JP2631002B2 - キャパシティブキーボード - Google Patents
キャパシティブキーボードInfo
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- JP2631002B2 JP2631002B2 JP63236881A JP23688188A JP2631002B2 JP 2631002 B2 JP2631002 B2 JP 2631002B2 JP 63236881 A JP63236881 A JP 63236881A JP 23688188 A JP23688188 A JP 23688188A JP 2631002 B2 JP2631002 B2 JP 2631002B2
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- capacitive
- signal
- sense amplifier
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、キー操作を静電容量の変化で検出する容
量スイッチを用いたキャパシティブキーボードに関す
る。
量スイッチを用いたキャパシティブキーボードに関す
る。
（従来の技術） 従来、たとえば多数のキーを平面的に配列し、これら
のキーに所定のアルファベット、数字、記号、符号等の
キャラクタを割付け、これらのキー操作に往動して予め
設定した上記キャラクタに対応するコード化した信号を
送出するようにした、いわゆるキーボードが知られてい
る。
のキーに所定のアルファベット、数字、記号、符号等の
キャラクタを割付け、これらのキー操作に往動して予め
設定した上記キャラクタに対応するコード化した信号を
送出するようにした、いわゆるキーボードが知られてい
る。
このようなキーボードの構成としては、耐久性が良好
でキータッチも優れたキャパシティブスイッチを用いた
キャパシティブキーボードが実用化されている（特開昭
59-65348号、特開昭60-181815号参照）。
でキータッチも優れたキャパシティブスイッチを用いた
キャパシティブキーボードが実用化されている（特開昭
59-65348号、特開昭60-181815号参照）。
このキャパシティブキーボードでは、キー操作による
電極間の静電容量の変化をセンスアンプで増幅し、当該
キーのオン、オフ信号を得るようにしている。
電極間の静電容量の変化をセンスアンプで増幅し、当該
キーのオン、オフ信号を得るようにしている。
すなわち、キー操作による電極間の容量変化をセンス
アンプにより電圧変化に変換して所定電圧まで増幅し、
この増幅出力をキー押下げの感知信号として出力するよ
うにしている。
アンプにより電圧変化に変換して所定電圧まで増幅し、
この増幅出力をキー押下げの感知信号として出力するよ
うにしている。
ところが、このようなキャパシティブキーボードで
は、キーボード回路基板上において、キースイッチとセ
ンスアンプとの距離が離れており、キースイッチとセン
スアンプとの間の基板内のかなり長い距離をキースイッ
チによる0.1V程度の微少なキー押下信号が流れることに
なり、雑音等によりそのキー押下信号が変化する可能性
があった。
は、キーボード回路基板上において、キースイッチとセ
ンスアンプとの距離が離れており、キースイッチとセン
スアンプとの間の基板内のかなり長い距離をキースイッ
チによる0.1V程度の微少なキー押下信号が流れることに
なり、雑音等によりそのキー押下信号が変化する可能性
があった。
したがって、雑音等に弱いという欠点があった。
（発明が解決しようとする課題） 上記のように、雑音に対して弱いという欠点を除去す
るもので、雑音に対して強いキャパシティブキーボード
を提供することを目的とする。
るもので、雑音に対して強いキャパシティブキーボード
を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のキャパシティブキーボードは、複数の行お
よび列で構成したマトリクスの交点にキャパシティブス
イッチを設け、キーマトリクスの行および列の一方の駆
動信号で掃引し他方で検出した静電容量の変化をセンス
アンプへ与えて電圧信号に変換し、この出力信号によっ
てマトリクス上の押下げされたキーを判定して対応する
データ信号を出力するものにおいて、上記キャパシティ
ブスイッチのスイッチケース内にセンスアンプを内蔵
し、このセンスアンプを上記駆動信号によって駆動する
構成としたものである。
よび列で構成したマトリクスの交点にキャパシティブス
イッチを設け、キーマトリクスの行および列の一方の駆
動信号で掃引し他方で検出した静電容量の変化をセンス
アンプへ与えて電圧信号に変換し、この出力信号によっ
てマトリクス上の押下げされたキーを判定して対応する
データ信号を出力するものにおいて、上記キャパシティ
ブスイッチのスイッチケース内にセンスアンプを内蔵
し、このセンスアンプを上記駆動信号によって駆動する
構成としたものである。
（作用） この発明は、センスアンプをキャパシティブスイッチ
のスイッチケース内に内蔵し、微少信号が流れる距離を
短くするようにしたので、雑音に対して強いものとする
