JP2002150904A - 操作装置 - Google Patents

操作装置

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JP2002150904A
JP2002150904A JP2001283071A JP2001283071A JP2002150904A JP 2002150904 A JP2002150904 A JP 2002150904A JP 2001283071 A JP2001283071 A JP 2001283071A JP 2001283071 A JP2001283071 A JP 2001283071A JP 2002150904 A JP2002150904 A JP 2002150904A
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field sensing
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Gary Wingett
ウィンゲット ゲーリー
Philip Barrowclough
バロウクロー フィリップ
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Nokia Oyj
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Nokia Mobile Phones Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動電話機ハンドセットなどの電子装置に組
込める操作装置を提供する。 【解決手段】 一緒に動作する磁石を備えたナビゲーシ
ョン・キーを有するキーマットからなり、ユーザがキー
を傾斜または変形させることによってキーの姿勢を変化
させ、磁界感知手段がキーの姿勢を検出する。この装置
は画面上に表示されるポインタを操作するのに使用され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動電話機ハンド
セットあるいはデジタル通信機ハンドセット用の操作装
置に関するが、これのみに限定されるわけではない。
【０００２】
【従来の技術】現在の携帯電子装置は、高機能のユーザ
インタフェースを使用して高性能のアプリケーションソ
フトをサポートできるようになってきている。例えば、
パームトップ・コンピュータ、移動電話機ハンドセッ
ト、携帯情報端末（ＰＤＡ）、およびデジタル通信機ハ
ンドセットなどは、ユーザがハイパーテキストリンクの
選択によってウェブページ上のコンテンツをナビゲート
できる閲覧ソフトを走らせることができる。
【０００３】従来の移動電話機ハンドセットは、格子縞
模様に配列された１組のデュアルステート・キーを含む
英数字キーパッドを有する。このようなキーパッドはテ
キストおよび数字データの入力には適しているが、ウェ
ブページのナビゲートには特には適していない。なぜな
ら、焦点合わせの動作が格子縞模様が規定する直交方向
の個別のステップに限定されるからである。デュアルス
テート・キーは通常接触によって動作するが、無接触の
構成を用いることもできる。例えば、米国特許第４，２
０３，０１３号は、ホール・センサを使用してキーが押
されたかどうかを検出する、デュアルステート・キーを
有する英数字キーボードを開示している。
【０００４】追加的なユーザ入力手段を提供するため
に、操作装置を携帯電子装置に組込むことができる。こ
のような装置には歪ゲージ・タイプ、カーボン・ピル・
タイプ、およびホール効果タイプのジョイスティックが
ある。しかし、各タイプのジョイスティックには欠点が
あり、これらを移動電話機ハンドセットなどの携帯電子
装置に組込むことには、特に、これらが占めるスペース
の点で問題がある。
【０００５】この点ではホール効果タイプのジョイステ
ィックが一般的であり、例えばセガ・ドリームキャスト
・ビデオゲーム機のユーザ操作装置に見られる。ジョイ
スティックは主にプラスチックからできていて、磁石を
取付けた回転軸の端に配置した親指で操作する駆動部を
備える。磁石の動きは、支持基板上に配置した極配列の
ホール素子により検出される。ピボットはボール・アン
ド・ソケットの形をとる。数立方センチメートルの大き
さの完成したジョイスティックを形成するには、いくつ
かの部品を組立てなければならない。この構造では大き
さを縮小しにくく、たとえ縮小できても、移動電話機ハ
ンドセットの筐体には一体化しにくい。ホール効果ジョ
イスティックを携帯電子装置に組込もうという試みはな
されている。例えば、米国特許第５，９８２，３５５号
はホール効果タイプのジョイスティックを備えた遠隔操
作装置を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、開示されてい
るホール効果デュアルステート・キーとは異なり、その
ジョイスティックはその装置の付属物であり、満足のい
く程度には装置本体に組込まれていない。本発明は、特
に移動電話機ハンドセットなどの携帯電子装置との一体
化に適した改善された操作装置を提供しようとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一緒に動作す
る磁石が取付けられ、ユーザの操作によって姿勢が変化
するキーを有するキーマットと、キーから離れて位置
し、キーの姿勢を検出する磁界感知手段とからなる、電
子装置用の操作装置を提供する。この操作装置は部品の
数がより少なく、キーマットに組込めるので、製造を簡
便化できるという利点がある。キーが傾斜または変形す
