(57)【要約】【課題】良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することができるキーモジュール及び該キーモジュールを用いた電子機器の提供を課題とする。【解決手段】所定の指令を入力するための入力キー１１と、該入力キー１１の下方に位置し、導入した光を前記入力キー１１方向へ照光するための導光板２０と、該導光板２０の下方に位置し、前記入力キー１１によってスイッチオン、スイッチオフされる回路基板４０とから構成されるキーモジュール２であって、前記導光板２０の一部を薄肉に形成することで、該導光板２０の一部に前記入力キー１１の動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うためのスイッチ動作子２１を一体形成してある。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の指令を入力するための入力キーと、該入力キーの下方に位置し、導入した光を前記入力キー方向へ照光するための導光板と、該導光板の下方に位置し、前記入力キーによってスイッチオン、スイッチオフされる回路基板とから構成されるキーモジュールであって、前記導光板の一部を薄肉に形成することで、該導光板の一部に前記入力キーの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うためのスイッチ動作子を一体形成してあることを特徴とするキーモジュール。
【請求項２】
スイッチ動作子は、ドーム状であることを特徴とする請求項１に記載のキーモジュール。
【請求項３】
スイッチ動作子の回路基板に対向する面に導電性金属層からなる電気接点部を設けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載のキーモジュール。
【請求項４】
金属層は、導電性金属薄膜層からなることを特徴とする請求項３に記載のキーモジュール。
【請求項５】
金属層は、複数層からなる多層であることを特徴とする請求項３又は４に記載のキーモジュール。
【請求項６】
回路基板は、複数の導電層がスペースを介して積層され、該複数の導電層間がスイッチ動作子を介して接触、非接触されることでスイッチオン、スイッチオフされることを特徴とする請求項１又は２に記載のキーモジュール。
【請求項７】
スイッチ動作子の入力キーに対応した位置に導光板を通過してきた光を入力キー方向へ出射させる光出射構造部を備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のキーモジュール。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載のキーモジュールを入力手段として用いることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キーモジュール及び該キーモジュールを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、ノートパソコン、デジタルカメラ等の電子機器においては、一般的に、入力モジュールを用いて所用の入力操作ができるようになされている。そして前記入力モジュールには、その構成の一部として、入力操作に伴ってスイッチ動作がなされるよう、スイッチング用の固定接点を導電パターン上に備えたフレキシブルプリント配線板が用いられたりする。
また前記携帯電話機等の電子機器においては、入力キー等を備えた入力操作部からの押圧スイッチ操作を前記フレキシブルプリント配線板の一対の固定接点間における断接動作に結びつける仲介部材として、ドーム状の可動接点を用いる場合が多い。
また前記携帯電話機等の電子機器においては、入力モジュールとして、光源からの光を入力キーに伝える導光板が用いられたりする。
前記ドーム状の可動接点を用いてスイッチングを行う従来技術として、例えば下記特許文献１がある。
下記特許文献１は、エンボスシートスイッチおよび同スイッチの製造方法に関する発明で、高い耐熱特性を有し、寿命が長く、スイッチ感触が良く、経済的なエンボスシートスイッチおよび同スイッチの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５３４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示すエンボスシートスイッチおよび同スイッチの製造方法では、絶縁性樹脂フィルムでドームスイッチを形成する構成としている。この上記特許文献１に示すエンボスシートスイッチを携帯電話機に用いる場合、良好なクリック感を与えるためには絶縁性樹脂フィルムを薄くする必要がある。しかし絶縁性樹脂フィルムを薄くすると、光源から取り込む光の絶対量が減少し、入力キーの輝度が低下する。