JP2011071943A - 携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】発光部から遠い部分を光ムラなく照光可能な携帯電子機器を提供すること。
【解決手段】キーシート３２とメタルドームシート４３との間隙には光を導光する導光路４４が形成され、キーシート３２のキーボタン部に対応する領域には、該領域と発光部２７との距離に応じて、前記領域を透過する前記光の量を略均一に調整する透過光量調整部３１を有し、キーシート３２のキーボタン部に対応する領域以外には、発光部２７からの光を遮光する遮光部３０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は携帯電話機、ＰＤＡ、携帯型ゲーム機、携帯用テレビ、携帯用ラジオ等の携帯電子機器に関する。

特許文献１には、ＬＥＤ基板側に反射シートを配置し、キーシートに拡散材料を用いて、反射シートを配置する位置を調整することにより輝度ムラを調整している携帯電子機器が開示されている。

特開平１１―３５５４０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法においては、発光部から遠い部分を照光させようとすると十分な輝度が確保できず、光ムラが発生するという不利益がある。

本発明の目的は、発光部から遠い部分を光ムラなく照光可能な携帯電子機器を提供することである。

本発明の携帯電子機器は、筐体と、該筐体に配設されたキーシートと、前記キーシートの内部側に配設されたプリント基板と、該プリント基板に貼付されるメタルドームシートと、前記プリント基板に実装された発光部と、を有し、前記キーシートと前記メタルドームシートとが対向するそれぞれの面には、前記発光部からの光を反射する反射部が形成され、前記キーシートと前記メタルドームシートとの間隙には前記光を導光する導光路が形成され、前記キーシートのキーボタン部に対応する領域には、該領域と前記発光部との距離に応じて、前記領域を透過する前記光の量を略均一に調整する透過光量調整部を有し、前記キーシートのキーボタン部に対応する領域以外には、前記発光部からの光を遮光する遮光部を有する。

好適には、前記キーシートの前記反射部は、通電可能な材料によって構成されて、前記プリント基板に実装された通信部と高周波的に接続されてアンテナ素子として動作する。

好適には、前記アンテナ素子は、前記プリント基板と協働して逆Ｆアンテナの一部を構成する。

好適には、前記逆Ｆアンテナは、サブアンテナとして機能するように構成され、該サブアンテナの給電点とメインアンテナの給電点とは、前記プリント基板の対角上の最も遠い位置に配置する。

本発明によると、発光部から遠い部分を光ムラなく照光可能な携帯電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。 キーシートの正面図と背面図である。 プリント基板の説明図である。 透過部の詳細な説明図である。 メインアンテナ給電点とサブアンテナ給電点との関係の説明図である。 第１の変形例の説明図である。

図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機１の外観を示す斜視図である。

携帯電話機１は、折り畳み式として構成されている。
携帯電話機１は第１筐体２及び第２筐体３とで構成されている。
第１筐体２は、第２筐体３と対向する部分を構成する第１筐体フロントケース４と、第２筐体３とは反対側部分を構成する第１筐体リアケース５とを有している。
第２筐体３は、第１筐体２と対向する部分を構成する第２筐体フロントケース６と、第１筐体２とは反対側部分を構成する第２筐体リアケース７とを有している。

第１筐体フロントケース４及び第１筐体リアケース５はネジ等により互いに固定され、第１筐体フロントケース４及び第１筐体リアケース５の間に形成された空間に種々の電子部材を収容する収容空間を構成する。
第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７もネジ等により互いに固定され、第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７の間に形成された空間に種々の電子部材を収容する収容空間を構成する。
これらの第１筐体フロントケース４、第１筐体リアケース５、第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７は、例えば、樹脂により形成されている。

なお、方向を示すときは、第１筐体リアケース５から第１筐体フロントケース４に向かう方向を表面方向（図１においては、紙面手前の方向）といい、第１筐体フロントケース４から第１筐体リアケース５に向かう方向を裏面方向（図１においては、紙面奥手の方向）という。
同様に第２筐体リアケース７から第２筐体フロントケース６に向かう方向を表面方向（図１においては、紙面手前の方向）といい、第２筐体フロントケース６から第２筐体リアケース７に向かう方向を裏面方向（図１においては、紙面奥手の方向）という。

