電子機器
【課題】 ヒンジ機構により開閉可能に支持された第１の筐体及び第２の筐体の開閉を磁場を用いて検出する電子機器において、磁場発生手段と磁場検出手段とを対向する位置に配置しなくても正確に開閉を検出できるようにする。
【解決手段】 カメラ本体と可動部とを閉じた状態において、可動部に設けられた磁石とカメラ本体に設けられたホール素子とが対向しない位置に、磁石の着磁方向とホール素子の磁場検出方向とが略直交するように磁石とホール素子を配置する。
【解決手段】 カメラ本体と可動部とを閉じた状態において、可動部に設けられた磁石とカメラ本体に設けられたホール素子とが対向しない位置に、磁石の着磁方向とホール素子の磁場検出方向とが略直交するように磁石とホール素子を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒンジ機構により第１の筐体と第２の筐体とを開閉可能に支持する電子機器に関し、特に磁場を用いて第１の筐体及び第２の筐体の開閉を検出する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来デジタルカメラなどの電子機器において、液晶表示パネルを用いた画像表示部を機器本体から開いた位置に回動可能に支持する構成が知られている。このような構成を有する電子機器では、画像表示部が開状態か閉状態かに応じて画像表示部の表示形態を切替えるために、画像表示部の機器本体に対する開閉を検出する構成を有しているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、画像表示部のヒンジ機構近傍に磁場発生手段を設けるとともに機器本体のヒンジ機構近傍に磁気検出手段を設け、磁気検出手段の検出結果により画像表示部の機器本体に対する開閉を検出している。特許文献１のように、ヒンジ機構近傍に磁場発生手段及び磁気検出手段を設けることで、液晶表示パネルのサイズを小さくすることなく画像表示部及び機器本体を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、画像表示部の機器本体に対する開閉を正確に検出するために、画像表示部が機器本体に対して閉じた状態（閉状態）において、磁場発生手段と磁気検出手段とを互いに対向するようにヒンジ機構近傍の位置に配置する必要がある。そのため、ヒンジ機構近傍に配置できるその他の部材が制限されてしまい、例えば、ヒンジ機構の取り付け強度を向上させるための補強部材などを配置できず、十分な取り付け強度が得られない。すなわち、開閉の検出に用いる磁場発生手段及び磁場検出手段は、一方の配置により他方の配置が制限されるため、機器本体側の部材の配置により画像表示部側の部材の配置の自由度を制限してしまうことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、ヒンジ機構により開閉可能に支持された第１の筐体及び第２の筐体の開閉を磁場を用いて検出する電子機器において、磁場発生手段と磁場検出手段とを対向する位置に配置しなくても正確に開閉を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉可能に支持するヒンジ機構と、前記第２の筐体に設けられた磁場発生手段と、前記第１の筐体に設けられ、前記磁場発生手段により発生した磁場を検出する磁場検出手段と、前記磁場検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態を判別する判別手段を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記磁場発生手段と前記磁場検出手段とが対向しない位置に、前記磁場発生手段の着磁方向と前記磁場検出手段の磁場検出方向とが略直交するように前記磁場発生手段および前記磁場検出手段が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒンジ機構により開閉可能に支持された第１の筐体及び第２の筐体の開閉を磁場を用いて検出する電子機器において、磁場発生手段と磁場検出手段とを対向する位置に配置しなくても正確に開閉を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカメラの外観図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるカメラのヒンジ機構の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるカメラの背面分解図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるカメラの背面カバーユニットの分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるカメラの可動部の開閉角度及び回転角度と、画面表示の消灯領域との関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるカメラの開閉検出を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるカメラの外観図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるカメラのヒンジ機構の分解斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるカメラの背面分解図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるカメラの可動部の開閉角度および回転角度と、画面表示の消灯領域との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるカメラの開閉検出を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態における電子機器としてのカメラの外観図であり、図１（ａ）は、カメラ本体１を前面側（被写体側）からみた斜視図であり、図１（ｂ）は、カメラ本体１を背面側（撮影者側）からみた斜視図である。カメラ本体１（第１の筐体）には、撮影画像等を確認可能な画像表示部を有する可動部２（第２の筐体）が設けられている。
【００１２】
可動部２は、例えば３．０インチ程度のＴＦＴ液晶パネルなどから構成され、撮影画像等が表示される表示面２ａと表示面２ａの反対側の面である背面２ｂとを有している。なお、可動部２は、ヒンジ機構３によって、カメラ本体１に対して開閉可能に支持されている。
【００１３】
図１（ｃ）はカメラ本体１に対して可動部２を開いた状態（開状態）をカメラ本体１の背面側（撮影者側）から見た斜視図である。ヒンジ機構３は２軸ヒンジ機構であって、第１の回転中心軸Ａと第２の回転中心軸Ｂとを有していて、第１の回転中心軸Ａを中心に可動部２を回動させることで、可動部２をカメラ本体１に対して開閉することができる。以下では、可動部２がカメラ本体１に収納された状態を閉状態とし、可動部２を第１の回転中心軸Ａを中心に回動させて可動部２とカメラ本体１の角度を変化させることを開閉動作とする。
【００１４】
また、第２の回転中心軸Ｂを中心に可動部２を回動させることで、可動部２の表示面２ａをカメラ本体１の前面側に向けることも背面側に向けることもできる。なお、図１（ｃ）では、可動部２が開状態であって、表示面２ａがカメラ本体１の背面側に向いている状態を示している。以下では、前述した開閉動作と区別するため、可動部２を第２の回転中心軸Ｂを中心に回動させることを回転動作とする。
【００１５】
２１及び４６は、可動部２の開閉検出に用いる磁石及びホール素子であり、可動部２に磁石２１が設けられ、カメラ本体１にホール素子４６が設けられている。磁石２１及びホール素子４６についての詳しい説明は後述する。
【００１６】
図２は、本実施形態におけるヒンジ機構３の分解斜視図である。３０１ａおよび３０１ｂは後述する背面カバー４０への取り付け部で、ここで背面カバー４０に不図示のビスで取り付けられる。開閉ストッパ３０２ａは、開閉支軸３０２と一体に形成され、ベース板金３１２に形成された突起（不図示）に当接させることで、可動部２の最大開き角度を１８０度に規制する。可動カム３０４は、開閉支軸３０３の軸方向に移動自在に挿入されていて、コイルバネ３０７により開閉支軸３０３の方向に付勢される。３０８は、可動部２への可動部取り付け部で、可動部２に不図示のビスで取り付けられる。回動軸３０８ａは、可動部取り付け部３０８と一体に成形され、可動部２をカメラ本体１に対して回転中心軸Ｂを回転中心として回動させる際の回転軸となる。板バネ３１０が、回動軸３０８ａに所定のトルクを与える。
