红外线受光发光用光学物品以及红外线受光发光部.pdf

提供一种红外线受光发光用光学物品以及红外线受光发光部，其呈现白色并且即使利用倾斜通过的红外线也能防止错误动作。片状的红外线受光发光用光学物品(1)具有基体(2)以及在基体(2)的表面形成的镜膜(4)。光学物品(1)的基体(2)(扩散基材)使用扩散膜。扩散膜通过使表面中的至少一个面为粗糙面(6)(扩散层)来散射可见光。在这样的基体(2)的至少任意一个表面上形成有透射红外线且反射可见光的镜膜(4)(电介质多层膜)。

1.  一种红外线受光发光用光学物品，其特征在于，具有：
半透明的扩散部，其扩散可见光；以及
镜面，其透射红外线并且反射可见光，
所述红外线受光发光用光学物品能够透射红外线。

2.  一种红外线受光发光用光学物品，其特征在于，具有：
半透明的扩散基材，其在至少一个表面上具有扩散可见光的扩散层，该扩散基材透射红外线；以及
镜面，其形成于该扩散基材的至少一个表面上，透射红外线并且反射可见光。

3.  根据权利要求2所述的红外线受光发光用光学物品，其特征在于，
上述镜面形成于具有上述扩散层的上述表面上。

4.  根据权利要求2或者权利要求3所述的红外线受光发光用光学物品，其特征在于，
上述镜面是包含至少2种以上不同折射率的层的电介质多层膜，其层数在10以上且30以下。

5.  根据权利要求2至权利要求4中的任意一项所述的红外线受光发光用光学物品，其特征在于，
上述扩散基材是扩散膜。

6.  根据权利要求5所述的红外线受光发光用光学物品，其特征在于，
上述扩散膜为显示器用扩散膜。

7.  一种红外线受光发光部，其特征在于，
权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的红外线受光发光用光学物品被配置在电子设备的使用红外线的部件的外侧。

8.  根据权利要求7所述的红外线受光发光部，其特征在于，
上述红外线受光发光用光学物品只在扩散层上形成上述镜面，其中，该扩散层只形成于上述扩散部或者上述扩散基材的一个表面上，上述红外线受光发光用光学物品被配置为上述一个表面朝向上述部件。

