JPWO2005024616A1 - 電子機器、入力装置およびこれを備えた携帯電子機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動し、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる電子機器を提供することを目的とする。 本発明の電子機器は、第２操作ボタン（４）と、表示部（２）と、第２操作ボタン（４）や第１操作ボタン（３）等の操作に対応して表示部（２）の表示制御を行う制御部（６）とを備える電子機器であって、制御部（６）は、第２操作ボタン（４）に対してされたなぞり操作に連動して表示部（２）の表示内容を変化させる。

Description

本発明は、操作手段と、この操作手段の操作に対応する表示を行う表示手段とを備える電子機器に関する。
また、本発明は、表示部に表示する各種情報のスクロール、カーソル移動、アイコン選択などの各種操作を行うことができる入力装置、およびこれを備えた携帯電話機や携帯情報端末或はリモコン機器などの携帯電子機器に関する。

携帯電話装置等の携帯型電子機器では、例えば、表示部に表示したメニュー項目の選択などを行なうために方向操作キーが設けられている。また、方向操作キーは、例えば地図検索を行う際に、表示される地図の領域を変化させたりなど、表示部に表示された内容（コンテンツ）に応じた操作を行うために用いられる。このような方向操作キーは、上下左右の４方向にスイッチを配置したものが最も一般的であり、その他に、回動することによって表示内容の選択やスクロールなどを行うローラ状のもの、あるいは、スティック状のもの等、種々の形式のものが知られている（特許文献１参照）。
表示部の表示内容は、例えば、各メニュー項目を示すアイコンが、方向操作キーの操作可能な方向に合わせて、上下左右の４方向に配置されたり、または、上下や左右に画面表示を移動（スクロール）されることによって表示されるものである。また、方向操作キーは、片手の親指で操作できる位置に設けられているため、操作し易くなっている。
携帯電話機などの携帯電子機器には、情報入力用の各種キーなどを設けた操作部と、この操作部のキー操作により各種の入力情報を表示する表示部とを設けたものが知られている。
また、この表示部としては、操作部のキー操作により各種のメニュー項目などの中から所望のものを選択して表示するように構成したものも知られている。一方、このようなキー操作を行う操作部としては、例えば、このようなメニュー項目の選択のための方向操作ボタンと、選択内容を確定するための確定ボタンなどとを備えた構成のもの（以下、これを「入力装置」とよぶ）も知られている。
このような入力装置における方向操作ボタンは、例えば地図検索を行う際に表示される地図の領域を移動・変化させたりするなど、表示部に表示された内容（コンテンツ）に応じた操作を行うために用いられている。また、このような方向操作ボタンは、４個のスイッチを上下左右の４方向に等角的に配設したものが一般的であり、さらに、円周方向に回動操作することで表示部に表示された表示内容の選択やスクロールを行うローラ状に形成されたものやステック状のものなどのように、種々の形状や構成のものも知られている。
一方、確定ボタンの方は、方向操作ボタンの中央部に配置されているものや、方向操作ボタンとは異なる別の位置に配置された構成のものなどが知られている（例えば、特許文献２参照）。
ところで、表示部における各種情報の表示方法としては、例えば、各メニュー項目を示すアイコンが方向操作ボタンの操作位置に合わせて上下左右の４方向に配置されたり、上下や左右に画面表示が移動（スクロール）されることによって表示されるものなどが知られている。また、方向操作ボタンは、片手の親指で操作できるように所定の位置に設けられているため、操作し易くなっている。
特開平１１−１９４８７２号公報 特開平２００１−３３１２５３号公報（図２、図６）

しかしながら、従来の携帯型電子機器にあっては、方向操作キーの操作方向が限定されているため、複雑な操作が要求される場合等、表示部の表示内容と方向操作キーで操作可能な方向とが一致しないときは、表示内容に対して方向操作キーの操作方向を変換または簡略化する必要がある。したがって、従来の携帯型電子機器では、操作方向と表示内容とが一致しなかったり、または、操作方向と操作に伴う表示内容の変化とが連動しないことがあった。
