JPH06508455A - オプティカルインテリゼントキーボード構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 オプティカルインテリセントキーボード構造体技術分野 本発明は、コンヒユーター及びこれに関連されたタミナル等の応用ｍ器に使用す るキーボードに係わり、特に、キー人力の汎用性を有するオブティカルインテリ ゼント（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｉｎｔｅｌｉｇｅｎｔ　Ｋｅｙ　Ｂｏａｒｄ　：光学 入玉知能の意味である）キーボード構造体に関するものである。

従来の技術 ・般的なキーボードは、電ｒ−１ｉ制御磯オペに従って、人力手段として該当す る機能に従って、所定個数にて設定され、配列される方式であった。

ひいては、コシヒユーター及びこれに関連されたタミナル等の応用機２ににおい て使Ｉ１１するキーボードは、多くの国家における自国文字と英文の混１１肋で 成されており、キートップにはキーの文字配列に伴う文字印刷、又は、−巾射出 が成されなければならなかった。

ひいては、コーロツハにおいてアルファベット国家間にも、彼等が使用する拡張 文字と、母１７の使用確率のために、キーボードのキー１−７ブ位置がｈ々顕な り、これらの文字の使用に適合なキーボードを、新たに制作しなければならなか った。

その代表的な文字としては、英語、仏語、ドイツ話等がある。

特に、１９８０年に旧ＭＰＣと互換機種等により、ＭＳ−ＤＯＳにて標準化され た多様な応用ソフトウェアが開発されると共に、機能キーがソフトウェアに従っ て１０個又は１２個ずつ配列され、それらの使用目的を異にしている。

又、ＡＬＴ、　ＣＴＲＬ及び５ＨＩＦＴキー等と、機能キーの組み合わせによっ て多様な命令語支援が成されているが、各ソフトウェア毎に特性が異なるために 、各々他の命令語が支援されることが不可避であり、この標準化は難しい実情で った。

因って、大部分の利用者等はメニュアルを見ながら使用するとか、ＦＬ　（ＨＥ ＬＰ）キー等に支援を受けなければならなかったし、ソフトウェアの使用が慣れ るようになる時まで、長らくの時間が所要されたし、又、新たなソフトウェアを 指定商品する時毎に、このような過程を再び経なければならなかった。

このために、大部分のソフトウェアは、慣れた幾つかの命令語だけ熟知されて使 用されるので、ソフトウェアの使用効率が低下されている実情であった。

−，−６，−一部の応用ソフトウェアは、画面の一部を分割使用するか、又は、 ウィンドウ概念により利用者の便利性（ｕＳＥＲＦＡＣＩＬＩＴＹ）を支援して いるけれども、メモリ空間を必要以上に占めて、コンピューターの作動能）Ｊに 限界があったし、これによって作動効率が低下された。

特に、オートケト（ＡＵＴＯＣＡＤ）のようなソフトウェアは、２個の画面を使 用するように構成され、一つの画面は命令語専用に、他の画面は全体が作業空間 にて使用されるべく成したのもあった。

因って、このような多数の画面の欠点を解決するために、画面タッチ及び液晶画 面タッチ等が開発されているけれども、この方法は、利用者馴れ度の面において 多くの問題点があったし、誤動作等の問題があった。

このような点等を勘案して開発されたものとして、本発明は、全てのソフトウェ アに対する支援が、光学的に成され得る、多目的オプテイカルインテリゼントキ ーボード構造体を提供するのを、主なる目的とするのでる。

本発明は、キーボードの全てのキー等に対し、使用国家の文字以外の全ての文字 を支援することができる、多目的オプテイカルインテリゼントキーボード構造体 を提供することを、他の目的とする。

本発明は、ソフトウェアの命令語をキーボード上のキー等が、自体的に表示＋＋ ｌ能なるようにして、命令インターフェースにて可能なるように成した。多【１ 的オブテイ力ルインテリゼントキーボード構造体を提供することを他の１」的と する。

本発明は、使用プログラム毎に相異なるコンピューターの、該当命令語をキート ップが表示するように、キーボードの配列を変更することができる。キーボード 自体のソフトウェア支援が可能な、多目的オプテイカルインテリゼントキーボー ドを提供することを、又、他の目的とする。

本発明は、′ｆｒＬ−ｆ一応用機器の制御のための機能キー及び、該当命令語の 制御キーとして作動することができる、多Ｌ１的オブテイカルインテリゼントキ ーボードを提供することを、又、他の目的とする。

