JP2007323880A

JP2007323880A - キー装置

Info

Publication number: JP2007323880A
Application number: JP2006151102A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Tamaki; 靖之玉木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】静電気がキー装置の内部に放電されてしまうことを防止すること。
【解決手段】複数のキートップ７２と、シート状に形成され、その一主面上の所定位置に各キートップ７２が固定されたキーラバー８０とを備える。キーラバー８０上には、光拡散膜８４が形成され、その光拡散膜８４には導電性が付与される。また、導電性を有する光拡散膜８４は、回路基板部３０のグランドパターン３１に接触しており、静電気が光拡散膜からグランドパターン３１に放電される。
【選択図】図５

Description

この発明は、携帯電話等に設けられるキー装置に関する。

携帯電話には、電話番号や文字情報等の諸情報、諸指示を入力するためのキー装置が設けられている。携帯電話に設けられるキー装置として、特許文献１に開示のものがある。

特許文献１では、携帯電話の上半部分に表示部が設けられており、下半部分に操作部が設けられている。操作部は、回路基板上に反射板及び導光板が重ね合されるように配設されると共に、それら反射板及び導光板に形成されたボタン穴にキーボタンが配設された構成とされている。

特開２００２−７７９６８号公報

しかしながら、特許文献１に開示の携帯電話では、携帯電話とその周辺部分との摩擦により操作部に静電気が生じると、静電気が携帯電話内部の回路基板に直接的に放電してしまう恐れがある。

そこで、本発明は、生じた静電気がキー装置の内部に放電されてしまうことを防止することを目的とする。

上記課題を解決するため、この発明に係るキー装置は、少なくとも一つのキートップと、シート状に形成され、その一主面上の所定位置に前記キートップが固定されたシート部材と、を備え、前記キートップ及び前記シート部材のうちの少なくとも一部分が導電性部分に構成されると共に、その導電性部分を接地するための接地部が設けられたものである。

この発明のキー装置によると、前記キートップ及び前記シート部材のうちの少なくとも一部分が導電性部分に構成されると共に、その導電性部分を接地するための接地部が設けられているため、キー装置で生じた静電気は、導電性部分から接地部を介して他に放電される。このため、生じた静電気がキー装置の内部の部品に放電されてしまうことを防止することができる。

以下、この発明の実施の形態に係るキー装置について説明する。本実施形態では、キー装置を携帯電話に適用した例で説明する。

＜携帯電話の全体構成＞
まず、下記に説明する実施の形態１及び実施の形態２に共通する内容として、携帯電話の全体構成について説明する。図１は携帯電話を示す分解斜視図であり、図２（ａ）は携帯電話を示す正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線端面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線端面図である。なお、図１では、理解を容易にするため一部の構成要素を省略している。

この携帯電話１０は、表示部１２と操作部１４とが直線状に連なるように設けられたもの、いわゆるストレートタイプのものである。この携帯電話１０は、下ケース部２０と、回路基板部３０と、フレーム部４０と、スイッチ照明回路基板部５０と、上ケース部６０と、キー装置としてのキーパッド部７０とを備えている。

下ケース部２０及び上ケース部６０は、樹脂等により形成された部材であり、本携帯電話１０の外装部品となる要素である。

下ケース部２０は、平面視略長方形状でかつその一方が開口した扁平なケース状に形成されている。この下ケース部２０の長手方向の一端側部分（下端側部分）には、二次電池２２ａを収容するための電池収容部２２が形成されており、この電池収容部２２の外側開口を塞ぐようにして電池カバー２４が着脱自在に取付けられる。

上ケース部６０は、平面視略長方形状でかつその一方が開口した扁平なケース状に形成されている。この上ケース部６０の一主面部分における長手方向一端側部分（下端側部分）には、後述する各キートップ７２を挿入可能なキー孔６２ｈが複数形成されている。また、上ケース部６０の長手方向他端側部分（上端側部分）には、後述する表示パネル１３を外部に臨ませるための表示用開口孔部６４ｈが形成されている。この表示用開口孔部６４ｈには、表示窓６４ｈａが嵌め込まれている。

