JP2009283174A - ライトガイド層を備えた照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】光線の明度や彩度の低下を防ぎ、光線の色相の再現性を向上させることのできるライトガイド層を備えた照明構造を提供する。
【解決手段】メタルドーム層２に対向する操作層１０と、メタルドーム層２と操作層１０の間に介在される光透過性のライトガイド層２０と、ライトガイド層２０に有彩色の光線を照射するＬＥＤ３０とを備え、操作層１０にキートップ１１を形成し、ライトガイド層２０によりＬＥＤ３０からの光線を導光して操作層１０のキートップ１１を照明するものであって、ライトガイド層２０に、ＬＥＤ３０からの光線を導光して操作層１０のキートップ１１方向に照射する散乱透過模様２１を操作層１０のキートップ１１に対応させて設ける。各散乱透過模様２１を、光線の色相に対応する色相で光線の明度と彩度の少なくともいずれか一方を向上させる有彩色のインクにより形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話に代表される携帯機器、オーディオ機器、ゲーム機器等に使用されるライトガイド層を備えた照明構造に関するものである。

携帯電話は、図示しないが、電話やメールの送受信機能、カメラの撮影機能、ゲーム機能等の多機能が付与され、筐体表面の操作層に、裏面側から照明される光透過性のキートップが複数配列されており、この複数のキートップには、操作に必要な数字、文字、図柄等が並べて印刷されている（特許文献１参照）。

ところで、近時の携帯電話には、キートップを無彩色ではなく、有彩色の光線で照明して演出したいという要望がある。具体的には、キートップを単調な白色の光線で照明するのではなく、鮮やかな赤色や青色の光線で照明し、カラー化を図りたいという要望がある。また、キートップの一部を赤色の光線で照明し、キートップの残部を青色の光線で照明したいという要望もある。
特開２００４−２０００９３号公報

近時の携帯電話には、以上のような要望があり、この要望を実現するため、操作層のキートップにカラーフィルタを使用する等、様々な方法が提案されているが、いずれの方法を採用するにしろ、光線の明度や彩度が低下するので、光線の色相の再現性が悪く、演出感に欠けるという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、光線の明度や彩度の低下を防ぎ、光線の色相の再現性を向上させることのできるライトガイド層を備えた照明構造を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在される光透過性のライトガイド層と、このライトガイド層に光線を照射する発光素子とを備え、操作層に発光領域を形成し、ライトガイド層により発光素子からの光線を導光して操作層の発光領域を照明するものであって、
ライトガイド層に、発光素子からの光線を導光して操作層の発光領域方向に照射する散乱透過模様を操作層の発光領域に対応させて設け、この散乱透過模様を、光線の明度と彩度の少なくともいずれか一方を向上させる有彩色のインクにより形成したことを特徴としている。

なお、ライトガイド層の周面に有彩色の光線を照射する発光素子を備え、ライトガイド層の散乱透過模様を、光線の色相に対応する色相のインクにより形成することができる。
また、操作層の発光領域に、所定の色相の光線のみを透過するフィルタを設けることができる。
また、ライトガイド層に複数の散乱透過模様を設け、この複数の散乱透過模様に発光素子を基準にグラデーション処理を施し、発光素子に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させることができる。

さらに、操作層の発光領域、ライトガイド層の散乱透過模様、及び発光素子をそれぞれ複数とし、複数の発光素子から色相の異なる光線を照射するようにし、複数の発光領域のうち、一部の発光領域に所定の色相の光線のみを透過するフィルタを設けるとともに、残部の発光領域には、所定の他の色相の光線のみを透過するフィルタを設け、複数の散乱透過模様のうち、一部の散乱透過模様を所定の発光素子の光線と同色相のインクにより形成し、残部の散乱透過模様を所定の他の発光素子の光線と同色相のインクにより形成するようにしても良い。

