドベタ１１ａ、回路基板４の下面４ｂに形成されたグランドベタ１１ｂおよび回路基板４を貫通して両グランドベタ１１ａ，１１ｂを接続するスルーホール１１ｃにより構成されている。

さらに、回路基板４の下面４ｂ側のグランドベタ１１ｂには、機器ベース側の筐体２と回路基板４との間に設けられたガスケット１１ｄが接続されている。ガスケット１１ｄは、例えばウレタンの周囲に導電性のある導電布を巻いて構成されているものが採用される。そして、ガスケット１１ｄが配置されている機器ベース側の筐体２は金属製であり、または少なくとも筐体２の一部に金属が設けられることで、ガスケット１１ｄと導通する金属部を有する構成とされている。また、ガスケット１１ｄの代わりに、筐体２の金属部と回路基板４の下面４ｂに設けられたグランドベタ１１ｂとを電気的に接続する導電部材を設けても良い。

間隙部１０から進入する静電気が到達しやすいように、グランドベタ１１ａの少なくとも一部は、回路基板４の上面４ａにおいて間隙部１０と対向する位置に設けられることが望ましい。

これにより、隙間部１０から機器内部に侵入する静電気（矢印Ｅ）を機器ベース側の筐体２に逃すことができるようになっている。すなわち、隙間部１０から機器内部に侵入する静電気（矢印Ｅ）は、回路基板４の上面４ａに形成されたグランドベタ１１ａ、回路基板４の下面４ｂに形成されたグランドベタ１１ｂおよび回路基板４を貫通して両グランドベタ１１ａ，１１ｂを接続するスルーホール１１ｃ、さらに金属製ガスケット１１ｄを介して、機器ベース側の筐体２に逃されるようになっている。

グランドベタ１１ａは、回路基板４の上面４ａの被覆部材６を外れた位置に形成される。グランドベタ１１ａとポインティングデバイス５との間を被覆部材６で遮断することで、ポインティングデバイス５に静電気が到達しにくくすることができる。なお、グランドベタ１１ａは図２に示すように被覆部材６を外れた位置に設けるのが望ましいが、静電気に対する耐性の面で許容できる水準を満足するのであれば、グランドベタ１１ａの一部が被覆部材６で囲われる位置に入り込んでも良い。

このように、本実施形態では、導体１１がスルーホール１１ｃを備え、このスルーホール１１ｃが機器ベース側の筐体２の金属部に接続されている。ポインティングデバイス５の周囲は筒状の被覆部材６で覆われており、この被覆部材６により、機器表面側の筐体３に穿設した孔８の内周縁部８ａと被覆部材６の周壁部６ｂとの隙間部１０からポインティングデバイス５が隔離される構成となっている。

ポインティングデバイス５の周囲は筒状の被覆部材６で覆われ、回路基板４におけるポインティングデバイス５の周囲にグランドベタ１１ａ，１１ｂを形成して、被覆部材６の外周側表面を伝わる静電気Ｅが回路基板４に印加される経路を形成してある。そして、この経路をポインティングデバイス５の周囲のグランドベタ１１ａ，１１ｂの直近で機器ベース側の筐体２に接続することにより、回路基板４の内部に入った静電気を機器ベース側の筐体２に逃す静電気経路が形成されている。

また、本実施形態では、機器表面側の筐体３の孔８に連通する隙間部１０がポインティングデバイス５の側面５ａに沿って直接、回路基板４側まで達している。そして、間隙部１０と対向する回路基板４の上面４ａと、この上面４ａから機器ベース側の筐体２に対向する下面４ｂ側までに亘り、回路基板４を板厚方向に沿って貫通する導体１１が設けられている。

この導体１１は、回路基板４の上面４ａに形成されて回路パターンから分離したグランドベタ１１ａと、回路基板４を貫通するスルーホール１１ｃと、このスルーホール１１ｃに接続されたグランドベタ１１ｂとにより構成されている。このようなグランドベタ１１ａ，１１ｂを機器ベース側の筐体２の少なくとも一部に設けた金属部に接続することにより、孔８と被覆部材６との隙間部から機器内部に侵入する静電気をベース側の筐体２に逃す静電気経路を構成している。

