Wireless keyboard

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略称する。）、ワークステーションあるいはワードプロセッサ等の入力装置として使用されるキーボード、特にワイヤレスキーボードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
キーボードは、文字、数字あるいは記号等を電子機器、特にパソコン等の情報処理機器（以下、便宜上、パソコン本体という。）に入力する装置として極めて一般的に使用されている。
【０００３】
このようなキーボードは、通常、ケーブルを介してパソコン本体と接続されるが、パソコン本体にはこのキーボードの他、マウス等のポインティングデバイスを筆頭として種々の周辺機器が接続され、その接続のためのケーブルが錯綜することも少なくなく、机上の作業の障害となることもしばしばである。
【０００４】
そこで最近は、パソコン本体に接続される周辺機器のワイヤレス（ケーブルレス）化が図られて来ているが、中でもキーボードはパソコン本体との接続がほとんどの場合に必須となるので、キーボードのワイヤレス化は特に有効である。
このワイヤレス化されたキーボードをワイヤレスキーボードというが、これは、キーボード出力信号の送信部（キーボードからパソコン本体への一方向通信の場合）とアンテナ線とが付加されている点で通常のキーボードとは異なる。
【０００５】
ここで、上記アンテナ線は、キーボード出力信号を送信部から空中に放射させるために必須であるが、従来、ワイヤレスキーボードにおいては図８に示すようにキーボード筐体内に配置されている。
【０００６】
すなわちアンテナ線２２は、両端が送信部２３の出力端に接続され、中間部がキーボード奥側のファンクションキー等(図示せず)が直線状に配列されている箇所近傍に、同配列に沿った方向、すなわちキーボード筐体２１内の長手方向（図中左右方向）に、ループ状に引き回された状態で収納、配置されている。 なお、図８中、２点鎖線で示す領域２４はキー配列領域を示す。
【０００７】
このようなアンテナ線２２の配置構成は次の理由による。
キーボードは、マウス等のポインティングデバイス(図示せず)とは異なり、電力消費が大きく、したがってそのワイヤレス化、換言すれば電池電源化に当たっては電力消費を極力小さくすることが要求される。
【０００８】
そこで、アンテナの低損失化が図られる。 アンテナから低損失で電波を放射するには、アンテナ長を例えば効率のよい共振する波長に設定したり、より短くしたい場合には短縮回路を挿入する等、アンテナマッチングを図ればよい。
実際には、図８に示すように、アンテナ線２２を、キーボード筐体２１内ではアンテナ長を最大にとれるキーボード筐体長手方向にループ状に引き回している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述従来のワイヤレスキーボードでは、そのアンテナ線２２の引回しに手間がかかった。 特に、アンテナ線２２としてビニール等の絶縁被覆を施した導電線を用いる場合には、被覆の捩れやくせ等がループ全体に生じ、その位置決めの邪魔をするため手間がかかった。
【００１０】
このことは、一旦適切な間隔ｗをとって位置決めしても、出荷するまでの間や出荷してからも、キーボード筐体２１に衝撃を与える等でアンテナ線２２のループが変形あるいは移動して間隔ｗが狭まったり、部分的になくなったりすることをも意味する。
そこで従来から、アンテナ線引回しの手間の省略と、上記間隔ｗの保持についての改善が要望されていた。
【００１１】
