(57)【要約】【課題】安価かつ耐久性に優れて消費電力が少なく、照光部を任意の色彩に光輝させることができる照光式入力装置を提供する。【解決手段】押釦スイッチの固定接点１ａを含む所要の配線パターンが形成された配線板１と、押釦スイッチの可動接点であるメタルドーム２と、メタルドーム固定用のカバーシート３と、光源である発光ダイオード４と、メタルドーム収納用の貫通孔５ａを有し、発光ダイオード４からの入射光を面方向に導いて貫通孔５ａ内に放光する導光板５とを備えた照光式入力装置において、カバーシート３のメタルドーム固定部３ａに着色部１１を形成し、貫通孔５ａ内に放光された白色光を着色部１１で反射させて、キートップ８に形成された照光マーク８ａから外部に放射させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押釦スイッチの固定接点を含む所要の配線パターンが形成された配線板と、押釦スイッチの可動接点であるメタルドームと、メタルドーム固定用のカバーシートと、光源と、前記メタルドームの収納部を有し前記光源からの入射光を面方向に導いて前記メタルドームの収納部内に放光する導光板とを備え、
前記カバーシートには所要の部位に着色部が形成されており、前記導光板の光出射面から放光された光を前記着色部で反射させて所要の向きに放射することを特徴とする照光式入力装置。
【請求項２】
前記カバーシートに色彩が異なる複数の前記着色部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の照光式入力装置。
【請求項３】
１つの前記着色部が複数の素材マークの集合から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の照光式入力装置。
【請求項４】
１つの前記着色部が複数の素材マークの集合から構成されており、前記１つの着色部を構成する素材マークの色彩が異なることを特徴とする請求項１に記載の照光式入力装置。
【請求項５】
前記着色部は、前記カバーシートのメタルドーム固定部と対応する部位であって、前記メタルドームを固定しない面に形成することを特徴とする請求項１に記載の照光式入力装置。
【請求項６】
前記メタルドーム固定部の中心部には、前記着色部を形成しないことを特徴とする請求項５に記載の照光式入力装置。
【請求項７】
前記メタルドーム固定部を円椀状に形成し、当該円椀状部位の凸面に前記着色部を形成したことを特徴とする請求項５に記載の照光式入力装置。
【請求項８】
前記導光板の前記メタルドーム収納部側の端面が、前記光源からの光を前記メタルドームに導くように傾斜されていることを特徴とする請求項１に記載の照光式入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などに備えられる照光式入力装置に係り、特に、所要の照光部を任意の色彩に光輝させる手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話などに備えられる照光式入力装置としては、図４に示すように、押釦スイッチの固定電極１０１ａを含む所要の配線パターンが形成されたプリント基板１０１と、プリント基板１０１の片面に配置された導光板１０２と、導光板１０２の側面に配置された複数個の発光ダイオード１０３と、導光板１０２に開設されたスイッチ窓孔１０４内に収納されたドーム状金属バネからなる押釦スイッチの可動電極１０５と、可動電極１０５と対向する部分に突起１０６が形成されたキーシート１０７と、キーシート１０７の外面の突起１０６と対応する部分に設けられた透光性のキートップ１０８とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
この照光式入力装置によれば、発光ダイオード１０３から出射された光が導光板１０２によってキートップ１０８の近傍まで導かれ、スイッチ窓孔１０４において放光されるので、キーシート１０７及びキートップ１０８を透過した放光によりキートップ１０８の操作面を光輝させることができる。【０００４】
ところで、この種の照光式入力装置においては、キートップの操作性を高めるため及び照光部の美観を高めるため、照光部を任意の色彩に光輝させることが求められている。【０００５】
照光部を任意の色彩に光輝させる手段としては、
（ａ）キートップの表面に着色部を形成し、光源である白色発光ダイオードから出射された白色光を着色部に導いて透過させ、着色部を着色部の色に光輝させる方法、
（ｂ）光源として所要の色の光を出射する発光ダイオードを用い、発光ダイオードから出射された光をキートップの表面に導いて透過させ、キートップを発光ダイオードの出射光の色に光輝させる方法、
（ｃ）光源として所要の色の光を出射するＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用い、ＥＬ素子から出射された光をキートップの表面に導いて透過させ、キートップをＥＬ素子の出射光の色に光輝させる方法、
