JPH076579Y2 - キーボードシステム - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はメンブレンキーボード用メンブレンフィルム
を用いたキーボードシステムに関する。

〔従来の技術〕

メンブレンキーボードは、簡単な構造を有し、量産に適
していることから、パーソナルコンピュータや電卓など
の低価格機器の入力装置として、広く利用されている。

第２図に代表的なメンブレンキーボードのメンブレンフ
ィルム部の構造を断面図で示す。上下に重ねられたポリ
エステルフィルムなどのメンブレンフィルム２および３
の下面および上面には、導電性インクによって電極パタ
ーン４および５が形成され、メンブレンフィルム2,3の
間には、絶縁用のスペーサ１が挟みこまれている。

電極パターン4,5は、例えば第３図（ａ）および（ｂ）
に示すように互いに直交する方向に延びたもので、これ
らの交点はマトリックスを構成する。第３図の場合、簡
単のため３行３列の行列としている。電極パターン4,5
の交点に相当するスペーサ１の部分には、孔1aが設けら
れており、この部分のメンブレンフィルムが押圧される
と、メンブレンフィルム2,3に形成されているパターン
4,5が接触して短絡し、閉状態となる。

実際のキーボードでは、電極パターン4,5の交点にキー
が配設され、キー部分の押下によってフィルムを変形さ
せて電極パターン4,5をその交点で接触させることとし
ている。

メンブレンフィルムは、一般に入出力ポートを介してCP
Uに接続して使用される。第４図にキーボードシステム
の構成をブロック図で示す。メンブレンキーボード10
は、入出力ポート11を介してCPU12に接続される。キー
ボード10と入出力ポート11とは、ドライブライン８およ
び＋5Vにプルアップされた入力ライン９で接続され、入
出力ポート11によって選択されたドライブライン８と、
メンブレンキーボード10の押下位置によって変化する入
力ライン９の入力信号とから、マトリックスのいずれの
キーが押下されたかを検知し、CPU12に入力する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、同じ形状で同じ電極パターンのメンブレンフ
ィルムで構成されたメンブレンキーボードを、キーボー
ドのキー文字表示だけを変えて、多種類のキーボードと
して使用したいという要請がある。項目入力キーボード
などでは、同一のキーの配列でキーボードで、文字表示
だけを変えて、多種類の入力項目に対応できるからであ
る。

従来、ガラスエポキシなどの耐熱性のあるプリント基板
を用いたキーボードでは、同一のプリント基板を使用し
ながら、ショート線を半田付けなどで後付けして識別用
配線を形成し、多種類のキーボードを電気的に識別可能
とすることとしていた。この場合、キーボードに接続さ
れたCPUは、ショート線の有無等を読み込むことで、個
々のキーボードを識別する。

これに対して、メンブレンキーボードは、メンブレンフ
ィルム自体に耐熱性がないので、半田付けなどによりシ
ョート線なとを後付けすることができない。

従って、キー配列が同一のメンブレンフィルムを用いる
にもかかわらず、個々のメンブレンキーボード用を識別
可能とするためには、それぞれ別個の識別用パターンを
設けた多種類のメンブレンフィルムを作成しなければな
らなかった。このためメンブレンキーボードが本来は量
産に適し、経済性に優れるという特徴を有しながら、従
来はその特徴を充分に発揮できないという問題があっ
た。

本考案は、メンブレンキーボードが本来有している量産
性と経済性とを充分に発揮せしめるメンブレンキーボー
ド用メンブレンフィルムを用いて、上記従来技術の有し
ていた問題点を解消し、メンブレンフィルムの種類を電
気的に識別されることのできるキーボードシステムを提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のキーボードシステムは、キー入力用の電極パタ
ーンが配置されているメンブレンフィルムと、前記メン
ブレンフィルムから出力される情報に基づいてキーの情
報を識別するCPUと、前記メンブレンフィルム及び前記C
PUに接続され、キーの情報を前記メンブレンフィルムか
ら入力するとともに、前記CPUに出力する入出力ポート
とを有するキーボードシステムであって、前記メンブレ
ンフィルムは、外周に突出部を有するとともに、前記電
極パターンのほかに、識別用の導体パターンが突出部の
縁に沿って配設されており、前記導体パターンは、一方
で電源に接続されるとともに、他方で接地され、前記突
出部を切り落とさないとき閉路状態となり、前記突出部
を切り落としたとき開路状態となることにより、閉路状
態または開路状態の違いによって電位差が生じるように
配置されていることを特徴とするものである。

