JP2009146653A - シート状導光体及び操作キー照明装置並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 部材コストの増大を抑え、操作キーにおいて複数のキー領域を別々に点灯可能にするシート状導光体及び操作キー照明装置並びに電子機器を提供すること。
【解決手段】 光源3から入射され導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、複数のキー領域に分けられた操作キーを下方から照明するシート状導光体11であって、キー領域14の境界直下にスリットSが形成されて複数の導光領域12に分けられると共に導光領域12毎に異なる光源3が設置される導光体本体16を有し、スリットSの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料18で覆われている。
【選択図】 図1
【解決手段】 光源3から入射され導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、複数のキー領域に分けられた操作キーを下方から照明するシート状導光体11であって、キー領域14の境界直下にスリットSが形成されて複数の導光領域12に分けられると共に導光領域12毎に異なる光源3が設置される導光体本体16を有し、スリットSの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料18で覆われている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、携帯電話機などの操作キーを照明する際に使用するシート状導光体及び操作キー照明装置並びに電子機器に関する。
携帯電話機、PDA、モバイルタイプPC(パーソナルコンピュータ)、携帯型ゲーム機等の電子機器には、複数の操作キーが用いられており、暗所での操作をし易くするために、例えば操作キーを裏面側から導光板を用いて光を照射して照明する操作キー用の照明装置が採用されている。
例えば、特許文献1には、複数の操作キーと、これら操作キーの下方に配置された複数のスイッチング素子と、操作キーとスイッチング素子との間に配され側面に配置されたLED光源から入射した光を操作キーに向かって投射して下方から操作キーを照明する可撓性の導光板と、を備えた押ボタンスイッチの照明装置が提案されている。
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
例えば、操作キーを2つのキー領域に分けて別々に点灯させたいとの要望があるが、従来の照明技術では、一枚の導光板で操作キー全体を下方から照明するため、異なるキー領域を選択的に点灯させることが難しかった。また、導光板を用いずに操作キー毎にLED光源を配置して直接照明することで、各キー領域を別々に点灯させることも可能であるが、この場合、LED光源の実装個数が増え、部品コストの増大を招く不都合があった。また、LEDの指向性は狭いため、操作キーの一部にしか光が入射せず、操作キーを均一に光らせることが難しいという問題もある。
また、2つのキー領域を別々に点灯させるために、図6及び図7に示すように、導光フィルム1においてキー領域の境界直下にスリットSを形成して各キー領域に対応した2つの導光領域2に分け、各導光領域2にそれぞれLEDの光源3を設置したものも考えられる。しかしながら、一方の導光領域2内を導光される光が、スリットSを透過して隣接する導光領域2内に漏れ光として入射されて導光領域2の境界が不明確になると共に、異なる発光色の光源3を用いた場合には、混色する領域ができてしまう不都合があった。すなわち、単にスリットSで区切るだけでは、導光領域2を光学的に分断することができないという不都合があった。
例えば、操作キーを2つのキー領域に分けて別々に点灯させたいとの要望があるが、従来の照明技術では、一枚の導光板で操作キー全体を下方から照明するため、異なるキー領域を選択的に点灯させることが難しかった。また、導光板を用いずに操作キー毎にLED光源を配置して直接照明することで、各キー領域を別々に点灯させることも可能であるが、この場合、LED光源の実装個数が増え、部品コストの増大を招く不都合があった。また、LEDの指向性は狭いため、操作キーの一部にしか光が入射せず、操作キーを均一に光らせることが難しいという問題もある。
