JPS63200424A - キーボードのキーを選択的に背面照明するための装置 - Google Patents

キーボードのキーを選択的に背面照明するための装置

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JPS63200424A
JPS63200424A JP62239923A JP23992387A JPS63200424A JP S63200424 A JPS63200424 A JP S63200424A JP 62239923 A JP62239923 A JP 62239923A JP 23992387 A JP23992387 A JP 23992387A JP S63200424 A JPS63200424 A JP S63200424A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明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って、その
キーはしばしば、キーの押下げによって電気的接触が行
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照明させる
ことが望ましい。
ことによると、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。
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ッドが水平支持板上
に乗っている。過剰移動パッドは光管を受は入れる開口
を備えている。過剰移動パッドによって支持された膜状
スイッ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っ
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って反射されるようになってい
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っ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って上方へ、
非常に浅い半透明の０．０１ｃｍ（５ミル）の厚さのキ
ーキャップ中へと延びていてキーキャップを背面照明し
ている個別の発光ダイオードを備えている。この技術は
キーキャッ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
いる大抵のキーキャッ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っていることであるが、通常の波形
はんだ付は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、発光ダイ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
実用的な技術能にするために印刷配線板の「底１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ｔ；ままである。
発明の要約 従って、通常の波形はんだ付は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品が波形はんだ付は製造技術
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
を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って簡単に説明すれば、この発
明は、透明な基板によって支持され且つこれと一体的に
なっているそれぞれの垂直光管を受ける空洞をそれぞれ
のキーキャップが備えている市特小１−１−鉾繰百い講
叩’Ｖｌ邊坐誂・０日の上一番易１．．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ャップの
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
っ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ってい
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。キーキャップはたわみ性プラスチックのシ
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ャップの周りでたわみ性プラスチ
ックシートの上方面の一部分に押し当たって、湿気及び
ほこりを締め出している。キーキャップが貫通する開口
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
。各キーキャップは押し下げられたときに導電性短絡用
パッドをスイッ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、キーキャップが成形されているプラスチ
ックシート、スイッチ接点層、たわみ性プラスチックシ
ートに対して密閉ボスにより及ぼされた力、及びキャッ
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はプラスチック製ハウジング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（Ｌ　ＣＤ）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
って、ねじ２６によりそれに取り付けられている。ハウ
ジングｌの上面には複数の開口３があって、これを通過
して複数のキー又は「キーキャップ」４が延びている。
キーキャップ４はたわみ性の成形ゴム又は類似のプラス
チック材料で構成されており、たわみ性の基部シート４
Ａ上に支持され且つこれと一体的になっている。キーキ
