説明

スイッチパネルおよび電子機器

【課題】
キーを明るく照光できるスイッチパネルおよびそれを用いた電子機器を提供する。
【解決手段】
複数のキーを区分けするスリット2a,2b、または薄肉部を有するキートッププレートと、キートッププレートの裏側に配置され、スリット2a,2b、または薄肉部からキートッププレートの表側に向かって突出する凸部を有する弾性シート5と、を備え、キートッププレートおよび弾性シート5は、透光性の材料から構成され、キートッププレートと弾性シート5との光屈折率の差が0.3以内であり、スリット2a,2b、または薄肉部の内壁と凸部の側面とが、密着してなるスイッチパネル10とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スイッチパネルおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話等の電子機器に対して更なる小型化および薄型化の要求が強まっている。このような要求に対応すべく、複数のキーのフラット化を実現し、各キー間を区分けするスリットを有するキートッププレートと、そのキートッププレートの裏側に配置されている弾性シートとを有するスイッチパネルが提案されている(たとえば特許文献1を参照)。このようなスイッチパネルは、隣り合うキーの間隔を狭めることにより、電子機器の更なる小型化および薄型化の要求を、ある程度満足できるものである。また、暗所での使用、あるいはデザイン上の要請により、各キーの部分を照光可能な照光式のスイッチ部材が使用されている。
【0003】
【特許文献1】特開2001−357750号公報(請求項2など)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、キートッププレートにスリットがあると、スイッチパネルの裏側からバックライトを照光した際に、その各スリットの側面での反射、屈折により、各キーを均一に明るく照光することが困難となる。
【0005】
そこで、本発明の目的は、キーをより明るく照光できるスイッチパネルおよびそれを用いた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明のスイッチパネルは、複数のキーを区分けするスリットまたは薄肉部を有するキートッププレートと、キートッププレートの裏側に配置され、スリットまたは薄肉部からキートッププレートの表側に向かって突出する凸部を有する弾性シートと、を備え、キートッププレートおよび弾性シートは、透光性の材料から構成され、キートッププレートと弾性シートとの光屈折率の差が0.3以内であり、スリットまたは薄肉部の内壁と凸部の側面とが、密着してなる。
【0007】
この発明によれば、光の反射、屈折が生じやすいキートッププレートのスリットまたは薄肉部と弾性シートとの接触面を密着させているので、当該接触面における光の屈折を抑制でき、かつ効率よくキートッププレート内に光を導入できることでキーをより明るくできる。
【0008】
他の発明は、上述の発明に加え、弾性シートにおける凸部と反対側の面には、光拡散のための処理が施されている。この構成を採用することにより、凸部への導光を促進させ、キーをより明るく照光できる。
【0009】
他の発明は、上述の発明に加え、スリットまたは薄肉部の位置を除くキートッププレートと弾性シートとの接触面において、キートッププレートおよび弾性シートの少なくともいずれか一方には、光拡散のための処理が施されている。この構成を採用することにより、キーの光の拡散を促進させ、キーを均一に照光できる。
【0010】
他の発明は、上述の発明に加え、スリットまたは薄肉部の位置を除くキートッププレートと弾性シートとの接触面において、キートッププレートおよび弾性シートの少なくともいずれか一方には、導光用の処理が施されている。この構成を採用することにより、キー内の光の拡散を促進させ、よりキーを均一に照光できる。
【0011】
上記課題を解決するため、本発明の電子機器は、複数のキーを区分けするスリットまたは薄肉部を有するキートッププレートと、キートッププレートの裏側に配置され、スリットまたは薄肉部からキートッププレートの表側に向かって突出する凸部を有する弾性シートと、を備えるスイッチパネルを有する電子機器は、キートッププレートおよび弾性シートは、透光性の材料から構成され、スリットの内壁と凸部の側面との光屈折率の差が0.3以内であり、スリットまたは薄肉部の内壁と凸部の側面とが、密着してなる。
【0012】
この発明によれば、光の反射、屈折が生じやすいキートッププレートのスリットまたは薄肉部と弾性シートとの接触面を密着させているので、当該接触面における光の屈折を抑制でき、キーをより明るく照光できる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、キーをより明るく照光できるスイッチパネルおよびそれを用いた電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態に係るスイッチパネルおよびそれを用いた電子機器について図面を参照しながら説明する。
【0015】
図1(A)は、本発明の実施の形態に係るスイッチパネル10の斜視図である。
【0016】
キートッププレート1は、1枚の透光性樹脂(例えば、ポリカーボネート)を加工成形したものである。キートッププレート1には、複数のキー3aおよび3bを区分けするスリット2aおよび2bが設けられている。キー3aには、番号・記号および/または文字等が描かれている。スリット2aは、キートッププレート1の一方の面から他方の面へと貫通している。スリット2aは、主として複数のキー3aの一つを押した場合に、隣り合うキー3aが一緒に押されるのを抑制する役割をしている。スリット2aには、弾性シート5の一部が挿入される。弾性シート5は、キートッププレート1に比べて、弾性に富んでいる。このため、一つのキー3aを押した際に、その隣のキー3aにその押圧を伝達し難くなっている。
