照光开关的制作方法

照光开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种照光开关，能够提高发光部的亮度分布的均匀性，并且，作为整体的亮度下降较小。在照光开关内，收纳有由光源(22)和偏光板(24)构成的发光部分。偏光板(24)在与光源(22)对向的面的相反侧的面，具有截面形成大致三角形状的棱镜状的细小的许多光学图案(30)。在光学图案(30)的顶部或底部，设有由曲面或平坦面构成的光透过部(32、33)。
【专利说明】照光开关

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及照光开关。具体而言，涉及通过按钮的操作而与开关触点的开闭 动作一起使内置的光源亮灯或灭灯的照光开关。

【背景技术】
[0002] 照光开关在壳体内具备将一对开关触点间进行开闭的开闭机构部和光源，在其前 面具有按钮。而且，通过按钮操作使开闭机构部进行动作，从而将开关触点间打开或闭合， 并使光源亮灯或灭灯。在这种照光开关中，为了使发光部分（面光源装置）的亮度分布均 匀而在光源和按钮之间配置有扩散板。另外，照光开关在光源和按钮之间具备色板，以便能 够利用发光颜色认识照光开关的种类或用途等。
[0003] 图1是表不内置于现有的照光开关内的发光部分的结构的概略图。在多个光源 11 (LED)的前方配置有乳白色的扩散板12,还在扩散板12的前方配置有色板13。
[0004] 如图1中箭头所示，在这种面光源装置中，从光源11向前方射出的白色光在透过 扩散板12时扩散变宽，因此，光源11的正面（光源的主光线的射出方向）的亮度变小，实 现亮度分布的均匀化。
[0005] 但是，在如图1所示的构造的面光源装置中，存在扩散板12的光的扩散不充分，扩 散板12的前面的亮度分布的均匀性低的问题。图2是表示在以约12mm的距离排列的两个 光源11的前方配置宽度为25_的扩散板12的构造中，通过模拟求得透过扩散板12之后 的光量的分布结果的图。图2的横轴是从光源11间的中央测量的、与扩散板12的表面平 行的方向上的距离Lx。图2的纵轴表示透过扩散板12之后的光量。从该图可知，在光源 11的正面附近光量大，在光源11彼此的中间及扩散板12的端缘光量下降。因此，光源11 的正面发亮，亮度的均匀性差，照光开关作为商品的外观变差。
[0006] 此外，在上述现有例中，叙述了具有多个光源的照光开关，但即使由一个光源构成 的照光开关，也是光源的正面发亮而按钮的周边部分发暗，外观差。
[0007] 作为其它的照光开关，有专利文献1中公开的照光开关。在该照光开关中，在光源 和按钮之间隔开空间至少配置两枚滤光片，例如第一滤光片和第二滤光片，将光扩散用滤 光片制成至少两层构造。
[0008] 在专利文献1的照光开关中，由于至少使用两枚光扩散用滤光片，因此能够提高 光扩散用滤光片的光扩散效果，能够提高亮度的均匀性。但是，在其反面，由于光扩散用滤 光片的光的扩散程度大，因此存在作为整体的亮度过低的缺点。再者，因为光扩散用滤光片 需要两枚以上，所以部件成本随之增加。另外，因为在两枚光扩散用滤光片间需要设定空 间，所以存在照光开关的前后方向（即，与按钮的表面垂直的方向）的长度变大的不良情 况。
[0009] 专利文献1 :(日本）特开2000 - 231851号公报 实用新型内容
[0010] 本实用新型的目的在于提供一种照光开关，能够提高发光部的亮度分布的均匀 性，并且，作为整体的亮度下降小。
[0011] 本实用新型提供一种照光开关，具备：按钮；通过所述按钮的操作而将触点间进 行开闭的触点开闭机构部；通过所述按钮的操作进行亮灯或灭灯的一个或多个光源，其特 征在于，与所述光源对向设置偏光板，在所述偏光板的与所述光源相反侧的面的、至少所述 光源的主轴附近，设有用于将从所述光源的主轴方向入射的光的一部分朝向原来的入射方 向反射的光学图案和用于使从所述光源的主轴方向入射的光的一部分透过的光透过部。光 透过部可以是曲面，也可以是平坦面。
[0012] 根据本实用新型的照光开关，能够通过光学图案使光向原来方向反射，因此，能够 减小光源的正面方向的亮度。另外，光透过部能够使光向光源的正面方向射出而增大光源 的正面方向的亮度。由此，通过调整光学图案的作用和光透过部的作用能够使照光开关的 亮度分布均匀化。光透过部可以设于例如凹凸图案即光学图案的顶部或底部。
