JPH03167720A - キーボードの打込みキー判別装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、キーの打込みを電気信号に変換し、電気信
号から打込まれたキーを判別するキーボードの打込みキ
ー判別方法および打込みキー判別装置に関する。

〔従来の技術〕

パーソナルコンピュータ（パソコン）やワードプロセッ
サ（ワープロ）等の人力手段として、たとえば、プ，ン
ユボタンのような、多数のキーを規則的に整列させたキ
ーボードが知られている。

このようなキーボードは、たとえば、パソコン、ワープ
ロ等の本体と一体、または、別体に設けられ、本体と別
体のキーボードは、コード等によって接続されている。

キーボードは、一般に、操作者がキーを任意に打込む（
押込む）ことによって操作され、操作者によるキーの打
込みは、たとえば、キーボードに内蔵された打込みキー
判別装置によって、対応する電気信号に変換され、この
電気信号がパソコン等の本体に出力される。パソコン等
の本体は、たとえば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備
え、キーボトカラの電気信号は、ＣＰＵの持つマイクロ
コンピュータ（マイコン）に入力され、マイコンのフロ
グラムに従って適宜処理され、キーボードのキ一に対応
する情報がディスプレイ等の出力手段に表示される。

操作者によるキーの打込みを対応する電気信号に変換す
る打込みキー判別装置として、たとえば、互に接触可能
な一対の接点を、各キーごとに、キー側とキーボードベ
ース側どにそれぞれ設けた接点式の構威が知られている
。このような構戊では、キーを打込むことによって、各
キーごとのキー側の接点、キーボードベース側の接点が
互に接触して、各キーに対応する電気信号を生じ、この
電気信号がパソコン等の本体に出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、公知のキーボードの打込みキー判別装置
においては、キー側、キーボードベース側にそれぞれ設
けた一対の接点の接触によって、キーに対応する電気信
号が発生し、パソコン等の本体に出力される。

しかしながら、上記のような構成の一対の接点は、互に
接触、離反を繰返す消耗品であるため、特に、使用頻度
の高いキーにおいては、接触面の変形、劣化等による接
触不良が生じやすい。接点の接触不良は、操作者による
キーの打込み時において、たとえば、信号の未入力や不
意の重複人力等の誤動作（誤入力）を生じさぜる。信号
の未入力等による誤入力が発生した場合、操作者は、そ
の都度、出力手段であるディスプレイ等において確認し
、再度入力して訂正しなければならない。

そのため、操作者によるキーの打込み作業の効率の低下
する虞れがある。

また、公知の構戊においては、一対の接点が各キーごと
に設けられている。つまり、１つのキーボードにおいて
、一対の接点は、キーボードに配設されたキーと同じ数
だけ必要となる。一般に、キーの打込みによって生じた
電気信号の出力経路を形成するために、キーボードベー
ス側の接点は、プリント基板等ｌこ、はんだ付けによっ
て、配設、固定されている。しかし、キーボードの組立
工程において、プリント基板への接点のはんだ付けは、
キーと同数の作業工程を要するため、作業工程数が多く
なり、キーボードの組立作業が煩雑化する〇そのため、
キーボードの組立工程における、作業性の低下は、避け
られない。

そして、一対の接点を接触、離反可能とするため、およ
び、電気信号を出力可能とするための構成部材が、キー
に対応する数だけそれぞれ必要となる。そのため、キー
ボードを構成するための部品点数が多くなり、キーボー
ドが高価となる。

この発明は、接触不良による誤人力を防止するとともに
、部品点数の削減を司能としたキーボードの打込みキー
判別方法および打込みキー判別装置の提供を目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明のキーボードの打
込みキー判別装置によれば、接点に接触することなく、
キーの打込み操作を電気信号に変換可能な無接点式に構
成されている。

たとえば、通常時、投光サイドから受光サイドに透過さ
れる光の透過路を、キーのシャッタで遮断している。そ
して、キーの打込みによる光の透過路の開放によって、
投光サイドからの光を受光サイドに透過させ、受光サイ
トの露光面に露光された光の位置を光検出手段で検出し
て、打込まれたキーを判別している。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について詳
細に説明する。

