JP5188456B2 - 電子機器におけるキー操作装置および操作シート - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機などの筐体におけるキー操作装置および操作シートに関する。

近年において、携帯電話機はその機能の多様化にともなって防水性を有することが要求されている。そのため、携帯電話機を操作するためのキー操作装置についても防水性が必要とされる。

図９は従来の携帯電話機１ｊの受話器側に設けられたワンタッチキーのキー操作装置ＫＳｊの断面図である。

図９において、受話器側（可動側）のフロントケース８１には開口部８１ａが設けられている。ゴムシート８２ａの表面にキートップ８２ｂを接着することによって、キーアセンブリ８２が構成されている。キーアセンブリ８２は、キートップ８２ｂが開口部８１ａから前面側に突出するように装着される。キーアセンブリ８２の下方には、フレキシブル基板８４に設けられたスイッチ素子８３が配置される。ユーザがキートップ８２ｂを押すと、スイッチ素子８３が押されて動作する。

また、従来において、操作接点が実装された操作基板と、操作接点に対応する位置にキートップを有する操作釦シートと、キートップに対応する位置に開口が形成されて操作釦シートをカバーする操作釦カバーとからなる防水性を有するキー操作装置が開示されている（特許文献１）。

特開平７−５８８１５

図９に示したキー操作装置ＫＳｊでは、キーアセンブリ８２と開口部８１ａとの間の隙間から水が浸入する可能性があり、防水性を確保することができない。防水性を確保するためには、キーアセンブリ８２に代えて、フロントケース８１の開口８１ａの周縁部分の表面に密着するシートキーを用いることが考えられる。

しかし、シートキーを用いることによって防水性は確保されるが、ワンタッチキーでは、取り付けのスペースが横方向には長いが縦方向の幅が狭いため、キーを押したときの撓み代を十分に確保することが困難である。そのため、良好な操作性を得ることが難しいという問題がある。

なお、特許文献１に開示されたキー操作装置では、操作釦シートと操作釦カバーとが重ねられるので厚みが大きくなってしまい、薄型の携帯電話機には不向きである。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、携帯電話機などの電子機器において、防水性を確保することができ、しかも良好な操作性を得ることのできるキー操作装置、および操作シートを提供することを目的とする。

本実施形態のキー操作装置は、操作面に設けられた開口部に臨むように前記操作面の背面側に配置されたスイッチ素子と、前記操作面の前面側において前記開口部を塞ぐように配置され、押されたときに前記スイッチ素子を動作させる操作シートと、を有し、前記操作シートは、透明のシート状体、前記開口部の端縁から離れた位置において前記シート状体の表面側に突出したキートップ、および前記シート状体の裏面側に突出して前記スイッチ素子を動作させる突起が、一体的に設けられてなっており、当該操作シートの裏面側の周縁が前記操作面に密着するように取り付けられており、前記操作シートは、前記キートップが設けられて前記シート状体の一部を構成する合成樹脂からなる透明なフィルム状の防水性を有する第１のシート状体と、前記突起が設けられて前記第１のシート状体の裏面側に貼り付けられた合成樹脂からなる透明なフィルム状の防水性を有する第２のシート状体と、前記第２のシート状体の周縁を囲むように貼り付けられた防水用の両面テープと、を有し、前記第１のシート状体の裏面側には、前記キートップに対応する位置に操作案内のための画像が印刷によって形成されている。

本発明によると、携帯電話機などの電子機器において、防水性を確保することができ、良好な操作性を得ることのできるキー操作装置、および操作シートを提供することができる。

本実施形態の携帯電話機の外観を示す正面図および左側面図である。 携帯電話機の受話器側のフロントケース側から見た分解斜視図である。 受話器側を部分的に分解してフロントケース側から示す斜視図である。 受話器側を部分的に分解してリヤケース側から示す斜視図である。 キー操作装置における操作シートを取り外して示す正面図である。 図５のキー操作装置におけるＡ−Ａ線断面矢視図である。 操作シートの正面図および背面図である。 図７の操作シートにおけるＢ−Ｂ線断面矢視拡大図である。 従来の携帯電話機のキー操作装置の断面図である。