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動し、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる電子機器を提供することを目的とする。
本発明の電子機器は、操作手段と、表示手段と、前記操作手段の操作に対応して前記表示手段の表示制御を行う制御手段とを備える電子機器であって、前記操作手段は、操作された方向及び速度を検出し、前記制御手段は、この検出結果に基づいて、前記操作手段に対してされた操作に連動して前記表示手段の表示内容を変化させるものである。
この構成により、操作手段が操作されると、この操作手段が検出した操作方向及び操作速度に基づいて、表示手段の表示内容が変化し、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動するため、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる。結果として使い勝手が向上する。
また、本発明の電子機器は、前記表示手段に表示されている表示内容の幾何形状が、前記操作手段の操作可能な方向に合わせて予め定められているものである。この構成により、例えば、表示手段に表示された複数のアイコンが円形に配置されている場合、円を描くように操作手段を操作して、イメージ通りにアイコンの位置を移動させるよう、表示内容を変化させることができる。
また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記表示手段に表示されている表示内容の変化方向が、前記操作手段に対してされた操作の方向と少なくとも部分的に一致するように、前記表示手段に表示されている表示内容を変化させるものである。この構成により、例えば、表示手段にアナログ時計の画像が表示されている場合、円を描くように操作手段を操作して、イメージ通りに時計の針を回転させるよう、表示内容を変化させることができる。
また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記表示手段の表示内容を、前記操作手段に対する操作の速度に連動した速度で変化させるものである。この構成により、例えば、操作手段を速く操作すると表示手段の表示内容も速く変化するため、表示内容を確認しながらよりイメージ通りに操作できる。結果として使い勝手がさらに向上する。
また、本発明の電子機器は、前記表示手段の表示内容に応じて、前記操作手段の操作により表示内容を変化させる機能が切り換わるものである。この構成により、例えば、表示手段に文章が表示されている場合には、制御手段はこの文章の続きを表示させるよう表示内容を変化させ、また、表示手段に地図画像が表示されている場合には、制御手段は地図表示を拡大縮小させる、というように、操作手段が有する複数の機能のうち、表示手段の表示内容に応じた機能を果たすことができる。
また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記操作手段の操作方向及び操作速度に応じて前記表示手段の表示内容をスクロールするものである。この構成により、表示手段の表示内容をイメージ通りにスクロールできる。
また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記操作手段が、一方向に操作されることにより前記表示手段の表示内容を拡大させ、他方向に操作されることにより前記表示手段の表示内容を縮小させるものである。この構成により、表示手段の表示内容をイメージ通りに拡大及び縮小できる。
また、本発明の電子機器は、前記操作手段が、圧力を検知して操作位置を検出するものである。この構成により、操作手段を指一本で容易に操作することができる。
また、本発明の電子機器は、前記操作手段が、なぞり操作に対応して所定時間毎に操作位置を検出し、操作方向及び操作速度を算出するものである。この構成により、摺動のための部材や機構が必要ないため、部品の摩耗が少なく、長寿命の操作手段を提供できる。
さらに、本発明の電子機器は、前記操作手段が、環状の操作ボタンを有して形成され、周回状のなぞり操作に応じて操作された方向及び速度を検出するものである。この構成により、周回状のなぞり操作に連動して表示手段の表示内容を変化できる。
また、従来の携帯電子機器に備えた入力装置にあっては、方向操作ボタンの数や操作方向が限定されているため、複雑な操作が要求される場合などには、表示部での表示内容を簡略化したり、操作方向を変換する必要がある。例えば、表示部での表示内容を回転操作したいときに、回転入力できるデバイスがないため、回転入力を左右入力などに「変換」する必要がある。