第１図、第２図に示すように、この発明に係るキーボー
ドの打込みキー判別装置１ｏは、ヘースブロック１４内
において、光源ｌ６からの光の透過路を遮断するシャッ
タ１８を有して形成されたキー１２を備え、キーの打込
みによって、光をベースブロックの投光サイド２０から
受光サイド２２に透過可能に構成されている。

キーボードｌ１は、一般に、パーソナルコンピュータ（
パソコン）、ワードプロセッサ（ワープロ）等の入力手
段として利用され、第３図に示すように、パソコン等の
本体に種々の命令を行なう多数のキー１２が、キーボー
ドベース２６に、ほぼ規則的に整列されている。キー１
２は、第４図に示すように、たとえば、下端に延出口・
乙ド２８を持ち、延出ロ，ドを挿通孔３０に遊挿して、
キーボードヘース２６に配設されている。

キー１２は、たとえば、キーボードベース２６の上方で
延出ロノド２８に巻装されたリターンばね３２によって
、上方に偏倚されるとともに、キーボードベースの下方
で延出ロットに設けられたスト’ｙパ３４によって、上
方への離脱が防止されている。リターンばね３２として
、たとえば、圧縮コイルばねが利用できる。しかし、リ
ターンばね３２は、圧縮コイルばねに限定されず、たと
えば、引張コイルばね、板ばねからリターンばねを形成
してもよい。

また、ばねに限定されず、軟質ゴム等をリターンばね３
２として、利用してもよい。

このように、キー１２は、上方から打込み（押込み）可
能に構成され、操作者が任意にキーを打込むことによっ
て、キーボードｌ１が操作され、パソコン等の本体に種
々の情報が入力される。そして、キー１２を打込んだ後
、キーへの操作力を除くと、キーは、リターンばね３２
の偏倚力のもとで上方に偏倚され、初期位置に自動的に
復帰される。

ここで、キー１２は、たとえば、第４図、第５図に示す
ように、延出ロノト２８の下端に、／ヤノタ１８を有し
て形成されている。キーの７−Ｉ−ノタ１８は、後述す
るように、通常時、光の透過路を遮断するとともに、キ
ーの操作によるシャッタの下降時にのみ、光がンヤノタ
の透過孔３５を介して、投光サイド２０から受光サイト
２２に透過可能に構成されている。

この発明のキーボードの打込みキー判別装置１０は、た
とえば、横方向で直線上に整列されたキー１２を１ブロ
ックとし、各ブロノクごとに、キーボード１１に設けら
れている。たとえば、第１図に示すように、６個のキー
１２（１２−１〜１２−６）の配設されたブロックを例
示して、以下に説明する。

第１図、第２図に示すように、この発明の打込みキー判
別装置１０の光源Ｉ６は、たとえば、単一指向性の線状
光３６を照射可能に形戊され、線状尤は、ベースブロッ
ク１４の投光而３８に、常に、照射される。光源ｌ６と
して、たとえば、レーザ光やスボノトライト等が利用で
きる。

ヘースブロノク１４は、第２図に示すように、たとえば
、投尤サイド２０、受尤サイド２２を一体的に有し、投
光而３８、露光而４０がヘースブロックの同一面−Ｌに
形成されている。ヘースブロ，ク１４ハ、キー１２の数
に対応する段数の階段状に形成され、各段の端而は、ヘ
ースブロノクの屈折率に対応する角度の投光反射而４２
（４２−１〜４２−６）　、受光反射面４４（４４−１
〜４４−６）としてそれぞれ形Ｉ戊されている。このよ
うな構成のベースブロノクの投ノシ而３８に、光源から
の線状）じ３６をｐヘ則すると、線状光が各段の投光反
射而４２−１〜４２−６によって分散され、対応する受
光反射而４４−１〜４４〜６に投光される分散ノし４６
（４６−１〜４６−６＞が発生される。

ヘースブロノク１４は、たとえば、透明なブラスチノク
から成形され、各段の端而にコーティング等を施すこと
により、ノＬの反射可能な投光反射面４２、受）Ｌ反射
而４・１がそれぞれ形成される。ペースブロノクの各段
の高さ（幅）は、たとえば、０．３關程度に形成される
。

