JP2009123183A - バックライト付きキーボード - Google Patents

Abstract

【課題】導光板型のバックライト付キーボードの構成として、その導光板が、その回路基板と設置空間を争わないものを提供しようとすることを目的とする。
【解決手段】その複数の透光可能なキーの背面から照明することによってキートップ上の表示を暗い状態でも明瞭に視認することができるバックライト付きキーボードであって、前記複数のキーの背面側に、前記照明の発光源としての発光デバイスと、前記複数のキーによってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置されると共に、導光手段として機能し、前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して前記照明をすることができるように配置構成されている回路基板と、を備えたバックライト付きキーボードを提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力装置としてのキーボードに関し、特にコンピューターまたはノートパソコンや携帯端末と呼ばれる携帯型情報機器に使用されるバックライト付キーボードに関するものである。

バックライト付キーボードとは、例えば特許文献１の実施例に示されているように、その複数の透光可能なキーの背部に発光デバイスが配置されており、キーの背面から照明することによって暗い状態でもキートップ上の表示を明瞭に視認することができるキーボードのことである。

このような発光デバイスは、本来、各キーに一つずつ設置されていたが、消費電力の削減、及び、部品コストの低減等のために、例えば特許文献２に記載のように、各キーに、逐一に、発光デバイスが設置されておらず、キーボード本体の背面と発光デバイスとの間に設置されている導光板で共同使用の発光デバイスからの発光を各キーの背面にそれぞれ案内してから各キーへ照明するバックライト付キーボードが出ている。この導光板型のバックライト付キーボードは、従来の各キーに逐一に設置されていた発光デバイスをいくつかまたは一つに合併して共同使用するように構成しているので、発光デバイスの使用量及び消費電力を大きく削減することができる。
米国特許第６,７４３,９９３号明細書 米国特許第５,０８３,２４０号明細書

しかしながら、前記従来の導光板型のバックライト付キーボードの構成では、部分の発光デバイスの代わりに導光板が必要あり、回路基板と限られた空間を競合するのでこの導光板をキーボードの背面に設置するのは極めて困難であり、結局は、時代流れの小型化に沿わずに大型化になる傾向がある。

前記問題点に鑑みて、本発明は、導光板型のバックライト付キーボードの構成として、その導光板が、その回路基板と設置空間を競合しないものを提供しようとすることを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、その複数の透光可能なキーの背面から照明することによってキートップ上の表示を暗い状態でも明瞭に視認することができるバックライト付きキーボードであって、前記複数のキーの背面側に、前記照明の発光源としての発光デバイスと、前記複数のキーによってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置されると共に、導光手段として機能し、前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して前記照明をすることができるように配置構成されている回路基板と、を備えたバックライト付きキーボードを提供する。

また、前記回路基板は柔軟性を有していることが好ましい。

前記発光デバイスは、前記回路基板に組み込まれてもよく、前記回路基板の縁部に配置されてもよい。

前記複数のキーのキートップは、好ましくは、いずれも、その表面において表示部分しか透光可能になっていない。

前記複数のキーによってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置される回路基板が一層だけしかなくてもよく、二層あってもよい。

前記回路基板が上下二層ある場合、この上下二層の回路基板のうち、少なくとも前記キートップにより近い上層が、導光手段として機能し、前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して前記照明をすることができるように配置構成されてもよく、この二層とも導光手段として機能し、合わせて前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して照明することができるように配置構成されてもよい。

また、必要に応じて前記下層の回路基板の背面に反射突起が形成されてもよく、前記下層の回路基板の背面側に反射シートが配置されてもよい。

なお、前記導光手段として機能する回路基板は、好ましくは、透明性のポリカーボネートまたはポリエチレンからなったものである。場合によって、他の材料が使用されても良い。

前記発光デバイスとして、具体的には、需要電流が小である発光ダイオード装置が使用されることが好ましい。場合によって他の発光デバイス、例えば、小型の白熱電球や冷陰極管等が使用されても良い。

前記構成によるバックライト付きキーボードは、キーボードにいかにも欠かせない回路基板を導光板として利用しているので、前記従来例２のような導光板の占有容積を完全に節約することができ、小型化が求められる。

以下、本発明のバックライト付きキーボードを実施するための好適な形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面中における類似の部品には、同一の参照符号を付する。

図１は本発明の第１実施例の部分分解斜視図であり、図２は本発明の第１実施例の部分断面構成図であり、図３は本発明の第２実施例の部分分解斜視図であり、図４は本発明の第２実施例の部分断面構成図である。

まず、本発明の第１実施例のバックライト付きキーボードを図１及び図２に基づいて説明すると、互いに結合できる上下二層のケース４１、４２と、上ケース４１の上方に設置されている複数の透光可能なキー１と、上ケース４１の下方に敷設されている上下二層の回路基板２１、２２と、二層の回路基板２１、２２の間に挟まれている電気絶縁シート２３と、照明の発光源としての発光デバイス６１、６２と、下層の回路基板２２の背面側に配置されている反射シート５とを備えている。

