JPH04363822A - 自由配置型キーボード - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータやＯＡ機
器、制御機器、計測器、民生製品などに使用されるキー
ボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＯＡ機器などで使用されている、
キーボードはＡＳＣタイプ、ＪＩＳタイプ、或いはその
他の特殊なタイプに分類される。そしてこれらはキーの
配置やキーの種類などがタイプごとに固定されており、
使用者が自由にキーの配列や文字種類を設定することは
できないものであった。

【０００３】これらの従来のキーボードは、キーの種類
やレイアウトが固定されているため、使用者の要求に応
じてＡＳＣタイプやＪＩＳタイプに変更できず、使用者
に取って操作上たいへん不都合を生じている。

【０００４】また、使用者自身の手の形、指のサイズ、
今までの習慣などの特性は多種多様であり、本来これら
の自分の特性にあったキーボードを使用することが望ま
れるが、従来のキーボードではこれらの多種多様な要望
に対処できるものはなかった。

【０００５】さらに、コンピュータ機器のキーボードに
なれていない使用者の場合、かな入力であれば本来五十
音順やイロハ順に配列されている方が分かりやすいが、
このような個々の使用者の特殊な要求に柔軟に対応でき
るキーボードはなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のキー
ボードの持つ上記のような欠点を除去し、キーボードの
配列を自由に変更できるようにし、多種多様な使用者の
要求に対応できるキーボードを提供することを目的とす
る。

【０００７】さらに、本発明は、キートップ自体が固有
のコードを表すコード用接点を有するキーボードにおい
て、キーの押し下げ状況を検出する回路を提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】キーボードを、横方向に
連続するキートップ挿入孔を複数列あけたキーボード枠
と横方向に配線された複数本の導線からなる線状接点を
前記キーボード枠に設けた複数列のキートップ挿入孔の
下方に並列に複数段設けた接点プリント基板と、前記キ
ーボード枠に設けたキートップ挿入孔に挿入され整列配
置される複数箇のキートップとから構成し、キートップ
には複数箇のコード用バネ型接点とこのバネ型接点に遅
れて動作する接地用バネ型接点を下方に設け側面にスプ
リングロッドとストッパを設けるとともに、各キートッ
プのコード用バネ型接点はそれぞれのキーに固有の２進
数のコードを表すように構成され、かつ前記複数本の線
状接点はコード用バネ型接点の接触状況を外部へ送り出
すためのインターフェイス回路に接続される構成とする
ことによって、キーボード配置の様々な要請に応え得る
自由な配置を得るようにする。

【０００９】さらに、インターフェイス回路は、線状接
点が接地されたタイミングで発せられるストローブ信号
によって、該接触状況を取り込むように構成される。

【００１０】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の構成を説明する
。

【００１１】図１は、本発明にかかるキーボード１の上
面図である。キーボード１は、キーボード枠２とその下
部に配置された接点プリント板７と所望の数のキートッ
プ４から構成される。横に延びたキートップ挿入孔３が
複数段設けられたキーボード枠２の各キートップ挿入孔
３には各種のキートップ４が使用者の要請に応じた配列
で挿入されてキーボード本体１を構成している。各キー
トップ挿入孔３のキートップ４が挿入されない個所は覆
板５で塞がれている。

【００１２】図２、図３、図４は、それぞれ本発明にか
かるキーボードに用いられるキートップの正面図および
側面図ならびに底面図である。

【００１３】キートップ本体はプラスチックなどの射出
成型などで作ることができる。キートップ３の脚部１１
の前後の面には、キーの抜け落ちを防止するストッパー
１２およびキーの押鍵操作に伴うキートップ３の上下方
向へのガイドとなる案内溝１３ならびにキートップ３を
上方へ押し上げるためのスプリングロッド１３が設けら
れている。

【００１４】キートップ３の脚部１１の底面には電気接
点用の複数のバネ型接点１４とこれらのバネ型接点より
も後に動作するバネ型接点１５が設けられる。

【００１５】ストッパー１２は図３に示されるような脚
部１１の外側に突出する形状の板バネ状になっており、
外方から力を加えるとプラスチックなどの弾性をもって
内部に引っ込むようになっている。

