(57)【要約】  本発明は、図２に示されているように、入出力装置内において使用されるべく適合された多機能キー（２０）を提供する。多機能キーは、タッチ表面（２２）と、タッチ表面に隣接した表示手段（３２）と、を有しており、表示手段は、符号を変更可能に表示するべく適合されている。多機能キーを押下することにより、タッチ表面上に現在表示されている符号に対応した電子信号が生成される。表示手段は、好ましくは、ＬＥＤマトリックスから構成されている。【選択図】図２
2007514247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力装置に使用されるように適合された多機能キーであって、
タッチ表面と、
前記タッチ表面に隣接して設けられ、表示する符合を変更できるように適合された表示手段とを備え、
前記多機能キーを押下することによって、前記タッチ表面に隣接して現在表示されている符号に対応した電子信号が発生する多機能キー。
【請求項２】
前記タッチ表面が透明である請求項１記載の多機能キー。
【請求項３】
前記表示手段が脚部上に置かれたハウジング内に収容されており、前記脚部は、多機能キーが押下された際に下方に移動し、多機能キーが開放された際に上方に移動するように適合されている請求項１記載の多機能キー。
【請求項４】
前記脚部は、多機能キーの下の入出力装置内に存在する、弾性力を備えたパッドの力によって上方に移動する請求項３記載の多機能キー。
【請求項５】
前記表示手段が、透明な前記タッチ表面の下に隣接して設けられたＬＥＤマトリックスである請求項１記載の多機能キー。
【請求項６】
多機能キーは、更に
電子コンポーネントを配置及び相互接続するべく適合されたＰＣＢと、
ＬＥＤマトリックスに電源を供給するべく適合されたドライバチップと、
多機能キーと入出力装置間の通信を実現するべく適合された接続ケーブルとを備える請求項６記載の多機能キー。
【請求項７】
前記キーのＰＣＢは、入出力装置内に設けられた接触センサを通じて入出力装置のＰＣＢと通信するように適合されている請求項６記載の多機能キー。
【請求項８】
前記チップドライバは、低電圧レベルをＬＥＤマトリックス内に設けられているカソードに順番に出力する多重モードにある請求項６記載の多機能キー。
【請求項９】
前記チップドライバは、約２ｍＡの平均電流を維持する請求項６記載の多機能キー。
【請求項１０】
前記接続ケーブルには、６本のワイヤが設けられており、第１のワイヤは、チップ電源電圧ＶＤＤであり、第２のワイヤは、クロック信号ＣＬＫであり、第３のワイヤは、入力データ及び制御ビットＤＩＮであり、第４のワイヤは、通常はオープン状態のキー接点の入力信号ＳＷであり、第５のワイヤは、電源、データ、及び第２信号接点の共通ワイヤＧＮＤであり、第６のワイヤは、出力及び制御ビットＤＯである、請求項６記載の多機能キー。
【請求項１１】
前記ＬＥＤマトリックスは、７×１１行のＬＥＤを備えて構成される請求項６記載の多機能キー。
【請求項１２】
前記ドライバチップは、シリアルコードにおいて入力データを受信するべく適合された１１桁シフトレジスタと、ＬＥＤマトリックスの行内に設けられている陽極に接続された行ドライバと、行ドライバから電流出力を実現するべく適合された制御回路と、７桁ループシフトレジスタを使用してＬＥＤマトリックスの列を選択するべく適合された列ドライバとを有している請求項１１記載の多機能キー。
【請求項１３】
入出力装置内において使用されるべく適合された多機能キーボードであって、
複数の多機能キーであって、それぞれが、タッチ表面と、タッチ表面に隣接して設けられた表示手段と、を有しており、表示手段は、符号を変更可能に表示するべく適合されている、複数の多機能キーと、
電子コンポーネントを配置及び相互接続するべく適合されたキーＰＣＢと、
複数の感知接点を具備した弾力性を有するパッドであって、この弾力性を有するパッドは、複数の多機能キーの下に設けられており、弾力性を有するパッドは、多機能キーが上方の位置にある際には、感知接点との接触を防止し、複数の多機能キーの１つが押下された際には、接触を実現するべく、上方の位置において複数の多機能キーを支持するべく適合されている、弾力性を有するパッドと、
キーＰＣＢから命令を受信するべく適合されたキーボードＰＣＢと、
表示手段に電源を供給するべく適合されたドライバチップと、
複数の多機能キー上に示されている符号の切り替えを実現するべく適合された少なくとも２つのキーとを備え、
少なくとも２つのキーの何れかを押下することにより、複数の多機能キー上に示されている符号が切り替わり、この結果、複数の多機能キーのいずれかを押下することにより、インジケータ上に現在表示されている符号に対応した電子的信号が生成され、これが、キーボードＰＣＢから、入出力装置に接続されている装置に転送される多機能キーボード。
【請求項１４】
前記表示手段が、ＬＥＤマトリックスである請求項１３記載の多機能キーボード。
【請求項１５】
前記ＬＥＤマトリックスは７列と１１行のＬＥＤを備えており、ドライバチップは、シリアルコードにおいて入力データを受信するべく適合された１１桁シフトレジスタと、ＬＥＤマトリックスの行内に提供されている陽極に接続された行ドライバと、行ドライバからの電流出力を実現するべく適合された制御回路と、７桁ループシフトレジスタを使用してＬＥＤマトリックスの列を選択するべく適合された列ドライバとを備えている請求項１４記載の多機能キーボード。
【請求項１６】
接続ケーブルがキーＰＣＴ及びキーボードＰＣＢを接続しており、この接続ケーブルには、６本のワイヤが提供されており、第１のワイヤは、チップ電源電圧ＶＤＤであり、第２のワイヤは、クロック信号ＣＬＫであり、第３のワイヤは、入力データ及び制御ビットＤＩＮであり、第４のワイヤは、通常はオープン状態のキー接点の入力信号ＳＷであり、第５のワイヤは、電源、データ、及び第２信号接点の共通ワイヤＧＮＤであり、第６のワイヤは、出力データ及び制御ビットである請求項１３記載の多機能キーボード。
【請求項１７】
押下された際に、前記キーボードＰＣＢを通じて電子信号を転送するように適合された少なくとも１つのキーを更に備える請求項１３記載の多機能キーボード。
【請求項１８】
前記多機能キーボードは、コンピュータ、モバイルコンピュータ、ハンドコンピュータ、電話装置、コントローラ、リモコン、及びその他の装置から構成される群から選択された装置に対する入出力装置として機能する請求項１３記載の多機能キーボード。
【請求項１９】
前記多機能キーボードがコンピュータに対して、ウインドウズ（登録商標）、ＯＳ２（登録商標），ＬＩＮＵＸ（登録商標），ＵＮＩＸ（登録商標），ＳＯＬＡＲＩＳ（登録商標），或いはＤＯＳのような動作システムに基づいて接続されている請求項１３記載の多機能キーボード。
【請求項２０】
前記符号は、フォント、コンピュータ言語の符号、化学的構造、アミノ酸、ＤＮＡコード、絵画、音符、又は自動車部品などのグループから選択される請求項１３記載の多機能キーボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ入力装置に関するものである。更に詳しくは、本発明は、自動的に切り換え可能なキーパッドを有する汎用性を備えた多機能キーボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータキーボードなどの入力装置は、当技術分野において周知である。キーボードは、特定の文字や数字を表すキーを押下することによって生成される電気信号を、モニタ上に表示される符号に変換するべく適合されている。キーボードのキーに表された文字や数字以外の表記を備えた入力装置も存在している。キーボードやキーパッドは、現存しているあらゆるコンピュータ化システムの一部を構成している。
