JP4642199B2 - 高感度多方向ロッカー・ボタン付キーパッド - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般に、電子装置用キーパッドに関し、さらに詳しくは、多方向キーを有するフレキシブル・キーパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電話および、携帯情報端末（ＰＤＡ），ページャ，計算機などその他の知的装置で使用されるキーパッドは、画面のカーソルを上，下，左または右に動かす、あるいは装置の画面上に表示されるデータをスクロールするのに使用される多方向キーまたは多機能キーを含むことが多い。このような多機能キーは、利用者に利便性を与えるとともに、キーパッドのスペース要求条件を最小化する。
【０００３】
このようなキーパッドは、シリコン・ゴムなどの柔軟材料から製造されることが多い。この柔軟材料は通常、複数のボタンが突き出ているスカートを有する一体成形品の形状をとる。柔軟材料の外側表面（利用者に露出される表面）は通常、印刷，レーザー・エッチング，またはその他により刻印された文字を含み、操作者が使用しやすいようにしている。通常の電話のキーパッドの場合、ボタンは通常、よく知られる「０から９，＊，＃」ブロックの表示が付けられている。そのため、上記の多方向キーは、４つの矢印などで表示される可能性がある。
【０００４】
キーパッドの内側表面は、複数のアクチュエータ・チップ（作用先端部）を、各ボタンの後ろに１つずつ含むことができる。このような４つのチップ（先端部）は、代表的な４方向多機能キーの背後に設けられる。それぞれのアクチュエータ・チップは、各ボタンが押下されると押下され、これにより、もう１つの金属接点に接する導電（時には炭素）接点を押下し、これにより、押下されたボタンの機能に関係する信号を生じる。
【０００５】
フレキシブル・シリコン・キーパッドは、単一入力キーと多方向キーにより、利用者に耐久性と、望ましいはぎれの良い軽タッチ感とを与えるが、シリコン・ゴムは、一定の欠点を有する可能性がある。例えば、材料自体の柔軟性によって、どの方向が押下されているかに関して、利用者に不確定性を与える可能性がある。更に、多方向キーの中央に、十分な力が加えられる場合には、複数のアクチュエータ・チップが同時に押下されて、キーパッドが取り付けられている装置の誤動作を起こす。
【０００６】
そのため、ある特定のキーパッドは、多方向キーの中央の背後に中央支柱またはその他の構造を設けて、複数の動作を回避するが、それらの構造は通常、同一の柔軟材料から製造され、そのため、圧縮されやすい。したがって、こうした設計では、多方向キーの中央に十分な力が加えられると、複数の動作を生じる可能性がある。
【０００７】
更に他の種類のキーパッドは、薄型メタル・スタンピング（thin metal stamping）などのより剛性設計を提供する。ボタンが押下されたかどうかについての確定性を高めつつ、このように剛性を高めることはまた、疲労，ひび割れに弱くなり、耐用年数の短縮を起こす。他の種類のキーパッドは、剛性材料と柔軟材料を組み合わせているが、そのために、外側表面のはぎれの良い軽タッチ感が減少し、印刷が極めて難しくなり、かつ美観が低下している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、はぎれの良い軽タッチ感と耐久性とを向上させ、かつ多機能キーの複数の機能を同時に駆動する可能性を低減させるキーパッドに対する必要性が存在する。
【０００９】
【実施例】
ここで図面を参照し、具体的には図１を参照して、本発明の好適な実施例は、キーパッド２０として示される。図に示されるキーパッド２０は、電話で使用するためのものであるが、本発明は、ＰＤＡ，ページャ，ファクシミリ装置などのいずれの知的電子装置にも適用可能性があることを理解されたい。
【００１０】
キーパッド２０は、先行技術の設計よりも、はぎれの良い軽タッチ感が向上しているだけでなく、多機能キーの複数の機能を同時に駆動する可能性を低減する。キーパッド２０は、図２に最も良く示されるように、また、以下に詳述されるように、特に、剛性ロッカー・キー２２を柔軟部材２３に挿入することにより、これを達成できる。
【００１１】
ここで図１と図２を参照し、柔軟部材２３は、上面または表面２４と、下面または作用面２６とを含む。柔軟部材２３は、プレス成形工程を通じて、シリコン・ゴムから製造されて、表面２４，２６が、一体成形品の両面にくるようにすることが望ましい。代替的実施例では、表面２４，２６は、別個の層として成形されて、組み立てるか、または異なる材料もしくは製造技術から製造されることができる。しかしながら、所望のはぎれの良い軽タッチ感と耐久性をもたらすように、柔軟材料を採用することが望ましい。
【００１２】