〔作用〕

本考案に用いるメンブレンフィルムは、突出部を切り落
とすか否かで、導体パターンは閉路状態か開路状態かい
ずれかになる。従って該導体パターンをCPU等に接続す
ることにより、いずれの状態であるかを判別することが
できる。即ち、識別のためのデータとして用い得る。１
つの突出部は、切り落とすかどうかによって１ビットの
データを提供する。突出部の数は識別すべきキーボード
の種類の数に応じて定め得る。

例えば、突出部および識別用導体パターンを備えたメン
ブレンフィルムと、これに対向するメンブレンフィルム
および絶縁スペーサを貼り合わせたものを作っておき、
キーボードの（表示の）種類に応じて突出部を選択的に
切り落として、キー等を組立てる。こうする代りに、対
向するメンブレンフィルムおよび絶縁スペーサを貼り合
わせる前に選択的切り落としを行なうようにしてもよ
い。また、貼り合わせられる２枚のメンブレンフィルム
の双方に突出部および識別用導体パターンを形成しても
よい。

上記のようなメンブレンフィルムを用いて、メンブレン
フィルムの導体パターンの両端に電位差が生じるように
電圧を印加されることにより、導体パターンの状態によ
って生じる電位差の違いに応じてメンブレンフィルムの
種類を入出力ポートを介して電気的に識別される。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例のメンブレンフィルムを絶縁
スペーサを介在させて貼り合わせたものを示す。図示の
ように、メンブレンフィルム22,23に第３図と同様、互
いに直交する方向に延びた電極パターン24,25が形成さ
れており、電極パターン24,25の交点（その部分にはス
ペーサに孔が穿ってある）が押圧されると、フィルムが
変形し、電極パターン24,25が互いにい接触するように
構成されている。

本考案のメンブレンフィルムには上記のようなキー入力
用の電極パターン24,25のほかに、キーボードの識別用
の導体パターンが設けられている。本実施例ではこの識
別用導体パターンはフィルム22,23の双方に形成されて
いる。即ち、フィルム22,23の双方に突出部26が設けら
れ、その突出部26の縁に沿って延びた識別用導体パター
ン27が設けられている。突出部26が第５図に符号51で示
すように切り落とされた場合には、導体パターン27も切
断されて開路状態となる。一方、突出部26が第５図に符
号52で示すように切り落とされない場合は、導体パター
ン27は閉路状態を保つ。

導体パターン27はそれぞれ共通の接地線70と、個別の配
線71,72,73に接続されており、導体パターン27が開路状
態となると、接地線と配線71,72または73の間が開路状
態となる。

上記のようなメンブレンフィルムを用いて形成したキー
ボード30が入出力ポート31を介して第６図に示すように
CPU32に接続された時（尚第６図では、突出部26は図示
されず、導体パターン27はその接続関係だけが示されて
いる）、メンブレンフィルムの電極パターン24は入力ラ
イン29を介して入出力ポート31に接続され、電極パター
ン25は、ドライブライン28を介して入出力ポート31に接
続される。そして、メンブレンフィルム22,23に形成さ
れた電極パターン24,25が接触すると、（メンブレン）
キーボード30から入出力ポート31に入力ライン29を介し
て入力情報が供給される。

