(57)【要約】【課題】キートップの模様を把握したり、コストの削減や構成の簡素化を図ることができ、しかも、キートップの照光性の低下を招くことの少ないキーボードを提供する。【解決手段】形態保護プレート１に内蔵される押圧感知層２と、押圧感知層２上に配列されるラバー単キー１０と、ラバー単キー１０に支持される押圧操作用のキートップ２０と、ラバー単キー１０を露出させるフレーム３０と、フレーム３０に配設されてキートップ２０を昇降可能に支持する案内機構４０とを備える。押圧感知層２とフレーム３０の間に、複数のＬＥＤ５１からの光線を導光してキートップ２０方向に照射する光透過性のライトガイド層５０を介在し、キートップ２０に光透過性の模様を形成し、複数のＬＥＤ５１をライトガイド層５０の周面に対向させる。キートップ２０の数に応じてＬＥＤ５１を用意する必要がないので、ランニングコストの削減や構成の簡素化を図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キートップを押圧操作して押圧感知層の接点部に接点機能を発揮させるキーボードであって、
キートップを支持する弾性の押圧支持体と、押圧感知層に積層され、光源からの光線を導光してキートップ方向に照射する光透過性のライトガイド層とを含み、キートップに光透過性の模様を形成し、押圧支持体を押圧感知層とライトガイド層のいずれかに支持させ、光源をライトガイド層の周面に対向させるようにしたことを特徴とするキーボード。
【請求項２】
ライトガイド層に積層されて押圧支持体を露出させる表面保護層と、この表面保護層に取り付けられてキートップを昇降可能に支持する案内機構とを含んでなる請求項１記載のキーボード。
【請求項３】
ライトガイド層に、押圧支持体が嵌合する嵌合孔を穿孔し、この嵌合孔に嵌合した押圧支持体を押圧感知層に支持させた請求項１又は２記載のキーボード。
【請求項４】
押圧支持体に光透過性あるいは光反射性を付与した請求項１、２、又は３記載のキーボード。
【請求項５】
表面保護層と案内機構の少なくともいずれかに光透過性を付与した請求項２、３、又は４記載のキーボード。
【請求項６】
押圧感知層とライトガイド層との間に、光線を反射する反射層を介在した請求項１ないし５いずれかに記載のキーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理機器、医療機器、測定機器等の入力装置として使用されるキーボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のキーボードは、図示しないが、接点機能を有する接点層と、この接点層上に配列される複数のラバー単キーと、各ラバー単キーに支持される押圧操作用のキートップと、これら複数のラバー単キーやキートップを露出させるフレームとを備え、このフレームに、各キートップを昇降可能に支持する複数の案内機構が配設されており、情報処理機器、医療機器、測定機器の入力装置として使用される。
【０００３】
ところで、従来のキーボードは、明るい環境下では円滑に使用することができるものの、暗い環境下ではキートップを識別して使用することができず、入力作業に支障を来たすという問題がある。この問題を解消すべく、従来においては、（１）複数のキートップの周囲をＬＥＤにより照光する方法、（２）各キートップに光透過性を付与してその内部や下方にＬＥＤを配置し、各キートップをＬＥＤにより照光する方法が提案されている（特許文献１、２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐２８０８１０号公報
【特許文献２】特開２００８‐２７７２７７号公報
【特許文献３】特開２００８‐２３５０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、（１）の方法の場合には、キートップの輪郭を把握することができるものの、キートップの表面に印刷された文字や記号を把握することが難しいので、キートップを正確に打鍵することができない。また、（２）の方法の場合には、各キートップの内部や下方にＬＥＤを配置するので、キートップの数に応じてＬＥＤが増加（一般的には、１００個以上）し、ランニングコストの削減や構成の簡素化を図ることができないおそれがある。さらに、接点層の大部分に光透過性を付与し、この接点層の下方に、各キートップを照光するＬＥＤを配列する場合には、接点層の導電パターンが光線の障害物となり、キートップの照光性の低下を招くこととなる。
【０００６】
本発明は上記に鑑みなされたもので、キートップの模様を把握したり、コストの削減や構成の簡素化を図ることができ、しかも、キートップの照光性の低下を招くことの少ないキーボードを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては上記課題を解決するため、キートップを押圧操作して押圧感知層の接点部に接点機能を発揮させるものであって、
