JPS61501422A - キ−ボ−ド装置 - 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】 発明の名称　キーボード装置 技術分野 本発明は、複数の制御区域に分割されるプリズムの形式の表面区域を有し、制御 区域の各々に制御機能が割り当てられ且つ指先の表面のごとき面によって所望の それぞれの制御機能において接触させるよ５にし、それにより表面と接触しない ときのプリズムの光束九対して制御区域に発生する光の偏光を生じ、光束の変化 が適切な制御信号を発生させる手段により光検知センナに供給させるキーボード 装置に関するものである。

従来技術 多数の制御機能を含んでいるキーボードは種々の製置シよび器具に使用されてい る。かかるキーボードが使用される装置の例はキーボードに二って作業プログラ ムが種々の構成部材を選択する・ことにより決定される洗濯機及び食器洗い器、 種々の制御プログラムを選択することける文字の列、楽器の音符の列を発生させ るための器具を含む。こ−／′）ような関係においてキーボード装置は電気的機 能に基礎が置かれている。

多数の制御機能を投ケることかできる場合に、この種りな多数の可動部からなる 複雑な構成がらなっている。

しかし、少なくとも憬械的意味における簡単化の１つの可能性は可動部を持たず 且つプレート上への指の接触に反応するいわゆる接触感応キーにある。指または その存在の導電性はこのため発振回路の導電体として利用されている。またスウ エーデ／特許第７６１３５９７−９号（公告第４０２，３９４号）明細書に開示 されるのは前述した情況における光学的手段の使用である。前記特許明細書はこ のため本体がプリズムの表面に対して全接触で押圧される場合に発生させること ができるプリズム内の反射の変化の利用を提案する。この現象を使用することに より、例えばプリズムに対して指を押圧することにより、プリズムが光束に露出 されるときプリズムを光の感光性素子によって測定されることができる変化を発 生することができる。

技術的課題 いわゆる接触感応キーの形成につめての前記および他の原理は種々の制御機能が 指先により接触されるような区域として指定される単一プレートの形で多数の制 御機能を有するキーボードの構成に適用させることができる。

キーボードをとの方法で構成することができるという事実に拘らず、各制御機能 は個々の感知機構を必要とし、該感知機構はこの悪用機構と関連づけられる特別 な区域に供給される制御パルスに対する選択性に反応する。キーおよび電気スイ ッチのごとき機械的部材を除去でき、従って多数の部材及び実質的に多数の制御 機能の同等物が残る。また、配線が複雑で、実質的に従来の機械的装置における と同様に複雑である。

本発明の目的は必要とされる部材の赦をかなつ減少させることができる複数の制 御機能のためのキーボード装置を提供することにある。

この点において本発明の特別表関心は制御機能を設けるために前記光電原理を利 用する配列によって前記目的を達成することにある。

本発明の他の目的は周囲からの周期的信号のごとき成る干渉源からの影響を除去 することにある。

解決策 本発明の目的は各区域に特定させ且つ光束信号から検知されることができる信号 を送信要素により他の区域から発生させるように制＃装置を配設し、好ましくは 単−信号又は区域の数より少ない数の部材をセッサ部材として設け、伝送部材の 特定の信号特性に応じてセンナ部材から受信された信号を選択し且つ該選択に応 じて各区域についての適切な制御信号を伝送するよ？に信号処理装置を配設し、 それ自体公知の方法において光域原理に応じてキーボードを作動させることを特 徴とするキーボード装置によって達成される。

発明を実施するための最良の形態 本発明が適用される技術の例として、前述した種類の光電キーボード機構を第１ 図に示しである。これはスウェーデン特許第７６１３５９７−９号Ｅ！ＡＭｆｉ ’ｊ　において説明さｎており、この対応としては米国特許第４，２５４，３３ ３号明扁書及び英国特許第１，６００，５５６号明細書がある。基本装置はキー ボードを製造する各種の方法で使用することができる。その外側はガラスシート ２からなる外面１ｖｃよって形成されている。ガラスシートの他面３は多数の窓 を有する遮光被膜４を備えておつ、窓の下にはガラスシートとの光学的接触にお いてガラスプリズム５が配置されている。第１図には３個のガラスプリズム５が 示されており、その各々はシカ供給装置８から電力を受ける発光ダイオードのご とき発光素子、７からの光ビーム６Ｋｊ＄出されている。各プリズムＫＪ接して 、信号処理装置ｌＯＫ接ａ　さｉ　ているフォトダイオードのごとき光電素子９ が配置されている。ガラス表面１０部分が各プリズム５の前面において直接接触 していない限りは、実質上全反射かその縁部に関連して長方形ブロックとして実 施されるプリズム内に発生しそして縁部に配置される光電素子７からの放射によ って到達されない。ガラスシート２の表面１との完全な接触において指先１１に 、より表面と接触される場合に、反射は少なくとも部分的ｒｃ遮断されそして一 定量の光がプリズムをでて充電素子９に衝突する。光１Ｌ素子９Ｖｃ＊突する光 量の変化はガラス表面１の対応する接触点く割り当てらｎる制御機能用制御パル スとして使用される信号処理手段１０からの信号を発生するのに使用される。し かし、種々の形式の用途（おける原理及びその原理の利用のための装置は前述し た特許明細：１Ｆに詳１ｉＡｖｃ説明されている。

