JP2010027330A - シートスイッチモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 隣接して配置されているキースイッチ間の押圧ミスによる誤入力操作を有効に防止することのできるシートスイッチモジュールを提供することである。
【解決手段】 基板１２と、この基板１２上に形成される複数のキースイッチ１５と、このキースイッチ１５上に配置される導光シート１６とを備え、前記導光シート１６の上から前記各キースイッチ１５を押圧するシートスイッチモジュール１１において、前記導光シート１６の各キースイッチ１５の間に架かる部分を押圧した際に、スイッチングを阻止するための突起部材２０を隣接する各キースイッチ１５の間に設けて構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話機などの各種電子機器の操作パネルに搭載されるシートスイッチモジュールに関するものである。

図８（ａ），（ｂ）は、導光機能を備えた従来のシートスイッチモジュール１の構成例を示したものである（特許文献１）。このシートスイッチモジュール１は、導電パターンが形成された基板２と、この基板２上に配列される複数のキースイッチ５と、スペーサ部材８を介してキースイッチ５上に配置される透光性のシート材（導光シート）６とを備え、この導光シート６の一端に発光素子７を配置して構成されている。前記キースイッチ５は、前記基板２上に形成された固定接点３と、この固定接点３上に配置されるドーム状のタクトバネからなる可動接点４とによって形成されている。前記導光シート６は、平板状の導光本体部６ａが各キースイッチ５の可動接点４の頂上部によって水平に保持されている。このようなシートスイッチモジュール１にあっては、前記発光素子７から発せられる光を導光シート６の入光部６ｂに向けて照射することで、各キースイッチ５の上方を均等に照光させることができる。
特開２００７−０５３０６３号公報

上記構造のシートスイッチモジュール１は、導光シート６の各キースイッチ５に対応した部分を押圧することによってスイッチングを行わせるが、図８（ｂ）に示したように、キースイッチ５の中心からずれた部分（図中Ａ方向）から押圧した場合、隣接する他のキースイッチを誤ってスイッチングさせたり、押圧したつもりであってもスイッチングされなかったりすることがある。また、隣接する各キースイッチ５の中間部を押圧した場合に双方のキースイッチを同時にスイッチングさせてしまうなどの問題があった。

特に、携帯電話機等の薄型のキー入力部に搭載されるようなシートスイッチモジュール１にあっては、一つのキースイッチ５のサイズが小さく、また、配列が密になっているため、押圧ミスが起こりやすい構造となっている。さらに、各キースイッチ５を覆う導光シート６が平坦で薄くなっているため、前記キースイッチ５に対応した箇所が明確に区別できないといった問題もある。

上記問題を改善するために、各キースイッチを除いた領域全体をカバーする仕切り枠を基板上に配置し、この仕切り枠を介してシート材を配置した構造のシートスイッチモジュールが知られている。しかしながら、前記仕切り枠を設けることによって、全体の厚みが増し、本来の目的である薄型化及び小型化が困難となっている。また、前記仕切り枠を別途設けることによって、材料費や組立に掛かる製造工数及び製造コストが多くなるといった問題があった。

そこで、本発明の目的は、簡易且つ製造コストを抑えた構成で、隣接して配置されているキースイッチ間の押圧ミスによる誤入力操作を有効に防止することのできるシートスイッチモジュールを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のシートスイッチモジュールは、基板と、この基板上に形成される複数のキースイッチと、このキースイッチ上に配置されるシート材とを備え、前記シート材の上から前記各キースイッチを押圧するシートスイッチモジュールにおいて、前記シート材の各キースイッチの間に架かる部分を押圧した際に、スイッチングを阻止するための突起部材が隣接する各キースイッチの間に設けられていることを特徴とする。

本発明のシートスイッチモジュールは、隣接するキースイッチの間に突起部材が設けられているので、シート材の各キースイッチの中心から外れた部分を押圧した場合であっても、隣接するキースイッチのいずれもスイッチングされないため、誤入力や誤操作を有効に防止することができる。

また、前記突起部材を隣接するキースイッチの間に設けることによって、押圧した感触でキースイッチが配置されている場所とキースイッチから外れた場所との区別が容易となる。

