(57)【要約】  電子装置にデータを入力するための多機能キーアセンブリ。多機能キーアセンブリは、単一のキーキャップによって操作される、２つのスイッチを有し、キーキャップは、３つの主活動位置へと垂直に、かつ４つの副活動位置へと水平に移動させることができ、電子装置に入力するための１２個の異なる出力データ信号を生じる。
2009506701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能キーアセンブリ（２６）であって、
すべて互いに電気接続された、２つの主スイッチ、すなわち第１の主スイッチ（４０’）、第２の主スイッチ（４０”）、および４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）と、
前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）に機械的に結合された、単一のキーキャップ（２８）とを備え、前記単一のキーキャップ（２８）は、前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちのいずれか１つを選択的に作動させることができ、前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）を選択的に、別々にまたは同時に、前記第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちのいずれか１つと共に作動させることができ、それによって、合計１２個の可能な異なる出力信号を、前記多機能キーアセンブリ（２６）から出力することができ、４つの異なる出力信号は、前記第１の主スイッチ（４０’）が、前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちのいずれか１つと共に作動されるときに得られ、４つのさらに異なる出力信号は、前記第２の主スイッチ（４０”）が、前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちのいずれか１つと共に作動されるときに得られ、４つのさらに異なる出力信号は、前記第１の主スイッチおよび第２の主スイッチ（４０’、４０”）が同時に、前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちのいずれか１つと共に作動されるときに得られることを特徴とする多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項２】
前記キーキャップ（２８）は、それを非主活動位置から主活動位置へと動かすことによって作動され、前記キーキャップ（２８）は、その少なくとも一部を垂直に押下することによって、前記非主活動位置から前記主活動位置へと動かすことができ、前記非主活動位置では、両方の主スイッチ（４０’、４０”）が、電気的にオフ状態であり、主活動位置では、主スイッチ（４０’、４０”）の少なくとも一方が、電気的にオン状態であり、合計３つの主活動位置が存在し、第１の主活動位置は、前記主スイッチ（４０’、４０”）のうちの一方が電気的にオン状態であることに相当し、第２の主活動位置は、前記主スイッチ（４０’、４０”）のうちのもう一方が電気的にオン状態であることに相当し、第３の主活動位置は、前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）が同時に電気的にオン状態であることに相当することを特徴とする請求項１に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項３】
前記キーキャップ（２８）は、２つの互いに直交する方向（Ｌ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２）で、４つの副活動位置のいずれか１つへと水平に移動させることができることを特徴とする請求項２に記載の前記多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項４】
前記キーキャップ（２８）の所与の副活動位置と特定の主活動位置との各組合せに対し、前記１２個の可能な異なる出力信号のうちの異なる特定の出力信号が前記多機能キーアセンブリ（２６）から出力されることを特徴とする請求項３に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項５】
前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）が、副基部（５２）およびそこから延びる副ステム（５０）を備え、各主スイッチ （４０’、４０”）が、主基部（４８）およびそこから延びる主ステム（４６）を備え、前記キーキャップ（２８）が、各主スイッチ（４０’、４０”）の前記主ステム（４６）に結合されることを特徴とする請求項１に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項６】
前記キーキャップ（２８）は、その下面（６０）から延び前記４つの副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）を通る、中央に配置されたロッド（７４）を備え、前記４つの副活動位置のうちの所与の副活動位置は、前記ロッド（７４）が、前記４つの第１副スイッチのうちの所与の第１副スイッチの前記副ステム（５０）を、その副基部（５２）に向かって、その電気的状態がオフ状態からオン状態に変化するまで押し、それによって、前記所与の第１副スイッチを作動させることによって得られることを特徴とする請求項５に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項７】
