JP2010244508A - 発光キーボード - Google Patents

Abstract

【課題】発光効果が高く製造コスト削減もできる発光キーボードの提供。
【解決手段】発光キーボードは、キーモジュールと、キーボードベースと、導光板と、光源と、第１反射シートを有する。キーモジュールは、キートップと、シザース部材と、弾性部材と、薄膜回路板を有する。キーボードベースは、キーモジュールのキートップをキーボードに固定するため、キーボードベースと一体的に形成したキー接続部を有する。導光板をキーモジュールの下方とキーボードベースの上方との間に設け、入光面と、入光面と交差する底表面と、入光面に対向する出光面を有し、キー接続部に対応する透光孔を持つ。光源を導光板の入光面側に設置し、光を入光面から導光板に入射し、出光面を介して導光板から射出する。第１反射シートを導光板の底表面の下方に設け、光を反射して導光板に入射する。第１反射シートには、キー接続部に対応する貫通孔を設け、前記透光孔にも対応する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光キーボードに関するものであり、特に、斬新の導光板を有している発光キーボードに関するものである。

近年において、発光キーボードはパソコン装置の新しい主流になりつつある。導光板及び光源の技術がパソコンキーボードに導入させるケースも増え続いており、ユーザーはこのようなキーボードによって、たとえ照明が暗い所でも簡単にキーボードを使用できるようになっている。従来の発光キーボードは、例えばキーボード部とバックライト装置とベースと導光板から構成されている。

たとえば、特許文献１においては、導光板を採用している発光キーボードが掲示されている。そして、特許文献１では、該発光キーボードの導光板及び光源はキーボードの底部に設置されている。

さらに、図１に示した特許文献２においては、単一のＥＬ（Electroluminescent）材質を運用している。該従来技術の発光キーボード１の概略構成にはキーボード部２１及びバックライト装置２５が含まれている。キーボード部２１はベース２３と回路板２４とを有している。回路板２４には弾性部材２６とキートップ２２及びシザース部材２７が設置されている。

米国特許第６８６０６１２号明細書 米国特許第６２８４９８８号明細書

しかし、従来の発光キーボードの積層構造は複雑であり、発光キーボードに用いられる導光板も多層の積層構造となっている。しかも、このような導光板は主にキーボードの底部に設置されており、照明しようとするキーとの間の距離が大きいため、光源から導光板に介して射出された光線が有効にキーボードの内部積層構造を透過してキーを照明することができない恐れもある。

特許文献１では、該発光キーボードの導光板及び光源はキーボードの底部に設置されているため、前記のように、光源からの光線は上方に設置されている多層の積層構造を透過しなければ、最上方に位置しているキーに到達できない。そのため、キーボードの全体の発光効率を低下させる恐れがあると共に、多層積層構造によるコスト上昇の問題もある。

さらに、図１に示した特許文献２においては、前記バックライト装置２５はＥＬであるため、全体の厚さが薄くなっているが、ＥＬを起動する時は比較的大きな電圧が必要であるため、寿命が短く、輝度が徐々に低下し、しかも回路構成は複雑である。さらに、電磁力がキーボードの薄膜回路板に影響を与える問題もある。

前記従来技術においての課題を解決するために、本発明の目的は、キーボードの発光効果を有効に増加させるとともに、光の利用率を大幅に向上でき、さらに製造コストを削減でき、斬新な導光板を有している発光キーボードを提供することである。