従って上記特許文献１に示すエンボスシートスイッチおよび同スイッチの製造方法では、絶縁性樹脂フィルムを導光板として利用することが考慮されておらず、携帯電話機に用いた場合、良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することができるキーモジュール及び該キーモジュールを用いた電子機器の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のキーモジュールは、所定の指令を入力するための入力キーと、該入力キーの下方に位置し、導入した光を前記入力キー方向へ照光するための導光板と、該導光板の下方に位置し、前記入力キーによってスイッチオン、スイッチオフされる回路基板とから構成されるキーモジュールであって、前記導光板の一部を薄肉に形成することで、該導光板の一部に前記入力キーの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うためのスイッチ動作子を一体形成してあることを第１の特徴としている。
【０００７】
上記本発明の第１の特徴によれば、所定の指令を入力するための入力キーと、該入力キーの下方に位置し、導入した光を前記入力キー方向へ照光するための導光板と、該導光板の下方に位置し、前記入力キーによってスイッチオン、スイッチオフされる回路基板とから構成されるキーモジュールであって、前記導光板の一部を薄肉に形成することで、該導光板の一部に前記入力キーの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うためのスイッチ動作子を一体形成してあることから、導光板にスイッチ動作子を一体形成することで、良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することができる。
【０００８】
また本発明のキーモジュールは、上記本発明の第１の特徴に加えて、スイッチ動作子は、ドーム状であることを第２の特徴としている。
【０００９】
上記本発明の第２の特徴によれば、上記本発明の第１の特徴による作用効果に加えて、スイッチ動作子は、ドーム状であることから、入力キーの動作に従動してスイッチ動作子を沈み込ませることができ、良好なクリック感を得ることができる。
【００１０】
また本発明のキーモジュールは、上記本発明の第１又は第２の特徴に加えて、スイッチ動作子の回路基板に対向する面に導電性金属層からなる電気接点部を設けてあることを第３の特徴としている。
【００１１】
上記本発明の第３の特徴によれば、上記本発明の第１又は第２の特徴による作用効果に加えて、スイッチ動作子の回路基板に対向する面に導電性金属層からなる電気接点部を設けてあることから、入力キーの動作に従動して回路基板のスイッチオン、スイッチオフを行うことができる。
【００１２】
また本発明のキーモジュールは、上記本発明の第３の特徴に加えて、金属層は、導電性金属薄膜層からなることを第４の特徴としている。
【００１３】
上記本発明の第４の特徴によれば、上記本発明の第３の特徴による作用効果に加えて、金属層は、導電性金属薄膜層からなることから、導電性金属を用いることで、回路基板への導通を良好なものとすることができる。また薄膜層とすることで、良好なクリック感を得ることができる。
【００１４】
また本発明のキーモジュールは、上記本発明の第３又は第４の特徴に加えて、金属層は、複数層からなる多層であることを第５の特徴としている。
【００１５】
上記本発明の第５の特徴によれば、上記本発明の第３又は第４の特徴による作用効果に加えて、金属層は、複数層からなる多層であることから、金属層を複数層とすることで、回路基板への導通を一段と良好なものとすることができる。
【００１６】
また本発明のキーモジュールは、上記本発明の第１又は第２の特徴に加えて、回路基板は、複数の導電層がスペースを介して積層され、該複数の導電層間がスイッチ動作子を介して接触、非接触されることでスイッチオン、スイッチオフされることを第６の特徴としている。
【００１７】
上記本発明の第６の特徴によれば、上記本発明の第１又は第２の特徴による作用効果に加えて、回路基板は、複数の導電層がスペースを介して積層され、該複数の導電層間が、スイッチ動作子を介して接触、非接触されることでスイッチオン、スイッチオフされることから、一段と良好なクリック感を実現することができる。
【００１８】
また本発明のキーモジュールは、上記本発明の第１〜第６の何れか１つの特徴に加えて、スイッチ動作子の入力キーに対応した位置に導光板を通過してきた光を入力キー方向へ出射させる光出射構造部を備えていることを第７の特徴としている。
【００１９】
上記本発明の第７の特徴によれば、上記本発明の第１〜第６の何れか１つの特徴による作用効果に加えて、スイッチ動作子の入力キーに対応した位置に導光板を通過してきた光を入力キー方向へ出射させる光出射構造部を備えていることから、光出射構造部により入力キー方向へ効率的に光を出射させることができる。よって一段と高輝度を実現できるキーモジュールとすることができる。
