JP2009049586A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】落下や衝撃に対して、外部に露出した構成部分を保護することができる携帯端末装置を提供する。
【解決手段】携帯端末装置は、指紋センサ、メイン表示部、サブ表示部、カメラレンズなど携帯端末装置の表面に露出する構成部品それぞれを覆うカバーを備え、落下などにより所定のしきい値以上の加速度が検出されると、当該カバーを動作させて、各構成部品の表面をカバーにより覆うことで、各構成部品に突起物や異物が当たり、破損したり、傷つくことを防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、携帯電話機などの携帯端末装置に関し、特に、携帯端末装置への外部からの衝撃に対して携帯端末装置における所定部分の破壊又は傷つきを防止する手段を備える携帯端末装置に関する。

ユーザは、携帯電話機などの携帯端末装置を、誤って落とす場合が想定される。落下の衝撃により携帯端末装置の内部や表面の各構成部分が破壊されると、動作に支障をきたし、動作不能となりうる。

この問題を解決するために、例えば下記特許文献１は、データ処理中の携帯型電子装置に対する衝撃によるデータの破壊を防止するために、加速度センサ及びジャイロセンサにより所定以上の加速度を検出すると、実行中の命令の退避、データの保護、および電源オフを行うことで、衝撃を受けるときの保護動作を行う技術について提案している。

また、下記特許文献２は、振動／衝撃によって、情報記憶装置が記録不能な状態になった場合、入力情報のデータ量を減少させ、記憶手段への書き込みレートを通常記録時に比べて抑制するように作用する。従って、記録不能状態の継続や頻発で記憶手段の空き容量が減少する場合においても、入力情報の連続性を損なうことなく長い期間入力情報を保持できる技術について開示している。

また、下記特許文献３及び下記特許文献４は、携帯型電子装置に掛かる加速度を検出し、その加速度が所定の閾値を超えた際に、装置への電源供給を遮断する技術について開示している。
特開９−２１２４６４号公報 特開８−１４７８７７号公報 特開２００６−３３３３２６号公報 国際公開Ｗ／Ｏ２００４−０２０９５１号公報

携帯端末装置は、衝撃により、データの破壊は動作不能などの装置内部の破壊に限らず、装置表面に露出した構成部分も破壊されるおそれが高い。携帯端末装置が携帯電話機である場合、装置表面に露出した構成部分は、例えば、メイン表示部、サブ表示部、指紋センサ、内蔵カメラのレンズなどである。

図１は、携帯電話機の背面を示す図である。図１は、携帯電話機の形態として現在最も普及している形態である折り畳み型携帯電話機が閉じられた状態における背面を示し、一例として、その背面に指紋センサとカメラレンズが設けられている。図１の配置例では、指紋センサ及びカメラレンズは、折り畳み型携帯電話機の閉じた状態及び開いた状態のいずれの状態においても、外部に露出した状態である。

指紋センサは、そのベゼル（斜面みぞ）に接する指の指紋を検出し、携帯電話機の認証機能は、検出された指紋があらかじめ登録された指紋と一致する場合のみ、携帯電話機の使用を許可する。指紋センサのベゼルには、外部からの衝撃に対する保護として、被膜が施されているが、被膜が厚くなるほど、認証率が低くなることから、十分な厚さの被膜を確保できず、現状、傷つきやすい部位となっている。

図２は、携帯電話機が落下する状況を示す図である。図２（ａ）に示すように、携帯電話機の落下により、指紋センサの表面に突起物や異物（石や砂など）が当たり、指紋センサに傷がつくと、認証率が劣化し、認証機能が正常に動作しなくなる恐れがある。

また、折り畳み型の携帯電話機では、閉じられた状態でメイン表示部（図示せず）は外部に露出しないが、開いた状態で外部に露出した状態となる。図２（ｂ）に示すように、携帯電話機が開いた状態で落下すると、メイン表示部の表面に突起物や異物が当たり、メイン表示部が割れて表示不能となり、また傷つくおそれがある。

また、サブ表示部は、通常、メイン表示部の反対面に設けられ、閉じた状態及び開いた状態のいずれの状態においても、外部に露出した状態である。サブ表示部についても、メイン表示部の場合と同様に、図２（ｃ）に示すように、携帯電話機が落下すると、サブ表示部の表面に突起物や異物が当たり、サブ表示部が割れて表示不能となり、また傷つくおそれがある。

カメラレンズについても、メイン表示部やサブ表示部と同様に、落下や衝撃により割れや傷が生じると、撮影機能に支障をきたす。

そこで、本発明の目的は、携帯端末装置に対する落下や衝撃に対して、外部に露出した構成部分を保護することができる携帯端末装置を提供することにある。

上記目的を達成するための携帯端末装置の第一の構成は、指紋センサと、前記指紋センサを被覆可能に開閉動作するカバーと、加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出される加速度が所定のしきい値以上のとき、前記カバーが前記指紋センサを覆うように前記カバーを開状態から閉状態に動作させる制御部とを備えることを特徴とする。