【０００３】
特に、現在のパーソナルコンピュータのキーボードの１つの主要な欠点は、それらが特定の言語に適合されており、キーボードを別の言語に切り替える際に問題があるということである。この結果、ある国においてコンピュータを購入し、そのコンピュータを言語が異なる別の国に移送した場合に問題が発生することになる。
【０００４】
利用可能な解決策の１つは、キーボードのキー上の主言語に従って第２言語の文字を手作業で貼り付ける方法である。この解決策は、キーのサイズとそれぞれのキー上に提供可能な情報量によって、制限される。別の解決策は、Ｔｒａｆａｒａｔであり、これは、キーボード上に表されていない言語を表すキーボード用のプラスチック又は紙の透明なカバーである。この解決策は、存在しているキーボードの種類が多いので、汎用的な解決策ではない。又、Ｔｒａｆａｒａｔは、時間の経過と共に消えてしまい、且つ、耐久性も乏しいという傾向を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
真性の多言語キーボードであり、且つ、大きな変更を伴うことなしに多数の言語に適合可能な入力装置を提供することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
様々な言語の無制限の文字、自然及び正式言語の表記、アイコン、及びその他のシンボリックな符号をサポートするキーボードなどの入力装置に内蔵されるべく適合された多機能キーを提供することが本発明の１つの目的である。
【０００７】
様々な言語の無制限の文字、自然及び正式言語の表記、アイコン、及びその他のシンボリックな符号をサポートする多機能キーボードを提供することが本発明の１つの目的である。
【０００８】
キーボードによってサポートされているシステムの状態に応じたキー表面上の画像の動的な変更又は切り換えが保証されている多機能キーボードを提供することが本発明の更なる目的である。
【０００９】
本発明の好適な実施例によれば、入出力装置内において使用されるべく適合された多機能キーが提供され、この多機能キーは、タッチ表面と、このタッチ表面に隣接して提供されており、符号を変更可能に表示するべく適合された表示手段と、を有し、これにより、多機能キーを押下することにより、タッチ表面上に現在表示されている符号に対応した電子信号が生成される。
【００１０】
更には、本発明の別の実施例によれば、このタッチ表面は透明である。
【００１１】
更には、本発明の別の実施例によれば、表示手段は、透明なタッチ表面の下に設けられたＬＥＤマトリックスである。
【００１２】
更には、本発明の別の実施例によれば、インジケータは、脚部上に置かれたハウジング内に収容されており、脚部は、多機能キーが押下された際に下方に移動し、多機能キーが解放された際に上方に移動するように適合されている。
【００１３】
更には、本発明の別の実施例によれば、脚部は、多機能キーの下の入出力装置内に存在する弾力性を有するパッドの力によって上方に移動する。
【００１４】
更には、本発明の別の実施例によれば、多機能キーは、電子コンポーネントを配置及び相互接続するべく適合されたＰＣＢと、ＬＥＤマトリックスに電源を供給するべく適合されたドライバチップと、多機能キーと入出力装置間の通信を実現するべく適合された接続ケーブルと、を更に有している。
【００１５】
更には、本発明の別の実施例によれば、キーのＰＣＢは、入出力装置内に提供されている接触センサを通じて入出力装置のＰＣＢと通信するべく適合されている。
【００１６】
更には、本発明の別の実施例によれば、チップドライバは、低電圧レベルをＬＥＤマトリックス内に提供されている陰極に順番に出力する多重モードにある。
【００１７】
更には、本発明の別の実施例によれば、チップドライバは、約２ｍＡの平均電流を維持している。
【００１８】
更には、本発明の別の実施例によれば、接続ケーブルには、６本のワイヤが提供されており、第１のワイヤは、ＶＤＤ（チップ電源電圧）であり、第２のワイヤは、ＣＬＫ（クロック信号）であり、第３のワイヤは、ＤＩＮ（入力データ及び制御ビット）であり、第４のワイヤは、ＳＷ（通常はオープン状態のキー接点の入力信号）であり、第５のワイヤは、ＧＮＤ（電源、データ、及び第２信号接点の共通ワイヤ）であり、第６のワイヤは、ＤＯ（出力及び制御ビット）である。
【００１９】
更には、本発明の別の実施例によれば、ＬＥＤマトリックスは、７列×１１行のＬＥＤを有している。
【００２０】
更には、本発明の別の実施例によれば、ドライバチップは、シリアルコードにおいて入力データを受信するべく適合された１１桁シフトレジスタと、ＬＥＤマトリックスの行内に設けられている陽極に接続された行ドライバと、行ドライバからの電流出力を実現するべく適合された制御回路と、７桁ループシフトレジスタを使用してＬＥＤマトリックスの列を選択するべく適合された列ドライバと、を有している。
【００２１】
本発明の更に別の実施例によれば、入出力装置内において使用されるべく適合された多機能キーボードは、複数の多機能キーであって、それぞれが、タッチ表面と、タッチ表面に隣接して設けられた表示手段と、を有しており、表示手段は、符号を変更可能に表示するべく適合されている、複数の多機能キーと；電子コンポーネントを配置及び相互接続するべく適合されたキーＰＣＢと；複数の感知接点を具備した弾力性を有するパッドであって、この弾力性を有するパッドは、複数の多機能キーの下に設けられており、弾力性を有するパッドは、多機能キーが上方の位置にある際には、感知接点との接触を防止し、複数の多機能キーの１つが押下された際には、接触を実現するべく、上方の位置において複数の多機能キーを支持するべく適合されている、弾力性を有するパッドと；キーＰＣＢから命令を受信するべく適合されたキーボードＰＣＢと；表示手段に電源を供給するべく適合されたドライバチップと；複数の多機能キー上に示されている符号の切り替えを実現するべ適合された少なくとも２つのキーと；を有し、少なくとも２つのキーのいずれかを押下することにより、複数の多機能キー上に示されている符号が切り替わり、この結果、複数の多機能キーのいずれかを押下することにより、インジケータ上に現在表示されている符号に対応した電子的信号が生成され、これが、キーボードＰＣＢから、入出力装置に接続されている装置に転送される。
【００２２】
更には、本発明の別の実施例によれば、インジケータは、ＬＥＤマトリックスである。
【００２３】
更には、本発明の別の実施例によれば、接続ケーブルがキーＰＣＴ及びキーボードＰＣＢを接続しており、この接続ケーブルには、６本のワイヤが提供されており、第１のワイヤは、ＶＤＤ（チップ電源電圧）であり、第２のワイヤは、ＣＬＫ（クロック信号）であり、第３のワイヤは、ＤＩＮ（入力データ及び制御ビット）であり、第４のワイヤは、ＳＷ（通常はオープン状態のキー接点の入力信号）であり、第５のワイヤは、ＧＮＤ（電源、データ、及び第２信号接点の共通ワイヤ）であり、第６のワイヤは、ＤＯ（出力データ及び制御ビット）である。
