(57)【要約】【課題】本発明は、上記従来の課題に鑑み、キーボタンの押下力を変化させることができるキーパッドとそれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】キーパッド１は、少なくとも第一のキーボタン１０と第一のキーボタン１０の裏面に設けた第一の突起部１１と第一の突起部１１から所定間隔離れた位置に設けた第一の脚部１２とを有する第一のキー部１３と、第二のキーボタン２０と第二のキーボタン２０の裏面に設けた第二の突起部２１と第二の突起部２１から所定間隔離れた位置に設けた第二の脚部２２とを有する第二のキー部２３とを略平面状のプレートに設けている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーボタンと、前記キーボタンの裏面に設けた突起部と、前記突起部から所定間隔離れた位置に設けた脚部とを有するキー部を複数設け、前記脚部の寸法または形状または材質を異ならせてなることを特徴とするキーパッド。
【請求項２】
キー部の押下力に依存して、脚部の寸法または形状または材質を変えることを特徴とする請求項１記載のキーパッド。
【請求項３】
信号処理を行う中央処理部と、前記中央処理部の動作のために押下される複数のスイッチと、前記スイッチを覆うように設けられるキーパッドとからなる電子機器であって、前記キーパッドは裏面に前記スイッチに対応する位置に設けられた突起部と、前記突起部から所定間隔離れた位置に設けた脚部を有するキー部を複数設け、前記脚部の寸法または形状または材質を異ならせてなることを特徴とする電子機器。
【請求項４】
キー部の押下力に依存して、脚部の寸法または形状または材質を変えることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキーパッドおよびキーパッドを用いた電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、電子機器への情報の入力等を行う入力部として、キーボードが使用されている。このキーボードは、基板上にスイッチを設け、前記スイッチを覆うように複数のキーボタンを有するキーパッドを配置した構成となっており、キーパッドのキーボタンを押下することで、電子機器のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ等を行うものである。
【０００３】
また、キーボタンの裏面に突起部と脚部を設け、キーボタンが斜め方向から押下された場合でも、確実にスイッチのＯＮ／ＯＦＦ等ができる方法がしられている（例えば、特許文献１参照）。そしてこのキーパッドは、キーボタンが斜め方向から押下された場合でも、脚部が基板に接することにより、脚部と基板の接点が回転中心となり、キーボタンが回転して突出部がスイッチを確実に押下するというものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２０１２５１号公報（第２−３頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、電子機器には複数のキーボタンが配置されており、それぞれのキーボタンに機能が設定されている。そして、その機能に応じて押下される頻度（使用頻度）は異なる。
【０００６】
例えば、携帯電話であれば、数字等の入力に使用されるテンキーは使用頻度が高いといえるが、確定キーは一連の処理の最後に押下されることが多いので、使用頻度が低いといえる。そして、このような電子機器においては、使用頻度が高いキースイッチは軽いタッチで操作でき、一方、使用頻度が低く操作に注意が必要なキースイッチは重いタッチで操作するようにして誤操作を防止することが望まれていた。
【０００７】
また、処理の関係上、操作する時には十分に注意して操作すべきキーボタンがあり、例えば、リセットキーボタンのように電子機器のリセットを行うキーボタンは安易に操作されないように、高い押下力で操作されたときＯＮ／ＯＦＦする必要がある。なお、押下力とは、キーボタンを押下してスイッチを動作させるために必要な力のことであり、キーボタンに加える力のことである。