第１図から明らかなように、前述した装置は各制御機能（発光素子と、プリズム と光電素子とからなる完全な装置を必要とする。他方、電力供給装置は、とくに 最新の半導体技術、例えば、マイクロプロセッサが使用される場合にすべての発 光素子に共通にすることができ、信号処理１ｔｖｃも用いることができる。幾つ かの活性素子が数において制御機能の数に対応しなければならず、又他の素子が 分配されることができることにより、前述した状況は後述した通り本発明におい て利用される他の物理的原理にしたがって実質上キーボード装置に適用できる。

図面の第２図乃至第１１図によって明らかにされる本発明の適用の以下の説明は 上述した光電原理に基づいている。

光′ｆ！＆装置について説明した後かかる装置への本発明の適用について説明す る。このＡにおいて、第２図は幾つかの制御機能を識別するため記号ム〜Ｊを有 する指定１８を支持する多数の表示区域１７を備えたガラス板１６からなるキー ボード巧の平面図を示す。また、第２図から明らかなように、例えばフォトダイ オードから成る光電素子四と、信号処理手段、例えばともにユニツ）２０を形成 する関連の電力供給装置と、例えばバッテリを有するマイクロプロセッサとが備 えである。素子１９とガラス板１６の縁部との間には発光素子コ以外の光源の影 響を実質上除去するエアギャップが存在する。光を素子四が発光素＋３のごとき 素子に影響を及ぼす光源以外の光源に対して極めて高度に弁別するように配置さ せるため、干渉のレベルは低い。また、信号レベルはこの方法において低く保持 させることができ、そして本発明において前述したよ５に利用される光の偏向を 識別するのに問題はない。

極めて因数な外部照明状態に遭遇する場合に、後述する特別な信号処理技術によ って追加の識別を達成させることができる。図にはまた幾つかのシス回路を示し である◎ガラス板１６の下側にはさらに他の素子を設けてあり、そしてこれらは 第３図に示されている。これらの素子は多数の発光素＋３、例えば発光ダイオー ドからなる。これらの素子の数は区域エフの数に対応し、そして各々その所有の 区域の下側に置かれている。また、第３図に示されているのは光戒素子四と、こ こではマイクロブロセ７？こと、電力供給バッテリ乙との形式で示されている電 子ユニット田である。

第３図はまた配線図を構成するので、発光ダイオード２１がマイクロプロセッサ ２２に別々に接続されそして光電素子１９がまたマイクロプロセッサ２２に接続 されていること妙；この図から明らかである。また、キーボードから制御させる ことができるこれらの機構に信号パルスを送信するの九回けられている多数の回 路脚が示されている。

キーボードを洗濯機に取付けることができ、例えばその場合ＩＣ種々の制御区域 は種々の洗濯プログラムを示す。

このよりな場合において信号回路スは選択されたプログラムを実施させるためそ の機械のプログラマに手順を予定指令させる。

本装置の種々の構成部材はそれらが前述した光！機能を達成させるべ〈実施され ることが要求されている。従って、発光素子２１は表示区域１７が指の圧力によ って作動さｎる側と反対であるその後側からガラス板１６にそれらの放射を伝達 すべく配置さｎるべきである。

