JP5381855B2 - 取り付け部品ユニット及び携帯端末装置 - Google Patents

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Description

本発明は、取り付け部品ユニット及び携帯端末装置に関する。
携帯電話機などの携帯端末装置には、ユーザの指紋等を読み取る指紋センサが取り付けられるとともに、防水対策が施されているものがある。ここで、図7〜図10を用いて、従来の指紋センサ付き携帯電話機について説明する。
図7は、従来の指紋センサ付き携帯電話機の外観例を示す斜視図である。なお、図7では、操作部を備えた固定側筐体と表示部を備えた可動側筐体とがスライド自在に連結されたスライド型の携帯電話機を例に挙げて説明する。図7に示すように、従来のスライド型の携帯電話機200は、可動側筐体210と固定側筐体220とを備える。図7は、可動側筐体210がスライドされて、可動側筐体210と固定側筐体220とが最大の重なり範囲で重なった閉状態を示している。なお、以下では、図7に示した固定側筐体220の操作キーが備えられた面を「前面」と表記する場合があり、固定側筐体220の操作キーが備えられた面の裏面を「背面」と表記する場合がある。
固定側筐体220は、操作キー側に位置する前面外装ケース221と、背面側に位置する背面外装ケース222とを有する。また、図7に示すように、固定側筐体220は、指紋センサモジュール230が取り付けられる。
図8は、従来の固定側筐体220の構成例を示す分解斜視図である。図8に示すように、背面外装ケース222と、前面外装ケース221とによって、指紋センサモジュール230と、センサフレーム240と、基板224とが挟まれる。背面外装ケース222は、開口部222aが形成される。指紋センサモジュール230は、センサフレーム240に取り付けられる。センサフレーム240に指紋センサモジュール230が取り付けられた指紋センサユニット250は、背面外装ケース222及び基板224に取り付けられる。これにより、背面外装ケース222の開口部222aから指紋センサの指紋読取面が露出する。
図9は、従来の指紋センサユニット250の拡大斜視図である。図9に示すように、指紋センサモジュール230は、指紋センサ231と、グロメット232と、フレキシブルケーブル234とを有する。指紋センサ231にはフレキシブルケーブル234の一端が接続され、指紋センサ231から延出するフレキシブルケーブル234は、グロメット232を貫通する。指紋センサ231は、ユーザの指紋等を読み取る装置である。グロメット232は、例えば弾性素材で形成される防水用の部材であり、防水部材であるOリング233が環装される。センサフレーム240は、挿入孔241が形成され、かかる挿入孔241に上記のグロメット232が挿入される。これにより、グロメット232を環装するOリング233は、センサフレーム240の挿入孔241を水密に塞ぐ。
図10は、図7のI−I線における断面を模式的に示す図である。図10に示すように、フレキシブルケーブル234と接続された状態の指紋センサ231及びグロメット232は、センサフレーム240に取り付けられる。具体的には、まず、グロメット232がセンサフレーム240の挿入孔241に挿入された後に、指紋センサ231が両面テープ等でセンサフレーム240に貼り付けられる。これにより、グロメット232より下部の領域は防水領域となる。そして、指紋センサ231と接続されるフレキシブルケーブル234は、グロメット232を貫通して、防水領域に位置する基板224と接続される。
国際公開第2004/093008号
しかしながら、上記の従来技術には、指紋センサの取り付け部分の防水性が損なわれるおそれがあるという問題がある。かかる問題について図11を用いて説明する。図11は、図7のI−I線における断面を模式的に示す図である。上述したように、指紋センサモジュール230がセンサフレーム240に取り付けられる場合には、まず、グロメット232がセンサフレーム240の挿入孔241に挿入される。その後に、指紋センサ231がセンサフレーム240に貼り付けられる。このとき、図11に示す例のように、グロメット232が挿入孔241に対して傾く場合がある。
