JP2008513906A - キーパッドエルゴノミクス - Google Patents

Abstract

キーパッド上のキーの位置およびキーが押される方法（例えば、使用される指）に基づいてキーの表面の形状（例えば、キーの表面の傾斜）を変化させることによって、キー操作の間のキーパッド上のキーを押す動作を改善するためのシステムおよび方法が提供される。したがって、本発明は、キーパッドを使用するときのユーザの手および／または指の動きについて予め求められた幾何学的軌跡に応じて任意のポイントにおけるユーザの指とキーの間の接触を最適にするように様々な表面形状を使用することができる。本発明の例示的態様に従って、波形キーおよび枕形キー構成が開示される。さらに、キーパッドおよび／またはホスト装置のグリップ機能を向上するために、キーパッドのエッジの周りに隆起突起部（「スキージャンプ形状」）を設けることもできる。

Description

本発明は、一般にキーパッドの構造に関し、より詳細には、ユーザによる操作の間にキーパッドのキーを押す様態および動作を向上させるようにキー部材の形を造形するシステムおよび方法に関する。

近年、計算機パワーへのアクセスを求める要求は、コンピュータサイズの大幅な縮小と相まってハンドヘルドコンピュータなどの携帯用電子装置を生み出した。携帯用電子装置は、以前は相対的に固定されたデスクトップコンピュータに限られていたコンピュータリソースを、ユーザが持ち運ぶことを可能にした。具体的には、デジタルパーソナルアシスタント（digital personal assistants）、携帯電話、全地球測位システム受信機、他の多くの電子装置など特定の目的のコンピュータおよび通信装置が開発されてきた。このような携帯型ハンドヘルド端末のユーザは、それ以前の各ユーザの作業負荷と比較して大量のデータまたは情報を生成し管理する。したがって、携帯型ハンドヘルド端末は多様な業界で使用されており、一般に、キーパッド、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）基板、表示器、内部配線などの内部電子部品を、プラスチックまたは他の構造材料で作られたハウジング内に収容することによって組み立てられている。

一般に、このような端末の望ましい特性は、個々のユーザが他のより労力を要する仕事を実施している間に、それらが容易に機能できることである。例えば、ユーザは、片方の手でデータ端末を操作しながら、他方の手を自由にしておくことが必要になることがある。具体的には、ユーザは片方の手で商品一覧にある小さな品物を持ち上げるかまたは移動させながら、同時にもう片方の手でデータを入力するかまたはその片方の手に握られた携帯用スキャナを用いてそれらをスキャンすることがある。

さらに、データ入力用のキーパッドを使用するときは、一般にユーザはキーパッド上の各キーを容易かつ正確に操作できることが必要である。そうではなく、結果として不適合な状態がある場合には、ユーザオペレータの手、指、手首の動きを幾分緊張させ、遅くさせ、時には誤った方向に導くことさえあり、結果としてオペレータに不要な望ましくない物理的ストレスを与えるだけでなく、結果として生じた入力エラーのために望ましくない疲労をもたらすことにもなる。携帯端末上のキーパッドを操作している間のこのようなストレスやエラーの繰り返しの結果として、エラーを修正するための不要な時間の損失ならびにキーボードオペレータが罹るストレスに関連した傷害による生産性の低下がもたらされる可能性がある。このような傷害は、個人を雇用できなくするほど重大なことがある。例えば、不適合なキーパッドを繰り返し打つことは、一般にオペレータの手首、肘、および肩にストレスを加える可能性がある。前述のように、長期間にわたって継続されたときは、このことにより手根管症候群（carpal tunnel syndrome）などの反復性ストレス傷害が生じることがある。手根管症候群はユーザの手首部分の腱や神経に影響する、痛みや時には不自由な動きをともなう病気である。また、この手根管症候群は、蓄積外傷疾患、反復性緊張傷害、反復運動疾患など様々に識別されることも多いいくつかの筋骨格傷害のうちの１つに過ぎないものである。

同時に、携帯ユニットのサイズを縮小することへの要望も継続して存在する。このようなサイズの縮小によって、キーパッドおよび関連する個々のキー部材が使用できる空間を縮小させることができる。このことはさらに、キーパッドインタフェース上での迅速かつ正確なデータ操作を妨げることにもなる。とりわけ、ユーザ／オペレータは、情報を容易、迅速、かつ正確に入力できることが必要であり、また一般に、そのキーパッド構成を使用して迅速なデータ入力を行うために広範な時間のかかる訓練を受けることを必要としてはならない。