【０００８】
しかしながら、上記した従来のキーパッドの構成では、キーボタンが斜め方向から押下された場合でも、確実にスイッチをＯＮ／ＯＦＦするという効果はあるものの、キーボタン毎に押下力を変化させているものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、キーボタンの押下力を変化させることができるキーパッドと、このキーパッドを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のキーパッドは、キーボタンと、前記キーボタンの裏面に設けた突起部と、前記突起部から所定間隔離れた位置に設けた脚部とを有するキー部を複数設け、前記脚部の寸法または形状または材質を異ならせてなる。
【００１１】
この構成によれば、キーパッドの脚部の寸法または形状または材質を変えることによりキーボタンの押下力を変化させることができる。
【００１２】
また、本発明のキーパッドは、キー部の押下力に依存して、脚部の寸法または形状または材質を変える。
【００１３】
この構成によれば、キーボタンの押下力を低くしたいときは、キーパッドの脚部の寸法、例えば高さを低くするあるいは幅を狭くすることでキーボタンの押下力を低くすることができる。
【００１４】
形状を変える場合は、脚部を矩形から三角形や球形にすることによりキーボタンの押下力を低くすることができる。
【００１５】
材質を変える場合は、キーパッドを構成する弾性体の弾性定数を低くすることによりキーボタンの押下力を低くすることができる。
【００１６】
また、本発明の電子機器は、信号処理を行う中央処理部と、前記中央処理部の動作のために押下される複数のスイッチと、前記スイッチを覆うように設けられるキーパッドとからなり、前記キーパッドは裏面に前記スイッチに対応する位置に設けられた突起部と、前記突起部から所定間隔離れた位置に設けた脚部を有するキー部を複数設け、前記脚部の寸法または形状または材質を異ならせてなる。
【００１７】
この構成によれば、キーパッドの脚部の寸法または形状または材質を変えることによりキーボタンの押下力を変化させることができる。
【００１８】
また、本発明の電子機器は、キー部の押下力に依存して、脚部の寸法または形状または材質を変える。
【００１９】
この構成によれば、キーボタンの押下力を低くしたいときは、キーパッドの脚部の寸法、例えば高さを低くするあるいは幅を狭くすることでキーボタンの押下力を低くすることができる。
【００２０】
形状を変える場合は、脚部を矩形から三角形や球形にすることによりキーボタンの押下力を低くすることができる。
【００２１】
材質を変える場合は、キーパッドを構成する弾性体の弾性定数を低くすることによりキーボタンの押下力を低くすることができる。
【００２２】
キーボタンの機能に応じて押下力を変えることで、操作者に快適な操作感を提供するとともに誤操作を防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００２４】
先ず、本発明のキーパッドの構成について説明する。
【００２５】
図１は、本発明のキーパッドの要部断面を示す図であり、図１において、キーパッド１は、少なくとも第一のキーボタン１０と第一のキーボタン１０の裏面に設けた第一の突起部１１と第一の突起部１１から所定間隔離れた位置に設けた第一の脚部１２とを有する第一のキー部１３と、第二のキーボタン２０と第二のキーボタン２０の裏面に設けた第二の突起部２１と第二の突起部２１から所定間隔離れた位置に設けた第二の脚部２２とを有する第二のキー部２３とを略平面状のプレートに設けている。そしてこのキーパッド１は、第一のキー部１３と第二のキー部２３とを繋いでいる固定部２４を、ケース５０と基板４０との間に挟むことで固定される。
【００２６】
なお、本実施の形態においては２個のキーボタンを用いた例を説明しているが、キーボタンの数は２個以上であれば何個でもよく、脚部の寸法または形状または材質または突起部と脚部間との距離が異なっていればよい。
【００２７】