従って、表示部に表示される表示内容が制限されたり、メニュー構造が何層にも階層化されてしまい表示部での表示方法や操作ボタンなどの操作が複雑になったり、或は表示部に表示される表示内容が方向操作ボタンの操作イメージから遊離し過ぎて操作ボタンと表示内容との関連性が薄れ、ボタンと表示内容とが連動させ難くなったり、連動しなくなるおそれがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、表示手段の表示内容に制限を加えることなく多様な態様で情報の入力を行うことができ、しかも表示内容に連動したイメージでの入力操作を片手の親指などで可能とする入力装置および携帯電子機器を提供することを目的とする。
本発明の入力装置は、中央部分に設置する略円形状の中央ボタンと、この中央ボタンを取り囲む外側に複数個を同心状で多重に配置する周辺ボタンとを備え、前記中央ボタンおよび前記周辺ボタンは、固定した手の指が届く範囲内に配設してあるものである。
上記構成によれば、例えば固定した手の指が届く範囲内において、中央ボタンを確定ボタンで構成するとともに周辺ボタンを第１、第２の操作ボタンで構成すれば、確定ボタンといずれか一方の操作ボタンのみで従来と同等の確定操作と上下左右方向の操作とが片手で操作可能であることに加え、さらに、他方の操作ボタンを用いることにより、多様な態様での情報入力を片手の操作で行うことができるようになる。
また、本発明の入力装置は、複数個からなる前記周辺ボタンが、前記いずれかの周辺ボタンの操作に際して前記他の周辺ボタンが誤動作するのを避ける物理的なクリアランスを前記各周辺ボタン間に有するものである。
上記構成によれば、クリアランスを確保することにより、いずれかのボタンを操作した際に、他のボタンに接触しないか接触しても他のボタンが動作することが防止でき、ボタンの誤動作を回避することが可能となる。
また、本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、動作荷重が互いに異なるものである。
上記構成によれば、いずれの周辺ボタンを操作した際にも、操作感に違いが生じるので、わざわざ視覚などに頼らなくても操作する指の感触で別の周辺ボタンを誤操作するといったトラブルを防止することが可能になり、軽快なボタン操作も実現可能になる。
本発明の入力装置は、前記中央ボタンと前記周辺ボタンが、緩衝機能を有する弾性体で連結されているものである。
上記構成によれば、いずれかのボタンを操作した際に、そのときの動作が他のボタンに伝達されることを最小限に抑えることが可能となり、延いてはボタンの誤動作を防止することが可能となる。
本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、前記弾性体の一部に保持されているものである。
上記構成によれば、各ボタンとこの押動動作でオン・オフするスイッチとの間に隙間を形成することができ、ボタンの押圧動作のための動作ストロークを確保することが可能となる。
本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、互いに異なる固有の表面形状または材質で形成されているものである。
上記構成によれば、いずれかの周辺ボタンを操作した際に、視覚などに頼らなくても、操作する指での感触などでどの操作ボタンであるかが判別可能になるので、別の周辺ボタンを誤操作するのを防止でき、ブラインドタッチでのボタン操作が容易になる。
本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、前記中央ボタンとは独立別個に情報入力を行うものである。
上記構成によれば、例えば、表示手段と制御手段などを備えた携帯電子機器において、中央ボタンが確定ボタン、周辺ボタンがメニュー項目を選択する操作ボタンなどとして構成の場合、確定ボタンを操作することなく操作ボタンのみで表示手段に表示されている選択項目を切替えられるので、メニュー構造を簡略化することが可能となる。
本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、第１操作ボタンおよび第２操作ボタンで構成されているとともに、前記第１および第２の操作ボタンは、一方の表面が凸状で他方の表面が凹状の形状を有するものである。
