キースイッチ装置およびキーボード
【課題】暗い環境下でのキートップの視認性を高めることができるキースイッチ装置を提供すること。
【解決手段】透明部分２１６を含むキートップ２１０と、キートップ２１０の透明部分２１６を裏側から照明するための光源２２０と、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持するリンク機構２３０と、キートップ２１０をホルダ２０２に対して上昇方向に付勢する弾性体２４０と、キートップ２１０の昇降動作に連動して開閉する接点２５０と備えるキースイッチ装置２００において、キートップ２１０と弾性体２４０との間に導光板２７２を備え、光源２２０は、導光板２７２の側方に設けられ、導光板２７２を介してキートップ２１０の透明部分２１６を照明する。
【解決手段】透明部分２１６を含むキートップ２１０と、キートップ２１０の透明部分２１６を裏側から照明するための光源２２０と、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持するリンク機構２３０と、キートップ２１０をホルダ２０２に対して上昇方向に付勢する弾性体２４０と、キートップ２１０の昇降動作に連動して開閉する接点２５０と備えるキースイッチ装置２００において、キートップ２１０と弾性体２４０との間に導光板２７２を備え、光源２２０は、導光板２７２の側方に設けられ、導光板２７２を介してキートップ２１０の透明部分２１６を照明する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチ装置に関し、特に情報入力装置であるキーボード用のキースイッチ装置に関する。また、本発明は、キースイッチ装置を複数備えるキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーボードは、コンピュータなどの電子機器に用いられる情報入力装置である。キーボードは、キースイッチ装置を複数配列して構成される。複数のキースイッチ装置は、それぞれ、独立に操作可能となっている。その操作信号は電子機器に出力され、電子機器は操作信号に応じて各種機能を実行する。
【０００３】
一般的に、キースイッチ装置は、キートップと、キートップをホルダに対して昇降可能に支持するリンク機構と、キートップをホルダに対して上昇方向に付勢する弾性体と、キートップの昇降動作に連動して開閉する接点と備える。キートップを弾性体の付勢力に抗して押下すると、弾性体が縮みながら接点を押すので、接点が閉じる。一方、キートップの押下を解除すると、弾性体の復元力によってキートップが初期位置に戻る。これに伴い、弾性体が接点を押さなくなるので、接点が開く。
【０００４】
ところで、リンク機構としては、所謂ギヤリンク式のもの（例えば、特許文献１参照）、所謂パンタグラフ式のもの（例えば、特許文献２参照）などがある。
【０００５】
ギヤリンク式のリンク機構は、例えば２つのＵ字状のリンクを側面視逆Ｖ字状または側面視Ｖ字状に組み合わせて構成される。各リンクは、中央部に設けた軸部でホルダまたはキートップに摺動可能に連結され、両端部に設けた軸部でキートップまたはホルダに回動可能に連結されている。２つのリンクは、両端部に設けた歯部で互いに回動可能に噛み合っている。
【０００６】
パンタグラフ式のリンク機構は、例えば２つのＨ字状のリンクを側面視Ｘ字状に組み合わせ、交点で互いに回動可能に連結して構成される。一のリンクは、上端部に設けた軸部でキートップに回動可能に連結され、下端部に設けた軸部でホルダに摺動可能に連結されている。他のリンクは、上端部に設けた軸部でキートップに摺動可能に連結され、下端部に設けた軸部でホルダに回転可能に連結されている。
【０００７】
図８は、従来のキースイッチ装置におけるキートップの外観斜視図であって、（Ａ）はキートップの表側の外観斜視図、（Ｂ）はキートップの裏側の外観斜視図である。図８に示すように、キートップ１０は、押下操作可能な板状部１２と、板状部１２の裏面（下面）に突き出ている筒状部１４とを備える。筒状部１４の内側において、板状部１２の裏面からは、リンクを連結する連結部１６、弾性体に接触する接触部１８が突き出ている。連結部１６や接触部１８は、板状部１２などと一体に樹脂成形される。このキートップ１０は、不透明な樹脂で形成される。
【０００８】
一方で、近年では、暗い環境下でのキートップの視認性を確保するため、キートップに透明部分を設け、透明部分を裏側から照明して光らせる技術が開発されている（例えば、特許文献３参照）。透明部分は、押下操作可能な板状部に設けられ、文字、図形、記号、数字などの形状を有している。この透明部分を照明する光源は、弾性体などを介して、キートップの透明部分を照明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３６２８号公報
【特許文献２】実開平５−６６８３２号公報
【特許文献３】特開２００９−９９３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のキースイッチ装置では、キートップの透明部分と光源との間の光路中に弾性体が設けられているので、弾性体の光透過率によっては、暗い環境下でのキートップの視認性が十分ではない場合がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、暗い環境下でのキートップの視認性を高めることができるキースイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を解決するため、本発明は、
透明部分を含むキートップと、該キートップの透明部分を裏側から照明するための光源と、該キートップをホルダに対して昇降可能に支持するリンク機構と、該キートップを前記ホルダに対して上昇方向に付勢する弾性体と、該キートップの昇降動作に連動して開閉する接点と備えるキースイッチ装置において、
