説明

押釦スイッチ装置および操作盤

【課題】安価な光源による照光と薄型化とを両立できる押釦スイッチ装置の提供。
【解決手段】PCB基板4と、導電性反転バネ6と固定接点7,8を有するスイッチ素子5と、PCB基板4に設けられたLEDベアチップ9と、光拡散剤が混入した光透過性樹脂からなりPCB基板4の面をコーティングしLEDベアチップ9を封止する導光層11とを備えている。導光層11にPCB基板4を部分的に露出させる孔13が設けられている。この孔13の内壁とPCB基板4で囲まれた空間14内にスイッチ素子5が設けられている。弾性変形可能なシート15が導光層11に積層され孔13を塞いでいる。反転バネ6は伝達部20とシート15を介し操作部18で押圧操作されるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、携帯電話等の電気製品に設けられ、導電性反転バネの反転および復元によりオンおよびオフするスイッチ素子を備えた照光機能付き押釦スイッチ装置、および、この押釦スイッチ装置を複数備えた操作盤に関する。
【背景技術】
【0002】
押釦スイッチ装置には特許文献1で開示された従来技術がある。この従来技術は、基板と、反転および復元可能な導電性反転バネを有し、基板に設けられたスイッチ素子と、基板に近づく方向へ押圧操作される操作部を有し、押圧操作されて変位した操作部の変位量を反転バネに伝達することによって反転バネを反転させる操作手段を備えている。
【0003】
反転バネの凸曲面側は、絶縁シートに粘着されている。この絶縁シートは、スペーサシートを介して基板に固定されている。これにより、反転バネが定位置に保持されている。
【0004】
スペーサシートは基板に貼り付けられていて、絶縁シートはスペーサシートに貼り付けられている。これにより、絶縁シートの剥がれが防止されている。
【0005】
前記従来技術は、さらに、基板に設けられたLED等からなる発光部材と、この発光部材の光の導光を行う光拡散シートとを備えている。光拡散シートは、絶縁シートに積層されて貼り付けられている。
【特許文献1】特開2006−127799公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、押釦スイッチ装置に対しては、薄型化の要望がある。前述の従来技術では、基板、スペーサ、絶縁シート、光拡散シートが積層されている。この構成の押釦スイッチ装置を薄型化する場合、スペーサシート、絶縁シートおよび光拡散シートのそれぞれの厚さ寸法を短くすることが考えられるが、各シートの強度や機能を考慮すると効果的な薄型化は望めない。また、発光部材と光拡散シートの替わりにELシートを採用すれば薄型化できるが、製造コストが増加するという問題が発生する。
【0007】
本発明は、前述の実情を考慮してなされたものであり、その目的は、安価な光源による照光と薄型化とを両立できる押釦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】
【0008】
前述の目的を達成するために本発明は次のように構成されている。
【0009】
〔1〕本発明の押釦スイッチ装置は、基板と、反転および復元可能な導電性反転バネを有し、前記基板に設けられたスイッチ素子と、前記基板に近づく方向へ押圧操作される操作部を有し、押圧操作されて変位した前記操作部の変位量を前記反転バネに伝達することによって前記反転バネを反転させる操作手段と、前記基板に設けられたLEDベアチップと、このLEDベアチップの光の導光を行う導光手段とを備えた押釦スイッチ装置であって、前記導光手段が、光拡散剤が混入した光透過性樹脂からなり前記基板の面をコーティングし前記LEDベアチップを封止する導光層を備え、この導光層には前記基板を部分的に露出させる孔が設けられ、この孔の内壁と前記基板とにより囲まれた空間内に前記スイッチ素子が設けられ、弾性変形可能なシートが前記導光層に積層されて前記孔を塞いだことを特徴とする。
【0010】
