操作スイッチ用カバー部材及びその製造方法
【課題】長期間透光表示部以外での光の放射を防止しつつ、表面操作部から強い光を放射させ易い操作スイッチ用カバー部材を提供する。
【解決手段】光源１３からの光がシート状の内部を通して導かれて、所定の放射面領域１５から放射される照光シート１０と、照光シート１０の放射面領域１５上に接触して配置され、表面側からスイッチ操作が行われる表面操作部４１とを備え、表面操作部４１は、放射面領域１５からの光が透過して表面側から視認可能に構成された透光表示部４５を有する操作スイッチ用カバー部材であり、照光シート１０は光が導かれるシート状のコア層２１を備え、放射面領域１５以外の領域では、コア層２１の表面がクラッド層２３により覆われて、光がクラッド層２３により反射されながらコア層２１内で導かれるように構成され、放射面領域１５では、表面操作部４１とコア層２１とがクラッド層２３より大きい屈折率を有する易放射部２２を介して接続されている。
【解決手段】光源１３からの光がシート状の内部を通して導かれて、所定の放射面領域１５から放射される照光シート１０と、照光シート１０の放射面領域１５上に接触して配置され、表面側からスイッチ操作が行われる表面操作部４１とを備え、表面操作部４１は、放射面領域１５からの光が透過して表面側から視認可能に構成された透光表示部４５を有する操作スイッチ用カバー部材であり、照光シート１０は光が導かれるシート状のコア層２１を備え、放射面領域１５以外の領域では、コア層２１の表面がクラッド層２３により覆われて、光がクラッド層２３により反射されながらコア層２１内で導かれるように構成され、放射面領域１５では、表面操作部４１とコア層２１とがクラッド層２３より大きい屈折率を有する易放射部２２を介して接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源からの光がシート状の内部を通して導かれ、所定位置から放射される照光シートを用いた操作スイッチ用カバー部材と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源からの光がシート状の内部を通して導かれ、所定の領域で放射されるように構成された照光シートが種々の分野で提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、液晶パネルのバックライト等に利用される導光板であって、光源からの光を側面で受けて、表面全体を均一に発光させるものが提案されている。ここでは、導光板が可撓性部材で形成されており、導光板の複数の位置に光散乱部が設けられ、この光散乱部によって導光板に沿って導光された光を表面から放射させるようにしている。このような導光板では、光散乱部を導光板全体ではなく、特定の一部の位置だけに設ければ、その部位だけ光を強くすることも可能である。
【０００４】
また、例えば、下記特許文献２には、このような照光シートを用いた操作スイッチ用カバー部材が提案されており、導光板内に広がる光の一部をキーボタン側に反射させるための反射パターンが少なくとも一つ設けられることでキーパッドが構成されている。ここでは、導光板内に広がる光が反射パターンにより局部的に放射されることで、キーボタンから光が放射されるようになっている。反射パターンが設けられていない領域では、空気層との境界で光を全反射させることにより、導光板内に広がる光が外部へ放射されないようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２０００９３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２３８４３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、これらの導光板等の照光シートを用いた操作スイッチ用カバー部材では、照光シートの表面に傷等の損傷が生じたり、照光シートの表面に塵埃等が付着すると、その部分で導光される光が乱反射し易くなり、光が放射される所定の放射面領域以外で光の放射量が増加し易かった。その一方、損傷や塵埃等の付着を防止するために照光シートの表面を保護層などで覆うとすれば、放射面領域から放射される光が減少する。
【０００６】
そこで、この発明では、長期間透光表示部以外での光の放射を防止しつつ、表面操作部から強い光を放射させ易い操作スイッチ用カバー部材を提供することを課題とし、また、そのような操作スイッチ用カバー部材を容易に製造することが可能な製造方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材は、光源からの光がシート状の内部を通して導かれて、所定の放射面領域から放射される照光シートと、該照光シートの前記放射面領域上に接触して配置され、表面側からスイッチ操作が行われる表面操作部とを備え、前記表面操作部は、前記放射面領域からの光が透過して表面側から視認可能に構成された透光表示部を有する操作スイッチ用カバー部材において、前記照光シートは、前記光が導かれるシート状のコア層を備え、前記放射面領域以外の領域では、前記コア層の表面がクラッド層により覆われて、前記光が前記クラッド層により反射されながら前記コア層内で導かれるように構成され、前記放射面領域には、該放射面領域に対応した形状の開口部が形成され、該開口部において、前記表面操作部と前記コア層とが前記クラッド層より大きい屈折率を有する易放射部を介して接続されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記易放射部は、前記コア層と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記易放射部は、前記表面操作部と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法であり、前記クラッド層を形成するためのクラッド層形成用シートの前記放射面領域に対応する位置に開口部を設け、前記クラッド層形成用シートの一方の面に、固定化することで前記コア層又は前記表面操作部を形成可能な流動性材料を付着させると共に前記開口部内に充填し、前記流動性材料を固定化することにより、前記クラッド層形成用シートに密着した前記コア層又は前記表面操作部を形成すると共に、前記開口部内に前記コア層又は前記表面操作部と一体の前記易放射部を形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法は、請求項４に記載の構成に加え、前記クラッド層形成用シートの前記開口部を前記表面操作部又は前記コア層の一方により閉塞した状態で、他方を形成可能な前記流動性樹脂を充填して固定化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、放射面領域以外の領域では、光が導かれるシート状のコア層の表面がクラッド層により覆われているので、コア層表面に傷等が生じたり、塵埃等の異物が付着することで、光の乱反射や吸収などが生じることを防止し易い。そのため、コア層内で導かれる光が放射されて減衰されることを長期間防止することができる。
【００１３】
一方、放射面領域では、表面操作部とコア層とがクラッド層より大きい屈折率を有する易放射部を介して接続されているので、クラッド層を介して光を放射させる場合に比べて、コア層内で導かれる光が易放射部を介して表面操作部に入射し易く、表面操作部からより強い光を放射させ易い。
【００１４】
従って、長期間透光表示部以外での光の放射を防止しつつ、表面操作部から強い光を放射させることが可能な操作スイッチ用カバー部材を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、易放射部がコア層と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層内で導かれて易放射部に向かう光を全て易放射部に入射させることが可能である。そのため、表面操作部により強い光を供給して放射させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、易放射部が表面操作部と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層内で導かれて易放射部に向かう光を直接表面操作部に供給することが可能である。そのため、表面操作部により強い光を供給して放射させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法によれば、前記クラッド層形成用シートに開口部を形成した後、クラッド層形成用シートの一方の面に流動性材料を付着すると共に開口部内に充填して固定化し、コア層又は表面操作部と易放射部とを形成するので、コア層又は表面操作部と易放射部とを同時に形成できて製造が容易であると共に、コア層又は表面操作部と易放射部との間に界面が形成されることを確実に防止でき、得られる操作スイッチ用カバー部材の表面操作部から放出される光を強くし易い。
【００１８】
請求項５に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法によれば、クラッド層形成用シートの開口部を表面操作部又はコア層の一方により閉塞した状態で、他方を形成可能な流動性樹脂を充填して固定化するので、易放射部と表面操作部又はコア層との間を密着させ易く、易放射部と表面操作部のとの間に空気層等が形成されることを防止できて、得られる操作スイッチ用カバー部材の表面操作部から放出される光をより強くし易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２１】
図１乃至図３は、操作スイッチ用カバー部材を携帯電話機に使用した例である。
【００２２】
