キーボード装置
【課題】キートップにおける照明の輝度の向上を図ることができるキーボード装置を提供する。
【解決手段】
キーボード装置１は、接点５１１，５２１を有するメンブレン基板５０と、接点５１１，５２１に対向する位置でキートップ１０をメンブレン基板５０に対して接近離反可能に保持する保持板２０と、光透過性を有し、キートップ１０に光を導く導光板４０、光透過性を有すると共に、キートップ１０をメンブレン基板５０から離反する方向に付勢するラバードーム３５と、を備えており、導光板４０は、メンブレン基板５０よりもキートップ１０側に配置されている。
【解決手段】
キーボード装置１は、接点５１１，５２１を有するメンブレン基板５０と、接点５１１，５２１に対向する位置でキートップ１０をメンブレン基板５０に対して接近離反可能に保持する保持板２０と、光透過性を有し、キートップ１０に光を導く導光板４０、光透過性を有すると共に、キートップ１０をメンブレン基板５０から離反する方向に付勢するラバードーム３５と、を備えており、導光板４０は、メンブレン基板５０よりもキートップ１０側に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パソコンやデスクトップ型パソコンに用いられる照明機能付きのキーボード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
暗闇でもキーを視認することができるキーボードとして、導光板を介してキートップに光を照射するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６０４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のキーボード装置では、導光板から拡散した光は、キートップを保持する基板やメンブレン基板を介してキートップへと導かれるため、キートップにおいて照明の輝度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、キートップにおける照明の輝度の向上を図ることができるキーボード装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、第１の接点が形成されていると共に、前記導光板が直接積層された第１のシートと、所定間隔を介して前記第１の接点に対向する第２の接点が形成された第２のシートと、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に積層されたスペーサと、を有する回路基板と、前記第1及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記回路基板に対して接近離反可能に保持する保持板と、光透過性を有し、前記キートップに光を導く導光板と、光透過性を有すると共に、前記キートップを前記回路基板から離反方向に付勢するラバードームと、を備えたキーボード装置であって、前記導光板は、前記保持板と前記回路基板との間であって前記回路基板よりも前記キートップ側に配置されていると共に、前記ラバードームよりも前記回路基板側に配置されていることを特徴とするキーボード装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のキーボード装置であって、前記第１のシートは、白色のポリエチレンテレフタレート又は白色のポリエチレンナフタレートから構成されていることを特徴とするキーボード装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のキーボード装置であって、前記導光板は、ウレタン系樹脂又はシリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のキーボード装置であって、前記ラバードームは、前記導光板に直接接合されていることを特徴とするキーボード装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載のキーボード装置であって、前記ラバードームの屈折率は、前記導光板の屈折率よりも相対的に高いことを特徴とするキーボード装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載のキーボード装置であって、前記ラバードームは、シリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６に記載のキーボード装置であって、前記ラバードームは、前記導光板の屈折率以上であり且つ前記ラバードームの屈折率以下の屈折率を有する接着剤によって前記導光板に接合されていることを特徴とするキーボード装置である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１〜７の何れかに記載のキーボード装置であって、前記保持板は、リンク機構を介して前記キートップを保持することを特徴とするキーボード装置である。
【００１４】
なお、前記導光板は、１０００［ＭＰａ］以下のヤング率を有する材料から構成されていてもよく、或いは、前記導光板は、３００［ＭＰａ］以下のヤング率を有する材料から構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、導光板を、保持板と回路基板との間であって回路基板よりもキートップ側に配置するので、キートップにおける照明の輝度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態におけるキーボード装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態におけるキートップを示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示すキートップを暗闇で照明した様子を示す平面図である。
【図４】図４は、図１のIV部を示す拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、試料１の輝度分布測定結果を示す写真である。
【図８】図８は、図７に示す輝度分布測定結果に設定したスポットを示す写真である。
【図９】図９は、試料２の輝度分布測定結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
<<第１実施形態>>
図１は本実施形態におけるキーボード装置の全体構成を示す断面図、図２及び図３は本実施形態におけるキートップを示す平面図、図４は図１のIV部を示す拡大断面図である。
【００１９】
本実施形態におけるキーボード装置１は、ノート型パソコン等に用いられるキーボードであり、図１に示すように、キートップ１０と、保持板２０と、ラバードームシート３０と、導光板４０と、メンブレン基板５０と、筐体６０と、を備えている。
【００２０】
キートップ１０は、図２に示すように、英語や日本語等の文字１２が付されたキー面１１を有しており、このキー面１１を入力者が指で押圧することで、その文字がノート型パソコンに入力される。なお、文字１２に代えて、数字、記号或いは図形等をキー面１１に付してもよい。
【００２１】
本実施形態では、キー面１１において、文字１２の部分が透明になっているのに対して、その他の部分が不透明となっている。このため、キートップ１０に下方から光を当てると文字１２の部分のみから光が透過するので、図３に示すように、暗闇においてキーを視認することが可能となっている。なお、文字１２の部分を不透明にし、キー面１１におけるその他の部分を透明にしてもよい。
【００２２】
キーボード装置１の上面にはこうしたキートップ１０が多数配列されている。それぞれのキートップ１０は、図４に示すように、リンク機構１５を介して昇降可能に保持板２０に保持されている。
【００２３】
リンク機構１５は、２つのアーム部材１６，１７から構成されるパンタグラフリンク機構である。この第１のアーム部材１６と第２のアーム部材１７とは、側面視においてＸ字状に交差している。
【００２４】
第１のアーム部材１６の上端は、キートップ１０の下面にスライド可能に連結されており、第１のアーム部材１６の下端は、保持板２０に回動可能に連結されている。一方、第２のアーム部材１７の上端は、キートップ１０の下面に回動可能に連結されており、第２のアーム部材１７の下端は、保持板２０にスライド可能に連結されている。
【００２５】
キートップ１０が押し下げられると、第１のアーム部材１６が、その下端を中心として回動して、その上端がキートップ１０の下面をスライドする。これと同時に、第２のアーム部材１７が、その上端を中心として回動して、その下端が保持板２０上をスライドする。
【００２６】
このようなリンク機構１５がキートップ１０と保持板２０との間に介在していることで、キートップ１０が同じ位置（メンブレン基板５０の接点５１１，５２１に対向する位置）を維持しながら昇降可能となっていると共に、キーボード装置１からのキートップ１０の脱落が防止されている。
【００２７】
なお、本発明におけるリンク機構には、上述のパンタグラフ式のリンク機構１５に限定されない。例えば、２つのアーム部材の端部にそれぞれ形成されたギアを相互に咬合させて当該アーム部材を逆Ｖ字状に組み合わせたギアリンク機構も含まれる。
【００２８】
