照光キースイッチ
【課題】輝度の低下やバラツキを低減して安定した明るさを生じさせ、導光部材の歪みを少なくして耐久性を向上する。
【解決手段】中央接点９Ａとその周りに配置される外周接点９Ｂとからなる固定接点部９を表面に設けた基板３と、前記外周接点９Ｂに当接する外周縁を備えると共に前記中央接点９Ａに対向する頭頂部の可動接点部５Ａを備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム５と、前記基板３上の所定位置に前記スイッチ用ドーム５を押さえるドーム押え部材１１と、前記基板３上に配置される発光体１５と、この発光体１５からの光を前記頭頂部の上方位置に導光する導光部材１３と、この導光部材１３の上方に配置したキーマット１７と、このキーマット１７の裏面に前記頭頂部の上方の導光部材１３の遮光を阻害しない位置で一体的に設けられ、かつ、前記スイッチ用ドーム５の頭頂部を押圧する押圧部材２９と、を備えている。
【解決手段】中央接点９Ａとその周りに配置される外周接点９Ｂとからなる固定接点部９を表面に設けた基板３と、前記外周接点９Ｂに当接する外周縁を備えると共に前記中央接点９Ａに対向する頭頂部の可動接点部５Ａを備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドーム５と、前記基板３上の所定位置に前記スイッチ用ドーム５を押さえるドーム押え部材１１と、前記基板３上に配置される発光体１５と、この発光体１５からの光を前記頭頂部の上方位置に導光する導光部材１３と、この導光部材１３の上方に配置したキーマット１７と、このキーマット１７の裏面に前記頭頂部の上方の導光部材１３の遮光を阻害しない位置で一体的に設けられ、かつ、前記スイッチ用ドーム５の頭頂部を押圧する押圧部材２９と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照光キースイッチに関し、特に携帯電話、デジタルカメラなどの各種電子機器に用いられる照光機能を有する照光キースイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話に代表されるモバイル用電子機器に使用される操作用キースイッチは、基板、メタルドーム、押えシート、キーマット、筐体からなる構造となっていることが知られている。そして、基板上に実装されるＬＥＤがバックライトの役割を果たしている。近年では、ＬＥＤの数を減らすことによるコストの減少を狙ってＬＥＤとライトガイドフィルム（ＬＧＦ）を組み合わせたものを用いることが主流となりつつある。なお、電子機器としては、上記の携帯電話の他に、例えばデジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、あるいはその他の電子機器がある。
【０００３】
例えば、特許文献１はシートスイッチモジュール（照光キースイッチ）であり、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）と、発光素子と、導光性シートからなり、可動接点の周囲の近傍で、光の進路を変更させる立ち上がり部を有している。なお、導光シートは前記可動接点に接着剤を介して被覆するか、あるいは直接密着するように被覆される。
【０００４】
また、特許文献２はシートスイッチモジュール（照光キースイッチ）であり、回路基板と、光源と、透光性の樹脂フィルムからなるシート材、可動接点に対応する位置に光反射部が設けられている。なお、前記導光シートは可動接点を被覆保持する構成である。
【特許文献１】特開２００７−５３０６３号公報
【特許文献２】特開２００７−８７７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の照光キースイッチにおいては、特許文献１及び特許文献２のいずれも、導光シートが可動接点に固定されるために、導光シートが可動接点の外形形状に合わせて起伏するので、発光素子からの光が漏れることから発光面の輝度が低下するという問題点があった。
【０００６】
また、導光シートが可動接点に固定されるために、導光シートの固定が不安定になるので、発光面の輝度のバラツキの原因となるという問題点があった。また、導光シートが光源に当たり、光源を破損する恐れがあるという問題点があった。
【０００７】
また、光源が導光シートの側面に取り付けられるために、高さを合わせなければならない。この工程は作業性が悪く、位置ずれが起きやすいものであった。この位置ずれが起きると、発光面の輝度が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、導光シートを両面接着シートにより貼り付けているために、導光シート中の光が接着剤により散乱してしまうという問題点があった。
【０００９】
この発明は、輝度の低下やバラツキを低減して安定した明るさを生じさせると共に導光部材の歪みを少なくして耐久性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明の照光キースイッチは、中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を表面に設けた基板と、
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、前記基板上に配置される発光体と、
この発光体からの光を前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置に導光するための導光部材と、
この導光部材の上方に配置したキーマットと、
このキーマットの裏面に前記頭頂部の上方の導光部材の遮光を阻害しない位置で一体的に設けられ、かつ、前記ドーム押え部材を介して前記スイッチ用ドームの頭頂部を押圧する押圧部材と、