この携帯電話機は、開口部３０ａを有する筐体３０と、筐体３０の開口部３０ａに配置された操作スイッチ用カバー部材としての操作パネル３１と、筐体３０の内部に操作パネル３１と離間して対向配設された基体部３２と、基体部３２に固定されて操作パネル３１に光を供給するＬＥＤ等の光源１３とを備えている。
【００２３】
詳しくは、その基体部３２には、基板３３が設けられ、この基板３３の所定位置には図示しない回路と接続されて互いに離間して配置された接点端子３７が設けられており、これら各接点端子３７間を離接すると共に押圧操作時の操作感を付与するためのメタルドーム４７が配設され、このメタルドーム４７と基板３３とが弾性変形可能なシート４８で覆われることにより、スイッチ操作時に弾性変形される押圧変形部３９が形成されている。
【００２４】
その基板３３は、硬質のプリント基板やフレキシブルプリント基板等からなり、筐体３０に固定して装着されている。この基板３３には、図示しない多数の回路が設けられており、接点端子３７が押圧操作部３５に対応する位置に設けられている。
【００２５】
また、メタルドーム４７は、各スイッチ位置の対応する位置に配置され、弾性変形可能な中空立体形状を有する弾性ドーム形状を呈し、このメタルドーム４７は基板３３上に操作パネル３１側に向けて凸となるように配置されている。
【００２６】
このメタルドーム４７は、周縁で接点端子３７の一方に常時接触し、中央部で他方の接点端子３７と離間した状態で配置され、後述するプランジャ部４３ａで押圧されることにより、メタルドーム４７により接点端子３７間が接続されるように構成されている。
【００２７】
一方、操作パネル３１は、表面側からスイッチ操作としての押圧操作が行われる押圧操作部３５が縦横に複数配列して設けられている。この操作パネル３１は、押圧操作部３５の操作面３１ａを有する表面操作部としてのキーシート４１と、キーシート４１を背面側から照射可能な実施の形態１の照光シート１０と、押圧操作部３５への押圧操作で押圧変形部３９を押圧可能なプランジャシート４３とが、上方から順に積層されて接合されている。
【００２８】
その照光シート１０は、光源１３からの光を面方向に供給することで、操作パネル３１の各押圧操作部３５に対応する複数の位置に設けられた放射面領域１５から光を放射させるものである。この照光シート１０は、光が内部で導光されるためのシート状のコア層２１と、このコア層２１の一方の表面を覆うクラッド層２３とを備え、コア層２１とクラッド層２３とが密着して一体に接合されている。
【００２９】
その放射面領域１５には、クラッド層２３に開口部２５が設けられており、開口部２５内に光が放出され易い易放射部２２が配設されている。この易放射部２２は開口部２５の内側の全体に設けられている。
【００３０】
この照光シート１０のコア層２１は、透明性を有し、光を面方向に透過させて導光する層である。このコア層２１としては、可視光領域の光の全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。透過率が高い程、導光される光の減衰を抑えることができるからである。
【００３１】
コア層２１の屈折率は、高い程好ましく、例えば１．３以上とするのが好適である。後述するクラッド層２３として使用可能な材料の選択の幅を広げられるからである。
【００３２】
このコア層２１は、可撓性を有することが好ましい。照光シートを変形させて配置し易くできるなど、配置や用途の自由度が向上するからである。
【００３３】
このようなコア層２１を構成する材料としては、例えば、シリコーン、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂やエラストマーなどを使用することができる。
【００３４】
コア層２１の厚さは、コア層２１の用途等に応じて適宜選択することができるが、放射面領域１５において所望の輝度が確保できる範囲で出来るだけ薄肉に形成されることが好ましい。但し、光源１３と対向して光源１３からの光が入射される入射面の面積は、光源１３の対向する側の光の放射面の面積の少なくとも５０％以上とする必要がある。
【００３５】
このコア層２１のクラッド層２３側の表面は、鏡面であることが好ましい。鏡面であれば、導光される光がコア層２１とクラッド層２３との界面で乱反射して放射面領域１５以外の部位でコア層２１から光が放射することを抑制でき、導光性能を向上させることができるからである。
【００３６】
この鏡面とは、表面粗さが小さく抑えられている状態である。鏡面は、例えば成形型を用いてコア層２１を成形する場合には、型面の表面粗さを小さく抑えることにより作製することが可能である。この型面の表面粗さとしては、例えば、三次元形状測定装置等により測定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０１〜０．５μｍの範囲となるものが好適である。
【００３７】
コア層２１の基板３３側の表面も、クラッド層２３側の表面と同様に鏡面であることが好ましい。導光性能を向上させ易いからである。
【００３８】
この照光シート１０のクラッド層２３は、コア層２１の少なくとも一方の面に積層一体化された層で、コア層２１内の光が、コア層２１との間の界面で反射されながらコア層２１内を導光されるようにする層である。
【００３９】
このクラッド層２３は、少なくともコア層２１の屈折率より小さいことが必要であり、コア層２１の屈折率に対して０．１％以上小さくなることが好ましく、特に、１％以上小さくすることが好適である。クラッド層２３の屈折率が大きい程、コア層２１内を導光される光の全反射の条件が狭くなり、導光性能が低下するからである。
【００４０】
このクラッド層２３は、コア層２１より透明度が低いものであってもよい。コア層２１の表面が鏡面であるため、コア層２１内で導かれる光はクラッド層２３との間の界面で十分に反射でき、導光される光の反射条件に対する影響が小さいからである。
【００４１】
透明性を有するクラッド層２３の場合、コア層２１内から漏れた光がクラッド層２３の一部或いは全体から微弱な光として放射されることがある。その場合、漏れた光を意図的に放射させて意匠性を付与してもよく、また、クラッド層２３の外側表面の放射面領域１５を除く一部或いは全部に、漏れた光を反射させるための金属等の反射被膜や遮光被膜を設けて遮蔽してもよい。反射被膜を設けると、コア層２１から漏れた光を再度コア層２１に供給することができる。
【００４２】
更に、クラッド層２３は、可撓性を有することが好ましい。照光シートを変形させて配置し易くできるなど、配置や用途の自由度が向上するからである。
【００４３】
このクラッド層２３を構成する材料としては、接着剤等の他の材料を介在させることなくコア層２１と積層一体化できる材料であることが要求される。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂や他の樹脂、エラストマーなどを使用することができる。シリカ等のように多孔質空間内に空気を保持することで見かけの屈折率を小さくできる材料であってもよい。
【００４４】
クラッド層２３の厚さは、コア層２１の鏡面に外部から傷等の損傷を防止できる保護機能を確保できる範囲で、出来るだけ薄肉に形成されることが好ましい。クラッド層２３はコア層２１との界面においてコア層２１内で導光される光を反射させるために使用される層であるため、厚さの影響が少ないからである。
【００４５】
照光シート１０の易放射部２２は、コア層２１内で導かれる光が外部に放射され易くするためのものであり、クラッド層２３の開口部からなる開口部２５内の全体に配設されている。
【００４６】
この易放射部２２は、コア層２１と同様に可視光領域の光の全光線透過率が高い材料から形成されており、クラッド層２３より大きい屈折率を有する必要がある。コア層２１内の表面側へ向かう光の全反射の条件をクラッド層２３より緩和して、コア層２１内で導かれる光をコア層２１の表面から放射し易くするためである。
【００４７】
この易放射部２２の屈折率は、クラッド層２３より大きい屈折率の範囲で適宜選択することが可能である。この易放射部２２の屈折率をコア層２１の屈折率以上とすると、コア層２１内から易放射部２２側へ向かう光を全て易放射部２２へ入射させることができて好ましい。
【００４８】
このような易放射部２２を構成する材料は、適宜選択することが可能であるが、この実施の形態１では、コア層２１と同一材料により一体に形成されており、コア層２１の一部が突出した突起部として形成されている。このようにすればコア層２１と易放射部２２との間に界面が形成されないため、特に好適である。
【００４９】
次に、操作パネル３１のキーシート４１は、ポリカーボネート、ＰＥＴ等の光を透過可能であると共に弾性変形可能な樹脂により平板状に形成された硬質樹脂シートなどからなる。この実施形態では、キーシート４１は、操作パネル３１の形状を保持できると共に押圧操作が可能な程度の強度を有している。
【００５０】
このキーシート４１には、筐体３０の開口部３０ａから露出される面に操作面３１ａが設けられており、この操作面３１ａとは反対側の面に、光を遮断可能な印刷層からなる遮光層４１ａが設けられている。押圧操作部３５等の所定位置には、文字、線図等の各種の形状で遮光層４１ａを抜くことで、即ち、遮光層４１ａを存在させないことで、光が透過可能な透光表示部４５が形成されており、透光表示部４５を透過した光が操作パネル３１の表面側から視認されるようになっている。ここでは、透光表示部４５に有色の透光性加飾印刷層が設けられており、透光する光が着色されるようになっている。
【００５１】
このキーシート４１は、照光シート１０の放射面領域１５に設けられた易放射部２２と、接着剤や両面テープ等の接着手段を介在させることなく、直接密着して接続されているのが好ましい。照光シート１０の易放射部２２から放射されてキーシート４１に入射される光の減衰を抑制するためである。一方、照光シート１０のクラッド層２３の表面とは接着手段を用いてキーシート４１と接合されていてもよい。
