照光式タクトスイッチ
【課題】 発光部から発せられる光を板状バネの中央部近辺に向けて最短距離で照射させることでスイッチ部の照光効率を高めると共に、前記発光部と板状バネとをコンパクトに組み込み形成することが可能な小型の照光式タクトスイッチを提供することである。
【解決手段】 接点２４の上方を被覆する導電性の板状バネ２５と、この板状バネ２５の近傍に配置される発光部２６とを備えた照光式タクトスイッチ２１において、前記板状バネ２５の側面に湾曲部３２を形成し、この湾曲部３２内に前記発光部２６を深く入り込ませるように配置した。
【解決手段】 接点２４の上方を被覆する導電性の板状バネ２５と、この板状バネ２５の近傍に配置される発光部２６とを備えた照光式タクトスイッチ２１において、前記板状バネ２５の側面に湾曲部３２を形成し、この湾曲部３２内に前記発光部２６を深く入り込ませるように配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子による照光機能を備えた小型で薄型の照光式タクトスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の照光式タクトスイッチは、図６に示すように、固定電極となる接点４が中央部に形成された四角形状の基板２と、前記接点４の上方を覆うようにして前記基板２上に配置される導電性の板状バネ５と、前記基板２のコーナ部に配置される発光部６とを備えて形成されている。この照光式タクトスイッチ１は、小型化及び薄型化が進む携帯電話機をはじめとする各種の電子機器のタッチパネルに多く採用されている。
【０００３】
このような小型化及び薄型化に対応するためには、前記板状バネ５や発光部６を小型の基板２にコンパクトに収容する必要がある。また、視認性や操作性を高めるために、照光効率の向上も要求されている。図６に示したような照光式タクトスイッチ１においては、基板２の中央部に接点４や円形状の板状バネ５からなるスイッチ部３を形成し、基板２のコーナ部に発光部６を配置形成することで、前記基板２の有効利用及び小型化を図っている。また、前記スイッチ部３に対する照光効率に関しては、前記発光部６を基板２の複数のコーナ部に設けると共に、各発光部６に配置する発光素子７の数を増やすことで向上効果を図っている。
【非特許文献１】ＬＳ６シリーズ、データシート、[online]、株式会社シチズン電子、「平成１７年１月５日検索」、インターネット ＵＲＬ ＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ−ｅ．ｃｏ.ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｎｄｅｘ１.ｈｔｍｌ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記図６に示したような照光式タクトスイッチ１にあっては、板状バネ５に近接させて発光部６が設けられているが、前記板状バネ５が円形であるため、基板２のサイズを最小限に抑えようとすると、前記発光部６を配置する位置が基板２のコーナ部に制限されてしまう。また、前記発光部６からスイッチ部３の中心部までの距離は短いほど照光効果が大きくなるが、配置する板状バネ５の大きさに応じて決まるために短縮することができない。このため、前記スイッチ部３を中心とした照光効率の大幅な向上効果が得られないといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、発光部から発せられる光を板状バネの中央部近辺に向けて最短距離で照射させることでスイッチ部の照光効率を高めると共に、前記発光部と板状バネとをコンパクトに組み込み形成することが可能な小型の照光式タクトスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の照光式タクトスイッチは、接点の上方を被覆する導電性の板状バネと、この板状バネの近傍に配置される発光部とを備えた照光式タクトスイッチにおいて、前記板状バネの少なくとも一側面に湾曲部が形成され、この湾曲部内に前記発光部が深く入り込むように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る照光式タクトスイッチによれば、前記板状バネの一側面に湾曲部を設け、この湾曲部に深く入り込むようにして発光部を配置したことによって、前記板状バネの中央部近辺に向けて照射させる距離を短く設定することができる。これによって、スイッチの押圧操作の中心となる前記板状バネ全体を高輝度且つ効率よく照光することができる。
【０００８】
また、前記発光部が板状バネの湾曲部に深く入り込んだ状態で基板上に組み込めるので、基板のサイズを最小限に抑えることができ、高密度な実装やスペースの狭い部分への実装が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る照光式タクトスイッチの実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１乃至図３に示すように、本発明の照光式タクトスイッチ２１は、四角形状の基板２２と、この基板２２上の中央部に形成されるスイッチ部２３と、このスイッチ部２３の一側面に配置される発光部２６とを備えて構成されている。
