JP4971427B2 - 電気デバイスの照明 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、電気デバイスを照明する技術領域に関し、より詳しくは、上方から電気デバイスのアートワークまたは英数字を照明することに関する。アートワークまたは英数字は、キーの上部に、または、関連したキーの隣に位置することが可能である。

従来は、電気デバイスの照明は、キーまたはキーボードをバックライトで照らすことで行われた。バックライト付のキーボードの１つのタイプは、キーとパッドを含み、光透過性ゴムのキーパッド・デバイスをモールドすることによって製造される。不透明な文字は、不透明インクまたは同様のものによって、各々のキーの上部に形成される。光は、また、キーパッドに形成された光伝導チャネルを通して送ることができる。バックライト付のキーパッド・デバイスの別のタイプは、キーの上部に開口部を形成する文字の部分のみ光を通過させる。この第２のタイプは、「逆グラフィック照明（reverse graphics illumination）」と呼ばれている。

電気デバイスの照明のこのようなソリューションは、例えば、米国特許第５，７０８，４２８号明細書、英国特許第２，３４４，５６４号明細書、米国特許第５，７４６，４９３号明細書、米国特許第４，１２４，８７９号明細書、および、米国特許第５，５１０，７８２号明細書に示されている。米国特許第５，７０８，４２８号明細書においては、ＬＥＤが、好ましくは挿入モールディングによって、液晶ディスプレイパネルの光ガイドに隣接するを構造物を包囲している半透明のエラストマー材料に直接挿入して埋め込まれる。光は半透明のキーパッドに広がり、バックライトを提供するように、キーパッドのキーの各々に拡散する。

英国特許第２，３４４，５６４号明細書において、モバイル・ユニット・アセンブリの中で光を分散するのに適合する少なくとも１つの平面光ガイド・エレメントと、所定の距離間隔で回路基板に平面光ガイド・エレメントを搭載する少なくとも１つの距離エレメント、を備える携帯電話アセンブリのための発光体、が示されている。距離エレメントには、光源を収納するキャビティが形成されている。このような仕組みで、バックライトの別のタイプが実現されている。

米国特許第５，７４６，４９３号明細書において、光源からディスプレイとキーボードまで光を分散するさらに効果的な光ガイドが示されている。複数の光接続凹部（light coupling recess）が、光ガイドに光を送るために、周縁端に設けられている。複数の光接続凹部は、好ましくは正確に形づくられ、より好ましくは、半円形であって、光源から光を、明るい領域と暗い領域とをつくるのを避けて、一様にライトガイドに導く。このような仕組みで、より均質なバックライトがデバイスに提供される。

米国特許第４，１２４，８７９号明細書において、光は、キーの並びの間に位置する光伝導チャネルを通って、キーパッドの側部の光源からキーパッド周辺に分散される。当該チャネルは、光を導くための、つや消しおよび反射型の塗装面を備えている。この仕組みは、また、デバイスのさらに均質なバックライトを達成するためにも用いられる。

米国特許第５，５１０，７８２号明細書において、キーパッド・デバイスは、１つ以上の別々のキー部品またはキーを含み、その各々が、上部壁と側部壁を有し、そこにキャビティを形成するエラストマー材料のシェルを含む。各々のキーはまた、キャビティに光透過材料の挿入物を含み、その挿入物の上部が、シェルの上部壁を支えている。開口部が、好ましくはレーザー光線で、シェルの上部壁に形成され、それにより、挿入物を通して上方へ通過する光は、開口部を通過するととができて、照明された文字を形成する。このバックライトのソリューションは、「逆グラフィクス照明」と呼ばれている。

上で述べた従来技術ソリューションは、すべて、キーまたはキーパッドを、光が照明される対象を少なくとも部分的に通過するように、対象の裏面から照明している。言い換えると、照明は、照明される対象の下からされるような仕組みであり、バックライティングと呼ばれる。

これらの従来の技術ソリューションは、金属のような不透明材料に用いられる際には、次のような不利な点の１つ以上を有する。レーザー・ドリルしたキーキャップに関する問題、レーザー・ドリリングのコストの高さ、コントラストが減ることによって半分の光で文字を見ることの困難さ、不透明なキーを使用することが不可能であること、キーあるいはキーボードの照明が一様でないこと、などである。

