(57)【要約】  回路基板上の照光式電気スイッチと１以上の発光素子からなる装置で、照光式電気スイッチが、スイッチングデバイスと、可視光を通過伝送させられるよう適合させた導波路を有するアクチュエーターとを備える。発光素子が発する光が導波路を介して伝送され、それによってアクチュエーターの外面から光を視認可能とするよう、１以上の発光素子を導波路に対し配置する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上の照光式電気スイッチと１以上の発光素子とからなる装置であって、
照光式電気スイッチが、
閉成位置と開成位置との間を可動のスイッチングデバイスであって、それぞれが第１と第２の導体で構成される１以上の導体群を備え、
スイッチングデバイスを閉成位置に配置したときに電気的に接続され、
スイッチングデバイスを開成位置に配置したときは電気的に接続されないスイッチングデバイスと、
可視光を通過伝送させられるよう適合させた導波路を有するアクチュエーターであって、スイッチングデバイスに結合され、このスイッチングデバイスを指の圧力でアクチュエーターにより閉成位置と開成位置との間で動かせるようにしたアクチュエーターと
を備え、
発光素子が照射する光が導波路を介して伝送され、それによってアクチュエーターの外面から光が視認可能となるよう、回路基板上の１以上の発光素子を導波路に対し配置した、装置。
【請求項２】
照光式電気スイッチと発光素子は共に回路基板上に装着し支持してある、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
スイッチングデバイスを回路基板により装着支持状態に保ったまま、発光素子が回路基板から脱装／撤去できるよう、発光素子とスイッチングデバイスとを互いに配置した、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
発光素子はスイッチングデバイスに対し側方に配置した、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
スイッチングデバイスの閉成位置または開成位置の一方への移動が１以上の発光素子に光を照射させ、スイッチングデバイスの閉成位置または開成位置の他方への移動が１以上の発光素子に光を照射させないようにする、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
導波路は、照光式スイッチングデバイスと１以上の発光素子を回路基板上に配置したときに、１以上の発光素子が導波路の下側に配置されるような形状とした、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
導波路はアクチュエーターの上面を画成していて、その中でアクチュエーターの側面は光の通過伝送を阻止するよう適合させた、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
アクチュエーターは、１以上の発光素子が照射する光を反射し、導波路内に光を均一に分布させるよう適合させた少なくとも１個の反射面を画成する、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
導波路はアクチュエーターに着脱可能に取り付けた、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項になる装置において使用する照光式電気スイッチ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の照光式スイッチングデバイスと１以上の発光装置の回路基板への装着方法であって、
回路基板にスイッチングデバイスを装着する工程と、
１以上の発光素子を回路基板上に装着し、アクチュエーターをスイッチングデバイスに結合したときに、１以上の発光素子が導波路の下側に在るようにする工程と、
スイッチングデバイスにアクチュエーターを結合する工程と
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板上の照光式電気スイッチと１以上の発光素子とからなる装置に関する。発光素子は、スイッチのアクチュエーターの導波路内へ光を照射できるよう回路基板上に配置される。
【背景技術】
【０００２】
今日の電子デバイスでは、スイッチは一般的に用いられる構成要素である。大抵の場合、スイッチは印刷回路基板（ＰＣＢ）等の回路基板上に形成された回路に接続されるため、スイッチは頻繁に回路基板自体の上に装着される。
