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図面 (8)

課題

ユーザを精度よく検出することができる電子機器を提供する。

解決手段

電子機器は、基板と、物体検出部と、前記基板および前記物体検出部を収容する筐体とを備える。前記物体検出部は、基体部と、前記基体部の第1主面に設けられて、物体から到来した波動を検出して検出信号を出力する検出素子と、を有する。前記物体検出部は、前記第1主面が前記基板に対向するように前記基板に実装される。前記基板は、前記波動が前記検出素子に向けて通過可能な長孔状の通過孔を有する。前記通過孔の長手方向は、前記筐体が基準姿勢をとるときに、略水平方向である第1方向に沿う。

概要

背景

PC(Personal Computer;パーソナルコンピュータ)などの電子機器では、ユーザの存在を検出することが求められている(例えば、特許文献1を参照)。

概要

ユーザを精度よく検出することができる電子機器を提供する。電子機器は、基板と、物体検出部と、前記基板および前記物体検出部を収容する筐体とを備える。前記物体検出部は、基体部と、前記基体部の第1主面に設けられて、物体から到来した波動を検出して検出信号を出力する検出素子と、を有する。前記物体検出部は、前記第1主面が前記基板に対向するように前記基板に実装される。前記基板は、前記波動が前記検出素子に向けて通過可能な長孔状の通過孔を有する。前記通過孔の長手方向は、前記筐体が基準姿勢をとるときに、略水平方向である第1方向に沿う。

目的

本発明はこのような事情を考慮してなされ、ユーザを精度よく検出することができる電子機器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

基板と、基体部と、前記基体部の第1主面に設けられて、物体から到来した波動を検出して検出信号を出力する検出素子と、を有し、前記第1主面が前記基板に対向するように前記基板に実装される物体検出部と、前記基板および前記物体検出部を収容する筐体と、を備え、前記基板は、前記波動が前記検出素子に向けて通過可能な長孔状の通過孔を有し、前記通過孔の長手方向は、前記筐体が基準姿勢をとるときに、略水平方向である第1方向に沿う、電子機器

請求項2

前記第1主面に、前記基板に電気的に接続される複数の端子が設けられ、前記複数の端子は、少なくとも2つの端子群を構成し、前記端子群は、前記第1方向に並ぶ複数の前記端子で構成され、前記少なくとも2つの端子群は、前記第1方向と交差する第2方向に間隔をおいて並列し、前記第2方向における前記通過孔の位置は、前記少なくとも2つの端子群の間である、請求項1記載の電子機器。

請求項3

前記基板の前記第1方向に沿う側縁は、前記基板の厚さ方向と平行な方向から見て、前記物体検出部の側縁と近接している、請求項2記載の電子機器。

請求項4

前記物体検出部は、前記第1方向における前記筐体の中央を外れた位置に設けられ、前記基板の厚さ方向から見て、前記通過孔の中心は、前記検出素子の中心に比べて前記第1方向の中央寄りに位置する、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の電子機器。

請求項5

前記通過孔は、長円形状とされている、請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の電子機器。

技術分野

0001

本発明は、電子機器に関する。

背景技術

0002

PC(Personal Computer;パーソナルコンピュータ)などの電子機器では、ユーザの存在を検出することが求められている(例えば、特許文献1を参照)。

先行技術

0003

特開2003−255922号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前記電子機器では、ユーザの位置によっては、ユーザを精度よく検出するのが容易ではない場合があった。

0005

本発明はこのような事情を考慮してなされ、ユーザを精度よく検出することができる電子機器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様の電子機器は、基板と、物体検出部と、前記基板および前記物体検出部を収容する筐体とを備える。前記物体検出部は、基体部と、前記基体部の第1主面に設けられて、物体から到来した波動を検出して検出信号を出力する検出素子と、を有する。前記物体検出部は、前記第1主面が前記基板に対向するように前記基板に実装される。前記基板は、前記波動が前記検出素子に向けて通過可能な長孔状の通過孔を有する。前記通過孔の長手方向は、前記筐体が基準姿勢をとるときに、略水平方向である第1方向に沿う。

