JP5969643B1 - コネクタの視認性を高める方法、コネクタ・アクセス・システムおよび携帯式コンピュータ - Google Patents

コネクタの視認性を高める方法、コネクタ・アクセス・システムおよび携帯式コンピュータ Download PDF

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Abstract

【課題】コネクタの視認性を高める方法を提供する。【解決手段】USBレセプタクル209は、筐体の左側面105aにUSBプラグの挿入口351が配置されている。USBレセプタクルのシェル301には、貫通口303が形成されている。LED115と導光シート113で形成したキーボード・ライトは、キーボード111を裏面から照射する。導光シート113と貫通口の間には、投影シート353を配置している。LEDの光は導光シート113からも放射され、投影シートおよび貫通口303を通過して載置面50に所定の投影像355を結像する。ユーザは投影像355をみて暗がりでもUSBレセプタクルの位置を視認できる。【選択図】図5

Description

本発明は、電子機器のコネクタの視認性を向上する技術に関し、さらには、複数のコネクタのなかから所定のコネクタを識別できるようにする技術に関する。
ノートブック型パーソナル・コンピュータ(ノートPC)は、筐体にVGA(Video Graphics Array)、ミニDP(Mini DisplayPort)、またはHDMI(High-Definition Multimedia Interface 、HDMIは登録商標)などの映像用のレセプタクル、USB用のレセプタクル、オーディオ用のジャック、電源用のジャックなどを備えている。プロジェクターを使用してプレゼンテーションをしているときに、レセプタクルやジャックにプラグを接続する場合があるが、暗い会議室では意図するレセプタクルやジャックの位置を探して接続することは容易ではない。
特許文献1は、USBコネクタの視認を容易にした車載電子装置を開示する。同文献には、接続口と反対側にLEDを設け、USBコネクタの固定部品で反射した光を、コンタクト端子が通過する背面穴部を通じて接続口まで導くことが記載されている。特許文献2は、光源からの光を視認しやすいコネクタを開示する。同文献には、コンタクトを保持するハウジングの周囲を覆うライドガイドでLEDの光を前方に導くことが記載されている。
特許文献3は、光ガイド部材で表示を可能にしたコネクタを開示する。同文献には、ハウジングを構成する底板部と側壁部との接続部分に、光ガイド部材としてのライトガイドを収容するライトガイド収容部を設けることが記載されている。特許文献4は、被装着部に対応して可視光を放射する電子機器を開示する。同文献には、モジュラー・ジャックの内部に配置したLEDの放射光が、透明な樹脂で形成されたモジュラー・プラグ本体および係止部を介してユーザに視認されることが記載されている。
特開2008−147077号公報 特開2009−140763号公報 特開2007−287350号公報 特開2012−069382号公報
ノートPCは、筐体の側面に多数のコネクタを備えており上述のとおり薄暗い環境で接続にかかるプラグに対応するコネクタを探すことは困難である。さらに、形状が非対称のコネクタでは、挿入時にプラグの上下方向を適切に決める必要があるが、コネクタの向きを判断することは容易ではない。さらに、システムの動作状態に応じてパワー・オフ状態での充電機能が異なる複数のUSBレセプタクルを実装する場合には、システムがパワー・オフ状態のときに充電できるUSBレセプタクルをその形状だけで探すことはできない。
ノートPCでは、レセプタクルやジャックが利用できるスペースに制限がある。したがって、光を利用してノートPCに実装するレセプタクルやジャックの視認性を高めるためには制限されたスペースのなかで実現可能な方法を採用する必要がある。また、既存のレセプタクルやジャックの構造、および配置などを変更しないで実現できることが望ましい。さらに、コネクタを実装する電子機器の筐体に変更を加えないで実現することが望ましい。
