JP2004247103A - Keybutton illuminating device and portable electronic apparatus using same - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器に関し、特に、キーを照光するための光源(発光ダイオード)からの光を有効にキー部分に導くことができるようにしたキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子機器、特に、携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)電話機、PDA(Personal Digital Assistant)機等の携帯電子機器においては、軽量化、消費電力の削減、部品コストの低減等が求められている。携帯電話機やPHS電話機では、文字入力用を兼ねるテンキー、機能キー、方向キー(又は、十字キー)等を有している。携帯電話機やPHS電話機は、階段、地下道等の暗い場所や夜間の屋外等でもキーの操作が可能なように、キーを照光するための光源が内蔵されている。この光源には、小型軽量で発熱が殆どなく、消費電力が極めて少ないという特長を有するLED(発光ダイオード)が用いられる。LEDは、一個当たりの光照射範囲が比較的狭く、また、光量も十分とは言えないため、キーの照光には複数個のLEDが用いられている。
【0003】
携帯電話機やPHS電話機は電池を電源にしており、待ち受けを可能にするため、通常、電源をオンにして使用される。待ち受け状態で数百時間の連続使用を可能にするため、回路の低消費電流化が重要になっている。このため、LEDの消費電流が小さいとはいっても、使用するLEDの個数は少ないほどよい。そこで、LEDの個数を減らすことが考えられるが、LEDの個数を少なくすると、消費電流を下げることはできるものの、キーボタンの照光(照明)時に、キー操作面に照明ムラが出たり、全体的に明るさが不足した照明になり、携帯電子機器の商品性を下げることになる。そこで、市販の携帯電子機器では、LEDの使用個数をできるだけ減らしながら、キーボタンが均一に照光されるような工夫が施されている。
【0004】
図5は、携帯電子機器の外観を示し、(a)は正面、(b)は側面、(c)は背面を示している。ここでは、携帯電子機器は携帯電話機であるとする。
図5の(a)〜(c)に示すように、携帯電子機器1は、フロントケース2(キーボタンの取付部材)とリアケース3を筐体部品にして構成されている。フロントケース2及びリアケース3は樹脂や金属を用いて作られており、フロントケース2とリアケース3は背面からネジ4a〜4dを用いて固定される。フロントケース2又はリアケース3内には、電子回路(CPU部、メモリ、無線部、信号処理部等)を搭載したプリント基板(図示せず)や電池(図示せず)が実装されている。図5の(a)に示すように、フロントケース2の正面には、液晶表示器(LCD)による表示部5、複数のキーボタン7によるテンキー(0〜9の数字キー、#、*等の記号キー、及びON、OFF、CLR等の機能キー等を含む)を主体にしたキー操作部6が設けられている。
【0005】
図6はフロントケース2の裏面を示す。フロントケース2の上部には、表示部5の表示窓となる開口61が設けられており、この開口61の下部にはキーボタン7のそれぞれのキートップ部分が挿入される開口62が設けられている。更に、フロントケース2の四隅には、リアケース3をネジ止めによりフロントケース2に固定するためのネジ穴63が設けられている。
【0006】
図7は、従来のキーボタン照光装置を示す。図7は、図5の(a)におけるA−A断面を示している。
フロントケース2の上面には、キーボタン7のそれぞれを露出させる開口2aが設けられており、各開口2aからはユーザーによる操作を容易にするため、キーボタン7の上部が突出している。キーボタン7の底面又は上面には、数字等のキー情報(1,2,・・・0、*、#等)が印刷(又は、刻印、シール貼付等)されている。フロントケース2内には、その天井面に逆凹形の断面形状を有する透明又は透光性を有するゴムシート8が配設され、その上面には、接着剤等を用いてキーボタン7のそれぞれが貼付されている。また、ゴムシート8の天井面のキーボタン7のそれぞれに対向する部位には、凸部8aが形成されている。ゴムシート8の下部には、所定の配線パターンを有する基板12が配設されており、その上面には、凸部8aのそれぞれに対向させてドーム形の膨出面を有する金属ドーム接点10が接着剤等を用いて取り付けられている。この金属ドーム接点10の表面には、水平方向からの光を上方向に拡散させるための光拡散シート9(鏡面仕上げ、梨地仕上げ等の処理が施されている)が貼着されている。金属ドーム接点10の相互間にはLED11が配設されており、このLED11のリード線又は電極は基板12上に形成されている駆動用の配線パターンの所定の位置に接続されている。
