JPH0420486B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、キー入力装置及びその組立て方法
に関するものであつて、特に、各キーに表示器を
備えていて、各キーの表示が可変にできるような
キー入力装置及びその組立て方法に関するもので
ある。

［従来技術］ 従来のキーボード等のキー入力装置にあつて
は、１つのキーがシフトキーとか機能キーの操作
により、複数の入力キーとして使用されている。

そこで、１つのキーには、それぞれの機能キー
入力又はシフトキー入力に対し、これに対応して
複数の入力情報が表示されている。ここに入力情
報の表示は、そのキーのキートツプ部分又はその
キーの周囲の板面上になされているのが一般的で
ある。

［従来技術の問題点］ しかし、複数のキー入力情報がキートツプに記
述されるものでは、限られたキートツプの面積の
なかにいくつかのキー表示がなされる関係から、
見難い上、どのキーの入力状態にあるのかを判別
し難く、これには限度がある。また、複数のキー
入力情報がそのキーの周囲に記述されるもので
は、限られたキーにしか機能を割当てることがで
きない上に、その機能の割当てが多くなるとキー
の位置と記述とが離れてしまい、前記と同様に見
難い上、どの入力情報のキー入力状態にあるのか
を判別し難く、入力ミス等が発生する確率も多く
なるという問題点が生じる。

そこで、キーに対応して液晶表示装置のような
可変表示装置に隣接してキーを配置したり、液晶
表示装置にキーを一体化した形のものや、液晶表
示器の上部に透明のキーパネルスイツチやゴム弾
性を利用したスイツチを配置したものが提案さ
れ、その入力情報を可変表示にして透明部分を通
して表示しようとするものがある。

しかしながら、可変表示装置を用いるもののう
ち、前者の可変表示装置に隣接して配置するもの
にあつては、キーボード等は、小型化し難く、入
力情報の表示とキーの位置とが個別のものとなつ
ているので、入力し易いものとは言い難い。一
方、後者のものにあつては、透明部分を通して表
示しようとすることから、表示情報が見難い上
に、下側に液晶表示装置を設置する関係で、通常
用いられるばね弾性を有する個別的なキーを使用
しようとした場合にはこれを採用し難く、キータ
ツチや入力操作に問題が残る。

［発明の目的］ この発明は、このよう従来技術の問題点にかん
がみてなされてものであつて、このような問題点
を除去するとともに、複数のキーにおいて、それ
ぞれの表示を、その入力機能の指定又はシフトに
応じて変化させることができ、入力ミスが低減で
きるキー入力装置及びその組立て方法を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決する手段］ このような目的を達成し、前記の問題点を解決
するために、この出願の特定発明のキー入力装置
にあつては、複数の表示器と、表示器の駆動信号
を増幅するための増幅器又は液晶駆動回路とをフ
レキシブル配線基板を介して縦又は横方向にそれ
ぞれ接続して、複数の各表示器をそれぞれ縦又は
横方向に配列された各キーに設置するようにした
ものである。

また、この出願の関係発明としての組立て方法
にあつては、複数の表示器と、表示器の駆動信号
を増幅するための増幅器又は液晶駆動回路とをフ
レキシブル配線基板を介して縦又は横方向にそれ
ぞれ接続して、複数の各表示器をそれぞれ縦又は
横方向に配列された各キートツプの部分に設置し
て、透明な窓部分を有するキーキヤツプを装着す
ることにより各キートツプの部分に各表示器をそ
れぞれ固定するようにしたものである。

［作用］ このようにフレキシブル配線基板を介して縦又
は横方向に表示器を接続して、この表示器をそれ
ぞれのキートツプ又はキーサイドに配置するよに
すれば、キーに密着した形で、入力情報が表示で
きることになる。

しかも、１つの表示装置を多くの表示器に分割
して、これらを駆動する場合には、各表示器にむ
らが発生する可能性があるが、多くの表示器を駆
動しても所定の位置に増幅器又は液晶駆動回路を
設けているので、各液晶表示器相互間で表示上の
むらが発生することはない。

