KR20120071323A

KR20120071323A - 스위치 장치 및 전자 장치

Info

Publication number: KR20120071323A
Application number: KR1020110131035A
Authority: KR
Inventors: 미쯔유끼 후지바야시
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-07-02
Also published as: CN102543524B; KR101403202B1; BRPI1106160A2; US20120160643A1; JP5241812B2; DE102011119896B4; MY158048A; JP2012134064A; CN102543524A; US8847089B2; DE102011119896A1

Abstract

스위치 장치는, 제1 표시부와 제2 표시부를 갖는 프레싱부, 프레싱부에 대응하는 하나 이상의 셀을 갖는 홀더, 푸시 스위치, 제1 표시부를 배면으로부터 조명하는 제1 광원과 상기 제2 표시부를 배면으로부터 조명하는 제2 광원, 셀 내에 있어서, 제1 광원과 제1 표시부 사이의 공간을 제2 광원과 제2 표시부 사이의 공간과 분리하도록 프레싱부에 형성된 판체, 및 셀 내에 있어서 판체의 양측에 형성된 규제부를 포함한다. 스위칭 장치에 있어서, 조작자가 프레싱부를 누르면, 상기 판체의 일부가 푸시 스위치를 누른다.

Description

스위치 장치 및 전자 장치{SWITCH DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 조명되는 표시부를 구비한 버튼 스위치 장치에 관한 것이다.

일본 실용신안 공개 6-50191호 공보에는 버튼 스위치가 개시되어 있다. 버튼 스위치는 2개의 광원을 구비하고, 광원들의 조명 상태를 스위칭함으로써 버튼의 표시 상태를 바꾼다. 이 버튼 스위치에서는, 버튼 스위치의 프레싱 표면의 뒷측에 형성된 프레싱 막대가, 푸시 스위치의 탑부를 압하하여 스위치를 턴온하기 위해 이용된다. 또한, 대응하는 광원으로부터 방출된 광만으로 각 표시부를 조명하기 위해, 2개의 광원 사이에 차광 벽이 형성된다.

그러나, 일본 실용신안 공개 6-50191호 공보에 개시된 푸시 버튼의 장치 구조는 신뢰성이 양호하지 않다. 조작자는 반드시 푸시 버튼의 중앙을 누르는 것은 아닐 것이다. 푸시 스위치의 중앙으로부터 떨어진 위치를 누를 경우가 있다. 특히, 버튼상의 표시가 바뀌면, 조작자는 표시되는 위치(중앙으로부터 떨어진 위치)를 누르는 경향이 있다. 중앙으로부터 떨어진 위치에서 버튼이 눌러지면, 푸시 버튼 전체가 기울어지고, 따라서 프레싱 막대도 기울어진다. 이것은 푸시 버튼이 그 스위치에 대해 수직한 방향으로 압하되는 것을 방해한다. 이 때문에, 스위치 입력이 불량해질 가능성이 증가한다. 일본 실용신안 공개 6-50191호 공보에 개시된 장치에 있어서, 푸시 버튼을 압하한 후의 복원력은 푸시 스위치의 탄성력으로부터만 유도된다. 푸시 버튼이 상당히 기울어서 프레싱 막대가 스위치의 탑부로부터 떨어져버리면, 스위치 입력이 불능으로 되고, 압하된 버튼은 버튼이 압하되기 전의 기존의 상태로 돌아가지 않는다. 또한, 복원력에 관해서, 장치는 푸시 스위치의 탄성력에 의존한다. 이 때문에, 충분한 복원력이 얻어지지 않거나, 스무스한 프레싱 조작감을 얻기 어렵다.

본 발명은 전술한 과제를 감안하여 제안된 것이다. 본 발명은 신뢰성이 높고 조작성이 우수한 스위치 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 스위치 장치는, 제1 표시부와 제2 표시부를 갖는 프레싱부, 프레싱부에 대응하는 하나 이상의 셀을 갖는 홀더, 푸시 스위치, 제1 표시부를 배면으로부터 조명하는 제1 광원, 및 제2 표시부를 배면으로부터 조명하는 제2 광원을 포함한다. 스위치 장치는 또한, 셀 내에 있어서, 제1 광원과 제1 표시부 사이의 공간과, 제2 광원과 제2 표시부 사이의 공간을 분리하도록 프레싱부에 형성된 판체, 및 셀 내에 있어서 판체의 양측에 형성된 규제부를 포함한다. 스위치 장치에 있어서, 프레싱부가 눌러지면, 판체의 일부가 푸시 스위치를 누른다.

본 발명에 따르면, 조작자가 프레싱부의 중앙으로부터 떨어진 위치를 누르더라도, 스위치 입력이 불확실하게 되는 상태, 및 압하되었던 프레싱부가 스위치가 압하되기 전의 기존의 상태로 돌아가지 않는 것이 억제된다. 프레싱부의 4개의 코너에 복원력이 작용하기 때문에, 프레싱부가 기울어지지 않고 되밀려짐으로써, 스위치의 스무스한 프레싱 조작감이 얻어질 수 있다. 이에 의해, 신뢰성이 높고 조작성이 우수한 스위치 장치가 실현된다.

