(57)【要約】【課題】組立作業性が良好であると共に、照光むらや不所望箇所の照光を起こしにくいスイッチ用照光部材と、かかるスイッチ用照光部材を用いたスイッチ装置を提供すること。【解決手段】光源であるＬＥＤ２を基板１に実装して、シリコーンゴムからなる可撓性導光板６の側端面６ａの一部（入光部６ｃ）にＬＥＤ２の発光部２ａを対向させ、ＬＥＤ２から可撓性導光板６内へ導入された光が導光板６の照光部６ｂを介して操作キー３の底面に投射されるようにする。可撓性導光板６は接点付きシート部材５の可撓性シート１０上に積層されており、この可撓性導光板６の下面には密着性の弱いＰＥＴ等の材料からなる密着防止シート１２がラミネートされている。また、可撓性シート１０の下面には複数箇所に可動接点９が保持されており、各可動接点９が基板１上の各固定接点７と接離可能に対向している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源および複数のスイッチ素子が配設された基板と前記スイッチ素子群を押圧駆動可能な複数の操作キーとの間に介設されて、前記スイッチ素子群の各可動接点を一面に保持した可撓性シートと、この可撓性シートの他面に積層された可撓性導光体とを備え、これら可撓性導光体および可撓性シートが押圧駆動時の前記操作キーによって押し撓められるように配置されており、且つ、前記可撓性導光体の側端面の一部を前記光源からの光が入射される入光部となし、この入光部を前記光源の発光部に近接状態で対向させると共に、前記可撓性導光体の複数箇所に前記操作キーの底面を臨む照光部を設け、前記入光部から前記可撓性導光体内へ導入された光が前記照光部を介して前記操作キーの底面に投射されるように構成したスイッチ用照光部材であって、
前記可撓性導光体の前記可撓性シートと対向する側の面に密着防止層を設けたことを特徴とするスイッチ用照光部材。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記可撓性導光体がシリコーンゴムからなると共に、前記密着防止層がシリコーンゴムに比して密着性が弱くて厚みも薄い合成樹脂製の密着防止シートからなり、これらシリコーンゴムと密着防止シートがラミネート加工によって一体化されていることを特徴とするスイッチ用照光部材。
【請求項３】
基板に実装された光源と、前記基板上に設けられた複数の固定接点と、これら固定接点に接離可能な複数の可動接点と、これら可動接点を一面に保持して該可動接点群の存しない所定領域が前記基板上に固定される可撓性シートと、前記可動接点群を個別に押圧駆動可能な複数の操作キーと、前記可撓性シートの他面に積層されて側端面の一部を前記光源からの光が入射される入光部となし、且つ前記操作キー群の底面を臨む複数箇所に照光部を設けた可撓性導光体とを備え、
前記可撓性導光体の前記入光部を前記光源の発光部に近接状態で対向させ、この入光部から前記可撓性導光体内へ導入された光が前記照光部を介して前記操作キーの底面に投射されるように構成すると共に、
前記可撓性導光体の前記可撓性シートと対向する側の面に密着防止層を設けたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記可撓性導光体がシリコーンゴムからなると共に、前記密着防止層がシリコーンゴムに比して密着性が弱くて厚みも薄い合成樹脂製の密着防止シートからなり、これらシリコーンゴムと密着防止シートがラミネート加工によって一体化されていることを特徴とするスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の操作キーによって個別に押圧駆動される複数のスイッチ素子を備えたスイッチ装置に組み込まれて該操作キー群を照光させるスイッチ用照光部材と、かかるスイッチ用照光部材を用いたスイッチ装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の入力部として、可撓性を有する透光性樹脂からなる導光板の一辺端部に光源を取り付け、この導光板をスイッチ素子群を覆うように基板上に載置して、該基板に光源を接続させることによって、各操作キーが導光板を介して各スイッチ素子の可動接点を固定接点に向けて押圧駆動できるようにすると共に、一辺端部から導光板内へ導入した光源の光を導光板の照光部で屈折させて操作キーの底面に投射させるようにした照光機能付きのスイッチ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように一辺端部から光源の光が導入できる可撓性の導光板を用いると、光源の数が大幅に低減できるため製造コストおよび消費電力が低減できる。