グロメット232が傾く理由を説明する。理由の1つとして、指紋センサ231がセンサフレーム240に貼り付けられる際に、フレキシブルケーブル234に応力が働くからである。フレキシブルケーブル234に応力が働くと、グロメット232は、フレキシブルケーブル234から応力を受けて傾く場合がある。また、理由の1つとして、グロメット232は、図11に示すように、一方のみに凸部232aを有するからである。かかる凸部232aは、センサフレーム240の切欠部240aと係止することで、グロメット232を位置決めする。すなわち、グロメット232は、一方向のみに位置決め用の凸部232aを有するので、挿入孔241に対して水平に挿入されない場合がある。なお、グロメット232の両方向に位置決め用の凸部を形成することも考えられるが、実装スペースが増大し携帯電話機の小型化が困難になるという問題を招く。
このようにグロメット232が傾いてしまうと、Oリング233によって水密に塞がれていた挿入孔241に隙間が生じる可能性があり、その結果、基板224等が位置する防水領域の防水性を保つことが困難になるという問題を招く。なお、かかる問題は、指紋センサに限られず、携帯端末装置に取り付けられるカメラのレンズやフラッシュ、バーコード読み取り装置等の取り付け部品にも同様に生じる。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、取り付け部品と接続される基板等が位置する防水領域の防水性を保つことができる取り付け部品ユニット及び携帯端末装置を提供することを目的とする。
本願の開示する取り付け部品ユニットは、一つの態様において、非防水領域に面する第1の面と防水領域に面する第2の面とを有し、前記第1の面及び前記第2の面を貫通する挿入孔が形成されるフレームと、前記挿入孔と重なり合わない位置で前記フレームの第1の面に貼り付けられる取り付け部品と、前記取り付け部品に接続されるケーブルと、前記ケーブルが挿通する挿通孔を有し、前記ケーブルの挿通方向の長さが前記挿入孔の深さ以下であり、前記挿入孔に挿入されて前記ケーブルを前記取り付け部品から防水領域に位置する基板に案内する防水性の案内部材とを有する。
本願の開示する取り付け部品ユニットの一つの態様によれば、指紋センサと接続される基板等が位置する防水領域の防水性を保つことができるという効果を奏する。
図1は、実施例に係る携帯電話機の前面側外観例を示す斜視図である。 図2は、実施例に係る携帯電話機の背面側外観例を示す斜視図である。 図3は、実施例における固定側筐体の構成例を示す分解斜視図である。 図4は、実施例における指紋センサユニットの拡大斜視図である。 図5は、図4のII−II線における断面を模式的に示す図である。 図6は、図2のIII−III線における断面を模式的に示す図である。 図7は、従来の指紋センサ付き携帯電話機の外観例を示す斜視図である。 図8は、従来の固定側筐体の構成例を示す分解斜視図である。 図9は、従来の指紋センサユニットの拡大斜視図である。 図10は、図7のI−I線における断面を模式的に示す図である。 図11は、図7のI−I線における断面を模式的に示す図である。
以下に、本願の開示する取り付け部品ユニット及び携帯端末装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する取り付け部品ユニット及び携帯端末装置が限定されるものではない。例えば、以下の実施例では、本願の開示する携帯端末装置を携帯電話機に適用する例を示すが、本願の開示する携帯端末装置は、PDA(Personal Digital Assistant)などの他の携帯端末装置にも適用することができる。また、以下の実施例では、本願の開示する携帯端末装置を、固定側筐体と可動側筐体とが相互にスライド自在に連結されたスライド型の携帯電話機に適用する例を示す。また、以下の実施例では、携帯端末装置に取り付けられる取り付け部品の一例として、指紋センサを用いて説明する。しかし、本願の開示する取り付け部品ユニット及び携帯端末装置は、指紋センサに限られず、携帯端末装置に取り付けられるカメラのレンズやフラッシュ、バーコード読み取り装置等の取り付け部品にも適用することができる。
