特許 6712912 電子機器

(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】6712912

(24)【登録日】2020年6月4日

(45)【発行日】2020年6月24日

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/16 20060101AFI20200615BHJP

   H04M 1/00 20060101ALI20200615BHJP

   G01R 33/02 20060101ALI20200615BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20200615BHJP

【ＦＩ】

   G06F1/16 312Z

   H04M1/00 R

   G01R33/02 L

   H04M1/02 C

   G06F1/16 312F

   G06F1/16 312E

【請求項の数】10

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-124232(P2016-124232)

(22)【出願日】2016年6月23日

(65)【公開番号】特開2017-228109(P2017-228109A)

(43)【公開日】2017年12月28日

【審査請求日】2019年5月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北出 哲也

【審査官】 佐賀野 秀一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１１９４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０１１５９４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０５１２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７６０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４３８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０２１８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １／１６− １／１８

Ｇ０１Ｒ ３３／００− ３３／２６

Ｈ０４Ｍ １／００− １／８２

Ｈ０５Ｋ ５／００− ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれの第１主面同士が対向する第１状態とそれぞれの第２主面同士が対向する第２状態との間で変位可能に設けられた第１筐体及び第２筐体と、
前記第１筐体に設けられた磁気検出部と、
前記第２筐体に設けられた磁石と、
前記磁気検出部の出力に基づいて前記第１状態と前記第２状態を判別する制御部と、
を有し、
前記磁石は、その磁化方向が前記第２筐体の第１主面及び第２主面と直交するように配置されており、
前記磁気検出部は、前記第１筐体の第１主面及び第２主面の法線方向に沿って並ぶように、前記法線方向視で少なくとも一部が重なる位置に配設された第１磁気センサ及び第２磁気センサを含み、
前記磁石は、前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサと前記法線方向視で少なくとも一部が重なる、
ことを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサそれぞれの出力を比較して前記第１状態と前記第２状態を判別す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】

前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサは、いずれも単一の磁気センサＩＣに集積化されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記第１磁気センサは、第１磁気センサＩＣに集積化されており、
前記第２磁気センサは、第２磁気センサＩＣに集積化されており、
前記第１磁気センサＩＣは、プリント基板の第１実装面に実装されており、
前記第２磁気センサＩＣは、前記プリント基板の第２実装面に実装されている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。

【請求項5】

前記磁気検出部は、前記第１筐体の第１主面及び第２主面の前記法線方向に沿って並ぶように、前記法線方向視で少なくとも一部が重なる位置に配設された第３磁気センサ及び第４磁気センサをさらに含み、
前記第３磁気センサは、前記第１磁気センサと同一面上に配置されており、
前記第４磁気センサは、前記第２磁気センサと同一面上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項6】

前記制御部は、前記第１磁気センサ及び前記第４磁気センサの差分出力と、前記第２磁気センサ及び前記第３磁気センサの差分出力のうち、絶対値が大きい方の正負を判定して前記第１状態と前記第２状態を判別することを特徴とする請求項５に記載の電子機器。

【請求項7】

前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサ、前記第３磁気センサ、及び、前記第４磁気センサは、いずれも単一の磁気センサＩＣに集積化されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電子機器。

【請求項8】

前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサは、いずれも第１磁気センサＩＣに集積化されており、
前記第３磁気センサ及び前記第４磁気センサは、いずれも第２磁気センサＩＣに集積化されており、
前記第１磁気センサＩＣ及び前記第２磁気センサＩＣは、いずれもプリント基板の同一実装面に実装されている、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電子機器。

【請求項9】

前記第１筐体の第１主面に設けられた表示部と、
前記第２筐体の第１主面に設けられた操作部と、
をさらに有し、
前記制御部は、前記第１状態を判別したときに前記電子機器を休止状態とし、前記第２状態を判別したときに前記操作部を無効状態とすることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の電子機器。

【請求項10】

前記第１筐体と前記第２筐体は、互いに着脱可能であることを特徴とする請求項１〜請求項９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】

本発明は、スマートフォン、タブレット、及び、ノートＰＣなどの電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

図１６は、電子機器の一従来例を示す模式図である。本従来例の電子機器２００は、本体２１０の上面がカバー２２０で覆われている第１状態（本図左）と、本体２１０の下面がカバー２２０で覆われている第２状態（本図右）を判別するための手段として、本体２１０に内蔵された磁気センサＩＣ２３０（例えば両極検出ホールＩＣ）と、カバー２２０に内蔵された磁石２４０を有する。なお、磁石２４０は、その磁化方向（＝着磁方向）がカバー２２０の主面に対して平行となるように配設されている。

【0003】

一方、磁気センサＩＣ２３０は、そのパッケージ主面（上面及び下面）が本体２１０の主面に対して平行となるように配設されており、パッケージ主面に対して垂直に印加される磁界（＝垂直磁界）を検出する。本図に即して述べると、第１状態（本図左）では、パッケージの上面から下面に向かう垂直磁界が磁気センサＩＣ２３０で検出される。一方、第２状態（本図右）では、パッケージの下面から上面に向かう垂直磁界が磁気センサＩＣ２３０で検出される。従って、磁気センサＩＣ２３０の出力極性が正であるか負であるかに基づいて、第１状態（本図左）と第２状態（本図右）を判別することができる。

