JP2013114857A - 面状照明装置及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】面状照明装置の光源の消費電力の増大を来たすことなく、所定の表示記号の更なる視認性向上を図る。
【解決手段】光散乱パターン２２を構成する、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、その楕円の長尺方向を、ユーザーが表示記号３ａに正対して該表示記号３ａを見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置され、更に、光源が、導光板のユーザーと対向する側の側面に配置される。これにより、光源からの光は、平面視で楕円状のドーム形のドット２４で散乱され、ユーザーの視線方向と直交する方向へ進行する光量は少なく、ユーザーの視線方向へ進行する光量は多くなり、ユーザーの視線方向と合致する角度範囲内にピークを有する配光分布となる。このため、面状照明装置４の光源の消費電力の増大を来たすことなく、所定の表示記号３ａの更なる視認性向上を図ることが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、面状照明装置及びこれを用いた電子機器に関するものである。

従来、ＬＣＤ（液晶表示装置）やＣＲＴ等の表示装置を備えた電子機器のための入力装置として、その表示装置の画面上に配置され、画面に表示される文字、数字及びその他の記号（図形、像等からなるアイコンと称される絵記号等を含む。複数の記号で１つの記号をなすものも含む。）を、その表面側から透かして見ながら所望の文字、数字及びその他の記号（以下、本説明において「表示記号」という。）の位置を指等でタッチし、その記号位置に応じた情報を生成して出力する装置（以下、このような入力装置をタッチパネルともいう）が広く普及している（例えば、特許文献１参照）。
例えば、銀行等の現金自動預け払い機やカーナビゲータ等の電子機器においては、タッチパネル式ディスプレーが以前から普及しており、又携帯情報端末、電子辞書等の小型の電子機器でも盛んに使われるようになっている。

一方、タッチパネルを用いて、必ずしもＬＣＤやＣＲＴ等の表示装置が併設されていない入力装置を実現する提案も種々なされており、例えば、本出願人は、先に、表示装置としての機能が要求されないキーボード装置であって、かつ、タッチパネル式ディスプレーと同様に、最上面に位置する入力操作面が平坦面とされたキーボード装置を提案している（例えば、特許文献２参照）。
又、タッチパネルを用いた入力装置は、キーボード装置のような非常に多様な操作部を有するもののみならず、例えば、家電製品や住宅用機器等の操作部、携帯情報端末の操作部等にも、従来のキーキャップを備える形式の入力装置を置き換えるようにして、広く用いられている（例えば、特許文献３、４参照）。

特開２００５−３１７０４１号公報 特開２０１１−１００２５９号公報 特開２００７−２０８６８２号公報 特開２００９−０７０７１７号公報

さて、特許文献２記載のキーボード装置、特許文献３記載の家電製品ないし住宅用機器等の操作部、及び、特許文献４記載の携帯情報端末の操作部のような入力装置は、平坦な入力操作面を実現するにあたり、静電容量方式のタッチセンサを採用することで、高感度の入力検知を可能とするものであり、いずれも、入力操作面が平坦面とすることが可能であることから、清掃がし易くなって汚れが固着し難くなり、見栄えが向上する上に、清潔な状態を保つことができ、機能性と美観とを高度に兼ね備えたものとなる。

又、入力操作面の内側（下層）には、後述の如く、透光性のタッチパネルと、所定の表示記号が印刷された表示フィルムと、この表示フィルムを照明する面発光層である面状照明装置との積層体が収納されている。そして、面状照明装置によって所定の表示記号を入力操作面に明確に浮き上らせ、機能性と美観とを更に向上させることを可能としている。
この面状照明装置は、一対の主面の一方を表示フィルムに対する光の出射面とする導光板と、該導光板の側面に隣接して配置される光源とを有しており、導光板には、光源からの出射光の入射を受け、該入射光を散乱させる光散乱パターンが、平面視で表示フィルムの表示記号の各々に対応する位置に形成されている。したがって、光散乱パターンによって偏向された入射光が、面状照明装置の出射面から出射し、表示フィルムに向けて照射されることで、所定の表示記号が照らし出されるものである。

本発明は、上記の面状照明装置と、それを内蔵する表示装置、入力装置その他の電子機器において、面状照明装置の光源の消費電力の増大を来たすことなく、所定の表示記号の更なる視認性向上を図ることにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）複数の表示記号が形成された表示フィルムの裏面側に配置され、該表示フィルムに向けて光を照射する面状照明装置であって、一対の主面の一方を前記表示フィルムに対する光の出射面とする導光板と、該導光板の側面に隣接して配置される光源とを有し、前記導光板には、前記光源からの出射光の入射を受け、該入射光を散乱させる光散乱パターンが、少なくとも平面視で前記表示記号の各々に対応する位置に形成され、かつ、前記光散乱パターンの各々に、複数のドットを配置してなるパターンが含まれ、前記複数のドットに、平面視で楕円状のドーム形のドットが含まれている面状照明装置（請求項１）。

