キースイッチ及びキー入力装置
【課題】サイズを大きくすることなく簡素な構成で、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てられるキースイッチ及びキー入力装置を提供する。
【解決手段】キースイッチ１０は、基板１１と、この基板１１上に固定されるドーム状の金属部材１２と、少なくとも金属部材１２によって基板１１に対向して保持され、金属部材１２に抗して基板１１側に押下可能に配設されるキートップ１３と、キートップ１３の背面から金属部材１２に向かって突出する第１の押し子１４ａと、この第１の押し子１４ａを挟んで互いに対向する位置でキートップ１３の背面から基板１１に向かって突出する第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃと、基板１１上に固定され、第１の押し子１４ａと金属部材１２を介して又は直接に接触可能な第１の端子１１ａと、基板１１上に固定され、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃとそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃとを備える。
【解決手段】キースイッチ１０は、基板１１と、この基板１１上に固定されるドーム状の金属部材１２と、少なくとも金属部材１２によって基板１１に対向して保持され、金属部材１２に抗して基板１１側に押下可能に配設されるキートップ１３と、キートップ１３の背面から金属部材１２に向かって突出する第１の押し子１４ａと、この第１の押し子１４ａを挟んで互いに対向する位置でキートップ１３の背面から基板１１に向かって突出する第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃと、基板１１上に固定され、第１の押し子１４ａと金属部材１２を介して又は直接に接触可能な第１の端子１１ａと、基板１１上に固定され、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃとそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチ及びキー入力装置に関し、更に詳しくは、携帯端末装置に好適に搭載されるキースイッチ及びキー入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等に代表される携帯端末装置では、一般に、各種キーボタンに機能を割り当てる、いわゆるキーボタンアサインを行っている。しかし、近年、携帯端末装置の高機能化と共に、機能の多様化が進み、キーボタンが不足する傾向にある。
【０００３】
キーボタンが不足すると、メニュー構成が複雑化する。このため、ユーザが、目的の機能を使用する際には、ハードキーだけでなく、タッチパネル上のソフトキーも含めて、複数のキー操作が必要となる。その結果、携帯端末装置は、キー操作性に関してユーザの使い勝手が悪くなっている。
【０００４】
上記キーボタンの不足に対しては、単に、キーボタンを新たに追加することが考えられる。しかし、例えばキーボタンを１つだけ追加しても、キーボタンの不足は解消できず、キー操作性を十分に向上できない場合がある。また、筐体のサイズ等、ハードウェアに起因する実装上の制約により、キーボタンの追加自体ができない場合もある。
【０００５】
特許文献１には、多方向操作スイッチが記載されている。多方向操作スイッチは、直線状に配置された３つのスイッチ部を有するケースと、このスイッチ部を操作する操作つまみとを備える。３つのスイッチ部は、ケースの中央、一端側及び他端側にそれぞれ配置された中央スイッチ部、一端側スイッチ部及び他端側スイッチ部を含む。操作つまみは、これらのスイッチ部に対応する位置にそれぞれ押圧部を有する。この多方向操作スイッチでは、操作つまみの上面の中央、一端側、他端側をそれぞれ押下すると、中央スイッチ部、一端側スイッチ部及び他端側スイッチ部が押圧部と接触し、それぞれＯＮ状態となる。
【０００６】
特許文献２には、テンキーの４隅（斜め端）の位置にスイッチを設けたキー入力装置が記載されている。キー入力装置では、テンキーの中央部が押下されると、４隅の全てのスイッチがＯＮ状態となる。また、テンキーの上端、右端、下端、左端をそれぞれ押下すると、上端、右端、下端、左端の隅となる２つのスイッチがそれぞれＯＮ状態となる。
【０００７】
上記特許文献１，２に記載の技術では、操作つまみ又はテンキーを押下する位置毎に、ＯＮ状態となるスイッチが異なるので、１つの操作つまみ又はテンキーに複数の機能を割り当てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２３５９６号公報
【特許文献２】特開２００５−０３８２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、ケースの側面に突起形状の保持部を複数形成し、更に、操作つまみにはフック部が形成され、保持部と係合している。このため、特許文献１では、操作つまみを所定範囲内で傾き操作することが可能となるものの、操作つまみ及びケースの構造が複雑になり、操作つまみのサイズも大きくなるという問題があった。また、特許文献２には、テンキーに設けられるスイッチの構成、及び、テンキーが押下されてスイッチがＯＮ状態、即ち導通する構成について具体的な記載がない。
【００１０】
本発明は、サイズを大きくすることなく簡素な構成で、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てられるキースイッチ及びキー入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキースイッチを提供する。
【００１２】
また、本発明は、キースイッチと、該キースイッチの作動を検出する検出部とを備え、
前記キースイッチは、
基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキー入力装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のキースイッチ及びキー入力装置では、サイズを大きくすることなく簡素な構成で、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ及びキー入力装置が搭載された携帯端末装置の外観を示す図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面及び一部上面を示す図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、キートップの中央部、一端部、他端部を押下した状態の断面を示す図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、キー入力装置の構成を示す機能ブロック、及び、キー押下時の検出マトリクスを示す図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、比較例であるキースイッチの断面及び一部上面を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るキースイッチの断面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のキースイッチは、最小構成として、基板と、金属部材と、キートップと、第１〜第３の押し子と、第１〜第３の端子とを備える。金属部材は、基板上に固定されるドーム状の部材である。キートップは、少なくとも金属部材によって基板に対向して保持され、金属部材に抗して基板側に押下可能に配設される。第１の押し子は、キートップの背面から金属部材に向かって突出する。第２及び第３の押し子は、第１の押し子を挟んで互いに対向する位置でキートップの背面から基板に向かって突出する。第１の端子は、基板上に固定され、第１の押し子と金属部材を介して又は直接に接触可能である。第２及び第３の端子は、基板上に固定され、第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能である。
【００１６】
上記キースイッチでは、少なくとも第１〜第４の態様で作動可能となる。一例として、まず、キートップを押下しないとき、即ち、第１〜第３の押し子の何れもが第１〜第３の端子に接触しない態様を第１の態様とする。次に、キートップの第１の押し子に対応する位置（例えば、中央）を押下することで、第１〜第３の押し子がそれぞれ第１〜第３の端子に接触する態様を第２の態様とする。続いて、キートップの第２の押し子に対応する位置（例えば、一端側）を押下することで、第１及び第２の押し子がそれぞれ第１及び第２の端子に接触し、第３の押し子が第３の端子に接触しない態様を第３の態様とする。さらに、キートップの第３の押し子に対応する位置（例えば、他端側）を押下することで、第１及び第３の押し子がそれぞれ第１及び第３の端子に接触し、第２の押し子が第２の端子に接触しない態様を第４の態様とする。
【００１７】
