JP4963454B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話、携帯パソコン等の小型電子機器におけるキーを照明する照明装置に関するものであり、特に、導光板に複数の光源から光を照射して部分的に照明することを可能にするものに関する。

一般に、光源と導光板を用いた照明装置は、光源からの光を導光板全域に導光することにより、面状に照光するものであった。ところが、近年では、デザイン等の要求から、導光板の全域ではなく、導光板内の複数領域をそれぞれ使って照光することが求められる場合がある。その際に、導光板の所望する複数領域の近くにそれぞれ光源を配置し、所望する複数領域において光の拡散を起こす印刷やドットを濃くすることで、複数領域でそれぞれ照光することを試みたが、導光板内で光が拡散してしまい、所望する領域以外に光が漏れて、完全な部分照光を行うことができなかった。

また、図８に示すように、導光板２の中央部分だけを使って高輝度で均一に照光するため、各２つのＬＥＤ素子４ａ，６ａを備えた光源４，６とスリット８，１０で中央部分を囲い、光源４，６からの光を集めて無駄なく照光することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この照光装置であれば、導光板２の中央部分のみを使って照光することは可能であるが、導光板２の領域を細分化し、複数の領域をそれぞれ使って照光することはできなかった。このため、例えば、機能ごとに分けて照光することが求められるキーの照明に使用するには至っていなかった。
特開平９−１９８９０８号公報

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、導光板内の複数の領域をそれぞれ使って照光することができる照明装置を提供することにある。

本発明の照明装置は、光を導光する導光板と、該導光板に光を照射する複数の光源とを備える照明装置において、前記導光板は、前記複数の光源からの光によりそれぞれ照光する複数の照光領域の間にそれぞれ配設されるスリットを有している。

また、本発明の照明装置における前記スリットは、隣接する照光領域間における光の混合の発生を阻止する幅に設定されているか、又は、隣接する照光領域間における光の混合が生じる幅に設定されている。一方、前記複数の光源は、それぞれ異なる発光色を有するように設定可能である。

また、本発明の照明装置における前記スリットは、その裏面側開口から表面側開口に向かって開口幅が狭くなるように内側面が傾斜して、表面方向への反射光を増やすように構成されている。また、前記スリットは、前記発光源から遠ざかるにつれて開口幅が狭まるように形成され、隣接する照光領域との光の混合を利用して均一に照光するものとしている。また、前記スリットは、隣接する照光領域内に突出する突出部を有し、積極的に光の混合を発生させている。また、前記スリットは、内側面の一部が拡散面又は反射面になっており、光の混合又は混合の阻止を確実に行うように構成されている。

本発明の照明装置によれば、１枚の導光板内に複数の光源によりそれぞれ照光される複数の照光領域を設け、その照光領域の間にそれぞれスリットを設けているので、複数の照光領域をそれぞれ用いて完全に独立した部分照光を行うことができる。特に、複数のＬＥＤ素子等の光源と１枚の導光板で構成されているので、小型で薄いキーシートにも簡単に組み込むことができ、小型電子機器でも様々な照明機能を持たせることができる。

また、スリットの幅を調整することにより、隣接する照光領域間における光の混合の発生を阻止又は光の混合が生じる状態を作り出すことができる。これにより、スリットの幅を調整するだけで、様々な照明状態を作り出すことができる。また、隣接する照光領域内に突出する突出部をスリットに設けることにより、隣接する照光領域間における光の混合を生じ易くすることができる。特に、このような光の混合によれば、複数の光源の発光色をそれぞれ異なる色に設定することで複雑な混合色を発生させることができるようになり、デザインバリエーションを増やすことができる。

本発明の照明装置には、複数の光源と、この複数の光源からの光によりそれぞれ照光する複数の照光領域を有する導光板が設けられている。この導光板には、照光領域間にそれぞれスリットが設けられている。このスリットは、隣接する照光領域間の光の混合を阻止又は設定した状態で混合を発生させるものとなっている。このため、スリットの幅や形状を変更するだけで、様々な照光状態を作り出すことができる。

図１は本発明の実施例１に係る照明装置を示す斜視図、図２は図１に示す照明装置の要部平面図である。尚、以下の実施例に示す照明装置は、何れも携帯電話のキーシートに組み込まれるものを例示している。図中、１２は導光板であり、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の導光性に優れた材料から構成されている。