【０００３】
さらに、スイッチは一部事例ではその電気的な状態に応じて照光するよう適合させてあり、例えばスイッチが電気的な接続をもたらすときにスイッチを照光させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
どのような電気部品の製造にとっても、コストは問題である。従って、本発明の一実施形態の一つの目的は、製造がより安価であるスイッチを提供することにある。
【０００５】
さらに、部品を多用途とし、その部品を使用する顧客が製作段階の後期段階で部品を構成できるよう設計可能とすることは、全ての製造業者の関心事である。照光式スイッチの場合、所定色の光を照射するよう予め指定されていないが、逆に顧客の選択にて所定色の光を照射するよう適合させることのできるスイッチを提供することが望ましい。従って、本発明の一実施形態の一つの目的は、所定色の光を照射するよう予め設計されてはいないが、顧客が自らの選択にて光を照射するよう適合させる照光式スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様では、本発明は、回路基板上の照光式電気スイッチと１以上の発光素子からなる装置に関するものであり、この照光式電気スイッチは、閉成位置と開成位置との間を可動のスイッチングデバイスであって、スイッチングデバイスの外面から共に電気的にアクセス可能な第１と第２の導体でそれぞれ構成される１以上の導体群を備え、スイッチングデバイスを閉成位置に配置したときに電気的に接続され、スイッチングデバイスを開成位置に配置したときに電気的に接続はされないスイッチングデバイスと、可視光がそこを挿通するよう適合させた導波路を有するアクチュエーターであって、スイッチングデバイスに結合され、このスイッチングデバイスを指の圧力にてアクチュエーターにより閉成位置と開成位置との間で動かせるようにしたアクチュエーターとを備え、発光素子が発する光が導波路を介して伝送され、それによってアクチュエーターの外面から光が視認可能となるよう、回路基板上の１以上の発光素子を導波路に対し配置したものである。
【０００７】
従来のスイッチとは逆に、発光素子は本発明ではスイッチングデバイス自体には組み込まれない。このことが、スイッチ納入時点でスイッチが照射する光が未決であるという利点をもたらす。見方を変えれば、本発明スイッチを使用する顧客はスイッチと発光素子を別個に装着することになる。
【０００８】
一実施形態では、照光式電気スイッチと発光素子は回路基板上に装着支持される。一実施形態では、このことは、電気スイッチと発光素子の両方を回路基板上に排他的に支持装着し、すなわちそれらを別の仕方で、あるいは別の手段により／これを介して同時並行的に支持せず、例えばそれらを他のどんな手段／物体にも直接接触させないようにすることを意味する。
【０００９】
一実施形態では、「により支持し」は、発光素子および／または照光式電気スイッチを回路基板に直接に、すなわち別の要素を介さずに接触させることを意味する。一実施形態では、「により支持し」は、被支持要素の導体を回路基板により支持することを意味する。
【００１０】
一実施形態では、発光素子とスイッチングデバイスは、互いに対し下記の如く配置され、すなわち一旦発光素子とスイッチングデバイスとを回路基板上に装着すると、スイッチングデバイスを回路基板に装着支持したまま、発光素子を回路基板から脱装／撤去／分離できるようになる。
【００１１】
このことは、例えば過大電圧の印加が原因で発光素子を損壊させた場合、スイッチングデバイスを取り外すことなく発光素子を交換できる利点をもたらす。
【００１２】
別の実施形態では、発光素子と照光式電気スイッチは互いに下記の如く配置され、すなわち一旦発光素子と照光式電気スイッチを回路基板上に装着すると、照光式電気スイッチを回路基板に装着支持させたまま、発光素子を回路基板から脱装／撤去／分離できるようになる。
【００１３】
一実施形態では、発光素子はスイッチングデバイスに対し側方に配置され、すなわちスイッチングデバイスの中心から離間する位置に置かれる。
【００１４】
一実施形態では、装置は４個や６個や８個の発光素子の如く、スイッチ領域内に配置される２個の発光素子を備える。「領域内」とは、発光素子を導波路内に光を照射するよう配置し、電気デバイスの外面から導波路内で光を視認できるようにすることを意味する。
【００１５】
