CN101410671A - 侧面发光单元和光照面板 - Google Patents

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CN101410671A CNA2007800108300A CN200780010830A CN101410671A CN 101410671 A CN101410671 A CN 101410671A CN A2007800108300 A CNA2007800108300 A CN A2007800108300A CN 200780010830 A CN200780010830 A CN 200780010830A CN 101410671 A CN101410671 A CN 101410671A
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Abstract

本发明是一种侧面发光单元，照亮置于从被照亮物体的侧表面沿一个方向延伸的平面上的一个或多个被照亮物体，并包括沿被照亮物体侧表面放置并向着被照亮物体的侧表面发光的导光体，以及置于导光体的至少一个端的LED，导光体的除了面向被遮光物体的侧表面之外的上下表面被光学遮蔽。可以从装置的一端沿排列的方向，通过无间断的持续发光照亮诸如按键开关之类的物体。

Description

侧面发光单元和光照面板
技术领域
本发明涉及沿平面上的一个方向延伸或排列的、用于从侧面照亮被照明物体的侧面发光单元以及使用该侧面发光单元的光照面板。
背景技术
诸如图11所示的薄片开关10的大量的开关被用在诸如移动电话、移动信息终端装置之类的各种电子设备中作为按键输入部件，并通过在按键开关8周围放置发光元件6作为光源。另一方面，如图12所示，还有一种公知的按键开关1，具有组合有发光元件6和平板状的导光板5的结构(参见专利文献1)。薄片开关1包括：设置有固定接触3和布线图案的电路板2；设置在各个固定接触3上方、包括触簧的可移动接触4；设置于电路板2上方的导光板5；照亮导光板5的一个侧面的发光元件6；以及按压相应的可移动接触4的按键顶部7，发光元件6发出的光经导光板5传输。在薄片开关1中，所有按键顶部7均被经导光板5从发光元件6导向按键顶部的下部的照射光所照亮。
另一方面，对应于近来的薄型化的电子设备，还已知一种更薄的薄片开关(参见专利文献2)。图13给出了专利文献2中所述的薄片开关11的剖面结构。薄片开关11包括：具有设置有固定接触13和设置于固定接触13上方的可移动接触14的电路板12的按键开关18；覆盖按键开关18的导光板15；以及设置于设置有可移动接触14的导光板的上部的按键顶部17。在薄片开关11中，通过将从排列在电路板12的一端的发光元件16发出的发射光对导光板15的侧面进行照射，导光板15的整体被照亮，按键顶部17从该按键顶部17的下表面被照亮。
【专利文献1】日本专利公开第2004-69751号(图9)
【专利文献2】日本专利公开第2004-69751号(图6)
如图11所示，在具有发光元件6被分别置于按键开关8附近的结构的薄片开关10中，由于发光元件6的数量必需随按键开关8的数量增加而增加，存在功耗增大以及薄片开关自身尺寸变大的问题。此外，在如图12所示的薄片开关中，完全可以以较少的发光元件6经导光板5将光导向按键顶部，但是导光板必须具有一定厚度以有效和彻底地从侧表面引导由较少的发光元件6所发出的光。但是，当使用具有较大厚度的导光板5时，由于随着导光板厚度的增加薄片开关1的整体厚度增大，存在不能再实现薄型薄片开关的问题
另一方面，在如图13所示的薄片开关11中，由于由发光元件16发出的光进入导光板15的一端以整体地引导光，存在远离发光元件16的按键顶部的亮度降低以及按键顶部亮度在整体上具有显著不同的问题。另外，由于导光板15仅置于按键开关18上方，即使在导光板15和按键开关18之间也很容易出现缝隙。如果在导光板15周围存在这样的缝隙，光线从缝隙泄漏，从而出现经过每个按键顶部17的光量不足或者亮度不同的问题。因此，达不到仅按键顶部17被集中照亮的效果。
