JPH11194882A - キーボードおよび入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はキーボードおよび入力装置において、
入力手段の多様化と多機能化を図り、操作性を向上させ
る。 【解決手段】キートップに接触検知センサーを付設した
キーの複数によってキーボードを構成すること、もしく
はキートップの下部に非接触検知センサー付設すること
により、キーボードから手を離さずにポインティングデ
バイスの機能を実現する。また、接触センサー付きキー
を複数用いた入力装置により、圧力押下以外に接触操作
により、容量性入力及び接触イベントの入力が可能とな
る。これにより、小型電子機器の入力項目の増加によっ
て増えた多機能の入力操作が少数のキースイッチで実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、主として各種電子
機器の入力部に使用され、圧力スイッチ部の押下により
オンオフを行うと共に、指先及び手のひら等の接触を検
知して、その接触情報から電子機器に対してアナログ情
報と、イベント情報と、の入力を行うキーボードやテン
キー等の入力装置に関する物である。 【０００２】 【従来の技術】従来、入力装置に用いられるプッシュボ
タンやキーなどの圧力スイッチはコンピュータ、端末、
電卓、テレビのコントローラなど色々な物で用いられて
いる。これらには、非常に多くの周知のスイッチ群があ
る。これらについてはいちいち説明するまでもない。ま
た、キーボード、テンキー、電卓の入力部、各種コンソ
ール、設定板など複数のスイッチを用いた入力装置も非
常に多くの方式が開発されている。接触検知構造を持つ
ものとしてはタッチパネル等があり、該構造及び方式に
は代表的な物として次の物などが公表されている。 １）静電誘導式：パネル表面をタッチしたときとタッチ
しないときとの静電容量変化を、周波数変化、位相変化
等の信号変化として検出する二次元平面上タッチ位置検
出方式であり、例えば「ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９２／
０８９４７号公報」、「ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ９０／
１４６０４号公報」、「ＩＥＥＥ ＣＯＭＰＵＴＥＲ
ＳＯＣＩＥＴＹ ＰＲＥＳＳ ＲＥＰＯＲＴ，’Ａ Ｃ
ＡＰＡＣＩＴＡＮＣＥ−ＢＡＳＥＤ ＰＲＯＸＩＭＩＴ
Ｙ ＳＥＮＳＯＲ ＦＯＲ ＷＨＯＬＥＡＲＭ ＯＢＳ
ＴＡＣＬＥ ＡＶＯＩＤＡＮＣＥ’，Ｊ．Ｌ．Ｎｏｖａ
ｌ，Ｊ．Ｔ．Ｆｅｄｄｅｍａ，Ｒｅｐｒｉｎｔｅｄ ｆ
ｏｒｍ ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ ＯＦ ＴＨＥ １９
９２ ＩＥＥＥ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＮ
ＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＲＯＢＯＴＩＣＳ ＡＮＤ Ａ
ＵＴＯＭＡＴＩＯＮ，Ｎｉｃｅ，Ｆｒａｎｃｅ，Ｍａ
ｙ，１２−１４，１９９４」「特開平８ー７７８９４号
公報」等がある。 ２）抵抗膜式：Ｘ軸用とＹ軸用に設けた２枚の導電シー
ト上に電位分布を発生させ、そのシートのあるパネル表
面をタッチしたときに変わる電圧を検出する２次元平面
上タッチ位置検出方式であり、この方式にはさらにアナ
ログ式とデジタル式とがある。例えば「特開昭４７−３
６９２３号公報」、「特開昭６１−２０８５３３号公
報」、「特開平８−２２３５７号公報」、「特開平８−
５４９７６号公報」「特開平４−４４２０号公報」「特
開平４−１５８１３号公報」等がある。 ３）可動電極方式：２次元平面上でＸ軸上の位置検出用
にＹ軸と平行に等間隔で一方の電極を複数本配置し、Ｙ
軸上にはそれと垂直に電極を複数本配置し、そのうち片
方を可動電極とすることによりＺ軸方向からの押下をそ
れぞれの電極の接触により検知する２次元平面上タッチ
位置検出方式であり、例えば「特開平４ー１５７２３号
公報」等がある。 ４）光学式検知方式：２次元平面上でＸ軸上の位置検出
用に、Ｘ軸と交わってＹ軸と平行な線分上の両端に赤外
線ＬＥＤおよびフォトトランジスタを等間隔に配置し、
Ｙ軸上の位置検出用にはそれと垂直な線分上の両端に赤
外線ＬＥＤおよびフォトトランジスタを等間隔に配置
し、Ｚ軸方向からの押下によって光ビームを遮った位置
及び範囲を検知する２次元平面上タッチ位置検出方式で
あり、例えば「特開平２ー５３１２９号公報」「特開平
５ー３５４０３号公報」等がある。その他、直流抵抗検
知方式、電磁誘導式、超音波検知方式、可動接触子押下
方式が知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】以上で示された入力装
置で用いられるスイッチはすべて指などによる押圧力に
よって接点のオンオフを行っている物が殆どである。し
かし、複数のキーを持った入力装置では接点の単純なオ
ンオフ以外にアナログ量の入力が求められる場合が多
い。もっぱらこれはタッチパット、マウス、トラックボ
ール等の様なアナログ移動量の入力装置を増設すること
によって解決している。ここで、この圧力スイッチの接
触面を有効利用する要求が起こってきても不自然ではな
い。接触点があるのであるから、これを利用してさらに
多くのイベント入力をしたい。単純に接点のオンオフを
行っている入力キーに、少ない接触圧力により更にもう
一つの入力を行わせたい。単純に接点のオンオフを行っ
ている入力装置に、アナログ量の入力も行わせたい。た
とえば、携帯型コンピュータに組み込まれているポイン
ティングデバイス（タッチパネル、マウス、トラックボ
ール）はかさばって扱いにくい機材である。しかも、キ
ーボード入力しているときにキーボードから手を離さず
にアイコンや矢印カーソルを動かすことは出来ないか、
画面表示の高速自在なスクロールが出来ないか、という
要望が多いのである。そこで本発明は、叙上のような従
来存した要望に鑑み創出されたもので、ボタンスイッチ
もしくはプッシュボタンもしくはプッシュキーもしくは