ャップ４のそれぞれは閉じた、たわみ性の７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１−４Ａの
上面に押し当たっている。閉鎖式ボス３０は各キーキャ
ップ４で包囲していて、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
れたマイラ製スイッチ接点層５上に乗っている。スイッ
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。
キーキャップ４のそれぞれには内部くぼみ２２があって
、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ｌＯと一体
的になっている。光管１０Ａのそれぞれには上方部分１
０Ｂがあり、これは断面が約０．３ｃｍ平方（約１２５
ミル平方）であって板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１
０Ｃも又０．３ｃｍ平方（１２５ミル平方）の断面を持
っている。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ｉ
ｏｃ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ｌＯの底
面から延びている。水平基板１ｏ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を含む一体的ユニットは透明な
ＡＢＳプラスチックで構成すればよい。
キー４の底面には導電性短絡用パッド８が取り付けられ
ている。短絡用パッド８にはキーキャップ４のくぼみ２
２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１０Ｂが延びている。図３はキー
キャップ４が３３で指示されたように押し下げられて短
絡用パッドが印刷導体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ック材料で
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ｌ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。多柱１
２Ｂには開口部３４があって、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っている。柱１２にはキーボード１
００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、持ち上がった唇
状部３７は、キー４がパネル面とほぼ面一になるように
ユニット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があって、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、従って基板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、従って経済的な通常の波形はんだ付は
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っ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
造の際に自動波形はんだ付は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があって、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「波形はんだ付け」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ＩＯＣの垂
７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４０を光管１０Ａ中で直接上方へ
反射させてキーキャップくぼみ２２へと導く。ＬＥＤＩ
Ｉが点灯させられると、キーキャップ４を構成している
半透明又は透明な材料は光ビーム４２がキーキャップ４
を通過することを許容して、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、マイク製スイッチ接点
層５はマイラリボンケーブル３５と一体的になっており
、このケーブルによって印刷導体９（図２）は光管支持
基板ｌＯの周りを通りで、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１２Ａ上に
置いて、光管支持基板ｌＯ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。スイッチ
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
のキーキャップ基部４Ａがスイッチ接点層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ｌ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って準備さ
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、経済的な波形はんだ付は技術を利用
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ｌＯ及び光管１０Ａは、側倒のキーの選択的背
面照明を可能にし、印刷配線板に容易に整合させられて
取り付けられ、マイク製接点層と成形されたキーキャッ
プ及び基部シートとを支持し、密閉ポス３０の下方圧力
を支持し、且つ又キーキャッ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。各キャップ
は、パッド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ット１００
