(57)【要約】【課題】一つの側面として、電子機器の厚さが増加することを抑制しつつ、制御基板を小型化することを目的とする。【解決手段】電子機器１０は、センサ基板４６と、制御基板１４と、スイッチ４８と、シールド部材８４とを備えている。センサ基板４６には、指紋センサ４４が実装されている。制御基板１４は、センサ基板４６に対する指紋センサ４４側と反対側に配置されており、センサ基板４６と対向している。スイッチ４８は、センサ基板４６における制御基板１４側の面に実装されている。シールド部材８４は、スイッチ４８と対向して制御基板１４に設けられており、制御基板１４の実装部品９２を覆っている。また、このシールド部材８４は、センサ基板４６の制御基板１４側への接近に伴いスイッチ４８を押下する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋センサが実装されたセンサ基板と、
前記センサ基板に対する前記指紋センサ側と反対側に配置され、前記センサ基板と対向する制御基板と、
前記センサ基板における前記制御基板側の面に実装されたスイッチと、
前記スイッチと対向して前記制御基板に設けられ、前記制御基板の実装部品を覆うと共に、前記センサ基板の前記制御基板側への接近に伴い前記スイッチを押下するカバー部材と、
を備えた電子機器。
【請求項２】
前記カバー部材は、前記実装部品をシールドするシールド部材である、
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記スイッチの中心軸周りに環状に形成され前記センサ基板を前記制御基板に対して接離可能に弾性支持する腕部を有する支持部材をさらに備え、
前記カバー部材は、前記腕部の内側に配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記スイッチの可動部と対向する天壁部を有し、
前記天壁部は、前記可動部よりも前記制御基板の延在方向に拡がって形成されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の開示する技術は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、押ボタンと、押ボタンと対向するスイッチが実装された制御基板とを備えた電子機器が知られている。また、この種の電子機器のなかには、押ボタンに指紋センサが設けられたものがある。このような電子機器では、押ボタンが押されると、スイッチがオンとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１２６９７号公報
【特許文献２】特開２０００−１６５３７８号公報
【特許文献３】特開２００６−１５５４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような電子機器では、押ボタンとの干渉を回避するために、制御基板における押ボタンと対向する領域にスイッチ以外の部品を実装できない。このため、制御基板に部品を効率的に配置することができず、制御基板が大型化するという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、制御基板とは別に、スイッチが実装されたスイッチ基板を制御基板と押ボタンとの間に配置することも考えられる。しかしながら、この場合には、制御基板に部品を効率的に配置することができるものの、電子機器が厚くなるという問題が発生する。
【０００６】
そこで、本願の開示する技術は、一つの側面として、電子機器の厚さが増加することを抑制しつつ、制御基板を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願の開示する技術によれば、センサ基板と、制御基板と、スイッチと、カバー部材とを備えた電子機器が提供される。センサ基板には、指紋センサが実装されている。制御基板は、センサ基板に対する指紋センサ側と反対側に配置されており、センサ基板と対向している。スイッチは、センサ基板における制御基板側の面に実装されている。カバー部材は、スイッチと対向して制御基板に設けられており、制御基板の実装部品を覆っている。また、このカバー部材は、センサ基板の制御基板側への接近に伴いスイッチを押下する。