圧力スイッチなどの、物理的な移動または押下により接
点のオンまたはオフを行うスイッチ手段のキートップに
接触検出センサーを付けた部品を、複数組み合わせるこ
とにより構成した入力装置を提供することを目的とした
ものである。さらに、その複数の接触検知手段を連携さ
せて制御する手段を設け、キートップ全体に接触した指
もしくは手のひらの移動を検知する入力装置を提供する
ことを目的としたものである。接触検知構造について
は、キートップ上に分散配置されていること、及びキー
の下部に配置されていること、により既存のものと異な
ってはいるが、今日現在までの全てのタッチパネル、タ
ッチパット、タブレット、タッチセンサーについての自
然法則を利用した構造及び利点の一部を盛り込むことが
出来る。 【０００４】 【課題を解決するための手段】このため、本発明にあっ
ては、第一の発明のキーボードとして、キートップに接
触検出センサーを付設し、物理的な移動または押下によ
り接点のオンまたはオフを行うスイッチ手段を持つキー
の複数で構成され、各々のキーにタッチすることによっ
て発生する接触イベントの検知と、スイッチ手段による
接点状態の検知と、を行うことにより、上述した課題を
解決した。キートップに接触検出センサーを付設し、物
理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行
うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、その接触
検出センサーの集合体によって、キートップ全体に接触
した指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つこ
とにより、同じく上述した課題を解決した。第二の発明
の入力装置として、キートップに接触検出センサーを付
設し、物理的な移動または押下により接点のオンまたは
オフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、
各々のキーによる接点状態の検知と、キートップにタッ
チすることによって発生する接触イベントの検知と、を
行うことにより、同じく上述した課題を解決した。キー
トップに接触検出センサーを付設し、物理的な移動また
は押下により接点のオンまたはオフを行うスイッチ手段
を持つキーの複数で構成され、その接触検出センサーの
集合体によって、キートップ全体に接触した指もしくは
手のひらの移動を検知する手段を持つことにより、同じ
く上述した課題を解決した。キートップに接触検出セン
サーを付設し、物理的な移動または押下により接点のオ
ンまたはオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構
成され、隣り合うそれぞれのプッシュキーと制御部を共
有する接触検知部を持ち、その各々の接触検出センサー
で連携して接触を検知することにより、同じく上述した
課題を解決した。第三の発明のキーボードとして、キー
トップにタッチパットを付設し、物理的な移動または押
下により接点のオンまたはオフを行うスイッチ手段を持
つキーの複数で構成され、各々のキーにタッチすること
によって発生する接触イベントの検知と、スイッチ手段
による接点状態の検知と、を行うことにより、同じく上
述した課題を解決した。キートップにタッチパットを付
設し、物理的な移動または押下により接点のオンまたは
オフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、
その接触検出センサーの集合体によって、キートップ全
体に接触した指もしくは手のひらの移動を検知する手段
を持つことにより、同じく上述した課題を解決した。第
四の発明の入力装置として、キートップにタッチパット
を付設し、物理的な移動または押下により接点のオンま
たはオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成さ
れ、各々のキー押下による接点状態の検知と、キートッ
プにタッチすることによって発生する接触イベントの検
知と、を行うことにより、同じく上述した課題を解決し
た。キートップにタッチパットを付設し、物理的な移動
または押下により接点のオンまたはオフを行うスイッチ
手段を持つキーの複数で構成され、その接触検出センサ
ーの集合体によって、キートップ全体に接触した指もし
くは手のひらの移動を検知する手段を持つことにより、
同じく上述した課題を解決した。キートップにタッチパ
ットを付設し、物理的な移動または押下により接点のオ
ンまたはオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構
成され、隣り合うそれぞれのプッシュキーと制御部を共
有する接触検知部を持ち、その各々の接触検出センサー
で連携して接触を検知することにより、同じく上述した
課題を解決した。第五の発明のキーボードとして、キー
トップに複数の接触検出センサーを付設し、物理的な移
動または押下により接点のオンまたはオフを行うスイッ
チ手段を持つキーの複数で構成され、各々のキートップ
にタッチすることによって発生する接触イベントの検知
と、スイッチ手段による接点状態の検知と、を行うこと
により、同じく上述した課題を解決した。キートップに
複数の接触検出センサーを付設し、物理的な移動または
押下により接点のオンまたはオフを行うスイッチ手段を
持つキーの複数で構成され、その接触検出センサーの集
合体によって、キートップ全体に接触した指もしくは手
のひらの移動を検知する手段を持つことにより、同じく
上述した課題を解決した。第六の発明の入力装置とし
て、キートップに複数の接触検出センサーを付設し、物
理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行
うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、各々のキ
ーによる接点状態の検知と、キートップにタッチするこ
とによって発生する接触イベントの検知と、を行うこと
により、同じく上述した課題を解決した。キートップに