[0013] 本实用新型的照光开关的一实施方式，其特征在于，所述光源的主轴附近的所述 光学图案的顶角为67°以上且105°以下。尤其是，优选所述光源的主轴附近的所述光学 图案的顶角为73°以上且82°以下或88°以上且100°以下。根据该实施方式，能够使照 光开关的亮度分布进一步均匀化。
[0014] 本实用新型的照光开关的另一实施方式，其特征在于，对所述偏光板从与其表面 垂直的方向观察时，所述光源的主轴附近的从所述光学图案中去除了所述光透过部的部分 的面积相对于所述光学图案的包含所述光透过部的面积之比为〇. 2以上。尤其是，可简化 为，所述光学图案在所述偏光板的表面向一方向延伸的情况下，对所述偏光板从与其表面 垂直的方向观察时，所述光源的主轴附近的从所述光学图案中去除了所述光透过部的部分 的宽度相对于所述光学图案的包含所述光透过部的宽度之比为0.2以上。根据上述实施方 式，能够使照光开关的亮度分布进一步均匀化。
[0015] 另外，对所述偏光板从与其表面垂直的方向观察时，只要所述光源的主轴附近的 从所述光学图案中去除了所述光透过部的部分的面积相对于所述光学图案的包含所述光 透过部的面积之比为0. 3以下，就能够使亮度分布均匀，并且，用于成形偏光板的模型的制 作也变得容易。
[0016] 本实用新型的照光开关的再一实施方式，其特征在于，在所述偏光板的表面，至少 在从所述光源的主轴到由下式决定的半径r的范围内设置光学图案，即、
[0017] r = Lz X tan θ
[0018] I ( θ ) = kX sin θ X cos11 θ / [tan2 ( θ + Α θ ) - tan2 (θ -Α θ)] =〇·8
[0019] 其中，Lz为光源与偏光板的距离，Λ θ = 〇. 1，k为由1(0. 0001) = 1决定的值。 只要将至少该半径r范围内的光学图案最佳化，就能够使照光开关的亮度分布均匀化。
[0020] 本实用新型的照光开关的再一实施方式，其特征在于，所述偏光板由透明或半透 明的乳白色材料形成。另外，在所述偏光板中也可以分散有细小的光扩散材料。另外，在所 述偏光板的、与形成有所述光学图案的面相反侧的面，形成有用于使光扩散的凹凸。根据这 些实施方式，能够调整向光学图案入射的光中由光学图案反射而返回的光的光量，能够使 亮度分布进一步均匀化。
[0021] 此外，用于解决本实用新型的所述课题的手段具有可适当组合以上说明的构成要 素的特征，本实用新型可进行这些构成要素组合的多种变更。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 图1是现有照光开关使用的面光源装置的概略剖面图；
[0023] 图2是表示透过配置于光源的前方的扩散板之后的光的光量分布的图；
[0024] 图3是本实用新型实施方式1的照光开关的立体图；
[0025] 图4是图3所示的照光开关的分解立体图；
[0026] 图5是图3所示的照光开关的剖面图；
[0027] 图6(A)是表不照光开关使用的偏光板的一个例子的平面图，图6(B)是放大表不 沿图6(A)的A - A线的截面的图；
[0028] 图7 (A)?图7 (D)是表不各个不同形状的偏光板的局部放大剖面图；
[0029] 图8 (A)?图8 (D)是表不再一不同形状的偏光板的局部放大剖面图；
[0030] 图9 (A)?图9 (C)是表不再一不同形状的偏光板的局部放大剖面图；
[0031] 图10(A)是表示透过透明板的光源的光的动作的图，图10(B)是表示透过形成截 面三角形的棱镜的棱镜板的光源的光的动作的图；
[0032] 图11是示意性地表示透过图10(A)所示的透明板之后的光量分布、透过图10(B) 所示的棱镜板之后的光量分布、透过本实用新型实施方式1的偏光板之后的光量分布的 图；
[0033] 图12是表示本实用新型的实施方式1的照光开关使用的偏光板的、光源的正面附 近的光的动作的图；
[0034] 图13是表示光学图案的顶角和棱镜效率的关系的图；