また、第１筐体２においてヒンジ部９に向かう方向を連結部方向（図１の第１筐体２においては、紙面下の方向）といい、その逆を連結部反対方向（図１の第１筐体２においては、紙面上方向）という。
同様に、第２筐体３においても、ヒンジ部９に向かう方向を連結部方向（図１の第２筐体３においては、紙面上の方向）といい、その逆を連結部反対方向（図１の第２筐体３においては、紙面下の方向）という。

さらに、図１のように第１筐体２を上にし、第２筐体３を下にした状態とした時に、右側に来る側面を右側面１１とし、左側に来る側面を左側面１２という。
そして、右側面１１側に向かう方向を右側面方向（図１においては、紙面右の方向）といい、左側面１２面に向かう方向を左側面方向（図１においては、紙面左の方向）という。

図１のように、第１筐体フロントケース４には表示部８が配置されている。
この表示部８は、携帯電話機１の状態、ユーザの操作内容、発信先電話番号、電子メールの内容の表示、ゲーム画面等の様々な情報を表示するためのものである。
また、表示部８はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode：有機ＥＬ）等によって構成されている。

また、図１のように、第２筐体フロントケース６の表面方向には、入力部１０が配置されている。この入力部１０をユーザが操作することによって、携帯電話機１に命令の入力、文字の入力等がなされる。

第２筐体３の連結部反対方向位置には、携帯電話機１が基地局と無線通信するためのメインアンテナ１３が配置されている。
さらに、入力部１０には、図示していないが本実施例のポイントであるキーシート３２が配置されており、このキーシート３２もアンテナ機能を有している。

また、第２筐体の連結部反対方向位置には、メインアンテナ１３が配置されている。
このメインアンテナ１３には、図１のように、メインアンテナ給電点５１が形成されている。

第１筐体２及び第２筐体３には、筺体が開閉されたことを検出する開閉検出部５０が設けられている。
前述したキーシート３２のアンテナ機能は、筺体が閉状態であることを検出した場合に、停止される。
その理由は、筺体が閉状態ではアンテナ機能は使用されない場合が多いからである。
これによって、電池容量の節約になるという効果がある。

図２は、図１のＩＩ―ＩＩにおける断面の説明図である。

図２のように、第２筐体フロントケース６と第２筐体リアケース７とが、その内面どうしを対向させて結合している。
そして、それによって形成される内部空間に、内部筐体２０が配置されている。内部筐体２０の裏面方向には、バッテリ収納部２８が形成されている。
そして、このバッテリ収納部２８に着脱可能なバッテリ２２が配置されている。このバッテリ２２は携帯電話機１に電力を供給している。
さらに、裏面方向には、バッテリ２２を交換可能とするためにバッテリカバー２３が配置されている。

内部筐体２０の、表面方向には、スイッチ２６が実装されるプリント基板２１が配置されている。このプリント基板２１は、発光部２７が実装されている。
発光部２７は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）によって構成されている。
この発光部２７は、少なくともキーシート３２の一部を照光する。この照光によって、ユーザは暗闇でも携帯電話機１のスイッチ位置を認識することが可能となる。
また、この照光によってデザイン性を向上させることができる。

スイッチ２６は、例えば、固定接点２５と、ドーム状の板金であるメタルドーム２４により構成されている。メタルドーム２４は固定接点２５を覆っている。
ユーザがキーシート３２を押圧すると、それによってキーシート３２が弾性変形する。さらに、そのキーシート３２の弾性変形によって、キーシート３２がメタルドーム２４の頭頂部を押圧する。
それによって、メタルドーム２４も弾性変形をおこす、その変形量が一定程度を超えると、メタルドーム２４の一部が凹んで反対側に凸となる。
これによって、メタルドーム２４はクリック感を生じつつ固定接点２５に当接する。
メタルドーム２４と固定接点２５が当接することによって電流が流れ、この電流の流れを制御部が検出する。そして、のことによって、制御部はユーザによるキーシート３２の押しこみ、つまり、ユーザによるキー入力操作を検出する。

メタルドーム２４はメタルドームシート４３によってプリント基板２１に貼り付けられる。
具体的には、粘着性の物質が形成されたメタルドームシート４３の一方表面側にメタルドーム２４を貼り付け、さらに、メタルドームシート４３はプリント基板２１に貼り付けられる。

また、後述するキーシート３２及びメタルドームシート４３は、発光部２７が出射する光を反射する反射部としての機能をも有している。
そして、キーシート３２及びメタルドームシート４３によって反射された光は、キーシート３２及びメタルドームシート４３の間隙の空間である導光路４４を通過する。