また、入力情報は、例えば、演算処理装置
（CPU）側からのデータ転送によつて自由に選択
して表示することが可能となる。

その結果、入力し易く、複数のキーにおいてそ
れぞれの表示をその入力機能の指定又はシフトに
応じて変化させることができて、入力ミスが低減
できるキー入力装置が実現できるものである。

また、前記のようにしてキーキヤツプを用いて
表示器を固定するようにして組立てることによ
り、その組立て工程が簡単となり、効率のよい作
業ができるものである。

［実施例］ 以下この発明の一実施例について図面を用いて
詳細に説明する。

第１図は、この発明を適用した一実施例のキー
入力装置の各キーに配列される各表示器間を接続
するフレキシブル配線基板部分の部分説明図であ
り、第２図は、その液晶表示器が設置される前の
キーボードのキー部分組立体の部分説明図、第３
図は、そのキースイツチ部の各キートツプ部に装
着されるキーキヤプの外観図、第４図は、このキ
ーキヤプと各キースイツチ部と第１図に見るフレ
キシブル配線基板との組立状態を示すキーボード
の部分断面説明図、そして第５図は、このキー入
力装置の制御回路のブロツク図である。なお、こ
れら各図において同一のものは同一の符号で示
す。

１は、フレキシブル配線基板であつて、マトリ
ツクス状をなす複数の縦配線帯２と複数の横配線
帯３とを有していて、各マトリツクスの交点に
は、開口部５，５，……が設けられている。

４は液晶表示器（点線にて示す）であつて、６
はバツフア増幅ユニツト（同様に点線にて示す）
である。液晶表示器４とバツフア増幅ユニツト６
とは、交互に開口部５に割当てられ、液晶表示器
４の上下左右には、バツフア増幅ユニツト６が、
バツフア増幅ユニツト６の上下左右には、液晶表
示器４が配置される。バツフア増幅ユニツト６
は、液晶表示器４の駆動信号を増幅する役割を果
たすものであり、必ずしもこのように液晶表示器
４に対して交互に配置する必要はなく、液晶表示
器４を２つ又は複数配列した後に１つ設けてもよ
い。

バツフア増幅ユニツト６の構成は、液晶表示器
４の縦横の各端子に対応する、増幅器を集積化し
た形の縦横方向２つの増幅ユニツトを基板上に配
置したもので、液晶表示器４の縦横方向の各端子
からの各信号をそれぞれ独立に増幅し、縦横方向
の各端子独立にそれぞれ対応して出力する。

フレキシブル配線基板１の各縦配線帯２は、そ
れぞれ平行に設けられた配線２ａ，２ａ，……を
有し、各配線２ａには液晶表示器４の縦の各電極
端子又はバツフア増幅ユニツト６の各入力端子若
しくは出力端子に接続される端子部が設けられて
いる。各横配線線帯３は、同様な配線３ａ，３
ａ，……を有し、各配線３ａには液晶表示器４の
横の各電極端子又はバツフア増幅ユニツト６の各
入力端子若しくは出力端子に接続される端子部が
設けられ、液晶表示器４の両側の配線２ａ又は３
ａは、それぞれ液晶表示器４の内部電極又は基板
裏面配線を介し、対応して接続されている。

ここに、１つおきの各マトリツクスの交点に配
置される液晶表示器４，４，……は、ドツトマト
リツクスタイプの表示器であつて、その１つは、
１つの大きな液晶表示装置の各表示領域を受持つ
ものであり、それぞれが特定のアドレスで指定さ
れる。

このような液晶表示器４，４，……が固定され
たフレキシブル基板１の組立体は、第２図に見る
キーボードのキー部分組立体に取付けられる。

第２図のキー部分組立体において、１０は、キ
ーボードの配線基板であつて、縦横にマトリツク
ス状に配列されたキースイツチ部１１，１１，…
…が設けられていて、その底部１１ａ，１１ａ，
……には，それぞればねとスイツチとが内蔵され
ている。そしてその上部には、それぞれキートツ
プ部１１ｂ，１１ｂ，……を有している。

