(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に装着可能であり、前記筐体に装着された状態で押下されると前記筐体までの距離が変化するように形成されたキャップと、
前記筐体における前記キャップの受け面に設置された第１の導電部と、
前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記第１の導電部に対向する前記キャップの位置に設置された第２の導電部と、
前記第１の導電部及び前記第２の導電部から形成される可変コンデンサに接続された共振回路と、
前記共振回路の共振周波数と予め定めた基準値との比較に基づいて、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたかどうかを判定する検出回路と、を備える電子機器。
【請求項２】
前記検出回路は、前記共振周波数が前記基準値を下回るときに、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたと判定する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記検出回路は、前記共振周波数と、前記基準値とは異なる他の基準値と、の比較に基づいて、前記キャップが前記筐体に適切に装着されたかどうかをさらに判定する、請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記検出回路は、前記共振周波数が前記他の基準値を上回るときに、前記キャップが前記筐体に適切に装着されていないと判定する、請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記キャップに対向する、前記受け面とは異なる前記筐体の面に設置された第３の導電部と、
前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記第３の導電部に対向する前記キャップの位置に設置された第４の導電部と、をさらに備え、
前記共振回路は、前記可変コンデンサと、前記第３の導電部及び前記第４の導電部から形成された他の可変コンデンサと、を直列に接続した合成コンデンサを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記キャップと前記筐体との間に位置するように前記キャップに設置され、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたときに前記キャップに復元力を加えるように形成された弾性部材をさらに備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体に装着可能なキャップを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合、携帯電話端末等の小型の電子機器は、種々のケーブル又は小型のＩＣカード等を接続するためのコネクタを備えている。上記のコネクタには、ＵＳＢケーブルを接続するためのＵＳＢコネクタ、及びＳＩＭカード又はメモリカードを接続するためのカードコネクタ等が含まれる。上記のコネクタは、ケーブル又はＩＣカード等の端子部を受容するように筐体の側面に形成された差し込み穴と、差し込み穴の底に設置された筐体側の端子部と、を含んでいる。多くの場合、上記のコネクタを有する電子機器は、ケーブル又はＩＣカード等が接続されていないときに差し込み穴に水滴や粉塵等の異物が侵入するのを防止する着脱可能な蓋を備えている。このような蓋はコネクタキャップとも称される。通常、コネクタキャップは、筐体への装着時に差し込み穴を密閉するように形成されているので、筐体の防水性能を向上させることができる。
【０００３】
上記のコネクタキャップの着脱は使用者によって手動で行われるが、コネクタキャップが筐体に適切に装着されなかった場合には、差し込み穴への異物の侵入、及びそれによる端子部の破損及び接触不良等が生じることがある。これに関連して、可変抵抗ゴムが取り付けられたコネクタキャップを有する電子機器において、コネクタキャップの変形による可変抵抗ゴムの抵抗値の変化に基づいてコネクタキャップの開閉状態を検出する手法が知られている。しかし、上記の手法を採用する場合には、抵抗値の変化を検出するための配線接続が複雑化するおそれがあるほか、可変抵抗ゴムがコネクタキャップの変形によって容易に破損するので検出信頼性が低下するおそれがある。また、上記の手法では、コネクタキャップが完全に閉じた状態とコネクタキャップが僅かに開いた状態との間の抵抗変化が非常に小さいので、開閉状態の検出用の閾値が大き目に設定されている。そのため、上記の方法では、コネクタキャップが大きく開いたときしか検出信号が生成されないので、コネクタキャップが適切に装着されたかどうかを正確に判定することはできない。
【０００４】
ところで、近年では、携帯電話端末の小型化及び薄型化の要請に伴って、筐体における電源スイッチの配置、又は筐体に内蔵される電池の寸法等が制約を受ける場合がある。図１は、関連技術における携帯電話端末の筐体の内部構造を示す平面図である。図１の例では、筐体ＨＳの内部空間の上部に基板ＳＢが配置され、かつ筐体ＨＳの内部空間の下部に電池ＢＴが配置されている。このような構造が採用される場合には、基板ＳＢの左右方向の一側面にロッドアンテナＲＡが配置され、かつ基板ＳＢの反対の側面にＵＳＢコネクタＣＮ１及びＳＩＭ／ＳＤコネクタＣＮ２が配置される。その結果、電源スイッチＢＳの配置が電池ＢＴの側方に限定されるので、電池ＢＴの横方向の寸法が、電源スイッチＢＳを設置するための筐体ＨＳ内の空間の分だけ縮小される。
【０００５】
これに関連して、開閉式の透明カバーとカバーに内蔵された回路パターンとを有する携帯機器において、カバーが開状態のときには回路パターンをアンテナとして作動させ、閉状態のときには静電容量スイッチとして作動させる手法が知られている。しかし、上記手法では、開閉式の透明カバーが本体にヒンジ結合されるので、機器本体の構造が複雑化するとともに、機器全体の寸法が大型化するおそれがある。また、上記手法では、透明カバーの開閉を判別する手段に加えて、カバー内の回路パターンの機能を切り替える手段が本体内に内蔵されるので、機器全体のシステム構成が複雑化するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１１０３５号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電源スイッチ等の押下スイッチを設置するための筐体内の空間を削減できる電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一観点によれば、筐体と、筐体に装着可能であり、筐体に装着された状態で押下されると筐体までの距離が変化するように形成されたキャップと、キャップが筐体に装着されたときに第１の導電部に対向するキャップの位置に設置された第２の導電部と、第１の導電部及び第２の導電部から形成される可変コンデンサに接続された共振回路と、共振回路の共振周波数と予め定めた基準値との比較に基づいて、キャップが筐体に装着された状態で押下されたかどうかを判定する検出回路と、を備える電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
開示の電子機器は、筐体側の導電部とキャップ側の導電部とで形成された可変コンデンサを含む共振回路の共振周波数を検出し、共振周波数の検出値と所定の基準値との比較に基づいてキャップの押下状態を判定している。上記の可変コンデンサの静電容量は、２つの導電部間の距離が減少するにつれて増加し、上記の共振回路の共振周波数は、可変コンデンサの静電容量が増加するにつれて減少する。従って、開示の電子機器によれば、筐体に対するキャップの移動距離が所定の閾値を超えたかどうかを正確に判定することができ、結果的に、キャップが筐体に装着された状態で押下されたかどうかを正確に判定することができる。このように、開示の電子機器によれば、筐体に装着可能なキャップを電源スイッチ等の押下スイッチとして使用することが可能になるので、押下スイッチを設置するための筐体内の空間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、関連技術における携帯電話端末の筐体の内部構造を示す平面図である。