【００２４】
更には、本発明の別の実施例によれば、ドライバチップは、シリアルコードにおいて入力データを受信するべく適合された１１桁シフトレジスタと、ＬＥＤマトリックスの行内に提供されている陽極に接続された行ドライバと、行ドライバからの電流出力を実現するべく適合された制御回路と、７桁ループシフトレジスタを使用してＬＥＤマトリックスの列を選択するべく適合された列ドライバと、を有している。
【００２５】
更には、本発明の別の実施例によれば、多機能キーボードは、押下された際にキーボードＰＣＢを通じて電子信号を転送するべく適合された少なくとも１つのキーを更に有している。
【００２６】
更には、本発明の別の実施例によれば、多機能キーボードは、コンピュータ、モバイルコンピュータ、ハンドコンピュータ、電話装置、コントローラ、リモコン、及びその他の装置から構成される群から選択された装置に対する入出力装置として機能する。
【００２７】
更には、本発明の別の実施例によれば、多機能キーボードは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＯＳ２（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＳＯＬＡＲＩＳ（登録商標）、又はＤＯＳなどのオペレーティングシステムに基づいたコンピュータに接続される。
【００２８】
更には、本発明の別の実施例によれば、符号は、フォント、コンピュータ言語の符号、化学的構造、アミノ酸、ＤＮＡコード、絵画、音符、又は自動車部品などのグループから選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を更に十分に理解し、その実際的なアプリケーションを理解できるように、本明細書には、図面が添付されており、以下においては、これらの図面を参照している。類似のコンポーネントは、類似の参照符号によって示されている。
【００３０】
添付図面は、例と好適な実施例として付与されているものに過ぎず、本発明の範囲は、これらによって制限されることなく、以下の説明と添付の請求項に定義されているとおりである。
【００３１】
本発明は、通常のキーボードにおける機械的に描かれた又は彫られた文字の代わりに、その上部にコンピュータ化された符号の表現が与えられたキーを具備するキーボードなどの新しい独自の入力装置を提供する。従来技術によるキーボードは、そのそれぞれのキーの上部に、固定、接着、彫刻、又はその他の方法で表現された符号を具備している。本発明のコンピュータ化された表現は、単純且つ容易に実行される命令によって変化するべく適合された切り換え可能な表現である。本発明の新しいキーボードは、単に信号をコンピュータのプロセッサに伝送する入力装置ではなく、このキーボードは、それが装着されているプロセッサから、或いは、そのキーボード自体に設けられている少なくとも１つのキーから、信号及び命令を受信する入力装置である。この新しい多言語キーボードは、制御可能であると共に電子信号を受信するべく適合された入力装置である。
【００３２】
一般に、本発明の好適な実施例によるキーボードは、そのベース部分とキーユニットとから構成されている。それぞれのキーユニットは、タッチ表面を有する上部面上にウィンドウを具備したカバー、好ましくは、ウィンドウの下に存在する（好ましくは、７列×１１行のＬＥＤマトリックスインジケータである）表示手段、電子コンポーネントを配置及び相互接続するキーＰＣＢ、ＬＥＤマトリックスドライバチップ、電源回路用のコンデンサ、及び柔軟なコネクタケーブルとを有している。キーボードベース上には複数のこのようなキーがあり、キーボードベースには、本体、キー用の接触センサとキーボードを制御するための電子コンポーネントと電源及び配線を有するＰＣＢ、キー動作のための弾力性を有するパッド、及び任意選択によるキーボードの装飾的なフロントパネルが設けられている。本発明の好適な態様に従ってプロトタイプを構築しており、以下、これについて説明することとする。
【００３３】
まず、図１を参照すれば、本発明の好適な実施例による所定の外観を有する多言語キーボードが示されている。図示のように、キーボード１０の外観は、従来技術による英字キーボードの外観に非常に似ている。キーボード１０には、複数のキー１２が設けられており、このそれぞれは、所定の言語の文字を表している。これらのキーは、（本明細書において広範に説明するように）、その下に感知接点と、その上部にタッチ表面と、を具備している。複数のキー１２からなる６４個のキーは、組み込み型のインジケータを具備する切り替え可能なユニットである。これらのキーは、その右上の角の二重の矢印によって示されている。インジケータは、キーボード上に現在表現されている言語の文字を示している。
【００３４】
キーボード１０の寸法（１７０×４６０×３５）、その形状、及びキーレイアウトは、標準的なＰＣ  ＡＴキーボードに準拠している。但し、レイアウトの制御のために、Ｌａｎｇ１、Ｌａｎｇ２、及びＬａｎｇ３と示されている３つの追加キー１４の部分が改造されている。これらのキーの中の１つを押下することにより、結果的に、キーボード１０の外観が変化し、二重矢印によって示されている複数のキー１２からなる６４個のキー上に別の言語が表現されることになる。多機能キーボードの場合には不要であるＮｕｍ  Ｌｏｃｋ、Ｃａｐｓ  Ｌｏｃｋ、Ｓｃｒｏｌｌ  Ｌｏｃｋなどの更なる通常のボタンを配置することも可能である。尚、このキーボードは、３つの言語に限定されたものではなく、キーの表現は、本明細書に言及されている任意のタイプの文字、符号、及びその他のものに切り替え換可能であるという点に言及しておく必要があろう。
【００３５】
又、本発明の多言語キーボードはＰＣ標準キーボードに対して類似しているが、これは試験が完了している一例として示されているに過ぎないことにも言及しておく必要があろう。むしろ、本発明において権利主張されている多機能キーと共には、任意のその他のタイプの入力装置が利用可能であり、この例によって本発明の範囲が限定されるものではない。
【００３６】
次に、図２ａ及び図２ｂを参照すれば、本発明の好適な実施例による多言語キーボードのキーのそれぞれ側面図及び平面図が示されている。キー２０は、キーボードの通常のキーに実質的に同等の寸法を具備し、且つ、タッチ表面２２が設けられており、このタッチ表面は、コンピュータプロセッサに転送される適切な電子信号を確立するべく、その上部においてユーザーによる押下が実行される表面である。
【００３７】
タッチ表面２２は、透明なウィンドウ２４上に設けられており、このウィンドウの下には、表示手段が設けられ、これは、好ましくは、ＬＥＤマトリックス２６である。ＬＥＤマトリックス２６は、タッチ表面２２上に文字を表示するべく適合されている。これは、好ましくは、７列のＬＥＤ（それぞれの列内には、１１個のＬＥＤが存在している）から構成されている。８×１１のマトリックスやその他の構成などのＬＥＤマトリックスの任意のその他の構成が利用可能である。ＬＥＤランプの数は、入力装置上に表現するべき符号の要件に応じて変更可能である。キーの上部表面のみを照明することが要望されているが、ＬＥＤは、当技術分野において一般的であるシールド及び絶縁を伴うことなしに、ランプ自体から構成可能である。従って、より多くのランプをＬＥＤマトリックス内に設置可能である。
