JPS62258517A - 電気装置に使用するためのキ−ボ−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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は刺激がある特定の個所に与えられると、少なく
ともひとつの電気回路の中に対応した状態の変化を起し
、その刺激に応答するそのような特定個所を複数備えた
電気装置用のキーボードに関する。

〈従来の技術〉 この種のキーボードは、例えば電話、電卓、コンピュー
ター、あるいは邸宅やマンションの扉などに広く使用さ
れている。

例えば、「ブツシュ・ボタン」と称す電気・機械工学方
式のキーボードはかなり双曲から公知で、「ブツシュ」
する個所はとび出たボタンで、このボタンに与えられる
押圧力が刺激（励起）を起こす仕掛けになっている。即
ち、−概に云えばボタンに与えた押圧力で、電気回路が
開・閉したり、中断したりするなどの変化が電気回路に
起こる。

勢い、この種のキーボードは乱暴な取吸いゃ酷使による
損耗で機械的に故障を起こし易く、また同時に接点にお
いて電気的な故障を起こし易い。また、ボタンは十分頑
丈にできていないのでに１合簡単に動かなくなったり、
抜は落ちたりする。さらに、可動部が外部にあるため、
温和な普通の気候では堅固であるが、邸宅やアパートの
扉などのように外部にに取付けると（雨水などの侵入に
対し）水密を確保するのが困難で、その上価格も往々に
して高く、ますます日常生活の中で多用されている装置
であるにも拘らず、耐久性がそれに較べ短いのが欠点で
ある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従って、最近ではできる限り、上記の問題点を解決する
ために、電気−は械工学的な、弾性体を用いたキーボー
ドができている。この種のキーボードは可撓性のある薄
い睨を被ったリレーを備えているが、従来のキーボード
と同じく、所謂接触式のキーボードであるため、ブツシ
ュ・ボタンに相当する個所に微弱ではあるが、現実に力
が与えられて、はじめて作動する。従って、この種のキ
ーボードは従来のものより遥かに信頼性においてすぐれ
てはいるものの、可動部分の大半は故障の原因に繋がる
可能性をもっている。

〈問題点を解決するための手段〉 そこで、電気回路の開・開を行なうのに力を加えないで
済むように、非接触式キーボード、さらに「軽く触れる
だけですむ」または「敏感な」ボタンのついたキーボー
ドがついに出現するに至った。キーボードに触れること
、あるいはキーボードに軽く触れるということは、その
力を利用してフェライト・コア（磁心記憶装置）の中に
、静電的、電磁気的な現象、つまり１ｌａｌｌ効果を生
ぜしめることが目的で、この場合、キーボードのボタン
と連接した電気回路の聞・閉は、有利なことに、電子の
交換によって、起きるのである。この種のキーボードは
、従って機械的な故障を遥かに起こし難く、外部に可動
部分がないので乱暴な取去いにもすぐれた耐久四がある
。しかしそれにも拘らず、この種のキーボードは気象的
条件に対し敏感で、さらに例えば電磁気的現象となって
現われる大気の撹乱に対し影響をうけ易い。

本発明の目的は上記の欠点を悉く解決するにある。従っ
て、本発明は特定個所に局所的に刺激が与えられると、
少なくともひとつの電気回路の中に状態の変化など対応
した変化を惹き起こし、与えられた刺激に応答できる複
数の特定個所を有する電気装置用のキーボードに関し、
このキーボードの特徴とするところは、特定個所におけ
る一定の入射光の（有無による）照度の二段変化から生
ずる刺激の二段変化にそれぞれ対応した２つの値の間で
変動する電流を通す探知器を電気回路に接続し、少なく
ともそのひとつを上記特定個所のひとつにそれぞれ割当
て対応させて配置したことにある。

斯様に、電気回路に照度の変化に応じて作動する検光探
知器などの探知器を配置したことにより、従来のように
キーボードの表面に突出したボタンを配置する必要は全
くなくなる。また、これにより租暴な取去いに対しキー
ボードを十分保護し、さらに指令、データ送信用素子の
取換えなど、費用の嵩む修理の必要性は大幅に減少する
。

本発明の特徴によれば、探知器は感光性半導体からなる
構成部品である。

また、本発明の特徴によれば、検光探知器に接続した回
路には、その強さが二段階のレベルに変化し、そのうち
のひとつのレベルが実質的にゼロである電流を通すこと
ができる。