により受信された信号に応答して点灯させられたＬＥＤ
ｌｌによって選択的に背面照明することかでさる。
この発明は多くの実施例に関して説明されたが、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七がで
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されたものと
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
にあるものと解釈される。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っ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ャップを示した図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、ｌはハウ
ジング、３は開口、４はキーキャップ、４Ａは基部シー
ト、５はスイッチ接点層、６は裏面カバー、７は印刷配
線板、８は短絡用パッド、９は印刷導体、１０は透明基
板、ＩＯＡは透明光管、ＩＯＢはその上方部分、ＩＯｃ
はその下方部分、ＩＯＤは４５度傾斜面、１３は光管す
きま穴、１４は整合穴、２２はキーキャップ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。 Ｆｘｒ、、、３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）光を通過させることのできるレンズ部分を備
    えた複数のキーを準備する段階、 （ｂ）それぞれのキーが押し下げられたときに共働して
    スイッチ信号を発生する複数の導電性スイッチ接点素子
    を準備する段階、 （ｃ）それぞれ複数の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を備えている印刷配線板を支持す
    る段階、 （ｄ）印刷配線板の下方面上でそれぞれ複数のキーと整
    合した関係において複数の光源を支持する段階、 （ｅ）それぞれの光源からの光ビームを受けるように複
    数の光管を支持し、且つそれらの光ビームをそれぞれの
    光管により印刷配線板の穴を通してキーのレンズ部分に
    導く段階、及び （ｆ）光源の他のものを非点灯状態にしたままで光源の
    選択された一つを点灯させて光ビームを発生させ、この
    光ビームを光管の一つへ案内し、この光ビームをこの光
    管を通し且つ印刷配線板を通して対応するキーのレンズ
    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、 を含んでいるキーボードを背面照明する方法。 ２、印刷配線板とキーとの間に配置された一体的な基板
    によって複数の光管を支持し、これらの光管のそれぞれ
    の上方部分を対応するキーのレンズ部分の近傍に延長し
    且つそれの下方部分を印刷配線板の穴を通して対応する
    光源の近傍に延長すること、を含んでいる特許請求の範
    囲第１項に記載の方法。 ３、スイッチ接点素子を絶縁性フィルム上に準備してこ
    の導電性フィルムを基板の上方面上に支持すること、及
    びスイッチ接点素子からのスイッチ信号を絶縁性フィル
    ムのリボンケーブル延長部分によって印刷配線板の下方
    部分に導くこと、を含んでいる特許請求の範囲第２項に
    記載の方法。 ４、ゴム状の材料のシートからキーを成形すること、及
    びこのシートを絶縁性層の上方面上で支持すること、を
    含んでいる特許請求の範囲第３項に記載の方法。 ５、キーがそれぞれ貫通しているキー開口のある上方面
    を備えたハウジングを準備すること、各キー開口を取り
    囲んでハウジングに閉鎖式内部ボスを準備し且つ各閉鎖
    式内部ボスをゴム状材料のシートに押し当てて湿気及び
    ほこりの入らないように密閉すること、並びに閉鎖式内
    部ボスにおける力及びキーを押し下げるためにこれに加
    えられる力に基板が耐えられること、を含んでいる特許
    請求の範囲第４項に記載の方法。 ６、各光管の下方部分において対応する光源に対立した
    側に傾斜鏡面を支持することを含んでおり、段階（ｄ）
    が、光源からの光ビームを光管の一部分を通して傾斜鏡
    面に送り且つこの光ビームを光管を通して選択されたキ
    ーのレンズ部分に反射させることを含んでいる、特許請
    求の範囲第６項に記載の方法。 ７、段階（ｄ）が、複数の発光ダイオードを印刷配線板
    の下方側に直角取付具により取り付けて各発光ダイオー
    ドのレンズが対応する光管の傾斜鏡面の方向に向けられ
    るようにすることを含んでいる、特許請求の範囲第６項
    に記載の方法。 ８、基板の底面に複数の支持柱を準備すること、それぞ
    れの支持柱に複数の整合キーを準備すること、印刷配線
    板に対応の整合穴を準備すること、印刷配線板の上方面
    に支持柱を支持すること、及び整合穴に整合キーを挿入
    すること、を含んでいる特許請求の範囲第７項に記載の
    方法。 ９、複数の発光ダイオードを波形はんだ付けによって取
    り付けること、を含んでいる特許請求の範囲第８項に記
    載の方法。 １０、（ａ）ゴム状のシート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
    と整合したくぼみを備えている複数のたわみ性キー、 （ｂ）上方面及び下方面を備え且つそれぞれのキーのく
    ぼみと整合した複数のすきま穴を備えた印刷配線板、 （ｃ）印刷配線板の上方にこれとは隔置されて配置され
    た基板、 （ｄ）印刷配線板の上方面上に配置された絶縁性フィル
    ム、この絶縁性フィルムの上方面における複数の導電性
