JP2008300254A - 可動接点体及びこれを用いたスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器の操作に用いられる可動接点体及びこれを用いたスイッチに関し、簡易な構成で照光ムラがなく、安価なものを提供することを目的とする。
【解決手段】下面に略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点３が貼付された下シート１１と、この下シート１１上方に配置された光反射性の上シート１２の間に、所定の空隙を形成すると共に、可動接点３上方の上シート１２に透光部１２Ｂを設けることによって、発光素子７の光が光反射性の上シート１２と下シート１１の間の空隙を上下方向に反射し、透光部１２Ｂを通って照光するため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラのない照光を行うことができると共に、簡易な構成で安価な可動接点体及びこれを用いたスイッチを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器の操作に使用される可動接点体、及びこれを用いたスイッチに関するものである。

近年、各種電子機器、特に携帯電話等の携帯端末機器においては、周囲が暗い場合でも、押釦や表示シート等の操作や識別が容易に行えるように、発光ダイオードやＥＬ素子等を発光させて操作部の照光を行うものが増えており、使い易く安価なものが求められている。

このような従来の可動接点体及びこれを用いたスイッチについて、図５及び図６を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

図５は従来のスイッチの断面図、図６は同要部分解斜視図であり、同図において、１は光透過性で可撓性を有するフィルム状の導光シートで、導光層１Ａの上下面を上保護層１Ｂと下保護層１Ｃが挟持している。

また、３は略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点３が接着剤（図示せず）によって導光シート１下面に貼付されると共に、可動接点３上方の導光層１Ａには、凹凸状の複数の発光部１Ｄが形成されて、可動接点体４が構成されている。

そして、５は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された基板で、上面には略円形状の中央固定接点６Ａと、これを囲む略馬蹄状の外側固定接点６Ｂから形成された複数の固定接点６が設けられると共に、可動接点３外周が外側固定接点６Ｂ上に載置され、下面中央が中央固定接点６Ａと所定の間隙を空けて対向している。

また、７は発光ダイオード等の発光素子で、複数の発光素子７が導光シート１右方の基板５に実装され、導光シート１の導光層１Ａ右側面に発光面を向けて配置されている。

さらに、８はシート状で絶縁樹脂製の操作体で、透光部８Ａとこの上面を覆う遮光部８Ｂから形成されると共に、複数の操作部８Ｃ上面には透光部８Ａが文字や記号等の形状に露出した表示部８Ｄが設けられ、下方へ突出した押圧部８Ｅが可動接点３中央部の導光シート１上面に当接して、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、中央固定接点６Ａや外側固定接点６Ｂ、発光素子７が配線パターンを介してコネクタやリード線（図示せず）等によって、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、操作体８の所定の操作部８Ｃを下方へ押圧操作すると、この箇所の下面の押圧部８Ｅが導光シート１上面を押圧し、導光シート１が撓んで可動接点３の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点３がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点３の下面中央が中央固定接点６Ａに接触することによって、中央固定接点６Ａと外側固定接点６Ｂが、可動接点３を介して電気的に接続された状態となる。

また、操作部８Ｃへの押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点３が上方へ弾性反転し、下面中央が中央固定接点６Ａから離れて、中央固定接点６Ａと外側固定接点６Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点６の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子７に電圧が印加されると、発光素子７が発光し、この光が導光シート１右側面から導光層１Ａに入射し、導光層１Ａ全体が照光される。

さらに、これが導光層１Ａ内の凹凸状の発光部１Ｄで反射し、複数の発光部１Ｄが発光して、この光が上保護層１Ｂを通って、操作体８の表示部８Ｄを下方から照光するため、周囲が暗い場合でも、操作部８Ｃの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００６−３１８９０５号公報

しかしながら、上記従来の可動接点体及びこれを用いたスイッチにおいては、発光素子７によって導光シート１の導光層１Ａ全体を発光させ、これによって操作体８の複数の表示部８Ｄを照光しており、発光素子７から離れた箇所の発光部１Ｄは暗くなって、照光にムラが生じ易くなるため、この照光ムラを少なくし均一な照光を行うには、導光シート１の外周に多くの発光素子７を配置する必要があり、スイッチとしての構成が複雑で高価なものになるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な可動接点体及びこれを用いたスイッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、下面に略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点が貼付された下シートと、この下シート上方に配置された光反射性の上シートの間に、所定の空隙を形成すると共に、可動接点上方の上シートに透光部を設けて可動接点体を構成したものであり、スイッチを形成した際、発光素子の光が光反射性の上シートと下シートの間の空隙を上下方向に反射し、透光部を通って照光するため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラがなく均一な照光を行うことができると共に、簡易な構成で安価な可動接点体を得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、下シートを光反射性に形成したものであり、上下シートの両方を光反射性とすることによって、さらに明るくムラのない照光を行うことができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の可動接点体を、上面に可動接点と対向する固定接点が形成された基板の上面に貼付してスイッチを構成したものであり、簡易な構成で照光ムラがなく、安価なスイッチを実現することができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、簡易な構成で照光ムラがなく、安価な可動接点体及びこれを用いたスイッチを実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるスイッチの断面図、図２は同要部分解斜視図、図３は同可動接点体の断面図であり、同図において、１１は厚さ５〜２００μｍ前後、好ましくは厚さ２５〜１００μｍのフィルム状でポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の光透過性の下シートで、下面にはポリエステルやエポキシ等の透明樹脂内に鱗片状のアルミニウムや銀等を分散した光反射層１１Ａが、０．１〜１０μｍ前後の厚さで印刷形成されている。

