JP5427637B2 - スイッチモジュール - Google Patents
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Description
30の上面からキー部70の方向へ抜け出すように、光散乱加工部30aで散乱される光もある。
キー部を有するキー基板に対向して設けられるスイッチモジュールであって、
前記キー基板に対向する表面に電極層が形成された回路基板と、
前記キー基板と前記回路基板との間に設けられている導光部材と、
光を射出する光源素子と、
前記光源素子から射出された光を前記導光部材の端部から前記導光部材内に入射させる反射部材と、
を備え、
前記電極層に対して前記キー部が移動することで、スイッチのON、OFFが切り換えられると共に、前記導光部材内に入射した光によって前記導光部材内から前記キー部を照明可能であるスイッチモジュールにおいて、
前記導光部材は、前記キー基板と対向する第1の面と、その反対側にあって前記回路基板と対向する第2の面とを有し、前記反射部材が前記端部における第1の面を覆うようにして設けられていると共に、
前記導光部材において前記反射部材の内側には、
前記反射部材によって前記導光部材内に入射された光であって、前記反射部材のエッジ部近傍から第1の面を透過する光の光路上に、前記エッジ部近傍から第1の面を透過する光の光量を低減させるための減光用の光散乱加工が施されていることを特徴とする。
傍から漏れ出る光の光路上にのみ形成されているものである。よって、導光部材内を進む他の光(エッジ部近傍から漏れ出ない光)は、減光用の光散乱加工で散乱されることなく、キー部を十分に照明することが可能になる。
前記導光部材には、
前記導光部材内に入射した光を散乱させ、散乱した光によって前記導光部材内から前記キー部を照明可能な照明用の光散乱加工が施されていると好適である。
前記減光用の光散乱加工、及び前記照明用の光散乱加工とは、
光散乱性を有するインクを前記導光部材に印刷する印刷加工、又は、
光散乱性を有する3次元形状を前記導光部材に形成する3次元形状加工、
であると好適である。
前記減光用の光散乱加工、及び前記照明用の光散乱加工が、
共に前記導光部材の第2の面に施されていると好適である。
前記導光部材には、
厚さが100μm以上300μm以下の光透過性を有するシート部材が用いられていると好適である。
<1:スイッチモジュールの全体構成について>
図1(a)を参照して、本発明を適用可能な実施形態に係るスイッチモジュール1の全体構成について説明する。図1(a)は、本実施形態に係るスイッチモジュール1の概略断面図である。
本実施形態に用いられている導光シート3について説明する。本実施形態では、厚さ125μm、ショア硬度97の光透過性を有するウレタンゴムシート(熱硬化性)を用いているが、導光シート3として適用可能な材料はこれに限られるものではなく、ポリカーボ
ネートフィルム、シリコンゴムシート等の透明シートを用いてもよい。また、導光シート3の厚さは特に限定されるものではないが、厚さ100μm以上300μm以下であるとより好適であるといえる。なお、ここでいう「透明シート」とは、必ずしも無色透明を意味するものではなく、LED2から射出された光が透過可能なものであれば、導光シート3は「無色透明」に限られるものではない。
本実施形態では、LED2から射出された光を導光シート3の端部から導光シート3内に効率的に入射させるためのリフレクター9が設けられている。本実施形態のように厚さの薄い導光シート3を用いる場合は、LED2の光射出領域幅よりも導光シート3の厚さの方が薄くなっていることが多く、このような場合は、LED2から射出された光を効率的に導光シート3内に入射させるためにも、LED2と導光シート3との間にリフレクター9を設けることが有効である。本実施形態では、より効率的に光を入射させるべく、導光シート3の端部において、リフレクター9が第1の面3bを覆うように設けられているが、リフレクター9の形状は特に限定されるものではない。また、リフレクター9と第1の面3bとの間に所定の間隔を設けてもよいし、間隔を設けずにリフレクター9と第1の面3bとを密着させてもよい。
図1(b)を参照して、本実施形態における導光シート3内の光の進み方について説明する。図1(b)は、図1(a)に示すスイッチモジュール1について、LED2の近傍
を拡大した概略断面図である。
図1(b)、図1(c)を参照して、従来の課題として挙げられている「光の漏れ」を低減する構成について説明する。図1(c)は、図1(b)に示す光L3の進行パターンを拡大した図である。
ジ部近傍から漏れ出る光の光量を低減することが可能である。
図2を参照して、印刷パターン12の位置、形状について説明する。図2は、本実施形態に係るスイッチモジュール1の上面図であり、特に、印刷パターン12が形成される位置を模式的に示している図である。
(比較例)と(実施例)のそれぞれに対して、「照光エリア」の光り過ぎを抑制する効果を検証する検証実験を行った。以下、図3(a)、図3(b)を参照して、検証実験の条件、結果について説明する。図3(a)は、検証実験に用いた「照光エリア」(キー部に対応するエリア)、LED2の配置を示す模式図であり、図3(b)は、(比較例(左))と(実施例(右))のそれぞれで測定した輝度等高線図である(上側は上面から見た図、下側は3次元状に表した図)。なお、輝度測定用装置には、HI−LAND社製 R
ISA−COLOR/ONEIIを用いた。
