JP2010257910A - シートスイッチモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構造によって、特定の操作キーのみを選択的に発光させるか、あるいは、選択的に発光させないようにすることが可能である。
【解決手段】シートスイッチモジュール1は、第1光源11と、第2光源12と、第1光源11の射出面11a側に一端面13aが近接配置された第1ライトガイド13と、第2光源12の射出面12a側に一端面14aが近接配置されるとともに、第1ライトガイド13に対して所定間隔をもって平行配置された第2ライトガイド14と、第1ライトガイド13の第2光源12側の他端面13bを遮光する第1遮光部材15と、第2ライトガイド14の第1光源11側の他端面14bを遮光する第2遮光部材16と、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間に配置されているマスク17と、第2ライトガイド14の一方の面14c側に配置されたシートスイッチ20とを備えている。
【選択図】図2
【解決手段】シートスイッチモジュール1は、第1光源11と、第2光源12と、第1光源11の射出面11a側に一端面13aが近接配置された第1ライトガイド13と、第2光源12の射出面12a側に一端面14aが近接配置されるとともに、第1ライトガイド13に対して所定間隔をもって平行配置された第2ライトガイド14と、第1ライトガイド13の第2光源12側の他端面13bを遮光する第1遮光部材15と、第2ライトガイド14の第1光源11側の他端面14bを遮光する第2遮光部材16と、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間に配置されているマスク17と、第2ライトガイド14の一方の面14c側に配置されたシートスイッチ20とを備えている。
【選択図】図2
Description
本発明は、携帯電話、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータなどの操作ボタン、キーボタンを暗所にて操作する際、ボタンやキーの位置を見易くするための照明に用いて好適なシートスイッチモジュールに関する。
従来、携帯電話のキーボタン部を明るく照明するための面状発光装置が使用され、この面状発光装置の一形態として、側面発光方式の面状発光装置が広く用いられている。すなわち、表示部である液晶パネルの背面側に配置される導光板(ライトガイドフィルム)と、このライトガイドフィルムの端側面に配置された光源とによって面状発光装置が構成されている。また、この種の面状発光装置に適用される光源としては、LED(Light Emitting Diode)、冷陰極管などを例示することができる。
この種の押ボタンスイッチ式の照明装置の一例としては、複数個の操作キーと、操作キーの下方に配置されて操作キーの押圧によってスイッチングを行うスイッチング素子と、操作キーとスイッチング素子との間に配置され、側面に配置された光源から入射した光を操作キーの下面に向けて投射して下方から照明する可撓性の導光板とからなる構造の照明装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
近年、特定の操作キーのみを選択的に発光させるか、あるいは、選択的に発光させないようにすることが望まれている。
これを実現する方法としては、ライトガイドを複数の領域に区分し、各領域の境界となる部分に孔を設けて、その内部に非光透過性樹脂を充填して、ライトガイドの各領域の境界に非光透過性樹脂からなる遮光部を設ける方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
これを実現する方法としては、ライトガイドを複数の領域に区分し、各領域の境界となる部分に孔を設けて、その内部に非光透過性樹脂を充填して、ライトガイドの各領域の境界に非光透過性樹脂からなる遮光部を設ける方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、押しボタンの上部および下部を各々照明する第1の導光部および第2の導光部がクランク状の接続部を介して一体化された導光体を用意し、別に用意された遮光リブの切欠部に、前記のクランク状の接続部を嵌合させて遮光リブに導光体を取り付けることにより、1つの導光体を用いるだけで分離照明を行うことができる押しボタンの照明構造が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特許文献2の段落0034〜0035、図5に示された方法は、スピンコート法によりライトガイドを作製した後、エッチングによりスリットを作製し、そのスリット内に非光透過性の液状樹脂を充填して、この樹脂を硬化させることにより遮光部を形成するため、製作に非常に手間が掛かるという問題があった。
また、特許文献2の段落0036〜0037、図6に示されたインサート成形技術を適用した方法を採用しても、金型に黒色の硬質の樹脂を挟み、両側からライトガイド材料を流し込むため、製作に非常に手間が掛かるという問題があった。
また、特許文献2の段落0036〜0037、図6に示されたインサート成形技術を適用した方法を採用しても、金型に黒色の硬質の樹脂を挟み、両側からライトガイド材料を流し込むため、製作に非常に手間が掛かるという問題があった。
また、特許文献2に開示されている方法は、操作キー側のライトガイドに遮光物を設ける方法であり、その遮光物の厚みが0.3mm〜2mmであり非常に厚い。
さらに、特許文献2の図5、6に示されているように、一体成形された遮光物とライトガイドが完全に密着しているため、遮光物を構成する材料とライトガイドを構成する材料とが異なる場合、これらの材料の線膨張係数の差に起因して、環境温度の変化によって遮光物が剥離するおそれがあった。
さらに、特許文献2の図5、6に示されているように、一体成形された遮光物とライトガイドが完全に密着しているため、遮光物を構成する材料とライトガイドを構成する材料とが異なる場合、これらの材料の線膨張係数の差に起因して、環境温度の変化によって遮光物が剥離するおそれがあった。