本発明は、上記のような要望に鑑みなされたもので、アンテナ線引回しの手間が省略されると共に線相互間隔の保持も容易に行え、またアンテナ利得を増大させ得るワイヤレスキーボードを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１に記載の発明）は、キーボード出力信号を送信部から空中に放射するため、又はこの放射をするため及び空中に放射されたキーボード入力信号を受信部で受信するためのアンテナ線を備え、かつ各キーの押圧操作によりオンするスイッチの一部を構成する導電性パターンが被着形成された絶縁性の電極シートがキーボード筐体内に配置固定されるワイヤレスキーボードにおいて、前記アンテナ線は前記電極シート上に被着形成された導電性パターンからなり、このアンテナ線をなす導電性パターンは、前記電極シートの、前記スイッチの一部を構成する導電性パターンが被着形成された面とは反対側の面に被着形成され、前記電極シートは、前記キーの配列構造体に備わる３層タイプのメンブレンスイッチの、スペーサシートを挟んで対向配置された一対の電極シートの各電極シートであり、一対の電極シートの各々に前記アンテナ線をなす導電性パターンが被着形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、アンテナ線は電極シート上に被着形成された導電性パターンからなる。 すなわち、アンテナ線はキーボード筐体内に配置固定される電極シート上に一体形成されるもので、アンテナ線の捩れ、くせ、変形あるいは移動は生じ得ず、アンテナ線引回しの手間は全くなくなる。
またこのことは、アンテナ線のループ中間部における線相互間隔ｗを大きくとれることにもなる。
更に本発明によれば、電極シートは３層タイプのメンブレンスイッチの、スペーサシートを挟んで対向配置された一対の電極シートの各電極シートであり、一対の電極シートの各々にアンテナ線をなす導電性パターンが被着形成されているので、それらを並列接続してアンテナ利得を増大させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明によるワイヤレスキーボードの一実施形態の概略を分解して示す平面図である。
図示するように、キーボード筐体１１は底面側筐体部１１ａと上面側筐体部１１ｂとで主構成をなし、その底面側筐体部１１ｂの内方には支持板１２が配置固定されている。 この支持板１２は、キー配列領域１３以上の大きさに形成され、キー配列構造体１４を、その下方（底面側筐体部１１ａ側）、対向位置にて支持する。 支持板１２に導電性金属板を用いれば、合成樹脂成形品であるキーボード筐体１１の補強、静電対策及び電磁シールドにも役立つ。
【００１７】
図中、矢印イ，ロは、底面側筐体部１１ａの内方上面にキー配列構造体１４が載置固定され、その上方から上面側筐体部１１ｂがそれらを被うようにして底面側筐体部１１ａに組み付けられることを表している。
【００１８】
上記キー配列構造体１４は、文字、数字あるいは記号等に対応して所定位置に配置された複数のキー（キー群）及び各キーの押圧操作によりオンするスイッチ（スイッチ群）とを備えてなる。
【００１９】
キー配列構造体１４は、ここではメンブレンスイッチを備えてなる。
メンブレンスイッチは、絶縁性フィルム（ポリエステルフィルム）上に接点及び配線パターン（導電性パターン）をスクリーン印刷等により被着形成した電極シートを用いてキー群を構成するもので、主に１層タイプ、２層タイプ及び３層タイプがある。 １層タイプは導電性ラバー付のキーを併用してスイッチを構成し、３層タイプはポリエステルフィルムからなるスペーサシートを挟んで上記電極シートを一対対向配置させてスイッチを構成するものである。 ２層タイプは、いずれか一方の電極シートの、他方の電極シートとの対向面の適宜箇所に、３層タイプにおけるスペーサシートに相当する間隔保持層を印刷等により被着形成してスイッチを構成するものである。
【００２０】
図中、１４ａは、このようなメンブレンスイッチにおける電極シート、ここでは３層タイプのメンブレンスイッチにおける最下層の電極シートであり、導電性の接点パターンＰ１及び配線パターンＰ２がスクリーン印刷等により被着形成されている。
【００２１】
なお、この電極シート１４ａは、上述したようにキー配列構造体１４の一部を構成するものであるが、説明の便宜上、底面側筐体部１１ａ上に位置した状態で示している。 また、接点パターンＰ１及び配線パターンＰ２は、一部のみ図示しているに過ぎず、実際には電極シート１４ａ上のキー配列領域１３対応箇所のほぼ全域に亘って形成されている。
【００２２】