【００５２】
また、このキーシート４１の屈折率は大きいことが好ましく、コア層２１と易放射部２２とが同一材料から構成されている場合、少なくともクラッド層２３より大きい屈折率とすることが好ましい。キーシート４１がクラッド層２３以下の屈折率の場合、易放射部２２とキーシート４１との間の界面において光を放射し難くなるからである。特に、キーシート４１の屈折率をコア層２１以上とすれば、易放射部２２とキーシート４１との間の界面において、易放射部２２側からの光の反射を防止できる。
【００５３】
次に、操作パネル３１のプランジャシート４３は、キーシート４１の複数位置の押圧操作部３５を含む大きさの平坦なシート形状部４３ｂと、このシート形状部４３ｂの押圧変形部３９と対向する面の押圧操作部３５に対応する位置にそれぞれ突設された複数のプランジャ部４３ａとを備えている。
【００５４】
このプランジャシート４３は、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリルの単体若しくはそれらの複合物、シリコーンゴム等から成形されている。このプランジャシート４３は、この実施の形態１のようにコア層２１の表面に接着剤や両面テープ等の接着手段を介在させることなく、直接密着して接合されていてもよい。この場合、プランジャシート４３としてコア層２１の屈折率より小さいものを使用すれば、クラッド層２３と同様の導光機能を得ることが可能である。
【００５５】
プランジャシート４３のシート形状部４３ｂは、操作パネル３１を薄肉に形成するために、できるだけ薄肉に形成されており、また、キーシート４１の弾性変形を阻害し難くするために、キーシート４１より大幅に軟質に形成されている。プランジャシート４３に切れ込み（スリット）を設けることで、弾性変形を容易にしてもよい。
【００５６】
一方、前記光源１３は、図１及び図２に示すように、放射面領域１５とは異なる配置位置に設けられ、光源配置孔２９がプランジャシート４３及びコア層２１に設けられており、このＬＥＤ等の光源１３が内部に収容されるようになっている。この光源１３の配置位置周辺では、クラッド層２３の表面に光源１３からの光を遮光する遮光層２７が設けられている。
【００５７】
この遮光層２７は、図２に示すように、光源１３からの光がクラッド層２３を透過して直接外部に放射されることを防止する層であり、光源１３の直上及びその周囲に配置され、放射面領域１５には存在させないことが要求される。遮光層２７の配置される範囲は、光源１３からコア層２１に供給された光がコア層２１とクラッド層２３との界面に達した際、略全反射可能となるような入射角となるまでの範囲を覆うように配置されることが好ましい。
【００５８】
この遮光層２７は光を確実に遮光できる不透明な層からなり、クラッド層２３と共に変形可能なものが好適である。また、遮光層２７は不透明であると共に反射効果を備えたものであってもよい。この遮光層２７はクラッド層２３に印刷等により直接接合されていてもよいが、接着剤や両面粘着テープ等の他の層を介して接合されていてもよい。コア層２１に直接接触しないため、コア層２１内で導光される光に対する影響がないからである。
【００５９】
このような遮光層２７としては、例えば、シリコーン、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂やエラストマー、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属などを使用することができる。この遮光層２７の厚さは、十分な遮光性が得られる範囲で、出来るだけ薄肉に形成されるのが好ましい。
【００６０】
このような携帯電話機では、基板３３に固定された光源１３を発光させると、コア層２１の光源配置孔２９内で点光源から四方に放射され、照光シート１０に入射される。コア層２１の面方向に対して大きく交差する方向で入射した光は、コア層２１及びクラッド層２３を透過し、遮光層２７に達して遮光される。コア層２１の面方向に沿って反射可能な条件で入射された光は、クラッド層２３により反射されながらシート状のコア層２１の内部を通して導かれる。
【００６１】
コア層２１により導光される光が易放射部２２に達すると、クラッド層２３より屈折率の大きい易放射部２２に入射する。この易放射部２２には、クラッド層２３との界面では反射される光であっても入射可能である。この光が、更に易放射部２２とキーシート４１との界面からキーシート４１側に放射され、透光表示部４５を透過してキーシート４１の表面側から視認される。コア層２１により導光される光のうち、易放射部２２に入射されない光は、更にコア層２１内で導光され、他の易放射部２２に達して同様にしてキーシート４１から放射される。
【００６２】
また、押圧操作を行うには、操作パネル３１の複数の押圧操作部３５の一部をキーシート４１の操作面３１ａ側から押圧する。すると、操作パネル３１がキーシート４１の弾性により弾性変形し、プランジャシート４３のプランジャ部４３ａが下降し、プランジャ部４３ａにより押圧変形部３９が押圧される。そして、照光シート１０と共にメタルドーム４７が弾性変形され、クリック動作感が得られた状態で、メタルドーム４７により接点端子３７間が導通され、各種の処理が実行される。
【００６３】
以上のような携帯電話機の操作パネル３１によれば、光が導光されるシート状のコア層２１の表面がクラッド層２３により覆われているので、コア層２１表面に傷等が生じたり、塵埃や接着剤等の各種の異物が付着することで、光の乱反射や吸収が生じることを防止できる。そのため、コア層２１内で導かれる光が、放射面領域１５以外の領域で放射されて減衰されることを長期間防止することができる。
【００６４】
一方、放射面領域１５では、キーシート４１とコア層２１とが、クラッド層２３より大きい屈折率を有する易放射部２２を介して接続されているので、クラッド層２３を介して光を放射させる場合に比べて、コア層２１内で導かれる光を易放射部２２を介してキーシート４１に入射させ易い。即ち、コア層２１内で導かれる光は、コア層２１の屈折率よりコア層２１に隣接する層の屈折率が低い程反射され易いため、易放射部２２がクラッド層２３より大きい屈折率を有していると、クラッド層２３より反射を少なく抑えて光を放射させ易くできる。そのため、易放射部２２を介してキーシート４１に入射させて、キーシート４１の透光表示部４５からより強い光を放射させることが可能である。
【００６５】
特に、この実施の形態１では、易放射部２２がコア層２１と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層２１内で導かれて易放射部２２に向かう光を全て易放射部２２に入射させることが可能である。そのため、キーシート４１により強い光を供給して放射させることができる。
【００６６】
従って、このような操作パネル３１では、長期間放射面領域１５以外の領域での光の放射を防止しつつ、キーシート４１の透光表示部４５から強い光を放射させることが可能である。
【００６７】
次に、この実施の形態１の携帯電話機の操作パネル３１の製造方法の一例について説明する。
【００６８】
まず、予めクラッド層２３を形成するためのクラッド層形成用シートを、表面が鏡面となるようにして作製する。このクラッド層形成用シートには、放射面領域１５に対応する位置に開口部２５を形成しておく。
【００６９】
そして、予め作製されたキーシート４１をクラッド層形成用シートの一方の面に接合して、開口部２５をキーシート４１により閉塞する。
【００７０】
この状態で、クラッド層形成用シートの他方の面に、コア層２１を形成するための流動性材料を塗布等により付着させると共に、開口部２５の内部に流動性材料を充填する。この流動性材料とは、液体又は粘性体等の変形自在な形態を有し、硬化或いは固化等の固定化により、前述のようなコア層２１及び易放射部２２を構成できる材料で、例えば溶融状態の熱可塑性樹脂や未硬化の硬化性樹脂等である。
【００７１】
流動性材料を付着させる際には、クラッド層形成用シートとは反対側の流動性材料の表面も、出来るだけ均一に、例えば、成形型を用いて鏡面に形成するのが好ましい。
【００７２】
その後、流動性材料を固定化することで、クラッド層形成用シートに密着した状態のコア層２１を形成すると共に、コア層２１と一体の易放射部２２を開口部２５内全体に形成する。
【００７３】
更に、コア層２１のクラッド層形成用シートとは反対の面に予め成形されたプランジャシート４３を接合する。なお、流動性樹脂をクラッド層形成用シートに付着させた後、予め成形されたプランジャシート４３を流動性樹脂の表面に積層してから固定化することで、プランジャシート４３を接合した状態でコア層２１を形成することも可能である。これにより操作パネル３１を製造することができる。
【００７４】
以上のようにして操作パネル３１を製造すれば、クラッド層形成用シートに開口部２５を形成した後、クラッド層形成用シートの一方の面に流動性材料を付着すると共に開口部２５内に充填して固定化することで、コア層２１と易放射部２２とを形成したので、コア層２１と易放射部２２とを同時に形成できて製造が容易である上、コア層２１と易放射部２２との間に界面が形成されることが確実に防止されており、放出される光を強くし易い。
【００７５】
また、クラッド層形成用シートの開口部２５をキーシート４１により閉塞した状態で、流動性樹脂を開口部２５に充填して固定化するので、易放射部２２の表面をキーシート４１に容易に密着させることができ、易放射部２２とキーシート４１との間に空気層等が形成されることを防止することが可能であり、得られる操作パネル３１から放出される光をより強くすることができる。