発明の開示 本発明は、所定配列のキートップを個別的に収納するキーボード手段と、； エポキシ−樹脂、アクリル樹脂、ガラス又はクリスタル材等にて造られる透明体 にて、正六角形であるとか、この外の他の形態で築造され、前記キーボード手段 に個別的に収納され、任意の命令語と文字を表示可能なるように、スイッチング される多数のキートップ手段と；前記キートップ手段を支持しながら、光学ビー ムであるとか、レーザー等を遮断する金属材の多数の光遮断手段と；前記双を成 した全てのキートップ手段と、光遮断手段を個別的に弾性支持する手段と：前記 キーボード手段と同一な構成にて成され、前記弾性手段と、光遮断手段全て等を 、前記弾性手段が支持するように成す、金属材の中間プレートと；前記中間プレ ートの下部において、光遮断手段が、中間プレートを経由して下向移動時、光学 ビームとかレーザー等を遮断して、作動キートップを感知する光学手段と；前記 多数のキートップ手段を有したキーボードの構成と同一な文字パターンを、ソフ トウェアの支援によって自由に変更可能なドツトマトリックスＬＣＤであるとか 、液晶表示機にて成る表示手段と；前記表示手段の下部において、最小電流に駆 動し、前記表示手段が照度を有するように成す冷発光板等にて成される照度手段 等で構成される。因って、本発明は、該当キートップ上の機能キーの表示を成す べく、ソフトウェアの変更が４ｉ）能となり、制御０■能な表示手段が、任意の 文字配列を有するようになり、キートップを押す時光学感知手段によっては、該 当キートップの機能がインターラブドされるようにして、該当電子応用機器が動 作するように成すことができるのを知り得る。

このような光′ｔ主キーードは、全世界において使用する全ての文字を、キーボ ードニーテリティソフトウェアにより、表現が可能であるため使用国家別に、キ ートップに印刷する必要がない。

更に、全ての応用ソフトウェアにおいて使用する機能キーの役割を、キートップ 下部の液晶表示装置に、直接表示することができるし、これを透明素材を通じて 、視覚的に伝達するので、利用者の便利性を支援するキーボードを実現すること ができる。

因って、使用者は各応用ソフトウェアを、メニュアルを見ながら使用していた不 便を減らすことができ、使用者の一部熟知により、一部機能だけ使用されていた 応用ソフトウェアの機能を、最大に使用するのが可能となる。

ひいては１本発明は、ソフトウェア支援が成され得るキーボードを有するので、 インテリゼントキーボードを実現させることができるようになる。

本発明をノートブック及びラップトツブコンピューターに適用する場合、谷々の ソフトウェアにより、ワードプロセッサー、データベース。

スプレートスイード、タミナル等の専用機のように使用することができる。

のみならず、ＰＯＳタミナル、携帯用電話機等のキーボードに適用することがで きるのみならず、多様な機能の附加は勿論、キーボードのキースイッチの個数を 減らすこともできる。

図面の簡単な説明 第１図は、従来技術のＡＴ主キーードの配列を示した平面図。

第２図は、本発明の原理を適用するオプティカルカブラの配列を示した図面。

第３図は、本発明の原理に従って作動される、キートップのスイッチ機能をドツ トマトリックスに適用した図面。

第４図は１本発明の構成に従って機能キートップの表示状態を示す概略的な図面 。

第５図は１本発明をＡＴ主キーード等に適用した場合、重要要素等に対する分解 斜視図。

第６図Ａ及びＢ図は、本発明を組立てた状態の組立断面図でり、第６Ａ図は、キ ートップを光遮断機に嵌め合わせられるように成した状態を示した図面。

第７図及び第８図は、本発明に従って、ハングル及び英文ワードプロセッサーに 関連して、キーボード配列を示した下面図。

第９図及び第１０図は、本発明に従って、電子応用機器の制御キーボードを示し た分解斜視図である。

実施例 本発明を添付図面に根拠して、詳細に記述すれば１次の通りである。

第１図には、通常のキーボードが一部図示されており、ＩＢＮ　ＰＣの英文のＡ Ｔ用主キーボード、韓国語文字の配列を有したことを示している。

該キーボードは、キートップ（１０）、　（１２）、　（１４）、　（１６）、 （１８）・・・・・・等の各々該当文字等で印刷されている。

キートップ１０は、その横方向の同一列に配列したキートップと共に、シフトキ １６と共に作動され、示される文字！と単独作動にて表示することができる、５ 個文字の中で１が印刷されている。