【0004】

図１７は、磁石２４０に対する磁気センサＩＣ２３０の変位量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義するための模式図である。本図で示したように、紙面左右方向の変位量Ｘ、紙面前後方向の変位量Ｙ、及び、紙面上下方向の変位量Ｚは、それぞれ、磁石２４０の下面中央を原点Ｏ（０，０，０）として定義されている。また、変位量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の正負極性については、紙面右方向、紙面奥方向、及び、紙面下方向をそれぞれ正方向とする。

【0005】

図１８は、磁気センサＩＣ２３０の変位量Ｘ及びＺ（変位量Ｙ＝０）と垂直磁界との相関図である。なお、本図では、横軸を変位量Ｘ（ｍｍ）とし、縦軸を変位量Ｚ（ｍｍ）としている。また、本図の前提条件として、磁石２４０は、縦７．５ｍｍ（紙面左右方向）×横７．５ｍｍ（紙面前後方向）×高さ０．５ｍｍ（紙面上下方向）の薄板形状であり、その残留磁束密度が１４００ｍＴであるものとする。

【0006】

また、本図中のグラデーション領域は、垂直磁界が５ｍＴ以上となる領域であり、グラデーション濃度が高いほど垂直磁界が大きいことを示している。磁気センサＩＣ２３０で検出される垂直磁界の向きから、本体２１０とカバー２２０の変位状態を正しく判別するためには、先述の第１状態または第２状態において、磁気センサＩＣ２３０が本図中のグラデーション領域内（＝磁石２４０の磁極正面から斜め方向にずれた位置）に収まるように、磁気センサＩＣ２３０及び磁石２４０それぞれの位置決めを行っておく必要がある。

【0007】

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１５−１１９４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ただし、上記従来例の電子機器２００において、磁石２４０の磁極正面から斜め方向にずれた位置の磁界は、最大でも磁極正面における磁界の半分程度に過ぎない上、磁石２４０から少し離れただけでも大きく減衰してしまう。

【0010】

そのため、上記従来例の電子機器２００では、磁気センサＩＣ２３０の検出距離（＝垂直磁界を正しく検出することのできる距離）が短くノイズにも弱いので、カバー２２０の位置ズレなどにより、意図しない誤動作（＝状態判別ミス）を生じるおそれがあった。

【0011】

また、上記従来例の電子機器２００では、磁気センサＩＣ２３０の変位量Ｘがプラスからマイナスに転じると、磁気センサＩＣ２３０に印加される垂直磁界の方向が反転してしまうので、本体２１０とカバー２２０の変位状態を誤検知するおそれがあった。

【0012】

なお、特許文献１の従来技術では、カバーに設けられる磁石を本体表面に対して斜めに傾ける必要があるので、その実装が非常に困難である上、カバーの厚みが大きくなるという課題があった。

【0013】

本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者により見出された上記課題に鑑み、簡易な構成で第１筐体と第２筐体の変位状態を正しく判別することの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】

【0014】

本明細書中に開示されている電子機器は、それぞれの第１主面同士が対向する第１状態とそれぞれの第２主面同士が対向する第２状態との間で変位可能に設けられた第１筐体及び第２筐体と、前記第１筐体に設けられた磁気検出部と、前記第２筐体に設けられた磁石と、前記磁気検出部の出力に基づいて前記第１状態と前記第２状態を判別する制御部と、を有し、前記磁石は、その磁化方向が前記第２筐体の第１主面及び第２主面と直交するように配置されており、前記磁気検出部は、前記第１筐体の第１主面及び第２主面の法線方向に沿って配設された第１磁気センサ及び第２磁気センサを含む構成（第１の構成）とされている。

【0015】

なお、上記第１の構成から成る電子機器において、前記制御部は、前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサそれぞれの出力を比較して前記第１状態と前記第２状態を判別する構成（第２の構成）にするとよい。

【0016】

また、上記第１または第２の構成から成る電子機器において、前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサは、いずれも単一の磁気センサＩＣに集積化されている構成（第３の構成）にするとよい。

【0017】

また、上記第１または第２の構成から成る電子機器において、前記第１磁気センサは、第１磁気センサＩＣに集積化されており、前記第２磁気センサは、第２磁気センサＩＣに集積化されており、前記第１磁気センサＩＣは、プリント基板の第１実装面に実装されており、前記第２磁気センサＩＣは、前記プリント基板の第２実装面に実装されている構成（第４の構成）にしてもよい。

【0018】

また、上記第１の構成から成る電子機器において、前記磁気検出部は、前記第１筐体の第１主面及び第２主面の法線方向に沿って配設された第３磁気センサ及び第４磁気センサを更に含み、前記第３磁気センサは、前記第１磁気センサと同一面上に配置されており、前記第４磁気センサは、前記第２磁気センサと同一面上に配置されている構成（第５の構成）にするとよい。

【0019】

なお、上記第５の構成から成る電子機器において、前記制御部は、前記第１磁気センサ及び前記第４磁気センサの差分出力と、前記第２磁気センサ及び前記第３磁気センサの差分出力のうち、絶対値が大きい方の正負を判定して前記第１状態と前記第２状態を判別する構成（第６の構成）にするとよい。

【0020】

また、上記第５または第６の構成から成る電子機器において、前記第１磁気センサ、前記第２磁気センサ、前記第３磁気センサ、及び、前記第４磁気センサは、いずれも単一の磁気センサＩＣに集積化されている構成（第７の構成）にするとよい。

