JP2771501B2 - 鍵盤装置及びそれを用いた情報処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鍵盤装置及びそれを
用いた情報処理装置に関し、特にパーソナルコンピュー
タやワードプロセッサや、更にはワークステーション等
の情報処理装置におけるマンマシンインタフェース部の
重要な機能を有する鍵盤装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】最近、ワードプロセッサ，オフィスコン
ピュータ，パーソナルコンピュータ等の情報処理装置の
性能は著しく改善されてきている。これに伴い、これ等
の情報処理装置へ入力すべきデータの多様化及びこれ等
の情報処理装置で処理すべき機能の種類の多様化によ
り、装置へ情報を入力する情報入力手段の一つである鍵
盤が具備すべきキーの数が甚だしく増加してきている。
その結果、鍵盤の形状が大きくなり、机上の占有面積を
増大せしめるのみならず、操作中の指の移動距離が大き
くなり、疲労を増加する原因ともなっている。

【０００３】しかし、単にキー数を増加するだけでは、
必要なキー数を揃えることが困難となったので、シフト
キーにより一つのキーを複数通りのデータ入力用または
機能指示入力用に使い分けることが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の伝統的な鍵盤の
欠点は、データキーの数が４８鍵と、人間工学的に最適
とされる３０鍵より遥かに多く、総鍵数も１００個以上
と過大であり、操作中に手と目の移動が多く、長時間の
連続操作では目と手の疲労が多く、また機能操作を含め
たブラインドタッチが不可能であった。

【０００５】これは昔の機械的タイプライタが上下２段
のシフトしかできなかったので、大文字・小文字の切換
えだけで、数字・記号等の入力には別個のキーを必要と
したのである。この当時の技術で決定されたキー配置の
伝統を今日でも墨守しているからである。

【０００６】そのため、データキーの打鍵だけでも記号
入力を含め４８鍵とキー数が多いので手の移動が必要と
なる上、データキー打鍵操作から可変機能（ｆ・ｎ）の
操作へ、また、テンキーの操作へ、更にカーソル操作へ
と手をしばしば移動させなければならず、如何に熟練者
であっても、手の移動に際しては、その都度ディスプレ
ー画面から目を転じてキーを目視せざるを得ず、操作効
率を低下させ、疲労を増大する欠点があった。

【０００７】更に、最近はアイコンの指定などにアナロ
グ的にカーソルを移動させるためのマウスが必要とな
り、操作中に鍵盤操作からマウス操作へ、マウス操作か
ら鍵盤操作へとたびたび持ち替え作業が必要であり、操
作者にとって甚だ煩わしく、操作速度を低下させ、かつ
疲労を増大させること、及びマウス操作のために机の上
の余分の面積を占有することが欠点とされていた。

【０００８】ノートブック型の機器では、マウスの代り
にトラックボールやスチックなどが採用され、この場合
には持ち替え作業負担は軽減され、スペースの問題も少
ないが、マウスに比較して、カーソルを画面上の希望す
る位置に正確迅速に移動させることが困難で熟練を要す
ることが欠点であった。

【０００９】従来の伝統から解放されて、現在の技術で
実現可能で人間工学的に最適化されたキーボードのあり
方を追及すると、先ずデータキーとしては経験的にブラ
インドタッチが容易な限界とされる左右各３段５列の合
計３０鍵に限定すべきである。

【００１０】その上で、キーボードに要求される数字入
力機能，記号入力機能，可変機能指定機能，更に要すれ
ばカーソル機能は、夫々独立キーとして設置せず、上記
データキーをシフトすることにより実現すべきである。
その理由は、現在は機械式の昔と異なり、キーのシフト
は電気的に幾重にも実現可能であり、データキー上の操
作により上記各種の機能が実現すれば手の移動がなくて
済み、手や目の疲労が少なく、操作速度が向上し、ブラ
インドタッチが可能となるからである。

【００１１】その場合に必要なシフトキーとしては、親
指キーが最適である。しかし、操作性の良好な親指キー
の数は片側３個、左右合計６個であるが、スペースキ
ー，変換キー，無変換キー，日本語入力上必要なシフト
キーがあり、上記の数字，記号，可変機能キーの総てを
シフトするには親指キーの数が不足であった。

【００１２】一方において、従来のキーボードでは、パ
ームシフトがないので長時間連続操作を続けると疲労が
多く、腱鞘炎などの職業病の原因になると指摘されてい
た。その対策として最近のキーボードではキーボードの
下部に若干の場所を残す設計もなされているが、まだ不
十分であって人間の手の形に完全に適合するまでのスペ
ースは残されていないのが実情である。