さらに、基板の表面あるいはシート材の裏面に前記突起部材を直接又は一体に形成することで、薄型化及び製造コストの低減化が図られる。

以下、添付図面に基づいて本発明に係るシートスイッチモジュールの各実施形態を詳細に説明する。図１乃至図４は、本発明に係る第１実施形態のシートスイッチモジュール１１を示したものである。このシートスイッチモジュール１１は、基板１２と、この基板１２の表面に配置される複数のキースイッチ１５と、前記基板１２の外周に配置される発光素子１７と、前記基板１２の上方から前記キースイッチ１５に密着して被覆固定される固定シート１９と、この固定シート１９で被覆されている前記キースイッチ１５の上に接するように載置されるシート材（導光シート）１６とによって構成されている。また、前記基板１２上には、各キースイッチ１５の間を仕切るように設けられ、前記導光シート１６を介した押圧を阻止するための突起部材２０が設けられている。

基板１２は、ガラスエポキシ等の樹脂基板やフレキシブル基板（ＦＰＣ）からなり、表面に前記キースイッチ１５や発光素子１７を実装するための電極部（図示せず）及びこの電極部から延びる配線パターン（図示せず）が形成されている。図２に示したように、前記キースイッチ１５は、基板１２上に所定間隔ごとに配設される固定接点１３と、この固定接点１３に接触しないように上方を覆う半球状のタクトバネ等からなる可動接点１４とで構成されている。発光素子１７は、下面に前記電極部に導通接続されるアノード及びカソードからなる一対の素子電極部を有し、出射面が前記キースイッチ１５を介して載置されている導光シート１６の一側面に対向するように基板１２の一端に配置される。

固定シート１９は、光を反射させるための白色又は金属色系の薄いシートによって形成され、各キースイッチ１５の外表面を覆うようにして密着される。この固定シート１９は、各キースイッチ１５を固定すると共に、このキースイッチ１５に向けて導光されてくる光を効率よく上方に反射させることで、前記キースイッチ１５の照明効果をさらに高めるために設けられる。

導光シート１６は、透明若しくは半透明の薄いシート材からなり、例えば、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂など導光性の高い材料によって、前記基板１２と略同じ形状及び大きさに形成される。この導光シート１６は、図１及び図２に示したように、前記基板１２と略平行となるように各キースイッチ１５の上端部を支点として載置される導光本体部１６ａと、前記発光素子１７が対向する厚肉形成された入光部２１とを有している。この導光シート１６の厚みは特に限定されるものではないが、導光効率及び前記キースイッチ１５への密着性を考慮して、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲、特に０．１ｍｍ前後で形成されるのが好ましい。

前記導光シート１６は、基板１２の外周部に沿って設けられる一定の厚みを有する固定用の粘着シート（スペーサ部材）２２を介して前記各キースイッチ１５上に水平に保持される。

前記突起部材２０は、図３に示したように、前記導光シート１６の各キースイッチ１５を中心とした押圧領域２３に相当する部分を除いた領域を埋めるように、基板１２の上面に突出して設けられる。この突起部材２０は、硬質性の樹脂で形成され、図２に示したように、導光シート１６の裏面との間に一定の隙間２０ａができるような高さに設定される。このような高さに形成することで、図４に示すように、隣接するキースイッチ１５の間に架かる部分の導光シート１６を図中Ａ方向から押圧した際、この押圧力が前記突起部材２０の上端によって阻止される。この状態では、押圧にかかるいずれのキースイッチ１５の可動接点１４も固定接点１３と接触（スイッチング）するに至るような撓み変形が阻止され、誤入力を防止することができる。前記突起部材２０は、高すぎるとキースイッチ１５の押圧ストロークが十分に確保できず、クリック感が損なわれ、逆に低すぎると可動接点１４がそのまま固定接点１３に接触し、隣接するキースイッチ１５の双方を同時にスイッチングしてしまう。そこで、前記キースイッチ１５を構成する可動接点１４の頂上部までの高さ以下で、可動接点１４が押圧力を受けて下方に撓み変形する直前までの高さを持たせて形成するのが好ましい。この範囲の高さであれば、クリック感を損なうことなく、誤入力操作を有効に防止することができる。

前記突起部材２０は、基板１２を形成する際、金型等を使用して予めキースイッチ１５が形成される領域を除いた箇所を突出させるようにして成形するか、別途形成したフレーム状の突起部材２０を基板１２の上面に接着剤等によって固定することによって配設することができる。