【発明の効果】
【０００８】
本願の開示する技術によれば、電子機器の厚さが増加することを抑制しつつ、制御基板を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子機器の背面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本願の開示する技術の一実施形態を説明する。
【００１１】
図１に示される本実施形態に係る電子機器１０は、一例として、携帯電話端末とされている。この電子機器１０は、筐体１２と、制御基板１４と、センサユニット１６を備えている。なお、各図における矢印Ｌ、矢印Ｗ、及び、矢印Ｔは、電子機器１０の長さ方向、幅方向、及び、厚さ方向をそれぞれ示している。
【００１２】
筐体１２は、フロントケース１８及びリアケース２０を有している。このフロントケース１８及びリアケース２０は、筐体１２の厚さ方向に分割されている。フロントケース１８には、例えば液晶表示器等の表示器が組み付けられている。このフロントケース１８及びリアケース２０の内部には、制御基板１４等が収容されている。フロントケース１８に組み付けられた表示器は、制御基板１４によって駆動される。
【００１３】
図２に示されるように、リアケース２０は、ケース本体部２２と外部パネル２４を有している。外部パネル２４は、ケース本体部２２の外側に設けられており、このケース本体部２２に重ね合わされた状態で組み付けられている。ケース本体部２２には、このケース本体部２２の厚さ方向に貫通する開口部２６が形成されており、外部パネル２４には、開口部２６と対応する位置に外部パネル２４の厚さ方向に貫通する開口部２８が形成されている。ケース本体部２２の開口部２６は、外部パネル２４の開口部２８よりも大きく形成されている。
【００１４】
センサユニット１６は、ホルダ部材３０と、Ｏリング３２と、指紋センサモジュール３４と、支持部材３６とを有している。ホルダ部材３０は、樹脂製とされており、枠部３８と、立壁部４０と、係止部４２とを有している。枠部３８は、ケース本体部２２に形成された開口部２６の周方向に沿って枠状に形成されている。この枠部３８は、開口部２６の周縁部に制御基板１４側から組み付けられている。
【００１５】
立壁部４０は、開口部２６の貫通方向を高さ方向として形成されており、枠部３８の内周部から外部パネル２４側に延びている。この立壁部４０は、ケース本体部２２に形成された開口部２６の周方向に沿って環状に形成されており、この開口部２６の内側に配置されている。係止部４２は、立壁部４０の先端部から立壁部４０の内側に向けて延出されている。この係止部４２は、環状に形成された立壁部４０の全周に亘って形成されている。
【００１６】
Ｏリング３２は、立壁部４０の外周部に装着されており、開口部２６の内周部と立壁部４０の外周部との間に密着状態で介在されている。開口部２６の内周部と立壁部４０の外周部との間は、このＯリング３２によりシールされている。
【００１７】
指紋センサモジュール３４は、指紋センサ４４と、センサ基板４６と、スイッチ４８と、配線部材５０を有している。指紋センサ４４は、この指紋センサ４４の縦方向及び横方向にマトリックス状に配列された複数の電極を有しており、センサ基板４６の一方の面（制御基板１４側と反対側の面）に実装されている。この指紋センサ４４は、指を指紋センサ４４上に接触させた場合に、指紋による凹凸の位置に応じた信号を出力する。
【００１８】
センサ基板４６は、開口部２６の貫通方向を板厚方向として配置されている。このセンサ基板４６は、環状に形成された立壁部４０の内側に配置されている。スイッチ４８は、センサ基板４６の他方の面（制御基板１４側の面）に実装されている。このスイッチ４８は、押ボタン式のスイッチであり、センサ基板４６に固定された本体部５２と、この本体部５２に対してセンサ基板４６の厚さ方向に移動する可動部５４とを有している。
【００１９】
可動部５４がセンサ基板４６側に押下されると、スイッチ４８がスイッチオンとなり、スイッチ４８からスイッチオン信号が出力される。このスイッチ４８の中心軸Ｃ上には上述の指紋センサ４４の中心部が位置するように、指紋センサ４４及びスイッチ４８の位置は設定されている。
【００２０】
