JP2005293887A - 照光式押釦スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】押釦の外周部分を容易にリング状に光の無駄なく均一に照光することができ、薄型化も図れる照光式押釦スイッチを提供する。
【解決手段】透光性を有する成形樹脂によって形成されスイッチ接点３３をオンオフ操作する押釦７０と、押釦７０の下面中央から下方向に向かって所定距離離間した位置に設置され押釦７０の下面を照らすことで押釦７０を通してその上面を照光する発光素子１１０とを具備する。押釦７０の上面中央を覆うように不透光性の光遮蔽部材９０を取り付ける。押釦７０上面の光遮蔽部材９０によって覆われている部分に発光素子１１０からの光を反射して押釦７０の外周側面方向に向かわせる円錐形に凹ませてなる中央光反射面７９を設ける。押釦７０の外周側面に中央光反射面７９で反射された光を反射して光遮蔽部材９０によって覆われていない押釦７０の上面外周に導く外周光反射面８１を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器等に用いる押釦の外周部分をリング状に効率良く照光するのに好適な照光式押釦スイッチに関するものである。

従来、電子機器等に取り付けられる押釦の中には、これをその裏面側から照光する照光式押釦スイッチを具備するものがある（例えば特許文献１）。そしてこの種従来の照光式押釦スイッチは、例えば特許文献１の図１に示すように、押釦の裏面側にＬＥＤ（発光素子）を設置し、ＬＥＤから発射される光を透明な材料からなる押釦の裏面に照射し、これによって押釦の表面を明るく照らし出すように構成している。

ところでＬＥＤには指向性があり、一般に光を照射できる照射角度が狭いという特性がある。従って照らし出そうとする押釦の表面積が広いと、その全体を均一に光らせるには、ＬＥＤを押釦の裏面から所定距離離間して設置しなければならない。またそれでも押釦の外周近傍部分は中央付近の部分に比べてその明るさが弱くなってしまう。

特に押釦の中にはその表面積が広く、且つその外周部分のみをリング状に光らせたい場合があるが、上記従来の照光式押釦スイッチによれば、ＬＥＤを押釦の裏面からかなり離間して設置しなければならなくなってその機構の厚みが厚くなってしまうばかりか、押釦の裏面の中央を照射する光が無駄になってその照光効率が悪いという問題があった。

上記問題を解決するには、ＬＥＤから発射された光を導光体等を用いて押釦の外周部分に導けばよい。しかしながら導光体を用いると、部品点数が増加し、また例え導光体を用いたとしても効率良く押釦の外周部分をリング状に均一に照光することはできなかった。
特開平７−３２６２４６号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、押釦の外周部分を容易にリング状に光の無駄なく均一に照光することができ、また押釦と発光素子との離間距離を短くできて薄型化が図れる照光式押釦スイッチを提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、透光性を有する成形樹脂によって形成され、その下側に設置したスイッチ接点をオンオフ操作する押釦と、前記押釦の下面中央から下方向に向かって所定距離離間した位置に設置され、前記押釦の下面を照らすことでこの押釦を通してその上面を照光する発光素子とを具備し、前記押釦の上面中央を覆うように不透光性の光遮蔽部材を取り付け、さらに前記押釦上面の前記光遮蔽部材によって覆われている部分に、前記発光素子からの光を反射して押釦の外周側面方向に向かわせる錐形に凹ませてなる中央光反射面を設けるとともに、前記押釦の外周側面に、前記中央光反射面で反射された光を反射して前記光遮蔽部材によって覆われていない押釦の上面外周に導く外周光反射面を設けたことにより前記押釦の外周部を光らせることを特徴とする照光式押釦スイッチにある。

本願請求項２に記載の発明は、前記スイッチ接点は、前記押釦と前記発光素子の間の位置に設置されたフレキシブル基板上に設けられるとともに、このフレキシブル基板は硬質材からなる基台上に取り付けられ、さらにこれらフレキシブル基板と基台には基台の下側に設置された発光素子の光を通す開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照光式押釦スイッチにある。

