JP4611047B2 - 携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は携帯端末に係り、特にフィルムキーのキートップから光を出射させる発光部材を備えた携帯端末に関する。

携帯電話機等の携帯端末は、例えば上下の筐体を連結部で開閉自在に連結し、上筐体に表示部（ＬＣＤ）を設けるとともに、下筐体に操作部を設け、この操作部のキートップを操作して使用するものである。

ところで、近年、携帯端末を構成する操作部の薄型化が可能で、しかもキートップを透過照光して視認性を向上させたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−７６５７０号公報

特許文献１の携帯端末は、回路基板に複数設けた貫通孔にそれぞれ発光部品を臨ませ、この状態で発光部品をキートップの反対側の面、すなわち回路基板の裏面側に設けたものである。
発光部品を点灯させると、発光部品から照光した光が貫通孔を通過してキートップを照射する。これにより、携帯端末のキートップを容易に視認することが可能になる。

ところで、特許文献１の携帯端末は、例えばＬＥＤ等の発光部品が点光源であるとともに、発光部品が複数点在しているため、キートップ単体あるいは操作部全体として輝度ムラが生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、フィルムキーあるいはキートップの輝度ムラを緩和して視認性を向上できる携帯端末を提供することを目的とする。

本発明の携帯端末は、筐体と、前記筐体に収容された回路基板と、前記回路基板に対応して前記筐体に設けられた開口部と、前記開口部を閉鎖するフィルムキーと、前記筐体に収容されて前記開口部に向けて光を照射する発光部材と、前記回路基板に設けられた複数の接点回路に対応して前記フィルムキーの表面に設けられ、かつ、前記発光部材が発する光を透過可能な複数のキートップとを有する携帯端末であって、前記フィルムキーの裏面に設けられた低反射部材を備え、前記低反射部材の表面が前記回路基板の最表層および前記フィルムキーの裏面よりも低い光反射率を有する。

ここで、低反射部材の設置個所としては、例えば発光部材とキートップとの間における発光部材近傍を例示できる。
このような携帯端末においては、回路基板の最表層およびフィルムキーの裏面とのうちの少なくとも一方に設けられた低反射部材により輝度の分布が変わることになる。
この際、一般的には発光部材に近いほど出射した光の輝度は高い傾向にあるため、発光部材の近傍に低反射部材を設ければ、この低反射部材が設けられた部分の反射が減り、本来、キートップから高輝度で出射するはずだった光も減衰されるので、各キートップにおける輝度差が少なくなる。

そして、本発明の携帯端末は、上記構成において、前記回路基板を厚み方向に貫通する貫通孔に前記発光部材の少なくとも一部が収容されている。

回路基板の貫通孔に発光部材の少なくとも一部を収容することで、回路基板から発光部材が突出する突出量を抑えることができる。
これにより、複数のキートップを備えた部位、すなわち操作部を薄型化できる。

本発明によれば、点光源の発光部材を用いてもキートップから出射する光の輝度を均一化して視認性を向上できるとともに、複数のキートップを備えた部位、すなわち操作部を薄型化できるという効果を有する。

図１に示すように、第１実施形態の携帯端末１０は、上筐体１１および下筐体（筐体）１２を連結部１３で開閉自在に連結し、上筐体１１に表示部（ＬＣＤ）１４を設け、下筐体１２にフィルムキー１５を設け、フィルムキー１５の表面１５ａに複数のキートップ１６を設けた携帯電話機である。

図２に示すように、携帯端末１０は、下筐体１２を上下のカバー１８，１９で構成し、上下のカバー１８，１９内に収容された回路基板２０と、回路基板２０に対応して上カバー１８に設けられた開口部２１と、開口部２１を閉鎖するフィルムキー１５と、上下のカバー１８，１９内に収容されて開口部２１に向けて光２５を照射する発光部材２６と、回路基板２０に設けられた接点回路２８に対応してフィルムキー１５の表面１５ａから突出するように設けられ、かつ、発光部材２６が発する光を透過可能な複数のキートップ１６とを有する。

発光部材２６は、光２５を出射する発光部本体３０と、発光部本体３０の下端に備えたベース３１とからなる。
回路基板２０には、厚み方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。回路基板２０の裏面２０ａに発光部材２６のベース３１を取り付けることで、発光部本体３０を貫通孔３３内に収容する。すなわち、発光部材２６の少なくとも一部が貫通孔３３内に収容されている。
これにより、回路基板２０から発光部材２６の全体が突出しないようにして、発光部材２６の突出量を抑え、複数のキートップ１６を備えた部位、すなわち操作部を薄型化できる。