【図２】図２は、第１実施例の電子機器を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施例の電子機器におけるコネクタキャップの近傍を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの電子機器を別の角度から見た斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図３Ａ中の筐体の受け面を示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３Ｂ中のコネクタキャップの対向面を示す平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１実施例の電子機器の筐体及びコネクタキャップを示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａと同様の断面図であり、図５Ａとは異なるコネクタキャップの装着状態を示している。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ａ及び図５Ｂと同様の断面図であり、図５Ａ及び図５Ｂとは異なるコネクタキャップ２の装着状態を示している。
【図６】図６は、第１実施例の電子機器のシステム構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６中の共振周波数検出回路における共振回路の回路図である。
【図８】図８は、図７の共振回路の交流電源の周波数と出力アンプから出力された検出信号との間の対応関係を示すグラフである。
【図９】図９は、第１実施例の電子機器による状態判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第１実施例の電子機器の変形例を示す、図５Ａと同様の断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、第２実施例の電子機器におけるコネクタキャップの近傍を示す斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの電子機器を別の角度から見た斜視図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１１Ａ中の筐体の受け面を示す平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１Ｂ中のコネクタキャップの対向面を示す平面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第２実施例の電子機器の筐体及びコネクタキャップの断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａと同様の断面図であり、図１３Ａとは異なるコネクタキャップの装着状態を示している。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、図１３Ａ及び図１３Ｂと同様の断面図であり、図１３Ａ及び図１３Ｂとは異なるコネクタキャップの装着状態を示している。
【図１４】図１４は、第２実施例の電子機器の共振周波数検出回路における共振回路の回路図である。
【図１５】図１５は、図１４の共振回路の交流電源の周波数と出力アンプから出力された検出信号との間の対応関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本出願に係る電子機器の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。以下に説明する実施例では、本出願に係る電子機器として、携帯電話端末又はウェアラブル端末等の小型かつ携帯式の電子機器を例示している。ただし、本出願に係る電子機器は、タブレット端末又はモバイルＰＣ等の中型ないし大型の電子機器であってもよいし、デスクトップＰＣ又はサーバ等のような非携帯式の電子機器であってもよい。
【００１２】
先ず、本出願の第１実施例の電子機器１について説明する。図２は、第１実施例の電子機器１の斜視図である。図２のように、電子機器１は、薄い直方体の全体形状を有する筐体１０を有している。筐体１０は、薄型の表示パネルＤＰを含む前壁部Ｆと、前壁部Ｆと平行に配置された後壁部Ｒと、前壁部Ｆ及び後壁部Ｒと交差しかつ筐体１０の長手方向に沿って延びる一対の側壁部Ｌ１，Ｌ２と、を含んでいる。また、電子機器１は、筐体１０の側壁部Ｌ１に取り外し可能に装着されたコネクタキャップ２を有している。コネクタキャップ２は、本出願に係る電子機器１のキャップの一例である。
【００１３】
図３Ａは、本実施例の電子機器１におけるコネクタキャップ２の近傍を示す斜視図である。図３Ａは、コネクタキャップ２が筐体１０から取り外された状態の電子機器１を示している。図３Ａのように、筐体１０の側壁部Ｌ１には、電子機器１と外部機器との間の電気的接続のための差し込み穴Ｉが設けられている。差し込み穴Ｉの内側には、外部機器との接続に用いられるケーブル等の接続器具の端子と結合可能なコネクタ（不図示）が設置されている。上記の外部機器には、筐体に内蔵された二次電池を充電するための充電器、及び筐体に内蔵されたメモリ内のデータを転送可能な外部ストレージ等が含まれる。上記のコネクタに加えて、或いは上記のコネクタの代わりに、メモリカード又はＳＩＭカード（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｃａｒｄ）のような小型（特に薄型）のデバイスが直接接続されるスロット状の接続部が、差し込み穴Ｉの内側に設置されていてもよい。
【００１４】
本実施例の電子機器１において、コネクタキャップ２は、筐体１０の側壁部Ｌ１に装着されることによって筐体１０の差し込み穴Ｉを塞ぐように形成されている。図３Ａのように、コネクタキャップ２は、棒状の連結部材ＣＭ及び連結部材ＣＭの運動を案内する案内部材ＧＭを介して、筐体１０の側壁部Ｌ１に移動可能に取り付けられている。連結部材ＣＭの一方の端部は、筐体１０に対向するコネクタキャップ２の面に固着されている。案内部材ＧＭは、連結部材ＣＭが挿通される孔ＴＨを有しており、筐体１０の差し込み穴Ｉの内側に固定されている。図３Ｂは、図３Ａの電子機器１を別の角度から見た斜視図である。図３Ａ及び図３Ｂの例では、コネクタキャップ２及び連結部材ＣＭが矢印Ａ３０の方向に押されると、連結部材ＣＭが案内部材ＧＭの孔ＴＨを通って筐体１０の内側に格納され、コネクタキャップ２が筐体１０の側壁部Ｌ１に装着される（図２も参照）。
【００１５】
図３Ａ及び図３Ｂのように、コネクタキャップ２は、平板状の蓋部２１と、筐体１０に対向する蓋部２１の面に形成された突起部２２と、突起部２２の外周面に固着された環状の弾性シール部材２３と、を含んでいる。コネクタキャップ２の蓋部２１は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに筐体１０の差し込み穴Ｉを覆うように形成されている。特に、筐体１０に対向する蓋部２１の面は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに筐体１０側の受け面Ｐ１に対向する対向面２１０を含んでいる。図３Ｂのように、蓋部２１の対向面２１０は、突起部２２の外周を取り囲むように環状に形成されている。
【００１６】
コネクタキャップ２の突起部２２は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに差し込み穴Ｉの内側に嵌入するように形成されている。蓋部２１及び突起部２２は、例えば、種々の樹脂材料の一体成型によって形成されうる。弾性シール部材２３は、突起部２２の外周面に形成された環状の溝に係止されており、突起部２２が差し込み穴Ｉの内側に嵌入したときに突起部２２の外周面と差し込み穴Ｉの内周面との間を密閉するシール部材の役割を果たしている。さらに、弾性シール部材２３は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着された状態で押下されたときにコネクタキャップ２に復元力を付与する弾性部材の役割を果たしている。この復元力については図５Ａ〜図５Ｃ等を参照して後述する。弾性シール部材２３は、例えば、シリコンゴム又はニトリルゴム等のゴム材料から形成されうる。
【００１７】
図３Ａ及び図３Ｂのように、筐体１０の受け面Ｐ１は、コネクタキャップ２の対向面２１０と対応する形状を有しており、側壁部Ｌ１の外面よりも差し込み穴Ｉの深さ方向に落ち込んでいる。図３Ａでは、差し込み穴Ｉの深さ方向が矢印Ａ３０で表されている（他の図面においても同様である）。以下では、差し込み穴Ｉの深さ方向を単に「深さ方向」と称することがある。側壁部Ｌ１の外面から受け面Ｐ１までの深さ方向の距離は、コネクタキャップ２の蓋部２１の厚さよりも大きくされる。これにより、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに蓋部２１が側壁部Ｌ１に対して外向きに突出するのを防止することができる。
【００１８】
図３Ａのように、電子機器１は、筐体１０の受け面Ｐ１に所定のパターンで設置された第１の導電部３１を有している。第１の導電部３１は、例えば、ＬＤＳ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ）等の直接パターニング（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）によって形成された導電膜の形態を有しうる。このような導電膜は、二色成形によって製造された樹脂製品に対するメッキ加工によって形成されてもよい。また、図３Ｂのように、電子機器１は、コネクタキャップ２の対向面２１０に所定のパターンで設置された第２の導電部３２を有している。第２の導電部３２は、第１の導電部３１と同様に、直接パターニング、又は二色成形とメッキ加工の組合せによって形成された導電膜の形態を有しうる。