２つの貫通案内溝（６８、７０）を有する第１の案内部材（４４’）をさらに備え、前記貫通案内溝は、互いに直交し前記ロッド（７４）が内部を通る、十字形開口（７２）を形成し、前記第１の案内部材（４４’）は、前記キーキャップ（２８）と前記４つの第１副スイッチとの間に配置されることを特徴とする請求項６に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項８】
互いに、かつ別のすべてのスイッチに電気接続された、４つの第２副スイッチ（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）をさらに備え、前記第１の主スイッチ（４０’）の前記主ステム（４６）が、前記４つの副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）の間を通り、前記第２の主スイッチ（４０”）の前記主ステム（４６）が、前記４つの第２副スイッチ（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）の間を通り、前記キーキャップ（２８）を、２つの互いに直交する方向（Ｌ１、Ｌ２、ＨＩ、Ｈ２）で、４つの副活動位置のいずれか１つへと水平に移動させることができ、前記４つの副活動位置のうちの所与の副活動位置は、前記第１の主スイッチ（４０’）の前記主ステム（４６）が、前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちの所与の第１副スイッチの前記副ステム（５０）を、その副基部（５２）に向かって、その電気的状態がオフ状態からオン状態に変化するまで押し、それによって、前記所与の第１副スイッチを作動させることによって得られ、かつ、前記第２の主スイッチ（４０”）の前記主ステムが、前記４つの第２副スイッチ（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）のうちの所与の第２副スイッチの前記副ステム（５０）を、その副基部（５２）に向かって、その電気的状態がオフ状態からオン状態に変化するまで押し、それによって、前記所与の第２副スイッチを作動させることによって得られることを特徴とする請求項５に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項９】
ちょうど２つの案内部材（４４’、４４”）をさらに備え、各案内部材は、互いに直交し十字形開口（７２）を形成する２つの貫通案内溝（６８、７０）を有し、前記第１の主スイッチ（４０’）の前記主ステム（４６）は、第１の前記案内部材（４４’）の前記十字形開口（７２）を貫通し、前記第２の主スイッチ（４０”）の前記主ステム（４６）が、第２の前記案内部材（４４”）の前記十字形開口（７２）を貫通し、前記第１の案内部材は、前記キーキャップと前記４つの第１副スイッチとの間に配置され、前記第２の案内部材は、前記キーキャップと前記４つの第２の副スイッチとの間に配置されることを特徴とする請求項８に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項１０】
互いに電気接続されたちょうど２つの主スイッチ（４０’、４０”）が存在することを特徴とする請求項１に記載の多機能キーアセンブリ（２６）。
【請求項１１】
１２個の異なる出力信号のうちの１つを提供するための方法であって、
（ａ）ちょうど２つの主スイッチ（４０’、４０”）と、前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）と電気接続されかつ互いに電気接続されたちょうど４つの副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）と、前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）に機械的に結合された単一のキーキャップ（２８）とを備える、多機能キーアセンブリ（２６）を提供するステップと、
（ｂ）前記キーキャップ（２８）を、その少なくとも一部を押下することによって、非主活動位置から主活動位置へと垂直に移動させるステップとを含み、前記非主活動位置では、両方の主スイッチ（４０’、４０”）が電気的にオフ状態であり、活動状態では、前記主スイッチ（４０’、４０”）の少なくとも一方が電気的にオン状態であり、前記方法がさらに、
（ｃ）前記キーキャップ（２８）を、２つの互いに直交する方向（Ｌ１、Ｌ２、ＨＩ、Ｈ２）のうちの一方向で４つの副活動位置のうちのいずれか１つへと移動させることによって、非副活動位置から副活動位置へと水平に移動させるステップを含み、前記非副活動位置では、４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）すべてが、電気的にオフ状態であり、副活動位置では、前記第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちの１つが、電気的にオン状態であり、それによって、前記１２個の異なる出力信号のうちの１つを提供することを特徴とする方法。
【請求項１２】