次に、キー部の押下力を変更する方法について説明する。
【００２８】
図１において、第一の脚部１２の基板４０方向への高さは、第二の脚部２２の高さより低くなっている。これにより、第一のキー部１３の押下力は、第二のキー部２３の押下力より小さくなる。この詳細について、図２を用いて以下に説明する。
【００２９】
図２は、図１に示すキーパッド１の第一のキー部１３と第二のキー部２３への押下力とキーストロークの関係を示す図である。
【００３０】
図２（ａ）は、キー部１３と基板４０とスイッチ３０を示す図である。
【００３１】
第一のキー部１３のキーストロークは、第一の脚部１２が基板４０に接するまでをｈ１１とし、その間の弾性係数をｋ１１と定義する。第一の突起部１１がスイッチ３０をＯＮさせるまでのキーストロークは、ｈ１１とほぼ等しいものとする。
【００３２】
第二のキー部２３のキーストロークは、第二の脚部２２が基板４０に接するまでをｈ２１とし、その間の弾性係数をｋ２１と定義する。また、第二の脚部２２が基板４０に接してから第二の突起部２１がスイッチ３０をＯＮさせるまでをｈ２２とし、その間の弾性係数をｋ２２と定義する。
なお、スイッチ３０は同じ仕様の部品を使用すれば、ｈ１１とｈ２１＋ｈ２２は同じ値となる。また、弾性係数ｋ１１と弾性係数ｋ２１は、脚部１２，２２が基板４０に接する前の弾性係数なので、両者はほぼ同等の値となる。また、弾性係数ｋ２２は、脚部２２が基板４０に接した後の弾性係数であり、第二のキー部２３をさらに押し込むためには第二の脚部２２を変形させる必要があり、それに相当する押下力の増加が要求される。このため、弾性係数ｋ２２は弾性係数ｋ２１より大きな値となる。
【００３３】
図２（ｂ）は、第一のキー部１３の押下力とキーストロークの関係を示している。
【００３４】
操作者がスイッチ３０をＯＮさせるために作用させる押下力の力積は図２（ｂ）に示す斜線部分となる。
【００３５】
図２（ｃ）は、第二のキー部２３の押下力とキーストロークの相関関係を示している。
【００３６】
操作者がスイッチ３０をＯＮさせるために作用させる押下力の力積は図２（ｃ）に示す斜線部分となる。
それぞれのキー部を操作するとき操作者の指は、スイッチ３０をＯＮさせるまでに図２（ｂ）と（ｃ）の斜線部分の力積を作用させる。
図２（ｂ）の斜線部分の面積は、図２（ｃ）の斜線部分の面積より小さいので、第一のキー部１３の押下力は、第二のキー部２３の押下力より小さくなることがわかる。
【００３７】
図２（ｃ）に示すように第二のキー部２３は、操作者が第二のキー部２３を操作するとき、操作の途中で押下力を増加させることを要求する。操作者は、この押下力の増加要求を感じて、スイッチ３０を確実にＯＮさせるように操作するようになる。また、あえて押下力を大きくすることで、操作者が隣接するキー部を誤って操作しないようにすることができる。
【００３８】
さらに、操作者が過度に押下力を作用させても、脚部が基板に接することによりスイッチ３０を押し込むことが難しくなるので、スイッチ３０が押しつぶされることを防止し、スイッチ３０の耐用クリック回数を増加させることができる。
【００３９】
次に、脚部の高さを変更する以外の押下力を変更するパターンについて、図３を用いて説明する。
【００４０】
図３は、キー部７３と脚部７２とスイッチ３０の構成を示す図である。
【００４１】
図３（ａ）は、脚部の寸法のうち幅を変更した例を示す図であり、左側のキー部７３は脚部７２の寸法のうち幅が狭い場合を示し、右側のキー部７３は脚部７２の寸法のうち幅を広くた場合を示している。そして、脚部７２の高さを変更せずに、脚部７２の寸法のうち幅を広くすることで、脚部７２の体積を増加させることができる。そして、脚部７２の体積を増加することで押下力は大きくなる。このように、脚部７２の幅を変えることで押下力を変えることができる。
【００４２】
次に、図３（ｂ）は、脚部の断面形状を変更した例を示す図であり、左側のキー部７３は脚部７２の断面形状を矩形とした場合を示し、右側のキー部７３は脚部７２の断面形状を三角形にした場合を示す。脚部７２の高さを変更せずに、脚部７２の断面形状を矩形から三角形に変えることで脚部７２の体積を減少させることができる。そして、脚部７２の体積が減少することで押下力は小さくなる。このように、脚部７２の断面形状を変えることで押下力を変えることができる。
