(57)【要約】【課題】  光源から発せられた光を操作部に与える照光装置を最少の部品数で薄型に構成できるようにする。【解決手段】  反射シート４に導光シート３が重ねられて照光装置３０が構成されている。導光シート３には、操作部の照光指示部に対向する乱反射部が形成されている。反射シート４の表面４ａには、それぞれの乱反射部に対向する反射塗膜が形成されている。反射シート４には、スペーサ層４４を介して光源８が固定され、前記表面４ａに、光源８に通電するための配線層４２ｇが形成されている。照光装置３０を２枚のシートで薄型に構成することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光層とその裏側に配置された反射層とを有し、前記導光層に、内部を伝わる光を表面から出射させる乱反射部が形成され、前記反射層の表面に反射面が形成された照光装置において、
前記反射層の表面に、前記導光層の入力面に対向する光源が固定され、前記反射層の表面に、前記光源に電力を供給する配線層が形成されていることを特徴とする照光装置。
【請求項２】
前記導光層が透光性の合成樹脂で形成された導光シートであり、前記反射層が透光性の合成樹脂で形成された反射シートである請求項１記載の照光装置。
【請求項３】
前記反射面が反射塗膜である請求項１または２記載の照光装置。
【請求項４】
前記導光層の複数箇所に前記乱反射部が形成されており、前記反射塗膜が、それぞれの前記乱反射部に対向する場所に部分的に形成されている請求項３記載の照光装置。
【請求項５】
前記配線層の上に前記乱反射部が位置しており、前記配線層の上に前記反射塗膜が形成されている請求項４記載の照光装置。
【請求項６】
前記配線層が絶縁層で覆われ、前記絶縁層の上に前記反射塗膜が形成されている請求項５記載の照光装置。
【請求項７】
前記反射層の表面にスペーサ層が設けられ、このスペーサ層の上に前記光源が固定されて、この光源が前記導光層の入力面に対向している請求項１ないし６のいずれかに記載の照光装置。
【請求項８】
前記反射層に引き出し片が一体に形成され、この引き出し片の先部がコネクタ部である請求項１ないし７のいずれかに記載の照光装置。
【請求項９】
照光指示部を有する複数の操作部と、操作部が表側から操作されたときに電気信号を変化させる動作部と、前記操作部の裏側に設けられた請求項１ないし８のいずれかに記載の照光装置とを有しており、乱反射部で反射された光が前記照光指示部に与えられることを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作部に設けられた照光指示部に照明光を与える照光装置および前記照光装置を使用した入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ用のキーボード装置、携帯機器やその他の電子機器、遠隔操作装置、自動車の操作部などに、押圧操作などを行う複数の入力装置と、この入力装置に照明光を与える照光装置とが設けられている。
【０００３】
特許文献１には、照光装置を備えたキーボード装置が開示されている。このキーボード装置は、キートップに対向する導光部材と、導光部材の裏側に配置された反射シートとを有している。光源であるＬＥＤはＦＰＣに支持されて、導光部材の端面に対向している。
【０００４】
特許文献２に記載されたキースイッチ装置は、導光機能を有するバックプレートがキートップに対向し、バックプレートの裏側に反射シートが配置され、さらにその裏側にＬＥＤシートが設けられている。ＬＥＤがＬＥＤシートに実装されており、反射シートに形成された孔からＬＥＤが突出して、バックプレートに形成された孔の内部に入り込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２６７２０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−８６９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１と特許文献２に記載されたものは、いずれもキートップに光を与える導光部材の裏側に反射シートが設けられ、さらに光源が実装されたＦＰＣやＬＥＤシートが、前記導光部材や反射シートとは別個に設けられている。そのため、部品点数が多くなる欠点がある。または、小型化や薄型化にも支障がある。
【０００７】
特許文献１に記載されたキーボード装置は、光源を実装したＦＰＣが、導光部材の端面よりも外側に配置されるので、ＦＰＣの支持構造が複雑になる。
【０００８】
特許文献２に記載されたキースイッチ装置は、反射シートにＬＥＤを突出させる孔が形成され、バックシートにもＬＥＤが入り込む孔が形成されているため、構造が複雑である。また反射シートの孔をＬＥＤの実装位置に位置合わせすることも必要であるので、組立作業も煩雑である。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、最少の部品点数で、照光指示部に効果的に照明光を与えることができる照光装置および前記照光装置を使用した入力装置を提供することを目的としている。
