JPH01201713A - キーボード装置 - Google Patents

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】 この発明は電波の送受信を利用した座標入力装置と共に
用いられるキーボード装置に関するものである。

本出順人はこの出願に先だって、タプレッ）ＩＩと位置
指示器側とで電波の送受信を利用した座標人力装置に間
して提案した（特願昭６１７２１３９７０号・・・・・
・以下先願１と称す）、この発明について説明すると、
先ず座標入力装置内のタブレットに付設されてなる複数
のループコイルの一つに、順に所定の周波数の交流電流
を印加し、これより該ループコイルより所定の周波数の
電波を発生させる。すると、該ループコイルの近傍にあ
って、・前記座標入力装置面上に押圧されたとき、その
内にあってコイルとコンデンサからなり、前゛記発生し
た交流磁界と同一の周波数を同調周波数とする同調回路
を有する位置指示器の該同調回路に、前記周波数と同一
の周波数の電流が流れ、且つ該同調回路より前記周波数
と同一の周波数の電波が発生する。前記センスループへ
は、所定の時間前記交流電流が印加され、つぎに該セン
スループは前記位置指示器の同調回路から前記センスル
ープより発信された電波に伴う同ｖ４１を波が発信（反
１４　）されたか否かを検出する動作に入る。複数のル
ープコイルのそれぞれに順にこの動作を繰り返し、検出
された前記電波の強さのレベルより、位置指示器の正確
な位置（ＸＹ座標）を求めるものである。又、本出願人
は、これより先に、座標入力装置の入カニリアのほぼ外
周にコイルを巻回し、このコイルより、特定周波数の電
波を一定翻間発信しまたは発信せず、該発信しない期間
（受信期間）に、タブレット上に位置指示する位置指詰
内の同調回路より発信された電波の位相を検出し、該位
置指示器の状態を検出するシステムについて提案した（
特願昭６１−１９４４９２号・・・・・・以下先願２と
称す）。

ところで、本発明の目的はこれらシステムの基本的原理
を応用し、前記タブレットにおいて使用しつるキーボー
ド装置を得ることにある。

（構成） この目的を達成するために、本発明では、多数のキー群
を有し、該キーが操作された場合には、該キーに対応し
たビットデータによるコートを発生するコード発生器が
特定の周波数を同調周波数とする同調回路に接続され、
この時、該同調回路外より発信される前記同調周波数の
電波によって前記同調回路のコイルに流れる電流の位相
を変１ヒさせるようになしたことを特徴とするキーボー
ド装置を構成した。

（作用） 先願１に係わる場合； 先願発明１において述べたカーソルによる座標人力を、
この場合体止しているものとし、また該キーボード装置
が座標入力面上の入力可能範囲内のいずれかに設置され
ているものとする。このキーボードの場合、先願のカー
ソルの場合同様に、信号Ａに同調する同調回路３７を形
成してなるものであるから、この発明によれば、多数の
ループコイルのうちの一つのループコイルが選択回路に
より選択され、これに接続切替回路により送信回路が接
続され、所定の周波数の交流信号が流されると、該ルー
プコイルより電波が発生する。！１ｉ電波はタブレット
上でキー人力を行うキーボード装置内のコイル３３を励
振し、同調回路３７に前記交流信号に同期した誘導電圧
を発生する。その後、接続切替回路により前記選択され
た一つのループコイルには受信回路が接続され、前記交
流信号は切断される。一方、キーボード装置の同調回路
３７には、前記誘導電圧により前記−つのループコイル
に加えられた交流信号と同一周波数の電流が流れ、この
電流は同調回路内のコイルより電波を発生させる。この
電波は受信回路に接続された前記−つのループコイルを
逆に励振するため、該−つのループコイルには前記交流
信号と同一周波数、同一の位相の誘導電圧が発生する。

