JP3209853U - タッチ式入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光電変換デバイスを透明なタッチパッドの基板として採用することにより、入力インターフェイスが表示インターフェイスを占有することが回避される一方、入力装置は、自己給電だけでなく、他のデバイスにも給電可能であるため、入力装置における電源問題が巧妙に解決されるタッチ式入力装置を提供する。【解決手段】タッチ式入力装置であって、タッチパッド１１０及び基板１２０を備えている。タッチパッドは、透明である。基板は、タッチパッドの下方に位置し、且つ光電変換デバイスを形成し、入力装置又は外部デバイスに給電するために用いられる。タッチパッドは、少なくとも１つのキーエリア１１１を含む。キーエリアのアイコン１３０がタッチパッド又は基板の表面に設けられている。各キーエリアにおけるユーザのタッチ操作により生成された入力信号は、当該キーエリアに対応するキー信号である。【選択図】図１

Description

本考案は、入力装置に関し、特にタッチ式入力装置に関する。
電子製品の幅広い使用に伴い、その周辺機器としての入力装置も普及している。現在、手動入力は、依然として主要な入力方法である。主な入力ツールとして、キーボード、マウス、タッチパネル及びボタン等がある。
タッチパネルが採用された一般的な入力装置は、通常、表示スクリーンと一体化され、タッチパッドは、表示インターフェイスを被覆し、表示インターフェイスにはタッチ操作で入力された内容が表示される。
このような方式では、入力の際に表示スクリーン内の領域が占有されるため、情報送信の効率が低下する。また、入力装置と表示スクリーンとが一体化されているため、異なるデバイス間での入力装置の共有は不便である。
本考案は、タッチパッドと基板とを備えたタッチ式入力装置を提供する。前記タッチパッドは、透明であり、ユーザによるタッチ操作に反応して入力信号を生成するために用いられる。前記基板は、前記タッチパッドの下方に位置し、自身の表面に照射される光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な光電変換デバイスを形成し、入力装置又は外部デバイスに給電するために用いられる。前記タッチパッドは、少なくとも１つのキーエリアを含む。各キーエリアにおけるユーザのタッチ操作により生成された入力信号は、当該キーエリアに対応するキー信号である。前記キーエリアを表示するためのアイコンは、タッチパッド又は基板の表面に設けられている。
本考案に係る入力装置において、光電変換デバイスを透明なタッチパッドの基板として採用することにより、入力インターフェイスが表示インターフェイスを占有することが回避され、異なるデバイス間での入力装置の共有に役に立つ一方、入力装置は、自己給電だけでなく、他のデバイスにも給電可能であるため、特に無線接続の状況における入力装置の電源問題が巧妙に解決される。
以下、図面と併せて、本考案の具体的な実施形態について詳細に説明する。
本考案に係る入力装置の構成原理の概略図である。 実施形態１の入力装置の構成概略図である。 実施形態２の入力装置の構成概略図である。 実施形態３の入力装置の全体形状の概略図である。 本考案に係る入力装置のもう１つの全体形状の概略図である。
図１に示すように、１つの構造として、本考案に係る入力装置は、タッチパッド１１０と基板１２０とを備えている。
タッチパッド１１０は、透明であり、ユーザによるタッチ操作に反応して入力信号を生成するために用いられる。入力信号は、当該入力装置と接続された電子機器に送信するために用いられる。ここでいう接続は、有線信号又は無線信号による接続を含む。タッチ操作を実行する物体は、指又はスタイラスペン等であってよい。
基板１２０は、タッチパッド１１０の下方に位置し、図１では点線で表示されている。基板１２０は、自身の表面に照射される光エネルギーを電気エネルギーに変換することができる光電変換デバイスとして形成されている。通常、入力装置が大きな表面積を有するため、光エネルギーの変換器としての基板は、充分な電気エネルギーを提供する能力を有する。基板１２０が生成した電気エネルギーは、入力装置自身に給電するために用いられてもよく、外部デバイス（例えば、携帯電話機）に給電するために用いられてもよい。外部への給電方式は、外部へ給電するためのインターフェイスに直接に提供する方法、及び、電気エネルギーを保存して必要時に外部へ提供する方法等を含む。用いられる光電変換デバイスのタイプとして、例えば、シリコン太陽電池パネル又はフィルム太陽電池セルのようなソーラーパネル及びソーラーフィルム等から選択してよい。
タッチパッド１１０は、少なくとも１つのキーエリア１１１を含む。各キーエリアにおけるユーザのタッチ操作により生成された入力信号は、当該キーエリアに対応するキー信号である。
