JP2004288166A - キーボード - Google Patents

Abstract

【課題】通常のキー配置とほぼ同様のキー配置とされたキーボードを使用してエルゴノミックキーボードの効果を得ることができる新たなキーボードを提供する。
【解決手段】キーボード１０は、アルファニューメリックキー群の各キーが通常のキーボードと同様に行列状に整列して設けられる。親指および人差し指で操作されるキーの高さが、中指、薬指および小指で操作されるキーの高さよりも高く、キー間に高低差が設けられる。この高低差の寸法は、手や前腕を自然な状態で机上に置いたときに生成される操作者の中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先の段差の寸法を基準として決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、コンピュータの入力装置等として用いられるキーボードに関する。

キーボードは、パソコン等の普及に伴い、日常的に使用する入力装置として広く用いられている。

通常のキーボードは、伝統的な機械的タイプライターに由来して、１つのキーボード筐体（本体）に複数行および複数列にわたって行列状に複数のキーを配列した構成となっている。キー行列は、千鳥格子の空間を埋めるように、列方向、すなわち、キーボードに対面する操作者に向かって伸びる方向において隣り合う行ごとに交互に行方向に位置をずらしてキーを配置したものが一般的である。このようなキーボードの代表例として、英字、カナ、数字、記号がキートップに表示された複数のキーからなるアルファニューメリックキー群が標準的なＱＷＥＲＴ配列をもつキーボードを挙げることができる。なお、キー行列を、碁盤目を埋めるように、隣り合う行の同列のキーを列方向に一直線に並べたキーボードもある。

近年、このようなキーボードの操作時間の増大に伴い、キー操作に起因する操作者（オペレータ）の腱鞘炎や肩こり等のＯＡストレスによる障害が問題視されている。

腱鞘炎は、手関節にピリッと痛みが走ったり、指を伸ばしにくくなったりする症状を伴う障害であり、代表的なものとしてド・ケルヴァン（de Quervain）病がある。

ド・ケルヴァン病は、物を強く握る、つまむ、絞る等の動作の際に痛みを生じる病気である。例えば、キーボードの操作において、親指を中にして手を握り手首を小指側に曲げるような動作が繰り返されると、親指側手首の橈骨茎状突起付近にある長母指外転筋および短母指伸筋の腱鞘にストレスがかかり、強い痛みを生じる。この長母指外転筋および短母指伸筋の腱鞘のストレスを、腕から肩にかけての筋肉を使って逃がそうとすると、上体が不自然な姿勢になって肩こりを起こしやすくなる。

このため、キーボードを人間工学に基づいて設計することで、これらの障害を軽減する試みがなされており、エルゴノミックキーボードと呼ばれるものが種々開発されている。

エルゴノミックキーボードでは、操作者の手あるいは手の甲、および前腕の２つの部位のポジションを考慮してキー配置が行われている。

第一の視点として、自然な座姿勢で両腕を机上に置いたときの前腕と手の関係に着目する。
椅子に座った操作者の両手が前方に配置された机上に左右の前腕の前方側の離間間隔が狭くなるようにハ字状に置いた姿勢をとると、前腕あるいは手に折り曲げや回動等の不自然な力が加わることがない。逆に言えば、前腕あるいは手に折り曲げや回動等の不自然な力が加わらないようにして机上に左右の前腕を置くと、左右の前腕の前方側の離間間隔が狭くなるようにハ字状に置いた姿勢が自然にとられる。このとき、手の伸筋の腱鞘等にはストレスがかかっていない。

通常のキーボードを操作するとき、ブラインドタッチの際の各指の定位置であるホームポジションにおける左右の手の各指に割り当てられたキー群が行方向で近接しているため、操作者は上記の自然な姿勢に較べて、両手を近づけて、言い換えると左右の前腕の交差角として形成されるハ字の角度（スラント角度）を自然な姿勢に較べて鈍角とする必要がある。この姿勢をとるとき、人によっては上腕二頭筋、大胸筋、小円筋、大円筋等にストレスがかかる場合がありえる。

さらに、特に、ほぼ個人差無く、各操作者に共通して問題となるのは、上記の自然な姿勢においては前腕の軸線と、手首と中指を結んだ手の中心線とが同一線上にあるが、通常のキーボードではキー配列の行方向の線とこの同一線とが直交せずに鋭角に交わっているため、操作者は、手あるいは手の甲を小指方向側に曲げて各指の指先の並びをキーの並びに合わせて、すなわち、前腕の軸線と、手首と中指を結んだ手の中心線の交差角として鈍角をつくってホームポジションをとらざるをえない。この姿勢のままでは、個人差により必ずしも手の伸筋の腱鞘等にストレスがかかるとは限らないが、さらに、この姿勢でキー操作を行うと、手あるいは手の甲に回動動作が加わり、全体としてねじり動作を生じて、腱鞘等にストレスがかかることになる。