【００１７】
回動ストッパ３１１を、ベース板金３１２に形成された突起（不図示）に当接させることで、回動軸３０８ａを回転中心とする可動部２の回転角度を所定範囲に規制する。開閉支軸３０２、３０３はそれぞれの一端でベース板金３１２に固定される。ベース板金３１２は、回動軸３０９を回動自在に支持する。外装カバー３１３、３１４は、ビス３１５によりベース板金３１２に固定され、ヒンジ機構３を覆う。
【００１８】
図３は、本実施形態におけるカメラの背面分解図である。サイドカバー５は、樹脂モールドで成形されている。端子カバー６は、弾力性のあるゴム部材で成形し、サイドカバー５に圧入され、外部インターフェース端子部１５、周辺機器用端子部１６を保護している。
【００１９】
外部インターフェース端子部１５は、カメラを外部機器と接続するための端子部であり、基板１２に実装されていて、例えば、ＵＳＢ ＭｉＮｉ−Ｂ端子やＨＤＭＩ ＴｙｐｅＡ端子である。周辺機器用端子部１６は、カメラの周辺機器を接続するための端子部であり、不図示の基板に実装されていて、例えば、マイク用の端子やリモートコントローラー用の端子である。これらは主に、カメラ使用状態において使用される。そのため、ヒンジ機構３による可動部２の回動軌跡から外れた位置に配置したことで、周辺機器を接続した状態において、可動部２の回動を妨げることなくカメラおよび周辺機器の使用を可能とした。外装ラバー７は、弾力性のあるゴム部材で成形されており、意匠性を高めつつ、撮影時に滑り止めの役割を持つ。
【００２０】
４は、可動部２及びヒンジ機構３を含む背面カバーユニットであり、後述するヒンジ補強部材４１の腕部とカメラ本体１内にある金属製シャーシ１０とがビス締め固定される。
【００２１】
図４は、背面カバーユニット４の分解斜視図であり、図４（ａ）は、背面カバーユニット４を前面側（被写体側）から見た斜視図である。
【００２２】
背面カバー４０は樹脂モールドで成形されていて、可動部２が開状態においてはカメラ本体１の外観の一部となる。ヒンジ補強部材４１は金属板をプレス加工して成形されており、カメラ本体１の金属製シャーシ１０とビス締めするための腕部を有している。また、ヒンジ補強部材４１は、背面カバー４０を挟み込むようにしてヒンジ機構３と不図示のビスで共締めされる。さらに、ヒンジ補強部材４１の腕部が、サイドカバー５を挟み込むようにして、カメラ本体１の金属製シャーシ１０とビス１１で共締めされる。このような構成により、ヒンジ機構３の開閉動作時及び回転動作時に掛かる応力を、ヒンジ補強部材４１、金属製シャーシ１０、サイドカバー５、背面カバー４０の４部材に分散させることができ、取り付け強度を向上させることができる。
【００２３】
加えて、背面カバー４０のヒンジ補強部材４１を取り付け部分の近傍に補強リブ４２を形成することで、ヒンジ機構３の取り付け強度をさらに向上させている。なお、補強リブ４２は、可動部２の閉状態において磁石２１と対向する位置に配置されている。
【００２４】
図４（ｂ）は、背面カバーユニット４から可動部２を取り除いた状態の分解斜視図である。フレキシブル基板４３は、金属製のホルダー４４によりビス４５で背面カバー４０に固定されている。フレキシブル基板４３には背面カバーユニット４の操作用ボタン（不図示）、スピーカ（不図示）、ディテクタスイッチ（不図示）と、これらに付随する抵抗（不図示）、コンデンサ（不図示）等の実装部品が搭載されている。
【００２５】
フレキシブル基板４３は、コネクタ１３によって、カメラ本体１に固定された基板１２に対して接続され、上述したような実装部品に対して電気信号の処理が行われる。ホルダー４４は、フレキシブル基板４３に実装されたホール素子４６の実装面を覆うように成形され、ビス４５を用いて背面カバー４０に固定することで、ホール素子４６を保持している。
【００２６】
ホール素子４６は、可動部２の開閉検出に用いられる磁場検出手段であり、本実施の形態では片極検知（Ｓ極検知）タイプを用いることとする。ホール素子は一般的に、片極検知か両極検知かといった検出タイプに拘わらず、磁束密度に対して、素子固有の感度特性を持ち、その感度閾値を超える磁束密度を感知した場合に出力電圧が切り替わる。本実施の形態では、ホール素子の出力電圧の切り替わりを、基板１に実装された不図示の集積回路によって検出する。
【００２７】
図４（ｃ）は、可動部２の分解斜視図である。磁石２１は、樹脂モールドで成形されたケース２０に圧入され、磁場発生手段として可動部２の開閉検出に用いられる。本実施の形態では、磁石２１は着磁方向が回転中心軸Ａと略直交する方向となるように、かつ、可動部２が閉状態においてホール素子４６に近い磁極がＳ極となるように配置される。なお、本実施の形態では、ホール素子４６に近い磁極がＳ極となるように磁石２１を配置しているが、ホール素子４６の検出タイプが、Ｎ極検知タイプである場合は、ホール素子４６に近い磁極がＮ極となるように磁石２１を配置すればよい。画像表示パネル２２は、保持部材２４により保持され、保持部材２４を不図示のビスによりケース２０にビス締めすることで固定され、可動部２の表示面２ａとして機能する。ケース２０には、ヒンジ機構３の可動部取り付け部３０８と、表示部カバー２５がビスにより共締めされる。
【００２８】
図５は、可動部２の第１の回転中心軸Ａを回転中心とした第１の回転角度（開閉角度）及び第２の回転中心軸Ｂを回転中心とした第２の回転角度（以下では、開閉角度に対して単に回転角度とも呼ぶ）と、表示面２ａの消灯領域との関係を示す図である。なお、図５における消灯領域は、ホール素子４６の位置における磁束密度（ｍＴ）に基づいて決定されている。
【００２９】
図５の縦軸は、可動部２の開閉角度（開閉状態）を表しており、図１（ｂ）で示したような、可動部２が閉状態であるときの角度を０度とする。図５の横軸は、可動部２の回転角度を表しており、図１（ｂ）で示したような、可動部２を閉状態にすると表示面２ａがカメラ本体１の方向を向き、かつ、表示面２ａが第１の回転中心軸と平行となる角度を０度とする。
【００３０】
図５において灰色で示した領域は、可動部２が背面カバー４０と接触するために回動することのできない開閉角度と回転角度の組み合わせである。図５で示した数値は、可動部２の開閉角度及び回転角度に対する、ホール素子４６の位置における磁石２１による磁束密度の強さ（ｍＴ）、すなわち、ホール素子４６で検出した磁場の検出結果を表す。
【００３１】
可動部２は、ヒンジ機構３によって開閉動作及び回転動作が可能であるが、このとき、開閉角度に応じて表示面２ａの点灯、消灯動作を行う。磁束密度の強さに基づいて消灯動作が行われる消灯領域は、図５の領域Ａ、Ｂに示す領域内となる。
【００３２】
表示面２ａがカメラ本体１に対向するように可動部２が閉じられるとき、可動部２の開閉角度が所定の角度以下の位相では、ユーザーは表示面２ａを確認しないことが想定される。このときに、表示面２ａに用いられているＴＦＴ液晶パネル等を消灯することで、消費電力を削減することができる。本実施の形態では、開閉角度が２０度以下になるとカメラ本体１に設けられた不図示のＣＰＵが閉状態であると判別し、表示面２００ａの表示状態を変化させ消灯動作を行うように表示制御する。
【００３３】
図５に示した可動部２の開閉角度と回転角度の各組み合わせにおける磁束密度の強さは、以下のパラメータにより決まる。第１の回転中心軸Ａから磁石２１およびホール素子４６までのそれぞれの距離（Ｘ、Ｚ方向）、第２の回転中心軸Ｂから磁石２１およびホール素子４６までのそれぞれの距離（Ｙ方向）、磁石２１の残留磁束密度、ホール素子４６の検出感度である。すなわち、これらのパラメータに応じてどの領域が消灯領域となるかが決定される。
【００３４】
ここで、本実施の形態における、Ｘ方向とは第１の回転中心軸Ａ及び光軸と直交する方向、Ｙ方向とは第１の回転中心軸Ａの軸方向、Ｚ方向とは光軸方向である。上述したパラメータを利用し、有限要素法を用いて、一般的なシミュレーションにて可動部２の開閉角度と回転角度の各組み合わせの磁束密度を得ることが可能である。シミュレーションで得た磁束密度の絶対値が、ホール素子４６の検出感度である所定値を超えている領域が、消灯領域となる。本実施の形態において、シミュレーションで得た磁束密度の数値が、負の領域（領域Ａ）がＳ極側、正の領域（領域Ｂ）がＮ極側の磁束である。
【００３５】
以下に、可動部２の開閉角度が２０度以下の領域が消灯領域となるように設定されたパラメータの値を例示する。第１の回転中心軸Ａから磁石２１までの距離Ｘ：９．３５（ｍｍ）、Ｚ：３．３０（ｍｍ）、第１の回転中心軸Ａからホール素子４６までの距離Ｘ：１３．８５（ｍｍ）、Ｚ：７．０５（ｍｍ）とした。また、第２の回転中心軸Ｂから磁石２１およびホール素子４６までの距離はどちらもＹ：２１．３５（ｍｍ）とした。また、磁石２１とホール素子４６の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）の差をオフセット量とすると、オフセット量Ｘ：４．５（ｍｍ）、Ｙ：０．０（ｍｍ）、Ｚ：３．２（ｍｍ）となる。磁石２１の残留磁束密度は１３６０（ｍＴ）、ホール素子４６は検出感度１．９（ｍＴ）である。
