JP2013235533A - 電子機器用防水ケース - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量式のタッチパネルの操作を水中で可能にする電子機器用防水ケースであって、タッチパネル上の所望の位置で所望の操作を行うことができる電子機器用防水ケースを提供する。
【解決手段】タッチパネル１０３の前面に操作部１１が位置するように、電子機器用防水ケース１にスマートフォン１００を収納して、収納袋１０とスマートフォン１００とが接触するように収納袋１０を密封する。操作部１１には絶縁体である封入材１１ｂが密封されているため、タッチパネル１０３は水と接触せず、タッチパネル１０３には入力が行われない。ユーザが指で操作部１１を押圧すると、収納袋１０等を介して指がタッチパネル１０３に接触する。これにより、タッチパネル１０３で電気容量の変化が感知され、その結果タッチパネル１０３に入力が行われる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器を水中で使用可能とする電子機器用防水ケースに関する。

特許文献１には、弾性を有する入力パネルに、他の領域に対して凸に形成された押圧力伝達部が形成された防水ケースが開示されている。押圧力伝達部が押圧されると、タッチパネルの所望の被押圧部のみが誤操作なく押圧される。

特許文献２には、ケース外部に突出してボタンが設けられた電子機器用の密封ケースが開示されている。ボタンを押下することによって、静電容量式タッチパネルに表示されたアイコンが確実に操作される。

特開２００２−２８７８５１号公報 特開２０１１−１９９７８３号公報

しかしながら、引用文献１に記載の発明は、圧力変化を検出する感圧式のタッチパネル（例えば、抵抗膜方式）が対象であり、現在の電子機器に主に使用されている静電容量式のタッチパネルに使用することはできない。

引用文献２に記載の発明は、水中以外の場所では静電容量式のタッチパネルを使用することはできるが、ボタンが導電性の部材で形成されているため、水中では使用することができないという問題がある。

また、引用文献１、２に記載の発明では、押圧力伝達部やボタンが形成された位置しか押すことはできない。すなわち、引用文献１、２に記載の発明では、タッチパネル上で指を滑らせる操作（以下、スワイプという）、タッチパネル上で二つの指を近づけたり遠ざけたりする操作（以下、ピンチイン、ピンチアウトという）等を行うことはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、静電容量式のタッチパネルの操作を水中で可能にする電子機器用防水ケースであって、タッチパネル上の所望の位置で所望の操作を行うことができる電子機器用防水ケースを提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するためになされたもので、本発明に係る電子機器用防水ケースは、例えば、静電容量式タッチパネルを備える電子機器を収納するケース本体と、可撓性を有する透明な袋と、前記袋に封入された透明な絶縁体とを有する操作部であって、前記ケース本体に設けられた操作部と、を備えたことを特徴とする。なお、前記絶縁体は、液体であってもよい。

前記操作部は、前記静電容量式タッチパネルと略同一の大きさで、前記電子機器が前記ケース本体に収納された時に前記静電容量式タッチパネルの前面に位置するように設けられてもよい。
前記ケース本体は、可撓性を有する透明な軟質樹脂で形成されてもよい。

前記ケース本体は、硬質樹脂で、かつ前記電子機器が前記ケース本体に収納された時に少なくとも前記タッチパネルと重なる領域は透明な材料で形成され、前記操作部は、前記ケース本体の表側に設けられ、前記ケース本体の前記操作部が設けられた領域には、１又は複数の導電性の部材が、前記ケース本体の厚み方向に貫通するように設けられてもよい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、静電容量式のタッチパネルの操作を水中で可能にする電子機器用防水ケースであって、タッチパネル上の所望の位置で所望の操作を行うことができる電子機器用防水ケースを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る電子機器用防水ケース１の斜視図であり、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は背面斜視図である。 電子機器用防水ケース１の断面図であり、（Ａ）は操作されていない状態、（Ｂ）は操作されている状態を示す。 本発明の第２の実施形態に係る電子機器用防水ケース２の斜視図であり、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は背面斜視図である。 電子機器用防水ケース２の断面図であり、（Ａ）は操作されていない状態、（Ｂ）は操作されている状態を示す。 電子機器用防水ケース２の正面図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に係る電子機器用防水ケース２Ａの概略図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、電子機器用防水ケース１の構成を説明するための概略図であり（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図である。電子機器用防水ケース１は、内部に携帯可能な電子機器を内部に収納する。電子機器は、スマートフォン、タブレットＰＣ、デジタルカメラ等が考えられるが、本実施の形態では、スマートフォン１００を用いる場合を例に説明する。