また、特許文献3の技術を適用して、特許文献1の押ボタンスイッチ式の照明装置に遮光部材を設けることが考えられる。そこで、特許文献3の図4を見ると、遮光リブの高さが導光体よりも低いため、遮光性は不十分と思われるが、導光体よりも高さが高いエスカッション(取り付け部の基盤)および押しボタンが遮光の働きをしていると思われる。すなわち、導光体よりも高さが高い遮光物が設けられている。
しかしながら、特許文献3の技術の適用分野はカーオーディオであり、比較的スペースに余裕がある場合が多い。一方、携帯電話の分野では、出来る限り厚みを薄くすることが望まれており、導光板よりも厚い部材を設けることは考えられないため、従来、特許文献2に記載されている方法が採用されていた。
また、特許文献3に示された遮光リブは、エスカッションなどと一体構成をなしている。この技術を携帯電話に応用するとなると、ライトガイドの下に配置されるスイッチング素子上に遮光物を一体成形することになるが、非常に特殊な形状をなしてしまうため、製造コストが嵩むと思われる。
また、特許文献3に示された遮光リブは、エスカッションなどと一体構成をなしている。この技術を携帯電話に応用するとなると、ライトガイドの下に配置されるスイッチング素子上に遮光物を一体成形することになるが、非常に特殊な形状をなしてしまうため、製造コストが嵩むと思われる。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構造によって、特定の操作キーのみを選択的に発光させるか、あるいは、選択的に発光させないようにすることが可能であるシートスイッチモジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るシートスイッチモジュールでは、光源と、光源に対して一端面を近接配置させて光源からの光をその一端面側から導入し、その面方向に光源からの光を導光するとともに、その導光する光を所定位置で射出する光取出部が形成されたシート状のライトガイドと、ライトガイドの一方の面側に配置されたシートスイッチとを備えたシートスイッチモジュールであって、光源が複数設けられ、それら光源のそれぞれに対応して設けられた複数層のライトガイドが互いに間隔をもって略平行に配置され、各ライトガイドに対応する光源でない他の光源の光が一端面と反対の他端面から入射しないように、他端面を遮光する遮光部材が設けられていることを特徴としている。
また、本発明に係るシートスイッチモジュールでは、ライトガイド同士の間には、シート状のマスクが間隔をもって配置されていることが好ましい。
また、本発明に係るシートスイッチモジュールでは、各ライトガイドのそれぞれの光取出部の位置が平面視で一致しないように配置されていることが好ましい。
また、本発明に係るシートスイッチモジュールでは、複数層のライトガイドのうち、シートスイッチ側とは反対側に位置するライトガイドにおいて、他端面寄りの端部には、シートスイッチ側とは反対側の面にライトガイドの厚みを減少させる切欠部が形成されていることがより好ましい。
本発明のシートスイッチモジュールによれば、複数層の各ライトガイドがそれぞれに対応する光源の光のみを導光して光取出部から発光するセグメンテーションが構成されているので、ライトガイド毎、或いは同時に光取出部から発光させることができる。すなわち、ライトガイドを複数層設けるといった簡易な構造により、複数層のライトガイドのうち特定のライトガイドの光取出部を選択的に区別して発光させることが可能であるとともに、選択的に光取出部を発光させないようにすることができる。
(1)第1の実施の形態
以下、本発明の第1の実施の形態によるシートスイッチモジュールについて、図1乃至図3に基づいて説明する。
以下、本発明の第1の実施の形態によるシートスイッチモジュールについて、図1乃至図3に基づいて説明する。
図1および図2に示すように、本第1の実施の形態によるシートスイッチモジュール1は、携帯電話や情報携帯端末などに採用されるものであり、複数層(ここでは二層)のライトガイドを使用することにより、特定の操作ボタンやキーボタンなどのみを発光させるためのものである。
具体的にシートスイッチモジュール1は、第1光源11と、第2光源12と、第1光源11の射出面11a側に一端面13aが近接配置された平面視長方形のシート状の第1ライトガイド13と、第2光源12の射出面12a側に一端面14aが近接配置されるとともに、第1ライトガイド13に対して所定間隔をもって平行配置された平面視長方形のシート状の第2ライトガイド14と、第1ライトガイド13の第2光源12側の他端面13bを遮光する第1遮光部材15と、第2ライトガイド14の第1光源11側の他端面14bを遮光する第2遮光部材16と、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間に間隔をもって配置されているシート状のマスク17と、第1ライトガイド13および第2ライトガイド14のいずれかの一方の面(ここでは、第2ライトガイド14の一方の面14c)側に配置されたシートスイッチ20とから概略構成されている。
具体的にシートスイッチモジュール1は、第1光源11と、第2光源12と、第1光源11の射出面11a側に一端面13aが近接配置された平面視長方形のシート状の第1ライトガイド13と、第2光源12の射出面12a側に一端面14aが近接配置されるとともに、第1ライトガイド13に対して所定間隔をもって平行配置された平面視長方形のシート状の第2ライトガイド14と、第1ライトガイド13の第2光源12側の他端面13bを遮光する第1遮光部材15と、第2ライトガイド14の第1光源11側の他端面14bを遮光する第2遮光部材16と、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間に間隔をもって配置されているシート状のマスク17と、第1ライトガイド13および第2ライトガイド14のいずれかの一方の面(ここでは、第2ライトガイド14の一方の面14c)側に配置されたシートスイッチ20とから概略構成されている。
