1.構成
 図1は本発明の一実施例による携帯装置の筐 体構成を模式的に示す平面図である。本実施 例による携帯装置は、ほぼ矩形状の第1筐体10 1と第2筐体102とがヒンジ部103により連結され� ��構成を有する。本実施例では、第1筐体101に はキー等の操作部(図示せず。)が設けられて� ��るので、以下、「操作部側筐体101」という� ��第2筐体102には液晶ディスプレイ(LCD)等の表� ��部(図示せず。)が設けられているので、以� �、「表示部側筐体102」という。ただし、こ� �に限定されるものではなく、第1筐体の上に� ��2筐体が回転可能に重なっているので、第1� �体101を下筐体、第2筐体102を上筐体と記すこ� ��もできる。

 なお、図1では、細い実線で示す操作部側 筐体101と太い実線で示す表示部側筐体102とが 若干ずれて図示されているが、これは筐体101 および102が重なっていることを説明的に示し たものであり、携帯装置の筐体101および102と が位置的に若干ずれていることをそのまま意 味するものとは限らない。操作部側筐体101の 全面が表示部側筐体102により覆われる構成で もよいし、操作部側筐体101の少なくとも操作 部が表示部側筐体102により覆われる構成でも よい。

 ヒンジ部103は、操作部側筐体101に対して� ��示部側筐体102の姿勢を複数の状態に順次変� ��させることができる構造を有する。ここで� ��、後述するように操作部側筐体101と表示部� ��筐体102とが2つの軸を中心として回転可能に 連結されている。この連結機構により、操作 部側筐体101に対して表示部側筐体102を閉状態 、横長画面で互いに交差した第1開状態およ� �縦長画面の第2開状態の3つの所定姿勢に回転 およびシフトを伴って順次変化させることが できるものとする。ヒンジ部103の具体例は後 述する。

 さらに、操作部側筐体101には、磁気発生� ��としての磁石M1およびM2がヒンジ部103を筐体 の幅方向に挟んで所定距離を持って段違いに 配置されている。さらに、表示部側筐体102に は、磁気検出器としての磁気センサH1およびH 2が筐体の一方の長辺側に所定距離を持って� �方向に配置されている。後述するが、磁気� �ンサH1およびH2の一方(ここでは、磁気センサ H1)が磁界の有無および磁界の方向の両方を検 出できるように構成されている。なお、操作 部側筐体101の幅方向に2個以上の磁石を配置� �、表示部側筐体102の縦方向に2個以上の磁気� ��ンサを配置することも可能である。

 2つの磁石M1およびM2と2つの磁気センサH1� �よびH2とは、操作部側筐体101と表示部側筐体 102との相対的な姿勢変化ごとに重なる組み合 わせが異なるように配置される。以下、本実 施例の動作を詳細に説明する。

 2.動作
 図2は本発明の一実施例による携帯装置の状 態変化を模式的に示す図である。表示部側筐 体102が操作部側筐体101に対して状態1(閉状態) である時には、操作部型筐体101の磁石M1は、� ��示部側筐体102の磁気センサH1と重なってお� �、他方の磁石M2と磁気センサH2とは離間して� ��る。したがって、磁気センサH1は磁気を検� �し、磁気センサH2は磁気を検出しない。

 表示部側筐体102が状態2の中間状態で示す ように(時計回りあるいは反時計回りに)回転� ��、表示部が横長画面となり、かつ、操作部� ��筐体101の長手方向と表示部側筐体102の長手� ��向とが交差した状態3(第1開状態あるいはT字 形状)では、磁石M1と磁気センサH2とが重なり� ��他方の磁石M2と磁気センサH1とは離間してい る。したがって、磁気センサH2は磁気を検出� ��、磁気センサH1は磁気を検出しない。

 表示部側筐体102が状態4の中間状態で示す ようにさらに(時計回りあるいは反時計回り� �)回転し、表示部が縦長画面となり、かつ、� ��作部側筐体101の長手方向と表示部側筐体102� ��長手方向とが同方向に一致した状態5(第2開� ��態)では、磁石M2と磁気センサH1とが重なり� �他方の磁石M1と磁気センサH2とは離間してい� ��。したがって、磁気センサH1は磁気を検出� �、磁気センサH2は磁気を検出しない。