또한, 본 발명의 특징은 첨부 도면을 참조하여 하기의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 실시예에 따른 복합기능 프린터 장치의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 2는 조작 패널의 상면도이다.
도 3은 스위치 어레이부 상에 표시될 수 있는 모든 마크를 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 모드들에 따라 마크가 어떻게 표시되고 변화될 수 있는지를 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 프레싱부에 포함된 3개의 컴포넌트가 도시된 프레싱부의 분해도를 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 프레싱부의 3개의 컴포넌트의 조립 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 홀더의 구조를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 셀의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 조작 패널의 프레임 및 조작 패널의 전기 회로 기판을 각각 도시하는 사시도이다.
도 10a 및 도 10b는 프레싱부와 홀더가 함께 결합된 상태를 도시한다.

도 1은 스위치 장치를 갖는 전자 장치의 예로서, 팩시밀리 기능을 갖는 복합기능 프린터 장치의 외관을 도시하는 사시도이다. 프린터 장치는 하우징(101) 내에, 잉크제트 인쇄부, 스캐너부, 팩시밀리부 등을 포함한다. 프린터 장치는 또한 장치의 상면에 통상 폐쇄되어 있는 힌지 압박판부를 포함한다. 자동 원고 공급기(automatic document feeder(ADF))(90)와 조작 패널(70)이 압박판부에 배치된다. 압박판부를 열면, 원고 판독면이 노출된다. 스캐너부를 이용하여 원고를 판독하기 위해 다음의 2가지 방법이 있다. 즉, 자동 원고 공급기(90)를 이용하여 원고 페이지를 이동시키거나, 압박판부를 열어서 원고 판독면 위에 원고 페이지를 배치한다.

조작 패널(70)은 스위치 어레이부(10)를 포함한다. 스위치 어레이부(10)는 4×4 어레이 형태로 배열된 총 16개의 버튼 스위치를 포함한다. 본 명세서에서는, 스위치의 어레이 형태에 있어서, 가로 방향을 제1 방향이라고 하고, 세로 방향을 제2 방향이라고 한다. 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는, 버튼이 압하되는 방향을 제3 방향이라고 한다. 조작 패널(70)은, 또한, 모드 스위치(20), 전원 스위치(30), 및 액정 디스플레이 등을 이용한 표시 유닛(50)을 포함한다.

도 2는 조작 패널(70)의 상면도이다. 조작자가 전원 스위치(30)를 누르면, 프린터 장치가 기동한다. 모드 스위치(20)는 4개의 모드, 즉 COPY(카피) 모드, FAX(팩시밀리 통신) 모드, SCAN(원고 판독) 모드, 및 CARD(메모리 카드로부터 판독) 모드 중 하나의 모드를 선택하기 위해 이용된다. 조작자가 모드 스위치(20)의 4개의 버튼 중 하나를 누르면, 모드들 중 하나가 설정된다. 4개의 버튼 각각의 근방에 인디케이터(indicator)(40)가 제공된다. 버튼들 중 눌러진 버튼에 대응하는 인디케이터(40)가 턴온된다. 모드 스위치(20)를 이용하여 설정된 모드는 표시 유닛(50)에 지시된다. 또한, 모드 스위치(20)를 이용하여 설정된 모드에 따라, 스위치 어레이부(10)의 표시 패턴이 변화한다.

도 3은 스위치 어레이부(10)에 표시될 수 있는 모든 마크를 도시한다. 각 버튼에는 2개의 마크가 좌우에 형성된다. 마크들은 문자, 기호 등을 포함한다. 각 버튼에는, 설정된 모드에 따라 한쪽의 마크가 조명되거나, 또는 어떤 마크도 조명되지 않는다. 이 동작을 실현하기 위해, 스위치 어레이부(10)의 각 버튼은, 좌측의 표시부(1)(제1 표시부) 및 우측의 표시부(2)(제2 표시부)를 갖는 프레싱부, 표시부(1)를 배면으로부터 조명하는 제1 광원, 및 표시부(2)를 배면으로부터 조명하는 제2 광원을 포함한다. 스위치 구조의 상세에 대해서는 후술한다.

도 4a 내지 도 4c는 모드에 따라서 스위치 어레이부(10)의 표시가 어떻게 변화되는지를 도시한다.

도 4a는 전원이 턴오프된 때의 버튼 상의 표시를 도시한다. 전원이 턴오프되면, 임의의 버튼을 이용한 입력이 불능으로 된다. 이 상태에 응답하여, 모든 버튼의 표시가 턴오프된다. 이것은, 조작자가 임의의 버튼을 이용한 입력이 불능으로 되는 것을 인식하게 해준다. 도 4b는 COPY 모드, SCAN 모드, 또는 CARD 모드가 설정된 때의 버튼 상의 표시를 도시한다. 각 버튼의 2개의 표시부(1, 2)에 있어서, 좌측의 표시부(1)의 백라이트 광원을 턴온해서 좌측의 마크를 표시하고, 우측의 표시부(2)의 백라이트 광원을 턴오프해서 우측의 마크가 표시되지 않도록 한다. 또한, COPY 모드, SCAN 모드, 및 CARD 모드의 모든 표시 상태가 반드시 동일할 필요는 없다. 모드에 따라, 불필요한 버튼의 광원은 턴오프될 수 있다. 도 4c는 FAX 모드가 설정된 때의 버튼 상의 표시를 도시한다. 각 버튼의 2개의 표시부(1, 2)에 있어서, 우측의 표시부(2)의 백라이트 광원을 턴온해서 우측의 마크를 표시하고, 좌측의 표시부(1)의 백라이트 광원을 턴오프해서 좌측의 마크를 표시하지 않도록 한다. 이것은, 조작자가 설정된 모드에 따른 각 버튼의 기능을 인식하게 해준다.

