JP2006286644A - 基板から延びる折り畳み部を用いて光デバイスを構成するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの低いタッチパネルを提供すること。
【解決手段】一実施形態において、一体型光タッチパネル（ＯＴＰ）用の送信器及び検出器はＯＴＰの表面に対して垂直に取り付けられる。送信器及び検出器は、タッチパネル表示装置自体を有する基板の延長部に取り付けられる。送信器及び検出器を有する基板の面は、表示装置を有する基板の面よりも高い位置に送信器及び検出器がくるように上向きに折り畳まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は光デバイスを構成するシステム及び方法に関する。

携帯電話機やＰＤＡのような携帯機器は小型になってきている。こうした装置は一般に、アイコンや仮想キーボードを用いて操作する一体型光タッチパネル（ＯＴＰ）を備え、機械式キーボードをなくすことで、空間を節約している。

従来のＯＴＰの送受信機は、表示装置（通常は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ））と連携して動作する送信器（通常は発光ダイオードやレーザーダイオード）及び検出器（通常はフォトダイオードやＰＩＮダイオード）から構成される。送信器から検出器への信号（光など）は表示装置の表面上を通さなければならないため、送受信機要素（送信器と検出器）は表示装置の表面よりも高い位置に取り付けられる。そのため、送受信機要素は、表示装置の表面に対して垂直なライザー（直立板）に取り付けなければなない。従来の製造プロセスでは、ライザーを別個に製造し、それを表示装置の側部に取り付けなければならない。このような作成方法は、材料と作成時間の両面においてコストが高い。また、検出器や表示装置に対する送信器の位置決めにも問題がある。

課題が解決するための手段

一実施形態において、一体型光タッチパネル（ＯＴＰ）の送信器及び検出器は、ＯＴＰの表面に対して直角に取り付けられる。送信器及び検出器は、タッチパネル自体を有する基板の延長部に取り付けられる。送信器及び検出器を有する基板の側部は、送信器及び検出器が表示装置を有する基板の面よりも高い位置にくるように上向きに折り畳まれる。

本発明を完全に理解してもらうために、添付の図面を参照する。

図１は、本発明の思想を採用した光タッチパネル（ＯＴＰ）１０を示す斜視図である。この図は、側部１２−１、１２−２、１２−３及び１２−４を表示装置３１のまわりに上向きに折り畳む前の状態を示している。表示装置３１はＬＣＤであっても任意の他の表示タイプのものであってもよく、この図は、光学補強材１７及び制御装置１８が剥き出しになるように、表示装置３１を上方へ分離した状態を示している。表示装置３１は、複数のロゴ、キー、又はテキスト（ソフトボタン）を有し、操作時には、ユーザの指（又はスタイラス）が所望のパターンを選択し、表示画面を「押下」する。指が２本の光線（１３、１４）を遮断することにより、接触位置が生まれる。光学補強材１７は、破線１０１に沿って曲げられる折り曲げ面１２−１〜１２−４の補助として使用される。面１２−３及び１２−４にはＬＥＤ１３のような光源が取り付けられ、反対側の面１２−１及び１２−２にはフォトディテクタ１４のような光検出器が取り付けられる。装置１０の底面の下には例えば制御装置１８を取り付けることができ、制御装置１８は表示装置３１及び／又はＬＣＤ及び検出器を制御する。図２に示すように、制御装置は必要であればスロット１６を通して延びるケーブル２１により表示装置３１に接続される場合もある。

図２は、面１２−１、１２−２、１２−３及び１２−４がＬＣＤ３１のまわりに上向きに完全に折り畳まれた状態を示している。側壁１２−３に取り付けられたＬＥＤからの光信号は反対側の側壁１２−１に取り付けられた検出器に当たり、側壁１２−４に取り付けられたＬＥＤからの光信号は反対側の側壁１２−２に取り付けられた検出器に当たる。これらの光信号はＬＣＤ３１の表面よりも高い位置を進行し、光信号が遮られたときに（例えば指やスタイラスにより）、接触位置の判定に使用される。