【００１９】
図４Ａは、図３Ａ中の筐体１０の受け面Ｐ１を示す平面図である。図４Ａのように、筐体１０側の第１の導電部３１は、筐体１０の長手方向における差し込み穴Ｉの両側に配置された第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２を含んでいる。第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２は、同一の寸法及び形状を有し、かつ受け面Ｐ１と平行な同一平面上に位置している。第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２は、互いに電気的に分離されている。
【００２０】
図４Ｂは、図３Ｂ中のコネクタキャップ２の対向面２１０を示す平面図である。図４Ｂのように、コネクタキャップ２側の第２の導電部３２は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ対向するように配置された第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４を含んでいる。第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４は、同一の寸法及び形状を有し、かつコネクタキャップ２の対向面２１０と平行な同一平面上に位置している。第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４は、コネクタキャップ２の長手方向に沿って延びる接続部ＥＣによって互いに電気的に接続されている。第１〜第４の電極部Ｅ１〜Ｅ４は、筐体１０とコネクタキャップ２との間の位置関係に応じて静電容量が変化する可変コンデンサを形成している。この可変コンデンサについては図５Ａ〜図５Ｃ、及び図７等を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図５Ａは、本実施例の電子機器１の筐体１０及びコネクタキャップ２を示す断面図である。特に、図５Ａは、図４Ａ及び図４Ｂ中のＶ−Ｖ線に沿った筐体１０及びコネクタキャップ２の断面を示している。図５Ａでは、コネクタキャップ２の突起部２２の構造が簡略化されるとともに、上記の連結部材ＣＭ及び案内部材ＧＭが省略されている。図５Ａのように、第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２は、筐体１０の受け面Ｐ１に形成された溝ＧＲ１，ＧＲ１の内部に配置されており、第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４は、コネクタキャップ２の対向面２１０に形成された溝ＧＲ２，ＧＲ２の内部に配置されている。
【００２２】
図５Ａのように、筐体１０は、コネクタキャップ２の装着時に突起部２２の外周面と対向する差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２と、コネクタキャップ２の装着時に突起部２２の先端部と対向する差し込み穴Ｉの底面Ｐ３と、を含んでいる。図５Ａの状態では、弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に密着しているので、差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されている。つまり、図５Ａは、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着された状態の一例を示している。図５Ａの状態では、第１及び第３の電極部Ｅ１，Ｅ３と第２及び第４の電極部Ｅ２，Ｅ４との間には距離ｄの隙間が存在し、コネクタキャップ２の突起部２２の先端と差し込み穴Ｉの底面Ｐ３との間にも隙間ＣＲが存在する。
【００２３】
本実施例の電子機器１において、コネクタキャップ２は、筐体１０に装着された状態で押下されると筐体１０に対して深さ方向に移動するように形成されている。特に、コネクタキャップ２は、上記の隙間ＣＲが無くなるまで深さ方向に移動可能である。つまり、図５Ａ中のコネクタキャップ２が使用者の指先等によって押下されると、筐体１０側の第１の電極部Ｅ１とコネクタキャップ２側の第３の電極部Ｅ３との間の深さ方向の距離ｄが減少することになる。このように、コネクタキャップ２は、電子機器１が外部機器に接続されていないときには、差し込み穴Ｉへの異物の侵入を防止する被覆部材の役割に加えて、使用者から所定の指示を受け付ける押下スイッチの役割を果たしうる。以下では、第１の電極部Ｅ１と第３の電極部Ｅ３との間の深さ方向の距離ｄを電極間距離ｄと称している。第２の電極部Ｅ２と第４の電極部Ｅ４との間の深さ方向の距離は、上記の電極間距離ｄと等しい。
【００２４】
コネクタキャップ２によって実現される押下スイッチは、例えば、電子機器１の電源のオン／オフを切り替えるための電源スイッチである。或いは、上記の押下スイッチは、筐体１０に内蔵されたデジタルカメラ等の撮像装置、又は電子機器１に実装された各種アプリケーションを作動させるための操作スイッチであってもよい。上記の押下スイッチは常時作動している必要はなく、例えば、所定のアプリケーションの起動時に作動を開始し、同アプリケーションの終了時に作動を終了するように制御されてもよい。なお、コネクタキャップ２が筐体１０から取り外された場合には（図３Ａ及び図３Ｂを参照）、電子機器１は、例えば、差し込み穴Ｉに挿入されたケーブルを介して外部機器と通信することによって使用者の指示を受け付ける。
【００２５】
ところで、平行平板コンデンサの静電容量Ｃは以下の数式（１）から求められる。式中のＳは各電極の面積であり、ｄは２つの電極間の距離であり、εは２つの電極間に配置された誘電体の誘電率である。
【数１】
0006555008.tif 000002
【００２６】
上記の数式（１）から分かるように、第１〜第４の電極部Ｅ１〜Ｅ４は、電極間距離ｄが減少するにつれて静電容量が増加する可変コンデンサを形成している。図５Ａの例では、第１及び第３の電極部Ｅ１，Ｅ３から形成される図中の左側のコンデンサと、第２及び第４の電極板Ｅ２，Ｅ４から形成される右側のコンデンサと、を直列に接続した合成コンデンサを上記の可変コンデンサとして扱っている。図５Ａ中の電極間距離ｄの値はｄ＝ｄ０であり、可変コンデンサの静電容量Ｃの値はＣ＝Ｃ０である。図５Ａの状態では、上記の弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２だけでなく底面Ｐ３にも接触している。ただし、図５Ａ中のコネクタキャップ２には深さ方向の外力が作用していない。図５Ａ中の可変コンデンサの電極間距離ｄ及び静電容量Ｃの値を以下では初期値ｄ０，Ｃ０と称することがある。
【００２７】
本実施例の電子機器１において、弾性シール部材２３は、コネクタキャップ２が深さ方向の外力を受けて図５Ａの位置から移動したときに、差し込み穴Ｉの底面Ｐ３から反力を受けて圧縮変形するように形成されている。図５Ｂは、図５Ａと同様の断面図であり、図５Ｂとは異なるコネクタキャップ２の装着状態を示している。具体的に言うと、図５Ｂは、図５Ａ中のコネクタキャップ２が深さ方向の外力を受けて僅かな距離だけ移動した状態を示している。そのため、図５Ｂ中の電極間距離ｄ１は、図５Ａ中の初期値ｄ０よりも小さく（ｄ１＜ｄ０）、図５Ｂ中の可変コンデンサの静電容量Ｃ１は、図５Ａ中の初期値Ｃ０よりも大きい（Ｃ１＞Ｃ０）。ただし、図５Ｂの状態では、コネクタキャップ２の移動距離が不十分であるので、コネクタキャップ２は未だ押下されておらず、押下スイッチとしてのコネクタキャップ２に対する使用者の指示は未だ受け付けられていない。
【００２８】
図５Ｂ中の電極間距離ｄの値（ｄ１）は、コネクタキャップ２が押下されていない状態を表す、電極間距離ｄの境界値の一例である。つまり、本実施例の電子機器１では、電極間距離ｄが図５Ｂ中の値（ｄ１）を下回ったときに、コネクタキャップ２が押下された（すなわち、押下スイッチとしてのコネクタキャップ２が使用者の指示を受け付けた）と見做している。図５Ｂの状態では、弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの底面Ｐ３から反力を受けて圧縮変形している。そのため、コネクタキャップ２に対する外力が解除されると、コネクタキャップ２は弾性シール部材２３の復元力によって図５Ａの状態に戻ることになる。本実施例の電子機器１では、上記の可変コンデンサを含む共振回路の共振周波数を検出するとともに、共振周波数の検出値に基づいてコネクタキャップ２の押下状態を判定している。このような判定処理を以下では状態判定処理と称している。状態判定処理の詳細については図９等を参照して後述する。