キーエリアを表示するためのアイコン１３０は、タッチパッド１１０又は基板１２０の表面に設けられてよい。例えば、アイコン１３０は、印刷、エッチング又は投影等の方式で、タッチパッド１１０の上表面若しくは下表面又は基板１２０のタッチパッド１１０に近い表面に表示される。ユーザが使用しやすいように、アイコン１３０は、キーエリアを表示する枠を含んでもよく、入力信号を表示する文字や記号等を含んでもよい。
タッチパッドがタッチ操作に反応して入力信号を生成する方式及び過程について、既存のタッチパッドの入力方式を参照して実現してよく、本考案はこれを限定しない。キーエリアとキー信号との対応方式について、実際の用途のニーズに応じて設計してよい。例えば、各キーエリアは、１つの物理キーを表す。従来のキーボードと同様に、１つの物理キーは、複数の仮想キーの複合キーであってもよく、所定の入力規則（例えば、複数のキーの組合せ）によって区別されればよい。ここでは、説明を省略する。
本考案に係る入力装置のキーエリアのサイズ、配列方式及び全体の構成を設計することにより、様々な異なる入力機能を実現することができる。１つの実施形態において、キーエリアは、複数あってよく、キーエリアのサイズは、普通のキーボードのキーのサイズに相当し、少なくとも一部のキーエリアは、所定規則によって配列され、これにより、本考案に係る入力装置は、タッチ方式で入力するキーボードを形成する。もう１つの実施形態において、タッチパッドは、少なくとも１つのスライドエリアをさらに含んでよい。スライドエリアにおけるユーザのタッチ操作によって生成された入力信号は、タッチ操作によって発生した移動に対応する移動信号であり、これにより、本考案に係る入力装置は、キーボードとして用いられてもよく、マウスとして用いられてもよい。マウスの左キー及び右キーとして用いられるように、対応するキーエリアをさらに設けてもよい。
押す必要がないため、本考案に係る入力装置は、一体的に形成されてよく、基板とタッチパッドとは、密接に結合されてよい。
本考案に係る入力装置は、電子製品又は電子製品の他の外部機器（例えば、スピーカー及びマイクロホン）と一体化されてもよく、分離されていてもよい。従って、実際の用途のニーズに応じて入力装置のための各付加機能モジュールを配置すればよい。例えば、以下の１つ又は複数のモジュールを含んでよい。
エネルギー貯蔵モジュール：基板と電気的接続され、基板が生成した電気エネルギーを保存し、入力装置自身又は他の外部デバイスに給電するために用いられる。エネルギー貯蔵モジュールは、充電式電池及びスーパーキャパシタ等から選択されてよい。
通信モジュール：電子機器と通信を行い、入力信号等を伝送するために用いられる。有線又は無線通信モジュール（例えば、赤外線通信モジュール、公衆無線帯域通信モジュール、ブルートゥース（登録商標）モジュール、ＷｉＦｉモジュール、ＷｉＭａｘ（登録商標）モジュール、２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ／５Ｇ通信モジュール等）であってよい。説明すべきなのは、遠距離無線通信に用いられる通信モジュール（例えば３Ｇ／４Ｇ等）は、コンピュータのキーボードのようなものに用いられる必要はないが、ハンドヘルドレジ端末、携帯式顧客サービスプラットフォームの端末等のようなリモート分散型機器において、優先的に採用される。
付加入力モジュール：他の方式によって入力情報を収集するためのモジュール（例えば、指紋又は掌紋を入力するための画像収集モジュール、及び、音声信号を入力するための音声認識モジュール等）である。これらのモジュールによる入力情報は、タッチパッドの入力情報と交互又は協働で用いられてよい。
記憶モジュール：入力された履歴データを記録し、当該履歴データに基づいて次に入力される入力プロンプトを生成するために用いられる。これらのプロンプトは、例えばスクリーン等のような接続された他の外部デバイスを介して表示されてよい。
インターフェイスモジュール：各種の外部デバイスを接続するために用いられ、シリアルインターフェイス、パラレルインターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、メモリカード（例えば、ＳＤ（登録商標）カード、ＴＦＴカード）インターフェイス、外部スピーカー及びマイクロホンのインターフェイス並びにケーブルインターフェイス等を含んでよい。
以下、本考案に係る入力装置の具体的な使用形式について例を挙げて説明する。
＜実施形態１＞
図２を参照されたい。１つの実施形態として、本考案に係る入力装置は、多機能を有するタッチ式コンピュータのキーボードである。当該入力装置は、タッチパッド２１０と基板２２０（点線で表示）とを備えている。