上記目的を達成するための携帯端末装置の第二の構成は、表示部と、前記表示部を被覆可能に開閉動作するカバーと、加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出される加速度が所定のしきい値以上のとき、前記カバーが前記表示部を覆うように前記カバーを開状態から閉状態に動作させる制御部とを備えることを特徴とする。

上記目的を達成するための携帯端末装置の第三の構成は、レンズと、前記レンズを被覆可能に開閉動作するカバーと、加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにより検出される加速度が所定のしきい値以上のとき、前記カバーが前記レンズを覆うように前記カバーを開状態から閉状態に動作させる制御部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、携帯端末装置の落下や衝撃などにより、携帯端末装置の表面に露出した指紋センサ、表示部、レンズなどの構成部品の破損、傷つきを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明では、携帯端末装置は、指紋センサ、メイン表示部、サブ表示部、カメラレンズなど携帯端末装置の表面に露出する構成部品それぞれを覆うカバーを備え、落下などにより所定のしきい値以上の加速度が検出されると、当該カバーを動作させて、各構成部品の表面をカバーにより覆うことで、各構成部品に突起物や異物が当たり、破損したり、傷つくことを防止する。

以下の実施の形態例では、携帯端末装置の表面に露出する構成部品を覆うカバーとして、携帯電話機に設けられる指紋センサ、メイン表示部及びサブ表示部を覆うカバーについて例示する。

図３は、本発明の実施の形態における携帯端末装置に設けられるカバーの第一の例を示す図であり、第一の例におけるカバー１０Ａは、指紋センサ２０を覆うカバーである。カバー１０Ａは、後述するように、指紋センサ２０を被覆可能に開閉動作し、図３（ａ）は、指紋センサ２０がカバー１０Ａで覆われていないカバー１０Ａの開状態（通常状態）を示す。図３（ｂ）は、指紋センサ２０がカバー１０Ａで覆われているカバーＡの閉状態を示す。

図４は、本発明の実施の形態における携帯端末装置に設けられるカバーの第二の例を示す図であり、第二の例におけるカバー１０Ｂは、メイン表示部３０を覆うカバーである。カバー１０Ｂは、後述するように、メイン表示部３０を被覆可能に開閉動作し、図４（ａ）は、メイン表示部３０がカバー１０Ｂで覆われていないカバー１０Ｂの開状態（通常状態）を示す。図４（ｂ）は、メイン表示部３０がカバー１０Ｂで覆われているカバー１０Ｂの閉状態を示す。

図５は、本発明の実施の形態における携帯端末装置に設けられるカバーの第三の例を示す図であり、第三の例におけるカバー１０Ｃは、メイン表示部３０を覆うカバーである。カバー１０Ｃは、後述するように、サブ表示部４０を被覆可能に開閉動作し、図５（ａ）は、サブ表示部４０がカバー１０Ｃで覆われていないカバー１０Ｃの開状態（通常状態）を示す。図５（ｂ）は、サブ表示部４０がカバー１０Ｃで覆われているカバー１０Ｃの閉状態を示す。

図６は、本発明の実施の形態における携帯端末装置のブロック構成例を示す図である。以下、図６乃至図８の説明については、指紋センサ２０を覆うためのカバー１０Ａの構成、動作について例示するが、他の構成部品（表示部、レンズなど）を覆うためのカバーも同様の構成、動作を有する。

携帯端末装置は、加速度を検出する加速度センサ５０を内蔵し、ＭＰＵなどで構成される制御部６０は、加速度センサ５０により検出される加速度の値を取得し、取得した加速度の値が所定のしきい値以上である場合、カバー１０Ａを開状態から閉状態に動作させるスイッチ回路１３を制御して、カバー１０Ａを開状態から閉状態に動作させる。なお、スイッチ回路１３は、後述の図７及び図８で例示される電磁スイッチ１３に相当する。

図７及び図８は、カバーの開閉動作機構を説明する図である。図７及び図８では、図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれカバー１０Ａの開状態を示す正面図及び側面図であり、図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれカバー１０Ａの閉状態を示す正面図及び側面図である。

カバー１０Ａは、巻き取り可能な蛇腹状に形成され、開状態において、巻き取られた状態でカバー格納部１１に格納されている（図７（ａ）、（ｂ））。カバー格納部１１から出ているカバー１０Ａの端部には、磁性体を備えるストッパ１２が取り付けられており、カバー１０Ａが開状態において、ストッパ１２は、電磁スイッチ１３の電磁力により電磁スイッチ１３に固定される。電磁スイッチ１３は、制御部６０からの制御信号によりＯＮ状態となると、電磁力を発生し、ＯＦＦ状態で電磁力の発生を止める。電磁スイッチ１３は、ＯＮ状態において、バネ１４の引張力より強い電磁力を発生し、バネ１４により引っ張られるカバー１０Ａを開状態に維持する（図７（ａ）、（ｂ））。