【００２９】
図５Ｃは、図５Ａ及び図５Ｂと同様の断面図であり、図５Ａ及び図５Ｂとは異なるコネクタキャップ２の装着状態を示している。具体的に言うと、図５Ｃは、図５Ａ中のコネクタキャップ２が深さ方向の反対向きに僅かな距離だけ移動した状態を示している。ただし、図５Ｃの状態でもコネクタキャップ２の弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に密着しているので、差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されている。図５Ｃ中の電極間距離ｄ２は図５Ａ中の初期値ｄ０よりも大きいので（ｄ２＞ｄ０）、図５Ｃ中の可変コンデンサの静電容量Ｃ２は図５Ａ中の初期値Ｃ０よりも小さい（Ｃ２＜Ｃ０）。
【００３０】
図５Ｃ中の電極間距離ｄの値（ｄ２）は、コネクタキャップ２が適切に装着された状態を表す、電極間距離ｄの境界値の一例である。つまり、図５Ｃ中のコネクタキャップ２が深さ方向の反対向きにさらに移動すると、弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に密着しなくなるので、差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されなくなる。このような状態を以下ではコネクタキャップ２が誤装着された状態と称することがある。上記の状態判定処理では、共振周波数の検出値に基づいてコネクタキャップ２の装着状態をさらに判定している。
【００３１】
続いて、図６は、本実施例の電子機器１のシステム構成を示すブロック図である。図６のように、電子機器１は、プロセッサ１１、無線通信部１２、オーディオ入出力部１３、記憶部１４、タッチセンサ部１５、表示部１６、振動発生部１７、共振周波数検出回路１８、及びコネクタ部ＣＮを含んでいる。上記の構成要素について以下に詳細に説明する。
【００３２】
プロセッサ１１は、記憶部１４内のプログラムを実行することによって各部の動作を制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。プロセッサ１１が実行する制御処理には、上記の装着判定処理が含まれる。無線通信部１２は、無線通信アンテナを用いて外部機器と無線通信を行う通信インタフェースである。特に、無線通信部１２は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＣＤＭＡ２０００、又はＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の通信方式に従って基地局と無線通信を行うことができる。無線通信部１２は、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）のような無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格に従ってアクセスポイントと通信することもできる。
【００３３】
オーディオ入出力部１３は、音声入力装置の役割を果たすマイクロフォン（不図示）と、音声出力装置の役割を果たすスピーカ（不図示）と、を含んでいる。オーディオ入出力部１３は、マイクロフォンから入力された音声信号を電気信号に変換してプロセッサ１１に出力する機能、及びプロセッサ１１から入力された電気信号を音声信号に変換してスピーカから出力する機能を有している。記憶部１４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含むデータ記憶領域である。例えば、記憶部１４には、プロセッサによってされる種々の制御プログラムが格納されている。
【００３４】
タッチセンサ部１５は、使用者の操作を受け付ける入力装置であり、表示パネルＤＰに内蔵された静電容量方式又は抵抗膜方式のタッチパネルを含んでいる（図２及び図３Ｂ等を参照）。タッチパネルは、マトリクス方式、表面弾性波方式、赤外線方式、又は電磁誘導方式等の他の方式を採用していてもよい。表示部１６は、プロセッサ１１から入力された静止画又は動画の映像信号を表示パネルＤＰに表示する機能を有している。振動発生部１７は、振動モータのようなバイブレータを含んでおり、プロセッサ１１から入力された制御信号に従って、使用者が感知可能な振動を筐体１０内で発生する機能を有している。
【００３５】
コネクタ部ＣＮは、上記の第１〜第４の電極部Ｅ１〜Ｅ４を含む回路部品である。図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明した通り、第１〜第４の電極部Ｅ１〜Ｅ４は、筐体１０及びコネクタキャップ２の深さ方向の位置関係に応じて静電容量Ｃが変化する可変コンデンサを形成している。
【００３６】
共振周波数検出回路１８は、上記の可変コンデンサを含む共振回路と、共振回路の交流電源の周波数を任意に変化させる周波数変換器と、を含む電子回路である。共振周波数検出回路１８は、本出願に係る電子機器の検出回路の一例である。図７は、図６中の共振周波数検出回路１８における共振回路１８１の回路図である。図７中の可変コンデンサ４の両側に位置するａ点及びｂ点は、図３Ａ中の筐体１０内のａ点及びｂ点にそれぞれ対応している。図７のように、共振回路１８１は、ＲＬＣ直列共振回路であり、同回路の電流信号を増幅して共振周波数の検出信号Ｇを出力する出力アンプＡＭＰをさらに含んでいる。
【００３７】
図８は、図７の共振回路１８１の交流電源Ｅの周波数ｆと出力アンプＡＭＰから出力された検出信号Ｇとの間の対応関係を示すグラフである。共振周波数検出回路１８は、図８のグラフに示される検出信号Ｇの変化に基づいて共振回路１８１の共振周波数を検出している。具体的に言うと、共振周波数検出回路１８は、交流電源Ｅの周波数ｆを所定の範囲内で変化させる間に得られた検出信号Ｇの極大値を、共振回路１８１の共振周波数ｆｒとして検出している。一般にＲＬＣ直列共振回路の共振周波数は以下の数式（２）から求められる。式中のＣはコンデンサの静電容量であり、式中のＬはコイルのインダクタンスである。
【数２】
0006555008.tif 000003
【００３８】
図８中の第１の波形Ｗ１は、図５Ａ中のコネクタキャップ２の位置に対応する検出信号Ｇの変化を示している。つまり、第１の波形Ｗ１は、可変コンデンサ４の静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ０であるときの検出信号Ｇの変化を示している。また、図８中の第２の波形Ｗ２は、図５Ｂ中のコネクタキャップ２の位置に対応する検出信号Ｇの変化を示している。つまり、第２の波形Ｗ２は、可変コンデンサ４の静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ１であるときの検出信号Ｇの変化を示している（Ｃ１＞Ｃ０）。上記の数式（２）から分かるように、ＲＬＣ直列共振回路の共振周波数ｆはコンデンサの静電容量Ｃの平方根に反比例している。つまり、共振周波数ｆは静電容量Ｃが増加するにつれて減少するので、図５Ｂ中のコネクタキャップ２の位置に対応する共振回路１８１の共振周波数ｆｒ１は、図５Ａ中の位置に対応する共振周波数ｆｒ０よりも小さくなる。
【００３９】
続いて、図８中の第３の波形Ｗ３は、図５Ｃ中のコネクタキャップ２の位置に対応する検出信号Ｇの変化を示している。つまり、第３の波形Ｗ２は、可変コンデンサ４の静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ２であるときの検出信号Ｇの変化を示している（Ｃ２＜Ｃ０）。上記の数式（２）から分かるように、共振周波数ｆは静電容量Ｃが減少するにつれて増加するので、図５Ｃ中のコネクタキャップ２の位置に対応する共振回路１８１の共振周波数ｆｒ２は、図５Ａ中の位置に対応する共振周波数ｆｒ０よりも大きくなる。
【００４０】
以下の表１は、共振周波数検出回路１８による共振周波数ｆｒの検出結果の一例を示している。表１中の誘電率εは空気の誘電率である。表１から分かるように、電極間距離ｄが減少すると、可変コンデンサ４の静電容量Ｃが増加するので、共振回路１８１の共振周波数ｆｒが減少する。他方、電極間距離ｄが増加すると、可変コンデンサ４の静電容量Ｃが減少するので、共振回路１８１の共振周波数ｆｒが増加する。
【表１】
0006555008.tif 000004
【００４１】
