KR20090009968A

KR20090009968A - 조광기능을 가진 입력장치

Info

Publication number: KR20090009968A
Application number: KR1020087030141A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 하야마; 히데아키 나가쿠보; 고이치 야마모토
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-01-23
Also published as: US20090073724A1; WO2007132781A1; CN101443868A; JPWO2007132781A1; EP2031618A1

Abstract

저렴하고 또한 소형으로 제조할 수 있어 소비 전력이 작은 조광기능을 가진 입력장치를 제공한다.

고정접점(1a)을 포함하는 필요로 하는 배선 패턴이 형성된 배선판(1)과, 발광 다이오드(2)와, 발광 다이오드(2)의 출사광을 면 방향으로 유도하는 면형상 도광판(5)과, 가동접점인 메탈 돔(6)과, 메탈 돔(6)을 가압 조작하기 위한 액츄에이터(7)가 설치된 커버 시트(8)로, 조광기능을 가진 입력장치를 구성한다. 배선판(1)은, 차광성 백색재료로 형성한다. 면형상 도광판(5)의 표면에는, 복수의 프리즘 홈(11)을 스트라이프형상으로 형성함과 동시에, 기설정된 부분에 메탈 돔 수납용 관통구멍(14)을 개설한다. 면형상 도광판(5)의 프리즘 홈 형성측의 면과 커버 시트(8)의 사이에는 공기층(16)을 설치한다. 메탈 돔(6)에 의하여, 관통구멍(14) 내로 방광된 광을 커버 시트(8) 측에 반사한다.

Description

조광기능을 가진 입력장치 {INPUT DEVICE HAVING ILLUMINATING FUNCTION}

본 발명은, 휴대전화 등에 구비되는 조광기능을 가진 입력장치에 관한 것으로, 특히, 적은 광원수로 입력장치의 전면(全面)을 균일하게 조광하는 수단에 관한 것이다.

종래부터, 휴대전화 등에 구비되는 조광기능을 가진 입력장치로서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 푸시 버튼 스위치의 고정 접점을 포함하는 필요로 하는 배선 패턴이 형성된 프린트기판(101)과, 프린트기판(101)의 한쪽 면에 배치된 도광부재(102)와, 도광부재(102)의 측면에 배치된 복수개의 발광 다이오드(103)와, 도광부재(102)에 뚫어 설치된 공동(空洞)(관통구멍)(104) 내에 수납된 푸시 버튼 스위치의 가동 접점인 돔형상 금속 스프링 접점(105)과, 돔형상 금속 스프링 접점(105)과 대향하는 부분에 돌기(106)가 형성된 탄성 시트(107)와, 탄성 시트(107)의 바깥면의 돌기(106)와 대응하는 부분에 설치된 투명 또는 착색 반투명의 푸시 버튼부(108)를 구비한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

상기 조광기능을 가진 입력장치에 의하면, 발광 다이오드(103)로부터 출사된 광이 도광부재(102)에 의하여 푸시 버튼부(108)의 근방까지 유도되고, 공동(104)에서 방광(放光)되기 때문에, 탄성 시트(107) 및 푸시 버튼부(108)를 투과한 방광에 의하여 푸시 버튼부(108)의 조작면을 광휘(光輝)시킬 수 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2004-356028호 공보

그러나, 상기 공지예에 관한 조광기능을 가진 입력장치는, 도광부재(102)에 돔형상 금속 스프링 접점(105)을 수납하기 위한 다수의 공동(관통구멍)(104)이 뚫어 설치되어 있기 때문에, 하나의 발광 다이오드(103)로부터 출사된 광을 넓은 범위에 걸쳐 균일하게 유도하는 것이 어렵고, 모든 푸시 버튼부(108)를 균일하게 광휘시키기 위해서는, 필연적으로 복수개(상기 공지예에서는 6개)의 발광 다이오드를 필요로 한다. 이 때문에, 부품점수 및 조립 공정수가 많아져 장치의 제조 비용이 비싸지고, 장치가 대형화되고, 소비 전력이 크다는 등의 해결해야 할 여러가지 문제를 가지고 있다.

