JP2010117842A - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 タッチパッドを用いて複雑な操作を行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。
【解決手段】 携帯情報端末の２つの対向する側面にタッチパッドをそれぞれ配置し、いずれかをスライド操作するとスクロール制御、２つのタッチパッドを同時にスライド操作すると、表示倍率変更制御又は表示画像回転制御となる。表示倍率変更制御及び表示画像回転制御は、２つの対向するタッチパッドを同時に同一の方向にスライド操作したか、同時に逆方向にスライド操作したかにより使い分けることができる。これにより、タッチパッドを用いて直感的な操作により、複雑な制御を行うことができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、携帯情報端末に係り、更に詳しくは、複数のタッチパッドを用いて、表示画像のスクロール、拡大／縮小、回転などの表示制御を行うことができる携帯情報端末に関する。

タッチパッドは、操作面上におけるユーザの指の動きを検出することができる入力装置であり、例えば、カーソル移動のための入力装置としてノートパソコンなどに採用されている。代表的なタッチパッドは、電極の静電容量の変化に基づいて、ユーザによる操作位置を検出する静電容量式のタッチパッドであり、静電パッドと呼ばれている。

タッチパッドは、接点開閉式のスイッチからなる操作キーに比べて、薄型化が容易であり、耐久性にも優れているため、携帯情報端末における入力装置として従来から用いられている。また、指を使って方向や距離を入力することができるため、カーソル移動、表示スクロール、画像回転、倍率変更などの表示制御を直感的かつ容易に行うことができるという利点がある。しかしながら、タッチパッドを用いて、異なる２種類以上の表示制御を可能にすることは容易ではないという問題があった。

従来の携帯電話機には、互いに異なる表示制御に用いられる２つのタッチパッドを有するものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示された携帯電話機は、筐体の前面に表示画面及び２つのタッチパッドが配置されている。表示画面の左側に配置された縦長のタッチパッドは、縦方向の表示スクロールを制御するためのものであり、表示画面の下側に配置された横長のタッチパッドは、横方向の表示スクロールを行うためのものである。

この携帯電話機のように表示制御の種類ごとに異なるタッチパッドを設ければ、様々な表示制御をタッチパッドにより行うことができる。しかしながら、携帯電話機のような小型の情報端末の場合、タッチパッドを配置することができるスペースは限られており、筐体前面に複数のタッチパッドを配置した場合、その操作性が低下してしまうという問題があった。

また、同じタッチパッドを用いて多様な操作入力を行うことができる携帯電話機が従来から知られている（例えば、特許文献２）。特許文献２に開示された携帯電話機は、指の一連の動作によって操作入力を行うことができるため、タッチパッドを用いて多様な操作入力を行うことができる。例えば、上方向へのスライド操作、下方向へのスライド操作、タップ操作などの異なる動作を順に行うことによって、その組合せに応じた様々な制御を行うことができる。例えば、ＵＲＬ入力機能やメール作成機能を呼び出すことができる。
特開２００１−６９２２３号公報 特開２００５−３０３８７０号公報

特許文献２の携帯電話機では、タッチパッドに対する一連の操作によって、異なる機能を実現している。このため、１本の指で様々な機能に対応する操作入力を行うことができるが、その操作は煩雑であり、操作に時間がかかるとともに、直感的な操作を行うことができず、操作性が良好でないという問題があった。

さらに、同じタッチパッドに対し２本以上の指で同時に操作入力を行うことも考えられる。指２本を用いてタッチパッドを操作すれば、指１本で操作する場合に比べて、より多様な操作入力を行うことが可能になる。しかしながら、一般に携帯情報端末の筐体は小さく、タッチパッドの操作面として広い面積を確保することが難しく、２本の指で操作しなければならないとすれば、操作性が悪くなってしまうと考えられる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、タッチパッドを用いて複雑な操作を行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。また、表示スクロール、回転制御、表示倍率の変更等を直感的に行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。さらに、２以上のタッチパッドを用いて複雑な操作を行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。

第１の本発明による携帯情報端末は、筐体の前面に配置された表示画面と、上記筐体の対向する側面に配置され、上記表示画面に平行なスライド操作を行うための２つのタッチパッドと、上記タッチパッドに対する上記スライド操作を検出し、スライド操作信号を生成する操作検出手段と、上記スライド操作信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて上記スライド操作が行われた期間の一部が重複するか否かを判断し、その判断結果に基づいて、重複検出信号を生成する重複操作検出手段と、上記スライド操作信号に基づいて、上記表示画面を制御する表示制御手段とを備え、上記表示制御手段は、上記スライド操作の方向に応じて表示倍率を制御する倍率制御手段と、上記スライド操作の方向に応じて表示スクロールを制御するスクロール制御手段と、上記重複検出信号に基づいて、上記スライド操作による制御対象として表示倍率変更及び表示スクロールを切り替える表示制御切替手段とを備えるように構成される。

このような構成により、対向する２つのタッチパッドを同時にスライド操作すると、表示倍率の変更をすることができ、いずれかのタッチパッドをスライド操作すると、画面表示をスクロールさせることができる。つまり、対向する２つのタッチパッドを同時にスライド操作するか否かによってスクロール制御と表示倍率制御を使い分けることができる。更に、２つのタッチパッドが筐体の対向する側面に配置されていることから、携帯情報端末のように筐体が小さい場合であっても、２つのタッチパッドを同時に操作しやすい。