本項に記載の面状照明装置は、一対の主面の一方を表示フィルムに対する光の出射面とする導光板と、導光板の側面に隣接して配置される光源とを有しており、導光板には、光源からの出射光の入射を受け、該入射光を散乱させる光散乱パターンが、少なくとも平面視で表示フィルムの表示記号の各々に対応する位置に形成されている。そして、光源から導光板に入射した入射光は、光散乱パターンによって偏向されて、面状照明装置の出射面から出射し、表示フィルムの裏面に向けて照射されることで、所定の表示記号が、表示フィルムの表面から視認されるよう照らし出されるものである。

又、本項に記載の面状照明装置は、導光板に形成された複数の光散乱パターンに含まれる、複数のドットを配置して構成されている部分に、平面視で楕円状のドーム形のドットが含まれていることにより、表示フィルムの表示記号を照らし出す、導光板からの出射光の配光を調整するものである。具体的には、平面視で楕円状のドーム形のドットにより散乱された光は、楕円の長尺方向では、外形（円弧）の接線角度が、比較的長い距離にわたって緩やかに変化しているため、その配光分布が狭くなり、楕円の長尺方向と直交する方向では、外形（円弧）の接線角度が、比較的短い距離において大きく変化していることから、その配光分布が広くなる。この結果、光は異方性を持って散乱することとなり、平面視で楕円状のドーム形のドットで構成されるパターンでは、例えば、平面視で真円状のドーム形のドットで構成されるパターンと比較すると、楕円の長尺方向で導光板の出射面に平行な方向に進行する光量を少なくし、楕円の長尺方向と直交する方向を含み導光板の出射面と垂直な平面内に進行する光量を多くする、といった配光の調整を行うものとなる。

なお、本項に記載の平面視で楕円状のドーム形のドットの、「楕円状」という用語は、楕円に限定されず、楕円に準ずる真円以外の形状も含むものである。例えば、楕円の長軸と短軸とが直交する点、すなわち、楕円の中心点が、楕円の短軸方向、或いは、長軸方向にズレた形状（本明細書内において、「変心楕円状」という。）が挙げられる。つまり、楕円の長軸が、楕円の短軸と、楕円の短軸上で短軸の中心部からズレた位置で直交する、或いは、楕円の短軸が、楕円の長軸と、楕円の長軸上で長軸の中心部からズレた位置で直交する「変心楕円状」も、楕円状に含むものである。

（２）上記（１）項において、前記平面視で楕円状のドーム形のドットは、楕円の長尺方向が、前記表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置されている面状照明装置（請求項２）。
本項に記載の面状照明装置は、表示フィルムの表示記号を照らし出すための光散乱パターンに含まれる、平面視で楕円状のドーム形のドットが、その楕円の長尺方向を、表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置されていることにより、表示フィルムの各表示記号と、該表示記号を視認するユーザーの視線（視点）との関係を考慮した配光がなされるものである。
すなわち、表示フィルムの表示記号に対し、ユーザーが正対して（表示記号を通常読み取る方向から目視して）視認する場合、ユーザーの視線の方向が、平面視で楕円状のドーム形のドットの、楕円の長尺方向と略直交する方向へと向かうことになるため、平面視で楕円状のドーム形のドットにより散乱される光源からの入射光の、ユーザーの視線方向（楕円の長尺方向と直交する方向）へ進行する光量は多くなり、ユーザーの視線方向と直交する方向（楕円の長尺方向）へ進行する光量は少なくなる。このように、必要な範囲に必要な配光を行うことで、不必要な配光に消費される入射光の量を減らすこととなる。

ここで、本項の「平行ないし概ね平行」という表現について説明する。平面視で楕円状のドーム形のドットの、楕円の長尺方向と、ユーザーが表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向とは、平行であることが好ましい。しかしながら、導光板の成形時や導光板を面状照明装置に組み込む際に、完全に平行ではなく多少のズレが生じても、表示フィルムの表示記号にユーザーが正対した場合に、ユーザーの視線方向へ進行する光量が、ユーザーの視線方向と直交する方向へ進行する光量よりも多くなる範囲内であれば、何ら問題はない。よって、「平行ないし概ね平行」の表現は、完全に平行な状態をベストモードとして、上記機能を必要十分に発揮し得る配置を含むものである。

