JP2007334827A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透明な表示パネルを用いて操作性を改善する。
【解決手段】透明な平面表示パネル２１と、この平面表示パネルの背面側に貼着された透明なタッチセンサ３０と、上記平面表示パネルの両面側を挟持固定する外装体４０とで構成される。平面表示パネルは自発光型の表示パネルである。表示パネル２１が透明であるため、装置を握持した手の指６２を、表示パネル２１の表示パネル面６０を通して目視できるので、表示パネル面に映し出された画像を遮ることなく、しかもカーソルなどのポインタを使用しないでも、素早く目的のタッチ位置に指６２を動かすことができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は透明な表示パネルを使用した携帯端末装置に関する。詳しくは、透明な表示パネルの背面側に透明なタッチセンサを配することで、透明表示パネルを通して背面側に臨む指のタッチ位置を目視できるようにして、指のタッチ位置を目視によって確認しながら選択操作できるようにしたものである。

ＰＤＡなどの携帯端末装置にあっては、端末装置が小型で軽量な情報処理装置として開発されているので、できるだけ情報を表示する表示パネル部分の表示面積を大きくしたものが開発されている。

この種携帯端末装置では、片手若しくは両手を使って端末装置本体を支えた状態で、指あるいは表示ペンを用いて表示装置の表示パネル面をタッチしながら入力操作を行う。そうするとどうしても表示パネル面を手で塞ぐ傾向にあるため、表示情報を手が遮ってしまう嫌いがある。

このような問題を解決するものとして、特許文献１あるいは特許文献２などが知られている。特許文献１は、タッチパネルを背面から操作できるようにした携帯端末が開示されている。タッチパネルを携帯端末本体の背面側にくるように設計する場合、端末本体の背面側に配されたタッチパネルの操作位置（タッチ位置）が目視できないため、この操作位置を確認できるように表示パネル面にカーソルなどのポインタを表示する構成となされている。

特許文献２も同じく、タッチスイッチを表示部の背面側に配した携帯機器が開示されており、この場合もタッチスイッチの操作位置を確認できるように表示パネル面にはタッチ位置を示すカーソルなどのポインタが表示されるようになっている。

特開２００３−５８３１６号公報 特開２００３−２７３９９５号公報

ところで、特許文献１および特許文献２は共に、表示パネルとしては液晶などの表示素子を使用しているので、表示パネルとしては反射式のものが使用されている。そのため、この表示パネルを通して背面のタッチパネルの位置を目視により確認することができないので、表示パネルには指などのタッチ位置を表示するためのポインタの表示が必要になる。

これに加えて、タッチパネルにタッチする前の段階では、表示パネルにはカーソルが表示されないため、タッチパネルのどの位置に指が位置しているのかを正確には把握できない。タッチパネルにタッチして始めてカーソルが表示されて表示パネル面に対する指の位置が確認できるからである。そのため、目的の操作位置を探すまでの操作性が悪い。直感的な操作が難しいからである。

そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、特に透明な表示パネルと、表示パネルの背面側に透明なタッチスクリーンを配置することで、目視しながら表示パネルの背面側より操作できるようにして操作性を改善した携帯端末装置を提案するものである。

上述の課題を解決するため、請求項１に記載したこの発明に係る携帯端末装置は、透明な平面表示装置と、
この平面表示装置の背面側に貼着された透明なタッチセンサと、
上記平面表示装置の両面側を挟持固定する外装体とで構成されたことを特徴とする。

この発明では、透明な表示装置と、この表示装置の背面側に設けられた透明なタッチセンサとで携帯端末装置が構成される。表示装置は、透明な表示パネルと、その表示駆動系とで構成される。

表示パネルが透明であるため、端末装置を片手若しくは両手で支えるとき、表示パネルの背面側に添わした指を、この表示パネルを介して目視できる。したがって、表示パネルに画像が表示されても、この画像と指の位置関係を画像を通して把握できる。その結果、操作すべき表示パネル上の位置を簡単に、しかも正確に認識できる。表示パネルの正面側から操作位置を探索するのではないため、表示画像が手や指で遮られることはない。透明な表示装置として有機ＥＬなどが使用される。

この発明では、透明な表示装置と、この表示装置の背面側に配された透明なタッチセンサとで携帯端末装置を構成したものである。

これによれば、表示パネルに表示された画像を直視しながら、表示パネルの背面側よりタッチセンサにタッチして、スイッチの選択や、目的の表示情報などの選択を簡単に行うことができる。したがって表示画像を遮ることなく、操作性を改善できる。

続いて、この発明に係る携帯端末装置の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１はこの発明に係る携帯端末装置１０の概要を示す分解斜視図である。この携帯端末装置１０は、平板状をなす透明な表示装置２０と、この透明な表示装置２０の背面側に貼着されたタッチセンサ（タッチスクリーン）３０と、表示装置２０をその上下両面からサンドイッチ状に挟持固定する外装体４０とで構成される。