光電素子りはそｎぞれの表示区域１７が接触されているときシート？′ｌ：すべ て反射される放射を収容すべくエアギャップとともにガラスシートの縁部に位置 決めされている。単一の光！素子か好適な実施例であるけれども、それは、とく に太き表キーボードの場合において、多数の光１４素子を設けるのに適する。言 い換えれば、シートは個々のプリズムを含まないが、その全体ＶＣ＞いて表示区 域１７が接触されているとすぐにガラスシート内に全反射を発生すべくなされた 多数の機能をもつ単一プリズムとして作用する。ガラスシート２は外部光源から シートまでの二次放射を阻止することが望まれており、それらの区域に非透明被 膜を備えている。

第２図は区域１７が如何に互いに明瞭に分店され且つ幾つも列をなして配置され ているかを示し、ここでは１０　（Ｊの区域が示されている。これは多数の機能 用のオン／オフ位置を選択させねばならない場合に適する。異なる装置は他の制 御モードに好適にすることができる。従って、第４図はいわゆるジツイスティッ クに代えるよう（なされた装置を示す。ジ冒イスティックは種々の２つの機能度 、例えば高さおよび横方向移動、又は速度および方向を選択するのに一般に使用 されている。第４図に示した装置においてガラス板２６は表示区域Ｉ内圧水平お よび垂直列ＩＣ配置された多数の接触区域を有し、その各々はシートの下側に対 応する発光素子Ｚを有する。矢印９は上方向に対する運動がゼロからの速度の増 加を生じさせることを示すのに使用され、そして矢印（資）は横方向運動が真直 ぐから左右への方向の変化を生じさせることを示すのに使用されている。区域ｎ 内の接触部材、例えば指先の位ＲＫ依存して、車両は区琥内で種々の方向に指先 を動かすことによりその走行速度および万＠に関連して制御させることができる 。

第５図は方向の変化を生じるのに適する装置を示す。

ガラス坂３１上には円形のリング状区域！が表示され、この下側にはリングの形 式で多数の発光素子３３が配置されている。矢印翼は接触素子、例えば指先が円 形環状領域（内で時計方向に動かされると、その場合に機能の変化を達成させる ことを示す。装置は種々の回転位置への手段の調整に適切に応用させることがで きる。代表的な用途はア／テナ回転装＃にある。

発光源からの放射は、規定どうりに、ガラス板に対して表面の接触による以外の ガラスの縁を介してその出口を見つけることができないけれども、光は接触区域 が置かれるこれらの点においてその外面にシートを通して通過する。言い換れば 、発光素子をシートの前側から見ることができる。従って、それらは接触区域の 位置を表示し且つまた占有される制御位置および待機モード等を示すのに使用す ることができる。

キーの形式の機械的部材はこの点までに説明した実施例には存在してない。従っ て制御はガラス板上の対応区域に対して要素、好ましくは指先を押し付けること により単に付与される。必要ならば、他の幾つかの要素を使用することができ、 そしてこれは手袋をした手で制御を付与できるようにする場合に必要である。こ の場合の要素は、例えば歌かいゴムの使用によって連成させることができるガラ ス板の表面との全体の接触を設げねばならない。

また、幾つかの要素を直接に押下げ且つ単なる接触ではない方法が生理学的理由 のために設けることが要求される場合がある。これは、例えば正しい数を挿入す ることが極めて重要である計算機を有する場合である。従って、圧力に対する一 定の抵抗に打ち勝つような要望があり、それにより表面上に経い接触の結果とし てなされている偶発的を挿入を阻止する。同じことは実質上タイプライタおよび キーボード器具についてもいえ、一般にこのような器具を使用することができる ものは押し下げることを要するキーを備えた同様な器具である。これはキーを備 えるような本発明による装置に望ましい。それＫも拘らず、本発明は前述したキ ーボード装置に関連して簡単な構成を有する。ガラス板は外部の影響からの感度 の良い作動を阻止するような方法でケース内に密封させることができるので、全 体的に密封されたユニットとして本装置を設けることができる。°前述した利点 を有する構成は第６図及び第７図に示されている。

第６図はタイプライタのキーゲートを形成するキーボードあの一部を示す。第６ 図に示したものは硬い板部の開口部３８に収容させた多数のキーａである。第７ 図から理解できるように、キー訂は使用される放射により光学的に光で着色させ た弾性材料から形成されている板切上の突起を形成する。この板物は板３および 下方の板４１によって保持され、この下方の板４１はまた開口部Ｃを備え、該開 口部４２を通ってキー３７の突起と反対の方向に突起心が延伸している。