【００１１】
前記基板２２は、ガラスエポキシ等の樹脂材からなり、上面に前記スイッチ部２３を構成する図示しないスイッチ回路と、このスイッチ回路の上に固定電極となる接点２４や前記発光部２６における電極や配線パターンが形成されている。また、前記基板２２の外周面には、マザーボードに実装するための外部接続電極３０が設けられる。図１及び図２に示した基板２２では、前記外部接続電極３０がスルーホールによって形成されているが、リードフレームによって形成される場合もある。
【００１２】
スイッチ部２３は、前記接点２４と、この接点２４の上方を覆う略四角形状の導電性の板状バネ２５とで構成されている。板状バネ２５は、前記接点２４と接触する可動電極であり、薄く弾力性を有したステンレス（ＳＵＳ）や黄銅等の金属材料で形成されている。この板状バネ２５は、中央部が前記接点２４と接触する部分となっており、通常の状態で前記接点２４に接触しないように上方に僅かに膨らんだ状態に成形され、四隅がモールド材によって前記基板２２上に位置決めされる。そして、前記板状バネ２５の中心部分をタッチあるいは押圧操作することによって、前記接点２４との導通が図られる。
【００１３】
また、前記板状バネ２５は、４方向に面した側面を有しており、各側面には内側に向けて円弧状に切り欠いた湾曲部３２が形成されている。この湾曲部３２は、四隅を基点として内側に所定の幅で円弧状にカットして形成されたもので、前記接点２４の真上に位置する板状バネ２５の中心に向けて、一定の曲率を持たせて形成されている。なお、本実施形態では、前記板状バネ２５の形状を対称形にするため、４方向の側面全てに湾曲部３２を設けたが、後述する発光部２６を近接して配置する目的においては、前記発光部２６に対向する側面のみ湾曲部３２を設けるだけでよい。
【００１４】
前記発光部２６は、発光素子２７と、この発光素子２７を覆う透光性の封止体２８とによって構成される。前記発光素子２７は、一または二以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、前記基板２２上の湾曲部３２に近接したスペースに実装される。前記発光素子２７は、白色あるいは赤，青，緑等の単色発光の中から照明用途に合わせて選択され、発光強度に合わせて複数配置することができる。また、カラー発光させる場合は、図４に示す照光式タクトスイッチ４１のように、赤，青，緑の３つの発光素子２７ａ，２７ｂ，２７ｃを配置させ、それぞれの発光素子２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給する電流値を調整することによって様々な発光効果が得られる。
【００１５】
前記封止体２８は、図３及び図５に示されるように、前記発光素子２７を収容するため、所定の厚みを有して形成されている。また、外周縁３４は、前記湾曲部３２に沿うように円弧状に張り出して形成されると共に、その厚みは前記封止部２８の中心から外周縁３４に向かって次第に減少するような扁平した楕円形状となっている。このため、前記発光素子２７から発せられる光の指向性を平面方向及び厚み方向の両方から前記板状バネ２５の中心に向けさせることができる。これによって、前記板状バネ２５と接触する接点２４近傍を最も明るく照射させることができる。
【００１６】
また、前記発光素子２７を前記湾曲部３２に最も接近する外周縁３４寄りに配置することによって、前記板状バネ２５の中心部に照射させる光量をさらに強めることができると共に、封止体２８を前記湾曲部３２のスペースにコンパクトに収めることができる。
【００１７】
また、前記封止体２８内に蛍光剤や拡散剤等を混合した透光性の樹脂材を充填して形成することによって、前記発光部２６における発光強度を高めることもできる。このような構成にすることで、消費電力を抑えた効率のよい照光効果が得られる。
【００１８】
また、前記基板２２の前記発光部２６を除いた外周部には、前記板状バネ２５の周囲を囲う枠部３５が設けられる。この枠部３５は前記板状バネ２５を基板２２上に位置決めすると共に、側面側を封止するために設けられる。前記枠部３５は、前記板状バネ２５の中心部と略同じ高さに形成され、さらに、この枠部３５を介して透光性を有した防水シート２９が装着される。
【００１９】
上記構成の照光式タクトスイッチ２１は、図示しないマザーボード上に直接表面実装され、リフロー処理によって半田接合される。
【００２０】
前記発光部２６は、押圧操作によって、可動電極である板状バネ２５が基板２２上の接点２４（固定電極）に接触することによって発光し、前記押圧操作を解除すると消灯するようになっている。本実施形態の照光式タクトスイッチ２１によれば、指等によって押圧操作した際に、板状バネ２５の中心部に近い位置から発光素子２７からの照射を受けるため、押圧した部分の輝度が高くなり、操作性が向上する。また、発光部２６を構成する封止体２８が前記板状バネ２５の湾曲部３２に沿うように、円弧状に張り出した外周縁３４を有して形成されているため、前記発光素子２７から発せられる光を漏れなく、且つ、効率よくスイッチ部２３全体に照射させることが可能となる。