红外线受光发光用光学物品以及红外线受光发光部
技术领域
本发明涉及在各种电子设备中的接受红外线和/或发出红外线的部位使用的红外线受光发光用光学物品以及使用该光学物品的红外线受光发光部。
背景技术
在电子设备中为了能够使用红外线进行无线通信而设置的红外线受光部一般情况下由于接下来说明的目的而呈深色形成。即，该目的是防止受光元件因干扰光导致的错误动作的目的以及使设备内部不可见的目的，其中，上述受光元件配置在红外线受光部的内侧且对可见光线也有感光度。
这样的红外线受光部是深色的，不能让其呈现白色。因而，即使电子设备的主要部位是白色的情况下，也不得不使用深色的红外线受光部，但从统一颜色，提高设备的美观的构思设计的角度考虑，希望有白色的红外线受光部。
因此，作为呈现白色的红外线受光发光部，本申请人提出了下述专利文献1所述的内容。
在该红外线受光发光部中，例如基材的外表面被加工成梨皮花纹，在上述加工过的外表面形成电介质多层膜，该电介质多层膜使红外光透射并且使可见光反射和透射，该电介质多层膜被设定为：可见光的波段由反射率超过透过率的波段和反射率低于透过率的波段组成，只通过由此被反射的可见光的反射光使外观成为彩色，赋予外观色以珍珠格调的质感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特许第4122010号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1的红外线受光发光部中，由外表面的电介质多层膜反射的可见光在梨皮花纹的外表面进行漫反射，使得可见光在外表面侧朝向多个方向，并且由于电介质多层膜形成为使该可见光包含可见区域的整个区域的波长成分，因此能使其呈现出内部不可见的(不是半透明的)白色。
但是，当专利文献1中的内部不可见的白色的红外线受光发光部被配置在便携终端的近距传感器上的情况下，像接下来说明的那样，该近距传感器可能产生错误动作。
即，这样的近距传感器以相互接近的状态具有红外线的发光部和受光检测部，从其发光部发出的红外线被接近近距传感器的物体反射而返回，该返回通过其受光检测部中的红外线的检测进行把握，以此来检测物体的接近。如果在该近距传感器的外侧配置上述红外线受光发光部，则即使物体没有接近，也可以完成通过受光检测部进行的红外线的检测，而判定为有物体接近。
作为产生这种情况的主要因素，考虑如下。即，从发光部发出的红外线在红外线受光发光部的梨皮花纹的外表面被散射，一部分弹回内侧而被受光检测部检测到。即，为了表现白色而需要的梨皮花纹的外表面导致近距传感器的错误检测。并且，在近距传感器中形成如下结构：发光部和受光检测部并排设置，相对于外表面从发光部倾斜发出的红外线倾斜着弹回，并被受光检测部检测到，其中，当红外线倾斜入射到梨皮花纹的外表面上时，与垂直入射的情况相比，返回到内侧的分量进一步变多了。
如果便携终端的近距传感器进行错误检测，则例如在智能电话中脸靠近通话时，为了节电而设定为减弱或者取消画面的亮度的情况下，即使脸不靠近通话，画面的亮度也会变弱或消失，会变得使用困难等，对便携终端的动作产生不良影响。
而且，在利用没有设置指向性的红外线的双向通信等红外线能够相对于红外线受光发光部倾斜通过的其他的状况或者部位，也可能与近距传感器同样地进行错误动作。
因此，权利要求1、2、6所记载的发明的目的在于，提供一种红外线受光发光用光学物品/红外线受光发光部，该红外线受光发光用光学物品/红外线受光发光部呈现白色(可以包含亮色)，并且即使利用倾斜通过的红外线也能防止错误动作。
为了达成上述目的，权利要求1所述的发明是一种红外线受光发光用光学物品，其特征在于，具备：扩散可见光的半透明的扩散部；以及透射红外线并且反射可见光的镜面，该红外线受光发光用光学物品能够透射红外线。
为了达成上述目的，权利要求2所述的发明是一种红外线受光发光用光学物品， 其特征在于，具备：半透明的扩散基材，其至少在一个表面上具有扩散可见光的扩散层，该扩散基材透射红外线；以及镜面，其形成于该扩散基材的至少一个表面上，透射红外线并且反射可见光。
权利要求3所述的发明除了上述目的之外，为了达成降低错误动作的可能性而确保良好的动作并且使白色更加鲜明的目的，其特征在于，在上述发明中，上述镜面形成在具有上述扩散层的上述表面上。
权利要求4所述的发明除了上述目的之外，为了达成使倾斜的红外线良好地通过而构成镜面的目的，其特征在于，在上述发明中，上述镜面是至少包含2种以上的不同折射率的层的电介质多层膜，层数在10以上且30以下。
权利要求5、6所述的发明除了上述目的之外，为了达成简便地得到使倾斜的红外线良好地通过并且可以显现出鲜明的白色的基材的目的，其特征在于，在上述发明中，上述扩散基材为扩散膜，并且上述扩散膜为显示器用扩散膜。
为了达成上述目的，权利要求7所述的发明是一种红外线受光发光部，其特征在于，上述红外线受光发光用光学物品被配置在电子设备的使用红外线的部件的外侧。
