IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

<>
  • -コンピュータ入力装置 図1
  • -コンピュータ入力装置 図2
  • -コンピュータ入力装置 図3
  • -コンピュータ入力装置 図4
  • -コンピュータ入力装置 図5
  • -コンピュータ入力装置 図6
  • -コンピュータ入力装置 図7
  • -コンピュータ入力装置 図8
  • -コンピュータ入力装置 図9
  • -コンピュータ入力装置 図10
  • -コンピュータ入力装置 図11
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-18
(54)【発明の名称】コンピュータ入力装置
(51)【国際特許分類】
   G06F 3/02 20060101AFI20240910BHJP
   G06F 3/0354 20130101ALI20240910BHJP
   G06F 3/0362 20130101ALI20240910BHJP
   G05G 1/02 20060101ALI20240910BHJP
   G05G 1/04 20060101ALI20240910BHJP
   G05G 1/10 20060101ALI20240910BHJP
   G05G 5/03 20080401ALI20240910BHJP
   G05G 9/053 20060101ALI20240910BHJP
【FI】
G06F3/02 B
G06F3/0354 431
G06F3/0362 463
G06F3/0362 461
G06F3/02 440
G06F3/02 400
G05G1/02 B
G05G1/02 D
G05G1/04 Z
G05G1/10 B
G05G5/03 Z
G05G9/053
【審査請求】未請求
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2024515445
(86)(22)【出願日】2022-09-07
(85)【翻訳文提出日】2024-04-23
(86)【国際出願番号】 AU2022051083
(87)【国際公開番号】W WO2023035029
(87)【国際公開日】2023-03-16
(31)【優先権主張番号】2021902918
(32)【優先日】2021-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524088146
【氏名又は名称】フラックス コンソリデイティド プロプライアタリー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ダーマセティアワン,セバスチャン
【テーマコード(参考)】
3J070
5B020
5B087
【Fターム(参考)】
3J070AA04
3J070AA05
3J070AA07
3J070AA08
3J070AA14
3J070AA23
3J070AA24
3J070BA17
3J070BA51
3J070CB37
3J070CC71
3J070DA42
5B020CC12
5B020DD02
5B020DD05
5B020DD30
5B020FF46
5B087BB29
5B087BC13
5B087BC34
(57)【要約】
入力装置は上側フレームと背板とを備える。上側フレームは触覚機構に係合するように構成されており、背板は電子表示装置を有する。背板は、触覚機構にインターフェイスしてその動作位置を検出する位置センサーも有する。特定の触覚機構は、それにより電子表示装置の表示を可能にするように構成されていてもよく、異なる種類の触覚機構がいくつかの実施形態では様々な位置に設置されていてもよい。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
触覚機構に係合するように構成された上側フレームと、
電子表示装置、および
前記触覚機構にインターフェイスしてその動作位置を検出する位置センサー、
を備えた背板と、
を備える入力装置。
【請求項2】
前記触覚機構は磁石を備え、前記位置センサーは前記磁石の磁束を検出する、請求項1に記載の入力装置。
【請求項3】
前記位置センサーは、電子表示装置を視覚的に不明瞭にすることなくそこを通る前記磁束を検出するために、前記電子表示装置の真下に位置している、請求項3に記載の入力装置。
【請求項4】
前記センサー、はホール効果センサーである、請求項4に記載の入力装置。
【請求項5】
前記入力装置は、2種類以上の触覚機構を備え、前記上側フレームは、前記2種類以上の触覚機構を交換可能に設置することができる位置を備える、請求項1に記載の入力装置。
【請求項6】
前記入力装置は、前記位置に設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されている、請求項5に記載の入力装置。
【請求項7】
前記背板は、前記触覚機構の触覚種類符号化を読み取るように構成されている、請求項6に記載の入力装置。
【請求項8】
前記背板は、位置センサーの読み取りに応じて、前記設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されている、請求項6に記載の入力装置。
【請求項9】
前記背板は、少なくとも2種類のそれぞれの触覚機構のために少なくとも2種類の位置センサーを備え、前記背板は、設置されている触覚機構によって前記2種類の位置センサーのどちらが作動されているかに応じて、前記設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されている、請求項8に記載の入力装置。
【請求項10】
前記入力装置は、前記設置されている触覚機構の種類に応じて前記電子表示装置を制御するように構成されている、請求項6に記載の入力装置。
【請求項11】
前記背板は、少なくとも2種類のそれぞれの触覚機構のための前記位置に少なくとも2種類の位置センサーを備える、請求項5に記載の入力装置。
【請求項12】
前記2種類の位置センサーは、前記背板に対してそれぞれ水平および垂直に磁束を検出するように構成されている、請求項11に記載の入力装置。
【請求項13】
前記位置センサーの一方は、前記背板に対して垂直に磁束を検出するように構成されたセンサーを含み、