【００７６】
なお、上記実施の形態１は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態１では、コア層２１の一方の面にクラッド層２３を備えた例について説明したが、コア層２１の両面にクラッド層２３を備えていてもよい。その場合、プランジャシート４３は直接コア層２１に接触しないため、接着手段を用いて接合することが可能となる。
【００７７】
また、上記実施の形態１では、操作パネル３１に押圧操作可能な押圧操作部３５を設けた例について説明したが、押圧することなく接触操作を行うものであってもよい。
【００７８】
更に、上記では、易放射部２２をコア層２１と同一材料により一体に形成したが、易放射部２２をコア層２１と異なる材料により形成したものであってもよい。
【００７９】
また、上記では、キーシート４１として、硬質樹脂シートからなる例について説明したが、例えば、ステンレス鋼等の金属からなる平板状の薄肉シートに、透光表示部４５として貫通孔を設け、この貫通孔に透光性樹脂を封入したような複合材料製のシートなど、他の材料からなるものであってもよい。
【００８０】
更に、上記では、プランジャシート４３をコア層２１と別体に形成したが、プランジャ部４３ａをコア層２１に一体に成形することも可能である。
【００８１】
また、上記では、操作パネル３１を製造する際、予め形成されたクラッド層形成用シート及びキーシート４１を用いて流動性材料によりコア層２１を形成したが、特に限定されるものではなく、流動性材料によりキーシートを形成するようにしてもよい。
［実施の形態２］
【００８２】
図４及び図５は実施の形態２を示す。
【００８３】
この実施の形態２の携帯電話機では、実施の形態１とは異なり、操作パネル３１は設けられておらず、代わりに表面操作部としての多数の押し釦４９を備えた操作スイッチ用カバー部材としての押し釦シート５１が設けられている。この押し釦シート５１は上面側から硬質の筐体３０により覆われており、各押し釦４９は筐体３０に多数設けられた釦用開口部３０ｂから露出してそれぞれ押圧可能に配置されている。一方、基体部３２では、基板３３とメタルドーム４７との上面がメタルドーム固定シート４８により被覆されている。
【００８４】
この携帯電話機の押し釦シート５１は、照光シート１０を備え、照光シート１０の一方の面の多数の放射面領域１５にそれぞれ押し釦４９が接合され、他方の面にプランジャシート４３が接合されている。
【００８５】
各押し釦４９には、照光シート１０側にフランジ部４９ａが設けられ、このフランジ部４９ａから照光シート１０側に突出して突起部としての易放射部５２が一体に設けられている。各押し釦４９は、この易放射部５２が照光シート１０の開口部２５に配置されると共に、フランジ部４９ａがクラッド層２３の表面に接した状態で、照光シート１０に固定されている。ここでは、易放射部５２の端面がコア層２１と密着して接合されている。また、易放射部５２の端面の全面が透光表示部となっている。
【００８６】
この押し釦シート５１では、押し釦４９のフランジ部４９ａが筐体３０の釦用開口部３０ｂの基板３３側に設けられた拡径部３０ｃ内に収容された状態で、押し釦シート５１が上面側から筐体３０で支持されている。なお、照光シート１０の押し釦４９が配置されていない上表面は筐体３０により覆われている。
【００８７】
照光シート１０の基板３３側には、実施の形態１と同様のプランジャシート４３が、接着手段を介在させることなく接合されている。
【００８８】
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００８９】
このような携帯電話機であっても、実施の形態１と同様に、長期間、放射面領域１５以外の領域での光の放射を防止しつつ、押し釦シート５１の透光表示部４５から強い光を放射させることが可能である。
【００９０】
ここでは、易放射部５２が押し釦４９と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層２１内で導かれて易放射部５２に向かう光を直接押し釦４９に供給することが可能である。そのため、押し釦４９により強い光を供給して放射させることができる。
【００９１】
また、照光シート１０や押し釦４９が筐体３０内に配置されて支持されているため、照光シート１０やプランジャシート４３のシート形状部４３ｂを十分に薄肉に柔軟に形成することが可能であり、押し釦４９の押圧操作時の操作性を向上できると共に、メタルドーム４７による明確なクリック操作感を得易くできる。
［実施の形態３］
【００９２】
図６及び図７は実施の形態３を示す。
【００９３】
この携帯電話機では、筐体３０の開口部３０ａに実施の形態１とは異なる操作パネル５５が設けられている。この操作パネル５５は、表面側に複数の操作面５５ａを有するキーシート５６が配置され、このキーシート５６の基板３３側に照光シート１０及びプランジャシート４３が接着手段を介することなく接合されている。
【００９４】
この操作パネル５５のキーシート５６は、ポリカーボネート、ＰＥＴ等の光を透過可能であると共に弾性変形可能な樹脂により平板状に形成された硬質樹脂シートからなり、操作パネル５５の形状を十分に保持できると共に押圧して弾性変形可能な程度の強度を有している。このキーシート５６では、多数の操作面５５ａが、図６に示すように、それぞれ略Ｕ字状に３方に形成された貫通スリット５７により区画されている。
【００９５】
また、この操作パネル５５の照光シート１０は、実施の形態１と同様に構成されているが、クラッド層２３がエラストマー或いは軟質の樹脂により形成されており、クラッド層２３の一部がキーシート５６の貫通スリット５７内を封止している。
【００９６】
更に、この操作パネル５５では、照光シート１０のコア層２１及びクラッド層２３並びにプランジャシート４３はキーシート５６に比べて十分に軟質に形成されており、照光シート１０及びプランジャシート４３はキーシート５６に支持されている。
【００９７】
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００９８】
このような操作パネル５５を有する携帯電話機であっても、実施の形態１と同様に、長期間放射面領域１５以外の領域での光の放射を防止しつつ、キーシート５６の透光表示部４５から強い光を放射させることが可能である。
【００９９】
しかも、この携帯電話機では、各操作面５５ａが貫通スリット５７により区画されており、この貫通スリット５７内が軟質のクラッド層２３により封止されているので、各操作面５５ａが押圧操作時に弾性変形し易いと共に、一部の操作面５５ａを押圧した際に隣接する操作面５５ａに変形等の影響を与え難い。そのため、押圧操作時の操作性を向上でき、また、明確なクリック操作感を得やすい。同時に、貫通スリット５７をクラッド層２３により封止しているため、貫通スリット５７から塵埃や水分が内部に侵入することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明の実施の形態１の操作スイッチ用カバー部材を備えた携帯電話機の部分平面図である。
【図２】同実施の形態１の図４のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態１の図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２の操作スイッチ用カバー部材を備えた携帯電話機の部分平面図である。
【図５】同実施の形態２の携帯電話機の図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３の操作スイッチ用カバー部材を備えた携帯電話機の部分平面図である。
【図７】同実施の形態３の携帯電話機の図６のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０ 照光シート
１３ 光源
１５ 放射面領域
２１ コア層
２２ 易放射部
２３ クラッド層
２５ 開口部
３０ 筐体
３１ 操作パネル
３３ 基板
３５ 押圧操作部
３９ 押圧変形部
４１ キーシート
４３ プランジャシート
４５ 透光表示部
４７ メタルドーム
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源からの光がシート状の内部を通して導かれ、所定位置から放射される照光シートを用いた操作スイッチ用カバー部材と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源からの光がシート状の内部を通して導かれ、所定の領域で放射されるように構成された照光シートが種々の分野で提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、液晶パネルのバックライト等に利用される導光板であって、光源からの光を側面で受けて、表面全体を均一に発光させるものが提案されている。ここでは、導光板が可撓性部材で形成されており、導光板の複数の位置に光散乱部が設けられ、この光散乱部によって導光板に沿って導光された光を表面から放射させるようにしている。このような導光板では、光散乱部を導光板全体ではなく、特定の一部の位置だけに設ければ、その部位だけ光を強くすることも可能である。
【０００４】
また、例えば、下記特許文献２には、このような照光シートを用いた操作スイッチ用カバー部材が提案されており、導光板内に広がる光の一部をキーボタン側に反射させるための反射パターンが少なくとも一つ設けられることでキーパッドが構成されている。ここでは、導光板内に広がる光が反射パターンにより局部的に放射されることで、キーボタンから光が放射されるようになっている。反射パターンが設けられていない領域では、空気層との境界で光を全反射させることにより、導光板内に広がる光が外部へ放射されないようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２０００９３号公報