そして、これら下ケース部２０及び上ケース部６０が組合わされることで、扁平な略直方体形状の外装ケースが構成され、その内部に上記回路基板部３０、フレーム部４０、スイッチ照明回路基板部５０及びキーパッド部７０が組付けられる。

回路基板部３０は、下ケース部２０及び上ケース部６０内に収容可能な略長方形板状に形成されている。この回路基板部３０に、携帯電話としての各種機能を処理するための電気回路が形成されている。

フレーム部４０は、金属板等を打抜き及び屈曲加工することで形成された部材である。このフレーム部４０は、上記下ケース部２０及び上ケース部６０内に収容可能で、かつ、平面視略長方形状でその一方が開口した扁平なケース状に形成されている。そして、上記回路基板部３０の一主面（上ケース部６０側の主面）の周囲４方及び上方を覆うように構成されている。

このフレーム部４０の長手方向他端側部分（上端側部分）には、液晶表示パネル等の表示パネル１３を配設可能なパネル取付部４２が形成されている。そして、このパネル取付部４２に取付けられた表示パネル１３が上記上ケース部６０の表示用開口孔部６４ｈを通じて外部に臨むようになっている。

また、スイッチ照明回路基板部５０は、上記操作部１４に対応する広がりを有する略長方形板状に形成された部材である。このスイッチ照明回路基板部５０の一主面（上ケース部６０側の面）には、上記各キー孔６２ｈに対応してそれぞれメンブレンスイッチ等のスイッチ５２が実装されている（図１では省略、図２参照）。各スイッチ５２は回路基板部３０の電気回路に配線を通じて接続されており、各スイッチ５２からのオンオフ信号が回路基板部３０の電気回路に与えられる。また、スイッチ照明回路基板部５０の一主面であって各スイッチ５２の間でかつ上記各キー孔６２ｈを避けた位置に、発光ダイオード等の光源５１が一つ又は複数実装されている（図１では省略、図２（ｃ）、図５、図７参照）。これらの光源５１は、回路基板部３０の電気回路に配線を通じて接続されており、その電気回路によって構成される制御部の制御に応じて光源５１が点灯する。

キーパッド部７０は、少なくとも一つのキートップ７２と、シート部材としてのキーラバー８０とを備えている。

より具体的には、キーラバー８０は、ゴム等の弾性材料により形成された部材であり、上記表示部１２に対応する広がり、即ち、複数のキートップ７２が配設される領域よりも大きな広がりを持つ略方形シート状に形成されている。このキーラバー８０は、透明或は乳白色等を呈し光を透過可能に構成されており、上記光源５１による光は、本キーラバー８０を透過して各キートップ７２を照らし出すようになっている。また、キーラバー８０の他主面（スイッチ照明回路基板部５０に対向する面）のうち上記各キートップ７２の取付位置に対応する各部分には、突起部８１が形成されている。この各突起部８１は、上記各スイッチ５２の表面に当接しており、キートップ７２を押圧操作することで、各突起部８１が上記各スイッチ５２を押圧するようになっている。

キートップ７２は、樹脂等により形成された部材であり、本携帯電話１０に対する指等による操作力を受ける部材である。本実施形態では、キートップ７２が複数設けられている。より具体的には、テンキーとしての入力を受付けるものや、電話の接続操作、接続切操作、メニュー操作、メール操作等の各種入力を受付ける複数のキートップ７２が所定配列で設けられている。これらの各キートップ７２は、前記所定配列で、キーラバー８０の一主面（上ケース部６０側の面）に接着剤等で固定される。

これらの回路基板部３０、フレーム部４０、スイッチ照明回路基板部５０及びキーパッド部７０は、次のようにして下ケース部２０と上ケース部６０との間に組付けられている。

すなわち、上記各キートップ７２を、上ケース部６０のキー孔６２ｈ内に嵌め込むようにして、キーパッド部７０を上ケース部６０の内側に配設する。この状態で、上ケース部６０と下ケース部２０との間に、フレーム部４０及びスイッチ照明回路基板部５０を挟込むようにして収容する。そして、周知の係合構造やネジ等を用いて、上ケース部６０と下ケース部２０とを合体形態に組合わせる。

