携帯機器
【課題】複数のキーが設けられた携帯機器において、キー部分の局所的な温度上昇を抑える。
【解決手段】携帯機器としてのＰＤＡは、基板２０と、基板２０の第１の主表面Ｓ１に設けられた発熱性の半導体素子３０と、基板２０の第２の主表面Ｓ２に設けられた複数のスイッチ２２と、基板２０の第２の主表面Ｓ２側に位置するキーマットと、基板２０の第２の主表面Ｓ２と対向するキーマット４０の一方の主表面に向けて複数のスイッチ２２のそれぞれから突出する複数の突起部２４と、キーマット４０の他方の主表面に設けられ、キーマット４０に対して押下げ可能なキー１６とを備える。基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面は、特定スイッチ２２ａ以外の非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面に比べて面積が小さい。
【解決手段】携帯機器としてのＰＤＡは、基板２０と、基板２０の第１の主表面Ｓ１に設けられた発熱性の半導体素子３０と、基板２０の第２の主表面Ｓ２に設けられた複数のスイッチ２２と、基板２０の第２の主表面Ｓ２側に位置するキーマットと、基板２０の第２の主表面Ｓ２と対向するキーマット４０の一方の主表面に向けて複数のスイッチ２２のそれぞれから突出する複数の突起部２４と、キーマット４０の他方の主表面に設けられ、キーマット４０に対して押下げ可能なキー１６とを備える。基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面は、特定スイッチ２２ａ以外の非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面に比べて面積が小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、電子辞書、ノートパソコンなどの携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯情報端末（ＰＤＡ）などの携帯機器には、その筐体表面に複数のキーが設けられ、このキーを押下することで、携帯機器の操作を行うことができるようになっている。
【０００３】
このようなキーの構造に関して、次のような構造が開示されている（特許文献１参照）。すなわち、中央スイッチとその周囲に配設された複数の周囲スイッチに対向して配置される一体的構成のボタンキーであって、このボタンキーの中央部分の押下操作によって中央スイッチを作動させ、周辺部分の押下操作によって周辺スイッチを作動させる構成である。このような構成において、ボタンキーから各スイッチに対応して突設された複数の押圧突起部のうち、周囲の押圧突起部に対して、中央の押圧突起部の高さを若干高く形成している。これにより、ボタンキーの中央部分を押下した際に中央スイッチのみを作動させ、周囲の押圧突起部が対応する周囲スイッチを作動させないようにしている。
【特許文献１】特開２００１−３１２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、これらの携帯機器には、携帯機器を動作させるためのＣＰＵなどの半導体素子が搭載されている。この半導体素子は、携帯機器の動作中に熱を発するものが多い。発熱性の半導体素子から発せられた熱は、基板上のスイッチからスイッチに対向配置された押圧突起部を介してキー側に伝わる。これにより、特に発熱源となる半導体素子に近いキー部分が局所的に高温になる。そのため当該キーの操作により、ユーザは手あるいは指に汗をかくこととなり、ユーザに不快感を与えるおそれがあった。
【０００５】
また、携帯機器のユーザが把持する部分にキーが配設されている場合には、携帯機器本体とユーザの手との間に汗が介在して携帯機器のグリップ性が低下し、携帯機器の操作性が低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のキーが設けられた携帯機器において、キー部分の局所的な温度上昇を抑える技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向における半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面は、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面に比べて面積が小さい。
【０００８】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、半導体素子からの熱は周囲に分散されることとなり、半導体素子から所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【０００９】
本発明の他の態様もまた、携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向における半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの間に隙間が設けられ、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとは接触している。
【００１０】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、半導体素子からの熱は周囲に分散されることとなり、半導体素子から所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【００１１】
上記態様において、所定範囲内にある特定スイッチは、基板の面方向における半導体素子からの距離が最短のスイッチであってもよい。
【００１２】
本発明の他の態様もまた、携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向におけるスペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面は、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面に比べて面積が小さい。
【００１３】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、電源からの熱は周囲に分散されることとなり、スペーサから所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【００１４】
本発明の他の態様もまた、携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向におけるスペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの間に隙間が設けられ、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとは接触している。
【００１５】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、電源からの熱は周囲に分散されることとなり、スペーサから所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【００１６】
上記態様において、所定範囲内にある特定スイッチは、基板の面方向におけるスペーサからの距離が最短のスイッチであってもよい。
【００１７】
また、上記態様において、特定スイッチに隣接する非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面は、他のスイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面に比べて面積が大きくてもよい。
【００１８】
また、上記態様において、キーは、複数のキーからなるテンキーであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のキーが設けられた携帯機器において、キー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る携帯機器としての個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）１０の外観構成を示す模式図である。なお、本実施形態では携帯機器としてＰＤＡを例に示すが、たとえば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、電子辞書、ノートパソコンといった携帯機器であってもよい。
