JPS61138420A

JPS61138420A - キ−ボ−ド装置

Info

Publication number: JPS61138420A
Application number: JP59259922A
Authority: JP
Inventors: 元彦吉田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1984-12-11
Filing date: 1984-12-11
Publication date: 1986-06-25
Also published as: KR890004181B1; GB2168004A; US4677600A; GB2168004B; DE3543605A1; KR860005276A; GB8529691D0

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】朋すタν この発明は、ワードプロセッサやパーソナルコンピュー
タ等の電子機器に用いられるキーボード装置に関するも
のである。

炙象皮櫂一般に、この種のキーボード装置は、基板上に複数のキ
ーボードスイッチが所定の位置関係で配設され、これら
スイッチにそれぞれキートップが装着され、複数のキー
トップの内、任意のキートップを押圧することにより、
スイッチに内蔵された可動接点が固定接点に接触され、
この接触による打鍵信号がホスト側へ入力されて電子機
器が操作されるようになっている。

見５−ｉｔ邂スしようとす叫しかしながら、従来のキーボード装置にあっては、上記
のように可動接点および固定接点を有するキーボードス
イッチを複数設けて、この両接点を電気的に接触させる
ようにしているため、この両接点にゴミ等が付着した場
合には導通状態が悪化して操作上支障を来す虞があり信
頼性が低いと共に、多数の可動接点および固定接点を必
要とし。

部品点数が多くなり、コスト高となる、という問題点が
あった。

月１１１１堕Ｕ１１ヒもへも反かかる問題点を解決するため、この発明は、基板−ヒに
、弾性液加可能な複数の弾性部材を所定の位置関係に配
設し、該複数の弾性部材のそれぞれの上側に、該弾性部
材を押圧して弾性変形させて打鍵信号を発生させる複数
の押圧部材を設け、一方、該打鍵信号を検知する少なく
とも３個のピックアップをそれぞれ前記基板上の異なっ
た位置に配設し、さらに、該各ピックアップからの出力
にて、該各ピックアップへ打鍵信号が到達する時間差に
基づいて打鍵位置を検出する検出回路を設けたキーボー
ド装置としたことを特徴としている。

作−一」− かかる手段によれば、複数の押圧部材の内、任意の押圧
部材を押圧して弾性部材を弾性変形させると、この位置
から打鍵信号が発生する。すると、この打鍵信号が伝播
し、各ピックアップへ入力されるが、この際には打鍵位
置と各ピックアップの配設位置との関係から、その信号
が各ピックアップへ到達するまでの時間に差が生ずる。

これが、検出回路に入力されることにより、この回路で
前記時間差に基づいて打鍵位置が検出される。

ＬＪ　Ｎ以下、この発明を各実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第５図はこの発明の第１実施例を示す図で
ある。

まず構成を説明すると、第２図はキーボード装置１の外
観を示し、この装置１には多数のキートップ２が所定の
位置関係に配設され、このキートップ２が第１図に示す
ようなステム３に取り付けられるようになっている。（
なお、図において取付状態は省略されている。）このようなキーボード装置１の内部桐造は第１図のよう
になっている。すなわち、第１図中符号４はプラスチッ
ク製の基板で、長方形状を呈しており、この基板４上に
は、ｌＩｎｌ１１程度の間隙Ｃを持って被覆板５が配設
されている。この被覆板５も、プラスチック製で、基板
４と略同じ大きさに形成され、周縁部に基板４の側面４
ａに当接するフランジ部５ａが形成されると共に、数ケ
所に基板４の上面４ｂに当接する突起部５ｂが突設され
ている。さらに、この被覆板５には、前記複数のキート
ップ２に対応した位置に、複数の開口部５ｃが形成され
、この開口部５Ｃ上には弾性部材である板バネ６が配設
されている。この板バネ６は、第３図のように菱形の環
状を呈する支持部６ａおよびこの支持部６ａの中央を横
切る中央橋部６ｂが一体成形されてなり、この中央橋部
６ｂが押圧されると反転して反転音を発生するようにな
っている。そして、この板バネ６は、支持部６ａが被覆
板５の開口周縁部５ｄ上に載置されることにより、基板
４の上側に配設されている。この板バネ６が枠体７で覆
われ、この枠体７並びに前記被覆板５が、ゴムシート等
の防音シート８で覆われ、さらに、この防音シート８の
上側にパネル９が配設され、このパネル９に形成された
開口部９ａから前記枠体７の上部が突出している。この
枠体７には、前記ステム３および押圧子１０が上下動自
在に装着され、このステム３と押圧子１０との間にはコ
イルスプリング１１が介装されている。勿論、このステ
ム３には前述のようにキートップ２が装着されるように
なっている。これらキートップ２．ステム３、押圧子１
０、コイルスブリング１１で、押圧部材１２が構成され
、キートップ２押圧時には押圧子１０で板バネ６の中央
橋部６ｂを押圧するようになっている。