再び図６を参照すると、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値と予め定めた第１の基準値との間の比較に基づいて、コネクタキャップ２が筐体１０に装着された状態で押下されたかどうかを判定する機能を有している。特に、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が第１の基準値を下回るかどうかを判定している。例えば、共振周波数検出回路１８は、上記の第１の基準値として、図５Ｂ中の電極間距離ｄ１に対応する共振周波数の値（ｆｒ１）を採用しうる。本実施例では、電極間距離ｄが図５Ａ中の値ｄ０から図５Ｂ中の値ｄ１までの範囲内にあるときには、コネクタキャップ２の移動距離が不十分なので、コネクタキャップ２は押下されていないと見做している。そのため、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図５Ｂ中の電極間距離ｄ１に対応する値（ｆｒ１）以上のときには（ｆｒ≧ｆｒ１のときには）、コネクタキャップ２が押下されていないと判定している。他方、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図５Ｂ中の電極間距離ｄ１に対応する値（ｆｒ１）を下回るときには（ｆｒ＜ｆｒ１のときには）、コネクタキャップ２が押下されたと判定している。
【００４２】
本実施例の電子機器１において、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値と予め定めた第２の基準値との間の比較に基づいて、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着されたかどうかをさらに判定する機能を有している。特に、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が第２の基準値を上回るかどうかを判定している。例えば、共振周波数検出回路１８は、上記の第２の基準値として、図５Ｃ中の電極間距離ｄ２に対応する共振周波数ｆｒの値（ｆｒ２）を採用しうる。上述した通り、電極間距離ｄが図５Ｃ中の値（ｄ２）以下のときには、筐体１０の差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されることになる。そのため、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図５Ｃ中の電極間距離ｄ２に対応する値（ｆｒ２）以下のときには（ｆｒ≦ｆｒ２のときには）、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着されたと判定している。
【００４３】
他方、電極間距離ｄが図５Ｃ中の値（ｄ２）よりも大きいときには、筐体１０の差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されないことになる。そのため、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図５Ｃ中の電極間距離ｄ２に対応する値（ｆｒ２）を上回るときには（ｆｒ＞ｆｒ２のときには）、コネクタキャップ２が筐体１０に誤装着されたと判定している。上記の一連の判定に使用される共振周波数ｆｒの第１及び第２の基準値は、予め共振周波数検出回路１８によって検出されて記憶部１４に格納されている。そして、共振周波数検出回路１８は、上記の判定の実行時に、記憶部１４内の第１及び第２の基準値を読み込んで一時的に記憶している。なお、共振周波数検出回路１８は、プロセッサ１１とは別個の専用回路であってもよいし、プロセッサ１１の一機能として実現されてもよい。
【００４４】
続いて、上記の状態判定処理について説明する。図９は、本実施例の電子機器１において実行される装着判定処理の手順を示すフローチャートである。図９のように、ステップＳ９０１では、共振周波数検出回路１８が、共振周波数ｆｒの第１の基準値（ｆｒ１）及び第２の基準値（ｆｒ２）を記憶部１４から読み込んでいる。ステップＳ９０２では、共振周波数検出回路１８が、共振回路１８１の共振周波数ｆｒを検出している。ステップＳ９０３では、共振周波数検出回路１８が、ステップＳ９０２で検出した共振周波数ｆｒの値が、ステップＳ９０１で読み込んだ第１の基準値（ｆｒ１）を下回るかどうかを判定している。
【００４５】
そして、共振周波数ｆｒの検出値が第１の基準値（ｆｒ１）を下回る場合には（ステップＳ９０３のＹＥＳ）、共振周波数検出回路１８は、コネクタキャップ２が押下されたことを示す出力信号をプロセッサ１１に送信している（ステップＳ９０４）。プロセッサ１１は、ステップＳ９０４で送信された出力信号に応答して、電子機器１の電源のオン／オフを切り替えるための制御処理を実行する。また、プロセッサ１１は、ステップＳ９０４で送信された出力信号に応答して、振動発生部１７に所定の制御信号を送信する。次いで、振動発生部１７は、プロセッサの制御信号に従って、コネクタキャップ２が押下されたことを使用者に通知するための振動を発生させる。その後、状態判定処理の１回のループが終了する（リターン）。他方、共振周波数ｆｒの検出値が第１の基準値（ｆｒ１）以上である場合には（ステップＳ９０３のＮＯ）、フローチャートは後述するステップＳ９０５に進む。ステップＳ９０５では、共振周波数検出回路１８が、ステップＳ９０２で検出した共振周波数ｆｒの値が、ステップＳ９０１で読み込んだ第２の基準値（ｆｒ２）を上回るかどうかを判定している。
【００４６】
そして、共振周波数ｆｒの検出値が第２の基準値（ｆｒ２）を上回る場合には（ステップＳ９０５のＹＥＳ）、共振周波数検出回路１８は、コネクタキャップ２が誤装着されたことを示す出力信号をプロセッサ１１に送信している（ステップＳ９０６）。プロセッサ１１は、ステップＳ９０６で送信された出力信号に応答して、表示部１６に所定の制御信号を送信する。次いで、表示部１６は、プロセッサ１１の制御信号に従って、コネクタキャップ２が誤装着されたことを示す所定の警告メッセージを表示パネルＤＰに表示する。その後、状態判定処理の１回のループが終了する（リターン）。他方、共振周波数ｆｒの検出値が第２の基準値（ｆｒ２）以下である場合には（ステップＳ９０５のＮＯ）、上記のステップＳ９０２以降の手順が再び実行される。上記のループは所定の周期で繰り返し実行される。なお、上記の状態判定処理は、電子機器１において常時作動するデーモン（監視プログラム）によって実現されている。
【００４７】
以上のように、本実施例の電子機器１では、共振周波数検出回路１８が、筐体１０側の導電部３１とコネクタキャップ２側の導電部３２とで形成された可変コンデンサ４を含む共振回路１８１の共振周波数ｆｒを検出している。そして、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値と第１の基準値（ｆｒ１）との比較に基づいてコネクタキャップ２の押下状態を判定している。上述した通り、可変コンデンサ４の静電容量Ｃは電極間距離ｄが減少するにつれて増加し、共振回路１８１の共振周波数ｆｒは可変コンデンサ４の静電容量Ｃが増加するにつれて減少する。従って、本実施例の電子機器１によれば、筐体１０に対するコネクタキャップ２の移動距離が所定の閾値を超えたかどうかを正確に判定でき、結果的に、コネクタキャップ２が筐体１０に装着された状態で押下されたかどうかを正確に判定できる。このように、本実施例の電子機器１によれば、筐体１０に装着可能なコネクタキャップ２を電源スイッチ等の押下スイッチとして使用することが可能になるので、押下スイッチを設置するための筐体１０内の空間を削減することができる。
【００４８】
さらに、本実施例の電子機器１では、共振周波数検出回路１８が、共振周波数ｆｒの検出値と第２の基準値（ｆｒ２）との比較に基づいてコネクタキャップ２の装着状態を判定している。上述した通り、可変コンデンサの静電容量Ｃは電極間距離ｄが増加するにつれて減少し、共振回路１８１の共振周波数ｆｒは可変コンデンサ４の静電容量Ｃが減少するにつれて増加する。従って、本実施例の電子機器１によれば、可変コンデンサ４の電極間距離ｄが所定の境界値（ｄ２）以下であるかどうかを正確に判定でき、結果的に、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着されたかどうかを正確に判定できる。
【００４９】
続いて、第１実施例の電子機器１の変形例について説明する。図１０は、第１実施例の電子機器１の変形例を示す、図５Ａと同様の断面図である。図１０のように、本例の電子機器１は、コネクタキャップ２の押下時にコネクタキャップ２によって圧迫されるように筐体１０に設置されたバネ部材５を有している。バネ部材５は、コネクタキャップ２によって圧迫されたときにクリック感を発生させるように形成されている。ここでいうクリック感とは、押下スイッチが押下されたことを使用者に知らせるための音又は感触を意味している。
【００５０】
図１０のように、バネ部材５は、深さ方向の反対向きに突出するように差し込み穴Ｉの底面Ｐ３に設置されたドーム状の板バネの形態を有している。コネクタキャップ２は、差し込み穴Ｉの底面Ｐ３に対向する突起部２２の面からさらに突出した柱状部２４を有しており、バネ部材５は、コネクタキャップ２の押下時に柱状部２４によって圧迫されるように配置されている。本例の電子機器１によれば、コネクタキャップ２の押下時にバネ部材５がコネクタキャップ２介して使用者の指先等に良好なクリック感を与えるので、押下スイッチとしてのコネクタキャップ２の操作性を向上させることができる。