【００３６】
以上のようなパラメータの値を設定することで、図５に示したように、可動部２の開閉角度が２０度以下の領域は消灯領域となる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、開閉角度が２０度以下の領域は消灯領域となるように設定したが、適応する電子機器の用途に応じて、パラメータの値を好適に設定することで、消灯領域を調整することが可能である。
【００３８】
ここで、本実施の形態のような２軸ヒンジ機構で、かつ、後述するようなホール素子４６と磁石２１の位置関係及び磁石２１の向きの場合、意図する極性と逆極性の磁場を検出して消灯動作を行ってしまう誤検出領域が存在する。本実施の形態では、図５に示す領域Ｂが誤検出領域に相当し、開閉角度３５〜８５度、回転角度１５〜４５度の領域である。
【００３９】
磁束密度の強さのみに基づいて消灯領域を設定すると、領域Ｂのような可動部２が比較的開いた状態であっても消灯動作を行ってしまい、ユーザーが画像表示を見たい状態であっても消灯動作を行ってしまう。そこで、本実施の形態では、ホール素子４６を片極検知（Ｓ極検知）タイプとして意図する極性とは逆極性（Ｎ極）の磁場を検出しないようにすることで、誤検出による消灯動作防止することができる。
【００４０】
図６は、本実施の形態における可動部２の開閉検出を説明する図であり、図４（ａ）における背面カバーユニット４の、前面側（被写体側）が図中の下方となるＰ−Ｐ断面をカメラ本体１の上面方向から見た図である。図６では、第２の回転中心軸Ｂを回転中心とした回転角度が０度である状態における開閉検出の状態を説明する。
【００４１】
図６（ａ）は、可動部２がカメラ本体１に対して閉状態のときを示している。このときの開閉角度を０度とし、矢印ａ方向に可動部２を回動させることで開閉角度が増加する。このとき、可動部２は図５に示した領域Ａ内におり、表示面２ａは消灯状態である。図６（ａ）中の符号ｕは、磁石２１とホール素子４６とのＸ方向のオフセット量を示している。すなわち、磁石２１とホール素子４６はヒンジ機構近傍に配置され、さらに、磁石２１がホール素子４６よりも回転中心軸Ａと直交する方向においてヒンジ機構側に符号ｕの大きさ分だけずらして配置されている。
【００４２】
なお、ホール素子４６は、素子表面に垂直な方向の磁場を検出するため、図６（ａ）のように磁石２１とホール素子４６が対向しない位置に配置された場合、ホール素子４６の磁場検出方向と磁石２１の着磁方向とが平行であれば磁場を十分に検出できない。そのため、開閉角度が０度のときに検出する磁束密度が最も強くなるとは限らず、開閉検出に利用することができない。そこで、本実施の形態では、図６（ａ）のように、ホール素子４６と磁石２１とが対向しない位置に配置された場合であっても磁石２１の磁場を正確に検出するように、磁石２１の着磁方向をホール素子４６の磁場検出方向と略直交する方向とした。磁石２１をこのような向きに配置することで、ホール素子４６は矢印ｇのような向きの磁場を検出することになり、開閉角度が０度のときに検出する磁束密度が最も強くなる。このようにして、ホール素子４６と磁石２１とが対向しない位置に配置された場合であっても磁場を用いた開閉検出が可能となる。
【００４３】
図６（ｂ）は、開閉角度が２０度の状態を示している。可動部２を閉状態から開くことでホール素子４６と磁石２１の位置関係が変化し、それに伴い、ホール素子４６の位置における磁束密度が変化する。すなわち、図６（ａ）に示した閉状態よりも検出する磁束密度は弱くなる。
【００４４】
図６（ｃ）は、開閉角度が最大の状態を示している。本実施の形態では、このとき可動部２は消灯領域におらず、表示面２ａは点灯している。
【００４５】
なお、表示面２ａが外側を向いた状態で閉じられた場合においては、可動部２が閉状態であっても表示面２ａの使用が可能なため消灯させない。本実施の形態では、表示面２ａが外側を向いた状態で可動部２を閉じた状態では、磁石２１の磁場を検出できないほど磁石２１の位置とホール素子４６の位置とが離れるため、表示面２ａが外側を向いた状態で可動部２を閉じても消灯領域にはならない。
【００４６】
以上のように、可動部２を閉状態としたときに磁石２１と対向しない位置にホール素子４６を配置したとしても、磁石２１の着磁方向（２つの磁極が並ぶ方向）をホール素子４６の素子表面に略平行な方向とすることで磁石２１の磁場を正確に検出することができる。
【００４７】
また、可動部２を閉状態としたときに磁石２１と対向しない位置にホール素子４６を配置することで、ヒンジ機構３近傍に磁石２１及びホール素子４６以外の部材を配置するスペースを確保することができる。それにより、ヒンジ補強部材４１および補強リブ４２などによるヒンジ機構３の補強が可能となり、ヒンジ機構３の取り付け強度を向上させることができる。
【００４８】
また、ホール素子４６で一方の極の磁場のみを検出するようにしたので、誤検出により意図しない開閉角度及び回転角度で消灯動作を行うことを防止することができる。
【００４９】
[第２の実施形態]
図７は本発明の第２の実施形態における電子機器としてのカメラの外観図であり、図７（ａ）は、カメラ本体１００を前面側（被写体側）からみた斜視図であり、図７（ｂ）は、カメラ本体１００を背面側（撮影者側）からみた斜視図である。
【００５０】
図７（ｂ）のように、カメラ本体１００には撮影画像等を確認可能な画像表示部を有する可動部２００が設けられている。可動部２００は、例えば３．０インチ程度のＴＦＴ液晶パネルなどから構成され、撮影画像等が表示される表示面２００ａと表示面２００ａの反対側の面である背面２００ｂとを有している。
【００５１】
なお、可動部２００は、ヒンジ機構３００によって、カメラ本体１００に対して開閉可能に支持されている。また、可動部２００は、ヒンジ機構３００によって表示面２００ａを後方（撮影者方向）や前方（被写体方向）へ回転させることが可能である。
【００５２】
また、可動部２００は、表示面２００ａがカメラ本体１００側（被写体方向）を向いて閉じられた場合にのみ消灯動作が行われる。その開閉検出手法、効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５３】
図７（ｃ）は、カメラ本体１００に対して可動部２００を１８０度開いた状態をカメラ本体１００の背面側（撮影者側）から見た斜視図である。
【００５４】
図８は、本実施形態におけるヒンジ機構３００の分解斜視図である。３００１は本体取り付け部で、ここでカメラ本体１００と取り付けられる。開閉ストッパ３００４は、本体取り付け部３００１を折り曲げて形成され、開閉支軸３００２、３００３による可動部２００の最大開き角度を１８０度に規制する。固定カム３００５は開閉支軸３００３に固定され、可動カム３００６は、開閉支軸３００３の軸方向に移動自在に挿入される。コイルバネ３００７が可動カム３００６を固定カム３００５の方向に付勢する。可動部取り付け部３００８に可動部２００が取り付けられる。
【００５５】
回動軸３００９は、可動部２００をカメラ本体１００に対して、図７（ｃ）の回転中心軸Ｂを回転中心として回動させる際の回転軸となる。板バネ３０１０が、回動軸３００９に所定のトルクを与える。回動ストッパ３０１１は、回動軸３００９を中心とする可動部２００の回転角度を所定範囲に規制する。開閉支軸３００２、３００３はそれぞれの一端でベース板金３０１２に固定される。ベース板金３０１２は、回動軸３００９を回動自在に支持する。外装カバー３０１３、３０１４が、ヒンジ機構３００を覆う。
【００５６】
図９は、本実施形態におけるカメラの背面分解図である。サイドカバー５００は、樹脂モールドで成形されている。端子カバー６００は、弾力性のあるゴム部材で成形し、サイドカバー５００に圧入され、外部インターフェースおよび周辺機器用端子部１７０を保護している。
【００５７】
外部インターフェースおよび周辺機器用端子部１７０は、カメラを外部機器と接続する機器および周辺機器を接続する為の端子部であり、端子の種類は第１の実施形態と同様である。ヒンジ機構３００による可動部２００の回動軌跡から外れた位置に配置したことで、周辺機器を接続した状態において、可動部２００の回動を妨げることなくカメラおよび周辺機器の使用が可能となる。
【００５８】