この指紋センサ４４及びスイッチ４８は、センサ基板４６に実装されることにより、このセンサ基板４６に形成された導電部５６（導電パターン）と接続されている。配線部材５０は、例えば、フレキシブルフラットケーブルであり、導電部５６とコネクタ５８とを接続している。コネクタ５８は、接続部の一例であり、制御基板１４における一方の面（センサ基板４６側の面）に実装されている。また、配線部材５０は、センサ基板４６から後述する支持部材３６に形成された腕部７０の内側を通ってコネクタ５８へ延びている。配線部材５０におけるコネクタ５８との接続部には、補強板６０が設けられている。
【００２１】
支持部材３６は、ラバー部６２と補強部材６４，６６を有している。ラバー部６２は、ラバー製とされており、固定部６８と腕部７０を有している。固定部６８は、枠部３８の周方向に沿って環状に形成されている。この固定部６８には、この固定部６８の周方向に沿って環状に形成された補強部材６４が設けられている。この補強部材６４は、両面テープ７２によって固定部６８に接着されており、これにより、支持部材３６は、ホルダ部材３０に組み付けられている。
【００２２】
また、制御基板１４の一方の面（センサ基板４６側の面）には、スペーサ７４が設けられている。スペーサ７４は、両面テープ７６により制御基板１４に接着されている。両面テープ７２及び両面テープ７６は、いずれもシール性（防水・防塵性）を有している。また、上述のホルダ部材３０の枠部３８、支持部材３６の固定部６８、及び、補強部材６４は、ケース本体部２２に形成された開口部２６の周縁部と、スペーサ７４との間に挟持されている。
【００２３】
支持部材３６の腕部７０は、固定部６８の内周部からセンサ基板４６側へ延出する傾斜部７８と、この傾斜部７８の先端部からセンサ基板４６の中心部側（スイッチ４８側）へ延出する延出部８０とを有している。傾斜部７８は、支持部材３６の内側に向かうに従ってセンサ基板４６側に近づくように支持部材３６の軸方向に対して傾斜している。この傾斜部７８及び延出部８０を有する腕部７０の全体は、スイッチ４８の中心軸周りに環状に形成されている。
【００２４】
延出部８０には、この延出部８０の周方向に沿って環状に形成された補強部材６６が設けられている。この補強部材６６は、両面テープ８２によってセンサ基板４６における他方の面（制御基板１４側の面）に接着されており、これにより、センサ基板４６は、支持部材３６に組み付けられている。
【００２５】
また、腕部７０は、センサ基板４６を制御基板１４に対して接離可能に弾性支持しており、センサ基板４６は、腕部７０により制御基板１４から離間する方向に付勢されている。指紋センサ４４に対して制御基板１４側に荷重が加えられていない状態では、センサ基板４６の周縁部が係止部４２と係止される。このセンサ基板４６の周縁部が係止部４２と係止されることにより、センサ基板４６は、制御基板１４から離間する方向への移動が規制されている。また、センサ基板４６の周縁部が係止部４２と係止されている状態では、上述の指紋センサ４４が開口部２８の内側に配置される。
【００２６】
制御基板１４は、センサ基板４６に対する指紋センサ４４側と反対側に配置されており、センサ基板４６と対向している。この制御基板１４の一方の面（センサ基板４６側の面）には、カバー部材の一例であるシールド部材８４が設けられている。このシールド部材８４は、スイッチ４８と対向して設けられており、固定部材８６によって制御基板１４に固定されている。
【００２７】
このシールド部材８４は、制御基板１４に沿って延びる天壁部８８と、この天壁部の周縁部に形成された側壁部９０とを有する箱型に形成されている。このシールド部材８４は、制御基板１４に実装された実装部品９２を覆っている。この実装部品９２は、例えば、演算素子等である。
【００２８】
また、シールド部材８４は、静電シールド、電磁シールド、及び、磁気シールドのうち少なくともいずれかのシールド性を有する材料により形成されている。シールド部材８４のシールド性は、実装部品９２の機能に応じて選択される。このシールド部材８４は、板金製でも良く、また、樹脂製とされた上で表面にシールド材が塗布されたものでも良い。
【００２９】
