JP3192830B2 - パッド付きキーボード及びアプリケーションシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータのキーボ
ード装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１４に従来例を示す。図１４は例え
ば、月刊マックパワー１９９１年１２月号（株式会社ア
スキー発行）Ｐ６〜Ｐ１１に示されたような従来のノー
トタイプのコンピュータの例である。図１４において５
０１はキーボート、５０２はキーボード上のキー、５０
３はディスプレイ、５０４はディスプレイ５０３上の画
面表示領域、５０５は画面表示領域５０４に表示される
ポインティング操作用のカーソル、５０６はパームレス
ト、５０７はキーボードに手を置いた時の親指位置に配
置されたトラックボール、５０８はボタン、５０９はコ
ンピュータ本体、５１０はアームである。

【０００３】次に動作について説明する。通常はキーボ
ード５０１を使ってキー入力をする。ポインティング操
作はトラックボール５０７を指で操作し、カーソル５０
５を操作することによりする。ボタン操作は指でボタン
５０８を押すことによりする。ボタンを押しながらのポ
インティング操作（以降これをドラッキングと呼ぶ）
は、指でボタンを押しながら他の指でトラックボール５
０７を操作する。

【０００４】ワープロの各種描画モード／サブモード切
替えは、キーボード５０１の複数個のキーを複数回押す
ことによりされる。ここでモードとは、アプリケーショ
ンによって決まる機能選択状態であり、サブモードと
は、モードの下に階層的に配置されるより細かい機能選
択項目である。また、コンピュータ内部に仮想的な手を
表現し、コンピュータ内部での物体をつかんだり移動し
たり変形をするアプリケーションにおいて、手の操作は
キーボード５０１やトラックボール５０７では難しい。
通常は、データグローブを使うことにより仮想的な手を
制御する。ここでデータグローブとは手ぶくろにセンサ
ーを取り付け手の空間座標、方向、指の角度などを検出
し、そのデータを元にコンピュータ内部の仮想的な手を
制御するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、トラ
ックボール５０７とボタン５０８の両方を指で操作する
のでドラッキングなどが片手でしずらかった。また、ト
ラックボール５０７が親指位置にあることにより間違っ
て触れることによる誤操作を発生しやすい。また、ワー
プロのモード／サブモード切替えはキーボード５０１の
キーに階層的に割り付けられ何回もキーを押さなければ
ならず、キーの配置も横一列に並んでいるため操作がし
にくい。コンピュータで３次元表示をする場合、コンピ
ュータ内部に仮想的な手を作りこれを制御するために
は、キーボード５０１とトラックボール５０７では十分
な制御ができない。データグローブを利用した場合、デ
ータグローブをしたままキーボードを操作できないとい
う問題がある。

【０００６】この発明に係わるパームパッド付きキーボ
ードは、上記のような問題を解消するためになされたも
ので片手でのドラッキング操作を可能とするとともに、
パッドやトラックボールの誤操作を減らすキーボードを
得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るパッド付
きキーボードは、キーボードの手元に設けられたパーム
レスト上の左右の手のひらが当たる位置にてのひらで左
右上下斜めにシフトするためのパッドと、パッドを支え
パッドのシフト量、及びシフト方向を検出する第１の手
段を設けたことを特徴とする。

【０００８】この発明に係るパッド付きキーボードは、
上記パッドが複数の方向にシフト可能に取り付けられ、
更に、複数の方向に２段階に分けて移動可能であるとと
もに、上記第１の手段は、パッドの１段階目のシフト及
び次の２段階目のシフトを検出することを特徴とする。

【０００９】この発明に係るパッド付きキーボードは、
シフト量を検出する第１の手段がパッドを支える中心軸
にパッドの回転量を検出する第２の手段を設けたことを
特徴とする。

【００１０】この発明に係るパッド付きキーボードは、
パッドを支える第１の手段を支えパームレストをはみで
る位置まで第１の手段とパッドを移動する第３の手段を
設けたことを特徴とする。

【００１１】この発明に係るパッド付きキーボードは、
上記キーボードのパームレスト部に上記パッドを備えた
ことを特徴とする。

【００１２】この発明に係るパッド付きキーボードは、
パッドの入力を停止／再開するためのスイッチを設けた
ことを特徴とする。

【００１３】この発明に係るパッド付きキーボードは、
キーボードの手元側に設けられ、キー入力操作時におけ
る親指配置位置近傍に両手親指を載せる親指レストを設
け、この親指レストに上記パッドの入力を停止／再開す
るためのスイッチを設けたことを特徴とする。

【００１４】この発明に係るアプリケーションシステム
は、前述したパッド付きキーボードを３次元アプリケー
ションに用いたことを特徴とする。

【００１５】この発明に係るアプリケーションシステム
は、上記パッド付きキーボードをワードプロセッサシス
テムに用いたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】この発明に係るパッド付きキーボードは、キー
ボードの手元に設けられたパームレスト上の左右の手の
ひらが当たる位置にてのひらで左右上下斜めにシフトす
るためのパッドと、パッドを支えパッドのシフト量、及
びシフト方向を検出する第１の手段を設けた。これによ
りパッドのシフト方向、及び量に対して、それぞれ機能
を割り付けることができる。