外装ラバー７００は、弾力性のあるゴム部材で成形されており、意匠性を高めつつ、撮影時に滑り止めの役割を持つ。ヒンジ補強部材１６０はヒンジ機構３００に隣接するように配置され、ヒンジ機構３００と、モールド成形された本体シャーシ１３０に不図示のビスで共締めされることで、ヒンジ機構３００の取り付け強度を向上させることができる。このとき、ホール素子４６０は、ヒンジ補強部材１６０の形状および配置を阻害しない位置に配置されるとともに、ヒンジ補強部材１６０は、可動部２００が閉状態において磁石２１０と対向する位置に配置される。
【００５９】
さらに、本体シャーシ１３０および、ヒンジ補強部材１６０に対して、サイドカバー５００をビス１１０で締結する。そうすることで、特にヒンジ機構３００の開閉動作及び回転動作時に掛かる応力を、本体シャーシ１３０、ヒンジ補強部材１６０、サイドカバー５００、の３部材に分散させることができ、取り付け強度を向上させることができる。
【００６０】
図１０は、可動部２００の第１の回転中心軸Ａを回転中心とした第１の回転角度（開閉角度）及び第２の回転中心軸Ｂを回転中心とした第２の回転角度（回転角度）と、表示面２００ａの消灯領域との関係を示す図である。なお、図１０における消灯領域は、ホール素子４６０の位置における磁束密度（ｍＴ）に基づいて決定されている。
【００６１】
本実施形態では、第１の回転中心軸Ａから磁石２１０までの距離Ｘ：９．３５（ｍｍ）、Ｚ：３．２７５（ｍｍ）、第１の回転中心軸Ａからホール素子４６０までの距離Ｘ：１３．８５（ｍｍ）Ｚ：６．７２５（ｍｍ）とした。また、第２の回転中心軸Ｂから磁石２１０およびホール素子４６０までの距離はどちらもＹ：２３．２７５（ｍｍ）とした。
【００６２】
また、本実施形態では、磁石２１０とホール素子４６０の位置のオフセット量は、オフセット量Ｘ：４．５（ｍｍ）、Ｙ：０．０（ｍｍ）、Ｚ：３．４５（ｍｍ）となる。
【００６３】
磁石２１０の残留磁束密度は１３６０（ｍＴ）、ホール素子４６０は検出感度１．４（ｍＴ）であり、以上の構成から、可動部２００の開閉角度が２３度以下の領域は消灯領域となる。
【００６４】
図１１は、本実施の形態における、磁石２１０とホール素子４６０の配置構成を表す断面図であり、図７（ｂ）におけるカメラ本体１００の前面側（被写体側）が図中の下方となるＱ−Ｑ断面を、カメラ本体１００の底面方向から見た図である。なお、図７（ｂ）では、カメラ本体１００に対する可動部２００の回転中心軸Ａを中心とした開閉角度及び回転中心軸Ｂを中心とした回転角度がそれぞれ０度のときを示しており、矢印ｂ方向に可動部２００を開閉可能である。図中のｖは、磁石２１０とホール素子４６０のＸ方向のオフセット量Ｘ：４．５（ｍｍ）を示す。
【００６５】
磁石２１０は、樹脂モールドで成形されたケース２１１に圧入され、着磁方向は、回転中心軸Ａと略直交する方向であり、第１の実施形態と同様である。ホール素子４６０はフレキシブル基板４３０に実装され、不図示のビスにより、樹脂モールド製の本体シャーシ１３０に固定される。
【００６６】
本実施の形態においても、図１１のように、ホール素子４６０と磁石２１０とが対向しない位置に配置された場合であっても磁石２１０の磁場を正確に検出するように、磁石２１０の着磁方向をホール素子４６０の素子表面に略平行な方向とした。磁石２１０をこのような向きに配置することで、ホール素子４６０は矢印ｈのような向きの磁場を検出することになり、開閉角度が０度のときに検出する磁束密度が最も強くなる。このようにして、ホール素子４６０と磁石２１０とが対向しない位置に配置された場合であっても磁場を用いた開閉検出が可能となる。
【００６７】
また、可動部２００を閉状態としたときに磁石２１０と対向しない位置にホール素子４６０を配置することで、ヒンジ機構３００近傍に磁石２１０及びホール素子４６０以外の部材を配置するスペースを確保することができる。それにより、ヒンジ補強部材１６０などによるヒンジ機構３００の補強が可能となり、ヒンジ機構３００の取り付け強度を向上させることができる。
【００６８】
また、ホール素子４６０で片極のみを検出するようにしたので、誤検出により意図しない開閉角度及び回転角度で消灯動作を行うことを防止することができる。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７０】
例えば、ヒンジ機構により第１の筐体と第２の筐体とを開閉可能に支持する電子機器にであって、磁場を用いて第１の筐体及び第２の筐体の開閉検出を行う電子機器であれば、上述した撮像装置以外の電子機器でも適用できる。
【００７１】
また、上述した２つの実施の形態では、カメラ本体側にホール素子を配置し可動部側に磁石を配置する構成を説明したが、カメラ本体側に磁石を配置し可動部側にホール素子を配置する構成であってもよい。
【００７２】
また、上述した２つの実施の形態では、磁気検出手段としてホール素子を用いた場合を説明したが、その他の磁気検出手段、例えば、ＧＭＲセンサなどを用いてもよい。なお、ＧＭＲセンサは素子表面に平行な方向の磁場を検出するため、ＧＭＲセンサを用いる場合、磁石の着磁方向をＧＭＲセンサの素子表面に略垂直な方向とすることで、ホール素子を用いる場合と同様の効果を得ることができる。また、ＧＭＲセンサで片極のみを検出するようにすることで、誤検出を防止することもできる。
【００７３】
また、上述した２つの実施の形態では、カメラ本体に対して可動部が開閉動作及び回転動作可能な２軸ヒンジ機構を用いた場合を説明したが、開閉動作のみが可能な１軸ヒンジ機構を用いた場合であって適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１ デジタルカメラ本体
２ 可動部
３ ヒンジ機構
２１ 磁石
４１ ヒンジ補強部材
４６ ホール素子
１００ カメラ本体
１６０ ヒンジ補強部材
２００ 可動部
２１０ 磁石
３００ ヒンジ機構
４６０ ホール素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒンジ機構により第１の筐体と第２の筐体とを開閉可能に支持する電子機器に関し、特に磁場を用いて第１の筐体及び第２の筐体の開閉を検出する構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来デジタルカメラなどの電子機器において、液晶表示パネルを用いた画像表示部を機器本体から開いた位置に回動可能に支持する構成が知られている。このような構成を有する電子機器では、画像表示部が開状態か閉状態かに応じて画像表示部の表示形態を切替えるために、画像表示部の機器本体に対する開閉を検出する構成を有しているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、画像表示部のヒンジ機構近傍に磁場発生手段を設けるとともに機器本体のヒンジ機構近傍に磁気検出手段を設け、磁気検出手段の検出結果により画像表示部の機器本体に対する開閉を検出している。特許文献１のように、ヒンジ機構近傍に磁場発生手段及び磁気検出手段を設けることで、液晶表示パネルのサイズを小さくすることなく画像表示部及び機器本体を小型化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、画像表示部の機器本体に対する開閉を正確に検出するために、画像表示部が機器本体に対して閉じた状態（閉状態）において、磁場発生手段と磁気検出手段とを互いに対向するようにヒンジ機構近傍の位置に配置する必要がある。そのため、ヒンジ機構近傍に配置できるその他の部材が制限されてしまい、例えば、ヒンジ機構の取り付け強度を向上させるための補強部材などを配置できず、十分な取り付け強度が得られない。