JP5324972B2

JP5324972B2 - スイッチモジュール

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Publication number: JP5324972B2
Application number: JP2009073002A
Authority: JP
Inventors: 正志渡辺
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: US20100243417A1; JP2010225480A; US8173921B2

Description

本発明は、携帯電話や携帯用情報端末等の電子機器におけるテンキー等の操作部を照光すると共に操作信号を発生するシート状のスイッチモジュールに関するものである。

従来、この種のスイッチモジュールとしては、基板上に設けた固定接点とタクトバネからなるスイッチの上に導光板を配置し、この導光板の端部に光源を配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このスイッチモジュールにおいては、導光板の上にキートップを設け、導光板から光を照射することでキートップに印刷した文字を照光してキーの表示を判別し易くしていた。

また、上部にタッチパネルを配し、その下に表示シートと導光板を配置したスイッチモジュールも知られている（例えば、特許文献２参照）。このスイッチモジュールにおいては、導光板で照光することにより、表示シートをタッチパネルに重ねて表示して、操作位置を明確にしていた。

特開２００４−６９７５１号公報（図６）特開２００４−２２７９９７号公報（図２）

上記のようにキートップに印刷した文字を発光させる従来技術においては、１つのキーに複数の文字が表示されているものがある。この場合、キー操作でどの表示に対応する入力が行われるのか、キートップを見ただけでは判断することができないという問題があった。

また、前述したようにタッチパネルに重ねて表示を行う従来技術においては、入力位置を明確にすることができても、クリック感を伴う操作感を得ることはできなかった。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、良好な操作感を保ちつつ表示をより明確にすることを可能としたスイッチモジュールを提供することにある。

本発明のスイッチモジュールは、基板と、該基板上に設けられ、固定接点とこの固定接点の上方を覆う可動接点の上方を覆う可動接点とこの可動接点を覆って基板の表面に接着されるシートとからなるシートスイッチと、該シートスイッチ上に重ねて配置されると共に前記シートスイッチの操作位置に対応するように表示部がそれぞれ設けられる第１及び第２の導光板と、前記基板の端部にそれぞれ実装され、密着せずにわずかに離れた状態で重なっている前記第１及び第２の導光板にそれぞれ光を照射する第１及び第２の光源と、該第１の光源の発光面上端から前記第１の導光板の端部上端に架け渡されるように設けられた第１の遮光シートと、前記第２の光源の発光面下端から前記第２の導光板の端部下端に架け渡されるように設けられた第２の遮光シートと、前記第１及び第２の光源を切換点灯する切換制御部と、を備え、前記第１及び第２の光源を切換点灯することにより前記第１及び第２の導光板に設けられた表示部をそれぞれ表示するものである。また、このスイッチモジュールでは、前記表示部及び前記第１及び第２の遮光シートの一部が前記第１及び第２の導光板の間に介在することで前記第１及び第２の導光板が密着することを防いでいる。

また、本発明のスイッチモジュールにおける前記表示部は、下に位置する表示部が透過するように、上に位置する表示部が半透明な光拡散層からなる。

また、本発明のスイッチモジュールにおける前記複数の導光板は、前記シートスイッチ上に配置される第１の導光板と、該第１の導光板上に配置される第２の導光板からなり、前記表示部は、前記第１の導光板に設けられる第１の表示部と、前記第２の導光板に設けられる第２の表示部とからなる。そして、この第２の表示部は半透明な光拡散層からなり、また、前記第１の表示部は印刷層又は光拡散層からなる。

なお、本発明のスイッチモジュールでは、前記複数の導光板における上部の導光板の表面に、透過率が高い着色層を設けたり、表示をドットで形成したり、前記導光板の上にフィルタを設けることもある。

本発明のスイッチモジュールにおいては、複数の光源を切り換えて点灯させることにより、各光源に対応する導光板にそれぞれ光が照射される。これにより、各導光板に設けられた表示部がそれぞれ表示されて、表示を切り換えることができる。このため、１つのキーに対して複数の表示を切り換えて表示することができ、キーの機能を明確に表示することができる。