スマートフォン１００は、略矩形形状の筐体１０１を有し、筐体１０１の正面側には、図１（Ａ）に示すように、主として、ボタン１０２と、静電容量式のタッチパネル１０３とが設けられる。筐体１０１の背面側には、図１（Ｂ）に示すように、主として、カメラ１０４が設けられる。スマートフォン１００の各構成及び作用効果については、すでに公知であるため、説明を省略する。

電子機器用防水ケース１は、主として、可撓性を有する透明（本発明では、透明は、半透明を含む概念である。以下同じ）な収納袋１０と、収納袋１０に設けられた操作部１１と、収納袋１０を密封するクリップ１２とで構成される。

収納袋１０は、ポリ塩化ビニル等の軟質プラスチックで、スマートフォン１００が収納可能な大きさで袋状に形成される。収納袋１０の一端には開口部が形成され、開口部からスマートフォン１００が出し入れされる。

クリップ１２は、収納袋１０の開口部から水が入らないように開口部を封止する部材であり、金属又は硬質樹脂で形成される。クリップ１２は、２つの略平板形状の締め付け片が一端で回動自在に取り付けられ、締め付け片の間に収納袋１０を挟み込み、締め付け片どうしを係止することにより、開口部を封止する。これにより、スマートフォン１００が収納袋１０内部に密封され、電子機器用防水ケース１の防水機能が発揮される。
なお、収納袋１０の開口部が封止可能であれば、クリップ１２以外の締結部材を用いてもよい。また、収納袋１０の内側に、軟質樹脂で形成されたパッキンを設けてもよい。また、収納袋１０の内側にチャックを一体成型し、チャックを締結部材として用いてもよい。

操作部１１は、図１（Ａ）に示すように、タッチパネル１０３と略同一の大きさで、平板状に形成される。略同一の大きさとは、タッチパネル１０３より一回り大きい大きさ及びタッチパネル１０３より一回り小さい大きさを含む概念である。なお、タッチパネル１０３は、スマートフォン１００の機種によって大きさが異なるため、操作部１１は、電子機器用防水ケース１を使用可能なすべての機種のうちの最も大きいタッチパネルの大きさと略同一の大きさで生成することが望ましい。

図２（Ａ）に示すように、操作部１１は、主として、袋１１ａと、封入材１１ｂとで構成される。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）においては、スマートフォン１００と収納袋１０との間に空間が存在するが、これは説明のために設けたものであり、実際の使用状態ではスマートフォン１００と収納袋１０とは接触している。
袋１１ａは、可撓性を有する透明な材料（例えば、軟質プラスチック）で形成される。袋１１ａは、指の滑りが良いように、表面が滑らかな素材を用いることが望ましい。袋１１ａの内部には、封入材１１ｂが密封される。封入材１１ｂは、塩素化合物系、シリコンオイル等の絶縁油、純水等の液体の絶縁体や、シリコーンゲルから成るゲル状の絶縁体を用いることができる。

仮に操作部１１が設けられていない電子機器用防水ケースを用いた場合には、スマートフォン１００が収納された電子機器用防水ケースを水中に浸すと、タッチパネル１０３が収納袋１０を介して導電体である水と接触し、導電体である指が収納袋１０を介してタッチパネル１０３に接触しても、タッチパネル１０３で電気容量の変化が感知されず、タッチパネル１０３を操作することができない。それに対し、タッチパネル１０３の前面に操作部１１を設ける構成とすると、絶縁体が収納袋１０を介してタッチパネル１０３と接触しているため、導電体である指が収納袋１０を介してタッチパネル１０３に接触すると、タッチパネル１０３が電気容量の変化を感知することができる。したがって、水中でも、タッチパネル１０３の操作を行うことができる。

なお、封入材１１ｂとして、窒素等の気体を使用してもよい。ただし、水中では操作部１１に水圧がかかるため、タッチパネル１０３が収納袋１０を介して水と接触しないようにするためには、操作部１１の強度及び厚さを一定以上に保つ必要がある。そのため、封入材１１ｂは、液体とすることが望ましい。

