JPS584177A - 鍵盤暗号化装置 - 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】 本発明は、鍵盤暗号化装置に関する。それは特に、基礎
的鍵盤信号処理をして，「一体」の超音波導波管構成要
素に於て、起きることを出来るようにする装置に，関す
る。

現在，従来の鍵盤《キーボード》方式に於ては、鍵盤上
の任意ボタンは押し下げられると、スイッチの閉止を与
え、これは後で、検出され、認識されねばならない。こ
の認識は、電子的走査によって行われ、その場合、スイ
ッチは基盤（マトリックス）に於で、位置を与えている
。

押しボタンが電気的接触、磁気的に励磁される古管Ｃリ
ード）スイッチ，半導体（セミコンダクター｝スイッチ
を有する磁気的「ホール」効果検出器、半導体検出器と
組合わされた蓄電器（キャパシター）板ボタン等々であ
って、電子的走査の接近は、根本的に同じである。

先技術の接近との問題は、押し下げられた鍵の検出及び
認識のために、鍵盤上の各鍵位置のために、それはスイ
ッチの閉止を要する、ことである、これは明らかに，暗
号化装置の設計を複雑にし、高い製作費と低減された信
頼性と、を伴う。

言及された問題を解決するために、我々は、この発明に
従って、鍵（キー）の磁場が、導波管（ウェーブ・ガイ
ド）との作動磁気的保合に、動かされるように，鍵に関
して位置された少くとも一つの導波管、及び鍵の一つが
、該導波管との磁気的結合に動かされる時、その鍵が同
定出来るように、加えられた衝撃波Ｃパルス）に関して
遅らされた信号がそれによって生じる、衝撃波を該導波
管に加えるべき手段，を特徴とする、複数の可動磁気的
鍵を含む鍵盤暗号化装置を提供する。

この発明の装置は、以下に、更に明確に開示された、導
波管を使用する単一の統合された方式内に於ける押し下
げられた鍵の走査及び同定をして，所要の情報を提供出
来るようにする。

このように、本発明はコンピューター、又はデータ処理
方式に呼びかけるだめの、更に、簡単且つ経済的な鍵盤
装置を提供する。本発明は、先技術配置との場合である
如き各錘への書込みの必要を、無くする。

この発明の目的及び利点は、次の明細書及び図面から明
らかであろう。

本発明を実用するに於ては、超音波ねじり衝撃波を利用
する鉄磁性針金に沿う縦の磁場の存在を検出するために
、数種の接近を使用することが出来る。一つの接近は、
オｌ図及びオＩＡ図に示された如く，鉄磁性導波管にね
じり歪衝撃波を加え、導波管を横切って誘導された電圧
によって、磁石の存在を検出すること、から成る。此処
に於て、縦からねじりへの変換器（コンバーター）又は
様式変態器（モード・トランスフォーマ−）によって音
波衝撃波が送り出されて後、導波管の近所に於て、小さ
い区別された磁石によって加えられた縦の磁場を、ねじ
り衝撃波が横切る時に信号が誘導される．針金上のねじ
り衝撃波の伝播の速度の逆に等しい時間間隔によって、
加えられた衝撃波に関して、時間に於てその信号は遅ら
される。この速度は次の如く関係される。即ち、 Ｅ８は針金の剪断係数である。

Ｐは針金の密度である。

オ１図を参照して、鍵盤（キーボード）は鍵（キー）１
，２，３．４等から成る。これらの鍵は、従来の様に動
かすことが出来る。そして、操作者によって押し下げら
れるように、取り付てばね負荷されている。鍵に取り付
けられて、磁石１α、２α、３（Ｚ、４α等が、ある。

音波導波管は、磁石の列に沿って延びる鉄磁性針金５か
ら成る。導波管５の一端は、縦からねじりへの変態器６
に接続されている。この変態器６は、我々の米国特許第
３，８９８，５５５号に、更に詳しく記述されている。

この縦からねじりへの変態器は、一対の磁歪性テープか
ら成り、そのテープの一つが、管状導波管の各側に接続
されている。テープに衝撃波が加えられると、管状導波
管上に於て、一つのテープは押し、一つのテープは引き
、我々の上記の特許に於て開示された如く、導波管に沿
って音速に於て、移行するねじり歪を加える。

縦からねじりへの変態器への入力は、一対の磁歪性テー
プ９である。テープの他端は、制動（ダンピング）装置
７に取り付けられ、導波管の他端は、制動装置８に取り
付けられている。

一つの出力導線１０が、牙−の磁石の前の導波管５に接
続されている。他の出力導線１１が、導波管５の端に接
続されている。結合コイル１９によって、磁歪性テープ
９に衝撃波が加えられる。