【特許文献１】特開２００１−１６７６５５号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら特許文献１に開示された従来技術では、基板上に複数の可動接点を分散して配設する作業や、可撓性の導光板の一辺端部に光源を取り付ける作業が煩雑であり、該導光板を基板上に載置させる際にも、光源を基板と電気的に接続させるための煩雑な作業が必要となるため、組立作業性が悪いという問題があった。
【０００４】
そこで本発明者らは、組立作業性を改善するために、複数の可動接点を可撓性シートで保持して、該可撓性シートを基板上に載置することにより可動接点群が一括して配設できるようにすると共に、光源を該基板上に実装して、該可撓性シート上に積層した可撓性の導光板の側端面に該光源の光を入射させるという構造のスイッチ装置を検討した。しかし、可撓性の導光板を可撓性シート上に積層すると両者が密着してしまうため、側端面から導光板内へ導入された光が可撓性シート内へ漏れて乱反射しやすくなり、その結果、操作キー近傍の不所望箇所が照光されてしまったり、それに伴う光の損失で光源から遠い操作キーの光量が不足して照光むらが起こりやすくなる等、別の問題の発生することが判明した。特に、導光板の材料が光学特性や環境特性に優れたシリコーンゴムである場合には、シリコーンゴムの可撓性シートに対する密着性が強いため、両者の密着に起因する弊害も顕著なものとなりやすい。また、導光板がシリコーンゴムからなる場合、一般的な接着剤や両面接着テープ等を用いて可撓性シートに接着することができないという不具合もある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、組立作業性が良好であると共に、照光むらや不所望箇所の照光を起こしにくいスイッチ用照光部材を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、かかるスイッチ用照光部材を用いたスイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の第１の目的を達成するため、本発明のスイッチ用照光部材は、光源および複数のスイッチ素子が配設された基板と前記スイッチ素子群を押圧駆動可能な複数の操作キーとの間に介設されて、前記スイッチ素子群の各可動接点を一面に保持した可撓性シートと、この可撓性シートの他面に積層された可撓性導光体とを備え、これら可撓性導光体および可撓性シートが押圧駆動時の前記操作キーによって押し撓められるように配置されており、且つ、前記可撓性導光体の側端面の一部を前記光源からの光が入射される入光部となし、この入光部を前記光源の発光部に近接状態で対向させると共に、前記可撓性導光体の複数箇所に前記操作キーの底面を臨む照光部を設け、前記入光部から前記可撓性導光体内へ導入された光が前記照光部を介して前記操作キーの底面に投射されるように構成したスイッチ用照光部材であって、前記可撓性導光体の前記可撓性シートと対向する側の面に密着防止層を設けるという構成にした。
【０００７】
