導光板、プリント配線板、キーモジュール、電子機器
【課題】キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール、及び前記キーモジュールを備えた電子機器の提供を課題とする。
【解決手段】キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源４０から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチ１０に対応する位置で散乱させて照光を行う導光板２０であって、各キースイッチ１０の下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことを特徴とする導光板である。
【解決手段】キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源４０から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチ１０に対応する位置で散乱させて照光を行う導光板２０であって、各キースイッチ１０の下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことを特徴とする導光板である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール及び該キーモジュールを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話をはじめとする電子機器において、その一様な照光には導光板が用いられている。導光板は、その側面からＬＥＤなどの光を入射し、導光板内での散乱・回析により照光側主面方向に光路を変えることで均一発光させている。この時、マクロに見れば均一発光と言えるが、ミクロに見るとドットの分布に応じた発光となり、輝度に不均一が生じ易いことから、従来導光板を用いた照光において、輝度均一性の向上や効率的な照光が課題となっていた。
効率的な照光を図る従来技術として、例えば下記特許文１がある。
下記特許文献１は、照光式キースイッチに関する発明で、少ないＬＥＤで効率良くキー入力部を照明すると共に、消費電力の増大を抑えることができる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１においては、導光板にスイッチ窓孔を開設すると共に、スイッチ窓孔の周縁の角部を斜めにカットした光出射面を設けることで、導光板で導光させた光を集中的にキートップの裏面側に照射させることができるメリットがある。
しかしながら、導光板に光出射面を作製することは困難であり、製造効率が悪いという問題があった。
またスイッチ窓孔を開設した導光板においては、スイッチ窓孔周縁部がスイッチ窓孔中央部よりも明るくなり易く、輝度に不均一が生じ、キースイッチの上方に位置するキートップを均一に照光させることが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール、及び前記キーモジュールを備えた電子機器の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の導光板は、キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチに対応する位置で散乱させて照光を行う導光板であって、各キースイッチの下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことを第１の特徴としている。
【０００７】
上記本発明の第１の特徴によれば、キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチに対応する位置で散乱させて照光を行う導光板であって、各キースイッチの下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことから、キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられた際、光散乱透過手段によりキースイッチを確実に照光させることができると共に、操作時におけるキースイッチのクリック感を向上させることができる導光板とすることができる。
【０００８】
また本発明の導光板は、上記本発明の第１の特徴に加えて、前記光散乱透過手段は、複数の貫通及び／又は非貫通の孔を分散配置してなることを第２の特徴としている。
【０００９】
上記本発明の第２の特徴によれば、上記本発明の第１の特徴による作用効果に加えて、前記光散乱透過手段は、複数の貫通及び／又は非貫通の孔を分散配置してなることから、光散乱透過手段により導光板内部を伝搬する光の反射回数を調整することができる。よって導光板から出射させる光の量を調整することができる。
【００１０】
また本発明の導光板は、上記本発明の第２の特徴に加えて、前記分散配置される孔の数は、光源に近いほど少なく、遠いほど多くしてあることを第３の特徴としている。
【００１１】
上記本発明の第３の特徴によれば、上記本発明の第２の特徴による作用効果に加えて、前記分散配置される孔の数は、光源に近いほど少なく、遠いほど多くしてあることから、キースイッチの輝度均一性を向上させることができる。
【００１２】
また本発明の導光板は、上記本発明の第２又は第３の特徴に加えて、前記分散配置される各孔の間隙は、光源に近いほど広く、遠いほど狭くしてあることを第４の特徴としている。