また、前記突起部材２０を導光シート１６の裏面側から下方に向かって突出するように形成することもできる。この突起部材２０は、導光本体部１６ａと同じ透光性の樹脂によって形成することで、導光効率が低下することがない。導光シート１６は、基板１２上に形成される複数のキースイッチ１５の配列形態やサイズ等に応じて形成され、最後に組み合わせるため、装着や取替えが容易である。このため、シートスイッチモジュールの組立工程において、用途に適した突起部材を有する導光シートを適宜選択して組み合わせることができる。なお、前記突起部材２０を導光本体部１６ａと異なる着色を施すことによって、キースイッチ１５を中心とした押圧領域との境界を区別させる効果が得られる。

図５は第２実施形態のシートスイッチモジュール３１の平面及び断面構成を示したものである。この実施形態は、基板３２の外周部に設けたスペーサ部材３３を介して導光シート３６が各キースイッチ３５上に水平に配置されており、導光シート３６の裏面側に円柱状の突起部材３９を形成したものである。この突起部材３９は、導光シート３６と同様な透光性を有した樹脂材でできており、図５（ａ）に示すように、基板３２上に配列されている各キースイッチ３５の縦方向、横方向及び対角方向に隣接する位置に合わせて設けられる。また、前記突起部材３９は、図５（ｂ）に示すように、導光シート３６からの押圧操作のない状態にあっては、その先端部が基板３２に接触しないような一定の隙間３９ａを有した状態となっている。この実施形態における突起部材３９によれば、平面上の設置スペースを最小に抑えることができるので、前記キースイッチ３５の配置間隔が狭い場合に特に有効である。また、突起部材３９が点状に配列されているため、目立つことがない。さらに、突起部材３９の全体の占有スペースが小さいので、導光作用が妨げられることがない。なお、前記突起部材３９を基板３２の上面から上方に向かって突出するように形成することもできる。

図６は第３実施形態のシートスイッチモジュール４１の平面及び断面構成を示したものである。この実施形態は、基板４２の外周部に設けたスペーサ部材４３を介して導光シート４６が各キースイッチ４５上に水平に配置されており、導光シート４６の裏面側に板片状の突起部材４９を形成したものである。この突起部材４９は、導光シート４６と同様な透光性を有した樹脂材でできており、図６（ａ）に示すように、基板４２上に配列されている各キースイッチ４５の縦方向及び横方向に隣接する位置に合わせて設けられる。このシートスイッチモジュール４１における前記突起部材４９の厚みや押圧時における作用については、前記第２実施形態と同様であるので説明は省略する。この実施形態における突起部材４９は、各キースイッチ４５の押圧領域の上下方向及び左右方向にずれた位置からの押圧操作を有効に防止することができる。また、前記第１実施形態の突起部材２０のように、押圧領域の周囲を完全に囲わずに一定の隙間を有しているので、押圧ストロークが十分確保され、さらなるクリック感の向上効果が得られる。なお、前記突起部材４９を基板４２の上面から上方に向かって突出するように形成することもできる。

図７は上記第１実施形態における導光シート１６の各キースイッチ１５の頂上部に対応する部分に押圧突起６０を形成したものである。このような押圧突起６０は、第２、第３実施形態の導光シート３６，４６においても同様に設けることができる。この押圧突起６０は、前記導光シート１６の裏面側に半球状に厚み付けて形成され、各キースイッチ１５の頂上部と点接触させるように配置される。このような押圧突起６０を各キースイッチ１５に対応して設けることで、クリック感の向上効果が図られるとともに、キースイッチ１５の押圧ポイントが明確となるので、誤入力の防止及び確実なスイッチング操作を行うことが可能となる。

また、上記各実施形態においては、形成されるそれぞれの突起部材２０，３９，４９，５９の形状や色によって、発光素子１７，３７，４７，５７から発せられる光の導光作用が異なることから、キースイッチの押圧領域とそれ以外の領域とを視覚によって認識させることができる。

