JP2014165046A - Static electricity discharge path structure and pulse monitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電気の放電路構造及び脈拍計に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic discharge path structure and a pulse meter.
従来、水晶振動子、トランジスター、ＩＣ（Integrated Circuit）、及びＬＳＩ（Large Scale Integration）等の電気素子を備えた電子回路で計時する電子時計が利用さている。このような電子時計にも、機械式の時計と同様に、時刻合わせ等の操作を行うために、竜頭及び押しボタン等の外部操作手段が設けられている。また、今日では、電子時計の多機能化が推進され、ラジオ、デジタルカメラ、及びコンピューターが電子時計に組み込まれたものが開発されている。このような多機能化された電子時計には、外部機器からのプラグが差し込み可能となった外部接続端子が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic timepiece that uses an electronic circuit provided with electric elements such as a crystal resonator, a transistor, an IC (Integrated Circuit), and an LSI (Large Scale Integration) has been used. Such an electronic timepiece is also provided with external operation means such as a crown and a push button in order to perform operations such as time adjustment, like a mechanical timepiece. In addition, today, electronic clocks are being multi-functionalized, and radio clocks, digital cameras, and computers that are incorporated in electronic clocks have been developed. Such a multifunctional electronic timepiece is provided with an external connection terminal into which a plug from an external device can be inserted.
そして、消費電力を少なくするために、上述のような電子時計には、主要電気素子として、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）構造の小型の電気素子が採用されている。このため、電子時計は、静電気の影響をより受けやすく、外部接続端子にプラグを差し込む際、あるいは、外部操作手段を手動操作する際に、外部接続端子や外部操作手段を通じて内部に進入した静電気がＩＣに到達すると、静電気によってＩＣが誤動作する、場合によってはＩＣが破壊される虞がある。 In order to reduce power consumption, a small electric element having a MOS (Metal Oxide Semiconductor) structure is employed as the main electric element in the electronic timepiece as described above. For this reason, electronic timepieces are more susceptible to static electricity, and when a plug is inserted into an external connection terminal or when an external operation means is manually operated, static electricity that has entered inside through the external connection terminal or external operation means When reaching the IC, the IC malfunctions due to static electricity, and the IC may be destroyed in some cases.
そこで、腕時計ケースの形状や操作部材の設置位置が腕時計ごとに異なっても、端子板などの接続部品を共通化して静電気対策、すなわち静電気に起因するＩＣの誤動作の低減を図る電子腕時計が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, even if the shape of the watch case and the installation position of the operation member differ from wristwatch to wristwatch, an electronic wristwatch is disclosed in which connecting parts such as terminal boards are shared to prevent static electricity, that is, reduce the malfunction of the IC caused by static electricity (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１のような構成では、外装ケースが導電体でなくてはならないことから、非導電性である樹脂製の外装ケースを採用できないおそれがある。 However, in the configuration as in Patent Document 1, since the exterior case must be a conductor, there is a possibility that a non-conductive exterior case made of resin may not be employed.
本発明の目的は、非導電性の外装ケースを備え、簡略な構成で静電気に起因する誤動作の低減を実現できる静電気の放電路構造及び脈拍計を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electrostatic discharge path structure and a pulse meter that include a non-conductive exterior case and can realize a reduction in malfunction caused by static electricity with a simple configuration.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
［適用例１］本適用例に係る静電気の放電路構造は、非導電性材料により形成される筐体と、前記筐体に収納される回路基板と、前記筐体に設けられ、前記回路基板と電気的に接続される第１の導電部と、前記筐体に設けられ、前記第１の導電部と放電ギャップを隔てて接地される第２の導電部と、を含むことを特徴とする。 Application Example 1 An electrostatic discharge path structure according to this application example includes a housing formed of a non-conductive material, a circuit board housed in the housing, and the circuit board provided in the housing. And a first conductive part electrically connected to the housing, and a second conductive part provided on the housing and grounded across the discharge gap from the first conductive part. .
本適用例によれば、第１の導電部に放電した静電気は放電ギャップを乗り越えて第２の導電部へと流れ込み拡散される。すなわち、第１の導電部に放電した静電気は回路基板に印加される前に第２の導電部に拡散されるので、回路基板におけるショートを防止できる。また、第１の導電部と第２の導電部とで形成される放電ギャップにより放電した静電気が減衰し、回路基板におけるショートを防止できる。したがって、非導電性材料により形成される筐体であっても、静電気に起因する誤動作の低減を簡易な構成で実現することができる。 According to this application example, the static electricity discharged to the first conductive portion flows over the discharge gap and diffuses into the second conductive portion. That is, since the static electricity discharged to the first conductive portion is diffused to the second conductive portion before being applied to the circuit board, a short circuit in the circuit board can be prevented. Moreover, static electricity discharged by the discharge gap formed by the first conductive portion and the second conductive portion is attenuated, and a short circuit in the circuit board can be prevented. Therefore, even with a housing formed of a non-conductive material, it is possible to reduce malfunction caused by static electricity with a simple configuration.
