JP3844472B2 - 携帯情報端末 - Google Patents

Description

本発明は、持ち運び可能な携帯情報端末に関し、特に、通話機能を有する携帯電話機に関する。

近年、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）子機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）などの持ち運び可能な携帯情報端末には、情報入出力機能や通話機能のほかに、例えば、電子メールの送受信、静止画及び動画の撮像及び表示、ＧＰＳ信号の受信及び処理、テレビジョン信号の受信及び映像表示、ゲーム機能など、様々な機能が設けられるようになってきている。

また、技術の発展に伴って、同一の目的を実現するための機能の細分化も進んでいる。例えば、近距離通信を実現可能とするものとしては、赤外線通信機能、ブルートゥース通信機能、非接触式ＩＣカードにおける通信機能、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ通信機能、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信機能など、様々な種類の機能が存在しており、それぞれの特徴を活かす技術分野において適用されている。

一方、携帯情報端末は、持ち運びが楽であることや気軽に使用できることなど、利便性の点において、小型化、軽量化、省電力化が要請されている。したがって、多機能化の傾向にある携帯情報端末は、多数の機能を実現するための構成要素の配置が行われる一方で、小型化、軽量化、省電力化などを同時に実現しなければならない状況にあると言える。

また、下記の特許文献１には、機器の構成要素について、入力部、表示部、制御部のそれぞれを、その機能ごと又は複数の機能ごとに分割して、独立のモジュールにより構成し、さらに、分割された各モジュールの内から必要とする任意のモジュールを選択して、組み合わせて使用できるようにした情報機器が開示されている。この情報機器によれば、オフィスなどでデスクトップ型又はノート型として使用する場合や携帯する場合など、用途や目的に応じて最適な構成を可能とするとともに、操作性を向上させることが可能となる。なお、特許文献１に開示されているモジュールは、主に表示モジュール、入力モジュール、主制御モジュール、主記憶モジュールなどであり、基本的にはパーツの分割という概念に基づくものである。

また、下記の特許文献２には、様々な規格に適合する小基板をあらかじめ何種類か用意しておき、無線通信機器のメイン基板と、このメイン基板上に搭載する回路との間に小基板を挟むようにした送受信回路モジュールが開示されている。この送受信回路モジュールによれば、無線通信機器の規格やインターフェイスが変更となった場合でも、小基板の個別の交換を行うだけで無線通信機器の更新が可能となり、回路全体の再設計や基板パターンの大幅な変更が可能となる。
特開平１０−２２２２５０号公報（段落００１２〜００２１、図１〜３） 特開２００１−２４５４１号公報（段落００１８〜００２２、図２）

しかしながら、特許文献１に記載されている情報機器は、所定の機能を実現する平板状のモジュールを、筐体に重ね合わせ、さらに、筐体に重ね合わされている平板状のモジュールに別の平板状のモジュールを積層していくことによって、機能の拡張を図っている。したがって、この構成では、情報機器に数多くの機能を搭載させた場合には、平板状のモジュールが数多く積層することとなり、ユーザが使いにくくなるとともに、デザインの観点からも美しいものとはならない。すなわち、特許文献１に記載されている情報機器は、主に小型化、軽量化、省電力化という観点から作られた構成であり、情報機器を多機能化すればするほど、利便性やデザイン性が損なわれてしまうという課題がある。

また、特許文献２に記載されている送受信回路モジュールは、無線通信機器の本体内に存在する基板の再設計や基板パターンの変更を目的とするものであり、無線通信機器のメーカが、開発コストや生産コストを抑えるためにメイン基板と回路との間に、複数の規格に適合した小基板の中から、所定の規格に適合した小基板を挟むものである。すなわち、こうした小基板の変更は、無線通信機器そのものの主要な機能や動作の変更に対応するためのものであり、携帯電話機の一般ユーザが、この小基板の取り換えを行うことは非常に困難である。

上記課題に鑑み、本発明は、ユーザが機能のカスタマイズを容易に行えるとともに、数多くの機能を搭載した場合でも、優れた利便性やデザイン性を維持することが可能な携帯情報端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の携帯情報端末は、持ち運び可能な携帯情報端末であって、
所定の付加機能を実現するハードウェア又はソフトウェアを備えた複数の機能ブロックと、
前記機能ブロックを複数の配置位置のうちの任意のいずれか１つの配置位置に固定する面を形成するベース部と、
前記ベース部の面上に配置されており、前記機能ブロックと電気的に接続するための機能ブロックインターフェイスと、
通話を可能とする通信手段と、
前記機能ブロックインターフェイス及び前記通信手段と電気的に接続されており、当該携帯情報端末の動作制御を行う制御手段とを、
有しており、前記機能ブロックインターフェイスに接続された前記機能ブロックの付加機能が実装されるように構成されているとともに、前記ベース部に前記機能ブロックが配置されていない場合でも通話を行うことが可能となるように構成されており、
さらに、情報の表示を行う表示手段を有する表示ユニットと、ユーザからの情報入力又は操作を可能とする操作手段を有する操作ユニットと、前記表示ユニット及び前記操作ユニットの両方に物理的及び電気的に接続する接続部材とにより構成されているとともに、前記表示ユニットと前記操作ユニットとは物理的及び電気的に分離が可能なよう構成されており、前記表示ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続するとともに、前記操作ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続することによって、前記表示ユニット及び前記操作ユニットが前記接続部材を介して電気的に接続するように構成されており、
前記接続部材が、撮像カメラ又はナビゲーションキーと、前記撮像カメラ又は前記ナビゲーションキーと前記表示ユニット及び前記操作ユニットとを電気的に接続する外部インターフェイスとを有する。
この構成により、ユーザが機能のカスタマイズを容易に行えるとともに、数多くの機能を搭載した場合でも、優れた利便性やデザイン性を維持することが可能となる。また、この構成により、機能ブロックを全く取り付けない場合でも、通話機能を有する通常の携帯電話機として利用することが可能となる。また、この構成により、表示手段と操作手段の間に、表示ユニット及び操作ユニットとは異なる部材を配置させることが可能となり、さらに、表示手段と操作手段の間に、撮像カメラ又はナビゲーションキーを配置させることが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記ベース部及び前記ベース部に配置された前記機能ブロックを外部から保護するように、前記ベース部の前記面上の前記機能ブロック全体を覆う位置に配置される保護部材を有する。
この構成により、機能ブロックがベース部から外れないようにすることが可能となり、また、例えば、電気的な接点を有し、外部からの衝撃や外部環境の変動に弱いベース部及び機能ブロックを保護することが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記保護部材が透明な部材によって形成されており、前記保護部材を通して前記機能ブロックの機能が外部からの目視によって判別可能となるように、前記機能ブロックに前記機能を特定する色が付けられている。
この構成により、保護部材を取り外すことなく、現在搭載されている機能を視覚的に把握することが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記保護部材が着脱可能であり、前記保護部材の取り付けの際に前記保護部材が前記機能ブロック全体を覆う位置に固定されるように、前記保護部材を前記ベース部材に対して固定する留め部材を有する。
この構成により、ベース部及び機能ブロックを保護する保護部材が、容易には外れないようにすることが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記留め部材が、撮像カメラ又はナビゲーションキーと、前記撮像カメラ又は前記ナビゲーションキーと前記表示ユニット及び前記操作ユニットとを電気的に接続する外部インターフェイスとを有する。
この構成により、操作ユニット及び表示ユニットとは異なる部材に、撮像カメラ又はナビゲーションキーを配置させることが可能となる。

