JP2023161363A - キーボード装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】光漏れを抑制する。【解決手段】キーボード装置は、複数のキートップと、前記複数のキートップを支持するベースプレートと、導光板と、前記導光板の上面を覆う第1反射シートと、前記導光板の下面を覆う第2反射シートと、前記ベースプレートの下面側に積層された発光モジュールと、前記発光モジュールを上下方向に貫通する孔部と、を備え、前記発光モジュールは、前記孔部の周縁部には、前記第1反射シート及び前記第2反射シートが互いに接触し、前記導光板の縁部を覆う遮光部と、前記遮光部よりも前記孔部に近い位置に設けられ、前記第2反射シートで前記第1反射シートの縁部を覆うと共に、該第2反射シートを前記ベースプレートの下面に接着した接着部と、を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、キーボード装置及びキーボード装置を備える電子機器に関する。
ノート型PCのような電子機器では、キートップを発光させる発光モジュールを備えたキーボード装置が用いられる場合がある(例えば、特許文献1参照)。
特許第6868716号公報
上記特許文献1に記載されているように、キーボード装置は、通常、複数の貫通孔を有し、各貫通孔を用いて電子機器の筐体に固定される。従って、各貫通孔は、発光モジュールにも形成されているため、発光モジュールに形成された孔部での光漏れを防止する構造が必要となる。なお、このような光漏れの問題は、他の用途の孔部が発光モジュールに形成されている場合にも同様に起こり得る。
本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、光漏れを抑制することができるキーボード装置及びキーボード装置を備える電子機器を提供することを目的とする。
本発明の第1態様に係るキーボード装置は、複数のキートップと、前記複数のキートップを支持するベースプレートと、導光板と、前記導光板の上面を覆う第1反射シートと、前記導光板の下面を覆う第2反射シートと、前記ベースプレートの下面側に積層された発光モジュールと、前記発光モジュールを上下方向に貫通する孔部と、を備え、前記発光モジュールは、前記孔部の周縁部には、前記第1反射シート及び前記第2反射シートが互いに接触し、前記導光板の縁部を覆う遮光部と、前記遮光部よりも前記孔部に近い位置に設けられ、前記第2反射シートで前記第1反射シートの縁部を覆うと共に、該第2反射シートを前記ベースプレートの下面に接着した接着部と、を有する。
本発明の第2態様に係る電子機器は、筐体と、複数のキートップと、前記複数のキートップを支持するベースプレートと、前記ベースプレートの下面側に積層された発光モジュールとを有し、前記筐体の上面に臨むキーボード装置と、を備え、前記発光モジュールは、導光板と、前記導光板の上面を覆う第1反射シートと、前記導光板の下面を覆う第2反射シートと、上下方向に貫通する孔部と、を有し、前記発光モジュールは、前記孔部の周縁部には、前記第1反射シート及び前記第2反射シートが互いに接触し、前記導光板の縁部を覆う遮光部と、前記遮光部よりも前記孔部に近い位置に設けられ、前記第2反射シートで前記第1反射シートの縁部を覆うと共に、該第2反射シートを前記ベースプレートの下面に接着した接着部と、を有する。
本発明の上記態様によれば、光漏れを抑制することができる。
図1は、一実施形態に係る電子機器の平面図である。 図2は、キーボード装置の底面図である。 図3は、図2中のIII-III線に沿う模式的な断面図である。 図4は、比較例に係るキーボード装置の側面断面図である。 図5は、キーボード装置の吸気口となる貫通孔に遮光部及び接着部による光漏れ防止構造を適用した構成を示す筐体の側面断面図である。 図6は、コンポーネントを支持する支持部材が挿通される孔部に遮光部及び接着部による光漏れ防止構造を適用した構成を示す筐体の側面断面図である。
以下、本発明に係るキーボード装置及びこれを備える電子機器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、一実施形態に係る電子機器10の平面図である。
