JP5401161B2

JP5401161B2 - 携帯電子機器

Info

Publication number: JP5401161B2
Application number: JP2009107175A
Authority: JP
Inventors: 英雄富岡; 浩行水野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-04-24
Also published as: JP2010257802A

Description

本発明は携帯電話機、ＰＤＡ、携帯型ゲーム機、携帯用テレビ、携帯用ラジオ等の携帯電子機器に関する。

複数のキートップを有する携帯電子機器において、選択的に特定のキートップを照光する技術が知られている。
特許文献１には、遮光開口部を設けて、特定のキートップを照光する光が隣接するキートップをも波及的に照光してしまうことを防ぐ方法が記載されている。

特開２００６―３３８９７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では単に、遮光開口部を有しているだけであるから遮光性が十分とはいえない。
さらに、複数のキートップが形成されるキーベースに開口部を設けることになってしまうため、その開口部からキートップの内部に配置されているプリント基板に水等が浸入してしまうおそれがある。かかる事態は、携帯電子機器に防水性能を持たせる場合には不利となってしまう。

本発明の目的は、遮光性を発揮させつつ防水性能を発揮することができる携帯電子機器を提供することである。

本発明の携帯電子機器は、開口部が複数形成された筐体と、前記開口部に配置される複数のキートップと、前記複数のキートップを含み、透明又は半透明に形成されているラバーシートと、前記筐体内部に配置され、前記複数のキートップに対応して複数の発光部及び複数のスイッチが各々実装されたプリント基板と、を有し、前記ラバーシートは、複数のキートップの間位置に前記プリント基板側に張出して前記プリント基板と接するように肉厚に形成されるキートップ間ラバーベース部を有し、前記キートップ間ラバーベース部は、前記筺体側に前記キートップに沿って溝部が形成されており、前記溝部には、遮光リブが挿入され、前記キートップ間ラバーベース部の前記プリント基板側の端面には、光を吸収する光吸収シートが配置されている。

好適には、前記キートップ間ラバーベース部は、前記プリント基板に押しつけられている。

好適には、前記発光部の発光状況を制御する制御部を有し、前記制御部は前記複数の発光部の発光状況を各々独立に制御可能である。

本発明の他の携帯電子機器は、開口部が複数形成された筐体と、前記開口部に配置される複数のキートップと、前記複数のキートップを含み、透明又は半透明に形成されているラバーシートと、前記筐体内部に配置され、前記複数のキートップに対応して複数の発光部及び複数のスイッチが各々実装されたプリント基板と、を有し、前記ラバーシートは、複数のキートップの間位置に前記プリント基板側に張出して前記プリント基板と接するように肉厚に形成されるキートップ間ラバーベース部を有し、前記キートップ間ラバーベース部は、前記筺体側に前記キートップに沿って溝部が形成されており、前記溝部には、遮光リブが挿入され、前記キートップ間ラバーベース部の前記プリント基板側部分には、屈折率が大きい屈折部が配置されている。

好適には、前記屈折部は断面形状が円弧状の形状を有している。

本発明によると、遮光性を発揮させつつ防水性能を発揮することができる携帯電子機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観を開状態で示す斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図２におけるＡ部分を拡大した拡大図である。本発明における携帯電話機の信号処理系を示すブロック図である。本発明の変形例に係る断面図である。図５のＢ部分を拡大した拡大図である。

図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機１の外観を開状態で示す斜視図である。

携帯電話機１は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機１として構成されており、開状態と閉状態との間で互いに回動可能にヒンジ部９によって連結された第１筐体２及び第２筐体３を有している。図１は、第１筐体２及び第２筐体３の開状態を示している。
第１筐体２は、第２筐体３と対向する部分を構成する第１筐体フロントケース４と、第２筐体３とは反対側部分を構成する第１筐体リアケース５とを有している。
第２筐体３は、第１筐体２と対向する部分を構成する第２筐体フロントケース６と、第１筐体２とは反対側部分を構成する第２筐体リアケース７とを有している。

第１筐体フロントケース４及び第１筐体リアケース５はネジ等により互いに固定され、第１筐体フロントケース４及び第１筐体リアケース５の間に形成された空間に種々の電子部材を収容する収容空間を構成する。
第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７もネジ等により互いに固定され、第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７の間に形成された空間に種々の電子部材を収容する収容空間を構成する。
これらの第１筐体フロントケース４、第１筐体リアケース５、第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７は、例えば、樹脂により形成されている。

