操作キー表示装置及び電子機器
【課題】 操作キー表示装置及び電子機器において、同一の操作キー部において複数の異なる表示を別々に異なる色で点灯可能にすること。
【解決手段】 光が透過可能な複数の操作キー部２を有する操作キーシート３と、該操作キーシート３の裏面に積層されたシート状導光体４と、該シート状導光体４に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源と、を備え、シート状導光体４の表面及び裏面の少なくとも一方に、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して操作キー部２に向けて投射可能な複数のホログラム１０が形成され、操作キー部２の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラム１０が形成されていると共に、これらホログラム１０が、操作キー部２に表示させる文字又は記号の形状に形成されている。
【解決手段】 光が透過可能な複数の操作キー部２を有する操作キーシート３と、該操作キーシート３の裏面に積層されたシート状導光体４と、該シート状導光体４に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源と、を備え、シート状導光体４の表面及び裏面の少なくとも一方に、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して操作キー部２に向けて投射可能な複数のホログラム１０が形成され、操作キー部２の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラム１０が形成されていると共に、これらホログラム１０が、操作キー部２に表示させる文字又は記号の形状に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などの操作キー部に所定の文字や数字等を表示する操作キー表示装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、ＰＤＡ、モバイルタイプＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯型ゲーム機等の電子機器には、複数の操作キーが用いられており、暗所での操作をし易くするために、例えば操作キーを裏面側から光を照射して照明する操作キー用の照明装置が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電子機器を操作する操作キーと、該操作キーによる操作内容を表示する液晶表示装置とを備えた電子機器において、操作キーの内側に配された導光体にホログラムを形成して、このホログラムの回折現象を利用して操作キーを発光させる電子機器の照明装置が提案されている。この照明装置では、透明又は半透明の材料を用いた操作キーシートに印刷等によって表示された文字や記号等に対し、ホログラムによって回折光として再生した光を照射することで操作キーの文字等を光らせている。なお、この照明装置では、液晶照明装置の液晶パネルを照明する導光板と操作キーを照明する導光体とが一体化されている。また、特許文献２〜４にも、導光板にホログラムを形成して操作キーや液晶表示パネルを照明する技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５８８１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６７６５５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５６７０３号公報
【特許文献４】特開２０００−７５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
携帯電話機等のように少ない操作キーで効率的かつ多様な使用を可能にするため、例えば同一キーに数字キーとアルファベットキーとひらがなキーとの３つを割り当ててキー入力設定の制御によって数字入力とアルファベット入力とひらがな入力とを使い分ける電子機器も多い。そして、このような操作キーでは、同一キー上に数字表示とアルファベット表示とひらがな表示との３種類の表示がなされている。
近年、このような操作キーで、数字表示とアルファベット表示とひらがな表示とをキー入力設定に応じて別々に点灯させたいとの要望があるが、従来、導光体にホログラムを形成して操作キーを照明する技術では、操作キーシート全体又は操作キー毎に対応して導光体のホログラムが形成されているため、上記の各表示を選択的に点灯させることが困難であった。さらに、上記従来技術では、操作キーに予め印刷等で表示された文字等に限定され、異なる別の文字等を異なる色で表示させることができず、視認性やデザイン性を高めることが困難であった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、同一の操作キー部において複数の異なる表示を別々に異なる色で点灯可能な操作キー表示装置及びこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の操作キー表示装置は、光が透過可能な複数の操作キー部を有する操作キーシートと、該操作キーシートの裏面に積層されたシート状導光体と、該シート状導光体に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源と、を備え、前記シート状導光体の表面及び裏面の少なくとも一方に、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して前記操作キー部に向けて投射可能な複数のホログラムが形成され、前記操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数の前記ホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが、前記操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この操作キー表示装置では、操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されているので、操作キー部に印刷された文字等によらず、同一操作キー部に異なる色で異なる文字等の表示を選択的に点灯させることができる。
