JP7675414B2 - Optical keyboard - Google Patents
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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 with multiple push buttons, the switches in
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。
In theory, it is possible to apply mechanisms equivalent to those in
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 the light reflecting means (mirrors) need to be aligned (positional relationship and orientation) with high precision to form a matrix of light paths. 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 of depression of the push button.
Because keyboards are subject to external forces such as pressing down on buttons, and because keyboards are not necessarily used in a constant temperature environment, it is highly likely that the structure that supports the buttons, light source, and light receiving elements, i.e., the keyboard housing, etc., will become distorted by external forces or thermal expansion. This distortion will result in alignment errors and changes in the optical path, causing errors in the detection of the amount of pressing or making it impossible to detect.
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 provide an optical keyboard that can optically detect the amount of depression of multiple push buttons using a centralized light source and a centralized group of light receiving elements, without using a matrix-shaped optical path that requires highly accurate alignment of optical elements such as light reflecting means.
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。 The second object of the present invention is to provide an optical keyboard that aggregates light sources and light receiving elements into multiple push buttons and can detect the amount of depression of each push button even if distortion occurs in the structure of the keyboard housing, etc.
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。 In a first aspect of the present invention, there is provided an optical keyboard including a button module having a push button with a protrusion and a package that stores the push button in a manner that allows the protrusion to protrude from a hole, the push button is multiple, and the light scattering characteristics or fluorescence characteristics of at least a part of the protrusion and at least a part of the exterior of the package are different, and the more the push button is pressed, the more the protrusion protrudes from the package.
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 the 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.
Also, the amount of depression of each push button can be detected by observing the amount of projection of the protruding portion from the package.
Furthermore, since the protrusions protrude from the package, it is possible to illuminate the protrusions of multiple push buttons using a single light source without using a matrix-shaped light path, and to observe the scattered light or fluorescence from the protrusions of multiple push buttons using a single imaging element.
In other words, the amount of depression of each push button can be optically detected by scattered light or fluorescent light using a concentrated light source and a concentrated group of light receiving elements, without using a matrix-like optical path.
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 part of the protrusion 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 structural distortion such as deformation of the housing occurs and the relative position of the protrusion changes, the change in position can be continuously tracked. In other words, even if structural distortion such as deformation of the housing occurs, the protrusion will not be lost and it will not be confused with the protrusion of another push button, and the amount of depression of the push button can be optically detected by scattered light or fluorescence.
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, there is provided an optical keyboard according to the first or second aspect, in which at least a portion of the protrusion and at least a portion of the exterior of the package have a surface that suppresses light reflection.
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。 This third aspect makes it possible to optically detect the amount of depression of the push button using scattered light or fluorescence without being affected by reflected light from the protrusion or 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。 In a fourth aspect of the present invention, an optical keyboard according to any one of the first to third aspects is provided, which includes a light source having directionality for irradiating the plurality of protrusions and their surroundings, an imaging element having a light receiving surface, and an imaging element for forming an image on the light receiving surface of scattered light or fluorescent light emitted by at least a portion of each of the plurality of protrusions.
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。 This fourth aspect allows the scattered light or fluorescence emitted by the protrusion to be imaged on the light receiving surface of the image sensor by the imaging element, making it possible to observe the protrusion based on the difference in light scattering characteristics or fluorescence characteristics between the protrusion and other parts using image data output by the image sensor.
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, there is provided an optical keyboard according to any one of the first to fourth aspects, which comprises a processor and a memory, and the processor calculates the amount of depression based on a metric value of a pixel set whose elements are pixels of image data stored in the memory, pixels whose pixel values have a predefined relationship with a reference pixel value stored in the memory, and pixels that are adjacent to the reference coordinates stored in the memory.
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 depression based on the metric value of the set of pixels corresponding to the protrusion.
