JP4853780B2

JP4853780B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP4853780B2
Application number: JP2006219683A
Authority: JP
Inventors: 隆哉小西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: JP2008047334A

Description

本発明は、押圧自在に支持され、スイッチを作動させる操作部材を有する電子機器に関する。

従来、電子機器の操作面に設けられ、ボタンの押下に連動してＯＮ／ＯＦＦを行うとともに、このボタンに対応する情報を表示する照明付スイッチ装置が知られている（特許文献１〜４参照）。照明付スイッチ装置は、光源として発光素子を有し、ボタンに形成された表示部に、光源からの光を透過させてスイッチ情報などを表示する。

図１１は従来の照明付スイッチ装置の構造を示す正面図である。図１２は図１１の照明付スイッチ装置の構造を示す平面図である。図１３は図１２の矢印Ｄ−Ｄ線方向から視た場合の照明付スイッチ装置の構造を示す断面図である。

この照明付スイッチ装置は、操作ボタン１００、ＬＥＤ１０６およびタクトスイッチ１０２から構成される。ＬＥＤ１０６およびタクトスイッチ１０２は、基板１０３上に実装されている。操作ボタン１００の中心軸ｑは、ＬＥＤ１０６の光軸と同一の軸上にある。

操作ボタン１００は、遮光部１０１および透過部１０７からなる。遮光部１０１の端部には、タクトスイッチ１０２を押下するための突起１０５が形成されている。操作ボタン１００を押下すると、突起１０５がタクトスイッチ１０２の作動部を押圧してスイッチを作動させ、ＬＥＤ１０６が点灯もしくは点滅する。

透過部１０７は拡散材で成形されている。その入射部および射出部には、シボ加工が施されており、光を拡散させ、輝度むらを少なくする。また、遮光部１０１の下側には、支点１０８ａ、１０８ｂが形成され、透過部１０７の下側には、支点１０９が形成されており、操作ボタン１００の右端を押下しても、違和感なくタクトスイッチ１０２を作動させることができる。

図１４は他の従来の照明付スイッチ装置の構造を示す正面図である。図１５は図１４の照明付スイッチ装置の構造を示す平面図である。図１６は図１５の矢印Ｅ−Ｅ線方向から視た場合の照明付スイッチ装置の構造を示す断面図である。

この照明付スイッチ装置は、操作ボタン１１１、ＬＥＤ１１６およびタクトスイッチ１１２から構成される。基板１１３には、ＬＥＤ１１６およびタクトスイッチ１１２が実装されている。操作ボタン１１１の下側中央部には、タクトスイッチ１１２を押下するための突起１１５が形成されている。

また、操作ボタン１１１の表面は塗装されているが、発光表示部１１７の部分だけレーザで塗装がカットされている。また、ＬＥＤ１１６からの光を発光表示部１１７に効率良く到達させるために、ボタン表面の塗装を工夫したり、メッキを施すことにより、操作ボタン１１１の内部で光を乱反射させている。
特開平７−３２６２４６号公報（段落００１２〜００１５、図１等）特開平１１−１４３４１０号公報（段落００１３〜００１５、図２等）特開２００３−２４９１４２号公報（段落０００６、図１）特開２００４−３３６１６８号公報（段落００１３〜００１７、図１〜３等）

しかしながら、上記従来の電子機器では、以下に掲げる問題があった。即ち、前者の照明付スイッチ装置では、操作ボタン１００の真下にＬＥＤ１０６が位置しているので、十分な輝度が得られ、輝度むらの発生を回避することができる。しかし、この場合、操作ボタン１００の端部に形成された突起１０５でタクトスイッチ１０２を押下することになる。このため、突起１０５から離れた操作ボタン１００の部分を押下した場合、動作の支点１０８ａ、１０８ｂ、１０９があったとしても、スイッチを作動させるためには比較的大きな力が必要であった。

一方、後者の照明付スイッチ装置では、操作ボタン１１１の下側中央部に突起１１５が設けられているので、操作ボタン１１１のどの部分を押しても、スイッチを作動させるために必要な力はほぼ等しい。しかし、この場合、ＬＥＤ１１６が操作ボタン１１１の真下から離れてしまうので、導光材を用いても、ＬＥＤに近い部分では輝度が高く、遠い部分では輝度が低いという輝度むらが発生した。