キートップ１２は、それと同一列に配列されるキートップと共に、シフトキー１ ６と共に作動されるので、大文字表示を成す英文と、＠、Ｗ、　Ｅ・・・・・と 、ハングル文字では此、Ｈ、ｃ　、”””にて成り、単独表示することができる 英文字Ｒ，Ｗ、　Ｅ・・・・・・の小文字と、ハングル　ｄ、ｚ。

Ｃ・・・・・・等が表示することができる。ＡＬＴき−１８は、他のキートップ と共に使用して、特殊な機能を遂行するようにする。

このように、従来のキーボード用キートップスイッチは、キートップの−に面に 文字の印刷、又は、二重の射出構造でキースイッチの構造に、機械的に接触、静 電容戦変化、メンプレイン方式等、多様に開発されて適用されているが、これら 各々のキートップスイッチ等は、８３個又は１０３個のスイッチの中で、唯一個 だけ故障を起こしても、故障修理が必要であったのである。

このような点等に鑑みて、本発明は、透明な１１モ六方形体とか、所定形態のガ ラス、アクリル、プラスチック、クリスタル等の素材を使用し、これらの素材に よりそのｆ部に位置した、液晶画面等の表示装置において表示された文字、図形 等を素材の１一段に光学屈折により伝達させるので、Ｌ段に印刷されたキーボー ドのような効果を有するように成す。

因って１本発明の光学式透過形キーボードは、キートップ透明素材の水形面がＦ 段に位置した、液晶表示装置に表示された文字、図形等を光学屈折方式により視 覚的にそのまま得るか、縮小、拡大させて伝達しなければならない。

従って、キートップの垂直面下段部を不透明素材でコーティング、又は、接合し て、キーボードの水平ｍ■、Ｙ軸に６ｘ３２個以上設置した、赤外線発光及び受 光素子により、マトリックスで光を遮断した位置を、感知する方式を採択するこ とができる。

又、透明キートップの暇直面に不透明材を設置し、それら間には赤外線を案内す る透明素材（オフティカルウエイブガイダー）が位（ぺして、キーストロークの 変移を感知して、ＸとＹ軸のスケンコード（ＳＣＡＮ、Ｃ０ＤＥ）を感知するこ とができるように成さしめる。

このような原理に従って１本発明は、第２図に図示したところのような、配列を 有することができる。

磨面及び水ｔｌ／のカラムと、ローのキーマトリックス配列にて成り、コンヒユ ーターキーボードにおいては、カラム６Ｘロー３２の最小ｔ４を位で図面に図示 されている。

即ち、キーマトリックス２ｏは、オートカプラーを利用して、図面ににおいて右 側のカラムには、発光タ゛イオード群２１が配列され、左側には該当カラムの発 光夕゛イオードに一致して、受光素子にて成るボートトランジスタ一群２２が設 置される。

又１図面ににおいて、に側のロー（ＲＯＭ）には、受光素子にて成るホードトラ ンジスタ一群２３等が設置され、下側には、発光夕゛イオード等が群２４を成し て、前記受光素子と個別的に一致して配列される。

従って、このような配列は、第３図に図示されたところのように、カラムＶｌ− Ｖ６とローＨ１−Ｈ５のマｌ−リックススイッチ配列にて成る。

このような配列を概略的に第４図に図示したところのような概念にて成される。

実例を挙げれば、ＡＴ主キーードにおいて、機能キートッフＦｌ−Ｆ１２等を、 所定のワードプロセッサーのソフトウェアにおいて使用される、キートップにて 適用させたものとして仮定する。

キートップ日、３１は、ＨＥＬＰ　（案内語）キートップ、キートップトワ、３ ２は、ＡＳＳＩＳＴ　（選択）キートップ、キートップ日、３３は、ＡＰＰＥＮ Ｄ　（ブロック）キートップ、キー　ｈ　ツブＦ４．３４ハ、ＢＲＯＷＳＥ　（ 検索）キートップであり、キートップＦ４．３５はＥＤＩＴ　（編集）キートッ プにて表示されるように成すが、これらキートップ等は透明素材等で成される。

このＦ部には発光タイオード等で成される発光素ｆ一群２１と、該素ｒ−詳２１ より赤外線等を受信するホードトランジスタ一群２２が配列される。

史に、これら光学カプラ一群２１．２２等に対して、各機能キートップ３１．３ ５等が光学スイッチとしてＩＩＪ能なるように、不透明素材、即ち、光遮断機４ １−４２等が、各機能キートップ３１−３５等に設置されるが、これらは光学カ プラ一群等の線−１−に配列される。