第２の本発明による携帯情報端末は、筐体の前面に配置された表示画面と、上記筐体の対向する側面に配置され、上記表示画面に平行なスライド操作を行うための２つのタッチパッドと、上記タッチパッドに対する上記スライド操作を検出し、スライド操作信号を生成する操作検出手段と、上記スライド操作信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて上記スライド操作が行われた期間の一部が重複するか否かを判断し、その判断結果に基づいて、重複検出信号を生成する重複操作検出手段と、上記スライド操作信号に基づいて、上記表示画面を制御する表示制御手段とを備え、上記表示制御手段は、上記スライド操作の方向に応じて表示画像の回転を制御する表示画像回転制御手段と、上記スライド操作の方向に応じて表示スクロールを制御するスクロール制御手段と、上記重複検出信号に基づいて、上記スライド操作による制御対象として表示画像回転及び表示スクロールを切り替える表示制御切替手段とを備えるように構成される。

このような構成により、対向する２つのタッチパッドを同時にスライド操作すると、表示画像を回転させることができ、いずれかのタッチパッドをスライド操作すると、スクロール制御を行うことができる。つまり、対向する２つのタッチパッドを同時にスライド操作するか否かによってスクロール制御と画像の回転制御を使い分けることができる。このため、ユーザが画像等の傾きを修正しつつ、表示スクロールをすることが簡単に行えるようになる。さらに、２つのタッチパッドが筐体の対向する側面に配置されていることから、携帯情報端末のように筐体が小さい場合であっても、２つのタッチパッドを同時に操作しやすい。

第３の本発明による携帯情報端末は、筐体の前面に配置された表示画面と、上記筐体の対向する側面に配置され、上記表示画面に平行なスライド操作を行うための２つのタッチパッドと、上記タッチパッドに対する上記スライド操作を検出し、スライド操作信号を生成する操作検出手段と、上記表示制御信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて上記スライド操作が行われた期間の一部が重複するか否かを判断し、その判断結果に基づいて重複検出信号を生成する重複操作検出手段と、上記重複検出信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて重複して行われた上記スライド操作の方向を比較し、その比較結果に基づいて表示倍率制御信号及び表示画像回転制御信号のいずれかを選択して生成する重複操作方向判別手段と、上記スライド操作信号に基づいて、上記表示画面を制御する表示制御手段とを備え、上記表示制御手段は、上記スライド操作の方向に応じて表示スクロールを制御するスクロール制御手段と、上記スライド操作の方向に応じて表示倍率を制御する倍率制御手段と、上記スライド操作の方向に応じて表示画像回転を制御する表示画像回転制御手段と、上記表示倍率制御信号及び表示画像回転制御信号に基づいて、上記スライド操作による制御対象として、表示スクロール、表示倍率変更及び表示画像回転を切り替える表示制御切替手段とを備えるように構成される。

このような構成により、対向する２つのタッチパッドの対を同時にスライド操作すると、画像の回転制御又は表示倍率の制御を行うことができ、いずれかのタッチパッドをスライド操作すると、スクロール制御を行うことができる。つまり、対向する２つのタッチパッドを同時にスライド操作するか否か、及び同時にスライド操作する場合にはその方向が同一か否かによってスクロール制御、画像の回転制御及び表示倍率の制御を使い分けることができ、直感的に操作を切り替えられる。更に、２つのタッチパッドが筐体の対向する側面に配置されていることから、携帯情報端末のように筐体が小さい場合であっても、２つのタッチパッドを同時に操作しやすい。

第４の本発明による携帯情報端末は、上記の構成に加え、上記表示画面を縦長及び横長に配置した状態で正しく閲覧できるように画面表示の切り換えを行う画面表示切替手段を有し、４つの上記タッチパッドが、矩形の筐体前面に隣接する４つの異なる側面にそれぞれ配置されており、上記画面表示切替手段は、上記画面表示の切り替えに応じて、上記画面表示の上下方向に配置されている上記２つのタッチパッドによる表示倍率変更及び表示画像回転を無効とするように構成される。

このような構成により、縦長表示状態において、筐体の上面及び下面のスライド操作による画面の表示倍率の制御及び画面表示の回転制御が無効とされ、横長表示状態においては、筐体の左右側面のスライド操作による画面の表示倍率の制御及び画面表示の回転制御が無効とされる。このため、保持する手が触れやすい手元側の側面のタッチパッドについて、表示倍率の変更、画面表示の回転の機能については無効となり、意識しないでよくなるので操作性が向上する。また、表示倍率の変更、画面表示の回転の機能についても、横長表示状態において、縦長表示状態と同じ感覚で使用することができる。さらに、４個のタッチパッドをスクロール制御に使用できるので、画面表示の縦方向に平行なタッチパッドを縦スクロールに、画面表示の横方向に平行なタッチパッドを横スクロールに使用でき、操作しやすい。そのうえ、画面表示の左右の側面に配置されているタッチパッドの対により表示倍率変更及び表示画像回転を行うことができるので、２つのタッチパッドを同時に操作しやすい。

第５の本発明による携帯情報端末は、上記の構成に加え、ユーザの利き腕を入力可能な閾値記憶手段と、上記画面表示の左右の側面に配置された上記２つのタッチパッドに割り当てられたスライド方向及びタップ時間についての閾値を非対称に決定する閾値決定手段と、上記タッチパッドのスライド操作について、スライドされた距離と各上記タッチパッドに割り当てられた閾値とを比較し、その比較結果に基づいて上記スライド操作を無効とし、上記タッチパッドのタップ操作について、タップされた時間と各上記タッチパッドに割り当てられた閾値とを比較し、その比較結果に基づいて上記タップ操作を無効とする閾値比較手段とを有し、上記閾値決定手段は、上記閾値記憶手段に入力された利き腕に基づいて、上記画面表示の左右の上記タッチパッドの閾値を変更するように構成される。このような構成により、登録されたユーザの利き腕からユーザの携帯情報端末の持ち方を予想し、意図せず触れやすいタッチパッドにおいて、スライド操作のスライドする距離についての有効判定に用いられる閾値を長くし、タップ操作のタップする時間についての有効判定に用いられる閾値を短くすることで、誤動作を起こしにくくすることができる。

