(57)【要約】【課題】キーボタンの操作部が明るく且つ均一に照光されるようにしたキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器を提供する。【解決手段】携帯電子機器１は、筐体がフロントケース２とリアケース３によって形成されている。フロントケース２は、操作部の数字キー等の操作部を露出させるための開口２ａが形成されており、この開口２ａのそれぞれの周囲を覆うようにして光拡散シート１３が設けられている。この光拡散シート１３は、フロントケース２の内側に配設されたＬＥＤ１１からフロントケース２に向けて照射された光を拡散し、その拡散光がキーボタン７に導かれることにより、従来、キーボタン７の照光に用いられていなかった光をキーボタン７の照光に利用することが可能になり、キーボタン７を均一に照らし、また、明るさを増大させることが可能になる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電子機器に設けられた透明又は透光性の操作キーを照光するキーボタン照光装置において、
押下操作される前記操作キーが開口部に配置されたキー配置部材と、
前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、
前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とするキーボタン照光装置。
【請求項２】
前記キー配置部材は、入射光を拡散する光拡散シートを前記キー配置部材の裏面に貼着することにより前記拡散面を形成していることを特徴とする請求項１記載のキーボタン照光装置。
【請求項３】
前記キー配置部材は、その裏面に設けられた金属蒸着面により前記拡散面を形成していることを特徴とする請求項１記載のキーボタン照光装置。
【請求項４】
前記光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の電気−光変換素子であることを特徴とする請求項１記載のキーボタン照光装置。
【請求項５】
電池を電源にした動作及び屋外での使用が可能であると共に、操作部に設けられた透明又は透光性の操作キーを電源オン時の前記操作キーの押下に応じて前記操作部の裏面から照光する手段を備えた携帯電子機器において、
前記操作キーが前記操作部の開口部に配置されたキー配置部材と、
前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、
前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とする携帯電子機器。
【請求項６】
前記キー配置部材は、入射光を拡散する光拡散シートを前記キー配置部材の裏面に貼着することにより前記拡散面を形成していることを特徴とする請求項５記載の携帯電子機器。
【請求項７】
前記キー配置部材は、その裏面に設けられた金属蒸着面により前記拡散面を形成していることを特徴とする請求項５記載の携帯電子機器。
【請求項８】
前記キー配置部材は、筐体の一部を形成しているフロントケースであることを特徴とする請求項５記載の携帯電子機器。
【請求項９】
前記操作部は、複数の数字キー及び記号キーがマトリクス状に配置され、前記光源の複数が前記キーの相互間に配置されていることを特徴とする請求項５記載の携帯電子機器。
【請求項１０】
前記光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の電気−光変換素子であることを特徴とする請求項５又は９記載の携帯電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器に関し、特に、キーを照光するための光源（発光ダイオード）からの光を有効にキー部分に導くことができるようにしたキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、特に、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）機等の携帯電子機器においては、軽量化、消費電力の削減、部品コストの低減等が求められている。携帯電話機やＰＨＳ電話機では、文字入力用を兼ねるテンキー、機能キー、方向キー（又は、十字キー）等を有している。携帯電話機やＰＨＳ電話機は、階段、地下道等の暗い場所や夜間の屋外等でもキーの操作が可能なように、キーを照光するための光源が内蔵されている。この光源には、小型軽量で発熱が殆どなく、消費電力が極めて少ないという特長を有するＬＥＤ（発光ダイオード）が用いられる。ＬＥＤは、一個当たりの光照射範囲が比較的狭く、また、光量も十分とは言えないため、キーの照光には複数個のＬＥＤが用いられている。
【０００３】
