JP2006023872A - キーボード型入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
キーボード型入力装置の自由度を増し、操作性を向上させる。
【解決手段】
キーボード型入力装置１は、右手で操作する複数のキースイッチが搭載された右手操作部１ｂと、左手で操作する複数のキースイッチが搭載された左手操作部１ａとを有する。同一のアルファベット入力または文字入力が可能なキースイッチを、右手操作部と左手操作部の双方であって仮想境界線１ｃ，１ｄで挟まれた領域に配置する。しかもこの同じ文字の配列順は、右手操作部と左手操作部の双方で同じである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入力作業を必要とする電気装置の入力装置に関する。

キースイッチを持つキーボードの操作性を向上させるために、キーボードを分割構造とした例が、特許文献１、２に記載されている。これらの公報では、キースイッチを右手操作用と左手操作用の別体で構成し、操作者の感覚に応じて無理なく手を置けるようにしている。

キーボードの他の例として、キースイッチの位置を変更したり、アプリケーション・ソフトウエアを用いてキースイッチに割り当てる文字や機能を変更可能にするものがある。このキースイッチ内容の変更では、キースイッチに割り当てる文字や機能が変化するたびに、何らかの方法でキースイッチ内容を表示する必要がある。この課題を解決するキースイッチの例が、特許文献３に記載されている。この公報に記載のキーボード型入力装置は、液晶ディスプレイと感圧式タッチパネル、透明材で作られた突起付きのキースイッチを有している。そして、液晶ディスプレイ上に表示されたキースイッチの文字あるいは機能を、キースイッチを透明にしてキースイッチから見えるようにして、操作者に視認させている。

特開平５−１０８２２６号公報 特開平１０−１４９２４２号公報 特開平６−３３２６０２号公報

上記特許文献１〜３に示したキーボード型入力装置では、文字入力をブラインドタッチでできる人にも使用できることを前提にしており、各キースイッチに１〜４個程度の文字が割り振られている。そして、右手操作部と左手操作部で入力できる文字は、スペース（空白）やシフト等の特殊文字を除いて、２個以上のキースイッチには割り当てられていない。このようなキースイッチの構成は、ブラインドタッチが出来る使用者にとって各指と文字との対応が一意的であり使い易い。

しかしながら、キーボード操作の初心者やキーボード操作頻度の少ない人では、各指を同じように使用して文字入力することは操作の遅延や操作ミスの増大を招くことが多い。そのような操作者の多くは、利き手側の指を多く使ってキースイッチの範囲をカバーしている。いわゆる１０６型キーボードあるいは８９型キーボードの使用に慣れた使用者であってこのような不熟練者の場合には、右手操作部と左手操作部に分かれたキーボードを利用しようとすると、キーボードが分かれているだけに余計に使用しにくいという新たな課題が生じている。

また、キースイッチの文字や機能を変え得るキーボードを使用するときには、各キースイッチのサイズや間隔、位置を変えることは困難である。したがって、アプリケーション・ソフトウエアを操作するのに不要なキースイッチも誤って押し下げられる恐れがあり、この事態を回避するために、必要なキースイッチだけを慎重に押す必要がある。

さらに特許文献３に示すキーボード型入力装置では、キースイッチの内容をキースイッチを構成する透明材を通して覗き込んでいるので、操作者の姿勢によってはキースイッチの割り当て内容が見えにくくなる。したがって、操作者の操作姿勢や視線等が限定され、操作者の負担が増大する。

本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的はキーボード型入力装置の自由度を高め、操作性を向上させることにある。

上記目的を達成するための本発明の特徴は、右手で操作する複数のキースイッチが搭載された右手操作部と左手で操作する複数のキースイッチが搭載された左手操作部とを有するキーボード型の入力装置において、同一のアルファベット入力または文字入力が可能なキースイッチを右手操作部と左手操作部の双方に配置したことにある。