上記構成によれば、一方の操作ボタンを操作する際に、もう一方の操作ボタンへ指が触れるのを最小限に抑えることができ、延いては誤動作を防止することが可能となる。
本発明の携帯電子機器は、前述の入力装置と、この入力装置による入力情報を表示する表示手段と、前記入力装置に備えた各ボタンの操作に対応して前記表示手段の表示制御を行う制御手段とを備えた携帯電子機器において、前記入力装置は、前記各ボタンの操作の有無および操作する方向や速度を検出する機能を有するとともに、前記制御手段は、前記検出の結果に基づいて、前記各ボタンに対して行う操作に連動して前記表示手段の表示内容を変更させる機能を有するものである。
上記構成によれば、中央ボタンといずれかの周辺ボタンのみで従来と同等の操作が可能であることに加え、さらに、ほかの周辺ボタンを用いることにより、多様な態様で情報入力を行うことができる入力装置を備えた携帯電子機器を実現できるようになる。

図１は、本発明の第１実施形態を説明するための携帯電話装置の概略構成を示す平面図であり、
図２は、本実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素の機能を説明するためのブロック図であり、
図３は、第２操作ボタンの構成を説明する図であり、
図４は、第１実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための表示部の表示例を示す図であり、
図５は、第２実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための地図を示す図であり、
図６は、本発明の実施形態に係る携帯電話装置の概略構成を示す平面図であり、
図７は、本発明の実施形態に係る携帯電話装置の入力装置の要部構成を示す断面図であり、
図８は、本発明の実施形態に係る携帯電話装置における文字入力の操作手順を示すものであって、（Ａ）は文字入力中の表示部での表示内容を示す説明図、（Ｂ）は第１操作ボタンによる漢字変換の際の表示内容を示す説明図、（Ｃ）は第２操作ボタンによる予備候補の選択の際の表示内容を示す説明図であり、
図９は、本発明の実施形態に係る携帯電話装置における操作を示すものであって、（Ａ）は第１操作ボタンによる漢字変換の際の操作を示す説明図、（Ｂ）は第２操作ボタンによる予測候補の選択操作を示す説明図である。
なお、図中の符号、１は本体、２は表示部、３は方向操作キー、４は第２操作ボタン、５はセンターキー、６は制御部、１１は導電体、１２は抵抗体、１３は操作ボタン、１５はキー制御部、２１はサブメニュー、２０１，２０２，２０３，２０４は表示領域、１は本体、２は表示部、３は第１操作ボタン（周辺ボタン）、３１は方向スイッチ、３２は第１操作キー、４は第２操作ボタン（周辺ボタン）、４１は感圧式操作デバイス、４２は第２操作キー、５は確定ボタン（中央ボタン）、５１は確定スイッチ、５２は確定キー、６はゴムシート、６１は４方向突起、６２は押し子、６３は中央突起、６４は緩衝構造、１０は基板である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を説明するための携帯電話装置の概略構成を示す平面図である。同図に示すように、本実施形態の携帯電話装置は、本体１に、情報を表示する表示部２と、上下左右の４方向の操作が可能な第１操作ボタン（方向操作キー）３と、なぞり操作されることにより操作位置と操作方向とを検出して操作信号を出力する第２操作ボタン４と、選択したメニュー項目を確定するため等に用いられるセンターキー５と、操作信号に基づいて表示部２の表示内容を変化させる制御部６（図示せず）とを備える。なお、表示部２は請求の範囲の表示手段の一例に該当し、第２操作ボタン４は操作手段の一例に該当し、制御部６は制御手段の一例に該当する。
本体１には、円環状の第１操作ボタン３が設けられている。第１操作ボタン３の内周側には円環状の第２操作ボタン４が設けられている。第２操作ボタン４の内周側にはセンターキー５が設けられている。本実施形態では、センターキー５、第２操作ボタン４及び第１操作ボタン３が同心状に配設されている。
図２は、本実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素の機能を説明するためのブロック図である。
第１操作ボタン３は、上下左右の４つの操作点に対応する下部にそれぞれスイッチが設けられ、表示部２に表示されたカーソルを上下左右に移動させたり、表示部２の表示を上下左右のいずれかに移動させるための操作キーである。第１操作ボタン３は、押下されることにより、操作信号を制御部６へ出力する。