発明の効果

0007

本発明の一態様によれば、ユーザを精度よく検出することができる。

図面の簡単な説明

0008

実施形態に係る電子機器の斜視図である。
実施形態に係る電子機器の一部の正面図である。
(A)図2のI−I断面図である。(B)図2のII−II断面図である。
物体検出ユニットの斜視図である。
実施形態に係る電子機器の使用形態の例を示す側面図である。
実施形態に係る電子機器の使用形態の例を示す平面図である。
物体検出ユニットの変形例を備えた電子機器の一部の正面図である。

実施例

0009

[電子機器]
実施形態に係る電子機器について説明する。
図1は、本実施形態に係る電子機器100の斜視図である。図2は、電子機器100の一部の正面図である。図2は、第1筐体101の一部をZ方向から見た図である。
図1に示すように、電子機器100は、例えば、ノートPCである。PCは、パーソナルコンピュータ(Personal Computer)である。

0010

電子機器100は、第1筐体101と、第2筐体102と、一対のヒンジ機構130と、物体検出ユニット10と、撮像部20とを備える。第1筐体101と第2筐体102とは、端部どうしがヒンジ機構130を介して連結されている。第1筐体101は、第2筐体102に対して、ヒンジ機構130がなす回転軸周りに相対的に回動可能である。ヒンジ機構130の回転軸の方向は、第1筐体101および第2筐体102の基端部101b,102bと平行である。一対のヒンジ機構130,130は、左右に離間して設けられている。

0011

第1筐体101は、Aカバーディスプレイ筐体とも呼ばれる。第2筐体102は、Cカバー、システム筐体とも呼ばれる。第1筐体101および第2筐体102は、矩形板状に形成されている。第1筐体101および第2筐体102の端部のうち、ヒンジ機構130が設けられた端部を、それぞれ第1基端部101bおよび第2基端部102bと呼ぶ。第1基端部101bと第2基端部102bとは互いに平行である。第1基端部101bおよび第2基端部102bとは反対側の端部を、それぞれ第1開放端部101aおよび第2開放端部102aと呼ぶ。

0012

第1筐体101において、第1開放端部101aから第1基端部101bに向かう方向を「後方」と呼ぶ。後方の反対の方向を「前方」と呼ぶ。前方および後方を「前後方向」と総称する。前後方向は、第1基端部101bと第1開放端部101aとを結ぶ方向である。図2における左方および右方を、それぞれ「左方」および「右方」と呼ぶ。左方および右方を「左右方向」と総称する。

0013

図1に示すように、第1筐体101については、XYZ直交座標系を用いて各構成の位置関係を説明することがある。X方向(第2方向)は、前後方向である。+X方向は前方である。−X方向は後方である。Y方向は、第1筐体101の面内方向であって、X方向と直交する左右方向(第1方向)である。+Y方向は左方である。−Y方向は右方である。第1基端部101bおよび第2基端部102bはY方向に延在する。Z方向は、第1筐体101の厚さ方向であって、X方向およびY方向に直交する方向である。+Z方向は内方である。−Z方向は外方である。

0014

第1筐体101は、ディスプレイ103と、筐体本体104とを備える。ディスプレイ103は、例えば、液晶ディスプレイ有機EL(EL:Electro-Luminescence)ディスプレイなどである。筐体本体104は、ディスプレイ103を搭載する。筐体本体104は、ベゼル114を有する。ベゼル114は、Z方向と平行に見て、ディスプレイ103の表示領域103aを囲む矩形枠状に形成されている。ベゼル114は、前部ベゼル114Aと、一対の側部ベゼル114B,114Bと、後部ベゼル114Cとを備える。

0015

前部ベゼル114Aは、表示領域103aの前端103bに沿って左右方向(Y方向)に延在する。側部ベゼル114B,114Bは、表示領域103aの側端103c,103cに沿って前後方向(X方向)に延在する。後部ベゼル114Cは、表示領域103aの後端103dに沿って左右方向(Y方向)に延在する。