このように構成された本発明の押釦スイッチ装置では、LEDベアチップの光の導光を行う機能(前述の従来技術の光拡散シートの機能)と、反転バネを定位置に保持するためのシートの剥がれを防止するスペーサとしての機能(前述の従来技術におけるスペーサシートとして機能)とを、導光層が兼ねている。すなわち、本発明の押釦スイッチ装置は、操作部と基板との間に積層されるシートの枚数が前述の従来技術よりも少なく、シートの枚数が少なくなった分だけ薄型化が可能な押釦スイッチ装置である。また、LEDベアチップは安価である。これらのことから、本発明の押釦スイッチによれば、安価な光源による照光と薄型化とを両立できる押釦スイッチを実現できる。
【0011】
〔2〕本発明の押釦スイッチ装置は、「〔1〕」に記載の押釦スイッチ装置において、前記反転バネの凸曲面が光拡散性を有するものであってもよい。
【0012】
このように構成された本発明の押釦スイッチ装置によれば、LEDベアチップから導光層を透過して孔の壁面から反転バネの凸曲面に放たれた光を、反転バネの凸曲面によって拡散して操作部側に導くことができる。
【0013】
〔3〕本発明の押釦スイッチ装置は、「〔1〕」に記載の押釦スイッチ装置において、前記反転バネの凸曲面が鏡面性を有するものであってもよい。
【0014】
このように構成された本発明の押釦スイッチ装置によれば、LEDベアチップから導光層を透過して孔の壁面から反転バネの凸曲面に放たれた光を、反転バネの凸曲面によって操作部側に導くことができる。
【0015】
〔4〕本発明の押釦スイッチ装置は、「〔1〕」に記載の押釦スイッチ装置において、前記反転バネの頂部に前記シートを挟んで対向した前記操作部の部分および前記シートの部分のいずれか一方に設けられ、押圧操作されて変位した前記操作部の変位量を前記シート越しに前記反転バネの頂部に伝達する伝達部を、前記操作手段が有するものであってもよい。
【0016】
このように構成された押釦スイッチ装置によれば、操作部から基板に延ばした垂線に対して、操作部に対する押圧操作の方向が傾いていたときでも、操作部の基板に近づく方向への変位量を伝達部によって確実に反転バネの頂部に伝達することができる。
【0017】
〔5〕本発明の押釦スイッチ装置は、「〔1〕」に記載の押釦スイッチ装置において、発する光の色が互いに異なる複数のLEDベアチップを備えたものでもよい。
【0018】
このように構成された押釦スイッチ装置によれば、照光の色を変化させることが可能な押釦スイッチを実現できる。
【0019】
〔6〕本発明の操作盤は、「〔1〕」に記載の押釦スイッチ装置を複数備えた操作盤であって、複数の前記押釦スイッチ装置のそれぞれの前記基板が一体に形成され、複数の前記押釦スイッチ装置のそれぞれの導光層が一体に形成されたことを特徴とする。
【0020】
このように構成された本発明の操作盤によれば、安価な光源による照光と薄型化とを両立できる操作盤を実現できる。
【発明の効果】
【0021】
本発明の押釦スイッチ装置によれば、前述したように安価な光源による照光と薄型化とを両立できる押釦スイッチ装置を実現でき、したがって、照光機能付き押釦スイッチ装置の薄型化に伴う製作コストの増加を抑えることができる。
【0022】
本発明の操作盤によれば、前述したように安価な光源による照光と薄型化とを両立できる操作盤を実現でき、したがって、照光機能付き操作盤の薄型化に伴う製作コストの増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
<押釦スイッチ装置>
本発明の押釦スイッチ装置の一実施形態について図1を用いて説明する。図1は本発明の押釦スイッチ装置の一実施形態を示す断面図である。
【0024】
本発明の押釦スイッチ装置の一実施形態は、図1に示す押釦スイッチ装置1である。この押釦スイッチ装置1は、押釦スイッチ装置1の外郭を形成するケース2と、PCB基板4と、このPCB基板4に設けられたスイッチ素子5と、このスイッチ素子5を操作する操作手段16と、PCB基板4に設けられたLEDベアチップ9と、このLEDベアチップ9の光の導光を行う導光手段10とを備えている。