（ｄ）前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）および前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）と電気接続された、ちょうど４つの第２副スイッチ（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）を提供するさらなるステップを含み、副活動位置では、前記第２の副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちの１つが、電気的にオン状態であることを特徴とする請求項１１に記載の１２個の異なる出力信号のうちの１つを提供するための方法。
【請求項１３】
携帯電話（２０）であって、
複数の表面（２５、３７）を有するケーシング（２２）と、
表示スクリーン（２４）と、
多機能キーアセンブリ（２６）とを備え、前記多機能キーアセンブリ（２６）は、
２つの主スイッチ（４０’、４０”）と、２つの主スイッチ（４０’、４０”）と電気接続されかつ互いに電気接続された、４つの副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）と、
前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）に機械的に結合された、単一のキーキャップ（２８）とを備え、前記単一のキーキャップ（２８）は、前記４つの第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のうちの１つをそれぞれ、選択的に作動させることができ、前記２つの主スイッチ（４０’、４０”）を別々にまたは同時に、前記第１副スイッチ（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）のいずれか１つと共に、選択的に作動させることができ、合計１２の可能な異なる出力信号を、前記多機能キーアセンブリ（２６）から出力することができることを特徴とする携帯電話（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置のための多機能キーアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な、また特に携帯電話のための、電子装置の小型化の需要は大きい。一方で、より一層多くの性能（ｆｅａｔｕｒｅｓ）を備える、電子装置の需要が高まっている。これらの需要は常に、表示領域、すなわち表示スクリーンまたは可視領域の、サイズの減少を招く。この主な理由は、データ入力のための従来のキーパッドマトリクス配列を、維持することの必要性である。従来のキーパッドマトリクス配列を形成するボタンのサイズおよび間隔は、小型化の結果として絶えず縮小されているが、それらの縮小には限界がある。さらに、小さいボタン、または狭い間隔で配置されたボタンでは、意図するボタンに隣接する意図しないボタンを誤って押下し、またさらには隣接する２つのボタンを同時に押下して、誤った入力データを提供する可能性が高い。さらに、ボタンは、各インプットデータのために１つずつ押下されるので、動作の速さが制限される。
【０００３】
電子装置のための、多機能キーアセンブリが開示されている（たとえば、特許文献１）。多機能キーアセンブリは、９つのキー区域を画成する輪郭づけられた上面を有するボタン部材を備え、このキー領域は、好ましい一実施形態では、従来の電話のキーパッドの１から９のキーと一致するやり方で構成され、中央キー区域が、電話のキーパッドの５のキーを表し、周囲の各キー区域が、残りのキーを表す。ただし、従来のキーパッドと異なり、ゼロ、アスタリスク、および番号記号のキーが存在しない。ゼロのキーは、補助ボタンで表すことができる。あるいは、各キー区域が、多数の機能を果たすことができる。たとえば５のキー区域は、ダブルクリックすると、従来のゼロのキーとして動作することができる。このオプションは提案されているが、その実装は説明されていない。いずれにしても、数字のゼロは、基本の動作モードによって入力することができず、したがって毎回、入力されなければならないゼロによって、データ入力の滑らかな流れが妨げられる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，４４１，７５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、データを電子装置に入力するための改善された多機能キーアセンブリ、および、データを電子装置に入力するための改善された方法を提供することである。
【０００６】
この目的は、添付のそれぞれの特許請求の範囲による、主題によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、好ましくは、多機能キーアセンブリが提供され、この多機能キーアセンブリは、すべて互いに電気接続された、２つの主スイッチ、すなわち第１の主スイッチ、第２の主スイッチ、および４つの副スイッチと、２つの主スイッチに機械的に結合された、単一のキーキャップとを備え、前記単一のキーキャップは、４つの第１副スイッチのうちのいずれか１つを選択的に作動させることができ、２つの主スイッチを選択的に、別々にまたは同時に、第１副スイッチのうちのいずれか１つと共に作動させることができ、それによって、合計１２の可能な異なる出力信号を、多機能キーアセンブリから出力することができ、４つの異なる出力信号は、第１の主スイッチが、４つの第１副スイッチのうちのいずれか１つと共に作動されるときに得られ、４つのさらに異なる出力信号は、第２の主スイッチが、４つの第１副スイッチのうちのいずれか１つと共に作動されるときに得られ、４つのさらに異なる出力信号は、第１および第２の主スイッチが同時に、４つの第１副スイッチのうちのいずれか１つと共に作動されるときに得られる。
【０００８】