【0021】

また、上記第５または第６の構成から成る電子機器において、前記第１磁気センサ及び前記第２磁気センサは、いずれも第１磁気センサＩＣに集積化されており、前記第３磁気センサ及び前記第４磁気センサは、いずれも第２磁気センサＩＣに集積化されており、前記第１磁気センサＩＣ及び前記第２磁気センサＩＣは、いずれもプリント基板の同一実装面に実装されている構成（第８の構成）にしてもよい。

【0022】

また、上記第１〜第８いずれかの構成から成る電子機器は、前記第１筐体の第１主面に設けられた表示部と、前記第２筐体の第１主面に設けられた操作部と、をさらに有し、前記制御部は、前記第１状態を判別したときに前記電子機器を休止状態とし、前記第２状態を判別したときに前記操作部を無効状態とする構成（第９の構成）にするとよい。

【0023】

また、上記第１〜第９いずれかの構成から成る電子機器において、前記第１筐体と前記第２筐体は、互いに着脱可能である構成（第１０の構成）にするとよい。

【発明の効果】

【0024】

本明細書中に開示されている発明によれば、簡易な構成で第１筐体と第２筐体の変位状態を正しく判別することのできる電子機器を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】電子機器の外観図

【図2】電子機器の第１実施形態を示す模式図

【図3】磁石に対する磁気センサＩＣの変位量を定義するための模式図

【図4】磁気センサＩＣの変位量と垂直磁界との相関図

【図5】磁気センサＩＣの一構成例を示すブロック図

【図6】電子機器の第２実施形態を示す模式図

【図7】電子機器の第３実施形態を示す模式図

【図8】第１状態（Ｘ＞０）での出力状態を示す模式図

【図9】第１状態（Ｘ＜０）での出力状態を示す模式図

【図10】第２状態（Ｘ＞０）での出力状態を示す模式図

【図11】第２状態（Ｘ＜０）での出力状態を示す模式図

【図12】磁石に対する磁気センサＩＣの変位量を定義するための模式図

【図13】ＸとＡ／Ｂ及びｍａｘ（Ａ／Ｄ，Ｃ／Ｂ）との相関図

【図14】ＸとＡ−Ｂ及びｍａｘ（Ａ−Ｄ，Ｃ−Ｂ）との相関図

【図15】電子機器の第４実施形態を示す模式図

【図16】電子機器の一従来例を示す模式図

【図17】磁石に対する磁気センサＩＣの変位量を定義するための模式図

【図18】磁気センサＩＣの変位量と垂直磁界との相関図

【発明を実施するための形態】

【0026】

＜電子機器＞
図１は、電子機器の外観図である。本構成例の電子機器１００は、ノートＰＣとしてもタブレットとしても利用することのできるハイブリッド型の携帯端末（いわゆる２ｉｎ１ＰＣ）であり、本体１０と、カバー２０と、連結部３０と、を有する。

【0027】

本体１０は、電子機器１００の第１筐体に相当し、第１主面１０ａと第２主面１０ｂを備えている。なお、第１主面１０ａには、タッチパネル機能を備えた表示部（液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイなど）が設けられている。

【0028】

カバー２０は、電子機器１００の第２筐体に相当し、第１主面２０ａと第２主面２０ｂを備えている。なお、第１主面２０ａには、ユーザ操作を受け付けるための操作部（キーボードなど）が設けられている。

【0029】

連結部３０は、本図中の矢印ａ及びｂで示したように、自身を回動軸（開閉軸）としてカバー２０を本体１０に対してほぼ３６０°回動可能（開閉可能）に支持する。なお、本図の例では、連結部３０を本体１０及びカバー２０から独立したヒンジ部材として描写したが、連結部３０の構成はこれに限定されるものではなく、連結部３０をカバー２０の一部分としてもよい。また、本体１０とカバー２０は、着脱可能としてもよい。

【0030】

＜変位状態＞
上記した本体１０及びカバー２０は、その変位状態として、電子機器１００を不使用とするときの第１状態（本図上段）、電子機器１００をタブレットとして使用するときの第２状態（本図下段）、及び、電子機器１００をノートＰＣとして使用するときの第３状態（本図中段）のいずれかを取ることができる。

【0031】

第１状態（本図上段）は、本体１０の前面（＝第１主面１０ａ）を被覆するようにカバー２０が閉じられた状態を指す。第１状態では、本体１０及びカバー２０が互いに平行となり、それぞれの第１主面１０ａ及び２０ａ同士が対向する。

【0032】

第２状態（本図下段）は、本体１０の背面（＝第２主面１０ｂ）側にカバー２０が折り畳まれた状態を指す。第２状態では、本体１０及びカバー２０が互いに平行となり、それぞれの第２主面１０ｂ及び２０ｂ同士が対向する。

【0033】

なお、本明細書中の「対向する」という文言は、互いに向かい合う主面間に介在物がない状態だけを指すのでなく、液晶保護フィルムやキーボードカバーなどが介在している状態も含むものとして理解することができる。

【0034】

また、蛇足ながら、対向している主面間の距離は、対向していない主面間の距離よりも短くなる。具体的に述べると、第１主面同士１０ａ及び２０ａが対向する第１状態では、第１主面間の距離が第２主面間の距離よりも短くなる。逆に、第２主面同士１０ｂ及び２０ｂが対向する第２状態では、第２主面間の距離が第１主面間の距離よりも短くなる。

