JP5595288B2

JP5595288B2 - キースイッチ装置

Info

Publication number: JP5595288B2
Application number: JP2011000698A
Authority: JP
Inventors: 通啓青山; 大輔多賀
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: JP2012142230A

Description

本発明はキースイッチ装置に関し、特には各種の電子機器への入力操作に使用される、照光機能付きのキースイッチ装置に関する。

従来、照光機能を備えたキースイッチ装置（いわゆる照光スイッチ）では、その上にラバーシートを被せた構造が用いられており、この構造においてはキースイッチ装置のキートップのぐらつきや、キートップの隅を押下した際の操作性に対する改善が望まれている。

キートップを押下したときに得られる感触等の、キースイッチ装置の操作性を高める１つの手段として、ギヤリンク方式のキースイッチ装置が挙げられる。例えば特許文献１には、一対のリンク部材１６を備えたギヤリンク形式のキースイッチ装置８０において、キートップ８６の記号領域８４を透過する光Ｌを放射する発光部８８を設けた構成が開示されている。

また特許文献２には、表面に凹凸を形成した光透過性のメンブレンシート１６及びバックプレート１７の下部にＬＥＤ２０を設けた構造が開示されており、ここでは「バックプレート１７およびメンブレンシート１６を光が通過する際に拡散され、キートップ１１の下部に配設されたリンク部材等をすり抜けてキートップ１１の抜き文字部１１ｃを照光する」とされている。

特開２００８−２１４２７号公報特開２００７−２８０８１０号公報

ＬＥＤ等の光源をキースイッチ装置の下部に設けてキートップを照明する構造では、キートップを支持するリンク部材等の内部構造体の影がキートップに投影されてしまい、キートップに印刷された文字等が読み難くなる等、照明されたキートップの視認性を損ねる場合がある。特許文献２のようにメンブレンシートによって光を拡散させることによりある程度の改善は見込まれるが、内部構造体の影が操作者に視認されることを確実に防止することは難しい。

一方、内部構造体を全て透光性の部材で構成すれば、該内部構造体の影がキートップに投影されることはかなり改善されるが、リンク部材等の機能上、金属等の非透光性部材の使用が必要とされる場合もあり、そのような場合に従来の構造でキートップへの内部構造体の影の投影を防止することは困難であった。

そこで本発明は、リンク部材等の内部構造体が操作者の視認性に影響を及ぼさない構造を備えたキースイッチ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、保持パネルと、該保持パネルの上方に配置された透明又は半透明のキートップと、該キートップを水平姿勢に維持しつつ、該保持パネルの上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、前記キートップの昇降動作に応じて接点が開閉する電気回路を備えたメンブレンシートと、前記キートップに押されて前記メンブレンシートの電気回路の接点を閉じるように作用する作動部材とを有するキースイッチ装置であって、前記保持パネルの下面に配置された基板と、該基板に配置されるとともに前記キートップに直接対向する少なくとも１つの発光体と、前記キートップの上方に配置された透明又は半透明のキーキャップとをさらに有し、前記保持パネル及び前記メンブレンシートは、前記発光体の各々が前記キートップを照明できるようにするために少なくとも１つの抜き穴又は切り欠きをそれぞれ有し、前記キーキャップは前記キートップの上面を覆うように構成され、前記キートップの上部の周囲に段差部が形成され、該段差部に前記キーキャップの下端の周囲部が載置され、かつ前記キーキャップの下面と前記キートップの上面との間に空間が形成され、前記キーキャップの下面と前記キートップの上面との離間距離が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである、キースイッチ装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のキースイッチ装置において、前記キーキャップの上面が乳白色を呈する、キースイッチ装置を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置において、前記キートップの上面が乳白色を呈するキースイッチ装置を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記一対のリンク部材が透明又は半透明の部材から構成される、キースイッチ装置を提供する。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記少なくとも１つの発光体の各々は、その側面が発光するように構成されるとともに、該側面が前記キースイッチ装置の略中心に向かうように前記基板上に配置される、キースイッチ装置を提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置において、前記基板に開口部が形成され、前記少なくとも１つの発光体は該開口部から前記キースイッチ装置内を照明できるように前記基板の下面側に設けられる、キースイッチ装置を提供する。