【００２２】
図１に示されるように、ＰＤＡ１０は、表示部１２と操作部１４とをヒンジ部１１で連結した構造を備え、表示部１２と操作部１４とがヒンジ部１１を介して回動可能に形成されている。表示部１２には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などからなる表示パネル１３が設けられている。操作部１４には、ＰＤＡ１０の各種の動作の実行を指示したり、文字などを入力するための複数のキー１６が配列されている。
【００２３】
図２は、図１に示すＰＤＡ１０のＡ−Ａ線分で切断した概略部分断面図である。
【００２４】
図２に示されるように、ＰＤＡ１０の操作部１４の筐体１５内には、第１の主表面Ｓ１に発熱性の半導体素子３０が設けられた基板２０が配置されている。基板２０の第１の主表面Ｓ１と反対側の第２の主表面Ｓ２には、押圧により接点を接続させる複数のスイッチ２２が設けられている。基板２０の第２の主表面Ｓ２側には弾性部材からなるキーマット４０が配置されている。複数のスイッチ２２のそれぞれからは、基板２０の第２の主表面Ｓ２と対向するキーマット４０の一方の主表面に向けて複数の突起部２４が突出している。キーマット４０の他方の主表面にはキーマット４０に対して押下げ可能な複数のキー１６が設けられている。キー１６は、筐体１５に穿設された貫通孔１５ａから筐体１５外に露出している。また、基板２０の第１の主表面Ｓ１側には、電源としてのバッテリ７０が配置されている。
【００２５】
基板２０の第１の主表面Ｓ１に設けられた発熱性の半導体素子３０としては、たとえばＰＤＡ１０の動作制御を行うＣＰＵ、その他のプロセッサ、ＬＣＤコントローラなどが挙げられる。
【００２６】
基板２０の第２の主表面Ｓ２に設けられた複数のスイッチ２２は、いわゆるメタルドームスイッチ（皿バネ式スイッチ）であり、接点電極（図示せず）上にメタルドーム（皿バネ）が設けられた構成である。キー１６の押下げ操作にともなう後述の突起部２４の下方向への移動によりメタルドームが押圧されると、メタルドームは接点電極側に弾性変形し、接点電極に接触する。接点電極へのメタルドームの接触離間により、スイッチ２２のオン／オフ操作が行われる。なお、スイッチ２２の構成は特にこれに限定されず、いわゆるメンブレンスイッチなどであってもよい。
【００２７】
基板２０の第２の主表面Ｓ２側には、キーマット４０が配置されている。キーマット４０は、シリコンゴムなどの弾性部材からなる。複数のスイッチ２２のそれぞれからは、キーマット４０に向けて複数の突起部２４が突出している。突起部２４は、たとえばキーマット４０と同様にシリコンゴムからなり、スイッチ２２に対して接着剤などにより固着されている。キーマット４０の図中上面側には複数の突起部２４のそれぞれに対応する位置に、キーマット４０に対して押下げ可能な複数のキー１６が設けられている。キー１６は、たとえば接着剤によりキーマット４０に固着される。キー１６の配設方法としては特にこれに限定されず、図３に示すように、キー１６とキーマット４０とが一体成形された形状であってもよい。この場合、キー１６およびキーマット４０とは、たとえばポリカーボネートを用いて形成されてもよい。
【００２８】
キー１６が押下されると、キーマット４０は弾性変形してたわみ、これにより突起部２４が下方向（基板２０側方向）に押圧される。突起部２４の下方向への押圧によってメタルドームが押圧されて接点電極側に弾性変形し、これによりスイッチ２２がオンされる。また、キー１６の押下が解除されると、キーマット４０は弾性で原状復帰する。またこれにより突起部２４の押圧も解除され、メタルドームは自身の弾性で原状復帰し、スイッチ２２はオフされる。
【００２９】
突起部２４は、基板２０の面方向における発熱性の半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面が、特定スイッチ２２ａ以外の非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面に比べて面積が小さくなっている。具体的には、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０の接触面積は、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面積の１／３程度に小さくなっている。特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａの形状としては、図４（Ａ）〜（Ｆ）に示されるものが例として挙げられる。図４（Ａ）はメサ型、（Ｂ）は長方形型、（Ｃ）は凸型、（Ｄ）は先端テーパ形状型、（Ｅ）は三角形型、（Ｆ）は先端および基部テーパ形状型である。
【００３０】
ここで、半導体素子３０からの距離とは、たとえば半導体素子３０の中心点からの距離、あるいは温度が最も高くなるホットスポットからの距離である。またここで、所定範囲とは、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面を、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面と同じ面積のままとした場合に、半導体素子３０から発せられた熱が突起部２４を介してキー１６に伝導されて、キー１６が所定温度以上、たとえばキー１６の操作時などにキー１６に手、指あるいは頬などの皮膚に触れて熱いと感じる温度以上となる範囲である。この温度は、たとえば６時間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約４５℃、あるいは１時間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約４７℃、あるいは１分間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約５０℃、あるいは１秒間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約７０℃以上である。あるいは所定範囲とは、たとえば基板２０の面方向における半導体素子３０、チップ、配線層、封止層、接続電極などを含むパッケージの存在する範囲である。あるいは、半導体素子３０からの距離が近いスイッチほど、半導体素子３０から伝導される熱量が大きくなるため、所定範囲内にある特定スイッチを、基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が最短のもの、としてもよい。
【００３１】
またここで、発熱性の半導体素子３０としては、上述のようにＣＰＵや、ＬＣＤコントローラなど複数存在する場合があるが、その場合には、最も高熱を発する半導体素子３０に対して、上述の構成をとるようにしてもよい。本実施形態のＰＤＡの場合、最も高熱を発する半導体素子はＣＰＵである。
【００３２】
また、図５に示すように、半導体素子３０から所定距離内に２個以上のスイッチ２２が含まれる場合、たとえば半導体素子３０からの距離が最短のスイッチ２２が２個以上存在する場合には、それら２個以上のスイッチ２２を特定スイッチ２２ａとして、上述の構成をとることができる。なお、図５では筐体１５およびバッテリ７０を省略している。
【００３３】
このように、本実施形態では、半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積が、他のものと比べて小さくなっている。したがって、突起部２４ｂからキーマット４０への経路よりも、突起部２４ａからキーマット４０への経路の方が、熱が伝導されにくくなる。そのため、半導体素子３０から発せられた熱が突起部２４側からキーマット４０側に伝導される際に、突起部２４ｂからキーマット４０に伝導される経路に迂回してキー１６に至る熱量が増加することとなる。その結果、半導体素子３０からの熱は周囲に分散されることとなり、半導体素子３０から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手、あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【００３４】