【００１６】図４に示すように、キートップ３の底面に
は８個並列に並べられたコード用バネ型接点１５と、こ
の接点１５に遅れて動作する接地用バネ型接点１６が設
けられる。接地用バネ型接点１６はコード用バネ接点１
５へグランドレベル（０Ｖ）の信号レベルを与えるため
の接点であり、バネ接点１５よりも短くなっている。９
本のバネ型接点１５、１６は、すべてが電気的に接続さ
れるように導体によって接続されるかまたは製造段階で
一体のものとして作成されるとともに、キーを押し下げ
た状態で接点プリント板７上に配線された９本の線状接
点８にそれぞれ接触するように配置されている。したが
って、この状態では真中の接地用バネ接点１６が接地用
線状接点８に接触し、グランドレベルになると、８本の
コード用バネ接点１５はすべてグランドレベルになり、
２進数としては００００００００を意味することとなる
。

【００１７】８本のコード用バネ型接点１５の内の適宜
の接点を例えば切り取るなどの方法によって電気的に不
能化すれば、キーを押し下げてもこの接点に対応する線
状接点８はグランドレベルを示さず不能化されない接点
１５に接する線状接点８のみがグランドレベルを示す。 本発明は、このような手段によりキーの表示に対応した
文字種類のコード番号８ビットの２進数をキートップ自
身で表現するものであり、２の８乗の２５６種類の文字
コードを表現できる。

【００１８】図５は、キートップ４を挿入するためのキ
ーボード枠２の形状を示す図である。キーボード枠２に
は、横方向に規則的な間隔で凸部６を側壁に形成したキ
ートップ挿入孔３が設けられており、前述したキートッ
プ４はその側面に設けた案内溝１２がこの凸部６にガイ
ドされ、挿入される構造になっている。したがって、キ
ートップ４は横方向に凸部の間隔に沿って任意の位置に
配置できる。図５では、従来のキー配置を考慮してこの
列が６段設けられている。

【００１９】図６は、キーボード枠２の下方に配置され
る接点プリント板７の形状を示す図である。接点プリン
ト板７の上面には横方向に配線された複数本の線状接点
が通常のプリント配線の手法などによって設けられる。 この線状接点８はキーボード枠２にあけられたキートッ
プ挿入孔３に対応しており、１のキートップ挿入孔に対
して９本の線状接点８が設けられ、通常のキー配置を考
慮した場合にはキートップ挿入孔３と同様に６段設けら
れる。

【００２０】さらに、接点プリント板７の端部に設けた
空間にインターフェイス回路９およびタイミング回路１
０などのロジック回路素子が設けられる。

【００２１】図７は、キートップ４がキーボード枠２の
キートップ挿入孔３に挿入された状態を示す。キートッ
プ４をキーボード枠２のキートップ挿入孔３の上面から
凸部６に案内溝１３がガイドされるように挿入すると、
ストッパー１２はキートップ挿入孔の側壁に押されて内
側にたわみ、キーボード枠２の下面にでたところで復帰
し、スプリングロッド１３と共働してキーボード枠２を
挾み、図示する位置に保持される。このように、キート
ップ４の下面に設けられたコード用バネ型接点１５及び
接地用バネ型接点１６は、接点プリント板７の上面に配
線された各線状接点８の真上に位置する。

【００２２】このようにして、各キートップのコード用
バネ型接点を所望のコードに調整したキートップを希望
する位置に配置する。キーボードの形式によって余るキ
ートップ挿入孔の部分は適宜形状の覆い板５によって塞
ぎ、キーボード１が完成される。

【００２３】キートップ４が下に押されると、キートッ
プ４は凸部６と案内溝１３によってガイドされ下方に移
動し、コード用バネ型接点１５がまずコード用の線状接
点８に接触し、次いで接地用バネ型接点１６が接地用の
線状接点８に接触する。接地用バネ型接点１６をコード
用バネ型接点１５の後に線状接点８に接触させることに
よって、各コード用バネ型接点１５間の動作のバラツキ
による不定状態を避けることができる。

【００２４】図８は、本発明に用いられるロジックを示
す図である。

【００２５】線状接点８の中央にある接地用接点ＧＮＤ
はすべてグランドレベル（０Ｖ）に接続される。コード
用接点Ｄ０　〜Ｄ７　は抵抗器Ｒ０　〜Ｒ７　を通して
５Ｖレベルに接続されると同時に、インターフェイス回
路９およびＡＮＤ回路１７へ接続されており、ＡＮＤ回
路１７の出力は、タイミング回路１０に入力される。タ
イミング回路１０の出力はインターフェイス回路９の取
り込み信号として入力される。