权利要求8所述的发明除了上述目的之外，为了达成通过配置的方法来进一步降低错误动作的可能性而确保更良好的动作的目的，其特征在于，在上述发明中，上述红外线受光发光用光学物品只在扩散层上形成上述镜面，该扩散层只形成于上述扩散部或者上述扩散基材的一个表面上，上述红外线受光发光用光学物品被配置成上述一个表面朝向上述部件。
发明效果
根据本发明，在红外线受光发光用光学物品中，在带有扩散层的半透明扩散基材的表面上形成有镜面。因此，能够提供一种红外线受光发光用光学物品和红外线受光发光部，其呈现鲜明的白色并且即使利用倾斜通过的红外线，也能防止错误动作。
附图说明
图1是本发明的片状的红外线受光发光用光学物品的示意性的剖视图。
图2是智能电话中的在接受和发出红外线的近距传感器上配置有红外线受光发光用光学物品的红外线受光发光部的示意性的剖视图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明的方式不限于以下的方式。
图1是本发明的片状的红外线受光发光用光学物品1的示意性的剖视图。
光学物品1具有基体2和在基体2的表面上形成的作为镜面的镜膜4。
另外，“表面”在本方式(除去适当的变更例)中是指具有双面的宽广的面(的各个面)。
光学物品1的基体2使用半透明的扩散基材，优选使用显示器用的扩散膜。
显示器用的扩散膜一般情况下是作为下述膜来使用的，该膜对液晶监视器或LED广告牌等显示器的显示光进行扩散。扩散膜的单体是半透明的，优选合成树脂制，例如聚碳酸酯制、丙烯制、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)制、聚乙烯制、聚丙烯制、聚酯制、或者聚酰亚胺制。
扩散膜通过适度地散射与扩散膜相交的方向(特别是相对表面的垂线方向)的透射可见光来隐藏显示器的表面等的状况，并且透射显示器等发出的可见光。
一般的扩散膜鉴于其用途等，关注可见区域的光的透射特性，不特别关注红外区域的透射特性，但是大多在具有透射可见光的性质的延伸上，也透射红外线。本发明中，作为上述基体，使用能够透射红外线(具有透射红外线的性能)的扩散膜。
扩散膜通过使表面中的至少一个面为粗糙面6来散射可见光。粗糙面6是设有多个规则的或者不规则的细小的槽或者台阶部而形成的，优选由规则的多个槽而形成。粗糙面6由于通过散射可见光而扩散，因此担当作为扩散层的作用。
扩散膜可以具有反射可见光的多个(许多)粒子8、8…。为了使这些粒子8、8…收敛在规定的范围内而优选使它们的直径一致。粒子8、8…既可以包含在扩散膜内，也可以只配置在表面中的至少一个面的一侧。另外，也可以将这样的粒子8、8…只配置在表面侧(从表面起规定的距离以内)来形成扩散层。
并且，作为基体2，可以使用非显示器用的扩散膜。或者，作为基体2，可以采用在非片状或者非膜状的树脂成型体上形成有扩散层的结构、或者采用带有扩散层的玻璃基板等。
在这样的基体2的至少任意一个表面上形成有透射红外线并且反射可见光的镜膜4。镜面也可以不是镜膜4而是将具有相互不同折射率的树脂交替地重叠几百层而形成片状的物体等。并且，在这样的片状的镜面上可以赋予扩散可见光的扩散层。此 外，可以通过嵌件成型等将带有镜膜4的基体2嵌入到树脂中来形成光学物品1，或者也可以将片状的镜面和基体2通过单独嵌入等而配置在同一物品中的不同位置。如果将这些变更例进行适当归纳，作为光学物品1，只要具备扩散部和镜面部即可，所述扩散部具有扩散可见光的扩散层，且是半透明的，所述镜面部透射红外线并且反射可见光。扩散层优选形成在光学物品的表面，光学物品1(的基体)包含扩散部，(具有)透射红外线(的部位)。
如图1所示的那样，镜膜4优选形成在粗糙面6上，更优选只形成在下述粗糙面6上，该粗糙面6只形成在基体2的一个表面上。
镜膜4优选由电介质多层膜来形成。电介质多层膜是将包含低折射率材料的膜物质的薄膜和包含高折射率材料的膜物质的薄膜交替地层叠而形成的。换言之，镜膜4被形成为至少包含2种以上的不同折射率的层的多层膜。作为膜物质，可以使用从金属酸化物、金属氟化物等中适当选择(2、3种类)的物质。
从也充分降低相对于表面的垂线有角度入射的红外线的反射率的角度考虑，电介质多层膜的镜膜4优选整体的层数在10层以上，更优选14层以上。并且，电介质多层膜的镜膜4从形成膜的成本和耐久性等的角度考虑，优选整体的层数在30层以下，更优选22层以下。
通过在半透明的基体2上赋予镜膜4而使光学物品呈现白色。
这样的光学物品1被用在电子设备中的接受和/或发出红外线的红外线受光发光部中，优选如图2所示的那样被用在电子设备(这里是智能电话10)中的包含接受和发出红外线的部件(这里是近距传感器11)的受光发光部12中。
在智能电话10的红外线受光发光部12中，光学物品1配置在内置于智能电话10中的近距传感器11的外侧。光学物品1优选被配置为：与智能电话10的白色壳体的颜色一样，且沿着该壳体配置。并且，光学物品1优选在单面形成粗糙面6以及镜膜4，该单面被配置在智能电话10的内侧(该单面作为内表面)。另外，在光学物品1中，在镜膜4形成于非粗糙面6的平坦面上的情况下，优选将镜膜4配置在内侧。