다음으로, 스위치 어레이부(10)의 각 버튼의 스위치 구조의 상세에 대해서 설명한다. 도 5a 내지 도 5c는 버튼의 컴포넌트들 중 하나인 프레싱부에 포함된 3개의 컴포넌트가 도시된, 프레싱부의 분해도를 도시한다. 도 6a 내지 도 6c는 3개의 컴포넌트를 함께 조립하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.

각 프레싱부는, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 3개의 컴포넌트, 즉 키 프레임(11)(도 5a), 필름(13)(도 5b), 및 키 탑(12)(도 5c)을 포함한다.

도 5a 및 도 6c를 참조하면, 키 프레임(11)은 그의 프레임 구조에 매립된 도광부(11a)를 포함한다. 도광부(11a)는 배면으로부터 화살표 L로 지시된 방향으로 조사되는 백라이트 광원으로부터 방출된 광을 통과 및 확산시킨다. 도광부(11a)는 확산층으로서 기능한다. 키 프레임(11)의 이면의 중앙 영역에는, 좌측의 표시부(1)와 우측의 표시부(2)를 분리하도록, 판체(11w)가 키 프레임(11)의 이면(즉, 키 프레임(11)의 이면에 평행한 평면)에 대하여 수직으로 제공된다. 판체(11w)의 하단 중앙에는, 돌기 형상의 접촉부(11x)가 형성된다. 접촉부(11x)는 푸시 스위치와 접촉하는데, 이것은 후술한다. 키 프레임(11)의 이면의 4개의 코너에 각각 대응하여 판체(11w)와 평행하게 연장된 4개의 다리(11b)가 형성된다. 각 다리(11b)는 그의 자유단(하단)에 접촉부(11e) 및 네일(11f)을 갖는다. 접촉부(11e)는 후술하는 탄성부와 접촉하고, 네일(11f)은 홀더에 래치될 것이다. 또한, 키 프레임(11)의 이면에는, 2개의 다리(11c) 및 4개의 측벽(11d)이 키 프레임(11)의 이면에 수직으로 형성된다. 다리들(11c)은 서로 판체(11w)를 가로질러 형성된다. 측벽들(11d)은 각각 판체(11w)에 수직한 표면을 갖는다. 다리들(11c) 각각은 그의 자유단(하단) 근방에 형성된 돌기(11t)를 갖는다. 도광부(11a)를 제외하고, 키 프레임(11)의 모든 컴포넌트는 광을 차단하는 차광성의 흑색의 수지 부재이다. 도광부(11a)를 제외한 키 프레임(11), 판체(11w), 다리(11b), 다리(11c), 및 측벽(11d)은 수지 성형을 이용하여 전체적으로 일체로 형성된다. 도광부(11a)는 수지 성형을 이용하여 형성된 키 프레임(11)의 개구에 부착된다. 도광부(11a)는 광을 투과 및 확산하도록 만들어지면 충분하다. 도광부(11a)는 투명 수지 재료로 형성될 수 있고, 그 앞쪽 표면은 새틴 처리(satin finished)가 되어 있다.

도 5b를 참조하면, 필름(13)은 박판 형상의 투명 기재의 표면들 중 한 면에 인쇄를 이용하여 형성된 차광 영역을 갖는다. 필름(13)은 표시될 마크 패턴이 형성된 마크층으로서 기능한다. 마크 패턴을 형성하기 위해, 실크 스크린 인쇄가 바람직하다. 실크 스크린 인쇄에서는, 마크가 형성될 영역들을 제외한 투명 기재의 영역들에 대하여 잉크를 부여한다. 도 5b에 도시된 예에서는, 좌측의 문자 "OK"와, 우측의 문자 "5"가 투과 영역으로서 각각 형성되어 있다. 그러한 필름(13)을 제작하기 위해, 투과 영역 이외의 영역들에 잉크가 부여되도록 투명 기재의 이면측에 스텐실 인쇄를 실시한다. 필름(13)을 이용하는 것 대신, 키 프레임(11)의 도광부(11a)에 직접 마크를 인쇄할 수 있다.

도 5c를 참조하면, 키 탑(12)은, 환경 조명을 그의 앞쪽 표면에서 반사하도록 불투명한 화이트의 반투명 재료(opaque white semi-transparent material) 또는 그레이 스모크 색의 광 투과율이 작은 클리어 반투명 수지 재료로 형성된다. 키 탑(12)은 반투명층으로서 기능한다. 키 탑(12)의 광 투과율은, 예를 들면, 10%이다. 키 탑(12)은 클리어 수지의 앞쪽 표면이 하프 미러(half-mirror)로 가공되어 형성된 반투명 부재일 수 있다. 키 탑(12)의 이면에는 2개의 다리(12a)가 형성된다. 각 다리(12a)의 자유단의(하단) 근방에는 구멍(12t)이 형성되어 있다. 조작자는 키 탑(12)의 앞쪽 표면을 손가락으로 눌러서 키 탑(12)의 표면을 압하하여 스위치 입력을 행한다.