複数の接触検出センサーを付設し、物理的な移動または
押下により接点のオンまたはオフを行うスイッチ手段を
持つキーの複数で構成され、その接触検出センサーの集
合体によって、キートップ全体に接触した指もしくは手
のひらの移動を検知する手段を持つことにより、同じく
上述した課題を解決した。キートップに複数の接触検出
センサーを付設し、物理的な移動または押下により接点
のオンまたはオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数
で構成され、隣り合うそれぞれのプッシュキーと制御部
を共有する接触検知部を持ち、その各々の接触検出セン
サーで連携して接触を検知することにより、同じく上述
した課題を解決した。 【０００５】第七の発明のキーボードとして、上記接触
検知部を持つキーは軌跡上に連続して並べたことを特徴
とすることにより、同じく上述した課題を解決した。第
八の発明のキーボードとして、上記接触検知部を持つキ
ーは放射状に配置したことを特徴とすることにより、同
じく上述した課題を解決した。第九の発明の入力装置と
して、上記キーはプッシュしたときにセンサーの接点が
離れる物を用いたことを特徴とすることにより、同じく
上述した課題を解決した。第十の発明の入力装置とし
て、上記キーは、キートップに接触検出センサーの付設
個数又は検出密度の異なった物を用い、それを複数組み
合わせたことを特徴とすることにより、同じく上述した
課題を解決した。第十一の発明のキーボードとして、キ
ーボードの下部に非接触型センサーを付設しキーボード
上の指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つこ
とを特徴とすることにより、同じく上述した課題を解決
した。第十二の発明のキーボードとして、複数のキート
ップ全体で１つのタッチパットを成しており該キーボー
ド上の指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つ
ことを特徴とすることにより、同じく上述した課題を解
決した。第十三の発明の入力装置として、接触検知時、
該入力イベントを検出することに同期して、発光素子か
ら光を発生、あるいはスピーカーから音声を発生させる
手段を持つことを特徴とすることにより、同じく上述し
た課題を解決した。 【０００６】 【作用】第一の発明により、本発明のキーボードにおい
て、キートップに接触検出センサーを付設したキーを用
いることによりキーボード面に接触する手のひらの移動
を認識して、キーボード面に対する手のひらの相対位置
や接触イベントが、入力できる。第二の発明により、本
発明の入力装置において、キートップに接触検出センサ
ーを付設したキーを用いることにより、入力装置に対す
る指先や手のひらの移動や接触を認識して、変移や接触
イベントが、入力できる。第三の発明により、本発明の
キーボードにおいて、キートップにタッチパットを付け
たキーを用いることにより、キーボード面に接触する手
のひらの移動を認識して、キーボード面に対する手のひ
らの相対位置や接触イベントが、入力できる。第四の発
明により、本発明の入力装置において、キートップにタ
ッチパットを付けたキーを用いることにより、入力装置
に接触する指先や手のひらの移動を認識して、キーボー
ド面に対する指先や手のひらの相対位置や接触イベント
が、入力できる。第五の発明により、本発明のキーボー
ドにおいて、キートップに複数の接触検出センサーを付
けたキーを用いることにより、より繊細にキーボード面
に接触する手のひらの移動を認識して、キーボード面に
対する手のひらの相対位置や接触イベントが、入力でき
る。第六の発明により、本発明の入力装置において、よ
り繊細にキートップに複数の接触検出センサーを付けた
キーを用いることにより、入力装置に接触する指先や手
のひらの移動を認識して、キーボード面に対する指先や
手のひらの相対位置や接触イベントが、入力できる。 【０００７】第七の発明により、本発明のキーボードに
おいて、軌跡上に連続に並べた接触検知部を持つことよ
って一次元上の変移値を入力することが可能となり連続
するデータのポインタやカーソルなどの一次元上の定ま
った変移やスクロールを指示入力できる。第八の発明に
より、本発明のキーボードにおいて、特には手のひらの
中心などから放射状に接触部を配置すれば接触検知部品
が少ない付設個数で変移が検知できる。第九の発明によ
り、本発明のキーボードを含む入力装置において、接触
検知機能を用いる必要の無いとき（例えば、圧力押下
時）接触検知機能を無効とすることが出来る。第十の発
明により、本発明のキーボードを含む入力装置におい
て、例えばキートップに接触検出センサーの付設密度が
異なるキーを連続して配置してある部位があれば、同一
距離を倣って接触入力しても異なる接触イベント数が入
力できる。第十一の発明により、本発明のキーボードに
おいて、キートップにセンサーをつけずに手のひらの移
動を検知できるのでキーボードの導電路が単純に構成で
きる。第十二の発明により、本発明のキーボードにおい
て、上記他の発明と作用が同じである。第十三の発明に
より、本発明のキーボードを含む入力装置において、接
触検知時、該入力イベントを検出することに同期して、
発光素子から光を発生、あるいはスピーカーから音声を
発生させる手段を持つことにより入力したイベント数が
点滅する光もしくは音声により知覚できる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明するに、例えばキートップに接触検出セ
ンサーを付設し、物理的な移動または押下により接点の
オンまたはオフを行うスイッチ手段を持つキー複数で構
成され、その接触検出センサーの集合体によって、キー
トップ全体に接触した指もしくは手のひらの移動を検知
する手段を持つ事を特徴とする入力装置又はキートップ
に複数の接触検出センサーもしくはタッチパットを用い
た物である。そして、具体的な接触検出センサーを用い
たタッチイベント検知手段とその回路構成については以
下のようなものがある。すなわち、主に接触及び感圧に
よってその接触位置に見合った信号もしくは電圧を出力
