JP2008103106A - キー照光装置、これを用いた端末機器、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増やさず、キー照光時の照光ムラの発生を抑制し、照光の見栄えを改善する。
【解決手段】キー照光装置には、基板２０側にタクトスイッチ部２１及び光源部（ＬＥＤ２２ａ、２２ｂ）が、また筐体１０側にタクトスイッチ部２１をオンオフ可能に操作し、光源部からの光を照光する樹脂キー部１１及びシリコンゴム部１２が配設される。タクトスイッチ部２１は、基板２０上の樹脂キー部１１の中央部に対向する位置に配置され、光源部は、基板２０上のタクトスイッチ部２１の周囲に配置される。樹脂キー部１１は、光源部からの光が入射される背面１１ｂ及びその入射光により照光される表面１１ａを有する。背面１１ｂは、入射光が樹脂キー部１１の表面１１ａの中央部側に集光するように樹脂キー部１１の中心部の厚さをその端部の厚さよりも小さくした曲面で構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、キー照光装置、これを用いた端末機器、及び電子機器に係り、特に携帯電話機等の携帯端末機器で用いられるキー照光装置の構造に関する。

図４を参照すると、従来例の携帯電話機で用いられるキー照光装置の要部構造が示されている。同図では、１つの操作キーに対応するキー構造を例示しているが、携帯電話機のキー照光装置では同様の操作キーが複数設けられている。同図に示す如く、このキー構造は、携帯電話機の本体を構成する筐体１０と、この筐体１０内に配置される基板２０との間に設けられている。

基板２０上には、タクトスイッチ部２１と、キー照明用の光源となる２つのＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）２２ａ、２２ｂとが配置されている。図４の例では、ボタンとしての機能を優先するため、キー中央部にタクトスイッチ部２１が配置され、その周囲（同図に示す左右両側）にＬＥＤ２２ａ、２２ｂが配置されている。タクトスイッチ部２１には、図示しない一対の接点、すなわち可動接点と固定接点とが設けられ、両接点の非接触／接触により電気的にオン／オフ可能となっている。タクトスイッチ部２１は、図示しない携帯電話機内の制御部に電気的に接続され、その制御部にオン／オフ信号を供給可能となっている。ＬＥＤ２２ａ、２２ｂは、図示しない携帯電話機内の制御部に接続され、その制御部からのＬＥＤ駆動信号に応じて発光可能となっている。

筐体１０には、基板２０上のタクトスイッチ部２１とその周囲のＬＥＤ２２ａ、２２ｂとに対向する位置に、樹脂キー部１１と、弾性部を成すシリコンゴム部１２とが一体として押下可能に設けられている。樹脂キー部１１とシリコンゴム部１２とにより、キー構造の要部が構成されている。樹脂キー部１１は、その背面（裏面）１１ｂ側から入射されるＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光を透過して、その表面（照光面）１１ａ側で照光可能となっている。シリコンゴム部１２は、樹脂キー部１１の背面側（基板２０上のタクトスイッチ部２１を臨む側）に設けられる。

ここで、樹脂キー部１１の非押下時には、シリコンゴム部１２とタクトスイッチ部２１とは非接触であるため、タクトスイッチ部２１の可動接点と固定接点とは非接触であり、オフ状態のままである。一方、樹脂キー部１１の押下（キークリック）時には、シリコンゴム部１２が同時に押し下げられてタクトスイッチ部２１と接触し、これによりタクトスイッチ部２１の可動接点が押し下げられて固定接点と接触し、オン状態となる。

このようなキー構造によると、２つのＬＥＤ２２ａ、２２ｂから照光させた場合、両ＬＥＤ２２ａ、２２ｂの間にあるタクトスイッチ部２１が光を反射してしまい、タクトスイッチ部２１に対向する中心部側では、ＬＥＤ２２ａ、２２ｂに対向する端部側と比べると、照光が弱くなる。また、樹脂キー部１１の表面（照光面）１１ａにおいて、タクトスイッチ部２１に対向する中心部では、ＬＥＤ２２ａ、２２ｂに対向する端部側と比べると、両ＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光が樹脂キー部１１を透過する距離が長くなる（図中の中心部側の照光が弱い光の経路ｂ１と、端部側の照光が強い光の経路ｂ２参照）。その結果、樹脂キー部１１の中心部に照光ムラが発生していた（図中の照光ムラ部１３参照）。