表示装置２０は、それ自体が発光する（自発光する）透明で扁平な表示パネル２１と、その表示駆動系である制御回路基板４４とで構成される。制御回路基板４４は表示パネル２１自体に搭載することもできれば、別体構成であってもよい。図１は後者の例を示す。

透明な表示パネル２１、この例では有機ＥＬなどの表示パネルを使用した場合である。表示装置２０のサイズは任意であるが、テレビ画面のように多少横長な画面サイズのものを例示する。

表示パネル２１の背面側には透明なタッチセンサ３０が貼着される。このタッチセンサ３０も表示パネル２１のサイズと同じサイズのタッチスクリーンであって、透明電極が使用される。この表示パネル２１とタッチセンサ３０とでタッチパネルが構成される。タッチセンサ３０に対するタッチ状態（接触状態）の検知は、静電容量方式、薄膜抵抗方式の何れの検知方式でも採用できる。この例では薄膜抵抗方式が採用されている。

背面側にタッチセンサ３０が貼着された表示パネル２１は扁平な外装体４０に装着固定される。外装体４０は表示パネル２１の背面側に配される装置本体部４０Ａと、その上面側に配されるカバー体４０Ｂとで構成される。

装置本体部４０Ａは図示するように表示パネル２１よりも一回り大きな平板であって、平板中央部には表示パネル２１よりも若干小さな開口部４１が設けられ、表示パネル２１を載置固定できるようになっている。装置本体部４０Ａの外周部を構成する枠の内部は複数の収納凹部４２（４２ａ〜４２ｃ）が形成される。図１の例では、下部収納凹部４２ａに、表示パネル２１の画像制御系を含む表示駆動系からなる制御回路基板４４が収納される。この制御回路基板４４にはバッテリーや内部記憶装置（半導体メモリ）が搭載されているものとする。記憶装置には、外部より挿脱可能な外部記憶装置８６を含むものとする。

装置本体部４０Ａの左側に位置する収納凹部４２ｂには後述する第１の操作スイッチ４６が、右側の収納凹部４２ｃには第２の操作スイッチ４８がそれぞれ収納固定される。第１の操作スイッチ４６は、この例ではスイッチの選択（確定）とその解除操作を行うスイッチとして機能する。そのため、第１の操作スイッチ４６は、上下に並置された選択スイッチ４６ａと、解除スイッチ４６ｂとで構成される。

第２の操作スイッチ４８は、表示画面を上下にスクロールするスクロールスイッチとして機能する。第２の操作スイッチ４８の面にタッチしながら指を上方に移動することで表示画面は上方にスクロールし、指を下方に移動させると表示画面が下方に移動する（図７，８参照）。図１では上下スクロールのみであるが、表示画面を左右にスクロールするための操作スイッチを設けてもよい。このスクロールスイッチを第１の操作スイッチ４６で兼用することも可能である。

収納凹部４２にあって、この例では、さらに下部の収納凹部４２ａ側にスピーカ４９が収納固定される。操作スイッチ４６，４８やタッチセンサ３０におけるタッチ操作に連動してスピーカ４９を駆動することで、これらスイッチ４６，４８などのタッチ状態やその確定を報知できる。装置本体部４０Ａの前面には、必要に応じて外部記憶装置（半導体メモリ装置など）８６などの装着端子部８５や、ＵＳＢ端子８８の装着端子部８７などを設けることができる。

装置本体部４０Ａに表示パネル２１を載置すると共に、制御回路基板４４などの必要な電子部品を収納凹部４２内に収納した状態で表示パネル２１の上面よりカバー体４０Ｂが載置固定される。そのため、カバー体４０Ｂにも開口部４１と同様な大きさの矩形状の開口部５２が穿設されると共に、カバー体４０Ｂの右側面側であって第１の操作スイッチ４６と対峙する位置には、第１の操作スイッチ４６を挟持固定するために、第１の操作スイッチ４６の形状（この例では２つの円孔）にマッチした取り付け孔５４が穿設される。同じく、カバー体４０Ｂの左側面側であって第２の操作スイッチ４８と対峙する位置にも、第２の操作スイッチ４８を挟持固定するために、第２の操作スイッチ４８の形状（この例では短冊状）にマッチした取り付け孔５６が穿設される。

このように表示パネル２１を装置本体部４０Ａとカバー体４０Ｂとで挟持固定することで、携帯に便利な、扁平で透明な携帯端末装置１０を構成できる。装置本体部４０Ａの前面であって、制御回路基板４４側には外部記憶装置８６を装着できる装着端子部８５や、インターネットと接続するためのＵＳＢ端子８７などが設けられている。