【００１０】
また本発明は、照光装置を薄型でユニット化して、入力装置に実装することが可能な照光装置および前記照光装置を使用した入力装置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】
【００１１】
本発明は、導光層とその裏側に配置された反射層とを有し、前記導光層に、内部を伝わる光を表面から出射させる乱反射部が形成され、前記反射層の表面に反射面が形成された照光装置において、
前記反射層の表面に、前記導光層の入力面に対向する光源が固定され、前記反射層の表面に、前記光源に電力を供給する配線層が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の照光装置は、反射層に光源が固定され且つ配線層が形成されているため、光源を支持して通電するＦＰＣなどの部品が不要になり、構造が簡単で薄型化が可能になる。
【００１３】
本発明は、前記導光層が透光性の合成樹脂で形成された導光シートであり、前記反射層が透光性の合成樹脂で形成された反射シートである。
【００１４】
上記構成では、導光シートと反射シートを２枚積層したものを、照光装置の薄型のユニットとして完成することができる。この薄型のユニットを入力装置に組み込むことで、入力装置の照光指示部への照光が可能になる。
【００１５】
本発明の照光装置は、例えば、前記反射面が反射塗膜である。
本発明は、前記導光層の複数箇所に前記乱反射部が形成されており、前記反射塗膜が、それぞれの前記乱反射部に対向する場所に部分的に形成されているものである。
【００１６】
反射塗膜を、乱反射部と対向する場所に部分的に形成することで、反射塗膜の形成面積を小さくでき、低コストで製造することが可能になる。
【００１７】
本発明は、前記配線層の上に前記乱反射部が位置しており、前記配線層の上に前記反射塗膜が形成されているものとして構成できる。あるいは、前記配線層が絶縁層で覆われ、前記絶縁層の上に前記反射塗膜が形成されているものとして構成できる。
【００１８】
上記構成により、配線層の引回し領域の上に乱反射部を配置することができ、反射層の面積を有効に利用することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記反射層の表面にスペーサ層が設けられ、このスペーサ層の上に前記光源が固定されて、この光源が前記導光層の入力面に対向しているものが好ましい。
【００２０】
上記のスペーサ層を設けることで、導光層を薄型に形成した場合にも、光源から発せられた光を導光層の端面などの入力面から効果的に入射させることが可能になる。
【００２１】
また、本発明は、前記反射層に引き出し片が一体に形成され、この引き出し片の先部がコネクタ部であるものとして構成できる。
【００２２】
反射層にコネクタ部が一体に形成されていると、入力装置のプラグに接続するためのフレキシブルケーブルなどの配線部材を別個に設けることが不要である。
【００２３】
本発明の入力装置は、照光指示部を有する複数の操作部と、操作部が表側から操作されたときに電気信号を変化させる動作部と、前記操作部の裏側に設けられた前記照光装置とを有しており、乱反射部で反射された光が前記照光指示部に与えられることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の照光装置は、光源と配線層を反射層の表面に配置することで、層の数を最少にでき、部品点数の削減と薄型化を実現できる。
【００２５】
また、配線層である配線シートと反射層である反射シートを重ねることで、薄型の照光ユニットを完成でき、この薄型の照光ユニットを入力装置に組み込むことによって、入力装置の照光指示部を照光することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態の入力装置の一部を示す断面図、
【図２】本発明の実施の形態の入力装置の操作部であるキートップの配置を示す平面図、
【図３】本発明の実施の形態の照光装置を構成する導光層の平面図、
【図４】本発明の実施の形態の照光装置を構成する反射層の平面図、
【図５】反射シートと導光シートとが重ねられた照光装置の構造を、図４のＶ−Ｖ線で示す位置で切断した部分断面図、
【図６】反射シートと導光シートとが重ねられた照光装置の構造を、図４のＶＩ−ＶＩ線で示す位置で切断した部分断面図、
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態の入力装置１は、ブック型またはラップトップ型あるいはディスクトップ型のパーソナルコンピュータなどに装備されるキーボード装置である。
【００２８】
