JPH0557687B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発生は電気的キーボードに、更に詳しくは
電気的キーボードの個個のキーを選択的に背面照
明するための装置に関係している。

広範囲の種類のキーボードがデータ入力端末装
置及び遠隔制御端末装置のために利用されてい
る。ある種の最新式のキーボードは全く複雑であ
つて、そのキーはしばしば、キーの押下げによつ
て電気的接触が行われたことを使用者に保証する
ために使用者への触覚的帰還を与えるように設計
されている。多くの場合には、例えばキーが適正
に押し下げられたことを指示するために又はキー
により制御可能な機能の状態を指示するために、
ある時点でその特定の選択されたキーを証明させ
ることが望ましい。

背面照明式キーボードにおける最高技術水準は
米国特許第4288672号、第4343975号、及び第
4489227号に最もよく示されていると思われる。
米国特許第4489227号は、各光管が一体的な水平
基板から透明なキーへと上方へ延びている複数の
垂直光管を備えた水平基板を示している。共通の
光源が外部源からの光を基板へと供給し、この基
板が光を光管のすべてへと案内し、これによりキ
ーのすべてが同時に照明される。フオームラバー
の過剰移動パツドが水平支持板上に乗つている。
過剰移動パツドは光管を受け入れる開口を備えて
いる。過剰移動パツドによつて支持された膜状ス
イツチも又光管が通過することのできる開口を備
えている。米国特許第4288672号は共通の光源に
よつて発生された光が配線板組立を上方へ貫通し
ている光管の底部にある傾斜面によつて反射され
るようになつている構造物を示している。米国特
許第4343975号は共通の遠隔の源からの光が光学
的導体を通して種類の透明なキーに送られるよう
になつている装置を開示している。

前述の諸特許に開示された背面照明式キーボー
ド装置は個個のキーの選択的背面照明を可能にし
ておらず、又それらの特許は選択的に背面照明さ
れたキーを備えたキーボードの実用的、経済的な
製造が行われ得る方法を示していない。

更に、別の従来の構造物は、印刷配線板の床面
に取り付けられ且つ印刷配線板における開口部を
通つて上方へ、非常に浅い半透明の0.01cm（５ミ
ル）の厚さのキーキヤツプ中へと延びていてキー
キヤツプを背面証明している個別の発光ダイオー
ドを備えている。この技術はキーキヤツプ材料が
非常に薄い場合にだけ実用的である。しかしなが
ら、ゴム状シートから一体的に成形されている大
抵のキーキヤツプは非常に厚いに違いないので、
この方法で取り付けられた発光ダイオードからの
光を十分に透過させることはできない。

技術に通じた者は知つていることであるが、通
常のウエーブはんだ付け技術を用いて印刷配線板
の経済的な製造を行うためには、発光アヂオード
を含む構成部品のすべてを印刷配線板の一方側に
取り付けなければならない。現在の技術水準で
は、背面照明されたキーを準備するための実用的
な技術はいずれも、通常のウエーブはんだ付け技
術を使用可能にするために印刷配線板の「底」面
にすべての構成部品を準備すべきである。

それゆえ、選択的に背面照明されたキーを備え
た経済的に製造可能なキーボードに対する満たさ
れていない要求が存在したままである。

発明の要約 従つて、通常のウエーブはんだ付け技術を用い
て経済的に製造され得る、選択的に背面照明され
たキーを備えたキーボードを提供することがこの
発明の目的である。

光源を含むすべての構成部便がウエーブはんだ
付け製造技術を用いてキーの下の印刷配線板の底
面に取り付けられている。選択的に背面照明され
たキーを備えたキーボード提供することがこの発
明の別の目的である。

この発明の一実施例に従つて簡単に説明すれ
ば、この発明は、透明な基板によつて支持され且
つこれと一体的になつているそれぞれの垂直光管
を受ける空洞をそれぞれキーキヤツプが備えてい
る複数の比較的厚い透明又は半透明のキーキヤツ
プを有する個別のキーを選択的に照明するための
装置及び技術を提供する。各光管は透明基板から
上方へ個別のキーキヤツプの空洞中まで延び且つ
又印刷配線板におけるすきま穴を通つて下方へ延
びて印刷配線板の底面に取り付けられた対応する
発光ダイオードからの光を受けるようになつてい
る。基には又印刷配線板における整合開口部へと
延びた整合ボスがある。キーキヤツプはたわみ性
プラスチツクのシートで成形されている。ハウジ
ングの内部上面における閉鎖式ボスは各キーキヤ
ツプの周りでたわみ性プラスチツクシートの上方
面の一部分に押し当たつて、湿気及びほこりを締
め出している。キーキヤツプが貫通する開口部を
備えたハウジングは裏面カバーに取り付けられて
おり、裏面カバーには印刷配線板の底面が乗る台
座がある。各キーキヤツプは押し下げられたとき
に導電性短絡用パツドをスイツチ接点層における
二つの隔置された電気的接点に押し当てる。透明
基板はそれゆえ光管を支持するだけでなく、キー
キヤツプが成形されているプラスチツクシート、
スイツチ接点層、たわみ性プラスチツクシートに
対して密閉ボスにより及ぼされた力、及びキヤツ
プを押し下げるためにこれに加えられたすべての
力をも支持する。