オＩＡ図番主、加えられた衝撃波と出力信号との線図を
示す。加えられた衝撃波と出力信号との間の遅れは、導
波管に沿う特別の鍵磁石の移動に関係されている。従っ
て、全ての鍵は、同定することが出来る。加えられた入
力衝撃波と出力信号との間の遅れは、従来の遅れ測定手
段によって測鍮してもよい。

このように、導波管に沿う磁石の何れでも、導波管の方
へ持って来られる時は、出力信号を与え、これは、加え
られた衝撃波との時間遅れの関係によって同定出来る。

従って、若し磁石の各が、鍵盤上の鍵を表わすならば、
どの鍵の作動でも超音波導波管上に信号を導入する。そ
してこの信号は、それの時間遅れによって押し下げられ
た鍵の特色を示す。

掛替えとして、ねじり衝撃波を送り出すために導波管に
沿う磁石の縦の磁場の位置に於て、導波管に衝撃波電流
を加えてもよい。磁場によって結合された磁性テープに
於ける歪による磁化の変化を検出するために、ピラリ（
Ｖｉｌｌａｒｉ　）効果が利用される場合には、圧電検
出器又はねじりから縦への変態器によって歪衝撃波の到
来を、一端に於て検出することが出来る。此処に於て磁
化の変化は、テープを結合するコイルに於て電圧を誘導
する。

オニ８図は、数字計数を与えるだめの方式を示す。加え
られた衝撃波は、フリップ・フロップ３０を入れ、出力
信号は、フリップφフロップを切る。フリップ・フロッ
プの出力（アウトプット）ゲートＣ門）は、アンド・ゲ
ート３１に加えられ、アンド・ゲート３１への他の入力
は、時計（クロック）である。これは、衝撃波発振器（
パルス・オシレーター）３２であってもよい。測定され
た時間間隔の計数を与えるために、ゲートを通された調
時衝撃波が、計数器量の遅れを測定することによって、
簡単に行うことが出来る。此処に於て、加えられたねじ
り衝撃波と受取られた衝撃波との間の遅れは、時間可変
ゲートに変換される。このゲートは、その時、計数器へ
の選ばれた時計波動列の通行を制御する。このようにし
て、最終の計数は、磁石又は鍵位置に関係された二元数
を表わす。同様に、私の上記米国特許第３，８９８，５
５５号に於て示された如く、ねじり衝撃波が磁石位置に
よって導波管上に送り出され、それから、導波管の一端
に於て、受取られる時、衝撃波幅変調ゲは、鍵を磁気的
に暗号化することによる。例えば、５片ｃビット）の二
元暗号を使用することによって３２鍵を解読することが
出来る。これは次のように行うことが出来る。

一つの磁石が、暗号語の開始を表示し、衝撃波を発生す
る。その後ストロボ調時衝撃波列が発生される。若し、
磁石が存在するならば、「１」を意味する信号が発生さ
れる０与えられた時点に於ける磁石の無いために、「０
」が検出される。このように、押し下げられた各錘に対
して二元暗号を発生することが出来る。第２図及び第２
Ａ図参照。

第２図に於て、鍵１２．１３．１４等は、各複数の磁石
１５，１６，１７を有していて、各錘の磁石は二元暗号
を与えるように、異って配列されている。ストロボ調時
衝撃波列は、ストロボ調時衝撃波発生器１５によって発
生される。第２Ａ図に図解されている如く、若し、押し
下げられた鍵の磁石が、導波管と、所定の時間溝（タイ
ム・スロット）に於て、磁気的に係合しているならば、
自」を意味する信号が発生される。若し時間溝に磁石が
無いならば「０」が検出される。従って、比較測定器（
コンパレーター）１９に出力信号とストロボ発生器信号
とを、供給することによって各錘に対して、二元暗号を
発生することが出来る。

鍵の位置を解読するべき導波管を製作する多くの方法が
ある。最も経済的な方法を達成するためには、最良の妥
協を達成するために１機械的複雑対電子的複雑を秤量し
なければならない。

方法１を実施するために、構造の一つの接近が第３図に
示されている。単一の導波管２０が使用され、鍵２１．
２２．２３等は各磁石２１．２２２３等を有し、これら
の磁石は、各磁石に対して解読されるかも知れない区別
された遅れを、区別された磁石が与えるように関連され
ている。