前記キートップと前記弾性体との間に、導光板を備え、
前記光源は、前記導光板の側方に設けられ、前記導光板を介して前記キートップの透明部分を照明するキースイッチ装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、暗い環境下でのキートップの視認性を高めることができるキースイッチ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるキースイッチ装置を備えるキーボードの概略斜視図である。
【図２】キースイッチ装置２００の分解斜視図である。
【図３】キースイッチ装置２００の動作の説明図（１）である。
【図４】キースイッチ装置２００の動作の説明図（２）である。
【図５】接点２５０を含むメンブレンシート２６０の分解斜視図である。
【図６】導光板２７２および光反射層２７４の外観斜視図である。
【図７】図６の変形例の外観斜視図である。
【図８】従来のキースイッチ装置におけるキートップの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態によるキースイッチ装置を備えるキーボードの概略斜視図である。キーボード１００は、コンピュータなどの電子機器に用いられる情報入力装置である。キーボード１００は、キースイッチ装置２００を複数配列して構成される。複数のキースイッチ装置２００は、それぞれ独立に押下操作可能となっている。その操作信号は電子機器に出力され、電子機器は操作信号に応じて各種機能を実行する。
【００１８】
図２は、キースイッチ装置２００の分解斜視図である。キースイッチ装置２００は、透明部分２１６を含むキートップ２１０と、キートップ２１０の透明部分２１６を裏側から照明するための光源２２０とを備える。ここで、「透明」とは、半透明を含む。
【００１９】
また、キースイッチ装置２００は、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持するリンク機構２３０と、キートップ２１０をホルダ２０２に対して上昇方向に付勢する弾性体２４０と、キートップ２１０の昇降動作に連動して開閉する接点２５０（図３〜図４参照）と備える。
【００２０】
図３〜図４は、キースイッチ装置２００の動作の説明図である。図３は、キートップ２１０が押下されていないときの側面断面図である。図４は、キートップ２１０が押下されたときの側面断面図である。
【００２１】
キースイッチ装置２００は、詳しくは後述するが、図３に示す状態で、キートップ２１０を弾性体２４０の付勢力に抗して押下すると、弾性体２４０が縮みながら接点２５０を押す。そのため、接点２５０が閉じて、図４に示す状態となる。
【００２２】
一方、図４に示す状態で、キートップ２１０の押下を解除すると、弾性体２４０の復元力によってキートップ２１０が初期位置に戻る。これに伴い、弾性体２４０が接点２５０を押さなくなるので、接点２５０が開いて、図３に示す状態に戻る。
【００２３】
（キートップ）
キートップ２１０は、図２に示すように、押下操作可能な板状部２１２と、板状部２１２の裏面に突き出ている筒状部２１４とを備える。板状部２１２は、透明部分２１６と、不透明部分２１８とを含んでいる。一方、筒状部２１４には透明部分がない。
【００２４】
透明部分２１６は、文字、図形、記号、または数字など（以下、単に「文字など」という）の形状を有している。透明部分２１６の形状は、キートップ２１０毎に異なる形状であって良い。
【００２５】
透明部分２１６は、無色であっても良いし、着色されていても良い。
【００２６】
透明部分２１６の光透過率は、例えば光源２２０の出力などに応じて適宜設定される。
【００２７】
不透明部分２１８は、透明部分２１６を取り囲むように形成される。これによって、透明部分２１６を強調表示することができる。
【００２８】
キートップ２１０は、例えば、図３および図４に示すように、透明な基体２１７の表側に遮光膜２１９を成膜して形成される。基体２１７は、例えばＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）などの合成樹脂で形成される。遮光膜２１９は、例えば、基体２１７に黒色塗料などを印刷して形成される。遮光膜２１９によって遮光される部分が不透明部分２１８となり、遮光膜２１９のない部分が透明部分２１６となる。遮光膜２１９のパターン形成方法としては、例えば、（１）遮光膜２１９の一部をレーザ加工により除去する方法、（２）マスキングテープを利用して、基体２１７の所定領域にのみ遮光膜２１９を成膜する方法などがある。
【００２９】
キートップ２１０の形成方法は、特に制限はなく、上記の形成方法以外にも、例えば透明な樹脂と、不透明な樹脂との２色成形によって形成する方法がある。２色成形の順序に制限はなく、透明部分２１６を形成した後に不透明部分２１８を形成しても良いし、不透明部分２１８を形成した後に透明部分２１６を形成しても良い。
【００３０】
なお、本実施形態のキートップ２１０では、透明部分２１６が文字などの形状を有しているとしたが、透明部分２１６の代わりに、不透明部分２１８が文字などの形状を有しても良く、この場合、透明部分は不透明部分を取り囲むように形成される。
【００３１】
（光源）
光源２２０は、例えば図３および図４に示すように、キートップ２１０の透明部分２１６を裏側から照明して光らせるためのものである。これによって、暗い環境下でのキートップ２１０の視認性を確保することができる。
【００３２】
光源２２０は、面光源であって良い。光源２２０としては、特に限定されないが、例えばＬＥＤや有機ＥＬなどが用いられる。
【００３３】
光源２２０は、白色光を出射する光源であっても良いし、着色光を出射する光源であっても良い。
【００３４】