3개의 컴포넌트를 함께 조립하는 절차에 대해서 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명한다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 처음에 필름(13)을 키 프레임(11)에 대하여 위치 정렬해서 키 프레임(11)에 접합시킨다. 다음으로, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 필름(13)을 접합했던 키 프레임(11) 위에 키 탑(12)을 씌우고, 키 프레임(11)의 2개의 다리(11c) 각각에 형성된 돌기(11t)를 키 탑(12)의 다리들(12a)에 형성된 구멍들(12t) 중 대응 구멍에 결합시켜서 래치한다. 이 래치 기구는, 동작 중에 키 탑(12)이 키 프레임(11)으로부터 용이하게 떨어지는 것을 방지한다. 도 6c는 도 6b에 도시된 결합 상태를 그 이면측으로부터 본 것을 도시한다.

전술한 구성에서, 백라이트 광원으로부터 방출된 광은 확산층에 의해 확산되어, 필름(13)의 투명 영역 및 반투과층인 키 탑(12)을 통과해서 조작자에게 시인된다. 키 탑(12)의 광 투과율이 작으므로, 조명되지 않는 표시부(1 또는 2)는 조작자에게 거의 시인되지 않는다. 외광이 키 탑(12) 측으로부터 키 탑(12)에 입사하면, 광은 키 탑(12)을 통과해서 필름(13)에 의해 반사되어, 다시 키 탑(12)을 통과하여 출사한다. 광 투과율이 작은 키 탑(12)을 왕복 2회 통과함으로써, 광은 크게 감쇠된다. 예를 들면, 키 탑(12)의 광 투과율이 10%이면, 광이 키 탑(12)을 2회 통과한 후, 광량은 원래 광량의 100분의 1로 감쇠된다. 그 때문에, 일반적으로 상정되는 환경에서는 외광에 의해 조작자에게 마크가 거의 시인될 수 없다.

필름(13)은, 인쇄가 실시된 표면을 아래로 향하게 해서 키 프레임(11)의 도광부(11a)에 대향하도록 세팅된다. 이렇게 함으로써, 광원으로부터 방출된 광은 필름(13)의 투명 기재에 광이 입사하기 전에 인쇄 표면의 차광 영역에 의해 차단된다. 이것은, 마크 표시의 콘트라스트를 향상시킬 수 있어서, 조작자가 마크를 인식하기 위한 마크의 양호한 시인성이 실현된다. 필름(13)이, 그의 인쇄된 표면을 위로 향하게 해서 키 탑(12)에 대향하도록 세팅된다고 가정한다. 이 경우, 광원으로부터 방출된 광이 필름(13)의 투명 기재에 입사하고, 그 후 정면에 인쇄된 차광 영역에 의해 차단된다. 이때, 차광 영역에 의해 광이 난반사되고, 반사광이 다시 투명기재를 통과한다. 이것은 필름(13)의 외주의 모서리가 조명되게 한다. 이것은 조작자에게의 마크의 시인성의 저하를 의미한다.

도 7a 및 도 7b는, 스위치 어레이부(10)의 일부인 홀더(15)의 구조를 도시하는 사시도이다. 도 7a는 홀더(15)의 내부 구조를 도시한다. 홀더(15)는 4×4 어레이 형상으로 배열된 복수의 직사각형 셀을 갖는다. 차광성 벽들이 셀들을 이웃하는 셀들로부터 분리한다. 각 셀은 그 내부에, 수지 스프링으로 형성된 얇은 탄성부(15a)를 갖는다. 각 탄성부(15a)는 홀더(15)와 동일한 수지 재료를 이용하여 일체로 성형된다. 탄성부(15a)는 홀더(15)와 일체로 성형된 수지 스프링에 제한되지 않는다. 탄성체를 갖는 탄성부(15a)는 홀더(15)와는 별개로 형성될 수 있다. 각 셀에는, 셀을 가로지르도록 규제부(15g)가 형성된다. 각 규제부(15g)는 2개의 규제면을 갖는다. 규제면의 양측은 각 셀의 제2 방향에 있어서 서로 대향하는 2개의 내벽에 고정된다. 판체(11w)는 2개의 규제면 사이에 배치된다.

전술한 구성의 프레싱부들 각각은, 복수의 셀 중 대응하는 셀의 공간에, 제3 방향(상하 방향)으로 특정 스트로크로 이동 가능하게 되도록 삽입된다. 도 7b는 홀더(15)에 형성된 복수의 셀에 프레싱부들이 삽입되어 있는 스위치 어레이부(10)의 상태를 도시한다.

도 8a 및 도 8b는 각각, 셀들 중 하나에 있어서 탄성부(15a) 및 규제부(15g)의 구조를 광원 및 푸시 스위치(21)와 관련해서 설명하기 위한 사시도 및 상면도이다.

규제부(15g)는 그의 중앙 영역에 개구를 갖는다. 키 프레임(11)의 판체(11w)가 규제부(15g)의 이 개구에 삽입된다. 개구의 중심은 푸시 스위치(21)의 탑부의 바로 위에 위치한다. 제1 방향으로 키 프레임(11)을 이동 또는 기울이기 위한 힘이 인가되면, 규제부(15g)의 개구의 내벽이 판체(11w)와 접촉하여, 판체(11w)의 이동 또는 기울기를 규제한다. 제2 방향에 있어서, 규제부(15g)의 각 단부는, 제2 방향으로 서로 대향하는 셀의 내벽 중 대응하는 내벽에 견고하게 고정된다. 본 실시예에서, 홀더(15)와 각 규제부(15g)는 수지 성형을 이용하여 일체로 되도록 형성된다. 규제부(15g)는 다음의 기능을 갖는다. 즉, 키 프레임(11)의 기울기를 억제하는 기능, 이웃하는 공간으로의 광의 누설을 방지하는 기능, 및 셀의 강도 및 홀더(15) 전체의 강도를 보강하는 기능을 갖는다.

