JPS6199220A - キ−ボ−ドスイツチ - 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 この発明はデータ入力用等に使用されるキーマトリクス
を構成したキーボードスイッチに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来のキーボードスイッチは、第４図に示すように、例
えば３本の行線Ｌ１〜Ｌ３および３本の列線Ｌ４〜Ｌ６
と、行線り、−Ｌ３の各々と列線し４〜しらの各々との
間に接続した９１［１ｉ１のスイッチ要素ＳＷ１〜ＳＷ
９とで構成され、キー操作に応答しモスイノ子要素ＳＷ
、〜ＳＷ９がオンオフするようになっており、行線Ｌ１
〜Ｌ」にはキーマトリクスドライバＤＲの端子０１〜０
３がそれぞれ接続され、列線Ｌ４〜Ｌ６にはキーマトリ
クスレシーバＲＣの端子１１〜［３が接続される。

この場合、キーマトリクスドライバＤＲは、端子０１〜
０３のレベルを順次周期的にローレベルにする（スキャ
ン）ようになっており、キーマトリクスレシーバＲＣは
端子１．〜■３のどれがローレベルかということと、ロ
ーレベルになったタイミングによってどのキーが押され
たか、すなわちスイッチ要素ＳＷ、〜３ｗｇのどれがオ
ンとなったかを判定するようになっている。

しかしながら、このような従来のキーボードスイッチは
、キーマトリクスドライバＤＲの端子ｏ２からスキャン
出力を発生している状態において、３個のキーを同時に
押してスイッチ要素ＳＷ、〜ＳＷ３を同時にオンにする
と、端子ｌ１−１スイッチ要素５ＷＩ一端子０２の回路
と端子Ｉ２−スイッチ要素５Ｗ３−スイッチ要素５Ｗ２
−スイッチＪ４．４”：　Ｓ　Ｗ　１−一＋＞ｆ六ｌ　
Ｙ　Ｏ２０）　ｌ’ｌ　１７３　トカ形成すレル。

１ｉｉｉ　Ｍの回路は、端子０２の出力に対し端子１１
の入力であり、キー操作によってスイッチ要素ＳＷ、が
オンとなったことを検知させる。また、後者の回路は、
端子０２の出力に対し端子Ｉ２の入力となり、実際には
押されていないキーが押されたと誤検知（ゴーストキー
検知）させる、すなわちオンとなっていないスイッチ要
ＲＳ　Ｗ　４がオンになったと誤検知させることになる
。

このような複数のキーの同時押下げによって実際には押
されていない別のキーが押されたと誤検知（ゴーストキ
ー検知）させるのを防止するために、第５図に示すよう
なキーボードスイッチが提案されている。このキーボー
ドスイッチは、３本の行線り、−Ｌ３および３本の列線
Ｌ４〜Ｌ６と、行線Ｌ１〜Ｌ３の各々と列線Ｌ４〜Ｌ６
の各々との間に接続した９組のスイッチ要素およびダイ
オードの直列回路ｓｗ、、Ｄ、；ＳＷ２．Ｄ２　；・・
・１ｓＷ９．Ｄ９とで構成されており、行線し、〜Ｌ３
にはキーマトリクスドライバの端子０１〜０３がそれぞ
れ接ＦＪｊされ、列線１７．〜１．うにはキーマトリク
スレシーバＲＣの端子１．−１３が接続され、ダイオー
ドＤ１〜Ｄ９はキーマトリクスレシーバＲＣからキーマ
トリクスドライバＤＲへ向かう方向が順方向となるよう
に接続されており、キーマトリクスレシーバＲＣの端子
ＩＩ〜■３は抵抗Ｒ１〜Ｒ３によりプルアップされてい
る。

