JP6170392B2

JP6170392B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6170392B2
Application number: JP2013195855A
Authority: JP
Inventors: 祐太増冨; 裕正宮内
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-09-20
Also published as: JP2015061291A

Description

本発明は、発光素子及びこの発光素子から照射された光の反射光を受光して被検出物を検出する受光素子を有する近接センサを備えた携帯電話機などの電子機器に関するものである。

従来より、発光素子と受光素子とを近接して配置すると共に、発光素子からの照射光と受光素子に入射する反射光とにより形成される光路側に透光性のカバーを設けるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。発光素子と受光素子とを近付けすぎると、発光素子から出た照射光が直接受光素子に入射するおそれがあるが、このカバーにおける少なくとも発光素子と受光素子間に層状の光吸収部材を設け、受光素子に散乱光が反射しないようにしている。

特開２００１−１９４２３２号公報

しかしながら、特許文献１のように従来の電子機器では、通常、検出精度をよくするために発光部及び受光部の真正面にカバーが置かれ、カバーに近付いた被検出部を検出することが多いが、携帯電話機などの携帯性を重視するものでは、厚さ等が限られており、設置スペースを確保するのが難しいという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子機器のサイズを大きくすることなく、近接センサによる精度のよい検出を行えるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、筐体に照射光及び反射光を誘導する導光部材を嵌め込んだ。

具体的には、本発明では、発光素子と、この発光素子から照射された光の反射光を受光して被検出物を検出する受光素子とを有する検出センサを備えた電子機器を前提とする。

筐体に嵌め込まれ、上記発光素子からの照射光及び上記反射光を誘導する導光部材を有し、
上記導光部材は、上記照射光を誘導する発光部と、上記反射光を誘導する反射部と、該発光部及び反射部を連結する連結部とを有し、
上記筐体は、上記導光部材よりも透過率が低く、上記発光部と上記反射部との間に挿入されて該発光部と該反射部との間の光の通過を防止する遮光リブが一体成形されている。

上記の構成によると、導光部材を設けることで光路変更の自由度が高まるので、被検出物の真正面に発光素子及び受光素子を配置する必要がなくなり、配置スペースを小さくすることができる。また、導光部材の発光部と反射部とを分割することで、照射光と反射光とが別々の光路を通るので、検出精度を上げることができると共に、連結部で連結されているので、取付が容易である。さらに、遮光リブが発光部と反射部との間での光の通過を確実に防止するので、検出精度が向上する。

以上説明したように、本発明によれば、発光素子からの照射光を誘導する発光部と、反射光を受光素子に誘導する反射部と、これらを連結する連結部とを有する導光部材を筐体に嵌め込むようにしたことにより、電子機器のサイズを大きくすることなく、発光部と反射部との間での光の通過を確実に防止し、近接センサの検出精度を高めることができる。

（ａ）が図２のIa−Ia線断面図であり、（ｂ）がガラスカバーを外したときのセンサ用開口及びその周辺を示す正面図である。本発明の実施形態に係る携帯電話機を示す斜視図である。携帯電話機を示す分解斜視図である。図１（ａ）のIV−IV線断面図である。導光部材を示し、（ａ）が正面上側から見た斜視図で、（ｂ）が背面下側から見た斜視図である。金属製フレームを省略した正面側キャビネットの導光用通路及びその周辺を示す斜視図である。本発明の実施形態の変形例１に係る図１（ａ）相当図である。本発明の実施形態の変形例２に係る図１（ａ）相当図である。正面側キャビネットを省略した変形例２に係る携帯電話機における、導光部材及びその周辺を上方から見た斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２及び図３は本発明の実施形態の電子機器としての携帯電話機１を示し、この携帯電話機１は、例えばタッチパネルを含む液晶表示部２を備え、この液晶表示部２が筐体としての正面側キャビネット３に収容されている。図１に示すように、液晶表示部２の表面は、透明なガラスカバー２ａで覆われている。ガラスカバー２ａは、矩形枠状の両面テープ２ｂ等により、正面側キャビネット３の周縁に貼り付けられて防水されている。

正面側キャビネット３は、光学部品である導光部材１０よりも透過率が低い不透明な樹脂成形品であり、矩形薄板状の金属製フレーム３ａがインサート成形されている。正面側キャビネット３の正面側に液晶表示部２が収容されている。正面側キャビネット３の背面には、背面側キャビネット４が結合され、その背面がリアカバー５で覆われている。正面側キャビネット３と背面側キャビネット４との間に挟み込まれたシリコンゲル４ａにより、正面側キャビネット３と背面側キャビネット４との間が防水され、この防水領域に回路基板６が収容されている。この回路基板６には、近接センサ７が搭載されている。この近接センサ７は、図４に示すように、発光素子８と、この発光素子８から照射された光（照射光）の反射光を受光して被検出物Ｄを検出する受光素子９とを有する。これら発光素子８及び受光素子９が上方を向くように近接センサ７が回路基板６に固定されている。なお、本実施形態の受光素子９は、明るさを検知する調光センサを兼ねていてもよい。