したがって、従来の装置に関連する前述の欠点を克服することが必要とされている。

以下では、本発明の１つまたは複数の態様についての基本的な理解を提供するために、本発明の簡単な概要を示す。本概要は本発明の広範囲にわたる概要ではない。本概要は、本発明の主要なまたは重要な要素を識別することも、本発明の範囲を記述することも意図したものではない。むしろ、本概要の唯一の目的は、以下で提示されるより詳細な説明の準備として本発明のいくつかの概念を簡単な形で示すことである。

本発明は、キーを押す指の動きおよび／または幾何学的軌跡に関するそのキーの位置ならびにキーが押される態様（例えば、使用される指）に基づいてキーの表面の外形（例えば、キーの表面の傾斜、表面の形状など）を変化させることによって、操作の間にキーパッド上のキーを打つ動作を改善するためのシステムおよび方法を提供する。例えば、携帯端末のキーパッド上のキーを押すのにユーザの親指が主に使用される場合は、キー操作の間に、親指の動きは一般にキーパッドの表面全体にわたって弧を描くように動くことができ、またそのような弧の上のキー位置に基づいて親指とキーの接触角度を変化させながら動くことができる。したがって、このような親指の動きに対して、本発明の一例示的態様によれば、一端での表面形状が親指の弧運動によって描かれる平面に平行になり、他端ではその表面形状が親指の弧運動の平面にほぼ垂直になるような一連の表面形状を提供することができる。

したがって、本発明は、キーパッドを使用するときのユーザの手および／または指の動きに応じて、任意のポイントでのユーザの指とキーの接触を最大にするように表面形状を変化させることを用いることができる。このように、ユーザの指（例えば、親指）がキーパッド上の様々な位置に移動するときに、本発明は、キーの表面形状を変化させることによって、キーを押すときに当たる接触表面積を容易に最大にできるようにする。

本発明の一態様による方法では、キーパッド上のユーザの指の動きを最初に求め、次いで特定のアプリケーションおよび／または携帯装置に対してそのような動きの幾何学的軌跡を確定することができる。次に、各キーの表面形状を幾何学的軌跡上のキーの個々の位置に基づいて変化させて、キーへのアクセスの間にキーの表面に対して（鈍角ではなく）ほぼ垂直な接触力を提供することができる。例えば、ユーザの親指は一般に、キーパッド上の個々のキーを選択する間に弧を描き、弧上に位置する各キーの表面は波形の形状に形成される。これにより、ユーザの親指がキーパッド上の様々な位置に移動したときにユーザの親指に当たる接触表面積を最適にすることができる。

本発明に関わる一態様では、キーの一部に触知隆起（tactile bump）を設けることができる。キー上のこのような触知形状（tactile features）の位置は（その位置がキーごとに変化するので）、装置の各機能に対応した認識対応関係（cognitive correspondence）を与えることができる（例えば、触知形状は、表示器上でカーソルが動くことができる方向に対応させることができる）。例えば、ユーザの親指をホームキーから下側の位置のキーに移動させ、そのキーの下側部分で突起を感知することができた場合は、そのキーを押すことによって、そのキーパッド装置を収容したユニットの表示画面上でカーソルを下方に移動させることができることをユーザに知らせることができる。したがって、ホストユニットの操作（例えば、カーソル移動）は、キーパッドの代表的なブラインドキー操作を容易にすることによって改善することができる。さらに、ユーザがその触知形状を記憶することができる様々な形状に造形し、それにより、キーの表面を、ホストユニットの機能に対応する一意の触知感覚（tactile feel）を提供するようにすることができる。

本発明の他の態様によれば、キーの表面はキーの中央部分に井戸状の区域（well compartment）または窪み領域を生成するようにエッジ周りを隆起させることによって（枕形キー）、キーに加えられた操作力を窪み部分の表面領域全体に分散させることができる。さらに、ユーザが主にキー操作のために親指を使用し、キーパッドを保持するために中指／人差し指を使用するときは、キーパッドのエッジ周りに隆起突起部（「スキージャンプ形状（ski jump feature）」）を設け、キーパッドおよび／またはホスト装置のグリップ能力を向上させることができる。このような隆起突起部はキーパッドの表面から突き出すことができ、一般に湾曲している内側表面に沿って実質的に横方向に引き伸ばされたものである。

前述および関連する目的を達成するために、本発明はさらに以下で十分に説明される特徴を含む。以下の説明および添付の図面は、本発明のいくつかの例示的な態様を詳細に記述するものである。しかし、これらの態様は、本発明の原理を使用することができる様々な方法のうちのいくつかを示したものに過ぎない。本発明の他の態様、利点、および新規な特徴は、本発明の以下の詳細な説明を添付の図面と併せて考察したときに明らかになるはずである。図面の読み取りを容易にするために、いくつかの図面は、図面ごとにまたは所与の図面内で一定の縮尺で描かれていないことがある。