また、キー人力により時系列のビットデータによるコー
ド信号を周期的に発生するコート発生器は、キーボード
装置中のキーの押圧により、各ビットデータに順次対応
して、前記キーボード装置内の同調回路３７に前記タブ
レット内の一つのループコイルより発生する所定の周波
数に同調し、位相の異なる電圧と電流を発生する回路が
形成されるので、このキー人力があった場合には前記受
信回路には、前記ビットデータに従って、同相又は位相
の異なるいずれかの誘導電圧が発生する。

この誘導電圧は、後述する方法によって、ビットまた、
先願２におけるシステムおいても、座標人力装置のほぼ
人カニリアの外周に巻回されたコイルより発信された電
波によって、前記同擾キーボード装屡のいずれのキーが
人力されたかが判別され、前記同様キー情報としてコン
ピューターに人力される。

（実施例） 第１図は本発明で用いるキーボード装置の６！観図であ
る９図示するごとく、該キーボード装置３０は、上ケー
スに押圧によりオンする多数のキー群３１−１〜３１−
Ｎを設け、該キー群は第３図に示すようなビットデータ
のコード情報を発生するコート発生器に接続し、各々の
キーに対応し、異なったビット情報が発生するようにな
っている。

さらにこのキーボード装置は、後述するタブレットのル
ープコイルより発信される特定の周波数の電波に同調し
た電波を発生するコイル３３、コンデンサ３４よりなる
同調回路と、前記コード発生器より発生するビットデー
タが１のとき前記同調回路に並列に接続されるコンデン
サ３５が前記コード発生器と接続されている。第４図は
、本発明で用いる座標入力装置内のタブレットのループ
コイルの一実施例である０図示する如く、互いに直行す
るＸＸ方向において、それぞれ複数のループコイルが、
たとえばプリント基板上に並夕１１に付設されている。

このセンスループには、第５図Ａに示すような５００Ｋ
Ｈｚの交流信号が、同図りのことく３２μｓごとに間欠
的に印加されるようになっている。キーボード装置では
、該信号Ａに同調し該信号と同位相の電流と電圧を発生
する同調回路（コイル３３とコンデンサ３４とからなる
回路）と、該信号Ａとその位相において９０″遅れるｔ
流と電圧をコイル３３に発生させるためのコンデンサ３
５が前記コンデンサ３４に並列に接続され、かつ、この
コンデンサ３６には、前記ビットデータに従って信号Ａ
と電流と電圧において同位相かまたは９０°遅れた信号
（誘導電圧）のいずれかを発生するコード発生器が直列
に接続されている（第２図）、また、該キーボード装置
中の第７図は、本発明の概要を表す概要図で、　１０は
座標入力装置、２０は位置指示器（カーソル）、３０は
本発明に係わるキーボード装置である。

１．６図−よ、先順で述べたカーソル２ｏおよびキーボ
ード装置３０を用いるシステムのブロック図−を示すも
ので、図中４０はタブレット（位置検出部）、５０は制
御回路、５１はタイミング回路、５２．５３はＸ方向お
よびＸ方向の選択回路、５４．５５は送受切替回路、５
６はＸＹ切替回路、５７は受信タイミング切替回路、５
８は帯域フィルタ（ＢＰＦ）、５９．６０は位相検波器
（ＰＳＤ）、６１．６２は低域フィルタ（ＬＰＦ）、６
３．６４は駆動回路、６６．６７は増幅器、６Ｂはホス
トコンピュータ、６９は出力装置、７０は表示装置であ
る。

次に本システムの動作を、その構成とともに説明するが
、まず、タブレット４０とキーボード装置３０との間で
電波が送受信される様子、並びにこの際得られる信号に
ついて、第５図に従って説明する。

前記制御回路５０は、周知のマイクロプロセッサ等によ
り構成され、信号発生回路５１を制御するとともに、　
　　　４−　　　　　　　−７蒔、選択回路５２．５３
を介してタブレット４０の各ループコイルの切替を制御
し、また、ＸＹ切替回路５６及び受信タイミング切替回
路５７に対して座標検出方向の切替を制御し、さらにま
た、低域フィルタ６０．６３．６４からの出力値をアナ
ログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換し、先願て述べた演算処
理を実行してカーソル２ｏによる人力座標を求め、さら
に、この制御回路内の識別回路は、後述するように、比
較器７２より出力されるビットデータよりなるコード情
報を取り込み、解読し、これ・らをホストコンピュータ
ー６９に送出する。

