説明

入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法

【課題】新しい部品の追加なしで、光源からの照光の拡散性を向上することを実現することで、小型化、及び薄型化を確保しながら混色性が良好な入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法を提供する。
【解決手段】複数色の光を発する光源と、凹凸を有する凹凸表面部分と、一方の面に押し子部分とを備える樹脂シートと、樹脂シートの押し子部分の裏面に設けられるボタン部分とを備え、複数色の光は、凹凸表面部分から入射して樹脂シートを透過する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、携帯電子機器のキーシートの構造に関し、特にイルミネーション光の拡散方法に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等の操作部において、複数の入力用のボタン(キートップ)がシリコーンゴム等によって構成された1枚のキーシート上に配置される技術が知られている。一方で、携帯電話等の筐体内部に設けられた発光ダイオード(LED:Light−Emitting Diode)によってキーシート、又はボタンを照光する製品が出荷されている。
【0003】
図1は、携帯電話等の操作部のキーシートにおけるLEDの光の見え方の一例を示す概略図である。図1を参照すると、表面実装型のフルカラーLED1には、赤1R(Red)、緑1G(Green)、及び青1B(Blue)の三色のチップLED(素子)が含まれている。赤1R、緑1G、及び青1Bの3チップLEDがそれぞれ発光し、キーシート上において照光範囲2の広がりを持つ。図1の照光範囲2の破線で例示したように、携帯電話機のキーシート照光用のバックライトLEDがイルミネーションとして使用された場合においてLEDのRGBの光が充分に混色されずにRGBそれぞれの素子の色が直接見えてしまうことがある。
【0004】
図2は、携帯電話等の操作部におけるキーシートとLEDとの位置関係の一例を示す断面図である。図2を参照すると、上述のLED1とキーシート5とが近接した構造となっている。この場合には、LED1の光をキーシート5に透過させるとRGBの三色が充分に混色せずにそれぞれの色が見えてしまうことがある。その対策として、LED1とキーシート5との間隔を広げることが考えられる。しかし、LED1とキーシート5との間隔を広げることによって装置の厚みが増してしまい、商品性の低下につながるため実施されることはない。
【0005】
上の記述に関連して、照光装置が特開2002−025325号公報に開示されている。この例では、基板上のホルダに収納固定された透明の略四角形板状の導光板と、この導光板の一端部の中央部近傍に配設された一つの多色のLEDとを備え、液晶表示パネルを照明している。導光板の一端部の側端面に形成された凹部における受光面の近傍には、円弧状のスリットが設けられ、このスリットにおけるLEDや受光面から遠い方の面には、シボ加工などによって粗面が形成されている。また、導光板の一端部は、端面付近の肉厚が厚く他端に向かって所定の板厚まで徐々に薄くなった断面がテーパ状の厚肉テーパ部が形成されている。これらにより、構成の薄型化及び小型化を図りつつ導光板をムラなく均一に十分な光量で照明可能となるようにしている。
【0006】
また、特開2009−044225号公報には、携帯端末が開示されている。この発明の携帯端末は、画像を表示する画像表示部と、機能に応じた画像及び/または機能に応じた入力キーを表示し、入力キーによる入力操作が可能なキー操作部と、を備え、キー操作部は、光源からの光を透過あるいは拡散させる透過/拡散可変フィルムを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2002−025325号公報
【特許文献2】特開2009−044225号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
携帯電話等の電子機器における操作部のキーシートをバックライトLED等の光源で照光した際に光源の各素子であるRGB等の異なる色の光が充分に混色されずにキーシート上のイルミネーションの色が意図されたとおりに表現されないことがある。
【0009】
異なる色の光を混色するためには、光源からキーシートまでの距離を広げること、光源とキーシートとの間に光拡散樹脂等の部品を追加すること等の対策が考えられる。
【0010】
しかし、上述のような対策では、機器の小型化、及びコスト削減等を阻害するため、現実的でない。
【0011】
本発明が解決しようとする課題は、新しい部品の追加なしで、光源からの照光の拡散性を向上することを実現することで、小型化、及び薄型化を確保しながら混色性が良好な入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の入力装置は、複数色の光を発する光源と、凹凸を有する凹凸表面部分と、一方の面に押し子部分とを備える樹脂シートと、樹脂シートの押し子部分の裏面に設けられるボタン部分とを備え、複数色の光は、凹凸表面部分から入射して樹脂シートを透過する。
