JP4153931B2 - キーボードユニットおよびキーボードユニットを備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、キートップを有するキーボードユニットおよびキーボードユニットを備えた電子機器に関する。

従来、故障の原因が水没に起因することを確認できるようにした携帯電話機が知られている。この携帯電話機は、筐体と、筐体に収容された回路板と、筐体の切欠部から突出したキーと、水没を検知する水没ラベルと、を備えている。キーは、弾力のあるドーム形状のもので構成され、回路板に固定されている。キーと回路板との固定部分の間に、水没ラベルが配置されている。この水没ラベルには、水溶性インクが印刷されている。水没ラベルに水がかかると、水溶性インクが水没ラベルの表面に滲むため、携帯電話機が水没した事実が確認できる（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ポータブルコンピュータのような電子機器に搭載されるキーボードは、携帯電話機のキーとは異なる構成のキーを採用している。すなわち、電子機器のキーは、キートップと、キートップを昇降自在に支持する支持手段とを有している。キートップの押し下げにより、所望の情報をポータブルコンピュータに入力できる。
特開平１０−２５４３６０号公報

上記従来の携帯電話機に採用されている水没ラベルを電子機器に適用すると、キーボード内部あるいは筐体内部にまで相当量の水が浸入することで検知されることとなり、水が少量であったりした場合、検知できない場合もありえる。例えば電子機器、あるいはキーボードが故障した場合、故障原因が浸水によるものなのか否か判断が難しくなる。

本発明の目的は、容易に浸水を検知することができるキーボードと電子機器を得ることにある。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係るキーボードユニットは、ベースと、ベースの上面に設けられるとともにキートップを有する文字キー群および機能キー群と、を含むキーボード本体と、文字キー群および前記機能キー群のキートップの下方で、ベースの上面においてキートップの縁で囲まれる領域に設けられるとともに浸水を検知する検知手段と、を具備することを特徴とする。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、ディスプレイと、前記ディスプレイが取り付けられるとともに、キーボード支持部を有する筐体と、キーボード支持部に支持されたキーボードユニットと、を具備し、キーボードユニットは、ベースと、ベースの上面に設けられるとともにキートップを有する文字キー群および機能キー群と、を含むキーボード本体と、文字キー群および機能キー群のキートップの下方で、ベースの上面においてキートップの縁で囲まれる領域に設けられるとともに浸水を検知する検知手段と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、容易に浸水を検知することができるキーボードと電子機器を提供することができる。

以下に、図１から図８を参照して、本発明の電子機器の第１の実施形態について説明する。

図１に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、筐体１２、ディスプレイ１３、タッチパッド１４、およびキーボードユニット１５、を備えている。筐体１２は、上面にキーボード支持部２１を有している。図７に示すように、キーボード支持部２１は、筐体１２の上方に向かって開放するような凹部あるいは開口部であり、上記キーボードユニット１５を支持している。

図７に示すように、筐体１２の下面に、脚部２３が設けられている。脚部２３は、例えばポータブルコンピュータ１１を机の天板２２の上に置いたときに、天板２２に接触する。これにより、キーボードユニット１５は、手前が低くなる姿勢に傾斜しており、キーボードユニット１５の操作性が高められている。

図２および図３に示すように、キーボードユニット１５は、一般的なキー配列を有するもので構成されている。キーボードユニット１５は、キーボード本体２６、および検知手段２７を有している。

キーボード本体２６は、ベース３０と、複数の文字キーを有する文字キー群３１と、文字キーよりもキートップ４１の面積が大きい他のキーを複数有する機能キー群３２、を含んでいる。ベース３０は、筐体１２のキーボード支持部２１にきっちりと嵌まり込むような大きさを有する板状をなしている。図４に示すように、ベース３０は、金属製の補強板３３と、補強板３３の表面を被い柔軟性を有するカバー３４と、フィルム状の回路基板３５と、を備えている。ベース３０は、中央部Ｓがわずかに低くなるようにその周囲が反っている。このため、ベース３０をキーボード支持部２１に固定する際に、ベース３０の四隅をねじ止めしても、キーボード本体２６の中央部Ｓが盛り上がるのが防止される。

