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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein tragbares Telefon, einen Diffusor
und eine Beleuchtungseinrichtung, die beide im tragbaren Telefon
angeordnet sind, und insbesondere ein tragbares Telefon mit einer
Hintergrundleuchtung oder einer ähnlichen
Einrichtung, die Licht gleichmäßig auf
Eingabetasten abstrahlt, wobei der Diffusor und die Beleuchtungseinrichtung
im tragbaren Telefon angeordnet sind.
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In
einem herkömmlichen
tragbaren Telefon wird ein lichtemittierendes Element, z.B. eine
Leuchtdiode (nachstehend als LED bezeichnet), oder ein ähnliches
Element in der Nähe
von Eingabetasten, z.B. von Nummerntasten, bereitgestellt. Das lichtemittierende
Element emittiert immer dann Licht, wenn irgendeine der Eingabetasten
durch einen Benutzer betätigt
wird. Daher kann der Benutzer das herkömmliche tragbare Telefon auch
in der Dunkelheit verwenden.
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Das
herkömmliche
tragbare Telefon weist ein Gehäuse,
mehrere Eingabetasten, ein Substrat und mehrere LEDs auf, die jeweils
auf dem Substrat unter einem Teil des Gehäuses zwischen den Eingabetasten
angeordnet sind. Die Eingabetasten bestehen hautsächlich jeweils
aus Harzen bzw. Harzelementen. Jedes der Harzelemente weist einen
Diffusor auf, der ein diffundierendes oder lichtstreuendes Material
aufweist, auf das Licht von einer LED auftrifft und durch das das
Licht zu einer Oberseite der Eingabetasten hin emittiert wird. Eine
Oberfläche
des Harzelements definiert eine Beleuchtungsfläche, die Licht von der LED
transmittiert oder reflektiert. Das herkömmliche tragbare Telefon ist
auch in der Dunkelheit verwendbar, indem die LEDs aktiviert werden, wenn
ein Benutzer irgendeine der Eingabetasten betätigt.
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Eine
Intensität
eines vom Harzelement abgestrahlen Lichts nimmt jedoch mit zunehmendem
Abstand von der LED ab. Dies hat seine Ursache nicht nur darin,
dass an der Beleuchtungsebene weniger transmittiertes Licht, das
im Harzelement reflektiert worden ist, als direktes transmittiertes
Licht vorhanden ist, sondern auch darin, dass das sich im Harzelement
ausbreitende Licht nicht derart angepaßt ist, dass es durch die Beleuchtungsebene
geeignet transmittiert wird. Die Intensität des vom Harzelement abgestrahlten
Lichts nimmt mit zunehmendem Abstand von der LED ab. Infolgedessen
sind Beschriftungen, die in den Eingabetasten dargestellt sind,
manchmal nicht geeignet erkennbar, wenn das herkömmliche tragbare Telefon in
der Dunkelheit verwendet wird. Es wurden einige Vorschläge zum Lösen dieses
Problems gemacht. Beispielsweise kann die Anzahl der LEDs erhöht werden.
Außerdem
kann eine Intensität
von durch die LEDs emittiertem Licht erhöht werden. Darüber hinaus
kann der Abstand zwischen den LEDs und der Beleuchtungsebene größer gemacht
werden.
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Wenn
die Anzahl der LEDs oder die Intensität des durch die LEDs emittierten
Lichts erhöht
wird, nimmt jedoch auch der Leistungsverbrauch des herkömmlichen
tragbaren Telefons zu. Außerdem nimmt,
wenn der Abstand zwischen den LEDs und der Beleuchtungsebene größer gemacht
wird, manchmal auch die Dicke des herkömmlichen tragbaren Telefons
zu.
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In
der US-A-5746493 ist ein Lichtleiter zum Beleuchten eines Displays
und/oder einer Tastatur aus einem durchscheinenden Material als
planares Element mit einem Umfangsrand dargestellt.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes tragbares
Telefon bereitzustellen, in dem ver hindert wird, dass eine Intensität von Licht
abnimmt, das von einem entfernt von einer LED angeordneten Diffusor
emittiert wird, ohne dass der Leistungsverbrauch des tragbaren Telefons
zunimmt.