する回路であり、これの接触検出センサー部をキートッ
プに配置もしくは分散配置する構成となる。以下にその
具体的な構成について次に示す目次の順に詳細に説明す
る。 （１）接触および非接触検知手段 （２）キートップにタッチ検知部を持つキーの例 （３）キーボードの例 （４）キーボードの操作例 （５）キーの集合体による入力装置の例 （６）入力装置の操作例 （７）本発明の電子回路を表すブロック図の説明 【０００９】（１）接触および非接触検知手段 接触検出センサー部のタッチ位置検知手段として静電誘
導式検知手段（静電容量タイプ）を使用した構成につい
て説明すれば、これは指等の接触を検知するためにガラ
ス等の不導体を介して複数個のコンデンサーＣ１，Ｃ
２，Ｃ３，・・・を配置し、接触および接近によってこ
のそれぞれのコンデンサーＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・の
容量が変化する事を検知する方式である。ここではコン
デンサーＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・は連続してキートッ
プに配置する。図１に示すように、連続して配置したコ
ンデンサーＣ１，Ｃ２，Ｃ３，・・・に対してパルス発
生回路１より、デコーダとカウンタを内蔵したスキャン
ドライブ回路２を介して順番に電圧をかけることにより
ＣＲ移相発信回路３より発生した周波数信号を周波数比
較回路４へ送り、この信号と、予め前記パルス発生回路
１よりコントロール回路５を介して周波数比較回路４へ
送られた基準信号とを比較し、さらに周波数比較回路４
からの信号と前記コントロール回路５からの基準信号と
を判定回路６に同時に送りそこで両信号を判定すること
により接触によって変わったコンデンサー容量を検知し
て指の接触位置を検知するのである。 【００１０】接触検出センサー部のタッチ位置検知手段
として光学式検知手段（赤外線検出タイプ）を使用した
構成について説明すれば、これは指等の接触検知を行う
キートップの下部に図２に示すような１対１で対応する
関係で例えば赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光
素子７と、例えばフォトトランジスター等の受光素子８
とを一組ずつキートップに連続して配設し、この受光素
子８をデマルチプレクサ９によって順番に発光させ、発
光した光をマルチプレクサ１０により同期して受光素子
８で受ける方式である。この時、受光素子８で受けた光
の受光レベルを判定回路１１により検出し、光のレベル
の判定を行うことで指の接触位置を検知するのである。
１２はコントロール回路であり、前記デマルチプレクサ
９、マルチプレクサ１０、判定回路１１に接続され、そ
れぞれの回路機能を制御している。また、図２の点線で
囲んだ部分であるＡＤ変換器１３を前記マルチプレクサ
１０と判定回路１１との間に介設させれば、接触点に対
してアナログ値の検出を行うことができ、更に検知精度
を向上させることが出来る。図１３には、反射式の光学
式タッチセンサーの発光素子７と受光素子８の配置と指
の位置関係を示す。 【００１１】接触検出センサー部のタッチ位置検知手段
として直流抵抗検知方式を使用した構成について説明す
れば、これは指等の接触検知を行うキートップに金属接
点を付設し、図４に示すような検出回路に示すごとく、
例えば入力動作抵抗が２ＭΩであって金属接触接点スイ
ッチＳＷ１〜ＳＷ７間を跨って接触した指等の高抵抗を
検出し、高抵抗検出電子スイッチモジュールＳＭを介し
て出力レベルＯＵＴ１〜ＯＵＴ７をＨＩＧＨ，ＬＯＷの
２値に変動させる物としてあり、主として金属に触れた
ことを検出するスイッチとして用いられている物であ
る。その他、電磁誘導方式、超音波検知方式等の接触検
知方式や、スイッチ押下に用いる圧力よりも十分に小さ
い感圧力を用いた抵抗膜式検知方式（抵抗膜電極使用）
や可動電極式検知方式（可動電極スイッチ使用）をキー
トップに用いても良い。 【００１２】（２）キートップにタッチ検知部を持つキ
ーの例 キートップに接触検出センサーを付設し、物理的な移動
または押下により接点のオンまたはオフを行うスイッチ
手段を持つキーは、例えば図５（ａ）のようにキートッ
プに接触検出センサー１５を付設し、１つの接触を検知
する手段を持たせたもの、または図５（ｂ）の様にキー
トップに複数の接触検出センサー１５Ａ、１５Ｂ、１５
Ｃ、・・・を付設し、接触を検知する手段を持たせたも
の、または図５（ｃ）の様にキートップにタッチパット
１７を付設し、接触を検知する手段を持たせたものを用
いる。このとき、接触検出センサー付設部１６を押下す
ることにより通常のキー入力を行う。導電路について
は、キー自身の内部を通すもの、ケーブルで中を通すも
の、接触ピンを用いるもの、弾性接点脚を用いるもの、
（ｄ）のようにケーブル２０で外を這わすもの、ばね接
点そのものを用いるもの、弾性体自身を導体で構成し導
電路として用いるもの等によって、構成できる。図５に
示したキートップに接触検出センサーを持ったキーの内
部構造の一例を図６に示す。これは接触検出センサー１
５に指先を接触させることによりキートップである接触
検知部１６から電気信号又は電圧を発生させて接点２９
より導電路となる弾性接点脚２７より外部接続用の端子
２１から基板２８上の導電路にこれを伝える。該接触検
知部１６はバネ体２５により一定方向に付勢されてお
り、キートップを弾発付勢力に抗して押下したときはガ
ラス管３０内部の接点３１が磁石２６によって接触しス
イッチ手段がオンとなる。この接点３１のスイッチ手段
の代わりに弾性接点脚と接点を用いる事もできる。 【００１３】図７に示したものはキートップに接触検出
センサーを持ったキーの一例であり、可動接触子３３を
用いて接点２２Ａと接点２２Ｂを導通させスイッチ手段
をオンさせるもので、接触検知部の保持と付勢をする為
にゴム状の弾性体３４を用いている。図５，図６，図７
に示すようなキートップに接触検知部を設けたキーの導
電路については、キー自身の内部を通すもの、ケーブル
で外を這わすもの、ケーブルで中を通すもの、接触ピン
を用いるもの、上記のように弾性接点脚を用いるもの、