そしてこの特徴において、左手操作部と右手操作部とを別体で構成するのがよく、複数のキースイッチは、文字入力に設定された文字入力モードと、この文字入力モードにおけるキースイッチの機能を他の機能に変更可能な変更モードとを有し、変更モードでは使用しないキースイッチに、押し下げ状態を保持する保持手段を設けてもよい。

また、右手操作部と左手操作部との双方に配置される同一のアルファベットまたは文字入力が可能なキースイッチは、右手操作部では左側端部に、左手操作部では右側端部にそれぞれ配置され、その縦方向および横方向配列順を右手操作部と左手操作部とで同じにするのがよく、同一のアルファベットまたは文字入力が可能なキースイッチのタッチ面の大きさが、一方の操作部で他方の操作部よりも小さくともよい。

さらに、右手で操作する前記複数のキースイッチおよび左手で操作する複数のキースイッチはともにキータッチ面が背面投射型のスクリーンで形成されたキースイッチ可動部を有し、キータッチ面に文字または図を表示するディスプレイをこれらキースイッチ可動部の下方に配置し、ディスプレイの上面およびキースイッチ可動部の底部を含むディスプレイの上面とキースイッチ可動部の底部間にレンズを設けるようにしてもよく、右手で操作する複数のキースイッチおよび左手で操作する複数のキースイッチはともにキースイッチ可動部を有し、キースイッチに文字または図を表示するディスプレイをこれらキースイッチ可動部の下方に配置し、キースイッチ可動部は光ファイバの束を収容しており、この光ファイバの束の一端部はキータッチ面を形成し、光ファイバの束の他端部およびディスプレイの上面を含む光ファイバの端部とディスプレイの上面間にレンズを配置するようにしてもよい。

さらに、変更モードで使用されないキースイッチを押し下げるまたは押し下げから復帰させるアクチュエータを備えてもよく、ホスト機器で使用するアプリケーション・ソフトウエアが切り替えられたのに応じて、またはこのアプリケーション・ソフトウエアで入力装置の動作モードが変更されたのに応じてキースイッチに表示される文字あるいは機能を変更する手段を設けるようにしてもよい。

本発明によれば、分割型のキーボードにおいて２つの分割部間に重複するキースイッチを設けたので、キーボード型入力装置を用いたときに操作者の自由度が高まるとともに操作性が向上する。

以下、本発明に係るキーボード型入力装置のいくつかの実施例を、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るキーボード型入力装置１の一実施例の上面図である。キーボード型入力装置１（以下、キーボードと称す。）は、左手操作部１ａと右手操作部１ｂの２個の筐体に分かれている。左手操作部１ａの中ほどには、実線１ｃで示したように、仮想境界線が設定されている。同様に右手操作部にも実線１ｄで示した仮想境界線が設定されている。

左手操作部１ａの最上段には、エスケープキーの他、ファンクションキーＦ１〜Ｆ８が配置されている。その下段は、全角/半角切り換えキーや数字キー１〜８までが配置されている。さらに下段には、タブキーとアルファベットＱ〜Ｉが配置されており、その下段には、キャップスロックキーとアルファベットＡ〜Ｊまでが、その下段はシフトキーと、アルファベットＺ〜Ｍまでが配置されている。最下段には、コントロールキーやスペースバーが配置されている。これらのキー配置は、通常用いられるキーボードと同じであり、ただ右側の一部のキー配置が欠けている状態である。

右手操作部１ｂは、通常のキーボードの左側部分を欠いたものであり、最上段はファンクションキーのＦ４より右側部分、その下段は数字キーの４より右側分、さらにその下段はアルファベットのＲより右側部分、さらにその下段はアルファベットのＤより右側部分、さらにその下段はアルファベットのＣより右側部分、最下段はスペースバーより右側部分が配置されている。したがって、左右の操作部１ａ、１ｂにおいては、仮想境界線１ｃ、１ｄよりも中央側の部分が左右の操作部１ａ、１ｂの双方に現れている。