[0035] 图14(A)、图14⑶及图14(C)是用于说明光学图案的顶角的定义、光学图案的有 效斜面率的定义的图；
[0036] 图15是表不光学图案的顶角和最低有效斜率的关系的图；
[0037] 图16(A)是表示顶角为90°的光学图案的光的动作的图，图16(B)是表示顶角为 75°的光学图案的光的动作的图；
[0038] 图17是用于说明必须设置光学图案的区域的寻求方法的图；
[0039] 图18(A)?图18(C)是表不偏光板的不同截面形状的概略剖面图；
[0040] 图19是表不再一偏光板的概略剖面图；
[0041] 图20 (A)?图20 (C)是表不再一偏光板的概略平面图；
[0042] 图21 (A)及图21⑶是表不再一偏光板的概略平面图；
[0043] 图22 (A)及图22⑶是表不再一偏光板的概略平面图；
[0044] 图23(A)及图23(B)是表不再一偏光板的概略平面图。
[0045] 符号说明
[0046] 21照光开关
[0047] 22 光源
[0048] 24偏光板
[0049] 25 色板
[0050] 26 按钮
[0051] 30光学图案
[0052] 32、33光透过部
[0053] 34反射板

【具体实施方式】
[0054] 下面，参照【专利附图】

【附图说明】本实用新型的最佳实施方式。但是，本实用新型不仅限于以下 的实施方式，在不脱离本实用新型的宗旨的范围可进行各种设计变更。
[0055] (实施方式1的构造）
[0056] 以下，参照图3?图9说明本实用新型实施方式1的照光开关的构造。图3是本 实用新型实施方式1的照光开关21的整体立体图。图4是照光开关21的分解立体图。图 5是照光开关21的剖面图。另外，图6?图9是表不各种各样的偏光板24的构造的概略剖 面图。
[0057] 如图3及图4所示，在该照光开关21中，在内置有光源22的支架23的上方配置 偏光板24,在偏光板24上层叠色板25,再在色板25上配置按钮26。另外，照光开关21的 前后方向是与按钮26的表面垂直的方向，在以下的说明中，有时按照图3?图5描绘的照 光开关21的方向，将照光开关的前方称为上方，将照光开关的后方称为下方。
[0058] 树脂制的支架23由支架固定部23a和支架可动部23b构成。支架固定部23a是 在将照光开关21向电路基板等安装时，被固定于该电路基板等的部分。在支架固定部23a 的上面安装有小的光源22。另外，在支架固定部23a的上面铺设有白色树脂板等反射板34。 作为光源22 -般使用白色LED或小型灯，但其种类及数量没有特别限定。例如，作为光源 的种类，可以使用炮弹型LED、灯型LED、LED芯片等。光源的数量也可以是多个，也可以是 一个，在图示例中将4个光源22配置为矩形状。
[0059] 光源22未必是一个发光体，也可以是由多个发光体构成的结构（例如，将红、绿、 蓝等多个LED芯片封装在一起的结构）。另外，也可以是使封装有发光体的多个光源接近配 置的光源（多个光源看作一个光源22)。
[0060] 支架可动部23b安装于支架固定部23a。支架可动部23b具有上下贯通的形状，相 对于支架固定部23a上下滑动自如。另外，支架可动部23b通过介于支架固定部23a和支 架可动部23b之间的弹簧27向上方有弹性地施力。另一方面，设于支架可动部23b的两侧 面的卡合部29挂在支架固定部23a的下面，由此，支架可动部23b不会向上方被拔出。
[0061] 偏光板24及色板25层叠在支架可动部23b的上面，并夹持在固定于支架可动部 23b的按钮26的下面和支架可动部23b的上面之间。
[0062] 于是，在按下按钮26时，支架可动部23b被向下方压下，弹簧27被压缩。另外，在 抬起按钮26时，按钮26及支架可动部23b被弹簧27的弹性反作用力推回，恢复到原来的 位置。
