JP2013157222A - キー入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押下されたキーに対応する情報が正確に入力されるようにする。
【解決手段】キー入力装置は、弾性膜１５と、弾性膜１５上に配置され、弾性膜１５の復元力により復帰力が与えられ、互いにサイズの異なる複数のキートップ１９と、複数のキートップ１９それぞれに対応するタクトスイッチ１３と、キートップ１９の動きをタクトスイッチ１３に伝える押圧部材１７と、を備える。隣接して配置されていてサイズの異なるキートップ１９ｂと１９ｃのうちの、小さい方のキートップ１９ｃ用の押圧部材１７ｃとタクトスイッチ１３ｃとは、そのキートップ１９ｂの中央位置から、大きいキートップ１９ｂから離れる方向にシフトした位置に配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、キー入力装置に関する。

様々な電子機器の入力装置として、キー入力装置が用いられている。
電子機器の小型化・薄型化に伴い、キー入力装置の小型化・薄型化も求められている。
このような要求に答えるため、特許文献１には、薄型化されたキーシートが開示されている。

電子機器のデザイン性及び操作性の向上等のため、サイズの異なるキーが配置されることがある。

このような場合に、大型のキーを操作すると、操作した場所によっては、周囲のキーがオンすることがある。例えば、大型のキーの端部を操作すると、操作場所に隣接する小さなキーがオンしたと認識され、ユーザの意図しないデータや情報が入力されることがある。

特開２００４−３６２８９１号公報

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、押下されたキーに対応する情報が正確に入力されるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るキー入力装置は、
弾性膜と、
前記弾性膜上に配置され、弾性膜の復元力により復帰力が与えられ、互いにサイズの異なる複数のキートップと、
前記複数のキートップそれぞれに対応するスイッチと、
前記キートップの動きをスイッチに伝える押圧部材と、
を備え、前記互いにサイズの異なるキートップのうちの少なくとも１つのキートップ用の前記押圧部材と前記スイッチとは、キートップの中央位置からシフトした位置に配置されている、
ことを特徴とする。

例えば、第１のキートップとこの第１のキートップよりも大きい第２のキートップとが同一の弾性膜上に配置されている場合に、前記第１のキートップ用の押圧部材とスイッチとは、第１のキートップの中央位置よりも、第２のキートップから遠い位置に配置され、又は、前記第２のキートップ用の押圧部材とスイッチとは、第２のキートップの中央位置よりも、第１のキートップに近い位置に配置される。

上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るキー入力装置は、
弾性膜と、
前記弾性膜上に配置され、弾性膜の復元力により復帰力が与えられる複数のキートップと、
前記複数のキートップそれぞれに対応するスイッチと、
前記キートップの動きをスイッチに伝える押圧部材と、
前記弾性膜と前記キートップとの間に配置され、キートップに加わった力の作用点を、キートップの中心方向に変化させる変換部と、
を備えることを特徴とする。

例えば、前記変換部は、前記弾性膜と前記キートップとの間に配置され、対応するキートップよりも小さく形成された中間部材から構成される。

本発明によれば、押下されたキーに対応する情報を正確に入力することが可能となる。

（ａ）と（ｂ）は、本発明に係るキー入力装置が適用される装置の例を示す図である。 キースイッチ装置の基本構成を示す図である。 （ａ−１）、（ａ−２）、（ｂ）は、それぞれ、サイズが異なるキートップが配列されたキー入力装置の構成と動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係るキー入力装置において、サイズが異なるキートップが配列されたキー入力装置の構成と動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において、サイズが同一のキートップが配列されたキー入力装置の構成と動作を説明するための図である。 図４に示す構成の変形例の構成と動作を説明するための図である。 本発明に係るキー入力装置が適用される装置の他の例を示す図である。 図７に示す装置に使用されるキー入力装置の構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係るキー入力装置において、サイズが異なるキートップが配列されたキー入力装置の構成と動作を説明するための図である。 図９に示すキー入力装置の変形例を示す図である。 図９に示すキー入力装置の他の変形例を示す図である。

本発明の好適な実施形態に係るキー入力装置について説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１に係るキー入力装置は、図１（ａ）に示すスマートフォン、（ｂ）に示すカーナビゲーションシステム、オーディオセット、などに使用されるものであり、均一なサイズのキーが配列されたキー群５１と、サイズの異なるキーが配列されキー群５３とを備える。

各キー入力装置は、図２に示すように、回路基板１１と、回路基板１１上に配列された複数のタクトスイッチ１３と、複数のタクトスイッチ１３に共通に配置された弾性膜１５と、弾性膜１５に配置された押圧部材１７と、弾性膜１５上に配置されたキートップ１９と、弾性膜１５を支持する支持部材２１と、を備える。

回路基板１１は、絶縁性基板の上にプリント配線が形成されたＰＣＢ（Printed Circuit Board)等から構成され、タクトスイッチ１３のオン・オフ信号を信号処理部に伝達する。