すなわち、開閉の検出に用いる磁場発生手段及び磁場検出手段は、一方の配置により他方の配置が制限されるため、機器本体側の部材の配置により画像表示部側の部材の配置の自由度を制限してしまうことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、ヒンジ機構により開閉可能に支持された第１の筐体及び第２の筐体の開閉を磁場を用いて検出する電子機器において、磁場発生手段と磁場検出手段とを対向する位置に配置しなくても正確に開閉を検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、第１の筐体と、第２の筐体と、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉可能に支持するヒンジ機構と、前記第２の筐体に設けられた磁場発生手段と、前記第１の筐体に設けられ、前記磁場発生手段により発生した磁場を検出する磁場検出手段と、前記磁場検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態を判別する判別手段を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記磁場発生手段と前記磁場検出手段とが対向しない位置に、前記磁場発生手段の着磁方向と前記磁場検出手段の磁場検出方向とが略直交するように前記磁場発生手段および前記磁場検出手段が配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒンジ機構により開閉可能に支持された第１の筐体及び第２の筐体の開閉を磁場を用いて検出する電子機器において、磁場発生手段と磁場検出手段とを対向する位置に配置しなくても正確に開閉を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカメラの外観図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるカメラのヒンジ機構の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるカメラの背面分解図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるカメラの背面カバーユニットの分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるカメラの可動部の開閉角度及び回転角度と、画面表示の消灯領域との関係を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるカメラの開閉検出を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるカメラの外観図である。
【図８】本発明の第２の実施形態におけるカメラのヒンジ機構の分解斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態におけるカメラの背面分解図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるカメラの可動部の開閉角度および回転角度と、画面表示の消灯領域との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるカメラの開閉検出を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
[第１の実施形態]
図１は、本発明の第１の実施形態における電子機器としてのカメラの外観図であり、図１（ａ）は、カメラ本体１を前面側（被写体側）からみた斜視図であり、図１（ｂ）は、カメラ本体１を背面側（撮影者側）からみた斜視図である。カメラ本体１（第１の筐体）には、撮影画像等を確認可能な画像表示部を有する可動部２（第２の筐体）が設けられている。
【００１２】
可動部２は、例えば３．０インチ程度のＴＦＴ液晶パネルなどから構成され、撮影画像等が表示される表示面２ａと表示面２ａの反対側の面である背面２ｂとを有している。なお、可動部２は、ヒンジ機構３によって、カメラ本体１に対して開閉可能に支持されている。
【００１３】
図１（ｃ）はカメラ本体１に対して可動部２を開いた状態（開状態）をカメラ本体１の背面側（撮影者側）から見た斜視図である。ヒンジ機構３は２軸ヒンジ機構であって、第１の回転中心軸Ａと第２の回転中心軸Ｂとを有していて、第１の回転中心軸Ａを中心に可動部２を回動させることで、可動部２をカメラ本体１に対して開閉することができる。以下では、可動部２がカメラ本体１に収納された状態を閉状態とし、可動部２を第１の回転中心軸Ａを中心に回動させて可動部２とカメラ本体１の角度を変化させることを開閉動作とする。
【００１４】
また、第２の回転中心軸Ｂを中心に可動部２を回動させることで、可動部２の表示面２ａをカメラ本体１の前面側に向けることも背面側に向けることもできる。なお、図１（ｃ）では、可動部２が開状態であって、表示面２ａがカメラ本体１の背面側に向いている状態を示している。以下では、前述した開閉動作と区別するため、可動部２を第２の回転中心軸Ｂを中心に回動させることを回転動作とする。
【００１５】
２１及び４６は、可動部２の開閉検出に用いる磁石及びホール素子であり、可動部２に磁石２１が設けられ、カメラ本体１にホール素子４６が設けられている。磁石２１及びホール素子４６についての詳しい説明は後述する。
【００１６】
図２は、本実施形態におけるヒンジ機構３の分解斜視図である。３０１ａおよび３０１ｂは後述する背面カバー４０への取り付け部で、ここで背面カバー４０に不図示のビスで取り付けられる。開閉ストッパ３０２ａは、開閉支軸３０２と一体に形成され、ベース板金３１２に形成された突起（不図示）に当接させることで、可動部２の最大開き角度を１８０度に規制する。可動カム３０４は、開閉支軸３０３の軸方向に移動自在に挿入されていて、コイルバネ３０７により開閉支軸３０３の方向に付勢される。３０８は、可動部２への可動部取り付け部で、可動部２に不図示のビスで取り付けられる。回動軸３０８ａは、可動部取り付け部３０８と一体に成形され、可動部２をカメラ本体１に対して回転中心軸Ｂを回転中心として回動させる際の回転軸となる。板バネ３１０が、回動軸３０８ａに所定のトルクを与える。
【００１７】
回動ストッパ３１１を、ベース板金３１２に形成された突起（不図示）に当接させることで、回動軸３０８ａを回転中心とする可動部２の回転角度を所定範囲に規制する。開閉支軸３０２、３０３はそれぞれの一端でベース板金３１２に固定される。ベース板金３１２は、回動軸３０９を回動自在に支持する。外装カバー３１３、３１４は、ビス３１５によりベース板金３１２に固定され、ヒンジ機構３を覆う。
【００１８】
図３は、本実施形態におけるカメラの背面分解図である。サイドカバー５は、樹脂モールドで成形されている。端子カバー６は、弾力性のあるゴム部材で成形し、サイドカバー５に圧入され、外部インターフェース端子部１５、周辺機器用端子部１６を保護している。
【００１９】
外部インターフェース端子部１５は、カメラを外部機器と接続するための端子部であり、基板１２に実装されていて、例えば、ＵＳＢ ＭｉＮｉ−Ｂ端子やＨＤＭＩ ＴｙｐｅＡ端子である。周辺機器用端子部１６は、カメラの周辺機器を接続するための端子部であり、不図示の基板に実装されていて、例えば、マイク用の端子やリモートコントローラー用の端子である。これらは主に、カメラ使用状態において使用される。そのため、ヒンジ機構３による可動部２の回動軌跡から外れた位置に配置したことで、周辺機器を接続した状態において、可動部２の回動を妨げることなくカメラおよび周辺機器の使用を可能とした。外装ラバー７は、弾力性のあるゴム部材で成形されており、意匠性を高めつつ、撮影時に滑り止めの役割を持つ。
【００２０】
４は、可動部２及びヒンジ機構３を含む背面カバーユニットであり、後述するヒンジ補強部材４１の腕部とカメラ本体１内にある金属製シャーシ１０とがビス締め固定される。
【００２１】
図４は、背面カバーユニット４の分解斜視図であり、図４（ａ）は、背面カバーユニット４を前面側（被写体側）から見た斜視図である。
【００２２】
背面カバー４０は樹脂モールドで成形されていて、可動部２が開状態においてはカメラ本体１の外観の一部となる。ヒンジ補強部材４１は金属板をプレス加工して成形されており、カメラ本体１の金属製シャーシ１０とビス締めするための腕部を有している。また、ヒンジ補強部材４１は、背面カバー４０を挟み込むようにしてヒンジ機構３と不図示のビスで共締めされる。さらに、ヒンジ補強部材４１の腕部が、サイドカバー５を挟み込むようにして、カメラ本体１の金属製シャーシ１０とビス１１で共締めされる。このような構成により、ヒンジ機構３の開閉動作時及び回転動作時に掛かる応力を、ヒンジ補強部材４１、金属製シャーシ１０、サイドカバー５、背面カバー４０の４部材に分散させることができ、取り付け強度を向上させることができる。
【００２３】
加えて、背面カバー４０のヒンジ補強部材４１を取り付け部分の近傍に補強リブ４２を形成することで、ヒンジ機構３の取り付け強度をさらに向上させている。なお、補強リブ４２は、可動部２の閉状態において磁石２１と対向する位置に配置されている。
【００２４】
図４（ｂ）は、背面カバーユニット４から可動部２を取り除いた状態の分解斜視図である。フレキシブル基板４３は、金属製のホルダー４４によりビス４５で背面カバー４０に固定されている。フレキシブル基板４３には背面カバーユニット４の操作用ボタン（不図示）、スピーカ（不図示）、ディテクタスイッチ（不図示）と、これらに付随する抵抗（不図示）、コンデンサ（不図示）等の実装部品が搭載されている。
【００２５】
