キーの端を押しても滑らかに駆動する

図7●一般的なキーの構造
指が当たる「キートップ」,スイッチを押す「スライダ」,スライダを支持する「シリンダ」,キーを押し戻す「ラバーカップ」,メンブレン・スイッチからなる。
図8●キートップを2本の支持棒で支えるキー構造
ブラザー工業が「シザース式」として特許(特開平05-225856)を取得。各メーカーは同社の特許に抵触しない形で同様の機構のキーボードを開発している。
写真●米VKB社の「バーチャル・キーボード」
赤外線を投影し,指に当たって跳ね返った赤外線を赤外線カメラで撮影してキー入力を判別する。

 メンブレン一色となったキースイッチだが,キーの保持機構はメーカーによって差が出る部分だ。使い勝手として現れるのは,キーを押したときの感触である。特にキーの中央ではなく端を押したときの影響が大きい。

 一般的なキーボードのキーは,接点を押すスライダ部とそれを保持するシリンダ部で保持される(図7)。この構造はノートパソコンのようにキーの高さが低くなりストロークが小さくなると,支えを失った形になる。キートップががたついたり,ひっかかりが生じたりしてしまう。また,シリンダ部とスライダ部はこすれあうため,キートップの端を押すと圧力が均等に伝わらずひっかかりが生じてしまう。これら問題の発生をいかになくすかが,キーボード・メーカーが腕を競う構造上のノウハウとなっている。

 シリンダ式のキーボードは精度が悪いと,キートップの端を押したときに引っかかる。ストロークが取れない薄型キーボードではこのひっかかりが顕著になる。そこで,シリンダ構造を使わないキーの保持機構が考案された。パンタグラフのように交差するリンク機構でキートップを保持するシザーズ(はさみ)式と呼ばれるものである(図8[拡大表示])。摺動(しゅうどう)部分がないためひっかかりを生じない*3。ストロークが短くなる薄型のキーボードに適している。現在,ノートパソコンのほとんどがこの方式のキーボードを採用している。

 シザーズ式はブラザー工業の特許(特開平5-225856)と聞いている。そのため各キーボード・メーカーは少しずつ構造の違う機構を開発している。東芝は「パンタグラフ」,富士通は「ギア」と呼んでいる。ミツミ電機のものは保持機構が異なる。2本のリンクが90度回転した形で取り付けられている。同社はこの構造を「Zリンク」と呼んでいる。

投影型のキーを生かして携帯性を高める

 使いやすいキーボードはある程度以上の大きさが必要である。これはパソコンやPDAで携帯性を追求するときの課題となる。そこで現在,キートップの大きさを保ったまま持ち歩けるキーボードとして開発が進んでいるのが,物理的なキーを持たない投影型のキーボードである*4

 例えば米VKB社が開発した「バーチャル・キーボード」(写真)。指の位置の検出には赤外線を使う。赤外線の参照光をデバイス下部から照射する。指を机にタッチすると指先が赤外線で照らされる。それを赤外線カメラで識別して押した場所を特定する。

 ピンチェンジでは米VKB社の技術を使ったPDA向けキーボードを今春発売する予定である。それ以降は赤外線を使った入力デバイスとしてキーボード以外への展開も検討している。文字入力が必要な場面は,パソコンやPDAだけでなく,家電でもある。おそらく近い将来,バーチャル・キーボードはさまざまな機器に組み込まれていくだろう。

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 キーボードがコスト至上主義に走るのは,一般家庭でもパソコンが日用品として使われるほど普及している証だというのは理解できる。ただ一般向けのパソコンに付属するキーボードにおいても,キーボードがもう少し注目されることを期待したい。プログラマやライターなどのプロフェッショナル向けに限っては,これまでにない,さらに品質の高いキーボードが提供されるべきなのではないかと思う。ここで一つキーボード・メーカーに提案したい。シザーズ型の静電容量スイッチなどどうだろうか。操作感の良いフルNキー・ロールオーバーのキーボードが期待できるのだが。


八幡 勇一Yuichi Yawata

ピンチェンジ テクノロジープロモーター
PFU入社以来,ミニ・コンピュータ,サーバ,ワークステーションの開発に携わる。システム・サポート業務を経てPFU研究所に移籍。StrongARM搭載のPDA開発のかたわら,キーボードの配列および構造についてのヒアリングを重ね,東京大学の和田英一名誉教授の協力の下「Happy Hacking Keyboard」を世に送り出した。現在はピンチェンジに在籍。次世代キーボードを中心にさまざまな新製品の開発に従事する。
出典:2004年4月号 93ページ
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