なお、ホームポジションをとる姿勢として、上記のように手を曲げることなく前腕の軸線と、手首と中指を結んだ手の中心線とを同一線上に保ったままで、左右の前腕を極端に言えば完全に密着させた姿勢をとることも考えられる。しかしながら、この場合は、ホームポジションのこの不自然な姿勢をとった時点ですでに上腕二頭筋、大胸筋、小円筋、大円筋等にストレスがかかることは明らかである。

上記第一の視点を考慮して、左右の前腕をハ字状に置いた姿勢でキーボードを操作できるように、キーボード筐体を２つのキーボードユニットで構成してそれぞれのキーボードユニットにキー群の各キーを半数ずつ配置し、２つのキーボードユニットをハ字状に机上に置いて使用することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。あるいはまた、１つのキーボード筐体にキー群の各キーを半数ずつ分割して離間してハ字状に配置したものも市販されている（例えば、非特許文献１参照。）。

一方、第二の視点として、上記のような自然な姿勢において、手が５指を大きく開いて指先を伸ばした状態ではなくいわば半球に軽く被せたような状態をとっていることに着目する。そして、このとき、机上面と手の甲との関係に着目すると、両手が手のひら側をわずかに向き合うようにして、それぞれの手の甲が机上面に対してわずかに傾いて、手の甲と机上面が鋭角を生成していることがわかる。これは、前腕を軸として手首あるいは手の甲を回す動きが前腕についている回外筋および方形回内筋によって支配されるためである。すなわち、手のひらを下に向けるように手首を回動したときや（これを解剖学では回内という。）、手のひらを上に向けるように手首を回動したとき（これを解剖学では回外という。）、回外筋あるいは方形回内筋が緊張した状態となる。これに対して、上記のように手の甲と机上面が鋭角を生成する姿勢をとるとき、手の重みを回外筋や方形回内筋の適度の緊張によって支え、ストレスの少ない状態となる。
このため、全てのキーについてキーの上面であるキートップが行方向で同じ高さ位置に設けられ、また、一般にキーボードの短手方向に傾斜が設けられたキーボード筐体にほぼ同じ高さのキーが一律に設けられた通常のキーボードでは、ホームポジションをとるとき、手の甲を内側に向けて、すなわち、手の甲を親指側に回動させることになる。そして、さらに、キー行の中心側のキーを操作するときに手の甲をねじる動作を必要とし、これにより手の伸筋の腱鞘等さらには方形回内筋にストレスがかかることになる。

上記第二の視点を考慮して、キー群の行方向中心に位置する列線を分水嶺として１つのキーボード筐体を断面形状が山形に形成し、あるいは、２つに分割された平板状のキーボードユニットを山形に突合せて固定したものも提案されている（例えば、特許文献２の図３参照。）。

特開平１０−１３９２６１号公報 特開平９−１３４２４１号公報 アキバピーシーホットライン[平成１６年１月１４日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.watch.impress.co.jp/akiba/hotline/20021026/image/mskk1.html＞

しかしながら、上記した従来のエルゴノミックキーボードのなかで、キー群がキーボード筐体とともに２つのキーボードユニットに分割され、あるいは１つのキーボード筐体にキー群が２つのグループに分離して配置されたタイプのものは、いずれも、キー群が行列状にまとめて設けられた通常のキーボードとは、キー配置が大きく異なっている。このため、通常のキーボードのキー配置になれた操作者がエルゴノミックキーボードを使うときに新たなキー配置とその操作に慣れる必要があり、通常のキーボードとエルゴノミックキーボードとの間に操作性の面において互換性がない。したがって、従来のエルゴノミックキーボードを通常のキーボードと併用する場合、キーボードを交換する度に過去のキー操作の慣れが失われ、結局双方のキーボードの操作性が低下してしまう。

また、上記のエルゴノミックキーボードは、キーボードが占める面積が大きくならざるをえない。このため、例えばデスクトップ型パソコンを机上に置いて使用する場合に、キーボードが机上に大きな場所を占めて邪魔となり、また、小さな机のときはディスプレイと操作者との間のキーボードの配置場所が制約されて不自然な姿勢でキーボードの操作を行わざるをえないおそれもあり、不都合である。また、これらのエルゴノミックキーボードは、構造上、普及が進んでいるノート型パソコンには採用しがたい。