本発明は、照明される対象の上方から、電気デバイスのアートワークまたは英数字を照明することによって、バックライト付のキーボードを有する上述した従来の技術ソリューションの欠点を解決する。

本発明の１つの態様によれば、上方からの、電気デバイスのアートワークまたは英数字への照明が照明モジュールを形成している照明領域の１つの端に沿って、少なくとも１つあるいは複数のＬＥＤを有するキーボードを形成する平らなキーまたはキーを有するフラットパネルを用いて達成される。また、電子ルミナンス・パネルのような別の光源を使用することができる。この仕組みにおいて、照明モジュールは、レンズと反射器面を含むこともできる。ＬＥＤからの光は、レンズとリフレクタで方向づけされ、１つのキーまたはキーパッド全体を含む所望の領域を照明する。アートワークまたは英数字は、キーの上、または、キー間の領域の上に印刷することができる。また、アートワークまたは英数字は、可視性を高めるために、盛り上げたり、引っ込めたりすることができる。

本発明の別の態様によれば、アートワークまたは英数字の照明は、傾斜させたキーまたはキーパッドに合わせて調整される。光伝導材料（光ガイド）または光源（ＬＥＤ）は、傾斜させたキーまたはキーパッドの低端部の近傍に位置する。光源から伝わる光が、上方から隣接したキーまたはキーパッドを照明するように、好ましくは、光ガイドまたはＬＥＤは、アートワークまたは英数字の照明のために、キーの側面に開口部を有するキーキャップの下に位置する。

本発明は、高価なキーのレーザー・ドリリングを用いることなく、非透明なキーまたはキーパッドを使用することを可能とする。本発明はまた、以前には使われなかった、または、製造に用いるには高価であった材料をキーに使用することを可能にする。

本発明は、改良されたキー位置登録をユーザーに提供し、照明カラー／材料の仕上げのオプション、すなわち、蛍光顔料上の紫外光、を非常に改良する。また、エッチングまたは印刷の様に、さらにシンプルなアートワーク技術を用いることができる。

本発明は、以下の記述に関連する添付の図面を通して、より完全に理解することが可能である。

図１は、電気デバイス１の照明の実施形態の上面図を示す。図１では、このデバイスのキーパッドの全部が、キーパッドの片面側に位置する１つの照明モジュール２を用いて、照明されている。照明モジュール２は、望ましくは、照らされた領域３の上部側または底部側に位置する。照らされた領域３に、キーボードを形成するキーが配置され、また、関連するアートワークまたは英数字が配置される（図１に図示せず）。光は、矢印４のように、照らされた領域３の方向を向けられる。ここで、照明モジュール２はＶ型であるが、例えば直線、円弧または他の曲率の形状など、他のいかなる形状もまた使うことができる。照明モジュール２の機能は、図２に分かりやすく説明されている。

図２は、断面側面図における、照明モジュール２の構造と位置を示す。照明モジュール２は光源５、好ましくはＬＥＤおよびレンズ６と反射器面７を有する。光は、矢印４のように、照らされた領域３の方向に向けられる。図２における装置は、また、照明された領域の反対側に照明モジュールに対して光を返すような、別の反射面を含むことができる。この仕組みは、遠端では照明の明るさが減ってしまうところを、照明を均質にすることとができる。

図３において、盛り上がったキー９の各々の下に位置し、同時に、キーパッドに隣接したキーに関連した各々のアートワーク１０の側に位置し、光が、キーの側面１３の開口部を通して、上方からアートワークに当たるようにする複数の照明モジュール２を有するような電子デバイス１（携帯電話）の上蓋の部分が示されている。ここでは、各キー９は、発光表面５０を通してアートワーク１０の上部に光を発している２つの直列型の照明モジュール２を有する。同じ効果（部分的におおわれた照明モジュール）を達成するためにアートワーク１０に向かって配置されているキー９の側面１３に一つ以上の開口部１２を有している１つの直列型の照明モジュール２を使用することも可能である。また、別の装置も、照明モジュール２として使用することができる。別の装置は、後ほど説明され、断面図でこのキーマットの設計が示される。これらのモジュールは、各キーキャビティの上側のシリコーン光ガイドである。この設計は、キーキャップ、シリコーン光ガイドと上蓋の、３つの部品を含む。発光表面５０は、本発明の他の実施形態において、（たとえばレンズ（図２）または光ガイド（図５）の見える部分）であり得る。一般に、発光表面５０を通して、光は照明モジュールから空気中へ伝わる。