また、2つのキー領域を別々に点灯させるために、図6及び図7に示すように、導光フィルム1においてキー領域の境界直下にスリットSを形成して各キー領域に対応した2つの導光領域2に分け、各導光領域2にそれぞれLEDの光源3を設置したものも考えられる。しかしながら、一方の導光領域2内を導光される光が、スリットSを透過して隣接する導光領域2内に漏れ光として入射されて導光領域2の境界が不明確になると共に、異なる発光色の光源3を用いた場合には、混色する領域ができてしまう不都合があった。すなわち、単にスリットSで区切るだけでは、導光領域2を光学的に分断することができないという不都合があった。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、部材コストの増大を抑え、操作キーにおいて複数のキー領域を別々に点灯可能にするシート状導光体及び操作キー照明装置並びに電子機器を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のシート状導光体は、光源から入射され導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、複数のキー領域に分けられた操作キーを下方から照明するシート状導光体であって、前記キー領域の境界直下にスリットが形成されて複数の導光領域に分けられると共に前記導光領域毎に異なる前記光源が設置される導光体本体を有し、前記スリットの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料で覆われていることを特徴とする。
このシート状導光体では、導光領域を分けるスリットの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料で覆われているので、一方の導光領域からの漏れ光が、スリットにおいて遮光材料で遮光されるため、隣接する他方の導光領域へ入射されることを防ぐことができる。したがって、低い部材コストで隣接する導光領域間を光学的に分断可能であり、導光領域の境界を明確にすることができると共に、混色領域の発生を防ぐことができる。
また、本発明のシート状導光体は、前記遮光材料が黒色材料であり、前記光源から入射され導光される光が前記内壁面のうち全反射されない部分を覆っていることを特徴とする。すなわち、このシート状導光体では、黒色材料の遮光材料が、スリットの内壁面のうち導光される光が全反射されない部分を覆っているので、スリット全体を黒色材料で覆う場合に比べて、導光領域の輝度低減を抑制できると共に効率的に遮光効果を得ることができる。
また、本発明のシート状導光体は、前記導光体本体には、前記スリットに隣接して前記操作キー側に突出した壁部が前記スリットに沿って形成され、前記壁部の前記スリット側の壁面が、前記遮光材料で覆われていることを特徴とする。すなわち、このシート状導光体では、スリットに隣接して形成された壁部のスリット側壁面が、遮光材料で覆われているので、隣接する導光領域からの漏れ光に起因する上方からの反射光等を遮光することができ、より高い遮光効果を得ることができる。
本発明の操作キー照明装置は、複数配列され複数のキー領域に分けられている操作キーの照明装置であって、前記操作キーの裏面側に配された上記本発明のシート状導光体と、前記導光領域毎に設置された複数の光源と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この操作キー照明装置では、上記本発明のシート状導光体と、導光領域毎に設置された複数の光源と、を備えているので、キー領域毎に操作キーを選択的に点灯させることができる。
本発明の電子機器は、複数配列された操作キーと、上記本発明の操作キー照明装置と、前記操作キーの下方に配されるスイッチ部と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、上記本発明の操作キー照明装置を備えているので、低い部材コストでキー領域毎に操作キーを点灯させることができ、暗所においても明確に分けられて点灯されたキー領域により、操作キーを容易に認識することができる。また、高い視認性をもって表示領域毎に操作キーを点灯させることができ、電子機器としてのデザイン性が向上する。
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るシート状導光体によれば、導光領域を分けるスリットの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料で覆われているので、漏れ光が遮光材料で遮光されるため、点灯時に導光領域の境界を明確にすることができる。したがって、このシート状導光体を備えた操作キー照明装置及び電子機器によれば、暗所においてもキー領域毎に高い視認性が得られる。特に、操作キーの高い認識やデザイン性が要望されている携帯電話機などに好適である。
すなわち、本発明に係るシート状導光体によれば、導光領域を分けるスリットの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料で覆われているので、漏れ光が遮光材料で遮光されるため、点灯時に導光領域の境界を明確にすることができる。したがって、このシート状導光体を備えた操作キー照明装置及び電子機器によれば、暗所においてもキー領域毎に高い視認性が得られる。特に、操作キーの高い認識やデザイン性が要望されている携帯電話機などに好適である。