前記位置センサーの他方は、前記背板に対して水平に磁束を検出するように構成された2つのセンサーを含み、前記入力装置は、前記2つのセンサーによってそれぞれ測定された磁束強度により回転向きを決定するように構成されている、
請求項18に記載の入力装置。
【請求項14】
前記上側フレームは、前記背板と交換可能である、請求項1に記載の入力装置。
【請求項15】
前記入力装置は、少なくとも2種類の上側フレームを備え、前記背板は、設置されている上側フレームの種類を検出するように構成されている、請求項14に記載の入力装置。
【請求項16】
前記入力装置は、前記設置されている上側フレームの種類に応じて前記電子表示装置を制御するように構成されている、請求項15に記載の入力装置。
【請求項17】
前記入力装置は、前記設置されている上側フレームの種類に応じて異なる記号を表示するように構成されている、請求項16に記載の入力装置。
【請求項18】
前記背板は、上側フレーム符号化を読み取って、前記設置されている上側フレームの種類を検出するように構成されている、請求項15に記載の入力装置。
【請求項19】
前記符号化は、2進符号化である、請求項18に記載の入力装置。
【請求項20】
前記2進符号化は、磁石位置により符号化されており、前記背板は、前記2進符号化を読み取るためにそれぞれに位置決めされた磁気センサーを備える、請求項19に記載の入力装置。
【請求項21】
前記触覚機構は、上昇位置と押下位置との間で前記フレームによって移動可能に係合されているキーを備えたキー型触覚機構を含み、前記キーは、前記電子表示装置によって表示される記号をそこを通して見ることができるように透明であり、位置センサーは前記キー型触覚機構にインターフェイスして前記上昇位置と押下位置とのどちらであるかを検出する、請求項1に記載の入力装置。
【請求項22】
前記キーの幅の大部分は、透明である、請求項21に記載の入力装置。
【請求項23】
前記キーは磁石を備え、前記位置センサーは、前記磁石の磁束を検出して前記キーの動作位置を決定する、請求項21に記載の入力装置。
【請求項24】
前記位置センサーは、前記デジタル表示装置を視覚的に不明瞭にすることなくそこを通る磁場を検出するために、前記電子表示装置の真下に位置している、請求項23に記載の入力装置。
【請求項25】
前記センサーは、ホール効果センサーである、請求項24に記載の入力装置。
【請求項26】
前記キーの幅の大部分は、透明であり、前記磁石は、前記キーの側面に位置している、請求項23に記載の入力装置。
【請求項27】
前記フレームは、前記キーを前記動作位置に付勢するために前記キーの側面にある磁石の吸引および反発のうちの少なくとも1つを行う磁石を備える、請求項26に記載の入力装置。
【請求項28】
前記磁石は、磁気的に互いに反発し合い、前記キーが前記押下位置に向かって移動する場合に互いに近づくように移動する、請求項27に記載の入力装置。
【請求項29】
側面磁石は、磁気的に互いに吸引し合い、前記キーが前記上昇位置に向かって移動する場合に互いに近づくように移動する、請求項27に記載の入力装置。
【請求項30】
前記触覚機構は、回転式ダイヤル型触覚機構を含む、請求項1に記載の入力装置。
【請求項31】
前記回転式ダイヤル型触覚機構のダイヤルは、磁石を前記ダイヤルの回転軸に対して回転させる、請求項30に記載の入力装置。
【請求項32】
前記位置センサーは、前記背板に対して水平に前記磁石の磁束を検出する、請求項31に記載の入力装置。
【請求項33】
前記磁石は、分極化されている、請求項32に記載の入力装置。
【請求項34】
前記磁石は、前記回転軸に対して半径方向にオフセットされている、請求項32に記載の入力装置。
【請求項35】
前記位置センサーは、2つの半径方向にオフセットされた位置センサーを含み、前記入力装置は、それによって検出された相対的磁束強度により前記ダイヤルの回転位置を検出するように構成されている、請求項32に記載の入力装置。
【請求項36】
前記磁石は、前記回転軸に対して半径方向にオフセットされており、前記位置センサーは、半径方向にオフセットされた位置センサーの四分円を含み、前記入力装置は、大部分の磁束を検出している前記2つの隣接する位置センサーにより前記ダイヤルの回転四分円を検出し、それによって検出された相対的磁束強度により前記回転四分円内の前記ダイヤルの位置をさらに検出するように構成されている、請求項32に記載の入力装置。
【請求項37】
前記回転式ダイヤル型触覚機構は、平らな下面および上面を有する透明なコアを備える、請求項30に記載の入力装置。
【請求項38】
前記下面は、前記電子表示装置に直接露出されている、請求項37に記載の入力装置。
【請求項39】
前記透明なコアは、細長く、導波管の長さに沿って電子表示装置によって表示される記号からの光を反射させるための前記導波管として機能する、請求項38に記載の入力装置。
【請求項40】
前記回転式ダイヤル型触覚機構は、前記コアに隣接する少なくとも1つの半径方向にオフセットされた磁石を保持しており、前記背板は、前記磁石の磁束を検出するために少なくとも1つの半径方向にオフセットされたセンサーを備える、請求項38に記載の入力装置。
【請求項41】
前記触覚機構は、トラックボール型触覚機構を含む、請求項1に記載の入力装置。
【請求項42】
前記位置センサーは、磁石を有する直交回転子を備え、前記位置センサーは、前記回転子の磁石で回転磁束を検出する、請求項41に記載の入力装置。
【請求項43】
前記触覚機構は、トラックに沿って移動するシャトルを備えたスライダー型触覚機構を含む、請求項1に記載の入力装置。
【請求項44】
前記シャトルは、前記トラックに沿って配置された別個の位置センサーによって検出される永久磁石を保持している、請求項43に記載の入力装置。
【請求項45】
前記位置センサーは、ホール効果センサーである、請求項44に記載の入力装置。
【請求項46】
前記シャトルを移動させるように構成されたリニアモーター機構をさらに備える、請求項43に記載の入力装置。
【請求項47】
前記リニアモーター機構は、前記シャトルの吸引または反発のうちの少なくとも1つを行うために通電される、前記トラックに沿って配置された複数の電磁コイルを備える、請求項46に記載の入力装置。
【請求項48】
前記入力装置は、前記スライダーの位置を決定し、前記シャトルの一方側で電磁コイルに通電して前記シャトルを吸引するように構成されている、請求項47に記載の入力装置。