【００５１】
次に、本出願の第２実施例の電子機器１について説明する。本実施例の電子機器１は、図１１Ａ〜図１５等を参照して説明する箇所を除いて、上述した第１実施例の電子機器１と同様の構造を有している。
【００５２】
図１１Ａは、本実施例の電子機器１におけるコネクタキャップ２の近傍を示す斜視図である。図１１Ａのように、電子機器１は、筐体１０の受け面Ｐ１に所定のパターンで設置された第１の導電部３１と、差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に所定のパターンで設置された第３の導電部３３と、を有している。図１１Ｂは、図１１Ａの電子機器１を別の角度から見た斜視図である。図１１Ｂのように、電子機器１は、コネクタキャップ２の対向面２１０に所定のパターンで設置された第２の導電部３２と、突起部２２の外周面に所定のパターンで設置された第４の導電部３４と、を有している。第１〜第４の導電部３１〜３４は、直接パターニング、又は二色成形とメッキ加工の組合せによって形成された導電膜の形態を有しうる。
【００５３】
図１２Ａは、図１１Ａ中の筐体１０の受け面Ｐ１を示す平面図である。図１２Ａのように、第１の導電部３１は、筐体１０の長手方向における差し込み穴Ｉの両側に配置された第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２を含んでいる。第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２は、同一の寸法及び形状を有しており、筐体１０の長手方向に沿って延びる第１の接続部ＥＣ１によって互いに電気的に接続されている。第３の導電部３３は、差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に沿って延びるＵ字状の薄板の形態を有している。第３の導電部３３は、第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２とは電気的に接続されていない。
【００５４】
図１２Ｂは、本実施例の電子機器１のコネクタキャップ２の対向面２１０を示す平面図である。図１２Ｂのように、第２の導電部３２は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ対向するように配置された第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４を含んでいる。第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４は、同一の寸法及び形状を有しており、コネクタキャップ２の長手方向に沿って延びる第２の接続部ＥＣ２によって互いに電気的に接続されている。第４の導電部３４は、突起部２２の外周面に沿って延びるＵ字状の薄板の形態を有している。第４の導電部３４は、コネクタキャップ２が筐体１０に装着されたときに第３の導電部３３に対向するように配置されている。第４の導電部３４は、コネクタキャップ２の長手方向と交差する方向に延びる第３の接続部ＥＣ３によって第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４と電気的に接続されている。
【００５５】
図１３Ａは、本実施例の電子機器１の筐体１０及びコネクタキャップ２を示す断面図である。特に、図１３Ａは、図１２Ａ及び図１２Ｂ中のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った筐体１０及びコネクタキャップ２の断面を示している。図１３Ａでは、コネクタキャップ２の突起部２２の構造が簡略化されるとともに、上記の連結部材ＣＭ及び案内部材ＧＭが省略されている。図１３Ａの状態では、弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に密着しているので、差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されている。つまり、図１３Ａは、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着された状態の一例を示している。
【００５６】
上述した図５Ａ〜図５Ｃ６Ｃの例と同様に、コネクタキャップ２は、筐体１０に装着された状態で押下されると筐体１０に対して深さ方向に移動するように形成されている。つまり、図１３Ａ中のコネクタキャップ２が使用者の指先等によって押下されると、筐体１０側の第１の電極部Ｅ１とコネクタキャップ２側の第３の電極部Ｅ３との間の深さ方向の距離ｄが減少することになる。このように、コネクタキャップ２は、電子機器１が外部機器に接続されていないときには、差し込み穴Ｉへの異物の侵入を防止する被覆部材の役割に加えて、使用者から所定の指示を受け付ける押下スイッチの役割を果たしうる。以下では、第１の電極部Ｅ１と第３の電極部Ｅ３との間の深さ方向の距離ｄを、図５Ａ〜図５Ｃの例と同様に、電極間距離ｄと称している。第２の電極部Ｅ２と第４の電極部Ｅ４との間の深さ方向の距離は、電極間距離ｄと等しい。また、第３の導電部３３の表面における第４の導電部３４と対向する部分の面積を以下では電極面積Ｓと称している。
【００５７】
図５Ａ〜図５Ｃの例と同様に、第１〜第４の電極部Ｅ１〜Ｅ４は、電極間距離ｄに応じて静電容量Ｃが減少する可変コンデンサを形成している。この可変コンデンサを以下では第１の可変コンデンサと称している。また、第３及び第４の導電部３３，３４は、電極面積Ｓに応じて静電容量Ｃ’が変化する可変コンデンサを形成している。この可変コンデンサを以下では第２の可変コンデンサと称している。図１３Ａの状態では、第１の可変コンデンサの電極間距離ｄの値がｄ＝ｄ０であり、静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ０である。また、図１３Ａの状態では、第２の可変コンデンサの電極面積Ｓの値がＳ＝Ｓ０であり、静電容量Ｃ’の値がＣ’＝Ｃ０’である。
【００５８】
図１３Ａの状態では、弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２だけでなく底面Ｐ３にも接触している。ただし、図１３Ａ中のコネクタキャップ２には深さ方向の外力が作用していない。図１３Ａ中の第１の可変コンデンサの電極間距離ｄ及び静電容量Ｃの値を以下では初期値ｄ０，Ｃ０と称することがある。同様に、図１３Ａ中の第２の可変コンデンサの電極面積Ｓ及び静電容量Ｃ’の値を以下では初期値Ｓ０，Ｃ０’と称することがある。上述した図５Ａ〜図５Ｃの例と同様に、弾性シール部材２３は、コネクタキャップ２が深さ方向の外力を受けて図１３Ａ中の位置から移動したときに、差し込み穴Ｉの底面Ｐ３から反力を受けて圧縮変形するように形成されている。
【００５９】
図１３Ｂは、図１３Ａと同様の断面図であり、図１３Ａとは異なるコネクタキャップ２の装着状態を示している。具体的に言うと、図１３Ｂは、図１３Ａ中のコネクタキャップ２が深さ方向の外力を受けて僅かな距離だけ移動した状態を示している。そのため、図１３Ｂ中の電極間距離ｄ１は、図１３Ａ中の初期値ｄ０よりも小さく（ｄ１＜ｄ０）、図１３Ｂ中の第１の可変コンデンサの静電容量Ｃ１は、図１３Ａ中の初期値Ｃ０よりも大きい（Ｃ１＞Ｃ０）。また、図１３Ｂ中の電極面積Ｓ１は、図１３Ａ中の初期値Ｓ０よりも大きく（Ｓ１＞Ｓ０）、図１３Ｂ中の第２の可変コンデンサの静電容量Ｃ１’は、図１３Ａ中の初期値Ｃ０’よりも大きい（Ｃ１’＞Ｃ０’）。図１３Ｂの状態では、コネクタキャップ２の移動距離が不十分であるので、コネクタキャップ２は未だ押下されておらず、押下スイッチとしてのコネクタキャップ２に対する使用者の指示は未だ受け付けられていない。
【００６０】
図１３Ｂ中の電極間距離ｄの値（ｄ１）は、コネクタキャップ２が押下されていない状態を表す、電極間距離ｄの境界値の一例である。つまり、本実施例の電子機器１では、電極間距離ｄが図１３Ｂ中の値（ｄ１）を下回ったときに、コネクタキャップ２が押下された（つまり、押下スイッチとしてのコネクタキャップ２が使用者の指示を受け付けた）と見做している。図１３Ｂの状態では、弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの底面Ｐ３から反力を受けて圧縮変形している。そのため、コネクタキャップ２に対する外力が解除されると、コネクタキャップ２は弾性シール部材２３の復元力によって図１３Ａの状態に戻ることになる。
【００６１】
図１３Ｃは、図１３Ａ及び図１３Ｂと同様の断面図であり、図１３Ａ及び図１３Ｂとは異なるコネクタキャップ２の装着状態を示している。具体的に言うと、図１３Ｃは、図１３Ａ中のコネクタキャップ２が深さ方向の反対向きに僅かな距離だけ移動した状態を示している。そのため、図１３Ｃ中の電極間距離ｄ２は、図１３Ａ中の初期値ｄ０よりも大きく（ｄ２＞ｄ０）、図１３Ｃ中の第１の可変コンデンサの静電容量Ｃ２は、図１３Ａ中の初期値Ｃ０よりも小さい（Ｃ２＜Ｃ０）。また、図１３Ｃ中の電極面積Ｓ２は、図１３Ａ中の初期値Ｓ０よりも小さく（Ｓ２＜Ｓ０）、図１３Ｃ中の第２の可変コンデンサの静電容量Ｃ２’は、図１３Ａ中の初期値Ｃ０’よりも小さい（Ｃ２’＜Ｃ０’）。