【００１７】この発明に係るパッド付きキーボードは、
上記パッドが複数の方向にシフト可能に取り付けられ、
更に、複数の方向に２段階に分けて移動可能であるとと
もに、上記第１の手段は、パッドの１段階目のシフト及
び次の２段階目のシフトを検出することができる。これ
により、始めのシフト方向に対して、それぞれ機能を割
り付け、次のシフトに対してその機能の下に階層的に配
置されるより細かい機能を割り付けることができる。

【００１８】この発明に係るパッド付きキーボードは、
パッドの回転量を検出する第２の手段を設けたことによ
り、手のひらの簡単な動作で右捻れ、捻れなし、左捻れ
という３つのモード切替えが可能となる。

【００１９】この発明に係るパッド付きキーボードは、
パッドを支える第１の手段を支えパームレストをはみで
る位置まで第１の手段とパッドを移動する第３の手段を
設けた。そのため、パッドを移動して位置調整ができ
る。パッドをパームレストをはみでる位置まで移動でき
るので、使用中ははみでたパッドをパームレストとして
使うことができる。

【００２０】この発明に係るパッド付きキーボードは、
上記キーボードのパームレスト部に上記パッドを備え
た。そのため、キーボードのキー配置の手前にパッドが
配置されているので、パッド操作とキー入力操作が最小
の動作で可能となる。

【００２１】この発明に係るパッド付きキーボードは、
パッドの入力を停止／再開するためのスイッチを設けた
ことにより、パッドの入力が必要ない場合に、入力停止
／再開のスイッチにより完全に誤操作をなくすことがで
きる。

【００２２】この発明に係るパッド付きキーボードは、
キーボードの手元側に設けられ、キー入力操作時におけ
る親指配置位置近傍に両手親指を載せる親指レストを設
け、この親指レストに上記パッドの入力を停止／再開す
るためのスイッチを設けた。これにより、親指レストを
設けることにより親指を安定させ、キーボード操作時の
手を安定させることができる。また、上記スイッチのオ
ン・オフが親指で簡単にできる。

【００２３】この発明に係るアプリケーションシステム
は、前述したパッド付きキーボードを３次元アプリケー
ションに用いた。３次元アプリケーションでは、複雑な
操作を入力する場合があり、その操作を前述したパッド
で行うことができる。例えば、物体をつかんだり、移動
したり、変形するコンピュータ内部の仮想的な手を効率
よく操作できる。

【００２４】この発明に係るアプリケーションシステム
は、上記パッド付きキーボードをワードプロセッサシス
テムに用いた。ワープロのモード／サブモード切り換
え、及び画面スクロールをパッドの動きに割り付けるこ
とにより、操作性の良いワープロになる。

【００２５】

【実施例】

実施例１．次に本発明の実施例を示す。キーボード、ト
ラックボールを利用し、パッドにトラックボールのボタ
ン機能を割り付けた場合について説明する。図１にその
実施例を示す。図１において１０１はスペースキー、１
０２はジャンプキー、１０３は親指レスト、１０４，１
０５，１０６はそれぞれトラックボールのクリック動作
に使われるボタン１、ボタン２、ボタン３である。１０
７はパッドをパームレスト５０６の左手のひらの位置に
配置した左パッドであり、１０８は右手のひらの位置に
配置した右パッドである。１０９は親指レスト１０３上
に設けられたトラックボール５０７とパッド１０７，１
０８の入力を停止／再開できるポインティングデバイス
入力停止スイッチである。

【００２６】１１０は画面表示領域５０４をキーボード
５０１のキー配列矩形に対応させることによる各キーに
割り付けられた画面領域、１２１はパッド１０７，１０
８を左右にシフトすることによるボタン操作、１２２は
パッド１０７，１０８をパームレスト５０６の下方向に
移動することによるパッド位置調整操作、１２３は左パ
ッド１０７を左にシフトする左パッド左シフト動作、１
２４は左パッドを右にシフトする左パッド右シフト動
作、１２５は右パッドを左にシフトする右パッド左シフ
ト動作、１２６は右パッドを右にシフトする右パッド右
シフト動作、１２７はジャンプキー１０２＋キー５０２
によりキーに割り付けられた画面領域１１０にカーソル
５０５をジャンプさせるキージャンプ操作である。

【００２７】次にパッドの基本動作について図２〜図７
を使って説明する。図２において４０１はパッド、４０
２はパッドの水平方向への３６０度シフト動作、４３１
はパッドを支える第１の手段、４３２は第１の手段のパ
ッドを支える中心軸に設けられた第２の手段、４３３は
第１の手段を支える第３の手段である。

【００２８】図３において４０３はパッド４０１の内側
の可動領域である第１可動領域、４０４は外側の可動領
域である第２可動領域である。ここで第２可動領域とは
第２可動領域の外接矩形領域から第１可動領域の外接矩
形領域を除いた部分である。図４において４０５はパッ
ドを支える軸である回転中心、４０６はパッドの左捻れ
動作、４０７は右捻れ動作、４０８は捻れなし動作、４
２１は４０６，４０７，４０８の３つを利用して状態を
切替える３モードセレクトである。

【００２９】図５において４０９はパッドの左右上下の
動作によって選択可能な４モード、４１１は４モードシ
フト方向に直角なシフト動作である直角シフト動作、４
１０は２方向の直角シフトを利用して各モードに３つの
サブモードを割り付ける３セレクトである。４２２は４
モード４０９の各モードごとの３セレクトを組み合わせ
た４モード×３セレクトである。ここでモードとはアプ
リケーションによって決まる機能選択状態であり、サブ
モードとはモードの下に階層的に配置されるより細かい
機能選択項目である。