【特許文献２】特開２００６−３２３８４３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、これらの導光板等の照光シートを用いた操作スイッチ用カバー部材では、照光シートの表面に傷等の損傷が生じたり、照光シートの表面に塵埃等が付着すると、その部分で導光される光が乱反射し易くなり、光が放射される所定の放射面領域以外で光の放射量が増加し易かった。その一方、損傷や塵埃等の付着を防止するために照光シートの表面を保護層などで覆うとすれば、放射面領域から放射される光が減少する。
【０００６】
そこで、この発明では、長期間透光表示部以外での光の放射を防止しつつ、表面操作部から強い光を放射させ易い操作スイッチ用カバー部材を提供することを課題とし、また、そのような操作スイッチ用カバー部材を容易に製造することが可能な製造方法を提供することを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材は、光源からの光がシート状の内部を通して導かれて、所定の放射面領域から放射される照光シートと、該照光シートの前記放射面領域上に接触して配置され、表面側からスイッチ操作が行われる表面操作部とを備え、前記表面操作部は、前記放射面領域からの光が透過して表面側から視認可能に構成された透光表示部を有する操作スイッチ用カバー部材において、前記照光シートは、前記光が導かれるシート状のコア層を備え、前記放射面領域以外の領域では、前記コア層の表面がクラッド層により覆われて、前記光が前記クラッド層により反射されながら前記コア層内で導かれるように構成され、前記放射面領域には、該放射面領域に対応した形状の開口部が形成され、該開口部において、前記表面操作部と前記コア層とが前記クラッド層より大きい屈折率を有する易放射部を介して接続されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記易放射部は、前記コア層と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記易放射部は、前記表面操作部と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法であり、前記クラッド層を形成するためのクラッド層形成用シートの前記放射面領域に対応する位置に開口部を設け、前記クラッド層形成用シートの一方の面に、固定化することで前記コア層又は前記表面操作部を形成可能な流動性材料を付着させると共に前記開口部内に充填し、前記流動性材料を固定化することにより、前記クラッド層形成用シートに密着した前記コア層又は前記表面操作部を形成すると共に、前記開口部内に前記コア層又は前記表面操作部と一体の前記易放射部を形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法は、請求項４に記載の構成に加え、前記クラッド層形成用シートの前記開口部を前記表面操作部又は前記コア層の一方により閉塞した状態で、他方を形成可能な前記流動性樹脂を充填して固定化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、放射面領域以外の領域では、光が導かれるシート状のコア層の表面がクラッド層により覆われているので、コア層表面に傷等が生じたり、塵埃等の異物が付着することで、光の乱反射や吸収などが生じることを防止し易い。そのため、コア層内で導かれる光が放射されて減衰されることを長期間防止することができる。
【００１３】
一方、放射面領域では、表面操作部とコア層とがクラッド層より大きい屈折率を有する易放射部を介して接続されているので、クラッド層を介して光を放射させる場合に比べて、コア層内で導かれる光が易放射部を介して表面操作部に入射し易く、表面操作部からより強い光を放射させ易い。
【００１４】
従って、長期間透光表示部以外での光の放射を防止しつつ、表面操作部から強い光を放射させることが可能な操作スイッチ用カバー部材を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、易放射部がコア層と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層内で導かれて易放射部に向かう光を全て易放射部に入射させることが可能である。そのため、表面操作部により強い光を供給して放射させることができる。
【００１６】
請求項３に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、易放射部が表面操作部と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層内で導かれて易放射部に向かう光を直接表面操作部に供給することが可能である。そのため、表面操作部により強い光を供給して放射させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法によれば、前記クラッド層形成用シートに開口部を形成した後、クラッド層形成用シートの一方の面に流動性材料を付着すると共に開口部内に充填して固定化し、コア層又は表面操作部と易放射部とを形成するので、コア層又は表面操作部と易放射部とを同時に形成できて製造が容易であると共に、コア層又は表面操作部と易放射部との間に界面が形成されることを確実に防止でき、得られる操作スイッチ用カバー部材の表面操作部から放出される光を強くし易い。
【００１８】
請求項５に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法によれば、クラッド層形成用シートの開口部を表面操作部又はコア層の一方により閉塞した状態で、他方を形成可能な流動性樹脂を充填して固定化するので、易放射部と表面操作部又はコア層との間を密着させ易く、易放射部と表面操作部のとの間に空気層等が形成されることを防止できて、得られる操作スイッチ用カバー部材の表面操作部から放出される光をより強くし易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２１】
図１乃至図３は、操作スイッチ用カバー部材を携帯電話機に使用した例である。
【００２２】
この携帯電話機は、開口部３０ａを有する筐体３０と、筐体３０の開口部３０ａに配置された操作スイッチ用カバー部材としての操作パネル３１と、筐体３０の内部に操作パネル３１と離間して対向配設された基体部３２と、基体部３２に固定されて操作パネル３１に光を供給するＬＥＤ等の光源１３とを備えている。
【００２３】
詳しくは、その基体部３２には、基板３３が設けられ、この基板３３の所定位置には図示しない回路と接続されて互いに離間して配置された接点端子３７が設けられており、これら各接点端子３７間を離接すると共に押圧操作時の操作感を付与するためのメタルドーム４７が配設され、このメタルドーム４７と基板３３とが弾性変形可能なシート４８で覆われることにより、スイッチ操作時に弾性変形される押圧変形部３９が形成されている。
【００２４】
その基板３３は、硬質のプリント基板やフレキシブルプリント基板等からなり、筐体３０に固定して装着されている。この基板３３には、図示しない多数の回路が設けられており、接点端子３７が押圧操作部３５に対応する位置に設けられている。
【００２５】
また、メタルドーム４７は、各スイッチ位置の対応する位置に配置され、弾性変形可能な中空立体形状を有する弾性ドーム形状を呈し、このメタルドーム４７は基板３３上に操作パネル３１側に向けて凸となるように配置されている。
【００２６】
このメタルドーム４７は、周縁で接点端子３７の一方に常時接触し、中央部で他方の接点端子３７と離間した状態で配置され、後述するプランジャ部４３ａで押圧されることにより、メタルドーム４７により接点端子３７間が接続されるように構成されている。
【００２７】
一方、操作パネル３１は、表面側からスイッチ操作としての押圧操作が行われる押圧操作部３５が縦横に複数配列して設けられている。この操作パネル３１は、押圧操作部３５の操作面３１ａを有する表面操作部としてのキーシート４１と、キーシート４１を背面側から照射可能な実施の形態１の照光シート１０と、押圧操作部３５への押圧操作で押圧変形部３９を押圧可能なプランジャシート４３とが、上方から順に積層されて接合されている。
【００２８】
その照光シート１０は、光源１３からの光を面方向に供給することで、操作パネル３１の各押圧操作部３５に対応する複数の位置に設けられた放射面領域１５から光を放射させるものである。この照光シート１０は、光が内部で導光されるためのシート状のコア層２１と、このコア層２１の一方の表面を覆うクラッド層２３とを備え、コア層２１とクラッド層２３とが密着して一体に接合されている。
【００２９】
その放射面領域１５には、クラッド層２３に開口部２５が設けられており、開口部２５内に光が放出され易い易放射部２２が配設されている。この易放射部２２は開口部２５の内側の全体に設けられている。
【００３０】
この照光シート１０のコア層２１は、透明性を有し、光を面方向に透過させて導光する層である。このコア層２１としては、可視光領域の光の全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。透過率が高い程、導光される光の減衰を抑えることができるからである。
【００３１】
コア層２１の屈折率は、高い程好ましく、例えば１．３以上とするのが好適である。後述するクラッド層２３として使用可能な材料の選択の幅を広げられるからである。
【００３２】
このコア層２１は、可撓性を有することが好ましい。照光シートを変形させて配置し易くできるなど、配置や用途の自由度が向上するからである。
