JP6147828B2

JP6147828B2 - ２系統スイッチ回路

Info

Publication number: JP6147828B2
Application number: JP2015201310A
Authority: JP
Inventors: 恒菅井
Original assignee: 東京特殊印刷工業株式会社
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: JP2017073353A

Description

本発明は、２数類の検出信号を出力可能な２系統スイッチ回路に関する。

ディジタルカメラやスマートフォン等の電子機器に実装されるスイッチとして、スイッチの操作部を押下すると第１の接点部がオンし、さらに深く押下すると第２の接点部がオンする２段スイッチがある。

１段目のスイッチとしての静電容量式のセンサの下方に、２段目のスイッチとしての接点部が配置された２段スイッチがある（例えば、特許文献１参照）。また、静電容量式センサを用いた第１入力手段と、第１入力手段の背面に配設され、第１入力手段を押し込んだときに押圧力によってスイッチング動作が可能な第２入力手段とを備えた多段スイッチがある（例えば、特許文献２参照）。なお、特許文献２に記載された多段スイッチは、さらに、第２入力手段の背面に配設され、第２入力手段も押し込んだときに押圧力によってスイッチング動作が可能な第３入力手段も設けられている。

特開２００３−３３１６８１号公報特開２００６−１５６１７０号公報

特許文献２に記載された多段スイッチにおいて、静電容量式スイッチ（静電容量式センサを用いた第１入力手段）と接触式スイッチ（第１入力手段の背面に配設された第２入力手段）とが１枚の可撓性フィルム（シート）に形成された後、可撓性フィルムが折り曲げられて２段スイッチが形成される。そして、静電容量方式のスイッチ部は、シートの裏側に形成される。

特許文献２に記載された多段スイッチは、電子機器に組み込まれる。従って、可撓性フィルムによる配線基板からの検出信号（スイッチ手段からの検出信号）は、電子機器（以下、本体ともいう。）における制御部等に入力される。

特許文献２に記載された発明では、接触式スイッチにおける接点は配線基板に形成された回路パターンと、配線基板の裏面側で電気的に接続される。よって、配線基板からの検出信号が配線基板の一面（表面又は裏面）から出力されるように構成される場合には、多段スイッチを製造するときに、接点と配線基板の裏面とを繋ぐためのスルーホールを設ける必要があり、製造工程が増える。

また、スルーホールを設けずに配線基板と本体とをコネクタで接続する場合には、コネクタにおけるコンタクトの間隔は一定であるから、配線基板の表面における回路パターンのピッチと配線基板の裏面における回路パターンのピッチとを一致させる必要がある（図６参照）。なお、図６において、破線は、配線基板２の裏面における回路パターンを示す。

本発明は、製造工程の増加を抑制しつつ、安価に得ることができる２系統スイッチ回路を提供することを目的とする。

本発明による２系統スイッチ回路は、基材に静電容量式の第１スイッチと接触式の第２スイッチとが設けられた２系統スイッチ回路であって、第１スイッチは、第１電極で構成され、第２スイッチを構成する接点と第２電極とが、基材における同一面に、基材が折り曲げられたときに対向するように形成され、第１電極は、基材に接触して設けられ、接点は、第１電極を覆う絶縁性の膜の上に、第１電極の面積よりも狭い面積で形成されていることを特徴とする。

基材は、例えば、可とう性フィルムである。

基材における折り曲げられる位置にスリットが形成されていることが好ましい。

本発明によれば、製造工程の増加を抑制しつつ、安価に２系統スイッチ回路を得ることができる。

本発明の一実施の形態の２系統スイッチ回路を示す平面図及び断面図である。２系統スイッチ回路の製造方法を説明するための説明図である。２系統スイッチ回路の製造方法を説明するための説明図である。本発明の他の実施の形態の２系統スイッチ回路を示す平面図及び断面図である。本発明の実施の形態の２系統スイッチ回路における接続部を示す平面図である。従来の多段スイッチにおける接続部を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施の形態の２系統スイッチ回路を示す平面図及び断面図である。なお、図１（Ａ）には、最終工程が実施される前の２系統スイッチ回路の状態が示されている。また、図１（Ｂ）の断面図は、図１（Ａ）に示す２系統スイッチ回路が折り曲げられた状態での所定位置での横断面を示す。

