JP2007280386A - 変更可能な標識を備えたユーザ入力デバイスを有する装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】変更可能な標識を備えたユーザ入力デバイスを有する装置を提供する。
【解決手段】当該製作物に特異的な所定のデータ項目または機能を意味している複数の手作動可能なキー(20、22、24、26)を備えた一体型ユーザ入力デバイス(10)のキーを作動させることによってデータが入力され、機能が実行される。選択した複数のキーが意味するデータ項目または機能を示すように選択した複数のキーと関連付けされている標識を形成するためにe−インク(48)を使用する。キー用の視覚的に知覚可能な標識(52)はある言語に設定されており、またこれを当該言語の標識から別の言語の標識に変更することが可能である。これによって、様々な言語でラベル付けしたキー(20、22、24、26)による製作物の操作が可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、キーまたはインジケータに関する標識の特定を変更することが可能であるような一体型キーボードなどのユーザ入力デバイスを有する装置に関する。一例としてこの標識の変更は、標識を表現する言語を変更するため、すなわちその標識をある言語で使用されるものから別の言語で使用されるものに変更するために行われることがある。
成長を続ける国際的でグローバルな経済では、製作物はひとたび製造されると、異なる言語をもつ多くの異なる国や地域で販売できることが望ましい。この点に関する限界が見られる分野の1つはキーボードなどのユーザインタフェース・デバイスを有する製作物の分野である。世界中で多くの電子製作物が製造され、販売され、かつ稼働している。しかし、こうした製作物のユーザインタフェース・デバイスは、ローカルマーケットに適した言語のラベルを付けたキーやインジケータなどの操作用部品によって構成させることが必要である。
多数の異なる言語を必要とする幾つかの電子製作物の世界的普及に関しては、多言語によるインタフェースを備えた装置を製造するため、並びに様々なマーケットにおける需要を満たす適正にラベル付けしたキーボードを備えるように装置の適正な供給レベルを維持するためには多くの企画立案及びコストを要するため、製作物の管理及び在庫抑制において問題が生じる。さらに、ひとたび製作物が製造され構成されてある特定の国に発送された後は、当該製作物を別の国に移転することが可能ではない(その理由は、この製作物インタフェースの言語が新たな目的箇所で使用する言語と異なるためである)。さらに、所与の国または地域においてある製作物を操作したいと希望する人が当該の国/地域の言語に熟達していない場合、インタフェースが当該国の言語でラベル付けされていてオペレータが熟達している言語によるものでないため、この人はこの製作物の操作能力に劣るまたは不可能となることになる。インタフェースや入力部品のラベル付けが適当でないことに由来する製作物の不適正な操作によって受傷や損傷を生ずることがある。
相互変更可能な機能及び対応するラベルを有するキーを備えたデータ入力及びインタフェース・デバイスを有する電子製作物が存在している。しかしこれらは典型的には、米国特許第5,059,960号及び同第5,724,069号の教示に従った「ソフトキー」の使用に限定されている。「ソフトキー」とは一般に、インタフェース・デバイス内のディスプレイの周辺部の近傍にあるマークのないボタンのことを指す。ディスプレイの隣接部分にあるラベルは、そのボタンの目下の機能を示している。ボタンの機能が変わると、ディスプレイ内のラベルが変化する。
しかし、ディスプレイの周辺部の近くに配置させねばならないために大部分の製作物がサポートできるソフトキーの数は少ないため、ソフトキーでは上で指摘した問題に対処する能力に限界がある。この数は、ユーザインタフェースや入力デバイスとして多く利用されているQWERTYスタイルのフルキーボードで必要となるキーの要求される数の30〜80と比べてかなり少ない。さらに、ソフトキーによる解決法では、利用可能なスペースをもった視覚表示システムを有しない電子デバイスで使用するために多言語をサポートできるユーザ入力デバイスに対する要求には対処できていない。
