JP6016190B2 - Light deflection element, illumination switch and surface light source device using the element - Google Patents

Light deflection element, illumination switch and surface light source device using the element Download PDF

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本発明は光偏向素子並びに当該素子を用いた照光スイッチ及び面光源装置に関する。具体的には、入射面側からほぼ垂直に入射した光を面方向へ広げ、発光面からほぼ均一に出射させるための光偏向素子に関する。また、押ボタンの押し込み動作により点灯又は消灯する照光スイッチや、バックライトとして用いられる面光源装置に関する。   The present invention relates to an optical deflection element, an illumination switch using the element, and a surface light source device. Specifically, the present invention relates to an optical deflecting element for spreading light incident substantially perpendicularly from the incident surface side in the surface direction and emitting the light from the light emitting surface substantially uniformly. The present invention also relates to an illumination switch that is turned on or off by a push button pressing operation, and a surface light source device used as a backlight.

入射面側からほぼ垂直に入射した光を面方向へ広げ、発光面からほぼ均一に出射させるための光偏向素子を用いた装置としては、たとえば照光スイッチや面光源装置がある。照光スイッチは、通信機器や無線応用装置、電子計測器、オートメーション機器、事務機器、民生用電子機器、エレベータ内の操作パネルなど種々の機器において用いられている。また、面光源装置は、液晶表示装置のバックライトとして用いられる。   As an apparatus using a light deflecting element for spreading light incident substantially perpendicularly from the incident surface side in the surface direction and emitting it almost uniformly from the light emitting surface, there are, for example, an illumination switch and a surface light source device. Illumination switches are used in various devices such as communication devices, wireless application devices, electronic measuring instruments, automation devices, office equipment, consumer electronic devices, and operation panels in elevators. The surface light source device is used as a backlight of a liquid crystal display device.

照光スイッチとしては、たとえば正面から見た発光エリアの寸法が縦横各10mmで高さが10mmといったサイズのものがある。最近では、正面から見た発光エリアの寸法が縦横各19mmで高さが7.85mmというように、正面から見た面積が大きくて広い発光エリアを持ち、しかも高さが低くて薄型の照光スイッチが供給されている。   As an illumination switch, for example, there is a switch whose size is 10 mm in length and width and 10 mm in height when viewed from the front. Recently, the light emitting area as viewed from the front is 19mm in length and breadth and the height is 7.85mm. The lighting switch has a large light emitting area with a large area seen from the front, and is low in height and thin. Is supplied.

このように照光スイッチが大面積になると、1個のLEDで発光エリアを均一に光らせることは困難になる。そのため、大面積の照光スイッチでは、発光エリアにおける輝度の均一性を得るため6〜8個のLEDを内蔵している。しかし、多数のLEDを内蔵した照光スイッチでは、その部品コストのために照光スイッチの価格が高くなる。また、照光スイッチが薄くなると、照光スイッチの表面とLEDの距離が短くなるので、各LEDの正面で輝度が高くなり、発光エリアに輝度ムラが生じ易くなる。   As described above, when the illumination switch has a large area, it is difficult to uniformly illuminate the light emitting area with one LED. Therefore, a large area illumination switch incorporates 6 to 8 LEDs in order to obtain luminance uniformity in the light emitting area. However, in an illumination switch incorporating a large number of LEDs, the price of the illumination switch increases due to the cost of the components. Further, when the illumination switch is thinned, the distance between the surface of the illumination switch and the LED is shortened, so that the luminance is increased in front of each LED, and uneven luminance tends to occur in the light emitting area.

同様に、面光源装置の場合でも、発光エリアの面積が大きくなると、1個のLEDで全体を均一に光らせることが困難になる。   Similarly, even in the case of a surface light source device, if the area of the light emitting area increases, it becomes difficult to uniformly illuminate the whole with one LED.

そこで、1個又は少数のLEDから出射した光を広げることで、広い発光エリアを均一に光らせることができ、また薄型化することのできる光学組立体が望まれる。特に、照光スイッチや面光源装置に適用可能なものが要求されている。このような光学組立体としては、特許文献1、2に開示されたものが知られている。   Accordingly, there is a demand for an optical assembly in which a wide light-emitting area can be uniformly illuminated by reducing the light emitted from one or a small number of LEDs, and the thickness can be reduced. In particular, those applicable to illumination switches and surface light source devices are required. As such an optical assembly, those disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known.

(特許文献1について)
特許文献1は、光学組立体の一例を開示している。この光学組立体は、光源、導光体及び光線拡散素子(光偏向素子)によって構成されている。導光体は、上下に貫通した貫通孔をその中心に有しており、当該貫通孔内の下部に光源が配置され、貫通孔の上部に光線拡散素子が納められている。光線拡散素子の上面全体には、その中心から外周縁に向けて複数のプリズムが放射状に設けられており、下面には同心円状の凹凸溝条が形成されている。また、導光体の上面には、同心円状の凹凸溝条が形成されており、下面全体には複数のプリズムが放射状に形成されている。
(Regarding Patent Document 1)
Patent Document 1 discloses an example of an optical assembly. This optical assembly includes a light source, a light guide, and a light diffusing element (light deflecting element). The light guide has a through-hole penetrating vertically, and a light source is disposed in the lower part of the through-hole, and a light diffusing element is housed in the upper part of the through-hole. On the entire upper surface of the light diffusing element, a plurality of prisms are provided radially from the center toward the outer peripheral edge, and concentric concave and convex grooves are formed on the lower surface. In addition, concentric grooves are formed on the upper surface of the light guide, and a plurality of prisms are formed radially on the entire lower surface.

そして、光源から上方へ出射した光は、光線拡散素子内に入り、光線拡散素子の上面のプリズムで全反射される。光線拡散素子のプリズムで反射された光線は、外周方向へ広がって導光体内に入る。導光体内に入った光は、導光体内で全反射を繰り返しながら外周方向へ広がり、その途中で徐々に導光体の上面から漏れて導光体の上面をほぼ均一に光らせる。   The light emitted upward from the light source enters the light diffusing element and is totally reflected by the prism on the upper surface of the light diffusing element. The light beam reflected by the prism of the light diffusing element spreads in the outer peripheral direction and enters the light guide. The light that has entered the light guide body spreads in the outer circumferential direction while repeating total reflection in the light guide body, and gradually leaks from the upper surface of the light guide body in the middle to cause the upper surface of the light guide body to shine almost uniformly.

しかし、このような構造の光学組立体では、光源から上方へ出射された光の大部分が光線拡散素子のプリズムで全反射されるので、光線拡散素子の上面から上方へ出射する光がほとんどなく、中央部の輝度が下がり過ぎるという不具合がある。また、光線拡散素子と導光体が別々に成形されている場合には、その境界で光の進み方が急激に変化するので、光線拡散素子と導光体の境界で輝度ムラが生じる。反対に、光線拡散素子と導光体を一体に成形する場合には、その形状が複雑になるので、成形が難しく、コストが高くつく。   However, in the optical assembly having such a structure, since most of the light emitted upward from the light source is totally reflected by the prism of the light diffusing element, there is almost no light emitted upward from the upper surface of the light diffusing element. There is a problem that the brightness of the central portion is too low. Further, when the light diffusing element and the light guide are separately formed, the light traveling direction changes abruptly at the boundary between them, so that luminance unevenness occurs at the boundary between the light diffusing element and the light guide. On the other hand, when the light diffusing element and the light guide are molded integrally, the shape becomes complicated, so that the molding is difficult and the cost is high.

(特許文献2について)
特許文献2は、別な光学組立体を開示している。特許文献2の光学組立体は、光源、反射層及び構造化表面要素(光偏向素子)によって構成されている。構造化表面要素の上面全体には、その中心から外周縁に向けて複数のプリズムが放射状に設けられている。光源は反射層の上面中央に配置され、その上方に構造化表面要素が配置される。
(Regarding Patent Document 2)
Patent Document 2 discloses another optical assembly. The optical assembly of Patent Document 2 includes a light source, a reflective layer, and a structured surface element (light deflection element). A plurality of prisms are provided radially on the entire top surface of the structured surface element from the center toward the outer periphery. The light source is disposed in the center of the upper surface of the reflective layer, and the structured surface element is disposed thereon.

この光学組立体では、光源から出た光は構造化表面要素のプリズムと反射層との間で反射を繰り返しながら中央部から外周部へ導光され、その導光途中でプリズムから漏れた光が上方へ出射される。そのため、反射層での損失が大きく、光学的組立体の輝度が低下しやすい。   In this optical assembly, the light emitted from the light source is guided from the central part to the outer peripheral part while repeating reflection between the prism of the structured surface element and the reflective layer, and the light leaked from the prism in the middle of the light guide. The light is emitted upward. Therefore, the loss in the reflective layer is large, and the luminance of the optical assembly is likely to decrease.

特開2006−215509号公報(図1、図2及び図3)JP 2006-215509 A (FIGS. 1, 2 and 3) 特表2009−521782号公報(図1)JP-T 2009-521784 (FIG. 1)

本発明の目的とするところは、発光エリアの大面積化に対応でき、しかも、発光面における輝度の均一性が高い光偏向素子を提供することにある。さらに、本発明は、当該光偏向素子を用いた照光スイッチや面光源装置などを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical deflection element that can cope with an increase in the area of a light emitting area and has high luminance uniformity on the light emitting surface. Furthermore, an object of the present invention is to provide an illumination switch or a surface light source device using the light deflection element.

本発明に係る光偏向素子は、互いに対向する光入射側の面と光出射側の面を有し、前記光入射側の面と前記光出射側の面との間において、前記光入射側の面の光入射領域の外周側には、光を外周方向へ向けて導光させるための導光領域を有し、前記光出射側の面の前記光入射領域と対向する領域には、前記光入射側の面から入射した光を前記導光領域へ向けて反射させるための複数の偏向パターンが、前記光入射領域に入射する光の光軸を中心として放射状に形成され、前記偏向パターンは、前記光入射領域に入射する光の光軸を中心とする円の円周方向に傾いた一対の斜面によって構成されていて、前記偏向パターンの幅は、前記光軸に近い領域では前記光軸から遠くなるに従って徐々に増加し、かつ、前記光軸から遠い領域の端部では前記光軸から遠い側に位置する前記偏向パターンの先端に向けて徐々に減少しており、前記偏向パターンは間隙をあけて配置されていることを特徴とする。 The light deflection element according to the present invention has a light incident side surface and a light output side surface facing each other, and the light incident side surface is disposed between the light incident side surface and the light output side surface. There is a light guide region for guiding light toward the outer peripheral direction on the outer peripheral side of the light incident region of the surface, and the light emitting region has a light guide region in the region facing the light incident region. multiple deflection pattern for reflecting toward the light incident from the surface of the incident side to the light guide region is formed radially around the optical axis of light incident to the light incident region, the deflection pattern , A pair of slopes inclined in the circumferential direction of a circle centered on the optical axis of the light incident on the light incident area, and the width of the deflection pattern is the optical axis in the area close to the optical axis. Gradually increases from the distance from the front and at the end of the region far from the optical axis And decreased gradually toward the tip of the deflection pattern positioned farther from the optical axis, the deflection pattern is characterized by being arranged at a gap.

本発明に係る光偏向素子にあっては、光出射側の面の光入射領域と対向する領域に、光入射領域に入射する光の光軸を中心とする円の円周方向に傾いた一対の斜面によって構成された複数の偏向パターンが、光入射領域に入射する光の光軸を中心として放射状に形成されているので、光入射領域から入射した光の一部は偏向パターンで反射されて導光領域へ送られ、外周方向へ広げられて光出射側の面から外部へ出射される。よって、本発明に係る光偏向素子によれば、発光エリアを広くすることができ、発光エリアを広くしても周辺部が暗くなりにくくなる。 In the light deflection element according to the present invention, a pair inclined in the circumferential direction of a circle centering on the optical axis of the light incident on the light incident region , in a region facing the light incident region on the surface on the light emitting side. Since the plurality of deflection patterns formed by the slopes of the light beam are formed radially about the optical axis of the light incident on the light incident area, a part of the light incident from the light incident area is reflected by the deflection pattern. It is sent to the light guide region, spreads in the outer circumferential direction, and is emitted to the outside from the light emitting side surface. Therefore, according to the light deflection element of the present invention, the light emitting area can be widened, and the peripheral portion is not easily darkened even if the light emitting area is widened.

一方、本発明に係る光偏向素子においては、偏向パターンの間に間隙を形成しているので、光入射領域から入射した光の一部は、偏向パターンの間の間隙から外部へ出射される。そのため、光入射領域から入った光がほとんど外周方向へ送られて光入射領域の中心部が暗くなるのを防ぐことができる。しかも、前記偏向パターンの幅は、前記光軸に近い領域では光軸から遠くなるに従って徐々に増加し、かつ、光軸から遠い領域の端部では光軸から遠い側に位置する前記偏向パターンの先端に向けて徐々に減少しているので、光偏向素子の輝度ムラを小さくして均一に発光させることができる。 On the other hand, in the light deflection element according to the present invention, since the gap is formed between the deflection patterns , a part of the light incident from the light incident area is emitted to the outside from the gap between the deflection patterns . Therefore, light entering the light input region is nearly fed toward the outer periphery Ru prevents the central portion of the light incident area becomes dark. In addition, the width of the deflection pattern gradually increases as the distance from the optical axis increases in the region near the optical axis, and the deflection pattern positioned on the side far from the optical axis at the end of the region far from the optical axis. Since it gradually decreases toward the tip, the luminance unevenness of the light deflection element can be reduced and light can be emitted uniformly.