【0007】
図8は、図7のa部を拡大して示したものである。図8を参照し、従来構成のキー照光について説明する。まず、いずれかのキーボタン7を押下すると、その押下面のゴムシート8が変形すると共に、その部分の凸部8aが下降し、この凸部8aによって光拡散シート9及び金属ドーム接点10が変形し(潰され)、直下の基板12上の配線パターンに接触し、パターン間を接続する(スイッチオン)。このパターン間の接続により、このパターンに接続されたLED11に通電が行われ、点灯する。この場合、キーボタン7のいずれが押下されても、全てのLED11が一斉に点灯する。この点灯は、予め設定された一定時間にわたって点灯する。一定時間は、最後に操作されたキーの操作以後、設定した時間が経過しても次のキー操作が無かったときにタイムアップし、全てのLED11は一斉に消灯する。キーボタン7の押下を解除すると、金属ドーム接点10及び光拡散シート9が復元力を有するために、元のドーム形に形状が復帰し、スイッチオフになる。
【0008】
図8に示すように、LED11のそれぞれによる光は、そのLEDチップの位置より上方向の半球領域に向けて出射する。この内、上方向に出射した光はキーボタン7間のフロントケース2の下面に到達し、斜め上方向に出射した光は隣接するキーボタン7の下面に到達し、更に、水平方向に出射した光は光拡散シート9の周縁部に到達し、光拡散シート9で拡散して直上のキーボタン7に入光する。このように、キーボタン7は、LED11からの直接光と光拡散シート9による拡散光とで照光されるため、LED11の光を無駄なくキーの照光に用いることができる。キーボタン7のいずれかを押下するのみで、キー裏面の印刷面7aがLED11からの光によって照光されるため、キーボタン7のそれぞれは暗闇で光って見え、街灯の無いような場所においても、不自由なくキー操作をすることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のキーボタン照光装置によると、光拡散シート9が設けられていても、キーボタン7の照光に寄与するのは、主にLED11からの直接光であるため、LEDに近い部分ほど光量が多くなり、キーボタン7に照光ムラを生じることがあった。
【0010】
本発明の目的は、キーボタンの操作部が明るく且つ均一に照光されるようにしたキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、第1の特徴として、携帯電子機器に設けられた透明又は透光性の操作キーを照光するキーボタン照光装置において、押下操作される前記操作キーが開口部に配置されたキー配置部材と、前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とするキーボタン照光装置を提供する。
【0012】
更に、本発明は、上記の目的を達成するため、第2の特徴として、電池を電源にした動作及び屋外での使用が可能であると共に、操作部に設けられた透明又は透光性の操作キーを筐体内に配設された光源により前記操作部の裏面から照光するキーボタン照光装置を備えた携帯電子機器において、前記操作キーが前記操作部の開口部に配置されたキー配置部材と、前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とする携帯電子機器を提供する。
【0013】
上記のキーボタン照光装置及携帯電子機器によれば、キー配置部材の裏面に形成された拡散面は、光源からの光を操作キーに向けて拡散し、従来、キー照光に利用されていなかった光を利用することが可能になり、操作キーは均一に照光され、且つ、より明るく照光されるようになる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る携帯電子機器の主要部の構成を示し、(a)は携帯電子機器のフロントケースの正面、(b)は側面、(c)は背面を示している。なお、以下においては、図5〜図8に示したと同一であるものには同一引用数字を用いている。また、携帯電子機器1は携帯電話機であるとする。
【0015】
図5と同様に、携帯電子機器1は、フロントケースとリアケースにより筐体を構成しているが、ここでは、フロントケース2のみを図示している。図1の(a)に示すように、フロントケース2には、キーボタン7用の開口2aと液晶表示器用の開口2bが設けられている。更に、フロントケース2のキー操作部の内面(裏面)には、図1の(c)に示すように、開口2aを除く部分を覆うようにして光拡散シート13が配設されている。また、フロントケース2の裏面には、リアケース(図5のリアケース3と同じもの)をネジ止めにより固定するための4個のネジ穴2cが形成されている。
【0016】