【００１３】
上記本発明の第４の特徴によれば、上記本発明の第２又は第３の特徴による作用効果に加えて、前記分散配置される各孔の間隙は、光源に近いほど広く、遠いほど狭くしてあることから、光源から肉厚内に入射した光を入射側とは反対側まで効率的に導光することができる。よってキースイッチの輝度均一性を向上させることができる。
【００１４】
また本発明のプリント配線板は、第１〜第４の何れか１つの特徴に記載の導光板を備えたことを第５の特徴としている。
【００１５】
上記本発明の第５の特徴によれば、プリント配線板は、第１〜第４の何れか１つの特徴に記載の導光板を備えることにより、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる。
【００１６】
また本発明のキーモジュールは、第５の特徴に記載のプリント配線板と、該プリント配線板の導光板に対して光を入射させる光源と、前記プリント配線板の上方に位置し、所定の指令を入力するためのキースイッチと、該キースイッチの下方に位置し、前記キースイッチの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うドーム状のスイッチ動作子とから構成されることを第６の特徴としている。
【００１７】
上記本発明の第６の特徴によれば、キーモジュールは、第５の特徴に記載のプリント配線板と、該プリント配線板の導光板に対して光を入射させる光源と、前記プリント配線板の上方に位置し、所定の指令を入力するためのキースイッチと、該キースイッチの下方に位置し、前記キースイッチの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うドーム状のスイッチ動作子とから構成されることから、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、操作時におけるキースイッチのクリック感を向上させることができる。
【００１８】
また本発明の電子機器は、第６の特徴に記載のキーモジュールを備えたことを第７の特徴としている。
【００１９】
上記本発明の第７の特徴によれば、電子機器は、第６の特徴に記載のキーモジュールを備えたことから、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、操作時におけるキースイッチのクリック感を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール及び該キーモジュールを備えた電子機器によれば、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる導光板を提供することができる。またそのような導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール及び該キーモジュールを備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュールの平面図である。
【図３】図２に示すキーモジュールにおける光源及び光源から最も遠い側のキースイッチとに対応する要部の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光源及び導光板を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光源及び導光板を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る導光板の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図５を参照して、本発明に係る電子機器の例として、携帯電話機１をあげて説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。
なお、本実施形態においては本発明を効果的に説明するため、光散乱透過手段を構成する孔の数を実際よりも少なく表示すると共に、図４、図５においては、光散乱透過手段の一部を省略して図示するものとする。
【００２３】
まず図１に示すように、携帯電話１は、入力部１ａと、表示部１ｂとを備える。表示部１ｂは、ヒンジ部１ｃを介して入力部１ａに開閉自在とされている。
【００２４】
図２、図３も参照して、前記入力部１ａには、ケース１ｄ内に入力モジュールとしてのキーモジュール２を備えている。キーモジュール２は、キースイッチ１０、導光板２０、ドーム状可動接点シート３０、光源４０、プリント配線板５０を備えている。
【００２５】
前記キースイッチ１０は、キースイッチの層を形成すると共に、入力操作を行う部分で、前記入力部１ａに露出したキースイッチ１１〜１３で構成されている。ここでキースイッチ１１〜１３は、図２に示すように、碁盤の目状に配置してあるキースイッチ１０において、光源４０に最も近い側に配置したキースイッチをキースイッチ１１とし、最も遠い側に配置したキースイッチをキースイッチ１３とする。
【００２６】
なおキースイッチ１０は、透明性の硬質樹脂で形成され、数字、アルファベット、記号等の特定の形状が視認可能に設けられている。数字、アルファベット、記号等の特定の形状の形成方法は、特定の形状を遮光性材料でマークするものや、特定の形状以外を遮光性材料でマークするものの何れであってもよい。
【００２７】