なお、本発明に関連する先行技術文献としては、次のものがある。
特開平９−３０６２７７号公報 特開平１１−３５５４０６号公報

上述したように、図４に示す従来例のキー構造では、ボタンとしての機能を優先するため、キー中央部にタクトスイッチ部を配置し、その周りに光源であるＬＥＤを配置している。このため、タクトスイッチ部に光が反射し、タクトスイッチ部の上部に位置する樹脂キー部の中心部の照光が暗くなってしまい、その結果、樹脂キー部の中心部に照光ムラが発生し、見栄えが悪くなっていた。

その対策として、照光する樹脂キー部の見栄えを良くするため、樹脂キー部とＬＥＤとの距離を広くとることで改善を図ってきた。しかしながら、近年の薄型化に伴い、樹脂キー部とＬＥＤとの十分な距離が取れなくなった。また、反射ミラー等の別部品を用いてＬＥＤからの光をキー照光部の照光面に向けて反射するようなキー照光構造も知られているが、この場合には、部品点数が増加し、これに伴ってコストアップを招いたり、キー構造が肥大化したりするといった問題があった。前述した特許文献１、２は、上記のようなキー照光構造を前提としたものでない。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、部品点数を増やさず、キー照光時の照光ムラの発生を抑制し、照光の見栄えを改善することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明者は、省スペースにて部品点数が増加しないことにかんがみて、樹脂キー部の裏面を曲面にし、樹脂キー部の中心部の肉厚減によって樹脂キー部の中心部の輝度向上による照光の改善を図る構造に着目した。この場合、機能上、タクトスイッチ部は必要であり、その両側に配置される光源部を成すＬＥＤも必要なことから、樹脂キー部と弾性部を成すシリコンゴム部との形状を変えることにより、樹脂キー部の中心部の照光ムラを改善する。本発明は、このような着想をもとに完成されたものである。

すなわち、本発明に係るキー照光装置は、筐体と、この筐体内に配置される基板とを有し、前記基板側にタクトスイッチ部及び光源部が配設され、前記筐体側に前記タクトスイッチ部をオンオフ可能に操作し且つ前記光源部からの光を照光するキー部が配設され、前記タクトスイッチ部は、前記基板上の前記キー部の中央部に対向する位置に配置され、前記光源部は、前記基板上の前記タクトスイッチ部の周囲に配置されたキー照光装置であって、前記キー部は、前記光源部からの光が入射される第１の面及びその入射光により照光される第２の面を有し、前記第１の面は、前記入射光が前記第２の面の中央部側に集光するように前記キー部の中心部の厚さをその端部の厚さよりも小さくした曲面で構成されることを特徴とする。

本発明において、前記曲面は、所定の曲率に沿って湾曲した凹状曲面であってもよい。

本発明において、前記キー部は、前記第１の面及び前記第２の面を有し且つ所定の樹脂材料で構成される樹脂キー部と、前記樹脂キー部の第１の面側に設けられる弾性部とを有してもよい。この場合、前記弾性部は、シリコンゴムで構成されてもよい。前記樹脂材料は、メチルメタアクリレート、ポリカーボネート、及びアクリロニトリルブタジエンスチレンのいずれかで構成されてもよい。

本発明において、前記光源部は、ＬＥＤで構成されてもよい。前記光源部は、前記キー部の押下時に発光してもよい。前記タクトスイッチ部は、筐体部と、前記筐体部に支持される可動接点部と、前記可動接点部と対を成す固定接点部とを有してもよい。

本発明に係る端末機器は、上記いずれかに記載のキー照光装置を用いたことを特徴とする。この場合、前記光源部は、前記端末機器の着信時に発光してもよい。

本発明に係る電子機器は、上記いずれかに記載のキー照光装置を用いたことを特徴とする。この場合、前記光源部は、前記電子機器に予め設定されたイベント発生時に発光してもよい。