【００２６】キートップが押されていないときには、Ａ
ＮＤ回路１７の入力はすべて５Ｖレベルであるためこの
出力は５Ｖ（”１”）となっている。キートップが押さ
れ所定のコードにコーディングされたコード用バネ型接
点１５が線状接点８に接触した後接地用バネ型接点１６
が線状接点８に接触すると、線状接点８の幾つかが０Ｖ
レベルになるためＡＮＤ回路１７の出力は０Ｖ（”０”
）となり、タイミング回路１０はこの変化をとらえてイ
ンターフェイス回路９に信号を送り、コード用接点Ｄ０
　〜Ｄ７　の状態がインターフェイス回路９に取り込ま
れ、データとして外部コンピュータ等に送りだされる。

【００２７】図９は、図８のロジックのタイミングチャ
ートである。

【００２８】ＡはＡＮＤ回路１７から出力される押鍵信
号であり、Ｂはタイミング回路１０で作られるチャタリ
ング防止（接点ノイズ除去）信号である。Ｃはインター
フェイス回路９に送られるストローブ（送信要求）信号
であり、Ｄはオートリピート許可信号である。

【００２９】キーが押されてＡＮＤ回路１７からの押鍵
信号Ａが入力されると、タイミング回路１０はインター
フェイス回路９へストローブ信号Ｃを出力する。また、
一度押鍵信号Ａが入力されると、チャタリング防止信号
Ｂを一定期間発生し、この期間内に接点のチャタリング
やミスタッチにより微小時間遅れて押された他のキーに
基づく押鍵信号Ａが再度入力されても、タイミング回路
１０は受け付けず、最初に入力された信号のみに応答し
てストローブ信号Ｃを一回出力する。

【００３０】次に、キーが連続して押され、押鍵信号Ａ
が長い間ロウレベルになった場合、最初の動作は前記と
同様に処理されるが、予め設定された時間Ｔ０を越える
と、タイミング回路１０はオートリピート許可信号Ｄに
よってオートリピート状態に入り、押鍵信号Ａがロウレ
ベルでなくなるまで一定の周期Ｔ１でストローブ信号Ｃ
を発するようになる。

【００３１】これらの動作は、タイミング回路１０によ
ってなされる。

【００３２】インターフェイス回路９は、タイミング回
路１０からのストローブ信号Ｃが入力されると、コード
用接点Ｄ０　〜Ｄ７　からのコード信号を出力する対象
（コンピュータ等）に合わせた出力形式に揃えて出力す
る。

【００３３】これらのロジックは一般のディジタルＩＣ
を用いて容易に作成することができる。

【００３４】これらのロジックは、図８に示される回路
に限定されるものではなく、コード用接点Ｄ０　〜Ｄ７
　プルアップをプルダウンとし、接地用接点ＧＮＤをハ
イレベル（５Ｖ）に替え、さらにロジックもそれに合わ
せて変更（ＮＯＴ入力型など）すれば、上記と同様の動
作を行える。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明は、キートップ自
体に固有のコードを持たせるとともに横方向の任意の位
置に任意のキーを設定することができるので、ＡＳＣタ
イプやＪＩＳタイプへのキーレイアウト変更を容易に行
うことができ、使用者の特性や個性にあわせたキーレイ
アウトができる。

【００３６】キートップの種類や位置を自由に設定でき
るため、イロハ順や五十音順など使用者自身が自分で任
意のキーボードを作ることができるものである。

【００３７】コンピュータ関係のキーボードだけではな
く、他の民生製品や制御機器、計測器器などで、ユーザ
が容易にキーレイアウトを作成できるため、個性化の時
代に有効なものである。

【００３８】また、キーボードを使用する機器が多品種
少量生産のような機器の場合でも、本発明を使用すれば
一つ一つの要請にきめ細かく対応することが可能であり
、生産性の向上に貢献できる。

【００３９】キートップが接触する接点プリント板は、
従来のような複雑な回路配線ではなく、単純な線状接点
が横方向に配線されるだけであるから、接点プリント板
の設計や製造が極めて簡易に行えるとともに、例えば、
テンキーの削除などによってキーボードのサイズが変わ
る場合には、接点プリント板自体をキーボードのサイズ
にあわせて任意の位置で切断すれば対応できるので、キ
ーボードのサイズごとに基板をおこす必要がなくなり、
生産性の向上に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自由配置型キーボード本体の平面
図である。