本発明の発光キーボードは、キーモジュールと、キーボードベースと、導光板と、光源と、第１反射シートとを有している。キーモジュールは、キートップと、シザース部材と、弾性部材と、薄膜回路板とを有している。キーボードベースは、前記キーモジュールを前記キーボードベースに固定するためのキー接続部を有し、該キー接続部は前記キートップに対応して前記キーボードベースと一体的に形成されている。導光板はキーモジュールの下方とキーボードベースの上方との間に設置されている。導光板は入光面と、入光面と交差する底表面と、入光面に対向する出光面とを有し、キー接続部に対応する透光孔が設置されている。光源は導光板の入光面の側に設置されている。光源は光を入光面から導光板に入射し、出光面に介して導光板から射出させる。第１反射シートは、導光板の底表面の下方に設けられており、光源から出力された光を反射し前記導光板に入射させる。第１反射シートには、キー接続部に対応する貫通孔が設置されている。それらの貫通孔は、前記透光孔にも対応している。導光板の透光孔は第１反射シートの貫通孔より大きくなっている。導光板に入射した光を透光孔により各種の光学現象を生じさせることによって、光を透光孔に介して導光板の上方のキーモジュールを有効に照射させる。本発明の発光キーボードの導光板１３の透光孔１３４の壁と該導光板の底表面１３２との間になす角度θＡは１０°≦θＡ≦１７０°となっており、また、より好ましいのは４５°≦θＡ≦９０°となっている。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記導光板の底表面には、該導光板に入射した光に反射及び屈折による集光作用をもたらす複数の集光パターン領域が設置されている。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記集光パターン領域は、集光粒子を印刷、プレスやサンドブラストにより前記導光板の底表面に形成する。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記導光板の少なくとも１つの側辺には、前記導光板のエージから射出する光を反射し導光板に戻すための反射材料が覆われている。それによって、光源の光は有効に利用される。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記導光板はプラスチック射出成型により形成されている。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記反射シートは白色の光沢面反射材質である。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記光源は前記導光板の底表面に対向して一定の距離を置きながら前記導光板下方の中央部に設置されている。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記キーボードベースは金属鏡面である。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記薄膜回路板は弾性柔軟層及び回路層を有している。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記薄膜回路板は、前記キー接続部とそれぞれ対応する開口を有しており、前記キー接続部はそれらの開口を貫通して前記薄膜回路板を前記キーボードベースに固定しており、前記導光板の出光面から射出された光はそれらの開口に介して前記キートップに向かって射出している。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記キー接続部は、前記反射シートの上部の前記貫通孔の一部、前記導光板上の前記透光孔の一部、及び前記薄膜回路板上の前記開口の一部に貫通することにより、反射シートと導光板及び薄膜回路板を接続している。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記シザース部材のそれぞれは前記キートップと前記弾性部材との間に設置されており、前記弾性部材は前記薄膜回路板に設置されており、前記シザース部材により、それぞれの対応するキートップは前記キーボードベースに対して上下移動でき、それぞれの前記キートップが押下された時、前記弾性部材のそれぞれが前記薄膜回路板と接触し、対応する信号を出力する。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記薄膜回路板の前記回路層は光透過性の材料により製造されている。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記薄膜回路板の前記回路層はプリント方式により前記導光板の上表面に形成されている。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記光源は発光ダイオードである。

本発明の１形態の発光キーボードによると、前記集光パターン領域は前記導光板の上表面に形成されている。

従来の発光キーボードの横方向断面図である。 本発明の実施例の斜視分解図である。 本発明の実施例による導光板を示し、（Ａ）はθＡ＝９０°の導光板の断面図、（Ｂ）は１０°＜θＡ＜９０°の導光板の断面図、（Ｃ）は９０°＜θＡ＜１７０°の導光板の断面図である。 本発明の実施例による発光キーボードの導光板の上面視図である。 本発明の実施例による発光キーボードの反射シートの上面視図である。 本発明の実施例による発光キーボードの導光板、反射シート及びキー底板の組合せ上面視図である。

本発明の上記目的、特徴及び利点が理解されやすいように、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。

図２は、本発明の発光キーボードの斜視分解図である。図２に示したように、本発明の１つの好適な実施例の発光キーボード１０は、キーモジュール１１と、キーボードベース１２と、導光板１３と、光源１４と、第１反射シート１５とを有している。キーモジュール１１は、キートップ１１１と、シザース部材１１２と、弾性部材１１３と、薄膜回路板１１４とを有している。キーボードベース１２は、キーモジュール１１をキーボードベース１２に固定するためのキー接続部１２１を有し、該キー接続部１２１は前記キートップ１１１に対応してキーボードベース１２と一体的に形成されている。導光板１３はキーモジュール１１の下方とキーボードベース１２の上方との間に設置されている。導光板１３は入光面１３１と、入光面１３１と交差する底表面１３２と、入光面１３１に対向する出光面１３３とを有し、キー接続部１２１に対応する透光孔１３４が設置されている。光源１４は、たとえば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）により構成されており、該光源１４は、導光板１３の入光面１３１の側に設置されている。光源１４は光を入光面１３１から導光板１３に入射し、出光面１３３に介して導光板１３から射出させる。そして、図２を参照し、第１反射シート１５は、該導光板１３の底表面１３２の下方に設けられており、光源１４から出力された光を反射し前記導光板１３に入射させる。図２及び図５に示したように、第１反射シート１４には、キー接続部１２１に対応する貫通孔１５１が設置されている。それらの貫通孔１５１は、前記透光孔１３４にも対応している。

