JP4427765B2 - キー照明スイッチモジュール - Google Patents
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Description
しかしながら、図1のキー照明スイッチ11のように、キー17と接点バネ12との間に柔軟な導光シート16を挟み込んでいると、指でキー17を押したときのクリック感(キーを押し込むときの操作感)が悪くなるという問題があった。キー17のクリック感は、ドーム状の接点バネ12を押さえたとき、ある押圧力を超えると接点バネ12が座屈して潰れることによって得られるものである。このようにして得られていたクリック感が低下するのは、キー17の下に導光シート16が存在していると、キー17を押さえたときにキー17が導光シート16を押す力G1によって導光シート16に弾性反発応力G2が発生し、その分だけ接点バネ12に効率よく力が伝わらず、キー17の操作に余分な力が必要になって操作感が悪くなるためである。
クリック率K[%]=100×(F1−F2)/F1
このクリック率Kの値が大きいほど、クリック時の感触が良好になる。
特許文献1に開示された発明では、クリック感の低下を改善するため、導光シートの素材としてシリコーン、ポリウレタンなどの柔軟性の高い材料を用いている。柔軟性の高い材料からなる導光シートを用いると、導光シートからキーへの弾性反発応力を減らすことができ、接点バネへ効率よく力を伝達させることができるので、クリック感を改善することができる。
クリック感の低下を改善する別な方法としては、図3(a)、(b)に示すように、接点バネ12に対向する領域で導光シート16に貫通孔19を設ける方法が考えられる。このキー照明スイッチ18のように導光シート16に貫通孔19を設けると、導光シート16の弾性反発応力を低減させることができるので、クリック感が改善される。
図5〜図7を参照して本発明の実施形態1によるキー照明スイッチもしくはキー照明スイッチモジュールの構造を説明する。図5は、実施形態1によるキー照明スイッチモジュール21の分解斜視図である。図6(a)は、キー照明スイッチモジュール21にキートップを付加したキー照明スイッチ41の概略断面図であって、一つの接点バネ23を含む領域(以下、一単位部分という。)を示す。図6(b)は、キー照明スイッチ41に用いられている導光シート25の平面図である。図7は、キー照明スイッチ41の作用説明のための概略図である。
このキー照明スイッチ41のキー照明動作を説明する。キー照明スイッチ41では、図7に示すように、導光シート25の光入射部29に対向させて光源30を設けているので、光源30を発光させると、光源30から出射した光Lは光入射部29から導光シート25内に入射する。このとき、導光シート25に入射する光Lは、円弧状の光入射部29によって面内で広げられる。導光シート25内に入射した光Lは、導光シート25の表面と裏面との間で反射を繰り返して導光する。導光シート25内を導光する光Lが光偏向パターン33に入射すると、光偏向パターン33で全反射した光Lが光出射面38から外部へ出射される。光出射面38には微細な拡散パターンが形成されているので、光出射面38から出射された光Lは拡散パターンで拡散され、導光シート25の表面の輝度分布が均一化される。よって、導光シート25の光出射面38に対向させてキートップ34が配列されていると、導光シート25から出た光によってキー36を背面側から均一に照明することができる。
つぎに、キー36を押さえたときの動作を説明する。キー36を押さえると、図8に示すように、導光シート25及びカバーシート24を介して押し子37が接点バネ23を押圧する。押圧された接点バネ23は弾性変形して中央部が潰れ、接点バネ23が固定接点26aに接触することで固定接点26aと環状接点部26bとが導通してスイッチがオンとなる。
本実施形態においては、環状溝28を設けることによってキー照明スイッチ41のクリック感を改善することができるが、特に環状溝28の位置や溝幅を最適に設計することで弾性反発応力を緩和してより一層クリック感を改善できる。以下においては、この点について説明する。
ΔK=K2−K1[%]
で定義する。
図13(a)は、実施形態1の変形例によるキー照明スイッチ(一単位部分)を示す概略断面図、図13(b)は、その導光シート25を示す平面図である。この変形例では、複数の環状溝28を同心円状に設けている。環状溝28を複数本設けているので、導光シート25の弾性反発応力をより小さくすることができ、クリック率をさらに改善することができる。
図17(a)は本発明の実施形態2によるキー照明スイッチ51(一単位部分)を示す概略断面図、図17(b)は当該キー照明スイッチ51に用いられている導光シート25の裏面図である。このキー照明スイッチ51では、導光シート25の裏面のうち、接点バネ23と対向する領域に直線状をした一定幅の凹溝52(凹部)を形成したものである。実施形態2のキー照明スイッチ51は、凹部の構造以外については、実施形態1のキー照明スイッチ41と同様な構造を有しているので、凹溝52以外の構造については説明を省略する。
つぎに、この凹溝52の好ましい形態について述べる。導光シート25の弾性反発応力は、導光シート25のシート厚の3乗に反比例するので、凹溝52の長さ、幅、断面形状、本数などをパラメータとして、接点バネ23と対向する領域における導光シート25の実効的なシート厚を減らすことにより導光シート25の弾性反発応力を緩和することが可能になる。