【００３８】
必要に応じて、符号を表示するべく、ＬＥＤマトリックスの代わりに、キーのタッチ表面上において符号の表現を実現する光ファイバ、コールドガスによる照明、ＬＣＤスクリーン、及び任意のその他の技術又は表示手段と同様に、レーザービームを利用可能である。
【００３９】
次に、図３を参照すれば、本発明の好適な実施例によるＬＥＤマトリックスの回路が示されている。ＬＥＤの陽極は、行内において接続されており、陰極は、列内において接続されている。
【００４０】
図２ａ及び図２ｂを再度参照すれば、透明なウィンドウ２４の下には、キーＰＣＢ３２も設けられており、柔軟なケーブル３０が、コネクタ４８を通じてそれぞれのキーＰＣＢをキーボードのボードＰＣＢ３４に接続している。ＬＥＤマトリックス２６及びＰＣＢ３２は、キーの脚部３８上に置かれているハウジング３６内に収容されている。脚部３８は、移動可能であり、且つ、既定では、上方の位置に配置されている。キー２０の下には、弾力性を有するパッド４０が配置されており、このパッドは、上方の位置において脚部３８を支持するべく、折れ曲がっている。キー２０が押下されると、脚部３８は、弾性力を有するパッド４０に抗して押し下げられ、次いで、パッドの力によって上方に移動して戻る。脚部３８の下には、感知接点４２を有するフィルムが配置されており、それぞれの脚部の下には、キーが押下された際に信号の生成を実現するべく特定の感知接点が設けられている。感知接点４２は、キーボードのＰＣＢ３４上に固定され、接続されている。
【００４１】
それぞれのキー２０には、装飾的なパネル４４が設けられており、すべてのキーは、キーボードベース４６上に置かれている。
【００４２】
キーは、標準的なＩＢＭ  ＰＣキーボードのキーの押下圧力と同様の、押下軸におけるキー押下の圧力依存性を実現するべく設計されている。キーを押下する際の感覚は、弾力性を有するパッド上の突出部の特定の形状に基づいている。キーの移動距離は、２〜４ｍｍであり、押圧開始の際の力は、２．２Ｎであり、押圧終了の際の力は、１Ｎ未満である。スペースバーやエンターなどの大きな表面積を有するキーの場合には、力を倍増可能である。キーの下の弾力性を有するパッドを設計するべく、任意のその他の圧力計算を利用可能であり、本発明の範囲は、これによって限定されるものではないことに言及しておく必要があろう。
【００４３】
ＬＥＤマトリックス２６に電源を供給するべく、（好ましくは、多重モードにおける）チップドライバ２８が、図３に示されている陰極に順番に低電圧レベルを出力する。ＬＥＤマトリックス２６に必要な輝度レベルを与えるべく、チップドライバ２８は、約２ｍＡの平均電流を維持している。オン／オフの時間比を考慮した場合に、単一パルスにおけるこの電流は、実質的に１４ｍＡである。チップドライバ２８は、約１４ｍＡに等しいマトリックス陽極への送出電流と、（列内のすべてのＬＥＤが点灯した際に）少なくとも１４×１１＝１５４ｍＡのマトリックス陰極からの流入電流を維持しなければならない。インジケータのすべてのＬＥＤが点灯した際の平均消費電流は約１８０ｍＡとなり、最大輝度におけるキーボード上の平均キー電流は、約４０ｍＡとなる。従って、ドライバの電源電圧は、実質的に２．５又は３．３Ｖである必要がある。
【００４４】
次に、図４を参照すれば、本発明の好適な実施例によるＬＥＤマトリックスに関係するチップドライバコンポーネントの概略図が示されている。信号は、ＶＤＤ（チップ電源電圧）、ＣＬＫ（クロック信号）、ＤＩＮ（入力データ及び制御ビット）、ＳＷ（通常はオープン状態にあるキー接点の入力信号）、ＧＮＤ（電源、データ、及び第２信号接点の共通ワイヤ）、ＤＯ（出力データ及び制御ビット）という６本のワイヤが設けられた柔軟なケーブル３０（図２ｂに示されている）を通じて転送される。
【００４５】
シリアルコードにおける入力データが１１桁シフトレジスタ１００に伝達される。この再充填が完了すると、制御回路１０１は、行ドライバ１０２からＬＥＤマトリックス１０４内の行の中の１つの陽極への電流出力を許容する。列ドライバ１０６内における列の選択は、７桁ループシフトレジスタ１０８を使用して実行される。ＬＥＤマトリックスに出力される電流の変更は、キーの外部コントローラとのデータ交換セッションにおいてのみ実行される。
【００４６】
次に図５を参照すれば、本発明の好適な実施例によるコントローラと２つの模範的なユニット間におけるデータ交換のタイミング図が示されている。約数メガヘルツの一定の周波数を有するＣＬＫサイクル１１０は、外部コントローラとキーの同期化を目的としたものである。ＤＩＮバス１１２には、交換が実行されない際には、論理１が設定されている。交換セッションの開始時点において、コントローラは、２ＣＬＫサイクル（ビットＳ０及びＳ１）にわたって論理０レベルを設定する。次いで、ビット（Ｄ０−Ｄ１０）が後続し、この場合に、ゼロビットは、現在選択されているマトリックス列内の対応するＬＥＤの点灯を意味している。列ＬＥＤの寄生的なフラッシングを回避するべく、シフトレジスタ１００を充填する際には、再充填が完了するまで、制御回路１０１が行ドライバ１０２の機能を無効にしている（図４に示されている）。
【００４７】
ビットＤ１１は、キー同期化符号である。これがゼロ状態にある際には、ループシフトレジスタ１０８（図４）が状態１００００００にリセットされる。この状態においては、電流は、第１列のＬＥＤのみを流れることができる。次の交換セッションの開始時点において、ループシフトレジスタ１０８が０１０００００に設定され、第２列が選択されることになる。７つの交換セッションの後に、マトリックス全体が表示されることになる。輝度を低下させるべく、コントローラが規則性と一定（１５０Ｈｚ）のリフレッシュレートを維持している状態で、「明るい」フレームに「１」のみのＤ０−Ｄ１０ビットを含む「暗い」フレームが交互配置され得るであろう。
【００４８】
１１桁シフトレジスタを充填する際に、出力ユニット信号（ＤＯ）は、すべてのビットが設定された状態に維持されている。充填が完了すると、１クロックサイクルにわたってゼロ状態（Ｓ０１）に設定され、次いで、１クロックサイクルの遅延を有し、入力信号ＤＩＮ１１２を複写する。信号内の後続のビットによるシフトレジスタの充填は、ビットＳＴＯＰが受信されるまで実行されない。この解決策により、コントローラの１つの出力に対する複数のシーケンシャル接続されたキーの接続が可能となる。
【００４９】
次に、図６を参照すれば、本発明の好適な実施例による複数のキーに対する接続の回路が示されている。キー間におけるシーケンシャル接続により、キーボードＰＣＢのルーティングが顕著に簡素化され、キーボードのキー機能の制御に必要な通信チャネルの数が低減されている。
【００５０】
チェーンとして接続されるキーの数は、コントローラ出力の回路容量と交換セッションの時間の増大に起因する画像リフレッシュレートの低下によって制限されている。このキーの数は、最大１６個まで拡大可能である。但し、これは、プロトタイプとして設計されたキーボードのケースにおけるものであり、１６を超える数のキーをシーケンシャル接続することも可能であり、対象のキーボードの要件に応じて調節する必要がある。
【００５１】
情報ビットＤ０−Ｄ１１のＤＩＮ信号は、その間にゼロセパレータビットＳｎを具備している。セパレータビットの代わりに「１」ビットを挿入した場合には（ＳＴＯＰ状態）、チェーンのすべてのキーが、入力情報信号内の「ダブルゼロ」状態によって始まる次の交換セッションを待つモードに切り替わる。
