JP2020095524A - カバー - Google Patents

Abstract

【課題】カバー装着による静電容量センサの感度の低下を抑える。【解決手段】カバー（１０）は、電子機器（１００）にカバー（１０）が装着された状態において、電子機器（１００）に設けられた静電容量センサ（１０２）と対向する位置に導電体（１４）が配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、入力デバイスとしてセンサを備えた電子機器のカバーに関する。

従来、電子機器のカバーにおいて、蓋の開閉操作を行わずに電子機器の操作ができる技術が知られている。特許文献１には、導電性パーツが手帳型携帯ケースの蓋の表面から裏面を貫通するように設けられており、蓋を閉じた状態で導電性パーツと電子機器のパネル画面とが接触する手帳型携帯ケースについて開示されている。特許文献１に記載されている発明は、蓋を閉じた状態で導電性パーツを指でタッチすることにより、蓋を開けなくとも電子機器への入力操作が可能となる。

特開２０１７−２１６７３号公報（２０１７年１月２６日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、蓋を閉じている状態においてパネル画面に表示されているアイコンの操作は可能となるが、カバーに覆われることにより電子機器に搭載される各種センサのセンサ感度が低下することに対して考慮がされていない。そのため、蓋を閉じたままでは各種センサが利用できず、蓋の開閉操作を行わずに利用できる電子機器の機能が限定されるという問題がある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、カバー装着による静電容量センサの感度の低下を抑えることにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカバーは、電子機器に装着されるカバーであって、前記電子機器に前記カバーが装着された状態において、前記電子機器に設けられた静電容量センサと対向する位置に導電体が配置されていることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、カバー装着による静電容量センサの感度の低下を抑えることができる。

本発明の実施形態１に係るカバーを装着した電子機器の模式図である。（ａ）は上記カバーが開いた状態を示す。（ｂ）は上記カバーが閉じた状態を示す。（ｃ）は上記カバーを装着している電子機器をユーザが使用している状態を示す。 図１の（ｂ）に示すカバーを装着した電子機器のＡ−Ａ矢視断面図である。 （ａ）および（ｂ）は上記カバーの効果を説明する図である。 電子機器の着信時の誤操作防止処理の一例を示す図である。 本発明の実施形態２に係るカバーを装着した電子機器の模式図である。（ａ）は上記カバーが開いた状態を示す。（ｂ）は上記カバーが閉じた状態を示す。（ｃ）は上記カバーを装着している電子機器をユーザが把持している状態を示す。 図５の（ｂ）に示すカバーを装着した電子機器のＢ−Ｂ矢視断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態２の変形例に係るカバーの模式図である。（ｂ）は上記カバーを装着している電子機器をユーザが把持している状態を示す。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１から図４に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態１に係るカバー１０を装着した電子機器１００の模式図である。図１の（ａ）はカバー１０が開いた状態を示す。図１の（ｂ）はカバー１０が閉じた状態を示す。図１の（ｃ）はカバー１０を装着している電子機器１００をユーザが使用している状態を示す。図２は図１の（ｂ）に示すカバー１０を装着した電子機器１００のＡ−Ａ矢視断面図である。

電子機器１００は、例えば、スマートフォンまたはタブレット端末等の携帯情報端末であってもよい。電子機器１００は、図１の（ａ）に示すように、表示部１０１、および静電容量センサ１０２を備えている。表示部１０１はタッチパネルに重畳されており、各種情報を表示する。

静電容量センサ１０２は、静電容量式人感センサであり、静電容量の変化を検知することで近接を検知する近接センサとして用いられる。静電容量センサ１０２は、電子機器１００において、表示部１０１が配置されている面と同じ面、かつ表示部１０１の近くに配置されている。

（カバー１０）
カバー１０は、電子機器１００に装着されるカバーである。図１の（ａ）、図１の（ｂ）および図１の（ｃ）に示すように、カバー１０は、蓋部１１、支持部１２、側部１３および導電体１４を備えている。カバー１０は手帳型のカバーである。蓋部１１は電子機器１００の片面を覆う。言い換えると、蓋部１１は電子機器１００の表示部１０１が配置されているタッチパネルの操作面を覆う。支持部１２は、電子機器１００の非操作面（操作面とは反対側の面）を固定する。蓋部１１と支持部１２とは、側部１３を経由して連続して形成されており、側部１３においてカバー１０を折りたたむことにより、電子機器１００の表示部１０１、すなわちタッチパネルの操作面が露出、または遮蔽される。

（導電体１４）
導電体１４は、電子機器１００にカバー１０が装着された状態において、電子機器１００に設けられた静電容量センサ１０２と対向する位置に配置されている。本実施形態では、導電体１４は蓋部１１に設けられている。言い換えると、電子機器１００にカバー１０を装着して蓋部１１を閉めた場合に、静電容量センサ１０２に重なるように導電体１４がカバー１０に配置されている。

