JP4807601B2

JP4807601B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4807601B2
Application number: JP2009213323A
Authority: JP
Inventors: 憲造市川
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011066065A

Description

本発明は、静電センサを用いた入力手段を備えた電子機器に関するものである。

従来、電子機器では、金属製のケースで外装が形成されているものが多く、金属製のケースの場合プレス加工できる形状には制限があり、デザインの自由度が少なかった。そして、電子機器におけるユーザインターフェイスの手段である操作釦及び操作レバー等は、その金属製のケースにおける所望の位置に押圧可能なように配置されていた。また、電子機器においては、ユーザインターフェイスの手段として機械的スイッチのみでなく静電センサ等のタッチセンサも用いられてきた。

例えば、下記に示す特許文献１には、電子機器自体の小型化、薄型化及び操作性を向上させるために、タッチセンサによるタッチ入力部を背面の表示装置の周辺に設け、指等によりタッチ入力部をタッチすることにより電子機器における撮影動作や再生動作等を行うとともに表示装置に表示された項目に基づく入力操作が行われる電子機器が開示されている。

ユーザインターフェイスの手段として静電センサを使用する場合、電子機器の外装ケースの材料は、一般に樹脂等の非導電材料が使用される。電子機器は、その外装ケースの内側にフレキシブルなフィルムベース材の配線板が配置されることにより静電センサ用の入力部が形成されるので、操作釦をなくすことができることとなる。このため、電子機器の外装デザインの自由度を向上させることができる。また、外装ケースの材料を樹脂にすることができることにより外装ケースを自由な形状に形成することができる。

特開２００２−３５４３１１号公報

しかしながら、上述の静電センサを使用する電子機器は、ボタンレスにして電子機器の外装を自由に形成することができる反面、外装ケースの内側全面に静電センサ用の入力部を含むフレキシブルなフィルムベース材の配線板を配置してしまうと、所要の回路が組み込まれた回路基板を取り付けるときに固定させるためのビスの穴が配線板に隠されてしまい組み込みができないという課題があった。

また、上述の静電センサを使用する電子機器では、外装ケースの材料を樹脂にすることとなり、外装ケースの材料を金属にした場合に比べると静電気が機器内部に入り込み易く、機器内部にある電子部品に静電気が印加して電子機器が誤動作又は破損する虞があった。

更に、外装ケースの材料を樹脂にした場合、電子機器の内部にある高周波回路部から放出される不要輻射ノイズが電子機器の外部に放出されるのを防止するために、シールド層を設ける必要があった。

本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、静電センサによる入力手段を有する電子機器において、その静電センサ用のパッドを含むフレキシブル基板を用いて静電気対策及び不要輻射ノイズ対策を可能にするとともに、回路基板等を組み込むことが容易にできる電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る電子機器は、静電センサによる入力手段を有する電子機器であって、樹脂製のフロントケースとリアケースを備え、前記フロントケースとリアケースとの間に収納されて該フロントケース又はリアケースの一方に固定されて当該電子機器の基準接地電位を形成する板状の金属製支持体と、前記金属製支持体に固定される回路基板と、前記フロントケースとリアケースの内面に各々密着されて配置される２枚のフレキシブル基板であって、その一方は静電センサ用パッドと配線部並びに前記金属製支持体に電気的に接続されたシールド層を有し、他方は前記シールド層と同様のシールド層を少なくとも有する前面用フレキシブル基板と背面用フレキシブル基板と、を有する。

また、本発明の電子機器における前記前面用フレキシブル基板は、前記フロントケースの内面と略同一の大きさとされて前記フロントケースの内側に配置され、前記背面用フレキシブル基板は、前記リアケース内面と略同一の大きさとされて前記リアケースの内側に配置されている。

更に、本発明の電子機器における前記フレキシブル基板の静電センサ用パッドとその配線部は、前記フレキシブル基板のケース側の面に設けられ、前記シールド層は、その反対側の面に設けられている。

また、本発明の電子機器における前記フレキシブル基板のシールド層は、当該フレキシブル基板の略全面にわたって設けられている。

そして、本発明の電子機器における前記回路基板の接地線は、前記金属製支持体に固定するビスにより電気的に金属製支持体へ接続されて基準接地電位とされている。

更に、本発明の電子機器における前記フロントケースとリアケースとは相互に嵌合可能とされ、前記金属製支持体の外縁は、前記フロントケースとリアケースとの嵌合部近傍に位置している。