が考えられる。
【特許文献１】特開２００５−２６８１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記（ａ）〜（ｃ）に示したキートップの着色光輝方法のうち、キートップの表面に着色部を形成する方法は、キートップを操作するごとに着色部に手指などが触れるので、着色部が経年劣化しやすく、耐久性に劣るという欠点がある。また、キートップの表面に着色部を形成するためには、キートップ材の表面に所要の着色層、保護層、遮光層及びキートップの外観色に着色されたカバー層とをこの順に形成し、次いで、例えばレーザ加工などによってカバー層及び遮光層の一部を着色層にダメージを与えないように選択的に除去して所要形状の照光部を形成するという複雑な工程を経なくてはならないので、キートップひいてはこれを備えた装置がコスト高になるという問題もある。【０００７】
また、前記（ｂ）の白色光以外の光を出射する発光ダイオードを備える方法は、必然的に発光ダイオードの設定数が多くなるので、部品点数が増加して装置が高コスト化したり、装置の消費電力が増加するという問題がある。加えて、照光部の演色が発光ダイオードの出射光の色に限定されるので、色彩選択の範囲が狭いという問題もある。【０００８】
さらに、前記（c）の白色光以外の光を出射するＥＬ素子を備える方法は、白色光以外の光を出射する発光ダイオードを備える場合と同様の欠点があるほか、ＥＬ素子は、発光ダイオードに比べて高コストで、電磁ノイズを生じやすく、長期使用に対する信頼性が低いなどの短所があり、さらにはＥＬ素子を入力装置用の発光体として用いると、ＥＬ素子の上から接点部を動作させざるを得ないのでキートップの操作フィーリングが劣化する、ＥＬ素子に繰り返し押圧力が付与されるので長期使用に対する信頼性がさらに低くなるといった問題が発生する。【０００９】
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、安価かつ耐久性に優れて消費電力が少なく、照光部を任意の色彩に光輝させることができる照光式入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するため、第１に、押釦スイッチの固定接点を含む所要の配線パターンが形成された配線板と、押釦スイッチの可動接点であるメタルドームと、メタルドーム固定用のカバーシートと、光源と、前記メタルドームの収納部を有し前記光源からの入射光を面方向に導いて前記メタルドームの収納部内に放光する導光板とを備え、前記カバーシートには所要の部位に着色部が形成されており、前記導光板の光出射面から放光された光を前記着色部で反射させて所要の向きに放射するという構成にした。【００１１】
かかる構成によると、着色部の色彩によって照光部の演色を変えることができるので、照光部の演色の如何にかかわらず、光源として白色発光ダイオードなどの白色光源のみを備えれば足りる。よって、出射光の色が異なる各種の発光ダイオードやＥＬ素子を用いる場合に比べて光減数を減少することができ、装置の低コスト化と省電力化を図ることができる。また、着色部の色彩によって照光部の演色を調整できることから、照光部を光輝させる光の色彩を任意に選択することができる。よって、押釦スイッチを操作するキートップの操作性が高められると共に、入力装置の美観を高めることができる。さらに、着色部をカバーシートに形成するので、着色部に直接手指が触れず、着色部の変色や破壊を防止することができる。よって、着色部ひいては入力装置の耐久性を高めることができる。【００１２】
本発明は第２に、前記第１の構成の照光式入力装置において、前記カバーシートに色彩が異なる複数の前記着色部を形成するという構成にした。【００１３】
かかる構成によると、色彩が異なるそれぞれの着色部で反射された光を各照光部に放射することができるので、多色の照光式入力装置とすることができる。【００１４】
本発明は第３に、前記第１の構成の照光式入力装置において、１つの前記着色部が複数の素材マークの集合から構成されているという構成にした。【００１５】
かかる構成によると、各素材マークの大きさ、形状、配列等を変えることによって照光部の演色の色味を適宜調整することができるので、照光部の演色の設計を容易化することができる。【００１６】
本発明は第４に、前記第１の構成の照光式入力装置において、１つの前記着色部が複数の素材マークの集合から構成されており、前記１つの着色部を構成する素材マークの色彩が異なるという構成にした。【００１７】
かかる構成によると、色彩が異なる複数の素材マークを組み合わせることによって照光部の演色を適宜調整することができるので、照光部の演色のバリエーションを無限に増やすことができる。【００１８】
本発明は第５に、前記第１の構成の照光式入力装置において、前記着色部は、前記カバーシートのメタルドーム固定部と対応する部位であって、前記メタルドームを固定しない面に形成するという構成にした。【００１９】