また、上記目的を達成するため、本発明の携帯情報端末は、持ち運び可能な携帯情報端末であって、
所定の付加機能を実現するハードウェア又はソフトウェアを備えた複数の機能ブロックと、
前記機能ブロックを複数の配置位置のうちの任意のいずれか１つの配置位置に固定する面を形成するベース部と、
前記ベース部の面上に配置されており、前記機能ブロックと電気的に接続するための機能ブロックインターフェイスと、
通話を可能とする通信手段と、
前記機能ブロックインターフェイス及び前記通信手段と電気的に接続されており、当該携帯情報端末の動作制御を行う制御手段とを、
有しており、前記機能ブロックインターフェイスに接続された前記機能ブロックの付加機能が実装されるように構成されているとともに、前記ベース部に前記機能ブロックが配置されていない場合でも通話を行うことが可能となるように構成されており、
さらに、前記ベース部及び前記ベース部に配置された前記機能ブロックを外部から保護するように、前記ベース部の前記面上の前記機能ブロック全体を覆う位置に配置される保護部材を有し、
前記保護部材が着脱可能であり、前記保護部材の取り付けの際に前記保護部材が前記機能ブロック全体を覆う位置に固定されるように、前記保護部材を前記ベース部材に対して固定する留め部材を有し、
前記留め部材が、撮像カメラ又はナビゲーションキーと、前記撮像カメラ又は前記ナビゲーションキーと前記表示ユニット及び前記操作ユニットとを電気的に接続する外部インターフェイスとを有する。
この構成により、ユーザが機能のカスタマイズを容易に行えるとともに、数多くの機能を搭載した場合でも、優れた利便性やデザイン性を維持することが可能となる。また、この構成により、機能ブロックを全く取り付けない場合でも、通話機能を有する通常の携帯電話機として利用することが可能となる。また、この構成により、機能ブロックがベース部から外れないようにすることが可能となり、また、例えば、電気的な接点を有し、外部からの衝撃や外部環境の変動に弱いベース部及び機能ブロックを保護することが可能となる。また、この構成により、ベース部及び機能ブロックを保護する保護部材が、容易には外れないようにすることが可能となり、さらに、この構成により、操作ユニット及び表示ユニットとは異なる部材に、撮像カメラ又はナビゲーションキーを配置させることが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、情報の表示を行う表示手段を有する表示ユニットと、ユーザからの情報入力又は操作を可能とする操作手段を有する操作ユニットと、前記表示ユニット及び前記操作ユニットの両方に物理的及び電気的に接続する接続部材とにより構成されているとともに、前記表示ユニットと前記操作ユニットとは物理的及び電気的に分離が可能なよう構成されており、前記表示ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続するとともに、前記操作ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続することによって、前記表示ユニット及び前記操作ユニットが前記接続部材を介して電気的に接続するように構成されている。
この構成により、表示手段と操作手段の間に、表示ユニット及び操作ユニットとは異なる部材を配置させることが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記保護部材が透明な部材によって形成されており、前記保護部材を通して前記機能ブロックの機能が外部からの目視によって判別可能となるように、前記機能ブロックに前記機能を特定する色が付けられている。
この構成により、保護部材を取り外すことなく、現在搭載されている機能を視覚的に把握することが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記機能ブロックの形状が、所定の最小単位の形状又は前記所定の最小単位の形状を組み合わせた形状であるよう構成されている。
この構成により、ベース部が形成する面上に、効率よく機能ブロックを充填することが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記機能ブロックの所定の最小単位の形状が立方体又は直方体であり、前記ベース部が、前記機能ブロックにおける前記ベース部と接する面を構成する２直交軸のそれぞれが、前記ベース部が形成する前記面内の所定の２直交軸のそれぞれと略平行となるよう、前記機能ブロックを固定可能なよう構成されている。
この構成により、ベース部が形成する面上に、効率よく機能ブロックを充填することが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記機能ブロックが、各機能ブロック又は各機能に固有の識別情報を有しており、前記機能ブロックインターフェイスと接続した前記機能ブロックの前記識別情報を読み取るよう構成されている。
この構成により、現在接続されている機能ブロックの種類や数を容易に認識することが可能となる。

