JPH0552523B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ワードプロセツサやコンピユータ等
の入力装置としての情報処理系鍵盤装置に係り、
詳しくはキー数を各指数に減少して片手で操作可
能としたものに関する。

（従来の技術） 例えば、ワードプロセツサ等におけるキーボー
ドのタツチタイプキーとしては、JIS C6233によ
りローマ字入力或いはかな入力方式による両手操
作型で所定数のキーを所定配列したものが定めら
れている。英字キーホードにおいては、人間工学
的配慮に基づいたドボラツク配列等の実験が進め
られている。日本において日本語文に対して、キ
ー配列の規則性を変えたものとしては、親指シフ
トと称されて同一キーをかな２文字に割り当てる
ことによつて、等価的にキーの数を少なくし、且
つ指の移動頻度を少なくさせようとするものが商
品化されている。又、新ローマ字漢字変換方式と
称されるものとか、文字配列を五〇音順として習
熟曲線初期の立上りを早くしたものとかが商品化
されている。

いずれにしても上記各キーボードにおいてホー
ムキーを除く各キーの操作は、定位置に両手指
を置き、次に定位置から指を上げ、打鍵位置
まで指を移動させた後、指で打鍵する。その
後には再度指を上げ、定位置まで指を復帰さ
せ、定位置に指を下げて置くと言う操作が必要
である。従つて、入力のためにはホームキーを除
き６ステツプの指移動が必要であるので、入力操
作が面倒となるものであり、程度の差があつても
移動のための速度や疲労度も無視できず、しかも
ブラインド入力するためには相当の訓練を要する
ものであつた。

上記実情に鑑みて、最近各種提案がなされてい
る。

まず、操作疲労を少なくするために、指の移動
範囲を減少させるようにキーを配列するものがあ
る。特開昭59−140548号公報には、選択したキー
とこれに隣接して同時に打鍵可能な隣接キーとか
ら成るキーボードが開示されている。

次に、指の移動を無くするものとしては、特開
昭59−98264号公報には、片手で支持し且つ操作
せしめるようにキー人間工学的に適合させる方法
で配置して携帯するキーボードが開示されてい
る。即ち、ボード本体が片手指で把持して支持可
能な小さな寸法にされると同時にボード本体には
母指と他の指とを対向状態で５個のキーが配置さ
れ、各キー上に指を配置した状態でのタツチ入力
が行なわれ、各キーの組合せによつて入力を行な
えるものである。

（従来技術の問題点） 前記特開昭59−140548号公報の隣接キーを有す
るキーボードは、隣接キーによつて移動距離が減
少されるものの、ホームキーを除いて６ステツプ
の指移動操作を必須とするものである。依つて、
操作疲労度等の解消は十分とは言えず、前記と同
様な問題を解決できていないものであつた。

又、前記特開昭59−98264号公報の携帯用キー
ボードによれば、上記の如く６ステツプの指移動
操作を不要とできるので、確かに入力速度が早
く、ブラインド入力が容易であつて初期習熟度が
高いものと思われる。然しながら、各キー上に指
を対向状態で載せて把持しているとともに斯る状
態から入力するために、把持力以上にキーのタツ
チ力を大きくしなかればならない。従つて、入力
操作には強い力を必要とするものであつて、指先
の操作疲労は大きく、人間工学的に満足なものと
は考えられない。又、最大31（＝２×２×２×２
×２−１）通りの入力しか行なえず、例えば日本
語ワードプロセツサのローマ字入力装置としても
十分とは言えず、製品化されていない。

上記現状に鑑みて、人間工学的な見地から人間
の指の追求をしてみた。

まず、従来の打鍵入力方式は、タイプ教則本等
で分るように指先先端がキーに向けられるように
各指を曲げて打鍵するものである。斯る方式によ
れば、第８図に示すように母指は、打鍵に際して
上下移動によるために、母指のCM関節（手根中
手骨関節）だけが唯一の支点として作用してい
る。換言すれば、CM関節のみの活動による掌側
外転（文献「手の診察マニユアル」訳者 山内裕
雄、井上久 (株)南江堂出版）とその復位運動が行
なわれていた。

次に、母指以外の指では指先端がキーに向けら
れるように曲げられている。始めにホームポジシ
ヨンでの打鍵を検討する。この場合には第９図に
示すように、MCP関節（中手指節関節）を主な
支点として単純に押下することにより打鍵してい
る。

