JP7417232B2 - optical keyboard - Google Patents
optical keyboard Download PDFInfo
- Publication number
- JP7417232B2 JP7417232B2 JP2020020232A JP2020020232A JP7417232B2 JP 7417232 B2 JP7417232 B2 JP 7417232B2 JP 2020020232 A JP2020020232 A JP 2020020232A JP 2020020232 A JP2020020232 A JP 2020020232A JP 7417232 B2 JP7417232 B2 JP 7417232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protrusion
- light
- pixel
- push button
- pixel value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 54
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 7
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 description 38
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
本発明は、キーボードに関する。 The present invention relates to a keyboard.
特許文献1には、光学式キーボードが記載されている。このキーボードはマトリクス状に配置された光路の行と桁の各交点にボタンを配し、ボタンが押下されたときに行および桁の光路のそれぞれ1つが遮蔽されるようにしている。遮蔽された行および桁を特定することで押下されたボタンを特定する。
特許文献2には、ボタン押下量を光学的に検出できるレリーズスイッチが記載されている。このレリーズスイッチでは複数の受光素子を有するラインセンサと面発光体とが貫通孔を有するステムを挟んで対向しており、ボタンの押下とともにステムが移動することで光源である面発光体の発する光が貫通孔を通って入射する受光素子が変化する。それを用いてボタンの押下量を検出する。
特許文献3には、ボタン押下量を光学的に検出できるスイッチが記載されている。このスイッチでは光源である発光素子からの指向性の高い光を反射板で反射させて受光素子群のいずれかの受光素子に入射させる。その反射板をボタンの押下とともに回動あるいは移動させることで押下量に応じて光が入射する受光素子が変化する。それを用いてボタンの押下量を検出する。
しかしながら、複数の押しボタンを備えるキーボードにおいて各押しボタンの押下量を検出しようとすると、特許文献2および特許文献3のスイッチでは各押しボタンに光源及び受光素子を個別に設けなければならず、高コストである。
However, when trying to detect the amount of depression of each push button on a keyboard equipped with multiple push buttons, the switches of
特許文献2および特許文献3と同等の機構を特許文献1のキーボードに適用して、光源および受光素子群を複数の押しボタンで集約しコストを削減し、かつ各押しボタンの押下量も検出可能とすることは机上論としては可能である。すなわち、特許文献1のキーボードにおいて、行と桁の光路の各交点に、特許文献2のステムすなわち遮光手段または特許文献3の反射板すなわち光反射手段を配置して、押しボタンの押下量に応じて変位させることにより光路に変化を与え、その変化を集約した受光素子群で検出できるように構成することは可能である。しかしながら、現実のキーボードでそのような構成とすることは少なくとも次の2つの問題点がある。
By applying the same mechanism as
第1の問題点は、マトリクス状の光路を構成するために光反射手段(ミラー)を高精度にアライメント(位置関係及び配向の設定)する必要がある点である。特許文献1のキーボードでは行と桁のマトリクス状の複数の光路に1の光源からの光を時分割して送っているが、その光路を構成するために光反射手段を用いており、それらは光源からの光が受光素子に届くように精度良くアライメントされる必要がある。
The first problem is that in order to construct a matrix-like optical path, it is necessary to align the light reflecting means (mirrors) with high precision (setting the positional relationship and orientation). In the keyboard of
第2の問題点は、光路を構成する光学要素のアライメント誤差が押しボタン押下量の検出を困難にすることである。
キーボードには押しボタンへの押下力などの外力が加わり、また、温度環境も一定の環境で用いられるとは限らないため、押しボタンや光源や受光素子群を支える構造、すなわちキーボードの筐体などの構造が外力や熱膨張により歪むことが大いに想定される。この歪みはすなわちアライメント誤差となり、光路に変化を与えるため、押下量の検出に誤差を与える、あるいは検出をできなくしてしまうことになる。
The second problem is that alignment errors in the optical elements that make up the optical path make it difficult to detect the amount by which the push button is pressed.
Keyboards are subject to external forces such as pressing force on push buttons, and the temperature environment is not always constant, so the structure that supports the push buttons, light source, and photodetector group, that is, the keyboard casing, etc. It is highly assumed that the structure of the structure will be distorted due to external force or thermal expansion. This distortion becomes an alignment error and changes the optical path, resulting in an error in detecting the amount of depression or inability to detect it.
本発明の第1の目的は、光反射手段のような光学要素を高精度にアライメントさせる必要があるマトリクス状の光路を用いることなく、集約した光源および集約した受光素子群により複数の押しボタンの押下量を光学的に検出可能な光学式キーボードを提供することである。 The first object of the present invention is to control the operation of multiple pushbuttons by using an integrated light source and an integrated light receiving element group, without using a matrix-like optical path that requires highly accurate alignment of optical elements such as light reflecting means. An object of the present invention is to provide an optical keyboard that can optically detect the amount of press.
本発明の第2の目的は、光源および受光素子群を複数の押しボタンで集約し、かつ、キーボードの筐体などの構造に歪みが生じても各押しボタンの押下量の検出を行うことができる光学式キーボードを提供することである。 A second object of the present invention is to integrate a light source and a group of light-receiving elements into a plurality of pushbuttons, and to detect the amount of depression of each pushbutton even if the structure of the keyboard casing or the like is distorted. Our goal is to provide an optical keyboard that can.
本発明の第1態様として、突出部を備える押しボタンと、前記押しボタンを前記突出部を孔から突出しうる態様で収納するパッケージとを備えるボタンモジュール、を備える光学式キーボードであり、前記押しボタンは複数であり、前記突出部の少なくとも一部と前記パッケージの外側の少なくとも一部との、光の散乱特性または蛍光の特性が異なり、前記押しボタンの押下量が大きいほど前記突出部の前記パッケージからの突出が大きくなる光学式キーボードが提供される。 A first aspect of the present invention is an optical keyboard comprising: a push button having a protrusion; and a package that houses the push button in a manner that allows the protrusion to protrude from a hole; are plural, and at least a portion of the protrusion and at least a portion of the outside of the package have different light scattering characteristics or fluorescence characteristics, and the larger the amount of depression of the push button, the more the protrusion is attached to the package. An optical keyboard is provided that has an increased protrusion from the optical keyboard.
この第1態様により、パッケージと突出部との光の散乱特性の違いまたは蛍光の特性の違いに基づいて、パッケージから突出した突出部を光学的に観測できるようになる。
また、各押しボタンの押下量をパッケージからの突出部の突出の大きさを観測することにより検出できるようになる。
また、突出部はパッケージから突出しているため、マトリクス状の光路を用いなくても、複数の押しボタンの突出部を1つの光源を用いて照射することや、複数の押しボタンの突出部からの散乱光または蛍光を1つの撮像素子を用いて観測することができるようになる。
すなわち、マトリクス状の光路を用いることなく、各押しボタンの押下量を集約した光源および集約した受光素子群により散乱光または蛍光により光学的に検出できるようになる。
According to this first aspect, it becomes possible to optically observe the protrusion protruding from the package based on the difference in light scattering characteristics or fluorescence characteristics between the package and the protrusion.