【００２０】
また本発明の電子機器は、請求項１〜７の何れか１つのキーモジュールを入力手段として用いることを第８の特徴としている。
【００２１】
上記本発明の第８の特徴によれば、電子機器は、請求項１〜７の何れか１つのキーモジュールを入力手段として用いることから、良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することができる電子機器とすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のキーモジュール及び該キーモジュールを用いた電子機器によれば、良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することができるキーモジュール及び該キーモジュールを用いた電子機器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュールの平面図である。
【図３】図２のキーモジュールをＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュールの変形例を示す図で、図３と同様の方向から見た断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュールを示す図で、図３と同様の方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機を説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。
【００２５】
まず図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る携帯電話機１は、入力部１ａと、表示部１ｂとを備える。表示部１ｂは、ヒンジ部１ｃを介して入力部１ａに開閉自在とされている。
【００２６】
図２、図３も参照して、前記入力部１ａには、そのケース１ｄ内に入力モジュールとしてのキーモジュール２を備えている。キーモジュール２には、入力操作部１０、導光板２０、光源３０、回路基板４０を備えている。
【００２７】
前記入力操作部１０は、入力操作を行う部分で、前記入力部１ａに露出した入力キー１１と、入力シート１２とから構成される。また図３に示すように、入力シート１２における入力キー１１に対応した位置には、押子１２ａが形成されている。
なお入力シート１２は、ラバー等の軟質の弾性シートで構成することができる。
【００２８】
前記導光板２０は、光源３０から導入した光を全反射させながら入力キー１１を照光するためのものである。
導光板２０は、ポリカーボネート、ポリウレタン、エラストマ、ペット等の高分子樹脂で形成されている。
【００２９】
また図３に示すように、導光板２０における入力キー１１、押子１２ａに対応した位置には、導光板２０の一部を薄肉に形成することで、該導光板２０の一部に入力キー１１の動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うためのスイッチ動作子２１を一体形成してある。このような構成とすることで、押子１２ａを介して入力キー１１の動作に従動してスイッチ動作子２１を動かすことができる。具体的には、入力キー１１の操作時において、入力キー１１を押圧することで、押子１２ａが下方へ押し下げられ、それに伴いスイッチ動作子２１が下方へ押し下げられる。
【００３０】
また図３に示すように、スイッチ動作子２１は、ドーム状に形成してある。このようにスイッチ動作子２１を薄肉且つドーム状とすることで、スイッチ動作子２１に良好なクリック感を持たせることができる。
またスイッチ動作子２１のみを薄肉に形成することで、スイッチ動作子２１には良好なクリック感を持たせることができると同時に、スイッチ動作子２１を除く導光板２０による入力キー１１の照光を高輝度なものとすることができる。即ち、良好なクリック感と高輝度とを同時に実現することができる。
【００３１】
スイッチ動作子２１を一体形成した導光板２０の製造方法としては、射出成形やホットエンボス成形を用いることができる。
なお導光板２０の厚みは、２００μｍで、スイッチ動作子２１の厚みは、１００μｍとすることが望ましい。
【００３２】
更に図３に示すように、スイッチ動作子２１の回路基板４０に対向する面には電気接点部２２が設けられている。この電気接点部２２は、押子１２ａを介して入力キー１１の動作に従動してスイッチ動作子２１が下方へ押し下げられた際、下記で述べる回路基板４０の回路部に接することで、回路基板４０にキー入力信号を発生させるものである。