また、このような導光材では、ＬＥＤ１１６からの光を効率良く発光表示部１１７に導光することができず、低輝度や輝度むらを改善することが困難であった。また、スイッチおよび発光素子の実装面積を広くする必要があり、省スペース化が困難であった。

そこで、本発明は、簡単な構造でありながら、操作性が良く、かつ高輝度で輝度むらの少ない操作部材を有する電子機器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、本発明の電子機器は、軸方向に押圧自在に支持された操作部材と、前記軸径方向に設けられた発光素子と、前記軸方向に設けられたスイッチとを有し、前記操作部材が押圧されることにより前記スイッチが作動する電子機器であって、前記操作部材は、前記発光素子からの光を入射する入光面と、前記入光面から入射した光を前記表示部に反射させる反射面と、前記反射面で反射した光を出射する表示部と、前記操作部材が押圧される際に前記スイッチを押圧する突起とが、導光可能な材料で一体的に形成され、前記反射面は前記操作部材の側面を凹ませることで形成されるとともに、前記表示部、前記反射面および前記突起が前記操作部材の同一軸上に形成されることを特徴とする。

本発明の電子機器によれば、簡単な構造でありながら、良好な操作性を確保することができ、しかも高輝度で輝度むらを少ない操作部材を有する電子機器を提供することができる。

本発明の電子機器の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の電子機器は、照明付スイッチ装置が搭載された電子機器ユニットに適用される。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態における操作ボタン１０が搭載された電子機器ユニットの構造を示す分解斜視図である。図２は図１の上方（図中矢印ｋ方向）から視た電子機器ユニットの外観を示す平面図である。図３は図１の正面（図中矢印ｈ方向）から視た電子機器ユニットの外観を示す正面図である。

電子機器ユニットは、カバー６およびベース８間に、シャーシ５、フレキシブル基板（ＦＰＣ）４および操作ボタン１０が組み込まれた構造を有する。シャーシ５はベース８に位置決めされ、カバー６はシャーシ５を挟み込むようにベース８に固定される。フレキシブル基板４はシャーシ５に固定されており、その一端部が略直角に曲げられている。略直角に曲げられた垂直な基板４ｂには、発光素子２が実装され、ＦＰＣ４の水平な基板４ａには、スイッチ３が実装されている。なお、スイッチ３が押下されると、ＦＰＣ４に配置された電子回路（図示せず）によって発光素子２の点灯・消灯が切り替わる。

本実施形態では、照明付スイッチ装置は、操作ボタン１０、スイッチ３および発光素子２から主に構成される。操作ボタン１０は、ボタン本体１およびキャップ部７から構成される。ボタン本体１は、その下部から延設された略Ｓ字形の支持部材１ｅ、およびこの支持部材１ｅの端部に形成され、ＦＰＣ４を介してシャーシ５に取り付けられる固定部材１ｆを有する（図７参照）。これにより、ボタン本体１は中心軸ａ方向に可撓性を有し、押下自在である（図４参照）。

図４は図２の矢印Ａ−Ａ線方向から視た操作ボタン１０近傍の構造を示す断面図である。図５は図３の矢印Ｂ−Ｂ線方向から視た電子機器ユニットの構造を示す断面図である。

ボタン本体１は、軸ａ方向の上部に形成され、光を出射する表示部１ｃ、発光素子２からの光を表示部１ｃに導く導光部１ｇ、およびスイッチ３を押圧するための突起１ｄを有する。本実施形態では、ユーザによって操作されるボタン本体１および表示部１ｃは、上方（図１矢印ｋ方向）から視て円形状を有する。また、突起１ｄはボタン本体１の略中心軸上に形成されている。

また、ボタン本体１は、透明または乳白色の材料で形成されており、導光可能な部材である。また、導光部１ｇは、発光素子２からの光を通過させる入光面１ａおよび反射面１ｂを有する。入光面１aは、発光素子２からの光を反射面１ｂに集光するような曲率を有する（図７参照）。また、反射面１ｂは、入光面１ａからの光を表示部１ｃに集光するような曲率を有する（図６参照）。