【００３３】
このようなコア層２１を構成する材料としては、例えば、シリコーン、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂やエラストマーなどを使用することができる。
【００３４】
コア層２１の厚さは、コア層２１の用途等に応じて適宜選択することができるが、放射面領域１５において所望の輝度が確保できる範囲で出来るだけ薄肉に形成されることが好ましい。但し、光源１３と対向して光源１３からの光が入射される入射面の面積は、光源１３の対向する側の光の放射面の面積の少なくとも５０％以上とする必要がある。
【００３５】
このコア層２１のクラッド層２３側の表面は、鏡面であることが好ましい。鏡面であれば、導光される光がコア層２１とクラッド層２３との界面で乱反射して放射面領域１５以外の部位でコア層２１から光が放射することを抑制でき、導光性能を向上させることができるからである。
【００３６】
この鏡面とは、表面粗さが小さく抑えられている状態である。鏡面は、例えば成形型を用いてコア層２１を成形する場合には、型面の表面粗さを小さく抑えることにより作製することが可能である。この型面の表面粗さとしては、例えば、三次元形状測定装置等により測定される算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０１〜０．５μｍの範囲となるものが好適である。
【００３７】
コア層２１の基板３３側の表面も、クラッド層２３側の表面と同様に鏡面であることが好ましい。導光性能を向上させ易いからである。
【００３８】
この照光シート１０のクラッド層２３は、コア層２１の少なくとも一方の面に積層一体化された層で、コア層２１内の光が、コア層２１との間の界面で反射されながらコア層２１内を導光されるようにする層である。
【００３９】
このクラッド層２３は、少なくともコア層２１の屈折率より小さいことが必要であり、コア層２１の屈折率に対して０．１％以上小さくなることが好ましく、特に、１％以上小さくすることが好適である。クラッド層２３の屈折率が大きい程、コア層２１内を導光される光の全反射の条件が狭くなり、導光性能が低下するからである。
【００４０】
このクラッド層２３は、コア層２１より透明度が低いものであってもよい。コア層２１の表面が鏡面であるため、コア層２１内で導かれる光はクラッド層２３との間の界面で十分に反射でき、導光される光の反射条件に対する影響が小さいからである。
【００４１】
透明性を有するクラッド層２３の場合、コア層２１内から漏れた光がクラッド層２３の一部或いは全体から微弱な光として放射されることがある。その場合、漏れた光を意図的に放射させて意匠性を付与してもよく、また、クラッド層２３の外側表面の放射面領域１５を除く一部或いは全部に、漏れた光を反射させるための金属等の反射被膜や遮光被膜を設けて遮蔽してもよい。反射被膜を設けると、コア層２１から漏れた光を再度コア層２１に供給することができる。
【００４２】
更に、クラッド層２３は、可撓性を有することが好ましい。照光シートを変形させて配置し易くできるなど、配置や用途の自由度が向上するからである。
【００４３】
このクラッド層２３を構成する材料としては、接着剤等の他の材料を介在させることなくコア層２１と積層一体化できる材料であることが要求される。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂や他の樹脂、エラストマーなどを使用することができる。シリカ等のように多孔質空間内に空気を保持することで見かけの屈折率を小さくできる材料であってもよい。
【００４４】
クラッド層２３の厚さは、コア層２１の鏡面に外部から傷等の損傷を防止できる保護機能を確保できる範囲で、出来るだけ薄肉に形成されることが好ましい。クラッド層２３はコア層２１との界面においてコア層２１内で導光される光を反射させるために使用される層であるため、厚さの影響が少ないからである。
【００４５】
照光シート１０の易放射部２２は、コア層２１内で導かれる光が外部に放射され易くするためのものであり、クラッド層２３の開口部からなる開口部２５内の全体に配設されている。
【００４６】
この易放射部２２は、コア層２１と同様に可視光領域の光の全光線透過率が高い材料から形成されており、クラッド層２３より大きい屈折率を有する必要がある。コア層２１内の表面側へ向かう光の全反射の条件をクラッド層２３より緩和して、コア層２１内で導かれる光をコア層２１の表面から放射し易くするためである。
【００４７】
この易放射部２２の屈折率は、クラッド層２３より大きい屈折率の範囲で適宜選択することが可能である。この易放射部２２の屈折率をコア層２１の屈折率以上とすると、コア層２１内から易放射部２２側へ向かう光を全て易放射部２２へ入射させることができて好ましい。
【００４８】
このような易放射部２２を構成する材料は、適宜選択することが可能であるが、この実施の形態１では、コア層２１と同一材料により一体に形成されており、コア層２１の一部が突出した突起部として形成されている。このようにすればコア層２１と易放射部２２との間に界面が形成されないため、特に好適である。
【００４９】
次に、操作パネル３１のキーシート４１は、ポリカーボネート、ＰＥＴ等の光を透過可能であると共に弾性変形可能な樹脂により平板状に形成された硬質樹脂シートなどからなる。この実施形態では、キーシート４１は、操作パネル３１の形状を保持できると共に押圧操作が可能な程度の強度を有している。
【００５０】
このキーシート４１には、筐体３０の開口部３０ａから露出される面に操作面３１ａが設けられており、この操作面３１ａとは反対側の面に、光を遮断可能な印刷層からなる遮光層４１ａが設けられている。押圧操作部３５等の所定位置には、文字、線図等の各種の形状で遮光層４１ａを抜くことで、即ち、遮光層４１ａを存在させないことで、光が透過可能な透光表示部４５が形成されており、透光表示部４５を透過した光が操作パネル３１の表面側から視認されるようになっている。ここでは、透光表示部４５に有色の透光性加飾印刷層が設けられており、透光する光が着色されるようになっている。
【００５１】
このキーシート４１は、照光シート１０の放射面領域１５に設けられた易放射部２２と、接着剤や両面テープ等の接着手段を介在させることなく、直接密着して接続されているのが好ましい。照光シート１０の易放射部２２から放射されてキーシート４１に入射される光の減衰を抑制するためである。一方、照光シート１０のクラッド層２３の表面とは接着手段を用いてキーシート４１と接合されていてもよい。
【００５２】
また、このキーシート４１の屈折率は大きいことが好ましく、コア層２１と易放射部２２とが同一材料から構成されている場合、少なくともクラッド層２３より大きい屈折率とすることが好ましい。キーシート４１がクラッド層２３以下の屈折率の場合、易放射部２２とキーシート４１との間の界面において光を放射し難くなるからである。特に、キーシート４１の屈折率をコア層２１以上とすれば、易放射部２２とキーシート４１との間の界面において、易放射部２２側からの光の反射を防止できる。
【００５３】
次に、操作パネル３１のプランジャシート４３は、キーシート４１の複数位置の押圧操作部３５を含む大きさの平坦なシート形状部４３ｂと、このシート形状部４３ｂの押圧変形部３９と対向する面の押圧操作部３５に対応する位置にそれぞれ突設された複数のプランジャ部４３ａとを備えている。
【００５４】
このプランジャシート４３は、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリルの単体若しくはそれらの複合物、シリコーンゴム等から成形されている。このプランジャシート４３は、この実施の形態１のようにコア層２１の表面に接着剤や両面テープ等の接着手段を介在させることなく、直接密着して接合されていてもよい。この場合、プランジャシート４３としてコア層２１の屈折率より小さいものを使用すれば、クラッド層２３と同様の導光機能を得ることが可能である。
【００５５】
プランジャシート４３のシート形状部４３ｂは、操作パネル３１を薄肉に形成するために、できるだけ薄肉に形成されており、また、キーシート４１の弾性変形を阻害し難くするために、キーシート４１より大幅に軟質に形成されている。プランジャシート４３に切れ込み（スリット）を設けることで、弾性変形を容易にしてもよい。
【００５６】
一方、前記光源１３は、図１及び図２に示すように、放射面領域１５とは異なる配置位置に設けられ、光源配置孔２９がプランジャシート４３及びコア層２１に設けられており、このＬＥＤ等の光源１３が内部に収容されるようになっている。この光源１３の配置位置周辺では、クラッド層２３の表面に光源１３からの光を遮光する遮光層２７が設けられている。
【００５７】
この遮光層２７は、図２に示すように、光源１３からの光がクラッド層２３を透過して直接外部に放射されることを防止する層であり、光源１３の直上及びその周囲に配置され、放射面領域１５には存在させないことが要求される。遮光層２７の配置される範囲は、光源１３からコア層２１に供給された光がコア層２１とクラッド層２３との界面に達した際、略全反射可能となるような入射角となるまでの範囲を覆うように配置されることが好ましい。
【００５８】
この遮光層２７は光を確実に遮光できる不透明な層からなり、クラッド層２３と共に変形可能なものが好適である。また、遮光層２７は不透明であると共に反射効果を備えたものであってもよい。この遮光層２７はクラッド層２３に印刷等により直接接合されていてもよいが、接着剤や両面粘着テープ等の他の層を介して接合されていてもよい。コア層２１に直接接触しないため、コア層２１内で導光される光に対する影響がないからである。
【００５９】