一実施形態では、発光素子はそれぞれが少なくとも２個の発光素子、例えば異なる色を備える区画内に配設する。一実施形態では、各区画が赤色と緑色と青色の３個の発光素子を備える。赤色と緑色と青色の発光素子を配設することにより、区画内の３個の発光素子の輝度を制御することで任意の色を規定できることが理解されよう。
【００１６】
一実施形態では、導波路は、回路基板上に照光式スイッチングデバイスと１以上の発光素子を配置したときに、１以上の発光素子が導波路の下側／真下に配置されるような形状とする。下側とは、１（または複数）の発光素子を回路基板とデバイスのアクチュエーターとの間に介挿することを意味する。
【００１７】
発光素子は、スイッチングデバイス周囲の所定の円内に配設することができる。別の選択肢では、例えば四角形の各隅に発光素子が配設されるよう、発光素子に四角形を規定させることができる。
【００１８】
一実施形態では、光ファイバを発光素子と導波路の間に介挿し、かくして発光素子をスイッチングデバイスからさらに離間させて配置できるようにする。
【００１９】
一実施形態では、１以上の発光素子をＬＥＤ（発光ダイオード）および／または白熱電球で構成する。
【００２０】
回路基板は、印刷回路基板とすることができる。しかしながら、一部実施形態では回路を形成しない面等の他の面にスイッチングデバイスと発光素子を配置できることが理解されよう。後者の例では、スイッチングデバイスと発光素子は電線や可撓性プリント等の複数の導体により回路に電気的に接続することができる。
【００２１】
閉成位置と開成位置との間でスイッチングデバイスを移動させられるよう、アクチュエーターに係合するよう適合させた起動素子でスイッチングデバイスを構成することができる。一実施形態では、起動要素は、スイッチングデバイスを閉成位置と開成位置との間で移動させたときに、スイッチングデバイス内外を直線的／並進的に移動させる。別の実施形態では、起動要素を２つの位置の間を移動するよう回動させる。さらに別の実施形態では、起動要素を２つの位置の間を移動するよう揺動させる。
【００２２】
スイッチングデバイスは、起動素子を２箇所の位置のいずれかに保持し、起動要素を一方の位置から他方へ移動させるのに指の圧力をアクチュエーターに印加しなければならないようにする手段で構成することができる。一実施形態では、起動要素を閉成位置に向かって付勢し、アクチュエーターからの指の圧力の除去時に閉成位置へ復帰させるよう適合させる。他の実施形態では、スイッチングデバイスを開成位置に向かって付勢するよう適合させ、アクチュエーターからの指の圧力の除去時に開成位置へ復帰するよう適合させる。
【００２３】
スイッチングデバイスは、２組や４組や６組や８組の如く任意の数の導体で構成することができる。各導体群は第１と第２の導体を含んでおり、これらはデバイスの外面から電気的にアクセス可能である。第１と第２の導体はデバイスの外面上に端子を画成し、電気回路にスイッチを電気的に接続している。端子は、デバイスの表面実装（ＳＭＤ）あるいは構成要素の従来式実装（すなわち、ここでは端子が印刷回路基板を挿通する）に適したものとすることができる。端子の数が導体の数に対応することが、理解されよう。従って、スイッチングデバイスは２個か４個か６個か８個かあるいは１０個の端子、あるいはそれらをさらに上回る数の端子で構成することができる。
【００２４】
装置内で、セット内の導体の一つをセット内の他の導体との電気的な接触状態の内外に移動可能とすることができる。別の選択肢として、もう一つの導電性素子をセット内の第１と第２の導体の両方との電気的な接触状態の内外に移動するよう適合させることができる。
【００２５】
照光式装置は、導波路を有するアクチュエーターで構成される。本発明の文脈では、用語「導波路」は可視光を伝える材料として理解されねばならない。導波路は、ガラス等の光ファイバ技術に公知の任意の材料から作成することができる。
【００２６】
導波路は、これに伝送される光を分布させるよう適合させることができる。一例として、導波路はこの導波路の外面上に光を均一に分散させるべく光を散乱するよう適合させることができる。
【００２７】
一実施形態では、導波路は白色や緑色や赤色や青色等に着色することができる。一実施形態では、導波路は透明とする。
【００２８】