保持板２０には、一つのキートップ１０に対して一対の突起２１，２２が設けられている。第１の突起２１は、リンク機構１５の第１のアーム部材１６の下端を回転可能に保持している。一方、第２の突起２２には、第１の突起２１に向かって開口し、保持板２０の平面方向に沿った深さを有する溝２２１が形成されており、この溝２２１内に第２のアーム部材１７の下端がスライド可能に挿入されている。
【００２９】
また、保持板２０において、第１の突起２１と第２の突起２２との間には、開口２３が形成されている。この開口２３からは、ラバードームシート３０のラバードーム３５がキートップ１０に向かって突出している。
【００３０】
この保持板２０はラバードームシート３０の上に積層されている。ラバードームシート３０は、シート本体３１とラバードーム３５とを有している。シート本体３１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）から構成されている。一方、ラバードーム３５は、例えば、透明なシリコーン系樹脂から構成されている。このラバードーム３５は、透明な接着剤を介して脚部３７でシート本体３１に接合されている。
【００３１】
また、ラバードーム３５は、下方に向かって突出する凸部３６を有している。一方、シート本体３１においてラバードーム３５の押圧部３６に対向する位置に開口３２が形成されており、キートップ１０の押圧時における接点５１１，５２１のオン荷重（接点５１１，５２１が接触して電気的にオンとなる荷重）の低減が図られている。
【００３２】
キートップ１０が押し下げされると、ラバードーム３５が押圧されて脚部３６が座屈変形することで、ラバードーム３５の凸部３６が、導光板４０を介して、メンブレン基板５０の接点５１１，５２１を押圧する。一方、キートップ１０の押圧が解除されると、脚部３７が弾性力によって初期形状を復元し、接点５１１，５２１が離反すると共に脚部３７の復元力によってキートップ１０が押し上げられる。
【００３３】
このラバードームシート３０は、導光板４０の上に積層されている。導光板４０は、発光ダイオード５４から入射される光を導光する透明なフィルムである。この導光板４０は、柔軟な材料から構成されていることが好ましい。具体的には１〜１０００［ＭＰａ］のヤング率を有する材料が好ましく、特に１〜３００［ＭＰａ］のヤング率を有する柔軟な材料がより好ましい。このようなヤング率を有する材料の具体例としては、例えばウレタン系樹脂（ヤング率：５〜３００［ＭＰａ］程度）やシリコーン系樹脂（ヤング率：１〜５［ＭＰａ］程度）等を例示することができる。
【００３４】
本実施形態では、ラバードーム３５とメンブレン基板５０との間に導光板４０が介在しているため、導光板をポリカーボネート（ヤング率：２０００〜３０００［ＭＰａ］程度）やアクリル系樹脂（ヤング率：３０００〜３５００［ＭＰａ］程度）で構成すると導光板が硬くなり、接点５１１，５２１をオンさせることができない場合がある。これに対し、導光板４０を上記の範囲のヤング率を有する柔軟な材料で構成することで、小さな荷重で接点５１１，５２１をオンさせることが可能となっている。なお、メンブレン基板５０のスペーサ５３に形成する開口５３１の内径やメンブレン基材の厚みによって、接点５１１，５２１のオン荷重の低減を図ってもよい。
【００３５】
導光板４０においてラバードーム３５に対応する箇所には、導光板４０内の光を外部に拡散するための拡散部４１が設けられている。この拡散部４１は、白色のインクを導光板４０の裏面にスクリーン印刷することで形成されている。この拡散部４１で光を拡散させることで、導光板４０から外部に光が拡散されて導光板４０が上方に向かって発光する。なお、導光板４０の表面をレーザ加工したり粗面化することによって拡散部４１を形成してもよい。また、拡散部４１を導光板４０の上面に形成してもよい。
【００３６】
この導光板４０は、メンブレン基板５０の上に積層されている。メンブレン基板５０は、上部シート５１と、下部シート５２と、スペーサ５３と、を有している。
【００３７】
上部シート５１は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレートや白色のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）などの可撓性を有する白色の樹脂製フィルムから構成されている。白色ＰＥＴや白色ＰＥＮは、ＰＥＴやＰＥＮに白色顔料を混合したり、ＰＥＴやＰＥＮ自体を発泡させることで得ることができる。
【００３８】
また、この上部シート５１の下面には第１の接点５１１が形成されている。この第１の接点５１１は、例えば銀ペーストを上部シート５１にスクリーン印刷することで形成されている。
【００３９】
導光板４０が直接積層される上部シート５１を白色とすることで、上部シート５１に反射板の機能を付与することができる。これにより、導光板４０とメンブレン基板５０との間に専用の反射板を積層する場合と比較して、キーボード装置１全体の薄型化を図ることができる。なお、上部シート５１や筐体６０の内側面に白色のインクを塗布することで、上部シート５１や筐体６０に反射板の機能を付与してもよい。
【００４０】
下部シート５２も、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等から構成されている。この下部シート５２の上面において第１の接点５１１に対向する位置には、第２の接点５２１が形成されている。この第２の接点５２１は、第１の接点５１１と同様に、例えば銀ペーストを下部シート５２にスクリーン印刷することで形成されている。なお、この下部シート５２は白色である必要はなく透明であってもよい。また、上部シート５１に反射板の機能を付与する代わりに、上部シート５１を透明にして、スペーサ５３に反射板の機能を付与してもよいし、上部シート５１とスペーサ５３を透明にして、下部シート５２に反射板の機能を付与しても良い。
【００４１】
スペーサ５３は、下部シート５２と同様の材料から構成されている。このスペーサ５３には、第１及び第２の接点５１１，５２１に対応する開口５３１が形成されている。なお、このスペーサ５３も、下部シート５２と同様に、白色である必要はなく透明であってもよい。
【００４２】
本実施形態では、上部シート５１と下部シート５２とがスペーサ５３を介して積層されており、第１の接点５１１と第２の接点５２１とが開口５３１を介して接近／離反可能に対向している。
【００４３】
キートップ１０が押し下げされると、ラバードーム３５の凸部３６が導光板４０を介してメンブレン基板５０の上部シート５１を押圧する。これにより、上部シート５１が変形するので、第１の接点５１１が第２の接点５２１と接触して接点５１１，５２１がオン状態となる。一方、キートップ１０の押圧が解除されると、上部シート５１は弾性力によって初期形状に復元し、接点５１１，５２１がオフ状態となる。
【００４４】
このメンブレン基板５０には、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）５４が実装されている。この発光ダイオード５４は、側方照射型のＬＥＤであり、図１に示すように、その照射面５４１が導光板４０の入射面４１に対向するようにメンブレン基板５０に実装されている。
【００４５】
この発光ダイオード５４が発光すると、発光ダイオード５４の照射面５４１から照射された光は、入射面４１を介して導光板４０内に進入し、当該導光板４０内を反射しながら伝播される。
【００４６】
そして、導光板４０において拡散部４１が形成された箇所で、導光板４０内の光が拡散部４１で拡散して上方に漏れる。導光板４０から上方に漏れた光は、ラバードーム３５を通過してキートップ１０の下面に到達する。この光は、キートップ１０において文字１２の部分のみを透過し、その他の部分は透過しないため、キーボード装置１を上方から見ると、文字１２の部分のみが光っている状態となる。このため、暗闇であってもキーを視認することができる。
【００４７】
本実施形態では、図１に示すように、下側から、メンブレン基板５０、導光板４０、ラバードームシート３０、及び保持板２０の順で積層し、これらを筐体６０の収容部６１内に収容している。そして、筐体６０の折り返し部６２に保持板２０の周縁が係合することで、ラバードームシート３０、導光板４０、及びメンブレン基板５０が、保持板２０と筐体６０との間に挟み込まれている。
【００４８】
このように、本実施形態では、導光板４０をメンブレン基板５０よりキートップ１０側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０を介さずにキートップ１０へと導くことができるので、キートップ１０における照明の輝度が向上する。
【００４９】
また、従来のキーボード装置では、保持板がメンブレン基板の下に積層され、保持板の突起が貫通するための貫通孔がメンブレン基板に形成されている。一方、導光板に貫通孔を形成すると光の漏洩の原因となるため、導光板は保持板よりも下に積層されている。これに対し、本実施形態では、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置して、保持板を導光板４０よりも上に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０における照明の輝度の更なる向上を図ることができる。
【００５０】
<<第２実施形態>>
図５は本発明の第２実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【００５１】
