JP2019075242A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コスト化及び省スペース化を図りつつ、部品点数を増やすことなく、複数の操作部材を少ない光源で発光させることができ、かつ各操作部材の発光輝度差を抑えることが可能な電子機器を提供する。【解決手段】電子機器は、光透過性を有する複数の操作部材10〜12と、互いに隣り合う操作部材10,11間及び操作部材11,12間に配置される発光素子50,51と、操作部材を摺動可能に保持するとともに、発光素子50,51からの光線を一方の操作部材10,11と他方の操作部材11,12に向けて分けて反射させるベース反射部201,211を有するベース部材20と、を備える。【選択図】図5

Description

本発明は、電子機器に関し、特に暗所での視認性を高めた発光機能を有する操作部材の構成に関する。
ボタンなどの操作部材を有する電子機器において、操作部材の内部に発光素子を配置して、光透過性を有するボタンを通して導光した光でボタン表面を発光させる構成が提案されている。
例えば、特許文献1では、ボタンの直下に光源を配置して、光源の光を導光ノブの屈折面を介してボタンの操作部に導光する技術が提案されている。
また、特許文献2では、複数の操作部材を備えるキーシートと、キーシートに対向する基板に貼付されたメタルドームシートとの両方に反射シートを設けた技術が提案されている。この提案では、発光素子からの光をキーシート側の反射シートおよびメタルドーム側の反射シートで相互反射することにより、発光素子から遠い操作部材にも光を導き、複数ある操作部材の輝度ムラを防ぐことができるとしている。
特開2003−100166号公報 特開2011−71943号公報
しかし、上記特許文献1では、ボタンの直下に光源を配置する必要があるため、スイッチ機能部品を配置する十分なスペースを確保することが難しい。また、発光させたいボタンが複数存在する場合、ボタン1つにつき光源1つが必要となるため、製造原価の低減や生産性向上の点で不利である。
一方、上記特許文献2では、キーシートとメタルドームシートのそれぞれに反射シートを設ける必要があるため、部品点数の削減に不利である。
そこで、本発明は、低コスト化及び省スペース化を図りつつ、部品点数を増やすことなく、複数の操作部材を少ない光源で発光させることができ、かつ各操作部材の発光輝度差を抑えることが可能な電子機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、光透過性を有する複数の操作部材と、互いに隣り合う前記操作部材の間に配置される発光素子と、前記操作部材を摺動が可能に保持するとともに、前記発光素子からの光線を前記互いに隣り合う前記操作部材の一方の操作部材と他方の操作部材に向けて分けて反射させる第1反射部を有するベース部材と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、低コスト化及び省スペース化を図りつつ、部品点数を増やすことなく、複数の操作部材を少ない光源で発光させることができ、かつ各操作部材の発光輝度差を抑えることが可能な電子機器を提供することができる。
本発明の電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。 (a)は図1のA−A線断面図、(b)は複数の操作ボタンの関連部品の分解斜視図である。 LEDの光線を操作ボタンの発光部に導光する構成を説明する要部断面図である。 LEDの発光特性について説明する図である。 3つの操作ボタンの各発光部に2つのLEDの光線が到達する様子を説明する要部断面図である。 フレキシブル配線板を操作ボタン側から見た外形図である。 保持板金の斜視図である。 LED近傍の配線パターンを示す図である。 (a)はLEDの実装部及び保持板金の傾斜領域に配線された第3集光パターンを示す断面図、(b)は傾斜領域とLEDの発光特性の関係を説明する断面図、(c)は第3集光パターンと集光方向を示す断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。
図1は、本発明の電子機器の実施形態の一例であるデジタルカメラを背面側から見た斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のデジタルカメラ1(以下、カメラ1という。)は、背面カバー2に、LCD等の表示部3が設けられ、表示部3の下側には、各操作ボタン10〜13が横方向に並んで設けられている。操作ボタン10〜13を操作する事で、撮影画像を表示部3に表示したり、表示部3に表示した画像を消去したり、画像の表示倍率を変更したりする動作をカメラ1に行わせることができる。操作ボタン10〜13は、本発明の複数の操作部材の一例に相当する。