図2は、本発明の実施の形態に係る携帯電子機器のキー操作部の断面を示す。その断面位置は図5の(a)と同じである。フロントケース2内には、キーボタン7、ゴムシート8、光拡散シート9、金属ドーム接点10、LED11、及び基板12が配設されている。その配置構造は、図7と同じである。
【0017】
この携帯電子機器1は、フロントケース2の裏面に光拡散シート13が取り付けられている。光拡散シート13は、LED11に向いた面が入射光を拡散できるように加工されている。光拡散シート13には、例えば、拡散処理を施した接着剤付きのアルミ箔、拡散面が形成された金属製や樹脂製の薄いシート、拡散膜を施した粘着テープや紙テープ等を用いることができる。
【0018】
図3は、図2のb部を拡大して示したものである。図3においては、図8で説明したように、LED11のそれぞれによる光の内、斜め上方向に出射した光は隣接するキーボタン7の下面に直接光として到達し、更に、水平方向に出射した光は光拡散シート9の周縁部に到達し、この光拡散シート9で拡散した光が真上のキーボタン7に入光する。この様な光に加え、図1〜図3の構成では、光拡散シート13で拡散された光がゴムシート8を介してキーボタン7に入光(一部は、ゴムシート8を経由せずに光拡散シート13からキーボタン7の底部へ直接に入光)する。
【0019】
すなわち、LED11のそれぞれの対向位置に光拡散シート13が配設されているため、LED11の真上に出射した光は、光拡散シート13で拡散してゴムシート8に入光し、更にゴムシート8内を伝搬してキーボタン7に到達する。また、光拡散シート13で拡散した光の一部はキーボタン7の鍔部分に直接入光し、キーボタン7を照光する。したがって、従来、フロントケース2で遮られてキーボタン7の照光に利用されていなかった光が、キーボタン7に有効に入光するようになる。この結果、光拡散シート9のみの従来構成に比べ、キーボタン7への入射光量が増大し、キーボタン7は均一に、しかも明るく照光される。また、従来と同じ光量で良ければ、LED11の個数を低減でき、低消費電力化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
【0020】
図4は、本発明による携帯電子機器の他の実施の形態を示す。なお、図4においては、図1に示したと同一であるものには同一引用数字を用いている。
図1〜図3の構成では、光拡散シート13を1つの部品として存在したが、本実施の形態では、フロントケース2の裏面の操作部の領域にアルミ等の金属を蒸着して蒸着面14を形成し、これを光拡散シート13として用いている。蒸着面14は、金属蒸着によって光沢面が形成され、図3で説明したように、LED11から蒸着面14に入射した光はゴムシート8へ拡散又は反射し、ゴムシート8で拡散した光がキーボタン7に入光する。
【0021】
このように、蒸着面14を設けることにより、光拡散シート13をフロントケース2に貼着した場合と同等の効果が得られ、キーボタン7を均一かつ明るく照光することができる。しかも、光拡散シート13を別途設ける必要がないので、携帯電子機器1の薄型化、軽量化、コストダウンが可能になる。また、従来と同じ光量で良ければ、LED11の個数を低減でき、低消費電力化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
【0022】
上記実施の形態においては、光拡散シート13又は蒸着面14を携帯電子機器に適用したが、本発明は、携帯電子機器以外のキーボタンを備える電子機器のキーボタン照光にも適用可能である。
【0023】
また、スイッチ機構は、上記実施の形態の場合、ゴムシート8の凸部8a、光拡散シート9、及び金属ドーム接点10の組み合わせにより構成したが、この構造に限定されるものではなく、キーボタン7の押下によりオン/オフを行う構造であれば、どのような形態であってもよい。
【0024】
更に、上記実施の形態においては、キーボタン7及び光拡散シート13をフロントケース2に設けるものとしたが、リアケースであってもよい。また、ゴムシート8は1枚のシートであるとしたが、金属ドーム接点10毎(又は、キーボタン7毎)に設けられていてもよい。
【0025】
また、上記実施の形態においては、光源としてLEDを用いたが、本発明はLEDに限定されるものではなく、他の電気−光変換素子、例えば、小型の白熱電球、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレィ、冷陰極管等を用いることも可能である。