この場合も第４図のものと同様にキーマトリクスドライ
バＤＲおよびキーマトリクスレシーバＲＣにより、どの
キーが押されたか、すなわちスイッチ要素Ｓ　Ｗ　＋〜
ＳＷ９のどれがオンとなったかを判定するようになって
いる。例えばキーマトリクスドライバＤＲの端子０２か
らスキャン出力を発生している状態において、３個のキ
ーを同時に押してスイッチ要素ＳＷ、−３Ｗ３を同時に
オンにすると、端子１．−スイッチ要素ＳＷ、−ダイオ
ードＤ１一端子０２の回路と、端子Ｉ２−スイッチ要素
５ｗ３−ダイオードＤ３−ダイオードＤ２−スイッチ要
素５ｗ２−スイッチ要素３１ＮＩ−ダ　　　　　　　　
　　　　）イオードＤ１一端子０２の回路とが形成され
る。

１’＋ｉｌ　？ｆの回路は、第４図の場合と同様に、端
子０２の出力に対し端子１．の入力であり、スイッチ要
ＲＳ　Ｗ　＋がオンになったことを検知させる。ｌ＆ｖ
の回路は、ダイオードＤ２で逆バイアスがかかり、回路
は遮断され、ゴーストキー検知、すなわちスイッチ要素
ＳＷ４のオンの誤検知は生しない。

しかしながら、この構成では、各スイッチ要素ＳＷ、〜
ＳＷ９にそれぞれ直列にダイオードＤ１〜Ｄ９を挿入し
なければならず、部品実装が可能な大形の基板が必要で
あり、部品実装の空間をもったごく躍られたキーボード
のみにしか利用できず、かつデータ入力用のフルキーボ
ードのように多数のキーマトリクスを形成しているキー
ボードにおいては材料および実装コスト（生産コスト）
が高くなるという問題があった。

発明の目的 この発明は、生産コストを大幅に低減することができ、
しかも複数のキーの同時押下げによって実際には押され
ていない別のキーが押されたと誤検知するのを防止する
ことができるキーボードスイッチを提供することを目的
と」″る。

発明の構成 この発明のキーボードスイッチは、行線および列線と、
この行線および列線の間に接続されてキー操作に応動す
るスイッチ要素および抵抗要素の直列回路とを備え、前
記行線１列線２　スイッチ要素および抵抗要素を印刷形
成したことを特徴とする。

このように構成すると、実際にキーが押された場合と別
の複数キーの同時押下げによるゴーストの場合とでキー
マトリクスレシーバに入力される電圧が異なることにな
り、キーマトリクスレシーバの方で電圧レヘルの弁別を
行うことにより、複数のキーの同時押下げによって実際
には押されていない別のキーが押されたと誤検知するの
を防止することができる。しかも、抵抗は印刷形成して
いるので、ダイオードのように基板等に実装する必要は
なく、実装空間および実装作業が不要とな゛す、材料お
よび実装コスト（生産コスト）を大幅に低減することが
でき、さらに小形化が可能とな実施例の説明 この発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説
明する。このキーボードスイッチは、第１図（八）、（
Ｂ）に示すように、基板７の上面に行線パターン５と、
下部接点パターン２．２′を形成し、基板７の下面に列
線８を形成し、また基板７の上面に行線パターン５と下
部接点パターン２とを結ぶようにカーボン印刷により抵
抗パターンｌを形成してあり、下部接点パターン２と列
線パターン８とをスルーホールめっきで接続している。

一方、フィルム４の下面には、上記の下部接点パターン
２．２′に対面するように上部接点パターン３を形成し
てあり、基＠７とフィルム４とはセパレータ６を介して
対面している。なお、第１図は、スイッチ要素と抵抗要
素の直列回路は９組だけ示しているが、これに限定され
ることは電　　　　　　　　　　　なく、キーの個数に
応じた組数だけ設けられるものであり、この組数に応し
て行線および列線の本飲も増加する。