【0025】
スイッチ素子5は、PCB基板4に設けられた環状固定接点7(図3参照)と、この環状固定接点7の中央に位置するPCB基板4の部分に設けられた中央固定接点8(図3参照)と、この中央固定接点8を覆い、環状固定接点7に周縁部全体が接した反転および復元可能な導電性反転バネ6とを備えている。反転バネ6の頂部の凹曲面側は、反転バネ6の反転および復元に伴って中央固定接点8に対して接触および離反する可動接点である。
【0026】
導光手段10は、光拡散剤が混入した光透過性樹脂からなりPCB基板4の面をコーティングしLEDベアチップ9を封止する導光層11を備えている。この導光層11にはPCB基板4を部分的に露出させる孔13が設けられている。この孔13の内壁とPCB基板4とにより囲まれた空間14内には、スイッチ素子5が設けられている。導光層11には、弾性変形可能で光透過性を有する合成樹脂製のシート15が積層されて、孔13を塞いでいる。
【0027】
導光手段10は、さらに、反転バネ6の凸曲面12も含んでいる。この反転バネ6の凸曲面12は、光拡散性を有している。この光拡散性は、例えば、反転バネ6の凸曲面12上に光拡散剤により光拡散層を形成することによって実現されている。
【0028】
操作手段16は、PCB基板4に近づく方向へ押圧操作される、光透過性を有する合成樹脂製の操作部18を備え、押圧操作されて変位した操作部18の変位量を反転バネ6に伝達することによって反転バネ6を反転させるものである。操作部18は、ケース2に設けられた孔3にケース2の内側から挿入されてケース2の外側に突出している。この操作部18は、ケース2の内部に設けられPCB基板4に近づく方向への弾性変形が可能で光透過性を有する合成樹脂製のシート部19と一体に形成されて操作シート17を構成している。つまり、操作部18はシート部19に支持されていることによって、PCB基板4に対して近づく方向への変位と、変位した状態からの復帰とが可能になっている。
【0029】
操作手段16は、さらに、押圧操作されて変位した操作部18の変位量をシート15越しに反転バネ6の頂部に伝達する伝達部20を備えている。この伝達部20は、反転バネ6の頂部にシート15を挟んで対向した操作部18の部分およびシート15の部分のいずれか一方、例えばシート15の部分に設けられている。
【0030】
このように構成された押釦スイッチ装置1は次のように動作する。
【0031】
操作者が操作シート17の操作部18を、シート部19の弾性力に抗してPCB基板4に近づく方向に押圧操作すると、操作部18に与えられた押圧力が、伝達部20とシート15とを介して反転バネ6の頂部に伝達される。その押圧力がシート15および反転バネ6が発揮する弾性力よりも大きい場合、反転バネ6が押圧操作されて反転する。これにより、反転バネ6が中央固定接点8に接触して、中央固定接点8と環状固定接点7が反転バネ6を介して導通する。つまり、押釦スイッチ装置1がオンする。
【0032】
また、反転バネ6が反転したときの衝撃は、シート15と伝達部20とを介して操作部18に伝達される。操作者は操作部18から衝撃を伝達されることで節度感を感じる。
【0033】
操作者が操作部18に与えていた押圧力を除去すると、反転バネ6が復元する。これに伴い反転バネ6が中央固定接点8から離れ、押釦スイッチ装置1がオフする。反転バネ6が復元するときの衝撃も、シート15と伝達部20とを介して操作部18に伝達される。操作者は操作部18から衝撃を伝達されることで節度感を感じる。
【0034】
LEDベアチップ9が光を発すると、それらの光は導光層11を透過し、この導光層11内で光拡散剤により拡散される。これにより、シート15に対向した導光層11の面からシート15に向かって光が放たれ、また、導光層11の孔13の壁面から反転バネ6の凸曲面12に向かって光が放たれる。
【0035】
