JP2017090954A - 電子機器 - Google Patents

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秀幸 大塚
Hideyuki Otsuka
秀幸 大塚
毅 江原
Takeshi Ebara
毅 江原
彰則 清水
Akinori Shimizu
彰則 清水
達也 西尾
Tatsuya Nishio
達也 西尾
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding

Abstract

【課題】簡単な構造を有し、正確な操作入力が可能な電子機器を提供する。
【解決手段】表面パネル34の背面側に設けられた基板33と、基板33に実装される光源331と、表面パネル34に接触する操作体とそれ自体との間の静電容量を検出する静電容量検出部35と、凹面371を有するレンズ37と、を備える。レンズ37が、凹面371を光源331と対向させるとともに、出光面373を表面パネル34に対向させて配置する。
【選択図】図8

Description

本発明は、使用者の指等の接触で入力を行う電子機器に関する。
接触により操作入力を行う電子機器が、特許文献1及び特許文献2に記載されている。特許文献1に記載の電子機器は静電スイッチである。前記静電スイッチは、光源からの光を透光させるとともに操作面を形成する基材パネルと、遮光性を有し一部に光源からの光が透過する開口が形成された遮光層と、前記光源からの光を拡散させる拡散透過層と、前記操作面への操作を検出する検出手段とを備えている。前記静電スイッチにおいて、前記光源は、前記基材パネル、前記遮光層及び前記検出手段よりも背面側に設けられている。そして、操作面に設けられた発光領域には前記光源からの光がむらなく入射し、前記操作面を正確に表示する。
また、特許文献2に記載の電子機器は静電容量式タッチセンサである。前記静電容量式タッチセンサは、照光機能を有しており、LED(光源)と、導光板と、それらが配置されるFPCとを備えている。FPCには、導光板から光を取り出すための抜き穴が設けられている。そして、表面パネルの前記抜き穴と対向する位置には、印刷等を用いて形成されたアイコンが配置されている。前記導光板は、前記抜き穴と重なるように配置されており、LEDから出射された光は導光板の側面から入射し、導光板の前面から光が出射される。そのため、LEDとして、側面発光型のLEDが用いられる。そして、導光板から出射された光は抜き穴を透過して、アイコンを背面から照光する。これにより、使用者が表面パネル上のアイコンの位置を正確に把握して、タッチ入力を正確に行うことができる。
特開2015−41223号公報 特開2013−65429号公報
上記特許文献1に記載の静電スイッチでは、発光領域の背面に光源を配置する構成である。このような、発光領域の背面に光源を配置する構成において、LEDのような光の照射領域が狭い光源を用いる場合、発光領域の全体に十分な光量で照射するためには、光源から発光領域までの距離を長くする必要がある。そのため、静電スイッチを小型化することが困難である。
また、上記特許文献2に記載の静電容量式タッチセンサでは、側面に受光面を有する導光板を用いているため、装置が厚くなるのを抑制することができる。しかしながら、通常、静電容量式タッチセンサでは、情報を表示するために、背面発光型のLEDと側面発光型のLEDとを用いる必要がある。また、背面発光型のLEDと導光板を用いる側面発光型のLEDでは、表面パネルまでの距離が異なるため、それぞれ異なる位置に設けられた基板に実装される。すなわち、LED用に2個の基板が必要となる。これらのことから、構造が複雑になるとともに、製造に要するコストが高くなる。
そこで、本発明は、簡単な構造を有し、操作体による操作入力を正確に検出できる電子機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、表面パネルに設けられた操作領域への操作が行われる電子機器であって、前記表面パネルの背面側に設けられた基板と、前記基板に実装されて前記表面パネルに向けて光を出射する出光部を有する光源と、前記基板に実装されて前記表面パネルに接触する操作体とそれ自体との間の静電容量を検出する静電容量検出部と、凹面と、前記凹面と反対側に設けられた出光面とを有するレンズとを備え、前記レンズが、前記凹面を前記出光部と対向させるとともに、前記出光面を前記表面パネルに対向させて配置されている。
この構成によると、操作領域の背面から光を照射して、文字、図形等を浮かび上がらせる表示を行う場合に、指向性の高いLEDを光源として用いても、光源と表面パネルまでの距離が短くても、広い操作領域における表示が可能である。これにより、電子機器を小型化することが可能である。また、静電容量の変化を検出する構成であることから、指等の操作体と静電容量検出部との間の長さを短くできるので、操作体の接触または離間を正確に検出可能である。
上記構成において、少なくとも前記レンズの一部と前記静電容量検出部と接触し導電性を有する導電部材が設けられており、前記導電部材が弾性変形可能であってもよい。このように構成することで、表面パネルに接触する使用者の指等の操作体と静電容量検出部との実質上の距離を短くできる。これにより、操作体の接触または離間を正確に検出可能である。
上記構成において、前記レンズを固定する固定部材が設けられており、前記レンズは前記操作領域に近づくほど広がる傾斜面を有しており、前記支持部材は、前記レンズが収容されるとともに少なくとも前記傾斜面の一部と接触して前記レンズを支持する支持部を備えており、前記支持部が光を反射する反射面であってもよい。
上記構成において、前記レンズと前記表面パネルとが密接していてもよい。このように構成することで、表面パネルに接触する使用者の指等の操作体と静電容量検出部との間に、比誘電率が低い空気が介在するのを抑制できる。これにより、操作体の接触または離間を正確に検出可能である。
上記構成において、前記表面パネルには、前記操作領域に比べて面積が小さく形成されているとともに情報を通知する通知領域が設けられており、前記光源は、前記操作領域に向けて光を出射する第1LEDと、前記通知領域に向けて光を出射する第2LEDとを含み、前記基板には、前記第1LED及び第2LEDの両方が実装されていてもよい。このように構成することで、第1LED及び第2LEDと表面パネルまでの距離を変えることなく大きさが異なる操作領域と通知領域に対してむらなく光を照射できる。これにより、距離を変更したり、照射方向を変更するために、複数の基板を必要としないため、構造を簡略化することができる。