第６の本発明による携帯情報端末は、上記の構成に加え、タッチパッドに対する一定時間以上の継続的な操作を検出する長時間操作検出手段を有し、上記閾値決定手段は、上記検出結果に基づいて上記閾値を変更するように構成される。このような構成により、タッチパッドに対する一定時間以上の継続的な操作が検出された場合に、端末を持つ手が触れているものと推定し、そのタッチパッドのスライド操作のスライドする距離の有効判定に用いられる閾値を長くし、タップ操作のタップする時間の有効判定に用いられる閾値を短くすることで誤動作を防止することができる。

本発明によれば、片手で直感的かつ簡単に操作することができる携帯情報端末を提供することができる。また、本発明によれば、２以上の操作を直感的かつ簡単な操作で切り替え可能な携帯情報端末を提供することができる。特に、本発明の携帯情報端末では、表示画像のスクロール、拡大／縮小及び回転を直感的に行う事ができるという効果を奏する。

図１及び図２は、本発明の実施の形態による携帯情報端末の一例を示した外観図であり、携帯情報端末の一例として携帯電話機５が示されている。この携帯電話機５は、矩形からなる薄型筐体の前面に表示画面６が設けられ、４つの側面にはタッチパッド１〜４がそれぞれ形成されている。表示画面６は、長方形の形状を有し、表示画面が縦長又は横長に配置された場合に、ユーザが正しく閲覧することができるように画面表示の向きを切り替えることができる。タッチパッド１〜４は、その長手方向が、画面に平行となるように配置された細長い形状の操作検出手段であり、１又は２以上のタッチパッド１〜４に対し、表示画面６に平行なスライド操作を行うことによって、表示画面６をスクロールさせ、表示倍率を変更し、あるいは、表示画像を回転させることができる。タッチパッド１〜４のいずれかをスライド操作すると、表示スクロールが行われる。対向する２つのタッチパッド１〜４を同時に同一方向にスライド操作すると表示倍率の変更が行われる。対向する２つのタッチパッドを同時に逆方向にスライド操作すると表示画像の回転が行われる。

図１には、縦長表示状態の一例が示されている。縦長表示状態とは、表示画面６が縦長に配置されている場合にユーザが正しく閲覧することができるような向きで画面表示を行う状態であり、画面表示の上下方向を表示画面の長手方向に一致させた表示状態である。ここでは、電池残容量や電波状態などのピクトが表示される表示領域６０が上端、つまり、表示画面６の長手方向の一端に表示され、メニューアイコンや終了アイコンなどの操作ボタンが表示される表示領域６１が下端に表示されている。また、表示領域６０と表示領域６１との間に画像表示領域６５が設けられている。

図２には、横長表示状態の一例が示されている。横長表示状態とは、表示画面６が横長に配置されている場合にユーザが正しく閲覧することができるような向きで画面表示を行う状態であり、画面表示の上下方向を表示画面の短手方向に一致させた表示状態である。ここでは、電池残容量や電波状態などのピクト、及び、メニューアイコンや終了アイコンなどの操作ボタンが表示される表示領域６２が上端、つまり、表示画面６の短手方向の一端に表示され、その下部は画像表示領域６５となっている。

図３は、図１に示した携帯電話機５の一構成例を示したブロック図である。この携帯電話機５は、各タッチパッド１〜４においてスライド操作及びタップ操作を行うことができる。また、スライド操作を行えば、画面表示の回転、表示倍率の変更、スクロールを行うことができる。タップ操作とは、タッチパッドにおける短時間の操作で指とタッチパッドとの接触部分の移動量が少ない操作を指すものとする。スライド操作とは、タッチパッドにおける指とタッチパッドの接触部分の移動量が多い操作を指すものとする。携帯電話機５は、表示画面６、操作部７ａ〜７ｄ、表示制御部８、重複操作検出部９、重複操作方向判別部１２、画面表示切替部１３、閾値決定部１０及び閾値記憶部１１からなる。

操作部７ａ〜７ｄは、それぞれタッチパッド１〜４のスライド操作及びタップ操作を検出するブロックである。操作部７ａ〜７ｄは、重複操作検出部９へ、ユーザの指とタッチパッドとの接触位置を示す操作位置情報を出力する。また、操作部７ａ〜７ｂは、スライド操作に基づいてスクロールを制御するためのスクロール制御信号として、検出結果を表示制御部８へ出力する。また、タッチパッド１〜４においてタップ操作が検出された場合に、操作部７ａ〜７ｄはタップ操作信号を出力する。

重複操作検出部９は、操作部７ａ〜７ｄから出力される操作位置情報に基づき、対向する２つのタッチパッド１〜４において、同時にスライド操作が行われているかを判別する。この場合の「同時」とは、２つのスライド操作が行われている期間の全部又は一部が重複することを指す。重複操作検出部９は、対向するタッチパッド１〜４において同時に行われたスライド操作を検出した場合に、その判別結果を重複検出信号として、重複操作方向判別部１２に入力する。

重複操作方向判別部１２は、重複検出信号が入力された場合は、２つのスライド操作が同一方向に行われたものか、逆方向に行われたものかを判別する。その結果、２つのスライド操作が同一方向に行われたものである場合は、表示倍率制御信号を生成し、表示制御部８に入力する。一方、２つのスライド操作が逆方向に行われたものである場合は、表示画像回転制御信号を生成し、表示制御部８に入力する。