電気接点部２２は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ等の良導電性金属薄膜層で形成され、蒸着法、めっき法、スクリーン印刷等を用いてスイッチ動作子２１の回路基板４０に対向する面に貼り付けられる。
本実施形態においては、図３に示すように、電気接点部２２は、第１金属薄膜層２２ａと第２金属薄膜層２２ｂとの２層からなる多層とし、第１金属薄膜層２２ａをＡｇ、第２金属薄膜層２２ｂをＡｕで形成している。２層とすることで、回路基板４０への導通を一段と良好なものとすることができる。
【００３３】
なお電気接点部２２は複数層からなる多層である構成に限るものではなく、単層であってもよい。
また電気接点部２２の厚みは、スイッチ動作子２１の厚みよりも薄肉であることが必要で、好適には１μｍ以下であることが望ましい。
【００３４】
前記光源３０は、例えばＬＥＤで構成することができる。この光源３０は、図１、図３に示すように、回路基板４０上における導光板２０の光導入端面２３と対向する位置に設備される。
【００３５】
前記回路基板４０は、いわゆるフレキシブルプリント配線板で、樹脂層４１と、導電パターン４２とから構成される。
樹脂層４１としては、絶縁性の樹脂材料を用いることができる。
【００３６】
前記導電パターン４２は、回路部を構成する導電層であり、その一部には、図３に示すように、第１導電パターン４２ａと、第２導電パターン４２ｂとが形成されている。
前記第１導電パターン４２ａは、その上面に回路を備え、押子１２ａを介して入力キー１１の動作に従動してスイッチ動作子２１が下方へ押し下げられた際に電気接点部２２と接触することで、回路基板４０にキー入力信号を発生させる導電パターンである。また前記第２導電パターン４２ｂ上に、上述した電気接点部２２が設置される。
【００３７】
入力キー１１が押圧されると、押子１２ａが下方へ押し下げられ、それに従動してスイッチ動作子２１が下方へ押し下げられる。それに伴い電気接点部２２が下方へ押し下げられ、第１導電パターン４２ａと接地する。この接地によって第１導電パターン４２ａと第２導電パターン４２ｂとがスイッチ動作子２１を介してスイッチオンされる。
また入力キー１１の押圧が解除されると、押し下げられていたドーム状のスイッチ動作子２１の上方への復元力により電気接点部２２と第１導電パターン４２ａとの接地が解除される。この解除によって第１導電パターン４２ａと第２導電パターン４２ｂとがスイッチ動作子２１を介してスイッチオフされる。
なお樹脂層４１の厚みは、１０μｍ〜１００μｍ（一般的な厚みは５０μｍ）であることが望ましい。
【００３８】
次に図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュール２の変形例を説明する。なお図４は、キーモジュール２の変形例を示す図で、図３と同様の方向から見た断面図である。
【００３９】
本変形例は、スイッチ動作子の入力キーに対応した位置に導光板を通過してきた光を入力キー方向へ出射させる光出射構造部を備えているものであり、その他の構成については、既述した本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機１と同一である。同一部材、同一機能を果たすものには、同一番号を付し、以下の説明を省略する。
【００４０】
図４に示すように、光出射構造部２４は、スイッチ動作子２１の入力キー１１に対向する面に設けられている。この光出射構造部２４は、光散乱剤の含有されたインクによる印刷パターンによって形成されている。
このような構成とすることで、導光板２０内を全反射状態で通過してきた光を光散乱剤を含む印刷パターンの位置で確実に散乱させて入力キー１１方向へ出射させることができる。よって入力キー１１の輝度を一段と高輝度なものとすることができる。
【００４１】
なお光出射構造部２４は、光散乱剤の含有されたインクによる印刷パターンによって形成される構成に限るものではなく、凹凸形状のパターンによって形成する構成であってもよい。このような構成とすることで、導光板２０内を全反射状態で通過してきた光を物理的な凹凸形状のパターンの位置で確実に散乱させて入力キー１１方向へ出射させることができる。よって入力キー１１の輝度を一段と高輝度なものとすることができる。この場合、凹凸形状はホットスタンピング、射出成形、マイクロブラスト、その他の方法で成形することが可能である。
【００４２】
次に図５を参照して、本発明の第２の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュール３を説明する。なお図５は、図３に示すキーモジュールと同様の方向（Ａ−Ａ方向）から見た断面図である。
【００４３】