前記導光板２０は、図３に示すように、キースイッチの層と後述するドームスイッチの層との間に配置して用いられるもので、キースイッチ１０の下方に位置し、光源４０から肉厚内に入射させた光を導光しながら各キースイッチ１０に対応する位置で散乱させて照光を行うためのものである。より具体的には、図３に示すように、導光板２０は、光源４０の照光端面４１から放たれた光を導光板２０の光入射端面２１から入射させて、導光板２０の厚み内で全反射させながら入射側とは反対側まで導光すると共に、キースイッチ１０のある方向へ出射し、これにより照光を行う。
【００２８】
また図３〜図５に示すように、導光板２０において、各キースイッチ１０の下方に位置する部分には、複数の貫通孔２４を分散配置してなる光散乱透過手段を形成してある。このような構成とすることで、入射した光を光散乱透過手段で一部散乱させ、キースイッチ１０方向へ出射させることができる。
【００２９】
また複数の貫通孔２４を分散配置してなる光散乱透過手段は、キースイッチ１０の下方に位置する部分に形成してあることから、導光板２０において、キースイッチ１０の下方に位置する部分の弾性撓み性を上げることができ、携帯電話機１の操作時において、キースイッチ１０を押圧した際のクリック感を向上させることができる。
【００３０】
また従来、スイッチ窓孔を開設した導光板においては、スイッチ窓孔周縁部がスイッチ窓孔中央部よりも明るくなり易く、輝度に不均一が生じ、キースイッチを均一に照光させることができなかった。しかし本発明においては、複数の貫通孔２４を各キースイッチ１０の下方に分散配置して光散乱透過手段を形成することで、複数の貫通孔２４の集合体で各キースイッチ１０を照光させることができ、キースイッチ１０を均一に照光させることができる。よってキースイッチ１０の輝度均一性を向上させることができる。
【００３１】
また図４、図５に示すように、分散配置される貫通孔２４の数は、光源４０に近いほど少なく、遠いほど多くしてある。よって導光板２０から漏れ出て出射する光の量を光源４０から遠いほど増加させることができる。従って、いわゆるエッジライト方式の導光板においては、光源からの光をその１端面から入射するため、光源近傍側は明るく、光源遠方側は暗くなり、輝度の差が生じるところ、キースイッチ１０の輝度均一性を向上させることができる。
【００３２】
また図４、図５に示すように、分散配置される各貫通孔２４の間隙は、光源４０に近いほど広く、遠いほど狭くしてある。分散配置される貫通孔２４間に間隙があることで、図５（ａ）に示すように、隣接する貫通孔２４の間隙で光源４０から入射した光を一部透過させることができる。更に分散配置される各貫通孔２４の間隙を光源４０に近いほど広く、遠いほど狭くすることで、入射側とは反対側となる光源遠方側に直接届く光、つまり光源近傍側に分散配置された貫通孔２４で遮られることなく、光源遠方側に分散配置された貫通孔２４まで直接届く光を、より多く導光することができる。
よってキースイッチ１０の輝度均一性を効率的に向上させることができる。
【００３３】
なお貫通孔２４は内抜き加工で形成することができ、その直径は、１μｍ〜１０００μｍであることが望ましい。
また貫通孔２４の形状、数、配置位置等は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
【００３４】
更に導光板２０の上面２２又は下面２３に導光板２０内を導光してきた光をキースイッチ１０方向へ散乱、回折させて出射させる凹状又は凸状のドット等からなる光出射構造部を複数設ける構成としてもよい。このような構成とすることで、導光板２０内を導光する光を所定位置でキースイッチ１０方向へ効率良く出射させることができると共に、導光板２０全体の輝度均一性を向上させることができる。
【００３５】
また導光板２０は、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル樹脂等、可視光域の光を十分透過させることができる樹脂で形成される。
なお導光板２０の厚みは、２０μｍ〜２００μｍとすることが望ましい。
【００３６】
前記ドーム状可動接点シート３０は、ドームスイッチの層を形成するものであり、図３に示すように、導光板２０の下方に位置し、メタルドームと称する導電性金属膜からなるドーム状のスイッチ動作子３１を備えたシートである。このドーム状のスイッチ動作子３１が、キースイッチ１０の動作に従動し、後述するプリント配線板５０と接触、非接触されることで、キーモジュール２のスイッチオン、スイッチオフが行われるドームスイッチが形成される。
ドーム状可動接点シート３０は、図３に示すように、プリント配線板５０上に配設され、プリント配線板５０の上面部を被覆している。またドーム状可動接点シート３０は、ラバー等の軟質の弾性シートから構成することができる。
なおドーム状可動接点シート３０の厚みは、２０μｍ〜２００μｍとすることが望ましい。
【００３７】
前記光源４０は、例えばＬＥＤで構成することができる。この光源４０は、図３に示すように、プリント配線板５０上における導光板２０の光導入端面２１と対向する位置に設備される。
【００３８】
前記プリント配線板５０は、図３に示すように、プリント配線層５１と、樹脂層５２とから構成される。このプリント配線板５０は、上方に導光板２０を備え、更に既述したキースイッチ１０と、ドーム状可動接点シート３０と、光源４０とでキーモジュール２を構成している。
【００３９】