【００２１】
また、前記発光部２６を板状バネ２５の湾曲部３２のスペースに収容するように配置できると共に、前記湾曲部３２内に配線パターンを形成することも可能となるため、前記基板２２のサイズがスイッチ部２６を構成するだけのスペースを備えるだけで済む。このため、従来の照光機能を備えたタクトスイッチに比べて、７０〜８０％程度の小型化が可能となった。
【００２２】
なお、上記実施形態の照光式タクトスイッチ２１は、スイッチ部２３と発光部２６とが１対１に対応した単体の構成となっているため、独立した単体のタクトスイッチに適したものであるが、前記スイッチ部２３と発光部２６によるセット構成を集合基板に複数配置するようにすれば、部品点数や基板間配線が削減され、まとまったキー配列を有する携帯電話機や端末機器等に効率よく組み込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る照光式タクトスイッチの斜視図である。
【図２】上記図１の照光式タクトスイッチの内部構造を示す斜視図である。
【図３】上記図１の照光式タクトスイッチの平面図である。
【図４】複数の発光素子による発光部を備えた照光式タクトスイッチの平面図である。
【図５】上記図１の照光式タクトスイッチの断面図である。
【図６】従来の照光式タクトスイッチの斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
２１ 照光式タクトスイッチ
２２ 基板
２３ スイッチ部
２４ 接点
２５ 板状バネ
２６ 発光部
２７ 発光素子
２８ 封止体
２９ 防水シート
３０ 外部接続電極
３２ 湾曲部
３４ 外周縁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子による照光機能を備えた小型で薄型の照光式タクトスイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の照光式タクトスイッチは、図６に示すように、固定電極となる接点４が中央部に形成された四角形状の基板２と、前記接点４の上方を覆うようにして前記基板２上に配置される導電性の板状バネ５と、前記基板２のコーナ部に配置される発光部６とを備えて形成されている。この照光式タクトスイッチ１は、小型化及び薄型化が進む携帯電話機をはじめとする各種の電子機器のタッチパネルに多く採用されている。
【０００３】
このような小型化及び薄型化に対応するためには、前記板状バネ５や発光部６を小型の基板２にコンパクトに収容する必要がある。また、視認性や操作性を高めるために、照光効率の向上も要求されている。図６に示したような照光式タクトスイッチ１においては、基板２の中央部に接点４や円形状の板状バネ５からなるスイッチ部３を形成し、基板２のコーナ部に発光部６を配置形成することで、前記基板２の有効利用及び小型化を図っている。また、前記スイッチ部３に対する照光効率に関しては、前記発光部６を基板２の複数のコーナ部に設けると共に、各発光部６に配置する発光素子７の数を増やすことで向上効果を図っている。
【非特許文献１】ＬＳ６シリーズ、データシート、[online]、株式会社シチズン電子、「平成１７年１月５日検索」、インターネット ＵＲＬ ＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃ−ｅ．ｃｏ.ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｎｄｅｘ１.ｈｔｍｌ＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記図６に示したような照光式タクトスイッチ１にあっては、板状バネ５に近接させて発光部６が設けられているが、前記板状バネ５が円形であるため、基板２のサイズを最小限に抑えようとすると、前記発光部６を配置する位置が基板２のコーナ部に制限されてしまう。また、前記発光部６からスイッチ部３の中心部までの距離は短いほど照光効果が大きくなるが、配置する板状バネ５の大きさに応じて決まるために短縮することができない。このため、前記スイッチ部３を中心とした照光効率の大幅な向上効果が得られないといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、発光部から発せられる光を板状バネの中央部近辺に向けて最短距離で照射させることでスイッチ部の照光効率を高めると共に、前記発光部と板状バネとをコンパクトに組み込み形成することが可能な小型の照光式タクトスイッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の照光式タクトスイッチは、接点の上方を被覆する導電性の板状バネと、この板状バネの近傍に配置される発光部とを備えた照光式タクトスイッチにおいて、前記板状バネの少なくとも一側面に湾曲部が形成され、この湾曲部内に前記発光部が深く入り込むように配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る照光式タクトスイッチによれば、前記板状バネの一側面に湾曲部を設け、この湾曲部に深く入り込むようにして発光部を配置したことによって、前記板状バネの中央部近辺に向けて照射させる距離を短く設定することができる。これによって、スイッチの押圧操作の中心となる前記板状バネ全体を高輝度且つ効率よく照光することができる。