因此，本发明之目的在于提供一种侧面发光单元，能够从每个物体——诸如按键开关——的一端，沿物体的排列方向，利用无间断的持续的发光来明亮地照亮物体，并且实现即使在狭窄区域中也能够配置的薄型结构以及包含侧面发光单元的光照面板。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的侧面发光单元被配置成，从一个或多个被照亮物体的侧表面照亮被照亮物体，该一个或多个被照亮物体设置于平坦表面之上并沿一个方向延伸，且该侧面发光单元包括沿被照亮物体的侧表面放置并向被照亮物体的侧表面发光的导光体、以及放置于导光体的至少一端的至少一个光源。
本发明的光照面板包括衬底、设置在衬底上沿一个方向延伸的被照亮物体、以及沿被照亮物体排列的侧面发光单元。
在本发明的侧面发光单元中，由于导光体沿被照明物体的侧面放置，所以可以从沿直线延伸或者排列的一个或多个被照亮物体的侧面方向均匀地照亮该一个或多个被照亮物体。此外，由于光源可以仅设置在导光体的至少一端，所以可以减少部件的数量和安装空间。
此外，在本发明的光照面板中，由于使用了包含细长状的导光体的侧面发光单元作为照明装置，如果用于移动电话之类中的薄片开关，就可沿按键开关的排列方向由无间断的持续光照亮按键开关。同样，通过使用面向被照亮物体的导光体表面作为发光面，可以利用进入导光体一端并从发光面向被照亮物体发出的光有效地照亮被照亮物体。
此外，由于用于保护按键开关的薄片部件可以直接安装于发光装置的侧面上，因此无需现有技术中所公开的间隔件。即，导光体作为侧面发光单元的间隔件，从而薄片开关的整体厚度减薄。
附图说明
图1为本发明的侧面发光单元的透视图。
图2为本发明的侧面发光单元的俯视图。
图3为侧面发光单元的截面图。
图4为侧面发光单元的第一配置示例的截面图。
图5为本发明的光照面板的截面图。
图6为应用了光照面板的被照亮的薄片开关的实施方式之一的俯视图。
图7为被照亮的薄片开关的截面图。
图8为LED排列于导光体对侧的被照亮的薄片开关的实施方式的俯视图。
图9为多个LED排列于导光体一端的被照亮的开关的实施方式的俯视图。
图10为能够将光从LED导入导光体和薄片部件的实施方式的截面图。
图11为设置有多个光源的薄片开关的俯视图。
图12为包含多个光源和多个导光板的现有薄片开关的截面图
图13为光源置于导光板一端的现有薄片开关的截面图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的侧面发光单元和使用该侧面发光单元的光照面板的优选实施方式进行详细说明。
如图1和2所示，本发明的侧面发光单元由细长状的导光体22和面向导光体的端面之一的光线接收表面22a放置的侧表面发光型LED 23构成。导光体22由具有透光特性的诸如丙烯酸树脂之类的材料以截面成矩形的方式形成。导光体在长度方向上具有上、下表面22c、22d和左、右侧表面22f、22e，并且具有在该导光体的相对置的端面处的正方形端面22a、22b。如图2所示，由于导光体22沿物体24的排列方向延伸放置，从LED 23的发光面23a发出的光经作为导光体22的光接收侧的端面22a(光接收面)被导入导光体22内部，并从左、右侧表面22f、22e发出带状的光线并照亮物体24。
如上所述，由于导光体22由具有透光特性的丙烯酸树脂制成，经光接收面22a进入导光体的光能够从上、下表面22c、22d、左、右表面22f、22e、以及与光接收面22a相对置的端面22b发出。这样，实施方式中的导光体22被配置为，仅从左、右侧表面22f、22e发光，并通过在上、下表面22c、22d和对侧的端面22b上设置遮光部件25而将左、右侧表面22f、22e作为发光面。设置遮光部件25的目的在于防止经光接收面22a进入导光体的光线经上表面22c和下表面22d被发射至外部，并利用如图3中所示的导光体22中的反射行为有效地将光线引导至端面22b。因此，遮光部件25的内表面，换言之，即面向各上、下表面22c、22d和对侧的端面22b的表面，优选被设置为具有高反光的金属表面的金属薄片或者金属蒸镀膜。遮光部件25的设置使得导入导光体22的光作为无间断的持续的带状光从左、右侧表面22f、22e沿被照亮物体24的排列方向发出。此外，在该实施方式中，由于由端面22b反射的光可以被导光体22的遮光表面22b再次导向光接收面22a，可以进一步增大从两个侧表面22e、22f发出的光量。