本発明によると、簡単な構造を有し、操作体による操作入力を正確に検出できる電子機器を提供することができる。
本発明にかかる電子機器の一例の空気清浄機の正面図である。 図1に示す空気清浄機の背面図である。 図1に示す空気清浄機を上下中間部分で切断した断面図である。 図1に示す空気清浄機を左右中間部分で切断した断面図である。 図1に示す空気清浄機の平面図である。 筐体の上面に設けられたインターフェース部の概略図である。 表面カバーを取り外した状態の基板を示す図である。 インターフェース部の操作部の断面図である。 インターフェース部の通知部の断面図である。 本発明にかかる電子機器に用いられるインターフェース部の操作部の他の例の断面図である。 本発明にかかる電子機器の他の例である加湿空気清浄機の正面側から見た斜視図である。 図11に示す加湿空気清浄機の断面図である。 加湿ユニットの斜視図である。 図13に示す加湿ユニットに用いられる給水体の正面図である。 フィルタ体の一部を拡大した斜視図である。 筐体の上面に設けられたインターフェース部の概略図である。
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明にかかる電子機器の一例である空気清浄機の正面図である。図2は、図1に示す空気清浄機の背面図である。図3は、図1に示す空気清浄機を上下中間部分で切断した断面図である。図4は、図1に示す空気清浄機を左右中間部分で切断した断面図である。
なお、以下の説明では、特にことわりがない場合、図1に示す空気清浄機Aを基準として、上下方向及び左右方向を定義する。また、図1の紙面奥行方向を前後方向とし、紙面手前側を前方として各部の説明を行う。
空気清浄機Aは、筐体10と、筐体10の内部に配置された集塵機20と、筐体10の上面に設けられたインターフェース部30とを備えている。筐体10は、空気清浄機Aの外装を構成するものであり、直方体形状の箱部材である。筐体10は、吸込口11と、通風路12と、吹出し口13とを有している。
図2に示すように、吸込口11は筐体10の背面に設けられている。吸込口11は、長方形状であり、外部の空気を筐体10の内部に吸い込む開口である。通風路12は、集塵機20に設けられた後述の送風機24の駆動によって発生する空気の流れ(気流)を流す空間である。通風路12は、分岐部121と、分岐風路122とを備えている。分岐風路122は、筐体11の内部の左右の端部側に1個ずつ形成されている。分岐部121は、左右の分岐風路122を接続している。分岐部121は、吸込口11から吸い込まれた空気を、左右それぞれの分岐風路122に分岐させる。
吹出し口13は、筐体10の正面の左右両方に1個ずつ設けられている。吹出し口13は、分岐風路122と連続しており、吹出し口13から、分岐風路122を通過した空気が外部に吹出される。そして、左右両方の吹出し口13それぞれには、格子状のグリル131が取り付けられている。
空気清浄機Aでは、吸込口11、通風路12及び吹出し口13がこの順番で連通している。そして、吸込口11から筐体10の内部に吸い込まれた空気は、通風路12を通過して、吹出し口13から筐体10の外部に吹出される。
空気清浄機Aでは、筐体10の内部に集塵機20が設けられている。集塵機20は、プレフィルタ21と、集塵フィルタ22と、除塵部23と、送風機24とを有している。送風機24は、左右の分岐風路122のそれぞれの内部に1個ずつ配置されている。図3に示すように、送風機24は、遠心ファンである。しかしながら、これに限定されるものではなく、気流を発生させることができるファンを広く採用することができる。送風機24は、不図示の電動機(モータ)が接続されており、モータによる駆動で気流が発生する。
プレフィルタ21は、筐体10の内部に配置されており、吸込口11に面して配置されている。プレフィルタ21は、ABS樹脂等の合成樹脂で形成され、縦横にマトリクス状に配置された窓を有する矩形の枠211にポリプロピレン等で形成されたメッシュ212を溶着して形成されている。メッシュ212は、吸込口11から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を捕集する。プレフィルタ21に捕集された塵埃は、除塵部23によって取り除かれる(除塵される)。
除塵部23は、筐体10内部の上部空間に配置されている。除塵部23は、回転ブラシ231と、ダストボックス232と、ガイドフレーム233と、ピニオン234とを備えている。除塵部23は、ガイドフレーム233に沿ってプレフィルタ21を移動させる。プレフィルタ21に付着している塵埃は、回転ブラシ231によって取り除かれ、ダストボックス232に集められる。
ピニオン234は、プレフィルタ21の左右両側端に設けられたラック(不図示)と噛み合っている。ピニオン234は、不図示のモータによって回転され、ピニオン234が回転することで、プレフィルタ21が吸込口11と対向した集塵位置P1と、除塵部23に退避した退避位置P2との間を往復移動する。このとき、プレフィルタ21は、ガイドフレーム233によってガイドされる。
ダストボックス232は、ガイドフレーム233に沿って配置され、筐体10に対して着脱可能になっている。筐体10の背面には、ダストボックス232を出し入れするための開口部14が設けられている。
回転ブラシ231はダストボックス232の内部に配されている。回転ブラシ231は不図示のモータによって回転駆動される。なお、回転ブラシ231を回転駆動するモータと、ピニオン234を回転駆動するモータとは、異なるモータであってもよいし、共通のモータであってもよい。回転ブラシ231は、回転軸と、回転軸の外周に設けられたブラシ毛を備えている。ブラシ毛は回転軸の外周に軸方向に立設されている。回転ブラシ231は、プレフィルタ21が集塵位置P1から退避位置P2に移動するときに、ブラシ毛の先端の移動方向が、プレフィルタ21の移動方向と逆方向となるように回転される。これにより、プレフィルタ21が集塵位置P1から退避位置P2に移動するときに、プレフィルタ21の表面に捕集されている塵埃をブラシ毛で取り除く。回転ブラシ231で取り除かれたプレフィルタ21の塵埃は、ダストボックス232に溜められる。
除塵部23によるプレフィルタ21の除塵は、定期的に、例えば、前回の除塵からの空気清浄運転の積算時間が一定時間に到達したときに、行うようにしてもよい。また、センサを取り付けておき、プレフィルタ21が一定以上汚れたときに、行うようにしてもよい。プレフィルタ21の汚れの検知としては、プレフィルタ21を直接確認するものであってもよいし、プレフィルタ21を通過する空気の量を検出し、プレフィルタ21の目詰まりを検出するようにしてもよい。なお、除塵部23が動作するときには、送風機24は停止される。