このシールド部材８４は、センサ基板４６の周縁部が係止部４２と係止されている状態では、上述のスイッチ４８と離間される。一方、指紋センサ４４に荷重が加えられてセンサ基板４６が制御基板１４側へ接近すると、このセンサ基板４６の接近に伴いスイッチ４８が天壁部８８と当接され、スイッチ４８がシールド部材８４により押下される。つまり、可動部５４がセンサ基板４６側に押されて移動され、スイッチ４８がスイッチオンとなる。このスイッチ４８の可動部５４と対向する天壁部８８は、可動部５４よりも制御基板１４の延在方向（縦横方向）に拡がって形成されている。また、このシールド部材８４は、環状に形成された腕部７０の内側に配置されている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、スイッチ４８は、センサ基板４６に実装されており、制御基板１４には、スイッチ４８と対向して配置されてスイッチ４８を押下するシールド部材８４が設けられている。また、制御基板１４におけるスイッチ４８と対向する領域には、シールド部材８４によって覆われた実装部品９２が実装されている。従って、シールド部材８４の内側を実装部品９２の実装領域として利用する分、制御基板１４に部品を効率的に配置することができる。これにより、制御基板１４を小型化することができる。
【００３２】
また、スイッチ４８は、センサ基板４６に実装されているので、スイッチ４８の接続に必要なパターンを制御基板１４から省くことができる。従って、このことによっても、制御基板１４に部品を効率的に配置することができ、制御基板１４を小型化することができる。
【００３３】
しかも、この電子機器１０では、制御基板１４の厚さ方向に沿って、指紋センサ４４、センサ基板４６、スイッチ４８、シールド部材８４、及び、制御基板１４という並びになっている。従って、例えば、制御基板１４とは別に、スイッチ４８が実装されたスイッチ基板を制御基板１４とセンサ基板４６との間に追加して配置した場合に比して、電子機器１０の厚さが増加することを抑制することができる（電子機器１０を薄型化できる）。
【００３４】
さらに、支持部材３６は、スイッチ４８の中心軸周りに環状に形成された腕部７０を有しており、シールド部材８４は、この腕部７０の内側に配置されている。従って、例えば、シールド部材８４及び腕部７０が制御基板１４の厚さ方向に並ぶ場合に比して、電子機器１０の厚さが増加することを抑制することができる。
【００３５】
また、シールド部材８４は、スイッチ４８を押下する機能の他に、実装部品９２をシールドする機能を有している。従って、スイッチ４８を押下するための押下部材と、実装部品９２をシールドするためのシールド部材とを別々に設ける必要がないので、部品点数を少なくすることができる。
【００３６】
また、スイッチ４８がセンサ基板４６に実装されることにより、指紋センサ４４と、センサ基板４６と、スイッチ４８が指紋センサモジュール３４としてモジュール化されている。従って、この指紋センサモジュール３４を本実施形態の電子機器１０と他の電子機器とで共通に使用することができる。これにより、コストダウンを図ることができる。
【００３７】
また、スイッチ４８は、センサ基板４６における指紋センサ４４側と反対側の面に実装されており、指紋センサ４４及びスイッチ４８が共通のセンサ基板４６に実装されている。従って、例えば、指紋センサ４４及びスイッチ４８が別々の基板に実装された場合に比して、指紋センサ４４及びスイッチ４８の位置精度を向上させることができる。
【００３８】
つまり、例えば、指紋センサ４４及びスイッチ４８が別々の基板に実装された場合には、各基板に対する指紋センサ４４及びスイッチ４８の実装誤差に加え、基板同士の組付誤差が指紋センサ４４及びスイッチ４８の相対位置に影響する。一方、本実施形態のように、指紋センサ４４及びスイッチ４８が共通のセンサ基板４６に実装されている場合には、センサ基板４６に対する指紋センサ４４及びスイッチ４８の実装誤差のみが指紋センサ４４及びスイッチ４８の相対位置に影響する。従って、指紋センサ４４及びスイッチ４８の相対位置に影響を及ぼす因子を減らすことができるので、指紋センサ４４及びスイッチ４８の位置精度を向上させることができる。
【００３９】
また、スイッチ４８は、このスイッチ４８の中心軸Ｃ上に指紋センサ４４の中心部が位置するように、センサ基板４６に実装されている。従って、指紋センサ４４の中心部とスイッチ４８の中心部との位置が一致するので、指紋センサ４４を押してシールド部材８４によりスイッチ４８を押下させる際の操作性を良好にすることができる。