比較例として、図3(a)に示す「照光エリア」(キー部)の配置において、白色インクの印刷パターン12を形成しない場合について、「照光エリア」の輝度(cd/m2)を測定した。発明者らの鋭意検討によれば、図示する複数の「照光エリア」のうち、左上と右上にある「照光エリア」(斜線部で示すエリア)に顕著な「光り過ぎ」の現象が生じており、これにより、満足のいくレベルの「輝度均一性」が達成できていないことが確認されている。そこで、左上と右上にある「照光エリア」を対象とし、(比較例)と(実施例)とでその輝度を比較した。なお、(比較例)では、左上の「照光エリア」の輝度が39.6cd/m2で、右上の「照光エリア」の輝度が37.2cd/m2であり、他の「照光エリア」の輝度と比較すると高い輝度を示すことがわかったが、さらに、局所的には、左上の「照光エリア」では、LED2に近い左上領域が、右上の「照光エリア」では、LED2に近い右上領域が、それぞれ極端に光り過ぎていることが確認されている。
実施例では、図3(a)に示すように白色インクの印刷パターン12を形成し、印刷パターン12の奥行き(図中Y方向)寸法を0.5mm、幅(図中X方向)寸法を4.0mmとした。かかる条件で輝度を測定した結果、左上の「照光エリア」の輝度が26.2cd/m2(比較例では39.6cd/m2)、右上の「照光エリア」の輝度が25.1cd/m2(比較例では37.2cd/m2)にそれぞれ大幅に低下していることが確認された。また、他の「照光エリア」では、輝度の低下がほとんど見られなかった。すなわち「光り過ぎ」を抑制し、「輝度均一性」の要求を満たせることがわかった。
本実施形態に係るスイッチモジュール1によれば、従来の構成では得ることができなかった以下の効果を得ることが可能になる。
本実施形態に係るスイッチモジュール1によれば、上述の構成によって、リフレクター9のエッジ部近傍から漏れ出る光の光量を低減することができる。よって、従来の構成ではキー部をLEDに近づけて配置すると、漏れ出た光によってLED近傍にあるキー部が極端に光り過ぎるといった課題が生じ、これにより、キー部をLEDに近づけて配置することが出来ないといった、設計上、デザイン上の制約が生じていたが、本実施形態では、キー部7をLED2に近づけて配置しても、このような光り過ぎの課題を生じることはない。よって、図1(b)で示す距離a(LED2に最も近いキー部7とLED2との間隔)を狭くすること、即ち、キー部7をLED2に近づけて配置することができ、キー部配置の設計上、デザイン上の制約を緩和することができる。
本実施形態によれば、LED2近傍に配置されたキー部7が他のキー部7と比較して極
端に光り過ぎるといった現象を抑制できる。また、第2の面3c上に形成される白色インクの印刷パターン12は、リフレクター9のエッジ部から漏れ出る光の光路上にのみ形成されるものであるので、キー部7を照明するための他の光(例えば図1(b)のL1、L2)には何ら影響はなく、LED2から離れたキー部7であっても十分な光量で照明することができる。よって、キー基板8に配置されている複数のキー部7をほぼ均一な輝度で照明することができ、「輝度均一性」の要求を満たすことが可能になる。
導光シート3の第2の面3cに、減光用の光散乱加工として白色インクの印刷パターン12を印刷し、さらに第2の面3cに照明用の光散乱加工として白色ドット3aを印刷する場合は、導光シート3の同一面(第2の面3c)に白色ドット3a、及び白色インクによる印刷パターン12がインクジェットによって印刷されることになるので、製造過程では、同一の製造機器(印刷機器)を使用して、同一面に白色ドット3aと白色インクの印刷パターン12とを同一工程内で位置精度よく印刷することができ、生産効率の向上、製造コストの低減につながる(同一のインクの使用することも可能である)。また、減光用の光散乱加工、及び照明用の光散乱加工として、共に3次元形状加工を選択する場合も、同一面に3次元形状加工を施すことになるので、同様の効果を得ることができる。
Claims (5)
- キー部を有するキー基板に対向して設けられるスイッチモジュールであって、
前記キー基板に対向する表面に電極層が形成された回路基板と、
前記キー基板と前記回路基板との間に設けられている導光部材と、
光を射出する光源素子と、
前記光源素子から射出された光を前記導光部材の端部から前記導光部材内に入射させる反射部材と、
を備え、
前記電極層に対して前記キー部が移動することで、スイッチのON、OFFが切り換えられると共に、前記導光部材内に入射した光によって前記導光部材内から前記キー部を照明可能であるスイッチモジュールにおいて、
前記導光部材は、前記キー基板と対向する第1の面と、その反対側にあって前記回路基板と対向する第2の面とを有し、前記反射部材が前記端部における第1の面を覆うようにして設けられていると共に、
前記導光部材において前記反射部材の内側には、
前記反射部材によって前記導光部材内に入射された光であって、前記反射部材のエッジ部近傍から第1の面を透過する光の光路上に、前記エッジ部近傍から第1の面を透過する光の光量を低減させるための減光用の光散乱加工が施されていることを特徴とするスイッチモジュール。 - 前記導光部材には、
前記導光部材内に入射した光を散乱させ、散乱した光によって前記導光部材内から前記キー部を照明可能な照明用の光散乱加工が施されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチモジュール。 - 前記減光用の光散乱加工、及び前記照明用の光散乱加工とは、
光散乱性を有するインクを前記導光部材に印刷する印刷加工、又は、
光散乱性を有する3次元形状を前記導光部材に形成する3次元形状加工、
であることを特徴とする請求項2に記載のスイッチモジュール。 - 前記減光用の光散乱加工、及び前記照明用の光散乱加工が、
共に前記導光部材の第2の面に施されていることを特徴とする請求項2また3に記載のスイッチモジュール。 - 前記導光部材には、
厚さが100μm以上300μm以下の光透過性を有するシート部材が用いられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のスイッチモジュール。
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