通風路12の分岐部121と分岐風路122との境界部分には、集塵フィルタ22が設けられている。すなわち、集塵フィルタ22は、左右の分岐風路122に流入する空気が透過するように、左右両方に設けられている。集塵フィルタ22としては、例えば、HEPAフィルタを挙げることができるが、これに限定されない。集塵フィルタ22は、ろ材221と、枠材222とを有している。ろ材221は、通過する空気の塵埃等の異物を捕集するものである。枠材222は樹脂で形成されており、ホットメルトでろ材221が固定されている。なお、ろ材221は、蛇腹状に折りたたまれる(プリーツ加工される)ことが好ましい。これにより、ろ材221のろ過面積を大きくすることができる。
ろ材221の隙間は、メッシュ212よりも細かい。すなわち、集塵フィルタ22は、プレフィルタ21よりも微小な異物(例えば、PM2.5:微小粒子状物質)を捕集可能である。集塵フィルタ22は、左右の送風機24のそれぞれの空気を吸い込む部分の上流に配置されている。空気清浄機Aでは、プレフィルタ21で、大きな異物を捕集し、プレフィルタ21で捕集できない微小な異物を集塵フィルタ22で捕集する。
プレフィルタ21と集塵フィルタ22との間には、活性炭等の空気中に含まれるにおい成分(粒子)を吸着する吸着材を備えた脱臭フィルタ(不図示)が設けられていてもよい。これにより、空気中のにおい成分が吸着材に吸着され、空気を脱臭することが可能である。
また、通風路12には、気流にイオンを供給するイオン発生機15が設けられている。イオン発生器15は、分岐風路122のそれぞれに、電極が分岐風路122の内部に臨んでいる。イオン発生器15では、電極に交流波形又はパルス波形の電圧が印加されることで、プラスイオン及び(又は)マイナスイオンが発生する。
例えば、電極の印加電圧が正電圧の場合、主として、H+(H2O)mを含むプラスイオンが発生する。負電圧の場合、主として、O2 -(H2O)nを含むマイナスイオンを発生する。ここで、m、nは整数である。H+(H2O)m及びO2 -(H2O)nは空気中の浮遊菌や臭気成分の表面で凝集してこれらを取り囲む。
そして、式(1)〜(3)に示すように、衝突により活性種である[・OH](水酸基ラジカル)やH22(過酸化水素)を微生物等の表面上で凝集生成して浮遊菌等を破壊する。ここで、m’、n’は整数である。したがって、空気清浄機Aはプラスイオン及びマイナスイオンを発生して吹出口13から送出することにより室内の除菌及び臭い除去を行うことができる。
+(H2O)m+O2 -(H2O)n→・OH+1/2O2+(m+n)H2O ・・・(1)
+(H2O)m+H+(H2O)m’+O2 -(H2O)n+O2 -(H2O)n’
→ 2・OH+O2+(m+m'+n+n')H2O ・・・(2)
+(H2O)m+H+(H2O)m’+O2 -(H2O)n+O2 -(H2O)n’
→ H22+O2+(m+m'+n+n')H2O ・・・(3)
集塵フィルタ22の近傍には塵埃センサ(不図示)及び臭いセンサ(不図示)が設けられる。塵埃センサは発光素子及び受光素子を有する光学センサにより構成され、受光素子から出力される出力パルス幅に基づいて空気中の塵埃の濃度を検知する。また、塵埃センサの出力電圧のパルス波形によりPM2.5とPM2.5よりも粒径の大きい塵埃とを識別することができる。例えば、PM2.5のパルス波形はなだらかなピークを有する波形になり、粒径の大きい塵埃のパルス波形は尖ったピークを有する波形になる。これにより、塵埃センサの検知結果から空気中のPM2.5の濃度を抽出することができる。臭いセンサは空気中の臭気成分の濃度を検知する。
空気清浄機Aは、筐体10の上面に設けられたインターフェース部30を介して、使用者に情報を通知したり、使用者からの操作入力を受け付ける。以下にインターフェース部30の詳細について図面を参照して説明する。図5は、図1に示す空気清浄機の平面図であり、図6は、筐体の上面に設けられたインターフェース部の概略図であり、図7は、表面カバーを取り外した状態の基板を示す図である。なお、図7では、説明の便宜上、ボタン31a〜31e及び表示部32a〜32fを概略形状で示している。
図5に示すように、空気清浄機Aにおいて、筐体10の上面には、インターフェース部30が設けられている。図6に示すように、インターフェース部30は、使用者による操作入力を受け付ける操作部301と、空気清浄機Aの状態を通知する通知部302とを備えている。なお、インタフェース部30の操作部301及び通知部302は、内部に配置された第1LED331又は第2LED332から出射された光の透過によって、位置や情報を使用者に知らせる。インターフェース部30は、後述する遮光部材342に設けられた開口344を第1LED331又は第2LED332から出射された光が透過することで、情報を表示する。この表示の詳細については、後述する。
操作部301は、複数のボタン31a〜32fを有し、使用者の操作によって空気清浄機Aの動作設定が行われる。ボタン31a〜32fには、それぞれ、図形(すなわち、アイコン)又は文字列によって、関連付けられた操作を使用者に表示している。ボタン31aの操作により、タイマー動作の設定が行われる。例えば、電源ON/OFFの時刻を決定したり、電源ON/OFFまでの時間を設定することができる。ボタン31bの操作により、除塵部23によるプレフィルタ21の除塵が行われる。ボタン31cの操作により、送風機24の風量を調整することができる。
ボタン31dは、集塵フィルタ23の交換時期を知らせるとともに、ボタン31dの操作により、集塵フィルタ22の交換時期の通知のリセットを行う。ボタン31eはダストボックス232に溜まっている異物の廃棄が必要であることを知らせるとともに、ボタン31dが操作されることで、ボタン31dによる異物に廃棄の通知をリセット行う。ボタン31fの操作により、空気清浄機Aの電力供給が開始又は停止される、いわゆる、電源ボタンである。
なお、ボタン31a〜31eは、上述のような、遮光部材342に設けられた開口344を通過する光によって図形及び文字が浮かび上がる。そのため、ボタン31a〜31eの背面には、第1LED331が配置される。すなわち、ボタン31a〜31eは、空気清浄機Aの電源がOFFのときには、表示されない。一方、ボタン31fは電源ボタンであるため、空気清浄機Aの電源がONであるかOFFであるかにかかわらず、使用者から視認される必要がある。そのため、ボタン31fについては、インターフェース部30の後述する表面パネル34に形成されている。ボタン31fについては、印刷であってもよいし、表面に形成された凹部であってもよい。ここでは、印刷とする。