上記キースイッチでは、キートップを押下する位置を変えるだけで、第１〜第４の態様を採ることができる。このため、第１〜第４の態様毎に機能を割り当てると、１つのキースイッチ（或いはキーボタン）に複数の機能を割り当てたことになる。また、第１〜４の態様は、キートップの背面に形成した第１〜第３の押し子と、基板上に固定した第１〜第３の端子とを組み合せることで構成される。従って、キースイッチでは、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てることができ、更に、キートップのサイズを大きくすることなく、構成も簡素化できる。
【００１８】
本発明のキー入力装置は、最小構成として、上述のキースイッチと、このキースイッチの作動を検出する検出部とを備える。
【００１９】
上記キー入力装置では、上述した第１〜第４の態様によるキースイッチの作動を検出できる。このため、１つのキーボタンに、第１〜第４の態様に対応する機能を割り当てることで、携帯端末装置の多機能化に追従できる。
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ及びキー入力装置が搭載された携帯端末装置の外観を示す図である。携帯端末装置１は、例えば携帯電話機等に代表される携帯型の装置であって、上部筐体２と、下部筐体３と、ヒンジ部４と、キースイッチ１０とを備える。携帯端末装置１は、折り畳み型であって、上部筐体２と下部筐体３とがヒンジ部４により相互に回転可能に結合されており、同図には展開された状態が示されている。
【００２１】
携帯端末装置１は、通話に限らず、例えば、メール送受信を可能とする通信機能、音声（音楽）データや動画データを再生する機能等の各種機能を有する。キースイッチ（或いはキーボタン）１０は、テンキー等とは別に配置された追加キーボタンである。キースイッチ１０は、図示のように下部筐体３に実装されており、各種機能のうち、一例として音楽データに関する複数の機能が割り当てられている。以下、図中のＡ−Ａ線に沿ったキースイッチ１０の断面を図２に示す。
【００２２】
キースイッチ１０は、図２（ａ）に示すように、基板１１と、メタルドーム１２と、キートップ１３と、キーシート１４と、メタルドームシート１５とを備える。基板１１は、下部筐体３の内部に実装されており、基板１１上には第１〜第４の端子１１ａ〜１１ｄがそれぞれ固定されている。メタルドーム１２は、基板１１上に固定されるドーム状の金属部材であり、頂部付近から基板１１に向かって突出する凸部１２ａが形成されている。
【００２３】
キートップ１３は、少なくともメタルドーム１２によって基板１１に対向して保持され、メタルドーム１２に抗して基板１１側に押下可能に配設される。キーシート１４は、導電性を有するラバー素材から成り、キートップ１３の背面に配設されている。キーシート１４には、電気的に接続された第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃが形成されている。第１の押し子１４ａは、キーシート１４の背面からメタルドーム１２に向かって突出している。第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃは、第１の押し子１４ａを挟んで互いに対向する位置でキートップ１３の背面から基板１１に向かって突出している。
【００２４】
メタルドームシート１５は、絶縁シートであって、メタルドーム１２及びメタルドーム１２の周囲の基板１１表面を覆っている。また、メタルドームシート１５は、図２（ｂ）に示すように、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃと重なる位置に、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃを貫通させる開口（メタルドームシート孔）１５ａ〜１５ｃを有する。
【００２５】
基板１１上に固定された第１の端子１１ａは、第１の押し子１４ａとメタルドーム１２を介して接触可能である。第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃは、メタルドームシート孔１５ｂ，１５ｃを貫通した第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃとそれぞれ接触可能である。また、第４の端子１１ｄは、第１の端子１１ａと、第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃとの間の位置で基板１１上にそれぞれ固定されており、メタルドーム１２の縁部と接触している。キースイッチ１０は、図２（ａ）に示す状態では、キートップ１３が押下されておらず、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃの何れもが第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触していない態様（以下、第１の態様という）を採る。
【００２６】
次に、図３を参照してキートップ１３が押下された状態について説明する。図３（ａ）は、ユーザが図中矢印Ａに示すように、キートップ１３の中央部を押下（押下Ａ）した状態を示している。この状態では、第１の押し子１４ａが、メタルドームシート孔１５ａを貫通し、更に、メタルドーム１２を基板１１側に押し付けることで、凸部１２ａと第１の端子１１ａとが接触している。なお、凸部１２ａは、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触の安定性を保つために形成されている。また、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃは、メタルドームシート孔１５ｂ，１５ｃを貫通して第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃに接触する。つまり、キースイッチ１０は、図３（ａ）に示すように、キートップ１３の中央部が押下されると、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃがそれぞれ第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触する態様（以下、第２の態様という）を採る。
【００２７】
図３（ｂ）は、ユーザが図中矢印Ｂに示すように、キートップ１３の一端側を押下（押下Ｂ）した状態を示している。この状態では、第２の押し子１４ｂが、メタルドームシート孔１５ｂを貫通して第２の端子１１ｂに接触する。また、第１の押し子１４ａが第１の端子１１ａと接触する。ここで、キートップ１３は、一端側に傾いているので、キートップ１３の他端側の背面に位置する第３の押し子１４ｃと第３の端子１１ｃとは接触していない。つまり、キースイッチ１０は、図３（ｂ）に示すように、キートップ１３の一端側が押下されると、第１及び第２の押し子１４ａ，１４ｂがそれぞれ第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂに接触し、第３の押し子１４ｃが第３の端子１１ｃに接触しない態様（以下、第３の態様という）を採る。
【００２８】
図３（ｃ）は、ユーザが図中矢印Ｃに示すように、キートップ１３の他端側を押下（押下Ｃ）した状態を示している。この状態では、第３の押し子１４ｃが、メタルドームシート孔１５ｃを貫通して第３の端子１１ｃに接触する。また、第１の押し子１４ａが第１の端子１１ａと接触する。ここで、キートップ１３は、他端側に傾いているので、キートップ１３の一端側の背面に位置する第２の押し子１４ｂと第２の端子１１ｂとは接触していない。つまり、キースイッチ１０は、図３（ｃ）に示すように、キートップ１３の他端側が押下されると、第１及び第３の押し子１４ａ，１４ｃがそれぞれ第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃに接触し、第２の押し子１４ｂが第２の端子１１ｂに接触しない態様（以下、第４の態様という）を採る。
【００２９】
上記のように、キースイッチ１０は、キートップ１３を押下する位置を変えるだけで、第１〜４の態様を採る。なお、キースイッチ１０では、第１〜４の態様に加えて、他の第５〜第８の態様を採る場合がある。第５の態様とは、図３（ｂ）に示す第３の態様で、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触不良により、第２の押し子１４ｂのみが第２の端子１１ｂに接触する態様をいう。第６の態様とは、図３（ｃ）に示す第４の態様で、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触不良により、第３の押し子１４ｃのみが第３の端子１１ｃに接触する態様をいう。
【００３０】
