JP5429250B2 - 携帯情報端末 - Google Patents

Description

本発明は、様々な情報処理を実行するコンピュータが内蔵され、操作者が情報を入力するための入力装置と、操作者に情報を提示する表示装置を備える携帯情報端末に関する。

近年、携帯電話機に代表される携帯情報端末が広く普及している。このような携帯電話機には、図１Ａ，１Ｂに示すように、情報を表示する表示装置１１，２１と、操作キー１２，２２やポインティングデバイス（不図示）などからなる入力装置が設けられている。携帯電話機としては、図１Ａに示すように、全体が１つのケーシングによって覆われた構成の携帯電話機１０が知られている。また、図１Ｂに示すように、２つのケーシングがヒンジ部を介して連結され、２つのケーシングが並ぶように開いた状態と、携帯に便利なように、両者を重ねて折り畳んだ状態とにすることができる折り畳み型の携帯電話機２０も知られている。いずれにしても、表示装置１１，２１と入力装置は、使用者が表示装置１１，２１を見ながら入力装置を操作できるように、同一面に設けられるのが普通である。また、表示装置１１，２１が設けられた面に対して９０度の方向（垂直方向）を向いた横面に、キーやポインティングデバイスが配置される場合もある。

一方、表示装置の表示面が設けられた面の裏側の面（表示装置の表示面と背中合わせになる面）に操作キーの一部を配置した携帯情報端末が例えば特許文献１に開示されており、また、裏側の面にタッチパネルを配置した携帯情報端末が特許文献２に開示されている。

しかしながら、一般的な従来技術におけるように入力装置を携帯情報端末の表示装置の表示面と同一の面や横面に配置した構成には、以下のような欠点がある。
（１）携帯情報端末を手に持った時、携帯情報端末を持つ手の指は、携帯情報端末の裏側の面に回り込んでいるため、携帯情報端末を持っている側の手を使って表示装置の表示面側に設けられた入力装置を操作しようとした場合、操作性があまりよくない。
（２）携帯情報端末の横面に入力装置を設けた場合、横面は狭く、設置面が限られるため、複雑な入力操作を行う入力装置、例えば、２次元座標を入力するポインティングデバイスを横面に設けると、手で操作しにくいものになりがちである。特に、携帯情報端末を持つ手の指での操作は困難になりがちである。
（３）携帯情報端末を手に持った状態で、携帯情報端末を持つ手の指で操作を行う場合、携帯情報端末を保持するのにも指を使うので、操作には、人差し指や親指など、限られた指のみしか使えず、効率が悪くなりがちである。
（４）携帯情報端末を手で持った状態で入力操作を行う際、（１）〜（３）の問題を回避するため、携帯情報端末を持つ手とは異なる手で入力操作を行うと、両方の手がふさがってしまうことになり、他の作業に手を使えなくなる。また、鞄を持った状態で携帯情報端末を操作するなど、片方の手しか使えない状況で携帯情報端末を操作することが望まれる場合があり、この場合には、携帯情報端末を手で持った手で入力操作を行わざるをえない。
（５）表示装置と入力装置を同一面に設けた場合、両者が、携帯情報端末の、携帯する装置としてコンパクトに構成されるために限られた設置スペースを取り合うことになる。そこで、視認性を向上させるために表示装置を大きくした場合には、入力装置の設置スペースが狭くなって操作性が犠牲になる。一方、操作性を向上させるために入力装置を大きくした場合には、視認性が犠牲になってしまう。
（６）表示装置と入力装置を同一面に設けた場合、操作性、視認性の両方を向上させるために両者を大きくしようとすれば、携帯情報端末自体を大きくしなければならず、携帯性が悪くなる。

これに対して、上述の特許文献１や特許文献２に開示された従来技術によれば、裏側に入力装置の一部を配置することによって、表側の入力装置の設置スペースにある程度余裕をとることができ、また操作性をある程度改善することができる。

特開２０００−２３６３７６号公報 特開２００２−７７３５７号公報

しかし、裏面に配置された入力装置は、特許文献１では、スクロールキーや決定キー、クリアキーなどの限られたもののみであり、大部分のキーは依然として表側に配置されている。一方、裏側に配置したキーを操作する際、操作者は表側の表示装置を見ており、裏側に配置したキーを操作する指を視認できないので、より多くのキーを裏側に配置した場合、入力操作は困難なものとなる。