ここで、特許請求の範囲における接点層には、押圧操作により接点機能を発揮する複数の接点部を配列し、この複数の接点部を可撓性の保護膜により被覆し、この保護膜にライトガイド層を接触させることができる。また、操作層の発光領域をキートップとし、このキートップを文字部と図柄部、文字部と記号部等のように複数の模様部に区画形成することができる。このキートップには、少なくとも透明あるいは半透明のキートップが含まれる。

発光素子は、例えば小型で高輝度のＬＥＤやＥＬ（面発光体）からなり、接点層の周囲の前後左右部や隅部のいずれかに位置すれば良い。この発光素子の光線には、少なくとも赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）の光線が含まれる。さらに、本発明に係るライトガイド層を備えた照明構造は、少なくとも多機能の携帯電話やオーディオプレーヤ等の操作部に適用することができる。

本発明によれば、光線の明度や彩度の低下を防ぎ、光線の色相の再現性を向上させることができるという効果がある。
また、ライトガイド層の周面に有彩色の光線を照射する発光素子を備え、ライトガイド層の散乱透過模様を、光線の色相に対応する色相のインクにより形成すれば、光線の彩度の低下を招くことが少ない。

また、操作層の発光領域に、所定の色相の光線のみを透過するフィルタを設ければ、このフィルタにより光線を色分けすることができるので、照明の良好な演出を得ることができる。
さらに、複数の散乱透過模様に発光素子を基準にグラデーション処理を施せば、発光素子に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させ、照明の不均衡化を防ぐことができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるライトガイド層を備えた照明構造は、図１に示すように、フレキシブルプリント配線板１上に搭載される携帯電話用のメタルドーム層２と、このメタルドーム層２に対向する操作層１０と、これらメタルドーム層２と操作層１０との間に介在される光透過性のライトガイド層２０と、このライトガイド層２０に有彩色の光線を照射する複数のＬＥＤ３０とを備え、ライトガイド層２０により複数のＬＥＤ３０からの光線を導光して操作層１０方向に照射し、この操作層１０の発光領域である複数のキートップ１１を照明するようにしている。

メタルドーム層２、操作層１０、ライトガイド層２０は、図１に示すように、図示しない粘着テープや接着剤を使用して積層構造に形成される。メタルドーム層２の表面上には、接着層を挟持するライトガイド層２０が積層され、このライトガイド層２０の表面上には、フラットな操作層１０が積層される。

メタルドーム層２は、図１に示すように、押圧操作により接点機能を発揮する複数のメタルドーム３が表面に配列され、この複数のメタルドーム３が可撓性の保護膜４により被覆されており、この保護膜４上にライトガイド層２０が接触する。保護膜４は、例えば光や熱に対して安定のポリエチレンテレフタレート等からなり、メタルドーム層２の表面周縁部に接着される。

操作層１０は、図１に示すように、例えば所定のフィルムを使用して可撓性を有する断面略板形に成形され、光透過性を有する複数のキートップ１１がフラットに配列される。複数のキートップ１１は、操作層１０の面方向に所定の間隔をおいて配列され、各キートップ１１が電話用の大きな数字部とメール用の小さい模様部とに区画形成されるとともに、光透過性の透明あるいは半透明に形成される。

模様部は、例えば英文字や機能を表す各種の記号等から形成される。このようなキートップ１１は、ユーザに押圧操作されることにより、メタルドーム層２のメタルドーム３をライトガイド層２０を介しＯＮ−ＯＦＦするよう機能する。

ライトガイド層２０は、例えば無色透明のシリコーンポリマーに補強用のシリコーンレジンや補強シリカの添加された所定の成形材料を使用して屈曲可能な柔軟な略板形に成形される。このライトガイド層２０は、同図に示すように、表面に操作層１０のキートップ１１に対応する複数の散乱透過模様２１が印刷され、裏面にはベタツキ感を抑制する酸化ケイ素皮膜２２が形成されており、ＬＥＤ３０からＸＹ方向に導光した光線（図の矢印参照）を散乱透過模様２１により操作層１０方向に導いて散乱させるよう機能する。