表示パネル２１の上面およびタッチセンサ３０の露出面を保護するため、装置本体部４０Ａの開口部４１およびカバー体４０Ｂの開口部５２にはそれぞれ透明な保護フィルム（図示はしない）などが取着されている。これによって傷の付きにくい携帯端末装置とすることができる。

さて、このように構成された携帯端末装置１０を実際に使用する場合には、図２に示すように携帯端末装置１０の左右両端側を左右の手６５で握持した状態で使用する。表示パネル２１もタッチセンサ３０も共に透明体であるので、両手で携帯端末装置１０を握持すると、表示パネル２１の背面側を抱え込んだ指６２も表示パネル２１を通して目視できる。したがって表示パネル面６０上の表示画像と左右の指６２の相対位置関係を容易に、しかも確実に把握できる。図２のように表示パネル２１を通して目視される、表示パネル２１の背面側の指６２を破線で示す。

表示内容の特定操作（確定操作）は表示パネル２１の背面側に臨む指６２の操作で行う。通常は中指で操作される場合が多い。指６２がタッチされた個所は、明暗を変えて、例えばハイライト表示したり、ブリンクさせたり、カラーの場合には特定の色に切り替え表示することで、タッチ位置を容易に認識できる。そして、図２に示すように右中指６２ａを例えば円弧状に動かすことによって、中指６２ａの軌跡に応じてハイライト位置が変化したり、表示色がその軌跡に追尾して表示される。指６２でタッチしたタッチ位置の選択や解除操作、さらには表示パネル面に表示された画像のスクロール操作などは、何れも表示パネル２１の上面に位置する第１および第２のスイッチ４６，４８を選択操作することで行なわれる。

したがって、図２のように携帯端末装置１０を両手に握持した状態で、第１の操作スイッチ４６を操作すれば最初に表示パネル２１の表示パネル面６０にはメニュー画面６４などが表示される。図３にその表示例を示す。メニュー画面６４などが表示されても、表示画像によって表示パネル２１の背面側の指６２が完全に隠れるのではないので、表示パネル面６０に画像が表示されていてもメニュー画面６４上の特定の項目に対する指６２の現在位置を簡単に把握できる。その結果、特許文献１や特許文献２に開示されているようなポインタを表示することなく、目的の表示個所（表示項目）に指６２を簡単に、しかも素早く移動でき、特定の項目付近を何度か探索するような探索作業（先行文献例）もなくなり、操作性が改善される。

このような画像表示状態でも背面側の指６２を目視できる特徴は、表示画像の種類や、表示位置には依存しないことは容易に理解できる。

表示パネル面６０に例えば図４に示すような数字が表示されたボタン７０が表示されているときで、数字「４」のボタン７２の表示位置に対応したタッチセンサ３０の対応位置に指６２（この例では、中指６２ａ）がタッチされると、図５に示すようにそのボタン７２の表示状態が変化し、そのボタン７２がまさに選択されようとしていることが目視できる。タッチ位置のボタン７２の選択は、表示パネル面６０側の確定スイッチ４６ａを操作することで確定する。

図６は、表示パネル面６０にソフトウエアキーボード７４を表示した場合で、このソフトウエアキーボード７４のキーを選択しながら文章などを作成する場合の一例を示すもので、表示パネル面６０のうち下半分がソフトウエアキーボード７４の表示エリア６０Ａとなり、上半分が文字等の表示エリア６０Ｂとなる。表示エリア６０Ｂに選択された文字などが表示される。

図７は、表示画像のスクロール例を示す。表示パネル面６０に表示できる情報以上の情報が含まれているときは、第２の操作スイッチ４８を利用して表示画像を上下にスクロールすることで、表示パネル面６０に表示される画像をスクロール表示できる。そして、表示画像にｗｅｂブラウザにリンクするアドレス７８が表示されているハイパーリンクの場合には、図８のように、表示画像を下方にスクロールして、アドレス７８の表示位置を表示パネル２１の背面側よりタッチすれば、そのアドレス７８にリンクした情報を表示パネル面６０に表示できる。

図９は、この発明に係る携帯端末装置１０における制御系の一例を示すブロック図である。制御回路基板４４には周知のように装置全体の制御を司る制御部（ＣＰＵ）８０を始めとして、各種設定プログラムやワーキングメモリエリアなどが確保されたメモリ手段８１、表示パネル面６０に特定の画像を表示するためのＧＵＩ（Grafic User Interface）８２、操作スイッチ４６，４８などが接続される。

制御部８０にはさらにタッチセンサ３０のタッチ位置（表示パネル面６０の平面座標）を認識する座標認識部８３が接続され、座標認識部８３で認識された座標情報が制御部８０に供給されて、表示パネル２１に対して表示画像の切り替え表示や、タッチ位置の表示など、選択された表示項目に対応した処理が実行される。