【0035】

第３状態（本図中段）は、カバー２０が任意の角度まで開いて固定された状態を指す。すなわち、第３状態は、上記した第１状態と第２状態の一方から他方に遷移する途中の状態であると理解することもできる。

【0036】

なお、本構成例の電子機器１００は、上記の変位状態を判別するための手段として、磁気センサと磁石を備えており、特に、それぞれの配置やセンサ出力の演算手法に特徴を有する。そこで、以下では、具体的な実施形態を例に挙げながら、本体１０とカバー２０の変位状態を正しく判別するための新規構成について提案する。

【0037】

＜第１実施形態＞
図２は、電子機器１００の第１実施形態を示す模式図である。本図の左側には、本体１０及びカバー２０それぞれの第１主面同士１０ａ及び２０ａが対向する第１状態（図１の上段に相当）を示している。一方、本図の右側には、本体１０及びカバー２０それぞれの第２主面同士１０ｂ及び２０ｂが対向する第２状態（図１の下段に相当）を示している。

【0038】

本図で示したように、本実施形態の電子機器１００は、本体１０及びカバー２０それぞれの内部に、磁気センサＩＣ４０（＝磁気検出部に相当）及び磁石５０を有する。

【0039】

磁気センサＩＣ４０は、２つの磁気センサＡ及びＢを集積化した半導体集積回路装置であり、そのパッケージ主面（上面及び下面）が本体１０の第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂに対して平行となるように、プリント基板ＰＣＢの実装面に実装されている。

【0040】

磁気センサＡ及びＢは、磁気センサＩＣ４０のパッケージ主面の法線方向、延いては、本体１０の第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂの法線方向に沿って、図示の順序（第１主面１０ａ−磁気センサＡ−磁気センサＢ−第２主面１０ｂ）で配設されており、磁気センサＩＣ４０のパッケージ主面に対して垂直に印加される磁界（＝垂直磁界）をそれぞれ検出する。なお、磁気センサＡ及びＢとしては、ホール素子や磁気抵抗素子などを好適に用いることができる。

【0041】

磁石５０は、その磁化方向がカバー２０の第１主面２０ａ及び第２主面２０ｂと直交するように配置されている。本図に即して述べると、磁石５０は、Ｎ極が第１主面２０ａと向かい合い、Ｓ極が第２主面２０ｂと向かい合うように配置されている。従って、第１状態（本図左）及び第２状態（本図右）のいずれであっても、磁気センサＩＣ４０には、そのパッケージの上面から下面に向かう磁界が印加されることになる。

【0042】

また、本図に明示されていないが、本体１０のプリント基板ＰＣＢには、磁気センサＩＣ４０の出力に基づいて、第１状態（本図左）と第２状態（本図右）を判別するマイコン６０（＝制御部に相当、後出の図５を参照）が実装されている。

【0043】

本図で示したように、第１状態（本図左）では、磁気センサＡと磁石５０との距離が磁気センサＢと磁石５０との距離よりも短くなるので、磁気センサＡに印加される垂直磁界が磁気センサＢに印加される垂直磁界よりも大きくなる。従って、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力を比較するとＡ＞Ｂ（またはＡ−Ｂ＞０）となる。

【0044】

一方、第２状態（本図右）では、磁気センサＢと磁石５０との距離が磁気センサＡと磁石５０との距離よりも短くなるので、磁気センサＢに印加される垂直磁界が磁気センサＡに印加される垂直磁界よりも大きくなる。従って、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力を比較するとＡ＜Ｂ（またはＡ−Ｂ＜０）となる。

【0045】

上記の知見から、マイコン６０は、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力を比較して第１状態（本図左）と第２状態（本図右）を判別する。本図に即して述べると、マイコン６０は、Ａ＞Ｂ（またはＡ−Ｂ＞０）であるときに第１状態（本図左）と判別し、Ａ＜Ｂ（またはＡ−Ｂ＜０）であるときに第２状態（本図右）と判別する。

【0046】

また、本図には明示していないが、先述の第３状態（図１中段）では、本体１０とカバー２０が離れるので、磁気センサＩＣ４０に磁界が印加されなくなる。従って、マイコン６０では、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力がいずれも閾値を下回っているとき、または、磁気センサＡ及びＢの出力総和が閾値を下回っているときに、第３状態（図１中段）と判別することができる。

【0047】

なお、先にも述べたように、第１状態（本図左）は、電子機器１００を不使用とするときの変位状態である（図１の上段も参照）。これを鑑みると、マイコン６０は、第１状態（本図左）であることを判別したときに、電子機器１００（少なくとも表示部）を休止状態とすることが望ましい。このような制御を行うことにより、電子機器１００の消費電力を抑制することができるので、バッテリ駆動時間を延ばすことが可能となる。

【0048】

また、先にも述べたように、第２状態（本図右）は、電子機器１００をタブレットとして使用するときの変位状態である（図１の下段も参照）。これを鑑みると、マイコン６０は、第２状態（本図右）であることを判別したときに、カバー２０の操作部を無効状態とすることが望ましい。このような制御を行うことにより、タブレットとしての使用中に誤って操作部に触れてしまったとしても、意図しない誤動作を生じることがなくなる。

