(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板に固定され、基板の上方に窓孔が穿設されたケースと、
半透明の操作部が窓孔に遊嵌し、ケース若しくは基板に支持されたキートップと、
キートップの下方の基板上に固定され、操作部の押し下げによって下降するキートップに連動してスイッチング動作するスイッチユニットと、
操作部の下方の基板上に固定され、操作部を下方から照光する照光用発光素子とを備えた照光式スイッチ構造であって、
操作部の下方の基板上に、照光用発光素子を囲う半球状の透明ドーム体を固定し、
透明ドーム体の外側面を、粗面加工した光拡散面とするとともに、スイッチユニットがスイッチング動作した後に更に下降するキートップに当接し、キートップの下降を規制するストッパー面としたことを特徴とする照光式スイッチ構造。
【請求項２】
基板は、照光用発光素子とスイッチユニットを実装するプリント配線基板であり、
プリント配線基板に沿って透明ドーム体から放射状に複数の脚部が一体に突設され、
各脚部の先端部に、プリント配線基板のスルーホールに係止する係止突起と、プリント配線基板に実装される送信用発光素子を位置決めするホルダー部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照光式スイッチ構造。
【請求項３】
送信用発光素子は、操作部の周囲に配置された被制御機器の動作を制御するリモートコントロール信号を赤外信号として発信する赤外発光素子であり、
少なくともいずれかの赤外発光素子から発信される赤外信号が被制御機器へ到達するように、複数の各ホルダー部は、各赤外発光素子を互いに異なる向きに位置決めすることを特徴とする請求項２に記載の照光式スイッチ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キートップの操作部を下方から照光する照光式スイッチ構造に関し、特に、照光用発光素子が点光源としてキートップを通して表れないように、照光用発光素子とキートップの間に照光用発光素子の光を拡散させる拡散手段を備えた照光式スイッチ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キートップの操作部の下方に照光用発光素子を配置し、半透明の操作部を下方から照光する照光機能を加えた照光式スイッチには、操作部を通して発光する照光用発光素子が点光源として表れないように、キートップの操作部との間に、照光する光を拡散させる拡散シートを配置した照光式スイッチ構造が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載の従来の照光式スイッチ構造１００は、図７に示すように、半透明のキートップ１０１とキートップ１０１に一体に取り付けられるランプハウス１０２の間に拡散シート１０３が挟持されて取り付けられる。ランプハウス１０２は、縦長の筒状に形成され、その下方の位置でプリント配線基板１１０上に実装された照光用ＬＥＤ１０４を囲うようにキートップ１０１の下方に固定される。ランプハウス１０２の筒状の周囲には、プリント配線基板１１０に当接し、ランプハウス１０２の下降を規制する複数のストッパー突起１０６が垂設されている。
【０００４】
また、照光用ＬＥＤ１０４に隣接するプリント配線基板１１０上には、スイッチユニット１０５が実装され、スイッチユニット１０５のアクチュエータ１０５ａがランプハウス１０２の側方に連設された嵌着部１０２ａに結合し、ランプハウス１０２の上下動に連動している。
【０００５】
このように構成された照光式スイッチ構造１００は、キートップ１０１を押し下げると、キートップ１０１に固定されたランプハウス１０２によって、アクチュエータ１０５ａが押し下げられ、スイッチユニット１０５がスイッチング動作する。スイッチング動作した後に更に下降するランプハウス１０２は、ストッパー突起１０６がプリント配線基板１１０に当接してその下降が規制されるで、キートップ１０１への押し下げ操作力が直接スイッチユニット１０５に加わらず、その内部機構の破損を防止できる。
【０００６】
また、このスイッチユニット１０５のスイッチング動作に連動して、若しくはスイッチング動作と独立して、照光用ＬＥＤ１０４が点灯制御される。ＬＥＤ１０４から発光される光は、ランプハウス１０２内を通過して拡散シート１０３により拡散されて半透明のキートップ１０１を背面から照光するので、キートップ１０１の全体がむらなく光り、ＬＥＤ１０４による点光源がキートップ１０１の表面側に表れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１６５１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この従来の照光式スイッチ構造１００によれば、キートップ１０１の底面に沿った拡散シート１０３の平面からＬＥＤ１０４の光を拡散するので、キートップ１０１全体がむらなく均一に光るものの、光源を中心として明暗にグラデーションがあるような立体感のある照明をキートップ１０１の表面に表すことはできなかった。