本実施形態では、ラバードームシートのシート本体を備えておらず、ラバードームが導光板に直接接合されている点で第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は、第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態におけるキーボード装置１Ｂについて第１実施形態と相違する点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、図５に示すように、ラバードーム３５は、透明な接着剤を介して脚部３７で導光板４０に直接接合されている。この接着剤は、導光板４０の屈折率以上であり且つラバードーム３５の屈折率以下の屈折率を有しており、具体的には、例えばシリコーン系樹脂やウレタン系樹脂から構成される接着剤を例示することができる。
【００５３】
ここで、導光板４０を構成するウレタン系樹脂は、１．４〜１．５程度の屈折率を有している。一方、ラバードーム３５を構成するシリコーン系樹脂は、４．０〜４．５程度の屈折率を有しており、導光板４０の屈折率よりもラバードーム３５の屈折率の方が高くなっている。
【００５４】
一般的に、屈折率の異なる部材が密着している場合には、光は屈折率が低い部材から屈折率の高い部材へと進む。また、屈折率の高い部材内の光は、屈折率の低い部材との密着面において全反射、屈折するため、当該高屈折率の部材内へと進んだ光が低屈折率の部材内に戻ってしまうことはない。そのため、本実施形態では、導光板４０内を伝播してきた光は、ラバードーム３５の脚部３７が接合されている箇所を介して、ラバードーム３５内へと積極的に進む。
【００５５】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０をメンブレン基板５０よりもキートップ１０側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０を介さずにキートップ１０へと導くことができるので、キートップ１０における照明の輝度が向上する。
【００５６】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０における照明の輝度の更なる向上を図ることができる。
【００５７】
さらに、上記のように、本実施形態では、拡散部４１による発光に加えて、屈折率の差を利用して導光板４０からラバードーム３５内に直接導光するので、キートップ１０における照明の輝度が更に向上させることができる。また、本実施形態では、第１実施形態で説明したラバードームシート３０のシート本体３１が不要となるので、キーボード装置１Ｂ全体の薄型化を図ることができる。
【００５８】
また、本実施形態ではラバードーム３５を導光板４０に接着剤によって直接接合し、この接着剤は、導光板４０の屈折率以上であり且つラバードーム３５の屈折率以下の屈折率を有しているので、導光板４０からラバードーム３５への進む光の進行を妨害することもない。
【００５９】
<<第３実施形態>>
図６は本発明の第３実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【００６０】
本実施形態では、キートップ及び保持板の構造が異なる点で、第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第３実施形態におけるキーボード装置１Ｃについて第１実施形態と相違する点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施形態におけるキーボード装置１Ｃは、デスクトップ型パソコンに用いられるキーボードである。
【００６２】
このキーボード装置１Ｃのキートップ１０Ｃの下面からは、当接リブ１３と係合リブ１４が下方に向かって突出している。当接リブ１３は、ラバードーム３５に当接している。一方、係合リブ１４は、保持板２０Ｃの台座６４に係合している。
【００６３】
なお、特に図示しないが、第１実施形態と同様に、本実施形態のキートップ１０Ｃのキー面１１にも文字１２が付されており、キー面１１における文字１２の部分が透明となっているのに対し、キー面１１におけるその他の部分が不透明となっている。
【００６４】
保持板２０Ｃには、第１及び第２の突起２１，２２に代えて、台座６４が形成されている。この台座６４の上部開口の周縁には、内側に向かって突出する突起６４１が形成されており、この突起６４１に係合リブ１４の係合爪１４１が係合している。
【００６５】
キートップ１０Ｃが押し下げられると、ラバードーム３５が変形し、凸部３６が導光板４０を介してメンブレン基板５０の接点５１１，５２１を押圧する。一方、キートップ１０Ｃの押圧が解除されると、ラバードーム３５が初期形状に復元してキートップ１０Ｃを押し上げる。この際、台座６４と係合リブ１４とが係合することで、キーボード装置１Ｃからのキートップ１０Ｃの脱落が防止されている。
【００６６】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０をメンブレン基板５０よりもキートップ１０Ｃ側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０を介さずにキートップ１０Ｃへと導くことができるので、キートップ１０Ｃにおける照明の輝度が向上する。
【００６７】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０Ｃにおける照明の輝度の更なる向上を図ることができる。
【００６８】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６９】
例えば、第３実施形態におけるキーボード装置１Ｃにおいて、第２実施形態で説明したように、透明なシリコーン系樹脂からなる接着剤を用いて、ラバードームを導光板に直接接合してもよい。
【００７０】
なお、本実施形態におけるメンブレン基板が本発明における回路基板の一例に相当し、本実施形態における上部シートが本発明における第１のシートの一例に相当し、本実施形態における下部シートが本発明における第２のシートの一例に相当し、本実施形態におけるラバードームが本発明における付勢部材の一例に相当する。
【００７１】
以下に、本発明をさらに具体化した試料により本発明の効果を確認した。
【００７２】
<<実施例１>>
以下の試料１及び試料２は、上述した実施形態におけるキーボード装置における照明の輝度向上の効果を確認するためのものである。
＜試料１＞
試料１では、第１実施形態と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。
【００７３】
この試料１のサンプルでは、ラバードームシートのシート本体として、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）を用い、このＰＥＴフィルム上に透明なラバードーム（信越ポリマー株式会社製）を接着剤（東亜合成株式会社製ＬＣＲ０６２８Ａ）で接合した。
【００７４】
また、導光板として、厚さ２００μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いた。さらに、このウレタンシートの下面に、白色インク（十条ケミカル株式会社製４７００Ｍ白）をスクリーン印刷することで拡散部を形成した。
【００７５】
また、メンブレン基板の上部シートとして、厚さ１００μｍの白色ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＦＷ２）を用い、下部シート、スペーサとして、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）を用いた。
【００７６】
また、上部シート及び下部シート上に、銀フィラーを含有した導電性ペースト（東洋紡績株式会社製ＤＸ−３５１Ｈ−３０）をスクリーン印刷することで、厚さ１０μｍの第１及び第２の接点をそれぞれ形成した。
【００７７】
このメンブレン基板に、長さ２．８ｍｍ、幅１．０ｍｍ、高さ０．６ｍｍの側面発光型ＬＥＤ（シチズン電子株式会社社製ＣＬ−４３２Ｆ）を、導電性接着剤（株式会社スリーボンド製３３０２Ｂ）を用いて実装した。
【００７８】
なお、この試料１のサンプルでは、下部シートへのＬＥＤの実装に際して、下部シート上にＬＥＤ実装用の回路パターンを形成すると共に、下部シートに実装されたＬＥＤを挿入するための貫通孔を上部シート及びスペーサに形成した。
【００７９】
この試料１のサンプルのＬＥＤに、低圧電流発生電源（株式会社アドバンテスト製Ｒ６１４２）を用いて電流１００ｍＡを通電し、ＬＥＤを点灯させた状態でのキートップにおける照明の輝度分布を二次元色彩輝度計（コニカミノルタセンシング株式会社製ＣＡ−２０００）を用いて測定した。このときの輝度分布測定結果を図７に示す。また、図８に示すようなスポットをそれぞれのキーに対して設定し、全てのスポットの輝度の平均値を算出した。その算出結果を表１に示す。なお、図８において実線の枠がスポットである。
【００８０】
【表１】
＜試料２＞
試料２では、各部材の積層順序を変更したこと以外は、試料２と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。すなわち、この試料２のサンプルでは、下側から、導光板、保持板、メンブレン基板、ラバードームシートの順（上述の特開２００２−２６０４７８号公報記載の積層順序）で積層した。
