JP2883651B2 - マトリックススイッチ - Google Patents

マトリックススイッチ

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JP2883651B2
JP2883651B2 JP1277581A JP27758189A JP2883651B2 JP 2883651 B2 JP2883651 B2 JP 2883651B2 JP 1277581 A JP1277581 A JP 1277581A JP 27758189 A JP27758189 A JP 27758189A JP 2883651 B2 JP2883651 B2 JP 2883651B2
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base plate
matrix switch
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英治 湯本
孝夫 遠藤
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【概要】
マトリックススイッチに関し、 構成を簡単にして製造コストを低減することを目的と
し、 一方の面が導電性のベースプレートと、可撓性かつ絶
縁性の操作シートと、該操作シートの一方の面に抵抗部
と接点部とが交互に直列接続されて形成された走査線
と、一方の面に該ベースプレートが接し反対面に該操作
シートの隣合う該接点部間が接し対向する該走査線の接
点部と該ベースプレートの導電性面との間に空間を形成
するための絶縁性スペーサと、を備えて構成する。
【産業上の利用分野】
本発明はマトリックススイッチに関する。
【従来の技術】
第4図はマトリックススイッチ10を用いた従来のキー
ボードの回路構成を示す。このマトリックススイッチ10
は、格子状に配置された垂直走査線Y0〜Y7と、これらに
垂直な方向に格子状に配置された水平走査線X0〜X7とを
備えている。水平走査線X0〜X7はデコーダ12の出力端子
に接続され、垂直走査線Y0〜Y7はマルチプレクサ14の入
力端子に接続されている。マルチプレクサ14の出力端子
は、プルアップ抵抗16を介して電源供給線VCCに接続さ
れるとともに、キーボードコントローラ18のデータ入力
端子DIに接続されている。キーボードコントローラ18の
データ出力端子は、デコーダ12のデータ入力端子及びマ
ルチプレクサ14の選択入力端子に接続されている。 上記構成において、マルチプレクサ14により垂直走査
線Y0〜Y7を順次選択走査し、各垂直走査線Yjの選択に対
し水平走査線X0〜X7をデコーダ12により走査する。水平
走査線X0〜X7の走査は、水平走査線XjのみをLレベルと
し、jを0、1、2・・・7とすることにより行われ
る。例えば水平走査線X2と垂直走査線Y1の交差部分に形
成されたキースイッチSW21を押した場合には、マルチプ
レクサ14により垂直走査線Y1を選択し、デコーダ12によ
り水平走査線X2をLレベルにした時のみキーボードコン
トローラ18のデータ入力端子DIがLレベルとなる。した
がって、このときキーボードコントローラ18からデコー
ダ12及びマルチプレクサ14へ供給しているデータによ
り、キースイッチSW21が押されたことを検出することが
できる。 このマトリックススイッチの要部縦断面を第5図に示
す。 線状の水平走査線Xi(i=0〜7)は、下部シート20
の一方の面にプリント配線Piが形成され、この上に黒鉛
膜Ciが被着されて構成されている。下部シート20の反対
面は、鋼鉄製ベースプレート22に接着されている。同様
に、線状の垂直走査線Yjは、操作シート24の一方の面に
プリント配線Pjが形成され、これに黒鉛膜Cjが被着され
て構成されている。これら下部シート20及び操作シート
24は、キースイッチSWij部分に孔26aが形成されたスペ
ーサ26を介して、水平走査線Xi、垂直走査線Yjが交差し
向かい合うように配置されている。
【発明が解決しようとする課題】
このマトリックススイッチは各種マイクロコンピュー
タ応用製品に用いられ、量産されており、低価格製品に
も用いられている。このため、マトリックススイッチの
低コスト化が要求されている。 本発明の目的は、構成が簡単で製造コストを低減可能
なマトリックススイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
第1図を参照して本発明に係るマトリックススイッチ
を説明する。 このマトリックススイッチは、可撓性かつ絶縁性の操
作シート24の一方の面に、走査線5jが形成されている。
この走査線5jは抵抗部、例えば黒鉛膜Cjの一部である抵
抗部rjiと、接点部、例えばランドPjiを黒鉛膜Cjで覆っ
たものとが交互に直列接続されて構成されている。この
操作シート24の隣合う該接点部間は絶縁性スペーサ26の
一方の面に接し、スペーサ26の反対面には、少なくとも
一方の面が導電性のベースプレート、例えば金属製のベ
ースプレート32に接しており、これにより、対向する、
走査線5jの接点部とベースプレート32の導電性面との間
に、空間26aが形成される。
【作用】
操作シート24を押して、キースイッチを構成する対向
する、走査線5jの接点部とベースプレート32の導電性面
とを接触させると、走査線5jとベースプレート32とが導
通状態になる。このときの走査線5jの一端とベースプレ
ート32との間の抵抗値は、キースイッチの位置により異
なる。したがって、この抵抗値を電圧値に変換すれば、
電圧値によりどのキースイッチが押されたかを判断する
ことができる。 本発明に係るマトリックススイッチは、第5図に示す
ような、黒鉛膜Ci及びプリント配線Piからなる水平走査
線Xiが形成された下部シート20(従来の主要構成部品)
を用いる必要がないので、構成が簡単となり、製造コス
トを低減することができる。
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。 第2図はマトリックススイッチ30を用いたキーボード
の回路構成を示す。 このマトリックススイッチ30は、走査線50が一方向に
格子状に配置されている。各走査線5j(j=0〜7)