また、上記のエルゴノミックキーボードは、慣れない操作者がキーを見ながら操作しようとするとき、キー群が左右２つのグループに離れて配置されているため、視認性がよくない。

一方、従来のエルゴノミックキーボードのなかで、キーボード筐体を山形に形成あるいは配置したタイプのものは、前記のように机面と手の甲との関係について考慮されており、また、上記のキー群分離型のエルゴノミックキーボードにおける操作性の低下等の不具合はあまりない。しかしながら、詳細を後述するように、人間工学的な見地からＯＡストレスによる障害を軽減する意味においてエルゴノミックキーボードとしては十分ではない。

また、従来のエルゴノミックキーボードにおいて、ハの字の角度や山形の角度を調整する機構を有するものや、２つのキーボードユニットを接続する機構を有するものは、構造上、キー操作時にキーボード筐体にがたつきを生じて、操作上不快感を招くおそれもある。

また、従来のエルゴノミックキーボードのみならず通常のキー配置のキーボードも含め従来のキーボードは、４つのカーソルキーからなるカーソルキー群が、アルファニューメリックキー群に近接する位置であって、操作者の側に最も近いキー行の行方向の延長線よりも操作者に近い位置、すなわち、アルファニューメリックキー群の手前側、通常はアルファニューメリックキー群の右下側に設けられており、ひじとともに前腕および手をそのまま手前側すなわち、操作者側に引くことでカーソルキー群が操作される。このとき、キー操作のスピードが低下することを避けることができない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、通常のキー配置とほぼ同様のキー配置とされたキーボードを使用してエルゴノミックキーボードの効果を得ることができる新たなキーボードを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るキーボードは、アルファニューメリックキー群の各キーが複数列および複数行にわたって行列状に整列され、隣り合う行の同列となるキーが千鳥状に列の並び方向に位置をずらして配置され、または、隣り合う行の同列となるキーが列方向に一直線上に配置されるキーボードにおいて、
親指および人差し指で押圧操作するように割付配置される複数の行方向中心側キーのタッチ面の高さ位置が、中指、薬指および小指で押圧操作するように割付配置される複数の行方向両端側のキーのタッチ面の高さ位置よりも高くなるように高低差（段差）が設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、前記高低差が、１〜２５ｍｍであることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、前記高低差が、椅子に座った操作者の両手が該両手の各部位に力をいれることなく前方に配置された机上に左右の前腕の前方側の離間間隔が狭くなるようにハ字状に置かれたときに自然に形づくられる、中指、薬指および小指の指先が机面に接するとともに親指および人差し指の指先が該机面よりも浮いた状態となることで生成される中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先との段差を基準として設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、前記高低差が、全面にわたって高さがほぼ均一に形成されるキーボード筐体に配置されるキーの高さをキーごとに異ならせることで得られるキートップの高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、前記高低差が、キーボード筐体の高さを配置されるキーごとに異ならせることで得られるキートップの高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、キーボード筐体およびキーを覆うようにキーボードカバーが設けられ、
前記高低差が、該キーボードカバーにキーごとにキートップに接して突起状に覆うように設けられ、押圧されるときにキーごとに独立して変位してキートップを押圧するように構成されるキーキャップの高さをキーごとに異ならせることで得られる該キーキャップの上面の高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、所定のキーのキートップに接して突起状に覆い、押圧されるときに変位してキートップを押圧するように構成される複数のキーキャップが設けられ、
前記高低差が、該キーキャップの上面の高さ位置と該キーキャップが設けられていないキーのキートップの高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、前記アルファニューメリックキー群よりも操作者に近い側であって、行方向中心側に配置されるスペースキーが、該スペースキーと同じ行に配置される他のキーよりも操作者側に近い位置にタッチ面の少なくとも一部を含むように設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、前記スペースキーのタッチ面の高さ位置が、前記行方向中心側キーのタッチ面の高さ位置よりもさらに高く設けられることを特徴とする。

また、本発明に係るキーボードは、アルファニューメリックキー群に近接してカーソルキー群が配置されるキーボードにおいて、
該カーソルキー群が、該アルファニューメリックキー群のホームポジションとされるキー行の行方向の延長線上、または、該延長線の近傍に設けられることを特徴とする。

本発明に係るキーボードは、通常と同様のキー配列を備えたキーボードにおいて、親指および人差し指で押圧操作するように割付配置される複数の行方向中心側キーのタッチ面の高さ位置が、中指、薬指および小指で押圧操作するように割付配置される複数の行方向両端側のキーのタッチ面の高さ位置よりも高くなるように両者に高低差が設けられているため、通常のキーボードと実質的に互換性を有しながら、手の甲あるいは手首をねじる動作が軽減されてエルゴノミックキーボードとしての効果を得ることができる。