次に、図面を参照しながら本発明を説明する。全図面を通して、同様の参照番号は同様の要素を表す。以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、説明の目的で多数の個別の詳細について記述する。しかし、これらの個別の詳細を使用せずに本発明を実施できることは明らかである。他の事例では、本発明の説明を容易にするために、周知の構造や装置はブロック図の形で示されている。

本発明は、キーごとに変化する表面形状を用いて各キーへのアクセスの間に接触表面積を最適にすることにより、キーパッド上のキーを押す操作を容易にするシステムおよび方法を提供する。最初に図１（ａ）を参照すると、波形形状を有するキーの斜視図が示されている。本発明の一態様によれば、キー１１０および１２０は携帯端末のキーパッドの一部であり、これらのキーは、（例えば、スペースバーの操作だけで）基本的に親指を頻繁に使用することがない標準のキーボードとは対照的に、その操作に左および右の親指を十分に使用するものである。一般に、親指は人間の手で最も完全な関節でつながれた指であると考えられ、したがって本発明のキーボードは、それぞれの親指を使用して複数のキーおよび関連する機能を制御するようにする。これにより、４つの基本的な動き、すなわち体から離れる、体に向かう、左方向、および右方向の動きのためにそれらの指の各々を用いつつ、キーボードの潜在的な能力を大幅に拡張することができる。キー１１０および１２０はそれぞれ、図１（ｂ）に示したように、低い部分１１５、１２５と高い部分１１７、１２７を有する。本発明の一態様によれば、キー１１０および１２０の表面領域のこのような位相と形状は、それらのキーを使用するために主に使用される指の動きの幾何学的軌跡に基づいて、実質的にキーに垂直な接触力を発生させるように決めることができる。

例えば、ユーザの親指は、図１（ｂ）の断面図の矢印１５０によって示されるように、一般にキーパッド上の個々のキーを選択する間に弧の動きに従う。したがって、親指がそのような弧の上の出発点から離れて別の位置に移動するとき、各キーの表面形状を親指の動きの幾何学的軌跡におけるキーの各位置に基づいて変化させることができ、これにより、各キーへのアクセスの間にキーの表面に（鈍角ではなく）実質的に垂直な接触力を提供することができる。図１（ｃ）は、波形構成を有するキーパッドの斜視図を示す。ユーザがこのようなキーパッドを使用するときは、ユーザは指の移動（例えば、親指の弧状の動き）の間に容易に様々なキーの接触ポイントを区別することができるので、誤ったキー入力に関する問題を軽減することができる。本発明のシステムおよび方法がユーザの親指に対するキーの形状変化に限られるものではなく、特定のアプリケーションおよび／または携帯端末を使用している間の各指の幾何学的軌跡が確定されると、他の指に対しても使用できることを理解できる。

図２（ａ）および図２（ｂ）は、本発明の一態様による「枕形キー」形状２００を備えた変化形状の他の例を示す。この枕形キー形状２００は、ユーザの指との最適な接触面を形成するように設計された、窪んだ中央部分２１０、２２０と個々のキー部材のエッジ周辺の隆起した部分２１５、２２５とを有する。したがって、キーに加えられる操作力は、平坦な表面を有するキーと比べて、指のより大きな表面積にわたって分散させることができる。窪み２１０、２２０は、凹面の形や、様々な曲線形状、直線などの組合せでもよい。さらに、様々な個別のキーをユーザが容易に区別できるようにするために、キーパッド構成の行および／または列はフラットな表面を有することができるし、一方で他のキーの行および／または列は湾曲した形状を有することができる。例えば、ＱＷＥＲＴＹキーパッドに対する本発明の特定の一態様によれば、上の３行は様々な曲線構成で形成することができ、４行目と最下行は頂部の平らなキーで形成することができ、これにより、他の行との触知による区別が可能になる。このような触知による区別は、本発明のキーパッドを収容する端末によって実施される様々な機能に対応付けるために使用することもできる。

次に、図３を参照すると、ホームキー３２５を取り囲む複数のキー上の隆起した突起３１０の形状の触知隆起が示されている。各隆起突起３１０はそれぞれのキーの中心に対してエッジ側に配置され、その装置の各機能に対する認識対応関係を提供することができる。例えば、触知形状は、ホストユニット装置の表示器上でカーソルが移動できる方向に対応させることができる。例えば、最初に親指をホームキー３２５上に置く。次に、右方向に親指を移動することにより、隣接するキーの右側部分に配置された突起に触れることができる。このことにより、そのキーを押すことで、画面上のカーソルを右方向に移動させるなど突起の配置と関連付けられた機能を実行することができることをユーザに知らせることができる。したがって、キーパッドの代表的なブラインドキー操作を軽減することによって、ホストユニットの操作を改善することができる。同様に、ホームキーの近くにある他のキーに触知できる突起を設けて、装置の他の機能に対する同様の認識対応関係を与えることもできる。