[0063] 另外，在支架固定部23a和支架可动部23b之间，设有将一对开关触点（可动触点 和固定触点）间进行开闭的触点开闭机构部28。在按下按钮26时支架可动部23b下降，由 此触点开闭机构部28动作，一对开关触点间从开状态（断开）切换为闭状态（闭合），与此 同时，光源22亮灯。而且，即使按钮26及支架可动部23b恢复到原来位置，开关触点间也 保持在闭状态，光源22保持在亮灯状态。再次压下按钮26时，支架可动部23b下降，由此 触点开闭机构部28动作，一对开关触点间从闭状态（闭合）切换为开状态（断开），与此同 时，光源22灭灯。而且，按钮26及支架可动部23b即使恢复到原来位置，开关触点间也保 持在开状态，光源22也保持在灭灯状态。由此，照光开关21能够根据是亮灯状态还是灭灯 状态，直观地认识照光开关21是闭合状态还是断开状态。
[0064] 此外，省略触点开闭机构部28的具体构造。作为进行上述动作的触点开闭机构部 28的构造，也可以是一般使用的构造，也可以是特殊的构造。另外，作为其它例子，也可以是 在开关触点间为开状态（断开）时使光源22亮灯，开关触点间为闭状态（闭合）时使光源 22灭灯。
[0065] 收纳于照光开关21内的发光部分（面光源装置）由光源22、位于光源22的前方 的偏光板24、反射板34构成，偏光板24以与光源22的主轴正交的方式配置。图6 (A)是偏 光板24的平面图。图6(B)是放大表不沿图6(A)的A - A线的剖面的图。在图6(A)中，一 并表示有光源22的位置。偏光板24利用折射率大的透明材料（玻璃、塑料等）形成。在 偏光板24的上面即与光源22相反侧的面上，平行地排列有制成截面大致三角形的棱镜状 的多个光学图案30。
[0066] 在与偏光板24的上面垂直的方向看，光源22的X方向的间隔Dx与光源22的Y 方向的间隔Dy相等或比其更大。光学图案30向与偏光板24的一边平行的方向（Y方向） 以均匀的截面形状延伸，沿与偏光板24的另一边平行的方向（X方向）以一定间距Pch排 列。如图6(B)所示，形成于偏光板24上的光学图案30具有大致等腰三角形的截面形状， 但在光学图案30的顶部（棱线部分）和底部（谷线部分）中的至少一方形成有光透过部。 例如，在图6(B)所示的例子中，沿光学图案30的顶部，利用带有大致圆弧状的圆角的曲面 形成光透过部32,沿光学图案30的底部形成平坦的光透过部33。
[0067] 举出图6 (A)及图6 (B)所示的偏光板24的尺寸例时，如下：
[0068] X方向上的偏光板24的宽度：25mm
[0069] 光学图案30的顶角：90°
[0070] 光学图案30的排列间距Pch :0. 24mm
[0071] 光透过部32的曲率半径：0· 03mm
[0072] 偏光板24不仅限于图6(B)所示的截面形状。例如，在图7(A)所示的例子中，利 用带有圆弧状圆角的曲面仅在光学图案30的顶部设置光透过部32。在图7(B)所示的例子 中，利用平坦面仅在光学图案30的顶部设置光透过部32。在图7(C)所示的例子中，利用带 有圆弧状圆角的曲面仅在光学图案30的底部设置光透过部33。在图7(D)所示的例子中， 利用平坦面仅在光学图案30的底部设置光透过部33。
[0073] 另外，图7(A)的光透过部32为向上方鼓起的曲面，但也可以是如图8(A)所示向 下方凹陷的曲面。同样地，图7(C)的光透过部33为向下方凹陷的曲面，但也可以是如图 8(D)所示向上方鼓起的曲面。另外，如图8(B)所示，设于光学图案30的顶部的光透过部 32也可以是以比较缓和的倾斜角向上方鼓出的（或向下方凹陷）大致屋顶形的倾斜面。同 样地，设于光学图案30的底部的光透过部33也可以是如图8(C)所示，以比较缓和的倾斜 角向上方鼓出的（或向下方凹陷）大致屋顶形的倾斜面。
[0074] 另外，也可以将图7所示的顶部的光透过部32和底部的光透过部33组合。例如， 如图9(A)所示将曲面状的光透过部32和曲面状的光透过部33组合而将光学图案30制 成截面波形状，或如图9(B)所示将平坦的光透过部32和平坦的光透过部33组合，或如图 9 (C)所示将平坦的光透过部32和曲面状的光透过部33组合，组合方式是自由的。
[0075] 只要这样在光学图案30的顶部设置曲面或平坦面的光透过部32,即使是在光学 图案30上层叠设置有色板25的情况，如顶部尖的棱镜那样，光学图案30的前端也不会被 压碎，光学图案30的强度增加。
