JPH04192231A - 照光型メンブレンスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、キーボード等に用いられ電気回路を開閉す
るメンブレンスイッチに係り、特に、暗い場所でもスイ
ッチの位置を視覚的に確認することかできる照光型メン
ブレンスイッチに関するものである。

［従来の技術ｊ 従来、自動車電話、キーホード等に使用されるスイッチ
として、暗い場所でもスイッチの位置を容易に確認する
ことかできるようにした照光型のものかある。

この種のスイッチの従来例として、第６図ないし第８図
に示すものが知られている。

まず、第６図によって第１の従来例を説明する。

図において、符号１．１は、内部に発光体か内蔵された
照光型メカニカルスイッチである。この照光型メカニカ
ルスイッチ１．１は、基板２上にはんだ付けされており
、その上部は金属フレーム３に形成された孔３　ａ、　
３　ａに挿通され、さらに、金属フレーム３の上部には
透過性及び可撓性に優れた表面シート４か設けられてい
る。

上記の照光型メカニカルスイッチ１，１へ基板２の導体
パターン（図示路）より電力を供給すると、照光型メカ
ニカルスイッチ１，１内部の発光体（図示路）か発光し
、その光か表面ノート４を透過して外部に放射する。

次に、第７図によって第２の従来例を説明する。

図において、符号１１は基板であるっこの基板１１には
発光タイオード１２かはんだ付けされている。また、基
板１１上にはクリック板１３，１３か設けられており、
このクリック板１３．１３の上部にはアクチュエータ１
４．１４か設けられている。このアクチュエータｌ　４
．１４は、導光部材１５に形成された孔１５ａ、ｌ’５
ａに上下方向に移動自在に支持されている。

これらアクチュエータ１４．１４及び導光部材１５は、
例えば、アクリル１ポリカーボネート等の透明な樹脂か
ら形成されたものである。

また、導光部材１５の中心には、窪み１５ｂか形成され
ており、発光タイオート１２から放出された光を導光部
材１５の内部に取り入れるようになっている。

上記構成において、発光ダイオード１２へ、基板１１の
導体パターン（図示路）より電力を供給すると、発光タ
イオート川２か発光する。そして、この光は窪み１５ｂ
より導光部材１５に入光し、アクチュエータ１４に伝達
され、アクチュエータ１４の上部より放射される。

次に、第８図によって第３の従来例を説明する。

図において、符号２１はメンブレンスイッチ部である。

このメンブレンスイッチ部２１は電極シート２２を３重
に折り曲げ、それぞれの電極ノート層２２　ａ、　２２
　ｂ、　２２　ｃの隙間にスペーサ２３．２４を設けた
構造になっており、スペーサ２３．２４と電極シート層
２２　ａ、　２２　ｂ、　２２　ｃとはそれぞれ接着剤
（図示路）によって接着されている。

この電極シート２２は、たとえば、ポ１ノエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）樹脂等の柔軟な絶縁材料をシート
状に形成し、その表面に回路パターンを形成したもので
ある。

また、電極シート層２２ａと電極シート層２２ｂとの間
には、スペーサ２３に形成された孔２３ａにてスイッチ
部２５．２５か構成されている。このスイッチ部２５．
２５は、前記電極ノート層２２ａ、２２ｂに向かい合う
ように設けられた接点２６．２６によって構成されたも
のである。

また、電極シート層２２ｇ、２２ｂ及びスペーサ２３．
２４には、互いに連通ずる孔Ａか形成されており、この
孔Ａの内部には、発光タイオート（発光素子）２７か設
けられている。