導電体１４は、図２に示すように、蓋部１１に埋め込まれている。言い換えると、導電体１４はカバー１０内部に収まっている。なお、上記に限らず、導電体１４は蓋部１１の表面から裏面までを貫通していてもよく、導電体１４は蓋部１１の表面または裏面のどちらかのみを貫通して導電体１４の片面が露出されていてもよい。導電体１４は着脱可能に蓋部１１に設置されていてもよい。また、導電体１４から静電容量センサ１０２に向かって見た上面視において、導電体１４の大きさが静電容量センサ１０２の大きさよりも大きくてもよい。これにより、近接の検知範囲を広げることができる。導電体１４の配置および大きさは、静電容量センサ１０２に近接をどの範囲でどの程度検知させたいかにより任意に設定できる。

電子機器１００に備えられる近接センサは、一般にＩＲセンサ（赤外線センサ）が使用されている。電子機器１００に従来のカバーを装着してＩＲセンサで近接検知を行う場合、（１）従来のカバーの蓋を閉じた状態で従来のカバーのＩＲセンサに対向する位置にＩＲセンサが露出するような穴をあける、または（２）従来のカバーの蓋を開けてＩＲセンサを露出させる、ことで近接を検知できるようにする必要がある。

近接センサとして静電容量センサ１０２を使用すれば、静電容量センサ１０２が従来のカバーで覆われていても近接の検知が可能となる。しかしながら、電子機器１００に備えられる静電容量センサ１０２は通常、静電容量センサ１０２と近接物の間に遮るものがない状態を想定して感度が設計される。そのため、装着すると静電容量センサ１０２を覆ってしまうような従来のカバーを装着した状態では、従来のカバーの影響で静電容量センサ１０２は近接を検知し難くなる。具体的には、静電容量センサ１０２を覆う従来のカバーの厚み分、静電容量センサ１０２の感度が落ちてしまう。そこで、本実施形態ではカバー１０装着時に静電容量センサ１０２に対向する位置に導電体１４を配置することで、静電容量センサ１０２の感度の低下を抑える。

（感度低下を抑えることができる仕組み）
カバー１０が静電容量センサ１０２の感度低下を抑えることができる仕組みについて、図３に基づき説明する。図３の（ａ）および図３の（ｂ）はカバー１０の効果を説明する図である。図３の（ａ）は近接物（ユーザの顔）と電子機器１００の間に導電体１４がない場合を示し、図３の（ｂ）は近接物と電子機器１００の間に導電体１４がある場合を示す。

図３の（ａ）に示すように、近接物と静電容量センサ１０２の間に導電体１４がない場合、静電容量センサ１０２は、静電容量Ｃ＝εＳ／ｄの変化を検知する。ここで、εは誘電率、Ｓは静電容量センサ１０２の極板の面積、ｄは静電容量センサ１０２とユーザの顔との距離を示す。

それに対して、図３の（ｂ）に示すように、近接物と静電容量センサ１０２の間に導電体１４がある場合、静電容量センサ１０２は、静電容量Ｃ＝εＳ／（ｄ−ｈ）の変化を検知する。ここで、ｈは導電体１４の厚さを示す。つまり、近接物と静電容量センサ１０２との間に導電体１４を配置することで、近接物と静電容量センサ１０２との距離をｈだけ近づけるのと同じ効果を奏することができる。これにより、静電容量センサ１０２の感度の低下を抑えることができる。

（誤操作防止処理）
静電容量センサ１０２で実現する誤操作防止処理について図４に基づき説明する。図４は電子機器１００の着信時の誤操作防止処理の一例を示す図である。電子機器１００がスマートフォンである場合、図１の（ａ）に示すように、静電容量センサ１０２は近接センサとして表示部１０１の近くに設置される。通話中における顔の近接を検知するためである。通話中において顔の近接の検知したときにタッチパネル操作を無効にすることで、近接物（顔）が表示部１０１に触れることに起因する誤操作を防ぐ。

図４に示すように、スマートフォンに着信があると（Ｓ２０）、ユーザは通話開始操作を行い（Ｓ１０）、スマートフォンを耳に近づける（Ｓ１１）。スマートフォンはユーザのＳ１０の操作により通話機能を起動させ（Ｓ２１）、静電容量センサ１０２はユーザのＳ１１の動作により顔が近接したことを検知する（Ｓ２２）。