かかる構成によると、着色部をカバーシートのメタルドーム固定部と対応する部位に形成するので、キートップに設けられた照光部を任意の色に光輝させることができる。また、着色部をカバーシートのメタルドームを固定しない面に形成するので、着色部の形成がメタルドームによって制限されず、着色部の形成を容易化することができる。【００２０】
本発明は第６に、前記第５の構成の照光式入力装置において、前記メタルドーム固定部の中心部には、前記着色部を形成しないという構成にした。【００２１】
かかる構成によると、メタルドームの中心部を押圧するキートップなどの部材が着色部に触れないので、着色部ひいては入力装置の耐久性を高めることができる。【００２２】
本発明は第７に、前記第５の構成の照光式入力装置において、前記メタルドーム固定部を円椀状に形成し、当該円椀状部位の凸面に前記着色部を形成するという構成にした。【００２３】
かかる構成によると、メタルドーム固定部がフラットである場合に比べて、導光体から放光された光を着色部に照射させやすいので、照光部の演色を鮮明にすることができる。【００２４】
本発明は第８に、前記第１の構成の照光式入力装置において、前記導光板の前記メタルドーム収納部側の端面が、前記光源からの光を前記メタルドームに導くように傾斜されているという構成にした。【００２５】
かかる構成によると、端面が垂直である場合に比べて、導光板端面から直接光源からの光が漏れることが少なくなり、着色部にて反射された光が多く放出されるため、照光部の演色を鮮明にすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の照光式入力装置は、カバーシートの所要の部位に着色部を形成し、導光板の光出射面から放光された光を着色部で反射させて所要の向きに放射するので、光源として白色光源のみを備えれば足り、装置の低コスト化と省電力化を図ることができる。また、着色部の色彩によって照光部の演色を調整できることから、照光部を光輝させる光の色彩を任意に選択することができて、押釦スイッチを操作するキートップの操作性が高められると共に、入力装置の美観を高めることができる。さらに、着色部をカバーシートに形成するので、着色部ひいては入力装置の耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る照光式入力装置の実施形態を、図１乃至図３を用いて説明する。図１は実施形態に係る照光式入力装置をキーシートと組み合わせた状態の要部断面図、図２は実施形態に係る着色部を例示するカバーシートの要部平面図、図３はキートップの拡大断面図である。【００２８】
図１に示すように、実施形態に係る照光式入力装置は、押釦スイッチの固定接点１ａ及び図示しない所要の配線パターンが形成された配線板１と、押釦スイッチの可動接点であるメタルドーム２と、メタルドーム固定用のカバーシート３と、光源である発光ダイオード４と、メタルドーム２の収納部である貫通孔５ａを有し、発光ダイオード４からの入射光を面方向に導いて貫通孔５ａ内に放光する導光板５と、導光板５の上面に形成された遮光膜６とから主に構成されている。本例の照光式入力装置は、導光板５の上方に配置されたキーシート７と組み合わされて使用される。【００２９】
配線板１は、発光ダイオード４の出射光を散乱させて貫通孔５ａから放光される光の均一性を高めるため、少なくとも導光板５と接する側の面を遮光性白色材料をもって形成することが望ましい。即ち、かかる構成にすると、配線板１による光の吸収を抑制できるので、発光ダイオード４から出射される光の無駄を抑制することができ、各貫通孔５ａの照度を高めることができる。配線板１としては、全体が遮光性白色材料をもって形成されたものを用いることもできるし、白色遮光性材料以外の材料をもって形成された配線板本体の表面に遮光性白色材料からなるカバー層が被覆されたものを用いることもできる。遮光性白色材料としては、液晶ポリマーやポリイミドなどを基材とする強化プラスチック系やガラスエポキシや低温焼成セラミックなどのリジッド系などを挙げることができる。なお、配線板１は、必要に応じて、導体部が表面にのみ形成される単層構造とすることもできるし、導体部が絶縁層を介して多層に積層される多層構造とすることもできる。【００３０】
メタルドーム２は、押釦スイッチの可動接点として機能するもので、金属板、例えばステンレス板を円椀状に成形してなる。メタルドーム２の電極接点側（内面側）には、固定接点１ａとの間の電気的接続を良好なものにするため及び耐摩耗性を改善するため、必要に応じて金めっきや銀めっきを施すこともできる。【００３１】
