照光シート部材及び操作スイッチ用カバー部材
【課題】内部で導光される光の量をより多く確保し易く、小型薄肉化を図り易い照光シートを提供する。
【解決手段】光源１１からの光が入射される光入射部４１と、光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、導光シート部４３により導光された光を放射する複数の放射部４５とを備えた照光シート部材４０であり、光入射部４１は、導光シート部４３の表面に密着して突設されると共に、光源１１の発光面１１ａと対向する入射面５１と、入射面５１より放射部４５側に設けられ、光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３とを備え、入射面５１から入射されて光案内面５３に達した光が、光案内面５３により導光シート部４３の内部に導かれるように構成されている。
【解決手段】光源１１からの光が入射される光入射部４１と、光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、導光シート部４３により導光された光を放射する複数の放射部４５とを備えた照光シート部材４０であり、光入射部４１は、導光シート部４３の表面に密着して突設されると共に、光源１１の発光面１１ａと対向する入射面５１と、入射面５１より放射部４５側に設けられ、光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３とを備え、入射面５１から入射されて光案内面５３に達した光が、光案内面５３により導光シート部４３の内部に導かれるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源からの光が内部を通して導かれ、所定の放射部において放射される照光シート部材と、この照光シート部材を用いた操作スイッチ用カバー部材とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作スイッチ用カバー部材として、背面側から光を照射し、文字などの表示部から光を透過させて表面側に放射することで、表示部を表面側から視認し易くしたものが多数知られている。
【０００３】
このような操作スイッチ用カバー部材を用いた装置として、操作スイッチ用カバー部材の背面に光源を配置したものでは、光源を配置する分だけ、装置全体の厚さが厚くなり易く、特に、少ない光源で複数の放射部を照光可能に構成したものでは、操作スイッチ用カバー部材と光源との間を適度に離間させる必要があるため、装置全体の厚さがより厚くなり易かった。
【０００４】
そのため、光源を操作スイッチ用カバー部材の側縁側に配置し、この光源からの光を照光シート部材のシート状の内部を通して導き、所定の放射部において放射されるように構成することで、装置を薄肉化することも提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、キーパッドの背面に配置されて、側面側の光源から入射された光をキーパッドに照射可能に構成されたバックライト用導光板が提案されている。ここでは、導光板の側周縁の側方に配置された光源からの光が、導光板の側周縁から入射されて、導光板の内部を通して導かれ、キーパッドの数字や文字と対応する部分に形成されたパターンで乱反射されて放射されることで、各数字や文字と対応する部分を照射するようになっている。このように光源を導光板の側周縁の側方に配置すれば、照光可能な操作スイッチ用カバー部材全体の厚さを薄く形成することが可能である。
【特許文献１】特開２００７−８０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光源を導光板の側周縁の側方に配置することで薄型化する場合、光源に比べて導光板が薄いため、光源から放射された光の一部しか導光板に入射されず、導光シート部の内部で導光される光の量が少なくなり易く、光源から放射された光の照光に利用する効率が低くなり易かった。また、導光板の側周縁より外側に光源が配置されるため、平面視における配置スペースが大きくなり易かった。
【０００７】
そこで、この発明では、内部で導光される光の量をより多く確保し易く、小型薄肉化を図り易い照光シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に記載の照光シート部材は、光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、前記光入射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設されると共に、前記光源の発光面と対向する入射面と、該入射面より前記放射部側に設けられ、前記光源側から前記放射部側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面とを備え、前記入射面から入射されて前記光案内面に達した光が、該光案内面により前記導光シート部の内部に導かれるように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の照光シート部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記入射面は、前記光源の発光面積と同一以上の入射面積を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の照光シート部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記光入射部は、前記導光シート部より低い屈折率を有する透明材料からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の照光シート部材は、請求項３に記載の構成に加え、前記透明材料は、光硬化性樹脂からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の照光シート部材は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記光案内面は、前記導光シート部と平行な光を、前記導光シート部の内面で反射可能な入射角となるように反射させる傾斜を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の照光シート部材は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記光案内面には、該光案内面に達した光を反射可能な反射層が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項１乃至６の何れか一つに記載の照光シート部材が、上面に単数又は複数の表示部を設けたキーシートの下面側に配設され、前記表示部に対応する位置に前記放射部が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の照光シート部材によれば、光入射部が導光シート部の表面に密着して突設されているので、導光シート部の厚さや形状等に拘わらず、光源に対して十分な大きさの光入射部を容易に形成することができる。そのため、光源から発せられる光をより多く光入射部に入射させ易い。
【００１６】
また、光入射部には光源側から放射部側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面が設けられ、入射面から入射されて光案内面に達した光が導光シート部の内部に導かれるように構成されているので、光源の発光面からの光を導光シート部により多く導入し易い。
【００１７】
しかも、この光入射部は導光シート部の外周より外側に突出させる必要がなく、更に、光源の上方側に光を拡散させるための距離を設ける必要がないため、照光シート部材全体の平面視における配置スペースを少なく抑え易いと共に、側面視における配置厚さを少なく抑えることができ、照光シート部材の小型薄肉化を図り易い。
【００１８】
従って、導光シート部の内部で導光される光の量をより多く確保し易くて、小型薄肉化を図り易い照光シート部材を提供することができる。
【００１９】
請求項２に記載の照光シート部材によれば、入射面が光源の発光面積と同一以上の入射面積を有するので、光源から放射される光をより多く光入射部に入射させ易くでき、光源から放射される光の無駄をより防止し易くできる。
【００２０】
請求項３に記載の照光シート部材によれば、光入射部が導光シート部より低い屈折率を有する透明材料からなるので、光入射部から導光シート部へ入射可能な光の入射角をより大きく確保し易く、光入射部から導光シート部へより多くの光を導入し易い。しかも、光入射部から導光シート部へ入射可能な光の入射角が大きい程、入射された光に導光シート部内で導光され易い光の割合を多くすることができる。
【００２１】
同時に、光入射部が導光シート部より低い屈折率を有すれば、光入射部との界面における導光シート部側の全反射条件を満たす入射角を大きくすることができ、既に導光シート部内で導光されている光が、光入射部との界面に導光シート部側から到達した際、光入射部側に入射せずに反射され易くできて、導光シート部の光入射部の配置位置での導光性能を確保し易くできる。
【００２２】
その結果、導光シート部の内部で導光される光の量をより多く確保し易くできる。
【００２３】
請求項４に記載の照光シート部材によれば、透明材料が光硬化性樹脂からなるので、製造する際、導光シート部と光入射部との間の界面を荒らさずに密着させて成形でき、導光シート部の光入射部の配置位置での導光性能をより確保し易くできる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、光入射部の光案内面が、導光シート部と平行な光を導光シート部の内面で反射可能な入射角となるように反射させる傾斜を有するので、光入射部から導光シート部に入射させた光が導光シート部内で導光され易く、導光シート部の内部で導光されるる光の量をより多く確保し易くできる。
【００２５】
請求項６に記載の照光シート部材によれば、光案内面に光を反射可能な反射層が設けられているので、光案内面における全反射条件を満たさない光であっても、導光シート部に導入することができ、導光シート部に導入させる光の量を多く確保し易くできる。