一実施形態では、導波路は２以上の別個の導波路で構成される。個別導波路は、１個の発光素子が導波路のうちの１つへ光を照射するよう構成し、別の発光素子を他の導波路へ光を照射するよう構成すべく、発光素子に対し構成することができる。１以上の導波路を配設することで、少なくとも２つの異なる色の光をアクチュエーターの外面から同時に視認可能とすることができる。一例として、２つの導波路は緑色光と赤色光を両方の色の光が装置の外面から視認できるよう同時並行的に、例えば互いに隣接させて伝送するよう適合させることができる。
【００２９】
一実施形態では、導波路はアクチュエーターのユーザーに視認可能なアクチュエーターの上面を画成する。さらに、導波路に１以上の下面を画成し、これを介して１（または複数）の発光素子が光を照射し、この光を導波路がアクチュエーターの上面へ伝達／伝送できるようにする。
【００３０】
導波路内を伝送／案内される光がアクチュエーターの側面にて視認可能となるのを阻止すべく、アクチュエーターの側面はそこを光が通過伝送されないよう適合させることができる。一例として、その側面は反射材料もしくは非透過型被覆で構成することができる。別の選択肢あるいは追補として、非透過ライナーをデバイスの外側面に形成することができる。
【００３１】
一実施形態では、アクチュエーターは、１以上の発光素子が照射する光を反射し、導波路に光を均一に分布させるよう適合させた少なくとも１つの反射面を画成する。１（または複数）の反射面を、導波路の下側に配設することができる。一実施形態では、１（または複数）の反射面が導波路の下面の少なくとも一部に当接する。別の選択肢として、１（または複数）の反射面と導波路を０．５〜２ｍｍの如く所定距離離間させる。
【００３２】
一実施形態では、アクチュエーターをスイッチングデバイスに結合し、スイッチングデバイスを指の圧力でもってアクチュエーターにより閉成位置と開成位置との間で動かせるようにする。一例として、導波路とアクチュエーターは例えばスナップロックにより互いを着脱可能に結合させることができる。
【００３３】
本発明の照光式スイッチのスイッチは、キーボードスイッチや回動スイッチやトグルスイッチやオン・オフスイッチあるいは他の任意の公知種のスイッチとすることができる。
【００３４】
スイッチの少なくとも一部は、鋳造することができる。一例として、例えばスイッチ内に導体をモールド成形するようスイッチングデバイスを鋳造することができる。
【００３５】
スイッチングデバイスおよび／またはアクチュエーターに丸形あるいは三角形や四角形等の多角形等の任意の形状を持たせられることが、理解されよう。スイッチングデバイスの幅および／または長さは、３〜５０ｍｍの範囲とすることができる。スイッチングデバイスの高さは、２〜１５ｍｍの範囲とすることができる。アクチュエーターの幅および／または長さは、３〜５０ｍｍの範囲とすることができる。アクチュエーターの高さは、５〜２０ｍｍの範囲とすることができる。
【００３６】
一実施形態では、スイッチングデバイスの閉成位置または開成位置の一方への動きが１以上の発光素子に照光させる。同じ実施形態において、スイッチングデバイスの閉成位置または開成位置の他方への動きが１以上の発光素子を発光させないようにする。一例として、発光素子はスイッチングデバイスが閉成位置に位置するときに発光させることができ、スイッチングデバイスが開成位置に位置するときに発光しないようにできる。後者の実施形態では、スイッチングデバイスが「オン」であるときに照光させ、スイッチングデバイスが「オフ」であるときは照光させない。
【００３７】
第２の態様では、本発明はこの発明の第１の態様になる装置において使用する照光式電気スイッチに関する。
【００３８】
第２の態様になる照光式電気スイッチが第１の態様、特に第１の態様になる照光式スイッチの特徴および／または要素の任意の組み合わせで構成できることが理解されよう。
【００３９】
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様になる照光式スイッチングデバイスと１以上の発光装置の回路基板への装着方法に関するものであり、それは、回路基板にスイッチングデバイスを装着する工程と、１以上の発光素子を回路基板上に装着し、アクチュエーターをスイッチングデバイスに結合したときに、１以上の発光素子が導波路の下側に在るようにする工程と、スイッチングデバイスにアクチュエーターを結合する工程とを含む。
【００４０】
ここでも、第３の態様になる照光式電気スイッチが第１の態様、特に第１の態様になる照光式スイッチの特徴および／または要素の任意の組み合わせで構成できることが理解されよう。さらに、第３の態様の１（または複数）の発光素子は第１の態様の発光素子の特徴および／または要素の任意の組み合わせで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