また、３は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点３がアクリルやシリコン、ブチルゴム等の接着剤（図示せず）によって、下シート１１下面に貼付されると共に、可動接点３上方の下シート１１上面には、透明樹脂内に白色顔料や中空ガラスビーズ等を分散した光拡散層１１Ｂが印刷形成されている。

そして、１２は下シート１１と同様の光透過性の上シートで、上面には同じく光反射層１２Ａが印刷形成されると共に、下シート１１上面の可動接点３外周に形成されたポリエステルやエポキシ等の複数のドットスペーサ１３によって、下シート１１上方に１０〜２００μｍ前後の空隙をあけて配置されている。

さらに、可動接点３上方の上シート１２の光反射層１２Ａには、０．５ｍｍ前後の間隔で０．１〜０．５ｍｍ前後の径の、ホール状の複数の透光部１２Ｂが設けられると共に、下シート１１上面と上シート１２下面の所定箇所が接着剤（図示せず）等によって貼り合わされて、可動接点体１４が構成されている。

なお、このような可動接点体１４は、図３に示すように、下シート１１下面にフィルム状のポリエチレンテレフタレートや紙等のセパレータ１５が貼付されて、可動接点３下面が覆われ、複数の可動接点３に塵埃や油等が付着しないようにして、保管や搬送が行われる。

また、５はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状、または紙フェノールやガラス入りエポキシ等の板状の基板で、上下面に銅等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点６Ａと、これを囲む略馬蹄状の外側固定接点６Ｂから形成された複数の固定接点６が設けられている。

そして、この基板５上面に、セパレータ１５を剥離した可動接点体１４が、各々の可動接点３の外周が外側固定接点６Ｂ上に載置され、下面中央が中央固定接点６Ａと所定の間隙を空けて対向するようにして、貼付されている。

また、７は発光ダイオード等の発光素子で、この発光素子７が可動接点体１４右方の基板５に実装され、下シート１１と上シート１２の間の空隙に発光面を向けて配置されている。

さらに、８はシート状で絶縁樹脂製の操作体で、透光部８Ａとこの上面を覆う遮光部８Ｂから形成されると共に、複数の操作部８Ｃ上面には透光部８Ａが文字や記号等の形状に露出した表示部８Ｄが設けられ、下方へ突出した押圧部８Ｅが可動接点３中央部の上シート１２上面に当接して、スイッチが構成されている。

そして、このように構成されたスイッチが、電子機器の操作面に装着されると共に、中央固定接点６Ａや外側固定接点６Ｂ、発光素子７が配線パターンを介してコネクタやリード線（図示せず）等によって、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、操作体８の所定の操作部８Ｃを下方へ押圧操作すると、この箇所の下面の押圧部８Ｅが上シート１２上面を押圧し、上シート１２や下シート１１が撓んで可動接点３の略ドーム状の中央部が押圧され、所定の押圧力が加わると、可動接点３がクリック感を伴って下方へ弾性反転し、可動接点３の下面中央が中央固定接点６Ａに接触することによって、中央固定接点６Ａと外側固定接点６Ｂが、可動接点３を介して電気的に接続された状態となる。

また、操作部８Ｃへの押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点３が上方へ弾性反転し、下面中央が中央固定接点６Ａから離れて、中央固定接点６Ａと外側固定接点６Ｂが電気的に切断された状態となる。

そして、このような固定接点６の電気的接離に応じて、機器の各機能の切換えが行われると共に、機器の電子回路から発光素子７に電圧が印加されると、発光素子７が発光し、この光が可動接点体１４の下シート１１と上シート１２の間の空隙に入射し、図４の拡大断面図に示すように、空隙内を直進、あるいは下シート１１下面の光反射層１１Ａや、上シート１２上面の光反射層１２Ａで反射しながら空隙内を進む。

さらに、これらの光が光拡散層１１Ｂで拡散されて、ホール状の複数の透光部１２Ｂから上方へ出射し、この光が操作体８の表示部８Ｄを下方から照光するため、周囲が暗い場合でも、操作部８Ｃの文字や記号等の表示が識別でき、操作を容易に行うことが可能なように構成されている。