탄성부(15a)는 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2)으로부터의 광을 차단하지 않도록 셀 내에 형성된다. 탄성부(15a)는 제1 탄성부(15a-1)와 제2 탄성부(15a-2)를 갖는다. 제1 탄성부(15a-1)는 제1 광원(22-1) 주위의 영역의 일부를 둘러싸도록 형성되고, 고정단(15c-1)이 규제부(15g)의 측면 중 하나에 부착된다. 제2 탄성부(15a-2)는 제2 광원(22-2) 주위의 영역의 일부를 둘러싸도록 형성되고, 고정단(15c-2)이 규제부(15g)의 다른 측면에 부착된다. 즉, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 탄성부(15a-1) 및 제2 탄성부(15a-2)는 각각, Ω(ohm) 형상과 유사한 곡선 형상을 갖는다. 제1 탄성부(15a-1) 및 제2 탄성부(15a-2)의 중앙부들은 고정단(15c-1) 및 고정단(15c-2)을 통해 각각 규제부(15g)에 고정되어 있다. 상방으로부터 보았을 때, 제1 탄성부(15a-1)의 곡선 형상은 제1 광원(22-1) 주위의 영역의 일부를 둘러싸고, 제2 탄성부(15a-2)의 곡선 형상은 제2 광원(22-2) 주위의 영역의 일부를 둘러싼다. 이 곡선 형상들은 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2)으로부터 각각 방출되는 광을 차단하지 않도록 형성된다. 예를 들면, 제1 탄성부(15a-1)와 제2 탄성부(15a-2)는 각각, 0.5 내지 3.0mm 정도의 제3 방향에 있어서의 두께를 갖는 플라스틱으로 형성된다.

제1 탄성부(15a-1)는 고정단(15c-1)으로부터 분기되어서 연장된 부분들의 단부들에 2개의 자유단(15d-1)을 갖는다. 각각의 자유단(15d-1)은 프레싱부의 4개의 다리(11b) 중 표시부(1) 측에 형성된 2개의 다리(11b)의 접촉부(11e) 중 대응하는 접촉부와 접촉한다. 제2 탄성부(15a-2)는 고정단(15c-2)으로부터 분기되어 연장된 부분들에 2개의 자유단(15d-2)을 갖는다. 각각의 자유단(15d-2)은 4개의 다리(11b) 중 표시부(2) 측에 형성된 2개의 다리(11b)의 접촉부(11e) 중 대응하는 접촉부와 접촉한다. 제1 탄성부(15a-1)와 제2 탄성부(15a-2)에는, 얇고 긴 형상을 갖도록 형성된 수지 스프링들 각각이 전체적으로 탄성 변형됨으로써, 자유단(15d-1)과 자유단(15d-2)이 주로 제3 방향으로 특정 범위의 이동 스트로크를 통해 이동된다. 즉, 제1 탄성부(15a-1) 및 제2 탄성부(15a-2)는, 제3 방향에 있어서 특정 이동 스트로크의 범위에서, 깨지거나 꺽이는 일없이 전체적으로 유연하게 변위되어 스프링으로서 기능한다.

홀더(15)는 조작 패널(70)의 프레임에 고정된다. 홀더(15) 밑에는 신호 처리를 행하는 회로 기판이 제공된다. 도 9a는 조작 패널(70)의 패널 프레임(17)의 구조를 도시한다. 패널 프레임(17)에는 홀더(15)가 장착되어 고정된다. 패널 프레임(17)과는 별도의 컴포넌트로서 홀더(15)를 준비함으로써, 필름(13)의 교환 등의 임무를 수행하기 위해, 홀더(15)가 탈착될 수 있다. 이것은 작업 효율을 향상시킨다. 패널 프레임(17)과 홀더(15)를 유닛으로 일체화할 수도 있다.

도 9b는 회로 기판(100)의 구조를 도시한다. 회로 기판(100) 상에는, 홀더(15)의 복수의 셀에 대응한 위치에, 푸시 스위치(21)와 제1 광원(22-1)과 제2 광원(22-2)이 납땜을 이용하여 장착되어 있다. 각 제1 광원(22-1) 및 각 제2 광원(22-2)은 푸시 스위치(21) 중 대응하는 푸시 스위치의 한 측 및 다른 한 측에 배치된다. 푸시 스위치(21)는 각각 상방으로부터의 프레싱력에 의해 턴온되는 기계적 스위치이다. 본 실시예에서, 푸시 스위치(21)는 박형의 금속 돔 스위치를 이용한다. 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2)을 위해 LED와 같은 소형의 반도체 광원이 바람직하게 이용된다. 회로 기판(100) 위에는, 또한 전원 스위치(30)에 대응하는 기계적 스위치(31), 및 모드 스위치(20)에 대응하는 4개의 기계적 스위치(41)가 장착되어 있다. 본 실시예에서는, 기계적 스위치(31, 41)로서 촉각 스위치(tactile switches)를 이용한다.

도 10a 및 도 10b는 스위치 어레이부(10)의 일부의 조립 상태를 도시한다. 구체적으로, 도 10a는 스위치 어레이부(10)의 측부로부터 본 단면도이고, 도 10b는 1개의 셀에 있어서의 프레싱부와 홀더(15)의 결합 상태를 도시하는 사시도이다.