また、回路基板２０の表面２０ｂにベースフィルム３５が設けられている。ベースフィルム３５は、各接点回路２８に臨む金属ドーム２９を裏面に粘着支持することにより膨出部３６を有している。
接点回路２８は、金属ドーム２９に対応して回路基板２０に設けられたパターン３７ａ、３７ｂを有し、金属ドーム２９の縁部が環状のパターン３７ｂに接触している。
この接点回路２８は、使用者がキートップ１６を押下すると、軟質シート４５の薄肉部４７と膨出部３６との間に設けられた押圧部４８を介して金属ドーム２９が平坦になるように変形され、これにより金属ドーム２９の頂部がパターン３７ａに接触することにより、パターン３７ａ、３７ｂを導通させるスイッチとなっている。

さらに、ベースフィルム３５は、貫通孔３３に臨む部位に、光２５を通過させるための導光孔３９が形成されている。
このベースフィルム３５の表面３５ｂは、回路基板２０の表面２０ｂよりも高い光反射率を有している。

フィルムキー１５の裏面１５ｂに装飾層４０が設けられ、装飾層４０の表層４０ａに反射層４２が設けられている。
反射層４２のうち、キートップ１６から出射する文字や記号に対応した部位に、光２５を通過させるための導光孔４３が形成されている。
装飾層４０のうち、反射層４２の導光孔４３に臨む部位に、光２５を通過させるための導光孔４４が形成されている。
反射層４２の表面４２ａは、装飾層４０よりも高い光反射率を有する。

上述したように、携帯端末１０によれば、ベースフィルム３５の表面３５ｂが回路基板２０の表面２０ｂよりも高い光反射率を有し、かつ、反射層４２の表面４２ａが装飾層４０よりも高い光反射率を有するため、発光部材２６で発光した光２５をキートップ１６から出射するまで、フィルムキー１５および回路基板２０間において光２５を効率的に反射させることが可能になる。
すなわち、発光部材２６からの光が輝度を低下させることなく遠くのキートップ１６まで導光されるため、発光部材２６からの距離に関わらず、結果的に各キートップ１６から出射する光の輝度差が少なくなって輝度が均一化され、操作部であるフィルムキー１５の視認性を向上できる。

ここで、高い反射率は、暗色より明色にすることで得られる。さらに、ミラーを用いることで、より一層高い反射率が得られる。
ミラーを用いる場合には、ミラーを印刷により得ることが可能で、その他の例として蒸着でミラーを得ることも可能である。

ミラー印刷の有無により実験結果を表１に示す。表１において、実施例１はミラーを用いたもの、実施例２はミラーを用いることなく暗色を用いたものである。
なお、表１に示す測定キー「７」、「ま」、「９」、「ら」、「＊」、「車マーク」と発光部材２６との位置関係を図３に示す。

表１から明らかなように、「７」、「ま」、「９」、「ら」、「＊」、「車マーク」の各キートップ１６において実施例２に比較して実施例１の輝度が向上していることが判る。
特に、「７」、「ら」、「＊」、「車マーク」は、「ま」、「９」に比較して発光部材２６からの距離が遠いにも関わらず輝度の上昇率が高く、発光部材２６からの距離が遠いキートップ１６の方がミラー印刷による輝度向上が極めて顕著であることが判る。

ベースフィルム３５と反射層４２との間には、フィルムキー１５を支持する軟質シート４５が積層されている。
具体的には、軟質シート４５の脚部４６が、膨出部３６を避けてベースフィルム３５と反射層４２との間に配置され、脚部４６間の薄肉部４７と膨出部３６との間に押圧部４８を備える。押圧部４８は膨出部３６の表面３６ｂに接触している。

この軟質シート４５は、発光部材２６から出射された光２５が透光するように透光性を有し、表面４５ａ全域に梨地加工が施されている。
ここで、梨地加工とは、軟質シート４５の表面４５ａを微細な凹凸面に加工することをいう。
軟質シート４５の表面４５ａ全域に梨地加工を施すことで、軟質シート４５に入射する光２５や、出射する光２５が拡散され、キートップ１６の輝度が全体として均一化される。

軟質シート４５の脚部４６のうち、貫通孔３３の開口３３ａ近傍に、この開口３３ａに臨ませて凸レンズ（レンズ）５０が設けられている。すなわち、貫通孔３３におけるフィルムキー１５側の開口に凸レンズ５０が配置されている。
貫通孔３３の開口に凸レンズ５０を配置することで、発光部材２６で発光した光２５の拡散効果を顕著化できる。