本発明に係る光偏向素子のある実施態様では、前記偏向パターンの両側辺が、前記光軸に近い領域では前記光軸を中心とする半径方向と一致している。 In an embodiment of the optical deflection element according to the present invention, both sides of the deflection pattern coincide with a radial direction centered on the optical axis in a region close to the optical axis.

本発明に係る光偏向素子の別な実施態様では、前記導光領域が、前記光軸から離れるに従って次第に厚みが小さくなっている。よって、導光領域に入った光は、導光領域の両面で反射を繰り返しながら外周方向へ導光されつつ、少しずつ外部へ出射され、光偏向素子の発光エリアを均一に発光させる。導光領域から少しずつ光を出射させる方法としては、導光領域の裏面に拡散インクを塗布したり、光学パターンを形成する方法もあるが、この実施態様によれば、光偏向素子の製造工程が複雑にならない。   In another embodiment of the light deflection element according to the present invention, the thickness of the light guide region gradually decreases as the distance from the optical axis increases. Therefore, the light entering the light guide region is emitted to the outside little by little while being guided in the outer peripheral direction while being repeatedly reflected on both surfaces of the light guide region, and uniformly emits the light emitting area of the light deflection element. As a method of emitting light little by little from the light guide region, there is a method of applying diffusion ink to the back surface of the light guide region or forming an optical pattern. According to this embodiment, the manufacturing process of the light deflection element Is not complicated.

本発明に係る光偏向素子のさらに別な実施態様では、前記光入射領域は、球面状に窪んでいる。かかる実施態様によれば、光入射領域を透過して光偏向素子に入射する光を広げることができ、輝度の均一性を向上させることができる。   In still another embodiment of the light deflection element according to the present invention, the light incident area is recessed in a spherical shape. According to such an embodiment, it is possible to spread the light that is transmitted through the light incident region and incident on the light deflection element, and it is possible to improve the uniformity of luminance.

本発明に係る光偏向素子のさらに別な実施態様では、前記間隙は、前記光出射側の面から外部へ光を出射させるものであり、平坦面でもよく、湾曲面でもよく、屈曲面でもよい。また、前記偏向パターン及び前記間隙は滑らかに形成されていて、全体として断面が正弦波状となっていてもよい。   In still another embodiment of the light deflection element according to the present invention, the gap emits light from the surface on the light emission side to the outside, and may be a flat surface, a curved surface, or a bent surface. . Further, the deflection pattern and the gap may be formed smoothly, and the cross section may be sinusoidal as a whole.

前記光出射側の面の光入射領域と対向する領域は、前記斜面を均したとき、少なくとも中央部が平面となったものでもよく、前記光軸を中心とする回転対称な曲面であってもよい。前者の方が光偏向素子の作製が容易であるが、後者の方が光入射領域を透過した光を広げることできる。   The region facing the light incident region on the light emitting side surface may be a flat surface at least in the center when the slope is leveled, or may be a rotationally symmetric curved surface with the optical axis as the center. Good. The former is easier to manufacture the light deflection element, but the latter can spread the light transmitted through the light incident region.

また、本発明に係る光偏向素子のさらに別な実施態様では、前記光入射側の面の前記光入射領域に対向する領域において前記光軸の近傍に前記斜面を設けていない。光軸の位置まで斜面を設けると多数の斜面が光軸の位置に集まるので、斜面(あるいは、成形金型の斜面部分)を製作するのが困難になる。本実施態様によれば、かかる困難を回避することができる。   In still another embodiment of the light deflection element according to the present invention, the inclined surface is not provided in the vicinity of the optical axis in a region facing the light incident region on the light incident side surface. If the slope is provided up to the position of the optical axis, many slopes gather at the position of the optical axis, making it difficult to manufacture the slope (or the slope portion of the molding die). According to this embodiment, such difficulty can be avoided.

本発明に係る光偏向素子のさらに別な実施態様では、前記導光領域において、前記入射側の面に、光を拡散させるための光拡散部を設けている。光拡散部は、たとえば前記光軸を中心とした円環状の凹凸パターン、放射状パターン、ドットパターン、シボ形状や微細パターン、拡散インクの印刷などで形成することができる。かかる実施態様によれば、導光領域を導光する光が光拡散部で反射して拡散されるので、光偏向素子から出射される光の輝度分布の均一性が向上する。   In still another embodiment of the light deflection element according to the present invention, a light diffusing portion for diffusing light is provided on the incident-side surface in the light guide region. The light diffusing portion can be formed by, for example, an annular concavo-convex pattern centered on the optical axis, a radial pattern, a dot pattern, a wrinkle shape or a fine pattern, or printing of diffusing ink. According to such an embodiment, since the light guided through the light guide region is reflected and diffused by the light diffusing section, the uniformity of the luminance distribution of the light emitted from the light deflection element is improved.

本発明に係る光偏向素子のさらに別な実施態様では、前記偏向パターンの断面形状が、それぞれ異なっている。かかる実施態様によれば、リング状の輝度ムラが発生しにくくなる。   In still another embodiment of the optical deflection element according to the present invention, the sectional shapes of the deflection patterns are different from each other. According to such an embodiment, ring-shaped luminance unevenness hardly occurs.

本発明に係る光学組立体は、本発明に係る光偏向素子と、前記光偏向素子の前記光入射領域に対向させて配置された光源とを備えている。本発明によれば、発光エリアの面積が広く、しかも、全体を均一に発光させることのできる光学組立体を作製することができる。   An optical assembly according to the present invention includes the light deflection element according to the present invention, and a light source arranged to face the light incident area of the light deflection element. According to the present invention, it is possible to produce an optical assembly that has a large light emitting area and that can uniformly emit light as a whole.

本発明に係る照光スイッチは、押ボタンと、前記押ボタンに対向させて前記押ボタンの後方に配置された本発明に係る光偏向素子と、前記光偏向素子の前記光入射領域に対向させて配置された光源と、前記押ボタンを押さえたとき互いに電気的に導通する第1の接点及び第2の接点とを備えている。本発明によれば、発光エリアの面積が広く、しかも、全体を均一に発光させることのできる照光スイッチを作製することができる。   The illumination switch according to the present invention includes a push button, the light deflection element according to the present invention disposed behind the push button so as to face the push button, and the light incident area of the light deflection element. And a first contact and a second contact that are electrically connected to each other when the push button is pressed. According to the present invention, it is possible to manufacture an illumination switch that has a large light emitting area and can emit light uniformly.

本発明に係る照光スイッチでは、押ボタンを押している状態と押していない状態で押ボタンと光源との距離が変化するので、押ボタンを押している状態における光源発光時の発光エリアの輝度分布と、押ボタンを押していない状態における光源発光時の発光エリアの輝度分布とが、互いに異なる。この場合には、押ボタンを押したときと押ボタンを押していないときとで明るさが変わるので、照光スイッチの視覚的な操作感が良好になる。   In the illumination switch according to the present invention, the distance between the push button and the light source changes between when the push button is pressed and when the push button is not pressed. The luminance distributions of the light emitting areas at the time of light source emission when the button is not pressed are different from each other. In this case, since the brightness changes between when the push button is pressed and when the push button is not pressed, the visual operation feeling of the illumination switch is improved.

本発明に係る面光源装置は、本発明に係る光偏向素子と、前記光偏向素子の前記光入射領域に対向させて配置された光源と、前記光偏向素子の光出射側に配置された拡散シートとを備えている。本発明によれば、発光エリアの面積が広く、しかも、全体を均一に発光させることのできる面光源装置を作製することができる。   A surface light source device according to the present invention includes a light deflection element according to the present invention, a light source disposed to face the light incident area of the light deflection element, and a diffusion disposed on a light emission side of the light deflection element. And a seat. According to the present invention, it is possible to manufacture a surface light source device having a large light emitting area and capable of uniformly emitting light as a whole.

本発明に係る液晶表示装置は、本発明に係る面光源装置と、前記面光源装置の光出射側に配置した液晶パネルとを備えている。かかる液晶表示装置によれば、液晶表示装置の画面の視認性が良好になる。   The liquid crystal display device according to the present invention includes the surface light source device according to the present invention and a liquid crystal panel disposed on the light emitting side of the surface light source device. According to such a liquid crystal display device, the visibility of the screen of the liquid crystal display device is improved.

なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。   The means for solving the above-described problems in the present invention has a feature of appropriately combining the constituent elements described above, and the present invention enables many variations by combining such constituent elements. .

図1は、本発明の実施形態1による照光スイッチの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an illumination switch according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、図1に示す照光スイッチの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the illumination switch shown in FIG. 図3は、図1のX−X線に沿った断面を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line XX of FIG. 図4は、本発明の実施形態1の照光スイッチにおける、端子バネをインサート成形されたスイッチ基板の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a switch board in which a terminal spring is insert-molded in the illuminated switch according to the first embodiment of the present invention. 図5Aは、本発明の実施形態1の照光スイッチに用いられている光制御板(光偏向素子)の斜視図である。図5Bは、当該光制御板の上面図である。FIG. 5A is a perspective view of a light control plate (light deflection element) used in the illumination switch according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5B is a top view of the light control plate. 図6Aは、図5Aの光制御板の一部破断した斜視図である。図6Bは、当該光制御板の断面図である。6A is a partially broken perspective view of the light control plate of FIG. 5A. FIG. 6B is a cross-sectional view of the light control plate. 図7Aは、図5BのY部拡大図である。図7Bは、図7AのZ部拡大図である。FIG. 7A is an enlarged view of a Y portion in FIG. 5B. FIG. 7B is an enlarged view of a portion Z in FIG. 7A. 図8Aは、偏向パターンの斜視図である。図8Bは、偏向パターンの上面図である。図8Cは、偏向パターンの長さ方向に沿った断面図である。図8Dは、偏向パターンの幅方向に沿った拡大断面図である。FIG. 8A is a perspective view of a deflection pattern. FIG. 8B is a top view of the deflection pattern. FIG. 8C is a cross-sectional view along the length direction of the deflection pattern. FIG. 8D is an enlarged cross-sectional view along the width direction of the deflection pattern. 図9は、光源から出射した光の挙動を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the behavior of light emitted from the light source. 図10A及び図10Bは、偏向パターンとその間の光透過部を透過する光の挙動を示す長さ方向に沿った断面図と幅方向に沿った断面図である。10A and 10B are a cross-sectional view along the length direction and a cross-sectional view along the width direction showing the behavior of the light transmitted through the light transmission part between the deflection patterns. 図11は、光制御板を有しない比較例の輝度分布と、光制御板を備えた実施形態1の輝度分布を表したグラフである。FIG. 11 is a graph showing the luminance distribution of the comparative example having no light control plate and the luminance distribution of the first embodiment including the light control plate. 図12Aは、光制御板を有しない比較例の輝度分布を示す図である。図12Bは、光制御板を備えた実施形態1の輝度分布を示す図である。FIG. 12A is a diagram illustrating a luminance distribution of a comparative example having no light control plate. FIG. 12B is a diagram illustrating a luminance distribution of Embodiment 1 including a light control plate. 図13は、押ボタンを押している状態と押していない状態における照光スイッチの発光エリアにおける輝度分布を表したグラフである。FIG. 13 is a graph showing the luminance distribution in the light emitting area of the illumination switch when the push button is pressed and not pressed. 図14Aは、押ボタンを押している状態における照光スイッチの発光エリアにおける輝度分布を示す図である。図14Bは、押ボタンを押していない状態における照光スイッチの発光エリアにおける輝度分布を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing a luminance distribution in the light emitting area of the illumination switch in a state where the push button is pressed. FIG. 14B is a diagram illustrating a luminance distribution in the light emitting area of the illumination switch when the push button is not pressed. 図15A、図15B及び図15Cは、偏向パターンの種々の断面形状を示す図である。15A, 15B, and 15C are diagrams showing various cross-sectional shapes of the deflection pattern. 図16A、図16B及び図16Cは、偏向パターンと光透過部の種々の断面形状を示す図である。16A, 16B, and 16C are diagrams showing various cross-sectional shapes of the deflection pattern and the light transmission portion. 図17A、図17B及び図17Cは、偏向パターンの間の光透過部の種々の断面形状を示す図である。17A, 17B, and 17C are diagrams showing various cross-sectional shapes of the light transmission portion between the deflection patterns. 図18A、図18B及び図18Cは、偏向パターンと光透過部の種々の断面形状を示す図である。18A, 18B, and 18C are diagrams showing various cross-sectional shapes of the deflection pattern and the light transmission portion. 図19は、光制御板の傾斜した上面に、中心軸と平行な方向の光が入射する場合に、その光が光制御板の上面で全反射する最小の傾斜角を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing the minimum inclination angle at which light is totally reflected on the upper surface of the light control plate when light in a direction parallel to the central axis is incident on the inclined upper surface of the light control plate. 図20は、本発明の実施形態1による光制御板の変形例を説明する断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a modification of the light control plate according to the first embodiment of the present invention. 図21Aは、本発明の実施形態1による光制御板の光入射領域の別な形状を示す概略図である。図21Bは、本発明の実施形態1による光制御板の光入射領域のさらに別な形状を示す概略図である。FIG. 21A is a schematic diagram illustrating another shape of the light incident region of the light control plate according to the first embodiment of the present invention. FIG. 21B is a schematic diagram illustrating still another shape of the light incident region of the light control plate according to the first embodiment of the present invention. 図22A及び図22Bは、本発明の実施形態2による光制御板のパターン領域を拡大して示す平面図と、その拡大断面図である。22A and 22B are an enlarged plan view and a plan view showing an enlarged pattern region of the light control plate according to the second embodiment of the present invention. 図23A及び図23Bは、本発明の実施形態3による光制御板のパターン領域を拡大して示す平面図と、その拡大断面図である。23A and 23B are an enlarged plan view and a plan view showing an enlarged pattern region of the light control plate according to Embodiment 3 of the present invention. 図24A及び図24Bは、本発明の実施形態3による光制御板に設けられたドット状をした偏向パターンの斜視図と平面図である。24A and 24B are a perspective view and a plan view of a dot-shaped deflection pattern provided on the light control plate according to the third embodiment of the present invention. 図25Aは、本発明の実施形態4による光制御板の下面側から見た斜視図である。図25Bは、図25Aの光制御板の拡大断面図である。FIG. 25A is a perspective view seen from the lower surface side of the light control plate according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 25B is an enlarged cross-sectional view of the light control plate of FIG. 25A. 図26A、図26B及び図26Cは、偏向パターンの異なる断面形状を示す図である。26A, 26B, and 26C are diagrams showing different cross-sectional shapes of the deflection pattern. 図27Aは、リング状の輝度ムラが生じる原因を説明する概略図である。図27Bは傾斜角が個々に異なる偏向パターンを示す断面図である。図27Cは、図27Bの偏向パターンを用いたときに光源の光が広がる様子を説明する概略図である。FIG. 27A is a schematic diagram for explaining the cause of ring-shaped luminance unevenness. FIG. 27B is a cross-sectional view showing deflection patterns having different inclination angles. FIG. 27C is a schematic diagram for explaining how light from the light source spreads when the deflection pattern of FIG. 27B is used. 図28は、本発明の実施形態5による液晶表示装置を示す概略断面図である。FIG. 28 is a schematic sectional view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 5 of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various design changes can be made without departing from the gist of the present invention.