使用時には、図２（Ａ）に示すように、タッチパネル１０３の前面に操作部１１が位置するように、電子機器用防水ケース１にスマートフォン１００を収納して、収納袋１０とスマートフォン１００とが接触するように収納袋１０を密封する。操作部１１には封入材１１ｂが密封されており、封入材１１ｂが耐圧性を有するため、水圧がかかっても操作部１１はつぶれない。したがって、タッチパネル１０３は水と接触せず、タッチパネル１０３には何ら入力が行われることはない。

図２（Ｂ）に示すように、ユーザが指で操作部１１を押圧すると、袋１１ａは可撓性及び伸縮性を有するため、押圧された位置及び強さに応じて袋１１ａが変形する。最終的には、袋１１ａと収納袋１０とを介して、指がタッチパネル１０３に接触する。袋１１ａ及び収納袋１０は可撓性を有する厚さ（例えばフィルム状）であるため、タッチパネル１０３で電気容量の変化が感知され、その結果タッチパネル１０３に入力が行われる。操作時には、押圧された位置から封入材１１ｂが移動するが、封入材１１ｂの移動しやすさを考慮すると、封入材１１ｂとして液体を使用することが望ましい。また、封入材１１ｂの移動しやすさを考慮すると、袋１１ａは伸縮性を有することが望ましい。

本実施の形態によれば、静電容量式のタッチパネルを水中で操作することができる電子機器用防水ケースを提供することができる。また、操作部が平板状に形成されているため、操作位置が限定されることはなく、タッチパネルの任意の位置を押すことができる。また、単に押す（以下、タップという）だけでなく、スワイプ、ピンチイン、ピンチアウト等の様々な操作を行うことができる。

なお、本実施の形態では、封入材１１ｂを袋１１ａの中に入れて操作部１１を構成したが、袋１１ａの形態はこれに限られない。例えば、孔が形成された壁を袋の内部に複数設け、袋が押圧されると、押圧された部屋から隣接する部屋に封入材１１ｂが移動するように構成してもよい。このような構成とすることで、袋の変形を最小限にとどめることができる。
また、本実施の形態では、収納袋１０の外側に操作部１１を設けたが、収納袋１０の内側に操作部１１を設けてもよい。

＜第２の実施形態＞
本発明の第１の実施の形態は、収納袋１０の内部にスマートフォンを入れたが、ダイビング等の高い水圧がかかる状況（例えば、水深２０ｍ〜３０ｍ）では、スマートフォンが圧力を受けるため、スマートフォンに悪影響を及ぼすことも考えられる。

本発明の第２の実施の形態は、ハードケースにスマートフォンを入れて防水ケースとして使用する形態である。第２の実施の形態と第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図３は、スマートフォン１００が密封された電子機器用防水ケース２の斜視図であり、（Ａ）は正面斜視図、（Ｂ）は背面斜視図である。電子機器用防水ケース２は、主として、本体２０と、蓋２１と、操作部２２と、ファスナー２３と、導電部材２４と、防水パッキン２５と、ボタン２６とで構成される。

電子機器用防水ケース２のスマートフォン１００が入るケース本体は、主として、本体２０と蓋２１とで構成される。本体２０は、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＡＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合合成樹脂）、アクリル樹脂等の硬質プラスチック、ガラス又は金属で箱状に形成される。本体２０は、透明である必要はなく、透明でない場合には、図３（Ａ）に示すように、２色成形等により、カメラ１０４が露出可能な開口部２０ａを透明樹脂又はガラスで形成することが望ましい。

蓋２１は、ＰＣ等の透明な硬質樹脂又はガラスで形成された板状の部材であり、本体２０に対して開閉自在に取り付けられる。蓋２１が透明であることにより、タッチパネル１０３等が視認可能である。蓋２１を不透明な材料で形成することもできるが、この場合には、２色成形等により、ボタン１０２、タッチパネル１０３等を視認可能とする開口部を透明樹脂で形成することが望ましい。

