具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(应用例)

本发明记载的键输入装置例如作为用于向个人计算机(以下称为个人电脑)等电子设备输入文字、数字及记号以及各种命令等数据的键盘而使用。另外，本发明记载的开关作为键开关被组装在包括键输入装置的各种电子设备等装置中。键开关作为安装在基板上的开关组件(以下称为开关组件)而组装在键输入装置中。以下，参照附图，对附图所示例的键输入装置KB和键开关1以及将键开关1安装在基板2上的开关组件3进行说明。

(键盘KB)

图1是表示应用了本发明记载的键输入装置的键盘KB的外观的一例的概略立体图。在键盘KB上，作为开关排列配置有文字键、数字键、其他功能键等多个键开关1。

(键开关1)

接着，对设置在键盘KB上的键开关1进行说明。本发明记载的键盘KB具备的键开关1能够以各种方式实现，在此，示例其一部分的方式进行说明。

对键开关1的结构进行说明。图2及图3是表示本发明记载的键开关1的外观的一例的概略立体图。图2是从斜上方的视点表示键开关1的概略立体图，图3是从斜下方的视点表示键开关1的概略立体图。键开关1具备固定部件10和可动部件11，该固定部件10固定在内置于键盘KB中的基板2(参照图14等)上，该可动部件11能够通过使用者的按下操作而向下方压入的上下移动。在可动部件11的上端，作为接受使用者的按下操作的被按下部件可拆卸地安装有键顶12。键顶12及可动部件11通过这样的按下操作的按压而向下方移动，当从按下操作的按压释放时，被后述的弹性部件13(参照图4等)施力而向上方移动。

成为键开关1的下表面的固定部件10的下表面呈大致正方形状，在相对的四边中的一对边的附近，穿设有使触点部件14的端子140插通的一对插通孔100。在固定部件10的下表面的四边中的未穿设有插通孔100的另一对边的附近，形成有用于载置在基板2的圆柱状的脚部101。另外，在固定部件10的下表面的中央附近开设有大致长方形状的贯通孔102。在贯通孔102的两长边的附近，以隔着贯通孔102相对的方式开设有嵌合发光单元15和受光单元16的大致长方形状的嵌合口103。隔着呈大致长方形状的贯通孔102的两处嵌合口103以各自的长边平行的方式开设。触点部件14的端子140分别从固定部件10的插通孔100向下方突出。发光单元15和受光单元16以嵌入的状态安装在固定部件10的嵌合口103。两根第一端子对150从发光单元15向下方突出。两根第二端子对160从受光单元16向下方突出。

如图2及图3所示，在键开关1上安装有键顶12的状态下，使用者能够操作键盘KB。使用者接触配置在键盘KB上的键开关1的键顶12，通过进行按下键顶12的操作，在键开关1中，切换电路的接触分离状态，从检测到接触分离状态的切换的键盘KB，向所连接的个人电脑等电子设备输出每个键开关1的接通信号。另外，通过解除键顶12的按下，从按下释放的键开关1被弹性部件13施力而上升，恢复到原来的位置。

对键开关1的内部结构进行说明。图4是表示本发明记载的键开关1的一例的概略分解立体图。图5是表示本发明记载的键开关1的一例的概略俯视图。图6是表示本发明记载的键开关1的一例的概略剖面图。图7是表示本发明记载的键开关1的一例的概略立体剖面图。图4省略了键顶12进行表示。图5中，为了容易理解内部结构，省略了固定部件10的上半体10a、可动部件11及键顶12。图6和图7省略了键顶12进行表示，以便容易理解内部结构。图6表示在包含图2所示的A-B线段的垂直面切断的状态的剖面图。图7是从斜上方的视点观察的以在包含图2所示的A-B线段的垂直面切断的状态的立体剖面图。如上所述，键开关1具有固定部件10、可动部件11、键顶12、弹性部件13、触点部件14、发光单元15、受光单元16等各种部件。