ソフトキー方式に対する代替手段が、ディスプレイの周辺部ではなく感圧式オーバーレイをディスプレイ上に装着した電話機セットを記述している米国特許第5,459,776号に示されている。多くのデータ入力デバイスにおいて、タッチスクリーンなどの感圧式手段がよく利用されている。下側にあるディスプレイは入力位置及び値を表示しており、一方感圧式オーバーレイは下にある表示領域にユーザが圧力をかける位置を相関させており、これによってデータ入力値、ラベルまたは位置を変更する機能を備えたユーザ入力デバイスが得られる。しかしソフトキー方式の場合と同様に、この特許の技法は、データ入力位置の数が少ないデバイスに適した技法である。
米国特許第5,818,361号は、ある種のキーが小型の液晶ディスプレイ(LCD)や別のタイプのディスプレイを含むようなコンピュータ・キーボードを示している。こうしたキーの機能は変更可能であり、またキーの機能を変更すると表示も変更される。公開されている米国特許出願公開第2002/0149568号は、キーの機能が当該キーの液晶ディスプレイが変更されても同じままであるようなコンピュータ・キーボードを示している。
米国特許第5,059,960号 米国特許第5,724,069号 米国特許第5,459,776号 米国特許第5,818,361号 米国特許出願公開第2002/0149568号
上述した理由のため、キーボードの所定のデータ項目または機能を意味するキーまたはボタンに対する英数字や別の標識を多くの言語のうちの任意の1つに合わせてあるいは異なる言語のキャラクタ文字に合わせて選択できるようなユーザデータ入力インタフェースまたは入力デバイスを有する製作物があること、並びにこうした選択が製造者ではなくユーザによって容易にかつ簡単に実行できることが望ましい。さらに、変更可能標識のこうしたインタフェースまたは入力デバイスは、インタフェースまたはデバイスを電源断にしても視覚的に知覚可能な状態を維持していることが望ましい。
簡単に述べると、本発明の一実施形態は一体型のユーザ入力デバイスを有する装置を目的としている。この入力デバイスは英数字キーボードを備えることがあるが、本発明は典型的なキーボードと比べて有するキーが多いまたは少ないようなデバイスに適用可能である。ユーザ入力デバイスのキーのそれぞれは、医用装置など対応する製作物に特異的なデバイスの所定のデータ項目または機能を表しており、このデバイスはその装置を形成するように組み込まれている。デバイスのキーを作動させる(典型的には、押下する)ことによってデータが入力されその機能が実行される。このデバイスは膜状タイプとすることや、フルトラベル(full travel)押しボタンタイプとすることがある。さもなければ、そのキーボードでタッチスクリーンが利用されることがある。少なくとも選択した複数のキーは、そのキーが意味するデータ項目または機能を示すと共に当該の製作物に特異的な英数字その他のキャラクタ文字を含む選択キーの各々に対する視覚的に知覚可能な標識を提供する手段を有する。
製作物内にある適当にプログラムされたマイクロプロセッサなどの制御子は、必要であれば所望の言語のキャラクタ文字への変更を含めある所望の言語でキーの標識を設定している。選択した複数のキーに対する標識は、以前に構築された言語からあるいはその言語のキャラクタ文字から、別の言語または別の言語の様々な英数字に変更されることがあり、これによって様々な言語でラベル付けされたキーによって製作物を操作することが可能となる。
これらの標識は、電子インクすなわち「e−インク」の薄膜の形態で形成させることや、液晶ディスプレイを用いて形成させることがある。e−インクを使用すると、デバイスがパワーオフとなっているときにもこれらの標識を維持することができる。視覚的に知覚可能な標識は、選択した複数のキーの上またはその近くに配置させることがある。
製作物のユーザ入力デバイスはさらに、入力デバイスのキーと関連付けされていない追加的な変更可能標識またはテキストフィールドを包含することがある。こうしたものとしては、「CapsLock」、「NumLock」、「ScrollLock」など入力デバイスに関するステータス指示、あるいは「PowerOn」、「BatteryLow」、「NetworkActive」その他などの製作物の操作関連の情報を含むことがある。
