JP4974752B2 - 照明式スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器に搭載されるスイッチ装置に関し、特にスイッチの操作部が発光するスイッチ装置に関する。

電子機器には外面にボタン、スイッチ等の操作部が設けられている。この操作部に操作信号が導入されたことのサインや、暗い場所での視認性向上のために、操作部の操作面内を照射可能とした照明式スイッチ装置が提案されている。例として、特許文献１、２がある。図４、５は、実施例として一般的な照明式スイッチ装置の一例を示す側面図である。

従来の照明式スイッチ装置は、光源４−１と、タクトスイッチ等のスイッチ素子４−３と、光源４−１の入射面から導入した光を射出側である操作部の発光面４−５ｄに射出する導光部材４−５とで構成されている。導光部材４−５には、スイッチ素子４−３を押圧する押圧部４−５aと、光源４−１からの光が入射する入射面４−５ｂと、入射した光を射出する発光面４−５ｄと、入射面４−５ｂから入射した光を発光面４−５ｄ側へ向けて反射する反射面４−５ｃとを有する。また、導光部材４−５に押圧部４−５aが一体に成型されている。このように構成された照明式スイッチ装置を操作すると、導光部材４−５に設けられた押圧部４−５aが、これに対向して設けられたスイッチ素子４−３を押圧し光源４−１が発光する。

特に図４に示した従来の照明式スイッチ装置では、操作面内に配置された発光面４−５ｄの中心軸上に反射面４−５ｃを配置する。これによって、光源４−１からの光を反射面によって反射し、射出側である操作面中央４−５ｄに向けて効率良く光路を設定することが可能である。

また、図５の従来例では、操作面の中心軸上にスイッチ素子５−３を押圧する押圧部５−５aの押圧面を配置している。
特開２００１−２１８８６号公報 特開２００３−２４９１４２号公報

しかしながら、図４に示すスイッチ装置では操作面内に配置された発光面４−５ｄの中心軸上にスイッチ素子４−３が配置されていないため、操作感の低下が問題となる。

また、図５に示すスイッチ装置では、発光面５−５ｄの中心軸上にスイッチ素子５−３が配置されているため、良好な操作感を確保することが可能である。しかし、図５に示すスイッチ装置の場合、反射面４−５ｃの中心軸周囲に押圧部４−５aが反射面４−５ｃと接して設けられているため、その部分の反射面が欠落する。これにより、操作面内に配置された発光面５−５ｄの中央に導かれる光の光量が減少又はほとんどなくなるため、発光面５−５ｄで明るさのムラが発生する。さらに、発光効率が低下する為、光源に余分な電流を印加し輝度を向上させる必要が生じ、消費電力の増大が問題となる。

本発明は、良好な操作感を確保しつつ、発光面での明るさのムラを少なくすることが
可能なスイッチ装置を提供する。

本発明の１つの側面としての照射式スイッチ装置は、光源と、スイッチ素子と、光源及びスイッチ素子を搭載した基板と、光源からの光を入射させる入射面、該入射面からの光を反射する反射面、反射面で反射した光を射出する発光面、およびスイッチ素子を押圧する押圧部が形成される導光部材と、発光面を露出させる開口部が形成されるキートップ部と、該キートップ部から一方向に延出形成され弾性変形可能なヒンジ部が形成される操作部材と、を有し、反射面は、導光部材のうち、発光面の中心と押圧部の押圧面の中心とを結ぶ軸が通り、かつ押圧部から離れた領域に形成され、入射面及び押圧部は、導光部材における基板に対向する部分に形成され、光源および入射面は、操作部材のヒンジ部が延出形成される方向とは異なる方向に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、発光面の中心軸上に押圧面を配置しているため、良好な操作感を確保できる。また、反射面から押圧部がはなれているので、反射面が欠落することなく光源からの光を反射面に導くことができ、発光面の明るさムラを少なくすることができる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。

図６、７は本発明の実施例である照明式スイッチ装置を組み込んだビデオカメラの外観を示している。

このビデオカメラでは、レンズ６−１によって像を不図示の撮像素子上に形成する。撮像素子からの出力信号に基づいて映像信号が生成される。映像の記録を開始するには録画スイッチ６−２を押圧する。生成された映像は電子ビューファインダ６−３やモニタディスプレイ６−４で視覚的に確認できる。これらに表示される映像の倍率は、ズームスイッチ６−５によって変えることができる。そして、撮像モード（動画撮影モード及び静止画撮影モード）の切り替えや、照明のON/OFF切り替え等を行うために実施例の照射式スイッチ装置６−６が使われている。