本発明の第２の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュール３は、２層の導電層がスペースを介して積層された回路基板を用い、２層の導電層間がスイッチ動作子を介して接触、非接触されることでスイッチオン、スイッチオフされる構成のものである。既述した本発明の第１の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機１のキーモジュール２と同一部材、同一機能を果たすものには同一番号を付し、以下の説明を省略する。
【００４４】
図５に示すように、スイッチ動作子２１の入力キー１１、押子１２ａに対応した位置には、押子２１ａを形成してある。この押子２１ａは、入力キー１１の押圧に伴い回路基板４０を導通させるためのものである。
具体的には、図５に示すように、樹脂層４１と導電層たる導電パターン４２とが積層された回路基板４０において、入力キー１１、押子１２ａ、押子２１ａに対応する位置では、２層からなる導電パターン４２間の樹脂層４１が除去されている。
つまり下面に回路を備える上部導電パターン４２ｃと、上面に回路を備える下部導電パターン４２ｄとがスペースＳを介して積層された状態となっている。
【００４５】
入力キー１１が押圧されると、押子１２ａが下方へ押し下げられ、それに従動して押子２１ａを備えるスイッチ動作子２１が下方へ押し下げられる。それに伴い上部導電パターン４２ｃが押し下げられ、下部導電パターン４２ｄと接地する。この接地によって上部導電パターン４２ｃと下部導電パターン４２ｄとがスイッチ動作子２１を介してスイッチオンされる。
また入力キー１１の押圧が解除されると、押し下げられていたドーム状のスイッチ動作子２１の上方への復元力により上部導電パターン４２ｃと下部導電パターン４２ｄとの接地が解除される。この解除によって上部導電パターン４２ｃと下部導電パターン４２ｄとがスイッチ動作子２１を介してスイッチオフされる。
【００４６】
このように２層の導電層間がスイッチ動作子２１を介して接触、非接触されることでスイッチオン、スイッチオフされる構成とすることで、スイッチ動作子２１に電気接点部を設ける必要がない。よって一段と良好なクリック感を実現することができる。
なお上部導電パターン４２ｃの厚みは、５μｍ〜５０μｍ（一般的な厚みは３５μｍ）、下部導電パターン４２ｄの厚みは、５μｍ〜５０μｍであることが望ましい。
またスペースＳの厚みは、１０μｍ〜１００μｍであることが望ましい。
またスペースＳの成形方法は、上部導電パターン４２ｃと下部導電パターン４２ｄとの回路を作成する際に樹脂層４１を除去して形成するものであってもよいし、上部導電パターン４２ｃと下部導電パターン４２ｄとを樹脂層４１を挟んで積層させた後にエッチング等で樹脂層４１を除去して形成するものであってもよい。
【００４７】
なおこの第２の実施形態に係るキーモジュール３は、本実施形態のものに限るものではない。例えば上部導電パターン４２ｃの上面に樹脂層４１を積層する構成であってもよい。このような構成とすることで、上部導電パターン４２ｃに負荷される押子２１ａによる加圧力を軽減させることができ、加圧力に伴う回路の損傷等を防止することができる。
またスイッチ動作子２１の入力キー１１に対応した位置に導光板２０を通過してきた光を入力キー１１方向へ出射させる光出射構造部を備える構成とするものであってもよい。
このような構成とすることで、入力キー１１の輝度を一段と高輝度なものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は携帯電話機等の電子機器、それに用いられるキーモジュールとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１          携帯電話機
１ａ        入力部
１ｂ        表示部
１ｃ        ヒンジ部
１ｄ        ケース
２          キーモジュール
３          キーモジュール
１０        入力操作部
１１        入力キー
１２        入力シート
１２ａ      押子
２０        導光板
２１        スイッチ動作子
２１ａ      押子
２２        電気接点部
２２ａ      第１金属薄膜層
２２ｂ      第２金属薄膜層
２３        光導入端面
２４        光出射構造部
３０        光源
４０        回路基板
４１        樹脂層
４２        導電パターン
４２ａ      第１導電パターン
４２ｂ      第２導電パターン
４２ｃ      上部導電パターン
４２ｄ      下部導電パターン
Ｓ          スペース
【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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