図４において、アートワーク１０の照明の１つの実施形態が示される。シリコーン光ガイド１４は、反射面１６に矢印１５のように光を発しており、それは上方からアートワーク１０を照明する。光は、照明モジュールの発光面５０を通して、上方からアートワーク１０の上部にあたる。その表面が図４に破線で描かれている。反射面１６は、キー１８の側面のキャビティ１７に設けられる。反射面１６は、円弧、直線または他の曲率の形状をもつことができる。アートワーク１０（英数字）は、盛り上がるか、へこむかして、可視性をよくすることができる。他に、アートワーク１０に、例えば、紫外光および蛍光色素を使用する可能性がある。

図５において、図３のアートワーク１０（英数字）の照明装置の実施形態の横断面を示す。携帯電話１の上蓋８は、シリコーン光ガイド１９およびキーキャップ２０をそれらの位置に保持するように設けられらる。光は、キーの下部を反射面２２として使用している、アートワーク１０（英数字）が印刷されている（または他の適切な技術で製造された）表面２１に、シリコーン光ガイド１９により、送られる。光は、矢印２３のように発光表面５０に向けられる。

図６に、傾斜したキー２４を有する本発明の実施形態が示される。光は、反射面２７として非透過キーの下部側を使用するシリコーン光ガイド２６により、キー２４の上部表面２５に送られる。照明は、隣接する傾斜したキー２４の高い方の端２９で、開口部２８を通して、キー２４の上部表面２５に、あてられる。光は、矢印３０のように発光表面５０に向けられる。本実施形態におけ光源は、電子ルミナンス・パネル５５である。

図７において、図６において示したものと同じ傾斜したキー３１を有する実施形態を示す。ただし、キーの支持リブを通してみた図である。本実施形態において、ＬＥＤ３２は、携帯電話のの基板３３に（ＬＥＤ基板を通して）配置される。この実施形態はまた、アンチピック・レール上のキー・フランジのためにバンプストップ３４を有する。

図８に、キー４０に関連したアートワーク（図８に図示せず）の照明の本発明のさらにもう一つの実施形態が示される。光は、矢印３６のように、ＬＥＤ３７からシリコーン光ガイド３８を通して、千鳥状のフランジ・キーキャップ４１の下から、開口部３９を通して、隣接したキーに関連したアートワークがある傾斜した上蓋面３５に、あてられる。ＬＥＤ３７は切断されたドームシート４２に配置され、ドームシートは、光ガイド３８として使用されるＰＣＢとシリコーン・マットに位置する。本実施形態において、光は、光ガイド３８の発光表面５０を通して、反射面がまったくなくても、アートワークのトップにあてられる。上蓋面３５の表面は、平坦でも、凹面状でも、凸面状であってもよい。可能な凹面、凸面は、破線によって示される。

傾斜したキー４３のためのアンチピックキー構造の１つの実施形態が、図９に示される。キー４３の高くした端４４には、フランジ４５が、キーの両側に配置される。これらのフランジ４５は、アンチピックを与えるために、上蓋またはレールの下に配置される。光は、キー４３の高くした端４４の下のシリコーン光ガイドにより、開口部４６から、隣接したキーを照らすようにあてられる。この照明のアイデアは、図６に示したものと同じである。

これらの実施形態の電気デバイスの例として、携帯電話で説明したが、これらのソリューションが、照明が必要なキーまたはキーボードやアートワークを有している例えばポケット計算器のような他の電気デバイスに使用することもできることは、当業者には、明白である。