（３）上記（１）（２）項において、前記光源が、前記導光板の側面のうち、前記表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向に延びる側面に配置されている面状照明装置（請求項３）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の側面に隣接して配置される光源が、表示フィルムの表示記号に正対して該表示記号を見た場合の、導光板の左右方向に延びる側面に配置されることにより、光源からの出射光が、平面視で楕円状のドーム形のドットにおける長軸方向に対して、平均的に見て直角に照射されることとなる。すなわち、光源の配置が、導光板の左右方向に延びる側面と直交する方向、つまりは、ユーザーが正対して表示記号を視認する場合のユーザーの視線方向への、配光分布を考慮したものとなる。更に、平面視で楕円状のドーム形のドットによる、ユーザーの視線方向と直交する方向へ進行させる光量を少なくし、ユーザーの視線方向へ進行させる光量を多くする、という配光の調整に適した位置に、光源が配置されるものともなる。

（４）上記（３）項において、前記光源が、前記導光板の側面のうち、前記表示記号に正対して該表示記号を見た場合の前方奥側の側面に配置されている面状照明装置（請求項４）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の側面に隣接して配置される光源が、表示フィルムの表示記号に正対して該表示記号を見た場合の、導光板の前方奥側の側面に配置されることにより、ユーザーの視線の更に先に位置する光源からの出射光が、楕円の長尺方向（左右方向）と直交する方向を含み導光板の出射面と垂直な平面内において、ユーザーの視線方向（前方奥側とは反対方向）に効率的に照射させることが可能となる。すなわち、光源の配置が、導光板の左右方向に延びる側面と直交する方向、つまりは、ユーザーが正対して表示記号を視認する場合のユーザーの視線方向への、配光分布を考慮したものとなる。

又、本項に記載の面状照明装置は、平面視で楕円状のドーム形のドットが、その楕円の長尺方向を、表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置されることから、この点において適した位置に、光源が配置されるものともなる。そして、光源から導光板へ入射した光が、平面視で楕円状のドーム形のドットで散乱されることにより、ユーザーが正対して表示記号を視認する場合の、ユーザーの視線方向と直交する方向へ進行する出射光の光量は少なくなり、ユーザーの視線方向へ進行する出射光の光量は多くなる。更には、光源が、導光板の前方奥側の側面に配置され、導光板内のユーザー方向へ光を出射することにより、平面視で楕円状のドーム形のドットで散乱された光は、ユーザーの視線方向と合致する角度範囲内にピークを有する配光分布となる。

（５）上記（４）項において、前記平面視で楕円状のドーム形のドットは、楕円の短尺方向の中心部から前記光源が配置されている方向に、ドームの頂部が片寄った形状を成している面状照明装置（請求項５）。
本項に記載の面状照明装置は、平面視で楕円状のドーム形のドットが、楕円の短尺方向の中心部から光源が配置されている方向に、そのドームの頂部が片寄った形状を成している。つまり、ユーザーが正対して表示フィルムの表示記号を視認する場合において、平面視で楕円状のドーム形のドットの、楕円の長尺方向の断面形状は、楕円の短尺方向の中心部を基準として、楕円の短尺方向に非対称となっており、ドームの頂部より光源側の湾曲辺（湾曲面）が、ドームの頂部よりユーザー側の湾曲辺（湾曲面）よりも、平均的な傾斜角度が大きくなっている。このため、光源から出射された光は、導光板内を進み、平面視で楕円状のドーム形のドットの、ドームの頂部よりユーザー側の湾曲面、すなわち、平均的な傾斜角度が緩やかな湾曲面において、より指向性を持たせてユーザーの視線方向に向かって散乱されることとなる。又、平面視で楕円状のドーム形のドットが、そのドームの頂部を、楕円の短尺方向の中心部から光源側に片寄らせた形状を成しているため、平均的な傾斜角度が緩やかな湾曲面（ユーザー側の湾曲面）の面積が、平均的な傾斜角度が急な湾曲面（光源側の湾曲面）の面積よりも大きくなっている。これらのことから、本項に記載の面状照明装置は、ユーザーの視線方向へ進行する光の光量を、更に効率よく増やすものとなる。

（６）上記（１）から（５）項において、前記複数のドットが、スクリーン印刷法により形成される面状照明装置（請求項６）。
本項に記載の面状照明装置は、光散乱パターンを構成する複数のドットが、スクリーン印刷法により形成されることにより、例えば、平面視で楕円状のドーム形のドットを形成するような場合でも、容易に、かつ、高い位置精度及び形状精度を以って、導光板にドットを形成することができるものである。

（７）上記（１）から（６）のいずれか１項記載の面状照明装置と、複数の表示記号が形成された表示フィルムとが含まれる表示装置（請求項７）。
本項に記載の表示装置は、上記（１）から（６）のいずれか１項記載の面状照明装置と、複数の表示記号が形成された表示フィルムとを具備する表示装置において、上記各項に対応する作用を奏するものとなる。