また、本発明に係るキーボードは、スペースキーが、スペースキーと同じ行に配置される他のキーよりも操作者側に近い位置にタッチ面の少なくとも一部を含むように設けられているため、通常親指でスペースキーを操作するときに、手の甲あるいは手首をねじる動作が加わることがなく、エルゴノミックキーボードとしての効果を得ることができる。

また、本発明に係るキーボードは、カーソルキー群が、アルファニューメリックキー群のホームポジションとされるキー行の行方向の延長線上、または、延長線の近傍に設けられているため、手の甲あるいは手首をねじる動作が加わることなく、すばやくカーソルキーを操作することができる。

本発明に係るキーボードの好適な実施の形態について、図１〜図５を参照して、以下に説明する。

背景技術の欄で説明したように、従来のエルゴノミックキーボードでは、自然な姿勢をとったときの前腕と手の関係および机面と手の甲との関係について配慮し、人間工学的な設計がなされている。

しかしながら、これらのエルゴノミックキーボードでは、多くの場合、ＯＡストレスによる障害の軽減を最優先とするあまりキーボードの操作性低下等の多くの問題を含むことは前記したとおりである。

本発明者は、上記のエルゴノミックキーボードの問題点を解消するために、実質的に通常のキーボードを用いながらエルゴノミックキーボードの持つＯＡストレスによる障害を軽減する可能性について鋭意検討した。

そして、人間工学的に詳細な検討を行った結果、手首につながる手全体の動き、すなわち、手の甲と手の５指の配置や寸法に起因するキー操作時の手や指の動きの特徴については従来考慮されていないことに思い至った。この点は、通常のキーボードのみでなく、従来のエルゴノミックキーボードについても同様である。

前記のように、机上のキーボードを操作するときに前腕および手に力を入れない自然な姿勢をとるとき、手は５指を大きく開いて指先を伸ばした状態ではなくいわば半球に軽く手を被せた状態をとっており、図１に示すように手の甲と机上面が鋭角θを生成している。

そして、さらに詳細に観察すると、指の筋肉が緩んだ状態において、中指、薬指および小指の指先が机上面に接するとともに親指および人差し指の指先が机上面よりも浮いた状態となることで、中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先とには高低差、言い換えれば段差を生じていることがわかる。すなわち、図１において各指先の腹を直線で結んで示すと、中指、薬指および小指の指先の腹を結ぶ線Ｌ１−Ｌ１と親指および人差し指の指先の腹を結ぶ線Ｌ２−Ｌ２との間に段差ΔＨ１がある。

このため、キー群がキートップを平面的に配列された通常のキーボードを使用するとき、操作者は、図１中矢印Ｒのように、手首を回動して親指および人差し指の指先の高さ位置を下げて中指、薬指および小指の指先の高さ位置と同じにすることで、すなわち、線Ｌ２−Ｌ２を下げて線Ｌ１−Ｌ１と一致させることで、ホームポジションをとることになる。このように、手首を回動しただけでは、前記のように必ずしも手の伸筋の腱鞘等にストレスを生じるものではないが、キー操作をするときにさらに曲げの動作が加わったときにねじりが発生し、ストレスを生じることになる。
一方、キーボード筐体を山形にした従来のエルゴノミックキーボードを使用するとき、手の甲と机上面がなす鋭角θは、山形の傾斜角の分だけ図１の状態よりさらに大きくなり、それに起因するストレスを生じうる。また、中指、薬指および小指の指先の腹を結ぶ線Ｌ１−Ｌ１と親指および人差し指の指先の腹を結ぶ線Ｌ２−Ｌ２との間の段差ΔＨ１は、そのまま残ることになり、通常のキーボードを使用するときに生じる上記の問題は解消されない。

したがって、人間工学的な観点からは、図１の中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先とにある段差を基準としてキーのタッチ面の高さ位置を調整することで、すなわち、例えば図２に示すように、キーＫ１〜Ｋ３とキーＫ４、Ｋ５とでキートップＴ１〜Ｔ３とキートップＴ４、Ｔ５の高さ位置を違えて段差ΔＨ１と同じ寸法の段差ΔＨ２をつけることで、中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先とに段差ΔＨ１がある状態でホームポジションをとることができ、キー操作をするときに手指あるいは手の甲に曲げの動作が加わってもねじりを生じることがなく、これにより、手の伸筋の腱鞘等に生じうるストレスを防止することができる。このとき、公知の方法を適宜用いて、高低差のある各キーのストロークをほぼ同一となるように調整しておく。