すなわち、例えば、同一操作キー部に数字キーとアルファベットキーとひらがなキーとの３つの役割を割り当てるために、数字表示とアルファベット表示とひらがな表示とを選択的に点灯させる場合、同一操作キー部直下に、これら３つの表示に対応した数字形状のホログラムとアルファベット形状のホログラムとひらがな形状のホログラムとをそれぞれ異なる色の光を回折可能に形成しておく。そして、これら表示のうち選択した表示に対応した色の光源を発光させると、この色に対応したホログラムで回折光として再生され操作キー部へ投射される。この際、ホログラムが、表示させる文字又は記号の形状とされているので、この文字又は記号の形状とされた回折光が操作キー部を透過して操作キー部に浮かび上がるように点灯表示される。また、この同一操作キー部に別の表示を点灯させたい場合は、別の色の光に対応した光源を発光させることで、別の色に対応した異なる表示形状のホログラムで回折光が再生され、操作キー部に別の表示が点灯される。
【０００９】
また、本発明の操作キー表示装置は、複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されていることを特徴とする。すなわち、この操作キー表示装置では、複数の光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されているので、光の３原色（ＲＧＢ）による混色効果によって白色光を得ることができると共に、操作キー部の発光色の色純度を高めることができる。
【００１０】
また、本発明の操作キー表示装置は、複数の前記ホログラムが、互いに重なって形成されていることを特徴とする。すなわち、この操作キー表示装置では、同一の操作キー部において複数のホログラムが互いに重なって形成されているので、表示させる文字や記号を他の文字や記号の表示位置に影響されずに、点灯させることができ、同一操作キー部内における表示文字等の大きさ、形状及び配置等の高い自由度を得ることができる。
【００１１】
本発明の電子機器は、前記シート状導光体の下方に配されるスイッチ部と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、上記本発明の操作キー表示装置を備えているので、同一操作キー部において異なる文字等を異なる発光色で選択的に点灯表示することができ、暗所においても操作キー部に表示された数字、文字又は記号等の認識を容易にすることができる。また、キー表示の高い視認性を得ることができると共に、電子機器としてのデザイン性が向上する。
【００１２】
また、本発明の電子機器は、画像表示パネルと、導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、前記画像表示パネルを照明するパネル用導光部と、を備え、該パネル用導光部が、前記シート状導光体と一体に形成されていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、パネル用導光部が操作キー表示装置のシート状導光体と一体に形成されているので、操作キー表示装置の光源による光をパネル用導光部まで導光させて画像表示パネルを照明することができ、光源を操作キー用と画像表示パネル用とに兼用して部材コストを低減することができる。また、異なる色の光を発光可能な複数の光源を有しているので、種々の色で画像表示パネルを照明可能であり、高い演色性を得ることができる。さらに、光源として赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類を採用した場合は、これらを同時発光させることで白色照明光を得ることができる。
【００１３】
さらに、本発明の電子機器は、複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成され、前記シート状導光体における前記パネル用導光部とは反対側の端部に設置されていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、光の３原色を発光可能な光源が、シート状導光体におけるパネル用導光部とは反対側の端部に設置されているので、光源から離れたパネル用導光部において３原色の光の混色性が増し、良好な白色照明光を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る操作キー表示装置によれば、操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されているので、操作キー部に印刷された文字等によらず、同一操作キー部に異なる色で異なる文字等の表示を選択的に点灯させることができる。したがって、この操作キー表示装置を備えた電子機器によれば、暗所においても操作キー部において色分け点灯表示された数字、文字又は記号等によって、キー操作時の高い視認性を得ることができる。特に、操作キー部の高い文字認識やデザイン性が要望されている携帯電話機などに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第１実施形態を、図１から図３に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１６】
本実施形態の操作キー表示装置１は、図１及び図２に示すように、光が透過可能な複数の操作キー部２を有する操作キーシート３と、該操作キーシート３の裏面に積層されたシート状導光体４と、該シート状導光体４に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源５と、を備えている。
【００１７】
また、この操作キー表示装置１を備えた本実施形態の電子機器は、図１及び図２に示すように、携帯電話機等であって、上記操作キー表示装置１と、シート状導光体４の下方に配され基板６に設けられたスイッチ部７と、操作キーシート３と並んで配された液晶表示パネル（画像表示パネル）８と、導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、液晶表示パネル８を照明するパネル用導光部９と、を備えている。なお、これら構成部材のうち操作キーシート３及び液晶表示パネル８は、上面に露出した状態で設置され、その他の構成部材は、図示しない筐体に収納されている。
【００１８】
上記操作キーシート３は、下方からの光が透過可能な透明又は半透明の可撓性平板状シートであって、その表面に文字等の表示領域である複数の操作キー部２が並べられている。なお、表示領域である操作キー部２以外の部分は、印刷等により遮光部としても構わない。また、操作キー部２における文字等の表示を妨げることがなければ、表面に印刷や凹凸等の形状を施しても構わない。
【００１９】
各操作キー部２は、図３の（ａ）に示すように、電話番号等を入力するための数字表示２ａとアルファベットを入力するためのアルファベット表示２ｂとひらがなを入力するためのひらがな表示２ｃとの３つの表示が可能な領域に分けられている。すなわち、同一操作キー部２に数字キーとアルファベットキーとひらがなキーとの３つの役割を割り当てている。
【００２０】
上記シート状導光体４は、導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、操作キー３を下方から照明するものであり、例えば透光性の樹脂材料で形成され、全体が高い可撓性を有して柔軟な導光フィルムである。
