【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、キーボード装置に関する。 さらに詳しくは、それぞれのキーに対応して、
所定の導線を相互に接続できるように数本の導線が設けられているキーボード装置に関する。 本発明は、かかるキーボード装置において押されたキーを識別する方法にも関する。 【０００２】 【従来の技術】図４は、従来技術に従って実現されるこの種のキーボート装置を示す。 キーボード・マトリックスは別々の出力線（ここではＣＯＬ０−ＣＯＬ４）および入力線（ここではＲＯＷ０−ＲＯＷ３）を有し、これは参照番号１０で示されているように、検出回路（図示せず）プルアップ入力（pulled-up）である。 キーが押されると、スイッチング手段１１は一定の出力線と一定の入力線とを相互に接続させて前記入力線に中断を生じさせる。 その時キーボード・マトリックス走査プロセスが始まって出力線が順に記録され、入力線の状況がその都度読み出される。 このようにして最後に押されたキーが識別される。 図４から明らかなように、この種の装置によって検出されうるキーの個数は出力線の数と入力線の数との積に等しい。 図４の装置では、５本の出力線と４本の出力線と、合計で９本の線１〜９で２０個のキーを検出することができる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この種の記憶装置を実現するための、機能および構造に関してもっと単純な解決策を与えることである。 図４に示されている従来技術の解決策では、走査による押されたキーの検出に割合に時間がかかり、走査ソフトウェアは記憶容量を消費する。 本発明の目的は、押されたキーの検出を簡単にすることである。 本発明の他の目的は、静電気の放電（ＥＳＤ）およびその他の電磁妨害（ＥＭＩ）
から充分に保護される記憶装置を作ることである。 静電気の放電はたとえば移動電話で妨害を引き起こすことがあり、この種のほとんどの放電はキーボードを通して電話機に入り込むことが証明されている。 【０００４】移動電話において静電気の放電の効果を防ぐために、キーボードの印刷回路基板の導線に抵抗器とコンデンサとが付加されている。 特開平７−３０７７７
９号公報には、キーボード基板状のゴム製キーマットが該基板のグランド平面に接続された金属板に囲まれるようになっている解決策が開示されている。 この金属板は単なるシールドであって、キーボードの作用とは関連していない。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の一態様であるキーボード装置は、数個のキー２２を有するキーボード２
１と、それぞれのキーの位置で所定４′、５′、６′、
７′の導線が相互に接続されうるように数本の導線１′、２′、３′、４′、５′、６′、７′が配置されている導体パターン２８と、それぞれキーＡ、Ｂ、Ｃの位置において、キーＢを押す動作Ｐに対する応答として前記所定の導線同士を接続するための接続手段２４と、
グランド平面２７と、該導線１′、２′、３′、４′、
５′、６′、７′およびグランド平面２７が接続されている検出回路２９とを包含しており、前記それぞれキーの位置において該導線同士を接続するための接続手段が、キーＢを押す動作Ｐに対する応答として前記導線４′、６′を該グランド平面２７に接続するための接続手段１２、２４であることを特徴としている。 【０００６】本発明の１つの実施例では、該接続手段は伝導性板状部材であり、それは該グランド平面に接続されていて該キーボード全体にわたって広がっている。 この板状部材は金属板または伝導性プラスチック板であることができる。 この実施態様も静電気の放電およびその他の妨害に対する優れた保護を与える。 種々の移動電話モデルが種々のレイアウトのキーボードを持っているとき、もう一つの利点は、たとえば、種々のモデルのキーボード・レイアウト向けの導体パターンを有する単一の印刷回路基板を実現することができ、各モデルがそれ自信のスイッチボードだけを利用するようにできることである。 【０００７】本発明の一実施の形態では、導体パターンの導線は検出回路のプルアップ（pull-up）入力であり、いずれかの導線がグランドに接続されたことに応じて、グランド平面に接続された導線を検出することにより、押されたキーを識別することが可能である。 【０００８】本発明の他の態様である、導線の状況が調べられる押されたキーを識別する方法は、数個のキー２
２を有するキーボード２１と、それぞれのキーＡ、Ｂ、
Ｃに明確に対応して、所定の導線４′、５′、６′、