′１７４図の実施例は、鍵の下に個々の導波管を使用し
ている。各導波管は、制動子（ダンプ）４０．４１及び
ばね（スプリング）４２を取り付けている。或連続スイ
ッチ５０−１乃至５〇−４を以って一時に一線へ衝撃波
電流を、引き続き切替えることによって、導波管の線２
４−１乃至２４−４が選択される。これらのスイッチは
、好ましくは電子的である。導波管に接続されたテープ
４３−０によって、出力信号は全て受取ることが出来る
。テープは制動子４７゜４７によって制動される。単一
のコイル・ブロック２８は直列に結ばれた検出器コイル
４８゜４８を容れている。

線２４−３に於ける鍵の一つが押し下げられたと仮定す
ると、時間連続に於ける選択スイッチ５０−３を通して
線２４−３への衝撃波電流が加えられる後まで、出力信
号は起らないであろう。今、摘み採り（ビック・オフ）
コイルから離れるそれの位置によって、衝撃波励磁に関
して、時間に於てこの信号は遅らされるであろう。この
ように衝撃波の励磁の時伺は、押し下げられた鍵の列を
限定し、時間に於けるその衝撃波との入力信号の時間遅
れ関係は、列内に於けるそれの場所を限定する。

完全な方式を実施するためには、各正常の鍵が、それの
正常の意味以外を有しているかも知れないから、移転（
シフト）又は制御（コントロール）を表示する或鍵は、
他の正常の鍵位置と同時に解読されねばならない、正常
の鍵解読電子に影響することなく同定出来るように、別
の時間枠（タイム・フレーム）に於て、移転及び制御鍵
を分離することによって、これは電子的に解読すること
が出来る。他の鍵位置暗号との移転及び制御鍵の組合わ
せは、全暗号化出力情報を提供する。与えられた鍵の遅
れを決定し、それから、ＡＳＣＩＩ暗号の如き受は入れ
出来る暗号に、それを変換するための必要を、磁気的に
暗号化される鍵方法が無くする。その代りに付加的電子
的暗号変換片（チップ）無しで直接暗号出力を得ること
が出来る。しかしながら、暗号化された鍵は、機械的に
更に複雑であってそれらの費用は、電子に於ける費用節
約を相殺するかも知れない。

第５図に示す如く、鍵３６．３７等の磁場を隔離するた
め、及び鍵が押し下げられ又は引込められる時、干渉無
しで、更に密接な間隔を許すために、鋼の磁性板３５を
使用することが出来る。偶然の不完全鍵押し下げ、即ち
１人の誤りによって引き起こされる誤信号発生の可能性
を、それが又低減する。

音波導波管は好ましくは、例えば外径０．０２０吋の管
状構造であって、ニッケルー鉄の如き。

磁歪性材料である。管状構造は、固体の針金よりも少い
磁気履歴効果、即ち、磁石が取り下げられた時、更に少
い保持効果を有している。

固体の針金、管状、及び中心針金を有する管状の導波管
を使用してもよい。

押し下げられた鍵からの磁石の位置は、加えられた衝撃
波電流が加わると、両縦及びねじり波を送り出すから、
若し、コイルが導波管に同心的に加えられると、縦のみ
ならずねじりの出力信号を受取ることが出来る。前述の
テープの構造は、ねじり信号を選択的に濾過する、導波
管に９０度の角度に於て、加えられたテープの中へ鋭直
に縦の波は移行することが出来ない。

しかし、若し縦の偏倚磁場（バイアス・フィルド）が、
同心コイルを以って注意深く加えられるならば、縦の信
号は、更に少いねじり信号を以って受取ることが出来る
。（両方共、一般に受取られるであろう。）ねじり波は
、縦波の速度の約０．６倍移行するから、ねじり信号は
、縦信号よりも晩〈受取られるであろう。このように、
縦波が最初に受取られることが出来る。そして後で受取
られたねじり波の如き何れの信号でも、それから区別す
ることが出来る。しかし、或鍵盤上に於て、数個の鍵が
押し下げられ、オー及びオニの鍵が、「Ｎ鍵転動（ロー
九オーバー）」要求に於ける如く、同定されねばならな
いならば、受取られたねじり信号又は雑音が、存在する
一つの縦の出力よりも多くの検出に干渉するであろう。

例えば、受取りコイルの近くの列から送り出された信号
は、縦の衝撃波及び或ねじり信号を送り出すであろう。

そのねじり信号は、受取りコイルから更に離れた鍵によ
って送り出されるオニの縦信号の頂上の近く又は頂上に
あって、一つの鍵よりも多くの同定に於て、不明瞭を起
こすかも知れない。Ｃ同心コイル摘み採りに対しては米
国特許第３．１７３，１３１号を参照のこと。） 上記のごとく、本発明は超音波導波管（５）が、鍵盤Ｃ
キーボード）上の磁気的鍵（１−４）の暗号化を提供す
る。押し下げられた鍵（キー）による暗号化を許するた
めに、加えられた衝撃波（パルス）との与えられた時間
関係に於て、信号をして生じられることを出来させるそ
の超音波導波管（５）に、鍵の磁石（１α、２α、３α
。