蓋２１の表側（使用時における外側）には、操作部２２が形成される。操作部２２は、主として、袋２２ａと封入材２２ｂとで構成される。袋２２ａは袋１１ａと同一であり、封入材２２ｂは封入材１１ｂと同一であるため、説明を省略する。なお、封入材２２ｂとしては、主に液体が想定されるが、ゲルや気体でもよい。封入材２２ｂとして気体を用いる場合には、袋２２ａに予備の封入材２２ｂを封入する領域を設け、水圧に応じて予備の封入材１１ｂを移動させる機構を設けることが望ましい。

図４は、スマートフォン１００が密封された電子機器用防水ケース２の断面図であり、（Ａ）は操作されていない状態を示し、（Ｂ）は操作されている状態を示す。

スマートフォン１００を、前面（タッチパネル１０３が配設されている面）を上にして本体２０に挿入して、蓋２１を閉めて、ファスナー２３で蓋２１を固定する。ファスナー２３は、蓋２１を防水パッキン２５に圧接させた状態で、蓋２１を本体２０に係止する。

防水パッキン２５は、樹脂又はゴム製の弾性変形可能な部材（例えば、Ｏリング）であり、本体２０の内周面に沿って設けられる。蓋２１が防水パッキン２５に圧接されることで、電子機器用防水ケース２が防水機能を発揮する。

ボタン２６は、電子機器用防水ケース２の上下方向（図４の左右方向）に移動可能に設けられる。ボタン２６について、図４内の拡大図を用いて説明する。

操作部２６ａが筒２６ｂ内側に沿って上下動可能に設けられる。操作部２６ａには軸２６ｃが一体形成されており、軸２６ｃは本体２０に設けられた孔２０ｂ内を貫通するように設けられる。孔２０ｂはＯリング２６ｇにより覆われ、これにより本体２０の防水性能が保たれる。
軸２６ｃは、コイルバネ２６ｅの内周に貫通される。操作部２６ａが押下されると、軸２６ｃの先端に設けられたクッション２６ｄがスマートフォン１００のボタン（図示せず）を押下する。コイルバネ２６ｅは、操作部２６ａと、ワッシャ２６ｆ及びＯリング２６ｇ（すなわち、本体２０）を遠ざける方向の力を付勢し、水圧に抗してボタン２６を押下されていない状態に保持する。軸２６ｃにはＥリング２６ｈが設けられており、操作部２６ａは、Ｅリング２６ｈが本体２０に当接する位置（図示された位置）まで押し上げられる。

ボタン２６と略同一の構成のボタンを、蓋２１に設けるようにしてもよい。電子機器用防水ケース２の本体２０にスマートフォン１００を収納して蓋２１を閉めた使用状態で、ボタン１０２の前面に配置されるように蓋２１にボタンを設けることで、ボタン１０２を操作可能とすることができる。

電子機器用防水ケース２の本体２０にスマートフォン１００を収納して蓋２１を閉めた使用状態において、図４に示すように、タッチパネル１０３の前面に操作部２２が配置される。
操作部２２は蓋２１の表面側に設けられる。蓋２１の操作部２２が設けられた領域には、複数の導電部材２４が設けられる。

導電部材２４は、導電性を有する材料で形成され、例えば金属や、導電ゴム、導電ナイロン、導電ウレタン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性プラスチックが用いられる。ただし、タッチパネル１０３の操作性を考えると、ポリチオフェン、ポリアニリン等の透明な材料を用いることが望ましい。導電部材２４として金属を用いる場合には、インサート成形により導電部材２４と蓋２１が一体形成される。導電部材２４として樹脂を用いる場合には、二色成形により導電部材２４と蓋２１が一体形成される。一体形成することにより、耐水圧性、防水性を高めることができる。

図４に示すように、導電部材２４は、蓋２１の厚さと略同一の長さ又は蓋２１の両側の面より少し突出するような長さで形成される。すなわち、導電部材２４は、蓋２１の厚み方向に貫通するように設けられる。

図５は、スマートフォン１００が密封された電子機器用防水ケース２の平面図である。導電部材２４は、縦横方向に２次元配置されている。図５では、縦方向（図５上下方向）に７個、横方向（図５左右方向）に４個の導電部材２４が配置されているが、数はこれに限定されない。