さらに、本発明の携帯情報端末は、上記の携帯情報端末の機能に加え、前記機能ブロックインターフェイスの設置位置及び前記機能ブロックから読み取った前記識別情報に基づいて、前記識別情報を有する機能ブロックの配置位置を検知するよう構成されている。
この構成により、現在接続されている機能ブロックの配置位置を容易に認識することが可能となり、機能ブロックの配置パターンに応じた付加的な動作を行うことが可能となる。

本発明は、上記構成を有するものであり、ユーザが機能のカスタマイズを容易に行えるとともに、数多くの機能を搭載した場合でも、優れた利便性やデザイン性を維持することが可能であるという効果を有する。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１及び第２の実施の形態における携帯情報端末について説明する。なお、以下では、本発明の携帯情報端末として携帯電話機を一例に挙げて説明を行うが、本発明の携帯情報端末は、携帯電話機に限定されるものではなく、ユーザが持ち運んで利用することが可能なＰＨＳ子機やＰＤＡを始めとした一般的な携帯情報端末にも適用可能である。

＜第１の実施の形態＞
まず、図１を参照しながら、本発明に係る携帯情報端末の基本的な概念について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における携帯情報端末の基本的な内部構成を示すブロック図である。図１に示す携帯電話機（携帯情報端末）１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory：リードオンリメモリ）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）１３、表示部１４、操作部１５、通信部１６、音声入力部１７、音声出力部１８、複数の機能ブロックインターフェイス（機能ブロックＩ／Ｆ）２０により構成されている。

ＣＰＵ１１は、携帯電話機１内における主な制御や、各構成要素の動作制御を行う手段である。例えば、通信部１６における通信データの生成処理などが、このＣＰＵ１１により行われる。また、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３は、携帯電話機１で動作するプログラム、表示部１４を用いて表示する静止画や動画の画像データ、音声出力部１８を介して出力する音声データなどを格納するデータ格納手段である。

また、表示部１４は、ユーザに対して視覚的に情報を報知するための手段であり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）などの表示画面や、表示画面に情報を表示するための表示用ドライバなどを含むものである。また、操作部１５は、ユーザによる携帯電話機１の操作や情報入力などを可能とする手段であり、携帯電話機１の筐体に設置されたテンキー（「０」〜「９」までの数字や「＊」、「＃」などが割り当てられたボタンの配列）、テンキーの押下を電気信号に変換するインターフェイスなどを含むものである。

また、通信部１６は、電話回線網やパケット網との通信を行うため処理手段やアンテナなどを含むものであり、他の電話機との通話や、電子メールの送受信、Ｗｅｂページの閲覧などにおけるデータの送受信を可能とする手段である。また、音声入力部１７は、ユーザが発した声を始めとする外部音声を取得することが可能なマイクロホンなどにより実現され、音声出力部１８は、ユーザに対して聴覚的に音声を報知するためスピーカなどにより実現される。また、機能ブロックインターフェイス２０は、所定の付加的な機能（付加機能）が組み込まれた機能ブロック３０との接続を行うインターフェイスである。

この機能ブロックインターフェイス２０に、全く機能ブロック３０が接続されていない状態では、携帯電話機１は、最低限必要な機能（必須機能）のみを有しており、この必須機能に係る動作が可能な状態となっている。携帯電話機１の本体に設けられた各構成要素によって実現される機能が必須機能であり、図１に示す構成では、通話機能、電子メールの送受信機能、パケットデータ通信機能などが必須機能に相当する一方、機能ブロック３０の接続によって初めて動作する機能が付加機能である。なお、どの機能を最初から携帯電話機１の本体に組み込んで必須機能とし、どの機能を機能ブロック３０の接続によって動作する付加機能とするかは、任意に設定可能である。

付加機能を実現するための機能ブロック３０は、携帯電話機１に対して着脱可能なよう構成されており、機能ブロックインターフェイス２０を介して、携帯電話機１内部の各構成要素に対して、データ伝送や給電などが可能なよう構成されている。また、機能ブロック３０は、所定の付加機能を実現するためのソフトウェア又はハードウェアを有しており、機能ブロック３０が機能ブロックインターフェイス２０に接続された場合、その機能ブロック３０に組み込まれた付加機能が携帯電話機１において実現されるようになっている。

各機能ブロック３０に組み込まれる付加機能としては、例えば、以下のものが挙げられる。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号の処理を行うＧＰＳチップが組み込まれた機能ブロック３０が機能ブロックインターフェイス２０に接続された場合、携帯電話機１では、ＧＰＳ処理機能が利用可能となる。また、アンテナを有しており、通信部１６と同一の動作を実現するアンテナチップが組み込まれた機能ブロック３０が機能ブロックインターフェイス２０に接続された場合、携帯電話機１には、通信可能なアンテナがもう１つ配置されるようになる。

また、ブルートゥースチップが組み込まれた機能ブロック３０、ＩＥＥＥ８０２．１１ａチップが組み込まれた機能ブロック３０、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂが組み込まれた機能ブロック３０との接続によって、携帯電話機１において、ブルートゥース通信機能、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ通信機能、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ通信機能の利用が可能となる。また、ＣＰＵが設けられた機能ブロック３０や、メモリが設けられた機能ブロック３０との接続によって、携帯電話機１の処理能力や情報蓄積能力などのスペックを拡張することが可能となる。また、バッテリが設けられた機能ブロック３０との接続によって、携帯電話機１のバッテリを増やすことが可能となる。クレジットカード用のＩＣチップや、ＥＴＣ（Electric Toll Collection）システム用のＩＣチップが組み込まれた機能ブロック３０との接続によって、携帯電話機１を、非接触式ＩＣチップが搭載されたクレジットカードやＥＴＣ端末として利用可能となる。また、所定のゲームプログラムが格納された機能ブロック３０との接続によって、携帯電話機１をゲーム機として利用可能となる。