ばね接点そのものを用いるもの、弾性体自身を導体で構
成し導電路として用いるもの、等によって構成できる。
ケーブルは左右に接触しないよう筒を垂設してその中を
通しても良い。キートップは一般には指の座りがよいよ
うに凹型であるが本発明に用いるキーはキートップが凸
型あるいは台形もしくは平らが好適である。更に断面が
台形のとき頂上部の平面の内、中心部分が凸型もしくは
凹型に成っていても良い。また、キーボードを含む本発
明の入力装置で用いられるキーは、クリックボタン、プ
ッシュスイッチなど、圧力押下を伴うスイッチ手段が主
であるが、このスイッチ機構はモメンタリイ式、オルタ
ネイト式、ロック式であってもよい。以上図５，図６，
図７に例示したようなキートップに接触検知部を設けた
キーを図８の断面図に示す如く連続して配置することに
より、上記で例示したような回路の接触あるいは非接触
検知機能を有効にすることが出来る。図８の（ａ）は複
数の接触検知部をもつキーによる組み合わせであり、
（ｂ）はキートップに接触検出センサーを設けた構造の
もの、（ｃ）は（ｂ）と同様であるがキー押下にあたっ
て用いる弾性体を接触検知部と一体化したもの、（ｄ）
は非接触型センサー３５（例えば静電誘導式の非接触検
出センサーあるいは光もしくは音波の反射を利用する光
学式、超音波式等）を下部の基板上に配設したものであ
る。 【００１４】（３）キーボードの例 これを更にキーボード面全体に接触検知あるいは非接触
検出センサーを振り分けるように図９（ａ）のごとく配
置する。図９（ｂ）のごとく放射状に配置するか、図１
０（ｂ）のように左右に分割配置することもできる。ま
た、網掛け状に分散配置したり、図９（ａ）のようであ
ってキーボード面全体をＸＹ平面として捉えられるよう
に個別のセンサーを直交する導電路に結線しても良い
し、個別のキートップを１単位として縦横に数珠繋ぎに
結線したりする事もできる。図９の（ａ）をもとに説明
を続けると、キートップに接触検知部を設けたキーを
（ａ）のごとく配置し、キーボード面全体に接触検出セ
ンサーを振り分けて展開し、キーボード面全体を接触検
知面と成せば、この面に触れた手のひらの位置を検知計
算することが可能となる。ブラインドタイピングのとき
指先のホームポジションとなる中段キーＡＳＤＦＧＨＪ
ＫＬ；のＡＳＤＦとＪＫＬ；の中間に当たるＧとＨの部
分で接触検知制御を分割してもよい。ここでは、既存の
タッチパネルにあるような制御処理方式の指先によるポ
インティング動作ではなく手のひらによるポインティン
グ動作の入力制御処理を行う事が好適である。一方、図
１０（ａ）の様に連続して軌跡線上に配置した場合は、
指先による単純接触入力動作や、指先の滑りによる連続
アナログ入力を、受け付ける処理にすることもできる。
この場合、制御方式は、キートップを接触することによ
り検出する方式と、連続して２つを接触することにより
検出する方式と、ある。クリック入力においては、図１
１（ａ）、（ｂ）の如く親指の位置にクリック用のキー
もしくはボタンなど（３６Ａ、３６Ｂ）を設けても良い
し、同じ位置で手のひらを上げ下げすることによってク
リック動作として認識する処理としてもよい。又、クリ
ックキーについては、複数設けそのうち２つをポインテ
ィングデバイス用、１つを上下スクロール用、１つを処
理切り替え用、等にして構成することもできる。制御処
理切換等についてはキーボードキーを用いて行うことも
できる。キーボード配列や構成については、アスキー、
ＪＩＳ、親指シフトキー等の日本語専用キーボード、人
間工学的に考えられたような立体的エルゴノミクスキー
ボード等でもよい。キーボード全体の上面は手のひらが
触れたまま移動できれば下側に反り返ったり、突出した
曲面でも良い。 【００１５】（４）キーボードの操作例 本発明のキーボードをオペレーション側から説明する
と、例えば図１２の如くパーソナルコンピュータの表示
部（ａ）と本キーボード（ｂ）、（ｃ）である。まず、
ブラインドタイピングにおいては、両手の親指以外の指
をＡＳＤＦＪＫＬ；キーにタッチした状態でオペレーシ
ョンを開始する。これがホームポジションである。右手
の接触入力操作に当たっては左手をホームポジションに
置いたまま右手の平を図１２の（ｂ）の如くキーボード
に乗せる、ここでキーボードに接触した接触キートップ
の数が８箇所以上となる。この接触キートップの数を認
識して接触入力オペレーションがスタートする。この状
態から手のひらを移動すると例えば（ｃ）の様に手のひ
らを接触したまま手前に引くと画面上のカーソル４４が
下方に移動する。図１３の場合は同様にして手のひらを
手前に引くと画面の表示がスクロールする例である。図
１４のように手のひらの動作を前後に限定した場合で説
明すれば、手のひらを接触したまま（ａ）のように手前
に引けばカーソルは下方に移動し（ｂ）のＡのように手
のひらを接触したまま前方に押し出せばカーソルは上方
に向かって移動する。（ｂ）のＢのように手のひらを接
触面から離して前方に出し再び接触させて（ｃ）の如く
手前に引けばカーソルは連続して下方に移動することと
なる。横方向についても図１５に示した如く手のひらを
右に送ればカーソルも右に、図１６のように手のひらを
接触させたまま円を描けばカーソルも円を描いて移動す
る。以上のオペレーションの入力を受け付ける場合、指
先であることと、手のひらであることと、の違いをのぞ
けば通常のタッチパットの方式とほぼ同様である。特に
大きな違いは、通常のタッチパットでは指先がパネルか
らはみ出さないと言うことである。しかし、手のひらは
キーボード全体から容易にはみ出してしまう。この状態
を吸収するために、接触検出アルゴリズムの中に手のひ
らの輪郭を検出する手段を持たせるか、接触点の数を計
算するか、該両方を行う事により、キーボード上の手の
ひらの位置を決定させてもよい。接触検知処理をこのキ
ーボードが行う場合、ブラインドタイピングの時左右の
ホームポジションである「ＡＳＤＦ」と「ＪＫＬ；」に
置かれた指の接触検知に用いない方の４つを無視する方
法をとってもよい。また、予め右半分もしくは左半分を
無視する設定が行えるようにしても良い。 【００１６】（５）キーの集合体による入力装置の例 図１７で示したものは、キートップにタッチ検知センサ
