JP4721833B2 - 照明付キーパネル - Google Patents

Description

本発明は主に携帯電話機に用いられる照明付キーパネルに関する。

携帯電話機のキーパネルは、暗がりでもキートップを視認することができるようにするため、照明付となっている。キーパネルを照明付とすることについてはこれまでにも種々の提案がなされており、特許文献１もその一例である。特許文献１に記載されたキーパネルは、半透明のシリコンゴムよりなるキーパネルに複数のキーを一体形成し、このキーパネルの裏面側には４個のキーの交差部に発光ダイオードを配置し、１個の発光ダイオードで４個のキーを裏面より照明している。
実開平７−３０４２５号公報（［００１３］−［００１７］、図３−５）

特許文献１記載の照明付キーパネルは、キーの裏側を発光ダイオードの光で照らすものであるため、光を届かせるための空間がキーの裏側に必要となる。このためキーパネルの厚味が増し、キーパネル及びこれを組み込む機器の薄型化を妨げる他、キーを押したとき、キーは少しの間空間を移動してからメンブレンスイッチをたたくことになり、キータッチが良好とは言い難かった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、照明付とするにもかかわらず薄型化が可能であり、加えてキータッチの改善と光源の数の節約が可能なキーパネルを提供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照明付キーパネルは、基板に形成した複数のメンブレンスイッチのそれぞれに光透過物質からなるキートップを組み合わせ、隣接するもの同士を一組としたキートップ間に前記基板上の発光素子からの光を導く菱形の導光体を配置し、前記キートップは田の字配置の４個のものが一組をなし、前記田の字配置の４個のものは、前記田の字の中心で集合したキートップの角を隅切りして菱形の空間が形成されており、前記菱形の空間の中には菱形をなす前記導光体が配置され、前記導光体は内部が空洞となっており、前記空洞の中に前記発光素子が配置され、前記導光体は前記一組のキートップの側縁より各キートップ内に光を照射することを特徴としている。

この構成によると、キートップはその側縁より入射する光で照明されるものであり、裏面に光を届かせるための空間を裏面側に確保する必要がない。そのためキートップとメンブレンスイッチの間隔を切りつめ、キーパネルを薄型化することができる。キートップを押してからキートップがメンブレンスイッチを押し始めるまでの空走距離をなくして押し心地を改善することもできる。また複数のキートップに１個の光源を組み合わせればよく、光源の数を節約できる。また、１箇所の導光体で４個のキートップを照明できるから、キートップの数に比し導光体の数ひいては光源の数を節約できる。更にキートップの角を隅切りするだけで導光体の配置が可能となり、キートップ形状に大きな変更を伴わなくて済む。

本発明によると、キートップを光らせるのはキートップの裏面を照射する光ではなく、キートップの側縁より入射する光であるから、キートップの裏面側に空間を確保する必要がなく、キートップとメンブレンスイッチの間隔を切りつめ、キーパネル及びこれを組み込む機器の薄型化することができる。またキートップを押してからキートップがメンブレンスイッチを押し始めるまでの空走距離をなくして押し心地を改善することができ、さらに複数のキートップに対し１個の光源を組み合わせることとして光源の数を節約することができる。

以下、本発明の実施形態を図１−７に基づき説明する。図１は携帯電話機の斜視図、図２は携帯電話機のキーパネルの正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図３のＣ部拡大図、図５は図２のＢ−Ｂ断面図、図６は図５のＤ部拡大図、図７はキーパネル構成要素の分解斜視図である。

携帯電話機１のケースはクラムシェルタイプ、すなわち二つ折り形状であって、表示部ケース２と操作部ケース３をヒンジ部４で連結した構造を備える。

表示部ケース２の内面側、すなわち二つ折りにしたとき内側になる面には、液晶表示パネルにより構成される主表示部５と、内蔵された受話ユニットの音を出す聴話孔６が設けられている。操作部ケース３の内面側には、テンキーや各種のファンクションキーを配置したキー入力部７と、内蔵された送話ユニットに音声を届かせる通話孔８が設けられている。