また、特許文献２では、図２Ａ，２Ｂに示すように、タッチパネル３２は、携帯情報端末３０の、表示装置３１が設けられた面３０ａの反対側の面３０ｂに設けられている。そして、このタッチパネル３２は、表示装置３１上に表示された選択項目の、選択しようとする項目が表示された位置の裏側の位置をタッチすることによって選択を行うために用いられている。この構成では、様々な入力操作を裏側のタッチパネル３２を用いて行うことが可能である。しかし、操作者は、操作する指を視認できないので、選択操作を行うまで、操作している自分の指がどこにあるのか正確には確認できない。このため、特に、狭い領域に多くの選択項目がある場合、タッチする位置がずれてしまい、所望の選択項目とは別の選択項目を選択してしまう危惧があり、操作性に問題がある。

また、携帯情報端末の入力操作では、特定のキーワードを入力する場合など、表示装置を見なくても入力操作を行うことができる場合があり、この場合、裏側に入力装置が設けられていれば、裏側を見ながら入力操作を行う方が便利である場合がある。しかし、特許文献２に開示された携帯情報端末３０は、裏側の面３０ｂのタッチパネル３２を、このように裏側の面３０ｂから見た状態で操作するのには適していない。すなわち、特許文献２に開示された携帯情報端末３０で、裏側のタッチパネル３２を用いて、例えば、アルファベットの入力操作を行う場合、図２Ａに示すように、各文字の入力に利用する領域の配列が、裏側の面３０ｂから見ると、表側の面３０ａから見た表示装置３０の表示上での配列とは鏡像対称の配列になり、入力操作するのに混乱を生じてしまうという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、表示装置の表示面とは反対側の面に多数の操作キーが設けられている場合でも、その操作キーによって、表示装置を見ながら円滑に入力操作を行うことができる携帯情報端末を提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、表示装置の表示面とは反対側の面に設けられた操作キーによって、反対側の面を見ながら入力操作を行う場合でも、混乱を生じることなく、円滑に入力操作を行うことができる携帯情報端末を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の携帯情報端末は、表示装置と、複数の操作キーとを有しており、これらは、携帯情報端末の、互いに反対側の面に設けられている。携帯情報端末は、操作者の指が各操作キーの位置にあることを検知する指位置検出機構をさらに有している。これらの操作キーおよび指位置検出機構からの信号は、携帯情報端末の制御部に入力され、また、この制御部は、少なくとも、表示装置の動作制御を実行可能である。そして、制御部は、表示装置に操作キーの配列のイメージを表示させ、指位置検出機構からの入力信号によって、操作者の指が各操作キーのいずれかの位置にあることが判定された場合に、操作キーの配列のイメージにおける、操作者の指が位置する操作キーに相当するイメージを変化させる処理を行う。

この構成によれば、表示装置を見ながら、表示面の裏側に配置された操作キーによって入力操作を行おうとする操作者は、操作キーを完全に押して入力を確定する前に、操作キーの位置に指を移動させ、それによって、表示装置に表示されている操作キーのイメージが変化するのを確認することによって、操作を行っている自分の指がどの操作キーの位置にあるのかを認識することができる。それによって、操作者は、表示面の裏側に多数の操作キーが配置されている場合であっても、間違った入力を行うことなく、円滑に所望の入力操作を行うことができる。

指位置検出機構としては、具体的には、各操作キーが半押しされたことを検出する半押しセンサおよび／または各操作キーに操作者の指が触れたことを検出するタッチセンサを用いることができる。すなわち、半押しセンサでは、操作者が操作キーを完全に押して入力を確定する前に、操作キーをある程度押し込み、すなわち半押しした時点でそのことを検知でき、それによって、操作者の指が、その操作キーの位置にあることを検出できる。また、タッチセンサでは、操作者が操作キーに触れることによって、操作者の指が、その操作キーの位置にあることを検出できる。