（８）上記（１）から（６）のいずれか１項記載の面状照明装置と、複数の表示記号が形成された表示フィルムと、タッチパネルとが含まれる入力装置（請求項８）。
本項に記載の入力装置は、上記（１）から（６）のいずれか１項記載の面状照明装置と、複数の表示記号が形成された表示フィルムと、タッチパネルとを具備する入力装置において、上記各項に対応する作用を奏するものとなる。

本発明はこのように構成したので、面状照明装置と、それを内蔵する表示装置、入力装置その他の電子機器において、面状照明装置の光源の消費電力の増大を来たすことなく、所定の表示記号の更なる視認性向上を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る面状照明装置の構成要素を示す模式図であり、（ａ）は導光板の平面図、（ｂ）は、複数の表示記号が形成された表示フィルムの平面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板と表示フィルムとを重ね合わせた状態における、表示フィルムの表示記号と、導光板の光散乱パターンとの位置関係を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の導光板の光散乱パターンを構成するドットの拡大平面図であり、（ｃ）及び（ｄ）は、夫々（ａ）及び（ｂ）の比較例に係る平面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る平面視で楕円状のドーム形のドットの三面図と共に、当該ドットによる光の配光分布を、楕円の長尺方向及び楕円の長尺方向と直交する方向について示した説明図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る説明図であり、（ｃ）は、比較例に係る説明図である。 本発明の実施の形態に係る面状照明装置の導光板と、表示フィルムとの具体的位置関係を例示する断面図である。 本発明の実施の形態に係る面状照明装置を具備する、キーボード装置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側側面図である。 図５（ａ）のＡ−Ａ’断面拡大図である。 図６の断面構造を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明において、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。又、以下の説明における「上」、「下」の方向は、特に断り書きのない限り、本説明における面状照明装置、入力装置を平置きした状態での、上下方向を意味する。

まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図５〜図７に示される入力装置は、パソコン用キーボード装置であって、平面視が横長の長方形で縦断面がほぼ逆台形の浅い角皿状の下ケース１を備える。下ケース１は、合成樹脂成型、例えばＡＢＳ樹脂成型によって作製され、底面に脚部１ａを備えている。この下ケース１内には、操作者が指先をタッチすることによって入力操作を行う、キーボード装置の主要部が収納されている。
すなわち、図６及び図７に示されるように下ケース１内には、透光性のタッチパネル２と、任意の表示記号３ａ（図５参照）が印刷された表示フィルム３と、この表示フィルム３を照明する面発光層である面状照明装置４との積層体５が収納されている。この場合、タッチパネル２は表示フィルム３の表面側、図示例では上面に配置され、面状照明装置４は表示フィルム３の裏面側、図示例では下面に配置されている。なお、図１（ｂ）には、一部の表示記号３ａが図５（ａ）とは異なるものではあるが、表示フィルム３の単体平面図を示している。

又、タッチパネル２の上面側、本実施形態ではタッチパネル２上面には、透光性を有するカバーパネル７が積層配置されている。このカバーパネル７は、下ケース１の上面開口を蓋するように、この下ケース１の内側壁上端部に填め込み固定されていて、装置最上部に位置する。つまり、カバーパネル７の上面は入力操作面６をなすもので、凹凸のない平坦面とされている。
カバーパネル７は、ハーフミラー若しくはスモークパネル、又は透光性のプレートやシート等（透光性パネルと総称する。）とハーフミラーとを積層してなる。本実施形態では、透光性パネル８とハーフミラー９とを積層してなり、ハーフミラー９をタッチパネル２側に向けて配置している。ここで、透光性パネル８は透明アクリル板又は透明ポリカーボネート板からなり、ハーフミラー９は、例えば膜状やフィルム状のハーフミラーからなり、透光性パネル８に被着してカバーパネル７を構成するものである。

更に、カバーパネル７、静電容量方式のタッチパネル２、表示フィルム３及び面状照明装置４の構成部分の下方には、本キーボード装置を駆動する回路、すなわちタッチパネル駆動回路、バックライトデバイス点消灯回路（図示せず）を搭載した基板（回路基板）１２及びバッテリ（タッチパネル駆動回路及び面状照明装置４の作動用バッテリ）１３が配置されている。なお図７において、バッテリ１３は図示省略されている。
上記のようにカバーパネル７及びタッチパネル２は透光性を有するので、装置最上面（入力操作面６）において、タッチパネル２下面の表示フィルム３に印刷された表示記号３ａを透視可能である。又、カバーパネル７が透光性パネル８とハーフミラー９とで構成されている場合は、面状照明装置４の点灯時には表示フィルム３に印刷された表示記号３ａを装置最上面をなす入力操作面６から明瞭に透視できる。なお、面状照明装置４の消灯時には入力操作面６をなす装置最上面は鏡面状態になり、鏡としての効果が発揮される。