タクトスイッチ１３は、ユーザにクリック感を与えることができるオン・オフスイッチである。タクトスイッチ１３は、例えば、回路基板１１上に配置された端子電極１３１と１３２と、これらを覆うドーム状電極１３３とを備える。押圧部材１７によって、ドーム状電極１３３が押しつぶされると、端子電極１３１と１３２との間が短絡し、タクトスイッチ１３がスイッチがオンしたことが、検出される。

弾性膜１５は、ゴム膜、樹脂膜、金属膜、板バネ等から構成され、この膜の復元力を複数のキーの復帰力とするものである。

押圧部材１７は、キートップ１９の位置の変化を、タクトスイッチ１３に伝えるものであり、弾性膜１５のタクトスイッチ１３に対向する位置に配置されている。なお、押圧部材１７は、弾性膜１５と一体構成でも別体でもよい。

キートップ１９は、その表面に入力対象の情報を表す表示が配置され、ユーザによって押操作され、弾性膜１５の復元力により元の位置（ホームポジション）に復帰する。

支持部材２１は、弾性膜１５を支持及び固定する部材である。

配置されているキー群のうちには、図１（ａ）、（ｂ）に例示するように、同一サイズのキートップ１９のみを含むキー群５１と、異なるサイズのキートップ１９を含むキー群５３とが存在する。

ここで、通常は、押圧部材１７は、図３（ａ−１）、（ａ−２）に示すように、キートップ１９のサイズに関わらず、キートップ１９の中央に配置される。
しかし、このような構成とすると、図３（ｂ）に例示するように、例えば、位置Ｐ１が押下された場合、押下されたキートップは大きなキートップ１９ｂであるが、押下位置に近い押圧部材１７ｃが押下され、タクトスイッチ１３ｃがオンしてしまう。

本実施形態では、このような問題を避けるため、図４（ａ−１）、（ａ−２）に示すように、異なるサイズのキートップ１９が並んで配置されている場合には、小さいキートップ１９用の押圧部材１７とタクトスイッチ１３とを、大きいキートップ１９の中心から離して（シフトして）配置し、大きいキートップ１９の端部が押下された場合でも、押されたキートップ１９ｂに対応する押圧部材１７ｂが動作し、タクトスイッチ１３ｂがオンするようにする。

具体的には、図４（ａ−１）、（ａ−２）に例示するように、大きいキートップ１９ｂと小さいキートップ１９ａ，１９ｃとが並んでおり、キートップ１９ａ〜１９ｃが弾性膜１５に密着している場合に、大きいキートップ１９ｂの端部と中心までの距離をＷとすると、大きいキートップ１９ｂの端部と隣接する小さいキートップ１９ａ、１９ｃの押圧部材１７までの距離が、例えば、２・Ｗ／３以上となるように、押圧部材１７ａ、１７ｃの位置を調整（シフト、移動）する。調整した押圧部材１７ａ，１７ｃの位置に応じて、タクトスイッチ１３ａ、１３ｃの位置も調整する。

このような構成とすることにより、例えば、図４（ｂ）に示すように、大きなキートップ１９ｂの端Ｐが押下された場合でも、隣接する小さなキートップ１９ａに対応する押圧部材１７ａまでの距離が長いため、押圧部材１７ａはあまり動かず、押圧されたキートップ１９ｂに対応する押圧部材１７ｂがタクトスイッチ１３ｂを押圧する。従って、ユーザが本来意図した、キー操作が実現される。

なお、同一サイズのキートップが並んでいる場合には、図５（ａ−１）、（ａ−２）に示すように、従来と同様に、各押圧部材１７を対応するキートップ１９の中央部分に配置する。

また、異なるサイズのキートップ１９が並んでいる場合には、小さいキートップ１９用の押圧部材１７を大きいキートップ１９から離すように配置する例を説明したが、大きいキートップ１９用の押圧部材１７と、中央位置から、タクトスイッチ１３側に移動して配置してもよい。例えば、図６（ａ−１）、（ａ−２）の構成では、大きいキートップ１９ｇと小さいキートップ１９ｈとが隣接して配置されている。そして、小さいキートップ１９ｈの押圧部材１７ｈとタクトスイッチ１３ｈは、小さいキートップ１９ｈの中央位置にあるが、大きいキートップ１９ｇの押圧部材１７ｇとタクトスイッチ１３ｇは、中央よりも、小さいキートップ１９ｈ側に配置されている。

本発明は、図１（ａ）、（ｂ）に示すような、一列に配列されたキー群に限定されず、キーがマトリクス状に配列された種々のキー装置に適用可能である。
例えば、図７に例示する携帯電話において、例えば、図８に示すように、○印で示す各位置に、各キートップに対応する押圧部材及びタクトスイッチを配置してもよい。

（実施の形態２）
上記実施の形態においては、押圧部材１７の位置とタクトスイッチ１３の位置を、キートップの中心位置からずらして配置することにより、誤操作を防止したが、この発明はこれに限定されるものではない。
例えば、キートップの端部が押された場合でも、キーの中央部分で弾性膜１５を押圧するように構成すれば、本発明の目的を達成できる。
以下、このような構成の実施の形態を説明する。

図９は、実施の形態２に係るキー装置の構成を示す図である。
本実施の形態においては、図９（ａ−２）に示すように、弾性膜１５に直接キートップ１９が配置されず、弾性膜１５の上に、作用点の位置を変化させるための中間層３３（３３ａ〜３３ｃ）を備える。
中間層３３は、それぞれ、弾性膜１５の対応するキートップ３１ａ〜３１ｃの中心に相当する位置に配置され、その上にキートップが配置される。中間層３３は、キートップ３１と比較して、小さく形成されている。
また、弾性膜１５の中間層３３と対向する面には、支持層３５（３５ａ〜３５ｃ）が配置されている。支持層３５は、弾性膜１５よりは、高い硬度を有する。

このような構成によれば、各キートップ３１の端部を押した場合、その部分には、中間層３３が配置されていない。このため、加えられた力は、いったん中間層３３を介して弾性膜１５に伝えられ、弾性膜１５のキートップ３１の端部に対応する部分には力が加わらない。

例えば、図９（ｂ）に示すように、キートップ３１ｂの端部Ｐ２が押圧された場合、中間層３３ｂを介して弾性膜１５に力が伝わる。このため、支持層３５ｂと押圧部材１７ｂを介してタクトスイッチ１３ｂが押され、オンする。
このように、この第２実施形態においても、キートップの端部が押されても、ユーザの意図する正しいデータが入力可能となる。

中間層３３の構成は、キートップ３１に加わった力の作用点を、各キートップ３１の中央に変換して弾性膜１５に伝えることができれば良く、例えば、図１０に示す台形状、図１１図に示すような、凸状などでもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、サイズの異なるキーが配置され、キーの端部が操作された場合でも、ユーザが意図したデータを入力することが可能となる。また、構成が容易である。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態では、タクトスイッチをオン・オフする例を示したが、スイッチの種類は任意である。
押圧部材の構成も任意であり、問えば、特許文献１に記載されているように弾性膜と一体に形成してもよい。同様に、中間層や支持層を弾性膜と一体に形成してもよい。

また、実施の形態１において、押圧部材１７をキートップ１９の中央からどの程度シフトさせるかは、弾性膜１５の弾性定数、１つの弾性膜１５上のキートップの数、キートップのサイズ等に応じて、適宜、実験等により定められる。
また、実施の形態２において、中間層３３をどのような形状及びサイズとするかは任意であり、弾性膜１５の弾性定数、１つの弾性膜１５上のキートップの数、キートップのサイズ等に応じて、適宜、実験等により定められる。支持層３５を除去してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。

１１ 回路基板
１３ タクトスイッチ
１５ 弾性膜
１７ 押圧部材
１９ キートップ
２１ 支持部材
３１ キートップ
３２ キートップ
３３ 中間層
３５ 支持層
５１ 均一なサイズのキーが配列されたキー群
５３ サイズの異なるキーが配列されキー群
１３１，１３２ 端子電極
１３３ ドーム状電極

Claims (4)

1. 弾性膜と、
   前記弾性膜上に配置され、弾性膜の復元力により復帰力が与えられ、互いにサイズの異なる複数のキートップと、
   前記複数のキートップそれぞれに対応するスイッチと、
   前記キートップの動きをスイッチに伝える押圧部材と、
   を備え、前記互いにサイズの異なるキートップのうちの少なくとも１つのキートップ用の前記押圧部材と前記スイッチとは、キートップの中央位置からシフトした位置に配置されている、
   ことを特徴とするキー入力装置。
2. 第１のキートップとこの第１のキートップよりも大きい第２のキートップとが同一の弾性膜上に配置されている場合に、
   前記第１のキートップ用の押圧部材とスイッチとは、第１のキートップの中央位置よりも、第２のキートップから遠い位置に配置され、又は、
   前記第２のキートップ用の押圧部材とスイッチとは、第２のキートップの中央位置よりも、第１のキートップに近い位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のキー入力装置。
3. 弾性膜と、
   前記弾性膜上に配置され、弾性膜の復元力により復帰力が与えられる複数のキートップと、
   前記複数のキートップそれぞれに対応するスイッチと、
   前記キートップの動きをスイッチに伝える押圧部材と、
   前記弾性膜と前記キートップとの間に配置され、キートップに加わった力の作用点を、キートップの中心方向に変化させる変換部と、
   を備えることを特徴とするキー入力装置。
4. 前記変換部は、前記弾性膜と前記キートップとの間に配置され、対応するキートップよりも小さく形成された中間部材から構成される、
   ことを特徴とする請求項３に記載のキー入力装置。

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