また、キーのンヤノタ１８のスライトｉｕＪ能な長ｒし
４８が、ベースブラケ，ト各段の投光反射而４２−１〜
４２−６、受光反射面４４−１〜４４−６間の分散光４
６−１〜４６−６の透過路にそれぞれ形成されている。

そして、長孔４８に、各キーのンヤノタ１８がそれぞれ
配設され、キー１２の通常時において、投ノじサイトか
ら受光サイドへの分散光４６−１〜４６−６の透過路が
、それぞれ遮断される。実施例において、長孔４８は、
灯底の孔として具体化しているが、これに限定されず、
たとえば、貫通孔としてもよい。

たとえば、第１図、第５図のキー１２−１を見るとわか
るように、キー１２の通常峙においては、分粒光４６−
１の透過路がシャッタ１８の下端によって、常に、遮断
される。

また、たとえば、キー１２を打込み、ンヤソタＩ８−２
を下降させると、キー１２−２に示すように、ンヤノタ
の透過孔３５が、分散光４６−２の透過路に整列され、
投尤反射面４２−２で分散、反射された分Ｈ　３ｕ　．
１　６２が、ンヤノタの透過孔を介して、受光反ＥＩ４
而４１２に投）しされる。すると、受）し反射面４４−
２によって反ｑ＝ｔされた分ｉｌ＆；Ｉ：４６−２が、
受光反射而に応じた高さの所定位置で、露光面４０に露
光される（第２図参照）。

第１図、第２図からよくわかるように、ペースブロノク
受光サイドの露光面４０に露光された分散光４６の位置
を検出可能な光検出手段５０が、露光面に対向、隣接し
て設けられている。光検出手段５０として、たとえば、
Ｓ１ホトダイオードを応用した半導体位置検出素子（Ｐ
ＳＤ）が利用できる。

ＰＳＤ　５０は、たとえば、パソコン等の本体５２の中
央演算処理装置（ＣＰＵ）　５４に接続され、ＰＳＤの
受光面１こ入射された光の位置を検出し、その位置に対
応した電気信号をＣＰＵに出力可能に構威されている。

中央演算処理装ｉｔ（ＣＰＬＩ）　５４は、マイクロフ
ンビュータ（マイコン）５６を備えて形成され、マイコ
ンは、記憶されたプログラムに従って入力を処理し、演
算処理、記憶、制御等が行なわれ、たとえば、ディスプ
レイ、プリンタ等の出力手段５６に出力、表示される。

ここで、ＣＰＩＪ　５４、キーボードの光源ｌ６は、た
とえば、安定化電源６０に接続され、安定化電源からの
供給電圧によって駆動される。

上記のように、この発明のキーボードの打込みキー判別
方法によれば、通常時、投光サイド２０から受光サイド
２２に透過される分散光４６の透過路を、キ一のシャッ
タ１８で遮断している。そして、キーｌ２の打込みによ
る分散光４６の透過路の開放によって、投光サイド２０
からの分散光を受光サイド２２に透過させ、受光サイド
の露光面４０に露光された光の位置を、光検出手段５０
で検出して、打込まれたキーを判別している。つまり、
一対の接点の接触によって、キー１２の打込みを電気信
号に変換する公知の構成に対して、この発明の打込みキ
ー判別方法は、接点を接触させることのない無接触式に
構成できる。そのため、接点の変形、劣化等に起因する
接触不良が防止でき、接点不良によって生じる誤入力（
誤動作）が確実に阻止される。

また、接点がなく、光源ｌ４からの光を反射、受光すれ
ば足りるため、キー１２の使用頻度に影響を受けること
もない。そのため、使用頻度の高い英字、数字、記号等
の、いわゆる、アルファ−ニュ−１リックキーの打込み
キー判別方法として、この発明の方法が特に有効に利用
できる。

キーを最下位置まで打込んで、接点どうしを接触させる
公知の構成に対して、この発明では、ベースブロックｌ
４内において、分散光４６の透過される高さにンヤフタ
の透過孔３Ｓが整列されるまで、ンヤノタｌ８を下降さ
せればよいため、小さな操作力のもとで、キー１２の打
込みが行なえる。つまり、軽い夕，チで入力できる。ま
た、ペースブロノク１４内において、分散光４６の透過
される高さは、定の幅として把握されるため、加工誤差
、組立誤差が比較的大きくとれる。