【0017】
スリット2bは、携帯電話機が有する複数の機能を表示するメニューから特定の機能を選択するためのキー3bを押す際に、誤操作を抑制する役割をしている。スリット2bは、キートッププレート1の一方の面から他方の面へと貫通している。
【0018】
図1(B)は、図1(A)に示したスイッチパネル10のA−A断面を示す斜視図である。
【0019】
弾性シート5のキートッププレート1の反対側の面には、キー3a、3bの各領域の直下に延出する押圧子5aが形成されている。押圧子5aは、各キー3a、3bを押し下げた際に、各キー3a、3bの下方に配置されるスイッチ(不図示)を押すために設けられている。以下、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図を参照しながら、本発明の各実施の形態に係るスイッチパネルの構造を説明する。
【0020】
(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチパネル10における、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図である。
【0021】
弾性シート5は、キートッププレート1の裏側からスリット2aに挿入され、キートッププレート1の表側に突出する凸部4を有する。弾性シート5の凸部4は、スリット2aの内壁面(側面)に密着している。ここで、キートッププレート1は、光屈折率が1.58のポリカーボネートから成る。弾性シート5は、光屈折率が1.51のシリコーンゴムから成る。このように、キートッププレート1と弾性シート5の各光屈折率は、非常に近似している。そのため、弾性シート5の裏側から照光することにより凸部4に光が入射すると、その光は、殆ど反射、屈折することなくキートッププレート1に入射する。
【0022】
(第2の実施の形態)
図3は、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチパネル10における、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図である。
【0023】
第2、および後述する第3から第7の実施の形態に係るスイッチパネル10の構成(図4から図8に示す)、および図9に示すスイッチパネル10の構成は、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチパネル10と略同様の構成である。よって、本発明の第1の実施の形態に係るスイッチパネル10と同一の部分には、同一符号を付し、その説明を省略または簡略化することとする。
【0024】
本発明の第2の実施の形態に係るスイッチパネル10は、キートッププレート1と弾性シート5との間に、光屈折率が1.60で、厚みが0.1mmのウレタンエラストマーシート6を有している。ウレタンエラストマーシート6の表面には、キートッププレート1と弾性シート5との密着性を高めるために、アクリル系またはウレタン系の接着剤でプライマー処理を施している。ウレタンエラストマーシート6、キートッププレート1および弾性シート5との各光屈折率は非常に近似しているため、それらが密着した状態にて、弾性シート5の凸部4からキートップ1に光が入射すると、殆ど屈折することなく、キートッププレート1に光が入射する。ここで、ウレタンエラストマーシート6がスリット2aに挿入されている部分は、凸部4の一部を構成する。
【0025】
(第3の実施の形態)
図4は、本発明の第3の実施の形態に係るスイッチパネル10における、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図である。
【0026】
弾性シート5における凸部4と反対側の面には、光拡散のための処理が施されている。光拡散は、弾性シート5へのシボ加工部7によって実現されている。弾性シート5へのシボ加工部7の形成は、弾性シート5成形用の金型に、予めシボを転写するための加工を施しておくことによって実現する。シボ加工部7が、弾性シート5における凸部4と反対側の面に存在することにより、弾性シート5に入った光がシボ加工部7にて拡散され、凸部4を照光する光量を増加させることができる。
【0027】
(第4の実施の形態)
図5は、本発明の第4の実施の形態に係るスイッチパネル10における、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図である。
【0028】
凸部4と対向する弾性シート5の裏面には、凸部4に向かってへこむ凹部8を有する。凹部8の内壁面には、シボ加工部7が形成されている。凹部8は、複数のキー3a,3bを独立して押下げすることにより確実にする効果を有する。すなわち、スリット2aの補強の役割をする凸部4の強度を、凹部8によって若干弱めることによって、押圧時において、キートッププレート1を曲げ自在とし、複数のキー3a,3bの独立した押下げを確実にしている。また、凹部8の内壁面にはシボ加工部7を形成することにより、弾性シート5に入った光がシボ加工部7にて拡散され、凸部4を照光する光量を増加させることができる。
【0029】
(第5の実施の形態、第6の実施の形態)
図6および図7は、それぞれ本発明の第5の実施の形態および第6の実施の形態に係るスイッチパネル10における、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図である。