一方、基板４には、前記板バネ６の反転音つまり打鍵信
号を検知するピックアップである３個の超小型の第１．
第２．第３コンデンサマイクロホン１３．１４．１５が
、基板４の周縁部４ｃに第４図のように異なった位置に
、そして、第１図のように埋設されている。ちなみに、
第４図中点線で示す範囲１６には、第１図に示すような
板バネ６やステム３等からなるスイッチ構成体が多数、
所定の位置関係で配設される。

そして、それら第１．第２．第３コンデンサマイクロホ
ン１３，１４．１５が、打鍵位置つまりどのキートップ
２が押圧されたかを検出する検出回路１７に第４図のよ
うに、接続されている。この検出回路１７は、各コンデ
ンサマイクロホン１３，１４．１５への打鍵信号（ここ
では板バネ６反転音）の到達する時間差を検出して出力
するコントローラ１８と、予め基板４上の測定データを
記憶しである固定記憶装置（ＲＯＭ月９と、このＲＯＭ
＋９の内容とコントローラ１８からの出力とを比較して
基板４」二の打鍵位置を検出してホスト側へ出力する中
央処理装置（ＣＰＵ）２０とを有している。このコント
ローラ１８は、第５図のように、各コンデンサマイクロ
ホン１３，１４．１５にそれぞれ第１．第２．第３クロ
ツクカウンタ２】。

２２、２３か接続されると共に、これら第１．第２．第
３クロックカウンタ２１，２２．２３をリセッ１−シて
スタートさせるリセットスタート発生口Ｍ２４が設けら
れている。

次に、かかるキーボード装置の作用について説明する。

まず、複数のキートップ２の内、任意のキートップ２を
押すと、ステム３およびコイルスプリング１１を介して
押圧子１０が押し下げられる。

すると、この押圧子１０で板バネ６の中央橋部６ｂが押
圧されて、この板バネ６が第１図中二点鎖線に示すよう
に反転して、この時に反転音（打鍵信号）が発生する。

この音が基板４と被覆板５との間隙Ｃを伝播して各コン
デンサマイクロホン１３，１４．１５で感知される。

キートップ２の押圧位置が、例えば第４図で示す位ＲＡ
であるとすると、この位１ｉＡから伝播した反転音は、
まず一番近い第１コンデンサマイクロホン１３で感知さ
れ、ここで電気信号に変換されて検出回路１７のコント
ローラ１８に入力される。すると、この第１コンデンサ
マイクロホン１３からの出力でリセットスタート発生回
路２４がトリカーされて各クロックカウンタ２１，２２
，２３がリセットされた後、カウントがスタートされる
。と同時に、第１コンデンサマイクロホン１３からの出
力は第１クロツクカウンタ２１にも入力され、カウント
がストップされる。つまり、打鍵位置に一番近いコンデ
ンサマイクロホン、ここでは第１コンデンサマイクロホ
ン１３に接続された第１クロツクカウンタ２１のカウン
ト値は「０」のままである。この時点を基準にして第２
．第３クロックカウンタ２２．２３のカウントが進み、
次に２番目に近い第３コンデンサマクイクロホン１５に
打鍵信号が人力されると、このマイクロホン１５からの
出力で第３クロツクカウンタ２３のカウントが停止され
る。これで、位＠Ａで発せられた打鍵信号が第１コンデ
ンサマイクロホン１３に達する時間と第３コンデンサマ
イクロホン１５に達する時間との差に対応したカウント
値が得られる。そして、最後に、一番遠い第２コンデン
サマイクロホン１４に、打鍵信号が入力されると、第２
クロツクカウンタ２２のカウントが停止され、第１コン
デンサマイクロホン１３に達する時間と第２コンデンサ
マイクロホン１４に達する時間との差に対応したカウン
ト値が得られることとなる。

これらのカウント１直がＣＰＵ２０に入力され、この値
とＲＯＭ１９に記憶されている基板４上の測定データと
が比較されて基板４のどの位置が打鍵されたか、すなわ
ち打鍵位置が検出され、ホスト側へ出力されることとな
る。

このようにすると、従来のような可動接点や固定接点の
接点接触を必要とせず、板バネ６の反転音にて打鍵位置
を検出できることとなり、従って、無接点方式であるた
め、ゴミ等の影響を受は難く、キーボード操作上の信頼
性が向上すると共に、接点を廃止できるため、部品点数
の削減が図られ、コスト的に有利となる。