【００１３】そこで、本発明は人間工学的にキーボード
のマンマシンインタフェースとしての特性向上を徹底的
に追及し、手の自然の姿に適合したキーの配置とし、上
記の欠点を解決したものであって、操作中の手の移動を
最小限度として手や目の疲労を軽減し、熟練者であれば
目を画面から離すことなく操作を行うことも可能とした
鍵盤装置及びこれを用いた情報処理装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による鍵盤装置
は、操作者の右手側及び左手側対応に夫々設けられたｎ
段ｍ列の（ｎ，ｍは正の整数）第１及び第２のデータキ
ー群と、前記第１及び第２のデータキー群の各々の直近
でかつ操作者側寄りに夫々設けられ親指にて操作するた
めの第１及び第２の親指キー群と、前記第１及び第２の
親指キー群の各々よりも更に操作者寄りに夫々設けられ
操作者の左右の各掌を夫々載置するための第１及び第２
のパームレスト部と、前記第１及び第２のパームレスト
部の近傍に夫々設けられ前記掌の各左右端部にて操作す
るための第１及び第２の掌キー群とを含み、前記データ
キー群の各キー機能を、前記親指キー群及び前記掌キー
群による各シフト操作に従って可変自在としたことを特
徴としている。

【００１５】そして、親指キー群の所定の一つのキーの
シフト操作に従って、右手側対応の前記第１のデータキ
ー群の所定キーの機能をカーソルキー機能とすることを
特徴としている。

【００１６】また、前記第１のパームレスト部、前記第
１の掌キー群、前記第１の親指キー群により囲まれた空
間部に設けられカーソルを表示面上で移動させるための
第１のトラックボールと、前記第２のパームレスト部、
前記第２の掌キー群、前記第２の親指キー群により囲ま
れた空間部に設けられカーソルを表示面上で移動させる
ための第２のトラックボールとを、更に含むことを特徴
としている。

【００１７】更に、前記第１及び第２のトラックボール
の単位回転角度当りのカーソル移動距離が互いに異なる
ように設定されていることを特徴としている。

【００１８】更にはまた、前記第１のデータキー群と前
記第２のデータキー群との配置関係が「ハ」の字型とな
るように夫々斜めに配置し、この「ハ」の字型の中央間
隙部に更に別のキー群を配置したことを特徴としてい
る。

【００１９】本発明による情報処理装置は、上記の鍵盤
装置を使用した情報処理装置であって、表示画面上の一
部に、前記第１及び第２のデータキー群に夫々対応した
表示窓枠を設け、これ等表示窓枠にこれ等データキー群
の各キーのシフトされた機能キーの各表示をなすように
したことを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の作用について述べる。本
発明においては、左右の手指キーの下部に充分なスペー
スを取り、人間の手の形に完全に適合したパームレスト
を用意するものであるが、その際に、手指キー，親指キ
ーとパームレストの間に相当の場所があることを活用し
て、左右の掌の夫々の左右両端または片側に掌キーを設
置し、これを前述の親指キーだけでは数が不足であった
シフトキーとして使用するのである。

【００２１】人間の手の構造は、腕の線を中心軸とする
掌の回転に対しては、極めて自由であり、従来のキーボ
ードではこの特長は右小指でリターンキーを打鍵する際
などに若干使用されていたが、これは小指の動作との連
係動作であり、掌の回転自体だけを活用したものではな
かった。

【００２２】本発明は、掌の回転運動をフルに活用し、
従来のキーボードで全く気付かれなかった、掌の左右の
端部で打鍵する「掌キー」の概念を導入したものであ
る。

【００２３】この概念の導入により、シフトキーの数を
増加することができ、前述のように記号キー，数字キ
ー，可変機能キー及び必要によりカーソルキーまでを、
左右の３段５列の文字キー上に実現することができる。

【００２４】これにより、すでに述べたように操作中の
手の移動を不要とし、手や目の疲労を軽減し、打鍵速度
を向上し、ブラインドタッチを可能にする効果があるだ
けでなく、パームレストを設けたことによるキーボード
の寸法の過大化を防止する効果があり、人間工学的に理
想的なキーボードを、狭い机上で使用しても支障のない
大きさで実現することが可能である。

【００２５】以下に図面を用いて本発明の実施例につい
て詳述する。

【００２６】図１は本発明の一実施例のキー配置の概念
図である。図１において、オペレータの右手側対応に３
段５列のデータキー群１Ｒが、左手側対応に同じく３段
５列のデータキー群１Ｌが夫々配置されている。

【００２７】これ等データキー群１Ｒ，１Ｌの左右及び
上側を取り囲む様に機能キー群２Ｒ，２Ｌが夫々設けら
れている。これ等データキー群１Ｒ，１Ｌ及び機能キー
群２Ｒ，２Ｌは、夫々対応する右手及び左手の親指を除
く他の４指により操作されるようになっている。