操作ボタン10〜13の各表面には、それぞれ発光部10a〜13aが設けられており、背面カバー2の表示部3の右側に設けられた発光指示部材4を操作することで、発光部10a〜13aを発光させることができる。これにより、暗所でカメラ1を操作する場合でも、画像表示や画像消去等の所望の動作を迷うことなく行うことが可能となる。背面カバー2は、本発明の外装部材の一例に相当する。
次に、図2を参照して、複数の操作ボタン10〜13の発光部10a〜13aを発光させる構成について説明する。図2(a)は図1のA−A線断面図、図2(b)は操作ボタン10〜13の関連部品の分解斜視図である。
操作ボタン10〜13は、透明な樹脂等の光透過性を有する材料で形成され、中央部に発光部10a〜13aが配置されている。操作ボタン10〜13の発光部10a〜13aの周囲は操作面とされ、操作面には、黒色の塗装が施されている。
また、操作ボタン10〜13の内部底部には、反射面10b〜13bが設けられ、内部側面には、入光部10c〜13dが設けられている。反射面10b〜13bは、入射した光線が全反射する角度で構成されている。このような構成とすることで、入光部10c〜13cから入射した光線が反射面10b〜13bで反射し、発光部10a〜13aを発光させることができる。操作ボタン10〜13の発光部10a〜13a周囲の操作面は、黒色の塗装が施されているため、光が透過しない。なお、本実施形態では、発光部10a〜13aを単純な円形形状としたが、カメラ1の機能を表す図形等の任意の形に形成することも可能である。
操作ボタン10〜13は、それぞれボタンベース20に形成された保持穴20a〜23aに押圧方向に移動可能に保持されている。ボタンベース20は、本発明のベース部材の一例に相当する。また、ボタンベース20には、保持穴20aと保持穴21aの間に、第1反射部201及び第2反射部202が設けられ、保持穴21aと保持穴22aの間に、第1反射部211及び第2反射部212が設けられている。また、ボタンベース20には、保持穴22aと保持穴23aの間に、第1反射部221及び第2反射部222が設けられている。第1反射部201,211,221及び第2反射部202,212,222は、本発明のベース反射部の一例に相当する。
操作ボタン10〜13の裏側には、ゴムスイッチ30〜33が操作ボタン10〜13に対応して設けられている。ゴムスイッチ30〜33の操作ボタン10〜13と反対側には、導電部301〜304が設けられている。導電部301〜304がフレキシブル配線板40に設けられた検知パターン400〜403と接触することにより、操作ボタン10〜13が押されたことを検知する。
また、フレキシブル配線板40には、発光素子としてのLED50〜54が実装されている。LED51〜53は、ゴムスイッチ30〜33の間に位置するように配置されており、操作ボタン10〜13を発光させる際の光源となる。これについての詳細は、後述する。
フレキシブル配線板40のLED50〜54が配置された面の反対側には、保持板金60が配置され、保持板金60は、不図示のビス等によって背面カバー2に締結されている。保持板金60は、操作ボタン10〜13の押圧時の外力に耐えることができる。また、保持板金60は、LED50〜54からの光が操作ボタン10〜13の裏面側へ漏れないように遮光する遮光部材として機能する。シーリング部材70は、操作ボタン10〜13と背面カバー2の間に配置され、操作ボタン10〜13の外周部からの水滴や砂塵等の侵入を防止する。
次に、図3を参照して、LED50の光線を発光部10a,11aに導光する構成について説明する。図3は、LED50の光線を発光部10a,11aに導光する構成を説明する要部断面図である。図3に示すように、LED50は、発光体501を有し、発光体501は、所定の電流が流れることで所定の波長の光を発光させる。発光体501からの光は、図3(a)に示すように、ボタンベース20に入射し、第1反射部201で反射する。
第1反射部201は、操作ボタン10側に光線Aを反射する第1反射面201aと操作ボタン11側に光線Bを反射する第1反射面201bとで構成されている。第1反射面201a,201bは、それぞれLED50からの光線A,Bが全反射する角度を有する一対の傾斜面で形成されている。また、第1反射面201aと第1反射面201bが交差するエッジ位置に対して、発光体501の位置は操作ボタン10側にずれて配置されている。この点についての詳細は後述する。
また、図3(b)に示すように、第1反射部201の外側には、LED50の発光体501からボタンベース20に入射した光を反射する第2反射部202が設けられている。第2反射部202は、操作ボタン10側に光線Cを反射する第2反射面202aと操作ボタン11側に光線Dを反射する第2反射面202bとで構成されている。第2反射面202a,202bは、それぞれLED50からの光線が全反射する角度を有する一対の傾斜面で形成されている。