本発明によれば、静電センサによる入力手段を有する電子機器において、その静電センサ用のパッドを含むフレキシブル基板を用いて静電気対策及び不要輻射ノイズ対策を可能にするとともに、回路基板等を組み込むことが容易にできる電子機器を提供することができる。

本発明の実施例に係る電子機器の正面図及び側面図である。本発明の実施例に係る電子機器の背面図である。本発明の実施例に係る電子機器の内部構造を示す分解斜視図である。本発明の実施例に係る背面用フレキシブル基板の静電センサ用パッド面の斜視図である。本発明の実施例に係る背面用フレキシブル基板のシールド面の斜視図である。本発明の実施例に係る電子機器の表示装置、金属製支持体の組み込み時の斜視図である。本発明の実施例に係る電子機器の主基板組み込み時の斜視図である。本発明の実施例に係る電子機器の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について述べる。本発明の電子機器1は、静電センサによる入力手段を有する電子機器1である。

また、電子機器1は、樹脂製のフロントケース11とリアケース10を備える。そして、電子機器1は、フロントケース11とリアケース10との間に収納されてフロントケース11又はリアケース10の一方に固定されて電子機器1の基準接地電位を形成する板状の金属製支持体16と、金属製支持体16に固定される主基板（回路基板）15a、15bと、前面用フレキシブル基板13及び背面用フレキシブル基板12と、を有する。

また、電子機器1における前面用フレキシブル基板13は、フロントケース11の内面と略同一の大きさとされてフロントケース11の内側に配置され、背面用フレキシブル基板12は、リアケース10内面と略同一の大きさとされてリアケース10の内側に配置されている。

更に、電子機器1におけるフレキシブル基板の静電センサ用パッドとその配線部は、前記フレキシブル基板のケース側の面に設けられ、シールド層は、その反対側の面に設けられている。

そして、電子機器1におけるフレキシブル基板のシールド層は、当該フレキシブル基板の略全面にわたって設けられている。

また、電子機器1における主基板15a、15bの接地線は、当該主基板15a、15bを金属製支持体16に固定するビス17により電気的に金属製支持体16へ接続されて基準接地電位とされている。

更に、電子機器1におけるフロントケース11とリアケース10とは相互に嵌合可能とされ、金属製支持体の外縁は、フロントケース11とリアケース10との嵌合部近傍に位置している。

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本発明に係る電子機器1の正面図及び側面図であり、図２は、同電子機器1の背面図である。

図１に示す電子機器1は、丸みを帯びた形状をなし操作釦による凹凸がない薄型小型の携帯用電子機器としてのデジタルカメラである。この電子機器1の正面には、撮影レンズ45が設けられている。なお、必要に応じて、各種用途に応じたタッチキーが中央の平面部11a或は周辺縁部分11bに適宜設けられる。そして、図２に示す電子機器1の背面には、液晶表示パネル等を用いた表示装置4と、撮影タッチキー5と、再生タッチキー6と、メニュータッチキー7と、各種機能を設定する複合タッチキー8が設けられている。複合タッチキー8は、上下左右に位置する４つの方向タッチキーと中央に位置する設定タッチキーとで構成されている。また、電子機器1における正面と同様に、必要に応じて、各種用途に応じたタッチキーが中央の平面部10a或は周辺縁部分10bに適宜設けられる。電子機器1は、これらのタッチキー接触部分のケース内面に静電センサ用パッドを設けており、各タッチキーを指等でタッチすると静電容量の変化が生じてタッチキーへの接触を検知することができる。また、タッチキーのキー機能名等は、ケース表面のタッチキー接触部分に印刷等で明示されている。

また、電子機器1の外装は、樹脂製のフロントケース11とリアケース10とを嵌合することにより一対とされている。

更に、フロントケース11とリアケース10の内側には、上述のタッチキーである静電センサ用パッドを設けたフレキシブル基板がケース内部を覆うようにケースの内面に密着して夫々に配設されている。

次に、この電子機器1の内部構成について説明する。図３は、デジタルカメラとされる電子機器1の撮影レンズを上方に向けた場合の分解斜視図である。図３に示すように、電子機器1は、上方のフロントケース11と下方のリアケース10とを嵌合して一体とするものであり、その内部には、前面用フレキシブル基板13、主基板15a、15b、電池収納ケース31、レンズユニット41、金属製支持体16、表示装置4及び背面用フレキシブル基板12を備えている。