キャップ部７は、遮光性の材料で成形もしくは塗装されており、表示部１ｃの周りを囲むように、ボタン本体１の上部に取り付けられる。このキャップ部７が装着されたことにより、表示部１ｃの照明範囲は絞られる。

上記構造を有する操作ボタン１０の動作を示す。図６は図１の側方（図中矢印ｉ方向）から視た場合の発光素子２から発せられた光線の進行を示す図である。図７は図１の上方（図中矢印ｋ方向）から視た場合の発光素子２から発せられた光線の進行を示す図である。

ユーザが指で操作ボタン１０（表示部１ｃ近傍）を軸ａ方向に押圧すると、ボタン本体１は、一端が固定部材１ｆで固定された支持部材１ｅの弾性力により（図７参照）、略軸ａ方向に撓み、突起１ｄが押し下げられる。この突起１ｄは、フレキシブル基板４に配置されたスイッチ３を押下し、電子機器ユニット本体の機能（ＯＮ／ＯＦＦ）が操作される。ユーザは表示部１ｃの点灯・消灯状態から電子機器ユニットの機能状態を確認することができる。

発光素子２から発せられる光は、ボタン本体１の側面である入光面１aに向かって投光される。この光線９ａは、入光面１ａを通過して反射面１ｂに導かれる光（光線９ｂ）となり、さらに反射面１ｂで反射し、表示部１ｃに導かれる光（光線９ｃ）となる。このとき、入光面１aを通過した光線９ｂの多くは、その曲率により反射面１ｂに集光する。さらに、反射面１ｂで反射された光線９ｃは、その曲率により表示部１ｃに集光する。表示部１ｃの照明範囲は、キャップ部７によって絞られており、表示部１ｃを透過した光は、そのまま上方に進み、照明光となる。ここで、カバー６の側壁が発光素子２およびボタン本体１を囲んでいるので、発光素子２から発せられた光は遮光され、電子機器ユニットの外部に漏出しない。

このように、第１の実施形態の電子機器によれば、ボタン本体１の中心軸ａの下方にスイッチ３が配置されているので、余分な力を必要とせず、スイッチ３を簡単に操作することができる。また、発光素子２からの光を、曲率を持った入光面１ａで透過させ、さらに曲率を持った反射面１ｂで反射させることにより、拡散した光を表示部１ｃに集光させることができる。従って、導光部材であるボタン本体１の導光路を細くしても、光が拡散する損失（ロス）を少なくすることができる。また、透過（入光）面および反射面の面積を小さくすることができ、小型化を実現できる。また、光のロスが少なくなることにより、高輝度で輝度むらの少ない照明付スイッチ装置を実現することができる。よって、比較的簡単な構造でありながら、良好な操作性を確保し、しかも高輝度で輝度むらを少なくすることができる。

［第２の実施形態］
前記第１の実施形態では、発光素子２およびスイッチ３は、可撓性を有する配線基板である、同一のＦＰＣ４上に実装されていた。第２の実施形態では、可撓性を有しないハード基板を使用する場合を示す。

図８は第２の実施形態における操作ボタン１０が搭載された電子機器ユニットの構造を示す分解斜視図である。前記第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことによりその説明を省略する。

電子機器ユニットは、カバー６およびベース１２によって、シャーシ１１、ハード基板１３、１５および操作ボタン１０が組み込まれた構造を有する。シャーシ１１はベース１２に位置決めされ、カバー６はシャーシ１１を挟み込んでベース１２に固定される。ハード基板１５には、スイッチ３が実装され、ハード基板１５とは別体のハード基板１３には、発光素子２が実装される。ハード基板１３、１５は略直交するように取り付けられ、発光素子２およびスイッチ３の幾何学的位置関係は前記第１の実施形態と同様である。