多機能キーアセンブリは、電子装置の外部、内部、または部分的に内部に配置することができ、出力信号は、電子装置にデータを入力するときに使用することができる。一般に、出力信号は、電子信号となり、これを別のタイプの信号に変換することができる。
【０００９】
好ましい一実施形態によれば、キーキャップは、非主活動位置から主活動位置へと動かすことによって作動させることができ、キーキャップは、その少なくとも一部を垂直に押下することによって、非主活動位置から主活動位置へと動かすことができ、非主活動位置では、両方の主スイッチが電気的にオフ状態であり、主活動位置では、少なくとも一方の主スイッチが電気的にオン状態であり、合計３つの主活動位置があり、第１主活動位置は、一方の主スイッチが電気的にオン状態であることに相当し、第２の主活動位置は、もう一方の主スイッチが電気的にオン状態であることに相当し、第３の主活動位置は、２つの主スイッチが同時に電気的にオン状態であることに相当する。
【００１０】
キーキャップの少なくとも一部を押下することは、本明細書では垂直方向と呼ばれる方向を定義することが、理解されるであろう。
【００１１】
さらに、好ましい実施形態によれば、キーキャップは、２つの互いに直交する方向で、４つの副活動位置のうちのいずれか１つへと水平に移動させることができる。
【００１２】
通常、２つの互いに直交する方向は、南北および東西と呼ばれ、４つの副活動位置は、時計回り方向で、北、東、南、および西である。２つの互いに直交する方向は、同一平面上にあり、キーキャップの少なくとも一部が押下される垂直方向と直交する。
【００１３】
さらに別の好ましい一実施形態によれば、キーキャップの所与の副活動位置と特定の主活動位置との各組合せに対し、１２個の可能な異なる出力信号のうちの、異なる特定の出力信号が、多機能キーアセンブリによって出力される。
【００１４】
さらに別の好ましい実施形態によれば、４つの第１副スイッチはそれぞれ、副基部およびそこから延びる副ステムを備え、主スイッチはそれぞれ、主基部およびそこから延びる主ステムを備え、キーキャップは、各主スイッチの主ステムに結合される。
【００１５】
第１の好ましい実施形態によれば、キーキャップは、その下面から延び４つの第１副スイッチの間を通る、中央に配置されたロッドを有し、４つの副活動位置のうちの所与の副活動位置は、ロッドが、４つの第１副スイッチのうちの所与の第１副スイッチの副ステムを、その副基部に向かって、その電気的状態がオフ状態からオン状態に変化するまで押し、それによって、所与の第１副スイッチを作動させることによって得られる。
【００１６】
別の好ましい実施形態によれば、多機能キーアセンブリは、２つの貫通案内溝を有する第１の案内部材をさらに備え、案内溝は、互いに直交しロッドが内部を通る、十字形開口を形成し、第１の案内部材は、キーキャップと４つの第１副スイッチとの間に配置される。
【００１７】
第２の好ましい実施形態によれば、多機能キーアセンブリは、互いに、かつ別のすべてのスイッチに電気接続された、４つの第２の副スイッチをさらに備え、第１の主スイッチの主ステムは、４つの第１副スイッチの間を通り、第２の主スイッチの主ステムは、４つの第２副スイッチの間を通り、キーキャップ（２８）は、２つの互いに直交する方向（Ｌ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２）で、４つの副活動位置のうちのいずれか１つへと、水平に移動させることができ、４つの副活動位置のうちの所与の副活動位置は、第１の主スイッチの主ステムが、４つの第１副スイッチのうちの所与の第１副スイッチの副ステムを、その副基部に向かって、その電気的状態がオフ状態からオン状態に変化するまで押し、それにより、所与の第１副スイッチを作動させることによって得られ、かつ、第２の主スイッチの主ステムが、４つの第２副スイッチのうちの所与の第２副スイッチの副ステムを、その副基部に向かって、その電気的状態がオフ状態からオン状態に変化するまで押し、それにより、所与の第２副スイッチを作動させることによって得られる。
【００１８】
さらに別の好ましい実施形態によれば、多機能キーアセンブリは、ちょうど２つの案内部材をさらに備え、各案内部材は、互いに直交し十字形開口を形成する、２つの貫通案内溝を有し、第１の主スイッチの主ステムは、第１の案内部材の十字形開口を貫通し、第２の主スイッチの主ステムは、第２の前記案内部材の十字形開口を貫通し、第１の案内部材は、キーキャップと４つの第１副スイッチとの間に配置され、第２の案内部材は、キーキャップと４つの第２の副スイッチとの間に配置される。
【００１９】
好ましくは、互いに電気接続された、ちょうど２つの主スイッチが存在する。
【００２０】
本発明によれば、１２個の異なる出力信号のうちの１つを提供するための方法も提供され、この方法は、好ましくは、（ａ）ちょうど２つの主スイッチと、２つの主スイッチに電気接続され、かつ互いに電気接続されたちょうど４つの第１副スイッチと、２つの主スイッチに機械的に結合された単一のキーキャップとを備える、多機能キーアセンブリを提供するステップと、（ｂ）キーキャップを、その少なくとも一部を垂直に押下することによって、非主活動位置から主活動位置へと移動させるステップとを含み、非主活動位置では、両方の主スイッチが、電気的にオフ状態であり、活動位置では、少なくとも１つの主スイッチが、電気的にオン状態であり、この方法はさらに、（ｃ）キーキャップを、２つの互いに直交する方向のうちの一方向で、４つの副活動位置のいずれか１つへと移動させることによって、非副活動位置から副活動位置へと水平に移動させるステップを含み、非副活動位置では、４つの第１副スイッチすべてが、電気的にオフ状態であり、副活動位置では、第１副スイッチのうちの１つが、電気的にオン状態であり、それによって、１２個の異なる出力信号を提供する。