また、本発明のスイッチモジュールにおいては、上記のように表示の切り換えが可能な導光板をシートスイッチの上に重ねて配置しているので、シートスイッチの操作感を損なうことなく表示切換を可能としている。

本発明の一実施例に係るスイッチモジュールの平面図である。図１に示すスイッチモジュールのＡ−Ａ線断面図である。図１に示すスイッチモジュールのＢ−Ｂ線断面図である。図１に示すスイッチモジュールにおける第２の表示部を表示したときの状態を示す平面図である。図１に示すスイッチモジュールにおける第１の表示部を表示したときの状態を示す平面図である。（ａ）は図１に示すスイッチモジュールに着色層を設けた状態を示す平面図、（ｂ）は断面図である。（ａ）は図１に示すスイッチモジュールにフィルタを設けた状態を示す平面図、（ｂ）は断面図である。図１に示すスイッチモジュールにおける第１及び第２の表示部を部分拡大した状態を示す説明図である。

本発明のスイッチモジュールは、基板と、その上に設けられたシートスイッチと、その上に重ねて配置された第１及び第２の導光板と、この第１及び第２の導光板にそれぞれ光を照射する第１及び第２の光源と、第１及び第２の光源を切換点灯する切換制御部とを備えている。第１及び第２の導光板には、その各裏面又は表面に第１及び第２の表示部がそれぞれ設けられている。第１の光源を点灯させて第１の導光板に光を照射すると、第１の表示部が発光する。また、第２の光源を点灯させて第２の導光板に光を照射すると、第２の表示部が発光する。このため、このスイッチモジュールにおいては、第１及び第２の光源を切換点灯させることで、第１及び第２の表示部を切換表示することができる。

以下図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係るスイッチモジュールの平面図、図２及び図３は図１に示すスイッチモジュールのＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。

本実施例におけるスイッチモジュール２は、基板４と、この基板４上に設けられるシートスイッチ６と、このシートスイッチ６の上に重ねて配置される第１及び第２の導光板８，１０と、第１及び第２の導光板８，１０にそれぞれ光を照射する第１及び第２の光源１２，１４と、第１及び第２の光源１２，１４を切換点灯させる切換制御部１５とを備えている。

基板４は、フレキシブルプリント回路基板等からなるものであり、その表面にシートスイッチ６の固定接点等の導電パターンが形成されている。

シートスイッチ６は、基板４の表示に複数形成されている固定接点１６と、この固定接点１６に接触しないようにその上方を覆うドーム形状をなす可動接点としてのタクトバネ１８と、このタクトバネ１８を覆って固定し且つ基板４の表面に接着されるシート２０と、から構成されている。

第１及び第２の導光板８，１０は、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等の導光性に優れた材料からなるものである。この第１及び第２の導光板８，１０には、その裏面におけるシートスイッチ６のタクトバネ１８に対応する位置に第１及び第２の表示部２２，２４がそれぞれ設けられている。この第１の表示部２２は、光を拡散する為に凹凸又は、マット状に形成したり、又は拡散白色あるいは他の色に着色された印刷層又は半透明な光拡散層で形成された数字、文字、マーク等からなる。また、第２の表示部２４は、半透明な光拡散層で形成された数字、文字、マーク等からなる。上記構成からなる第１の導光板８は、両面テープ、接着剤等の接着層２６によってその外周付近等が基板４の表面に接着されて固定されている。また、第２の導光板１０は、両面テープ、接着剤等の接着層２８によってその外周付近等が第１の導光板１０の表面に接着されて固定されている。

第１及び第２の光源１２，１４は、ＬＥＤ等の発光素子からなり、基板４の図中左右端部にそれぞれ２個ずつ実装されている。この第１及び第２の光源１２，１４は、第２の導光板８，１０の側方に配置され、第１及び第２の導光板８，１０の端部から内部に光を照射するものとなっている。本実施例においては、第１及び第２の光源１２，１４からの光がそれぞれ確実に第１及び第２の導光板８，１０に照射されるように、第１及び第２の遮光シート３０，３２を設けている。第１の遮光シート３０は、第１の光源１２の発光面上端から第１の導光板８の端部上端に架け渡されるように、第１の光源１２の上面と第１の導光板８の上面に両端が接着されている。この第１の遮光シート３０を設けることにより、第１の光源１２からの光は、第２の導光板１０への照射が遮られ、第１の導光板８の端部のみに照射される。一方、第２の遮光シート３２は、第２の光源１４の発光面下端から第２の導光板１０の端部下端に架け渡されるように、基板４の表面と第２の導光板１０の下面に両端が接着されている。これにより、第２の光源１４からの光は、第１の導光板８への照射が遮られ、第２の導光板１０の端部のみに照射される。