携帯電話機やＰＨＳ電話機は電池を電源にしており、待ち受けを可能にするため、通常、電源をオンにして使用される。待ち受け状態で数百時間の連続使用を可能にするため、回路の低消費電流化が重要になっている。このため、ＬＥＤの消費電流が小さいとはいっても、使用するＬＥＤの個数は少ないほどよい。そこで、ＬＥＤの個数を減らすことが考えられるが、ＬＥＤの個数を少なくすると、消費電流を下げることはできるものの、キーボタンの照光（照明）時に、キー操作面に照明ムラが出たり、全体的に明るさが不足した照明になり、携帯電子機器の商品性を下げることになる。そこで、市販の携帯電子機器では、ＬＥＤの使用個数をできるだけ減らしながら、キーボタンが均一に照光されるような工夫が施されている。
【０００４】
図５は、携帯電子機器の外観を示し、（ａ）は正面、（ｂ）は側面、（ｃ）は背面を示している。ここでは、携帯電子機器は携帯電話機であるとする。
図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、携帯電子機器１は、フロントケース２（キーボタンの取付部材）とリアケース３を筐体部品にして構成されている。フロントケース２及びリアケース３は樹脂や金属を用いて作られており、フロントケース２とリアケース３は背面からネジ４ａ〜４ｄを用いて固定される。フロントケース２又はリアケース３内には、電子回路（ＣＰＵ部、メモリ、無線部、信号処理部等）を搭載したプリント基板（図示せず）や電池（図示せず）が実装されている。図５の（ａ）に示すように、フロントケース２の正面には、液晶表示器（ＬＣＤ）による表示部５、複数のキーボタン７によるテンキー（０〜９の数字キー、＃、＊等の記号キー、及びＯＮ、ＯＦＦ、ＣＬＲ等の機能キー等を含む）を主体にしたキー操作部６が設けられている。
【０００５】
図６はフロントケース２の裏面を示す。フロントケース２の上部には、表示部５の表示窓となる開口６１が設けられており、この開口６１の下部にはキーボタン７のそれぞれのキートップ部分が挿入される開口６２が設けられている。更に、フロントケース２の四隅には、リアケース３をネジ止めによりフロントケース２に固定するためのネジ穴６３が設けられている。
【０００６】
図７は、従来のキーボタン照光装置を示す。図７は、図５の（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示している。
フロントケース２の上面には、キーボタン７のそれぞれを露出させる開口２ａが設けられており、各開口２ａからはユーザーによる操作を容易にするため、キーボタン７の上部が突出している。キーボタン７の底面又は上面には、数字等のキー情報（１，２，・・・０、＊、＃等）が印刷（又は、刻印、シール貼付等）されている。フロントケース２内には、その天井面に逆凹形の断面形状を有する透明又は透光性を有するゴムシート８が配設され、その上面には、接着剤等を用いてキーボタン７のそれぞれが貼付されている。また、ゴムシート８の天井面のキーボタン７のそれぞれに対向する部位には、凸部８ａが形成されている。ゴムシート８の下部には、所定の配線パターンを有する基板１２が配設されており、その上面には、凸部８ａのそれぞれに対向させてドーム形の膨出面を有する金属ドーム接点１０が接着剤等を用いて取り付けられている。この金属ドーム接点１０の表面には、水平方向からの光を上方向に拡散させるための光拡散シート９（鏡面仕上げ、梨地仕上げ等の処理が施されている）が貼着されている。金属ドーム接点１０の相互間にはＬＥＤ１１が配設されており、このＬＥＤ１１のリード線又は電極は基板１２上に形成されている駆動用の配線パターンの所定の位置に接続されている。
【０００７】
図８は、図７のａ部を拡大して示したものである。図８を参照し、従来構成のキー照光について説明する。まず、いずれかのキーボタン７を押下すると、その押下面のゴムシート８が変形すると共に、その部分の凸部８ａが下降し、この凸部８ａによって光拡散シート９及び金属ドーム接点１０が変形し（潰され）、直下の基板１２上の配線パターンに接触し、パターン間を接続する（スイッチオン）。このパターン間の接続により、このパターンに接続されたＬＥＤ１１に通電が行われ、点灯する。この場合、キーボタン７のいずれが押下されても、全てのＬＥＤ１１が一斉に点灯する。この点灯は、予め設定された一定時間にわたって点灯する。一定時間は、最後に操作されたキーの操作以後、設定した時間が経過しても次のキー操作が無かったときにタイムアップし、全てのＬＥＤ１１は一斉に消灯する。キーボタン７の押下を解除すると、金属ドーム接点１０及び光拡散シート９が復元力を有するために、元のドーム形に形状が復帰し、スイッチオフになる。
【０００８】
図８に示すように、ＬＥＤ１１のそれぞれによる光は、そのＬＥＤチップの位置より上方向の半球領域に向けて出射する。この内、上方向に出射した光はキーボタン７間のフロントケース２の下面に到達し、斜め上方向に出射した光は隣接するキーボタン７の下面に到達し、更に、水平方向に出射した光は光拡散シート９の周縁部に到達し、光拡散シート９で拡散して直上のキーボタン７に入光する。このように、キーボタン７は、ＬＥＤ１１からの直接光と光拡散シート９による拡散光とで照光されるため、ＬＥＤ１１の光を無駄なくキーの照光に用いることができる。キーボタン７のいずれかを押下するのみで、キー裏面の印刷面７ａがＬＥＤ１１からの光によって照光されるため、キーボタン７のそれぞれは暗闇で光って見え、街灯の無いような場所においても、不自由なくキー操作をすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のキーボタン照光装置によると、光拡散シート９が設けられていても、キーボタン７の照光に寄与するのは、主にＬＥＤ１１からの直接光であるため、ＬＥＤに近い部分ほど光量が多くなり、キーボタン７に照光ムラを生じることがあった。