【００２６】
請求項７に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、導光シート部の内部で導光される光の量をより多く確保し易くて小型薄肉化を図り易い照光シートが、単数又は複数の表示部を設けたキーシートの下面側に配設されて、表示部に対応する位置に放射部が配置されているので、光源から放射された光を効率よく表示部を照射するために使用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１乃至図３は、この実施の形態を示し、携帯電話の操作スイッチ用カバー部材に照光シート部材を適用した例である。
【００２９】
この携帯電話では、図示しない筐体内に、ＬＥＤ等の光源１１と、回路の接点端子１３と、接点端子１３間を離接可能な被押圧部としての弾性ドーム１５とが配設された基板１０を備え、この基板１０上に操作スイッチ用カバー部材としての操作パネル２０が配設された構成を有している。
【００３０】
操作パネル２０は、複数のキートップ３１を備えたキーシート３０と、キーシート３０を基板１０側となる下面側から照光可能な照光シート部材４０とが、空気層２３を介して積層され、周囲のスペーサ２１により接合されている。
【００３１】
キーシート３０は、弾性ドーム１５に対応する位置の上面にキートップ３１が固定され、このキートップ３１に印刷、塗装、蒸着等により遮光層３３が形成されると共に、遮光層３３に抜き形状に文字、図形、記号等の表示部３５が形成されている。キーシート３０の基板１０側となる下面には、印刷、塗装、蒸着等により遮光層３７が形成されると共に、キートップ３１に対応する位置に抜き形状に透光部３９が形成されている。キーシート３０及びキートップ３１は何れも光を透過可能な透明樹脂により形成されている。
【００３２】
操作パネル２０の照光シート部材４０は、光源１１からの光が入射される光入射部４１と、この光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、この導光シート部４３により導光された光を放射するように、各キートップ３１に対応する位置の基板１０側となる下面に設けられた複数の放射部４５と、放射部４５と共に下面に設けられた弾性ドーム１５を押圧可能なプランジャ部４７と、操作パネル２０を基板１０上に支持するための補強リブ４９とを備えている。
【００３３】
照光シート部材４０の導光シート部４３は、内部で光が両面側で反射されつつ導光可能な平坦な透明樹脂シートからなる。この透明樹脂シートの材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。透明性、強靱性を有すると共に高い屈折率を有するという理由で、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが好適である。
【００３４】
この導光シート部４３は、照光シート部材４０や操作パネル２０を薄く抑えるために出来るだけ薄く形成されることが好ましく、例えば、導光シート部４３の厚さを０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍとしてもよく、好ましくは、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとするのが好適である。このような範囲であれば、導光性能を確保しつつ、薄型化することが可能である。
【００３５】
照光シート部材４０の光入射部４１は、光源１１の発光面１１ａから発光した光を導光シート部４３の内部に導くもので、導光シート部４３の下面に密着して突設されており、光源１１の発光面１１ａと対向する入射面５１と、入射面５１より放射部４５側に設けられて、光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３とを備えている。この光入射部４１は、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００３６】
この実施の形態の光源１１は、導光シート部４３に沿う方向の光がより多く発光されるように発光面１１ａが基板１０及び導光シート部４３に沿う方向に配向した側面発光式のものであり、光入射部４１の入射面５１は、この光源１１の発光面１１ａに対応した形状を有し、発光面１１ａに出来るだけ近接し、好ましくは密着した平面又は曲面からなる。入射面５１は、光源１１の発光面積と同一以上の入射面積を有しており、発光面１１ａの全面に対向している。
【００３７】
一方、光案内面５３は、入射面５１から入射して光案内面５３に達した光をより多く導光シート部４３の内部に導けるように、入射面５１から離間する程、導光シート部４３に近接するように、一定の勾配で傾斜した傾斜平面又は曲面により構成されている。
【００３８】
この光案内面５３は、例えば、光源１１からの光を主として導光させる方向が１方又は狭い範囲である場合には、光案内面５３は導光シート部４３に沿う断面が直線形状となる傾斜平面としてもよく、光源１１からの光を比較的広い範囲に導光させる場合には、導光シート部４３に沿う断面が曲線形状となる傾斜曲面としてもよい。
【００３９】
光案内面５３の傾斜面の勾配は、導光シート部４３と平行な光を反射させた際、反射光が光入射部４１から導光シート部４３に入射可能な勾配とするのが好ましく、特に、この反射光が導光シート部４３に入射して導光シート部４３の空気層２３との界面である上面に到達した際、反射光が導光シート部４３の上面において全反射条件を満たすような勾配となるように形成するのが好適である。このような光案内面５３の勾配は光入射部４１や導光シート部４３の各材料の屈折率等に応じて適宜設定することが可能である。
【００４０】
また、光案内面５３には、この実施の形態のように、光案内面に５３達した光をより多く反射できるように金属蒸着や白色印刷により形成された反射層５５を設けていてもよい。
【００４１】
照光シート部材４０の放射部４５は、導光シート部４３の内部で導かれた光を乱反射させて導光シート部４３から放射させるもので、導光シート部４３の下面に密着して突設された複数の乱反射用突部５７からなる。この乱反射用突部５７は、各キートップ３１に対応する各放射部４５毎に複数設けてられている。
【００４２】
この乱反射用突部５７は、導光シート部４３の内部で導光され、乱反射用突部５７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部、即ち、界面での全反射条件を満たさない光を入射させて、乱反射用突部５７の突形状の外表面で乱反射させるように構成されている。
【００４３】
この乱反射用突部５７では、所望の乱反射の強さが得られるように、大きさ、形状、数等が適宜設定されている。形状としては、例えば、球面、円錐、円柱、円錐台、角錐、角柱、角錐台、板状、塊状等、各種の形状が選択できる。また、複数の放射部４５の放射部４５毎に、乱反射用突部５７の形状、大きさ、数等を異ならせることができる。この実施の形態１では、詳細な図示は省略しているが、光源１１からの距離が遠い程、乱反射用突部５７の数を多くして配置密度を増加させている。
【００４４】
照光シート部材４０のプランジャ部４７は、キートップ３１が押圧された際に下降して弾性ドーム１４を押圧するもので、各キートップ３１に対応する導光シート部４３の下面の放射部４５に設けられている。この実施の形態では、プランジャ部４７は放射部４５の一部を構成している。このプランジャ部４７は、略円柱形状を呈し、乱反射用突部５７より突出して設けられており、基板１０側となる下面に乱反射用突部５７と同形状の凹凸が設けられている。このプランジャ部４７では、導光シート部４３の内部で導光されて、プランジャ部４７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部が入射され、外表面で乱反射されるようになっている。
【００４５】
これらの乱反射用突部５７及びプランジャ部４７は、光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００４６】
照光シート部材４０の補強リブ４９は、導光シート部４３の下面の各キートップ３１間に設けられている。この補強リブ４９は、照光シート部材４０の基板１０からの位置を位置決めする機能と、各キートップ３１の押圧時に、他のキートップ３１を含む操作パネル２０の他の部位を変形させ難くする機能とを有している。また、操作パネル２０の剛性を担保するものであってもよい。この補強リブ４９は、導光シート部４３より硬質の材料から形成されており、導光シート部４３に複数箇所、好ましくは全体が固定されている。
【００４７】
このような導光シート部４３の下面に形成された光入射部４１、乱反射用突部５７、及びプランジャ部４７は、それぞれ光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、互いに異なる材料から形成されていてもよいが、同一の材料から形成されていることが好ましい。同一の材料から形成されていれば、これらを一度に成形することが可能で、製造し易くできるからである。
【００４８】
これらの材料として、導光シート部４３の表面上で成形可能な樹脂等の材料を用いるのが好適である。導光シート部４３に直接密着して形成することができ、光入射部４１、乱反射用突部５７、又はプランジャ部４７と導光シート部４３との界面における、光の伝搬が阻害される部材や気泡を存在させ難くできるからである。
【００４９】
具体的には、透明性を有する各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを用いることができ、光硬化性樹脂を用いれば、成形時に導光シート部４３の表面が荒れ難く、乱反射を防止できて好適である。この光硬化性樹脂としては、種々のものが使用可能であるが、加工性、作業性の観点から、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、エステル系などの紫外線硬化樹脂を用いるのがよい。
【００５０】