【請求項49】
前記入力装置は、前記スライダーの位置を決定し、前記シャトルの下の電磁コイルに通電して前記シャトルに反発するように構成されている、請求項47に記載の入力装置。
【請求項50】
前記入力装置は、前記電磁コイルおよび前記センサーを交互に動作させるように構成されている、請求項47に記載の入力装置。
【請求項51】
前記ダイヤルがクリック可能および回転可能であるように、前記ダイヤルは、その垂直移動および回転の両方を可能にするように係合されている、請求項31に記載の入力装置。
【請求項52】
前記背板は、水平の磁束により前記ダイヤルの回転向きを検出し、垂直の磁束により前記ダイヤルの垂直のオフセットを検出するように構成された位置センサーを備える、請求項51に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般にコンピュータ入力装置に関し、より詳細には本発明は、触覚機構に係合する上側フレームと、電子表示装置、および触覚機構にインターフェイスしてその動作位置を検出する位置センサーを備えた背板(a backing)とを備えるコンピュータ入力装置に関する。
【発明の概要】
【0002】
触覚機構に係合する上側フレームと、電子表示装置、および触覚機構にインターフェイスしてその動作位置を検出する位置センサーを備えた背板とを備える入力装置が提供される。
【0003】
触覚機構は、上昇位置と押下位置との間でフレームによって移動可能に係合されるキーを備えたキー型触覚機構を含んでもよく、キーは、電子表示装置によって表示される記号をそこを通して見ることができるように透明であり、位置センサーはキー型触覚機構にインターフェイスして上昇位置と押下位置とのどちらであるかを検出する。
【0004】
キーは磁石を備えていてもよく、位置センサーはキーの動作位置を磁気的に検出する。位置センサーは、その表示を不明瞭にしないがそれによりキーの磁石の磁場をなお検出することができるようにするために、電子表示装置の真下に位置していてもよい。
【0005】
キーの磁石は、そこを通る視界を不明瞭にしないようにするために磁石の側面に位置していてもよい。従ってキーの幅の大部分は透明であってもよい。
【0006】
位置センサーは、キーの上昇位置と押下位置とのどちらであるかを検出するために増幅および二値化回路(thresholding circuitry)に動作可能に結合されたホール効果センサーであってもよい。
【0007】
キーの磁石は、位置センサーによる位置検出および触覚フィードバック付勢の両方のために使用される際に2つの目的を果たしてもよい。例えばフレームは、その中のキーにぴったりと嵌合し、キーを上昇位置に付勢し、および/または触覚フィードバックを与える少なくとも1つの対応する吸引もしくは反発磁石をその中に有する開口部を備えていてもよい。
【0008】
キーボードは、回転式ダイヤル、トラックボールおよびスライダー型触覚機構を含む異なる種類の触覚機構を備えていてもよい。
【0009】
いくつかの実施形態では、様々な種類の触覚機構を上側フレームの位置で交換して、それにより異なる種類の触覚機構のそれぞれの位置決めを再構成してもよい。キーおよびいずれかの側面で移動させるトラックボールなどの代わりに、例えば回転式ダイヤルを代用してもよい。
【0010】
各位置にある位置センサーは、異なる種類の触覚機構にインターフェイスすることができるようにしてもよい。例えば位置センサーは、そのキーが垂直に移動する際にキー型触覚機構の垂直の磁場相互作用を検出し、回転式ダイヤル型機構のダイヤルの回転軸に対して垂直に回転する、分極化もしくは半径方向にオフセットされた磁石の水平の磁場相互作用も検出することができるようにしてもよい。
【0011】
位置センサーはさらに、トラックボール型機構の回転子に結合された回転磁石の回転磁気相互作用を検出することができるようにしてもよい。
【0012】
本入力装置は、その読み取りおよび符号化により、または代わりとして位置センサーにより感知されたパラメータの種類により、各位置に設置されている触覚機構の種類を検出してもよい。例えば位置センサーは、垂直の磁気相互作用および水平の磁気相互作用を検出するセンサーを含んでいてもよく、垂直の磁気相互作用を検出するセンサーからの読み取りにより、回転式ダイヤル型機構とは対照的にキー型触覚機構の設置を推測してもよい。
【0013】
いくつかの実施形態では、異なる種類の上側フレームを異なる種類のレイアウトのために交換することができるように、上側フレームは背板と交換可能である。
【0014】
入力装置用制御装置は、上側フレームの種類に応じてデジタル表示装置および位置センサーのうちの少なくとも1つを制御してもよい。
【0015】
上側フレームは、背板によって読み取られた上側フレームの種類を符号化してもよい。一実施形態では、上側フレームはそれぞれに位置決めされたセンサーによって読み取られた磁石の位置を用いて、フレームの種類をバイナリー形式で磁気的に符号化する。従って、例えば3種類の上側フレームを2桁の2進符号化を用いて符号化してもよい。
【0016】
一態様によれば、触覚機構に係合するように構成された上側フレームと、電子表示装置、および触覚機構にインターフェイスしてその動作位置を検出する位置センサーを備えた背板とを備える入力装置が提供されてもよい。
【0017】
触覚機構は磁石を備えていてもよく、位置センサーは磁石の磁束(magnetic field flux)を検出する。
【0018】
位置センサーは、電子表示装置を視覚的に不明瞭にすることなくそこを通る磁束を検出するために電子表示装置の真下に位置していてもよい。
【0019】
当該センサーはホール効果センサーであってもよい。
【0020】
本入力装置は2種類以上の触覚機構を備えていてもよく、上側フレームは、2種類以上の触覚機構を交換可能に設置することができる位置を備えていてもよい。
【0021】
本入力装置は、当該位置に設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されていてもよい。
【0022】
背板は、触覚機構の触覚種類符号化を読み取るように構成されていてもよい。
【0023】
背板は、位置センサーの読み取りに応じて設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されていてもよい。
【0024】