このように構成されたスイッチ用照光部材では、光源を基板に実装すれば良いので、光源を可撓性導光板に取り付けた後に基板に接続していた構造に比べて組立作業性が良好となり、また、可撓性導光板の側端面に光源の発光部を近接状態で対向させるため、光源の数を大幅に減らすことができて製造コストおよび消費電力を低減できる。また、可撓性導光体が積層される可撓性シートにスイッチ素子群の各可動接点を取り付けることによって、これら可動接点を一括して基板上に配置させることができると共に、可撓性導光体を可動接点群に対して高い位置精度で配置させることが容易となるため、組立作業性を一層向上させることが可能となる。さらに、可撓性導光体の可撓性シート側の面に密着防止層を設けてあり、この密着防止層の介在によって可撓性導光体と可撓性シートとの密着が回避されているため、可撓性導光体内へ導入された光が可撓性シート内へ漏れる虞が少なくなって、照光むらや不所望箇所の照光を抑えることができる。
【０００８】
上記構成のスイッチ用照光部材において、可撓性導光体がシリコーンゴムからなると共に、密着防止層がシリコーンゴムに比して密着性が弱くて厚みも薄い合成樹脂製の密着防止シート（例えばＰＥＴ）からなり、これらシリコーンゴムと密着防止シートがラミネート加工によって一体化されていると、シリコーンゴムの採用によって可撓性導光板の光学特性や環境特性を高めることができる。また、密着防止シートは安価で一般的な接着剤や両面接着テープ等を用いて可撓性シートに接着できるため、可撓性導光体がシリコーンゴムであっても該可撓性導光板と可撓性シートとを安価且つ容易に一体化できる。
【０００９】
前述した第２の目的を達成するため、本発明のスイッチ装置は、基板に実装された光源と、前記基板上に設けられた複数の固定接点と、これら固定接点に接離可能な複数の可動接点と、これら可動接点を一面に保持して該可動接点群の存しない所定領域が前記基板上に固定される可撓性シートと、前記可動接点群を個別に押圧駆動可能な複数の操作キーと、前記可撓性シートの他面に積層されて側端面の一部を前記光源からの光が入射される入光部となし、且つ前記操作キー群の底面を臨む複数箇所に照光部を設けた可撓性導光体とを備え、前記可撓性導光体の前記入光部を前記光源の発光部に近接状態で対向させ、この入光部から前記可撓性導光体内へ導入された光が前記照光部を介して前記操作キーの底面に投射されるように構成すると共に、前記可撓性導光体の前記可撓性シートと対向する側の面に密着防止層を設けるという構成にした。
【００１０】
このように構成されたスイッチ装置では、光源を基板に実装すれば良いので、光源を可撓性導光板に取り付けた後に基板に接続していた構造に比べて組立作業性が良好となり、また、可撓性導光板の側端面に光源の発光部を近接状態で対向させているため、光源の数を大幅に減らすことができて製造コストおよび消費電力を低減できる。また、可撓性導光体が積層される可撓性シートに可動接点群が保持されているため、これら可動接点を一括して基板上に配置させることができると共に、可撓性導光体を可動接点群に対して高い位置精度で配置させることが容易となり、よって組立作業性を一層向上させることができる。さらに、可撓性導光体の可撓性シート側の面に密着防止層を設けてあり、この密着防止層の介在によって可撓性導光体と可撓性シートとの密着が回避されているため、可撓性導光体内へ導入された光が可撓性シート内へ漏れる虞が少なくなって、照光むらや不所望箇所の照光を抑えることができる。
【００１１】
上記構成のスイッチ装置において、可撓性導光体がシリコーンゴムからなると共に、密着防止層がシリコーンゴムに比して密着性が弱くて厚みも薄い合成樹脂製の密着防止シート（例えばＰＥＴ）からなり、これらシリコーンゴムと密着防止シートがラミネート加工によって一体化されていると、シリコーンゴムの採用によって可撓性導光板の光学特性や環境特性を高めることができる。また、密着防止シートは安価で一般的な接着剤や両面接着テープ等を用いて可撓性シートに接着できるため、可撓性導光体がシリコーンゴムであっても該可撓性導光板と可撓性シートとを安価且つ容易に一体化できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスイッチ用照光部材は、光源を基板に実装すれば良いので、光源を可撓性導光板に取り付けた後に基板に接続していた構造に比べて組立作業性が良好となり、また、可撓性導光板の側端面に光源の発光部を近接状態で対向させるため、光源の数を大幅に減らすことができて製造コストおよび消費電力を低減できる。