これらの突起に面して上面郷及び下面４６を有するガラスシート４４がある。キ ーａが作動してないとき、突起化の外面４７はガラスシート■の面４５ｒＣ対し て間漬を有している。キーが理し下げられると、面４７は板切の材料の弾性のた めガラスシートの面４５と接触せしめられる。これはキー五および突起４３が凹 みによって板に接続されているので容易に行なわれる。突起４３を■する板４ｏ の材料が弾性材料から成っているので、ガラスシート材の面部との接触が達成さ れる。

ガラスシート材はハウジング４８に取付けられ、該ハウジング４８ｐ’３Ｖｃは 発光ダイオード４９のごとき多数の発光素子が突起４３と反対の位置罠配置され ている。感光素子間はガラスシートの縁部に配置されている。給シおよび信号処 理用手段もまたこの構成に設げられている。

第８図には押し下げることができるキーからなるさらｌＣ池の簡単化した形式の キーボードを示す。第８図によるキーボード手段はシ子装置を封入するためのボ ックス、６０（その縁部のみが示される）をケーシングとして有している。ボッ クスωの突縁釘は弾性材料からなるカバー鑓によって包囲され、該カバーＣの主 部臼は前面を形箕する。主部臼は「キー」を形部する隆起部間を備えている。ボ ックスωに取付けられたカバー乾の縁部田により、ガラスシート圀および孔関を 有する硬い板６７が取付けられている。ガラスシート印に前述した方法において 光装置いてカバーロを保持する。隆起部−と一直線上に直接位置決めさせた孔間 を通って隆起部−を下方に押圧させることができる。次いで隆起部赫はガラスシ ートの表面に達し、特定の機能を備える。

各制御区域において発生された光は、好ましくは発光素子の形式で各区域に配置 させた光源によって供給されることが実施例に関連して上述しである。しかし、 変形例として、１つまたはそれ以上の光源から云わっている光ビームを利用する ことができる。この場合に光ビームは区域がすべて同時に照明されたように目の 慣性が領域を見させるように迅速にプリズムを掃引することを要する。ビームが その掃引サイクルの時間の特定部に関して各区域に存するので、区域が制御を付 与するために接触されるとき区域から得られる光信号を選択する機会が設けられ ている。

この原理に基づ〈実施例は第９図に示しである。この場合に電子銃７１を有する 陰極線管７０を使用する。電子銃と反対にガラスシートｎの形式のプリズムがあ る。このガラスシートは管７０のイメージスクリーンを構成することによるかま たはイメージスクリーンの前方に取付けられているガラスシートによって、陰砥 線管により照明されるように配置されている。ガラスシートのは部に２いてかつ 狭いエアギャップによりそｎから燻れて、光検知器でか配置されている（第２図 および関連の説明参照）。

ガラスシー）７２は本装置の制御パネルを構成し、その制御区域は１子ビームに よって発生される光区域７４によって形成されている。

このような手段は電子ビーム用の掃引運動を発生する制御手段に接続され、それ により１々の像が創出されることができるように点灯されかつ消灯される。もち ろん、像創出のためのかかる手段はオシロスコープおよびテレビジ１ノ技術から よく知られており、そして普通のビデオスクリーンを使用することができる。ま た、光検知器７３ニよって受信される信号をそれから発生する区域を検知するこ とができる制御手段が設けられている。

ガラスシート７２上に光像を創出するためのこの可能性は制御区域ηの創出のた めに利用される。制御手段の適宜な作動は種々の配置で構成させることができ、 この方法において可変制御パネルを生ずる。

これを使用する方法を第１０図乃至第り図に示しである。

例えば、それによってチケットを注文することができるコンビーータ端末を想像 することができる。端末は上述した種類の制御パネルを備えている。チケットを 購入したいことを表示することにより、第１０図による制御像を発生させること ができ、この制御像で種々の呈弐のチケットを示しである。このため「τ」は劇 場の切符を示すものとする。マークｒＴＪの区域、即ち第１０図の区域πに触れ ることにより、制御手段Ｆｉ電子ビームがそれに代って第１１図による配置を構 成するように切９換えられる。

茹ｊ場の切符を購入したいという表示に伏いて、極々の劇場の表示の選択が出現 する。第ｎ図の区域７６に触れることによりａ場ｒＤＪを選択するとすれば、こ れは像がさらＫ、第ｎ図に示すごとく、劇場ｒＤＪの座席配置の表示を備えるよ うＫＨ化する。これはどの座席が既に占められているかを端末に伝送された情報 によって示す。この方法において確認されてない各座席は接触されることができ る光区域を形成し、そのようにすることにおいて、光検知器ｎを介して選択可能 な信号を発生し、この信号は次いで適切な注文の詳細を当該劇場に通知すること ができるように主コンビ為−タに送信される。これは可変制御パネルがどのよう に使用されているかの単なる一例である。