は、抵抗部rj1、rj2、・・・rj7が直列接続されて構成
されている。すなわち、第3図に示す如く、走査線5j
は、操作シート24の一方の面の一直線上に、銀膜である
ランドPj0、Pj1、Pj2・・・Pj7がプリント配線技術によ
り一定間隔を置いて形成され、さらに、各ランドPji
覆いかつランドPji、Pji-1間を接続するように、この一
直線に沿って黒鉛膜Cjが被着されて構成されている。こ
のランドPjiは、円形部60と、この一直線に沿って円形
部60の両側に延びた細幅アーム部61、62とからなる。た
だし、先端側のランドPj7は円形部60と、ランドPj6側に
延びた細幅アーム部62とからなる。また、基端側のラン
ドPj0は、円形部60と、ランドPj1側に延びた細幅アーム
部61とからなり、その反対方向には円形部60から長く延
びたリード線63が形成されている。このリード線63は、
第2図に示すマルチプレクサ34の入力端子に接続されて
いる。また、抵抗部rjiは、ランドPji、Pji-1間の部分
の黒鉛膜Cjで形成されている。抵抗部rjiの値は、本実
施例ではj、iの値によらず一定値rであるとする。 走査線5jが一方の面に形成された操作シート24は、第
1図に示す如く、スペーサ26を介して金属製ベースプレ
ート32と対向配置されている。このスペーサ26は例えば
暑さ125μmのポリエステルフィルムで形成されてい
る。スペーサ26には、各ランドPjiに対応して孔26aが形
成されており、この部分の操作シート24をベースプレー
ト32側へ押すと、黒鉛膜Cjがベースプレート32に接触し
キースイッチSWjiが導通状態となる。 第2図に示す如く、マルチプレクサ34の出力端子は信
号線58によりA/D変換器40のアナログ入力端子に接続さ
れている。この信号線58は、抵抗値r0のプルアップ抵抗
36を介して電源供給線VCCに接続されている。A/D変換器
40のデータ出力端子は、キーボードコントローラ38のデ
ータ入力端子DI0〜DI7に接続されている。またキーボー
ドコントローラ38のデータ出力端子DO0〜DO2はマルチプ
レクサ34の選択入力端子に接続されている。このキーボ
ードコントローラ38は、ワンチップマイクロコンピュー
タにより構成され、又は、後述する不等式(1)〜
(3)の成立を判定する8個のデジタル比較器若しくは
ROMテーブルを用いて構成されている。このデジタル比
較器の代わりにアナログ比較器を用いれば、A/D変換器4
0は不要となり、かつ、キーボードコントローラ38の構
成が簡単となる。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明す
る。 キーボードコントローラ38はそのデータ出力端子DO0
〜DO2からデータ0、1、2、・・・7を例えば1ms毎に
順次繰り返し出力する。これにより、走査線50、51、・
・・57は、マルチプレクサ34を介し信号線58に順次切換
接続される。マトリックススイッチ30のいずれのキース
イッチSWjiも押していない場合は、A/D変換器40の入力
電圧は常に最大値VCCになっている。キースイッチSWji
を押すと、マルチプレクサ34により走査線5jが選択され
たとき、A/D変換器40の入力電圧Vは V(i)=irVCC/(r0+ir) となる。この値はA/D変換器40によりデジタル変換さ
れ、キーボードコントローラ38のデータ入力端子DI0〜D
I7に供給される。この値をMとすると、キーボードコン
トローラ38は例えば、 M<V(1)/2 ・・・(1) であればキースイッチSWj0が押されたと判断し、1≦
i≦6に対しては、 {V(i−1)+V(i)}/2≦M <{V(i)+V(i+1)}/2 ・(2) であればキースイッチSWjiが押されたと判断し、 {V(6)+V(7)}/2≦M ・・・(3) であればキースイッチSWj7が押されたと判断する。こ
のjは、キーボードコントローラ38がデータ出力端子DO
0〜DO2から出力した値である。 なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。 例えば、抵抗部rjiの値はiの値に応じて変化させて
もよい。この場合、Sji+1を押したときにデータ入力端
子DIiのみが1となるように抵抗部rjiを選べばキーボー
ドコントローラ38によるiの判断が不要となる。
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係るマトリックススイッ
チでは、走査線を操作シートのみに形成すればよいの
で、構成が簡単となり、製造コストを低減することがで
きるという優れた効果を奏し、マイクロコンピュータ応
用製品の普及に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は発明の一実施例に係り、 第1図はマトリックススイッチの要部断面図、 第2図はこのマトリックススイッチを用いたキーボード
の回路図、 第3図は走査線が形成された操作シートの平面図であ
る。 第4図及び第5図は従来例に係り、 第4図はキーボードの回路図、 第5図は第4図に示すマトリックススイッチの要部縦断
面図である。 図中、 24は操作シート 26はスペーサ 32はベースプレート 5jは走査線 rjiは抵抗部 Pjiはランド Cjiは黒鉛膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 3/02 G06F 3/03

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方の面が導電性のベースプレート(32)
    と、 可撓性かつ絶縁性の操作シート(24)と、 該操作シートの一方の面に、抵抗部(rji、Cj)と接点
    部(Pji、Cj)とが交互に直列接続されて形成された走
    査線(50〜57)と、 一方の面に該ベースプレートが接し反対面に該操作シー
    トの隣合う該接点部間が接し、対向する該走査線の接点
    部と該ベースプレートの導電性面との間に空間(26a)
    を形成するための絶縁性スペーサ(26)と、 を有することを特徴とするマトリックススイッチ。
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