또한, 도광부재(102)와 발광 다이오드(103)를 이용하는 구성 대신, EL(전기 루미네센스) 소자를 발광체로서 사용하면, 모든 푸시 버튼부(108)를 균일하게 광휘시킬 수 있다. 그러나 EL 소자는 고비용이고, 전자 노이즈를 발생하기 쉬우며, 장기 사용에 대한 신뢰성이 낮다. 또한, EL 소자의 위에서 접점부를 동작시키기 때문에, 푸시 버튼부(108)의 조작감이 열화하고, 또 EL 소자가 더욱 열화하기 쉬워진다는 과제가 있었다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 부족을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 저렴하고 또한 소형으로 제조할 수 있어 소비 전력이 작은 조광기능을 가진 입력장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 제 1에, 조광기능을 가진 입력장치를, 푸시 버튼 스위치의 고정 접점을 포함하는 필요로 하는 배선 패턴이 형성된 배선판과, 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드로부터의 출사광을 면 방향으로 유도하는 면형상 도광판과, 푸시 버튼 스위치의 가동 접점인 메탈 돔과, 상기 메탈 돔을 가압 조작하기 위한 액츄에이터가 설치된 커버 시트를 구비하고, 상기 배선판은, 적어도 상기 도광판과 접하는 면이 차광성 백색재료로 형성되고, 상기 면형상 도광판에는, 상기 배선판과 접하는 면 또는 상기 커버 시트가 피착되는 면 중 어느 한쪽에, 완사면부와 상기 완사면부보다도 급한 경사 각도를 가지는 급사면부로 이루어지는 복수의 프리즘 홈이 형성됨과 동시에, 상기 고정 접점의 형성부와 대응하는 부분에 상기 메탈 돔을 수납하기 위한 관통구멍이 개설되고, 상기 면형상 도광판의 프리즘 홈 형성측의 면과 상기 배선판 또는 상기 커버 시트와의 사이에는 공기층이 설치되며, 상기 메탈 돔은, 상기 면형상 도광판에 개설된 관통구멍 내에 수납되고, 상기 면형상 도광판 내를 전파하여 상기 관통구멍 내로 방광된 상기 발광 다이오드의 출사광을 상기 커버 시트측에 반사하는 기능을 가지고 있다고 하는 구성으로 하였다.

배선판의 면형상 도광판과 접하는 면을 차광성 백색재료로 형성하면, 배선판측에서 커버 시트측으로의 반사광량을 늘릴 수 있고, 발광 다이오드로부터의 출사광의 낭비를 감소시킬 수 있다. 또, 면형상 도광판의 표면에 복수의 프리즘 홈을 형성하면, 면형상 도광판의 면 방향으로의 광의 전파를 균일화할 수 있다. 또한, 면형상 도광판의 프리즘 홈 형성측의 면과 배선판 또는 커버 시트와의 사이에 공기층을 설치하면, 면형상 도광판과 공기층과의 계면에서의 반사광의 임계각을 크게 할 수 있기 때문에, 상기 계면에서의 광의 반사량을 증가시킬 수 있고, 면형상 도광판의 면 방향으로의 광의 전파를 균일화할 수 있다. 아울러, 면형상 도광판 내를 전파하여 관통구멍 내로 방광된 광을 메탈 돔에 의하여 반사시키면, 관통구멍과 대응하는 부분의 조광이 가능해진다. 따라서, 이러한 것에서, 관통구멍이 개설된 면형상 도광판을 이용한 경우에도, 소수의 발광 다이오드로 면형상 도광판의 전면에 광을 균일하게 유도할 수 있고, 커버 시트에 조사되는 광의 균일성을 높일 수 있다. 또한, 면형상 도광판의 커버 시트가 피착되는 면에 복수의 프리즘 홈을 형성하면, 면형상 도광판 내를 전파하는 광을 프리즘 홈에서 배선판측으로 반사하고, 상기 광을 배선판에서 다시 반사하여 커버 시트에 입사시킬 수 있기 때문에, 면형상 도광판의 배선판과 접하는 면에 복수의 프리즘 홈을 형성하는 경우에 비하여, 커버 시트를 균일하게 조광할 수 있다. 프리즘 홈은, 도광판의 일면에 스트라이프형상, 원호형상, 파형 등으로 형성할 수 있다.

또 본 발명은, 제 2에, 상기 제 1 구성의 조광기능을 가진 입력장치에서, 상기 관통구멍을, 경사 각도가 60°∼70°인 절구형상으로 형성한다고 하는 구성으로 하였다.

