JP2017157393A - キャップ型パターン発光装置及びキーボードユニット - Google Patents

Abstract

【課題】キーボードに用いるキートップのパターンのみを発光表示することができるキャップ型パターン発光装置及びこれを用いたキーボードユニットを提供すること。【解決手段】下方が凹部形状となり紫外光を透過する樹脂で形成されたキャップ１０と、キャップ１０の外表面に塗布され、吸収した紫外光のエネルギーを可視光に変換して発光する蓄光材で形成された蓄光膜１１と、蓄光膜１１の表面を覆いキャップ１０の上面に対応する蓄光膜１１の表面に所定パターンの切り抜き１２ａが形成された黒色材のパターン膜１２と、キャップ１０の凹部に向けて紫外光を発光する光源１４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、キーボードに用いるキートップのパターンのみを発光表示することができるキャップ型パターン発光装置及びこれを用いたキーボードユニットに関する。

従来から、文字や画像などを表示する液晶パネルのバックライトとして蓄光板を用いるものが知られている。例えば、特許文献１では、液晶表示パネルの表示面とは反対の面側に発光塗料によりなる塗布層が形成され、液晶表示パネルの照明を、この塗布層からの発光で行う液晶表示装置が記載されている。また、特許文献２には、液晶パネルの裏側に蓄光材を設け、蓄光材に対して紫外線を照射して蓄光材にエネルギーを蓄えさせ、該蓄光材をバックライトとして用いる液晶パネルのバックライト装置が記載されている。

特開平６−３４９７３号公報 特開２００９−７６４１３号公報

ところで、キーボードでは、各キーキャップのキートップに文字や記号等のパターンが個別に配置されている。このパターンの表示にキーボードバックライトを用いることができる。しかし、各キーキャップは操作用の可動部材であるため、キーキャップとキーキャップを支えるプレートとの間には隙間が生じており、さらに、各キーキャップ間にも隙間が生じているため、蓄光材をキーボードバックライトとして用いると、液晶パネルとは異なり、光漏れが生じてしまう。これにより、暗いときにキーボードバックライトを用いてキートップのパターンを発光表示させる場合、光漏れによってパターンが見づらくなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キ ーボードに用いるキートップのパターンのみを発光表示することができるキャップ型パターン発光装置及びこれを用いたキーボードユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるキャップ型パターン発光装置は、下方が凹部形状となり紫外光を透過する樹脂で形成されたキャップと、前記キャップの外表面に塗布され、吸収した紫外光のエネルギーを可視光に変換して発光する蓄光材で形成された蓄光膜と、前記蓄光膜の表面を覆い前記キャップの上面に対応する前記蓄光膜の表面に所定パターンの切り抜きが形成された黒色材のパターン膜と、前記キャップの凹部に向けて紫外光を発光する光源と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるキャップ型パターン発光装置は、上記の発明において、前記パターン膜の表面に透明の保護膜を形成したことを特徴とする。

また、本発明にかかるキャップ型パターン発光装置は、下方が凹部形状となり、可視光を透過する樹脂で形成されたキャップと、前記キャップの内表面を覆い、前記キャップの上面に対応する部分に所定パターンの切り欠きが形成された黒色材のパターン膜と、前記パターン膜の内表面に塗布され、吸収した紫外光のエネルギーを可視光に変換して発光する蓄光材で形成された蓄光膜と、前記キャップの凹部に向けて紫外光を発光する光源と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるキャップ型パターン発光装置は、上記の発明において、前記キャップは、キーボードに用いられる可動するキーキャップであることを特徴とする。

また、本発明にかかるキャップ型パターン発光装置は、上記の発明において、前記光源の発光を所定デューティで発光させる制御部を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるキャップ型パターン発光装置は、上記の発明において、前記キャップに前記蓄光膜の発光量を検出する光センサと、前記光センサが検出する発光量が所定値以下となった場合に前記光源を発光させる制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるキーボードユニットは、上記の発明のいずれか一つに記載のキャップ型パターン発光装置が配列されたことを特徴とする。