（実施形態２）
上述した実施形態１では、半導体素子３０から所定距離内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積を、他のものよりも小さくしたが、以下に示すような構成としてもよい。
【００３５】
図６は、本実施形態に係る携帯機器の概略部分断面図である。本実施形態に係る携帯機器は、図１に示すＰＤＡ１０と同一であり、図６は、図１に示すＡ−Ａ線分と同じ位置で切断した断面である。なお、図６では筐体１５およびバッテリ７０を省略している。
【００３６】
図６に示されるように、本実施形態では、基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられ、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０とが接触している。具体的には、たとえば、基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が最短の特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられ、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０とが接触している。隙間５０の大きさは、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａからキーマット４０への熱の伝導が、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂからキーマット４０への伝導の場合に比べて伝導されにくくなる程度の大きさであり、たとえば約０．１ｍｍである。
【００３７】
このように、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられることによっても、突起部２４ｂからキーマット４０への経路よりも、突起部２４ａからキーマット４０への経路の方が、熱が伝導されにくくなる。そのため、半導体素子３０から発せられた熱が突起部２４側からキーマット４０側に伝導される際に、突起部２４ｂからキーマット４０に伝導される経路に迂回してキー１６に至る熱量が増加することとなる。その結果、半導体素子３０からの熱は周囲に分散されるため、半導体素子３０から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手、あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【００３８】
なお、本実施形態においても、半導体素子３０から所定距離内に２個以上のスイッチ２２が含まれる場合、たとえば半導体素子３０からの距離が最短のスイッチ２２が２個以上存在する場合には、それら２個以上のスイッチ２２を特定スイッチ２２ａとして、上述の構成をとることができる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態では、実施形態１あるいは２に示す構成に加えて、さらに次のような構成を設けている。
【００４０】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る携帯機器の概略部分断面図である。図７（Ａ）は実施形態１の構成に本実施形態の構成を設けた状態を示し、図７（Ｂ）は実施形態２の構成に本実施形態の構成を設けた状態を示している。本実施形態に係る携帯機器は、図１に示すＰＤＡ１０と同一であり、図７（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示すＡ−Ａ線分と同じ位置で切断した断面である。なお、図７では筐体１５およびバッテリ７０を省略している。
【００４１】
図７（Ａ）に示すように、本実施形態では、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積が他のものに比べて小さいか、あるいは図７（Ｂ）に示すように、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられる。そして、さらに非特定スイッチ２２ｂのうち、特定スイッチ２２ａに隣接する非特定スイッチ２２ｃから突出する突起部２４ｃとキーマット４０との接触面は、非特定スイッチ２２ｃ以外の他のスイッチ２２（特定スイッチ２２ａおよび非特定スイッチ２２ｂ）から突出する突起部２４（突起部２４ａおよび突起部２４ｂ）とキーマット４０との接触面に比べて面積が大きくなっている。
【００４２】
このように、本実施形態では、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積が他のものと比べて小さいか、あるいはその間に隙間５０が設けられ、さらに特定スイッチ２２ａに隣接する非特定スイッチ２２ｃから突出する突起部２４ｃとキーマット４０との接触面積が、他のものよりも大きくなっている。したがって、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａからキーマット４０へ熱が伝導されにくくなることに加え、特定スイッチ２２ａに隣接する非特定スイッチ２２ｃから突出する突起部２４ｃからキーマット４０側へ熱が伝導されやすくなる。そのため、半導体素子３０から発せられた熱を、突起部２４ｃからキーマット４０に伝導される経路の方により効率的に誘導することができる。その結果、半導体素子３０から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手、あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【００４３】
（実施形態４）
上述の各実施形態では、携帯機器としてＰＤＡ１０を例に説明したが、本実施形態では、携帯電話機を例に説明する。
【００４４】
図８は、本実施形態に係る携帯機器としての携帯電話機１００の外観構成を示す模式図である。
【００４５】
図８に示されるように、携帯電話機１００は、表示部１０２と操作部１０４とをヒンジ部１０１で連結した構造を備え、表示部１０２と操作部１０４とはヒンジ部１０１を介して回動可能に形成されている。表示部１０２には文字や画像等の情報を表示する表示パネル１０３や、スピーカ部１０６が設けられている。操作部１０４には、携帯電話機１００の各種の動作の実行を指示したり文字などを入力するための複数のキー１６や、マイク部１０８が設けられている。
【００４６】
図９は、本実施形態に係る携帯電話機１００の操作部１０４の主要構成部分の分解斜視図である。
【００４７】
図９に示されるように、ベースとなる基板２０の第２の主表面Ｓ２に、押圧により接点を接続させる複数のスイッチ２２が設けられている。複数のスイッチ２２には図中上方向（キーマット４０方向）に向けて突起部２４が突出している。また基板２０の第２の主表面Ｓ２側には弾性部材からなるキーマット４０が配置されている。キーマット４０の基板２０と反対側の主表面（図中上側）にはキーマット４０に対して押下げ可能な複数のキー１６が設けられている。また、基板２０における第２の主表面Ｓ２の反対側には、半導体素子およびバッテリ（図示せず）が配置されている。
【００４８】
本実施形態に係る携帯電話機１００についても、上述の各実施形態の構成を適用することが可能であり、図２、３および５〜７は、図８に示す携帯電話機１００のＢ−Ｂ線分で切断した概略部分断面図に相当する。携帯電話機１００における発熱性の半導体素子３０としては、たとえば増幅器（パワーアンプ）、ＭＳＭ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｍ）（登録商標）などが挙げられる。
【００４９】