【0026】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明のキーボタン照光装置及びこれを用いた携帯電子機器によれば、キー配置部材の裏面に拡散面を設けた構成にしたことで、キーボタン近傍のキー配置部材に向けて入射した光源からの光を操作キーに入射させることが可能になる。このため、従来では、キー照光に利用されていなかった光が本発明では利用することが可能になり、操作キーは均一に照光され、且つ、より明るく照光されるようになる。そして、従来と同じ光量で良ければ、LED等の素子の使用個数を低減できるようになり、低消費電力化、軽量化、及びコストダウンが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る携帯電子機器の主要部の構成を示し、(a)は携帯電子機器のフロントケースの正面図、(b)は側面図、(c)は裏面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る携帯電子機器のキー操作部の断面を示す断面図である。
【図3】図2のb部を拡大して示した断面図である。
【図4】本発明による携帯電子機器の他の実施の形態におけるフロントケースを示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。
【図5】携帯電子機器の外観を示し、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。
【図6】図5のフロントケースの裏面を示す裏面図である。
【図7】従来のキーボタン照光装置を示し、図5の(a)のA−A断面における断面図である。
【図8】図7のa部を拡大して示した断面図である。
【符号の説明】
1 携帯電子機器
2 フロントケース
2a,2b 開口
2c ネジ穴
3 リアケース
4a〜4d ネジ
5 表示部
6 キー操作部
7 キーボタン
7a 印刷面
8 ゴムシート
8a 凸部
9,13 光拡散シート
10 金属ドーム接点
11 LED
12 基板
14 蒸着面
61,62 開口
63 ネジ穴[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a key button illuminating device and a portable electronic device using the same, and more particularly to a key button illuminating device capable of effectively guiding light from a light source (light emitting diode) for illuminating a key to a key portion. The present invention relates to a device and a portable electronic device using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In electronic devices, in particular, mobile electronic devices such as mobile phones, PHS (Personal Handyphone System) phones, and PDA (Personal Digital Assistant) devices, there is a demand for weight reduction, reduction in power consumption, reduction in component costs, and the like. A portable telephone or a PHS telephone has a numeric keypad, a function key, a direction key (or a cross key), etc., which also serves as a character input. A mobile phone or a PHS phone has a built-in light source for illuminating the keys so that the keys can be operated even in dark places such as stairs and underpasses or outdoors at night. As the light source, an LED (light emitting diode) having the features of being small and lightweight, generating almost no heat, and having extremely low power consumption is used. Each LED has a relatively narrow light irradiation range and an insufficient amount of light. Therefore, a plurality of LEDs are used for illuminating the key.