【０００９】
また、スイッチユニット１０５がスイッチング動作した後のキートップ１０１の押し下げを規制するストッパー突起１０６を、ＬＥＤ１０４の光路に配置すると、その影がキートップ１０１の表面に表れて美感を損なうので、筒状としたランプハウス１０２によりその光路を限ると共に、ストッパー突起１０６をランプハウス１０２の周囲に設けている。このような理由から、複雑形状のランプハウス１０２を別に設ける必要があるとともに、スイッチユニット１０５と干渉しないランプハウス１０２の外側にストッパー突起１０６を設けることとなり、照光式スイッチ構造１００の全体が大型化し、高実装密度で各種部品をプリント配線基板１１０へ実装しなければならない機器のスイッチ構造として用いることはできなかった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、キートップに立体感のある照明を照光することができ、キートップの過剰な押し下げを規制するストッパー手段をキートップの下方に配置しても、キートップに照光の陰として表れない照光式スイッチ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、請求項１の照光式スイッチ構造は、基板と、基板に固定され、基板の上方に窓孔が穿設されたケースと、半透明の操作部が窓孔に遊嵌し、ケース若しくは基板に支持されたキートップと、キートップの下方の基板上に固定され、操作部の押し下げによって下降するキートップに連動してスイッチング動作するスイッチユニットと、操作部の下方の基板上に固定され、操作部を下方から照光する照光用発光素子とを備えた照光式スイッチ構造であって、操作部の下方の基板上に、照光用発光素子を囲う半球状の透明ドーム体を固定し、透明ドーム体の外側面を、粗面加工した光拡散面とするとともに、スイッチユニットがスイッチング動作した後に更に下降するキートップに当接し、キートップの下降を規制するストッパー面としたことを特徴とする。
【００１２】
照光用発光素子から発光される光は、球面の光拡散面を通過して拡散され、キートップの操作部の背面を照光するので、操作部の表面には、半球状のドーム体の頂部から周囲に向かって遠ざかる立体感のある照明が表れる。
【００１３】
光拡散面となった透明ドーム体の外側面を、キートップの下降を規制するストッパー面とするので、操作部の下方にストッパー手段となる透明ドーム体を配置しても、操作部の表面にストッパー手段が照光の陰となって表れない。
【００１４】
請求項２の照光式スイッチ構造は、基板が、照光用発光素子とスイッチユニットを実装するプリント配線基板であり、プリント配線基板に沿って透明ドーム体から放射状に複数の脚部が一体に突設され、各脚部の先端部に、プリント配線基板のスルーホールに係止する係止突起と、プリント配線基板に実装される送信用発光素子を位置決めするホルダー部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
スイッチユニット等の他の電子部品と干渉しないプリント配線基板上の任意の位置に、透明ドーム体から放射状に複数の脚部を突設し、その先端部の係止突起をプリント配線基板のスルーホールに係止させるので、照光用発光素子の周囲に充分な固定スペースが得られなくても透明ドーム体を固定できる。
【００１６】
送信用発光素子は、各ホルダー部に位置決めした状態で、専用の治具を用いずにプリント配線基板へ実装できるので、実装作業が容易になる。
【００１７】
請求項３の照光式スイッチ構造は、送信用発光素子が、操作部の周囲に配置された被制御機器の動作を制御するリモートコントロール信号を赤外信号として発信する赤外発光素子であり、少なくともいずれかの赤外発光素子から発信される赤外信号が被制御機器へ到達するように、複数の各ホルダー部は、各赤外発光素子を互いに異なる向きに位置決めすることを特徴とする。
【００１８】
各赤外発光素子は、透明ドームから放射状に突設された脚部の先端部に形成されたホルダーに互いに異なる向きに位置決めされるので、互いの指向角が重ならない少数の赤外発光素子で、効率的に操作部の周囲の全体に赤外信号を発信することができる。
【００１９】