この実施の形態では、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、補強リブ４９が、全て同一の紫外線硬化樹脂により形成されており、光入射部４１が導光シート部４３より低い屈折率を有する材料となるようにしている。導光シート部４３より低い屈折率であれば、既に導光シート部４３の内部で導光されている光が光入射部４１と導光シート部４３との界面に入射した際、導光シート部４３内で反射させ易いからである。
【００５１】
なお、乱反射用突部５７には、導光シート部４３より高い屈折率を有する材料を用いることも好適である。導光シート部４３より高い屈折率であれば、導光シート部４３から乱反射用突部５７に光を入射させ易くできるからである。
【００５２】
このような照光シート部材４０は、キーシート３０と空気層２３を介して積層された状態で、周縁側で両面粘着シート等のスペーサ２１を介して接合されて操作パネル２０が構成されている。照光シート部材４０とキーシート３０とが空気層２３を介して積層されることで、導光シート部４３の上面がキーシート３０に比べて屈折率の低い空気層２３に接するため、導光シート部４３の内部で導かれる光が上面側に到達したときの全反射条件を広くでき、導光性能を向上することができるからである。
【００５３】
更に、このように構成された操作パネル２０は、図示しない筐体の開口部の周縁に設けられた固定部に固定されると共に、補強リブ４９の底面が基板１０に固定されることにより、筐体及び基板１０に装着されて携帯電話を構成している。
【００５４】
なお、操作パネル２０が固定部に固定された状態で、補強リブ４９に入射された光が補強リブ４９から漏れることなどを防止する目的で、補強リブ４９と基板１０とが接触する部位に金属蒸着や白色印刷等により形成された反射層５９を設けることも好ましい。
【００５５】
次に、照光シート部材４０を製造する方法について説明する。
【００５６】
この照光シート部材４０を製造するには、まず、図３（ａ）に示すように、予め少なくとも一方の面が平坦に形成されていて、導光シート部４３を構成可能なシート材４３Ｘを作製する。シート材４３Ｘとしては、シート状の素材から切り出して使用してもよく、成形型等を用いて作製してもよい。
【００５７】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９に対応する形状を有する凹部６１と、シート材４３Ｘがインサートされる収容部６３とを有する透明な下型６５を用い、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を注入し、スクレーパ６８により各凹部６１に対して過剰量の紫外線硬化樹脂組成物６７を除去することにより、全ての凹部６１に紫外線硬化樹脂組成物６７を適量充填する。
【００５８】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させる。そして、この状態で、下型６５の外側から紫外線を照射し、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化する。
【００５９】
その後、下型６５及び上型６９からなる成形型を型開きして、成形品を取り出し、シート材４３Ｘが所定の外形形状を有する導光シート部４３となる場合にはそのまま、また、シート材４３Ｘが複数の導光シート部４３を含む場合には、所定の外形形状を有する導光シート部４３毎に切断分離するなどにより、導光シート部４３に光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９がそれぞれ一体に形成された照光シート部材４０を得ることができる。
【００６０】
次に、このような照光シート部材４０の使用状態を説明する。
【００６１】
この照光シート部材４０が所定位置に配置された携帯電話では、光源１１を発光させると、図２に示すように、まず、光源１１の発光面１１ａから発光された光が、光入射部４１の入射面５１に入射される。入射された光のうち、入射面５１と導光シート部４３との間の界面に到達した光の多くは、直接、導光シート部４３に入射される。また、入射された光のうち、導光シート部４３に沿って光案内面５３にまで到達した光は、光案内面５３において反射され、導光シート部４３との界面の方向に進行し、該界面から導光シート部４３に入射される。
【００６２】
導光シート部４３の内部に入射された光は、導光シート部４３の上面側の空気層２３との界面で反射され、その後、導光シート部４３の上下面において適宜繰り返し反射されつつ、導光シート部４３内で複数の放射部４５に導かれる。
【００６３】
放射部４５では、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７との界面に到達した光の一部が乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射される。
【００６４】
そして、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射された光が、それぞれの外表面に到達するとその部位で乱反射され、照光シート部材４０から放射される。この放射された光のうちキートップ３１に向かう光が、透光部３９及び表示部３５を透過することにより、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６５】
なお、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射されない光は、更に、導光シート部４３内で他の放射部４５に導かれ、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６６】
以上のような照光シート部材４０によれば、光入射部４１が導光シート部４３の表面に密着して突設されているので、導光シート部４３の厚さや形状等に拘わらず、光源１１に対して十分な大きさの光入射部４１を容易に形成することができる。そのため、光源１１から発せられる光をより多く光入射部４１に入射させ易い。
【００６７】
また、光入射部４１には光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３が設けられ、入射面５１から入射されて光案内面５３に達した光が導光シート部４３の内部に導かれるように構成されているので、光源１１の発光面１１ａからの光を導光シート部４３により多く導入し易い。
【００６８】
しかも、この光入射部４１は導光シート部４３の外周より外側に突出させる必要がなく、更に、光源１１の上方側に光を拡散させるための距離も設ける必要がないため、照光シート部材４０全体の平面視における配置スペースを少なく抑え易いと共に、側面視における配置厚さを少なく抑えることができ、小型薄肉化を図り易い。
【００６９】
従って、この照光シート部材４０によれば、導光される光の量をより多く確保し易くて、小型薄肉化を図り易い照光シート部材４０が得られる。
【００７０】
また、この照光シート部材４０では、入射面５１が光源１１の発光面積と同一以上の入射面積を有しているので、光源１１から放射される光をより多く光入射部４１に入射させ易く、光源１１から放射される光の無駄を防止し易い。
【００７１】
更に、この照光シート部材４０では、光入射部４１が導光シート部４３より低い屈折率を有する透明材料からなるので、光入射部４１から導光シート部４３へ入射可能な光の入射角をより大きく確保することができ、光入射部４１から導光シート部４３へより多くの光を導入することができる。この導光シート部４３内では、光が両面で反射されつつ導かれるため、光入射部４１から入射可能な光の入射角が大きい程、導光シート部４３内の両面で全反射され易い光を導光シート部４３により多く導入することができ、導光シート部４３内で導光され易い光の割合を多くすることができる。
【００７２】
同時に、光入射部４１が導光シート部４３より低い屈折率を有すれば、光入射部４１との界面における導光シート部４３側の全反射条件を満たす入射角を大きくすることができ、既に導光シート部４３の内部で導光されている光が、光入射部４１との界面に導光シート部側から到達した際、光入射部４１側に入射せずに反射され易くできて、導光シート部４３の光入射部４１の配置位置での導光性能を確保し易い。
【００７３】
その結果、導光シート部４３の内部で導光されるる光の量をより多く確保し易くすることが可能である。
【００７４】
また、この照光シート部材４０によれば、光入射部４１が光硬化性樹脂からなるので、製造する際に、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等のように導光シート部４３に高温や高圧を与える必要がなく、導光シート部４３と光入射部４１との間の界面を荒らさずに密着させて成形し易く、導光シート部４３の光入射部４１の配置位置での導光性能をより確保し易い。
【００７５】
更に、光入射部４１の光案内面５３が、導光シート部４３と平行な光を導光シート部４３の内面で反射可能な入射角となるように反射させる勾配を有しているので、光入射部４１から導光シート部４３に入射させた光が導光シート部４３内で導光され易く、導光シート部４３の内部で導光される光の量をより多く確保し易くできる。
【００７６】
また、この照光シート部材４０では、光源１１が導光シート部４３に沿う方向の光を発光可能に構成されたものであり、導光シート部４３からの光案内面５３の突出量が入射面５１の突出量以上であるため、光源１１から光入射部４１に入射されたより多くの光を導光シート部４３に入射させることができる。
【００７７】
また、この光入射部４１では、光案内面５３に光を反射可能な反射層５５が設けられているので、光案内面５３における全反射条件を満たさない光であっても、導光シート部４３に導入することができ、導光シート部４３に導入させる光の量を多く確保し易い。
【００７８】