なお、操作者の感覚あるいは肉体的な構造には個体差があるため、図２のように手指の段差ΔＨ１とキートップの高さ位置の段差ΔＨ２とを完全には一致させないほうが好ましいこともありえる。

また、図２より明らかなように、ホームポジションにおいて、自然な姿勢での手の甲と机面がなす鋭角θがそのまま維持されているため、従来のエルゴノミックキーボードのなかで、キーボード筐体を山形に形成あるいは配置したタイプのものと同様の効果が得られることもわかる。

ここで、上記した中指、薬指および小指の指先の腹を結ぶ線Ｌ１−Ｌ１と親指および人差し指の指先の腹を結ぶ線Ｌ２−Ｌ２との間に段差ΔＨ１が生まれることに関し、整形外科あるいは解剖学の文献等を参照すると、概略つぎのようなメカニズムが考えられる（例えば、（１）竹内修二著、「好きになる解剖学」、第２刷、株式会社講談社、２００３年３月２０日、ｐ．１−１３、（２）神戸大学電子図書館解剖学講義ノート、[平成１６年１月２７日検索] インターネット＜ＵＲＬ：http://www.lib.kobe-u.ac.jp/products
/anatomy/＞等参照。）。

手の甲から手の各指の主に背側（手の甲の側）にかけて、指伸筋と総称される筋肉がついている。このうち、総指伸筋と呼ばれる筋肉は、上腕骨より起こり（これを起始という。）４本に分岐して親指を除く４本の指の腱に移行し、各指の腱はそれぞれの指の伸びを支配する。さらに、小指には総指伸筋から分岐した小指伸筋と呼ばれる弱い筋肉がついている。一方、人差し指には示指伸筋と呼ばれる、前腕の骨を起始とする筋肉がついており、人差し指の伸びを支配する。また、親指には、長母指伸筋および短母指伸筋と呼ばれる、人差し指と同様に前腕の骨を起始とする筋肉がついており、親指の伸びを支配する。前者の上腕骨を起始とする総指伸筋と後者の前腕の骨を起始とする示指伸筋ならびに長母指伸筋および短母指伸筋の起始の骨の違いにより、中指、薬指および小指の３指と人差し指および親指の２指は異なる伸びの動きをすることになる。なお、各指が手のひら側に曲がる動きは、指伸筋が弛緩しながら手のひら側についている屈筋が緊張することで行われる。

このため、手のひらを下側に向けて手を前方に自然に出してひじを伸ばした状態からひじを曲げる動作を行うと、上腕骨を起始とする総指伸筋が弛緩して中指、薬指および小指の３指が緩み、これらの指は重力のかかる下方に曲がった状態となる。このとき、前腕の骨を起始とする示指伸筋や長母指伸筋等のある人差し指および親指の２指の動きは、ひじの曲げ具合とはほぼ無関係に、手首の曲げ具合に支配される。すなわち、上記のひじを曲げた姿勢で、手あるいは手首を手の甲の方向に曲げる動作を行うと（これを解剖学では伸展または背屈という。）、示指伸筋や長母指伸筋等が弛緩状態になり、人差し指および親指の２指は曲がった状態となる。これとは逆に、手あるいは手首を手のひらの方向に曲げる動作を行うと（これを解剖学では屈曲または掌屈という。）、示指伸筋や長母指伸筋等が緊張状態となり、人差し指および親指の２指は適度に伸びて、軽く曲げた形となる。このとき、中指、薬指および小指の３指は、人差し指および親指の２指ほどには手あるいは手首の曲げ具合には支配されない。
緊張のない自然な姿勢でキーボードを操作するとき、既に説明したように、両手のひらがやや内側に向かい合い、手の甲は机上面あるいはキーボード上面と鋭角を形成する。そして、ひじが曲がることで総指伸筋が弛緩状態にあり、曲がった状態となっている中指、薬指および小指の３指の指先は、机上面あるいはキーボード上面に、すなわち同一平面上に位置する。このとき、示指伸筋や長母指伸筋等が適度な緊張状態となっている人差し指および親の２指は、机上面あるいはキーボード上面から浮いた状態となる。すなわち、差し指および親指の各指先と中指、薬指および小指の各指先とは、高低差言い換えれば段差を生じる。

以上の点を考慮した本発明のキーボードについて、さらに図３および図４を参照して説明する。なお、図４では、図３中上方に示されるファンクションキー群の全部および左右端に示されるシフトキー等の一部のキーについては、図示を省いている。