ここで、各キースイツチ部１１に内蔵されたス
イツチは、前記基板１０の裏面上になされた配線
によつて、それぞれ所定の線にマトリツクス接続
（第５図の符号２７参照）され、その接続信号が
エンコーダ２３（第５図参照）に入力されるもの
である。また、各キートツプ部１１ｂ，１１ｂ，
……は、弾力性のある合成樹脂製の部材で形成さ
れているものであつて、第３図に見るキーキヤプ
１２が装着されるものである。

キーキヤプ１２は、第３図に示すように、キー
スイツチ部１１，１１，……の各キートツプ部１
１ｂ，１１ｂ，……に装着される内側中空の形状
を有していて、第４図の断面図に見るごとく、液
晶表示器４をこのキーキヤツプ１２により挟持し
てそれぞれの各キートツプ部１１ｂ，１１ｂ，…
…に着脱自在に固定する機能を有している。

また、バツフア増幅ユニツト６は、基板１０に
取付られるものであつて、その電力は、この基板
配線より受てもよい。

さて、第３図及び第４図に見るごとくこのキー
キヤプ１２は、合成樹脂製の部材で形成されたも
のであつて、その内側を透視できる透明の板部
（窓部）からなるフード部１３と装着固定部１４
とからなる。なお、キーキヤプ１２全体を透明な
部材で構成してもよい。

次に、第４図を参照して、このキーキヤプ１２
と各キースイツチ部１１と第１図に見るフレキシ
ブル配線基板１との組立状態を説明する。

なお、このキー入力装置は、縦方向（Ｙ方向）
の断面も横方向（Ｘ方向）の断面も、各部品関係
がほぼ同様なものとなることから、第４図に示す
断面図は、縦方向の断面の説明図であるととも
に、横方向の断面の説明図にもなつている。

まず、第４図に見るごく、各液晶表示器４，
４，……がフレキシブル配線基板１における１つ
おきの各マトリツクスの交点に設置され、各バツ
フア増幅ユニツト６がフレキシブル配線基板１に
おける残りの１つおきの各マトリツクスの交点に
設置され、液晶表示装置として構成されて、これ
がフレキシブル配線基板１の組立体として作られ
る。

次にこのフレキシブル配線基板１の組立体は、
そのバツフア増幅ユニツト６が基板１０にそれぞ
れ設置され、その後に、各キースイツチ部１１の
キートツプ部１１ｂ，１１ｂ，……にその各液晶
表示器４，４，……がそれぞれ配置される。そし
てキーキヤプ１２により順次図示のごとく固定さ
れて行く。

なお、このキーキヤプ１２の装着に際して、キ
ートツプ部１１ｂ，１１ｂ，……が変形して、こ
のキートツプ部１１ｂの弾性力とキーキヤプ１２
の裏側面及び底部周面に設けられた突起部１４ａ
及び１４ｂにより、突起部１４ｂがキートツプ部
１１ｂの周囲に嵌合することで、突起部１４ａが
液晶表示器４を押下して固定する。ここに可変表
示器を有するキー１５，１５，……が組立てられ
る。

また、前記の場合に、各キースイツチ部１１の
キートツプ部１１ｂ，１１ｂ，……にその各液晶
表示器４，４，……がそれぞれ配置されたその後
に、バツフア増幅ユニツト６が基板１０にそれぞ
れ設置されてもよい。

ここで、フレキシブル配線基板１の各縦配線帯
２及び各横配線帯３は、図示するごとく、組立て
られた際に、各キースイツチ１１とバツフア増幅
ユニツト６との間で多少たるむ長さを持つてい
る。

このように構成することによい、キー１５，１
５，……のうちいずれかのキーが入力されたとき
には、このフレキシブル配線基板１の周囲の縦配
線帯２及び横配線帯３が入力によるキートツプの
降下に応じてたるみ、キーの入力状態に追従する
ことになる。そこで、入力操作に対しては支障が
なく、しかも各液晶表示器４は、キーキヤツプ１
２を外すことによつて独立に取出して交換が行え
るという利点がある。