前記プリント配線層５１は、スイッチ接点となる導電層たる回路部を備えるものであり、銅箔によるパターンを樹脂層５２上に形成することで構成される。
【００４０】
次に図６を参照して、本発明の実施形態における導光板の変形例を説明する。
【００４１】
本変形例は、導光板に形成される光散乱透過手段たる孔の形状を変化させたものである。その他の構成については、既述した本発明の実施形態と同一である。同一部材、同一機能を果たすものには、同一番号を付し、以下の説明を省略する。
【００４２】
図６に示すように、本変形例においては、貫通孔２４に加えて非貫通孔２５を上面２２及び下面２３に設けることで光散乱透過手段を形成してある。
このような構成とすることで、非貫通孔２５を形成した箇所では、導光板２０の厚みを薄くすることができる。よって当該箇所を光が伝搬する際、上面２２と下面２３との間の距離が短くなり、光が反射する頻度が増加する。よって非貫通孔２５を形成した箇所では導光板２０内を伝搬する光の反射回数を増加させることができ、導光板２０から漏れ出て出射する光の量を増加させることができる。従ってキースイッチ１０の輝度を効率的に向上させることができる。
【００４３】
また非貫通孔２５を形成した箇所では導光板２０の厚みが局所的に薄くなっているため、導光板２０に入射した光の内、上下面と平行に入射した光の一部は進行する方向が強制的に偏向されることになる。よって従来、上下面と平行に入射した光は導光板内をストレートに透過し、キースイッチの照光に寄与せず無駄になっていたところ、キースイッチ１０を照光させる光として有効に利用することができる。
【００４４】
更に図６に示すように、分散配置される非貫通孔２５の深さは、光源４０に近いほど浅く、遠いほど深くしてある。このような構成とすることで、非貫通孔２５を形成した箇所において、光源４０から遠ざかるほど導光板２０の厚みを薄くすることができる。
よって既述したように、非貫通孔２５を形成した箇所では導光板２０内を伝搬する光の反射回数を増加させることができ、導光板２０から漏れ出て出射する光の量を増加させることができるところ、非貫通孔２５を形成した箇所において、光源４０から遠ざかるほど導光板２０から漏れ出て出射する光の量を増加させることができる。よってキースイッチ１０の輝度均一性を一段と効率的に向上させることができる。
【００４５】
また非貫通孔２５を形成した箇所において、光源４０から遠ざかるほど導光板２０の厚みを局所的に薄くすることができる。よって導光板２０に入射した光の内、上下面と平行に入射した光を光源４０から遠ざかるほどその進行方向を強制的に偏向させることができる。よって上下面と平行に入射した光を光源４０から遠ざかるほど一段と効率的にキースイッチ１０を照光させる光として有効に利用することができる。
【００４６】
なお既述した本発明の実施形態においては、光散乱透過手段を貫通孔２４のみを分散配置してなる構成とし、本変形例においては、光散乱透過手段を貫通孔２４と非貫通孔２５とを分散配置してなる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、光散乱透過手段を非貫通孔２５のみを分散配置してなる構成としてもよい。また非貫通孔２５の配置位置も上面２２及び下面２３に分散配置する構成に限るものではなく、上面２２のみ或いは下面２３のみに分散配置する構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は携帯電話機等の電子機器、それに用いられるキーモジュールとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 携帯電話機
１ａ 入力部
１ｂ 表示部
１ｃ ヒンジ部
１ｄ ケース
２ キーモジュール
１０ キースイッチ
１１ キースイッチ
１２ キースイッチ
１３ キースイッチ
２０ 導光板
２１ 光入射端面
２２ 上面
２３ 下面
２４ 貫通孔
２５ 非貫通孔
３０ ドーム状可動接点シート
３１ スイッチ動作子
４０ 光源
４１ 照光端面
５０ プリント配線板
５１ プリント配線層
５２ 樹脂層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール及び該キーモジュールを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話をはじめとする電子機器において、その一様な照光には導光板が用いられている。導光板は、その側面からＬＥＤなどの光を入射し、導光板内での散乱・回析により照光側主面方向に光路を変えることで均一発光させている。この時、マクロに見れば均一発光と言えるが、ミクロに見るとドットの分布に応じた発光となり、輝度に不均一が生じ易いことから、従来導光板を用いた照光において、輝度均一性の向上や効率的な照光が課題となっていた。
効率的な照光を図る従来技術として、例えば下記特許文１がある。
下記特許文献１は、照光式キースイッチに関する発明で、少ないＬＥＤで効率良くキー入力部を照明すると共に、消費電力の増大を抑えることができる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１においては、導光板にスイッチ窓孔を開設すると共に、スイッチ窓孔の周縁の角部を斜めにカットした光出射面を設けることで、導光板で導光させた光を集中的にキートップの裏面側に照射させることができるメリットがある。
しかしながら、導光板に光出射面を作製することは困難であり、製造効率が悪いという問題があった。