 本実施例における磁石M1およびM2と磁気セ ンサH1およびH2との配置では、磁気センサH1が 状態1と状態5においてそれぞれ磁石M1およびM2 の磁気を検出する。したがって、磁気センサ H1だけをSおよびNの両極を識別可能に検出で� �るセンサにしておき、磁石M1およびM2をそれ� ��れS極およびN極の異なる極に設定すること� �、状態1と状態5とを区別することができる。 本実施例では、状態1(閉状態)、状態3(第1開状 態)あるいは状態5(第2開状態)であれば、磁気� ��ンサH1およびH2の一方が磁気を検出するよう に構成されている。なお、状態2と状態4はそ� ��ぞれ状態1と状態3の中間状態、状態3と状態5 の中間状態で、いずれの磁気センサも磁気を 検出しない状態である。

 図3は本発明の一実施例による携帯装置の 状態検出回路を概略的に示す回路図である。 ここでは、携帯装置内のプログラム制御プロ セッサ(ここではCPU(Central Processing Unit))201が� ��モリ202内のプログラムを実行し、磁気セン� ��H1およびH2の出力1~3をモニタすることで図2� �示す状態1~5のいずれの状態かを判定する。

 磁気センサH1は、上述したようにSおよびN の両極を識別可能に検出できるセンサであり 、たとえばホール素子を用いる。磁気センサ H1は、2系統の出力1および出力2を有し、磁石� ��N極を検出した場合は出力1をHighからLowに遷� ��させる。同様に磁石のS極を検出した場合は 出力2をHighからLowに遷移させる。

 磁気センサH2は1系統の出力3を有し、N極� �たはS極のどちらか(どちらでも良い)一方を� �出した場合に出力3をHighからLowに遷移させる 。なお、磁気を検出しないときは磁気センサ H1およびH2のいずれの出力もHighであるものと� ��る。

 図4(A)は状態1において磁気センサH1と磁石 M1とが重なった状態での磁力線の様子を側面� ��向から見た模式図であり、図4(B)は状態5に� �いて磁気センサH1と磁石M2とが重なった状態� ��の磁力線の様子を側面方向から見た模式図� ��ある。基板301は表示部側筐体102内に組み込� ��れた電気部品を搭載する基板であり、指定� ��置に磁気センサH1を搭載している。

 図4(A)に示す状態1では、磁気センサH1と磁 石M1のN極が向かい合っており、磁気センサH1� ��N極の磁気を検出して出力1をHighからLowに遷� ��させ、出力2はHighを維持する。逆に、図4(B)� ��示す状態5では、磁気センサH1と磁石M2のS極� ��向かい合っており、磁気センサH1はS極の磁� ��を検出して出力2をHighからLowに遷移させ、� �力1はHighを維持する。このように磁気センサ H1は磁力線の向きによって、出力1または出力 2がLowとなるので、S極、N極を識別することが できる。

 図5は本実施例による携帯装置の状態検出 を可能にする磁気センサH1およびH2の出力波� �図である。ここでは、磁石M1の表示部側筐体 102に対抗した側がN極、磁石M2の表示部側筐体 102に対抗した側がS極にそれぞれ設定されて� �るものとする。

 まず、状態1(閉状態)では、磁気センサH1� �磁石M1のN極を検出するので出力1はLow、出力2 はHighであり、磁気センサH2は磁気を検出しな いので出力3はHighである。したがって、CPU201� ��(出力1,出力2,出力3)=(0,1,1)であれば、携帯装� ��が状態1であると判定可能である。

 状態1から状態3に遷移する間の状態2では� ��磁気センサH1およびH2は双方とも磁石M1およ� ��M2の磁気を検出できないため、出力1~3はす� �てHighである。したがって、CPU201は(出力1,出� ��2,出力3)=(1,1,1)であれば、携帯装置が中間状� ��であると判定可能である。この場合、前の� ��態(状態1)を記憶しておけば状態2であると判 定可能である。

 状態3(第1開状態)では、磁気センサH2が磁� ��M1のN極を検出するので出力3はLow、磁気セン サH1は磁気を検出しないので出力1および2は� �にHighである。したがって、CPU201は(出力1,出� ��2,出力3)=(1,1,0)であれば、携帯装置が状態3で あると判定可能である。

 状態3から状態5に遷移する間の状態4では� ��磁気センサH1およびH2は双方とも磁石M1およ� ��M2の磁気を検出できないため、出力1~3はす� �てHighである。したがって、CPU201は(出力1,出� ��2,出力3)=(1,1,1)であるから、携帯装置が中間� ��態(ここでは状態4あるいは状態2)であると判 定可能である。