【0049】

図３は、第１実施形態の電子機器１００について、磁石５０に対する磁気センサＩＣ４０（特に磁気センサＡ）の変位量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義するための模式図である。本図で示したように、紙面左右方向の変位量Ｘ、紙面前後方向の変位量Ｙ、及び、紙面上下方向の変位量Ｚは、それぞれ、磁石５０の下面中央を原点Ｏ（０，０，０）として定義されている。また、変位量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の正負極性については、紙面右方向、紙面奥方向、及び、紙面下方向をそれぞれ正方向とする。

【0050】

図４は、磁気センサＩＣ４０の変位量Ｘ及びＺ（変位量Ｙ＝０）と垂直磁界との相関図である。本図では、横軸を変位量Ｘ（ｍｍ）とし、縦軸を変位量Ｚ（ｍｍ）としている。なお、本図の前提条件として、磁石５０は、縦７．５ｍｍ（紙面左右方向）×横７．５ｍｍ（紙面前後方向）×高さ０．５ｍｍ（紙面上下方向）の薄板形状であり、その残留磁束密度が１４００ｍＴであるものとする。すなわち、磁石５０は、磁化方向が異なる以外、従来例の磁石２４０（図１６）と同一である。

【0051】

また、本図中のグラデーション領域は、垂直磁界が５ｍＴ以上となる領域であり、グラデーション濃度が高いほど垂直磁界が大きいことを示している。一方、本図中の破線領域は、比較参照のために、従来例の相関図（図１８）を重畳的に示したものである。

【0052】

磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力を比較して本体１０とカバー２０の変位状態を正しく判別するためには、先述の第１状態または第２状態において、磁気センサＩＣ４０が本図中のグラデーション領域内（＝磁石５０の磁極正面）に収まるように、磁気センサＩＣ４０及び磁石５０それぞれの位置決めを行っておくことが望ましい。

【0053】

ここで、磁極正面の磁界は、他の位置における磁界よりも大きく、磁石５０から多少離れても減衰しにくい。そのため、本実施形態の電子機器１００であれば、従来例と比べて磁気センサＩＣ４０の検出範囲が広がりノイズにも強くなるので、カバー２０の位置ズレなどに起因する誤動作（＝状態判別ミス）を低減することが可能となる。

【0054】

また、カバー２０の位置ズレなどにより、磁気センサＩＣ４０の変位量Ｘがプラスからマイナスに転じても磁気センサＩＣ４０に印加される垂直磁界の方向は反転しないので、本体１０とカバー２０の変位状態を誤検知することはない。

【0055】

＜磁気センサＩＣ＞
図５は、磁気センサＩＣ４０の一構成例を示すブロック図である。本構成例の磁気センサＩＣ４０は、磁気センサＡ及びＢのほかに、ダイナミックオフセットキャンセラ４１Ａ及び４１Ｂ（以下では、ＤＯＣ［dynamic offset canceller］４１Ａ及び４１Ｂと呼ぶ）と、アンプ４２Ａ及び４２Ｂと、ＡＤ［analog-to-digital］コンバータ４３Ａ及び４３Ｂと、ロジック部４４と、インタフェイス部４５と、レギュレータ４６と、パワーオンリセット部４７と、オシレータ４８と、を集積化して成る。

【0056】

磁気センサＡ及びＢは、それぞれ、磁気センサＩＣ４０のパッケージ主面に対して垂直に印加される磁界（＝垂直磁界）を検出する。なお、ホール素子や磁気抵抗素子を用いた磁気センサＡ及びＢは、それぞれ、等価的にホイートストンブリッジ回路（抵抗ブリッジ回路）で表すことができる。

【0057】

ＤＯＣ４１Ａ及び４１Ｂは、それぞれ、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、磁気センサＡ及びＢの駆動電流方向を切り替えることにより、磁気センサＡ及びＢのオフセット電圧をキャンセルして所望の信号成分のみをサンプル／ホールド出力する。

【0058】

アンプ４２Ａ及び４２Ｂは、それぞれ、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、ＤＯＣ４１Ａ及び４１Ｂのサンプル／ホールド出力を所定のゲインで増幅する。

【0059】

ＡＤコンバータ４３Ａ及び４３Ｂは、それぞれ、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、アナログのアンプ出力をデジタル信号に変換する。

【0060】

ロジック部４４は、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、ＡＤコンバータ４３Ａ及び４３Ｂから入力されるデジタル信号をインタフェイス部４５経由でマイコン６０に出力する。マイコン６０は、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力を比較することにより、先述の第１状態と第２状態を判別する。

【0061】

インタフェイス部４５は、Ｉ^２ＣバスまたはＳＰＩ［serial peripheral interface］バス（若しくはその両方）を備えており、ロジック部４４とマイコン６０との間で双方向通信を行う。

【0062】

レギュレータ４６は、外部電源電圧ＶＤＤを所定の内部電源電圧ＶＲＥＧに変換する。なお、レギュレータ４６としては、回路規模の小さいＬＤＯ［low drop-out］レギュレータなどを好適に用いることができる。