第７の態様とは、例えば、キートップ１３の中央部を押下して、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触したものの、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃに接触しない態様をいう。第７の態様は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａと第１の端子１１ａとの間に導電性の異物が入り込んだ場合等が想定される。第８の態様とは、例えば、キートップ１３の中央部を押下して、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃに接触したものの、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない態様をいう。第８の態様は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａが劣化している場合等が想定される。
【００３１】
図４（ａ）は、キー入力装置の構成を例示する回路ブロック図である。キー入力装置３０は、キースイッチ１０と、キースイッチ１０の作動を検出する検出部２０とを備える。キースイッチ１０の作動とは、キースイッチ１０が上記第１〜第８の態様の何れかを採ることをいう。検出部２０は、キー入力検出器（ＤＥＴ）２１，２２，２３と、制御回路２４と、ＣＰＵ２５と、各種機能ブロックに接続された各種制御回路２６とを備える。
【００３２】
ＤＥＴ２１，２２，２３は、図示のように、それぞれ第２の端子１１ｂ、第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃと電気的に接続されており、上記各態様に応じて０或いは１を示す検出信号を出力する。第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃは、短絡防止のための抵抗（数百ｋΩ）を経て電源Ｖｄｄ（例えば、３．０Ｖ）に接続されている。第４の端子１１ｄは、図示のように、ＧＮＤに接続されている。
【００３３】
制御回路２４は、ＤＥＴ２１，２２，２３及びＣＰＵ２５に接続されており、ＤＥＴ２１，２２，２３から検出信号を受け取り、ＣＰＵ２５に検出信号を受け渡す。ＣＰＵ２５は、検出信号を受け取ると、図４（ｂ）に示すキー押下時の検出マトリクス４０に従い、各種制御回路２６に対して命令を行う。各種制御回路２６は、命令に従い各動作を実行する。各動作として、検出マトリクス４０では、動作Ａ、動作Ｂ、動作Ｃを割り当てている。一例として、動作Ａは、音声のＯＮ／ＯＦＦする動作とした。動作Ｂは、音量を下げる動作とした。動作Ｃは、音量を上げる動作とした。
【００３４】
次に、検出マトリクス４０について説明する。検出マトリクス４０では、第１の態様４１、即ち「押下なし」で動作を「オフ」としている。第１の態様４１では、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃの何れもが第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触していない。このため、第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃは、電源Ｖｄｄの電位を維持しており、ＤＥＴ２１，２２，２３の検出信号が「１，１，１」となる。
【００３５】
第２の態様４２、即ち「押下Ａ」では、動作を「動作Ａ」としている。第２の態様４２では、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃがそれぞれ第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触する。このとき、第１の端子１１ａは、ＧＮＤに接続された第４の端子１１ｄとメタルドーム１２を介して電気的に接続されている。また、第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃは、導電性のキーシート１４により第１の端子１１ａと電気的に接続されている。このため、第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃは、ＧＮＤ電位となり、検出信号が「０，０，０」となる。
【００３６】
第３の態様４３では、動作を「動作Ｂ」としている。なお、第３の態様４３での押下を「押下Ｂ１」とした。第３の態様４３では、第１及び第２の押し子１４ａ，１４ｂがそれぞれ第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂに接触し、第３の押し子１４ｃが第３の端子１１ｃに接触しない。このため、第３の端子１１ｃのみが電源Ｖｄｄの電位を維持し、第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂがＧＮＤ電位となり、検出信号が「０，０，１」となる。
【００３７】
第４の態様４４では、動作を「動作Ｃ」としている。なお、第４の態様４４での押下を「押下Ｃ１」とした。第４の態様４４では、第１及び第３の押し子１４ａ，１４ｃがそれぞれ第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃに接触し、第２の押し子１４ｂが第２の端子１１ｂに接触しない。このため、第２の端子１１ｂのみが電源Ｖｄｄの電位を維持し、第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃがＧＮＤ電位となり、検出信号が「１，０，０」となる。
【００３８】
第５の態様４５では、動作を「動作Ｂ」としている。なお、第５の態様４５での押下を「押下Ｂ２」とした。第５の態様４５では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない点で、第３の態様４３と異なる。第５の態様４５では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触していないものの、図３（ｂ）に示す押下Ｂにより、第１の押し子１４ａとメタルドーム１２とは接触している。つまり、第２の押し子１４ｂと接触している第２の端子１１ｂは、第１の押し子１４ａ及びメタルドーム１２を介して第４の端子１１ｄと電気的に接続されている。このため、第２の端子１１ｂのみがＧＮＤ電位となり、第１及び第３の端子１１ｃは電源Ｖｄｄの電位を維持し、検出信号が「０，１，１」となる。
【００３９】
ここで、第３の態様４３と第５の態様４５とは、上記したように、検出信号が異なっているが、いずれの動作も「動作Ｂ」である。つまり、検出マトリクス４０では、第５の態様４５を第３の態様４３と見なしている。このため、ユーザが押下Ｂ１を意図しながら、実際には押下Ｂ２により第５の態様４５が採られた場合であっても、ユーザの意図する「動作Ｂ」が実行される。
【００４０】
第６の態様４６では、動作を「動作Ｃ」としている。なお、第６の態様４６での押下を「押下Ｃ２」とした。第６の態様４６では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない点で、第４の態様４４と異なる。第６の態様４６では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触していないものの、図３（ｃ）に示す押下Ｃにより、第１の押し子１４ａとメタルドーム１２とは接触している。つまり、第３の押し子１４ｃと接触している第３の端子１１ｃは、第１の押し子１４ａ及びメタルドーム１２を介して第４の端子１１ｄと電気的に接続されている。このため、第３の端子１１ｃのみがＧＮＤ電位となり、第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂは電源Ｖｄｄの電位を維持し、検出信号が「１，１，０」となる。
【００４１】
ここで、第４の態様４４と第６の態様４６とは、上記したように、検出信号が異なっているが、いずれの動作も「動作Ｃ」である。つまり、検出マトリクス４０では、第６の態様４６を第４の態様４４と見なしている。このため、ユーザが押下Ｃ１を意図しながら、実際には押下Ｃ２により第６の態様４６が採られた場合であっても、ユーザの意図する「動作Ｃ」が実行される。
【００４２】
第７及び第８の態様４７，４８では、動作を共に「オフ」とし、押下を「不可」とした。第７の態様４７は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａと第１の端子１１ａとの間に導電性の異物が入り込んだ状態で図３（ａ）に示す押下Ａが行われた場合が想定される。この場合には、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触するが、第２及び第３の押し子１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｃと接触しない。このため、第７の態様４７では、検出信号が「１，０，１」となる。
【００４３】
第８の態様４８は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａが劣化した状態で図３（ａ）に示す押下Ａが行われた場合が想定される。この場合には、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃと接触するが、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない。このため、第８の態様４８では、検出信号が「０，１，０」となる。つまり、第７及び第８の態様４７，４８は、上記したようにユーザの意図しない押下状態にある。そこで、検出マトリクス４０では、第７及び第８の態様４７，４８での動作を「オフ」にすることで、ユーザの意図しない動作が実行されることを防止している。