キートップを支持する弾性の押圧支持体と、押圧感知層に積層され、光源からの光線を導光してキートップ方向に照射する光透過性のライトガイド層とを含み、キートップに光透過性の模様を形成し、押圧支持体を押圧感知層とライトガイド層のいずれかに支持させ、光源をライトガイド層の周面に対向させるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
なお、ライトガイド層に積層されて押圧支持体を露出させる表面保護層と、この表面保護層に取り付けられてキートップを昇降可能に支持する案内機構とを含むことができる。
また、ライトガイド層に、押圧支持体が嵌合する嵌合孔を穿孔し、この嵌合孔に嵌合した押圧支持体を押圧感知層に支持させることができる。
【０００９】
また、押圧支持体に光透過性あるいは光反射性を付与することができる。
また、表面保護層と案内機構の少なくともいずれかに光透過性を付与することも可能である。
さらに、押圧感知層とライトガイド層との間に、光線を反射する反射層を介在することも可能である。
【００１０】
ここで、特許請求の範囲におけるキートップや光源は、単数複数の数を特に問うものではない。キートップの模様には、少なくとも文字、図形、記号、これらの組み合わせ等が含まれる。また、押圧支持体とライトガイド層とは、一体形成することができる。ライトガイド層は、エラストマー性を有することが好ましい。さらに、本発明に係るキーボードは、親指タイプ、米国配列タイプ、フルキーボードタイプ、テンキーレスキーボードタイプ、身体障害者用等を特に問うものではなく、少なくとも情報処理機器、医療機器、測定機器、ゲーム機器等の入力装置として使用することができる。
【００１１】
本発明によれば、暗い環境下でキーボードのキートップを識別して入力したい場合には、光源を発光させれば良い。すると、光源の光線は、ライトガイド層の周面から内部に入射して導光・伝送され、キートップに照射されてその光透過性の模様を照光する。このキートップの模様の照光により、キートップの模様を識別することができ、キートップを適切に選択して押圧操作することができる。この際、光源の光量を調整すれば、キートップに照射される光線の明るさを変更することができるので、使用者は周囲の状況に対応した照明状態を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、キートップの模様を把握したり、コストの削減や構成の簡素化を図ることができるという効果がある。また、キートップの照光性の低下を招くことが少ないという効果がある。
【００１３】
また、ライトガイド層に積層されて押圧支持体を露出させる表面保護層を備えれば、塵埃の堆積等に伴うライトガイド層の汚染を防ぐことができる。また、表面保護層に、キートップを昇降可能に支持する案内機構を取り付ければ、キートップの姿勢を適切に維持しつつストロークを安定させることができる。
【００１４】
また、ライトガイド層に、押圧支持体が嵌合する嵌合孔を穿孔し、この嵌合孔に嵌合した押圧支持体を押圧感知層に支持させれば、押圧支持体の位置ずれやガタツキ等を防ぐことができる。
また、押圧支持体に光透過性あるいは光反射性を付与すれば、キートップの模様に対する光線の照度等を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、表面保護層と案内機構の少なくともいずれかに光透過性を付与すれば、キートップの模様に対する光線のさらなる照度向上が期待できる。
さらに、押圧感知層とライトガイド層との間に、光線を反射する反射層を介在すれば、キートップの模様をより強く照光することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るキーボードの実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図２】本発明に係るキーボードの実施形態を模式的に示す平面説明図である。
【図３】本発明に係るキーボードの第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【図４】本発明に係るキーボードの第３の実施形態を模式的に示す断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態におけるキーボードは、図１や図２に示すように、形態保護プレート１に積層される押圧感知層２と、この押圧感知層２に並べて配置される複数のラバー単キー１０と、各ラバー単キー１０に支持される押圧操作用のキートップ２０と、これら複数のラバー単キー１０やキートップ２０を露出させるフレーム３０と、このフレーム３０に配設されて各キートップ２０を昇降可能に支持する複数の案内機構４０とを備え、押圧感知層２とフレーム３０との間に、複数のＬＥＤ５１からの光線を導光してキートップ２０を照光する光透過性のライトガイド層５０を介在するようにしている。