近距传感器11具有发射红外线的红外线光源20(例如红外LED)以及检测红外线的受光的受光部21。近距传感器11与智能电话10的未图示的控制单元电连接。
当智能电话10的电源接通时(或者更进一步说，近距传感器动作指令有效时)，红外线光源20始终或者以规定模式的间隔点亮，向外部发射红外线(图2中的箭头 L)。
被发射的红外线如下所示通过光学物品1。
即，红外线首先通过镜膜4。由于镜膜4反射可见光但是透射红外线，因此红外线可以通过镜膜4，通过时的反射率因镜膜4而很微小(例如在相对于表面的垂直方向上为4％左右)，即使是在相对于表面的垂线有角度的状态下，反射率也一样小。
接下来，红外线通过粗糙面6。可以认为由于粗糙面6有凹凸，因此散射可见光并且也散射红外线的可能性很高，被散射的红外线的一部分假设如图2中箭头N所示的那样返回智能电话10的内侧。但是，基体2是显示器用的扩散膜，由于粗糙面6形成为不破坏显示器的显示光而使其透射，因此在光学物品1的粗糙面6上不产生返回近距传感器11侧的红外线，或者即使产生了也只是和镜膜4处的反射红外线一样微弱。
接着，红外线通过半透明的基体2。基体2由于具有红外线透射性能，所以使红外线以透过率高的状态通过。
透射过光学物品1的红外线到达智能电话10的外侧。
在智能电话10的外侧的红外线受光发光部12的附近(相邻位置)，如果没有人体(例如头部H)或物体等，则红外线直接放射出去。
另一方面，如果在红外线受光发光部12的附近有头部H等，如图2中箭头R所示的那样，由于头部H等，红外线以反射率极高的状态被反射，该反射红外线朝向红外线受光发光部12。
反射红外线以与来自红外线光源20的红外线透射过光学物品1的情况正好相反的过程从外表面向内表面通过光学物品1，到达受光部21。
受光部21在检测到反射红外线(规定的强度以上)时，将头部H等正在接近近距传感器11或者红外线受光发光部12的检测信号向智能电话10的控制单元发出。另外，受光部21也可以将红外线的受光强度向控制单元发出。
在光学物品1中，作为基体2，使用半透明的扩散基材，由于该基体2的一个或者两个表面形成有镜膜4，因此可以在将近距传感器11等设备内部构造隐蔽为白色的同时接收和发出红外线。
通过镜膜4反射可见光，基体2的半透明状态在可见光扩散作用下不会成为薄透明状或毛玻璃状，而成为鲜明的深色。
并且，通过使用扩散基材，简便地防止了如图2中的箭头N那样迅速返回的红外线的发生。由于迅速返回的红外线有可能被受光部21检测出而成为虽然头部H等没有接近但是被判定为正在接近这样的错误动作的原因，因此防止是有用的。若要在红外线受光发光部显现出鲜明的白色，则要求散射可见光或形成可见光反射膜，但这些散射或形成也容易招致红外线的迅速返回的发生等期望光路以外的光路的产生，如果将作为当前背景技术而示出的光学物品(为了呈现白色而在梨皮花纹的表面上形成8层电介质多层膜的光学物品)用于使用了倾斜光路的红外线的近距传感器11，则产生错误动作的可能性比较高。与此相对，本发明的光学物品1中，防止了图2中的箭头N那样迅速返回的红外线的发生。
此外，通过在粗糙面6上形成镜膜4，使光学物品1的白色更鲜明，且能够更有效地防止迅速返回的红外线的发生。
另外，如果使用扩散膜作为扩散基材，则可以提供易于制造且易于利用的光学物品1，如果使用显示器用扩散膜作为扩散膜，则可以容易地供应能够被赋予深白色且具有良好的粗糙面6的基体2。
此外，通过使镜膜4为规定层数以上的电介质多层膜，垂直的红外线的反射率就不用说了，针对倾斜的红外线的反射率也能够充分地被降低，即使对于使用倾斜的红外线的设备也可以设置白色的红外线受光发光部。并且，通过使镜膜4为特定层数以下的电介质多层膜，能够成为在成本和耐久性等上优异的红外线受光发光部。
实施例
《概要》
如以下说明的那样，作为属于本发明的红外线受光发光用光学物品的光学物品，作成了实施例1～7。并且，为了与实施例1～7对比，作成了不属于本发明的比较例1。并且，关于实施例1～7以及比较例1的各例，对如下事项进行了调查：白色的深度、表面垂直方向的红外线的透射状况、相对于表面的垂线具有45度的角度倾斜入射的45度入射红外线的透射状况、用于如上述实施方式说明的近距传感器11的情况下的近距传感器11的动作状况、形成镜膜4的成本。
《结构等》
如下面的[表1]的“膜”栏所示的那样，作为实施例1～7的基体2，使用只在单侧的表面具有并排设置的槽状的粗糙面6的显示器用扩散膜，作为比较例1的基体， 使用了除了两个表面都是平坦的以外其他从素材到大小都与各实施例相同的树脂膜。另外，比较例1的基体由于没有粗糙面6，因此不散射可见光，其单体不是半透明的而是透明的。
镜膜4如[表1]的“镜膜”栏所示的那样，在实施例1和比较例1中形成于单侧的平坦面上，在实施例2～7中形成于粗糙面6上。
镜膜4都是电介质多层膜，用二氧化锆(ZrO₂)形成与基体2连接的层，用二氧化硅(SiO₂)形成其相邻层，接下来将这些层交替层叠而形成镜膜4。实施例1～7中的镜膜4的所有层数如[表1]的“层数”栏所示的那样，依次是14、14、22、30、10、9、31，比较例1中是14。
[表1]