对固定部件10进行说明。固定部件10是大致长方体状的框体，如图4所示，组合上半体10a和下半体10b而形成。在固定部件10的上面开设有插入嵌合可动部件11的大致正方形的插入嵌合口104。在固定部件10的内底面，在中央附近开设有贯通孔102。形成在可动部件11的板状的遮光板110可上下移动地插通在贯通孔102中。在贯通孔102的外侧开设有嵌合口103，以覆盖嵌合口103的周围的方式从固定部件10的内底面竖立设置有嵌合壁105。从嵌合口103插入的发光单元15和受光单元16以被嵌合壁105夹持的状态固定。在发光单元15和受光单元16的外侧，以卷绕在发光单元15和受光单元16的周围的方式配置有将可动部件11向与按下方向相反的方向按压的压缩螺旋弹簧等弹性部件13。在弹性部件13的周围，从固定部件10的内底面竖立设置有内壁106。弹性部件13的下端安装在固定部件10的内底面，由内侧的嵌合壁105及外侧的内壁106定位。在内壁106的外侧，作为通过接触分离而能够开闭后述的第一电路(参照图17等)的有触点机构17(参照图17等)，触点部件14通过压入而竖立设置在固定部件10的内底面。触点部件14形成将两片金属板成型而组合的方筒状，以包围内壁106的周围的方式嵌入。另外，从两片金属板分别延伸的两根端子140从触点部件14的下端向下方突出。两根端子140穿过开设于固定部件10的内底面的插通孔100而从固定部件10的下表面进一步向下方突出。

对可动部件11进行说明。可动部件11形成为俯视大致正方形状且上部开放的大致箱形的外形。在可动部件11的上部形成有安装键顶12的安装部111。大致长方形的板状的遮光板110从大致箱形的可动部件11的外底部的中央部分向下方延伸，并通过发光单元15和受光单元16之间。在可动部件11被按下而向下方移动的情况下，遮光板110的下端贯通固定部件10的下表面的贯通孔102而向下方突出。在遮光板110上开设有使从发光单元15发出的光通过的透过孔110a。在可动部件11的外底面，在遮光板110的周围，以大致环状凹设有供弹性部件13的上端嵌入的嵌合槽部112。进而，从大致箱形的可动部件11的相对的一对侧面形成有向下方延伸的一对按压侧壁113。在可动部件11的按压侧壁113的下端附近，向内侧突出设置有按压触点部件14的触点按压突起113a(卡合部)。

在键顶12未受到按下操作的按压的情况下，可动部件11位于移动范围的上端(以下称为上止点)，在受到按下操作的情况下，可动部件11移动到移动范围的下端(以下称为下止点)。并且，在解除按压的情况下，可动部件11被弹性部件13向上方按压，从下止点移动到上止点。

对触点部件14进行说明。触点部件14具有竖立设置在固定部件10的内壁106的周围的内底面、并从固定部件10的下表面向下方突出的两根端子140。在触点部件14上形成有接受伴随可动部件11的移动的按压作用而开闭第一电路的接触分离部141。触点部件14的接触分离部141由构成触点部件14的两片金属板构成，使形成触点部件14的侧面的固定片141a和因按压而挠曲的可动片141b重叠。固定片141a位于可动片141b的外侧。可动片141b被移动的可动部件11的触点按压突起113a按压而挠曲，从而与固定片141a接触，当按压被解除时恢复到原来的形状而与固定片141a分离。另外，在固定片141a及可动片141b的相对的面上分别突出设置有触点。由构成触点部件14的两片金属板形成的固定片141a及可动片141b的接触/分离，对与触点部件14的两根端子140连接的第一电路进行开闭，基于开闭的接通信号从键盘KB向个人电脑等电子设备输出。