そして、電池収容部２２に二次電池２２ａを収容した状態で電池カバー２４を取付けることで、携帯電話１０の組立が完了する。

なお、本携帯電話１０には、携帯電話１０の機能を実行するために必要となる適宜要素、即ち、アンテナ１６や、着信音用のスピーカ１７ａ、通話用のスピーカ１７ｂ，マイク１８、着信ランプ１９等が組込まれている（図２（ｂ）参照）。

＜実施の形態１＞
上記構成を前提にして、実施の形態１に係るキー装置について説明する。図３は実施の形態１に係るキー装置としてのキーパッド部を示す斜視図であり、図４は同キーパッド部の拡大端面図であり、図５は同キーパッド部の接地構造を示す端面図である。

このキーパッド部７０は、上述したシート部材としてのキーラバー８０と、複数のキートップ７２とを備えている。

本実施形態では、キーラバー８０に設けられる光拡散膜８４及び遮光膜８６に導電性を付与することで、キーパッド部７０に導電性部分を設けて静電気対策を図っている。

すなわち、このキーラバー８０のうち複数のキートップ７２が固定された一主面側には、導電性を有する光拡散膜８４が形成されている。本実施の形態では、光拡散膜８４は、キーラバー８０の一主面全体に形成されている。もっとも、光拡散膜８４は、後述するように光源５１の光を分散して各キートップ７２を光らせることができる範囲で、キーラバー８０の一主面の部分的な領域に形成されていてもよい。

この光拡散膜８４は、本来的には次のような目的で設けられている。すなわち、スイッチ照明回路基板部５０上の適宜位置に光源５１が実装されている。この光源５１は、複数のキートップ７２を光らせるために設けられている。そして、複数のキートップ７２の全てをなるべく均一な明るさで光らせるためには、各キートップ７２の裏面側で光源５１からの光を拡散させて、各キートップ７２の全てになるべき均一に光が導光されるようにする必要がある。本光拡散膜８４は、光源５１からの光を、各キートップ７２の裏面側であってキーラバー８０の一主面で拡散させる役割を果す。

本実施形態では、上記のような光拡散膜８４に導電性を付与している。

このような光拡散膜８４は、例えば、キーラバー８０の一主面に、導電性を有する光拡散インクを塗布することにより形成される。導電性を有する光拡散インクとしては、一般的に用いられる光拡散インクに導電性粒子を混合したもの、すなわち、黒鉛やニッケル、銅、銀等の導電性粒子と、酸化チタンや炭酸カルシウム等の光拡散粒子とをインク溶剤に混入したものを用いることができる。

また、キーラバー８０のうち複数のキートップ７２が固定された一主面側には、導電性を有する遮光膜８６が形成されている。本実施の形態では、遮光膜８６は、キーラバー８０の一主面であって上記各キートップ７２を固定した部分を除く領域全体に形成されている。もっとも、光拡散膜８４は、後述するように、各光源５１が明るい目玉状のスポットとして観察されるのを防止できる限りで、キーラバー８０の一主面の部分的な領域に形成されていてもよい。例えば、光源５１を設けた部分にのみ設けられていてもよい。

かかる遮光膜８６は、本来次のような目的で設けられる。すなわち、スイッチ照明回路基板部５０上の適宜位置に光源５１が実装されている。上記のように光源５１からの光を拡散させたとしても、光源５１が最も明るいので、本携帯電話１０を外から見たときに、光源５１が明るい目玉状のスポットとして観察されることがある。そこで、キーラバー８０の一主面であって各キートップ７２を避けた部分に遮光膜８６が形成される。つまり、この遮光膜８６は、キーラバー８０の一主面であって各キートップ７２を避けた部分で、光源５１からの直接光を外から見えなくする役割を果す。

本実施形態では、上記のような遮光膜８６に導電性を付与している。

このような遮光膜８６は、例えば、キーラバー８０の一主面の所定領域に、導電性を有する遮光インクを塗布することにより形成される。導電性を有する遮光インクとしては、一般的に用いられる遮光インクに導電性粒子を混合したもの、すなわち、黒鉛やニッケル、銅、銀等の導電性粒子と、黒色顔料等の遮光粒子等をインク溶剤に混入したものを用いることができる。