図1に示すように、電子機器10は、キーボード装置12を搭載した筐体14と、ディスプレイ16を搭載したディスプレイ筐体18とを備える。本実施形態では、筐体14とディスプレイ筐体18とをヒンジ20で相対的に回動可能に連結したクラムシェル型のノート型PCである電子機器10を例示する。図1は、ディスプレイ筐体18を筐体14から開いた使用形態を示す。電子機器10は、キーボード装置を搭載した電子機器であれば、クラムシェル型に限定されない。
以下、筐体14及びこれに搭載されたキーボード装置12等の各要素について、ディスプレイ16を見ながらキーボード装置12を使用するユーザから見た方向を基準とし、手前側を前、奥側を後、厚み方向を上下、幅方向を左右と呼んで説明する。
ディスプレイ筐体18は、筐体14よりも薄い扁平な箱体であり、前面にディスプレイ16を有する。ディスプレイ16は、例えば有機ELや液晶等で構成される。ディスプレイ筐体18は、下端部が筐体14の後端部とヒンジ20を介して連結されている。
筐体14は、薄い扁平な箱体であり、キーボード装置12が上面14aに臨んでいる。筐体14の内部には、CPUやメモリ等を実装したマザーボード22(図6参照)、スピーカー装置、冷却装置、及びバッテリ装置等の各種のコンポーネントCが収容されている。
キーボード装置12は、筐体14の上部にて支持されている。キーボード装置12は、複数のキースイッチ24を有する。キーボード装置12は、各キースイッチ24の操作面となるキートップ24aの周囲をフレーム26で仕切ったアイソレーション型のキーボード装置である。
フレーム26は、樹脂や金属等で形成された網目状の枠体である。本実施形態の筐体14は、上面14a及び四周側面を形成するカバー部材27と、カバー部材27の下面開口を閉じるカバー部材28とで構成されている。フレーム26は、上面14aを形成するカバー部材27に一体成形されている。フレーム26は、カバー部材27と別体に構成されてもよい。フレーム26は、各キートップ24aが上下動可能に挿入される複数のキー孔26aを有する。フレーム26は、左右方向に延びた横枠部26bと、前後方向に延びた縦枠部26cとで囲まれた部分がキー孔26aとなる。
図2は、キーボード装置12の底面図である。図3は、図2中のIII-III線に沿う模式的な断面図である。
図2及び図3に示すように、キーボード装置12は、複数のキースイッチ24と、ベースプレート30と、メンブレンシート31と、発光モジュール32とを備える。なお、発光モジュール32の下面には、例えばマイラー又はPET(ポリエチレンテレフタレート)等で形成されたシート状部材が積層されてもよい。
各キースイッチ24は、キートップ24aと、ガイド機構24bと、ラバードーム24cとを有する。ガイド機構24bは、キートップ24aをベースプレート30の上面30a側で上下動可能に支持するシザー機構である。ラバードーム24cは、シリコーンゴム等の可撓性を有する弾性材料で形成されたドーム形状部材である。ラバードーム24cは、キートップ24aが押下された場合にメンブレンシート31を押圧し、キートップ24aの押下操作が解除された際にキートップ24aを元の位置に復帰させる弾性部材である。
ベースプレート30は、各キースイッチ24やフレーム26の取付用のプレートである。ベースプレート30は、薄いステンレス板やアルミニウム板等、金属製の板状部材に切り起こし成形や打ち抜き成形を施したものである。
メンブレンシート31は、ベースプレート30の上面30aに積層されている。メンブレンシート31は、例えば押圧された場合に接点が閉じる三層構造のスイッチシートである。メンブレンシート31は、例えば固定接点及び可動接点が重なる位置が押圧された場合に、固定接点と可動接点とが密着することで接点を閉じる。メンブレンシート31は各所に貫通孔を有し、この貫通孔を通してガイド機構24bやフレーム26がベースプレート30の上面30aに支持される。
発光モジュール32は、各キートップ24aを発光させるためのバックライトモジュールである。発光モジュール32は、ベースプレート30の下面30bに積層されている。発光モジュール32は、導光板34と、導光板34の上面34bに積層された第1反射シート35と、導光板34の下面34cに積層された第2反射シート36とを有する。