ーを付設したものを軌跡上に配置し、指先を各キートッ
プ間を跨って滑らせるように移動し、軌跡上の接触イベ
ントもしくは移動距離を入力させる形態を持つ入力装置
の実施例である。。図１９（ａ）は装置前面のボタン上
に縦一列の軌跡上に配設、（ｂ）は縦一列と交わる横一
列に配設、（ｃ）は縦二列に配設、（ｄ）は縦三列に配
設したものである。キーの押下によって入力される接点
のオンオフ以外に、接触点の認識方法としては、キート
ップに単に接触することにより一つの接触イベントを検
知する方式をとっても良いし、連続して２つを接触する
ことにより一つの接触イベントを検知する方式をとって
も良い。キーの配列に疎密を持たせればイベント入力は
指の移動距離と比例しなくなるが密な部分から入力する
場合入力イベント数を増やすことが出来るので指先から
の入力イベント数の微調整が可能となる。 【００１７】（６）入力装置の操作例 図１８（ａ）は本発明の入力装置を組み込んだ電子機器
の入力操作部を表す例で、キートップに接触検出センサ
ーをつけたキー１８を直線上に配設した電子機器であ
る。４０はスピーカ、４１は発光素子ＬＥＤである。操
作に当たっては（ｂ）、（ｃ）のように上から下に親指
をキートップに接触させながら移動すると、連続して接
触によるイベント入力ができる。このとき、接触によっ
て発生した接触イベントに同期して、スピーカ４０から
音声もしくは図の如くＬＥＤ４１を発光させても良い。
イベントが必要数入力できたとき、（ｄ）のようにその
まま接触しているキーを押下する。これにより目的の機
能やデータなどの選択が確定される。同一方向に連続し
て指を持ち上げながら繰り返し倣うことにより方向性を
持った入力イベントを連続して入力することもできる。 【００１８】（７）電子回路を表すブロック図の説明 図１９は本発明のキーボードと入力装置の回路構成の一
例を表すブロック図である。接触検出部４５は上記
（１）で説明の接触・非接触検出センサーをＸ軸とＹ軸
として交差させて配置し、接触・非接触検知回路４３に
より信号を取り込み、演算制御部を持つコントロール回
路４２から通信インターフェイス回路４４を経由してコ
ンピュータ等へ向かって接触イベントもしくは接触位置
データ等を送出する。単に１次元上の変移値に対応した
接触点を検知する場合や数珠繋ぎに配置した接触検出セ
ンサーによって接触検知部を構成する場合は上記（１）
で説明した回路部はＸ軸接触センサーとして直列に配列
した構成となる。キーボード及び入力装置の圧力スイッ
チ部４６はキーボードエンコーダ回路４７により交差す
る圧力スイッチの接点から入力を取り込みコントロール
回路を経由して通信インターフェイス回路からデータを
送出する。発光および音声を発生させる場合は、例えば
接触イベントなどと同期してコントロール回路よりＬＥ
Ｄ４１やスピーカ４０からこれを発生させる。幾つかの
例示的な例について本発明を説明したが、本発明の精神
と範囲を逸脱することなく修正を行えることを、当業者
なら理解するであろう。上記の実施例は、例として示し
たものにすぎず、特許請求の範囲を制限するものとして
解釈すべきではない。 【００１９】 【発明の効果】上述のように本発明によれば、接触及び
非接触操作型キーボードにあって、キーボードから指を
殆どはなさずにポインティングデバイスの入力機能が利
用できる。このことにより、入力操作用のキーボードか
ら大きく手を離さずにコンピュータ表示画面のスクロー
ルを行ったり、アイコンや矢印カーソルの移動が行える
ことになりキーボード単体の入力機能が格段に向上す
る。また、接触センサー付きキーを用いた入力装置によ
り、圧力押下以外に接触操作により、アナログ的な入力
及び接触イベントの入力が可能となる。これにより、小
型電子機器の入力項目の増加によって増えた多機能の入
力操作が少数のキースイッチで実現できる。さらに、ア
ナログ入力や接触イベント入力を行うに当たって、可動
部が無いことによるメンテナンス性の良さを提供し、よ
り少ない部品で多くの項目の入力が行えることから、テ
ンキーとタッチ検知部を設けたキーを兼用させる構成に
して部品点数の削減と操作機能の向上を図ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態における静電誘導式のタッ
チ検知手段の一例の回路構成図である。 【図２】本発明の実施の形態における光学式のタッチ検
知手段の一例の回路構成図である。 【図３】本発明の実施の形態における光学式のタッチ検
知手段を示す発光素子と受光素子との配置における断面
図である。 【図４】本発明の実施の形態における直流抵抗検知方式
のタッチ検知手段の一例の回路構成図である。 【図５】本発明の実施の形態において付設するキートッ
プにタッチ検知部の設けられたキースイッチの斜視図で
ある。（ａ）キートップのセンサーの付いたもの、
（ｂ）複数のセンサーの付いたもの、（ｃ）、（ｄ）タ
ッチセンサー手段の付いたものである。 【図６】本発明の実施の形態において付設するキートッ
プにタッチ検知部の設けられたキースイッチの一例の断
面図である。 【図７】本発明の実施の形態において付設するキートッ
プにタッチ検知部の設けられたキースイッチの他の例の
断面図である。 【図８】本発明の実施の形態において構成するキーボー
ドあるいは入力装置の断面図で、（ａ）はキートップに
複数の接触検出センサーを設けたキー複数によって構成
したものの断面図、（ｂ）はキートップに１つの接触検
出センサーを設けたキー複数によって構成したものの断
面図、（ｃ）はキートップに分割したタッチパットを配
設したキー複数によって構成したものの断面図、（ｄ）
キーボードの下部に非接触検出センサーを配設したもの
の断面図である。 【図９】本発明の実施の形態におけるキーボードの一例
を示す平面図であり、（ａ）は全面にキートップに接触
検出センサーを設けたキーを配設したもの、（ｂ）は手
のひらの置かれる中心部から放射状の軌跡にセンサーを
配設したものである。 【図１０】本発明の実施の形態におけるキーボードの他
の例を示す平面図であり、（ａ）は直線上の軌跡に接触
検出センサーを配設したもの、（ｂ）は手のひらが主に