るように構成しても良い。キーマットはゴム製で可撓性
を有し、型で作られても良い。キーマットおよびキーが
単体構造であっても良い。これによって、液体やほこり
が操作装置、および電子装置の他の部分に入り込むのを
防止できるという利点が得られる。
【０００８】キーはキャップ、および磁石を受けるため
のリセスを備えても良い。キーはほぼディスク形であっ
ても良いし、磁石をほぼ軸方向に配置しても良い。キー
は、傾斜するための軸となるスタブなどのピボットを備
えても良い。磁界感知手段は、ピボットの軸の周囲に配
列されても、基板上に配置されても、基板上のピボット
の軸の両側に配置した２つの素子からなっても良い。２
つの素子は差動的に処理される第１信号および第２信号
を生成してもよい。磁界感知手段をキーの下に配置して
もよい。
【０００９】磁界感知手段は複数の磁界センサを含み、
ホール効果センサを含んでも良い。磁石は永久磁石であ
っても良く、磁性皮膜であっても良い。ユーザが操作し
ない時には、キーが磁界感知手段を支持する基板にほぼ
平行に位置するように、ユーザが操作した時には基板に
対して傾斜するように構成してもよい。
【００１０】キーマットは一軸方向に動作可能なデュア
ルステート・キーをさらに含んでも良い。操作装置は、
キーの中心にほぼ垂直に加えられる圧力を検出するカー
ボン・ピルなどのスイッチをさらに備えても良い。本発
明はまた、上記操作装置が組込まれた電子装置を提供す
る。この電子装置は携帯可能でも良いし、移動電話機ま
たは通信機でも良い。本発明は電子装置用の操作装置の
製造方法を提供する。この方法は、中に磁石を有し、ユ
ーザによって操作されるキーを有するキーマットと、キ
ーの動作を検出する磁界感知手段とを提供するステップ
からなる。キーマットを提供するステップは、型に取れ
る素材からキーマットを型取るステップを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明の実
施の形態を例示的に説明する。図１および２について説
明する。移動電話機ハンドセット１は、ケース２、バッ
テリ３、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル４、マイク
ロフォン５、受話口６、キーパッド７、アンテナ８、加
入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード９、およびＳＩＭ
カード読取装置１０からなる。移動電話機回路は、無線
インタフェース回路１１、コーデック回路１２、コント
ローラ１３、およびメモリ１４を含む。個々の回路およ
び素子は、例えばＮｏｋｉａの移動電話機の技術範囲で
よく知られたタイプのものである。
【００１２】図３について説明する。キーパッド７は、
ゴムなどの弾性素材でできたキーマット１５からなり、
キーマット１５はプリント基板（ＰＣＢ）１６によって
支持される。キーマット１５は、英数字ボタン１７、
「通話」「終了」および「メニュー」キーなどからなる
ファンクション・キー１８、およびナビゲーション・キ
ー１９からなる。
【００１３】図４および５について説明する。ナビゲー
ション・キー１９はリング形をしたラバーベース２０か
らなり、このラバーベースはこの例においてはキーマッ
ト１５の一体部分を形成する。ラバーベース２０はその
中心に永久磁石２２を受けるためのリセス２１を有し、
ナビゲーション１９の摩耗を減少させ、磁石２２を所定
の位置に保持する硬質キャップ２３で覆われている。磁
石を所定の位置に保持するのに、例えば接着剤またはカ
プセル化などの別の方法を用いても良いことが理解でき
るだろう。ラバーベース２０の裏面は、軸方向に取付け
られたスタブ２４を有し、このスタブはＰＣＢ１６上に
取付けられたドーム２５によって支持されている。スタ
ブ２４とドーム２５とは、ナビゲーション・キー１９が
これを軸に傾斜するピボットとしての役目を果たす。ド
ーム２５は金属製またはプラスチック製でも良く、カー
ボンピルなどのスイッチを取込んでいても良い。第１、
第２、第３、および第４のホール・センサ２６ａ、２６
ｂ、２６ｃ、２６ｄをドーム２５の周囲に羅針盤の方位
配列でＰＣＢ上に取付ける。各センサ２６は、磁石２２
と個々のセンサ２６の距離と磁石２２の向きの関数であ
る局所磁界を検出する。各ホール効果センサ２６は電流
を伝え、ホール電圧が磁界の方向と垂直に発生する。ホ
ール電圧は、それ自体がよく知られた方法で測定および
処理される。
【００１４】ナビゲーション・キー１９をその姿勢を変
えることによって操作する。この例では、キー１９の表
面に中心を外した圧力を加えることによってナビゲーシ
ョン・キー１９を傾斜させる。磁石２２は平衡位置から
ずれ、各センサ２６において局所的に測定される磁界が
変化する。ナビゲーション・キー１９は、水平面内のあ
らゆる方向へ様々な度合いで傾斜する。
【００１５】ナビゲーション・キー１９と周囲キーパッ
ド１５の間の架橋状膜２７は、ナビゲーション・キー１
９の傾斜に抵抗する。この例では、架橋状膜２７、ラバ
ーベース２０、およびキーマット１５は単一構造体を成
す。中心を外した圧力をナビゲーション・キー１９の表
面に加えると、ラバーベース２０が傾斜し、架橋状膜２
７が伸びる。圧力がなくなると、架橋状膜２７はナビゲ
ーション・キー１９が水平になるように正しい位置に戻
す。動作量およびキーを動かすのに必要な力の大きさ
は、弾性素材の構造および特性によって変更可能であ
る。
【００１６】ナビゲーション・キー１９を傾斜させるこ
とにより、ユーザはカーソル（図示せず）などのオブジ
ェクトをディスプレイ４上で自由に移動させることがで
きる。移動は上、下などの垂直方向に限定されず、左右