すなわち、シートスイッチモジュール1においては、第1ライトガイド13、遮光部材17、第2ライトガイド14、シートスイッチ20の順で積層された状態で配置され、第1ライトガイド13側が操作ボタンなどの操作側であって、表示側となっている。
ここで、シートスイッチモジュール1の上側を図2における紙面上方側とし、同じく下側を紙面下方側として以下説明する。
ここで、シートスイッチモジュール1の上側を図2における紙面上方側とし、同じく下側を紙面下方側として以下説明する。
第1光源11および第2光源12は、操作ボタンが配置されるスイッチ領域Rを挟んで両側に対向して配置されている。そして、第1光源11および第2光源12としては、発光ダイオード(Light Emitting Diode、LED)などの発光素子、冷陰極管などの発光体などからなるものが用いられる。第1光源11および第2光源12がLEDからなるものである場合、箱状のケースの内部に発光素子チップが内蔵され、この発光素子チップが出射した光を第1光源11ケース側面の射出面11a、または第2光源12ケース側面の射出面12aから出射できるように構成されている。
第1ライトガイド13は、マスク17を介在させた状態で第2ライトガイド14の上方側に配置されている。ここで、マスク17は、第1ライトガイド13および第2ライトガイド14に対して隙間Sをもって配置されている。
第1ライトガイド13は、一端面13aを第1光源11の射出面11aに対して近接配置させて第1光源11からの光をその一端面13a側から導入するとともに、その面方向に第1光源11からの光を導光し、所定箇所(光取出部19A)から発光させるものである。第1ライトガイド13は、その一端面13a側の端部上面と第1光源11の上部とが粘着材18Aによって固定されているとともに、一端面13aと反対側の他端面13bが第1遮光部材15によって第2光源12に対して遮光された状態で、粘着材18Bによって第2光源12に対して固定されている。つまり、第1ライトガイド13は、その一端面13aより第1光源11の光のみが入射されるように構成されている。
第1ライトガイド13は、一端面13aを第1光源11の射出面11aに対して近接配置させて第1光源11からの光をその一端面13a側から導入するとともに、その面方向に第1光源11からの光を導光し、所定箇所(光取出部19A)から発光させるものである。第1ライトガイド13は、その一端面13a側の端部上面と第1光源11の上部とが粘着材18Aによって固定されているとともに、一端面13aと反対側の他端面13bが第1遮光部材15によって第2光源12に対して遮光された状態で、粘着材18Bによって第2光源12に対して固定されている。つまり、第1ライトガイド13は、その一端面13aより第1光源11の光のみが入射されるように構成されている。
一方、第2ライトガイド14は、その一端面14aが第2光源12の射出面12aに対して近接配置させて第2光源12からの光をその一端面14a側から導入するとともに、その面方向に第2光源12からの光を導光し、所定箇所(光取出部19B)から発光させるものである。第2ライトガイド14は、第1ライトガイド13の他端面13b側の下面(一方の面13c)に粘着材18Cを介して固定されているとともに、一端面14aと反対側の他端面14bが第2遮光部材16によって第1光源11に対して遮光された状態となっており、すなわち、その一端面14aより第2光源12の光のみが導入されるように構成されている。
第1遮光部材15は、上述したように、第2光源12から射出される光がその第1ライトガイド13の他端面13bから第1ライトガイド13内に入射しないようにその他端面13bを覆うようにして配置されている。
また、第2遮光部材16は、第1光源11から射出される光がその第2ライトガイド16の他端面14bから第2ライトガイド14内に入射しないように、その他端面14bと第1光源11との間を仕切るようにして配置されている。なお、図2では、他端面14bと第2遮光部材16との間が離れた状態で間隔が設けられているが、これに限らず、他端面14bを覆うようにして第2遮光部材16を配置させてもかまわない。
そして、第1遮光部材15および第2遮光部材16の材料としては、遮光性を有する材料であり、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂などの樹脂、各種金属からなる群から選択されたいずれかが用いられる。
また、第2遮光部材16は、第1光源11から射出される光がその第2ライトガイド16の他端面14bから第2ライトガイド14内に入射しないように、その他端面14bと第1光源11との間を仕切るようにして配置されている。なお、図2では、他端面14bと第2遮光部材16との間が離れた状態で間隔が設けられているが、これに限らず、他端面14bを覆うようにして第2遮光部材16を配置させてもかまわない。
そして、第1遮光部材15および第2遮光部材16の材料としては、遮光性を有する材料であり、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂などの樹脂、各種金属からなる群から選択されたいずれかが用いられる。
マスク17は、操作スイッチ(後述する光取出部19)が配置されているスイッチ領域R(図1に示す二点鎖線)において、平面視で前記光取出部19に対応する位置に所定の大きさを有する開口(図示省略)が設けられ、所定の光取出部19が対応する開口のみから発光する構成をなしている。つまり、光取出部19の発光による拡散部分がマスク17によって遮られ、近接する光取出部19の発光どうしが混光しないようになっている。