【００８１】
なお、この積層順序の変更に伴って、厚さ１００μｍの白色ＰＥＴフィルムから構成される反射シート（帝人デュポンフィルム株式会社製ＦＷ２）を導光板の下に追加した。また、メンブレン基板の上部シートを、下部シートやスペーサと同様の透明なＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）に変更した。さらに、ラバードームシートとメンブレン基板に、保持板の第１及び第２の突起が貫通する貫通孔を形成した。
【００８２】
この試料２のサンプルに対して、試料１と同様の要領でＬＥＤを点灯させて、キートップにおける照明の輝度分布を測定した。このときの輝度分布測定結果を図９に示す。また、試料１と同様のスポットをそれぞれのキーに設定し、全てのスポットの輝度の平均値を算出した。その算出結果を上記の表１に示す。
【００８３】
＜考察＞
試料１では、試料２と比較して各部材の積層順序を変更しただけにも関わらず、図７及び図９に示すように、キートップにおける照明の輝度が全体的に向上しており、表１に示すように輝度が２倍程度向上している。
【００８４】
このことから、導光板を、保持板とメンブレン基板との間であってメンブレン基板よりもキートップ側に配置することで、キートップにおける照明の輝度が向上することを理解することができる。
【００８５】
<<実施例２>>
次に、上述した実施形態におけるキーボード装置のオン荷重上昇の有無を、以下に説明する試料３〜９によって確認した。
【００８６】
＜試料３＞
試料３では、導光板として、厚さ１５０μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いたこと以外は、試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料３の導光板の構成を表２に示す。
【００８７】
【表２】
この試料３のサンプルに対して、メンブレン基板の接点同士が接触して電気的にオンとなった時点の荷重（オン荷重）を測定した。その測定結果を表３に示す。
【００８８】
【表３】
＜試料４＞
試料４では、導光板として、厚さ２００μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料４の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００８９】
この試料４のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９０】
＜試料５＞
試料５では、導光板として、厚さ１５０μｍのシリコーンシート（富士高分子工業株式会社製Light Guide Film）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料５の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９１】
この試料５のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９２】
＜試料６＞
試料６では、導光板として、厚さ２００μｍのシリコーンシート（富士高分子工業株式会社製Light Guide Film）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料６の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９３】
この試料６のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９４】
＜試料７＞
試料７では、導光板を設けなかったこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。すなわち、この試料７のサンプルでは、メンブレン基板とラバードームシートとの間に導光板を介在させずに、メンブレン基板にラバードームシートを直接積層した。この試料７の構成を上記の表２に示す。
【００９５】
この試料７のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重の測定をした。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９６】
＜試料８＞
試料８では、導光板として、厚さ１３０μｍのポリカーボネートシート（出光興産株式会社製ＬＣ１５００）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料８の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９７】
この試料８のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９８】
＜試料９＞
試料９では、導光板として、厚さ２００μｍのソフトアクリルシート（有限会社シーアールディー製ＳＡ−００−Ｒ）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料９の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９９】
この試料９のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【０１００】
＜考察＞
導光板として柔軟なシート（ウレタンシート、シリコーンシート）を用いた試料３〜６では、導光板を備えていない試料７に近い値となっている。これに対し、比較的硬いシート（ポリカーボネート、ソフトアクリル）を導光板として用いた試料８及び９では、試料３〜７と比較してオン荷重が大幅に増加している。なお、試料８及び９は、キーボード装置のオン荷重の低減効果を確認するための参考例である。
【０１０１】
以上のことから、導光板としてウレタンシートやシリコーンシートを採用することで、導光板を備えていない構成と同等程度にオン荷重を低減可能であることを分かる。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１Ｂ，１Ｃ…キーボード装置
１０，１０Ｃ…キートップ
１１…キー面
１２…文字
１５…リンク機構
２０，２０Ｃ…保持板
３０ラバードームシート
３１…シート本体
３５…ラバードーム（付勢部材）
４０…導光板
５０…メンブレン基板（回路基板）
５１…上部シート（第１のシート）
５１１…第１の接点
５２…下部シート（第２のシート）
５２１…第２の接点
５３…スペーサ
５４…ＬＥＤ
６０…筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノート型パソコンやデスクトップ型パソコンに用いられる照明機能付きのキーボード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
暗闇でもキーを視認することができるキーボードとして、導光板を介してキートップに光を照射するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６０４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のキーボード装置では、導光板から拡散した光は、キートップを保持する基板やメンブレン基板を介してキートップへと導かれるため、キートップにおいて照明の輝度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、キートップにおける照明の輝度の向上を図ることができるキーボード装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、第１の接点が形成されていると共に、前記導光板が直接積層された第１のシートと、所定間隔を介して前記第１の接点に対向する第２の接点が形成された第２のシートと、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に積層されたスペーサと、を有する回路基板と、前記第1及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記回路基板に対して接近離反可能に保持する保持板と、光透過性を有し、前記キートップに光を導く導光板と、光透過性を有すると共に、前記キートップを前記回路基板から離反方向に付勢するラバードームと、を備えたキーボード装置であって、前記導光板は、前記保持板と前記回路基板との間であって前記回路基板よりも前記キートップ側に配置されていると共に、前記ラバードームよりも前記回路基板側に配置されていることを特徴とするキーボード装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のキーボード装置であって、前記第１のシートは、白色のポリエチレンテレフタレート又は白色のポリエチレンナフタレートから構成されていることを特徴とするキーボード装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のキーボード装置であって、前記導光板は、ウレタン系樹脂又はシリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のキーボード装置であって、前記ラバードームは、前記導光板に直接接合されていることを特徴とするキーボード装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載のキーボード装置であって、前記ラバードームの屈折率は、前記導光板の屈折率よりも相対的に高いことを特徴とするキーボード装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載のキーボード装置であって、前記ラバードームは、シリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６に記載のキーボード装置であって、前記ラバードームは、前記導光板の屈折率以上であり且つ前記ラバードームの屈折率以下の屈折率を有する接着剤によって前記導光板に接合されていることを特徴とするキーボード装置である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１〜７の何れかに記載のキーボード装置であって、前記保持板は、リンク機構を介して前記キートップを保持することを特徴とするキーボード装置である。