(実施形態1)
〔照光スイッチの構造〕
以下、図1−6を参照して本発明の実施形態1による照光スイッチの構造を説明する。図1、図2及び図3は、本発明の実施形態1による照光スイッチ11の斜視図、分解斜視図、図1のX−X線断面図である。図4は照光スイッチ11に用いられるスイッチ基板12の斜視図である。図5Aは、照光スイッチ11に用いられる光偏向素子、すなわち光制御板31の裏面側から見た斜視図である。図5Bは光制御板31の上面図である。図6A及び図6Bは、光制御板31の一部破断した斜視図と断面図である。なお、図1及び図2は、照光スイッチ11を立てた状態で表しているが、以下において上下方向とは、図1や図2などによらず、図3の断面図における上下方向を指すものとする(例えば、光源25や第1の接点22a、第2の接点22bなどから、導光領域37や押ボタン14に向かう方向を上方向という)。
(Embodiment 1)
[Structure of illuminated switch]
Hereinafter, the structure of the illumination switch according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3 are a perspective view, an exploded perspective view, and a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 1, of the illumination switch 11 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the switch board 12 used in the illumination switch 11. FIG. 5A is a perspective view of the light deflection element used in the illumination switch 11, that is, the light control plate 31 as viewed from the back side. FIG. 5B is a top view of the light control plate 31. 6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view, partly broken, of the light control plate 31. FIG. 1 and 2 show the illumination switch 11 in an upright state, but in the following, the vertical direction refers to the vertical direction in the cross-sectional view of FIG. 3 regardless of FIG. 1 and FIG. (For example, the direction from the light source 25, the first contact 22a, the second contact 22b, and the like toward the light guide region 37 and the push button 14 is referred to as an upward direction).

図1を参照すると、照光スイッチ11の外観は、スイッチ基板12と、スイッチ基板12の両側面に露出した外部端子13a、13b、21a、21bと、スイッチ基板12の上面に配置された押ボタン14と、押ボタン14の周囲を囲む額縁状のフレーム15によって構成されている。照光スイッチ11は正面から見た形状が丸形のものであってもよいが、以下においては、図1に示すような角形のものについて説明する。   Referring to FIG. 1, the illumination switch 11 has an appearance of a switch board 12, external terminals 13 a, 13 b, 21 a, 21 b exposed on both side surfaces of the switch board 12, and a push button 14 disposed on the upper surface of the switch board 12. And a frame 15 having a frame shape surrounding the periphery of the push button 14. Although the illumination switch 11 may have a round shape when viewed from the front, a rectangular shape as shown in FIG. 1 will be described below.

照光スイッチ11においては、押ボタン14を押し込むと、内部の接点どうしが導通して照光スイッチ11がオンとなる。押ボタン14を離すと、押ボタン14が元の位置に復帰し、内部の接点どうしが絶縁状態となって照光スイッチ11がオフとなる。   In the illumination switch 11, when the push button 14 is pushed in, the internal contacts are brought into conduction and the illumination switch 11 is turned on. When the push button 14 is released, the push button 14 returns to the original position, the internal contacts are insulated and the illumination switch 11 is turned off.

照光スイッチ11は、図2に示すような部品によって構成されている。スイッチ基板12は、白色樹脂(たとえば、白色のポリカーボネイト樹脂)によって成形されている。スイッチ基板12は、その上面に箱状の収納部16を有している。スイッチ基板12の対向する両側面には、フレーム15を取り付けるための複数個の爪17が突設されている。また、収納部16の底面には円形の凹部24が形成されている。   The illumination switch 11 is composed of components as shown in FIG. The switch substrate 12 is formed of a white resin (for example, white polycarbonate resin). The switch substrate 12 has a box-shaped storage portion 16 on the upper surface thereof. A plurality of claws 17 for attaching the frame 15 are provided on both opposite sides of the switch board 12. A circular recess 24 is formed on the bottom surface of the storage portion 16.

スイッチ基板12は、4つの端子バネ18a、18b、19a、19bを埋め込んでインサート成形されている。光源用の端子バネ18a、18bは、それぞれ一端に光源実装用の電極パッド20a、20bが設けられ、他端に外部端子21a、21bを有している。端子バネ18a、18bをスイッチ基板12にインサート成形した状態では、図4に示すように、2つの電極パッド20a、20bが凹部24の中央に並んで露出しており、外部端子21a、21bがスイッチ基板12の側面から突出している。   The switch board 12 is insert-molded by embedding four terminal springs 18a, 18b, 19a, 19b. The light source terminal springs 18a and 18b are respectively provided with light source mounting electrode pads 20a and 20b at one end and external terminals 21a and 21b at the other end. In the state where the terminal springs 18a and 18b are insert-molded on the switch board 12, as shown in FIG. 4, the two electrode pads 20a and 20b are exposed side by side in the center of the recess 24, and the external terminals 21a and 21b are switched. It protrudes from the side surface of the substrate 12.

端子バネ19a、19bは、それぞれ両端に外部端子13a、13bを有している。端子バネ19aは、中央部に矩形状をした第1の接点22aを備えている。端子バネ19bは、中央部に矩形状をした第2の接点22bを備えている。端子バネ19a、19bをスイッチ基板12にインサート成形した状態では、図4に示すように、第1の接点22aは電極パッド20a、20bの近傍において露出している。第2の接点22bは、第1の接点22aの反対側において凹部24内の縁に露出している。また、各端子バネ19a、19bの外部端子13a、13bは、スイッチ基板12の側面から突出している。   The terminal springs 19a and 19b have external terminals 13a and 13b at both ends, respectively. The terminal spring 19a includes a first contact 22a having a rectangular shape at the center. The terminal spring 19b includes a second contact 22b having a rectangular shape at the center. In a state where the terminal springs 19a and 19b are insert-molded on the switch substrate 12, as shown in FIG. 4, the first contact 22a is exposed in the vicinity of the electrode pads 20a and 20b. The second contact 22b is exposed at the edge in the recess 24 on the opposite side of the first contact 22a. The external terminals 13 a and 13 b of the terminal springs 19 a and 19 b protrude from the side surface of the switch board 12.

光源25はLEDであって、図3に示すように、下面の電極を電極パッド20a、20bに接合することにより、スイッチ基板12の中央に実装されている。光源25は、白色LEDを用いられることが多いが、赤色LEDや青色LEDなどの有色LEDであってもよい。   The light source 25 is an LED, and is mounted on the center of the switch substrate 12 by bonding the electrodes on the lower surface to the electrode pads 20a and 20b as shown in FIG. As the light source 25, a white LED is often used, but a colored LED such as a red LED or a blue LED may be used.

反転バネ26は、図2に示すように、皿バネの外周部を複数箇所で切り欠いた形状となっている。反転バネ26は、凹部24の内側に嵌め込まれている(図3参照)。反転バネ26の外周縁は第2の接点22bの上に重なっていて第2の接点22bと接触している。反転バネ26の内周部は、第1の接点22aの上方に位置していて第1の接点22aから離間している。   As shown in FIG. 2, the reversing spring 26 has a shape in which the outer peripheral portion of the disc spring is cut out at a plurality of locations. The reversal spring 26 is fitted inside the recess 24 (see FIG. 3). The outer peripheral edge of the reversing spring 26 overlaps with the second contact 22b and is in contact with the second contact 22b. The inner peripheral portion of the reversing spring 26 is located above the first contact 22a and is separated from the first contact 22a.

光源25は光制御板31の光入射領域32に対応する位置に配置され、光制御板31と光源25によって光学組立体が構成されている。また、反転バネ26の中央部にあいた孔27からは、光源25の上面が飛び出ている。   The light source 25 is disposed at a position corresponding to the light incident area 32 of the light control plate 31, and the light control plate 31 and the light source 25 constitute an optical assembly. Further, the upper surface of the light source 25 protrudes from the hole 27 provided at the center of the reversing spring 26.

光制御板31は、反転バネ26の上に載置される(図3を参照)。光制御板31は、ポリカーボネイト樹脂(PC)やポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)のように大きな屈折率を有する透明樹脂によって成形されている。また、樹脂以外でも、透明なガラスなどによって光制御板31を作製してもよい。光制御板31の上面の外周には厚肉のリブ39が設けられており、リブ39の各辺中央部には支持部40が突設され、各支持部40の内側角部には被嵌合部40aが凹設されている。光制御板31のその他の詳細な形状は、後述する。   The light control plate 31 is placed on the reversing spring 26 (see FIG. 3). The light control plate 31 is formed of a transparent resin having a large refractive index, such as polycarbonate resin (PC) or polymethyl methacrylate resin (PMMA). Moreover, you may produce the light-control board 31 with transparent glass etc. other than resin. Thick ribs 39 are provided on the outer periphery of the upper surface of the light control plate 31, and support portions 40 project from the central portions of the sides of the ribs 39. The joint 40a is recessed. Other detailed shapes of the light control plate 31 will be described later.

光制御板31の上には拡散シート41を配置している。拡散シート41は、ヘイズ値の高いものであって、たとえばヘイズ値が90%以上のものが好ましい。拡散シート41の4辺中央部には、嵌合部42が突出している。拡散シート41は、嵌合部42を光制御板31の被嵌合部40aにはめ込むようにして、光制御板31の上で支持される。   A diffusion sheet 41 is disposed on the light control plate 31. The diffusion sheet 41 has a high haze value, and preferably has a haze value of 90% or more, for example. At the center of the four sides of the diffusion sheet 41, a fitting portion 42 protrudes. The diffusion sheet 41 is supported on the light control plate 31 such that the fitting portion 42 is fitted into the fitted portion 40 a of the light control plate 31.

押ボタン14は、半透明の樹脂によって成形されており、光を散乱させる機能を備えている。たとえば、POM(ポリオキシメチレン)、乳白色のPC(ポリカーボネイト樹脂)、乳白色のPMMA(ポリメチルメタクリレート)によって成形されている。また、押ボタン14は赤や緑などに着色されていてもよく、文字やマークを印刷又は刻印されていてもよい。   The push button 14 is formed of a translucent resin and has a function of scattering light. For example, it is molded from POM (polyoxymethylene), milky white PC (polycarbonate resin), or milky white PMMA (polymethyl methacrylate). Further, the push button 14 may be colored red or green, and may be printed or stamped with characters or marks.