［適用例２］上記適用例に記載の静電気の放電路構造において、前記筐体に設けられ、前記回路基板及び前記第１の導電部と電気的に接続される外部端子をさらに含むことを特徴とする。 Application Example 2 In the electrostatic discharge path structure according to the application example described above, the electrostatic discharge path structure further includes an external terminal provided in the housing and electrically connected to the circuit board and the first conductive portion. And
本適用例によれば、例えば外部機器に接続する端子において放電した静電気は端子及び第１の導電部を経由し、放電ギャップを乗り越えて第２の導電部へと流れ込み拡散される。すなわち、端子において放電した静電気は回路基板に印加される前に第２の導電部に拡散されるので、回路基板におけるショートを防止できる。したがって、端子を通じて進入した静電気に起因する誤動作の低減を簡易な構成で実現することができる。 According to this application example, for example, static electricity discharged at a terminal connected to an external device flows through the terminal and the first conductive part, passes over the discharge gap, and is diffused into the second conductive part. That is, since the static electricity discharged at the terminal is diffused to the second conductive portion before being applied to the circuit board, a short circuit in the circuit board can be prevented. Therefore, it is possible to reduce malfunctions caused by static electricity entering through the terminals with a simple configuration.
［適用例３］上記適用例に記載の静電気の放電路構造において、前記筐体は、凹部を有し、前記第２の導電部は、前記凹部に設けられていることを特徴とする。 Application Example 3 In the electrostatic discharge path structure according to the application example described above, the housing includes a recess, and the second conductive portion is provided in the recess.
本適用例によれば、筐体の凹部に第２の導電部を設けるため、第２の導電部を設けても機器のサイズを大きくする必要がない。すなわち、携帯脈拍計２の小型化が可能になる。 According to this application example, since the second conductive portion is provided in the concave portion of the casing, it is not necessary to increase the size of the device even if the second conductive portion is provided. That is, the portable pulse meter 2 can be miniaturized.
［適用例４］上記適用例に記載の静電気の放電路構造において、前記放電ギャップにて、前記第１及び第２の導電部の少なくとも一方が先鋭部を有することを特徴とする。 Application Example 4 In the electrostatic discharge path structure according to the application example described above, at least one of the first and second conductive portions has a sharp portion in the discharge gap.
本適用例によれば、第１及び第２の導電部の少なくとも一方に先鋭部を有することで静電気が集まりやすい構造をとることができ、より容易に放電させることができる。 According to this application example, it is possible to have a structure in which static electricity is easily collected by having a sharp portion in at least one of the first and second conductive portions, and discharge can be performed more easily.
［適用例５］上記適用例に記載の静電気の放電路構造において、前記第１の導電部と前記第２の導電部とは、電気的に接続されていないことを特徴とする。 Application Example 5 In the electrostatic discharge path structure according to the application example, the first conductive portion and the second conductive portion are not electrically connected.
本適用例によれば、第１の導電部と第２の導電部との間に放電ギャップが設けられているため、静電気が侵入したときに、第１の導電部と第２の導電部との間で不要な輻射を抑えることができる。また、第１の導電部において放電した静電気は放電ギャップを乗り越えて第２の導電部へと流れ込むため、静電気に起因する誤動作の低減も図ることができる。 According to this application example, since the discharge gap is provided between the first conductive portion and the second conductive portion, when static electricity enters, the first conductive portion and the second conductive portion Unnecessary radiation can be suppressed in between. In addition, since static electricity discharged in the first conductive part flows over the discharge gap and flows into the second conductive part, it is possible to reduce malfunction caused by static electricity.
［適用例６］上記適用例に記載の静電気の放電路構造において、前記第１の導電部と前記第２の導電部とは、電気的に接続されていることを特徴とする。 Application Example 6 In the electrostatic discharge path structure according to the application example, the first conductive portion and the second conductive portion are electrically connected.
本適用例によれば、第１の導電部と第２の導電部とが接続されることで、接続部が放電ギャップを安定的に確保するためのスペーサーとしても機能するので、設計で意図した放電ギャップの間隔を確保することができる。 According to this application example, since the first conductive portion and the second conductive portion are connected, the connection portion also functions as a spacer for stably securing the discharge gap. The interval of the discharge gap can be ensured.
［適用例７］上記適用例に記載の静電気の放電路構造において、前記第１の導電部と前記端子との間に抵抗部を設けられていることを特徴とする。 Application Example 7 In the electrostatic discharge path structure according to the application example described above, a resistance portion is provided between the first conductive portion and the terminal.
本適用例によれば、電気はより抵抗の小さい方へ流れる性質があるため、端子へ流れ込んだ静電気を抵抗の低い第１の導電部の方へ流すことができる。 According to this application example, since electricity has a property of flowing toward a smaller resistance, static electricity flowing into the terminal can be flowed toward the first conductive portion having a lower resistance.
［適用例８］本適用例に係る脈拍計は、上記のいずれか一項に記載の静電気の放電路構造を備えたことを特徴とする。 Application Example 8 A pulse meter according to this application example includes the electrostatic discharge path structure according to any one of the above.