図１に示す２系統スイッチ回路には、静電容量式の（具体的には、静電容量センサによる）第１スイッチが備えられている。２系統スイッチ回路における基材である可とう性フィルム１００には、静電容量センサにおける検出電極（以下、第１電極という。）１０及び引き出し線１１が設けられる。引き出し線１１は、配線接続部１２，１３及び配線１４を介して、接続部４０と電気的に接続される。２系統スイッチ回路からの検出信号がコネクタを介して外部に出力される場合には、接続部４０は、コネクタ接続部である。

第１電極１０の上面には、接触式の第２スイッチにおける接点３５が設けられている。図１に示す２系統スイッチ回路がスリット５０の位置で折り曲げられた後に接点３５に対向する位置に、櫛歯電極３０Ａが形成されている。櫛歯電極３０Ａは、配線３１，３２を介して接続部４０と電気的に接続される。なお、図１において、矢印Ｘ，Ｙは、折り曲げ方向を示す。

また、第１電極１０を覆うようにレジスト（以下、第１レジストという。）２０が施され、さらに、櫛歯電極３０Ａ、接点３５及び接続部４０を含む部位を除いて、レジスト（以下、第２レジストという。）２００が施されている。

次に、図２及び図３の２系統スイッチ回路の製造方法を説明するための説明図を参照して、２系統スイッチ回路の製造方法を説明する。

まず、図２（Ａ）に示すように、例えば、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムなどの合成樹脂製の可とう性フィルム１００に、第１電極１０、引き出し線１１及び円形の配線接続部１２を形成する。例えば、銀粉又はカーボン粉を含有する導電性インクを印刷（例えば、スクリーン印刷）することによって、それらを形成する。なお、それらを形成する際に、一般的なフレキシブル基板を作成する際の銅箔等を用いる回路パターンの形成方法を利用することもできる。

次いで、図２（Ｂ）に示すように、第１電極１０を覆うように、レジストインクを印刷（例えば、スクリーン印刷）することによって、第１レジスト２０を形成する。第１レジスト２０は、第１電極１０と第２スイッチにおける接点３５とを絶縁するために形成される。

次に、図２（Ｃ）に示すように、例えば、導電性インクを印刷（例えば、スクリーン印刷）することによって、接点３５と櫛歯電極３０Ａとを形成する。同時に、配線３１，３２、配線接続部１３、配線１４及び接続部４０も、導電性インクを印刷することによって形成する。配線接続部１３は、配線接続部１２に重なるように形成される。

また、図３（Ｄ）に示すように、櫛歯電極３０Ａ、接点３５及び接続部４０を含む部位を除いて、導電性の部位の腐蝕防止等のために、レジストインクを印刷（例えば、スクリーン印刷）することによって、第２レジスト２００を形成する。

そして、図３（Ｅ）に示すように、例えば打ち抜き加工によって、接点３５と櫛歯電極３０Ａとの中間に、例えば長楕円形のスリット５０を形成する。なお、スリット５０は、スリット５０の位置で可とう性フィルム１００が折り曲げられたときに接点３５と櫛歯電極３０Ａとが対向するような位置に設けられる。また、折り曲げを容易にするために、図３（Ｅ）に示すように、スリット５０の上部及び下部の可とう性フィルム１００の縁に切り欠きが設けられることが好ましい。

その後、スリット５０の位置で可とう性フィルム１００を１８０°折り曲げる。さらに、可とう性フィルム１００における折り曲げ部の上方に存在するフィルム部と下方に存在するフィルム部とを両面接着テープ等で固定する。以上のようにして、２系統スイッチ回路が作成される（図１（Ｂ）参照）。

なお、必須ではないが、図１（Ｂ）に示すように、可とう性フィルム１００における接点３５の裏面（図１（Ｂ）では上面）がドーム状に突出するようにエンボス加工が施されることが好ましい。エンボス加工は、例えば、第１電極１０、引き出し線１１及び円形の配線接続部１２が形成された（図２（Ａ）参照）後に行われる。