[0076] 色板25为透明或半透明的塑料或玻璃制的板。色板25决定照光开关21的照光 色，着色为红色、蓝色、绿色、黄色、橙色、棕黄色、纯白色等。色板25通过在表面设置细小的 凹凸等方法也可以具有使光扩散的功能。色板25层叠在偏光板24的凸部31上，如图5所 示，在偏光色板24的形成有光学图案30的面和色板25的下面之间形成有小的间隙。但是， 由于不需要利用色板25将通过了偏光板24后的光扩宽，因此，在色板25和偏光板24之间 不需要空间。因此，即使色板25的下面和偏光板24的形成有光学图案30的面的距离为零 也无妨。色板25也可以被赋予细小的凹凸等光扩散功能。按钮26为无色透明或无色半透 明的塑料成形品，与支架可动部23b嵌合。
[0077](实施方式1的光学作用）
[0078] 根据上述构造的照光开关21，能够提高照光开关21的亮度分布的均匀性。以下， 说明其理由（光学的作用）。另外，偏光板24及光学图案30如上所述可以使用各种各样的 形状，下面，对使用了图6(A)及图6(B)所示的偏光板24的情况进行说明。
[0079] 图10 (A)是表示配置于光源22的前方的平板状的透明板41中的光的动作的概略 图。图10(B)是表示配置于光源22的前方的棱镜板42中的光的动作的概略图。该棱镜板 42形成没有光透过部32、33的截面为三角形的棱镜43。另外，图11是假设在两个光源22 的前方配置了透明板41或棱镜板42或本实用新型实施方式1的偏光板24的情况，示意性 地表示透过透明板41或棱镜板42或偏光板24之后的光量的分布图。图11的横轴表示从 光源22间的中央沿与板表面平行的方向测量的距离Lx。图11的纵轴表示通过板表面之后 的光量。但是，图11的纵轴的光量进行了标准化，以使光源22间的中央的光量为1 (用与 光源间的中央的光量的比表示）。图11的实线e为在光源22的前方配置有透明板41的情 况，虚线f为在光源22的前方配置有棱镜板42的情况，粗实线g为在光源22的前方配置 有偏光板24的情况。
[0080] 在光源22的前方放置有透明板41的情况下，如图10(A)所示的光R1，由于从光源 22向正面方向射出的光R1大部分透过透明板41，因此在光源22的正面（光源的主光线的 射出方向）的光量最大，光源22的正面发亮。但是，在使用透明板41的情况下，光源22的 正面的光量相对于光源22间的中央的光量之比因光源22的指向特性而不同，在郎伯分布 的光源22 (指向特性的半值角为60°的光源）中约为1. 1倍，在指向特性的半值角为30° 的光源22中约为1.7倍。
[0081] 在光源22的前方放置了棱镜板42的情况下，如图10(B)所示的光R1，从光源22 向正面方向射出的光R1大部分通过棱镜43回归反射而返回原来的方向。因此，在光源22 的正面，光难以透过棱镜板42。因此，在使用棱镜板42的情况下，如图11中虚线f所示，与 透明板41的情况相反，在光源22的正面，光量减小而变暗。使用了棱镜板42的情况下的 光源正面的光量的减小也因光源22的指向特性而不同，越是指向特性狭窄的光源22,光源 正面的光量的减小越显著。
[0082] 与此相对，在光源22的前方配置有本实施方式的偏光板24的情况下，如图12所 示，从光源22向正面方向射出的光中的一部分光R1根据光学图案30进行回归反射返回原 来的方向。与此同时，从光源22向正面方向射出的光中的一部分光R2透过光透过部32、33 向光源22的正面方向射出。由此，根据本实施方式，通过棱镜状的光学图案30能够使光源 22的正面方向的光量减小，与此同时，利用光透过部32、33能够使光源22的正面方向的光 量增加，因此，通过调整光源22的正面方上的光量的减少和增加，能够如图11所示的粗实 线g所示使光量的分布均匀化，从而能够使照光开关21的亮度分布均匀化。
[0083] S卩，难以使由图12的实线e表示的光量分布中的光量（比）为1以上的部分接近 1而使亮度分布均匀化，因此，在本实施方式中，根据光学图案30使光源22的正面方向上的 光量（比）大大减少之后，利用光透过部32、33增大光源22的正面方向上的光的泄漏，以 根据其平衡而获得亮度分布的均匀性。另外，通过光学图案30进行了回归反射的光R1通 过用反射板34反射可以再利用，因此，照光开关21的发光部分不易变暗。另外，因为在偏 光板24的前方不需要大的空间，所以能够防止照光开关21的尺寸变大。