この実施例は光像の創出のために一般に遭遇される手段である陰極線管を組み込 んでいる。しかし、本発ｆ３Ａに必須である光電現象を利用する思想及び同一の １つのプリズムから偏向される個々の信号をこの方法で検知する本発明の特徴は 像のｓ戎のための他の手段と関連して適用させることができる。従って、それを ＩＪｃ技術を使用するイメージスクリーン、または光ボード屋のごとき、多数の 光源を使用するイメージスクリーンと関連して利用することができる。１方の制 御区域から他方の制御区域へ一定の割合で光ビームを動かす簡単な投射手段を同 様に利用することができる。ディスプレイはカラーおよび白黒両方を同様に使用 することができる。

触要素、すなわち指先またはキーボードからの突起（第８図および第９図）のガ ラスシート上の位置を検知することにより達成される。これは接触時偏向される 光によって達成され、その結果受信機、すなわち感光素子が作動さ九る。しかし 、受信機は光が受信機に偏向されたその区域から検知することができない。各党 区域と受信機との間の間隔は信頼度により識別させることがで紮る信号を供給す るのには使用できない。本発明の要旨は種々の光区域が以下の方法ｒｃおいてそ れらに使用された検知のため識別されねばならないことである。このため第１図 乃至第８図による実施例の操作をまず説明する。

好ましくはマイクロプロセッサの形式の前述した信号処理手段は各個の発光素子 に個々の活性化信号を伝送すべく配置されている。また、第３図から各発光素子 が個々の回路を介して信号処理手段２０にどのように接続されているかが明らか である。また、該手段は受光素子から到来し且つその光が受光素子に偏向された とき当該発光素子によって送信される信号に対応する種々の信号を選択するよう になっている。この信号の選択から接触が確立される発光素子を決定することが でき、そして信号処理手段はこれにより予め定めた適切な？ｉ＋３ｍ信号を伝送 する。

互いに独立している信号を創出するのに種の方法を使用することができる。図表 の形式で第１３図に示してＡるのは信号間の時間変位である。各曲ｉム〜１は、 第２図に示したような、種々の区域ムー７用の信号処理を示す。

これらの区域は接触通路を示すようになっている。従って、第３図において実線 は発光素子からの光信号を示し、そし℃破線はその間中側々の接触通路が受光素 子からの作動のため開放される周期を示す。従って、領域Ａに対応する発光素子 から符号５２で閃光が伝送される（第１３図　−の曲線ム）。閃光犯の存続時間 だけ信号処理手段は周期葛の間中受光素子からの信号用の特別な接触通路の影響 を収容する。前記接触通路は周期＆の間中の光パルスによる活性化が制御機能ム に対応する制御回路に信号を発生する：うに配置されている。同一方法において 接触区域Ｂでの発光素子は周期具の間中光パルスを収容し、そして同−周期又は 僅かに長い周期内で受光素子からのパルスに応答する（周期＆参照）。他方で、 曲線０に示した通り、対応する区域をカバーさせることができ場合には、そこで 光パルスは区域“Ｃに対応する接触通路の活性化の周期中得られず、そして制御 信号は伝送されない。

第３図の右側に示したような新たな列はすべての発光素子が一旦通過されたとき 開始される。従って、第１３図は区域Ｃ以外のすべての区域がカバーされる場合 を最も厳密に示す。列の存続期間は制御のために必要とすることがでさる最短接 触周期より短かくするように十分短かくなければならない。

第１４図は光パルスが多数の二次パルス５６１Ｃトのよ５に分割されるかを示し 、二次パルス聞の幾つかは当該接触通路用の活性化区域訂内にある。信号処理手 段はこの点において一定の予め定めた周波数を有する信号によってのみ活性化さ れるよ５に配置されている。異なる周波数を有する信号はこれらがそれぞれの受 信周期中に発生するとしても、制御信号を発生しない。周囲区域の光の周波数以 外の周波数を選択することにより、外部から到来護を達成することができる。こ こで説明する光電原理による装置は、ある特別な情況下で装置の作動との干渉の 危険が生起するかも知れないけれども、それ自体周囲からの光に比較的感応しな い。しかし、周囲光は一般に、日光が特別な周波数により変化しないので、一定 の性質からなるか又は電気光の場合に、主周波数を有する時間における閃光から なる。主周波数から一定の間隔に周波数を選ぶことＫより、日光および電気光か ら発光素子によって付与される光を選択することができる。