フレキシブル基板４３は、コネクタ１３によって、カメラ本体１に固定された基板１２に対して接続され、上述したような実装部品に対して電気信号の処理が行われる。ホルダー４４は、フレキシブル基板４３に実装されたホール素子４６の実装面を覆うように成形され、ビス４５を用いて背面カバー４０に固定することで、ホール素子４６を保持している。
【００２６】
ホール素子４６は、可動部２の開閉検出に用いられる磁場検出手段であり、本実施の形態では片極検知（Ｓ極検知）タイプを用いることとする。ホール素子は一般的に、片極検知か両極検知かといった検出タイプに拘わらず、磁束密度に対して、素子固有の感度特性を持ち、その感度閾値を超える磁束密度を感知した場合に出力電圧が切り替わる。本実施の形態では、ホール素子の出力電圧の切り替わりを、基板１に実装された不図示の集積回路によって検出する。
【００２７】
図４（ｃ）は、可動部２の分解斜視図である。磁石２１は、樹脂モールドで成形されたケース２０に圧入され、磁場発生手段として可動部２の開閉検出に用いられる。本実施の形態では、磁石２１は着磁方向が回転中心軸Ａと略直交する方向となるように、かつ、可動部２が閉状態においてホール素子４６に近い磁極がＳ極となるように配置される。なお、本実施の形態では、ホール素子４６に近い磁極がＳ極となるように磁石２１を配置しているが、ホール素子４６の検出タイプが、Ｎ極検知タイプである場合は、ホール素子４６に近い磁極がＮ極となるように磁石２１を配置すればよい。画像表示パネル２２は、保持部材２４により保持され、保持部材２４を不図示のビスによりケース２０にビス締めすることで固定され、可動部２の表示面２ａとして機能する。ケース２０には、ヒンジ機構３の可動部取り付け部３０８と、表示部カバー２５がビスにより共締めされる。
【００２８】
図５は、可動部２の第１の回転中心軸Ａを回転中心とした第１の回転角度（開閉角度）及び第２の回転中心軸Ｂを回転中心とした第２の回転角度（以下では、開閉角度に対して単に回転角度とも呼ぶ）と、表示面２ａの消灯領域との関係を示す図である。なお、図５における消灯領域は、ホール素子４６の位置における磁束密度（ｍＴ）に基づいて決定されている。
【００２９】
図５の縦軸は、可動部２の開閉角度（開閉状態）を表しており、図１（ｂ）で示したような、可動部２が閉状態であるときの角度を０度とする。図５の横軸は、可動部２の回転角度を表しており、図１（ｂ）で示したような、可動部２を閉状態にすると表示面２ａがカメラ本体１の方向を向き、かつ、表示面２ａが第１の回転中心軸と平行となる角度を０度とする。
【００３０】
図５において灰色で示した領域は、可動部２が背面カバー４０と接触するために回動することのできない開閉角度と回転角度の組み合わせである。図５で示した数値は、可動部２の開閉角度及び回転角度に対する、ホール素子４６の位置における磁石２１による磁束密度の強さ（ｍＴ）、すなわち、ホール素子４６で検出した磁場の検出結果を表す。
【００３１】
可動部２は、ヒンジ機構３によって開閉動作及び回転動作が可能であるが、このとき、開閉角度に応じて表示面２ａの点灯、消灯動作を行う。磁束密度の強さに基づいて消灯動作が行われる消灯領域は、図５の領域Ａ、Ｂに示す領域内となる。
【００３２】
表示面２ａがカメラ本体１に対向するように可動部２が閉じられるとき、可動部２の開閉角度が所定の角度以下の位相では、ユーザーは表示面２ａを確認しないことが想定される。このときに、表示面２ａに用いられているＴＦＴ液晶パネル等を消灯することで、消費電力を削減することができる。本実施の形態では、開閉角度が２０度以下になるとカメラ本体１に設けられた不図示のＣＰＵが閉状態であると判別し、表示面２００ａの表示状態を変化させ消灯動作を行うように表示制御する。
【００３３】
図５に示した可動部２の開閉角度と回転角度の各組み合わせにおける磁束密度の強さは、以下のパラメータにより決まる。第１の回転中心軸Ａから磁石２１およびホール素子４６までのそれぞれの距離（Ｘ、Ｚ方向）、第２の回転中心軸Ｂから磁石２１およびホール素子４６までのそれぞれの距離（Ｙ方向）、磁石２１の残留磁束密度、ホール素子４６の検出感度である。すなわち、これらのパラメータに応じてどの領域が消灯領域となるかが決定される。
【００３４】
ここで、本実施の形態における、Ｘ方向とは第１の回転中心軸Ａ及び光軸と直交する方向、Ｙ方向とは第１の回転中心軸Ａの軸方向、Ｚ方向とは光軸方向である。上述したパラメータを利用し、有限要素法を用いて、一般的なシミュレーションにて可動部２の開閉角度と回転角度の各組み合わせの磁束密度を得ることが可能である。シミュレーションで得た磁束密度の絶対値が、ホール素子４６の検出感度である所定値を超えている領域が、消灯領域となる。本実施の形態において、シミュレーションで得た磁束密度の数値が、負の領域（領域Ａ）がＳ極側、正の領域（領域Ｂ）がＮ極側の磁束である。
【００３５】
以下に、可動部２の開閉角度が２０度以下の領域が消灯領域となるように設定されたパラメータの値を例示する。第１の回転中心軸Ａから磁石２１までの距離Ｘ：９．３５（ｍｍ）、Ｚ：３．３０（ｍｍ）、第１の回転中心軸Ａからホール素子４６までの距離Ｘ：１３．８５（ｍｍ）、Ｚ：７．０５（ｍｍ）とした。また、第２の回転中心軸Ｂから磁石２１およびホール素子４６までの距離はどちらもＹ：２１．３５（ｍｍ）とした。また、磁石２１とホール素子４６の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）の差をオフセット量とすると、オフセット量Ｘ：４．５（ｍｍ）、Ｙ：０．０（ｍｍ）、Ｚ：３．２（ｍｍ）となる。磁石２１の残留磁束密度は１３６０（ｍＴ）、ホール素子４６は検出感度１．９（ｍＴ）である。
【００３６】
以上のようなパラメータの値を設定することで、図５に示したように、可動部２の開閉角度が２０度以下の領域は消灯領域となる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、開閉角度が２０度以下の領域は消灯領域となるように設定したが、適応する電子機器の用途に応じて、パラメータの値を好適に設定することで、消灯領域を調整することが可能である。
【００３８】
ここで、本実施の形態のような２軸ヒンジ機構で、かつ、後述するようなホール素子４６と磁石２１の位置関係及び磁石２１の向きの場合、意図する極性と逆極性の磁場を検出して消灯動作を行ってしまう誤検出領域が存在する。本実施の形態では、図５に示す領域Ｂが誤検出領域に相当し、開閉角度３５〜８５度、回転角度１５〜４５度の領域である。
【００３９】
磁束密度の強さのみに基づいて消灯領域を設定すると、領域Ｂのような可動部２が比較的開いた状態であっても消灯動作を行ってしまい、ユーザーが画像表示を見たい状態であっても消灯動作を行ってしまう。そこで、本実施の形態では、ホール素子４６を片極検知（Ｓ極検知）タイプとして意図する極性とは逆極性（Ｎ極）の磁場を検出しないようにすることで、誤検出による消灯動作防止することができる。
【００４０】
図６は、本実施の形態における可動部２の開閉検出を説明する図であり、図４（ａ）における背面カバーユニット４の、前面側（被写体側）が図中の下方となるＰ−Ｐ断面をカメラ本体１の上面方向から見た図である。図６では、第２の回転中心軸Ｂを回転中心とした回転角度が０度である状態における開閉検出の状態を説明する。
【００４１】
図６（ａ）は、可動部２がカメラ本体１に対して閉状態のときを示している。このときの開閉角度を０度とし、矢印ａ方向に可動部２を回動させることで開閉角度が増加する。このとき、可動部２は図５に示した領域Ａ内におり、表示面２ａは消灯状態である。図６（ａ）中の符号ｕは、磁石２１とホール素子４６とのＸ方向のオフセット量を示している。すなわち、磁石２１とホール素子４６はヒンジ機構近傍に配置され、さらに、磁石２１がホール素子４６よりも回転中心軸Ａと直交する方向においてヒンジ機構側に符号ｕの大きさ分だけずらして配置されている。
【００４２】
なお、ホール素子４６は、素子表面に垂直な方向の磁場を検出するため、図６（ａ）のように磁石２１とホール素子４６が対向しない位置に配置された場合、ホール素子４６の磁場検出方向と磁石２１の着磁方向とが平行であれば磁場を十分に検出できない。そのため、開閉角度が０度のときに検出する磁束密度が最も強くなるとは限らず、開閉検出に利用することができない。そこで、本実施の形態では、図６（ａ）のように、ホール素子４６と磁石２１とが対向しない位置に配置された場合であっても磁石２１の磁場を正確に検出するように、磁石２１の着磁方向をホール素子４６の磁場検出方向と略直交する方向とした。磁石２１をこのような向きに配置することで、ホール素子４６は矢印ｇのような向きの磁場を検出することになり、開閉角度が０度のときに検出する磁束密度が最も強くなる。このようにして、ホール素子４６と磁石２１とが対向しない位置に配置された場合であっても磁場を用いた開閉検出が可能となる。