発明の説明 今度は図面に言及すると、超小形端末装置又は
キーボード１００はプラスチツク製ハウジング１
を備えていて、これの上面にはハウジング１の内
側に収容された液晶表示（LCD）装置２１（図
１）の表面を露出させるための開口部２がある。
図２において、板２３はLCD表示装置２１の背
面であつて、ねじ２６によりそれに取り付けられ
ている。ハウジング１の上面には複数の開口３が
あつて、これを通過して複数のキー又は「キーキ
ヤツプ」４が延びている。キーキヤツプ４はたわ
み性の成形ゴム又は類似のプラスチツグ材料で構
成されており、たわみ性の基部シート４Ａ上に支
持され且つこれと一体的になつている。キーキヤ
ツプ４のそれぞれは閉じた、たわみ性のフランジ
４Ｂを備えていて、これにより基部シート４Ａに
接続されている。

図２に示されたように、複数の閉鎖式ボス３０
はハウジング１の上方内面から延びていて、基部
シート４Ａの上面に押し当たつている。閉鎖式ボ
ス３０は各キーキヤツプ４を包囲していて、湿気
及びほこりが入らないように密閉する。

基部シート４Ａは水平透明基板１０の上方面上
に支持されたマイラ製スイツチ接点層５上に乗つ
ている。スイツチ接点層５はその上方面に印刷導
体９の配列を備えている。

キーキヤツプ４のそれぞれには内部くぼみ２２
があつて、この中へ垂直な透明光管１０Ａの上方
部分１０Ｂが延びている。各垂直光管１０Ａは水
平透明基板１０と一体的になつている。光管１０
Ａのそれぞれには上方部分１０Ｂがあり、これは
断面が約0.3cm平方（約125ミル平方）であつて板
１０の上方面上で約0.4cm（約160ミル）延びてい
る。各光管１０Ａの下方部分１０Ｃも又0.3cm平
方（125ミル平方）の断面を持つている。下方部
分１０Ｃは水平透明基板１０の下方面の下で１cm
（380ミル）延びている。各下方部分１０Ｃは45度
傾斜した底面１０Ｄを備えている。

複数の一体的取付柱、例えば１５Ａが水平基板
１０の底面から延びている。水平基板１０を支持
している一体的柱１５Ａのそれぞれの底部には整
合キー又は柱１５Ｂが設けられている。透明基板
１０の厚さは約0.2cm（約60ミル）である。基板
１０及び光管１０Ａを含む一体的ユニツトは透明
なABSプラスチツクで構成すればよい。

キー４の底面には導電性短絡用パツド８が取り
付けられている。短絡用パツド８にはキーキヤツ
プ４のくぼみ２２と実質上同じ大きさの開口部が
あり、これを通過して光管１０Ａの上方端部１０
Ｂが延びている。図３はキーキヤツプ４が３３で
指示されたように押し下げられて短絡用パツドが
印刷導体９に電気的に接触したときの図２の構造
を示している。

底部カバー板６は、望ましくは成形プラスチツ
ク材料で形成されて、ハウジング１の底部に２９
のような複数のねじを用いて取り付けられてお
り、これらのねじはそれぞれ柱１２Ａ（図２）に
おける３２のような穴を貫通して、ハウジング１
の周壁の垂直内面に取り付けられたボス（図示さ
れていない）にねじ込まれている。各柱１２Ｂに
は開口部３４があつて、この中へねじ２９が入れ
込まれている。ハウジング１の内側底部開口部に
おける肩部２５は裏面カバー６の縁部と接してい
る。

複数の柱１２Ｂは裏面カバー６の上方面に取り
付けられてこれと一体的になつている。柱１２に
はキーボード１００を適当な取付面にボルト止め
できるようにするためのねじ付き開口部２８があ
る。

ハウジング１の上方面における閉じた、持ち上
がつた唇状部３７は、キー４がパネル面とほぼ面
一になるようにユニツト１００の「面一取付」を
可能にする。

印刷配線板７には、透明基板１０と一体的な各
光管に対して一つずつの、多数の方形の光管すき
ま穴１３がある。印刷配線板７には又多数の整合
穴１４があつて、これを通過して柱１５Ａの底部
における整合キー１５Ｂが延びており、従つて基
板１０は印刷配線板７と都合よく且つ精密に整列
させることができる。