表面２４は、複数のボタン３４が出ている実質的に平坦な表面またはスカート２８を含む。各ボタン３４は、シェル（shell）３６と、利用者に手引きを与えるために印刷，レーザー・エッチング，またはその他による刻印に対応する上面３８とを含む。各シェル３６は、空洞であることが望ましいが、内部が充填された形状をとることもできる。図に示された実施例は、０から９までの通常の構成をとる文字、および「送信」ボタン４０と「終了」ボタン４２，および多方向ボタンもしくはロッカー・ボタン４４に対応する十分な数のボタン３４を示す。ロッカー・ボタン４４は、特に、画面上（図示せず）のカーソルを左，右，上または下に移動できるようにし、表示された資料を迅速にスキャンできるようにする一方、キーパッド２０上で比較的場所をとらず（携帯電子装置では重要な考慮事項）、電子ゲームなどについても容易に使用できる。
【００１３】
図２に最も良く示されるように、作用面２６は、表面２４と対向する柔軟部材２３の側に設けられる。作用面２６は、実質的に平坦なスカート２８の反対側と、表面２４の複数のシェル３６に至る複数の開口部を含む。各シェル３６の内側の桟５４から下方向に伸びるのが、アクチュエータ・チップ５６である。好適な実施例において、アクチュエータ・チップは、円錐台形状であるが、他の形式および形状も明らかに可能である。
【００１４】
ロッカー・ボタン４４のシェル３６‘を除き、それぞれのシェル３６から、アクチュエータ・チップ５６が伸びることに注意されたい。図2に示されるように、逆に、剛性キー２２は、ロッカー・ボタン４４の空洞シェル３６’の中に挿入される。剛性キー２２の詳細は図３に示される。図に示されるように、剛性キー２２は、底部６０，上部６２および４つの側面６４を有する台形プリズム形状のベース５８を含む。平行六面体，円筒形，円錐台，半球形などを含む他の種々の形状も採用できることを理解されたい。底部６０から複数のチップ６６が伸びており、これらの大きさと形状は駆動チップ５６と似通っている。図に示される実施例では、これら４つのチップが、各側面６４に近接して１つずつ設けられる。底部６０の中央に位置するのが、中央支柱６８であり、これはチップ６６より高さがあり、その重要性と機能については以下に詳述する。上部６２は、各側面６４の近傍にあるアーチ形表面７０と、上部６２内の中央に設けられるディボット（divot）７２とを含む。また、上部６２は、ディボット７２の代わりに、平坦な表面またはバンプを有することもできる。
【００１５】
柔軟材料から製造されるのが望ましい表面２４と作用面２６とは逆に、剛性キー２２は、剛性材料から製造されるのが望ましく、好適な実施例は、ポリカーボネート・プラスチックから製造される。アクリル樹脂および樹脂を含む他の材料も可能である。柔軟部材２３の柔軟性と、キー２２の剛性とを組み合わせることにより、キーパッド２０のはぎれの良い軽タッチ感が向上する。
【００１６】
次に図４を参照し、キーパッド２０は、電話などの電子装置７６のパネル・スイッチまたは電子基板７４の上に配置されるように対応できる。電子基板７４は、金などの導電材料から製造される複数の接触頭部（tactile dome）７８を含む。接触頭部７８は通常、プラスチックから製造される基板シート８０の上に設けられる。接触頭部７８の下には、もう１つの導電接点（図示せず）がある。そのため、特定の接触頭部７８が下方向に押されると、当該接触頭部７８が、対応するもう一つの接点と嵌合して、回路を閉じ、押下されている文字ボタン３４に対応する信号を発生する。より具体的には、利用者はボタン３４（図２に示される）を押下し、これによりアクチュエータ・チップ５６（図２に示される）を押下し、これにより接触頭部７８（図３に示される）を押下する。
【００１７】
図４から、ロッカー・ボタン４４の真下の位置では、４つの接触頭部７８が、ダイアモンド構成７９で設けられることに注意されたい。これら４つの接触頭部７８は、「上方」接触頭部，「下方」接触頭部，「右側」接触頭部および「左側」接触頭部を表す。４つの接触頭部７８の中央には、ダイアモンド形状構成７９で、非導電領域８２が設けられる。剛性キー２２の中央支柱６８は、ロッカー・ボタン４４が押下されるときに、非導電領域８２に対する旋回軸となる。したがって、ロッカー・ボタン４４に対して、剛性キー２２の４つの側面６４のいずれか１つに対してではなく、全方向におしなべて力が加わる場合には、中央支柱６８は、非導電領域８２と嵌合し、４つの接触頭部７８からは方向信号を発生しない。これにより、こうした多方向キー用の柔軟駆動チップと、多機能キーの中央の柔軟構造を含む、先行技術よりも高い信頼性が得られる。多方向キーの中央にある柔軟構造は、押下されることが多く、多方向キーに、全方向おしなべた力のみが加えられる場合でも、多方向駆動が可能である。
【００１８】
剛性キー２２は、柔軟部材２３の下側に挿入されて、一続きのシリコン・ゴム表面と、表面２４にとって望ましいはぎれの良い軽タッチ感を与える一方で、同時に、その上に文字を容易に印刷しやすくする。好適な実施例では、中央支柱６８を、チップ６６よりも長くすることによって、旋回軸を作り出しているが、中央支柱６８を短く、または排除し、かつ非導電領域８２を高くすることによって、代替的旋回軸を構築することもできる。
【００１９】