이러한 구성에 의하면, 도광판 내를 전파하여 온 광을 효율적으로 관통구멍 내로 유도할 수 있기 때문에, 이 관통구멍 내로 진입한 광을 메탈 돔으로 반사시킴으로써, 관통구멍과 대응하는 부분의 조도를 높일 수 있다.

또 본 발명은, 제 3에, 상기 제 1 또는 제 2 구성의 조광기능을 가진 입력장치에서, 상기 관통구멍의 말단부에 상기 메탈 돔의 위치 결정부를 형성한다고 하는 구성으로 하였다.

이러한 구성에 의하면, 관통구멍 내에서의 메탈 돔의 위치 어긋남이 억제되기 때문에, 메탈 돔에 의한 배선판에 형성된 고정 접점의 단속을 확실하게 행할 수 있고, 푸시 버튼 스위치의 신뢰성을 높일 수 있다.

또 본 발명은, 제 4에, 상기 제 1 내지 제 3 구성의 조광기능을 가진 입력장치에서, 상기 면형상 도광판의 표면에, 상기 면형상 도광판 내를 전파하는 광의 진로를 변경하는 광로 변경부를 형성한다고 하는 구성으로 하였다.

복수개의 관통구멍이 서로 접근하여 개설되어 있는 부위에서는, 상기 제 1 구성에 의해서도 광을 균일하게 전파할 수 없는 경우를 발생시킬 수 있다. 면형상 도광판의 표면에 광로 변경부를 형성하면, 광로 변경부의 주위에서의 광량을 적절하게 조정할 수 있기 때문에, 관통구멍의 개설수나 배열에 영향을 주지 않고 커버 시트에 조사되는 광의 균일성을 높일 수 있다.

또 본 발명은, 제 5에, 상기 제 1 내지 제 4 구성의 조광기능을 가진 입력장치에서, 상기 면형상 도광판의 측면에, 상기 발광 다이오드로부터 출사된 광을 상기 면형상 도광판의 측면 방향으로 유도하는 선형상 도광판을 구비한다고 하는 구성으로 하였다.

이와 같이, 면형상 도광판의 측면에 필요로 하는 선형상 도광판을 구비하면, 면형상 도광판의 측면을 따라 복수개의 발광 다이오드를 배치할 필요가 없기 때문에, 발광 다이오드의 설정수를 더욱 감소시킬 수 있다.

본 발명의 조광기능을 가진 입력장치는, 배선판의 면형상 도광판과 접하는 면을 차광성 백색재료로 형성하고, 면형상 도광판의 표면에 복수의 프리즘 홈을 스트라이프 형상으로 형성하며, 면형상 도광판의 프리즘 홈 형성측의 면과 접하는 부분에 공기층을 설치하고, 면형상 도광판 내를 전파하여 관통구멍 내로 진입한 광을 메탈 돔에 의하여 반사시키기 때문에, 소수의 발광 다이오드로 면형상 도광판의 전면에 광을 균일하게 유도할 수 있고, 커버 시트에 조사되는 광의 균일성을 높일 수 있다. 따라서, 부품점수의 삭감에 의한 조광기능을 가진 입력장치의 소형화 및 저비용화 및 전력 절약화를 도모할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 분해 사시도,

도 2는 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 분해 측면도,

도 3은 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 조립상태의 단면도,

도 4는 실시 형태에 관한 선형상 도광판의 구성과 면형상 도광판에 대한 선형상 도광판의 배열을 나타내는 주요부 평면도,

도 5는 실시 형태에 관한 면형상 도광판의 평면도,

도 6은 실시 형태에 관한 면형상 도광판의 주요부 단면도,

도 7은 실시 형태에 관한 배선판과 도광판과 메탈 돔의 조립상태를 나타내는 주요부 단면도,

도 8은 실시 형태에 관한 도광판과 커버 시트의 조립상태를 나타내는 주요부 단면도,

도 9는 종래 예에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 분해 측면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 배선판 1a : 고정 접점