本適用例によれば、静電気の放電路構造によって静電気耐圧の向上を図ることができる。すなわち、前記のように第２の導電部に電荷が拡散されることにより、回路基板に他の部材を付加せずに静電気対策、すなわち、静電気に起因する誤動作を低減することが可能となる。このため、静電気対策用の部品コストや組立てコストが発生せず、しかも組立てを簡単に行うことができる。また、従来の回路基板と外装ケース等とを導通するばね部材等が不要となるため、脈拍計の小型化が阻害されない。さらに、回路基板への他部材の付加が不要であって外装ケースの構造を問わないことから、本適用例は種々の脈拍計に汎用に適用できる。 According to this application example, the electrostatic withstand voltage can be improved by the electrostatic discharge path structure. That is, as described above, charges are diffused into the second conductive portion, so that it is possible to reduce static electricity countermeasures, that is, malfunction caused by static electricity without adding other members to the circuit board. For this reason, there are no parts costs or assembly costs for countermeasures against static electricity, and the assembly can be performed easily. In addition, since a conventional spring member or the like for conducting the circuit board and the exterior case or the like is not necessary, downsizing of the pulse meter is not hindered. Furthermore, since it is not necessary to add other members to the circuit board and the structure of the exterior case is not limited, this application example can be applied to various pulse meters.
以下に、本実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、静電気の放電路構造が搭載されている携帯脈拍計について説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. Here, a portable pulsometer equipped with an electrostatic discharge path structure will be described.
図１（Ａ）は、本実施形態に係る携帯脈拍計の表側から見た外観図である。図１（Ｂ）は、本実施形態に係る携帯脈拍計の裏蓋側から見た外観図である。図２は、本実施形態に係る携帯脈拍計を腕に装着したときの断面図である。 FIG. 1A is an external view seen from the front side of the portable pulsometer according to the present embodiment. FIG. 1B is an external view of the portable pulsometer according to the present embodiment as viewed from the back cover side. FIG. 2 is a cross-sectional view when the portable pulse meter according to the present embodiment is worn on the arm.
本実施形態に係る携帯脈拍計２は、腕時計のようにバンド１０でユーザーの腕１２（手首）に装着して、生体情報である脈波を計測する装置である。裏蓋１４側にセンサー検出面（センサーガラス１６）があり、携帯脈拍計２が腕１２に装着されると、センサー検出面がユーザーの腕１２に密着する。センサーは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子１８と、フォトダイオードなどの受光素子２０と、集光ミラー２２とを備えている（図２参照）。発光素子１８から光が照射され、ユーザーの細動脈２４で光が反射され、反射光が集光ミラー２２によって受光素子２０上に集光される。センサーは、細動脈２４の拡張時と収縮時とで光の反射率が異なる現象を利用して、受光素子２０の出力信号に基づいて脈波を検出する。 The portable pulsometer 2 according to the present embodiment is a device that measures a pulse wave that is biological information by wearing it on a user's arm 12 (wrist) with a band 10 like a wristwatch. There is a sensor detection surface (sensor glass 16) on the back cover 14 side, and when the portable pulse meter 2 is attached to the arm 12, the sensor detection surface is in close contact with the user's arm 12. The sensor includes a light emitting element 18 such as an LED (Light Emitting Diode), a light receiving element 20 such as a photodiode, and a condensing mirror 22 (see FIG. 2). Light is emitted from the light emitting element 18, the light is reflected by the user's arteriole 24, and the reflected light is condensed on the light receiving element 20 by the condenser mirror 22. The sensor detects a pulse wave based on the output signal of the light receiving element 20 by utilizing a phenomenon in which the reflectance of light differs between when the arteriole 24 is expanded and contracted.
センサー検出面（センサーガラス１６）がユーザーの腕１２から離れてしまうと、受光部の受光光量が減り、検出精度が低下するおそれがある。そこで、裏蓋１４から生体側に突出してセンサーの検出面を設けることによって、センサー検出面がユーザーの腕１２に密着しやすい構造になっている。 If the sensor detection surface (sensor glass 16) moves away from the user's arm 12, the amount of light received by the light receiving unit may decrease, and the detection accuracy may decrease. Thus, by providing a sensor detection surface that protrudes from the back cover 14 toward the living body, the sensor detection surface is easily adhered to the user's arm 12.
図３は、本実施形態に係る携帯脈拍計２の断面図であり、図４は、本実施形態に係る携帯脈拍計２の分解図である。図５は、本実施形態に係る携帯脈拍計２の外装ケース等を省略した斜視図である。
携帯脈拍計２は、筐体としての回路ケース３６と、回路基板２８と、第１の導電部としての回路押さえ板３８と、第２の導電部としての金属板４２と、端子としての充電端子３４と、を含んで構成されている。なお、充電端子３４はなくても構わない。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the portable pulsometer 2 according to the present embodiment, and FIG. 4 is an exploded view of the portable pulsometer 2 according to the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view in which an outer case and the like of the portable pulsometer 2 according to the present embodiment are omitted.