にも移動できる。また、傾斜の度合いを検出できるの
で、アナログ制御が可能となる。例えば、小さい圧力は
カーソルをゆっくりと移動させるのに対し、より大きい
圧力はカーソルをより速く移動させる。ドーム２５にス
イッチが組込まれている場合、ナビゲーション・キー１
９の中心に圧力を加えることによって、焦点が合ってい
るオブジェクトを選択できる。代替的には、別のキー１
７、１８を押して選択しても良い。
【００１７】図３、４、および５のナビゲーション・キ
ー１９には、従来技術による操作装置と比べていくつか
の利点がある。移動電話機ハンドセットのキーマットに
容易に組込めるので、製造がはるかに容易である。ま
た、使用する部品の数が少ない。したがって、組立コス
トを逓減できる。さらに、ナビゲーション・キー１９の
大きさを縮小できる。特に、ナビゲーション・キー１９
の表面とＰＣＢ１６との間の装置の厚さが減少する。さ
らに、ナビゲーション・キー１９をキーマット１５に一
体成形すれば、液体やほこりが入り込むのを防げる。
【００１８】本発明を、携帯用および非携帯用の如何な
る電子装置に対しても使用できることは理解できるだろ
う。本発明は、移動電話機ハンドセットおよびラップト
ップ・コンピュータを含むことができる。本発明はま
た、テレビ、マルチメディア・セットトップボックス、
およびオーディオ機器などの電子装置の遠隔制御装置に
も使用できる。キーマット１５はプラスチック・オン・
フィルム構造でも良い。キーマットを周知の成形技術で
形成しても良い。ナビゲーション・キーの姿勢を、キー
全体または一部を変形させることによって変化させても
良い。キーは２つ以上の磁石を備えても良い。磁石は磁
性皮膜でもよい。ＰＣＢは可撓性を有しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動電話ハンドセットの斜視図である。
【図２】電話回路の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態の斜視図である。
【図４】図３に示した実施の形態の分解図である。
【図５】図３のＡ−Ａ’線に沿って切った断面図であ
る。
【符号の説明】
１：移動電話機ハンドセット ２：ケース ３：バッテリ ４：液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル ５：マイクロフォン ６：受話口 ７：キーパッド ８：アンテナ ９：ＳＩＭカード １０：ＳＩＭ読取装置 １１：無線インタフェース回路 １２：コーデック回路 １３：コントローラ １４：メモリ １５：キーマット １６：プリント基板（ＰＣＢ） １７：英数字ボタン １８：ファンクション・キー １９：ナビゲーション・キー ２０：ラバーベース ２１：リセス ２２：磁石 ２３：硬質キャップ ２４：スタブ ２５：ドーム ２６ａ：ホール・センサ ２６ｂ：ホール・センサ ２６ｃ：ホール・センサ ２６ｄ：ホール・センサ ２７：架橋状膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｍ 1/02 Ｈ０４Ｍ 1/02 Ｃ (72)発明者 フィリップ バロウクロー イギリス アールジー22 ４ディーディー ハンプシャー ベーシングストーク ハ ッチワーレン シャーウッドクローズ 33 Ｆターム(参考） 5G006 AA09 AB25 5G046 BA06 BD03 BD15 5K023 AA07 BB11 GG03

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子装置用の操作装置であって、 一緒に動作する磁石を備え、ユーザの操作によって姿勢
    が変化するキーを有するキーマットと、 前記キーから離れて位置し、前記キーの姿勢を検出する
    磁界感知手段とからなることを特徴とする操作装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の操作装置において、 前記キーが傾斜することを特徴とする操作装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の操作装置におい
    て、 前記キーが変形することを特徴とする操作装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載の操作装
    置において、 前記キーマットが可撓性を有することを特徴とする操作
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の操作装置において、 前記キーマットがゴム製であることを特徴とする操作装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れかに記載の操作装
    置において、 前記キーマットが型に入れて造られることを特徴とする
    操作装置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れかに記載の操作装
    置において、 前記キーマットおよび前記キーが単体構造であることを
    特徴とする操作装置。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７の何れかに記載の操作装
    置において、 前記キー上にキャップを有することを特徴とする操作装
    置。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れかに記載の操作装
    置において、 前記キーが前記磁石を受けるためのリセスを有すること