通知部302は、表示部32a〜32gを有し、空気清浄機Aの現在の状態、或いは、使用者によって行われている操作を表示する。表示部32aは、発光する7個のセグメントを備えた、いわゆる7セグ表示部である。表示部32aは、7個のセグメントの発光/非発光を切り替えることで、数字、アルファベット等の文字を表示する。ここでは、タイマ使用時の時間や、現在時刻、気温等を表示するのに用いられる。
表示部32bは、予め決められた時間経過後に電源ONにする「入タイマ」と、電源OFFにする「切タイマ」との何れかを表示する表示部である。いわゆる発光式の文字表示となっている。表示部32cは、空気清浄機Aの周囲の空気の状態を通知する。通知する情報としては、「ニオイ」、「ほこり」、「PM2.5」の3個の項目としているが、これに限定されない。そして、これら文字による表示に隣接して、それぞれの表示に4個ずつインジケータが設けられている。このインジケータは点灯または消灯するものであり、点灯している個数で各項目の状態を通知する。ここでは、通知する情報「ニオイ」、「ほこり」、「PM2.5」の文字を発光式としているが、プリントであってもよい。
表示32dは、イオン発生器15が駆動中のときに点灯する。図6において、説明を省いた文字表示があるが、特に説明しない場合は、発光式の文字表示であってもよいし、プリントであってもよい。発光式の文字表示とすることで電源OFF時に、インターフェース部30の表面の表示を無くすことができ、意匠性を高めることが可能である。
表示32eは、ボタン31bの入力操作がロックされているか否かを通知する。点灯時には、ボタン31bがロックされていることを通知している。表示32fは、送風機24の送風強度を通知する。例えば、送風強度としては、「自動」、「強」、「中」及び「静音」が設定されているが、これに限定されない。例えば、表示32cのように、点灯するインジケータの個数で送風強度を示すようにしてもよい。表示32fは発光式の文字表示である。
次に、本発明にかかる電子機器のインターフェース部の詳細について説明する。図8は、インターフェース部の操作部の断面図である。図9は、インターフェース部の通知部の断面図である。上述のとおり、インターフェース部30では、アイコン又は文字列の表示を背面からの光を透過させて発光させて表示している。図7に示すように、インターフェース部30では、操作部301のボタン31a〜31eのそれぞれの下方には、光源である第1LED331が配置される。また、通知部302の表示部32a〜32fのそれぞれの表示体(例えば、表示部32aの各セグメントや表示部32cの各インジケータ)の下方には、光源である第2LED332が配置される。
図6、図7に示すように、操作部301のボタン31a〜31eそれぞれの表示を行う範囲と、通知部の表示部32a〜32fの表示を行う領域とでは、大きさが異なる。そのため、操作部301と通知部302とは異なる構成を有している。インターフェース部30において、操作部301及び通知部302には共通部分がある。そこで、先ず操作部301及び通知部302の共通部分について説明する。
図8、図9に示すように、インタフェース部30は、基板33と、表面パネル34とを備えている。基板33は、一般的によく用いられるプリント配線基板である。表面パネル34は、拡散部材341と、遮光部材342と、透光部材343とを備えている。拡散部材341は、入射する光を拡散させ、透過する光の輝度の偏り(輝度むら)を抑制する。拡散部材341は、従来よく知られた部材であるため、詳細は省略する。
遮光部材342は、光を遮断する。遮光部材342としては、黒色を用いているが、これに限定されない。表面パネル34では、遮光部材342の上部に透光部材343が配置されている。そのため、表面パネル34は外側から見たときには、遮光部材342が見える。すなわち、表面パネル34は、外側から見ると、遮光部材342の色に見える。ここでは、遮光部材342が、黒色であるため、インターフェース部30は黒色に見える。また、遮光部材342が黒色であることから、インターフェース部30の内部に外部からの光が遮られる。そのため、空気清浄機Aの電源がOFFのとき、インターフェース部30では、ボタン31f以外のボタン31a〜31e及び表示部32a〜32fは見えない(隠れる)。
遮光部材342には、開口344が設けられている。遮光部材342は開口344を光が通過し、その他の部分では光が遮断される。そのため、開口344は、操作部301のアイコンや文字列、通知部302のセグメント、インジケータ及び文字列の形状を有している。
透光部材343は、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等の光の透過率が高い材料で形成されている。表面パネル34は、拡散部材341と透光部材343とで遮光部材342を挟んで固定した構成を有している。なお、拡散部材341、遮光部材342及び透光部材343は、光透過率が高い接着剤で接着されるものとしている。これにより、遮光部材342の開口344に接着剤が充填されるので、表面パネル34に空気の層が形成されるのを抑制することができる。また、拡散部材341と遮光部材342とはこの構成に限定するものではなく、遮光部材342の表面に光を拡散する層を印刷して構成しても良い。
通知部302の構成について説明する。通知部302の表示部32a〜32fは、大きさ、図形又は文字列が異なる以外、同じ構造を有している。そこで、全てを代表して表示部の通知領域32として説明する。通知部302では、基板33に第2LED332が実装されている。また、通知部の通知領域32には、セグメント、インジケータ又は文字列を形成する開口344が配置される。そして、第2LED332から出射された光が開口344を透過する。これにより、使用者が、通知領域32を透光部材343の表面側から見ると、表示領域32、すなわち、セグメント、インジケータ又は文字列が発光しているように見える(浮かび上がる)。
セグメント、インジケータ又は文字列をむらなく表示するために、第2LED332で対応する開口344に均一又は略均一な光を照射する。通常、LEDは配光が狭いため、第2LED332の出光面から表面パネル34との間は、距離Lとなる。すなわち、基板33と表面パネル34との距離Lは、第2LED332の配光角度と通知領域32に配置される開口344の大きさによって決定される。なお、図示しないが、LED332と表面パネル34との間に、LED332と開口344とを覆う遮光部材を備えることで、LED332からの光が意図しない開口から漏れ出ることを防ぐことができる。