導光板34は、例えばPET、ポリカーボネート、アクリル等の透光性を有する樹脂製のプレートやシートである。導光板34には、光源部37が取り付けられている(図2参照)。光源部37は、例えば導光板34の左右中央部に取り付けられ、LED素子等で構成された複数の光源が前後方向に並んでいる。光源部37は、例えばフレキシブル基板38を用いてマザーボード22と接続される。導光板34は、光源部37から発せられた光を左右方向に導き、各キートップ24aを裏面から照射する。
反射シート35,36は、導光板34の外面を覆うことで導光板34内を拡散する光が外部に漏れることを抑制し、導光の効率を向上させるためのものである。反射シート35,36は、例えば高い反射性能を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリエステル、或いはポリオレフィン等の樹脂製の反射シートでよく、多重積層構造のものでもよい。反射シート35,36は、例えば0.03mm程度と極めて薄く形成され、可撓性を有する。反射シート35,36は、導光板34の外面のうち、キートップ24aに光を照射する領域と、光源部37からの光を受光する領域とを除いた部分を覆っている。
図2及び図3に示すように、キーボード装置12は、複数の貫通孔40を有する。貫通孔40は、キーボード装置12をフレーム26に固定するためのねじ42が挿通される。フレーム26の下面26dには、キーボード装置12の下から上に貫通孔40を貫通したねじが螺合されるねじ穴26eが形成されている。キーボード装置12は、各貫通孔40に通され、ねじ穴26eに螺合されたねじ42により、フレーム26の下面26dに締結される。
キーボード装置12とフレーム26との連結構造は、ねじ42を連結具として用いた構成以外でもよい。例えばねじ42に代えて、フレーム26から突出するフック状の係合片を連結具として用いてもよい。この係合片は、上から下へと貫通孔40に挿通し、キーボード装置12の下面12aに先端の爪部を係合させる構成とするとよい。
図3に示すように、貫通孔40は、キーボード装置12の上から下に向かって順に、メンブレンシート31に形成された孔部31aと、ベースプレート30に形成された孔部30cと、発光モジュール32に形成された孔部32aとで構成されている。これら孔部31a,30c,32aは、同軸上に配置されて互いに連通し、これにより貫通孔40を形成している。
次に、発光モジュール32における孔部32a及びその周辺部の具体的な構成例を説明する。
図3に示すように、孔部32aは、発光モジュール32を上下方向に貫通している。このため、孔部32aの周囲は、導光板34からの光が孔部32aへと漏れることを防止する構造を施す必要がある。すなわち、孔部32aへと漏れた光がキーボード装置12の上下面に漏れると、筐体14の外面に形成されたキー孔26a、コネクタ設置用の開口、又は吸排気口等が意図せずに発光し、UX(ユーザーエクスペリエンス)が低下する。
そこで、本実施形態のキーボード装置12では、発光モジュール32が孔部32aの周縁部に遮光部44及び接着部45を備える。ここで、孔部32aの周縁部とは、孔部32aを囲む平面視で略リング状の領域と言い換えることもできる。また、孔部32aの周縁部とは、遮光部44及び接着部45による光漏れ防止構造が施される領域と言い換えることもできる。
発光モジュール32は、孔部32aが貫通形成されているため、当然、積層された第1反射シート35、導光板34、及び第2反射シート36にもそれぞれ孔部35a,34a,36aが形成されている。本実施形態では、これら各孔部34a,35a,36aの内径は、導光板34の孔部34aの内径が最も大きく、第2反射シート36の孔部36aの内径が最も小さく、第1反射シート35の孔部35aの内径が両者の間の大きさとなっている。このため、孔部32aは、実質的に第2反射シート36の孔部36aによって形成されている。
図3に示すように、遮光部44は、シート間接着部44aと、非接着部44bとを有する。
シート間接着部44aは、導光板34の孔部34aの縁部34a1よりも孔部32aに近い位置に配置され、反射シート35,36同士が互いに接着剤48で接着され、貼り合わされた部分である。シート間接着部44aは、貼り合わされた2枚の反射シート35,36が導光板34の縁部34a1を覆い、これを封止している。