図１に示すように、入力装置１は、シャーシ２を有している。シャーシ２は、パーソナルコンピュータの本体ケースの一部である底板、または前記底板の上に設置される金属板で構成されている。
【００２９】
図１に示すように、シャーシ２の上に照光装置３０が設けられている。照光装置３０は、導光層である導光シート３と、導光シート３とシャーシ２との間に設けられた反射シート４とを有している。導光シート３は、ポリカーボネートなどの透光性の合成樹脂で形成されたフィルムである。導光シート３と反射シート４は、キートップ１５と対向する面が表面であり、その逆側の面が裏面である。図４に示すように、反射シート４の表面４ａには、複数の光源８が固定されている。光源８は発光ダイオードである。
【００３０】
本明細書において、透光性とは、全光線透過率が９０％以上のいわゆる透明であることが好ましいが、全光線透過率がそれよりも低くても内部で光を伝搬する機能を有するものであればいわゆる半透明であってもよい。例えば、全光線透過率は４０％以上であればよい。
【００３１】
図１に示すように、照光装置３０の上にメンブレン積層体２０が設置されている。メンブレン積層体２０は、表側基材２１と裏側基材２２、および表側基材２１と裏側基材２２の間に設けられたスペーサ２３を有している。表側基材２１は、透光性で且つ可撓性であり、ＰＥＴなどの樹脂フィルムで形成されている。裏側基材２２は透光性である。裏側基材２２は可撓性である必要はないが、この実施の形態では、表側基材２１と同じＰＥＴフィルムで形成されて、メンブレン積層体２０が薄く構成されている。
【００３２】
スペーサ２３は、表側基材２１と裏側基材２２と同じＰＥＴフィルムで形成されている。ただし、スペーサ２３は、表側基材２１の裏面または裏側基材２２の表面に印刷された有機絶縁層などであってもよい。
【００３３】
図１に示すように、メンブレン積層体２０の上に支持板５が設けられている。支持板５は金属板で形成されており、一対の第１の支持片６ａと一対の第２の支持片６ｂが上向きに折り曲げられている。
【００３４】
図２に示すように、入力装置１に、複数の押圧操作部１０が配列して設けられている。図１は図２のＩ−Ｉ線の断面図である。図１に示すように、それぞれの押圧操作部１０は、キートップ１５と、キートップ１５を支持板５上で昇降自在に支持する支持機構とで構成されている。支持機構は、第１の可動支持部材１６と第２の可動支持部材１７とを有している。
【００３５】
第１の可動支持部材１６は、その一端１６ａが支持板５に折り曲げられた第１の支持片６ａに回動自在に支持され、他端１６ｂがキートップ１５の下部に回動自在で且つ図１の図示左右方向へスライド自在に支持されている。第２の可動支持部材１７は、一端１７ａがキートップ１５の下部に回動自在に支持され、他端１７ｂが支持板５に折り曲げられた第２の支持片６ｂに回動自在で且つ図示左右方向へスライド自在に支持されている。第１の可動支持部材１６と第２の可動支持部材１７は、その中央部どうしが回動自在に連結されており、第１の可動支持部材１６と第２の可動支持部材１７とでＸ型の支持リンクが構成されている。
【００３６】
図１に示すように、それぞれの押圧操作部１０では、メンブレン積層体２０の表側基材２１の表面とキートップ１５との間に弾性部材１８が設けられている。弾性部材１８は合成ゴムで形成されており、弾性部材１８によってそれぞれのキートップ１５がメンブレン積層体２０から離れるように上向きに付勢されている。弾性部材１８の下側の内部は空洞であり、この空洞内に下向きの押圧凸部１８ａが一体に形成されている。
【００３７】
図１に示すように、それぞれの押圧操作部１０では、メンブレン積層体２０に、前記押圧凸部１８ａと対向する動作部２５が設けられている。動作部２５では、スペーサ２３に円形空間２３ａが形成されている。円形空間２３ａの内部では、裏側基材２２の表面に固定電極が設けられ、表側基材２１の裏面に可動電極が形成されている。固定電極と可動電極は、カーボンを含む導電層、または、銀や銅などの低抵抗の金属材を含む導電層である。
【００３８】
キートップ１５が押されると、メンブレン積層体２０の動作部２５において、弾性部材１８の押圧凸部１８ａによって表側基材２１の一部が押され、表側基材２１に設けられた可動電極が裏側基材２２に設けられた固定電極と接触し、電気信号がＯＮに切り替えられる。
【００３９】
なお、可動電極と固定電極が、互いに抵抗値が相違する抵抗体で形成されており、キートップの押圧力を変化させると、可動電極と固定電極との接触面積が変化し、抵抗値が変化するものであってもよい。
【００４０】
図１に示すキートップ１５は、透光性の合成樹脂材料によって形成されている。キートップ１５の前面１５ｓには、白色の下地層とその上を覆う黒色または濃緑色などの表面層が形成されている。下地層と表面層は塗装やメッキなどで形成されている。
【００４１】