【００６２】
図１３Ｃの状態でもコネクタキャップ２の弾性シール部材２３が差し込み穴Ｉの内周面Ｐ２に密着しているので、差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されている。図１３Ｃ中の電極間距離ｄの値（ｄ２）は、コネクタキャップ２が適切に装着された状態を表す、電極間距離ｄの境界値の一例である。つまり、図１３Ｃ中のコネクタキャップ２が深さ方向の反対向きにさらに移動すると、差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されなくなる。本実施例の電子機器１では、上記の第１及び第２コンデンサを直列に接続した合成コンデンサを含む共振回路の共振周波数を検出するとともに、共振周波数の検出値に基づいてコネクタキャップ２の装着状態及び押下状態を判定している。このような判定処理の具体的な手順は、上述した図９の例と同様である。
【００６３】
続いて、本実施例の電子機器１のシステム構成について説明する。本実施例の電子機器１のシステム構成は、上述した図６の例と同様である。つまり、本実施例の電子機器１は、プロセッサ１１、無線通信部１２、オーディオ入出力部１３、記憶部１４、タッチセンサ部１５、表示部１６、振動発生部１７、共振周波数検出回路１８、及びコネクタ部ＣＮを含んでいる。本実施例の電子機器１のプロセッサ１１、無線通信部１２、オーディオ入出力部１３、記憶部１４、タッチセンサ部１５、表示部１６、及び振動発生部１７の機能は、上述した図６の例と同様である。そのため、以下では電子機器１の残りの構成要素について説明する。
【００６４】
コネクタ部ＣＮは、上記の第１〜第４の導電部３１〜３４を含む回路部品である。図１２Ａ及び図１２Ｂのように、第１の導電部３１は第１及び第２の電極部Ｅ１，Ｅ２を含んでおり、第２の導電部３２は第３及び第４の電極部Ｅ３，Ｅ４を含んでいる。図１３Ａ〜図１３Ｃを参照して説明した通り、第１〜第４の電極部Ｅ１〜Ｅ４は電極間距離ｄに応じて静電容量Ｃが変化する第１の可変コンデンサを形成しており、第３及び第４の導電部３３，３４は電極面積Ｓに応じて静電容量Ｃ’が変化する第２の可変コンデンサを形成している。
【００６５】
共振周波数検出回路１８は、上記の第１及び第２の可変コンデンサ４１，４２を含む共振回路と、共振回路の交流電源の周波数を任意に変化させる周波数変換回路と、を含む電子回路である。図１４は、本実施例の電子機器１における共振周波数検出回路１８の共振回路１８１の回路図である。図１４のように、共振回路１８１は、ＲＬＣ直列共振回路であり、同回路の電流信号を増幅して共振周波数の検出信号Ｇを出力する出力アンプＡＭＰをさらに含んでいる。また、共振回路１８１は、第１及び第２の可変コンデンサ４１，４２を直列に接続して形成した合成コンデンサ４０を含んでいる。図１４中の合成コンデンサ４０の両側に位置するａ点及びｂ点は、図１１Ａ中の筐体１０内のａ点及びｂ点にそれぞれ対応している。
【００６６】
図１５は、図１４の共振回路１８１の交流電源Ｅの周波数ｆと検出アンプＡＭＰから出力された検出信号Ｇとの間の対応関係を示すグラフである。共振周波数検出回路１８は、図１５のグラフに示される検出信号Ｇの変化に基づいて共振回路１８１の共振周波数ｆｒを検出している。具体的に言うと、共振周波数検出回路１８は、交流電源Ｅの周波数ｆを所定の範囲内で変化させる間に得られた検出信号Ｇの極大値を、共振回路１８１の共振周波数ｆｒとして検出している。
【００６７】
図１５中の第１の波形Ｗ１は、図１３Ａ中のコネクタキャップ２に対応する検出信号Ｇの変化を示している。つまり、第１の波形Ｗ１は、第１の可変コンデンサ４１の静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ０であり、かつ第２の可変コンデンサ４２の静電容量Ｃ’の値がＣ’＝Ｃ０’であるときの検出信号Ｇの変化を示している。図１５中の第２の波形Ｗ２は、図１３Ｂ中のコネクタキャップ２に対応する検出信号Ｇの変化を示している。つまり、第２の波形Ｗ２は、第１の可変コンデンサ４１の静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ１であり（Ｃ１＞Ｃ０）、かつ第２の可変コンデンサ４２の静電容量Ｃ’の値がＣ’＝Ｃ１’であるとき検出信号Ｇの変化を示している（Ｃ１’＞Ｃ０’）。図１４の共振回路１８１は、第１の可変コンデンサ４１の静電容量Ｃが増加するにつれて共振周波数ｆｒが減少し、かつ第２の可変コンデンサ４２の静電容量Ｃ’が増加するにつれて共振周波数ｆｒが減少するように形成されている。そのため、図１３Ｂの状態に対応する共振回路１８１の共振周波数ｆｒ１は、図１３Ａの状態に対応する共振周波数ｆｒ０よりも小さい（ｆｒ１＜ｆｒ０）。
【００６８】
続いて、図１５中の第３の波形Ｗ３は、図１３Ｃ中のコネクタキャップ２に対応する検出信号Ｇの変化を示している。つまり、第３の波形Ｗ３は、第１の可変コンデンサ４１の静電容量Ｃの値がＣ＝Ｃ２であり（Ｃ２＜Ｃ０）、かつ第２の可変コンデンサ４２の静電容量Ｃ’の値がＣ’＝Ｃ２’である（Ｃ２’＜Ｃ０’）ときの検出信号Ｇの変化を示している。図１４の共振回路１８１は、第１の可変コンデンサ４１の静電容量Ｃが減少するにつれて共振周波数ｆｒが増加し、かつ第２の可変コンデンサ４２の静電容量Ｃ’が減少するにつれて共振周波数ｆｒが増加するように形成されている。そのため、図１３Ｃの状態に対応する共振回路１８１の共振周波数ｆｒ２は、図１３Ａの状態に対応する共振周波数ｆｒ０よりも大きい（ｆｒ２＞ｆｒ０）。
【００６９】
以下の表２は、共振周波数検出回路１８による共振周波数ｆｒの検出結果の一例を示している。表２中の誘電率εは空気の誘電率である。表２から分かるように、電極間距離ｄが減少すると合成コンデンサ４０の静電容量Ｃｓが増加するので、共振回路１８１の共振周波数ｆｒが減少する。また、電極面積Ｓが増加すると合成コンデンサ４０の静電容量Ｃｓが増加するので、共振回路１８１の共振周波数が減少する。他方、電極間距離ｄが増加すると、合成コンデンサ４０の静電容量Ｃｓが減少するので、共振回路１８１の共振周波数ｆｒが増加する。また、電極面積Ｓが減少すると合成コンデンサ４０の静電容量Ｃｓが減少するので、共振回路１８１の共振周波数ｆｒが増加する。
【表２】
0006555008.tif 000005
【００７０】
表１及び表２から分かるように、本実施例の電子機器１では、電極間距離ｄの初期値（ｄ０）に対応する共振周波数（ｆ０）と電極間距離ｄの境界値（ｄ１）に対応する共振周波数（ｆ１）との間の差（ｆ０−ｆ１）が相対的に大きくなる。同様に、本実施例の電子機器１では、電極間距離ｄの初期値（ｄ０）に対応する共振周波数（ｆ０）と電極間距離ｄの境界値（ｄ２）に対応する共振周波数（ｆ２）との間の差（ｆ２−ｆ０）が相対的に大きくなる。従って、本実施例の電子機器１によれば、コネクタキャップ２の押下状態及び装着状態をより正確に判定することが可能になる。
【００７１】
続いて、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値と予め定めた第１の基準値との間の比較に基づいて、コネクタキャップ２が筐体１０に装着された状態で押下されたかどうかを判定する機能を有している。特に、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が第１の基準値を下回るかどうかを判定している。例えば、共振周波数検出回路１８は、上記の第１の基準値として、図１３Ｂ中の電極間距離ｄ１に対応する共振周波数の値（ｆｒ１）を採用しうる（図１５も参照）。本実施例では、電極間距離ｄが図１３Ａ中の初期値（ｄ０）から図１３Ｂ中の値（ｄ１）までの範囲内にあるときには、コネクタキャップ２の移動距離が不十分なので、コネクタキャップ２は押下されていないと見做している。そのため、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図１３Ｂ中の電極間距離ｄ１に対応する値（ｆｒ１）以上のときには（ｆｒ≧ｆｒ１のときには）、コネクタキャップ２が押下されていないと判定している。他方、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図１３Ｂ中の電極間距離ｄ１に対応する値（ｆｒ１）を下回るときには（ｆｒ＜ｆｒ１のときには）、コネクタキャップ２が押下されたと判定している。
【００７２】