非接着部44bは、シート間接着部44aと接着部45との間に設けられ、互いに接触した反射シート35,36の相互間に接着剤を設けていない部分である。第2反射シート36は、シート間接着部44aと接着部45との間に階段状に屈曲した屈曲部36bを有する。屈曲部36bでは、第2反射シート36は、第1反射シート35の孔部35aの縁部35a1に沿うようにクランクしている。非接着部44bは、この屈曲部36bに設けられている。
図3に示すように、接着部45は、遮光部44よりも孔部32aに近い位置に設けられ、本実施形態では孔部32aに臨んでいる。接着部45は、第2反射シート36を第1反射シート35の縁部35a1を覆った状態でベースプレートの下面30bに接着剤50で接着した部分である。このように、発光モジュール32は、孔部32aの中心から離間する放射方向に向かって、接着部45、非接着部44b、シート間接着部44aの順に並んでいる。
ところで、反射シート35,36同士の接着に用いる接着剤48,50は、その性質上、光を完全に遮断できる材質で形成することが難しい。つまり接着剤48,50は、例えば半透明な材質で形成され、光を透過させてしまうため、光漏れの原因となり得る。
この点、本実施形態のキーボード装置12は、導光板34の縁部34a1を包含するように反射シート35,36が互いに耳状に密着され、シート間接着部44a及び非接着部44bが順に並んだ遮光部44を有する。そして、この遮光部44の非接着部44bと隣接する位置に接着部45を有し、ここでは第2反射シート36が第1反射シート35の縁部35a1よりも延出されてベースプレート30の下面30bに固着されている。
従って、キーボード装置12では、図3中の白抜き矢印Lで示すように導光板34内を導かれた光Lは、孔部32aの周縁部では、導光板34の縁部34a1に隣接するシート間接着部44a内を通過するが、非接着部44bで遮光される。このため、キーボード装置12は、接着部45の接着剤50に光Lが到達し、これを透過して孔部32aへと光漏れを生じることを抑制できる。その結果、キーボード装置12は、例え下面12aに別の遮光シート等を設ける必要がなく、キーボード装置単体での光漏れが可能となり、コストが低く、製造効率が高い。さらにキーボード装置12は、孔部32aへの光漏れ自体が抑制されるため、下面12a側だけでなく、上面側への光漏れも抑制できる。そして、このようなキーボード装置12を搭載した電子機器10は、キーボード装置12の上下面への光漏れを生じ、筐体14の上下側面から外部への光漏れを抑制できる。
ここで、比較例に係るキーボード装置52を示して本実施形態のキーボード装置12の光漏れ防止構造の有効性について説明する。
図4は、比較例に係るキーボード装置52の側面断面図である。図4において、図1~図3に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略し、以下の図5及び図6についても同様とする。
図4に示すキーボード装置52は、接着剤48で耳状に貼り合わせた反射シート35,36で導光板34の縁部34a1を覆っている点は、図3に示すキーボード装置12と同様である。
但し、図4に示すキーボード装置52には、遮光部44(非接着部44b)及び接着部45は設けられず、接着剤48が導光板34の縁部34a1と孔部32aとにそれぞれ臨んでいる。このため、このキーボード装置52は、導光板34と孔部32aとの間に介在する接着剤48が導光板34からの光Lを孔部32aに導き、光漏れを生じる経路となってしまう懸念がある。図4中の白抜き矢印Lは導光板34内を導かれる光を示し、破線矢印Lは接着剤48内を透過する光を示す。
このように、従来より、比較例に係るキーボード装置52のように、反射シート35,36を貼り合わせた部分で導光板34の縁部34a1を覆い、光漏れの防止を図ろうとした構造はあった。しかしながら、本件発明者らは、上記した接着剤48からも光漏れが生じることに着目したことで、図3に示す遮光部44及び接着部45を備え、光漏れを一層確実に抑えることができる構成を考案したものである。すなわち、導光板34の上下面を極めて薄い反射シート35,36で覆った発光モジュール32において、導光板34に隣接する接着剤48からの光漏れを防止するためには、反射シート35,36同士を接着剤を設けずに接触させる遮光構造を採用することが最も好ましいとの結果が得られた。