選択回０５２は、前記Ｘ方向のループコイル群４１より
一つのループコイルを順次選択するものに従って動作す
る。

送受切替回路５４は、前記選択されたＸ方向の一つのル
ープコイルを駆動回ＰＪ６６、並びに増幅器６８に交互
に接続するものであり、また、送受切替回路５５は、前
記選択されたＸ方向の一つのループコイルを駆動０回路
６５、並びに増幅器６７に交互に接続するものであり、
これらは後述する送受切替信号に従って動作する。

信号発生回路５１は、周波数ｆＯ，例えば５００ｋＨｚ
の矩形波信号Ａ、該矩形波信号Ａの位相を９０”ｆｆら
せた信号Ｂ、所定の周波数ｆ　ｋ、　　例えば１５．６
２５ｋＨｚの送受切替信号Ｃ及び受信タイミング信号り
を発生する＊＠記矩形波信号Ａは、そのまま位相検波器
５９に送出されるとともに、図示しない低域フィルタに
より正弦波信号Ｅに変また、受信切替信号Ｃは、送受切
替回路５４及び５５に送出され、さらにまた、受信タイ
ミング信号りは、受信タイミング切替回路５７に送出さ
れる。

いま、制御回路５０よりＸ方向を選択する情報が、ｘＹ
切替回路５６及び受信タイミング切替回路５７に入力さ
れているとすると、前記正弦波１８号は、駆動回路６３
に送出され、平衡信号に変換され、送受切替回路５４に
送出されるが、該送受切替回路５４は、送受切替信号Ｃ
に基づいて、駆動回路６３または増幅器６６のいずれか
一方を切替接続するため、送受切替回路５４より選択回
路５２に出力される信号は時間Ｔ（＝１／２ｆｋ）、こ
こでは３２μｓ毎に５００ｋＨｚの信号を出したり出さ
なっかたりする信号Ｆとなる。

前記信号Ｆは、選択回路５２を介してタブレッ）４０の
Ｘ方向の一つのループコイル４ｌ−ｉ（１＝Ｌ２＋・・
・・・・４８）に送出されるが、該ループコイル４１−
４は前記信号Ｆに基づく電波を発生する。

この際、タブレット４０上にキーボード装置３０が載置
されていると、該電波は、キーボード装置３０のコイル
３３を励振し、その同調回路３７に前記信号Ｆに同期し
た誘導電圧Ｇを発生させる。

その後、信号Ｆにおいて信号無しの期間、即ち受信期間
に入るとともにループコイル４１−４が増幅器６６倒に
切替られろと、該ループコイルよりの電波は直ちに消滅
するが、前記誘導電圧Ｇは同調回路３７の損失に応じて
徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｇに基づいて同調回路３７を流れる
電流は、コイル３３より電波を発信させる。該電波は、
増幅１１６６に接続されたループコイルを逆に励振する
ため、該ループコイルには、コイル３３からの電波によ
る誘導電圧が発生する。

該誘導電圧は受信期間の間のみ送受切替回路６４より増
幅器６６に送出され増幅されて受信信号Ｈとなり、さら
に受信タイミング切替回路５７に送出される。

受信タイミング切替回路５７には、Ｘ方向またはＸ方向
の選択情報のいずれか一方、ここではＸ方向の選択情報
と、実質的に送受切替信号Ｃの反転信号である受信タイ
ミング信号りとが入力されており、該信号りがハイ（Ｈ
）レベルの期間は受信信号Ｈを出力し、ロー（Ｌ）レベ
ルの期間は何も出力しないため、その出力には信号！（
実質的に受信信号Ｈと同一）が得られる。