本発明によれば、光源から紫外光が漏れても可視光でないため光漏れとはならず、パターンのみを発光表示することができる。

図１は、本発明の実施の形態であるキャップ型パターン発光装置の構成の平面及び断面を示す図である。 図２は、明るい場所から暗い場所に移動した時の発光状態変化を説明する説明図である。 図３は、本発明の実施の形態の変形例１であるキャップ型パターン発光装置の構成を示す断面図である。 図４は、本発明の実施の形態の変形例２であるキャップ型パターン発光装置の構成を示す図である。 図５は、図４に示した制御部による発光制御処理手順を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施の形態の変形例３であるキャップ型パターン発光装置の構成を示す図である。 図７は、図６に示した制御部による発光制御処理手順を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態の変形例４であるキーボードユニットの外観構成を示す図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態であるキャップ型パターン発光装置１の構成の平面及び断面を示す図である。なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１に示すように、キャップ型パターン発光装置１は、下方が凹部形状となり紫外光を透過する樹脂で形成されたキャップ１０と、キャップ１０表面に塗布され、吸収した紫外光のエネルギーを可視光に変換して発光する蓄光材で形成された蓄光膜１１と、蓄光膜１１の表面を覆いキャップ１０の上面に対応する蓄光膜１１の表面に所定パターンの切り抜き１２ａが形成された黒色材のパターン膜１２と、切り抜き１２ａを含むパターン膜１２の表面を覆う透明の保護膜１３と、キャップ１０の凹部に向けて紫外光を発光する光源１４と、を有する。

なお、図１では、切り抜き１２ａとして文字パターン「Ａ」が切り抜かれている。切り抜き１２ａとして切り抜かれるパターンは、文字、記号、図形等の各種のパターンである。

蓄光膜１１を形成する蓄光材は、非発光時は白色で、発光時は青色や緑色に発光する。例えば、蓄光材は、硫化亜鉛（ＺｎＳ系）やアルミン酸ストロンチウム（ＳｒＡｌ_２Ｏ_４系）である。蓄光材は、上述したように、光源１４が発光する紫外光を吸収してエネルギーとして蓄積し、蓄積したエネルギーを可視光に変換して発光する。蓄光材は、紫外光をエネルギーとして蓄積している限り、発光し続ける。

蓄光膜１１の発光は、パターン膜の切り抜き１２ａのみを通過してキャップ１０の上面で切り抜き１２ａが示すパターンを発光表示する。

キャップ１０は、キーボード上に配列されるキーキャップであり、キートップの押下によって図１（ｂ）の図上、上下に可動する。このため、キャップ１０と光源１４との間には、キャップのストロークに対応した隙間Ｗが生じる。しかし、隙間Ｗから漏れる光は、光源１４からの紫外光がほとんどであり、この紫外光は可視光でないため、光漏れの発生を小さくすることができる。また、キャップ１０を紫外光のみを透過する樹脂とすることによって、蓄光膜１１の光出射は、切り抜き１２ａの開口のみとなる。これにより、さらに光漏れを小さくすることができる。

また、蓄光材は、点光源ではなく、面光源となるため、パターンの光ムラも抑えることができる。また、光源１４は、紫外線バックライトのような面光源とする必要もない。

なお、保護膜１３は、紫外線硬化型の透明樹脂塗料であり、耐摩耗、耐熱、耐薬品性を有する。

図２は、明るい場所から暗い場所に移動した時の発光状態変化を説明する説明図である。図２（ａ）に示すように、明るい場所では、光源１４は紫外光を発光せず、したがって、蓄光膜１１の発光に伴って切り抜き１２ａのパターンの発光は起こらない。ここで、蓄光膜１１は、非発光時は白色であり、パターン膜１２は黒色であるため、図２（ａ）の上段に示すように、矩形の黒色上に、蓄光膜の白色文字パターン「Ａ」が表示される。

その後、図２（ｂ）に示すように、暗い場所に移動すると、光源１４で紫外光を発光させ、蓄光膜１１にエネルギーを蓄積させて切り抜き１２ａから、例えば青色または緑色の可視光を発光する。そして、図２（ｃ）に示すように、蓄光膜１１がエネルギーを蓄積している限り、光源１４をオフして紫外光を発光しなくても、蓄光膜１１は発光し続ける。

したがって、光源１４と蓄光膜１１とを用いることによって、光源１４で消費する電力を抑えることができ、低消費電力化を図ることができる。

（変形例１）
上述した実施の形態では、キャップ１０の外側表面に、蓄光膜１１とパターン膜１２とを積層していたが、この変形例１では、図３に示すように、キャップ１０の内側表面に、蓄光膜１１とパターン膜１２とを積層している。この変形例１におけるキャップ１０は、可視光を透過する樹脂で形成されている。また、この変形例１では、キャップ１０が保護膜１３の機能を兼ね備える。

（変形例２）
この変形例２では、図４に示すように、光源１４の発光を所定デューティで行わせる制御部Ｃ１を有する。この所定デューティは、蓄光膜の蓄光材のエネルギー蓄積能力に応じて決定される。