以上により、本発明は、はぎれの良い軽タッチ感が向上し、かつ多機能キーの複数機能を同時に駆動する可能性が低減される改良型キーパッドを提供する。本発明の精神から逸脱せずに、多くの更なる変更および変形を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるキーパッドの上面斜視図である。
【図２】 キーパッドから多機能キーが外された、図１に示されるキーパッドの底部斜視図である。
【図３】 多機能キーの拡大斜視図である。
【図４】 キーパッドを取り付けることができる電子基板および装置の平面図である。
【符号の説明】
２０ キーパッド
２３ 柔軟部材
２４ 表面
２６ 作用面
２８ スカート
３４ 複数のボタン
３６ シェル
４０ 送信ボタン
４２ 終了ボタン
４４ ロッカー・ボタン（多機能ボタン）
７２ 中央ディボット

Claims (10)

1. キーパッド（２０）を有する電話機であって：
   前記キーパッド（２０）が：
   表面（２４）および作用面（２６）を有する柔軟部材（２３）であって、該柔軟部材の表面（２４）は一続きの表面であり、前記柔軟部材は、前記表面（２４）と反対側の面に形成された空洞シェル（３６´）を有し、前記表面（２４）には複数の押下可能なボタン（３４）が設けられ、前記作用面（２６）は、前記表面（２４）と反対側に位置し、数および位置が複数の押下可能なボタン（３４）に対応する複数の形状（５６）を有し、前記作用面（２６）は、数および位置が前記複数の押下可能なボタン（３４）と対応する複数の接触頭部（７８）および複数の前記形状（５６）の上に位置し、接触頭部（７８）は、対応する押下可能ボタン（３４）および対応する形状（５６）が押下されると起動される柔軟部材；および
   前記柔軟部材（２３）の空洞シェル（３６´）の中に挿入され、複数の接触頭部（７８）の上に位置するとともに前記柔軟部材（２３）よりも高い剛性を有する複数の駆動チップ（６６）を含む多方向キー（２２）であって、前記複数の駆動チップ（６６）は、前記多方向キーの直下に位置する前記複数の接触頭部（７８）と直接接触してそれらを押し下げるように配列されている前記多方向キー；
   を備えることを特徴とする電話機。
2. 前記多方向キー（２２）の前記複数の駆動チップ（６６）は、「上方」接触頭部（７８）の上に位置する駆動チップと、「下方」接触頭部（７８）の上に位置する駆動チップとを含み、前記多方向キー（２２）はさらに、複数の前記「上方」接触頭部（７８）と前記「下方」接触頭部（７８）の双方駆動を阻止する中央支柱（６８）を含むことを特徴とする請求項１記載の電話機。
3. 前記多方向キー（２２）の前記複数の駆動チップ（６６）はさらに、「右側」接触頭部（７８）の上に位置する駆動チップと、「左側」接触頭部（７８）の上に位置する駆動チップとを含み、前記中央支柱（６８）は、前記「上方」接触頭部（７８），前記「下方」接触頭部（７８），前記「右側」接触頭部（７８），および前記「左側」接触頭部（７８）のうちの２以上の同時駆動を阻止することを特徴とする請求項２記載の電話機。
4. 前記柔軟部材（２３）は、シリコン・ゴムから製造され、前記多方向キー（２２）は、ポリカーボネート・プラスチックから製造されることを特徴とする請求項１記載の電話機。
5. 前記柔軟部材（２３）は、材料の一体成形部材より成り、前記多方向キー（２２）は、前記柔軟部材（２３）の下側に嵌入されることを特徴とする請求項４記載の電話機。
6. 前記表面（２４）には、記号が付され、電話機の利用者に手引きを与えることを特徴とする請求項１記載の電話機。
7. 前記多方向キー（２２）が：
   底面（６０）を有する基部（５８）；
   前記基部（５８）の前記底面（６０）から伸びる前記複数の駆動チップ（６６）；および
   前記複数の駆動チップ（６６）の少なくとも１つに対して平行に伸び、前記基部（５８）の前記底面（６８）の中央に配置される支柱（６８）；
   によって構成されることを特徴とする、請求項１記載の電話機。
8. 前記多方向キー（２２）の上面は、凹部（７２）を含むことを特徴とする請求項７記載の電話機。
9. キーパッド（２０）であって：
   一続きの表面（２４）を有するとともに、該表面に設けられて多方向に押下可能な少なくとも１つの空洞ボタン（４４）を有する柔軟部材（２３）；および
   前記少なくとも１つの空洞ボタン（４４）の下側に挿入される多方向キー（２２）；
   を備え、前記多方向キー（２２）が、前記柔軟部材（２３）よりも高い剛性を有する複数の駆動チップ（６６）を含み、該複数の駆動チップ（６６）が、前記多方向キー（２２）の直下に位置する複数の接触頭部（７８）と直接接触してそれらを押し下げるように配列されていることを特徴とするキーパッド（２０）。
10. 前記多方向キー（２２）の底面（６０）は、前記複数の駆動チップ（６６）と１つの中央軸部（６８）とを含み、前記中央軸部（６８）は、前記複数の駆動チップ（６６）が同時に押下されることを阻止することを特徴とする、請求項９記載のキーパッド（２０）。

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