表示制御部８は、操作部７ａ〜７ｄから出力されたスクロール制御信号及び重複操作方向判別部１２からの信号に基づいて、表示画像の回転制御、表示倍率の変更制御又はスクロール制御を行う。画面表示切替部１３は、ユーザの操作入力等により、縦長表示状態と横長表示状態とを切り替える。また、いずれの状態であるかを画面表示切替信号として、表示制御部８に入力する。なお、閾値決定部１０及び閾値記憶部１１については後述する。

操作部７ａ〜７ｄは、それぞれタッチパッド１〜４において行われた操作を検出するブロックであり、スクロール制御信号及びタップ操作信号も各タッチパッド１〜４ごとに出力される。操作部７ａ〜７ｄはいずれも同一の構成であり、一例として操作部７ａについて説明する。操作部７ａは、タッチパッド装置７１、操作検出部７２、スライド出力部７６、スライド距離比較部７５、タップ時間比較部７３及びタップ出力部７４からなる。タッチパッド装置７１は、タッチパッド１〜４及びセンサ回路から構成される。タッチパッド装置７１はタッチパッド１〜４を有し、当該タッチパッドに対する指の操作位置を操作位置情報として生成している。操作位置情報は操作検出部７２及び重複操作検出部９に入力される。

各タッチパッド１〜４においてスライド操作を行った場合、操作検出部７２により、位置情報の変化に基づいてスライド操作であると識別される。タッチパッド１〜４にタップ操作を行った場合は、指とタッチパッド１〜４の接触部分の位置情報からタップ操作であると識別される。操作検出部７２は、識別したスライド操作の距離、方向及び期間を求め、スライド操作信号として、スライド出力部７６へ出力する。タップ操作を識別した場合は、そのタップ操作の操作時間のデータを取得し、タップ操作信号を生成し、タップ出力部７４及びタップ時間比較部７３にタップ操作信号を入力する。

スライド距離比較部７５は、操作検出部７２で求められたスライド操作の距離と、閾値決定部１０により決定される各タッチパッド１〜４の閾値とを比較する。その結果、スライド操作の距離が閾値より小さい場合には、スライド距離比較部７５は、そのスライド操作を無効であると判定する。そして、その判別結果をスライド出力部７６に入力する。スライド距離比較部７５からスライド出力部７６に、操作が無効であるという判定結果が入力された場合は、スライド出力部７６は、スクロール制御信号を生成せず、そのスライド操作は無効とされる。一方、スライド操作の距離が閾値より大きい場合は、スライド距離比較部７５は、そのスライド操作を有効であると判定し、その判別結果をスライド出力部７６に入力する。スライド出力部７６は、操作検出部７２からのスライド操作信号とスライド距離比較部７５からの有効であるという判定結果に基づいてスクロール制御信号を表示制御部８に出力する。

また、タップ時間比較部７３は、タップ操作の操作時間を操作検出部７２から取得し、閾値と比較する。このため、閾値として設定されている時間より、長くタップがされた場合に、誤操作であると認識することができ、意図しないタップ操作を防止することができる。タップ時間比較部７３は、タップ操作の操作時間が閾値より短ければ、タップ操作を有効と判定し、その判定信号をタップ出力部７４に入力する。一方、タップ操作の操作時間が閾値より長ければ、タップ操作を無効と判定し、その判定信号をタップ出力部７４に入力する。タップ出力部７４は、操作検出部７２からタップ操作信号が入力され、かつ、タップ時間比較部７３から有効であるという判定信号が入力された場合は、タップ操作信号を出力する。タップ操作信号は決定動作等に使用される。一方、操作検出部７２からタップ出力部７４にタップ操作信号が入力された場合でも、タップ時間比較部７３からタップ出力部７４に無効であるという判定信号が入力された場合は、タップ出力部７４は、タップ操作信号を出力しない。

スライド距離比較部７５により有効／無効の判定に用いられるスライド距離についての閾値、及び、タップ時間比較部７３により有効／無効の判定に用いられる操作時間についての閾値は、閾値決定部１０により決定される。閾値記憶部１１は、各タッチパッドについて、初期状態の閾値、右利きのユーザ用の閾値及び左利きのユーザ用の閾値を記憶している記憶装置である。初期状態においては、対向する各タッチパッド１〜４の閾値は同一となっている。

上記の閾値は、ユーザが利き腕を入力することにより、変更することができる。例えば、ユーザが利き腕を右利きと登録した場合は、各タッチパッド１〜４について右利き用の閾値が閾値決定部１０により割り当てられ、各タッチパッド１〜４の閾値として利用される。このとき、対向する各タッチパッド１〜４の閾値は、非対称に設定される。これは、左利きについても同様である。この閾値は、ユーザの誤動作を防止するために設けられたものであり、少なくともスライド操作の閾値とタップ操作の閾値とがある。スライド操作の閾値は、一定距離以下のスライド操作を無効とするものであり、タップ操作の閾値は、一定時間以上のタップ操作を無効とするものである。この閾値をユーザが右利きか左利きかに対応して、適切に定めることにより、精度の高い誤動作防止機能が実現できる。

図４は、図３の表示制御部８の一構成例を示したブロック図である。表示制御部８は、表示画像回転制御部８２、表示倍率制御部８３、スクロール制御部８４及び表示制御切替部８１により構成される。表示制御切替部８１は、スライド出力部７６及び重複操作方向判別部１２から入力された制御信号に基づいて、表示画像の回転、表示倍率の変更及びスクロールの各操作のいずれを行うかを決定する。

