JP2016017522A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】１８０度チルトヒンジを有する表示ユニットを備えるカメラにおいて、表示ユニットが１８０度の位置を検知するために回転検知センサを設けた時に、回転検知センサを配置するために、表示ユニットやカメラ本体の厚みやサイズを大型化せずに配置することが困難であった。【解決手段】上記目的を達する為、本出願に係る請求項１の発明は、表示ユニットを回転自在に保持している表示装置固定部の二対の腕の間で、回転軸の近傍で、且つ、回転軸中心位置よりも下側に磁場発生手段を具備し、磁場発生手段の回転軸を挟んだ対角の位置で、略回転軸中心位置に磁場検知手段を配置した構成。【選択図】図４（ａ）

Description

本発明は、例えば、液晶表示部等を有するユニット部が本体に対して開閉可能に指示される、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機などの電子機器に関する。

デジタルカメラやビデオカメラ等の電子機器では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示部を有する表示ユニットを機器本体に対して開閉可能に支持し、また、表示ユニットを開状態で回転可能に支持することで、様々な角度での撮影を容易に行うことを可能にしている。また、このような電子機器は、表示ユニットの開閉状態および回転角度によって、表示部に表示される画像を上下反転する等の表示の切り替えを行うことがある。製品正面の撮影者が被写体になる際に、表示部を１８０度回転させて被写体となる撮影者に表示部が見えるように向けることがある。この時に、表示部の画像を上下反転させることにより、表示部が１８０度回転した状態で、撮影時に画像が正位置の状態で撮影を行うことが可能となる。また、近年では、機器本体に対する表示ユニットの開閉状態の検知は、非接触で省スペース化等が可能なことから、マグネットおよび磁気センサ（ＧＭＲセンサ）を用いて行われている。

磁気センサを用いた例として、特許文献１は、機器本体に対して開閉可能、且つ開状態で１８０度回転可能な表示ユニットを備え、マグネットを装置本体と表示ユニットを連結しているヒンジ部の支軸部材を挟んで上下に２個配置し、対向する装置本体側に磁気センサを配置することで、マグネットが磁気センサを離間した際に、表示ユニットの開閉を検知しているものがある。表示ユニット内の、液晶ディスプレイ外側でヒンジ支軸部材の両端の空きスペースを利用してマグネットを配置することによって、表示ユニットとしてのサイズを大きくすることなく小型化を行っている。

特開２０１１−４０８１６号公報

ところで、このような開状態で１８０度回転可能な表示ユニットは、表示ユニット閉じ状態（収納状態）で表示部を外側にして撮影時や再生時に表示部を閲覧することが出来るようにしたり、使用しないときは表示部を内側にして汚れや傷がつかないようにすることが可能という利点がある。しかし、このような構成では、ヒンジ部を構成する部品が多く、且つ大きくなってしまい、製品サイズの大型化となってしまう。また、表示ユニットの開状態で使用した際の強度を保つために剛性の高い金属部品を用いることが多く、製品重量にも大きく影響してしまう。

そこで、表示ユニット閉状態では常に表示部が露出されており、表示ユニットの上部に回転軸を設けて、装置本体の天面側に１８０度表示ユニットを回転させて撮影者を被写体とした時に表示部を閲覧する構成の１８０度チルトヒンジ機構がある。このような構成では、液晶の上部側に回転軸（ヒンジ）を設けるが、液晶の長辺部の略同寸法で回転軸長を構成することが多い。このため、ヒンジ部の外側にマグネット等の磁気発生手段を配置するとその分表示ユニットを拡大し、マグネット配置部を設ける必要がある。このため、製品の小型化を実施していくことが難しい。

また、表示部の上下反転に関しては、例えばローアングル等の９０度では正位置のままで表示されていることが好ましく、上下反転させる条件としては表示ユニットを略１８０度回転させて、撮影者と被写体が同一人物である場合に限定されることが好ましいので、表示ユニットを１８０度回転したときに磁気センサに反応するような構成とすると、この状態の時にマグネットが配置されている場所近傍に機器本体に配置されている磁気センサを配置することになるため、機器本体も磁気センサを配置するスペースを設けるために拡大する必要があり、製品全体が大型化してしまう。