ホームポジシヨンにないキーの打鍵では、
MCP関節の他にPIP関節（近位指節間関節）、
DIP関節（遠位指節間関節）などをキー選択のた
めに大きく使用している。即ち、従来のキーボー
ドにおいては２cm前後又はそれ以上の指の移動を
含み、ホームキーにおけるより大きな関節の屈伸
を必要とする。又、この場合には打鍵に使用する
指以外はなるべく多く、少なくとも１個の指はア
ンカーキーとしてホームポジシヨンに保つていな
ければブラインドタツチに支障をきたす。この事
実は、手指の運動にとつて不利なものであり、殆
どの場合、打鍵に使用する指以外の指も同様に何
らかの運動を必要とする。

これらの事から入力に際しての上記部位の筋腱
の活動はホームポジシヨンに於る場合よりも大き
くなると共に、他の指の補助的活動を必要とす
る。その結果長期間にわたつて操作を行なう場合
には、それらの過度の反復運動と非生理的なスト
レスにより腱鞘炎を起したり、上記部位を活動さ
せるための筋肉の疲労、肩から先の上肢・前腕・
手の全ての重量を長時間支持しなければならない
ことなどから頸肩腕症候群などの職業病を起こす
ことも多い。

更に、叙述の如き諸々の制約によつて従来の打
鍵方式では、ホームポジシヨンを除く全てのキー
操作には指を移動させるために多くの時間を必要
とする他、習熟曲線初期の立上がりも遅い等の欠
点が判明した。

（本発明の着眼点） 発明者は、上記追求に基づいてさらに研究を重
ねたところ、真に人間工学的見地からの特徴を見
い出した。

第一に、打鍵に際して関節部位の筋腱の疲労の
観点から考察した。

指の移動による疲労を防ぐためには、各指先端
はなるべくホームポジシヨンから移動しない入力
方式が望ましい。ホームポジシヨンだけでの入力
方式によつて、筋の活動を少なくでき、手の内部
の骨の出つ張りやカーブ点或いは角度が付いてい
る所などの腱の移動を極力減少できるので、それ
らの点での過度の摩擦を防いだり、軽減すること
が可能となる。

各指に関しては、所定の動作のために屈伸に使
用できる関節が複数個あれば、特定の筋腱が負担
する活動、従つて疲労は分散される。又、特定の
筋腱に疲労を感じた場合には、無意識の内にもそ
の負担する一部を他の関節部位にある他の筋腱に
置換することも可能である。母指での支点となる
関節は、第６図に示すように、母指の伸展・屈曲
を主としてこれにその中手骨の橈側外転・内転と
を併用することにより３箇所の関節（CM関節、
MCP関節、DIP関節）の活動に分散し、疲労の
分散が行なえる。このためには、同方向にスイン
グ（従来の如く押下するものでなく、末指節の向
く方向と垂直な方向に力を加える）することによ
り作動するキースイツチを設ければ実現可能であ
る。

母指以外の指においては、第７図に示すように
MCP，PIP，DIPの各関節による屈曲・伸展の運
動を利用すべくキースイツチを設ければ、使用す
る支点、即ち関節は３箇所に分散することが可能
になる。これは母指におけるスイング方式のキー
スイツチ機構によつて実現できる。

第二に、指の活動能力の観点から考察した。母
指以外の指においては、手掌を開いた状態から次
第に深く指を屈曲して行くと、それらの末節骨は
船状骨方向に屈曲する。当初開いた状態では各指
は、MCP関節を中心に自由に外転・内転（手掌
面に沿つた側方への動き）が可能であるが、指を
屈曲するに従つて側副靱帯が緊張してくるので、
MCP関節の外転・内転は制限を受ける様になる。
完全に握つた状態では最早側方への動きは不可能
となる。これに対して、各関節を伸ばし切つた状
態ではその肢位を保持するだけでも筋腱の緊張が
あつて疲労を生じ、屈曲・伸展の運動によるスイ
ツチ機構の操作も難事となる。

上記考察から手指のいかなる筋腱にも緊張がな
い状態、即ち、生理的肢位（安静位）になるべく
近い肢位に手を備えて使用できるものが理想であ
ることが分つた（参考文献「手の痛みと機能障
害」医歯薬出版株式会社 訳者荻島秀男）。上記
肢位を本発明では指を少し開いた状態という。依
つて、上記肢位で各指対応位置にキーを配置する
ことが望ましいこととなる。上記肢位と前記スイ
ング方式の機構とを組合せると、最も操作しやす
いものとなる。この場合に、母指用キーは手掌面
に沿つた方向とこれに垂直な方向の２軸、又示指
用キーはその屈曲・伸展方向と外転・内転方向の
２軸への動作も可能となり、キー数を等価的に増
加できる。