さて、このようなキー入力装置は、例えば第５
図に見る制御回路によつて駆動されることにな
る。

すなわち、キーボードの各キーのいずれかが入
力されるとマトリツクス配線部２７のいずれがの
線に信号が発生し、これがエンコーダー２３を介
し、インタフエース（PI／Ｏ）２２に送出され
て、演算処理装置（CPU）２０にそのシステム
バス２１を経て所定の入力情報として通知され
る。

ここで、この入力情報が所定の機能入力又はシ
フトに移行する機能キー又はシフトキーであると
きには、演算処理装置２０は、入力キー情報に対
応する機能キー又はシフトキーとしてこれを判定
し、その機能又はシフトに対応して、メモリ
（MEM）２８の所定のキーボード表示文字コー
ド領域２８ａのその機能又はシフトに対応する領
域をアクセスする。次にそこからキーの表示アド
レス対応順に順次文字コードを読出して、それを
インタフエース２２を経てキヤラクタジエネレー
タ２４に送出する。キヤラクタジエネレータ２４
は、この文字コードを受けて、液晶表示器４のア
ドレス順に順次文字コードに対応するビツト情報
を展開し、そのビツト情報をそれぞれＸ方向ドラ
イブ回路２６及びＹ方向ドライブ回路２５に送出
する。

その結果、機能又はシフトに従つた入力情報が
ビツトパターンの形に展開されて各アドレス位置
対応の各表示器４に表示されることになる。

このようにして、機能又はシフトキーに応じ
て、あたらしい入力情報に対応する所定の文字パ
ターンをそれぞれの対応する液晶表示器４に表示
する。

なお、前記の場合にビツト展開して表示される
各キーの入力情報は、あらかじめメモリ２８又は
RAMにビツトパターンとして記憶して、キヤラ
クタジエネレータ２４を介すことなく、直接ドラ
イブ回路（Ｘ方向ドライブ回路２６、Ｙ方向ドラ
イブ回路２５）を駆動するようにしてもよい。こ
のようにRAMとかメモリ２８の領域を使用すれ
ば、一般の表示装置と同様に各キーに任意の文字
を選択してこれを表示することができ、入力する
文字を選択的に自由に表示できるものである。

ここで、前記の演算処理装置２０は、一般のア
プリケーシヨンプログラムを実行する演算処理装
置２０とは別に、特別にキーボードのキー表示用
として設けてもよく。これをキーボード側に設け
ることができる。また、キーボード側に設ける場
合には、演算処理装置２０によることなくROM
を用いて、機能キー又はシフトキーの入力に応じ
て、対応するビツトパターを発生するアドレスを
発生させてキヤラクタジエネレータ２４をアクセ
スし、所定の入力情報をキー対応に表示するよう
にしてもよい。

ところで、この実施例のように、各キーに液晶
表示器４を設け、これをマトリツクス配線により
接続するようにすれば、各表示器に対して、一般
の液晶表示装置を駆動するときと同様に共通の外
部駆動回路（Ｘ方向ドライブ回路２６、Ｙ方向ド
ライブ回路２５）を用いて、これらを１つの液晶
表示装置の各要素とみなし、個別にアドレス対応
で駆動できるという利点がある。

しかし、各液晶表示器４，４，……に対してそ
の下側に、液晶表示器４を駆動する駆動回路をそ
れぞれ設けてもよく、こような駆動回路にフレキ
シブル配線基板１の縦横の各配線２ａ，３ａを接
続するようにしてもよい。

また、実施例ではマトリツクス状の配線は、１
枚のフレキシブル配線基板により行なつている
が、縦方向にスリツトにより区分けされた帯状の
配線を複数有するフレキシブル配線板１枚と、横
方向にスリツトにより区分けされた帯状の配線を
複数有するフレキシブル配線板１枚とを有する２
枚の配線板を重ねて、マトリツクス状の配線を実
現することができる。