【００２１】
本方法のステップを実行する順番は、上記で与えられた順番に従わなくてもよい。たとえば、必要に応じて、ステップ（ｃ）をステップ（ｂ）の前に実行することができる。
【００２２】
好ましい実施形態によれば、この方法は、（ｄ）２つの主スイッチおよび４つの第１副スイッチに電気接続された、ちょうど４つの第２副スイッチを提供するステップを含み、副活動位置では、第２副スイッチのうちの１つが、電気的にオン状態である。
【００２３】
本発明によれば、携帯電話がさらに提供され、この携帯電話は、複数の表面を有するケーシングと、表示スクリーンと、多機能キーアセンブリとを備え、この多機能キーアセンブリは、２つの主スイッチと、２つの主スイッチに電気接続され、かつ互いに電気接続された、４つの第１副スイッチと、２つの主スイッチに機械的に結合された、単一のキーキャップとを備え、単一のキーキャップは、４つの第１副スイッチのいずれか１つを選択的に作動させることができ、２つの主スイッチを選択的に、別々にまたは同時に、第１副スイッチのいずれか１つと共に作動させることができ、それによって合計１２の可能な異なる出力信号を、多機能キーアセンブリから出力することができる。
【００２４】
必要に応じて、表示スクリーンが、ケーシングの前面上に配置され、キーキャップが、ケーシングの側面上に配置される。
【００２５】
本発明は、従来の技術に勝る、以下の好ましい利点を提供する。１．一般的な電子装置、および特に携帯電話の、小型化を促進する。２．より大きい表示スクリーンの使用を可能にする。３．多機能キーが、単一のキーキャップによって操作される。４．単一キーキャップは、操作者の片手の親指によって操作することができる。５．単一のキーキャップは、操作が簡単である。キーキャップをその３つの異なる区域にて押下することと組み合わせて、キーキャップを２つの直交する方向（南北、東西）で水平に移動させることによって、１２個の異なる出力信号を得ることができる。
【００２６】
本発明のその他の利点は、以下の図、説明、および添付の特許請求の範囲から、当業者には容易に明らかとなる。
【００２７】
本発明、および本発明を実際にどのように実行することができるかをより良く理解するために、添付の図面を次に参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明による典型的な電子装置２０を示す、図１に注目する。図１に示すそのような電子装置２０の非限定的な例は、携帯電話である。電子装置２０は、ケーシング２２、ケーシング２２の前面２５上の表示スクリーン２４、キーキャップ２８を有する本発明による多機能キーアセンブリ２６、スピーカ３０、イヤホン３２、マイク３４、および補助キー３６を備える。電子装置２０にデータを入力するための従来のキーパッドが、明らかに欠けている。さらに、本発明の多機能キーアセンブリ２６は、従来のキーパッドよりも大幅に小さく、したがって、キーキャップ２８が電子装置２０のケーシング２２の側面３７上に配置されるようなやり方で、電子装置２０内に位置決めすることができ、そのため図１に示すように、前面２５の大部分の空間が、表示スクリーン２４のために解放される。
【００２９】
多機能キーアセンブリ２６は、電子装置２０内にその一体部品として組み込むことができ、または、別個のモジュールとして製造し、必要に応じて都合良く装置に挿入し、またそこから取り外すことができる。図２に、モジュールの形の多機能キーアセンブリ２６を示す。単なる説明の都合上から、モジュールの形の多機能キーアセンブリ２６を説明する。これは、多機能キーアセンブリ２６の説明における限定的な効果をもつのではなく、単に多機能キーアセンブリ２６の部材の説明を制限するに過ぎず、したがって、本発明に関係のない電子装置２０の部材は説明から除外される。モジュールの形の多機能キーアセンブリ２６は、ハウジング３８を有し、多機能キーアセンブリ２６のキーキャップ２８を除くすべての部材が、その中に配置される。多機能キーアセンブリ２６が、別個のモジュールではなく、電子装置２０内にその一体部品として組み込まれる場合、多機能キーアセンブリ２６のハウジング３８は、電子装置２０のケーシング２２の一部品とすることができることが理解されるであろう。
【００３０】
図３および図４を参照すると、本発明の第１の実施形態による多機能キーアセンブリ２６は、それぞれ第１および第２の主スイッチ４０’、４０”と呼ばれる、２つの主スイッチ４０、それぞれ第１、第２、第３、および第４の第１副スイッチ４２’ａ、４２’ｂ、４２’Ｃ、４２’ｄと呼ばれる、４つの第１副スイッチ４２’、ならびに、第１の案内部材４４”を備える。主スイッチ４０および第１副スイッチ４２’はいずれも、電気スイッチであり、プッシュボタンスイッチとすることができる。各主スイッチ４０は、主基部４８から延びる主ステム４６を有し、各第１の副スイッチ４２’は、副基部５２から延びる副ステム５０を有する。各主スイッチ４０の主ステム４６は、主スイッチ４０の長手方向を規定する、長手軸Ａを有する。各主スイッチ４０の主基部４８から、導電性の２本の主リード５４が延びる。同様に、各第１副スイッチ４０の副基部５２から、導電性の２本の副リード５６が延びる。
【００３１】