The portable pulse meter 2 includes a circuit case 36 as a housing, a circuit board 28, a circuit pressing plate 38 as a first conductive portion, a metal plate 42 as a second conductive portion, and a charging terminal as a terminal. 34. The charging terminal 34 may not be provided.
回路ケース３６は非導電性材料により形成されている。回路ケース３６は凹部４４を備えていることが好ましい。 The circuit case 36 is made of a nonconductive material. The circuit case 36 preferably includes a recess 44.
回路基板２８は回路ケース３６に収納されている。回路基板２８は回路ケース３６とパネル枠６４とに挟まれるように設けられている。図示は省略するが、回路基板２８の表面上には、半導体集積回路、抵抗器、コンデンサー等の多数の電子部品が実装され、その部品間が配線で接続されている。 The circuit board 28 is housed in a circuit case 36. The circuit board 28 is provided so as to be sandwiched between the circuit case 36 and the panel frame 64. Although illustration is omitted, many electronic components such as a semiconductor integrated circuit, a resistor, and a capacitor are mounted on the surface of the circuit board 28, and the components are connected by wiring.
回路押さえ板３８は回路ケース３６に設けられている。ステンレス等の導電体からなる回路押さえ板３８は回路基板２８と電気接続されている。回路押さえ板３８の一方の端部は、充電端子３４と電気接続され、他方の端部は放電部６０を有している。放電部６０は金属板４２と向かい合う側に先鋭部４６を備えていることが好ましい。例えば、放電部６０は、図５で示すように、断面が略三角形状に突出する先鋭部４６を備えていてもよい。これによれば、先鋭部４６を有するため静電気を集めやすい構造をとることができ、放電特性を向上できる。ただし、耐久性を考慮して先鋭部４６の先端角度は適宜調節することが可能である。 The circuit pressing plate 38 is provided on the circuit case 36. A circuit pressing plate 38 made of a conductive material such as stainless steel is electrically connected to the circuit board 28. One end of the circuit pressing plate 38 is electrically connected to the charging terminal 34, and the other end has a discharge portion 60. The discharge part 60 preferably includes a sharpened part 46 on the side facing the metal plate 42. For example, as shown in FIG. 5, the discharge unit 60 may include a sharpened portion 46 whose section protrudes in a substantially triangular shape. According to this, since it has the sharpened part 46, it can take the structure which collects static electricity easily, and can improve discharge characteristics. However, the tip angle of the sharpened portion 46 can be appropriately adjusted in consideration of durability.
金属板４２はステンレス鋼により薄板状に形成されている。金属板４２は回路ケース３６の凹部４４に設けられていることが好ましい。これによれば、金属板４２を回路ケース３６の凹部４４に設けるため、金属板４２を設けても携帯脈拍計２のサイズを大きくする必要がない。すなわち、携帯脈拍計２の小型化が可能になる。金属板４２は、回路押さえ板３８と電気接続されていないことが好ましい。金属板４２と回路押さえ板３８の放電部６０とは一部離間していわゆる放電ギャップ４０を構成している。言い換えると、金属板４２は、回路押さえ板３８と放電ギャップ４０を隔てて接地されている。これによれば、回路押さえ板３８と金属板４２との間に放電ギャップ４０が設けられているため、静電気が回路押さえ板３８に侵入したときには、回路押さえ板３８と金属板４２とが接続されていないことで不要輻射を抑えることができる。また、回路押さえ板３８に放電した静電気は放電ギャップ４０を乗り越えて金属板４２へと流れ込むため、静電気対策も図ることができる。 The metal plate 42 is formed in a thin plate shape from stainless steel. The metal plate 42 is preferably provided in the recess 44 of the circuit case 36. According to this, since the metal plate 42 is provided in the recess 44 of the circuit case 36, it is not necessary to increase the size of the portable pulsometer 2 even if the metal plate 42 is provided. That is, the portable pulse meter 2 can be miniaturized. The metal plate 42 is preferably not electrically connected to the circuit pressing plate 38. The metal plate 42 and the discharge part 60 of the circuit pressing plate 38 are partially separated to form a so-called discharge gap 40. In other words, the metal plate 42 is grounded with the circuit holding plate 38 and the discharge gap 40 therebetween. According to this, since the discharge gap 40 is provided between the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42, when static electricity enters the circuit pressing plate 38, the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 are connected. By not, unnecessary radiation can be suppressed. Moreover, since the static electricity discharged to the circuit pressing plate 38 flows over the discharge gap 40 and flows into the metal plate 42, a countermeasure against static electricity can be taken.