操作者の指が位置し、半押しされた、または操作者の指が触れた操作キーに相当するイメージを変化させる処理は、具体的には、当該イメージの表示色、表示図形、表示輝度、表示の点滅パターンの少なくとも１つを変化させる処理とすることができる。

さらに、指位置検出機構の信号から、操作者の指が所定の操作キーの位置にあることを判定した時、または、操作者の指が複数の操作キーの位置に、所定の順番で位置したことを判定した時に、すなわち、操作者が、所定の操作キーに対して、半押しまたは接触の操作を行った時、または、複数の操作キーに対して、所定の順番で半押しまたは接触の操作を行った時に、予め登録された所定のプログラムを起動させ、または停止させる処理を制御部に実行させてもよい。この際の所定のプログラムは、操作者が予め設定したアプリケーションなどのプログラムであってもよいが、表示装置に所定の画像を表示させ、または表示を停止させる処理、表示装置に所定の選択肢情報を表示させる処理、照明を点灯させ、消灯させ、または点滅させる処理、所定のリズム、周波数パターンの振動を発生させ、または停止させる処理、所定の音色、音階、リズムパターンの音を発生させ、または停止させる処理、ネットワークを介して接続可能な他の情報処理装置への接続を行い、または接続を中断する処理の少なくとも１つを実行させるプログラムとすることができる。このようなプログラムを起動させ、または停止させる処理を実行させることによって、操作者が、操作している自分の指がどの操作キーの位置にあるのかを認識するのをより容易にしたり、操作キーへの半押し、接触の操作によって、簡便に所定の処理を実行できるようにしたりすることができる。

本発明の携帯情報端末では、重力が表示装置の表示面側からその反対側に向かう方向にかかっているか、その逆方向にかかっているかを検出する重力センサをさらに設け、重力センサからの入力信号によって、操作キーへのキーコードの割り当てを切り替える処理を制御部によって実行するようにしてもよい。

操作キーへのキーコードの割り当ての切り替えは、具体的には、重力が表示装置の表示面側からその反対側に向かう方向にかかっている場合、すなわち、表示面側を上に向けている場合の、操作キーへのキーコードの割り当ての配列と、重力が反対方向にかかっている場合、すなわち、表示面の反対側の面を上に向けている場合の、操作キーへのキーコードの割り当ての配列とが鏡像対称の配列になるようにすることができる。これによって、表示面を上側に向け、すなわち操作者が、表示装置の表示を見ながら入力操作している時に、表示装置に表示される操作キーのイメージの配列と、表示面の反対側を上に向け、すなわち操作者が、操作キーが設けられた側を見て入力操作をしている時の、操作キーの配列とが同じになるようにすることができる。その結果、操作者は、操作キー側を見ながら入力操作する際でも、混乱を生じることなく円滑に入力操作を行うことが可能になる。

このようなキーコードの割り当ての切り替え処理は、表示面の反対側の面に設けられた操作キーの表示処理を行う携帯情報端末において、指位置検出機構を用いて表示を変化させる処理とは独立して、すなわちこのような処理を行わない携帯情報端末において実行しても、表示装置に表示される操作キーのイメージの配列と、表示面の反対側を上に向けた時の操作キーの配列とを整合させて、操作性を向上させることができるという作用を生じる。

本発明によれば、表示装置の表示面とは反対側の面に多数の操作キーが設けられている場合でも、その操作キーによって、表示装置を見ながら円滑に入力操作を行うことができる。また、本発明によれば、表示装置の表示面とは反対側の面に設けられた操作キーによって、反対側の面を見ながら入力操作を行う場合でも、混乱を生じることなく、円滑に入力操作を行うことができる。

従来例の携帯電話機を手に持った状態を示す模式図である。 従来例の携帯電話機を手に持った状態を示す模式図である。 従来例の携帯情報端末の、表側と裏側の平面図である。 図２Ａの携帯情報端末を手で持った状態を示す模式図である。 本発明の実施形態の携帯情報端末の、表示面が配置された表側を上に向けた状態での、携帯情報端末の表側および裏側の平面図である。 裏側を上に向けた状態での、図３Ａの携帯情報端末の裏側の平面図である。 図３Ａ，３Ｂの携帯情報端末の概略構成を示すブロック図である。 図３Ａ，３Ｂの変形例の携帯情報端末の模式図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図３Ａ，３Ｂに示すように、本実施形態の携帯情報端末１は、表側１ａに表示装置２の表示面が設けられ、この反対側の裏側１ｂに複数の操作キー３が設けられている。この携帯情報端末１には、図４に示すように、コンピュータや電子回路によって構成される制御部５が内蔵されており、この制御部５に操作キー３の操作信号が入力され、また、制御部５によって表示装置２に様々な情報が表示される。