【００３０】図６において４１２は第１可動領域４０３
と第２可動領域４０４と３セレクト４１０を組合せ６つ
のサブモードを割り付ける６セレクトである。４２３は
４モード４０９と６セレクト４１２を組み合わせた４モ
ード×６セレクトである。図７において４１３は左捻れ
４０６の状態での４モード×６セレクト４２３である左
捻れ４モード６セレクト、４１４は右捻れ４０７状態で
の４モード×６セレクト４２３である右捻れ４モード６
セレクト、４１５は捻れなし４０８状態での４モード×
６セレクト４２３である捻れなし４モード６セレクトで
ある。４２４は４１３，４１４，４１５の３つを合わせ
たもので１２モードを表現できる１２モード×６セレク
トである。

【００３１】次にパッドの動作について説明する。パッ
ド４０１は第１の手段４３１によって支えられる。第１
の手段４３１は３６０度方向の水平シフト機能を持ちシ
フト動作によりジョイスティックなどと同等の２次元の
入力が可能である。パッド４０１は第１の手段４３１の
一部を構成する中心に設けられた軸４０５で支えられ
る。この軸はジョイスティックと同等の機構で支えられ
シフト動作による軸の傾きによる軸の縦方向の長さの変
化はピストン構造により吸収される。軸は四方からバネ
で引っ張られており手のひらの力を抜くと中央に戻る。
パッドのシフト範囲である可動領域を内側の可動領域と
外側の可動領域のふたつにわけパッドが滑べる面に凹凸
を設けることにより外側の可動領域に移る前にパッドが
軽く引っかかる構造にし内側と外側の境界が認識できる
ようになっている。６セレクト４１２ではこの境界を利
用して６つのサブモード選択を実現する。

【００３２】パッド４０１を支えている第１の手段４３
１の一部である軸４０５は第２の手段４３２の機構を持
つ。第２の手段はパッドを支える第１の手段４３１の中
心軸に角度を検出するボリュームのようなものを取り付
け左右の捻れを検出できるようにしたものである。中心
軸はバネで四方から引っ張られているので手のひらの力
を緩めると回転角度ゼロの状態に戻る。パッド４０１の
回転角度を第２の手段４３２で検出し左捻れ４０６、右
捻れ４０７、捻れなし４０８の３つの状態を作る。

【００３３】パッド４０１のポインティング操作は第１
可動領域４０３、第２可動領域４０４での機能切替えと
３６０度シフト動作４０２からなる。パッド４０１を手
のひらで任意の水平方向にシフトし２次元の入力をす
る。この時第１可動領域にある場合は小さな移動を第２
可動領域にある場合は大きな移動を入力とする。

【００３４】パッド４０１をモード／サブモード切替え
に利用する場合１２モード×６セレクト４２４により行
なう。捻れによる３モードセレクト４２１と上下左右の
シフト動作により１２のモードから機能選択をし各モー
ドの中のサブモードを６セレクト４２４で選ぶ。アプリ
ケーションによってはそれほどモードの数が多くない場
合がありその場合は３モードセレクト４２１、４モード
×３セレクト４２２、４モード×６セレクト４２３など
を使っても良い。パッド４０１はこの場合でも３６０度
シフト動作４０２が可能であるが、曖昧な斜め方向のシ
フト動作の場合はシフト角度を検出し上下左右のどれか
に割り振ることにより動作する。

【００３５】ここで左パッド動作１２３と右パッド動作
１２６にボタン１（１０４）を割り付け、左パッド動作
１２４にボタン２（１０５）、右パッド動作１２５にボ
タン３（１０６）を割り付けておく。これによって、パ
ッド１０７，１０８がシフトされている状態１２３，１
２４，１２５，１２６ではジャンプキー１０２が押され
ている状態に相当させるものとする。

【００３６】キー入力はキーボード５０１のキーを押す
ことによりされる。この時親指を親指レストの上に載せ
ておくことにより、トラックボール５０７に不用意に触
れることをなくし誤操作を減らすことができる。ポイン
ティング操作が必要ない場合は、親指レスト上のポイン
ティングデバイス入力停止スイッチ１０９により、トラ
ックボール５０７、パッド１０７，１０８の入力を停止
させて誤操作をなくすことができる。

【００３７】ポインティング操作が発生した場合は、ト
ラックボール５０７によりカーソル５０５を操作する。
ボタン操作が必要な場合は、ボタン１（１０４）、ボタ
ン２（１０５）、ボタン３（１０６）を操作することに
より通常の操作が可能である。ドラッキング操作が発生
した場合ボタン１（１０４）、ボタン２（１０５）、ボ
タン３（１０６）を押しながらトラックボール５０７を
操作する必要があり例えば、親指でボタン１（１０４）
を押しながら人指し指でトラックボール５０７を操作す
るなどの必要があり操作がしにくい。

【００３８】ここでパッド１０７，１０８を利用する。
手のひらで右パッド１０８を右にシフト（１２６）する
ことにより、ボタン１を押した状態を作り指でトラック
ボール５０７を操作することができ、ボタン操作に相当
することを手のひらにまかせ、指はトラックボール５０
７の操作に専念できるので操作性が向上する。またパッ
ドをシフトした状態では、ジャンプキー１０２が押され
た状態であるのでキーボード５０１のキー５０２に触れ
ることにより、カーソル５０５をキーに割り付けられた
画面領域１１０にジャンプさせることができる。また、
ジャンプキーを押している状態を手のひらでパッドを操
作することにより実現しているので、両手の指が自由に
使え画面の好きな場所へ移動するためのキー５０２を自
由に押すことができる。