各赤外発光素子は、ホルダーにより位置決めされるので、経年変化や衝撃を受けてもその向きが変化しない。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、キートップの操作部の表面に、透明ドーム体の頂部を中心として明暗にグラデーションがあるような立体感のある照明を表すことができ、照光時に特有の美感のある照光式スイッチとすることができる。
【００２１】
また、キートップの押し下げを規制するストッパー手段を別に設けることなく、また、キートップの操作部の下方にストッパー手段を配置してもストッパー手段の陰が操作部に表れない。
【００２２】
請求項２の発明によれば、透明ドーム体自体の固定手段や固定スペースを考慮することなく、照光用発光素子を囲うプリント配線基板上の位置に透明ドーム体を固定できる。
【００２３】
また、専用の実装用治具を用いずに、送信用発光素子を容易にプリント配線基板上の任意の位置に実装できる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、照光式スイッチが取り付けられた機器の設置姿勢にかかわらず、少数の赤外発光素子で効率的にその周囲に配置された被制御機器に赤外信号を到達させて、その動作を制御できる。
【００２５】
また、各赤外発光素子の赤外信号を発信する方向は、赤外発光素子がホルダーによって位置決めされて変化せず、機器を落下させたり、経年変化があっても、被制御機器に赤外信号が確実に到達する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る照光式スイッチ構造１の分解斜視図である。
【図２】照光式スイッチ構造１の縦断面図である。
【図３】キートップ２の操作部２ａを押し下げた状態の照光式スイッチ構造１の縦断面図である。
【図４】照光式スイッチ構造１を備えたリモートコントロール送信機１０の斜視図である。
【図５】上ケース３１を除いた照光式スイッチ構造１の平面図である。
【図６】透明ドーム体４０を有するホルダーユニット４と赤外発光素子５を示す要部分解斜視図である。
【図７】従来の照光式スイッチ構造１００の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施の形態に係る照光式スイッチ構造１を、図１乃至図６を用いて説明する。本実施の形態の説明では、図２で図示する方向を上下方向として照光式スイッチ構造１の各部を説明する。
【００２８】
この照光式スイッチ構造１は、被制御機器である家電機器の動作を遠隔制御するリモートコントロール送信機１０に装備されるもので、このリモートコントロール送信機１０は、音声による家電機器への制御命令を音声認識し、その制御命令を含むリモートコントロール信号を赤外信号として家電機器へ送信するものである。
【００２９】
従って、リモートコントロール送信機１０は、手に持たずに載置したまま使用でき、矩形枠部３０の上下に上ケース３１と下ケース３２を組み合わせてなるケース３の外形を、図４に示すように、やや扁平な直方体状として、テーブル等に載置可能な形状としている。
【００３０】
このうち、上ケース３１は、周壁の下端が矩形枠部３０の上方から係合する下向きの升状に形成され、矩形枠部３０に沿って取り付けられるプリント配線基板８との間にプリント配線基板８に実装されるスイッチユニット６等の各部品を収容する収容スペースが形成される。また、下ケース３２は、上方に開口する枡形に形成され、周壁の上端が矩形枠部３０の内壁面に沿って嵌合して組み立てられ、矩形枠部３０に取り付けられるプリント配線基板８との間には、リモートコントロール送信機１０の電源となるバッテリー等が収容される。
【００３１】
本実施の形態の照光式スイッチ構造１は、図１に示す上ケース３１、キートップ２、透明ドーム体４０を有するホルダーユニット４、スイッチユニット６、２種類の照光用発光素子７、赤外信号を発信する３個の赤外発光素子５及び矩形枠部３０の内側面に沿って取り付けられたプリント配線基板８とから構成される。
【００３２】
上ケース３１は、３個の赤外発光素子５から発信される赤外信号がリモートコントロール送信機１０の周囲に発信されるように赤外線透過性の合成樹脂で形成され、その平面には、後述するキートップ２の操作部２ａが遊嵌する正方形の窓孔３１ａが穿設されている。
【００３３】
キートップ２は、この上ケース３１に形成された一対の回動孔３１ｂへ、一端から両側に突出する回動軸２１を遊挿させて上ケース３１に回動自在に支持され、他端をプリント配線基板８上に実装されたスイッチユニット６のアクチュエータ６ａ上に当接させている。アクチュエータ６ａは、図示しない付勢手段によってスイッチユニット６の本体に対して上方に付勢されているので、アクチュエータ６ａに当接するキートップ２の他端は、上ケース３１の内頂面に当接して位置決めされ、この位置決めされた状態で、キートップ２の中間の操作部２ａが窓孔３１ａから上方に突出し、押し下げ操作自在となっている。