この処理に加えて制御部８０ではタッチセンサ３０へのタッチが検出されると駆動部８９が駆動されてスピーカ４９からブザー音などが放音される。制御部８０ではさらに接続端子８５に接続された外部記憶装置８６からの書き込み読み出し処理や、ＵＳＢ端子８８から入力した外部情報などが処理される。

図１０は実施例１における処理例を示す要部のフローチャートである。
このフローチャートは、タッチセンサ３０へのタッチからタッチ位置の確定までの処理例であって、タッチセンサ３０へのセンサタッチが検知されると、タッチ位置の座標（ｘ，ｙ）が算出されると共に、タッチ位置の該当文字などが例えばハイライトされる（ステップ９１，９２，９３）。

次に、第１の操作スイッチ４６のうち確定スイッチ４６ａおよび解除スイッチ４６ｂの各操作状態がチェックされ（ステップ９４）、解除スイッチ４６ａの操作であるときは初期状態に遷移する。ステップ９４において確定スイッチ４６ａの操作であると判断されたときは、確定状態を報知するためのブザー音が放音されて初期状態に遷移する（ステップ９５）。

図１１はこの発明に係る携帯端末装置１０の他の実施例を示す。
この実施例は、図１０に示す操作スイッチ４６，４８と同等の機能を、タッチセンサによって実現したものである。そのため、図１に示したような第１および第２の操作スイッチ４６，４８が省かれた構成となされると共に、透明な表示パネル２１の背面側に透明な第１のタッチセンサ３０が貼着されると共に、この表示パネル２１の前面に同じく透明な第２のタッチセンサ１００が貼着されて携帯端末装置１０が構成される。

第２のタッチセンサ１００は、第１の操作スイッチ４６や第２の操作スイッチ４８と同様な機能を持たせる。そのため、図１２に示すように第２のタッチセンサ１００は、第１の操作スイッチ４６と同じ機能を実現するために上下に２分割された帯状のセンサとして機能させる。例えば、下段側のセンサ１００Ａを選択センサとし、上段のセンサ１００Ｂを解除センサとして使用する。何れもセンサ１００Ａあるいは１００Ｂの任意のタッチ位置で対応する機能が選択できる。

また、図１３に示すように第２の操作スイッチ４８と同じ機能を実現するために、第２のタッチセンサ１００の面上を任意のタッチ位置から上下左右に連続的に移動（矢印参照）させることで、表示パネル面６０に表示された画像を上下左右にスクロールさせるスクロールセンサとして機能させる。

第２のタッチセンサ１００をこのように選択、解除機能およびスクロール機能を持たせることで、操作スイッチ４６，４８と同等の動作を実現できる。操作スイッチ４６．４８が省略できるため、外装体４０自体を図１の場合よりもコンパクト化できる。第２のタッチセンサ１００を設けても、表示パネル面６０の表示画像を遮ることなく操作できることは言うまでもない。

上述した実施例１および実施例２では、表示パネル２１として白黒（モノカラー）の表示パネルを使用した場合について説明したが、カラー表示の表示パネル２１にも適用できる。

この発明は、ＰＤＡのような情報端末装置、携帯電話などの携帯端末機器に適用できる。

この発明に係る携帯端末装置の一例を示す要部の分解斜視図である。 使用状態の説明図である（その１）。 使用状態の説明図である（その２）。 表示パネル面の表示状態を示す図である（その１）。 センサタッチ後の表示状態を示す図である。 表示パネル面の表示状態を示す図である（その２）。 表示パネル面のさらに他の表示状態を示すスクロール前の図である。 表示パネル面の他の表示状態を示すスクロール後の図である。 この発明に係る携帯端末装置の制御系を示す要部のブロック図である。 タッチ処理例を示すフローチャートである。 この発明に係る携帯端末装置の他の例を示す要部の分解斜視図である。 第２のタッチセンサの説明図である（その１）。 第２のタッチセンサの説明図である（その２）。

符号の説明

１０・・・携帯端末装置、２１・・・表示パネル、３０、１００・・・タッチセンサ、４０・・・外装体、４２・・・収納凹部、４６，４８・・・操作スイッチ、４１，５２・・・開口部、６２・・・指、６０・・・表示パネル面、８０・・・制御部、８６・・・外部記憶装置

Claims (2)

1. 透明な平面表示装置と、
   この平面表示装置の背面側に貼着された透明なタッチセンサと、
   上記平面表示装置の両面側を挟持固定する外装体とで構成された
   ことを特徴とする携帯端末装置。
2. 上記平面表示装置は、自発光型の表示装置であって、表示パネルとその表示駆動系とで構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末装置。

Images