【００３９】パッド１０７，１０８はパームレスト５０
６をはみ出す位置まで調整でき使わない場合は、パーム
レスト５０６に収まる位置まで押し上げることができる
ので、従来よりパームレスト５０６を小さく作ることが
でき、キーボード５０１、ノートコンピュータ本体５０
９の小型化が可能となる。キーボード５０１からのキー
入力においては、親指を親指レスト１０３の上に置くこ
とによりトラックボール５０７に不用意に触れることに
よる誤動作をなくすことができ、キー入力のみの作業で
トラックボール、パッド操作が必要ない場合は、親指レ
スト１０３の上にあるポインティングデバイス入力停止
スイッチ１０９によりトラックボール５０７、パッド１
０７，１０８の入力を停止することにより誤操作を完全
になくすことができる。ここでポインティングデバイス
停止スイッチ１０９は、左右の親指レスト１０３にそれ
ぞれ配置されるが同じものであり、左右のどちらを操作
してもよい。以上のようにこの実施例では、以下のよう
な特徴を有するものである。

【００４０】キーボードの手元のパームレスト部分の左
右の手のひらが当たる部分に、手のひらで前後左右斜め
方向にシフト操作可能なパッドを設ける。パッドは第１
の手段で支えられており第１の手段は次のような構造を
持つ。パッドは中心に設けられた軸で支えられる。この
軸はジョイスティックと同等の機構により支えられ角度
による軸の傾きによる軸の縦方向の長さの変化は、ピス
トン構造により吸収される。軸は四方からバネで引っ張
られており手のひらの力を抜くと中央に戻る。

【００４１】パッドのシフト範囲である可動領域を内側
の可動領域と外側の可動領域のふたつにわけ、パッドが
滑べる面に凹凸を設けることにより外側の可動領域に移
る前にパッドが軽く引っかかる構造にし、内側の可動領
域と外側可動領域の境界が認識できるようにしている。

【００４２】パッドを中心で左右に回転できるようにす
る。パッドは第１の手段のパッドを支えている軸に取り
付けられた第２の手段により回転量を検出する。第２の
手段は次のような構造を持つ。パッドを支える第１の手
段の中心軸に角度を検出するボリュームのようなものを
取り付け、左右の捻れを検出する。軸は四方からバネで
引っ張られており、手のひらの力を抜くと回転角度ゼロ
の位置まで戻る。

【００４３】パッドを含む第１の手段部分をパームレス
ト下方向にスライドできる第３の手段を取り付ける。第
３の手段はパッドと第１の手段をレールの上に載せる構
造を持つ。この第３の手段によりパッドを移動して位置
調整ができる。パッドをパームレストをはみでる位置ま
で移動できるので、使用中ははみでたパッドをパームレ
ストとして使うことにより、本来のパームレストを小さ
めに作ることができキーボード、ノートコンピュータ本
体を小さくできる。

【００４４】トラックボールの左右斜め上に親指レスト
を設ける。親指レストにより親指を安定させキーボード
操作時の手を安定させトラックボールの誤操作を減らす
ことができる。

【００４５】パッド、トラックボールの入力を停止／再
開できるスイッチを親指レストの上に設ける。パッド、
トラックボールの入力が必要ない場合に、入力停止／再
開のスイッチにより完全に誤操作をなくすことができ
る。

【００４６】この実施例によれば、キーボードを使いな
がら手をキーボードの上に置いたまま、左右の手のひら
で別々の２つのポインティング操作が同時にできる。キ
ーボードのキー配置の手前にパッドが配置されているの
で、パッド操作とキー入力操作が最小の動作で可能とな
る。内側の可動領域と外側の可動領域をわけることによ
り、単一方向のシフト動作に２つの機能を割り付けるこ
とができる。指によるキー操作もしくは、トラックボー
ルの操作と手のひらのバッド操作を組み合わせることに
より、従来では不可能であった操作環境をキーボード上
に構築できる。

【００４７】左捻れ、捻れなし、右捻れという３つの状
態とポインティング操作を組み合わせることによりパッ
ドひとつで６次元の入力が可能となる。

【００４８】実施例２．次に３次元への応用の実施例を
示す。３次元アプリケーションにおいて、コンピュータ
内部仮想的な手（以降これをハンドカーソルと呼ぶ）を
想定し、これをキーボード上で操作することを考える。
この手は３次元空間内を自由に動くことができ物体をつ
かんで移動したり変形したりすることができる。また同
様にしてカメラの位置制御もキーボード上で行なう。

【００４９】図８〜図１０において２０１は３次元アプ
リケーションである３次元表示ウインドウ、２０２は３
次元表示ウインドウ内の３次元座標軸、２０３は表示さ
れている３次元物体、２０４は視点（カメラ）、２０
５，２０６はそれぞれ仮想的な手であるハンドカーソル
（右手）、ハンドカーソル（左手）である。２０７，２
０８，２０９，２１０，２１１はそれぞれハンドカーソ
ル２０５，２０６の親指、人指し指、中指、薬指、小指
である。