次に、操作部301の構成について説明する。まず、発光式の表示を行わないボタン31fについて説明する。ボタン31fは電源ボタンであり、発光式の表示を行わずに、アイコンをプリントしている。アイコンのプリントは、透光部材343の表面であってもよいし、透光部材343の遮光部材342と対向する面であってもよい。透光部材343の遮光部材342と対向する面にプリントすることで、使用者が正確に視認できるとともに、使用によってアイコンが削れるのを抑制することができる。また、ボタン31fの下方の基板33上には、後述する静電センサ35が配置されており、静電センサ35と表面パネル34との間に、それぞれと接触する後述の導電部材36が設けられている。ボタン31fに配置される導電部材36は、中実な円柱形状であってもよい。
操作部301はボタン31a〜31eのそれぞれに発光式の表示を行っている。ボタン31a〜31eの発光式の表示は、大きさ、図形又は文字列が異なる以外、同じ構造を有している。そこで、全てを代表して操作領域31として説明する。
操作領域31の下方には、第1LED331と、静電センサ35(静電容量検出部)と、導電部材36と、レンズ37と、固定部材38とが設けられている。なお、基板33及び表面パネル34(遮光部材342の開口344の形状を除く)は、通知部302と共通の構成である。第1LED331は、基板33の操作領域31と対応する部分の中心部分に実装される。基板33の第1LED331が実装されている部分は、光を反射する反射面が形成されている。なお、反射面は、白色の表面を有しているものを挙げることができるが、これに限定されない。
静電センサ35は、蓄積された電荷を検知するセンサである。静電センサ35は、表面パネル34に接触する使用者の指等の操作体とコンデンサを構成し、操作体の電荷に応じて蓄積される電荷を検知する。つまり、操作体との間で形成されるコンデンサの静電容量の変化を検知する。そして、検知結果に応じて、操作体の表面パネル34への接触又は離間を検出する。静電センサ35は、基板33に実装されており、操作領域31と同じ又は略同じ外周形状を有する。基板33の操作領域31と対応する部分の中心部分には、第1LED331が実装される。そのため、静電センサ35は円環形状である(図7参照)。なお、静電センサ35は、操作体が表面パネル34に接触したときに、電荷を検知できる程度の大きさであればよい。
第1LED331の上方には、レンズ37が設けられている。レンズ37は第1LED331から出射された光の照射範囲を拡大する、いわゆる、凹レンズである。レンズ37は、凹面371と、拡大部372と、出光面373とを備えている。レンズ37は、凹面371と、出光面373とが反対向きに形成されている。拡大部372は、出光面373に近づくにしたがって、面積が大きくなる円錐形状を有している。拡大部372の最も大きい部分に、出光面373が形成されている。出光面373は、操作領域31と同じ大きさ又はそれよりも大きく形成されている。すなわち、平面視において、出光面373は、開口344が内部に収まる大きさを有している。
レンズ37は、固定部材38に固定されている。固定部材38は、すり鉢状の貫通孔381を有しており、貫通孔381の傾斜面382にレンズ37の拡大部372が接触することで、レンズ37を保持している。そして、固定部材38が、表面パネル34に固定されることで、レンズ37も固定される。固定部材38は、表面パネル34に固定されてもよいし、基板33に固定することで、表面パネル34に押し付けて実質上固定されるようにしてもよい。また、レンズ37と表面パネル34とを密着させ、間に空気の層が介在しないことが好ましい。これにより、静電センサ35による操作の検出の感度(精度)を高めることが可能である。
貫通孔381の傾斜面382は、光を反射する構造(例えば、白色の表面を有する構造)となっている。これにより、凹面371から入射した光が拡大部372から外部に漏れた場合でも、傾斜面382で反射されて、レンズ37に戻る。これにより、第1LED331から出射された光を無駄なく利用することができる。拡大部372から漏れた光をきっちりレンズ37に戻すために、拡大部372の表面と傾斜面382とは、密着している、換言すると、空気の層が介在しないことが好ましい。特に、レンズ37と固定部材38とを一体で成型すると、空気の層を介在させることなく構成することができる。
レンズ37又は固定部材38と静電センサ35の間には、隙間があり、この部分に比誘電率が小さい空気が介在すると、静電センサ35に溜まる電荷が少なくなり、電荷の検知精度が低下する。すなわち、操作体の表面パネル34への接触又は離間の検出が困難になる。つまり、静電センサ35が表面パネル34に操作体(指)が接触したことを正確に検出するため、表面パネル34と静電センサ35との間に空気が介在しないことが好ましい。
そこで、静電センサ35とレンズ37及び固定部材38との間に導電部材36が設けられている。導電部材36は、静電センサ35とレンズ37との両方と接触している。また、導電部材36は、静電センサ35と固定部材38との両方と接触している。導電部材36は、弾性変形可能な部材、すなわち、導電クッションである。導電部材36は静電センサ35と接触するため、操作体と静電センサ35とで形成されるコンデンサは、操作体と導電部材36の上面とで構成されるコンデンサに置き換えられる。導電部材36と操作体との間には、表面パネル34、レンズ37及び固定部材38が介在しており空気が介在しない。そして、操作体と導電部材36との距離が短くなるため、静電センサ35は多くの電荷を溜めることが可能となる。このことから、静電センサ35による操作体の接触又は離間を正確に検出することが可能となる。
このように、レンズ37を用いることで、基板33と表面パネル34との距離Lを、光を照射する範囲が狭い通知領域32に合せて設定し、同じ距離Lで、照射する範囲が広い操作領域31に輝度むらの少ない光を照射することができる。また、基板33と表面パネル34との距離Lを、操作領域31と通知領域32とで共通とすることで、基板33を共通化することができる。
また、レンズ37及び導電部材36を用いることで、操作領域31のアイコン、文字列をむらなく表示するとともに、静電センサ35による操作入力を正確に行うことが可能である。
なお、レンズ37の凹面371は、第1LED331から出射された光の全てが入射する、換言すると、第1LED331の広がり範囲全体を覆うように設けられていることが好ましい。導電部材36は、導電性を有するとともに弾性変形可能な構成であるので、多くの場合黒または黒に近い光を吸収しやすい色である。そのため、第1LED331から出射される光の広がりの全体を凹面371の内部に収めることで、第1LED331から出射される光が導電部材36に吸収されるのを抑制することができる。なお、凹面371は、レンズ37の基板33と対向する面の中央部分の一部に形成されているが、これに限定されず、レンズ37の基板33と対向する面全体が凹面に形成されていてもよい。