なお、光源２２０は、不図示のＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）に実装されて良く、ＣＰＵなどを含む制御装置による制御下で、オン状態とオフ状態とに切り換えられて良い。
【００３５】
（リンク機構）
リンク機構２３０は、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持する機構である。例えば、リンク機構２３０は、図２および図３に示すように、導光装置２７０（導光板２７２を含む）を介して、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持している。ホルダ２０２は、ベース２０４に固定されている。
【００３６】
リンク機構２３０は、一般的な構成であって良く、例えば図２に示すように、２つのＵ字状のリンク２３２、２３４を側面視Ｖ字状に組み合わせた所謂ギヤリンク式のものであって良い。各リンク２３２、２３４は、中央部に設けた軸部２３２ａ、２３４ａで、連結部材２８０を介して、導光装置２７０に摺動可能に連結されている。また、各リンク２３２、２３４は、両端部に設けた軸部２３２ｂ、２３４ｂで、ホルダ２０２に回動可能に連結されている。２つのリンク２３２、２３４は、両端部に設けた歯部２３２ｃ、２３４ｃで、互いに回動可能に噛み合わされている。
【００３７】
リンク機構２３０は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。リンク機構２３０は、例えば、ＰＯＭ（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）などの合成樹脂で形成される。
【００３８】
なお、リンク機構２３０は、その構成に制限はなく、例えば、２つのＵ字状のリンクを側面視逆Ｖ字状に組み合わせた所謂ギヤリンク式のものであっても良いし、あるいは、２つのＨ字状のリンクを側面視Ｘ字状に組み合わせた所謂パンタグラフ式のものであっても良い。
【００３９】
（弾性体）
弾性体２４０は、キートップ２１０をホルダ２０２に対して上昇方向に付勢する部材である。即ち、弾性体２４０は、キートップ２１０を押下位置から初期位置に向けて付勢する部材である。
【００４０】
弾性体２４０は、キートップ２１０と接点２５０との間に設けられ、キートップ２１０の昇降動作を接点２５０に伝達する。弾性体２４０は、キートップ２１０の昇降動作に連動して伸縮可能なものであって良く、例えば図２に示すようにカップ状のラバースプリングであって良い。
【００４１】
弾性体２４０は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。従って、弾性体２４０は、コイル状の金属バネであっても良い。
【００４２】
（接点）
接点２５０は、図３および図４に示すように、キートップ２１０の昇降動作に連動して開閉するものである。接点２５０は、例えばベース２０４に固定される絶縁性のメンブレンシート２６０に含まれている。
【００４３】
図５は、接点２５０を含むメンブレンシート２６０の分解斜視図である。図５に示すように、メンブレンシート２６０は、撓み変形可能な上部シート２６２、下部シート２６４、および、上部シート２６２と下部シート２６４との間に設けられるスペーサ２６６などによって構成されている。スペーサ２６６には、複数のキートップ２１０に対応して複数の貫通孔２６８が設けられている。貫通孔２６８内では、上部シート２６２側の可動接点２５２と、下部シート２６４側の固定接点２５４とが対向している。可動接点２５２と、固定接点２５４とが、接点２５０を構成する。
【００４４】
このメンブレンシート２６０では、図３に示す初期状態で、キートップ２１０が押下されると、弾性体２４０が縮みながら上部シート２６２を押して、上部シート２６２が貫通孔２６８内で撓み変形する。その結果、図４に示すように、可動接点２５２が固定接点２５４に接触して、接点２５０が閉じる。
【００４５】
一方、図４に示す押下状態で、キートップ２１０の押下が解除されると、弾性体２４０が復元し、上部シート２６２の撓み変形が解除される。その結果、図３に示すように、可動接点２５２が固定接点２５４から離間して、接点２５０が開く。
【００４６】
メンブレンシート２６０は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。メンブレンシート２６０は、例えばＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの合成樹脂で形成される。
【００４７】
また、可動接点２５２および固定接点２５４は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。可動接点２５２および固定接点２５４は、例えば導電性ポリマーなどで形成される。
【００４８】
（キースイッチ装置の詳細）
キースイッチ装置２００は、図３〜図４に示すように、キートップ２１０と弾性部材２４０との間に導光板２７２を備え、光源２２０は、導光板２７２の側方に設けられ、導光板２７２を介してキートップ２１０の透明部分２１６を照明する。
【００４９】
導光板２７２は、例えばアクリル板などで構成され、キートップ２１０の下部開口部２１５を塞ぐように構成されている。導光板２７２は、キートップ２１０と一体化され、キートップ２１０と共に昇降する。導光板２７２は、キートップ２１０に接触していても良いし、キートップ２１０から離間していても良い。
【００５０】
一方、光源２２０は、導光板２７２と一体化され、導光板２７２と共に昇降する。光源２２０は、導光板２７２に接触していても良いし、導光板２７２から離間していても良い。
【００５１】
光源２２０からの光は、導光板２７２の側面から入射して、導光板２７２の内部全体に広がる。その過程で、一部の光が、導光板２７２からキートップ２１０に向けて出射する。
【００５２】