本発明のキーボード１０は、キー配列として、少なくともアルファニューメリックキー群（図４中、最下行の各キー、最右列の各キーおよびシフトキー等の特殊キーを除くキーの集合）の各キーが複数列および複数行にわたって行列状に整列されたものを用いる。すなわち、図３および図４に示すように、１つのキーボード筐体１２に通常の標準的なＱＷＥＲＴ配列をもつものを好適に用いることができる。但し、これに限らず、標準的なＱＷＥＲＴ配列を若干アレンジしたものやあるいはキーのならびとして行キーと列キーが碁盤の目のように完全に整列して配置されたもの等、通常のキーボードと実質的に同視できて本発明の効果を奏するものでれば、他のキー配列をとってもよい。

キーボード１０では、基本的に通常のキーボードと同様の指使いでキーボード１０を操作する。すなわち、第３行に位置するＡ、Ｓ、ＤおよびＦの各列のキーをそれぞれ左手の小指、薬指、中指および人差し指のホームポジションとし、同様に、Ｊ、Ｋ、Ｌおよび＋の各列のキーをそれぞれ右手の人差し指、中指、薬指および小指のホームポジションとし、その他のアルファニューメリックキー群の各キーについても通常のキーボードと同様に各指にキーを割り当てる。言い換えれば、親指および人差し指で押圧操作するように割付配置されるキーと、中指、薬指および小指で押圧操作するように割付配置されるキーの割付配置は、通常のキーボードと同様である。

ただし、キーボード１０では、親指および人差し指で押圧操作するように割付配置されるキーである、４、５、６、７、Ｒ、Ｔ、Ｙ、Ｕ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｊ、Ｖ、Ｂ、ＮおよびＭの各キーの高さ、言い換えれば、各キーのキートップの高さ位置が、中指、薬指および小指で押圧操作するように割付配置されるキーである、１、２、３、８、９、０、Ｑ、Ｗ、Ｅ、Ｉ、Ｏ、Ｐ、Ａ、Ｓ、Ｋ、Ｌ、＋、Ｚ、Ｘ、，、．および／等の各キー高さ、言い換えれば、各キーのキートップの高さ位置よりも高く設けられており、両者のキー群の高さに段差を形成している。この段差の寸法は、上記のように操作者の中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先の段差を基準として決定するが、好適には、１〜２５ｍｍの範囲とする。

これにより、キーボード１０を使用するとき、既に図１および図２を参照して説明したように、中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先とに段差がある自然な状態でホームポジションをとることができ、キー操作をするときに曲げの動作が加わってもねじりを生じることがなく、手の伸筋の腱鞘等に生じうるストレスを防止することができる。すなわち、キーボード１０をエルゴノミックキーボードとして好適に用いることができる。

なお、このとき、親指で押圧操作するように割付配置される各キーの高さを人差し指で押圧操作するように割付配置される各キーの高さよりもさらに高くしてもよい。また、図３および図４の形態に代えて、少なくともホームポジションのキー行のＦ、Ｇ、ＨおよびＪの各キーのみ高さを高くしておけば、例えば他のキー行の４、５、６、７、Ｒ、Ｔ、Ｙ、Ｕ、Ｖ、ＮおよびＭの各キーの高さを他の低い高さのキーと同じ高さにしたものであっても、一定の効果が得られることは明らかである。これらの点は、以下の他の例においても同様である。

ここで、キーボード１０に代えて、アルファニューメリックキー群の各キー全てについて通常のキーボードと同様にキーを同一高さに形成したものを用い、キーボード筐体自体に段差をつけることで、キーボードを組み立てた状態において、キーボード１０と同じ外観形態をとるものを採用してもよい。

また、キーボード１０に代えて、キーボード１０ａをホームポジションのキー行で長手方向に破断して示す図５のように、通常のキーボードと同様に、キーボード筐体１２ａに高さがほぼ全て同じのキー１４を配置したものを準備し、例えばゴム等で形成したキーボードカバー１６を被せてもよい。キーボードカバー１６には、キー１４、１４ごとにキートップに接して突起状に覆うキーキャップ１８ａ、１８ｂを設け、キーキャップ１８ａ、１８ｂが押圧されたときにキー１４，１４ごとに独立して変位してキー１４，１４を押圧できるように構成し、さらに、キーキャップ１８ａ、１８ｂの高さ、言い換えれば厚みを異ならせて、キーキャップ１８ａの高さをキーキャップ１８ｂの高さよりも高くすることで、指で押圧するタッチ面となるキーキャップ１８ａ、１８ｂの上面の高さ位置に段差をつけるようにしてもよい。