키 프레임(11)의 판체(11w)가 규제부(15g)의 개구에 삽입되면, 판체(11w)의 하단에 형성된 접촉부(11x)는 아래쪽 위치에서 노출되고, 푸시 스위치(21) 중 대응하는 푸시 스위치 바로 위에 위치한다. 또한, 키 프레임(11)의 4개의 다리(11b)의 하단들 각각은 탄성부(15a)의 4개의 자유단(15d-1, 15d-2) 중 대응하는 자유단에 접촉한다. 즉, 제1 탄성부(15a-1)의 2개의 자유단(15d-1) 각각은 프레싱부의 4개의 다리(11b) 중 표시부(1) 측에 형성된 2개의 다리(11b)의 접촉부(11e) 중 대응하는 접촉부와 접촉한다. 제2 탄성부(15a-2)의 2개의 자유단(15d-2) 각각은 4개의 다리(11b) 중 표시부(2) 측에 형성된 2개의 다리(11b)의 접촉부(11e) 중 대응하는 접촉부와 접촉한다.

조작자가 손가락으로 프레싱부를 화살표 P의 방향으로 누르면, 판체(11w)의 접촉부(11x)에 의해 푸시 스위치(21)의 탑부가 눌러져서, 푸시 스위치(21)가 턴온된다. 그렇게 함에 있어서, 제1 탄성부(15a-1)와 제2 탄성부(15a-2)가 탄성 변형하여, 자유단(15d-1)과 자유단(15d-2)이 제3 방향의 아래쪽으로 변위한다. 그 결과, 탄성부(15a)에 작용하는 탄성력이 프레싱부를 화살표 Q 방향으로 되미는 복원력으로서 작용한다. 프레싱부의 4개의 코너에 균등하게 복원력이 작용하므로, 프레싱부가 기울어짐없이 되밀려서, 스위치의 스무스한 프레싱 조작감이 얻어질 수 있다. 탄성부(15a)는, 작은 프레싱량으로도 스위치 입력을 행할 수 있도록 하고, 또한, 프레싱부를 되미는 데 필요한 복원력을 확보할 수 있는 탄성력을 얻을 수 있도록 하는 형상을 갖도록 형성된다. 제1 탄성부(15a-1) 및 제2 탄성부(15a-2)는, 고정단(15c-1, 15c-2)으로부터 상당한 길이만큼 연장되고, 연장된 부분의 단부들에 자유단(15d-1, 15d-2)을 갖는다. 따라서, 자유단(15d-1, 15d-2)이 눌러지면, 탄성부(15a)의 전체가 완만하게 휘어지므로, 스무스한 프레싱 조작감이 얻어질 수 있다.

키 프레임(11)의 다리(11b)의 하단에는 외측으로 향한 네일(11f)이 형성된다. 키 프레임(11)을 셀에 삽입하면, 홀더(15)에 형성된 대응하는 결합부(15e)에 네일(11f)이 래치된다. 이 래치 기구를 이용하여 장착된 키 프레임(11)은 화살표 Q 방향으로 용이하게 빠지지 않는다. 탄성부(15a)는 키 프레임(11)의 네일(11f)이 래치된 후에도, 키 프레임(11)에 화살표 Q 방향으로 계속해서 힘을 작용한다. 스위치 어레이부(10)에 포함되는 모든 16개의 스위치에 대해, 결합부(15e)를 같은 높이로 형성함으로써, 키 탑(12)의 상면이 균일한 평탄면으로 정렬될 수 있다.

전술한 바와 같이, 규제부(15g)는 2개의 규제면을 갖고 있다. 판체(11w)는 셀 내에 있어서 2개의 규제면 사이에 비접촉식으로 개재된다. 프레싱부의 키 프레임(11)은 4개의 측벽(11d)을 갖고 있다. 키 프레임(11)의 셀에 대하여, 판체(11w)와 규제부(15g)는 제1 방향(가로 방향)의 이동 및 기울기를 규제하고, 측벽(11d)과 셀의 제2 방향(세로 방향)에 있어서 서로 대향하는 내벽은 제2 방향의 이동 및 기울기를 규제한다. 이 때문에, 조작자가 키 탑(12)의 중앙으로부터 어긋난 위치를 밀더라도, 키 프레임(11)이 제1 방향 또는 제2 방향으로 크게 기우는 것이 방지된다. 따라서, 확실한 스위치의 입력을 실현한다. 표시부들(1, 2)의 결합 영역은 직사각형의 형상을 갖고 있으므로, 제1 방향의 길이가 제2 방향의 길이보다 더 길다. 따라서, 조작자는 마크가 표시되는 측의 키 탑(12)의 위치를 누르는 경향이 있다. 즉, 제2 방향보다 제1 방향에 있어서 기울기를 발생시키는 힘이 더 용이하게 생성된다. 그러한 힘이 발생되더라도, 판체(11w)와 규제부(15g)가 기울기의 발생을 효과적으로 억제한다. 따라서, 신뢰성이 높은 스위치 장치가 실현된다.

내리누르기의 저항이 커지는 것을 방지하기 위해, 판체(11w)의 표면과 규제부(15g)의 규제면 사이에는 간극이 형성된다. 이 때문에, 조작자가 키 탑(12)의 중앙으로부터 떨어진 위치에서 누르는 경우에는, 스위치 입력이 불안정해질 만큼 큰 기울기의 정도는 아니지만 약간의 기울기가 생긴다. 이와 같이, 키 탑(12)과 판체(11w)가 기울어진 경우에도, 4개의 다리(11b)는 탄성부(15a)의 자유단(15d-1, 15d-2)으로부터 기울기를 해소하는 방향으로 스프링식의 반발력을 받는다. 따라서, 스무스한 프레싱 조작감이 손상되지 않는다.