１４Ａ〜１４Ｆは側面方向が発光する発光ダイオード等からなる光源である。この光源１４Ａ〜１４Ｆは、導光板１２の外側面に対面又は密着するように設けられており、予め設定された照光領域をそれぞれ照射するように配置されている。

導光板１２には、その表面側に配置されるキーの位置やデザインに応じて予め複数の照光領域１６Ａ〜１６Ｆが設定されている。例えば、本実施例における照光領域１６Ａ〜１６Ｄは、それぞれテンキーの横列に対応するように設定されており、照光領域１６Ｅ，１６Ｆは、ファンクションキー等に対応するように設定されている。光源１４Ａ〜１４Ｆは、これら照光領域１６Ａ〜１６Ｆにそれぞれ光を照射するため、各照光領域１６Ａ〜１６Ｆの一方の端部近傍に配置されている。

また、導光板１２には、照光領域１６Ａ〜１６Ｄのそれぞれの間に照光領域１６Ａ〜１６Ｄに沿って形成されたスリット１８Ａ〜１８Ｃが設けられており、照光領域１６Ａと照光領域１６Ｅ，１６Ｆとの間に照光領域１６Ａに沿って形成されたスリット１８Ｄが設けられている。また、本実施例における導光板１２には、照光領域１６Ｅ，１６Ｆの間に照光しない非照光領域１６Ｇを設けており、非照光領域１６Ｇと照光領域１６Ｅ，１６Ｆとの間にもスリット１８Ｅ，１８Ｆが設けられている。本実施例におけるスリット１８Ａ〜１８Ｆの幅は、光源１４Ａ〜１４Ｆから各照光領域１６Ａ〜１６Ｆにそれぞれ照射された光が隣接する照光領域あるいは非照光領域１６Ｇに漏れないように透過を阻止する寸法に設定されている。

上記構成からなる照明装置において、例えば光源１４Ｂを点灯すると、図２に示すように、照光領域１６Ｂ内に照射された光は、スリット１８Ａ，１８Ｂの内側面でほぼ全反射されて照光領域１６Ｂ内に閉じ込められる。また、照光領域１６Ｂから一部漏れ出した光は、スリット１８Ａ，１８Ｂの幅を充分広く設定しておくことで、照光領域１６Ａ，１６Ｃに到達することなく分断される。これにより、照光領域１６Ｂ内に照射された光は、隣接する照光領域１６Ａ，１６Ｃに漏れることなく分断される。このような隣接する照光領域への光漏れは、他の照光領域１６Ａ，１６Ｃ，１６Ｄでもスリット１８Ａ〜１８Ｃにより同様に阻止される。この結果、各光源１４Ａ〜１４Ｄの点灯、非点灯によって、照光領域１６Ａ〜１６Ｄがそれぞれ完全に独立して照光状態又は非照光状態になり、キー等を部分的に独立して照光することができる。このように照光領域間で光漏れが発生することなくそれぞれ独立した状態で照光することができると、光源１４Ａ〜１４Ｄの発光色をそれぞれ異なる色に設定しても光漏れや混色が発生せず、明確に色分けした照光を行うことができる。

また、図３に示すように、スリット１８Ａ等の内側面１８ａを、裏面側開口から表面側開口に向かって開口幅が狭くなるように傾斜させても良い。このように内側面１８ａを傾斜させると、導光板１２内に導光された光を表面側に反射し易くすることができ、隣接する照光領域への光漏れを阻止すると共に輝度を高めることができる。

