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入力機器

入力機器. ２ SK 　情報機器工学（第 5 回）. コンピュータの 5 大機能. 入力（入力装置） 記憶（記憶装置） 演算（演算装置） 制御（制御装置） 出力（出力装置）. 入出力インタフェースの移り変わり マンマシンインタフェースからヒューマンインタフェースへ. ＣＵＩ（ Character User Interface ） コンピュータの入出力を全て文字で行う ＧＵＩ（ Graphical User Interface ） 入力にマウスやポインタを利用。出力に画像や映像を利用 ＰＵＩ（ Perceptual User Interface ）

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Presentation Transcript

  1. 入力機器 ２SK　情報機器工学（第5回）

  2. コンピュータの5大機能 入力（入力装置） 記憶（記憶装置） 演算（演算装置） 制御（制御装置） 出力（出力装置）

  3. 入出力インタフェースの移り変わりマンマシンインタフェースからヒューマンインタフェースへ入出力インタフェースの移り変わりマンマシンインタフェースからヒューマンインタフェースへ • ＣＵＩ（Character User Interface） • コンピュータの入出力を全て文字で行う • ＧＵＩ（Graphical User Interface） • 入力にマウスやポインタを利用。出力に画像や映像を利用 • ＰＵＩ（Perceptual User Interface） • 入力に身振り手振りや音声を利用。出力に映像や音声を利用 • 顔認識、行動認識、音声認識、知識データベースなど

  4. 入力装置 • キーボード • 文字、数字、記号などを入力するコンピュータの基本的な入力装置 • ポインティングデバイス • マウス、スティックポインタなどのコンピュータの画面上の情報（ポイント）を入力する装置 • OCR • 手書き文字や印刷物を認識し、文字コードに変換する • OMR • マークシートを読み取る装置 • 画像入力装置 • イメージスキャナなど、印刷物を画像として入力する装置 • 音声入力装置 • マイクなど、音を（デジタル信号に）変換して入力する装置 ※ネットワークによる情報の入出力は通信に含まれる（入出力には含まない）

  5. キーボードの構造 • キーの下にはキーホルダがあり、キーを固定している • ホルダの下には導電　ゴム製のカップがあり、スプリングの役割とスイッチの役割を持つ • シートスイッチはマト 　リックススイッチになって 　おり、コントローラでどの 　キーが押されたかが検知 　できる

  6. キーボードの動作原理 • キーが押されることでホルダ、カップが下がり、シートスイッチに電流が流れる • キーボードコントローラはシートスイッチの導通状態を検知しコンピュータへ信号を送信

  7. マウスの構造 メカニカル（機械式）マウス オプティカル（光学式）マウス

  8. メカニカルマウスの動作原理

  9. オプティカルマウスの動作原理

  10. レーザ式マウス • オプティカルマウスの一種 • センサ部の光源に指向性の強いレーザ光を用いることで光沢面やガラスの上でも操作可能

  11. イメージスキャナの構造 • キャリッジ：画像を棒状に読み取る装置 • キャリッジにあるリニア（線状）イメージセンサは縦に1画素しか入力できないので、 キャリッジ全体をモータで 縦方向に移動させながら、 縦1画素分の画像入力を 何千回も繰り返して原稿 全体を入力する

  12. スキャナの種類（CCDとCIS）

  13. CCDタイプとCISタイプの違い • CCD（Charge Coupled Devices）：撮像素子にCCDを利用 • キャリッジのイメージを小さなCCDへ投影するため、原稿とCCDの距離が必要となり、装置が大きくなる • 凹凸のある原稿もきれいに読める • 読み取り速度が速い • CIS（Contact Image Sensor）：撮像素子にCMOSを利用 • キャリッジと同じ長さのCMOSへ投影するため、原稿とCMOSとの距離が短く、装置を小さくできる • 駆動電力が小さく、USBから電源が取れる • ウォームアップ時間が不要

  14. CCDタイプスキャナのキャリッジ内部 日経パソコン2003年3月

  15. CISタイプスキャナのキャリッジ内部 • 反射する機構が不要なため、CCDタイプより薄くできる 日経パソコン2003年3月

  16. CCDとCISの読み取りイメージの違い

  17. ディジタルカメラの構造 • フィルムの代わりにCCDによって画像をディジタルデータに変換し、フラッシュメモリなどの記憶媒体に記憶する • ディジタルスチルカメラということがある

  18. ディジタルカメラの仕組み

  19. タッチパネル • マウスのように間接的にポイントを指定するのではなく、直接画面に触れることから操作が簡単になる • 銀行ATMやカーナビ、携帯電話、携帯ゲーム機などの入力装置として広く利用されている

  20. タッチパネルの種類（１） • 抵抗膜方式 • ディスプレイ全体に導電性の薄膜を貼り付け、触れた部分の電圧の変化により位置を検知

  21. タッチパネルの種類（２） • 静電容量式 • 人体のもつ静電気を利用して触れた位置を検知 ４６インチ大型タッチパネル

  22. タッチパネルの種類（３） • 電磁誘導式 • ペン先に磁石のついた専用ペンを使うことで磁界の変化を読み取り位置を検知。 • 専用ペン以外では動作しないため、誤動作がない。

  23. タッチパネルの種類（４） • 赤外線遮光式、超音波式 • スクリーン全体に赤外線や超音波を当てることで、触れた部分の赤外線や超音波が遮断されることで位置を検知

  24. タッチパネルの種類（５） • 光センサ式 • スクリーン全体に光センサを配置し、指で触れた部分の光の変化を読み取り位置を検知

  25. タッチパネルの特徴 • 抵抗膜方式：入力方法（指，ペンなど）を選ばない多様性，耐久性はやや劣る • 静電容量式：耐久性が高い • 電磁誘導式：入力方法が固定される，指等に反応しないので誤入力が少ない • 赤外線遮光式：視認性がよい，タッチ検出がデリケート（埃の多いところには不向き） • 光センサ式：他の方式よりパネルが薄い，暗闇では利用できない

  26. 脳波を使った入力機器 Emotive EPOC Neural Impulse Actuator

  27. 圧力センサを使った入力機器 ブレスコントローラ

  28. 課題 • 講義で説明しなかった入力機器について調査し，特徴および用途についてまとめよ

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