【0030】
スリット2aの位置を除くキートッププレート1と弾性シート5との接触面において、キートッププレート1に、光拡散のための処理が施されている。図6に示す光拡散のための処理は、キートッププレート1に、光拡散用印刷層9を形成する処理である。また、図7に示す光拡散のための処理は、キートッププレート1に、シボ加工部7を形成する処理である。キートップシート1と弾性シート5との界面に、光拡散用印刷層9またはシボ加工部7を設けることによって、凸部4からキートッププレート1内に入射した光が、内部反射することなく、キートッププレート1の前面へと導かれる。したがって、キートッププレート1のキー3a,3bを均一に照光できる。
【0031】
(第7の実施の形態)
図8は、本発明の第7の実施の形態に係るスイッチパネル10における、図1(B)の点線Bで囲んだ部分の拡大縦断面図である。
【0032】
スリット2aの位置を除くキートッププレート1と弾性シート5との接触面には、キートッププレート1および弾性シート5の少なくともいずれか一方に、導光用の処理が施されている。図8に示す導光用の処理は、キートッププレート1の底面にV字状の溝部(以降、「V溝部」という。)11を弾性シート5の裏側から凸部4を通って入射してキートッププレート1に入射した光が内部反射を繰り返すことなく、キートッププレート1の表側へと均一に導光され、結果的にキー3a,3bの均一な面発光を実現するのに寄与している。
【0033】
図9は、本発明の実施の形態と異なるスイッチパネル20の比較例を示す図であり、凸部14とスリット12aの内壁面とが密着せず、空気層(低光屈折率層(常圧で光屈折率1.00))がスリット2aの内壁面に存在している構成を示す図である。
【0034】
図9に示す構成で弾性シート15から凸部14に入射した光が、凸部14およびスリット12aの内壁面と空気層との界面にて絶対反射または散乱を起こし、キートッププレート12の内部へ入射される光量が損失する。そのため、キー3a,3bの照光が不十分となる。
【0035】
以上、図1から図8に基づいて、本発明の各実施の形態に係るスイッチパネル10について説明した。本発明の各実施の形態に係るスイッチパネル10は、キー3a,3bを明るく照光できる。また、本実施の形態に係るスイッチパネル10によれば、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変更実施可能である。たとえば、キートッププレート1、弾性シート5および、必要に応じて用いられるウレタンエラストマーシート6および光拡散用印刷層9の材質は、適宜変更可能である。ここで、キートッププレート1、弾性シート5およびウレタンエラストマーシート6の材質は、スイッチパネル10内での光の絶対反射または散乱によって導光が妨げられるのを防止する観点から、各材質の光屈折率が同一または近似するように各材質を組み合わせることが好ましい。具体的には、これらの材質の光屈折率の最大値と最小値の差は、0.3以内とするのが好ましく、より好ましくは0.2以内であり、さらに好ましくは0.1以内である。
【0036】
本実施の形態に係る各スイッチパネル10は、携帯電話用のスイッチパネルとして好適である。しかし、本実施の形態に係る各スイッチパネル10は、他の電子機器、たとえば、携帯用の電子計算機、携帯用の電子辞書等に使用できることは言うまでも無い。
【0037】
また、本発明の第3、4および第7の実施の形態におけるシボ加工部7の形成は、弾性シート5を成形する際の金型に、予めシボ加工部7を形成するための加工を施すことによって、実現している。しかし、シボ加工部7を形成しない弾性シート5を成形した後に、加熱状態下で機械的に加工すること等によっても実現できる。また、シボ加工部7または光拡散用印刷層9は、弾性シート5でなく、キートッププレート1に、また弾性シート5およびキートッププレート1の両方に形成してもよい。
【0038】
また、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチパネル10の製造法としては、スリット2aと凸部4との位置を決めておき、スリット2a内に、ウレタンエラストマーシート6と共に凸部4を挿入する方法が挙げられる。この方法によれば、スリット2aと凸部4との若干の位置ずれを、ウレタンエラストマーシート6が修正してくれることを期待できる。
【0039】
また、本発明の第2の実施の形態に係るスイッチパネル10では、ウレタンエラストマーシート6に相当する部材として、弾性シート5の凸部4よりも柔軟な部材を選択することにより、スリット2aと凸部4との密着を、より確実にすることができる。
【0040】
また、本発明の第7の実施の形態に係るスイッチパネル10では、キートッププレート1の底面にV溝部11が形成されている。V溝部11の表面には、アルミニウム箔の蒸着または印刷によって高反射層を設けることが好ましい。その理由は、バックライト方式によってキートッププレート1の内部に入射した光が内部反射を繰り返すことなく、キートッププレート1の表側へと導光され、結果的に、より均一な面発光を実現できるからである。
【0041】
また、本発明の各実施の形態では、キートッププレート1のスリット2a,2bに、弾性シート5の凸部4を密着させている。しかし、キープレート1にスリット2a,2bを形成せず、キートッププレート1の各キー3a,3b間に溝を設け、キー3a,3b間に薄肉部を形成し、その薄肉部の内側へ弾性シート5を密着させるようにしても良い。この結果、キートッププレート1の補強も可能である。また、キー3bを、敢えて目立たせるため、キー3aとキー3bとを両方明るく照光させないように、スリット2bに弾性シート5の凸部4を密着させないようにしても良い。このように、キートップ1の各キー3a,3b間と弾性シート5とを部分的に密着させるようにしても良い。
