JP2004192955A

JP2004192955A - キーボードスイッチ

Info

Publication number: JP2004192955A
Application number: JP2002359711A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Kimura; 祐一郎木村
Original assignee: NEC Saitama Ltd
Current assignee: NEC Saitama Ltd
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: JP3834286B2

Abstract

【課題】部品点数の増加や構造の複雑さを伴うことなく、押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる方向性スイッチの支持構造を提供する。
【解決手段】方向性スイッチ１０は、基板１５と、方向性スイッチ用キー１６と、方向性スイッチ用キーを基板の上方において支持する弾性変形可能な弾性部材１７であって、方向性スイッチが押される方向に対応して、下方に突出する導電性の突起１７ａを備える弾性部材１７と、基板上に実装され、方向性スイッチ用キーのほぼ中心において、弾性部材を介して、方向性スイッチ用キーを支持する発光素子１８と、相互に隔置した状態で突起に対応して基板上に設けられた一対の配線部材１９と、からなる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる方向性スイッチ及びその用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作用の複数のボタンキーを有する装置の一つとして、例えば、携帯電話装置がある。
【０００３】
従来の携帯電話装置においては、夜間や周囲が暗い場所でもボタンキーを誤操作しないように、ボタンキーを照光するためのボタンキー照光構造が設けられている。
【０００４】
図７は、従来の携帯電話装置におけるボタンキー照光構造の一例として特開２００２−１０９９８８号公報に示されているボタンキー照光構造を示す平面図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ線における断面図である。
【０００５】
このボタンキー照光構造は、基板１０１と、基板１０１上に所定の間隔で配列された複数の樹脂製ボタンキー１０２と、各ボタンキー１０２を基板１０１の上方において支持するボタンキーゴム１０３と、各ボタンキー１０２の中間において基板１０１上に配置された発光ダイオード１０４と、から構成されている。
【０００６】
各ボタンキー１０２はボタンキーゴム１０３上に配列されており、ボタンキーゴム１０３は基板１０１との間に隙間が空くように各ボタンキー１０２を支持している。
【０００７】
ボタンキー１０２の裏面側には、各ボタンキー１０２に対応して、導電性の突起１０５が形成されており、基板１０１上には、各突起１０５に対応して、相互に隔置された状態の一対の導電性パターン（図示せず）が形成されている。
【０００８】
以上のような構造を有するボタンキー照光構造は以下のように作用する。
【０００９】
ボタンキー１０２を押すと、ボタンキー１０２の裏面側に設けられている導電性突起１０５が一対の導電性パターンの各々と接触し、導電性パターンを電通状態にする。これにより、ボタンキー１０２に付加されている所定の機能が実行される。
【００１０】
図７に示すように、各ボタンキー１０２の中間には発光素子１０４が配置されており、夜間や暗い場所でもボタンキー１０２を過誤なく操作できるようにされている。各発光素子１０４から発せられる光は、図７及び図８の矢印Ｘに示すように、ボタンキーゴム１０３を透過して、周辺のボタンキー１０２に拡散され、発光素子１０４の周辺の複数のボタンキー１０２を同時に照明する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１０９９８８号公報（図３及び図４）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の携帯電話装置におけるボタンキー照光構造においては、各ボタンキー１０２の周囲に配置された発光素子１０４により、同時に複数のボタンキー１０２を照明するため、ボタンキー１０２毎に色または輝度を変えて照明したり、あるいは、ボタンキー１０２毎に照明のタイミングを変更することは不可能であった。