前記上下二層の回路基板２１、２２に、それぞれの配線パターン２１１、２２１に配置されていると共に、前記電気絶縁シート２３に形成された通孔２３１内に互いに臨むように突出することによって前記複数のキー１のいずれか押圧されると互いに接触して二層の回路基板２１、２２乃至回路全体を導通し、該接触が所定時間に保持されるように構成されている接点２１２、２２２がある。即ち、接点２１２と接点２２２とが開接点になっている場合、回路基板２１も回路基板２２も機能することができない。

図面（特に図２）をより詳しく参照して説明すると、複数のキー１のキートップ１０は、いずれも、その表面１１において表示部分１１１しか透光可能になっていない。

二層の回路基板２１、２２のうち、上層の回路基板２１には、複数のキー１によってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置される。

即ち、回路基板２１の面上に弾性パッド層３が敷設されている。該弾性パッド層３の面上に複数の中空突起３１が該面上から上へと突出するように形成されている。図２に示されているように、該中空突起３１の中空における天井３１１に下へと突出して上層の回路基板２１の上面に臨んでいる小突起３１０が形成してある。また、図示のように、上ケース４１の上面に、上下２端にそれぞれ開口があり、且つ下端開口が上ケース４１の背面側と連通しているチューブ形状の突起４１１Ａがそこから上へと突出するように形成されている。このチューブ形状の突起４１１Ａの中空部４１２にキー１のステム１２が上からある程度上下動可能に挿入して中空突起３１の上面に接触し保持されている。それにより、キー１が押されると、ステム１２は、まず中空突起３１を下へ押して小突起３１０を上層の回路基板２１の上面と接触させ、そして上層の回路基板２１を介して接点２１２と接点２２２とを接触させて二層の回路基板２１、２２からなった回路全体を導通させることができる。この小突起３１０と、接点２１２と、接点２２２とが互いに合わせて前記キースイッチになっている。

それに、本実施例では、弾性パッド層３は透明性のあるシリコーンからなったものであると共に、二層の回路基板２１、２２及び電気絶縁シート２３とも透明性のあるポリカーボネートからなったものであって、導光手段として機能し、合わせて発光デバイス６１、６２の発光を複数の透光可能なキー１のそれぞれの背面に案内して照明することができるように配置構成されている。

また、本実施例では、下層の回路基板２２の背面２２４に反射突起２２５が形成されている。それにより、回路基板２２の導光機能がより強化できる。もちろん、反射シート５及び反射突起２２５の設置は、二者択一しても良い。

なお、本実施例では、二層の回路基板２１、２２とも柔軟性のあるものが選択されているが、場合によっては、硬直性のあるものも使用される。そして、発光デバイスが二個（即ち、発光デバイス６１と発光デバイス６２）あり、一つ（発光デバイス６１）は下層の回路基板２２に組み込まれており、他の一つ（発光デバイス６２）は下層の回路基板２２の縁部２２３に配置されているが、その一つしか備わっていなくても良い。また、本実施例では、発光デバイス６１、６２としては、いずれも発光ダイオード装置が使用されている。

そして、この実施例のバックライト付きキーボードがコンピューターまたはノートパソコンなどの携帯型情報機器に連接されて使用されるとき、複数のキー１のいずれか押圧されると、キースイッチ（即ち、小突起３１０と、接点２１２と、接点２２２とからなっているもの）の作動により、二層の回路基板２１、２２からなっている回路全体が一時的に導通させられ、発光デバイス６１、６２が発光させられ、その時、弾性パッド層３、二層の回路基板２１、２２及び電気絶縁シート２３が、導光板として機能するので、発光デバイス６１、６２の発光を複数の透光可能なキー１の背面へ案内してからそこに照明させ、キートップ１０上の表示を暗い状態でも明瞭に視認することができる。

次に、本発明の第２実施例のバックライト付きキーボードを図３及び図４に基づいて説明するが、第１実施例と同じ構成の部材については、同じ番号を付して詳細な説明を省略する。

図３に示すように、互いに結合できる上下二層のケース４１、４２と、上ケース４１の上方に設置されている複数の透光可能なキー１と、上ケース４１の上部に配設されてキー１を下から支持固定しているシザーズ型フレーム４５（図４を参照する）と、上ケース４１の下方に敷設されている回路基板２２と、照明の発光源としての発光デバイス６１、６２と、回路基板２２の背面側に配置されている反射シート５とを備えている。即ち、本実施例では、回路基板が一層しか備わっていない。

図面をより詳しく参照すると、前記回路基板２２の配線パターン２２１中に複数の常開接点２２７が配置されている。この複数の常開接点２２７は、配線パターン２２１の他の機能と関わらないが、いずれか導通させられると、発光デバイス６１、６２を発光させ、且つこの発光状態を所定時間に保持することができるように配線構成されている。