〈実施例〉 本発明の他の特徴と利点は、本発明を限定する意図を持
たず、実施例に好ましき実施態様として示した説明と添
付図面から明らかになるであろう。

添付各図面に示す本発明のキーボードは、光学的な指示
によって発生する電気的なインパルスを介し、命令伝達
を非接触的に行なうキーボードである。

本キーボードの利用はほとんど無数で、特に厳しい風雪
にも耐えられることから建物等の扉の無人施錠、解鍵装
置にも好適に使用することができる。

本キーボードの底部は長方形の金属板１で、その一方の
面に同じく長方形の溝があり、この溝に金属板１の周辺
からはみ出さない程度の大きさの保護板２がはめこまれ
ている。保護板２は、金属板１を員いて穿れた孔５に挿
入しである検光探知器３．４を考慮して透明、もしくは
少なくとも半透明である。

検光探知器３．４は、本発明においてフォトトランジス
ターであり、その面は保護板２に向けられている。保護
板は厚さが数ミリのガラス板、またはプラスチック板で
、接続導線は金属板を挟み、保護板と反対側にあり、プ
リント配線板６に溶接されている。

本実施例では、フォト・トランジスターの数は１４［！
ｌで、そのうち１２個は縦に４１１！Ｉずつ３列のマト
リックス状に配置された検光フォト・トランジスター３
で、あとの２個は上記マトリックスの中央の列の一番上
及び一番下に上記検光フォト・トランジスター３と等間
隔になるように配＠されだ補足探知器４である。

当然のことながら、これらの探知器は上記のようにマト
リックス状に配列する必要はなく、美観、または技術的
、実際的な面での必要性を考慮し、あるいは場合によっ
ては特殊な字体を形成するように上記とは全く異なった
配列にすることができる。

探知器３．４は使用に際し、人が指先で探知器３のひと
つを光から遮断する時以外は、全部昼光、照明光、本キ
ーボードの近くに設けられた補助照明などの入射光によ
り刺激をうけた（励起された）状態に置かれるよう保護
板２との関連において基板１上に配列されている。

検光探知器３の上面には、いづれも例えばＯから９まで
の数字、あるいは文字などの記号が印字されている。

プリント配線板６は検光探知器３．４が発する信号を利
用するのに適している。

この電子装置は、検光探知器３の他、検光回路７及び２
ａＩのリファレンス探知器４に対応するりフ？レンス回
路８からなり、リファレンス回路８は、検光回路７に信
号に用いられる非常に微弱な光に対応するが著しくレベ
ルの異なる変化を、リファレンス・レベルとして与える
ように考案されている。

種々の形式のリファレンス回路８が考えられるが、その
中のふたつの回路形式を第３図と第４図にそれぞれ示す
。

第３図では、２個のリファレンス・フォトトランジスタ
ー４が、増幅器８１の同じ入力側に接続している。この
結果、２個のリファレンス・フォトトランジスター４は
、それらの集電極がいずれも抵抗８２を介し電源のプラ
ス側に接続σ、さらに他のひとつの抵Ｆｃ８３を介し増
幅器８１の入力側に接続しているので、連続した光源に
よりそれぞれ共通の１ミツタ一回路で増幅される。増幅
器の利得は、さらに他の抵抗８４を用いて調節する。従
ってフォトトランジスター４の出力電流の和が増幅器に
向かう（増幅器はふたつの電流の平均値になる。）増幅
器８１の出力側は検光回路と接続している。

第４図によれば、共通のエミッター回路にある２１１！
］のフォトトランジスター４（これらの集電極は抵抗８
２を介し電源のプラス側に接続）が増幅器８１のそれぞ
れ異なる入力側と接続している。増幅器８１の各入力側
のコンパレーターを備えたフィード・バック・ループ回
路には、抵抗８４、プラス側にトランジスター８５のエ
ミッター・ベース領域、マイナス側にトランジスター８
６のエミッター・ベース領域が直列に配置され、トラン
ジスター８５の集電極と、トランジスター８６のエミッ
ターが互に接続され、さらに２ｆｌ！Ｉの検光回路７に
ぞれぞれ接続している。従って、検光回路７のリファレ
ンス（基準）に用いられるフォト・トランジスターから
出る信号の光の強さは実質的に極めて低下する。

検光回路７はいずれ５共通のエミッター回路にフォト・
トランジスター３を配し、そのフォト・トランジスター
の集電極は抵抗７１を介し電源のプラス側に接続してい
る他、レベル・コンパレーターを備えた増幅器７２のマ
イナス入力側に接続している。また、この増幅器７２の
プラス入力側は、リファレンス回路８から、全体の照度
に対応した電気信号を受けるためにリファレンス回路８
に接続している。検光回路７の出力側は、従来のものと
同様、直列に連結したステージに接続している。