プリント基板２１の表面方向にはキーシート３２が配置されている。キーシート３２の表面には、押圧がなされた時に発揮するべき機能を表した印刷図形３３（図３を参照）が形成されている。
印刷図形３３は、たとえば、０〜９までの数字、各種の図形及び記号並びにアルファベット等から構成される。
この印刷図形３３は、スイッチ２６に対応する位置に形成されている。

キーシート３２は、遮光部３０と透過部３１から構成されている。
遮光部３０は発光部２７の光を透過しないように構成され、透過部３１は発光部２７の光を透過するように構成されている。
透過部３１は、透明又は半透明に構成されている。また、透過部３１の表面方向の面には、透過部３１の内部に配置されているスイッチ２６が実現する機能に対応する印刷図形３３が形成されている。
なお、図５の説明のところで後述するが、透過部３１は、透過する光を均一にする透過光量調整部としての機能をも有する。
また、遮光部３０が特に反射部としての機能を発揮する。

キーシート３２は、例えば、透明又は半透明で容易に撓むシリコン樹脂等で構成する。
キーシート３２には、アンテナ線４５が格子状に形成されている。なおアンテナ線４５は導電性を有するものであればどのようなものでもよい。

図３は、キーシート３２の正面図と背面図である。

図３（ａ）のように、キーシート３２の表面には印刷図形３３が形成されている。
またキーシート３２は、誘電性の材料によって格子状に形成されたアンテナ線４５が埋め込まれている。
また、キーシート３２の連結部方向にはサブアンテナ給電点３５とサブアンテナ短絡点３６が形成されている。
このサブアンテナ給電点３５とサブアンテナ短絡点３６とが、連結部方向の位置に配置されている理由は、図１のように連結部反対方向位置にはメインアンテナ１３が配置されているために、これとの干渉を避けるためである。
つまり、メインアンテナ１３と反対位置にサブアンテナ給電点３５とサブアンテナ短絡点３６が形成されている。
キーシート３２のアンテナ線４５は、このように誘電性の材料によって格子状に形成され、かつ、サブアンテナ給電点３５及びサブアンテナ短絡点３６が形成されることから、逆Ｆ型アンテナとしての機能をも有する。
以上のような構成によって、キーシート３２は、逆Ｆ型アンテナとしての機能と、本来のキーシート３２の機能であるユーザの押し込みを受けるという機能の両方を有することができる。
キーシート３２の逆Ｆ型アンテナは、様々な用途に利用できる。メインアンテナ１３と同様に機能させることもできるし、テレビジョン通信、ラジオ通信、非接触式ＩＣカードの通信等の様々な無線機器のアンテナとして作用させることができる。
そして、キーシート３２は広い表面積を有することから、感度の高いアンテナとして使用することができる。
つまり、キーシート３２に形成される誘電性の格子状のアンテナ線４５は、サブアンテナとして機能する。

図３（ａ）のように、キーシート３２は、スイッチ２６に対応する部分で印刷図形３３が形成される部分である遮光部３０と透過部３１とを有する。
遮光部３０は、誘電体の格子間距離を密に（格子間距離を短く）して発光部２７の光が透過しないように構成している。
一方、透過部３１は、誘電体の格子間距離を疎に（格子間距離を長く）して発光部２７の光が容易に通過できるようにしている。
本来であれば、透過部３１には誘電体の格子を配置しないことが、照光を行うという点からいえば好ましい。
しかし、サブアンテナ内部に誘電部材がない穴の様な部分が存在するとアンテナの感度が低下してしまう。
そこで、本発明の実施形態においては、発光部２７の光を通過させつつアンテナ機能をも発揮させる為に、誘電体の格子間距離を長くして、アンテナ感度と光の透過とを両立させている。
図３（ｂ）のように、透過部３１には誘電性の材料が格子状に形成されている。
なお、遮光部３０にも誘電性の材料が格子状に形成されている。この遮光部３０の格子間の距離は透過部３１の格子間の距離よりも短く形成されている。

図４は、プリント基板２１の説明図である。

図４のように、プリント基板２１にはスイッチ２６のメタルドーム２４が配置されている。メタルドーム２４は図４の透過部３１に対応する位置に配置されている。
そして、複数配置されるメタルドーム２４の中間位置にそれぞれ発光部２７が配置されている。
この発光部２７は、隣接する複数のスイッチ２６に対応する透過部３１を通過して、透過部３１に形成される印刷図形を照光させることができる。