そこで、本発明は表示部を略１８０度回転した際に検知するセンサを、機器本体を大型化することなく配置することを目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明の電子機器は、電子機器本体の背面側に設けられ、表示画面を備え、電子機器本体に対して開閉可能に支持されると共に、本体の上部に備えた軸を中心に回転可能に軸支された表示装置を備え、軸の両端に回転可能に保持された本体側固定部と、軸の略中央部に固定された表示部材保持固定部と、軸上配置されたフレキを有した一軸回転ヒンジユニットにおいて軸の近傍で、且つ軸よりも背面側に磁場発生手段を具備し、磁場発生手段の軸を挟んだ対角側で、電子機器本体内部の軸の略中心位置に磁場検出手段を配置したことを特徴とする。

本発明によれば、カメラを大型化せず、また、表示ユニットの厚みを増すことなく、１８０度チルトヒンジ機構の回転検知手段部を構成することが可能である。

撮像装置を前方向から見た斜視図 撮像装置を後方から見た斜視図 表示ユニット閉状態側面図 表示ユニット開状態正面図 表示ユニット開状態側面図 表示ユニット分解斜視図 閉状態磁気センサ部断面概略図 開状態磁気センサ部断面概略図

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下に本発明に係る形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の撮像装置を前方向から見た斜視図、図１（ｂ）は撮像装置を後方から見た斜視図である。本実施形態の撮像装置１は撮像装置本体１０と装置本体１０の背面側に表示部を備えている装置ユニット２０で構成されている。

図１（ａ）に示すように、装置本体１０には、被写体像を撮像素子に結像する撮影光学系レンズ鏡筒ユニット１２（以下鏡筒ユニット）が固定されている。鏡筒ユニット１２は沈胴式のズームレンズで携帯時は装置本体１０の中に沈胴している。

鏡筒ユニット１２の後方には、光学像を光電変換して画像データを生成するＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子（不図示）が実装されている。

また、装置本体１０には、撮像素子（不図示）で生成した画像データをデジタル情報に変換する処理回路を載せた主基板や補助基板（両不図示）等が実装されている。

主基板には、カードＩ／Ｆ等を含む記録媒体スロットや撮像部、画像処理部、システム制御部、ＬＣＤ表示部、シリアルＩ／Ｆ、シリアル接続端子等が実装されている。補助基板には、電源供給切換回路、ＤＣ／ＤＣコンバータ、操作ＳＷ、ビデオＩ／Ｆ、ビデオ接続端子、外部電源入力端子等が実装されている。

装置本体１０の右上方には、撮影時に被写体の明るさが足りない時に、自動、または強制的に発光することが可能な発光部１３が設けられている。

装置本体１０における鏡筒ユニット１２の周囲には、ズームレリーズ部材１４が備えられている。ズームレリーズ部材１４は多方向に押圧することが可能であり、また、２段階の押圧操作が可能となっている。ズームレリーズ部材１４を１段階に半押し操作をすると、撮影準備動作（測光動作や測距動作等）が開始される。また、ズームレリーズ部材１４を２段目の全押し操作をすると、被写体を撮影し、収納室（不図示）に装着した記録媒体に被写体像の画像データを記録する。また、ズームレリーズ部材１４に回転操作を行うことが可能である。ズームレリーズ部材１４を撮像装置１の上面から見て時計周りに回転させると、鏡筒ユニット１２がＴｅｌｅ側（画角が狭くなる方向）にズーム動作を行い、逆に反時計周りに回転させるとＷｉｄｅ側（画角が広がる方向）にズーム動作を行う。

装置本体１０の右側面にはモードレバー部材１５と設定ボタン１６を備えている。モードレバー部材１５は被写体を撮影して画像を装置本体１０内部に装着可能な記録媒体（不図示）に記録する際に、最適な露出やシャッタースピード等を自動的に決定して撮影する通常モードとモノクロやある色のみ発色させて記録する等画像にいろいろなアレンジを行い複数枚記録するアレンジモードを切り替える際に操作を行う。

設定ボタン１６は撮影時や記録された画像を再生する際のあらゆる詳細の設定が選択可能な設定モードを実行するために操作を行う。

図１（ｂ）に示すように、装置本体１０の左側面には電源ボタン１７と再生ボタン１８が備えられている。電源ボタン１７は撮像装置１を起動し、撮影可能な状態にするボタンであり、再生ボタン１８では、装置本体１０内に挿入された不図示の記録媒体の記録された画像データを後述する表示装置２１に表示することが可能となる。

装置本体１０の下方には、電池蓋１９があり、電源となる主電池（使い切り式一次電池のほかに充電式電池も含む）を収納する収納室および撮影された被写体像を記録する記録媒体を収納する収納室を開閉可能としている。主電池は使い切り式一次電池の場合もあり充電式電池の場合もある。電池蓋１９を開くことによって、収納室が開口し主電池と記録媒体が挿脱可能になる。