Ｓ２２により静電容量センサ１０２が顔の近接を検知すると、スマートフォンは表示部１０１の画面表示をＯＦＦし、タッチパネルの操作を無効にする（Ｓ２３）。ユーザは通話が終わると、スマートフォンを耳から遠ざける（Ｓ１２）。ユーザのＳ１２の動作により、静電容量センサ１０２は顔の近接がなくなったことを検知し（Ｓ２４）、スマートフォンは表示部１０１の画面表示をＯＮし、タッチパネルの操作を有効にする（Ｓ２５）。その後、ユーザは通話終了操作を行い（Ｓ１３）、スマートフォンは通話機能を終了させる（Ｓ２６）。カバー１０を用いることにより、図４の処理のＳ２２とＳ２４の検知感度を補うことができる。

以上により、カバー１０を用いることにより、静電容量センサ１０２に対向する位置に穴を開けて静電容量センサ１０２を露出させなくても、また、蓋部１１を開けなくても、以下の効果を奏する。すなわち、カバー１０に覆われることによる静電容量センサ１０２の感度低下を抑え、電子機器１００をカバー１０に装着したまま、支障なく近接を検知することができる。その結果、カバー１０を装着したまま、例えば、通話時のタッチパネルの誤操作防止など、静電容量センサ１０２を利用した電子機器１００の機能を実現することができるので、カバー１０を装着したまま快適な通話を可能にすることができる。なお、静電容量センサ１０２を近接以外の目的、例えば、持ち上げ検知等に使用する場合であっても、カバー１０を用いることで同じ効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について図５および図６に基づいて説明する。図５は本発明の実施形態２に係るカバー１０Ａを装着した電子機器１００の模式図である。図５の（ａ）はカバー１０Ａが開いた状態を示す。図５の（ｂ）はカバー１０Ａが閉じた状態を示す。図５の（ｃ）はカバー１０Ａを装着している電子機器１００をユーザが把持している状態を示す。図６は図５の（ｂ）に示すカバー１０Ａを装着した電子機器１００のＢ−Ｂ矢視断面図である。図５に示すカバー１０Ａは、図１に示すカバー１０と比べて、導電体１４に代えて、導電体１４Ａが設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。

電子機器１００は、静電容量センサ１０３を備えている。静電容量センサ１０３は、静電容量式人感センサであり、静電容量の変化を検知することで静電容量センサ１０３へのタッチ（接触）を検知するタッチセンサとして用いられる。静電容量センサ１０３は電子機器１００の側面に設けられている。

導電体１４Ａは、図５の（ａ）、図５の（ｂ）および図５の（ｃ）に示すように、カバー１０Ａの側部１３に設けられており、電子機器１００の側面に設けられた静電容量センサ１０３に対向する位置に配置されている。

導電体１４Ａは、カバー１０Ａを貫通するように配置されることが望ましい。導電体１４Ａは、所望の感度を実現できるのであれば、図６に示すように、カバー１０Ａに埋め込まれていてもよい。なお、上記に限らず、導電体１４Ａは、カバー１０Ａの側部１３の表面または裏面のどちらかのみを貫通して導電体１４Ａの片面が露出されていてもよい。また、導電体１４Ａから静電容量センサ１０３に向かって見た上面視において、導電体１４Ａの大きさが静電容量センサ１０３の大きさよりも大きくてもよい。これにより、静電容量センサ１０３への接触の検知範囲を広げることができる。

電子機器１００がスマートフォンの場合、タッチセンサとしての静電容量センサ１０３の用途としては、例えば、握り検知により電源ＯＮを行う、または、戻る・ホーム・メニューなど使用頻度の高い機能のショートカットキーとして用いる、などが考えられる。

カバー１０Ａの装着により、静電容量センサ１０３がカバーに覆われてしまうと、タッチ検知機能が使用できなくなる、または、タッチの検知率が落ちてしまう可能性がある。カバー１０Ａの静電容量センサ１０３に対向する位置に静電容量センサ１０３が露出するような穴を開ければ、タッチ検知の感度を損なわずにカバー１０Ａを装着できるが、カバー１０Ａの保護機能性が落ちたり、外観が損なわれたりする。

カバー１０Ａは、導電体１４Ａを備えることにより、タッチ検知の感度低下を抑制することができる。その結果、カバー１０Ａの静電容量センサ１０３に対向する位置に穴を開けなくても、カバー１０を装着したまま電子機器１００のタッチ機能を快適に実現することができる。

なお、電子機器１００にカバー１０Ａが装着された状態において、カバー１０Ａの静電容量センサ１０３と対向する位置に導電体１４Ａが配置されていれば、静電容量センサ１０３は、用途により電子機器１００のどこに配置されていてもよい。例えば、静電容量センサ１０３は、電子機器１００の側面、操作面、および非操作面のいずれに配置されていてもよい。また、静電容量センサ１０３は複数配置されていてもよい。