さらに、各マトリツクスの交点は、開口部とし
て、液晶表示器の内部配線で各フレキシブル配線
のパターンを接続しているが、開口部をなくし
て、縦横に連続する１本の配線パターンを平行に
複数設けて（ただし、縦横で交差する配線は、多
層処理で接触しないようにする）、ここに表示器
の電極端子を並列に接続するよにしてもよい。特
にこのような配線は、表示器がドツトマトリツク
ス状の電極構造を持つていないときに有効なもの
となる。

実施例では、キーは、その底部にスイツチが設
けられたものを例に挙げているが、このスイツチ
を表示器の下側に設けて、キーボード側のスイツ
チの配線と表示器側の駆動のための配線とをフレ
キシブル基板により接続するようにすれば、キー
ボードの配線基板（実施例では配線基板１０）の
配線をなくすことができ、ここでフレキシブル配
線基板の表面側には液晶表示器の配線を、そして
裏面側にはスイツチの配線をするようにもでき
る。

ところで、前記のようにマトリツクス状に配線
をすることなく、縦方向か横方向かの一方だけの
１つの帯状のフレキシブル配線基板により各液晶
表示器を接続するようにしてもよいことはもちろ
んである。このような場合には、特定の機能キー
のみ、可変表示として、従来の可変にできないキ
ーと混在させることもできる。

また、実施例では、液晶表示器を用いたものの
例を中心に説明してきたが、この発明は、液晶表
示器に限定されるものではなく、例えば、LED
表示器とか、電界発光表示器、プラズマデイスプ
レイ等、各種の表示器を用いることができるもの
である。さらにその電極配置は、外側に電極端子
が配列されているものならば、ドツトマトリツク
スタイプのものに限定されるものではない。

実施例では、バツフア増幅ユニツトを用いてい
るが、これは増幅器一般であつてよく、液晶駆動
回路そのものであつてもよい。

また、実施例では、マトリツクス状に配列され
るキーについて順次液晶表示器が配列されるよう
にしているが、このような表示器は、必要なキー
のみに設置すればよく、このようにする場合に
は、液晶表示器が不要なところは、液晶表示器と
同様なサイズの、単にフレキシブル配線パターン
を接続するだけのダミー板を設けるようにするこ
とができる。

以上説明してきたが、この発明は、キーボード
に限定されるものではなく、複数のキーが同一面
状に配列される操作パネル等をはじめとして、各
種のキー入力装置に適用できるものである。

［発明の効果］ 以上の説明から理解できるように、この出願の
特定発明によれば、複数の表示器と、表示器の駆
動信号を増幅するための増幅器又は液晶駆動回路
とをフレキシブル配線基板を介して縦又は横方向
にそれぞれ接続して、複数の各表示器をそれぞれ
縦又は横方向に配列された各キーに設置するよう
にしているので、この表示器をそれぞれのキート
ツプ又はキーサイドに配置するよにすれば、キー
に密着した形で、入力情報が表示できることがで
きる。

しかも、１つの表示装置を多くの表示器に分割
して、これらを駆動するしても、その駆動にむら
が発生する可能性が少なく、各液晶表示器相互間
で表示上のむらが発生することはない。

また、入力情報は、例えば、演算処理装置側か
らのデータ転送によつて自由に選択して表示が可
能となる。

その結果、複数のキーにおいてそれぞれの表示
をその入力機能の指定又はシフトに応じて変化さ
せることができて、入力し易く、入力ミスが低減
できるキー入力装置が実現できるものである。