ここで、図面を参照して本発明を説明することにする。
【００４２】
【図１】本発明になる装置の等角図を示す。
【図２】本発明になる装置の等角図を示す。
【図３】本発明になる装置の等角図を示す。
【図４】本発明になる装置の等角図を示す。
【図５】本発明になるアクチュエーターを示す。
【図６】本発明になるアクチュエーターを示す。
【図７】本発明になるアクチュエーターを示す。
【図８】本発明になるアクチュエーターを示す。
【図９】本発明の装置の組立方法を示す。
【図１０】本発明の装置の組立方法を示す。
【図１１】本発明の装置の組立方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１〜図４は、照光式電気スイッチ１０２と４個の発光素子１０４からなる装置１００を開示するものである（図９と図１０もまた参照）。他の実施形態では、５個や７個や９個等の異なる数の発光素子を配設できることが理解されよう。
【００４４】
照光式電気スイッチ１０２は、スイッチングデバイス１０６とアクチュエーター１０８とを備える。スイッチングデバイス１０６は、閉成位置と開成位置との間を移動するよう適合させた起動要素１１０を備える。図１〜図４と図９〜図１１の実施形態では、起動要素１１０の前記動きはスイッチングデバイスのスイッチ本体１１２と装置を担持する回路基板１１４とに接近離間する並進運動である。回路基板１１４は、図９〜図１１に見てとることができる。
【００４５】
さらに、スイッチングデバイス１０６は２組の導体１１６’，１１６”を備えており、それらは第１の導体１１８’，１１８”と第２の導体１２０’，１２０”とを備える。図の実施形態では、起動要素の下方への動きがスイッチングデバイス１０６を閉成位置に位置決めし、それによって第１組の導体１１６’の導体を電気的に接続し、それによって第２組の導体１１６”を電気的に接続する。これ故、第１の導体１１８’は第２の導体１２０’に電気的に接続される。加えて、第１の導体１１８”は第２の導体１２０”に電気的に接続される。
【００４６】
起動要素を開成位置に移動させるには、起動要素はこの起動要素を閉成ロック位置からロック解除するよう若干下方へ移動させねばならない。若干の下動時に、起動要素は開成位置へ上動し、その位置では各導体群の導体は電気的に接続されない。付勢要素（図示せず）は、一旦閉成位置からロック解除されると、スイッチング要素を開成位置へ付勢する。
【００４７】
アクチュエーター１０８は導波路１２２を備え、これは発光素子１０４が照射する光を導波路１２２の下面１２４から導波路１２２の上面１２６へ伝送するよう適合させてある。アクチュエーターの側面から光が見えないようにするため、ライニング要素１２８が配設してあり、これが導波路とは逆に、光がそこを介して伝送されないようにしている。アクチュエーター１０８は４つの反射面１３０を画成しており、これらは導波路１２２の下面１２４で反射された光が導波路１２２の下面１２４内に向け反射し戻されるよう配置してある。
【００４８】
図５から図８は、アクチュエーター１０８と導波路１２２の異なる等角断面図を開示するものである。ライニング要素１２８の空腔１３２内に導波路１２２が延在することを、見てとることができる。同様に、導波路１２２は４本の脚部１３４を備えており、これらは導波路１２２とライニング要素１２８とを組み付けたときに、空腔１３２内に延在する。
【００４９】
図９〜図１１は、装置１００の組み立てを開示するものである。先ず、スイッチングデバイス１０６と発光素子１０４を例えばＳＭＤ技術により回路基板１１４に装着する。続いて、ライニング要素１２８をスイッチングデバイス１０６上に配置する。図９〜図１１の実施形態では、ライニング要素１２８とスイッチングデバイス１０６は共に四角形断面を有しており、図面からは２個の要素が互いに４５度回動されていて、それによって脚部１３４が発光素子１０４上方に配置されるようにできることが見てとれる。最後に、導波路１２２はライニング要素１２８を用いて組み立てられる。スイッチングデバイス１０６に組み付ける前にライニング要素１２８と導波路１２２を組み立てられることは、理解されよう。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2011526722.tif 000015
2011526722.tif 000016