またスイッチ窓孔を開設した導光板においては、スイッチ窓孔周縁部がスイッチ窓孔中央部よりも明るくなり易く、輝度に不均一が生じ、キースイッチの上方に位置するキートップを均一に照光させることが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール、及び前記キーモジュールを備えた電子機器の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の導光板は、キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチに対応する位置で散乱させて照光を行う導光板であって、各キースイッチの下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことを第１の特徴としている。
【０００７】
上記本発明の第１の特徴によれば、キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチに対応する位置で散乱させて照光を行う導光板であって、各キースイッチの下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことから、キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられた際、光散乱透過手段によりキースイッチを確実に照光させることができると共に、操作時におけるキースイッチのクリック感を向上させることができる導光板とすることができる。
【０００８】
また本発明の導光板は、上記本発明の第１の特徴に加えて、前記光散乱透過手段は、複数の貫通及び／又は非貫通の孔を分散配置してなることを第２の特徴としている。
【０００９】
上記本発明の第２の特徴によれば、上記本発明の第１の特徴による作用効果に加えて、前記光散乱透過手段は、複数の貫通及び／又は非貫通の孔を分散配置してなることから、光散乱透過手段により導光板内部を伝搬する光の反射回数を調整することができる。よって導光板から出射させる光の量を調整することができる。
【００１０】
また本発明の導光板は、上記本発明の第２の特徴に加えて、前記分散配置される孔の数は、光源に近いほど少なく、遠いほど多くしてあることを第３の特徴としている。
【００１１】
上記本発明の第３の特徴によれば、上記本発明の第２の特徴による作用効果に加えて、前記分散配置される孔の数は、光源に近いほど少なく、遠いほど多くしてあることから、キースイッチの輝度均一性を向上させることができる。
【００１２】
また本発明の導光板は、上記本発明の第２又は第３の特徴に加えて、前記分散配置される各孔の間隙は、光源に近いほど広く、遠いほど狭くしてあることを第４の特徴としている。
【００１３】
上記本発明の第４の特徴によれば、上記本発明の第２又は第３の特徴による作用効果に加えて、前記分散配置される各孔の間隙は、光源に近いほど広く、遠いほど狭くしてあることから、光源から肉厚内に入射した光を入射側とは反対側まで効率的に導光することができる。よってキースイッチの輝度均一性を向上させることができる。
【００１４】
また本発明のプリント配線板は、第１〜第４の何れか１つの特徴に記載の導光板を備えたことを第５の特徴としている。
【００１５】
上記本発明の第５の特徴によれば、プリント配線板は、第１〜第４の何れか１つの特徴に記載の導光板を備えることにより、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる。
【００１６】
また本発明のキーモジュールは、第５の特徴に記載のプリント配線板と、該プリント配線板の導光板に対して光を入射させる光源と、前記プリント配線板の上方に位置し、所定の指令を入力するためのキースイッチと、該キースイッチの下方に位置し、前記キースイッチの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うドーム状のスイッチ動作子とから構成されることを第６の特徴としている。
【００１７】
上記本発明の第６の特徴によれば、キーモジュールは、第５の特徴に記載のプリント配線板と、該プリント配線板の導光板に対して光を入射させる光源と、前記プリント配線板の上方に位置し、所定の指令を入力するためのキースイッチと、該キースイッチの下方に位置し、前記キースイッチの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うドーム状のスイッチ動作子とから構成されることから、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、操作時におけるキースイッチのクリック感を向上させることができる。
【００１８】
また本発明の電子機器は、第６の特徴に記載のキーモジュールを備えたことを第７の特徴としている。
【００１９】
上記本発明の第７の特徴によれば、電子機器は、第６の特徴に記載のキーモジュールを備えたことから、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、操作時におけるキースイッチのクリック感を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の導光板、該導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール及び該キーモジュールを備えた電子機器によれば、キースイッチの輝度均一性を向上させることができると共に、クリック感を向上させることができる導光板を提供することができる。またそのような導光板を備えたプリント配線板、該プリント配線板を備えたキーモジュール及び該キーモジュールを備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電子機器としての携帯電話機のキーモジュールの平面図である。
