JP2008500669A - バックライト機能付きキーボード - Google Patents
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Abstract
バックライト機能付きキーボードであって、光照射光源として発光ダイオードがキーボードの下方に用いられて、照射光線がキーボードに付けられた文字を通して伝播し、キーボードが夜間や低い周囲光強度の環境でも便利に使用できるようにした。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
本発明は概してバックライト機能付きキーボードに係り、特に光照射光源として発光ダイオードがキーボードの下方に用いられて、照射光線がキーボードに付けられた文字を通して伝播し、キーボードが夜間や低い周囲光強度の環境でも便利に使用できるようにしたバックライト機能付きキーボードに関する。
一般的に、携帯コンピュータのキーボードを夜間や低い周囲光強度の環境で使用するためには、キーボードを照らす個別の照射手段が必要であった。以前の試みとして、キーボードのそれぞれのキーの下にLEDや有機EL材料の設置や、キーに施される発光塗料や蛍光ステッカの使用を含むバックライト機能付きキーボードがあった。しかし、LEDの設置は製造コストを増大させ、回路構成が複雑になり、またLEDはキーボードを構成するそれぞれのキーに接続されなければならないことを主な原因として電力消費が増大してしまうという問題がある。
また、有機EL材料の設置は、その輝度の低さによりあまり好ましくない。実際上、有機EL材料は相対的に大きな面積を持つコンピュータのキーボードよりもむしろ相対的に小さな面積を有する携帯電話のキーパッドに主に用いられる。一方、発光塗料や蛍光ステッカの使用は、発光塗料が簡単に落ちてしまい蛍光ステッカも失われてしまい、低い耐久性となってしまうという問題を提起する。
従って、本発明は上記問題に鑑みて成されたものであり、本発明の目的はLEDや有機EL材料を各キーに設置する代わりに、高輝度LEDがキーボードの下方の一方側に配置され、LEDからの照射光線が光拡散層を通して文字が形成されたキーの表面に拡散するバックライト機能付きキーボードを提供することである。
本発明の特徴によれば、上記目的及び他の目的は、光照射のためにキーボードの下方にLEDを備えるキーボードを用いることによって成し遂げられ、LEDからの照射光線はキーボードを構成するキーに形成された文字を通して伝播する。
使用者は夜間や低い周囲光強度の環境でも便利にキーボードを使用できる。
本発明の上記目的及び他の目的、特徴及び他の利点は、添付の図面を参照しつつ以下の説明を読むことによってより明確に理解されるであろう。
図1は、本発明の一実施形態に係るキーボードの概略的な外皮切断斜視図であり、図2は本発明に係るキーボードの印刷回路基板(PCB)の詳細図であり、図3は本発明に係るキーボード上のキーの拡大した斜視図である。
本発明に係るバックライト機能付きキーボード1は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED)を有して、このLED11の発光を制御するための制御ユニット10と、例えばネジによって制御ユニット10が取り付けられる基板部材20と、LEDからの光の均一性を維持するために基板部材20の上面に取り付けられる光案内板(LGP)30と、LGP30を通して伝播される光を拡散させるためにLGP30の上面に取り付けられた拡散層40と、光透過材料から作られて拡散層40の上面に取り付けられたキーボード基盤回路層50と、上方からキーボード基盤回路層50の接点51をオン/オフするための光透過材料で作られた膜層60と、膜層60上に配置されて基板部材20に固定され複数のキー挿入面71を有するカバー70と、カバー70のキー挿入面71に対して垂直方向に移動自在に組み合わせられたキー80であって、それぞれに文字や数字が形成されている文字部81を有しているキーを備えている。
図2に詳細に示すように、制御ユニット10はPCB基板上のキーボードプロセッサ12からなる一般的な構成のキーボード制御回路に加えて、少なくとも1つの基板の一方側に接続されたLEDを備えている。キーボード制御回路は、キーボードとそれに接続された周辺機器との間の入出力信号を処理するためのものであり、周辺機器要素はキーボードプロセッサ12に接続される。
高輝度LEDを用いることが望ましいが、キーボードの厚さを考慮すると微小LEDチップが基板上に取り付けられる。
LED11の光照射の制御は、キーボードに電力が供給された時に自動的に実行されるか、或いは使用者が必要な時にいつでもLED11を点灯できるようにキーボードに取り付けられた電源回路に装備されたスイッチによって実行されるか、或いはLED11の点灯のための具体的な制御信号がキーボードプロセッサ12から出力されるように、例えばパーソナルコンピュータ(PC)の主システムにインストールされてキーボードと関連して動作する制御プログラムによって実行される。本発明の一実施形態において、LED11はキーボードがオンされた場合にスイッチや制御プログラム無しに自動的に点灯する。