对发光单元15和受光单元16进行说明。图8是表示本发明记载的键开关1所具备的发光单元15的一例的概略外观图。键开关1所具备的发光单元15发出光，受光单元16接受从发光单元15发出的光。发光单元15使用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等发光元件151而构成。发光单元15的发光元件151模制在树脂制的单元框体152内，第一端子对150从单元框体152突出。在单元框体152的内部配置有大致线状的两根引线框153。引线框153的一端从单元框体152的内部向外部突出，成为第一端子对150。引线框153的另一端侧位于单元框体152内，载置发光元件151，通过导线154进行接合。发光元件151、引线框153及导线154配置在形成于单元框体152内的凹部的底部。在单元框体152内形成的凹部中，在制造过程中填充有环氧树脂等透射率高的树脂，发光元件151等部件以能够从外部视觉辨认的状态被模制在单元框体152内。图8表示在单元框体152内填充有透射率高的树脂，内部可视觉辨认的状态的发光单元15。受光单元16使用PD(Photo Diode：光电二极管)，PT(PhotoTransistor：光电晶体管)等受光元件161作为检测光的检测部而构成。受光单元16的结构与发光单元15的结构实质上相同，因此，参考发光单元15的说明，省略详细的说明。另外，作为发光单元15的结构说明的发光元件151和第一端子对150，在理解受光单元16时，替换为受光元件161和第二端子对160。

在键开关1内，发光单元15和受光单元16以发光元件151和受光元件161在面对的位置相对的方式配置，以使受光单元16的受光元件161接受从发光单元15的发光元件151发出的光。通过第一端子对150对发光单元15通电，从而发光单元15的发光元件151发光。受光单元16的受光元件161在检测到光时通电状况发生变化，因此，从第二端子对160输出基于受光引起的通电状况的变化的接通信号。

图9是表示本发明记载的键开关1的外观的一例的概略立体图。图9是示意地表示键开关1的组装工序的一部分的概略立体图，表示相对于键开关1组装发光单元15及受光单元16的工序。如图9所示，发光单元15和受光单元16在将可动部件11、弹性部件13、触点部件14等各种部件组装到固定部件10内后，从下方嵌入。能够从外部组装到固定部件10的发光单元15和受光单元16，为了规格变更、更换部件等目的，也能够从固定部件10拆卸。另外，键顶12在组装到开关组件3或键盘KB中的阶段，安装在可动部件11上。

对如上构成的本发明记载的键开关1的动作进行说明。图10是表示本发明记载的键开关1的一例的概略俯视图。图11是表示本发明记载的键开关1的一例的概略剖面图。图12是表示本发明记载的键开关1的一例的概略俯视图。图13是表示本发明记载的键开关1的一例的概略剖面图。图11及图13表示在包含图2所示的A-B线的垂直面切断的状态的剖面图。图10及图12省略表示固定部件10的上半体10a、可动部件11及键顶12。图11和图13省略表示键顶12。

图10及图11表示键开关1的键顶12未被按下，可动部件11位于上止点的状态。在键开关1的键顶12未被按下，可动部件11位于上止点的情况下，如图10及图11所示例，由于触点部件14的可动片141b与固定片141a分离，因此，两根端子140之间不导通。另外，如图11所示，从发光单元15的发光元件151发出的光被可动部件11的遮光板110遮挡，因此，不会到达受光单元16的受光元件161。因此，受光元件161无法检测到光，不会输出接通信号。

图12及图13表示从图10及图11所示的状态按下键顶12，可动部件11位于下止点的状态。在可动部件11从上止点向下止点移动时，突出设置在可动部件11的按压侧壁113上的触点按压突起113a按压触点部件14的可动片141b。可动片141b被按压而挠曲，与固定片141a接触，切换触点部件14的接触分离状态。即，可动部件11的触点按压突起113a作为与触点部件14卡合的卡合部起作用，伴随着可动部件11的移动，作为卡合部的触点按压突起113a与触点部件14卡合，从而接触分离部141进行接触分离。通过触点部件14的固定片141a及可动片141b接触，触点部件14的两根端子140间导通，如图12中箭头所示，电流流动，第一电路闭合。

另外，在可动部件11位于下止点的情况下，可动部件11的遮光板110向下方移动，遮光板110的透过孔110a位于发光单元15的发光元件151与受光单元16的受光元件161之间的光路上。因此，如图13中箭头所示，从发光单元15的发光元件151发出的光通过可动部件11的遮光板110的透过孔110a，到达受光单元16的受光元件161。通过受光单元16的受光元件161检测出接受的光，受光元件161使通电状况变化，第二电路闭合。