また、マスク17は、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間に所定間隔をもって配置されており、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との密着を防止する機能を有し、上下両面の周縁に設けられた所定厚みを有する枠状の粘着材18Cを介して第1ライトガイド13および第2ライトガイド14に接着している。さらに具体的には、マスク17の第1光源11寄りの下面17aには、粘着材18Cを介して上述した第2遮光部材16が接着されているので、スイッチ領域Rにおいてその第2遮光部材16の厚み分だけ第2光源12から第1光源11に向うにしたがって上側(第1ライトガイド13側)に傾斜している。また、マスク17は、スイッチ領域Rの側方側においても第1光源11に向いて第1ライトガイド13の下に位置するように延出形成されていて、第1ライトガイド13の第1光源11側の周辺部に対して同様の粘着材18を介して第1ライトガイド13の周縁に接着されている。なお、このマスク17の材料としては、遮光性を有するものであって、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)でその色相は白色が好ましい。
また、マスク17は、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間に所定間隔をもって配置されており、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との密着を防止する機能を有し、上下両面の周縁に設けられた所定厚みを有する枠状の粘着材18Cを介して第1ライトガイド13および第2ライトガイド14に接着している。さらに具体的には、マスク17の第1光源11寄りの下面17aには、粘着材18Cを介して上述した第2遮光部材16が接着されているので、スイッチ領域Rにおいてその第2遮光部材16の厚み分だけ第2光源12から第1光源11に向うにしたがって上側(第1ライトガイド13側)に傾斜している。また、マスク17は、スイッチ領域Rの側方側においても第1光源11に向いて第1ライトガイド13の下に位置するように延出形成されていて、第1ライトガイド13の第1光源11側の周辺部に対して同様の粘着材18を介して第1ライトガイド13の周縁に接着されている。なお、このマスク17の材料としては、遮光性を有するものであって、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)でその色相は白色が好ましい。
第1ライトガイド13および第2ライトガイド14は、それぞれシート状の樹脂からなり、その樹脂としては、光透過性を有するとともに、弾性変形可能なものであれば特に限定されないが、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリメタクリル酸メチル(ポリメチルメタクリレート、PMMA)のエラストマー、ウレタンアクリレートからなる群から選択された1種が用いられる。
これらの樹脂の中でも、各ライトガイド13、14とマスク17との間に設けられた間隙や、第2ライトガイド14とシートスイッチ20との間に設けられた間隙の幅を一定に保つように、すなわち、各ライトガイド13、14がマスク17やシートスイッチ20に対して接しないようにするためには、適度な剛性を有する樹脂が好ましく、具体的には、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。また、ポリカーボネート系樹脂は、厚みが薄くても光の透過率が高いので好適である。
また、ポリカーボネート系樹脂の代わりに、ポリウレタン系樹脂やシリコーン樹脂を用いれば、これらの樹脂は弾性を有するので、これらの樹脂からなるライトガイド13、14は、その上面が傷付きにくくなるとともに、スイッチ素子2(光取出部19の位置)を押圧した際の感触がよくなる。
また、ポリカーボネート系樹脂の代わりに、ポリウレタン系樹脂やシリコーン樹脂を用いれば、これらの樹脂は弾性を有するので、これらの樹脂からなるライトガイド13、14は、その上面が傷付きにくくなるとともに、スイッチ素子2(光取出部19の位置)を押圧した際の感触がよくなる。
このようにマスク17を介して配される二層の第1ライトガイド13および第2ライトガイド14の構成においては、第1ライトガイド13により発光される光はその上方より見えることは勿論、第2ライトガイド14により発光される光がマスク17を透過するとともに第1ライトガイド13も透過することから、その光もまた第1ライトガイド13の上方より見ることが可能となっている。
また、ライトガイド13、14の厚みは特に限定されず、光源11、12からの出射光の透過率が高く、光取出部19の位置(第1ライトガイド13上の位置)を操作者が指先やペンなどの操作子で押圧した場合、その操作子が第1ライトガイド13、マスク17、および第2ライトガイド14を湾曲変形させつつ、さらに第2ライトガイド14の下面(一方の面14c)側に位置するメタルプレート23(後述)を下向きに湾曲させて変形させ、そのメタルプレート23の中心部が接点部22に当接することで導通させることができ、且つ、光取出部19を押圧しない場合には、ライトガイド13、14とシートスイッチ20との間に設けられた間隙の幅を一定に保つことができる程度(すなわち、ライトガイド13、14とシートスイッチ20とが接しない程度)であればよく、シートスイッチモジュール1を薄型化するためには、0.10mm以上、0.13mm以下であることが好ましい。
図3(a)に示すように、第1ライトガイド13のシートスイッチ20側(下側)の一方の面13cには、第1光取出部19A、19A、…(図3(a)に示す実線、図3(b)に示す点線)が所定の位置に複数形成されている。また、図3(b)に示すように、第2ライトガイド14のシートスイッチ20側(下側)の一方の面14cには、第1光取出部19Aとは平面視で一致しないずれた位置に第2光取出部19B、19B、…(図3(b)に示す実線、図3(a)に示す点線)が複数形成されている。
さらに、ライトガイド13、14に形成されている複数の光取出部19(19A、19B)は、シートスイッチ20に組み込まれた複数の感圧型のスイッチ素子2に対して平面視位置合わせされている。すなわち、光取出部19は、それぞれのスイッチ素子2のメタルプレート23(後述)に対して対向するように配置されている。