以下、本発明に係るシート状導光体及び操作キー照明装置並びに電子機器の第1実施形態を、図1から図3に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
本実施形態の操作キー照明装置10は、図1から図3に示すように、複数配列され2つのキー領域14に分けられている操作キー15の照明装置であって、操作キー15の裏面側に配されたシート状導光体11と、2組の光源3と、を備えている。
複数の上記操作キー15は、図3に示すように、キー領域14として、液晶表示パネル24側の第1キー領域14Aと、その反対側の第2キー領域14Bと、の2つに分割され、複数でキートップを構成している。
上記操作キー15は、表面に数字又はアルファベット等の文字が印字され、少なくとも一部が下方からの光が透過可能に透明又は半透明とされている。
複数の上記操作キー15は、図3に示すように、キー領域14として、液晶表示パネル24側の第1キー領域14Aと、その反対側の第2キー領域14Bと、の2つに分割され、複数でキートップを構成している。
上記操作キー15は、表面に数字又はアルファベット等の文字が印字され、少なくとも一部が下方からの光が透過可能に透明又は半透明とされている。
上記シート状導光体11は、図1及び図2に示すように、光源3から入射され導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、2つのキー領域14に分けられた操作キー15を下方から照明するシート状導光体であって、キー領域14の境界直下にスリットSが形成されて2つの導光領域12に分けられると共に導光領域12毎に異なる光源3が設置される導光体本体16を有している。すなわち、導光領域12は、第1キー領域14Aに対応してその直下に配される第1導光領域12Aと、第2キー領域14Bに対応してその直下に配される第2導光領域12Bと、で構成されている。
上記導光体本体16は、例えば、透光性の樹脂材料で形成され、全体が高い可撓性を有して柔軟な導光フィルムである。
シート状導光体11は、導光する光を上方の各操作キー15に向けて光路変換し出射する光路変換領域として光散乱領域17を有する。すなわち、この光散乱領域17は、内部を導光する光を上方に散乱させる機能を有したもので、シート状導光体11の表面であって各操作キー15の直下に形成されている。光散乱領域17は、例えば、白色材料のインクを多数のドット形状パターンで印刷して形成されている。
シート状導光体11は、導光する光を上方の各操作キー15に向けて光路変換し出射する光路変換領域として光散乱領域17を有する。すなわち、この光散乱領域17は、内部を導光する光を上方に散乱させる機能を有したもので、シート状導光体11の表面であって各操作キー15の直下に形成されている。光散乱領域17は、例えば、白色材料のインクを多数のドット形状パターンで印刷して形成されている。
なお、光路変換領域として、シート状導光体11の裏面であって各操作キー15の直下に、内部を導光する光を上方に反射又は散乱させる光反射領域又は光散乱領域を形成しても構わない。光反射領域は、例えば銀蒸着膜でパターン形成される。また、光反射領域又は光散乱領域として、プリズム形状等の微細光学形状を所定領域の表面に設けても構わない。
上記スリットSの内壁面の少なくとも一部は、遮光材料18で覆われている。この遮光材料18は、白色材料、黒色材料又は銀色材料等の有色材料であり、導光領域12内を導光される光を遮光可能な材料である。スリットSの内壁面に遮光材料18を形成するには、例えば、スリットSのパターンに対応したメタルマスクを用いて黒インクをスリットS内に埋め込んで遮光材料18をスリットSの内壁面に形成する。
なお、上記遮光材料18が黒色材料である場合、遮光材料18は、設置された光源3から入射され導光される光がスリットSの内壁面のうち全反射されない部分を覆うように設定される。例えば、本実施形態において黒色の遮光材料18を用いる場合、スリットSのうち光源3と対向配置され横幅方向に延在した部分と導光体本体16の長さ方向に延在した領域で光源3に近い領域との非全反射領域19において、遮光材料18を形成する。
上記光源3は、シート状導光体11の両端部に複数配置され、それぞれ光源用の実装基板(図示略)に実装された白色LEDである。この白色LEDは、例えば基板上の半導体発光素子を樹脂材で封止したものであり、半導体発光素子として、例えば青色(波長λ:470〜490nm)LED素子又は紫外光(波長λ:470nm未満)LED素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体(例えばInGaN系化合物半導体)の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。
また、この半導体発光素子を封止する樹脂材は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばYAG蛍光体が添加されている。このYAG蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、白色LEDとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。