又、これら光遮断磯４１−４４等のＦ部には、機能キートップ３１−３５が、以 後、詳細に記述されるように、前記の機能を表示するようにＬＣＤ等の表示装置 １１２が配列される。

以１−の技術的内容に鑑みて１本開明は、コンピューターのキーボードに適用し た１代表的実施例を第５図より第８図に図示し、電子応用機器の電話機キーボー ド、又は１．１算機キーボード等に適用した、代表低な実施例を第９図より第１ １図に図示している。

第５図においては、コンヒユーターキーボードに適用した、代表的な実施例の分 解斜視図である。

オフティカルインテリゼントキーボード構造体１００は、キートップの所定配列 に従う、該当キートップを収納ＯＩ能な形状の、多数の孔１０１等を形成させた キーボード全面板１０２を設ける。

該キーボード全面板１０２は、その孔１０３内にキートップ１０４を収納する。

該キートップ１０４は、図面において直六面体形や幾何学的他の形態であっても 構わない。

又、キートップ１０４は透明素材にて、アクリル樹脂プラスティック、ガラスや クリスタル等で製造されることができる。

キートップ１０４は、自身の所定高さまで覆われ、光学的に遮蔽部材にて成る金 属材であるとか、他の材質の光学遮断機１０５内に嵌め合わされる。

ここで、光学遮断機１０５は、第６図Ｃに図示されたところのように、キートッ プ１０４の所定高さにおいて各通電に所定長さが水平延長されるフランジ１０７ を有する。

ここで、所定の高さは、フランジ１０７が以後記述される通り、通常キーボード の下側面に弾性支持され、キートップ１０４が押された場合、中間プレート１０ ８に接触されるように設定される。

一方、キートップ１０４と光学遮断機１０５を弾性支持するためには。

孔が穿孔された板スプリング１０６とか、コイルスプリング等が、キーボード１ ０４前面に形成した孔１０１．１０３等と、同一配列の多少率さい孔１０９等を 有した中間プレート１０８に支持される。

中間プレート１０８のＦ面に直ぐ隣接しては、光学カブラを第５図に図示したと ころのように、キーボードの周囲面に、多数のオフティ力ルガイダ１１０が設置 される。

該オフティ力ルガイダ−１１０は、キーボード１０２の孔１０１と同じく配列さ れる構造体にて、第２図において図示したところのように、キーボード１０２の 前後、左右側面に隣接しては、光学カプラにて成る発光タイオードと、光学トラ ンジスタ一群等で配列されるが、図面においては、下側の発光タイオード群２４ の中で、３個の発光ダ゛イオードと、左側の発光タイオード詳２１中の一つの発 光ダイオードが図示されている。

この外にも、該オフティ力ルガイダ１１０は、多数のキートップ１０４に該当し て、全ての光学遮断機１０５が個別的に収納される形態となり、発光タイオード 等を有しない部位には、光が透過される通過材にて造られた支持体１１１が固定 される。

更に、オフティ力ルガイダ１１０の構造体下面には、キーボード１０２の孔１０ １の配列と一致して、文字及び機能キーの表示が可能に区画され得る、板形の液 晶表示装置１１２が固定される。

該液晶表示装置１１２は、ドツトマトリックス液晶板にて成ることもあるし、ソ フトウェア的に機能キートップに対する情報及び、文字キートップに対する情報 を表示することができる。

又、液晶表示装置１１２は、その下部に冷光学板１１３を有することができ、背 景色に対する多様な需要者の欲求を充足させることができる。

このような構成の全ての素子等は、基部板１１４によって、その内部に組立てら れることもできるし、最終的には、キーボード１０２が固定されるので組ｑて完 了される。

従って、オプティカルインテリゼントキーボード構造体１００は、第６図Ａ及び Ｂに図示したところのように、組立てられる。

キーボード１０２上には、その−Ｅにキートップ１０４が突出され、キートップ １０４は、中間プレート１０８とフランジ１０７間の、板スプリング１０６によ って弾性支持される。

中間プレート１０８の下側面には、オプティカルガイダ１１０が固定される。

オプティカルガイダ１１０のド面には、多少隔離され液晶表示装置１１２、冷発 光板１１３と基部板１１４等が、下向配列されている。

このような構成のキーボード組立体１００は、使用しようとする該当ソフトウェ アのプログラムに従って、機能キートップ等と文字機能キートップ等に対する表 示を、第７図と第８図に図示したところのように、表出させることができる。