本実施例の電子機器１において、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値と予め定めた第２の基準値との間の比較に基づいて、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着されたかどうかをさらに判定する機能を有している。特に、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が第２の基準値を上回るかどうかを判定している。例えば、共振周波数検出回路１８は、上記の第２の基準値として、図１３Ｃ中の電極間距離ｄ２に対応する共振周波数ｆｒの値（ｆｒ２）を採用しうる。本実施例では、電極間距離ｄが図１３Ｃ中の値（ｄ２）以下であるときには、筐体１０の差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されることになる。そのため、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図１３Ｃ中の電極間距離ｄ２に対応する値（ｆｒ２）以下のときには（ｆｒ≦ｆｒ２のときには）、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着されたと判定している。
【００７３】
他方、電極間距離ｄが図１３Ｃ中の値（ｄ２）よりも大きいときには、筐体１０の差し込み穴Ｉの密閉性が十分に確保されないことになる。そのため、共振周波数検出回路１８は、共振周波数ｆｒの検出値が図１３Ｃ中の電極間距離ｄ２に対応する値（ｆｒ２）を上回るときには（ｆｒ＞ｆｒ２のときには）、コネクタキャップ２が筐体１０に誤装着されたと判定している。上記の一連の判定に使用される共振周波数ｆｒの第１及び第２の基準値は、予め共振周波数検出回路１８によって検出されて記憶部１４に格納されている。そして、共振周波数検出回路１８は、上記の判定の実行時に、記憶部１４内の第１及び第２の基準値を読み込んで一時的に記憶している。なお、共振周波数検出回路１８は、プロセッサ１１とは別個の専用回路であってもよいし、プロセッサ１１の一機能として実現されてもよい。
【００７４】
以上のように、本実施例の電子機器１では、共振周波数検出回路１８が、共振周波数ｆｒの検出値と第１の基準値（ｆｒ１）との比較に基づいてコネクタキャップ２の押下状態を判定している。従って、本実施例の電子機器１によれば、筐体１０に対するコネクタキャップ２の移動距離が所定の閾値を超えたかどうかを正確に判定でき、結果的に、コネクタキャップ２が筐体１０に装着された状態で押下されたかどうかを正確に判定できる。このように、本実施例の電子機器１によれば、筐体１０に装着可能なコネクタキャップ２を電源スイッチ等の押下スイッチとして使用することが可能になるので、押下スイッチを設置するための筐体１０内の空間を削減することができる。特に、本実施例の電子機器１では、電極間距離ｄの初期値（ｄ０）に対応する共振周波数（ｆ０）と電極間距離ｄの境界値（ｄ１）に対応する共振周波数（ｆ１）との間の差（ｆ０−ｆ１）が相対的に大きくなる（表２を参照）。従って、本実施例の電子機器１によれば、コネクタキャップ２の押下状態をより正確に判定することが可能になる。
【００７５】
さらに、本実施例の電子機器１では、共振周波数検出回路１８が、共振周波数ｆｒの検出値と第２の基準値（ｆｒ２）との比較に基づいてコネクタキャップ２の装着状態を判定している。従って、本実施例の電子機器１によれば、可変コンデンサ４の電極間距離ｄが所定の境界値（ｄ２）以下であるかどうかを正確に判定でき、結果的に、コネクタキャップ２が筐体１０に適切に装着されたかどうかを正確に判定できる。特に、本実施例の電子機器１では、電極間距離ｄの初期値（ｄ０）に対応する共振周波数（ｆ０）と電極間距離ｄの境界値（ｄ２）に対応する共振周波数（ｆ２）との間の差（ｆ２−ｆ０）が相対的に大きくなる（表２を参照）。従って、本実施例の電子機器１によれば、コネクタキャップ２の装着状態をより正確に判定することが可能になる。
【００７６】
以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。
【００７７】
（付記１）  筐体と、
前記筐体に装着可能であり、前記筐体に装着された状態で押下されると前記筐体までの距離が変化するように形成されたキャップと、
前記筐体における前記キャップの受け面に設置された第１の導電部と、
前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記第１の導電部に対向する前記キャップの位置に設置された第２の導電部と、
前記第１の導電部及び前記第２の導電部から形成される可変コンデンサに接続された共振回路と、
前記共振回路の共振周波数と予め定めた基準値との比較に基づいて、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたかどうかを判定する検出回路と、を備える電子機器。
【００７８】
（付記２）  前記検出回路は、前記共振周波数が前記基準値を下回るときに、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたと判定する、付記１記載の電子機器。
（付記３）  前記検出回路は、前記共振周波数と、前記基準値とは異なる他の基準値と、の比較に基づいて、前記キャップが前記筐体に適切に装着されたかどうかをさらに判定する、付記１または２に記載の電子機器。
（付記４）  前記検出回路は、前記共振周波数が前記他の基準値を上回るときに、前記キャップが前記筐体に適切に装着されていないと判定する、付記３に記載の電子機器。
【００７９】
（付記５）  前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記キャップに対向する、前記受け面とは異なる前記筐体の面に設置された第３の導電部と、
前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記第３の導電部に対向する前記キャップの位置に設置された第４の導電部と、をさらに備え、
前記共振回路は、前記可変コンデンサと、前記第３の導電部及び前記第４の導電部から形成された他の可変コンデンサと、を直列に接続した合成コンデンサを含む、付記１〜４のいずれかに記載の電子機器。
（付記６）  前記キャップが前記筐体に装着されたときに前記キャップと前記筐体との間に位置するように前記キャップに設置され、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたときに前記キャップに復元力を加えるように形成された弾性部材をさらに備える付記１〜５のいずれかに記載の電子機器。
（付記７）  前記筐体は、外部機器との接続のための差し込み穴を有し、
前記キャップは、前記筐体に装着されたときに前記差し込み穴を覆うように形成されている、付記１〜６のいずれかに記載の電子機器。
【００８０】
（付記８）  前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたときに前記キャップによって圧迫されるように前記筐体に設置され、前記キャップによって圧迫されたときにクリック感を発生させるように形成されたバネ部材をさらに備える、付記１〜７のいずれかに記載の電子機器。
（付記９）  前記バネ部材は、前記キャップが前記筐体に装着された状態で押下されたときに移動する方向の反対向きに突出したドーム状の板バネである、付記８に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００８１】
１    電子機器
１０    筐体
１１    プロセッサ
１２    無線通信部
１３    オーディオ入出力部
１４    記憶部
１５    タッチセンサ部
１６    表示部
１７    振動発生部
１８    共振周波数検出回路
１８１    共振回路
２    コネクタキャップ
２１    蓋部
２１０    対向面
２１１    上面
２２    突起部
２３    弾性シール部材
２４    柱状部
３１    第１の導電部
３２    第２の導電部
３３    第３の導電部
３４    第４の導電部
４    可変コンデンサ
４１    第１の可変コンデンサ
４２    第２の可変コンデンサ
４０    合成コンデンサ
５    バネ部材
Ｉ    差し込み穴
ＣＭ    連結部材
ＤＰ    表示パネル
ＧＭ    案内部材
ＴＨ    孔
Ｆ    前壁部
Ｒ    後壁部
Ｐ１    受け面
Ｐ２    内周面
Ｐ３    底面
Ｌ１    側壁部
Ｌ２    側壁部
Ｅ１    第１の電極部
Ｅ２    第２の電極部
Ｅ３    第３の電極部
Ｅ４    第４の電極部
ＥＣ    接続部
ＥＣ１    第１の接続部
ＥＣ２    第２の接続部
ＥＣ３    第３の接続部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0006555008.tif 000019
【図１１Ａ】
0006555008.tif 000020
【図１１Ｂ】
0006555008.tif 000021
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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