また、上記キーボード１０ａの変形例として、上記のキーボードカバーを設けることなく、親指や人差し指で押圧操作するように割付配置される所定のキーにのみキーキャップを設ける構成とし、キーキャップの上面の高さ位置とキーキャップを設けていないキーのキートップの高さ位置に段差をつけてもよい。なお、この場合、さらに、中指、薬指および小指で押圧操作するように割付配置されるキーにもキーキャップを設け、親指や人差し指で押圧操作するキーのキーキャップの上面の高さ位置と中指、薬指および小指で押圧操作するキーのキーキャップの上面の高さ位置とに段差をつけてもよい。

本発明のキーボードは、上記のようにエルゴノミックキーボードとしての効果を得ることができるとともに、キーの配列を従来のキーボートと同じとし、あるいは従来のキーボートから大きく異ならない構成としたものを用いるため、通常のキーボードと併用する場合においても互換性が損なわれず、キーボードを交換しても操作性が低下することがない。さらに、通常のキーボードの製造ラインを大きく変更することなくそのまま用いて本発明のキーボードを製造することができる。

また、本発明のキーボードは、従来のエルゴノミックキーボードにおいてキーボードの占める面積が大きくなってしまうことによって生じていた、デスクトップ型のキーボードが机上に大きな場所を占めて邪魔となる不具合や、構造上ノート型パソコンには採用しがたいという不具合も解消する。

また、本発明のキーボードは、従来のエルゴノミックキーボードにおいて構造上生じていた、キー操作時にキーボード筐体ががたつくことにより操作上不快感を招いていた問題も解消する。

つぎに、本発明のキーボード１０は、図３および図４に示すように、スペースキー２０の構成が通常のキーボードのスペースキーと異なる。

すなわち、本発明のキーボード１０は、スペースキー２０がアルファニューメリックキー群よりも操作者に近い側であって、行方向中心側に配置される点は通常のキーボードと同様であるが、スペースキー２０が、スペースキー２０と同じ行に配置される他のキー２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６よりも操作者側に近い位置、すなわち図４中、下方向に向けて幅Ｗ１を大きく形成されている点が通常のキーボードと異なる。この場合、操作者側に近い位置にスペースキーのタッチ面の少なくとも一部を含むように設けられれば十分であり、例えば、スペースキー２０に変えて、他のキーと同じ幅Ｗ２の通常のスペースを他のキーの行のならびから操作者側に近い位置にずらして配置する構成としてもよい。

また、スペースキー２０は、図３に示すように、スペースキー２０と同じ行に配置される他のキー２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６よりもキーの高さを高くしている点も通常のキーボードと異なる。なお、他のキーと形状の異なるスペースキー２０を用いる代わりに、上記したキーボードカバーのキーキャップを他のキーと同形状の通常のスペースキーに被せ、キーキャップの形状を調整してタッチ面の平面形状、高さ位置を変えてもよい。

キーのタッチ面に段差を付けた本発明のキーボードにおいて、通常のキーボードのキー配列および通常のキーボードのスペースキーを用いるとすると、上記したように、ホームポジションをとったときに、スペースキーから親指が浮いた状態となるため、親指の指先の外側の側面、すなわち、指の背と腹の間の部分でスペースキーにタッチした際に、指を動かす時間が長くなり、また、手にねじりが加わる可能性がある。

これに対して、本発明のスペースキー２０にタッチする場合、操作者側に近い位置にスペースキー２０のタッチ面の一部があるため、親指の指先の外側の側面であっても上記の場合よりは、指の付け根に近い部分、例えば、関節の側面部分でスペースキー２０にタッチすることができ、指を動かす時間も短くなり、また、手にねじりが加わるおそれもない。この効果は、スペースキー２０の高さを同じ行の他のキーの高さよりも高くとるとき、より好適に発揮できる。なお、スペースキー２０では、通常のスペースキーが配置される位置にもタッチ面の一部があるため、例えば操作者から遠い側のキーを人差し指で操作した直後に親指でスペースキー２０を操作するときに親指を縮める等の動きも不要である。

つぎに、本発明のキーボード１０は、図３および図４に示すように、カーソルキー群３８の配置が通常のキーボードのカーソルキー群の配置と異なる。

本発明のキーボード１０では、カーソルキー群３８が、アルファニューメリックキー群に近接して、アルファニューメリックキー群のホームポジションとされるキー行の行方向の延長線上、または、延長線の近傍、例えば操作者の側から遠い位置に設けられる。