導光板１３の透光孔１３４は第１反射シート１５の貫通孔１５１より大きくなっている。導光板１３に入射した光を透光孔１３４により各種の光学現象（反射、屈折、反転（retroflection ）あるいはこれらの組み合わせ）を生じさせることによって、光を透光孔１３４に介して導光板１３の上方のキーモジュールを有効に照射させる。

図３の（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施例による導光板の断面図である。本発明の発光キーボードの導光板１３の透光孔１３４の壁と該導光板の底表面１３２との間になす角度θＡは１０°≦θＡ≦１７０°となっており、また、より好ましいのは４５°≦θＡ≦９０°となっている。図３の（Ａ）はθＡ＝９０°の導光板１３の断面図、図３の（Ｂ）は１０°＜θＡ＜９０°の導光板１３の断面図、図３の（Ｃ）は９０°＜θＡ＜１７０°の導光板１３の断面図である。本発明の１つの実施例によると、導光板１３はプラスチック射出成型により形成されている。そのため、製造は簡単であり、全体の製造コストを低減できる。

図４は本発明の発光キーボードの導光板１３の上面視図である。導光板１３の底表面上１３２に、集光粒子を印刷、プレスやサンドブラストにより形成することによって、図４に示した複数の集光パターン領域１３５を構成できる。集光パターン領域の機能としては、導光板１３に入射した光に対して反射及び屈折の集光作用をもたらすことである。なお、集光パターン領域１３５を導光板１３の底表面と対向の上表面に形成することもできる。

導光板に入射した光は、出光面から射出するだけではなく、他の領域にも透過する。そのため、光源からの光を有効に利用するために、導光板の少なくとも１つの側辺から射出する光を該導光板１３に返すように、導光板１３の入光面と異なる少なくとも１つの側辺において反射性材質（図示せず）を覆うこともできる。

本発明の１形態によると、反射シートをプラスチック／ＰＶＣによる白色の反射性光沢面にすることができる。他の実施例によると、反射性光沢面を異なる色（たとえば緑、青など）を有するカラー光沢面にすることもできる。さらに他の実施例によると、反射シートを塗布、印刷や粘着によりキーボードベースと隣接する導光板の底表面に形成することもできる。それにより、１層の反射シートを省略できるため、発光キーボードの全体の厚さをさらに減少させることができる。

本発明の発光キーボードにおいて、ＬＥＤにより構成される光源１４は、図６に示したように該導光板の該入光面の側に設置できる以外、本発明の１形態によると、前記光源を構成する複数のＬＥＤを該導光板の底表面に対向して互いに一定の距離を置き該導光板の下方中央に設置することもできる。なお、ＬＥＤを光源として使うと、各種の色および配列に変化できると共に、多種の色を同時に表示することもできる。

薄膜回路板１１４は、弾性柔軟層及び回路層を有している。そして、薄膜回路板１１４は、キー連結部１２１とそれぞれ対応する開口１１５を有しており、前記キー連結部１２１はそれらの開口を貫通して薄膜回路板１１４をキーボードベース１２に固定しており、前記導光板１３の出光面１３３から射出された光はそれらの開口１１５に介してキートップ１１１に向かって射出している。詳しく説明すれば、図６に示した本発明の１形態の発光キーボードによる導光板、反射シート及びキーボードベースの組合せ上面視図において、キー連結部１２１は、反射シートの上部の貫通孔の一部、導光板上の透光孔の一部、及び薄膜回路板上の開口の一部に貫通することにより、反射シートと導光板及び薄膜回路板を接続している（図示せず）。光の反射をより有効にするため、本発明の発光キーボード１０のキーボードベース１２を金属鏡面にすることができる。

さらに図２を参照すると、シザース部材１１２は従来技術のシザース式構成であり、キートップ１１１と弾性部材１１３との間に設置されている。弾性部材１１３は薄膜回路板１１４の上に設置されている。シザース部材により、キートップはキーボードベースに対して上下移動でき、各キートップが下方に押される時、各対応の弾性部材は薄膜回路板と接触し、対応の信号を生成する。

薄膜回路板１１１の回路層は光透過性の材料により製造されている。なお、回路層をプリント方式により導光板の上表面に形成することもできる。

上記各実施例は本発明の原理および効果を説明するために例示されるものに過ぎず、本発明は上記実施例により限定されるものではない。本発明の技術領域を熟知している者が簡単に達成できる改良や変更は、言うまでもなく、本願の明細書に掲示の内容及び特許請求範囲の範囲内に含まれることとなる。従って、本発明の権利保護範囲は本明細書に掲示の特許請求範囲に従うべきである。