また、可撓性導光体が積層される可撓性シートにスイッチ素子群の各可動接点を取り付けることによって、これら可動接点を一括して基板上に配置させることができると共に、可撓性導光体を可動接点群に対して高い位置精度で配置させることが容易となるため、組立作業性を一層向上させることが可能となる。さらに、可撓性導光体の可撓性シート側の面に密着防止層が設けてあり、この密着防止層の介在によって可撓性導光体と可撓性シートとの密着が回避されているため、可撓性導光体内へ導入された光が可撓性シート内へ漏れる虞が少なくなって、照光むらや不所望箇所の照光を抑えることができ、それゆえ可撓性導光板の材料として光学特性や環境特性に優れたシリコーンゴムを無理なく採用することができる。
【００１３】
本発明のスイッチ装置は、光源を基板に実装すれば良いので、光源を可撓性導光板に取り付けた後に基板に接続していた構造に比べて組立作業性が良好となり、また、可撓性導光板の側端面に光源の発光部を近接状態で対向させているため、光源の数を大幅に減らすことができて製造コストおよび消費電力を低減できる。また、可撓性導光体が積層される可撓性シートに可動接点群が保持されているため、これら可動接点を一括して基板上に配置させることができると共に、可撓性導光体を可動接点群に対して高い位置精度で配置させることが容易となり、よって組立作業性を一層向上させることができる。さらに、可撓性導光体の可撓性シート側の面に密着防止層を設けてあり、この密着防止層の介在によって可撓性導光体と可撓性シートとの密着が回避されているため、可撓性導光体内へ導入された光が可撓性シート内へ漏れる虞が少なくなって、照光むらや不所望箇所の照光を抑えることができ、それゆえ可撓性導光板の材料として光学特性や環境特性に優れたシリコーンゴムを無理なく採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るスイッチ装置の要部断面図、図２は該スイッチ装置を蓋ケースを省略して示す平面図、図３は該スイッチ装置に用いられる接点付きシート部材および可撓性導光板の保管時の状態を示す要部断面図である。
【００１５】
図１および図２に示すスイッチ装置は、ＬＥＤ２が実装された基板１と、蓋ケース４の開口４ａに配置された複数の操作キー３と、基板１上に載置された接点付きシート部材５と、この接点付きシート部材５上に積層された可撓性導光板６とによって主に構成されている。基板１の上面には各操作キー３の下方に固定接点７やコモン接点８が配設されており、両接点７，８は所定の間隔を存して露出している。また、この基板１には固定接点７やコモン接点８から導出された図示せぬ配線パターンやスルーホール等が設けられている。ＬＥＤ２は各操作キー３を暗所で照光させるための光源であり、このＬＥＤ２の発光部２ａは可撓性導光板６の一辺端に沿う側端面６ａの中央部に近接状態で対向している。これにより、ＬＥＤ２の発光部２ａから出射されて可撓性導光板６内へ導入された光が、該導光板６の照光部６ｂを介して操作キー３の底面へ投射されるようになっている。
【００１６】
接点付きシート部材５は、固定接点７群に個別に接離可能な複数の可動接点９と、下面の複数箇所に可動接点９群を保持している可撓性シート１０と、可撓性シート１０の下面のうち可動接点９群の存しない領域に接着された粘着シートである固定部１１とによって構成される。この接点付きシート部材５は固定部（粘着シート）１１の粘着層１１ａによって基板１上に固定されるが、図３に示すように、保管時や運搬時には、固定部１１の粘着層１１ａに剥離シート２０を貼着して可動接点９の存する空間を蓋閉しておき、接点付きシート部材５を基板１上に載置固定する段階で剥離シート２０を剥がして粘着層１１ａを露出させる。
【００１７】
可動接点９は、ドーム状に成形されて反転時にクリック感を生起する金属製の板ばねからなり、その上面が可撓性シート１０の下面に接着されている。可撓性シート１０が基板１上の所定位置に載置固定されると、図１に示すように、可動接点９の周縁部がコモン接点８に圧接されて、可動接点９の中央部が固定接点７と接離可能に対向する。これにより、接離可能な接点７．９を有するスイッチ素子が基板１上の複数箇所に配設されることになる。