【図２】本発明に係る自由配置型キーボードに用いるキ
ートップの正面図である。

【図３】本発明に係る自由配置型キーボードに用いるキ
ートップの側面図である。

【図４】本発明に係る自由配置型キーボードに用いるキ
ートップの底面図である。

【図５】本発明に係る自由配置型キーボード本体を構成
するキーボード枠の形状を示す平面図である。

【図６】本発明にかかる自由配置型キーボード本体を構
成する接点プリント板の形状を示す平面図である。

【図７】本発明に係る自由配置型キーボードにおけるキ
ートップがキーボード枠に挿入された状態を示す側面図
である。

【図８】本発明にかかる自由配置型キーボードのロジッ
ク図である。

【図９】図８に示されるロジック図のタイミングを示す
図である。

【符号の説明】

１　　キーボード本体 ２　　キーボード枠 ３　　キートップ挿入孔 ４　　キートップ ５　　覆い板 ６　　凸部 ７　　接点プリント板 ８　　線状接点 ９　　インターフェイス回路 １０　　タイミング回路 １１　　キートップ脚部 １２　　ストッパー １３　　案内溝 １３　　スプリングロッド １５　　コード用バネ型接点 １６　　接地用バネ型接点 １７　　ＡＮＤ回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　横方向に連続するキートップ挿入孔を
   複数列あけたキーボード枠と、横方向に配線された複数
   本の導線からなる線状接点を前記キーボード枠に設けた
   複数列のキートップ挿入孔の下方に位置するよう並列に
   複数段設けた接点プリント板と、前記キーボード枠に設
   けたキートップ挿入孔に挿入され整列配置された複数箇
   のキートップとからなるキーボードであって、複数箇の
   キートップは、底面に複数箇のコード用バネ型接点とこ
   のバネ型接点に遅れて動作する接地用バネ型接点が、側
   面にスプリングロッドとストッパがそれぞれ設けられる
   とともに、各キートップのコード用バネ型接点を選択的
   に不能化することによってそれぞれのキーに固有の２進
   数のコードを表すものであり、接点プリント板に設けら
   れる前記複数本の線状接点は、コード用バネ型接点の接
   触状況を外部へ送り出すためのインターフェイス回路お
   よびタイミング回路に接続されていることを特徴とする
   自由配置型キーボード。
2. 【請求項２】　　前記キーボード枠に設けたキートップ
   挿入孔の側壁に規則的な間隔で凸部が設けられたことを
   特徴とする請求項１記載の自由配置型キーボード。
3. 【請求項３】　　前記キートップの側面に案内溝が設け
   られたことを特徴とする請求項１記載の自由配置型キー
   ボード。
4. 【請求項４】　　前記キートップの側面に設けられた案
   内溝がキートップ挿入孔の側壁に設けられた凸部によっ
   てガイドされることを特徴とする請求項２または３記載
   の自由配置型キーボード。
5. 【請求項５】　　前記キートップの底面に設けられたコ
   ード用バネ型接点の内の適宜の接点が切り取られること
   によって不能化されて所望のコードが付与されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の自由配置型キーボード。
6. 【請求項６】　　前記接点プリント板の端部にインター
   フェイス回路およびタイミング回路が配置されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の自由配置型キーボード。
7. 【請求項７】　　横方向に連続するキートップ挿入孔を
   複数列あけたキーボード枠と、横方向に配線された複数
   本の導線からなる線状接点を前記キーボード枠に設けた
   複数列のキートップ挿入孔の下方に並列に複数段設けた
   接点プリント板と、前記キーボード枠に設けたキートッ
   プ挿入孔に挿入され整列配置され、選択的に不能化され
   てそれぞれのキーに固有の２進数のコードを表すコード
   用バネ型接点とこのバネ型接点に遅れて動作する接地用
   バネ型接点とスプリングロッドとストッパがそれぞれ設
   けられたキートップと、前記コード用バネ型接点が前記
   接点プリント板に設けられる前記複数本の線状接点に接
   触する状況を外部へ送り出すためのインターフェイス回
   路とからなる自由配置型キーボードであって、該インタ
   ーフェイス回路は、少なくとも一つのコード用線状接点
   が接地されるタイミングでタイミング回路から発せられ
   るストローブ信号によって線状接点の接触状況を取り込
   み外部へ送出することを特徴とする自由配置型キーボー
   ド。
8. 【請求項８】　　該タイミング回路は、少なくとも一つ
   のコード用線状接点が接地された信号によってストロー
   ブ信号を一回発生するとともに、チャタリング防止信号
   を発生し、続けて入力される接地された信号に応答しな
   いように構成されていることを特徴とする請求項７記載
   の自由配置型キーボード。
9. 【請求項９】　　該タイミング回路は、察知された信号
   が所定時間以上継続することによってオートリピート許
   可信号を発生するように構成されることを特徴とする請
   求項７または８記載の自由配置型キーボード。
10. 【請求項１０】　　該タイミング回路は、オートリピー
    ト許可信号の存在する間一定周期のストローブ信号を発
    生するように構成されることを特徴とする請求項９記載
    の自由配置型キーボード。