Furthermore, the amount of depression of each push button can be detected by observing the size of the protrusion of the protrusion from the package.
In addition, since the protrusions protrude from the package, it is possible to illuminate the protrusions of multiple push buttons with a single light source without using a matrix optical path, and to illuminate the protrusions of multiple push buttons with a single light source. Scattered light or fluorescence can now be observed using a single imaging device.
That is, without using a matrix optical path, it becomes possible to optically detect the amount of presses of each push button using a light source and a group of light receiving elements, using scattered light or fluorescence.
本発明の第2態様として、第1態様の光学式キーボードにおいて、前記押しボタンの押下量が無い場合でも前記突出部の一部が前記パッケージから突出している光学式キーボードが提供される。 As a second aspect of the present invention, there is provided an optical keyboard according to the first aspect, in which a portion of the protruding portion protrudes from the package even when the push button is not depressed.
この第2態様により、突出部が常にパッケージから突出しているため、突出部は常に光学的に観測できるようになる。このため、筐体の変形などの構造歪みが生じて突出部の相対位置が変化しても、その位置変化を継続的に追跡できるようになる。すなわち、筐体の変形などの構造歪みが生じても突出部を見失うことなく、また、他の押しボタンの突出部と取り違えることなく、押しボタンの押下量を散乱光または蛍光により光学的に検出できるようになる。 With this second aspect, the protrusion always protrudes from the package, so the protrusion can always be optically observed. Therefore, even if the relative position of the protrusion changes due to structural distortion such as deformation of the casing, the change in position can be continuously tracked. In other words, even if structural distortion occurs such as deformation of the housing, the amount of press on a push button can be optically detected using scattered light or fluorescence without losing sight of the protrusion or mistaking it for the protrusion of another push button. become able to.
本発明の第3態様として、第1態様または第2態様の光学式キーボードにおいて、前記突出部の少なくとも一部と前記パッケージの外側の少なくとも一部とが光の反射を抑制する表面を備える光学式キーボードが提供される。 As a third aspect of the present invention, in the optical keyboard according to the first aspect or the second aspect, at least a part of the protrusion and at least a part of the outside of the package have a surface that suppresses reflection of light. A keyboard is provided.
この第3態様により、突出部またはパッケージからの反射光に影響されることなく押しボタンの押下量を散乱光または蛍光により光学的に検出できるようになる。 With this third aspect, it becomes possible to optically detect the amount of press on the push button using scattered light or fluorescence without being affected by reflected light from the protrusion or the package.
本発明の第4態様として、第1態様乃至第3態様のいずれかの光学式キーボードにおいて、複数の前記突出部およびその周囲を照射する指向性を備える光源と、受光面を備える撮像素子と、複数の前記突出部のそれぞれの少なくとも一部が発する散乱光または蛍光を前記受光面に結像させる結像素子とを備える光学式キーボードが提供される。 As a fourth aspect of the present invention, in the optical keyboard according to any one of the first to third aspects, a light source having directionality that illuminates a plurality of the protrusions and their surroundings, and an image sensor having a light receiving surface, An optical keyboard is provided that includes an imaging element that images scattered light or fluorescence emitted by at least a portion of each of the plurality of protrusions onto the light receiving surface.
この第4態様により、突出部が発する散乱光または蛍光を結像素子で撮像素子の受光面に結像させることができるため、撮像素子の出力する画像データを用いて、突出部とその他の部分との光の散乱特性の違いまたは蛍光の特性の違いに基づいて、突出部を観測できるようになる。 According to this fourth aspect, the scattered light or fluorescence emitted by the protrusion can be imaged by the imaging element on the light-receiving surface of the image sensor. Protrusions can be observed based on differences in light scattering properties or fluorescence properties.
本発明の第5態様として、第1態様乃至第4態様のいずれかの光学式キーボードにおいて、プロセサとメモリとを備え、前記プロセサは、前記メモリの記憶する画像データのピクセルであり、かつ、ピクセル値が前記メモリの記憶する基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、前記メモリの記憶する基準座標の近隣であるピクセル、を要素とするピクセル集合の計量値に基づいて押下量を算出する光学式キーボードが提供される。 As a fifth aspect of the present invention, the optical keyboard according to any one of the first to fourth aspects includes a processor and a memory, and the processor is a pixel of image data stored in the memory, and Calculate the amount of press based on the metric value of a pixel set whose elements are pixels whose values have a predetermined relationship with the reference pixel value stored in the memory, and pixels that are adjacent to the reference coordinates stored in the memory. An optical keyboard is provided.
この第5態様により、プロセサが画像データを解析し、突出部に対応するピクセル集合の計量値に基づいて押下量を算出できるようになる。
ここで基準座標は特定の押しボタンの突出部に対応するピクセルであることが分かっているピクセルの画像データ上での座標であり、基準ピクセル値は画像データ上の突出部に対応するピクセルに特徴的なピクセル値であり、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルは、すなわち突出部に対応するピクセルであるとみなすことができる。
したがって、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、基準座標の近隣であるピクセルを要素とするピクセル集合とは、基準座標で定まる特定の押しボタンの突出部に対応するピクセルの集合である。その集合の計量値は押しボタンの押下量が大きく突出部の突出が大きいほど大きくなるため、それに基づいて押下量が算出できるのである。
This fifth aspect allows the processor to analyze the image data and calculate the amount of press based on the metric value of the pixel set corresponding to the protrusion.
Here, the reference coordinates are the coordinates on the image data of a pixel that is known to correspond to the protrusion of a particular push button, and the reference pixel value is the coordinate on the image data of the pixel that corresponds to the protrusion on the image data. A pixel whose pixel value has a predetermined relationship with the reference pixel value can be considered to be a pixel corresponding to a protrusion.
Therefore, a pixel set whose elements are pixels whose pixel values have a predetermined relationship with the reference pixel value and which are neighboring pixels to the reference coordinates is a pixel set whose elements correspond to the protrusion of a specific push button determined by the reference coordinates. is a set of The metric value of the set increases as the amount of depression of the push button increases and the protrusion of the protrusion increases, so the amount of depression can be calculated based on it.
本発明の第6態様として、第5態様の光学式キーボードにおいて、前記プロセサは、前記基準座標のピクセルのピクセル値が前記基準ピクセル値と既定関係でない場合には前記画像データの前記基準座標の近傍でピクセル値が前記基準ピクセル値と既定関係であるようなピクセルを探し、その座標を新たな基準座標として前記メモリに書き込む光学式キーボードが提供される。 As a sixth aspect of the present invention, in the optical keyboard of the fifth aspect, when the pixel value of the pixel at the reference coordinates does not have a predetermined relationship with the reference pixel value, the processor An optical keyboard is provided that searches for a pixel whose pixel value is in a predetermined relationship with the reference pixel value and writes its coordinates into the memory as new reference coordinates.