ここで、ユーザが携帯電話機１００で通話する場合、ユーザはスピーカ部１０６を耳に、マイク部１０８を口に当てた状態で通話する。このとき、操作部１０４に設けられた複数のキー１６、特にテンキー１６ａ部分が、ユーザの頬やその周辺部に当接した状態となる。一方、携帯電話機１００を用いた通話は数時間に及ぶ場合もある。そのため、操作部１０４内に配置された半導体素子からの熱でテンキー１６ａが局所的に高温になった場合は、高温になったテンキー１６ａがユーザの頬やその周辺部に当接した状態が長時間続き、ユーザの頬やその周辺部に、いわゆる低温火傷の症状が現れるおそれがある。
【００５０】
しかしながら、本実施形態に係る携帯電話機１００に、上述の各実施形態の構成を適用することで、半導体素子からの熱は周囲に分散され、テンキー１６ａの局所的な温度上昇を抑えることができる。そのため、上述の各実施形態における効果に加えて、携帯電話機１００の安全性が向上するという効果が得られる。
【００５１】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００５２】
たとえば、上述の各実施形態に示される構成は、図１０に示すデジタルスチルカメラ、図１１に示すデジタルビデオカメラ、図１２に示す非折りたたみ型の電子辞書、電子手帳などの携帯機器にも適用可能である。図２、３および５〜７は、各図に示すＣ−Ｃ線分で切断した概略部分断面図に相当する。デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラにおける発熱性の半導体素子３０としては、たとえば動作制御を行うＣＰＵ、電源ユニット、ＣＣＤ、ＣＣＤ駆動回路などが挙げられる。また、電子辞書や電子手帳における発熱性の半導体素子３０としては、たとえば動作制御を行うＣＰＵ、その他のプロセッサ、ＬＣＤコントローラなどが挙げられる。なお、半導体素子３０はこれら以外のものであってもよい。デジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ、電子辞書および電子手帳に搭載される発熱性の半導体素子のうち、最も高熱を発する半導体素子は、ＣＰＵである。
【００５３】
また、上述の各実施形態では、複数のキーはそれぞれ別体としてキーマットに固着されているが、キーは、複数のキーが一体的に形成されたキーシート形状であってもよい。その場合には、キーシートが携帯機器の筐体の一部を構成するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述の各実施形態では、発熱体として半導体素子を例に説明したが、たとえば電源としてのバッテリも発熱体となり得る。図１３に示すように、バッテリ７０が基板２０の第１の主表面Ｓ１側に配置される構成において、バッテリ７０は、複数のスペーサ７１を介して基板２０に設けられている。この場合、バッテリ７０から発せられた熱は、スペーサ７１を介して基板２０側に伝導される。そこで、基板２０の面方向におけるスペーサ７１からの距離が所定範囲内にあるスイッチ２２、たとえばスペーサ７１からの距離が最短のスイッチ２２を特定スイッチ２２ａとして、特定スイッチ２２ａとこの特定スイッチ２２ａに向けて突出する突起部２４ａとの接触面積を、他のものよりも小さくしている。なお、特定スイッチ２２ａと突起部２４ａとの接触面積を小さくするのではなく、隙間を設けるなど、上述の各実施形態に示す構成を適宜設けることができる。
【００５５】
上述のような構成により、バッテリ７０と基板２０との間に設けられたスペーサ７１から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態１に係る個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）の外観構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すＰＤＡ１０のＡ−Ａ線分で切断した概略部分断面図である。
【図３】キーとキーマットとが一体成形された形状を示す概略部分断面図である。
【図４】特定スイッチから突出する突起部の形状を示す概略断面図である。
【図５】半導体素子から所定距離内に２個以上のスイッチが含まれる場合の概略部分断面図である。
【図６】実施形態２に係る携帯機器の概略部分断面図である。
【図７】実施形態３に係る携帯機器の概略部分断面図である。
【図８】実施形態４に係る携帯電話機の外観構成を示す模式図である。
【図９】携帯電話機の操作部の主要構成部分の分解斜視図である。
【図１０】デジタルスチルカメラの外観構成を示す模式図である。
【図１１】デジタルビデオカメラの外観構成を示す模式図である。
【図１２】非折りたたみ型の電子辞書や電子手帳などの外観構成を示す模式図である。
【図１３】バッテリが基板の第１の主表面側に配置された構成を示す概略部分断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ＰＤＡ、 １１ ヒンジ部、 １２ 表示部、 １４ 操作部、 １５ 筐体、 １６ キー、 １６ａ テンキー、 ２０ 基板、 ２２ スイッチ、 ２２ａ 特定スイッチ、 ２２ｂ、２２ｃ 非特定スイッチ、 ２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 突起部、 ３０ 半導体素子、 ４０ キーマット、 ５０ 隙間、 ７０ バッテリ、 １００ 携帯電話機、 １０１ ヒンジ部、 １０２ 表示部、 １０４ 操作部、 １０６ スピーカ部、 １０８ マイク部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、電子辞書、ノートパソコンなどの携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯情報端末（ＰＤＡ）などの携帯機器には、その筐体表面に複数のキーが設けられ、このキーを押下することで、携帯機器の操作を行うことができるようになっている。
【０００３】
このようなキーの構造に関して、次のような構造が開示されている（特許文献１参照）。すなわち、中央スイッチとその周囲に配設された複数の周囲スイッチに対向して配置される一体的構成のボタンキーであって、このボタンキーの中央部分の押下操作によって中央スイッチを作動させ、周辺部分の押下操作によって周辺スイッチを作動させる構成である。このような構成において、ボタンキーから各スイッチに対応して突設された複数の押圧突起部のうち、周囲の押圧突起部に対して、中央の押圧突起部の高さを若干高く形成している。これにより、ボタンキーの中央部分を押下した際に中央スイッチのみを作動させ、周囲の押圧突起部が対応する周囲スイッチを作動させないようにしている。
【特許文献１】特開２００１−３１２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、これらの携帯機器には、携帯機器を動作させるためのＣＰＵなどの半導体素子が搭載されている。この半導体素子は、携帯機器の動作中に熱を発するものが多い。発熱性の半導体素子から発せられた熱は、基板上のスイッチからスイッチに対向配置された押圧突起部を介してキー側に伝わる。これにより、特に発熱源となる半導体素子に近いキー部分が局所的に高温になる。そのため当該キーの操作により、ユーザは手あるいは指に汗をかくこととなり、ユーザに不快感を与えるおそれがあった。
【０００５】
また、携帯機器のユーザが把持する部分にキーが配設されている場合には、携帯機器本体とユーザの手との間に汗が介在して携帯機器のグリップ性が低下し、携帯機器の操作性が低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のキーが設けられた携帯機器において、キー部分の局所的な温度上昇を抑える技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向における半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面は、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面に比べて面積が小さい。