なお、第１実施形態では、レンズとして凸レンズ５０を設けた例について説明したが、凸レンズに代えて凹レンズを用いることも可能であり、さらに凸レンズや凹レンズを組み合わせた組レンズを用いることも可能である。

装飾層４０は、光透過率が異なる複数種類の塗料を選択的に用い、かつ、所定回数反復塗布することにより形成された層である。
ここで、塗料としては、例えば溶剤型スクリーンインキが使用され、反復塗布回数としては、１０回が適用される。
透明なフィルムキー１５の裏面１５ｂに装飾層４０を設けたので、フィルムキー１５を透過して装飾層４０が見え、これによりフィルムキー１５に良好な外観性が得られる。

ところで、各キートップ１６から出射する光２５の輝度を均一化するために、光透過率が異なる複数種類の塗料を選択的に用いて、装飾層４０の所定個所に塗布することが考えられるが、この場合、フィルムキー１５が透明であるため、各キートップ１６から出射する光２５の輝度が均一化されるものの、フィルムキー１５の外側から見ると、各キートップ１６がそれぞれ異なる色相に見える可能性がある。
これに対して、前述した装飾層４０は、光透過率が異なる複数種類の塗料を選択的に用い、かつ、所定回数反復塗布することにより形成することにより、外観性を損なうことなく、各キートップ１６から出射する光２５の輝度を均一化できる。

調整が高度化するに伴って平均化することを実証する実験結果を表２に示す。表２において、実施例３は塗料選択および反復塗布の調整をある程度ラフに選択したもの、実施例４は塗料選択および反復塗布の調整を高精度に選択したものである。
なお、表２に示す測定キー「Ｐ１」〜「Ｐ９」の位置は図４に示す。

表２から明らかなように、実施例３は輝度のばらつきが比較的大きいが、実施例４は輝度のばらつきが抑えられている。
すなわち、調整が比較的ラフな実施例３と、調整が高精度な実施例４とを比較すると、高精度の実施例４の方が、輝度のばらつきが抑えられることから、調整が高度化するに伴って輝度が平均化することが判る。

装飾層４０の端部４０ｂを、両面に接着が塗布された接着テープ５２で、上カバー１８の段部１８ａに接着する。段部１８ａは、上カバー１８の開口部２１に沿って形成されている。
この装飾層４０はフィルムキー１５の裏面１５ｂに積層されているので、フィルムキー１５の端部１５ｃが段部１８ａに固定される。

回路基板２０の最表層、すなわち、ベースフィルム３５の表面３５ｂには、黒色テープ（低反射部材）５４が設けられている。黒色テープ５４の表面５４ａは、回路基板２０の最表層（すなわち、表面）２０ｂよりも低い光反射率を有する。この黒色テープ５４で回路基板２０に反射する光を均等化する。
すなわち、黒色テープ５４を設けることで、発光部材２６から発光した光２５の反射を、部分的に減少させて発光部材２６近傍のキートップ１６から出射する光２５の輝度を減少させる。黒色テープ５４が部分的であることから、発光部材２６から遠いキートップ１６から出射する光２５の輝度への影響は最小限となる。

図２の右側に示すように、発光部材２６から発光した後、ベースフィルム３５の表面３５ｂを反射してキートップ１６から出射する光２５ａ、２５ｂとを比較すると、発光部材２６に近い光２５ｂの輝度が高く、結果的に光２５ａ、２５ｂの輝度が不均一となり視認性が損なわれる。

これに対して図２の左側に示すように、発光部材２６から発光した後、ベースフィルム３５の表面３５ｂを反射してキートップ１６から出射する光２５ｃと、黒色テープ５４の表面５４ａを反射してキートップ１６から出射する光２５ｂとを比較すると、黒色テープ５４の表面５４ａの光反射率が低いため、発光部材２６に近いにも関わらず光２５ｃの輝度が低下し、結果的に光２５ｃ、２５ｄの輝度が平均化される。

このように、黒色テープ５４を部分的に貼付することで、意図的に反射率が低い箇所を作り、全体として特定の箇所が明るくならないようにする。
なお、第１実施形態では、低反射部材を配置するために、黒色テープ５４、すなわちテープを貼付する例について説明したが、塗料を塗布することにより低反射部材を配置することも可能である。この場合、同一幅で連続的に塗料を塗布してもよく、あるいは波線状、破線状や所定領域を点状に塗布してもよい。

次に、携帯端末１０の作用を図２に基づいて説明する。
先ず、キートップ１６で押し下げる場合について説明する。
使用者がキートップ１６を押し下げることにより、軟質シート４５の薄肉部４７と膨出部３６との間に設けられた押圧部４８を介して金属ドーム２９が平坦になるように変形され、金属ドーム２９の頂部がパターン３７ａに接触することにより、パターン３７ａ、３７ｂを導通させる