なお、方向を示すときは、第１筐体リアケース５から第１筐体フロントケース４に向かう方向を表面方向（図１においては、紙面手前の方向）といい、第１筐体フロントケース４から第１筐体リアケース５に向かう方向を裏面方向（図１においては、紙面奥手の方向）という。
同様に第２筐体リアケース７から第２筐体フロントケース６に向かう方向を表面方向（図１においては、紙面手前の方向）といい、第２筐体フロントケース６から第２筐体リアケース７に向かう方向を裏面方向（図１においては、紙面奥手の方向）という。

また、第１筐体２においてヒンジ部９に向かう方向を連結部方向（図１の第１筐体２においては、紙面下の方向）といい、その逆を連結部反対方向（図１の第１筐体２においては、紙面上方向）という。
同様に、第２筐体３においても、ヒンジ部９に向かう方向を連結部方向（図１の第２筐体３においては、紙面上の方向）といい、その逆を連結部反対方向（図１の第２筐体３においては、紙面下の方向）という。

さらに、図１のように第１筐体２を上にし、第２筐体３を下にした状態とした時に、右側に来る側面を右側面１１とし、左側に来る側面を左側面１２という。
そして、右側面１１側に向かう方向を右側面方向（図１においては、紙面右の方向）といい、左側面１２面に向かう方向を左側面方向（図１においては、紙面左の方向）という。

図１のように、第１筐体フロントケース４には表示部８が配置されている。
この表示部８は、携帯電話機１の状態、ユーザの操作内容、発信先電話番号、電子メールの内容の表示、ゲーム画面等の様々な情報を表示するためのものである。
また、表示部８はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode：有機ＥＬ）等によって構成されている。

また、図１のように、第２筐体フロントケース６の表面方向には、入力部１０が配置されている。この入力部１０をユーザが操作することによって、携帯電話機１に命令の入力、文字の入力等がなされる。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。

第２筐体フロントケース６と第２筐体リアケース７とが、その内面どうしを対向させて結合している。
そして、それによって形成される内部空間に、内部筐体２４が配置されている。内部筐体２４の裏面方向には、着脱可能なバッテリ２５が配置されている。このバッテリ２５は携帯電話機１に電力を供給している。
さらに、裏面方向には、バッテリ２５を交換可能とするためにバッテリカバー２７が配置されている。

内部筐体２４の、表面方向には、スイッチ３２が実装されるプリント基板２３が配置されている。このプリント基板２３は、発光部１６が実装されている。
発光部１６は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）によって構成されている。

スイッチ３２は、例えば、固定接点３０と、ドーム状の板金であるメタルドーム２９により構成されている。メタルドーム２９は固定接点３０を覆っている。
ユーザがキートップ１３を押圧すると、それにともないキーシート３３は、弾性変形して裏面方向に移動する。
それによって、メタルドーム２９も弾性変形をおこす、その変形量が一定程度を超えると、メタルドーム２９の一部が凹んで反対側に凸となる。
これによって、メタルドーム２９はクリック感を生じつつ固定接点３０に当接する。
メタルドーム２９と固定接点３０が当接することによって電流が流れ、この電流の流れを制御部１１７が検出する。そして、このことによって、ユーザによるキートップ１３の押しこみ、つまり、ユーザによるキー入力操作を検出する。

プリント基板２３の表面方向にはキーシート３３が配置されている。キーシート３３はユーザが押圧を行う部分である複数のキートップ１３と、前記複数のキートップ１３が接着されるラバーシート３１から成っている。
ラバーシート３１は、例えば、透明又は半透明で容易に撓むシリコン樹脂等で構成する。
一方、キートップ１３は、透明又は半透明で比較的強度の高いプラスチック等で構成する。
なお、キートップ１３とラバーシート３１とは必ずしも別体で構成する必要はなく、一体的に構成してもよい。

第２筐体フロントケース６には、キートップ１３が挿入されるための複数の開口部４０が形成されている。この開口部４０の周辺には第２筐体フロントケース６を保護する目的、及び、携帯電話機１の意匠性を向上させる目的を有する装飾シート２０が張り付けられる。