0016

第2筐体102は、キーボード117およびタッチパッド118を搭載する。キーボード117およびタッチパッド118は、入力デバイスである。入力デバイスとしては、ポインティングデバイス(図示せず)およびマウス(図示せず)が含まれてもよい。

0017

図1は、第1筐体101が第2筐体102に対して開いた状態(以下、単に「開いた状態」と呼ぶことがある)を示す。開いた状態では、第1開放端部101aは第2開放端部102aに対して離れている。開いた状態では、第1筐体101の内面101c、および第2筐体102の内面102cが露出する。第2筐体102の、内面102cとは反対の面を外面102dという。

0018

第1筐体101が第2筐体102に対して開いた状態では、第1筐体101の内面101cと第2筐体102の内面102cとがなす角(開き角)θは、例えば0°<θ<360°である。開き角θは、0°<θ<190°であってもよい。開き角θは、70〜140°であってもよい。開き角θは、100〜130°が好適である。

0019

図1において、電子機器100は、第2筐体102の外面102dを下に向けた姿勢で、水平面である設置面201に置かれている。第2筐体102の外面102dは設置面201に接しているため、第2筐体102は水平な姿勢をとる。第2筐体102が水平な姿勢をとるときの第1筐体101の姿勢を「基準姿勢」という。基準姿勢は、通常、使用されるときの電子機器100の姿勢である。第1筐体101が基準姿勢をとるときには、第2筐体102は水平姿勢をとるため、第2基端部102bは水平方向に沿う。第1基端部101bは、第2基端部102bと平行であるため、水平方向に沿う。そのため、Y方向(第1方向)は水平方向に沿う方向である。

0020

第2筐体102の厚さ方向は、設置面201に直交する方向であるため、鉛直方向Vと一致する。そのため、水平方向に沿うY方向(第1方向)は、鉛直方向Vに交差する方向であり、詳しくは、鉛直方向Vに直交する方向である。

0021

図2に示すように、物体検出ユニット10は、第1筐体101の内部であって、ディスプレイ103の表示領域103aに対して第1開放端部101a側の位置に設けられている。詳しくは、物体検出ユニット10は、Z方向と平行な方向から見て、ディスプレイ103の表示領域103aの前端103bと第1開放端部101aとの間に設けられている。すなわち、物体検出ユニット10は、前部ベゼル114Aに相当する位置に設けられている。物体検出ユニット10は、第1筐体101に収容されている。

0022

図3(A)は、図2のI−I断面図である。図3(B)は、図2のII−II断面図である。図4は、物体検出ユニット10の斜視図である。
図3(A)、図3(B)および図4に示すように、物体検出ユニット10は、物体検出部1と、基板2とを備える。図2および図3(B)に示すように、物体検出部1は、基体部3と、検出素子4と、複数の端子5とを備える。

0023

基体部3は、例えば、直方体状(または矩形板状)とされている(図4参照)。基体部3は、厚さ方向がZ方向と一致している。基体部3の一方の面3a(第1主面3a)は、内方(+Z方向)に向けられている。
図2に示すように、第1主面3aは、直線状の4つの縁3b〜3eを有する矩形状とされる。第1縁3bおよび第3縁3dはY方向に沿う。第2縁3cおよび第4縁3eはX方向に沿う。

0024

検出素子4は、物体(人物など)から到来する波動(赤外線紫外線など)を検出し、検出信号を出力する。検出素子4は、基体部3の第1主面3aに設けられている。検出素子4は、例えば、Z方向と平行に見て矩形状である。検出素子4は、X方向(図2の上下方向)については、第1主面3aのほぼ中央に位置する。すなわち、検出素子4は、第1縁3bからの距離と、第3縁3dからの距離とが等しくなる位置にある。