【００５０】２１２は中指を伸ばした場合の中指方向で
手のひらの中心を通過する回転軸である回転軸１、２１
３は３次元座標軸のｙ軸と同じ方向を向く手のひらの中
心を通過する回転軸である回転軸２、２１４は人指し指
２０８と小指２１１のつけ根を結ぶ線と同じ方向を持ち
手のひらの中心を通過する回転軸である回転軸３であ
る。

【００５１】２２１は親指操作キーであるスペースキー
１０１、ボタン２（１０５）、２２２は人指し指操作キ
ーＹ，Ｈ，Ｎ、２２３は中指操作キーＵ，Ｊ，Ｍ、２２
４は薬指操作キーＩ，Ｋ，＜，２２５は小指操作キー
Ｏ，Ｌ，＞、２２６はスペースキー１０１かボタン２
（１０５）を押すことにより親指２０７を開閉する動作
（この動作はトグルになっており一度押すと閉じもう一
度押すと開く）、２２７はキーＹ，Ｕ，Ｉ，Ｏを押すこ
とにより各指を開く動作、２２８はキーＨ，Ｊ，Ｋ，Ｌ
を押すことにより各指を半分閉じる動作である。図１０
はキーＮ，Ｍ，＜，＞を押すことにより各指を閉じる動
作である。図１０はパッド１０７，１０８を操作してハ
ンドカーソル２０５，２０６もしくは、カメラ２０４の
コントロールをする位置制御動作を示す図である。

【００５２】２４１はハンドカーソル２０５，２０６も
しくは、カメラ２０４の回転軸１左回転動作、２４２は
回転軸１右回転、２４３は上方向平行移動、２４４は下
方向平行移動、２４５は左方向平行移動、２４６は右方
向平行移動、２４７は前方向平行移動、２４８は後ろ方
向平行移動、２４９は回転軸２左回転、２５０は回転軸
２右回転、２５１は回転軸３前方回転、２５２は回転軸
３後方回転、２６１，２６２，２６３はパッド１０７，
１０８への機能の割り付け例である。２６１は右パッド
１０８にハンドカーソル右手２０５を左パッド１０７に
カメラ２０４を割り付けた例、２６２は右パッド１０８
にカメラ２０４を左パッド１０７にハンドカーソル左手
２０６を割り付けた例、２６３は右パッド１０８にハン
ドカーソル右手２０５、左パッド１０７にハンドカーソ
ル左手２０６を割り付けた例である。

【００５３】次に動作について説明する。割り付け例２
６１において説明する。ディスプレイ５０３にはさまざ
まなウインドウが表示され、その中のひとつに３次元表
示ウインドウ２０１がある。トラックボール５０７を操
作しカーソル５０５を３次元表示ウインドウの中に入れ
ることにより、パッド１０７，１０８とキーボード５０
１に機能割り付け２６１がされる。３次元表示ウインド
ウ２０１は３次元処理のアプリケーションであり、３次
元物体２０３の定義、生成、登録、組合せなどを行ない
３次元画像を作成する。近年コンピュータの高性能化に
より３次元空間をリアルタイムで動かせるようになり、
コンピュータ内部に仮想世界を作りこの中を歩き回った
りその中の物体に触れたりといったことが可能となっ
た。この時仮想の手を考えこれを制御する必要がある
が、データグローブなどの専用入力デバイスはあるが、
キーボード上でこの仮想の手を自由に制御することは不
可能であった。

【００５４】本発明の中でハンドカーソル２０５，２０
６と呼んでいる仮想の手は、キーボード５０１のキーと
パッド１０７，１０８の操作によって自由に操作が可能
である。ハンドカーソル２０５は３次元表示ウインドウ
２０１に表示されている。視点は通常ハンドカーソル２
０５の後ろ斜め上、つまり操作をしている人間の目線、
ハンドカーソル２０５が右下に見え自分の手のように見
える位置にある。３次元物体２０３をつかむ場合右パッ
ド１０８を操作して位置を決める。

【００５５】捻れなし４０８の状態でパッド１０８を上
下左右にシフトすることにより、手の水平方向の前後左
右の移動２４７，２４８，２４５，２４６を制御し、左
捻れ４０６の状態で上下にシフトすることにより上下の
移動２４３，２４４、左右にシフトすることにより回転
軸１（２１２）の回転２４１，２４２を制御し、右捻れ
４０７の状態でパッド１０８を上下にシフトすることに
より回転軸２（２１３）の回転２４９，２５０、左右に
シフトすることにより回転軸３（２１４）の回転２５
１，２５２を制御し、ハンドカーソル２０５の位置を決
める。

【００５６】視点２０４はハンドカーソル２０５の水平
移動量の大きさにより、追従し視点と手があまり不自然
に離れないように自動的に制御される。パッド１０８の
シフト動作は通常は第１可動領域４０３でされるが、第
２可動領域４０４の水平移動動作２４３，２４４，２４
５，２４６，２４７，２４８において視点２０４の位置
も同じように移動するように制御し、意図的にハンドカ
ーソル２０５と視点２０４を同時に動かすことができ
る。