を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明の照光キースイッチは、前記照光キースイッチにおいて、前記キーマットの裏面に設けた支柱部が、前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置を避けた位置で下方へ突設し、かつ前記導光部材に貫通して挿通可能に設けられると共に、前記押圧部材は、前記支柱部の下端に前記導光部材の下方位置で一体的に設けた保持部材に固定されていることが好ましい。
【００１２】
また、この発明の照光キースイッチは、前記照光キースイッチにおいて、前記支柱部が２本以上設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、この発明の照光キースイッチは、前記照光キースイッチにおいて、前記発光体と導光部材の高さが同じ高さ位置に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、スイッチ用ドームの頭頂部の上方の導光部材を阻害しないようにキーマットおよび押圧部材を配置したので、前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置の導光部材の光路に影響を与えないことで、輝度の低下を低減することができる。
【００１５】
また、上記の理由で、導光部材の歪みが少なくなり、耐久性が向上する。
【００１６】
また、発光体と導光部材の高さを同じ高さ位置に設けたので、スイッチ用ドームが導光部材に対して光路の悪影響を与えないことから、導光部材の輝度の低下やバラツキを低減することができる。また、導光部材はスイッチ用ドームの外形形状に合わせないので製造が容易となり、コスト低減を図ることができる。
【００１７】
また、発光体と導光部材の高さを同じ高さ位置に設けたので、導光部材の歪みが少なくなるので、導光部材の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１及び図２を参照するに、この実施の形態に係る照光キースイッチ１は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、あるいはその他のモバイル用電子機器に使用される操作用キースイッチであり、この実施の形態に係る基板としての例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板３に、可動接点部５Ａを備えたスイッチ用ドーム５（メタルドームもしくは金属製クリックバネ）が組み込まれるものである。
【００２０】
スイッチ用ドーム５は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、基板３上の接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状のものである。なお、スイッチ用ドーム５は、直径が例えば３〜６ｍｍで、高さは例えば０．１〜０．４ｍｍである。
【００２１】
また、プリント配線基板３は、絶縁シート７の上に導電性材料からなる中央接点（中央電極）９Ａが備えられ、この中央接点９Ａの周りに外周接点（外周電極）９Ｂが環状に備えられており、中央接点９Ａと外周接点９Ｂで電極対となる固定接点９を構成している。なお、プリント配線基板３には回路がパターン形成されている。
【００２２】
上記のプリント配線基板３上には、前述したスイッチ用ドーム５が電極対の中央接点９Ａと外周接点９Ｂに整合させて配置されている。すなわち、スイッチ用ドーム５は、上記の中央接点９Ａと外周接点９Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるために、スイッチ用ドーム５の頭頂部の凹面側（下面側）に位置する可動接点部５Ａが前記中央接点９Ａに接離可能な可撓性を備えており、その椀型形状の外周が外周接点９Ｂに接続して載置されるものである。
【００２３】
上記のスイッチ用ドーム５は、その椀型形状の凸面側（上面側）は例えば絶縁性のラバーシートなどの樹脂シートからなるドーム押え部材としての例えば押えシート１１により基板３上に押さえられ、位置決めされている。前記押えシート１１は、例えば透明ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂シートを基材とするシート材１１Ａと、このシート材１１Ａの一面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層１１Ｂとから構成されるものであり、スイッチ用ドーム５を保持する粘着剤層１１Ｂはそのまま基板３の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
【００２４】
上記のスイッチ用ドーム５の上方には、光を導光する導光部材としての例えば導光シート１３が配置されている。このとき、導光シート１３は、詳しくは後述する発光体としての例えば発光素子１５と同じ高さの位置（位相）になるように、基板３の上に図示省略のスペーサを介してり高さがほぼ一定に設けられている。つまり、導光シート１３はスイッチ用ドーム５に光路を阻害されないように配置され、かつ発光素子１５の高さに合わせて調整されている。なお、導光シート１３としては、ポリカーボネイト、アクリル樹脂、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の透明ウレタン樹脂であることが望ましい。
【００２５】
なお、前記スペーサは導光シート１３の外周部分のみに設けられており、スイッチ用ドーム５の上には設けられていない。つまり、前記スペーサはスイッチ用ドーム５との干渉を避ける位置に配置されている。これにより、導光シート１３は同じ高さで変化することなく、導光シート１３の光路がスイッチ用ドーム５に阻害されない。また、スイッチ用ドーム５がある位置では導光シート１３の両面に接着剤などが貼り付けられていないので、導光シート１３の中の光が接着剤などで散乱するという事態を回避することができる。
【００２６】
また、上記の導光シート１３の少なくとも一部には光取り出しのためのプリズム構造、もしくは印刷が施されており、さらに導光シート１３には光を入射するための入射面１３Ａが設けられている。
【００２７】