印刷配線板７の構成部品のすべてはそれの底面
上に取り付けられており、従つて経済的な通常の
ウエーブはんだ付け技術を利用して一面だけにお
いてはんだ付けを行うことができる。（技術に通
じた者は知つていることであるが、構成部品が両
面に取り付けられている印刷配線板の製造の際に
自動ウエーブはんだ付け技術を使用することは実
用的でない。）図２において、参照番号２７は発
光ダイオード（LED）１１のリードを表してお
り、この発光ダイオードには直角取付基部１１Ａ
があつて、これが印刷配線板７の底面に取り付け
られている。参照番号１６はリード２７に「ウエ
ーブはんだ付け」された接続部を示している。

発光ダイオード１１が点灯させられると、水平
な光ビーム４０が放出されて、光管１０Ａの下方
部分１０Ｃの垂直壁を通過して、光管１０Ａの45
度傾斜面１０Ｄに当たる。傾斜面１０Ｄは鏡とし
て作用して、４１で指示されたように光ビーム４
０を光管１０Ａ中で直接上方へ反射させてキーキ
ヤツプくぼみ２２へと導く。LED１１が点灯さ
せられると、キーキヤツプ４を構成している半透
明又は透明な材料は光ビーム４２がキーキヤツプ
４を通過することを許容していて、これの選択的
背面照明を与える。

図１に最もよく示されたように、マイラ製スイ
ツチ接点層５はマイラリボンケーブル３５と一体
的になつており、このケーブルによつて印刷導体
９（図２）は光管支持基板１０の周りを通つて、
印刷配線板７の底面に取り付けられたコネクタ
（図示されていない）に導かれて、それにおける
種々のコネクタに電気的に接触する。

既述の構造物の組立は、印刷配線板７を台座１
２Ａ上に置いて、光管支持基板１０をこれの整合
柱１５Ｂが印刷配線板にあらかじめあけられてい
る整合開口１４にはまり込むように整合させてね
じ２９により配線板７を台座に取り付けることを
含んでいる。光管１０Ａのすべてはこの場合開口
１３及び以前に取り付けられた直角発光ダイオー
ド１１と適当に整合することになろう。スイツチ
接点層５が次に光管１０Ａと整合させられて、光
管支持基板１０の上方面上に置かれる。次にキー
を備えた単一のキーキヤツプ基部４Ａがスイツチ
接点層５と整合させられる。LCD表示装置２１
が設置され、そして前面ハウジング１が裏面カバ
ー６に取り付けられる。

このように、個別に背面照明されたキーを備え
た非常に信頼性のある、高品質の端末装置がそれ
によつて基準されることがわかる。既述の構造物
は、直角発光ダイオードを含む構成部品のすべて
を印刷配線板７の底面に取り付けることができ、
経済的なウエーブはんだ付け技術を利用して印刷
配線板の上方面上に電気的接続部を作ることがで
きるので、経済的に製造することができる。一体
的な透明基板１０及び光管１０Ａは、個個のキー
の選択的背面照明を可能にし、印刷配線板に容易
に整合させて取り付けることができ、マイラ製接
点層と成形されたキーキヤツプ及び基部シートと
を支持し、密閉ボス３０の下方圧力を支持し、且
つ又キーキヤツプを押し下げるために加えられる
力を支持する簡単な構造を提供する。各キヤツプ
は、パツド８を印刷導体９に短絡させることによ
り発生された信号に応答して又は遠隔の源からユ
ニツト１００により受信された信号に応答して点
灯させられたLED１１によつて選択的に背面照
明することができる。

この発明は多くの実施例に関して説明したが、
技術に通じた者はこの発明の真の精神及び範囲か
ら逸脱することなく既述の実施例に対して種種の
変更を行うことができるであろう。実質上同じ方
法で実質上同じ機能を行い同じ結果を達成すると
いう点でここに記載したものと等価であるすべて
の構造物及び技術はこの発明の範囲内にあるもの
と解釈すべきである。例えば、印刷配線板の縁部
はキーと整列させてもよいであろうが、この場合
には光管は印刷配線板の縁部に沿つて上方へ送る
ことができるであろう。