【００４４】
このように、キー入力装置３０は、キースイッチ１０が第２の態様４２であれば動作Ａ、即ち音声のＯＮ／ＯＦＦする動作を実行し、第３及び第５の態様４３，４５であれば動作Ｂ、即ち音量を下げる動作を実行し、また、第４及び第６の態様４４，４６であれば動作Ｃ、即ち音量を上げる動作を実行する。さらに、キー入力装置３０は、キースイッチ１０が第１、第７及び第８の態様４１，４７，４８であれば、動作をオフとする。
【００４５】
次に、図５を参照して、比較例であるキースイッチの構成について説明する。キースイッチ１００では、キーシート１４Ａには第１の押し子１４ａのみが形成され、上記第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃが形成されていない。また、基板１１には、第１及び第４の端子１１ａ，１１ｄのみが形成され、上記第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃが形成されていない。さらに、メタルドームシート１５Ａには、上記メタルドームシート孔１５ａ〜１５ｃが形成されていない。なお、メタルドーム１２Ａには、上記凸部１２ａが形成されていない。
【００４６】
このため、キースイッチ１００では、第１の押し子１４ａが第１の端子１１ａに接触するか否かの態様を採るだけであり、１つのキーボタンに対して１つの動作しか割り当てられない。
【００４７】
これに対して、本実施形態では、上記したように、キーシート１４に第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃを形成し、基板１１上に第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃを形成し、また、メタルドームシート１５にメタルドームシート孔１５ａ〜１５ｃをそれぞれ形成した。従って、本実施形態では、キートップ１３の押下に応じて複数の態様を採ることができ、例えば、１つのキーボタンに対して３つの動作を割り当てられる。
【００４８】
本実施形態では、３つの動作として、音声のＯＮ／ＯＦＦする動作Ａ、音量を下げる動作Ｂ、及び、音量を上げる動作Ｃを示した。これに対して、既存のキーボタンでは、音量を調整するために、音量を下げるためのキーボタンと、音量を上げるためのキーボタンがそれぞれ必要となり、キーボタン或いは部品を実装するスペースを増やす必要がある。
【００４９】
本実施形態では、キーボタン或いは部品を実装するスペースを増やすことなく、省スペース化を図った上で、キー入力検出を物理的に増やすことができる。また、キーボタンを既存のキーに適用すれば、既存のキー入力方式と比べて、３倍までのキー入力検出が可能となり、更なる多機能化に追従できる。従って、キーボタンアサインが不足することを低減し、また、機能に応じて柔軟なキーボタンアサインが可能となる。このため、ユーザが、複雑なキー操作を行わずに、目的の機能を動作させることができ、使い勝手が向上する。
【００５０】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るキースイッチの断面を示す図である。キースイッチ１０Ａは、キートップ１３Ａの表面に凹部１３ａが形成されている点で、上記第１の実施形態に係るキースイッチ１０と異なる。キートップ１３Ａは、キーシート１４の第１の押し子１４ａに対応する中央部で、上部形状を湾曲させている。このため、本実施形態では、キートップ１３Ａの押下をより確実に行うことができると共に、図３に示した押下Ａ，Ｂ，Ｃに伴うそれぞれの感触の違いをユーザに認識し易くできる。このため、操作感を向上できる。
【００５１】
上記各実施形態では、キーシート１４を導電性のラバー素材としたが、これに限定されない。一例として、キーシート自体は、導電性を持たない一般的なラバー素材とし、キーシートの押し子側の表面に、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃを接続する導電層を配置してもよい。導電層としては、例えば、蒸着、めっき等の素材で形成する。これにより、キーシートのコストを低減できる。
【００５２】
上記各実施形態では、１つのキーボタンに音量に関する各機能を割り当てたが、これに限らず、動画に関する各機能を割り当ててもよい。一例として、図４（ｂ）に示す動作Ａを動画の再生及び停止、動作Ｂを早送り、動作Ｃを巻き戻しとしてもよい。
【００５３】
上記各実施形態では、キーボタンを追加キーボタンとして示したが、これに限らず、筐体に配置されているテンキー、ナビゲーションキー等、既存の各種キーボタンに適用してもよい。
【００５４】
また、上記各実施形態では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとがメタルドーム１２を介して接触可能な構成を示したが、これに限定されない。一例として、メタルドーム１２に開口部を形成し、この開口部を介して第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが直接に接触可能な構成としてもよい。この構成であっても、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが直接に接触した状態で、第１の端子１１ａがメタルドーム１２の少なくとも一部に接触すれば、図４（ｂ）に示す検出マトリクス４０に従った各動作が可能となる。
【００５５】
また、メタルドーム１２に形成された凸部１２ａは、１つに限らず、複数形成してもよい。凸部１２ａを複数形成することで、メタルドーム１２内に異物が混入した場合であっても、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触の安定性を確実に保つことができる。なお、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触が確保できるのであれば、凸部１２ａを形成しなくてもよい。
【００５６】
さらに、上記各実施形態では、キースイッチ１０及びキー入力装置３０が折り畳み型の携帯端末装置１に実装されている例を示したが、これに限らず、スライド型或いは一体型の適宜の携帯端末装置に実装してもよい。
【００５７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のキースイッチ及びキー入力装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１：携帯端末装置
２：上部筐体
３：下部筐体
４：ヒンジ部
１０，１０Ａ：キースイッチ
１１：基板
１１ａ〜１１ｄ：第１〜第４の端子
１２：メタルドーム（金属部材）
１２ａ：凸部
１３，１３Ａ：キートップ
１３ａ：凹部
１４：キーシート
１４ａ〜１４ｃ：第１〜第３の押し子
１５：メタルドームシート
１５ａ〜１５ｃ：メタルドームシート孔
２０：検出部
２１〜２３：キー入力検出器（ＤＥＴ）
２４：制御回路
２５：ＣＰＵ
２６：各種制御回路
３０：キー入力装置
４０：検出マトリクス
４１〜４８：第１〜第８の態様
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチ及びキー入力装置に関し、更に詳しくは、携帯端末装置に好適に搭載されるキースイッチ及びキー入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等に代表される携帯端末装置では、一般に、各種キーボタンに機能を割り当てる、いわゆるキーボタンアサインを行っている。しかし、近年、携帯端末装置の高機能化と共に、機能の多様化が進み、キーボタンが不足する傾向にある。
【０００３】
キーボタンが不足すると、メニュー構成が複雑化する。このため、ユーザが、目的の機能を使用する際には、ハードキーだけでなく、タッチパネル上のソフトキーも含めて、複数のキー操作が必要となる。その結果、携帯端末装置は、キー操作性に関してユーザの使い勝手が悪くなっている。
【０００４】
上記キーボタンの不足に対しては、単に、キーボタンを新たに追加することが考えられる。しかし、例えばキーボタンを１つだけ追加しても、キーボタンの不足は解消できず、キー操作性を十分に向上できない場合がある。また、筐体のサイズ等、ハードウェアに起因する実装上の制約により、キーボタンの追加自体ができない場合もある。
【０００５】
特許文献１には、多方向操作スイッチが記載されている。多方向操作スイッチは、直線状に配置された３つのスイッチ部を有するケースと、このスイッチ部を操作する操作つまみとを備える。３つのスイッチ部は、ケースの中央、一端側及び他端側にそれぞれ配置された中央スイッチ部、一端側スイッチ部及び他端側スイッチ部を含む。操作つまみは、これらのスイッチ部に対応する位置にそれぞれ押圧部を有する。この多方向操作スイッチでは、操作つまみの上面の中央、一端側、他端側をそれぞれ押下すると、中央スイッチ部、一端側スイッチ部及び他端側スイッチ部が押圧部と接触し、それぞれＯＮ状態となる。