【００４３】
次に、図３（ｃ）は、キー部７３を下方向（スイッチ３０側）から見た図である。斜線部分が脚部７２であり、中心の丸部が突起部７１を示している。図３（ｃ）は脚部７２の配置する位置を変更した例を示す図であり、左側のキー部７３は突起部７１を脚部７２が円形で取り囲むように配置しており、右側のキー部７３は突起部７１を脚部７２が円形状の内部分的に取り囲むようにしている。すなわち、左側のキー部７３の脚部７２が部分的に欠けている状態を示し、この結果、右側のキー部７３は脚部７２の体積が減少している。そして、このように体積が減少することで押下力は小さくなる。上記のように、脚部７２が基板４０に接する面積を変えることで押下力を変えることができる。
【００４４】
次に、図３（ｄ）は、キー部７３を下方向（スイッチ３０側）から見た図であり、斜線部分が脚部７２、中心の丸部が突起部７１を示している。また、図３（ｅ）は、図３（ｄ）の構成を側面から見た図である。
【００４５】
これら図３（ｄ）と図３（ｅ）は、脚部の寸法や形状を変えることなく突起部７１と脚部７２との間の距離を変更した例を示す図であり、左側のキー部７３は突起部７１と脚部７２どの間の距離が狭い場合を示しており、右側のキー部７３は突起部７１と脚部７２との間の距離が広い場合を示している。そして、脚部７２の体積は同じでも突起部７１と脚部７２との間の距離が広くなることでキーボタンがたわみやすくなり、その結果として押下力が小さくなる。このように、突起部７１と脚部７２との間の距離を変えることで押下力を変えることができる。
【００４６】
また、押下力を変更するその他の方法として、脚部７２の材質を変更してもよい。脚部７２の材質を弾性係数の高い材質とすることで押下力を大きくでき、脚部７２の材質を弾性係数の低い材質とすることで押下力を小さくできる。
【００４７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態について、図４から図６を用いて説明する。
【００４８】
本実施の形態は、実施の形態１で説明したキーパッド１を電子機器の一例であるバーコードリーダに適用したものであり、これについて説明する。
【００４９】
図４は、バーコードリーダの構成を示す図である。
【００５０】
バーコードリーダ７０は、基板４０の下面に信号処理を行う中央処理部６０と、基板４０の上面に中央処理部６０の動作のために押下される３個のスイッチ３０と、スイッチ３０を覆うように設けられるキーパッド１とからなり、これらを上ケース５１内部に収納している。
【００５１】
また、キーパッド１は、キー部７３を略平面状のプレートに３個設けている。
【００５２】
図５は、キーパッド１の取り付け状態を示す図である。
【００５３】
キーパッド１は、実施の形態１に示すように、キー部７３の押下力に依存して、脚部７２の寸法または形状または材質を変えてもよい。
【００５４】
なお、本説明では脚部７２の寸法と形状を変えることで押下力を変えている。
【００５５】
バーコードリーダ７０には、データの送信を実行させる送信キー７４と、データの読み取りを実行させる読取りキー７５と、データの消去を実行させる消去７６キーの３個のキーを有するキー部７３が配置されており、それぞれのキーの押下力は異なるものにしている。最も押下力が大きいのは消去７６、次に大きいのが送信７４、一番小さいのが読取り７５となるように設計されている。
読取りキー７５は、脚部７２が基板４０に接する前あるいは接した時点にスイッチ３０がＯＮするような脚部７２の高さとし、かつ突起部７１を取り囲むように周囲全体に脚部７２を設けている。この結果、脚部７２が基板４０に接するまでは小さい押下力となるようにし、脚部７２が基板４０に接した後は大きい押下力となるようにしている。
【００５６】