【００１３】
さらに、発光素子１０４からの光はボタンキーゴム１０３を介して周辺のボタンキー１０２に達するため、実際の照明時の輝度は著しく低下していた。
【００１４】
また、現在では、携帯電話装置は多くの機能を有するように構成されており、各機能毎にボタンキーを設けることが必要となっている。しかしながら、携帯電話装置の面積には限度があるため、各機能に対応して一つずつのボタンキーを配置するスペース上の余裕がないことが多い。このような事情を考慮して、携帯電話装置では、一つのボタンキーで複数のスイッチをオン・オフ制御することができる方向性スイッチが多用されている。
【００１５】
この方向性スイッチは、押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる機能を有している。
【００１６】
この方向性スイッチは複数の方向に押し下げられるものであるため、図８に示したボタンキーゴム１０３で支持することは不可能であり、特有の支持構造が必要とされる。
【００１７】
さらに、方向性スイッチは、他の通常のオン・オフスイッチと比較して、使用頻度が高いため、方向性スイッチの色または輝度を他のオン・オフスイッチと変えて照明したり、あるいは、方向性スイッチの照明のタイミングを他のオン・オフスイッチと変えることは特に重要である。
【００１８】
また、特に、方向性スイッチに関しては、その重要性に鑑みて、照明時の輝度の低下を防止することが必要である。
【００１９】
以上、携帯電話装置について、ボタンキー照光構造の問題点を説明したが、上記の問題点は携帯電話装置に限られるものではなく、ボタンキーの配列構造を有する装置に共通する問題点である。
【００２０】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、方向性スイッチの支持構造を提供するとともに、特定のボタンキー（例えば、方向性スイッチ）の発光色や輝度を変えることができるボタンキー照光構造を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる方向性スイッチであって、基板と、方向性スイッチ用キーと、方向性スイッチ用キーを基板の上方において支持する弾性変形可能な弾性部材であって、方向性スイッチが押される方向に対応して、下方に突出する導電性の突起を備える弾性部材と、基板上に実装され、方向性スイッチ用キーのほぼ中心において、弾性部材を介して、方向性スイッチ用キーを支持する発光素子と、相互に隔置した状態で突起に対応して基板上に設けられた一対の配線部材と、を備え、発光素子は方向性スイッチ用キーが一の方向に押し下げられたときに支点として作用し、方向性スイッチ用キーが一の方向に押し下げられると、その方向に対応して設けられた突起が当該突起に対応して設けられた一対の配線部材の各々に接触し、その一対の配線部材を導通状態にするものである方向性スイッチを提供する。
【００２２】
さらに、本発明は、押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる少なくとも一つの方向性スイッチと、少なくとも一つのオン・オフスイッチとを備えるスイッチの配列構造であって、方向性スイッチを照光する第一の発光素子と、オン・オフスイッチを照光する第二の発光素子と、第一の発光素子及び第二の発光素子の作動をそれぞれ独立に制御する制御手段と、を備え、方向性スイッチは、基板と、方向性スイッチ用キーと、方向性スイッチ用キーを基板の上方において支持する弾性変形可能な弾性部材であって、方向性スイッチが押される方向に対応して、下方に突出する導電性の突起を備える弾性部材と、相互に隔置した状態で突起に対応して基板上に設けられた一対の配線部材と、からなり、第一の発光素子は、基板上に実装され、方向性スイッチ用キーのほぼ中心において、弾性部材を介して、方向性スイッチ用キーを支持し、方向性スイッチ用キーが一の方向に押し下げられたときに支点として作用し、方向性スイッチ用キーが一の方向に押し下げられると、その方向に対応して設けられた突起が当該突起に対応して設けられた一対の配線部材の各々に接触し、その一対の配線部材を導通状態にするものであるスイッチの配列構造を提供する。
【００２３】
上記の方向性スイッチまたはスイッチの配列構造は、例えば、携帯電話装置やゲーム機用コントローラーに応用することが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る方向性スイッチ１０を備えた携帯電話装置５０の斜視図である。