図２に示すように、文字キー群３１は、ベース３０の上面央部に設けられている。機能キー群３２は、ベース３０の上面で、文字キー群３１の周囲に設けられている。前記文字キー群３１は、「Ａ」から「Ｚ」までのアルファベットと、「１」から「０」までの数字とに個別に対応するキーを含んでいる。文字キー群３１には、例えば、「Ｂ」キー３１ｂ、「Ｈ」キー３１ｈ、「Ｇ」キー３１ｇがある。「Ｂ」キー３１ｂ、「Ｈ」キー３１ｈ、「Ｇ」キー３１ｇは、キーボード本体２６の中央部Ｓに設けられている。

機能キー群３２は、「スペース」キー３２ｐ、「Ｅｎｔｅｒ」キー３２ｅ、および「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓを含んでいる。「スペース」キー３２ｐは、キーボード本体２６の中央部Ｓで、手前の位置３８に設けられている。「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓは、「スペース」キー３２ｐを間に挟んでキーボード本体２６の幅方向に互いに振り分けられている。

図４に示すように、文字キー群３１および機能キー群３２の各キーは、扁平な台形状のキートップ４１と、キートップ４１を昇降自在に支持する支持機構４２とを有している。支持機構４２は、リンク部４３、リンク受け部４４、および弾性部材４５を含んでいる。リンク受け部４４は、例えば補強板３３に直接取り付けられている。リンク部４３は、リンク受け部４４とキートップ４１との間に伸縮可能に介在されて、キートップ４１を下から支えている。弾性部材４５は、キートップ４１を上側に弾性的に付勢している。ベース３０のカバー３４は、リンク受け部４４に対応する部分に方形の切り欠き３４ａを有している。

キートップ４１は、斜め下向きに延出する縁４１Ａを有している。ユーザが手でキートップ４１を押し下げると、キートップ４１は、図４に２点鎖線で示す押し下げ位置まで下降する。ユーザがキートップ４１から手を離すと、弾性部材４５によりキートップ４１が図４に実線で示す待機位置まで上昇する。

図２に示すように、文字キー群３１の各キーのキートップ４１は、正方形をなしている。「スペース」キー３２ｐのキートップ４１は、文字キー群３１の各キーの４倍から５倍長い幅寸法を有する長方形をなしている。「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓのキートップ４１は、文字キー群３１の各キーより２倍長い幅寸法を有する長方形をなしている。このため、これらのキーのキートップ４１は、文字キーのものよりも面積が大きくなっている。

図３に示すように、前記検知手段２７は、キーボード本体２６の手前の位置３８に配置されている。検知手段２７は、第１から第７の検知要素５１〜５７を有している。第１の検知要素５１は、例えば、左側の「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓのキートップ４１の下方に固定されている。第２から第５の検知要素５２〜５５は、例えば、「スペース」キー３２ｐのキートップ４１の下方に固定されている。第６の検知要素５６は、例えば、右側の「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓのキートップ４１の下方に固定されている。第７の検知要素５７は、例えば、「Ｈ」キー３１ｈのキートップ４１の下方に固定されている。

第１の検知要素５１と第６の検知要素５６とは、キーボード本体２６の周縁よりも中央部Ｓに寄せて配置している。さらに、検知手段２７の検知要素５１〜５６は、キーボードユニット１５の幅方向に互いに間隔を存して並んでいる。なお、第１から第６の検知要素５１〜５６の位置は、「スペース」キー３２ｐや「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓのキートップ４１の下方に限定されるものではなく、例えば「Ｅｎｔｅｒ」キー３２ｅのような、長方形のキーの下方であれば、どの位置でもよい。