作为被照亮物体24的例子，具有大量的排列元件的商品或长的物体等，诸如移动电话中安装的按键开关、便携式信息终端装置、或者诸如用于展示的指环、耳环或者项链等饰品适合于作为被照亮物体。关于侧表面发光装置21，多个被照亮物体24沿导光体22延伸的方向(纵向)或者平行于导光体22的长度方向排列。导光体22和被照亮物体24最好置于同一平面，使得从导光体22的侧表面22e、22f发出的光沿横向照亮被照亮物体24的侧表面。同时，在本实施方式中，光线从导光体22的两个侧表面22e、22f发出，但是如果被照亮物体24以仅面向导光体22的一侧表面的方式成直线排列，仅第一侧表面充当导光体的发光面，被照亮物体沿着该第一侧表面设置，而在与第一侧表面相对置的第二侧表面上设置类似于上述遮光部件的遮光部件25，据此，从第一侧表面向被照亮物体发出的光的量可以进一步增加。
图4给出了排列多个上述侧面发光单元21的情形的结构示例。在该结构示例中，被照亮物体24在平坦表面30上排成两行；侧面发光单元21a、21b和21c在同一平面上放置成三行，其中的一个放置在中央部分，其中的两个放置于两侧，使得一个被照亮物体24被夹在中央的侧面发光单元与一个或者另一个位于两侧的侧面发光单元之间。通过在位于中央部位的第一侧面发光单元21a的导光体22的上表面和下表面上设置遮光部件25，该导光体22的左、右侧表面被设置为发光面；而通过在面向被照亮物体的两侧放置的第二和第三侧面发光单元21b和21c的导光体22的另一个外侧表面以及上、下表面上设置遮光部件25，将该导光体22的面向被照亮物体的一个侧表面设置为发光面。在该结构示例中，由于从每个导光体22的左、右侧表面横向地发出沿被照亮物体24的行方向的连续的带状光，可以获得诸如高亮度和均匀发光的照亮效果。
图5给出了包含置于衬底32上方的多个侧面发光单元21a、21b和21c及覆盖侧面发光单元的透光薄片部件33的光照面板31。在具有该结构的光照面板31中，由于各个被照亮物体24的对侧表面夹在侧面发光单元21a、21b、21c中间，并且侧面发光单元的上表面和下表面被夹在衬底32和薄片部件33之间，因此可以将光照面板组装成在封装中具有气密性的整体结构。同时，侧面发光单元21a、21b和21c的上、下表面分别由薄片部件33和衬底32保护。
上述实施方式中的光照面板31可以放置于希望能够获得的平坦照明的场所或装配在电子装置等中。此外，可以通过将诸如LED的光源与各导光体22的光接收面22a整体地形成，以及通过安装诸如驱动光照面板中的LED的锂电池或小型可充电电池之类的电源，将光照面板用作独立的照明装置。
接下来，对将安装于移动电话之类中的被照亮薄片开关41作为光照面板31的应用例进行说明。如图6和7所示，被照亮薄片开关41安装于移动电话之类的按键输入部分中，包括电路板42、排列于电路板42上的按键开关43、放置于按键开关43上的薄片部件45、以及沿按键开关43的排列方向纵向地延伸放置的侧面发光单元21。
电路板42由诸如玻璃环氧之类的树脂材料或者柔性的基底材料(FPC)等制成，并在表面上设置有按键开关43、安装LED 23的电极、以及从电极延伸的布线图案。按键开关43包括以预定间隔沿纵向和横向排列的多个数字输入按键和多个符号输入按键。每个按键开关具有固定接触43a和覆盖固定接触43a的半球形触簧制成的可移动接触43b。通过将设置于每个LED 23的下表面上的一对元件电极(阳极和阴极)与设置于电路板42上的电极相连接而将LED 23安装于电路板42上。薄片部件45由诸如聚酰亚胺、聚碳酸酯之类的薄片状树脂材料或者薄的硅橡胶等形成，并被设置和支撑于导光体22上以覆盖按键开关43。此外，薄片部件45具有透光特性，并通过印刷、冲压等形成位于与按键开关43相对应的位置上的诸如数字、符号等的显示部分47，并且，薄片部件包括面向可移动接触43b地放置的按压突起46。