[0003]
A mobile phone or a PHS phone uses a battery as a power source, and is usually used with the power turned on to enable standby. In order to enable continuous use for several hundred hours in the standby state, it is important to reduce the current consumption of the circuit. Therefore, although the current consumption of the LED is small, the smaller the number of LEDs used, the better. Therefore, it is conceivable to reduce the number of LEDs. If the number of LEDs is reduced, current consumption can be reduced. However, when the key buttons are illuminated (illuminated), illumination unevenness appears on the key operation surface, and overall This results in illumination with insufficient brightness, which degrades the commerciality of the portable electronic device. Therefore, in a portable electronic device on the market, a device is devised so that the key buttons are uniformly illuminated while the number of LEDs used is reduced as much as possible.
[0004]
5A and 5B show the appearance of the portable electronic device, wherein FIG. 5A shows the front, FIG. 5B shows the side, and FIG. 5C shows the back. Here, it is assumed that the mobile electronic device is a mobile phone.
As shown in FIGS. 5A to 5C, the portable electronic device 1 includes a front case 2 (key button attachment member) and a rear case 3 as housing parts. The
[0005]
FIG. 6 shows the back surface of the
[0006]
FIG. 7 shows a conventional key button lighting device. FIG. 7 shows an AA cross section in FIG.
[0007]
FIG. 8 is an enlarged view of a part a of FIG. With reference to FIG. 8, a description will be given of key illumination of a conventional configuration. First, when one of the key buttons 7 is pressed, the rubber sheet 8 on the pressed surface is deformed, and the convex portion 8a at that portion is lowered, and the light diffusing sheet 9 and the metal dome contact 10 are deformed by the convex portion 8a. Then, it comes into contact with the wiring pattern on the substrate 12 immediately below and connects the patterns (switch-on). By the connection between the patterns, the
[0008]
As shown in FIG. 8, light from each of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional key button illuminating device, even if the light diffusion sheet 9 is provided, the direct light from the
[0010]
An object of the present invention is to provide a key button illuminating device in which an operation section of a key button is brightly and uniformly illuminated, and a portable electronic device using the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has, as a first feature, a key button illumination device for illuminating a transparent or translucent operation key provided in a portable electronic device, wherein the operation key to be pressed is operated. A key arrangement member arranged in the opening, and a light source for irradiating the key arrangement member from the back surface, wherein the key arrangement member has a diffusion surface for diffusing irradiation light from the light source on the back surface. Key button lighting device.
[0012]
Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention has, as a second feature, a battery-powered operation and outdoor use, and a transparent or translucent operation provided in an operation unit. In a portable electronic device including a key button illumination device for illuminating a key from a back surface of the operation unit with a light source disposed in a housing, a key arrangement member in which the operation key is arranged in an opening of the operation unit, A light source for irradiating the key arrangement member from the back surface, wherein the key arrangement member has a diffusion surface on the back surface for diffusing irradiation light from the light source.
[0013]
According to the key button illumination device and the portable electronic device described above, the diffusion surface formed on the back surface of the key arrangement member diffuses light from the light source toward the operation keys, and has not been conventionally used for key illumination. Light can be used, and the operation keys can be uniformly illuminated and brighter.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B show the configuration of a main part of a portable electronic device according to the present invention, wherein FIG. 1A shows the front of the front case of the portable electronic device, FIG. 1B shows the side, and FIG. In the following, the same reference numerals are used for the same components as those shown in FIGS. The mobile electronic device 1 is assumed to be a mobile phone.
[0015]
As in FIG. 5, the mobile electronic device 1 has a housing composed of a front case and a rear case, but here only the
[0016]
FIG. 2 shows a cross section of a key operation unit of the portable electronic device according to the embodiment of the present invention. The sectional position is the same as that in FIG. In the
[0017]
In this portable electronic device 1, a light diffusion sheet 13 is attached to a back surface of a
[0018]
FIG. 3 is an enlarged view of a portion b in FIG. In FIG. 3, as described with reference to FIG. 8, of the light from each of the
[0019]
That is, since the light diffusion sheet 13 is provided at each opposing position of the
[0020]
FIG. 4 shows another embodiment of the portable electronic device according to the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are used for the same components as those shown in FIG.