この発光タイオード２７は、電極シート層２２Ｃの表面
に形成された回路パターン上に、たとえば、導電ペース
ト等によって表面実装されている。

上記構成のメンブレンスイッチ部２１の上部には、クリ
ックスペーサ２８、導光板２９及び表面シート３０か順
に積層されており、導光板２９と前記メンブレンスイッ
チ部２１との間に形成された空間部には、弾性変形可能
な材料（たとえば、ばね鋼等）をドーム状に形成したク
リック板３１゜３１が設けられている。また、この導光
板２９は、たとえば、ポリカーホ不−ト等の導光性に優
れ、かつ可撓性を何した弾性変形可能なシート状の材料
を打ち抜き加工により形成したものであり、前記クリ、
り板３１．３１の上部にて近接離間可能なアクチュエー
タ３２．３２か形成されている。

また、アクチュエータ３２．３２は、発光タイオード２
７と対向する側面か入光面３２ａ、３２ａとされて、こ
の入光面３２ａ、３２ａから発光タイオード２７より発
光された光か入光されるようになっている。

上記のように構成された照光型メンブレンスイッチによ
れば、発光タイオート２７に電力を供給し発光させると
、その光が導光板２９のアクチュエータ３２．３２の入
光面３２ａ、３２ａより入光することにより、このアク
チュエータ３２．３２か照光し、表面シート３０を介し
て外部へ照射する。

そして、照光しているアクチュエータ３２，３２を表面
シート３０を介して上方から押下すると、アクチュエー
タ３２．３２か変形して、クリック板３１．３１を弾性
変形させる。そして、このクリック板３１３１が弾性変
形されることにより、電極シート層２２ａが押圧されて
、スイッチ部２５，２５の接点２６．２６同士が接触し
て導通することにより、電極シート２２に形成された回
路パターンに電流か流れる。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、上記の従来例には次のような問題点かあ
った。

（１）第１の従来例に使用された照光型メカニカルスイ
ッチ１．１は、その内部にスイッチ機構及び発光体を内
蔵したものであるので、全体の高さが高くなってしまう
。また、一つのスイッチ毎に一つの光源か必要である。

（２）第２の従来例のアクチュエータ１４．１４及び導
光部材１５は、その形状が非常に複雑であるため、射出
成型によって製作せざるを得ず、この射出成形用の金型
にコストかかかる。

（３）第３の従来例は、打ち抜き加工により形成された
シート状の導光板２つへ光を導くものであり、スイッチ
自体の厚さを極めて薄＜シ、かつ生産コストを安価にす
ることか可能であるか、アクチュエータ３２，３２にて
光の輝度に差か現れ易いという問題かあった。即ち、ア
クチュエータ３２゜３２における発光タイオード２７側
が明るく、発光ダイオード２７から離れるにしたかって
次第に暗くなってしまう。

しかも、上記のように導光板２９を使用したメンブレン
スイッチ部２１にあっては、そのクリ。

り板３１，３１のクリック感を良好にするために、導光
板２９の厚さを厚くする必要かあるか、このように導光
板２９の厚さを厚くすると、導光板２９自体が高価なも
のとなり、コストアップを招くという問題があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、輝度の
高い光を均一に照光させることかできるとともに、コス
トダウンを図ることかできる照光型メンブレンスイッチ
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明の照光型メンブレンスイッチは、可撓性及び絶
縁性を有しかつ一方の面に接点を設けた電極シートを前
記接点か互いに向かい合うように支持してなり、前記電
極シートの上部にドーム状に形成した弾性変形可能なク
リック板と該クリック板を保持するクリックスペーサと
を設けてなるメンブレンスイッチにおいて、前記クリッ
ク板の近傍に発光素子を設け、前記クリックスペーサの
上部に前記クリック板に近接離間可能なアクチュエータ
か形成された導光板を設けてなり、該導光板は可撓性及
び導光性を有した導光シートを積層してなることを特徴
としている。

［作用］ この発明の照光型メンブレンスイッチによれば、発光素
子へ電力を供給して発光させると、その光は、導光板の
側面より入光する。

ここで、導光板は、複数の導光シートを積層してなるも
のであるので、表面処理を施せる面か増やされ、各導光
シートの表面に異なる適切な様々な表面処理を行うこと
ができる。