図１（Ａ）には本実施形態の携帯電話機１の正面図が、図１（Ｂ）には携帯電話機１の左側面図が、それぞれ示されている。

図１ないし図４において、本実施形態の携帯電話機１は、送話器側（固定側）ＳＧと受話器側（可動側）ＪＧとがヒンジＨＪによって回動可能に連結された折り畳み式のものである。送話器側ＳＧの筐体ＫＴＳは、表面に操作部ＳＢが設けられたフロントケース１１、および、フロントケース１１の裏面側に接して配置されたリアケ−ス１２からなる。フロントケース１１およびリアケ−ス１２は、それぞれポリカーボネートまたはＡＢＳ樹脂などの合成樹脂の成形によって製作される。受話器側ＪＧのフロントケース５１およびリアケ−ス５２も同様に樹脂成形によって製作される。

操作部ＳＢには、電話番号やその他の情報を入力するための種々の操作ボタン２０が、フロントケース１１に設けられた穴から表面（前面）に突出する状態で配列されており、操作ボタン２０を押すことによって後述するプリント基板に設けられた接点やセンサなどがそれを検知するように構成されている。

また、リアケ−ス１２の内部には電池収納部ＲＤが設けられ、その表面は着脱が可能な電池蓋２４となっている。フロントケース１１とリアケ−ス１２とは、リアケ−ス１２の側から挿入されてネジ込まれたネジによって一体化されている。

受話器側ＪＧの筐体ＫＴＪは、フロントケース５１、およびフロントケース５１の裏面側に接して配置されたリアケ−ス５２からなる。フロントケース５１とリアケ−ス５２とは、合成ゴムまたは合成樹脂などからなるシール材ＳＺを介して結合されており、シール材ＳＺによって筐体ＫＴＪの結合部分に防水性が与えられている。なお、シール材ＳＺの形状、材料、硬度、装着位置、および装着方法などは、種々のものを採用することができる。

フロントケース５１の表面には、ポリカーボネートまたはアクリルなどの透明な合成樹脂からなる板状の表示パネル（フロントパネル）６１が設けられる。表示パネル６１は、メインディスプレイＤＭの保護、画像の見やすさの向上、携帯電話機１の装飾などの機能を有する。ユーザは、メインディスプレイＤＭに表示される画像を表示パネル６１を介して見ることになる。

表示パネル６１の上部位置に、内部に設けられた受話用スピーカ６６の発する音声を外部に伝えるための受話口ＪＵが設けられている。

図２に示されるように、受話器側ＪＧの筐体ＫＴＪには、表示パネル６１、パネルシール６２、気体透過性シート（受話用シート）６３、操作シート７１、ワンタッチフレキモジュール７２、ワンタッチテ−プ７３、メインディスプレイＤＭ、プリント基板ＰＫ１、受話用スピ−カ６６、カメラ６７、サブディスプレイＤＳ、サブＬＣＤ用パッキンＢＪ１２、リアパネルテープＢＪ１４、カメラユニット７５、および背面シートＳＨなどが組み付けられている。

フロントケース５１とリアケ−ス５２とは、フロントケース５１の側から挿入されてネジ込まれた４つのネジＮＪ，ＮＪ…によって一体化されている。

メインディスプレイＤＭには、基台７４が設けられている。メインディスプレイＤＭおよびサブディスプレイＤＳは、いずれもカラーのＬＣＤからなるディスプレイパネルである。

操作シート７１、ワンタッチフレキモジュール７２、ワンタッチテ−プ７３、および基台７４などが、ワンタッチキーのためのキー操作装置ＫＳを形成している。ワンタッチキーを利用すると、押すだけで予め登録した番号に電話をかけることができる。

送話器側ＳＧのプリント基板ＰＫ１と受話器側ＪＧの図示しないプリント基板などとの間において、フレキシブルケーブルによって種々の信号の送受信が行われる。フレキシブルケーブルは、ヒンジＨＪの内部空間を通って撓んだ状態で配設されている。