リアケース10は、樹脂製のケースであり、中央の平面部にはモニタである表示装置4の表示画面を視認できるようにするために長方形の開口部が設けてあるとともに、金属製支持体16をビス止めするための円柱状のボスが平面部に四箇所設けられている。なお、前記開口部には透明板が嵌められる。また、リアケース10の内側全面には、背面用フレキシブル基板12が図示しない接着剤や両面テープ等の固定法により取り付けられる。

金属製支持体16は、金属製の導電材料で生成された板状体であって、当該電子機器1における回路の基準接地電位を形成する。金属製支持体16は、リアケース10にある四箇所のビス止め用ボスの平面により支持される。そして、金属製支持体16は、ビス止め用穴にビス17を止めることによりリアケース10に固定される。また、金属製支持体16は、主基板15a、15bを支持する五箇所の平面を設けている。

主基板15a、15bは、所要の回路を構成するために各種電子部品が取り付けられた回路基板であり、主基板15a、15bに設けられたビス止め用穴にビス17を止めることにより金属製支持体16に固定される。つまり、主基板15a、15bは金属製支持体16を介してリアケース10に組み込まれる。なお、主基板15a、15bに設けられた五箇所のビス止め用穴の周辺には、主基板15a、15bの接地線に接続されている銅露出部が形成されている。五箇所のビス止め用穴に導電性のビス17によりビス止めすることによって、金属製支持体16には、電気的に接地線が接続される。なお、電池収納ケース31、表示装置4及びレンズユニット41等の他の部品も、金属製支持体16を介してリアケース10内部に組み込まれる。

フロントケース11の内側全面には、前面用フレキシブル基板13が図示しない接着剤や両面テープ等の固定法により取り付けられている。そして、電子機器1は、上述の各部材が組み込まれたリアケース10にフロントケース11を嵌合させることにより組み込みを完了させる。

次に、電子機器1の入力手段となる静電センサ用のパッド部を有する背面用フレキシブル基板12について説明する。図４は、背面用フレキシブル基板12の静電センサ用パッド面を上方にした斜視図であり、図５は、背面用フレキシブル基板12のシールド面を上方にした斜視図である。なお、フロントケース11の内側全面に設ける前面用フレキシブル基板13については、下記に説明する背面用フレキシブル基板12と同様のフレキシブル基板につき説明を省略する。

背面用フレキシブル基板12は、一方の面に静電センサ用パッド及び配線部を設け、他方の面にシールド層の働きをする銅箔パターンを設けているフィルムベース材の基板である。図４に示すように、背面用フレキシブル基板12の静電センサ用パッド面には、上述の撮影タッチキー5、再生タッチキー6、メニュータッチキー7、複合タッチキー8のための静電センサ用パッド12a、12b、12c、12dが所定の位置に設けられている。また、図４では、その他のユーザインターフェイスに用いる静電センサ用パッド12fが周辺の櫛歯部分に設けられた状態で示されている。

また、図５に示すように、背面用フレキシブル基板12のシールド面には、外形形状全体にわたり、シールド層の働きをする銅箔パターン12eが配置されている。なお、銅箔パターン12eは露出していてもよいが、絶縁コーティングされている方がより望ましい。この全面に配置した銅箔パターン12eは、図示しない回路引出部、端子部でコネクタを介して上述の主基板15a、15bの接地線に接続される。背面用フレキシブル基板12のシールド面は、銅箔パターン12eが外形形状全体にわたって配置されていることによりリアケース10内部がシールドされることとなり、主基板15a、15b等から放出される不要輻射ノイズを電子機器1外部に放出させるのを防ぐことができる。

また、背面用フレキシブル基板12及び前面用フレキシブル基板13の静電センサ用パッドの各信号線は、図示しない回路引出部、端子部でコネクタを介して上述の主基板15a、15bに搭載された静電センサ処理部に接続されている。操作者がタッチキーを指等でタッチすることにより、静電センサ処理部は、タッチされたタッチキー内部に位置する静電センサ用パッドに該当する電極とＧＮＤ間の静電容量の変化を検出することによりタッチキーへのタッチを検知することができる。

次に、電子機器1内部における主基板15a、15b等を固定させる金属製支持体16について説明する。図６は、背面用フレキシブル基板12が内部に取り付けられたリアケース10に、表示装置4と金属製支持体16を組み込んだ状態を示す斜視図である。