さらに、ライトガイド13、14に形成されている複数の光取出部19(19A、19B)は、シートスイッチ20に組み込まれた複数の感圧型のスイッチ素子2に対して平面視位置合わせされている。すなわち、光取出部19は、それぞれのスイッチ素子2のメタルプレート23(後述)に対して対向するように配置されている。
ライトガイド13、14の一方の面13c、14cに形成された光取出部19A、19Bは、ライトガイド13、14を構成するシート状の樹脂シートの下面の必要な領域に凹凸部を形成するなどの構造を採用し、この凹凸部を形成した領域において、ライトガイド13、14の一方の面13c、14cに、ライトガイド13、14の内部から光が漏れ出るように構成されたものである。
また、本実施の形態では、具体的な表示内容は省略しているが、例えば第1ライトガイド13の一方の面13cには凹凸部によって数字などを表示し、第2ライトガイド14の一方の面14cには第1ライトガイド13の凹凸部の表示とは異なるアルファベットなどの文字や記号を表示することが可能である。
また、本実施の形態では、具体的な表示内容は省略しているが、例えば第1ライトガイド13の一方の面13cには凹凸部によって数字などを表示し、第2ライトガイド14の一方の面14cには第1ライトガイド13の凹凸部の表示とは異なるアルファベットなどの文字や記号を表示することが可能である。
このように構成される第1、第2ライトガイド13、14にあっては、それぞれ一端面13a、14aに対し、各光源11、12からの出射光が入射されると、その入射光がライトガイド13、14の一方の面13c、14c(下面)と他方の面13d、14d(上面)の間で反射しながらライトガイド13、14の内部を伝搬してゆくが、ライトガイド13、14の一方の面13c、14cの必要な領域に上述したような凹凸部を形成すると、内部を伝搬している光が漏れ出てくる。これにより、ライトガイド13、14の光取出部19A、19Bから外側に光を出射することができる。すなわち、ライトガイド13、14の内部を伝搬する光によって、光取出部19A、19Bを発光させることができる。
ここで、光取出部19を構成する凹凸部は、例えばスクリーン印刷法、グラビア印刷法、パッド印刷法などの印刷法により、ライトガイド13、14の一方の面13c、14cに形成された微小ドットである。このような印刷法を採用することにより、ライトガイド13、14の一方の面13c、14c、或いは反対の他方の面13d、14d上に、操作キーを設ける必要がないから、シートスイッチモジュール1をより一層薄型化することができ、ひいては、このシートスイッチモジュール1を適用した電子機器をより一層薄型化することができる。なお、本実施の形態による光取出部19(19A、19B)は、凸状に形成しているが、これに限定されず、ライトガイド13、14の一面にレーザーや熱により凹状に加工してなる凹凸構造であってもかまわない。
シートスイッチ20は、第2ライトガイド14の一方の面14c側の周縁に設けられた枠状の粘着材18Dを介して、第2ライトガイド14に接着されている。これにより、第2ライトガイド14とシートスイッチ20との間に間隙が設けられている。すなわち、第2ライトガイド14とシートスイッチ20とが接することなく、粘着材18Dの厚みに応じた間隔を置いて対向して配置されている。
シートスイッチ20としては、例えば特開2006−260974に開示されている各種ドーム型スイッチを採用することができる。なお、本実施の形態によるシートスイッチ20は、基板21の第2ライトガイド14と対向する面(以下、「一方の面」と言う。)21aに設けられた導電性材料からなる複数の接点部22と、その周囲に設けられた導電性材料からなる環状接点部(図示省略)と、接点部22および図示しない環状接点部を覆うように設けられたドーム状のメタルプレート23と、これらを覆う押えシート34とにより、1つの感圧型のスイッチ素子2が構成され、このスイッチ素子2が基板21の一方の面21aに複数設けられた構造をなしている。また、押えシート24の基板21の一方の面21aと対向する面には図示しない粘着層が形成されており、これによりメタルプレート23の位置が保持されている。
これらのメタルプレート23は、接点部22に接離可能な可撓性を備え、基板21の一方の面21aに凸状をなす椀型のメタルドームとして構成されている。そして、操作者が指などの操作子によりメタルプレート23の押えシート24側の凸曲面の中央部を押圧すると、その凸曲面の中央部が、基板21の一方の面21a側に向けて湾曲して変形し、接点部22に当接して、この接点部22と周囲の環状接点部(図示省略)との導通がとれるようになっている。
また、上述した粘着材18A〜18Dとしては、それ自体の形状を保持する粘着剤が用いられる。このような粘着剤としては、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、あるいは、樹脂や紙からなる基材の両面にこれらの樹脂または粘着材を塗布してなる両面テープなどが挙げられる。
また、粘着材13の厚みは特に限定されず、シートスイッチモジュール1が使用される状況において、ライトガイド13、14とシートスイッチ20が接しない程度であればよく、シートスイッチモジュール1を薄型化するためには、0.01mm以上、0.05mm以下であることが好ましい。
また、粘着材13の厚みは特に限定されず、シートスイッチモジュール1が使用される状況において、ライトガイド13、14とシートスイッチ20が接しない程度であればよく、シートスイッチモジュール1を薄型化するためには、0.01mm以上、0.05mm以下であることが好ましい。
次に、このように構成されるシートスイッチモジュール1の作用について、図面に基づいて説明する。
図1および図2に示すように、シートスイッチモジュール1は、使用状態に応じて第1ライトガイド13および第2ライトガイド14のいずれかの光取出部19を選択的に、又は両ライトガイド13、14の光取出部19を同時に発光させてその光により位置表示ができ、その発光した光取出部19を操作者が指先やペンなどの操作子で押圧すると、その操作子がメタルプレート23を下向きに湾曲させて変形させることで、メタルプレート23の中心部が接点部22に当接し、接点部22を導通させることができ、すなわち、接点部22の導通を切り替えることで各スイッチ素子2のオンオフ(導通、非導通)操作を行うことができる。
