特許 6100746 携帯用タクタイル電子物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6100746

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】携帯用タクタイル電子物品

(51)【国際特許分類】

   G04G 21/08 20100101AFI20170313BHJP

   G04G 17/06 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   G04G21/08 Z

   G04G17/06

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-210481(P2014-210481)

(22)【出願日】2014年10月15日

(65)【公開番号】特開2015-78984(P2015-78984A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2014年10月15日

(31)【優先権主張番号】13189341.4

(32)【優先日】2013年10月18日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】591048416

【氏名又は名称】ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】マルタン・ジュフェル

(72)【発明者】

【氏名】シュテファン・シュヴェクラー

(72)【発明者】

【氏名】シルヴァン・ヘルフェンシュタイン

【審査官】 藤田 憲二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１６３２９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１５６６２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５４−１６６８７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−１３２０７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−１４８９９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０４Ｇ １７／００，２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

裏蓋及びガラス（１３）によって閉鎖された中央部分（１１）並びに前記中央部分に固定されたベゼル（１４）を有するケース（１０）を備えた携帯用電子物品（１）であって、
前記ケースは、データを表示手段（３０）に送信する少なくとも１つのマイクロコントローラ（２３）が固定されたプリント回路基板（２２）で形成された少なくとも１つの電子モジュール（２０）を有し、
前記物品は、少なくとも２つの電極（５２）が構成された複数のベース要素（５１）を含むタクタイル制御手段（５０）を更に有し、
前記電極は、前記ベース要素上に設けられている導電経路（５３）によって前記マイクロコントローラに電気的に接続された携帯用電子物品において、
前記ベース要素は、前記携帯用物品の形状に適合するために変形でき、及び前記プリント回路基板（２２）に直接接続できるように、可撓性であり、
各前記ベース要素（５１）は、両端部のうちの一方を介して前記電子モジュールに接続された主要セクション（５１ａ）、及び前記主要セクションの自由端部の両側に延在する２つのアーム（５１ｂ）を有し、
前記電極は前記アーム上に設けられている
ことを特徴とする、携帯用電子物品（１）。

【請求項2】

前記ベース要素（５１）はプラスチック製であり、
前記電極（５２）は、前記ベース要素上に蒸着された導電性材料の層である
ことを特徴とする、請求項１に記載の電子物品（１）。

【請求項3】

前記タクタイル制御手段（５０）は、前記ベゼル（１４）上に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載の電子物品（１）。

【請求項4】

前記ベゼル（１４）は、固定ベゼル（１４ｂ）であることを特徴とする、請求項３に記載の電子物品（１）。

【請求項5】

前記ベゼル（１４）は、回転ベゼル（１４ｃ）であることを特徴とする、請求項３に記載の電子物品（１）。

【請求項6】

前記中央部分（１１）及び前記ベゼル（１４）は単一部品であり、これにより中央部分とベゼル（１４ａ）とを形成していることを特徴とする、請求項３に記載の電子物品（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、裏蓋及び風防によって閉鎖された中央部分並びに前記中央部分に固定されたベゼルを含むケースを備える携帯用電子物品に関し、前記ケースは、データを表示手段に送信する少なくとも１つの制御回路が固定されたプリント回路基板で形成された少なくとも１つの電子モジュールを有し、前記物品は、少なくとも１つの電極が蒸着された少なくとも１つの基材を含むタクタイル制御手段を更に有し、前記電極は導電経路によって制御回路に電気的に接続されている。

【背景技術】

【0002】

電子デバイス等の携帯用電子物品、又は例えば携帯用時計は、一般に裏蓋及びガラスによって閉鎖された中央部分で形成されるケースを有する。ケース内部には、電気機械式又は完全に電子式である時計ムーブメントが設けられる。この時計ムーブメントは時刻情報を提供するために設けられ、前記時刻情報はアナログ式又はデジタル式表示手段によって表示される。時計は更に、ユーザが前記時計と対話できるようにする制御手段を有する。