本実施形態のキーボード装置12において、遮光部44は、シート間接着部44aを持たない構成としてもよい。すなわち、反射シート35,36は、導光板34の外面に対しては、適宜局所的に塗布された接着剤によって固定されている。そして、第2反射シート36が導光板34の縁部34a1から垂れ下がること等を防止するためには、シート間接着部44aによる固定が有効ではある。しかしながら、図3に示すように、第2反射シート36は、孔部32a(36a)に面する縁部が接着部45によってベースプレート30に固定されている。このため、第2反射シート36が導光板34の縁部34a1から垂れ下がること等を生じる可能性は小さい。このため、遮光部44は、シート間接着部44a(接着剤48)を省略した構成とすることもできる。
本実施形態のキーボード装置12では、第2反射シート36は、シート間接着部44aと接着部45との間に階段状の屈曲部36bを有し、非接着部44bはこの屈曲部36bに設けられている。これによりキーボード装置12は、光Lを透過する可能性があるシート間接着部44aと接着部45との間に屈曲部36bによる段差が形成される。その結果、キーボード装置12は、接着剤48を透過した光Lを屈曲部36bに設けた非接着部44bで一層確実に遮断でき、接着剤50に光Lが導入されることを一層確実に抑制することができる。
発光モジュール32の孔部32aでの光漏れを防止する遮光部44及び接着部45は、キーボード装置12をフレーム26に固定するための貫通孔40以外にも利用できる。そこで、次に、遮光部44及び接着部45による光漏れ防止構造の別の適用例を説明する。
図5は、キーボード装置12の吸気口となる貫通孔54に遮光部44及び接着部45による光漏れ防止構造を適用した構成を示す筐体14の側面断面図である。
図5に示すように、貫通孔54は、貫通孔40と同様にキーボード装置12を上下方向に貫通しているため、発光モジュール32の孔部32aもここに必要となる。貫通孔54は、筐体14の内部に設置されたファン56がキーボード装置12の上から外気Aを吸い込むための吸気口である。ファン56は、例えば上下面に吸気用の開口56a,56bを有し、インペラの回転により開口56a,56bから空気を吸い込む遠心ファンである。上面の開口56aは、貫通孔54を介して外気を吸気する。下面の開口56bは、筐体14の下面に形成されたスリットから外気を吸気する。フレーム26は、貫通孔54をキーボード装置12の上部へと連通させるための凹部26fを有する。
従って、このような貫通孔54を備える構成においても、発光モジュール32に形成された孔部32aへの光漏れを遮光部44及び接着部45によって抑制することができる。
図6は、コンポーネントCを支持する支持部材58が挿通される孔部32aに遮光部44及び接着部45による光漏れ防止構造を適用した構成を示す筐体14の側面断面図である。
図6に示すように、支持部材58は、ベースプレート30の下面30bから下方に突出するように設けられた金属製のスタッドである。支持部材58は、下向きのねじ穴58aを有する。支持部材58は、発光モジュール32よりも下でマザーボード22等のコンポーネントCを支持する必要がある。このため、発光モジュール32は、支持部材58を挿通させるためにも孔部32aが必要となる。支持部材58は、孔部32aに挿通され、その先端にコンポーネントCをねじ60で連結することができる。
従って、このような支持部材58を挿通させるための孔部32aについても、遮光部44及び接着部45による光漏れ防止構造を適用することができる。このように、遮光部44及び接着部45による光漏れ防止構造の適用対象は、キーボード装置12を貫通する貫通孔40,54以外でもよく、つまり発光モジュール32に孔部32aが形成された構成であれば適用することができる。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
10 電子機器
12,52 キーボード装置
14 筐体