本発明によれば、キーキャップとキートップとの間に空間を設けることにより、発光体からの光を該空間内で拡散させて、キーキャップ上面への内部構造体の投影を防止することができる。

キートップの上面及びキーキャップの上面の少なくとも一方を乳白色とすることにより、発光体からの光の直接的な導光を抑制し、キーキャップ上面への内部構造体の投影をさらに効率的に防止できる。

支持部材等の内部構造体を透明又は半透明の部材から構成することにより、キーキャップ上面への内部構造体の投影をさらに効率的に防止できる。

側面が発光するいわゆるサイドビュータイプの発光体を、キースイッチ装置の略中心すなわち内部構造体が存在する領域を照光するように構成することにより、該内部構造体の影がキートップにさらに形成され難くなる。

発光体を基板の下面側に設けることにより、該発光体への電気配線等の他の電気部品も全て、制限の少ない基板の下面側に設けることができるようになる。

本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ装置の分解斜視図である。図１のキースイッチ装置の側断面図である。本発明の第２の実施形態に係るキースイッチ装置の側断面図である。本発明の第３の実施形態に係るキースイッチ装置の側断面図である。本発明の第４の実施形態に係るキースイッチ装置の上面図である。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るキースイッチ装置１０の分解斜視図である。キースイッチ装置１０は、保持パネル１２と、保持パネル１２の上方に配置される透明又は半透明のキートップ１４と、キートップ１４の上方に配置された透明又は半透明のキーキャップ１６と、互いに連動してキートップ１４を保持パネル１２の上方で昇降自在に支持する一対のリンク部材１８と、キートップ１４の昇降動作に応じて接点が開閉する電気回路を備えたメンブレンシート２０と、キートップ１４に押されてメンブレンシート２０の電気回路の接点を閉じるように作用する作動部材２２とを有する。本実施形態では、メンブレンシート２０及び作動部材２２が協働して、キートップ１４の昇降動作に対応して電気回路の接点部を開閉するスイッチ機構を構成する。また保持パネル１２は、例えば板金材料からなる独立した金属薄板のような平板状の剛性部材であり、メンブレンシート２０を静止支持する上面２４と、一対のリンク部材１８を摺動自在に支持するスライド案内部２６を有する。

なお本実施形態では、キースイッチ装置の各構成要素について図１の上方向に面する側を上面側と称し、図１の下方向に面する側を下面側と称するものとする。

本実施形態では、一対のリンク部材１８としてギヤリンク形式のリンク部材が使用され、作動部材２２としてメンブレンシート２０とは別部品であるラバードームが使用されている。一対のリンク部材１８は、互いに同一の形状及び寸法を有し、それらの一端で互いに歯車状に連結されて側面視逆Ｖ字形態を呈するように組み合わされる。一対のリンク部材１８により、キートップ１４は水平姿勢を維持しつつ上下動可能となる。またラバードーム２２は、その下端が接着剤によりメンブレンシート２０の表面に接着される。但し、リンク部材１８はギヤリンク形式に限定されるものではなく、例えばパンタグラフ形式でもよい。また作動部材２２も上述のものに限定されるものではなく、例えばメンブレンシート２０の略中央に開口部を形成し、該開口部を画定する開口端に係合する構成のものとしてもよい。