【0063】

パワーオンリセット部４７は、外部電源電圧ＶＤＤまたは内部電源電圧ＶＲＥＧを監視して、ＩＣ各部のパワーオンリセット処理を行う。

【0064】

オシレータ４８は、内部電源電圧ＶＲＥＧの供給を受けて動作し、ＩＣ各部の動作に必要な駆動クロック信号を生成する。

【0065】

＜第２実施形態＞
図６は、電子機器１００の第２実施形態を示す模式図である。本実施形態は、先出の第１実施形態（図２）をベースとしつつ、磁気センサＡ及びＢを別々の磁気センサＩＣ４０Ａ及び４０Ｂに分散して集積化した点に特徴を有する。そこで、第１実施形態と同様の構成要素については、図２と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第２実施形態の特徴部分について重点的に説明する。

【0066】

本図で示したように、磁気センサＡを集積化した磁気センサＩＣ４０Ａは、プリント基板ＰＣＢの第１実装面に実装されている。一方、磁気センサＢを集積化した磁気センサＩＣ４０Ｂは、プリント基板ＰＣＢの第２実装面に実装されている。

【0067】

なお、磁気センサＩＣ４０Ａ及び４０Ｂは、それぞれに集積化された磁気センサＡ及びＢが本体１０の第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂの法線方向に沿って並ぶように、プリント基板ＰＣＢを挟んで表裏で重なる位置に実装されている。

【0068】

このような構成を採用することにより、先出の第１実施形態（図２）と比べて、センサ間距離（＝磁気センサＡと磁気センサＢとの距離）を広げることができる。従って、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力差が大きくなるので、カバー２０の位置ズレなどが生じても、本体１０とカバー２０の変位状態を正しく判別することが可能となる。

【0069】

＜第３実施形態＞
図７は、電子機器１００の第３実施形態を示す模式図である。本実施形態は、先出の第１実施形態（図２）をベースとしつつ、先出の磁気センサＡ及びＢに加えて、さらに、磁気センサＣ及びＤを単一の磁気センサＩＣ４０に集積化した点に特徴を有する。そこで、第１実施形態と同様の構成要素については、図２と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第３実施形態の特徴部分について重点的に説明する。

【0070】

磁気センサＣ及びＤは、先出の磁気センサＡ及びＢと同様、磁気センサＩＣ４０のパッケージ主面の法線方向、延いては、本体１０の第１主面１０ａ及び第２主面１０ｂの法線方向に沿って、図示の順序（第１主面１０ａ−磁気センサＣ−磁気センサＤ−第２主面１０ｂ）で配設されており、磁気センサＩＣ４０のパッケージ主面に対して垂直に印加される磁界（＝垂直磁界）をそれぞれ検出する。なお、磁気センサＣは、磁気センサＡと同一面上に配置されており、磁気センサＤは、磁気センサＢと同一面上に配置されている。

【0071】

このように、４つの磁気センサＡ〜Ｄを集積化した磁気センサＩＣ４０を用いる場合、縦方向に並べられた磁気センサＡ及びＢ（ないしはＣ及びＤ）ではなく、対角位置に設けられた磁気センサＡ及びＤ（ないしはＢ及びＣ）について、それぞれの出力比較を行う方が、本体１０とカバー２０の変位状態をより正しく判別することができる。以下では、具体的な計算例を挙げながら、その理由を説明する。

【0072】

図８は、先述の第１状態（図７左側）において、磁石５０に対する磁気センサＩＣ４０の変位量Ｘが正（Ｘ＞０）であるときの出力状態を示す模式図である。なお、以下の説明では、磁気センサＡ〜Ｄそれぞれの出力について、Ａ＝１９．８６ｍＴ、Ｂ＝１８．４０ｍＴ、Ｃ＝１８．８６ｍＴ、Ｄ＝１７．４８ｍＴであるものとする。

【0073】

この場合、Ａ−Ｄ＝＋２．３８ｍＴ（＝１９．８６ｍＴ−１７．４８ｍＴ）となり、Ｃ−Ｂ＝＋０．４６ｍＴ（＝１８．８６ｍＴ−１８．４０ｍＴ）となるので、｜Ａ−Ｄ｜＞｜Ｃ−Ｂ｜となる。従って、マイコン６０は、より絶対値が大きい方（ここではＡ−Ｄ）の正負を判定して第１状態と第２状態を判別する。本図の例では、Ａ−Ｄ＞０なので、磁石５０が磁気センサＩＣ４０の上面側に位置している状態、すなわち、第１状態（図７左側）であると判定される。

【0074】

なお、上記した磁気センサＡ及びＤの差分出力（＝Ａ−Ｄ＝＋２．３８ｍＴ）は、磁気センサＡ及びＢの差分出力（＝Ａ−Ｂ＝＋１．４６ｍＴ）よりも大きく、かつ、磁気センサＣ及びＤの差分出力（＝Ｃ−Ｄ＝＋１．３８ｍＴ）よりも大きい。これを鑑みると、本体１０とカバー２０の変位状態を判別する際には、縦方向に並べられた磁気センサＡ及びＢ（ないしはＣ及びＤ）それぞれの出力を比較するよりも、対角位置に設けられた磁気センサＡ及びＤ（ないしはＢ及びＣ）それぞれの出力を比較する方が有利であると言える。

【0075】

図９は、先述の第１状態（図７左側）において、Ｘ＜０であるときの出力状態を示す模式図である。なお、以下の説明では、Ａ＝１８．８６ｍＴ、Ｂ＝１７．４８ｍＴ、Ｃ＝１９．８６ｍＴ、Ｄ＝１８．４０ｍＴであるものとする。