光パルスの時間変位の選択例として、個々の発光素子は各素子に特別な周波数Ｉ Ｃ＞いて光を付与するように発生させることかで纜る。信号処理手段はこの場合 に対応する凶夢が接触されたことを示す受信された周波数による制御信号を送信 するように設けられねばならない。また、本発明の範囲（含まれるのは種々の周 波数の使用以外にコード化する信号の型式の使用である。従って、第２図および 第３図による装置の操作は、碩域へ〜？の１つが接触される場合に、対応する発 光素子からの光パルスは感光素子に上方に向けて伝送される。信号処理手段は、 光パルスが伝送される周期中、光パルスが感光素子によって受信されるとき当該 区域に対応する制御機構に制御信号を許容するように配置される特定の「ゲート 」の影響に感応する。他方、区域が作動されないならば、その場合当該発光素子 は職別光パルス間のより長い周期について照明されたままにすることができる。

信号の列が十分に早いならば、これはキーボードの前側から見られることができ る連続光として目で確窮することができる。また、可能性は一定の操作を表示す るため板の下側に別の発光素子を配置することに付与される。この場合に、これ らが共通のフード装置と異なる場合に発光素子は制御機能に作用しない。これは 例えば発光素子が連続光を発し、一方「制御送信機」が一定の周波数で閃光す　 −る場合である（第３図および関連の説Ｆ３Ａ＃照）。

第６図、第７図及び第８図による手段は同様な方法で作動するが、指先によって 制御される光に代って、制御がキープレート栃の突起招をガラスシートとの接触 に動かさせることによって行なわれるという違いを有する。

信号のより複雑な解釈は第４図による「ジ１イスティック」プレートの場合に適 用されねばならない。従って、一定の垂直線によりなされ、る接触は成る１つの 機能度、例えば車両の速度を発生し、−万接触面の横方向位置は他の機能度、例 えば車両の操舵輪の偏向量に影響を及ぼす。

第５図による実施例において、接触区域の位置は作動させることができる構成要 素の位置、例えばアンテナの回転位置と比較される。次いで調整は構成要素の位 置が接触区域の位Ｒｒｃ対応するまで行なわれる。

既に説明したよりに、不発明の形状による装置においては各制御機能について１ 個の送信素子が使用され、一方装置全体は単一の受信素子のみか、または例外的 に、例えば大きなキーボードの場合において、小破の受信素子が使用される。そ の結果、簡単化が生じ、従ってコストの減少はかなり大きく、そして増ｍする機 能数にしたがって増大する。光電装置において、フォトトランジスタ等のごとき 受信素子の数の減少は、溝底部品としてのかかる素子の使用は送信素子、すなわ ち発光素子より高いコストを伴々うので、かなり重要である。感光素子の数の減 少はより複雑な信号処理ユニットを使用せねばならない費用を負担して達成され る。それにも拘らず、必要な機能は最新のマイクロプロセッサの形式で橿めて低 い溝底要素の価格で達成させることができる。コストは機能の数に比例して増加 せず、−万感光素子のコストは素子の数に直凄比例して増大する。多数の制御機 能が必要とされる場合、それゆえ、より複雑な信号処理の要求に寄与し得るコス トの増加はすべての意味ンよび目的を無視することができ、感光素子の減じられ た数に寄与し得る節約はコストおよびスペースの観点からかなり重要である。本 発明はコストがかなり重要である消費製品を含んでいろ猛めて複雑な制御パネル を使用することができる。更に、電子装置の特別な利点、すなわちその信頌し得 る操作および環境の影′！ｆＰＶＣ対するその高度の不感度は多数の制御機能を 有する被雑なキーボードにおいても同様に利用することができる。

いわゆる２進検索が多数の区域を分離し、そのようにして検索周期を短かくする 機会をさらに増別するために使用することができる。これは実際の制御区域が除 去方法により識別されるまで各検索径減少させる多くの区域にわたる検索を伴な う。この種の検索は検索サイクル中の検索作業を減少し、この方法において検索 周期を短かくする。必要とされるより複雑な信号処理は最新のマイクロプロセッ サが使用されるならば困難を有しない。