【0042】
また、本発明の第5の実施の形態に係るスイッチパネル10では、光拡散用印刷層9がキートッププレート1に形成されている。しかし、光拡散用印刷層9は、弾性シート5に形成するようにしても良い。さらに、光拡散用印刷層9の形成のような光拡散のための処理は、キートッププレート1と弾性シート5の間に、予め形成した光拡散用印刷層9を挟み込むものであっても良い。
【0043】
また、本発明の第7の実施の形態に係るスイッチパネル10では、キートッププレート1の底面にV溝部11が形成されている。しかし、V溝部11は、弾性シート5に形成されても良い。
【0044】
また、本発明の各実施の形態に係るスイッチパネル10では、キートップ1、弾性シート5、凸部4、光拡散用印刷層9等の電子機器構成部材の透光度を適宜選択して、キー3a,3bの均一な照光を図ることもできる。
【0045】
本発明の各実施の形態に係るスイッチパネル10を情報入力用の部材として用いて、電子機器を構成することにより、本発明の実施の形態に係る電子機器を得ることができる。この電子機器におけるスイッチパネルを照光するための光源には、EL(electro-luminescence)素子等の発光ダイオード等を用いることができる。その光源の電子機器内での配置位置は、電子機器におけるスイッチパネルの露出面の真後ろとしても良いし、電子機器におけるスイッチパネルの表面に沿った延長上の端部側としても良い。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の実施の形態に係るスイッチパネルを示す図であり、(A)はスイッチパネルの斜視図で、(B)は(A)のA−A線断面斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図6】本発明の第5の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図7】本発明の第6の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図8】本発明の第7の実施の形態に係るスイッチパネルにおける、図1(B)のBの部分の拡大断面図である。
【図9】本発明の実施の形態に係るスイッチパネルと異なる比較例を示す図である。
【符号の説明】
【0047】
1 キートップシート
2a,2b スリット
3a,3b キー
4 凸部
5 弾性シート
6 ウレタンエラストマーシート
7 シボ加工部
8 凹部
9 光拡散用印刷層
10スイッチパネル
11 V溝部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のキーを区分けするスリットまたは薄肉部を有するキートッププレートと、上記キートッププレートの裏側に配置され、上記スリットまたは上記薄肉部から上記キートッププレートの表側に向かって突出する凸部を有する弾性シートと、を備えるスイッチパネルにおいて、
上記キートッププレートおよび上記弾性シートは、透光性の材料から構成され、
上記キートッププレートと上記弾性シートとの光屈折率の差が0.3以内であり、
上記スリットまたは上記薄肉部の内壁と上記凸部の側面とが、密着してなることを特徴とするスイッチパネル。
【請求項2】
前記弾性シートにおける前記凸部と反対側の面には、光拡散のための処理が施されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチパネル。
【請求項3】
前記スリットまたは上記薄肉部の位置を除く前記キートッププレートと前記弾性シートとの接触面において、前記キートッププレートおよび前記弾性シートの少なくともいずれか一方には、光拡散のための処理が施されていることを特徴とする請求項1または2に記載のスイッチパネル。
【請求項4】
前記スリットまたは上記薄肉部の位置を除く前記キートッププレートと前記弾性シートとの接触面において、前記キートッププレートおよび前記弾性シートの少なくともいずれか一方には、導光用の処理が施されていることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチパネル。
【請求項5】
複数のキーを区分けするスリットまたは薄肉部を有するキートッププレートと、上記キートッププレートの裏側に配置され、上記スリットまたは上記薄肉部から上記キートッププレートの表側に向かって突出する凸部を有する弾性シートと、を備えるスイッチパネルを有する電子機器において、
上記キートッププレートおよび上記弾性シートは、透光性の材料から構成され、
上記キートッププレートと上記弾性シートとの光屈折率の差が0.3以内であり、
上記スリットまたは上記薄肉部の内壁と上記凸部の側面とが、密着してなることを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2008−112605(P2008−112605A)
【公開日】平成20年5月15日(2008.5.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−293699(P2006−293699)
【出願日】平成18年10月30日(2006.10.30)
【出願人】(000190116)信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Fターム(参考)】