【００１８】
形態保護プレート１は、図１に示すように、所定の材料を使用して細長い平面矩形の板に形成され、表面に押圧感知層２が積層されており、裏面に図示しない複数の電子部品が実装される。このような形態保護プレート１は、筐体として変形し易い押圧感知層２の形状を保護し、電子部品の放熱機能を発揮する。
【００１９】
押圧感知層２は、図１に示すように、僅かな隙間を介して相対向する一対のメンブレンフィルム３を備え、この一対のメンブレンフィルム３の対向面周縁部には、隙間を形成するスペーサ４が接着され、形態保護プレート１上に積層接着されており、キートップ２０の押圧操作により変形して図示しない電子回路をＯＮ‐ＯＦＦするよう機能する。
【００２０】
一対のメンブレンフィルム３の間には、図示しない電子部品に接続される導電ライン５が銀ペーストを用いるスクリーン印刷等によりパターン形成され、この導電ライン５がＯＮ‐ＯＦＦする接点部として機能する。各メンブレンフィルム３は、ポリエチレンテレフタレート等の所定の樹脂を含む成形材料を使用して屈曲可能な細長い平面矩形に成形される。
【００２１】
各ラバー単キー１０は、同図に示すように、所定の樹脂を含む成形材料を使用して光透過性を有する弾性の断面略凸字形に成形され、ライトガイド層５０を貫通して押圧感知層２上に接着されており、押圧感知層２にキートップ２０の押圧力を伝達するよう機能する。このラバー単キー１０の成形材料としては、特に限定されるものではないが、例えば温度特性や耐久性に優れ、良好なクリック感を得られるシリコーンゴム等があげられる。
【００２２】
各キートップ２０は、図１や図２に示すように、所定の樹脂を含む成形材料を使用して中空の略角錐台形に成形され、表面に光透過性の模様２１がインサート成形等で抜き形成されており、ラバー単キー１０の細長い上端部に接着される。このキートップ２０の成形材料としては、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール等があげられる。キートップ２０の模様２１は、文字、図形、記号、これらの組み合わせ、あるいはこれらと色彩との組み合わせにより形成される。
【００２３】
フレーム３０は、図１に示すように、所定の樹脂を含む成形材料を使用して細長い平面矩形の板に形成され、複数の貫通口３１が配列して穿孔されるとともに、各貫通口３１からラバー単キー１０が露出しており、ライトガイド層５０を被覆保護する。このフレーム３０の成形材料は、特に限定されるものではないが、例えば光透過性のポリカーボネートやＡＢＳ樹脂等が該当する。フレーム３０の貫通口３１周面には、光量を調整可能なＬＥＤ５１の光線を拡散させる拡散部３２がエンボス加工等により選択的に形成される。
【００２４】
各案内機構４０は、同図に示すように、フレーム３０の貫通口３１の表面周縁部とキートップ２０の裏面との間に配設され、昇降してキートップ２０の上下方向のストロークを安定させる。この案内機構４０の成形材料は、特に限定されるものではないが、例えば光透過性のポリカーボネートやＡＢＳ樹脂等が該当する。案内機構４０は、例えば貫通口３１の表面周縁部とキートップ２０の裏面との間に揺動可能に軸架される略Ｖ字形の一対のリンク機構、あるいは貫通口３１の表面周縁部とキートップ２０の裏面周縁部との間に昇降可能に軸架されるパンタグラフ機構等により構成される。
【００２５】
ライトガイド層５０は、図１に示すように、所定の樹脂を含む成形材料を使用して細長い平面矩形の板に成形され、ＸＹ方向に位置する複数のＬＥＤ５１からの光線を導光してキートップ２０方向に照射する。このライトガイド層５０の成形材料は、特に限定されるものではないが、例えば光透過性に優れる透明のシリコーンゴムやポリカーボネート等があげられる。
【００２６】
ライトガイド層５０には、複数のラバー単キー１０の位置決め嵌合する嵌合孔５２がそれぞれ穿孔され、各嵌合孔５２に嵌合したラバー単キー１０の裏面が押圧感知層２上に接着支持される。ライトガイド層５０の表面には、光線を拡散させて面発光する光拡散透過模様５３がドット状のパターン印刷等により選択的に形成される。また、複数（例えば、２０個以下）のＬＥＤ５１は、スペース効率の観点からライトガイド層５０の周面の一部、換言すれば、前後左右に隙間をおいて対向する。
【００２７】