一方、配線71,72,73は、プルアップ抵抗33を介して電源
（＋5V）に接続されるとともに、入出力ポート31に接続
される。

突出部26は選択的に切り落とされる。いずれの突出部26
も切り落とされていない状態では、配線71,72,73が導体
パターン27を介して接地されているため、この電位がす
べて「０」である。突出部26のいずれかが切り落とされ
ると、これに伴って導体パターン27も切断され、開路状
態となる。このため、その導体パターン27に接続されて
いる配線71,72,73はプルアップ抵抗33を介して＋5Vの電
源電圧に接続しているため、電位が＋5Vとなる。即ち論
理「１」となる。配線71,72,73のいずれが論理「１」に
なるかは、いずれの突出部が切り落とされるかによる。
また突出部を２つ以上切り落とせば、論理「１」となる
配線が２つ以上となる。このように、配線71,72,73の論
理状態の組合せは３ビット２値信号に対応し、2³＝８通
りの互いに異なる値の識別信号が得られる。即ち３つの
突出部を設ければ、８種類の表示の異なるキーを識別す
ることができる。

このように、上記の実施例のメンブレンフィルムを用い
てキーボードを組立てる前に、そのキーボードの種類に
応じて、突出部26を選択的に切り落とす（全く切り落と
さない場合もある）ことにより、キーボードをCPUに接
続したときそのキーボードを識別する電気信号を配線7
1,72,73から得ることができる。

尚突出部26の切り落としは例えばはさみによって行な
う。またカッターによって行なってもよい。

尚突出部26は上記の実施例の如き形状に限定されず、例
えば第７図に示す形状であってもよい。この場合、帯状
部分80の角の部分81,81が各々突出部を構成し、破線82,
82で示すように突出部を切り落とすことによって、導体
パターン83,83を切断することができる。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、メンブレンフィルムは、
外周に突出部を有するとともに、電極パターンのほか
に、識別用の導体パターンが突出部の縁に沿って配設さ
れており、導体パターンは、一方で電源に接続されると
ともに、他方で接地され、突出部を切り落とさないとき
閉路状態となり、突出部を切り落としたとき開路状態と
なることにより、閉路状態または開路状態の違いによっ
て電位差が生じるように配置されている。そのため突出
部を選択的に切り落とすことによりメンブレンフィルム
の電気回路を変えることができる。このようなメンブレ
ンフィルムを用いて、導体パターンの閉路状態または開
路状態の違いによって生じる電位差の違いに応じてメン
ブレンフィルムの種類を入出力ポートを介して電気的に
識別されることができる。また、本考案に用いるメンブ
レンフィルムは、同一のものを作成しておき、用途に応
じて、即ちキーボードの種類に応じて突出部を切り落と
せばよいので、量産性、経済性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示す概略図、第２図
はメンブレンキーボード用メンブレンフィルムの構造を
示す断面図、第３図はメンブレンフィルムのキー入力用
導体パターンを示す上面図、第４図はメンブレンキーボ
ードをCPUに接続したシステムの構成を示すブロック
図、第５図は本考案の実施例の突出部を切り落とした様
子を示す上面図、第６図は本考案のメンブレンフィルム
を用いて形成したキーボードを備えたメンブレンキーボ
ードシステムの構成を示すブロック図、第７図は突出部
の他の例を示す概略図である。 22,23……メンブレンフィルム、24,25……電極パター
ン、26,81……突出部、27,83……導体パターン、30……
メンブレンキーボード、71,72,73……配線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】キー入力用の電極パターンが配置されてい
   るメンブレンフィルムと、 前記メンブレンフィルムから出力される情報に基づいて
   キーの情報を識別するCPUと、 前記メンブレンフィルム及び前記CPUに接続され、キー
   の情報を前記メンブレンフィルムから入力するととも
   に、前記CPUに出力する入出力ポートと を有するキーボードシステムであって、 前記メンブレンフィルムは、外周に突出部を有するとと
   もに、前記電極パターンのほかに、識別用の導体パター
   ンが突出部の縁に沿って配設されており、 前記導体パターンは、一方で電源に接続されるととも
   に、他方で接地され、前記突出部を切り落とさないとき
   閉路状態となり、前記突出部を切り落としたとき開路状
   態となることにより、閉路状態または開路状態の違いに
   よって電位差が生じるように配置されていることを特徴
   とするキーボードシステム。