金属製支持体16は、金属製の導電材料で生成されており、リアケース10にある先述の四箇所のビス止め用ボスの平面により支持され、図６に示すように、金属製支持体16のビス止め用穴にビス17を止めることによりリアケース10に固定される。なお、表示装置4は、金属製支持体16のリアケース10側に予め取り付けられていて、リアケース10への金属製支持体16の取り付けによって、リアケース10へ取り付けられるようになっている。また、金属製支持体16には、主基板15a、15bを支持する五箇所の平面を設けている。そして、図３に示したように主基板15a、15bは、主基板15a、15bに設けられたビス止め用穴に挿入されるビス17をビス穴16aに止めることにより金属製支持体16に固定される。

次に、主基板15a、15bについて説明する。図７は、背面用フレキシブル基板12が内部に取り付けられたリアケース10に金属製支持体16及び主基板15a、15b等を組み込んだ状態を示す斜視図である。

主基板15aは、半円形状をして中央にコの字状の切り欠きを有しており、その切り欠き部分にレンズユニット41が配置されている。レンズユニット41は、上方に撮影レンズ45を備え、下方には撮像素子43を備えるものである。また、主基板15aの左側には電池収納ケース31が配置され、電池収納ケース31を挟んで更に左側に半円状の主基板15bが配置される。

そして主基板15a、15bには、撮影された画像を処理する画像処理部、撮影モードと再生モードの切替等カメラの動作を制御する制御部、撮影された画像を保存させる記憶部及び入力されたことを検知する静電センサ処理部等の回路部品が組み込まれている。そして、主基板15a、15bは、前述したように、金属製支持体16に取り付けられた状態でリアケース10内部に組み込まれる。また、電池収納ケース31、表示装置4及びレンズユニット41等も、金属製支持体16を介してリアケース10内部に組み込まれる。

次に、本実施例の電子機器1の静電気対策について説明する。図８は、図２の電子機器1の背面図におけるＡ−Ａ面の一部を示す断面図である。

図８に示すように、周縁部で嵌合されて一体とされるフロントケース11及びリアケース10の内部では、金属製支持体16が、背面用フレキシブル基板12及び前面用フレキシブル基板13と共にフロントケース11、リアケース10の周縁である嵌合部付近まで延びるように配置されている。

また、金属製支持体16は、リアケース10にビス17止めすることにより固定され、図７に示したように主基板15bをビス17止めすることにより固定させるものであり、且つ、筐体のアースとされている。

これにより、電子機器1に静電気が印加された場合に、ケース表面においては内部にあるフレキシブル基板により遮断されていることから静電気の侵入が阻止され、静電気は、フロントケース11、リアケース10の嵌合部付近にある導電材料であるとともに筐体アースである金属製支持体16に印加されて逃がすこととなる。したがって、主基板15a、15b等に実装されている電子部品に静電気が印加されることを防止することができ、電子機器1の誤動作及び破損を防止することができる。

以上のように本実施例によれば、電子機器1は、背面用フレキシブル基板12及び前面用フレキシブル基板13をフロントケース11、リアケース10の内面を覆うように設置するとともに、電子機器1内部に支持体として金属製支持体16を設けることにより、主基板15a、15b、レンズユニット41、電池収納ケース31等を固定することができ、電子機器1の実装密度を向上させることができ、しかも、ユーザ操作時等に印加される静電気を外装近くの導電材料である金属製支持体16に印加させて逃がすことができる。これにより電子部品に静電気が伝わるのを防止することができるので電子機器1の誤動作及び破損を防止することができる。

そして、フレキシブル基板の周縁に静電センサ用パッドを設ければ、電子機器1の周縁に多くの静電センサによるスイッチを配列して種々の操作や機能の切り換えを容易に行えるようにすることができる。

また、本実施例の電子機器1は、背面用フレキシブル基板12及び前面用フレキシブル基板13の内側面に外形形状全体にわたって銅箔パターン12eを配置させ、且つ、この銅箔パターン12eを主基板15a、15bの接地線に接続させてシールド層とすることにより、電子機器1の内部を包囲するようにシールドさせることができる。これにより電子機器1は、樹脂等の非導電材料によるケースであっても、上記のようなシールド層を有するフレキシブル基板を、ケース内側全面に覆うようにして設置することにより、電子機器1の内部から放出される不要輻射ノイズを機器外部に放出するのを防止できる。

そして、本実施例の電子機器1におけるフレキシブル基板のシールド層は、タッチセンサ用のフレキシブル基板の銅箔により形成されていることにより、電子機器1の不要輻射ノイズを機器外部に放出させないようにするための専用のシールド部材を設ける必要がなく、部品点数、製造コストを軽減させることができる。

更に、本実施例の電子機器1は、リアケース10にビス止めされる金属製支持体16に、主基板15a、15b等を組み込めるようにしたことにより、電子機器1の内部への回路部品の組み込み性を向上させることができる。