充電端子３４は回路ケース３６に設けられている。充電端子３４は携帯脈拍計２の側面に配置されている。充電端子３４の形状は軸状である。充電端子３４は回路基板２８及び回路押さえ板３８と電気的に接続されている。これによれば、充電端子３４に放電した静電気は充電端子３４及び回路押さえ板３８を経由し、放電ギャップ４０を乗り越えて金属板４２へと流れ込み拡散される。すなわち、充電端子３４において放電した静電気は回路基板２８に印加される前に金属板４２に拡散されるので、回路基板２８におけるショートを防止できる。充電端子３４は携帯脈拍計２内部の二次電池３２の充電用に用いられる。二次電池３２は携帯脈拍計２を充電機器（図示せず）にセットすることで充電される。 The charging terminal 34 is provided in the circuit case 36. The charging terminal 34 is disposed on the side surface of the portable pulse meter 2. The charging terminal 34 has a shaft shape. The charging terminal 34 is electrically connected to the circuit board 28 and the circuit pressing plate 38. According to this, the static electricity discharged to the charging terminal 34 passes through the charging terminal 34 and the circuit holding plate 38, passes over the discharge gap 40, flows into the metal plate 42, and is diffused. That is, since the static electricity discharged at the charging terminal 34 is diffused to the metal plate 42 before being applied to the circuit board 28, a short circuit in the circuit board 28 can be prevented. The charging terminal 34 is used for charging the secondary battery 32 inside the portable pulsometer 2. The secondary battery 32 is charged by setting the portable pulsometer 2 to a charging device (not shown).
携帯脈拍計２は、裏蓋１４に脈拍計測部２６が配置されており、携帯脈拍計２を腕１２に装着した際に脈拍計測部２６が腕１２へ密着し、脈拍を測定する。脈拍計測部２６で計測された脈拍数は回路基板２８の上部へ配置されている表示パネル３０へ表示され、ユーザーはリアルタイムに脈拍数を確認できる。また、回路基板２８の下部に二次電池３２が配置されており、この二次電池３２より、回路基板２８へ電源が供給され、表示パネル３０への脈拍数表示、脈拍計測部２６の駆動を行っている。 The portable pulse meter 2 has a pulse measurement unit 26 disposed on the back cover 14, and when the portable pulse meter 2 is attached to the arm 12, the pulse measurement unit 26 comes into close contact with the arm 12 and measures the pulse. The pulse rate measured by the pulse measuring unit 26 is displayed on the display panel 30 arranged on the upper part of the circuit board 28, and the user can check the pulse rate in real time. In addition, a secondary battery 32 is disposed below the circuit board 28, and power is supplied from the secondary battery 32 to the circuit board 28 to display a pulse rate on the display panel 30 and drive the pulse measuring unit 26. Is going.
図６は、本実施形態に係る携帯脈拍計２の充電構造を示すブロック図である。以下にブロック図内の各素子の機能を説明する。静電気保護素子５０は瞬間的に侵入してきた大きな電圧を除去する機能を有する。充電ＩＣ５２は二次電池３２へ流れ込む電流及び電圧をコントロールして、安全に充電するための機能を有する。また、電流、電圧をコントロールすることで二次電池３２の劣化を防止する。バッテリー保護ＩＣ５４は二次電池３２の過放電保護・過充電保護の機能を有する。（＋）側の充電端子３４から入ってきた電流は静電気保護素子５０、充電ＩＣ５２、及びバッテリー保護ＩＣ５４を介して二次電池３２へ流れることで二次電池３２が充電される仕組みとなっている。 FIG. 6 is a block diagram showing a charging structure of the portable pulsometer 2 according to the present embodiment. The function of each element in the block diagram will be described below. The electrostatic protection element 50 has a function of removing a large voltage that has instantaneously entered. The charging IC 52 has a function for safely charging by controlling the current and voltage flowing into the secondary battery 32. Moreover, the deterioration of the secondary battery 32 is prevented by controlling the current and voltage. The battery protection IC 54 has a function of overdischarge protection / overcharge protection of the secondary battery 32. The current that has entered from the (+) side charging terminal 34 flows to the secondary battery 32 via the electrostatic protection element 50, the charging IC 52, and the battery protection IC 54, thereby charging the secondary battery 32. .
図７は、本実施形態に係る静電気の流れを示したブロック図である。（＋）側の充電端子３４より侵入した静電気は静電気保護素子５０へ流れ込む。充電ＩＣ５２の入り口には抵抗（抵抗部）５６が配置されていることが好ましい。電気はより抵抗の小さい方へ流れる性質があるため、静電気保護素子５０へ流れ込んだ静電気は抵抗の低い回路押さえ板３８の方へ流れて行き、回路押さえ板３８を経由して放電ギャップ４０へ流れる。その後、放電ギャップ４０を介して金属板４２へ静電気が蓄積される。 FIG. 7 is a block diagram showing the flow of static electricity according to the present embodiment. Static electricity that has entered from the charging terminal 34 on the (+) side flows into the electrostatic protection element 50. A resistor (resistor portion) 56 is preferably disposed at the entrance of the charging IC 52. Since electricity has a property of flowing toward a smaller resistance, the static electricity flowing into the electrostatic protection element 50 flows toward the circuit pressing plate 38 having a low resistance and flows to the discharge gap 40 via the circuit pressing plate 38. . Thereafter, static electricity is accumulated on the metal plate 42 via the discharge gap 40.
