(57)【要約】【課題】  スポット的な発光が生じることなく、複数のキースイッチ上を覆う導光板全体を均一な発光色度及び輝度によって照光することが可能な導光シートスイッチユニットを提供することである。【解決手段】  基板２１と、この基板２１の一端に配置される発光素子２５と、この発光素子２５から発せられる光の進行方向に沿って前記基板２１上に配列されてなる複数のキースイッチ２２と、これらキースイッチ２２上を覆い、一端に前記発光素子２５の光を取り込む入光部２４ｂを有する導光板２４とを備えた導光シートスイッチユニット２０において、前記発光素子２５をその出射面２５ａが斜め内側に向かうように配置した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板の一端に配置される発光素子と、この発光素子から発せられる光の進行方向に沿って前記基板上に配列されてなる複数のキースイッチと、これらキースイッチ上を覆い、一端に前記発光素子の光を取り込む入光部を有する導光板とを備えた導光シートスイッチユニットにおいて、
前記発光素子は、その出射面が斜め内側に向けて配置されていることを特徴とする導光シートスイッチユニット。
【請求項２】
前記導光板の入光部が矩形状をなす基板の一端面と略平行に延び、この入光部に対して発光素子の出射面を斜め内側に向けて配置してなる請求項１記載の導光シートスイッチユニット。
【請求項３】
前記発光素子は、前記基板の一端両隅に少なくとも一対設けられる請求項１記載の導光シートスイッチユニット。
【請求項４】
前記発光素子は、出射面と直交する方向に出射した光線が前記導光板の略中央部を通るような角度で配置されている請求項１記載の導光シートスイッチユニット。
【請求項５】
前記導光板は入光部が厚肉状に形成され且つ発光素子に向けて凸状のレンズ面を有する請求項１記載の導光シートスイッチユニット。
【請求項６】
前記入光部に対応する前記導光板の表面には遮光シートが貼着される請求項１記載の導光シートスイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の小型電子機器の操作入力部に搭載される導光シートスイッチユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機や携帯情報端末機等の薄型の電子機器の操作入力部には、照光機能を備えた導光式のシートスイッチを用いて構成されているものが多い。このような導光シートスイッチは、基板上に載置される複数のキースイッチからなるシートスイッチと、このシートスイッチの上に配置される導光板と、この導光板の一端に配置される光源（発光素子）とによってユニット構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
図７は前記導光機能を備えたシートスイッチユニット１０の平面構成の一例を示したものである。このシートスイッチユニット１０は、基板１１上に複数形成される固定接点及びドーム状の可動接点からなるキースイッチ１２と、このキースイッチ１２上を覆う導光板１４と、この導光板１４の外周部に向けて載置される発光素子１５とを備えている。
【０００４】
前記導光板１４は、前記基板１１の端部に配置された一対の発光素子１５から発せられる光を外周部の一端に入光させて、キースイッチ１２の配列方向に沿って導光させている。
【特許文献１】特開２００４−６９７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成からなるシートスイッチユニット１０にあっては、各キースイッチ１２が配列されている方向と略平行となるように発光素子１５の発光面が向けられているため、この発光面に近い位置にあるキースイッチ１２ではスポット的な発光が生じる。