図４は、本発明の一態様による方法を示す。最初に４１０で、携帯端末および／またはそれにロードされた特定のアプリケーションの操作のためのユーザの指の動きを決定することができる。例えば、ある特定のアプリケーションは、ユーザが複数のキーの間で右手の親指を絶えず移動させることを必要とする場合がある。このような動作は、ユーザの親指の指球の幾何学的軌跡を形成する弧状の動きを示す。次に、４２０で、このような幾何学的軌跡に位置する各キーの表面形状を変化させ、上で詳述したように、キーへのアクセスの間にキーの表面に対して（鈍角ではなく）ほぼ垂直な接触力を提供するようにすることができる。例えば、ユーザの親指は一般に、キーパッド上の個々のキーを選択する間に弧を描く。したがって、弧上に位置する各キーの表面上に波形の形状を形成して、ユーザの親指がキーパッド上の異なる位置に移動するときに、４３０で、ユーザの親指に当たる接触表面積を最適化することができる。例えば、キーパッド上の複数のキーに一連の表面形状を設け、これにより、一端ではキーの表面が親指の弧動作によって描かれる平面に平行になり、他端では表面形状がそのような弧動作の平面にほぼ垂直になるようにすることができる。次に４４０で、キーパッドは、ユーザによって使用されるようにアップロードされた必要なアプリケーションとともにホスト装置に組み込むことができる。

本明細書では、様々なイベントおよび／または動作を表す一連のブロックとして例示的な方法を図示し説明しているが、本発明はそのようなブロックの例示された順序に限定されるものではない。本発明によれば、本明細書に示された順序とは別に、例えばいくつかの動作またはイベントを他の動作またはイベントと異なる順序および／または同時に実施することができる。さらに、本発明による方法を実装するために、例示したすべてのブロック、イベント、または動作が必要なわけではない。さらに、本発明による例示的な方法および他の方法が、本明細書に例示され説明された方法に関連して実装できること、ならびに例示または説明されていない他のシステムおよび装置に関連して実装できることが理解されるであろう。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、本発明によるキーパッドの斜視図と断面図を示す。これらの図では、例えばユーザがキー入力に親指を、キーパッドの保持に中指／人差し指を主に使用するときは、キーパッドおよび／またはホスト装置のグリップ能力を向上させるためにキーパッドのエッジの周りに隆起突起部が設けられる。このような隆起突起部５１０はキーパッド５１５の表面から突き出し、また、隆起突起部５１０の一部としてスキージャンプ属性を形成するように、一般に湾曲している内側表面に沿って実質的に横方向に引き伸ばされる。隆起突起部５１０はキーパッドと一体成形すること、あるいはキーパッドの製作後にそれに取り付けることができる。また、ユーザの指または手のレストエリア（rest area）を設けることもできる。隆起した突起部５１０の機能がこれらに限定されるものではなく、キーパッドの表面を外部からの衝撃および／または衝突から保護するための外部バンパシステムとして機能するなど他の機能も実施できることが理解できる。したがって、隆起した突起形状５１０の一部として、弾力のあるまたはゴム状のパッドの形態の様々なクッション部材を含めることができる。

図６は、キーパッド上のキーの位置およびそのキーが押される態様（例えば、使用される指）に基づいて様々な形状を有するスタンドアロン型のキーパッド６００を製作するために使用されるキーパッド構成部品からなる一例示的スタックを示す。このようなスタックは、共通の境界部（６６５、６３５）に横づけしてオーバーモールドされた上部カバー６１０と下部カバー６８０の間にパックするかまたはサンドイッチ状にはさみ込まれ、これにより、シールされたキーパッドアセンブリユニット６００を生成することができる。パックされたスタックは、電界発光パネル（electro luminous panel）６３０の上に置かれたシリコーン膜６６０を含むことができ、電界発光パネル６３０は、立ち代って、横側に張り出したフレキシブル部材６９０を備えたプリント回路基板６６７の上に置かれる。シリコーン膜６６０は、その上に配置された個々のキー６１５を含む。個々のキー６１５は、上部カバー６１０からその開口部を通って突き出し、キーパッド上のそのキーの位置およびそのキーが押される態様（例えば、使用される指）に基づいて様々な形状を有することができる。各キー６１５は、ユーザの指が当たる接触表面積を最適にするために、その用途に対応して凹型／凸型／傾斜型の上部表面を有することができる。また、個々のキーはどのキーの操作の妨げにもならないように十分に間隔があけられる。キーパッドによって様々なデータをホストユニットに入力することは、電卓の操作に類似している。