このような遮光層２７としては、例えば、シリコーン、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂やエラストマー、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属などを使用することができる。この遮光層２７の厚さは、十分な遮光性が得られる範囲で、出来るだけ薄肉に形成されるのが好ましい。
【００６０】
このような携帯電話機では、基板３３に固定された光源１３を発光させると、コア層２１の光源配置孔２９内で点光源から四方に放射され、照光シート１０に入射される。コア層２１の面方向に対して大きく交差する方向で入射した光は、コア層２１及びクラッド層２３を透過し、遮光層２７に達して遮光される。コア層２１の面方向に沿って反射可能な条件で入射された光は、クラッド層２３により反射されながらシート状のコア層２１の内部を通して導かれる。
【００６１】
コア層２１により導光される光が易放射部２２に達すると、クラッド層２３より屈折率の大きい易放射部２２に入射する。この易放射部２２には、クラッド層２３との界面では反射される光であっても入射可能である。この光が、更に易放射部２２とキーシート４１との界面からキーシート４１側に放射され、透光表示部４５を透過してキーシート４１の表面側から視認される。コア層２１により導光される光のうち、易放射部２２に入射されない光は、更にコア層２１内で導光され、他の易放射部２２に達して同様にしてキーシート４１から放射される。
【００６２】
また、押圧操作を行うには、操作パネル３１の複数の押圧操作部３５の一部をキーシート４１の操作面３１ａ側から押圧する。すると、操作パネル３１がキーシート４１の弾性により弾性変形し、プランジャシート４３のプランジャ部４３ａが下降し、プランジャ部４３ａにより押圧変形部３９が押圧される。そして、照光シート１０と共にメタルドーム４７が弾性変形され、クリック動作感が得られた状態で、メタルドーム４７により接点端子３７間が導通され、各種の処理が実行される。
【００６３】
以上のような携帯電話機の操作パネル３１によれば、光が導光されるシート状のコア層２１の表面がクラッド層２３により覆われているので、コア層２１表面に傷等が生じたり、塵埃や接着剤等の各種の異物が付着することで、光の乱反射や吸収が生じることを防止できる。そのため、コア層２１内で導かれる光が、放射面領域１５以外の領域で放射されて減衰されることを長期間防止することができる。
【００６４】
一方、放射面領域１５では、キーシート４１とコア層２１とが、クラッド層２３より大きい屈折率を有する易放射部２２を介して接続されているので、クラッド層２３を介して光を放射させる場合に比べて、コア層２１内で導かれる光を易放射部２２を介してキーシート４１に入射させ易い。即ち、コア層２１内で導かれる光は、コア層２１の屈折率よりコア層２１に隣接する層の屈折率が低い程反射され易いため、易放射部２２がクラッド層２３より大きい屈折率を有していると、クラッド層２３より反射を少なく抑えて光を放射させ易くできる。そのため、易放射部２２を介してキーシート４１に入射させて、キーシート４１の透光表示部４５からより強い光を放射させることが可能である。
【００６５】
特に、この実施の形態１では、易放射部２２がコア層２１と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層２１内で導かれて易放射部２２に向かう光を全て易放射部２２に入射させることが可能である。そのため、キーシート４１により強い光を供給して放射させることができる。
【００６６】
従って、このような操作パネル３１では、長期間放射面領域１５以外の領域での光の放射を防止しつつ、キーシート４１の透光表示部４５から強い光を放射させることが可能である。
【００６７】
次に、この実施の形態１の携帯電話機の操作パネル３１の製造方法の一例について説明する。
【００６８】
まず、予めクラッド層２３を形成するためのクラッド層形成用シートを、表面が鏡面となるようにして作製する。このクラッド層形成用シートには、放射面領域１５に対応する位置に開口部２５を形成しておく。
【００６９】
そして、予め作製されたキーシート４１をクラッド層形成用シートの一方の面に接合して、開口部２５をキーシート４１により閉塞する。
【００７０】
この状態で、クラッド層形成用シートの他方の面に、コア層２１を形成するための流動性材料を塗布等により付着させると共に、開口部２５の内部に流動性材料を充填する。この流動性材料とは、液体又は粘性体等の変形自在な形態を有し、硬化或いは固化等の固定化により、前述のようなコア層２１及び易放射部２２を構成できる材料で、例えば溶融状態の熱可塑性樹脂や未硬化の硬化性樹脂等である。
【００７１】
流動性材料を付着させる際には、クラッド層形成用シートとは反対側の流動性材料の表面も、出来るだけ均一に、例えば、成形型を用いて鏡面に形成するのが好ましい。
【００７２】
その後、流動性材料を固定化することで、クラッド層形成用シートに密着した状態のコア層２１を形成すると共に、コア層２１と一体の易放射部２２を開口部２５内全体に形成する。
【００７３】
更に、コア層２１のクラッド層形成用シートとは反対の面に予め成形されたプランジャシート４３を接合する。なお、流動性樹脂をクラッド層形成用シートに付着させた後、予め成形されたプランジャシート４３を流動性樹脂の表面に積層してから固定化することで、プランジャシート４３を接合した状態でコア層２１を形成することも可能である。これにより操作パネル３１を製造することができる。
【００７４】
以上のようにして操作パネル３１を製造すれば、クラッド層形成用シートに開口部２５を形成した後、クラッド層形成用シートの一方の面に流動性材料を付着すると共に開口部２５内に充填して固定化することで、コア層２１と易放射部２２とを形成したので、コア層２１と易放射部２２とを同時に形成できて製造が容易である上、コア層２１と易放射部２２との間に界面が形成されることが確実に防止されており、放出される光を強くし易い。
【００７５】
また、クラッド層形成用シートの開口部２５をキーシート４１により閉塞した状態で、流動性樹脂を開口部２５に充填して固定化するので、易放射部２２の表面をキーシート４１に容易に密着させることができ、易放射部２２とキーシート４１との間に空気層等が形成されることを防止することが可能であり、得られる操作パネル３１から放出される光をより強くすることができる。
【００７６】
なお、上記実施の形態１は、この発明の範囲内において適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態１では、コア層２１の一方の面にクラッド層２３を備えた例について説明したが、コア層２１の両面にクラッド層２３を備えていてもよい。その場合、プランジャシート４３は直接コア層２１に接触しないため、接着手段を用いて接合することが可能となる。
【００７７】
また、上記実施の形態１では、操作パネル３１に押圧操作可能な押圧操作部３５を設けた例について説明したが、押圧することなく接触操作を行うものであってもよい。
【００７８】
更に、上記では、易放射部２２をコア層２１と同一材料により一体に形成したが、易放射部２２をコア層２１と異なる材料により形成したものであってもよい。
【００７９】
また、上記では、キーシート４１として、硬質樹脂シートからなる例について説明したが、例えば、ステンレス鋼等の金属からなる平板状の薄肉シートに、透光表示部４５として貫通孔を設け、この貫通孔に透光性樹脂を封入したような複合材料製のシートなど、他の材料からなるものであってもよい。
【００８０】
更に、上記では、プランジャシート４３をコア層２１と別体に形成したが、プランジャ部４３ａをコア層２１に一体に成形することも可能である。
【００８１】
また、上記では、操作パネル３１を製造する際、予め形成されたクラッド層形成用シート及びキーシート４１を用いて流動性材料によりコア層２１を形成したが、特に限定されるものではなく、流動性材料によりキーシートを形成するようにしてもよい。
［実施の形態２］
【００８２】
図４及び図５は実施の形態２を示す。
【００８３】
この実施の形態２の携帯電話機では、実施の形態１とは異なり、操作パネル３１は設けられておらず、代わりに表面操作部としての多数の押し釦４９を備えた操作スイッチ用カバー部材としての押し釦シート５１が設けられている。この押し釦シート５１は上面側から硬質の筐体３０により覆われており、各押し釦４９は筐体３０に多数設けられた釦用開口部３０ｂから露出してそれぞれ押圧可能に配置されている。一方、基体部３２では、基板３３とメタルドーム４７との上面がメタルドーム固定シート４８により被覆されている。
【００８４】
この携帯電話機の押し釦シート５１は、照光シート１０を備え、照光シート１０の一方の面の多数の放射面領域１５にそれぞれ押し釦４９が接合され、他方の面にプランジャシート４３が接合されている。
【００８５】
各押し釦４９には、照光シート１０側にフランジ部４９ａが設けられ、このフランジ部４９ａから照光シート１０側に突出して突起部としての易放射部５２が一体に設けられている。各押し釦４９は、この易放射部５２が照光シート１０の開口部２５に配置されると共に、フランジ部４９ａがクラッド層２３の表面に接した状態で、照光シート１０に固定されている。ここでは、易放射部５２の端面がコア層２１と密着して接合されている。また、易放射部５２の端面の全面が透光表示部となっている。
【００８６】
この押し釦シート５１では、押し釦４９のフランジ部４９ａが筐体３０の釦用開口部３０ｂの基板３３側に設けられた拡径部３０ｃ内に収容された状態で、押し釦シート５１が上面側から筐体３０で支持されている。なお、照光シート１０の押し釦４９が配置されていない上表面は筐体３０により覆われている。
【００８７】