ここで、表示制御切替部８１は、重複操作方向判別部１２から表示倍率制御信号が入力された場合は、表示倍率制御部８３に表示倍率を変更させる。また、重複操作方向判別部１２から表示画像回転制御信号が入力された場合は、表示画像回転制御部８２に表示画像を回転させる。さらに、スライド出力部７６からスクロール制御信号が入力されており、重複操作方向判別部１２から信号が入力されなかった場合は、スクロール制御部８４に表示スクロールを実行させる。

表示画像の回転制御を行う場合、表示制御切替部８１は、スライド操作の距離及び方向に基づいて画像の回転の向きや角度を決定し、これに応じて表示画像回転制御部８２が表示画像の回転制御を行う。また、表示制御切替部８１には画面表示切替信号が入力され、縦長表示状態であるか、横長表示状態であるかについて表示制御切替部８１が判別できるようになっている。表示制御切替部８１は、画面表示切替信号に基づいて、画面表示の上下のタッチパッドの対による画面の回転制御を無効とする。この場合は、表示画像回転制御部８２は、表示画像の回転制御を行わない。これは、画面表示の下側のタッチパッドは手に触れる機会が多いことから誤動作防止のためである。縦長表示状態と横長表示状態とが切り替えられると、画面表示の上下のタッチパッドの対も切り替わる。

表示倍率変更を行う場合、表示制御切替部８１は、スライド操作の方向に基づいて画面表示の拡大／縮小を切り替え、更に、スライド操作の距離に基づいて、変更後の表示倍率を決定する。これに応じて表示倍率制御部８３が表示倍率の変更制御を行う。また、表示制御切替部８１は、画像の回転制御と同様に、画面表示切替信号に基づいて画面表示の上下のタッチパッドの対による表示倍率変更を無効とする。この場合は、表示倍率制御部８３は表示倍率の変更を行わない。

表示スクロールを行う場合、表示制御切替部８１は、スライド操作の距離に応じて、表示スクロールの距離を決定し、これに応じてスクロール制御部８４は表示スクロールを行う。また、表示制御切替部８１は、各タッチパッドのスクロールの向きを、例えば、画面表示の上に位置するタッチパッドを左方向へスクロールしたときは画面表示も左方向へスクロールするというように、タッチパッドのスライド方向と画面のスクロール方向が一致するように決定し、これに応じて、スクロール制御部８４に表示スクロールを実行させる。

次に、図１及び図２の携帯電話機５のタッチパッド１〜４に用いられる静電パッドの原理について説明する。静電パッドはポインティングデバイスであり、ユーザが指を近づけたときに生じる電極の静電容量の変化を検出することにより、ユーザ操作を検出する操作入力手段である。静電パッドは、図１及び図２に示すように筐体の各側面に１つずつ配置され、その長手方向が、表示画面に平行となるように配置された細長い形状の操作検出手段である。

図５は、タッチパッド１〜４の一構成例を示した図である。タッチパッド１〜４は長手方向に一列に並んだ多数の電極４１から構成される。このタッチパッド１〜４に指を近づけると、電極４１と指との間に静電容量が発生し、指に近い位置にある電極４１ほど静電容量が増加する。この様な静電容量の変化を検出することによって操作位置を判別することができる。つまり、各電極４１の静電容量Ｃ_ｋ（ｋ＝１〜１６）を監視し、静電容量に変化のあった電極を特定することによって、ユーザが操作した位置を検出することができる。

図６は、図４のタッチパッド装置７１の詳細構成例を示した図である。タッチパッド装置７１は、タッチパッド１〜４及びセンサ回路４５から構成される。なお、図５においては、タッチパッド１〜４内の一つの電極４１とそれに対応するセンサ回路４５のみ示し、タッチパッド１〜４全体は省略している。センサ回路４５は、タッチパッド１〜４に配置された各電極の静電容量を検出する集積回路である。タッチパッド１〜４のセンサ回路４５は、複数の電極４１の静電容量Ｃ_ｋ（ｋ＝１〜１６）を監視し、これらの静電容量Ｃｋの変化に基づいて操作位置を検出している。なお、静電容量Ｃｋの検出には様々な周知の検出方法を採用することができるが、ここでは、一例として、一定条件で充電した場合の充電時間から、静電容量Ｃｋを検出する場合について説明する。

センサ回路４５は、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２，電流源５０、コンデンサＣｍｏｄ、コンパレータ５１、充電時間検出部５２及び操作位置検出部５３によって構成されている。スイッチＳＷ１は、電極４１、すなわち、静電容量Ｃｋのコンデンサに並列に接続された放電用スイッチであり、スイッチＳＷ１を閉じることにより静電容量Ｃｋを放電することができる。スイッチＳＷ２は、静電容量Ｃｋ及びコンデンサＣｍｏｄの間に直列に接続された充電用スイッチであり、コンデンサＣｍｏｄの充電後に、スイッチＳＷ１を開いた状態でスイッチＳＷ２を閉じれば、コンデンサＣｍｏｄに蓄積された電荷によって静電容量Ｃｋを充電することができる。電流源５０は、コンデンサＣｍｏｄの充電用電源であり、スイッチＳＷ２及びコンデンサＣｍｏｄの間に接続され、スイッチＳＷ２を開いた状態でコンデンサＣｍｏｄの充電を行っている。