これにより、ひじを動かすことなく、手とともに前腕を動かし、あるいは必要に応じて手首を曲げて手のみを動かしてキーボード１０の長手方向に手を移動させてカーソルキー群３８を操作することができ、従来のキーボードのようにアルファニューメリックキー群よりも操作者に近い側に配置されたカーソルキー群を操作する場合に比べて、手のねじりのおそれがなく、また、良好な操作性を得ることができる。

なお、キーボード１０のカーソルキー群３８の配置は、通常のキーボードと同様にカーソルキー群がアルファニューメリックキー群に近接して設けられているものである限り、通常のキーボードや従来のエルゴノミックキーボードに適用できる。

以上本発明のキーボードの好適な形態について説明したが、本発明のキーボードは、パソコンの入力装置としてだけではなく、形態に応じて音楽機器、計算機、電話等の各機器にも適用しうる。
また、本発明のキーボードのキーの段差構造、スペースキーの形態を、本発明以外の他のエルゴノミックキーボードに適用することを排除するものではない。

机上に自然に置いた右手の状態を説明するための図である。 図１の状態で、本発明のキーボードを操作するときの手の動作を説明するための図である。 本発明のキーボードの斜視図である。 図３のキーボードの主要なキー配列を示す図である。 キーボードにキーボードカバーを被せた本発明の変形例を説明するための、キーボードの長手方向部分断面図である。

符号の説明

１０、１０ａ キーボード
１２、１２ａ キーボード筐体
１４、２２、２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６ キー
１６ キーボードカバー
１８ａ、１８ｂ キーキャップ
３８ カーソルキー群

Claims (10)

1. アルファニューメリックキー群の各キーが複数列および複数行にわたって行列状に整列され、隣り合う行の同列となるキーが千鳥状に列の並び方向に位置をずらして配置され、または、隣り合う行の同列となるキーが列方向に一直線上に配置されるキーボードにおいて、
   親指および人差し指で押圧操作するように割付配置される複数の行方向中心側キーのタッチ面の高さ位置が、中指、薬指および小指で押圧操作するように割付配置される複数の行方向両端側のキーのタッチ面の高さ位置よりも高くなるように高低差が設けられることを特徴とするキーボード。
2. 前記高低差が、１〜２５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のキーボード。
3. 前記高低差が、椅子に座った操作者の両手が該両手の各部位に力をいれることなく前方に配置された机上に左右の前腕の前方側の離間間隔が狭くなるようにハ字状に置かれたときに自然に形づくられる、中指、薬指および小指の指先が机面に接するとともに親指および人差し指の指先が該机面よりも浮いた状態となることで生成される中指、薬指および小指の指先と親指および人差し指の指先との段差を基準として設けられることを特徴とする請求項１記載のキーボード。
4. 前記高低差が、全面にわたって高さがほぼ均一に形成されるキーボード筐体に配置されるキーの高さをキーごとに異ならせることで得られるキートップの高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする請求項１記載のキーボード。
5. 前記高低差が、キーボード筐体の高さを配置されるキーごとに異ならせることで得られるキートップの高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする請求項１記載のキーボード。
6. キーボード筐体およびキーを覆うようにキーボードカバーが設けられ、
   前記高低差が、該キーボードカバーにキーごとにキートップに接して突起状に覆うように設けられ、押圧されるときにキーごとに独立して変位してキートップを押圧するように構成されるキーキャップの高さをキーごとに異ならせることで得られる該キーキャップの上面の高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする請求項１記載のキーボード。
7. 所定のキーのキートップに接して突起状に覆い、押圧されるときに変位してキートップを押圧するように構成される複数のキーキャップが設けられ、
   前記高低差が、該キーキャップの上面の高さ位置と該キーキャップが設けられていないキーのキートップの高さ位置の高低差として設けられることを特徴とする請求項１記載のキーボード。
8. 前記アルファニューメリックキー群よりも操作者に近い側であって、行方向中心側に配置されるスペースキーが、該スペースキーと同じ行に配置される他のキーよりも操作者側に近い位置にタッチ面の少なくとも一部を含むように設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のキーボード。
9. 前記スペースキーのタッチ面の高さ位置が、前記行方向中心側キーのタッチ面の高さ位置よりもさらに高く設けられることを特徴とする請求項８記載のキーボード。
10. アルファニューメリックキー群に近接してカーソルキー群が配置されるキーボードにおいて、
    該カーソルキー群が、該アルファニューメリックキー群のホームポジションとされるキー行の行方向の延長線上、または、該延長線の近傍に設けられることを特徴とするキーボード。
    

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