操作ボタン10側に反射した光線A,Cは、入光部10cから操作ボタン10内に入光する。入光部10cは、操作ボタン10のボタンベース20に対する押し方向の摺動面に対して一段凹んだ段差形状となっている。このため、操作ボタン10を繰り返し押し動作を行った後でも、入光部10cの表面状態は変化せず、安定して光線を透過させることができる。入光部10cを透過した光線A,Cは、反射面10bによって発光部10a方向に反射する。また、他方の操作ボタン11側に反射した光線B,Dも同様に、入光部11cから操作ボタン11内に入光し、反射面11bで反射して発光部11aに到達する。
ここで、図4を参照して、LED50の発光特性について説明する。図4は、円周方向にLED50に対する角度を示し、直径方向に光線強度Aを示すグラフ図である。LED50の直上のボタンベース20と対向する方向を0度として図3の左右後方が90度方向となる。また、光線強度Aは、0〜1の相対値で示されている。図4から明らかなように、0度方向が最も光線強度Aが大きく、90度付近でほぼゼロとなることが分かる。
このため、図3を用いて説明したように、LED50の直上にベース第1反射部201と第2反射部202を設けることによって、最も強度の強い光線部分を効率的に操作ボタン10,11に入射させることが可能となる。これにより、少ない電力で発光部10a,11aを明るく発光させることができる。
なお、本実施形態では、操作ボタン10,11は、透明な樹脂である場合を例示したが、これに限定されず、光線が透過可能な半透明の樹脂であってもよい。半透明の樹脂は、光線を適度に拡散させるため、発光部10a,11bの形状によっては、半透明の樹脂を使用した方が好ましい場合もある。
また、第1反射部201及び第2反射部202や反射面10b,11bを完全な反射面とせずに、マット面としてある程度の光線拡散効果を持たせてもよい。さらに、シーリング部材70を光線透過性の材料で形成し、操作ボタンか10,11から漏れた光線がシーリング部材70を発光させるようにしても操作部材の視認性を向上させる上では有効である。
次に、図5を参照して、操作ボタン間の光量差を抑える構成について説明する。ここでは、簡易的に説明を行うため、操作ボタン10,11,12の3つに入射する、2つのLED50,51の光線について説明する。図5は、操作ボタン10〜12の発光部10a〜12aにLED50,51の光線が到達する様子を説明する要部断面図である。
前述したように、第1反射部201,211で反射した光線と、第2反射部202,212で反射した光線とが操作ボタン10〜13に入射する。なお、第1反射部201,211で反射した光線と、第2反射部202,212で反射した光線とは、同様であるため、ここでは、第1反射部201,211で反射した光線のみについて説明する。
前述したように、LED50は、第1反射面201aと第2反射面201bとが交差するエッジ位置に対して操作ボタン10側にずらして配置されている。LED51も同様に、第1反射面211aと第2反射面211bとが交差するエッジ位置に対して操作ボタン12側にずらして配置されている。
本実施形態では、LED50の発光体501からの光線のうち、操作ボタン10に入光する光線Aの光量と操作ボタン11に入光する光線Bの光量は、A:B=2:1となるように、LED50の位置が決められている。一方、LED51の発光体511からの光線のうち、操作ボタン11に入光する光線Cの光量と操作ボタン12に入光する光線(D)の光量は、C:D=1:2となるようにLED51の位置が決められている。このため、各操作ボタンに入射する光量は、次の通りとなる。
操作ボタン10:2
操作ボタン11:1+1=2
操作ボタン12:2
よって、操作ボタン10〜12に入射する光量は等しくなり、操作ボタン10〜12の発光部10a〜12aの発光輝度を同等にすることができる。第2反射部202,212で反射する光も上記比率を満足するように各操作ボタン10〜12に入射する。
なお、図5では、3つの操作ボタンを2つのLEDで照らす場合を例示したが、図2に示すように、4つの操作ボタンを3つのLEDで照らす場合でも、各操作ボタンに入射する光量が等しくなるように第1反射部とLEDの位置関係を調整すればよい。また、4つの操作ボタンに対して2つのLEDで照らす場合でも、同様の構成が可能である。
次に、図6乃至図9を参照して、フレキシブル配線板40及び保持板金60について説明する。図6は、フレキシブル配線板40を操作ボタン10〜13側から見た外形図である。フレキシブル配線板40は、複数の配線パターン露出部にそれぞれ金メッキが施されており、ゴムスイッチ30〜33との接触性の向上やLED50〜54の光反射性の向上を図っている。