次に、図５〜図８を参照してキー操作装置ＫＳについて説明する。なお、図７（Ａ）は操作シート７１の正面図であり、図７（Ｂ）は操作シート７１の背面図である。図５において、操作シート７１が２点鎖線で示されている。図７（Ａ）において、開口部５１７が２点鎖線で示されている。

図５および図６によく示されるように、フロントケース５１の下部位置に、隆起枠部５１ｂで囲まれた横長の長方形状の操作枠部５１６が設けられている。操作枠部５１６の表面が操作面５１６ａである。操作枠部５１６のほぼ中央部には、横長の長方形状の開口部５１７が設けられている。

また、操作枠部５１６には、左右に２つの孔が設けられ、その孔にネジＮＪがネジ込まれてリアケ−ス５２と連結されている。

基台７４には、ワンタッチフレキモジュール７２が、両面テープであるワンタッチテ−プ７３によって貼り付けられている。

ワンタッチフレキモジュール７２は、フレキシブル基板７２１の表面に、スイッチ素子７２２、その他の電子部品が実装されてなっている。スイッチ素子７２２として、３つのスイッチ素子７２２ａ〜ｃが、配置されている。これら３つのスイッチ素子７２２ａ〜ｃは、開口部５１７に臨むように操作面５１６ａの背面側に配置され、開口部５１７の長手方向に沿って横方向に一列に配置されている。

なお、スイッチ素子７２２として、表面を押すことによってオンオフが切り替わるスイッチ、例えば、タクトスイッチ、プッシュスイッチ、ドームスイッチ、その他のスイッチを用いることができる。

操作面５１６ａには、その前面側において、押されたときにスイッチ素子７２２を動作させる操作シート７１が、密着した状態で貼り付けられている。操作シート７１は、開口部５１７を塞ぐように配置されており、また、２つのネジＮＪを外部から見えないように隠している。

図７に示すように、操作シート７１は、シート状体ＳＪＴ、シート状体ＳＪＴの表面側に突出したキートップ７１５ａ〜ｃ、およびシート状体ＳＪＴの裏面側に突出した突起７１６ａ〜ｃが、一体的に設けられてなっている。キートップ７１５ａ〜ｃは、ユーザが指で操作するときの操作位置を示すとともに、ユーザが操作し易いような操作感を与える。突起７１６ａ〜ｃは、スイッチ素子７２２ａ〜ｃをそれぞれ押して動作させるための押し子である。これらキートップ７１５ａ〜ｃおよび突起７１６ａ〜ｃは、３つのスイッチ素子７２２ａ〜ｃのそれぞれに対向する位置に設けられている。

さらに詳しくは、図８に示すように、操作シート７１は、第１のシート状体７１１、両面テープ７１２、第２のシート状体７１３、および防水用の両面テープ７１４が、この順に積層されてなっている。

第１のシート状体７１１は、ポリエチレン樹脂などの合成樹脂からなる厚さが０．１ｍｍ程度の透明なフィルム状のものである。第１のシート状体７１１の表面には、上に述べた３つのキートップ７１５ａ〜ｃが、一体的に設けられている。キートップ７１５ａ〜ｃは、例えばウレタン樹脂、またはＵＶ硬化樹脂などの合成樹脂によって、正面視で横長の長円形状に形成されている。キートップ７１５ａ〜ｃの突出高さは、１０分の数ｍｍ程度である。

つまり、キートップ７１５ａ〜ｃは、例えば、第１のシート状体７１１の表面に熱融着などによって一体化される。また、例えば、キートップを型取った金型に紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を充填し、その上から第１のシート状体７１１の表面を押しつけ、その状態で紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。紫外線硬化樹脂は、第１のシート状体７１１と一体化した状態で硬化し、キートップ７１５ａ〜ｃとなる。または、キートップ７１５ａ〜ｃを含んだ形状の第１のシート状体７１１を、金型を用いて最初から一体的に形成してもよい。

また、第１のシート状体７１１の裏面側において、キートップ７１５ａ〜ｃに対応する位置に、操作案内のための画像ＧＦが、シルク印刷によって形成される。画像ＧＦによって画像層７１７が形成される。