フレーム15は不透明樹脂によって額縁状に成形されている。フレーム15の窓46には、押ボタン14が摺動自在に嵌め込まれるとともに、押ボタン14の4箇所のコーナー部に設けたフランジ45が窓46の縁の下面に当接することで押ボタン14が窓46から上方へ抜けるのを防いでいる。なお、光制御板31の支持部40にも、窓46の縁の下面に当接させるためのステップ部40bが設けられている。フレーム15の両側面には下方へ向けて係合フック47が飛び出ており、係合フック47をスイッチ基板12の爪17に引っ掛けることによりフレーム15をスイッチ基板12に着脱可能に取り付けることができる。   The frame 15 is formed in a frame shape with an opaque resin. The push button 14 is slidably fitted into the window 46 of the frame 15, and flanges 45 provided at four corners of the push button 14 come into contact with the lower surface of the edge of the window 46, thereby pushing the push button 14. This prevents the window 46 from passing upward. Note that the support portion 40 of the light control plate 31 is also provided with a step portion 40 b for making contact with the lower surface of the edge of the window 46. Engagement hooks 47 protrude downward on both side surfaces of the frame 15, and the frame 15 can be detachably attached to the switch board 12 by hooking the engagement hooks 47 on the claws 17 of the switch board 12.

照光スイッチ11は、上記のような部品によって図3に示すように組み立てられる。すなわち、スイッチ基板12は、端子バネ18a、18b、19a及び19bをインサート成形されている。光源25は、スイッチ基板12の上面において電極パッド20a、20bの上に実装され、電極パッド20a、20b間に電気的に接続されている。スイッチ基板12の上面に反転バネ26を置くときには、反転バネ26を凹部24の内側に嵌め込んで位置決めし、光源25の上面(光出射面)を反転バネ26の孔27から上方へ突出させるとともに、反転バネ26の外周部下端を第2の接点22bに接触させる。上面に拡散シート41を取りつけられた光制御板31は、光源25及び反転バネ26の上に配置される。押ボタン14を下面側からフレーム15の窓46に通し、その状態で押ボタン14を光制御板31及び拡散シート41の上に重ねるとともに、フレーム15をスイッチ基板12の上に重ねる。さらに、フレーム15の係合フック47をスイッチ基板12の爪17に係合させることによって照光スイッチ11を組み立てる。こうして組み立てた状態では、光制御板31の中心軸Cは、光源25の光軸(光源25から出射する主光線と一致する軸線)とほぼ一致している。   The illumination switch 11 is assembled as shown in FIG. That is, the switch board 12 is insert-molded with terminal springs 18a, 18b, 19a and 19b. The light source 25 is mounted on the electrode pads 20a and 20b on the upper surface of the switch substrate 12, and is electrically connected between the electrode pads 20a and 20b. When the reversing spring 26 is placed on the upper surface of the switch board 12, the reversing spring 26 is fitted and positioned inside the recess 24, and the upper surface (light emitting surface) of the light source 25 is projected upward from the hole 27 of the reversing spring 26. The lower end of the outer periphery of the reversing spring 26 is brought into contact with the second contact 22b. The light control plate 31 having the diffusion sheet 41 attached on the upper surface is disposed on the light source 25 and the reversing spring 26. The push button 14 is passed through the window 46 of the frame 15 from the lower surface side. In this state, the push button 14 is overlaid on the light control plate 31 and the diffusion sheet 41, and the frame 15 is overlaid on the switch board 12. Further, the illumination switch 11 is assembled by engaging the engagement hook 47 of the frame 15 with the claw 17 of the switch board 12. In this assembled state, the central axis C of the light control plate 31 substantially coincides with the optical axis of the light source 25 (the axis line that coincides with the principal ray emitted from the light source 25).

〔接点の開閉動作〕
この照光スイッチ11は、つぎのようにして第1の接点22aと第2の接点22bの間を開閉される。図3に示すように、押ボタン14が押されていない場合には、反転バネ26が第1の接点22aから離間していて第1の接点22aに接触していないので、第1の接点22aと第2の接点22bの間は開かれている。
[Contact open / close operation]
The illumination switch 11 is opened and closed between the first contact 22a and the second contact 22b as follows. As shown in FIG. 3, when the push button 14 is not pressed, the reversing spring 26 is separated from the first contact 22a and is not in contact with the first contact 22a. And the second contact 22b are open.

押ボタン14を指で下方へ押すと、押ボタン14とともに光制御板31が押し下げられる。そのため、操作部33によって反転バネ26が押し潰されて第1の接点22aに接触し、反転バネ26を介して第1の接点22aと第2の接点22bの間が閉じられる。反転バネ26は押し潰される際に座屈変形するので、押ボタン14を押す際のクリック感を得ることができる。   When the push button 14 is pushed downward with a finger, the light control plate 31 is pushed down together with the push button 14. Therefore, the reversing spring 26 is crushed by the operating portion 33 to come into contact with the first contact 22 a, and the first contact 22 a and the second contact 22 b are closed via the reversing spring 26. Since the reversing spring 26 is buckled and deformed when being crushed, a click feeling when the push button 14 is pressed can be obtained.

また、押ボタン14を離すと、反転バネ26の弾性復元力によって押ボタン14と光制御板31が元の位置に戻り、反転バネ26が第1の接点22aから離れて第1の接点22aと第2の接点22bの間が開かれる。押ボタン14を離す際にも、反転バネ26によってクリック感を得ることができる。   When the push button 14 is released, the push button 14 and the light control plate 31 are returned to their original positions by the elastic restoring force of the reversing spring 26, and the reversing spring 26 is separated from the first contact 22a and the first contact 22a. The space between the second contacts 22b is opened. A click feeling can also be obtained by the reversal spring 26 when releasing the push button 14.

〔光制御板の構造〕
つぎに、光制御板31の形状を詳細に説明する。図5Aは、光制御板31の裏面側から見た斜視図であって、図5Bは、光制御板31の光入射領域32を示す拡大図である。図6Aは、光制御板31の一部破断した斜視図である。図6Bは、光制御板31の断面図である。
[Structure of light control plate]
Next, the shape of the light control plate 31 will be described in detail. 5A is a perspective view seen from the back side of the light control plate 31, and FIG. 5B is an enlarged view showing the light incident region 32 of the light control plate 31. FIG. 6A is a partially broken perspective view of the light control plate 31. FIG. 6B is a cross-sectional view of the light control plate 31.

光制御板31の下面51は、中心に向かって下方へ下がる緩やかな傾斜面となっている。光制御板31の下面の全体的な形状は、光制御板31の中心軸C(光源25の光軸と一致する。)を軸とする回転対称な円錐台形状となっている。光制御板31の下面中央部(光源25に対向する部分)には、球面状に窪んだ光入射領域32が設けられている。光制御板31の下面において光入射領域32の周囲には、反転バネ26を押さえるための操作部33が環状に突設している。光入射領域32は、図6Bに示した形状の凹部を光制御板31の中心軸Cの回りに回転させた形状となっている。   The lower surface 51 of the light control plate 31 is a gently inclined surface that falls downward toward the center. The overall shape of the lower surface of the light control plate 31 is a rotationally symmetric frustoconical shape about the central axis C of the light control plate 31 (which coincides with the optical axis of the light source 25). A light incident region 32 that is recessed in a spherical shape is provided at the center of the lower surface of the light control plate 31 (the portion facing the light source 25). On the lower surface of the light control plate 31, an operation portion 33 for pressing the reversing spring 26 protrudes in an annular shape around the light incident region 32. The light incident area 32 has a shape obtained by rotating a recess having the shape shown in FIG. 6B around the central axis C of the light control plate 31.

光制御板31の上面のうち、リブ39で囲まれた領域は光を出射させるための光出射面28(発光エリアということもある。)となっている。この実施形態では、光出射面28は平らな面となっている。光出射面28のうち、光入射領域32と対向する領域は、V溝状をした多数の偏向パターン52が放射状に配列されたパターン領域となっている。   A region surrounded by the ribs 39 on the upper surface of the light control plate 31 is a light emitting surface 28 (also referred to as a light emitting area) for emitting light. In this embodiment, the light emitting surface 28 is a flat surface. In the light emitting surface 28, a region facing the light incident region 32 is a pattern region in which a large number of V-groove-shaped deflection patterns 52 are radially arranged.

図8A〜8Dは、一つの偏向パターン52の形状を表している。図8Aは、偏向パターン52の斜視図である。図8Bは、偏向パターン52の真上から見た形状を表す。図8C及び図8Dは、偏向パターン52の長手方向に沿った断面と、幅方向に沿った拡大断面を表す。偏向パターン52は、図8Dに示すように、2つの斜面53a、53b(斜面は平面であってもよく、曲面であってもよい。)からなるV溝によって形成されており、図8Cのように長さ方向に沿ってV溝の深さが徐々に変化している。偏向パターン52は、上から見ると図8Bのようなリーフ状となっている。偏向パターン52は、中心領域では、中心軸C側の端から遠くなるに従ってV溝の幅及び深さが緩やかに増加しており、外周領域では、中心軸C側の端から遠くなるに従ってV溝の幅及び深さが比較的急速に減少している。この斜面53a、53bの傾斜角βは約45°となっている。   8A to 8D show the shape of one deflection pattern 52. FIG. FIG. 8A is a perspective view of the deflection pattern 52. FIG. 8B shows a shape viewed from directly above the deflection pattern 52. 8C and 8D show a cross section along the longitudinal direction of the deflection pattern 52 and an enlarged cross section along the width direction. As shown in FIG. 8D, the deflection pattern 52 is formed by a V-groove composed of two inclined surfaces 53a and 53b (the inclined surface may be a flat surface or a curved surface), as shown in FIG. 8C. The depth of the V-groove gradually changes along the length direction. The deflection pattern 52 has a leaf shape as shown in FIG. 8B when viewed from above. In the center region, the deflection pattern 52 has a V-groove width and depth that gradually increase as the distance from the end on the center axis C side increases. In the outer peripheral region, the V groove increases as the distance from the end on the center axis C side increases. The width and depth of the are decreasing relatively rapidly. The inclination angle β of the inclined surfaces 53a and 53b is about 45 °.

放射状に配列された偏向パターン52の拡大図を図7A及び図7Bに示す。図7Aは、図5BのY部を拡大した図である。また、図7Bは、図7AのZ部を拡大した図である。偏向パターン52は、それぞれ中心側の端が光制御板31の中心軸C上にあり、中心軸C上の点を中心として放射状に配列されている。各偏向パターン52の中心軸Cに近い領域では、両側辺も中心軸C上の点を中心とする半径方向に一致している。偏向パターン52は隙間なく配列されているのでなく、図7Bに示すように、偏向パターン52間の隙間には平坦な光透過部54が形成されている。この光透過部54も、中心軸C上の点を中心として放射状に配列している。なお、図7Bでは、光透過部54を分かりやすくするため、一方の傾きの斜面53aと他方の傾きの斜面53bにハッチングを施している。   7A and 7B are enlarged views of the deflection pattern 52 arranged in a radial pattern. FIG. 7A is an enlarged view of a Y portion in FIG. 5B. FIG. 7B is an enlarged view of a Z portion in FIG. 7A. Each of the deflection patterns 52 has an end on the center side on the center axis C of the light control plate 31 and is arranged radially with a point on the center axis C as a center. In a region near the central axis C of each deflection pattern 52, both side edges also coincide with the radial direction centered on a point on the central axis C. The deflection patterns 52 are not arranged without gaps, but flat light transmission portions 54 are formed in the gaps between the deflection patterns 52 as shown in FIG. 7B. The light transmitting portions 54 are also arranged radially with a point on the central axis C as a center. In FIG. 7B, in order to make the light transmission part 54 easy to understand, hatching is applied to one inclined surface 53a and the other inclined surface 53b.

光制御板31の光入射領域32及びパターン領域よりも外周側の領域は、外周側へ向かうほど厚みの薄くなった導光領域37となっている。   A region on the outer peripheral side of the light incident region 32 and the pattern region of the light control plate 31 is a light guide region 37 that becomes thinner toward the outer peripheral side.

光制御板31が矩形状である場合、導光領域37を光制御板31の四隅まで延長すると、光制御板31の隅部で導光領域37の肉厚が小さくなって強度が低下する。あるいは、強度低下を防ぐためには、光制御板31の厚みを大きくする必要がある。そのため矩形状の光制御板31の場合には、導光領域37は各辺の中央部あたりまでとし、隅部は一定の厚みに成形している。よって、光制御板31の厚みが薄くても、隅部における強度が低下するのを防ぐことができる。   When the light control plate 31 is rectangular, if the light guide region 37 is extended to the four corners of the light control plate 31, the thickness of the light guide region 37 is reduced at the corners of the light control plate 31, and the strength is reduced. Or in order to prevent a strength fall, it is necessary to enlarge the thickness of the light control board 31. FIG. Therefore, in the case of the rectangular light control plate 31, the light guide region 37 extends to the center of each side, and the corners are formed to have a constant thickness. Therefore, even if the thickness of the light control plate 31 is thin, it is possible to prevent the strength at the corners from decreasing.

さらに、光制御板31の外周部には肉厚のリブ39を設けることにより、光制御板31の強度を高めている。   Furthermore, the strength of the light control plate 31 is increased by providing a thick rib 39 on the outer periphery of the light control plate 31.