光源２２０の周囲には、光の利用効率を高めるため、光源２２０を側面視で半円形に囲むように反射板２９０が設けられている。反射板２９０は、導光板２７２に対して固定され、導光板２７２と共に昇降する。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、キートップ２１０と弾性体２４０との間に導光板２７２を配置し、導光板２７２の側方に光源２２０を設けるので、光源２２０とキートップ２１０との間の光路中から弾性体２４０を外すことができる。従って、キートップ２１０の透明部分２１６の明るさを高めることができ、暗い環境下でのキートップ２１０の視認性を高めることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、キートップ２１０と光源２２０との間の光路中から、導光板２７２よりも下方にある部材（例えば、リンク機構２３０、弾性体２４０、接点２５０、メンブレンシート２６０など）が外れるので、これらの部材に使用可能な材料の選択範囲が広がる。そのため、キースイッチ装置２００の製造コストを削減することができる。
【００５５】
さらに、本実施形態によれば、キートップ２１０と弾性体２４０との間に導光板２７２を配置するので、キートップ２１０と弾性体２４０とが直接接触しない。そのため、図８に示す従来例の接触部１８を、キートップ２１０から除くことができ、キートップ２１０の透明部分２１６の明るさをより高めることができる。
【００５６】
さらにまた、本実施形態によれば、リンク機構２３０が、導光板２７２などを介して、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持するので、リンク機構２３０がキートップ２１０に直接連結されない。そのため、図８に示す従来例の連結部１６を、キートップ２１０から除くことができ、キートップ２１０の透明部分２１６の明るさをさらに高めることができる。
【００５７】
（その他の構成）
キースイッチ装置２００は、導光板２７２に、光反射層２７４、反射シート２７６、および拡散シート２７８などを加えて構成される導光装置２７０を備えている。導光板２７２、光反射層２７４、反射シート２７６、および拡散シート２７８は、一体に構成されている。この導光装置２７０は、キートップ２１０と一体化され、キートップ２１０と共に昇降する。
【００５８】
（光反射層）
光反射層２７４は、図６に示すように、導光板２７２の裏面２７３にパターン形成される。光反射層２７４は、導光板２７２の内部を全反射しながら通過する光の入射角を変化させて、導光板２７２からキートップ２１０に向けて光を出射させる。
【００５９】
光反射層２７４は、例えば、導光板２７２の裏面２７３に反射インクを印刷して形成される。反射インクは、例えばチタン（ＴｉＯ２）や硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）などの反射材を含んでおり、反射材の他に、有機バインダーを含んでも良い。
【００６０】
光反射層２７４は、図６に示すように、ドット状に形成されて良い。光反射層２７４は、キートップ２１０の透明部分２１６を集中的に照明するように、透明部分２１６に近い部位に密に形成されても良い。また、光反射層２７４は、キートップ２１０の板状部２１２を全体的に均等に照明するように、光源２２０から離れるほど密に形成されても良い。
【００６１】
なお、光反射層２７４のパターンに制限はなく、例えば、図７に示すように、光反射層２７４Ａは、渦巻き状に形成されても良い。
【００６２】
（反射シート）
反射シート２７６は、導光板２７２の裏面２７３（裏面２７３に光反射層２７４が設けられる場合、光反射層２７４上）に設けられ、導光板２７２からの光をキートップ２１０に向けて反射する。これによって、光の利用効率を高めることができる。
【００６３】
反射シート２７６としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やポリカーボネートなどの樹脂フィルムの内部に、複数の気泡を分散配置したシートなどが用いられる。
【００６４】
（拡散シート）
拡散シート２７８は、導光板２７２の表面（上面）に設けられ、導光板２７２からの光を拡散して透過する。これによって、導光板２７２からの光の正面輝度を高めることができる。
【００６５】
拡散シート２７８は、輝度ムラを抑える役割もある。この効果は、導光板２７２の裏面２７３に光反射層２７４が設けられている場合に顕著である。
【符号の説明】
【００６６】
１００ キーボード
２００ キースイッチ装置
２０２ ホルダ
２０４ ベース
２１０ キートップ
２１２ 板状部
２１４ 筒状部
２１５ 下部開口部
２１６ 透明部分
２１８ 不透明部分
２２０ 光源
２３０ リンク機構
２３２、２３４ リンク
２４０ 弾性体
２５０ 接点
２５２ 可動接点
２５４ 固定接点
２６０ メンブレンシート
２７０ 導光装置
２７２ 導光板
２７３ 裏面
２７４ 光反射層
２７６ 反射シート
２７８ 拡散シート
２８０ 連結部材
２９０ 反射板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キースイッチ装置に関し、特に情報入力装置であるキーボード用のキースイッチ装置に関する。また、本発明は、キースイッチ装置を複数備えるキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーボードは、コンピュータなどの電子機器に用いられる情報入力装置である。キーボードは、キースイッチ装置を複数配列して構成される。複数のキースイッチ装置は、それぞれ、独立に操作可能となっている。その操作信号は電子機器に出力され、電子機器は操作信号に応じて各種機能を実行する。
【０００３】