第三に、前記生理的肢位での母指と他の指との
関係を考察した。

母指以外の各指先は、少し開いた状態ではボー
ド本体で略同一平面に並ぶ。この場合に各指を同
一運動条件とするために、各指の屈曲角度を略同
一にしなければならない。そうすれば、母指以外
の各指は、Ｘ軸方向（第２図参照）では夫々に長
さに応じて中指を頂点とした山形に配置されるの
が理想となる。

母指は中手骨の掌側外転とその復位方向への運
動（これらは従来のキーボードの母指の動きと同
じ方向、即ち手掌面に垂直なＺ軸方向）及び前述
の橈側外転・伸展及び内転・屈曲の運動（手掌面
に沿つたＸ軸方向）をキーの、従つてスイツチの
操作に用いることができる。

上記考察からは、母指以外の指用キーをキーボ
ード平板面に設置したとすれば、母指用キーを他
の面に設置するすべきこととなる。

然して本発明は、上記各考察に基いて研究開発
されたものであつて、片手型の情報処理系鍵盤装
置の入力速度を飛躍させ、操作疲労を軽減できる
ようにしたことを、その主な目的とするものであ
る。

（発明の構成） 上記目的を解決するための本発明に係る片手操
作型の情報処理キーボードは、情報処理用キーが
片手指を少し開いた各指対応位置で且つ各指数で
ボード本体に夫々配列されたものであつて、母指
用キーのトツプ面が他の指用キーのトツプ面と異
なる面上に配列され、少なくとも母指用或いは示
指用のいずれかの一つのキーは指先のスイングに
よつて複数入力可能で、前記母指用キーは母指の
橈側外転・内転方向へのスイング入力可能に構成
されることにある。

（発明の作用） 手指を少し開いた状態で片手のボード本体に載
せると、キー上に指先が位置する。母指以外の各
指はボード本体の各キー面に位置される。これに
対して、母指用キーが上記と異なるトツプ面に配
置されているので、母指は母指用キー上に位置
し、しかも母指の橈側外転・内転方向、即ち手掌
面に沿つた方向へも運動可能に位置される。

入力に際しては、各キーへの接触或いは近接状
態で指先をスイングするだけで良く、各キーへの
指先の前記の如き移動操作を不要とできる。

特に、母指用キー或いは示指用キーがスイング
入力構造であるので、母指或いは示指の屈曲・伸
展による複数入力が行なえる。他に母指について
は、同一キーのまま掌側外転・復位、即ち手掌面
に垂直な方向での複数入力が行なえ、等価的にキ
ー数が増加する。

（発明の一実施例） 図面は本発明に係る片手操作型の情報処理用キ
ーボードの一実施例を示し、第１図は使用状態を
示す同斜視図、第２図は同キーの配置状態を説明
する平面図、第３図は母指用キースイツチ構造の
説明図である。キーボードとしては右手用の平板
状に実施したものを示す。

情報処理用キーボードのボード本体１は、片手
指を少し開いた手の広さを有していれば十分で、
手指を少し開いた各指先対応位置に各キー２〜６
が配置され、それらキー２〜６の手前には手掌の
母指球及び小指球の近位部Ｆ６の載置部７が形成
されて成る。上記各キー２〜６には複数の入力機
構が設けられ、母指用キー２は他の指用キー３〜
６と異なる面上に配列されている。

詳述すると、ボード本体１の上面には、各指Ｆ
２〜Ｆ５の開き角度を略同一にした状態で各指Ｆ
２〜Ｆ５の長さに応じて中指用キー４を頂点とし
た山形に配置される。即ち、Ｘ軸方向では、中指
用キー４の左隣と右隣には示指用キー３と環指用
キー５とが夫々手前に配列され、上記環指用キー
４の右隣には更に手前に小指用キー６が配置され
ている。上記各キー３〜６はトツプ面９〜１２が
ボード本体１の上面に略水平状に設けられてい
る。

これに対して母指用キー２は、母指Ｆ１の先端
の動きが、他の各指Ｆ２〜Ｆ５の先端が屈伸によ
つて動作する面と交差する面内で動かされるため
に、トツプ面８が上記他のトツプ面９〜１２とは
異なる面に配列され、トツプ面８が半開状態の母
指先端面に位置される。