また、上記のスイッチ用ドーム５は、上記の中央接点９Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記中央接点９Ａが位置するように配置されている。つまり、スイッチ用ドーム５の頭頂部が下方へ押圧されると、頭頂部の付近が反転して凹むように押し込まれて可動接点部５Ａが中央接点９Ａに接触し、導通するように位置している。
【００２８】
また、上記の基板３上には、導光シート１３の入射面１３Ａに光を入射すべく発光する発光体としての例えば発光素子１５が設けられている。発光素子１５は、図１に示されているように、スペーサ１５Ａにより所定の高さに配置されている。
【００２９】
さらに、照光キースイッチ１は、上記の導光シート１３の上方に、スイッチ用ドーム５を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット１７が配置されている。
【００３０】
図２および図３を併せて参照するに、キーマット１７はシリコンラバーもしくはウレタンシートにポリカーボネイト等の硬質プラスチックを付帯させた絶縁性のシート状のものである。スイッチ用ドーム５の位置に整合する部分のキーマット１７の表面側に押しボタン部１９が設けられている。
【００３１】
キーマット１７は、前記押しボタン部１９の位置で、この実施の形態では三角形の透光用孔部２１が設けられており、当該キーマット１７の裏面には、スイッチ用ドーム５の頭頂部に位置する可動接点部５Ａの直上にある導光シート１３から出る光を阻害しないように、この実施の形態では３本の支柱部２３がスイッチ用ドーム５の頭頂部の直上位置の周りに位置して、つまり透光用孔部２１の周囲に一体化されて下方へ突出している。これらの３本の支柱部２３は導光シート１３に設けた３つの支柱挿通孔２５に挿通しており、保持部材としての例えばプランジャ保持板２７が前記３本の支柱部２３の下端に一体的に固定されている。プランジャ保持板２７は、この実施の形態では平面で三角形状をなしているが、その形状は特に限定されない。
【００３２】
また、プランジャ保持板２７のほぼ中央の下面には、押圧部材としての例えばプランジャ２９が設けられており、スイッチ用ドーム５の頭頂部に接触して押し込むように構成されている。すなわち、前記押しボタン部１９が下方に向けて押された時は、３本の支柱部２３が導光シート１３に影響を与えることなく支柱挿通孔２５の中を下方へ移動し、これによりプランジャ保持板２７が下方へ移動することで、プランジャ２９が押えシート１１を介してスイッチ用ドーム５の頭頂部を押圧する構成である。
【００３３】
なお、キーマット１７は、筐体３１の内部に設けられている。この実施の形態では、筐体３１に設けたキー位置決め用孔部３３により、キーマット１７のプランジャ２９がスイッチ用ドーム５の直上に位置決めされ、プランジャ２９がスイッチ用ドーム５の頭頂部の押えシート１１に当接している。
【００３４】
なお、前述した実施の形態とは異なり、一枚のシート状のキーマット１７が導光シート１３の上方に位置して、例えば図示しないスプリング等の付勢手段により常時上方へ付勢されて配置されているものにも適用される。
【００３５】
この場合は、シート状のキーマット１７は筐体３１の内部に設けられており、キーマット１７における押しボタン部１９の周囲は、図示していないが、厚さがきわめて薄くなっており、押しボタン部１９はキーマット１７の表面に対し、垂直方向に若干移動することができるように構成されている。また、キーマット１７には、複数の各スイッチ用ドーム５の位置に整合するようにして上記の透光用孔部２１が複数箇所に設けられ、前述したのと同様に各透光用孔部２１の周りに３本の支柱部２３、プランジャ保持板２７、プランジャ２９が設けられる。
【００３６】
なお、前述した実施の形態では３本の支柱部２３を使用しているが、少なくとも２本以上の支柱部２３を用いることができる。
【００３７】
上記構成により、この実施の形態の照光キースイッチ１は、キーマット１７の押しボタン部１９が人の指などで押し込まれると、押しボタン部１９の裏面側でキーマット１７の裏面に設けられた３本の支柱部２３が押しボタン部１９と共に導光シート１３の３つの支柱挿通孔２５の中を下方へ移動し、プランジャ保持板２７、プランジャ２９が下方へ移動するので、プランジャ２９が押えシート１１の上からスイッチ用ドーム５の頭頂部の付近を押し下げる。
【００３８】
スイッチ用ドーム５はその頭頂部の付近が変位し変形し、反転して凹むように押し込まれる。これにより、スイッチ用ドーム５の可動接点部５Ａが中央接点９Ａに接触し、対をなす電極である中央接点９Ａと外周接点９Ｂがスイッチ用ドーム５を介して相互に電気的に接続されて、照光キースイッチ１がＯＮ状態となる。
【００３９】
このとき、スイッチ用ドーム５は、スイッチ用ドーム５の頭頂部の付近が反転して凹むので、この変形時にクリック感が得られるように構成されている。また、押しボタン部１９から指などを離すと、スイッチ用ドーム５はそれ自身の弾性力により初期形状の原位置に復帰し、対をなす電極である中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間は電気的に分断され、照光キースイッチ１はＯＦＦ状態となる。
【００４０】
上記の照光キースイッチ１がＯＮの時に発光素子１５に通電されて光が発光するようにすると、発光素子１５の光は導光シート１３の入射面１３Ａから導光シート１３の内部に伝播される。このとき、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方の導光シート１３を阻害しないようにキーマット１７の透光用孔部２１、支柱部２３、プランジャ保持板２７及びプランジャ２９を配置したので、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方位置の導光シート１３の光路に影響を与えないことにより、輝度の低下を低減することができる。
【００４１】
また、上記の理由で、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方の導光シート１３を阻害しないようにキーマット１７及びプランジャ２９等を配置したので、導光シート１３の歪みが少なくなり、耐久性が向上する。