図２に示すように、キートップ１５の前面１５ｓの一部に照光指示部３１が設けられており、照光指示部３１では、表面層の一部がレーザ加工などで除去されて文字や記号の表示部が形成されている。図２に示すように、それぞれのキートップ１５ごとに、照光指示部３１の形成位置およびその表示内容が相違している。
【００４２】
図２に示すように、照光装置３０を構成する導光シート３は、その裏面の複数箇所に乱反射部３５が形成されている。それぞれの乱反射部３５は、複数のキートップ１５に形成された照光指示部３１の下側に対向している。
【００４３】
図２に示す複数のキートップ１５のひとつであるキートップ１５ａは、照光指示部３１に文字および記号を示す３個の表示部が形成されている。図３に示すように、その下に対向している乱反射部３５ａは、３つの円形領域３６に区分されており、円形領域３６が３個の表示部のそれぞれに対向している。図２に示すキートップ１５ｂの照光指示部３１には３つの円形領域３６が形成されている。図３に示すように、このキートップ１５ｂの下に位置する乱反射部３５ｂには、３つの円形領域３６が形成されており、それぞれの円形領域３６が、キートップ１５ｂの照光指示部３１のそれぞれの表示部に対向している。
【００４４】
導光シート３の裏面では、円形領域３６の内側に複数の細かな凹部３７が形成されている。凹部３７は、連続する直線または間欠的な線またはドットなどであり、導光シート３の裏面に乱反射機能を発揮できるように微細に形成されている。凹部３７は、例えばレーザ加工などで形成される。なお、円形領域３６とは複数の凹部３７が収められる領域が円形であることを意味しているだけであり、円形領域３６の輪郭に、凹部や凸部さらには印刷などが形成されているものではない。
【００４５】
図３に示すように、導光シート３の図示下側に向けられた縁部３０ａ，３０ｂに、複数の四角形の凹部３８が形成されている。反射シート４の表面４ａに実装された光源８が、前記凹部３８の内部に位置し、入力面である凹部３８の内端部３８ａに対向している。
【００４６】
図４に示すように、反射シート４の表面４ａすなわち導光シート３の裏面に対向する表面４ａに、複数の反射塗膜４１が設けられている。この反射塗膜４１が設けられた部分が反射面として機能している。反射塗膜４１は白色や金属色などの光の反射機能の高い色相で形成されている。この反射塗膜４１は、スクリーン印刷などで形成されている。
【００４７】
反射塗膜４１は、その上に位置する導光シート３に形成されたそれぞれの乱反射部３５に個別に対向できる形状に形成されている。複数の反射塗膜４１のうちの反射塗膜４１ａ，４１ｂは三角形であり、図３に示す乱反射部３５ａ，３５ｂの下に対向している。反射塗膜４１ａ，４１ｂは、乱反射部３５ａ，３５ｂのそれぞれを構成する３つの円形領域３６に対向できる面積を有している。図４に示す反射塗膜４１ｃは長円形状であり、図３に示す乱反射部３５ｃの下に対向して、乱反射部３５ｃを構成する２つの円形領域３６に対向できる面積を有している。図４に示す反射塗膜４１ｄは長方形であり、図３に示す乱反射部３５ｄの下に対向して、乱反射部３５ｄを構成する６つの円形領域３６に対向できる面積を有している。
【００４８】
光源８は、反射シート４の図示下側に向く縁部４０ａ，４０ｂの内側に固定されている。また、反射シート４の縁部４０ａ，４０ｂの内側の所定幅の範囲に配線層４２が形成されている。この配線層４２は、銀ペーストなどの低抵抗体のフィラーを含むインクなどの樹脂で形成されている。配線層４２はスクリーン印刷などで形成されている。
【００４９】
図４に示すように、配線層４２は、接地層４２ｇと複数の電力層４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，・・・とを有している。接地層４２ｇは、複数の光源８の全ての接地側端子に接続されている。電力層４２ａは、図４の図示右端に位置する光源８の電力供給側端子に接続されている。同様に電力層４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，・・・は、図４の右側から２番目以後のそれぞれの光源８の電力供給側端子に接続されている。光源８の各電極は、配線層４２に電気的に接続されている。電気的な接続手段は、半田付け、低温半田付け、導電性接着剤、金属クリップなどである。
【００５０】
図５と図６は、反射シート４と導光シート３とが積層されたものを、図４においてＶ−Ｖ線ならびにＶＩ−ＶＩ線で示す位置で切断した断面図である。この断面図に示すように、それぞれの配線層４２は、有機絶縁層などの絶縁層４３で覆われている。図５に示すように、反射シート４の表面４ａには、スペーサ層４４が形成されており、それぞれの光源８がスペーサ層４４の上に設置されている。導光シート３の一部が前記絶縁層４３の上に重ねられ、あるいは反射シート４の表面４ａに形成された他の層の上に重ねられると、導光シート３の入力面である内端面３８ａが反射シート４の表面４ａからやや離れる。しかし、光源８がスペーサ層４４の上に設置されていると、光源８から発せられる光が入力面である内端面３８ａから効率良く入射できる高さに設定される。