図３は、図２におけるＡ部分を拡大した拡大図である。

キートップ１３の裏面方向位置に、キートップ１３に対応してスイッチ３２、及び、発光部１６が配置される。
発光部１６は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）によって構成されており、例えば、赤、緑、青の光の三原色を発光するダイオードを備えており、それぞれの色の発光状況によって複数の色を発光可能とする。
キートップ１３とスイッチ３２の間にはラバーシート３１が配置されている。このラバーシート３１は、複数のキートップ１３に共通した部材である。つまり、１つのラバーシート３１に複数のキートップ１３が形成されている。
そうすると、ラバーシート３１には、キートップ１３の裏面方向位置に配置されている部分であるキートップ裏面側ラバーシート部３４と、キートップ１３の間位置には配置されている部分であるキートップ間ラバーベース部３５から構成されることになる。
このキートップ間ラバーベース部３５は、第２筐体フロントケース６の裏面方向位置に配置されており、キートップ裏面側ラバーシート部３４よりも肉厚に構成されている。
肉厚となっているキートップ間ラバーベース部３５には、溝部３７がキートップ１３及びスイッチ３２を取り囲むように形成される。
そして、その溝部３７に遮光リブ１７が挿入される。遮光リブ１７は光を通さない材料によって構成する。好適には、遮光リブ１７は、光が通過することをできるだけ避けるために黒色とすることが望ましい。
この遮光リブ１７によって発光部１６から出射された光が、他のキートップ１３を照光してしまう波及照光を防いでいる。

このように波及照光を防がなければならない理由を説明する。
携帯電話機１においては、ユーザによるキー入力の際に、次に押圧するキートップ１３のみを照光して、ユーザに次に行うキー入力を知らせたいというニーズが存在する。
特に、携帯電話機の操作に慣れていないユーザが使用する携帯電話機にはそのようなニーズが強い。
そうした場合には、次に入力するキートップ１３のみを照光して他のキートップ１３はできるだけ光らない方が、よりユーザに次に押圧するキートップ１３を明確に示すことができて都合がよい。
つまり、波及照光はできるだけ避ける必要がある。
本発明における遮光リブ１７は、この波及照光を避ける効果を有している。

もっとも、遮光リブ１７はキートップ間ラバーベース部３５をすべて貫通して設けられてはいない。
遮光性を高めるためには、遮光リブ１７は第２筐体フロントケース６からプリント基板２３までを貫通させて、発光部１６から出射された光を完全に遮断することが望ましいが、本発明ではそのように貫通させていない。換言すると、溝部３７は有底として溝底部３８を有する構造となっている。
なぜ、溝底部３８を有する構造とするのか説明する。
遮光リブ１７を第２筐体フロントケース６からプリント基板２３まで貫通させてしまうと、この貫通穴から水が浸入してしまうおそれがあり、防水機能を持たせた携帯電話機１には不適等であるからである。

さらに、プリント基板２３内への水の進入を防ぐために、キートップ間ラバーベース部３５部分は、プリント基板２３に押し当てられている。
具体的には、キートップ間ラバーベース部３５の無負荷状態での厚さを、第２筐体フロントケース６とプリント基板２３の距離よりも長く作成する。
そして、組み立てる際に、キートップ間ラバーベース部３５を第２筐体フロントケース６とプリント基板２３とによって挟み込むことによって、キートップ間ラバーベース部３５は、プリント基板２３に圧接することができる。
これによって、プリント基板２３のスイッチ３２がある内部に水が浸入することを防ぐことができる。

溝底部３８は透明又は半透明なキートップ裏面側ラバーシート部３４と同一の材料から構成される。
そうすると、この溝底部３８から光が漏れてしまうという問題が生じてしまう。
そこで、本発明では、溝底部３８から漏れる光をできるだけ少なくするために、溝底部３８とプリント基板２３との間に光吸収シート１９を配置する。
この光吸収シート１９は黒色のシート状の物質から構成する。もっとも、必ずしもシート状の物質から構成する必要性は必ずしもなく、キートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側を黒い色の印刷をすることによることもできる。

このように、光吸収シート１９を配置することによって、溝底部３８を通過する光をなくすことまではできないが、溝底部３８を通過する光の量を低減することができる。
つまり、溝底部３８を通過する光のうち、キートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側の面によって反射されて通過していた光を遮断することができ、これによって溝底部３８を通過する光の量を低減することができる。
これによって、波及照光をより低減することができ、その結果、ユーザが次に押圧するキートップ１３を確実に認識することができるようになる。

本実施例のように携帯電話機１を構成することによって、防水性能を満たした上で遮光性をも向上することができる。

図４は、本発明における携帯電話機１の信号処理系を示すブロック図である。

図４に示されるように、携帯電話機１は、制御・処理の中枢である制御部１１７と、通信部１１１と、入力部１０と、ＬＥＤ発光部１１０、表示部８とのそれぞれが、アドレス、データ、コントロールのためのラインが複数本からなるシステムバス１１８に共通に接続され、構成される。

通信部１１１は、無線通信システムを捕捉し、通信ネットワークに接続される基地局との間で無線通信を行い、各種データの送受信を行う。各種データとは、Ｗｅｂ上のダウンロードサイトからダウンロードされるファイルのデータ、音声通話時の音声データ、メール送受信時のメールデータ、ウェブ閲覧時のウェブページデータ、等である。