また、ユーザは、携帯電話機１に対する機能ブロック３０の着脱を自由に行うことが可能であり、すなわち、ユーザは、携帯電話機１における付加機能を自由にカスタマイズすることが可能である。これにより、例えば、ユーザは、自分が必要とする機能が組み込まれた機能ブロック３０のみを携帯電話機１に接続することによって、そのユーザの利用状況に最適な携帯電話機１が実現されることとなる。また、例えば、バッテリが設けられた機能ブロック３０を多数接続して、携帯電話機１の総充電量を増加させたり、メモリが設けられた機能ブロック３０やＣＰＵが設けられた機能ブロック３０を多数接続して、携帯電話機１のスペックを大幅に向上させたりするなど、特定の機能に係る機能ブロック３０を多数接続することによって、携帯電話機１において、特定の機能を強化することも可能となる。

また、機能ブロックインターフェイス２０と機能ブロック３０との接続におけるデータ伝送方式は、特に限定されるものではなく、任意のデータ伝送方式の利用が可能であり、例えば、データ伝送及び給電の両方が可能なＵＳＢ（Universal Serial Bus）が利用できる。また、機能ブロック３０には、それぞれ特定のＩＤ（識別情報）が設定されており、携帯電話機１との接続と同時に携帯電話機１内にＩＤが送られ、携帯電話機１は、このＩＤによって、機能ブロック３０を認識することができるようにすることが望ましい。また、図１では、図示されている３つの機能ブロックインターフェイス２０すべてに機能ブロック３０が接続されているが、必ずしもすべての機能ブロックインターフェイス２０に機能ブロック３０が接続される必要はなく、上述のように、機能ブロック３０が全く接続されていない状態では、携帯電話機１は、必須機能に係る動作のみを行う。また、図１では、１つの機能ブロックインターフェイス２０に対して、１つの機能ブロック３０が接続するように図示されているが、例えば、１つの機能ブロックインターフェイス２０に対して、複数の機能ブロック３０が接続することも可能である。

＜第２の実施の形態＞
上記第１の実施の形態では、本発明の基本的な概念について主に説明したが、以下の第２の実施の形態では、具体的にデザインされた携帯情報端末に関して説明を行う。図２は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の基本的な内部構成を示すブロック図である。なお、図２に示す内部構成は、図１に示す内部構成を拡張したものであり、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末は、上記第１の実施の形態における携帯情報端末のすべての基本的な動作が行えるよう構成されている。また、図２に示す内部構成において、図１に示す内部構成に含まれる構成要素と同一のものに関しては、図１で用いた符号を引用するとともに、その説明を省略する。

図２に示す携帯電話機（携帯情報端末）１は、操作ユニット１００と表示ユニット２００とに分離可能である。操作ユニット１００には、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、操作部１５、通信部１６、音声入力部１７、複数の機能ブロックインターフェイス（機能ブロックＩ／Ｆ）２０が配置されており、表示ユニット２００には、表示部１４、音声出力部１８、複数の機能ブロックインターフェイス（機能ブロックＩ／Ｆ）２０が配置されている。

なお、図２では、操作ユニット１００及び表示ユニット２００に含まれるすべての構成要素が、内部バスによって接続される態様が図示されているが、この構成に限定されるものではない。また、操作ユニットに配置されている操作部１５、及び、表示ユニット２００に配置されている表示部１４以外の各構成要素に関しては、操作ユニット１００及び表示ユニットのどちらに配置されてもよく、操作ユニット１００及び表示ユニット２００の両方に配置されてもよい。また、不図示ではあるが、電源に関しては、各構成要素に電力を供給できるよう構成されている限りにおいて、操作ユニット１００及び表示ユニット２００のどちらか一方あるいは両方に配置可能である。

また、操作ユニット１００及び表示ユニット２００は、それぞれ２つの外部インターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）１１０、１２０、２１０、２２０を有しており、これらの外部インターフェイス１１０、１２０、２１０、２２０を介して、別のユニットとの接続が可能なよう構成されている。操作ユニット１００及び表示ユニットは、外部インターフェイス１２０と外部インターフェイス２１０との接続（図３では、さらにナビキー用部材３００の外部インターフェイス３１０、３２０を介して接続）によって、ユニット間の電気信号が可能となり、２つの異なる操作ユニット１００及び表示ユニット２００の各構成要素が、１つのユニット内に配置されているような状態（すなわち、図１に示す状態）とすることが可能である。なお、ナビキー用部材３００を介さず、操作ユニット１００の外部インターフェイス１２０と表示ユニット２００の外部インターフェイス２１０とが直接接続してもよい。

また、上述のように、操作ユニット１００と表示ユニット２００との間には、外部インターフェイス３１０、３２０、操作部３３０を有するナビキー用部材３００が配置されている。このナビキー用部材３００の操作部３３０は、操作ユニット１００の操作部１５とは異なるものであり、後述のナビキー（ナビゲーションキー）に対応するものである。なお、ナビキー用部材３００の代わりに、単に外部インターフェイス３１０、３２０のみを有する接続用部材を配置することも可能である。

また、外部インターフェイス４１０、４２０、撮像部４３０を有する撮像用部材４００が配置されており、その外部インターフェイス４１０と表示ユニット２００の外部インターフェイス２２０とが接続されている。この撮像用部材４００の撮像部４３０は、静止画や動画の撮像を可能とするものであり、後述の撮像カメラに対応している。