さらに、ドーム形のスイッチ突出部（図示せず）が各キーの底部に配置され、個々のキーとプリント回路基板６６７の間で変位させられる。組立て時には、各キーの底部にある対応するドームスイッチの接触突出部は、プリント回路基板６６７上の指定された接触ポイント（図示せず）に位置合わせされる。キーが押されたときは、それに対応するドームスイッチはプリント回路基板６６７上の指定された接触ポイントに実際に接触して電気回路を完成し、入力信号を生成する。ユーザがキーに対する圧力を開放したときは、ドームスイッチおよびキーはそれらの元の位置に戻る。ドームスイッチは、ユーザがキーを押すのを止めた後ドームスイッチが元の形に戻ることができるように、所定の弾性率を有する材料から選択されるものである。電界発光パネル６３０は、電流が印加されたときに光を放つことができる薄いプラスチック部品とすることができ、シリコーン膜６６０の真下に配置される。

図示のように、上部カバー６１０と下部カバー６８０は、キーパッドアセンブリの周囲に延在する共通の境界を画定することができ、これらカバーはオーバーモールド（６６５、６３５）されてシールされたキーパッドアセンブリユニット６００を生成する。上部カバー６１０と下部カバー６８０の間にパックされたスタックは、延長部とすることができるフレキシブル部材６９０を備えたプリント回路基板６６７と、電界発光パネル６３０と、複数のキーを備えたシリコーン膜とを備えることができる。上部カバー６１０は、キー６１５を突き出すための複数の開口部を有する。プリント回路基板６６７は、接着剤によって下部プラスチックカバー６８０の内表面に接着することができ、あるいはそれに挿入成形することもできる。突き出たフレキシブル部材６９０は曲げることができ、ホストユニットを動作可能に接続するために下部カバー６８０の（ホストユニットに面した）外部表面に取り付けることができる。

当業者ならば、ホスト装置との所望の接続を達成するために、様々な配線パターンや金属細片を選択できることが理解されよう。また、このようなフレキシブル部材６９０上の導電性金属配線は、印刷、エッチング、または他の任意の適切な方法によって形成することができる。本発明による様々な形状のキーパッドは、その上の英文字記号、英数字記号、または各キーを押すことによるユーザ入力のエントリを必要とする様々な電気または電子装置で使用することができる。このような装置の例には、パームパイロット（palm pilot）、携帯電話、電話器、ファックス、コンピュータ、ミニコンピュータ、スキャナ、端末などがある。

このようなキーパッドを組み込むことができる特定の装置の１つが図７のハンドヘルド端末７００である。この端末は、本発明の一態様による様々な表面と隆起したグリップ突起７４５（スキージャンプ形状）とを用いたキーパッド７７０を備える。特に、ユーザが主にキー入力に親指を使用し、キーパッドの保持に中指／人差し指を使用するときは、隆起したグリップ突起７４５によりキーパッド／ホスト装置を安定した位置に保持することが容易になる。ハンドヘルド端末７００は、高強度プラスチック、金属、または他の任意の適切な材料で構成できるハウジング７１０を備える。携帯端末７００はまた、ハンドヘルト端末７００および／またはモバイルコンパニオン（mobile companion）の通常の操作に関連する表示データまたは他の情報を表示する表示７１５の機能も含む。

さらに、表示器７１５は、ハンドヘルド端末７００および／または１つまたは複数のモバイルコンパニオン７５０によって実行可能な様々な機能を表示することができる。表示器７１５は、容量式、抵抗式接触、赤外線、表面弾性波（surface acoustic wave）、またはグランドアコースティックウェーブ（grounded acoustic wave）技術を使用することができるタッチスクリーンインタフェースを備えることができる。

ハンドヘルド端末７００は、磁気ストリップリーダ７４０または他のデータ取り込み機構（図示せず）を備えることもできる。ハンドヘルド端末７００はまた、バーコードリーダ／バーコードイメージャ（bar coding imager）がハンドヘルド端末７００に提示されたバーコードラベルなどを読み取ることができる窓（図示せず）を備えることもできる。ハンドヘルド端末７００は、バーコードが適切に読み取られたかまたは不適切に読み取られたかを反映するように点灯されるＬＥＤ（図示せず）を含むことができる。別法または追加として、バーコードがうまく撮像されデコードされたことをユーザに報知するためにスピーカ（図示せず）から音声を発することもできる。ハンドヘルド端末７００は、ＲＦアクセスポイントとの無線通信のためのアンテナ（図示せず）、およびＩＲアクセスポイントとの通信のためのＩＲトランシーバ（図示せず）を備えることもできる。