図1および図2に示すように、シートスイッチモジュール1は、使用状態に応じて第1ライトガイド13および第2ライトガイド14のいずれかの光取出部19を選択的に、又は両ライトガイド13、14の光取出部19を同時に発光させてその光により位置表示ができ、その発光した光取出部19を操作者が指先やペンなどの操作子で押圧すると、その操作子がメタルプレート23を下向きに湾曲させて変形させることで、メタルプレート23の中心部が接点部22に当接し、接点部22を導通させることができ、すなわち、接点部22の導通を切り替えることで各スイッチ素子2のオンオフ(導通、非導通)操作を行うことができる。
そして、シートスイッチモジュール1は、第1ライトガイド13、第2ライトガイド14とマスク17との間、および第2ライトガイド14とシートスイッチ20との間に間隙が設けられているので、ライトガイド13、14同士、及び第2ライトガイド14とシートスイッチ20とが接していない。すなわち、ライトガイド13(14)の一方の面13c(14c)および他方の面13d(14d)が、樹脂からなる他の部材と接することなく、空気層に接している。したがって、ライトガイド13(14)の一端面13a(14a)に対して、光源11(12)からの出射光が入射されると、その入射光がライトガイド13(14)の一方の面13c(14c)と他方の面13d(14d)の間で反射しながらライトガイド13(14)の内部を伝搬して、光取出部19以外の部分で光が漏れ出る割合が少ない。
また、ライトガイド13、14の一方の面13c、14cに直接、光取出部19A、19Bを形成したので、それらライトガイド13、14自体が操作キーの機能を有するから、従来のように、ライトガイドの上に操作キーを積層する必要がなくなり、シートスイッチモジュール1をより一層薄型化することができ、ひいては、このシートスイッチモジュール1を適用した電子機器をより一層薄型化することができる。
上述のように本第1の実施の形態によるシートスイッチモジュール1では、二層の各ライトガイド13、14がそれぞれに対応する光源11、12の光のみを導光して光取出部19から発光するセグメンテーションが構成されているので、ライトガイド13、14毎、或いは同時に光取出部19から発光させることができる。すなわち、ライトガイド13、14を複数層設けるといった簡易な構造により、二層のライトガイド13、14のうち特定のライトガイドの光取出部19を選択的に区別して発光させることが可能であるとともに、選択的に光取出部19を発光させないようにすることができる。
そして、本第1の実施の形態によるシートスイッチモジュール1では、第1ライトガイド13と第2ライトガイド14との間にはシート状のマスク17が間隔をもって配置されているので、異なるライトガイド13、14のそれぞれに形成された光取出部19A、19B同士が平面視で近接していても、一方のライトガイド(ここでは符号13)が導光していなければその光取出部19が発光せず、また他方(ここでは符号14)のライトガイドの光の影響を受けることもないことから、光取出部19、19同士を近接位置に配置させることができ、しかも光取出部19を二層のライトガイド13、14に任意に振り分けて配置させることができる利点がある。
次に、他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1の実施の形態と異なる構成について説明する。
(2)第2の実施の形態
図4および図5に示すように、第2の実施の形態では、光源の位置を変更させた一例であって、図2に示す第1の実施の形態のように第1光源11と第2光源12とを対向配置させない形態である。
図4に示すように、第2の実施の形態のシートスイッチモジュール1Aは、平面視略四角形状の一辺をなす光源配置側面1a(図4で上端の一辺)に一対の第1光源31(31A、31B)と第2光源32(32A、32B)とが配置されている。すなわち、上述した図2に示す第1の実施の形態においては第1光源11と第2光源12とが互いに対向して配置された構成となっているが、本第2の実施の形態では光源31、32どうしが対向配置でない点で第1の実施の形態とは異なっている。つまり、一対の第1光源31A、31Bがシートスイッチモジュール1Aの光源配置側面1aの両端に配置され、一対の第2光源32A、32Bが光源配置側面1aの略中央に配置されている。
図4および図5に示すように、第2の実施の形態では、光源の位置を変更させた一例であって、図2に示す第1の実施の形態のように第1光源11と第2光源12とを対向配置させない形態である。
図4に示すように、第2の実施の形態のシートスイッチモジュール1Aは、平面視略四角形状の一辺をなす光源配置側面1a(図4で上端の一辺)に一対の第1光源31(31A、31B)と第2光源32(32A、32B)とが配置されている。すなわち、上述した図2に示す第1の実施の形態においては第1光源11と第2光源12とが互いに対向して配置された構成となっているが、本第2の実施の形態では光源31、32どうしが対向配置でない点で第1の実施の形態とは異なっている。つまり、一対の第1光源31A、31Bがシートスイッチモジュール1Aの光源配置側面1aの両端に配置され、一対の第2光源32A、32Bが光源配置側面1aの略中央に配置されている。
図5に示すように、シートスイッチモジュール1Aは、第1光源31A、31Bに接続された第1ライトガイド33と、マスク37と、第2光源32A、32Bに接続された第2ライトガイド34と、押えシート39と、メタルプレート40とがその順で積層配置されており、さらに第1ライトガイド33と、マスク37と、第2ライトガイド34と、押えシート39とのそれぞれの間には粘着材38(38A、38B、38C)が配置されている。なお、これら各部位の構成は、第1の実施の形態と同様であるので、ここでは詳しい説明は省略する。