入力部１０は、例えば、電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キー、ファンクションキーなど、各種の機能が割り当てられたキーを有しており、これらのキーがユーザによって操作された場合に、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部１１７に出力する。

表示部８は、例えばＬＣＤやＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode（有機ＥＬ））を用いて構成されており、制御部１１７から供給される映像信号に応じた画像を表示する。
表示部８は、例えば、通信部１１１による無線発信時における発信先の電話番号、着信時における発信元の電話番号、受信メールや送信メールの内容、日付、時刻、電池残量、発信成否、待ち受け画面等を表示する。

ＬＥＤ発光部１１０は、各キートップ１３内部に配置されている発光部１６の発光状況を制御する。
具体的には、発光部１６を構成するＬＥＤの発光量を変化させる。

制御部１１７は、携帯電話機１の全体的な動作を統括的に制御する。
すなわち、制御部１１７は、携帯電話機１の各種処理（回線交換網を介して行われる音声通話、電子メールの作成と送受信、インターネットのＷｅｂ上のダウンロードサイトの閲覧など）が入力部１０の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述した各ブロックの動作（通信部１１１における信号の送受信、表示部８における画像の表示等）を制御する。
さらに、制御部１１７は、記憶部に格納されるプログラム（オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行するコンピュータ（マイクロプロセッサ）を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。

本発明においては、制御部１１７は、次に入力する入力部１０に対応するＬＥＤ発光部１１０を発光するように制御し、それ以外の入力部１０には発光しないように制御する。

＜変形例＞
以上の方法においては、単にキートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側に光吸収シート１９を配置しただけであった。
しかし、これではキートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側の面において反射せずに、直接に他のキートップ１３側に波及する光を低減することはできない。
そこで、キートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側の面において反射せずに、直接に他のキートップ１３側に波及する光を低減する方法を以下の変形例において記載する。

図５は、本発明の変形例を説明するための説明図である。

図５で記載されているのは、図３におけるものと同一部分の断面図である。
図５のように、キートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側の面に表面方向に凸となるようにレンズ部５０を配置する。
そして、レンズ部５０はラバーシート３１（溝底部３８）を構成する部材よりも屈折率の高い材料によって構成する。
そうすると、レンズ部５０に入射した光が光吸収シート１９側に屈折する。これによって、より多くの光を光吸収シート１９に入射させ吸収させることができる。
そしてそのことは、波及照光を減少させられることを意味する。
レンズ部５０は、ラバーシート３１（溝底部３８）と同程度の弾性力を有する物質から構成する。そうすることによって、キートップ１３が押圧されたときに、キートップ間ラバーベース部３５が不必要に変形することを防ぐことができる。

図６は、図５のＢ部分を拡大した拡大図である。

溝底部３８（ラバーシート３１）を入射光５２が通過して、レンズ部５０に入射した場合の説明図である。
この時、溝底部３８（ラバーシート３１）の絶対屈折率よりもレンズ部５０の絶対屈折率が大きいと入射角５８よりも屈折角６０は小さくなる。
この効果によって、溝底部３８を通過する光をより多く光吸収シート１９に入射させることができる。
なお、本実施例ではレンズ部５０は円弧状の形状であるが、単にプリント基板２３と平行なものであっても屈折率が大きいものであれば入射光５２を屈折させ、光吸収シート１９に入射させるという効果は生じる。

以上の実施形態によれば、本発明の携帯電話機１は、開口部４０が複数形成された第２筐体３と、開口部４０に配置される複数のキートップ１３と、前記複数のキートップ１３を含み、透明又は半透明に形成されているラバーシート３１と、を有している。
また、第２筐体３内部に配置され、複数のキートップ１３に対応して複数の発光部１６及び複数のスイッチ３２が各々実装されたプリント基板２３と、を有している。
そして、複数のキートップ１３の間位置のラバーシート３１は、プリント基板２３側に張出してプリント基板２３と接するように肉厚に形成されるキートップ間ラバーベース部３５を有し、ている。
さらに、キートップ間ラバーベース部３５は、第２筐体３側にキートップ１３に沿って溝部３７が形成されており、溝部３７には、遮光リブ１７が挿入されている。
このような構成によって、防水構造を採用しつつ、波及照光をより低減することができる。そして、ユーザが次に押圧するキートップ１３を確実に認識することができるようになる。

キートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側の端面には、光を吸収する光吸収シート１９が配置されている。
このような構成によって、キートップ間ラバーベース部３５を通過する光の量を低減することができる。