【００４０】
また、シールド部材８４の天壁部８８は、スイッチ４８の可動部５４よりも制御基板１４の延在方向（縦横方向）に拡がって形成されている。従って、仮に、シールド部材８４の取付誤差により、このシールド部材８４がスイッチ４８に対して制御基板１４の延在方向に位置ずれしても、スイッチ４８の可動部５４と天壁部８８とを対向させた状態に維持することができる。これにより、スイッチ４８がシールド部材８４により押下される状態を維持することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【００４２】
上記実施形態では、スイッチ４８を押下するカバー部材の一例として、シールド部材８４が用いられていたが、制御基板１４の実装部品９２を覆う部材であれば、シールド性を有していなくても良い。
【００４３】
また、電子機器１０は、一例として、携帯電話端末とされていたが、携帯電話端末以外でも良い。
【００４４】
以上、本願の開示する技術の一実施形態について説明したが、本願の開示する技術は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【００４５】
なお、上述の本願の開示する技術の一態様に関し、更に以下の付記を開示する。
【００４６】
（付記１）
指紋センサが実装されたセンサ基板と、
前記センサ基板に対する前記指紋センサ側と反対側に配置され、前記センサ基板と対向する制御基板と、
前記センサ基板における前記制御基板側の面に実装されたスイッチと、
前記スイッチと対向して前記制御基板に設けられ、前記制御基板の実装部品を覆うと共に、前記センサ基板の前記制御基板側への接近に伴い前記スイッチを押下するカバー部材と、
を備えた電子機器。
（付記２）
前記カバー部材は、前記実装部品をシールドするシールド部材である、
付記１に記載の電子機器。
（付記３）
前記スイッチの中心軸周りに環状に形成され前記センサ基板を前記制御基板に対して接離可能に弾性支持する腕部を有する支持部材をさらに備え、
前記カバー部材は、前記腕部の内側に配置されている、
付記１又は付記２に記載の電子機器。
（付記４）
前記カバー部材は、前記スイッチの可動部と対向する天壁部を有し、
前記天壁部は、前記可動部よりも前記制御基板の延在方向に拡がって形成されている、
付記１〜付記３のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記５）
前記スイッチは、前記スイッチの中心軸上に前記指紋センサの中心部が位置するように、前記センサ基板に実装されている、
付記１〜付記４のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記６）
前記指紋センサ、前記センサ基板、及び、前記スイッチは、モジュール化された指紋センサモジュールを形成している、
付記１〜付記５のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記７）
前記指紋センサ及び前記スイッチは、前記センサ基板の導電部と接続され、
前記導電部は、配線部材を介して前記制御基板の接続部と接続されている、
付記１〜付記６のいずれか一項に記載の電子機器。
（付記８）
前記スイッチの中心軸周りに環状に形成され前記センサ基板を前記制御基板に対して接離可能に弾性支持する腕部を有する支持部材をさらに備え、
前記配線部材は、前記センサ基板から前記腕部の内側を通って前記接続部へ延びている、
付記７に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００４７】
１０  電子機器
１４  制御基板
３４  指紋センサモジュール
３６  支持部材
４４  指紋センサ
４６  センサ基板
４８  スイッチ
５０  配線部材
５４  可動部
５６  導電部
５８  コネクタ（接続部の一例）
７０  腕部
８４  シールド部材（カバー部材の一例）
８８  天壁部
９２  実装部品
【図１】
2014186847.tif 000003
【図２】
2014186847.tif 000004