図７に示す例では、画像ＧＦとして、押しボタンを形取った長円形の濃い色で塗りつぶされた画像ＧＦ１、および、画像ＧＦ１の中に描かれた数字の「１」「２」「３」の白色の文字画像ＧＦ２が印刷されている。キートップ７１５ａ〜ｃは、画像ＧＦ１の内側に含まれるように画像ＧＦ１よりも小さく形成されている。画像ＧＦ１の外側は、シルバーなどの色が印刷され、その下面の操作面５１６ａが直接に見えないようになっている。

第２のシート状体７１３は、ポリエチレン樹脂などの合成樹脂からなる厚さが０．１ｍｍ程度の透明なフィルム状のものである。第２のシート状体７１３の表面には、上に述べた３つの突起７１６ａ〜ｃが一体的に設けられている。突起７１６ａ〜ｃは、例えばウレタン樹脂などの合成樹脂によって、正面視で小さな円形状に形成されている。突起７１６ａ〜ｃの突出高さは、１０分の数ｍｍ程度である。突起７１６ａ〜ｃについても、キートップ７１５ａ〜ｃと同様な方法で形成することができる。

第１のシート状体７１１の裏面側に、第２のシート状体７１３の表面側が、両面テープ７１２を介して貼り付けられている。なお、図８において、両面テープ７１２は、第１のシート状体７１１の周縁に沿った枠状となっているが、第１のシート状体７１１の裏面全体を覆う形状でもよい。

第２のシート状体７１３の裏面には、その周縁を囲むように両面テープ７１４が貼り付けられている。操作シート７１が両面テープ７１４によって操作面５１６ａに貼り付けられることにより、開口部５１７およびネジＮＪの孔が塞がれ、キー操作装置ＫＳにおける防水性が確保されている。

このように、操作シート７１は、第１のシート状体７１１および第２のシート状体７１３が貼り合わさってシート状体ＳＪＴとなり、メンブレン化されている。つまり、操作シート７１は、シートキーである。操作シート７１は、操作面５１６ａに容易に確実に貼り付けることができ、これによって防水性を容易に確保することができる。

また、操作シート７１には、その表面にキートップ７１５ａ〜ｃが設けられているので、操作性が良好である。キートップ７１５ａ〜ｃは、開口部５１７の長手方向に沿って長い形状であるため、長手方向と直交する方向の幅寸法が小さくなり、そのため操作面５１６ａの縁部との間に十分な距離を設けることができる。これにより、キートップ７１５ａ〜ｃをユーザが押したときに、操作シート７１に十分な撓み代が確保され、操作したときの感触が良好である。また、裏面に突起７１６ａ〜ｃが設けられており、スイッチ素子７２２ａ〜ｃを確実に安定的に動作させることができる。

第１のシート状体７１１の裏面は平坦であり、平坦な面に画像ＧＦが形成されているので、またシート状体ＳＪＴが透明であるので、画像ＧＦの視認性が良好である。また、押しボタンを形取った画像ＧＦ１は、キートップ７１５ａ〜ｃの形状よりも大きい任意の形状とし、ユーザにとって見易くかつ操作が行い易い大きさおよび形状とすることができるので、各キートップ７１５ａ〜ｃの操作案内を効果的に行うことが可能である。

上に述べた実施形態において、キートップ７１５ａ〜ｃの形状を、正面視で長方形とし、または円形とし、または複数の円形の突起を設けてもよい。キー操作装置ＫＳにおいて、３つのスイッチ素子７２２ａ〜ｃを配置したが、２つ以下または４つ以上であってもよい。画像ＧＦとして、上に述べた以外の任意の画像とすることが可能である。例えば、画像ＧＦ１として、円形、矩形、多角形、不定形状、イラスト画像、写真画像などを用いることも可能である。

上に述べた実施形態において、フロントケース５１およびリアケ−ス５２の形状は、上に述べた以外の種々の形状であってもよい。例えば、フロントケース５１およびリアケ−ス５２が平板状または箱状のものであってもよい。これらの正面視の形状は、矩形状、卵形状、楕円形状、長円形状、多角形状、その他の種々の形状であってもよい。フロントケース５１またはリアケ−ス５２が複数個のケースまたは部品などからなっていてもよい。フロントケース５１とリアケ−ス５２との間に他の部材が介在する構造であってもよい。