これにより、導光板に入光した光をアクチュエータから
効率良く照光させたり様々な照光状態で照光させること
かできる。

そして、アクチュエータの上面側を高い輝度でかつ均一
に照光させることかでき、暗い場所でのスイッチの操作
性を大幅に向上させることかできる。

また、導光板か複数の導光シートを積層した構造となっ
ているので、アクチュエータの曲げモーメントが小さく
されて結果的に同一厚さに形成された一体型の導光板と
比較して、小さな押圧力でアクチュエータを押し下げる
ことができる。

しかも、導光板の厚さを厚くすることなく、薄い安価な
導光シートの組合せによってり１ノツク感を微妙に調整
して良好なクリック感を得ることかできる。

したがって、導光板を厚くすることによるコストアップ
をなくすことができる。

［実施例１ 以下、本発明の照光型メンブレンスイッチの実施例を図
によって説明する。

なお、従来例と同一構造部分には同一符号を付して説明
を省略する。

まず、第１図ないし第３図によって第１の実施例を説明
する。

図において、符号４１は導光板である。この導光板４１
は、可撓性及び導光性を有した上側導光シート４２と下
側導光シート４３とを積層した２層構造となっている。

また、これらの主側導光シート４２及び下側導光シート
４３は、たとえば、打ち抜き加工等により形成された安
価なものである。

このように、導光板４１か上側導光シート４２及び下側
導光７−　ト４３を層状に積層させて構成させたことに
より、表面処理を施すことができる面を多く何している
。これにより、上側導光シート４２及び下側導光シート
４３のそれぞれの表面に、それぞれ異なる適切な表面処
理を行うことかできるとともにそれぞれの導光シート４
２．４３を形成する材料を適切なものに選択することか
できる。

また、この導光板４１には、アクチュエータ４４．４４
が形成されており、このアクチュエータ４４．４４の間
に孔Ｂか形成されている。そして、この孔Ｂかメンブレ
ンスイッチ部２１に形成された孔Ａと連通ずるようにク
リックスペーサ２８の上部に設置されて、アクチュエー
タ４４．４４か近接離間可能にりＵ　ツク板３１の上方
に位置されている。

また、この導光板４１の下面側には、クリック板３１の
頂点と対向する位置に突起部４５．４５か形成されてい
る。

上記構造の照光型メンブレンスイッチ部７チば、発光ダ
イオード２７より発光された光は、導光板４１の上側導
光シート４２及び下側導光シート４３のそれぞれの側面
、つまり孔Ｂの内周面より入光し、上側導光シー）・４
２の上面より表面シート３ｏを介して照光する。

ここで、例えば、上側導光シート４２の上面側及び下面
側にシボ加工処理を、下側導光シート４３の上面側に上
側導光シート４２の上面側及び下面側よりもやや細かい
シボ加工処理をそれぞれ施し、下側導光／−ト４３の下
面側に白色印刷等を施すことにより、下側導光シート４
３内へ侵入する光をその下面側の白色印刷によって上方
へ反射させ同一上面側にて拡散させることかでき、また
、上側導光シート４２内へ侵入する光を上側導光シート
４２の下面側及び上面側にて拡散させることかできる。

そして、上記のような構造の導光板４１によれば、ひと
つの導光板４１に、２種類の光を存在させることかでき
る。つまり、上側導光シート４２ては照光範囲を広くし
、下側導光／−）　４３では照度を高くすることかでき
る。

また、それぞれの導光シート４２．４３の材質を適切な
ものに選択することかできるとともに、それぞれの導光
シート４２．４３への拡散剤（、入光した光を拡散させ
るもの）を適切な量たけ添加させることかできる。これ
により、用途に応じて様々な種類の光を照光する照光型
メンブレンスイッチとすることができ、様々な装置に対
応させて使用することができる。