本発明のシートスイッチモジュールは、基板上に形成したキースイッチの上に表示機能を備えた導光シートを配置し、前記基板の一端に発光素子を配置した基本的な構造を有しているため、そのままで単体の照光式のシートスイッチとして使用可能であるが、前記導光シートの上にキートップを有するキートップシートを配置して構成することもできる。前記キートップシートとしては、ポリイミド、ポリカーボネート等のシート状の樹脂材又は薄いシリコンゴム等の軟質性の樹脂材で形成され、可動接点に対応する部分が肉厚のキートップとなる。このキートップを透明又は半透明に形成するとともに、表面に各キースイッチの入力機能を示す数字や文字等の表示記号を印刷等によって記すこともできる。

以上説明したように、本発明のシートスイッチモジュールは、基板、キースイッチ、導光シートといった簡易な構成でありながら、隣接するキースイッチの間に押圧阻止用の突起部材を設けたことで、各キースイッチの押圧位置がずれた場合における誤操作を確実に防止することができる。また、前記突起部材が専用の別部材を用いることなく、基板あるいは導光シートに対して部分的に加工形成したり、成形などによって一体形成したりすることが可能であるので、製造工数及び製造コストの低減化とともに、全体の薄型化及び軽量化も図ることができる。さらに、前記突起部材に着色を施すことによって、クリック感以外に視覚による誤入力の防止効果や装飾効果を得ることができる。

本発明に係る第１実施形態のシートスイッチモジュールの透過斜視図である。 上記第１実施形態のシートスイッチモジュールの断面図である。 上記第１実施形態のシートスイッチモジュールの平面図である。 上記第１実施形態のシートスイッチモジュールの作用を示す断面図である。 本発明に係る第２実施形態のシートスイッチモジュールの平面図及び断面図である。 本発明に係る第３実施形態のシートスイッチモジュールの平面図及び断面図である。 導光シートに押圧突起を設けて構成されたシートスイッチモジュールの断面図である。 従来のシートスイッチモジュールの透過斜視図及び断面図である。

符号の説明

１，１１，３１，４１ シートスイッチモジュール
２，１２，３２，４２ 基板
３，１３ 固定接点
４，１４ 可動接点
５，１５，３５，４５ キースイッチ
６，１６，３６，４６ 導光シート
７，１７，３７，４７ 発光素子
８，２２，３３，４３ スペーサ部材
１６ａ 導光本体部
１９ 固定シート
２０，３９，４９ 突起部材
２０ａ 隙間
２１ 入光部
２３ 押圧領域
３９ａ 隙間
６０ 押圧突起

Claims (10)

1. 基板と、この基板上に形成される複数のキースイッチと、このキースイッチ上に配置されるシート材とを備え、前記シート材の上から前記各キースイッチを押圧するシートスイッチモジュールにおいて、
   前記シート材の各キースイッチの間に架かる部分を押圧した際に、スイッチングを阻止するための突起部材が隣接する各キースイッチの間に設けられていることを特徴とするシートスイッチモジュール。
2. 前記シート材は、前記各キースイッチに対応する位置に押圧部を有し、この押圧部を除く箇所に対応して前記突起部材が設けられる請求項１記載のシートスイッチモジュール。
3. 前記突起部材は、少なくとも前記隣接配置されているキースイッチの中間に設けられる請求項１記載のシートスイッチモジュール。
4. 前記キースイッチは、前記基板上に形成される固定接点と、この固定接点上に配置されるドーム状のタクトバネからなる可動接点とを備え、この可動接点の上端に接するように前記シート材が配置される請求項１記載のシートスイッチモジュール。
5. 前記突起部材は、前記押圧部を除いた形状に形成される請求項２記載のシートスイッチモジュール。
6. 前記突起部材は、前記基板の表面側あるいは前記シート材の裏面側に突出して設けられる請求項１記載のシートスイッチモジュール。
7. 前記突起部材は、前記シート材の裏面あるいは基板の表面との間に一定の隙間を設けて形成される請求項６記載のシートスイッチモジュール。
8. 前記突起部材は、円柱状あるいは板片状に形成される請求項１記載のシートスイッチモジュール。
9. 前記突起部材は、前記基板あるいはシート材と一体形成される請求項６記載のシートスイッチモジュール。
10. 前記シート材が透光性の導光シートによって構成され、この導光シートの一端に向けて発光素子を配置してなる請求項１記載のシートスイッチモジュール。

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