【０００８】
また、前記発光部が板状バネの湾曲部に深く入り込んだ状態で基板上に組み込めるので、基板のサイズを最小限に抑えることができ、高密度な実装やスペースの狭い部分への実装が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る照光式タクトスイッチの実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
図１乃至図３に示すように、本発明の照光式タクトスイッチ２１は、四角形状の基板２２と、この基板２２上の中央部に形成されるスイッチ部２３と、このスイッチ部２３の一側面に配置される発光部２６とを備えて構成されている。
【００１１】
前記基板２２は、ガラスエポキシ等の樹脂材からなり、上面に前記スイッチ部２３を構成する図示しないスイッチ回路と、このスイッチ回路の上に固定電極となる接点２４や前記発光部２６における電極や配線パターンが形成されている。また、前記基板２２の外周面には、マザーボードに実装するための外部接続電極３０が設けられる。図１及び図２に示した基板２２では、前記外部接続電極３０がスルーホールによって形成されているが、リードフレームによって形成される場合もある。
【００１２】
スイッチ部２３は、前記接点２４と、この接点２４の上方を覆う略四角形状の導電性の板状バネ２５とで構成されている。板状バネ２５は、前記接点２４と接触する可動電極であり、薄く弾力性を有したステンレス（ＳＵＳ）や黄銅等の金属材料で形成されている。この板状バネ２５は、中央部が前記接点２４と接触する部分となっており、通常の状態で前記接点２４に接触しないように上方に僅かに膨らんだ状態に成形され、四隅がモールド材によって前記基板２２上に位置決めされる。そして、前記板状バネ２５の中心部分をタッチあるいは押圧操作することによって、前記接点２４との導通が図られる。
【００１３】
また、前記板状バネ２５は、４方向に面した側面を有しており、各側面には内側に向けて円弧状に切り欠いた湾曲部３２が形成されている。この湾曲部３２は、四隅を基点として内側に所定の幅で円弧状にカットして形成されたもので、前記接点２４の真上に位置する板状バネ２５の中心に向けて、一定の曲率を持たせて形成されている。なお、本実施形態では、前記板状バネ２５の形状を対称形にするため、４方向の側面全てに湾曲部３２を設けたが、後述する発光部２６を近接して配置する目的においては、前記発光部２６に対向する側面のみ湾曲部３２を設けるだけでよい。
【００１４】
前記発光部２６は、発光素子２７と、この発光素子２７を覆う透光性の封止体２８とによって構成される。前記発光素子２７は、一または二以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、前記基板２２上の湾曲部３２に近接したスペースに実装される。前記発光素子２７は、白色あるいは赤，青，緑等の単色発光の中から照明用途に合わせて選択され、発光強度に合わせて複数配置することができる。また、カラー発光させる場合は、図４に示す照光式タクトスイッチ４１のように、赤，青，緑の３つの発光素子２７ａ，２７ｂ，２７ｃを配置させ、それぞれの発光素子２７ａ，２７ｂ，２７ｃに供給する電流値を調整することによって様々な発光効果が得られる。
【００１５】
前記封止体２８は、図３及び図５に示されるように、前記発光素子２７を収容するため、所定の厚みを有して形成されている。また、外周縁３４は、前記湾曲部３２に沿うように円弧状に張り出して形成されると共に、その厚みは前記封止部２８の中心から外周縁３４に向かって次第に減少するような扁平した楕円形状となっている。このため、前記発光素子２７から発せられる光の指向性を平面方向及び厚み方向の両方から前記板状バネ２５の中心に向けさせることができる。これによって、前記板状バネ２５と接触する接点２４近傍を最も明るく照射させることができる。
【００１６】
また、前記発光素子２７を前記湾曲部３２に最も接近する外周縁３４寄りに配置することによって、前記板状バネ２５の中心部に照射させる光量をさらに強めることができると共に、封止体２８を前記湾曲部３２のスペースにコンパクトに収めることができる。
【００１７】
また、前記封止体２８内に蛍光剤や拡散剤等を混合した透光性の樹脂材を充填して形成することによって、前記発光部２６における発光強度を高めることもできる。このような構成にすることで、消費電力を抑えた効率のよい照光効果が得られる。
【００１８】
また、前記基板２２の前記発光部２６を除いた外周部には、前記板状バネ２５の周囲を囲う枠部３５が設けられる。この枠部３５は前記板状バネ２５を基板２２上に位置決めすると共に、側面側を封止するために設けられる。前記枠部３５は、前記板状バネ２５の中心部と略同じ高さに形成され、さらに、この枠部３５を介して透光性を有した防水シート２９が装着される。
【００１９】
上記構成の照光式タクトスイッチ２１は、図示しないマザーボード上に直接表面実装され、リフロー処理によって半田接合される。
【００２０】
前記発光部２６は、押圧操作によって、可動電極である板状バネ２５が基板２２上の接点２４（固定電極）に接触することによって発光し、前記押圧操作を解除すると消灯するようになっている。本実施形態の照光式タクトスイッチ２１によれば、指等によって押圧操作した際に、板状バネ２５の中心部に近い位置から発光素子２７からの照射を受けるため、押圧した部分の輝度が高くなり、操作性が向上する。また、発光部２６を構成する封止体２８が前記板状バネ２５の湾曲部３２に沿うように、円弧状に張り出した外周縁３４を有して形成されているため、前記発光素子２７から発せられる光を漏れなく、且つ、効率よくスイッチ部２３全体に照射させることが可能となる。
【００２１】
また、前記発光部２６を板状バネ２５の湾曲部３２のスペースに収容するように配置できると共に、前記湾曲部３２内に配線パターンを形成することも可能となるため、前記基板２２のサイズがスイッチ部２６を構成するだけのスペースを備えるだけで済む。このため、従来の照光機能を備えたタクトスイッチに比べて、７０〜８０％程度の小型化が可能となった。
【００２２】
なお、上記実施形態の照光式タクトスイッチ２１は、スイッチ部２３と発光部２６とが１対１に対応した単体の構成となっているため、独立した単体のタクトスイッチに適したものであるが、前記スイッチ部２３と発光部２６によるセット構成を集合基板に複数配置するようにすれば、部品点数や基板間配線が削減され、まとまったキー配列を有する携帯電話機や端末機器等に効率よく組み込むことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る照光式タクトスイッチの斜視図である。
【図２】上記図１の照光式タクトスイッチの内部構造を示す斜視図である。
【図３】上記図１の照光式タクトスイッチの平面図である。
【図４】複数の発光素子による発光部を備えた照光式タクトスイッチの平面図である。
【図５】上記図１の照光式タクトスイッチの断面図である。
【図６】従来の照光式タクトスイッチの斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
２１ 照光式タクトスイッチ
２２ 基板
２３ スイッチ部
２４ 接点
２５ 板状バネ
２６ 発光部
２７ 発光素子
２８ 封止体
２９ 防水シート
３０ 外部接続電極
３２ 湾曲部
３４ 外周縁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点の上方を被覆する導電性の板状バネと、この板状バネの近傍に配置される発光部とを備えた照光式タクトスイッチにおいて、
前記板状バネの少なくとも一側面に湾曲部が形成され、この湾曲部内に前記発光部が深く入り込むように配置されていることを特徴とする照光式タクトスイッチ。
【請求項２】
前記発光部は、一または二以上の発光素子と、この発光素子を封止する透光性の封止体とを備え、前記封止体の外周縁が前記湾曲部に沿って形成されている請求項１記載の照光式タクトスイッチ。
【請求項３】
前記封止体は、その厚みが前記外周縁に向かって次第に減少するような断面形状に形成されている請求項２記載の照光式タクトスイッチ。
【請求項４】
回路基板と、この回路基板上に配置される接点と、少なくとも一側面に湾曲部が形成され、前記接点の上方を被覆する板状バネと、前記湾曲部内に深く入り込むように前記基板上に配置される発光部とを備えたことを特徴とする照光式タクトスイッチ。
【請求項１】
接点の上方を被覆する導電性の板状バネと、この板状バネの近傍に配置される発光部とを備えた照光式タクトスイッチにおいて、
前記板状バネの少なくとも一側面に湾曲部が形成され、この湾曲部内に前記発光部が深く入り込むように配置されていることを特徴とする照光式タクトスイッチ。
【請求項２】
前記発光部は、一または二以上の発光素子と、この発光素子を封止する透光性の封止体とを備え、前記封止体の外周縁が前記湾曲部に沿って形成されている請求項１記載の照光式タクトスイッチ。
【請求項３】
前記封止体は、その厚みが前記外周縁に向かって次第に減少するような断面形状に形成されている請求項２記載の照光式タクトスイッチ。
【請求項４】
回路基板と、この回路基板上に配置される接点と、少なくとも一側面に湾曲部が形成され、前記接点の上方を被覆する板状バネと、前記湾曲部内に深く入り込むように前記基板上に配置される発光部とを備えたことを特徴とする照光式タクトスイッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３１０００４（Ｐ２００６−３１０００４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２９１１８（Ｐ２００５−１２９１１８）
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
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