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Andere
Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung
deutlich.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht zum Darstellen eines Eingabetastenabschnitts
eines herkömmlichen
tragbaren Telefons;
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2 zeigt
eine schematische Ansicht einer Rückseite eines Gehäuses des
herkömmlichen
tragbaren Telefons im Bereich des Eingabetastenabschnitts;
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3 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
des herkömmlichen
tragbaren Telefons im Bereich des Eingabetastenabschnitts entlang
der Linie X1-X2 in 1;
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4 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
des herkömmlichen
tragbaren Telefons im Bereich des Eingabetastenabschnitts entlang
der Linie Y1-Y2 in 1;
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5 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
zum Darstellen einer in 3 rechts dargestellten Eingabetaste;
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6 zeigt
ein Luminanz- bzw. Leuchtdichteverteilungsdiagramm des von einer
LED 7 emittierten Lichts im herkömmlichen tragbaren Telefon;
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7 zeigt
eine schematische Ansicht zum Darstellen einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons, wobei das Gehäuse 4 von 1 entfernt
ist;
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8 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons im Bereich der Eingabetasten 1 entlang der Linie
X1-X2 in 1;
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9 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons im Bereich der Eingabetasten 1 entlang der Linie
Y1-Y2 in 1;
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10 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
zum Darstellen einer in 8 rechts dargestellten Eingabetaste 1;
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11 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels eines Harzelements der
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren Telefons;
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12 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen eines anderen Beispiels des Harzelements
der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons;
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13 zeigt
eine Ansicht zum Darstellen eines weiteren Beispiels des Harzelements
der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons; und
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14 zeigt
ein Leuchtdichteverteilungsdiagramm des von einer LED 7 emittierten
Lichts in der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf die 1 bis 6 für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung zunächst
ein herkömmliches
tragbares Telefon erläutert. 1 zeigt
eine schematische Ansicht zum Darstellen eines Eingabetastenabschnitts
eines herkömmlichen
tragbaren Telefons. 2 zeigt eine schematische Ansicht
einer Rückseite
eines Gehäuses
des herkömmlichen
tragbaren Telefons im Bereich seines Eingabetastenabschnitts. Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, weist das herkömmliche
tragbare Telefon ein Gehäuse 4 und mehrere
Eingabetasten 1, z.B. Nummerntasten oder ähnliche
Tasten, auf.
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3 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
des herkömmlichen
tragbaren Telefons im Bereich des Eingabetastenabschnitts entlang
der Linie X1-X2 in 1. 4 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
des herkömmlichen tragbaren Telefons
im Bereich des Eingabetastenabschnitts entlang der Linie Y1-Y2 in 1.
Wie in den 3 und 4 dargestellt
ist, weist das herkömmliche tragbare
Telefon weiterhin LEDs 7 auf, die unter einem Abschnitt
des Gehäuses 4 zwischen
den Eingabetasten 1 angeordnet sind. Die Eingabetasten 1 bestehen
jeweils im wesentlichen aus Harzen bzw. Harzelementen 8.
Jedes der Harzelemente 8 weist ein Diffusormaterial auf,
auf das Licht von der LED 7 auftrifft und durch das das
Licht zu einer Oberseite der Eingabetasten 1 hin emittiert
wird. Eine Oberfläche des
Harzelements 8 definiert eine Beleuchtungsebene 2,
die das Licht von der LED 7 durchläßt oder reflektiert. Die LED 7 ist
auf einem Substrat 3 montiert.
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5 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
zum Darstellen einer in 3 rechts dargestellten Eingabetaste. 5 zeigt
lediglich von einer LED 7 emittiertes Licht, wobei zur
vereinfachenden Darstellung keine Lichtbrechung dargestellt ist. 5 zeigt
an der Beleuchtungsebene 2 transmittiertes Licht 15,
an der Beleuchtungsebene 2 einmal reflektiertes und dann
durch die Beleuchtungsebene 2 transmittiertes Licht 14,
im Harzelement 8 fortschreitendes Licht 13, einen
direkten Lichtaustrittsbereich 10, in dem das Licht von
der LED 7 die Beleuchtungsebene 2 direkt erreicht,
und einen Lichtaustrittsbereich 11 für das transmittierte Licht 14 bzw.
das transmittierte Licht 15.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, sind im herkömmlichen tragbaren Telefon
mehrere LEDs 7 zwischen den Eingabetasten 1 angeordnet.