図４（Ｂ）に示すように、ユーザが指で操作部２２を押圧すると、袋２２ａは可撓性を有するため、押圧された位置及び強さに応じて袋２２ａが変形する。袋２２ａは可撓性を有する厚さ（例えばフィルム状）であるため、袋２２ａを介して指が導電部材２４に当接すると、導電部材２４によってタッチパネル１０３で電気容量の変化が感知され、その結果タッチパネル１０３に入力が行われる。

本実施の形態によれば、ダイビング等の高い水圧がかかる状況下においても、スマートフォンに悪影響を与えることなく、かつ静電容量式のタッチパネルを水中で操作することができる電子機器用防水ケースを提供することができる。また、操作部が平板状に形成されているため、操作位置が限定されることはなく、タッチパネルの任意の位置を操作することができる。また、タップだけでなく、スワイプ、ピンチイン、ピンチアウト等の様々な操作を行うことができる。

なお、本実施の形態では、２次元配置された導電部材２４により、タッチパネルの任意の位置へのタップや、スワイプ、ピンチイン、ピンチアウト等の操作を可能としたが、タッチパネルの任意の位置へのタップや、スワイプ、ピンチイン、ピンチアウト等の操作を可能とする構成はこれに限られない。

図６は、電子機器用防水ケース２の変形例に係る電子機器用防水ケース２Ａであり、２次元配置された導電部材２４にかわり、導電板２８を設けた形態である。導電板２８は、例えば、厚み方向には導電性、面方向に対しては絶縁性という電気的異方性を示す異方性導電材料を用いて形成される。

導電板２８を、操作部２２と略同一の大きさで、インサート成形等により蓋２１と一体成型することで、防水性を確保しつつ、厚み方向の導電性を得ることができる。

なお、図６においては、導電板２８の厚さは蓋２１Ａの厚さより薄いが、導電板２８に操作部２２が当接しているため、導電板２８は蓋２１Ａの厚み方向に貫通して設けられている。

また、本実施の形態では、蓋２１に操作部２２を設けたが、本体２０全体を透明に形成し、本体２０の底面に操作部２２を設けてもよい。この場合には、導電部材２４も本体２０に設ければよい。また、この場合には、蓋２１は透明でなくてもよい。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、電子機器用防水ケースに、ストラップ等を取り付けるフックや、手首に装着可能なリストバンドを形成してもよい。

１、２：電子機器用防水ケース、１０：収納袋、１１：操作部、１１ａ：袋、１１ｂ：封入材、１２：クリップ、２０：本体、２０ａ：開口部、２１：蓋、２２：操作部、２２ａ：袋、２２ｂ：封入材、２３：ファスナー、２４：導電部材、２５：防水パッキン、２６：ボタン、２８：導電板、１００：スマートフォン、１０１：筐体、１０２：ボタン、１０３：タッチパネル、１０４：カメラ

Claims (5)

1. 静電容量式タッチパネルを備える電子機器を収納するケース本体と、
   可撓性を有する透明な袋と、前記袋に封入された透明な絶縁体とを有する操作部であって、前記ケース本体に設けられた操作部と、
   を備えたことを特徴とする電子機器用防水ケース。
2. 請求項１に記載の電子機器用防水ケースであって、
   前記絶縁体は、液体であることを特徴とする電子機器用防水ケース。
3. 請求項１又は２に記載の電子機器用防水ケースであって、
   前記操作部は、前記静電容量式タッチパネルと略同一の大きさで、前記電子機器が前記ケース本体に収納された時に前記静電容量式タッチパネルの前面に位置するように設けられたことを特徴とする電子機器用防水ケース。
4. 請求項１、２又は３に記載の電子機器用防水ケースであって、
   前記ケース本体は、可撓性を有する透明な軟質樹脂で形成されたことを特徴とする電子機器用防水ケース。
5. 請求項１、２又は３に記載の電子機器用防水ケースであって、
   前記ケース本体は、硬質樹脂で、かつ前記電子機器が前記ケース本体に収納された時に少なくとも前記タッチパネルと重なる領域は透明な材料で形成され、
   前記操作部は、前記ケース本体の表側に設けられ、
   前記ケース本体の前記操作部が設けられた領域には、１又は複数の導電性の部材が、前記ケース本体の厚み方向に貫通するように設けられたことを特徴とする電子機器用防水ケース。

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