2 : 발광 다이오드 4 : 선형상 도광판

5 : 면형상 도광판 6 : 메탈 돔

7 : 액츄에이터 8 : 커버 시트

11 : 프리즘 홈 13 : 광로 변경부

14 : 관통구멍 16 : 공기층

이하, 본 발명에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 실시 형태를, 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명한다. 도 1은 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 분해 사시도, 도 2는 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 분해 측면도, 도 3은 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치의 조립상태의 단면도, 도 4는 실시 형태에 관한 선형상 도광판의 구성과 면형상 도광판에 대한 선형상 도광판의 배열을 나타내는 주요부 평면도, 도 5는 실시 형태에 관한 면형상 도광판의 평면도, 도 6은 실시 형태에 관한 면형상 도광판의 주요부 단면도, 도 7은 실시 형태에 관한 배선판과 도광판과 메탈 돔의 조립상태를 나타내는 주요부 단면도, 도 8은 실시 형태에 관한 도광판과 커버 시트의 조립상태를 나타내는 주요부 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 실시 형태에 관한 조광기능을 가진 입력장치는, 고정 접점(1a) 및 도시 생략한 배선을 포함하는 필요로 하는 배선 패턴이 형성된 배선판(1)과, 선형상 도광판(4)의 한쪽 끝에 배치된 발광 다이오드(2)와, 발광 다이오드(2)로부터의 출사광을 기설정된 방향으로 유도하는 선형상 도광판(4) 및 면형상 도광판(5)과, 고정 접점(1a)을 단속하는 푸시 버튼 스위치의 가동 접점인 메탈 돔(6)과, 메탈 돔(6)을 가압 조작하기 위한 액츄에이터(7)가 설치된 커버 시트(8)로 주로 구성되어 있다.

배선판(1)은, 발광 다이오드(2)로부터의 출사광을 산란시켜 커버 시트(8)에 조사되는 광의 균일성을 높이기 위하여, 적어도 면형상 도광판(5)과 접하는 쪽의 면이 차광성 백색재료로 형성된다. 즉, 배선판(1)으로서는, 전체가 차광성 백색재료로 형성된 것을 사용할 수도 있고, 백색 차광성 재료 이외의 재료로 형성된 배선판 본체의 표면에 차광성 백색재료로 이루어지는 커버층이 피복된 것을 사용할 수도 있다. 차광성 백색재료로서는, 액정 폴리머나 폴리이미드 등을 기재(基材)로 하는 강화 플라스틱계나 글라스 에폭시나 저온 소성 세라믹 등의 리지드계 등을 들 수 있다. 또한, 배선판(1)은, 필요에 따라, 단층 구조로 할 수도 있고, 복수층의 적층 구조로 할 수도 있다.

선형상 도광판(4)은, 발광 다이오드(2)로부터의 출사광을 면형상 도광판(5)의 한쪽면을 따르는 방향으로 유도하는 것이고, 면형상 도광판(5)은, 선형상 도광판(4)을 거쳐 한쪽면부에서 입사된 발광 다이오드(2)의 출사광을 면 방향으로 유도하는 것으로, 각각 아크릴수지, 폴리카보네이트수지, 고리형상 폴리올레핀수지 등의 투명도가 높은 수지 재료로 기설정된 형상으로 형성된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 선형상 도광판(4)은, 단면형상이 コ자형인 홀더(4a)에 의하여 면형상 도광판(5)의 한쪽면부에 설치된다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 면형상 도광판(5)의 한쪽면부에 설치된 상태에서, 선형상 도광판(4)의 한쪽 끝부에는, 발광 다이오드(2)의 광출사면이 대향으로 배치된다. 선형상 도광판(4)의 바깥면, 즉, 면형상 도광판(5)과 반대쪽의 면은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 쐐기형상의 홈(4b)이 서로 평행하게 형성된 프리즘면으로 되어 있고, 발광 다이오드(2)로부터 방사된 광은, 선형상 도광판(4) 내를, 선형상 도광판(4)의 길이 방향으로 전파되고, 쐐기형상의 홈(4b)의 내면에서 반사되어 면형상 도광판(5)측으로 출사된다. 쐐기형상의 홈(4b)은, 발광 다이오드(1)의 설정부로부터 떨어진 위치에 형성되는 것만큼 깊은 홈으로 형성되어 있고, 면형상 도광판(5)의 측면에 균일하게 광을 입사할 수 있도록 되어 있다. 또, 선형상 도광판(4)의 프리즘면에는, Al이나 Ag 등의 고반사율의 금속박막으로 이루어지는 반사막(4c)이 형성되어 있고, 이 반사막(4c)에 의하여 프리즘면의 반사율을 높여서 면형상 도광판(4)에 입사하는 광량을 증가시키도록 되어 있다. 또한, 발광 다이오드(2)의 수량은, 1개에 한정되는 것이 아니라, 선형상 도광판(4)의 한쪽 끝부에 대향하여 복수개의 발광 다이오드(2)를 설치할 수도 있고, 선형상 도광판(4)의 양쪽 끝부에 대향하여 각각 1 내지 복수개의 발광 다이오드(2)를 설치할 수도 있다.

