(57)【要約】【課題】発光素子の光をスイッチ部分に確実に拡散できるとともに、発光させる表示部およびスイッチ部以外への光漏れを防げる静電タッチスイッチを提供する。【解決手段】表示部が形成された表示板１と、表示板１の下面に設置された上導電層２と、表示板１の表示部を下方から照らす発光素子３と、表示板１と発光素子３に接続された配線基板６と、配線基板６の上面に設置された下導電層７と、上導電層２と下導電層７を接続する導電体８と、発光素子３の上方に設置され発光素子３から発された光を前記表示部に向けて拡散するための拡散部４と、拡散部４と導電体８を内包するように配置し、前記複数の表示部のうち所定の表示部以外の表示部への光漏れを防ぐための表示ケース５とを備えたもので、上記の課題を解決することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部が形成された表示板と、前記表示板の下方に設置された上導電層と、前記表示板の表示部を下方から照射する発光素子と、前記表示板と前記発光素子に接続された配線基板と、前記配線基板の上方に設置された下導電層と、前記上導電層と前記下導電層を接続する導電体と、前記発光素子から発された光を前記表示部に向けて拡散するための拡散部と、前記拡散部と前記導電体を内包するように配置し、前記表示部のうち所定の表示部以外の表示部への光漏れを防ぐための表示ケースとを備え、前記表示板への使用者の接触操作に応じて前記発光素子の発光と適用される電子機器の動作を制御する静電タッチスイッチ。
【請求項２】
表示部が形成された表示板と、前記表示板の下面に設置された上導電層と、前記表示板の表示部を下方から照射する発光素子と、前記表示板と前記発光素子に接続された配線基板と、前記配線基板の上方に設置された下導電層と、前記上導電層と前記下導電層を接続する導電体と、前記発光素子から発された光を前記表示部に向けて拡散するための拡散部と、前記拡散部の外周側面に設けられ、前記表示部のうち所定の表示部以外の表示部への光漏れを防ぐための遮光部とを備え、前記表示板への使用者の接触操作に応じて前記発光素子の発光と適用される電子機器の動作を制御する静電タッチスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ部分が発光する構成を有する家庭用や業務用の電気機器に用いられる静電タッチスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭用や業務用の電気機器に用いられる静電タッチスイッチは、カバープレートとキャリアプレートとの間に導電体を配置することにより静電タッチスイッチを構成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の一般的な静電タッチスイッチの一例について、導電体に細長い圧縮ばねを用いた方法について以下に説明する。図３は、従来の静電タッチスイッチの概略構成を示す断面図である。図３に示すように、静電タッチスイッチ３２は、導電体としてスプリングワイヤから形成された圧縮ばね１３を内部に備えている。圧縮ばね１３は、導電体であり、電気絶縁のカバープレート１７と、カバープレート１７からある距離を置いて配置されたキャリアプレート１９との間に配設され、圧縮ばね１３は、離間方向に弾性的に変形する。圧縮ばね１３は、センサー部分を構成するカバープレート１７の上面がカバープレート１７の下面１６に作用し、カバープレート１７の下面１６によりキャリアプレート１９の導電接点に作用する働きをもつ、細長い圧縮ばねである。圧縮ばね１３の断面形状は、円形が好ましいが、楕円や多角形でも可能である。
【０００４】
圧縮ばね１３は、上端部に複数の上側の巻き１５を形成しており、複数ターンは、凸状で、電気絶縁性を有するカバープレート１７の下面１６に対して圧縮された状態で確実に支持されている。圧縮ばね１３の上側の巻き１５は、一方が他方の内側にある螺旋状となっており、その結果、弾性的なばね張力を持った状態で、カバープレート１７の下面１６の凸状部に接合するフラットなターンプレート１８を形成している。カバープレート１７は、ガラス、ガラスセラミック、またはプラスチックなどの誘電体でできている。
【０００５】
キャリアプレート１９は、カバープレート１７の下面１６に面し、導電性の接触面２０をもっており、カバープレート１７からある一定の距離に位置している。キャリアプレート１９は、プラスチック板であってもよい。また、キャリアプレート１９の側面の少なくとも一方に、接触面２０があり、必要ならば、導体経路は、接触面２０を介して評価回路（図示せず）に電気的に接続される。圧縮ばね１３は、下端部に下側の巻き２１を有しており、下側の巻き２１でキャリアプレート１９の接触面２０に対してフラットに支持されている。