撮像装置１の背面側には、液晶（ＬＣＤ）等の表示装置２１が設けられた可動式の表示ユニット２０が備えられている。表示装置２１は撮像する被写体像の確認や、撮像された画像の再生表示に用いられる。表示装置２１は、保護窓２１ａと表示パネル（不図示）で構成されている。保護窓２１ａは、表示パネルおよびタッチパネルをキズ・汚れから保護するパネルで、一般的には、強化ガラスが用いられ、厚さは、０．５〜１．０ｍｍ程度である。保護窓２１ａの材料には、光線の透過率の高いアクリル樹脂、ポリカーボネイト等の透明樹脂を使用することも出来る。この保護窓２１ａの外形は表示パネルよりも大きく、全体を保護している。

図２の表示ユニット回転概略図を用いて本実施形態の表示ユニット２０がヒンジ機構によって、撮像装置本体に対して、どのように可動するのか説明する。図２（ａ）は表示ユニット２０が閉じた状態の概略を表した表示ユニット閉状態側面図、図２（ｂ）は表示ユニット１０が１８０度開状態を示した表示ユニット開状態正面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）の状態を側面から示した表示ユニット開状態側面図である。

図２（ａ）で示すように、撮像装置１の背面側には表示ユニット２０が備えられている。図２（ａ）で示すような、表示ユニット２０は、表示ユニット２０の閉じ状態から、回転中心Ａを中心に図２（ｃ）中の矢印Ｘのように１８０度回転させることが可能である。回転中心Ａは後に記載する回転軸３１の概略を示しており、表示ユニット２０の上方に配置されており、装置本体１０の背面部上方の突出部１ａ内に形成されている。

撮影時、撮影者が鏡筒ユニット１２により取り込まれて表示装置２１に表示されている画像（スルー画像）を確認しながら構図を決定して撮影する場合は、図２（ａ）で示すように表示ユニット２０を閉じた状態で撮影する。そして、被写体を撮影者とする、いわゆる自分撮り撮影を行う際は、図２（ｂ）または図２（ｃ）で示すように、表示ユニット２０を回転中心Ａを中心に１８０度回転さえて表示ユニット２０に備える表示装置２１を鏡筒ユニット１２と同じ方向に向けることで、スルー画像として表示装置２１に表示された撮影者が自身を確認しながら構図決定してズームレリーズ部材１４を操作して撮影することが可能である。

図２（ｂ）で示すような表示ユニット開状態の時、表示ユニット２０が閉じ状態の時に表示されているスルー画像表示に対して上下反転されていないと、撮影者が表示画像を確認する時に上下が逆転した状態で閲覧することになってしまうため、図２（ｂ）に示すように表示ユニット２０を１８０度回転させて開状態にした時は、後に説明するような表示装置２１に表示された画像を上下反転する機能を有している。

次に表示ユニット２０と撮像装置１の表示ユニット２０を保持している周辺構成について説明する。図３は撮像装置１の表示ユニット２０を保持している周辺部と表示ユニット２０を分解した表示ユニット分解斜視図である。

表示ユニット２０の外観部は撮像装置１の最背面部を構成している前面カバー部材２２と背面カバー部材２７に囲われて構成されている。前面カバー部材２２と背面カバー部材２７は磁気に影響を与えない樹脂材料等で構成されている。前面カバー部材２２の中心部には開口部２２ａがあり、表示装置２１の保護窓２１ａが貫通している。表示装置２１は液晶等であり、表示用フレキ４１により装置本体１０内部の主基板（不図示）に接続されており、主基板で変換された画像データ等が表示される。表示装置２１は液晶ホルダ２４より位置決めや保持をされている。表示用フレキ４１は表示ユニット２０が閉状態、開状態でも撮像装置１内に収まり、さらには表示ユニット２０の回転に抵抗にならないように、回転軸３１に巻きつけられて保持されている。

さらに背面側にはスペーサ２５が備えられており、フレーム２６と狭持されている。フレーム２６は回転軸３１と勘合保持している軸勘合部２６ａ、２６ｂを備えており、表示ユニット２０全体を回転軸３１を中心に回動自在に保持されている。軸勘合部２６ａと２６ｂは回転軸３１の表示用フレキ４１が配置されている内側に配置されている。