キートップ間ラバーベース部３５は、プリント基板２３に押しつけられている。
このような構成によって、プリント基板２３に水が侵入することを防ぐことができる。

発光部１６の発光状況を制御する制御部１１７を有し、制御部１１７は複数の発光部１６の発光状況を各々独立に制御可能である。
このような構成によって、ユーザに次に押圧するキーを確実に通知可能となる。

キートップ間ラバーベース部３５のプリント基板２３側部分には、屈折率が大きいレンズ部５０が配置されている。
このような構成によって、キートップ間ラバーベース部３５を通過する光を低減することができる。

レンズ部５０は断面形状が円弧状の形状を有している。
このような構成によって、キートップ間ラバーベース部３５を通過する光をより低減することができる。

なお、以上の実施形態において、第１筐体２及び第２筐体３は本発明の筐体の一例である。つまり、筺体とは、携帯電子機器を収容する容器に該当するものであればどのようなものであってもよい。さらに、容器の一部、例えば、第１筐体フロントケース４、第１筐体リアケース５、第２筐体フロントケース６及び第２筐体リアケース７であっても筺体に該当する。
レンズ部５０は屈折部の一例である。

キーシート３３は、キートップ１３とラバーシート３１とを総称する概念である。また、キートップ１３は必ずしもキートップ１３とラバーシート３１が別体として構成されている必要はなく、一体形成されていてもよい。さらに、キートップ１３がなくラバーベースに直接キー図形が形成されているような場合におけるラバーシート３１についてもキーシート３３に含まれる。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

携帯電子機器は、携帯電話機１に限定されない。例えば、携帯電子機器は、ノートパソコン、ＰＤＡ、ゲーム機、カメラであってもよい。また、携帯電子機器は、折り畳み式のものに限定されない。ケースが一体的に構成されたもの（１つのみのケース）であってもよい。

１…携帯電話機、２…第１筐体、３…第２筐体、４…第１筐体フロントケース、５…第１筐体リアケース、６…第２筐体フロントケース、７…第２筐体リアケース、８…表示部、９…ヒンジ部、１０…入力部、１１…右側面、１２…左側面、１３…キートップ、１６…発光部、１７…遮光リブ、１９…光吸収シート、２０…装飾シート、２３…プリント基板、２４…内部筐体、２５…バッテリ、２７…バッテリカバー、２９…メタルドーム、３０…固定接点、３１…ラバーシート、３２…スイッチ、３３…キーシート、３４…キートップ裏面側ラバーシート部、３５…キートップ間ラバーベース部、３７…溝部、３８…溝底部、４０…開口部、５０…レンズ部（屈折部）、５２…入射光、５６…法線、５４…入射光、
Ａ…ラバーシート部、Ｂ…レンズ配置部

Claims

開口部が複数形成された筐体と、
前記開口部に配置される複数のキートップと、
前記複数のキートップを含み、透明又は半透明に形成されているラバーシートと、
前記筐体内部に配置され、前記複数のキートップに対応して複数の発光部及び複数のスイッチが各々実装されたプリント基板と、
を有し、
前記ラバーシートは、複数のキートップの間位置に前記プリント基板側に張出して前記プリント基板と接するように肉厚に形成されるキートップ間ラバーベース部を有し、
前記キートップ間ラバーベース部は、前記筺体側に前記キートップに沿って溝部が形成されており、
前記溝部には、遮光リブが挿入され、
前記キートップ間ラバーベース部の前記プリント基板側の端面には、光を吸収する光吸収シートが配置されている、
携帯電子機器。
前記キートップ間ラバーベース部は、前記プリント基板に押しつけられている、
請求項１に記載の携帯電子機器。
前記発光部の発光状況を制御する制御部を有し、
前記制御部は前記複数の発光部の発光状況を各々独立に制御可能である、
請求項１または２に記載の携帯電子機器。
開口部が複数形成された筐体と、
前記開口部に配置される複数のキートップと、
前記複数のキートップを含み、透明又は半透明に形成されているラバーシートと、
前記筐体内部に配置され、前記複数のキートップに対応して複数の発光部及び複数のスイッチが各々実装されたプリント基板と、
を有し、
前記ラバーシートは、複数のキートップの間位置に前記プリント基板側に張出して前記プリント基板と接するように肉厚に形成されるキートップ間ラバーベース部を有し、
前記キートップ間ラバーベース部は、前記筺体側に前記キートップに沿って溝部が形成されており、
前記溝部には、遮光リブが挿入され、
前記キートップ間ラバーベース部の前記プリント基板側部分には、屈折率が大きい屈折部が配置されている、
携帯電子機器。
前記屈折部は断面形状が円弧状の形状を有している、
請求項４に記載の携帯電子機器。