制御部５には、各種の情報処理や、表示制御処理などを制御部５のコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶され、また、コンピュータの各種演算処理における展開処理に利用されるメモリ６が接続されている。メモリ６には、操作キー３を介して入力された各種の情報も記憶可能である。また、携帯情報端末１は、携帯電話機におけるように、無線通信ネットワークに接続可能な構成を有していてもよく、この場合、ネットワークを介して取り込んだ情報や新たなアプリケーションのプログラムなどをメモリ６に記憶するようにしてもよい。

携帯情報端末１には、さらに、各操作キー３を完全に押さなくても、ある程度押し込んだ場合に、そのことを検知する半押しセンサ４が設けられている。また、重力が表側１ａから裏側１ｂに向かう方向にかかっているか、その逆方向にかかっているかを検知する重力センサ７が設けられている。これらからの検出信号も制御部５に入力されるようになっている。

次に、本実施形態の携帯情報端末１への入力操作について説明する。

まず、携帯情報端末１を手に持って、表示装置２の表示を見ながら入力操作を行う場合について説明する。この場合、表示装置２には、図３Ａに示すように、操作キー３のイメージ（アイコン）が、透視して操作キー３が見えているように配列されて表示される。すなわち、表示装置２には、操作キー３を操作した際に制御部５によって認識される、図に示す例ではＡ，Ｂ，Ｃ・・・といったキーコードを含むイメージの配列が表示される。この際、図３Ａから理解されるように、表示装置２に表示される操作キー３のイメージに含まれるキーコードの、表側１ａから見た配列は、各操作キー３を操作した際に制御部５によって認識されるキーコードについての、裏側１ｂから見た配列とは鏡像対称な配列になっている。

そして、操作キー３を押す際、操作キー３がまだ完全に押されていない状態で、ある程度押され、すなわち半押しの状態になると、そのことが半押しセンサ４を介して制御部５によって認識され、制御部５によって、操作キー３が半押しになっていることを示す、表示装置２への表示処理が行われる。これは、半押しされた操作キーに対応するイメージを変化させる、すなわち、例えば、半押しされた操作キー３のイメージの色、図形、表示輝度、点滅パターンを変化させたり、半押しされた操作キー３のイメージ上に指のイメージを重ねて表示したりすることによって行うことができる。さらに、操作キー３を完全に押した時にも、そのことを示す表示を行ってもよく、この場合、半押しした時の表示の変化と、完全に押した時の表示の変化は異なるものとするのが好ましい。

このような表示が行われることによって、操作者は、操作キー３を完全に押して、入力するキーコードを確定する前に、裏側１ｂの操作キー３を操作している自分の指がどの操作キー３の位置にあるのかを確認することが可能となる。したがって、操作者は、各操作キー３のどれが半押しになっているのかを確認しながら操作キー３を押す操作を行うことによって、他の操作キー３と間違えることなく確実に、所望の操作キー３を押すことができる。

なお、操作キー３のイメージの表示は、他の表示と重ねて表示したり、表示領域を他の表示と異なる領域にしたりすることによって、他の情報表示と同時に行うことができる。また、操作キー３を半押しした時のみ、操作キー３のイメージを表示したり、半押しされている間だけ、他の情報表示と切り替えて操作キー３のイメージの表示を行ったりしてもよい。