このを式の検索の一例として、第２図による装置が参照される。検索は最初の４ 個の区域がまず単一ユニットとして検索されるような方法において進めることが できる。これがどの区域も接触されてないことを示すならば、次いで、久の３個 の区域がユニットとして検索される。

これらの区域のいずれかが接触されていると認められれば、次いでこれらの区域 の２つ示ユニットとし℃検索されねばならない。これらの領域のどちらかが接触 されていると認められる場合に、久いて１つの区域のさらに他の検索が必要とさ れる。この区域が接触されていると認められる場合に、作動されている区域が識 別され、そして接触されていないことが認められる場合に、゛欠いで検索された ２つの区域の他方の区域が接触され℃いる区域である。しかし、検索中、最初の ４個の区域のいずれかが接触されていると認められるならば、次いでこれら領域 の２つが検索される。これらのどちらも接触されてない場合には残りの区域の１ つが検索され、そして接触されているこれら２つの区域の−１が上述した方法で 決定される。この方法において常に、好ましくない場合に３回の検索または４回 の検索を伴なう検索サイクルの使用によって接触される１０個の区域のどれかを 決定することができる。他方各区域の別個の検索は１０回の検索を伴なり。

第じ図及び第１４図に関連して、上記の作用の説明は各区域の照明の時間分布に よって種々の区域からどのように選択することができるかを示す。この種の時間 分布は、第９図な−し第臣図に関連して示したように、走３！−画像構氏ビーム を有する装置に°すでに組み込まれている。この存在する作用は制御により作動 されるその区域の検知に適用させることができる。

テレビ画像を構成するのに使用する走査技術を応用することにより、各党区域７ ４（第９図）は多数の線から形成され、その各々はイメージスクリーンの全体の 幅にわたって綴の部分を構異する。これは、画像の多数の完全な台底にわたる存 続時間を有する周期に接触される各光区域の場合（完全な画像は通常１／２５〜 １／３０秒において発生さｎる）において、多数の極めて短かい光パルスが光検 知器に向けて偏向される。これらの光パルスは各々全定量サイクル円でその固有 の特別な時間間隔を有する。走査ビームを制御することに二っ１得られる適宜な 時間間隔に応じて光検知器から受信さｎた信号の適宜な処理により、元区域の形 式に形成さｎる丁べての考え得る制御区域を検知することがでさる。

上述された２進検索法ｒｉまた逃理装置の適切なグログラミフグによりイメージ スクリーンに適用させることができる。しかし、陰極線管の場合において、ビー ムはｊめて高い速度でスクリーンを横切って定量し、そのため２進検索の使用は 好都合であるとは思われない。

上述した「制御区域」の表現は制御コ／ソール上に永久的にマークを付した可視 区域だけでなく、機械的操作だ部分のみからなる区域を示すのに使用されている 。

図面の簡単な説明 図は本発明の６つの実施例を示したもので、第１図は従来の光電装置を例として 示した断面図、第２図は本発明の第１実施例によるキーボードの外観図、第３図 は第２図によるキーボードの接α回路を示す内面図、第４図は第２実施例の平面 図、第５図は第３実施例の平面図、第６図は第４実施例によるキーボードの一部 の外観図、第７図は第６因の線■−■ＶＣ油う断面図、第８図は第５実施例の断 面図、第９図は第６実施例の斜視図、第１０図、第ｎ図及び第捻図は３つの異な る塁式の用途における同一実施例の正百図、第１３図および第１４図は異なる変 形例における配列の作動のタイミ／グ回路図である。