なお、発光素子２７から発光される光は約４５０方向か
最も明るいという特性かあるため、この発光素子２７に
対して約４５°に配置された下側導光ノート４３へは強
い光か入光し、上側導光シート４２へは下側導光／−ト
４３へ入光する光よりも弱い光か入光する。

つまり、この発光素子２７の指向特性によっても、それ
ぞれの上側導光シート４２及び下側導光／−ト４３へ入
光する光の強度か異なることより、それぞれの上側導光
シート４２及び下側導光シート４３における照度を異な
らせて、１つの導光板４１に２種類の光を存在させるこ
とかできる。

このように、上記構造の照光型メンブレンスイ。

チによれば、導光板４１を構成する上側導光／−ト４２
及び下側導光／−ト４３のそれぞれの上下面に適切な表
面処理を施すことにより、アクチュエータ４４．４４か
ら照光される光を調節することかでき、このアクチュエ
ータ４４．４４からの照光を極めて高い輝度でかつ均一
な光にすることができる。

これにより、暗い場所であっても、照光型メンブレンス
イッチのアクチュエータ４４．４４の位置を迅速に目視
して確認することかできる。

そして、この照光しているアクチュエータ４４゜４４を
、その上方より表面シート３０を介して押圧すると、ア
クチュエータ４４．４４かその押圧力により下方へ押し
下げられる。

そして、アクチュエータ４４．４４が下方へ押し下げら
れることにより、クリック板３１．３１の頂点か突起部
４５．４５に押圧されて弾性変形される。

これにより、メンブレンスイッチ部２１に設けられたス
イッチ部２５を構成する電極シート２２ａがクリック板
３１．３１によって押圧され、スイッチ部２５の接点２
６．２６同士が接触して導通し、電極シート２２に形成
された回路パターンに電流が流れ、各種の装置の起動等
が行われる。

また、このとき、導光板４１は、上側導光ソート４２及
び下側導光シート４３を２層に積層した構造となってい
るので、アクチュエータ４４，４４の曲げモーメントか
それぞれ小さくされて結果的に同一厚さに形成された一
体型のものと比較して、小さな押圧力でアクチュエータ
４４．４４を押し下げることかできる。

なお、従来の導光板２９のように一体型の場合、良好な
クリック感を得るためには、ソートの厚さを厚する等に
より行わなければならないが、上記構造の導光板４１に
よれば、この導光板４１を構成する上側導光シート４２
及び下側導光ソート４３の組合せによって、クリック感
を微妙に調整して、そのクリック感を良好なものとする
ことかできる。

したがって、導光板４′１の厚さを厚くすることによる
コストアップをなくすことかでき、安価な照光型メンブ
レンスイッチとすることができる。

また、導光板４１にはその下面側にクリック板３１の頂
点と対向する突起部４５．４５が形成されているので、
アクチュエータ４４．４４が押し下げられた際に、その
押圧力をクリ／り板３１へ集中的に伝達することかでき
、スイッチ操作を極めて良好にすることができる。

次に、第４図及び第５図によって、照光型メンブレンス
イッチの第２及び第３の実施例を説明する。

まず、第４図によって、第２の実施例の照光型メンブレ
ンスインチを説明する。

この照光型メンブレンスイッチに使用されている導光板
４１には、上記第１の実施例と同様に、その中心に前記
メンブレンスイッチ部２１の孔Ａに連通ずる孔Ｂが形成
されており、クリック板３１．３１・・・の上部にて、
孔Ｂの中心より外部方向にコの字状に切り込みを設ける
ことにより形成された４個のアクチュエータ４４．４４
・・・が前記孔Ｂの周囲に略等距離位置に設けられてい
る。

そして、この照光型メンブレンスイッチのメンブレンス
イッチ部２１には、導光板４１のクリック板３１，３１
・・・の下方位置にスイッチ部２５，２５・・がそれぞ
れ設けられており、各アクチュエータ４４．４４・・・
が押圧されることにより、各クリック板３１．３１・・
・が弾性変形して、それぞれのスイッチ部２５．２５・
・・の各接点２６．２６同士か接触し、電極シート２２
の回路パターンに電流が流れるようになっている。