また、この実施例のように被覆板５のフランジ部５ａを
基板４の側面４ａに当接させ、しかも防音シート８を設
けて、密閉構造とすることにより、内部に発生する反転
音が外部に漏れることがなく、反対に、外部の音が内部
に入ることがない。よって、キーボード操作時の打鍵音
の発生が防止されて使用性の向上が図られる一方、外部
音の影響がなく、安定した打鍵位置検知能力が発揮され
る。

また、第６図および第７図には、この発明の第２実施例
を示す。

この実施例は、第１実施例と比較すると、基板３４が金
属製とされる一方、板バネ３６の中央橋部３６ｂに金属
製の押圧部３６ｃか溶接され、ピックアップが第１．第
２．第３圧電素子４３，４４，４５とされ、さらに、被
覆板５および防音シート８が廃止されている点で異なっ
ている。

任意のキートップ２が押圧されると、ステム３、コイル
スプリング１１を介して押圧子】０が押し下げられる。

これにより板バネ３６の中央橋部３６ｂが押圧されてこ
の板バネ３６が反転され、押圧部３６ｃが基板４を叩く
。その後さらに押圧するとコイルスブリンク１１が圧縮
され押圧部が良好とされている。

この時の衝撃波（打鍵信号）が基板３４を伝播して各圧
電素子４３，４４．４５で検知される。これで検知され
た後は、上記実施例と同様となる。この場合には、打鍵
信号が基板３４を伝播するため、第１実施例より伝播速
度が速く、その全打鍵位置の検出速度も増し、操作者の
操作に対する電子機器の反応速度の向上が期待される。

他の構成および作用は第１実施例と同様であるので説明
を省略する。

さらに、第８図には、この発明の第３実施例を示す。

この実施例は、第２冥施例と比較すると、上記実施例で
は枠体７が複数個設けられているのに対し、ここでの枠
体４７は、前記複数の枠体７に相当するものがＡＴＩＳ
やポリアセタール等の合成樹脂で一体形成され、この枠
体４７に複数の突起部４７ａが突設され、この突起部４
７ａが基板３４の孔３４ｄに挿入されて熱カシメ等によ
り固定され、さらに、ゴムシート等の防音シート４８が
設けられている点で異なっている。

このようにすると、上記実施例で多数用いていた枠体７
をこの実施例では一部品にできるため、製造や組付けが
容易に行われる。また、防音シート４８を配設している
ため、第１実施例と同様防音上での利点が得られる。

他の構成および作用は第２実施例と同様であるので説明
を省略する。

なお、上記各実施例では、弾性部材として板バネ６．３
６を用いたが、これに限定されるものでなく、押圧部材
により押圧された防音を発するものや基板４，３４を叩
いて衝撃波を発生させるものであれば良いことは勿論で
ある。

見用（７）３員以上説明してきたように、この発明によれば、可動接点
や固定接点を必要としない無接点方式で、打鍵位置を検
知できるため、ゴミ等の影響を受は兜く、高信頼性が得
られると共に、部品点数の削＝１１− 減ができてコスト面でも有利となる、という実用上有益
な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明のキーボード装置の第１
実施例を示す図で、第１図は同装置の要部を示す断面図
、第２図は同装置の全体を示す斜視図、第３図は板バネ
を示す斜視図、第４図は同装置の第１〜第３コンデンサ
マイクロホンや検出回路を示すブロック図、第５図はコ
ントローラの内部構成を示すブロック図、第６図および
第７図はこの発明の第２実施例を示す図で、第６図は第
１図に相当する断面図、第７図は板バネの斜視図、第８
図はこの発明の第３実施例を示す第６図に相当する断面
図である。ｌ・・・キーボード装置、４．３４・・・基板、６．３
６・・・板バネ（弾性部材）、Ｉ２・・・押圧部材。１３．１４．１５・・・第１．第２．第３コンデンサマ
イクロホン（ピックアップ）１７・・・検出回路、４３．４４．４５・・・第１．第２．第３圧電素子（ピ
ックアップ）。

Claims

【特許請求の範囲】

基板上に、弾性変形可能な複数の弾性部材を所定の位置
関係に配設し、該複数の弾性部材のそれぞれの上側に、
該弾性部材を押圧して弾性変形させて打鍵信号を発生さ
せる複数の押圧部材を設け、一方、該打鍵信号を検知す
る少なくとも３個のピックアップをそれぞれ前記基板上
の異なった位置に配設し、さらに、該各ピックアップか
らの出力にて、該各ピックアップへ打鍵信号が到達する
時間差に基づいて打鍵位置を検出する検出回路を設けた
ことを特徴とするキーボード装置。