図6において、検知パターン400〜403は、ゴムスイッチ30〜33の下に配置された配線パターン露出部である。検知パターン400〜403には、GNDパターンと検知用信号パターンが交互に配線されている。操作ボタン10〜13が押し操作されると、ゴムスイッチ30〜33がGNDパターンと検知用信号パターンの両方に接触・ショートし、不図示の制御部により操作ボタン10〜13の押し操作が検知される。
第1反射パターン410は、LED50の周囲に配線された配線パターン露出部であり、LED50の上方にある第1反射部201に向けて光を反射する。第2反射パターン411は、LED51の周囲に配線された配線パターン露出部であり、LED51の上方にある第1反射部211に向けて光を反射する。第3反射パターン412は、LED52の周囲に配された配線パターン露出部であり、LED52の上方の第1反射部221に向けて光を反射する。
第4反射パターン416は、保持板金60の傾斜領域64(図7参照)に配線された配線パターン露出部であり、LED53の上方の第1反射部(不図示)に向けて光を反射する。第5反射パターン418は、保持板金60の傾斜領域66(図7参照)に配線された配線パターン露出部であり、LED54の上方の第1反射部(不図示)に向けて光を反射する。
第1集光パターン420及び第2集光パターン422は、LED50の周囲に配線された配線パターン露出部である。第1集光パターン420は、検知パターン400とLED50の間に配線され、第2集光パターン422は、検知パターン401とLED50との間に配線されている。第1集光パターン420は、LED50からの光が第1反射面201aに向かって集光するように円弧状のパターンが形成され、第2集光パターン422はLED50からの光が第1反射面201bに向かって集光するように円弧状のパターンが形成されている。
第5集光パターン430及び第4集光パターン432は、LED52の周囲に配線された配線パターン露出部である。第5集光パターン430は、検知パターン403とLED52との間に配線され、第4集光パターン432は、検知パターン402とLED52の間に配線されている。第4集光パターン432と第5の集光パターン430は、共にLED52からの光がLED52の上方の第1反射部221に向かって集光するように円弧状に配線パターンが形成されている。
第3集光パターン450は、保持板金60の傾斜領域62(図7参照)に配線された配線パターン露出部であり、LED51からの光が第1反射部211に向かって集光するように円弧状のパターンが形成されている。
操作ボタンからLEDまでの距離は、操作ボタン10とLED53との間の距離が最も近く、操作ボタン10とLED50との間、及び操作ボタン11とLED50との間の距離はほぼ同等であり、操作ボタン11とLED51との間の距離が最も遠い。操作ボタンとLEDとの間の距離がそれぞれ異なるため、操作ボタンがLEDから反射パターン410,411や集光パターン420,422を介さずに直接受光する光線量に差が生じる。
例えば、操作ボタン10とLED53との間は距離が近く、操作ボタン11とLED51との間は距離が遠いので、操作ボタン10がLED53から直接受光する光線量は操作ボタン11がLED51から受光する光線量よりも大きい。
図7は、保持板金60の斜視図である。保持板金60は、それぞれ所定の角度で傾斜した傾斜領域62,64,66を有する。傾斜領域62,64,66の傾斜角度は、傾斜領域近傍に実装されたLED51,53,54の発光特性と、LED51,53,54と傾斜領域62,64,66との間の距離によって決定される。傾斜角度の詳細については、図9を用いて後述する。
図8は、LED50近傍の配線パターンを示す図である。図8において、ハッチング部は配線パターンを示す。図8に示すように、第1集光パターン420は、第2集光パターン422よりも配線密度(配線パターンの占める面積)が低くなっており、第1集光パターン420の集光量の方が第2集光パターン422の集光量よりも小さい。
前述したように、各操作ボタンがLEDから直接受光する光線量には差が生じるが、集光パターン420,422での集光量に差を設けることで、各操作ボタンに入光する光線量がほぼ等しくなる。更に、反射パターン410,411の面積を増減することにより光線量を調整することも可能である。
図9(a)はLED51の実装部及び傾斜領域62に配線された第3集光パターン450を示す断面図、図9(b)は傾斜領域62とLED51の発光特性の関係を説明する断面図、図9(c)は第3集光パターン450と集光方向を示す断面図である。