上記構成の第２の実施例の照光型メンブレンスイッチに
よれば、発光タイオート２７へ電力を供給して発光させ
ると、この発光タイオードの光が導光板４１に形成され
た孔Ｂの内面より、導光板４１の内部に入光する。

そして、それぞれの上側導光ソート４２及び下側導光シ
ート４３内に入光した光は１．下側導光／−ト４３にて
乱反射し、上側導光ソート４２にて拡散して上側導光シ
ート４２の上面より表面シート３０を介して照光する。

また、一つの発光ダイオード２７の光を複数のアクチュ
エータ４４．４４・・へ均一に入光させて照光させるこ
とかできるので、照光型メンブレンスイッチ自体の大き
さをさらに小型化することかできるとともに、各アクチ
ュエータ４４．４４・・・の照度を略均−にすることか
できる。

次に、第５図によって、第３の実施例の照光型メンブレ
ンスイッチを説明する。

この照光型メンブレンスイッチに使用されている導光板
４１には、上記第２の実施例と同様に４個のアクチュエ
ータ４４．４４・・・か前記発光タイオード２７の周囲
にてそれぞれ略等距離位置に配置されている。

そして、このアクチュエータ４４．４４は、発光タイオ
ート２７と対向する側面を入光面５１゜５１・・・とじ
て、この入光面５１，５１・・・から発光タイオード２
７より発光された光を入光するようになっている。

また、このアクチュエータ４４．４４・はそれぞれの入
光面５１．５１・・・以外の側面（ここでは、入光面と
反対側の側面）と、導光板４１の周囲とがたとえば、打
ち抜き加工等を施すことによりヒンジ部５２．５２・・
によって連結された平面形状に成形されて、アクチュエ
ータ４４．４４・・・が導光板４１の周囲を支持枠とし
てヒンジ部５２，５２・　によってクリック板３１．３
１・・・と交差する方向へ移動可能に支持されている。

上記第３の実施例の照光型メンブレンスイッチにおいて
、発光ダイオード２７へ電力を供給して発光させると、
その光は、アクチュエータ４４゜４４・・・の入光面５
１．５１　　より入光して、アクチュエータ４４．４４
　　における下側導光シート４３にて乱反射し、上側導
光シート４２にて拡散して上側導光シート４２の上面よ
り表面シート３０を介して極めて均一なかつ輝度の高い
光か照光する。

なお、導光板４１に形成されたアクチュエータ４４．４
４・と導光板４１の周囲とを連結しているヒンジ部５２
．５２　　・の幅寸法を小さくすることにより、アクチ
ュエータ４４．４４　　の操作性を容易に向上させるこ
とかできる。

また、このとき、このヒンジ部５２．５２　　は、アク
チュエータ４４．４４　　の入光面５２．５２・以外の
側面と導光板４１の周囲とを連結しているものであるの
で、このヒンジ部５２．５２　　の幅寸法を変化させて
もアクチュエータ４４．４４の入光面５１．５１・への
発光タイオード２７からの光の入光効率に影響を与える
ことはない。

即ち、アクチュエータ４４．４４・・の上面側からの照
明の照度を減少させるこ、とな（、ヒンジ部５２．５２
・の幅寸法を小さくしてアクチュエータ４４．４４の良
好な操作性を確保することかできる。

なお、上記実施例に用いられた導光板４１は、上側導光
シート４２及び下側導光シート４３を積層してなる２層
構造のものであるが、この導光板４１を構成する導光シ
ー）４２．４３の層数は、実施例に限定されることはな
い。

また、各導光シート４２．４３のそれぞれの材料、各導
光シート４２．４３の表面に施した表面処理及び導光板
４１に形成されたアクチュエータ４４．４４・・の数量
等は上記実施例に限定されない。