【００４３】
図６（ｂ）は、開閉角度が２０度の状態を示している。可動部２を閉状態から開くことでホール素子４６と磁石２１の位置関係が変化し、それに伴い、ホール素子４６の位置における磁束密度が変化する。すなわち、図６（ａ）に示した閉状態よりも検出する磁束密度は弱くなる。
【００４４】
図６（ｃ）は、開閉角度が最大の状態を示している。本実施の形態では、このとき可動部２は消灯領域におらず、表示面２ａは点灯している。
【００４５】
なお、表示面２ａが外側を向いた状態で閉じられた場合においては、可動部２が閉状態であっても表示面２ａの使用が可能なため消灯させない。本実施の形態では、表示面２ａが外側を向いた状態で可動部２を閉じた状態では、磁石２１の磁場を検出できないほど磁石２１の位置とホール素子４６の位置とが離れるため、表示面２ａが外側を向いた状態で可動部２を閉じても消灯領域にはならない。
【００４６】
以上のように、可動部２を閉状態としたときに磁石２１と対向しない位置にホール素子４６を配置したとしても、磁石２１の着磁方向（２つの磁極が並ぶ方向）をホール素子４６の素子表面に略平行な方向とすることで磁石２１の磁場を正確に検出することができる。
【００４７】
また、可動部２を閉状態としたときに磁石２１と対向しない位置にホール素子４６を配置することで、ヒンジ機構３近傍に磁石２１及びホール素子４６以外の部材を配置するスペースを確保することができる。それにより、ヒンジ補強部材４１および補強リブ４２などによるヒンジ機構３の補強が可能となり、ヒンジ機構３の取り付け強度を向上させることができる。
【００４８】
また、ホール素子４６で一方の極の磁場のみを検出するようにしたので、誤検出により意図しない開閉角度及び回転角度で消灯動作を行うことを防止することができる。
【００４９】
[第２の実施形態]
図７は本発明の第２の実施形態における電子機器としてのカメラの外観図であり、図７（ａ）は、カメラ本体１００を前面側（被写体側）からみた斜視図であり、図７（ｂ）は、カメラ本体１００を背面側（撮影者側）からみた斜視図である。
【００５０】
図７（ｂ）のように、カメラ本体１００には撮影画像等を確認可能な画像表示部を有する可動部２００が設けられている。可動部２００は、例えば３．０インチ程度のＴＦＴ液晶パネルなどから構成され、撮影画像等が表示される表示面２００ａと表示面２００ａの反対側の面である背面２００ｂとを有している。
【００５１】
なお、可動部２００は、ヒンジ機構３００によって、カメラ本体１００に対して開閉可能に支持されている。また、可動部２００は、ヒンジ機構３００によって表示面２００ａを後方（撮影者方向）や前方（被写体方向）へ回転させることが可能である。
【００５２】
また、可動部２００は、表示面２００ａがカメラ本体１００側（被写体方向）を向いて閉じられた場合にのみ消灯動作が行われる。その開閉検出手法、効果は、前述の第１の実施形態と同様である。
【００５３】
図７（ｃ）は、カメラ本体１００に対して可動部２００を１８０度開いた状態をカメラ本体１００の背面側（撮影者側）から見た斜視図である。
【００５４】
図８は、本実施形態におけるヒンジ機構３００の分解斜視図である。３００１は本体取り付け部で、ここでカメラ本体１００と取り付けられる。開閉ストッパ３００４は、本体取り付け部３００１を折り曲げて形成され、開閉支軸３００２、３００３による可動部２００の最大開き角度を１８０度に規制する。固定カム３００５は開閉支軸３００３に固定され、可動カム３００６は、開閉支軸３００３の軸方向に移動自在に挿入される。コイルバネ３００７が可動カム３００６を固定カム３００５の方向に付勢する。可動部取り付け部３００８に可動部２００が取り付けられる。
【００５５】
回動軸３００９は、可動部２００をカメラ本体１００に対して、図７（ｃ）の回転中心軸Ｂを回転中心として回動させる際の回転軸となる。板バネ３０１０が、回動軸３００９に所定のトルクを与える。回動ストッパ３０１１は、回動軸３００９を中心とする可動部２００の回転角度を所定範囲に規制する。開閉支軸３００２、３００３はそれぞれの一端でベース板金３０１２に固定される。ベース板金３０１２は、回動軸３００９を回動自在に支持する。外装カバー３０１３、３０１４が、ヒンジ機構３００を覆う。
【００５６】
図９は、本実施形態におけるカメラの背面分解図である。サイドカバー５００は、樹脂モールドで成形されている。端子カバー６００は、弾力性のあるゴム部材で成形し、サイドカバー５００に圧入され、外部インターフェースおよび周辺機器用端子部１７０を保護している。
【００５７】
外部インターフェースおよび周辺機器用端子部１７０は、カメラを外部機器と接続する機器および周辺機器を接続する為の端子部であり、端子の種類は第１の実施形態と同様である。ヒンジ機構３００による可動部２００の回動軌跡から外れた位置に配置したことで、周辺機器を接続した状態において、可動部２００の回動を妨げることなくカメラおよび周辺機器の使用が可能となる。
【００５８】
外装ラバー７００は、弾力性のあるゴム部材で成形されており、意匠性を高めつつ、撮影時に滑り止めの役割を持つ。ヒンジ補強部材１６０はヒンジ機構３００に隣接するように配置され、ヒンジ機構３００と、モールド成形された本体シャーシ１３０に不図示のビスで共締めされることで、ヒンジ機構３００の取り付け強度を向上させることができる。このとき、ホール素子４６０は、ヒンジ補強部材１６０の形状および配置を阻害しない位置に配置されるとともに、ヒンジ補強部材１６０は、可動部２００が閉状態において磁石２１０と対向する位置に配置される。
【００５９】
さらに、本体シャーシ１３０および、ヒンジ補強部材１６０に対して、サイドカバー５００をビス１１０で締結する。そうすることで、特にヒンジ機構３００の開閉動作及び回転動作時に掛かる応力を、本体シャーシ１３０、ヒンジ補強部材１６０、サイドカバー５００、の３部材に分散させることができ、取り付け強度を向上させることができる。
【００６０】
図１０は、可動部２００の第１の回転中心軸Ａを回転中心とした第１の回転角度（開閉角度）及び第２の回転中心軸Ｂを回転中心とした第２の回転角度（回転角度）と、表示面２００ａの消灯領域との関係を示す図である。なお、図１０における消灯領域は、ホール素子４６０の位置における磁束密度（ｍＴ）に基づいて決定されている。
【００６１】
本実施形態では、第１の回転中心軸Ａから磁石２１０までの距離Ｘ：９．３５（ｍｍ）、Ｚ：３．２７５（ｍｍ）、第１の回転中心軸Ａからホール素子４６０までの距離Ｘ：１３．８５（ｍｍ）Ｚ：６．７２５（ｍｍ）とした。また、第２の回転中心軸Ｂから磁石２１０およびホール素子４６０までの距離はどちらもＹ：２３．２７５（ｍｍ）とした。
【００６２】
また、本実施形態では、磁石２１０とホール素子４６０の位置のオフセット量は、オフセット量Ｘ：４．５（ｍｍ）、Ｙ：０．０（ｍｍ）、Ｚ：３．４５（ｍｍ）となる。
【００６３】
磁石２１０の残留磁束密度は１３６０（ｍＴ）、ホール素子４６０は検出感度１．４（ｍＴ）であり、以上の構成から、可動部２００の開閉角度が２３度以下の領域は消灯領域となる。
【００６４】
図１１は、本実施の形態における、磁石２１０とホール素子４６０の配置構成を表す断面図であり、図７（ｂ）におけるカメラ本体１００の前面側（被写体側）が図中の下方となるＱ−Ｑ断面を、カメラ本体１００の底面方向から見た図である。なお、図７（ｂ）では、カメラ本体１００に対する可動部２００の回転中心軸Ａを中心とした開閉角度及び回転中心軸Ｂを中心とした回転角度がそれぞれ０度のときを示しており、矢印ｂ方向に可動部２００を開閉可能である。図中のｖは、磁石２１０とホール素子４６０のＸ方向のオフセット量Ｘ：４．５（ｍｍ）を示す。
【００６５】
磁石２１０は、樹脂モールドで成形されたケース２１１に圧入され、着磁方向は、回転中心軸Ａと略直交する方向であり、第１の実施形態と同様である。ホール素子４６０はフレキシブル基板４３０に実装され、不図示のビスにより、樹脂モールド製の本体シャーシ１３０に固定される。
【００６６】
本実施の形態においても、図１１のように、ホール素子４６０と磁石２１０とが対向しない位置に配置された場合であっても磁石２１０の磁場を正確に検出するように、磁石２１０の着磁方向をホール素子４６０の素子表面に略平行な方向とした。磁石２１０をこのような向きに配置することで、ホール素子４６０は矢印ｈのような向きの磁場を検出することになり、開閉角度が０度のときに検出する磁束密度が最も強くなる。このようにして、ホール素子４６０と磁石２１０とが対向しない位置に配置された場合であっても磁場を用いた開閉検出が可能となる。
【００６７】