【0003】

制御手段は、一般に前記時計ムーブメントに対して機械的に作用するプッシュボタン又はクラウンの形態をとる。これらのプッシュボタン及びクラウンには、タッチインタフェースを追加できる。このタッチインタフェースは、時計の対話機能性を向上させるため、及び特に時計が多数のメニューや機能を提供する場合に操作を簡略化するために使用される。

【0004】

タッチインタフェースは、抵抗性タッチインタフェース又は容量性タッチインタフェースであってもよい。容量性タッチインタフェースの場合、これはガラスの下面に配置される電極の形態をとっており、ガラスは非導電性要素である。電極は電場にさらされる。ユーザがインタフェースを作動させたい場合、ユーザは、好ましくは指でガラスの外面上に接触力を加える。これは接触力がタップ又は軽いタッチになることを意味する。この接触により、前記電極と導電性要素である指との間に形成される追加の静電容量が生じる。この静電容量の変動は、プログラミングに従って作動する電子式時計ムーブメントによって検知される。このタッチインタフェースは、ケース上ではなく腕時計用ガラス上に形成されるが、これはケースが一般に金属製であり、従って導電性であるためである。ケースは静電容量を発生させることができない。

【0005】

しかしながら、時計のガラス上に設けられるタッチインタフェースは、データの最適な視覚的表示ができないという欠点を有する。実際、時計のガラス上に設けられたタッチインタフェースを有するということは、ユーザが指をガラス上に定期的に置かなければならないことを意味する。結果として、文字盤上のデータの視覚的表示は、ユーザの指によって一般的に狭められる。従って、ユーザにとって、時計が提供するデータを読むのがより困難となる。

【0006】

更に、これらのタッチキーは、一般にガラス等の基材上にインジウム‐スズ‐酸化物（ＩＴＯ）層等の金属層を蒸着することにより作製される。このタイプのＩＴＯ層をガラス上に適用することの１つの欠点は、これが複雑かつコストのかかる作業である点である。結果として、良好な生産収率を得るためには極めて厳密な製造が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、生産がより簡単であり、安価であり、かつより柔軟に使用できる携帯用電子タクタイル物品を提供することを提案することにより、従来技術の欠点を克服することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

従って本発明は、裏蓋及びガラスによって閉鎖された中央部分並びに前記中央部分に固定されたベゼルを含むケースを備える携帯用電子物品であって、前記ケースは、データを表示手段に送信する少なくとも１つのマイクロコントローラが固定されたプリント回路基板で形成された少なくとも１つの電子モジュールを有し、前記物品は、少なくとも１つの電極が構成された少なくとも１つのベース要素を含むタクタイル制御手段を更に有し、前記電極は導電経路によってマイクロコントローラに電気的に接続される携帯用電子物品に関し、ベース要素は、携帯用物品の形状に適合するために変形できるように、及びプリント回路基板に直接接続できるように可撓性であることを特徴とする。

【0009】

第１の有利な実施形態では、ベース要素はポリアミド等のプラスチック製であり、電極は前記ベース要素上に蒸着された導電性材料の層である。

【0010】

第２の有利な実施形態では、タクタイル制御手段は複数のベース要素を含み、各ベース要素上には１つの電極が設けられる。

【0011】

第３の有利な実施形態では、タクタイル制御手段は複数のベース要素を有し、各ベース要素上には少なくとも２つの電極が設けられる。

【0012】

別の有利な実施形態では、各ベース要素は、両端部のうちの一方を介して電子モジュールに接続された主要セクション、及び前記主要セクションの自由端部の両側に延在する２つのアームを有し、電極は前記アーム上に設けられる。

【0013】

別の有利な実施形態では、タクタイル制御手段は、複数の電極が設けられるベース要素を有し、前記ベース要素は補助的セクションによって電子モジュールに接続された周縁セクションを有し、電極は前記周縁セクション上に設けられる。