通过使用者从图12及图13所示的状态解除键顶12的按下，从按压被释放的可动部件11从下方被弹性部件13按压而移动到上止点。通过可动部件11移动到上止点，恢复到图10及图11所示的状态。因此，触点部件14的可动片141b与固定片141a分离。另外，发光单元15的发光元件151和受光单元16的受光元件161之间的光路被遮光板110遮断。

(开关组件3)

接着，对将键开关1安装在基板2上的本发明记载的开关组件3的安装例进行说明。本发明记载的键开关1作为搭载在基板2上的开关组件3，组装到键盘KB上。图14是表示本发明记载的开关组件3的第一实施方式的外观的一例的概略立体图。图14为了容易把握键开关1和基板2的关系，将开关组件3所具备的键开关1和基板2分开表示。在基板2上开设有插通一对端子140的端子用安装孔20、插通第一端子对150的第一端子对用安装孔21以及插通第二端子对160的第二端子对用安装孔22。开关组件3构成为，将键开关1的端子140、第一端子对150及第二端子对160分别插通到开设于基板2的端子用安装孔20、第一端子对用安装孔21及第二端子对用安装孔22中，并通过焊接等安装方法安装于基板2。另外，在图14中，示出了在1块基板2上安装了1个键开关1的方式，但实际上，在1块基板2上安装了多个键开关1。在开关组件3所具备的基板2上，除了键开关1之外，还安装有各种电路、元件等电子部件，另外，各电子部件通过利用蚀刻等方法并通过在基板2上形成的配线而电连接。

图15是表示本发明记载的开关组件3的第二实施方式的外观的一例的概略立体图。图15表示开关组件3的其他实施方式，为了容易把握键开关1和基板2的关系，将开关组件3所具备的键开关1和基板2分开表示。在基板2上开设有端子用安装孔20、第一端子对用安装孔21以及第二端子对用安装孔22。在开设于基板2上的第一端子对用安装孔21中，预先通过焊接等安装方法安装发光单元15的第一端子对150，在第二端子对用安装孔22中，预先通过焊接等安装方法安装受光单元16的第二端子对160。然后，在组装工序中，在预先安装有发光单元15和受光单元16的基板2上，安装不具备发光单元15和受光单元16的键开关1。键开关1安装成覆盖基板2上的发光单元15和受光单元16。另外，键开关1的一对端子140插通端子用安装孔20，通过焊接等安装方法安装在基板2上。

图16是表示本发明记载的开关组件3的第三实施方式的外观的一例的概略立体图。图16表示开关组件3的另一其他的实施方式，为了容易把握键开关1和基板2的关系，将开关组件3所具备的键开关1和基板2分开表示。在基板2上开设有端子用安装孔20。在基板2上，通过蚀刻等方法预先配置有导电性金属的配线，通过表面安装等方法将发光单元15和受光单元16预先安装在基板2的配线上。图16中示例的发光单元15和受光单元16是表面安装用的光学单元，直接安装在基板2上。键开关1安装成覆盖基板2上的发光单元15和受光单元16。另外，键开关1的一对端子140插通端子用安装孔20，通过焊接等安装方法安装在基板2上。