更に、上記構成によれば、光源ｌ６からの線状光３６を
、ヘースブロツクの投光反射面４２で各キー１２に対応
する分散光４６にそれぞれ分散し、各キーごとの個別の
光を発生させている。そのため、分散光４６は、複数の
キー１２を重複して同時期に操作した場合でも、他のキ
ーの操作に妨害されることなく、それぞれ個別（こ判断
できる。従って、最後に打込まれたキー１２、つまり、
最新の情報が適確に判断できる。

そして、この発明の打込みキー判別装置１０によれば、
上記の打込みキー判別方法による打込み牛の判別が適切
に遂行できる。

また、各キーごとに一対の接点を設ける公知の構成に対
して、この発明の打込みキー判別装置ＬＯは、複数のキ
ー１２を１ブロノクとして、各ブロソクごとに構成でき
る。つまり、公知の構成のように、各キーごとに、打込
みキー判別装置を形成、配設する必要がなく、部品点数
が大幅に削減できるとともに、作業工程数が少なくなる
ため、構成が簡素化され、打込みキー判別装置Ｉ　Ｑ　
ｓつまりは、キーボード１１の組立作業が容易に行なえ
る。そのため、部品コスト、作業コスト等が低減でき、
キーボードＩＩの低コスト化がはかられるとともに、キ
ーボードの紹立工程における作業性の向上が十分にはか
られる。

更に、この発明の打込みキー判別装ａ１０によれば、ベ
ースブロック１４の各段の幅、つまり、投光反射面４２
、受光反射面４４の幅が、たとえば、０．３ｍ＋程度に
形成できる。そのたム、キーの下方に一対の接点を設け
た公知の構成と比較して、この発明では、キーボード１
１が薄く形成できる。

実施例においては、たとえば、第１図、第２図に示すよ
うに、パソコン等の本体５２と別体に形成されたキーボ
ードの打込みキー判別装置１ｏとして具体化されている
。しかし、これに限定されず。

たとえば、パソコン等の本体５２と一体的に形成された
キーボードの打込みキー判別装置１ｏとして、構成して
もよい。

また、第１図において、＋−ボードの打込みキー判別装
置１０は、横方向に並設した６個のキー１２−１〜１２
−６を１ブロックとして構或しているが、キーの１ブロ
ノクの数はこれに限定されない。そして、打込みキー判
別装置１０は、各ブロックごとにほぼ同一の構成とされ
る。

ここで、実施例においては、キーの各ブロックごとに光
検出手段５０を配設し、各ブロックの光検山手段ごとに
電気信号を出力可能に配設されている。しかし、これに
限定されず、たとえば、各ブロックの受光サイドの露光
面４０を延長等により一体的に形成し、１つの尤検出手
段によって、各ブロノクの光の位置を検出する構成とし
てもよい。

また、実施例において、ヘースブロノクｌ４は、投光サ
イド２０、受光サイド２２を一体的に備え、へ一スフロ
ックの長孔４８に、キーのシャッタｌ８をスライド司能
に挿着している。しかし、これに限定されず、たとえば
、ヘースブロノクｌ４を投尤サイド２０，　２光サイド
２２にそれぞれ分割して形威し、各ベースブロック間に
、キーのンヤ・／夕１８を介在させ、分散光４６の透過
路を遮断する構戊としてもよい。

更に、実施例においては、ヘースブロノク１４に形戊さ
れた階段状の投光反射面４２によって、冗源１６からの
光を各キー１２に対する分散光４６に分散させている。

しかし、これに限定されず、個別の）じ源１６を各キー
１２ごとに配設する構成としてもよい。

また、第６図ないし第８図に示すこの発明の第２実施例
のように、光ファイバーを利用して投光サイド２０，受
光サイド２２をそれぞれ形成する構成としてもよい。こ
のようなキーポートの打込みキ一判別装置１１０は、た
とえば、投光用先ファイバー６２、受光用光ファイバー
６４を投光サイド２０、受光サイド２２にそれぞれ備え
、投光端６６、受光端６８が、シャッタの長孔４８を介
して、対向して配設されている。そして、投光用光ファ
イハーの投光端６６、受光用光ファイバーの受光端６８
間に、各＋−のンヤノタ１８が介在され、第７図に示す
ように、通常時、投光端、受光端間のノＬの透過路が、
ンヤノタによって遮断されている。