0025

複数の端子5は、複数の端子群5A、5Bを構成する。詳しくは、6つの端子5は、2つの端子群5A、5Bを構成する。
端子群5A、5Bのうち第1端子群5Aは、Y方向に並ぶ3つの端子5,5,5で構成される。これらの端子5,5,5は、Y方向に一定の間隔をおいて(すなわち等間隔で)配置されている。第1端子群5Aの端子5,5,5は、基体部3の第1主面3aの第1縁3bに近接している。端子群5A、5Bのうち第2端子群5Bは、Y方向に並ぶ3つの端子5,5,5で構成される。これらの端子5,5,5は、Y方向に一定の間隔をおいて(すなわち等間隔で)配置されている。第2端子群5Bの端子5,5,5は、基体部3の第1主面3aの第3縁3dに近接している。
第1端子群5Aの端子5,5,5と、第2端子群5Bの端子5,5,5とは、X方向に間隔をおいて並列している。

0026

図2に示す端子5は、2行×3列マトリクス状に配列されており、X方向に比べてY方向の端子5の数が多い。そのため、基板2に対する物体検出部1のY方向の位置精度を高めることができる。よって、Y方向の検出範囲α図3(A)参照)を正確に定めるうえで有利となる。
端子群5A、5Bを構成する端子5,5,5は、それぞれY方向に並ぶため、通過孔7の長さ(長径D1)によらず、端子5と通過孔7との距離を確保できる。そのため、接続部6(図3(B)参照)による物体検出部1と基板2との接続を確保しやすい。

0027

図3(B)に示すように、端子5は、はんだ等で構成される接続部6を介して基板2に電気的に接続される。これにより、物体検出部1は基板2に実装される。

0028

図3(A)、図3(B)および図4に示すように、基板2は、例えば、ガラスエポキシ材等を基材に用いたリジッド基板である。基板2は、厚さ方向がZ方向と一致している。基板2は、基体部3の第1主面3aに対向して配置されている。基板2は、物体検出部1に対して内方(+Z方向)側に設けられている。図4に示すように、基板2は、FPC8を介して、ディスプレイ103の制御部等と接続される。

0029

図2に示すように、基板2の側縁2a,2a(Y方向に沿う側縁)は、Z方向と平行な方向(基板2の厚さ方向)から見て、それぞれ物体検出部1の側縁1a,1a(Y方向に沿う側縁)と近接している。そのため、物体検出ユニット10を小型化できる。

0030

基板2の側縁2a,2aと物体検出部1の側縁1a,1aとを近接させて配置するには、例えば、次に示す手法を利用できる。物体検出部1に比べて幅(X方向の寸法)が広い基板(図示略)を用意し、この基板と物体検出部1との間に配置したはんだをリフローさせる。その後、基板の側縁部を切除して幅寸法を小さくすることで、基板2と物体検出部1の側縁どうしが近接した物体検出ユニット10を得る。この手法によれば、基板2の幅が狭いにもかかわらず、物体検出部1と基板2との確実な接続を確保することができる。

0031

図2図3(A)および図3(B)に示すように、基板2には、通過孔7が形成されている。通過孔7は、基板2を厚さ方向に貫通して形成されている。通過孔7は、物体(人物など)から到来する波動(赤外線など)が検出素子4に向けて通過可能である。

0032

図2に示すように、通過孔7は、Z方向と平行な方向から見て、長手方向がY方向に沿う長孔状に形成されている。通過孔7は、例えば、長円形状とされている。
通過孔7の周縁は、2つの直線状の側縁7a,7aと、2つの湾曲凸状の端縁7b,7bとを有する。2つの側縁7a,7aは互いに平行であり、向かい合う位置にある。側縁7a,7aは、Y方向に沿う直線状である。端縁7b,7bは、互いに離れる方向に凸となる湾曲凸状とされる。端縁7b,7bは、例えば、半円状(円弧状)、楕円弧状などとされる。通過孔7は、側縁7a,7aがY方向に沿う直線状であるため、長手方向がY方向に沿う長孔状であるといえる。長円形状の通過孔7は、汎用穿孔工具を用いて形成することができるため、容易に形成できるという利点がある。