【０００６】
特許文献２には、テンキーの４隅（斜め端）の位置にスイッチを設けたキー入力装置が記載されている。キー入力装置では、テンキーの中央部が押下されると、４隅の全てのスイッチがＯＮ状態となる。また、テンキーの上端、右端、下端、左端をそれぞれ押下すると、上端、右端、下端、左端の隅となる２つのスイッチがそれぞれＯＮ状態となる。
【０００７】
上記特許文献１，２に記載の技術では、操作つまみ又はテンキーを押下する位置毎に、ＯＮ状態となるスイッチが異なるので、１つの操作つまみ又はテンキーに複数の機能を割り当てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１２３５９６号公報
【特許文献２】特開２００５−０３８２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、ケースの側面に突起形状の保持部を複数形成し、更に、操作つまみにはフック部が形成され、保持部と係合している。このため、特許文献１では、操作つまみを所定範囲内で傾き操作することが可能となるものの、操作つまみ及びケースの構造が複雑になり、操作つまみのサイズも大きくなるという問題があった。また、特許文献２には、テンキーに設けられるスイッチの構成、及び、テンキーが押下されてスイッチがＯＮ状態、即ち導通する構成について具体的な記載がない。
【００１０】
本発明は、サイズを大きくすることなく簡素な構成で、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てられるキースイッチ及びキー入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキースイッチを提供する。
【００１２】
また、本発明は、キースイッチと、該キースイッチの作動を検出する検出部とを備え、
前記キースイッチは、
基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキー入力装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のキースイッチ及びキー入力装置では、サイズを大きくすることなく簡素な構成で、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ及びキー入力装置が搭載された携帯端末装置の外観を示す図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面及び一部上面を示す図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、キートップの中央部、一端部、他端部を押下した状態の断面を示す図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、キー入力装置の構成を示す機能ブロック、及び、キー押下時の検出マトリクスを示す図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、比較例であるキースイッチの断面及び一部上面を示す図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るキースイッチの断面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のキースイッチは、最小構成として、基板と、金属部材と、キートップと、第１〜第３の押し子と、第１〜第３の端子とを備える。金属部材は、基板上に固定されるドーム状の部材である。キートップは、少なくとも金属部材によって基板に対向して保持され、金属部材に抗して基板側に押下可能に配設される。第１の押し子は、キートップの背面から金属部材に向かって突出する。第２及び第３の押し子は、第１の押し子を挟んで互いに対向する位置でキートップの背面から基板に向かって突出する。第１の端子は、基板上に固定され、第１の押し子と金属部材を介して又は直接に接触可能である。第２及び第３の端子は、基板上に固定され、第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能である。
【００１６】
上記キースイッチでは、少なくとも第１〜第４の態様で作動可能となる。一例として、まず、キートップを押下しないとき、即ち、第１〜第３の押し子の何れもが第１〜第３の端子に接触しない態様を第１の態様とする。次に、キートップの第１の押し子に対応する位置（例えば、中央）を押下することで、第１〜第３の押し子がそれぞれ第１〜第３の端子に接触する態様を第２の態様とする。続いて、キートップの第２の押し子に対応する位置（例えば、一端側）を押下することで、第１及び第２の押し子がそれぞれ第１及び第２の端子に接触し、第３の押し子が第３の端子に接触しない態様を第３の態様とする。さらに、キートップの第３の押し子に対応する位置（例えば、他端側）を押下することで、第１及び第３の押し子がそれぞれ第１及び第３の端子に接触し、第２の押し子が第２の端子に接触しない態様を第４の態様とする。
【００１７】
上記キースイッチでは、キートップを押下する位置を変えるだけで、第１〜第４の態様を採ることができる。このため、第１〜第４の態様毎に機能を割り当てると、１つのキースイッチ（或いはキーボタン）に複数の機能を割り当てたことになる。また、第１〜４の態様は、キートップの背面に形成した第１〜第３の押し子と、基板上に固定した第１〜第３の端子とを組み合せることで構成される。従って、キースイッチでは、１つのキーボタンに複数の機能を割り当てることができ、更に、キートップのサイズを大きくすることなく、構成も簡素化できる。
【００１８】
本発明のキー入力装置は、最小構成として、上述のキースイッチと、このキースイッチの作動を検出する検出部とを備える。
【００１９】
上記キー入力装置では、上述した第１〜第４の態様によるキースイッチの作動を検出できる。このため、１つのキーボタンに、第１〜第４の態様に対応する機能を割り当てることで、携帯端末装置の多機能化に追従できる。
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の例示的な実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ及びキー入力装置が搭載された携帯端末装置の外観を示す図である。携帯端末装置１は、例えば携帯電話機等に代表される携帯型の装置であって、上部筐体２と、下部筐体３と、ヒンジ部４と、キースイッチ１０とを備える。携帯端末装置１は、折り畳み型であって、上部筐体２と下部筐体３とがヒンジ部４により相互に回転可能に結合されており、同図には展開された状態が示されている。
【００２１】
携帯端末装置１は、通話に限らず、例えば、メール送受信を可能とする通信機能、音声（音楽）データや動画データを再生する機能等の各種機能を有する。キースイッチ（或いはキーボタン）１０は、テンキー等とは別に配置された追加キーボタンである。キースイッチ１０は、図示のように下部筐体３に実装されており、各種機能のうち、一例として音楽データに関する複数の機能が割り当てられている。以下、図中のＡ−Ａ線に沿ったキースイッチ１０の断面を図２に示す。
【００２２】
キースイッチ１０は、図２（ａ）に示すように、基板１１と、メタルドーム１２と、キートップ１３と、キーシート１４と、メタルドームシート１５とを備える。基板１１は、下部筐体３の内部に実装されており、基板１１上には第１〜第４の端子１１ａ〜１１ｄがそれぞれ固定されている。メタルドーム１２は、基板１１上に固定されるドーム状の金属部材であり、頂部付近から基板１１に向かって突出する凸部１２ａが形成されている。
【００２３】
キートップ１３は、少なくともメタルドーム１２によって基板１１に対向して保持され、メタルドーム１２に抗して基板１１側に押下可能に配設される。キーシート１４は、導電性を有するラバー素材から成り、キートップ１３の背面に配設されている。キーシート１４には、電気的に接続された第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃが形成されている。第１の押し子１４ａは、キーシート１４の背面からメタルドーム１２に向かって突出している。第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃは、第１の押し子１４ａを挟んで互いに対向する位置でキートップ１３の背面から基板１１に向かって突出している。
【００２４】
メタルドームシート１５は、絶縁シートであって、メタルドーム１２及びメタルドーム１２の周囲の基板１１表面を覆っている。また、メタルドームシート１５は、図２（ｂ）に示すように、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃと重なる位置に、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃを貫通させる開口（メタルドームシート孔）１５ａ〜１５ｃを有する。