コンデンサＣｍｏｄの端子間電圧は、ローパスフィルタ回路を介して、コンパレータ５１に入力され、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと比較されている。充電時間検出部５２は、コンパレータ５１の比較結果に基づいて、スイッチＳＷ２を閉じてからコンデンサＣｍｏｄの端子間電圧がリファレンス電圧Ｖｒｅｆに到達するまでに要する時間を測定している。つまり、充電時間検出部５２は、一定条件下における静電容量Ｃｋの充電時間を決めるタイマーであり、充電時間として静電容量Ｃｋが検出される。

操作位置検出部５３は、この様にして求められた各電極４１ごとの静電容量Ｃｋに基づいて、タッチパッド１〜４上におけるユーザの操作位置を求めている。具体的には、各電極４１について検出された静電容量Ｃｋを補間し、静電容量Ｃｋが極大となる位置を操作位置と判別する。なお、上記の実施の形態では、静電式のタッチパッドについて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、押圧式のタッチパッドを用いてもよい。

図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、タッチパッド１〜４のスライド操作時における動作の一例を示したフローチャートである。このフローチャートでは、スクロール、表示倍率変更及び画像回転のいずれかが選択的に実行される手順が示されている。

タッチパッド１〜４において何らかの操作が検出された場合、まず、操作検出部７２が、検出された操作がスライド操作であるか否かの判別を行う（ステップＳ１０１）。当該操作がスライド操作ではなかった場合、例えば、タップ操作であった場合には処理を終了する（ステップＳ１０１）。

一方、検出された操作がスライド操作であった場合には、重複操作検出部９が重複操作か否かの判定を行う（ステップＳ１０２）。対向する２つのタッチパッド１〜４に対するスライド操作が、操作期間の少なくとも一部が互いに重複するタイミングで行われた場合に、重複操作が行われたと判断される。重複操作が検出されなかった場合、つまり、対向する２つのタッチパッド１〜４のいずれか一方のみが操作された場合には、表示制御部８がスクロール処理を実行する（ステップＳ１０６）。

ステップS１０２において重複操作が検出された場合、重複操作方向判別部１２において２つのスライド操作の方向が比較される（ステップS１０３）。上記重複操作が同一方向のスライド操作であった場合には、表示制御部８によって表示倍率変更処理が行われる（ステップＳ１０４）。一方、上記重複操作が逆方向のスライド操作であった場合には、表示制御部８によって表示画像の回転処理が行われる（ステップＳ１０５）。

図８のステップＳ２０１〜Ｓ２０９は、図７のスクロール処理（ステップＳ１０６）の一例を示したフローチャートである。スクロール処理は、画面表示をスクロールさせる処理であり、スライド方向と同じ方向へ、スライド距離に応じた長さだけスクロールさせる。

図１に示すように携帯電話機５が縦長表示状態にある場合には、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理が実行される（ステップＳ２０１）。すなわち、画面表示に対して左右方向の側面に配置されたタッチパッド１又は３の一方をユーザが指でなぞれば、縦方向スクロール（ステップＳ２０２，Ｓ２０４）が行われる。また、画面表示に対して上下方向の側面に配置されたタッチパッド２又は４の一方をユーザが指でなぞれば、横方向スクロールが行われる（ステップＳ２０３，Ｓ２０５）。

また、図２に示すように携帯電話機５が横長表示状態にある場合には、ステップＳ２０６〜Ｓ２０９の処理が実行される（ステップＳ２０１）。すなわち、画面表示に対して左右方向の側面に配置されたタッチパッド２又は４の一方をユーザが指でなぞれば、縦方向スクロールが行われる（ステップＳ２０６，Ｓ２０８）。また、画面表示に対して上下方向の側面に配置されたタッチパッド１又は３の一方をユーザが指でなぞれば、横方向スクロールが行われる（ステップＳ２０９）。

図９のステップＳ３０１〜Ｓ３０９は、図７の表示倍率変更処理（ステップＳ１０４）の一例を示したフローチャートである。表示倍率変更処理は、画像の表示倍率を変更する処理であり、スライド方向に応じて拡大又は縮小のいずれかが選択され、スライド距離に応じて倍率が決定される。

携帯電話機５が縦長表示状態にある場合には、ステップＳ３０２〜Ｓ３０５の処理が実行される（ステップＳ３０１）。すなわち、検出されたスライド操作がタッチパッド２及び４をなぞる操作であれば、表示倍率を変更することなく処理を終了する（ステップＳ３０２）。一方、タッチパッド１及び３をともに下方向になぞる操作であれば、画面表示の拡大が行われ（ステップＳ３０３，Ｓ３０５）、ともに上方向になぞる操作であれば、画面表示の縮小が行われる（ステップＳ３０４）。

また、携帯電話機５が横長表示状態にある場合には、ステップＳ３０６〜Ｓ３０９の処理が実行される（ステップＳ３０１）。すなわち、タッチパッド１及び３をなぞる操作であれば、表示倍率を変更することなく処理を終了する（ステップＳ３０６）。一方、タッチパッド２及び４をともに下方向になぞる操作であれば、画面表示の拡大が行われ（ステップＳ３０３，Ｓ３０５）、ともに上方向になぞる操作であれば、画面表示の縮小が行われる（ステップＳ３０４）。

図１０のステップＳ４０１〜Ｓ４０９は、図７の回転処理（ステップＳ１０５）の一例を示したフローチャートである。回転処理は、表示画像を回転させる処理であり、スライド方向に応じて回転方向が選択され、スライド距離に応じて回転角度が決定される。