そして、読取りキー７５は、スイッチ３０が脚部７２が基板４０に接する前あるいは接した時点でＯＮするので、ＯＮするまでは操作者は小さい押下力で操作できる。また、読取りキー７５は、脚部７２が基板４０に接した後の押下力を大きくすることで、操作者が過度の押下力で操作した場合でも、スイッチ３０が押しつぶされ故障等を生じるようなダメージを受けることがないようにしている。
【００５７】
送信キー７４と消去キー７６は、突起部７１を取り囲む位置にはあるが、一部を欠落させる形状としている。しかし、脚部７２の高さを高くして、大きい押下力となるようにしている。さらに、消去７６の脚部７２の高さを送信７４の脚部７２の高さより高くすることで消去７６の押下力が送信７４の押下力より大きくなるようにしている。
【００５８】
次にバーコードリーダ７０のキー操作について説明する。
【００５９】
図６は、バーコードリーダ７０の外観を示す図である。
【００６０】
バーコードリーダ７０の送信７４キーと、読取り７５キーと、消去キー７６の３個のキーには、それぞれ機能が設定されている。送信キー７４は、読取ったバーコードデータを外部に送信するものであり、読取りキー７５は、バーコードデータを読取って記憶させるものである。また、消去７６は、読取ったバーコードデータを送信することなく消去する場合に１個単位でデータ消去するものである。
【００６１】
なお、バーコードリーダ７０は複数のバーコードデータを記憶することができ、データを一括して外部に送信できるものである。
【００６２】
図４に示す中央処理部６０は、これらのキーがＯＮしたことを検出し、それぞれの機能を実行する。このバーコードリーダ７０の場合、読取りキー７５は使用頻度が高いといえるが、送信キー７４は一連の処理の最後に押下されることが多いので、使用頻度は相対的に低いといえる。さらに消去キー７６は極稀に使用されると考えられる。
【００６３】
このように使用頻度に依存して、使用頻度が高い読取りキー７５は軽いタッチで操作できるように押下力を小さくし、使用頻度が低く操作に注意が必要な送信キー７４と消去キー７６は重いタッチで操作するように押下力を大きくして誤操作を防止する。
【００６４】
なお、本説明では３個のキーを有するキー部７３について説明したが、キーの数がより多い場合でも有効である。例えば、キー部７３をその機能と使用頻度に応じて数グループに分割し、グループ単位に押下力を設定することで操作感の調整と誤操作防止を実現できる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、キー部の押下力をその機能や使用頻度に応じて自由に設定できるので、操作者に心地よい操作感を提供するとともに、誤操作を防止するという多大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキーパッドの要部断面を示す図
【図２】（ａ）キー部と基板とスイッチを記載した図
（ｂ）第一のキー部の押下力とキーストロークの関係を示す図
（ｃ）第二のキー部の押下力とキーストロークの関係を示す図
【図３】（ａ）脚部の寸法のうち幅を変更した図
（ｂ）脚部の断面形状を変更した図
（ｃ）脚部の配置位置を変更した例のキー部を下方向から見た図
（ｄ）突起部と脚部間の距離を変更した例のキー部を下方向から見た図
（ｅ）突起部と脚部間の距離を変更した例のキー部を側面から見た図
【図４】本発明のバーコードリーダの構成要素を示す図
【図５】本発明のバーコードリーダの構成要素を示す図
【図６】本発明のバーコードリーダの外観を示す図
【符号の説明】
１  キーパッド
１０  第一のキーボタン
１１  第一の突起部
１２  第一の脚部
１３  第一のキー部
２０  第二のキーボタン
２１  第二の突起部
２２  第二の脚部
２３  第二のキー部
２４  固定部
３０  スイッチ
４０  基板
５０  ケース
５１  上ケース
５２  下ケース
６０  中央処理部
７０  バーコードリーダ
７１  突起部
７２  脚部
７３  キー部
７４  送信キー
７５  読取りキー
７６  消去キー
【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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