탄성부(15a)는, 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2)으로부터 방출되는 광을 차단하지 않도록, 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2) 주위 영역을 둘러싸도록 형성된다. 그러므로, 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2)으로부터의 광선이 각각 광의 낭비 없이 표시부(1, 2)를 조명하기 위해 이용된다. 따라서, 높은 강도의 광을 이용하여 마크가 표시된다. 또한, 광 투과성이 낮은 키 탑(12)을 제공함으로써, 방의 조명광이나 자연광이 키 탑(12)에 입사하더라도 조명되지 않은 표시부(1, 2)의 마크가 시인되기 어렵다.

각 셀에 있어서, 프레싱부에 형성된 판체(11w)는 제1 공간과 제2 공간을 분리하도록 위치된다. 제1 광원(22-1)과 표시부(1) 사이에 제1 공간이 정의되고, 제2 광원(22-2)과 표시부(2) 사이에 제2 공간이 정의된다. 또한, 규제부(15g)도 제1 공간과 제2 공간 사이에 위치한다. 판체(11w)와 규제부(15g)는 둘다 차광성 부재로서 형성된다. 각 셀에서, 이것은 제1 광원(22-1)으로부터의 광의 표시부(2)에의 누설, 및 제2 광원(22-2)으로부터의 광의 표시부(1)에의 누설을 억제한다. 이에 의해, 표시부(1, 2) 중 하나가 조명되고 표시부(1, 2) 중 다른 하나가 조명되지 않을 경우, 표시부(1, 2) 중 조명되지 않은 표시부가 희미하게 밝혀지는 것이 억제된다. 그 결과, 조작자는 버튼의 기능을 정확하게 인식할 수 있다. 또한, 홀더(15)의 셀을 분리하는 벽을 차광성 부재로서 형성하기 때문에, 인접하는 셀들 사이의 광의 누설도 억제된다.

어레이 형상으로 배열된 이웃하는 키 탑들(12) 간의 경계에는 미소한 간극이 형성된다. 제1 광원(22-1) 또는 제2 광원(22-2)으로부터의 광이 이 간극을 통해 누설되면, 조명되는 것이 바람직하지 않은 부분까지 조명되어 버린다. 이러한 상태를 방지하는 설계를 하기에서 설명한다. 도 10a를 참조하면, 제1 광원(22-1) 및 제2 광원(22-2)으로부터 방출되는 광선은 각각, 홀더(15)의 상부 프레임의 능선에 의해 정의되는 범위(선(L1)과 선(L2) 사이에 정의되는 범위)에서 도광부(11a)에 입사하고, 그 범위 밖의 광선은 홀더(15)의 내벽 표면에 의해 차단된다. 도광부(11a)에 입사한 광선 중에서, 선들(L1)로 진행한 광선은 광 투과 및 확산성의 도광부(11a)를 통과하여, 키 탑(12)의 하면과 차광 벽(15b)의 상면 사이의 공간에 입사한다. 선들(L2)로 진행한 광선은 판체(11w)의 벽면에 의해 차단되어, 이웃의 표시부(1, 2)에 입사하지 않는다. 이 공간들은, 키 탑(12)을 특정 스트로크로 압하되도록 해주기 위해 형성된다. 이 공간 위에 키 탑들(12) 사이의 간극이 형성되기 때문에, 조치가 취해지지 않으면, 공간에 입사한 광이 간극을 통해 외부 영역으로 누설될 가능성이 있다. 이 공간에 있어서 차광 벽(15b)의 상방 및 키 탑(12)의 하방에 위치하는 키 프레임(11)의 프레임 단부들(11z)은 이 광 누설을 방지한다. 즉, 대응하는 선(L1)의 연장선 상에 차광 부재로서 기능하는 프레임 단부들(11z)이 각각 위치한다. 프레임 단부(11z)는 도광부(11a)를 통과하여 이 공간들에 입사하는 광을 차단한다. 따라서, 간극을 통한 외부 영역에의 광의 누설이 방지된다. 이렇게 함으로써, 인웃하는 셀들 사이의 광의 누설이, 차광 벽(15b)의 상방에 위치하는 키 프레임(11)의 부위를 이용하여 확실하게 억제되고, 따라서, 누설 광이 조작자에게 시인되지 않는다.

또한, 프레임 단부(11z)는, 키 탑(12)이 압하될 때, 차광 벽(15b)의 상면과 접촉하여, 키 탑(12)이 더 이상 압하되는 것이 방지되도록, 특정 이동 스트로크를 규정하기 위한 규제 부재로서도 기능한다. 즉, 프레임 단부(11z)는 이동 스트로크의 규제 기능과 차광 기능의 2개의 기능을 겸비한 컴포넌트로서 형성된다.

본 발명이 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되지 않는다. 하기의 청구항들의 범위는 그러한 변형과, 등가의 구성 및 기능을 모두 포괄하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.