【００１４】
なお、前記導光板は、１０００［ＭＰａ］以下のヤング率を有する材料から構成されていてもよく、或いは、前記導光板は、３００［ＭＰａ］以下のヤング率を有する材料から構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、導光板を、保持板と回路基板との間であって回路基板よりもキートップ側に配置するので、キートップにおける照明の輝度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態におけるキーボード装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態におけるキートップを示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示すキートップを暗闇で照明した様子を示す平面図である。
【図４】図４は、図１のIV部を示す拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、試料１の輝度分布測定結果を示す写真である。
【図８】図８は、図７に示す輝度分布測定結果に設定したスポットを示す写真である。
【図９】図９は、試料２の輝度分布測定結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
<<第１実施形態>>
図１は本実施形態におけるキーボード装置の全体構成を示す断面図、図２及び図３は本実施形態におけるキートップを示す平面図、図４は図１のIV部を示す拡大断面図である。
【００１９】
本実施形態におけるキーボード装置１は、ノート型パソコン等に用いられるキーボードであり、図１に示すように、キートップ１０と、保持板２０と、ラバードームシート３０と、導光板４０と、メンブレン基板５０と、筐体６０と、を備えている。
【００２０】
キートップ１０は、図２に示すように、英語や日本語等の文字１２が付されたキー面１１を有しており、このキー面１１を入力者が指で押圧することで、その文字がノート型パソコンに入力される。なお、文字１２に代えて、数字、記号或いは図形等をキー面１１に付してもよい。
【００２１】
本実施形態では、キー面１１において、文字１２の部分が透明になっているのに対して、その他の部分が不透明となっている。このため、キートップ１０に下方から光を当てると文字１２の部分のみから光が透過するので、図３に示すように、暗闇においてキーを視認することが可能となっている。なお、文字１２の部分を不透明にし、キー面１１におけるその他の部分を透明にしてもよい。
【００２２】
キーボード装置１の上面にはこうしたキートップ１０が多数配列されている。それぞれのキートップ１０は、図４に示すように、リンク機構１５を介して昇降可能に保持板２０に保持されている。
【００２３】
リンク機構１５は、２つのアーム部材１６，１７から構成されるパンタグラフリンク機構である。この第１のアーム部材１６と第２のアーム部材１７とは、側面視においてＸ字状に交差している。
【００２４】
第１のアーム部材１６の上端は、キートップ１０の下面にスライド可能に連結されており、第１のアーム部材１６の下端は、保持板２０に回動可能に連結されている。一方、第２のアーム部材１７の上端は、キートップ１０の下面に回動可能に連結されており、第２のアーム部材１７の下端は、保持板２０にスライド可能に連結されている。
【００２５】
キートップ１０が押し下げられると、第１のアーム部材１６が、その下端を中心として回動して、その上端がキートップ１０の下面をスライドする。これと同時に、第２のアーム部材１７が、その上端を中心として回動して、その下端が保持板２０上をスライドする。
【００２６】
このようなリンク機構１５がキートップ１０と保持板２０との間に介在していることで、キートップ１０が同じ位置（メンブレン基板５０の接点５１１，５２１に対向する位置）を維持しながら昇降可能となっていると共に、キーボード装置１からのキートップ１０の脱落が防止されている。
【００２７】
なお、本発明におけるリンク機構には、上述のパンタグラフ式のリンク機構１５に限定されない。例えば、２つのアーム部材の端部にそれぞれ形成されたギアを相互に咬合させて当該アーム部材を逆Ｖ字状に組み合わせたギアリンク機構も含まれる。
【００２８】
保持板２０には、一つのキートップ１０に対して一対の突起２１，２２が設けられている。第１の突起２１は、リンク機構１５の第１のアーム部材１６の下端を回転可能に保持している。一方、第２の突起２２には、第１の突起２１に向かって開口し、保持板２０の平面方向に沿った深さを有する溝２２１が形成されており、この溝２２１内に第２のアーム部材１７の下端がスライド可能に挿入されている。
【００２９】
また、保持板２０において、第１の突起２１と第２の突起２２との間には、開口２３が形成されている。この開口２３からは、ラバードームシート３０のラバードーム３５がキートップ１０に向かって突出している。
【００３０】
この保持板２０はラバードームシート３０の上に積層されている。ラバードームシート３０は、シート本体３１とラバードーム３５とを有している。シート本体３１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）から構成されている。一方、ラバードーム３５は、例えば、透明なシリコーン系樹脂から構成されている。このラバードーム３５は、透明な接着剤を介して脚部３７でシート本体３１に接合されている。
【００３１】
また、ラバードーム３５は、下方に向かって突出する凸部３６を有している。一方、シート本体３１においてラバードーム３５の押圧部３６に対向する位置に開口３２が形成されており、キートップ１０の押圧時における接点５１１，５２１のオン荷重（接点５１１，５２１が接触して電気的にオンとなる荷重）の低減が図られている。
【００３２】
キートップ１０が押し下げされると、ラバードーム３５が押圧されて脚部３６が座屈変形することで、ラバードーム３５の凸部３６が、導光板４０を介して、メンブレン基板５０の接点５１１，５２１を押圧する。一方、キートップ１０の押圧が解除されると、脚部３７が弾性力によって初期形状を復元し、接点５１１，５２１が離反すると共に脚部３７の復元力によってキートップ１０が押し上げられる。
【００３３】
このラバードームシート３０は、導光板４０の上に積層されている。導光板４０は、発光ダイオード５４から入射される光を導光する透明なフィルムである。この導光板４０は、柔軟な材料から構成されていることが好ましい。具体的には１〜１０００［ＭＰａ］のヤング率を有する材料が好ましく、特に１〜３００［ＭＰａ］のヤング率を有する柔軟な材料がより好ましい。このようなヤング率を有する材料の具体例としては、例えばウレタン系樹脂（ヤング率：５〜３００［ＭＰａ］程度）やシリコーン系樹脂（ヤング率：１〜５［ＭＰａ］程度）等を例示することができる。
【００３４】
本実施形態では、ラバードーム３５とメンブレン基板５０との間に導光板４０が介在しているため、導光板をポリカーボネート（ヤング率：２０００〜３０００［ＭＰａ］程度）やアクリル系樹脂（ヤング率：３０００〜３５００［ＭＰａ］程度）で構成すると導光板が硬くなり、接点５１１，５２１をオンさせることができない場合がある。これに対し、導光板４０を上記の範囲のヤング率を有する柔軟な材料で構成することで、小さな荷重で接点５１１，５２１をオンさせることが可能となっている。なお、メンブレン基板５０のスペーサ５３に形成する開口５３１の内径やメンブレン基材の厚みによって、接点５１１，５２１のオン荷重の低減を図ってもよい。
【００３５】
導光板４０においてラバードーム３５に対応する箇所には、導光板４０内の光を外部に拡散するための拡散部４１が設けられている。この拡散部４１は、白色のインクを導光板４０の裏面にスクリーン印刷することで形成されている。この拡散部４１で光を拡散させることで、導光板４０から外部に光が拡散されて導光板４０が上方に向かって発光する。なお、導光板４０の表面をレーザ加工したり粗面化することによって拡散部４１を形成してもよい。また、拡散部４１を導光板４０の上面に形成してもよい。