（−）側の充電端子３４から侵入した静電気は抵抗が低い回路押さえ板３８の方へ流れ込み、回路押さえ板３８を経由して放電ギャップ４０へ流れる。その後、放電ギャップ４０を介して金属板４２へ静電気が蓄積される。これにより、（＋）側及び（−）側の充電端子３４のどちらの端子から静電気が侵入しても、脈検出システム５８まで静電気が侵入することを防ぐことが可能である。 Static electricity that has entered from the charging terminal 34 on the (−) side flows into the circuit pressing plate 38 having a low resistance, and flows to the discharge gap 40 through the circuit pressing plate 38. Thereafter, static electricity is accumulated on the metal plate 42 via the discharge gap 40. Thereby, it is possible to prevent static electricity from entering the pulse detection system 58 regardless of which of the charging terminals 34 on the (+) side and (−) side is intruded.
（実施例１）
図５の矢印Ａに示すように、携帯脈拍計２の充電端子３４側から高電圧の静電気を放電させて試験を行った。
Example 1
As shown by an arrow A in FIG. 5, a test was performed by discharging high-voltage static electricity from the charging terminal 34 side of the portable pulsometer 2.
本実施例では、充電端子３４に放電した静電気は充電端子３４及び回路押さえ板３８を経由し、放電ギャップ４０を乗り越えて金属板４２へと流れ込み拡散された（図５の破線Ｂ）。すなわち、充電端子３４に放電した静電気は回路基板２８に印加される前に金属板４２に拡散された。このため、回路基板２８におけるショートを未然に防止した。このとき、回路押さえ板３８と金属板４２とで形成される放電ギャップ４０により放電した静電気が減衰した。 In this embodiment, the static electricity discharged to the charging terminal 34 passes through the charging terminal 34 and the circuit pressing plate 38, flows over the discharge gap 40 and flows into the metal plate 42 (dashed line B in FIG. 5). That is, the static electricity discharged to the charging terminal 34 was diffused to the metal plate 42 before being applied to the circuit board 28. For this reason, a short circuit in the circuit board 28 is prevented in advance. At this time, static electricity discharged by the discharge gap 40 formed by the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 was attenuated.
本実施例によれば、金属板４２を設けた携帯脈拍計２の場合、静電気耐圧が±８〜１０ｋＶ程度になることが確認された。すなわち、静電気耐圧を十分に確保できる静電気対策を実現できた。 According to this example, in the case of the portable pulsometer 2 provided with the metal plate 42, it was confirmed that the electrostatic withstand voltage was about ± 8 to 10 kV. In other words, it was possible to realize a countermeasure against static electricity that can secure a sufficient electrostatic withstand voltage.
（実施例２）
図５の矢印Ｃに示すように、携帯脈拍計２の脈拍計測部２６の金属部４８（図３参照）側から高電圧の静電気を放電させて試験を行った。なお、脈拍計測部２６の金属部４８は、金属材料を用いることにより人体へのアース機能を備えている。また、脈波計測時においてユーザーの腕１２に接触する可能性が高いため、皮膚への刺激が少ないチタンなどの金属材料を用いることが望ましい。
(Example 2)
As shown by an arrow C in FIG. 5, a test was performed by discharging high-voltage static electricity from the metal portion 48 (see FIG. 3) side of the pulse measurement unit 26 of the portable pulsometer 2. The metal part 48 of the pulse measuring unit 26 has a function of grounding a human body by using a metal material. Further, since there is a high possibility of contact with the user's arm 12 during pulse wave measurement, it is desirable to use a metal material such as titanium that causes little irritation to the skin.
本実施例では、金属部４８に放電した静電気は金属部４８及び回路押さえ板３８を経由し、放電ギャップ４０を乗り越えて金属板４２へと流れ込み拡散された（図５の破線Ｄ）。すなわち、金属部４８に放電した静電気は回路基板２８に印加される前に金属板４２に拡散された。このため、回路基板２８におけるショートを未然に防止した。このとき、回路押さえ板３８と金属板４２とで形成される放電ギャップ４０により放電した静電気が減衰した。 In this embodiment, the static electricity discharged to the metal part 48 passes through the metal part 48 and the circuit pressing plate 38, flows over the discharge gap 40 and flows into the metal plate 42 (dashed line D in FIG. 5). That is, the static electricity discharged to the metal part 48 was diffused to the metal plate 42 before being applied to the circuit board 28. For this reason, a short circuit in the circuit board 28 is prevented in advance. At this time, static electricity discharged by the discharge gap 40 formed by the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 was attenuated.
本実施例によれば、金属板４２を設けた携帯脈拍計２の場合、静電気耐圧が±８〜１０ｋＶ程度になることが確認された。すなわち、静電気耐圧を十分に確保できる静電気対策を実現できた。金属板４２を設けることで裏蓋１４に設けられた脈拍計測部２６などに金属が使用されている場合にも静電気耐圧が確保できた。 According to this example, in the case of the portable pulsometer 2 provided with the metal plate 42, it was confirmed that the electrostatic withstand voltage was about ± 8 to 10 kV. In other words, it was possible to realize a countermeasure against static electricity that can secure a sufficient electrostatic withstand voltage. By providing the metal plate 42, the electrostatic withstand voltage can be secured even when the metal is used for the pulse measuring unit 26 provided on the back cover 14.