【図３】図２に示すキーモジュールにおける光源及び光源から最も遠い側のキースイッチとに対応する要部の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光源及び導光板を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光源及び導光板を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る導光板の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図５を参照して、本発明に係る電子機器の例として、携帯電話機１をあげて説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。
なお、本実施形態においては本発明を効果的に説明するため、光散乱透過手段を構成する孔の数を実際よりも少なく表示すると共に、図４、図５においては、光散乱透過手段の一部を省略して図示するものとする。
【００２３】
まず図１に示すように、携帯電話１は、入力部１ａと、表示部１ｂとを備える。表示部１ｂは、ヒンジ部１ｃを介して入力部１ａに開閉自在とされている。
【００２４】
図２、図３も参照して、前記入力部１ａには、ケース１ｄ内に入力モジュールとしてのキーモジュール２を備えている。キーモジュール２は、キースイッチ１０、導光板２０、ドーム状可動接点シート３０、光源４０、プリント配線板５０を備えている。
【００２５】
前記キースイッチ１０は、キースイッチの層を形成すると共に、入力操作を行う部分で、前記入力部１ａに露出したキースイッチ１１〜１３で構成されている。ここでキースイッチ１１〜１３は、図２に示すように、碁盤の目状に配置してあるキースイッチ１０において、光源４０に最も近い側に配置したキースイッチをキースイッチ１１とし、最も遠い側に配置したキースイッチをキースイッチ１３とする。
【００２６】
なおキースイッチ１０は、透明性の硬質樹脂で形成され、数字、アルファベット、記号等の特定の形状が視認可能に設けられている。数字、アルファベット、記号等の特定の形状の形成方法は、特定の形状を遮光性材料でマークするものや、特定の形状以外を遮光性材料でマークするものの何れであってもよい。
【００２７】
前記導光板２０は、図３に示すように、キースイッチの層と後述するドームスイッチの層との間に配置して用いられるもので、キースイッチ１０の下方に位置し、光源４０から肉厚内に入射させた光を導光しながら各キースイッチ１０に対応する位置で散乱させて照光を行うためのものである。より具体的には、図３に示すように、導光板２０は、光源４０の照光端面４１から放たれた光を導光板２０の光入射端面２１から入射させて、導光板２０の厚み内で全反射させながら入射側とは反対側まで導光すると共に、キースイッチ１０のある方向へ出射し、これにより照光を行う。
【００２８】
また図３〜図５に示すように、導光板２０において、各キースイッチ１０の下方に位置する部分には、複数の貫通孔２４を分散配置してなる光散乱透過手段を形成してある。このような構成とすることで、入射した光を光散乱透過手段で一部散乱させ、キースイッチ１０方向へ出射させることができる。
【００２９】
また複数の貫通孔２４を分散配置してなる光散乱透過手段は、キースイッチ１０の下方に位置する部分に形成してあることから、導光板２０において、キースイッチ１０の下方に位置する部分の弾性撓み性を上げることができ、携帯電話機１の操作時において、キースイッチ１０を押圧した際のクリック感を向上させることができる。
【００３０】
また従来、スイッチ窓孔を開設した導光板においては、スイッチ窓孔周縁部がスイッチ窓孔中央部よりも明るくなり易く、輝度に不均一が生じ、キースイッチを均一に照光させることができなかった。しかし本発明においては、複数の貫通孔２４を各キースイッチ１０の下方に分散配置して光散乱透過手段を形成することで、複数の貫通孔２４の集合体で各キースイッチ１０を照光させることができ、キースイッチ１０を均一に照光させることができる。よってキースイッチ１０の輝度均一性を向上させることができる。
【００３１】
また図４、図５に示すように、分散配置される貫通孔２４の数は、光源４０に近いほど少なく、遠いほど多くしてある。よって導光板２０から漏れ出て出射する光の量を光源４０から遠いほど増加させることができる。従って、いわゆるエッジライト方式の導光板においては、光源からの光をその１端面から入射するため、光源近傍側は明るく、光源遠方側は暗くなり、輝度の差が生じるところ、キースイッチ１０の輝度均一性を向上させることができる。
【００３２】
また図４、図５に示すように、分散配置される各貫通孔２４の間隙は、光源４０に近いほど広く、遠いほど狭くしてある。分散配置される貫通孔２４間に間隙があることで、図５（ａ）に示すように、隣接する貫通孔２４の間隙で光源４０から入射した光を一部透過させることができる。更に分散配置される各貫通孔２４の間隙を光源４０に近いほど広く、遠いほど狭くすることで、入射側とは反対側となる光源遠方側に直接届く光、つまり光源近傍側に分散配置された貫通孔２４で遮られることなく、光源遠方側に分散配置された貫通孔２４まで直接届く光を、より多く導光することができる。