このような構成において、たとえば、第８図にボすキー
１２−２のように、キーを打込み、ンヤノタｌ８を下降
させ、各光ファイバーの投光端６６、受光端６８とンヤ
フタの透過孔３５とを整列させると、投光端からの光が
、ンヤノタの透過孔を介して、対応する受光端に投光さ
れる。すると、対応する受光用光ファイバーの受ノし端
６８が、ンヤワタの透過孔３５を介した）しを受光し、
対応する受光用光ファイバー６４の露光端（図示しない
）が露光される。

そして、このように、露光した露光端の位置を、光検出
手段５０で検出し、八尤端の位１μから打込まれたキー
１２が判別される。そのため、このような構成において
も、前記実施例と同様の効果が、１分に得られる。

ここで、実施例においては、ヘースブロックの投尤サイ
ト２０、受光サイト２２の双方に尤ファイバ−８２．６
４をそれぞれ配設している。しかし、これに限定されず
、たとえば、光ファイハーと、光ファイバーに対応する
階段状の反射面との組合せ１こよって、キーボードの打
込みキー判別装置を構成してもよい。

上述した実施例は、この発明を説明するためのものであ
り、この発明を何等限定するものでなく、この発明の技
術範囲内で変形、改造等の施されたものも全−Ｃこの発
明に包含されることはいうまでもない。

なお、この発明に係るキーボードの打込み阜判別方店お
よび打込みキー判別装置は、バソ：ン、ワープロ等の千
一ボートに適するとはいえ、これに限定されず、たとえ
ば、電子ビア／、エレク１・ン、ンンセサイザー等の９
：：鼎用のキーチｌ，’　ｊこも応用できる。

〔発明の効果〕

上記のように、この発明に係るキーボードの打込みキー
判別方沃によれば、接点の接触しない無接触式とされ、
キーの打込みにより透過された光の位置を、光検出手段
で検出することによって、打込まれたキーを判別可能に
構成されている。そのため、接点の変形、劣化等に起因
する接触不良が防止でき、接点不良によって生じる誤入
力が確実に阻止される。