また、本実施例の電子機器1において金属製支持体16は、主基板15a、15b等の支持体であるとともに、ビス17により主基板15a、15bの接地線に電気的に接続されていることから電子機器1の筐体アースの働きをなす。

更に、本実施例の電子機器1において相互に嵌合可能とされるフロントケース11とリアケース10とは、周縁部で嵌合されることにより組み立てを完了させることが可能なことから、取り付けに必要な部品を必要とせず、組み立てが容易となり製造コストを安価にすることができる。

なお、本実施例は、フロントケース11とリアケース10を相互に周縁部で嵌合させているも、例えば、周縁部を相互に密着させるようにしてケース内部にて適宜に嵌合部を形成することもある。

そして、本実施例の電子機器1は、ボタンレスにして、しかも外装ケースの材料を樹脂にすることにより、外装デザインの自由度を向上させることができる。特に、デジタルカメラやその他の携帯可能な小型の電子機器において、全体的デザインを多様に改良して製品価値を高めることができる。

また、本実施例の電子機器1として例示したデジタルカメラでは、静電センサ用パッドを含むフレキシブル基板を採用することにより、ユーザインターフェイスに用いるタッチキーを電子機器１の正面、背面の周辺部分を含む任意の部分に多様に設けることが可能なことから、例えば、横向き撮影時と縦向きの撮影時とにおいて、撮影タッチキー5を電子機器１の背面の周辺部分における夫々の使い勝手の良い位置に切替変更させることも可能である。この場合、どのタッチキーを撮影タッチキー5とするかの切替、或は横向き撮影時用に設けられた撮影タッチキー5と縦向き撮影時用に設けられた撮影タッチキー5との切替は、カメラが縦になっているか横になっているかを検出する姿勢検出器の検出信号で行うようにしても良い。また、自分撮りの撮影を行う場合には、撮影タッチキー5を電子機器１の正面の周辺部分における使い勝手の良い位置に切替変更させることも可能である。

なお、本実施例のデジタルカメラでは、電子機器1の正面に撮影レンズ45と各種用途に応じたタッチキーとが設けられている場合で説明してきたが、本実施例に限定されることなく例えば、電子機器1の正面にフラッシュ、ＬＥＤ表示素子及びリモコン受信部等が設けられたデジタルカメラにおいても適用可能である。

なお、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

1 電子機器 4 表示装置
5 撮影タッチキー 6 再生タッチキー
7 メニュータッチキー 8 複合タッチキー
10 リアケース
10a 平面部 10b 周辺縁部分
11 フロントケース
11a 平面部 11b 周辺縁部分
12 背面用フレキシブル基板 12a、12b、12c、12d、12f 静電センサ用パッド
12e 銅箔パターン 13 前面用フレキシブル基板
15a、15b 主基板 16 金属製支持体
16a ビス穴 17 ビス
31 電池収納ケース 41 レンズユニット
43 撮像素子 45 撮影レンズ

Claims

静電センサによる入力手段を有する電子機器であって、
樹脂製のフロントケースとリアケースを備え、
前記フロントケースとリアケースとの間に収納されて該フロントケース又はリアケースの一方に固定され、当該電子機器の基準接地電位を形成する板状の金属製支持体と、
前記金属製支持体に固定される回路基板と、
前記フロントケースとリアケースの内面に各々密着されて配置される２枚のフレキシブル基板であって、その一方は静電センサ用パッドと配線部並びに前記金属製支持体に電気的に接続されたシールド層を有し、他方は前記シールド層と同様のシールド層を少なくとも有する前面用フレキシブル基板と背面用フレキシブル基板と、
を有することを特徴とする電子機器。
前記前面用フレキシブル基板は、前記フロントケースの内面と略同一の大きさとされて前記フロントケースの内側に配置され、前記背面用フレキシブル基板は、前記リアケース内面と略同一の大きさとされて前記リアケースの内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記静電センサ用パッドとその配線部は、前記フレキシブル基板のケース側の面に設けられ、前記シールド層は、その反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
前記シールド層は、前記フレキシブル基板の略全面にわたって設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電子機器。
前記回路基板の接地線が当該回路基板を前記金属製支持体に固定するビスにより電気的に前記金属製支持体へ接続されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電子機器。
前記フロントケースとリアケースとは相互に嵌合可能とされ、前記金属製支持体の外縁は、前記フロントケースとリアケースとの嵌合部近傍に位置していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電子機器。