そこで本発明の目的は、コネクタの視認性を向上する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、狭いスペースで実現が可能なコネクタの視認性を向上する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、コネクタの形状を変更しないで視認性を向上する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、筐体に変更を加えないでコネクタの視認性を向上する方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は部品を追加しないでコネクタの視認性を向上する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、複数のコネクタの中から容易に所定のコネクタを識別する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、同一形状の複数のコネクタの中から容易に所定の機能のコネクタを識別する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような方法を実現するコネクタ・アクセス・システム、電子機器および携帯式コンピュータを提供することにある。
本発明の第1の態様は、電子機器の筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタの視認性を高める方法を提供する。筐体の内部に配置した光源が光を放射し、当該光源が放射した光を挿入口から外部に放射してコネクタの近辺の平面に所定の投影像を結像することができる。ユーザは、薄暗い環境でも投影像からコネクタの位置を視認できる。また、コネクタの形状を変更したり筐体に変更を加えたりする必要もない。
平面は、コネクタにプラグを挿入するときに、挿入口と一定の位置関係にあればよい。たとえば、電子機器が載置式のときは載置面とすることができ、壁掛式のときは壁面とすることができる。複数の異なる形状のコネクタを設ける場合は、投影像をコネクタごとに異なるように結像することで、コネクタの位置の視認だけでなく意図するコネクタを識別することもできる。異なる投影像の結像は、投影像の形状の区別、光源の発光色の変更または点滅周期の変更で実現することができる。同一形状で異なる機能の複数のコネクタを設ける場合も、コネクタごとに異なる投影像を結像させることで、コネクタの視認とコネクタの識別ができる。
本発明の第2の態様は、平面の近辺で使用する電子機器を提供する。電子機器は、筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタと、筐体の内部に配置した投射部とを有し、投射部が放射した光を挿入口から放射して平面に所定の投影像を結像することができる。本発明の第3の態様は、載置面に載置して使用する携帯式コンピュータを提供する。携帯式コンピュータは、筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタと、筐体の内部に配置した投射部とを有し、投射部が放射した光を挿入口から放射して載置面に所定の投影像を結像することができる。投射部を光源と導光シートで構成したキーボード・ライトとすれば、光源や導光体を追加する必要がなく、本発明のために筐体内部の空間を消費しないで実現できる。
このときコネクタに投射部が放射した光を挿入口まで誘導する貫通口を形成することができる。投射部と貫通口の間に投影パターンを形成した投影シートを配置することで、ユーザが容易にコネクタをイメージできる精密な投影像を結像させることができる。本発明の第4の態様は、載置面に載置して使用することが可能な携帯式コンピュータに搭載するコネクタ・アクセス・システムを提供する。コネクタ・アクセス・システムは、貫通口と筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタと、貫通口と挿入口を通じて外部に光を放射して載置面に所定の投影像を結像する投射部と、システムの動作状態に応じて光源の発光を制御するコントローラとを有する。コントローラは、キーボード・ライトと連動して、投射部を発光させることができる。
コントローラは、光源の発光色または点滅周期を制御することができる。コネクタが、システムがパワー・オン状態とパワー・オフ状態のいずれのでもUSBデバイスの充電が可能な第1のUSBレセプタクルとシステムがパワー・オン状態のときだけ充電が可能な第2のUSBレセプタクルを含む場合は、コントローラは第1のUSBレセプタクルと第2のUSBレセプタクルに対してシステムがパワー・オフ状態のときに異なる発光制御をすることができる。発光制御は、光源の発光・停止、発光色の変更、または点滅周期を第1のUSBレセプタクルと第2のUSBレセプタクルで異なるように行うことができる。ユーザは光源の発光状態で、外形上では区別できないUSBレセプタクルの充電機能を識別することができる。