上記シート状導光体４は、一端側が液晶表示パネル８直下まで延在され液晶用バックライト用として機能するパネル用導光部９とされている。すなわち、パネル用導光部９は、シート状導光体４と一体に形成されている。
【００２１】
また、シート状導光体４の表面及び裏面の少なくとも一方には、図１から図４に示すように、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して操作キー部２に向けて投射可能な複数組のホログラム１０が形成されている。なお、本実施形態では、シート状導光体４の裏面にホログラム１０が形成されている。
【００２２】
さらに、操作キー部２の直下には、図３の（ｂ）に示すように、互いに異なる色に対応した複数のホログラム１０が形成されていると共に、これらホログラム１０が、操作キー部２に表示させる文字又は記号の形状に形成されている。例えば、本実施形態では、数字表示を行う数字形状の数字用ホログラム１０ａとアルファベット表示を行うアルファベット形状のアルファベット用ホログラム１０ｂとひらがな表示を行うひらがな形状のひらがな用ホログラム１０ｃとの３つのホログラム１０が、一つの操作キー部２の直下にそれぞれ並んで形成されている。
【００２３】
そして、例えば、数字用ホログラム１０ａは、赤色の波長の光に対応して赤色光だけを回折光として再生するようにレーザー加工等で形成され、またアルファベット用ホログラム１０ｂは、緑色の波長の光に対応して緑色光だけを回折光として再生するようにレーザー加工等で形成され、さらにひらがな用ホログラム１０ｃは、青色の波長の光に対応して青色光だけを回折光として再生するようにレーザー加工等で形成されている。
【００２４】
上記光源５は、シート状導光体４におけるパネル用導光部９とは反対側の端部に複数設置され、それぞれ光源用の実装基板（図示略）に実装されている。これら複数の光源５は、赤色ＬＥＤ（赤色光源）、緑色ＬＥＤ（緑色光源）及び青色ＬＥＤ（青色光源）の３種類で構成されたＲＧＢ−ＬＥＤである。例えば、ＲＧＢ−ＬＥＤとして、一つのパッケージに赤色ＬＥＤ素子（Ｒ）、緑色ＬＥＤ素子（Ｇ）及び青色ＬＥＤ素子（Ｂ）を実装したＬＥＤを光源５とする場合や、一つのシート状導光体４に互いに発光色の異なるＬＥＤを光源５として別々に配置しても構わない。
【００２５】
また、光源５は、操作キー部２に表示する表示種類（数字、アルファベット及びひらがな）毎に発光色を点灯制御され、本実施形態では、数字表示に対応して赤色光が出射される場合と、アルファベット表示に対応して緑色光が出射される場合と、青色表示に対応して青色光が出射される場合と、がキー入力設定に応じて制御される。また、液晶表示パネル８を白色光で照明する場合には、光の３原色である赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ同時に出射するように設定されている。
【００２６】
上記液晶表示パネル８には、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、半透過型の液晶表示パネル８の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙にＴＮ液晶やＳＴＮ液晶等の液晶をシール材で封止したパネル本体と、その下面側に光透過性と光反射性の両機能を持った半透過反射板と、を備えたものである。また、パネル用導光部９の裏面側には、反射板１１が設置されている。この反射板１１は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等であって、本実施形態では、例えば銀蒸着膜を設けたフィルムが採用されている。なお、上記銀蒸着膜の代わりに、アルミ金属蒸着膜などを採用しても構わない。また、パネル用導光部９の表面側（光出射面側）には、拡散シート（図示略）及び１枚又は２枚のプリズムシート（図示略）が積層状態に配置されている。
【００２７】
上記スイッチ部７は、例えば基板６上に設置されたドームスイッチやタクトスイッチ等の押圧でスイッチング可能な複数のスイッチング素子７ａからなり、操作キー部２が押圧された際に、操作キー表示装置１における柔軟性の高いフィルム状のシート状導光体４を介して対応するスイッチング素子７ａが押されてスイッチ操作可能とされている。
なお、上記基板６には、携帯電話機を制御するＩＣ等の電子部品（図示略）やアンテナ部材等の通信用部品（図示略）等が実装されている。
【００２８】
この電子機器では、例えば、操作キー部２において数字「１」を入力したい場合、キー入力設定を数字に変更制御すると共に、数字表示のみを光らせるため、光源５から赤色光をシート状導光体４に入射させる。シート状導光体４内を導光する赤色光は、図３の（ｂ）に示すように、赤色光に対応して形成された数字用ホログラム１０ａによって回折光に再生され、上方の操作キー部２へ投射される。この際、数字用ホログラム１０ａが数字「１」の形状で形成されているので、図３の（ａ）に示すように、赤色光も数字「１」の形状として操作キー部２に投射され操作キー部２に浮き出るように「１」が赤色表示される。
【００２９】
一方、アルファベット表示「Ａ」を別の色である緑色で操作キー部２に表示したい場合は、光源５より緑色光のみを出射させることで、アルファベット「Ａ」のアルファベット用ホログラム１０ｂでアルファベット「Ａ」の形状に回折光として再生された緑色光により操作キー部２にアルファベット「Ａ」が緑色表示される。また、ひらがな表示「あ」を青色で操作キー部２に表示したい場合は、光源５より青色光のみを出射させることで、ひらがな「あ」のひらがな用ホログラム１０ｃでひらがな「あ」の形状に回折光として再生された青色光により操作キー部２にひらがな「あ」が青色表示される。
【００３０】
このように本実施形態では、操作キー部２の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラム１０が形成されていると共に、これらホログラム１０が操作キー部２に表示させる文字又は記号の形状に形成されているので、操作キー部２に印刷された文字等によらず、同一操作キー部２に異なる色で異なる文字等の表示を選択的に点灯させることができる。
また、複数の光源５が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されているので、光の３原色（ＲＧＢ）による混色効果によって白色光を得ることができると共に、操作キー部２の発光色の色純度を高めることができる。
【００３１】
また、パネル用導光部９が操作キー表示装置１のシート状導光体４と一体に形成されているので、操作キー表示装置１の光源５による光をパネル用導光部９まで導光させて液晶表示パネル８を照明することができ、光源５を操作キー用と液晶表示パネル用とに兼用して部材コストを低減することができる。さらに、異なる色の光を発光可能な複数の光源５を有しているので、種々の色で液晶表示パネル８を照明可能であり、高い演色性を得ることができる。