ことができる。
のスイッチケース内に内蔵し、微少信号が流れる距離を
短くするようにしたので、雑音に対して強いものとする
ことができる。
（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
明する。
第１図において、キーマトリクス１には、複数の行、
および列の交点にキーモジュール2a、2b、…が設けられ
ている。これらのキーモジュール2a、2b、…は、第２図
に示すように、それぞれキャパシティブキー（キャパシ
ティブスイッチ）Ｃ、センスアンプＡ、および抵抗R1、
R2によって構成されており、単一のキーケース内に収納
されている。
および列の交点にキーモジュール2a、2b、…が設けられ
ている。これらのキーモジュール2a、2b、…は、第２図
に示すように、それぞれキャパシティブキー（キャパシ
ティブスイッチ）Ｃ、センスアンプＡ、および抵抗R1、
R2によって構成されており、単一のキーケース内に収納
されている。
キャパシティブキーＣは、各キー操作により静電容量
が変化するもので、その構造は固定電極とこの固定電極
にキーの押下げによって接離する可動電極を設けたもの
であり、一方の電極には後述する反転回路4a、…からの
駆動パルスが供給され、他方の電極からの出力はセンス
アンプＡの一方の入力端に供給されている。
が変化するもので、その構造は固定電極とこの固定電極
にキーの押下げによって接離する可動電極を設けたもの
であり、一方の電極には後述する反転回路4a、…からの
駆動パルスが供給され、他方の電極からの出力はセンス
アンプＡの一方の入力端に供給されている。
センスアンプＡは、第３図（ｃ）に示すような、キャ
パシティブキーＣからのキー押下微少信号（0.1V）を、
同図（ｄ）に示すような、論理回路の電圧レベル（5V）
まで増幅したキー押下信号に変換するものである。セン
スアンプＡには、後述する反転回路4a、…からの駆動パ
ルスが駆動電源として供給されている。また、センスア
ンプＡの他方の入力端は接地されている。
パシティブキーＣからのキー押下微少信号（0.1V）を、
同図（ｄ）に示すような、論理回路の電圧レベル（5V）
まで増幅したキー押下信号に変換するものである。セン
スアンプＡには、後述する反転回路4a、…からの駆動パ
ルスが駆動電源として供給されている。また、センスア
ンプＡの他方の入力端は接地されている。
抵抗R1、R2は、マッチング用の抵抗であり、抵抗R1は
ドライブライン5a、…とキャパシティブキーＣとのマッ
チングを取り、キャパシティブキーＣがライン反射波、
ノイズ等を拾わないように設けたものであり、抵抗R2は
センスアンプＡとキャパシティブキーＣとのマッチング
を取り、センスアンプＡが反射波、ノイズ等を拾わない
ように設けたものである。
ドライブライン5a、…とキャパシティブキーＣとのマッ
チングを取り、キャパシティブキーＣがライン反射波、
ノイズ等を拾わないように設けたものであり、抵抗R2は
センスアンプＡとキャパシティブキーＣとのマッチング
を取り、センスアンプＡが反射波、ノイズ等を拾わない
ように設けたものである。
上記キーマトリクス１の各行、つまりドライブライン
5a、…には、ラインドライブ回路３により順次かつ選択
的に出力されるドライブ信号を、それぞれ反転回路4a、
…によって反転された駆動パルスが供給されるようにな
っている。
5a、…には、ラインドライブ回路３により順次かつ選択
的に出力されるドライブ信号を、それぞれ反転回路4a、
…によって反転された駆動パルスが供給されるようにな
っている。
反転回路4a、…は、それぞれラインドライブ回路３か
らのドライブ信号を反転した第３図（ｂ）に示すよう
な、駆動パルスを出力するものであり、第４図に示すよ
うに、npn形トランジスタ10、および抵抗11、12、13、1
4によって構成されている。
らのドライブ信号を反転した第３図（ｂ）に示すよう
な、駆動パルスを出力するものであり、第４図に示すよ
うに、npn形トランジスタ10、および抵抗11、12、13、1
4によって構成されている。
ラインドライブ回路３による１つの行に対するドライ
ブ信号は、CPU7から出力されるアドレス信号に応じて出
力されるようになっている。
ブ信号は、CPU7から出力されるアドレス信号に応じて出
力されるようになっている。
また、上記キーマトリクス１の各列、つまりセンスラ
イン6a、…からの信号は、CPU7に出力されるようになっ
ている。
イン6a、…からの信号は、CPU7に出力されるようになっ
ている。
上記CPU7は、センスライン6a、…からの信号を、第３
図（ｅ）に示すような、駆動パルスの立上がりから所定
時間（ｔ）経過した後に出力されるサンプリングパルス
でチェックすることにより、キー押下信号の立下がりを
電圧レベルで検知するものである。
図（ｅ）に示すような、駆動パルスの立上がりから所定
時間（ｔ）経過した後に出力されるサンプリングパルス
でチェックすることにより、キー押下信号の立下がりを
電圧レベルで検知するものである。
上記CPU7は、このキー押下信号の立下がり検知と、ど
のドライブライン5a、…に駆動パルスが出力されている