【0014】

別の有利な実施形態では、ベース要素の前記周縁セクションはケースと同一の形状を有する。

【0015】

別の有利な実施形態では、タクタイル制御手段はベゼル上に設けられる。

【0016】

別の有利な実施形態では、ベゼルは固定ベゼルである。

【0017】

別の有利な実施形態では、ベゼルは回転ベゼルである。

【0018】

別の有利な実施形態では、中央部分及びベゼルは単一部品であり、これにより中央部分−ベゼルを形成する。

【0019】

本発明による携帯用電子デバイス又は物品の目的、利点及び特徴は、単に非限定的な例として挙げる添付した図面に図示した本発明の少なくとも１つの実施形態に関する以下の詳細な説明において、より明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明による携帯用電子物品の概略断面図である。

【図2】図２は、本発明による、回転ベゼルを有する代替的な携帯用電子物品の概略断面図である。

【図3】図３は、本発明による、ベゼル−中央部分を有する代替的な携帯用電子物品の概略断面図である。

【図4】図４は、本発明によるタクタイル制御手段の概略的な変形例を示す。

【図5】図５は、本発明によるタクタイル制御手段の概略的な変形例を示す。

【図6】図６は、本発明によるタクタイル制御手段の概略的な変形例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、本発明による携帯用電子デバイス１又は携帯用電子物品を示す。この携帯用電子物品は、携帯電話若しくは携帯電話用ＧＰＳデバイス若しくは携帯用コンピュータ若しくは感圧式タブレット、スポーツ用心拍計若しくは携帯音楽プレーヤ、又は時計であってよい。

【0022】

この電子デバイスは、裏蓋１２（図１では図示していないが、図２で見ることができる）及びガラス１３によって閉鎖された中央部分１１で形成されたケース１０を含む。電子モジュール２０はケース１０内に設けられている。この電子モジュール２０は、表示手段３０に表示する必要がある少なくとも１つの情報を提供するように構成されている。この電子モジュール２０は、例えば電子式時計ムーブメント１１である。

【0023】

モジュール２０は、また特にセルバッテリである電気的エネルギアキュムレータを受承するよう設けられた区画又はハウジングを有する地板２１を有する。

【0024】

モジュール２０は、また前記地板に固定された少なくとも１つのプリント回路基板すなわちＰＣＢ２２を有する。このプリント回路基板２２上には、データの少なくとも１つの項目を提供するよう構成された少なくとも１つのマイクロコントローラ２３が配置されている。マイクロコントローラ２３は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であってもよい。このデータは、手動等のアナログ式、又はＬＥＤスクリーン等のデジタル式であってもよい表示手段３０に送信される。これらの表示手段はガラス１３と電子モジュール２０との間に位置し、スペーサ又はフランジ３１がガラス１３と表示手段３０との間に設けられている。

【0025】

モジュール２０は、また高度又は深度又は気象データを提供するために例えば圧力センサ等の様々なセンサを備えていてもよい。温度センサ又はコンパス機能用のセンサを設けてもよい。更に、複数の電子モジュール２０をケース１０内に設けることも想定でき、各モジュールは少なくとも１つのデータ項目を表示手段３０に提供する。

【0026】

携帯用電子デバイスが時計である場合、モジュール２０又はモジュール２０のうちの１つは電子式時計ムーブメントである。

【0027】

時計１は、更にユーザが前記モジュール２０と対話できるようにするために使用される制御手段４０を有する。これにより、ユーザは様々な機能を選択して作動させることができる。制御手段４０は少なくとも１つのタクタイル制御手段５０を有する。制御手段は、また中央部分１１に設けられるプッシュピース又はボタンを備えていてもよい。