면형상 도광판(5)의 상면, 즉, 커버 시트(8)가 피착되는 쪽의 면에는, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 완사면부(11a)와 상기 완사면부(11a)보다도 급한 경사 각도를 가지는 급사면부(11b)로 이루어지는 복수의 프리즘 홈(11)이 스트라이 프 형상으로 형성되어 있다. 완사면부(11a)는, 광입사부[선형상 도광판(4)이 설치되는 부근)(12a)에 가까울수록 경사 각도를 크게, 광입사부(12a)에서 멀수록 경사 각도를 작게 형성함으로써, 커버 시트(8)의 휘도의 균일성을 높일 수 있다. 또한, 이 면형상 도광판(5)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도면의 오른쪽에서 왼쪽으로 전파하는 광을, 급사면부(11b)에 의하여 배선판(1) 측으로 반사하고, 배선판(1)에서 반사된 광을 완사면부(11a)를 통하여 커버 시트(8) 측을 향하여 출사한다.

완사면부(11a)의 경사 각도(θ1)는, 기준면(N)에 대하여 1° 이상 10° 이하의 범위로 되고, 급사면부(11b)의 경사 각도(θ2)는, 41° 이상 45° 이하의 범위로 되어 있다. 이러한 범위로 함으로써, 면형상 도광판(5) 내를 전파하는 광을 효율 좋게 커버 시트(8) 측을 향하여 출사할 수 있고, 커버 시트(8)의 휘도가 높아짐과 동시에, 면형상 도광판(5)으로부터의 출사광량을 면 방향에 관하여 균일화할 수 있다. 상기 완사면부의 경사 각도(θ1)의 범위가, 1° 미만에서는, 프론트 라이트의 평균 휘도가 저하하고, 10°를 넘는 경우에는, 도광판면 내에서의 출사광량을 균일화할 수 없게 된다. 또, 상기 급사면부의 경사 각도(θ2)가, 41° 미만인 경우 및 45°를 넘는 경우에는, 급사면부(11b)에 의하여 반사된 광의 전파방향과 출사면의 법선방향의 어긋남이 커져, 출사면으로부터의 출사광량, 즉, 커버 시트(8)의 휘도가 저하하기 때문에 바람직하지 않다.

또, 급사면부(11b)의 폭은, 광입사부(12a)에서 떨어진 위치일수록 커지도록 형성되고, 광입사부(12a)의 근방에서의 급사면부(11b)의 폭을 1.0으로 하였을 때, 광입사부(12a)와는 반대쪽 변의 근방에서의 급사면부(11b)의 폭이 1.1 이상 1.5 이 하가 되도록 각 프리즘 홈(11)이 형성되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 본 실시 형태에서는, 면 방향에 관하여 출사광량의 균일성이 우수한 면형상 도광판(5)을 실현하고 있다. 더욱 상세하게는, 면형상 도광판(5)의 내부를 전파하는 광량은, 광입사부(12a)에서 가장 크고, 면형상 도광판(5) 내를 전파하는 사이에 그 일부가 프리즘 홈(11)에 의하여 광출사면(12b)으로부터 출사되도록 되어 있기 때문에, 광입사부(12a)로부터 멀어짐에 따라, 내부를 전파하는 광량은 적어진다. 본 예의 면형상 도광판(5)은, 이러한 내부의 광량의 변화에 따라, 전파하고 있는 광량에 대한 낙사(落射) 광량의 비율을 광입사부(12a)로부터의 거리에 따라 변화시키도록 하고 있기 때문에, 면형상 도광판(5) 내에서의 출사광량의 분포를 균일화할 수 있고, 커버 시트(8)의 휘도 분포를 균일화할 수 있다.

또한, 프리즘 홈(11)의 급사면부(11b)의 폭은, 인접하는 모든 프리즘 홈(11)의 사이에서, 광입사부(12a)로부터 먼 쪽의 급사면부(11b)의 폭을 크게 형성할 필요는 없고, 기설정된 폭 또는 기설정된 개수마다 단계적으로 광입사부(12a)로부터 먼 쪽의 급사면부(11b)의 폭을 크게 할 수도 있다.