ここでは、操作ユニット１００及び表示ユニット２００の両方にナビキー用部材３００が接続され、表示ユニット２００に撮像用部材４００が接続されている様子が図示されているが、ユーザは、任意の外部インターフェイス同士を接続して、自由に接続を変更することが可能である。また、外部インターフェイスを介して接続する部材内に配置される構成要素は、操作部３３０や撮像部４３０に限定されるものではなく、任意の構成要素を配置することが可能である。

次に、図２に示す携帯電話機１の外観と、その使用方法について説明する。図３は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の斜視図、図４は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の後方斜視図、図５は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の正面図、図６は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の背面図、図７は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の右側面図、図８は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の断面図（図５に示すＡ−Ｂ断面図）である。なお、図２に示すブロック図内の構成要素と対応する部位に関しては、同一の符号を引用するか、あるいは、対応関係にあることを説明する。

図３〜図８に示す携帯電話機（携帯情報端末）１は、操作ユニット１００、表示ユニット２００、ナビキー用部材３００、撮像用部材４００、留め部材５００、透明部材６００ａ、６００ｂの組み合わせによって、図示されているような略直方体の形状となるよう構成されている。なお、操作ユニット１００の形状と表示ユニット２００の形状とは、略同一である。また、操作ユニット１００、表示ユニット２００、ナビキー用部材３００、撮像用部材４００、留め部材５００、透明部材６００ａ、６００ｂは、所定の形状による嵌合によって組み合わされて一体化するとともに、それぞれが分離可能なよう構成されている。この嵌合可能な構造に関しては、図９や図１０を用いて後で説明する。

操作ユニット１００の表側の面（携帯電話機１の使用時に、ユーザに対向する面）には、テンキー１０１（操作部１５に対応）が外部に露出しており、このテンキー１０１を利用して、ユーザは、情報の入力や操作などを行う。また、表示ユニット２００の表側の面には、表示画面２０１(表示部１４に対応）が外部に露出しており、この表示画面２０１によって、ユーザに対して情報の視覚的な報知を行う。また、ナビキー用部材３００の表側の面には、操作性を向上させるナビキー（ナビゲーションキー）３０１が外部に露出するよう設けられている。また、撮像用部材４００の表側の面には、ユーザ方向（ユーザが自分を撮像する方向）に撮像方向が設定されている撮像カメラ４０１（撮像部４３０に対応）が設けられている。

一方、操作ユニット１００や表示ユニット２００の裏側の面には、機能ブロック３０を配置するための面を形成するベース部１０２、２０２が配置されている。このベース部１０２、２０２が形成する面上に機能ブロック３０が設置されることによって、操作ユニット１００や表示ユニット２００の内部に存在する機能ブロックインターフェイス２０（図３〜図８には不図示）と機能ブロック３０とが接続し、携帯電話機１が、機能ブロック３０内に格納されているソフトウェアを読み出したり、ハードウェアを利用したりすることが可能となる。また、撮像用部材４００の裏側の面には、撮像カメラ４０１の撮像方向とは反対の方向に撮像方向が設定されている撮像カメラ４０２（撮像部４３０に対応）が設けられている。なお、図３〜図８に図示されている撮像用部材４００は、２つの撮像カメラ４０１、４０２が設けられており、図２に示す内部構成においても、これらの２つの撮像カメラ４０１、４０２のそれぞれに対応した撮像部４３０を２つ設けることが望ましく、必要に応じて、これらの２つの撮像カメラ４０１、４０２の切り換えが可能なよう構成されていることが望ましい。

また、透明部材６００ａ、６００ｂは、操作ユニット１００や表示ユニット２００の裏側の面に存在するベース部１０２、２０２や、ベース部１０２、２０２上に配置された機能ブロック３０などを保護するための保護部材であり、例えば、アクリル樹脂などによって作られる。この、透明部材６００ａ、６００ｂは、操作ユニット１００や表示ユニット２００と略同一形状であるとともに、操作ユニット１００や表示ユニット２００と重ね合わせられた場合に、ベース部１０２、２０２上に配置された機能ブロック３０を包含するための空隙を形成する。

また、ナビキー用部材３００、撮像用部材４００、留め部材５００は、操作ユニット１００及び表示ユニット２００と、透明部材６００ａ、６００ｂとが重ね合わせられた状態を保持できるような形状（例えば、図８に示す断面図を参照：ナビキー用部材３００はＨ字状、撮像用部材４００及び留め部材５００はコの字状）をしている。この構成によって、携帯電話機１の通常の使用時において、操作ユニット１００、表示ユニット２００、ナビキー用部材３００、撮像用部材４００、留め部材５００、透明部材６００ａ、６００ｂが組み合わされた状態が保持されるようになっている。なお、透明部材６００ａ、６００ｂは、後述のように利便性及びデザイン性の観点から、その内部に配置された機能ブロック３０が透けて見えるように透明な部材が用いられているが、ベース部１０２、２０２及び機能ブロック３０の保護を目的とした場合には、不透明な部材を用いることも可能である。

また、図９は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の分離状態を示す図、図１０は、本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の組み立て状態を示す図である。図９及び図１０に示すように、携帯電話機１を構成する操作ユニット１００、表示ユニット２００、ナビキー用部材３００、撮像用部材４００、留め部材５００、透明部材６００ａ、６００ｂは、それぞれが分離可能である。