本実施形態のボタン31a〜31eは、導電部材36が弾性変形可能であることで、使用者がボタン31a〜31eを操作するときに加えられる力を分散している。これにより、第1LED331、静電センサ35、基板33等に作用する力を無くす又は減らすことが可能である。これにより、ボタン31a〜31eの操作による破損や故障等の不具合を抑制することができる。なお、使用者がボタンボタン31a〜31eを操作するときに加えられる力は、表面パネル34、固定部材38の変形によっても分散される。
<第2実施形態>
本発明にかかる電子機器の他の例について図面を参照して説明する。図10は、本発明にかかる電子機器に用いられるインターフェース部の操作部の他の例の断面図である。図10に示す操作領域39の下方の構造は、レンズ37の形状が異なるとともに導電部材36を省略している以外、図8に示す操作領域31の下方の構造と同じ構成となっている。そのため、操作領域39の下方の構造で、操作領域31の下方の構造と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。
図10に示すように操作領域39の下方には、レンズ391が設けられている。レンズ391は、凹面392と、出光面393と、接触面394とを備えている。凹面392は、レンズ37の凹面371同様、第1LED331から出射された光を受光する受光部である。また、出光面393は、レンズ37の出光面373と同様、光が出射する面であり、表面パネル34の拡散板341と密着している。
接触面394は、出光面393と反対側に形成された平面である、接触面394の中心部分に凹面392が隣接している。つまり、接触面394は凹面392を囲む平面である。レンズ39は拡大部395を有しており、拡大部395の一部が固定部材38に保持されている。固定部材38が、レンズ39を保持して、表面パネル34に固定されることで、レンズ39は、出光面393を表面パネル34の拡散部材341に密着し、接触面394は静電センサ35と密着する。
すなわち、表面パネル34に接触した指等の操作体と静電センサ35との間には、表面パネル34とレンズ391とが介在し、空気の層が介在しない。これにより、導電部材を省略しても、静電センサ35に十分な電荷を溜めることができる。静電センサ35による、操作体の表面パネル34への接触を正確に検知することが可能である。なお、レンズ39の接触面394と静電センサ35との間には、導電性を有するグリス等を塗布して、空気の層ができないようにしてもよい。
操作領域39の下方の構造では、導電部材が不要であるため、構成部材を減らすことが可能である。なお、本変形例では、レンズ391を固定部材38で固定しているが、レンズ39を表面パネル34及び静電センサ35に接着することで、レンズ391のずれを抑制できる構成であれば、固定部材38を省略してもよい。また、本変形例では、レンズ391として、出光面393に向かって面積が拡大する形状を有しているが、これに限定されるものではない。例えば、レンズ391の出光面393と直交する軸方向に見て、出光面393の外形と接触面394の外形とが同じ形状となるものであってもよい。
以上示した実施形態において、レンズ37及び391は、出光面373及び393が円形で、出光面373及び393と直交する軸と直交する面で切断した断面が円である。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、ボタンの形状が四角形状である場合、その形状に合わせたレンズを用いることができる。この場合、静電センサもボタンに合せた形状のものとしてもよい。ボタンの形状に合わせた形状のレンズを広く採用することができる。また、ボタンの形状が円以外の形状の場合でも、レンズを軸方向に見て円形のものとしてもよい。この場合、レンズの出光面は、軸方向にみて、ボタンの形状を内包する円形のものを挙げることができる。ボタンの形状を示すアイコンよりも出光面が大きいので、開口に均一又は略均一な光を照射することができ、むらの無い又はむらの少ないアイコン表示が可能である。
また、静電センサも同様に、円形であってもよい。静電センサは、ボタンと軸方向に対向し、操作体とコンデンサを形成するとともに、検知できる十分な電荷を溜めることができる形状及び大きさであればよい。
<第3実施形態>
本発明にかかる電子機器の他の例について図面を参照して説明する。図11は、本発明にかかる電子機器の他の例である加湿空気清浄機の正面側から見た斜視図であり、図12は、である。以下の説明において、上下、左右、前後と称する場合、図11に示す状態を基準とする。すなわち、図11の左側に見えている面が正面(前面)である。そして、正面に向かって、左右方向、上下方向、前後方向をそれぞれ定義する。
図11に示す、加湿空気清浄機Bは、筐体40と、フィルタユニット50と、加湿ユニット60と、送風ユニット70と、インターフェース部80とを備えている。筐体40は、吸込口41と、通風路42と、第1吹出し口43と、第2吹出し口44と、第1ルーバ45と、第2ルーバ46と、ダンパ47とを備えている。
吸込口41は、筐体40の背面に設けられた開口である。送風ユニット70の駆動によって、吸込口41から外部の空気が筐体40の内部に吸い込まれる。吸込口41の内側には、吸込口40を覆うようにフィルタユニット50が取り付けられている。吸込口41から吸い込まれた空気は、フィルタユニット50を透過する。通風路42は、吸込口41から吸い込まれた空気が通過する風路である。図12に示すように、吸込口41から吸い込まれた空気は、前面側に移動するとともに、上方に向かって流れる。
通風路42は、途中で分岐しており、一方は上面に設けられた第1吹出し口43に、他方は前面に設けられた第2吹出し口44にそれぞれ連結している。第1吹出し口43及び第2吹出し口44は、通風路42を流れる空気を外部に吹出す開口である。第1ルーバ45は、第1吹出し口43を開閉する。第1ルーバ45は第1吹出し口43を閉じる位置から所定の角度開いた状態で停止可能である。第1ルーバ45を停止することで、第1吹出し口43から吹出される空気の向きを変更(調整)することができる。第2ルーバ46は、第1ルーバ45と同様に構成されている。第2ルーバ45は、第2吹出し口44を開閉する。第2ルーバ46は第2吹出し口44から吹出される空気の向きを変更(調整)することができる。