請求項１に記載の発明によれば、押釦の上面中央を覆うように光遮蔽部材を取り付け、さらに前記押釦に中央光反射面と外周光反射面とを設けたので、押釦の外周部分を容易にリング状に光の無駄なく均一に照光することができる。また押釦と発光素子との離間距離を短くできて薄型化が図れる。

請求項２に記載の発明によれば、スイッチ接点を設けたフレキシブル基板とこれを支える基台の下側に発光素子を設置して、発光素子から発射される光をフレキシブル基板と基台にそれぞれ設けた開口を通して押釦の下面に照射するように構成したので、発光素子だけをフレキシブル基板よりも下側に設置でき、従ってフレキシブル基板と基台の他の部分は押釦に接近した位置に配置でき、全体としてさらに照光式押釦スイッチの薄型化が図れる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる照光式押釦スイッチ１の要部分解斜視図、図２は要部斜視図、図３は側断面図（図１のＡ−Ａ部分の断面図）である。これらの図に示すようにこの照光式押釦スイッチ１は、基台１０上にフレキシブル基板３０を載置し、その上にヒンジ部材５０、押釦７０、光遮蔽部材９０を取り付け、一方基台１０の下面側にフレキシブル基板３０の発光素子取付部３９を折り返すことで押釦７０の真下の位置に発光素子１１０を設置し、さらに発光素子取付部３９を基台１０の下面側において発光素子設置部材１３０上に固定して構成されている。以下各構成部品について説明する。

基台１０は図１に示すように、合成樹脂を成形してなる硬質板であり、その上面はフレキシブル基板３０を載置する平面状の載置面１１となっており、その所定位置には円形に貫通する開口１３が設けられている。また載置面１１の所定位置には下記するヒンジ部材５０の固定部５５を固定するヒンジ固定部１５が載置面１１から突出して設けられている。ヒンジ固定部１５は基部１７の上面から突起状の二本の固定部１９，１９を突出して構成されている。また図３に示すように、基台１０の下面の開口１３に隣接する位置には、下記する発光素子設置部材１３０を固定する固定部２１が設けられている。固定部２１は基部２３と、基部２３から下方向に向かって突出する二本の突起状の固定部２５（図３では一方のみ示す）とを具備して構成されている。

フレキシブル基板３０は可撓性を有する合成樹脂フイルム（例えばポリエチレンテレフタレートフイルム等）の表面に図示しない所望の回路パターンを設け、また図示しない所望の電子部品を取り付けて構成されており、前記基台１０の載置面１１上に載置される形状に形成されている。そして前記基台１０の開口１３に対向する位置にはこれと同形状の開口３１が設けられ、また前記基台１０のヒンジ固定部１５に対向する部分は切り欠かれている。またフレキシブル基板３０の上面の前記開口３１近傍であって、下記する押釦７０の押圧部７５に対向する位置にはスイッチ接点３３が設置されている。スイッチ接点３３はその上面に弾性金属板をドーム形状に形成してなる反転板３５を設置し、反転板３５の上面中央を押圧してこれを反転することでスイッチ接点３３がオンするように構成されている。

また前記フレキシブル基板３０には帯状の連結部３７によって矩形状の発光素子取付部３９が連結されている。つまり連結部３７と発光素子取付部３９は何れもフレキシブル基板３０と一体に、同一の合成樹脂フイルムに設けられている。そして発光素子取付部３９の下面には発光素子（以下この実施形態では「ＬＥＤ」という）１１０が取り付けられている。このＬＥＤ１１０は発光素子取付部３９及び連結部３７及びフレキシブル基板３０に形成した図示しない回路パターンによって所定の電気回路に接続され、電圧が印加されることで発光する。発光素子取付部３９の角部二ヶ所には、小穴からなる取付部４１，４１が設けられている。

