Seamless face plate assembly for a key pad device

本発明は、キーパッド装置の分野に関し、更に詳細には、キーパッド装置における使用のためのフェースプレートアセンブリに関する。 斯かるキーパッド装置は、例えばリモートコントローラ、（携帯）電話、計算機等であっても良い。

リモートコントローラのようなキーパッド装置は、広く利用可能である。 従来的な例は、筺体から突出した個々のプラスチックのキーを備えたリモートコントローラであり、これらキーがユーザにより押下可能なものである。 しかしながら、斯かる設計においては、キーが動くという目的のため、キーと筺体との間に間隙がある必要がある。 その結果、斯かるリモートコントローラの外観は、それほど魅力的ではない。 更に、液体又は湿気に対してはあまり耐性がない。

他の既知のリモートコントローラの設計は、上面筺体に貼付されたポリドーム（poly dome）式フェースプレート（faceplate）を使用する。 リモートコントローラの機能の表示が、該フェースプレート上に印刷される。 当該プラスチックのフェースプレート及び上面筺体は、例えば液体のような外部環境に対する保護部として機能する。 しかしながら、全てのキーについてユーザによる標準的な押下を可能とするためには、即ち全てのキーを同じ力で押すには、これらキーが標準的なサイズ及び形状を持つ必要がある。 従って、このタイプの設計では、異なるキーサイズ及び形状は、異なるキーに対する異なる起動力に帰着するので、利用可能ではない。

更に他の既知のリモートコントローラは、貫通穴式フェースプレートを持つ。 フェースプレートの下の層として配置されたキー（本明細書ではキーマットと呼ぶ）が、押下の目的のため穴を通して突出している。 しかしながら、穴及びキーとフェースプレートとの間の間隙のため、個々のプラスチックのキーを備えたリモートコントローラと同様に、当該設計はそれほど魅力的ではない。 更に、ここでもまた、液体に対する耐性の欠如が問題である。

これら問題の幾分かに対処するリモートコントローラの設計は、米国特許出願公開US2008/0271980A1に開示されている。 該文献では、薄い寸法の一体型キーパッドが開示されている。 合成樹脂の固有の光沢により、視覚的に高品質な表現が実現される。 一体型キーパッドに対する合成樹脂部材からつくられた薄いストリップによりキー上端、基部、及び前面筺体が、内蔵型の単一ユニットに形成される。 しかしながら、該キーパッドの上面は完全に平坦であり、とりわけ悪い照明条件の下では、ユーザがキー部分を特定する際における幾分かの困難に帰着する。 この問題に対する解決方法は、リモートコントローラにバックライトを含ませることである。 しかしながら、このことはリモートコントローラを大型でより高価なものとし、使用される電力を増大させ、従って電池寿命を短くしてしまう。

ユーザがキー部分を容易に特定できる、シームレスなキーパッド設計を提供することが望ましい。 更に、標準的な製造方法及び組み立て方法の使用を可能とする設計を提供することが望ましい。 本発明は、独立請求項により定義される。 従属請求項は、有利な実施例を定義する。

これらの問題の少なくとも１つの好適に対処するため、本発明の一態様によれば、キーパッド装置における使用のためのアセンブリが提供される。 該アセンブリは、シームレスなフェースプレートであって、該フェースプレートの表面の残りから外向きに突出した複数のキー領域を有し、該キー領域は変形可能な物質のものである。 その結果、それぞれが突出量、形状及びサイズを持つ、３次元（３Ｄ）のキーが提供される。 これらキーは、不利な照明条件の下であっても、ユーザによって容易に見つけられることができる。 該アセンブリは更に、該キー領域に少なくとも部分的に対応する、複数のスイッチ要素（例えばドームスイッチ）を有する。 該スイッチ要素は、対応するキー領域に対するユーザにより掛けられた力の結果として、回路構成（印刷回路基板（ＰＣＢ）であっても良い）における対応する接点と接触するように構成される。 ユーザが該キー領域に対して力を掛けることを止めた後、例えば対応するドームスイッチが元の位置に戻ることにより、該要素は元の位置に戻る（代替としては、該キー領域は、例えば該キー領域が弾性であるために、元の位置に戻っても良い）。