【００３２】
さらに、光源５として赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類を採用することで、これらを同時発光させることで白色照明光を得ることができ、液晶表示パネル８を白色光で光らせることができる。特に、光源５が、シート状導光体４におけるパネル用導光部９とは反対側の端部に設置されているので、光源５から離れたパネル用導光部９において３原色の光の混色性が増し、良好な白色照明光を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第２実施形態について、図４及び図５を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、一つの操作キー部２の直下に複数のホログラム１０（数字用ホログラム１０ａ、アルファベット用ホログラム１０ｂ及びひらがな用ホログラム１０ｃ）が並べて形成されているのに対し、第２実施形態の操作キー表示装置１及び電子機器では、図４に示すように、操作キー部２の直下に複数のホログラム１０が、互いに重なって形成されている点である。
【００３５】
すなわち、第２実施形態では、一つの操作キー部２の直下に、同じ位置に数字用ホログラム１０ａ、アルファベット用ホログラム１０ｂ及びひらがな用ホログラム１０ｃの３種類の色別に回折光を再生するホログラム１０が重ねて形成されている。なお、各ホログラム１０は、互いに重なって形成され、第１実施形態よりもそれぞれ大きく形成されている。
【００３６】
この第２実施形態では、例えば数字「１」のみを操作キー部２に表示させたい場合は、入射した赤色光を数字用ホログラム１０ａで回折光として再生することで、図５の（ａ）に示すように、操作キー部２に数字表示２ａ「１」のみが操作キー部２に第１実施形態よりも大きく赤色光で表示される。また、アルファベット「Ａ」のみを操作キー部２に表示させたい場合は、入射した緑色光をアルファベット用ホログラム１０ｂで回折光として再生することで、図５の（ｂ）に示すように、操作キー部２にアルファベット表示２ｂ「Ａ」のみが緑色光で大きく表示される。さらに、ひらがな「あ」のみを操作キー部２に表示させたい場合は、入射した青色光をひらがな用ホログラム１０ｃで回折光として再生することで、図５の（ｃ）に示すように、操作キー部２にひらがな表示２ｃ「あ」のみが青色光で大きく表示される。
【００３７】
このように第２実施形態では、同一の操作キー部２において複数のホログラム１０が互いに重なって形成されているので、表示させる文字や記号を他の文字や記号の表示位置に影響されずに、点灯させることができ、同一操作キー部２内における表示文字等の大きさ、形状及び配置等の高い自由度を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３９】
例えば、上記各実施形態では、上述したように液晶表示パネル８のバックライト用であるパネル用導光部９を操作キー表示装置１のシート状導光体４と一体にすることが好ましいが、別々の部材として設置しても構わない。
また、上述したように、光源５をシート状導光体４におけるパネル用導光部９とは反対側の端部に設置することが混色性の点で好ましいが、パネル用導光部９側の端部に設置しても構わないと共に、両端部に設置しても構わない。
【００４０】
また、上記各実施形態では、本発明を携帯電話機に適用したが、他の電子機器に採用しても構わない。例えば、ＰＤＡ、モバイルタイプＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯型ゲーム機等の各種電子機器に適用可能である。
さらに、上記各実施形態では、画像表示パネルとして液晶表示パネルを採用しているが、他の画像表示パネルを用いても構わない。例えば、電子ペーパーなどの画像表示パネルを採用しても良い。この場合、電子ペーパー本体の表面側にフロントライトユニットとして本発明のパネル用導光部が設置される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態において、操作キー表示装置及び電子機器を示す断面図である。
【図３】第１実施形態において、表示状態の操作キー部（ａ）及びシート状導光体に形成されたホログラム（ｂ）を示す要部の拡大斜視図である。
【図４】本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第２実施形態において、シート状導光体に形成されたホログラムを示す要部の拡大説明図である。
【図５】第２実施形態において、数字表示状態（ａ）、アルファベット表示状態（ｂ）及びひらがな表示状態（ｃ）の操作キー部を示す要部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…操作キー表示装置、２…操作キー部、３…操作キーシート、４…シート状導光体、５…光源、１０…ホログラム、１０ａ…数字用ホログラム、１０ｂ…アルファベット用ホログラム、１０ｃ…ひらがな用ホログラム、７…スイッチ部、８…液晶表示パネル（画像表示パネル）、９…パネル用導光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などの操作キー部に所定の文字や数字等を表示する操作キー表示装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、ＰＤＡ、モバイルタイプＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯型ゲーム機等の電子機器には、複数の操作キーが用いられており、暗所での操作をし易くするために、例えば操作キーを裏面側から光を照射して照明する操作キー用の照明装置が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電子機器を操作する操作キーと、該操作キーによる操作内容を表示する液晶表示装置とを備えた電子機器において、操作キーの内側に配された導光体にホログラムを形成して、このホログラムの回折現象を利用して操作キーを発光させる電子機器の照明装置が提案されている。この照明装置では、透明又は半透明の材料を用いた操作キーシートに印刷等によって表示された文字や記号等に対し、ホログラムによって回折光として再生した光を照射することで操作キーの文字等を光らせている。なお、この照明装置では、液晶照明装置の液晶パネルを照明する導光板と操作キーを照明する導光体とが一体化されている。また、特許文献２〜４にも、導光板にホログラムを形成して操作キーや液晶表示パネルを照明する技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５８８１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６７６５５号公報