【０００８】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、半導体素子からの熱は周囲に分散されることとなり、半導体素子から所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【０００９】
本発明の他の態様もまた、携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向における半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの間に隙間が設けられ、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとは接触している。
【００１０】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、半導体素子からの熱は周囲に分散されることとなり、半導体素子から所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【００１１】
上記態様において、所定範囲内にある特定スイッチは、基板の面方向における半導体素子からの距離が最短のスイッチであってもよい。
【００１２】
本発明の他の態様もまた、携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向におけるスペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面は、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面に比べて面積が小さい。
【００１３】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、電源からの熱は周囲に分散されることとなり、スペーサから所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【００１４】
本発明の他の態様もまた、携帯機器である。この携帯機器は、基板と、基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、基板の第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、基板の第２の主表面と対向するキーマットの一方の主表面に向けて複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、キーマットの他方の主表面に設けられ、キーマットに対して押下げ可能なキーと、を備える。基板の面方向におけるスペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの間に隙間が設けられ、特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとは接触している。
【００１５】
この態様によれば、所定範囲外にある非特定スイッチから突出する突起部からキーマットに伝導される経路に迂回してキーに至る熱量が増加することとなる。そのため、電源からの熱は周囲に分散されることとなり、スペーサから所定範囲内にあるキー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【００１６】
上記態様において、所定範囲内にある特定スイッチは、基板の面方向におけるスペーサからの距離が最短のスイッチであってもよい。
【００１７】
また、上記態様において、特定スイッチに隣接する非特定スイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面は、他のスイッチから突出する突起部とキーマットとの接触面に比べて面積が大きくてもよい。
【００１８】
また、上記態様において、キーは、複数のキーからなるテンキーであってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のキーが設けられた携帯機器において、キー部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る携帯機器としての個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）１０の外観構成を示す模式図である。なお、本実施形態では携帯機器としてＰＤＡを例に示すが、たとえば、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）、電子辞書、ノートパソコンといった携帯機器であってもよい。
【００２２】
図１に示されるように、ＰＤＡ１０は、表示部１２と操作部１４とをヒンジ部１１で連結した構造を備え、表示部１２と操作部１４とがヒンジ部１１を介して回動可能に形成されている。表示部１２には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などからなる表示パネル１３が設けられている。操作部１４には、ＰＤＡ１０の各種の動作の実行を指示したり、文字などを入力するための複数のキー１６が配列されている。
【００２３】
図２は、図１に示すＰＤＡ１０のＡ−Ａ線分で切断した概略部分断面図である。
【００２４】
図２に示されるように、ＰＤＡ１０の操作部１４の筐体１５内には、第１の主表面Ｓ１に発熱性の半導体素子３０が設けられた基板２０が配置されている。基板２０の第１の主表面Ｓ１と反対側の第２の主表面Ｓ２には、押圧により接点を接続させる複数のスイッチ２２が設けられている。基板２０の第２の主表面Ｓ２側には弾性部材からなるキーマット４０が配置されている。複数のスイッチ２２のそれぞれからは、基板２０の第２の主表面Ｓ２と対向するキーマット４０の一方の主表面に向けて複数の突起部２４が突出している。キーマット４０の他方の主表面にはキーマット４０に対して押下げ可能な複数のキー１６が設けられている。キー１６は、筐体１５に穿設された貫通孔１５ａから筐体１５外に露出している。また、基板２０の第１の主表面Ｓ１側には、電源としてのバッテリ７０が配置されている。
【００２５】
基板２０の第１の主表面Ｓ１に設けられた発熱性の半導体素子３０としては、たとえばＰＤＡ１０の動作制御を行うＣＰＵ、その他のプロセッサ、ＬＣＤコントローラなどが挙げられる。
【００２６】
基板２０の第２の主表面Ｓ２に設けられた複数のスイッチ２２は、いわゆるメタルドームスイッチ（皿バネ式スイッチ）であり、接点電極（図示せず）上にメタルドーム（皿バネ）が設けられた構成である。キー１６の押下げ操作にともなう後述の突起部２４の下方向への移動によりメタルドームが押圧されると、メタルドームは接点電極側に弾性変形し、接点電極に接触する。接点電極へのメタルドームの接触離間により、スイッチ２２のオン／オフ操作が行われる。なお、スイッチ２２の構成は特にこれに限定されず、いわゆるメンブレンスイッチなどであってもよい。
【００２７】
基板２０の第２の主表面Ｓ２側には、キーマット４０が配置されている。キーマット４０は、シリコンゴムなどの弾性部材からなる。複数のスイッチ２２のそれぞれからは、キーマット４０に向けて複数の突起部２４が突出している。突起部２４は、たとえばキーマット４０と同様にシリコンゴムからなり、スイッチ２２に対して接着剤などにより固着されている。キーマット４０の図中上面側には複数の突起部２４のそれぞれに対応する位置に、キーマット４０に対して押下げ可能な複数のキー１６が設けられている。キー１６は、たとえば接着剤によりキーマット４０に固着される。キー１６の配設方法としては特にこれに限定されず、図３に示すように、キー１６とキーマット４０とが一体成形された形状であってもよい。この場合、キー１６およびキーマット４０とは、たとえばポリカーボネートを用いて形成されてもよい。
【００２８】
キー１６が押下されると、キーマット４０は弾性変形してたわみ、これにより突起部２４が下方向（基板２０側方向）に押圧される。突起部２４の下方向への押圧によってメタルドームが押圧されて接点電極側に弾性変形し、これによりスイッチ２２がオンされる。また、キー１６の押下が解除されると、キーマット４０は弾性で原状復帰する。またこれにより突起部２４の押圧も解除され、メタルドームは自身の弾性で原状復帰し、スイッチ２２はオフされる。