背板は、少なくとも2種類のそれぞれの触覚機構のために少なくとも2種類の位置センサーを備えていてもよく、背板は、設置されている触覚機構によって2種類の位置センサーのうちのどちらを作動させ得るかに応じて、設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されていてもよい。
【0025】
本入力装置は、設置されている触覚機構の種類に応じて電子表示装置を制御するように構成されていてもよい。
【0026】
背板は、少なくとも2種類のそれぞれの触覚機構のための位置に少なくとも2種類の位置センサーを備えていてもよい。
【0027】
2種類の位置センサーは、背板に対して水平および垂直に磁束をそれぞれ検出するように構成されていてもよい。
【0028】
位置センサーの一方は背板に対して垂直に磁束を検出するように構成されたセンサーを含んでいてもよく、位置センサーの他方は背板に対して水平に磁束を検出するように構成された2つのセンサーを含んでいてもよく、本入力装置は、2つのセンサーによってそれぞれ測定された磁束強度により回転向きを決定するように構成されていてもよい。
【0029】
上側フレームは背板と交換可能であってもよい。
【0030】
本入力装置は少なくとも2種類の上側フレームを備えていてもよく、背板は、設置されている上側フレームの種類を検出するように構成されていてもよい。
【0031】
本入力装置は、設置されている上側フレームの種類に応じて電子表示装置を制御するように構成されていてもよい。
【0032】
本入力装置は、設置されている上側フレームの種類に応じて異なる記号を表示するように構成されていてもよい。
【0033】
背板は、上側フレーム符号化を読み取って設置されている上側フレームの種類を検出するように構成されていてもよい。
【0034】
この符号化は2進符号化であってもよい。
【0035】
2進符号化は磁石位置によって符号化されていてもよく、背板は、2進符号化を読み取るためにそれぞれに位置決めされた磁気センサーを備えていてもよい。
【0036】
触覚機構は、上昇位置と押下位置との間でフレームによって移動可能に係合されるキーを備えたキー型触覚機構を含み、キーは、電子表示装置によって表示される記号をそこを通して見ることができるように透明であってもよく、位置センサーはキー型触覚機構にインターフェイスして上昇位置と押下位置とのどちらであるかを検出する。
【0037】
キーの幅の大部分は透明であってもよい。
【0038】
キーは磁石を備えていてもよく、位置センサーは磁石の磁束を検出してキーの動作位置を決定する。
【0039】
位置センサーは、デジタル表示装置を視覚的に不明瞭にすることなくそれを介して磁場を検出するために、電子表示装置の真下に位置していてもよい。
【0040】
当該センサーはホール効果センサーであってもよい。
【0041】
キーの幅の大部分は透明であってもよく、磁石はキーの側面に位置していてもよい。
【0042】
フレームは、キーを動作位置に付勢するためにキーの側面にある磁石の吸引および反発のうちの少なくとも1つを行う磁石を備えていてもよい。
【0043】
磁石は磁気的に互いに反発し合い、キーが押下位置に向かって移動する場合に互いに近づくように移動してもよい。
【0044】
側面磁石は磁気的に互いに吸引し合い、キーが上昇位置に向かって移動する場合に互いに近づくように移動してよい。
【0045】
触覚機構は回転式ダイヤル型触覚機構を含んでもよい。
【0046】
回転式ダイヤル型触覚機構のダイヤルにより、磁石をダイヤルの回転軸に対して回転させてもよい。
【0047】
位置センサーは背板に対して水平に磁石の磁束を検出してもよい。
【0048】
磁石は分極化されていてもよい。
【0049】
磁石は当該回転軸に対して半径方向にオフセットされていてもよい。
【0050】
位置センサーは、2つの半径方向にオフセットされた位置センサーを含んでいてもよく、本入力装置は、それによって検出された相対的磁束強度によりダイヤルの回転位置を検出するように構成されていてもよい。
【0051】
磁石は当該回転軸に対して半径方向にオフセットされていてもよく、位置センサーは、半径方向にオフセットされた位置センサーの四分円を含んでいてもよく、本入力装置は、大部分の磁束を検出している2つの隣接する位置センサーによりダイヤルの回転四分円を検出し、それによって検出された相対的磁束強度により回転四分円内のダイヤルの位置をさらに検出するように構成されていてもよい。
【0052】
回転式ダイヤル型触覚機構は、平らな下面および上面を有する透明なコアを備えていてもよい。
【0053】
下面は電子表示装置に直接露出されていてもよい。
【0054】
透明なコアは細長くてもよく、導波管の長さに沿って電子表示装置によって表示される記号からの光を反射させるための導波管として機能する。
【0055】
回転式ダイヤル型触覚機構は、当該コアに隣接する少なくとも1つの半径方向にオフセットされた磁石を保持していてもよく、背板は、磁石の磁束を検出するために少なくとも1つの半径方向にオフセットされたセンサーを備えていてもよい。
【0056】
触覚機構はトラックボール型触覚機構を含んでもよい。
【0057】
位置センサーは、磁石を有する直交回転子(orthogonal rotors)を備えていてもよく、位置センサーは当該回転子の磁石で回転磁束を検出する。
【0058】
触覚機構は、トラックに沿って移動するシャトルを備えていてもよいスライダー型触覚機構を含む。
【0059】
シャトルは、トラックに沿って配置された別個の位置センサーによって検出されてもよい永久磁石を保持していてもよい。
【0060】
位置センサーはホール効果センサーであってもよい。
【0061】
本入力装置は、シャトルを移動させるように構成されたリニアモーター機構をさらに備えていてもよい。
【0062】
リニアモーター機構は、シャトルの吸引または反発のうちの少なくとも1つを行うために通電されてもよい、トラックに沿って配置された複数の電磁コイルを備えていてもよい。
【0063】
本入力装置は、スライダーの位置を決定し、シャトルの一方側で電磁コイルに通電してシャトルを吸引するように構成されていてもよい。
【0064】
本入力装置は、スライダーの位置を決定し、シャトルの下で電磁コイルに通電してシャトルに反発するように構成されていてもよい。
【0065】