キー入力部７の主要構成要素であるキーパネル１０の構造を図２以下に示す。キーパネル１０を構成するのは図７の部品群である。部品群の中で、組立のベースとなるのは基板１１であり、これには複数のメンブレンスイッチ１２が形成されている。メンブレンスイッチ１２は各キーに対応する箇所に配置されており、操作部ケース３の側面に設けられるキーに対応するものも存在する。

基板１０の上には保持シート１３と補強パネル１４が配置される。保持シート１３は弾性に富むシリコンゴムで形成され、補強パネル１４は透明な合成樹脂で形成される。保持シート１３と補強パネル１４とは、保持シート１３の下に補強パネル１４が埋設される形で、見方を変えれば補強パネル１４の上に保持シート１３が被さる形で、一体的にインサート成型される。補強パネル１４はキーパネル１０のテンキー部を補強するものである。

保持シート１３にはキートップが接着される。キートップには、テンキー用の計１５個のキートップ１５ａと、ファンクションキー用の計４個のキートップ１５ｂと、ジョグキー用のリング状のキートップ１５ｃと、ジョグキーの中心の決定キー用のキートップ１５ｄがあり、キートップ１５ｄ以外のキートップは光透過性合成樹脂などの光透過物質で形成される。

キートップ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを支持するのは保持シート１３に形成されたキーストローク部である。図４にはキートップ１５ａとそれを支える台座状のキーストローク部１６が示されている。キートップ１５ｂ、１５ｃ、１５ｄについてもそれぞれに適合する形状のキーストローク部が用意される。キーストローク部は、それぞれの支えるキートップに圧力が加わったとき、保持シート１３自身の有する弾力によってたわみ、所定のキーストロークを生み出す。

図４に見られるように、キーストローク部１６の裏面にはメンブレンスイッチ１２に対向する突起１７が形成されている。補強パネル１４には突起１７をメンブレンスイッチ１２に対面させるための貫通孔１８が形成されている。

キートップに圧力が加わり、キーストローク部１６がたわむと、突起１７がメンブレンスイッチ１２を押す。キートップに加わる圧力が解除されるとキーストローク部１６は弾性で原状復帰し、メンブレンスイッチ１２は押されなくなる。突起１７は常時メンブレンスイッチ１２に接触しており、キートップが押されると直ちにメンブレンスイッチ１２を押し始める。

暗がりでもキートップを視認できるようにするため、キートップ１５ａ、１５ｂ、１５ｃに対しては照明が用意される。照明の光源は基板１１の表面に装着された発光ダイオード１９である。携帯電話機１は外部の明るさを感知するセンサを備えており、外部の明るさが設定値に達しないときに電源ＯＮにすると発光ダイオード１９を発光させる。発光ダイオード１９は、ファンクションキーを構成するキートップ１５ｂに対してはその裏面を直接照射するように配置されているが、テンキーを構成するキートップ１５ａとジョグキーを構成するキートップ１５ｃに対してはそのように配置されてはいない。すなわちキートップ１５ａ、１５ｃに組み合わせられる発光ダイオード１９は、導光体を通じ、キートップ側縁よりキートップ内に光を照射する。以下その仕組みについて説明する。

キートップ１５ａは１５個のものが５行３列の形に配列される。５行３列の中には、隣接する４個のキートップ１５ａが一組となって田の字をなす組み合わせが計８組生まれる。この８組にの各々につき、田の字の中心で集合したキートップ１５ａの角を隅切りして、菱形の空間２０を形成する。この菱形の空間２０の中に、やや小さめの菱形をなす導光体２１を配置する。導光体２１は補強パネル１４の一部分として補強パネル１４に一体形成されている。図６に見られるように導光体２１は内部が空洞となったドーム形状を有しており、その空洞の中に１個の発光ダイオード１９が配置されている。