このように構成することによって、一つの発光部２７によって複数の透過部３１に配置された印刷図形３３を照光することができる。
そして、そのことは、発光部２７の数を減らすことが可能となり、作製コストの低下という優れた効果を発揮する。
また、キーシート３２は面積が広いことによる高性能のアンテナとしての機能をも発することができる。必要な無線通信を行うことが可能となる。
さらにまた、発光部２７の直近の表面側は遮光部３０が形成されるのであるから、発光部２７の光がその部分から漏洩しないという効果も有する。

図５は、透過部３１の詳細な説明図である。

以上で説明した本発明の実施形態では、透過部３１は遮光部３０より格子が疎であるだけで、透過部３１内では同じ格子間の距離であった。
しかし、透過部３１内で同じ格子間距離であると、発光部２７から近い部分では光量が多く明るいが、発光部２７から遠い部分では光量が少なくなってしまう。
そこで、図５のように、透過部３１内でも発光部２７から近い部分の格子間距離を短くして、発光部２７から遠くなるに従って格子間距離が長くなるように配置することが好適である。
つまり、第１の透過部３１ａの格子間距離＜第２の透過部３１ｂの格子間距離＜第３の透過部３１ｃの格子間距離＜第４の透過部３１ｄの格子間距離、となっている。
図５の様に不連続に、段階的に格子間距離を長くすることもできるし、連続に徐々に格子間距離を長くしてゆくことも可能である。
なお、格子間の空間は透明又は半透明な樹脂が充填される。

このようにすることによって、光量のムラの発生を抑えることが可能となる。

図６は、メインアンテナ給電点とサブアンテナ給電点との関係の説明図である。
図６のように、メインアンテナ１３のメインアンテナ給電点５１は、サブアンテナのサブアンテナ給電点３５に対して、プリント基板２１の対角上の最も遠い位置に配置する。
このようにしたことによって、メインアンテナ１３とサブアンテナ機能を有しているキーシート３２との干渉を最小限にすることが可能となる。

＜第１の変形例＞
さらに有利な第１の変形例を記載する。
図７は、第１２の変形例の説明図である。

図７は図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図であり、図２と同一の位置における断面図である。
図７が図２と異なる点は、キーシート側反射シート４１及びプリント基板側反射シート４２を有する点である。
キーシート側反射シート４１は、キーシート３２の裏面方向（プリント基板２１側）に配置されている。また、キーシート側反射シート４１は遮光部３０の部分にのみ張り付けられており、透過部３１には張り付けられていない。
プリント基板側反射シート４２は、プリント基板２１の表面方向（キーシート３２側）に配置されている。
このように、キーシート側反射シート４１及びプリント基板側反射シート４２が、発光部２７が配置されている側に設けられていることによって、発光部２７からの光が反射してより効率的に透過部３１に導くことが可能となる。

これによって、より低光度の発光部２７であっても透過部３１を照光することができる。そのことによって、電池容量を節約することが可能となる。
また、キーシート側反射シート４１及びプリント基板側反射シート４２によって光が導かれるのであるから、発光部２７から遠い部分であっても光を導くことができ、輝度ムラを防ぐことができる。
さらにまた、遮光部３０を光が透過してしまうことを防ぐことができる。

＜第２の変形例＞
さらに有利には、キーシート側反射シート４１を金属等の通電可能な材料によって構成することも可能である。
そして、キーシート側反射シート４１にサブアンテナ給電点３５を設けることによって、キーシート３２にアンテナ機能を持たせることが可能となる。

以上の実施形態によれば、第２筐体３と、該第２筐体３に配設されたキーシート３２と、キーシート３２の内部側に配設されたプリント基板２１と、該プリント基板２１に貼付されるメタルドームシート４３とを有する。
また、プリント基板２１に実装された発光部２７と、を有する。
そして、キーシート３２とメタルドームシート４３とが対向する面には、発光部２７からの光を反射する反射部が形成されている。
その上、キーシート３２とメタルドームシート４３との間隙には光を導光する導光路４４が形成されている。
そして、キーシート３２のキーボタン部に対応する領域には、該領域と発光部２７との距離に応じて、前記領域を透過する前記光の量を略均一に調整する透過光量調整部３１とを有する。
また、キーシート３２のキーボタン部に対応する領域以外には、発光部２７からの光を遮光する遮光部を有する
このように構成することによって、光ムラの発生を抑止することが可能となる。そしてそのことはより意匠性の高い携帯電話機１をデザインすることが可能となるという効果がある。