또, 상기 프리즘 홈(11)의 피치(P1)[프리즘 홈(11)의 바닥 정점부의 간격]는, 면 방향에 관하여 일정하게 된다. 즉, 각 프리즘 홈(11)은, 기설정된 간격으로 서로 평행하게 형성된다. 또한, 본 예에서는, 프리즘 홈(11)의 깊이[기준면(N)과, 프리즘 홈(11)의 바닥 정점부와의 거리]도 일정하게 된다. 이와 같이, 프리즘 홈(11)은, 그 피치(P1)와 깊이가 고정되어 있고, 또 상기한 바와 같이, 면형상 도광판(5)의 광입사부(12a)로부터 떨어진 위치의 프리즘 홈일수록 급사면부(11b)의 폭이 커지도록 형성되어 있기 때문에, 급사면부(11b)의 경사 각도(θ2)는, 광입사부(12a) 측의 프리즘 홈(11)에서 가장 커지고, 광입사부(12a)로부터 멀어짐에 따라 순차적으로 작아진다. 또한, 프리즘 홈(11)의 피치(P1) 및 깊이는, 반드시 일정하게 할 필요는 없고, 이들을 변화시켜 프리즘 홈(11)을 형성하여도 본 발명의 기술 범위를 넘는 것은 아니다. 즉, 각각의 프리즘 홈(11)의 경사 각도(θ1, θ2)를 고정하고, 피치와 깊이의 조정에 의하여 급사면부(11b)의 폭을 결정할 수도 있다.

상기 면형상 도광판(5)에는, 필요에 따라, 도 5에 나타내는 바와 같이, 면형상 도광판(5) 내를 전파하는 광의 진로를 변경하는 광로 변경부(13)를 형성할 수 있다. 광로 변경부(13)는, 평면형상이 삼각형, 원형, 다각형 등의 임의의 형상을 가지는 오목부, 관통구멍, 돌기 등으로 형성할 수 있다. 면형상 도광판(5)의 표면에 광로 변경부(13)를 형성하면, 광로 변경부(13)의 주위에서의 광량을 적절하게 조정할 수 있기 때문에, 관통구멍(14)을 뚫어 설치한 수나 배열에 영향을 받지 않고, 관통구멍(14)의 그늘이 되는 부분에서도 커버 시트(8)에 조사되는 광의 균일성을 높일 수 있다.

면형상 도광판(5)은, 그 판 두께를 크게 할수록 도광판 전체로서 출사광량을 균일화 할 수 있기 때문에, 0.8mm 이상의 판 두께로 하는 것이 바람직하고, 1.0mm 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 또, 판 두께 1.2mm 이상에서는, 1.0mm∼1.5mm의 판 두께인 것과 휘도가 크게 변하지 않기 때문에, 입력장치의 박형화의 점에서도, 판 두께의 상한은 1.5mm로 하는 것이 좋다.

면형상 도광판(5)에는, 배선판(1)에 형성된 고정 접점(1a)과 대응하는 위치 에, 메탈 돔(6)의 수납부인 관통구멍(14)이 개설된다. 관통구멍(14)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 스트레이트 구멍으로 형성되는 메탈 돔(6)의 위치 결정부(14a)와, 경사 각도가 60°∼70°인 절구형상의 테이퍼 구멍으로 형성되는 방광부(14b)로 형성된다. 위치 결정부(14a)는, 메탈 돔(6)의 바깥지름보다도 약간 큰 직경, 예를 들면 메탈 돔(6)의 바깥지름을 D라 하였을 때, D+0.1mm 정도의 직경으로 설정된다. 이것에 의하여, 관통구멍(14) 내에서의 메탈 돔(6)의 위치 어긋남을 억제할 수 있기 때문에, 메탈 돔(6)에 의한 배선판(1)에 형성된 고정 접점(1a)의 단속을 확실하게 행할 수 있고, 푸시 버튼 스위치의 신뢰성을 높일 수 있다. 방광부(14b)에 대하여, 그 경사 각도를 60°∼70°로 한 것은, 시뮬레이션의 결과, 관통구멍(14)의 경사 각도를 이 각도 내에 설정하였을 때에, 관통구멍(13) 내로의 방광량을 가장 많게 할 수 있음을 안 것에 의한다.