導光体２１の中の発光ダイオード１９が発光すると、その光は導光体２１の四方の側面から外に出て、その側面に対面するキートップ１５ａの隅切り面よりキートップ１５ａ内を照射する。すなわちキートップ１５ａには側縁から発光ダイオード１９の放つ光が入射し、これによりキートップ１５ａは照明される。なお、どのキートップ１５ａも同量の光を受けるという訳ではなく、１個の発光ダイオード１９からしか光が入らないキートップ１５ａもあれば、２個の発光ダイオード１９から光を受けるキートップ１５ａもあり、４個の発光ダイオード１９から光を受けるキートップ１５ａもある。

キートップ１５ｃに対してもその側縁より光を入射させるが、ここで光を伝える役割を担うのは補強パネル１４とは別体の導光体２２（図２参照）である。導光体２２はキートップ１５ｃを挟むように１対配置され、離れた場所に置かれた発光ダイオード１９の光をキートップ１５ｃに送り込む。

キートップ１５ａ、１５ｃには成分として光拡散材を含ませるのが望ましい。光拡散材を樹脂中に均一に分散させておけば、キートップ１５ａ、１５ｃはどの部分もむらなく光り、視認性が高まる。光拡散材を含ませないのであれば、光入射面以外の側面に光反射塗料を塗って遮光層を形成し、外へ出ようとする光をキートップ内に反射させてキートップの輝度を高めるといった工夫をするのが望ましい。

導光体２１、２２に光拡散材を含ませてもよい。これにより、キートップ１５ａ、１５ｃの側縁に向かう光の割合を多くして、照明状態を改善することができる。

導光体２１、２２の頂面に光反射塗料を塗って遮光層を形成してもよい。これにより、導光体２１、２２に入った光がキートップ１５ａ、１５ｃに向かわず無為に空中に放出されるという無駄をなくし、キートップを一層明るく照明することができる。

導光体２１は計８個あるが、全て補強パネル１４に一体成型されているため、部品点数が増えない。そして、補強パネル１４と一体化された保持シート１３にキートップ１５ａが接着固定されるため、導光体２１とキートップ１５ａとの位置も正確に定まり、位置が乱れて外観を損なうことがない。

本実施形態では、田の字配置の４個のキートップ１５ａを一組とし、その中心に導光体２１を配置したが、導光体２１の配置態様はこれに限定される訳ではない。キートップ１５ａを２個ずつで一組とし、これに対し１個の導光体２１を設けるという構成も可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は携帯電話機などに用いられる照明付キーパネルに広く利用可能である。

携帯電話機の斜視図 携帯電話機のキーパネルの正面図 図２のＡ−Ａ断面図 図３のＣ部拡大図 図２のＢ−Ｂ断面図 図５のＤ部拡大図 キーパネル構成要素の分解斜視図

符号の説明

１ 携帯電話機
１０ キーパネル
１１ 基板
１２ メンブレンスイッチ
１３ 保持シート
１４ 補強パネル
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ キートップ
１６ キーストローク部
１９ 発光ダイオード（光源）
２１、２２ 導光体

Claims (1)

1. 基板に形成した複数のメンブレンスイッチのそれぞれに光透過物質からなるキートップを組み合わせ、隣接するもの同士を一組としたキートップ間に前記基板上の発光素子からの光を導く菱形の導光体を配置し、
   前記キートップは田の字配置の４個のものが一組をなし、前記田の字配置の４個のものは、前記田の字の中心で集合したキートップの角を隅切りして菱形の空間が形成されており、前記菱形の空間の中には菱形をなす前記導光体が配置され、前記導光体は内部が空洞となっており、前記空洞の中に前記発光素子が配置され、前記導光体は前記一組のキートップの側縁より各キートップ内に光を照射することを特徴とする照明付きキーパネル。