【0013】
また、本発明の入力装置用キーシートの製造方法は、凹凸表面部分の形状に対応する第1の凹部と、押し子部分の形状に対応する第2の凹部とを備える型に光硬化性樹脂を充填するステップと、型から光硬化性樹脂への転写によって凹凸表面部分と押し子部分とを備える樹脂シートを形成するステップとを備える。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、新しい部品の追加なしで、光源からの照光の拡散性を向上することを実現し、小型化、及び薄型化を確保しながら混色性が良好な入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】図1は、携帯電話等の操作部のキーシートにおけるLEDの光の見え方の一例を示す概略図である。
【図2】図2は、携帯電話等の操作部におけるキーシートとLEDとの位置関係の一例を示す概略図である。
【図3】図3は、本発明の実施形態における携帯電子機器の一例である折り畳み式携帯電話の操作部を示す平面図である。
【図4】図4は、本発明の実施形態における携帯電子機器の一例である折り畳み式携帯電話の操作部の構成を示す断面図(図3のA−A線における断面図)である。
【図5】図5は、本発明の実施形態における携帯電子機器の一例である折り畳み式携帯電話の操作部の構成を示す要部拡大断面図(図4のa部の拡大図)である。
【図6】図6は、本発明の実施形態における携帯電子機器の操作部のキーシートにおける照光の見え方の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態による入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法を詳細に説明する。
【0017】
図3は、本発明の実施形態における携帯電子機器の一例である折り畳み式携帯電話の操作部を示す平面図である。図3を参照すると、本発明による折り畳み式携帯電話の実施の形態は、図示せぬ液晶側筐体と操作部側の筐体3とが連結部4によって結合されている。筐体3の内部には、図示せぬIC(Integrated Circuit)等の電気部品、アンテナ、マイクロフォン、及び電池等が搭載され、音声による通話、並びに文字、及び画像等の通信を実現している。また、後述する光源1(図3には示さず)も筐体3の内部に備えている。
【0018】
折り畳み式携帯電話の折り畳み時に筐体3の液晶側筐体と対向する操作面にはキーシート5が設けられ、意匠面を形成している。キーシート5は、樹脂シート(キーベース)6と、各種のボタン(キー)7とを含んでいる。各種のボタン7は樹脂シート6の上に接合されている。
【0019】
樹脂シート6は、軟質の材料によって形成されており、弾性、又は可撓性を有している。また、樹脂シート6は、透光性を有しており、図3には示さぬ光源1からの光を透過可能である。樹脂シート6の材料としてはシリコーンゴム、及び樹脂等が例示される。また、ボタン7は、硬質の材料によって形成されている。また、ボタン7は、透光性を有していても良い。ボタン7の材料としては、ポリカーボネイト樹脂、及びアクリル樹脂等が例示される。各種のボタン7は行列状に配置されており、各ボタン7間には隙間を有する。
【0020】
また、図3に示した例では、長手方向に並ぶ各ボタン7間の隙間には略直方体状の透光部材8が設けられている。透光部材8としては、透明のアクリル等の樹脂、及びガラス等が例示される。また、この透光部材8の位置に合わせて、後述する光源1の出射部が、透光部材8の受光面側に対向するように筐体3の内部に配置されている。図3では、光源1の照光時におけるその照光範囲2が模式的に例示されている。
【0021】
図4は、本発明の実施形態における携帯電子機器の一例である折り畳み式携帯電話の操作部の構成を示す断面図(図3のA−A線における断面図)である。図4を参照すると、上述のキーシート5の意匠面が左側になるように図上では示されており、図3でも示したように、キーシート5の意匠面側にボタン7、及び透光部材8が設けられている。
【0022】
キーシート5の意匠面とは反対側、すなわち、筐体内側には樹脂シート6が設けられている。樹脂シート6は、キーシート5の意匠面側には、上述のボタン7、及び透光部材8を固定している。また、樹脂シート6の筐体内側の面は後述する光源1からの光を受ける、いわゆる受光面(入射面)となっている。
【0023】
また、樹脂シート6のボタン7との接合部分には、樹脂シート6から見てボタン7とは反対側に当たる筐体内側に向かって突出する押し子9が設けられている。したがって、キーシート5は、意匠面となるボタン7と樹脂シート6とに加えて押し子9を更に含んだ構造となっている。
【0024】
この押し子9部分の材料としては、硬さ(耐擦傷性)と柔軟性(可撓性)とを同時に有する材料が用いられる。例えば、光を照射することで硬化する透明な樹脂である光硬化性樹脂が好適に用いられる。光硬化性樹脂としては、紫外線を照射することで硬化する、すなわち、UV(UltraViolet)硬化樹脂が例示される。なお、本実施形態においては、樹脂シート6と押し子9部分とは一体化した構造となっているものの、押し子9部分に別の材料を用いる形態とすることが限定されるものではない。また、製法に関しても、光硬化性樹脂に限定されるものではなく、熱硬化性樹脂等を用いても構わない。