よってキースイッチ１０の輝度均一性を効率的に向上させることができる。
【００３３】
なお貫通孔２４は内抜き加工で形成することができ、その直径は、１μｍ〜１０００μｍであることが望ましい。
また貫通孔２４の形状、数、配置位置等は本実施形態のものに限るものではなく、適宜変更可能である。
【００３４】
更に導光板２０の上面２２又は下面２３に導光板２０内を導光してきた光をキースイッチ１０方向へ散乱、回折させて出射させる凹状又は凸状のドット等からなる光出射構造部を複数設ける構成としてもよい。このような構成とすることで、導光板２０内を導光する光を所定位置でキースイッチ１０方向へ効率良く出射させることができると共に、導光板２０全体の輝度均一性を向上させることができる。
【００３５】
また導光板２０は、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリメタクリル酸メチル樹脂等、可視光域の光を十分透過させることができる樹脂で形成される。
なお導光板２０の厚みは、２０μｍ〜２００μｍとすることが望ましい。
【００３６】
前記ドーム状可動接点シート３０は、ドームスイッチの層を形成するものであり、図３に示すように、導光板２０の下方に位置し、メタルドームと称する導電性金属膜からなるドーム状のスイッチ動作子３１を備えたシートである。このドーム状のスイッチ動作子３１が、キースイッチ１０の動作に従動し、後述するプリント配線板５０と接触、非接触されることで、キーモジュール２のスイッチオン、スイッチオフが行われるドームスイッチが形成される。
ドーム状可動接点シート３０は、図３に示すように、プリント配線板５０上に配設され、プリント配線板５０の上面部を被覆している。またドーム状可動接点シート３０は、ラバー等の軟質の弾性シートから構成することができる。
なおドーム状可動接点シート３０の厚みは、２０μｍ〜２００μｍとすることが望ましい。
【００３７】
前記光源４０は、例えばＬＥＤで構成することができる。この光源４０は、図３に示すように、プリント配線板５０上における導光板２０の光導入端面２１と対向する位置に設備される。
【００３８】
前記プリント配線板５０は、図３に示すように、プリント配線層５１と、樹脂層５２とから構成される。このプリント配線板５０は、上方に導光板２０を備え、更に既述したキースイッチ１０と、ドーム状可動接点シート３０と、光源４０とでキーモジュール２を構成している。
【００３９】
前記プリント配線層５１は、スイッチ接点となる導電層たる回路部を備えるものであり、銅箔によるパターンを樹脂層５２上に形成することで構成される。
【００４０】
次に図６を参照して、本発明の実施形態における導光板の変形例を説明する。
【００４１】
本変形例は、導光板に形成される光散乱透過手段たる孔の形状を変化させたものである。その他の構成については、既述した本発明の実施形態と同一である。同一部材、同一機能を果たすものには、同一番号を付し、以下の説明を省略する。
【００４２】
図６に示すように、本変形例においては、貫通孔２４に加えて非貫通孔２５を上面２２及び下面２３に設けることで光散乱透過手段を形成してある。
このような構成とすることで、非貫通孔２５を形成した箇所では、導光板２０の厚みを薄くすることができる。よって当該箇所を光が伝搬する際、上面２２と下面２３との間の距離が短くなり、光が反射する頻度が増加する。よって非貫通孔２５を形成した箇所では導光板２０内を伝搬する光の反射回数を増加させることができ、導光板２０から漏れ出て出射する光の量を増加させることができる。従ってキースイッチ１０の輝度を効率的に向上させることができる。
【００４３】
また非貫通孔２５を形成した箇所では導光板２０の厚みが局所的に薄くなっているため、導光板２０に入射した光の内、上下面と平行に入射した光の一部は進行する方向が強制的に偏向されることになる。よって従来、上下面と平行に入射した光は導光板内をストレートに透過し、キースイッチの照光に寄与せず無駄になっていたところ、キースイッチ１０を照光させる光として有効に利用することができる。
【００４４】
更に図６に示すように、分散配置される非貫通孔２５の深さは、光源４０に近いほど浅く、遠いほど深くしてある。このような構成とすることで、非貫通孔２５を形成した箇所において、光源４０から遠ざかるほど導光板２０の厚みを薄くすることができる。
よって既述したように、非貫通孔２５を形成した箇所では導光板２０内を伝搬する光の反射回数を増加させることができ、導光板２０から漏れ出て出射する光の量を増加させることができるところ、非貫通孔２５を形成した箇所において、光源４０から遠ざかるほど導光板２０から漏れ出て出射する光の量を増加させることができる。よってキースイッチ１０の輝度均一性を一段と効率的に向上させることができる。
【００４５】
また非貫通孔２５を形成した箇所において、光源４０から遠ざかるほど導光板２０の厚みを局所的に薄くすることができる。よって導光板２０に入射した光の内、上下面と平行に入射した光を光源４０から遠ざかるほどその進行方向を強制的に偏向させることができる。よって上下面と平行に入射した光を光源４０から遠ざかるほど一段と効率的にキースイッチ１０を照光させる光として有効に利用することができる。