キーパッド７７０は上部カバーおよび下部カバーを備えることができ、それらの共通境界の周囲をオーバモールドすることができる。本発明の一態様では、上部カバーと下部カバーは複数の関連するキーパッド構成部品（例えば、フレキシブル部材、電界発光パネル、複数のキーを備えたシリコーン膜、プリント回路基板、ＬＥＤなど）をサンドイッチ状にはさみ込むことができる。共通境界は、表面領域および／または上部カバーと下部カバーに共通の周囲ライン（例えば、上部カバーと下部カバーの接触面、キーパッド構成部品を封入する表面、積み重ねられた構成部品のエッジ部など）によって形成することができる。一般に、キーパッド７７０の上部カバーと下部カバーを製作するために使用される材料は、様々な種類のポリカーボネート、熱硬化プラスチック、熱成形プラスチック、ならびに上部カバーと下部カバーの間の適切な接合を提供するためにオーバモールドすることができる一般的な材料などを含むことができる。このような適切な接合は、例えば装置内の外部汚染物質の存在を緩和するシールされたキーパッドアセンブリの提供を可能にすることができる。さらに、上部カバーは、例えばあるキーが操作されたときに、キーパッド表面をある色または明るさで照らすことによって視覚的な通知を提供するために、透明な材質で製作することもできる。

さらに、操作の間にユーザが、所定の機能を特定のキーに割り当てるモードを開始した場合、または所定のキーを押すことによってユニットの通常動作モードを変更した場合は、選択された動作モードをユーザに通知するためにキーパッドの一部をＬＥＤによって照らすこともできる。キーパッドの表面を照らす色または明るさを観察することによって、ユーザはユニットの選択されたモードを容易に確認し、それに従って準備をすることができる。具体的には、キーの動作が切り換わるとき、キーの動作はキーパッドが通常プログラムされているキーパッドの標準の英数字表示からその動作用に切り換わる。したがって、キーパッドの機能に関するこのような変更が通知されない場合は、ユーザは驚くことがある。このような曖昧さを軽減するために、本発明のキーパッド７７０は、キーパッド表面をある色または明るさで照らすことによって視覚による通知を提供することができる。さらに、様々な音声通知を単独でまたは視覚通知と組み合わせて使用して、ユーザに特定のキーが操作されたことを通知することもできる。

次に図８を参照すると、キーパッド上のキーの位置およびそのキーが押される方法（例えば、使用される指）に基づく様々な表面形状を備えたキーパッドを収容することができる一例示的ハンドヘルドスキャナが示されている。ホスト端末８０８は、情報を表示するための表示器８０６を備える。表示器８０６はタッチスクリーンでもよく、容量性、抵抗性接触、赤外線、表面弾性波、またはグランドアコースティックウェーブ技術を使用することができる。さらに、表示器８０６は、液晶デバイス、陰極線管（ＣＲＴ）、電界放出デバイス（ＦＥＤ、フラットパネルＣＲＴとも呼ばれる）、またはグラフィック画像やユーザに認識可能な英数文字を生成するために適した他の任意の表示デバイスでもよい。ホスト端末８０８はさらに、先に詳述した様々な表面形状を有するキーパッド８０７を備える。このキーパッドは、携帯端末の動作モードに関する情報を入力するためのスタンドアロンユニットとして組み込むことができる。

図示のように、携帯型バーコードスキャナ８０８はユーザの手の掌で保持されるように構成され、そのキーパッド８０７上の様々なキーはハウジングを保持する手の親指または他の指で接触させることができる。ユーザは窓８０８を読み取るべき所望のコード表示にねらいを定め、リーダユニットを起動するためのトリガ８０９を押す。表示ユニット８０６は、電子ユニットの動作モードに関連する情報を表示するため、または電子装置内に設置された光スキャナ（図示せず）によって読み取られるアイテムに関連するチェック情報を表示するために使用することができる。バーコードスキャナ８０８は、在庫、保管データなどを追跡するために無線通信ネットワークにおいて用いることもできる。一般に、スキャナ装置をコンピュータ装置に接続するためのケーブルを不要にすることができるので、スキャナ装置の重量と結果としての疲労をさらに低減し、また、ケーブルのもつれによって生ずる効率の悪さを解消することができる。さらに、このサイズによって、スキャンが困難な場所への容易なアクセスが可能になる。スキャナ８０８は迅速なキー入力と迅速な表示情報の読み取りを提供するとともに、作業者に実時間データを提供して意思決定と行動が迅速に実行できるようにする。ユーザは、例えばＬＡＮまたはＷＡＮなどの通信ネットワークに接続されるハンドヘルド端末８０８とは独立に、キーパッド、スキャナ素子などによってデータを入力しかつ／または処理することができる。ハンドヘルド端末８０８が実時間通信を提供するためのトランシーバを備えていないときは、データはハンドヘルド端末８０８内部のメモリに格納することができる。したがって、ハンドヘルド端末８０８が後からネットワークに接続された場合は、格納されたデータはホストコンピュータ（図示せず）にダウンロードすることができる。