一般的に、キースイッチ装置は、キートップと、キートップをホルダに対して昇降可能に支持するリンク機構と、キートップをホルダに対して上昇方向に付勢する弾性体と、キートップの昇降動作に連動して開閉する接点と備える。キートップを弾性体の付勢力に抗して押下すると、弾性体が縮みながら接点を押すので、接点が閉じる。一方、キートップの押下を解除すると、弾性体の復元力によってキートップが初期位置に戻る。これに伴い、弾性体が接点を押さなくなるので、接点が開く。
【０００４】
ところで、リンク機構としては、所謂ギヤリンク式のもの（例えば、特許文献１参照）、所謂パンタグラフ式のもの（例えば、特許文献２参照）などがある。
【０００５】
ギヤリンク式のリンク機構は、例えば２つのＵ字状のリンクを側面視逆Ｖ字状または側面視Ｖ字状に組み合わせて構成される。各リンクは、中央部に設けた軸部でホルダまたはキートップに摺動可能に連結され、両端部に設けた軸部でキートップまたはホルダに回動可能に連結されている。２つのリンクは、両端部に設けた歯部で互いに回動可能に噛み合っている。
【０００６】
パンタグラフ式のリンク機構は、例えば２つのＨ字状のリンクを側面視Ｘ字状に組み合わせ、交点で互いに回動可能に連結して構成される。一のリンクは、上端部に設けた軸部でキートップに回動可能に連結され、下端部に設けた軸部でホルダに摺動可能に連結されている。他のリンクは、上端部に設けた軸部でキートップに摺動可能に連結され、下端部に設けた軸部でホルダに回転可能に連結されている。
【０００７】
図８は、従来のキースイッチ装置におけるキートップの外観斜視図であって、（Ａ）はキートップの表側の外観斜視図、（Ｂ）はキートップの裏側の外観斜視図である。図８に示すように、キートップ１０は、押下操作可能な板状部１２と、板状部１２の裏面（下面）に突き出ている筒状部１４とを備える。筒状部１４の内側において、板状部１２の裏面からは、リンクを連結する連結部１６、弾性体に接触する接触部１８が突き出ている。連結部１６や接触部１８は、板状部１２などと一体に樹脂成形される。このキートップ１０は、不透明な樹脂で形成される。
【０００８】
一方で、近年では、暗い環境下でのキートップの視認性を確保するため、キートップに透明部分を設け、透明部分を裏側から照明して光らせる技術が開発されている（例えば、特許文献３参照）。透明部分は、押下操作可能な板状部に設けられ、文字、図形、記号、数字などの形状を有している。この透明部分を照明する光源は、弾性体などを介して、キートップの透明部分を照明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３６２８号公報
【特許文献２】実開平５−６６８３２号公報
【特許文献３】特開２００９−９９３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のキースイッチ装置では、キートップの透明部分と光源との間の光路中に弾性体が設けられているので、弾性体の光透過率によっては、暗い環境下でのキートップの視認性が十分ではない場合がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、暗い環境下でのキートップの視認性を高めることができるキースイッチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を解決するため、本発明は、
透明部分を含むキートップと、該キートップの透明部分を裏側から照明するための光源と、該キートップをホルダに対して昇降可能に支持するリンク機構と、該キートップを前記ホルダに対して上昇方向に付勢する弾性体と、該キートップの昇降動作に連動して開閉する接点と備えるキースイッチ装置において、
前記キートップと前記弾性体との間に、導光板を備え、
前記光源は、前記導光板の側方に設けられ、前記導光板を介して前記キートップの透明部分を照明するキースイッチ装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、暗い環境下でのキートップの視認性を高めることができるキースイッチ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるキースイッチ装置を備えるキーボードの概略斜視図である。
【図２】キースイッチ装置２００の分解斜視図である。
【図３】キースイッチ装置２００の動作の説明図（１）である。
【図４】キースイッチ装置２００の動作の説明図（２）である。
【図５】接点２５０を含むメンブレンシート２６０の分解斜視図である。
【図６】導光板２７２および光反射層２７４の外観斜視図である。
【図７】図６の変形例の外観斜視図である。
【図８】従来のキースイッチ装置におけるキートップの外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
なお、本発明は、後述の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、後述の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態によるキースイッチ装置を備えるキーボードの概略斜視図である。キーボード１００は、コンピュータなどの電子機器に用いられる情報入力装置である。キーボード１００は、キースイッチ装置２００を複数配列して構成される。複数のキースイッチ装置２００は、それぞれ独立に押下操作可能となっている。その操作信号は電子機器に出力され、電子機器は操作信号に応じて各種機能を実行する。
【００１８】
図２は、キースイッチ装置２００の分解斜視図である。キースイッチ装置２００は、透明部分２１６を含むキートップ２１０と、キートップ２１０の透明部分２１６を裏側から照明するための光源２２０とを備える。ここで、「透明」とは、半透明を含む。
【００１９】