메탈 돔(6)은, 푸시 버튼 스위치의 가동 접점으로서 기능하는 것으로, 금속판, 예를 들면 스테인리스판을 둥근 공기형상으로 성형하여 이루어진다. 메탈 돔(6)의 전극 접점측(내면측)에는, 고정 접점(1a)과의 사이의 전기적 접속을 양호한 것으로 하기 위하여 및 내마모성을 개선하기 위하여, 필요에 따라 금도금이나 은도금을 실시할 수도 있다. 또, 메탈 돔(6)의 바깥면에도, 광의 반사율을 높이기 위하여, 필요에 따라 금도금, 은도금, 알루미늄 증착 등을 실시할 수 있다. 또, 메탈 돔(6)의 바깥면은, 경면으로 하여 반사율을 높일 수도 있고, 조면화로 하여 확산 효과를 가지게 할 수도 있다.

커버 시트(8)는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 탄성이 우수한 수지 필름 으로 형성된다. 이 커버 시트(8)는, 반투명의 백색재료로 형성할 수도 있고, 표면에 광확산 처리가 실시된 투명 재료로 형성할 수도 있고, 투명 재료로 형성할 수도 있다. 커버 시트(8)를 반투명의 백색재료로 형성한 경우, 및 표면에 광확산 처리가 실시된 투명 재료로 형성한 경우에는, 커버 시트(8)의 표면에서 발광 다이오드(2)로부터 출사된 광을 산란시킬 수 있기 때문에, 커버 시트(8)에 조사되는 광의 균일성을 높일 수 있다. 한편, 커버 시트(8)를 투명 재료로 형성한 경우에는, 커버 시트(8)를 투과하는 광량을 많게 할 수 있기 때문에, 커버 시트(8)의 휘도를 높일 수 있다. 커버 시트(8)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 그 주변부가 면형상 도광판(5)의 주변부에 접착제층(15)을 거쳐 접착된다. 따라서, 면형상 도광판(5)의 광출사면(12b)과 커버 시트(8)와의 사이에는, 접착제층(15)의 두께만큼에 상당하는 공기층(16)이 형성된다. 이와 같이, 면형상 도광판(5)과 커버 시트(8)와의 사이에 공기층(16)을 설치하면, 면형상 도광판(5)과 공기층(16)과의 계면에서의 반사광의 임계각을 크게 할 수 있기 때문에, 상기 계면에서의 광의 반사량을 증가할 수 있고, 면형상 도광판(5)의 면 방향으로의 광의 전파를 균일화할 수 있다.

액츄에이터(7)는, 메탈 돔(6)을 가압 조작하는 것으로, 커버 시트(8)의 한쪽 면의 도광판(4)에 형성된 단차부(11)의 중앙 부분과 대응하는 위치에 설정된다. 이 액츄에이터(7)는, 차광성 백색재료로 형성할 수도 있고, 투명 재료로 형성할 수도 있다. 액츄에이터(7)를 차광성 백색재료로 형성한 경우에는, 액츄에이터의 주위 부분을 선택적으로 조광하는 조광기능을 가진 입력장치를 얻을 수 있다. 한편, 액츄에이터(7)를 투명 재료로 형성한 경우에는, 액츄에이터(7)의 설정 부분을 포함하는 커버 시트(8)의 전면을 조광하는 조광기능을 가진 입력장치를 얻을 수 있다.

본 예의 조광기능을 가진 입력장치는, 이하의 순서로 조립된다. 즉, 먼저, 선형상 도광판(4)의 기설정된 위치에 발광 다이오드(2)를 설치한다. 또, 선형상 도광판(4)을 홀더(4a)에 설치한다. 또한, 커버 시트(8)의 한쪽 면에 필요로 하는 배열로 액츄에이터(7)를 설치한다. 그렇게 한 후에, 배선판(1)에서의 고정단자(1a)의 형성면에 면형상 도광판(5)을 위치 결정하여 설치한다. 이것에 의하여, 배선판(1)에 형성된 고정단자(1a)가 면형상 도광판(5)에 개설된 관통구멍(14) 내에 배치된다. 배선판(1)과 면형상 도광판(5)의 조립방법으로서는, 접착 또는 스냅 결합 등을 이용할 수 있다. 이어서, 면형상 도광판(5)의 한쪽 변에, 홀더(4a)를 거쳐 선형상 도광판(4)을 설치한다. 이어서, 면형상 도광판(5)의 관통구멍(14) 내에 메탈 돔(6)을 위를 볼록하게 하여 수납한다. 제일 마지막에, 액츄에이터(7)를 단차부(9) 내에 수납한 상태에서, 커버 시트(8)를 면형상 도광판(5)의 표면에 접착한다.