【0028】

本発明によると有利には、これらのタクタイル制御手段５０は、電子モジュール２０に固定された可撓性ベース要素５１を含み、電子モジュール２０上には少なくとも１つの電極５２が設けられ、この電極５２は前記可撓性ベース要素５１上に形成されている。この可撓性ベース要素５１は、有利には可撓性プリント回路基板、すなわちポリアミド（カプトン）又はポリエステル等の高性能なプラスチック基材である。蒸着された電極５２は接続点を形成する導電性材料の層の形態をとっている。例えば、ベース要素として機能する可撓性プリント回路基板５１はポリエステル上に銀でスクリーン印刷してもよく、又は可撓性プリント回路基板５１はカプトン上に銅でスクリーン印刷してもよい。電極５２は円形、平行６面体、又は三角の形状を有する。

【0029】

電極５２をマイクロコントローラ２３に電気的に接続するために、タクタイル制御手段５０は、更に前記可撓性ベース要素５１上に設けられた少なくとも１つの接続経路５３を有する。この接続経路５３は、前記マイクロコントローラに接続されたプリント回路基板２２の少なくとも１つの導電経路２３ａと協働する。電気的連続性を保証するために、プリント回路基板２２上及びベース要素５１上の接続点を使用できる。可撓性ベース要素５１をプリント回路基板２２に固定するために接着剤を用いてもよい。

【0030】

これらの可撓性ベース要素５１すなわち可撓性プリント基板を使用することの１つの利点は、これらが、回路が特定の形状に適合すること又は使用中に屈曲することを可能にしながら、従来のプリント回路基板に用いられる構成部品に組み付けることができる点である。

【0031】

可撓性プリント回路基板５１を使用することの別の利点は、このタイプのプリント回路基板が、腕時計のガラス等の基材上へのＩＴＯ層の蒸着よりも低コストである点である。

【0032】

最後に、別の利点は、可撓性プリント回路基板５１が簡素である点である。実際、可撓性プリント回路基板５１の使用は、使用できる構成部品を制限しないだけではなく、本発明により、電極５２のためのベース要素として機能しかつ電極５２を制御回路に接続する単一部品を得ることができる。

【0033】

タッチガラスを有する既存の腕時計に近い使用を達成するために、複数の電極５２を有することが不可欠である。有利な配置では、タクタイル制御手段５０は１２個の電極５２を有し、これらはそれぞれ可撓性ベース要素５１上に設けるために、１２個のベース要素が必要である。これらの電極５２は、ユーザがこれらを操作できるように、中央部分上に位置する。当然、電極５２の個数は選択でき、例えば電極５２を１つだけ又は６若しくは７個有することができる。

【0034】

よってケース１０は、電極５２を配設するためにベゼル１４を有する。このベゼル１４は中央部分１１上及びガラス１３の周りに位置する。これは回転ベゼル１４ｃ又は固定ベゼル１４ｂであってもよい。ベゼル１４は、また中央部分１１及びベゼル１４が単一部品、すなわち中央部分−ベゼル１４ａを形成するよう配設してもよい。中央部分１１及びベゼル１４は、ユーザから見える面である外壁と、内壁とを有する。タクタイル制御手段５０の電極５２を高効率なものとするために、このベゼル１４は、容量効果をもたらすことができるように非導電性材料で作製される。ベゼル全体を非導電性材料で作製せず、ユーザが操作する領域のみを非導電性とすることもできる。システムの感受性は低下するが、電極５２のサイズが適切であれば、すなわち十分に大きければ依然として機能する。

【0035】

可撓性ベース要素５１及び電極５２は、好ましくは操作が容易になるように、時間を示す円（ｈｏｕｒ ｃｉｒｃｌｅ）上に配設される。よって、これらの電極５２はベゼル１４上、すなわち中央部分−ベゼル１４ａ、固定ベゼル１４ｂ、又は回転ベゼル１４ｃ上に設けられる。

【0036】

電極５２が中央部分−ベゼル１４ａ上に設けられる代替例では、図３に示すように、可撓性プリント回路基板５１は屈曲し、これにより電極５２が中央部分−ベゼル１４ａと接触する。内壁を中空にして、可撓性プリント回路基板５１をその中で楔留めすることも想定できる。また、前記可撓性プリント回路基板５１を内壁に接着することもできる。