【００５２】
図２ｂに示されているキーボードのＰＣＢ３０を通じたＰＣＢのルーティングを簡素化するべく、キーの接点から転送される信号は、柔軟なケーブル３０を通じて、対応するキー（ＳＷライン）のチップドライバ２８に伝達され（ケーブルとドライバは、図２ｂに示されている）、１つのビットによって出力ＤＯ信号にエンコードされる。このゼロ状態は、押下されたキーに対応している。チェーン内の最後のキーの出力からの「ｂｕｔｔ」ビットのキーボードコントローラによる受信は、（相互接続の数を減少させるべく）ＤＩＮラインを使用して可能である。チェーン内のすべてのキーにおけるこのビットの同時充填状態を排除するべく、この充填の許可は、現在の交換セッションにおいてゼロＤ１１ビットを現在受信中であるキーに対してのみ付与される（同期化ビット）。
【００５３】
本明細書に提供されている情報に鑑み、タイミングパラメータを評価可能である。チェーン内に１６個のキーが存在しており、フレッシュレートが１５０Ｈｚであると仮定しよう。グレーレベルの数は１６である。従って、交換セッションの周波数は、１５０×１６×７＝１６８００Ｈｚと算出される。単一の交換セッションにおいて、１６×１３＋３＝２１１個の数のビットが転送される。ＣＬＫ周波数は、１６８００×２１１＝３５４４８００Ｈｚ≒４ＭＨｚを上回る必要がある。キーボードには、以下のタスクを有するコントローラが用意されている。
・ＵＳＢホストとのデータ交換
・キー接点センサのスキャニング
・チェーンとして編成されたキーとの規則的な交換セッションの提供
・キーのアイコンの（好ましくは、ＵＳＢインターフェイスを介した）保存及び更新
・その他の設定（輝度、フラッシングなど）の保存及び更新
【００５４】
次に図７を参照すれば、本発明の好適な実施例によるコントローラの概略図が示されている。キー上のシンボル画像のリフレッシュとその接点センサに対する問合せは、１６個のキーチェーンを有する多重交換チャネル２００によって実行されている。すべての必要な情報は、デュアルポートメモリ装置２０２内に保存される。コンピュータ側から、この装置の第２ポートを通じて、対応するインターフェイス及び制御回路のドライバを使用してデータストレージの読み取り及び書き込みが実行される。
【００５５】
コントローラ２０４の同期化は、（好ましくは、１６ＭＨｚの周波数を有する）水晶振動子Ｇ２０６によって実行されている。インターフェイスドライバを除くコントローラのすべてのデジタルコンポーネントは、ＦＰＧＡタイプのプログラム可能な論理結晶上に実装されている（例えば、ＸＩＬＩＮＸ社が「Ｓｐａｒｔａｎ−２（登録商標）」又は「Ｓｐａｒｔａｎ−３（登録商標）」シリーズを製造している）。
【００５６】
この段階で、コントローラのデュアルポートメモリのサイズを次のように見積もることができる。１つのキー当たりに、１つ又は２つ（大文字及び小文字）のアイコンをメモリ内に維持しなければならない。アイコンの合計数は、６４＋５８＝１２２である。
【００５７】
アイコン以外にも、以下のサービス情報をメモリ内に保存しなければならない。
・フラッシュフラグ：１ビット
・輝度（表示のオン／オフ時間比）：４ビット
・大文字アイコンの存在のフラグ：１ビット
・キーセンサの値（キーが押下されているかどうか）：１ビット
・センサ状態遷移のタイマカウンタ（バウンス効果を回避するため）：３ビット
【００５８】
１ワード当たり１６ビットのメモリ編成によれば、１つのアイコンは、７つのアドレス（７列の表示マトリックス）とサービス情報の追加ワードを包含可能である（合計８ワードである）。通常動作の際に（コンピュータからのアイコンのリロードを待つことなしに）切り替えられる２〜４組のアイコン（言語）が存在しなければならないということを考慮すれば、デュアルポートメモリの合計サイズは、最大８キロバイトでなければならない。
【００５９】
更には、以下の制御回路から多重チャネルに転送される制御パラメータの一連のデータが存在しており
・キーボードコントローラに対するキー接続のトポロジーマップ（どのチェーンがチェーン内のキー番号に応じてキーを格納しているのか）
・押下イベントの反復を開始するまでの遅延時間
・イベントを反復する周期
・キー表示の全体的な輝度
・逆方向におけるキーボード上の押下及び解放イベントに関するイベントの受信
合計で、最大３２アドレスとなる。
【００６０】
次に、図８を参照すれば、本発明の好適な実施例によるキーボードコントローラの多重チャネル構造の概略図が示されている。この図示されているブロックの主要機能は、キー上のシンボル画像の規則的且つ周期的なリフレッシュ、接触センサの状態問合せ、その内部において発生する変化に関する制御回路用のメッセージの準備である。
【００６１】
多重チャネルは、デュアルポートＲＡＭからワードを読み取り、対応した順序でそのシフトレジスタＮｏ．０１〜Ｎｏ．１５にシーケンシャルに読み込むことにより、ドライバチップの１１桁シフトレジスタに読み込む。これらのレジスタ（１チェーン当たり１つのレジスタ）は、約４ＭＨｚに等しいＣＬＫ周波数で動作している。それぞれのチェーンは、その独自の同期信号の位相を形成している。これは、好ましくは、実質的に６４ＭＨｚの周波数において動作する同期化信号のシフトレジスタによって実行される。１つのシフトは、６４ＭＨｚ周波数の１３個の周期にわたって継続する。この解決策により、時間軸上においてキーボード内のパルス電流を拡散させることができる。この結果、高周波雑音のレベルが低減され、メモリ装置と制御回路のその他の作業レジスタとの間の６４ＭＨｚの倍数のアドレッシング周波数によるサービス情報の交換が促進される。１６個のチェーンのそれぞれは、チェーン内の１つのキー当たり、６４ＭＨｚクロックの１３個のクロックサイクル周期において、ＲＡＭからサービスされている。この時間内においては、ＲＡＭからのデータのフェッチが行われるだけでなく、ＲＡＭ内に保存されているサービス情報の処理、カウンタの更新、同期化、及びＲＡＭアクセス用のアドレス計算も行われる。
【００６２】
単一チェーン内のキーとの交換セッションは、好ましくは、
・メモリからの動作モードに関するサービス情報のフェッチと、このセッションにおいて点灯を要するＬＥＤのチェック（輝度及びフラッシュモードの調節のため；必要に応じて、シフトレジスタ内の情報ビットを「１」状態に強制リセットすることにより、現在のセッション内における点灯を禁止する）
・メモリからのＬＥＤ点灯列情報のシーケンシャルなフェッチと、そのシフトレジスタ内への書き込み（チェーン内の１６個の利用可能なキーに対する１６回のアクセス）
・「ｂｕｔｔ」ビット値の受信と、対応するセンサの状態遷移に関するイベント生成のためのその処理、という３つのフェーズに分割される。
セッション内のビットインターバルの合計数は、１３×（１＋１６＋１）＝２３４である。
交換セッションの周波数は、４ＭＨｚ／２３４＝１７ｋＨｚである。
【００６３】
単一の交換セッション内において単一のチェーンのキーに転送される列の情報は、マトリックス内の異なる数の列に対応している。この結果、すべてのセッション内において１つの接触センサに関する問合せが可能である。表１は、チェーン内のキーの位置（キー番号）と表示フレーム内のセッション番号に基づいて示された表示列の番号を示している。