【００１８】
可撓性導光板６は透光性に優れたシリコーンゴムをシート状に成形したものであり、この可撓性導光板６の下面は密着防止シート１２によって被覆されている。密着防止シート１２は、可撓性導光体６に比して密着性が十分に弱くて厚みも十分に薄い合成樹脂製のシートであり、その材料としては例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やポリカーボネイト、アクリル等が好適である。この密着防止シート１２は、ラミネート加工によって可撓性導光板６の下面全面に圧着固定されている。可撓性導光板６の上面には操作キー３の底面と対向する箇所に、該導光板６内を進む光を屈折させて上方へ投射するための照光部６ｂが設けられている。また、可撓性導光板６の側端面６ａの中央部は、ＬＥＤ２からの光が入射される入光部６ｃとなっている。図２に示すように、可撓性導光板６の四隅と入光部６ｃ近傍の２箇所は、密着防止シート１２を介して可撓性シート１０の上面に接着された取付部６ｄとなっている。これら取付部６ｄは、可撓性導光板６が接点付きシート部材５を介して基板１に固定される部位であり、図３に示すように、取付部６ｄに相当する箇所で密着防止シート１２が接着剤（または両面接着テープ）１３によって可撓性シート１０に接着されている。こうして可撓性導光板６が密着防止シート１２を介して可撓性シート１０上に載置固定されると、各可動接点９の真上に各照光部６ｂが配置されるようになっている。ただし、図２に示すように、側端面６ａ側の取付部６ｄの位置は、ＬＥＤ２の光の出射角度の範囲内にかからないように配慮されている。
【００１９】
なお、本実施形態例では、図３に示すように、予め可撓性導光板６および密着防止シート１２の積層体を接点付きシート部材５上に組み付けた半製品を作製しておき、この半製品の状態で接点付きシート部材５と可撓性導光板６が一緒に基板１上に載置固定されるようにしてある。また、可撓性導光板６および密着防止シート１２と接点付きシート部材５には対応する２箇所に、基板１に対する取付位置を規定するための位置決め孔６ｆ（密着防止シート１２や接点付きシート部材５の位置決め孔は図示せず）が形成されており、可撓性導光板６と密着防止シート１２と接点付きシート部材５は該位置決め孔を基準として積層されて可動接点９群の配設位置も決定されている。
【００２０】
操作キー３は、基板１上に載置された可撓性導光板６の照光部６ｂ上に昇降可能に搭載されており、蓋ケース４によって抜け止めがなされている。図示していないが、操作キー３の上面には文字や記号等が印刷された発光部が設けられており、この発光部が底面側から投射される照光部６ｂの光によって発光するようになっている。
【００２１】
次に、このように構成されたスイッチ装置の動作について説明する。ユーザが所望の操作キー３を下方へ押し込むと、該操作キー３の下方領域において、可撓性導光板６と密着防止シート１２および可撓性シート１０が押し撓められるため、可動接点９が操作キー３によって押圧駆動され、操作キー３が所定ストローク下降した時点で、可動接点９の中央部が反転して固定接点７に当接する。その結果、可動接点９を介して固定接点７とコモン接点８とが導通されるためスイッチオン状態に切り替わる。また、可動接点９の反転時にはクリック感が生起されるため、このクリック感によってユーザは押圧操作が確実に行われたことを感得することができる。なお、操作キー３に対する押圧操作力が除去されると、可動接点９は自らの弾性で元のドーム形状に復帰し、可撓性導光板６と密着防止シート１２および可撓性シート１０も撓みが解消されるため、操作キー３は初期位置まで押し上げられる。
【００２２】
以上説明したように本実施形態例にあっては、光源であるＬＥＤ２を基板１上に実装し、このＬＥＤ２の発光部２ａを可撓性導光板６の側端面６ａに対向させているため、可撓性導光板６の各照光部６ｂから各操作キー３の底面へ向けて効率良く光を投射することができる。それゆえ、光源の数を大幅に減らすことができて製造コストや消費電力を低減できるのみならず、光源を可撓性導光板に取り付けた後に基板に接続していた構造に比べて組立作業性が良好となる。