ダンパ47は、通風路42の内部を流れる空気の風量を、第1吹出し口43又は第2吹出し口44に対して、所定の割合で振り分ける。第1ルーバ45、第2ルーバ46及びダンパ47の開閉を調整することで、第1吹出し口43及び第2吹出し口44から吹出される気流の流量を調整する。
通風路42の第1吹出し口43の近傍には、イオン発生器48が設けられている。イオン発生器48は、イオン発生電極が通風路42に臨んでいる。なお、イオン発生器48の詳細は、空気清浄機Aに備えられているイオン発生器15と同じであるため、詳細な説明は省略する。なお、本実施形態において、イオン発生機48はダンパ47と第1吹出し口43との間に設けられており、第1吹出し口43から吹出される空気にイオンを供給するようになっている。しかしながら、これに限定されず、イオン発生器48を、通風路の42のダンパ47よりも上流側に、イオン発生電極が望むように配置してもよい。このように配置することで、第1吹出し口43及び第2吹出し口44の両方から、イオンを含む空気を吹出すことができる。
フィルタユニット50と、加湿ユニット60と、送風ユニット70とが通風路42の内部に気流の流れ方向の上流からこの順番に配置されている。そして、通風路42の加湿ユニット60の気流の流れ方向の下流に、空気のにおい成分を検出するにおいセンサ49が設けられている。
においセンサ49は加湿ユニット60を通過した空気に含まれるにおい成分を検出する。そして、においセンサ49は、不図示の制御部に検出結果を送信しており、制御部は、においセンサ49の検出結果に基づいて、加湿ユニット60の後述する給水体63から異臭が発生していることを検出する。そして、制御部は、インターフェース部80の後述する通知部802を利用して使用者に通知を行う。このように、においセンサ49を備えることで、従来定期的に行っていた、給水体63のメンテナンスを、必要になった、換言すると、給水体63から異臭が発生しているタイミングとすることができるため、効率よく給水体63のメンテナンスを行うことが可能である。
フィルタユニット50は、枠体51内に空気の吸込み側から順にプレフィルタ、脱臭フィルタ及び集塵フィルタ(いずれも不図示)が配設される。プレフィルタと脱臭フィルタとの間にはフィルタ押え部材(不図示)が配される。プレフィルタ、脱臭フィルタ及び集塵フィルタは、空気清浄機Aと同じ構成のものであるため詳細は省略する。
送風ユニット70は、ファン71と、モータ72とを有している。ファン71は、ここでは、遠心ファンであるが、これに限定されず、設計上、想定されている流量の気流を発生できるものを広く採用することができる。ファン71はモータ72の駆動軸に固定されており、モータ72の駆動によってファン71が回転する。モータ72は筐体40に固定されている。
加湿ユニット60の詳細について図面を参照して説明する。図13は、加湿ユニットの斜視図である。図14は、図13に示す加湿ユニットに用いられる給水体の正面図である。図13、図14に示すように、加湿ユニット60は、給水タンク61と、加湿トレイ62と、給水体63と、フレーム64と、フィルタ体65とを備えている。加湿ユニット60は、加湿トレイ62内の水にフィルタ体65の下部を浸漬し、フィルタ体65に水をいきわたらせる。そして、気流をフィルタ体65を通過させることで、空気を加湿する。これにより、第1吹出し口43及び第2吹出し口44から加湿された空気を吹出す。
加湿トレイ62は筐体40に対して着脱可能に装着され、給水タンク61及び給水体63は加湿トレイ62に対して着脱可能に装着される。これにより、加湿ユニット60の清掃やメンテナンス等を容易に行うことができる。
給水タンク61は円筒形状の容器から構成され、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)等の合成樹脂素材のブロー成形等により形成される。給水タンク61の一端面には開口部(不図示)が形成され、弁機構(不図示)が設けられている。弁機構が設けられていることで、給水タンク61を上下ひっくり返しても内部の水が漏れないようになっている。また、加湿トレイ62には、加湿トレイ62に溜まっている水が一定量以下になると、弁機構を走査して、タンク61内の水を加湿トレイ62に流す。
加湿トレイ62は上面を開放した略箱型形状であり、樹脂成形品により形成される。加湿トレイ62は給水体63を収容する給水体収容部621と、給水体収容部621に隣設されて給水タンク61を収容するタンク収容部622とを有する。
給水体収容部621とタンク収容部622との間には仕切板623が設けられている。仕切板623に形成された連通口624により給水体収容部621とタンク収容部622とは連通する。
給水体63は、フレーム64と、フィルタ体65とを備えている。フレーム64は、軸方向の端面が水平な円筒形状を有している。フレーム64は、軸方向の両端面に配した放射状の押え部641によってフィルタ体65を支持している。押え部641には、気流が通過する開口642が設けられており、開口642からフィルタ体65が露出する。フレーム64は、軸方向の両端面の一部に弓形の遮蔽部643が形成されている。フレーム64の周面にはラック644が形成されている。ラック644は、不図示のモータに取り付けられた同じく不図示のピニオンに歯合されている。ピニオンはモータにより回転する。これにより、給水体63は垂直面内で回転することができる。
給水体63が垂直面内で回転することで、フレーム64に保持されているフィルタ体65の一部が、給水体収容部621に溜まっている水に浸漬される。フィルタ体65の一部が水に浸漬されると、毛管現象によって水が吸い上げられ、フィルタ体65全体に水が行き渡る。この状態で、開口642に気流を流すことで、気流に水分を供給し、加湿を行う。そして、給水体63を断続的に回転させることで、フィルタ体65の全体に水をいきわたらせた状態を維持する。これにより、安定的に気流を加湿することができる。これにより、フィルタユニット50で集塵した空気を加湿し、外部に吹出す、いわゆる、加湿清浄運転を行う。
また、フレーム64の遮蔽部643を下端に配置して給水体63の回転を停止すると、フィルタ体65は遮蔽部643によって給水トレイ621内に溜まっている水に対して遮蔽される。この状態で一定時間、開口642を介してフィルタ体65に気流を通過させることで、フィルタ体65を乾燥させる。その後、給水体63の回転を停止した状態で、気流を発生させることで、フィルタユニット50による集塵動作のみを行う、いわゆる、空気清浄運転を行う。