【００５７】ハンドカーソル２０５の位置が決まったら
次につかむ動作をする。ハンドカーソル２０５の各指２
０７，２０８，２０９，２１０，２１１は、キーボード
５０１上のキーによりその開閉動作が制御できる。パッ
ド１０８はパームレスト５０６上にあるため、手のひら
をパッド１０８に載せた場合操作者の指はキーボード５
０１の上にあることになり、パッド１０８による位置操
作とキーによるつかむ操作は移行が容易である。親指２
０７はスペースーキー１０１かボタン２（１０５）を一
回押すことにより開き、もう一回押すことにより閉じ
る。その他の指２０８，２０９，２１０，２１１は各キ
ーＹ，Ｕ，Ｉ，Ｏを押すこと（２２７）により開き、キ
ーＨ，Ｊ，Ｋ，Ｌを押すこと（２２８）により半分閉
じ、キーＮ，Ｍ，＜，＞を押すこと（２２９）により完
全に閉じる。

【００５８】各指ごとにキーが割り付けてあるので各指
単位での操作が可能である。また閉じるキーＮ，Ｍ，
＜，＞を一度押せばずっと閉じたままの状態になり、３
次元物体２０３をつかみ続けることができ、離すために
は開くキーＹ，Ｕ，Ｉ，Ｏを押す必要がある。つかもう
とする３次元物体２０３とハンドカーソル２０５は常に
接触判定をし、処理されるので指が３次元物体に食い込
んでしまうことはなく、接触する段階で閉じる動作は抑
制される。親指２０７は各指２０８，２０９，２１０，
２１１の指の開き具合で自動的に開閉制御されるが、意
図的に開閉したい場合にスペースキー１０１もしくは、
ボタン２（１０５）により動作させる。割り付け例２６
３ではハンドカーソルが左右ふたつ２０５，２０６にな
るので、ボタン２（１０５）で右手２０５の親指の制御
を、ボタン３（１０６）で左手２０６の親指の制御をす
る。

【００５９】ハンドカーソル２０５に追従する視点２０
４だけでは不十分で、例えば任意の位置に視点２０４を
移動し、そこから眺めたい場合がある。左パッド１０７
に視点２０４を割り付け、これを意図的に移動し目的の
視点を得る。この視点をカメラで表現する。カメラ２０
４は複数存在してもよく、そのうちのどれかをアプリケ
ーションの上で選択しておくカメラの選択は、キーボー
ド５０１上のキーに割り付けるなどして行なわれる。カ
メラ２０４は左パッド１０７の操作により、右パッド１
０８に割り付けられたハンドカーソル２０５と同様の位
置制御が可能である。現在視点となっているカメラ２０
４をハンドカーソル２０５でつかみ移動することも可能
である。これにより視点位置を見ながら調整できる。ま
たアプリケーションの機能選択により、視点となってな
いカメラ２０４に左パッド１０７を割り付け、固定され
た別の視点から見ながらカメラ２０４を移動できる。

【００６０】割り付け例２６２は割り付け例２６１のパ
ッドの役割が逆になっただけである。左手でハンドカー
ソル２０６を操作したい場合にこのような割り付けをす
る。この場合左パッド１０７のすぐ上に配置されるキー
は右パッド１０８とは異なるので右パッド１０８の時と
同様な操作が可能なキーを選び機能を割り付ける。また
割り付け例２６１ではキーボード５０１のキーを具体的
に示したがこの例の通りのキーに機能を割り付ける必要
はなくさまざまなキーボードに適したキーを選び機能２
２７，２２８，２２９を割り付ければよい。

【００６１】割り付け例２６３ではパッド１０７，１０
８を使って両手のハンドカーソル２０５，２０６を制御
する。これにより３次元物体２０３を両手でつかむこと
ができ、両手で引っ張って変形したり折り曲げたりとい
った、より高度な作業をキーボード５０１上に実現でき
る。また、２６１，２６２，２６３の割り付けはアプリ
ケーション実行時に自由に切替えて利用できる。

【００６２】以上のようにこの実施例は、コンピュータ
内部に仮想的な手を表現しコンピュータ内部での物体を
つかんだり移動したり変形をする操作をキーボード上で
実現する。

【００６３】実施例３．次にワープロへの応用の実施例
を示す。ワープロは画面スクロールを頻繁に行なう。２
画面表示により参照画面を見ながらの入力が多く発生す
る。また文字描画、罫線、作図などさまざまのモードを
持ち、さらにその下により細かいサブモード（機能選択
項目）を多く持つ。右パッド１０８にスクロールを左パ
ッド１０７にモード選択機能を割り付けることによりワ
ープロの作業効率を高める。

【００６４】図１１において３０１は左パッド１０７に
割り付けられたモード選択機能、３０２は右パッド１０
８に割り付けられたスクロール制御機能、３０３はディ
スプレイ５０３に表示されているワープロ表示ウインド
ウ、３０４は通常のワープロ画面、３０５は現在動作し
ているモードの選択枝を表示するモード表示部、３０６
は画面分割による分割参照画面、３０７は分割ワープロ
画面、３１６は文字カーソルである。

【００６５】図１２において３０８，３０９，３１０は
それぞれ捻れなし４０８、左捻れ４０６、右捻れ４０７
状態での右パッド１０８に割り付けられたスクロール機
能である。３１１は捻れなし４０８でのパッド１０８の
シフト動作によるカーソルスクロール、３１２はワープ
ロ候補選択時にパッド１０８のシフト動作によって候補
を選ぶ候補選択、３１３は左捻れ４０６でのパッド１０
８のシフト動作による画面スクロール、３１４は右捻れ
４０７でのパッド１０８のシフト動作によるページスク
ロール、分割参照画面３０６を利用している場合は分割
参照画面３０６のスクロールである分割参照画面スクロ
ール３１５となる。