每个侧面发光单元21被设置于排列在电路板42上的按键开关43之间。如图6所示，在本实施方式的被照亮薄片开关41中，由于多个按键开关43沿纵向排列，侧面发光单元21被纵向地放置在纵向排列的按键开关43之间。注意，在本实施方式中，由于按键开关43被纵向放置成三行，侧面发光单元21被设置成这样的结构：其中一对相对置的侧面发光单元被设置于外侧，一对相对置的侧面发光单元被设置于在外侧放置的发光装置的中间，并总共排列成四行。构成侧面发光单元21的导光体22以与纵向排列的按键开关43的数量一致的方式放置。此外，导光体22设置成厚度稍大于可移动接触43b的厚度。具有该厚度的各个导光体22的形成使得按键开关43由从导光体22发出的光从侧表面照亮，并且，在导光体22和按键开关43设置于电路板42上时，导光体22可以充当保持电路板42和薄片部件45之间的间隙的间隔件。因此，无需设置作为现有薄片开关中的构件的独立的间隔部件。
各个导光体22在面向按键开关43的侧表面上设置有发光面，而除该侧表面外的其他侧表面上设置有遮光部件25，而在被设置于外侧的左、右一对导光体22的、不面向按键开关43的外侧表面也设置有遮光部件25。薄片部件45以与电路板42大致相同的尺寸形成，并置于导光体22的上表面上，使得设置于下表面上的每个按压突起46被设置于相应的按键开关43的正上方。由于薄片部件45被支持在导光体22的上表面上，故薄片部件45维持大致横向状态。因此，在正常状态下，在各个按压突起46与相应的可移动接触之间设置有微小间隙，设置于薄片部件的下表面上的按压突起46不与可移动接触43b接触或者说不对其进行按压。但是，当从上方按压薄片部件45的显示部件47时，相应的按压突起46按压对应的可移动接触43b，从而可移动接触43b向下弯曲以与对应的固定接触43a接触，由此实现电导通状态。此外，当手指从按压的薄片部件45的显示部件47上离开时，可移动接触43b弹性地复原为离开固定接触43a的从前的位置，据此电导通断开。
接下来，参照图6和图7对上述被照亮薄片开关41的照亮动作进行说明。电流从母板等经设置于电路板42上的连接器(未示出)提供给各个LED 23。由各个LED 23的发光面发出的光直接进入各个导光体22的光接收面22a。经光接收面22a进入导光体22的光经过导光体22被导向对侧的端面22b。在导光体22中，从光接收面22a一直向前行进的光线、在导光体中行进并被设置在侧表面以及上、下表面之一上的遮光部件25所反射的光线、以及在被导光体22的端面反射后沿上述光行进方向的相反方向行进的反射光处于混合状态。这样，在导光体22内被引导的光以基本平行于电路板42的方式从作为导光体22的发光面的侧表面发出。由于导光体22排列在按键开关列43之间，各个按键开关43的左、右侧表面可以被照亮。此外，由于构成按键开关43的固定接触43a和可移动接触43b分别由金属部件构成，照射至按键开关的两个侧表面的光在侧表面上向上反射，经过薄片部件45并照亮上述按键开关。
由于各个上述侧面发光单元21具有薄且细长形状的导光体22和设置于导光体的一端的LED 23，侧面发光单元可以充裕地安装在按键开关43的行间并充当现有技术中的间隔件。因此，与放置了大量的LED的现有薄片开关、或者导光体设置于薄片开关上的现有薄片开关相比，可以增加按键开关43的照亮亮度，并比现有产品更能够降低平面的尺寸或者装置或面板的厚度。此外，可以适当改变侧面发光单元21的数目和尺寸的设置以适合于按键开关的排列，所述按键开关的排列随安装有侧面发光单元的移动电话的型号的不同而不同。此外，通过附加向侧面发光单元21的LED 23供电的小型电源装置，可以使用侧面发光单元作为无需由电路板42的电源供电的独立的照明装置。通过制造包含这种电源的独立的结构，侧表面发光单元可以在随后单独安装在没有照明功能的薄片开关中。
图8给出了图6和7所示的被照亮薄片开关41的另一个实施方式，其中LED 53也以靠近与导光体的光接收面22a相对置的端面22b的方式排列，由LED发出的光输入可以经导光体的两端进入导光体。靠近导光体22的相对置的端放置的LED 23、53可以具有相同的发光颜色或者可以为不同发射光颜色的组合。在发光颜色相同的情况下，可以从导光体22发出更强的光。在不同发射光颜色组合的情形下，可以发出混合发射颜色的光；此外通过将来自LED的发光进行开关或者调整发光时间，可以发出多色的光。