複数の散乱透過模様２１は、例えばＬＥＤ３０の光線の色相と同相（例えば、光線が赤色なら赤色、光線が青色なら青色）で光線の明度と彩度を向上させる有彩色のインクにより並べてスクリーン印刷され、ＬＥＤ３０を基準にグラデーション処理が施される。すなわち、複数の散乱透過模様２１は、ＬＥＤ３０に近い散乱透過模様２１が小さくドット印刷され、ＬＥＤ３０から遠い散乱透過模様２１が強く発光するよう大きくドット印刷されており、ライトガイド層２０を全体として略均一に発光させる。

各散乱透過模様２１は、複数のドットにより平面矩形、多角形、扇形、円弧形の所定の形に区画形成され、光線の透過・散乱により面発光する。個々のドットは、円形や多角形等、任意の形状に印刷される。また、酸化ケイ素皮膜２２は、所定の処理装置により、コンベヤで搬送されるライトガイド層２０の裏面に微量のシランカップリング剤が酸化火炎と共にバーナーで瞬時に噴き付けされることにより、ナノレベルサイズの凹凸に薄く積層形成される。

複数のＬＥＤ３０は、同図に示すように、メタルドーム層２の一側部あるいは他側部に配設される。この複数のＬＥＤ３０は、ライトガイド層２０の周面に近接対向して有彩色で同色相の光線（例えば、赤色又は青色の光線）を照射するよう機能する。

上記構成において、携帯電話の送受信機能を利用する場合にＬＥＤ３０が発光すると、有彩色の光線は、ライトガイド層２０の周面から内部に入射して導光・伝送され、各散乱透過模様２１を通過・散乱して各散乱透過模様２１を面発光させ、操作層１０のキートップ１１を照明する。操作層１０のキートップ１１が発光した後、発光したキートップ１１が押圧操作されると、メタルドーム層２のメタルドーム３がライトガイド層２０を介して押圧操作され、携帯電話の所定の機能が実行される。

上記構成によれば、無彩色のインクにより散乱透過模様２１を単に印刷するのではなく、ＬＥＤ３０の光線に対応する有彩色のインクにより散乱透過模様２１を印刷するので、簡易な構成で光線の明度や彩度を強調することができる。したがって、光線の色相の再現性を著しく向上させることができ、実に良好な演出感、装飾美、機能美を得ることができる。また、耐候性や変色防止に優れるシリコーンポリマーに対してシリコーンレジンや補強シリカを添加した成形材料によりライトガイド層２０を成形するので、強度が不足したり、薄型化に支障を来たすことが全くない。

また、ライトガイド層２０により光線を導光して散乱させるので、キートップ１１の数に応じて多数のＬＥＤ３０を使用する必要が全くなく、コスト削減を図ることができる。また、メタルドーム層２の保護膜４にシリコーンゴム製のライトガイド層２０が直接接触するので、良好なタック感が大いに期待でき、薄型化を図ることもできる。

さらに、ライトガイド層２０のメタルドーム層２の保護膜４に対向する裏面に易接着性物質である酸化ケイ素皮膜２２を積極的に形成するので、経時変化に対する耐久性を著しく向上させ、信頼性の低下を抑制防止したり、生産工程の短縮、生産性の向上、生産コストの削減、不良率の低減、環境負荷の低減を図ることが可能になる。

次に、図２は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、複数のキートップ１１の裏面に、所定の色相の光線のみを透過するカラーフィルタ１２・１２Ａを形成し、複数のＬＥＤ３０・３０Ａから相互に色相の異なる光線、換言すれば、波長帯域が異なる光線を照射するようにしている。