図１は、本発明の実施例１である照明式スイッチ装置の斜視図、図２は図１のA-A線の断面図である。

照明式スイッチ装置は、光源である発光ダイオード（以下LED）１−１を搭載したプリント基板１−２と、押圧式のスイッチ素子であるタクトスイッチ１−３（感圧スイッチ等、他の押圧式スイッチ素子でもよい）を搭載した第2のプリント基板１−４を有する。また、LED１−１の光を入射面から導入し、導入光を射出側である発光面１−５ｄから射出する導光部材１−５と、導光部材１−５を支持し、不図示のカメラ本体に対して弾性的に変位可能な操作部材１−６とを有する。

プリント基板１−２及び１−４には、タクトスイッチ１−３の操作信号を伝達する電気回路と、LED１−１の発光を制御する電気信号を伝達する電気回路を有する。本実施例では、光源としてLED１−１を用い、スイッチ素子として、タクトスイッチ１−３を用いる。

導光部材１−５は、透明もしくは乳白色のアクリル、ポリカーボネード樹脂（以下PC）など光透過性の高い材料で形成されることが望ましい。本実施例では、導光部材として透明のPCを用いる。

導光部材１−５は、タクトスイッチ１−３を押圧する押圧部１−５aと、LED１−１からの光を入射させる入射面１−５ｂと、入射した光を反射する反射面１−５ｃと、反射された光を射出する発光面１−５ｄとを一体にて成型している。特に反射面１−５ｃは、押圧部１−５aと反射面１−５ｃとの間に中空部１−５eが形成されることによって、押圧部１−５aと離れた領域に配置されている。

また、導光部材１−５の反射面１−５ｃは、発光面１−５ｄの中心と、押圧部１−５aの中心とを結ぶ直線軸１−５ｆが通る領域に形成されている。これにより、導光部材１−５の屈折率n１と空気の屈折率n２から決まる臨界角に基づき、光源１−１からの光束L１が反射面１−５ｃで全反射され、発光面１−５ｄの中央に効率よく到達する。導光部材１−５の発光面１−５ｄには、光を拡散させる光拡散面を用いることで、より視覚的に発光面１−５ｄの発光が確認しやすくなる。

図１、及び図２に示す反射面１−５ｃにおける臨界角は、PCである導光部材１−５の屈折率n１が1.59、空気の屈折率が1.0であるので、39°となる。反射面１−５ｃは、入射光束L１の角度φ１が臨界角である39°以上に設定される。さらに、射出光束の角度φ２（＝φ１）で反射された光束L２が、発光面１−５ｄに、その中央を含めて均一に到達できるように入射面１−５ｂからの光軸、及び発光面１−５ｄへの光軸に対して45°に設定される。本実施例では、反射面１−５ｃにおいて全反射を用いたが、蒸着膜によって反射面を形成してもよい。

さらに、タクトスイッチ１−３も直線軸１−５ｆが通る領域に配置することにより、良好な操作感を確保する。

操作部材１−６は、操作部を構成するキートップ１−６aと、カメラ本体によって支えられて弾性変形可能なヒンジ部１−６ｂとで構成されている。本実施例では、キートップ１−６aの中央に開口が形成されている。該開口に導光部材１−５の反射面１−５ｃよりも上側の部分（上端に発光面１−５ｄが形成されている）が挿入された状態で導光部材が固定されているので、導光部材１−５も操作部１−６とともに上下方向に動作する。なお、キートップ１−６aの上面と発光面１−５ｄは段差がないように組み合わさって操作面を構成する。

このように構成された照明式スイッチ装置の操作面を押圧すると、キートップ１−６aと導光部材１−５が下動し、導光部材１−５の押圧部１−５aがタクトスイッチ１−３を押圧する。これにより、操作信号がカメラ本体に導入され、該操作信号に対応したカメラ動作が行われる。導光部材１−５の入射面１−５ｂから入射したLED１−１からの光L１は、導光部材１−５の中空部１−５eによって押圧部１−５aから離れた（独立した）反射面１−５ｃにて反射され、キートップ１−６aの中央の発光面１−５ｄから射出する。押圧状態が解除されると、キートップ１−６aと導光部材１−５はヒンジ部１−６ｂの弾性によって元の位置に戻る。

図３は、本発明の実施例２である照明式スイッチ装置を示す。本実施例２は、光源としてのLED３−１と、押圧式スイッチ素子であるタクトスイッチ３−３（感圧スイッチ等、他の押圧式スイッチ素子でもよい。）を同一のプリント基板３−４上に搭載している。