    スイッチ接点素子、及び印刷配線板のすきま穴と整合し
    た絶縁性フィルムにおける複数のすきま穴、 （ｅ）基板によって支持された複数の光管であって、各
    光管が、絶縁性フィルムにおけるすきま穴を通って対応
    するキーのくぼみ内へと上方へ延びている上方部分及び
    印刷配線板におけるすきま穴を通って下方へ延びている
    下方部分を備えている前記の複数の光管、 （ｆ）それぞれの反射面が印刷配線板の下側でそれぞれ
    の光管の下方部分の底部に支持されている複数の傾斜反
    射面、並びに （ｇ）印刷配線板の下方面においてこれの各すきま穴に
    近接して取り付けられ、且つ対応する光管の下方部分の
    一部分を通してこの光管の傾斜反射面に向けられた複数
    の直角発光ダイオード、 を備えている背面照明式キーボード。 １１、基板が剛性の透明プラスチックで構成され且つ光
    管と一体になっている、特許請求の範囲第１０項に記載
    の背面照明式キーボード。 １２、スイッチ接点素子を印刷配線板の下方面における
    導体に電気的に接続するための装置を備えている、特許
    請求の範囲第１１項に記載の背面照明式キーボード。 １３、キーがそれぞれ貫通している複数のキー開口のあ
    る上方面を持ったハウジングを備えていて、このハウジ
    ングが上方内面及びこの上方内面における複数の閉鎖式
    ボスを備えており、この各ボスがそれぞれのキー開口を
    取り囲み且つゴム状シートの上方面に押し当たって湿気
    及びほこりを締め出すシールを形成している、特許請求
    の範囲第１２項に記載の背面照明式キーボード。 １４、印刷配線板をハウジングに対して固定した関係に
    おいて支持するための装置、印刷配線板における複数の
    整合穴、及び印刷配線板の上方においてこれに平行に基
    板を支持する印刷配線板の上方面と基板の下方面との間
    にあるスペーサ、を備えている特許請求の範囲第１３項
    に記載の背面照明式キーボード。 １５、整合穴と係合して基板を印刷配線板に整合させる
    ようにするための整合装置を備えている、特許請求の範
    囲第１４項に記載の背面照明式キーボード。 １６、それぞれの発光ダイオードを選択的に点滅させる
    ための装置を備えている、特許請求の範囲第１０項に記
    載の背面照明式キーボード。 １７、（ａ）光が通過することのできるレンズ部分をそ
    れぞれ備える複数のキー、 （ｂ）それぞれのキーが押し下げられたときに共働して
    スイッチ信号を発生する複数の導電性スイッチ接点素子
    、 （ｃ）複数の穴を備えた印刷配線板、 （ｄ）穴がそれぞれのキーと整合関係にあるように印刷
    配線板及び複数のキーを支持するための装置、 （ｅ）印刷配線板の下方面においてそれぞれキーと整合
    関係にある複数の光源、 （ｆ）それぞれの光源からの光ビームを受けてこの光ビ
    ームを印刷配線板の穴を通してキーのレンズ部分に導く
    ための複数の光管装置、 （ｇ）印刷配線板の穴及びキーとの整合関係において光
    管装置を支持するための装置、並びに （ｈ）光源を選択的に点滅させてキーを選択的に背面照
    明するようにするための装置、 を備えている背面照明式キーボード。 １８、光管支持装置が、印刷配線板とキーとの間に配置
    された一体的基板を備えていて、各光管が、対応するキ
    ーのレンズ部分の近傍まで延びた上方部分、及び印刷配
    線板における穴を通して対応する光源の近傍まで延びた
    下方部分を備えている、特許請求の範囲第１７項に記載
    の背面照明式キーボード。 １９、（ａ）光を通過させることのできるレンズ部分を
    備えた複数のキーを準備する段階、 （ｂ）それぞれのキーが操作されたときにスイッチ信号
    を発生する複数のスイッチを準備する段階、 （ｃ）それぞれ複数のキーとの整合関係において印刷配
    線板を支持する段階、 （ｄ）キーとは反対の印刷配線板の面上でそれぞれキー
    との整合関係において複数の光源を支持する段階、 （ｅ）それぞれの光源からの光ビームを受けるように複
    数の光管を支持して、この光ビームをそれぞれの光管に
    よりキーのレンズ部分に導く段階、及び （ｆ）光源の他のものを非点灯状態にしたままで光源の
    選択された一つを点灯させて光ビームを発生し、この光
    ビームを光管の一つへ案内し、且つこの光ビームをこの
    光管を通して対応するキーのレンズ部分に導き、これに
    よりこのキーを選択的に背面照明する段階、 を含んでいるキーボードを背面照明する方法。 ２０、（ａ）ゴム状のシート上に支持されていて、それ
    ぞれレンズ部分を備えている複数のキー、 （ｂ）上方面及び下方面を備え且つそれぞれのキーと整
    合した複数のすきま穴を備えた印刷配線板、 （ｃ）印刷配線板の上方においてこれとは隔置されて配
    置された基板、 （ｄ）それぞれのキーの操作に応答してスイッチ信号を
    発生するための複数のスイッチ装置、 （ｅ）基板によって支持された複数の光管であって、各
    光管が、絶縁性フィルムにおけるすきま穴を通って上方
    へ対応するキーの近傍まで延びている上方部分、及び印
    刷配線板におけるすきま穴を通って下方へ印刷配線板の
    下の位置まで延びている下方部分を備えている前記の複
    数の光管、 （ｆ）それぞれの反射面が印刷配線板の下側においてそ
    れぞれの光管の下方部分に支持されている複数の傾斜反
    射面、並びに （ｇ）印刷配線板の下方面においてそれのすきま穴に近
    接して取り付けられ、且つ対応する光管の下方部分の一
    部分を通してこの光管の傾斜反射面に向けられた複数の
    直角発光ダイオード、 を備えている背面照明式キーボード。
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