前記信号Ｉは、帯域フィルタ５８に送出されるが、該帯
域フィルタ５８は周波数ｆＯを固有の振動数とするセラ
ミックフィルタであり、前記信号！中の周波数ｆＯ成分
のエネルギに応じた振幅を有する信号Ｊ（厳密には、数
個の信号Ｉが帯域フィルタ５８に人力され収束した状態
において）を検波器５９及び位相検波器６１．６２に送
出する。

前記検波器５９に入力された信号Ｊは、検波・整流され
、信号にとされた後、遮断周波数の十分低い低域フィル
タ６０にて前記振幅のほぼ半分に対応する電圧値、例え
ばＶｘを有する直流信号Ｎ１に変換され、制御回路５０
に送出される。

信号Ｍの電圧値Ｖｘはカーソル２０とループコイルとの
間の距離に依存した値、ここではほぼ距離の４乗に反比
例した値を示し、ループコイル４１−ｉが切り替えられ
ると変化するため、制御回路５０において、各ループコ
イル毎に得られる電圧値■にをデ　イジタル値に変換し
、これらに先願て述べた如く、演算処理を実行すること
により、カーソル２０によるＸ方向、及び同様にしてＸ
方向の入力座標値が求められる。

一方、位相検波器６１．６２には前記矩形波１８号Ａ及
びＢが検波信号として入力されており、この時、信号Ｊ
の位相が矩形波信号Ａの位相とほぼ一致しているとする
と、位相検波器６１はちょうと信号、１を正側に反転し
た信号Ｎｌ（実質的に信号にと同一）を出力し、また、
位相検波器６２は正側及び負側に対象な波形を有する信
号Ｎ２を出力する。

前記信号Ｎｌは、前記同様の低域フィルタ６３にて信号
Ｊの振幅のほぼ半分に対応する電圧値、即ち信号Ｖｘを
有する直流信号０１（実質的に信号Ｍと同一）に変換さ
れ、また、信号Ｎ２は同様の低域で位相検波器６２の信
号Ｎ２は、正側及び負側の成分が同一であるため、低域
フィルタ６４の出力の電圧値はＯ［Ｖ］となる。

ところで、前記信号Ｊの値は、キーボード装置３０の同
調回路３７における同調周波数に対応して変化する。す
なわち、前記キーボード装置３０において第２図に示し
たキー人力がない場合は、コンデンサ３５はコンデンサ
３４に並列に接続されず、コイル３３とコンデンサ３４
とによる同調回路が形成されるのみてあり、このときこ
の回路の同調周波数は、前記信号Ａと同一の周波数ｆＯ
であるから、この同調回路３７には前記ループコイルよ
り電波（信号Ａ）が発生した時周波数ｆＯの誘導電圧が
発生するのみてあり、前記受信信号Ｈ（または■）の周
波数及び位相は、矩形波信号Ａと一致し、したがって続
く信号Ｊの位相も矩形波信号Ａと一致する。

したがった特定のビット情報よりなるコードを、ンデン
サ３５はコンデンサ３４に前記ビット情報にしたがって
連続的に接続されもしくは遮断される。又、この場合に
おいて、コンデンサ３５は、ここでは該コンデンサ３５
を含めた同調回路３７の同調周波数が、前記周波数ｆＯ
よりやや高い値になるよう、またこの場合、該回路３７
のコイル３３には信号Ａとその位相において９０’遅れ
た位相の電流が流れるべく設定されている。即ち、前記
キーのいずれかが入力されると、前記ループコイルより
電波（信号Ａ）が発信されたとき、前記コードの矩形波
信号に対応して、位相が同一または９０°遅れた信号Ｈ
（またはＩ）のいずれかが出力される。なぜならば、同
調回路３７における同調周波数が周波数ｆＯより僅かに
低い周波数、例えば、周波数ｆｌの場合、信号Ａの送信
期間において、同調回路３７には周波数ｆＯの誘導電圧
が発生するが、そのとき、該同調回路には位相遅れを伴
う誘導電流が流れ、また、信号Ａの受信期間においては
、はぼ周波数ｆｌの誘導電圧及びこれに同期した誘導電
流が流れるため、前記受信信号Ｈ（または■）の周波数
は、信号Ａの周波数よりわずかに低く、また、その位相
も遅れたものとなるからである。