【００２５】
基板１１上に固定された第１の端子１１ａは、第１の押し子１４ａとメタルドーム１２を介して接触可能である。第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃは、メタルドームシート孔１５ｂ，１５ｃを貫通した第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃとそれぞれ接触可能である。また、第４の端子１１ｄは、第１の端子１１ａと、第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃとの間の位置で基板１１上にそれぞれ固定されており、メタルドーム１２の縁部と接触している。キースイッチ１０は、図２（ａ）に示す状態では、キートップ１３が押下されておらず、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃの何れもが第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触していない態様（以下、第１の態様という）を採る。
【００２６】
次に、図３を参照してキートップ１３が押下された状態について説明する。図３（ａ）は、ユーザが図中矢印Ａに示すように、キートップ１３の中央部を押下（押下Ａ）した状態を示している。この状態では、第１の押し子１４ａが、メタルドームシート孔１５ａを貫通し、更に、メタルドーム１２を基板１１側に押し付けることで、凸部１２ａと第１の端子１１ａとが接触している。なお、凸部１２ａは、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触の安定性を保つために形成されている。また、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃは、メタルドームシート孔１５ｂ，１５ｃを貫通して第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃに接触する。つまり、キースイッチ１０は、図３（ａ）に示すように、キートップ１３の中央部が押下されると、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃがそれぞれ第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触する態様（以下、第２の態様という）を採る。
【００２７】
図３（ｂ）は、ユーザが図中矢印Ｂに示すように、キートップ１３の一端側を押下（押下Ｂ）した状態を示している。この状態では、第２の押し子１４ｂが、メタルドームシート孔１５ｂを貫通して第２の端子１１ｂに接触する。また、第１の押し子１４ａが第１の端子１１ａと接触する。ここで、キートップ１３は、一端側に傾いているので、キートップ１３の他端側の背面に位置する第３の押し子１４ｃと第３の端子１１ｃとは接触していない。つまり、キースイッチ１０は、図３（ｂ）に示すように、キートップ１３の一端側が押下されると、第１及び第２の押し子１４ａ，１４ｂがそれぞれ第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂに接触し、第３の押し子１４ｃが第３の端子１１ｃに接触しない態様（以下、第３の態様という）を採る。
【００２８】
図３（ｃ）は、ユーザが図中矢印Ｃに示すように、キートップ１３の他端側を押下（押下Ｃ）した状態を示している。この状態では、第３の押し子１４ｃが、メタルドームシート孔１５ｃを貫通して第３の端子１１ｃに接触する。また、第１の押し子１４ａが第１の端子１１ａと接触する。ここで、キートップ１３は、他端側に傾いているので、キートップ１３の一端側の背面に位置する第２の押し子１４ｂと第２の端子１１ｂとは接触していない。つまり、キースイッチ１０は、図３（ｃ）に示すように、キートップ１３の他端側が押下されると、第１及び第３の押し子１４ａ，１４ｃがそれぞれ第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃに接触し、第２の押し子１４ｂが第２の端子１１ｂに接触しない態様（以下、第４の態様という）を採る。
【００２９】
上記のように、キースイッチ１０は、キートップ１３を押下する位置を変えるだけで、第１〜４の態様を採る。なお、キースイッチ１０では、第１〜４の態様に加えて、他の第５〜第８の態様を採る場合がある。第５の態様とは、図３（ｂ）に示す第３の態様で、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触不良により、第２の押し子１４ｂのみが第２の端子１１ｂに接触する態様をいう。第６の態様とは、図３（ｃ）に示す第４の態様で、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触不良により、第３の押し子１４ｃのみが第３の端子１１ｃに接触する態様をいう。
【００３０】
第７の態様とは、例えば、キートップ１３の中央部を押下して、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触したものの、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃに接触しない態様をいう。第７の態様は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａと第１の端子１１ａとの間に導電性の異物が入り込んだ場合等が想定される。第８の態様とは、例えば、キートップ１３の中央部を押下して、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃに接触したものの、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない態様をいう。第８の態様は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａが劣化している場合等が想定される。
【００３１】
図４（ａ）は、キー入力装置の構成を例示する回路ブロック図である。キー入力装置３０は、キースイッチ１０と、キースイッチ１０の作動を検出する検出部２０とを備える。キースイッチ１０の作動とは、キースイッチ１０が上記第１〜第８の態様の何れかを採ることをいう。検出部２０は、キー入力検出器（ＤＥＴ）２１，２２，２３と、制御回路２４と、ＣＰＵ２５と、各種機能ブロックに接続された各種制御回路２６とを備える。
【００３２】
ＤＥＴ２１，２２，２３は、図示のように、それぞれ第２の端子１１ｂ、第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃと電気的に接続されており、上記各態様に応じて０或いは１を示す検出信号を出力する。第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃは、短絡防止のための抵抗（数百ｋΩ）を経て電源Ｖｄｄ（例えば、３．０Ｖ）に接続されている。第４の端子１１ｄは、図示のように、ＧＮＤに接続されている。
【００３３】
制御回路２４は、ＤＥＴ２１，２２，２３及びＣＰＵ２５に接続されており、ＤＥＴ２１，２２，２３から検出信号を受け取り、ＣＰＵ２５に検出信号を受け渡す。ＣＰＵ２５は、検出信号を受け取ると、図４（ｂ）に示すキー押下時の検出マトリクス４０に従い、各種制御回路２６に対して命令を行う。各種制御回路２６は、命令に従い各動作を実行する。各動作として、検出マトリクス４０では、動作Ａ、動作Ｂ、動作Ｃを割り当てている。一例として、動作Ａは、音声のＯＮ／ＯＦＦする動作とした。動作Ｂは、音量を下げる動作とした。動作Ｃは、音量を上げる動作とした。
【００３４】
次に、検出マトリクス４０について説明する。検出マトリクス４０では、第１の態様４１、即ち「押下なし」で動作を「オフ」としている。第１の態様４１では、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃの何れもが第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触していない。このため、第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃは、電源Ｖｄｄの電位を維持しており、ＤＥＴ２１，２２，２３の検出信号が「１，１，１」となる。
【００３５】
第２の態様４２、即ち「押下Ａ」では、動作を「動作Ａ」としている。第２の態様４２では、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃがそれぞれ第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃに接触する。このとき、第１の端子１１ａは、ＧＮＤに接続された第４の端子１１ｄとメタルドーム１２を介して電気的に接続されている。また、第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃは、導電性のキーシート１４により第１の端子１１ａと電気的に接続されている。このため、第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃは、ＧＮＤ電位となり、検出信号が「０，０，０」となる。