キーキャップ２８は、それぞれ反対側にある上面５８および下面６０を有し、キーキャップ２８の長手軸Ｌを規定する長寸法Ｄを有する、細長いほぼ楕円または長円形を有する。２つのプッシュノブ６２（６２’、６２”）が、キーキャップ２８の両端部にて、すなわちキーキャップ２８の長寸法Ｄの最も外側にて、キーキャップ２８の上面５８から突出する。さらに、２つの対向する細長突起６４が、上面５８から突出しており、長手軸Ｌの両側上にある、キーキャップ２８の長縁部６６に隣接して延びる。主基部４８の遠位の、各主ステム４６の端部は、キーキャップ２８の下面６０内の対応するボア（図示せず）内で保持され、それによってキーキャップ２８を、主スイッチ４０に機械的に連結させる。
【００３２】
第１の案内部材４４’は、互いに直交し十字形の開口７２を形成する、２つの貫通案内溝６８、７０を有する。一方の案内溝６８は、キーキャップ２８の長手軸Ｌと位置合せされ、本明細書では縦案内溝と呼ばれる。もう一方の案内溝７０は、キーキャップ２８の長手軸Ｌと直交し、本明細書では横案内溝と呼ばれる。キーキャップ２８は、その下面６０から、主ステム４６とほぼ平行であり、かつ副ステム５０に対してほぼ垂直な方向に延びる、中央に配置されたロッド７４を有する。第１の案内部材４４’は、第１副スイッチ４２'とキーキャップ２８との間に配置され、キーキャップ２８のロッド７４は、第１の案内部材４４’の十字形開口７２、および４つの第１副スイッチ４２’すべての間を貫通する。
【００３３】
次に、図５および図６に注目する。本発明の第２の実施形態による多機能キーアセンブリ２６は、２つの主スイッチ４０（４０’、４０”）、４つの第１副スイッチ４２’（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）、４つの同様または同一の第２副スイッチ４２”（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）、ならびに、第１および第２の案内部材４４’、４４”を備える。第１の実施形態と異なり、第２の実施形態によれば、キーキャップ２８はロッドをもたない。第１の案内部材４４’は、第１副スイッチ４２’とキーキャップ２８との間に配置され、第１の主スイッチ４０’の主ステム４６が、４つの第１副スイッチ４２’のすべての間、および第１の案内部材４４’の十字形開口７２を貫通する。同様に、第２の案内部材４４”は、第２副スイッチ４２”とキーキャップ２８との間に配置され、第２の主スイッチ４０”の主ステム４６が、４つの第２副スイッチ４２”のすべての間、および第２の案内部材４４”の十字形開口７２を貫通する。第１の実施形態と同様、主基部４８の遠位の各主ステム４６の端部は、キーキャップ２８の下面６０内の対応するボア（図示せず）内で保持され、それによってキーキャップ２８を、主スイッチ４０’、４０”へと機械的に連結させる。
【００３４】
キーキャップ２８は、それに外力を加えることによって、様々な方向に動かすことができる。一般に、操作者が、キーキャップ２８の上面６０、またはプッシュノブ６２’、６２”のうちの一方の上に親指を配置し、次いで、キーキャップ２８を押下し、主スイッチ４０’、４０”の長手方向でキーキャップ２８に力を加えることによりキーキャップ２８を「垂直に」移動させることによって、あるいは、主スイッチ４０’、４０”の長手方向に垂直な方向でキーキャップ２８に力を加えることにより、キーキャップ２８を「水平に」移動させることによって、キーキャップ２８に外力が加えられる。さらに、垂直力および水平力の両方を、同時に加えることができる。主ステム４６は、キーキャップ２８の十分な水平移動を可能にするように、好ましくは弾性を有する。
【００３５】
次に、図７から図９および図１０Ａから図１０Ｄに、さらに注目する。垂直力がキーキャップ２８に加えられない場合、キーキャップ２８は、非主活動状態にあると称される（図１０Ａ）。キーキャップ２８に外力が全く加えられない場合、キーキャップ２８は、水平（図７から図９）および垂直（図１０Ａ）に移動させられず、その休止位置にあると称される。ロッド７４は、キーキャップ２８に固定されており、キーキャップ２８が取り外された状態では、ロッド７４はハウジング内に存在しないので、キーキャップ２８が取り外されていない場合にロッド７４がどこに位置決めされるかを、図８の破線で示す。第１の実施形態では、ロッド７４は、案内溝６８、７０（図８）内で水平に動くよう強制されるが、第２の実施形態では、主ステム４６が、案内溝６８、７０（図９）内で水平に動くよう強制される。したがって、キーキャップ２８の水平移動は、それぞれ縦および横案内溝６８、７０内、かつ縦および横方向Ｌ１、Ｌ２、およびＨ１、Ｈ２での、ロッド７４（第１の実施形態）または主ステム４６（第２の実施形態）の運動に対応して、縦および横方向運動を強制される。すなわち、キーキャップ２８は、２つの相互に直交する方向で水平に、４つの水平移動方向Ｌ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２へと移動させることができる。
【００３６】
キーキャップ２８は、それを押下することによって垂直に移動させられるとき、その休止位置または非主活動位置（図１０Ａ）から、「主活動位置」へと移動させられる。厳密には、３つの主活動位置が存在する。第１の主活動位置（図１０Ｂ）は、キーキャップ２８の第１の端部を垂直に移動すること、すなわち第１のプッシュノブ６２’を押下することによって得られ、そのため、第１の主スイッチ４０’が主基部４８に向かって動かされるとき、その主ステム４６のみが垂直に移動させられ、それによって第１の主スイッチ４０’の電気的状態を、オフ（非導電）状態からオン（導電）状態へと変化させる。第２の主活動位置（図１０Ｃ）は、キーキャップ２８の第２の端部を垂直に移動させること、すなわち第２のプッシュノブ６２”を押下することによって得られ、そのため、第２の主スイッチ４０”が主基部４８に向かって動かされるとき、その主ステム４６のみが垂直に移動させられ、それによって第２の主スイッチ４０”の電気的状態を、オフ状態からオン状態へと変化させる。第３の主活動位置（図１０Ｄ）は、キーキャップ２８の全体を垂直に移動させることによって、すなわちキーキャップ２８の上面６０を、２つのプッシュノブ６２’、６２”の間の位置にて押下することによって得られ、そのため、両方の主ステム４６が垂直に移動させられ、それによって両方の主スイッチ４０’、４０”を、オフ状態からオン状態へと変化させる。すなわち、キーキャップ２８の「主活動位置」は、少なくとも一方の主スイッチ４０’、４０”の、オン状態として定義される。