携帯電話機５が縦長表示状態にある場合には、ステップＳ４０２〜Ｓ４０５の処理が実行される（ステップＳ４０１）。すなわち、タッチパッド２及び４をなぞる操作であれば、表示画像を回転させることなく処理を終了する（ステップＳ４０２）。一方、タッチパッド１を上方向に、タッチパッド３を下方向になぞる操作であれば、表示画像を右回転させる回転処理が行われ（ステップＳＳ４０３，４０４）、タッチパッド１を下方向に、タッチパッド３を下方向になぞる操作であれば、表示画像を左回転させる回転処理が行われる（ステップＳ４０５）。

また、携帯電話機５が横長表示状態にある場合には、ステップＳ４０６〜Ｓ４０９の処理が実行される（ステップＳ４０１）。すなわち、タッチパッド１及び３をなぞる操作であれば、表示画像を回転させることなく処理を終了する（ステップＳ４０６）。一方、タッチパッド２を上方向に、タッチパッド４を下方向になぞる操作であれば、表示画像を右回転させる回転処理が行われ（ステップＳＳ４０７，Ｓ４０８）、タッチパッド２を下方向に、タッチパッド４を上方向になぞる操作であれば、表示画像を左回転させる回転処理が行われる（ステップＳ４０９）。

上記のように、縦長表示状態及び横長表示状態のいずれの場合にも、画面のスクロール制御、表示倍率の変更制御、表示画像の回転制御を直感的に操作することができる。その他、例えばタッチパッドをタッピングもしくはダブルタッピングすることで決定動作、スクロールで使用するタッチパッド組の逆のタッチパッドをタッチした状態でスクロールすることで範囲選択など、その他の様々な組合せで多彩な動作が実現可能になる。

なお、画面表示の上下方向に配置された２つのタッチパッド１〜４に対し、重複操作には、他の異なる処理を割り当てることもできる。例えば、縦長表示状態においてタッチパッド２及び４を同一方向又は逆方向になぞれば、静止画のページめくりが行われるようにしてもよい。また、横長表示状態におけるタッチパッド１及び３を同一方向又は逆方向になぞった場合についても同様である。

また、タッチパッド１〜４に加えて、タッチパッドを背面に配置してもよく、その場合は、タッチパッド１〜４の代わりとして使用することも可能であり、また、５番目のタッチパッドとして使用することも出来る。５番目のタッチパッドとして使用する場合、例えばこれを押しながらスクロール制御を行った場合は範囲選択となる等の用途が考えられる。

本実施の形態により、ユーザは直感的に表示スクロール、表示画像の回転及び表示倍率の変更をすることができるようになる。したがって、携帯情報端末の表示画面を用いて、Ｗｅｂ画面や画像を閲覧する場合の操作性がよくなる。特に、大きな画像を閲覧する際には、スクロールや拡大／縮小を繰り返す必要があり、直感的に操作を組み合わせられる利便性は大きい。また、地図など場合によっては回転させた方が閲覧しやすい画像を利用する場合には、表示画像の回転と表示倍率の変更、及び表示スクロールを直感的に行うことで大幅な操作性の向上を図ることができる。

なお、本実施の形態では、タッチパッドを４つの側面にそれぞれ配置する例について説明したが、本発明はこれには限定されない。２つのタッチパッドが対向する側面に配置されているものも含まれる。また、本実施の形態では操作キーを有しない携帯電話機について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スライド式又は折り畳み式の携帯電話で操作キーを配置した操作面を有する携帯電話機であってもよい。

図１１は、本発明の第２の実施例における携帯電話機５を示すブロック図である。この携帯電話機５は、図３と同一の構成を有し、更に長時間操作検出部１５を追加した構成となっている。図３と同一の構成については説明を省略し、閾値決定部１０及び長時間操作検出部１５について説明する。長時間操作検出部１５には、タッチパッド装置７１からユーザがタッチパッドを操作していることを検出する検出信号が入力されている。この検出信号は例えば、指とタッチパッドとの接触部分の位置情報であってもよい。長時間操作検出部１５は、検出信号が一定時間、継続的に入力されると、長時間指が触れ続けていると判断し、その判断結果を閾値決定部１０に入力する。

閾値決定部１０は、タッチパッド１〜４について操作の有効／無効判定において用いられる閾値を決定する。これは、図３と同様に、閾値記憶部１１に記憶されている初期状態の閾値、右利きのユーザ用の閾値及び左利きのユーザ用の閾値のいずれかを割り当てる。さらに、閾値決定部１０は、長時間操作検出部１５がいずれかのタッチパッドにおいて継続的な操作を検出した場合に、その判断結果に基づいて、そのタッチパッドに割り当てられた閾値を高くする方向に調整する。つまり、スライド操作に対応するスライド距離の閾値を長くし、タップ操作に対応する操作時間の閾値を短くする。このため、ユーザが端末を保持する際に、持ち手がいずれかのタッチパッドに接触している場合であっても、そのタッチパッドをスライド操作及びタップ操作の閾値を高く設定して誤動作を起こりにくくすることができる。

本発明の実施の一形態である携帯電話機の縦長表示状態のイメージ 本発明の実施の一形態である携帯電話機の横長表示状態のイメージ 図１及び図２の携帯電話機５のブロック図 図３の表示制御部８の一例を示すブロック図 タッチパッド１〜４の電極の配置の例 タッチパッド１〜４のセンサ回路の例 タッチパッド１〜４による動作判定のフローチャート タッチパッド１〜４によるスクロール処理フローチャート タッチパッド１〜４による表示倍率変更処理フローチャート タッチパッド１〜４による回転処理フローチャート 本発明の第二の実施例における携帯電話機５のブロック図