【００２８】そして、これ等データキー群１Ｒ，１Ｌの
オペレータ寄り（図では下側）の直近に夫々親指で操作
するための親指キー群３Ｒ，３Ｌが設けられている。

【００２９】また、オペレータの右手及び左手の各掌を
載置するために、親指キー群３Ｒ，３Ｌよりも更にオペ
レータ寄りの位置に、パームレスト６Ｒ，６Ｌが夫々設
けられている。

【００３０】更に、右及び左の各掌の左右端部で操作可
能な位置に、１対の掌キー４Ｒ，５Ｒ及び４Ｌ，５Ｌが
夫々設けられている。

【００３１】図２は本発明の他の実施例のキー配置の概
念図であり、図１と同等部分は同一符号にて示してい
る。本例では、データキー群１Ｒ，親指キー群３Ｒ，掌
キー群４Ｒ，５Ｒ及びパームレスト６Ｒにて囲まれる空
間部分に、トラックボール７Ｒが配置されており、この
トラックボール７Ｒの回転操作により、画面上のカーソ
ルの移動を可能として、アナログ的なポインティングデ
バイスとしている。

【００３２】左手側においても同様に、データキー群１
Ｌ，親指キー群３Ｌ，掌キー群４Ｌ，５Ｌ及びパームレ
スト６Ｌにて囲まれる空間部分に、トラックボール７Ｌ
が設けられている。

【００３３】実際のキー配置としては、図３に示すよう
に、左右のキー群を上方を内側に、下方を外側に斜めに
「ハ」の字型に配置し、手首を自然の姿に合致させるこ
とが疲労を少なくする上で有効である。その際に中央部
に菱形のスペースが残るので、この部分をカーソルキー
群９として利用することが操作性と、キーボードの大き
さの点からも望ましい。

【００３４】左手・右手の２個の空間の夫々の中央部を
アナログ的なポインティングデバイスである２個のトラ
ックボール７Ｒ，７Ｌに活用し、その１個を画面上のカ
ーソルを急速に目的場所付近に移動させ得る粗制御用と
し、他の１個を精密に目的地点にカーソルを誘導できる
精密制御用とすることにより、速やかにしかも精密にカ
ーソルを目的場所に到達することができる。

【００３５】移動距離を自由に大きく取れるマウスに比
較して、１回の操作での回転角度に限度があるトラック
ボールは、速やかにしかも正確に目的地点にカーソルを
移動させるのに熟練を要するのが欠点であったが、本発
明により２個のトラックボールの組合わせで、誰でも容
易に急速かつ精密にカーソルを制御することが可能とな
る。

【００３６】マウスのようにキーボードとの持ち替え作
業を必要とすることがなく、しかも従来のトラックボー
ルやスチックに比較して制御容易なポインティングデバ
イスを提供することができる。

【００３７】尚、通常の打鍵操作中は、掌と手指は下方
に対し球面的な凹面を形成しているので、上記のトラッ
クボールの存在は打鍵操作に何等支障とならない。トラ
ックボールを操作する際には、手指をまっすぐに伸ばし
て手を平面状にすることにより、ボールを自在に回転さ
せることができる。図３において、８はスペースキーを
示している。

【００３８】図４〜９は右及び左の各データキー群１Ｒ
及び１Ｌの可変機能キーによりシフトされた状態におけ
る各キーの機能を示している。

【００３９】図４は図９に示した可変機能キーであるｆ
・ｎキー（掌キー４Ｒまたは４Ｌ）によりキーシフトさ
れた左手データキー群１Ｌの機能を示しており、図５は
同じく右手データキー群１Ｒの機能を示している。

【００４０】図６は図９に示したＮＵＭシフトキーであ
るＮＵＭキー（親指キー群３Ｌ中の１つのキー）により
キーシフトされた右手データキー群１Ｒの機能を示して
いる。

【００４１】図７は図９に示した記号シフトキーである
ＳＭＢＬキー（掌キー５Ｒまたは５Ｌ）により記号シフ
トされた左手データ群１Ｌの機能を示している。図８は
同じく記号シフトされた右手データキー群１Ｒの機能を
示している。図９はカーソルシフトキーであるカーソル
キー（掌キー群３Ｒの１つ）によりカーソルシフトされ
た右手データキー群１Ｒの機能を示している。

【００４２】上述の如く、３０個のデータキーが数字，
記号，可変機能，カーソルなど、種々のキーにシフトさ
れるので、現在各キーを打鍵すると入力・指定されるも
のが何であるかを知ることが必要である。そのために
は、図１０（Ａ），（Ｂ）に示す如く、画面の一部に左
右の３段５列の文字キーと相似的な配置の枠組を表示し
て、夫々対応する枠組内に、そのキーがシフトされた内
容を仮想キーとして表示することが特に初心者にとって
便利である。