その結果、シームレスなフェースプレートアセンブリには、良く定義された、突出した３Ｄキーが備えられ、それによりキー押下を改善する。 更に、明確な穴及び間隙がなく、該設計を液体及び湿気に耐性を持つものとし、静電放電（ＥＳＤ）があまり生じないようにする。 更に、該シームレスな設計は小型となり得、削減された重量及び高さを持ち滑らかで薄型の曲率を備えた魅力的な外観に寄与する。 標準的なフェースプレートに関連した部品及び標準的な製造方法が、該フェースプレートの組み立て及び製造のために使用されることができ、それにより組み立て及び製造コストを低減させる。 少ない材料しか使用されないことにより、全体のリモートコントローラのコストが削減され、更には低減された梱包及び輸送コスト、並びに低減された廃棄物生成に帰着し、それにより環境への影響も低減させる。 代替としては、同一の製品に対して１つよりも多い統合的なフェースプレート設計があるモジュール型方式が利用されても良い。 より優れた消費者への魅力を得るため、異なるフェースプレートは異なるフェースプレート印刷、色、サイズ及び質感を持つ。

本発明の一実施例によれば、該複数のドームスイッチは、ドームシートに配置される。 該ドームシートは、例えばポリエステルのもののようなポリドームシート、又は金属のドームシートのであっても良い。 ポリドームシートは一般にコストが小さく、ドームスイッチが対応するキー領域を十分に等しく押し戻すため、ユーザに一貫した押下感を与える。 金属のドームシートは、キーが押下されたときに、ユーザに心地良く明確な触知性のフィードバックを与える。 代替としては、該キー要素はゴムでできたものであっても良いが、斯かるゴムのスイッチは力のばらつきを持ち、それ故ユーザには僅かに一貫性の低い押下感を与える。 しかしながら、この選択肢はポリドーム又は金属のドームシートよりも経済的であり、それ故ローエンドの用途には非常に適している。

該フェースプレートと該ドームシートとの間に、第１の離隔シートが配置されても良い。 このことは、フェースプレートの増大された強度及び剛性を持つ強い構造に帰着する。 該第１の離隔シートは、例えば接着性シートにより、該フェースプレートに接着されても良く、これは経済的な接着の方法である。

該アセンブリは更に、該ドームシートとＰＣＢとを離隔するための第２の離隔シートを有しても良く、更に改善された構造の強度に帰着し得る。

該フェースプレートは、少なくとも部分的に半透明又は透明であっても良い。 その結果、該フェースプレートの内側において、例えばキーパッドの機能の表示、更には現実の写真のような、複雑な印刷及びグラフィックの選択肢が可能となる。 フェースプレートを印刷することにより、例えばの構成要素を印刷する必要がなくなる。 従って、部品コストが更に削減され得る。 該フェースプレートは、僅かに変形可能であるが強い物質である、ポリエステルからつくられても良い。 更に、外的にきめの粗い印刷をフェースプレートに印刷して、キーパッド装置のユーザによる優れた把持を提供することも可能である。

該フェースプレートのキー領域の以下のパラメータ：サイズ、形状又は突出量のうちの１つは、該キー領域の少なくとも幾つかの間では異なっても良い。 相互に異なるサイズ、形状及び突出量を利用することにより、該設計はより魅力的なものとなり得、ユーザは触ることによってキーの間の違いを迅速に認識できるようになる。 このことは、暗い照明条件の下では特に有用である。 該アセンブリ構造により、全てのキーに対して「標準的な」押下が提供されることができ、即ち、異なるサイズ及び形状を持つキーの押下がユーザにとって略同じに感じられ、掛けられるべき力もおおよそ同じとなる。 これらキーを定義する該ＰＣＢ及びアセンブリの更なる部分は標準的であっても良く、該フェースプレートの３Ｄキーのみが異なるサイズ、形状及び突出量を持っても良い。 従って、製品のバリエーションはフェースプレートに限定される。