ヒンジ部材５０は可撓性を有する合成樹脂フイルムによって構成され、下記する押釦７０を載置する円形の押釦取付部５１と、押釦取付部５１から外方に伸びるヒンジ部５３と、ヒンジ部５３の端部近傍に設けられる固定部５５とを具備して構成されている。ここで押釦取付部５１は、その外形が押釦７０の下面の外形と略同一になるように略円形に形成され、その中央に円形に貫通する開口５２を設け、また所定の三ヶ所に貫通孔からなる取付部５７を設け、またその外周の一部に下記する押釦７０の押圧部７５を避ける切り欠き５９を設けている。開口５２の内径は前記フレキシブル基板３０と基台１０に設けた開口３１，１３の内径よりも大きい寸法に形成されている。また前記固定部５５には二つの小孔からなる取付孔６１，６１が設けられている。

ここで図４は押釦７０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側断面図（図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図）、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）は右側面図である。同図及び図１乃至図３に示すように、押釦７０は、透光性を有する（即ち光を通す）材質からなる合成樹脂を略円板状に成形して構成されており、その上面中央には円形の凹部からなる光遮蔽部材収納部７１が設けられ、その光遮蔽部材収納部７１の外周には所定の厚みをもったリング形状の外周部８３が設けられ、外周部８３の下面側には外周部８３の外径寸法より大きい所定厚みをもったリング形状のつば部８５が形成され、つば部８５の外周からは舌片状の押圧部用基部７３が突出して設けられ、また押圧部用基部７３の下面からは下方向に向かって柱状の押圧部７５が突出して設けられている。さらに押釦７０の下面の外周近傍部分からは下方向に向かって三つの突起状の固定部７７が突出して設けられている。

そしてこの押釦７０においては、その上面中央（光遮蔽部材収納部７１の底面中央）に、円錐形に凹ませる形状、つまり円錐形の頂点が下面側に向く形状にて、発光素子１１０からの光を反射する円錐状の傾斜面からなる中央光反射面７９を設けると共に、その外周側面に、中央光反射面７９で反射された光を再び反射して押釦７０の上面外周に導く外周部８３に設けられた外周光反射面８１を設けている。

ここで前記中央光反射面７９は頂点側が押圧方向に向く円錐状の傾斜面であり、その傾斜角度が、発光素子１１０からの光（即ち中央光反射面７９の真下からの光）を反射して押釦７０の外周部方向に向かわせる（即ちこの反射光を略水平で半径方向に放射する）傾斜角度となるように構成されている。また外周光反射面８１は押釦７０の外周部８３の面を、下方向に向かって徐々にその外径を小さくしていくリング状の傾斜面によって構成されており、その傾斜角度は、前記中央光反射面７９で反射された光を再び反射して光遮蔽部材９０によって覆われていない押釦７０の上面外周に導く（即ちこの反射光が略真上を向く）傾斜角度となるように構成されている。

次に図１，図３に戻って、光遮蔽部材９０は略円板状で、前記押釦７０の光遮蔽部材収納部７１内にちょうど収納できる外径寸法に形成されている。この光遮蔽部材９０は不透光性の（即ち光を通さない）材質からなる合成樹脂を成形することによって構成されている。なおこの光遮蔽部材９０はその材質を透光性のある材質で構成した上で、その外面全体（少なくともその上面側の面全体又は下面側の面全体）を不透光性の塗料などからなる被覆層で覆って構成しても良い。この場合、不透光性の被覆層に抜き文字や抜き模様を設け、その部分のみを表面側に明るく照らし出しても良い。

発光素子設置部材１３０は硬質の合成樹脂を板状に成形して構成されており、前記発光素子取付部３９の取付部４１，４１に対向する角部二ヶ所には、それぞれ小穴からなる取付部１３１，１３１が設けられている。

次に照光式押釦スイッチ１を組み立てるには、図１に示すように、まず基台１０上にフレキシブル基板３０を載置する。このとき基台１０の開口１３とフレキシブル基板３０の開口３１の位置を合致させる。そしてフレキシブル基板３０に取り付けている発光素子取付部３９の部分を基台１０の下面側に折り返して、図３に示す基台１０の固定部２５に発光素子取付部３９の取付部４１を挿入し、さらに発光素子取付部３９の下面側に発光素子設置部材１３０を設置してその取付部１３１に基台１０の固定部２５を挿入し、固定部２５の先端を発光素子設置部材１３０の下面側で熱カシメして固定する。