図９は図８の上方（図中矢印ｍ方向）から視た場合の電子機器ユニットの外観を示す平面図である。図１０は図９の矢印Ｃ−Ｃ線方向から視た場合の操作ボタン１０近傍の構造を示す断面図である。操作ボタン１０の構造は前記第１の実施形態と同様である。また、発光素子２が実装されたハード基板１３は、スイッチ３が実装されたハード基板１５に対し、略垂直になるようにベース１２に固定される。即ち、前記第１の実施形態と同様、発光素子２はボタン本体１の入光面１ａと対向する位置に固定され、スイッチ３はボタン本体１の下部に形成された突起１ｄと対向する位置に固定される。

従って、前記第１の実施形態と同様、発光素子２から発せられる光は、ボタン本体１の入光面１ａに入射し、また、操作ボタン１０を押下すると、ボタン本体１が撓んで、突起１ｄはスイッチ３を押下する。

このように、第２の実施形態の電子機器によれば、フレキシブル基板を用いなくても、前記第１の実施形態と同様の効果を有する照明付スイッチ装置を実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、発光素子からの光を入射する入光面、および入光面を透過した光を表示部に反射させる反射面の両方が集光するように曲率に形成されたが、入光面および反射面のいずれか一方のみ曲率に形成されてもよい。

第１の実施形態における操作ボタン１０が搭載された電子機器ユニットの構造を示す分解斜視図である。図１の上方（図中矢印ｋ方向）から視た電子機器ユニットの外観を示す平面図である。図１の正面（図中矢印ｈ方向）から視た電子機器ユニットの外観を示す正面図である。図２の矢印Ａ−Ａ線方向から視た操作ボタン１０近傍の構造を示す断面図である。図３の矢印Ｂ−Ｂ線方向から視た電子機器ユニットの構造を示す断面図である。図１の側方（図中矢印ｉ方向）から視た場合の発光素子２から発せられた光線の進行を示す図である。図１の上方（図中矢印ｋ方向）から視た場合の発光素子２から発せられた光線の進行を示す図である。第２の実施形態における操作ボタン１０が搭載された電子機器ユニットの構造を示す分解斜視図である。図８の上方（図中矢印ｍ方向）から視た場合の電子機器ユニットの外観を示す平面図である。図９の矢印Ｃ−Ｃ線方向から視た場合の操作ボタン１０近傍の構造を示す断面図である。従来の照明付スイッチ装置の構造を示す正面図である。図１１の照明付スイッチ装置の構造を示す平面図である。図１２の矢印Ｄ−Ｄ線方向から視た場合の照明付スイッチ装置の構造を示す断面図である。他の従来の照明付スイッチ装置の構造を示す正面図である。図１４の照明付スイッチ装置の構造を示す平面図である。図１５の矢印Ｅ−Ｅ線方向から視た場合の照明付スイッチ装置の構造を示す断面図である。

符号の説明

１ボタン本体
１ａ入光面
１ｂ反射面
１ｄ突起
１ｅ支持部材
１ｆ固定部材
１ｇ導光部材
２発光素子
３スイッチ
４フレキシブル基板（ＦＰＣ）
１０操作ボタン
１３、１５ハード基板

Claims

軸方向に押圧自在に支持された操作部材と、前記軸径方向に設けられた発光素子と、前記軸方向に設けられたスイッチとを有し、前記操作部材が押圧されることにより前記スイッチが作動する電子機器であって、
前記操作部材は、前記発光素子からの光を入射する入光面と、前記入光面から入射した光を前記表示部に反射させる反射面と、前記反射面で反射した光を出射する表示部と、前記操作部材が押圧される際に前記スイッチを押圧する突起とが、導光可能な材料で一体的に形成され、
前記反射面は前記操作部材の側面を凹ませることで形成されるとともに、
前記表示部、前記反射面および前記突起が前記操作部材の同一軸上に形成されることを特徴とする電子機器。
前記入射面は、前記入光面から入射した光が前記反射面に集光するような曲率に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記反射面は、前記反射面で反射した光が前記表示部に集光するような曲率に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記表示部の周りを囲むキャップ部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子機器。
前記発光素子が配置された基板および前記スイッチが配置された基板は、略直角に曲げられた同一の可撓性基板であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子機器。
前記発光素子が配置された基板および前記スイッチが配置された基板は、それぞれハード基板からなり、互いに略直交するように保持されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子機器。