本入力装置は、電磁コイルおよび当該センサーを交互に動作させるように構成されていてもよい。
【0066】
本発明の他の態様も開示されている。
【0067】
本発明の範囲内に含まれ得るあらゆる他の形態があるが、次に添付の図面を参照しながら本開示の好ましい実施形態を単なる一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【0068】
図1図1は、一実施形態に係る入力装置の斜視断面図を示す。
図2図2は、本入力装置の側立面図を示す。
図3図3は、一実施形態に係る本入力装置の背板に対する上側フレームの交換可能性を示す。
図4図4は、一実施形態に係るキー型触覚機構を示す。
図5図5は、一実施形態に係る回転式ダイヤル型触覚機構を示す。
図6図6は、一実施形態に係るトラックボール型触覚機構を示す。
図7図7は、異なる種類の上側フレームの2進符号化を示す。
図8図8は、他の位置感知機構を示す。
図9図9は、一実施形態に係る回転式ダイヤル型触覚機構の透明なコアを示す。
図10図10は、一実施形態に係る図9の透明なコアを含む回転式ダイヤル型触覚機構を示す。
図11図11は、一実施形態に係るスライダー型触覚機構を示す。
【発明を実施するための形態】
【0069】
入力装置100は、少なくとも1つの触覚機構を備えた上側フレーム101を備える。
【0070】
入力装置100は、電子表示装置107およびセンサーボード108を備えた背板104をさらに備える。
【0071】
電子表示装置107はLCD、LEDまたは電子ペーパー表示技術などを使用してもよい。
【0072】
センサーボード108は、触覚機構に動作可能にインターフェイスして触覚機構の動作位置を検出する複数の位置センサー106を備えていてもよい。
【0073】
透明なスクリーン109により、その真下にある電子表示装置107を保護してもよい。
【0074】
図4は、触覚機構が上昇位置と押下位置との間でフレーム101によって移動可能に係合される透明なキー103を備えたキー型触覚機構102であることを示す。
【0075】
好ましくはキー103の幅の大部分は、その真下にある電子表示装置107によって動的に表示される記号の可視性を最大化するために透明である。
【0076】
位置センサー106は、触覚機構の動作位置を磁気的に検出してもよい。具体的には図4を参照すると、キー103は少なくとも1つの磁石110を備えていてもよく、位置センサー106は磁石110の磁束を検出する。例えばキー103が押下された場合に、センサー106はキーの押下を示す磁石110の磁束の増加(すなわち変化率)を検出する。あるいは、センサー106は閾値を超えた磁束を検出してもよい。
【0077】
センサー106は、キー103の両側で両方の磁石110の磁束を検出し、それにより隣接するキーからの干渉を回避するように構成されていてもよい。例えばセンサー106は、閾値よりも大きい磁束を検出するように構成されていてもよく、両方の磁石110は閾値よりも大きい磁束を発生させることが求められる。
【0078】
図4にさらに示すように、位置センサー106は、その表示を不明瞭にしないがそれを介して磁石110の磁束をなお検出することができるようにするために、電子表示装置107の真下に位置していてもよい。
【0079】
位置センサー106は、磁束変化率または二値化検出(thresholding)のために信号を増幅してキー103の上昇位置と押下位置とのどちらであるかを検出するために、回路に動作可能に結合されたホール効果センサーを含んでもよい。
【0080】
図4に示すように、磁石110は好ましくはキー103の本体を通した可視性を不明瞭にしないために、キーの側面に接して位置しているかその中に嵌め込まれている。キー103は、側面磁石110をその中に慎重に嵌合させる側面溝112を備えていてもよい。
【0081】
これらの磁石110は、位置センサー106によって感知され、キー位置に付勢する際に2つの目的を果たしてもよい。
【0082】
具体的には、フレーム101はキー103をその中にぴったりと嵌合させる開口部111を備えていてもよい。キー103および開口部111はそれぞれの磁気的に相互作用する側面磁石110を有していてもよい。
【0083】
隣接する側面磁石110は磁気的に互いに反発し合い、キー103が押下位置に向かって移動する際に垂直位置で一致してもよい。従って隣接する側面磁石110によって生じる磁気反発は、キー103を上昇位置に向かって付勢する。
【0084】
あるいは側面磁石110は磁気的に互いに吸引し合い、キー103が上昇位置に向かって移動する際に一致してもよい。従って隣接する磁石110の磁気引力は、キー103を上昇位置に向かって付勢する。
【0085】
いくつかの実施形態では、フレーム101は、上昇位置に向かってキー103の反発および吸引の両方を行うために反対の極性の側面磁石110の垂直配置を含む。具体的には、フレーム101のこの垂直配置の側面磁石110は、キー103の側面磁石110の反発および吸引をそれぞれ行ってキー103を上昇位置に付勢する、下側の反発側面磁石110および上側の吸引磁石110を含んでもよい。
【0086】
いくつかの実施形態では、触覚機構は上側フレーム101の様々な位置に交換可能に設置されていてもよい。例えば上側フレーム101は、その中で様々な触覚機構を交換することができる複数の均一にサイズ決めおよび成形された開口部を備えていてもよい。
【0087】
従って異なる種類の触覚機構のキーボード配置は、上側フレーム101の様々な位置に設置することができる。例えばキー型触覚機構102を、図5に示されている回転式ダイヤル型機構113または図6に示されているトラックボール型機構114と交換してもよい。いくつかの実施形態では、複数のキー型触覚機構102を図11に示されているスライダー型触覚機構125と交換してもよい。
【0088】
この実施形態によれば、入力装置100は、1つ以上の利用可能なセンサー106を用いてその動作位置を検出する方法を決定できるようにするために、設置されている触覚機構102の種類を検出してもよい。
【0089】
いくつかの実施形態では、単一の位置センサー106は、2つ以上の触覚機構の動作位置を決定するために利用可能であってもよい。さらなる実施形態では、背板は、それぞれが触覚機構の具体的な種類を検出するように構成された複数の位置センサー106を備えていてもよい。設置されている機構の種類を検出する場合、入力装置100はどの位置センサー106を監視するかを決定してもよい。