【００２５】
本実施形態に係る方向性スイッチ１０を備える携帯電話装置１０はいわゆる折り畳み式の携帯電話装置であり、第一の筐体５１と、第二の筐体５２とから構成されている。第一の筐体５１と第二の筐体５２とはそれらの一端においてヒンジ機構５３を介して相互に接続されており、第一の筐体５１と第二の筐体５２とはヒンジ機構５３を中心として相互に回転可能に形成されている。
【００２６】
すなわち、第一の筐体５１と第二の筐体５２とは、図１に示すように相互に開いた状態と、相互に閉じた状態とをとることができる。
【００２７】
第一の筐体５１及び第二の筐体５２を相互に折り畳んだときに内側になる第二の筐体５２の表面５２１には、方向性スイッチ１０と、通信操作その他の操作またはデータ入力を行うために必要な複数個のボタンキー１１と、送話用のマイク１２とが配置されている。方向性スイッチ１０は第二の筐体５２の表面５２１の中央の上方に配置されている。ボタンキー１１はオン・オフ制御を行う通常のスイッチである。
【００２８】
また、第一の筐体５１及び第二の筐体５２を相互に折り畳んだときに内側になる第一の筐体５１の表面５１１のほぼ中央には画像表示画面としての液晶表示ディスプレイ１３が配置されている。この液晶表示ディスプレイ１３には、携帯電話装置５０の通信操作時には、発着呼の電話番号や電子メールの内容が表示される。
【００２９】
第一の筐体５１の表面５１１には、さらに、音声通話の際に相手方の音声を出力するレシーバ（図示せず）が配置されている。
【００３０】
図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図であり、方向性スイッチ１０の断面構造を示すものである。図３は、方向性スイッチ１０を正面から見たときの拡大図である。また、図４は、後述する基板１５及び弾性部材１７を相互に張り合わせる状態を示す分解斜視図である。
【００３１】
以下、図１乃至図３を参照して、携帯電話装置５０における方向性スイッチ１０について説明する。
【００３２】
図３に示すように、方向性スイッチ１０の表面には８個の矢印のマーク１４が設けられており、それらの矢印マーク１４の方向に向けて方向性スイッチ１０を押し下げることによって、それぞれ異なる８個のスイッチをオン・オフ制御することができるようになっている。
【００３３】
図２に示すように、方向性スイッチ１０は、第二の筐体５２の下面５２ａ上に実装された基板１５と、第二の筐体５２の上面５２ｂに形成された開口５２ｃに摺動自在に嵌合された樹脂製の方向性スイッチ用キー１６と、方向性スイッチ用キー１６を基板１５の上方において支持する弾性変形可能な弾性部材１７と、基板１５上に実装され、方向性スイッチ用キー１６のほぼ中心において、弾性部材１７を介して、方向性スイッチ用キー１６を支持する発光ダイオード１８と、基板１５上に形成された複数対の配線部材１９と、から構成されている。
【００３４】
図２及び図３に示すように、弾性部材１７の裏面には、方向性スイッチ１０が押される方向すなわち矢印マーク１４の各々に対応して、下方に突出する８個の突起１７ａが形成されている。突起１７ａの先端には導電性材料としての金属膜１７ｂが設けられている。前述の各矢印マーク１４は、これらの突起１７ａの各々に対応して、配置されている。
【００３５】
複数対の配線部材１９の各対は、図３に示すように、各突起１７ａに対応する位置に配置されており、対をなす配線部材１９の各々は相互に隔置された状態で配置されている。すなわち、常態においては、対をなす配線部材１９の各々は相互に非電通状態にある。
【００３６】
弾性部材１７はその周囲に脚部を有しており、この脚部を介して、基板１５上に固定されている。また、弾性部材１７は、各配線部材１９と金属膜１７ｂとの間に隙間ができるような状態で、方向性スイッチ用キー１６を支持している。
【００３７】
弾性部材１７はラバーその他の弾性変形可能な材料でつくられている。このため、弾性部材１７の上に配置されている方向性スイッチ用キー１６を下方に押し下げると、同時に弾性部材１７も下方に変位し、また、下方への変位を始めると同時に上方に向かう復元力を発揮する。従って、方向性スイッチ用キー１６を下方に押し下げる力が解除されると、弾性部材１７の復元力によって、方向性スイッチ用キー１６は元の位置（図２に示す位置）に復帰する。
【００３８】
本実施形態に係る方向性スイッチ１０は次のようにして作動する。