間に、どのセンスライン6a、…からの信号でキー押下信
号の立下がりを検知したかで、どのキャパシティブキー
Ｃ又はキーモジュール2a、…の押下げかを判断するもの
であり、その判断結果を図示しない外部装置へ出力する
ようになっている。
のドライブライン5a、…に駆動パルスが出力されている
間に、どのセンスライン6a、…からの信号でキー押下信
号の立下がりを検知したかで、どのキャパシティブキー
Ｃ又はキーモジュール2a、…の押下げかを判断するもの
であり、その判断結果を図示しない外部装置へ出力する
ようになっている。
上記キーモジュール2a、…は、第５図に示すように、
一端側、他端側とも同一ピン配列となって、プリント基
板20上に搭載されている。これにより、プリント基板20
が片面で良く、簡略化を行なうことができ、また、プリ
ント基板20上のキーモジュール2a、…に対応する位置に
隙間ができ、縦方向へも配線を行なうことができる。
一端側、他端側とも同一ピン配列となって、プリント基
板20上に搭載されている。これにより、プリント基板20
が片面で良く、簡略化を行なうことができ、また、プリ
ント基板20上のキーモジュール2a、…に対応する位置に
隙間ができ、縦方向へも配線を行なうことができる。
次に、このような構成において動作を説明する。ま
ず、CPU7からのアドレス信号により、ラインドライブ回
路３から反転回路4aを介してキーマトリクス１の第１列
目のドライブライン5aに、第３図（ｂ）で示す駆動パル
スが出力される。すると、キーモジュール2a、〜2d内の
各センスアンプＡに駆動電源が供給される。この際、キ
ャバシティブキーＣが押下げられている場合、同図
（ｃ）で示すように、キー押下微少信号がセンスアンプ
Ａへ出力され、キャパシティブキーＣが押下げられてい
ない場合、何も出力されない。
ず、CPU7からのアドレス信号により、ラインドライブ回
路３から反転回路4aを介してキーマトリクス１の第１列
目のドライブライン5aに、第３図（ｂ）で示す駆動パル
スが出力される。すると、キーモジュール2a、〜2d内の
各センスアンプＡに駆動電源が供給される。この際、キ
ャバシティブキーＣが押下げられている場合、同図
（ｃ）で示すように、キー押下微少信号がセンスアンプ
Ａへ出力され、キャパシティブキーＣが押下げられてい
ない場合、何も出力されない。
これにより、キャパシティブキーＣが押下げられた際
のセンスアンプＡの出力は、同図（ｄ）で示すように、
駆動パルスの一部に立下がりが生じた信号が出力され、
キャパシティブキーＣが押下げられなかった際のセンス
アンプＡの出力は、同図（ｄ）で示すように、駆動パル
スと同じ信号が出力される。
のセンスアンプＡの出力は、同図（ｄ）で示すように、
駆動パルスの一部に立下がりが生じた信号が出力され、
キャパシティブキーＣが押下げられなかった際のセンス
アンプＡの出力は、同図（ｄ）で示すように、駆動パル
スと同じ信号が出力される。
そして、CPU7は、上記駆動パルスがドライブライン5a
に出力されてから所定時間（ｔ）が経過した後に出力さ
れる、同図（ｅ）に示すような、サンプリングパルス
と、各センスライン6a、…6dからの信号とを比較する。
に出力されてから所定時間（ｔ）が経過した後に出力さ
れる、同図（ｅ）に示すような、サンプリングパルス
と、各センスライン6a、…6dからの信号とを比較する。
これにより、CPU7は、センスライン6aからキー押下信
号が供給された場合、キーモジュール2a内のキャパシテ
ィブキーＣが押下げられたと判断し、そのキーに対応す
る信号を外部装置（図示しない）へ出力し、センスライ
ン6bからキー押下信号が供給された場合、キーモジュー
ル2b内のキャパシティブキーＣが押下げられたと判断
し、そのキーに対応する信号を外部装置（図示しない）
へ出力し、センスライン6cからキー押下信号が供給され
た場合、キーモジュール2c内のキャパシティブキーＣが
押下げられたと判断し、そのキーに対応する信号を外部
装置（図示しない）へ出力し、センスライン6dからキー
押下信号が供給された場合、キーモジュール2d内のキャ
パシティブキーＣが押下げられたと判断し、そのキーに
対応する信号を外部装置（図示しない）へ出力する。
号が供給された場合、キーモジュール2a内のキャパシテ
ィブキーＣが押下げられたと判断し、そのキーに対応す
る信号を外部装置（図示しない）へ出力し、センスライ
ン6bからキー押下信号が供給された場合、キーモジュー
ル2b内のキャパシティブキーＣが押下げられたと判断
し、そのキーに対応する信号を外部装置（図示しない）
へ出力し、センスライン6cからキー押下信号が供給され
た場合、キーモジュール2c内のキャパシティブキーＣが
押下げられたと判断し、そのキーに対応する信号を外部
装置（図示しない）へ出力し、センスライン6dからキー
押下信号が供給された場合、キーモジュール2d内のキャ
パシティブキーＣが押下げられたと判断し、そのキーに
対応する信号を外部装置（図示しない）へ出力する。
また、ドライブライン5b、5c、5dに、順次駆動パルス
が出力され、上記同様に動作する。
が出力され、上記同様に動作する。
上記のように、センスアンプをキャパシティブキーと