In the configuration of FIGS. 1 to 3, the light diffusion sheet 13 is present as one component, but in the present embodiment, a metal such as aluminum is vapor-deposited in the region of the operation unit on the back surface of the
[0021]
By providing the vapor deposition surface 14 in this manner, the same effect as when the light diffusion sheet 13 is adhered to the
[0022]
In the above embodiment, the light diffusion sheet 13 or the vapor-deposited surface 14 is applied to a portable electronic device. However, the present invention is also applicable to key button illumination of an electronic device having a key button other than the portable electronic device.
[0023]
Further, in the above embodiment, the switch mechanism is configured by a combination of the convex portion 8a of the rubber sheet 8, the light diffusion sheet 9, and the metal dome contact 10, but the switch mechanism is not limited to this structure. Any configuration may be used as long as it is turned on / off by pressing 7.
[0024]
Furthermore, in the above-described embodiment, the key buttons 7 and the light diffusion sheet 13 are provided on the
[0025]
Further, in the above embodiment, the LED is used as the light source, but the present invention is not limited to the LED, and other electro-optical conversion elements, for example, a small incandescent light bulb, an electroluminescence (EL) display It is also possible to use a cold cathode tube or the like.
[0026]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the key button illuminating device of the present invention and the portable electronic device using the same, the configuration in which the diffusion surface is provided on the back surface of the key arranging member allows the key arranging member near the key button to be provided. It is possible to make light from the light source incident toward the operation key incident on the operation key. Therefore, light that has not been conventionally used for key illumination can be used in the present invention, and the operation keys are uniformly illuminated and illuminated more brightly. If the same amount of light as in the related art is sufficient, the number of elements such as LEDs can be reduced, and low power consumption, light weight, and cost reduction can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B show a configuration of a main part of a portable electronic device according to the present invention, wherein FIG. 1A is a front view of a front case of the portable electronic device, FIG. 1B is a side view, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of a key operation unit of the portable electronic device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a portion “b” of FIG. 2;
4A and 4B show a front case in another embodiment of the portable electronic device according to the present invention, wherein FIG. 4A is a front view, FIG. 4B is a side view, and FIG.
5A and 5B show the appearance of the portable electronic device, wherein FIG. 5A is a front view, FIG. 5B is a side view, and FIG. 5C is a rear view.
FIG. 6 is a rear view showing the rear surface of the front case of FIG. 5;
7 shows a conventional key button illumination device, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5 (a).
FIG. 8 is an enlarged sectional view of a part a of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Portable
12 substrate 14
Claims (10)
押下操作される前記操作キーが開口部に配置されたキー配置部材と、
前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、
前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とするキーボタン照光装置。In a key button illuminating device for illuminating a transparent or translucent operation key provided in a portable electronic device,
A key arrangement member in which the operation key to be pressed is arranged in the opening;
Light source for irradiating the key arrangement member from the back surface,
The key button illuminating device, wherein the key disposing member has a diffusion surface on a back surface for diffusing irradiation light from the light source.
前記操作キーが前記操作部の開口部に配置されたキー配置部材と、
前記キー配置部材を裏面から照射する光源とを備え、
前記キー配置部材は、裏面に前記光源からの照射光を拡散する拡散面を有することを特徴とする携帯電子機器。Operation using a battery as a power source and outdoor use are possible, and a transparent or translucent operation key provided on the operation unit is pressed from the back of the operation unit in response to pressing of the operation key at power-on. In a portable electronic device provided with a means for illuminating,
A key arrangement member in which the operation keys are arranged in an opening of the operation unit,
Light source for irradiating the key arrangement member from the back surface,
The portable electronic device according to claim 1, wherein the key arrangement member has a diffusion surface on a back surface for diffusing irradiation light from the light source.
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