そして、シート15に対向した導光層11の面からシート15に向かって放たれた光は、ケース2に部分的に設けられた透光部(図示しない)から外部に放たれる。また、導光層11の孔13の壁面から反転バネ6の凸曲面12に向かって放たれた光は、反転バネ6の凸曲面12によりに拡散されて操作部18側に放たれ、操作部18を透過して外部に放たれる。このようにしてケース2の透光部や操作部18から放たれた光は、押釦スイッチ装置1の照光となる。
【0036】
押釦スイッチ装置1によれば次の効果を得られる。
【0037】
押釦スイッチ装置1では、LEDベアチップ9の光の導光を行う機能(前述の従来技術の光拡散シートの機能)と、反転バネ6を定位置に保持するためのシート15の剥がれを防止するためのスペーサとしての機能(前述の従来技術におけるスペーサシートとして機能)とを、導光層11が兼ねている。すなわち、押釦スイッチ装置1は、操作部18とPCB基板4との間に積層されるシート15の枚数が少なく、シートの枚数が少なくなった分だけ前述の従来技術よりも薄型化が可能な押釦スイッチ装置である。また、LEDベアチップは安価である。これらのことから、押釦スイッチ装置1によれば、安価な光源による照光と薄型化とを両立できる押釦スイッチ装置を実現できる。したがって、照光機能付き押釦スイッチ装置の薄型化に伴う製作コストの増加を抑えることができる。
【0038】
押釦スイッチ装置1によれば、LEDベアチップ9から導光層11を透過して孔13の壁面から反転バネ6の凸曲面12に放たれた光の導光を、反転バネ6の凸曲面12により拡散して操作部18側に導くことができる。
【0039】
押釦スイッチ装置1によれば、操作部18からPCB基板4に延ばした垂線に対して、操作部18に対する押圧操作の方向が傾いていたときでも、操作部18のPCB基板4に近づく方向への変位量を伝達部20によって確実に反転バネ6に伝達することができる。
【0040】
なお、押釦スイッチ装置1は、1個のLEDベアチップ9を備えた例であるが、本発明の押釦スイッチ装置に備えられるLEDベアチップの個数は1個に限定されるものではなく、複数であってもよい。
【0041】
また、複数のLEDベアチップを備えた押釦スイッチ装置において、複数のLEDベアチップが互いに異なる色の光を発するようになっていてもよい。この構成により、照光の色を変化させることが可能な押釦スイッチ装置を実現できる。特に光の3原色のそれぞれの色の光を発する3種類のLEDベアチップを1個所まとめて備えた構成にすることによって、すべての色の照光が可能な押釦スイッチ装置を実現できる。
【0042】
また、押釦スイッチ装置1では、反転バネ6の凸曲面12が光拡散性を有しているが、本発明の押釦スイッチ装置における反転バネの凸曲面はこれに制限されるものではなく、鏡面性を有していてもよい。この構成によっても、LEDベアチップ9から導光層11を透過して孔13の壁面から反転バネ6の凸曲面に放たれた光を、操作部18側に導くことができる。
【0043】
また、押釦スイッチ装置1は、基板としてPCB基板4を備えた例であるが、本発明の押釦スイッチにおける基板はPCB基板に限定されるものではなく、フレキシブル基板(FPC)であってもよい。
【0044】
<操作盤>
本発明の操作盤の一実施形態について図2,図3を用いて説明する。図2は本発明の操作盤の一実施形態の要部を示す断面図、図3は複数のLEDベアチップと、複数の環状固定接点および複数の中央固定接点と、導光層とが設けられたPCB基板の平面図である。なお、図2の断面図の切断線の位置は、図3の切断線A−Aに対応している。図2,3に示したもののうち、図1に示したものと同等のものに対しては、図1に付した符号と同じ符号を付してある。
【0045】
本発明の操作盤の一実施形態は、図2に示す操作盤30である。この操作盤30は、複数、例えば25個の押釦スイッチ装置1が、図2,図3に示すように一体化されたものである。つまり、25個の押釦スイッチ装置1のケース2が一体に形成されてケース31を構成している。25個の押釦スイッチ装置1のそれぞれのPCB基板4が一体に形成されてPCB基板32を構成している。また、25個の押釦スイッチ装置1のそれぞれの導光層11が一体に形成されて導光層33を構成している(図3における斜線はPCB基板32全体が導光層33でコーティングされていることを示している)。また、25個の押釦スイッチ装置1が少なくとも1個、例えば8個のLEDベアチップ9を共有している。また、25個の押釦スイッチ装置1のシート15が一体に形成されてシート34を構成している。また、25個の押釦スイッチ装置1の操作シート17が一体に形成されて操作シート35を構成している。