また、キーパッド部７０には、上記導電性部分である光拡散膜８４及び遮光膜８６を接地するための接地部７８が設けられている。接地部７８は、キーラバー８０の一側部から外方に延出する略方形舌片状に形成されている。また、接地部７８の先端部には、後述する位置決めピン４１ａを挿入可能な孔部７８ｈが形成されている。上記キーラバー８０の一主面に形成された光拡散膜８４及び遮光膜８６は、接地部７８の一主面にも形成されている。

この接地部７８は、例えば、次のようにして接地されている。すなわち、図５に示すように、接地部７８は、上ケース部６０の内側であってスイッチ照明回路基板部５０及びフレーム部４０の側方を通って、フレーム部４０の側方枠部４１と回路基板部３０との間に延びるように配設される。フレーム部４０の側方枠部４１には、上記孔部７８ｈに挿入可能な位置決めピン４１ａが形成されている。そして、フレーム部４０の側方枠部４１と回路基板部３０との間で、位置決めピン４１ａが孔部７８ｈに挿入されると共に、その周縁部で接地部７８がフレーム部４０の側方枠部４１と回路基板部３０との間に挟込まれる。ここで、回路基板部３０のうち接地部７８の接触部分には、グランドパターン３１が形成されており、接地部７８の一主面の最も表面に形成された遮光膜８６はグランドパターン３１に接触することで接地される。光拡散膜８４も遮光膜８６を介してグランドパターン３１に接触することで接地される。

このように構成されたキーパッド部７０では、携帯電話１０のその周辺部分との摩擦により操作部１４に静電気が生じた場合、その静電気は導電性を有する遮光膜８６又は光拡散膜８４を通じて放電される。このため、キーパッド部７０等で生じた静電気がその内部の部品、例えば、スイッチ照明回路基板部５０上の光源５１等に放電されてしまうことを有効に防止することができる。

特に、光源５１の光を拡散させて各キートップ７２の全てをまんべんなく光らせるようにするための光拡散膜８４や、光源５１が部分的に光って観察されないようにするための遮光膜８６に、導電性を付与して導電性部分に形成し、それら光拡散膜８４や遮光膜８６を通じて放電するようにしているため、既存の構成を用いて簡易な構成で放電対策を図ることができる。

また、このようにキーパッド部７０に静電対策用の導電性部分（光拡散膜８４及び遮光膜８６）を設ける構成では、携帯電話１０の前面等で生じた静電気は、そのキーパッド部７０の導電性部分（光拡散膜８４及び遮光膜８６）を通じて放電される。このため、キーパッド部７０の内側にある発光ダイオード（光源５１）等の電子部品に対する静電気対策として有効である。つまり、本構成は、スイッチ照明回路基板部５０等、電子部品を実装した基板の一主面上にキーパッド部７０が設けられた構成において、特に有効である。

なお、本実施形態では、光拡散膜８４及び遮光膜８６の双方に、導電性を付与したが、それらのうちの一方だけに導電性を付与するようにしてもよい。これらのうちの一方に導電性を付与した場合、その導電性を付与した層だけを接地部７８の一主面に形成して接地するようにするとよい。

また、キーパッド部７０が、導電性を有する光拡散膜８４及び導電性を有する遮光膜８６の双方を備える構成について説明したが、それらのうちの一方だけを備える構成であってもよい。

また、上記実施形態では、導電性部分としての光拡散膜８４及び遮光膜８６の接地先が回路基板部３０上のグランドパターン３１である場合で説明したが、必ずしもその必要はない。例えば、フレーム部４０等に接地する構成であってもよい。また、上ケース部６０等の内面に、金属膜等の導電性膜が形成される場合や、銅箔テープ等の導電性テープが貼付けられる場合には、それらの導電性膜や導電性テープに接地するようにしてもよい。すなわち、本携帯電話１０に組込まれる部品のうち、他の電子部品になるべく影響を及ばさずに静電気を放電可能な種々の接地体を、光拡散膜８４及び遮光膜８６の接地先として選定し得る。