図1は、製作物12内に一体型のキーボード10の形態をしたユーザ入力デバイスを組み込んでいる本発明の装置の一実施形態を表している。この製作物は典型的には心電計として表している。心電計12は電極及びリード(図示せず)によって患者に接続される。心臓の生理学的機能に付随する電気現象がディスプレイ14上に表示される。これはまた、紙片16上に心電図として提供されることもある。ユーザ入力デバイス10は、心電計12へのデータの入力、心電計の機能の制御、並びにその操作及びステータスに関する情報の表示のために使用される。
図2には、ユーザ入力デバイス10の一部分をより詳細に表している。ここに図示したキーボードは、心電計12へのデータ入力を可能にするため及び心電計の機能を制御するために複数の圧力応答性のキーを組み込んでいる。具体的にはキーボード10は、QWERTYキーボードを成す複数の英数字キー20、並びにスペースキー、シフトキー、数字キー、その他などの補助キー22を含んでいる。図1及び2では英数字キー20を組み合わせたキーボードを表しているが、所望であれば図3に示すように別にテンキーを設けることもあることが理解されよう。キーボード10は典型的には、ディスプレイ14内でカーソルを移動させるための複数のカーソル制御キー24も含む。キーボード10には、例えばデータを収集して表示させるためのECGリードの数(6または12)の変更、報告するデータのフォーマット設定、筋肉の運動アーチファクトのフィルタ処理、不整脈検出、患者情報、その他に関連する心電計12の態様を制御するための機能制御キー26も設けられている。データ入力キー及び機能制御キーに加えて、キーボードはさらに、「PowerOn」、「Standby」その他など製作物ステータスに関するインジケータ28、あるいは図3に示すような「CapsLock」や「NumLock」などのユーザインタフェース・ステータスに関するインジケータ28を有することがある。
図1及び2から分かるように、キーボード10のこれらのキーやインジケータのそれぞれは、文字や数字、データ項目、あるいはキーが意味している「フォーマット/速度」などの機能などの標識をこれと関連付けている。これらの標識によって臨床医は所望の情報を心電計12に入力してその操作を制御することが可能となる。
上で指摘したように、これらの標識は通常、ある特定の言語に特異的なものである。このために、世界経済の様々なマーケット向けに適正にラベル付けして多数の装置を製造し在庫しておくことが必要とされている。例えば、ラテン語アルファベットからの文字をラベル付けしたキーボード10は英語やスペイン語など多くの言語向けのデータ入力に対応できるが、完全な単語を利用するファンクションキー26やインジケータ28のラベル付けは言語間で様々となる。ロシア語やギリシャ語などの別の言語はラテン語アルファベットと異なるアルファベットを利用している。中国語や日本語などのさらに別の言語はアルファベット文字を利用しておらず、キャラクタ文字を使用している。さらに上で指摘したように、本発明の特徴は、キー及びインジケータ向けの標識が特定の国/地域でのまたは特定のユーザによる使用に適するように変更可能であるようなユーザ入力デバイスを有する装置を提供することにある。
図4は、図2の線4−4に沿って切った断面図であり、そのキーを膜状圧力操作式スイッチとし得る複数の接触感応性のスイッチ42を含む本発明の一実施形態10Aを表している。膜状スイッチ42は、典型的にはスイッチ42用のプリント回路接続基板を含むベースまたはサブストレート44上に取り付けられている。膜状スイッチ42はユーザによる接触作動を電気信号に変換しており、この信号はプリント回路接続基板上の導体46を介して製作物12に提供される。作動動作によって提供される電気信号は、キャラクタ文字や数字などの所定のデータ項目、あるいは所定の機能の製作物12内への入力を含む。