ともにキーケース内に設け、微少信号が流れる距離を短
くするようにしたので、雑音に対して強いものとするこ
とができる。また、センスアンプの電源電圧として、キ
ーマトリクスへの駆動パルスを利用するようにしたの
で、各キャパシティブキーに対応するセンスアンプに対
して容易に電源電圧を印加することができる。又、電源
電圧を印加されていないキーモジュールは動作しないの
で、誤動作がなく、ノイズに強い。
ともにキーケース内に設け、微少信号が流れる距離を短
くするようにしたので、雑音に対して強いものとするこ
とができる。また、センスアンプの電源電圧として、キ
ーマトリクスへの駆動パルスを利用するようにしたの
で、各キャパシティブキーに対応するセンスアンプに対
して容易に電源電圧を印加することができる。又、電源
電圧を印加されていないキーモジュールは動作しないの
で、誤動作がなく、ノイズに強い。
［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、雑音に対し
て強いキャパシティブキーボードを提供できる。
て強いキャパシティブキーボードを提供できる。
図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は全体
の構成を概略的に示すブロック図、第２図はキーモジュ
ールの内部構成を示す図、第３図は要部の信号波形を示
す信号波形図、第４図は反転回路の構成を示す図、第５
図はキーモジュールのピン配列を説明するための図であ
る。 １……キーマトリクス、2a、〜……キーモジュール、３
……ラインドライブ回路、4a、〜……反転回路、5a、〜
……ドライブライン、6a、〜……センスライン、７……
CPU、Ａ……センスアンプ、Ｃ……キャパシティブキー
（キャパシティブスイッチ）、R1、R2……抵抗。
の構成を概略的に示すブロック図、第２図はキーモジュ
ールの内部構成を示す図、第３図は要部の信号波形を示
す信号波形図、第４図は反転回路の構成を示す図、第５
図はキーモジュールのピン配列を説明するための図であ
る。 １……キーマトリクス、2a、〜……キーモジュール、３
……ラインドライブ回路、4a、〜……反転回路、5a、〜
……ドライブライン、6a、〜……センスライン、７……
CPU、Ａ……センスアンプ、Ｃ……キャパシティブキー
（キャパシティブスイッチ）、R1、R2……抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の行および列で構成したマトリクスの
交点にキャパシティブスイッチを設け、キーマトリクス
の行および列の一方の駆動信号で掃引し他方で検出した
静電容量の変化をセンスアンプへ与えて電圧信号に変換
し、この出力信号によってマトリクス上の押下げされた
キーを判定して対応するデータ信号を出力するキャパシ
ティブキーボードにおいて、 上記キャパシティブスイッチのスイッチケース内にセン
スアンプを内蔵し、このセンスアンプを上記駆動信号に
よって駆動するようにしたことを特徴とするキャパシテ
ィブキーボード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236881A JP2631002B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | キャパシティブキーボード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236881A JP2631002B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | キャパシティブキーボード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286218A JPH0286218A (ja) | 1990-03-27 |
| JP2631002B2 true JP2631002B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=17007168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236881A Expired - Fee Related JP2631002B2 (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | キャパシティブキーボード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2631002B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63236881A patent/JP2631002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0286218A (ja) | 1990-03-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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