そして、このような操作パネル２０では、導光シート部４３の内部で導光される光の量をより多く確保し易くて小型薄肉化を図り易い照光シート部材４０が、複数の表示部３５を設けたキーシート３０の下面側に配設されて、表示部３５に対応する位置に放射部４５が配置されているので、光源１１から放射された光を効率よく表示部３５を照射するために使用することが可能である。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、光入射部４１と共に、乱反射用突起５７、プランジャ部４７、補強リブ４９等を同一の紫外線硬化樹脂により形成した例について説明したが、特に限定されるものではなく、光入射部４１をこれらとは異なる材料により形成することが可能である。
【００８０】
また、上記では、放射部４５として、乱反射用突起５７を設けた例について説明したが、特に限定されるものではなく、乱反射用突起５７の代わりに、導光シート部４３に直接凹凸形状を形成したものであっても、この発明を同様に適用可能である。
【００８１】
更に、上記では、導光シート部４３の表面に密着して突設された光入射部４１として、導光シート部４３とは異なる材料から形成されたものについて説明したが、例えば、光入射部４１と導光シート部４３とが同一の材料により形成されていてもよく、更に、同一材料により一体に形成されることで、密着されていても、この発明を適用することが可能である。
【００８２】
また、上記では、光入射部４１として、入射面５１と光案内面５３との各端縁が一致するように隣接して設けた形状の例について説明したが、光入射部５１と光案内面５３とがそれぞれ異なる位置に設けられた形状とすることも可能である。その場合、入射面５１からの光をより多く導光シート部４３に導入可能とするために、光案内面５３の導光シート部４３からの直交方向の突出量が、入射面５１の導光シート部４３からの直交方向の突出量以上となるのが好適である。このようにすれば、入射面５１から入射された光のうち、少なくとも導光シート部４３と平行な光の全てを光案内面５３に入射させることができ、導光シート部４３に導入する光を多く確保し易くできるからである。
［実施の形態２］
【００８３】
図４は、この実施の形態２の操作パネル２０を示している。
【００８４】
この実施の形態２では、光源７１及び光入射部４１が、例えば図１のＰ点等のように、周囲の多数の方向にキートップ３１が設けられているような位置に配置されている。
【００８５】
また、基板１０に装着された光源７１として、発光面７１ａが頂部側に設けられていて、発光面７１ａから導光シート部４３側に向かう光がより多く発光される上面発光式のものを用いている。この操作パネル２０の照光シート部材４０の光入射部４１では、入射面５１が光源７１の発光面７１ａから発せられる光を入射可能に、光源７１の頂部側全体を覆って僅かに離間して対向するように形成されている。ここでは、入射面５１が光源７１の発光面７１ａと異なる形状を呈し、発光面７１ａが平面形状であるのに対し、入射面５１が球面などの曲面形状となっている。また、光案内面５３は、光源７１の全周囲に、入射面５１から離間する程、導光シート部４３に近接するように傾斜して形成された円錐面又は角錐面から形成されている。
【００８６】
その他は、実施の形態１と同様である。
【００８７】
このような照光シート部材４０であっても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。ここでは、上面発光式の光源７１を用いているが、発光面７１ａから光入射部４１の入射面５１に入射された光のうち、光入射部４１の光案内面５３に到達した光は実施の形態１と同様にして、導光シート部４３に導入することができ、また、導光シート部４３に直接入射した光が導光シート部４３の上面やキーシート３０の背面で反射されて再び光入射部４１に導入されると、光案内面５３により導光シート部４３により導入することができる。そのため、光源７１の発光面７１ａと導光シート部４３との間の距離が短くても、光源７１からの光をより多く導光シート部４３に導入し易くできる。
【００８８】
また、この照光シート部材４０では、入射面５１が光源７１の発光面７１ａから離間しており、しかも球面などの曲面形状となっているため、発光面７１ａから入射面５１に到達した光を四方に散乱させることができる。そのため、光案内面５３により案内されて、或いは、案内されることなく、導光シート部４３に入射された光を導光シート部４３内で導光させ易い。
【００８９】
なお、この実施の形態２では、光源７１の発光面７１ａと光入射部４１の入射面５１とが離間して配置された例について説明したが、実施の形態１と同様に発光面７１ａと入射面５１とを同一形状に構成して互いに密着した状態で配置することにより、光源７１で発光された光の入射面５１における損失を少なく抑えてもよい。
【００９０】
また、このように光源７１の発光面７１ａと光入射部４１の入射面５１とが離間して配置されている場合、発光面７１ａと入射面５１との間に、シリコーンゲル等のように、透明性を有して変形し易い材料を充填することにより、光源７１で発光されて入射面５１から入射されるまでの間の光の損失を小さく抑えることも可能である。
【００９１】
更に、上記実施の形態１、２では、光案内面５３を一定勾配を有する傾斜平面又は傾斜曲面面により形成したが、この面の勾配を変化させて設けることも可能であり、例えば、放射方向の縦断面形状が弧状、２次元曲線、多次元曲線形状等に形成してもよい。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例について説明する。
【００９３】
両面が平坦で、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルム「ユーピロン」（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名）を適宜切断して、図３（ａ）に示すように、シート材料４３Ｘを作製した。
【００９４】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び補強リブ４９の形状に対応する凹部６１が設けられた下型６５に、未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を供給し、過剰な紫外線硬化樹脂組成物６７をスクレーパ６８により除去することで、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を気泡が入らないように充填した。
【００９５】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材料４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材料４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させた。
【００９６】
そして、この状態で、上型６９の外側から紫外線を積算光量２００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射して、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化した。
【００９７】
その後、型開きして、成形品を取り出し、シート材料４３Ｘを導光シート部４３の外形形状となるように切断することにより、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９が、間に気泡等が存在することなく導光シート部４３に密着した状態の照光シート部材４０を得た。
【００９８】
この照光シート部材４０を、各キートップ３１に抜き文字により表示部３５が形成されているキーシート３０に、間に空気層２３が形成されるようにスペーサ２１を用いて積層し、操作パネル２０を形成し、この操作パネル２０の光入射部４１に光源１１を配置して発光させたところ、入射部４１から導光シート部４３に十分に光を導入して導光することが可能であり、各キートップ３１の抜き文字からなる表示部３５から鮮明に光を放射させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この発明の実施の形態１の操作パネルを示す平面図である。
【図２】同実施の形態１の操作パネルを示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態１の照光シート部材の製造工程を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２の操作パネルを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 基板
１１ 光源
２０ 操作パネル
３０ キーシート
４０ 照光シート部材
４１ 光入射部
４３ 導光シート部
４５ 放射部
４７ プランジャ部
４９ 補強リブ
５１ 入射面
５３ 光案内面
５７ 乱反射用突部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光源からの光が内部を通して導かれ、所定の放射部において放射される照光シート部材と、この照光シート部材を用いた操作スイッチ用カバー部材とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作スイッチ用カバー部材として、背面側から光を照射し、文字などの表示部から光を透過させて表面側に放射することで、表示部を表面側から視認し易くしたものが多数知られている。
【０００３】
このような操作スイッチ用カバー部材を用いた装置として、操作スイッチ用カバー部材の背面に光源を配置したものでは、光源を配置する分だけ、装置全体の厚さが厚くなり易く、特に、少ない光源で複数の放射部を照光可能に構成したものでは、操作スイッチ用カバー部材と光源との間を適度に離間させる必要があるため、装置全体の厚さがより厚くなり易かった。
【０００４】
そのため、光源を操作スイッチ用カバー部材の側縁側に配置し、この光源からの光を照光シート部材のシート状の内部を通して導き、所定の放射部において放射されるように構成することで、装置を薄肉化することも提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１では、キーパッドの背面に配置されて、側面側の光源から入射された光をキーパッドに照射可能に構成されたバックライト用導光板が提案されている。ここでは、導光板の側周縁の側方に配置された光源からの光が、導光板の側周縁から入射されて、導光板の内部を通して導かれ、キーパッドの数字や文字と対応する部分に形成されたパターンで乱反射されて放射されることで、各数字や文字と対応する部分を照射するようになっている。このように光源を導光板の側周縁の側方に配置すれば、照光可能な操作スイッチ用カバー部材全体の厚さを薄く形成することが可能である。