本実施形態によれば、回路押さえ板３８に放電した静電気は放電ギャップ４０を乗り越えて金属板４２へと流れ込み拡散される。すなわち、回路押さえ板３８に放電した静電気は回路基板２８に印加される前に金属板４２に拡散されるので、回路基板２８におけるショートを防止できる。また、回路押さえ板３８と金属板４２とで形成される放電ギャップ４０により放電した静電気が減衰し、回路基板２８におけるショートを防止できる。 According to the present embodiment, static electricity discharged to the circuit pressing plate 38 flows over the discharge gap 40 to the metal plate 42 and is diffused. That is, since the static electricity discharged to the circuit holding plate 38 is diffused to the metal plate 42 before being applied to the circuit board 28, a short circuit in the circuit board 28 can be prevented. Moreover, static electricity discharged by the discharge gap 40 formed by the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 is attenuated, and a short circuit in the circuit board 28 can be prevented.
また、静電気の放電路構造によって静電気耐圧の向上を図ることができる。すなわち、前記のように金属板４２に電荷が拡散されることにより、回路基板２８に他の部材を付加せずに静電気対策をすることが可能となる。このため、静電気対策用の部品コストや組立てコストが発生せず、しかも組立てを簡単に行うことができる。また、従来の回路基板２８と外装ケース等とを導通するばね部材等が不要となるため、携帯脈拍計２の小型化が阻害されない。さらに、回路基板２８への他部材の付加が不要であって外装ケースの構造を問わないから、種々の携帯脈拍計に汎用に適用できる。 In addition, the electrostatic withstand voltage can be improved by the electrostatic discharge path structure. That is, as described above, charges are diffused into the metal plate 42, so that it is possible to take countermeasures against static electricity without adding another member to the circuit board 28. For this reason, there are no parts costs or assembly costs for countermeasures against static electricity, and the assembly can be performed easily. In addition, since a conventional spring member or the like for conducting the circuit board 28 and the exterior case or the like is not required, downsizing of the portable pulsometer 2 is not hindered. Furthermore, since it is not necessary to add other members to the circuit board 28 and the structure of the outer case is not limited, the circuit board 28 can be applied to various portable pulsometers.
以下に変形例について説明するが、変形例の説明にあたっては上述した実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
（変形例１）
図８は、本変形例に係る回路押さえ板３８と金属板４２との配置を示す図である。
上記実施形態では、回路押さえ板３８と金属板４２とは、電気的に接続されていないとしたが、図８に示すように、回路押さえ板３８と金属板４２とは、電気的に接続されていてもよい。これによれば、回路押さえ板３８と金属板４２とが接続されているため、放電ギャップ４０の間隔を容易に設定できる。例えば、金属板４２の大きさは静電気実験を行い必要な最低サイズを決定してもよい。
Hereinafter, modifications will be described. In the description of the modifications, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(Modification 1)
FIG. 8 is a view showing the arrangement of the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 according to this modification.
In the above embodiment, the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 are not electrically connected. However, as shown in FIG. 8, the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 are electrically connected. It may be. According to this, since the circuit pressing plate 38 and the metal plate 42 are connected, the interval of the discharge gap 40 can be set easily. For example, the minimum size required for the size of the metal plate 42 may be determined by performing an electrostatic experiment.
（変形例２）
上記実施形態では、金属板４２を回路ケース３６の一面に備えたが、金属板４２を回路ケース３６の複数の面に同様に設けてもよい。つまり、静電気放電対策として、単一ではなく複数の経路を用いて金属板から放電を行わせるように構成することも可能である。
(Modification 2)
In the above embodiment, the metal plate 42 is provided on one surface of the circuit case 36, but the metal plate 42 may be similarly provided on a plurality of surfaces of the circuit case 36. In other words, as a countermeasure against electrostatic discharge, it is possible to make a discharge from a metal plate using a plurality of paths instead of a single path.
（変形例３）
上記実施形態では、回路ケース３６に凹部４４を設けた構成としたが、これに限られるものではない。回路ケース３６の金属板４２を設ける面の一部を薄くし、そこに金属板４２を配置するように構成しても良い。
(Modification 3)
In the above embodiment, the circuit case 36 is provided with the recess 44, but the present invention is not limited to this. A part of the surface of the circuit case 36 on which the metal plate 42 is provided may be thinned, and the metal plate 42 may be disposed there.
（変形例４）
上記実施形態では、第１の導電部３８と電気的に接続されている充電端子３４を備えた構成としたが、これに限るものではない。例えば外部との通信をするための通信端子を備えていても良い。つまり、外部の電子機器と接続して電気的な信号を送受信するために用いる、外部接続端子が第１の導電部３８と電気的に接続されていれば良い。
(Modification 4)
In the said embodiment, although it was set as the structure provided with the charge terminal 34 electrically connected with the 1st electroconductive part 38, it does not restrict to this. For example, a communication terminal for communicating with the outside may be provided. That is, it is only necessary that the external connection terminal used for connecting to an external electronic device to transmit and receive electrical signals is electrically connected to the first conductive portion 38.