【特許文献３】特開２００１−３５６７０３号公報
【特許文献４】特開２０００−７５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
携帯電話機等のように少ない操作キーで効率的かつ多様な使用を可能にするため、例えば同一キーに数字キーとアルファベットキーとひらがなキーとの３つを割り当ててキー入力設定の制御によって数字入力とアルファベット入力とひらがな入力とを使い分ける電子機器も多い。そして、このような操作キーでは、同一キー上に数字表示とアルファベット表示とひらがな表示との３種類の表示がなされている。
近年、このような操作キーで、数字表示とアルファベット表示とひらがな表示とをキー入力設定に応じて別々に点灯させたいとの要望があるが、従来、導光体にホログラムを形成して操作キーを照明する技術では、操作キーシート全体又は操作キー毎に対応して導光体のホログラムが形成されているため、上記の各表示を選択的に点灯させることが困難であった。さらに、上記従来技術では、操作キーに予め印刷等で表示された文字等に限定され、異なる別の文字等を異なる色で表示させることができず、視認性やデザイン性を高めることが困難であった。
【０００６】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、同一の操作キー部において複数の異なる表示を別々に異なる色で点灯可能な操作キー表示装置及びこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の操作キー表示装置は、光が透過可能な複数の操作キー部を有する操作キーシートと、該操作キーシートの裏面に積層されたシート状導光体と、該シート状導光体に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源と、を備え、前記シート状導光体の表面及び裏面の少なくとも一方に、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して前記操作キー部に向けて投射可能な複数のホログラムが形成され、前記操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数の前記ホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが、前記操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この操作キー表示装置では、操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されているので、操作キー部に印刷された文字等によらず、同一操作キー部に異なる色で異なる文字等の表示を選択的に点灯させることができる。
すなわち、例えば、同一操作キー部に数字キーとアルファベットキーとひらがなキーとの３つの役割を割り当てるために、数字表示とアルファベット表示とひらがな表示とを選択的に点灯させる場合、同一操作キー部直下に、これら３つの表示に対応した数字形状のホログラムとアルファベット形状のホログラムとひらがな形状のホログラムとをそれぞれ異なる色の光を回折可能に形成しておく。そして、これら表示のうち選択した表示に対応した色の光源を発光させると、この色に対応したホログラムで回折光として再生され操作キー部へ投射される。この際、ホログラムが、表示させる文字又は記号の形状とされているので、この文字又は記号の形状とされた回折光が操作キー部を透過して操作キー部に浮かび上がるように点灯表示される。また、この同一操作キー部に別の表示を点灯させたい場合は、別の色の光に対応した光源を発光させることで、別の色に対応した異なる表示形状のホログラムで回折光が再生され、操作キー部に別の表示が点灯される。
【０００９】
また、本発明の操作キー表示装置は、複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されていることを特徴とする。すなわち、この操作キー表示装置では、複数の光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されているので、光の３原色（ＲＧＢ）による混色効果によって白色光を得ることができると共に、操作キー部の発光色の色純度を高めることができる。
【００１０】
また、本発明の操作キー表示装置は、複数の前記ホログラムが、互いに重なって形成されていることを特徴とする。すなわち、この操作キー表示装置では、同一の操作キー部において複数のホログラムが互いに重なって形成されているので、表示させる文字や記号を他の文字や記号の表示位置に影響されずに、点灯させることができ、同一操作キー部内における表示文字等の大きさ、形状及び配置等の高い自由度を得ることができる。
【００１１】
本発明の電子機器は、前記シート状導光体の下方に配されるスイッチ部と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、上記本発明の操作キー表示装置を備えているので、同一操作キー部において異なる文字等を異なる発光色で選択的に点灯表示することができ、暗所においても操作キー部に表示された数字、文字又は記号等の認識を容易にすることができる。また、キー表示の高い視認性を得ることができると共に、電子機器としてのデザイン性が向上する。
【００１２】
また、本発明の電子機器は、画像表示パネルと、導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、前記画像表示パネルを照明するパネル用導光部と、を備え、該パネル用導光部が、前記シート状導光体と一体に形成されていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、パネル用導光部が操作キー表示装置のシート状導光体と一体に形成されているので、操作キー表示装置の光源による光をパネル用導光部まで導光させて画像表示パネルを照明することができ、光源を操作キー用と画像表示パネル用とに兼用して部材コストを低減することができる。また、異なる色の光を発光可能な複数の光源を有しているので、種々の色で画像表示パネルを照明可能であり、高い演色性を得ることができる。さらに、光源として赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類を採用した場合は、これらを同時発光させることで白色照明光を得ることができる。
【００１３】