【００１０】
本発明の目的は、キーボタンの操作部が明るく且つ均一に照光されるようにしたキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、第１の特徴として、携帯電子機器に設けられた透明又は透光性の操作キーを照光するキーボタン照光装置において、押下操作される前記操作キーが開口部に配置されたキー配置部材と、前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とするキーボタン照光装置を提供する。
【００１２】
更に、本発明は、上記の目的を達成するため、第２の特徴として、電池を電源にした動作及び屋外での使用が可能であると共に、操作部に設けられた透明又は透光性の操作キーを筐体内に配設された光源により前記操作部の裏面から照光するキーボタン照光装置を備えた携帯電子機器において、前記操作キーが前記操作部の開口部に配置されたキー配置部材と、前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とする携帯電子機器を提供する。
【００１３】
上記のキーボタン照光装置及携帯電子機器によれば、キー配置部材の裏面に形成された拡散面は、光源からの光を操作キーに向けて拡散し、従来、キー照光に利用されていなかった光を利用することが可能になり、操作キーは均一に照光され、且つ、より明るく照光されるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る携帯電子機器の主要部の構成を示し、（ａ）は携帯電子機器のフロントケースの正面、（ｂ）は側面、（ｃ）は背面を示している。なお、以下においては、図５〜図８に示したと同一であるものには同一引用数字を用いている。また、携帯電子機器１は携帯電話機であるとする。
【００１５】
図５と同様に、携帯電子機器１は、フロントケースとリアケースにより筐体を構成しているが、ここでは、フロントケース２のみを図示している。図１の（ａ）に示すように、フロントケース２には、キーボタン７用の開口２ａと液晶表示器用の開口２ｂが設けられている。更に、フロントケース２のキー操作部の内面（裏面）には、図１の（ｃ）に示すように、開口２ａを除く部分を覆うようにして光拡散シート１３が配設されている。また、フロントケース２の裏面には、リアケース（図５のリアケース３と同じもの）をネジ止めにより固定するための４個のネジ穴２ｃが形成されている。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態に係る携帯電子機器のキー操作部の断面を示す。その断面位置は図５の（ａ）と同じである。フロントケース２内には、キーボタン７、ゴムシート８、光拡散シート９、金属ドーム接点１０、ＬＥＤ１１、及び基板１２が配設されている。その配置構造は、図７と同じである。
【００１７】
この携帯電子機器１は、フロントケース２の裏面に光拡散シート１３が取り付けられている。光拡散シート１３は、ＬＥＤ１１に向いた面が入射光を拡散できるように加工されている。光拡散シート１３には、例えば、拡散処理を施した接着剤付きのアルミ箔、拡散面が形成された金属製や樹脂製の薄いシート、拡散膜を施した粘着テープや紙テープ等を用いることができる。
【００１８】
図３は、図２のｂ部を拡大して示したものである。図３においては、図８で説明したように、ＬＥＤ１１のそれぞれによる光の内、斜め上方向に出射した光は隣接するキーボタン７の下面に直接光として到達し、更に、水平方向に出射した光は光拡散シート９の周縁部に到達し、この光拡散シート９で拡散した光が真上のキーボタン７に入光する。この様な光に加え、図１〜図３の構成では、光拡散シート１３で拡散された光がゴムシート８を介してキーボタン７に入光（一部は、ゴムシート８を経由せずに光拡散シート１３からキーボタン７の底部へ直接に入光）する。
【００１９】
すなわち、ＬＥＤ１１のそれぞれの対向位置に光拡散シート１３が配設されているため、ＬＥＤ１１の真上に出射した光は、光拡散シート１３で拡散してゴムシート８に入光し、更にゴムシート８内を伝搬してキーボタン７に到達する。また、光拡散シート１３で拡散した光の一部はキーボタン７の鍔部分に直接入光し、キーボタン７を照光する。したがって、従来、フロントケース２で遮られてキーボタン７の照光に利用されていなかった光が、キーボタン７に有効に入光するようになる。この結果、光拡散シート９のみの従来構成に比べ、キーボタン７への入射光量が増大し、キーボタン７は均一に、しかも明るく照光される。また、従来と同じ光量で良ければ、ＬＥＤ１１の個数を低減でき、低消費電力化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