Here, the reference coordinates are the coordinates on the image data of a pixel that is known to be a pixel corresponding to a protrusion of a particular push button, the reference pixel value is a pixel value that is characteristic of a pixel corresponding to a protrusion on the image data, and a pixel whose pixel value has a predefined relationship to 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 a reference pixel value and whose pixels are neighbors of the reference coordinates is a set of pixels that correspond to a specific push button protrusion determined by the reference coordinates. The metric value of the set increases as the push button is pressed down and the protrusion protrudes more, and the amount of press can be calculated based on this.
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, there is provided an optical keyboard in which, in the optical keyboard of the fifth aspect, if the pixel value of the pixel at the reference coordinate is not in a predetermined relationship with the reference pixel value, the processor searches for a pixel in the vicinity of the reference coordinate of the image data whose pixel value has a predetermined relationship with the reference pixel value, and writes the 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 structural distortion such as deformation of the housing occurs, causing a change in the relative position of the protrusion, causing the pixel corresponding to the protrusion in the image data to move from the reference coordinates, the pixel corresponding to the protrusion can be found near the reference coordinates and its coordinates can be reset as new reference coordinates, making it possible to continue detecting the amount of pressure being applied.
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。 The present invention provides an optical keyboard that can optically detect the amount of depression of multiple push buttons using a centralized light source and a centralized group of light receiving elements, without using a matrix-shaped optical path that requires highly accurate alignment of optical elements.
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。 The present invention also makes it possible to provide an optical keyboard in which light sources and light receiving elements are aggregated in multiple push buttons, and the amount of depression of each push button can be detected even if distortion occurs in the structure of the keyboard housing, etc.
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。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, in the second embodiment, components that are the same as or similar to those in the first embodiment are indicated with the same or similar reference numerals as in the first embodiment, and detailed descriptions will be omitted as appropriate. In addition, with regard to the effects obtained in the second embodiment that are similar to those in the first embodiment, descriptions 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 projection view illustrating the appearance of an
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
With regard to 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
It is preferable that at least a part 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
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
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。
It is preferable that 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 part of the
As an example of a case where the wavelength band of the
In addition, the color of the
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 make the polarization different. 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 formed 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。
It is preferable that the
For the same reason as for 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 while the drawings show 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 depression
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 small area on the light-receiving
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 describing the pressing amount detection process by
It is assumed that this evaluation value will be larger the more the input image data is that of the image data when
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, which are inputs to the evaluation value calculation process, are values specific to each of the
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 pixel value being in a predefined relationship with a reference pixel value means that the pixel value satisfies a predefined relationship when compared with the reference pixel value. When the pixel value is a scalar value, it may be that the pixel value matches the reference pixel value within a certain error range. It may also be that the pixel value is greater than the reference pixel value. It may also be that the pixel value is smaller than the reference pixel value. When the pixel value is a vector value, it may be scalarized using a norm to determine whether the pixel value matches or is larger than the reference pixel value within the error range, or it may be scalarized using a scalar product with a predefined vector to determine whether the pixel value matches or is larger than the reference pixel value within the 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, a pixel that is a neighborhood of the reference coordinates may be, for example, a pixel whose coordinates are within a predetermined distance from the reference coordinates. As another example, starting from the pixel of the reference coordinates, pixels that can be reached only via pixels whose pixel values have a predetermined relationship with the reference pixel value may be considered to be a neighborhood of the reference coordinates. The pixel of the reference coordinates 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 contained in the set. As another example, it may be the maximum inter-pixel distance between any two pixels contained 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, table 34 stored in
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 data that can be obtained as follows for a
The reference coordinates are the coordinates of a pixel that captures 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 a character string that is 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 the reference coordinate, the reference pixel value, and the minimum and maximum values will be explained using concrete examples. Figure 7 shows an example of image data. Figure 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 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。
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 predefined relationship with the reference pixel value and are adjacent to the reference coordinate" is the set consisting of the pixels with coordinates (3,3), (5,3), (4,4), and (5,4). The minimum value is the metric value of this pixel set, i.e., the number of pixels, i.e., 4.