【００５１】
図４に示すように、配線層４２の引回し領域と重複する位置にいくつかの反射塗膜４１ａ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇが形成されている。図６に示すように、これら反射塗膜４１ａ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇは、配線層４２を覆う絶縁層４３のさらにその表面に印刷されている。反射塗膜４１ａ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇの上には、図３に示す導光シート３の乱反射部３５ａ，３５ｅ，３５ｆ，３５ｇが位置し、これら乱反射部３５ａ，３５ｅ，３５ｆ，３５ｇの上には、図２に示すキートップ１５ａ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇの照光指示部３１ａ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇが対向している。
【００５２】
上記のように、配線層４２の表面に絶縁層４３を介して反射塗膜４１ａ，４１ｅ，４１ｆ，４１ｇを印刷で形成することにより、その上に乱反射部と照光指示部を配置できる。すなわち配線層４２の引回し領域の上に照光指示部を有する操作部を配置することができ、配線層４２の引回しのためのスペースを余分に設けることが不要になる。
【００５３】
図４に示すように、反射シート４には、図示下側へ突出する引き出し片４５が一体に形成されている。引き出し片４５は、図３に示す導光シート３の図示下側に向く縁部３０ｂよりも突出している。この引き出し片４５には、前記接地層４２ｇやそれぞれの電力層４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，・・・に個別に導通する引き出し層４２ｈ，４２ｉが形成されている。そして、引き出し片４５の先端にコネクタ片４５ａが一体に形成され、このコネクタ片４５ａに、前記引き出し層４２ｈ，４２ｉに導通するランド部が形成されている。
【００５４】
この照光装置３０は、図５と図６に示すように、光源８が固定された反射シート４と導光シート３とが重ねられて部分的に接合されたものを、照光装置３０の薄型ユニットとして取り扱うことができる。照光装置３０の薄型のユニットは２枚のシートで構成されているため、最少の部品数で構成でき、且つ薄型に構成できる。この薄型ユニットをキーボード装置などの入力装置１に組み込み、前記コネクタ片４５ａを入力装置１に設けられたプラグに差し込むだけで、入力装置１に簡単に組み込むことができる。
【００５５】
入力装置１の照明が必要なときは、配線層４２から光源８に通電され、光源８が発光する。光源８から発せられた光は、導光シート３の内端部３８ａからシート内に入射する。導光シート３の内部を伝搬する照明光は、乱反射部３５の凹部３７によって乱反射され、反射された光の一部が、導光シート３の表面を透過して上方に放射される。導光シート３を出た光は、メンブレン積層体２０および支持板５の開口部などを通過して、キートップ１５の照光指示部３１に与えられ、照光指示部３１の文字や記号が明るく照らされる。
【００５６】
なお、導光シート３とキートップ１５の間のいずれかの層に、乱反射部３５で乱反射されて上方に放射される光の範囲を照光指示部３１の範囲に限定するための絞り穴を有する遮蔽シートなどが設けられていてもよい。また、導光シート３に穴が開口し、光源８がこの穴の内部に位置して、光が穴の内周端面から導光シート３に入射してもよい。
【００５７】
本発明の入力装置は、前記実施の形態のようなキーボード装置に限られず、携帯用機器などの各種電子機器の操作装置、遠隔操作装置、自動車に搭載された操作装置であってもよい。これら操作装置では、押圧操作部にキートップが設けられるではなく、通常の押釦や、金属が反転して表側基材２１を押圧するドーム型の押圧部が設けられる。
【符号の説明】
【００５８】
１  入力装置
２  シャーシ
３  導光層（導光シート）
５  支持板
６ａ  第１の支持片
６ｂ  第２の支持片
８  光源
１０  押圧操作部
１５  キートップ
１６  第１の可動支持部材
１７  第２の可動支持部材
１８  弾性部材
２０  メンブレン積層体
２５  動作部
３０  照光装置
３１  照光指示部
３５  乱反射部
３６  円形領域
３７  凹部
４１  反射塗膜
４２  配線層
４５  引き出し片
４５ａ  コネクタ片
【図１】
2012212549.tif 000003
【図２】
2012212549.tif 000004
【図３】
2012212549.tif 000005
【図４】
2012212549.tif 000006
【図５】
2012212549.tif 000007
【図６】
2012212549.tif 000008