ところで、面状照明装置４は、一対の主面の一方を表示フィルム３に対する光の出射面とする導光板２０（図１（ａ）参照）と、導光板２０の側面に隣接して配置される光源（図示省略）とを有している。又、導光板２０には、図６、図７の如く、面状照明装置４が表示フィルム３の裏面側に配置され、組み上げられた状態で、光源からの出射光の入射を受け、入射光を散乱させる光散乱パターン２２が、平面視で表示フィルム３の表示記号３ａの各々に対応する位置に配置されている。なお、図４には、表示フィルム３と導光板２０との位置関係を、具体的な数値の一例と共に示している。

より具体的には、図２（ａ）に例示されるような構成を有している。図２（ａ）に例示される表示記号３ａ（「ｃｌｅａｒ」）の平面視直下及び周辺部には、光散乱パターン２２を構成する、図２（ｂ）に拡大図示されるような、平面視で楕円状のドーム形のドット２４を、縦方向に８行かつ横方向に１５列で整列配置してなる、矩形状のパターン配置部２６が設けられている。ここで、本発明の第１の実施の形態に係る、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の形状について説明すると、当該ドット２４は、平面視で楕円状であり、正面視及び側面視では、当該ドット２４が形成される導光板２０から楕円の円弧状に突出した外形を成しており、かつ、その楕円の円弧の中心角は１８０°以下としている（図３（ａ）参照）。換言すれば、導光板２０に対する当該ドット２４の突出形状として、楕円状球体をその長尺方向に半割りにした形状を、導光板２０に対する最大突出状態とし、導光板２０に対する当該ドット２４の立ち上がり角度が、９０°を超えないものとしている。又、本発明の第１の実施の形態に係る、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の、形状の具体的な数値の一例を挙げると、平面視での楕円の長軸は０．４５ｍｍ、平面視での楕円の短軸は０．３０ｍｍ、正面視及び側面視で導光板２０から隆起している高さは０．００５ｍｍである。

一方、図２（ｃ）に例示される比較例を確認すると、表示記号３ａ（「ｃｌｅａｒ」）の平面視直下及び周辺部には、光散乱パターン２２’を構成する、図２（ｄ）に拡大図示されるような、平面視で真円状のドーム形のドット２４’を、縦方向に８行かつ横方向に１５列で整列配置してなる、矩形状のパターン配置部２６が設けられている。この平面視で真円状のドーム形のドット２４’の形状は、平面視で真円状であり、正面視及び側面視では、当該ドット２４’が形成される導光板２０から円弧状に隆起した外形を成している（図３（ｃ）参照）。又、その形状の具体的な数値の一例を挙げると、平面視での真円の直径は０．４５ｍｍ、正面視及び側面視で導光板２０から隆起している高さは０．００５ｍｍである。

従って、本発明の第１の実施の形態に係る光散乱パターン２２と、比較例に係る光散乱パターン２２’とは、同じ大きさの矩形状のパターン配置部２６に、同じ数量のドットが配置されて構成されているが、光散乱パターンを構成するドットの形状が異なるものである。具体的には、光散乱パターン２２を構成する平面視で楕円状のドーム形のドット２４の形状は、光散乱パターン２２’を構成する平面視で真円状のドーム形のドット２４’の形状と、導光板２０から隆起している高さは等しいが、平面視での形状が、平面視で真円状のドーム形のドット２４’の真円を、一方向（図示の例では図の上下方向）に圧縮したような楕円状となっている。このため、平面視で真円状のドーム形のドット２４’と比較すると、平面視で左右方向の幅は等しく、上下方向の幅は狭くなっている。
そして、上記のような形状を有する、平面視で楕円状のドーム形のドット２４によって、光散乱パターン２２を構成することにより、例えば、同じ大きさの矩形状のパターン配置部２６内に、上下方向に配置密度を高くして、より多くの当該ドット２４を配置することも可能となる。

ここで、本発明の第１の実施の形態に係る、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の形成方法について言及する。平面視で楕円状のドーム形のドット２４は、例えば、スクリーン印刷法によって形成することができる。この方法では、当該ドット２４に対応する楕円形状のパターン（開口）が形成されたマスクを用いて、樹脂（例えば、熱可塑性樹脂であるアクリル）を基板（導光板２０）の裏面にスクリーン印刷することにより、樹脂が硬化するまでの間に働く表面張力によって、平面視で楕円状のドーム形のドット２４を形成することができる。なお、樹脂には、適量の光拡散剤（例えば、酸化チタン）や溶剤（例えば、キシレン）を、適宜含有させるものとしてもよい。
又、平面視で楕円状のドーム形のドット２４を、金型を用いた射出成形法により形成してもよい。この方法では、当該ドット２４に対応する平面視で楕円状のドーム形のパターン（凹部）が形成された金型を用いて、射出成形することにより、導光板２０と一体化された当該ドット２４を形成することができる。