この第6態様により、筐体の変形などの構造歪みが生じて突出部の相対位置が変化することで画像データにおける突出部に対応するピクセルが基準座標から移動してしまった場合でも、突出部に対応するピクセルを基準座標の近傍で探してその座標を新たな基準座標として設定し直して、引き続き押下量を検出できるようになる。 With this sixth aspect, even if a pixel corresponding to the protrusion in the image data moves from the reference coordinates due to structural distortion such as deformation of the casing and the relative position of the protrusion changes, the protrusion By searching for a pixel corresponding to the reference coordinates near the reference coordinates and resetting those coordinates as the new reference coordinates, it becomes possible to continue detecting the amount of press.
本発明により、光学要素を高精度にアライメントさせる必要があるマトリクス状の光路を用いることなく、集約した光源および集約した受光素子群により複数の押しボタンの押下量を光学的に検出可能な光学式キーボードを提供することができる。 According to the present invention, an optical system that can optically detect the amount of depression of multiple push buttons using a group of integrated light sources and a group of light receiving elements, without using a matrix-like optical path that requires highly accurate alignment of optical elements. A keyboard can be provided.
また、本発明により、光源および受光素子群を複数の押しボタンで集約し、かつ、キーボードの筐体などの構造に歪みが生じても各押しボタンの押下量の検出を行うことができる光学式キーボードを提供することができる。 In addition, according to the present invention, an optical system that integrates a light source and a group of light-receiving elements into a plurality of push buttons and can detect the amount of depression of each push button even if a structure such as a keyboard casing is distorted. A keyboard can be provided.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、第2実施形態において、第1実施形態と同一又は類似の構成要素は、第1実施形態と同一又は類似の符号で表し、詳細な説明を適宜省略する。また、第2実施形態において得られる効果について、第1実施形態と同様のものについては説明を適宜省略する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を実施形態に限定して解するべきではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, in the second embodiment, components that are the same or similar to those in the first embodiment are represented by the same or similar symbols as in the first embodiment, and detailed explanations are omitted as appropriate. Further, regarding the effects obtained in the second embodiment, descriptions of those similar to those in the first embodiment will be omitted as appropriate. The drawings of each embodiment are illustrative, and the dimensions and shapes of each part are schematic, and the technical scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the embodiments.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態による光学式キーボード1を図面を参照して詳細に説明する。
図1は光学式キーボード1の外観を説明する等角投影図、図2は同上面を説明する平面図、図3はA-A線断面図、である。
光学式キーボード1は、上面パネル4を有する筐体2と、1つ以上のボタンモジュール10と、押下量検出モジュール20と、光源3とを備える。
<First embodiment>
An
FIG. 1 is an isometric view illustrating the external appearance of the
The
光源3は筐体2の内部に光を照射する光源である。押下量検出モジュール20は光源3からの光が押しボタン11の突出部115を照射することにより得られる突出部115からの散乱光を捉えるため、光源3は複数の、好ましくはすべての押しボタン11の突出部115を、好ましくは突出部115の周囲を含めて、同時に照射するような指向性を備え、押下量検出モジュール20が押下量の検出に用いる波長帯域を含む光を発することが必要である。
光源3の位置および指向性であるが、背景技術のような反射や遮光により光路を制御する方法では光源の位置や指向性を精度良く定める必要があるが、本実施形態においては突出部115からの散乱光が押下量検出モジュール20に届けばよいので、十分に広角な指向性ですべての押しボタン11の突出部115を照射することができさえするならば、光源3の位置や照射方向は比較的自由に定めることができる。
光源3は時間的に連続して光を発しても良いが、撮像素子22が画像データを生成するに必要な受光を行う期間のみ発するよう制御しても良い。
The
Regarding the position and directivity of the
The
筐体2はその上面パネル4にボタンモジュール10が挿入される開口部5を1つ以上備える。
筐体2は遮光性が高いことが好ましい。これは、押下量検出モジュール20に筐体2の外部からの光(環境光)が入射して押下量検出処理に影響することを防ぐためである。
筐体2の内面の少なくとも一部については、光の反射を抑制する表面を備えることが好ましい。あるいは、光源3からの照射光の反射を抑制する表面を備えることが好ましい。これは、筐体2の内面による光源3からの照射光の散乱光に加えて反射光までもが押下量検出モジュール20に入射することで押下量検出処理に影響することを防ぐためである。例としては、反射防止コーティングや、粗面仕上げの表面加工を施すことが好ましい。
The
It is preferable that the
At least a portion of the inner surface of the
ボタンモジュール10は押しボタン11とパッケージ12と弾性体13とを備え、筐体2の開口部5に挿入されて用いられる。
The
押しボタン11は押下部111と上限ストッパ部112と反力印加部113と下限ストッパ部114と突出部115とを有する。
押下部111はパッケージ12の上面部121の孔から突出しうる部分である。押下部111はキーボード操作者からの押下力を直接受けても良い。あるいは、押下部111の上に図示しないキーキャップを設置し、そのキーキャップを通じて間接的に押下力を受けても良い。
上限ストッパ部112はパッケージ12と干渉することで押しボタン11が最も上昇した状態を規定する部分である。
反力印加部113は弾性体13と接する部分であり、弾性体13からの弾性力を押しボタン11に伝達する。
下限ストッパ部114はパッケージ12と干渉することで押しボタン11が最も下降した状態を規定する部分である。
The
The push-down
The upper
The reaction
The lower
突出部115は押しボタン11の押下に伴いパッケージ12の下面部123の孔からパッケージ12の外部に突出しうる部分である。押下部111に押下力が与えられて押しボタン11が押し下げられる量(押下量)が大きくなるほど、突出部115のパッケージ12外部への突出が大きくなることが好ましい。
The protruding
突出部115の少なくとも一部については押しボタン11の押下量が無い、すなわち押下されておらず押しボタン11が最も上昇した状態のときでもパッケージ12の外部に突出していることが好ましい。
It is preferable that at least a portion of the protruding
突出部115の少なくとも一部については光の反射を抑制する表面を備えることが好ましい。あるいは、光源3からの照射光の反射を抑制する表面を備えることが好ましい。これは、突出部115による光源3からの照射光の散乱光に加えて反射光までもが押下量検出モジュール20に入射することで押下量検出処理に影響することを防ぐためである。例としては、反射防止コーティングや、粗面仕上げの表面加工を施すことが好ましい。
Preferably, at least a portion of the
突出部115の少なくとも一部については、筐体2の内側およびパッケージ12の筐体2の内部に露出する外側部分のどちらとも光源3の発する光の波長帯域における光の散乱特性が異なるようにする必要がある。これは、撮像素子22の出力する画像データにおいて、突出部115からの散乱光と、それ以外からの散乱光とをピクセル値の違いとして明瞭に区別できるようにするためである。光の散乱特性が異なる度合いとしてはすなわち、撮像素子22の出力する画像データ上で明瞭に区別できる程度に異なることが好ましい。
光源3の波長帯域が可視光の場合の例としては、突出部115を白色とし、筐体2の内側およびパッケージ12の外側を黒色としても良い。また、その逆に突出部115を黒色とし、筐体2の内側およびパッケージ12の外側を白色としても良い。