送信器及び検出器を取り付ける面１２−１〜１２−４は基板１０２の独特な芸術的パターンによって位置決めされ、正確な送受信を実現する。この垂直姿勢（位置）は、それらの面をケース４０の内壁４０１（図４に示されている）とＬＣＤ側面との間に挟み込むことによって固定される。また、この位置決めは、実際に携帯装置を組み立てた後、接着剤を使用して更に安定させることもできる。

この構成の利点の一つは、全ての部品を一つのフレキシブル回路に一度に表面実装することができ、アセンブリを通常の両面フレキシブル回路用の製造ラインで処理することができる点にある。フレキシブル回路を使用することで、より薄く、より自由度の高い装置が実現される。また、フレキシブル回路によれば、自由度の低い既存のプロセスによって行われる接合に比べて、信頼性の高いはんだ接合が得られる。

図３は、ＬＣＤ３１の下に制御装置１８が取り付けられたＯＴＰ１０を示す断面図である。ＬＣＤ３１の下には必要に応じて制御装置１８が更に取り付けられる場合もある。制御装置１８はワイヤ（図示せず）によってＬＥＤ１３及びフォトダイオード１４に接続される。ここで、アセンブリの底面からＬＣＤ３１上面までの距離ｈは、ＬＣＤ３１の厚さ＋約０．３ｍｍ（基板の厚さ）であることに注意して欲しい。この寸法は用途に応じて変更される場合もある。一実施形態において、装置の高さは、ＬＣＤ３１の上面とＬＣＤの底面の間のギャップを入れれば、寸法ｈよりも１．２ｍｍだけ高い。ただし、図示の寸法は単なる例に過ぎず、どのような寸法の組み合わせを使用してもよい。図示の寸法は一般的な携帯電話の寸法であり、ＰＤＡやページャのような他の用途では、もっと大きい場合やもっと小さい場合もある。

図４は、装置４０内の光タッチパネル１０を示している。この実施形態における装置４０はページャであるが、装置４０は表示装置を有するどのような電子機器であってもよい（携帯電話のように）。タッチパネル１０の表面３１には、アイコン４１が表示されている。これらのアイコンは、必要であれば既知の態様で時々変化するタッチボタンであってもよい。図面には描かれていないが、ハウジング１０は必要に応じて、側壁４０１の内側に、光タッチパネル１０を位置決めするための溝を有する場合がある。図示の装置４０は、アンテナ４５、ハードボタン４４、書き込み画面（又はキーパッド）４２、及びボタン４３を備えている。顧客の装置が小型化されるのに従って、キーパッドの機能と表示機能の両方を光タッチパネル１０によって実施したい場合が増加している。キーパッドの画像をキーパッドとして使用する場合、それは画面上に表示される場合がある。

図５は、個々のライザー５１を基板５４に取り付けた従来の一実施形態を示している。この実施形態では、ＬＥＤ５３及びフォトダイオード５２が、固定ライザー及び光信号伝送経路５０１に取り付けられる。

ここまで、本発明及びその利点について詳細に説明してきたが、特許請求の範囲に規定されるような発明の思想及び範囲から外れることなく、種々の変更、置換、及び改変を施すことも可能であるものと考えられる。また、出願人は、本発明を利用して本明細書に記載した実施形態と同じ機能又は実質的に同等の機能を実施する既存の、又は将来開発されるであろう何らかの特定実施形態のプロセス、機械、製品、組成、手段、方法、又はステップに、本発明を限定するつもりはない。従って出願人は、それらのプロセス、機械、製品、組成、手段、方法、又はステップも特許請求の範囲に記載した発明の範囲に含めることを意図している。