そして、この発明の打込みキー判別装置によれば、上記
の打込みキー判別方法による打込みキーの判別が適切に
遂行できる。

また、この発明の打込みキー判別装置は、複数のキーを
１ブロックとして、各ブロックごとに構成できるため、
部品点数、組立時の作業工程数がそれぞれ減少される。

そのため、部品コスト、作業コスト等が低減でき、キー
ボードの低コスト化がはかられるとともに、キーボード
の組立工程における作業性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例に係るキーボードの打
込みキー判別装置の概略ブロック図、第２図は、ベース
ブロノクの概略斜視図、第３図は、キーボードの概略斜
視図、 第４図は、第１図の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図、第５
図は、第１図の線Ｖ−Ｖに沿った断面図、第６図は、こ
の発明の第２実施例に係る、ヘースブロノクの概略斜視
図、 第７図は、第６図の線■−■に沿った断面図、第８図は
、第６図の線■−■に沿った断面図である。 １０．１１０　：キーボードの打込みキー判別装置、Ｉ
ｆキーボード、１２　（　１２−１〜１２−６）　：キ
ー、１４：へスブロック、１６：光源、ｌｉｔ（１ｇ−
１〜１ｇ−６）　：シャッタ、２０：投光サイド、２２
：受光サイド、２６：キーボードベース、３５：透過孔
、３６：線状光、３１１：投光面、４０：露光面、４２
　（　４２−１〜４２−６）　：投光反射面、４４　（
　４４−１〜４４−６）　：受光反射面、４６　（　４
Ｂ−１〜４６−６）　：分散光、４８：長孔、ＳＯ：光
検出手段（半導体位置検出素子、ＰＳＤ　）　、６２：
投光用光ファイバー、６４：受光用光ファイバー、６６
：投光端、６８：受光端。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）キーの打込みを電気信号に変換し、電気信号から
   打込まれたキーを判別するキーボードの打込みキー判別
   方法において、 通常時、投光サイドから受光サイドに透過される光の透
   過路を、キーのシャッタで遮断するとともに、 キーの打込みによる光の透過路の開放によって、投光サ
   イドからの光を受光サイドに透過させ、受光サイドの露
   光面に露光した光の位置を、光検出手段で検出して、打
   込まれたキーを判別するキーボードの打込みキー判別方
   法。
2. （２）キーの打込みを電気信号に変換し、電気信号から
   打込まれたキーを判別するキーボードの打込みキー判別
   方法において、 投光サイドの投光面に照射された光源からの光を、投光
   反射面によって、各キーに対応する分散光に分散すると
   ともに、対応する受光反射面にそれぞれ投光し、 各分散光が、通常時、対応するキーのシャッタによって
   遮断されるとともに、 キーの打込みによる、分散光の透過路の開放によって、
   分散光が受光反射面に投光され、 受光反射面で反射された分散光が、受光サイドの露光面
   に露光され、分散光の露光位置を光検出手段で検出して
   、打込みキーを判別するキーボードの打込みキー判別方
   法。
3. （３）キーの打込みを電気信号に変換し、電気信号から
   打込まれたキーを判別するキーボードの打込みキー判別
   方法において、 投光サイド、受光サイドにそれぞれ配設された各光ファ
   イバーの端末間に、キーのシャッタを介在させ、 キーの打込みによる、対応する光ファイバー端末間の透
   過路の開放によって、投光用光ファイバー端末からの光
   が、受光用光ファイバー端末に投光され、 光の受光により露光した受光用光ファイバーの露光端の
   位置を光検出手段で検出して、打込みキーを判別するキ
   ーボードの打込みキー判別方法。
4. （４）キーと一体的に設けられたシャッタと、線状光を
   照射可能な光源と、 投光サイド、受光サイドを一体的、または、別体に備え
   、光源からの線状光を各キーに対応する分散光を発生可
   能に、各キーに対応する階段状の端面に形成された投光
   反射面と、投光反射面に対応する受光反射面とを有する
   とともに、投光反射面、受光反射面間にキーのシャッタ
   の介在可能なベースブロックと、 ベースブロック受光サイドの露光面に対向して設けられ
   、露光面に露光された分散光の位置を検出し、分散光の
   位置に対応する電気信号を出力可能な光検出手段と、 を備えたキーボードの打込みキー判別装置。
5. （５）キーと一体的に設けられたシャッタと、線状光を
   投光可能な投光端を持つ投光用光ファイバーと、 投光用光ファイバーの投光端に対応し、キーのシャッタ
   を介して、受光端が配設された受光用光ファイバーと、 受光用光ファイバーの露光端に対向して設けられ、露光
   端に露光された光の位置を検出し、光の位置に対応する
   電気信号を出力可能な光検出手段と、 を備えたキーボードの打込みキー判別装置。
6. （６）キーと一体的に設けられたシャッタと、線状光を
   投光可能な投光端を持つ投光用光ファイバーと、 投光用光ファイバーの投光端に対応して設けられた受光
   反射面からの光を露光面に露光させるベースブロックと
   、 ベースブロックの露光面に対向して設けられ、露光面に
   露光された光の位置を検出し、光の位置に対応する電気
   信号を出力可能な光検出手段と、を備えたキーボードの
   打込みキー判別装置。
7. （７）キーと一体的に設けられたシャッタと、線状光を
   照射可能な光源と、 光源からの線状光を各キーに対応する分散光に分散する
   投光反射面が設けられたベースブロックと、 各キーのシャッタを介在させ、シャッタに対向して受光
   端の設けられた受光用光ファイバーと、受光用光ファイ
   バーの露光端に対向して設けられ、露光端に露光された
   光の位置を検出し、光の位置に対応する電気信号を出力
   可能な光検出手段と、 を備えたキーボードの打込みキー判別装置。
8. （８）光の透過可能な透過孔を有して、キーのシャッタ
   が形成された請求項４ないし７のいずれか記載のキーボ
   ードの打込みキー判別装置。