必要に応じて特殊な色シート、導光部、及びエレクトロルミネセンス（ＥＬ）シートのような、付加的な層が、該アセンブリに一体化されても良い。 しかしながら、上述したように、該付加的な層はユーザがキーを探すために必要とされるのではなく、スイッチ要素（例えばドームスイッチ）の接点間のＰＣＢに配置されたエレクトロルミネセンスシート又は別個のＬＥＤにより、バックライトが実装されても良い。 特殊な色シートは、赤色又は青色の光のみが通るように光をフィルタリングしても良い。 これにより、キーパッドの設計がユーザにとってより魅力的となる。 バックライトの設計の場合には、フェースプレートは選択された非印刷領域を持つべきである。

フェースプレートは、端部においてフラップ形状を持っても良い。 このことは、該形状がガイドとして機能するため、フェースプレートをキーパッドの筺体へと組み立てることを容易化する。 更に、キーパッドがバックライトを持つ場合には、低減された光の漏れに帰着する。

本発明の更なる態様によれば、該アセンブリと、更に該アセンブリに対する支持部として機能するＰＣＢと、を有するキーパッド装置が提供される。 該キーパッド装置は更に、上部筺体と下部筺体とを有しても良い。 該上部筺体の一部は、少なくとも部分的に、フェースプレートの端部を囲んでも良い。 これにより、該フェースプレートの外側の部分がユーザに完全に可視となる。 該上部筺体及び下部筺体は、プラスチックでできていても良い。

該キーパッド装置は更に、それぞれが該フェースプレートのキー領域の１つとスイッチ要素（例えばドームスイッチ）の１つとの間に配置された、複数の内部キーを有しても良い。 このことは、ドームスイッチと共に金属のドームシートが使用される場合、特に有利である。 該内部キーは、例えばゴムのキーであり、フェースプレートのキー領域に対する緩衝材としてき機能し、中間層を形成し、該中間層は使用時に該フェースプレートのキー領域とスイッチ要素（例えばドームスイッチ）との間で力を伝える。 更に、これら内部キーは、ユーザに対する快適な触覚フィードバックを引き起こす。 これら内部キーはまた、該アセンブリの一部における防振のためにも機能する。 複雑なアセンブリにおける部品の耐性のため、外部励起又は高い周波数を持つ振動が、機構的部分において種々の調和振動を引き起こし、電気的な「ノイズ」となるため、防振は時に必要である。

上部筺体カバーの一部は、複数の内部キー間に配置されても良く、ここでキー領域に対応しない該フェースプレートの内側の部分は、上部筺体カバーにより支持される。 その結果、強固なキーパッド構造が提供される。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。