【0037】

図１に示す固定ベゼル１４ｂを有する別の代替例では、ベゼルは環状部分１４０の形態をとる。図１に示す例では、固定ベゼル１４ｂの環状部分１４０はＵ字形の断面を有し、Ｕ字の基部はユーザから見える部分となる。ガラスと対向して位置するこの環状部分のアームは、アームの自由端部から延伸する前記アームに垂直な突起１４１を備えている。この突起１４１は、ガラス１３及び固定ベゼル１４ｂを組み付ける際に使用され、固定ベゼル１４ｂはフランジ３１を部分的に圧迫するようにガラス１３に予備組み付けされている。ガラス１３を組み付ける際に、ガラスは固定ベゼル１４ｂの環状部分１４０の突起１４１を圧迫する。このようにして、固定ベゼル１４ｂはガラス１３と中央部分１１との間に楔留めされる。この配置は、中空の内部空間を有する固定ベゼル１４ｂを得ることができることを意味する。

【0038】

電極５２を固定ベゼル１４ｂ上に設ける際に、電極はベゼル１４ｂの中空部分にある。この目的のために中央部分１１は中空であり、これにより図１に示すように、電子モジュール２０とベゼルの中空内部空間との間に通路が存在する。可撓性プリント回路基板５１をベゼルの中空内部空間において保持するために図１で採用した解決策は、楔５４の使用からなる。この楔５４はベゼルの中空内部空間に配置されている。楔５４は、可撓性プリント回路基板５１と中央部分１１との間に位置するよう設けられる。このようにして、楔５４はプリント回路基板５１に作用し、これにより電極５２はベゼル１４ｂの内壁と接触する。

【0039】

回転ベゼル１４ｃを有する別の変形例では、ベゼルは環状部分１５０の形態をとる。図２に示す例では、固定ベゼル１４ｂの環状部分１５０は３つの部分からなるセクションを有する。このセクションは、ガラス１３に垂直に延在する第１の部分１５１、ガラス１３に平行に延在する第２の部分１５２並びに第１の部分１５１及び第２の部分１５２を接続する傾斜した第３の部分１５３を有するフランクを回転ベゼル１４ｃに設けるように構成されている。第１の部分１５１の自由端部及び第３の部分１５３の自由端部に、取り付け手段１６０を設ける。取り付け手段１６０は、メス型部分として機能する中央部分１１における溝１６２に挿入するフック１６１等のオス型部分である。よって中央部分１１は、その上にメス型部分が設けられる２つの垂直壁で形成された肩部を有する。回転ベゼル１４ｃの環状部分１５０及び中央部分１１の肩部は内部空間を形成している。

【0040】

電極５２を回転ベゼル１４ｃに設ける際に、電極はベゼル１４ｃの中空部分内にある。この目的のために中央部分は中空であり、これにより図２に示すように、電子モジュール２０と回転ベゼル１４ｃの中空内部空間との間に通路が存在する。可撓性プリント回路基板５１を回転ベゼル１４ｃの中空内部空間において保持するために図２で採用した解決策は、楔５５の使用からなる。この楔５５は回転ベゼル１４ｃの中空内部空間に配置されている。楔５５は、可撓性プリント回路基板５１と中央部分１１との間に位置するよう設けられる。このようにして、楔５５は可撓性プリント回路基板５１を支持し、これにより電極５２は回転ベゼル１４ｃの内壁に近づくが、回転ベゼル１４ｃに接触することはなく、ベゼル１４ｃの回転が可能となる。回転ベゼル１４ｃの環状部分１５０及び中央部分の肩部で形成される内部空間に位置するフレームを想定することもできる。このフレームによりプリント回路基板５１を支持できる。