一方、本実施例におけるスリット１８Ａ〜１８Ｃ（スリット１８Ｄ〜１８Ｆについても適宜）の幅を、隣接する照光領域に光がわずかに漏れるように設定すると、図４に示すように、部分的に光の混合を発生させることができる。例えば、照光領域１６Ｂには、隣接する照光領域１６Ａ，１６Ｃからスリット１８Ａ，１８Ｂを介してわずかに光が照射され、スリット１８Ａ，１８Ｂ近傍に混合領域２０ＢＡ，２０ＢＣが生じる。このような混合領域は、他の照光領域１６Ａ，１６Ｃ，１６Ｄでも同様に各スリット１８Ａ〜１８Ｃ近傍に混合領域２０ＡＢ，２０ＣＢ，２０ＣＤ，２０ＤＣとして発生する。このような混合領域２０ＡＢ〜２０ＤＣは、光源１４Ａ〜１４Ｄが同一色、同一光量であると、各照光領域１６Ａ〜１６Ｄの中央よりも輝度が高まり、グラデーションを形成することができる。また、光源１４Ａ〜１４Ｄがそれぞれ異なる発光色、同一光量であると、隣接する照光領域の色との混色を生じさせる。例えば、光源１４Ａ〜１４Ｄの発光色をそれぞれ白、青、緑、赤に設定すると、混合領域２０ＡＢ，２０ＢＡは白、青の混色によるライトブルー、混合領域２０ＢＣ，２０ＣＢは青、緑の混色による青緑、混合領域２０ＣＤ，２０ＤＣは緑、赤の混色によるオレンジになる。これにより、混色が生じない部分の光源１４Ａ〜１４Ｄの色と合わせて、図４の上方から順に白、ライトブルー、ライトブルー、青、青緑、青緑、緑、オレンジ、オレンジ、赤と帯状に発光色が並ぶように構成することができる。尚、光源の発光色を変更すれば、他の様々な発光色を発生させることが可能である。

図５は本発明の実施例２に係る照明装置の要部平面図である。尚、本実施例は、スリット１８Ａ〜１８Ｄの形状が前述した実施例１と異なるだけで、他の構成、即ち、スリット１８Ａ〜１８Ｄの位置、導光板２及び光源１４Ａ〜１４Ｄの材質及び機能に関しては、実施例１のものと同一であり、同一の符号が付してある。本実施例におけるスリット１８Ａ〜１８Ｄは、その幅が光源１４Ａ〜１４Ｄに近い方が広く、光源１４Ａ〜１４Ｄから遠ざかるにつれて狭まるように形成されている。これにより、このスリット１８Ａ〜１８Ｄの平面形状は、それぞれ細長い台形をなすことになる。

このようにスリット１８Ａ〜１８Ｄの形状を設定すると、光源１４Ａ〜１４Ｄに近い所では隣接する照光領域１６Ａ〜１６Ｄからの光漏れをスリット１８Ａ〜１８Ｄが阻止し、光源１４Ａ〜１４Ｄから離れた所では隣接する照光領域１６Ａ〜１６Ｄからの光が互いに混合することになる。これにより、光源１４Ａ〜１４Ｄからの距離に関係なく、照光領域１６Ａ〜１６Ｄの明るさを均一にすることができる。

図６は本発明の実施例３に係る照明装置の要部平面図である。尚、本実施例においても、スリット１８Ａ〜１８Ｃの形状が前述した実施例１と異なるだけで、他の構成に関しては材質、機能等が実施例１のものと同一であり、同一の符号が付してある。本実施例におけるスリット１８Ａ〜１８Ｃは、それぞれその一部分に、隣接する照光領域に突出する突出部１８Ａａ，１８Ａｂ，１８Ｂｂ，１８Ｂｃ，１８Ｃｃ，１８Ｃｄを有している。即ち、スリット１８Ａには、円弧状に湾曲して照光領域１６Ａ内に突出する突出部１８Ａａと、円弧状に湾曲して照光領域１６Ｂ内に突出する突出部１８Ａｂとがそれぞれ複数形成されている。また、スリット１８Ｂには、円弧状に湾曲して照光領域１６Ｂ内に突出する突出部１８Ｂｂと、円弧状に湾曲して照光領域１６Ｃ内に突出する突出部１８Ｂｃとがそれぞれ複数形成されている。また、スリット１８Ｃには、円弧状に湾曲して照光領域１６Ｃ内に突出する突出部１８Ｃｃと、円弧状に湾曲して照光領域１６Ｄ内に突出する突出部１８Ｃｄとがそれぞれ複数形成されている。