上述した表示装置２１、液晶ホルダ２４、スペーサ２５を前面カバー部材２２と背面カバー部材２７で挟み込んで構成されている。

前面カバー部材２２の内側にはマグネット２３が配置されており、スペーサ２５に設けられているマグネット保持部２５ａに形成された凹部に収納され接着固定されている。マグネット２３は磁場発生手段として用いられ、装置本体１０内に配置された磁気センサ５によって、位置を検出され、表示ユニット２０の表示画面の切り替えスイッチとして機能する。磁気センサは、一般的に磁気を検出する素子として、巨大磁気抵抗（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：ＧＭＲ）素子や半導体ホール素子が用いられている。

ＧＭＲ素子は、磁気抵抗効果を利用して主面に平行な磁場を検出するデバイスであり、磁場が強いほど電気抵抗が増加する性質を有する合金（具体的には、ニッケル、鉄、コバルトを主成分とする）からなる。このＧＭＲ素子を判定回路に組み込んでＧＭＲセンサが形成される。本実施例では、ＧＭＲ素子にしきい値を設定して、マグネット２７の位置によって変化する磁場を検出してスイッチとして、表示ユニット２０の表示画面を切り替えている。表示ユニット２０を機能させることで、表示ユニット閉状態から図２（ｃ）のＸ方向へ回転させていくと、所定角度以上回転されたことが検出されたところで、表示ユニット２０の表示画面が通常状態から上下反転した画像に切り替えられる。検出された角度から１８０°程度まで揺動させた状態となるまで表示画面は上下反転を維持したまま遷移する。この状態は、撮影光学系の撮影方向と表示画面の方向が同一方向に向く為、撮影者が自分自身を撮影する、いわゆる自分撮り撮影に適している。

マグネット２３とスペーサ２５に備えられているマグネット保持部２５ａは回転軸３１の近傍で、且つ回転軸３１よりも底面側（図中２（ａ）中下側）に配置されている。また、フレーム２６に備えられており、回転軸３１と勘合保持している軸勘合部２６ａと２６ｂの間に配置されている。軸勘合部２６ａが構成されているスペースを用いてマグネット２３を配置することにより、表示ユニット２０を拡大することなく表示ユニット２０内にマグネットを配置可能としており、大型化を防いでいる。

本実施形態では、フレーム２６に備えられている軸勘合部２６ａと２６ｂの間にマグネット２３を配置しているが、この限りでなく、表示ユニット２０内の回転軸３１の近傍、且つ、回転軸３１中心の下側に配置されていればこの限りではない。これは表示ユニット２０を１８０度回転させた表示ユニット開状態において後述する磁気センサ５とマグネット２３の関係によるものである。

回転軸３１は装置本体１０内に備えられている軸保持部材１１により軸支されている。回転軸３１の両端を軸保持部材１１に貫通させ、不図示のワッシャにより抜け防止される構成となっている。回転軸３１において軸勘合部２６ａと２６ｂを挟んだ表示用フレキ４１の対向する位置で、軸保持部材１１の一部にはフリクションプレート２８がカシメられており回転軸３１の一部はフリクションプレート２８に挿通され固定されている。回転軸３１のフリクションプレート２８が挿通されている箇所は一部が平面になっており、フリクションプレート２８の平面部と接触することにより、回転軸３１は回転することが無い。これにより、フレーム２６に備えられている軸勘合部２６ａと２６ｂは固定されている回転軸３１に対して回動自在に動くことが可能となる。

上述するように、回転軸３１には、一方の端を表示用フレキ４１、対向するもう一方の端にフリクションプレート２８として、表示用フレキ４１とフリクションプレート２８の間を表示ユニット２０を回動自在に保持するフレーム２６に設けられた軸勘合部２６ａと２６ｂが配置されている。

次に図４を用いて表示ユニット２０の回転検出（磁気センサ検知）について説明する。図４（ａ）は装置本体１０に備えられている磁気センサ５部の断面における概略を示している、表示ユニット２０が閉状態の時の閉状態磁気センサ部断面概略図であり、図４（ｂ）は表示ユニット２０が回転軸３１を中心に閉状態から１８０度回転した開状態磁気センサ部断面概略図である。

表示ユニット２０内の回転軸３１近傍には前面カバー部材２２とスペーサ２５のマグネット保持部２５ａに固定されたマグネット２３が配置されている。マグネット２３は回転軸３１の軸中心に対して図中下側に配置されており、さらに、装置本体１０内配置されている磁気センサ５の回転軸３１に対して対角位置に配置されている。故に、磁気センサ５は回転軸３１の中心よりも図中上側に配置されている。この状態では磁気センサ５とマグネット２３は十分に離間しており、磁気センタ５はマグネット２３の磁力を検知することが無い配置となっている。