ところで、キーボードは分割型に比べて一体型のものが多く、使用者は一体型のキーボードで入力方法を学ぶことが多い。その場合初心者では、左右の手の位置が近すぎ、左右の指が干渉しあって操作に習熟しにくい。それを回避する分割型のキーボードでも、使用者の利き手に依存する特性を活用するようにはできていない。しかも、既に習慣化した左右の手のキースイッチ操作範囲と異なるので、違和感を覚え操作性の向上を図るのが困難になっている。

本実施例では、アルファベット文字入力キースイッチの一部範囲を、左手操作部１ａと右手操作部１ｂで重複させている。そして、左右どちらかの手が利き腕でキースイッチ操作の範囲が一方側で広くなる操作者でも、利き腕側のキーをより多く使えるので、左右に分割したキーボードを使用しても無理な姿勢にならない。また、キースイッチの割り当てを使用するアプリケーション・ソフトウエアに応じて変更し、キースイッチタッチ面の機能割り当て表示を変更し、さらに機能が割り当てられていないキースイッチを下げ位置で固定すれば、使用しないキーを押しても誤動作とならず操作性が向上する。

図２に、一部のキースイッチの機能を文字入力モードから変更した変更モードにおけるキー表示を示す。図２は、各キースイッチの機能を変更したときのキースイッチの状態を示す上面図である。左手操作部１ａの右側および右手操作部１ｂの左側のキースイッチの一部は、文字入力モードと異なる機能が割り当てられたキースイッチ２ａである。その際、キースイッチ２ａの上面であるタッチ面における表示も変更される。図中、斜線が施されたキースイッチ２ｂは、変更モードにおいては機能が割り当てられておらず、下げ位置で固定されている。操作に必要のないキースイッチ２ｂを下げ位置で保持して機能を割り当てないので、他のキースイッチの操作との干渉が避けられ、必要なキースイッチだけを容易に操作できる。

変更モードにおいて、機能が有効であるキースイッチの中の２個以上のキースイッチに、同一の機能を割り当ててもよい。このような例を、図３に示す。図３は、図２に示したキースイッチ群の一部を拡大した上面図である。同一の機能を割り当てられたキースイッチ群２ｃ、２ｄのタッチ面に、同一の機能を示すマークや文字が表示される。例えば、キースイッチ群２ｃに割り当てた機能の中で、矩形のタッチ面の表示が右下角部で３角形状に塗られているもの、右上角部が３角形状に塗られているもの、左端部が線状に塗られているもの、左下および左上の角部を除いて塗られているものは、キースイッチ群２ｄにも割り当てられている。これらは、同一のマークでキースイッチ群２ｄに示されている。

キースイッチには、キーボードからも機能を割り当ることができる。また、キーボードが接続されている装置から、ソフトウェアで機能を割り当てることもできる。図４に、キースイッチの機能が変更された際にキースイッチの表示を変更するキーボードを、斜視図で示す。キーボード２１は、キースイッチ部３と、キースイッチ部３の下側に配置したディスプレイ部４とを有する。ディスプレイ部４は、各キースイッチの機能を表示する。ディスプレイ部４の表示を変更すれば、キースイッチの機能表示が変更される。

この詳細を、図５を用いて説明する。図５は、キーボード２1を構成する各キースイッチ２２の縦断面図である。上面にタッチ面５ｂが形成されたキースイッチ可動部５は、上下方向中間部がくびれた４角柱状をしている。キースイッチ可動部５の上部は切頭四角錐形をしており、その底辺部がくびれ部５ｐに変わると転がスプリング押さえ部５ｅを形成する。キースイッチ可動部５の外径よりも大きな穴が形成された上面プレート１６と、この上面プレートの下方であって、キースイッチの可動部５の外径よりも小さな穴が形成された押さえ板７を重ねて、キースイッチの可動部５を保持する。つまり、キースイッチ可動部５のくびれ部５ｐに押さえ板７をはめ込み、この押さえ板５の上面とくびれ部５ｐの上端間にばね６を間挿する。ばね６は、巻き線型で形状記憶合金などから作られており、電流を流すと収縮する性質を有している。