このようなスポット的な発光の強い箇所は、黄色味を帯びた色合いとなるため、発光色度が均一にならず、また、輝度差も生じるといった問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、スポット的な発光が生じることなく、複数のキースイッチ上を覆う導光板全体を均一な発光色度及び輝度によって照光することが可能な導光シートスイッチユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の導光シートスイッチユニットは、基板と、この基板の一端に配置される発光素子と、この発光素子から発せられる光の進行方向に沿って前記基板上に配列されてなる複数のキースイッチと、これらキースイッチ上を覆い、一端に前記発光素子の光を取り込む入光部を有する導光板とを備えた導光シートスイッチユニットにおいて、前記発光素子は、その出射面が斜め内側に向けて配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の導光シートスイッチユニットは、基板の一端に配置される発光素子が導光板の入光部に対して斜めに入射するように配置されているため、前記発光素子の正面に位置しているキースイッチに対して直接強い光が照射されることなく、各キースイッチの間を斜めに横切るようにして導光させることができる。
【０００９】
また、前記発光素子は、複数のキースイッチが配列されている基板の内側に向くように基板の一端に配置されるため、前記発光素子の発光面から発せられる光を有効に各キースイッチに導光させることが可能となる。これによって、特定のキースイッチがスポット的に発光するのを防止し、複数のキースイッチ全体を均一な輝度及び発色によって照光することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る導光シートスイッチユニットの実施形態を詳細に説明する。図１乃至図３に示すように、本発明の導光シートスイッチユニット２０は、基板２１と、この基板２１上に配置される複数のキースイッチ２２と、この複数のキースイッチ２２を前記基板２１上に固定するシート材２３と、前記複数のキースイッチ２２上に配置される導光板２４と、この導光板２４の一端に向けて斜めに配置された一対の発光素子２５とによって構成されている。
【００１１】
前記基板２１は、複数のキースイッチ２２が縦横方向に配列可能なスペースと、端部に一対の発光素子２５を配置可能な平面スペースを有した四角形状のエポキシ樹脂やＢＴレジンあるいはフレキシブル基板であり、表面に前記キースイッチ２２及び発光素子２５を接続するための電極パターン２１ａが形成されている。この基板２１は、例えば、携帯電話機の操作パネルのベースとして形成される場合は、その操作パネルと略同様な形状及び大きさに形成され、数字キーやアルファベットキー、その他のファンクションキー等が配置される箇所に合わせて固定接点２２ａが複数設けられる。
【００１２】
前記キースイッチ２２は、図２に示したように、基板２１上に形成された固定接点２２ａと、この固定接点２２ａの上方に配置されるタクトバネからなる可動接点２２ｂとによって構成されている。可動接点２２ｂは、適度なクリック感を得るために薄い金属材によるドーム型に形成され、各固定接点２２ａに対応してその上方に被さるように配置されている。配列された複数のキースイッチ２２は、それぞれの可動接点２２ｂの形状に沿って密着するシート材２３によって、前記基板２１上に保持される。
【００１３】
発光素子２５は、側面発光型の発光ダイオードが使用され、その出射面２５ａが導光板２４の入光部２４ｂの外周面と対向するように前記基板２１の一端に配置される。これによって、発光素子２５の出射面２５ａから発せられる光は、基板２１の表面に対して平行な方向に進む。発光素子２５の配置箇所や配置数は、前記キースイッチ２２の配列数やこのキースイッチ２２が複数配列されている基板２１の形状や大きさに応じて適宜設定される。
【００１４】
本発明の特徴的なところは、図１に示したように、一対の発光素子２５の出射面２５ａがそれぞれ内側に向かうように斜めに傾けた状態で配置したことである。特に、前記発光素子２５は、出射面２５ａと直交する方向に出射した光が前記導光板２４の略中央部を通るような角度で配置されている。このように斜めに配置することで、各発光素子２５の正面から発せられる最も強い光が複数のキースイッチ２２上を斜めに横切る方向で導光板２４内を基板２１の中央部に向けて導光させることができる。また、図３に示すように、一対の発光素子２５から発せられた光が導光板２４の中央部付近においてクロスしながら発光素子２５から最も離れている導光板２４の端部にまで光を行き渡らせることができる。さらに、前記発光素子２５の正面から発せられる光をキースイッチ２２に対して斜め方向から入射させたことで、発光素子２５の最も近くに配置されているキースイッチ２２からの反射を低減させることができるので、この部分でのスポット的な発光を抑え、全体的に均一な発色及び輝度を得ることができる。