ごのキーボートスイノ・ｙ・は、ソイルム４υ）　Ｉ−
ｉ’ｌ＋接点パターン３に対応する箇所を押し下げると
、フィルム４がたわんで下部接点パターン２．２′間が
上部接点３によって短絡されることになり、下部接点パ
ターン２．２′および上部接点パターン３で構成される
スイッチ要素がオンとなる。

第２図は第１図に示したキーボードスイッチ４の回路図
であり、「１〜「９は、第５図におけるダイオードＤ、
−０９に代わるもので、それぞれスイッチ要素ＳＷ、−
５ｗ９に直列接続された抵抗であり、その他の構成は第
５図と同様である。

つぎに、このキーボードスイッチの動作を第３図（Ａ）
〜（Ｄ）により説明する。

第３図（Ａ）は１個のキーを押した場合（スイッチ要素
ＳＷ、がオン）の第２図の等価回路であり、キーマトリ
クスレシーバＲＣの端子１！へのλカ電ユ７．１．よ、
　　　　１１″ Ｖ＋＋−Ｖ Ｒｌ　　＋ｒ。

となり、Ｒ＋＝２ｒ＋と仮定すると、 Ｖ　、　　、　　−−Ｖ となる。

２個のキーを同時に押した場合は、１個のキーを押した
場合と全く同じであるので、詳細な説明は省略する 第３図（Ｂ）は３１ｍ１のキーを同時に押した場合（ス
イッチ要素ＳＷ、、ｓｗ２．ｓｗ３がオン）の第２図の
等価回路であり、キーマトリクスレシーバＲＣの端子１
．への入力電圧Ｖ１１はｒ２　＋「、　＋Ｒ２’　　　
Ｒ１ となり、 Ｒ’＋　＝Ｒ２＝２　ｒｌ　＝２　ｒ２　＝２　ｒ３と
仮定すると、 Ｖ　、　、　＝　−Ｖ となる、一方、キーマトリクスレシーバＲＣの端子１ｊ
への入力電圧（ゴーストキー人力電１１）ＶＩ２は、 Ｒ２＋ｒ３＋ｒ２ となり、 Ｒ１ｍＲ２”２ｒｌ−２ｒ２−２ｒ３ と仮定すると、 Ｖ　、　２−−　Ｖ となる。

したがって、キーマトリクスレシーバＲＣにおいて、し
きい値を適正に設定して入力電圧が７７４■以下のとき
はスイッチ要素がオン、７／４ｖを越えたときはスイッ
チ要素がオフであると判定するようにすれば、実際にキ
ーが押された場合（７／３Ｖ）と別の複数キーの同時押
下げによるゴーストの場合（７１５Ｖ）とを区別するこ
とができ、ゴーストキー検知は防止することができる。

第３図（Ｃ）は４１１１ｉ１のキーを同時に押した場合
（スイッチ要素ＳＷ、、ｓｗ２．ｓｗ３．ＳＷ５がオン
）の第２図の等価回路であり、キーマトリクスレシーバ
ＲＣの端子■１への入力電圧Ｖｌｌは、 Ｒ，１ ｒ２＋ Ｒ２＋ｒ３　　Ｒ３＋ｒ６ となり、 Ｒ，＝Ｒ２＝Ｒ３ 一２ｒ＋＝２ｒ２”２ｒ３＝２ｒ６ と仮定すると、 Ｖ　、　、　−−Ｖ となる、また、キーマトリクスレシーバＲＣ（７）端子
１２．１３への入力電圧（ゴーストキー入力端子）Ｖｌ
２．Ｖｌ３は、Ｒ２＝−Ｒ３＝Ｒ，ｒコ＝ｒ５＝「の場
合、 ｒ　＋　　− ｘ　　（Ｖ−Ｖｌ　　１）　　＋Ｖ１　１となり、Ｒ＝
２ｒと仮定すると、 Ｖｌ２””Ｖｌ３”’　　　　　Ｖ ｌ９ となる。