〔照光スイッチの点灯と消灯〕
この照光スイッチ11では、光源25及び端子バネ18a、18bは、第1及び第2の接点22a、22bや反転バネ26等からなるスイッチ部分と独立した回路となっており、光源25は、外部端子21a、21bから電流を流すことによって発光する。この照光スイッチ11の光源25をスイッチ部分と関係付けるためには、照光スイッチ11の外部端子13a、13b、21a、21bを制御回路に接続する。
[Light switch on and off]
In the illumination switch 11, the light source 25 and the terminal springs 18a and 18b are circuits independent of the switch portion including the first and second contacts 22a and 22b, the reversing spring 26, and the like. Light is emitted by flowing current from 21a and 21b. In order to associate the light source 25 of the illumination switch 11 with the switch portion, the external terminals 13a, 13b, 21a, and 21b of the illumination switch 11 are connected to a control circuit.

一般的な使用方法(制御方法)では、押ボタン14を押すと、両接点22a、22b間が閉じたことを制御回路が検知し、制御回路によって光源25が発光し、照光スイッチ11が点灯する。そして、押ボタン14が復帰した後も照光スイッチ11の点灯状態が継続する。点灯状態で押ボタン14を押すと、両接点22a、22b間が閉じたことを制御回路が検知し、制御回路によって光源25が発光停止され、照光スイッチ11が消灯する。そして、押ボタン14が復帰した後も照光スイッチ11の消灯状態が継続する。   In a general method of use (control method), when the push button 14 is pressed, the control circuit detects that the contact 22a, 22b is closed, the control circuit emits the light source 25, and the illumination switch 11 is turned on. . And the lighting state of the illumination switch 11 continues after the push button 14 returns. When the push button 14 is pressed in the lighting state, the control circuit detects that the contact 22a, 22b is closed, the light source 25 is stopped by the control circuit, and the illumination switch 11 is turned off. Then, even after the push button 14 is restored, the illumination switch 11 remains off.

〔発光時の光の挙動〕
つぎに、光源25が発光しているときの光の挙動を説明する。いま、押ボタン14が押されていないが、光源25が発光していて照光スイッチ11が点灯している場合を考える。
[Behavior of light during light emission]
Next, the behavior of light when the light source 25 emits light will be described. Consider a case where the push button 14 is not pressed but the light source 25 emits light and the illumination switch 11 is lit.

まず、光源25から出射して光入射領域32に入射し、上面のパターン領域に形成された偏向パターン52に入射する光L1を考える。この光L1は、光入射領域32を透過した後、偏向パターン52に入射する。偏向パターン52に入射した光L1は、図10A、図10Bに実線で示すように、偏向パターン52の斜面53a、53bで回帰反射し、光制御板31の下面側へ戻りながら導光領域37に向かって進む。導光領域37へ入った光L1は、導光領域37の上面と下面で全反射を繰り返しながら光制御板31の外周方向へ進む。導光領域37の上面及び下面で全反射するたびに光の入射角は小さくなるので、入射角が全反射の臨界角よりも小さくなったときに導光領域37の上面又は下面から外部へ出射する。このようにして偏向パターン52で回帰反射した光は、導光領域37へ送られて光出射面28の全体から均一に出射する。   First, consider the light L1 emitted from the light source 25 and incident on the light incident region 32 and incident on the deflection pattern 52 formed in the pattern region on the upper surface. The light L1 passes through the light incident region 32 and then enters the deflection pattern 52. The light L1 incident on the deflection pattern 52 is reflected back by the slopes 53a and 53b of the deflection pattern 52 and returns to the lower surface side of the light control plate 31 and enters the light guide region 37 as shown by solid lines in FIGS. 10A and 10B. Proceed toward. The light L1 that has entered the light guide region 37 travels in the outer peripheral direction of the light control plate 31 while repeating total reflection on the upper and lower surfaces of the light guide region 37. Since the incident angle of light decreases every time the light is totally reflected on the upper and lower surfaces of the light guide region 37, the light is emitted from the upper surface or the lower surface of the light guide region 37 to the outside when the incident angle is smaller than the critical angle of total reflection. To do. The light that has been retroreflected by the deflection pattern 52 in this way is sent to the light guide region 37 and is uniformly emitted from the entire light exit surface 28.

一方、光源25から出射し光入射領域32を透過した光のうち上面の光透過部54に入射した光L2は、図10A、図10Bに破線で示すように、そのまま光透過部54を透過して光出射面28の中心部から外部へ出射する。   On the other hand, light L2 emitted from the light source 25 and transmitted through the light incident region 32 and incident on the upper light transmitting portion 54 passes through the light transmitting portion 54 as it is, as indicated by a broken line in FIGS. 10A and 10B. The light exits from the center of the light exit surface 28 to the outside.

こうして光出射面28から出射された光L1、L2は、拡散シート41や押ボタン14で拡散され、押ボタン14を均一に発光させる。   Thus, the lights L1 and L2 emitted from the light emitting surface 28 are diffused by the diffusion sheet 41 and the push button 14, and the push button 14 is caused to emit light uniformly.

本発明の実施形態1の照光スイッチ11では、光源25から出射された光を偏向パターン52で回帰反射させて外周方向へ運ぶことができるので、1個の光源25から出た光を広い領域に広げることができる。したがって、少ない個数の光源25により広い発光エリア(たとえば、縦横20mm又はそれ以上の広さのエリア)を発光させることができる。また、照光スイッチ11の高さ(厚さ)が薄くなっても(たとえば、7.4mm又はそれ以下の厚さになっても)、広い発光エリアを発光させることができる。   In the illumination switch 11 according to the first embodiment of the present invention, the light emitted from the light source 25 can be recursively reflected by the deflection pattern 52 and carried in the outer peripheral direction, so that the light emitted from one light source 25 can be spread over a wide area. Can be spread. Therefore, a large light emitting area (for example, an area having a width of 20 mm or more in the vertical and horizontal directions) can be emitted by a small number of light sources 25. Further, even if the height (thickness) of the illumination switch 11 is reduced (for example, 7.4 mm or less), a wide light emitting area can be emitted.

しかし、従来技術のように、パターン領域において偏向パターン52間に隙間が存在しない場合には、中心部へ出射された光のほとんどが外周部分へ送られ、光制御板31の中心部の輝度が低下して暗くなる。これに対し、実施形態1の照光スイッチ11では、偏向パターン52間に光透過部54を設けているので、光透過部54を透過した光L2は、その直後に光制御板31の上面から出射され、光制御板31の中心部が暗くなるのを防ぐことができる。しかも、偏向パターン52と光透過部54の面積比を調整することによって、光制御板31の中心部と外周部分の輝度を調整することができ、輝度ムラを低減することができる。   However, when there is no gap between the deflection patterns 52 in the pattern area as in the prior art, most of the light emitted to the central portion is sent to the outer peripheral portion, and the luminance of the central portion of the light control plate 31 is increased. Decreases and darkens. On the other hand, in the illumination switch 11 of the first embodiment, since the light transmission part 54 is provided between the deflection patterns 52, the light L2 transmitted through the light transmission part 54 is emitted from the upper surface of the light control plate 31 immediately after that. Thus, the central portion of the light control plate 31 can be prevented from becoming dark. In addition, by adjusting the area ratio between the deflection pattern 52 and the light transmitting portion 54, the luminance of the central portion and the outer peripheral portion of the light control plate 31 can be adjusted, and luminance unevenness can be reduced.

よって、本発明の実施形態1によれば、大面積の発光エリアを有する薄型の照光スイッチを安価に製造することが可能になり、しかも発光エリア全体を均一な輝度分布で発光させることが可能になる。また、照光スイッチ11の上面に設けた拡散シート41や押ボタン14で光を拡散させるようにしているので、光制御板31からどの方向へ光が出射されても正面から見たときに光って見えるようにすることができる。   Therefore, according to Embodiment 1 of the present invention, a thin illumination switch having a large light emitting area can be manufactured at low cost, and the entire light emitting area can be made to emit light with a uniform luminance distribution. Become. Further, since the light is diffused by the diffusion sheet 41 or the push button 14 provided on the upper surface of the illumination switch 11, no matter which direction the light is emitted from the light control plate 31, it will shine when viewed from the front. You can make it visible.

図11は、光制御板を有しない比較例の輝度分布と、光制御板を備えた実施形態1の輝度分布を表したグラフである(コンピュータシミュレーションによる)。図11において太実線(「光制御板なし」)は、光制御板を有しない比較例の照光スイッチ(すなわち、光源、拡散シート及び押ボタンによって構成された照光スイッチ)の発光エリアにおける輝度分布を表したグラフである。図11において、細実線(「実施例1」)は、本発明の実施形態1の照光スイッチの発光エリアにおける輝度分布を表したグラフであり、さらに1点鎖線(「直接光」)と破線(「導光光」)はそれぞれ実施形態1の輝度分布を直接出射光の輝度分布と導光光の輝度分布に分けて表したものである。各輝度分布は、発光エリアが縦横各20mmのものにおいて、発光エリアの対角線上における輝度分布を表している。図11の横軸は、光源25の中心(中心軸C)から対角方向へ測った距離を表し、縦軸は輝度(任意単位)を表している。   FIG. 11 is a graph showing the luminance distribution of the comparative example having no light control plate and the luminance distribution of the first embodiment including the light control plate (by computer simulation). In FIG. 11, a thick solid line (“no light control plate”) indicates the luminance distribution in the light emitting area of the illumination switch of the comparative example that does not have the light control plate (that is, the illumination switch configured by the light source, the diffusion sheet, and the push button). It is a represented graph. In FIG. 11, a thin solid line (“Example 1”) is a graph showing the luminance distribution in the light emitting area of the illumination switch according to the first embodiment of the present invention, and further, a one-dot chain line (“direct light”) and a broken line ( The “light guide light”) represents the brightness distribution of the first embodiment separately for the brightness distribution of the directly emitted light and the brightness distribution of the light guide light. Each luminance distribution represents a luminance distribution on a diagonal line of the light emitting area when the light emitting area is 20 mm in length and width. The horizontal axis in FIG. 11 represents the distance measured diagonally from the center of the light source 25 (central axis C), and the vertical axis represents the luminance (arbitrary unit).

また、図12Aは、比較例の発光エリアにおける輝度分布を白黒の濃淡で表した図である。図12Bは実施形態1の発光エリアにおける輝度分布を白黒の濃淡で表した図である。いずれも、明度の高い領域(白っぽい領域)ほど発光エリアの輝度が高く、明度の低い領域(黒っぽい領域)ほど発光エリアの輝度が低いことを表している。   FIG. 12A is a diagram showing the luminance distribution in the light emitting area of the comparative example in black and white. FIG. 12B is a diagram showing the luminance distribution in the light emitting area of Embodiment 1 in black and white. In any case, the brightness of the light emitting area is higher in the region with higher brightness (whiter region), and the luminance of the light emitting area is lower in the region with lower lightness (blackish region).

光制御板を用いない場合には、光源の出射光は拡散シートや押ボタンによって拡散されるだけであるので、図11の「光制御板なし」のグラフと、図12Aの輝度分布図のように、発光エリアの中心部の輝度が高くて中心部だけが明るく光っている。図11における破線(「導光光」)のグラフは、偏向パターン52を透過し、光制御板31の上面又は下面で少なくとも1回全反射された後に光制御板31の上面から出射された光の輝度分布を表している。このように偏向パターン52を設けるだけであると、中央部の光が偏向パターン52によって円周方向へ曲げられ光制御板31の上面で全反射されて外周方向へ送られるので、図11の破線のように輝度分布がほぼ平坦になるものの、中央部で輝度が低下してしまう。一方、図11における1点鎖線(「直接光」)のグラフは、光透過部54を透過し、光制御板31の上面及び下面で反射することなく、光制御板31を透過して直接光制御板31の上面から出射された光の輝度分布を表している。このように光透過部54を透過した直接光による輝度分布は、図11の1点鎖線のように、発光エリアの中心部で輝度が高くなる。よって、偏向パターン52と光透過部54を放射状に設けた場合の輝度分布は、図11の破線のグラフと1点鎖線のグラフの足し合わせとなり、図11の細実線及び図12Bのように発光エリアの輝度分布がほぼ均一となる。   When the light control plate is not used, the light emitted from the light source is only diffused by a diffusion sheet or a push button, so that the graph of “no light control plate” in FIG. 11 and the luminance distribution diagram of FIG. In addition, the luminance of the central portion of the light emitting area is high and only the central portion is brightly shining. A broken line graph (“light guide light”) in FIG. 11 is light emitted from the upper surface of the light control plate 31 after passing through the deflection pattern 52 and being totally reflected at least once on the upper or lower surface of the light control plate 31. Represents the luminance distribution. If only the deflection pattern 52 is provided in this way, the light at the center is bent in the circumferential direction by the deflection pattern 52 and totally reflected by the upper surface of the light control plate 31 and sent in the outer circumferential direction. As described above, the luminance distribution is almost flat, but the luminance is lowered at the center. On the other hand, the one-dot chain line (“direct light”) graph in FIG. 11 is transmitted through the light transmitting portion 54 and transmitted through the light control plate 31 without being reflected by the upper and lower surfaces of the light control plate 31. The luminance distribution of the light emitted from the upper surface of the control plate 31 is shown. As described above, the luminance distribution due to the direct light transmitted through the light transmitting portion 54 has a high luminance at the center of the light emitting area, as indicated by the one-dot chain line in FIG. Therefore, the luminance distribution in the case where the deflection pattern 52 and the light transmission portion 54 are provided in a radial pattern is the sum of the broken line graph and the one-dot chain line graph in FIG. 11, and emits light as shown in the thin solid line in FIG. 11 and FIG. 12B. The luminance distribution of the area is almost uniform.