【0025】
筐体3内には、基板10、光源1、及びメンブレンスイッチ11が設けられている。
【0026】
筐体3内で、上述のキーシート5(又は、樹脂シート6)と対向する筐体3の面上には基板10が固定されている。基板10上には、折り畳み式携帯電話を制御する図示せぬ電子回路、及び記憶装置等が搭載されている。
【0027】
また、透光部材8の樹脂シート6との接着面と対向する基板10上の位置には光源1が設けられる。すなわち、光源1の出射面は、樹脂シート6を挟んで透光部材8の接着面と対向する。また、キーシート5と光源1とは可及的接近して配置されており、折り畳み式携帯電話の薄型化を阻害しない。また、キーシート5と光源1とは接触して配置されても良く、その場合には、折り畳み式携帯電話の更なる薄型化を図ることが可能である。
【0028】
本発明による実施形態における光源1としては、個別に輝度の調整の可能な単色光のLEDを発光素子として三色含み、単体で複数色の発光が可能な多色LED、すなわち、3チップRGB設計の表面実装型のフルカラーLED1が用いられている。しかし、光源1としてはランプ等の他の発光素子を設けても良い。また、光の色についてもRGBの三色に限定されることはなく、光の色の数についても三色に限定されることはなく、自由に選択することができる。
【0029】
また、押し子9と対向する基板10上の位置にはメンブレンスイッチ11が設けられる。本発明の実施形態におけるメンブレンスイッチ11としては、ドーム状の金属板であるメタルドームシート11が用いられている。メタルドームシート11は、その中央部が、押し子9の中央部に対応する位置にそれぞれ配置される。
【0030】
メタルドームシート11は、ボタン7が押下されたことを基板10に伝えるためのメンブレンスイッチ、又はシートスイッチの一種である。メタルドームシート11は、ボタン7の押下によって弾性変形して基板10上に設けられた電極と導通し、ボタン7の押下の解除によって元の形態に戻って電極との間の導通を解除する。すなわち、メタルドームシート11は、押下時にクリック間を有する電気的スイッチとしての機能を有する。
【0031】
図5は、本発明の実施形態における携帯電子機器の一例である折り畳み式携帯電話の操作部の構成を示す要部拡大断面図(図4のa部の拡大図)である。
【0032】
図5を参照すると、樹脂シート6の筐体内側が粗面の構造となっている。より詳しくは、樹脂シート6の筐体内側表面の内で、押し子9部分以外である押し子周辺部の表面に凹凸が設けられている。これは、押し子9を成形する金型の表面に押し子周辺部を平滑にせずに微細な凹凸の模様をつけること、すなわちシボ加工が実施されているものが転写されたものである。
【0033】
このような、押し子9と粗面とを備える樹脂シート6が形成されるためには、まず押し子9部分の形状に対応する凹部と粗面部分に対応する凹凸とが設けられた金型に光硬化性樹脂が充填される。次に、光硬化性樹脂が、紫外線等の照射によって硬化され、金型から光硬化性樹脂への転写によって、押し子部分と粗面部分とを備える樹脂シートが形成される。
【0034】
上述の方法によって形成された樹脂シート6の押し子9部分の裏面にボタン7部分が設けられ、粗面を含んだ樹脂シート6の表面に対して法線方向から光を発する位置に粗面部分と可及的に近接、又は接触させて光源1が配置されることによって本発明の実施形態による入力装置が形成される。
【0035】
こうして、光源1の光導入面(受光面)となる樹脂シート6の押し子9部分以外の表面に光拡散用の凹凸を直接設けることで、光拡散シート等の新たな部品を用いることなく光源1からの光の拡散を行うことができる。
【0036】
上述の実施形態では、樹脂シート6の片面(光導入側の受光面)に凹凸を設けた例を示した。しかし、樹脂シート6の両面に凹凸を設けることによって拡散性を更に高めることができる。すなわち、受光面側で拡散された光は、透光部材8との接着面側においても更に拡散されることになり、より拡散性が高くて、光の混色が充分になされる実施形態となりうる。なお、両面に凹凸が設けられる際には、光の指向性、及び透過率等を考慮して凹凸の形状が適宜選択される。
【0037】
次に、図5を参照して本発明の動作について説明する。
【0038】
キーシート部分のイルミネーション(図3の照光範囲2)の点灯が行われる際には、まず光源1が点灯される。
【0039】
光源1から発せられた光は、筐体内部のキーシート5(樹脂シート6)の表面において凹凸(シボ)に当たることによって拡散する。
【0040】
拡散によって、光源1から発せられたRGBそれぞれの色の光が混色される。
【0041】
混色された光は、キーシート5(樹脂シート6)と透光部材8とを透過し、透光部材8の表面、すなわち、操作部の意匠面上に、意図されたとおりのイルミネーションの色として(図3の照光範囲2)表現される。
【0042】