まず、図1及び図2を用いて、本実施例に係る携帯電話機の外観について説明する。図1は、本実施例に係る携帯電話機100の前面側外観例を示す斜視図である。図1に示すように、本実施例に係る携帯電話機100は、可動側筐体110と、固定側筐体120とを備える。
なお、以下では、可動側筐体110の液晶表示部が備えられた面を「前面」と表記する場合があり、可動側筐体110の液晶表示部が備えられた面の裏面を「背面」と表記する場合がある。また、固定側筐体120の操作キーが備えられた面を「前面」と表記する場合があり、固定側筐体120の操作キーが備えられた面の裏面を「背面」と表記する場合がある。
可動側筐体110及び固定側筐体120は、図示しない連結部によって可動自在に連結される。かかる連結部は、スライド機構であり、可動側筐体110及び固定側筐体120をスライド自在に連結する。なお、図1は、可動側筐体110がスライドされて、可動側筐体110と固定側筐体120とが最小の重なり範囲で重なった開状態を示している。このようなスライド型の携帯電話機100は、一般に、非使用時には可動側筐体110と固定側筐体120とが最大の重なり範囲で重ねられた閉状態となる。また、携帯電話機100は、固定側筐体120に設けられたキー操作時には、可動側筐体110が固定側筐体120に対して長手方向にスライドさせられ開状態となる。
可動側筐体110は、図1に示すように、前面外装ケース111と、背面外装ケース112とを有する。前面外装ケース111は、閉状態時における携帯電話機100の外面となる。また、背面外装ケース112は、閉状態時における携帯電話機100の内側に位置する。
前面外装ケース111は、通話音声を受話する受話部113、各種情報を表示する液晶表示部114、前面外装ケース111を貫通する開口部115等が設けられる。開口部115は、可動側筐体110内部の前面側に備えられた図示しないマイクへ通じる貫通孔である。すなわち、ユーザが発する発話音声は、開口部115から可動側筐体110の内部へ進入し、マイクによって収音される。
固定側筐体120は、図1に示すように、前面外装ケース121と、背面外装ケース122とを有する。前面外装ケース121は、閉状態時における携帯電話機100の内側に位置する。また、背面外装ケース122は、閉状態時における携帯電話機100の外面となる。前面外装ケース121は、多機能キー、決定キー、ダイヤルキー、テンキー等の操作キーを有するキーパッド123が設けられる。
図2は、本実施例に係る携帯電話機100の背面側外観例を示す斜視図である。図2に示すように、固定側筐体120には、指紋センサモジュール130が設けられる。具体的には、固定側筐体120の背面外装ケース122に指紋センサの指紋読取面が露出している。
次に、図3を用いて、固定側筐体120の構成例について説明する。図3は、本実施例における固定側筐体120の構成例を示す分解斜視図である。図3に示すように、背面外装ケース122と、前面外装ケース121とによって、指紋センサモジュール130と、センサフレーム140と、基板124とが挟まれる。背面外装ケース122は、開口部122aが形成される。指紋センサモジュール130は、センサフレーム140に取り付けられる。センサフレーム140に指紋センサモジュール130が取り付けられた指紋センサユニット150は、背面外装ケース122及び基板124に取り付けられる。これにより、背面外装ケース122の開口部122aから指紋センサの指紋読取面が露出する。
図4は、本実施例における指紋センサユニット150の拡大斜視図である。図4に示すように、指紋センサモジュール130は、指紋センサ131と、グロメット132と、フレキシブルケーブル134とを有する。指紋センサ131にはフレキシブルケーブル134の一端が接続される。そして、指紋センサ131から延出するフレキシブルケーブル134は、グロメット132を貫通する。指紋センサ131は、ユーザの指紋等を読み取る装置である。グロメット132は、例えば弾性素材で形成される防水用の部材であり、防水部材であるOリング133が環装される。
センサフレーム140は、挿入孔141が形成され、かかる挿入孔141にグロメット132が挿入される。これにより、グロメット132を環装するOリング133は、センサフレーム140の挿入孔141を水密に塞ぐ。また、センサフレーム140は、指紋センサ131が貼り付けられる貼付面142を有する。