そのほか、突出部115の色を任意に定めて、その色とは明度、彩度、色相のうちの1つ以上が大きく異なる(すなわち画像データ上で明瞭に区別できる)色を1色以上選択して、筐体2の内側およびパッケージ12の外側に用いても良い。光源3が可視光以外の波長帯域の場合は、突出部115と、筐体2の内側およびパッケージ12の外側とを当該波長帯域での散乱特性が異なるようにしても良い。
At least a portion of the protruding
For example, when the wavelength band of the
In addition, the color of the protruding
そのほかの散乱特性の変え方として、偏光が異なるようにしても良い。例えば、突出部115からの散乱光は垂直方向の偏光となるようにし、筐体2の内側およびパッケージ12の外側からの散乱光が水平方向の偏光となるようにしても良い。散乱光を偏光させる方法としては、例えば突出部115などの表面を膜状の偏光フィルタで覆っても良い。
Another way to change the scattering characteristics is to change the polarization. For example, the scattered light from the
パッケージ12は上面部121と側面部122と下面部123とを有し、押しボタン11をその一部が外部に突出し、かつ上下動が可能なように収容するとともに、弾性体13を収容する。
上面部121には孔が開いており、押しボタン11の押下部111がその孔から突出する。上面部121はまた筐体2の上面パネル4と当接することでボタンモジュール10を開口部5に挿入する際のストッパとなるとともに、押しボタン11への押下力を筐体2に伝達する部分である。
側面部122は係止片124を有し、開口部5に挿入されたボタンモジュール10が外れないよう係止する。
下面部123には孔が開いており、押しボタン11の突出部115がその孔から突出する。下面部123はまた弾性体13と当接し支持することで弾性体13を経由し押しボタン11の押下時の反力を押しボタン11に与える。
The
A hole is opened in the
The
A hole is formed in the
パッケージ12は、光学式キーボード1の外部の環境光がボタンモジュール10を経由して筐体2の内部に侵入し押下量検出モジュール20による押下量検出処理に影響するのを防ぐために、遮光性が高いことが好ましい。このため、押しボタン11が突出する上下の孔以外は隙間を最小限に全面的に覆うような形状であることが好ましい。また、遮光性の高い材質を用いて構成されることが好ましい。
また、突出部115と同様の理由により、パッケージ12の筐体2の内部に露出する外側部分の少なくとも一部については光の反射を抑制する表面を備えることが好ましい。あるいは、光源3からの照射光の反射を抑制する表面を備えることが好ましい。
The
Further, for the same reason as the
弾性体13は押しボタン11およびパッケージ12に当接し、押しボタン11の押下量に応じた弾性復元力を押下力に対する反力として押しボタン11に与える。弾性体13としてはコイルスプリングやゴムを用いても良い。また、マグネットなど磁力を用いて同等の働きをさせても良い。
The
なお、図面では1つのボタンモジュール10は1つのパッケージ12に1つの押しボタン11および1つの弾性体13を収容するよう示しているが、1つのパッケージ12に複数の押しボタン11および複数の弾性体13を収容するよう構成しても良い。
Note that although the drawing shows that one
次に、図4を参照して押下量検出モジュール20について説明する。図4は光学式キーボード1のB-B線断面図である。押下量検出モジュール20は、結像素子21と撮像素子22と情報処理部30とを備える。
Next, the press
結像素子21は、筐体2内部に存在するもの、すなわち筐体2の内面やボタンモジュール10などの少なくとも一部が発する散乱光を、受光面23に結像させる光学素子である。結像素子21は、複数の突出部115のそれぞれの少なくとも一部からの光を受光面23に結像させる必要がある。結像素子21は、筐体2内部の1点からの光は受光面23上の略同一の場所に届き、筐体2内部の充分離れた2点からの光は受光面23上の互いに離れた場所に届くようなものであることが好ましい。結像素子21としてはレンズやピンホールや凹面鏡を用いても良い。
The
撮像素子22は入射する光を受光する受光面23を有し、受光面23上における入射光の強度分布に対応する画像データを出力する素子である。撮像素子22は入射光を受光してその強度分布に対応する画像データを出力する動作を繰り返す。その繰り返しの時間周期は一定であっても良いが、例えば画像データの変化度合いに応じて周期を変えても良い。撮像素子22としては電荷結合素子(CCD)イメージセンサやCMOSイメージセンサを用いても良い。
画像データは受光面23の微小領域に対応するピクセルごとの値の集合を含むよう構成されており、ピクセルの値はそのピクセルが対応する受光面23の微小領域の受光強度に対応する。ピクセルの値としては単一波長帯域の受光強度を表すスカラ値でも良いし、複数の波長帯域それぞれの受光強度を束ねたベクタ値でも良い。
受光面23の前には受光面23に入射する光の一部を弱めるフィルタ24を備えても良い。フィルタ24は例えば受光面23に入射する光の一部の波長帯域を弱めても良い。また、受光面23に入射する光の一部の偏光を弱めても良い。
The
The image data is configured to include a set of values for each pixel corresponding to a minute area on the
A
情報処理部30については図5を参照して説明する。図5は情報処理部30の構成を説明するブロック図である。情報処理部30はプログラム33に従ってデータを処理するプロセサ31と、プログラム33を読み出し可能に記憶し、テーブル34等のデータを読み書き可能に記憶するメモリ32とを備える。プログラム33はプロセサ31の動作を制御して、撮像素子22が生成した画像データを受けて押しボタン11の押下量を検出する押下量検出処理をプロセサ31に行わせる。
The
プロセサ31による押下量検出処理を説明するに先立って、その部分処理である、評価値算出処理について説明する。評価値算出処理は、画像データと基準座標と基準ピクセル値の入力から評価値を出力する処理である。より具体的には、入力の画像データにおいてピクセル値が入力の基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、入力の基準座標の近隣であるピクセル、を要素とするピクセル集合について、その集合の計量値を算出して評価値として出力する処理である。
この評価値は、入力される画像データが、押しボタン11の押下量がより大きい時のそれであるほどより大きくなる値となることを想定している。すなわち、押しボタン11の押下量がより大きくなると、突出部115のパッケージ12からの突出がより大きくなるため、突出部115からの散乱光を結像素子21を通して受ける受光面23の面積もより大きくなり、その時に撮像素子22が出力する画像データもより多くのピクセルにおいて突出部115からの散乱光に特有のピクセル値を示すことになる。評価値算出処理はそれを捉えてより大きい評価値を出力すれば良い。
Before explaining the press amount detection process by the
It is assumed that this evaluation value becomes a larger value as the input image data corresponds to a larger pressing amount of the
評価値算出処理の入力である基準座標と基準ピクセル値は、光学式キーボード1の備える複数の押しボタン11それぞれに固有の値である。基準座標は、特定の押しボタン11の突出部115からの散乱光に特有のピクセル値が現れる画像データにおける座標であり、基準ピクセル値はその特有のピクセル値である。
The reference coordinates and reference pixel values that are input to the evaluation value calculation process are values unique to each of the plurality of
評価値算出処理において、基準ピクセル値と既定関係であるとは、あるピクセル値について、それが基準ピクセル値と比較してあらかじめ定めた関係を満たす、ということである。ピクセル値がスカラ値の場合の例としては、基準ピクセル値と一定誤差範囲内で一致する、としてもよい。また、基準ピクセル値より大きい、としてもよい。また、基準ピクセル値より小さい、としてもよい。ピクセル値がベクタ値の場合は、ノルムによりスカラ化してその誤差範囲内の一致や大小関係としてもよいし、既定ベクタとのスカラ積によりスカラ化してその誤差範囲内の一致や大小関係としてもよい。 In the evaluation value calculation process, a predetermined relationship with a reference pixel value means that a certain pixel value satisfies a predetermined relationship when compared with the reference pixel value. For example, when the pixel value is a scalar value, it may match the reference pixel value within a certain error range. Alternatively, the pixel value may be greater than the reference pixel value. Alternatively, it may be smaller than the reference pixel value. If the pixel value is a vector value, it may be converted into a scalar using a norm and used as a match or a magnitude relationship within that error range, or it may be converted into a scalar using a scalar product with a predetermined vector and used as a match or a size relationship within that error range. .