タッチパッド２１０は、複数のキーエリア及び２つのスライドエリア２１２を含む。各エリアを表示するためのアイコン２３０は、タッチパッド２１０又は基板２２０の表面に設けられている。ここで、タッチ式入力が採用されたキーエリアは、２つのグループに分かれる。グループ１は、複数のキーエリア２１１’から構成され、キーエリア
のサイズ及び配列方式は、普通のキーボードのキーに相当する。グループ２は、２つのキーエリア２１１"から構成され、キーエリアのサイズは、普通のキーボードのキーのサイズに相当し、２つのスライドエリアの間に配列され、マウスの左キー及び右キーとして用いられる。２つのスライドエリア２１２は、入力装置の左側及び右側にそれぞれ配置され、これにより、ユーザは、利き手が左手又は右手であっても、便利に使用することができる。他の実施形態において、スライドエリアは、入力装置の左側又は右側に設けられた１つであってもよい。
実施形態１では、付加モジュールとして、制御回路（不図示）及び音声認識モジュール（不図示）がさらに配置されている。
制御回路は、入力装置を動作状態と休止状態とに切り替えるために用いられる。動作状態において、タッチパッドは、入力信号を生成することができる。休止状態において、タッチパッドは、省電力モードに置かれる。例えば、タッチパッドがタッチ操作に対して反応しないようにタッチパッドをオフにし、又は、入力信号を生成しないようにタッチパッドを低電力モードで動作させることができる。しかも、タッチパッドは、いかなる位置でのタッチ操作にも反応して入力装置をアクティブ化し、入力装置を動作状態にすることができる。動作状態と休止状態との切替は、制御回路により自動的に実行されてよい。例えば、所定時間を超えて何らのタッチ操作が検出されない場合、タッチパッドは休止状態に切り替わり、タッチパッドのいずれかの位置でタッチ操作が検出された場合に、タッチパネルは動作状態に切り替わる。また、動作状態と休止状態との切替は、制御回路によってユーザが所定スイッチをタッチすることにより生成されたスイッチ信号に基づいて実行される。さらに、これら２つの切替制御方式を組み合わせて使用することができる。
音声認識モジュール（不図示）は、マイクロホン２４１と協働して音声入力を実現するために用いられる。実施形態１におけるキーボードにおいて、音声入力及び手入力は、協働して使用されている。入力された音声信号により単一のタッチ操作に対応する複数のキー信号のうちの１つ、又は、現在可能な複数の入力結果のうちの１つが選択され、これにより、入力の利便性が大幅に向上する。例えば、音声入力（例えば、上、下、左及び右等の方位を表す音声）を用いてアルファベットの大文字又は小文字を選択し、又は、１つの物理キーが表している複数の仮想キーのうちの１つを選択し、又は、現れた複数の同音語のうちの１つを選択する等がある。これにより、音声入力の利便性を用いることができ、しかも音声自体が入力の内容ではないため、現在の音声入力によるプライバシーの欠如という欠点を回避することもできる。
実施形態１におけるキーボードは、通常のキーボード及びマウスを代替し、ケーブル２４２（例えば、ＵＳＢケーブル）を介して各種のコンピュータ（例えば、デスクトップパソコン、ラップトップパソコン、タブレット型パソコン等）と協働して用いられてよい。実施形態１におけるキーボードは、超薄型で且つ一体型として容易に設計することができ、コンピュータ機器と分離可能であり、且つ異なるコンピュータ機器と協働して使用可能であるため、携帯しやすく、無駄が削減される。
実施形態１及びこれ以降の実施形態における入力装置は、ニーズに応じて前述したような付加機能がより多いモジュールを選択することができる。ここでは、説明を省略する。
＜実施形態２＞
もう１つの実施形態として、図３に示すように、本考案に係る入力装置は、多機能の携帯電話機保護ケースである。実施形態２において、入力装置は、タッチパッド３１０と基板３２０（点線で表示）とを備えている。具体的には、例えば、図１に示された構成を採用してよい。当該入力装置は、全体が密閉された防水構成となり、接続ポート３４３を介して携帯電話機３４４と接続され、携帯電話機の画面の保護ケースとしても、入力インターフェイスとしても機能する。表示スクリーンのスペースを取らないため、キーのサイズを拡大することができ、これにより、表示に影響しないだけでなく、ユーザの入力効率を向上させることもできる。
実施形態２において、基板３２０として、両面ソーラーパネルを採用することにより、入力装置（保護ケース）の背面も光電変換を行うことができ、これにより、保護ケースが携帯電話機で被覆されている場合においても、光エネルギーによる充電が可能であり、携帯電話機の動作時間を効果的に延長することができる。
＜実施形態３＞
もう１つの実施形態として、図４に示すように、本考案に係る入力装置は、伸縮式のキーボードである。