図6は、本発明の実施形態における携帯電子機器の操作部のキーシートにおける照光の見え方の一例を示す概略図である。なお、図6では、光源1とキーシート5との位置関係を分かりやすくするために、本来は、キーシート5に隠れて見ることのできない光源1、並びに赤1R、緑1G、及び青1Bの発光素子を提示している。
【0043】
図6を参照すると、表面実装型のフルカラーLED(光源)1の赤1R、緑1G、及び青1Bの3チップLEDがそれぞれ発光してそれぞれの光が拡散して一体となり、キーシート5上において照光範囲2の広がりを持つ。図6に示すように、光が良好に拡散されているため、光源1のRGBそれぞれの光が充分に混色されることとなる。
【0044】
本発明の実施形態の別形態としては、押し子9部分以外の樹脂シート6の表面に、凹凸(シボ)を設ける以外に、チェック柄やストライプ柄の繰り返し模様等を施す構成としても良い。この構成においては、光源1からの光の向きを統一して光に指向性を持たせ、透過した光で模様を形成することが可能となる。
【0045】
上述した実施の形態においては、本発明による入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法の一例として折り畳み式携帯電話を例示した。しかし、本発明は、折り畳み式携帯電話に限定されるものではなく、キーシートによる操作部にイルミネーション効果のある光源を有する各種携帯電子機器に適用できる。例えば、折り畳み式に限らずに携帯電話機全般、PHS(Personal Handy−phone System)、電子辞書、電卓、ノート型パーソナルコンピュータ等が挙げられる。また、本発明は、上述した携帯電子機器に限らず、検査機器、及び計量機器等の産業用機械、並びに炊飯器、及び洗濯機等の民生電化製品等のキーシートが用いられている各種機器に適用されうる。
【0046】
以上、携帯電子機器のキーシート部分の光源によるイルミネーション光をキーシート(樹脂シート)の構造によって拡散させる構成についての説明を行った。
【0047】
本発明では、キーシートの押し子面を構成する樹脂シートの表面に凹凸(シボ)加工を実施して、光源からのイルミネーション光を凹凸(シボ)に当てることによって拡散させ、光源の各色の光を混色するようにした。
【0048】
これによって、イルミネーション光を見る角度によって色が異なったり、混色が不充分であったり、素子の色が直接見えたりすることがなく、キーシート上のイルミネーションの色が意図されたとおりに表現されることを可能とする。
【0049】
また、本発明では、樹脂シートを成形する際に用いられる金型に凹凸の加工を予めしておくことによって、押し子を備える樹脂を成形する製造工程において同時に樹脂シートの表面に凹凸を形成することができるため、製造における手間、及びコストが増えることがない。
【0050】
また、電子機器の小型化、及び薄型化が進み、水光源とキーシートとの距離が近接するほど異なる色の光を混色しにくくなる。それに対し、本発明においては、光を拡散、及び異なる色の光を混色するために光源からキーシートまでの距離を広げること、並びに導光板、スリット、及び光拡散樹脂等の新たに部品を追加することもないので機器の厚さの抑制やコストの抑制が可能である。これによって商品性の低下も阻止することが可能である。
【0051】
以上によって、本発明によれば、新しい部品の追加なしで、光源からの照光の拡散性を向上することを実現し、小型化、及び薄型化を確保しながら混色性が良好な入力装置、携帯電子機器、及び入力装置用キーシートの製造方法を提供することが可能となる。
【0052】
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
【0053】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0054】
(付記1)
複数色の光を発する光源と、
凹凸を有する凹凸表面部分と、一方の面に押し子部分とを備える樹脂シートと、
前記樹脂シートの前記押し子部分の裏面に設けられるボタン部分と
を備え、
前記複数色の光は、
前記凹凸表面部分から入射して前記樹脂シートを透過する
入力装置。
【0055】
(付記2)
付記1に記載の入力装置であって、
前記光源は、
前記凹凸表面部分と接触して配置される
入力装置。
【0056】
(付記3)
付記1、又は2に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
前記一方の面に備える
入力装置。
【0057】
(付記4)
付記1乃至3のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記光源は、
前記凹凸表面部分に対して法線方向から光を発する
入力装置。
【0058】
(付記5)
付記1乃至4のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記樹脂シートは、
光硬化性樹脂によって成形される
入力装置。
【0059】
(付記6)
付記1乃至5のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記光源は、
赤色発光素子と、緑色発光素子と、青色発光素子とを含む
入力装置。
【0060】
(付記7)