携帯電話機１を組み立てる際には、まず、ユーザは、携帯電話機１の裏側に存在するベース部１０２、２０２が形成する面上に、所望の機能ブロック３０を設置し、ベース部１０２、２０２及びその上に設置された機能ブロック３０を保護するために透明ブロック６００ａ、６００ｂをかぶせる。そして、操作ユニット１００と透明部材６００ａとの重ね合わせによって形成された所定の箇所（操作ユニット１００の上部）、及び、表示ユニット２００と透明部材６００ｂとの重ね合わせによって形成された所定の箇所（表示ユニット２００の下部）にナビキー用部材３００を嵌合させ、ナビキー用部材３００によって、操作ユニット１００と表示ユニット２００とを接続するとともに、操作ユニット１００と透明部材６００ａとの重ね合わせ、及び、表示ユニット２００と透明部材６００ｂとの重ね合わせが外れないように固定する。

また、表示ユニット２００と透明部材６００ｂとの重ね合わせによって形成された所定の箇所（表示ユニット２００の上部）に撮像用部材４００を嵌合させて、携帯電話機１に撮像カメラ４０１、４０２を取り付けるとともに、表示ユニット２００と透明部材６００ｂとの重ね合わせが外れないように固定する。さらに、操作ユニット１００と透明部材６００ａとの重ね合わせによって形成された所定の箇所（操作ユニット１００の下部）に留め部材５００を嵌合させて、操作ユニット１００と透明部材６００ａとの重ね合わせが外れないように固定する。

なお、操作ユニット１００がナビキー用部材３００及び留め部材５００と嵌合する箇所（操作ユニット１００の上部及び下部）、表示ユニット２００がナビキー用部材３００及び撮像用部材４００との嵌合する箇所（表示ユニット２００の上部及び下部）には、それぞれ図２に示す外部インターフェイス１１０、１２０、２１０、２２０が設けられており、嵌合と共に電気的な接続が行われる。この操作ユニット１００の上部及び下部、表示ユニット２００の上部及び下部においては、任意の部材又はユニットとの嵌合及び接続が可能であり、例えば、複数の操作ユニット１００や表示ユニット２００を連続して接続することも可能である。

また、上記のように携帯電話機１を組み立てる際、ユーザは、携帯電話機１に搭載したい機能に係る機能ブロック３０を、ベース部１０２、２０２が形成する面上に配置することによって、携帯電話機１の機能をカスタマイズすることができる。このとき、上述のように、ベース部１０２、２０２に配置する機能ブロック３０（携帯電話機１に搭載する機能）の種類や数に制限はなく、また、機能ブロック３０を配置しないようにすることも可能である。

また、上述のように、機能ブロックインターフェイス２０と機能ブロック３０との接続に限定はなく、どのような接続方式（データ伝送方式）を採用してもよいが、ベース部１０２、２０２が形成する面上における機能ブロック３０の配置は、この機能ブロックインターフェイス２０と機能ブロック３０との接続方式や接続インターフェイスの形状、機能ブロック３０の形状などに依存する。

例えば、機能ブロックインターフェイス２０と機能ブロック３０との間において、非接触（無線）によるデータ伝送を可能とするよう構成する。これにより、機能ブロックインターフェイス２０と、ベース部１０２、２０２が形成する面上に配置された機能ブロック３０との間で無線によるデータ伝送が可能となり、機能ブロック３０をベース部１０２、２０２が形成する面上の任意の場所に配置することによって、携帯電話機１が機能ブロック３０の有する機能を利用することが可能となる。なお、この場合、機能ブロック３０の形状を、ベース部１０２、２０２が形成する面上に効率よく充填可能な形状とすることが望ましい。

また、例えば、機能ブロックインターフェイス２０の電気的な接点５１を、ベース部１０２、２０２が形成する面に含まれる直交する２軸に対して等間隔に配列するとともに、この電気的な接点５１の間隔に応じた接点を設けるようにする。また、この場合には、機能ブロック３０の形状を、当該電気的な接点５１に合わせて構成することによって、ベース部１０２、２０２が形成する面上における機能ブロック３０の充填率を高めることが可能となる。

すなわち、例えば、機能ブロックインターフェイス２０と機能ブロック３０との接続が、４点の電気的な接点５１、６１同士で行われるようにし、ベース部１０２、２０２が形成する面上の電気的な接点５１を、直交する２軸のそれぞれに対して間隔αで配列する（図１１（ａ）参照）とともに、機能ブロック３０には、直交する２軸の一方（短軸方向）に対して間隔２α、直交する２軸の他方（長軸方向）に対して間隔４αで、電気的な接点６１を設けるようにする（図１１（ｂ）参照）。また、機能ブロック３０の形状を略直方体とし、ベース部１０２、２０２が形成する面と接する面（略長方形の面）を、短軸方向に対して長さ３α、長軸方向に対して長さ４αとする（図１１（ｃ）参照）。これにより、ベース部１０２、２０２が形成する面上に機能ブロック３０を配置した場合に、効率よく最密となるよう機能ブロック３０を充填することが可能となる。

また、ベース部１０２、２０２の面上の電気的な接点５１と、機能ブロックの電気的な接点６１とが接する限りにおいて、機能ブロック３０をベース部１０２、２０２が形成する面上の任意の位置に配置することを可能とし、また、図１１（ａ）に示すように、機能ブロック３０の長軸方向及び短軸方向の向きも任意に設定することを可能とすることが望ましい。なお、機能ブロック３０のベース部１０２、２０２と接する面の大きさの最小単位は、ベース部１０２、２０２が形成する面上に配列された電気的な接点５１の間隔（２軸方向のそれぞれに対して間隔α）に基づいて設定されることが望ましく、例えば、その最小単位は、長軸方向及び短軸方向共に、長さ２αの正方形となる。この場合、例えば、機能ブロック３０の大きさをある程度の大きさとしなければ所定の機能を実現する回路などを実装できないときには機能ブロック３０を拡張し、図１１（ｃ）に示すように、ベース部１０２、２０２が形成する面と接する機能ブロック３０の面の大きさを短軸方向に対して長さ３α、長軸方向に対して長さ４αとしたり、図１１（ｄ）に示すように、ベース部１０２、２０２が形成する面と接する機能ブロック３０の面の大きさを２軸方向のそれぞれに対して長さ４αとしたりすることも可能である。