본 예의 조광기능을 가진 입력장치는, 배선판(1)의 면형상 도광판(5)과 접하는 면을 차광성 백색재료로 형성하고, 면형상 도광판(5)의 커버 시트 피착측의 면에 복수의 프리즘 홈(11)을 스트라이프 형상으로 형성하고, 면형상 도광판(5)의 프리즘 홈 형성측의 면과 커버 시트(8)와의 사이에 공기층(16)을 설치하고, 면형상 도광판(5) 내를 전파하여 관통구멍(14) 내로 방광된 광을 메탈 돔(6)에 의하여 반사시키기 때문에, 소수의 발광 다이오드로 면형상 도광판(6)의 전면에 광을 균일하게 유도할 수 있고, 커버 시트(8)에 조사되는 광의 균일성을 높일 수 있다. 따라서, 부품점수의 삭감에 의한 조광기능을 가진 입력장치의 소형화 및 저비용화 및 전력 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 면형상 도광판(5)의 상면, 즉, 커버 시트(8) 측에 복수의 프리즘 홈(11)을 스트라이프 형상으로 형성하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 면형상 도광판(5)의 하면, 즉, 배선판(1) 측에 복수의 프리즘 홈(11)을 스트라이프 형상으로 형성할 수도 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 별개로 형성된 액츄에이터(7)와 커버 시트(8)를 사후적으로 접합한다고 하는 구성으로 하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 사출성형 등에 의하여 얻어지는 액츄에이터를 가진 커버 시트를 이용할 수도 있다.

또, 상기 실시 형태에서는, 선형상 도광판(4)에 발광 다이오드(2)가 설치된 구성으로 하였으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니고, 배선판(1)에 발광 다이오드(2)를 실장하여, 면형상 도광판(5)에 직접 입사하는 구성으로 하여도 된다.

Claims

푸시 버튼 스위치의 고정 접점을 포함하는 필요로 하는 배선 패턴이 형성된 배선판과, 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드로부터의 출사광을 면 방향으로 유도하는 면형상 도광판과, 푸시 버튼 스위치의 가동 접점인 메탈 돔과, 상기 메탈 돔을 가압 조작하기 위한 액츄에이터가 설치된 커버 시트를 구비하고,

상기 배선판은, 적어도 상기 도광판과 접하는 면이 차광성 백색재료로 형성되고, 상기 면형상 도광판에는, 상기 배선판과 접하는 면 또는 상기 커버 시트가 피착되는 면 중 어느 한쪽에, 완사면부와 상기 완사면부보다도 급한 경사 각도를 가지는 급사면부로 이루어지는 복수의 프리즘 홈이 형성됨과 동시에, 상기 고정 접점의 형성부와 대응하는 부분에 상기 메탈 돔을 수납하기 위한 관통구멍이 개설되고,

상기 면형상 도광판의 프리즘 홈 형성측의 면과 상기 배선판 또는 상기 커버 시트와의 사이에는 공기층이 설치되고,

상기 메탈 돔은, 상기 면형상 도광판에 개설된 관통구멍 내에 수납되고, 상기 면형상 도광판 내를 전파하여 상기 관통구멍 내로 방광된 상기 발광 다이오드의 출사광을 상기 커버 시트측으로 반사하는 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 조광기능을 가진 입력장치.
제 1항에 있어서,

상기 관통구멍을, 경사 각도가 60°∼70°인 절구형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 조광기능을 가진 입력장치.
제 1항에 있어서,

상기 관통구멍의 말단부에 상기 메탈 돔의 위치 결정부를 형성한 것을 특징으로 하는 조광기능을 가진 입력장치.
제 1항에 있어서,

상기 면형상 도광판에, 상기 도광판 내를 전파하는 광의 진로를 변경하는 광로 변경부를 형성한 것을 특징으로 하는 조광기능을 가진 입력장치.
제 1항에 있어서,

상기 면형상 도광판의 측면에, 상기 발광 다이오드로부터 출사된 광을 상기 면형상 도광판의 측면 방향으로 유도하는 선형상 도광판을 구비한 것을 특징으로 하는 조광기능을 가진 입력장치.