次に、発光部材２６から光２５を発光した場合について説明する。
発光部材２６から光２５を発光することにより、発光した光２５が回路基板２０の貫通孔３３を通過するとともに、ベースフィルム３５の導光孔３９を通過して、凸レンズ５０に到達する。凸レンズ５０に到達した光２５が凸レンズ５０を通過する際に拡散される。

凸レンズ５０で拡散された光２５が、軟質シート４５の表面４５ａを経て反射層４２に到達し、反射層４２で反射された光２５が軟質シート４５の表面４５ａを経てベースフィルム３５に向けて進む。
ここで、軟質シート４５の表面４５ａ全域には梨地加工が施されているので、光２５が表面４５ａを通過する際に拡散される。

ベースフィルム３５に到達した光２５は、ベースフィルム３５の表面３５ｂで反射して、反射層４２の導光孔４３および装飾層４０の導光孔４４を通過する。
導光孔４３，４４を通過した光２５は、フィルムキー１５のキートップ１６を透過して、キートップ１６から出射する。これにより、キートップ１６の輝度が均一化される。

次に、第２実施形態について説明する。
図５に示すように、第２実施形態の携帯端末７０は、回路基板２０の裏面２０ａにおいて、貫通孔３３の周囲に収容段部７１を形成し、収容段部７１に発光部材２６のベース３１を収容したことで第１実施形態携帯端末１０と異なるだけでその他の構成は第１実施形態と同様である。

すなわち、第２実施形態の携帯端末７０は、回路基板２０の貫通孔３３に発光部材２６の全体を収容することにより、少なくとも発光部材２６の発光部本体３０が回路基板２０から突出しないようにしたものである。
第２実施形態の携帯端末７０によれば、ベース３１を収容段部７１に収容することで、発光部材２６を回路基板２０の裏面２０ａと面一にでき、かつ、発光部本体３０が回路基板２０から突出しないため、携帯端末７０の操作部をより一層好適に薄型化できる。

なお、前述した各実施形態のキートップ１６、軟質シート４５、ドーム部３６、発光部材２６等の部材は、例示した形状に限定するものではなく適宜変更が可能である。
また、前述した各実施形態では、回路基板に反射する光を均等化するために、回路基板の最表層に低反射部材を設けていたが、本発明における低反射部材は、フィルムキーの裏面や、あるいは回路基板の最表層およびフィルムキーの裏面にそれぞれ設けてもよく、設置個所や設置形態、寸法、数等は任意である。

本発明は、操作部のキートップを照射する発光部材を備えた携帯端末への適用に好適である。

本発明に係る携帯端末の第１実施形態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る携帯端末を示す断面図である。 表１の測定キーの位置を示す説明図である。 表２の測定位置を示す説明図である。 （Ａ）は本発明に係る第２実施形態の要部を分解した状態を示す断面図、（Ｂ）は本発明に係る第２実施形態の要部を組み付けた状態を示す断面図である。

符号の説明

１０，７０ 携帯端末
１２ 下筐体（筐体）
１５ フィルムキー
１５ａフィルムキーの表面
１６ キートップ
１６ｂ フィルムキーの裏面
２０ 回路基板
２０ｂ 回路基板の表面
２１ 開口部
２５ 光
２６ 発光部材
２８，２９ 接点回路
３３ 貫通孔
３３ａ 開口
３５ ベースフィルム
３５ｂ ベースフィルムの表面（回路基板の最表層）
４０ 装飾層
４０ａ 装飾層の表層
４２ 反射層
４２ａ 反射層の表面
４５ 軟質シート
４５ａ 軟質シートの表面
５０ 凸レンズ（レンズ）
５４ 黒色テープ（低反射部材）
５４ａ 黒色テープの表面

Claims (2)

1. 筐体と、前記筐体に収容された回路基板と、前記回路基板に対応して前記筐体に設けられた開口部と、前記開口部を閉鎖するフィルムキーと、前記筐体に収容されて前記開口部に向けて光を照射する発光部材と、前記回路基板に設けられた複数の接点回路に対応して前記フィルムキーの表面に設けられ、かつ、前記発光部材が発する光を透過可能な複数のキートップとを有する携帯端末であって、
   前記フィルムキーの裏面に設けられた低反射部材を備え、
   前記低反射部材の表面が前記回路基板の最表層および前記フィルムキーの裏面よりも低い光反射率を有する携帯端末。
2. 前記回路基板を厚み方向に貫通する貫通孔に前記発光部材の少なくとも一部が収容されている請求項１記載の携帯端末。

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