バネ１４の一端は、カバーストッパ１２に取り付けられ、カバー１０Ａが開状態において、カバー１０Ａを閉状態にする方向にカバー１０Ａを引っ張る力をカバー１０Ａに及ぼす。バネ１４の他端は、カバーストッパ１６に固定されている。加速度センサ５０が検出する加速度が所定のしきい値未満の場合、制御部６０は、電磁スイッチ１３をＯＮ状態に制御し、カバー１０Ａを開状態に維持する。一方、携帯端末装置の落下などにより、加速度センサ５０が検出する加速度が所定のしきい値以上となると、制御部６０は、電磁スイッチ１３をＯＦＦ状態に制御する。これにより、電磁スイッチ１３の電磁力が消えるので、バネ１４の引張力により、カバー１０Ａは、カバー格納部１１から引き出されて、閉状態に移行する。カバーガイド１５は、カバー１０Ａが閉状態移行時にめくれないように、指紋センサ２０上を移動するように案内する。カバーストッパ１６は磁性体で構成され、カバー１０Ａの閉状態への移行によりストッパ１２がカバーストッパ１６に当たると、ストッパ１２はカバーストッパ１６と磁力により接着し、閉状態が維持される（図８（ａ）、（ｂ））。閉状態では、バネ１４は縮んだ状態となり、バネ１４は引張力を生成しない。

このような動作により、加速度が所定のしきい値以上となった瞬間、カバー１０Ａが閉状態となるので、落下などの際に地面に衝突する前に、指紋センサ２０はカバー１０Ａで保護され、異物が指紋センサ２０に当たるのを防止することができる。すなわち、指紋センサ２０が破損したり、傷ついたりしないので、認証率の低下を抑えることができる。

メイン表示部、サブ表示部、レンズについても、上述と同様の構成及び動作が適用可能であり、これにより、異物がこれらの部品に当たり、これらの部品が破損したり、傷ついたりするのを防止できる。

図７及び図８で示した機構では、カバー１０Ａが一旦閉状態になった場合、検出される加速度が所定のしきい値未満に戻っても、閉状態が維持される。従って、落下や衝撃が加わった後、正常状態（検出される加速度が所定のしきい値未満である場合）に戻ったときは、手動により、ストッパ１２をカバーストッパ１６から引き離し、カバー１０Ａを引っ張り上げ、カバー１０Ａを再度カバー格納部１１内に格納することにより、カバー１０Ａを開状態に戻す。検出される加速度が所定のしきい値未満である場合は、電磁スイッチ１３がＯＮ状態となっているので、ストッパ１２を電磁スイッチ１３の位置まで引っ張り上げることにより、ストッパ１２は電磁スイッチ１３の位置に固定され、カバー１０Ａを開状態に戻すことができる。

もちろん、正常状態に戻ったときに、自動的にカバー１０Ａが開状態に戻るような構成が適用されてもよい。例えば、カバー格納部１１は、モータを内蔵し、正常状態に戻ったときに、制御部６０はモータを駆動させ、カバー１０Ａを強制的に巻き戻すことも可能である。

カバーにより保護される携帯端末装置の部品は、上述で例示された指紋センサ、表示部（メイン表示部及びサブ表示部の少なくとも一方を含む）及びレンズに限られず、携帯端末装置の表面に露出する他の部品（例えば、キーボタンなど）であってもよい。

携帯電話機の背面を示す図である。 携帯電話機が落下する状況を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末装置に設けられるカバーの第一の例を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末装置に設けられるカバーの第二の例を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末装置に設けられるカバーの第三の例を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末装置のブロック構成例を示す図である。 カバーの開閉動作機構を説明する図である。 カバーの開閉動作機構を説明する図である。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ：カバー、１１：カバー格納部、１２：ストッパ、１３：電磁スイッチ、１４：バネ、１５：カバーガイド、１６：カバーストッパ、２０：指紋センサ、３０：メイン表示部、４０：サブ表示部、５０：レンズ、６０：制御部

Claims (3)

1. 指紋センサと、
   前記指紋センサを被覆可能に開閉動作するカバーと、
   加速度を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサにより検出される加速度が所定のしきい値以上のとき、前記カバーが前記指紋センサを覆うように前記カバーを開状態から閉状態に動作させる制御部とを備えることを特徴とする携帯端末装置。
2. 表示部と、
   前記表示部を被覆可能に開閉動作するカバーと、
   加速度を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサにより検出される加速度が所定のしきい値以上のとき、前記カバーが前記表示部を覆うように前記カバーを開状態から閉状態に動作させる制御部とを備えることを特徴とする携帯端末装置。
3. レンズと、
   前記レンズを被覆可能に開閉動作するカバーと、
   加速度を検出する加速度センサと、
   前記加速度センサにより検出される加速度が所定のしきい値以上のとき、前記カバーが前記レンズを覆うように前記カバーを開状態から閉状態に動作させる制御部とを備えることを特徴とする携帯端末装置。

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