【特許文献１】特開２００７−８０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、光源を導光板の側周縁の側方に配置することで薄型化する場合、光源に比べて導光板が薄いため、光源から放射された光の一部しか導光板に入射されず、導光シート部の内部で導光される光の量が少なくなり易く、光源から放射された光の照光に利用する効率が低くなり易かった。また、導光板の側周縁より外側に光源が配置されるため、平面視における配置スペースが大きくなり易かった。
【０００７】
そこで、この発明では、内部で導光される光の量をより多く確保し易く、小型薄肉化を図り易い照光シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する請求項１に記載の照光シート部材は、光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、前記光入射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設されると共に、前記光源の発光面と対向する入射面と、該入射面より前記放射部側に設けられ、前記光源側から前記放射部側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面とを備え、前記入射面から入射されて前記光案内面に達した光が、該光案内面により前記導光シート部の内部に導かれるように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の照光シート部材は、請求項１に記載の構成に加え、前記入射面は、前記光源の発光面積と同一以上の入射面積を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の照光シート部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記光入射部は、前記導光シート部より低い屈折率を有する透明材料からなることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の照光シート部材は、請求項３に記載の構成に加え、前記透明材料は、光硬化性樹脂からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の照光シート部材は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の構成に加え、前記光案内面は、前記導光シート部と平行な光を、前記導光シート部の内面で反射可能な入射角となるように反射させる傾斜を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の照光シート部材は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記光案内面には、該光案内面に達した光を反射可能な反射層が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の操作スイッチ用カバー部材は、請求項１乃至６の何れか一つに記載の照光シート部材が、上面に単数又は複数の表示部を設けたキーシートの下面側に配設され、前記表示部に対応する位置に前記放射部が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の照光シート部材によれば、光入射部が導光シート部の表面に密着して突設されているので、導光シート部の厚さや形状等に拘わらず、光源に対して十分な大きさの光入射部を容易に形成することができる。そのため、光源から発せられる光をより多く光入射部に入射させ易い。
【００１６】
また、光入射部には光源側から放射部側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面が設けられ、入射面から入射されて光案内面に達した光が導光シート部の内部に導かれるように構成されているので、光源の発光面からの光を導光シート部により多く導入し易い。
【００１７】
しかも、この光入射部は導光シート部の外周より外側に突出させる必要がなく、更に、光源の上方側に光を拡散させるための距離を設ける必要がないため、照光シート部材全体の平面視における配置スペースを少なく抑え易いと共に、側面視における配置厚さを少なく抑えることができ、照光シート部材の小型薄肉化を図り易い。
【００１８】
従って、導光シート部の内部で導光される光の量をより多く確保し易くて、小型薄肉化を図り易い照光シート部材を提供することができる。
【００１９】
請求項２に記載の照光シート部材によれば、入射面が光源の発光面積と同一以上の入射面積を有するので、光源から放射される光をより多く光入射部に入射させ易くでき、光源から放射される光の無駄をより防止し易くできる。
【００２０】
請求項３に記載の照光シート部材によれば、光入射部が導光シート部より低い屈折率を有する透明材料からなるので、光入射部から導光シート部へ入射可能な光の入射角をより大きく確保し易く、光入射部から導光シート部へより多くの光を導入し易い。しかも、光入射部から導光シート部へ入射可能な光の入射角が大きい程、入射された光に導光シート部内で導光され易い光の割合を多くすることができる。
【００２１】
同時に、光入射部が導光シート部より低い屈折率を有すれば、光入射部との界面における導光シート部側の全反射条件を満たす入射角を大きくすることができ、既に導光シート部内で導光されている光が、光入射部との界面に導光シート部側から到達した際、光入射部側に入射せずに反射され易くできて、導光シート部の光入射部の配置位置での導光性能を確保し易くできる。
【００２２】
その結果、導光シート部の内部で導光される光の量をより多く確保し易くできる。
【００２３】
請求項４に記載の照光シート部材によれば、透明材料が光硬化性樹脂からなるので、製造する際、導光シート部と光入射部との間の界面を荒らさずに密着させて成形でき、導光シート部の光入射部の配置位置での導光性能をより確保し易くできる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、光入射部の光案内面が、導光シート部と平行な光を導光シート部の内面で反射可能な入射角となるように反射させる傾斜を有するので、光入射部から導光シート部に入射させた光が導光シート部内で導光され易く、導光シート部の内部で導光されるる光の量をより多く確保し易くできる。
【００２５】
請求項６に記載の照光シート部材によれば、光案内面に光を反射可能な反射層が設けられているので、光案内面における全反射条件を満たさない光であっても、導光シート部に導入することができ、導光シート部に導入させる光の量を多く確保し易くできる。
【００２６】
請求項７に記載の操作スイッチ用カバー部材によれば、導光シート部の内部で導光される光の量をより多く確保し易くて小型薄肉化を図り易い照光シートが、単数又は複数の表示部を設けたキーシートの下面側に配設されて、表示部に対応する位置に放射部が配置されているので、光源から放射された光を効率よく表示部を照射するために使用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１乃至図３は、この実施の形態を示し、携帯電話の操作スイッチ用カバー部材に照光シート部材を適用した例である。
【００２９】
この携帯電話では、図示しない筐体内に、ＬＥＤ等の光源１１と、回路の接点端子１３と、接点端子１３間を離接可能な被押圧部としての弾性ドーム１５とが配設された基板１０を備え、この基板１０上に操作スイッチ用カバー部材としての操作パネル２０が配設された構成を有している。
【００３０】
操作パネル２０は、複数のキートップ３１を備えたキーシート３０と、キーシート３０を基板１０側となる下面側から照光可能な照光シート部材４０とが、空気層２３を介して積層され、周囲のスペーサ２１により接合されている。
【００３１】
キーシート３０は、弾性ドーム１５に対応する位置の上面にキートップ３１が固定され、このキートップ３１に印刷、塗装、蒸着等により遮光層３３が形成されると共に、遮光層３３に抜き形状に文字、図形、記号等の表示部３５が形成されている。キーシート３０の基板１０側となる下面には、印刷、塗装、蒸着等により遮光層３７が形成されると共に、キートップ３１に対応する位置に抜き形状に透光部３９が形成されている。キーシート３０及びキートップ３１は何れも光を透過可能な透明樹脂により形成されている。
【００３２】
操作パネル２０の照光シート部材４０は、光源１１からの光が入射される光入射部４１と、この光入射部４１から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部４３と、この導光シート部４３により導光された光を放射するように、各キートップ３１に対応する位置の基板１０側となる下面に設けられた複数の放射部４５と、放射部４５と共に下面に設けられた弾性ドーム１５を押圧可能なプランジャ部４７と、操作パネル２０を基板１０上に支持するための補強リブ４９とを備えている。
【００３３】
照光シート部材４０の導光シート部４３は、内部で光が両面側で反射されつつ導光可能な平坦な透明樹脂シートからなる。この透明樹脂シートの材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。透明性、強靱性を有すると共に高い屈折率を有するという理由で、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートが好適である。
【００３４】