【００４２】
さらに、導光シート１３の高さが発光素子１５と同じ高さ位置（位相）にあるので、導光シート１３は光路が阻害されることなく、輝度の低下やバラツキを低減することができる。すなわち、導光シート１３の予め設けたプリズム構造の範囲ではバラツキも少ない安定した強い輝度で発光することとなる。
【００４３】
次に、上記の実施の形態の照光キースイッチ１の効果を調べるために、この実施の形態の構成に基づいた実施例を作成し、さらに、この実施例と比較するために比較例を作成した。なお、実施例及び比較例において同様の部材には同じ符号を付して詳しい説明は省略し、主として異なる点について詳しく説明する。
【００４４】
比較例の照光キースイッチ３５では、図４に示されているように、スイッチ用ドーム５は押えシート１１により基板３上に押さえられ、導光シート１３の高さが発光素子１５の高さ位置に位置している構成であり、これらの点は実施例と同様である。しかし、キーマット３７は、スイッチ用ドーム５の位置に整合する部分の表面側に押しボタン部３９が設けられ、キーマット３７の裏面側には押しボタン部３９の位置のほぼ中央部に、押圧部材としての例えばプランジャ４１がスイッチ用ドーム５の頭頂部に接触して押し込む位置で下方へ向けて突出している。
【００４５】
また、プランジャ４１を挿通せしめるプランジャ用孔部４３がスイッチ用ドーム５の頭頂部の直上の導光シート１３に設けられており、前記プランジャ４１が前記プランジャ用孔部４３に挿通されている。なお、キーマット３７は、筐体４５の内部に設けられている。
【００４６】
したがって、押しボタン部３９が人の指などで押し込まれると、プランジャ４１が導光シート１３の上からスイッチ用ドーム５の頭頂部の付近を押し下げる構成である。
【００４７】
以上の実施例と比較例に対して、図５に示されているように導光シート１３の発光面を９ヵ所の区画(1)〜(9)に分けて輝度測定を行い、各区画(1)〜(9)の測定位置の輝度およびその分布について評価を行った。その結果は、表１に示す通りである。なお、輝度の単位は「ｃｄ／ｍ２」である。
【表１】
【００４８】
表１から分かるように、比較例は、実施例よりも輝度が弱く、バラツキも大きいものであった。これは、スイッチ用ドーム５を押圧するためのキーマット３７及びプランジャ４１が導光シート１３の光路を阻害しているためである。実施例は、上記の比較例に比べて非常に輝度が強く、バラツキも少ないものである。
【００４９】
以上のことから、この実施の形態の照光キースイッチ１は下記の効果を奏する。
【００５０】
（１）スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方の導光シート１３を阻害しないようにしてキーマット１７およびプランジャ２９を配置したので、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方位置の導光シート１３の光路に影響を与えないことで、導光シート１３の輝度の低下やバラツキを低減することができる。
【００５１】
（２）上記の（１）の理由で、導光シート１３の歪みが少なくなるので、耐久性が向上する。
【００５２】
（３）発光素子１５と導光シート１３の高さを同じ高さ位置としたので、スイッチ用ドーム５が導光シート１３に対して光路の悪影響を与えないことから、導光シート１３の輝度の低下やバラツキを低減することができる。
【００５３】
（４）導光シート１３はスイッチ用ドーム５の外形形状に合わせないので製造が容易となり、コスト低減を図ることができる。
【００５４】
（５）発光素子１５と導光シート１３の高さを同じ高さ位置としたので、導光シート１３の歪みが少なくなるので、導光シート１３の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施の形態の照光キースイッチの断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の照光キースイッチのキーマットの部分を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態の照光キースイッチのキーマットの部分を示す平面図である。
【図４】比較例の照光キースイッチの断面図である。
【図５】実施例及び比較例の照光キースイッチにおける輝度測定の状態説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 照光キースイッチ（この実施の形態の）
３ プリント配線基板（基板）
５ スイッチ用ドーム
５Ａ 可動接点部
７ 絶縁シート
９ 固定接点部
９Ａ 中央接点（中央電極）
９Ｂ 外周接点（外周電極）
１１ 押えシート（ドーム押え部材）
１１Ａ シート材
１１Ｂ 粘着剤層
１３ 導光シート（導光部材）
１５ 発光素子（発光体）
１７ キーマット
１９ 押しボタン部
２１ 透光用孔部
２３ 支柱部
２５ 支柱挿通孔
２７ プランジャ保持板（保持部材）
２９ プランジャ（押圧部材）
３１ 筐体
３３ キー位置決め用孔部
３５ 照光キースイッチ（比較例の）
３７ キーマット（比較例の）
３９ 押しボタン部（比較例の）
４１ プランジャ（比較例の）
４３ プランジャ用孔部（比較例の）
４５ 筐体（比較例の）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照光キースイッチに関し、特に携帯電話、デジタルカメラなどの各種電子機器に用いられる照光機能を有する照光キースイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話に代表されるモバイル用電子機器に使用される操作用キースイッチは、基板、メタルドーム、押えシート、キーマット、筐体からなる構造となっていることが知られている。そして、基板上に実装されるＬＥＤがバックライトの役割を果たしている。近年では、ＬＥＤの数を減らすことによるコストの減少を狙ってＬＥＤとライトガイドフィルム（ＬＧＦ）を組み合わせたものを用いることが主流となりつつある。なお、電子機器としては、上記の携帯電話の他に、例えばデジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、あるいはその他の電子機器がある。