さて、上記構成をなす、本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、本発明の第１の実施の形態に係る、パソコン用キーボード装置に採用された面状照明装置４は、一対の主面の一方を表示フィルムに対する光の出射面とする導光板２０と、導光板２０の側面に隣接して配置される光源とを有しており、導光板２０には、光源からの出射光の入射を受け、該入射光を散乱させる光散乱パターン２２が、少なくとも平面視で表示フィルム３の表示記号３ａの各々に対応する位置に形成されている。そして、光源から導光板２０に入射した入射光は、光散乱パターン２２によって偏向されて、面状照明装置４の出射面から出射し、表示フィルム３の裏面に向けて照射されることで、所定の表示記号３ａが、表示フィルム３の表面から視認されるよう照らし出されるものである。

又、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４は、導光板２０に形成された複数の光散乱パターン２２に含まれる、複数のドットを配置して構成されている部分に、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が含まれていることにより、表示フィルム３の表示記号３ａを照らし出す、導光板２０からの出射光の配光を調整することができる。具体的には、図３（ａ）で示すように、平面視で楕円状のドーム形のドット２４により散乱された光は、楕円の長尺方向（図示では図の左右方向）では、外形（円弧）の接線角度が、比較的長い距離にわたって緩やかに変化しているため、その配光分布が狭くなり、楕円の長尺方向と直交する方向（図示では図の上下方向）では、外形（円弧）の接線角度が、比較的短い距離において大きく変化していることから、その配光分布が広くなる。この結果、光は異方性を持って散乱することとなり、平面視で楕円状のドーム形のドット２４で構成されるパターンでは、例えば、図３（ｃ）で示すような平面視で真円状のドーム形のドット２４’で構成されるパターンと比較すると、楕円の長尺方向（図示では図の左右方向）で導光板の出射面に平行な方向に進行する光量を少なくし、楕円の長尺方向と直交する方向（図示では図の上下方向）を含み導光板の出射面と垂直な平面内に進行する光量を多くする、といった配光の調整を行うことが可能となる。なお、図３（ａ）（ｃ）において、上下方向の配光分布におけるピーク角度を便宜的に垂直方向（０度）に一致させて示してあるが、現実的には、光源を配置する位置等によって垂直方向からいずれかの方向（ユーザー側又はその反対側）にずれるものである。

又、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４は、図２（ａ）で示すように、表示フィルム３の表示記号３ａを照らし出すための光散乱パターン２２に含まれる、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、その楕円の長尺方向を、表示記号３ａに正対して該表示記号３ａを見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置されていることにより、表示フィルム３の各表示記号３ａと、該表示記号３ａを視認するユーザーの視線（視点）との関係を考慮した配光をなすことが可能となる。
すなわち、表示フィルム３の表示記号３ａに対し、ユーザーが正対して（表示記号３ａを通常読み取る方向から目視して）視認する場合、ユーザーの視線の方向が、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の、楕円の長尺方向と略直交する方向（図示では図の上下方向）へと向かうことになるため、平面視で楕円状のドーム形のドット２４により散乱される光源からの入射光の、ユーザーの視線方向（楕円の長尺方向と直交する方向、図示では図の上下方向）へ進行する光量は多くなり、ユーザーの視線方向と直交する方向（楕円の長尺方向、図示では図の左右方向）へ進行する光量は少なくなる。

一方、図２（ｃ）に示される比較例のように、平面視で真円状のドーム形のドット２４’で構成される光散乱パターン２２’により、表示フィルム３の表示記号３ａを照らし出す場合を検討する。この場合では、平面視で真円状のドーム形のドット２４’により散乱される光源からの入射光は、当該ドット２４’の平面視で真円状という形状により、等方性を持って散乱するため、図３（ｃ）に示すように、上下方向と左右方向に略等しい配光分布となる。すなわち、ユーザーが表示記号３ａに正対して表示記号３ａを視認する場合に、ユーザーの視線方向（図示では図の上下方向）へ進行する光量と、ユーザーの視線方向と直交する方向（図示では図の左右方向）へ進行する光量が略等しくなり、結果として、表示記号３ａの視認に必須とはならない、ユーザーの視線方向と直交する方向（図示では図の左右方向）において、不必要な光が消費されることになる。