カバーシート３は、ポリエチレンテレフタレートなどの弾性に優れた樹脂フィルムをもって形成される。カバーシート材料としては、導光板５からの光漏れを抑制し、発光ダイオード４の出射光を有効利用するため、光の反射効果が高い白色材料や、表面に光拡散処理が施された透明材料、半透明材料又は白色材料が特に望ましい。カバーシート３のメタルドーム固定部３ａは、円椀状に成形され、内部にメタルドーム２が収納固定される。メタルドーム２の固定手段としては、作業が容易でメタルドーム２を確実に固定できることから接着が特に適する。このカバーシート３は、その周辺部が配線板１の周辺部に接着される。【００３２】
カバーシート３に形成された円椀状のメタルドーム固定部３ａの外面には、図２（ａ）〜（ｆ）に例示する着色部１１が形成される。このように、メタルドーム固定部３ａの外面に着色部１１を形成すると、メタルドーム２によって着色部１１の形成が制限されないので、着色部１１の形成を容易に行うことができる。なお、着色部１１は、インクや塗料を印刷することにより形成することができ、インクや塗料には蛍光体を混合することもできる。【００３３】
着色部１１は、図２（ａ）に示すようにメタルドーム固定部３ａの外面全体に一様に形成することもできるし、図２（ｂ）〜（ｆ）に示すように点状又は線状などの複数の素材マークの集合から構成することもできる。図２（ｂ）は単一色からなる複数の点状素材マークをメタルドーム固定部３ａの中心部とその周辺部分とに分散して形成した例、図２（ｃ）は単一色からなる複数の点状素材マークをメタルドーム固定部３ａの周辺部分にのみ分散して形成した例、図２（ｄ）は複数色からなる複数の点状素材マークをメタルドーム固定部３ａの周辺部分にのみ分散して形成した例、図２（ｅ）は単一色からなる複数の円形素材マークをメタルドーム固定部３ａの周辺部分にのみ分散して形成した例、図２（ｆ）は単一色からなる複数の円形素材マークをメタルドーム固定部３ａの中心位置を中心とする同心円状に形成した例である。図２（ｂ）〜（ｆ）に示すように着色部１１を点状又は線状などの複数の素材マークの集合から構成すると、各素材マークの大きさ、形状、配列等を変えることによって所要の照光部（本例の場合、キートップ８に形成された照光マーク８ａ）の演色の色味を適宜調整することができるので、照光部の演色の設計を容易化することができる。【００３４】
図２（ｃ）〜（ｆ）に示すように、メタルドーム固定部３ａの周辺部分にのみ着色部１１を形成すると、後に説明するキートップと着色部との干渉を防止できるので、着色部の経時的な劣化や破壊を防止することができる。また、図２（ｄ）に示すように、着色部１１を色が異なる複数の点状素材マークの集合から構成すると、色彩が異なる複数の素材マークを組み合わせることによって照光部の演色を適宜調整することができるので、少ないインク色で照光部の演色のバリエーションを無限に増やすことができる。【００３５】
なお、１枚のカバーシート３に複数のメタルドーム固定部３ａが形成される場合には、各メタルドーム固定部３ａに形成される着色部１１の着色を変えることができる。この場合には、多色の照光式入力装置が得られる。【００３６】
光源としては、複数の波長を含む光源であれば着色部で特定の波長が吸収されて色味を変換できるが、消費電力や小型化という観点で、白色光を出射する白色発光ダイオードが望ましい。発光ダイオード４の設定数や配列に関しては、何ら制限があるものではなく、照光部を均一に光輝させるに必要な個数の発光ダイオード４が所要の配列で備えられる。発光ダイオード４は、光出射面を導光板５に設定された所要の光入射部に対向させて配置される。【００３７】
導光板５は、発光ダイオード４からの入射光を面内方向に導いて、貫通孔５ａから放光させるものであり、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂などの透明度の高い樹脂材料やガラス材料をもって所定の形状に形成される。貫通孔５ａは、メタルドーム２及びカバーシート３のメタルドーム固定部３ａを収納するためのものであり、配線板１に形成された固定接点１ａと対応する位置に形成される。なお、導光板５は、入力装置の薄型化の観点から板厚が小さいことが望まれるが、薄くなりすぎると光源からの光を入射面から入射させることが難しくなり、また製造上の難度も上がるため、０．１ｍｍ以上の板厚とすることが好ましく、０．４ｍｍ以下とすることがより好ましい。また、板厚１．２ｍｍ以上では、１．０ｍｍ〜１．５ｍｍの板厚のものと輝度が大きく変わらないため、入力装置の薄型化の点からも、板厚の上限は１．２ｍｍとすることが望ましい。【００３８】
なお、図１の例では、導光板５の貫通孔５ａ側の端面が垂直に形成されているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、当該端面に傾斜を設けて、発光ダイオード４から入射した光をカバーシート３のメタルドーム固定部３ａに導くようにすることもできる。これにより、メタルドーム固定部３ａに設けられた着色部１１にて反射される光の量を増やすと共に導光体５の端面から直接外部に漏れる光の量を減らすことができ、照光部の演色を鮮明にすることができる。【００３９】