さらに、本発明の電子機器は、複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成され、前記シート状導光体における前記パネル用導光部とは反対側の端部に設置されていることを特徴とする。すなわち、この電子機器では、光の３原色を発光可能な光源が、シート状導光体におけるパネル用導光部とは反対側の端部に設置されているので、光源から離れたパネル用導光部において３原色の光の混色性が増し、良好な白色照明光を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る操作キー表示装置によれば、操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されているので、操作キー部に印刷された文字等によらず、同一操作キー部に異なる色で異なる文字等の表示を選択的に点灯させることができる。したがって、この操作キー表示装置を備えた電子機器によれば、暗所においても操作キー部において色分け点灯表示された数字、文字又は記号等によって、キー操作時の高い視認性を得ることができる。特に、操作キー部の高い文字認識やデザイン性が要望されている携帯電話機などに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第１実施形態を、図１から図３に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１６】
本実施形態の操作キー表示装置１は、図１及び図２に示すように、光が透過可能な複数の操作キー部２を有する操作キーシート３と、該操作キーシート３の裏面に積層されたシート状導光体４と、該シート状導光体４に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源５と、を備えている。
【００１７】
また、この操作キー表示装置１を備えた本実施形態の電子機器は、図１及び図２に示すように、携帯電話機等であって、上記操作キー表示装置１と、シート状導光体４の下方に配され基板６に設けられたスイッチ部７と、操作キーシート３と並んで配された液晶表示パネル（画像表示パネル）８と、導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、液晶表示パネル８を照明するパネル用導光部９と、を備えている。なお、これら構成部材のうち操作キーシート３及び液晶表示パネル８は、上面に露出した状態で設置され、その他の構成部材は、図示しない筐体に収納されている。
【００１８】
上記操作キーシート３は、下方からの光が透過可能な透明又は半透明の可撓性平板状シートであって、その表面に文字等の表示領域である複数の操作キー部２が並べられている。なお、表示領域である操作キー部２以外の部分は、印刷等により遮光部としても構わない。また、操作キー部２における文字等の表示を妨げることがなければ、表面に印刷や凹凸等の形状を施しても構わない。
【００１９】
各操作キー部２は、図３の（ａ）に示すように、電話番号等を入力するための数字表示２ａとアルファベットを入力するためのアルファベット表示２ｂとひらがなを入力するためのひらがな表示２ｃとの３つの表示が可能な領域に分けられている。すなわち、同一操作キー部２に数字キーとアルファベットキーとひらがなキーとの３つの役割を割り当てている。
【００２０】
上記シート状導光体４は、導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、操作キー３を下方から照明するものであり、例えば透光性の樹脂材料で形成され、全体が高い可撓性を有して柔軟な導光フィルムである。
上記シート状導光体４は、一端側が液晶表示パネル８直下まで延在され液晶用バックライト用として機能するパネル用導光部９とされている。すなわち、パネル用導光部９は、シート状導光体４と一体に形成されている。
【００２１】
また、シート状導光体４の表面及び裏面の少なくとも一方には、図１から図４に示すように、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して操作キー部２に向けて投射可能な複数組のホログラム１０が形成されている。なお、本実施形態では、シート状導光体４の裏面にホログラム１０が形成されている。
【００２２】
さらに、操作キー部２の直下には、図３の（ｂ）に示すように、互いに異なる色に対応した複数のホログラム１０が形成されていると共に、これらホログラム１０が、操作キー部２に表示させる文字又は記号の形状に形成されている。例えば、本実施形態では、数字表示を行う数字形状の数字用ホログラム１０ａとアルファベット表示を行うアルファベット形状のアルファベット用ホログラム１０ｂとひらがな表示を行うひらがな形状のひらがな用ホログラム１０ｃとの３つのホログラム１０が、一つの操作キー部２の直下にそれぞれ並んで形成されている。
【００２３】
そして、例えば、数字用ホログラム１０ａは、赤色の波長の光に対応して赤色光だけを回折光として再生するようにレーザー加工等で形成され、またアルファベット用ホログラム１０ｂは、緑色の波長の光に対応して緑色光だけを回折光として再生するようにレーザー加工等で形成され、さらにひらがな用ホログラム１０ｃは、青色の波長の光に対応して青色光だけを回折光として再生するようにレーザー加工等で形成されている。
【００２４】
上記光源５は、シート状導光体４におけるパネル用導光部９とは反対側の端部に複数設置され、それぞれ光源用の実装基板（図示略）に実装されている。これら複数の光源５は、赤色ＬＥＤ（赤色光源）、緑色ＬＥＤ（緑色光源）及び青色ＬＥＤ（青色光源）の３種類で構成されたＲＧＢ−ＬＥＤである。例えば、ＲＧＢ−ＬＥＤとして、一つのパッケージに赤色ＬＥＤ素子（Ｒ）、緑色ＬＥＤ素子（Ｇ）及び青色ＬＥＤ素子（Ｂ）を実装したＬＥＤを光源５とする場合や、一つのシート状導光体４に互いに発光色の異なるＬＥＤを光源５として別々に配置しても構わない。
【００２５】
また、光源５は、操作キー部２に表示する表示種類（数字、アルファベット及びひらがな）毎に発光色を点灯制御され、本実施形態では、数字表示に対応して赤色光が出射される場合と、アルファベット表示に対応して緑色光が出射される場合と、青色表示に対応して青色光が出射される場合と、がキー入力設定に応じて制御される。また、液晶表示パネル８を白色光で照明する場合には、光の３原色である赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ同時に出射するように設定されている。
【００２６】
上記液晶表示パネル８には、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、半透過型の液晶表示パネル８の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙にＴＮ液晶やＳＴＮ液晶等の液晶をシール材で封止したパネル本体と、その下面側に光透過性と光反射性の両機能を持った半透過反射板と、を備えたものである。また、パネル用導光部９の裏面側には、反射板１１が設置されている。この反射板１１は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等であって、本実施形態では、例えば銀蒸着膜を設けたフィルムが採用されている。なお、上記銀蒸着膜の代わりに、アルミ金属蒸着膜などを採用しても構わない。また、パネル用導光部９の表面側（光出射面側）には、拡散シート（図示略）及び１枚又は２枚のプリズムシート（図示略）が積層状態に配置されている。