图9给出了两个LED 23、23以面向导光体22的光接收面22a的一侧放置的被照亮薄片开关的实施方式。与上述实施方式相似，两个LED 23、23可以具有相同的发光色或者不同的发光颜色。
图10给出了一个实施方式，其中，LED 23具有与导光体22和覆盖导光体的薄片部件45的整体厚度大致相同的高度，且从LED 23的发光面23a发出的光不仅面向导光体而且面向薄片部件45。由于薄片部件45也具有导光特性，在薄片部件45中被引导的光也进入导光体22；并由于由LED 23发出的光有效地进入薄片部件和导光体，因此，能够引导更亮的光。
工业可应用性
本发明的侧面发光单元适用于排列有多个按键开关的移动电话或者移动信息终端装置等。
(附图标记说明)
21：侧面发光单元；22：导光体；22a：光接收面；22b：端面；22c：上表面；22d：下表面；22e：右侧表面；22f：左侧表面；23：LED(发光二极管)；23a：发光面；24：被照亮物体；25：遮光部件；31：光照面板；32：衬底；33：薄片部件；41：被照亮薄片开关；42：电路板；43：按键开关；43a：固定接触；43b：可移动接触；45：薄片部件；46：按压突起；47：显示部件；53：LED

Claims (12)

1、一种侧面发光单元，包括：
导光体，沿一个或多个被照亮物体的侧表面放置，并被配置为朝着以沿一个方向延伸的方式设置的一个或多个被照亮物体的侧表面发光，以及
至少一个光源，被设置为面向导光体的至少一个端。
2、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
导光体被设置于与设置有被照亮物体的平面相同的平面上。
3、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
导光体具有面向被照亮物体的至少一个侧表面的发光面。
4、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
导光体具有截面成矩形的细长形状，并包括设置在面向被照亮物体的至少一个侧表面上的发光面。
5、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
导光体具有除面向被照亮物体的表面以外的、由在内侧具有反射表面的遮光部件所光学遮蔽的表面。
6、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
光源是侧表面发光型发光二极管，该发光二极管具有面向导光体的端面、或面向导光体的端面和覆盖导光体的薄片部件的端面放置的发光面。
7、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
至少一个光源面向导光体的各个相对置的端地放置，
光源具有相同的发光颜色或者不同的发光颜色。
8、根据权利要求1的侧面发光单元，其中，
多个光源面向导光体的至少一个端地放置，
光源具有相同发光颜色或者不同发光颜色。
9、一种光照面板，包括：
衬底；
在衬底上沿一个方向延伸地设置的被照亮物体；
沿被照亮物体的侧表面放置并向着被照亮物体的侧表面发光的至少一个导光体；以及
面向导光体的至少一个端放置的至少一个光源；
每个所述至少一个导光体具有细长状并且面向被照亮物体的至少一个发光面。
10、根据权利要求9的光照面板，其中，
被照亮物体排成至少两行，并且沿长度方向延伸的导光体被设置于被照亮物体的相邻的两行之间。
11、根据权利要求9的光照面板，其中，
被照亮物体是被排列的多个按键开关。
12、根据权利要求9的光照面板，
还包括以覆盖至少一个导光体的方式放置并放置于衬底上的薄片部件，
所述薄片部件被支持在所述至少一个导光板上。
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