このように、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４は、図２（ｃ）及び図３（ｃ）で示す比較例と比較すると明らかなように、必要な範囲に必要な配光を行うことで、不必要な配光に消費される入射光の量を減らし、面状照明装置４の光源の消費電力の増大を来たすことなく、所定の表示記号３ａの更なる視認性向上を図ることが可能となる。
しかも、図２（ｂ）に拡大図示されるように、本発明の第１の実施の形態に係る、平面視で楕円状のドーム形のドット２４は、図２（ｄ）で示される比較例に係る、平面視で真円状のドーム形のドット２４’と比較して、平面視で図示では図の上下方向の幅が狭くなっていることから、この平面視で楕円状のドーム形のドット２４によって、光散乱パターン２２を構成することにより、例えば、同じ大きさの矩形状のパターン配置部２６内に、上下方向に配置密度を高くして、より多くの当該ドット２４を配置することが可能となる。これにより、上下方向の光量、すなわち、ユーザーの視線方向の光量を更に増加させ、所定の表示記号３ａの視認性を、更に向上させることが可能となる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４は、導光板２０の側面に隣接して配置される光源が、表示フィルム３の表示記号３ａに正対して該表示記号３ａを見た場合の、導光板２０の左右方向に延びる側面に配置されることにより、光源からの出射光を、平面視で楕円状のドーム形のドット２４における長軸方向に対して、平均的に見て直角に照射することができる。すなわち、光源の配置を、導光板２０の左右方向に延びる側面と直交する方向、つまりは、ユーザーが正対して表示記号３ａを視認する場合のユーザーの視線方向への、配光分布を考慮したものとすることができる。更に、平面視で楕円状のドーム形のドット２４による、ユーザーの視線方向と直交する方向へ進行させる光量を少なくし、ユーザーの視線方向へ進行させる光量を多くする、という配光の調整に適した位置に、光源を配置することが可能ともなる。

更に、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４は、導光板２０の側面に隣接して配置される光源を、表示フィルム３の表示記号３ａに正対して該表示記号３ａを見た場合の、導光板２０の前方奥側の側面に配置することにより、ユーザーの視線の更に先に位置する光源からの出射光を、楕円の長尺方向（図３（ａ）の左右方向）と直交する方向を含み導光板２０の出射面と垂直な平面内において、ユーザーの視線方向（前方奥側とは反対方向）に効率的に照射させることが可能となる。すなわち、光源の配置を、導光板２０の左右方向に延びる側面と直交する方向、つまりは、ユーザーが正対して表示記号３ａを視認する場合のユーザーの視線方向への、配光分布を考慮したものとすることができる。

しかも、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、その楕円の長尺方向を、表示記号３ａに正対して該表示記号３ａを見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置されることから、この点において適した位置に、光源を配置することが可能ともなる。そして、光源から導光板２０へ入射した光が、平面視で楕円状のドーム形のドット２４で散乱されることにより、ユーザーが正対して表示記号３ａを視認する場合の、ユーザーの視線方向と直交する方向へ進行する出射光の光量は少なくなり、ユーザーの視線方向へ進行する出射光の光量は多くなる。更には、光源が、導光板２０の前方奥側の側面に配置され、導光板２０内のユーザー方向へ光を出射することにより、平面視で楕円状のドーム形のドット２４で散乱された光は、ユーザーの視線方向と合致する角度範囲内にピークを有する配光分布となる。このため、面状照明装置４の光源の消費電力の増大を来たすことなく、所定の表示記号３ａの更なる視認性向上を図ることが可能となる。

又、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４は、光散乱パターン２２を構成する複数のドットが、スクリーン印刷法により形成されることにより、例えば、平面視で楕円状のドーム形のドット２４を形成するような場合でも、容易に、かつ、高い位置精度及び形状精度を以って、導光板２０にドットを形成することができる。しかも、ドットの形成のために、導光板２０にスクリーン印刷する樹脂に、適量の光拡散剤や溶剤を含有させることとすれば、更に容易に、効率的に光を散乱させるドットを形成することが可能となる。

従って、上述した面状照明装置４と、複数の表示記号３ａが形成された表示フィルム３とが含まれる表示装置を構成することとすれば、その表示装置は、上記に対応する作用効果を奏するものとなる。
更に、上述した面状照明装置４と、複数の表示記号３ａが形成された表示フィルム３と、タッチパネル２とが含まれる入力装置を構成することで、図５に例示されるパソコン用キーボード装置等を一例とする入力装置において、上記作用効果を奏するものとなる。

続いて、図３（ｂ）を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置について説明する。図３（ｂ）において、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付している。なお、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置について、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置との、相違部分についてのみ説明をすることとし、本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置と、同様の部分の構成や作用効果については、説明を省略する。

本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置４は、導光板２０に形成された光散乱パターン２２を構成する、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、図３（ｂ）の三面図に例示するような形状を成している。図示によれば、平面視及び正面視では、図３（ａ）で示した本発明の第１の実施の形態に係る面状照明装置４の、平面視で楕円状のドーム形のドット２４と同様の形状を成しているが、側面視では、ドーム頂部２４ａが、楕円の短尺方向の中心部よりも、図示では上側に片寄った形状を成している。このため、本発明の第２の実施の形態に係る、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の、ドット頂部２４ａよりも下側の湾曲面２４ｃは、ドット頂部２４ａよりも上側の湾曲面２４ｂと比較して、平均的な傾斜角度が緩やかであり、かつ、その面積が大きいものとなっている。