また、キースイッチ装置２００は、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持するリンク機構２３０と、キートップ２１０をホルダ２０２に対して上昇方向に付勢する弾性体２４０と、キートップ２１０の昇降動作に連動して開閉する接点２５０（図３〜図４参照）と備える。
【００２０】
図３〜図４は、キースイッチ装置２００の動作の説明図である。図３は、キートップ２１０が押下されていないときの側面断面図である。図４は、キートップ２１０が押下されたときの側面断面図である。
【００２１】
キースイッチ装置２００は、詳しくは後述するが、図３に示す状態で、キートップ２１０を弾性体２４０の付勢力に抗して押下すると、弾性体２４０が縮みながら接点２５０を押す。そのため、接点２５０が閉じて、図４に示す状態となる。
【００２２】
一方、図４に示す状態で、キートップ２１０の押下を解除すると、弾性体２４０の復元力によってキートップ２１０が初期位置に戻る。これに伴い、弾性体２４０が接点２５０を押さなくなるので、接点２５０が開いて、図３に示す状態に戻る。
【００２３】
（キートップ）
キートップ２１０は、図２に示すように、押下操作可能な板状部２１２と、板状部２１２の裏面に突き出ている筒状部２１４とを備える。板状部２１２は、透明部分２１６と、不透明部分２１８とを含んでいる。一方、筒状部２１４には透明部分がない。
【００２４】
透明部分２１６は、文字、図形、記号、または数字など（以下、単に「文字など」という）の形状を有している。透明部分２１６の形状は、キートップ２１０毎に異なる形状であって良い。
【００２５】
透明部分２１６は、無色であっても良いし、着色されていても良い。
【００２６】
透明部分２１６の光透過率は、例えば光源２２０の出力などに応じて適宜設定される。
【００２７】
不透明部分２１８は、透明部分２１６を取り囲むように形成される。これによって、透明部分２１６を強調表示することができる。
【００２８】
キートップ２１０は、例えば、図３および図４に示すように、透明な基体２１７の表側に遮光膜２１９を成膜して形成される。基体２１７は、例えばＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）などの合成樹脂で形成される。遮光膜２１９は、例えば、基体２１７に黒色塗料などを印刷して形成される。遮光膜２１９によって遮光される部分が不透明部分２１８となり、遮光膜２１９のない部分が透明部分２１６となる。遮光膜２１９のパターン形成方法としては、例えば、（１）遮光膜２１９の一部をレーザ加工により除去する方法、（２）マスキングテープを利用して、基体２１７の所定領域にのみ遮光膜２１９を成膜する方法などがある。
【００２９】
キートップ２１０の形成方法は、特に制限はなく、上記の形成方法以外にも、例えば透明な樹脂と、不透明な樹脂との２色成形によって形成する方法がある。２色成形の順序に制限はなく、透明部分２１６を形成した後に不透明部分２１８を形成しても良いし、不透明部分２１８を形成した後に透明部分２１６を形成しても良い。
【００３０】
なお、本実施形態のキートップ２１０では、透明部分２１６が文字などの形状を有しているとしたが、透明部分２１６の代わりに、不透明部分２１８が文字などの形状を有しても良く、この場合、透明部分は不透明部分を取り囲むように形成される。
【００３１】
（光源）
光源２２０は、例えば図３および図４に示すように、キートップ２１０の透明部分２１６を裏側から照明して光らせるためのものである。これによって、暗い環境下でのキートップ２１０の視認性を確保することができる。
【００３２】
光源２２０は、面光源であって良い。光源２２０としては、特に限定されないが、例えばＬＥＤや有機ＥＬなどが用いられる。
【００３３】
光源２２０は、白色光を出射する光源であっても良いし、着色光を出射する光源であっても良い。
【００３４】
なお、光源２２０は、不図示のＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）に実装されて良く、ＣＰＵなどを含む制御装置による制御下で、オン状態とオフ状態とに切り換えられて良い。
【００３５】
（リンク機構）
リンク機構２３０は、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持する機構である。例えば、リンク機構２３０は、図２および図３に示すように、導光装置２７０（導光板２７２を含む）を介して、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持している。ホルダ２０２は、ベース２０４に固定されている。
【００３６】
リンク機構２３０は、一般的な構成であって良く、例えば図２に示すように、２つのＵ字状のリンク２３２、２３４を側面視Ｖ字状に組み合わせた所謂ギヤリンク式のものであって良い。各リンク２３２、２３４は、中央部に設けた軸部２３２ａ、２３４ａで、連結部材２８０を介して、導光装置２７０に摺動可能に連結されている。また、各リンク２３２、２３４は、両端部に設けた軸部２３２ｂ、２３４ｂで、ホルダ２０２に回動可能に連結されている。２つのリンク２３２、２３４は、両端部に設けた歯部２３２ｃ、２３４ｃで、互いに回動可能に噛み合わされている。
【００３７】
リンク機構２３０は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。リンク機構２３０は、例えば、ＰＯＭ（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）などの合成樹脂で形成される。
【００３８】
なお、リンク機構２３０は、その構成に制限はなく、例えば、２つのＵ字状のリンクを側面視逆Ｖ字状に組み合わせた所謂ギヤリンク式のものであっても良いし、あるいは、２つのＨ字状のリンクを側面視Ｘ字状に組み合わせた所謂パンタグラフ式のものであっても良い。
【００３９】
（弾性体）