本発明は、発明の趣旨または本質的な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。記載した実施形態は、あらゆる点において、単に例示的なものであって、制限的ではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、したがって、前述の説明によってより、むしろ添付の請求の範囲によって示されるものである。本発明の趣旨および特許請求の均等の範囲における変更はすべて、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明の実施形態による、照度モジュールで照明される電気デバイス構造体の上面図である。 図１に示された実施形態の側面図である。 本発明の実施形態による、キーパッドの多数の光源を有する照明システムを有するキーボードの部分である。 アートワークまたは英数字に光を反射している本発明の他の実施形態の断面側面図である。 本発明の実施形態による、照明に使用するシリコーン光ガイドを有するキーボードの断面側面図である。 傾斜されたキーおよびシリコーン光ガイドを有する本発明の実施形態の断面側面図である。 本発明の１つの実施形態による、光源の配置の断面側面図である。 シリコーン光ガイドの形状および光源の位置における、他の実施形態の断面側面図である。 電気デバイスの傾斜させたキー構成のアンチピック解決の斜視図である。

Claims (17)

1. 電気デバイスのアートワークまたは英数字を生成する少なくとも１つの照明モジュールと、
   前記少なくとも１つの照明モジュールにより生成された照明を、前記電気デバイスの隣接する外面上の空気を通して、導く光ガイドと、
   上面と下面とを有する少なくとも１つのキーであって、該下面が第１の部分と第２の部分を備え、該第２の部分が前記光ガイドの上面に位置し、該第１の部分が該第２の部分に対して角度をなして位置する、キーと、
   を備える装置であって、
   前記上面が、前記電気デバイスの前記隣接する外面より高く位置し、
   前記導かれた照明が、前記少なくとも１つのキーの前記下面の下から前記隣接する外面に導かれ、
   前記少なくとも１つのキーの前記下面は、少なくとも１つの反射面を備える、装置。
2. 前記照明モジュールが、少なくとも１つの光源を備える、請求項１に記載の装置。
3. 前記照明モジュールが、光ガイドを備える、請求項２に記載の装置。
4. 前記光ガイドが、前記照明モジュールの前記上面を備える、請求項３に記載の装置。
5. 前記少なくとも１つの光源が、少なくとも１つのＬＥＤを備える、請求項２に記載の装置。
6. 前記少なくとも１つの光源が、少なくとも１つの電子ルミナンス・パネルを備える、請求項２に記載の装置。
7. 前記照明モジュールの光源が、照明された表面の下に位置する、請求項２に記載の装置。
8. 前記電気デバイスのキーは、平坦であるか、傾斜していることができる、請求項１に記載の装置。
9. 前記照明モジュールの発光表面が、隣接したキーの下に位置する、請求項８に記載の装置。
10. 前記電気デバイスのキーの表面が、平坦であるか、凹面状であるか、凸面状であることができる、請求項１に記載の装置。
11. 前記下面の前記第１部分が、前記電気デバイスの外面上へ空気を通して、前記下面からの照明を導くように構成される、請求項１に記載の装置。
12. 電気デバイスのアートワーク（１０）または英数字を照らす光を生成する照明手段（３７）と、
    前記照明手段により生成された照明を、前記電気デバイスの隣接する外面上の空気を通して、導く光ガイドと、
    上面と下面とを有する少なくとも１つのキーであって、該下面が第１の部分と第２の部分を備え、該第２の部分が前記光ガイドの上面に位置し、
    該第１の部分が該第２の部分に対して角度をなして位置する、キーと、
    を備える装置であって、
    前記上面が、前記電気デバイスの前記隣接する外面より高く位置し、
    前記導かれた照明が、前記少なくとも１つのキーの前記下面の下から前記隣接する外面に導かれ、
    前記少なくとも１つのキーの前記下面は、少なくとも１つの反射面を備える、装置。
13. 前記照明手段が、光ガイドを備える、請求項１２に記載の装置。
14. 該光ガイドが、前記照明手段の上面を備える、請求項１３に記載の装置。
15. 前記照明手段が、少なくとも１つの光源を備える、請求項１２に記載の装置。
16. 前記少なくとも１つの光源が、少なくとも１つの発光ダイオードを備える、請求項１５に記載の装置。
17. 前記少なくとも１つの光源が、少なくとも１つの電子ルミナンス・パネルを備える、請求項１５に記載の装置。

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