本発明によれば、キー部の光が入射される第１の面を曲面に形成することで、反射ミラー等の別部品を用いずに光を効率よく集中させる効果を得ることができ、キー部の中心部の厚みをその端部の厚みよりも減らしたことにより、中心部における光の減衰を少なくすることができる。これにより、部品点数を増やさず、キー照光時の照光ムラの発生を大幅に抑制し、照光の見栄えを改善することができる。

次に、本発明に係るキー照光装置及びこれを用いた携帯端末機器を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施例に係る携帯電話機は、無線通信による音声通話、メール等のデータ通信、ネットワーク接続等の既知の機能を有し、これらの機能を実現するため、図示しない無線通信部（アンテナ、送受信回路等）、制御部（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等）、音声入出力部（マイクロフォン、スピーカ、音声コーデック等）、操作部（各種キー部、スイッチ部等）、表示画面部（液晶ディスプレイ等）等の各部を備えている。そのうち、操作部に設けられるキー部（キー構造）が、本実施例の携帯電話機で用いられるキー照光装置に対応するものである。以下の説明では、このキー照光装置について詳述する。なお、操作部以外の携帯電話機内の各部については、従来公知のものが適用されるため、その説明を省略する。

図１を参照すると、本実施例の携帯電話機で用いられるキー照光装置の要部構造が示されている。同図では、１つのキー構造を例示しているが、携帯電話機のキー照光装置では同様のキー構造が複数設けられている。

本実施例のキー照光装置は、携帯電話機の本体を構成する筐体１０と、この筐体１０内に配置される基板２０との間に設けられている。基板２０上には、タクトスイッチ部２１と、キー照明用の光源部を成す２つのＬＥＤ２２ａ、２２ｂとが配置されている。

図２は、タクトスイッチ部２１の内部構造例を示す。同図に示すタクトスイッチ部２１は、筐体部２１１と、その筐体部２１１の上部側開口部に押下可能に保持される可動部を成す樹脂部２１２と、筐体部２１１内の基板２１３上の中央部に設けられる固定接点部を成す第１のランド部２１４と、筐体部２１１内の基板２１３上の両端部にそれぞれ設けられる第２のランド部２１５と、第２のランド部２１５間を凸状に湾曲して接続し且つ樹脂部２１２により押下可能な可動接点を成す板状の金属部２１６とを備えている。

これらの構成により、樹脂部２１２の非押下時は、金属部２１６と第１のランド部２１４とは非接触であり、タクトスイッチ部２１のオフ状態が維持される。一方、樹脂部２１２の押下時には、金属部２１６が可動して第１のランド部２１４に接触するため、タクトスイッチ部２１がオン状態となる。このタクトスイッチ部２１は、携帯電話機内の制御部に電気的に接続され、その制御部にオン／オフ信号を供給可能となっている。

ＬＥＤ２２ａ、２２ｂは、携帯電話機内の制御部に接続され、その制御部からのＬＥＤ駆動信号に応じて発光可能となっている。本実施例では、制御部は、キークリック時に、タクトスイッチ部２１からのオン信号をトリガとして、対応するＬＥＤ２２ａ、２２ｂを駆動するためのＬＥＤ駆動信号を生成する。また、制御部は、携帯電話機の着信時に、無線通信部からの着信信号をトリガとして、対応するＬＥＤ（この場合は予め設定された操作部の全て又は一部のＬＥＤ）を駆動するためのＬＥＤ駆動信号を生成する。これにより、ＬＥＤ２２ａ、２２ｂは、キークリック時および着信時に、制御部からのＬＥＤ駆動信号により発光する。

図３は、タクトスイッチ部２１とＬＥＤ２２ａ、２２ｂの平面配置例を示す。同図に示す如く、操作部のボタンとしての機能を優先するため、キー中央部にタクトスイッチ部２１が配置され、その周囲（同図に示す左右両側）にＬＥＤ２２ａ、２２ｂが配置されている。タクトスイッチ部２１は、前述した可動部を成す樹脂部２１２が中央部に配置され、その周囲に筐体部２１１が配置される構造となっている。