0033

通過孔7の長手方向(Y方向)は正確に水平な方向に沿う方向でなくてもよい。通過孔の長手方向は、略水平方向に沿う方向であればよい。略水平方向とは、水平方向に対して±15°の範囲で傾斜した方向を含む。

0034

通過孔7の長径D1は、短径D2より大である。径比D1/D2は、例えば1.4以上とすることができる。径比D1/D2が1.4以上であると、開口面積を大きくすることなく、物体検出部1の水平方向の検出範囲図3(A)および図6に示す検出範囲α)を大きくできる。径比D1/D2は、例えば2.5以下とすることができる。径比D1/D2が2.5以下であると、物体検出部1の上下方向の検出範囲(図5に示す検出範囲β)が過剰に小さくならないようにすることができる。

0035

図3(A)および図6に示すように、物体検出部1の水平方向の検出範囲αは、例えば、30°〜120°とすることができる。検出範囲αが30°以上であると、ユーザを検出する性能を高めることができる。検出範囲αが120°以下であると、誤検知を少なくすることができる。

0036

通過孔7は、Z方向と平行な方向から見て検出素子4を包含するように、位置および大きさが定められている。通過孔7の長径D1は、検出素子4のY方向の寸法より大である。通過孔7の短径D2は、検出素子4のX方向の寸法より大である。図2に示す例では、長円形状の通過孔7の中心(重心)は、矩形状の検出素子4の中心(重心)と一致している。

0037

X方向(第2方向。図2における上下方向)における通過孔7の位置は、第1端子群5Aと第2端子群5Bとの間とされる。詳しくは、通過孔7は、図2において、第1端子群5Aより低い位置にあり、かつ、第2端子群5Bより高い位置にある。

0038

図1および図2に示すように、第1筐体101における物体検出ユニット10の左右方向(Y方向)の位置は、Y方向の中央を外れた位置にある。詳しくは、物体検出ユニット10は、Y方向の中央よりも左方(+Y方向)寄りに位置する。

0039

撮像部20は、第1筐体101の内部であって、ディスプレイ103の表示領域103aの前端103bと第1開放端部101aとの間に設けられている。撮像部20は、Z方向と平行な方向から見て、前部ベゼル114Aに相当する位置に設けられている。撮像部20の左右方向の位置は、例えば中央である。

0040

撮像部20は、例えば、撮像素子を有するカメラである。撮像部20は、赤外線カメラであってもよいし、通常のカメラであってもよい。赤外線カメラは、撮像素子として赤外線センサを備えるカメラである。通常のカメラは、撮像素子として可視光線受光する可視光センサを備えるカメラである。

0041

[物体検出ユニットによる物体の検出]
次に、物体検出ユニット10による物体の検出について説明する。
図5は、電子機器100の使用形態の例を示す側面図である。図6は、電子機器100の使用形態の例を示す平面図である。以下、図5および図6に示すように、デスク200の水平な設置面201に置かれた電子機器100を、椅子(図示略)に腰かけたユーザ120が操作することを想定する。

0042

設置面201は水平面であるため、前述のように、第1筐体101は基準姿勢をとる。そのため、図2に示すように、物体検出ユニット10の通過孔7は、長手方向が水平方向(Y方向)に沿う。通過孔7が水平方向に長いため、径が短径D2と等しい円形の通過孔の場合と比較して、物体検出部1の水平方向の検出範囲α(図6参照)は大きくなる。

0043

図5に示すように、上下方向(鉛直方向V)については、ユーザ120が大きく移動することは少ないと考えられる。そのため、ユーザ120が、上下方向の検出範囲βを外れることは問題となりにくい。

0044

図6に示すように、ユーザ120は、デスク200に対して側方(Y方向)には容易に移動できるため、電子機器100に対するユーザ120の相対位置はY方向に変化しやすい。
電子機器100では、物体検出部1の水平方向の検出範囲αは大きいため、電子機器100に対するユーザ120の相対位置が側方(Y方向)に変化した場合でも、ユーザ120の存在を検出しやすい。