【図面の簡単な説明】

図１はこの発明の背面照明式キーボードを備え
た端末装置の分解式透視図である。図２は図１の
キーボードの部分断面図である。図３は押し下げ
られたキーキヤツプを示した図２に類似の部分断
面図である。 これらの図面において、１００はキーボード、
１はハウジング、３は開口、４はキーキヤツプ、
４Ａは基部シート、５はスイツチ接点層、６は裏
面カバー、７は印刷配線板、８は短絡用パツド、
９は印刷導体、１０は透明基板、１０Ａは透明光
管、１０Ｂはその上方部分、１０Ｃはその下方部
分、１０Ｄは45度傾斜面、１３は光管すきま穴、
１４は整合穴、２２はキーキヤツプ４のくぼみ、
３０は閉鎖式ボス、３５はリボンケーブルを示し
ている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 背面照明式キーボード組立体であつて、ゴム
   状のシート４Ａから成形され且つこれに支持され
   ていて、それぞれレンズ部分及びこのレンズ部分
   と整合したくぼみ２２を備えている複数のたわみ
   性キー４、 上方面及び下方面、それぞれのキーのくぼみと
   整合した複数のすきま穴１３、及び複数の整合穴
   １４を備えた印刷配線板７、 を備えた背面照明式キーボード組立体において、 (a) 前記印刷配線板の上方にこれとは隔置されて
   配置した透明の基板１０であつて、前記整合穴
   と係合して該基板を前記印刷配線板に整合させ
   るようにする整合キー１５Ｂを有する複数の基
   板と一体の柱１５Ａを備えた透明の基板１０、 (b) 前記基板の上方面上に配置した絶縁性フイル
   ム５、この絶縁性フイルムの上方面における複
   数の導電性スイツチ接点素子９、前記印刷配線
   板の前記すきま穴と整合した前記絶縁性フイル
   ム中の複数のすきま穴、前記スイツチ接点素子
   を前記印刷配線板の下方面上の導体に電気的に
   接続する前記絶縁性フイルムと一体のリボンケ
   ーブル３５、 (c) 前記基板によつて支持した複数の透明の光管
   １０Ａであつて、各光管が、前記絶縁性フイル
   ム中の１つの前記すきま穴を通つて対応するキ
   ーの前記くぼみ内へと上方へ延びている上方部
   分１０Ｂ、及び前記印刷配線板中の１つの前記
   すきま穴を通つて下方へ延びている下方部分１
   ０Ｃ、を備えている前記の複数の光管１０Ａ、 (d) それぞれの反射面が前記印刷配線板の下側で
   それぞれの光管の前記下方部分の底部に支持さ
   れている複数の傾斜反射面１０Ｄ、並びに (e) 前記印刷配線板の前記下方面においてこれの
   各前記すきま穴に近接して取り付け、且つ対応
   する前記光管の前記下方部分の一部分を通して
   この光管の前記傾斜反射面に向けた複数の直角
   発光ダイオード１１Ａ、 を備えていること、を特徴とする背面照明式キー
   ボード組立体。 ２ キーボードを背面証明する方法であつて、 くぼみ２２及び光を通過させることのできるレ
   ンズ部分を備えた複数のキー４を準備する段階、 それぞれの前記キーが押し下げられたときにス
   イツチ信号を発生するため、絶縁性フイルム５上
   に複数の導電性スイツチ接点素子９を準備する段
   階、 それぞれ複数の前記キーの下においてこれと整
   合した関係において複数の穴１３を備えた印刷配
   線板７を支持する段階、 を備えたキーボード背面照明方法において、 (a) 前記印刷配線板の下方面上でそれぞれ複数の
   前記キーと整合した関係において複数の光源１
   １を支持する段階、 (b) 前記印刷配線板の上方面に係合する複数の支
   柱１５Ａによつて前記印刷配線板の上方に基板
   １０を支持し、複数の光管１０Ａを前記基板に
   より支持する段階であつて、前記光管は、それ
   ぞれの前記光源から光ビーム４１を受けるよう
   に前記穴を通つて下方へ延び且つ前記絶縁性フ
   イルム中の穴を通つて前記キーの前記くぼみ内
   へと上方へ延びており、且つ前記光ビームを前
   記キーの前記レンズ部分に導く段階、及び (c) 複数の前記光源の内の選択した一つを、複数
   の前記光源の内の他のものを非点灯状態にした
   ままで点灯させて光ビーム４１を発生させ、こ
   の光ビームを前記光管の一つへ案内し、そして
   この光ビームを該光管を通し且つ前記印刷配線
   板を通して対応するキーの前記レンズ部分に導
   き、これによりこのキーを選択的に背面照明す
   る段階、を備えたこと、を特徴とするキーボー
   ド背面照明方法。 ３ 前記スイツチ接点素子からの前記スイツチ信
   号を前記絶縁性フイルムのリボンケーブル延長部
   分３５によつて前記印刷配線板の前記下方面に導
   くこと、を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項に記載の方法。