なお、図４に示されているように、上ケース４１に複数の通孔４１１Ｂが形成されており、また、回路基板２２の面上に複数の中空突起３１が該面上から上へと通孔４１１Ｂを通過するように突出してそれぞれ複数のキー１の一つを下から保持している。いずれの中空突起３１の中空における天井３１１にも下へと突出して回路基板２２の上面にある常開接点２２７の一つに臨んでいる小突起３１０が形成してあると共に、小突起３１０に、接点３１２が形成してある。それにより、複数のキー１のいずれか中空突起３１の弾性に対抗しながら押圧されると、シザーズ型フレーム４５のシザーズ機構が変形することによって、接点３１２が中空突起３１と共に沈んで常開接点２２７を閉接点にさせて発光デバイス６１、６２を所定時間内に機能させることができる。この接点３１２と、接点２２７とが互いに合わせて本実施例のキースイッチになっている。

そして、この実施例のバックライト付きキーボードがコンピューターまたはノートパソコンなどの携帯型情報機器に連接されて使用されるとき、複数のキー１のいずれか押圧されると、キースイッチ（即ち、接点３１２と、常開接点２２７とからなっているもの）の作動により、発光デバイス６１、６２が一時的に導通させられて発光し、その時、回路基板２２が、導光板として機能するので、発光デバイス６１、６２の発光を複数の透光可能なキー１の背面へ案内してからそこに照明させ、キートップ１０上の表示を暗い状態でも明瞭に視認することができる。

本発明は、その精神及び必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なものであり、限定的なものではない。

本発明によるバックライト付きキーボードは、キーボードにいかにも欠かせない回路基板を導光板として利用しているので、前記従来例２のような導光板の占有容積を完全に節約することができ、時代流れの小型化に適うことができる。それに、従来の導光板を省いているので、生産コストを節約することもできる。

本発明の第１実施例の部分分解斜視図である。 本発明の第１実施例の部分断面構成図である。 本発明の第２実施例の部分分解斜視図である。 本発明の第２実施例の部分断面構成図である。

符号の説明

１ キー
３ 弾性パッド層
５ 反射シート
１１ 表面
１２ ステム
２１ 回路基板
２２ 回路基板
２３ 電気絶縁シート
３１ 中空突起
４１ 上ケース
４２ 下ケース
４５ シザーズ型フレーム
６１ 発光デバイス
６２ 発光デバイス
１１１ 表示部分
２１１ 配線パターン
２１２ 接点
２２１ 配線パターン
２２２ 接点
２２３ 縁部
２２４ 背面
２２５ 反射突起
２２７ 常開接点
２３１ 通孔
３１０ 小突起
３１１ 天井
３１２ 接点
４１１Ａ 突起
４１１Ｂ 通孔
４１２ 中空部

Claims (15)

1. その複数の透光可能なキーの背面から照明することによってキートップ上の表示を暗い状態でも明瞭に視認することができるバックライト付きキーボードであって、
   前記複数のキーの背面側に、
   照明の発光源としての発光デバイスと、
   前記複数のキーによってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置されると共に、導光手段として機能し、前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して照明することができるように配置構成されている回路基板と、
   を備えていることを特徴とするバックライト付きキーボード。
2. 前記回路基板は柔軟性を有していることを特徴とする請求項１に記載のバックライト付きキーボード。
3. 前記発光デバイスは、前記回路基板に組み込まれていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト付きキーボード。
4. 前記発光デバイスは、前記回路基板の縁部に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト付きキーボード。
5. 前記複数のキーのキートップは、いずれも、その表面において表示部分しか透光可能になっていないことを特徴とする請求項２に記載のバックライト付きキーボード。
6. 前記複数のキーによってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置される前記回路基板が上下二層あり、この上下二層の前記回路基板のうち、少なくとも前記キートップにより近い上層が、導光手段として機能し、前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して照明することができるように配置構成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト付きキーボード。
7. 前記複数のキーによってそれぞれ操作される複数のキースイッチが配置される前記回路基板が上下二層あり、この二層とも導光手段として機能して、合わせて前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して照明することができるように配置構成されていることを特徴とする請求項２に記載のバックライト付きキーボード。
8. 少なくとも１つの前記発光デバイスは、前記下層の回路基板に組み込まれていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト付きキーボード。
9. 少なくとも１つの前記発光デバイスは、前記下層の回路基板の縁部に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト付きキーボード。
10. 前記二層の回路基板の間に、導光手段としても機能し、前記二層の回路基板と合わせて前記発光デバイスの発光を前記複数のキーのそれぞれの背面に案内して照明することができるように配置構成されている電気絶縁シートが挟まれたことを特徴とする請求項７に記載のバックライト付きキーボード。
11. 前記下層の回路基板の背面側に反射シートが配置されていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト付きキーボード。
12. 前記下層の回路基板の背面に反射突起が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のバックライト付きキーボード。
13. 前記上下二層の回路基板に、それぞれの配線パターンに配置されていると共に、前記電気絶縁シートに形成された通孔内に互いに臨むように突出することによって前記複数のキーのいずれか押圧されると互いに接触し、該接触が所定時間に保持されるように構成されている接点があることを特徴とする請求項１０に記載のバックライト付きキーボード。
14. 前記導光手段として機能する前記回路基板は、透明性のポリカーボネートまたはポリエチレンからなったものであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のバックライト付きキーボード。
15. 前記発光デバイスは、発光ダイオード装置であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のバックライト付きキーボード。

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