キーシート３２の反射部は、通電可能な材料によって構成されて、プリント基板２１に実装された通信部と高周波的に接続されてアンテナ素子として動作する。
このように構成することによって、キーシート３２は面積が広いことによる高性能のアンテナとしての機能をも発することができる。
それによって、必要な無線通信を行うことが可能となる。

前記アンテナ素子は、前記プリント基板と協働して逆Ｆアンテナの一部を構成する。
このように構成することによって、アンテナの感度を上げることが可能である。

前記逆Ｆアンテナは、サブアンテナとして機能するように構成され、該サブアンテナの給電点とメインアンテナの給電点とは、前記プリント基板の対角上の最も遠い位置に配置する。
このように構成することによって、メインアンテナ１３との干渉を避けることが可能となる。

なお、以上の実施形態において、第１筐体２及び第２筐体３は本発明の筐体の一例である。つまり、筐体とは、携帯電子機器を収容する容器に該当するものであればどのようなものであってもよい。さらに、容器の一部、例えば、第１筐体フロントケース４、第１筐体リアケース５、第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７であっても筐体に該当する。
また、本発明のキーボタンはスイッチ２６に該当する。

キーシート３２は、キートップとラバーベースとを総称する概念である。また、キートップは必ずしもキートップとラバーベースが一体として構成されている必要はなく、別体に形成されていてもよい。

キーシート３２又はメタルドームシート４３自身が反射する場合であれば、それぞれ、キーシート３２又はメタルドームシート４３が反射部となる。さらに、キーシート３２の内側にキーシート側反射シート４１が張り付けられる場合には、キーシート側反射シート４１が反射部となり、メタルドームシート４３にプリント基板側反射シート４２が張り付けられる場合には、プリント基板側反射シート４２が反射部となる。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

携帯電子機器は、携帯電話機１に限定されない。例えば、携帯電子機器は、ノートパソコン、ＰＤＡ、ゲーム機、カメラであってもよい。また、携帯電子機器は、折り畳み式のものに限定されない。ケースが一体的に構成されたもの（１つのみのケース）であってもよい。

１…携帯電話機、２…第１筐体、３…第２筐体、４…第１筐体フロントケース、５…第１筐体リアケース、６…第２筐体フロントケース、７…第２筐体リアケース、８…表示部、９…ヒンジ部、１０…入力部、１１…右側面、１２…左側面、１３…メインアンテナ、
２０…内部筐体、２１…プリント基板、２２…バッテリ、２３…バッテリカバー、２４…メタルドーム、２５…固定接点、２６…スイッチ、２７…発光部、２８…バッテリ収納部、３０…遮光部（反射部）、３１…透過部（透過光量調整部）、３２…キーシート（反射部）、３３…印刷図形、３５…サブアンテナ給電点（給電点）、３６…サブアンテナ短絡点、４１…キーシート側反射シート（反射部）、４２…プリント基板側反射シート（反射部）、４３…メタルドームシート（反射部）、４４…導光路、４５…アンテナ線、５０…開閉検出部、５１…メインアンテナ給電点（給電点）

Claims (4)

1. 筐体と、
   該筐体に配設されたキーシートと、
   前記キーシートの内部側に配設されたプリント基板と、
   該プリント基板に貼付されるメタルドームシートと、
   前記プリント基板に実装された発光部と、を有し、
   前記キーシートと前記メタルドームシートとが対向するそれぞれの面には、前記発光部からの光を反射する反射部が形成され、
   前記キーシートと前記メタルドームシートとの間隙には前記光を導光する導光路が形成され、
   前記キーシートのキーボタン部に対応する領域には、該領域と前記発光部との距離に応じて、前記領域を透過する前記光の量を略均一に調整する透過光量調整部を有し、
   前記キーシートのキーボタン部に対応する領域以外には、前記発光部からの光を遮光する遮光部を有する
   携帯電子機器。
2. 前記キーシートの前記反射部は、通電可能な材料によって構成されて、前記プリント基板に実装された通信部と高周波的に接続されてアンテナ素子として動作する
   請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記アンテナ素子は、前記プリント基板と協働して逆Ｆアンテナの一部を構成する
   請求項２に記載の携帯電子機器。
4. 前記逆Ｆアンテナは、サブアンテナとして機能するように構成され、該サブアンテナの給電点とメインアンテナの給電点とは、前記プリント基板の対角上の最も遠い位置に配置する
   請求項３に記載の携帯電子機器。

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