上記発光素子８からの照射光及び反射光を誘導する導光部材１０は、正面側キャビネット３に嵌め込まれている。導光部材１０は、図５に示すように、例えば透明なアクリル樹脂の一体成形品よりなり、発光素子８からの照射光を誘導する発光部１１と、反射光を誘導する反射部１２と、これら発光部１１及び反射部１２を連結する連結部１３とを有する。この連結部１３の下面には、指でつまむための取付用突起１４が一体に成形されている。このため小さな導光部材１０であっても、この取付用突起１４をつまんで正面側キャビネット３に導光部材１０を簡単に嵌め込むことができるようになっている。図１に示すように、導光部材１０は、例えば両面テープ１５により、正面側キャビネット３に貼り付けられている。なお、導光部材１０の正面及び下面を除く外周は、メッキ、蒸着、塗装等を施して反射率を上げるようにしてもよい。これにより、光の漏れや減衰を防ぎ、被検出物Ｄを検出する感度を上げることができる。

図１（ｂ）及び図６に示すように、導光部材１０の一部は、液晶表示部２のガラスカバー２ａを外したときに、正面側キャビネット３の上側周縁に形成したセンサ用開口３ｃから覗くことができる。なお、ガラスカバー２aの周縁には、黒色印刷が施されているが、概ねセンサ用開口３ｃに相当する範囲には、別工程によりＩＲインクにて印刷が行われており、ガラスカバー２ａで正面側キャビネット３を覆ったときには、このセンサ用開口３ｃを肉眼で確認しにくくして見映えをよくしている。

このセンサ用開口３ｃの奥側に発光部１１と反射部１２との間に挿入される遮光リブ３ｂが一体成形されている。この遮光リブ３ｂによって正面側キャビネット３の内部に一部が２つに枝分かれした導光用通路３ｄが形成されている。図１（ａ）に示すように、センサ用開口３ｃが正面側に形成され、近接センサ７が、このセンサ用開口３ｃよりも下側の位置に上方に向いて配置されていることから、導光用通路３ｄは、側面視Ｌ字状に折れ曲がっている。そして、導光部材１０は、この導光用通路３ｄに嵌め込まれ、発光部１１及び反射部１２が遮光リブ３ｂを含む導光用通路３ｄで覆われている。これにより、遮光リブ３ｂが発光部１１と反射部１２との間での光の通過を確実に防止するので、検出精度が向上している。

導光用通路３ｄのセンサ用開口３ｃに近い部分は、金属製フレーム３ａのプレス成形されて正面側に折り曲げられた縦壁部分で構成されている。このように、金属製フレーム３ａであれば、剛性が高い上に光を通さないので、薄い壁面によって導光用通路３ｄを形成できる。

また、導光用通路３ｄにおける発光部１１及び反射部１２内で光を反射させる反射面のうち、特に背面に向かって下方へ折れ曲がっている反射面１０ａでは、照射光及び反射光をそれぞれ反射する役割を果たしている。このため、その裏側に対応する正面側キャビネット３の当接面３ｅは、黒色着色、シボ等による凹凸などにより、正面側キャビネット３の他の領域よりも反射率が低減されている。これにより、光の漏れや減衰を防ぎ、被検出物Ｄを検出する感度を上げることができるようになっている。

このように、本実施形態では、導光部材１０を設けることで光路変更の自由度が高まるので、被検出物Ｄの真正面に発光素子８及び受光素子９を配置する必要がなくなり、配置スペースを小さくすることができる。また、導光部材１０の発光部１１と反射部１２とを分割することで、照射光と反射光とが別々の光路を通るので、検出精度を上げることができると共に、連結部１３で連結されているので、取付が容易である。

したがって、本実施形態に係る携帯電話機１によると、発光素子８からの照射光を誘導する発光部１１と、反射光を受光素子９に誘導する反射部１２と、これらを連結する連結部１３とを有する導光部材１０を正面側キャビネット３に嵌め込むようにしたことにより、携帯電話機１のサイズを大きくすることなく、近接センサ７の検出精度を高めることができる。