また、本実施形態では、接地部７８をフレーム部４０と回路基板部３０との間に挟込んで、回路基板部３０上のグランドパターン３１に電気的に接触させて接地する構成で説明したが、そのような接地構成に限られない。例えば、上ケース部６０と下ケース部２０とを固定するねじ止構造を利用して、接地部７８をフレーム部４０や回路基板部３０のグランドパターン３１に接触させる構成であってもよい。この場合、既存の固定用構造を利用できるため、構成の複雑化を防止できるという利点がある。また、後述する実施の形態２と同様に、接地部７８を上ケース部６０とフレーム部４０間に挟込んで該フレーム部４０に接触させる構成であってもよい。つまり、本携帯電話１０の構成部品間で接地部７８を挟込みつつ、該接地部７８をフレーム部４０や回路基板部３０のグランドパターン３１等の接地体に電気的に接触させ得る全ての構成を採用できる。また、その他、接地部７８を導電性接着剤等で接地体に電気的に接続するようにしてもよいし、また、フレーム部４０や回路基板部３０のグランドパターン３１から延出する延出片やリード線等を、キーラバー８０上の光拡散膜８４や遮光膜８６に接触させるようにした構成であってもよい。要するに、キーパッド部７０上の導電性を有する光拡散膜８４及び導電性を有する遮光膜８６を、接地体に電気的に接続可能な全ての構成を採用できる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係るキー装置について説明する。図６は実施の形態２に係るキー装置としてのキーパッド部を示す斜視図であり、図７は同キーパッド部の接地構造を示す一部拡大端面図である。

このキーパッド部１７０は、上述したキーラバー８０に対応するシート部材としてのキーラバー１８０と、上記複数のキートップ７２に対応する複数のキートップ１７２とを備えている。

そして、本実施形態では、各キートップ１７２同士を連結するフィルム部材１７４に導電性を付与することで、キーパッド部１７０に導電性部分を設けて静電気対策を図っている。

すなわち、上記各キートップ１７２のうち隣合うもの同士が細帯状のフィルム部材１７４により連結されている。フィルム部材１７４は、キートップ１７２の裏面にも部分的又は全体的にも広がっている。つまり、フィルム部材１７４は、キートップ１７２の裏面に配設されるキートップ配置部分と、キートップ１７２同士を連結する細帯状の連結部分とを有している。細帯状の連結部分は、直線状に形成されている場合や略Ｖ字状に形成されている場合等がある。そして、各キートップ１７２の裏面がフィルム部材１７４のうちのキートップ配置部分に固着されることで、キートップ１７２の適宜組合わせ同士が、フィルム部材１７４の細帯状部分によって連結されている。

このフィルム部材１７４は、例えば、各キートップ１７２を金型成型する際に、該金型内にインサートされて各キートップ１７２と共に金型成型される。そして、金型成型された各キートップ１７２を所定の配列形態で保つ役割を果している。つまり、各キートップ１７２を一つ一つのバラバラな状態ではなく、連結された一つの部品として取扱いを容易にする役割を果している。

本実施形態では、このフィルム部材１７４に、導電性を付与している。

このようなフィルム部材１７４は、例えば、導電性を有するフィルムにより形成される。導電性を有するフィルムとしては、黒鉛やニッケル、銅、銀等の導電性粒子を樹脂に混合してフィルム状にしたものや、フィルム状の樹脂にＩＴＯ（酸化インジウムスズ、Indium Tin Oxide）等の導電性粒子を蒸着したもの、金属箔等を用いることができる。このフィルム部材１７４は、好ましくは、透明である。

また、キーパッド部１７０には、上記導電性部分であるフィルム部材１７４を接地するための接地部１７８が設けられている。接地部１７８は、キーラバー１８０の一主面の側方縁部から外方に向けて、上記フィルム部材１７４を延出形成することにより形成されている。