上記底面側筐体部１１ａの内方の、テンキー等が配列されるテンキー配列領域１３ａの図中上部側（キーボード奥側）には、各キーの押圧に対応したキーボード出力信号を生成するコントローラ部１５及び生成されたキーボード出力信号が入力される送信部１６が取付固定されている。
【００２３】
また、底面側筐体部１１ａの適宜箇所には、上記コントローラ１５及び送信部１６に直流電源を供給する電池(図示せず)の格納部１７が、底面側筐体部裏面側から電池を着脱可能に形成されている。
【００２４】
上記送信部１６には、キーボード出力信号（高周波信号）を空中に放射するためのアンテナ線１８が導電線、例えばシールド線１９，１９を介して接続されている。 アンテナ線１８は、図示例ではループアンテナであって、キーボード長手方向に沿って配置されている。
アンテナ線１８と送信部１６との接続は、着脱自在のコネクタ（図示せず）を用いて行ってもよく、また、アンテナ線１８側の雄端子部を、送信部１６側の雌端子部内に押圧挿入することで、雄端子部が雌端子部内に圧接保持される接続構造（図示せず）を有するものを用いてもよい。
【００２５】
ここでアンテナ線１８は、上記電極シート１４ａ上に被着形成された導電性パターンからなる。 この導電性パターンを、以下、アンテナ線パターンＰ３と記すと、アンテナ線パターンＰ３は、上記電極シート１４ａ上に、上記導電性の接点パターンＰ１及び配線パターンＰ２の形成と同時に形成される。 これらのパターンＰ１〜Ｐ３は、スクリーン印刷等によって電極シート１４ａ上に被着形成される。
【００２６】
このように本発明では、アンテナ線１８はキーボード筐体１１内に配置固定される電極シート１４ａ上に被着形成された導電性パターンからなる。 つまりアンテナ線１８は、キーボード筐体１１内に配置固定される電極シート１４ａ上に一体に固定されている。
【００２７】
これによれば、アンテナ線１８の捩れ、くせ、変形あるいは移動は生じ得ず、アンテナ線引回しの手間は全くなくなる。
またこのことは、アンテナ線１８のループ中間部における線相互間隔ｗを大きくとることにも役立つ。
すなわち、アンテナ線１８がキーボード筐体１１内に配置固定される電極シート１４ａに一体形成されていれば、アンテナ線１８は自由に動くことが全くなくなり、変形や撓みが生じないからである。
【００２８】
更に、上述したような理由で間隔ｗを大きくとれることは、一旦適切な間隔ｗをとって位置決めした後、出荷するまでの間や出荷してから、キーボード筐体１１に衝撃が与えられた場合の、アンテナ線１８のループ変形あるいは移動による間隔ｗの狭まり等が生じ得なくなることをも意味する。
【００２９】
なお上述実施形態では、アンテナ線パターンＰ３を３層タイプのメンブレンスイッチの最下層の電極シート１４ａに形成した場合について述べたが、これのみに限定されることはない。
例えば、３層タイプのメンブレンスイッチの最上層や、1層タイプのメンブレンスイッチの電極シートに形成してもよい。 また、メンブレンスイッチ以外の電極シート、例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）に本発明を適用してもよい。 いずれにしても、各キーの押圧操作によりオンするスイッチの一部を構成する導電性パターンが被着形成される絶縁性の電極シートであれば、そのいずれにアンテナ線パターンＰ３を被着しても、上述実施形態と同様の効果を発揮できる。
更に、３層タイプのメンブレンスイッチの最上層及び最下層の両電極シートに各々アンテナ線パターンＰ３を形成し、それらを並列接続して送信部１６に接続するようにしてもよい。 この場合は、アンテナ利得を増大させることができる。
【００３０】
また、アンテナ線パターンＰ３を図示例とは反対側、すなわちキーボード手前側（図１中、下側）の電極シート１４ａ部分に形成してもよい（図２参照）。 このようなアンテナ線パターンＰ３の配置によれば、アームレスト（図示せず）を設けたキーボードのアームレスト構成部分の有効利用が図れる。 特に最近では、電極シート１４ａの図中上側に各種ファンクションキーが増設される傾向にあり、アンテナ線パターンＰ３の被着スペースをとることが困難になってきつつあるが、このような場合に、アームレスト構成部分は、アンテナ線パターンＰ３の被着スペースの確保に有効である。