【００２０】
図４は、本発明による携帯電子機器の他の実施の形態を示す。なお、図４においては、図１に示したと同一であるものには同一引用数字を用いている。
図１〜図３の構成では、光拡散シート１３を１つの部品として存在したが、本実施の形態では、フロントケース２の裏面の操作部の領域にアルミ等の金属を蒸着して蒸着面１４を形成し、これを光拡散シート１３として用いている。蒸着面１４は、金属蒸着によって光沢面が形成され、図３で説明したように、ＬＥＤ１１から蒸着面１４に入射した光はゴムシート８へ拡散又は反射し、ゴムシート８で拡散した光がキーボタン７に入光する。
【００２１】
このように、蒸着面１４を設けることにより、光拡散シート１３をフロントケース２に貼着した場合と同等の効果が得られ、キーボタン７を均一かつ明るく照光することができる。しかも、光拡散シート１３を別途設ける必要がないので、携帯電子機器１の薄型化、軽量化、コストダウンが可能になる。また、従来と同じ光量で良ければ、ＬＥＤ１１の個数を低減でき、低消費電力化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
【００２２】
上記実施の形態においては、光拡散シート１３又は蒸着面１４を携帯電子機器に適用したが、本発明は、携帯電子機器以外のキーボタンを備える電子機器のキーボタン照光にも適用可能である。
【００２３】
また、スイッチ機構は、上記実施の形態の場合、ゴムシート８の凸部８ａ、光拡散シート９、及び金属ドーム接点１０の組み合わせにより構成したが、この構造に限定されるものではなく、キーボタン７の押下によりオン／オフを行う構造であれば、どのような形態であってもよい。
【００２４】
更に、上記実施の形態においては、キーボタン７及び光拡散シート１３をフロントケース２に設けるものとしたが、リアケースであってもよい。また、ゴムシート８は１枚のシートであるとしたが、金属ドーム接点１０毎（又は、キーボタン７毎）に設けられていてもよい。
【００２５】
また、上記実施の形態においては、光源としてＬＥＤを用いたが、本発明はＬＥＤに限定されるものではなく、他の電気−光変換素子、例えば、小型の白熱電球、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレィ、冷陰極管等を用いることも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明のキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器によれば、キー配置部材の裏面に拡散面を設けた構成にしたことで、キーボタン近傍のキー配置部材に向けて入射した光源からの光を操作キーに入射させることが可能になる。このため、従来では、キー照光に利用されていなかった光が本発明では利用することが可能になり、操作キーは均一に照光され、且つ、より明るく照光されるようになる。そして、従来と同じ光量で良ければ、ＬＥＤ等の素子の使用個数を低減できるようになり、低消費電力化、軽量化、及びコストダウンが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯電子機器の主要部の構成を示し、（ａ）は携帯電子機器のフロントケースの正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る携帯電子機器のキー操作部の断面を示す断面図である。
【図３】図２のｂ部を拡大して示した断面図である。
【図４】本発明による携帯電子機器の他の実施の形態におけるフロントケースを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図５】携帯電子機器の外観を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図６】図５のフロントケースの裏面を示す裏面図である。
【図７】従来のキーボタン照光装置を示し、図５の（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図である。
【図８】図７のａ部を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
１  携帯電子機器
２  フロントケース
２ａ，２ｂ  開口
２ｃ  ネジ穴
３  リアケース
４ａ〜４ｄ  ネジ
５  表示部
６  キー操作部
７  キーボタン
７ａ  印刷面
８  ゴムシート
８ａ  凸部
９，１３  光拡散シート
１０  金属ドーム接点
１１  ＬＥＤ
１２  基板
１４  蒸着面
６１，６２  開口
６３  ネジ穴
【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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