この導光シート部４３は、照光シート部材４０や操作パネル２０を薄く抑えるために出来るだけ薄く形成されることが好ましく、例えば、導光シート部４３の厚さを０．０５ｍｍ〜０．４ｍｍとしてもよく、好ましくは、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとするのが好適である。このような範囲であれば、導光性能を確保しつつ、薄型化することが可能である。
【００３５】
照光シート部材４０の光入射部４１は、光源１１の発光面１１ａから発光した光を導光シート部４３の内部に導くもので、導光シート部４３の下面に密着して突設されており、光源１１の発光面１１ａと対向する入射面５１と、入射面５１より放射部４５側に設けられて、光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３とを備えている。この光入射部４１は、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００３６】
この実施の形態の光源１１は、導光シート部４３に沿う方向の光がより多く発光されるように発光面１１ａが基板１０及び導光シート部４３に沿う方向に配向した側面発光式のものであり、光入射部４１の入射面５１は、この光源１１の発光面１１ａに対応した形状を有し、発光面１１ａに出来るだけ近接し、好ましくは密着した平面又は曲面からなる。入射面５１は、光源１１の発光面積と同一以上の入射面積を有しており、発光面１１ａの全面に対向している。
【００３７】
一方、光案内面５３は、入射面５１から入射して光案内面５３に達した光をより多く導光シート部４３の内部に導けるように、入射面５１から離間する程、導光シート部４３に近接するように、一定の勾配で傾斜した傾斜平面又は曲面により構成されている。
【００３８】
この光案内面５３は、例えば、光源１１からの光を主として導光させる方向が１方又は狭い範囲である場合には、光案内面５３は導光シート部４３に沿う断面が直線形状となる傾斜平面としてもよく、光源１１からの光を比較的広い範囲に導光させる場合には、導光シート部４３に沿う断面が曲線形状となる傾斜曲面としてもよい。
【００３９】
光案内面５３の傾斜面の勾配は、導光シート部４３と平行な光を反射させた際、反射光が光入射部４１から導光シート部４３に入射可能な勾配とするのが好ましく、特に、この反射光が導光シート部４３に入射して導光シート部４３の空気層２３との界面である上面に到達した際、反射光が導光シート部４３の上面において全反射条件を満たすような勾配となるように形成するのが好適である。このような光案内面５３の勾配は光入射部４１や導光シート部４３の各材料の屈折率等に応じて適宜設定することが可能である。
【００４０】
また、光案内面５３には、この実施の形態のように、光案内面に５３達した光をより多く反射できるように金属蒸着や白色印刷により形成された反射層５５を設けていてもよい。
【００４１】
照光シート部材４０の放射部４５は、導光シート部４３の内部で導かれた光を乱反射させて導光シート部４３から放射させるもので、導光シート部４３の下面に密着して突設された複数の乱反射用突部５７からなる。この乱反射用突部５７は、各キートップ３１に対応する各放射部４５毎に複数設けてられている。
【００４２】
この乱反射用突部５７は、導光シート部４３の内部で導光され、乱反射用突部５７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部、即ち、界面での全反射条件を満たさない光を入射させて、乱反射用突部５７の突形状の外表面で乱反射させるように構成されている。
【００４３】
この乱反射用突部５７では、所望の乱反射の強さが得られるように、大きさ、形状、数等が適宜設定されている。形状としては、例えば、球面、円錐、円柱、円錐台、角錐、角柱、角錐台、板状、塊状等、各種の形状が選択できる。また、複数の放射部４５の放射部４５毎に、乱反射用突部５７の形状、大きさ、数等を異ならせることができる。この実施の形態１では、詳細な図示は省略しているが、光源１１からの距離が遠い程、乱反射用突部５７の数を多くして配置密度を増加させている。
【００４４】
照光シート部材４０のプランジャ部４７は、キートップ３１が押圧された際に下降して弾性ドーム１４を押圧するもので、各キートップ３１に対応する導光シート部４３の下面の放射部４５に設けられている。この実施の形態では、プランジャ部４７は放射部４５の一部を構成している。このプランジャ部４７は、略円柱形状を呈し、乱反射用突部５７より突出して設けられており、基板１０側となる下面に乱反射用突部５７と同形状の凹凸が設けられている。このプランジャ部４７では、導光シート部４３の内部で導光されて、プランジャ部４７と導光シート部４３との界面に到達した光の一部が入射され、外表面で乱反射されるようになっている。
【００４５】
これらの乱反射用突部５７及びプランジャ部４７は、光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、接着剤や粘着剤等を介在しないと共に気泡等を存在させず、導光シート部４３の下面に直接密着して固定されている。
【００４６】
照光シート部材４０の補強リブ４９は、導光シート部４３の下面の各キートップ３１間に設けられている。この補強リブ４９は、照光シート部材４０の基板１０からの位置を位置決めする機能と、各キートップ３１の押圧時に、他のキートップ３１を含む操作パネル２０の他の部位を変形させ難くする機能とを有している。また、操作パネル２０の剛性を担保するものであってもよい。この補強リブ４９は、導光シート部４３より硬質の材料から形成されており、導光シート部４３に複数箇所、好ましくは全体が固定されている。
【００４７】
このような導光シート部４３の下面に形成された光入射部４１、乱反射用突部５７、及びプランジャ部４７は、それぞれ光を透過可能な透明性を有する材料から形成されており、互いに異なる材料から形成されていてもよいが、同一の材料から形成されていることが好ましい。同一の材料から形成されていれば、これらを一度に成形することが可能で、製造し易くできるからである。
【００４８】
これらの材料として、導光シート部４３の表面上で成形可能な樹脂等の材料を用いるのが好適である。導光シート部４３に直接密着して形成することができ、光入射部４１、乱反射用突部５７、又はプランジャ部４７と導光シート部４３との界面における、光の伝搬が阻害される部材や気泡を存在させ難くできるからである。
【００４９】
具体的には、透明性を有する各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを用いることができ、光硬化性樹脂を用いれば、成形時に導光シート部４３の表面が荒れ難く、乱反射を防止できて好適である。この光硬化性樹脂としては、種々のものが使用可能であるが、加工性、作業性の観点から、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、エステル系などの紫外線硬化樹脂を用いるのがよい。
【００５０】
この実施の形態では、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、補強リブ４９が、全て同一の紫外線硬化樹脂により形成されており、光入射部４１が導光シート部４３より低い屈折率を有する材料となるようにしている。導光シート部４３より低い屈折率であれば、既に導光シート部４３の内部で導光されている光が光入射部４１と導光シート部４３との界面に入射した際、導光シート部４３内で反射させ易いからである。
【００５１】
なお、乱反射用突部５７には、導光シート部４３より高い屈折率を有する材料を用いることも好適である。導光シート部４３より高い屈折率であれば、導光シート部４３から乱反射用突部５７に光を入射させ易くできるからである。
【００５２】
このような照光シート部材４０は、キーシート３０と空気層２３を介して積層された状態で、周縁側で両面粘着シート等のスペーサ２１を介して接合されて操作パネル２０が構成されている。照光シート部材４０とキーシート３０とが空気層２３を介して積層されることで、導光シート部４３の上面がキーシート３０に比べて屈折率の低い空気層２３に接するため、導光シート部４３の内部で導かれる光が上面側に到達したときの全反射条件を広くでき、導光性能を向上することができるからである。
【００５３】
更に、このように構成された操作パネル２０は、図示しない筐体の開口部の周縁に設けられた固定部に固定されると共に、補強リブ４９の底面が基板１０に固定されることにより、筐体及び基板１０に装着されて携帯電話を構成している。
【００５４】
なお、操作パネル２０が固定部に固定された状態で、補強リブ４９に入射された光が補強リブ４９から漏れることなどを防止する目的で、補強リブ４９と基板１０とが接触する部位に金属蒸着や白色印刷等により形成された反射層５９を設けることも好ましい。
【００５５】
次に、照光シート部材４０を製造する方法について説明する。
【００５６】
この照光シート部材４０を製造するには、まず、図３（ａ）に示すように、予め少なくとも一方の面が平坦に形成されていて、導光シート部４３を構成可能なシート材４３Ｘを作製する。シート材４３Ｘとしては、シート状の素材から切り出して使用してもよく、成形型等を用いて作製してもよい。
【００５７】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９に対応する形状を有する凹部６１と、シート材４３Ｘがインサートされる収容部６３とを有する透明な下型６５を用い、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を注入し、スクレーパ６８により各凹部６１に対して過剰量の紫外線硬化樹脂組成物６７を除去することにより、全ての凹部６１に紫外線硬化樹脂組成物６７を適量充填する。
【００５８】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させる。そして、この状態で、下型６５の外側から紫外線を照射し、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化する。
【００５９】