各キー２〜６の機能は、支点の分散されるスイ
ングスイツチ方式にて構成される。まず母指用キ
ー２（第３図参照）は、トツプ面８の中央部を母
指Ｆ１の中立点である中立２Ｎとする。この中立
２Ｎからの母指Ｆ１による操作運動のうち手掌面
に沿つた方向（Ｘ軸方向）への運動に当たる部位
であつて内転側である右側には接点２Ｒ、橈側外
転側である左側には接点２Ｌが配置されており、
中立２Ｎから手掌面に垂直な方向（Ｚ軸方向）に
当たる部位であつて復位方向である上側には接点
２Ｕ、掌側外転方向である下側には接点２Ｄが配
置されている。なお、上述した母指Ｆ１の運動は
右手の場合であつて、左手の場合は、橈側外転、
内転方向の示す左右が逆になる。そして、これら
の接点２Ｒ，２Ｌ，２Ｕ，２Ｄは、接触型構造の
それぞれの接点部２５，２５，２５，２５を具備
しているものである。さらにこれらの接点２Ｒ，
２Ｌ，２Ｕ，２Ｄは、橈側外転・内転方向（Ｘ軸
方向）または掌側外転・復位方向（Ｚ軸方向）に
それぞれ押圧されることによつていわゆるスイツ
チ動作がなされるものである。そしてこの母指Ｆ
１の橈側外転・内転方向（Ｘ軸方向）及び掌側外
転・復位方向（Ｘ軸方向）への運動が母指Ｆ１の
指先のスイングというものである。

又、示指用キー３以外の指用キー４〜６は、Ｙ
軸方向へスイングすることが必須ではないが、好
ましくは全てをスイング構造とする。この場合に
トツプ面９〜１２の中央を中立３Ｎ〜６Ｎとし、
中立３Ｎ〜６Ｎからの筋腱活動によるＹ軸方向で
は接点３Ｕ，３Ｄ〜６Ｕ，６Ｄが形成される。上
記各接点としては図示する如く接触型構造の接点
部２５の他、圧電素子等を選択できる。必要に応
じて各中立２Ｎ〜６Ｎから盤面に垂直に押下する
ことによつて作動するスイツチ機構を設ける構造
としても良い。

さらにまた、ボード本体１は、ワードプロセツ
サその他のシステムへのケーブル１３が備えら
れ、必要に応じて電源スイツチ１４、イヤフオン
等へのモニタ出力端子１５、メモリカセツトの挿
入口１６が設けられている。

次に、上記構成の作用をその操作とともに説明
する。

手指Ｆ１〜Ｆ５を少し開いた状態で手掌近位部
Ｆ６を載置部７に載せると、手指Ｆ１〜Ｆ５は各
キー２〜６の中立２Ｎ〜６Ｎに接触或いは近接状
態となつて、操作基準肢位となる。この場合に、
各末指節先端を除き各指節はそれらの運動の妨げ
にならない様に本体に対して非接触状態で浮かさ
れている。

操作は、原則として母指用キー２の中立２Ｎ及
び他の操作位置２Ｕ，２Ｄ，２Ｒ，２Ｌと、他の
指用キー３〜６の操作位置３Ｕ，３Ｄ〜６Ｕ，６
Ｄとを組合せて入力できる。

上記一実施例によれば、母指用キー２を中立２
Ｎ及び他の操作位置２Ｕ，２Ｄ，２Ｒ，２Ｌへと
操作できる構造としたので、等価的にきー数を多
くでき、この母指用キー２の選択と他の指用キー
３〜６との組合せ入力が行なえる。この場合に使
用する全ての指の中立２Ｎ〜６Ｎを基準位置とす
ることができ、最大限（５×３×３×３×３−
１）404通りの入力を可能とする。又、前述の如
く３〜６の各キーには必要に応じてＺ軸方向への
押下操作により作動するスイツチ機構（従来の鍵
盤に於るものと同じ）を付加することもでき、こ
の場合には最大限（５×４×４×４×４−１）
1279通りの入力を可能とする。さらに、手掌近位
部を載置部７に常時載置することができ、手・腕
の荷重をその部位で支えられるので、肩・腕の疲
労を少なくできる。

（発明の他の実施例） 図面第４図は本発明に係る片手操作型の情報処
理用キーボードの他の一実施例を示し、第４図は
同斜視図、第５図は第４図Ａ視方向の側面図であ
り、第１図乃至第３図と同一符号は同等部分を示
すので重複説明を省略する。

しかして、ボード本体２０はその上面を湾曲し
た平板状を呈し、手の甲を載置するための湾曲し
た載置部２１よりも中間部２２が低く形成されて
いる。母指以外の指用キー３〜６は、中指用キー
４のトツプ面１０が最も低く位置され、これに隣
接して僅かに高く他の指用キー３，５，６のトツ
プ面９，１１，１２が配列されている。母指用キ
ー２のトツプ面８はその中心延長線が上記示指用
キー３のトツプ面９と略一致している。