【００３６】
この導光板４０は、メンブレン基板５０の上に積層されている。メンブレン基板５０は、上部シート５１と、下部シート５２と、スペーサ５３と、を有している。
【００３７】
上部シート５１は、例えば、白色のポリエチレンテレフタレートや白色のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）などの可撓性を有する白色の樹脂製フィルムから構成されている。白色ＰＥＴや白色ＰＥＮは、ＰＥＴやＰＥＮに白色顔料を混合したり、ＰＥＴやＰＥＮ自体を発泡させることで得ることができる。
【００３８】
また、この上部シート５１の下面には第１の接点５１１が形成されている。この第１の接点５１１は、例えば銀ペーストを上部シート５１にスクリーン印刷することで形成されている。
【００３９】
導光板４０が直接積層される上部シート５１を白色とすることで、上部シート５１に反射板の機能を付与することができる。これにより、導光板４０とメンブレン基板５０との間に専用の反射板を積層する場合と比較して、キーボード装置１全体の薄型化を図ることができる。なお、上部シート５１や筐体６０の内側面に白色のインクを塗布することで、上部シート５１や筐体６０に反射板の機能を付与してもよい。
【００４０】
下部シート５２も、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等から構成されている。この下部シート５２の上面において第１の接点５１１に対向する位置には、第２の接点５２１が形成されている。この第２の接点５２１は、第１の接点５１１と同様に、例えば銀ペーストを下部シート５２にスクリーン印刷することで形成されている。なお、この下部シート５２は白色である必要はなく透明であってもよい。また、上部シート５１に反射板の機能を付与する代わりに、上部シート５１を透明にして、スペーサ５３に反射板の機能を付与してもよいし、上部シート５１とスペーサ５３を透明にして、下部シート５２に反射板の機能を付与しても良い。
【００４１】
スペーサ５３は、下部シート５２と同様の材料から構成されている。このスペーサ５３には、第１及び第２の接点５１１，５２１に対応する開口５３１が形成されている。なお、このスペーサ５３も、下部シート５２と同様に、白色である必要はなく透明であってもよい。
【００４２】
本実施形態では、上部シート５１と下部シート５２とがスペーサ５３を介して積層されており、第１の接点５１１と第２の接点５２１とが開口５３１を介して接近／離反可能に対向している。
【００４３】
キートップ１０が押し下げされると、ラバードーム３５の凸部３６が導光板４０を介してメンブレン基板５０の上部シート５１を押圧する。これにより、上部シート５１が変形するので、第１の接点５１１が第２の接点５２１と接触して接点５１１，５２１がオン状態となる。一方、キートップ１０の押圧が解除されると、上部シート５１は弾性力によって初期形状に復元し、接点５１１，５２１がオフ状態となる。
【００４４】
このメンブレン基板５０には、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）５４が実装されている。この発光ダイオード５４は、側方照射型のＬＥＤであり、図１に示すように、その照射面５４１が導光板４０の入射面４１に対向するようにメンブレン基板５０に実装されている。
【００４５】
この発光ダイオード５４が発光すると、発光ダイオード５４の照射面５４１から照射された光は、入射面４１を介して導光板４０内に進入し、当該導光板４０内を反射しながら伝播される。
【００４６】
そして、導光板４０において拡散部４１が形成された箇所で、導光板４０内の光が拡散部４１で拡散して上方に漏れる。導光板４０から上方に漏れた光は、ラバードーム３５を通過してキートップ１０の下面に到達する。この光は、キートップ１０において文字１２の部分のみを透過し、その他の部分は透過しないため、キーボード装置１を上方から見ると、文字１２の部分のみが光っている状態となる。このため、暗闇であってもキーを視認することができる。
【００４７】
本実施形態では、図１に示すように、下側から、メンブレン基板５０、導光板４０、ラバードームシート３０、及び保持板２０の順で積層し、これらを筐体６０の収容部６１内に収容している。そして、筐体６０の折り返し部６２に保持板２０の周縁が係合することで、ラバードームシート３０、導光板４０、及びメンブレン基板５０が、保持板２０と筐体６０との間に挟み込まれている。
【００４８】
このように、本実施形態では、導光板４０をメンブレン基板５０よりキートップ１０側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０を介さずにキートップ１０へと導くことができるので、キートップ１０における照明の輝度が向上する。
【００４９】
また、従来のキーボード装置では、保持板がメンブレン基板の下に積層され、保持板の突起が貫通するための貫通孔がメンブレン基板に形成されている。一方、導光板に貫通孔を形成すると光の漏洩の原因となるため、導光板は保持板よりも下に積層されている。これに対し、本実施形態では、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置して、保持板を導光板４０よりも上に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０における照明の輝度の更なる向上を図ることができる。
【００５０】
<<第２実施形態>>
図５は本発明の第２実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【００５１】
本実施形態では、ラバードームシートのシート本体を備えておらず、ラバードームが導光板に直接接合されている点で第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は、第１実施形態と同様である。以下に、第２実施形態におけるキーボード装置１Ｂについて第１実施形態と相違する点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、図５に示すように、ラバードーム３５は、透明な接着剤を介して脚部３７で導光板４０に直接接合されている。この接着剤は、導光板４０の屈折率以上であり且つラバードーム３５の屈折率以下の屈折率を有しており、具体的には、例えばシリコーン系樹脂やウレタン系樹脂から構成される接着剤を例示することができる。
【００５３】
ここで、導光板４０を構成するウレタン系樹脂は、１．４〜１．５程度の屈折率を有している。一方、ラバードーム３５を構成するシリコーン系樹脂は、４．０〜４．５程度の屈折率を有しており、導光板４０の屈折率よりもラバードーム３５の屈折率の方が高くなっている。
【００５４】
一般的に、屈折率の異なる部材が密着している場合には、光は屈折率が低い部材から屈折率の高い部材へと進む。また、屈折率の高い部材内の光は、屈折率の低い部材との密着面において全反射、屈折するため、当該高屈折率の部材内へと進んだ光が低屈折率の部材内に戻ってしまうことはない。そのため、本実施形態では、導光板４０内を伝播してきた光は、ラバードーム３５の脚部３７が接合されている箇所を介して、ラバードーム３５内へと積極的に進む。
【００５５】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０をメンブレン基板５０よりもキートップ１０側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０を介さずにキートップ１０へと導くことができるので、キートップ１０における照明の輝度が向上する。
【００５６】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０における照明の輝度の更なる向上を図ることができる。
【００５７】
さらに、上記のように、本実施形態では、拡散部４１による発光に加えて、屈折率の差を利用して導光板４０からラバードーム３５内に直接導光するので、キートップ１０における照明の輝度が更に向上させることができる。また、本実施形態では、第１実施形態で説明したラバードームシート３０のシート本体３１が不要となるので、キーボード装置１Ｂ全体の薄型化を図ることができる。
【００５８】
また、本実施形態ではラバードーム３５を導光板４０に接着剤によって直接接合し、この接着剤は、導光板４０の屈折率以上であり且つラバードーム３５の屈折率以下の屈折率を有しているので、導光板４０からラバードーム３５への進む光の進行を妨害することもない。
【００５９】
<<第３実施形態>>
図６は本発明の第３実施形態におけるキーボード装置を示す拡大断面図である。
【００６０】
本実施形態では、キートップ及び保持板の構造が異なる点で、第１実施形態と相違するが、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。以下に、第３実施形態におけるキーボード装置１Ｃについて第１実施形態と相違する点についてのみ説明し、第１実施形態と同様の構成である部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施形態におけるキーボード装置１Ｃは、デスクトップ型パソコンに用いられるキーボードである。
【００６２】