本発明により、コネクタの視認性を向上する方法を提供することができた。さらに本発明により、狭いスペースで実現が可能なコネクタの視認性を向上する方法を提供することができた。さらに本発明により、コネクタの形状を変更しないで視認性を向上する方法を提供することができた。さらに本発明により、筐体に変更を加えないでコネクタの視認性を向上する方法を提供することができた。
さらに本発明により、部品を追加しないでコネクタの視認性を向上する方法を提供することができた。さらに本発明により、複数のコネクタの中から容易に所定のコネクタを識別する方法を提供することができた。さらに本発明により、同一形状の複数のコネクタの中から容易に所定の機能のコネクタを識別する方法を提供することができた。さらに本発明により、そのような方法を実現するコネクタ・アクセス・システム、電子機器および携帯式コンピュータを提供することができた。
ノートPC100の外形を示す斜視図である。 ノートPC100の左側面図である。 ノートPC100の右側面図である。 USBレセプタクル209の外形を示す斜視図である。 USBレセプタクル209を例示してコネクタ・アクセス・システム400aのハードウェア構成を説明するための断面図である。 投影シート353の構成の一例を説明するための平面図である。 コネクタ・アクセス・システム400a、400bの機能ブロック図である。
図1は、本実施の形態にかかる電子機器の一例としてのノートPC100の外形を示す斜視図である。ノートPC100は、ディスプレイ103を収納するディスプレイ筐体101と電子デバイスを搭載するシステム筐体105がヒンジ機構107a、107bで結合されている。システム筐体105の内部には、CPU、チップセット、メイン・メモリ、および回路パターンなどを実装したマザー・ボード、放熱ファン、およびハードディスク・ドライブなどを収納し、キーボード111を実装している。導光シート113を説明するために、キーボード111のキーの記載は省略している。
キーボード111の下側には、導光シート113を配置している。導光シート113の端部にはLED115を配置している。導光シート113は、線状光源または点状光源のLED115をキーボード111に対する面状光源に変換する。導光シート113の端部から入射した光線は内部で反射を繰り返してキーボード111を裏面から照射するように放射される。導光シート113とLED115の複合体をキーボード・ライト116(図5)という。キーボード111のキーは、文字部分を乳泊色の光透過性樹脂で形成しているため、キーボード・ライト116により暗がりでもキーボード111が操作できるようになる。
システム筐体105の左側面105aおよび右側面105bには、外部デバイスに対する入出力のインターフェースとなる、複数のコネクタを配置している。本明細書においてコネクタという用語は、ノートPC100に実装するレセプタクル、ソケットまたはジャックといった、信号または電力を送受するための外部デバイスを接続するプラグを挿入または受け入れる受容デバイスを総称する電気的なコネクタの意味で使用する。
コネクタは、オス形状のコンタクトおよびメス形状のコンタクトのいずれを備えていてもよい。本明細書では、コネクタのプラグを差し込む位置を前といい、反対の位置を後ということにする。また、図1に示すノートPC100を使用するときの姿勢に対して上側と下側を定義する。さらに、図1に示すようにノートPC100を使用するために載置する平面を載置面50ということにする。
図2は、ノートPC100の左側面105aを拡大した側面図である。左側面105aには、一例としてAC/DCアダプタを接続する電源ジャック201、放熱ファンの排気口203、VGAレセプタクル205、HDMIレセプタクル207、USBコネクタ209およびミニDPレセプタクル211を装着している。
図3は、ノートPC100の右側面105bを拡大した側面図である。右側面105bには、一例としてオーディオ用のコンボ・ジャック251、USBコネクタ253、255、SIMカード・トレイ257、メディア・カード・リーダ・スロット259およびイーサネット(登録商標)用のモジュラー・ジャック261を装着している。各コネクタの挿入口は、左側面105aまたは右側面105bに形成した開口に位置が整合している。規格が異なるコネクタは、前からみたときに形状が相違するため、ユーザは挿入口の形状から意図するコネクタを識別することができる。