次に、本実施形態の携帯情報端末１を裏側１ｂから見た状態で操作する場合について説明する。

この場合、本実施形態では、操作キー３を操作することによって制御部５によって認識されるキーコードを、表示装置２を見ながら操作キー３を操作する場合とは切り替えている。すなわち、各操作キー３に割り当てられたキーコードの配列は、図３Ｂに示す、裏側１ｂを上にして携帯情報端末１を持った時の配列が、図３Ａに示す、表側１ａを上にして携帯情報端末１を持った時の配列に対して鏡像対称な配列となるようにしている。したがって、裏側１ｂを上にして携帯情報端末１を持った時の、各操作キー３に割り当てられたキーコードの配列は、表側１ａを上にして携帯情報端末１を持った時に、表示装置２に表示される操作キー３のイメージの配列と同じ配列になっている。これによって、操作者が、裏側１ｂを上に向けた状態でも、混乱することなく操作キー３を操作可能とすることができる。

このような各操作キー３へのキーコードの割り当ての切り替えは、制御部５によって、携帯情報端末１が表側１ａを上にした状態と、裏側１ｂを上にした状態とのどちらであるかを重力センサ７の検出信号から判定して実行するようにできる。しかしながら、各操作キー３へのキーコードの割り当てのこのような切り替えは、乗物内で操作する際に加減速によって重力センサ７の検出動作が不安定になる場合など、場合によっては、実行しないことが望まれることがあり、そこで、キーコードの切り替え機能は任意にオン・オフできるようにすることが好ましい。

また、操作者が、裏側１ｂを上に向けた状態で操作キー３を操作しやすくなるように、各操作キー３には、裏側１ｂを上に向けた時に割り当てられるキーコードに対応する文字を印刷するなどして表示しておくのが好ましい。この場合、表側１ａを上にした状態での操作時には、各操作キー３を操作した際に制御部５によって認識されるキーコードが、各操作キー３に表示されたキーコードと合わなくなる。しかし、この際には、操作者は表示装置２を見ており、操作キー３の表示は見えていないので、操作キー３の表示のために、操作に混乱を生じることはない。

さらに、図５に示す変形例の携帯情報端末１'におけるように、裏側１ｂに、操作キー３の配置スペースが制限されることのない範囲の大きさの副表示装置８を設けてもよい。このようにすることによって、裏側１ｂを上に向けた状態でのキー操作をよりやりやすくすることができる。すなわち、この副表示装置８には、例えば、操作キー３を介して入力された文字列を表示するようにすることができ、また、何についての入力を行っているかを示す情報など、キー入力を行う上で参照されるのが好ましい他の情報を表示できるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、携帯情報端末１，１'を手に持って、表側１ａの表示装置２の表示を見ながら、裏側１ｂの操作キー３を操作する操作者は、操作キー３を完全に押して入力する文字などのキーコードを確定する前に、操作キー３を半押しすることによって、表示装置２の表示から、操作を行っている自分の指が各操作キー３のうちのどれの位置にあるかを判定することができる。したがって、操作者は、容易に、間違えることなく所望のキー操作を行うことができる。また、本実施形態の携帯情報端末１，１'では、裏側１ｂを上に向けた際に、操作キー３の配列が、表側１ａを上に向けた際に表示される操作キー３のイメージの配列と同じにすることができ、それによって、操作者は、裏側１ｂを見ながら操作する場合でも、混乱を生じることなく入力操作を行うことが可能になる。

なお、本実施形態では、各操作キー３が半押しされたことを検知する半押しセンサ４を用いた例を示したが、半押しセンサ４の替わりに、各操作キー３に指が触れたことを検知するタッチセンサを用いてもよい。この場合、操作キー３を半押ししなくても、触れるだけで自分の指の位置を確認できるので、操作がより容易になる。

さらに、半押しセンサ４とタッチセンサの両方を設けてもよい。このようにすることによって、１つの操作キー３の操作によって、それに触れた場合と、半押しした場合と、完全に押した場合との３種類の状態に対応して、制御部５に、それぞれ異なる情報が入力されたものと認識させるようにするようにすることができる。すなわち、簡便な操作で多様な情報の入力を実行可能とすることができる。