４α等）が、夫々のｆｉ場を加える。必要な情報が、本
質的に一つの針金上に現われるから、この方式は、根本
的には非常信頼出来る固体状態Ｃソリッド・ステート）
方式であって、それに於ては全ての基礎的信号処理が、
「一体（インテグラル）」の超音波導波管構成要素に於
て起る。潜在的簡易さ、低費用構造、非常に高い信頼性
が、この適用をしてコンピューター、データ処理装置、
テレタイプ装置、コンピューター配時局、コンピュータ
ー化された予約局、展示コンソール、等のだめの鍵盤に
於て、非常に適当なものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の路線図である。 オＩへ図は、第１図の作動を図示する線図である。 オニ８図は、数字計数（ディジタル・カウント）を備え
るための手段を示す。 第２図は、この発明の他の実施例の路線図である。 第２Ａ図は、第２図の作動を図示する線図である。 第３図及び第４図は、この発明の他の実施例の路線図で
ある。 第５図は、この発明の変形の詳細図である。 １．２，３，４・・・鍵、１α、２ａ、３α、４ａ・・
・磁石、５・・・導波管、６・・・変態器、７．８・・
・制動装置、９・・・磁歪性テープ、１０、ＩＩＦ・・
出力導線、１９・・・結合コイル。 特許出願人 テンポソニックス　インコーホレーテッド５９１　　萼
　）　◆ ＩＧ２ ＩＧ５ 眩λ１１べ箪１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１鍵の磁場が、導波管との作動磁気的保合に、動か
   されるように、鍵に関して位置された少くとも一つの導
   波管（５，２０又は２４−１乃至２４−４）、及び鍵の
   一つが、該導波管との磁気的保合に、動がされる時、そ
   の鍵が同□定出来るように、加えられた衝撃波に関して
   遅らされた信号がそれによって生じる、衝撃波な該導波
   管に加えるべき手段（１９）、を特徴とする、複数の可
   動磁気的鍵を含む鍵盤暗号化装置。 （２）鍵を磁気的に暗号化するべき手段（１５，１６゜
   １７）、及び押し下げられた鍵のだめの暗号化された信
   号を、それによって発生するために、衝撃波のストロボ
   列を以って、鍵を走査するべき手段（１５１）、を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の鍵盤暗
   号化装置。 （３）暗号が二元暗号である、ことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の鍵盤暗号化装置。 （４）該時間を遅らされた信号を、ディジタル装備を以
   ってする作動のための区別された数字情報に、変換する
   べき手段（３０−３３）を特徴とする特許 またはオ３項記載の鍵盤暗号化装置。 （５）導波管が管状要素である、ことを特徴とする前記
   特許請求の範囲オ１項、オ２項、オ３項またはオ４項記
   載の鍵盤暗号化装置。 （６）導波管が，中心針金を有する，管状要素である、
   ことを特徴とする特許請求の範囲オ５項記載の鍵盤暗号
   化装置。 （７）導波管に面する端が二極である磁石を鍵が有して
   いる、ことを特徴とする前記特許請求の範囲オ１項，オ
   ２項、オ３項、オ４項、オ５項または１６項記載の鍵盤
   暗号化装置。 （８）複数の鍵列を結合するように，導波管が形成され
   ている、ことを特徴とする前記特許請求の範囲オ１項、
   オ２項、オ３項、オ４項、第５項、第６項またはオフ項
   記載の鍵盤暗号化装置。 （９）導波管との作動磁気的保合に、鍵が動かされるよ
   うに、鍵に関して位置された複数の導波管（２４−１乃
   至２４−３）、導波管を引き続いて走査するだめの手段
   （５０）、及び加えられた衝撃波に関するそれの時間遅
   れが、与えられた導波管に於て押し下げられた鍵を同定
   する、出力信号を供給するだめの検出コイル（線輪）（
   ４８，４８）を有するコイル・ブロック（線輪台）手段
   、を特徴とする特許許請求の範囲第１項、第２項、第３
   項、第４項、第５項、オ６項，オ７項まだは第８項記載
   の鍵盤暗号化装置。 ＱＯ　　引込められた鍵の磁気的効果を低減するために
   、遮蔽物（３５）が設けられている、ことを特徴とする
   前記特許請求の範囲第１項、オ２項，オ３項、第４項、
   第５項、第６項、第７項、第８項または第９項記載の鍵
   盤暗号化装置。