図4は、USBレセプタクル209を後ろ側からみた斜視図である。USBレセプタクル209は、USB3.0規格の標準Aレセプタクルに相当し、USB2.0規格のUSBプラグとUSB3.0規格のUSBプラグのいずれも接続することができる。回路基板150に取り付けられたUSBレセプタクル209は、USBプラグを挿入する挿入口を除いてシールド用のシェル301で覆われている。シェル301には、USBプラグが挿入される内部空間まで貫通した小さな貫通口303を形成している。
図5は、USBレセプタクル209を例示して、図7(A)のコネクタ・アクセス・システム400aのハードウェア構成を説明するための断面図である。USBレセプタクル209は、支持ブロック310がUSB3.0規格のコンタクト321とUSB2.0規格のコンタクト331を支持する。導光シート113の下側には貫通口303との間に投影シート353を設けている。導光シート113とLED115は、キーボード・ライト116を構成する。左側面105aには、USBレセプタクル209の挿入口351と位置が整合するように開口が形成されている。
導光シート113は、光を外に放射する上側の部分にマイクロ・レンズを設けたり特別な加工を施したりして、キーボード111を裏面から照射するように構成している。導光シート113は、本実施の形態のために投影シート353の投影パターンも照射できるように下側を放射する部分も加工している。図6には投影シート353の一例を示している。投影シート353には、一例において、挿入口からみたコネクタの形状がイメージできるような投影パターンが形成されている。
投影シート353は、左側面105aに配置した電源ジャック201、VGAレセプタクル205、HDMIレセプタクル207、USBコネクタ209およびミニDPレセプタクル211に対応する投影パターン301a、305a、307a、309a、311aが形成されている。投影シート353は、一例として、光を遮へいするための黒の印刷をした光透過性のシートから、図6に白の領域で示した部分だけ光を透過するように黒の印刷を除去して形成した投影パターン301a〜311aを含む。導光シート113が放射した光が投影シート353を照射すると、投影パターン301a〜311aだけが光を透過させる。
LED115が放射した光は、導光シート113、投影パターン309a、貫通口303および挿入口351を通じて外部に放射される。放射された光は、USBレセプタクル209の位置に近い載置面50に投影パターン309aに近似する投影像355を結像する。他のコネクタにも同様の貫通口を形成して、投影パターンを透過した光を対応するプラグの挿入口から放射させ近辺の載置面50に投影像を結像させることができる。
投影パターン301a〜311aを透過した光線は、載置面50に対して傾斜して入射するため、投影像355の形状には投影パターン309aに対して歪みが生じる。できるだけコネクタの形状に近い投影像355を結像するために、投影パターン301a〜311aを載置面50に対する光線の傾斜を補正した形状にすることができる。さらにより鮮明な投影像355を結像させるためには、載置面50に結像させる焦点距離のレンズを貫通口303の上側に設けることができる。
本実施の形態にかかるコネクタ・アクセス・システム400aは、キーボード・ライト116として実装している導光シート113に対して投影パターンの位置でコネクタ側にも光を放射するような加工をすること、およびコネクタに貫通口を形成することだけで実現できる。したがって、コネクタや光源に関する部品の追加、コネクタの形状の変更、ノートPC100の筐体の改造などは不要になる。なお、コネクタ・アクセス・システム400bでは、キーボード・ライト116に代えて、各コネクタに形成した貫通口に対応する位置に投影シートを照射するための個別のLEDを設ける。
図7は、コネクタ・アクセス・システムの機能ブロック図である。図7(A)は、キーボード・ライト116を利用する例で、図7(B)は個別に設けたLEDを利用する例を示している。図7(A)のコネクタ・アクセス・システム400aは、システム401、コントローラ403、キーボード・ライト116、貫通口および挿入口を含む光源から載置面までの光路407、および図2、図3に示した複数のコネクタを代表して例示的に示した4個のコネクタ411a〜411dで構成している。
システム401は、CPU、システム・メモリ、およびI/Oチップ・セットのようなノートPC100のハードウェア資源と、デバイス・ドライバ、オペレーティング・システム、およびユーティリティ・プログラムのようなソフトウェア資源で構成している。ユーザが暗がりでノートPC100を利用するために、キーボード111からキーボード・ライト116の点灯または消灯の操作をすると、同時に各コネクタ411a〜411dの近辺の載置面50にさまざまな形状の投影像が結像されるため、対象のプラグに対応するコネクタの位置を容易に視認できる。