また、ベース部１０２、２０２が形成する面上の電気的な接点５１と、機能ブロック３０に設けられた電気的な接点６１との接続に関して、多少の衝撃程度では離れないよう固定する必要がある。この固定を実現するためには、例えば、ベース部１０２、２０２が形成する面上の電気的な接点５１及び機能ブロック３０に設けられた電気的な接点６１のどちらか一方の形状を凸形状、他方を凹形状とし、この凹形状に凸形状を差し込んで固定できるようにすることが可能である。なお、上記の固定手段は一例であり、例えば、ベース部１０２、２０２が形成する面上に突起状の部材を設けて、この突起状の部材に機能ブロック３０を挟み込むようにして固定したり、磁石や粘着質の接着部材によって機能ブロック３０を固定したりするなど、その他の固定手段によって機能ブロック３０を面上に固定することも可能である。

また、機能ブロック３０にＩＤが付与されている場合には、携帯電話機１は、ＩＤを読み取った機能ブロックインターフェイス２０の設置位置及び読み取ったＩＤから、どのような種類の機能ブロック３０がベース部１０２、２０２の面上のどの位置に配置されているかを容易に検出することが可能である。この機能ブロック３０の配置位置の検知を利用して、特定の機能ブロック３０が特定の位置に配置された場合や、複数の特定の機能ブロック３０の配置位置の関係が特定の条件を満たした場合などにおいて、特別なプログラムが起動するよう携帯電話機１を構成することも可能である。この特別なプログラムの一例としては、通常の使用では表示画面２０１上に表れない画像を表示するプログラムや、携帯電話機１の処理能力（例えば、通信速度など）の向上、抑制を行うプログラムなどが挙げられる。特に、この特別なプログラムとして、機能ブロック３０の配置位置が特定の条件を満たした場合のみ携帯電話機１が動作し、この特定の条件を満たさない場合には携帯電話機１が動作しないよう制御するプログラムを用いた場合には、機能ブロック３０の配置位置が携帯電話機１の動作のための認証機構として働き、特定の配置位置を知っているユーザのみ、携帯電話機１を使用することが可能となる。

また、ベース部１０２、２０２及び機能ブロック３０の保護に透明部材６００ａ、６００ｂを用いた場合、ユーザは、裏側の面に重ね合わされている保護部材を取り外すことなく、配置されている機能ブロック３０の種類や数などを目視することが可能となる。このような目視によって、配置されている機能ブロック３０の種類をユーザが容易に把握できるように、機能ブロック３０にその機能の種類名を記載しておくことが望ましい。また、例えば、通信機能、バッテリ機能、ＣＰＵ拡張やメモリ拡張などのハードウェアの拡張を目的とする機能、ゲーム機能など、機能の種類を大別して、機能ブロック３０に、大別された各種類を示す色を付けておくことによって、透明部材６００ａ、６００ｂを通して、機能ごとに着色された機能ブロック３０が透けて見えるようになる。これにより、携帯電話機１に搭載されている機能を一瞥によって判別でき、利便性が向上するとともに、携帯電話機１の裏側の面には、機能ブロック３０単位で配色が施されて、デザイン性が向上する。

本発明は、ユーザが機能のカスタマイズを容易に行えるとともに、数多くの機能を搭載した場合でも、優れた利便性やデザイン性を維持することが可能であるという効果を有しており、携帯電話機、ＰＨＳ子機、ＰＤＡなどの持ち運び可能な携帯情報端末に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態における携帯情報端末の基本的な内部構成を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の基本的な内部構成を示すブロック図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の斜視図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の後方斜視図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の正面図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の背面図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の右側面図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の断面図（図５に示すＡ−Ｂ面の断面図） 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の分離状態を示す図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の組み立て状態を示す図 本発明の第２の実施の形態における携帯情報端末の機能ブロックインターフェイスと機能ブロックとの接続の態様の一例を説明するための図 （ａ）ベース部が形成する面上の電気的な接点の配列と、その上に配置された機能ブロックの形状を示す図 （ｂ）ベース部が形成する面に接する面における電気的な接点の配置を示す図 （ｃ）拡張された機能ブロックの形状の一例を示す図 （ｄ）拡張された機能ブロックの形状の別の一例を示す図

符号の説明

１ 携帯電話機（携帯情報端末）
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 表示部
１５、３３０ 操作部
１６ 通信部
１７ 音声入力部
１８ 音声出力部
２０ 機能ブロックインターフェイス（機能ブロックＩ／Ｆ）
３０ 機能ブロック
５１、６１ 電気的な接点
１００ 操作ユニット
１０１ テンキー
１１０、１２０、２１０、２２０、３１０、３２０、４１０、４２０ 外部インターフェイス（外部Ｉ／Ｆ）
２００ 表示ユニット
２０１ 表示画面
１０２、２０２ ベース部
３００ ナビキー用部材
３０１ ナビキー（ナビゲーションキー）
４００ 撮像用部材
４０１、４０２ 撮像カメラ
４３０ 撮像部
５００ 留め部材
６００ａ 操作ユニット用透明部材
６００ｂ 表示ユニット用透明部材

Claims (12)