添付される明細書と共に図面を参照することによって、本発明がより良く理解され、本発明の種々の目的及び利点が当業者に明らかとなるであろう。

図面を通して、類似する参照番号は類似する要素を示す。

本発明の第１の実施例によるシームレスな３Ｄキーフェースプレートアセンブリを備えたリモートコントローラの斜視上面図を示す。

図１によるリモートコントローラの構成要素の分解図を示す。

図１によるリモートコントローラのシームレスな３Ｄキーフェースプレートの斜視上面図を示す。

図１によるリモートコントローラのシームレスな３Ｄキーフェースプレートの斜視上面図を示す。

第１の実施例によるシームレスな３Ｄキーフェースプレートアセンブリの底面図を示す。

図１によるリモートコントローラの斜視図の断面図を示す。

本発明の第２の実施例によるシームレスな３Ｄキーフェースプレートアセンブリを備えたリモートコントローラの斜視上面図を示す。

図７によるリモートコントローラの構成要素の分解図を示す。

図７によるリモートコントローラのシームレスな３Ｄキーフェースプレートの斜視上面図を示す。

図７によるリモートコントローラのシームレスな３Ｄキーフェースプレートの斜視上面図を示す。

第２の実施例によるシームレスな３Ｄキーフェースプレートアセンブリの底面図を示す。

本発明の第２の実施例によるシームレスな３Ｄキーフェースプレートアセンブリの分解断面図を示す。

本発明の第２の実施例によるシームレスな３Ｄキーフェースプレートアセンブリを備えた、ＬＥＤ及び導光部の構成の斜視上面図を示す。

図１乃至６を参照しながら、本発明によるキーパッド装置の第１の実施例が説明される。 キーパッド装置１０は、本例においてはリモートコントローラであり、該リモートコントローラの残りの部分８とは別個に製造されたものであっても良いアセンブリ２０を有する。 該アセンブリは、図３及び４に示された、シームレスな半透明のフェースプレート３０を有する。 該フェースプレートは、ポリエステルでできたものであっても良い。 該アセンブリが該リモートコントローラの残りの部分に装着されると、該フェースプレートは該リモートコントローラの上端面となる。 該フェースプレートは上端面３２を持ち、該上端面は、該上端面３２の表面の残りの部分から外側に突出した、相互に異なる形状の複数のキー領域３４を備える。 キー領域３４のそれぞれは、３Ｄのキーを定義する。 これらキー領域は、サイズ、形状（丸型、菱形、等）、更には突出量／プロファイル（傾いたもの又は平坦なもの）が異なっていても良い。 キー領域３４は、僅かに変形可能である。 これらキーは、キー領域の形状を得るために「成形」される。 更に、美的な目的から、該キーパッド装置の上端面に３Ｄの効果を与えるため、ロゴ又はスタイリング用の溝のような、幾つかの更なる突出領域が加えられても良い。 該フェースプレートは、キー領域３２を含むフェースプレートの内側（裏側）３６において、キーパッドの機能の表示のようなオプションを印刷されても良い。 該フェースプレートの端部３８は、平坦な形状を持つ。

該アセンブリは更に、図２に示されるように、接着層４０、第１の離隔シート５０、ドームシート６０（本例においてはポリドームシート）、及び第２の離隔シート７０を有する。 該第１及び第２の離隔シートはポリエステルのシートであっても良く、該接着層はアクリル系のものであっても良い。 該フェースプレートのキー領域に対応する位置において、該ポリドームシートはスイッチ要素（例えばドームスイッチ）６２を有し、該要素は利用時に、ＰＣＢ９０（図６を参照）上の対応する接点９２と接触する。 接着層４０、第１の離隔シート５０及び第２の離隔シート７０はそれぞれ、該フェースプレートのキー３２及びスイッチ要素６２に対応する位置において、対応する開口４２、５２、７２を有する。

アセンブリ２０は、裏側即ち図５に示されるような第２の離隔シート７０の裏側において、キーパッド装置１０の残りの部分８０に装着される。 当該装着は、該アセンブリの裏側、より具体的には第２の離隔シート７０において、接着剤により、アセンブリ２０を上部筺体１００に貼付することによるものであっても良い。

キーパッド装置１０の残りの部分８０は、ＰＣＢに加えて、上部筺体１００及び底部筺体１１０を有し、更に、本発明には重要ではなくそれ故ここでは議論されない更なる構成要素を有する。 上部筺体１００と底部筺体１１０との間の間隙は、電池を保持するために利用される。

図６に示されるように、アセンブリ２０は、キーパッド装置１０の上部筺体１００の上に装着される。 図６に示されるように、フェースプレート３０の平坦な形状の端部３８は、上部筺体１００の凹部１０２に挿入される。 ユーザがキーを押下すると、変形可能なキー領域が押し下げられ、それにより対応するドームスイッチ６２を押し下げ、ＰＣＢ９０の対応する接点９２と接触させる。 ユーザがキー領域から手を離すと、該スイッチ要素（例えばドームスイッチ）が元の位置に戻り、それによりフェースプレートの対応するキーを初期位置にまで押し戻す。