７′が相互に接続されうるように数本の導線１′、
２′、３′、４′、５′、６′、７′が配置されている導体パターンと、導線から分離されているグランド平面２７とを含むキーボード装置において、前記の所定の導線４′、６′がキーＢを押す動作Ｐに対する応答として該グランド平面２７に接続され、当該グランド平面２７
に接続された導線４′、６′が検出され、それに対応するキーＢが識別されることを特徴としている。 【０００９】この方法の一実施の形態では、該導線がプルアップ入力として接続されている検出回路によって該導線の状況が調査され、該導線のうちの１つがグランドに接続されたことに応じてすべての導線の状況が調査されることにより、該グランド平面に接続されている導線に対するキーが識別される。 【００１０】この方法の他の一実施の形態では、該導線は連続的にポールされ、該グランド平面に接続された導線はそのようにして検出される。 【００１１】２本の線を引き下ろすことによりキーを識別するばあいには、ｎ本の線でｎ・（ｎ−１）／２個のキーを識別することができる。 これは、叙上の従来技術の解決策により識別しうるキーの数より明らかに多い。
概して、本発明の方法を実施すれば、引き下ろされた線の如何なる組み合わせでも容易に識別することができる。 たった１本、あるいはたとえば３本または４本のプルダウン（pull-down）された線に基づいてキーを識別することができる。 したがって、同数の線で識別しうるキーの数をさらに増やすことが可能である。 【００１２】 【発明の実施の形態】つぎに、添付図面を参照して、本発明の実施の形態にかかわるキーボード装置について説明をする。 【００１３】図１は、本発明の類似のキーボード装置の回路図であり、これは、図４に示される従来の解決策と同じく、９本の導線１′〜９′に基づいている。 ここではすべての導線に引き上げ抵抗器１０が取りつけられており、それらは検出回路（図示せず）のプルアップ入力である。 線図として示されている導体パターンは、導線のすべてのありうる対が、互いに接続されうる場所で互いの近くを通ることとなるように設けられている。 前記それぞれの場所には、対応するキーを押す動作に応答して前記導線同士をグランド平面に接続する手段が取りつけられている。 前記手段はスイッチ１２として描かれており、導線をグランド平面１３に接続することのできるものである。 キーは、たとえばつぎのようにして識別されることができる：導線１′〜９′のうちのいずれか１
本がグランドに接続されると、検出回路に中断が生じ、
その後、すべての導線の状況が読まれて、押されたキーが判定される。 ここでは９本の線を使って３６個のキーを識別しているが、図１のキーボード装置を使うばあいには２０個のキーを識別できるにすぎない。 【００１４】図２は本発明のキーボード装置の実施例を示す図である。 移動電話２０のシェルと、２０個のキーを有するそのキーボード２１との一部分が上部に示されている。 キーボードは、各キー２２が対応する丸いゾーン２４と一列に並ぶこととなるように、下部に図示されている装置の上に置かれる。 キーは公知の構造またはその他の構造を有しており、それによりキーは押されるとその下の板２３のゾーン２４に力を作用させる。 符号Ａ、Ｂ、Ｃで指示されている、一番下の行の３つのキーについては、後に詳しく検討する。 板２３は、グランド平面に接続されている導電性の板であって、キーボード全体にわたって広がっており、したがって、静電気の放電およびその他の電磁妨害に対する良好なシールドとなっている。 この板の下には、導線１′〜７′とグランド平面２７とを含む導体パターン２８を有する印刷回路基板２６がある。 検出回路２９はこの印刷回路基板上に据えつけられて図示されており、導線１′〜７′はプルアップ入力として該検出回路に接続されている。 板２３は薄い金属板であり、この板から各キーゾーン２４は湾曲した開口部によって分離されていて、細いストリップが該キーゾーンを該金属板に結合させているだけである。
ゾーン２４はドーム状である。 この板にはたとえば押し抜きによってその底面に突出するエンボスメント２５が形成されており、それは、板２３が定位置に据えつけられて締着されるときに該印刷回路基板２６のグランド平面の対応する領域２７と接触する。 【００１５】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、本発明のキーボード装置の機能を詳しく示している。 印刷回路基板２６の導体バターンの線４′、５′；
４′、６′；４′、７′が例として対応するキーＡ、
Ｂ、Ｃおよびゾーン２４の下に示されている。 金属板２