このようにスリット１８Ａ〜１８Ｃに突出部１８Ａａ，１８Ａｂ，１８Ｂｂ，１８Ｂｃ，１８Ｃｃ，１８Ｃｄを形成すると、隣接する照光領域内に光漏れを発生させる上記突出部が突出することになり、光の混合を起こし易くすることができる。これにより、光源１４Ａ〜１４Ｄの発光色をそれぞれ異なる色に設定し、隣接する照光領域間で混色が生じるように設定する場合、本実施例ではより混色が生じ易くすることができる。

図７は本発明の実施例４に係る照明装置の要部平面図である。尚、本実施例においても、スリット１８Ａ〜１８Ｃの内側面に一部変更を施した点が前述した実施例１と異なるだけで、他の構成に関しては材質、機能等が実施例１のものと同一であり、同一の符号が付してある。本実施例におけるスリット１８Ａ〜１８Ｃの内側面（隣接する照光領域１６Ａ〜１６Ｄ側の面）には、一部に光を拡散する拡散面又は光を反射する反射面からなる加工面１８ｇが形成されている。本実施例における加工面１８ｇは、各スリット１８Ａ〜１８Ｃの対向する内側面にそれぞれ対向するように複数配設されている。

この加工面１８ｇが拡散面であると、隣接する照光領域間における光の混合を促進させ、一方、反射面であると、隣接する照光領域への光をカットして光の混合が起きにくい状態にすることができる。このため、光源１４Ａ〜１４Ｄの発光色をそれぞれ異なる色に設定した場合、加工面１８ｇを拡散面とすることで、隣接する照光領域間における混色を促進させて、明瞭な混色を発生させることができる。また、確実に光漏れを阻止して光の混合又は混色を防ぐ場合には、加工面１８ｇを反射面にすることで、所望部分の混合又は混色を防ぐことができる。

本発明の照明装置は、小型・薄型化が容易であるため、携帯電話等の小型電子機器におけるキーシートに用いることが最も好ましいが、一般のパソコン用キーボード、車載メータのバックライト等の複雑な混色による照明としても広く使用可能である。

本発明の実施例１に係る照明装置を示す斜視図である。 図１に示す照明装置の要部平面図である。 図１に示すスリットの断面部分図である。 光の混合が発生する場合の図１に示す照明装置の要部平面図である。 本発明の実施例２に係る照明装置の要部平面図である。 本発明の実施例３に係る照明装置の要部平面図である。 本発明の実施例４に係る照明装置の要部平面図である。 従来の照明装置の構造を示す平面図である。

符号の説明

１２ 導光板
１４Ａ〜１４Ｆ 光源
１６Ａ〜１６Ｆ 照光領域
１６Ｇ 非照光領域
１８Ａ〜１８Ｆ スリット
１８ａ 内側面
２０ＡＢ，２０ＢＡ，２０ＢＣ，２０ＣＢ，２０ＣＤ，２０ＤＣ 混合領域
１８Ａａ，１８Ａｂ，１８Ｂｂ，１８Ｂｃ，１８Ｃｃ，１８Ｃｄ 突出部
１８ｇ 加工面

Claims (3)

1. 光を導光する導光板と、該導光板に光を照射する複数の光源とを備える照明装置において、
   前記導光板は、前記複数の光源からの光によりそれぞれ照光する複数の照光領域の間にそれぞれ配設されるスリットを有し、
   前記複数の光源は、それぞれ異なる発光色を有し、
   前記スリットは、隣接する照光領域間における光の混合の発生を阻止する幅に設定され、スリットの裏面側開口から表面側開口に向かってスリットの開口幅が狭くなるようにスリットの内側面が傾斜し、さらに、前記光源から遠ざかるにつれて前記開口幅が狭まるように形成されていることを特徴とする照明装置。
2. 光を導光する導光板と、該導光板に光を照射する複数の光源とを備える照明装置において、
   前記導光板は、前記複数の光源からの光によりそれぞれ照光する複数の照光領域の間にそれぞれ配設されるスリットを有し、
   前記複数の光源は、それぞれ異なる発光色を有し、
   前記スリットは、隣接する照光領域間における光の混合の発生を阻止する幅に設定され、スリットの裏面側開口から表面側開口に向かってスリットの開口幅が狭くなるようにスリットの内側面が傾斜し、さらに、隣接する照光領域内に突出する突出部を有することを特徴とする照明装置。
3. 前記スリットは、前記内側面の一部が拡散面又は反射面になっていることを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。

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