また、この出願の関係発明であるキー入力装置
の組立て方法によれば、複数の表示器と、表示器
の駆動信号を増幅するための増幅器とをフレキシ
ブル配線基板を介して縦又は横方向にそれぞれ接
続して、複数の各表示器をそれぞれ縦又は横方向
に配列された各キートツプの部分に設置して、透
明な窓部分を有するキーキヤツプを装着すること
により各キートツプの部分に各表示器をそれぞれ
固定するようにしているので、その組立も簡単な
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を適用した一実施例のキー
入力装置の各キーに配列される各表示器間を接続
するフレキシブル配線基板部分の部分説明図、第
２図は、その液晶表示器が設置される前のキーボ
ードのキー部分組立体の部分説明図、第３図は、
そのキースイツチ部の各キートツプ部に装着され
るキーキヤプの外観図、第４図は、このキーキヤ
プと各キースイツチ部と第１図に見るフレキシブ
ル配線基板との組立状態を示すキーボードの部分
断面説明図、そして第５図は、このキー入力装置
の制御回路のブロツク図である。 １はフレキシブル配線基板、２は縦配線帯、３
は横配線帯、４は液晶表示器、５は開口部、６は
バツフア増幅ユニツト、１０はキーボードの配線
基板、１１はキースイツチ部、１１ａはその底
部、１１ｂはキートツプ部、１２はキーキヤプ、
１３はフード部、１４は装着固定部、１５はキー
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一列に配列された押しボタン型の独立した複
   数の入力キーと、これら複数の入力キーのそれぞ
   れのキートツプ部分にそれぞれ収納された複数の
   表示器と、これら複数の表示器のいくつか若しく
   はそれぞれに隣接して配置され、隣接する表示器
   に対して表示のための複数の駆動信号をそれぞれ
   増幅して供給する複数の増幅器あるいは前記複数
   の表示器に対応して設けられ、表示のための複数
   の信号をそれぞれが受けて前記隣接する表示器を
   駆動する複数の駆動回路と、前記入力キーが押下
   されたときにこの押下に応じて追従するたるみを
   もつて隣接した前記入力キーの前記表示器同士、
   隣接した前記増幅器と前記表示器、隣接した前記
   駆動回路と前記表示器、そして隣接した前記駆動
   回路同士のうちのいずれかを相互に接続するフレ
   キシブル配線基板とを備え、隣接する前記表示器
   の表示情報についての前記駆動信号または前記表
   示のための複数の信号が前記入力キーの１つの押
   下に応じてあるいは所定の表示条件に応じて前記
   フレキシブル配線基板を介して与えられることを
   特徴とするキー入力装置。 ２ 増幅器は、複数の表示器の縦又は横方向の電
   極の各端子が増幅器の対応する端子とフレキシブ
   ル配線基板を介して接続され、前記増幅器が縦又
   は横方向に配列された前記表示器の下側あるいは
   キーの位置に対応してキーが設置された基板側に
   配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のキー入力装置。 ３ 表示器は液晶表示装置であり、駆動回路は液
   晶駆動回路であつて、縦又は横方向に配列された
   前記液晶表示器の下側に設置され、フレキシブル
   配線基板は隣接する液晶駆動回路同士を接続する
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のキー入力装置。 ４ フレキシブル配線基板は、マトリツクス状を
   なす配線帯を縦横に備え、その交点に各表示器が
   配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のキー入力装置。 ５ キーキヤツプ部分が着脱可能な押しボタン型
   の独立した複数の入力キーについて前記キーキヤ
   ツプ装着前の状態のものを所定間隔で一列に配列
   したキー組立体を得る工程と、配列された前記入
   力キーの隣接する間隔より長い幅のフレキシブル
   配線基板により増幅器あるいは駆動回路を介して
   複数の液晶表示器を接続してフレキシブル基板と
   前記増幅器あるいは前記駆動回路と前記液晶表示
   器との組立体を得る工程と、前記入力キーが押下
   されたときにこの押下に応じて追従するたるみを
   もつて隣接する前記入力キーの間に前記フレキシ
   ブル配線基板を配置し、かつ、前記入力キーのキ
   ートツプに対応してそれぞれに前記表示器をそれ
   ぞれ配置して前記キーキヤツプをそれぞれの前記
   入力キーに装着することにより前記表示器を前記
   キートツプの部分に固定する工程とを備えること
   を特徴とするキー入力装置の組立て方法。