1, 2: 표시부
10: 스위치 어레이부
15: 홀더
11: 키 프레임
11w: 판체
15a: 탄성부
15g: 규제부
21: 푸시 스위치
22-1: 제1 광원
22-2: 제2 광원

Claims

스위치 장치로서,
제1 표시부와 제2 표시부를 갖는 프레싱부,
상기 프레싱부에 대응하는 하나 이상의 셀을 갖는 홀더,
푸시 스위치,
상기 제1 표시부를 배면으로부터 조명하는 제1 광원과 상기 제2 표시부를 배면으로부터 조명하는 제2 광원,
셀 내에 있어서, 상기 제1 광원과 상기 제1 표시부 사이의 공간과, 상기 제2 광원과 상기 제2 표시부 사이의 공간을 분리하도록 상기 프레싱부에 형성된 판체, 및
상기 셀 내에 있어서 상기 판체의 양측에 형성된 규제부를 포함하고,
상기 프레싱부가 눌러지면, 상기 판체의 일부가 상기 푸시 스위치를 누르는, 스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 프레싱부는 그의 4개의 코너에 상기 판체와 평행한 방향으로 각각 연장된 4개의 다리를 갖고,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터의 광을 차단하지 않도록 상기 셀 내에 탄성부가 형성되고,
상기 탄성부는 상기 4개의 다리의 대응하는 단부와 각각 접촉하는 접촉부를 갖고,
상기 프레싱부가 눌러질 때, 상기 4개의 다리 각각에 대하여, 상기 탄성부로부터 상기 프레싱부를 되미는 방향으로 복원력이 작용하는, 스위치 장치.
제2항에 있어서,
상기 탄성부는 제1 탄성부와 제2 탄성부를 갖고, 상기 규제부에 부착된 고정단을 갖는 상기 제1 탄성부는 상기 제1 광원 주위의 영역의 일부를 둘러싸고, 상기 규제부에 부착된 고정단을 갖는 상기 제2 탄성부는 상기 제2 광원 주위의 영역의 일부를 둘러싸고,
상기 제1 탄성부는 상기 고정단으로부터 분기되어 연장된 부분의 단부에 인접한 2개의 자유단을 갖고, 이 자유단 각각은 상기 4개의 다리 중 상기 제1 표시부 측에 형성된 2개의 다리의 단부 중 대응하는 단부와 접촉하고,
상기 제2 탄성부는 상기 고정단으로부터 분기되어 연장된 부분의 단부에 인접한 2개의 자유단을 갖고, 이 자유단 각각은 상기 4개의 다리 중 상기 제2 표시부 측에 형성된 2개의 다리의 단부 중 대응하는 단부와 접촉하는, 스위치 장치.
제2항에 있어서,
상기 다리 각각의 단부에는 네일이 형성되어 있고, 상기 스위치 장치가 상기 홀더에 장착될 때, 상기 네일은 상기 홀더의 결합부에 래치되는, 스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 판체 및 상기 규제부는 각각 차광 부재로서 기능하는, 스위치 장치.
제5항에 있어서,
상기 규제부는 상기 셀의 대향하는 2개의 내벽에 고정되고, 상기 규제부는 2개의 규제면을 갖고 상기 판체가 상기 2개의 규제면 사이에 개재되는, 스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 표시부 및 상기 제2 표시부에는, 광을 투과 및 확산시키는 확산층과, 상기 확산층 상에 적층되고, 투명 영역 및 차광 영역으로 형성된 마크 패턴을 갖는 마크층과, 상기 마크층 상에 적층된 반투명성의 키 탑이 제공되고,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원 각각으로부터의 광은 상기 확산층에 의해 확산되어, 상기 마크층의 상기 투명 영역 및 상기 키 탑을 통과해서, 조작자에 의해 시인되는, 스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 마크층을 형성 시에, 투명 기재의 상기 확산층 측의 표면의 일부에 인쇄에 의해 상기 마크층의 상기 차광 영역을 형성하도록 잉크가 부여되는, 스위치 장치.
제7항에 있어서,
상기 키 탑은 스모크 색의 클리어 수지 재료로 형성되거나, 또는 표면이 하프 미러가 되도록 가공된 클리어 수지 재료로 형성되고,
상기 키 탑은 상기 마크층 및 상기 확산층에 래치 기구를 이용하여 착탈 가능하게 장착되는, 스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 프레싱부는 측벽을 갖고,
상기 판체와 상기 규제부는 상기 프레싱부의 상기 셀에 대한 제1 방향의 이동 및 기울기를 규제하고,
상기 측벽과 상기 셀의 내벽은 상기 프레싱부의 상기 셀에 대한 제2 방향의 이동 및 기울기를 규제하는, 스위치 장치.
제1항에 있어서,
상기 홀더는 직사각형 형상의 복수의 셀이 어레이 형상으로 배열된 구조를 갖고, 상기 복수의 셀 각각은 차광성의 벽을 이용하여 이웃하는 셀과 분리되고,
상기 복수의 셀 각각에는 대응하는 상기 프레싱부가 제공되는, 스위치 장치.
제11항에 있어서,
상기 프레싱부는, 상기 프레싱부가 압하될 때, 상기 벽의 상면과 접촉하는 부위를 갖고,
상기 프레싱부의 상기 부위는, 상기 제1 광원 또는 상기 제 2광원으로부터 방출되는 광이 상기 벽 위를 통과하여 이웃하는 셀 사이에 형성된 간극을 통해 누설되는 것을 방지하도록, 상기 프레싱부의 상기 부위가 광을 차단하는 위치에 배치되는, 스위치 장치.
제1항에 따른 스위치 장치를 포함하는, 전자 장치.