即ち、第７図においては、ワードプロセッサー用プログラムに関連して、第４図 において既にその原理を記述したところのように、機能のキートップ３１．３２ ．３３．３４・・・・・・等が該当機能をハングルで表示している。

更に、ひいては、数字キートップ群１０には、数字等だけ表示しているし、文字 キートップ群１２．１４等には、現在ハングル文字に該当するキーの機能を表示 する方式にて、シフトキートップ１６、ＡＬＴキートップ１８等を表示している 。

ここで、ハングル表示は、第８図においては、英文のプログラムを必要とする場 合を示したもので、第７図におけるものと同一である。

一方、第９図、第１０図と第１１図は、電子応用機器に適用した実例等を説明す るためのものであり、第９図は、計算機に適用された分解図であり、第１０図は 、電子応用制ｆ＠機器のキーボードに対する、分離斜視図であり、特に、第１１ 図は、第１０図の組立状態とキートップに対する。オフテイ力ルガイダの設置を 説明した図面等である。

第９図及び第１０図においては、第５図に図示した全ての主要素子等は同一であ る。

従って、同−索ｒ−に対しては、同一符号が賦＋７．され、詳細な説明は省略さ れる。

第９図においては、第５図と異なるのは、受光素子等で成る光学トランジスタ一 群２２が、発光素子等にて成る発光ダイオード群２１と対向して、設置されてい る。

又、液晶表示装置１１２は、該当キートップに対する機能表示を成す文字を表示 している。

第１０図は、第９図と同一であり、単に、キートップ１０４を弾性支持すること が、弾性スプリング１０６にて代替されていることを示している。

産業上の利用可能性 以上におけるように、本発明はコンピューターに連結された該当キーボードが、 使用しようとするソフトウェアに対する機能キートップ及び、文字キートップに 対する情報を、使用されるソフトウェアのみならず、使用しようとする言語に対 する表示のために、液晶表示装置に対するソフトウェアの支援を補強することに より、全てのコンピュータープログラムに対する。オパレティングをキーボード を通じて教えることができる。

Ｎ −一一一〜−−−、 （〔） ３１　３２　３３　３１＋３５ 平成　５年１２月　８日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．多数のキートップを有する、オプティカルインテリゼントキーボード構造体 において、 所定配列の多数のキートップを個別的に収納するキーボード手段と；透明な素材 で造られ、正六角形とか又は他の形態で築造され、前記キーボード手段に個別的 に収納され、任意の命令語、文字表示が可能でありながら、マイコム等の外部入 力のキーインターラプトを提供すべく、スイッチングされる多数のキートップ手 段と；前記キートップ手段を支持しながら、光学ビームであるか又はレーザー等 を遮断して、前記キートップがスイッチング機能を成すようにする、多数の光遮 断手段と； 前記双を成した全てのキートップ手段と、光遮断手段を個別的に弾性支持する手 段と； 前記キーボード手段と同一な構成にて成り、前記双を成したキートップ手段と、 光遮断手段全てを弾性支持するように成す金属材の中間プレートと； 前記中間プレートの下側面に固定され、前記光遮断手段が中間プレートを経由し て、下向移動時に光を遮断して作動キートップを感知するように成す光学手段と ；前記多数のキートップ手段を有したキーボードの構成と同一な機能及び文字パ ターンを自体ソフトウェアの支援により、自由に変更可能なるべく表示する表示 手段と； 前記表示手段の下部に設置され、表示手段が照度を有すべく成す手段等で構成さ せたオプティカルインテリゼントキーボード構造体。
2. ２．キートップをアクリル、ガラス、クリスタル等の透明素材にて成したことを 特徴とする、請求項１記載のオプティカルインテリゼントキーボード構造体。
3. ３．光遮断手段が金属材であるか、又は、不透明プラスチック材等にて製造され るように成したことを特徴とする、請求項１記載のオプティカルインテリゼント キーボード構造体。
4. ４．弾性手段が板スプリング及びコイルスプリングにてなされるべく成したこと を特徴とする、請求項１記載のオプティカルインテリゼントキーボード構造体。
5. ５．表示装置が自体のソフトウェアの支援を受けることができる、液晶表示装置 であるか又は発行ダイオード群にて配列され得ることを特徴とする、請求項１記 載のオプティカルインテリゼントキーボード構造体。