【０００６】
はんだ付け端子２２は、キャリアプレート１９のスルーホール２３から突出しており、圧縮ばね１３の下側の巻き２１に位置決めおよび（または）ねじれを防止する手段として形成されている。はんだ付け端子２２は、はんだ付け部２４とＳＭＤはんだ接続部２５に接続されている下側の巻き２１によって、キャリアプレート１９に接続されている。
【０００７】
圧縮ばね１３は、下側の巻き２１とターンプレート１８の間に配設され、円錐台の形状に形成されており、下側の巻き２１からターンプレート１８にかけ巻きの直径が小さくなる。
【０００８】
センサー表面２６は、カバープレート１７の下面１６に対して支持されているターンプレート１８の上側の巻き１５によって形成されており、センサー表面２６は、上側の巻き１５の外側の巻き２７によって制限されている。特に、外側の巻き２７は、カバープレー
ト１７の下面１６に対して全面的に押圧支持されている。
【０００９】
キャリアプレート１９の接触面２０の電位とは異なる電位をもつ指のような要素、特にアース電位が、センサー表面２６に対向するカバープレート１７の表面領域２８の近くに位置または接触していると、その要素または指に関連して形成されるコンデンサの静電容量は、カバープレート１７とセンサー表面２６によって変化する。センサー表面２６が電気伝導によりキャリアプレート１９の接触面２０に接触し、評価回路に接続されているため、この静電容量の変化は、前記評価回路によって確定され、評価される。
【００１０】
ＬＥＤなどの光源（図示せず）が、センサー表面２６、または静電タッチスイッチ３２の異なるスイッチング状態信号を識別するため、圧縮ばね１３の内側の領域のキャリアプレート１９上に設けられる。
【００１１】
また、指のような要素が接触または接近しているセンサー表面２６に対向する表面領域２８の電位分布を均一にするために、導電性被膜をカバープレート１７の表面にコートして適用することができる（図示せず）。具体的には、センサー表面２６に応じて形状変化する導電性被膜は、静電タッチスイッチ３２を作動させることが可能な領域を拡大するために、表面領域２８を越えて拡大することができる。同様にして、この導電性被膜は、導電性被膜の損傷を防止及び／又は静電タッチスイッチ３２の位置を特定するために、誘電体保護膜で被覆することができる（図示せず）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第７５７９５６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の静電タッチスイッチの場合は、ＬＥＤなどの光源を設けなければ表示の視認性に欠ける。ＬＥＤなどの光源を圧縮ばね１３の内側の領域のキャリアプレート１９上に設け、タッチスイッチ部分を光らせる構成をとると、表示の視認性は改善されるが、スイッチ部以外へ光漏れするといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の静電タッチスイッチは、発光素子から発せられる光に対して光の拡散部と遮光部を設ける構成としたものである。
【００１５】
これによって、発光素子の光がスイッチ部分に確実に拡散し、また、発光させる表示部およびスイッチ部分以外への光漏れを防ぐこととなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の静電タッチスイッチは、発光素子から発せられる光に対して光の拡散部と遮光部を設ける構成を有する静電タッチスイッチを提供することができ、発光素子の光がスイッチ部分に確実に拡散し、また、発光させる表示部およびスイッチ部分以外への光漏れを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における静電タッチスイッチの概略構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態２における静電タッチスイッチの概略構成を示す断面図
【図３】従来の静電タッチスイッチの概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、表示部が形成された表示板と、前記表示板の下方に設置された上導電層と、前記表示板の表示部を下方から照射する発光素子と、前記表示板と前記発光素子に接続された配線基板と、前記配線基板の上方に設置された下導電層と、前記上導電層と前記下導電層を接続する導電体と、前記発光素子から発された光を前記表示部に向けて拡散するための拡散部と、前記拡散部と前記導電体を内包するように配置し、前記表示部のうち所定の表示部以外の表示部への光漏れを防ぐための表示ケースとを備え、前記表示板への使用者の接触操作に応じて前記発光素子の発光と適用される電子機器の動作を制御する静電タッチスイッチの構成とすることにより、発光素子の光がスイッチ部分に確実に拡散し、また、表示したい表示部およびスイッチ部分以外への光漏れを防ぐことができる。