また、各操作キー３を半押しし、または各操作キー３に触れた時に、制御部５によって、所定のプログラムが実行され、または停止されるようにし、それによって所定の動作が実行されるようにしてもよい。例えば、表示装置２に照明が設けられた構成の携帯情報端末１において、各操作キー３のいずれかを半押しし、またはいずれかに触れた時に、照明を点灯させるようにすることができ、それによって、操作時に表示を見やすくできる。また、携帯情報端末１には、携帯電話機に見られるように、音声発生機構や振動発生機構を設けてもよく、所定の操作キー３に対して、半押しまたは接触の操作をした場合、あるいは、所定のいくつかの操作キー３に対して、所定の順番で半押しまたは接触の操作をした場合に、所定の画像の、一定時間、または次の操作が行われるまでの表示、照明の点灯／消灯／所定パターンでの点滅、所定の音色、音階、リズムパターンの音の発生／停止、所定のリズム、周波数パターンの振動の発生／停止の処理のいずれか、またはこれらの組み合わせの処理が実行されるようにしてもよい。これらの処理は、操作者が、半押しまたは接触の操作をした操作キー３がどの操作キー３であるかを認識するのをより容易にする目的で実行することもできるし、他の目的で実行し、すなわち、所望の処理を簡便な操作で実行できるようにするものとして実行してもよい。発生する音や振動は、モールス符号のように符号化して、複数の情報を含むものとしてもよい。

さらに、１つまたは幾つかの操作キー３への、所定の半押しまたは接触の操作によって、操作者が予め設定したアプリケーションのプログラムを起動／停止したり、携帯情報端末１が接続可能なネットワークを介して、予め設定された他の装置に接続して通信を開始／終了したり、登録されたアプリケーションプログラムの一覧などの選択肢情報を示す画像を表示／消去したりする処理が実行されるようにしてもよい。選択肢情報を示す画像を表示した場合、その選択操作は、操作キー３を用いて行うようにしてもよいが、表示装置２への表示の助けがなくても入力操作を実行できる他の入力装置、例えば、タッチセンサ、ポインティングデバイスや、表側１ａや横面に設けた操作キーや、裏側１ａの、操作キー３から離れた他の位置に設けられ、または、操作キー３とは大きさや、形状などが異なる少数の操作キーを用いて実行するようにしてもよい。

また、操作キー３は、指で触れることによって複数のうちのどれであるかがある程度分かるように、操作キー３毎に、または、所定位置の操作キー３について、外形を変化させたり、異なるパターンの凹凸を設けたり、キー表面の粗さや柔らかさを変化させたりしたものとしてもよい。それによって、操作者が、視認できない裏側１ｂで操作している指がどこに位置しているかをより認識しやすくすることができる。

１，１’，３０ 携帯情報端末
１ａ，３０ａ 表側
１ｂ，３０ｂ 裏側
２，１１，２１，３１ 表示装置
３，１２，２２ 操作キー
４ 半押しセンサ
５ 制御部
６ メモリ
７ 重力センサ
８ 副表示装置
１０，２０ 携帯電話機
３２ タッチパネル

Claims (6)

1. 入力装置と、
   操作者が前記入力装置を視認できる状態であるときに、視認することのできない位置に設けられた表示装置と、
   前記入力装置が設けられている面に設けられた副表示装置と、
   前記入力装置からの信号が入力され、前記表示装置及び副表示装置の表示を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記入力装置が上を向いているか否かを認識し、前記入力装置を上に向けた状態とそうでない状態とで前記入力装置からの信号に対応する入力情報を切り替えるとともに、前記入力装置の操作に関する情報を、前記副表示装置に表示する表示処理を行い、
   前記入力装置の操作に関する情報は、前記入力装置を上に向けた状態での入力操作を行うために参照される情報である、携帯情報端末。
2. 前記表示装置が表示する領域の広さが、前記副表示装置が表示する領域の広さより大きい、請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 前記表示装置が表示する領域の広さが、前記副表示装置が前記入力装置の操作に関する情報を表示する領域の広さより大きい、請求項１に記載の携帯情報端末。
4. 前記表示装置は、前記入力装置の設けられた面が向く方向とは異なる方向を向く面に設けられた、請求項１に記載の携帯情報端末。
5. 前記表示装置は、前記入力装置が設けられた面の向く方向とは反対の方向を向く面に設けられた、請求項１に記載の携帯情報端末。
6. 前記入力装置により入力される情報が文字列情報である、請求項４に記載の携帯情報端末。

Images