回転軸３１の中心からマグネット２３が配置されている距離をＬ２と定義する。また、回転軸３１の軸中心から表示ユニット２０における回転軸３１に近い外観部（前面カバー部材２２端部）までの距離をＬ１と定義する。また、表示ユニット２０の回転軸３１から装置本体１０側の端部をＬ１´と定義する。

表示ユニット２０を図２（ｃ）中のＸ方向に回転した時に、Ｌ１は装置本体１０に接触しないような構成となっているため、表示ユニット２０が閉状態で干渉していない表示ユニット２０の背面カバー部材２７の装置本体１０側端であるＬ１´と略同一寸法となっている（Ｌ１≒Ｌ１´）。これにより、表示ユニット２０が回転しても表示ユニットが装置本体１０に接触して回転の障害となることはない。

本実施形態では、回転軸３１から装置本体１０の上面までの距離をＬ３と定義し、装置本体１０のＬ３内の、表示ユニット２０近傍に磁気センサ５を配置している。さらには、磁気センサ５はＬ３内の中でも回転軸３１の略中心付近に配置されている。

また、表示ユニット２０内の回転軸３１に対して磁気センサ５の対角に位置する前面カバー部材２２側部にマグネット２３が配置されている。マグネット２３は、回転軸３１と表示装置２１や表示装置２１を保持している液晶ホルダ２４の間に配置されており、表示ユニット２０を回動自在に保持しているフレーム２６の備えられている軸勘合部２６ａと２６ｂを構成している範囲に配置されている。このため、表示ユニット２０内において、マグネット２３を配置するために別途スペースを設けていないため、表示ユニット２０を大型化することなく配置されている。

装置本体１に備えられている表示ユニット２０を回転軸３１を中心に１８０度回転すると、回転軸３１と表示装置２１の間に配置されたマグネット２３は図４（ｂ）に示すように装置本体１０に備えられている磁気センサ５と回転軸３１の間に位置する。装置本体１０に備えられている磁気センサ５は装置本体１内において外装カバー１２の表示ユニット２０に近接する位置に配置されており、また、表示ユニット２０内のマグネット２３は表示ユニット２０内において前面カバー部材２２の外観面近傍に配置されているため、図４（ｂ）に示すように表示ユニット２０を１８０度回転させた状態では磁気センサ５がマグネット２３の磁力を検知することが可能となる。

本実施形態では表示ユニット２０が１８０度回転した時に、装置本体１０内に備えられている磁気センサ５が配置されている範囲Ｌ３と、表示ユニット２０内に備えられているマグネット２３が配置されている範囲Ｌ２が略同一寸法になっており（Ｌ２≒Ｌ３）、これにより表示ユニット２０が１８０度回転した時の磁気センサ５の検知が確実となるようにしている。さらに、磁気センサ５を回転軸３１の略中心部に配置して、回転軸３１とマグネット２３の距離も最小限にすることで、Ｌ２やＬ３の距離が最小限となり、撮像装置１の小型化を可能としている。

１ 撮像装置、５ 磁気センサ、１０ 装置本体、１１ 軸保持部材、
２０ 表示ユニット、２３ マグネット、２６ フレーム、
２６ａ，２６ｂ 軸勘合部、３１ 回転軸、

Claims (5)

1. 電子機器本体（１０）の背面側に設けられ、表示画面（２１）を備え、前記本体（１０）に対して開閉可能に支持されると共に、前記本体（１０）上部に備えた軸（３１）を中心に回転可能に軸支された表示装置（２０）を備え、前記軸（３１）の両端に回転可能に保持された本体側固定部（１１）と、前記軸（３１）の中央部に固定された表示装置保持固定部（２６）と、前記軸（３１）上に配置されたフレキ（４１）を有した一軸回転ヒンジユニットにおいて、前記軸（３１）の近傍で、且つ前記軸（３１）よりも背面側に磁場発生手段（２３）を具備し、前記磁場発生手段（２３）の前記軸（３１）を挟んだ対角側で前記本体（１０）内部の前記軸（３１）の中心位置に磁場検出手段（５）を配置したことを特徴とする電子機器。
2. 表示装置保持固定部（２６）は二対の腕を有し、前記磁場発生手段（２３）は前記表示装置保持固定部（２６）の二対の腕の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記磁場発生手段（２３）は前記軸（３１）の中心位置よりも下側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 前記磁場発生手段（２３）は前記軸（３１）の軸中心と前記表示画面（２１）の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
5. 前記本体（１０）の上面と前記表示装置（２０）の上面が同一面であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。