本実施例における導光部材３−５はタクトスイッチ３−３の押圧部３−５aと、LED３−１からの光を入射する入射面３−５ｂと、入射面から入射した光を、発光面３−５ｄ側へ反射する第１の反射面３−５ｇと第２の反射面３−５eを一体にて成型している。

特に、導光部材３−５の第２の反射面３−５ｃは、タクトスイッチ３−３を押圧する押圧部３−５aと発光面３−５ｄの間で、導光部材３−５の中空部３−５eによって、押圧部とは離れた領域に配置されている。また、タクトスイッチ３−３の中心と押圧部３−５aの中心は、同一直線軸３−５ｆ上に配置されている。入射面３−５ｇから入射したLED３−１からの光束L３は、第１の反射面３−５ｇと、中空部３−５eによって押圧部３−５aから離れた（独立した）第２の反射面３−５ｃで反射され、発光面３−５ｄへと導かれる。

このように、LED３−１と、タクトスイッチ３−３を同一のプリント基板３−４に搭載することで、基板等の部品点数を少なくすることができるため、コストダウンを図ることができる。

以上のように、いずれの実施例でも、反射面は、発光面の中心と押圧部の押圧面の中心とを結ぶ軸が通る領域に形成されている。そのため、良好な操作感を確保しながら、光源からの光を発光面に均一に導くことができる。すなわち、発光面での明るさムラが発生せず、また、発光効率が良いので、光源に余分な電流を印加し輝度を向上させる必要が無く、消費電力を増大させる必要がない照明式スイッチ装置の提供が可能となる。

実施例では、スイッチ素子はタクトスイッチ、光源はLEDを用いたが、スイッチ素子の種類及び光源の種類は問わない。

また、操作部材（キートップ、ヒンジ部）は発光面、反射面、及び押圧部と導光部材と一体に成型されていてもよい。その場合は、キートップの側面、及び上面の発光領域以外の部分に、遮光塗料を塗装又は印刷し、発光領域以外の部分から漏れる光を遮断するとよい。

さらに、本実施例では導光部材に押圧部を一体成型した場合について説明したが、押圧部を導光部材に貼り付けてもよい。

本発明の実施例１である照明式スイッチ装置の要部の斜視図。 図１のA-A線の断面図。 本発明の実施例２である照明式スイッチ装置の断面図。 従来の照明式スイッチ装置を表す図。 従来の照明式スイッチ装置を表す図。 照明式スイッチ装置を有する本発明の実施例であるビデオカメラの斜視図。 上記ビデオカメラの側面図。

符号の説明

１−１ 光源（LED等）
１−２ 光源を搭載したプリント基板
１−３ スイッチ素子（タクトスイッチ等）
１−４ スイッチ素子を搭載したプリント基板
１−５ 導光部材
１−５a 導光部材のスイッチ押圧部
１−５ｂ導光部材の入射面
１−５ｃ導光部材の反射面
１−５ｄ導光部材の発光面
１−５e 中空部
１−５ｆ発光面、押圧部、スイッチ素子の中心を結ぶ軸
１−６ 操作部
１−６a キートップ
１−６ｂヒンジ部
L１、２、３、４ 光束
６ ビデオカメラ本体
６−１ レンズ
６−２ 録画スイッチ
６−３ ファインダ
６−４ モニタディスプレイ
６−５ ズームスイッチ
６−６ 照射式スイッチ装置

Claims (3)

1. 光源と、
   スイッチ素子と、
   前記光源及び前記スイッチ素子を搭載した基板と、
   前記光源からの光を入射させる入射面、前記入射面からの光を反射する反射面、前記反射面で反射した光を射出する発光面、および前記スイッチ素子を押圧する押圧部が形成される導光部材と、
   前記発光面を露出させる開口部が形成されるキートップ部と、前記キートップ部から一方向に延出形成され弾性変形可能なヒンジ部が形成される操作部材と、を有し、
   前記反射面は、前記導光部材のうち、前記発光面の中心と前記押圧部の押圧面の中心とを結ぶ軸が通り、かつ前記押圧部から離れた領域に形成され、
   前記入射面及び前記押圧部は、前記導光部材における前記基板に対向する部分に形成され、
   前記光源および前記入射面は、前記操作部材の前記ヒンジ部が延出形成される方向とは異なる方向に配置されていることを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記導光部材は、前記反射面と前記押圧部との間に中空部を有することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 請求項１または２に記載のスイッチ装置を有することを特徴とする電子機器。