【0090】
いくつかの実施形態では、触覚機構は触覚機構の種類を符号化してもよく、符号化は本入力装置によって読み取られる。
【0091】
あるいは、設置されている触覚機構の種類は位置センサー106からの読み取りから推測してもよい。例えば触覚機構がキー型触覚機構を含む図4を参照すると、位置センサー106は、キー103が位置センサー106に対して垂直に移動する際に垂直の磁束を検出することができ、そこからキー型触覚機構102が設置されていることを推測することができる。あるいは、ダイヤル型機構113が設置されている図5を参照すると、直角および半径方向にオフセットされた位置センサー106は、その磁石116の回転を検出してもよい(これは、いくつかの実施形態では分極磁石(a polarised magnet)であってもよい)。
【0092】
従って入力装置100の制御装置は、電子表示装置107の表示および設置されている触覚機構の種類に応じて、それぞれの位置センサー106の動作のうちの少なくとも1つを制御することができる。
【0093】
例えばキー型機構102の設置を検出する場合、入力装置100は、電子表示装置107を用いてキー記号を表示し、図4に示されている位置センサー106を使用してキー103の垂直位置を検出してもよい。
【0094】
あるいは回転型機構113の設置を検出する場合、入力装置は、ダイヤルインジケーター(ダイヤル115の回転位置によって決定されるダイヤルマーキングまたは色の勾配など)を表示し、直角および半径方向にオフセットされたセンサー(orthogonally and radial offset sensors)117を使用するように電子表示装置107を制御してもよい。
【0095】
いくつかの実施形態では、異なる種類の触覚機構は磁石を備え、各位置にある位置センサー106は異なる種類の触覚機構のそれぞれの磁束を検出することができる。
【0096】
例えば触覚機構がキー型触覚機構102を含む図4を参照すると、位置センサー106は、キー103が位置センサー106に対して垂直に移動する際に垂直の磁束を検出することができる。
【0097】
さらに触覚機構が回転式ダイヤル型機構113を含む図5を参照すると、ダイヤル115は分極磁石116を回転させてもよく、位置センサー106は分極磁石116により水平の磁束を検出することができる。
【0098】
図5に示すように、位置センサー106は半径方向および直角に位置決めされた磁気センサー117を含んでいてもよく、入力装置用制御装置(input device controller)は、それにより検出されるそれぞれの磁場強度によってダイヤル115の回転位置を決定することができる。例えば磁気センサー117の1つによって検出される磁束(magnetic flux)は、分極磁石116がそれに向かって方向づけられている場合に最大になり、入力装置は各センサー117のそれぞれの磁束強度の検出によってダイヤル115の回転位置を決定することができる。いくつかの実施形態では、磁気センサー117はセンサーの四分円を含み、磁石はダイヤルの1つの縁部に向かって半径方向にオフセットされている。従って入力装置100は、2つのセンサー106のどちらが最大磁束を検出しているかを決定することにより、およびこれらの2つのセンサー115間のそれぞれの磁束強度を検出することによって四分円内の正確な位置を決定することにより、ダイヤル115の四分円位置を検出することができる。
【0099】
触覚機構がトラックボール型機構114を含む図6を参照すると、機構114は直交回転子119を回転させるトラックボール118を備えていてもよい。この点に関して位置センサー106は、回転子119の回転軸に対して回転している磁石121の回転を検出する磁気センサー120を含んでいてもよい。
【0100】
さらに図6に示すように、入力装置用制御装置が、直角にオフセットされた分極磁石121によって誘導された、磁気センサー120によって検出された磁場を区別することにより回転子119の回転を同様に検出することができるように、回転子119のいずれかの側面に位置している磁石121は分極化されており、直角にオフセットされていてもよい。
【0101】
図3および図7に示すように、上側フレーム101は背板101と交換可能であってもよい。
【0102】
入力装置100は、種類に応じて電子表示装置107および位置センサー106のうちの少なくとも1つを制御することができるようにするために、背板104に取り付けられた上側フレーム101の種類を検出できるようにしてもよい。
【0103】
上側フレーム101は、背板104によって読取り可能な種類符号化を含んでいてもよい。図3を参照すると、種類符号化は適当に位置決めされた磁石122によって2進符号化されていてもよい。さらに背板104は、磁石122のそれぞれの位置を感知するそれぞれの磁気センサー123を備えていてもよい。図7は、どのようにして3つの異なる種類のフレーム101を、2桁の2進符号化を用いて符号化し得るかを示す。
【0104】
いくつかの実施形態では、入力装置100は触覚機構の動作位置を検出するホール効果センサー以外のセンサー106を用いてもよい。
【0105】
例えば図8は、可撓性フィルム124を用いる他の感知機構を示す。図示されている実施形態では、一対の透明な導電性の可撓性フィルム124(ITOコーティングされたPET膜124など)は、キー103が押下された場合に互いに接触する。
【0106】
あるいは、単一の接地された導電性の可撓性フィルム124は表示装置107に結合された容量式タッチスクリーンを覆っていてもよい。
【0107】
図10は、ダイヤル型触覚機構113を介して電子表示装置107によって動的に表示された視認性記号(viewability symbols)を最大化するように設計されている、機構113のさらなる実施形態を示す。
【0108】
この実施形態によれば、機構113は、平らな平行な上面127および底面128を有する透明なコア126を備える。
【0109】
図9は、透明なコア126がどのように導波管として機能するかを示し、底面108にある電子表示装置107によって表示される記号129からの光は、コア126に沿って反射して上面127に当たる。このようにして上面127から発せられた光は記号129の視野角を増加させてもよい。
【0110】