《结果以及评价等》
首先，关于白色的深度，如[表1]的“白色”栏所示的那样，实施例1中严格来说是稍微暗淡的银色调，但认为是鲜明的白色(亮色)(○)，实施例2～7中是深的不透明的鲜明的白色(◎)。另一方面，比较例1中，完全是银色镜面(×)。比较例1中，可见光不被散射，即使在透明的基材上赋予镜膜，也不能赋予其白色。与此相对，实施例1～7中，由于可见光被散射，因此只要使基体2为能够透射红外线并且能够散射可见光的半透明并且在基体2上赋予镜膜4，就能够让其具有足够深的白色。
接下来，关于红外线相对于表面垂直透射的情况下的透过率，如[表1]的“红外线垂直透射”栏所示的那样，实施例1～7以及比较例1都示出了充分的透过率 (800～900nm的波长范围内大约90～93％，◎)。
另外，关于红外线相对于表面具有45度的角度入射的情况下的透过率，如[表1]的“红外线倾斜透射”栏所示的那样，实施例6中示出了稍微良好的透过率(800～900nm的波长范围内大约80～90％的范围内，○)，实施例1～5、7以及比较例1中示出了良好的透过率(800～900nm的波长范围内大约90～93％的范围内，◎)。
如果对实施例6和实施例1～5、7进行比较，则得知以下情况。如果使电介质多层膜的镜膜4的层数在10以上，则对于倾斜入射的红外线的透过率变得优异，且能够有效地防止近距传感器11等利用倾斜的红外线的设备中的错误动作。
关于用于近距传感器11的情况下的动作的良好程度(错误动作发生概率低的程度)，如[表1]的“近距传感器的动作”栏所示的那样，与倾斜的红外线的透过率高的程度有同样的倾向。
接着，关于形成镜膜4时的成本，如[表1]的“成膜成本”栏所示的那样，实施例1～3、5～6、比较例1是低成本的(◎)，实施例4(层数是30)是稍微低成本的(○)，由于实施例7的层数是31，因此比较花费成本(△)。
并且，对有关作为电介质多层膜的镜膜4的层数的发明例进行说明。
该发明例是一种红外线受光发光用光学物品，其特征在于，具备：透射红外线的基材；以及镜面(膜)，其(形成在该基材的至少一个表面上)透射红外线并且反射可见光，该镜面(膜)是电介质多层膜，其层数在10(14)以上且30(22)以下。
标号说明
1光学物品(红外线受光发光用)；2基体(扩散部、扩散基材、扩散膜)；4镜膜(镜面、电介质多层膜)；6粗糙面(扩散层)；10智能电话(电子设备)；11近距传感器(使用红外线的部件)；12红外线受光发光部。