１…発光キーボード、１０…発光キーボード、１１…キーモジュール、１２…キーボードベース、１３…導光板、１４…光源、１５…第１反射シート、２１…キーボード部、２２…底板、２３…拡散板、２４：回路板２５…バックライト装置、２６…弾性部材、２７…シザース部材、１１１…キートップ、１１２…シザース部材、１１３…弾性部材、１１４…薄膜回路板、１２１…キー接続部、１３１…入光面、１３２…底表面、１３３…出光面、１３４…透光孔、１３５…集光パターン領域、１５１…貫通孔。

Claims (16)

1. キーモジュールと、キーボードベースと、導光板と、光源と、第１反射シートとを有する発光キーボードであって、
   前記キーモジュールは、キートップとシザース部材と弾性部材と薄膜回路板とを有し、
   前記キーボードベースは、前記キーモジュールを前記キーボードベースに固定するためのキー接続部を有し、該キー接続部は前記キートップに対応して前記キーボードベースと一体的に形成されており、
   前記導光板は、前記キーモジュールの下方と前記キーボードベースの上方との間に設置されていると共に、入光面と、前記入光面と交差する底表面と、前記入光面に対向する出光面とを有し、前記キー接続部に対応する透光孔が設置されており、
   前記光源は、前記導光板の前記入光面の側に設けられており、光を前記入光面に介して前記導光板に入射し、前記出光面に介して前記導光板から射出させ、
   前記第１反射シートは、前記導光板の前記底表面の下方に設けられており、前記光源から出力された光を反射し前記導光板に入射させ、該第１反射シートには、前記キー接続部及び前記透光孔に対応する貫通孔が設置されており、
   前記導光板の前記透光孔は前記反射シートの前記貫通孔より大きくなっており、前記導光板に入射された光を前記透光孔によって各種の光学現象を生じさせることにより、光を前記透光孔に介して前記導光板の上方の前記キーモジュールに有効に照射させる、
   前記導光板の前記透光孔の壁と前記導光板の底表面との間になす角度θＡは１０°≦θＡ≦１７０°となっており、また、より好ましいのは４５°≦θＡ≦９０°となっている、
   ことを特徴とする、発光キーボード。
2. 前記導光板の底表面には、該導光板に入射した光に反射及び屈折による集光作用をもたらす複数の集光パターン領域が設置されている、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
3. 前記集光パターン領域は、集光粒子を印刷、プレスやサンドブラストにより前記導光板の底表面に形成することにより形成されている、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の発光キーボード。
4. 前記導光板の前記入光面以外の少なくとも１つの側辺には、前記導光板のエージから射出する光を反射し導光板に戻すための反射材質が覆われている、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
5. 前記導光板はプラスチック射出成型により形成されている、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
6. 前記反射シートは白色の光沢面反射材質である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
7. 前記光源は前記導光板の底表面に対向して一定の距離を置きながら前記導光板下方の中央部に設置されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の発光キーボード。
8. 前記キーボードベースは金属鏡面である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
9. 前記薄膜回路板は弾性柔軟層及び回路層を有している、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
10. 前記薄膜回路板は、前記キー接続部とそれぞれ対応する開口を有しており、前記キー接続部はそれらの開口を貫通して前記薄膜回路板を前記キーボードベースに固定しており、前記導光板の出光面から射出された光はそれらの開口に介して前記キートップに向かって射出している、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
11. 前記キー接続部は、前記反射シートの上部の前記貫通孔の一部、前記導光板上の前記透光孔の一部、及び前記薄膜回路板上の前記開口の一部に貫通することにより、反射シートと導光板及び薄膜回路板を接続している、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
12. 前記シザース部材のそれぞれは前記キートップと前記弾性部材との間に設置されており、前記弾性部材は前記薄膜回路板に設置されており、前記シザース部材により、それぞれの対応するキートップは前記キーボードベースに対して上下移動でき、それぞれの前記キートップが押下された時、前記弾性部材のそれぞれが前記薄膜回路板と接触し、対応する信号を出力する、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
13. 前記薄膜回路板の前記回路層は光透過性の材料により製造されている、
    ことを特徴とする、請求項９に記載の発光キーボード。
14. 前記薄膜回路板の前記回路層はプリント方式により前記導光板の上表面に形成されている、
    ことを特徴とする、請求項９に記載の発光キーボード。
15. 前記光源は発光ダイオードである、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の発光キーボード。
16. 前記集光パターン領域は前記導光板の上表面に形成されている、
    ことを特徴とする、請求項２に記載の発光キーボード。

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