なお、本実施例における第１及び第２の遮光シート３０，３２の導光板側の端部は、第１及び第２の導光板８，１０の間に挟まれて、接着層２８により固着されて固定されている。また、第１及び第２の導光板８，１０における第１及び第２の光源１２，１４付近が発光して見えることを防ぐため、この部分にも別の遮光シール３１，３３を貼着している。

切換制御部１５は、スイッチ操作の操作等に対応して第１及び第２の光源１２，１４の点灯状態を切り換えるものである。この切換制御部１５を構成する回路は、必ずしも基板４上に設けなくても良いものであり、スイッチモジュール２を取り付ける装置に設けられた制御部内に組み込まれていても良い。

上記構成からなるスイッチモジュール２において、第２の光源１４を点灯させると、この第２の光源１４から発せられた光は上方に位置する第２の導光板１０の端面からその内部に照射される。第２の導光板１０内に照射された光は、第２の導光板１０に沿って導光され、光拡散層からなる第２の表示部２４にて拡散されて図２中上方に照射される。この結果、シートスイッチ６の操作位置に対応する第２の表示部２４が発光し、例えば図４に示すように、数字等からなる第２の表示部２４が操作位置に表示される。

一方、第１の光源１２を点灯させると、この第１の光源１２から発せられた光は下方に位置する第１の導光板８の端面からその内部に照射される。第１の導光板８内に照射された光は、第１の導光板８に沿って導光され、印刷層又は光拡散層からなる第１の表示部２２にて反射又は拡散されて図３中上方に照射される。このときに第１の表示部２２にて反射又は拡散された光は、その上方にある半透明な第２の表示部２４及び第２の導光板１０を透過して外方に照射される。この結果、シートスイッチ６の操作位置に対応する第１の表示部２２が発光し、例えば図５に示すように、文字等からなる第１の表示部２２が第２の表示部２４に代わって操作位置に表示される。

上記のように、第１の光源１２又は第２の光源１４を点灯させることで第１の表示部２２又は第２の表示部２４を発光させて表示することができるが、第１及び第２の光源１２，１４の非点灯時において、外方から入る光等によって第１及び第２の表示部２２，２４が薄く見えてしまうこともある。そこで、点灯時以外、第１及び第２の表示部２２，２４が見えないようにするため、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、上方に位置する第２の導光板１０の表面に、透過率の高い塗料で印刷することにより着色層３４を形成しても良い。この着色層３４を設ける場合には、外光により薄く見える第１及び第２の表示部２２，２４に近似する色に着色層３４の色を設定することで、背景（着色層３４）と第１及び第２の表示部２２，２４の色が同色となって、点灯時以外に第１及び第２の表示部２２，２４が見えないようにすることができる。

また、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、外光により第１及び第２の表示部２２，２４が反射する光を遮光するスモークフィルタ等のフィルタ３６を第２の導光板１０の上に配置することにより、点灯時以外、第１及び第２の表示部２２，２４が全く見えない状態にすることもできる。

なお、第１及び第２の導光板８，１０が全く別個に導光するには、第１及び第２の導光板８，１０が密着せずにわずかに離れた状態で重なっていることが好ましい。本実施例においては、第２の表示部２４及び遮光シート３０，３２の一部が第１及び第２の導光板８，１０の間に介在することで第１及び第２の導光板８，１０が密着することを防いでいる。この他、印刷等によりスペーサ等を形成して介在させても良い。

また、第１及び第２の表示部２２，２４が重ならないように配置した場合には、第１及び第２の光源１２，１４を同時に点灯して第１及び第２の表示部２２，２４を共に表示することも可能である。