付記1乃至6のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記光源は、
発光ダイオードを備える
入力装置。
【0061】
(付記8)
付記1乃至7のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
シボ加工によって形成される
入力装置。
【0062】
(付記9)
付記1乃至8のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
前記光に指向性を与える
入力装置。
【0063】
(付記10)
付記9に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
繰り返し模様を備える
入力装置。
【0064】
(付記11)
付記1乃至10のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記樹脂シートの前記裏面の前記光の透過した位置に透光部材を更に備える
入力装置。
【0065】
(付記12)
付記1乃至11のいずれか1項に記載の入力装置
を備える
携帯電子機器。
【0066】
(付記13)
凹凸表面部分の形状に対応する第1の凹部と、押し子部分の形状に対応する第2の凹部とを備える型に光硬化性樹脂を充填するステップと、
前記型から前記光硬化性樹脂への転写によって前記凹凸表面部分と前記押し子部分とを備える樹脂シートを形成するステップと
を備える
入力装置用キーシートの製造方法。
【0067】
(付記14)
付記13に記載の入力装置に用いられるキーシートの製造方法であって、
前記樹脂シートの前記押し子部分の裏面にボタン部分を設けるステップと、
前記凹凸表面部分に対して法線方向から光を発する位置に前記凹凸表面部分と接触して光源を配置するステップと
を備える
入力装置用キーシートの製造方法。
【符号の説明】
【0068】
1 光源(LED)
1R 赤色光源
1G 緑色光源
1B 青色光源
2 照光範囲
3 筐体
4 連結部
5 キーシート
6 樹脂シート
7 ボタン(キー)
8 透光部材
9 押し子
10 基板
11 メンブレンスイッチ(メタルドームシート)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数色の光を発する光源と、
凹凸を有する凹凸表面部分と、一方の面に押し子部分とを備える樹脂シートと、
前記樹脂シートの前記押し子部分の裏面に設けられるボタン部分と
を備え、
前記複数色の光は、
前記凹凸表面部分から入射して前記樹脂シートを透過する
入力装置。
【請求項2】
請求項1に記載の入力装置であって、
前記光源は、
前記凹凸表面部分と接触して配置される
入力装置。
【請求項3】
請求項1、又は2に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
前記一方の面に備える
入力装置。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記光源は、
前記凹凸表面部分に対して法線方向から光を発する
入力装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記樹脂シートは、
光硬化性樹脂によって成形される
入力装置。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
シボ加工によって形成される
入力装置。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の入力装置であって、
前記凹凸表面部分は、
前記光に指向性を与える
入力装置。
【請求項8】
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の入力装置
を備える
携帯電子機器。
【請求項9】
凹凸表面部分の形状に対応する第1の凹部と、押し子部分の形状に対応する第2の凹部とを備える型に光硬化性樹脂を充填するステップと、
前記型から前記光硬化性樹脂への転写によって前記凹凸表面部分と前記押し子部分とを備える樹脂シートを形成するステップと
を備える
入力装置用キーシートの製造方法。
【請求項10】
請求項9に記載の入力装置に用いられるキーシートの製造方法であって、
前記樹脂シートの前記押し子部分の裏面にボタン部分を設けるステップと、
前記凹凸表面部分に対して法線方向から光を発する位置に前記凹凸表面部分と接触して光源を配置するステップと
を備える
入力装置用キーシートの製造方法。

【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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【公開番号】特開2011−204162(P2011−204162A)
【公開日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−73212(P2010−73212)
【出願日】平成22年3月26日(2010.3.26)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】