３は、印刷回路基板２６のグランド平面領域に接触しているエンボスメント２５によって支持されている。 実際には、エンボスメント以外の、グランド平面あるいは同様の支持手段と接触する他の手段によって板２３を印刷回路基板の導体パターンから離しておいてもよい。 板２
３が、導体パターンのほとんどにわたって広がるソルダーレジスト・コーティング等の普通の絶縁層の上に載っていてもよい。 キーゾーンに対応する開口部のある絶縁板を、板２３と導体パターンを有する印刷回路基板との間に置くことができる。 キーに対応する板２３のゾーン２４はドーム状である。 キーＢが押されると、ゾーン２
４に力Ｐが作用し、ゾーン２４は下方に曲がって導線４′および６′同士を接続するとともに該導線をグランド平面２７に接続する。 検出回路２９は、導線４′および６′がグランド平面２７に接続されているのを検出し、これにより押されたキーがＢであると特定する。 【００１６】つぎに、各キーＡ、Ｂ、Ｃに明確に対応する一定の導線４′、５′；４′、６′；４′、７′同士が互いに接続されうるように導線１′〜７′が配置されている前記キーボード装置（図３）においてキーを識別するための本発明の方法の概略を、図１、２および３を参照して説明する。 図２は、各キーが９本の線１′〜
９′のうちの一定の２本に明確に対応するばあいにおいて本発明を説明するものである。 本発明の方法では、前記所定の導線４′、６′は、キーＢを押す動作Ｐに対応してグランド平面２７に接続される（図３）。 押されたキーＢは、グランド平面に接続されている線４′、６′
を検出することにより識別される。 本発明の一実施の形態では、導線１′〜７′の状況は検出回路２９により調べられ（図２）、これに、図１で参照番号１０により示されているように該導線がプルアップ入力として接続されている。 導線がグランドに接続されたことに対する応答として、すべての導線の状況が調べられ、これにより、グランド平面に接続されている導線に対応するキーが識別される。 いずれか１本の導線がグランドに接続されると検出回路２９に中断が生じ、その後に該回路がどの導線がグランド電位となっているか調べるようにして、キーの識別を実現することができる。 導線を連続的にポール（poll）することにより、与えられた時点でどの導線がグランド平面に接続されているかを検出するように本発明の方法を実現してもよい。 【００１７】本発明の一実施の形態について説明をしたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。 当業者は、たとえば、導線をグランド平面に接続するための手段を多様に実現しうることを理解する。 金属板を、たとえば、金属化されたプラスチックあるいはプラスチックをベースとする伝導性ポリマーと置き換えることができる。 該手段の形状と動作機構も変更しうる。 キーに対応する導線が、キーを押す動作に対する応答としてグランド平面に接続されうることは必須である。 その上に導線が形成されるベースは、普通の印刷回路基板技術によって有利に実現されうるものであるが、導体パターンを形成するための他の多くの技術を使用することもできることは明らかである。 【００１８】特別の検出回路を上で呈示したが、その入力は導線であった。 実際には、たとえば移動電話では、
検出回路は、他の多くの機能も実行するＡＳＩＣコンポーネントに統合される。 該検出回路を、キーボードの導体パターンが置かれている印刷回路基板以外の別の印刷回路基板の上に置いてもかまわない。 【００１９】本発明の主な適用分野は移動電話であるが、本発明のキーボード装置が他の多くの装置でも顕著な利益を提供することは明らかである。 【００２０】本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内で変化しうるものである。 【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施の形態にかかわるキーボード装置である。 【図２】図１のキーボード装置の略斜視図である。 【図３】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 【図４】従来技術のキーボード装置を示す回路図である。 【符号の説明】 １′、２′、３′、４′、 ５′、６′、７′ 導線 １２ スイッチ ２２ キー ２３、２４、２７ グランド平面 ２３ 伝導性の板 ２８ 導体パターン ２９ 検出回路 Ａ、Ｂ、Ｃ キー フロントページの続き (72)発明者 パーボ ニエミタロ フィンランド共和国、フィン−90820 ケ ロ、タックラナンチエ 36 |