なお、図３（ｂ）で示す例において、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の、平面視での形状は、正確な楕円状であるが、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置４は、当該ドット２４の平面視での形状が、楕円に準ずる変心楕円状であってもよいものである。例えば、図３（ｂ）の平面図において、平面視で楕円状のドーム形のドット２４は、正確な楕円状を成しているため、楕円の長軸は、楕円の短軸と、楕円の短軸の中心部で直交することになるが、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置４では、この楕円の長軸が、楕円の短軸と、楕円の短軸の中心部よりも図示で上側の位置で直交するような変心楕円状であってもよい。こうすることにより、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、図３（ｂ）の側面図に示すような、比較的傾斜角度が緩やかな湾曲辺（湾曲面２４ｃ）と、比較的傾斜角度が急な湾曲辺（湾曲面２４ｂ）とを、より明確に分けて有するような形状とすることができる。

上記の如く、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置４は、図３（ｂ）で示すように、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、楕円の短尺方向の中心部から光源が配置されている方向に、そのドームの頂部２４ａが片寄った形状を成している。つまり、ユーザーが正対して表示フィルム３の表示記号３ａを視認する場合において、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の、楕円の長尺方向の断面形状は、楕円の短尺方向の中心部を基準として、楕円の短尺方向に非対称となっており、ドームの頂部２４ａより光源側の湾曲辺（湾曲面２４ｂ）が、ドームの頂部２４ａよりユーザー側の湾曲辺（湾曲面２４ｃ）よりも、平均的な傾斜角度が大きくなっている。このため、光源から出射された光は、導光板２０内を進み、平面視で楕円状のドーム形のドット２４の、ドームの頂部２４ａよりユーザー側の湾曲面２４ｃ、すなわち、平均的な傾斜角度が緩やかな湾曲面２４ｃにおいて、より指向性を持たせてユーザーの視線方向に向かって散乱されることとなる。又、平面視で楕円状のドーム形のドット２４が、そのドームの頂部２４ａを、楕円の短尺方向の中心部から光源側に片寄らせた形状を成しているため、平均的な傾斜角度が緩やかな湾曲面２４ｃ（ユーザー側の湾曲面２４ｃ）の面積が、平均的な傾斜角度が急な湾曲面２４ｂ（光源側の湾曲面２４ｂ）の面積よりも大きくなっている。これらのことから、本発明の第２の実施の形態に係る面状照明装置４は、ユーザーの視線方向へ進行する光の光量を、更に効率よく増やすことができるため、所定の表示記号３ａの視認性を、更に向上させることが可能となる。

３：表示フィルム、３ａ：表示記号、４：面状照明装置、２０：導光板、２２：光散乱パターン、２４：平面視で楕円状のドーム形のドット、２４ａ：平面視で楕円状のドーム形のドット２４のドーム頂部

Claims (8)

1. 複数の表示記号が形成された表示フィルムの裏面側に配置され、該表示フィルムに向けて光を照射する面状照明装置であって、
   一対の主面の一方を前記表示フィルムに対する光の出射面とする導光板と、該導光板の側面に隣接して配置される光源とを有し、
   前記導光板には、前記光源からの出射光の入射を受け、該入射光を散乱させる光散乱パターンが、少なくとも平面視で前記表示記号の各々に対応する位置に形成され、かつ、前記光散乱パターンの各々に、複数のドットを配置してなるパターンが含まれ、
   前記複数のドットに、平面視で楕円状のドーム形のドットが含まれていることを特徴とする面状照明装置。
2. 前記平面視で楕円状のドーム形のドットは、楕円の長尺方向が、前記表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向と、平行ないし概ね平行となるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
3. 前記光源が、前記導光板の側面のうち、前記表示記号に正対して該表示記号を見た場合の左右方向に延びる側面に配置されていることを特徴とする請求項２記載の面状照明装置。
4. 前記光源が、前記導光板の側面のうち、前記表示記号に正対して該表示記号を見た場合の前方奥側の側面に配置されていることを特徴とする請求項３記載の面状照明装置。
5. 前記平面視で楕円状のドーム形のドットは、楕円の短尺方向の中心部から前記光源が配置されている方向に、ドームの頂部が片寄った形状を成していることを特徴とする請求項４記載の面状照明装置。
6. 前記複数のドットが、スクリーン印刷法により形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の面状照明装置。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の面状照明装置と、複数の表示記号が形成された表示フィルムとが含まれることを特徴とする表示装置。
8. 請求項１から６のいずれか１項記載の面状照明装置と、複数の表示記号が形成された表示フィルムと、タッチパネルとが含まれることを特徴とする入力装置。