【００４６】
なお既述した本発明の実施形態においては、光散乱透過手段を貫通孔２４のみを分散配置してなる構成とし、本変形例においては、光散乱透過手段を貫通孔２４と非貫通孔２５とを分散配置してなる構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、光散乱透過手段を非貫通孔２５のみを分散配置してなる構成としてもよい。また非貫通孔２５の配置位置も上面２２及び下面２３に分散配置する構成に限るものではなく、上面２２のみ或いは下面２３のみに分散配置する構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は携帯電話機等の電子機器、それに用いられるキーモジュールとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 携帯電話機
１ａ 入力部
１ｂ 表示部
１ｃ ヒンジ部
１ｄ ケース
２ キーモジュール
１０ キースイッチ
１１ キースイッチ
１２ キースイッチ
１３ キースイッチ
２０ 導光板
２１ 光入射端面
２２ 上面
２３ 下面
２４ 貫通孔
２５ 非貫通孔
３０ ドーム状可動接点シート
３１ スイッチ動作子
４０ 光源
４１ 照光端面
５０ プリント配線板
５１ プリント配線層
５２ 樹脂層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチに対応する位置で散乱させて照光を行う導光板であって、各キースイッチの下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記光散乱透過手段は、複数の貫通及び／又は非貫通の孔を分散配置してなることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記分散配置される孔の数は、光源に近いほど少なく、遠いほど多くしてあることを特徴とする請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
前記分散配置される各孔の間隙は、光源に近いほど広く、遠いほど狭くしてあることを特徴とする請求項２又は３に記載の導光板。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の導光板を備えたことを特徴とするプリント配線板。
【請求項６】
請求項５に記載のプリント配線板と、該プリント配線板の導光板に対して光を入射させる光源と、前記プリント配線板の上方に位置し、所定の指令を入力するためのキースイッチと、該キースイッチの下方に位置し、前記キースイッチの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うドーム状のスイッチ動作子とから構成されることを特徴とするキーモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のキーモジュールを備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
キースイッチの層とドームスイッチの層との間に配置して用いられ、光源から肉厚内に入射した光を導光しながら各キースイッチに対応する位置で散乱させて照光を行う導光板であって、各キースイッチの下方に位置する部分に、光を一部散乱、一部透過させると共に、その部分の弾性撓み性を上げる光散乱透過手段を形成したことを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記光散乱透過手段は、複数の貫通及び／又は非貫通の孔を分散配置してなることを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記分散配置される孔の数は、光源に近いほど少なく、遠いほど多くしてあることを特徴とする請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
前記分散配置される各孔の間隙は、光源に近いほど広く、遠いほど狭くしてあることを特徴とする請求項２又は３に記載の導光板。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の導光板を備えたことを特徴とするプリント配線板。
【請求項６】
請求項５に記載のプリント配線板と、該プリント配線板の導光板に対して光を入射させる光源と、前記プリント配線板の上方に位置し、所定の指令を入力するためのキースイッチと、該キースイッチの下方に位置し、前記キースイッチの動作に従動してスイッチオン、スイッチオフを行うドーム状のスイッチ動作子とから構成されることを特徴とするキーモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のキーモジュールを備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−４４３２５（Ｐ２０１１−４４３２５Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９１５７８（Ｐ２００９−１９１５７８）
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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