Das herkömmliche
tragbare Telefon kann durch Aktivieren der LEDs 7 durch
Betätigen
irgendeiner der Eingabetasten 1 durch den Benutzer auch
in der Dunkelheit verwendet werden.
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Im
herkömmlichen
tragbaren Telefon treten jedoch folgende Probleme auf. 6 zeigt
ein Leuchtdichtevertei lungsdiagramm des von der LED 7 emittierten
Lichts im herkömmlichen
tragbaren Telefon. Ein Diffusor des herkömmlichen tragbaren Telefons
weist ein Diffusionsmaterial auf. Wie in 6 dargestellt
ist, nimmt die Intensität
des vom Harzelement 8 austretenden Lichts mit zunehmendem
Abstand von einer LED 7 tatsächlich ab. Dies hat, wie in 5 dargestellt
ist, seine Ursache nicht nur darin, dass an der Beleuchtungsebene 2 weniger
transmittiertes Licht 14 als transmittiertes Licht 15 vorhanden ist,
sondern auch darin, dass das fortschreitende Licht 13 nicht
derart angepaßt
ist, dass es durch die Beleuchtungsebene 2 transmittiert
wird.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird die Intensität des vom Harzelement 8 abgestrahlten Lichts
mit zunehmendem Abstand von einer LED 7 kleiner. Daher
sind Beschriftungen, die in den Eingabetasten 1 dargestellt
sind, manchmal nicht geeignet erkennbar, wenn das herkömmliche
Telefon in der Dunkelheit verwendet wird. Es wurden einige Vorschläge zum Lösen dieses
Problems gemacht. Beispielsweise kann die Anzahl der LEDs 7 erhöht werden.
Außerdem
kann eine Intensität
des von den LEDs 7 emittierten Lichts erhöht werden.
Darüber
hinaus kann ein Abstand zwischen den LEDs 7 und der Beleuchtungsebene 2 größer gemacht
werden.
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Wenn
die Anzahl der LEDs 7 oder die Intensität des von den LEDs 7 emittierten
Lichts erhöht wird,
nimmt jedoch auch der Leistungsverbrauch des herkömmlichen
Telefons zu. Außerdem
nimmt, wenn der Abstand zwischen den LEDs 7 und der Beleuchtungsebene 2 größer gemacht
wird, die Dicke des herkömmlichen
tragbaren Telefons manchmal zu.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf die 7 bis 14 und
weiteren Bezug auf die 1 und 2 eine bevorzugte
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons beschrieben.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons hat eine ähnliche Struktur
wie das in den 1 und 2 dargestellte herkömmliche
tragbare Telefon.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, weist die
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons die Eingabetasten 1, z.B. Nummerntasten, oder ähnliche
Tasten auf. 7 zeigt eine schematische Ansicht
zum Darstellen der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons, wobei das Gehäuse 4 von 1 entfernt
ist. 7 zeigt unter einem Abschnitt des Gehäuses 4 zwischen
den Eingabetasten 1 angeordnete LEDs 7. Jede der
Eingabetasten 1 besteht aus einem Harz bzw. Harzelement 8, z.B.
aus Acrylharz, Polycarbonatharz, oder einem ähnlichen Harzmaterial. Jedes
der Harzelemente 8 weist einen Diffusor mit einem Lichteinfallsabschnitt 5 und
einem Projektionsabschnitt 6 auf. Der Lichteinfallsabschnitt 5 empfängt einfallendes
Licht von einer LED 7, während der Projektionsabschnitt 7 das
einfallende Licht zu einer Oberseite der Eingabetaste 1 hin
projiziert.
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Alternativ
ist im Harzelement 8 kein Diffusionsmaterial vorgesehen.
Dadurch wird eine breitere Vielfalt von Konstruktionen ermöglicht,
beispielsweise hinsichtlich der Spezifikationen, des Farbtons oder ähnlicher
Parameter und Eigenschaften.