上記構成において、暗い環境下でキーボードのキートップ２０を識別して入力したい場合には、入力作業の前に複数のＬＥＤ５１を発光させれば良い。すると、各ＬＥＤ５１の光線（図１の矢印参照）は、ライトガイド層５０の周面から内部に入射して導光・伝送され、嵌合孔５２の周面や光拡散透過模様５３から上方のラバー単キー１０やキートップ２０に照射され、キートップ２０表面の模様２１を照光する。このキートップ２０の模様２１の照光により、キートップ２０の模様２１を正確に把握することができ、キートップ２０を正しく選択して打鍵することができる。
【００２８】
なお、複数のＬＥＤ５１の光量を適宜調整すれば、キートップ２０に照射される光線の明るさを容易に変更することができるので、使用者は周囲の状況に応じた照明環境を得ることができる。
【００２９】
上記構成によれば、キートップ２０表面の模様２１を把握することができ、キートップ２０を正確かつ容易に打鍵することができる。また、キートップ２０の数に応じてＬＥＤ５１を用意する必要が全くないので、ランニングコストの大幅な削減や構成の著しい簡素化を図ることができる。また、押圧感知層２の下方ではなく、押圧感知層２上にライトガイド層５０を積層するので、押圧感知層２の導電ライン５が光線の障害物となることがない。したがって、キートップ２０の照光性が低下するのを有効に抑制防止することができる。
【００３０】
また、押圧感知層２やライトガイド層５０をフレーム３０により被覆保護するので、塵埃の堆積や液体の付着に伴う押圧感知層２やライトガイド層５０の汚染を確実に防止することが可能になる。さらに、ライトガイド層５０の嵌合孔５２に嵌合したラバー単キー１０が押圧感知層２上に直接支持されるので、ライトガイド層５０が押圧感知層２とラバー単キー１０との間に介在してキートップ２０のクリック感に悪影響を及ぼすのを抑制することが可能になる。
【００３１】
次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、押圧感知層２とライトガイド層５０との間に、複数のＬＥＤ５１の光線を反射する反射層６０を介在して積層するようにしている。この反射層６０は、押圧感知層２の表面又はライトガイド層５０の裏面に、所定のインクがスクリーン印刷されたり、反射性のシートが貼着されることで形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、下方に照射されてきた光線を反射層６０により反射して上方のラバー単キー１０やキートップ２０を照明するので、光線の利用効率を向上させ、キートップ２０表面の模様２１をより強く照光することができるのは明らかである。
【００３３】
次に、図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、ライトガイド層５０に嵌合孔５２を穿孔することなく、ライトガイド層５０の表面に複数のラバー単キー１０をそれぞれ直接的に接着し、これらライトガイド層５０の表面と各ラバー単キー１０との対向面に、光線を拡散させる拡散部３２を粗く形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３４】
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、ライトガイド層５０の嵌合孔５２を省略するので、光線を連続して導光したり、ライトガイド層５０の製造の容易化が大いに期待できるのは明らかである。
【００３５】
なお、上記実施形態ではラバー単キー１０に光透過性を付与したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばラバー単キー１０の表面を金型の転写により鏡面加工したり、蒸着等により光反射性を付与して光ムラを防止するようにしても良い。また、ラバー単キー１０を弾性の断面略Ｃ字形等に形成しても良い。さらに、必要に応じ、フレーム３０や案内機構４０の一部に光透過性を付与しても良いし、フレーム３０や案内機構４０に光透過性を付与しなくても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１        形態保護プレート
２        押圧感知層
３        メンブレンフィルム
５        導電ライン
１０      ラバー単キー（押圧支持体）
２０      キートップ
２１      模様
３０      フレーム（表面保護層）
３１      貫通口
３２      拡散部
４０      案内機構
５０      ライトガイド層
５１      ＬＥＤ（光源）
５２      嵌合孔
５３      光拡散透過模様
６０      反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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