一方押釦７０の光遮蔽部材収納部７１内に光遮蔽部材９０を収納し、圧入又は接着剤又は図示しない別の固定手段によって両者間を固定する。次に押釦７０の下面にヒンジ部材５０の押釦取付部５１を配置し、押釦７０の下面に設けた各固定部７７をヒンジ部材５０に設けた各取付部５７に挿入し、各固定部７７の先端を各取付部５７の下面側で熱カシメして固定する。

そしてフレキシブル基板３０の上に、ヒンジ部材５０等を取り付けた押釦７０を設置し、その際基台１０に設けた固定部１９をヒンジ部材５０に設けた取付孔６１に挿入し、固定部１９の先端を熱カシメして固定すれば、本実施形態にかかる照光式押釦スイッチ１が完成する。

以上のようにして構成された照光式押釦スイッチ１は、図３に示すように、その上面を外装ケース１５０によって覆われ、外装ケース１５０の開口部１５１から光遮蔽部材９０と外周部８３が露出することになる。更に外周部８３の下面側に位置する外周部８３の径より大なるつば部８５が外装ケース１５０下面に位置するため、照光式押釦スイッチ１の外装ケース１５０からの抜け防止となり、更にはつば部８５の上面と押圧部用基部７３の上面が同一平面でケース１５０の裏面に対向して配置されるため、ケース１５０と照光式押釦スイッチ１との取り付けが正確及び容易になる。またこのとき照光式押釦スイッチ１は、押釦７０に設けた押圧部７５がスイッチ接点３３を構成する反転板３５の上面中央に位置する。またこのとき押釦７０に設けた中央光反射面７９の中央を通ってその垂直方向に向かう中心線は、フレキシブル基板３０の開口３１の中心線と、基台１０の開口１３の中心線と、ＬＥＤ１１０の光を発射する部分の中心線と一致する。

以上のように構成された照光式押釦スイッチ１において、押釦７０及び光遮蔽部材９０の部分を図３に示す矢印Ｂ方向に押圧すると、押釦７０は、押圧方向に弾性変形するヒンジ部材５０の部分が撓むことで下降（揺動）し、その押圧部７５が反転板３５を押圧して反転し、スイッチ接点３３がオンすると同時にクリック感覚を生じる。前記押釦７０及び光遮蔽部材９０への押圧を解除すれば、反転板３５は元の形状に自動復帰すると同時に、スイッチ接点３３はオフする。

一方ＬＥＤ１１０を駆動すると、発光された光は指向性があるため、主として押釦７０の下面中央に向かう。そして押釦７０の下面中央から透明な押釦７０内に入射した光は、円錐面形状の中央光反射面７９で反射され、この反射光は透明な押釦７０内を略水平方向であって放射状に押釦７０の外周側面方向に向けて均一に放射され、さらにこの反射光の多くは押釦７０の外周側面に設けた外周光反射面８１によって略真上方向に反射される。押釦７０の外周光反射面８１の真上面は、光遮蔽部材９０によって覆われていない面なので、この面、即ち押釦７０の光遮蔽部材９０によって覆われていないリング状の外周部８３の上面が、明るく照らし出される。

即ちこの照光式押釦スイッチ１によれば、押釦７０の上面中央に、錐形に凹んでその傾斜面をＬＥＤ１１０からの光を反射して押釦７０の外周部８３方向に向かわせる中央光反射面７９を設けるとともに、押釦７０の外周部８３に、中央光反射面７９で反射された光を光遮蔽部材９０によって覆われていない押釦７０の上面外周に導く外周光反射面８１を設けたので、ＬＥＤ１１０から発射される光に指向性があって広角度に光が放射されず、従って押釦７０の下面中央に光の多くが集まる場合であっても、ＬＥＤ１１０を押釦７０の下面からそれほど離すことなく、これに接近した位置に設置することができ、従って機構の厚みの薄型化が図れる。しかも押釦７０の下面中央に集まった光を無駄にすることなく押釦７０の外周上面に導くことができ、その照光効率が良好になる。