以上の実施形態においては、ポインティングデバイス５の周囲を隙間なく被覆部材６で覆うことにより、ポインティングデバイス５に直接静電気が印加されない。

また、静電気が被覆部材６と回路基板４の隙間からポインティングデバイス５に印加されてしまうのを防ぐために、回路基板４にグランドベタ１１ａ，１１ｂを形成して避雷針としての機能を得ている。このグランドベタ１１ａ，１１ｂに静電気を導くことでポインティングデバイス５に静電気が印加されることを防止できる。

さらに、グランドベタ１１ａ，１１ｂと機器ベース側の筐体２を接続することで、静電気を大きなＧＮＤとなる機器ベース側の筐体２に逃す。これにより、回路基板４に印加された静電気がガスケット１１ｄを通してポインティングデバイス５に流入していくことが防止される。

以上の構成により、静電気経路を作ることで機器の静電気耐性を高めることができる。すなわち、従来の構成では、ポインティングデバイス５と回路基板４との距離は非常に近く、筐体コア面に導電塗装がない樹脂製筐体では、ポインティングデバイス５の周囲に印加された静電気が直接回路基板４に印加され、ポインティングデバイス５に静電気が印加されることによってポインティングデバイス５が破壊、若しくは誤動作を起こしていた。これに対し、本実施形態の構成では、ポインティングデバイス５の周囲が筒状の被覆部材６で覆われ、回路基板４におけるポインティングデバイス５の周囲にグランドベタ１１ａ，１１ｂを形成して、被覆部材６の外周側表面を伝わる静電気Ｅが回路基板４に印加される経路を形成してある。そして、この経路をポインティングデバイス５の周囲のグランドベタ１１ａ，１１ｂの直近で機器ベース側の筐体２に接続することにより、回路基板４の内部に入った静電気を機器ベース側の筐体２に逃す静電気経路が形成されている。

このような構成を採用することで、静電気耐性の低いポインティングデバイス５を保護し、機器としての静電気耐性を上げることができる。

さらにまた、機器表面側の筐体３を樹脂主体の構成とする簡易な構成とすることができ、機器表面に金属を配置する必要もないことから通信機能を害する虞れもなく、構成の簡素化が図れ、部品点数の減少および製作容易化等も図れるものとなる。

以上の説明のように、本発明の実施形態によれば、ポインティングデバイスに静電気が直接印加されることを防止し、ポインティングデバイスの保護を行なうことが可能な電子機器を提供することができる。

本発明ではその主旨を逸脱しない範囲であれば、上記の実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。

本発明の一実施形態による電子機器の部品構成を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態による電子機器の要部構成を示す縦断面図。 本発明の一実施形態による部品構成を示す平面図。 本発明の一実施形態による部品構成を示す縦断面図。

符号の説明

１‥電子機器、２，３‥筐体、４‥回路基板、５‥ポインティングデバイス、６‥被覆部材、８‥孔、１０‥隙間部、１１‥導体、１１ａ、１１ｂ‥グランドベタ、１１ｃ‥スルーホール、１１ｄ‥ガスケット、Ｅ‥静電気。

Claims (5)

1. 少なくとも一部に金属部が設けられるとともに、ポインティングデバイスが実装された回路基板が設置される第１の筐体と、
   前記第１の筐体と接合されるとともに、前記ポインティングデバイスを被覆する被覆部材の一部が露出する孔を有する第２の筐体と、
   前記回路基板の上面において、前記被覆部材と前記第２の筐体との間に存在する間隙と対向する位置に設けられるグランドベタと、
   前記グランドベタと前記第１の筐体に設けられた前記金属部と電気的に接続する導電部材と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記回路基板に前記回路基板の板厚方向に沿って貫通する導体が設けられ、前記導体を通じて前記グランドベタと前記導電部材とが電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記導体は、前記回路基板の上面に設けられる第１のグランドベタと前記回路基板の下面に設けられる第２のグランドベタとを電気的に接続し、前記回路基板の下面に設けられた第２のグランドベタと前記導電部材とが電気的に接続されることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
4. 前記被覆部材は前記回路基板上に実装されるとともに、前記グランドベタは前記回路基板上に前記被覆部材を外れた位置に設けられることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
5. 前記第２の筐体の全体または少なくとも被覆部材の一部が露出する孔の周囲部が、樹脂により構成されている請求項３記載の電子機器。

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