図7(B)のコネクタ・アクセス・システム400bがコネクタ・アクセス・システム400aと相違する点は、キーボード・ライト116に代えてコネクタ411a〜411dに対応する個別のLED413a〜413dを採用した点である。個別のLED413a〜413dを採用することで、視認性および識別性に優れた投影像を結像させることができる。LED413a〜413dの発光色は、赤、緑、青といったような所定の色とすることができる。あるいはLED413a〜413dは、カラー・フィルターを設けたり、赤、緑、青の素子で構成してそれらの発光量を組み合わせたりして発光色を制御できるようにしてもよい。
コントローラ403は、各LED413a〜413dの点灯消灯制御に加えて、発光色の変更制御、点滅点灯と連続点灯の選択制御、または点滅周期の選択制御などをすることができる。コントローラ403は、ノートPC100がパワー・オフ状態またはハイバネーション状態のときにも電池やAC/DCアダプタから電力の供給を受けて、LED413a〜413dの制御ができるように構成することができる。
システム401は、さまざまなイベントを検出してコントローラ403にすべてのLED413a〜413dを点灯するように指示することができる。点灯のイベントはたとえば、ユーザがキーボード111から点灯の操作をしたとき、システム401がパワー・オン状態に移行したとき、またはキーボード・ライト116が点灯したときとすることができる。この場合のキーボード・ライトは、ディスプレイ筐体101の頂部に設けたLEDでキーボード111を表面から照射するタイプであってもよい。
LED413a〜413dの点灯により、載置面50にさまざまな形状の投影像355が結像されるため、ユーザは、対象のプラグに合致するコネクタの位置を容易に視認できる。このときコントローラ403は、LED413a〜413dの発光色を相互に異なる色にして視認し易いようにすることもできる。あるいはコントローラ403は、LED413a〜413dのなかで所定のLEDを連続発光または点滅発光させ、さらに点滅発光の場合は点滅周期を相互に異なる値にすることで、一層視認し易いようにすることもできる。
システム401またはコントローラ403は、プラグが接続されたことを検出して、対応するLEDの発光を停止させることができる。あるいはシステム401またはコントローラ403は、ユーザがキーボード111から消灯の操作をしたとき、システム401がスリープ状態に移行したとき、またはキーボード・ライト116が消灯したときにすべてのLED413a〜413dを消灯させることができる。
つぎに、コネクタ411a〜411dが、充電機能の異なるUSBレセプタクルで構成されている場合の動作の一例を説明する。ノートPC100はUSB規格に規定するSDP(Standard Downstream Port)に相当し、パワー・オン状態のときに複数のUSBレセプタクルにそれぞれ接続された各ポータブル・デバイスを通信しながら充電することができる。ノートPC100はまた、システム401がパワー・オフ状態およびハイバネーション状態のときであっても、いずれかのUSBレセプタクルでポータブル・デバイスを充電するように構成することができる。
たとえば、コネクタ411aは、システム401がパワー・オフ状態およびハイバネーション状態のときに、電源ジャック201にAC/DCアダプタが接続されていれば、接続されたポータブル・デバイスを充電することができる常時充電モードに設定できるとする。また、他のコネクタ411b〜411dは常時充電モードに設定できないため、システム401がパワー・オン状態またはサスペンド状態のときだけ充電できるとする。
システム401は、コネクタ411aが常時充電モードに設定されたときは、パワー・オフ状態またはハイバネーション状態に移行する際に、コネクタ411aに対応するLED413aだけを点灯させる。システム401は、コネクタ411aが常時充電モードに設定されていないときは、パワー・オフ状態またはハイバネーション状態に移行する際に、いずれのLED413a〜413dも点灯させない。ユーザは、LED413a〜413dの点灯および消灯によりパワー・オフ状態またはハイバネーション状態のときに充電できるコネクタ411aを容易に判断することができる。