【０００３】
例えば、特許文献１はシートスイッチモジュール（照光キースイッチ）であり、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）と、発光素子と、導光性シートからなり、可動接点の周囲の近傍で、光の進路を変更させる立ち上がり部を有している。なお、導光シートは前記可動接点に接着剤を介して被覆するか、あるいは直接密着するように被覆される。
【０００４】
また、特許文献２はシートスイッチモジュール（照光キースイッチ）であり、回路基板と、光源と、透光性の樹脂フィルムからなるシート材、可動接点に対応する位置に光反射部が設けられている。なお、前記導光シートは可動接点を被覆保持する構成である。
【特許文献１】特開２００７−５３０６３号公報
【特許文献２】特開２００７−８７７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の照光キースイッチにおいては、特許文献１及び特許文献２のいずれも、導光シートが可動接点に固定されるために、導光シートが可動接点の外形形状に合わせて起伏するので、発光素子からの光が漏れることから発光面の輝度が低下するという問題点があった。
【０００６】
また、導光シートが可動接点に固定されるために、導光シートの固定が不安定になるので、発光面の輝度のバラツキの原因となるという問題点があった。また、導光シートが光源に当たり、光源を破損する恐れがあるという問題点があった。
【０００７】
また、光源が導光シートの側面に取り付けられるために、高さを合わせなければならない。この工程は作業性が悪く、位置ずれが起きやすいものであった。この位置ずれが起きると、発光面の輝度が低下するという問題点があった。
【０００８】
また、導光シートを両面接着シートにより貼り付けているために、導光シート中の光が接着剤により散乱してしまうという問題点があった。
【０００９】
この発明は、輝度の低下やバラツキを低減して安定した明るさを生じさせると共に導光部材の歪みを少なくして耐久性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明の照光キースイッチは、中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を表面に設けた基板と、
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、前記基板上に配置される発光体と、
この発光体からの光を前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置に導光するための導光部材と、
この導光部材の上方に配置したキーマットと、
このキーマットの裏面に前記頭頂部の上方の導光部材の遮光を阻害しない位置で一体的に設けられ、かつ、前記ドーム押え部材を介して前記スイッチ用ドームの頭頂部を押圧する押圧部材と、
を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、この発明の照光キースイッチは、前記照光キースイッチにおいて、前記キーマットの裏面に設けた支柱部が、前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置を避けた位置で下方へ突設し、かつ前記導光部材に貫通して挿通可能に設けられると共に、前記押圧部材は、前記支柱部の下端に前記導光部材の下方位置で一体的に設けた保持部材に固定されていることが好ましい。
【００１２】
また、この発明の照光キースイッチは、前記照光キースイッチにおいて、前記支柱部が２本以上設けられていることが好ましい。
【００１３】
また、この発明の照光キースイッチは、前記照光キースイッチにおいて、前記発光体と導光部材の高さが同じ高さ位置に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、スイッチ用ドームの頭頂部の上方の導光部材を阻害しないようにキーマットおよび押圧部材を配置したので、前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置の導光部材の光路に影響を与えないことで、輝度の低下を低減することができる。
【００１５】
また、上記の理由で、導光部材の歪みが少なくなり、耐久性が向上する。
【００１６】
また、発光体と導光部材の高さを同じ高さ位置に設けたので、スイッチ用ドームが導光部材に対して光路の悪影響を与えないことから、導光部材の輝度の低下やバラツキを低減することができる。また、導光部材はスイッチ用ドームの外形形状に合わせないので製造が容易となり、コスト低減を図ることができる。
【００１７】
また、発光体と導光部材の高さを同じ高さ位置に設けたので、導光部材の歪みが少なくなるので、導光部材の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１及び図２を参照するに、この実施の形態に係る照光キースイッチ１は、携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、ＭＤ、ＣＤプレーヤ、あるいはその他のモバイル用電子機器に使用される操作用キースイッチであり、この実施の形態に係る基板としての例えばＰＣＢ（Printed Circuit Board）もしくはＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのプリント配線基板３に、可動接点部５Ａを備えたスイッチ用ドーム５（メタルドームもしくは金属製クリックバネ）が組み込まれるものである。
【００２０】