【００２３】
また、本実施形態例にあっては、可動接点９群を可撓性シート１０の下面に保持してなる接点付きシート部材５を用い、この接点付きシート部材５上に可撓性導光板６等を組み付けた半製品（図３参照）を基板１上に載置固定しているため、基板１上に可動接点９群を一括して配置させることができると共に、可撓性導光板６を可動接点９群に対して高い位置精度で配置させることが容易であり、それゆえ組立作業性が極めて良好となる。しかも、接点付きシート部材５の固定部１１には、剥離シート２０が剥離可能に貼着される粘着層１１ａが設けられているので、保管時や運搬時には接点付きシート部材５に剥離シート２０を貼着させておき、基板１上へ組み付ける際に剥離シート２０を剥がして固定部１１の粘着層１１ａを基板１に固定させれは良い。それゆえ、この半製品は取扱い性が極めて良好で、保管や運搬も支障なく行える。
【００２４】
また、本実施形態例にあっては、シリコーンゴムからなる可撓性導光板６の下面全面に、ＰＥＴ等からなり密着性が非常に弱い密着防止シート１２を付設してあり、この密着防止シート１２の介在によって可撓性導光体６と可撓性シート１０との密着が回避されているため、可撓性導光体６内へ導入されたＬＥＤ２の光が可撓性シート１０内へ漏れる虞が少ない。それゆえ、可撓性シート１０内での乱反射によって操作キー３近傍の不所望箇所が照光されてしまったり、それに伴う光の損失でＬＥＤ２から遠い操作キー３の光量が不足して照光むらを招くといった不具合が発生しにくくなっている。すなわち、シリコーンゴムは光学特性や環境特性に優れてはいるものの密着性が強いため、シリコーンゴムからなる可撓性導光板６を可撓性シート１０と直接重ね合わせることは好ましくなく、またシリコーンゴムからなる可撓性導光板６を一般的な接着剤や両面接着テープ等を用いて他部材に接着することも困難である。しかしながら、可撓性導光板６の下面に密着性が乏しい密着防止シート１２がラミネートされていれば、可撓性導光板６内から可撓性シート１０内への光漏れを抑制できると共に、この密着防止シート１２を一般的な接着剤（または両面接着テープ）１３によって接着することができる。それゆえ、高品質な可撓性導光板６を安価且つ容易に可撓性シート１０と一体化することができる。
【００２５】
また、本実施形態例にあっては、可撓性導光板６や接点付きシート部材５に、基板１に対する取付位置を規定するための位置決め孔６ｆ等が形成されているため、実装時に該位置決め孔６ｆ等に位置決めピンを挿通させることにより、基板１に対して可撓性導光板６や接点付きシート部材５を容易且つ高精度に組み付けることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態例では、可撓性導光板６の下面に密着防止シート１２がラミネートしてあるが、密着防止シート１２と同様の材料からなる皮膜を可撓性導光板６の下面に被着させても良く、要は、可撓性導光板６の可撓性シート１０と対向する側の面に薄い密着防止層が付設されていれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態例に係るスイッチ装置の要部断面図である。
【図２】該スイッチ装置を蓋ケースを省略して示す平面図である。
【図３】該スイッチ装置に用いられる接点付きシート部材および可撓性導光板の保管時の状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
２  ＬＥＤ（光源）
２ａ  発光部
３  操作キー
５  接点付きシート部材
６  可撓性導光板
６ａ  側端面
６ｂ  照光部
６ｃ  入光部
６ｆ  位置決め孔
７  固定接点
８  コモン接点
９  可動接点
１０  可撓性シート
１１  固定部
１２  密着防止シート（密着防止層）
【図１】
2009037848.tif 000003
【図２】
2009037848.tif 000004
【図３】
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