【表１】
2007514247.tif 000003
【００６４】
キーの接触センサに関する問合せは、ゼロ列を表示すると共にビットＤ１１のゼロ値を表示するための情報が利用可能である場合に実行される。これらの条件は、表中に、太字のゼロによってマーキングされている。この表内においては、チェーン内の１６個のキーに問合せを行うためには、１６個の交換セッションで十分であることがわかる。リフレッシュフレーム全体においては、交換の数は、７×１７である。すべてのキーは、１フレーム当たり、７回の問合せを実行する。
【００６５】
キー接触センサの認識の「シャープネス」を向上させるべく、制御されたキーボードは、キーが押下又は解放されているかどうかの判定を下す前に、それぞれのセンサからの７個の最新の「ｂｕｔｔ」ビット値を処理している。この解決策によるキー問合せの有効レートは、１５０Ｈｚのリフレッシュレートに等しい（最大で、１秒当たり７５回のキークリックを認識可能である）。
【００６６】
キー状態に関する制御回路に対するイベント生成は、以下の要素を分析した後に行われる。
・ゼロ同期ビットＤ１１によって現在選択されているキーのトポロジーマップからの数
・チェーン内における低「ｂｕｔｔ」信号の存在
・サービスフラグ内の接触センサ状態の以前の値
・接触センサの状態遷移タイマ／カウンタの以前の値
【００６７】
特定のキーボード実装において発生し得るキー数の変動に起因し、トポロジーマップからの適切なワードのサービス情報読み取りを実行する。すべてのキーチェーンは、次のキーの存在（又は、不存在）のビットに対応している。この対応するビットが「１」である場合に、キーが存在することを意味しており、シフトレジスタの再充填が行われる。これが「０」である場合には、停止（即ち、ハイレベル）パルスが対応するチェーンに出力される。
【００６８】
すべてのキーボードキーがＬＥＤマトリックス及びドライバチップを具備可能ではないため（或いは、具備する必要がないため）、多言語キーボード内のキーの特定の実装（接触センサが、ドライバ制御回路とは独立したその独自のスキャニング回路を具備しているもの）においては、別個のセンサのブロックスキャニングとその変化に関するイベント生成の提供が可能である。ラインＳ０−Ｓ１５を使用しているこのブロックは、センサマトリックスの周期的な問合せを実行し、このセンサマトリックスは、最大で、１ライン当たり１６個のセンサを具備可能である（入力ＩＳ０−ＩＳ１５）。問合せレートは、１ｋＨｚに等しく、バウンス効果を回避するべく、センサ信号のフィルタリングを実行する。このブロックは、イベントを制御回路に対して生成するためのプライマリスキャンコードを定義しているトポロジーマップのその独自の部分を使用している。「ブロックのスキャニング」と「ブロックの受信」からのイベント生成の時間的な一致を回避するべく、これらのブロックの同期化を交換セッションの単一のカウンタによって実行している。
【００６９】
ＲＡＭアクセスのアドレスをカウンタを使用して形成しており、これらのカウンタの中の１つが、トポロジーマップのワード内のすべてのセッション内の「１」値をカウントしている。このカウンタの値は、キーの連番であり、これらを使用することにより、接触センサのプライマリスキャンコードを形成する。その他のカウンタは、シフトレジスタを充填するためのメモリに対するアクセス数（チェーンのカウントは１６である）、交換セッション内のシフトパルス数（チェーン内において、１３ビット×１６ユニットである）、すべてのマトリックス列を表示するためのセッション数（７）、及び輝度形成サイクル内における交換セッション数（１６）をカウントしている。
【００７０】
ＬＥＤマトリックスによって消費される電流の時間軸における分布を更に均一なものにし、これらの電流によって生成される雑音を低減し、且つ、ＡＣから電源供給されているランプとの寄生的な干渉を低減するべく、チェーン内における交換セッションの開始を位相をシフトさせて実行している。それぞれの後続のチェーンを、番号の若いチェーンを基準として６４ビットインターバルだけシフトさせる。又、輝度を調節する際に、インジケータの点灯のインターリービング（交互点灯）を実行する。１つの交換フレームは、７個の交換セッションから構成されている（これは、インジケータ内の列のカウントに等しい）。輝度調節のサイクルは、１６個のフレームから構成されている。インジケータがフル輝度で動作している際には、サイクルのすべての１６個のフレーム内において点灯が実行される。フル輝度が不要な場合には、すべてのフレームを点灯するのではなく、それらの一部のみを点灯させる。キーボードＬＥＤによる全体的な電流消費を滑らかにするべく、サイクル内において、すべての点灯フレームを均一に配列する。これが、表２に明瞭に示されている。
【表２】
2007514247.tif 000004
【００７１】
すべてのインジケータのサイクルの開始点は異なっている。例えば、第１キーチェーンが輝度サイクルの第１フレームを表示している際に、第２チェーンは、第２フレームを表示している（以下、同様）。交換セッション内における列のインターリービングの実装には、サイクル及び時間シフトの別個のカウンタ及びデジタル遅延ラインが必要である。
【００７２】
制御及び同期化回路は、パーソナルコンピュータと、特殊なＵＳＢドライバチップ及びデュアルポートＲＡＭを使用したキーボードキーを有する多重交換チャネルと、の間における非同期通信を目的としている。ＦＰＧＡ水晶基準発振器Ｇの一部として含まれているＤＬＬに基づいた周波数乗算器を使用し、ＦＰＧＡの全コンポーネント用のシステムクロック６４ＭＨｚを形成している。制御回路は、ＵＳＢ制御され、デュアルポートＲＡＭが接続された「ＰｃｏＢｌａｚｅ」などの８桁マイクロプロセッサコアから構成されている。命令及びデータを保存するべく、マイクロプロセッサは、ＦＰＧＡのメモリブロックを必要としている。
【００７３】
マイクロプロセッサコアのソフトウェアは、ＵＳＢインターフェイスの機能とキーボードの制御回路とのやり取りの機能を有するプログラムである。マイクロプロセッサは、押下されたキーについてＦＰＧＡのデュアルポートメモリに問合せを実行し、多重チャネルのプライマリスキャンコードを標準的なキーボードスキャンコードに変換し、ＵＳＢパケットを準備し、且つ、押下されたキーに関する情報をホストに伝送する。
【００７４】
このプログラムは、「ブートモード」や「フル機能モード」などの異なる動作モードにおいてサポートされている。「ブートモード」においては、キーボードは、ＵＳＢ  ＨＩＤクラスのＢｏｏｔ  Ｋｅｙｂｏａｒｄサブクラスに従って動作し、コンピュータブートの際のコンピュータのユーザー制御を実現する。ＢＩＯＳは、この「ブートモード」キーボードによってのみ動作可能である。
【００７５】