【００１９】
第２の発明は、表示部が形成された表示板と、前記表示板の下面に設置された上導電層と、前記表示板の表示部を下方から照射する発光素子と、前記表示板と前記発光素子に接続された配線基板と、前記配線基板の上方に設置された下導電層と、前記上導電層と前記下導電層を接続する導電体と、前記発光素子から発された光を前記表示部に向けて拡散するための拡散部と、前記拡散部の外周側面に設けられ、前記表示部のうち所定の表示部以外の表示部への光漏れを防ぐための遮光部とを備え、前記表示板への使用者の接触操作に応じて前記発光素子の発光と適用される電子機器の動作を制御する静電タッチスイッチの構成とすることにより、発光素子の光がスイッチ部分に確実に拡散し、また、表示したい表示部およびスイッチ部分以外への光漏れを防ぐことができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における静電タッチスイッチの概略構成を示す断面図である。図１に示すように、電気絶縁の表示板１と、表示板１から所定の距離を置いて配置された配線基板６との間に導電体８を設け、導電体８は離間方向に弾性的に変形する構成としている。表示板１の下面には、上導電層２、配線基板６の上面には下導電層７が設けられ、上導電層２及び下導電層７は、導電性を有している。
【００２２】
導電体８は、タッチスイッチ部分を構成する表示板１の上面がその下面にある上導電層２に作用し、上導電層２から下導電層７に作用する働きをもつ、細長い圧縮ばね（スプリングワイヤ）で構成している。また、導電体８を構成する圧縮ばねの断面形状は、円形が好ましいが、楕円や多角形でも可能である。また、導電体８を構成する圧縮ばねの上側の巻きは、一方が他方の内側にある螺旋状となっている。導電体８の下端においては、配線基板６のスルーホール１２を突出する構成であり、導電体８の位置を固定する機能を有している。
【００２３】
配線基板６上には、表示板１の表示を発光／消灯するための発光素子３と、表示板１への使用者の指等の接触動作を検知し、検知した検知情報に応じて発光素子３の発光／消灯を制御する為の制御回路（図示せず）が配設されている。
【００２４】
発光素子３の上部と表示板１との間には、発光素子３の光が表示板１の表示部分に拡散されるよう拡散部４が設けられている。拡散部４は、導電体８（圧縮ばね）の内側にあるため、断面形状は、導電体８（圧縮ばね）と同じ形状をした筒状である。また、光を拡散するため、透明または半透明のガラスまたはプラスチックでできている。
【００２５】
表示板１の表示部以外の領域とそれに対向する配線基板６との間には、発光素子３の光が該当する表示部以外の表示板１を発光させないために、表示ケース５を設け、遮光して
いる。表示ケース５は、表示板１の表示部に合わせて成形することにより、タッチスイッチの導電体８（圧縮ばね）と拡散部４を固定する機能とタッチスイッチの組立性を向上させる役割を持たせてある。
【００２６】
表示板１は、ガラス、ガラスセラミックまたはプラスチックなどの誘電体により形成されており、上表示層１０と下表示層１１から構成されている。上表示層１０及び下表示層１１は、透明または半透明の材料から構成されている。下表示層１１は、表示板１の表示に合わせて、発光素子３の光を遮光する部分に塗装を施して、遮光部１１ａを設けている。
【００２７】
以上のように構成した静電タッチスイッチについて、その動作、作用を説明する。配線基板６の下導電層７の電位とは異なる電位をもつ指のようなものが、上導電層２に対向する表示板１の表面領域に接近又は接触すると、指またはその要素による静電容量は、表示板１と上導電層２によって変化する。上導電層２が導電体８である圧縮ばねを介して電気伝導により配線基板６の下導電層７に接触しており、静電容量の変化が配線基板６の制御回路に伝わり、静電容量の変化が制御回路によって判断される。
【００２８】
この際、発光素子３の光が表示板１との間に設けられた拡散部４によって拡散され、スイッチ部分である表示板１の表示部に確実に導かれるので、表示板１の表示の視認性を格段に向上させることができる。また、表示板１の表示部以外の領域とそれに対向する配線基板６の部分の間に側方への遮蔽効果を有する表示ケース５を設けるとともに、表示板１の下表示層１１に、表示板１の表示に合わせて、発光素子３の光を遮光したい部分に遮光部１１ａを設けたことにより、表示板１の表示部以外の領域およびスイッチ部分以外への光漏れを防ぐことができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における静電タッチスイッチの概略構成を示す断面図である。