1. 持ち運び可能な携帯情報端末であって、
   所定の付加機能を実現するハードウェア又はソフトウェアを備えた複数の機能ブロックと、
   前記機能ブロックを複数の配置位置のうちの任意のいずれか１つの配置位置に固定する面を形成するベース部と、
   前記ベース部の面上に配置されており、前記機能ブロックと電気的に接続するための機能ブロックインターフェイスと、
   通話を可能とする通信手段と、
   前記機能ブロックインターフェイス及び前記通信手段と電気的に接続されており、当該携帯情報端末の動作制御を行う制御手段とを、
   有しており、前記機能ブロックインターフェイスに接続された前記機能ブロックの付加機能が実装されるように構成されているとともに、前記ベース部に前記機能ブロックが配置されていない場合でも通話を行うことが可能となるように構成されており、
   さらに、情報の表示を行う表示手段を有する表示ユニットと、ユーザからの情報入力又は操作を可能とする操作手段を有する操作ユニットと、前記表示ユニット及び前記操作ユニットの両方に物理的及び電気的に接続する接続部材とにより構成されているとともに、前記表示ユニットと前記操作ユニットとは物理的及び電気的に分離が可能なよう構成されており、前記表示ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続するとともに、前記操作ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続することによって、前記表示ユニット及び前記操作ユニットが前記接続部材を介して電気的に接続するように構成されており、
   前記接続部材が、撮像カメラ又はナビゲーションキーと、前記撮像カメラ又は前記ナビゲーションキーと前記表示ユニット及び前記操作ユニットとを電気的に接続する外部インターフェイスとを有する携帯情報端末。
2. 前記ベース部及び前記ベース部に配置された前記機能ブロックを外部から保護するように、前記ベース部の前記面上の前記機能ブロック全体を覆う位置に配置される保護部材を有する請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 前記保護部材が透明な部材によって形成されており、前記保護部材を通して前記機能ブロックの機能が外部からの目視によって判別可能となるように、前記機能ブロックに前記機能を特定する色が付けられている請求項２に記載の携帯情報端末。
4. 前記保護部材が着脱可能であり、前記保護部材の取り付けの際に前記保護部材が前記機能ブロック全体を覆う位置に固定されるように、前記保護部材を前記ベース部材に対して固定する留め部材を有する請求項２又は３に記載の携帯情報端末。
5. 前記留め部材が、撮像カメラ又はナビゲーションキーと、前記撮像カメラ又は前記ナビゲーションキーと前記表示ユニット及び前記操作ユニットとを電気的に接続する外部インターフェイスとを有する請求項４に記載の携帯情報端末。
6. 持ち運び可能な携帯情報端末であって、
   所定の付加機能を実現するハードウェア又はソフトウェアを備えた複数の機能ブロックと、
   前記機能ブロックを複数の配置位置のうちの任意のいずれか１つの配置位置に固定する面を形成するベース部と、
   前記ベース部の面上に配置されており、前記機能ブロックと電気的に接続するための機能ブロックインターフェイスと、
   通話を可能とする通信手段と、
   前記機能ブロックインターフェイス及び前記通信手段と電気的に接続されており、当該携帯情報端末の動作制御を行う制御手段とを、
   有しており、前記機能ブロックインターフェイスに接続された前記機能ブロックの付加機能が実装されるように構成されているとともに、前記ベース部に前記機能ブロックが配置されていない場合でも通話を行うことが可能となるように構成されており、
   さらに、前記ベース部及び前記ベース部に配置された前記機能ブロックを外部から保護するように、前記ベース部の前記面上の前記機能ブロック全体を覆う位置に配置される保護部材を有し、
   前記保護部材が着脱可能であり、前記保護部材の取り付けの際に前記保護部材が前記機能ブロック全体を覆う位置に固定されるように、前記保護部材を前記ベース部材に対して固定する留め部材を有し、
   前記留め部材が、撮像カメラ又はナビゲーションキーと、前記撮像カメラ又は前記ナビゲーションキーと前記表示ユニット及び前記操作ユニットとを電気的に接続する外部インターフェイスとを有する携帯情報端末。
7. 情報の表示を行う表示手段を有する表示ユニットと、ユーザからの情報入力又は操作を可能とする操作手段を有する操作ユニットと、前記表示ユニット及び前記操作ユニットの両方に物理的及び電気的に接続する接続部材とにより構成されているとともに、前記表示ユニットと前記操作ユニットとは物理的及び電気的に分離が可能なよう構成されており、前記表示ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続するとともに、前記操作ユニットが前記接続部材に物理的及び電気的に接続することによって、前記表示ユニット及び前記操作ユニットが前記接続部材を介して電気的に接続するように構成されている請求項６に記載の携帯情報端末。
8. 前記保護部材が透明な部材によって形成されており、前記保護部材を通して前記機能ブロックの機能が外部からの目視によって判別可能となるように、前記機能ブロックに前記機能を特定する色が付けられている請求項６又は７に記載の携帯情報端末。
9. 前記機能ブロックの形状が、所定の最小単位の形状又は前記所定の最小単位の形状を組み合わせた形状であるよう構成されている請求項１から８のいずれか１つに記載の携帯情報端末。
10. 前記機能ブロックの所定の最小単位の形状が立方体又は直方体であり、前記ベース部が、前記機能ブロックにおける前記ベース部と接する面を構成する２直交軸のそれぞれが、前記ベース部が形成する前記面内の所定の２直交軸のそれぞれと略平行となるよう、前記機能ブロックを固定可能なよう構成されている請求項９に記載の携帯情報端末。
11. 前記機能ブロックが、各機能ブロック又は各機能に固有の識別情報を有しており、前記機能ブロックインターフェイスと接続した前記機能ブロックの前記識別情報を読み取るよう構成されている請求項１から１０のいずれか１つに記載の携帯情報端末。
12. 前記機能ブロックインターフェイスの設置位置及び前記機能ブロックから読み取った前記識別情報に基づいて、前記識別情報を有する機能ブロックの配置位置を検知するよう構成されている請求項１から１１のいずれか１つに記載の携帯情報端末。
    記載の携帯情報端末。