この接地部１７８は、例えば、次のようにして接地されている。すなわち、図７に示すように、キートップ１７２のうち接地部１７８が設けられた部分は、上ケース部６０の内側に配設される。また、フレーム部４０の側方部分には、上ケース部６０の内面に向けて延びる突出片４４が形成されている。そして、上ケース部６０の内面とフレーム部４０の突出片４４との間で、接地部１７８が挟込まれる。これにより、接地部１７８が突出片４４に接触し、フィルム部材１７４が接地部１７８を介してフレーム部４０に接地される。

このように構成されたキーパッド部７０では、携帯電話１０のその周辺部分との摩擦により操作部１４に静電気が生じた場合、その静電気は導電性を有するフィルム部材１７４を通じて放電される。このため、キーパッド部７０等で生じた静電気がその内部の部品、例えば、スイッチ照明回路基板部５０上の光源５１等に放電されてしまうことを有効に防止することができる。

このため、スイッチ照明回路基板部５０等、電子部品を実装した基板の一主面上にキーパッド部７０が設けられた構成において、該基板上の電子部品に対する静電対策として特に有効である。

また、複数のキートップ１７２がバラバラになってしまわないように各キートップ１７２同士を連結するフィルム部材１７４に導電性を付与し、このフィルム部材１７４を通じて放電するようにしているため、既存の構成を用いて簡易な構成で放電対策を図ることができる。

なお、本実施形態では、フィルム部材１７４の接地先がフレーム部４０である場合について説明したが、上記実施の形態１と同様に、本携帯電話１０に組込まれる部品のうち、他の電子部品になるべく影響を及ばさずに静電気を放電可能な種々の接地体を、接地先として用いることができる。

また、フィルム部材１７４を接地する構成としても、上記実施の形態１で述べたように、種々の構成を採用できる。

＜変形例＞
本実施形態では、キー装置としてのキーパッド部７０，１７０を、携帯電話に適用した例で説明したが、適用例はこれに限られない。例えば、電子手帳等の個人向け携帯型情報機器（ＰＤＡ）や、一般家庭機器、産業機器のスイッチ部分、テレビ等の一般家庭機器の操作入力装置として用いられるリモコン装置等、入力キーを備えた諸電子機器に適用可能である。

また、本実施形態では、キーパッド部７０，１７０に導電性を付与する例として、光拡散膜８４，遮光膜８６、フィルム部材１７４である場合について説明したが、それに限られない。例えば、キーラバー８０、１８０自体に導電性粒子等を混入して導電性を付与するようにしてもよいし、また、キートップ７２，１７２自体に導電性を付与してもよい。また、キーラバー８０、１８０自体に、別途導電性塗料を塗布したり、導電性フィルムを貼着けたりすることで、導電性部分を設けるようにしてもよい。つまり、キーパッド部７０，１７０の少なくとも一部分を導電性部分とすることで、生じた静電気を該導電性部分を介して放電でき、内部の部品に放電されてしまうことを防止することができる。

携帯電話を示す分解斜視図である。図２（ａ）は携帯電話を示す正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線端面図、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線端面図である。実施の形態１に係るキーパッド部を示す斜視図である。同上のキーパッド部の拡大端面図である。同上のキーパッド部の接地構造を示す端面図である実施の形態２に係るキーパッド部を示す斜視図である。同上のキーパッド部の接地構造を示す一部拡大端面図である。

符号の説明

７０，１７０キーパッド部、７２，１７２キートップ、７８，１７８接地部，８０，１８０キーラバー、８４光拡散膜、８６遮光膜。

Claims

少なくとも一つのキートップと、
シート状に形成され、その一主面上の所定位置に前記キートップが固定されたシート部材と、
を備え、
前記キートップ及び前記シート部材のうちの少なくとも一部分が導電性部分に構成されると共に、その導電性部分を接地するための接地部が設けられた、キー装置。
請求項１記載のキー装置であって、
前記シート部材は、導電性を有する遮光膜及び導電性を有する光拡散膜のうち少なくとも一方を有する、キー装置。
請求項１又は請求項２記載のキー装置であって、
前記キートップを複数備えると共に、前記各キートップ同士を連結するフィルム部材を備え、
前記フィルム部材は導電性を有する、キー装置。