弾性体２４０は、キートップ２１０をホルダ２０２に対して上昇方向に付勢する部材である。即ち、弾性体２４０は、キートップ２１０を押下位置から初期位置に向けて付勢する部材である。
【００４０】
弾性体２４０は、キートップ２１０と接点２５０との間に設けられ、キートップ２１０の昇降動作を接点２５０に伝達する。弾性体２４０は、キートップ２１０の昇降動作に連動して伸縮可能なものであって良く、例えば図２に示すようにカップ状のラバースプリングであって良い。
【００４１】
弾性体２４０は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。従って、弾性体２４０は、コイル状の金属バネであっても良い。
【００４２】
（接点）
接点２５０は、図３および図４に示すように、キートップ２１０の昇降動作に連動して開閉するものである。接点２５０は、例えばベース２０４に固定される絶縁性のメンブレンシート２６０に含まれている。
【００４３】
図５は、接点２５０を含むメンブレンシート２６０の分解斜視図である。図５に示すように、メンブレンシート２６０は、撓み変形可能な上部シート２６２、下部シート２６４、および、上部シート２６２と下部シート２６４との間に設けられるスペーサ２６６などによって構成されている。スペーサ２６６には、複数のキートップ２１０に対応して複数の貫通孔２６８が設けられている。貫通孔２６８内では、上部シート２６２側の可動接点２５２と、下部シート２６４側の固定接点２５４とが対向している。可動接点２５２と、固定接点２５４とが、接点２５０を構成する。
【００４４】
このメンブレンシート２６０では、図３に示す初期状態で、キートップ２１０が押下されると、弾性体２４０が縮みながら上部シート２６２を押して、上部シート２６２が貫通孔２６８内で撓み変形する。その結果、図４に示すように、可動接点２５２が固定接点２５４に接触して、接点２５０が閉じる。
【００４５】
一方、図４に示す押下状態で、キートップ２１０の押下が解除されると、弾性体２４０が復元し、上部シート２６２の撓み変形が解除される。その結果、図３に示すように、可動接点２５２が固定接点２５４から離間して、接点２５０が開く。
【００４６】
メンブレンシート２６０は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。メンブレンシート２６０は、例えばＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの合成樹脂で形成される。
【００４７】
また、可動接点２５２および固定接点２５４は、従来と同様に透明な材料で形成しても良いが、不透明な材料で形成することも可能である。可動接点２５２および固定接点２５４は、例えば導電性ポリマーなどで形成される。
【００４８】
（キースイッチ装置の詳細）
キースイッチ装置２００は、図３〜図４に示すように、キートップ２１０と弾性部材２４０との間に導光板２７２を備え、光源２２０は、導光板２７２の側方に設けられ、導光板２７２を介してキートップ２１０の透明部分２１６を照明する。
【００４９】
導光板２７２は、例えばアクリル板などで構成され、キートップ２１０の下部開口部２１５を塞ぐように構成されている。導光板２７２は、キートップ２１０と一体化され、キートップ２１０と共に昇降する。導光板２７２は、キートップ２１０に接触していても良いし、キートップ２１０から離間していても良い。
【００５０】
一方、光源２２０は、導光板２７２と一体化され、導光板２７２と共に昇降する。光源２２０は、導光板２７２に接触していても良いし、導光板２７２から離間していても良い。
【００５１】
光源２２０からの光は、導光板２７２の側面から入射して、導光板２７２の内部全体に広がる。その過程で、一部の光が、導光板２７２からキートップ２１０に向けて出射する。
【００５２】
光源２２０の周囲には、光の利用効率を高めるため、光源２２０を側面視で半円形に囲むように反射板２９０が設けられている。反射板２９０は、導光板２７２に対して固定され、導光板２７２と共に昇降する。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、キートップ２１０と弾性体２４０との間に導光板２７２を配置し、導光板２７２の側方に光源２２０を設けるので、光源２２０とキートップ２１０との間の光路中から弾性体２４０を外すことができる。従って、キートップ２１０の透明部分２１６の明るさを高めることができ、暗い環境下でのキートップ２１０の視認性を高めることができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、キートップ２１０と光源２２０との間の光路中から、導光板２７２よりも下方にある部材（例えば、リンク機構２３０、弾性体２４０、接点２５０、メンブレンシート２６０など）が外れるので、これらの部材に使用可能な材料の選択範囲が広がる。そのため、キースイッチ装置２００の製造コストを削減することができる。
【００５５】
さらに、本実施形態によれば、キートップ２１０と弾性体２４０との間に導光板２７２を配置するので、キートップ２１０と弾性体２４０とが直接接触しない。そのため、図８に示す従来例の接触部１８を、キートップ２１０から除くことができ、キートップ２１０の透明部分２１６の明るさをより高めることができる。
【００５６】
さらにまた、本実施形態によれば、リンク機構２３０が、導光板２７２などを介して、キートップ２１０をホルダ２０２に対して昇降可能に支持するので、リンク機構２３０がキートップ２１０に直接連結されない。そのため、図８に示す従来例の連結部１６を、キートップ２１０から除くことができ、キートップ２１０の透明部分２１６の明るさをさらに高めることができる。
【００５７】
（その他の構成）