実施形態３において、キーボードの具体的な構成は、前述した実施形態を参照されたい。キーボード全体は、２つの相対的にスライド可能な部分４００ａ及び４００ｂとして形成され、これにより、キーボード全体のサイズが保管の際に大幅に縮小され、より携帯しやすくなる。本考案に係る入力装置において、採用されたタッチパッドと基板とが結合された構成が一体化構成を形成しやすいため、キーボード全体は、２つ又は２つ以上の部分に分離することが非常に容易であり、分離した部分は、有線又は無線（例えば、赤外線）等を介して通信を行うことができる。
ほかの実施形態として、分離した部分はピボット接続されてよい。例えば、図５に示すように、入力装置を形成した２つの部分５００ａ及び５００ｂは、回転によって１つに折畳むことができる。
以上、具体的な例を用いて本考案の原理及び実施形態について詳述したが、上記の実施形態は、本考案の理解を深めるためのものにすぎず、本考案を限定するものではない。当業者は、本考案の思想に基づいて、上記の具体的な実施形態を変更することができる。
電力貯蔵モジュール：基板と電気的接続され、基板が生成した電気エネルギーを保存し、入力装置自身又は他の外部デバイスに給電するために用いられる。電力貯蔵モジュールは、充電式電池及びスーパーキャパシタ等から選択されてよい。

Claims (10)

  1. タッチ式入力装置であって、
    透明であり、ユーザによるタッチ操作に反応して入力信号を生成するためのタッチパッドと、
    前記タッチパッドの下方に位置し、自身の表面に照射される光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な光電変換デバイスを形成し、前記入力装置又は外部デバイスに給電するための基板とを備え、
    前記タッチパッドは、少なくとも１つのキーエリアを含み、各キーエリアにおけるユーザのタッチ操作により生成された入力信号は、当該キーエリアに対応するキー信号であり、
    前記キーエリアを表示するためのアイコンが、前記タッチパッド又は前記基板の表面に設けられていることを特徴とするタッチ式入力装置。
  2. 前記キーエリアは複数あり、少なくとも一部の前記キーエリアが所定規則によって配列されてキーボードを形成していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記タッチパッドは、少なくとも１つのスライドエリアをさらに含み、前記スライドエリアにおけるユーザのタッチ操作によって生成された入力信号は、タッチ操作によって発生した移動に対応する移動信号であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 前記スライドエリアが、前記入力装置の左側及び右側の少なくともいずれか一方に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 前記基板と電気的接続され、前記基板が生成した電気エネルギーを保存するための電力貯蔵モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 前記エネルギー貯蔵モジュールのタイプは、充電式電池及びスーパーキャパシタのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 前記入力装置を動作状態と休止状態とに切り替えるための制御回路をさらに備え、動作状態では、前記タッチパッドが入力信号を生成することができ、休止状態では、前記タッチパッドが省電力モードに置かれることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
  8. 前記制御回路は、所定時間を超えているにも関わらず何らのタッチ操作も検出されない場合に前記タッチパッドが休止状態に切り替わり、いずれかの位置でタッチ操作が検出された場合に前記タッチパッドが動作状態に切り替わるように、動作状態と休止状態との切替を自動的に実行するため、又は、
    ユーザが所定スイッチをタッチすることにより生成されたスイッチ信号に基づいて、動作状態と休止状態との切替を実行するために用いられることを特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 入力された音声信号により単一のタッチ操作に対応する複数のキー信号のうちの１つ、又は、現在可能な複数の入力結果のうちの１つを選択するための音声認識モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
  10. 全体が少なくとも２つの部分から形成され、前記少なくとも２つの部分は、スライド式又はピボット式により接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
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