【００３９】
方向性スイッチ用キー１６のほぼ中心において基板１５上に実装されている発光ダイオード１８は、方向性スイッチ用キー１６が８個の矢印マーク１４の何れかが示す方向に押し下げられたときに支点として作用する。このため、方向性スイッチ用キー１６は矢印マーク１４が示す８個の何れの方向においても自在に押し下げることが可能である。
【００４０】
方向性スイッチ用キー１６を８個の矢印マーク１４の何れかが示す方向に押し下げると、その矢印マーク１４の直下に形成されている突起１７ａの先端に形成されている金属膜１７ｂが、その突起１７ａに対応して形成されている一対の配線部材１９の各々に接触する。その結果、その配線部材１９は導通状態となり、その配線部材１９に接続されているスイッチ（図示せず）がオン状態となる。
【００４１】
方向性スイッチ用キー１６を下方に押し下げる力が解除されると、方向性スイッチ用キー１６を支持している弾性部材１７の復元力によって、方向性スイッチ用キー１６は押し下げられた位置から元の位置（図２に示す位置）に復帰する。その結果、突起１７ａの先端に形成されている金属膜１７ｂが一対の配線部材１９の各々から離れ、その配線部材１９に接続されているスイッチ（図示せず）はオフ状態となる。
【００４２】
以上のように、本実施形態に係る方向性スイッチ１０は、そのほぼ中心において発光ダイオード１８により支持されるため、部品点数の増加や構造の複雑さを伴うことなく、所望の方向に押し下げることが可能である。
【００４３】
本実施形態に係る方向性スイッチ１０を備える携帯電話装置５０には、方向性スイッチ１０に対応して発光ダイオード（ＬＥＤ）１８が設けられていることに加えて、図５に示すように、ボタンキー１１の各々に対応して発光ダイオード（ＬＥＤ）２０（図１には図示せず）が一つずつ設けられている。
【００４４】
発光ダイオード１８及び２０はコントローラー２１に接続されており、発光ダイオード１８及び２０のオン・オフ及び発光量はコントローラー２１によって制御される。
【００４５】
発光ダイオード１８が発する光の色と発光ダイオード２０が発する光の色とは異なっている。例えば、発光ダイオード１８は赤色光を発し、発光ダイオード２０は緑色光を発する。なお、発光ダイオード２０もボタンキー１１の各々に対応して相互に異なる色の光を発するように選定することもできる。
【００４６】
このように、発光ダイオード１８及び２０の各々の動作をコントローラー２１を介して制御することにより、例えば、方向性スイッチ１０のみを他のボタンキー１１とは独立にオン・オフ制御したり、あるいは、方向性スイッチ１０の輝度、発光タイミング、発光時間などを任意に制御することが可能である。
【００４７】
本実施形態においては、方向性スイッチ１０は携帯電話装置５０に使用する例を示したが、方向性スイッチ１０の用途は携帯電話装置５０に限定されるものではなく、一つのボタンキーで複数のスイッチのオン・オフ制御を行う必要性がある装置であれば、いかなる装置にも応用することができる。
【００４８】
方向性スイッチ１０の応用例の一例を図６に示す。
【００４９】
図６は、ゲームソフトを内蔵するディスクが装填されたゲーム機用コントローラー３１と、ゲームの画面を表示するディスプレイ３２と、からなるゲーム機を示す。
【００５０】
ゲーム機用コントローラー３１は、右手で操作する第一の方向性スイッチ１０ａと、左手で操作する第二の方向性スイッチ１０ｂとを備えている。第一及び第二の方向性スイッチ１０ａ、１０ｂは何れも第一の実施形態における方向性スイッチ１０と同一のものである。
【００５１】
このように、方向性スイッチ１０はゲーム機におけるコントローラー３１に用いるスイッチとしても適している。
【００５２】
なお、第一の実施形態における方向性スイッチ１０は８個の方向に押し下げ可能なものとして構成されているが、押し下げる方向の数は８に限定されるものではなく、２以上の任意の数を選択することができる。例えば、上下左右の４つの方向に押し下げ可能であるように構成することも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る方向性スイッチは、そのほぼ中心において発光素子により支持されるため、部品点数の増加や支持構造の複雑さを伴うことなく、所望の方向に押し下げることが可能である。
【００５４】
さらに、方向性スイッチを照光する第一の発光素子とオン・オフスイッチを照光する第二の発光素子の作動をそれぞれ独立に制御する制御手段を設けることにより、方向性スイッチを任意のタイミングにおいて照光することが可能である。