なおまた、上記実施例では、導光板４工の下面側に突起
部４５を形成して操作性を向上させるようにしたが、ク
リック板３１の頂点に同様な突起部を形成して操作性を
向上させるようにしても良いことは勿論である。

また、上記実施例の照光型メンブレンスイッチは、複数
のアクチュエータ４４を設けたものであるか、これらの
アクチュエータ４４の数量は実施例に限定されることな
く、単数であっても良いことは勿論である。

また、メンブレンスイッチ部２１の具体的な構造も上記
実施例に限定されない。

Ｃ発明の効果ｊ 以上、説明したように、本発明の照光型メンブレンスイ
ッチによれば、下記の効果を得ることかできる。

アクチュエータか形成されている導光板か、可撓性及び
導光性を有した複数の導光シートを積層してなるもので
あるので、それぞれの導光シートの材料を異なる適切な
ものとすることかできる。

また、複数の導光シートを積層したものであるので、表
面処理を施すことかできる面が増やされることより、そ
れぞれの導光シートに異なる適切な表面処理を施すこと
かできる。これにより、アクチュエータの上面側から照
光される光を、輝度の高い均一なものとしたり、様々な
照光状態にしたりすることができる。

これにより、暗い場所にて、極めて容易に視覚的にメン
ブレンスイッチのアクチュエータの位置を把握すること
かできる照光型メンブレンスイッチとすることができ、
その操作性を大幅に向上させることができる。

また、導光板は、複数の導光シートを積層した構造とな
っているので、アクチュエータの曲げモーメントをそれ
ぞれ小さくすることかでき、結果的に同一厚さに形成さ
れた一体型の導光板と比較して、小さな押圧力でアクチ
ュエータを押し下げることができ、スイッチ操作を極め
て良好にすることかできる。

しかも、導光板の厚さを厚くすることな（、安価に製造
可能な導光シートの組合せによってクリック感を微妙に
調整して良好なクリック感を得ることができる。

したがって、導光板を厚くすることによるフストアップ
をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし、第５図は、本発明の照光型メンブレンス
イッチの実施例を説明する図であって、第１図は第１の
実施例の照光型メンブレンスイッチの構造を説明する照
光型メンブレンスイッチの断面図、第２図は第１の照光
型メンブレンスイッチの導光板の構造を説明する導光板
の断面図、第３図は導光板に形成されたアクチュエータ
の形状を説明する導光板の平面図、第４図は第２の実施
例の照光型メンブレンスイッチの導光板の形状を説明す
る導光板の平面図、第５図は第３の実施例の照光型メン
ブレンスイッチの導光板の形状を説明する導光板の平面
図である。 また、第６図ないし第８図はそれぞれ従来例を説明する
図であって、第６図は照光型メカニカルスイッチの側面
図、第７図はアクチュエータを用いた照光型スイッチの
断面図、第８図は従来の照光型メンブレンスイッチの断
面図である。 ２１・・・・・・メンブレンスイッチ部（メンブレンス
イッチ）、２２・・・・・電極シート、２６・・・・・
・接点、２７・・・・・・発光素子（発光タイオード）
、２８・・・・・・クリックスペーサ、３１・　・・ク
リ、り板、４１＝−導光板、４２・・・・・・上側導光
シート、４３・・・・・下側導光シート、４４・　・・
・アクチュエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可撓性及び絶縁性を有しかつ一方の面に接点を設けた電
   極シートを前記接点が互いに向かい合うように支持して
   なり、前記電極シートの上部にドーム状に形成した弾性
   変形可能なクリック板と該クリック板を保持するクリッ
   クスペーサとを設けてなるメンブレンスイッチにおいて
   、 前記クリック板の近傍に発光素子を設け、前記クリック
   スペーサの上部に前記クリック板に近接離間可能なアク
   チュエータが形成された導光板を設けてなり、該導光板
   は可撓性及び導光性を有した導光シートを積層してなる
   ことを特徴とする照光型メンブレンスイッチ。