〔変形例〕
本発明の実施形態２の変形例について図７に基づいて説明する。図７の（ａ）は本発明の実施形態２の変形例に係るカバー１０Ｂの模式図である。図７の（ｂ）はカバー１０Ｂを装着している電子機器１００をユーザが把持している状態を示す。図７に示すカバー１０Ｂは、図５に示すカバー１０Ａと比べて、蓋部１１を備えていない点、および側部１３に代えて側部１３Ｂを備えている点が異なり、その他の構成は同様である。

カバー１０Ｂは、図７の（ａ）、および図７の（ｂ）に示すように、支持部１２、側部１３Ｂおよび導電体１４Ｂを備えている。なお、導電体１４Ｂは導電体１４Ａと同じである。側部１３Ｂは支持部１２に対して垂直方向に立設され、支持部１２の周囲を取り囲むように配置されている。カバー１０Ｂは、支持部１２および側部１３Ｂにより、電子機器１００の非操作面および側面を固定する。カバー１０Ｂを装着した場合、電子機器１００の操作面は常に露出する。この場合であっても、電子機器１００にカバー１０Ｂが装着された状態において、電子機器１００に設けられた静電容量センサ１０３と対向する位置に導電体１４Ｂが配置されていれば、実施形態２と同様の効果を奏する。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るカバー（１０・１０Ａ・１０Ｂ）は、電子機器（１００）に装着されるカバーであって、前記電子機器に前記カバーが装着された状態において、前記電子機器に設けられた静電容量センサ（１０２・１０３）と対向する位置に導電体（１４・１４Ａ・１４Ｂ）が配置されている。

上記構成によれば、カバーが装着された場合において、導電体が電子機器に設けられた静電容量センサに対向する位置に配置される。これにより、静電容量センサと検知対象とが、導電体の厚さ分距離が近づいたことと同じ効果が得られる。その結果、カバー装着による静電容量センサの感度の低下を抑えることができる。

本発明の態様２に係るカバー（１０）は、上記態様１において、電子機器（１００）の片面を覆う蓋部（１１）を備え、前記導電体（１４）は前記蓋部に設けられていてもよい。上記構成によれば、導電体は電子機器の片面を覆う蓋部に設けられている。これにより、手帳型のカバーにおいて、蓋部を閉じた場合による静電容量センサの感度の低下を抑えることができる。その結果、手帳型のカバーにおいて蓋部を閉じたまま静電容量センサを利用した電子機器の機能を快適に実現することができる。

本発明の態様３に係るカバー（１０Ａ・１０Ｂ）は、上記態様１または２において、前記導電体（１４Ａ・１４Ｂ）は、前記電子機器（１００）の側面に設けられた前記静電容量センサ（１０３）に対向する位置に配置されていてもよい。上記構成によれば、導電体は電子機器の側面に設けられた静電容量センサに対向する位置に設けられている。これにより、例えば、把持を検知するための静電容量センサのカバー装着による感度の低下を抑えることができる。

本発明の態様４に係るカバー（１０・１０Ａ・１０Ｂ）は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記導電体（１４・１４Ａ・１４Ｂ）は、前記カバーに埋め込まれていてもよい。上記構成によれば、導電体がカバーに埋め込まれている。これにより、カバーの保護機能性を落とさず、かつ外観を損なうことなく静電容量センサの低下を抑えることができる。

本発明の態様５に係るカバー（１０・１０Ａ・１０Ｂ）は、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記導電体（１４・１４Ａ・１４Ｂ）から前記静電容量センサ（１０２・１０３）に向かって見た上面視において、前記導電体の大きさは、前記静電容量センサの大きさよりも大きくてもよい。上記構成によれば、導電体の大きさが静電容量センサの大きさよりも大きいので、導電体により静電容量センサの検知範囲を広げることができる。

本発明の態様６に係るカバー（１０）は、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記静電容量センサ（１０２）は、近接を検知する近接センサであってもよい。上記構成によれば、カバー装着による近接センサの感度の低下を抑えることができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１０・１０Ａ・１０Ｂ カバー、１１ 蓋部、１４・１４Ａ・１４Ｂ 導電体、１００ 電子機器、１０２・１０３ 静電容量センサ

Claims (6)

1. 電子機器に装着されるカバーであって、
   前記電子機器に前記カバーが装着された状態において、前記電子機器に設けられた静電容量センサと対向する位置に導電体が配置されていることを特徴とするカバー。
2. 前記カバーは、前記電子機器の片面を覆う蓋部を備え、
   前記導電体は前記蓋部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカバー。
3. 前記導電体は、前記電子機器の側面に設けられた前記静電容量センサに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のカバー。
4. 前記導電体は、前記カバーに埋め込まれていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカバー。
5. 前記導電体から前記静電容量センサに向かって見た上面視において、前記導電体の大きさは、前記静電容量センサの大きさよりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカバー。
6. 前記静電容量センサは、近接を検知する近接センサであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカバー。

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