このキーボード装置１Ｃのキートップ１０Ｃの下面からは、当接リブ１３と係合リブ１４が下方に向かって突出している。当接リブ１３は、ラバードーム３５に当接している。一方、係合リブ１４は、保持板２０Ｃの台座６４に係合している。
【００６３】
なお、特に図示しないが、第１実施形態と同様に、本実施形態のキートップ１０Ｃのキー面１１にも文字１２が付されており、キー面１１における文字１２の部分が透明となっているのに対し、キー面１１におけるその他の部分が不透明となっている。
【００６４】
保持板２０Ｃには、第１及び第２の突起２１，２２に代えて、台座６４が形成されている。この台座６４の上部開口の周縁には、内側に向かって突出する突起６４１が形成されており、この突起６４１に係合リブ１４の係合爪１４１が係合している。
【００６５】
キートップ１０Ｃが押し下げられると、ラバードーム３５が変形し、凸部３６が導光板４０を介してメンブレン基板５０の接点５１１，５２１を押圧する。一方、キートップ１０Ｃの押圧が解除されると、ラバードーム３５が初期形状に復元してキートップ１０Ｃを押し上げる。この際、台座６４と係合リブ１４とが係合することで、キーボード装置１Ｃからのキートップ１０Ｃの脱落が防止されている。
【００６６】
本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０をメンブレン基板５０よりもキートップ１０Ｃ側に配置することで、導光板４０から拡散した光を、メンブレン基板５０を介さずにキートップ１０Ｃへと導くことができるので、キートップ１０Ｃにおける照明の輝度が向上する。
【００６７】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、導光板４０を保持板２０とメンブレン基板５０との間に配置しているので、保持板２０の突起２１，２２を貫通させるための孔を導光板４０に形成する必要がなく、キートップ１０Ｃにおける照明の輝度の更なる向上を図ることができる。
【００６８】
なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００６９】
例えば、第３実施形態におけるキーボード装置１Ｃにおいて、第２実施形態で説明したように、透明なシリコーン系樹脂からなる接着剤を用いて、ラバードームを導光板に直接接合してもよい。
【００７０】
なお、本実施形態におけるメンブレン基板が本発明における回路基板の一例に相当し、本実施形態における上部シートが本発明における第１のシートの一例に相当し、本実施形態における下部シートが本発明における第２のシートの一例に相当し、本実施形態におけるラバードームが本発明における付勢部材の一例に相当する。
【００７１】
以下に、本発明をさらに具体化した試料により本発明の効果を確認した。
【００７２】
<<実施例１>>
以下の試料１及び試料２は、上述した実施形態におけるキーボード装置における照明の輝度向上の効果を確認するためのものである。
＜試料１＞
試料１では、第１実施形態と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。
【００７３】
この試料１のサンプルでは、ラバードームシートのシート本体として、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）を用い、このＰＥＴフィルム上に透明なラバードーム（信越ポリマー株式会社製）を接着剤（東亜合成株式会社製ＬＣＲ０６２８Ａ）で接合した。
【００７４】
また、導光板として、厚さ２００μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いた。さらに、このウレタンシートの下面に、白色インク（十条ケミカル株式会社製４７００Ｍ白）をスクリーン印刷することで拡散部を形成した。
【００７５】
また、メンブレン基板の上部シートとして、厚さ１００μｍの白色ＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＦＷ２）を用い、下部シート、スペーサとして、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）を用いた。
【００７６】
また、上部シート及び下部シート上に、銀フィラーを含有した導電性ペースト（東洋紡績株式会社製ＤＸ−３５１Ｈ−３０）をスクリーン印刷することで、厚さ１０μｍの第１及び第２の接点をそれぞれ形成した。
【００７７】
このメンブレン基板に、長さ２．８ｍｍ、幅１．０ｍｍ、高さ０．６ｍｍの側面発光型ＬＥＤ（シチズン電子株式会社社製ＣＬ−４３２Ｆ）を、導電性接着剤（株式会社スリーボンド製３３０２Ｂ）を用いて実装した。
【００７８】
なお、この試料１のサンプルでは、下部シートへのＬＥＤの実装に際して、下部シート上にＬＥＤ実装用の回路パターンを形成すると共に、下部シートに実装されたＬＥＤを挿入するための貫通孔を上部シート及びスペーサに形成した。
【００７９】
この試料１のサンプルのＬＥＤに、低圧電流発生電源（株式会社アドバンテスト製Ｒ６１４２）を用いて電流１００ｍＡを通電し、ＬＥＤを点灯させた状態でのキートップにおける照明の輝度分布を二次元色彩輝度計（コニカミノルタセンシング株式会社製ＣＡ−２０００）を用いて測定した。このときの輝度分布測定結果を図７に示す。また、図８に示すようなスポットをそれぞれのキーに対して設定し、全てのスポットの輝度の平均値を算出した。その算出結果を表１に示す。なお、図８において実線の枠がスポットである。
【００８０】
【表１】
＜試料２＞
試料２では、各部材の積層順序を変更したこと以外は、試料２と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。すなわち、この試料２のサンプルでは、下側から、導光板、保持板、メンブレン基板、ラバードームシートの順（上述の特開２００２−２６０４７８号公報記載の積層順序）で積層した。
【００８１】
なお、この積層順序の変更に伴って、厚さ１００μｍの白色ＰＥＴフィルムから構成される反射シート（帝人デュポンフィルム株式会社製ＦＷ２）を導光板の下に追加した。また、メンブレン基板の上部シートを、下部シートやスペーサと同様の透明なＰＥＴフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製ＨＳ）に変更した。さらに、ラバードームシートとメンブレン基板に、保持板の第１及び第２の突起が貫通する貫通孔を形成した。
【００８２】
この試料２のサンプルに対して、試料１と同様の要領でＬＥＤを点灯させて、キートップにおける照明の輝度分布を測定した。このときの輝度分布測定結果を図９に示す。また、試料１と同様のスポットをそれぞれのキーに設定し、全てのスポットの輝度の平均値を算出した。その算出結果を上記の表１に示す。
【００８３】
＜考察＞
試料１では、試料２と比較して各部材の積層順序を変更しただけにも関わらず、図７及び図９に示すように、キートップにおける照明の輝度が全体的に向上しており、表１に示すように輝度が２倍程度向上している。
【００８４】
このことから、導光板を、保持板とメンブレン基板との間であってメンブレン基板よりもキートップ側に配置することで、キートップにおける照明の輝度が向上することを理解することができる。
【００８５】
<<実施例２>>
次に、上述した実施形態におけるキーボード装置のオン荷重上昇の有無を、以下に説明する試料３〜９によって確認した。
【００８６】
＜試料３＞
試料３では、導光板として、厚さ１５０μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いたこと以外は、試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料３の導光板の構成を表２に示す。
【００８７】
【表２】
この試料３のサンプルに対して、メンブレン基板の接点同士が接触して電気的にオンとなった時点の荷重（オン荷重）を測定した。その測定結果を表３に示す。
【００８８】
【表３】
＜試料４＞
試料４では、導光板として、厚さ２００μｍのウレタンシート（日本マタイ株式会社製Ｍ−ＦＩＬＭ−ＮＹ０２−Ａ）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料４の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００８９】
この試料４のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９０】
＜試料５＞
試料５では、導光板として、厚さ１５０μｍのシリコーンシート（富士高分子工業株式会社製Light Guide Film）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料５の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９１】
この試料５のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９２】
＜試料６＞
試料６では、導光板として、厚さ２００μｍのシリコーンシート（富士高分子工業株式会社製Light Guide Film）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料６の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９３】