（変形例５）
上記実施形態では、静電気の放電路構造を備える携帯脈拍計を例にして説明したが、これに限られるものではなく、他の電子機器に静電気の放電路構造を備えてもよい。例えば、非導電性材料によって形成される筐体を有し、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位用衛星からの信号を受信して、ランナーの位置、速度、走行距離、走行時間等を計測するランニング用機器に上述した静電気の放電路構造を適用してもよい。
(Modification 5)
In the above embodiment, the portable pulsometer having an electrostatic discharge path structure has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other electronic devices may be provided with an electrostatic discharge path structure. For example, it has a housing made of non-conductive material, receives signals from positioning satellites such as GPS (Global Positioning System), and measures the runner's position, speed, travel distance, travel time, etc. The static discharge path structure described above may be applied to the running device.
２…携帯脈拍計 １０…バンド １２…腕（手首） １４…裏蓋 １６…センサーガラス １８…発光素子 ２０…受光素子 ２２…集光ミラー ２４…細動脈 ２６…脈拍計測部 ２８…回路基板 ３０…表示パネル ３２…二次電池 ３４…充電端子（外部端子） ３６…回路ケース（筐体） ３８…回路押さえ板（第１の導電部） ４０…放電ギャップ ４２…金属板（第２の導電部） ４４…凹部 ４６…先鋭部 ４８…金属部 ５０…静電気保護素子 ５２…充電ＩＣ ５４…バッテリー保護ＩＣ ５６…抵抗 ５８…脈検出システム ６０…放電部 ６４…パネル枠。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Portable pulse meter 10 ... Band 12 ... Arm (wrist) 14 ... Back cover 16 ... Sensor glass 18 ... Light emitting element 20 ... Light receiving element 22 ... Condensing mirror 24 ... Arteriole 26 ... Pulse measuring part 28 ... Circuit board 30 ... Display panel 32 ... Secondary battery 34 ... Charging terminal (external terminal) 36 ... Circuit case (housing) 38 ... Circuit holding plate (first conductive part) 40 ... Discharge gap 42 ... Metal plate (second conductive part) 44 ... Recess 46 ... Sharp point 48 ... Metal part 50 ... Static electricity protection element 52 ... Charging IC 54 ... Battery protection IC 56 ... Resistance 58 ... Pulse detection system 60 ... Discharge part 64 ... Panel frame.
Claims (8)
前記筐体に収納される回路基板と、
前記筐体に設けられ、前記回路基板と電気接続される第１の導電部と、
前記筐体に設けられ、前記第１の導電部と放電ギャップを隔てて接地される第２の導電部と、
を含むことを特徴とする静電気の放電路構造。 A housing formed of a non-conductive material;
A circuit board housed in the housing;
A first conductive portion provided in the housing and electrically connected to the circuit board;
A second conductive portion provided in the housing and grounded across a discharge gap from the first conductive portion;
Electrostatic discharge path structure characterized by including.
前記筐体に設けられ、前記回路基板及び前記第１の導電部と電気接続される端子をさらに含むことを特徴とする静電気の放電路構造。 In the electrostatic discharge path structure according to claim 1,
An electrostatic discharge path structure further comprising a terminal provided in the housing and electrically connected to the circuit board and the first conductive portion.
前記筐体は、凹部を有し、
前記第２の導電部は、前記凹部に設けられていることを特徴とする静電気の放電路構造。 In the electrostatic discharge path structure according to claim 1 or 2,
The housing has a recess;
The electrostatic discharge path structure, wherein the second conductive portion is provided in the concave portion.
前記放電ギャップにて、前記第１及び第２の導電部の少なくとも一方が先鋭部を有することを特徴とする静電気の放電路構造。 In the electrostatic discharge path structure according to any one of claims 1 to 3,
An electrostatic discharge path structure in which at least one of the first and second conductive portions has a sharp portion in the discharge gap.
前記第１の導電部と前記第２の導電部とは、電気接続されていないことを特徴とする静電気の放電路構造。 In the structure of the electrostatic discharge path according to any one of claims 1 to 4,
The electrostatic discharge path structure, wherein the first conductive portion and the second conductive portion are not electrically connected.
前記第１の導電部と前記第２の導電部とは、電気接続されていることを特徴とする静電気の放電路構造。 In the electrostatic discharge path structure according to any one of claims 1 to 4,
The electrostatic discharge path structure, wherein the first conductive portion and the second conductive portion are electrically connected.
前記第１の導電部と前記端子との間に抵抗部を設けられていることを特徴とする静電気の放電路構造。 In the electrostatic discharge path structure according to any one of claims 2 to 6,
A static electricity discharge path structure, wherein a resistance portion is provided between the first conductive portion and the terminal.
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