図１を参照すると、筐体１０には、基板２０上のタクトスイッチ部２１とその周囲のＬＥＤ２２ａ、２２ｂとに対向する位置に、樹脂キー部１１と、弾性部を成すシリコンゴム部１２とが一体として押下可能に設けられている。樹脂キー部１１とシリコンゴム部１２とにより、キー構造の要部が構成されている。

樹脂キー部１１は、レンズ効果の高いアクリル（ＭＭＡ：メチルメタアクリレート）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等の樹脂材料から構成され、その背面（裏面：第１の面）１１ｂ側から入射されるＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光を透過して、その表面（照光面：第２の面）１１ａ側で照光可能となっている。

本実施例では、前述した従来例と比べると、樹脂キー部１１の背面１１ｂを曲面に形成している。この曲面の形状は、本実施例ではＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの入射光が樹脂キー部１１の表面１１ａでその中央部側に集光し、その端部側から中央部側に向けて肉厚が小さくなるように所定の曲率に沿った凹状曲面に設定される。こうすることで、２つのＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの入射光が、樹脂キー部１１内を透過してその表面１１ａで中心部側に集まるため、樹脂キー部１１の全体に光が届き、その表面１１ａ側をムラ無く照光することが可能になる（図１中のＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光の経路ａ１〜ａ３参照）。

シリコンゴム部１２は、樹脂キー部１１の背面１１ｂ側、すなわち基板２０上のタクトスイッチ部２１を臨む側に設けられる。シリコンゴム部１２の樹脂キー部１１側の面は、樹脂キー部１１の背面１１ａが成す凸状曲面と対を成す凹状曲面に形成されている。

ここで、本実施例の動作を説明する。

まず、樹脂キー部１１の非押下時には、シリコンゴム部１２とタクトスイッチ部２１の樹脂部２１２とは非接触であるため、タクトスイッチ部２１の金属部２１６と第１のランド部２１４とは非接触であり、オフ状態のままである。一方、樹脂キー部１１の押下（キークリック）時には、シリコンゴム部１２が同時に押し下げられてタクトスイッチ部２１の樹脂部２１２と接触し、これによりタクトスイッチ部２１の金属部２１６が押し下げられて第１のランド部２１４と接触し、オン状態となる。

これにより、タクトスイッチ部２１のオン信号が制御部に送られ、制御部はその信号をトリガとしてＬＥＤ駆動信号を生成し、その信号により対応する２つのＬＥＤ２２ａ、２２ｂを駆動して発光させる。そうすると、２つのＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光は、シリコンゴム部１２を介して樹脂キー部１１の背面１１ｂ側から入射し、その内部を透過して表面１１ａ側を照光する。このとき、樹脂キー部１１の背面１１ｂが前述のように曲面形状に形成されているため、２つのＬＥＤ２２ａ、２２ｂからの光が樹脂キー部１１の中心部側に集まる。これにより、樹脂キー部１１の全体に光が届き、ムラ無く照光される（図１中の光の経路ａ１〜ａ３参照）。本実施例では、同様のキー照光が携帯電話機の着信時にも行われる。この場合、携帯電話機のキー照光装置に設けた全てのＬＥＤを発光させても、その内の任意（一部）のＬＥＤを発光させても、何れの場合でも可能である。

従って、本実施例によれば、樹脂キー部１１の裏面（第１の面）を曲面状にすることで、反射ミラー等の別部品を用いずに光を効率良く樹脂キー部１１の中央部に集中させる効果を得ることができる。また、樹脂キー部１１の中心部の厚みをその端部よりも減らす構造としたため、その中央部における光の減衰を少なくすることができる。その結果、照光ムラを大幅に低減することができる。

以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明は、代表的に例示した上述の実施例に限定されるものではなく、当業者であれば、特許請求の範囲の記載内容に基づき、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の態様に変形、変更することができる。これらの変形例や変更例も本発明の権利範囲に属するものである。

例えば、上記実施例におけるキー照光構造は、携帯電話機に限らず、同様のキー構造を採用可能な他の携帯端末機器等の端末機器においても、同様の効果が期待できる。また、端末機器に限らず、同様のキー構造を採用可能な電子機器でも適用可能である。