又、前記中間部２２は載置部２１に対して伸縮
自在構造２４とされている。さらに、載置部２１
の上面には必要に応じて手の甲を結束するバンド
２３が設けられている。

上記一実施例によれば、手掌部Ｆ６を載置部２
１に載置して手指に少し開いた状態にすれば、指
先が各指キー２〜６の操作基準位置となるうえ、
バンド２３によつて手の甲が結束されるために携
帯用のキーボードとして実施可能である。特に、
中間部２２が低いために各指節はここに当接せ
ず、それらの運動による操作性が良く、伸縮自在
構造２４によつて手指の長短に応じて伸縮調整で
きる利点がある。

上記各実施例において、母指用キー２を垂直面
に設けた例を説明したが、他のキートツプ面９〜
１２と異なる面であれば良く、ボード本体１の側
面に設ける配列も可能である。

上記各実施例は夫々組合せて実施することを妨
げないものである。

（発明の効果） 以上説明した通り本発明によれば、以下の効果
を奏する。

情報処理用キーが片手指を少し開いた各指対
応位置で且つ各指数でボード本体に夫々配列さ
れたものであつて、母指用キーのトツプ面が他
の指用キーのトツプ面と異なる面上に配列さ
れ、母指用キーは例えば橈側外転・内転方向
（Ｘ軸方向）及び掌側外転・復位方向（Ｚ軸方
向）への母指のスイングによつて複数入力可能
に構成され、さらに示指用キーは例えば屈曲・
伸展方向（Ｙ軸方向）への示指のスイングによ
つて複数入力可能に構成されているので、等価
的に多数のキーを有する片手操作型の情報処理
用キーボードを提供できた。

少なくとも母指用或いは示指用のいずれかの
一つのキーが指先のスイングによる入力構造で
あるので、定置した指のまま、移動することな
しに入力操作が実行でき、高速操作に適し、疲
労が少なく、指先への衝撃を回避して軽いタツ
チで入力できる利点がある。

握る・つまむと言う基本運動を応用し、且つ
指の移動を必要としないので無理なく正確に入
力を行なえ、ブラインドタツチ性に優れている
ので、早期習熟を達成できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る片手操作型の情報処理用キ
ーボードの一実施例を示し、第１図は使用状態を
示す同斜視図、第２図は同キーの配置状態を示す
平面図、第３図は母指用キースイツチ構造の説明
図、第４図は本発明に係る片手操作型の情報処理
用のキーボードの他の一実施例を示し、第４図は
同斜視図、第５図は第４図Ａ視方向の側面図、第
６図は本発明に係るキーボードへの母指の運動説
明図、第７図は同他の指の運動説明図、第８図及
び第９図は従来のキーボードへの母指及び他の指
の運動説明図である。 １，２０……ボード本体、２……母指用キー、
３……示指用キー、４……中指用キー、５……環
指用キー、６……小指用キー、７，２１……載置
部、８……母指用キートツプ、９……示指用キー
トツプ、２５……接点部、Ｆ１……母指、Ｆ２…
…示指、Ｆ３……中指、Ｆ４……環指、Ｆ５……
小指。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報処理用キーが片手指を少し開いた各指対
   応位置で且つ各指数でボード本体に夫々配列され
   たものであつて、母指用キーのトツプ面が他の指
   用キーのトツプ面と異なる面上に配列され、少な
   くとも母指用或いは示指用のいずれかの一つのキ
   ーは指先のスイングによつて複数入力可能で、前
   記母指用キーは母指の橈側外転・内転方向へのス
   イング入力可能に構成されて成る片手操作型の情
   報処理用キーボード。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   母指用キーのトツプ面が指先端側に向けられてボ
   ード本体側面に立設されて成る片手操作型の情報
   処理用キーボード。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、
   母指用キーのトツプ面が他の指用キーのトツプ面
   よりも低い位置に設けられて成る片手操作型の情
   報処理用キーボード。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   母指用キーは母指の橈側外転・内転方向とその掌
   側外転・復位方向とへスイング入力可能に構成さ
   れて成る片手操作型の情報処理用キーボード。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   示指用キーは示指の屈曲・伸展方向へのスイング
   入力可能に構成されて成る片手操作型の情報処理
   用キーボード。 ６ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   中指、環指及び小指用キーは各指の屈曲・伸展方
   向へスイング入力可能に構成されて成る片手操作
   型の情報処理用キーボード。