押さえ板７の上面であってキースイッチ可動部５を保持する穴の左右両側には、電極６ｂ、６ｃを形成する膜が塗布または貼付されている。ばね６の下端側は右側の電極６ｂに導通しており、ばねの上端から延びた部分は板ばね状の接点６ａを形成しており、左側の電極６ｃに接触している。くびれ部５ｐの下部は、突起５ｃにつながっている。突起５ｃの下面には膜状のキースイッチ電極５ｄが形成されている。

突起５ｃの下方には、ロック兼用の電極板８が設けられており、キースイッチ可動部５が押し下げられたときに、突起５ｃ下面の電極５ｄと導通するように配置されている。キースイッチ可動部５の下端面はレンズ構造５ａに形成されており、このレンズ構造５ａから距離Ｌ１だけ離隔して表示部が上面に形成されたディスプレイ９が配置されている。ディスプレイ９は、十分な光量を有するＣＲＴや液晶ディスプレイ、ＥＬなどで構成されている。

ディスプレイ９に映されたキースイッチ２２の割り当て表示９ａは、キースイッチ可動部５下端に位置する投影用レンズ構造５ａを介して、背面投射型スクリーン構造のタッチ面５ｂに投影表示される。ディスプレイ９上の表示を切り替えれば、任意の文字やマークをキースイッチ２２のタッチ面５ｂに表示できる。キースイッチ可動部５が押し下げられていないときの、ディスプレイ９とキースイッチ可動部５下端までの距離がＬ１である。

図６に、キースイッチ可動部が押し下げられた様子を縦断面図で示す。キースイッチタッチ面５ｂが指１０等で押し下げられると、キースイッチ可動部５は下方に移動する。そして、突起５ｃの下面に形成したキースイッチ電極５ｄがロック兼用電極板８に接触し、電極５ｄと電極板８が通電する。すなわち、電極５ｄと電極板８はスイッチを形成する。

ばね６は押さえ部５ｅで変位を制限されて縮み、キースイッチ可動部５を上方に戻す反発力を発生する。このとき、キースイッチ可動部５下端からディスプレイ９までの距離Ｌ２は、図５のキースイッチ可動部が押し下げられていない状態のＬ1より短い。したがって、ディスプレイ９上に映された機能割り当て表示９ａは、キースイッチタッチ面５ｂに結像できない。この場合、タッチ面５ｂに指１０等が接しているかまたはタッチ面５ｂを指１０等が覆っているので、機能割り当て表示９ａが不鮮明な画像であっても使用者には見えないので、不都合は生じない。

キースイッチ２２からの入力が無効にたキースイッチ２２では、機能が有効なキースイッチ２２との識別を容易にするために、キースイッチ２２を押し下げ状態で保持するのが好ましい。この場合、ばね６は収縮状態になる。ロック兼用電極板８を突起５ｃに当たらない位置まで退避させ、電極６ｂ、６ｃに通電する。この様子を、図７に示す。図７はキースイッチ２２の縦断面図である。キースイッチ可動部５が最も押し下げられ、突起５ｃはロック兼用電極板８より下方に達する。この状態で、ロック兼用電極板８を図中で左側に移動させて突起５ｃ上に差し込む。この後、ばね６への通電を停止し、キースイッチ可動部５をロック兼用電極板８と突起５ｃとで保持する。キースイッチ２２に元の機能または他の機能を持たせるためにキースイッチ可動部５を可動状態にするには、ロック兼用電極板８を左側に移動させる。これにより、キースイッチ可動部５は元通りに動く。

キースイッチ２２の他の例を、図８から図１３を用いて説明する。図８はキースイッチ２２の縦断面図である。キースイッチ可動部５の内部には、空洞または光を通す光路空間５ｆが形成されている。キースイッチ可動部５の下端側に、レンズ５ａが保持されている。その他は、図５に示した実施例のものと同様である。キースイッチ２２の機能を示す画像は、ディスプレイ９の上面の表示９ａを、レンズ５ａおよび光路空間５ｆを用いて、キースイッチ可動部５のタッチ面５ｂに結像させて得られる。このとき、タッチ面５ｂは、背面投射型スクリーン構造を有している。この場合、キースイッチ可動部５の内部よりも、タッチ面５ｂの方が光透過率が高いので、機能割り当てがタッチ面５ｂ明るく表示される。なお、空洞部を設けたのでキースイッチ可動部５を軽量化でき、キースイッチ可動部５の応答性がよくなるとともに、必要な材料の量を低減できる。