【００３６】
第３の態様４３では、動作を「動作Ｂ」としている。なお、第３の態様４３での押下を「押下Ｂ１」とした。第３の態様４３では、第１及び第２の押し子１４ａ，１４ｂがそれぞれ第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂに接触し、第３の押し子１４ｃが第３の端子１１ｃに接触しない。このため、第３の端子１１ｃのみが電源Ｖｄｄの電位を維持し、第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂがＧＮＤ電位となり、検出信号が「０，０，１」となる。
【００３７】
第４の態様４４では、動作を「動作Ｃ」としている。なお、第４の態様４４での押下を「押下Ｃ１」とした。第４の態様４４では、第１及び第３の押し子１４ａ，１４ｃがそれぞれ第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃに接触し、第２の押し子１４ｂが第２の端子１１ｂに接触しない。このため、第２の端子１１ｂのみが電源Ｖｄｄの電位を維持し、第１及び第３の端子１１ａ，１１ｃがＧＮＤ電位となり、検出信号が「１，０，０」となる。
【００３８】
第５の態様４５では、動作を「動作Ｂ」としている。なお、第５の態様４５での押下を「押下Ｂ２」とした。第５の態様４５では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない点で、第３の態様４３と異なる。第５の態様４５では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触していないものの、図３（ｂ）に示す押下Ｂにより、第１の押し子１４ａとメタルドーム１２とは接触している。つまり、第２の押し子１４ｂと接触している第２の端子１１ｂは、第１の押し子１４ａ及びメタルドーム１２を介して第４の端子１１ｄと電気的に接続されている。このため、第２の端子１１ｂのみがＧＮＤ電位となり、第１及び第３の端子１１ｃは電源Ｖｄｄの電位を維持し、検出信号が「０，１，１」となる。
【００３９】
ここで、第３の態様４３と第５の態様４５とは、上記したように、検出信号が異なっているが、いずれの動作も「動作Ｂ」である。つまり、検出マトリクス４０では、第５の態様４５を第３の態様４３と見なしている。このため、ユーザが押下Ｂ１を意図しながら、実際には押下Ｂ２により第５の態様４５が採られた場合であっても、ユーザの意図する「動作Ｂ」が実行される。
【００４０】
第６の態様４６では、動作を「動作Ｃ」としている。なお、第６の態様４６での押下を「押下Ｃ２」とした。第６の態様４６では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない点で、第４の態様４４と異なる。第６の態様４６では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触していないものの、図３（ｃ）に示す押下Ｃにより、第１の押し子１４ａとメタルドーム１２とは接触している。つまり、第３の押し子１４ｃと接触している第３の端子１１ｃは、第１の押し子１４ａ及びメタルドーム１２を介して第４の端子１１ｄと電気的に接続されている。このため、第３の端子１１ｃのみがＧＮＤ電位となり、第１及び第２の端子１１ａ，１１ｂは電源Ｖｄｄの電位を維持し、検出信号が「１，１，０」となる。
【００４１】
ここで、第４の態様４４と第６の態様４６とは、上記したように、検出信号が異なっているが、いずれの動作も「動作Ｃ」である。つまり、検出マトリクス４０では、第６の態様４６を第４の態様４４と見なしている。このため、ユーザが押下Ｃ１を意図しながら、実際には押下Ｃ２により第６の態様４６が採られた場合であっても、ユーザの意図する「動作Ｃ」が実行される。
【００４２】
第７及び第８の態様４７，４８では、動作を共に「オフ」とし、押下を「不可」とした。第７の態様４７は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａと第１の端子１１ａとの間に導電性の異物が入り込んだ状態で図３（ａ）に示す押下Ａが行われた場合が想定される。この場合には、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触するが、第２及び第３の押し子１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｃと接触しない。このため、第７の態様４７では、検出信号が「１，０，１」となる。
【００４３】
第８の態様４８は、例えば、メタルドーム１２の凸部１２ａが劣化した状態で図３（ａ）に示す押下Ａが行われた場合が想定される。この場合には、第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃがそれぞれ第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃと接触するが、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが接触しない。このため、第８の態様４８では、検出信号が「０，１，０」となる。つまり、第７及び第８の態様４７，４８は、上記したようにユーザの意図しない押下状態にある。そこで、検出マトリクス４０では、第７及び第８の態様４７，４８での動作を「オフ」にすることで、ユーザの意図しない動作が実行されることを防止している。
【００４４】
このように、キー入力装置３０は、キースイッチ１０が第２の態様４２であれば動作Ａ、即ち音声のＯＮ／ＯＦＦする動作を実行し、第３及び第５の態様４３，４５であれば動作Ｂ、即ち音量を下げる動作を実行し、また、第４及び第６の態様４４，４６であれば動作Ｃ、即ち音量を上げる動作を実行する。さらに、キー入力装置３０は、キースイッチ１０が第１、第７及び第８の態様４１，４７，４８であれば、動作をオフとする。
【００４５】
次に、図５を参照して、比較例であるキースイッチの構成について説明する。キースイッチ１００では、キーシート１４Ａには第１の押し子１４ａのみが形成され、上記第２及び第３の押し子１４ｂ，１４ｃが形成されていない。また、基板１１には、第１及び第４の端子１１ａ，１１ｄのみが形成され、上記第２及び第３の端子１１ｂ，１１ｃが形成されていない。さらに、メタルドームシート１５Ａには、上記メタルドームシート孔１５ａ〜１５ｃが形成されていない。なお、メタルドーム１２Ａには、上記凸部１２ａが形成されていない。
【００４６】
このため、キースイッチ１００では、第１の押し子１４ａが第１の端子１１ａに接触するか否かの態様を採るだけであり、１つのキーボタンに対して１つの動作しか割り当てられない。
【００４７】
これに対して、本実施形態では、上記したように、キーシート１４に第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃを形成し、基板１１上に第１〜第３の端子１１ａ〜１１ｃを形成し、また、メタルドームシート１５にメタルドームシート孔１５ａ〜１５ｃをそれぞれ形成した。従って、本実施形態では、キートップ１３の押下に応じて複数の態様を採ることができ、例えば、１つのキーボタンに対して３つの動作を割り当てられる。
【００４８】
本実施形態では、３つの動作として、音声のＯＮ／ＯＦＦする動作Ａ、音量を下げる動作Ｂ、及び、音量を上げる動作Ｃを示した。これに対して、既存のキーボタンでは、音量を調整するために、音量を下げるためのキーボタンと、音量を上げるためのキーボタンがそれぞれ必要となり、キーボタン或いは部品を実装するスペースを増やす必要がある。
【００４９】
本実施形態では、キーボタン或いは部品を実装するスペースを増やすことなく、省スペース化を図った上で、キー入力検出を物理的に増やすことができる。また、キーボタンを既存のキーに適用すれば、既存のキー入力方式と比べて、３倍までのキー入力検出が可能となり、更なる多機能化に追従できる。従って、キーボタンアサインが不足することを低減し、また、機能に応じて柔軟なキーボタンアサインが可能となる。このため、ユーザが、複雑なキー操作を行わずに、目的の機能を動作させることができ、使い勝手が向上する。
【００５０】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るキースイッチの断面を示す図である。キースイッチ１０Ａは、キートップ１３Ａの表面に凹部１３ａが形成されている点で、上記第１の実施形態に係るキースイッチ１０と異なる。キートップ１３Ａは、キーシート１４の第１の押し子１４ａに対応する中央部で、上部形状を湾曲させている。このため、本実施形態では、キートップ１３Ａの押下をより確実に行うことができると共に、図３に示した押下Ａ，Ｂ，Ｃに伴うそれぞれの感触の違いをユーザに認識し易くできる。このため、操作感を向上できる。
【００５１】