アンテナ線パターンＰ３の内方側に接点パターンＰ１や配線パターンＰ２が存在する構成であってもよい（図３参照）。
更に、アンテナ線パターンＰ３はキーボード長手方向のみに形成されるものではない。 例えば、電極シート１４ａの外周を囲むようにアンテナ線パターンＰ３を形成してもよい（図４参照）。
アンテナ線パターンＰ３を、電極シート１４ａの接点パターンＰ１や配線パターンＰ２が形成された面とは反対側の面に形成してもよい。
【００３１】
また、電極シート１４ａとは別体の絶縁性シート、例えばメンブレンシート上にアンテナ線パターンＰ３を形成してもよい。 図５〜図７はその例を示す図で、いずれも電極シート１４ａとは別個独立の絶縁性シート５１上にアンテナ線パターンＰ３が形成されている。 図６及び図７は、更にアンテナ線パターンＰ３が、符号Ｐ３ａ，Ｐ３ｂを付して示すように２分割された例を示す。
図５〜図７に示す例においても、電極シート１４ａに形成された場合と同様に、アンテナ線パターンＰ３には捩れ、変形あるいは移動は生じ得ないので、アンテナ線引回しの手間は全くなくなる。 またアンテナ線パターンＰ３は、電極シート１４ａと同様にシート状の部材（絶縁性シート５１）上に形成されているので、部品の管理や組立てにおいて共通に取り扱え、コスト低減に役立つ。
図１〜図７に示す各例において、アンテナ線パターンＰ３上に絶縁性インクを用いたスクリーン印刷を施したり、絶縁性シートを被着する等によって絶縁層を形成してもよい。 これによれば、アンテナ線パターンＰ３がキーボード筐体１１（図１参照）内の他の導電体に接触することを防止できる。
【００３２】
更に上述実施形態では、キーボード側からパソコン本体側への信号の送信（一方向通信）のみについて説明したが、本発明はこれのみに限定されることはなく、キーボード及びパソコン本体の双方側において信号の送受信（双方向通信）を行うようにしてもよい。 この場合には、上記送信部１６に代えて送受信部(図示せず)が設けられる。 アンテナ線１８は上述した実施形態で述べたものが送受信に共用される。 いずれにしても、パソコン本体側（パソコン本体のキーボード端子）には、上記送信部又は送受信部と通信する上で対をなす受信部又は受送信部が接続される。
なお上掲図において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載に発明によれば、アンテナ線はキーボード筐体内に配置固定される電極シート上に被着形成された導電性パターンからなり、電極シート上に一体に固定されるので、アンテナ線の捩れ、変形あるいは移動等は生じ得ず、アンテナ線引回しの手間は全くなくなり、また、アンテナ線のループ中間部における線相互間隔ｗを大きくとることができるという効果がある。
更に、電極シートは３層タイプのメンブレンスイッチの、スペーサシートを挟んで対向配置された一対の電極シートの各電極シートであり、その各々にアンテナ線をなす導電性パターンを被着形成したので、それらを並列接続することによってアンテナ利得を増大させ得るという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明によるワイヤレスキーボードの一実施形態の概略を分解して示す平面図である。
【図２】同上ワイヤレスキーボードの他の実施形態（その１）の概略を示す平面図である。
【図３】同上ワイヤレスキーボードの他の実施形態（その２）の概略を示す平面図である。
【図４】同上ワイヤレスキーボードの他の実施形態（その３）の概略を示す平面図である。
【図５】 図１とは異なる発明によるワイヤレスキーボードの一実施形態の概略を示す平面図である。
【図６】同上ワイヤレスキーボードの他の実施形態（その１）の概略を示す平面図である。
【図７】同上ワイヤレスキーボードの他の実施形態（その２）の概略を示す平面図である。
【図８】従来のワイヤレスキーボードの要部を示す平面図である。
【符号の説明】
１１ キーボード筐体１４ キー配列構造体１４ａ 電極シート１６ 送信部１８ アンテナ線Ｐ１ 接点パターン（導電性パターン）
Ｐ２ 配線パターン（導電性パターン）
Ｐ３ アンテナ線パターン（導電性パターン）