キースイッチ装置２００は、導光板２７２に、光反射層２７４、反射シート２７６、および拡散シート２７８などを加えて構成される導光装置２７０を備えている。導光板２７２、光反射層２７４、反射シート２７６、および拡散シート２７８は、一体に構成されている。この導光装置２７０は、キートップ２１０と一体化され、キートップ２１０と共に昇降する。
【００５８】
（光反射層）
光反射層２７４は、図６に示すように、導光板２７２の裏面２７３にパターン形成される。光反射層２７４は、導光板２７２の内部を全反射しながら通過する光の入射角を変化させて、導光板２７２からキートップ２１０に向けて光を出射させる。
【００５９】
光反射層２７４は、例えば、導光板２７２の裏面２７３に反射インクを印刷して形成される。反射インクは、例えばチタン（ＴｉＯ２）や硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）などの反射材を含んでおり、反射材の他に、有機バインダーを含んでも良い。
【００６０】
光反射層２７４は、図６に示すように、ドット状に形成されて良い。光反射層２７４は、キートップ２１０の透明部分２１６を集中的に照明するように、透明部分２１６に近い部位に密に形成されても良い。また、光反射層２７４は、キートップ２１０の板状部２１２を全体的に均等に照明するように、光源２２０から離れるほど密に形成されても良い。
【００６１】
なお、光反射層２７４のパターンに制限はなく、例えば、図７に示すように、光反射層２７４Ａは、渦巻き状に形成されても良い。
【００６２】
（反射シート）
反射シート２７６は、導光板２７２の裏面２７３（裏面２７３に光反射層２７４が設けられる場合、光反射層２７４上）に設けられ、導光板２７２からの光をキートップ２１０に向けて反射する。これによって、光の利用効率を高めることができる。
【００６３】
反射シート２７６としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やポリカーボネートなどの樹脂フィルムの内部に、複数の気泡を分散配置したシートなどが用いられる。
【００６４】
（拡散シート）
拡散シート２７８は、導光板２７２の表面（上面）に設けられ、導光板２７２からの光を拡散して透過する。これによって、導光板２７２からの光の正面輝度を高めることができる。
【００６５】
拡散シート２７８は、輝度ムラを抑える役割もある。この効果は、導光板２７２の裏面２７３に光反射層２７４が設けられている場合に顕著である。
【符号の説明】
【００６６】
１００ キーボード
２００ キースイッチ装置
２０２ ホルダ
２０４ ベース
２１０ キートップ
２１２ 板状部
２１４ 筒状部
２１５ 下部開口部
２１６ 透明部分
２１８ 不透明部分
２２０ 光源
２３０ リンク機構
２３２、２３４ リンク
２４０ 弾性体
２５０ 接点
２５２ 可動接点
２５４ 固定接点
２６０ メンブレンシート
２７０ 導光装置
２７２ 導光板
２７３ 裏面
２７４ 光反射層
２７６ 反射シート
２７８ 拡散シート
２８０ 連結部材
２９０ 反射板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明部分を含むキートップと、該キートップの透明部分を裏側から照明するための光源と、該キートップをホルダに対して昇降可能に支持するリンク機構と、該キートップを前記ホルダに対して上昇方向に付勢する弾性体と、該キートップの昇降動作に連動して開閉する接点と備えるキースイッチ装置において、
前記キートップと前記弾性体との間に、導光板を備え、
前記光源は、前記導光板の側方に設けられ、前記導光板を介して前記キートップの透明部分を照明するキースイッチ装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記導光板を介して、前記キートップを前記ホルダに対して昇降可能に支持する請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記導光板の裏面には、光反射層がパターン形成される請求項１または２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を複数配列して構成されるキーボード。
【請求項１】
透明部分を含むキートップと、該キートップの透明部分を裏側から照明するための光源と、該キートップをホルダに対して昇降可能に支持するリンク機構と、該キートップを前記ホルダに対して上昇方向に付勢する弾性体と、該キートップの昇降動作に連動して開閉する接点と備えるキースイッチ装置において、
前記キートップと前記弾性体との間に、導光板を備え、
前記光源は、前記導光板の側方に設けられ、前記導光板を介して前記キートップの透明部分を照明するキースイッチ装置。
【請求項２】
前記リンク機構は、前記導光板を介して、前記キートップを前記ホルダに対して昇降可能に支持する請求項１に記載のキースイッチ装置。
【請求項３】
前記導光板の裏面には、光反射層がパターン形成される請求項１または２に記載のキースイッチ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のキースイッチ装置を複数配列して構成されるキーボード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−４３７０５（Ｐ２０１２−４３７０５Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８５３６１（Ｐ２０１０−１８５３６１）
【出願日】平成２２年８月２０日（２０１０．８．２０）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２０日（２０１０．８．２０）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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