〔押ボタンを押し込んでいる時と復帰している時との輝度分布の比較〕
つぎに、本発明の実施形態1による照光スイッチ11において、押ボタン14を押している状態と押ボタン14を押していない状態(復帰状態)とのそれぞれの発光エリアの輝度分布をシミュレーションにより求めた結果を説明する。図13は、縦横各20mmの発光エリアを有する照光スイッチ11において、発光エリアの中心を通過し、いずれかの辺と平行な線分上における輝度の分布を表したグラフである。実線のグラフは押ボタン14を押していない場合の輝度分布であり、破線のグラフは押ボタン14を押しているときの輝度分布である。図13の横軸は、光源の中心(中心軸C)から測った距離を表し、縦軸は輝度(任意単位)を表している。
[Comparison of luminance distribution when pushing the push button and returning]
Next, in the illumination switch 11 according to the first embodiment of the present invention, the results obtained by simulation of the luminance distribution of each light emitting area in the state where the push button 14 is pressed and the state where the push button 14 is not pressed (return state) are obtained. explain. FIG. 13 is a graph showing a luminance distribution on a line segment passing through the center of the light emitting area and parallel to any side in the illumination switch 11 having a light emitting area of 20 mm in length and width. The solid line graph indicates the luminance distribution when the push button 14 is not pressed, and the broken line graph indicates the luminance distribution when the push button 14 is pressed. The horizontal axis in FIG. 13 represents the distance measured from the center of the light source (center axis C), and the vertical axis represents the luminance (arbitrary unit).

また、図14Aは、押ボタン14を押している状態での発光エリア(縦横各20mm)の輝度分布を表している。図14Bは、押ボタン14を押していない状態での発光エリアの輝度分布を表している。また、図14A及び図14Bにおいても、明度の高い領域(白っぽい領域)ほど発光エリアの輝度が高く、明度の低い領域(黒っぽい領域)ほど発光エリアの輝度が低いことを表している。   FIG. 14A shows the luminance distribution of the light emitting area (vertical and horizontal 20 mm each) when the push button 14 is pressed. FIG. 14B shows the luminance distribution of the light emitting area when the push button 14 is not pressed. 14A and 14B also indicate that the brightness of the light emitting area is higher in a region with higher lightness (whiter region), and the luminance of the light emitting area is lower in a region with lower lightness (blackish region).

押ボタン14を押していない状態では、図13の実線のグラフ及び図14Bに示すように発光エリア全体がほぼ均一な輝度で発光している。これに対し、押ボタン14を押している状態では、光制御板31が光源25に近くなるので、図13の破線のグラフ及び図14Aに示すように発光エリアの中心部が少し明るくなり、その周辺部が少し暗くなる。   When the push button 14 is not pressed, the entire light emitting area emits light with substantially uniform luminance as shown in the solid line graph of FIG. 13 and FIG. 14B. On the other hand, when the push button 14 is being pressed, the light control plate 31 is close to the light source 25, so that the center of the light emitting area becomes slightly brighter as shown in the broken line graph of FIG. 13 and FIG. The part becomes a little dark.

本発明の実施形態1による照光スイッチ11では、このように押ボタン14を押しているときの発光エリアの発光具合が押ボタン14を押していないときの発光具合から変化するので、押ボタン14を押した状態であることが分かり易くなる。よって、押ボタン14を押したときには反転バネ26によってクリック感が得られるとともに、押ボタン14の発光具合が変化し、触感的にも視覚的にも押ボタン14の操作感が良好になる。   In the illumination switch 11 according to the first embodiment of the present invention, since the light emission condition of the light emission area when the push button 14 is pressed changes from the light emission condition when the push button 14 is not pressed, the push button 14 is pressed. It becomes easy to understand that it is in a state. Therefore, when the push button 14 is pressed, a feeling of clicking is obtained by the reversing spring 26, and the light emission state of the push button 14 is changed, so that the feeling of operation of the push button 14 is improved both tactilely and visually.

〔偏向パターンと直接出射光生成面の種々の形状〕
つぎに、偏向パターン52と光透過部54の種々の形状(変形例)を説明する。上記パターン領域では、図15Aに示すように、平らな斜面で形成されたV溝53a,53bによって偏向パターン52が形成され、偏向パターン52間に平らな光透過部54が形成されている。しかし、偏向パターン52及び光透過部54の形状はこれに限るものでなく、種々の断面形状が可能である。たとえば、図15Bに示すパターン領域では、偏向パターン52の谷部を平坦に形成して当該平坦面を光透過部54としている。また、図15Cに示すパターン領域では、偏向パターン52間に平らな光透過部54を形成するとともに、偏向パターン52の谷部を平坦に形成して当該平坦面を光透過部54としている。光制御板31を金型を用いて成形する場合では図15Aのような形状であれば、金型の光透過部54を形成する部分の形状がバイトの先端形状で決まるので、バラツキが小さくなり、図15Bのような形状であれば、光透過部54の割合の自由度が高くなる(光制御板31に直接加工して偏向パターン52又は光透過部54を形成する場合には、この効果は反対になる。)。図15Cのような形状であれば、光透過部54が分散するので、押ボタン14を通して見たとき光透過部54が光って目立つことがなくなる。
[Various shapes of deflection pattern and direct light generation surface]
Next, various shapes (modifications) of the deflection pattern 52 and the light transmission portion 54 will be described. In the pattern region, as shown in FIG. 15A, the deflection pattern 52 is formed by the V grooves 53 a and 53 b formed with flat slopes, and a flat light transmission portion 54 is formed between the deflection patterns 52. However, the shapes of the deflection pattern 52 and the light transmission part 54 are not limited to this, and various cross-sectional shapes are possible. For example, in the pattern region shown in FIG. 15B, the valley portion of the deflection pattern 52 is formed flat and the flat surface is used as the light transmission portion 54. Further, in the pattern region shown in FIG. 15C, flat light transmission portions 54 are formed between the deflection patterns 52, and valley portions of the deflection patterns 52 are formed flat, and the flat surfaces serve as the light transmission portions 54. In the case where the light control plate 31 is molded using a mold, if the shape is as shown in FIG. 15A, the shape of the portion of the mold that forms the light transmitting portion 54 is determined by the shape of the tip of the tool, so that variation is reduced. 15B, the degree of freedom of the ratio of the light transmission portion 54 is increased (this effect is obtained when the deflection pattern 52 or the light transmission portion 54 is formed by directly processing the light control plate 31). Is the opposite.) If the shape is as shown in FIG. 15C, the light transmission part 54 is dispersed, so that the light transmission part 54 does not shine and become noticeable when viewed through the push button 14.

図16Aは、光透過部54が平坦で、偏向パターン52の斜面53a、53bが溝内へ膨らむように湾曲している場合である。図16Bは、光透過部54が平坦で、偏向パターン52の斜面53a、53bが溝から引っ込むように湾曲している場合である。図16A、図16Bのように、斜面53a、53bが湾曲していると、レンズ効果によって光が斜面53a、53bで反射するときに広がるので、光制御板31の上面で反射して導光光に変換された後に広がった光となり、光制御板31の上面から光を均一に出射しやすくなる。図17A、図17B及び図17Cは、いずれも斜面53a、53bが平面で、光透過部54が湾曲している場合である。図17A−17Cの形状では、いずれも光透過部54が湾曲していて光透過部54を透過する光が広がるため、押ボタン14を通してみたとき光透過部54が目立ちにくくなる。また、図16Cは、斜面53a、53bと光透過部54の両方が湾曲していて、たとえば断面が正弦波状になっている場合である。図18A−18Cは、偏向パターン52や光透過部54が屈曲していて偏向パターン52及び光透過部54が断面多角形状となっている場合である。   FIG. 16A shows a case where the light transmission portion 54 is flat and the inclined surfaces 53a and 53b of the deflection pattern 52 are curved so as to swell into the groove. FIG. 16B shows a case where the light transmission part 54 is flat and the slopes 53a and 53b of the deflection pattern 52 are curved so as to be retracted from the groove. If the slopes 53a and 53b are curved as shown in FIGS. 16A and 16B, the light spreads when reflected by the slopes 53a and 53b due to the lens effect, so that the light is reflected by the upper surface of the light control plate 31. The light spreads after being converted into the light, and the light is easily emitted uniformly from the upper surface of the light control plate 31. 17A, 17B, and 17C are cases where the slopes 53a and 53b are flat surfaces and the light transmitting portion 54 is curved. In each of the shapes of FIGS. 17A to 17C, the light transmitting portion 54 is curved and the light transmitted through the light transmitting portion 54 spreads, so that the light transmitting portion 54 is less noticeable when viewed through the push button 14. FIG. 16C shows a case where both the slopes 53a and 53b and the light transmission part 54 are curved, and the cross section is, for example, sinusoidal. 18A to 18C show a case where the deflection pattern 52 and the light transmission part 54 are bent and the deflection pattern 52 and the light transmission part 54 have a polygonal cross section.

なお、光透過部54を湾曲させる場合には、図17Aや図17Bと反対向きに湾曲させても差し支えない。また、偏向パターン52の断面形状は、長さ方向に沿って相似形となっていてもよいが、徐々に変形していてもよい。たとえば、中心部では図10BのようなV溝状となっていて、外周側へ向かうに従って次第に図16Cのような正弦波上に近づくようにしていてもよい。   When the light transmission part 54 is curved, it may be curved in the direction opposite to that shown in FIGS. 17A and 17B. Further, the sectional shape of the deflection pattern 52 may be similar along the length direction, but may be gradually deformed. For example, it may have a V-groove shape as shown in FIG. 10B at the center, and gradually approach a sine wave as shown in FIG.

図15A−15C、図16A−16B、図17A−17C、図18A−18Bのような断面形状であれば、どの領域が偏向パターン52で、どの領域が光透過部54であるかは、直感的にも明らかである。ところが、図16Cのように偏向パターン52も光透過部54も湾曲している場合や、図18Cのようにいずれとも判断しにくいような傾斜角の面が存在する場合には、どこまでが偏向パターン52で、どこからが光透過部54であるかということは明確でない。しかし、光制御板31の下面から入射した光の挙動は光線の方向によっても異なるので、偏向パターン52と光透過部54の境界が必ずしも明確である必要はなく、曖昧であっても差し支えない。本実施形態においては、パターン領域の中に、透過する光源光を円周方向へ屈折させる領域と、上方から見て光源からの光をほぼ直線的に透過させる領域が存在していれば十分であり、その間では透過する光の方向が徐々に変化していても差し支えない。ただし、区別の目安としては、下記のように説明することができる。   15A-15C, FIG. 16A-16B, FIG. 17A-17C, and FIG. 18A-18B, it is intuitive that which region is the deflection pattern 52 and which region is the light transmitting portion 54. It is obvious. However, when both the deflection pattern 52 and the light transmitting portion 54 are curved as shown in FIG. 16C, or when there is a surface with an inclination angle that is difficult to judge as shown in FIG. At 52, it is not clear from where the light transmission portion 54 is. However, since the behavior of the light incident from the lower surface of the light control plate 31 varies depending on the direction of the light beam, the boundary between the deflection pattern 52 and the light transmission portion 54 does not necessarily have to be clear, and may be ambiguous. In the present embodiment, it is sufficient that the pattern region includes a region that refracts the transmitted light source light in the circumferential direction and a region that transmits light from the light source almost linearly when viewed from above. There is no problem even if the direction of the transmitted light gradually changes in the meantime. However, as an indication of distinction, it can be explained as follows.