次に図９を参照すると、プロセッサ９０５がハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００の全体の動作を制御する、本発明の一態様による概略図が示されている。プロセッサ９０５は、ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００内の様々な構成部品を制御し動作させて本明細書に記載した様々な機能を実行するようにプログラムされる。プロセッサないしＣＰＵ９０５は複数の適切なプロセッサのどれであってもよい。本発明に関連する諸機能を実行するようにプロセッサ９０５をプログラムする方法は、本明細書で提供された記述に基づけば、当業者には容易に明らかになるであろう。

ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００には、プロセッサ９０５に接続されたメモリ９１０を含めることができる。メモリ９１０は、本明細書に記載のハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００の動作機能を実施するためにプロセッサ９０５が実行するプログラムコードを格納する機能を果たす。メモリ９１０はまた、ユーザ定義関数などの情報を一時的に格納するための記憶媒体としての機能も果たす。メモリ９１０は、表示される情報の完全なセットを格納するように構成される。一態様によれば、メモリ９１０は複数セットの情報を格納するのに十分な容量を有しており、プロセッサ９０５は様々なセットの表示情報を交替でまたは循環で実施するためのプログラムを含むこともできる。

表示器９１５は、表示ドライバシステム９１９を介してプロセッサ９０５に結合される。表示器９１５は、液晶表示器（ＬＣＤ）などとすることができる。表示器９１５は、ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００の通常の動作に関連するデータ、あるいはその他の情報を表示するように動作する。例えば、表示器９１５は提案された設定を表示することができ、その設定はオペレータに表示されるとともにシステムバックボーン（図示せず）を介して送信することもできる。

さらに、表示器９１５は、ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００の実行を制御する様々な機能を表示することができる。表示器９１５は英数文字とグラフィック文字の両方を表示することができる。ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００を形成するプロセッサ９０５や他の構成部品への電源は、少なくとも１つのバッテリ９２０によって供給される。バッテリ９２０が故障するかまたはハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００の電源が切断された場合は、補助電源９２９を使用してプロセッサ９０５への電源を供給することができる。ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００は、バッテリ故障を検出したときに最小の電流引き込みであるスリープモードに入ることができる。

ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００は、ホストコンピュータを介してプロセッサ９０５をネットワークとインタフェースさせるために使用されるデータ通信ポート９２９を含む通信サブシステム９２５を備える。ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００は、オプションとしてプロセッサ９０５に接続されるＲＦ部９９０を含むことができる。ＲＦ部９９０は、例えばアンテナ９９１を介してネットワークからＲＦ通信を受信し、その信号を復調してその中に変調されたデジタル情報を取り込むＲＦ受信器９９５を含む。ＲＦ部９９０はまた、例えばオペレータ入力装置９５０（例えば、キーパッド、タッチスクリーン）でのオペレータ入力またはトランザクションの完了に応答して、ネットワーク上のコンピュータに情報を送信するＲＦ送信器９９６も含む。プリンタ９５５、署名パッド９６０、磁気ストリップリーダ９６５、データ取り込み装置９９２などの周辺装置もまた、プロセッサ９０５によってハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００に接続することができる。ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００はまた、安全な支払いトランザクションを提供する耐タンパグリッド９７０を備えることもできる。ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００が支払い端末として使用される場合は、特別なオペレーティングシステムを搭載することができる。さらに、ハンドヘルド端末および／またはモバイルコンパニオン９００が汎用端末として使用される場合は、汎用オペレーティングシステムを搭載することもできる。

いくつかの例示的態様に関連して本発明を図示し説明してきたが、本明細書および添付の図面を読み理解したときに、当業者には等価な改変および変形が思い浮かぶであろうことが理解されよう。詳細には、上述の各構成要素（アセンブリ、装置、回路、システムなど）によって実施される様々な機能に関して、（「手段」への言及も含めて）これらの構成要素を記載するために使用された用語は、特に指定しない限りは、本明細書に示された本発明の例示的態様の諸機能を実施する開示された構造と構造的に等価でない場合でも、記載された構成要素の指定された機能を実施する（例えば、機能的に等価な）任意の構成要素に対応することが意図される。これに関して、本発明がシステム、ならびに本発明の様々な方法に関する動作および／またはイベントを実施するコンピュータ実行可能命令を含んだコンピュータ可読媒体を含むことも理解されよう。