したがって、キーマトリクスレシーバＲＣにおいて、例
えばしきい値を適正に設定して入力電圧が１９／１２Ｖ
以下のときはスイッチ要素がオン、１９／ｌ　２Ｖを越
えたきとはスイッチ要素がオフであると判定するように
すれば、実際にキーが押されたときのみそれを検知でき
、ゴーストキー検知は防止できる。

第３図（Ｄ）はキー検知の上で最悪の条件になるように
Ｎ個のキーを同時に押した場合の等価回路で、端子１１
への入力電圧Ｖ１１は、Ｒ１，・・・、Ｒｎ　−Ｒ ｆＨ，・　”　、　ｒｎ　　＝　ｒ とすれば、 Ｖｌｌ−■ ｒ　＋ □　＋ ＲＲ＋ｒ ｆ＋− となり、Ｒ−２ｒと仮定すると、 ｎ−１ となる。

また、ゴーストキー入力端子ＶＩＮは、（ｒ＋２） ｒ　＋ （ｎ−２） となり、Ｒ＝２ｒと仮定すると、 ｎ−１ となる、押下げたキー数を無限大とすると、Ｖ　、　　
、　　＝　　−Ｖ −Ｉｏｏ５ ｖｌＮ＝１ｖ Ｑ　−４０１１ となり、Ｒ＝２ｒの抵抗比の場合、７１５Ｖ（０，７１
４Ｖ）以上をオフと判定し、５／３ｖ（０，６Ｖ）以下
をオンと判定するようにキーマトリクスレシーバＲＣの
しきい値を設定すれば、Ｎキー押下げ時のゴーストキー
検知を簡単に防止することができる。

この実施例では、上記したように、キーマトリクスレシ
ーバＲＣの入力電圧を所定のしきい値電圧によってレベ
ル弁別することにより、ゴーストキーの検知を防止でき
る（Ｎキーロールオーバーが可能）。また、そのための
抵抗をカーボン印刷により基板１上に形成しているため
、部品実装の空間を必要とせず、実装作業も不要であり
、プリント基板ｌ上にも、またフィルム４上にも容易に
抵抗を配設することができ、ダイオードを配設するもの
に比べ、大幅なコストダウンを達成でき、しかも小形化
を達成Ｃきる。

発明の幼果 この発明のキーボードスイッチは、行線と列線との間に
スイッチ要素および抵抗要素の直列回路を接続するよう
になし、かつ抵抗要素を印刷形成したため、実際にキー
が押された場合と別の複数キーの同時押下げによるゴー
ストの場合とでキーマトリクスレシーバに入力される。

電圧が異なることになり、キーマトリクスレシーバの方
で電圧レヘルの弁別を行うことにより、ゴーストキー検
知を防止することができる。しかも、抵抗は印刷形成し
ているので、ダイオードのように基板に実装する必要は
なく、実装空間および実装作業が不要となり、材料およ
び実装コスト（生産コスト）を大幅に低減することがで
き、さらに小形化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

ゞ　　　　　　　　　　　　第１図（Ａ）、ＣＢ）はそ
れぞれこの発明の一實施例の平面図および側面図、第２
図はその電気回路図、第３図（Ａ）〜（Ｄ）は第２図の
等価回路、第４図および第５し１はそれぞれ従来０ル１
−ボードスイッチの回路図である。 １・・・抵抗パターン（抵抗要素）、２．２’・・・下
部接点パターン（スイッチ要素）、３３〜３１・・・上
部接点パターン　（スイッチ要素）、４・・・フィルム
、５・・・行線パターン、８・・・列線パターン力轢ｌ
＼°９−ン８　８　８ （Ａ） 第１図 第２図 第　３ （Ｂ） （Ｄ）（ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 行線および列線と、この行線および列線の間に接続され
   てキー操作に応動するスイッチ要素および抵抗要素の直
   列回路とを備え、前記行線、列線、スイッチ要素および
   抵抗要素を印刷形成したキーボードスイッチ。