照光シート１０の基板３３側には、実施の形態１と同様のプランジャシート４３が、接着手段を介在させることなく接合されている。
【００８８】
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００８９】
このような携帯電話機であっても、実施の形態１と同様に、長期間、放射面領域１５以外の領域での光の放射を防止しつつ、押し釦シート５１の透光表示部４５から強い光を放射させることが可能である。
【００９０】
ここでは、易放射部５２が押し釦４９と一体に同一材料で形成された突起部からなるので、コア層２１内で導かれて易放射部５２に向かう光を直接押し釦４９に供給することが可能である。そのため、押し釦４９により強い光を供給して放射させることができる。
【００９１】
また、照光シート１０や押し釦４９が筐体３０内に配置されて支持されているため、照光シート１０やプランジャシート４３のシート形状部４３ｂを十分に薄肉に柔軟に形成することが可能であり、押し釦４９の押圧操作時の操作性を向上できると共に、メタルドーム４７による明確なクリック操作感を得易くできる。
［実施の形態３］
【００９２】
図６及び図７は実施の形態３を示す。
【００９３】
この携帯電話機では、筐体３０の開口部３０ａに実施の形態１とは異なる操作パネル５５が設けられている。この操作パネル５５は、表面側に複数の操作面５５ａを有するキーシート５６が配置され、このキーシート５６の基板３３側に照光シート１０及びプランジャシート４３が接着手段を介することなく接合されている。
【００９４】
この操作パネル５５のキーシート５６は、ポリカーボネート、ＰＥＴ等の光を透過可能であると共に弾性変形可能な樹脂により平板状に形成された硬質樹脂シートからなり、操作パネル５５の形状を十分に保持できると共に押圧して弾性変形可能な程度の強度を有している。このキーシート５６では、多数の操作面５５ａが、図６に示すように、それぞれ略Ｕ字状に３方に形成された貫通スリット５７により区画されている。
【００９５】
また、この操作パネル５５の照光シート１０は、実施の形態１と同様に構成されているが、クラッド層２３がエラストマー或いは軟質の樹脂により形成されており、クラッド層２３の一部がキーシート５６の貫通スリット５７内を封止している。
【００９６】
更に、この操作パネル５５では、照光シート１０のコア層２１及びクラッド層２３並びにプランジャシート４３はキーシート５６に比べて十分に軟質に形成されており、照光シート１０及びプランジャシート４３はキーシート５６に支持されている。
【００９７】
その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００９８】
このような操作パネル５５を有する携帯電話機であっても、実施の形態１と同様に、長期間放射面領域１５以外の領域での光の放射を防止しつつ、キーシート５６の透光表示部４５から強い光を放射させることが可能である。
【００９９】
しかも、この携帯電話機では、各操作面５５ａが貫通スリット５７により区画されており、この貫通スリット５７内が軟質のクラッド層２３により封止されているので、各操作面５５ａが押圧操作時に弾性変形し易いと共に、一部の操作面５５ａを押圧した際に隣接する操作面５５ａに変形等の影響を与え難い。そのため、押圧操作時の操作性を向上でき、また、明確なクリック操作感を得やすい。同時に、貫通スリット５７をクラッド層２３により封止しているため、貫通スリット５７から塵埃や水分が内部に侵入することも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明の実施の形態１の操作スイッチ用カバー部材を備えた携帯電話機の部分平面図である。
【図２】同実施の形態１の図４のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態１の図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２の操作スイッチ用カバー部材を備えた携帯電話機の部分平面図である。
【図５】同実施の形態２の携帯電話機の図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３の操作スイッチ用カバー部材を備えた携帯電話機の部分平面図である。
【図７】同実施の形態３の携帯電話機の図６のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０ 照光シート
１３ 光源
１５ 放射面領域
２１ コア層
２２ 易放射部
２３ クラッド層
２５ 開口部
３０ 筐体
３１ 操作パネル
３３ 基板
３５ 押圧操作部
３９ 押圧変形部
４１ キーシート
４３ プランジャシート
４５ 透光表示部
４７ メタルドーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光がシート状の内部を通して導かれて、所定の放射面領域から放射される照光シートと、該照光シートの前記放射面領域上に接触して配置され、表面側からスイッチ操作が行われる表面操作部とを備え、前記表面操作部は、前記放射面領域からの光が透過して表面側から視認可能に構成された透光表示部を有する操作スイッチ用カバー部材において、
前記照光シートは、前記光が導かれるシート状のコア層を備え、
前記放射面領域以外の領域では、前記コア層の表面がクラッド層により覆われて、前記光が前記クラッド層により反射されながら前記コア層内で導かれるように構成され、
前記放射面領域には、該放射面領域に対応した形状の開口部が形成され、該開口部において、前記表面操作部と前記コア層とが前記クラッド層より大きい屈折率を有する易放射部を介して接続されていることを特徴とする操作スイッチ用カバー部材。
【請求項２】
前記易放射部は、前記コア層と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項３】
前記易放射部は、前記表面操作部と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法であり、
前記クラッド層を形成するためのクラッド層形成用シートの前記放射面領域に対応する位置に開口部を設け、
前記クラッド層形成用シートの一方の面に、固定化することで前記コア層又は前記表面操作部を形成可能な流動性材料を付着させると共に前記開口部内に充填し、
前記流動性材料を固定化することにより、前記クラッド層形成用シートに密着した前記コア層又は前記表面操作部を形成すると共に、前記開口部内に前記コア層又は前記表面操作部と一体の前記易放射部を形成することを特徴とする操作スイッチ用カバー部材の製造方法。
【請求項５】
前記クラッド層形成用シートの前記開口部を前記表面操作部又は前記コア層の一方により閉塞した状態で、他方を形成可能な前記流動性樹脂を充填して固定化することを特徴とする請求項４に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法。
【請求項１】
光源からの光がシート状の内部を通して導かれて、所定の放射面領域から放射される照光シートと、該照光シートの前記放射面領域上に接触して配置され、表面側からスイッチ操作が行われる表面操作部とを備え、前記表面操作部は、前記放射面領域からの光が透過して表面側から視認可能に構成された透光表示部を有する操作スイッチ用カバー部材において、
前記照光シートは、前記光が導かれるシート状のコア層を備え、
前記放射面領域以外の領域では、前記コア層の表面がクラッド層により覆われて、前記光が前記クラッド層により反射されながら前記コア層内で導かれるように構成され、
前記放射面領域には、該放射面領域に対応した形状の開口部が形成され、該開口部において、前記表面操作部と前記コア層とが前記クラッド層より大きい屈折率を有する易放射部を介して接続されていることを特徴とする操作スイッチ用カバー部材。
【請求項２】
前記易放射部は、前記コア層と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項３】
前記易放射部は、前記表面操作部と一体に同一材料で形成された突起部からなることを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチ用カバー部材。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法であり、
前記クラッド層を形成するためのクラッド層形成用シートの前記放射面領域に対応する位置に開口部を設け、
前記クラッド層形成用シートの一方の面に、固定化することで前記コア層又は前記表面操作部を形成可能な流動性材料を付着させると共に前記開口部内に充填し、
前記流動性材料を固定化することにより、前記クラッド層形成用シートに密着した前記コア層又は前記表面操作部を形成すると共に、前記開口部内に前記コア層又は前記表面操作部と一体の前記易放射部を形成することを特徴とする操作スイッチ用カバー部材の製造方法。
【請求項５】
前記クラッド層形成用シートの前記開口部を前記表面操作部又は前記コア層の一方により閉塞した状態で、他方を形成可能な前記流動性樹脂を充填して固定化することを特徴とする請求項４に記載の操作スイッチ用カバー部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２５１３６４（Ｐ２００８−２５１３６４Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９１７３６（Ｐ２００７−９１７３６）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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