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。たとえば、投影シート353を設けないで、貫通口303を所定の形状に加工してもよい。貫通口303の形状は必ずしもコネクタの挿入口の形状をイメージさせるものでなくてもよく、三角、丸、四角といったコネクタごとに異なるように選択した単純なものでもよい。また、本発明はノートPCだけでなく、デスクトップPC、スマートテレビ、映像装置、または、車載電子機器のようなコネクタを実装する電子機器全般に適用することができる。
50 載置面
100 ノートPC
105 システム筐体
105a システム筐体の左側面
105b システム筐体の右側面
111 キーボード
113 導光シート
115 LED
116 キーボード・ライト
150 回路基板
201 電源ジャック
205 VGAレセプタクル
207 HDMIレセプタクル
209、253、255 USBレセプタクル
211 ミニDPレセプタクル
251 コンボ・ジャック
261 イーサネット・ジャック(モジュラー・ジャック)
301、303 シールド用のシェル
303、貫通口
351 挿入口
353、405 投影シート
301a、305a、307a、309a、311a 投影パターン
355 投影像
400a、400b コネクタ・アクセス・システム
405 投影シート
407 光路
411a〜411d コネクタ

Claims (13)

  1. 電子機器の筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタの視認性を高める方法であって、
    前記筐体の内部に配置した光源が光を放射するステップと、
    前記光源が放射した光を前記挿入口から外部に放射して前記コネクタの近辺の平面に所定の投影像を結像させるステップと
    を有する方法。
  2. 前記平面が前記電子機器を載置する載置面である請求項1に記載の方法。
  3. 前記コネクタが複数の異なる形状のコネクタを含み、前記結像させるステップが、コネクタごとに異なる投影像を結像させるステップを含む請求項1に記載の方法。
  4. 前記結像させるステップが、コネクタごとに異なる形状の投影像を結像させるステップを含む
    請求項3に記載の方法。
  5. 前記結像させるステップが、コネクタごとに異なる前記光源の発光色および点滅周期またはいずれかによる投影像を結像させる請求項3に記載の方法。
  6. 前記コネクタが同一形状で異なる機能の複数のコネクタを含み、前記結像させるステップが、コネクタごとに異なる投影像を結像させるステップを含む請求項1に記載の方法。
  7. 平面の近辺で使用する電子機器であって、
    前記電子機器の筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタと、
    前記筐体の内部に配置した投射部とを有し、
    前記投射部が放射した光を前記挿入口から放射して前記平面に所定の投影像を結像することが可能な電子機器。
  8. 載置面に載置して使用する携帯式コンピュータであって、
    前記携帯式コンピュータの筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタと、
    前記筐体の内部に配置した投射部とを有し、
    前記投射部が放射した光を前記挿入口から放射して前記載置面に所定の投影像を結像することが可能な携帯式コンピュータ。
  9. 前記投射部がキーボード・ライトである請求項8に記載の携帯式コンピュータ。
  10. 前記コネクタが、前記投射部が放射した光を前記挿入口まで誘導する貫通口を有する請求項9に記載の携帯式コンピュータ。
  11. 前記投射部と前記貫通口の間に前記所定の投影像を形成するための投影シートを配置した請求項10に記載の携帯式コンピュータ。
  12. 載置面に載置して使用することが可能な携帯式コンピュータに搭載するコネクタ・アクセス・システムであって、
    貫通口を備え前記携帯式コンピュータの筐体の表面にプラグの挿入口を設けたコネクタと、
    前記貫通口と前記挿入口を通じて光を放射して前記載置面に所定の投影像を結像する投射部と、
    システムの動作状態に応じて前記投射部の発光を制御するコントローラと
    を有するコネクタ・アクセス・システム。
  13. 前記コントローラは、キーボード・ライトの点灯に応じて前記投射部を発光させる請求項12に記載のコネクタ・アクセス・システム。
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