上記光源3は、第1キー領域14Aに対応し第1導光領域12Aの端部に配された第1光源3Aと第2キー領域14Bに対応し第2導光領域12Bの端部に配された第2光源3Bとの2組で構成されている。
また、光源3は、導光領域12毎に点灯制御され、第1キー領域14Aに対応した第1光源3Aが点灯される場合と、第2キー領域14Bに対応した第2光源3Bが点灯される場合と、両方の光源5が同時に点灯される場合と、がキー入力設定等に応じて制御される。
また、光源3は、導光領域12毎に点灯制御され、第1キー領域14Aに対応した第1光源3Aが点灯される場合と、第2キー領域14Bに対応した第2光源3Bが点灯される場合と、両方の光源5が同時に点灯される場合と、がキー入力設定等に応じて制御される。
次に、本実施形態の電子機器は、図3に示すように、携帯電話機等であって、複数配列された操作キー15を有する上部筐体20と、操作キー15の下部に配された操作キー照明装置10と、液晶表示パネル24と、該液晶表示パネル24が設置された基板21と、該基板21に設けられ操作キー15の下方に配されるスイッチ部23と、操作キー照明装置10及び基板21を収納する下部筐体22と、を備えている。
上記液晶表示パネル24には、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、半透過型の液晶表示パネル24の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙にTN液晶やSTN液晶等の液晶をシール材で封止したパネル本体と、その下面側に光透過性と光反射性の両機能を持った半透過反射板と、を備えたものである。なお、液晶表示パネル24には、その裏面側に液晶バックライトユニット(図示略)が配設されている。
上記スイッチ部23は、例えば基板21上に設置されたドームスイッチやタクトスイッチ等の押圧でスイッチング可能な複数のスイッチング素子23aからなり、操作キー15が押圧された際に、操作キー照明装置10における柔軟性の高いフィルム状のシート状導光体11を介して対応するスイッチング素子23aが押されてスイッチ操作可能とされている。
なお、上記基板21には、携帯電話機を制御するIC等の電子部品(図示略)やアンテナ部材等の通信用部品(図示略)等が実装されている。
なお、上記基板21には、携帯電話機を制御するIC等の電子部品(図示略)やアンテナ部材等の通信用部品(図示略)等が実装されている。
この電子機器では、例えば、キー入力設定により第1キー領域14Aの操作キー15で入力する際、第1キー領域14Aのみを光らせるため、この第1キー領域14Aに対応した第1光源3Aを点灯させる。このとき、第1導光領域12Aに入射された光は、光散乱領域17で上方に光路変換されると共に、スリットS内の遮光材料18によって隣接する第2導光領域12への入射が遮断されるため、第1キー領域14Aのみを照明する。
なお、第1キー領域14Aと第2キー領域14Bとの両方を点灯させたいときは、第1光源3Aと第2光源3Bとの両方が点灯制御される。
なお、第1キー領域14Aと第2キー領域14Bとの両方を点灯させたいときは、第1光源3Aと第2光源3Bとの両方が点灯制御される。
本実施形態のシート状導光体11では、導光領域12を分けるスリットSの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料18で覆われているので、一方の導光領域12からの漏れ光が、スリットSにおいて遮光材料18で遮光されるため、隣接する他方の導光領域12へ入射されることを防ぐことができる。したがって、低い部材コストで隣接する導光領域12間を光学的に分断可能であり、導光領域12の境界を明確にすることができる。
なお、黒色材料の遮光材料18を使用する場合、スリットSの内壁面のうち導光される光が全反射されない部分を覆うので、スリットS全体を黒色材料で覆う場合に比べて、導光領域12の輝度低減を抑制できると共に効率的に遮光効果を得ることができる。
このようにシート状導光体11を備えた操作キー照明装置10及び電子機器では、低い部材コストでキー領域14毎に操作キー15を点灯させることができ、暗所においても明確に分けられて点灯されたキー領域14により、操作キー15を容易に認識することができる。
このようにシート状導光体11を備えた操作キー照明装置10及び電子機器では、低い部材コストでキー領域14毎に操作キー15を点灯させることができ、暗所においても明確に分けられて点灯されたキー領域14により、操作キー15を容易に認識することができる。