【００１５】
上記効果を得るためには、本実施形態で示したように、複数のキースイッチ２２が配列する方向に向けて発光素子２５を少なくとも一対設けることが必要となる。また、発光素子の配置する角度は、左右対称で、それぞれの発光正面が導光板２４の中央部付近に向かうように設置するのが好ましい。なお、照光効果をより高める場合は、図４に示すように、斜めに配置した一対の発光素子２５の間に別の発光素子３５を追加して配置したり、前記一対の発光素子２５を前記導光板２４を挟んだ反対側にもう一対設けたりする構成をとることも可能である。
【００１６】
導光板２４は、図２に示したように、透明若しくは半透明の薄板部材であり、前記キースイッチ２２の配列スペースに対応した形状及び平面サイズを有する導光本体部２４ａと、端部が厚肉状に形成された入光部２４ｂとによって一体成形されている。前記導光本体部２４ａは、例えば、アクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂など導光性の高い材料が用いられる。厚みは特に限定されるものではないが、導光効率及び撓み変形性を考慮して０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲で形成されるのが望ましい。
【００１７】
入光部２４ｂは、矩形状をなす基板２１の一端面と略平行に延び、この入光部２４ｂに対して前記発光素子２５の出射面２５ａが斜め内側に向けて配置される。また、前記発光素子２５に対面する略中央の縦断面形状が図２に示したように略扇形をなし、発光素子２５の発光方向を略半円形状に囲うように形成されている。また、この入光部２４ｂは凸レンズと同様に光を収束させるレンズ面２４ｃを形成し、発光素子２５からの光を集めて導光本体部２４ａ内に入光させるものとなっている。さらに、前記導光本体部２４ａには、可動接点２２ｂの頂点に対応する裏面に半球状の突起２６が設けられている。この突起２６は、導光本体部２４ａと同様の樹脂を印刷等することによって形成されている。
【００１８】
図２において、符号２７，２８は第１及び第２の粘着層である。第１の粘着層２７は、導光板２４の入光部２４ｂに対向する基板２１の表面上に設けられており、入光部２４ｂを基板２１に固着する。また、第２の粘着層２８は、シート材２３の頂点部２３ａ上に設けられており、導光板２４の突起２６をシート材２３の頂点部２３ａに固着する。
【００１９】
前記発光素子２５の上方と、この発光素子２５の発光正面にかかる入光部２４ｂの上方には、発光漏れを抑えるための遮光シート２９が貼着されている。また、前記入光部２４ｂの近くに延びているシート材２３の端部上面には、印刷等によって形成され、反射を防止するための遮光層３０が設けられている。
【００２０】
図５に示すように、上記構成からなる導光シートスイッチユニット２０における導光板２４の上には、キースイッチ２２に対応する位置にキートップ３１を有するキートップシート３２が配置される。前記キートップ３１は透光性を有しており、このキートップ３１が導光板２４により照光されて光るように設定されている。このため、導光板２４の表面又は裏面におけるキートップ３１に対面する部分には、図６に示すように、複数のドット３３ａからなる光拡散部３３が設けられており、このドット３３ａで導光板２４内の光を拡散して外方に照射するように構成されている。本実施例におけるドット３３ａは、発光を均一にするため、発光素子２５から遠ざかるにつれて密度が高まるグラデーションパターンを形成するように配設されている。また、このドット３３ａは、透明、半透明及び白色印刷の何れか一つ又はそれらの組み合わせにより形成されている。このように透明、半透明、白色印刷を組み合わせる場合には、ドット３３ａの数や密度を一定にして、発光素子２５に近い方から順に透明、半透明、白色のドット３３ａが並ぶように配列させることで発光を均一にすることも可能である。
【００２１】
次に、図２及び図３に基づいて、上記構成による導光シートスイッチユニット２０の導光作用について説明する。一対の発光素子２５には、基板２１に設けられているコネクタ（図示せず）を介して外部から電流が供給される。ここで、一対の発光素子２５から発せられる光は、前記入光部２４ｂ対してそれぞれ斜めに傾斜した角度で入射し、この入光部２４ｂ内で集光される。このように、前記入光部２４ｂに対して斜めに入射させることで、発光素子２５の正面に位置しているキースイッチ２２における照り返しによる反射光を低減させることができると同時に、発光素子２５から最も遠い導光板２４の角部まで光を行き渡せることができる。また、前記一対の発光素子２５を内側に向けて斜めに配置したことで、最小限の光源によって、導光板２４全体を広範囲且つ均等に照光することが可能となった。