複数のキートップ１１のうち、一部のキートップ１１Ａの裏面には、赤色の光線のみを透過し、青色の光線を吸収・遮断するカラーフィルタ１２が形成され、残部のキートップ１１Ｂの裏面には、青色の光線のみを透過し、赤色の光線を吸収・遮断するカラーフィルタ１２Ａが形成される。また、複数の散乱透過模様２１は、一部の散乱透過模様２１ＡがＬＥＤ３０の光線と同色相の赤色のインクによりスクリーン印刷され、残部の散乱透過模様２１ＢがＬＥＤ３０Ａの光線の同色相の青色のインクによりスクリーン印刷される。

複数のＬＥＤ３０・３０Ａは、例えば一方のＬＥＤ３０が赤色の光線（λ＝６７０ｎｍ）を照射し、他方のＬＥＤ３０Ａが青色の光線（λ＝４６０ｎｍ）を照射するよう機能する。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、カラーフィルタ１２・１２ＡによりＬＥＤ３０・３０Ａの光線を適切に色分けすることができるので、複数の色相により光線が混合することがなく、より良好な演出感を得ることができるのは明らかである。

なお、上記実施形態の操作層１０とキートップ１１とは、一体でも良いし、別体でも良い。また、第１の実施形態におけるキートップ１１の裏面に、赤色の光線のみを透過し、青色の光線を吸収するカラーフィルタ１２を形成しても良い。また、接着層の代わりにフィルム層を使用してその表裏両面に接着剤をそれぞれ塗布しても良い。

また、補強シリカを省略し、シリコーンポリマーに対してシリコーンレジンのみを添加した成形材料によりライトガイド層２０を成形しても、シリコーンレジンがある程度の補強効果を奏するので、強度を確保したり、キートップ１１のクリック感を向上させたり、薄型化を図ることができる。さらに、ライトガイド層２０を、シリコーンゴム以外の材料により形成することもできる。例えば、光透過性を有する透明のアクリル樹脂やウレタン樹脂等を使用して形成することができる。

本発明に係るライトガイド層を備えた照明構造の実施形態を模式的に示す部分断面説明図である。 本発明に係るライトガイド層を備えた照明構造の第２の実施形態を模式的に示す部分断面説明図である。

符号の説明

１ フレキシブルプリント配線板
２ メタルドーム層（接点層）
３ メタルドーム
１０ 操作層
１１ キートップ（発光領域）
１１Ａ キートップ（発光領域）
１１Ｂ キートップ（発光領域）
１２ カラーフィルタ（フィルタ）
１２Ａ カラーフィルタ（フィルタ）
２０ ライトガイド層
２１ 散乱透過模様
２１Ａ 散乱透過模様
２１Ｂ 散乱透過模様
３０ ＬＥＤ（発光素子）
３０Ａ ＬＥＤ（発光素子）

Claims (4)

1. 接点層に対向する操作層と、これら接点層と操作層との間に介在される光透過性のライトガイド層と、このライトガイド層に光線を照射する発光素子とを備え、操作層に発光領域を形成し、ライトガイド層により発光素子からの光線を導光して操作層の発光領域を照明するライトガイド層を備えた照明構造であって、
   ライトガイド層に、発光素子からの光線を導光して操作層の発光領域方向に照射する散乱透過模様を操作層の発光領域に対応させて設け、この散乱透過模様を、光線の明度と彩度の少なくともいずれか一方を向上させる有彩色のインクにより形成したことを特徴とするライトガイド層を備えた照明構造。
2. 操作層の発光領域に、所定の色相の光線のみを透過するフィルタを設けた請求項１記載のライトガイド層を備えた照明構造。
3. ライトガイド層の周面に有彩色の光線を照射する発光素子を備え、ライトガイド層の散乱透過模様を、光線の色相に対応する色相のインクにより形成した請求項１又は２記載のライトガイド層を備えた照明構造。
4. ライトガイド層に複数の散乱透過模様を設け、この複数の散乱透過模様に発光素子を基準にグラデーション処理を施し、発光素子に近い散乱透過模様と遠い散乱透過模様とを略均一に発光させるようにした請求項１、２、又は３記載のライトガイド層を備えた照明構造。

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