ここで、図７乃至１３を参照しながら、キーパッド装置の第２の実施例が説明される。 本実施例においては、フェースプレート３０は、第１の実施例によるものよりも幾分か小さい。 図においては１列のキーのみが示されているが、もちろん幾つかのキー列があっても良い。 ドームシート６０は金属のドームシートであり、キー位置において複数の金属スイッチ要素（例えばドームスイッチ）６２に嵌合される。 別個の第１の離隔シート５０と接着層４０とを用いる代わりに、接着材を伴う第１の離隔シートが備えられる。 フェースプレート３０とドームシート６０との間には、ゴムのキーマット１２０が配置される。 フェースプレート上のアイコン及びグラフィックスを照明するために利用される、ＬＥＤ１３５が備えられる。 これらＬＥＤは、スイッチ（例えばドームスイッチ）間、端部間、又は図１３に示されるような導光シート１３０のスロット間に配置される。 該導光シートは、導光接着剤１４０により、金属のドームシートに装着される。 図７乃至１３に示される第２の実施例においては、導光部１３０は金属のドームシート６０の上部にある。 しかしながら、商品設計及び照明されるべきフェースプレートの面積に依存して、該導光部は離隔シートの下にあっても良い。 該導光部は、プラスチックの部品であっても良いし、又はシートであっても良い。 上部筺体１００に加えて、上部筺体カバー１０５が存在する。 フェースプレート３０は、上部筺体カバー１０５の形状に追従し、その結果上部筺体カバー１０５がフェースプレート３０を支持する。 ゴムのキーマット１２０の内側キー１２２は、該フェースプレートの３Ｄキー３４に対応する位置において、上部筺体カバー１０５の穴へと延在する。 ＰＣＢ９０は、該ＰＣＢ９０を上部筺体１００に螺合させることにより、キーマット３０上に固定される。

アセンブリ２０は、幾つかのサブアセンブリから成り、これらサブアセンブリは、アセンブリ２０と該キーパッド装置の残りの部分８０とが図１２に示されるように互いに装着される前に、個別に製造されても良い。 これらはフェースプレートのサブアセンブリであり、フェースプレート３０と、該フェースプレートに接着される第１の離隔シート５０と、ゴムのキーマットのサブアセンブリとを有する。 該ゴムのキーマットのサブアセンブリは、ゴムのキーマット１２０自体から成る上層と、導光部１３０及び導光接着剤１４０から成る中間層と、金属のドームシート６０、金属のスイッチ要素（ドームスイッチ）６２、及び接着性の離隔シート７０から成る下層と、を有する。 該上層、中間層及び下層は、最初は別個に組み立てられ、次いで互いに装着されて、ゴムのキーマットのサブアセンブリを得る。 次いで、当該サブアセンブリは、該キーパッド装置の残りの部分８０に装着されて、「半完成」の製品を得る。 フェースプレートのサブアセンブリは、試験又は最終検査に通される前に、製品へと組み立てられるべき最終的な部分である。 説明したように、該フェースプレートは、異なるキー（即ちサイズ、形状）及び印刷（即ちグラフィックス及び色）を持っても良い。 該半完成の製品は、適切なフェースプレートのための最終的な顧客の注文を受ける前に、最初に組み立てられても良い。 該半完成の製品が利用可能となると、該フェースプレートアセンブリ（フェースプレート３０及び接着性の離隔層５０）は、該半完成の製品に貼付されても良い。 このことは、フェースプレートに対する容易なカスタマイズ及び変形を可能とする。

本発明は図面及び以上の記述において詳細に説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は説明するもの又は例示的なものであって、限定するものではないとみなされるべきであり、本発明は開示された実施例に限定されるものではない。

例えば、複数のドームスイッチは、ポリドーム又は金属のドームシート６０の一部である代わりに、ＰＣＢ９０の上に配置された別個のゴム部品であっても良い。 斯かる別個のゴムのドームスイッチは、対応するキー領域を、キー押下の後に元の位置に押し戻すのに十分である。 しかしながら、第１の実施例及び特に第２の実施例においては、ユーザにとって押下の感触が滑らかではない。

該設計は、リモートコントローラのために利用される代わりに、（携帯）電話及び計算機のような、他のキーパッド装置のために利用されても良い。

図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。 請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。 特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。 請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。