符号の説明

１，２，３，４ タッチパッド
５ 携帯電話機
６ 表示画面
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 操作部
７１ タッチパッド装置
７２ 操作検出部
７３ タップ時間比較部
７４ タップ出力部
７５ スライド距離比較部
７６ スライド出力部
８ 表示制御部
９ 重複操作検出部
１０ 閾値決定部
１１ 閾値記憶部
１２ 重複操作方向判別部
１３ 画面表示切替部
１５ 長時間操作検出部
８１ 表示制御切替部
８２ 表示画像回転制御部
８３ 表示倍率変更制御部
８４ スクロール制御部
４１ 電極
４５ センサ回路
５０ 電流源
５１ コンパレータ
５２ 充電時間検出部
５３ 操作位置検出部
６０，６１，６２ 表示領域
６５ 画像表示領域

Claims (6)

1. 筐体の前面に配置された表示画面と、
   上記筐体の対向する側面に配置され、上記表示画面に平行なスライド操作を行うための２つのタッチパッドと、
   上記タッチパッドに対する上記スライド操作を検出し、スライド操作信号を生成する操作検出手段と、
   上記スライド操作信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて上記スライド操作が行われた期間の一部が重複するか否かを判断し、その判断結果に基づいて、重複検出信号を生成する重複操作検出手段と、
   上記スライド操作信号に基づいて、上記表示画面を制御する表示制御手段とを備え、
   上記表示制御手段は、上記スライド操作の方向に応じて表示倍率を制御する倍率制御手段と、
   上記スライド操作の方向に応じて表示スクロールを制御するスクロール制御手段と、
   上記重複検出信号に基づいて、上記スライド操作による制御対象として表示倍率変更及び表示スクロールを切り替える表示制御切替手段とを備えることを特徴とする携帯情報端末。
2. 筐体の前面に配置された表示画面と、
   上記筐体の対向する側面に配置され、上記表示画面に平行なスライド操作を行うための２つのタッチパッドと、
   上記タッチパッドに対する上記スライド操作を検出し、スライド操作信号を生成する操作検出手段と、
   上記スライド操作信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて上記スライド操作が行われた期間の一部が重複するか否かを判断し、その判断結果に基づいて、重複検出信号を生成する重複操作検出手段と、
   上記スライド操作信号に基づいて、上記表示画面を制御する表示制御手段とを備え、
   上記表示制御手段は、上記スライド操作の方向に応じて表示画像の回転を制御する表示画像回転制御手段と、
   上記スライド操作の方向に応じて表示スクロールを制御するスクロール制御手段と、
   上記重複検出信号に基づいて、上記スライド操作による制御対象として表示画像回転及び表示スクロールを切り替える表示制御切替手段とを備えることを特徴とする携帯情報端末。
3. 筐体の前面に配置された表示画面と、
   上記筐体の対向する側面に配置され、上記表示画面に平行なスライド操作を行うための２つのタッチパッドと、
   上記タッチパッドに対する上記スライド操作を検出し、スライド操作信号を生成する操作検出手段と、
   上記表示制御信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて上記スライド操作が行われた期間の一部が重複するか否かを判断し、その判断結果に基づいて重複検出信号を生成する重複操作検出手段と、
   上記重複検出信号に基づいて、対向する２つの上記各タッチパッドにおいて重複して行われた上記スライド操作の方向を比較し、その比較結果に基づいて表示倍率制御信号及び表示画像回転制御信号のいずれかを選択して生成する重複操作方向判別手段と、
   上記スライド操作信号に基づいて、上記表示画面を制御する表示制御手段とを備え、
   上記表示制御手段は、上記スライド操作の方向に応じて表示スクロールを制御するスクロール制御手段と、
   上記スライド操作の方向に応じて表示倍率を制御する倍率制御手段と、
   上記スライド操作の方向に応じて表示画像回転を制御する表示画像回転制御手段と、
   上記表示倍率制御信号及び表示画像回転制御信号に基づいて、上記スライド操作による制御対象として、表示スクロール、表示倍率変更及び表示画像回転を切り替える表示制御切替手段とを備えることを特徴とする携帯情報端末。
4. 上記表示画面を縦長及び横長に配置した状態で正しく閲覧できるように画面表示の切り換えを行う画面表示切替手段を有し、
   ４つの上記タッチパッドが、矩形の筐体前面に隣接する４つの異なる側面にそれぞれ配置されており、
   上記画面表示切替手段は、上記画面表示の切り替えに応じて、上記画面表示の上下方向に配置されている上記２つのタッチパッドによる表示倍率変更及び表示画像回転を無効とすることを特徴とする請求項３に記載の携帯情報端末。
5. ユーザの利き腕を入力可能な閾値記憶手段と、
   上記画面表示の左右の側面に配置された上記２つのタッチパッドに割り当てられたスライド方向及びタップ時間についての閾値を非対称に決定する閾値決定手段と、
   上記タッチパッドのスライド操作について、スライドされた距離と各上記タッチパッドに割り当てられた閾値とを比較し、その比較結果に基づいて上記スライド操作を無効とし、上記タッチパッドのタップ操作について、タップされた時間と各上記タッチパッドに割り当てられた閾値とを比較し、その比較結果に基づいて上記タップ操作を無効とする閾値比較手段とを有し、
   上記閾値決定手段は、上記閾値記憶手段に入力された利き腕に基づいて、上記画面表示の左右の上記タッチパッドの閾値を変更することを特徴とする請求項４に記載の携帯情報端末。
6. タッチパッドに対する一定時間以上の継続的な操作を検出する長時間操作検出手段を有し、
   上記閾値決定手段は、上記検出結果に基づいて上記閾値を変更することを特徴とする請求項５に記載の携帯情報端末。

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