【００３４】
これにより、操作部２ａを押し下げ操作すると、アクチュエータ６ａが下降して、スイッチユニット６は、閉じ動作し、操作部２ａへの操作力を解くと、スイッチユニット６の付勢手段によってアクチュエータ６ａが上方に復帰して、スイッチユニット６は、開動作し、操作部２ａは窓孔３１ａから突出する原位置に復帰する。
【００３５】
プリント配線基板８上のキートップ２の下方の位置には、透明合成樹脂で形成されたホルダーユニット４が取り付けられる。このホルダーユニット４は、図６に示すように、半球状の透明ドーム体４０と透明ドーム体４０の円周上の下端から放射状に突設された３本の脚部４１と、各脚部４１の先端に形成されたホルダー部４２と、各脚部４１の先端の底面から垂設された一対の係止爪片４３とを一体に備えている。
【００３６】
透明ドーム体４０の球面となっている外側面は、粗面加工により照光用発光素子７から発光される光を拡散する光拡散面４０ａとなっている。ここで、粗面加工とは、透明ドーム体４０の外側面に微細な凹凸を形成する加工であり、凹凸により通過する光を拡散する光拡散面とすることができれば、梨地面とする梨地加工、フロスト加工、エンボス加工等のいずれの加工方法も含まれるが、本実施の形態では、透明ドーム体４０を成型する金型面に圧縮空気で砂を吹き付けて成型面を荒らすサンドブラスト法を用いたしぼり加工の粗面加工で、透明ドーム体４０の外側面を光拡散面４０ａとしている。
【００３７】
各脚部４１の先端に形成されたホルダー部４２は、脚部４１の長手方向と直交方向で対向する一対の弾性挟持片からなり、図５、図６に示すように、一対の弾性挟持片の間に上方から装着した赤外発光素子５を、端子を下方側とした斜め上方に傾斜した状態で各脚部４１の先端で位置決め保持する。
【００３８】
３個の赤外発光素子５の実装位置に近接してプリント配線基板８には、各脚部４１の先端から垂設された一対の係止爪片４３が挿通して係止するスルーホール８ａが穿設されている。一対の係止爪片４３は、互いに外向きのフックがプリント配線基板８の背面に係止して抜け止めされ、脚部４１の先端をプリント配線基板８へ固定する。
【００３９】
脚部４１がプリント配線基板８に固定されたホルダー部４２に位置決めされた赤外発光素子５の端子は、その端子を半田接続するプリント配線基板８のパターン上に位置決めされ、従って、赤外発光素子５の半田接続作業は、赤外発光素子５を仮保持する専用の治具を用意することなく、ホルダー部４２に位置決めされた赤外発光素子５の端子に対して容易に行うことができる。
【００４０】
赤外発光素子５は、被制御機器の動作を制御する制御信号で変調したリモートコントロール信号を赤外信号として発信するもので、赤外発光素子５の向きに対して一定の指向角内に赤外信号を発信する。テーブルなどに載置されたリモートコントロール送信機１０で制御する被制御機器は、リモートコントロール送信機１０に対して高い位置にあるもののその方向が不明であるので、各赤外信号ができるだけ重ならず効率的に周囲全体に到達するように、各ホルダー部４２に位置決めされる赤外発光素子５は、図６に示すように、プリント配線基板８から斜め上方で互いに異なる向きに向けて位置決めされる。一般に、赤外発光素子５の指向角を５０度として、３個の赤外発光素子５では、リモートコントロール送信機１０の周囲全体に直接赤外信号を到達させることはできないが、室内であれば壁などによって赤外信号が反射するので、３個の赤外発光素子５の指向角から外れた被制御機器であってもいずれかの赤外信号が到達する。
【００４１】
また、３本の各脚部４１の先端をプリント配線基板８へ固定した状態で、透明ドーム体４０の頂部は、図２に示すように、キートップ２の操作部２ａの中心の直下に位置するように、ホルダーユニット４の全体はプリント配線基板８に固定される。キートップ２の操作部２ａと透明ドーム体４０の頂部との間隔は、スイッチユニット６本体に対するアクチュエータ６ａのストロークより短く、操作部２ａを押し下げ操作し、スイッチユニット６が閉じ動作した後、更にアクチュエータ６ａが下降自在の状態で操作部２ａが透明ドーム体４０に当接し、キートップ２の押し下げが規制される。これにより、スイッチユニット６が閉じ動作した後も、アクチュエータ６ａが強制的に押し込まれて付勢手段や内部のスイッチ回路が破損することが防止される。
【００４２】
ここで、透明ドーム体４０の外側面は半球面であるので、キートップ２の操作部２ａの下方で透明ドーム体４０の頂部の位置が定まっていれば、各脚部４１の固定位置を変えて透明ドーム体４０を中心軸回りに回転させて固定しても、操作部２ａとの距離は変化しない。特に、本実施の形態のように、回動軸２１回りに回転して押し下げられるキートップ２の操作部２ａに対しても、透明ドーム体４０の外側面との距離が変化しないので、アクチュエータ６ａのストロークが微小であっても、正確に押し下げストロークに到達する前に操作部２ａを透明ドーム体４０の外側面へ当接させることができる。