いま、屈折率nの光制御板31の上面(光出射面28)をある傾斜角αに傾かせておき、光源25の光軸(中心軸C)に平行な光を光制御板31の上面に入射させた場合を考える。光制御板31の上面の傾斜角αが大きいと、光は光制御板31の上面で全反射され、光制御板31の上面の傾斜角αが小さいと、光は光制御板31の上面を透過する。よって、偏向パターン52の斜面53a、53bの傾斜角βは光透過部54の傾斜角よりも大きい。図19の曲線は、屈折率nの光制御板31の上面(光出射面28)に向けて、光源25の光軸に平行な光を入射させるとき、その光が光制御板31上面で全反射される最小の傾斜角αを表している。すなわち、図19の曲線よりも上の領域では、光制御板31の上面に入射した光は全反射され、図19の曲線よりも下の領域では、光制御板31の上面に入射した光は透過する。よって、偏向パターン52や光透過部54が滑らかに変化しているような場合でも、上記曲線上の値(光制御板31の屈折率nに対応した傾斜角α)を境界として、それよりも傾斜角の大きな領域は偏向パターン52であり、それよりも傾斜角が小さな領域は光透過部54と考えることができる。   Now, the upper surface (light emitting surface 28) of the light control plate 31 having a refractive index n is tilted at a certain inclination angle α, and light parallel to the optical axis (center axis C) of the light source 25 is applied to the upper surface of the light control plate 31. Let us consider the case where the light is incident on. When the inclination angle α of the upper surface of the light control plate 31 is large, the light is totally reflected on the upper surface of the light control plate 31, and when the inclination angle α of the upper surface of the light control plate 31 is small, the light is reflected on the upper surface of the light control plate 31. To Penetrate. Therefore, the inclination angle β of the inclined surfaces 53 a and 53 b of the deflection pattern 52 is larger than the inclination angle of the light transmitting portion 54. The curve in FIG. 19 indicates that when light parallel to the optical axis of the light source 25 is incident toward the upper surface (light emitting surface 28) of the light control plate 31 having a refractive index n, all of the light is incident on the upper surface of the light control plate 31. It represents the minimum tilt angle α that is reflected. That is, in the region above the curve in FIG. 19, the light incident on the upper surface of the light control plate 31 is totally reflected, and in the region below the curve in FIG. To Penetrate. Therefore, even when the deflection pattern 52 and the light transmission part 54 change smoothly, the value on the curve (the inclination angle α corresponding to the refractive index n of the light control plate 31) is used as a boundary. A region with a large inclination angle is the deflection pattern 52, and a region with a smaller inclination angle can be considered as the light transmission part 54.

また、図6A、図6B、図7A及び図7Bに示したパターンでは、偏向パターン52も光透過部54も中心軸C上の点を中心として放射状に形成されているので、中心軸C上の点を中心とする輪帯状の領域内における偏向パターン52の面積(上方から見た投影面積)に対する光透過部54の面積の割合は、中心軸Cの近くでは一定であり、中心軸Cから遠いところは次第に大きくなっている。しかし、輪帯状の領域内における偏向パターン52の面積に対する光透過部54の面積の割合は、0−100%の範囲で適宜調整することができる。たとえば、光制御板31の上面の中央部における輝度が低いところでは光透過部54の比率が大きくなるように再設計し、輝度が高いところでは光透過部54の比率が小さくなるように再設計すればよい。たとえば、上記実施形態では、パターン領域内の光透過部54を通って光制御板31の上面から出射される光量は、光制御板31の上面全体から出射される光量の約25%程度となっている。   In the patterns shown in FIGS. 6A, 6B, 7A, and 7B, the deflection pattern 52 and the light transmitting portion 54 are formed radially around a point on the central axis C. The ratio of the area of the light transmission portion 54 to the area of the deflection pattern 52 (projected area viewed from above) in the ring-shaped region centered on the point is constant near the center axis C and far from the center axis C. However, it is getting bigger gradually. However, the ratio of the area of the light transmission part 54 to the area of the deflection pattern 52 in the ring-shaped region can be adjusted as appropriate within a range of 0 to 100%. For example, the light control plate 31 is redesigned so that the ratio of the light transmission part 54 is increased at a low luminance at the central portion of the upper surface, and the ratio of the light transmission part 54 is reduced at a high luminance. do it. For example, in the above embodiment, the amount of light emitted from the upper surface of the light control plate 31 through the light transmission part 54 in the pattern region is about 25% of the amount of light emitted from the entire upper surface of the light control plate 31. ing.

なお、上記実施形態では、光出射面28は平坦面であったが、図20に示すように、光出射面28の全体が湾曲していて、この湾曲面に偏向パターン52が形成されていてもよい。図20に示す例では、光出射面28は、その中央で窪んでおり、その周囲で逆円錐状に傾斜して最も高い位置にある湾曲箇所を超えると滑らかに傾斜している。このように光出射面28の全体を湾曲していると、光出射面28から出射する光がレンズ効果によって広がるので、光出射面28から直接出射する光と何回か全反射を繰り返して光出射面28から出射する光が混ざりやすくなり、両方の光の境界が目立たなくなる。   In the above embodiment, the light emitting surface 28 is a flat surface. However, as shown in FIG. 20, the entire light emitting surface 28 is curved, and the deflection pattern 52 is formed on the curved surface. Also good. In the example shown in FIG. 20, the light exit surface 28 is recessed at the center thereof, and is inclined smoothly when it exceeds the curved portion at the highest position inclined in an inverted conical shape around the light exit surface 28. When the entire light exit surface 28 is curved in this way, the light emitted from the light exit surface 28 spreads due to the lens effect, so that the light directly emitted from the light exit surface 28 and the total reflection are repeated several times. Light emitted from the emission surface 28 is likely to be mixed, and the boundary between both lights becomes inconspicuous.

また、上記実施形態では、光制御板31の光入射領域32は球面状に湾曲していたが、図21Aのように光入射領域32を平面で構成していてもよい。光入射領域32が平面であれば光制御板31の作製が容易になる。その反面、光入射領域32を透過した光が広がりにくくなるので、この場合には偏向パターン52の密度を大きくすることが好ましい。   In the above embodiment, the light incident area 32 of the light control plate 31 is curved in a spherical shape. However, the light incident area 32 may be a flat surface as shown in FIG. 21A. If the light incident region 32 is flat, the light control plate 31 can be easily manufactured. On the other hand, the light transmitted through the light incident region 32 is difficult to spread. In this case, it is preferable to increase the density of the deflection pattern 52.

また、図21Bに示すように、球面状の光入射領域32と同等の光学的効果を有するフレネルレンズ状の光入射領域32を用いてもよい。光制御板31の光入射領域32をフレネルレンズ状にすれば、光制御板31の厚みを薄くすることができる。ただし、フレネルレンズ形状にした場合には、段差部分を通過する光が中央に集まるので、輝度の均一性が低下する恐れがあるため、偏向パターン52の密度を大きくするのが好ましい。   Further, as shown in FIG. 21B, a Fresnel lens-shaped light incident region 32 having an optical effect equivalent to that of the spherical light incident region 32 may be used. If the light incident area 32 of the light control plate 31 is formed into a Fresnel lens shape, the thickness of the light control plate 31 can be reduced. However, when the Fresnel lens shape is used, the light passing through the stepped portion gathers in the center, and there is a risk that the uniformity of luminance may be lowered. Therefore, it is preferable to increase the density of the deflection pattern 52.

(実施形態2)
図22A及び図22Bは、本発明の実施形態2による光制御板の一部、すなわちパターン領域を拡大して示す平面図と、その拡大断面図である。この実施形態2の光制御板では、光制御板31の上面の中心に球面状の凸部56を形成し、凸部56の周囲に多数の偏向パターン52を放射状に配列させている。偏向パターン52は、図8に示したような形状を有しおり、偏向パターン52の中心側の端は、凸部56の縁に位置している。光制御板のその他の構造は、実施形態1と同様であるので、説明は省略する(以下の実施形態においても同様)。
(Embodiment 2)
22A and 22B are a plan view showing a part of the light control plate according to Embodiment 2 of the present invention, that is, a pattern region in an enlarged manner, and an enlarged sectional view thereof. In the light control plate of the second embodiment, a spherical convex portion 56 is formed at the center of the upper surface of the light control plate 31, and a large number of deflection patterns 52 are arranged radially around the convex portion 56. The deflection pattern 52 has a shape as shown in FIG. 8, and the end on the center side of the deflection pattern 52 is located at the edge of the convex portion 56. Since the other structure of the light control plate is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments).

実施形態1のような構造では、光出射面28の中心部において斜面53a、53bを放射状に加工することは困難であるため、中心部に斜面53a、53bを形成できない場合がある。斜面53a、53bを形成できない場合には、光制御板を真っ直ぐに上方へ抜ける光が多くなり、輝度の均一性が低下する。そのような場合には、実施形態2のように、光出射面28の中心部から外れた箇所から偏向パターン52を開始することで、斜面53a、53bの加工を容易にすることができる。さらに、光出射面28の中心部に回転対称の凸部56を設けることによって中心付近の光を拡散させ、中心部を真っ直ぐに光が抜けないようにして輝度ムラを防止している。   In the structure as in the first embodiment, it is difficult to process the slopes 53a and 53b radially at the center of the light emitting surface 28, and therefore the slopes 53a and 53b may not be formed at the center. When the slopes 53a and 53b cannot be formed, the amount of light that passes straight upward through the light control plate increases, and the luminance uniformity decreases. In such a case, processing of the inclined surfaces 53a and 53b can be facilitated by starting the deflection pattern 52 from a location deviating from the center of the light emitting surface 28 as in the second embodiment. Further, by providing a rotationally symmetric convex portion 56 at the center of the light emitting surface 28, the light near the center is diffused so that the light does not pass straight through the center to prevent uneven brightness.

(実施形態3)
図23A及び図23Bは、本発明の実施形態3による光制御板の一部、すなわちパターン領域を拡大して示す平面図と、その拡大断面図である。この実施形態2の光制御板では、光制御板31の上面に設けられたパターン領域にドットパターン状をした多数の偏向パターン52を離散的に分布させている。図24A及び図24Bは、ドットパターン状をした偏向パターン52の斜視図と平面図である。この偏向パターン52は4つの斜面によってダイヤ状に形成されており、光入射領域32の中心を中心として放射状に配置されている。偏向パターン52の斜面53a、53bの傾斜角εは45°となっており、偏向パターン52を上方から見たときの半径方向に位置する角の角度τは30°となっている。図23Aでは、偏向パターン52はある程度規則性を持たせて配列されているが、ランダムに配置していてもよい。また、この実施形態では、光出射面28に設けたパターン領域のうち、偏向パターン52の設けられていない部分の全体が光透過部54となっている。なお、偏向パターン52が放射状に配置されていれば、このような光透過部54も放射状に形成されているといえる。
(Embodiment 3)
23A and 23B are a plan view showing a part of a light control plate according to Embodiment 3 of the present invention, that is, a pattern region in an enlarged manner, and an enlarged sectional view thereof. In the light control plate of the second embodiment, a large number of deflection patterns 52 in the form of dot patterns are distributed discretely in the pattern region provided on the upper surface of the light control plate 31. 24A and 24B are a perspective view and a plan view of a deflection pattern 52 in the form of a dot pattern. The deflection pattern 52 is formed in a diamond shape by four inclined surfaces, and is arranged radially about the center of the light incident region 32. The inclination angle ε of the inclined surfaces 53a and 53b of the deflection pattern 52 is 45 °, and the angle τ of the angle located in the radial direction when the deflection pattern 52 is viewed from above is 30 °. In FIG. 23A, the deflection patterns 52 are arranged with a certain degree of regularity, but may be arranged at random. In this embodiment, the entire portion of the pattern area provided on the light emitting surface 28 where the deflection pattern 52 is not provided is the light transmitting portion 54. If the deflection patterns 52 are arranged radially, it can be said that such light transmission parts 54 are also formed radially.

図24A、図24Bのような偏向パターン52でも、斜面に入射した光を回帰反射させることができるので、このような光制御板を用いた場合にも、実施形態1の光制御板と同様な作用効果を奏することができる。実施形態1では、長く延びた偏向パターン52を形成しているので、偏向パターン52を透過した光の筋が押ボタン14を通して見えやすいが、実施形態2では、ドット状の偏向パターン52を分散させて設けているので、偏向パターン52を透過した光のパターンが目立ちにくくなる。   Even in the deflection pattern 52 as shown in FIGS. 24A and 24B, the light incident on the inclined surface can be recursively reflected. Therefore, even when such a light control plate is used, the same light control plate as in the first embodiment is used. An effect can be produced. In the first embodiment, since the deflection pattern 52 extending long is formed, the streak of light transmitted through the deflection pattern 52 is easily visible through the push button 14, but in the second embodiment, the dot-shaped deflection pattern 52 is dispersed. Therefore, the light pattern transmitted through the deflection pattern 52 is less noticeable.

(実施形態4)
図25Aは、本発明の実施形態4による光制御板61を示す裏面側からの斜視図である。図25Bは、この光制御板61の断面図である。この光制御板61の下面51には、光拡散部、すなわち多数の円環状をした凹凸パターン62が同心円状に形成されている。このように光制御板61の下面に凹凸パターン62を形成していると、下面51で反射する光が拡散するので、発光エリアにおける輝度の均一性が向上する。
(Embodiment 4)
FIG. 25A is a perspective view from the back side showing the light control plate 61 according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 25B is a cross-sectional view of the light control plate 61. On the lower surface 51 of the light control plate 61, light diffusion portions, that is, a large number of ring-shaped uneven patterns 62 are formed concentrically. When the uneven pattern 62 is formed on the lower surface of the light control plate 61 as described above, the light reflected by the lower surface 51 is diffused, so that the uniformity of luminance in the light emitting area is improved.