評価値算出処理において、基準座標の近隣であるピクセルとは、一例としては、基準座標からの距離が既定値以内の座標のピクセルを基準座標近隣であるとしても良い。別の例としては、基準座標のピクセルから出発して、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルだけを経由してたどり着けるピクセルを基準座標の近隣であるとしても良い。基準座標のピクセル自身を含めても良い。 In the evaluation value calculation process, pixels that are near the reference coordinates may be, for example, pixels whose coordinates are within a predetermined distance from the reference coordinates. As another example, pixels that can be reached starting from a pixel at the reference coordinates only through pixels whose pixel values have a predetermined relationship with the reference pixel values may be defined as neighbors of the reference coordinates. The reference coordinate pixel itself may also be included.
評価値算出処理において、ピクセル集合の計量値とは、一例としては、当該集合に含まれるピクセルの数としても良い。別の例としては、当該集合に含まれる任意の2ピクセルのピクセル間距離の最大のものとしても良い。 In the evaluation value calculation process, the metric value of a pixel set may be, for example, the number of pixels included in the set. As another example, it may be the maximum distance between any two pixels included in the set.
次に、図6を参照してメモリ32の記憶するテーブル34について説明する。テーブル34は、基準座標と、基準ピクセル値と、最小値と、最大値と、コードとを含む押しボタンデータを1つ以上有するデータである。テーブル34のデータ構造およびデータの一例を図6に示す。図6の例では表形式のデータ構造となっており、押しボタンデータの基準座標、基準ピクセル値、最小値、最大値、コードがそれぞれ表の列として表現され、4つの押しボタンデータがそれぞれ表の行として表現されている。
Next, the table 34 stored in the
押しボタンデータは特定の押しボタン11について、当該押しボタン11が押下されていない時の画像データと、当該押しボタン11が最大に押下されている時の画像データとを用いて、次のように求められるデータである。
基準座標は、当該押しボタン11が押下されていない時の画像データにおいて突出部115からの散乱光を捉えたピクセルの座標である。当該ピクセルが複数ある場合には、その中の1つのピクセルの座標を用いるものとする。
基準ピクセル値は、当該押しボタン11が押下されていない時の画像データにおける前記基準座標のピクセルのピクセル値である。
最小値は、前述の評価値算出処理に、当該押しボタン11が押下されていない時の画像データと、前記基準座標と、前記基準ピクセル値とを入力して算出した評価値である。
最大値は、前述の評価値算出処理に、当該押しボタン11が最大に押下されている時の画像データと前記基準座標と、前記基準ピクセル値とを入力して算出した評価値である。
コードは、当該押しボタン11固有に割り当てられた数字あるいは文字列である。
The push button data is as follows for a
The reference coordinates are the coordinates of a pixel that captures the scattered light from the
The reference pixel value is the pixel value of the pixel at the reference coordinates in the image data when the
The minimum value is an evaluation value calculated by inputting the image data when the
The maximum value is an evaluation value calculated by inputting the image data when the
The code is a number or character string uniquely assigned to the
具体例を用いて基準座標、基準ピクセル値、最小値と最大値の関係を説明する。図7は画像データの例を表現した図である。図7(a)は押しボタン11が押下されていない時の画像データの例、図7(b)は押しボタン11が最大に押下されている時の画像データの例である。横軸(X軸)方向に10升、縦軸(Y軸)方向に10升の格子の各升はピクセルを表しており、升の中の値はピクセル値を表している。ピクセル値はこの例ではスカラ値を用いているが、RGB値のようなベクタ値でも良い。X軸とY軸に付された連番は各軸の座標を表している。X軸で5、Y軸で2の位置の事を(5,2)のように表現するとすると、図7(a)の画像データにおいて座標(5,2)のピクセルのピクセル値は1である。
The relationship between reference coordinates, reference pixel values, and minimum and maximum values will be explained using a specific example. FIG. 7 is a diagram representing an example of image data. FIG. 7(a) is an example of image data when the
なお、画像データには光学式キーボード1の備える複数のボタンモジュール10のそれぞれの突出部115に対応したピクセルを含む必要があるため、縦横10ピクセルよりさらに多くのピクセル数が必要となる。図7は発明を分かりやすく説明するために、画像データのうちの一部分、1つの突出部115に対応したピクセルおよびその周辺ピクセルのみを示したものであることに注意が必要である。このことは画像データを図示する以降すべての図面において同様である。
Note that since the image data needs to include pixels corresponding to each of the
この図7において基準座標は、押しボタン11が押下されていない時の画像データすなわち図7(a)の画像データにおいて突出部115からの散乱光を捉えたピクセルの座標であるが、ここでは例として座標(4,3)であるとする。図7(a)では座標(4,3)の升を白黒反転して表記しているが、これは当該座標が基準座標であることを便宜的に示す表記であり、以降の図面においても同様とする。
基準ピクセル値は押しボタン11が押下されていない時の画像データにおける基準座標のピクセルのピクセル値であるので、図7(a)の画像データの座標(4,3)のピクセルのピクセル値すなわち5である。
In FIG. 7, the reference coordinates are the coordinates of the pixel that captures the scattered light from the
The reference pixel value is the pixel value of the pixel at the reference coordinates in the image data when the
最小値は、前述の評価値算出処理に、当該押しボタン11が押下されていない時の画像データと、前記基準座標と、前記基準ピクセル値とを入力して算出した評価値である。評価値算出処理は、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、基準座標近隣であるピクセル、を要素とするピクセル集合について、その集合の計量値を算出して評価値として出力する処理であるが、ここでは例として、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるとはピクセル値が基準ピクセル値と誤差範囲プラスマイナス1以内で一致する事とし、基準座標の近隣であるピクセルとは、基準座標のピクセルから出発して、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルだけを経由してたどり着けるピクセルとし、ピクセル集合の計量値とは、当該集合に含まれるピクセルの数とする。
すると、「ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、基準座標近隣であるピクセル、を要素とするピクセル集合」とはすなわち座標(3,3)、(5,3)、(4,4)、(5,4)のピクセルからなる集合となる。最小値はこのピクセル集合の計量値、すなわちピクセル数、すなわち4である。