【００２９】
突起部２４は、基板２０の面方向における発熱性の半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面が、特定スイッチ２２ａ以外の非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面に比べて面積が小さくなっている。具体的には、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０の接触面積は、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面積の１／３程度に小さくなっている。特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａの形状としては、図４（Ａ）〜（Ｆ）に示されるものが例として挙げられる。図４（Ａ）はメサ型、（Ｂ）は長方形型、（Ｃ）は凸型、（Ｄ）は先端テーパ形状型、（Ｅ）は三角形型、（Ｆ）は先端および基部テーパ形状型である。
【００３０】
ここで、半導体素子３０からの距離とは、たとえば半導体素子３０の中心点からの距離、あるいは温度が最も高くなるホットスポットからの距離である。またここで、所定範囲とは、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面を、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０との接触面と同じ面積のままとした場合に、半導体素子３０から発せられた熱が突起部２４を介してキー１６に伝導されて、キー１６が所定温度以上、たとえばキー１６の操作時などにキー１６に手、指あるいは頬などの皮膚に触れて熱いと感じる温度以上となる範囲である。この温度は、たとえば６時間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約４５℃、あるいは１時間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約４７℃、あるいは１分間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約５０℃、あるいは１秒間接触した状態で低温火傷が発生するおそれのある温度である約７０℃以上である。あるいは所定範囲とは、たとえば基板２０の面方向における半導体素子３０、チップ、配線層、封止層、接続電極などを含むパッケージの存在する範囲である。あるいは、半導体素子３０からの距離が近いスイッチほど、半導体素子３０から伝導される熱量が大きくなるため、所定範囲内にある特定スイッチを、基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が最短のもの、としてもよい。
【００３１】
またここで、発熱性の半導体素子３０としては、上述のようにＣＰＵや、ＬＣＤコントローラなど複数存在する場合があるが、その場合には、最も高熱を発する半導体素子３０に対して、上述の構成をとるようにしてもよい。本実施形態のＰＤＡの場合、最も高熱を発する半導体素子はＣＰＵである。
【００３２】
また、図５に示すように、半導体素子３０から所定距離内に２個以上のスイッチ２２が含まれる場合、たとえば半導体素子３０からの距離が最短のスイッチ２２が２個以上存在する場合には、それら２個以上のスイッチ２２を特定スイッチ２２ａとして、上述の構成をとることができる。なお、図５では筐体１５およびバッテリ７０を省略している。
【００３３】
このように、本実施形態では、半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積が、他のものと比べて小さくなっている。したがって、突起部２４ｂからキーマット４０への経路よりも、突起部２４ａからキーマット４０への経路の方が、熱が伝導されにくくなる。そのため、半導体素子３０から発せられた熱が突起部２４側からキーマット４０側に伝導される際に、突起部２４ｂからキーマット４０に伝導される経路に迂回してキー１６に至る熱量が増加することとなる。その結果、半導体素子３０からの熱は周囲に分散されることとなり、半導体素子３０から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手、あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【００３４】
（実施形態２）
上述した実施形態１では、半導体素子３０から所定距離内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積を、他のものよりも小さくしたが、以下に示すような構成としてもよい。
【００３５】
図６は、本実施形態に係る携帯機器の概略部分断面図である。本実施形態に係る携帯機器は、図１に示すＰＤＡ１０と同一であり、図６は、図１に示すＡ−Ａ線分と同じ位置で切断した断面である。なお、図６では筐体１５およびバッテリ７０を省略している。
【００３６】
図６に示されるように、本実施形態では、基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が所定範囲内にある特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられ、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０とが接触している。具体的には、たとえば、基板２０の面方向における半導体素子３０からの距離が最短の特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられ、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂとキーマット４０とが接触している。隙間５０の大きさは、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａからキーマット４０への熱の伝導が、非特定スイッチ２２ｂから突出する突起部２４ｂからキーマット４０への伝導の場合に比べて伝導されにくくなる程度の大きさであり、たとえば約０．１ｍｍである。
【００３７】
このように、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられることによっても、突起部２４ｂからキーマット４０への経路よりも、突起部２４ａからキーマット４０への経路の方が、熱が伝導されにくくなる。そのため、半導体素子３０から発せられた熱が突起部２４側からキーマット４０側に伝導される際に、突起部２４ｂからキーマット４０に伝導される経路に迂回してキー１６に至る熱量が増加することとなる。その結果、半導体素子３０からの熱は周囲に分散されるため、半導体素子３０から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手、あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【００３８】
なお、本実施形態においても、半導体素子３０から所定距離内に２個以上のスイッチ２２が含まれる場合、たとえば半導体素子３０からの距離が最短のスイッチ２２が２個以上存在する場合には、それら２個以上のスイッチ２２を特定スイッチ２２ａとして、上述の構成をとることができる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態では、実施形態１あるいは２に示す構成に加えて、さらに次のような構成を設けている。
【００４０】
図７（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に係る携帯機器の概略部分断面図である。図７（Ａ）は実施形態１の構成に本実施形態の構成を設けた状態を示し、図７（Ｂ）は実施形態２の構成に本実施形態の構成を設けた状態を示している。本実施形態に係る携帯機器は、図１に示すＰＤＡ１０と同一であり、図７（Ａ）、（Ｂ）は、図１に示すＡ−Ａ線分と同じ位置で切断した断面である。なお、図７では筐体１５およびバッテリ７０を省略している。