上記各実施形態では、キーシート１４を導電性のラバー素材としたが、これに限定されない。一例として、キーシート自体は、導電性を持たない一般的なラバー素材とし、キーシートの押し子側の表面に、第１〜第３の押し子１４ａ〜１４ｃを接続する導電層を配置してもよい。導電層としては、例えば、蒸着、めっき等の素材で形成する。これにより、キーシートのコストを低減できる。
【００５２】
上記各実施形態では、１つのキーボタンに音量に関する各機能を割り当てたが、これに限らず、動画に関する各機能を割り当ててもよい。一例として、図４（ｂ）に示す動作Ａを動画の再生及び停止、動作Ｂを早送り、動作Ｃを巻き戻しとしてもよい。
【００５３】
上記各実施形態では、キーボタンを追加キーボタンとして示したが、これに限らず、筐体に配置されているテンキー、ナビゲーションキー等、既存の各種キーボタンに適用してもよい。
【００５４】
また、上記各実施形態では、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとがメタルドーム１２を介して接触可能な構成を示したが、これに限定されない。一例として、メタルドーム１２に開口部を形成し、この開口部を介して第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが直接に接触可能な構成としてもよい。この構成であっても、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとが直接に接触した状態で、第１の端子１１ａがメタルドーム１２の少なくとも一部に接触すれば、図４（ｂ）に示す検出マトリクス４０に従った各動作が可能となる。
【００５５】
また、メタルドーム１２に形成された凸部１２ａは、１つに限らず、複数形成してもよい。凸部１２ａを複数形成することで、メタルドーム１２内に異物が混入した場合であっても、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触の安定性を確実に保つことができる。なお、第１の押し子１４ａと第１の端子１１ａとの接触が確保できるのであれば、凸部１２ａを形成しなくてもよい。
【００５６】
さらに、上記各実施形態では、キースイッチ１０及びキー入力装置３０が折り畳み型の携帯端末装置１に実装されている例を示したが、これに限らず、スライド型或いは一体型の適宜の携帯端末装置に実装してもよい。
【００５７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明のキースイッチ及びキー入力装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１：携帯端末装置
２：上部筐体
３：下部筐体
４：ヒンジ部
１０，１０Ａ：キースイッチ
１１：基板
１１ａ〜１１ｄ：第１〜第４の端子
１２：メタルドーム（金属部材）
１２ａ：凸部
１３，１３Ａ：キートップ
１３ａ：凹部
１４：キーシート
１４ａ〜１４ｃ：第１〜第３の押し子
１５：メタルドームシート
１５ａ〜１５ｃ：メタルドームシート孔
２０：検出部
２１〜２３：キー入力検出器（ＤＥＴ）
２４：制御回路
２５：ＣＰＵ
２６：各種制御回路
３０：キー入力装置
４０：検出マトリクス
４１〜４８：第１〜第８の態様
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキースイッチ。
【請求項２】
前記第１〜第３の押し子の何れもが前記第１〜第３の端子に接触しない第１の態様と、
前記第１〜第３の押し子がそれぞれ前記第１〜第３の端子に接触する第２の態様と、
前記第１及び第２の押し子がそれぞれ前記第１及び第２の端子に接触し、前記第３の押し子が前記第３の端子に接触しない第３の態様と、
前記第１及び第３の押し子がそれぞれ前記第１及び第３の端子に接触し、前記第２の押し子が前記第２の端子に接触しない第４の態様とで作動可能である、請求項１に記載のキースイッチ。
【請求項３】
前記第１〜第３の押し子は、導電部材によって互いに接続されている、請求項１又は２に記載のキースイッチ。
【請求項４】
前記金属部材及び該金属部材の周囲の基板表面は、絶縁シートに覆われており、該絶縁シートは、前記第１〜第３の押し子を貫通させる開口を有する、請求項１〜３の何れか一に記載のキースイッチ。
【請求項５】
前記金属部材に対応するキートップの表面に凹部が形成される、請求項１〜４の何れか一に記載のキースイッチ。
【請求項６】
前記第２の押し子のみが前記第２の端子に接触する第５の態様と、前記第３の押し子のみが前記第３の端子に接触する第６の態様とで更に作動可能である、請求項１〜５の何れか一に記載のキースイッチ。
【請求項７】
請求項６に記載のキースイッチと、該キースイッチの作動を検出する検出部とを備え、該検出部は、前記第５の態様を前記第３の態様と見なし、前記第６の態様を前記第４の態様と見なすキー入力装置。
【請求項８】
キースイッチと、該キースイッチの作動を検出する検出部とを備え、
前記キースイッチは、
基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキー入力装置。
【請求項９】
前記キースイッチは、前記第１〜第３の押し子の何れもが前記第１〜第３の端子に接触しない第１の態様と、
前記第１〜第３の押し子がそれぞれ前記第１〜第３の端子に接触する第２の態様と、
前記第１及び第２の押し子がそれぞれ前記第１及び第２の端子に接触し、前記第３の押し子が前記第３の端子に接触しない第３の態様と、
前記第１及び第３の押し子がそれぞれ前記第１及び第３の端子に接触し、前記第２の押し子が前記第２の端子に接触しない第４の態様とで作動可能である、請求項８に記載のキー入力装置。
【請求項１】
基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキースイッチ。
【請求項２】
前記第１〜第３の押し子の何れもが前記第１〜第３の端子に接触しない第１の態様と、
前記第１〜第３の押し子がそれぞれ前記第１〜第３の端子に接触する第２の態様と、
前記第１及び第２の押し子がそれぞれ前記第１及び第２の端子に接触し、前記第３の押し子が前記第３の端子に接触しない第３の態様と、
前記第１及び第３の押し子がそれぞれ前記第１及び第３の端子に接触し、前記第２の押し子が前記第２の端子に接触しない第４の態様とで作動可能である、請求項１に記載のキースイッチ。
【請求項３】
前記第１〜第３の押し子は、導電部材によって互いに接続されている、請求項１又は２に記載のキースイッチ。
【請求項４】
前記金属部材及び該金属部材の周囲の基板表面は、絶縁シートに覆われており、該絶縁シートは、前記第１〜第３の押し子を貫通させる開口を有する、請求項１〜３の何れか一に記載のキースイッチ。
【請求項５】
前記金属部材に対応するキートップの表面に凹部が形成される、請求項１〜４の何れか一に記載のキースイッチ。
【請求項６】
前記第２の押し子のみが前記第２の端子に接触する第５の態様と、前記第３の押し子のみが前記第３の端子に接触する第６の態様とで更に作動可能である、請求項１〜５の何れか一に記載のキースイッチ。
【請求項７】
請求項６に記載のキースイッチと、該キースイッチの作動を検出する検出部とを備え、該検出部は、前記第５の態様を前記第３の態様と見なし、前記第６の態様を前記第４の態様と見なすキー入力装置。
【請求項８】
キースイッチと、該キースイッチの作動を検出する検出部とを備え、
前記キースイッチは、
基板と、
該基板上に固定されるドーム状の金属部材と、
少なくとも前記金属部材によって前記基板に対向して保持され、前記金属部材に抗して前記基板側に押下可能に配設されるキートップと、
前記キートップの背面から前記金属部材に向かって突出する第１の押し子と、該第１の押し子を挟んで互いに対向する位置で前記キートップの背面から前記基板に向かって突出する第２及び第３の押し子と、
前記基板上に固定され、前記第１の押し子と前記金属部材を介して又は直接に接触可能な第１の端子と、
前記基板上に固定され、前記第２及び第３の押し子とそれぞれ接触可能な第２及び第３の端子とを備えるキー入力装置。
【請求項９】
前記キースイッチは、前記第１〜第３の押し子の何れもが前記第１〜第３の端子に接触しない第１の態様と、
前記第１〜第３の押し子がそれぞれ前記第１〜第３の端子に接触する第２の態様と、
前記第１及び第２の押し子がそれぞれ前記第１及び第２の端子に接触し、前記第３の押し子が前記第３の端子に接触しない第３の態様と、
前記第１及び第３の押し子がそれぞれ前記第１及び第３の端子に接触し、前記第２の押し子が前記第２の端子に接触しない第４の態様とで作動可能である、請求項８に記載のキー入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５４７８２（Ｐ２０１１−１５４７８２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３７１４（Ｐ２０１０−１３７１４）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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