そして、第1光源31A、31Bは、第2ライトガイド34との間の接続部に第1遮光部材36(36A、36B)が設けられており、これにより第1ライトガイド33のみに光を導入させることが可能になっている。一方、第2光源32A、32Bは、第1ライトガイド33との間の接続部に第1遮光部材35が設けられており、これにより第2ライトガイド34のみに光を導入させることが可能となっている。
そして、第1光源31A、31Bは、第2ライトガイド34との間の接続部に第1遮光部材36(36A、36B)が設けられており、これにより第1ライトガイド33のみに光を導入させることが可能になっている。一方、第2光源32A、32Bは、第1ライトガイド33との間の接続部に第1遮光部材35が設けられており、これにより第2ライトガイド34のみに光を導入させることが可能となっている。
本第2の実施の形態によるシートスイッチモジュール1Aでは、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、二層の各ライトガイド33、34がそれぞれに対応する光源31、32の光のみを導光して図示しない光取出部から発光するセグメンテーションが構成されているので、ライトガイド33、34毎、或いは同時に光取出部から発光させることができ、二層のライトガイド33、34のうち特定のライトガイドの光取出部を選択的に区別して発光させることが可能であるとともに、選択的に光取出部を発光させないようにすることができる。そして、他方のライトガイドの光の影響を受けることもないことから、光取出部同士を近接位置に配置させることができ、しかも光取出部を二層のライトガイド33、34に任意に振り分けて配置させることができる。
(3)第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態によるシートスイッチモジュールについて、図6に基づいて説明する。なお、図6では、第2光源や第1ライトガイド13より下方に位置する部材を省略している。
図6に示すように、第3の実施の形態では、上述した図2に示す第1の実施の形態の二層のライトガイド13、14のうち、第1ライトガイド13の第1光源11の光を導入する一端面13aとは反対側の他端面13b側の端部において、シートスイッチ20側の面とは反対側の面(他方の面13d)の角部に第1ライトガイド13の厚みを減少させる切欠部3が形成された構成となっている。この切欠部3は、他端面13bから一端面13a側に向かうに従って、下面(一方の面13c)から上面(他方の面13d)に向う傾斜面3aを形成させた形状をなしている。そして、この傾斜面3aに沿うようにして第1遮光部材15が設けられ、さらに第1遮光部材15と第2光源12とが粘着材18Bによって接続されている。
次に、本発明の第3の実施の形態によるシートスイッチモジュールについて、図6に基づいて説明する。なお、図6では、第2光源や第1ライトガイド13より下方に位置する部材を省略している。
図6に示すように、第3の実施の形態では、上述した図2に示す第1の実施の形態の二層のライトガイド13、14のうち、第1ライトガイド13の第1光源11の光を導入する一端面13aとは反対側の他端面13b側の端部において、シートスイッチ20側の面とは反対側の面(他方の面13d)の角部に第1ライトガイド13の厚みを減少させる切欠部3が形成された構成となっている。この切欠部3は、他端面13bから一端面13a側に向かうに従って、下面(一方の面13c)から上面(他方の面13d)に向う傾斜面3aを形成させた形状をなしている。そして、この傾斜面3aに沿うようにして第1遮光部材15が設けられ、さらに第1遮光部材15と第2光源12とが粘着材18Bによって接続されている。
ここで、図6の符号t0、t1は、図2に示すシートスイッチ20の基板21の下面21bから第1ライトガイド13と第2光源12とを接続する粘着材18Bの上面までの長さ寸法を示している。本第3の実施の形態では、傾斜面3aを形成してなる切欠部3を設けることで、その切り欠いた領域に第1遮光部材15を配置することができることから、このときのシートスイッチモジュール1の厚さ寸法t1を、切欠部3を設けない第1ライトガイド13の場合(図の二点鎖線)の厚さ寸法t0に比べて薄くすることができる。
(4)第4の実施の形態
次に、本発明の第4の実施の形態によるシートスイッチモジュールについて、図7に基づいて説明する。なお、図7では、上述した図6と同様に第2光源や第1ライトガイド13より下方に位置する部材を省略している。
図7に示すように、第4の実施の形態は、上述した第3の実施の形態とは切欠部3の形状が異なっている。すなわち、上述した第3の実施の形態では傾斜面3a(図6参照)を形成しているが、これに代えて、第1ライトガイド13における他端面13b側の端部の上側角部を凹状に切り欠いた段差部3bを形成させたものである。そして、この段差部3bに沿うようにして第1遮光部材15が設けられ、さらに第1遮光部材15と第2光源12とが粘着材18Bによって接続されている。
本第4の実施の形態では、段差部3bを形成してなる切欠部3を設けることで、その切り欠いた領域に第1遮光部材15を配置することができることから、このときのシートスイッチモジュール1の厚さ寸法t2を、切欠部3を設けない第1ライトガイド13の場合(図の二点鎖線)の厚さ寸法t0に比べて薄くすることができる。
次に、本発明の第4の実施の形態によるシートスイッチモジュールについて、図7に基づいて説明する。なお、図7では、上述した図6と同様に第2光源や第1ライトガイド13より下方に位置する部材を省略している。
図7に示すように、第4の実施の形態は、上述した第3の実施の形態とは切欠部3の形状が異なっている。すなわち、上述した第3の実施の形態では傾斜面3a(図6参照)を形成しているが、これに代えて、第1ライトガイド13における他端面13b側の端部の上側角部を凹状に切り欠いた段差部3bを形成させたものである。そして、この段差部3bに沿うようにして第1遮光部材15が設けられ、さらに第1遮光部材15と第2光源12とが粘着材18Bによって接続されている。