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8 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses
der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons im Bereich der Eingabetasten 1 entlang der Linie
X1-X2 in 1. 9 zeigt
eine Querschnittansicht des Gehäuses der
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons im Bereich der Eingabetasten 1 entlang der Linie
Y1-Y2 in 1. Wie in den 8 und 9 dargestellt
ist, bildet eine Oberfläche
des Harzelements 8 eine Beleuchtungsebene 2, durch
die Licht von einer LED 7 transmittiert wird, oder an der
Licht von der LED 7 reflektiert wird. Die LEDs 7 sind
auf einem Substrat 3 montiert.
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10 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
zum Darstellen einer in 8 rechts dargestellten Eingabetaste 1. 10 zeigt
von der LED 7 emittiertes Licht, wobei zur vereinfachenden
Darstellung keine Lichtbrechung dargestellt ist. 10 zeigt
an einer Beleuchtungsebene 2 transmittiertes Licht 15,
an der Beleuchtungsebene 2 einmal reflektiertes und dann durch
die Beleuchtungsebene 2 transmittiertes Licht 14,
im Harzelement 8 fortschreitendes Licht 13, das am
Projektionsabschnitt 6 durch die Beleuchtungsebene 2 durch
Reflexion oder Diffusion transmittiert wird, einen direkten Lichtaustrittsbereich 10,
in dem das Licht von der LED 7 die Beleuchtungsebene 2 direkt
erreicht, und einen Lichtaustrittsbereich 11 für das transmittierte
Licht 14 bzw. das transmittierte Licht 15.
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Wenn
das Harzelement 8 beispielsweise aus Polycarbonatharz besteht,
der Abstand zwischen einer Mitte der LED 7 und einer Mitte
des Lichteinfallsabschnitts 5 in einer horizontalen Richtung
1,0 mm bis 3,0 mm beträgt
und der Abstand zwischen einer Oberseite der LED 7 und
einer Unterseite des Gehäuses 4 über der
LED 7 0,5 mm bis 1,5 mm beträgt, wird durch die Leuchtdichte
des durch die direkte Lichtaustrittsebene 10 transmittierten
Lichts eine geeignete Lichtintensität unter einer vorgegebenen
Bedingung erhalten, auch wenn die Lichtintensität der LED 7 reduziert
ist. Die vorgegebene Bedingung besteht nicht nur darin, dass eine
Fläche
des Lichteinfallsabschnitts 5 an der Seite der LED 7 einen
Winkel zwischen 15° und
20° bezüglich einer
horizontalen Ebene bildet, sondern auch darin, dass eine Fläche des
Lichteinfallsabschnitts 5 an der entgegengesetzten Seite
einen Winkel zwischen 35° und
45° bezüglich der
horizontalen Ebene bildet. Wenn das Harzelement 8 aus Polycarbonatharz
besteht, der Abstand zwischen einer Mitte der LED 7 und
einer Mitte des Lichteinfallsabschnitts 5 in einer horizontalen
Richtung 1,0 mm bis 3,0 mm beträgt
und der Abstand zwischen der Oberseite der LED 7 und der
Unterseite des Gehäuses 4 über der
LED 7 0,5 mm bis 1,5 mm beträgt,
wird die Leuchtdichte des fortschreitenden Lichts 13 unter
einer vorgegebenen Bedingung nicht reduziert, obwohl das fortschreitende
Licht 13 an einer von der LED 7 entfernten Position
durch das Harzelement 8 transmittiert wird. Die vorgegebene
Bedingung besteht nicht nur darin, dass eine Fläche des Projektionsabschnitts 6 an
der Seite der LED 7 einen Winkel zwischen 10° und 15° bezüglich einer
horizontalen Ebene bildet, sondern auch darin, dass eine Fläche des
Projektionsabschnitts 6 an der entgegengesetzten Seite
einen Winkel zwischen 15° und
25° bezüglich der
horizontalen Ebene bildet.
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Nachstehend
wird der Lichtpfad im Harzelement 8 beschrieben. Zunächst trifft
das Licht auf den Lichteinfallsabschnitt 5 auf. Dadurch
wird das Licht von der LED 7 nicht unmittelbar reflektiert,
wenn es auf das Harzelement 8 auftrifft. Dadurch akkumuliert sich
Licht von der LED 7 effizient im Harzelement 8. Der
Lichteinfallswinkel an der Beleuchtungsebene 2 ist für Licht
an der Seite in der Nähe
der LED 7 unter dem im Harzelement 8 akkumulierten
Licht vergleichsweise klein. Dadurch wird das Licht an der Seite
in der Nähe
der LED 7 direkt als transmittiertes Licht 15 von
der Beleuchtungsebene 2 nach außen abgestrahlt. Der Lichteinfallswinkel
an der Beleuchtungsebene 2 des Harzelements 8 ist
dagegen für Licht
an der von der LED 7 entfernten Seite unter dem im Harzelement 8 akkumulierten
Licht vergleichsweise groß.