またキースイッチ装置１０は、保持パネル１２の下面（キートップ１４と反対側の面）２８に対向配置される基板３０を備え、基板３０には少なくとも１つ（図示例では８つ）の発光体（図示例ではＬＥＤ）３２が配置される。保持パネル１２及びメンブレンシート２０は、キースイッチ装置１０が組み立てられたときに各ＬＥＤ３２がキートップ１４を照明できるようにするために、少なくとも１つ（図示例では４つ）の抜き穴又は切り欠き３４、３６をそれぞれ有する。或いは抜き穴又は切り欠きの代わりに、光を透過する材料を該抜き穴又は切り欠きの箇所に設けてもよい。各ＬＥＤ３２は、その上面（キートップ１４に面する側）が発光するように構成されており、ＬＥＤ３２からの光はキートップ１４を照明し、さらにキーキャップ１６を照明する。

図２は、図１のキースイッチ装置１０の側断面図であるが、キースイッチ装置１０が収容される筐体３８の一部をさらに図示している。図２に示すように、キーキャップ１６はキートップ１４の上面（天面）４０を覆うように構成され、さらにキーキャップ１６の内面（下面）４２はキートップ１４の上面４０に密着せずに互いに離れており、キーキャップ１６の下面４２とキートップ１４の上面４０との間に空間４４が形成される。空間４４を形成することにより、ＬＥＤ３２からの光によってギヤリンク１８等の構成要素の影がキートップ１４の上面４０に映っていても、空間４４内で光が拡散され、キーキャップ１６の上面４６にはその影は映らず、結果として作業者等にはその影は視認されない。従って本発明によれば、キーキャップ１６上に文字や図形が印刷されている場合であっても、視認性に優れたキースイッチ装置が提供される。

空間４４の上下方向距離（キーキャップ１６の内面４２とキートップ１４の上面４０との離間距離）は、キースイッチ装置１０の高さを抑制しつつ、ＬＥＤ３２の光を好適に拡散できる距離に設定され、具体的には２．０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであり、さらに好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍである。

キーキャップ１６の上面４６での影の形成をより確実に防止するために、キーキャップ１６の上面４６を乳白色に着色するか、或いはキーキャップ１６を乳白色の部材から構成し、キーキャップ１６の上面４６が乳白色を呈するようにすることが好ましいが、キーキャップ１６の色彩はこれに限定されず、例えば透光性の有彩色としてもよい。しかし近年はＬＥＤ自体に赤色、青色、黄色又は白色等の種々のものがあり、キーキャップ１６の上面４６が乳白色のような無彩色であれば、ＬＥＤの発光色をそのままキートップ（キーキャップ）の色彩として利用できる。付加的又は代替的に、キートップ１４の上面４０が乳白色を呈するようにしてもよい。付加的又は代替的に、キートップ１４及びキーキャップ１６の一方又は双方の上面を梨地状に加工してもよい。

図３は、本発明の第２の実施形態に係るキースイッチ装置１０ａの側断面図である。なお第１の実施形態と同等の構成要素については第１の実施形態と同じ参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、基板３０ａにＬＥＤ用の開口部４８ａが形成され、該開口部４８ａからキースイッチ装置１０ａ内を照明できるようにＬＥＤ３２ａが基板３０ａの下面５０ａ側に設けられている点である。ＬＥＤ３２ａは、第１の実施形態におけるＬＥＤ３２のように上面が発光するタイプではなく、裏面（下面）が発光するいわゆるリバースタイプとして構成されている。基板３０ａの上面側は、ラバードーム２２やリンク部材１８等の他の構成要素の存在によって、基板３０ａへの電子部品の実装が制限される場合があるが、ＬＥＤ３２ａを基板３０ａの下面側に設けることにより、ＬＥＤ３２ａへの電気配線等の他の電気部品も全て、制限の少ない基板３０ａの下面５０ａ側に設けることができる。

図４は、本発明の第３の実施形態に係るキースイッチ装置１０ｂの側断面図である。なお第１の実施形態と同等の構成要素については第１の実施形態と同じ参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