図25は実施形態2の変形例を示す裏面図である。この変形例では、凹溝52の長手方向が、その位置と光源30を結ぶ方向に対してほぼ直交するように配置されている。このような方向で凹溝52が配置されていてもクリック率の改善効果は実施形態2と同じである。また、光源30からの光Lを凹溝52で遮る確率が大きくなるが、直線状の凹溝52であるので、光Lは凹溝52を通過して背後にも到達可能である。
図27(a)、(b)は本発明の実施形態3によるキー照明スイッチにおける凹溝52の形状を示す斜視図及び正面図である。図27(c)、(d)、(e)は、図27(a)のX−X線断面図、Y−Y線断面図およびZ−Z線断面図である。実施形態3のキー照明スイッチの構造及び作用効果は、凹溝52の形状を除けば実施形態2のキー照明スイッチ51と同様であるので、実施形態3のキー照明スイッチについては、凹溝52以外の説明は省略する。
図28(a)、(b)は、実施形態3の変形例における凹溝52の形状を示す。この変形例では、第1溝部54と第2溝部55が別々に形成されており、第1溝部54よりも光源30に近い側に傾斜側部57を有する第2溝部55を配置している。従って、第1溝部54の端面にほぼ垂直な方向から飛来した光Lを傾斜側部57で反射させることによって光Lの方向を曲げることができ、第1溝部54の端面から光が外部に漏れるのを防ぐことができる。また、図27に示したような凹溝52では、第1溝部54と第2溝部55が連続的に形成されているので、導光シート25に凹溝52を作製するのが難しい。これに対し、図28の凹溝52では、第1溝部54と第2溝部55とを分離させて別々な凹部としている。よって、第1溝部54と第2溝部55とを別々のパターンとして成形することができ、凹溝52の作製が容易になる。なお、図28では傾斜底面56は設けられていないが、図28の変形例でも傾斜底面56を設けてもよく、また図27の実施形態3でも傾斜底面56を省略しても差し支えない。
図30(a)、(b)、(c)は本発明の実施形態4によるキー照明スイッチに用いられる導光シート25を示した平面図、裏面図及び断面図である。この実施形態では、導光シート25の表裏に凹部を形成している。すなわち、図30(a)に示すように、導光シート25の表面には円環状の環状溝28を設け、図30(b)に示すように、環状溝28に対向させて導光シート25の裏面に複数本の凹溝52を設けている。
22 プリント配線基板
23 接点バネ
24 カバーシート
25 導光シート
26a 固定接点
26b 環状接点部
27 粘着層
28 環状溝
29 光入射部
30 光源
34 キートップ
35 キーシート
36 キー
37 押し子
41 キー照明スイッチ
42 凹部
43 凹部
51 キー照明スイッチ
52 凹溝
53 凹溝
Claims (11)
- 裏面に粘着層を有するカバーシートと、粘着層により前記カバーシートの裏面に接着されたドーム状の接点バネと、接点バネと導通状態又は絶縁状態に切り替えられる固定接点を有する基板と、前記カバーシートの表面側に配置された導光シートとを備え、
前記導光シートの表面と裏面とのうち少なくとも一方の面の前記接点バネに対向する領域には、一定の幅を有する円環状をした環状溝を含み、かつ、反対側の面に向けて貫通しない凹部が1つ又は2つ以上形成されていることを特徴とするキー照明スイッチモジュール。 - 前記環状溝の内径は、前記接点バネの直径の0.5倍以上0.6倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記環状溝は、前記導光シートのスイッチが配置される側の面に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 裏面に粘着層を有するカバーシートと、粘着層により前記カバーシートの裏面に接着されたドーム状の接点バネと、接点バネと導通状態又は絶縁状態に切り替えられる固定接点を有する基板と、前記カバーシートの表面側に配置された導光シートとを備え、
前記導光シートの表面と裏面とのうち少なくとも一方の面の前記接点バネに対向する領域には、一定の幅を有する直線状の凹溝を含み、かつ、反対側の面に向けて貫通しない凹部が1つ又は2つ以上形成されていることを特徴とするキー照明スイッチモジュール。 - 前記凹溝は、前記導光シートの前記接点バネが存在している側の面に形成されていることを特徴とする、請求項4に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記凹溝は、前記接点バネの直径の0.5倍以上の長さを有していることを特徴とする、請求項4に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記凹部の溝幅が200μm以上であることを特徴とする、請求項1または4に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記凹部の溝断面形状が台形状または三角形状となっていることを特徴とする、請求項1または4に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記凹部の溝断面形状においては、溝の幅が溝の深さよりも大きいことを特徴とする、請求項1または4に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記凹溝は、その長手方向が、当該凹溝の位置と光源の位置とを結ぶ線分に対して平行となるように配置されていることを特徴とする、請求項4に記載のキー照明スイッチモジュール。
- 前記凹溝に隣接する該凹溝よりも光源に近い位置に、該凹溝の先端に向けて進んでくる光の方向を変化させるための光路変換用の溝部を設けたことを特徴とする、請求項4に記載のキー照明スイッチモジュール。
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