キーボード10の操作に関しては、オペレータに対してキーのそれぞれあるいはインジケータ28の種類に由来するデータまたは機能を指示するためにキーのそれぞれごとに1つの標識を提供することが必要である。図4は、図5に示したタイプの柔軟な電子インク薄膜48を、スイッチ42を覆うように付着させこれによりこれらスイッチのそれぞれに対して標識52が提供されるように表している。電子インク薄膜は同様にインジケータ28に隣接して付着される。電子インク薄膜48は、耐久性を付与しかつキーボード10のサービス寿命を長くするように、所望であれば柔軟な保護層50によって覆われることがある。
柔軟な薄膜48は、プラスチック製の薄い薄膜上にプラスチック・トランジスタをプリントしており、このプラスチック・トランジスタにより制御された小さい電気的チャージを用いることによって第1の色から第2の色に変化する並びにこの元に戻るように変化する着色マイクロカプセル層を制御する際に使用するための薄膜トランジスタ(TFT)テクノロジーを利用することがある。電子インクの一形態を、正と負のそれぞれの極性にチャージされた2つの薄膜トランジスタ層74及び76の間に電子インク・マイクロカプセル72が挟み込まれるように図示した図5に表している。マイクロカプセル72は青色または同様の配色としたインク82で満たされており、この中には白色で電子的にチャージされた球状、チップ状または同様の素子84を浮遊させている。
図5に示した例では、負にチャージされた球体84は薄膜トランジスタ74及び76のチャージに合わせた反応を示す。図5aに表したように、薄膜トランジスタ層74は白色球体84をマイクロカプセル72の上側に引き寄せる正のチャージを有しており、このためカプセルは上から見ると白色に見える。逆に図5bでは、薄膜トランジスタ層76が正のチャージを有しており白色球体84が薄膜トランジスタ76の方に引き寄せられるため、青色インク82が現われる。これによって上から見るとマイクロカプセル72が青色に見えることになる。この層内に薄膜トランジスタ層による操作に従った複数のマイクロカプセル72を利用することによって、薄膜48内に包含されたマイクロカプセルによってキー及びインジケータ向けの標識を形成することができる。薄膜トランジスタ層74及び76はプリント回路基板46内の導体によって操作することが可能である。電子インク製品の製造者には目下のところ、Xerox Corp.及びE−Ink Corp.が含まれる。
電子インク・テクノロジーの利点には、高いコントラスト、広い観察角度、及び低輝度での可読性を特徴とする優れた外観が含まれる。電子インクから形成した標識52は、標識を変更する際、並びにパワーオフにしているときに標識の視覚的に知覚可能な形態を可能にさせる場合以外にはパワー消費が全くない。
図6は、本発明に組み込まれるユーザ入力デバイス10と共に使用するための回路の全体ブロック図を表している。この回路は、電子インク薄膜48の薄膜トランジスタを制御して標識52を生成している。この回路は製作物12内に見出されると共に、製作物12内に既に存在している構成要素を使用して該製作物の別の機能や操作を実行するのが一般的である。この回路は、各スイッチ42及びインジケータ28の近傍に複数の言語のうちの1つによる標識52を提供するようにトランジスタを操作するためのデータを包含した読出し専用メモリ(ROM)86を含む。この回路は、ユーザ入力デバイス10の標識52向けに複数の言語のうちの1つをデフォルト言語として選択するためにCPU90及びメモリ86に命令を提供する所定のデフォルト構成手段88を有することがある。ユーザは、所定のキー操作シーケンスなどユーザ入力デバイス10に対する適当な操作を通じて構成選択手段92を用いて、ユーザ入力デバイス10向けに選択された構成について新たな構成を選択する。
図4はユーザ入力デバイスの個々のキーを覆うように柔軟な電子インク薄膜48を付着させている本発明の一実施形態を表している。図7に示すように、電子インク薄膜48(また所望であれば、保護用薄膜50)も、膜の形でユーザ入力デバイス10Bの全体または一部分を覆うように付着させることができる。これによって、布や別の適当な清浄製品を用いた拭き取りなどによるデバイス10Bの清浄が容易になる。