図9(a)に示すように、第3集光パターン450は、LED51に近づくほど配線パターン間隔が狭くなっている。図9(b)において、円弧状の破線Aは、LED51の発光特性を表している。前述したように、傾斜領域62の傾斜角度は、LED51の発光特性と、LED51と傾斜領域62との間の距離とによって算出され、傾斜領域62が円弧状の破線Aの接線となっている。
図9(c)の破線B及び一点鎖線Cは、LED51からの光が第3集光パターン450で反射する際の反射方向を示している。LED51からの光は、第3集光パターン450のエッジ部(配線パターンのLED51の方向の端)に当たると、破線Bのように一部が第1反射部211の方向へ反射する。また、第3集光パターン450の配線パターン面にLED51からの光が当たった場合は、配線パターン面への入射角度で反射するため一点鎖線Cのようにボタンベース20の方向へ反射する。よって、LED51からの光を第3集光パターン450のエッジ部に当てると、第1反射部211に入光する可能性が高くなる。このため、図9(a)のようにLED51に近づくほど第3集光パターン450の配線パターン間隔を狭くして光がエッジ部に当たるようにしている。
以上説明したように、本実施形態では、低コスト化及び省スペース化を図りつつ、部品点数を増やすことなく、複数の操作ボタンを少ない光源で発光させることができ、かつ各操作ボタンの発光輝度差を抑えることができる。
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、押し操作式の操作ボタンを例示したが、これに限定されず、押し操作式以外の可動式の操作ボタンやタッチ式の操作ボタンなどに本発明を適用することが可能である。
1 カメラ
10〜13 操作ボタン
20 ボタンベース
50〜52 LED
201,211,221 第1反射部
202,212,222 第2反射部

Claims (9)

  1. 光透過性を有する複数の操作部材と、
    互いに隣り合う前記操作部材の間に配置される発光素子と、
    前記操作部材を摺動が可能に保持するとともに、前記発光素子からの光線を前記互いに隣り合う前記操作部材の一方の操作部材と他方の操作部材に向けて分けて反射させる第1反射部を有するベース部材と、を備えることを特徴とする電子機器。
  2. 前記第1反射部で反射されて前記操作部材に入射する光線の少なくとも一部は、前記操作部材の前記ベース部材に対する前記押し方向の摺動面に設けられた段差を通ることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記第1反射部で反射されて前記操作部材に入射する光線の量が前記複数の操作部材の間で同等になるように、前記第1反射部と前記発光素子とが配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記操作部材には、前記第1反射部で反射されて入射した光線を前記操作部材の操作面の方向に反射する反射面が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子機器。
  5. 外装部材と前記操作部材との間にシーリング部材が設けられ、前記シーリング部材は、光線を透過する材料で形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子機器。
  6. 前記発光素子が実装されたフレキシブル配線板を備え、
    前記フレキシブル配線板の前記発光素子の近傍には、前記フレキシブル配線板の配線パターンを露出させた配線パターン露出部が配置され、前記配線パターン露出部は、前記発光素子からの光を前記ベース部材の方向へ反射させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子機器。
  7. 前記配線パターン露出部および前記第1反射部で反射されて前記操作部材に入射する光線の量が前記複数の操作部材の間で同等になるように、前記配線パターン露出部の配線パターンの間隔が決められていることを特徴とする請求項6に記載の電子機器。
  8. 前記フレキシブル配線板を保持して、前記発光素子からの光線を遮光する遮光部材を備え、
    前記遮光部材は、所定の角度で傾斜させた傾斜領域を有し、前記フレキシブル配線板の前記傾斜領域で保持されている領域には、前記配線パターン露出部が配置されていることを特徴とする請求項6または7に記載の電子機器。
  9. 前記所定の角度とは、前記発光素子の発光特性と、前記発光素子と前記遮光部材の前記傾斜領域との間の距離から算出された角度であることを特徴とする請求項8に記載の電子機器。
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