ＯＳを読み込んだ後に、特殊キーボードドライバが、キーボード上の追加キーと特殊表示機能をサポートするフル機能モードにキーボードを切り替える。キーボードに電源が供給されると、ＦＰＧＡが、通常は「ＵＳ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」である既定の固定（ハードコーデッド）されたキーボードレイアウトをそのメモリ内に読み込む。キーボードをフル機能モードに切り替えた後に、マイクロプロセッサが、特殊ＨＩＤ記述子によって定義されているプロトコルによるＵＳＢフレームの送信を開始する。ＵＳＢ  ＨＩＤプロトコルによれば、いくつかのキー（これらは、修飾キーではない）は、相対モードにおいて転送されなければならない（即ち、それぞれのＵＳＢパケットにおいて、変化イベントのみを転送する）。いくつかのキー（修飾キー：Ａｌｔ、Ｃｔｒｌ、Ｓｈｉｆｔ）は、絶対モードにおいて転送される（即ち、すべてのＵＳＢパケットにおいて、すべてのこれらのキーの状態を転送する）。修飾キーの押下及び解放イベントは、キーボードによって提供される現在及び以前のブロックを比較することにより、標準的なＵＳＢキーボードドライバによって追跡される。
【００７６】
一例として、コンピュータ及びキーボードには、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  ９８（登録商標）／ＮＴ（登録商標）／ＭＥ（登録商標）／２０００（登録商標）／ＸＰ（登録商標）／２００３（登録商標）のキーボードレイアウト読み込み用のユーザースペースサービスを提供可能である。これは、ｈｉｄ．ｄｌｌによって提供される特殊インターフェイスを通じてＨＩＤ装置にアクセスするべく、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）メカニズム内の標準的なインタフェイスを使用するユーザー空間プログラムである。このプログラムは、すべての装着されているいＨＩＤ装置を列挙し、それらのタイプをチェックし、且つ、装着されている装置のいずれかとデータ交換する能力を具備している。
【００７７】
このプログラムは、本発明のキーボードが接続されていることを検出すると、言語の現在の構成を読み込む（この構成は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）  Ｌａｙｏｕｔ  Ｍａｎａｇｅｒ又はユーザーが供給する構成から読み込まれる）。次いで、文字及びアイコンが、対応するファイルから読み込まれ、キーボードコントローラに送信される。キーボードは、キーボードハードウェア内に実装されている単純なバンク切り替えによって複数の言語をサポートするべく構成されている。
【００７８】
ユーザーが（図１に示されているＬａｎｇ１、Ｌａｎｇ２、Ｌａｎｇ３ボタンによって、或いは、入力言語を変更するその他の方法を使用することによって）キーボードレイアウトを変更すると、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）は、入力言語の変更に関するすべてのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）特殊イベント通知を送信する。このプログラムは、このイベントを取得し、所望のレイアウトに切り替わるべく、キーボードに対して命令する。
【００７９】
キー用の文字は、特殊グラフィックエディタアプリケーションによって編集され、ユーザーは、自身の特殊な要件に正確に整合したシンボルを描画可能である。
【００８０】
文字エディタは、システム内において利用可能なフォントのいずれかに基づいて、キーボードから入力可能なほとんどあらゆる言語において予備的な草案文字を自動的に生成可能である。これを実行するべく、プログラムは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）に対して仮想キーコード（ＶＫ＿Ｑ、ＶＫ＿Ｗ、ＶＫ＿Ｅなど）をＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）によってサポートされている任意の言語における対応するＵｎｉｃｏｄｅ（登録商標）文字コードに変換するように要求し、キー用の文字が生成可能になる。
【００８１】
開発者による内部キーボード構造とＵＳＢ交換プロトコルの詳細に関する検討を必要とすることなしに、キーボードを制御すると共に、専用に作成されたＡＰＩを通じてそのイベントを受信する能力をサードパーティの開発者に提供可能である。
【００８２】
例えば、ホットキーを有するボタン上のメッセージ、数学的なシンボル、又はその他のものなどの非標準的なアイコンをサポートするべく、多くのアプリケーションを作成可能である。
【００８３】
その他の回路に対しては、ＤＣ／ＤＣコンバーターのサードパーティマイクロアセンブリを提供することが好ましい。これらは、（外部アダプタからの）１２〜２４Ｖの範囲内の一次電圧を、キーボードの電子回路の動作に必要な安定した電圧に変換する。ＬＥＤマトリックスドライバチップの電源に対して、点灯が許容不能なレベルに到達した際の過負荷を回避するべく、限度を提供している。
【００８４】
任意選択により、表示輝度の自動的調節と電流過負荷の際の自動的な輝度低減のためのライティングバックグラウンドのフォトダイオードセンサを包含可能である。
【００８５】
いくつかの標準的なアイコンとキーボードの最新の設定を保存するべく、別個のＲＯＭチップをＦＰＧＡに装着することも可能である。
【００８６】
キー上に符号を表示するべく、任意のその他の技術を利用することも可能であることに言及しておく必要があろう。この一例が、ハンドコンピュータやデジタル腕時計などにおけるＬＣＤスクリーンである。任意選択により、文字は、レーザービームによって表現することも可能である。キー上における符号の任意のその他の表現も本発明の範囲に含まれる。
【００８７】
任意選択により、キー上の符号の表示は、それぞれの言語を特定の色によって表示してユーザーに対して利便性を提供するべく、着色された表現であってよい。
【００８８】
本発明の多言語キーボードは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＯＳ２（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＳＯＬＡＲＩＳ（登録商標）、又はＤＯＳなどのオペレーティングシステムに基づいてコンピュータに接続可能である。
【００８９】
この多機能キーは、ノートパッド、電話機、計算機、コントローラ、又は任意のその他の装置、並びに、エアコン、テレビ、ステレオなどの家庭内の機能を制御するためのリモコンとして機能するパーソナルコンピュータなどの様々なコンピュータのキーボードなどの任意の入力装置に使用可能であることに留意されたい。
【００９０】
本発明の多機能キーを利用可能な膨大な数のアプリケーションの中の更なる重要なアプリケーションは、セキュリティ分野におけるものであり、この場合には、ユーザーが数字の組合せを入力する金庫などの装置において、それぞれのキーが複数の符号又は文字を受領し、これにより、可能な組合せを増大させることができる。
【００９１】
多機能キーは、キー上に表現されている符号という意味において、汎用キーボードであることに留意することは重要である。例えば、このキーボードは、子供のために使用可能であり（この場合には、動物や教育的な符号を表現する）、オルガンなどの楽器に適合させることも可能であり（この場合には、音符を表現する）、化学的構造、式、コンピュータ言語、並びに、機械についても同様である。単一のキーボード又はキーパッド上に、或いは、専用のキーボード上において、あらゆる符号を表現可能である。又、既存のキーボード上に特定の独自の符号を表現できるようにするソフトウェアを購入することも可能である。