また、上記実施例では、キークリック時と着信時にＬＥＤが発光する場合を説明しているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、キークリック時のみ、あるいは着信時のみに発光させるようにしてもよい。また、キークリック時と着信時以外のイベント（例えば、メール受信時等）をトリガとして制御部に設定しておき、そのイベント発生時に発光させるように制御することも可能である。その場合、利用者が発光条件用のイベントを任意に設定し、そのイベントの発生有無を制御部で判断することで、イベントの発生時にＬＥＤを発光させるようにしてもよい。また、発光させるＬＥＤは、キークリック時以外のイベント発生時には、イベント毎に任意のものを設定しておき、対応するイベントに合わせて所望のＬＥＤのみを発光させるように制御することも可能である。

また、上記実施例では、樹脂キー部の材料として、レンズ効果の高いＭＭＡ、ＰＣ、ＡＢＳを例示したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、その他の材料でも適用可能である。また、上記実施例では、弾性部としてシリコンゴムを用いているが、同様の機能を達成可能なものであれば、それ以外の材料を用いてもよい。

以上説明したように、本発明は、携帯電話機等の端末機器で用いられるキー照光装置の用途に適用できる。また、本発明は、端末機器に限らず、電子機器で用いられるキー照光装置の用途にも適用可能である。

本発明の一実施例に係る携帯電話機で用いるキー照光装置の構造を説明する断面図である。 図１に示すタクトスイッチ部の内部構成を示す断面図である。 図１に示すタクトスイッチ部とＬＥＤとの平面配置図である。 従来例の携帯電話機で用いるキー照光装置の構造を説明する断面図である。

符号の説明

１０ 筐体（携帯電話機）
１１ 機能キー部
１１ａ 表面（照光面）
１１ｂ 背面（裏面）
１２ シリコンゴム部（弾性部）
２０ 基板（携帯電話機）
２１ タクトスイッチ部
２２ａ、２２ｂ ＬＥＤ
２１１ 筐体部
２１２ 樹脂部（可動部）
２１３ 基板
２１４ 第１のランド部（固定接点部）
２１５ 第２のランド部
２１６ 金属部（可動接点）

Claims (12)

1. 筐体と、この筐体内に配置される基板とを有し、前記基板側にタクトスイッチ部及び光源部が配設され、前記筐体側に前記タクトスイッチ部をオンオフ可能に操作し且つ前記光源部からの光を照光するキー部が配設され、前記タクトスイッチ部は、前記基板上の前記キー部の中央部に対向する位置に配置され、前記光源部は、前記基板上の前記タクトスイッチ部の周囲に配置されたキー照光装置であって、
   前記キー部は、前記光源部からの光が入射される第１の面及びその入射光により照光される第２の面を有し、前記第１の面は、前記入射光が前記第２の面の中央部側に集光するように前記キー部の中心部の厚さをその端部の厚さよりも小さくした曲面で構成されることを特徴とするキー照光装置。
2. 前記曲面は、所定の曲率に沿って湾曲した凹状曲面であることを特徴とする請求項１に記載のキー照光装置。
3. 前記キー部は、前記第１の面及び前記第２の面を有し且つ所定の樹脂材料で構成される樹脂キー部と、前記樹脂キー部の第１の面側に設けられる弾性部とを有する請求項１又は２に記載のキー照光装置。
4. 前記弾性部は、シリコンゴムで構成される請求項３に記載のキー照光装置。
5. 前記樹脂材料は、レンズ効果を有するアクリル、ポリカーボネート、及びアクリロニトリルブタジエンスチレンのいずれかで構成される請求項３又は４に記載のキー照光装置。
6. 前記光源部は、ＬＥＤで構成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載のキー照光装置。
7. 前記光源部は、前記キー部の押下時に発光する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のキー照光装置。
8. 前記タクトスイッチ部は、筐体部と、前記筐体部に支持される可動接点部と、前記可動接点部と対を成す固定接点部とを有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載のキー照光装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のキー照光装置を用いたことを特徴とする端末機器。
10. 前記光源部は、前記端末機器の着信時に発光する請求項９に記載の端末機器。
11. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のキー照光装置を用いたことを特徴とする電子機器。
12. 前記光源部は、前記電子機器に予め設定されたイベント発生時に発光する請求項１１に記載の電子機器。

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