【００２７】
上記スイッチ部７は、例えば基板６上に設置されたドームスイッチやタクトスイッチ等の押圧でスイッチング可能な複数のスイッチング素子７ａからなり、操作キー部２が押圧された際に、操作キー表示装置１における柔軟性の高いフィルム状のシート状導光体４を介して対応するスイッチング素子７ａが押されてスイッチ操作可能とされている。
なお、上記基板６には、携帯電話機を制御するＩＣ等の電子部品（図示略）やアンテナ部材等の通信用部品（図示略）等が実装されている。
【００２８】
この電子機器では、例えば、操作キー部２において数字「１」を入力したい場合、キー入力設定を数字に変更制御すると共に、数字表示のみを光らせるため、光源５から赤色光をシート状導光体４に入射させる。シート状導光体４内を導光する赤色光は、図３の（ｂ）に示すように、赤色光に対応して形成された数字用ホログラム１０ａによって回折光に再生され、上方の操作キー部２へ投射される。この際、数字用ホログラム１０ａが数字「１」の形状で形成されているので、図３の（ａ）に示すように、赤色光も数字「１」の形状として操作キー部２に投射され操作キー部２に浮き出るように「１」が赤色表示される。
【００２９】
一方、アルファベット表示「Ａ」を別の色である緑色で操作キー部２に表示したい場合は、光源５より緑色光のみを出射させることで、アルファベット「Ａ」のアルファベット用ホログラム１０ｂでアルファベット「Ａ」の形状に回折光として再生された緑色光により操作キー部２にアルファベット「Ａ」が緑色表示される。また、ひらがな表示「あ」を青色で操作キー部２に表示したい場合は、光源５より青色光のみを出射させることで、ひらがな「あ」のひらがな用ホログラム１０ｃでひらがな「あ」の形状に回折光として再生された青色光により操作キー部２にひらがな「あ」が青色表示される。
【００３０】
このように本実施形態では、操作キー部２の直下に、互いに異なる色に対応した複数のホログラム１０が形成されていると共に、これらホログラム１０が操作キー部２に表示させる文字又は記号の形状に形成されているので、操作キー部２に印刷された文字等によらず、同一操作キー部２に異なる色で異なる文字等の表示を選択的に点灯させることができる。
また、複数の光源５が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されているので、光の３原色（ＲＧＢ）による混色効果によって白色光を得ることができると共に、操作キー部２の発光色の色純度を高めることができる。
【００３１】
また、パネル用導光部９が操作キー表示装置１のシート状導光体４と一体に形成されているので、操作キー表示装置１の光源５による光をパネル用導光部９まで導光させて液晶表示パネル８を照明することができ、光源５を操作キー用と液晶表示パネル用とに兼用して部材コストを低減することができる。さらに、異なる色の光を発光可能な複数の光源５を有しているので、種々の色で液晶表示パネル８を照明可能であり、高い演色性を得ることができる。
【００３２】
さらに、光源５として赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類を採用することで、これらを同時発光させることで白色照明光を得ることができ、液晶表示パネル８を白色光で光らせることができる。特に、光源５が、シート状導光体４におけるパネル用導光部９とは反対側の端部に設置されているので、光源５から離れたパネル用導光部９において３原色の光の混色性が増し、良好な白色照明光を得ることができる。
【００３３】
次に、本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第２実施形態について、図４及び図５を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、一つの操作キー部２の直下に複数のホログラム１０（数字用ホログラム１０ａ、アルファベット用ホログラム１０ｂ及びひらがな用ホログラム１０ｃ）が並べて形成されているのに対し、第２実施形態の操作キー表示装置１及び電子機器では、図４に示すように、操作キー部２の直下に複数のホログラム１０が、互いに重なって形成されている点である。
【００３５】
すなわち、第２実施形態では、一つの操作キー部２の直下に、同じ位置に数字用ホログラム１０ａ、アルファベット用ホログラム１０ｂ及びひらがな用ホログラム１０ｃの３種類の色別に回折光を再生するホログラム１０が重ねて形成されている。なお、各ホログラム１０は、互いに重なって形成され、第１実施形態よりもそれぞれ大きく形成されている。
【００３６】
この第２実施形態では、例えば数字「１」のみを操作キー部２に表示させたい場合は、入射した赤色光を数字用ホログラム１０ａで回折光として再生することで、図５の（ａ）に示すように、操作キー部２に数字表示２ａ「１」のみが操作キー部２に第１実施形態よりも大きく赤色光で表示される。また、アルファベット「Ａ」のみを操作キー部２に表示させたい場合は、入射した緑色光をアルファベット用ホログラム１０ｂで回折光として再生することで、図５の（ｂ）に示すように、操作キー部２にアルファベット表示２ｂ「Ａ」のみが緑色光で大きく表示される。さらに、ひらがな「あ」のみを操作キー部２に表示させたい場合は、入射した青色光をひらがな用ホログラム１０ｃで回折光として再生することで、図５の（ｃ）に示すように、操作キー部２にひらがな表示２ｃ「あ」のみが青色光で大きく表示される。
【００３７】
このように第２実施形態では、同一の操作キー部２において複数のホログラム１０が互いに重なって形成されているので、表示させる文字や記号を他の文字や記号の表示位置に影響されずに、点灯させることができ、同一操作キー部２内における表示文字等の大きさ、形状及び配置等の高い自由度を得ることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３９】
例えば、上記各実施形態では、上述したように液晶表示パネル８のバックライト用であるパネル用導光部９を操作キー表示装置１のシート状導光体４と一体にすることが好ましいが、別々の部材として設置しても構わない。
また、上述したように、光源５をシート状導光体４におけるパネル用導光部９とは反対側の端部に設置することが混色性の点で好ましいが、パネル用導光部９側の端部に設置しても構わないと共に、両端部に設置しても構わない。
【００４０】
また、上記各実施形態では、本発明を携帯電話機に適用したが、他の電子機器に採用しても構わない。例えば、ＰＤＡ、モバイルタイプＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯型ゲーム機等の各種電子機器に適用可能である。