【００４３】文字キーが左右に明確に分離され、夫々が
３段５列の基盤目に配置されたキー群であることは、誤
打鍵を生ずる畏がなく、この仮想キー方式を活用するに
最適である。

【００４４】

【発明の効果】以上、本発明の効果をまとめれば、
（１）キーボード操作中に手を移動・持ち替えの必要が
ない、（２）人間な自然な手の姿に適合した、手首に無
理のかからないキー配置である、（３）従って、操作中
に目や手の疲労が少なく、人間工学的に理想である、
（４）全操作を通じてブラインドタッチが可能である、
（５）手の移動がないので全操作を通じて処理速度が速
い、（６）キーボードの大きさがコンパクトで、ノート
ブック型にも適用可能、（７）トラックボール操作が誰
でも容易に迅速・正確にできる、ことになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のキー配置の概念図である。

【図２】本発明の他の実施例のキー配置の概念図であ
る。

【図３】本発明の鍵盤装置の具体的キー配置を示す例で
ある。

【図４】可変機能キーによりシフトされた左手データキ
ー群の機能を示す図である。

【図５】可変機能キーによりシフトされた右手データキ
ー群の機能を示す図である。

【図６】ＮＵＭシフトされた右手データキー群の機能を
示す図である。

【図７】記号シフトされた左手データキー群の機能を示
す図である。

【図８】記号シフトされた右手データキー群の機能を示
す図である。

【図９】カーソルシフトされた右手データキー群の機能
を示す図である。

【図１０】画面上における仮想キーガイドの例を示す図
である。

【符号の説明】

１Ｒ，１Ｌ データキー群 ２Ｒ，２Ｌ 機能キー群 ３Ｒ，３Ｌ 親指キー群 ４Ｒ，４Ｌ，５Ｒ，５Ｌ 掌キー群 ６Ｒ，６Ｌ パームレスト ７Ｒ，７Ｌ トラックボール ８ スペースキー ９ カーソルキー群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 3/02 310 G06F 3/023 330

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者の右手側及び左手側対応に夫々設
   けられたｎ段ｍ列の第１及び第２のデータキー群と、前
   記第１及び第２のデータキー群の各々の直近でかつ操作
   者側寄りに夫々設けられ親指にて操作するための第１及
   び第２の親指キー群と、前記第１及び第２の親指キー群
   の各々よりも更に操作者寄りに夫々設けられ操作者の左
   右の各掌を夫々載置するための第１及び第２のパームレ
   スト部と、前記第１及び第２のパームレスト部の近傍に
   夫々設けられ前記掌の各左右端部にて操作するための第
   １及び第２の掌キー群とを含み、前記データキー群の各
   キー機能を、前記親指キー群及び前記掌キー群による各
   シフト操作に従って可変自在としたことを特徴とする鍵
   盤装置。
2. 【請求項２】 親指キー群の所定の一つのキーのシフト
   操作に従って、右手側対応の前記第１のデータキー群の
   所定キーの機能をカーソルキー機能とすることを特徴と
   する請求項１記載の鍵盤装置。
3. 【請求項３】 前記第１のパームレスト部、前記第１の
   掌キー群、前記第１の親指キー群により囲まれた空間部
   に設けられカーソルを表示面上で移動させるための第１
   のトラックボールと、前記第２のパームレスト部、前記
   第２の掌キー群、前記第２の親指キー群により囲まれた
   空間部に設けられカーソルを表示面上で移動させるため
   の第２のトラックボールとを更に含むことを特徴とする
   請求項１または２記載の鍵盤装置。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２のトラックボールの単
   位回転角度当りのカーソル移動距離が互いに異なるよう
   に設定されていることを特徴とする請求項３記載の鍵盤
   装置。
5. 【請求項５】 前記第１のデータキー群と前記第２のデ
   ータキー群との配置関係が「ハ」の字型となるように夫
   々斜めに配置し、この「ハ」の字型の中央間隙部に更に
   別のキー群を配置したことを特徴とする請求項１〜４い
   ずれか記載の鍵盤装置。
6. 【請求項６】 前記別のキー群はカーソルキー群である
   ことを特徴とする請求項５記載の鍵盤装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６いずれか記載の鍵盤装置を
   使用した情報処理装置であって、表示画面上の一部に、
   前記第１及び第２のデータキー群に夫々対応した表示窓
   枠を設け、これ等表示窓枠にこれ等データキー群の各キ
   ーのシフトされた機能キーの各表示をなすようにしたこ
   とを特徴とする情報処理装置。