【００３０】
図２に示すように、電気絶縁の表示板１と、表示板１から所定の距離を置いて配置された配線基板６との間に導電体８を配設し、導電体８は、両端が離間する方向に弾性的に変形するよう構成されている。表示板１の下面には上導電層２、配線基板６の上面には下導電層７を配設しており、上導電層２及び下導電層７は、導電性である。
【００３１】
導電体８は、タッチスイッチ部分を構成する表示板１の上面がその下面にある上導電層２に作用し、上導電層２から下導電層７に作用する機能を有し、細長い圧縮ばね（スプリングワイヤ）により構成される。また、圧縮ばねの断面形状は、円形が好ましいが、楕円や多角形でも可能である。また、導電体８（圧縮ばね）の上側の巻きは、一方が他方の内側にある螺旋状となっている。導電体８（圧縮ばね）の下端においては、配線基板６のスルーホール１２を突出する構成であり、導電体８（圧縮ばね）の位置を固定する機能を有する。
【００３２】
配線基板６上には、表示板１の表示を発光／消灯するための発光素子３と、表示板１への使用者の指等の接触動作を検知し、検知した検知情報に応じて発光素子３の発光／消灯を制御する為の制御回路（図示せず）が配設されている。
【００３３】
発光素子３の上部と表示板１との間には、発光素子３の光が表示板１の表示部分に拡散されるよう拡散部４が設けられている。拡散部４は、導電体８（圧縮ばね）の内側にあるため、断面形状は導電体８と同じ形状をした筒状に構成されている。また、光を拡散するため、透明または半透明のガラスまたはプラスチックで形成されている。さらに、発光素
子３の光が該当する表示部以外の表示板１の領域を発光させないために、拡散部４の外周側面に遮光部９を設けている。遮光部９には、光を透過しない色と材料を使用している。遮光部９は、拡散部４の外周側面のほぼ全周にわたって設けることが望ましい。
【００３４】
表示板１は、ガラス、ガラスセラミックまたはプラスチックなどの誘電体で形成されており、上表示層１０と下表示層１１から構成されている。上表示層１０及び下表示層１１は、透明または半透明の材料により構成されており、下表示層１１は、表示板１の表示に合わせて、発光素子３の光を遮光する部分を塗装して、遮光部１１ａを形成している。
【００３５】
以上のように構成した静電タッチスイッチについて、その動作、作用を説明する。配線基板６の下導電層７の電位とは異なる電位をもつ指のようなものが、上導電層２に対向する表示板１の表面領域に接近又は接触すると、指またはその要素による静電容量は、表示板１と上導電層２によって変化する。上導電層２が導電体８である圧縮ばねを介して電気伝導により配線基板６の下導電層７に接触しており、静電容量の変化が配線基板６の制御回路に伝わり、静電容量の変化が制御回路によって判断される。
【００３６】
この際、発光素子３の光が表示板１との間に設けられた拡散部４によって拡散され、スイッチ部分である表示板１の表示部に確実に導かれるので、表示板１の表示の視認性を格段に向上させることができる。また、拡散部４の外周側面のほぼ全周に遮光部９を設けるとともに、表示板１の下表示層１１に、表示板１の表示に合わせて、発光素子３の光を遮光したい部分に遮光部１１ａを設けたことにより、表示板１の表示部以外の領域およびスイッチ部分以外への光漏れを防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明の静電タッチスイッチによれば、拡散部と遮光部を用いて光る静電タッチスイッチを構成することで、発光させるスイッチ部以外への光漏れを防ぐことが可能であり、さらにスイッチ部の表示の視認性も向上させることができるので、家庭用、業務用の電気機器に用いられる静電タッチスイッチ等として有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１  表示板
２  上導電層
３  発光素子
４  拡散部
５  表示ケース
６  配線基板
７  下導電層
８  導電体
９  遮光部
１０  上表示層
１１  下表示層
１１ａ  遮光部
１２  スルーホール
１３  圧縮ばね
１５  上側の巻き
１６  下面
１７  カバープレート
１８  ターンプレート
１９  キャリアプレート
２０  接触面
２１  下側の巻き
２２  はんだ付け端子
２３  スルーホール
２４  はんだ付け部
２５  ＳＭＤはんだ接続部
２６  センサー表面
２７  外側の巻き
２８  表面領域
３２  静電タッチスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018006176.tif 000005