遮光膜６は、導光板５からの光漏れを防止して光の有効利用を図るものであって、黒色塗料又はアルミニウムなどの金属膜をもって形成される。【００４０】
キーシート７は、軟質性の透光性樹脂材料をもって形成されており、貫通孔５ａの開設位置と対応する部分にキートップ８とメタルドーム２を押圧するためのアクチュエータ９とが一体に形成されている。キートップ８の表面中央部には、所要の照光マーク８ａが形成される。照光マーク８ａは、図３に拡大して示すように、キートップ８の表面に形成された遮光膜１０ｂ及び当該遮光膜１０ｂの表面に形成されたカバー層１０ａの一部を、例えばレーザ加工などにより選択的に除去することにより形成される。なお、照光マーク８ａとしては、これが形成されるキートップ８を押圧操作することによって入力される信号の種類を示す文字や図形を形成することができる。【００４１】
以下、本例に係る照光式入力装置の組立方法について説明する。まず、所定の位置に発光ダイオード４が実装された配線板１、メタルドーム固定部３ａの内面にメタルドーム２が接着固定され、かつメタルドーム固定部３ａの外面に着色部１１が形成されたカバーシート３、上面に遮光膜６が形成された導光板５、及びキートップ８に照光マーク８ａが形成されたキーシート７を用意する。しかる後に、配線板１の固定端子形成面に、メタルドーム２が接着固定されたカバーシート３を位置決めして接着する。これにより、配線板１に形成された固定端子１ａとメタルドーム２とが対向に配置される。次いで、遮光膜６が形成されていない面をカバーシート３側に向けて、導光板５をカバーシート３上に位置決めして設定する。これにより、メタルドーム２及びカバーシート３のメタルドーム固定部３ａは、導光板５に開設された貫通孔５ａ内に設定される。なお、導光板５は、配線板１に固定される。導光板５と配線板１との固定手段としては、締結又はスナップ結合などを利用することができる。しかる後に、導光板５の上方にキーシート７を位置決めして設定する。これにより、導光板５に開設された貫通孔５ａ内にアクチュエータ９が設定される。【００４２】
本例の照光式入力装置は、上記のように構成されているので、図１に矢印で示すように、発光ダイオード４から出射された白色光が導光板５を通って面方向に伝搬され、貫通孔５ａ内に放光される。貫通孔５ａ内に放光された白色光は、カバーシート３のメタルドーム固定部３ａに形成された着色層１１で反射され、着色光に変換される。この着色光は、キートップ８及び当該キートップ８に形成された照光マーク８ａを通って外部に放射される。【００４３】
このように、本例の照光式入力装置は、カバーシート３のメタルドーム固定部３ａに着色部１１を形成し、当該着色部１１にて反射された光を照光マーク８ａを通って外部に放射するので、照光マーク８ａを演色表示することができる。また、本例の照光式入力装置は、光源として白色発光ダイオード４のみを備えれば足りるので、装置の低コスト化と省電力化を図ることができる。また、着色部１１の色彩によって照光マーク８ａの演色を任意に調整できるので、押釦スイッチを操作するキートップ８の操作性が高められると共に、入力装置の美観を高めることができる。さらに、着色部１１をカバーシート３に形成するので、着色部１１が経時的に劣化しにくく、着色部ひいては入力装置の耐久性を高めることができる。加えて、メタルドーム固定部３ａを円椀状に形成し、その凸面に着色部１１を形成するので、メタルドーム固定部がフラットである場合に比べて、導光体５から放光された白色光を着色部１１に照射させやすく、照光マーク８ａの演色を鮮明にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係る照光式入力装置をキーシートと組み合わせた状態の要部断面図である。
【図２】実施形態に係る着色部を例示するカバーシートの要部平面図である。
【図３】キートップの拡大断面図である。
【図４】従来例に係る照光式入力装置の要部側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    配線板
１ａ    固定接点
２    メタルドーム
３    カバーシート
３ａ    メタルドーム固定部
４    発光ダイオード
５    導光板
５ａ    貫通孔
６    遮光膜
７    キーシート
８    キートップ
８ａ    照光マーク
９    アクチュエータ
【図１】
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【図２】
2008072666.tif 000004
【図３】
2008072666.tif 000005
【図４】
2008072666.tif 000006
【国際調査報告】
2008072666.tif 000007
2008072666.tif 000008
2008072666.tif 000009