また、センサフレーム140は、貼付面142に貼り付けられた指紋センサ131と、挿入孔141との間に凸部143及び144を有する。さらに、センサフレーム140は、外周に凸部145〜147を有する。これらの凸部143〜147は、指紋センサ131が貼付面142に貼り付けられる位置を決定する。このように、貼付面142に貼り付けられる指紋センサ131は、凸部143〜147によって囲まれる貼付面142に位置することになるので、挿入孔141と重なり合わない。すなわち、指紋センサモジュール130がセンサフレーム140に取り付けられた状態において、指紋センサ131とグロメット132とが重なり合わない。
図4に示した例において、指紋センサモジュール130は、指紋センサ131とグロメット132とがフレキシブルケーブル134によって接続された状態で、センサフレーム140に取り付けられる。上記のように、指紋センサモジュール130がセンサフレーム140に取り付けられた状態において、指紋センサ131とグロメット132とは重なり合わない。したがって、指紋センサモジュール130は、指紋センサ131が貼付面142に貼り付けられた後に、グロメット132が挿入孔141に挿入されてもよい。また、指紋センサモジュール130は、グロメット132が挿入孔141に挿入された後に、指紋センサ131が貼付面142に貼り付けられてもよい。
次に、図5を用いて、グロメット132が挿入孔141に挿入される状態について説明する。図5は、図4のII−II線における断面を模式的に示す図である。なお、図5は、挿入孔141にグロメット132が挿入されている途中の状態を示す。図5に示すように、挿入孔141の挿入縁141aは、角丸形状である。具体的には、挿入孔141は、グロメット132が挿入される挿入口から所定の深さまで、孔の直径が徐々に小さい形状である。
例えば、挿入縁141aが角形であると、Oリング133の表面に加工されているパッキンやシール等が剥がれたり、Oリング133がグロメット132から外れてしまうおそれがある。しかし、本実施例におけるセンサフレーム140では、挿入孔141の挿入縁141aが角丸形状であるので、Oリング133を挿入孔141に容易に挿入することができる。すなわち、本実施例におけるセンサフレーム140は、Oリング133の表面に加工されているパッキンやシール等が剥がれることを防止でき、Oリング133がグロメット132から外れてしまうことを防止することができる。
次に、図6を用いて、指紋センサユニット150の内部構造について説明する。図6は、図2のIII−III線における断面を模式的に示す図である。図6に示すように、フレキシブルケーブル134と接続された状態の指紋センサ131及びグロメット132は、センサフレーム140に取り付けられる。
具体的には、センサフレーム140は、非防水領域に面する第1面140aと、防水領域に面する第2面140bとを有し、第1面140a及び第2面140bを貫通する挿入孔141が形成される。すなわち、基板124等が配置される領域は、防水領域である。そして、指紋センサ131は、挿入孔141と重なり合わない位置でセンサフレーム140の第1面140aである貼付面142に貼り付けられる。
また、グロメット132は、フレキシブルケーブル134が水密に挿通する挿通孔を有する。そして、グロメット132は、センサフレーム140の挿入孔141に水密に挿入される。ここで、フレキシブルケーブル134の挿通方向におけるグロメット132の長さは、挿入孔141の深さ以下である。図6に示した例を用いて説明すると、グロメット132の縦方向の長さh1は、挿入孔141の深さh2以下である。すなわち、挿入孔141には、グロメット132全体が挿入される。
これにより、本実施例では、挿入孔141に指紋センサモジュール130のグロメット132全体が挿入されるので、グロメット132が挿入孔141に対して傾くことを防止することができる。具体的には、図6に示した例のように、グロメット132の側壁面は、センサフレーム140の挿入孔141における内壁面に囲まれる。したがって、本実施例におけるグロメット132は、傾く可能性が低い。