図8に示すように、薄膜48についてディスプレイの一部を取り除き、これによってユーザ入力デバイス10Cの複数のスイッチ42をユーザが操作できるように露出させることも可能である。したがって、電子インク薄膜48はユーザ入力デバイス10C上で複数のキーを囲繞しており、また標識52は露出させたスイッチ42の上側に設けることも下側に設けることもできる。図8の配置によれば、薄膜48の折れ曲がりが避けられるため薄膜の寿命が長くなる。電子インク薄膜48は一般的に、図7に示すようにベース44を覆った膜の形態をさせることや、個々のキー及びインジケータと関連付けした個々の素子を備えさせることがある。
図9は、プリント回路基板などの適当なサブストレート44a上に取り付けられた押しボタンスイッチ42aの形態をしたキーを有するユーザ入力デバイス10Dを表している。ユーザ入力デバイス10Dは従来のキーボードと類似しており、またスイッチ42aは多くのキーボード愛好家に好まれる高度な接触フィードバックを提供している。電子インクを包含した標識52a用の薄膜48並びに保護層50(使用している場合)は、図9に示す方式によってキーを覆うようにはめ込まれたテンプレートの形態とすることがある。
図8及び9に示した実施形態などの本発明の実施形態では、デフォルトの英数字や別のキャラクタ文字は、スイッチ42、42aまたはインジケータ28によって形成させたキー上に直接プリントされる、さもなければ配置されることがあり、また標識52aは特定の国、地域及び/またはユーザに適した別の言語でキャラクタ文字を提供するために使用されることがあることが理解されよう。
ユーザインタフェース・デバイス10に対して標識52を提供するためには、電子インクを使用する以外に、液晶ディスプレイ(LCD)テクノロジーが使用されることもある。図10は、図9に示したタイプのキーボードのコンテキストにおいて液晶ディスプレイ60を用いてキースイッチ42b向けの変更可能なキー標識52bを生成させている本発明の一実施形態10Eを表している。LCDは、図2、3、7及び8に示したタイプのユーザ入力デバイスと一緒に使用することも可能であり、また液晶ディスプレイ60の様々なセグメントの色を変更してキャラクタ文字や別の標識52bを形成するための図6に示したのと同様の回路によって操作することも可能である。
図8、9及び10に示した実施形態など本発明の実施形態では、キー自体の上に永続的なデフォルトのインジケータを配置させることがあることを理解されたい。
図11は、接触感知式オーバーレイ62をディスプレイ60の上に重ね合わせて標識52bを形成する同様の構造をもつLCD60その他のディスプレイなどの電子式ディスプレイを備えた本発明の別の実施形態を表している。ユーザインタフェース・デバイス10Fは、ユーザが透明な接触感知式オーバーレイ62を通して観察し得るディスプレイ60によって規定されかつ投射されている。LCD60は、複数のキーのアウトライン64を規定することによってユーザ入力デバイスが1つの標準キーボードとして表出されるように適当なサブストレート上に取り付けられる。接触感知式オーバーレイ62の一部はキーボードの表示形態と相関している。接触感知式オーバーレイ62は典型的には圧力応答性の接触感知式オーバーレイとすることがあるが、接触感知式オーバーレイは、容量検知、熱検出、または相対位置検出(ただし、これらに限らない)などの別の多くの技法を用いて操作することもあることを理解されたい。
操作の際に、図示したキーボードの各離散的位置またはキー64/インジケータ28は、タッチスクリーン62の重ね合わせ部分を作動させたときに入力されることになるデータまたは機能を示す変更可能な標識をLCD60に表示する。キーまたはインジケータ28向けのLCD60によって形成させた標識52bの内容は図6の回路によって変更することができる。
図11では説明を容易にするためにLCD60を分離して示しているが、所望であればこれらを単一の構造または層に一体化することもできることが理解されよう。
明示的に記述した以外に別の等価形態、代替形態及び修正形態が可能であり、これらも本特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