２系統スイッチ回路が組み込まれた電子機器等の使用者の指等が接点３５の裏面（図１（Ｂ）では上面）に近接されると、第１電極から検出信号が出力され、検出信号は、接続部４０から２系統スイッチ回路の外部に出力される。使用者が指をさらに押し込むと、接点３５が下方（櫛歯電極３０Ａの側）に押し込まれ、接点３５と櫛歯電極３０Ａとが接触する。その結果、櫛歯電極３０Ａにおける配線３１に接続されている部位と配線３２に接続されている部位とが導通することによって、櫛歯電極３０Ａから検出信号が出力される。検出信号は、接続部４０から２系統スイッチ回路の外部に出力される。

図４（Ａ），（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態の２系統スイッチ回路を示す平面図及び断面図である。なお、図４（Ａ）には、最終工程が実施される前の２系統スイッチ回路の状態が示されている。また、図４（Ｂ）の断面図は、図４（Ａ）に示す２系統スイッチ回路が折り曲げられた状態での所定位置での横断面を示す。

図４に示す２系統スイッチ回路には、図１に示された２系統スイッチ回路における櫛歯電極３０Ａに代えて、接点３５と接触することによって導通する対向電極３０Ｂが設けられている。本実施の形態では、配線３２は、接点３５に接続される。

本実施の形態の２系統スイッチ回路が組み込まれた電子機器等の使用者の指等が接点３５の裏面（図４（Ｂ）では上面）に近接されると、第１電極から検出信号が出力され、検出信号は、接続部４０から２系統スイッチ回路の外部に出力されるが、使用者が指をさらに押し込むと、接点３５が下方（対向電極３０Ｂの側）に押し込まれ、接点３５と対向電極３０Ｂとが接触する。その結果、対向電極３０Ｂから検出信号が出力される。

なお、本実施の形態の２系統スイッチ回路の作製方法は、図１に示された２系統スイッチ回路の作製方法と同様である。

また、図４には、円形の対向電極３０Ｂが示されているが、対向電極３０Ｂの形状は円形に限られず、任意の形状（一例として、矩形）を採用することができる。

以上のように、上記の各実施の形態の２系統スイッチ回路は、２段スイッチとして機能する。上記の各実施の形態の２系統スイッチ回路は、スクリーン印刷等を用いて簡便に作成される。なお、接点３５の位置にエンボス加工が施されている場合には、使用者は、２段スイッチの機能が存在することを認識しやすくなる。

また、上記の各実施の形態では、図６に示された従来の接続部とは異なり、図５に示すように、可とう性フィルム１００における接続部４０において、各端子に、第１スイッチからの信号線も第２スイッチからの信号線も、同一面で接続される。換言すれば、各信号線及び接続部４０の各端子を同一面に形成できる。よって、図６に示された構造が採用される場合のようにスルーホールを設ける等の工程は要求されず、製造工程の増加を抑制しつつ、２系統スイッチ回路を安価に作成することができる。

なお、上記の各実施の形態では、２系統スイッチ回路が、電子機器に組み込まれる場合を想定したが、電子機器に限らず、２系統スイッチ回路を、２段スイッチを必要とする他の分野の装置に適用することもできる。

１０第１電極（検出電極）
１１引き出し線
１２，１３配線接続部
１４，３１，３２配線
２０第１レジスト
３０Ａ櫛歯電極
３０Ｂ対向電極
３５接点
４０接続部
５０スリット
１００可とう性フィルム
２００第２レジスト

Claims

基材に静電容量式の第１スイッチと接触式の第２スイッチとが設けられた２系統スイッチ回路であって、
前記第１スイッチは、第１電極で構成され、
前記第２スイッチを構成する接点と第２電極とが、前記基材における同一面に、前記基材が折り曲げられたときに対向するように形成され、
前記第１電極は、前記基材に接触して設けられ、
前記接点は、前記第１電極を覆う絶縁性の膜の上に、前記第１電極の面積よりも狭い面積で形成されている
ことを特徴とする２系統スイッチ回路。
基材は、可とう性フィルムである請求項１記載の２系統スイッチ回路。
基材における折り曲げられる位置にスリットが形成されている請求項１又は請求項２記載の２系統スイッチ回路。