本発明の種々の例示的実施形態を以下に列挙する。
１．電子部品を取り付けるための基板であって、該基板上に周辺部分が画定され、該周辺部分が折り畳まれたときに、前記画定された部分に取り付けられた電子部品が、前記基板の前記画定された部分以外の部分に取り付けられた他の部品の上に突出するように構成された基板を有する集積回路アセンブリ。
２．前記基板の前記周辺部分以外の部分に取り付けられた前記部品のうちの少なくとも１つは電子表示装置である、１に記載の集積回路アセンブリ。
３．前記画定された周辺部分に取り付けられた前記部品のうちの少なくとも一部は光デバイスである、２に記載の集積回路アセンブリ。
４．１つの周辺部分に取り付けられた前記光デバイスのうちの少なくとも１つは、前記電子表示装置の上面よりも上に位置する、対向する周辺部分に取り付けられた前記光デバイスのうちの少なくとも１つと、光により交信するように構成される、３に記載の集積回路アセンブリ。
５．前記基板は外縁を有し、前記集積回路は、前記画定された部分が前記周辺部分以外の部分に対して実質的に垂直に折り畳まれたときに、前記外縁が、ハウジングに規定された溝の中へスライドするように構成され、前記ハウジングは前記画定された部分に取り付けられた前記部品を保護するように更に構成される、２に記載の集積回路アセンブリ。
６．電子装置を構成する方法であって、
フレキシブル回路の周辺部に電子部品を取り付けるステップと、
前記フレキシブル回路の中央部に他の電子部品を取り付けるステップと、
前記フレキシブル回路の少なくとも１つの周辺部を折り畳み線に沿って前記基板の折り畳み部分以外の部分に対して約９０度の角度で折り畳み、前記折り畳み線の外側に位置する前記周辺部に取り付けられた部品が、前記中央部に取り付けられた部品の上面よりも高い位置にくるようにするステップと
からなる方法。
７．前記フレキシブル回路の前記折り畳み線の内側に補強材を取り付けるステップを更に含む、６に記載の方法。
８．前記中央部に取り付けられた部品のうちの１つは電子表示装置であり、前記補強材は前記表示装置を取り付ける前に取り付けられる、６に記載の方法。
９．前記表示装置は、前記周辺部に取り付けられた部品と連携して動作する光タッチパネルを構成する、８に記載の方法。
１０．前記周辺部に取り付けられる部品は、
１つの周辺面上に配置された複数の発光デバイスと、
対向する周辺面上に配置された複数の光検出装置と
を含む、６に記載の方法。
１１．前記対向する周辺部を折り畳んだ後、前記発光デバイスの幾つかを前記光検出装置の幾つかに位置合わせするステップを更に含む、１０に記載の方法。
１２．前記中央部に取り付けられる電子部品は表示装置であり、前記位置合わせされたデバイスは該表示装置と電気的に協働して、電子装置に使用される光タッチパネルを形成する、１１に記載の穂法。
１３．前記位置合わせの少なくとも一部は、前記電子装置をハウジングの中に挿入することを含む、１１に記載の方法。
１４．前記電子装置を前記ハウジングの中に固定し、前記周辺部に取り付けられた部品が前記ハウジングによって保護されるようにするステップを更に含む、１３に記載の方法。
１５．光タッチパネル（ＯＴＰ）を有する電子装置であって、
前記ＯＴＰの枠となる開口部を有するハウジングを含み、
前記ＯＴＰ構成は、
前記ＯＴＰの少なくとも画面部分が取り付けられた基板と
前記基板よりも距離ｈだけ高い位置に上面を有する画面とを有し、
前記基板は周辺部に画定された部分を有し、該画定された部分に発光デバイス及び光検出装置が取り付けられ、前記周辺部に画定された部分のそれぞれは、前記寸法ｈよりも大きい幅を有し、前記発光デバイス及び前記光検出装置は、前記周辺部において前記寸法ｈの外側に取り付けられ、前記周辺部が折り畳まれたときに、前記発光デバイス及び前記光検出装置が、前記発光装置から前記画面の表面よりも上に位置する前記検出装置へ光を伝達するように構成される、電子装置。
１６．前記ＯＴＰ構成は、前記フレキシブル回路の前記画定された部分以外の部分に接合された補強材を更に含む、１５に記載の電子装置。
１７．前記ハウジング内に、前記基板の折り畳み部分に接合される構造を更に含み、前記ハウジングが前記ＯＴＰに接合されたときに、前記発光デバイス及び前記光検出装置が前記ハウジングによって隠れるように構成される、１５に記載の電子装置。
１８．前記発光デバイスから出力される光を位置調整し、介在物が存在しないときに、その光が少なくとも１つの検出装置に当たるようにする手段を更に含む、１５に記載の電子装置。
１９．前記画面上に表示された情報に従って前記介在物の画面上の位置を判定する手段を更に含む、１８に記載の電子装置。
２０．前記判定する手段の少なくとも一部は、前記基板上に取り付けられた電子回路からなる、１９に記載の電子回路。
２１．前記基板はフレキシブル回路である、１５に記載の電子装置。