 状態5(第2開状態)では、磁気センサH1は磁� ��M2のS極を検出するので出力1はHigh、出力2はL owであり、磁気センサH2は磁気を検出しない� �で出力3はHighである。したがって、CPU201は(� �力1,出力2,出力3)=(1,0,1)であれば、携帯装置が 状態5であると判定可能である。

 CPU201は、以上の一連の動作に伴う出力1~3� ��変化をモニタすることにより、状態1~状態5� ��全ての状態を判定可能となる。特に、本実� ��例によれば(出力1,出力2,出力3)=(1,1,1)を検出� ��ることで中間状態であることを知ることが� ��きるので、中間状態にある期間に、表示部� ��表示画面をミュートしたり、画面表示の回� ��処理などを行うタイミングを検出したりす� ��ことができる。さらに、表示部の画面表示� ��処理以外の処理を行うこともできる。また� ��状態を検出できない期間がないため、携帯� ��置内部の処理を待ち状態にする必要がなく� ��効率的に処理を行うことが出来る。

 なお、上述した磁気センサH1およびH2、磁 石M1およびM2の配置は一例であり、部品実装� �制約がない限り、自由に場所の移動ができ� �。また、携帯装置の形状や形状変化(遷移)は 一例であり、静止する状態が3状態以上の形� �であれば本発明を適用することが可能であ� �。

 3.効果
 上述したように、本実施例によれば、2つの 磁石M1およびM2と2つの磁気センサH1およびH2と が、操作部側筐体101と表示部側筐体102との相 対的な姿勢ごとに重なる組み合わせが異なる ように配置される。これにより、操作部側筐 体101に対して表示部側筐体102を順次変化させ たときの閉状態、横長画面の第1開状態およ� �縦長画面の第2開状態の3つの所定姿勢と、そ れらの間の中間状態とを検出することができ る。このように、本実施例によれば、磁気セ ンサ2個および磁石2個とセンサ出力により姿� ��判定する回路という最小の構成で筐体姿勢� ��全ての状態を検出することが可能となる。

 4.ヒンジ機構
 次に、本実施例による携帯装置のヒンジ部1 03の構成および動作の一例を説明する。ただ� ��、本発明はこのヒンジ機構に限定されるも� ��ではなく、上述した状態1~状態5の間で筐体� ��姿勢を変化させることができるヒンジ構造� ��あればよい。

 以下、第1筐体101および第2筐体102をそれ� �れ下筐体101および上筐体102と記すものとす� �。上述したように、ヒンジ部103により、上� �体102は下筐体101に対して閉状態(状態1)、横� �画面の第1開状態(状態3)および縦長画面の第2 開状態(状態5)の3つの所定状態に中間状態を� �して順次変化することができる。以下、各� �定状態でのヒンジ部103の状態を図面を参照� �ながら説明する。

 図6は本実施例による携帯装置のヒンジ機 構の閉状態を示す平面透視図である。ヒンジ 部103は、下筐体101に設けられた破線で示す1� �の案内溝101-G1および101-G2と、上筐体102に設� �られた実線で示す1対の案内溝102-G1および102- G2と、下筐体案内溝101-G1と上筐体案内溝102-G1� ��を貫通しそれらの移動を厚さ方向に規制す� ��第1軸ピン401と、下筐体案内溝101-G2と上筐体 案内溝102-G2とを貫通しそれらの移動を厚さ方 向に規制する第2軸ピン401と、を有する。

 下筐体案内溝101-G1は、下筐体案内溝101-G2の� ��端である案内始点P ₁₄ を中心とする円弧に沿って形成され、その円 弧の長さは、始点P ₁₄ を中心とする円の円周の4分の1以下である(こ こでは8分の1)。同様に、下筐体案内溝101-G2は 、下筐体案内溝101-G1の一端である案内始点P ₁₃ を中心とする円弧に沿って形成され、その円 弧の長さは、始点P ₁₃ を中心とする円の円周の4分の1以下である(こ こでは8分の1)。さらに、始点P ₁₄ を中心とする円と始点P ₁₃ を中心とする円の半径は同一である。すなわ ち、下筐体案内溝101-G1と下筐体案内溝101-G2と は、同一の長さを有し、同一の曲率を有する 。