キースイッチ可動部５の下端に投影用レンズを設ける代わりに、ピンホールレンズ１１を設けた例を、図９に示す。この図９は、キースイッチ２２の縦断面図である。これにより、さらにキースイッチ構造を簡単化している。図１０に、キースイッチ可動部５の周囲構造を変化させた例を示す。この図１０は、キースイッチ２２の縦断面図である。ばね６を板ばね型とし、キースイッチ可動部５の下端に設けていたレンズをディスプレイ９側に設けている。したがってこのレンズは、投影レンズ１０である。ばね６を板ばねとしたので、巻き線構造のばねよりも製作が容易になる。また、各キースイッチ可動部５にレンズを取り付ける必要がなく、レンズ１０をディスプレイ９上に一括して製作でき、生産性が向上する。

図１１および図1２に、キースイッチ可動部５の内部に光ファイバ束１０を収容した例を示す。これらの図は、キースイッチ２２の縦断面図である。図１１では、光ファイバ束１０をキースイッチ可動部５の上部にのみ設けている。キースイッチ可動部５のか端部には、投光レンズ５ａが取り付けられている。一方、図１２では光ファイバー束１０をキースイッチ可動部５のほぼ全長にわたって設けている。そのため、ディスプレイ９側にキースイッチ可動部５から所定距離だけ離隔して、投光レンズ５ａを取り付けている。

ディスプレイ９上の機能割り当て表示９ａは、レンズ５ａにより光ファイバ束１０の下端面で結像され、この像が光ファイバ束１０を通ってタッチ面５ｂに表示される。タッチ面５ｂを背面投射型スクリーンとして用いるためには、タッチ面５ｂの表面を半透明に荒らすか、半透明膜をタッチ面５ｂに形成する方法を用いることができる。しかしながら、これらの手法を用いると、タッチ操作により摩耗してタッチ面５ｂの機能が損なわれる恐れが生ずる。ファイバ端面をそのまま表示面とすれば、摩耗による表示の不鮮明さを回避できる。

図１３に、透明な感圧式タッチパネル１２を、キースイッチ可動部とディスプレイ９間に設けた例を示す。図１３は、キースイッチの縦断面図である。キースイッチ可動部５二形成した突起５ｃと電極板をスイッチとして使用する代わりに、光学的に透明な感圧式タッチパネル１２をキースイッチ可動部５の下端に形成したレンズ構造５ａと接触させて、スイッチとしている。この構造によれば、各キースイッチ２２毎に突起と電極板とでスイッチを構成する必要がなく、一括したスイッチとすることができる。

図１４に、キーボード型入力装置１の他の実施例の上面図を示す。上記実施例では、左右操作部１ａ、１ｂで重複していなかったアルファベット文字に割り当てられたキースイッチを、左手操作部１ａでは仮想線１４より右側に、右手操作部１ｂでは仮想線１５より左側に配置する。そしてこれらのキースイッチは、その他のキースイッチより、小さなサイズとしている。結果的には、左右それぞれの操作部に全てのアルファベット文字キーが配置されている。本実施例によれば、片手で書類を持ちながら入力するときに、片手が塞がっていても、もう一方の手で必要最小限の入力動作が可能になる。

本発明に係るキーボード型入力装置の一実施例の上面図である。 図１に示した入力装置の上面図である。 図２に示した入力装置の拡大上面図である。 図１に示した入力装置の斜視図である。 図１に示したキースイッチの断面図である。 図５に示したキースイッチの断面図である。 図５に示したキースイッチの断面図である。 本発明に係るキースイッチの他の実施例の断面図である。 本発明に係るキースイッチのさらに他の実施例の断面図である。 本発明に係るキースイッチのさらに他の実施例の断面図である。 本発明に係るキースイッチのさらに他の実施例の断面図である。 本発明に係るキースイッチのさらに他の実施例の断面図である。 本発明に係るキースイッチのさらに他の実施例の断面図である。 本発明に係る入力装置の他の実施例の上面図である。