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 the 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, the operation of the pressing amount detection process by the
When image data is input to the
Next, the
Next, the
Next, the
Note that the term "having a default relationship with the reference pixel value" means a relationship equivalent to that in the evaluation value calculation process, and this also has the same meaning in 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 the process proceeds to step S6, the
Next, the
Press amount index = (evaluation value - minimum value) / (maximum value - minimum value)
This depression amount index is an index that represents the amount of depression 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,
If the process proceeds 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 pressing amount detection process will be described. In this example, the data of Fig. 6 is stored in the
In this specific example, a pixel value having a predefined 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
Next, in step S2, the
Next, in step S3, the
Next, in step S4,
Next, in step S5,
The reference coordinates are represented by black and white inverted squares in Figure 9. Before the processing of step S5, the reference coordinates were the black and white inverted squares in Figure 9(a), but after the processing of step S5, the reference coordinates change to the black and white inverted squares in Figure 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,
Next, in step S4,
Next, in step S6, the
Next, in step S7, the
Then, the depression amount index (=0.25) is output along 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,
Next, in step S9,
The subsequent operations are not described here, but similar processing is carried out for all remaining rows in 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 pressing amount detection process, if the pixel value of the pixel at the reference coordinate does not have a predetermined relationship with the reference pixel value as a result of the processes in steps S4 and S5, the reference coordinate is moved to the coordinate of a nearby appropriate pixel. Such a case may also occur when the
In other words, in the previous image data from the
Even in this case, it is expected that the change from the previous image data will be small, 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 pixels capturing 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。
For this reason, it is necessary that at least a portion of the
As one example,
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 the first embodiment, it was required that at least a portion of the
Also, in the first embodiment, it is necessary for the
In addition, the term "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. Chassis
3 light source
4 Top Panel
5 Opening
10 Button Module
11 Push Button
111 Pressing section
115 Protrusion
12 Packages
13 Elastic Body
20. Pressing amount detection module
21 Imaging element
22 Image sensor
23 Photosensitive surface
24 Filters
30 Information Processing Section
31 Processor
32 Memory
33 Programs
34 Table
Claims (2)
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、
前記光源がすべての前記押しボタンの前記突出部を同時に照射するような指向性を備え、
前記結像素子は押下されていない時の前記押しボタンの前記突出部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、
前記撮像素子は前記受光面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し、
前記プロセサは、前記撮像素子から前記画像データを入力されると、それを前記メモリに記憶し、
前記プロセサは、前記メモリの記憶する前記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 button module including a push button having a protruding portion and a package that houses the push button in a manner that allows the protruding portion to protrude from a hole; a light source ; an imaging element having a light receiving surface; an imaging element; a processor; and a memory ;
The push button is a plurality of buttons;
the light scattering or fluorescence characteristics of at least a portion of the protrusion and at least a portion of the exterior of the package are different;
the greater the amount of depression of the push button, the greater the amount of protrusion from the package;
The light source has a directivity such that the light source simultaneously illuminates the protrusions of all the push buttons,
the imaging element forms an image on the light receiving surface of scattered light or fluorescent light emitted from at least a part of the protruding portion of the push button when the button is not pressed;
the imaging element outputs image data corresponding to an intensity distribution of the incident light on the light receiving surface;
When the image data is input from the image sensor, the processor stores the image data in the memory;
The processor calculates the pressing amount based on a metric value of a pixel set whose elements are pixels of the image data stored in the memory, pixels whose pixel values have a predetermined relationship with a reference pixel value stored in the memory, and pixels that are neighbors of the reference coordinates stored in the memory.
Optical keyboard.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008310795A (en) | 2007-05-11 | 2008-12-25 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Operating device |
| 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 |
| US20170115747A1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Primax Electronics Ltd. | Optical switch keyboard |
Family Cites Families (6)
| 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 |
-
2020
- 2020-02-09 JP JP2020020232A patent/JP7417232B2/en active Active
-
2023
- 2023-12-23 JP JP2023217486A patent/JP7675414B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008310795A (en) | 2007-05-11 | 2008-12-25 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Operating device |
| 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 |
| US20170115747A1 (en) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Primax Electronics Ltd. | Optical switch keyboard |
Also Published As
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