【0046】
この操作盤30によれば、安価な光源による照光と薄型化とを両立できる操作盤を実現できる。したがって、照光機能付き操作盤の薄型化に伴う製作コストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の押釦スイッチ装置の一実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明の操作盤の一実施形態の要部を示す断面図である。
【図3】複数のLEDベアチップと、複数の環状固定接点および複数の中央固定接点と、導光層とが設けられたPCB基板の平面図である。
【符号の説明】
【0048】
1 押釦スイッチ装置
2 ケース
3 孔
4 PCB基板
5 スイッチ素子
6 反転バネ
7 環状固定接点
8 中央固定接点
9 LEDベアチップ
10 導光手段
11 導光層
12 凸曲面
13 孔
14 空間
15 シート
16 操作手段
17 操作シート
18 操作部
19 シート部
20 伝達部
30 操作盤
31 ケース
32 PCB基板
33 導光層
34 シート
35 操作シート

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
反転および復元可能な導電性反転バネを有し、前記基板に設けられたスイッチ素子と、
前記基板に近づく方向へ押圧操作される操作部を有し、押圧操作されて変位した前記操作部の変位量を前記反転バネに伝達することによって前記反転バネを反転させる操作手段と、
前記基板に設けられたLEDベアチップと、このLEDベアチップの光の導光を行う導光手段とを備えた押釦スイッチ装置であって、
前記導光手段が、光拡散剤が混入した光透過性樹脂からなり前記基板の面をコーティングし前記LEDベアチップを封止する導光層を備え、
この導光層には前記基板を部分的に露出させる孔が設けられ、
この孔の内壁と前記基板とにより囲まれた空間内には前記スイッチ素子が設けられ、
弾性変形可能なシートが前記導光層に積層されて前記孔を塞いだことを特徴とする押釦スイッチ装置。
【請求項2】
請求項1記載の発明において、前記反転バネの凸曲面が光拡散性を有することを特徴とする押釦スイッチ装置。
【請求項3】
請求項1記載の発明において、前記反転バネの凸曲面が鏡面性を有することを特徴とする押釦スイッチ装置。
【請求項4】
請求項1記載の発明において、前記反転バネの頂部に前記シートを挟んで対向した前記操作部の部分および前記シートの部分のいずれか一方に設けられ、押圧操作されて変位した前記操作部の変位量を前記シート越しに前記反転バネの頂部に伝達する伝達部を、前記操作手段が有することを特徴とする押釦スイッチ装置。
【請求項5】
請求項1記載の発明において、発する光の色が互いに異なる複数のLEDベアチップを備えたことを特徴とする押釦スイッチ装置。
【請求項6】
請求項1記載の押釦スイッチ装置を複数備えた操作盤であって、
複数の前記押釦スイッチ装置のそれぞれの前記基板が一体に形成され、複数の前記押釦スイッチ装置のそれぞれの導光層が一体に形成されたことを特徴とする操作盤。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−153009(P2008−153009A)
【公開日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−338346(P2006−338346)
【出願日】平成18年12月15日(2006.12.15)
【出願人】(000010098)アルプス電気株式会社 (4,263)
【Fターム(参考)】