又、前述においてキーボード装置３０内のキー群３１の
入力により、信号Ｈ，１，およびＪの位相が、信号への
位相より９０＠遅れた信号となった場合には、前記位相
検波器６１にて検波信号Ａにて検波された信号Ｊは、低
域フィルタ６３を通してその出力値は０　［Ｖ］となる
（なぜなら、被検波信号Ｊが検波信号Ｂより位相におい
て９０″遅れたものとなるから）、また、このとき、該
信号Ｊが、位相検波器６２において検波信号Ｂにて検波
されると、低域フルタロ４を通した出力値はＶｘとなる
（なぜなら、検波信号Ｂと被検波信号Ｊが実質的に同相
となるから）。

このように、低域フィルタ６３．６４の出力値はコード
発生器より発生するビット情報にしたがって、互いに反
転した値をとるので、この出力値を比較器７２で観察す
れば、キー人力があった場合には、該キー人力によるビ
ット情報と同一のビット信号Ｐ（コード情報）が該比較
器７２より出力され、この時、該ビットデータによるコ
ード情報を制御回路５０における識別回路に送出する。

キー群３１には、予め文字や記号なとのキャラクタ−が
印刷されているが、該文字等は、前記キーに対応した一
つのコート情報を有するから、前記識別回路にて前記比
較器より人力されたコード　−情報を解読すれば、いず
れのキーが入力されたかが判別され、該キーに対応した
文字等をホストコンビュータ６９に入力し、必要に応じ
て出力装置７１又は表示装置７０に出力できる。

尚、第２図中３６は同調回路３７を形成するためのメイ
ンスイッチであり、又、本実施例では、コード発生器に
よるビットデータにしたがって、コンデンサ３４．３５
がコイル３３とによって形成する同調回路の該コイル３
３に流れる電流の位相差が、ループコイルより発信され
る電波と同一または９０″遅れるようになしたが、その
逆でもよく、またこれと違った値になすことができる。

又、本キーボード装置は、前述とは別の先願２（特願昭
６１−１９４４９２号）において述べたシステムにおい
ても使用可能であり、この場合には、使用できる座標入
力装置は本件で述べたものに限定されない。

（効果） 以上述べてきたように、本キーボード装置は、先願て述
べた座標入力装置の基本的原理をそのまま応用し、該座
標人力装置上において本キーボード装置を人カニリヤの
いずれに載置してもコードレスにてキー人力が可能であ
り、かつ小型であり、従って操作性がよく、又、特に座
標入力面が大型のときなどに特定の文字や記号などを入
力したいような場合、わざわさ別途キーボード装置を用
意する必要がなく、又、座標入力装置上で操作できるの
できわめて便利である。

【図面の簡単な説明】

１ｐ、１図は本発明のキーボードＨａの概観図、第２図
はその回路図、第３図はコート発生器よりｔ発生するビ
ットデータの一例、第４図はタブレットのセンスループ
を表す図、第５図は本発明を利用するシステムに現れる
信号表す図、第６図は本発明のキーホーロｌを使用する
システムのブロック図、第７図は本発明のキーボード装
置を座標人力装置上で使用する様子を表す図である。 ２０はカーソル、３０はキーボード装置、４０はタブレ
ットである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数のキー群を有し、該キーが操作された場合に
   は、該キーに対応したビットデータによるコードを発生
   するコード発生器が特定の周波数を同一周波数とする同
   調回路に接続され、この時、該同調回路外より発信され
   る前記同調周波数の電波によって前記同調回路のコイル
   に流れる電流の位相を変化させるようになしたことを特
   徴とするキーボード装置。
2. （２）前記キーが操作されない場合には、前記同調回路
   のコイルに流れる電流の位相が、前記外部より発信され
   た電波と同位相であることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載のキーボード装置。
3. （３）前記キーが操作された場合には、前記コイルに流
   れる電流は、前記外部より発信された電波よりその位相
   が９０°遅れるようになしたことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項又は、第２項記載のキーボード装
   置。