The minimum value is an evaluation value calculated by inputting the image data when the
Then, "a pixel set whose elements are pixels whose pixel values have a predetermined relationship with the reference pixel value, and which are adjacent to the reference coordinates" means coordinates (3,3), (5,3), This is a set of pixels (4,4) and (5,4). The minimum value is the metric value of this pixel set, ie the number of pixels,
最大値は、前述の評価値算出処理に、当該押しボタン11が最大に押下されている時の画像データと前記基準座標と、前記基準ピクセル値とを入力して算出した評価値である。評価値算出処理は前記最小値のものと同じとすると、「ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、 基準座標の近隣であるピクセル、を要素とするピクセル集合」とはすなわち座標(3,3)、(5,3)、(4,4)、(5,4)、(6,4)、(5,5)、(6,5)、(6,6)のピクセルからなる集合となる。最大値はこのピクセル集合の計量値、すなわち8である。
The maximum value is an evaluation value calculated by inputting the image data when the
次に、図8を参照して、プログラム33により制御されたプロセサ31による押下量検出処理の動作について説明する。図8は撮像素子22から画像データを入力されたときのプロセサ31の動作を説明するフローチャートである。
プロセサ31は画像データを入力されると、当該画像データをメモリ32に記憶する(S1)。
次にプロセサ31はメモリ32の記憶するテーブル34の最初の行を処理対象行とする(S2)。
次にプロセサ31はテーブル34の処理対象行を読み、基準座標、基準ピクセル値、最小値、最大値、コードを得る(S3)。
次にプロセサ31はメモリ32の記憶する画像データの基準座標のピクセルのピクセル値を読み出し、それが基準ピクセル値と既定関係であるか確認し(S4)、既定関係である場合はステップS6に進み、そうでない場合はステップS5に進む。
なお、基準ピクセル値と既定関係であるとは、評価値算出処理におけるそれと同等の関係を意味しており、次のステップS5についても同義である。
Next, with reference to FIG. 8, the operation of the press amount detection process by the
When the
Next, the
Next, the
Next, the
Note that the predetermined relationship with the reference pixel value means the same relationship as that in the evaluation value calculation process, and the same meaning applies to the next step S5.
ステップS5に進んだ場合、プロセサ31はメモリ32の記憶する画像データの基準座標の近傍でピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるようなピクセルを探し、発見したピクセルの座標を新たな基準座標としてテーブル34の処理対象行の基準座標列に書き込み(S5)、ステップS3に進む。
ステップS6に進んだ場合、プロセサ31は評価値算出処理に、メモリ32の記憶する画像データと、基準座標と、基準ピクセル値とを入力して評価値を算出する(S6)。
次にプロセサ31はコードとともに、次の数式で算出した押下量指標を出力する(S7)。
押下量指標 = (評価値 - 最小値) / (最大値 - 最小値)
この押下量指標は、押しボタン11が押下されていない時に0となり、最大に押下されているときに1となるように正規化した、押しボタン11の押下量を表す指標である。
If the process proceeds to step S5, the
When proceeding to step S6, the
Next, the
Pressing amount index = (evaluation value - minimum value) / (maximum value - minimum value)
This press amount index is an index representing the press amount of the
次にプロセサ31は処理対象行がテーブル34の最後の行であるか確認し(S8)、最後の行の場合は処理を終了し、そうでない場合はステップS9に進む。
ステップS9に進んだ場合、プロセサ31はテーブル34の処理対象行の次の行を新たな処理対象行として(S9)、ステップS3に進む。
Next, the
When proceeding to step S9, the
次に、押下量検出処理の具体的な動作例について説明する。この例では、テーブル34のデータとして図6のデータがメモリ32に記憶されており、図9(a)に示す画像データがプロセサ31に入力された場合を考える。
なお、この具体例においても、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるとはピクセル値が基準ピクセル値と誤差範囲プラスマイナス1以内で一致する事とし、基準座標近隣であるピクセルとは、基準座標のピクセルから出発して、ピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるピクセルだけを経由してたどり着けるピクセルとし、ピクセル集合の計量値とは、当該集合に含まれるピクセルの数とする。
Next, a specific example of the operation of the press amount detection process will be described. In this example, consider a case where the data in FIG. 6 is stored in the
Also in this specific example, a pixel value having a predetermined relationship with a reference pixel value means that the pixel value matches the reference pixel value within an error range of plus or
まずステップS1でプロセサ31は入力された画像データをメモリ32に記憶する。
次に、ステップS2でプロセサ31はメモリ32の記憶するテーブル34の最初の行を処理対象行とする。
次に、ステップS3でプロセサ31はテーブル34の処理対象行を読み、基準座標、基準ピクセル値、最小値、最大値、コードを得る。この場合、基準座標=(4,3)、基準ピクセル値=5、最小値=4、最大値=8、コード=0x41である。
次に、ステップS4でプロセサ31はメモリ32の記憶する画像データの基準座標のピクセルのピクセル値を読み出し、それが基準ピクセル値と既定関係であるか確認する。この場合、基準座標(4,3)のピクセル値は1であり、基準ピクセル値(=5)とは既定関係ではない。よって次はステップS5に進む。
次に、ステップS5でプロセサ31はメモリ32の記憶する画像データの基準座標の近傍でピクセル値が基準ピクセル値と既定関係であるようなピクセルを探す。基準座標(4,3)の近傍でピクセル値が基準ピクセル値(=5)と既定関係であるようなピクセルとしては、座標(4,4)のピクセル(ピクセル値=4)があるので、この例ではそのピクセルを採用し、そのピクセルの座標をテーブル34の処理対象行の基準座標列に書き込み、ステップS3に進む。
基準座標は図9において白黒反転の升で表現しているが、ステップS5の処理の前は図9(a)の白黒反転の升が基準座標であったが、ステップS5の処理の後は図9(b)の白黒反転の升に基準座標が変わることになる。
First, in step S1, the
Next, in step S2, the
Next, in step S3, the
Next, in step S4, the
Next, in step S5, the
The reference coordinates are expressed as black-and-white inverted squares in FIG. 9. Before the process in step S5, the black-and-white inverted square in FIG. The reference coordinates will change to the black and white inverted square in 9(b).