なお、この時、発光素子７の光は、屈折率の大きなフィルムや層内ではなく、下シート１１と上シート１２の間の空隙、すなわち屈折率の小さな空気内を直進、あるいは光反射層１１Ａや光反射層１２Ａによって、上下方向に反射しながら進むため、明るさの劣化が少なく、発光素子７から離れた箇所の表示部８Ｄも、ムラがなく明るく照光することができるようになっている。

つまり、光反射性の下シート１１と上シート１２の間に空隙を形成し、発光素子７の光をこの空隙内で反射させると共に、この反射光を透光部１２Ｂから上方へ導くことによって、一つまたは二つ程度の少ない発光素子を用いた簡易な構成で、ムラのない均一な照光を行うことが可能なように構成されている。

なお、下シート１１を通常の光透過性のものとしても、光はある程度反射するが、上記のように下シート１１下面に光反射層１１Ａを設けて光反射性に形成し、上シート１２と下シート１１の両方を光反射性とすることによって、より明るくムラのない照光を行うことができる。

また、図２に示したように、発光素子７に近い箇所にはホール数の少ない透光部１２Ｂを設け、発光素子７から離れ、光が弱くなる箇所にはホール数の多い透光部１２Ｂを設けて、光が出射する透光部の面積、すなわち照光する明るさを可変することによって、操作体８の複数の表示部８Ｄをムラがなく均一な明るさで照光することができる。

さらに、下シート１１と上シート１２の、発光素子７の光が入射する箇所以外の端部を、接着剤や熱圧着等によって封止すれば、光が外へ漏れることを防止できるため、より明るく均一な照光を行うことが可能となる。

このように本実施の形態によれば、下面に略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点３が貼付された下シート１１と、この下シート１１上方に配置された光反射性の上シート１２の間に、所定の空隙を形成すると共に、可動接点３上方の上シート１２に透光部１２Ｂを設けることによって、発光素子７の光が光反射性の上シート１２と下シート１１の間の空隙を上下方向に反射し、透光部１２Ｂを通って照光するため、一つまたは二つ程度の少ない発光素子でムラのない照光を行うことができると共に、簡易な構成で安価な可動接点体及びこれを用いたスイッチを得ることができるものである。

なお、以上の説明では、下シート１１下面と上シート１２上面に、光反射層１１Ａと１２Ａを印刷形成した構成について説明したが、各々のシートにアルミニウムや銀、錫等をメッキして、下シート１１や上シート１２を光反射性に形成しても、本発明の実施は可能であり、このようにメッキによって光反射層１１Ａや１２Ａを設けた場合には、上記した構成とは逆に、下シート１１上面や上シート１２下面に光反射層を形成しても、各々のシートを光反射性のものとすることができる。

また、やや明るさは低減するが、光反射層１１Ａや１２Ａを設ける代わりに、下シート１１や上シート１２内に白色顔料や染料を分散して、シートそのものを光反射性に形成してもよい。

さらに、以上の説明では、下シート１１上面の可動接点３外周に複数のドットスペーサ１３を設け、これによって下シート１１と上シート１２の間に、所定の空隙を形成した構成について説明したが、上シート１２下面に複数のドットスペーサ１３を設けた構成としても、本発明の実施は可能であり、また、可動接点３上方の下シート１１上面や上シート１２下面にも、複数のドットスペーサ１３を形成し、空隙を設けるようにしてもよい。

本発明による可動接点体及びこれを用いたスイッチは、簡易な構成で照光ムラがなく、安価なものが得られ、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態によるスイッチの断面図 同要部分解斜視図 同可動接点体の断面図 同拡大断面図 従来のスイッチの断面図 同要部分解斜視図

符号の説明

３ 可動接点
５ 基板
６ 固定接点
６Ａ 中央固定接点
６Ｂ 外側固定接点
７ 発光素子
８ 操作体
８Ａ 透光部
８Ｂ 遮光部
８Ｃ 操作部
８Ｄ 表示部
８Ｅ 押圧部
１１ 下シート
１１Ａ、１２Ａ 光反射層
１１Ｂ 光拡散層
１２ 上シート
１２Ｂ 透光部
１３ ドットスペーサ
１４ 可動接点体
１５ セパレータ

Claims (3)

1. 下面に略ドーム状で導電金属薄板製の可動接点が貼付された下シートと、この下シート上方に配置された光反射性の上シートからなり、上記下シートと上シートの間に所定の空隙を形成すると共に、上記可動接点上方の上記上シートに透光部を設けた可動接点体。
2. 下シートを光反射性に形成した請求項１記載の可動接点体。
3. 請求項１記載の可動接点体を、上面に可動接点と対向する固定接点が形成された基板の上面に貼付したスイッチ。

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