検知手段２７の検知要素５１〜５７は、例えば表面に水溶性のインクを塗布したシートで構成されている。検知要素５１〜５７が液体に触れると、水溶性のインクがシート表面に滲んで各検知要素５１〜５７の外観が変化する。検知要素５１〜５７の外観の変化により浸漬の事実の有無を検知できる。なお、本実施形態において、検知手段２７の検知要素５１〜５７を上記シートで構成しているが、このシートの代わりに液体が検知できるセンサ等を用いてもよい。

図４および図５を参照して、検知手段２７と各キーとの位置関係について、第７の検知要素５７と「Ｈ」キー３１ｈを例に説明する。第７の検知要素５７は、カバー３４の上面に貼り付けられている。第７の検知要素５７は、キートップ４１の下方で、かつキートップ４１の縁４１Ａで囲まれる領域４６に設けられている。このため、上記のようにキートップ４１が下降した際にも、縁４１Ａと第７の検知要素５７とが干渉するのが防止されている。また、第７の検知要素５７は、キートップ４１の縁４１Ａで囲まれる領域４６のうち後方位置に設けられている。

同様に、第１から第６の検知要素５１〜５６も、キートップ４１の下方で、かつキートップ４１の縁４１Ａで囲まれる領域４６のカバー３４の上面に貼り付けられている。このため、キートップ４１の縁４１Ａと第１から第６の検知要素５１〜５６とが干渉するのが防止されている。図３、図４、図５に示すように、第２から第５の検知要素５２〜５５は、キートップ４１の縁４１Ａで囲まれる領域４６のうち後方位置に設けられている。さらに、第１の検知要素５１と第６の検知要素５６とは、キートップ４１の縁４１Ａで囲まれる領域４６のうち後方位置でかつ中央部Ｓの方向に寄せた位置に設けられている。なお、本実施形態では、第７の検知要素５７を「Ｈ」キー３１ｈのキートップ４１の下方に配置しているが、キーボードユニット１５の中央部Ｓに位置する「Ｂ」キー３１ｂや、「Ｇ」キー３１ｇ、および「スペース」キー３２ｐのキートップ４１の下方であってもよい。

ここで、図６を参照して、「Ｈ」キー３１ｈを例に、キーの詳細な構造について説明する。回路基板３５は、絶縁体で構成される基板本体３６と、基板本体３６に所定のパターンで配置された一対の配線３７とを備えている。弾性部材４５は、円柱形状の軸部４７と、軸部４７を支持する半球形状のドーム部４８とを有している。軸部４７の下端に、導電性の材料で構成される接続部４７ａが設けられている。

ユーザが指でキートップ４１を押し下げると、図６に２点鎖線で示すように、弾性部材４５が押しつぶされる。弾性部材４５の押しつぶしにより、接続部４７ａが両配線３７に接触し、通電状態になる。通電状態になると、「Ｈ」の文字情報が、ポータブルコンピュータ１１に入力される。

次に、図１、図７、および図８を参照して、キーボードユニット１５に例えば飲料のような液体をこぼしてしまった場合の検知手段２７の作用について説明する。

例えば、図１、図７中の符号Ａの位置からキーボードユニット１５の上に液体をこぼしたとする。この液体は、図８に示すように、ベース３０の傾きに従って、ベース３０上を奥から手前の位置３８の方向に向かって流れる。このとき、液体はキーボードユニット１５の左側に位置する第１の検知要素５１および第２の検知要素５２を変色させる。こうして、符号Ａの付近から浸水した事実を検知できる。

図１、図７中の符号Ｂの位置からキーボードユニット１５の上に液体をこぼしたとする。この場合、液体は、図８に示すように、ベース３０上を奥から手前の位置３８に向かって流れる。この液体は、キーボードユニット１５の中央に位置する第２から第５の検知要素５２〜５５および第７の検知要素５７を変色させる。このため、この部分一帯に浸水があった事実を検知できる。

同様に、図１、図７中の符号Ｃの位置からキーボードユニット１５の上に液体をこぼしたとする。液体は、図８に示すようにベース３０上を奥から手前の位置３８に向かって流れる。この液体は、キーボードユニット１５の右側に位置する第５の検知要素５５および第６の検知要素５６を変色させる。こうして、この部分の一帯に浸水した事実を検知できる。