接触する部位に左右に分けて配設したものである。 【図１１】本発明の実施の形態におけるキーボードの他
の例を示す平面図であり、（ａ）はクリックボタンを親
指の位置に複数配設したもの、（ｂ）はクリックボタン
を親指の位置に複数斜めに配設したものの例である。 【図１２】本発明の実施の形態において、キートップに
タッチ検知部の設けられたキー複数により構成されたキ
ーボードの操作図である。（ａ）は矢印カーソルの表示
された状態の表示画面であり、（ｂ）と（ｃ）は左手を
ホームポジションに置いたまま上から下へ右手のひらを
倣って移動している操作図である。 【図１３】本発明の実施の形態におけるキーボードの操
作図である。（ａ）はワードプロセッサ等のスクリーン
エディット時手のひらの移動操作で画面表示内容がスク
ロールしている状態の図であり、（ｂ）と（ｃ）は左手
をホームポジションに置いたまま上から下へ右手のひら
を倣って移動している操作図である。 【図１４】本発明の実施の形態におけるキーボードの操
作図である。（ａ）は下方（手前）に向かって手のひら
を接触させながら移動している操作、（ｂ）は上方
（奥）へ向かって手のひらを押し出している操作図で、
Ａは手のひらを接触しながら押し出し、Ｂは手のひらを
持ち上げて押し出している意を示している、（ｃ）は更
に再び下方（手前）に向かって手のひらを接触させなが
ら移動している操作を示す操作図である。 【図１５】本発明の実施の形態におけるキーボードの操
作図である。（ａ）は矢印カーソルの表示され右方向へ
移動している状態の表示画面であり、（ｂ）と（ｃ）は
左手をホームポジションに置いたまま左から右へ右手の
ひらを倣って移動している操作図である。 【図１６】本発明の実施の形態におけるキーボードの操
作図である。（ａ）は矢印カーソルの時計回りに回転し
ている状態の表示画面であり、（ｂ）は左手をホームポ
ジションに置いたまま右手のひらを回転して倣って移動
している操作図である。 【図１７】本発明の実施の形態において、キートップに
タッチ検知部の設けられたキースイッチを付設した電子
機器の概略図である。（ａ）は直線上に並べたものの正
面図、（ｂ）は交差する軌跡上に並べたものの正面図、
（ｃ）は直線上に二列に並べたものの正面図、（ｄ）は
三列に並べたものの正面図である。 【図１８】本発明の実施の形態において、キートップに
タッチ検知部の設けられたキースイッチにより構成され
た電子機器の操作図である。（ａ）は正面図、（ｂ）、
（ｃ）上方から下方に向かって指を倣っている操作を示
し、イベント入力に従ってＬＥＤが点滅している状態の
操作図、（ｄ）は圧力スイッチ部の押下操作を表す。 【図１９】本発明の実施の形態におけるキーボード及び
入力装置の回路構成を示すブロック図である。 【符号の説明】 １…パルス発生回路 ２…スキャンドライ
ブ回路 ３…ＣＲ移相発信回路 ４…周波数比較回路 ５…コントロール回路 ６…判定回路 ７…発光素子 ８…受光素子 ９…デマルチプレクサ １０…マルチプレクサ １１…判定回路 １２…コントロール
回路 １３…ＡＤ変換器 １４…金属接触接点
スイッチ １５…接触検出センサー １６…接触検出セン
サー付設部 １７…タッチパット １８…キートップに接触検出センサーを持ったキー １９…キートップに複数の接触検出センサーを持ったキ
ー ２０…ケーブル ２１…端子 ２２…端子 ２３…内部に接点を持つキートップ保持部 ２４…ワンウェイプッシュ機構 ２５…バネ体 ２６…磁石 ２７…弾性接点脚 ２８…基板 ２９…接点 ３０…ガラス管 ３１…接点 ３２…ケーブルソケット ３３…可動接触子 ３４…弾性体 ３５…非接触型セン
サー ３６…クリックボタン ３７…矢印カーソル ３８…ホームポジション ３９…表示画面 ４０…スピーカ ４１…発光素子ＬＥ
Ｄ ４２…コントロール回路 ４３…接触・非接触
検知回路 ４４…通信インターフェイス回路 ４５…接触検出部 ４６…圧力スイッチ部 ４７…キーボードエ
ンコーダ回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】キートップに接触検出センサーを付設し、
   物理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを
   行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、各々の
   キーにタッチすることによって発生する接触イベントの
   検知と、スイッチ手段による接点状態の検知と、を行う
   事を特徴とするキーボード。 【請求項２】キートップに接触検出センサーを付設し、
   物理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを
   行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、その接
   触検出センサーの集合体によって、キートップ全体に接
   触した指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つ
   事を特徴とするキーボード。 【請求項３】キートップに接触検出センサーを付設し、
   物理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを
   行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、各々の
   キーによる接点状態の検知と、キートップにタッチする
   ことによって発生する接触イベントの検知と、を行う事
   を特徴とする入力装置。 【請求項４】キートップに接触検出センサーを付設し、
   物理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを
   行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、その接
   触検出センサーの集合体によって、キートップ全体に接
   触した指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つ