スイッチ用ドーム５は、導電性材料としての例えばステンレスもしくは銅系金属の板材を加工することによって得られる。さらに、基板３上の接点部に接離可能な可撓性を備えた椀型形状のものである。なお、スイッチ用ドーム５は、直径が例えば３〜６ｍｍで、高さは例えば０．１〜０．４ｍｍである。
【００２１】
また、プリント配線基板３は、絶縁シート７の上に導電性材料からなる中央接点（中央電極）９Ａが備えられ、この中央接点９Ａの周りに外周接点（外周電極）９Ｂが環状に備えられており、中央接点９Ａと外周接点９Ｂで電極対となる固定接点９を構成している。なお、プリント配線基板３には回路がパターン形成されている。
【００２２】
上記のプリント配線基板３上には、前述したスイッチ用ドーム５が電極対の中央接点９Ａと外周接点９Ｂに整合させて配置されている。すなわち、スイッチ用ドーム５は、上記の中央接点９Ａと外周接点９Ｂとの導通をＯＮ・ＯＦＦせしめるために、スイッチ用ドーム５の頭頂部の凹面側（下面側）に位置する可動接点部５Ａが前記中央接点９Ａに接離可能な可撓性を備えており、その椀型形状の外周が外周接点９Ｂに接続して載置されるものである。
【００２３】
上記のスイッチ用ドーム５は、その椀型形状の凸面側（上面側）は例えば絶縁性のラバーシートなどの樹脂シートからなるドーム押え部材としての例えば押えシート１１により基板３上に押さえられ、位置決めされている。前記押えシート１１は、例えば透明ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂シートを基材とするシート材１１Ａと、このシート材１１Ａの一面に塗布した例えばアクリル系もしくはシリコン系粘着材からなる粘着剤層１１Ｂとから構成されるものであり、スイッチ用ドーム５を保持する粘着剤層１１Ｂはそのまま基板３の表面に貼り付けられる粘着剤と同じである。
【００２４】
上記のスイッチ用ドーム５の上方には、光を導光する導光部材としての例えば導光シート１３が配置されている。このとき、導光シート１３は、詳しくは後述する発光体としての例えば発光素子１５と同じ高さの位置（位相）になるように、基板３の上に図示省略のスペーサを介してり高さがほぼ一定に設けられている。つまり、導光シート１３はスイッチ用ドーム５に光路を阻害されないように配置され、かつ発光素子１５の高さに合わせて調整されている。なお、導光シート１３としては、ポリカーボネイト、アクリル樹脂、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の透明ウレタン樹脂であることが望ましい。
【００２５】
なお、前記スペーサは導光シート１３の外周部分のみに設けられており、スイッチ用ドーム５の上には設けられていない。つまり、前記スペーサはスイッチ用ドーム５との干渉を避ける位置に配置されている。これにより、導光シート１３は同じ高さで変化することなく、導光シート１３の光路がスイッチ用ドーム５に阻害されない。また、スイッチ用ドーム５がある位置では導光シート１３の両面に接着剤などが貼り付けられていないので、導光シート１３の中の光が接着剤などで散乱するという事態を回避することができる。
【００２６】
また、上記の導光シート１３の少なくとも一部には光取り出しのためのプリズム構造、もしくは印刷が施されており、さらに導光シート１３には光を入射するための入射面１３Ａが設けられている。
【００２７】
また、上記のスイッチ用ドーム５は、上記の中央接点９Ａをほぼ中央にして覆うように、つまり椀型形状の凹面の中心方向側に前記中央接点９Ａが位置するように配置されている。つまり、スイッチ用ドーム５の頭頂部が下方へ押圧されると、頭頂部の付近が反転して凹むように押し込まれて可動接点部５Ａが中央接点９Ａに接触し、導通するように位置している。
【００２８】
また、上記の基板３上には、導光シート１３の入射面１３Ａに光を入射すべく発光する発光体としての例えば発光素子１５が設けられている。発光素子１５は、図１に示されているように、スペーサ１５Ａにより所定の高さに配置されている。
【００２９】
さらに、照光キースイッチ１は、上記の導光シート１３の上方に、スイッチ用ドーム５を押し込むためのアクチュエータとしての例えばキーマット１７が配置されている。
【００３０】
図２および図３を併せて参照するに、キーマット１７はシリコンラバーもしくはウレタンシートにポリカーボネイト等の硬質プラスチックを付帯させた絶縁性のシート状のものである。スイッチ用ドーム５の位置に整合する部分のキーマット１７の表面側に押しボタン部１９が設けられている。
【００３１】
キーマット１７は、前記押しボタン部１９の位置で、この実施の形態では三角形の透光用孔部２１が設けられており、当該キーマット１７の裏面には、スイッチ用ドーム５の頭頂部に位置する可動接点部５Ａの直上にある導光シート１３から出る光を阻害しないように、この実施の形態では３本の支柱部２３がスイッチ用ドーム５の頭頂部の直上位置の周りに位置して、つまり透光用孔部２１の周囲に一体化されて下方へ突出している。これらの３本の支柱部２３は導光シート１３に設けた３つの支柱挿通孔２５に挿通しており、保持部材としての例えばプランジャ保持板２７が前記３本の支柱部２３の下端に一体的に固定されている。プランジャ保持板２７は、この実施の形態では平面で三角形状をなしているが、その形状は特に限定されない。
【００３２】
また、プランジャ保持板２７のほぼ中央の下面には、押圧部材としての例えばプランジャ２９が設けられており、スイッチ用ドーム５の頭頂部に接触して押し込むように構成されている。すなわち、前記押しボタン部１９が下方に向けて押された時は、３本の支柱部２３が導光シート１３に影響を与えることなく支柱挿通孔２５の中を下方へ移動し、これによりプランジャ保持板２７が下方へ移動することで、プランジャ２９が押えシート１１を介してスイッチ用ドーム５の頭頂部を押圧する構成である。
【００３３】
なお、キーマット１７は、筐体３１の内部に設けられている。この実施の形態では、筐体３１に設けたキー位置決め用孔部３３により、キーマット１７のプランジャ２９がスイッチ用ドーム５の直上に位置決めされ、プランジャ２９がスイッチ用ドーム５の頭頂部の押えシート１１に当接している。
【００３４】
なお、前述した実施の形態とは異なり、一枚のシート状のキーマット１７が導光シート１３の上方に位置して、例えば図示しないスプリング等の付勢手段により常時上方へ付勢されて配置されているものにも適用される。
【００３５】
この場合は、シート状のキーマット１７は筐体３１の内部に設けられており、キーマット１７における押しボタン部１９の周囲は、図示していないが、厚さがきわめて薄くなっており、押しボタン部１９はキーマット１７の表面に対し、垂直方向に若干移動することができるように構成されている。また、キーマット１７には、複数の各スイッチ用ドーム５の位置に整合するようにして上記の透光用孔部２１が複数箇所に設けられ、前述したのと同様に各透光用孔部２１の周りに３本の支柱部２３、プランジャ保持板２７、プランジャ２９が設けられる。
【００３６】
なお、前述した実施の形態では３本の支柱部２３を使用しているが、少なくとも２本以上の支柱部２３を用いることができる。
【００３７】
上記構成により、この実施の形態の照光キースイッチ１は、キーマット１７の押しボタン部１９が人の指などで押し込まれると、押しボタン部１９の裏面側でキーマット１７の裏面に設けられた３本の支柱部２３が押しボタン部１９と共に導光シート１３の３つの支柱挿通孔２５の中を下方へ移動し、プランジャ保持板２７、プランジャ２９が下方へ移動するので、プランジャ２９が押えシート１１の上からスイッチ用ドーム５の頭頂部の付近を押し下げる。
【００３８】
スイッチ用ドーム５はその頭頂部の付近が変位し変形し、反転して凹むように押し込まれる。これにより、スイッチ用ドーム５の可動接点部５Ａが中央接点９Ａに接触し、対をなす電極である中央接点９Ａと外周接点９Ｂがスイッチ用ドーム５を介して相互に電気的に接続されて、照光キースイッチ１がＯＮ状態となる。
【００３９】
このとき、スイッチ用ドーム５は、スイッチ用ドーム５の頭頂部の付近が反転して凹むので、この変形時にクリック感が得られるように構成されている。また、押しボタン部１９から指などを離すと、スイッチ用ドーム５はそれ自身の弾性力により初期形状の原位置に復帰し、対をなす電極である中央接点９Ａと外周接点９Ｂの間は電気的に分断され、照光キースイッチ１はＯＦＦ状態となる。
【００４０】
上記の照光キースイッチ１がＯＮの時に発光素子１５に通電されて光が発光するようにすると、発光素子１５の光は導光シート１３の入射面１３Ａから導光シート１３の内部に伝播される。このとき、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方の導光シート１３を阻害しないようにキーマット１７の透光用孔部２１、支柱部２３、プランジャ保持板２７及びプランジャ２９を配置したので、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方位置の導光シート１３の光路に影響を与えないことにより、輝度の低下を低減することができる。
【００４１】
また、上記の理由で、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方の導光シート１３を阻害しないようにキーマット１７及びプランジャ２９等を配置したので、導光シート１３の歪みが少なくなり、耐久性が向上する。
【００４２】
さらに、導光シート１３の高さが発光素子１５と同じ高さ位置（位相）にあるので、導光シート１３は光路が阻害されることなく、輝度の低下やバラツキを低減することができる。すなわち、導光シート１３の予め設けたプリズム構造の範囲ではバラツキも少ない安定した強い輝度で発光することとなる。
【００４３】
次に、上記の実施の形態の照光キースイッチ１の効果を調べるために、この実施の形態の構成に基づいた実施例を作成し、さらに、この実施例と比較するために比較例を作成した。なお、実施例及び比較例において同様の部材には同じ符号を付して詳しい説明は省略し、主として異なる点について詳しく説明する。
【００４４】
比較例の照光キースイッチ３５では、図４に示されているように、スイッチ用ドーム５は押えシート１１により基板３上に押さえられ、導光シート１３の高さが発光素子１５の高さ位置に位置している構成であり、これらの点は実施例と同様である。しかし、キーマット３７は、スイッチ用ドーム５の位置に整合する部分の表面側に押しボタン部３９が設けられ、キーマット３７の裏面側には押しボタン部３９の位置のほぼ中央部に、押圧部材としての例えばプランジャ４１がスイッチ用ドーム５の頭頂部に接触して押し込む位置で下方へ向けて突出している。
【００４５】
また、プランジャ４１を挿通せしめるプランジャ用孔部４３がスイッチ用ドーム５の頭頂部の直上の導光シート１３に設けられており、前記プランジャ４１が前記プランジャ用孔部４３に挿通されている。なお、キーマット３７は、筐体４５の内部に設けられている。
【００４６】
したがって、押しボタン部３９が人の指などで押し込まれると、プランジャ４１が導光シート１３の上からスイッチ用ドーム５の頭頂部の付近を押し下げる構成である。
【００４７】
以上の実施例と比較例に対して、図５に示されているように導光シート１３の発光面を９ヵ所の区画(1)〜(9)に分けて輝度測定を行い、各区画(1)〜(9)の測定位置の輝度およびその分布について評価を行った。その結果は、表１に示す通りである。なお、輝度の単位は「ｃｄ／ｍ２」である。
【表１】
【００４８】
表１から分かるように、比較例は、実施例よりも輝度が弱く、バラツキも大きいものであった。これは、スイッチ用ドーム５を押圧するためのキーマット３７及びプランジャ４１が導光シート１３の光路を阻害しているためである。実施例は、上記の比較例に比べて非常に輝度が強く、バラツキも少ないものである。
【００４９】
以上のことから、この実施の形態の照光キースイッチ１は下記の効果を奏する。
【００５０】
（１）スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方の導光シート１３を阻害しないようにしてキーマット１７およびプランジャ２９を配置したので、スイッチ用ドーム５の頭頂部の上方位置の導光シート１３の光路に影響を与えないことで、導光シート１３の輝度の低下やバラツキを低減することができる。