第３の実施形態は、組立時における保持パネル１２ｂ及びメンブレンシート２０の位置関係が、図３の第２の実施形態とは逆になっている。すなわち第３の実施形態では、図４に示すように、基板３０の上にメンブレンシート２０が配置され、メンブレンシート２０の上に保持パネル１２ｂが配置される。従って保持パネル１２ｂは、ラバードーム２２を挿通させるための開口部５２ｂを略中央に有する。第３の実施形態では、開口部５２ｂの大きさをラバードーム２２の外形と略一致させることにより、保持パネル１２ｂとメンブレンシート２０との組立て（位置決め）精度を向上させることができる。なお第３の実施形態におけるＬＥＤ３２ａは、第１の実施形態におけるＬＥＤ３２のように基板上に配置するタイプのものでもよい。

図５は、本発明の第４の実施形態に係るキースイッチ装置１０ｃの上面図であり、キートップ及びキーキャップは図示を省略している。なお第１の実施形態と同等の構成要素については第１の実施形態と同じ参照符号を付し、詳細な説明は省略する。

第４の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、基板３０の上面側に配置されたＬＥＤ３２ｃの各々が、第１の実施形態におけるＬＥＤ３２のように上面が発光するタイプではなく、側面が発光するいわゆるサイドビュータイプとして構成されている点である。詳細には、図５に示すように、各ＬＥＤ３２ｃは、その発光面５４ｃがキースイッチ装置の略中心すなわちリンク部材１８やラバードーム２２等の構成要素が存在している領域に向かうように配置される。このようにＬＥＤを配置すると、各ＬＥＤからの光は直接リンク部材１８等の構成要素を横方向に照らすことになり、該構成要素の影がキートップに形成され難くなる。

なお上記実施形態のいずれにおいても、キーキャップ上での影等の発生をより効率的に防止するために、リンク部材やラバードームを透明又は半透明の材料から形成してもよい。また上記実施形態では一対のリンク部材は側面視逆Ｖ字状に構成されているが、逆Ｖ字をＶ字に変更できる等、本発明の範囲内で種々の変更又は修正が可能であることは明らかであある。

１０キースイッチ装置
１２保持パネル
１４キートップ
１６キーキャップ
１８リンク部材
２０メンブレンシート
２２作動部材／ラバードーム
３０基板
３２ＬＥＤ
３４、３６抜き穴
４４空間

Claims

保持パネルと、該保持パネルの上方に配置された透明又は半透明のキートップと、該キートップを水平姿勢に維持しつつ、該保持パネルの上方で昇降方向へ案内支持する一対のリンク部材と、前記キートップの昇降動作に応じて接点が開閉する電気回路を備えたメンブレンシートと、前記キートップに押されて前記メンブレンシートの電気回路の接点を閉じるように作用する作動部材とを有するキースイッチ装置であって、
前記保持パネルの下面に配置された基板と、該基板に配置されるとともに前記キートップに直接対向する少なくとも１つの発光体と、前記キートップの上方に配置された透明又は半透明のキーキャップとをさらに有し、
前記保持パネル及び前記メンブレンシートは、前記発光体の各々が前記キートップを照明できるようにするために少なくとも１つの抜き穴又は切り欠きをそれぞれ有し、
前記キーキャップは前記キートップの上面を覆うように構成され、前記キートップの上部の周囲に段差部が形成され、該段差部に前記キーキャップの下端の周囲部が載置され、かつ前記キーキャップの下面と前記キートップの上面との間に空間が形成され、前記キーキャップの下面と前記キートップの上面との離間距離が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである、キースイッチ装置。
前記キーキャップの上面が乳白色を呈する、請求項１に記載のキースイッチ装置。
前記キートップの上面が乳白色を呈する、請求項１又は２に記載のキースイッチ装置。
前記一対のリンク部材が透明又は半透明の部材から構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
前記少なくとも１つの発光体の各々は、その側面が発光するように構成されるとともに、該側面が前記キースイッチ装置の略中心に向かうように前記基板上に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。
前記基板に開口部が形成され、前記少なくとも１つの発光体は該開口部から前記キースイッチ装置内を照明できるように前記基板の下面側に設けられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキースイッチ装置。