0045

物体検出ユニット10の通過孔7は長孔状であるため、径が長径D1(図2参照)と等しい円形の通過孔と比較して、開口面積を小さくできる。そのため、基板2の有効面積を大きく確保できる。よって、物体検出ユニット10の小型化を図ることができる。また、通過孔7の開口面積を小さくできるため、端子5と通過孔7との距離を十分に確保できる。そのため、接続部6(図3(B)参照)による物体検出部1と基板2との接続を確保しやすい。

0046

[変形例]
図7は、変形例である物体検出ユニット10Aを備えた電子機器100Aの一部の正面図である。
電子機器100Aは、Z方向と平行な方向から見て、通過孔7の中心(重心)O2が、検出素子4の中心(重心)O1に比べてY方向の中央寄り(−Y方向寄り)に位置する点で、図2に示す電子機器100と異なる。

0047

電子機器100Aでは、通過孔7がY方向の中央寄り(−Y方向寄り)に形成されている。そのため、物体検出ユニット10Aが第1筐体101に対して中央よりも+Y方向寄りにあるにもかかわらず、物体検出部1の検出範囲が+Y方向側に偏るのを抑制できる。

0048

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上述の実施形態において説明した各構成は、任意に組み合わせることができる。
例えば、物体検出部が検出対象とする波動は、赤外線よりも波長が短い電波などの電磁波の他、音波、超音波などの弾性波であってもよい。物体検出部は、物体との距離を検出するセンサであれば、UWB(Ultra Wide Band)レーダを用いたセンサ等の他の方式を用いたセンサであってもよい。物体検出部は、検出信号の強度に基づいて、検出対象物が近づき、その後、電子機器から所定の距離の範囲内に一定時間留まっている状態であるか否かを検出できる構成としてもよい。

0049

図3(A)等に示す物体検出部1は、エミッタ波源)を持たないパッシブ型の物体検出部(センサ)であるが、物体検出部は、エミッタ(波源)と、レシーバ(検出素子)とを備えるアクティブ型であってもよい。アクティブ型の物体検出部は、例えば、レーザセンサモジュールであってよい。この場合、エミッタは、例えば、レーザ光(波動)を発するレーザ光源である。レーザ光源としては、例えば、赤外線レーザ、可視光線レーザ等が使用できる。赤外線は、レーザ光に限らず、発光ダイオード発光する赤外線であってもよい。アクティブ型の物体検出部では、レシーバは、エミッタが発する波動(赤外線レーザ光など)が物体(人物など)の表面で反射した波動(反射波)を検出することができる。

0050

図2に示す通過孔7の形状は長円形状であるが、通過孔は長孔状(長手方向の寸法が短手方向の寸法より大である形状)であればよく、例えば、長方形状菱形状、楕円状などであってよい。
図1等に示す電子機器100では、物体検出ユニット10は前部ベゼル114Aに設けられているが、物体検出ユニットは後部ベゼルに設けてもよい。

0051

図2に示す物体検出部1は、2つの端子群5A、5Bを有するが、端子群の数は2に限定されず、1でもよいし、3以上の任意の数でもよい。端子群の数が3以上である場合、X方向における通過孔の位置は、前記複数の端子群のうち少なくとも2つの端子群の間であってよい。各端子群を構成する端子の数は、3に限らず、2でもよいし、4以上の任意の数であってもよい。
図1に示す設置面201は、正確に水平でなくてもよい。設置面は、例えば、水平面に対して±15°の範囲で傾斜していてもよい。

0052

100,100A…電子機器、1…物体検出部、1a…側縁、2…基板、2a…側縁、3…基体部、3a…第1主面、4…検出素子、5…端子、5A…第1端子群、5B…第2端子群、7…通過孔、O1…検出素子の中心、O2…通過孔の中心。

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