本発明の思想を採用した光タッチパネルの解体斜視図である。 図１の光タッチパネルの側部を上向きに完全に折り畳んだ状態を示す図である。 図１の光タッチパネルの断面図である。 電子装置に使用される光タッチパネルを示す図である。 従来の光タッチパネルの一実施形態を示す図である。

Claims (10)

1. 電子部品を取り付けるための基板(102)であって、該基板上に周辺部分(12-1,12-2,12-3,12-4)が画定され、該周辺部分が折り畳まれたときに、前記画定された部分に取り付けられた電子部品(13,14)が、前記基板の前記画定された部分以外の部分に取り付けられた他の部品の上に突出するように構成された基板を有する集積回路アセンブリ。
2. 前記基板の前記周辺部分以外の部分に取り付けられた前記部品のうちの少なくとも１つは電子表示装置である、請求項１に記載の集積回路アセンブリ。
3. 前記画定された周辺部分に取り付けられた前記部品のうちの少なくとも一部は光デバイスである、請求項２に記載の集積回路アセンブリ。
4. １つの周辺部分に取り付けられた前記光デバイスのうちの少なくとも１つは、前記電子表示装置の上面よりも上に位置する、対向する周辺部分に取り付けられた前記光デバイスのうちの少なくとも１つと、光により交信するように構成される、請求項３に記載の集積回路アセンブリ。
5. 前記基板は外縁を有し、前記集積回路は、前記画定された部分が前記周辺部分以外の部分に対して実質的に垂直に折り畳まれたときに、前記外縁が、ハウジングに規定された溝の中へスライドするように構成され、前記ハウジングは前記画定された部分に取り付けられた前記部品を保護するように更に構成される、請求項２に記載の集積回路アセンブリ。
6. 電子装置を構成する方法であって、
   フレキシブル回路の周辺部に電子部品を取り付けるステップと、
   前記フレキシブル回路の中央部に他の電子部品を取り付けるステップと、
   前記フレキシブル回路の少なくとも１つの周辺部を折り畳み線に沿って前記基板の折り畳み部分以外の部分に対して約９０度の角度で折り畳み、前記折り畳み線の外側に位置する前記周辺部に取り付けられた部品が、前記中央部に取り付けられた部品の上面よりも高い位置にくるようにするステップと
   からなる方法。
7. 前記フレキシブル回路の前記折り畳み線の内側に補強材(17)を取り付けるステップを更に含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記表示装置は、前記周辺部に取り付けられた部品と連携して動作する光タッチパネルを構成する、請求項８に記載の方法。
9. 前記対向する周辺部を折り畳んだ後、前記発光デバイスの幾つかを前記光検出装置の幾つかに位置合わせするステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
10. 光タッチパネル（ＯＴＰ）を有する電子装置であって、
    前記ＯＴＰの枠となる開口部を有するハウジングを含み、
    前記ＯＴＰ構成は、
    前記ＯＴＰの少なくとも画面部分が取り付けられた基板と
    前記基板よりも距離ｈだけ高い位置に上面を有する画面とを有し、
    前記基板は周辺部に画定された部分を有し、該画定された部分に発光デバイス及び光検出装置が取り付けられ、前記周辺部に画定された部分のそれぞれは、前記寸法ｈよりも大きい幅を有し、前記発光デバイス及び前記光検出装置は、前記周辺部において前記寸法ｈの外側に取り付けられ、前記周辺部が折り畳まれたときに、前記発光デバイス及び前記光検出装置が、前記発光装置から前記画面の表面よりも上に位置する前記検出装置へ光を伝達するように構成される、電子装置。
    

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