LGP30は、光源から入射される光を拡散させるように反射させるために使用され、これによりスクリーン上での何れの点でも光の輝度分布が均一になる。このため、散乱因子材、例えば反射・拡散インクが光案内板の下面すなわち背面に印刷される。光案内板は、明るく明瞭な画像をスクリーン上に実現するのに好ましく、液晶表示板(LCD)背面板の一部として使用される。一般的に、光案内板はアクリル材料から作られている。
拡散層40は、この拡散層40の上面に取り付けられたキーボード基盤回路層の接点51に対応して形成された貫通孔41を有している。貫通孔41は接点51が膜層69のドーム61が押されることによってオン/オフされる時に、接点51が移動するための空間を作り出している。拡散層40は透明あるいは半透明の合成樹脂材料から作られる。
キーボード基盤回路層50と膜層60は、PCのキーボードで使われる一般的な膜構造を有しており、キーを押すことにより信号が生成される。図3に示す本発明の実施形態において、ドーム61に形成される押し部(図示略)がキー80の内部に形成されたバー82によって下方へ押された場合、押し部はキーボード基盤回路層50の接点51と接触し、これによりキーボードへの入力信号を生成する。
カバー70はネジ22によって基板部材20に固定されている。本質的に、カバーと基板部材20との間の光案内板30、拡散層40、キーボード基盤回路層50及び膜層60は、基板部材20に固定される。基板部材20の周りのリム21(図1参照)は、カバー70が基板部材20に固定されるのを確実にする。
図3における平面斜視図と背面斜視図に示すように、キー80はキーボードで使われる文字、数字あるいはマークが形成された文字部81と、膜層60のドーム61を押すために内部に形成されたバー82を備えている。キー表面の文字81は、文字部81を通してLED11から伝播する光によって照射される。文字部81は文字の形状やパターンが明瞭に示されるように、レーザ加工が施されることが望ましい。
上記構造のバックライト付きキーボード1の動作は、光照射状態のキーボードを表す図4に示す断面図を参照して詳細に説明される。
上記したように、キーボード1のLED11は、キーボードに電力が供給されたとき、或いは使用者がキーボードに取り付けられた電源回路に接続されたスイッチ手段をオンしたとき、或いはキーボードに関連して動作する主システムにインストールされたキーボード制御プログラムが制御信号を出力した時に自動的に作動する。
LED11からの光は光案内板30に入射し、そこで均一に散乱する。これらの均一な散乱光は拡散層40によってその通路で拡散し、透明材料でできたキーボード基盤回路層50を通過し、膜層60へ移動する。そして、光は膜層60のそれぞれのドーム61の内部からキーに入り、キー80上の文字が形成された文字部81を通過する。
従って、キーボードのキー80、より詳しくは文字部はLED11からの光で照らされ、これにより、夜間や低い周囲光強度の環境でもキーボードの視認性を向上させる。
図5aと図5bは本発明のバックライト機能が適用されたキーボードの実施形態を示す。図面に示されるように、制御ユニット10は左側の内部空間或いはキーボードの上側に組み込まれ、制御ユニット10に接続されたLED11は光を放射し、これによりキーボードのキーを照らす。
本発明のバックライト機能付きキーボードは光案内板と、一般的な構造の液晶表示板とLEDからの光を均一に拡散するための拡散層を用いている。従来のバックライト手法、例えばそれぞれのキーにLEDを取り付けたり有機EL材料を用いたり、或いは発光顔料や蛍光ステッカを用いるキーボードと比較すると、本発明の手法は設計の浪費を省き、高輝度LEDを用いることによってキーボードの視認性を改善し、キーボードの耐久性を高める。
本発明の望ましい実施形態は例示の目的で開示されているが、当業者は添付の請求項に開示された発明の範囲及び思想から離れることなく、様々な改変、追加及び置き換えが可能であることが分かるであろう。
Claims (2)
- バックライト機能付きキーボードであって、
LED11の発光を制御するための少なくとも1つのLED11を有する制御ユニット10と、
ネジによって前記制御ユニット10が取り付けられる基板部材20と、
前記LED11からの光の均一性を維持するための光案内板30の上面に取り付けられる拡散層40と、
光透過材料で作られ前記拡散層40の上面に取り付けられるキーボード基盤回路層50と、
上方から前記キーボード基盤回路層50の接点51のオン/オフをするための光透過材料から作られた膜層60と、
前記膜層60上に取り付けられると共に、前記基板部材20に固定されて複数のキー挿入面71を備えるカバー70と、
前記カバー70の前記キー挿入面71に垂直方向に移動できるように組合せられたキー80であって、それぞれに文字や数字が形成された文字部81を有しているキーと、
を備えていることを特徴とするキーボード。 - 前記LED11は微小LEDチップであることを特徴とする請求項1に記載のキーボード。
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