【0076】

この場合、Ａ−Ｄ＝＋０．４６ｍＴ（＝１８．８６ｍＴ−１８．４０ｍＴ）となり、Ｃ−Ｂ＝＋２．３８ｍＴ（＝１９．８６ｍＴ−１７．４８ｍＴ）となるので、｜Ａ−Ｄ｜＜｜Ｃ−Ｂ｜となる。従って、マイコン６０は、より絶対値が大きい方（ここではＣ−Ｂ）の正負を判定して第１状態と第２状態を判別する。本図の例では、Ｃ−Ｂ＞０なので、第１状態（図７左側）であると判定される。

【0077】

図１０は、先述の第２状態（図７右側）において、Ｘ＞０であるときの出力状態を示す模式図である。なお、以下の説明では、Ａ＝１８．４０ｍＴ、Ｂ＝１９．８６ｍＴ、Ｃ＝１７．４８ｍＴ、Ｄ＝１８．８６ｍＴであるものとする。

【0078】

この場合、Ａ−Ｄ＝−０．４６ｍＴ（＝１８．４０ｍＴ−１８．８６ｍＴ）となり、Ｃ−Ｂ＝−２．３８ｍＴ（＝１７．４８ｍＴ−１９．８６ｍＴ）となるので、｜Ａ−Ｄ｜＜｜Ｃ−Ｂ｜となる。従って、マイコン６０は、より絶対値が大きい方（ここではＣ−Ｂ）の正負を判定して第１状態と第２状態を判別する。本図の例では、Ｃ−Ｂ＜０なので、磁石５０が磁気センサＩＣ４０の下面側に位置している状態、すなわち、第２状態（図７右側）であると判定される。

【0079】

図１１は、先述の第２状態（図７右側）において、Ｘ＜０であるときの出力状態を示す模式図である。なお、以下の説明では、Ａ＝１７．４８ｍＴ、Ｂ＝１８．８６ｍＴ、Ｃ＝１８．４０ｍＴ、Ｄ＝１９．８６ｍＴであるものとする。

【0080】

この場合、Ａ−Ｄ＝−２．３８ｍＴ（＝１７．４８ｍＴ−１９．８６ｍＴ）となり、Ｃ−Ｂ＝−０．４６ｍＴ（＝１８．４０ｍＴ−１８．８６ｍＴ）となるので、｜Ａ−Ｄ｜＞｜Ｃ−Ｂ｜となる。従って、マイコン６０は、より絶対値が大きい方（ここではＡ−Ｄ）の正負を判定して第１状態と第２状態を判別する。本図の例では、Ａ−Ｄ＜０なので、第２状態（図７右側）であると判定される。

【0081】

以上、図８〜図１１で示したように、マイコン６０は、磁気センサＡ及びＤの差分出力（＝Ａ−Ｄ）と、磁気センサＢ及びＣの差分出力（＝Ｃ−Ｂ）のうち、絶対値が大きい方の正負を判定して第１状態と第２状態を判別する。このような構成とすることにより、第１実施形態（図２）と比べて、本体１０とカバー２０の変位状態をより正しく判別することが可能となる。

【0082】

なお、図８〜図１１には明示していないが、磁気センサＡ〜Ｄそれぞれの出力がいずれも閾値を下回っているとき、または、磁気センサＡ〜Ｄの出力総和が閾値を下回っているときには、先述の第３状態（図１中段）であると判別することができる。

【0083】

図１２は、第３実施形態の電子機器１００について、磁石５０に対する磁気センサＩＣ４０（特に磁気センサＡ）の変位量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義するための模式図である。本図で示したように、紙面左右方向の変位量Ｘ、紙面前後方向の変位量Ｙ、及び、紙面上下方向の変位量Ｚは、それぞれ、磁石５０の下面中央を原点Ｏ（０，０，０）として定義されている。また、変位量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の正負極性については、紙面右方向、紙面奥方向、及び、紙面下方向をそれぞれ正方向とする。

【0084】

また、磁気センサＡ及びＢ（ないしはＣ及びＤ）は、紙面上下方向に所定のセンサ間距離ｄを隔てて形成されているものとし、磁気センサＡ及びＣ（ないしはＢ及びＤ）は、紙面左右方向に所定のセンサ間距離ｗを隔てて形成されているものとする。

【0085】

図１３並びに図１４は、それぞれ、磁気センサＩＣ４０の変位量Ｘと磁界比Ａ／Ｂ及びｍａｘ（Ａ／Ｄ，Ｃ／Ｂ）との相関図、並びに、磁気センサＩＣ４０の変位量Ｘと磁界差Ａ−Ｂ及びｍａｘ（Ａ−Ｄ，Ｃ−Ｂ）との相関図である。

【0086】

なお、磁界比ｍａｘ（Ａ／Ｄ，Ｃ／Ｂ）は、磁界比Ａ／Ｄ及びＣ／Ｂのうち、より大きい方となる。同様に、磁界差ｍａｘ（Ａ−Ｄ，Ｃ−Ｂ）は、磁界差Ａ−Ｄ及びＣ−Ｂのうち、より大きい方となる。