あるいは上面127は、記号129の光がそこを通して拡散され、それにより記号129が上面127に表示されているという印象を与えるように不透明であってもよい。
【0111】
図10は、どのように透明なコア126を外側本体130内に封入し、それにより底面128を電子表示装置107に直接露出させることができるかを示す。さらに本体130は上に記載されているように、その真下にある半径方向および直角にオフセットされたセンサー117によって検出される側面磁石131に係合してもよい。
【0112】
図11は、トラック134に沿って移動するシャトル133を備えたスライダー型触覚機構125を示す。シャトル133は、トラック134のそれぞれの側面レール係合部内に摺動可能に係合される側面レールを備えていてもよい。
【0113】
シャトル133は、その真下にあるホール効果位置センサー132によって検出される永久磁石135を保持していてもよい。従って入力装置は、センサー132によって検出されたそれぞれの磁束強度を測定することにより、シャトル133の位置を高精度で検出することができるようにしてもよい。
【0114】
さらなる実施形態では、入力装置100はリニアモーター機構を用いてスライダー133の位置を移動させてもよい。図示されている実施形態では、リニアモーター機構は磁石135の吸引および/または反発を行うために通電されてもよい複数の電磁コイル136を備える。
【0115】
例えば、シャトル133をトラックに沿って移動させるために、入力装置100はスライダー133の位置を決定し、次いでシャトル133の一方側で電磁コイル136に通電してその永久磁石135を吸引してもよい。さらにいくつかの実施形態では、入力装置100はシャトル133の直接真下にある電磁コイル136に反対の方向に印加される電流で通電して、その永久磁石135に反発させてもよい。
【0116】
本入力装置は、電磁コイル136と電磁干渉を回避するためのセンサー132の感知とを交互に動作させように構成されていてもよい。
【0117】
いくつかの実施形態では、ダイヤル115は回転可能であることに加えてクリック可能であってもよい。具体的には、図10に示されている物理的配置によりダイヤル115の垂直移動を可能にしてもよい。センサー117によって検出される水平の磁束相互作用によってダイヤル115の回転向きを検出してもよく、センサー117によって検出される垂直の磁束相互作用によって垂直のオフセットを検出してもよい。
【0118】
本入力装置は、ラップトップなどのコンピュータ装置内に一体化されていてもよく、あるいはUSBシリアル接続などにより計算装置に接続された周辺入力装置を表してもよい。
【0119】
説明のための上の記載は、具体的な命名を使用して本発明の徹底的な理解を与えた。但し、本発明を実施するために具体的な詳細は必要ではないことが当業者には明らかであろう。従って本発明の具体的な実施形態の上の記載は、例示および説明のために提供されている。上記教示を考慮して多くの修正および変形が明らかに可能であるため、それらは網羅的であること、または本発明を開示されている正確な形態に限定することを意図していない。本発明の原理およびその実際の適用を最良に説明し、それにより他の当業者が、考えられる特定の使用に適するような様々な修正と共に本発明および様々な実施形態を最良に利用することを可能にするために、当該実施形態を選択および記載した。以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物が本発明の範囲を定めることが意図されている。

図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
【手続補正書】
【提出日】2023-05-25
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
触覚機構に係合するように構成された上側フレームと、
電子表示装置、および
前記触覚機構にインターフェイスしてその動作位置を検出する位置センサー、
を備えた背板と、
を備える入力装置であって、
前記触覚機構は、上昇位置と押下位置との間で前記フレームによって移動可能に係合されているキーを備えたキー型触覚機構を含み、前記キーは、前記電子表示装置によって表示される記号をそこを通して見ることができるように透明であり、位置センサーは、前記キー型触覚機構にインターフェイスして前記上昇位置と押下位置とのどちらであるかを検出し、
前記フレームは、前記キーを前記動作位置に付勢するために前記キーの側面にある磁石の吸引および反発のうちの少なくとも1つを行う磁石を備え、
前記位置センサーは、前記磁石の磁束を検出して前記キーの動作位置を決定し、
前記位置センサーは、前記電子表示装置の真下に位置している、
入力装置。
【請求項2】
前記位置センサーは、ホール効果センサーである、請求項1に記載の入力装置。
【請求項3】
前記入力装置は、2種類以上の触覚機構を備え、前記上側フレームは、前記2種類以上の触覚機構を交換可能に設置することができる位置を備える、請求項1に記載の入力装置。
【請求項4】
前記入力装置は、前記位置に設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されている、請求項3に記載の入力装置。
【請求項5】
前記背板は、前記触覚機構の触覚種類符号化を読み取るように構成されている、請求項4に記載の入力装置。
【請求項6】
前記背板は、位置センサーの読み取りに応じて、前記設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されている、請求項4に記載の入力装置。
【請求項7】
前記背板は、少なくとも2種類のそれぞれの触覚機構のために少なくとも2種類の位置センサーを備え、前記背板は、設置されている触覚機構によって前記2種類の位置センサーのどちらが作動されているかに応じて、前記設置されている触覚機構の種類を検出するように構成されている、請求項6に記載の入力装置。
【請求項8】
前記入力装置は、前記設置されている触覚機構の種類に応じて前記電子表示装置を制御するように構成されている、請求項4に記載の入力装置。
【請求項9】
前記背板は、少なくとも2種類のそれぞれの触覚機構のための前記位置に少なくとも2種類の位置センサーを備える、請求項3に記載の入力装置。
【請求項10】