変更可能標識を備えたインタフェース・デバイスを組み込んでいる製作物を成した本発明の装置の一実施形態を表した図である。 本装置のインタフェース部分の詳細図である。 本装置のインタフェース部分の別の詳細図である。 図2の線4−4に沿って切った断面図である。 本発明の装置に使用できる電子インク・テクノロジーの原理を表した概要図である。 本発明の装置に使用できる電子インク・テクノロジーの原理を表した概要図である。 本発明の製作物での使用に適した制御回路の図である。 一修正形態を表した図4と同様の図である。 別の修正形態の部分図である。 別の実施形態の部分図である。 さらに別の実施形態の詳細図である。 本発明のさらに別の実施形態の詳細図である。
符号の説明
10 ユーザ入力デバイス/キーボード
10A ユーザ入力デバイス/キーボード
10B ユーザ入力デバイス/キーボード
10C ユーザ入力デバイス/キーボード
10D ユーザ入力デバイス/キーボード
10E ユーザ入力デバイス/キーボード
10F ユーザ入力デバイス/キーボード
12 製作物/心電計
14 ディスプレイ
16 心電図
20 英数字キー
22 補助キー
24 カーソル制御キー
26 機能制御キー
28 キーボードパネル・インジケータ
42 スイッチ
42a 押しボタンスイッチ
42b 押しボタンスイッチ
44 ベース/サブストレート
44a ベース/サブストレート
46 導体
48 電子インク薄膜
50 保護層
52 標識
52a 標識
52b 標識
60 液晶ディスプレイ
62 接触感知式オーバーレイ
64 キー・アウトライン
72 インク・マイクロカプセル
74 薄膜トランジスタ
76 薄膜トランジスタ
82 インク
84 チャージされたチップ
86 読出し専用メモリ
88 デフォルト手段
90 CPU
92 構成選択手段

Claims (10)

  1. 製作物(12)と、
    前記製作物と一体になっていると共に複数のキー(20、22、24、26)及びインジケータ(28)を有するユーザ入力デバイス(10)であって、該デバイスの複数のキーのそれぞれは該製作物の所定のデータ項目または機能を意味しており、該デバイスのキーを作動させることによって該データが入力されるあるいは機能が実行されているユーザ入力デバイス(10)と、
    前記デバイスのキーを形成させる複数の手作動可能な素子(42)と、
    前記デバイスの視覚的に知覚可能なインジケータ(28)を形成させる複数の素子と、
    少なくとも選択した複数の前記キー及び/またはインジケータと関連付けさせており、該選択したキーのそれぞれに関する該キーが意味するデータ項目または機能を示す視覚的に知覚可能な標識、及び/または該インジケータのそれぞれの種類に関する視覚的に知覚可能な標識を提供するための標識手段(52)と、
    前記視覚的に知覚可能な標識を所与の言語で使用するための形式で設定するための手段(90)と、
    前記選択した複数のキー及び/またはインジケータに関する標識を、ある言語での使用に適した形式から別の言語での使用に適した形式に変更するための手段(92)と、
    を備える装置。
  2. 前記標識手段(52)は前記デバイスのキーに付着させている、請求項1に記載の装置。
  3. 前記標識手段(52)は前記デバイスのキーに個別に付着させるか、あるいは単一構造として付着させている、請求項2に記載の装置。
  4. 前記標識手段(52、52a)は前記キーまたはインジケータの近傍で標識を提供している、請求項1に記載の装置。
  5. 前記標識手段は電子インク手段(50)または液晶ディスプレイ手段(52b)を含む、請求項1に記載の装置。
  6. 前記標識手段(52)は電気的に動作可能であり、かつ前記標識手段は電気出力がオフのときにも前記標識を視覚で知覚可能な形式に維持している、請求項1に記載の装置。
  7. 前記標識を変更するための前記手段(92)は前記製作物の一部を成している、請求項1に記載の装置。
  8. 前記ユーザ入力デバイス(10)はキーボードを含む、請求項1に記載の装置。
  9. 前記製作物(12)は医用装置を含む、請求項1に記載の装置。
  10. 前記標識を変更するための前記手段(92)は前記製作物の一部を成している、請求項1に記載の装置。
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