なお、輝度を均一化させるためには、凹凸パターン62以外に、シボ形状や微細パターン、放射状パターンなどを設けておいてもよい。このとき、微細パターンなどの密度や形状を調整することにより、より一層輝度を均一化できる。   In order to make the luminance uniform, a textured shape, a fine pattern, a radial pattern, or the like may be provided in addition to the uneven pattern 62. At this time, the brightness can be made even more uniform by adjusting the density and shape of the fine pattern.

また、偏向パターン52は、図26Aや図26Bに示すように、ひとつの斜面53aだけで構成してあってもよい。その場合、図26Aのように一方向の斜面53aだけを用いてもよく、図26Bのように、傾斜方向の異なる斜面53a、53bを交互に配置してもよい。また、偏向パターン52が2つの斜面53a、53bからなる場合でも、図26Cに示すように、偏向パターン52の断面が非対称であってもよい。   Further, the deflection pattern 52 may be constituted by only one inclined surface 53a as shown in FIGS. 26A and 26B. In that case, only the slope 53a of one direction may be used like FIG. 26A, and the slopes 53a and 53b from which an inclination direction differs may be arrange | positioned alternately like FIG. 26B. Further, even when the deflection pattern 52 includes two inclined surfaces 53a and 53b, the cross section of the deflection pattern 52 may be asymmetric as shown in FIG. 26C.

また、偏向パターン52の断面形状がいずれの偏向パターン52についても同じであると、光源25の光軸よりある角度で出射した光は、回転対称に広がっていく。すなわち、図27Aのf1は光入射領域32に入射する光の波紋を表し、f2は光出射面28において反射する光の波紋を表し、f3は導光領域37において反射する光の波紋を表し、f4は光制御板31から出射する光の波紋を表し、f5は押ボタン14の上面から出射する光の波紋を表す。よって、光源25から光軸近傍へ出射した光は、上記波紋f1→f2→f3→f4→f5というように順次広がっていき、押ボタン14の表面ではf5のような光の波紋を生じる。そのため、照光スイッチ11の発光エリアには、図27Aに示す波紋f5が現れてリング状の輝度ムラが発生しやすくなる。   If the cross-sectional shape of the deflection pattern 52 is the same for any of the deflection patterns 52, the light emitted at an angle from the optical axis of the light source 25 spreads in a rotationally symmetrical manner. That is, f1 in FIG. 27A represents a ripple of light incident on the light incident region 32, f2 represents a ripple of light reflected on the light exit surface 28, f3 represents a ripple of light reflected on the light guide region 37, f4 represents a ripple of light emitted from the light control plate 31, and f5 represents a ripple of light emitted from the upper surface of the push button 14. Therefore, the light emitted from the light source 25 in the vicinity of the optical axis spreads in the order of the ripples f 1 → f 2 → f 3 → f 4 → f 5, and a light ripple such as f 5 is generated on the surface of the push button 14. Therefore, a ripple f5 shown in FIG. 27A appears in the light emitting area of the illumination switch 11, and ring-shaped luminance unevenness is likely to occur.

これを避けるためには、図27Bのように、偏向パターン52の断面形状(又は斜面の傾斜角)を順次異ならせるとよい。偏向パターン52の断面形状を異ならせてあれば、それに応じて光の波紋も歪んで広がる。すなわち、図27Cのf1−f5は図27Bのような偏向パターン52を用いた場合であり、f1は光入射領域32に入射する光の波紋を表し、f2は光出射面28において反射する光の波紋を表し、f3は導光領域37において反射する光の波紋を表し、f4は光制御板31から出射する光の波紋を表し、f5は押ボタン14の上面から出射する光の波紋を表す。この場合にも、光源25から光軸近傍へ出射した光は、上記波紋f1→f2→f3→f4→f5というように順次広がっていき、押ボタン14の表面ではf5のような歪んだ波紋が生じる。しかも、光源25から出る光の方向によってf5のような波紋の形状は異なるので、各方向に出射された光の波紋が重なり合うことで輝度ムラが目立ちにくくなり、見栄えがよくなる。   In order to avoid this, as shown in FIG. 27B, the cross-sectional shape (or inclination angle of the inclined surface) of the deflection pattern 52 may be sequentially changed. If the cross-sectional shape of the deflection pattern 52 is varied, the light ripples are distorted and spread accordingly. That is, f1-f5 in FIG. 27C is a case where the deflection pattern 52 as shown in FIG. 27B is used, f1 represents a ripple of light incident on the light incident region 32, and f2 represents light reflected on the light exit surface 28. F3 represents a ripple of light reflected from the light guide region 37, f4 represents a ripple of light emitted from the light control plate 31, and f5 represents a ripple of light emitted from the upper surface of the push button 14. Also in this case, the light emitted from the light source 25 to the vicinity of the optical axis spreads in the order of the ripples f1 → f2 → f3 → f4 → f5, and a distorted ripple such as f5 is formed on the surface of the push button 14. Arise. In addition, the shape of the ripples such as f5 differs depending on the direction of the light emitted from the light source 25. Therefore, the unevenness of luminance becomes inconspicuous and the appearance is improved by overlapping the ripples of the light emitted in each direction.

(実施形態5)
図28は、本発明の実施形態5による液晶表示装置71を示す概略断面図である。この液晶表示装置71は、液晶パネル72の背面にバックライトとなる面光源装置73を配置したものである。面光源装置73は、本発明に係る光制御板74(たとえば、実施形態1の光制御板)の上面に拡散シート75を配置し、光入射領域32に対向させて光源25を置き、光制御板74の下面に対向させて反射シート76を配置したものである。
(Embodiment 5)
FIG. 28 is a schematic sectional view showing a liquid crystal display device 71 according to Embodiment 5 of the present invention. In this liquid crystal display device 71, a surface light source device 73 serving as a backlight is disposed on the back surface of a liquid crystal panel 72. In the surface light source device 73, the diffusion sheet 75 is disposed on the upper surface of the light control plate 74 according to the present invention (for example, the light control plate of the first embodiment), the light source 25 is placed facing the light incident region 32, and light control is performed. A reflection sheet 76 is arranged to face the lower surface of the plate 74.

光制御板74は、これまで説明した光制御板と同じような構造を有するものであるが、照光スイッチ用のものよりも発光エリアを大面積化している。   The light control plate 74 has the same structure as the light control plate described so far, but has a larger light emitting area than that for the illumination switch.

なお、上記各実施形態においては、窪んだ偏向パターンを示したが、偏向パターンは、凸状に形成されていてもよい。   In each of the above embodiments, a concave deflection pattern is shown, but the deflection pattern may be formed in a convex shape.

11 照光スイッチ
12 スイッチ基板
14 押ボタン
15 フレーム
16 収納部
25 光源
26 反転バネ
28 光出射面
31 光制御板
32 光入射領域
37 導光領域
41 拡散シート
52 偏向パターン
53a、53b 斜面
54 光透過部
61 光制御板
62 凹凸パターン
71 液晶表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Illumination switch 12 Switch board 14 Push button 15 Frame 16 Storage part 25 Light source 26 Reversing spring 28 Light emission surface 31 Light control board 32 Light incident area 37 Light guide area 41 Diffusion sheet 52 Deflection pattern 53a, 53b Slope 54 Light transmission part 61 Light control plate 62 Uneven pattern 71 Liquid crystal display device

Claims (16)

互いに対向する光入射側の面と光出射側の面を有し、
前記光入射側の面と前記光出射側の面との間において、前記光入射側の面の光入射領域の外周側には、光を外周方向へ向けて導光させるための導光領域を有し、
前記光出射側の面の前記光入射領域と対向する領域には、前記光入射側の面から入射した光を前記導光領域へ向けて反射させるための複数の偏向パターンが、前記光入射領域に入射する光の光軸を中心として放射状に形成され、
前記偏向パターンは、前記光入射領域に入射する光の光軸を中心とする円の円周方向に傾いた一対の斜面によって構成されていて、前記偏向パターンの幅は、前記光軸に近い領域では前記光軸から遠くなるに従って徐々に増加し、かつ、前記光軸から遠い領域の端部では前記光軸から遠い側に位置する前記偏向パターンの先端に向けて徐々に減少しており、
前記偏向パターンは間隙をあけて配置されていることを特徴とする光偏向素子。
It has a light incident side surface and a light emission side surface facing each other,
Between the light incident side surface and the light emission side surface, a light guide region for guiding light toward the outer peripheral direction is provided on the outer peripheral side of the light incident region of the light incident side surface. Have
The light incident region facing the region of the surface of the light emission side, the multiple deflection pattern for reflecting toward the light incident from the surface of the light incident side to the light guide region, the light incident Formed radially around the optical axis of the light incident on the region,
The deflection pattern is configured by a pair of slopes inclined in the circumferential direction of a circle centered on the optical axis of light incident on the light incident region, and the width of the deflection pattern is a region close to the optical axis. Then, it gradually increases with increasing distance from the optical axis, and at the end of the region far from the optical axis, gradually decreases toward the tip of the deflection pattern located on the side far from the optical axis,
The optical deflection element, wherein the deflection patterns are arranged with a gap.
前記偏向パターンの両側辺が、前記光軸に近い領域では前記光軸を中心とする半径方向と一致していることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。 2. The optical deflection element according to claim 1 , wherein both sides of the deflection pattern coincide with a radial direction centered on the optical axis in a region close to the optical axis . 前記導光領域は、前記光軸から離れるに従って次第に厚みが小さくなっていることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The light deflection element according to claim 1, wherein the light guide region gradually decreases in thickness as the distance from the optical axis increases. 前記光入射領域は、球面状に窪んでいることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The light deflection element according to claim 1, wherein the light incident area is recessed in a spherical shape. 前記間隙は、平坦面、湾曲面又は屈曲面となっていることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The optical deflection element according to claim 1, wherein the gap is a flat surface, a curved surface, or a bent surface. 前記偏向パターン及び前記間隙は、全体として断面が正弦波状に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The optical deflection element according to claim 1, wherein the deflection pattern and the gap have a sine wave cross section as a whole. 前記光出射側の面の前記光入射領域に対向する領域は、前記偏向パターンを均したときには平面であることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The light deflection element according to claim 1, wherein a region facing the light incident region on the light emitting side surface is a flat surface when the deflection pattern is leveled. 前記光出射側の面の前記光入射領域に対向する領域は、前記偏向パターンを均したときには、前記光軸を中心とする回転対称な曲面であることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The region facing the light incident region on the light emitting side surface is a rotationally symmetric curved surface with the optical axis as a center when the deflection pattern is leveled. Optical deflection element. 前記光出射側の面の前記光入射領域に対向する領域において、前記光軸の近傍に前記偏向パターンが設けられていないことを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   2. The light deflection element according to claim 1, wherein the deflection pattern is not provided in the vicinity of the optical axis in a region facing the light incident region on the light emitting side surface. 前記導光領域において、前記入射側の面に、光を拡散させるための光拡散部を設けたことを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The light deflection element according to claim 1, wherein a light diffusing portion for diffusing light is provided on the incident-side surface in the light guide region. 前記偏向パターンの断面形状が、それぞれ異なっていることを特徴とする、請求項1に記載の光偏向素子。   The optical deflection element according to claim 1, wherein the deflection patterns have different cross-sectional shapes. 請求項1から11のいずれか1項に記載の光偏向素子と、
前記光偏向素子の前記光入射領域に対向させて配置された光源と、
を備えた光学組立体。
The light deflection element according to any one of claims 1 to 11 ,
A light source disposed to face the light incident area of the light deflection element;
An optical assembly comprising:
押ボタンと、
前記押ボタンに対向させて前記押ボタンの後方に配置された、請求項1から11のいずれか1項に記載の光偏向素子と、
前記光偏向素子の前記光入射領域に対向させて配置された光源と、
前記押ボタンを押さえたとき互いに電気的に導通する第1の接点及び第2の接点と、
を備えた照光スイッチ。
A push button,
The light deflection element according to any one of claims 1 to 11 , which is disposed behind the push button so as to face the push button.
A light source disposed to face the light incident area of the light deflection element;
A first contact and a second contact that are electrically connected to each other when the push button is pressed;
Illuminated switch with.
前記押ボタンを押している状態における光源発光時の発光エリアの輝度分布と、前記押ボタンを押していない状態における光源発光時の発光エリアの輝度分布とが、互いに異なる、請求項13に記載の照光スイッチ。 The illumination switch according to claim 13 , wherein the luminance distribution of the light emitting area when the light source emits light when the push button is pressed is different from the luminance distribution of the light emitting area when the light source emits light when the push button is not pressed. . 請求項1から11のいずれか1項に記載の光偏向素子と、
前記光偏向素子の前記光入射領域に対向させて配置された光源と、
前記光偏向素子の光出射側に配置された拡散シートと、
を備えた面光源装置。
The light deflection element according to any one of claims 1 to 11 ,
A light source disposed to face the light incident area of the light deflection element;
A diffusion sheet disposed on the light exit side of the light deflection element;
A surface light source device.
請求項15に記載の面光源装置と、
前記面光源装置の光出射側に配置した液晶パネルと、
を備えた液晶表示装置。
A surface light source device according to claim 15 ;
A liquid crystal panel disposed on the light emitting side of the surface light source device;
A liquid crystal display device.
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