[0084] 下面，说明用于获得上述作用效果的最佳条件。首先，对光学图案30的顶角进行 说明。图13是表示设于偏光板24上的光学图案30的顶角Φ和棱镜效率的关系的图（由 模拟而来）。如图14㈧及图14⑶所示，所谓光学图案30的顶角Φ是在光学图案30的 截面中、光透过部32、33以外的斜面彼此所成的角度。另外，如图14(C)所示，斜面彼此所 成的角度如Φ1、Φ 2那样存在多个的情况下，只要将各个角度Φ1、Φ 2看作顶角Φ即可 (艮P，只要Φ1、Φ2满足与各个顶角Φ相关的下述条件即可）。另外，入射光量Pi的光与 光源的主轴大致平行地入射至光学图案30时，如果其中的Pr光量的光被光学图案30向原 来方向反射，就将其比l〇〇XPr/Pi[% ]称为棱镜效率。由此，所谓棱镜效率为100%，是指 与光源的主轴大致平行地向光学图案30入射的光全部向原来方向反射的情况，所谓棱镜 效率为0%，是指与光源的主轴大致平行地向光学图案30入射的光全部透过光学图案30的 情况。另外，因为光源不是完整的点而是具有发光宽度，所以也需要考虑从光源的主轴稍微 倾斜的光，作为与光源的主轴大致平行的光，希望也要考虑到相对于光源的主轴具有±5° 以下的倾斜度的光线。
[0085] 当发亮的部位（即，光源的正面）的光量和看上去发暗的部位（即，光源间的中 央）的光量的差为20%以上时，光源的位置看上去局部地发亮（有时称其为LED眼珠）。因 此，作为偏光板24的性能，要求棱镜效率为20%以上。根据图13的模拟结果，如果光学图 案30的顶角Φ为67°以上且105°以下，棱镜效率为20%以上，因此，只要将光学图案30 的顶角Φ设为67°以上且105°以下，就能够防止光源的部位局部发亮，能够使亮度分布 均匀化。当然，引出到光透过部32、33的切线彼此所成的角度也可以在上述顶角的角度范 围之外。
[0086] 接着，图15是表不设于偏光板24上的光学图案30的顶角Φ和最低有效斜面率 的关系的图（模拟的）。将以相同高度引出到光学图案30的截面的左右的面的切线彼此所 成的角度为67°以上且105°以下的区域的水平方向上的宽度设为Wa、Wb，将光学图案30 的排列间距（光学图案30的宽度）设为Pch时，将100X (Wa+Wb)/PCh[% ]定义为有效斜 面率。粗略地说，所谓有效斜面率，如图14(A)?图14(C)所示，是将光学图案30中光透过 部32、33以外的区域的宽度（与偏光板24的上面平行的方向上的宽度）设为Wa、Wb时，用 100X (Wa+Wb)/Pch[% ]表示的值。
[0087] 最低有效斜面率是指根据棱镜效率计算在各顶角Φ中最低需要的有效斜面率。 艮Ρ，如上所述，要使亮度均匀，作为偏光板24的性能需要棱镜效率为20%以上。但是，由于 棱镜效率因棱镜的顶角不同而不同，因此，要使棱镜效率为20%以上，最低需要的有效斜面 率作为棱镜的顶角的函数来决定。因为将该棱镜效率设为20%以上，所以将最低需要的有 效斜面率称为最低有效斜面率。例如，考虑到棱镜效率为100%即顶角90°的棱镜，则（最 低）在有效斜面率为20%时作为偏光板的棱镜效率达到20% (即，100% Χ20%= 20%)， 但在棱镜效率为60%即顶角70%的棱镜中，若（最低）有效斜面率不是约33%以上，则作 为偏光板的棱镜效率达不到20% ( S卩，60% X33%~ 20% )。图15表示棱镜的顶角Φ和 为了达成棱镜效率20 %而需要的有效斜面率（最低有效斜面率）的关系。
[0088] 另外，在光学图案30在一定的截面向一方向延伸的情况下，如上所述可以使用光 学图案30等的宽度定义有效斜面率，但如果使用面积则可以使有效斜面率一般化。即，在 将顶角为67°以上且105°以下的区域的、从与偏光板24垂直的方向观察时的面积的合计 设为Sa，将光透过部32、33中包含的光学图案30的、从与偏光板24垂直的方向观察时的面 积设为Sp时，有效斜面率可以定义为100XSa/Sp[% ]。