国際調介報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の制御区域１７に分割されるプリズム１６の形式の表面区域１を有し、 制御区域の各々に制御機能を割り当て、指先のごとき面によつて所望の各制御機 能において接触させ、表面と接触しないときのプリズムの光束に対して制御区域 に発生する光の偏向を生じさせ、光束の変化を適切な制御信号を発生する光検知 センサ１９に供給させるキーボード用装置において、各領域１７に特定させ且つ 光束信号から検知されることができる信号２１を送信要素により他の区域から発 生させるように制御装置２０を配設し、好ましくは単一信号又は領域１７の数よ り少ない数の部材をセンサ部材１９として設け、送信部材の特定の信号特性に応 じてセンサ部材から受信された信号を選択し且つ該選択に応じて各区域について の適切な制御信号を伝送するように信号処理装置を配設し、それ自体公知の方法 において光電原理に応じてキーボードを作動させることを特徴とするキーボード 装置。 ２）プリズムの表面とセンサ部材との間にエアギヤップを形成するようにセンサ 部材をプリズム１６から一定の間隔に配置させ、それにより周囲から到達する光 を伝送部材からの光から識別させることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記 載のキーボード装置。 ３）各区域に発生した信号を連続して伝送することにより、少なくとも１つの特 定時間周期５２，５４に割り当てられている各々に分離し、信号がその期間内で 受信され且つ一般に信号が送信される１つ又はそれ以上の期間に対応する時間又 は周期５３，５５を決定することにより受信された信号を選択するように信号処 理手段２０を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載 のキーボード装置。 ４）制御および信号処理手段２０をプロセッサから形成し、信号が各区域に特定 の周期だけ発信されるように区域１７において光の発生を連続方法で活性化し、 区域１７に割り当てられた制御機能に対応する特定の制御ライン２４にセンサ１ ９からの信号路を同一周期だけ開放保持し、各光発生操作の活性化周期中にセン サから供給される信号を制御信号と対応する制御信号ラインに発生させることを 特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のキーボード装置。 ５）送信機部材の活性化を制御することにより区域１７の２進走査を導くように 信号処理手段２０を配設し、信号処理ユニットが直接かまたは除去の工程によつ て接触されている区域を識別するまで幾つかの領域を第１の操作において点灯し 且つ第２の操作においてより少ない数を点灯させることを特徴とする特許請求の 範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載のキーボード装置。 ６）プリズムを透明シート１６から形成し、その外面１には区域１７を配置し、 その他の面３には、前述した面と反対側に、発光素子２１を光の発生のため各区 域と関連して配置し、光検知素子１９を両面と接触するシートの縁部に配置させ たことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項に記載のキ ーボード装置。 ７）制御および信号処理手段２０を発光素子２１内に一定の周波数で閃光する光 信号を発生するように配設し、前記周波数を周囲の光の周波数、例えば主周波数 と分離し、制御および信号処理手段を同時に送信機部材によつて発生された周波 数を有するセンサ部材１９から受信された信号によつてのみ活性化するように配 設したことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のキーボード装置。 ８）発光送信機部材２１を発光状態にあるときシート２を通して観察可能である ように配置し、送信されるべきキーボードの制御用指示信号、例えば一時的に収 容される制御位置を示す光信号を許容する方法で制御および信号処理手段２０に よつて制御されるように配置したことを特徴とする特許請求の範囲第６項又は第 ７項に記載のキーボード装置。 ９）目視スクリーン装置、例えば陰極線管７０において、光区域７４が連続して 形成されるようにプリズムの表面上で動かされる光束によつて照明されるように プリズム７２を配設し、光区域が制御区域を形成し、各区域から偏向された光の 選択がその間中に当該光区域７４がビームの運動によつて形成される１つ又はそ れ以上の周期に基いて信号処理手段による検知として行なわれることを特徴とす る特許請求の範囲第１項，第２項，第３項又は第４項のいずれか１項に記載のキ ーボード装置。 １０）ジョイステイックの機能を実施すべく区域２７，２８を多数の列における 座標形成に配置し、それにより表面区域２７を形成し、シート２６の表面に対す る一時的接触により信号を発生すべくなされる送信素子の位畳を示す座標に応じ て、各表面区域内の特別な座標が割り当てられる２つの制御機能馬の２つの制御 信号を送信すべく信号処理手段を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第６ 項，第７項，第８項または第９項のいずれか１項に記載のキーボード装置。 １１）シート４４の表面４５上の各区域に表面４７を有する接触体４３を配置し 、光束の変化を板の表面との接触によつて達成し、接触体によりキー３７の部分 を構成し、光電機能が間接的に実施されることができる機械的キーボードを形成 したことを特徴とする特許請求の範囲第１項，第６項，第７項または第９項のい ずれか１項に記載のキーボード装置。 １２）キーボードを各々接触体４３に接続される多数のキー３７を有する弾性材 料からなる少なくとも１枚の板４０から構成し、その表面４７を非活性状態にお ける板により、シート４４の表面４５から一定の間隔に配置させ、前記板をキー ３７の１つに印加される接触圧力によつて、シートの表面とその対応する接触体 ４３の表面４７とを接触させるに十分な弾性材料から形成したことを特徴とする 特許請求の範囲第１１項に記載のキーボード装置。