次に、ステップS3でプロセサ31はテーブル34の処理対象行を読み、基準座標、基準ピクセル値、最小値、最大値、コードを得る。基準座標が先ほどと変わり、基準座標=(4,4)、基準ピクセル値=5、最小値=4、最大値=8、コード=0x41である。
次に、ステップS4でプロセサ31はメモリ32の記憶する画像データの基準座標のピクセルのピクセル値を読み出し、それが基準ピクセル値と既定関係であるか確認する。この場合、基準座標(4,4)のピクセル値は4であり、基準ピクセル値(=5)と既定関係である。よって次はステップS6に進む。
次に、ステップS6でプロセサ31は評価値算出処理に、メモリ32の記憶する画像データと、基準座標と、基準ピクセル値とを入力して評価値を算出する。この場合、評価値は5となる。
次に、ステップS7でプロセサ31は押下量指標を算出する。押下量指標は
(5 - 4) / (8 - 4) = 0.25
となる。そしてコード(=0x41)とともに押下量指標(=0.25)を出力する。
Next, in step S3, the
Next, in step S4, the
Next, in step S6, the
Next, in step S7, the
becomes. Then, the press amount index (=0.25) is output together with the code (=0x41).
次に、ステップS8でプロセサ31は処理対象行がテーブル34の最後の行であるか確認するが、処理対象行は最後の行ではないため、ステップS9に進む。
次に、ステップS9でプロセサ31はテーブル34の処理対象行の次の行、すなわち2行目を新たな処理対象行として、ステップS3に進む。
以降の動作についての説明は省略するが、テーブル34の残りのすべての行について同様の処理が行われる。
Next, in step S8, the
Next, in step S9, the
Although a description of subsequent operations will be omitted, similar processing is performed for all remaining rows of the table 34.
このように、押下量検出処理ではステップS4およびステップS5の処理により基準座標のピクセルのピクセル値が基準ピクセル値と既定関係でない場合は、基準座標を近傍の適切なピクセルの座標に移動する。このような場合は、筐体2が押しボタン11への押下力や熱膨張により歪んだ場合にも生じうる。
すなわち、撮像素子22からの1つ前の画像データでは突出部115からの散乱光を捉えており、基準ピクセル値と既定関係のピクセル値を示していた基準座標のピクセルが、次の画像データでは筐体2が歪んだことにより撮像素子22と結像素子21と突出部115との位置関係が変化し、突出部115からの散乱光を捉えなくなり、基準ピクセル値と既定関係のピクセル値を示さなくなることが生じうる。
その場合でも、筐体2の歪み方が、撮像素子22が画像データを出力する時間間隔を基準として短時間でかつ大きい歪み方であるのではない限りは、1つ前の画像データからの変化は小さいと期待できる。このため、突出部115からの散乱光を捉えるピクセルは基準座標の近傍にあると期待でき、ステップS4およびステップS5の処理によりそのピクセルを発見し、基準座標をそのピクセルに移動することができる。いうなれば、画像データ上で突出部115からの散乱光を捉えるピクセルが移動しても、ステップS4およびステップS5の処理によりそれを追跡して基準座標に設定するのである。よって、そのような歪みが生じても押しボタン11の押下量を検出することができる。
In this way, in the press amount detection process, if the pixel value of the pixel at the reference coordinates does not have a predetermined relationship with the reference pixel value in the processes of steps S4 and S5, the reference coordinates are moved to the coordinates of a nearby appropriate pixel. Such a case may also occur when the
In other words, the previous image data from the
Even in that case, unless the distortion of the
突出部115からの散乱光を捉えるピクセルを追跡するためには、画像データには常に突出部115からの散乱光を捉えているピクセルがある必要がある。すなわち、押しボタン11が押下されているときはもちろんのこと、押下されていないときも突出部115からの散乱光を捉えているピクセルがある必要がある。このため前述のように、突出部115の少なくとも一部については押しボタン11の押下量が無い状態のときでもパッケージ12の外部に突出していることが好ましい。
In order to track the pixels that capture the scattered light from the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態による光学式キーボード1を第1実施形態との相違点を中心に説明する。第1実施形態では撮像素子22の生成する画像データを用いて、光源3による照射光の突出部115による散乱光の特性とその他の部分からの散乱光の特性との違いをピクセル値の違いとして識別するが、第2実施形態では撮像素子22の生成する画像データを用いて、光源3による照射光により励起された突出部115による蛍光の特性とその他の部分からの蛍光の特性との違いをピクセル値の違いとして識別する。
<Second embodiment>
An
このため、突出部115の少なくとも一部については、光源3の発する光を受けた時に発する蛍光の特性が、筐体2の内側およびパッケージ12の筐体2の内部に露出する外側部分のどちらの特性とも異なるようにする必要がある。
一例としては、突出部115は励起波長帯域の光を吸収し励起波長帯域とは異なる蛍光波長帯域の光を発する蛍光物質を用いて構成し、筐体2の内側およびパッケージ12の外側部分には蛍光物質は相対的に少量、または用いずに構成しても良い。別の例としては、突出部115と、筐体2の内側およびパッケージ12の外側部分とで蛍光波長帯域が異なる蛍光物質を用いても良い。さらに別の例としては、突出部115と、筐体2の内側およびパッケージ12の外側部分とで蛍光の偏光が異なるようにしても良い。
Therefore, for at least a portion of the protruding
For example, the
光源3は励起波長帯域を含む光を発する必要がある。また、光源3は突出部115の蛍光波長帯域の光は発しないことが好ましい。撮像素子22の受光面23の前には受光面23に入射する光のうち突出部115の蛍光波長帯域以外の部分を弱めるフィルタ24を備えることが好ましい。
The
なお、第1実施形態では突出部115の少なくとも一部については、筐体2の内側およびパッケージ12の筐体2の内部に露出する外側部分のどちらとも光源3の発する光の波長帯域における光の散乱特性が異なるようにする必要がある、としていたが、第2実施形態ではその必要はない。
また、第1実施形態では光源3は押下量検出モジュール20が押下量の検出に用いる波長帯域を含む光を発することが必要である、としていたが、第2実施形態ではその必要はない。
そのほか、第1実施形態において「散乱光」と記述した部分を「蛍光」と読み替えればよい。
In addition, in the first embodiment, at least a portion of the protruding
Furthermore, in the first embodiment, the
In addition, the portion described as "scattered light" in the first embodiment may be read as "fluorescence".
1 光学式キーボード
2 筐体
3 光源
4 上面パネル
5 開口部
10 ボタンモジュール
11 押しボタン
111 押下部
115 突出部
12 パッケージ
13 弾性体
20 押下量検出モジュール
21 結像素子
22 撮像素子
23 受光面
24 フィルタ
30 情報処理部
31 プロセサ
32 メモリ
33 プログラム
34 テーブル
1 optical keyboard
2 Housing
3 light source
4 Top panel
5 opening
10 button module
11 push button
111 Press down part
115 Protrusion
12 packages
13 Elastic body
20 Press amount detection module
21 Imaging element
22 Image sensor
23 Photosensitive surface
24 filter
30 Information processing department
31 processor
32 memory
33 programs
34 table
Claims (5)
前記押しボタンは複数であり、
前記突出部の少なくとも一部と前記パッケージの外側の少なくとも一部との、光の散乱特性または蛍光の特性が異なり、
前記押しボタンの押下量が大きいほど前記突出部の前記パッケージからの突出が大きくなり、
前記突出部の少なくとも一部と前記パッケージの外側の少なくとも一部とが光の反射を抑制する表面を備える、
光学式キーボード。 An optical keyboard comprising: a push button having a protrusion; and a package housing the push button in such a manner that the protrusion can be protruded from a hole;
The push buttons are plural;
At least a portion of the protrusion and at least a portion of the outside of the package have different light scattering characteristics or fluorescence characteristics,
The greater the amount of depression of the push button, the greater the protrusion of the protrusion from the package ;
at least a portion of the protrusion and at least a portion of the outer side of the package include a surface that suppresses reflection of light;
optical keyboard.