【００５５】
このため、設計者が意図する任意のタイミングにおいて、例えば、着信音に合わせて、方向性スイッチのみを照光させることが可能になる。
【００５６】
さらに、方向性スイッチ単体として、任意の発光色による照光が可能である。
【００５７】
その結果、暗所での方向性キーの認識がより容易になるとともに、ユーザの誤操作の防止に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る方向性スイッチを備えた携帯電話装置の部分的な斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る方向性スイッチの正面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る方向性スイッチにおける基板及び弾性部材を相互に張り合わせる状態を示す分解斜視図である。
【図５】発光ダイオードの配置状態を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る方向性スイッチの応用例を示すブロック図である。
【図７】従来の携帯電話装置におけるボタンキー照光構造を示す平面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線における断面図である。
【符号の説明】
５０携帯電話装置
５１第一の筐体
５２第二の筐体
５３ヒンジ機構
１０方向性スイッチ
１１ボタンキー１１
１２送話用マイク
１３液晶表示ディスプレイ
１４矢印のマーク
１５基板
１６方向性スイッチ用キー
１７弾性部材
１７ａ突起
１８発光ダイオード
１９配線部材
２０発光ダイオード
２１コントローラー
３１ゲーム機用コントローラー
３２ディスプレイ

Claims

押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる方向性スイッチであって、
基板と、
方向性スイッチ用キーと、
前記方向性スイッチ用キーを前記基板の上方において支持する弾性変形可能な弾性部材であって、前記方向性スイッチが押される方向に対応して、下方に突出する導電性の突起を備える弾性部材と、
前記基板上に実装され、前記方向性スイッチ用キーのほぼ中心において、前記弾性部材を介して、前記方向性スイッチ用キーを支持する発光素子と、
相互に隔置した状態で前記突起に対応して前記基板上に設けられた一対の配線部材と、
を備え、
前記発光素子は前記方向性スイッチ用キーが一の方向に押し下げられたときに支点として作用し、前記方向性スイッチ用キーが前記一の方向に押し下げられると、その方向に対応して設けられた前記突起が当該突起に対応して設けられた一対の配線部材の各々に接触し、その一対の配線部材を導通状態にするものである方向性スイッチ。
押す方向に応じて複数の異なるスイッチをオン・オフさせることができる少なくとも一つの方向性スイッチと、少なくとも一つのオン・オフスイッチとを備えるスイッチの配列構造であって、
前記方向性スイッチを照光する第一の発光素子と、
前記オン・オフスイッチを照光する第二の発光素子と、
前記第一の発光素子及び前記第二の発光素子の作動をそれぞれ独立に制御する制御手段と、
を備え、
前記方向性スイッチは、
基板と、
方向性スイッチ用キーと、
前記方向性スイッチ用キーを前記基板の上方において支持する弾性変形可能な弾性部材であって、前記方向性スイッチが押される方向に対応して、下方に突出する導電性の突起を備える弾性部材と、
相互に隔置した状態で前記突起に対応して前記基板上に設けられた一対の配線部材と、
からなり、
前記第一の発光素子は、前記基板上に実装され、前記方向性スイッチ用キーのほぼ中心において、前記弾性部材を介して、前記方向性スイッチ用キーを支持し、前記方向性スイッチ用キーが一の方向に押し下げられたときに支点として作用し、
前記方向性スイッチ用キーが前記一の方向に押し下げられると、その方向に対応して設けられた前記突起が当該突起に対応して設けられた一対の配線部材の各々に接触し、その一対の配線部材を導通状態にするものであるスイッチの配列構造。
請求項１に記載の方向性スイッチを備える携帯電話装置。
請求項２に記載のスイッチの配列構造を備える携帯電話装置。
請求項１に記載の方向性スイッチを備えるゲーム機用コントローラー。
請求項２に記載のスイッチの配列構造を備えるゲーム機用コントローラー。