【００４１】
図７（Ａ）に示すように、本実施形態では、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積が他のものに比べて小さいか、あるいは図７（Ｂ）に示すように、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との間に隙間５０が設けられる。そして、さらに非特定スイッチ２２ｂのうち、特定スイッチ２２ａに隣接する非特定スイッチ２２ｃから突出する突起部２４ｃとキーマット４０との接触面は、非特定スイッチ２２ｃ以外の他のスイッチ２２（特定スイッチ２２ａおよび非特定スイッチ２２ｂ）から突出する突起部２４（突起部２４ａおよび突起部２４ｂ）とキーマット４０との接触面に比べて面積が大きくなっている。
【００４２】
このように、本実施形態では、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａとキーマット４０との接触面積が他のものと比べて小さいか、あるいはその間に隙間５０が設けられ、さらに特定スイッチ２２ａに隣接する非特定スイッチ２２ｃから突出する突起部２４ｃとキーマット４０との接触面積が、他のものよりも大きくなっている。したがって、特定スイッチ２２ａから突出する突起部２４ａからキーマット４０へ熱が伝導されにくくなることに加え、特定スイッチ２２ａに隣接する非特定スイッチ２２ｃから突出する突起部２４ｃからキーマット４０側へ熱が伝導されやすくなる。そのため、半導体素子３０から発せられた熱を、突起部２４ｃからキーマット４０に伝導される経路の方により効率的に誘導することができる。その結果、半導体素子３０から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手、あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【００４３】
（実施形態４）
上述の各実施形態では、携帯機器としてＰＤＡ１０を例に説明したが、本実施形態では、携帯電話機を例に説明する。
【００４４】
図８は、本実施形態に係る携帯機器としての携帯電話機１００の外観構成を示す模式図である。
【００４５】
図８に示されるように、携帯電話機１００は、表示部１０２と操作部１０４とをヒンジ部１０１で連結した構造を備え、表示部１０２と操作部１０４とはヒンジ部１０１を介して回動可能に形成されている。表示部１０２には文字や画像等の情報を表示する表示パネル１０３や、スピーカ部１０６が設けられている。操作部１０４には、携帯電話機１００の各種の動作の実行を指示したり文字などを入力するための複数のキー１６や、マイク部１０８が設けられている。
【００４６】
図９は、本実施形態に係る携帯電話機１００の操作部１０４の主要構成部分の分解斜視図である。
【００４７】
図９に示されるように、ベースとなる基板２０の第２の主表面Ｓ２に、押圧により接点を接続させる複数のスイッチ２２が設けられている。複数のスイッチ２２には図中上方向（キーマット４０方向）に向けて突起部２４が突出している。また基板２０の第２の主表面Ｓ２側には弾性部材からなるキーマット４０が配置されている。キーマット４０の基板２０と反対側の主表面（図中上側）にはキーマット４０に対して押下げ可能な複数のキー１６が設けられている。また、基板２０における第２の主表面Ｓ２の反対側には、半導体素子およびバッテリ（図示せず）が配置されている。
【００４８】
本実施形態に係る携帯電話機１００についても、上述の各実施形態の構成を適用することが可能であり、図２、３および５〜７は、図８に示す携帯電話機１００のＢ−Ｂ線分で切断した概略部分断面図に相当する。携帯電話機１００における発熱性の半導体素子３０としては、たとえば増幅器（パワーアンプ）、ＭＳＭ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｍ）（登録商標）などが挙げられる。
【００４９】
ここで、ユーザが携帯電話機１００で通話する場合、ユーザはスピーカ部１０６を耳に、マイク部１０８を口に当てた状態で通話する。このとき、操作部１０４に設けられた複数のキー１６、特にテンキー１６ａ部分が、ユーザの頬やその周辺部に当接した状態となる。一方、携帯電話機１００を用いた通話は数時間に及ぶ場合もある。そのため、操作部１０４内に配置された半導体素子からの熱でテンキー１６ａが局所的に高温になった場合は、高温になったテンキー１６ａがユーザの頬やその周辺部に当接した状態が長時間続き、ユーザの頬やその周辺部に、いわゆる低温火傷の症状が現れるおそれがある。
【００５０】
しかしながら、本実施形態に係る携帯電話機１００に、上述の各実施形態の構成を適用することで、半導体素子からの熱は周囲に分散され、テンキー１６ａの局所的な温度上昇を抑えることができる。そのため、上述の各実施形態における効果に加えて、携帯電話機１００の安全性が向上するという効果が得られる。
【００５１】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうるものである。
【００５２】
たとえば、上述の各実施形態に示される構成は、図１０に示すデジタルスチルカメラ、図１１に示すデジタルビデオカメラ、図１２に示す非折りたたみ型の電子辞書、電子手帳などの携帯機器にも適用可能である。図２、３および５〜７は、各図に示すＣ−Ｃ線分で切断した概略部分断面図に相当する。デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラにおける発熱性の半導体素子３０としては、たとえば動作制御を行うＣＰＵ、電源ユニット、ＣＣＤ、ＣＣＤ駆動回路などが挙げられる。また、電子辞書や電子手帳における発熱性の半導体素子３０としては、たとえば動作制御を行うＣＰＵ、その他のプロセッサ、ＬＣＤコントローラなどが挙げられる。なお、半導体素子３０はこれら以外のものであってもよい。デジタルスチルカメラおよびデジタルビデオカメラ、電子辞書および電子手帳に搭載される発熱性の半導体素子のうち、最も高熱を発する半導体素子は、ＣＰＵである。
【００５３】
また、上述の各実施形態では、複数のキーはそれぞれ別体としてキーマットに固着されているが、キーは、複数のキーが一体的に形成されたキーシート形状であってもよい。その場合には、キーシートが携帯機器の筐体の一部を構成するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述の各実施形態では、発熱体として半導体素子を例に説明したが、たとえば電源としてのバッテリも発熱体となり得る。図１３に示すように、バッテリ７０が基板２０の第１の主表面Ｓ１側に配置される構成において、バッテリ７０は、複数のスペーサ７１を介して基板２０に設けられている。この場合、バッテリ７０から発せられた熱は、スペーサ７１を介して基板２０側に伝導される。そこで、基板２０の面方向におけるスペーサ７１からの距離が所定範囲内にあるスイッチ２２、たとえばスペーサ７１からの距離が最短のスイッチ２２を特定スイッチ２２ａとして、特定スイッチ２２ａとこの特定スイッチ２２ａに向けて突出する突起部２４ａとの接触面積を、他のものよりも小さくしている。なお、特定スイッチ２２ａと突起部２４ａとの接触面積を小さくするのではなく、隙間を設けるなど、上述の各実施形態に示す構成を適宜設けることができる。
【００５５】
上述のような構成により、バッテリ７０と基板２０との間に設けられたスペーサ７１から所定範囲内にあるキー１６部分の局所的な温度上昇を抑えることができる。また、これによりキー操作によるユーザの手あるいは指における発汗が抑えられ、ユーザがより快適に携帯機器を操作することができるようになる。さらには携帯機器のグリップ性の低下も抑制され、携帯機器の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態１に係る個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）の外観構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すＰＤＡ１０のＡ−Ａ線分で切断した概略部分断面図である。