【００３７】
キーキャップ２８が、それを垂直に押下することによって所与の主活動位置へと動かされた後に、キーキャップ２８を特定の「副活動位置」へと動かすことによって、出力信号を得ることができる。本明細書では、「副活動位置」は、副スイッチ４２’（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）、４２”（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）の、少なくとも１つのオン（導電）状態として定義される。これは、キーキャップ２８を水平方向で縦または横に移動させ、それにより、特定の副スイッチ４２’、４２”の副ステム５０に力を加え、副スイッチ４２’、４２”を、その電気的状態がオフ（非導電）状態からオン（導電）状態に変化するまで、その副基部５２に向かって動かすことによって実現される。第１の実施形態では、キーキャップ２８のロッド７４が、特定の第１の副スイッチ４２’の副ステム５０に力を加える。第２の実施形態では、第１の主スイッチ４０’のステム４６が、特定の第１の副スイッチ４２’の副ステム５０に力を加え、第２の主スイッチ４０”のステム４６が、特定の第２の副スイッチ４２”の副ステム５０に力を加える。
【００３８】
所与の主活動位置と特定の副活動位置のそれぞれの組合せについて、異なる出力信号が得られる。細長突起６４は、キーキャップ２８を水平に移動させるとき、または操作者の親指が２つのプッシュノブ６２の間の位置にあるときに、操作者の親指が滑ることを防ぐように働く。キーキャップの４つの水平移動方向Ｌ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２、およびそれに続く特定の副スイッチ４２’、４２”の作動に対応する、３つの主活動位置（図１０Ｂ、図１０Ｃ、および図１０Ｄ）ならびに４つの副活動位置が存在するので、合計１２個の異なる出力信号を得ることができる。キーキャップ２８の４つの水平移動方向Ｌ１、Ｌ２、Ｈ１、Ｈ２、およびそれに続く特定の副スイッチ４２’、４２”の作動は、キーキャップ２８の、第１、第２、第３、および第４の副活動位置を規定する。
【００３９】
非限定的な例として、１０個の数字１、２、３、４、５、６、７、８、９、０、ならびに「消去」および「バックスペース」の機能を表すために、１２個の異なる出力信号を選択することができる。これら１２の出力を表すために、主活動位置および副活動位置のどの特定の組合せを使用するかは、選択することができる。非限定的な例として、第１組の出力を規定する数字１、２、３、４のための４つの出力信号は、それぞれ第１の主活動位置（図１０Ｂ）と、第１、第２、第３、第４の副活動位置とを用いて得ることができる。また、第２組の出力を規定する数字５、６、７、８のための４つの出力信号は、それぞれ第２の主活動位置（図１０Ｃ）と、第１、第２、第３、第４の副活動位置とを用いて得ることができる。また、第３組の出力を規定する２つの数字９、０、並びに２つの機能「消去」および「バックスペース」のための４つの出力信号は、それぞれ第３の主活動位置（図１０Ｃ）と、第１、第２、第３、第４の副活動位置とを用いて得ることができる。
【００４０】
次に、図１１を参照する。図１１は、多機能キーアセンブリ２６が上述の出力信号を提供することを可能にする、第１の実施形態による多機能キーアセンブリ２６の電気配線のための１つの可能な構成の説明図を示す。２つの主スイッチ４０’、４０”と、４つの第１副スイッチ４２’（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）とは、互いに電気接続され、各主スイッチ４０’、４０”の一方の導電性の主リード５４と、各第１副スイッチ４２’の導電性の一方の副リード５６とが、電気的に共通であり、各主スイッチ４０’、４０”のもう一方の導電性の主リード５４と、各第１副スイッチ４２’のもう一方の導電性の副リード５６とが、電気的に共通であり、接地される。
【００４１】
説明のために、第１、第２、第３、および第４の副活動位置のための出力信号は、それぞれ（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、および（ＩＶ）によって示され、第１および第２の主活動位置のための出力信号は、それぞれ（ＩＸｂ）および（ＩＸｃ）によって示される。上記で与えられた例によるこの表記を用いると、第１の組の出力からの数字１のための出力信号は、組合せ（ＩＸｂ）＋（Ｉ）によって記号的に与えられ、すなわち、第１のプッシュノブ６２’が押下され、そのため第１の主スイッチ４０’が、図１０Ｂに示すようにオン状態となり、キーキャップ２８が、第１の副活動位置となる。同様に、第２の組の出力からの数字５のための出力信号は、組合せ（ＩＸｃ）＋（Ｉ）によって記号的に与えられ、すなわち、第２のプッシュノブ６２”が押下され、そのため第２の主スイッチ４０”が、図１０Ｃに示すようにオン状態となり、キーキャップ２８が、第１の副活動位置となる。第３組の出力信号から出力信号を得るためには、両方の主スイッチ４０’、４０”が、オン状態でなくてはならず、すなわち、両方のプッシュノブ６２が、図１０Ｄに示すように押下されなければならない。たとえば、数字９のための出力信号は、組合せ（ＩＸｂ）＋（ＩＸｃ）＋（Ｉ）によって、記号的に与えられる。