フィルタ体65について、図面を参照して説明する。図15は、フィルタ体の一部を拡大した斜視図である。フィルタ体65は、通気性及び吸水性を有する不織布等によって形成されている。フィルタ体65は蛇腹状に折りたたまれており(プリーツ加工されており)、固定材651がビード状に配されている。固定材651は、弾性変形可能な材料で形成されている。固定材651はフィルタ体65をプリーツ状に維持している。
固定材651は、ここでは、内部に無数の空洞を有する多孔質体である。固定材651は、溶融した樹脂(ホットメルト接着剤、例えば、ポリオレフィン系樹脂)に、ガス(例えば、窒素ガス)を混入させて、ガスが抜ける前に固化させて内部に空洞を形成したものである。
フィルタ体65は、シートにホットメルト接着剤にガスを混入させて、フィルタ体65を構成するシートに線状に塗布する。そして、ホットメルト接着剤が固化する前に、ホットメルト接着剤に沿う方向にシートを折りたたむ。これにより、ホットメルト接着剤同士が接着される。そして、内部にガスが混入されたホットメルト接着剤は、硬化することで、ガスが今有している部分が空洞の固定材651となる。
固定材651でプリーツ状に形成されたフィルタ体65はフレーム64よりも軸方向の幅が大きくなる。これにより、フィルタ体65をフレーム65に取り付けたとき、フィルタ体65はフレーム64の押え部641と圧着し、フィルタ体65が折れたり、曲がったりしにくくなる。なお、押え部641には、固定材が651が接触するようにしてもよい。固定材651は、弾性変形可能であるため、固定材651を押え部641でしっかり保持することができる。
図16は、筐体の上面に設けられたインターフェース部の概略図である。図16に示すように、インターフェース部80は、操作部801と、通知部802とを有している。操作部801はボタン81a〜81jを有している。ボタン81a〜81jはそれぞれ加湿空気清浄機Bの操作が関連付けられており、ボタン81a〜81jを押すことで、各操作を行う。ボタン81a〜81jは、関連付けられている操作は異なるが、ボタン31a〜31eと同じ構造を有している。そのため、詳細な説明は省略する。
通知部802は表示部82a〜82hを有している。表示部82〜81gはそれぞれ加湿空気清浄機Bの情報を表示する。表示部82a〜82hは、通知している内容は異なるが、表示部32a〜32fと同じ構造を有している。そのため、詳細な説明は省略する。
以上説明した、実施形態では、電子機器として、空気清浄機、加湿空気清浄機を例に挙げているが、これら以外にも、例えば、冷蔵庫、洗濯機、加熱調理器、オーディオ機器等を挙げることができる。また、電子機器は、上述の機器に限定されるものではない。使用者の指等の操作体が接触することで、操作入力を行うとともに、操作領域を示す形状や操作に関連付けられた文字や図形(アイコン)を照光により表示する操作部と、照光により情報を通知する通知部とを有するインターフェース部を備えた電子機器を挙げることができる。
A 空気清浄機
10 筐体
11 吸込口
12 通風路
121 分岐部
122 分岐風路
13 吹出し口
131 グリル
14 開口部
15 イオン発生器
20 集塵機
21 プレフィルタ
211 枠
212 メッシュ
22 集塵フィルタ
221 ろ材
222 枠材
23 除塵部
231 回転ブラシ
232 ダストボックス
233 ガイドフレーム
234 ピニオン
24 送風機
30 インターフェース部
301 操作部
302 通知部
31 操作領域
31a〜31f ボタン
32 通知領域
32a〜32f 表示部
33 基板
331 第1LED
332 第2LED
34 表面パネル
341 拡散部材
342 遮光部材
343 透光部材
344 開口
35 静電センサ
36 導電部材
37 レンズ
371 凹面
372 拡大部
373 出光面
38 固定部材
381 貫通孔
382 傾斜面
39 操作領域
391 レンズ
392 凹面
393 出光面
394 接触面
395 拡大部
B 加湿空気清浄機
40 筐体
41 吸込口
42 通風路
43 第1吹出し口
44 第2吹出し口
45 第1ルーバ
46 第2ルーバ
47 ダンパ
48 イオン発生器
49 においセンサ
50 フィルタユニット
51 枠体
60 加湿ユニット
61 給水タンク
62 加湿トレイ
621 給水体収容部
622 タンク収容部
623 仕切板
624 連通口
63 給水体
64 フレーム
641 押え部
642 開口
643 遮蔽部
644 ラック
65 フィルタ体
651 固定材
70 送風ユニット
71 ファン
72 モータ
80 インタフェース部
801 操作部
802 通知部
81a〜81j ボタン
82a〜82h 表示部

Claims (5)

  1. 表面パネルに設けられた操作領域への操作が行われる電子機器であって、
    前記表面パネルの背面側に設けられた基板と、
    前記基板に実装されて前記表面パネルに向けて光を出射する出光部を有する光源と、
    前記基板に実装されて前記表面パネルに接触する操作体とそれ自体との間の静電容量を検出する静電容量検出部と、
    凹面と、前記凹面と反対側に設けられた出光面とを有するレンズとを備え、
    前記レンズが、前記凹面を前記出光部と対向させるとともに、前記出光面を前記表面パネルに対向させて配置された電子機器。
  2. 少なくとも前記レンズの一部と前記静電容量検出部と接触し導電性を有する導電部材が設けられており、
    前記導電部材が弾性変形可能である請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記レンズを固定する固定部材が設けられており、
    前記レンズは前記操作領域に近づくほど広がる傾斜面を有しており、
    前記支持部材は、前記レンズが収容されるとともに少なくとも前記傾斜面の一部と接触して前記レンズを支持する支持部を備えており、
    前記支持部が光を反射する反射面である請求項1又は請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記レンズと前記表面パネルとが密接している請求項1から請求項3のいずれかに記載の電子機器。
  5. 前記表面パネルには、前記操作領域に比べて面積が小さく形成されているとともに情報を通知する通知領域が設けられており、
    前記光源は、前記操作領域に光を出射する第1LEDと、前記通知領域に光を出射する第2LEDとを含み、
    前記基板には、前記第1LED及び第2LEDの両方が実装されている請求項1から請求項4のいずれかに記載の電子機器。
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