本発明の一態様による、キー表面の傾斜を変化させた波形形状の形の一例示的変化形状を示す図である。 本発明の一態様による、キー表面の傾斜を変化させた波形形状の形の一例示的変化形状を示す図である。 本発明の一態様による、キー表面の傾斜を変化させた波形形状の形の一例示的変化形状を示す図である。 本発明の他の態様による、枕形キー構成を用いた他の例示的変化形状を示す図である。 本発明の他の態様による、枕形キー構成を用いた他の例示的変化形状を示す図である。 本発明の特定の一態様による触知突起の構成を示す図である。 本発明の一態様による例示的方法を示す図である。 本発明の一態様による、グリップ性向上形状を有するキーパッドの斜視図である。 本発明の一態様による、グリップ性向上形状を有するキーパッドの断面図である。 本発明の一態様による、様々な凹型／凸型／傾斜型表面形状を有するキーパッドを製作するために使用されるキーパッド構成部品からなる一例示的スタックを示す図である。 本発明の一態様による、グリップ性向上形状を有する他のハンドヘルド端末を示す図である。 本発明の一態様による、変化形状を有するキーパッドを収容することができる一例示的ハンドヘルドスキャナを示す図である。 本発明を使用する装置の一般的なブロック構成を示す図である。

Claims (20)

1. キーごとに表面形状が変化する複数のキーを備え、前記表面形状の変化はキーを押す指の動きの幾何学的軌跡におけるキーの位置に基づくことを特徴とするキーパッドアセンブリ。
2. 前記表面形状変化は、キーごとのキー表面の傾斜の変化を含むことを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
3. 前記表面形状変化は、キーごとのキー表面の曲率の変化を含むことを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
4. 前記幾何学的軌跡は弧であり、前記キーを押す指はユーザの親指であることを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
5. 前記表面形状は、前記弧の一端での水平面から前記弧の他端での垂直面に変化することを特徴とする請求項４に記載のキーパッドアセンブリ。
6. 前記表面形状は、前記キーを押す指との接触面積を最大にするようにキーごとに変化することを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
7. 前記表面形状は、前記キーを押す指にほぼ垂直な接触力を発生させるようにキーごとに変化することを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
8. ホスト装置のグリップを改善するために、前記キーパッドの表面に隆起突起部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
9. 中央の窪みと隆起したエッジ部を有する枕形キーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
10. キー上に触知突起をさらに備え、前記キー上の前記触知突起の位置は前記キーの機能に対する認識対応関係を与えることを特徴とする請求項１に記載のキーパッドアセンブリ。
11. 前記位置は、ホスト装置の表示器上のカーソルの移動方向を示すことを特徴とする請求項１０に記載のキーパッド。
12. ユーザによって記憶することができる造形形状を有するキーをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載のキーパッド。
13. キーパッド構成部品からなるスタックの上に置かれた上部カバーと、
    前記スタックの下に置かれた下部カバーと
    をさらに備え、前記上部カバーと前記下部カバーは独立型のキーパッドユニットを形成するために前記スタックの周囲がオーバーモールドされることを特徴とする請求項１に記載のキーパッド。
14. 前記スタックは、互いに重なるように置かれた、フレキシブル部材を備えたプリント回路基板と、電界発光パネルと、複数のキーを備えたシリコーン膜とを備えることを特徴とする請求項１３に記載のキーパッドアセンブリ。
15. キーパッドアセンブリを製作する方法であって、
    キーパッド表面上の指の動きの幾何学的軌跡を求める工程、および
    前記幾何学的軌跡におけるキーの位置に基づいてキーの表面形状を変化させる工程
    を含むことを特徴とする方法。
16. 前記変化させる動作は、前記指とキーの間の表面接触を最大にすることをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記変化させる工程は、前記指と前記キーの間のほぼ垂直な接触力を発生させることをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記キーパッドの表面に隆起突起部を設けることをさらに含み、前記隆起突起部は前記キーパッドのエッジ上に引き伸ばされることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
19. キー上に触知突起を設けることをさらに含み、前記キー上の前記触知突起の位置は前記キーの機能に対する認識対応関係を与えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
20. ユーザの指とキーの間の表面接触の角度を変える手段と、
    キー機能に対する認識対応関係をユーザに提供する手段と
    を含むことを特徴とするキーパッドアセンブリ。