Dadurch wird ein Teil des Lichts oder das gesamte Licht an der von
der LED 7 entfernten Seite an der Beleuchtungsebene 2 reflektiert
und durchläuft
das Harzelement 8 als fortschreitendes Licht 13.
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Ein
Teil des fortschreitenden Lichts 13 wird durch die Beleuchtungsebene 2 transmittiert
und als transmittiertes Licht 14 vom Harzelement 8 nach
außen
abgestrahlt. Der größere Teil
des fortschreitenden Lichts 13 breitet sich jedoch im Harzelement 8 als
abzustrahlendes fortschreitendes Licht 13 aus und wird
als transmittiertes Licht durch den Projektionsabschnitt 6 von
der Beleuchtungsebene 2 des Harzelements 8 nach
außen
abgestrahlt. Dadurch wird der Lichtaustrittsbereich 11 groß, wie in 10 dargestellt
ist.
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In 10 werden
der Lichteinfallsabschnitt 5 und der Projektionsabschnitt 6 durch
Bereitstellen konkaver Abschnitte im Harzelement 8 gebildet.
Der Lichteinfallsabschnitt 6 und der Projektionsabschnitt 6 können jedoch
auch durch Bereitstellen konvexer Abschnitte im Harzelement 8 gebildet
werden, wie in 11 dargestellt ist.
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In 10 ist
weiterhin eine Lichteinfallsebene des Lichteinfallsabschnitts 5,
in den Licht von der LED 7 eintritt, als eine ebene Fläche ausgebildet.
Alternativ kann die Lichteinfallsebene als Teil eines Bogens ausgebildet
sein, wobei jeder Bogenabschnitt in gleichem Abstand von der LED 7 angeordnet
ist, damit das Licht von der LED 7 effizienter in das Harzelement 8 eintreten
kann. 12 zeigt ein Beispiel einer
derartigen Struktur. In der dargestellten Struktur ist die Lichteinfallsebene
als Teil einer kugelförmigen Fläche ausgebildet.
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Außerdem können in
der Lichteinfallsebene des Lichteinfallsabschnitts, in den Licht
von der LED 7 eintritt, durch Aufrauhen einer Oberfläche davon kleine
konkave oder konvexe Bereiche ausgebildet werden. In diesem Fall
wird das Licht von der LED 7 durch die kleinen konkaven
und konvexen Abschnitte geteilt. Dadurch kann verhindert werden,
dass die Leuchtdichte des fortschreitenden Lichts 13 abnimmt,
obwohl das fortschreitende Licht 13 an einer von der LED 7 entfernten
Stelle durch das Harzelement 8 transmittiert wird.
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14 zeigt
ein Leuchtdichteverteilungsdiagramm des von einer LED 7 emittierten
Lichts in der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons. Wie in 14 dargestellt ist, wird die
Leuchtdichte des vom Harzelement 8 abgestrahlten Lichts
in der bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons trotz des Abstands von der LED 7 im wesentlichen
gleichmäßig. Die
Leuchtdichte des vom Harzelement 8 abgestrahlten Lichts
wird also im wesentlichen gleichmäßig, auch wenn das Licht von
der LED 7 entfernt austritt.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, weist die bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen tragbaren
Telefons einen Diffusor auf, in dem ein Lichteinfallsabschnitt 5 und
ein Projektionsabschnitt 6 ausgebildet sind. Es kann verhindert
werden, dass die Intensität
des vom entfernt von der LED 7 angeordneten Diffusors abgestrahlten
Lichts kleiner wird, auch wenn die Anzahl der LEDs 7 nicht
erhöht
wird, die Intensität
des von der LED 7 emittierten Lichts nicht erhöht wird
und der Abstand zwischen der LED 7 und der Beleuchtungsebene 2 nicht
größer gemacht
wird.