符号の説明

１…キーボード型入力装置、１ａ…左手操作部、１ｂ…右手操作部、１ｃ、１ｄ…仮想線、２、２ａ、２ｂ…キースイッチ、２ｃ、２ｄ…キースイッチ群、３…キースイッチ部、４…ディスプレイ部、５…キースイッチ可動部、５ａ…レンズ構造、５ｂ…タッチ面、５ｃ…突起、５ｄ…キースイッチ電極、５ｅ…スプリング押さえ部、５ｆ…光路空間、６…ばね、６ａ…接点部、６ｂ、６ｃ…電極、７…押さえ板、８…ロック兼用電極板、９…ディスプレイ、９ａ…表示、１０…光ファイバ束、１１…ピンホールレンズ、１２…感圧式タッチパネル、１４…仮想線、２２…キースイッチ。

Claims (9)

1. 右手で操作する複数のキースイッチが搭載された右手操作部と左手で操作する複数のキースイッチが搭載された左手操作部とを有するキーボード型の入力装置において、同一のアルファベット入力または文字入力が可能なキースイッチを右手操作部と左手操作部の双方に配置したことを特徴とするキーボード型入力装置。
2. 前記左手操作部と右手操作部とを別体で構成したことを特徴とする請求項１に記載のキーボード型入力装置。
3. 前記複数のキースイッチは、文字入力に設定された文字入力モードと、この文字入力モードにおけるキースイッチの機能を他の機能に変更可能な変更モードとを有し、変更モードではキー入力に使用しないキースイッチに、押し下げ状態を保持する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のキーボード型入力装置。
4. 右手操作部と左手操作部との双方に配置される同一のアルファベットまたは文字入力が可能なキースイッチは、右手操作部では左側端部に、左手操作部では右側端部にそれぞれ配置され、その縦方向および横方向配列順を右手操作部と左手操作部とで同じにしたことを特徴とする請求項１に記載のキーボード型入力装置。
5. 同一のアルファベットまたは文字入力が可能なキースイッチのタッチ面の大きさが、一方の操作部で他方の操作部よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のキーボード型入力装置。
6. 右手で操作する前記複数のキースイッチおよび左手で操作する前記複数のキースイッチはともにキータッチ面が背面投射型のスクリーンで形成されたキースイッチ可動部を有し、前記キータッチ面に文字または図を表示するディスプレイをこれらキースイッチ可動部の下方に配置し、前記ディスプレイの上面および前記キースイッチ可動部の底部を含むディスプレイの上面とキースイッチ可動部の底部間にレンズを設けたことを特徴とする請求項１に記載のキーボード型入力装置。
7. 右手で操作する前記複数のキースイッチおよび左手で操作する前記複数のキースイッチはともにキースイッチ可動部を有し、前記キースイッチに文字または図を表示するディスプレイをこれらキースイッチ可動部の下方に配置し、前記キースイッチ可動部は光ファイバの束を収容しており、この光ファイバの束の一端部はキータッチ面を形成し、光ファイバの束の他端部および前記ディスプレイの上面を含む光ファイバの端部とディスプレイの上面間にレンズを配置したことを特徴とする請求項１に記載のキーボード型入力装置。
8. 変更モードで使用されない前記キースイッチを押し下げるまたは押し下げから復帰させるアクチュエータを備えたことを特徴とする請求項３に記載のキーボード型入力装置。
9. ホスト機器で使用するアプリケーション・ソフトウエアが切り替えられたのに応じて、またはこのアプリケーション・ソフトウエアで入力装置の動作モードが変更されたのに応じてキースイッチに表示される文字あるいは機能を変更する手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載のキーボード型入力装置。

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