【００６６】図１３において３２１は左パッド１０７に
１２モード×６セレクト４２４を適用し、ワープロのモ
ード／サブモード切替え機能を割り付けた場合の例であ
り、３２２はパッド１０７に割り付けた１２モード×６
セレクト４２４の中のひとつである左捻れ４モード６セ
レクト４１３の状態を示し、３２３，３２４，３２５，
３２６はそれぞれ４モード４０９に割り付けられた文字
修飾モード、文書編集モード、表示切替えモード、罫線
モードである。３２７，３２８，３２９，３３０，３３
１，３３２はそれぞれ文字修飾モード３２３の６セレク
ト４１２に割り付けられたサブモード（機能選択項目）
である斜体、下線、強調、拡大、網かけ、縮小である。
３４１は左パッド１０７に１２モード×６セレクト４２
４を適用した場合のモード／サブモードの選択手順であ
り、３４２，３４３，３４４はその具体的内容の説明で
ある。

【００６７】次に動作について説明する。ディスプレイ
５０３にはさまざまなウインドウが表示され、その中の
ひとつにワープロ表示ウインドウ３０３がある。トラッ
クボール５０７を操作し、カーソル５０５をワープロ表
示ウインドウの中に入れることにより、パッド１０７，
１０８に機能割り付け３０１，３０２がされる。ワープ
ロの文字入力はキーボード５０１で図形入力などは、ト
ラックボール５０７を使うことによりされる。

【００６８】右パッド１０８のスクロール制御の動作に
ついて説明する。捻れなし４０８でのパッド操作である
３０８において、パッド１０８を縦横にシフトすること
により文字カーソル３１６を移動できる。文字カーソル
３１６が画面内にある場合は、文字カーソルが移動する
だけであるが画面端まで文字カーソル３１６が移動した
場合、文字カーソル３１６が画面上にあるように画面も
スクロールする。第１可動領域４０３において小さな移
動量のスクロール、第２可動領域４０４において大きな
移動量のスクロールがされる。

【００６９】左捻れ４０６でのパッド操作である３０９
において、パッド１０８を縦横にシフトすることにより
ワープロ画面スクロール３１３ができる。第１可動領域
４０３において画面は文字幅で画面スクロール３１３
し、第２可動領域４０４においてはページの端までジャ
ンプする。右捻れ４０７のパッド操作である３１０の第
１可動領域４０３において、パッド１０８を上にシフト
することにより前のページ、下にシフトすることにより
次のページにジャンプする。左右へのシフトは３１３と
同様にページの端にジャンプする。３１０の第２可動領
域において、上下のシフトはページナンバーのみの加算
による高速ジャンプページ指定、左右のシフトは第１可
動領域４０３の場合と同じくページ端へのジャンプとな
る。ワープロ画面３０４を分割し分割参照画面３０６、
分割ワープロ画面３０７を表示している場合は、右捻れ
４０７のパッド操作である３１０の第１可動領域におい
てパッド１０８のシフトにより、分割参照画面３０６の
画面スクロール３１５、第２可動領域においてパッド１
０８のシフトにより、分割参照画面のページスクロール
３１４が動作する。

【００７０】左パッド１０７のモード／サブモード切替
え動作について選択手順３４１にそって説明する。ワー
プロの機能はさまざまでありその機能を１２のモードに
分ける。この１２のモードをパッド１０７に１２モード
×６セレクト４２４として割り付ける。まず、パッド１
０７を捻り左捻れ４０６、右捻れ４０７、捻れなし４０
８を選択する。この時ワープロ画面３０４の下に配置さ
れたモード表示部３０５に左捻れ４０６、右捻れ４０
７、捻れなし４０８に割り付けられた４モード４０９を
表示する（３４２）。この表示には上下左右どちらにパ
ッド１０７をシフトしたらどのモードが選ばれるかの情
報も示されている。次にパッド１０７をシフトし４モー
ド４０９のどれかを選ぶ。選ばれたモードに割り付けら
れた６セレクト４１２の内容とそれを選択するためのシ
フト方向をモード表示部３０５に示す（３４３）。次に
モード表示部３０５に表示されたサブモードを６セレク
トの４１２の中から選ぶこと（３４４）により、モード
／サブモード切替えを完了する。割り付け例３２２では
左捻れ４０６上方向シフトに割り付けられた文字修飾モ
ード３２３とそれに割り付けられた６セレクトを示して
いる。

【００７１】以上のように本実施例はワープロの文字入
力、作図中でもキーボードに手をおいたままでモード／
サブモード切替えは左パッド１０７だけで、スクロール
動作は右パッドだけで操作できるので操作性が高く、ま
た参照画面のスクロールも簡単にできるので使用者の負
荷を軽減し、作業効率を高める効果がある。

【００７２】パッド１０７，１０８は手のひらで操作で
きるものであればなんでもよく、平らではなく中央を少
しへこませたり、でっぱらせてもよい。また左右両方の
パッドを必ずしも用意する必要はなく、例えば左パッド
１０７のみなどでもよい。またパッドの回転は左捻れ、
捻れなし、右捻れの３つの状態だけでなくもっと細かい
段階で検出してもよく、パッドのシフト動作を２段階で
はなく、多数段階に分割して検出してもよい。またゲー
ムマシンなどでは、キーボードの代りにゲームボタンを
配置し、ゲームボタンに手を置いた場合の手のひらの位
置にパッドを配置し、ゲームボタンとパッドの組み合わ
せ操作ができるようにしてもよく、またパッドを大きく
して手全体を載せられるようにし、パッドに手を載せた
時のパッド上の指の位置にゲームボタンを配置してもよ
く同様の効果を奏する。