[0089] 在对光学图案30进行模型成形的情况下，有效斜面率低的一方，光学图案30的制 作容易。这是因为进行模型制作时，必须在V形槽部分等做出R。只要光学图案30的有效斜 面率为30%以下，就可以用通常的机械加工容易地制作模型。因此，光学图案30的有效斜 面率在图15的剖面线区域内即可。由此，根据图15,只要光学图案30的顶角Φ为73°以 上且82°以下、或88°以上且100°以下，光学图案用的模型制作就变得比较容易，另外， 可知还能够有助于亮度分布的均匀化。尤其是，即使在该范围内，在棱镜顶角Φ为90°的 情况下，如图16(A)所示用一个光学图案30就能够使主轴方向的光回归反射，另外，在棱镜 顶角Φ为75°的情况下，如图16(B)所示用两个光学图案30就能够使主轴方向的光回归 反射。由此，在光学图案30的顶角Φ为90°或75°的情况下，在光透过部32、33以外的 区域能够以高效率使光回归反射，易于偏光板24的设计。
[0090] 接着，对设有光学图案30的区域进行说明。光学图案30未必设于偏光板24的整 个面，只要设于以光源的主轴为中心的一定范围内即可。图17所示的半径r的圆形区域35 是必须在偏光板24的上面设置最低限光学图案30的区域。Lz是光源22和偏光板24的上 面之间的距离。Θ是从光源22引出到偏光板24的上面的某点的线段与光源22的主轴所 成的角度。
[0091] 在从光源22离开Lz的平面上（偏光板24的上面），与光源22的主轴成Θ角度 的方向上的光量用下面的I ( Θ )表不。
[0092] I ( Θ ) = kX sin θ X cos11 Θ / [tan2 ( θ + Α Θ ) - tan2 ( Θ - Α Θ )]
[0093] 在此，n是表示光源22的指向性的参数，例如若是郎伯光则n= 1。Λ Θ为微小的 角度变化，0.Γ左右即可。Κ为任意的常数，以1(0. 0001) = 1的方式决定。以1(0. 0001) =1的方式标准化时，在偏光板24的上面，在至少满足I ( Θ )> 〇. 8的圆形区域内，设定具 有先前所示的顶角和有效斜面率的光学图案30即可。因此，必须设置最低限光学图案30 的圆形区域35的半径r由下面的式决定。
[0094] I ( Θ ) = 〇. 8
[0095] r = Lz X tan Θ
[0096] 关于上述光学图案30的顶角的条件或关于有效斜面率的条件等，只要至少在该 圆形区域35内满足即可，在圆形区域35的外侧即使不满足也无妨。
[0097] 此外，在光源22的排列间距大的方向、即图6(A)的X方向容易引起亮度分布的不 均勻。因此，偏光板24优选以光学图案30的排列方向与光源22的排列间距大的方向平行 的方式配置。
[0098](其它变形例）
[0099] 光学图案30不需要以固定的间距排列。例如，如图18(A)所示，光学图案30的排 列间距也可以逐渐变化。另外，光学图案30的大小（截面积）也不需要固定。在图18(B) 所示的例子中，将顶角相同的光学图案30以一定间距排列，但光学图案30的高度逐渐变 化。另外，在图18(C)所示的例子中，也是将顶角相同的光学图案30以一定间距排列，但使 设于光学图案30的顶部的光透过部32的曲率半径逐渐变化。另外，若光学图案30的间距 较大，则光学图案30是可视的，因此，光学图案30的间距优选为1mm以下。另外，光学图案 30的截面即使是左右不对称也无妨。
[0100] 另外，在偏光板24的与设有光学图案30的面的相反面，如图19所示，也可以设有 细小的凹凸等扩散图案36。根据上述变形例，能够调整由偏光板24回归反射的光的效率， 因此，能够进行亮度分布的微调。或者，也可以由透明或半透明的乳白色材料成形偏光板 24,或在偏光板24内分散有细小的珠等扩散材料。在这种情况下，在偏光板24的内部通过 使光扩散能够调整回归反射的光的效率，从而可以进行亮度分布的微调。
[0101] 另外，图20?图23表不各种各样的光学图案30。图20 (A)是两个光源22横向 排列的情况。在该情况下，理想的是光学图案30在与连结光源22彼此的方向正交的方向 延伸。另外，如图20(B)所示，与光源22的间距短的方向平行地排列光学图案30也无妨。 另外，只要是在图17中说明的光学图案30的必要的圆形区域35的外侧，也可以存在无光 学图案30的区域。例如，在图20(C)中，在光源22间的中央部设置无光学图案30的区域 37。但是，若清楚地划分有光学图案30的区域和无光学图案30的区域，则由于其边界用眼 可以看到，因此理想的是，加入层次使光学图案30逐渐消失。