【００４３】
上述のように複数の各脚部４１は、スイッチユニット６他の電子部品と干渉せずにプリント配線基板８へ実装する赤外発光素子５の個数、その実装位置や位置決めする向きに合わせて形成されるもので、操作部２ａ直下の透明ドーム体４０の中心から放射状に形成されるものであるので、脚部４１の本数は、本実施の形態のように３本に限らず、また、各脚部４１の長さや脚部４１間の角度も赤外発光素子５の実装位置や向きにより異なるものとなる。
【００４４】
２種類の照光用発光素子７は、それぞれ赤色と緑色の光を発光するＬＥＤであり、透明ドーム体４０の中心付近のプリント配線基板８上に上方に向けて実装される。これにより、照光用発光素子７は、透明ドーム体４０で囲われ、照光用発光素子７から発光される赤色若しくは緑色の光は、透明ドーム体４０の半球面である光拡散面４０ａを通過して拡散され、半透明の操作部２ａの全体を下方から照光する。
【００４５】
プリント配線基板８には、上述のスイッチユニット６、赤外発光素子５、照光用発光素子７の他、マイクロフォン、音声を認識して制御命令に変換するマイコン等リモートコントロール送信機１０の動作に必要な各電子部品が搭載される。
【００４６】
このように構成された照光式スイッチ構造１は、入力操作を行わない待機中に、図２に示すように、キートップ２の操作部２ａがケース３の窓孔３０ａから突出し、スイッチユニット６は開動作となっている。
【００４７】
この状態から操作部２ａを押し下げると、アクチュエータ６ａが下降してスイッチユニット６は閉じ動作し、その後、更に押し下げられる操作部２ａは、図３に示すように、アクチュエータ６ａの押し下げストロークに達する前に、透明ドーム体４０に当接して押し下げが規制される。従って、操作部２ａが異常な操作力や外力を受けても、スイッチユニット６に直接伝達されず、スイッチユニット６が破損することがない。このように、操作部２ａの直下に配置された透明ドーム体４０を押し下げのストッパーとして作用させるので、照光用発光素子７の点灯時にストッパーの陰が半透明の操作部２ａに表れない。
【００４８】
照光用発光素子である赤色ＬＥＤ７と緑色ＬＥＤ７は、上記スイッチユニット６の開閉動作に必ずしも連動して点灯（発光）制御する必要はないが、ここでは、スイッチユニット６がスイッチング動作に応答して点灯制御したり、正常動作完了や動作エラー、バッテリー不足などリモートコントロール送信機１０の種々の動作状況に応じて、赤色ＬＥＤ７若しくは緑色ＬＥＤ７を点灯制御し、その状況を操作者に伝える。透明ドーム体４０の中心で、緑色ＬＥＤ７と赤色ＬＥＤ７が点灯すると、半球面となった光拡散面４０ａによりその光が拡散され、半透明の操作部２ａの表面に、輪郭がぼやけた半球状の光源が立体的に表れる。
【００４９】
上述の実施の形態では、キートップ２は、回動軸２１回りに回転して操作部２ａが押し下げられるものであったが、キートップの全体がケース３に対して鉛直方向に押し下げられるものであってもよい。
【００５０】
また、照光式スイッチ構造を搭載する機器は、スイッチユニットを押し下げ動作させる操作部を背面側から照光するスイッチ構造を搭載する機器であれば、必ずしも被制御機器を遠隔制御するリモートコントロール送信機に限らない。
【００５１】
また、透明ドーム体内に固定する照光用発光素子は、１個でも３個以上の他種類の発光素子であってもよく、また、任意の発光色の発光素子をその用途に応じて選択できる。
【００５２】
また、操作部の下方に透明ドーム体を固定する基板は、必ずしもプリント配線基板に限らない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、スイッチユニットを入力操作するキートップの操作部を背面側から照光する照光式スイッチ構造に適している。
【符号の説明】
【００５４】
１      照光式スイッチ構造
２      キートップ
２ａ    操作部
５      赤外発光素子（送信用発光素子）
６      スイッチユニット
７      照光用発光素子
８      基板（プリント配線基板）
８ａ    スルーホール
３０ａ  窓孔
４０    透明ドーム体
４０ａ  光拡散面
４１    脚部
４２    ホルダー部
４３    係止突起
【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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