その後、下型６５及び上型６９からなる成形型を型開きして、成形品を取り出し、シート材４３Ｘが所定の外形形状を有する導光シート部４３となる場合にはそのまま、また、シート材４３Ｘが複数の導光シート部４３を含む場合には、所定の外形形状を有する導光シート部４３毎に切断分離するなどにより、導光シート部４３に光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９がそれぞれ一体に形成された照光シート部材４０を得ることができる。
【００６０】
次に、このような照光シート部材４０の使用状態を説明する。
【００６１】
この照光シート部材４０が所定位置に配置された携帯電話では、光源１１を発光させると、図２に示すように、まず、光源１１の発光面１１ａから発光された光が、光入射部４１の入射面５１に入射される。入射された光のうち、入射面５１と導光シート部４３との間の界面に到達した光の多くは、直接、導光シート部４３に入射される。また、入射された光のうち、導光シート部４３に沿って光案内面５３にまで到達した光は、光案内面５３において反射され、導光シート部４３との界面の方向に進行し、該界面から導光シート部４３に入射される。
【００６２】
導光シート部４３の内部に入射された光は、導光シート部４３の上面側の空気層２３との界面で反射され、その後、導光シート部４３の上下面において適宜繰り返し反射されつつ、導光シート部４３内で複数の放射部４５に導かれる。
【００６３】
放射部４５では、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７との界面に到達した光の一部が乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射される。
【００６４】
そして、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射された光が、それぞれの外表面に到達するとその部位で乱反射され、照光シート部材４０から放射される。この放射された光のうちキートップ３１に向かう光が、透光部３９及び表示部３５を透過することにより、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６５】
なお、導光シート部４３内で導びかれた光のうち、乱反射用突部５７及びプランジャ部４７に入射されない光は、更に、導光シート部４３内で他の放射部４５に導かれ、キートップ３１の表示部３５の外部に放射される。
【００６６】
以上のような照光シート部材４０によれば、光入射部４１が導光シート部４３の表面に密着して突設されているので、導光シート部４３の厚さや形状等に拘わらず、光源１１に対して十分な大きさの光入射部４１を容易に形成することができる。そのため、光源１１から発せられる光をより多く光入射部４１に入射させ易い。
【００６７】
また、光入射部４１には光源１１側から放射部４５側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面５３が設けられ、入射面５１から入射されて光案内面５３に達した光が導光シート部４３の内部に導かれるように構成されているので、光源１１の発光面１１ａからの光を導光シート部４３により多く導入し易い。
【００６８】
しかも、この光入射部４１は導光シート部４３の外周より外側に突出させる必要がなく、更に、光源１１の上方側に光を拡散させるための距離も設ける必要がないため、照光シート部材４０全体の平面視における配置スペースを少なく抑え易いと共に、側面視における配置厚さを少なく抑えることができ、小型薄肉化を図り易い。
【００６９】
従って、この照光シート部材４０によれば、導光される光の量をより多く確保し易くて、小型薄肉化を図り易い照光シート部材４０が得られる。
【００７０】
また、この照光シート部材４０では、入射面５１が光源１１の発光面積と同一以上の入射面積を有しているので、光源１１から放射される光をより多く光入射部４１に入射させ易く、光源１１から放射される光の無駄を防止し易い。
【００７１】
更に、この照光シート部材４０では、光入射部４１が導光シート部４３より低い屈折率を有する透明材料からなるので、光入射部４１から導光シート部４３へ入射可能な光の入射角をより大きく確保することができ、光入射部４１から導光シート部４３へより多くの光を導入することができる。この導光シート部４３内では、光が両面で反射されつつ導かれるため、光入射部４１から入射可能な光の入射角が大きい程、導光シート部４３内の両面で全反射され易い光を導光シート部４３により多く導入することができ、導光シート部４３内で導光され易い光の割合を多くすることができる。
【００７２】
同時に、光入射部４１が導光シート部４３より低い屈折率を有すれば、光入射部４１との界面における導光シート部４３側の全反射条件を満たす入射角を大きくすることができ、既に導光シート部４３の内部で導光されている光が、光入射部４１との界面に導光シート部側から到達した際、光入射部４１側に入射せずに反射され易くできて、導光シート部４３の光入射部４１の配置位置での導光性能を確保し易い。
【００７３】
その結果、導光シート部４３の内部で導光されるる光の量をより多く確保し易くすることが可能である。
【００７４】
また、この照光シート部材４０によれば、光入射部４１が光硬化性樹脂からなるので、製造する際に、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等のように導光シート部４３に高温や高圧を与える必要がなく、導光シート部４３と光入射部４１との間の界面を荒らさずに密着させて成形し易く、導光シート部４３の光入射部４１の配置位置での導光性能をより確保し易い。
【００７５】
更に、光入射部４１の光案内面５３が、導光シート部４３と平行な光を導光シート部４３の内面で反射可能な入射角となるように反射させる勾配を有しているので、光入射部４１から導光シート部４３に入射させた光が導光シート部４３内で導光され易く、導光シート部４３の内部で導光される光の量をより多く確保し易くできる。
【００７６】
また、この照光シート部材４０では、光源１１が導光シート部４３に沿う方向の光を発光可能に構成されたものであり、導光シート部４３からの光案内面５３の突出量が入射面５１の突出量以上であるため、光源１１から光入射部４１に入射されたより多くの光を導光シート部４３に入射させることができる。
【００７７】
また、この光入射部４１では、光案内面５３に光を反射可能な反射層５５が設けられているので、光案内面５３における全反射条件を満たさない光であっても、導光シート部４３に導入することができ、導光シート部４３に導入させる光の量を多く確保し易い。
【００７８】
そして、このような操作パネル２０では、導光シート部４３の内部で導光される光の量をより多く確保し易くて小型薄肉化を図り易い照光シート部材４０が、複数の表示部３５を設けたキーシート３０の下面側に配設されて、表示部３５に対応する位置に放射部４５が配置されているので、光源１１から放射された光を効率よく表示部３５を照射するために使用することが可能である。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、光入射部４１と共に、乱反射用突起５７、プランジャ部４７、補強リブ４９等を同一の紫外線硬化樹脂により形成した例について説明したが、特に限定されるものではなく、光入射部４１をこれらとは異なる材料により形成することが可能である。
【００８０】
また、上記では、放射部４５として、乱反射用突起５７を設けた例について説明したが、特に限定されるものではなく、乱反射用突起５７の代わりに、導光シート部４３に直接凹凸形状を形成したものであっても、この発明を同様に適用可能である。
【００８１】
更に、上記では、導光シート部４３の表面に密着して突設された光入射部４１として、導光シート部４３とは異なる材料から形成されたものについて説明したが、例えば、光入射部４１と導光シート部４３とが同一の材料により形成されていてもよく、更に、同一材料により一体に形成されることで、密着されていても、この発明を適用することが可能である。
【００８２】
また、上記では、光入射部４１として、入射面５１と光案内面５３との各端縁が一致するように隣接して設けた形状の例について説明したが、光入射部５１と光案内面５３とがそれぞれ異なる位置に設けられた形状とすることも可能である。その場合、入射面５１からの光をより多く導光シート部４３に導入可能とするために、光案内面５３の導光シート部４３からの直交方向の突出量が、入射面５１の導光シート部４３からの直交方向の突出量以上となるのが好適である。このようにすれば、入射面５１から入射された光のうち、少なくとも導光シート部４３と平行な光の全てを光案内面５３に入射させることができ、導光シート部４３に導入する光を多く確保し易くできるからである。
［実施の形態２］
【００８３】
図４は、この実施の形態２の操作パネル２０を示している。
【００８４】
この実施の形態２では、光源７１及び光入射部４１が、例えば図１のＰ点等のように、周囲の多数の方向にキートップ３１が設けられているような位置に配置されている。
【００８５】
また、基板１０に装着された光源７１として、発光面７１ａが頂部側に設けられていて、発光面７１ａから導光シート部４３側に向かう光がより多く発光される上面発光式のものを用いている。この操作パネル２０の照光シート部材４０の光入射部４１では、入射面５１が光源７１の発光面７１ａから発せられる光を入射可能に、光源７１の頂部側全体を覆って僅かに離間して対向するように形成されている。ここでは、入射面５１が光源７１の発光面７１ａと異なる形状を呈し、発光面７１ａが平面形状であるのに対し、入射面５１が球面などの曲面形状となっている。また、光案内面５３は、光源７１の全周囲に、入射面５１から離間する程、導光シート部４３に近接するように傾斜して形成された円錐面又は角錐面から形成されている。
【００８６】
その他は、実施の形態１と同様である。
【００８７】