【００５１】
（２）上記の（１）の理由で、導光シート１３の歪みが少なくなるので、耐久性が向上する。
【００５２】
（３）発光素子１５と導光シート１３の高さを同じ高さ位置としたので、スイッチ用ドーム５が導光シート１３に対して光路の悪影響を与えないことから、導光シート１３の輝度の低下やバラツキを低減することができる。
【００５３】
（４）導光シート１３はスイッチ用ドーム５の外形形状に合わせないので製造が容易となり、コスト低減を図ることができる。
【００５４】
（５）発光素子１５と導光シート１３の高さを同じ高さ位置としたので、導光シート１３の歪みが少なくなるので、導光シート１３の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施の形態の照光キースイッチの断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の照光キースイッチのキーマットの部分を示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態の照光キースイッチのキーマットの部分を示す平面図である。
【図４】比較例の照光キースイッチの断面図である。
【図５】実施例及び比較例の照光キースイッチにおける輝度測定の状態説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 照光キースイッチ（この実施の形態の）
３ プリント配線基板（基板）
５ スイッチ用ドーム
５Ａ 可動接点部
７ 絶縁シート
９ 固定接点部
９Ａ 中央接点（中央電極）
９Ｂ 外周接点（外周電極）
１１ 押えシート（ドーム押え部材）
１１Ａ シート材
１１Ｂ 粘着剤層
１３ 導光シート（導光部材）
１５ 発光素子（発光体）
１７ キーマット
１９ 押しボタン部
２１ 透光用孔部
２３ 支柱部
２５ 支柱挿通孔
２７ プランジャ保持板（保持部材）
２９ プランジャ（押圧部材）
３１ 筐体
３３ キー位置決め用孔部
３５ 照光キースイッチ（比較例の）
３７ キーマット（比較例の）
３９ 押しボタン部（比較例の）
４１ プランジャ（比較例の）
４３ プランジャ用孔部（比較例の）
４５ 筐体（比較例の）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を表面に設けた基板と、
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、
前記基板上に配置される発光体と、
この発光体からの光を前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置に導光するための導光部材と、
この導光部材の上方に配置したキーマットと、
このキーマットの裏面に前記頭頂部の上方の導光部材の遮光を阻害しない位置で一体的に設けられ、かつ、前記ドーム押え部材を介して前記スイッチ用ドームの頭頂部を押圧する押圧部材と、
を備えていることを特徴とする照光キースイッチ。
【請求項２】
前記キーマットの裏面に設けた支柱部が、前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置を避けた位置で下方へ突設し、かつ前記導光部材に貫通して挿通可能に設けられると共に、前記押圧部材は、前記支柱部の下端に前記導光部材の下方位置で一体的に設けた保持部材に固定されていることを特徴とする請求項１記載の照光キースイッチ。
【請求項３】
前記支柱部が２本以上設けられていることを特徴とする請求項２記載の照光キースイッチ。
【請求項４】
前記発光体と導光部材の高さが同じ高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の照光キースイッチ。
【請求項１】
中央接点とこの中央接点の周りに配置される外周接点とからなる固定接点部を表面に設けた基板と、
この基板の前記外周接点に当接する外周縁を備えると共に前記中央接点に対向する頭頂部の可動接点部を備えた可撓性で、かつ椀型形状の導電性材料からなるスイッチ用ドームと、
前記基板上の所定位置に前記スイッチ用ドームを配置すべく押さえるドーム押え部材と、
前記基板上に配置される発光体と、
この発光体からの光を前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置に導光するための導光部材と、
この導光部材の上方に配置したキーマットと、
このキーマットの裏面に前記頭頂部の上方の導光部材の遮光を阻害しない位置で一体的に設けられ、かつ、前記ドーム押え部材を介して前記スイッチ用ドームの頭頂部を押圧する押圧部材と、
を備えていることを特徴とする照光キースイッチ。
【請求項２】
前記キーマットの裏面に設けた支柱部が、前記スイッチ用ドームの頭頂部の上方位置を避けた位置で下方へ突設し、かつ前記導光部材に貫通して挿通可能に設けられると共に、前記押圧部材は、前記支柱部の下端に前記導光部材の下方位置で一体的に設けた保持部材に固定されていることを特徴とする請求項１記載の照光キースイッチ。
【請求項３】
前記支柱部が２本以上設けられていることを特徴とする請求項２記載の照光キースイッチ。
【請求項４】
前記発光体と導光部材の高さが同じ高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の照光キースイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−６１９５５（Ｐ２０１０−６１９５５Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２５７８３（Ｐ２００８−２２５７８３）
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３日（２００８．９．３）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]