−変形例１−
図７は本発明の実施形態の変形例１を示し、導光部材１０’の形状が異なる点で上記実施形態と異なる。なお、以下の各変形例では、図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本変形例の導光部材１０’は、センサ用開口３ｃの周縁近傍まで直線状に伸びる延長部１６を有する。この延長部１６は、発光部１１及び反射部１２のそれぞれの先端から伸びている。延長部１６を設けることで、被検出物Ｄと延長部１６先端とが近付き、被検出物Ｄを検出する際の指向性がさらに向上している。

−変形例２−
図８は本発明の実施形態の変形例２を示し、導光部材１０”の形状が異なる点で上記実施形態と異なる。

すなわち、本変形例の導光部材１０”は、センサ用開口３ｃの周縁近傍に嵌め込まれる第２導光部材１７を有する。この第２導光部材１７は、遮光リブ３ｂによって分離されている領域を含め、正面側から嵌め込まれる。図９に示すように、第２導光部材１７は、正面側が左右に広がっており、広範囲の反射光を受光できるようになっている。第２導光部材１７と導光部材１０”とは、ＯＣＡ両面テープ１８で貼り付けられている。これにより、第２導光部材１７の固定が行えると共に、感度の低下を防止できる。ＯＣＡ両面テープ１８の代わりに導光ゲルを用いれば、取り扱いが楽である。遮光リブ３ｂによって第２導光部材１７の位置決めを行うことができると共に、照射光及び反射光を分割できるので、感度がよい。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、実施形態では、近接センサ７及び導光部材１０を携帯電話機１の上側に配置し、正面に向かって照射光を放つようにしたが、近接センサ７及び導光部材１０を別の位置に設けてもよく、照射光の方向も特に限定されない。

実施形態では、電子機器は、携帯電話機１としたが、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ(Personal Ｄigital Assistant)、スマートフォン、パソコン、モバイルツール、電子辞書、電卓、ゲーム機等であってもよく、液晶ディスプレイ、液晶テレビ、ブルーレイ（ＤＶＤ）レコーダ等であってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、各実施形態に記載された技術的特徴は、互いに組合せ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１携帯電話機（電子機器）
２液晶表示部
２ａガラスカバー
３正面側キャビネット
３ａ金属製フレーム
３ｂ遮光リブ
３ｃセンサ用開口
３ｄ導光用通路
３ｅ当接面
４背面側キャビネット
５リアカバー
６回路基板
７近接センサ
８発光素子
９受光素子
１０，１０’，１０” 導光部材
１０ａ反射面
１１発光部
１２反射部
１３連結部
１４取付用突起
１５両面テープ
１６延長部
１７第２導光部材
１８ＯＣＡ両面テープ

Claims

発光素子及び該発光素子から照射された光の反射光を受光して被検出物を検出する受光素子を有する近接センサを備えた電子機器において、
筐体に嵌め込まれ、上記発光素子からの照射光及び上記反射光を誘導する導光部材を有し、
上記導光部材は、上記照射光を誘導する発光部と、上記反射光を誘導する反射部と、該発光部及び反射部を連結する連結部とを有し、
上記筐体は、上記導光部材よりも透過率が低く、上記発光部と上記反射部との間に挿入されて該発光部と該反射部との間の光の通過を防止する遮光リブが一体成形されている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
上記発光部及び上記反射部は、上記筐体に成形した導光用通路で覆われており、
上記導光用通路は、上記遮光リブによって枝分かれしている
ことを特徴とする電子機器。
発光素子及び該発光素子から照射された光の反射光を受光して被検出物を検出する受光素子を有する近接センサを備えた電子機器において、
筐体に嵌め込まれ、上記発光素子からの照射光及び上記反射光を誘導する導光部材を有し、
上記導光部材は、上記照射光を誘導する発光部と、上記反射光を誘導する反射部と、該発光部及び反射部を連結する連結部とを有し、
上記発光部及び上記反射部は、上記筐体に成形した導光用通路で覆われ、
上記導光用通路における、上記発光部及び上記反射部内で光を反射させる反射面の裏側は、上記筐体の他の領域よりも反射率が低減されている
ことを特徴とする電子機器。
請求項２又は３に記載の電子機器において、
上記筐体は、光を通さない金属製フレームがインサート成形されており、
上記導光用通路の少なくとも一部が上記金属製フレームで構成されている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１から４までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記連結部における上記発光部及び反射部の反対側には、指でつまむための取付用突起が一体に成形されている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１から５までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記発光部及び反射部の先端部には、上記筐体に設けたセンサ用開口の周縁まで伸びる延長部が設けられている
ことを特徴とする電子機器。