【図３】キーとキーマットとが一体成形された形状を示す概略部分断面図である。
【図４】特定スイッチから突出する突起部の形状を示す概略断面図である。
【図５】半導体素子から所定距離内に２個以上のスイッチが含まれる場合の概略部分断面図である。
【図６】実施形態２に係る携帯機器の概略部分断面図である。
【図７】実施形態３に係る携帯機器の概略部分断面図である。
【図８】実施形態４に係る携帯電話機の外観構成を示す模式図である。
【図９】携帯電話機の操作部の主要構成部分の分解斜視図である。
【図１０】デジタルスチルカメラの外観構成を示す模式図である。
【図１１】デジタルビデオカメラの外観構成を示す模式図である。
【図１２】非折りたたみ型の電子辞書や電子手帳などの外観構成を示す模式図である。
【図１３】バッテリが基板の第１の主表面側に配置された構成を示す概略部分断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ＰＤＡ、 １１ ヒンジ部、 １２ 表示部、 １４ 操作部、 １５ 筐体、 １６ キー、 １６ａ テンキー、 ２０ 基板、 ２２ スイッチ、 ２２ａ 特定スイッチ、 ２２ｂ、２２ｃ 非特定スイッチ、 ２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 突起部、 ３０ 半導体素子、 ４０ キーマット、 ５０ 隙間、 ７０ バッテリ、 １００ 携帯電話機、 １０１ ヒンジ部、 １０２ 表示部、 １０４ 操作部、 １０６ スピーカ部、 １０８ マイク部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面は、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面に比べて面積が小さいことを特徴とする携帯機器。
【請求項２】
基板と、
前記基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの間に隙間が設けられ、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとは接触していることを特徴とする携帯機器。
【請求項３】
前記所定範囲内にある特定スイッチは、前記基板の面方向における前記半導体素子からの距離が最短のスイッチであることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯機器。
【請求項４】
基板と、
前記基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記スペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面は、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面に比べて面積が小さいことを特徴とする携帯機器。
【請求項５】
基板と、
前記基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記スペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの間に隙間が設けられ、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとは接触していることを特徴とする携帯機器。
【請求項６】
前記所定範囲内にある特定スイッチは、前記基板の面方向における前記スペーサからの距離が最短のスイッチであることを特徴とする請求項４または５に記載の携帯機器。
【請求項７】
前記特定スイッチに隣接する非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面は、他のスイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面に比べて面積が大きいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の携帯機器。
【請求項８】
前記キーは、複数のキーからなるテンキーであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の携帯機器。
【請求項１】
基板と、
前記基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面は、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面に比べて面積が小さいことを特徴とする携帯機器。
【請求項２】
基板と、
前記基板の第１の主表面に設けられた発熱性の半導体素子と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記半導体素子からの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの間に隙間が設けられ、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとは接触していることを特徴とする携帯機器。
【請求項３】
前記所定範囲内にある特定スイッチは、前記基板の面方向における前記半導体素子からの距離が最短のスイッチであることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯機器。
【請求項４】
基板と、
前記基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記スペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面は、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面に比べて面積が小さいことを特徴とする携帯機器。
【請求項５】
基板と、
前記基板の第１の主表面にスペーサを介して設けられた発熱体としての電源と、
前記基板の第２の主表面に設けられ、押圧により接点を接続させる複数のスイッチと、
前記基板の前記第２の主表面側に位置し、弾性部材からなるキーマットと、
前記基板の前記第２の主表面と対向する前記キーマットの一方の主表面に向けて前記複数のスイッチのそれぞれから突出する複数の突起部と、
前記キーマットの他方の主表面に設けられ、前記キーマットに対して押下げ可能なキーと、
を備え、
前記基板の面方向における前記スペーサからの距離が所定範囲内にある特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの間に隙間が設けられ、前記特定スイッチ以外の非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとは接触していることを特徴とする携帯機器。
【請求項６】
前記所定範囲内にある特定スイッチは、前記基板の面方向における前記スペーサからの距離が最短のスイッチであることを特徴とする請求項４または５に記載の携帯機器。
【請求項７】
前記特定スイッチに隣接する非特定スイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面は、他のスイッチから突出する前記突起部と前記キーマットとの接触面に比べて面積が大きいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の携帯機器。
【請求項８】
前記キーは、複数のキーからなるテンキーであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の携帯機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１１０８９１（Ｐ２００９−１１０８９１Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８４５９５（Ｐ２００７−２８４５９５）
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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