【００７３】以上のようにこの実施例は、ワープロにお
いてモード／サブモード切替え動作をすべてパッドに割
り付けることにより、パッドひとつでモード／サブモー
ド切替えができ、さらにもう一方のパッドを画面スクロ
ールに利用できるものである。

【００７４】実施例４．上記実施例２においては、実施
例１において述べたパッド付きキーボードを３次元アプ
リケーションに利用する場合に付いて説明し、上記実施
例３においては、ワードプロセッサに利用する場合につ
いて説明したが、その他の図形処理やグラフィック処理
やデータ処理に用いる場合であっても構わない。

【００７５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、シフト
可能に取り付けられたパッドにより、ドラッキング操作
を片手で行うことができるキーボードを得ることができ
る。また、パッドのシフト方向が多種にわたるため、そ
のシフト方向を用いて色々な機能を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】本発明の実施例によるパッドの動作を示す図で
ある。

【図３】本発明の実施例によるパッドの動作を示す図で
ある。

【図４】本発明の実施例によるパッドの動作を示す図で
ある。

【図５】本発明の実施例によるパッドの動作を示す図で
ある。

【図６】本発明の実施例によるパッドの動作を示す図で
ある。

【図７】本発明の実施例によるパッドの動作を示す図で
ある。

【図８】本発明の実施例による３次元アプリケーション
システムを説明する図である。

【図９】本発明の実施例による３次元アプリケーション
システムを説明する図である。

【図１０】本発明の実施例による３次元アプリケーショ
ンシステムを説明する図である。

【図１１】本発明の実施例によるワープロの動作を説明
する図である。

【図１２】本発明の実施例によるワープロの動作を説明
する図である。

【図１３】本発明の実施例によるワープロの動作を説明
する図である。

【図１４】従来のキーボードを説明する図である。

【符号の説明】

１０１ スペースキー １０２ ジャンプキー １０３ 親指レスト １０４ ボタン１ １０５ ボタン２ １０６ ボタン３ １０７ 左パッド １０８ 右パッド １０９ ポインティングデバイス入力停止スイッチ ２０１ ３次元表示ウインドウ ３０３ ワープロ表示ウインドウ ４０１ パッド ４３１ 第１の手段 ４３２ 第２の手段 ４３３ 第３の手段 ５０１ キーボード ５０２ キーボード５０１上のキー ５０３ ディスプレイ ５０４ ディスプレイ５０３の中の画面表示領域 ５０５ カーソル ５０６ パームレスト ５０７ トラックボール ５０８ ボタン ５０９ ノートコンピュータ本体 ５１０ 手下げであるアーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/02 310 G06F 3/023 G06F 3/03 380 G06F 3/033 380 H03M 11/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キー入力を行うキーボードと、上 記キーボードの一部に設けられ、キーボードの面に対
   してシフト可能に取り付けられたパッドと、 上記パッドのシフト量及びシフト方向を検出して、パッ
   ドからの入力を行う第１の手段とを備え、 上記パッドは、複数の方向にシフト可能に取り付けら
   れ、複数の方向に２段階に分けた移動が可能であり、上
   記第１の手段は、１段階目のシフト及び次の２段階目の
   シフトを検出することを特徴とするパッド付きキーボー
   ド。
2. 【請求項２】 上記パッドは、キーボードの面に対して
   回転可能に取り付けられ、パッドの回転量を検出する第
   ２の手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のパッ
   ド付きキーボード。
3. 【請求項３】 キー入力を行うキーボードと、 上記キーボードの一部に設けられ、キーボードの面に対
   してシフト可能に取り付けられたパッドと、 上記パッドのシフト量及びシフト方向を検出して、パッ
   ドからの入力を行う第１の手段と、 上記パッドをキーボードの面からはみでるまで移動する
   第３の手段を備えたことを特徴とするパッド付きキーボ
   ード。
4. 【請求項４】 上記キーボードはパームレスト部を備
   え、上記パッドをパームレスト部に備えたことを特徴と
   する請求項１〜３いずれかに記載のパッド付きキーボー
   ド。
5. 【請求項５】 キー入力を行うキーボードと、 上記キーボードの一部に設けられ、キーボードの面に対
   してシフト可能に取り付けられたパッドと、 上記パッドのシフト量及びシフト方向を検出して、パッ
   ドからの入力を行う第１の手段と、 上記パッドからの入力の停止／再開を制御するスイッチ
   を備えたことを特徴と するパッド付きキーボード。
6. 【請求項６】 上記キーボードは、親指を係止する親指
   レスト部を備え、上記スイッチを親指レスト部に備えた
   ことを特徴とする請求項５記載のパッド付きキーボー
   ド。
7. 【請求項７】 上記請求項１〜６いずれかに記載のパッ
   ド付きキーボードを３次元アプリケーションに用いたこ
   とを特徴とするアプリケーションシステム。
8. 【請求項８】 上記請求項１〜６いずれかに記載のパッ
   ド付きキーボードをワードプロセッサシステムに用いた
   ことを特徴とするアプリケーションシステム。