    を特徴とする操作装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９の何れかに記載の操作
    装置において、 前記キーがほぼディスク形であることを特徴とする操作
    装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の操作装置におい
    て、 前記磁石をほぼ軸方向に配置することを特徴とする操作
    装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１の何れかに記載の操
    作装置において、前記キーが、キーの傾斜を可能にする
    ピボットを有することを特徴とする操作装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の操作装置におい
    て、 前記ピボットがスタブからなることを特徴とする操作装
    置。
  14. 【請求項１４】 請求項１２又は１３に記載の操作装置
    において、 前記磁界感知手段を前記ピボットの軸の周囲に配列する
    ことを特徴とする操作装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の操作装置におい
    て、 前記磁界感知手段を基板上に配置することを特徴とする
    操作装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の操作装置におい
    て、 前記磁界感知手段が、前記基板上の前記ピボットの軸の
    両側に配置した２つの素子からなることを特徴とする操
    作装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の操作装置におい
    て、 前記２つの素子が、差動的に処理される第１信号および
    第２信号を生成することを特徴とする操作装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１乃至１７の何れかに記載の操
    作装置において、 前記磁界感知手段を前記キーの下に配置することを特徴
    とする操作装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１乃至１８の何れかに記載の操
    作装置において、 前記磁界感知手段が複数の磁気センサからなることを特
    徴とする操作装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１乃至１９の何れかに記載の操
    作装置において、 前記磁界感知手段がホール効果センサからなることを特
    徴とする操作装置。
  21. 【請求項２１】 請求項１乃至２０の何れかに記載の操
    作装置において、 前記磁石が永久磁石であることを特徴とする操作装置。
  22. 【請求項２２】 請求項１乃至２１の何れかに記載の操
    作装置において、 前記磁石が磁性皮膜であることを特徴とする操作装置。
  23. 【請求項２３】 請求項１乃至２２の何れかに記載の操
    作装置において、 ユーザが操作しない時、前記キーが前記磁界感知手段を
    支持する基板とほぼ平行に位置することを特徴とする操
    作装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１乃至２３の何れかに記載の操
    作装置において、 ユーザが操作する時、前記キーが前記磁界感知手段を支
    持する基板に対して傾斜することを特徴とする操作装
    置。
  25. 【請求項２５】 請求項１乃至２４の何れかに記載の操
    作装置において、 前記キーマットが、一軸方向に動作可能なデュアルステ
    ート・キーをさらに備えることを特徴とする操作装置。
  26. 【請求項２６】 請求項１乃至２５の何れかに記載の操
    作装置において、 前記キーの中心にほぼ垂直に加えられる圧力を検出する
    スイッチをさらに備えることを特徴とする操作装置。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載の操作装置におい
    て、 前記スイッチがカーボン・ピルからなることを特徴とす
    る操作装置。
  28. 【請求項２８】 請求項１乃至２７の何れかに記載の操
    作装置が組込まれた電子装置。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載の電子装置におい
    て、 携帯可能であることを特徴とする電子装置。
  30. 【請求項３０】 請求項１乃至２７の何れかに記載の操
    作装置が組込まれた移動電話機。
  31. 【請求項３１】 請求項１乃至２７の何れかに記載の操
    作装置が組込まれた通信機。
  32. 【請求項３２】 電子装置用の操作装置の製造方法であ
    って、 中に磁石が配置され、ユーザによって操作されるキーを
    有するキーマットと、前記キーの動作を検出する磁界感
    知手段とを提供するステップからなることを特徴とする
    方法。
  33. 【請求項３３】 請求項３２に記載の方法において、 前記キーマットを提供するステップが、型に取れる素材
    から前記キーマットを型取るステップを含むことを特徴
    とする方法。
JP2001283071A 2000-09-28 2001-09-18 操作装置 Withdrawn JP2002150904A (ja)

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