【００２２】
また、前記導光板２４は、入光部２４ｂとシート材２３の頂点部２３ａによって平坦な状態で支持された構造となっている。このように平坦な状態で支持された導光板２４は、内部に取り込んだ光を屈曲部分で拡散することがなく、効率良く導光することができる。導光板２４を平坦に支持すると、導光板２４とシート材２３の各頂点部２３ａとの間だけでなく、導光板２４と各キートップ３１との間に隙間が生じることがなく、各キートップ３１の操作感を向上し、操作時にキートップ３１がシート材２３に付いたり離れたりするときに発生する異音の発生等も防ぐことができる。前記導光板２４が平坦であるため、その上に配置されるキートップシート３２は、キートップ３１を導光板２４に接着しなくても前述したように隙間が発生することがなく、キートップ３１部分を避けてキートップシート３２の外周近傍を導光板２４、基板２１等に接着して固定することができる。このようにキートップ３１とキースイッチ２２とを接着することなく密着させると、キースイッチ２２のクリック感の悪化を防ぐことができる。なお、本実施例においては、導光板２４のシート材２３の頂点部２３ａに接触する部分に突起２６を設けて押圧操作感を向上すると共に入光部２４ｂとの高さ調節を可能としているが、突起２６を設けずに導光板２４の裏面を頂点部２３ａに直接固着しても良い。
【００２３】
一方、前記入光部２４ｂは、図２に示したように、発光素子２５に対面するようなレンズ面２４ｃとして形成されている。これにより、発光素子２５から照射される光を広い角度で受光するとともに、導光板２４の表裏面に対して平行又は浅い角度をなす方向に光を集めて入光させることができる。なお、発光素子２５から照射される光の一部、あるいは入光部２４ｂで受けた光の一部が、導光板２４の表面又は裏面方向に向かうことで点状に光る場合があるが、遮光シート２９及び遮光層３０を設けることで不要な光をカットすることができる。
【００２４】
さらに、図６に示したように、導光板２４のそれぞれのキースイッチ２２に対応する部分に複数のドット３３ａからなる光拡散部３３を形成したり、赤、青、緑等のフィルタや着色を施したりすることで、前記発光素子２５からの導光を変化させることができる。これによって、デザイン性やインテリア性を高めるとともに、頻繁に使用したり、操作に注意を要するようなキースイッチを他のキースイッチと区別させたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る導光シートスイッチユニットの要部を示す平面図である。
【図２】上記導光シートスイッチユニットの断面図である。
【図３】上記導光シートスイッチユニットの全体の平面図である。
【図４】発光素子を追加して構成した導光シートスイッチユニットの平面図である。
【図５】キートップシートを備えた導光シートスイッチユニットの断面図である。
【図６】光拡散部が形成された導光板を備えた導光シートスイッチユニットの要部を示す平面図である。
【図７】従来の導光シートスイッチユニットの平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  シートスイッチユニット
１１  基板
１２  キースイッチ
１４  導光板
１５  発光素子
２０  導光シートスイッチユニット
２１  基板
２２  キースイッチ
２２ａ  固定接点
２２ｂ  可動接点
２３  シート材
２３ａ  頂点部
２４  導光板
２４ａ  導光本体部
２４ｂ  入光部
２４ｃ  レンズ面
２５  発光素子
２５ａ  出射面
２６  突起
２７，２８  粘着層
２９  遮光シート
３０  遮光層
３１  キートップ
３２  キートップシート
３３  光拡散部
３３ａ  ドット
３５  発光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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