如上所述，如示例第一实施方式至第三实施方式所示，在基板2上安装了键开关1的开关组件3通过各种方法形成。

接着，对搭载了本发明记载的键开关1的键盘KB的安装例进行说明。图17是示意性地表示本发明记载的键盘KB的第一实施方式的一例的框图。键开关1具备使用了触点部件14等部件的有触点机构17和使用了发光单元15、受光单元16等部件的无触点机构18。另外，键盘KB具有向个人电脑等外部设备输出电信号的信号输出部4和进行发光、声音输出、振动等输出的输出负载部5。有触点机构17通过可动部件11的移动，开闭作为第一电路的信号输出部4的电路，向个人电脑等外部设备输出电信号。无触点机构18通过可动部件11的移动，开闭作为第二电路的输出负载部5的电路，进行发光、声音输出、振动等的输出。图17所示的第一实施方式是将第一电路和第二电路构成为不同的电路的实施方式，在第一实施方式中，通过按下键盘KB的键顶12，向个人电脑等外部的电子设备输出信号，并且进行发光、声音输出、振动等的输出。由此，在操作键盘KB时，能够进行发光、声音输出、振动等的演出，因此，能够提高键盘KB、开关组件3以及键开关1的功能的扩展等特性。另外，可以适当地进行设计，例如利用有触点机构17对输出负载部5的电路进行开闭，利用无触点机构18对信号输出部4的电路进行开闭等。

图18是示意性地表示本发明记载的键盘KB的第二实施方式的一例的框图。第二实施方式是将第一电路和第二电路构成为相同电路的例子。在第二实施方式中，将信号输出部4用作通过有触点机构17进行开闭的第一电路以及通过无触点机构18进行开闭的第二电路。通过使第一电路和第二电路为相同的电路，利用有触点机构17和无触点机构18这两者来开闭信号输出部4，因此，即使在有触点机构17和无触点机构18中的一方产生了不良情况，也能够用另一方进行补偿。因此，能够提高键盘KB及键开关1的可靠性等特性。

本发明记载的键盘KB的实施方式与使用图17及图18说明的安装例无关，可以展开为各种方式。例如，在使用作为无触点机构18而示例的光学元件来开闭电路的机构中，需要向光学元件连续或断续地通电，从而产生待机电力的问题。为了解决这样的问题，通过将有触点机构17用于开闭向光学元件的通电电路的机构，能够抑制待机电力。具体而言，在键开关1中，在待机时，成为切断向无触点机构18的通电的断开状态。而且，在有触点机构17成为接通状态的情况下，在成为接通状态的期间或从成为接通状态起到经过一定期间为止，向无触点机构18通电而成为接通状态，能够展开为使无触点机构18动作的方式。被通电而成为接通状态的无触点机构18能够进行伴随对键开关1的操作的电路的开闭。在上述的安装例中，示出了将用于控制对多个键开关1的通电的电路搭载在键盘KB上的例子，但也可以展开为搭载用于按每个开关组件3，进而按每个键开关1控制通电的电路等各种方式。这样，本发明记载的键开关1、开关组件3以及键盘KB能够提高待机电力的抑制等各种特性。

如上所述，本发明记载的开关、开关组件3及键盘KB具备使用了触点部件14等部件的有触点机构17和使用了发光单元15、受光单元16等部件的无触点机构18。由此，起到能够提高功能的扩展、可靠性的提高、待机电力的抑制等各种特性等优异的效果。

本发明不限于以上说明的各个实施方式，可以展开为其他各种方式。因此，上述的实施方式在所有方面只不过是单纯的示例，不能限定地解释。本发明的技术范围根据请求的范围进行说明，在说明书本文中没有任何限制。进而，属于请求的范围的均等范围的变形及变更全部在本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，示出了可动部件11向下止点移动时触点部件14接触，受光元件161接受光的方式，但本发明不限于此。即，也可以适当设计为，可动部件11向下止点移动时，触点部件14分离，遮蔽从发光元件151发出的光的方式等。另外，也可以适当设计为，不使从发光元件151发出的光遮蔽/透过，而是进行遮蔽/反射等。

另外，例如，在上述实施方式中，作为无触点机构18，示出了由使用发出光的发光元件151和检测作为检测对象的光的检测部即受光元件161的光学机构构成的方式，但本发明不限于此，也可以使用不具有触点的各种机构。例如，可以适用于使用产生磁力的磁铁和作为检测对象检测磁力的检测部的霍尔元件构成无触点机构18等各种方式。

另外，例如，在上述实施方式中，示出了适用于作为键盘KB等主要输入文字的键输入装置的方式，但本发明不限于此。例如，可以应用于数字键等数字键专用的键输入装置，以及计算机以外的电子设备，例如用于游戏专用机的各种开关等各种键输入装置。