   事を特徴とする入力装置。 【請求項５】キートップに接触検出センサーを付設し、
   物理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを
   行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、隣り合
   うそれぞれのプッシュキーと制御部を共有する接触検知
   部を持ち、その各々の接触検出センサーで連携して接触
   を検知する事を特徴とする入力装置。 【請求項６】キートップにタッチパットを付設し、物理
   的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行う
   スイッチ手段を持つキーの複数で構成され、各々のキー
   にタッチすることによって発生する接触イベントの検知
   と、スイッチ手段による接点状態の検知と、を行う事を
   特徴とするキーボード。 【請求項７】キートップにタッチパットを付設し、物理
   的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行う
   スイッチ手段を持つキーの複数で構成され、その接触検
   出センサーの集合体によって、キートップ全体に接触し
   た指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つ事を
   特徴とするキーボード。 【請求項８】キートップにタッチパットを付設し、物理
   的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行う
   スイッチ手段を持つキーの複数で構成され、各々のキー
   押下による接点状態の検知と、キートップにタッチする
   ことによって発生する接触イベントの検知と、を行う事
   を特徴とする入力装置。 【請求項９】キートップにタッチパットを付設し、物理
   的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行う
   スイッチ手段を持つキーの複数で構成され、その接触検
   出センサーの集合体によって、キートップ全体に接触し
   た指もしくは手のひらの移動を検知する手段を持つ事を
   特徴とする入力装置。 【請求項１０】キートップにタッチパットを付設し、物
   理的な移動または押下により接点のオンまたはオフを行
   うスイッチ手段を持つキーの複数で構成され、隣り合う
   それぞれのプッシュキーと制御部を共有する接触検知部
   を持ち、その各々の接触検出センサーで連携して接触を
   検知する事を特徴とする入力装置。 【請求項１１】キートップに複数の接触検出センサーを
   付設し、物理的な移動または押下により接点のオンまた
   はオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成さ
   れ、各々のキートップにタッチすることによって発生す
   る接触イベントの検知と、スイッチ手段による接点状態
   の検知と、を行う事を特徴とするキーボード。 【請求項１２】キートップに複数の接触検出センサーを
   付設し、物理的な移動または押下により接点のオンまた
   はオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成さ
   れ、その接触検出センサーの集合体によって、キートッ
   プ全体に接触した指もしくは手のひらの移動を検知する
   手段を持つ事を特徴とするキーボード。 【請求項１３】キートップに複数の接触検出センサーを
   付設し、物理的な移動または押下により接点のオンまた
   はオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成さ
   れ、各々のキーによる接点状態の検知と、キートップに
   タッチすることによって発生する接触イベントの検知
   と、を行う事を特徴とする入力装置。 【請求項１４】キートップに複数の接触検出センサーを
   付設し、物理的な移動または押下により接点のオンまた
   はオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成さ
   れ、その接触検出センサーの集合体によって、キートッ
   プ全体に接触した指もしくは手のひらの移動を検知する
   手段を持つ事を特徴とする入力装置。 【請求項１５】キートップに複数の接触検出センサーを
   付設し、物理的な移動または押下により接点のオンまた
   はオフを行うスイッチ手段を持つキーの複数で構成さ
   れ、隣り合うそれぞれのプッシュキーと制御部を共有す
   る接触検知部を持ち、その各々の接触検出センサーで連
   携して接触を検知する事を特徴とする入力装置。 【請求項１７】上記接触検知部を持つキーは軌跡上に連
   続して並べたことを特徴とするキーボード 【請求項１８】上記接触検知部を持つキーは放射状に配
   置したことを特徴とするキーボード 【請求項１８】上記キーはプッシュしたときにセンサー
   の接点が離れる物を用いたことを特徴とする請求項１乃
   至請求項１８のいずれか記載の入力装置。 【請求項１９】上記キーは、キートップに接触検出セン
   サーの付設個数又は検出密度の異なった物を用い、それ
   を複数組み合わせたことを特徴とする請求項１乃至請求
   項１７のいずれか記載の入力装置。 【請求項２０】キーボードの下部に非接触型センサーを
   付設しキーボード上の指もしくは手のひらの移動を検知
   する手段を持つことを特徴とするキーボード。 【請求項２１】複数のキートップ全体で１つのタッチパ
   ットを成しており該キーボード上の指もしくは手のひら
   の移動を検知する手段を持つことを特徴とするキーボー
   ド。 【請求項２２】接触検知時、該入力イベントを検出する
   ことに同期して、発光素子から光を発生、あるいはスピ
   ーカーから音声を発生させる手段を持つ請求項１乃至請
   求項２１のいずれか記載の入力装置。