【0041】

図４に示す第１の変形例では、１つのベース要素につき、すなわち１つのプリント回路基板５１につき１つ以上の電極５２を設けることができる。これを達成するために、プリント回路基板５１は適切な形状を有する。この適切な形状はＴ字の形態をとり、すなわち可撓性プリント回路基板５１は主要セクション５１ａを有する。この主要セクション５１ａは、その端部のうちの１つによって電子モジュールに接続され、２つのアーム５１ｂがその自由端部の両側に延在する。この構成により、可撓性プリント回路基板５１の端部及びアーム５１ｂ上に位置する様々な電極５２を設けることができる。次に導電経路５３が主要セクション５１ａの方へ向かい、マイクロコントローラ２３に電気的に接続される。アーム５１ｂは、好ましくはベゼル１４の形状に適合する形状を有するよう湾曲した形状を呈する。このアーム５１ｂのこの湾曲により、前記可撓性プリント回路基板５１のより良好な集積が可能となる。

【0042】

よって、１２個のタッチキーを有する電子物品に関して、図４に示すように、本発明による４つの可撓性プリント回路基板５１を有することを想定できる。各可撓性プリント回路基板５１は、３つの電極５２及び円の弧を形成するプリント回路基板５１のアーム５１ｂを支持する。４つの可撓性プリント回路基板５１の円の弧の総体は、ベゼル１４で形成される円と同様の円である。

【0043】

図５に見られる第２の変形例において、タクタイル制御手段５０は、全ての電極５２を支持するよう配設された可撓性プリント回路基板５１を１つだけ有する。これを達成するために、可撓性プリント回路基板５１は周縁セクション５１ｃを有し、その上に様々な電極５２が作製される。この周縁セクション５１ｃはケース１０の形状と同一の形状を有し、すなわち周縁セクション５１ｃは環状、又は正方形、又は樽形であってよい。周縁セクション５１ｃは、環状セクション５１ｃに対して径方向に延在する少なくとも１つの補助的セクション５１ｄによって、マイクロコントローラ２３に接続される。導電経路５３は補助的セクション５１ｄの方へ向かい、これにより電極５２をマイクロコントローラ２３に電気的に接続する。

【0044】

図５に見られるこの第２の変形例の好ましいバージョンでは、可撓性プリント回路基板５１は２つの補助的セクション５１ｄを有する。これらの補助的セクション５１ｄは直径を挟んで対向している。この好ましいバージョンは、電極５２とマイクロコントローラ２３との間の電気的接続を簡素化するという利点を有する。よって導電経路５３は２つのグループに分割され、それぞれ補助的セクション５１の方へ向かう。９０°以下の角度で補助的セクション５１から角度的に離間した導電経路５３は、前記補助的セクション５１ｄの方へ向かうことが理解される。

【0045】

この第２の変形例の１つの利点は、作製されて電子モジュール２０に固定されるプリント回路基板が１つしかないため、製造プロセスが簡略化されるという点である。

【0046】

添付の請求項で定義した本発明の範囲から逸脱しない限りにおいて、当業者には明白な様々な変更及び／又は改良及び／又は組み合わせを、上述の本発明の様々な実施形態に行ってよいことが明らかである。

【0047】

従って、図６に示すように、導電経路５３の形態をとる電極５２を想定でき、この導電経路５３はその自由端部において巻かれており、導電経路は導電経路自身には接触しない。

【符号の説明】

【0048】

１ 電子物品
１０ ケース
１１ 中央部分、電子式時計ムーブメント
１２ 裏蓋
１３ ガラス
１４ ベゼル
１４ａ 中央部分‐ベゼル
１４ｂ 固定ベゼル
１４ｃ 回転ベゼル
２０ 電子モジュール
２１ 地板
２２ プリント回路基板
２３ マイクロコントローラ
３０ 表示手段
３１ フランジ
４０ 制御手段
５０ タクタイル制御手段
５１ ベース要素、可撓性プリント回路基板
５１ａ 主要セクション
５１ｂ アーム
５１ｃ 周縁セクション
５１ｄ 補助的セクション
５２ 電極
５３ 導電経路
５４ 楔
５５ 楔
１４０ 環状部分
１４１ 突起
１５０ 環状部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】