受光面を備える撮像素子と、
複数の前記突出部のそれぞれの少なくとも一部が発する散乱光または蛍光を前記受光面に結像させる結像素子とを備える、請求項1又は2に記載の光学式キーボード。 a light source with directivity that illuminates the plurality of protrusions and their surroundings;
an image sensor including a light-receiving surface;
The optical keyboard according to claim 1 or 2 , further comprising an imaging element that images scattered light or fluorescence emitted by at least a portion of each of the plurality of protrusions on the light receiving surface.
前記押しボタンは複数であり、
前記突出部の少なくとも一部と前記パッケージの外側の少なくとも一部との、光の散乱特性または蛍光の特性が異なり、
前記押しボタンの押下量が大きいほど前記突出部の前記パッケージからの突出が大きくなり、
プロセサとメモリとを備え、前記プロセサは、前記メモリの記憶する画像データのピクセルであり、かつ、ピクセル値が前記メモリの記憶する基準ピクセル値と既定関係であるピクセルであり、かつ、前記メモリの記憶する基準座標の近隣であるピクセル、を要素とするピクセル集合の計量値に基づいて押下量を算出する、光学式キーボード。 An optical keyboard comprising: a push button having a protrusion; and a package housing the push button in such a manner that the protrusion can be protruded from a hole;
The push buttons are plural;
At least a portion of the protrusion and at least a portion of the outside of the package have different light scattering characteristics or fluorescence characteristics,
The greater the amount of depression of the push button, the greater the protrusion of the protrusion from the package;
a processor and a memory, the processor is a pixel of image data stored in the memory, and the pixel value has a predetermined relationship with a reference pixel value stored in the memory, and the processor is a pixel of image data stored in the memory; An optical keyboard that calculates the amount of press based on the metric value of a pixel set whose elements are pixels that are neighboring to the reference coordinates to be stored.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020020232A JP7417232B2 (en) | 2020-02-09 | 2020-02-09 | optical keyboard |
| JP2023217486A JP7675414B2 (en) | 2020-02-09 | 2023-12-23 | Optical keyboard |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020020232A JP7417232B2 (en) | 2020-02-09 | 2020-02-09 | optical keyboard |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023217486A Division JP7675414B2 (en) | 2020-02-09 | 2023-12-23 | Optical keyboard |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021125156A JP2021125156A (en) | 2021-08-30 |
| JP7417232B2 true JP7417232B2 (en) | 2024-01-18 |
Family
ID=77459276
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020020232A Active JP7417232B2 (en) | 2020-02-09 | 2020-02-09 | optical keyboard |
| JP2023217486A Active JP7675414B2 (en) | 2020-02-09 | 2023-12-23 | Optical keyboard |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023217486A Active JP7675414B2 (en) | 2020-02-09 | 2023-12-23 | Optical keyboard |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7417232B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011215968A (en) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Namco Bandai Games Inc | Program, information storage medium and object recognition system |
| JP2014231301A (en) | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 富士重工業株式会社 | Image processor |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109627A (en) * | 1989-09-22 | 1991-05-09 | Tsuoisu Kk | Method and device for discriminating pushed key of keyboard |
| JPH03273708A (en) * | 1990-03-22 | 1991-12-04 | Alps Electric Co Ltd | Input device |
| JPH0760360B2 (en) * | 1992-04-10 | 1995-06-28 | 直弘 丹野 | Driving method and driving device for discriminating key board |
| JPH08202484A (en) * | 1992-06-19 | 1996-08-09 | Naohiro Tanno | Photodetection typing key discriminating device and multistage typing keyboard |
| JP2504894B2 (en) * | 1992-06-27 | 1996-06-05 | フジミ光機株式会社 | KEYBOARD KEY DECODING METHOD AND KEYBOARD KEY DETERMINING DEVICE |
| JPH11260212A (en) * | 1998-03-06 | 1999-09-24 | Harness Syst Tech Res Ltd | Push switch |
| JP2008310795A (en) * | 2007-05-11 | 2008-12-25 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Operating device |
| CN106611672A (en) * | 2015-10-22 | 2017-05-03 | 致伸科技股份有限公司 | Optical switch keyboard |
-
2020
- 2020-02-09 JP JP2020020232A patent/JP7417232B2/en active Active
-
2023
- 2023-12-23 JP JP2023217486A patent/JP7675414B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011215968A (en) | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Namco Bandai Games Inc | Program, information storage medium and object recognition system |
| JP2014231301A (en) | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 富士重工業株式会社 | Image processor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024023825A (en) | 2024-02-21 |
| JP7675414B2 (en) | 2025-05-13 |
| JP2021125156A (en) | 2021-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5572251A (en) | Optical position detecting unit and optical coordinate input unit | |
| US7557935B2 (en) | Optical coordinate input device comprising few elements | |
| US6100538A (en) | Optical digitizer and display means for providing display of indicated position | |
| US20230221102A1 (en) | Dual-pattern optical 3d dimensioning | |
| US20070034783A1 (en) | Multitasking radiation sensor | |
| US20030234346A1 (en) | Touch panel apparatus with optical detection for location | |
| JP2005353071A (en) | Pointing input system and method using array sensors | |
| CN104035555A (en) | System, Information Processing Apparatus, And Information Processing Method | |
| CN1735789A (en) | ranging equipment | |
| CN111353405B (en) | Fingerprint identification device, fingerprint identification system and electronic equipment | |
| JP7289703B2 (en) | handheld optical information reader | |
| EP2256600A2 (en) | Optimal use of F-TIR issues in finger mouse | |
| US10733748B2 (en) | Dual-pattern optical 3D dimensioning | |
| JP7417232B2 (en) | optical keyboard | |
| EP3798569B1 (en) | Dual-pattern optical 3d dimensioning | |
| US11481568B1 (en) | Dome illuminator for vision system camera and method for using the same | |
| KR100860158B1 (en) | Pen-type positioning device | |
| JP7167553B2 (en) | Two-dimensional code | |
| EP3872681A1 (en) | Information-code reading device | |
| CN111611987B (en) | Display device and method for realizing feature recognition by using same | |
| JP6362282B2 (en) | Scanner unit and image scanner device | |
| CN115695748A (en) | Control device, control method, projection system, and storage medium | |
| JP6146765B2 (en) | Scanner unit and image scanner device | |
| JP7671267B2 (en) | Projection image control system, method, and program | |
| CN111147839A (en) | Depth acquisition device, depth acquisition method and terminal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230204 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230816 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230914 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231204 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231223 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7417232 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |