JP4079903B2 - 携帯情報端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機やＰＨＳ等の携帯情報端末装置に係り、特に折り畳み式の携帯情報端末装置に関する。

近年、携帯電話機、ＰＨＳ(Personal Handy Phone)を始めとする無線電話機等の携帯情報端末装置において、無線電話機同士、あるいはパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）の電子メールとのやりとりが可能になっている。また、パソコンと同様にして、チャットやインターネットもこれら端末で利用することが出来るようになっている。そのため、電子メール文書等の漢字入力や大量の文字データを入力することが必要となってきている。

このため、このような携帯情報端末装置の操作性については、特に、主入力手段であるキー入力部に備わる各入力キーのキーストロークをできるだけ大きくして、デスクトップ型パソコンに用いられている通常のキーボードの感覚に近づけることにより、キー入力部の操作性を向上させたいという要望がある。文字入力時にのみ、キー入力部の入力キーのキートップをポップアップさせるキーボード機構として、折り畳み型の携帯情報端末装置において、蓋となる表示部側筐体を開けて携帯情報端末装置の入力部の操作をする際に、表示部側筐体の開閉に連動して、入力部に備わる各入力キーのキートップを上下させる機構をキー入力部側筐体に付加したしたものが開示されている（例えば、特許文献１〜４を参照）。

特開２００２−２２９７０９号公報 特開平０５−２９８０００号公報 特開平１０−０１１１７０号公報 特開平１１−１３４０９１号公報

しかしながら、上記各特許文献に開示されているキーボード機構は、何れもバネ等の弾性体の圧縮力や復元力を利用して構成されている。これら弾性体は、使用するにつれ、その弾性力は、変形等により劣化していく。すなわち、キーボード機構に作用する弾性体の弾性力の劣化に伴い、入力部に備わる各入力キーのキートップを上下させる機構の機能が低下する虞がある。

そこで、本発明は、従来の携帯情報端末装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、携帯情報端末装置を何度使用しても、入力部に備わる各入力キーのキートップを上下させる機構の機能の耐久性、持続性の向上の可能な，新規かつ改良された携帯情報端末装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の入力キーを備えるキー入力部が配設された主筐体と、キー入力部を不使用時にキー入力部を被覆する副筐体がヒンジ部を介して開閉可能に接続された携帯情報端末装置において、ヒンジ部の軸方向に対し略垂直方向に設けられ、かつ略中央に第１転回支軸を有する略楕円形の回転部材と、回転部材の一端部に設けられた第２転回支軸を中心に回動自在なアーム部と、アーム部の第２転回支軸と反対側の端部に設けられた第３転回支軸と回動自在に接続され、主筐体内部でヒンジ部の軸方向に対し略垂直方向に摺動可能な摺動基板と、を備え、摺動基板には、携帯情報端末装置が閉じている際に入力キーを収納する入力キー収納部が設けられ、この入力キー収納部のうちヒンジ部方向の面に上向き斜面が形成されていることを特徴とする、携帯情報端末装置が提供される。

このとき、摺動基板のキー入力部を有する面のうち、斜面の頂上側の部位に金属配線パターンが印刷されたフィルム状基盤が設けられ、このフィルム状基盤の上には、内部空間を有する弾性押圧部材が積層されていることとしてもよい。

また、入力キーの基端側の側面には、係止手段が設けられ、入力キーの底面部は、入力キーの先端側の面より小面積であり、かつ係止手段から底面部にかけて略四角錐形状であることとしてもよい。

このような構成とすることにより、携帯情報端末装置を開くと、まず副筐体の基端側側面に回動自在に固定された略楕円形の回転部材である楕円回転体が第１転回支軸を中心に左回りに回転する。そして、楕円回転体の一端部に設けた第２転回支軸に回動自在に固定されたアーム部が第３転回支軸を介して摺動基板であるスライダベースを主筐体となる入力部側筐体の長手方向のうち、入力部側筐体の先端側に向かう方向に力を加え、スライダベースを摺動させる。スライダベースの摺動により、入力キー収納部に設けた斜面が入力キーを持ち上げ、入力キーのキートップがポップアップされる。すなわち、従来のように弾性体を介さずに、文字入力時にのみ、入力キーのキートップをポップアップさせることができる。

また、このとき入力キーの基端側の側面に設けた係止手段である爪部により、入力キーのキートップをポップアップさせた際に、入力キーが主筐体である入力部側筐体から抜け落ちることを防止できる。

以上説明したように本発明によれば、表示部側筐体を開けて携帯情報端末装置の入力部の操作をする際に、キートップがポップアップするため、キーストロークを確保することが出来る。そのため、キートップ上面からキートップ下面に向かって、力を凝縮させて伝わらせることが可能となり、文字認識端子に対しての押す力が従来よりも軽くなることにより、文字入力が容易になる。

また、キーストロークの確保により、入力が軽くなり、人差し指等でキーを叩くことが可能になる。そのため、例えば開状態の端末を卓上に置いて、人差し指で高速に入力することが出来る。また、逆手で端末を持ち、利き手の人差し指でキートップを叩けば、片手で親指入力を主体としたキートップがポップアップしない従来機よりも、さらに高速な文字入力が可能となる。

さらに、本発明では、弾性体を使用せずに、入力部に備わる各入力キーのキートップを上下させる機構を構成しているため、入力部に備わる各入力キーのキートップを上下させる機構の機能の持続性、耐久性の向上が実現される。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の携帯情報端末装置を適用した第１実施形態における携帯電話機の構成について図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の携帯情報端末装置を適用した第１実施形態における折り畳み式携帯電話機１００の正面側からの全体構成図である。

図１に示すように、本実施形態の携帯電話機１００は、表示部側筐体１０２と入力部側筐体１０４がヒンジ部１０６で回動可能に結合され、このヒンジ部１０６を中心に折り畳み開閉が可能な構成となっている。

本実施形態では、表示部側筐体１０２の正面側には、携帯電話本体１００を開いた状態における携帯電話機１００の各種情報をＬＣＤ等で表示する表示部１０８と、通信相手の音声を出力する受話部１１０が設けられている。

一方、入力部側筐体１０４の正面側には、携帯電話機１００におけるユーザインタフェース部のうち、数字や文字を入力する際に使用する複数の入力キー１１１から構成されるキー入力部１１２と、通話時にユーザの音声を入力する送話部１１４が設けられている。

次に、本実施形態における携帯電話機１００のヒンジ部１０６内部の構成について図面を使用しながら説明する。図２は、本実施形態の携帯電話機１００のヒンジ部１０６の斜視部分断面図である。なお、本図において、ヒンジ部１０６の軸方向をＸ軸とし、ヒンジ部１０６の軸方向（Ｘ軸方向）に対し略垂直方向のうち入力部側筐体１０４の長手方向をＺ軸とし、ヒンジ部１０６の軸方向に対し略垂直方向のうちＺ軸と垂直な方向をＹ軸とする。

図２に示すように、本実施形態では、ヒンジ部１０６の軸方向に対し略垂直方向に楕円回転体１１６が設けられている。この回転楕円体１１６は、略中央に設けられた第１転回支軸１１８により、表示部側筐体１０２の基端側の側面に回動自在に設置されている。すなわち、楕円回転体１１６は、第１転回支軸１１８によって端末１００のヒンジ部１０６に取り付けられている。そのため、楕円回転体１１６は、表示部側筐体１０２と入力部側筐体１０４との開閉動作と連動して、第１転回支軸１１８を中心として、ヒンジ部１０６の軸方向に対し略垂直方向となる平面上（ＹＺ平面上）を回転することが出来る。つまり、楕円回転体１１６の回転可能な角度は、図１に示す端末１００の端末開状態ヒンジ角度θ１と同じである。

また、楕円回転体１１６は、第１転回支軸１１８を中心とした対角線上の一端には、第２転回支軸１２０を有し、この第２転回支軸１２０には、アーム部１２２が回動自在に固定されている。アーム部１２２は、両端に転回支軸を備える。すなわち、アーム部１２２と楕円回転体１１６を接続している第２転回支軸１２０の反対端には、第３転回支軸１２４が設けられ、この第３転回支軸１２４には、スライドベース１２６が回動自在に固定されている。

アーム部１２２は、アーム部１２２の少なくとも一方に設けられた転回支軸が固定されていなければ、第２転回支軸１２０または第３転回支軸１２４を中心としてＹＺ軸平面上を回転することが出来る。すなわち、第１転回支軸１１８、第２転回支軸１２０、及び第３転回支軸１２４は、無理な力を加えることなく、円滑に回転することが出来る。

スライドベース１２６の側面には、Ｚ軸と略平行にスライド溝１２８が形成されている。このスライド溝１２８は、入力部側筐体１０４の長手方向の内壁部に形成された勘合ピン１３０に摺動自在に勘合している。このため、スライドベース１２６は、スライド溝１２８に沿って入力部側筐体１０４の長手方向（Ｚ軸方向）に摺動することが出来る。また、スライドベース１２６は、無理な力を加えることなく、スライド溝１２８に沿って円滑に摺動することが出来る。

また、スライドベース１２６には、本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００が閉じている際に入力キー１１１を収納する入力キー収納部１３２が入力キー１１１と同数設けられている。そして、入力キー収納部１３２には、ヒンジ部１０６に向かう方向（−Ｚ軸方向）に上向きの斜面１３４が形成されている。この斜面１３４が後述するように入力キー１１１のキートップ１１１ｔを押し上げる役割をする。

さらに、スライドベース１２６に設けた入力キー収納部１３２に形成した斜面１３４の頂上側に有するキー入力部１１２側の面には、ゴム製で内部に空間が形成された弾性押圧部材１３６がある。弾性押圧部材１３６の内部空間の下面には、金属配線パターンが印刷されたフィルム状基盤（図示せず。）が積層されている。弾性押圧部材１３６上部から力が加わり、内部空間の上面が下面に有する金属配線パターンが印刷されたフィルム状基盤（図示せず。）に触れると、端末１００は、入力を認識することが出来る。

次に、本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００のキー入力部１１２に備わる各入力キー１１１のキートップを上下させる機構の動作について、図面を使用しながら説明する。

図３は、本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００を閉じた状態での入力部側筐体１０４の部分断面図であり、図４は、本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００を開いた状態での入力部側筐体１０４の部分断面図であり、図５は、本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００を開閉動作したときのヒンジ部１０６の横断面図である。なお、図３〜５のＹ、Ｚ軸は、図２と同様に定義するものとする。

まず、本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００を閉じた状態について説明する。

図３に示すように、端末１００が閉じた状態では、入力キー１１１は、キートップ１１１ｔを含め、スライドベース１２６に設けた入力キー収納部１３２に収納されている。すなわち、入力部側筐体１０４の内部に収納されている。また、閉状態の場合、表示部側筐体１０２がキートップ１１１ｔの蓋となる構造になっている。

また、入力キー１１１の基端側の側面には、入力キー１１１が入力部側筐体１０４から抜け落ちないようにするための係止手段となる爪部１１１ａが設けられている。そして、入力キー１１１は、爪部１１１ｂよりも基端側となる下部が略四角錐の形状になっている。このため、入力キー１１１の基端側となる底面部１１１ｂは、キートップ１１１ｔより小面積となっている。

なお、携帯電話機１００を閉じた状態では、スライドベース１２６は、図２に示すように、第３転回支軸１２４によってアーム部１２２に固定されているので、動くことはない。

次に、端末１００の閉状態から開状態への動作について説明する。

端末１００を開状態にしようとすると、表示部側筐体１０２の基端側の側面に回動自在に固定されている楕円回転体１１６が第１転回支軸１１８を中心に左回りに回転する。楕円回転体１１６の回転に連動して、第２転回支軸１２０によって固定されているアーム部１２２に、スライドベース１２６を入力部側筐体１０４の長手方向（Ｚ軸正方向）に押す力が生じる。第２転回支軸１２０からアーム部１２２にスライドベース１２６を押す力が加えられると、もう片方の第３転回支軸１２４によって、スライドベース１２６にＺ軸正方向へ向かう力が伝達される。アーム部１２２からスライドベース１２６に力が伝達されると、スライドベース１２６がスライド溝１２８に沿ってＺ軸正方向に摺動する。

スライドベース１２６が、Ｚ軸正方向に摺動することで、図４に示すように、スライドベース１２６に形成された斜面１３４もＺ軸正方向に摺動される。斜面１３４がＺ軸正方向に摺動されることによって、入力キー１１１が斜面１３４上を摺動して、弾性押圧部材１３６の上に持ち上げられる。すなわち、端末１００が開状態になると、入力キー１１１の底面部１１１ｂが弾性押圧部材１３６の上に来るようになる。

このため、スライドベース１２６が入力キー１１１を支持する筐体となり、入力キー１１１のキートップ１１１ｔは、入力部側筐体１０４のキー入力部１１２が備わる面よりもポップアップした状態になる。そして、ポップアップした入力キー１１１のキートップ１１１ｔを押動すると、入力キー１１１の底面部１１１ｂにより弾性押圧部材１３６上部へ力が加わり、弾性押圧部材１３６に設けられた内部空間の下面に有する金属配線パターンが印刷されたフィルム状基盤（図示せず。）に触れることにより、キー入力部１１２による端末１００の入力操作が可能になる。

また、上述したように入力キー１１１の基端側の側面には、爪部１１１ａが設けられているので、入力キー１１１が弾性押圧部材１３６の上に持ち上げられても、入力部側筐体１０４から外れないようになっている。

次に本実施形態の折り畳み式携帯電話機１００の開状態から閉状態への動作について、図２、図３、及び図５を用いて説明する。なお、図５では、端末１００が開状態のときの表示部側筐体１０２、楕円回転体１１６、アーム部１２２、及びスライドベース１２６は、点線で描かれ、端末１００が閉状態のときは、これらは実線で描かれているものとする。

端末１００の閉状態にしようとすると、表示部側狂態１０２の基端側の側面に回動自在に固定されている楕円回転体１１６も第１転回支軸１１８を中心に右回りに回転する。図５に示すように、楕円回転体１１６が回転すると、第２転回支軸１２０によって固定されているアーム部１２２を引っ張る力が生じる。

第２転回支軸１２０から、アーム部１２２に引く力が加えられると、アーム部１２２のもう一端に設けられた第３転回支軸１２４によって、スライドベース１２６にＺ軸負方向へ向かう力が伝えられる。アーム部１２２からスライドベース１２６に力が伝達されると、スライド溝１２８に沿ってスライドベース１２６がＺ軸負方向に摺動する。

スライドベース１２６が摺動することで、図３に示すように、スライドベース１２６は、入力キー１１１を支えない場所に移動される。入力キー１１１は、スライドベース１２６が摺動する時に、自然落下で斜面１３４を下ることになる。また、自然落下しない場合は、ポップアップ状態を支えていたスライドベース１２６が無いので、蓋となる表示部側筐体１０２によって、入力キー１１１は、入力部側筐体１０４の内部に押し下げられ、入力キー収納部１３２に収納される。

以上詳述したように、表示部側筐体１０２を開けて端末１００のキー入力部１１２の操作をする際に、入力キー１１１のキートップ１１１ｔがポップアップするため、入力キー１１１のキーストロークを確保することが出来る。また、従来のように弾性体を使用せずにキー入力部１１２に備わる各入力キー１１１のキートップ１１１ｔを上下させる機構を構成しているため、従来のキー機構よりも入力キー１１１のキートップ１１１ｔを昇降させる機構の機能の持続性、耐久性が向上する。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した本発明の第１実施形態においては、主に携帯電話機を例に取って説明したが、本発明は、携帯型のパソコンやＰＤＡ、デジタルカメラ等の表示部とキー操作をする操作部を具備し、表示部及び操作部がそれぞれ別の筐体に配置されてヒンジ部によって回転、開閉するように構成された携帯情報端末装置であれば良いものである。

また、上述した本発明の第１実施形態においては、主に折り畳み式携帯電話機について本発明を適用した例について説明しているが、表示部とキー入力部が一体型の携帯情報端末装置であっても、その表示部及びキー入力部をカーバーするための折り畳み型の蓋を持っていれば、第１実施形態と同様に適用できる。

さらに、縦開閉動作の携帯情報端末装置だけでなく、横開閉動作の携帯情報端末装置でも適用できる。また、表示部を具備してない装置であっても、スライド機構を持つ折り畳み型の文字入力装置ユニットまたは、モジュール等でも適用可能である。

本発明は、入力キーによる入力操作が行われる携帯情報端末装置に適用可能であり、特に携帯電話機やＰＤＡ(Personal Digital Assistant)等のキースライド機構、及びキースライド機構を備えた折り畳み型の携帯情報端末装置に適用可能である。

本発明の携帯情報端末装置を適用した第１実施形態における折り畳み式携帯電話機の正面側からの全体構成図である。 同実施形態の折り畳み式携帯電話機のヒンジ部の斜視部分断面図である。 同実施形態の折り畳み式携帯電話機を閉じた状態での入力部側筐体の部分断面図である。 同実施形態の折り畳み式携帯電話機を開いた状態での入力部側筐体の部分断面図である。 同実施形態の折り畳み式の携帯電話機を開閉動作したときのヒンジ部の横断面図である。

符号の説明

１００ 携帯電話機
１０２ 表示部側筐体
１０４ 入力部側筐体
１０６ ヒンジ部
１０８ 表示部
１１０ 受話部
１１１ 入力キー
１１１ａ 爪部
１１１ｂ 底面部
１１１ｔ キートップ
１１２ キー入力部
１１４ 送話部
１１６ 楕円回転体
１１８ 第１転回支軸
１２０ 第２転回支軸
１２２ アーム部
１２４ 第３転回支軸
１２６ スライドベース
１２８ スライド溝
１３０ 勘合ピン
１３２ 入力キー収納部
１３４ 斜面
１３６ 弾性押圧部材

Claims (4)

1. 複数の入力キーを備えるキー入力部が配設された主筐体と、前記キー入力部を不使用時に前記キー入力部を被覆する副筐体がヒンジ部を介して開閉可能に接続された携帯情報端末装置において、
   前記ヒンジ部の軸方向に対し略垂直方向に設けられ、かつ略中央に第１転回支軸を有する略楕円形の回転部材と、
   前記回転部材の一端部に設けられた第２転回支軸を中心に回動自在なアーム部と、
   前記アーム部の第２転回支軸と反対側の端部に設けられた第３転回支軸と回動自在に接続され、前記主筐体内部で前記ヒンジ部の軸方向に対し略垂直方向に摺動可能な摺動基板と、を備え、
   前記摺動基板には、前記携帯情報端末装置が閉じている際に前記入力キーを収納する入力キー収納部が設けられ、該入力キー収納部のうち前記ヒンジ部方向の面に上向き斜面が形成されていることを特徴とする、携帯情報端末装置。
2. 前記摺動基板の前記キー入力部を有する面のうち、前記斜面の頂上側の部位に金属配線パターンが印刷されたフィルム状基盤が設けられ、該フィルム状基盤の上には、内部空間を有する弾性押圧部材が積層されていることを特徴とする、請求項１に記載の携帯情報端末装置。
3. 前記入力キーの基端側の側面には、係止手段が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の携帯情報端末装置。
4. 前記入力キーの底面部は、前記入力キーの先端側の面より小面積であり、かつ前記係止手段から前記底面部にかけて略四角錐形状であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の携帯情報端末装置。
   
   

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