 上筐体案内溝102-G1は、上筐体案内溝102-G2の� ��端である案内始点P ₁₂ を中心とする円弧に沿って形成され、その円 弧の長さは、始点P ₁₂ を中心とする円の円周の4分の1以下である(こ こでは8分の1)。同様に、上筐体案内溝102-G2は 、上筐体案内溝102-G1の一端である案内始点P ₁₁ を中心とする円弧に沿って形成され、その円 弧の長さは、始点P ₁₁ を中心とする円の円周の4分の1以下である(こ こでは8分の1)。さらに、始点P ₁₂ を中心とする円と始点P ₁₁ を中心とする円の半径は同一である。すなわ ち、上筐体案内溝102-G1と上筐体案内溝102-G2と は、同一の長さを有し、同一の曲率を有する 。

 図6に示す閉状態では、上筐体案内溝102-G1の 始点P ₁₁ と下筐体案内溝101-G1の始点P ₁₃ とが一致する。また、上筐体案内溝102-G2の終 点P ₂₂ と下筐体案内溝101-G2の終点P ₂₄ とが一致する。なお、終点とは、各案内溝に おいて始点と反対側の端を意味する。

 図6に示す閉状態では、上記のように一致し ている上筐体案内溝102-G1の始点P ₁₁ および下筐体案内溝101-G1の始点P ₁₃ に第1軸ピン401が存在している。より具体的� �は、第1軸ピン401は、2つの始点P ₁₁ 、P ₁₃ の重複点に位置し、不図示の係止機構によっ て仮止めされている。

 一方、上記のように一致している上筐体案� ��溝102-G2の終点P ₂₂ および下筐体案内溝101-G2の終点P ₂₄ に第2軸ピン402が存在している。より具体的� �は、第2軸ピン402は、2つの終点P ₂₂ 、P ₂₄ の重複点に位置し、かつ、不図示の係止機構 によって仮止めされている。

 図7は本実施例による携帯装置のヒンジ機構 の第1開状態を示す平面透視図である。第1開� ��態(状態3)は、下筐体101の長手方向と上筐体1 02の長手方向とが直交している状態である。� ��1開状態では、上筐体案内溝102-G1の始点P ₁₁ と下筐体案内溝101-G1の始点P ₁₃ とが一致する。また、上筐体案内溝102-G2の始 点P ₁₂ と下筐体案内溝101-G2の始点P ₁₄ とが一致する。

 第1軸ピン401および第2軸ピン402は次のよう� �位置関係となる。閉状態において上筐体案� �溝102-G1の始点P ₁₁ と下筐体案内溝101-G1の始点P ₁₃ との重複点に位置していた第1軸ピン401は、� �状態から第1開状態へ移行する過程では変位� ��ず、一貫して始点P ₁₁ 、P ₁₃ の重複点に位置し続ける。

 これに対して、閉状態において上筐体案内� ��102-G2の終点P ₂₂ と下筐体案内溝101-G2の終点P ₂₄ との重複点において仮止めされていた第2軸� �ン402は、閉状態から第1開状態へ移行する過� ��で上記仮止めが解除され、最終的には上筐� ��案内溝102-G2の始点P ₁₂ と下筐体案内溝101-G2の始点P ₁₄ との重複点に移動する。さらに、上筐体案内 溝102-G2の始点P ₁₂ と下筐体案内溝101-G2の始点P ₁₄ との重複点に移動した第2軸ピン402は、不図� �の係止機構によって仮止めされる。

 図8は本実施例による携帯装置のヒンジ機構 の第2開状態を示す平面透視図である。第2開� ��態(状態5)は、下筐体101の長手方向と上筐体1 02の長手方向とが一致している開状態である� ��第2開状態では、上筐体案内溝102-G1の終点P ₂₁ と下筐体案内溝101-G1の終点P ₂₃ とが一致する。また、上筐体案内溝102-G2の始 点P ₁₂ と下筐体案内溝101-G2の始点P ₁₄ とが一致する。

 第1軸ピン401および第2軸ピン402は次のよう� �位置関係となる。第1開状態において上筐体� ��内溝102-G1の始点P ₁₁ と下筐体案内溝101-G1の始点P ₁₃ との重複点において仮止めされていた第1軸� �ン401は、第1開状態から第2開状態へ移行する 過程で上記仮止めが解除され、最終的に上筐 体案内溝102-G1の終点P ₂₁ と下筐体案内溝101-G1の終点P ₂₃ との重複点に移動した第1軸ピン401は、不図� �の係止機構によって仮止めされる。

 これに対して、第1開状態において上筐体案 内溝102-G2の始点P ₁₂ と下筐体案内溝101-G2の始点P ₁₄ との重複点に移動した第2軸ピン402は、第1開� ��態から第2開状態へ移行する過程では変位せ ず、一貫して始点P ₁₂ 、P ₁₄ の重複点に位置し続ける。