さらに、図１中の符号Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかの位置に、液体が少量だけこぼれたとする。この場合には、上記のようにベース３０の中央部Ｓがわずかに低くなっているため、少量の液体が中央部Ｓに溜まる。このため、図３に示す第７の検知要素５７を変色させ、少量の浸水があったことを検知できる。

以上が、ポータブルコンピュータ１１の第１の実施形態である。第１の実施形態によれば、検知手段２７は、キートップ４１の下方で、かつキートップ４１の縁４１Ａで囲まれた領域４６に設けられる。このため、キーボードユニット１５に浸水があった事実を迅速に検知できる。また、キートップ４１の縁４１Ａと検知手段２７とが干渉するのを防止して、キーボードユニット１５の操作性を向上できる。しかも、キートップ４１から検知手段２７がはみ出すこともなく、キーボードユニット１５の美観を損なうことがない。

検知手段２７の第７の検知要素５７は、中央部Ｓに位置する「Ｈ」キーのキートップ４１の下方に設けられている。このため、浸水の液量が少量であり、ベース３０の中央部Ｓに液体が溜まってしまう場合でも、浸水の事実を検知できる。また、検知手段２７の検知要素５１〜５６は、キーボードユニット１５の幅方向に互いに間隔を存して並んでいる。そのため、キーボード本体２６のどの地点から浸水があった場合でも、浸水を検知できる。

検知手段２７の第１から第６の各検知要素５１〜５６は、文字キー群３１のキーよりもキートップ４１の面積が大きい「スペース」キー３２ｐや「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓのキートップ４１の下方に設けられている。これにより、検知手段２７が広い設置面積を要する場合にも、検知手段２７がキートップ４１の縁４１Ａからはみ出してしまうのを防止できる。さらに、検知手段２７の第１の検知要素５１および第６の検知要素５６は、キーボードユニット１５の周縁よりも中央部Ｓに寄せて配置している。このため、浸水した液体がベース３０の中央部Ｓに溜まることがあっても、浸水の事実を検知できる。キーボード本体２６は、手前方向に進むに従い下向きに傾斜しており、検知手段２７が、手前の位置３８にある「Ｓｈｉｆｔ」キー３２ｓや「スペース」キー３２ｐのキートップ４１の下方に設けられている。このため、浸水した液体をキーボード本体２６の手前方向に導いて、検知手段２７で確実に検知できる。

検知手段２７の第１から第７の各検知要素５１〜５７は、液体に接した時に外観が変化するシートで構成されている。このため、検知手段２７を簡易かつ安価に構成することができる。そして、上記のようにポータブルコンピュータ１１を構成すれば、故障原因をすばやく発見して、迅速に修理することができる。

本発明の電子機器の第２の実施形態について、図９を参照して説明する。第２の実施形態に係るポータブルコンピュータ１１において、ベース３０のカバー３４以外の構成は、第１の実施形態と同一である。このため、第１の実施形態と同一の部分については、共通の番号を付して説明を省略する。

第２の実施形態では、キーボード本体２６のカバー３４に、検知手段２７の取付け位置を示すマーク６１が付されている。マーク６１は、例えば方形に印刷されている。
第２の実施形態によれば、マーク６１を目印に、検知手段２７の検知要素５１〜５７を簡単に固定することができる。

本発明に係るキーボードユニットは、上記実施形態に示したポータブルコンピュータ用に限られず、例えばデスクトップパソコンのようなその他の電子機器に対しても実施可能である。さらに、検知手段２７は、キーボードユニット１５に設けるだけでなく、タッチパッド１４等の他の構造物や、回路板に設けるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態のポータブルコンピュータの斜視図。 図１に示す、ポータブルコンピュータに設けられるキーボードユニットの上面図。 図２に示すキーボードユニットの一部のキーを取り外した状態の上面図。 図２に示す「Ｈ」キーの断面図。 図２に示す「Ｈ」キーの一部を切欠いた上面図。 図４に示す「Ｈ」キーを拡大した断面図。 図１に示すポータブルコンピュータの一部を破断した側面図。 図７に示すポータブルコンピュータのキーボード周りを拡大した側面図。 本発明の第２の実施形態のキーボードユニットの上面図。