【００９２】
ユーザーを標準的なキーボードの構成に制限することなしに、ユーザーの要求に応えて符号又はその場所を変更することが可能なソフトウェアにより、このキー上における符号の表現をサポート及び制御可能であることに言及しておく必要があろう。
【００９３】
多機能キーは、コンピュータ上に表示可能な任意のソフトウェアとやり取りすることができる。例えば、ゲームが表示される場合には、ジャンプ、ダブルジャンプ、又はボクシングなどのゲーム内の機能を多機能キー上に表示可能である。別の例は、ソフトウェアのプログラミングにおけるものであって良く、この場合には、符号の代わりに既定の機能を受領するための多機能キーのプログラミングにより、ソフトウェアの機能がコンピュータモニタ上に直接表示される。
【００９４】
多機能キーを使用することにより、ユーザーは、それぞれの機能ごとに異なる計算機を使用することなしに、汎用の入力装置を既定の機能の計算機や言語辞書として使用可能である。同様に、多機能キーを使用して様々な装置又はシステム（このそれぞれは、特定の瞬間において特殊キー上に表示されている特殊機能とやり取りする）とやり取りすることにより、汎用のリモコンを製造可能である。
【００９５】
別のアプリケーションにおいては、１つのみではなく、いくつかの機能のためにキーが使用されている車両産業のＧＰＳ装置内に多機能キーを使用可能である。
【００９６】
以上のことからわかるように、多機能キー及び多機能キーボード技術は、多数のアプリケーションに適用可能であり、且つ、実際に、あらゆるケースにおいて、キーが入力又は出力装置において使用されている。
【００９７】
本明細書に記述されている実施例及び添付図面の説明は、本発明を十分に理解するためのものに過ぎず、添付の請求項に定義されているその範囲を限定するものではないことは明らかであろう。
【００９８】
又、当業者であれば、本明細書の参照後に、添付の図面及び前述の実施例に対して調節や修正を実行可能であり、これらの調節や修正も添付の請求項の範囲に属することは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の好適な実施例による既定の外観を有する多言語キーボードを示している。
【図２Ａ】本発明の好適な実施例による多言語キーボードのキーの側面図を示している。
【図２Ｂ】図２Ａに示されているキーの平面図である。
【図３】本発明の好適な実施例によるＬＥＤマトリックスの回路を示している。
【図４】本発明の好適な実施例によるＬＥＤマトリックスに関連するチップドライバコンポーネントの概略図を示している。
【図５】好適な実施例によるコントローラと２つの模範的なユニット間におけるデータ交換のタイミング図である。
【図６】本発明の好適な実施例による複数のキーに対する接続の回路を示している。
【図７】本発明の好適な実施例によるコントローラの概略図を示している。
【図８】本発明の好適な実施例によるキーボードコントローラの多重チャネル構造の概略図を示している。
【図１】
2007514247.tif 000005
【図２】
2007514247.tif 000006
【図３】
2007514247.tif 000007
【図４】
2007514247.tif 000008
【図５】
2007514247.tif 000009
【図６】
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【図７】
2007514247.tif 000011
【図８】
2007514247.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月16日(2006.8.16)
【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】
選択可能なキー機能を備える複数の多機能キーを有する多機能キーボードであって、前記キーの少なくともいくつかは、それぞれ、
タッチ表面、及び
前記タッチ表面に隣接し、前記選択可能なキー機能に対応する選択可能な視覚的標識を表示するべく動作可能なＬＥＤマトリックス、
を含む多機能キーボード。
【請求項２】
前記キーの少なくともいくつかは、それぞれ、前記ＬＥＤマトリックスを駆動するドライバチップと、前記キーと外部装置の間の通信を実現する接続ケーブルと、を含む請求項１記載の多機能キーボード。
【請求項３】
前記接続ケーブルには、ＶＤＤ−チップ電源電圧導体、ＣＬＫ−クロック信号導体、ＤＩＮ−入力データ及び制御ビットコネクタ、ＳＷ−通常はオープン状態のキー接点の入力信号導体、ＧＮＤ−電源とデータと第２信号接点の共通ワイヤ導体、及びＤＯ−出力データと制御ビット導体、を含む少なくとも６本の導体が設けられている請求項１記載の多機能キーボード。
【請求項４】
前記ＬＥＤマトリックスは、７列と１１行のＬＥＤを有する請求項１〜３の何れか１項記載の多機能キーボード。
【請求項５】
前記ドライバチップは、シリアルコードにおいて入力データを受信するべく適合された１１桁シフトレジスタと、前記ＬＥＤマトリックスの行内に設けられた陽極に接続されている行ドライバと、前記行ドライバからの電流出力を許容するべく適合された制御回路と、７桁ループシフトレジスタを使用して前記ＬＥＤマトリックスの前記列を選択するべく適合された列ドライバと、を有する請求項２又は３記載の多機能キーボード。
【請求項６】
複数の感知接点を備える弾力性を有するパッドを有しており、前記弾力性を有するパッドは、前記複数の多機能キーの下に配置されており、多機能キーが上方の位置にある際には、前記感知接点との接触を防止し、前記多機能キーが押下された際には、接触を許容するべく、通常は、前記複数の多機能キーを前記上方の位置に保持するべく動作可能である請求項２、３、及び５の中の何れか１項記載の多機能キーボード。
【請求項７】
ゲーム装置、コンピュータ、及びインターネットコミュニケータの中の少なくとも１つと結合された請求項１〜６の何れか１項記載の多機能キーボード。
【請求項８】
前記選択可能なキー機能は、多言語キー機能である請求項１〜７の何れか１項記載の多機能キーボード。
【請求項９】
前記選択可能なキー機能は、ユーザーがプログラム可能である請求項１〜８の何れか１項記載の多機能キーボード。
【請求項１０】
前記選択可能な視覚的標識は、自由な形式のプログラミングが可能である請求項１〜９の何れか１項記載の多機能キーボード。
【請求項１１】
多機能キーボードを動作させる方法であって、
選択可能なキー機能を備える複数の多機能キーを提供し、前記キーの少なくともいくつかは、それぞれ以下を含む段階と、
タッチ表面、及び
前記タッチ表面に隣接し、前記選択可能なキー機能に対応する選択可能な視覚的標識を表示するべく動作可能なＬＥＤマトリックス、
前記選択可能なキー機能をプログラムする段階と、
前記選択可能なキー機能に対応する、前記選択可能な視覚的標識をプログラムする段階と、を有する方法。
【請求項１２】
前記選択可能なキー機能は、多言語キー機能である請求項１１記載の多機能キーボードを動作させる方法。
【請求項１３】
前記選択可能な視覚的標識をプログラムする前記段階は、自由な形式のプログラミングを行う段階である請求項１１又は１２記載の多機能キーボードを動作させる方法。
【国際調査報告】
2007514247.tif 000013
2007514247.tif 000014