【００４２】
アルファベット文字など別の信号を出力するために、キーキャップ２８を、上記で説明したやり方で移動させる前に「ダブルクリック」することができる。あるいは、１つまたは複数の補助キー３６を作動させることができる。したがって、数字、文字、記号、機能など大量の情報を、多機能キーアセンブリ２６から出力することができる。
【００４３】
次に、図１２を参照する。図１２は、第１の実施形態について得られるものと同じ出力信号を多機能キーアセンブリ２６が提供することを可能にする、第２の実施形態による多機能キーアセンブリ２６の、電気配線のための１つの可能な構成の説明図を示す。２つの主スイッチ４０’、４０”、４つの第１副スイッチ４２’（４２’ａ、４２’ｂ、４２’ｃ、４２’ｄ）、および４つの第２副スイッチ４２”（４２”ａ、４２”ｂ、４２”ｃ、４２”ｄ）は、互いに電気接続され、各主スイッチ４０’、４０”の一方の導電性の主リード５４と、各第１の副スイッチ４２’および各第２の副スイッチ４２”の、一方の導電性の副リード５６とが、電気的に共通であり、各主スイッチ４０’、４０”のもう一方の導電性の主リード５４と、各第１副スイッチ４０および各第２副スイッチ４２”のもう一方の導電性の副リード５６とが、電気的に共通であり、接地される。
【００４４】
第１の実施形態について説明したのと同じ組の操作をキーキャップ２８に加えることによって、１２個の異なる出力信号が、第２の実施形態の多機能キーアセンブリ２６から得られる。たとえば、第１の組の出力からの数字１のための出力信号は、組合せ（ＩＸｂ）＋（Ｉ）によって記号的に与えられ、すなわち、第１のプッシュノブ６２’が押下され、そのため第１の主スイッチ４０’が、図１０Ｂに示すようにオン状態となり、キーキャップ２８が、第１の副活動位置となる。上記で説明したように、第１および第２の実施形態の相違は以下の点だけである。第１の実施形態では、キーキャップ２８の特定の副活動位置を得るため、特定の第１の副スイッチ４２’の副ステム５０に力を加えるのが、キーキャップ２８のロッド７４である。一方、第２の実施形態では、キーキャップ２８の特定の副活動位置を得るため、第１の主スイッチ４０’のステム４６が、特定の第１の副スイッチ４２’の副ステム５０に力を加えると共に、第２の主スイッチ４０”のステム４６が、特定の第２の副スイッチ４２”の副ステム５０に力を加える。
【００４５】
本発明を、ある程度特定的に説明してきたが、様々な改変および修正を、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく加えることができることが、理解されるべきである。特に、携帯電話を参照しながら本発明を説明してきた。ただし、本発明は、別の類似の電子装置に変更することもできることが、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による多機能キーアセンブリを有する、典型的な携帯電話を示す斜視図である。
【図２】本発明による多機能キーアセンブリモジュールを示す、上方斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による、図２の多機能キーアセンブリモジュールを示す、部分分解上方斜視図である。
【図４】図３の多機能キーアセンブリを示す、完全な分解図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による、図２の多機能キーアセンブリモジュールを示す、部分分解上方斜視図である。
【図６】図５の多機能キーアセンブリを示す、完全な分解図である。
【図７】キーキャップが非主活動位置にある、図２の多機能キーアセンブリを示す、頂面図である。
【図８】キーキャップが取り外されており、キーキャップが取り外されていない場合にキーキャップの主ステムがどこに配置されるかを（破線で）示す、本発明の第１の実施形態による図２の多機能キーアセンブリを示す頂面図である。
【図９】キーキャップが取り外された状態の、本発明の第２の実施形態による図２の多機能キーアセンブリモジュールを示す頂面図である。
【図１０Ａ】キーキャップが非主活動位置にある、図２の多機能キーアセンブリを示す側面図である。
【図１０Ｂ】キーキャップが第１の主活動位置にある、図２の多機能キーアセンブリモジュールを示す側面図である。
【図１０Ｃ】キーキャップが第２の主活動位置にある、図２の多機能キーアセンブリを示す側面図である。
【図１０Ｄ】キーキャップが第３の主活動位置にある、図２の多機能キーアセンブリを示す側面図である。
【図１１】第１の実施形態による多機能キーアセンブリの、電気配線の１つの可能な構成を示す説明図である。
【図１２】第２の実施形態による多機能キーアセンブリの、電気配線の１つの可能な構成を示す説明図である。
【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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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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