このようにリファレンス探知器４は周囲の光や、あるい
は本キーボードと一体となった補助光源から出る光をと
らえ、これらの光の明るさのレベルを、リファレンス・
レベルとする。リファレンス・レベルがこのように常時
計口に入れられているので、建物の内部やアパートの入
口の扉の上などに本キーボードを設置することにより周
囲の光の強さに変化ができても、また訪問者などの手で
影ができても、これらから影響をうけることはない。

〈効果〉 従って、例えば訪問者の指の先などで孔５と探知器３が
光から遮蔽されると、′普通のキーボードのボタンを押
したり、軽く触れたりするのと同じ効果が得られる。即
ち、遮断された検光探知器３に電流の変化が生じ、これ
がこの探知器に対応する検光コンパレーター７２のマイ
ナス側に与えられる。ところで、このコンパレーター７
２のプラス側にはリファレンス回路８から出るリファレ
ンス信号が与えられるので、プラス側、マイナス側にお
いて信号の比較が行なわれ、これにより出力側に、訪問
者の指先で孔５と検光探知器３が光から遮蔽されている
か、いないかに応じ、０ないし／（オール・オア・ナッ
シング）の論理の形で信号が与えられ、そして、この信
号は在来型のキーボードの分野で通常利用されている技
術により峠々用いられる。また、いくつかの複数の探知
器を続けて遮蔽すると、光の作用で一連の電気的なイン
パルスが生じ、このインパルスが例えば階段の踊り場、
マンションの部屋などのドアの施錠や解錠に、また他の
接触式、非接触式キーボードのように電子、あるいは情
報関連ｎ器に指令、または情報を与えるなどあらゆる用
途に、エレクトロニクスの技術を利用して＠響、光によ
る視覚などの信号を、押しボタンの操作と同様にして用
いることができる。

本明細占の説明は、ＮＰＮ型のトランジスターを利用し
た回路について述べられているが、必要な変更を加える
ことによりＰＮＰ型のトランジスター回路にも適用でき
るものである。

従って、本発明は上記の実施例に限定されるものでなく
、本発明の範囲を逸脱することなく、上記以外の実施例
にも適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるキーボードの模式的な正面図、第
２図は第１図の線■−■におけるキーボードの断面図、
第３図は本発明のキーボードを装着した電子回路の原理
を示す模式図、第４図は第３図の電子回路の一変形を示
す図である。 １・・・金属板　　　　　　　２・・・保護板３．４・
・・検光探知器　　　５・・・孔６・・・プリント配線
板　　　７・・・検光回路８・・・リファレンス回路 手続補正！（自発） 昭和６２年５月２７１ 昭和６２年特許願第９８４８４号 ４、代　理　人

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）マトリックス状に配置され、アルファベットと数
   字が印字され、電流のレベルに変化を与えるような刺激
   が与えられるとこの刺激に対し応答する複数の特定個所
   と、該特定個所のそれぞれに少なくともひとつづつ割当
   てられて配置された検光探知器とからなり、該検光探知
   器は割当てられた特定個所の中で、此処に与えられた刺
   激から生ずる電流のレベル変化からなる出力信号を発す
   る検光回路に持続し、上記刺激が検光探知器の光に変化
   を与える仕組みのキーボードにおいて、上記部材の他に
   、電流のレベルに対応した変化を生み出し、刺激に対し
   同様に応答する印字のない特定個所と、印字のない特定
   個所に割当てられ、少なくともひとつの増幅器を含み、
   印字のない特定個所が刺激をうけるとリフアレンス信号
   を発する検光回路とその出力側で接続したリフアレンス
   回路の入力側に接続したリフアレンス探知器とを備え、
   さらに探知器がいづれも基板に設けられた孔に挿入され
   、刺激をうけない時、全て同一条件下に置かれた感光性
   半導体構成部品からなる検光探知器であることを特徴と
   するキーボード。
2. （２）溝が設けられた基板と、該基板の周辺からはみ出
   すことなく該溝にはめこまれ、探知器を保護するために
   設けられた保護板とを備えたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のキーボード。
3. （３）リフアレンス回路が、探知器の出力側の電流の和
   に応じた信号をその出力側から取出すために、抵抗を介
   し、２つの探知器と接続した増幅器を含んでなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のキーボード。
4. （４）探知器の出力側の電流に応じた極めて微弱な信号
   をその出力側から取出すために、リフアレンス回路が２
   つの極を２つのリフアレンスの探知器にそれぞれ接続し
   たコンパレターを備えた増幅器を含んでなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のキーボード。