また、図6に示すように、センサフレーム140は、グロメット132が挿入される挿入孔141の挿入口から、グロメット132の挿通方向の長さよりも深い位置における内壁に凸部141bが形成される。かかる凸部141bは、グロメット132を位置決めすることができる。言い換えれば、凸部141bは、グロメット132が挿入孔141に挿入される場合に、グロメット132の下部と係止することで、グロメット132が挿入孔141を貫通してしまうことを防止することができる。
また、図6に示すように、フレキシブルケーブル134は、一端が指紋センサ131に接続される。そして、指紋センサ131から延出するフレキシブルケーブル134は、グロメット132を挿通して、防水領域に位置する基板124のFPC(Flexible Printed Circuit)コネクタ124aに接続される。言い換えれば、グロメット132は、センサフレーム140に挿入されることで、フレキシブルケーブル134を指紋センサ131から防水領域に位置する基板124に案内する案内部材である。
上述してきたように、本実施例に係る携帯電話機100は、センサフレーム140の挿入孔141に、指紋センサモジュール130のグロメット132全体が挿入される。これにより、本実施例に係る携帯電話機100は、グロメット132の位置を安定させることができ、グロメット132が傾くことを防止することができる。その結果、本実施例に係る携帯電話機100は、挿入孔141とグロメット132を環装するOリング133との間に隙間が生じることを防止できるので、指紋センサの取り付け部分の防水性を保つことができる。
また、図11に示した例において、グロメット232が傾いた場合には、指紋センサ231は、グロメット232の凸部232aによって押し上げられるおそれがある。しかし、本実施例に係る携帯電話機100は、指紋センサモジュール130がセンサフレーム140に取り付けられた状態において、指紋センサ131とグロメット132とが重なり合わない。したがって、本実施例に係る携帯電話機100は、仮にグロメット132が強い衝撃等を受けて傾いたとしても、グロメット132が指紋センサ131を押し上げてしまうことを防止することができる。
また、図11に示した例において、グロメット232と指紋センサ231とは、重なり合う部分がある。このため、センサフレーム240に指紋センサモジュール230が取り付けられた後に、製造者等は、グロメット232が傾いているか否かを確認することが困難であった。さらに、製造者等は、グロメット232が傾いていることを確認することができた場合であっても、グロメット232と指紋センサ231とが重なりあっているので、グロメット232を挿入孔241に再度押し込むことが困難であった。しかし、本実施例に係る携帯電話機100は、指紋センサモジュール130がセンサフレーム140に取り付けられた状態において、指紋センサ131とグロメット132とが重なり合わない。したがって、本実施例に係る携帯電話機100の場合には、センサフレーム140に指紋センサモジュール130が取り付けられた後に、製造者等は、グロメット132が傾いているか否かを確認することができる。さらに、製造者等は、グロメット132が傾いていることを確認した場合に、グロメット132を挿入孔141に押し込むことができる。
また、本実施例におけるセンサフレーム140は、グロメット132を位置決めする凸部141bを有する。これにより、本実施例に係る携帯電話機100は、グロメット132が挿入孔141を貫通してしまうことを防止することができる。
また、本実施例におけるセンサフレーム140は、グロメット132が挿入される挿入口の挿入縁141aが角丸形状である挿入孔141が形成される。これにより、本実施例に係る携帯電話機100は、グロメット132を環装するOリング133の表面に加工されているパッキンやシール等が剥がれることを防止でき、Oリング133がグロメット132から外れてしまうことを防止することができる。
また、本実施例におけるセンサフレーム140は、貼付面142に貼り付けられた指紋センサ131と、挿入孔141との間に凸部143〜147を有する。すなわち、本実施例に係る携帯電話機100は、貼付面142に貼り付けられる指紋センサ131と挿入孔141とが重なり合わないようにすることができる。これにより、本実施例におけるセンサフレーム140は、仮にグロメット132が傾いたとしても、グロメット132が指紋センサ131を押し上げてしまうことを防止することができる。また、本実施例に係る携帯電話機100は、指紋センサ131とグロメット132とが重なり合わないので、薄型にすることが容易である。