ここで、図５を参照して、制御部Ｃ１による発光制御処理手順について説明する。まず、制御部Ｃ１は、外部から発光指示Ｓをオンとする信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。発光指示Ｓをオンとする信号が入力されていない場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）には、ステップＳ１０１の判断処理を繰り返し行う。一方、発光指示Ｓをオンとする信号が入力された場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、制御部Ｃ１は、所定デューティで光源１４を発光させる（ステップＳ１０２）。

その後、制御部Ｃ１は、外部から発光指示Ｓをオフとする信号が入力されたか否か判断する（ステップＳ１０３）。発光指示Ｓをオフとする信号が入力されていない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）には、ステップＳ１０２に移行して所定デューティでの発光を継続する。一方、発光指示Ｓをオフとする信号が入力された場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）には、光源１４の発光を停止して（ステップＳ１０４）、本処理を終了する。

（変形例３）
この変形例３では、図６に示すように、キャップ１０内に可視光の発光量を検出する光センサ２０を設け、光センサが検出する発光量が所定値以下となった場合に光源１４を発光させる制御部Ｃ２を有する。

ここで、図７を参照して、制御部Ｃ２による発光制御処理手順について説明する。まず、制御部Ｃ２は、外部から発光指示Ｓをオンとする信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ２０１）。発光指示Ｓをオンとする信号が入力されていない場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）には、ステップＳ２０１の判断処理を繰り返し行う。一方、発光指示Ｓをオンとする信号が入力された場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、制御部Ｃ２は、光源１４を発光させる（ステップＳ２０２）。

その後、制御部Ｃ２は、外部から発光指示Ｓをオフとする信号が入力されたか否か判断する（ステップＳ２０３）。発光指示Ｓをオフとする信号が入力されていない場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）には、さらに、制御部Ｃ２は、光センサ２０が検出する発光量が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。発光量が所定値以下である場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０２に移行して発光を継続し、発光量が所定値以下でない場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）には、光源１４の発光を停止させ（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０３に移行する。一方、発光指示Ｓをオフとする信号が入力された場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）には、光源１４の発光を停止して（ステップＳ２０６）、本処理を終了する。

（変形例４）
上述した実施の形態及び変形例１〜３は、キャップ型パターン発光装置１単体であったが、この変形例４では、図８に示すように、キャップ型パターン発光装置１を複数配置したキーボードユニット１００としている。この場合、光源１４は可視光を発光するので光漏れがないため、配列された複数のキャップ型パターン発光装置１の下面前面に、複数の光源１４に対応する１つの光源を配置してもよい。

なお、上述した変形例４に変形例２，３を適用する場合、制御部Ｃ１，Ｃ２は、キーボードユニット１００内に設けても良いし、キーボードユニット１００の外部に設けても良い。

１ キャップ型パターン発光装置
１０ キャップ
１１ 蓄光膜
１２ パターン膜
１３ 保護膜
１４ 光源
２０ 光センサ
１００ キーボードユニット
Ｃ１，Ｃ２ 制御部
Ｓ 発光指示
Ｗ 隙間

Claims (7)

1. 下方が凹部形状となり紫外光を透過する樹脂で形成されたキャップと、
   前記キャップの外表面に塗布され、吸収した紫外光のエネルギーを可視光に変換して発光する蓄光材で形成された蓄光膜と、
   前記蓄光膜の表面を覆い前記キャップの上面に対応する前記蓄光膜の表面に所定パターンの切り抜きが形成された黒色材のパターン膜と、
   前記キャップの凹部に向けて紫外光を発光する光源と、
   を備えたことを特徴とするキャップ型パターン発光装置。
2. 前記パターン膜の表面に透明の保護膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載のキャップ型パターン発光装置。
3. 下方が凹部形状となり、可視光を透過する樹脂で形成されたキャップと、
   前記キャップの内表面を覆い、前記キャップの上面に対応する部分に所定パターンの切り欠きが形成された黒色材のパターン膜と、
   前記パターン膜の内表面に塗布され、吸収した紫外光のエネルギーを可視光に変換して発光する蓄光材で形成された蓄光膜と、
   前記キャップの凹部に向けて紫外光を発光する光源と、
   を備えたことを特徴とするキャップ型パターン発光装置。
4. 前記キャップは、キーボードに用いられる可動するキーキャップであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のキャップ型パターン発光装置。
5. 前記光源の発光を所定デューティで発光させる制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のキャップ型パターン発光装置。
6. 前記キャップに前記蓄光膜の発光量を検出する光センサと、
   前記光センサが検出する発光量が所定値以下となった場合に前記光源を発光させる制御部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のキャップ型パターン発光装置。
7. 請求項４〜６のいずれか一つに記載のキャップ型パターン発光装置が配列されたことを特徴とするキーボードユニット。

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