このような照光シート部材４０であっても、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。ここでは、上面発光式の光源７１を用いているが、発光面７１ａから光入射部４１の入射面５１に入射された光のうち、光入射部４１の光案内面５３に到達した光は実施の形態１と同様にして、導光シート部４３に導入することができ、また、導光シート部４３に直接入射した光が導光シート部４３の上面やキーシート３０の背面で反射されて再び光入射部４１に導入されると、光案内面５３により導光シート部４３により導入することができる。そのため、光源７１の発光面７１ａと導光シート部４３との間の距離が短くても、光源７１からの光をより多く導光シート部４３に導入し易くできる。
【００８８】
また、この照光シート部材４０では、入射面５１が光源７１の発光面７１ａから離間しており、しかも球面などの曲面形状となっているため、発光面７１ａから入射面５１に到達した光を四方に散乱させることができる。そのため、光案内面５３により案内されて、或いは、案内されることなく、導光シート部４３に入射された光を導光シート部４３内で導光させ易い。
【００８９】
なお、この実施の形態２では、光源７１の発光面７１ａと光入射部４１の入射面５１とが離間して配置された例について説明したが、実施の形態１と同様に発光面７１ａと入射面５１とを同一形状に構成して互いに密着した状態で配置することにより、光源７１で発光された光の入射面５１における損失を少なく抑えてもよい。
【００９０】
また、このように光源７１の発光面７１ａと光入射部４１の入射面５１とが離間して配置されている場合、発光面７１ａと入射面５１との間に、シリコーンゲル等のように、透明性を有して変形し易い材料を充填することにより、光源７１で発光されて入射面５１から入射されるまでの間の光の損失を小さく抑えることも可能である。
【００９１】
更に、上記実施の形態１、２では、光案内面５３を一定勾配を有する傾斜平面又は傾斜曲面面により形成したが、この面の勾配を変化させて設けることも可能であり、例えば、放射方向の縦断面形状が弧状、２次元曲線、多次元曲線形状等に形成してもよい。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例について説明する。
【００９３】
両面が平坦で、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルム「ユーピロン」（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名）を適宜切断して、図３（ａ）に示すように、シート材料４３Ｘを作製した。
【００９４】
次に、図３（ｂ）に示すように、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び補強リブ４９の形状に対応する凹部６１が設けられた下型６５に、未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を供給し、過剰な紫外線硬化樹脂組成物６７をスクレーパ６８により除去することで、各凹部６１に未硬化状態の紫外線硬化樹脂組成物６７を気泡が入らないように充填した。
【００９５】
次に、図３（ｃ）に示すように、下型６５の収容部６３にシート材料４３Ｘを配置して、上型６９により型締めし、シート材料４３Ｘに各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を各凹部６１の開口全面で密着させた。
【００９６】
そして、この状態で、上型６９の外側から紫外線を積算光量２００ｍＪ／ｃｍ２となるように照射して、各凹部６１内の紫外線硬化樹脂組成物６７を硬化した。
【００９７】
その後、型開きして、成形品を取り出し、シート材料４３Ｘを導光シート部４３の外形形状となるように切断することにより、光入射部４１、乱反射用突部５７、プランジャ部４７、及び、補強リブ４９が、間に気泡等が存在することなく導光シート部４３に密着した状態の照光シート部材４０を得た。
【００９８】
この照光シート部材４０を、各キートップ３１に抜き文字により表示部３５が形成されているキーシート３０に、間に空気層２３が形成されるようにスペーサ２１を用いて積層し、操作パネル２０を形成し、この操作パネル２０の光入射部４１に光源１１を配置して発光させたところ、入射部４１から導光シート部４３に十分に光を導入して導光することが可能であり、各キートップ３１の抜き文字からなる表示部３５から鮮明に光を放射させることができた。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この発明の実施の形態１の操作パネルを示す平面図である。
【図２】同実施の形態１の操作パネルを示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施の形態１の照光シート部材の製造工程を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態２の操作パネルを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 基板
１１ 光源
２０ 操作パネル
３０ キーシート
４０ 照光シート部材
４１ 光入射部
４３ 導光シート部
４５ 放射部
４７ プランジャ部
４９ 補強リブ
５１ 入射面
５３ 光案内面
５７ 乱反射用突部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、
前記光入射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設されると共に、前記光源の発光面と対向する入射面と、該入射面より前記放射部側に設けられ、前記光源側から前記放射部側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面とを備え、
前記入射面から入射されて前記光案内面に達した光が、該光案内面により前記導光シート部の内部に導かれるように構成されたことを特徴とする照光シート部材。
【請求項２】
前記入射面は、前記光源の発光面積と同一以上の入射面積を有することを特徴とする請求項１に記載の照光シート部材。
【請求項３】
前記光入射部は、前記導光シート部より低い屈折率を有する透明材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の照光シート部材。
【請求項４】
前記透明材料は、光硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の照光シート部材。
【請求項５】
前記光案内面は、前記導光シート部と平行な光を、前記導光シート部の内面で反射可能な入射角となるように反射させる傾斜を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の照光シート部材。
【請求項６】
前記光案内面には、該光案内面に達した光を反射可能な反射層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の照光シート部材。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の照光シート部材が、上面に単数又は複数の表示部を設けたキーシートの下面側に配設され、前記表示部に対応する位置に前記放射部が配置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１】
光源からの光が入射される光入射部と、該光入射部から入射された光が内部を通して導かれる導光シート部と、該導光シート部により導光された光を放射する複数の放射部とを備えた照光シート部材において、
前記光入射部は、前記導光シート部の表面に密着して突設されると共に、前記光源の発光面と対向する入射面と、該入射面より前記放射部側に設けられ、前記光源側から前記放射部側に向けて薄肉となるように傾斜した光案内面とを備え、
前記入射面から入射されて前記光案内面に達した光が、該光案内面により前記導光シート部の内部に導かれるように構成されたことを特徴とする照光シート部材。
【請求項２】
前記入射面は、前記光源の発光面積と同一以上の入射面積を有することを特徴とする請求項１に記載の照光シート部材。
【請求項３】
前記光入射部は、前記導光シート部より低い屈折率を有する透明材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の照光シート部材。
【請求項４】
前記透明材料は、光硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の照光シート部材。
【請求項５】
前記光案内面は、前記導光シート部と平行な光を、前記導光シート部の内面で反射可能な入射角となるように反射させる傾斜を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の照光シート部材。
【請求項６】
前記光案内面には、該光案内面に達した光を反射可能な反射層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の照光シート部材。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の照光シート部材が、上面に単数又は複数の表示部を設けたキーシートの下面側に配設され、前記表示部に対応する位置に前記放射部が配置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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−８７８１８（Ｐ２００９−８７８１８Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７５９８（Ｐ２００７−２５７５９８）
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【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２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【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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