なお、上記実施例では、本願の開示する携帯端末装置をスライド型の携帯電話機に適用する例を示したが、本願の開示する携帯端末装置は、スライド型以外の携帯電話機に適用することもできる。例えば、本願の開示する携帯端末装置は、筐体が分割されていないストレート型や、折り畳み方式や平面回転方式の連結部により一方の筐体に対して他方の筐体を可動自在とした携帯端末装置にも同様に適用することができる。
また、上記実施例では、本願の開示する携帯端末装置を携帯電話機に適用する例を説明したが、本願の開示する携帯端末装置は、これに限定されるものではない。例えば、本願の開示する携帯端末装置は、小型情報処理端末、小型音楽再生装置、携帯テレビ、携帯型ゲーム機等の他の各種携帯端末装置にも適用することができる。
100 携帯電話機
110 可動側筐体
111 前面外装ケース
112 背面外装ケース
113 受話部
114 液晶表示部
115 開口部
120 固定側筐体
121 前面外装ケース
122 背面外装ケース
122a 開口部
123 キーパッド
124 基板
124a FPCコネクタ
130 指紋センサモジュール
131 指紋センサ
132 グロメット
133 Oリング
134 フレキシブルケーブル
140 センサフレーム
141 挿入孔
141b 凸部
142 貼付面
143〜147 凸部
150 指紋センサユニット
200 携帯電話機
210 可動側筐体
220 固定側筐体
221 前面外装ケース
222 背面外装ケース
222a 開口部
224 基板
230 指紋センサモジュール
231 指紋センサ
232 グロメット
232a 凸部
233 Oリング
234 フレキシブルケーブル
240 センサフレーム
240a 切欠部
241 挿入孔
250 指紋センサユニット

Claims (5)

  1. 非防水領域に面する第1の面と防水領域に面する第2の面とを有し、前記第1の面及び前記第2の面を貫通する挿入孔が形成されるフレームと、
    前記挿入孔と重なり合わない位置で前記フレームの前記第1の面に貼り付けられる取り付け部品と、
    前記取り付け部品に接続されるケーブルと、
    前記ケーブルが挿通する挿通孔を有し、前記ケーブルの挿通方向の長さが前記挿入孔の深さ以下であり、前記挿入孔に挿入されて前記ケーブルを前記取り付け部品から防水領域に位置する基板に案内する防水性の案内部材と
    を有することを特徴とする取り付け部品ユニット。
  2. 前記フレームは、
    前記案内部材が挿入される挿入孔の挿入口から該案内部材の挿入方向の長さよりも深い位置における内壁に凸部が形成されることを特徴とする請求項1に記載の取り付け部品ユニット。
  3. 前記案内部材は、
    リング状の防水部材が環装され、
    前記フレームは、
    前記挿入孔の挿入縁が角丸形状であることを特徴とする請求項1または2に記載の取り付け部品ユニット。
  4. 前記フレームは、
    前記挿入孔と前記第1の面に貼り付けられた取り付け部品との間に凸部が形成されることを特徴とする請求項1、2または3に記載の取り付け部品ユニット。
  5. 取り付け部品ユニットを有する携帯端末装置であって、
    前記取り付け部品ユニットは、
    非防水領域に面する第1の面と防水領域に面する第2の面とを有し、前記第1の面及び前記第2の面を貫通する挿入孔が形成されるフレームと、
    前記挿入孔と重なり合わない位置で前記フレームの前記第1の面に貼り付けられる取り付け部品と、
    前記取り付け部品に接続されるケーブルと、
    前記ケーブルが挿通する挿通孔を有し、前記ケーブルの挿通方向の長さが前記挿入孔の深さ以下であり、前記挿入孔に挿入されて前記ケーブルを前記取り付け部品から防水領域に位置する基板に案内する防水性の案内部材と
    を有することを特徴とする携帯端末装置。
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