さらに、上記各実施形態では、画像表示パネルとして液晶表示パネルを採用しているが、他の画像表示パネルを用いても構わない。例えば、電子ペーパーなどの画像表示パネルを採用しても良い。この場合、電子ペーパー本体の表面側にフロントライトユニットとして本発明のパネル用導光部が設置される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第１実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態において、操作キー表示装置及び電子機器を示す断面図である。
【図３】第１実施形態において、表示状態の操作キー部（ａ）及びシート状導光体に形成されたホログラム（ｂ）を示す要部の拡大斜視図である。
【図４】本発明に係る操作キー表示装置及び電子機器の第２実施形態において、シート状導光体に形成されたホログラムを示す要部の拡大説明図である。
【図５】第２実施形態において、数字表示状態（ａ）、アルファベット表示状態（ｂ）及びひらがな表示状態（ｃ）の操作キー部を示す要部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…操作キー表示装置、２…操作キー部、３…操作キーシート、４…シート状導光体、５…光源、１０…ホログラム、１０ａ…数字用ホログラム、１０ｂ…アルファベット用ホログラム、１０ｃ…ひらがな用ホログラム、７…スイッチ部、８…液晶表示パネル（画像表示パネル）、９…パネル用導光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が透過可能な複数の操作キー部を有する操作キーシートと、
該操作キーシートの裏面に積層されたシート状導光体と、
該シート状導光体に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源と、を備え、
前記シート状導光体の表面及び裏面の少なくとも一方に、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して前記操作キー部に向けて投射可能な複数のホログラムが形成され、
前記操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数の前記ホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが、前記操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されていることを特徴とする操作キー表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作キー表示装置において、
複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されていることを特徴とする操作キー表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の操作キー表示装置において、
複数の前記ホログラムが、互いに重なって形成されていることを特徴とする操作キー表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の操作キー表示装置と、
前記シート状導光体の下方に配されるスイッチ部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器において、
画像表示パネルと、
導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、前記画像表示パネルを照明するパネル用導光部と、を備え、
該パネル用導光部が、前記シート状導光体と一体に形成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成され、前記シート状導光体における前記パネル用導光部とは反対側の端部に設置されていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
光が透過可能な複数の操作キー部を有する操作キーシートと、
該操作キーシートの裏面に積層されたシート状導光体と、
該シート状導光体に互いに異なる色の光を照射して導光させる複数の光源と、を備え、
前記シート状導光体の表面及び裏面の少なくとも一方に、導光される光のうち対応する色の光だけを回折光として再生して前記操作キー部に向けて投射可能な複数のホログラムが形成され、
前記操作キー部の直下に、互いに異なる色に対応した複数の前記ホログラムが形成されていると共に、これらホログラムが、前記操作キー部に表示させる文字又は記号の形状に形成されていることを特徴とする操作キー表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作キー表示装置において、
複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成されていることを特徴とする操作キー表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の操作キー表示装置において、
複数の前記ホログラムが、互いに重なって形成されていることを特徴とする操作キー表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の操作キー表示装置と、
前記シート状導光体の下方に配されるスイッチ部と、を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項４に記載の電子機器において、
画像表示パネルと、
導光した光を光路変換して主面から面状に出射し、前記画像表示パネルを照明するパネル用導光部と、を備え、
該パネル用導光部が、前記シート状導光体と一体に形成されていることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
複数の前記光源が、赤色光源、緑色光源及び青色光源の３種類で構成され、前記シート状導光体における前記パネル用導光部とは反対側の端部に設置されていることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１８０８３２（Ｐ２００９−１８０８３２Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１７８（Ｐ２００８−１８１７８）
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【出願人】（０００１３１４３０）シチズン電子株式会社 (798)
【Ｆターム（参考）】
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