22 マザーボード
26 フレーム
30 ベースプレート
30c,31a、32a,34a,35a,36a 孔部
31 メンブレンシート
32 発光モジュール
34 導光板
35 第1反射シート
36 第2反射シート
40,54 貫通孔
44 遮光部
44a シート間接着部
44b 非接着部
45 接着部
48,50 接着剤
58 支持部材
C コンポーネント

Claims (8)

  1. キーボード装置であって、
    複数のキートップと、
    前記複数のキートップを支持するベースプレートと、
    導光板と、前記導光板の上面を覆う第1反射シートと、前記導光板の下面を覆う第2反射シートと、前記ベースプレートの下面側に積層された発光モジュールと、
    前記発光モジュールを上下方向に貫通する孔部と、
    を備え、
    前記発光モジュールは、前記孔部の周縁部には、
    前記第1反射シート及び前記第2反射シートが互いに接触し、前記導光板の縁部を覆う遮光部と、
    前記遮光部よりも前記孔部に近い位置に設けられ、前記第2反射シートで前記第1反射シートの縁部を覆うと共に、該第2反射シートを前記ベースプレートの下面に接着した接着部と、
    を有する
    ことを特徴とするキーボード装置。
  2. 請求項1に記載のキーボード装置であって、
    前記遮光部は、
    前記導光板の縁部に隣接し、前記第1反射シートと前記第2反射シートとが互いに接着されたシート間接着部と、
    前記シート間接着部と前記接着部との間に設けられ、前記第1反射シートと前記第2反射シートとの間に接着剤を設けていない非接着部と、
    を有する
    ことを特徴とするキーボード装置。
  3. 請求項2に記載のキーボード装置であって、
    前記第2反射シートは、前記シート間接着部と前記接着部との間に階段状の屈曲部を有し、
    前記非接着部は、前記屈曲部に設けられている
    ことを特徴とするキーボード装置。
  4. 電子機器であって、
    筐体と、
    複数のキートップと、前記複数のキートップを支持するベースプレートと、前記ベースプレートの下面側に積層された発光モジュールとを有し、前記筐体の上面に臨むキーボード装置と、
    を備え、
    前記発光モジュールは、
    導光板と、
    前記導光板の上面を覆う第1反射シートと、
    前記導光板の下面を覆う第2反射シートと、
    上下方向に貫通する孔部と、
    を有し、
    前記発光モジュールは、前記孔部の周縁部には、
    前記第1反射シート及び前記第2反射シートが互いに接触し、前記導光板の縁部を覆う遮光部と、
    前記遮光部よりも前記孔部に近い位置に設けられ、前記第2反射シートで前記第1反射シートの縁部を覆うと共に、該第2反射シートを前記ベースプレートの下面に接着した接着部と、
    を有する
    ことを特徴とする電子機器。
  5. 請求項4に記載の電子機器であって、
    前記遮光部は、
    前記導光板の縁部に隣接し、前記第1反射シートと前記第2反射シートとが互いに接着されたシート間接着部と、
    前記シート間接着部と前記接着部との間に設けられ、前記第1反射シートと前記第2反射シートとの間に接着剤を設けていない非接着部と、
    を有する
    ことを特徴とする電子機器。
  6. 請求項4又は5に記載の電子機器であって、
    さらに、前記複数のキートップの相互間を仕切るフレームを備え、
    前記キーボード装置は、上下方向に貫通し、一部が前記孔部で形成された複数の貫通孔を有する
    ことを特徴とする電子機器。
  7. 請求項6に記載の電子機器であって、
    前記貫通孔は、前記キーボード装置と前記フレームとを連結する連結具が挿通される
    ことを特徴とする電子機器。
  8. 請求項4又は5に記載の電子機器であって、
    さらに、前記キーボード装置の下方に配置されたコンポーネントを備え、
    前記孔部は、前記コンポーネントを支持するための支柱部材が挿通される
    ことを特徴とする電子機器。
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