また押釦７０を透明材料で構成し且つ反射面７９，８１を設けることでこの押釦７０自体を導光体として利用したので、別途導光体を設置しなくても効果的にＬＥＤ１１０から発射された光を押釦７０の上面外周に集光するように導くことができ、部品点数の削減が図れる。

またスイッチ接点３３を設けたフレキシブル基板３０とこれを支える基台１０の下側にＬＥＤ１１０を設置して、ＬＥＤ１１０から発射される光を基台１０とフレキシブル基板３０にそれぞれ設けた開口１３，３１を通して押釦７０の下面に照射するように構成したので、ＬＥＤ１１０だけをフレキシブル基板３０や基台１０よりも下側に設置でき、従ってフレキシブル基板３０と基台１０の他の部分は押釦７０に接近した位置に配置でき、全体としてさらに照光式押釦スイッチの薄型化が図れる。

以上本明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば押釦７０やその他の各部材の形状・構造に種々の変形が可能であることは言うまでもない。また上記実施形態では押釦７０の外形形状が円形なので中央光反射面７９を円錐形に形成したが、押釦７０の外形形状が四角形の場合は中央光反射面７９も四角錐形に形成すれば良い。要は押釦７０の外形形状が多角形の場合はこれに合わせて中央光反射面７９もそれと同一の角数を有する多角錐形状に形成すれば良い。また押釦７０の外周部分を均一に光らせない場合は、押釦７０の外形形状（角数）と中央光反射面７９の形状（角数）を一致させなくても良い。また発光素子がＬＥＤ以外の各種発光素子であって良いことは言うまでもない。

本発明の一実施形態にかかる照光式押釦スイッチ１の要部分解斜視図である。 照光式押釦スイッチ１の要部斜視図である。 照光式押釦スイッチ１の側断面図（図１のＡ−Ａ部分の断面図）である。 押釦７０を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側断面図（図４（ａ）のＣ−Ｃ断面図）、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）は右側面図である。

符号の説明

１ 照光式押釦スイッチ
１０ 基台
１１ 載置面
１３ 開口
１５ ヒンジ固定部
１７ 基部
１９ 固定部
２１ 固定部
３０ フレキシブル基板
３１ 開口
３３ スイッチ接点
３５ 反転板
３７ 連結部
３９ 発光素子取付部
５０ ヒンジ部材
５５ 固定部
７０ 押釦
７１ 光遮蔽部材収納部
７５ 押圧部
７９ 中央光反射面
８１ 外周光反射面
８３ 外周部
８５ つば部
９０ 光遮蔽部材
１１０ ＬＥＤ（発光素子）
１３０ 発光素子設置部材
１５０ ケース
１５１ 開口部

Claims (2)

1. 透光性を有する成形樹脂によって形成され、その下側に設置したスイッチ接点をオンオフ操作する押釦と、
   前記押釦の下面中央から下方向に向かって所定距離離間した位置に設置され、前記押釦の下面を照らすことでこの押釦を通してその上面を照光する発光素子とを具備し、
   前記押釦の上面中央を覆うように不透光性の光遮蔽部材を取り付け、
   さらに前記押釦上面の前記光遮蔽部材によって覆われている部分に、前記発光素子からの光を反射して押釦の外周側面方向に向かわせる錐形に凹ませてなる中央光反射面を設けるとともに、
   前記押釦の外周側面に、前記中央光反射面で反射された光を反射して前記光遮蔽部材によって覆われていない押釦の上面外周に導く外周光反射面を設けたことにより前記押釦の外周部を光らせることを特徴とする照光式押釦スイッチ。
2. 前記スイッチ接点は、前記押釦と前記発光素子の間の位置に設置されたフレキシブル基板上に設けられるとともに、このフレキシブル基板は硬質材からなる基台上に取り付けられ、さらにこれらフレキシブル基板と基台には基台の下側に設置された発光素子の光を通す開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の照光式押釦スイッチ。

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