次に、本発明に係るシート状導光体及び操作キー照明装置並びに電子機器の第2実施形態について、図4及び図5を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、導光体本体16が、スリットSの部分を除き平面状のシートであるのに対し、第2実施形態のシート状導光体31では、図4及び図5に示すように、導光体本体36に、スリットSに隣接して操作キー15側に突出した壁部36aがスリットSに沿って形成され、壁部36aのスリットS側の壁面が、遮光材料18で覆われている点である。
すなわち、第2実施形態のシート状導光体31では、スリットSに隣接して形成された壁部36aのスリットSの側壁面が、遮光材料18で覆われているので、隣接する導光領域12からの漏れ光に起因する上方からの反射光等を遮光することができ、より高い遮光効果を得ることができる。したがって、このシート状導光体31を備えた操作キー照明装置30及び電子機器では、キー領域14の境界をより明確にして各キー領域14を点灯させることができる。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記各実施形態では、スリットSにより2つの導光領域12に分けているが、スリットにより3つ以上の導光領域に分けても構わない。この場合、分けられた各導光領域に対応してそれぞれ光源が設置される。
また、上記各実施形態では、第1光源3A及び第2光源3Bの両方とも白色LEDを用いて第1キー領域14A及び第2キー領域14Bの両方を白色光で個別に点灯させているが、第1光源3Aと第2光源3Bとで互いに異なる色の発光色が得られるLEDを使用し、異なる色の光を別々に第1導光領域12A及び第2導光領域12Bに入射させることで、第1キー領域14Aと第2キー領域14Bとで、異なる色で点灯させることができる。この際、スリットSの内壁面に遮光材料18が形成されているので、スリットS近傍において、漏れ光による混色領域の発生を防ぐことができる。
また、光源としてRGB−LEDを用いて、あらゆる色の光を出射させることも可能である。例えば、RGB−LEDとして、一つのパッケージに赤色LED素子(R)、緑色LED素子(G)及び青色LED素子(B)を実装したLEDを光源とする場合や、一つの導光領域に互いに発光色の異なるLEDを光源として配置しても構わない。これらの場合、各LEDにおいて印加電流を制御することで、様々な色の光で操作キーを照明することが可能になると共に表示領域の切替時に点灯させる色も切り替えることが可能になる。
また、一方の導光領域に設置する光源として上記白色LEDを採用すると共に、他方の導光領域に設置する光源として上記RGB−LEDを配置しても構わない。
また、一方の導光領域に設置する光源として上記白色LEDを採用すると共に、他方の導光領域に設置する光源として上記RGB−LEDを配置しても構わない。
また、上記各実施形態では、本発明を携帯電話機に適用したが、他の電子機器に採用しても構わない。例えば、PDA、モバイルタイプPC(パーソナルコンピュータ)、携帯型ゲーム機等の各種電子機器に適用可能である。
3…光源、3A…第1光源、3B…第2光源、10,30…操作キー照明装置、11,31…シート状導光体、12…導光領域、12A…第1導光領域、12B…第2導光領域、14…キー領域、14A…第1キー領域、14B…第2キー領域、15…操作キー、16…導光体本体、18…遮光材料、23…スイッチ部、24…液晶表示パネル、36a…壁部、S…スリット
Claims (5)
- 光源から入射され導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、複数のキー領域に分けられた操作キーを下方から照明するシート状導光体であって、
前記キー領域の境界直下にスリットが形成されて複数の導光領域に分けられると共に前記導光領域毎に異なる前記光源が設置される導光体本体を有し、
前記スリットの内壁面の少なくとも一部が、遮光材料で覆われていることを特徴とするシート状導光体。 - 請求項1に記載のシート状導光体において、
前記遮光材料が黒色材料であり、前記光源から入射され導光される光が前記内壁面のうち全反射されない部分を覆っていることを特徴とするシート状導光体。 - 請求項1又は2に記載のシート状導光体において、
前記導光体本体には、前記スリットに隣接して前記操作キー側に突出した壁部が前記スリットに沿って形成され、
前記壁部の前記スリット側の壁面が、前記遮光材料で覆われていることを特徴とするシート状導光体。 - 複数配列され複数のキー領域に分けられている操作キーの照明装置であって、
前記操作キーの裏面側に配された請求項1から3のいずれか一項に記載のシート状導光体と、
前記導光領域毎に設置された複数の光源と、を備えていることを特徴とする操作キー照明装置。 - 複数配列された操作キーと、
請求項4に記載の操作キー照明装置と、
前記操作キーの下方に配されるスイッチ部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
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