符号の説明

１１…ポータブルコンピュータ、１２…筐体、１５…キーボードユニット、２６…キーボード本体、２７…検知手段、３１…文字キー群、３１ｈ…「Ｈ」キー、３２…機能キー群、３２ｐ…「スペース」キー、３２ｓ…「Ｓｈｉｆｔ」キー、４１…キートップ、４１Ａ…縁、５１〜５７…第１から第７の検知要素、６１…マーク

Claims (16)

1. ベースと、前記ベースの上面に設けられるとともにキートップを有する文字キー群および機能キー群と、を含むキーボード本体と、
   前記文字キー群および前記機能キー群の前記キートップの下方で、前記ベースの上面において前記キートップの縁で囲まれる領域に設けられるとともに浸水を検知する検知手段と、
   を具備することを特徴とするキーボードユニット。
2. 前記検知手段は、前記ベースの中央部に配列された前記文字キー群および前記機能キー群の前記キートップの下方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のキーボードユニット。
3. 前記中央部に配列された前記文字キー群および前記機能キー群は、「スペース」キー、「Ｂ」キー、「Ｇ」キー、「Ｈ」キーのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載のキーボードユニット。
4. 前記検知手段は、前記キートップの下方であり、前記キートップの縁で囲まれる領域より内側に設けられることを特徴とする請求項３に記載のキーボードユニット。
5. 前記検知手段は、液体に触れた時に外観が変化するシートで構成されていることを特徴とする請求項４に記載のキーボードユニット。
6. 前記キーボード本体に、前記シートの取付け位置を示すマークが付されていることを特徴とする請求項５に記載のキーボードユニット。
7. 前記ベースは、金属製の補強板と、柔軟性を有したカバーと、前記補強板と前記カバーとの間に位置するフィルム状の回路基板とを有し、前記シートは前記カバーに貼り付けられることを特徴とする請求項６に記載のキーボードユニット。
8. 前記文字キー群は、「Ａ」キーから「Ｚ」キーまでのアルファベットに対応する文字キーを有することを特徴とする請求項１に記載のキーボードユニット。
9. ディスプレイと、
   前記ディスプレイが取り付けられるとともに、キーボード支持部を有する筐体と、
   前記キーボード支持部に支持されたキーボードユニットと、を具備し、
   前記キーボードユニットは、
   ベースと、前記ベースの上面に設けられるとともにキートップを有する文字キー群および機能キー群と、を含むキーボード本体と、
   前記文字キー群および前記機能キー群の前記キートップの下方で、前記ベースの上面において前記キートップの縁で囲まれる領域に設けられるとともに浸水を検知する検知手段と、
   を具備することを特徴とする電子機器。
10. 前記検知手段は、前記ベースの中央部に配列された前記文字キー群および前記機能キー群の前記キートップの下方に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
11. 前記中央部に配列された前記文字キー群および前記機能キー群は、「スペース」キー、「Ｂ」キー、「Ｇ」キー、「Ｈ」キーのいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。
12. 前記検知手段は、前記キートップの下方であり、前記キートップの縁で囲まれる領域より内側に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
13. 前記検知手段は、液体に触れた時に外観が変化するシートで構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
14. 前記キーボード本体に、前記シートの取付け位置を示すマークが付されていることを特徴とする請求項１３に記載の電子機器。
15. 前記ベースは、金属製の補強板と、柔軟性を有したカバーと、前記補強板と前記カバーとの間に位置するフィルム状の回路基板とを有し、前記シートは前記カバーに貼り付けられることを特徴とする請求項１４に記載の電子機器。
16. 前記文字キー群は、「Ａ」キーから「Ｚ」キーまでのアルファベットに対応する文字キーを有することを特徴とする請求項９に記載の電子機器。

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