前記2種類の位置センサーは、前記背板に対してそれぞれ水平および垂直に磁束を検出するように構成されている、請求項9に記載の入力装置。
【請求項11】
前記位置センサーの一方は、前記背板に対して垂直に磁束を検出するように構成されたセンサーを含み、
前記位置センサーの他方は、前記背板に対して水平に磁束を検出するように構成された2つのセンサーを含み、前記入力装置は、前記2つのセンサーによってそれぞれ測定された磁束強度により回転向きを決定するように構成されている、請求項10に記載の入力装置。
【請求項12】
前記上側フレームは、前記背板と交換可能である、請求項1に記載の入力装置。
【請求項13】
前記入力装置は、少なくとも2種類の上側フレームを備え、前記背板は、設置されている上側フレームの種類を検出するように構成されている、請求項12に記載の入力装置。
【請求項14】
前記入力装置は、前記設置されている上側フレームの種類に応じて前記電子表示装置を制御するように構成されている、請求項13に記載の入力装置。
【請求項15】
前記入力装置は、前記設置されている上側フレームの種類に応じて異なる記号を表示するように構成されている、請求項14に記載の入力装置。
【請求項16】
前記背板は、上側フレーム符号化を読み取って、前記設置されている上側フレームの種類を検出するように構成されている、請求項13に記載の入力装置。
【請求項17】
前記符号化は、2進符号化である、請求項16に記載の入力装置。
【請求項18】
前記2進符号化は、磁石位置により符号化されており、前記背板は、前記2進符号化を読み取るためにそれぞれに位置決めされた磁気センサーを備える、請求項17に記載の入力装置。
【請求項19】
前記キーの幅の大部分は、透明である、請求項1に記載の入力装置。
【請求項20】
前記キーの幅の大部分は、透明であり、前記磁石は、前記キーの側面に位置している、請求項1に記載の入力装置。
【請求項21】
前記磁石は、磁気的に互いに反発し合い、前記キーが前記押下位置に向かって移動する場合に互いに近づくように移動する、請求項1に記載の入力装置。
【請求項22】
前記磁石は、磁気的に互いに吸引し合い、前記キーが前記上昇位置に向かって移動する場合に互いに近づくように移動する、請求項1に記載の入力装置。
【請求項23】
前記触覚機構は、回転式ダイヤル型触覚機構を含む、請求項1に記載の入力装置。
【請求項24】
前記回転式ダイヤル型触覚機構のダイヤルは、磁石を前記ダイヤルの回転軸に対して回転させる、請求項23に記載の入力装置。
【請求項25】
前記位置センサーは、前記背板に対して水平に前記磁石の磁束を検出する、請求項24に記載の入力装置。
【請求項26】
前記磁石は、分極化されている、請求項25に記載の入力装置。
【請求項27】
前記磁石は、前記回転軸に対して半径方向にオフセットされている、請求項25に記載の入力装置。
【請求項28】
前記位置センサーは、2つの半径方向にオフセットされた位置センサーを含み、前記入力装置は、それによって検出された相対的磁束強度により前記ダイヤルの回転位置を検出するように構成されている、請求項25に記載の入力装置。
【請求項29】
前記磁石は、前記回転軸に対して半径方向にオフセットされており、前記位置センサーは、半径方向にオフセットされた位置センサーの四分円を含み、前記入力装置は、大部分の磁束を検出している前記2つの隣接する位置センサーにより前記ダイヤルの回転四分円を検出し、それによって検出された相対的磁束強度により前記回転四分円内の前記ダイヤルの位置をさらに検出するように構成されている、請求項25に記載の入力装置。
【請求項30】
前記回転式ダイヤル型触覚機構は、平らな下面および上面を有する透明なコアを備える、請求項23に記載の入力装置。
【請求項31】
前記下面は、前記電子表示装置に直接露出されている、請求項30に記載の入力装置。
【請求項32】
前記透明なコアは、細長く、導波管の長さに沿って電子表示装置によって表示される記号からの光を反射させるための前記導波管として機能する、請求項31に記載の入力装置。
【請求項33】
前記回転式ダイヤル型触覚機構は、前記コアに隣接する少なくとも1つの半径方向にオフセットされた磁石を保持しており、前記背板は、前記磁石の磁束を検出するために少なくとも1つの半径方向にオフセットされたセンサーを備える、請求項31に記載の入力装置。
【請求項34】
前記触覚機構は、トラックボール型触覚機構を含む、請求項1に記載の入力装置。
【請求項35】
前記位置センサーは、磁石を有する直交回転子を備え、前記位置センサーは、前記回転子の磁石で回転磁束を検出する、請求項34に記載の入力装置。
【請求項36】
前記触覚機構は、トラックに沿って移動するシャトルを備えたスライダー型触覚機構を含む、請求項1に記載の入力装置。
【請求項37】
前記シャトルは、前記トラックに沿って配置された別個の位置センサーによって検出される永久磁石を保持している、請求項36に記載の入力装置。
【請求項38】
前記位置センサーは、ホール効果センサーである、請求項37に記載の入力装置。
【請求項39】
前記シャトルを移動させるように構成されたリニアモーター機構をさらに備える、請求項36に記載の入力装置。
【請求項40】
前記リニアモーター機構は、前記シャトルの吸引または反発のうちの少なくとも1つを行うために通電される、前記トラックに沿って配置された複数の電磁コイルを備える、請求項39に記載の入力装置。
【請求項41】
前記入力装置は、前記スライダーの位置を決定し、前記シャトルの一方側で電磁コイルに通電して前記シャトルを吸引するように構成されている、請求項40に記載の入力装置。
【請求項42】
前記入力装置は、前記スライダーの位置を決定し、前記シャトルの下の電磁コイルに通電して前記シャトルに反発するように構成されている、請求項40に記載の入力装置。
【請求項43】
前記入力装置は、前記電磁コイルおよび前記センサーを交互に動作させるように構成されている、請求項40に記載の入力装置。
【請求項44】
前記ダイヤルがクリック可能および回転可能であるように、前記ダイヤルは、その垂直移動および回転の両方を可能にするように係合されている、請求項24に記載の入力装置。
【請求項45】
前記背板は、水平の磁束により前記ダイヤルの回転向きを検出し、垂直の磁束により前記ダイヤルの垂直のオフセットを検出するように構成された位置センサーを備える、請求項44に記載の入力装置。
【国際調査報告】