上に述べた実施形態において、フロントケース５１、リアケ−ス５２、操作枠部５１６、操作シート７１、スイッチ素子７２２、キー操作装置ＫＳ、画像ＧＦ、または携帯電話機１の全体または各部の構成、構造、形状、寸法、成形方法、製作方法、配置、個数、材質、位置などは、上に述べた以外に種々変更することができる。

上に述べた例では折り畳み式の携帯電話機１について説明したが、折り畳み式でない携帯電話機、携帯電話機以外の種々の携帯端末機、固定の電話機、その他の電子機器などにも、本発明を適用することができる。

１ 携帯電話機（電子機器）
５１６ 操作枠部
５１６ａ 操作面
５１７ 開口部
７１ 操作シート
７１１ 第１のシート状体
７１２ 両面テープ
７１３ 第２のシート状体
７１４ 両面テープ
７１５ キートップ
７１６ 突起
７１７ 画像層（画像）
７２２ スイッチ素子
ＫＳ キー操作装置
ＳＪＴ シート状体
ＧＦ 画像

Claims (6)

1. 操作面に設けられた開口部に臨むように前記操作面の背面側に配置されたスイッチ素子と、
   前記操作面の前面側において前記開口部を塞ぐように配置され、押されたときに前記スイッチ素子を動作させる操作シートと、を有し、
   前記操作シートは、透明のシート状体、前記開口部の端縁から離れた位置において前記シート状体の表面側に突出したキートップ、および前記シート状体の裏面側に突出して前記スイッチ素子を動作させる突起が、一体的に設けられてなっており、当該操作シートの裏面側の周縁が前記操作面に密着するように取り付けられており、
   前記操作シートは、
   前記キートップが設けられて前記シート状体の一部を構成する合成樹脂からなる透明なフィルム状の防水性を有する第１のシート状体と、
   前記突起が設けられて前記第１のシート状体の裏面側に貼り付けられた合成樹脂からなる透明なフィルム状の防水性を有する第２のシート状体と、
   前記第２のシート状体の周縁を囲むように貼り付けられた防水用の両面テープと、
   を有し、
   前記第１のシート状体の裏面側には、前記キートップに対応する位置に操作案内のための画像が印刷によって形成されている、
   電子機器におけるキー操作装置。
2. 前記キートップは、前記画像の内側に含まれるように前記画像よりも小さく形成されている、
   請求項１記載の電子機器におけるキー操作装置。
3. 前記開口部は長方形状であり、
   前記スイッチ素子は、前記開口部の長手方向に沿って複数個配置されており、
   前記操作シートは、前記複数個のスイッチ素子に対向するそれぞれの位置に前記キートップおよび前記突起が設けられている、
   請求項１または２記載の電子機器におけるキー操作装置。
4. 前記キートップは、前記開口部の長手方向に沿って長い形状である、
   請求項３記載の電子機器におけるキー操作装置。
5. 操作面の開口部をその前面側において塞ぐように配置されるものであり、押されたときに前記開口部に臨むように配置されたスイッチ素子を動作させるための操作シートであって、
   表面側に突出するキートップが設けられて合成樹脂からなる透明なフィルム状の防水性を有する第１のシート状体と、
   裏面側に突出して前記スイッチ素子を動作させるための突起が設けられて前記第１のシート状体の裏面側に貼り付けられた合成樹脂からなる透明なフィルム状の防水性を有する第２のシート状体と、
   前記第２のシート状体の裏面側においてその周縁を囲むように貼り付けられた防水性を有する両面テープと、を有し、
   前記第１のシート状体の裏面側に、前記キートップに対応する位置に操作案内のための画像が印刷によって形成されており、
   前記キートップは、前記画像の内側に含まれるように前記画像よりも小さく形成されている、
   操作シート。
6. 前記第１のシート状体は、ポリエチレン樹脂からなる透明シートの表面にウレタン樹脂からなる前記キートップが一体成形されてなる、
   請求項５記載の操作シート。

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