本第4の実施の形態では、段差部3bを形成してなる切欠部3を設けることで、その切り欠いた領域に第1遮光部材15を配置することができることから、このときのシートスイッチモジュール1の厚さ寸法t2を、切欠部3を設けない第1ライトガイド13の場合(図の二点鎖線)の厚さ寸法t0に比べて薄くすることができる。
以上、本発明によるシートスイッチモジュールの第1乃至第4の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、第1乃至第4の実施の形態ではライトガイド13、14を二層とした構成であるが、二層であることに制限さることはなく、三層以上の複数層とすることができる。
また、本実施の形態では、ライトガイド13、14の下面側(シートスイッチ20側)の一方の面13c、14cに凹凸部を形成して光取出部19を設けているが、ライトガイド13、14の上側の面(すなわち、他方の面13d、14d)に凹凸部を形成する構成であってもかまわない。
例えば、第1乃至第4の実施の形態ではライトガイド13、14を二層とした構成であるが、二層であることに制限さることはなく、三層以上の複数層とすることができる。
また、本実施の形態では、ライトガイド13、14の下面側(シートスイッチ20側)の一方の面13c、14cに凹凸部を形成して光取出部19を設けているが、ライトガイド13、14の上側の面(すなわち、他方の面13d、14d)に凹凸部を形成する構成であってもかまわない。
また、第1乃至第4の実施の形態では二層のライトガイドの間にマスクを設けているが、これに限定されることはなく、ライトガイドどうし間にマスクを設けない構成であってもかまわない。例えば、ライトガイドの材料にソフトアクリルを採用することで、積層されるライトガイドどうしが密着しないことから、ライトガイドどうしの間に配置されるマスクを省略することが可能となる。この場合、近接する光取出部の発光の拡散部分どうしが混光しないようにする必要があり、隣り合う発光エリア(光取出部)どうしの間隔を適宜、大きくすることで対応できる。
さらに、光取出部19の形状(数字、記号、文字などの表示項目)、数量、位置などの構成は採用する携帯電話の設計に基づいて適宜設定することが可能である。
さらにまた、ライトガイドに対する遮光部材の取り付け状態は、例えば図2に示す第1の実施の形態に限定されることはない。要は、所定のライトガイド用の光源でない他の光源の光が、光源の光を導入する一端面とは反対の他端面から入射することを防止できればよいのである。
さらにまた、ライトガイドに対する遮光部材の取り付け状態は、例えば図2に示す第1の実施の形態に限定されることはない。要は、所定のライトガイド用の光源でない他の光源の光が、光源の光を導入する一端面とは反対の他端面から入射することを防止できればよいのである。
1、1A…シートスイッチモジュール、2…スイッチ素子、3…切欠部、11、31…第1光源、12、32…第2光源、13、33…第1ライトガイド、13a…一端面、13b…他端面、13c…一方の面、13d…他方の面、14、34…第2ライトガイド、14a…一端面、14b…他端面、14c…一方の面、14d…他方の面、15、35…第1遮光部材、16、36…第1遮光部材、17、37…マスク、18A〜18D、38(38A〜38C)…粘着材、19、19A、19B、19C、19D…光取出部、20…シートスイッチ、21…基板、22…接点部、23、40…メタルプレート、R…スイッチ領域
Claims (4)
- 光源と、該光源に対して一端面を近接配置させて前記光源からの光をその一端面側から導入し、その面方向に前記光源からの光を導光するとともに、その導光する光を所定位置で射出する光取出部が形成されたシート状のライトガイドと、該ライトガイドの一方の面側に配置されたシートスイッチとを備えたシートスイッチモジュールであって、
前記光源が複数設けられ、
それら光源のそれぞれに対応して設けられた複数層のライトガイドが互いに間隔をもって略平行に配置され、
前記各ライトガイドに対応する光源でない他の光源の光が前記一端面と反対の他端面から入射しないように、該他端面を遮光する遮光部材が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。 - 前記ライトガイド同士の間には、シート状のマスクが間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項1に記載のシートスイッチモジュール。
- 前記各ライトガイドのそれぞれの前記光取出部の位置が平面視で一致しないように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシートスイッチモジュール。
- 複数層の前記ライトガイドのうち、前記シートスイッチ側とは反対側に位置するライトガイドにおいて、前記他端面寄りの端部には、前記シートスイッチ側とは反対側の面に前記ライトガイドの厚みを減少させる切欠部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のシートスイッチモジュール。
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Citations (3)
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JPH09281341A (ja) * | 1996-04-10 | 1997-10-31 | Casio Comput Co Ltd | 照明装置およびそれを用いた液晶表示装置 |
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-
2009
- 2009-04-28 JP JP2009109925A patent/JP2010257910A/ja active Pending
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