[0102] 图21 (A)是将四棱锥形状（棱锥形状）或四棱锥台形形状的光学图案30排列为 格子状的图。在该情况下也可以如图21(B)那样设置无光学图案30的区域37。在这种形 状的光学图案30的情况下，有效斜面率使用从与偏光板24垂直的方向观察到的面积进行 计算即可。
[0103] 在如图22 (A)或图22⑶那样倾斜地排列光源22的情况下，也可以将在倾斜方向 延伸的光学图案30沿倾斜方向排列。
[0104] 另外，如图23(A)所示，也可以以光源22的主轴位置为中心将光学图案30配置成 同心圆状。在该情况下，也可以如图21(B)那样设置无光学图案30的区域37。
【权利要求】
1. 一种照光开关，具备： 按钮； 通过所述按钮的操作而将触点间进行开闭的触点开闭机构部； 通过所述按钮的操作进行亮灯或灭灯的一个或多个光源，其特征在于， 与所述光源对向设置偏光板， 在所述偏光板的与所述光源相反侧的面的、至少所述光源的主轴附近，设有用于将从 所述光源的主轴方向入射的光的一部分朝向原来的入射方向反射的光学图案和用于使从 所述光源的主轴方向入射的光的一部分透过的光透过部。
2. 如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 所述光学图案由凹凸图案形成，在所述光学图案的顶部或底部形成有所述光透过部。
3. 如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 所述光源的主轴附近的所述光学图案的顶角为67°以上且105°以下。
4. 如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 对所述偏光板从与其表面垂直的方向观察时，所述光源的主轴附近的从所述光学图案 中去除了所述光透过部的部分的面积相对于所述光学图案的包含所述光透过部的面积之 比为0. 2以上。
5. 如权利要求4所述的照光开关，其特征在于， 所述光学图案在所述偏光板的表面向一方向延伸， 对所述偏光板从与其表面垂直的方向观察时，所述光源的主轴附近的从所述光学图案 中去除了所述光透过部的部分的宽度相对于所述光学图案的包含所述光透过部的宽度之 比为0. 2以上。
6. 如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 在所述偏光板的表面，至少在从所述光源的主轴到由下式决定的半径r的范围内设置 光学图案，即、 r = Lz X tan θ I ( θ ) = kX sin θ X cos11 θ / [tan2 ( θ + Α θ ) - tan2 (θ -Α θ)] =〇·8 其中，Lz为光源与偏光板的距离，Λ θ = 〇. l，k为由1(0.0001) = 1决定的值。
7. 如权利要求2所述的照光开关，其特征在于， 所述光透过部为曲面或平坦面。
8. 如权利要求3所述的照光开关，其特征在于， 所述光源的主轴附近的所述光学图案的顶角为73°以上且82°以下或者88°以上且 100°以下。
9. 如权利要求4所述的照光开关，其特征在于， 对所述偏光板从与其表面垂直的方向观察时，所述光源的主轴附近的从所述光学图案 中去除了所述光透过部的部分的面积相对于所述光学图案的包含所述光透过部的面积之 比为0.3以下。
10. 如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 所述偏光板由透明或半透明的乳白色材料形成。
11. 如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 在所述偏光板中分散有细小的光扩散材料。
12.如权利要求1所述的照光开关，其特征在于， 在所述偏光板的与形成有所述光学图案的面相反侧的面，形成有用于使光扩散的凹 凸。
【文档编号】H01H13/02GK203895304SQ201420274328
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2013年6月18日
【发明者】岩瀬拓麻, 篠原正幸, 田上靖宏, 奥田满 申请人:欧姆龙株式会社