また、可動部２００を閉状態としたときに磁石２１０と対向しない位置にホール素子４６０を配置することで、ヒンジ機構３００近傍に磁石２１０及びホール素子４６０以外の部材を配置するスペースを確保することができる。それにより、ヒンジ補強部材１６０などによるヒンジ機構３００の補強が可能となり、ヒンジ機構３００の取り付け強度を向上させることができる。
【００６８】
また、ホール素子４６０で片極のみを検出するようにしたので、誤検出により意図しない開閉角度及び回転角度で消灯動作を行うことを防止することができる。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００７０】
例えば、ヒンジ機構により第１の筐体と第２の筐体とを開閉可能に支持する電子機器にであって、磁場を用いて第１の筐体及び第２の筐体の開閉検出を行う電子機器であれば、上述した撮像装置以外の電子機器でも適用できる。
【００７１】
また、上述した２つの実施の形態では、カメラ本体側にホール素子を配置し可動部側に磁石を配置する構成を説明したが、カメラ本体側に磁石を配置し可動部側にホール素子を配置する構成であってもよい。
【００７２】
また、上述した２つの実施の形態では、磁気検出手段としてホール素子を用いた場合を説明したが、その他の磁気検出手段、例えば、ＧＭＲセンサなどを用いてもよい。なお、ＧＭＲセンサは素子表面に平行な方向の磁場を検出するため、ＧＭＲセンサを用いる場合、磁石の着磁方向をＧＭＲセンサの素子表面に略垂直な方向とすることで、ホール素子を用いる場合と同様の効果を得ることができる。また、ＧＭＲセンサで片極のみを検出するようにすることで、誤検出を防止することもできる。
【００７３】
また、上述した２つの実施の形態では、カメラ本体に対して可動部が開閉動作及び回転動作可能な２軸ヒンジ機構を用いた場合を説明したが、開閉動作のみが可能な１軸ヒンジ機構を用いた場合であって適用できる。
【符号の説明】
【００７４】
１ デジタルカメラ本体
２ 可動部
３ ヒンジ機構
２１ 磁石
４１ ヒンジ補強部材
４６ ホール素子
１００ カメラ本体
１６０ ヒンジ補強部材
２００ 可動部
２１０ 磁石
３００ ヒンジ機構
４６０ ホール素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と、
第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉可能に支持するヒンジ機構と、
前記第２の筐体に設けられた磁場発生手段と、
前記第１の筐体に設けられ、前記磁場発生手段により発生した磁場を検出する磁場検出手段と、
前記磁場検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態を判別する判別手段を有し、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記磁場発生手段と前記磁場検出手段とが対向しない位置に、前記磁場発生手段の着磁方向と前記磁場検出手段の磁場検出方向とが略直交するように前記磁場発生手段および前記磁場検出手段が配置されることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記磁場検出手段及び前記磁場発生手段は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記第１の筐体と前記第２の筐体との開閉動作の回転中心軸と直交する方向にずらして配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記磁場発生手段は、前記着磁方向が前記回転中心軸と略直交する方向となるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記磁場発生手段及び前記磁場検出手段は、前記ヒンジ機構近傍に設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記磁場発生手段は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記回転中心軸と直交する方向の前記磁場検出手段よりも前記ヒンジ機構側に配置され、前記第１の筐体における前記磁場発生手段と対向する位置には、前記第１の筐体と前記ヒンジ機構との取り付け部を補強する補強部材が配置されることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
画像を表示する表示手段と、
前記判別手段により判別された前記開閉状態に基づいて、前記表示手段の表示状態を変化させる表示制御手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記判別手段は、前記磁場検出手段により検出された磁束密度が所定値よりも大きい場合、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉状態だと判別することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記磁場検出手段は、片極の磁場のみを検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項１】
第１の筐体と、
第２の筐体と、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを開閉可能に支持するヒンジ機構と、
前記第２の筐体に設けられた磁場発生手段と、
前記第１の筐体に設けられ、前記磁場発生手段により発生した磁場を検出する磁場検出手段と、
前記磁場検出手段による検出結果に基づいて、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態を判別する判別手段を有し、
前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記磁場発生手段と前記磁場検出手段とが対向しない位置に、前記磁場発生手段の着磁方向と前記磁場検出手段の磁場検出方向とが略直交するように前記磁場発生手段および前記磁場検出手段が配置されることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記磁場検出手段及び前記磁場発生手段は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記第１の筐体と前記第２の筐体との開閉動作の回転中心軸と直交する方向にずらして配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記磁場発生手段は、前記着磁方向が前記回転中心軸と略直交する方向となるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記磁場発生手段及び前記磁場検出手段は、前記ヒンジ機構近傍に設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記磁場発生手段は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを閉じた状態において、前記回転中心軸と直交する方向の前記磁場検出手段よりも前記ヒンジ機構側に配置され、前記第１の筐体における前記磁場発生手段と対向する位置には、前記第１の筐体と前記ヒンジ機構との取り付け部を補強する補強部材が配置されることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
画像を表示する表示手段と、
前記判別手段により判別された前記開閉状態に基づいて、前記表示手段の表示状態を変化させる表示制御手段と、を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記判別手段は、前記磁場検出手段により検出された磁束密度が所定値よりも大きい場合、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが閉状態だと判別することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記磁場検出手段は、片極の磁場のみを検出することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１９２７９（Ｐ２０１２−１９２７９Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３９８８（Ｐ２０１０−１５３９８８）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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