一方、上記実施例においては、第１及び第２の表示部２２，２４を第１及び第２の導光板８，１０の裏面に設けているが、第１及び第２の導光板８，１０の表面に設けても良い。

また、この第１及び第２の表示部２２，２４に関して、上に位置する第２の表示部２４又は第１及び第２の表示部２２，２４の両方を、図８に示すようなドットパターンで形成することで、第１及び第２の表示部２２，２４のそれぞれの表示及び両方の同時表示が可能となる。即ち、図８に示すように、上に位置する第２の表示部２４を、光を拡散する凹凸、拡散白色等に着色された印刷層等からなるドット（図８中の白丸部）３８の集合体であるドットパターンで形成する。このようにドットパターンで第２の表示部２４を形成すると、第２の表示部２４が拡散した光はドット３８の集合として表示となり、また、下に位置する第１の表示部２２からの光はドット３８の間を透過して表示を形成することになる。

また、第１の表示部２２も第２の表示部２４と同様のドット（図８中の黒丸部）４０で形成し、また好ましくは、少なくともドットパターンが重なる部分におけるドット３８，４０が互い違いにずれるように配置すれば、第１及び第２の表示部２２，２４のドットパターンが交差する部分も、共に確実に表示することができる。これにより、第１及び第２の表示部２２，２４を同時に表示することも可能となる。

２スイッチモジュール
４基板
６シートスイッチ
８第１の導光板
１０第２の導光板
１２第１の光源
１４第２の光源
１５切換制御部
１６固定接点
１８タクトバネ
２０シート
２２第１の表示部
２４第２の表示部
２６，２８接着層
３０第１の遮光シート
３１遮光シール
３２第２の遮光シート
３３遮光シール
３４着色層
３６フィルタ
３８，４０ドット

Claims

基板と、
該基板上に設けられ、固定接点とこの固定接点の上方を覆う可動接点の上方を覆う可動接点とこの可動接点を覆って基板の表面に接着されるシートとからなるシートスイッチと、
該シートスイッチ上に重ねて配置されると共に前記シートスイッチの操作位置に対応するように表示部がそれぞれ設けられる第１及び第２の導光板と、
前記基板の端部にそれぞれ実装され、密着せずにわずかに離れた状態で重なっている前記第１及び第２の導光板にそれぞれ光を照射する第１及び第２の光源と、
該第１の光源の発光面上端から前記第１の導光板の端部上端に架け渡されるように設けられた第１の遮光シートと、
前記第２の光源の発光面下端から前記第２の導光板の端部下端に架け渡されるように設けられた第２の遮光シートと、
前記第１及び第２の光源を切換点灯する切換制御部と、を備え、
前記第１及び第２の光源を切換点灯することにより前記第１及び第２の導光板に設けられた表示部をそれぞれ表示することを特徴とするスイッチモジュール。
前記表示部及び前記第１及び第２の遮光シートの一部が前記第１及び第２の導光板の間に介在することで前記第１及び第２の導光板が密着することを防いでいる請求項１に記載のスイッチモジュール。
前記第１の導光板は前記シートスイッチ上に配置され、前記第２の導光板は前記第１の導光板上に配置され、
前記表示部は、前記第１の導光板に設けられる第１の表示部と、前記第２の導光板に設けられる第２の表示部とからなる請求項２に記載のスイッチモジュール。
前記表示部は、下に位置する表示部が透過するように、上に位置する表示部が半透明な光拡散層からなる請求項２又は３に記載のスイッチモジュール。
前記第１の表示部は印刷層又は光拡散層からなる請求項３に記載のスイッチモジュール。
前記第１及び第２の導光板における上部の導光板の表面に、透過率が高い着色層を設けてなる請求項２又は３に記載のスイッチモジュール。
前記第１及び第２の導光板における上部の導光板の上にフィルタを設けてなる請求項２又は３に記載のスイッチモジュール。
前記第２の表示部又は前記第１及び第２の表示部の両方がドットパターンで形成されている請求項３に記載のスイッチモジュール。