この試料６のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９４】
＜試料７＞
試料７では、導光板を設けなかったこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。すなわち、この試料７のサンプルでは、メンブレン基板とラバードームシートとの間に導光板を介在させずに、メンブレン基板にラバードームシートを直接積層した。この試料７の構成を上記の表２に示す。
【００９５】
この試料７のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重の測定をした。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９６】
＜試料８＞
試料８では、導光板として、厚さ１３０μｍのポリカーボネートシート（出光興産株式会社製ＬＣ１５００）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料８の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９７】
この試料８のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【００９８】
＜試料９＞
試料９では、導光板として、厚さ２００μｍのソフトアクリルシート（有限会社シーアールディー製ＳＡ−００−Ｒ）を用いたこと以外は、上述の試料１と同様の構成のキーボード装置のサンプルを作製した。この試料９の導光板の構成を上記の表２に示す。
【００９９】
この試料９のサンプルに対して、試料３と同様の要領でオン荷重を測定した。その測定結果を上記の表３に示す。
【０１００】
＜考察＞
導光板として柔軟なシート（ウレタンシート、シリコーンシート）を用いた試料３〜６では、導光板を備えていない試料７に近い値となっている。これに対し、比較的硬いシート（ポリカーボネート、ソフトアクリル）を導光板として用いた試料８及び９では、試料３〜７と比較してオン荷重が大幅に増加している。なお、試料８及び９は、キーボード装置のオン荷重の低減効果を確認するための参考例である。
【０１０１】
以上のことから、導光板としてウレタンシートやシリコーンシートを採用することで、導光板を備えていない構成と同等程度にオン荷重を低減可能であることを分かる。
【符号の説明】
【０１０２】
１，１Ｂ，１Ｃ…キーボード装置
１０，１０Ｃ…キートップ
１１…キー面
１２…文字
１５…リンク機構
２０，２０Ｃ…保持板
３０ラバードームシート
３１…シート本体
３５…ラバードーム（付勢部材）
４０…導光板
５０…メンブレン基板（回路基板）
５１…上部シート（第１のシート）
５１１…第１の接点
５２…下部シート（第２のシート）
５２１…第２の接点
５３…スペーサ
５４…ＬＥＤ
６０…筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接点が形成されていると共に、前記導光板が直接積層された第１のシートと、所定間隔を介して前記第１の接点に対向する第２の接点が形成された第２のシートと、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に積層されたスペーサと、を有する回路基板と、
前記第1及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記回路基板に対して接近離反可能に保持する保持板と、
光透過性を有し、前記キートップに光を導く導光板と、
光透過性を有すると共に、前記キートップを前記回路基板から離反方向に付勢するラバードームと、を備えたキーボード装置であって、
前記導光板は、前記保持板と前記回路基板との間であって前記回路基板よりも前記キートップ側に配置されていると共に、前記ラバードームよりも前記回路基板側に配置されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項２】
請求項１に記載のキーボード装置であって、
前記第１のシートは、白色のポリエチレンテレフタレート又は白色のポリエチレンナフタレートから構成されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のキーボード装置であって、
前記導光板は、ウレタン系樹脂又はシリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームは、前記導光板に直接接合されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項５】
請求項４に記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームの屈折率は、前記導光板の屈折率よりも相対的に高いことを特徴とするキーボード装置。
【請求項６】
請求項５に記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームは、シリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項７】
請求項６に記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームは、前記導光板の屈折率以上であり且つ前記ラバードームの屈折率以下の屈折率を有する接着剤によって前記導光板に接合されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のキーボード装置であって、
前記保持板は、リンク機構を介して前記キートップを保持することを特徴とするキーボード装置。
【請求項１】
第１の接点が形成されていると共に、前記導光板が直接積層された第１のシートと、所定間隔を介して前記第１の接点に対向する第２の接点が形成された第２のシートと、前記第１のシートと前記第２のシートとの間に積層されたスペーサと、を有する回路基板と、
前記第1及び第２の接点に対向する位置でキートップを前記回路基板に対して接近離反可能に保持する保持板と、
光透過性を有し、前記キートップに光を導く導光板と、
光透過性を有すると共に、前記キートップを前記回路基板から離反方向に付勢するラバードームと、を備えたキーボード装置であって、
前記導光板は、前記保持板と前記回路基板との間であって前記回路基板よりも前記キートップ側に配置されていると共に、前記ラバードームよりも前記回路基板側に配置されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項２】
請求項１に記載のキーボード装置であって、
前記第１のシートは、白色のポリエチレンテレフタレート又は白色のポリエチレンナフタレートから構成されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のキーボード装置であって、
前記導光板は、ウレタン系樹脂又はシリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームは、前記導光板に直接接合されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項５】
請求項４に記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームの屈折率は、前記導光板の屈折率よりも相対的に高いことを特徴とするキーボード装置。
【請求項６】
請求項５に記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームは、シリコーン系樹脂から構成されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項７】
請求項６に記載のキーボード装置であって、
前記ラバードームは、前記導光板の屈折率以上であり且つ前記ラバードームの屈折率以下の屈折率を有する接着剤によって前記導光板に接合されていることを特徴とするキーボード装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のキーボード装置であって、
前記保持板は、リンク機構を介して前記キートップを保持することを特徴とするキーボード装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２９１６０（Ｐ２０１１−１２９１６０Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７０１３（Ｐ２０１１−５７０１３）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【分割の表示】特願２００９−１８４５５４（Ｐ２００９−１８４５５４）の分割
【原出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【分割の表示】特願２００９−１８４５５４（Ｐ２００９−１８４５５４）の分割
【原出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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