【0087】

また、図１３及び図１４の前提条件として、Ｙ＝０ｍｍ、Ｚ＝５．０ｍｍ、ｄ＝０．２２２ｍｍ、及び、ｗ＝０．５ｍｍであるものとし、かつ、磁石５０は、縦７．５ｍｍ（紙面左右方向）×横７．５ｍｍ（紙面前後方向）×高さ０．５ｍｍ（紙面上下方向）の薄板形状であり、その残留磁束密度が１４００ｍＴであるものとする。

【0088】

図１３の破線で示したように、磁界比Ａ／Ｂは、Ｘ≒０で極大値（≒１．１）となり、｜Ｘ｜の増大とともに低下していく。一方、図１３の実線で示したように、磁界比ｍａｘ（Ａ／Ｄ，Ｃ／Ｂ）は、Ｘ≒０で極小値（≒１．１）となり、｜Ｘ｜の増大とともに上昇していく。従って、磁界比ｍａｘ（Ａ／Ｄ，Ｃ／Ｂ）は、変位量Ｘに依ることなく、常に磁界比Ａ／Ｂよりも大きくなる。

【0089】

また、図１４の破線で示したように、磁界差Ａ−Ｂは、Ｘ≒０で極大値（≒１．５）となり、｜Ｘ｜の増大とともに低下していく。一方、図１４の実線で示したように、磁界差ｍａｘ（Ａ−Ｄ，Ｃ−Ｂ）は、Ｘ≒０で極小値（≒１．５）となり、｜Ｘ｜≒２．５で極大値（≒３．２）となる。なお、｜Ｘ｜＞２．５になると、磁界差ｍａｘ（Ａ−Ｄ，Ｃ−Ｂ）が単調に減少していくが、本図で示したように、少なくとも、｜Ｘ｜＜５．０の範囲内において、磁界差ｍａｘ（Ａ−Ｄ，Ｃ−Ｂ）が磁界差Ａ−Ｂを下回ることはない。

【0090】

以上の知見から分かるように、本体１０とカバー２０の変位状態をより正しく判別する際には、磁気センサＡ及びＢそれぞれの出力を比較するよりも、磁気センサＡ及びＤの差分出力（＝Ａ−Ｄ）と、磁気センサＢ及びＣの差分出力（＝Ｃ−Ｂ）のうち、絶対値が大きい方の正負を判定する方が望ましいと言える。

【0091】

＜第４実施形態＞
図１５は、電子機器１００の第４実施形態を示す模式図である。本実施形態は、先出の第３実施形態（図７）をベースとしつつ、磁気センサＡ及びＢと磁気センサＣ及びＤを別々の磁気センサＩＣ４０ＡＢ及び４０ＣＤに分散して集積化した点に特徴を有する。そこで、第３実施形態と同様の構成要素については、図７と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第４実施形態の特徴部分について重点的に説明する。

【0092】

本図で示したように、磁気センサＡ及びＢを集積化した磁気センサＩＣ４０ＡＢは、プリント基板ＰＣＢの第１実装面において、紙面左側の端部近傍に実装されている。これに対して、磁気センサＣ及びＤを集積化した磁気センサＩＣ４０ＣＤは、プリント基板ＰＣＢの第１実装面において、紙面右側の端部近傍に実装されている。

【0093】

すなわち、磁気センサＩＣ４０ＡＢと磁気センサＩＣ４０ＣＤは、プリント基板ＰＣＢの同一実装面において、できるだけ相互間の距離が開く位置に実装されている。

【0094】

このような構成を採用することにより、先出の第３実施形態（図７）と比べて、センサ間距離（＝磁気センサＡ及びＢと磁気センサＣ及びＤとの距離）を広げることができる。従って、磁気センサＡ及びＤの出力差（＝Ａ−Ｄ）、並びに、磁気センサＢ及びＣの出力差（＝Ｃ−Ｂ）がそれぞれ大きくなるので、カバー２０の位置ズレなどが生じても、本体１０とカバー２０の変位状態を正しく判別することが可能となる。

【0095】

＜その他の変形例＞
なお、上記実施形態では、いわゆる２ｉｎ１ＰＣを適用例に挙げて説明を行ったが、本明細書中に開示されている発明の適用対象は、何らこれに限定されるものではなく、例えば、スマートフォンやタブレットに着脱可能な手帳型カバーの開閉状態を判別する手段としても適用することができるし、或いは、クラムシェル型の電子機器（ノートＰＣや携帯ゲーム機器など）の開閉状態を判別する手段としても好適である。

【0096】

また、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0097】

本明細書中に開示されている発明は、例えば、スマートフォン、タブレット、及び、ノートＰＣなどの電子機器に利用することが可能である。

【符号の説明】

【0098】

１００ 電子機器
１０ 本体（第１筐体）
１０ａ 第１主面
１０ｂ 第２主面
２０ カバー（第２筐体）
２０ａ 第１主面
２０ｂ 第２主面
３０ 連結部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０ＡＢ、４０ＣＤ 磁気センサＩＣ（磁気検出部）
４１Ａ、４１Ｂ ダイナミックオフセットキャンセラ
４２Ａ、４２Ｂ アンプ
４３Ａ、４３Ｂ ＡＤコンバータ
４４ ロジック部
４５ インタフェイス部
４６ レギュレータ
４７ パワーオンリセット部
４８ オシレータ
５０ 磁石
６０ マイコン（制御部）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 磁気センサ
ＰＣＢ プリント基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】