第２操作ボタン４は、基板（図示せず）上に設けられた感圧式の操作デバイスであり、操作者の指が接触してなぞり操作されることにより、操作位置と操作方向を検出して操作信号を操作部６へ出力する。なお、なぞり操作とは、押下したまま押下位置をずらす操作のことであり、この例では、操作方向として、時計回り方向及び反時計回り方向のいずれかを検出するものとする。第２操作ボタン４の詳細な構造については後述する。
センターキー５は、選択したメニュー項目を確定するとき等に押下され、押下されることにより操作信号を制御部６へ出力する。
表示部２は、制御部６の指示に基づいて、サービスの内容（コンテンツ）を示すメニューや、各メニュー項目が有する複数のメニュー項目から成るサブメニューといった、記憶されている情報や受信した情報を表示するものである。
制御部６は、第１操作ボタン３、第２操作ボタン４及びセンターキー５から受け取った操作信号に基づいて、表示部２の表示制御を行うものである。制御部６は、第１操作ボタン３や第２操作ボタン４、センターキー５が操作されると、表示部２の表示を変化させる。特に、制御部６は、第２操作ボタン４が操作されると、その操作方向及び操作速度に連動して、表示部２の表示を変化させる。また、第２操作ボタン４に複数の機能が割り当てられている場合、第２操作ボタン４がなぞり操作されると、制御部６は、表示部２の表示内容に応じて、第２操作ボタン４の機能を切り換える。
図３は、第２操作ボタンの構成を説明する図である。
第２操作ボタン４は、円環状で平面状の導体１１と、導体１１の上に設けられた円環状で平面状の抵抗体１２と、抵抗体１２の上に取り付けられた操作部材であって、外縁を上部に突出させた円環状で平面状の操作ボタン１３とで概略構成され、導線を介してキー制御部１５に接続されている。
導体１１は、導線１４を介してキー制御部１５に接続されている。また、抵抗体１２は、４個のアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、これらのアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４にそれぞれ接続された導線とを介してキー制御部１５に接続されている。なお、アナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は抵抗体１２外縁において等間隔に設けられる。また、アナログスイッチＳＷ１とＳＷ２とは互いに対向する位置に設けられ、同様に、アナログスイッチＳＷ３とＳＷ４とは互いに対向する位置に設けられる。
キー制御部１５は、操作時の抵抗体１２における電圧値に基づいて、操作ボタン１３における押下位置、及び、押下位置の変化速度を算出し、操作ボタン１３の操作方向及び操作速度を検出するものである。
操作ボタン１３の任意の箇所、例えば、位置１６が押下されると、この位置１６に相当する点１７で抵抗体１２が圧力を受け、抵抗体１２の点１７と導体１１の点１８とが接触する。このときＳＷ１、ＳＷ３から抵抗体１２、導体１１、導線１４を介してキー制御部１５へ電流が流れ、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４間の各電圧値は、キー制御部１５でＡ／Ｄ変換された後演算される。アナログスイッチＳＷ１とＳＷ２との間の電圧値、及び、アナログスイッチＳＷ３とＳＷ４との間の電圧値は、接触点１７、１８の位置に応じて異なるため、キー制御部１５は、算出されたスイッチ間の電圧値に基づいて、操作ボタン１３のいずれの位置が押下されたかを示す押下位置指示方向１９を検出する。なお、この押下位置指示方向１９とは、第２操作ボタン４の中心から操作ボタン１３の位置１６を指す方向のことである。
操作ボタン１３の位置１６が押下された後、さらにこの操作ボタン１３を押下したまま、例えば時計回りに押下位置を変化させる（なぞる）と、押下位置の変化に伴って押下位置指示方向１９も同様に変化する。したがって、キー制御部１５が所定時間毎に操作位置を検出することにより、押下位置指示方向１９の変化方向２０その変化速度を計算することができ、操作ボタン１３の操作方向（時計回り及び反時計回りのいずれか）及び操作速度を検出することができる。
以下、表示部２に階層メニューを表示して第２操作ボタン４で操作する場合の動作を説明する。ここでは、メニューの各項目がさらにメニューを有する階層メニューにおいて、上位のメニューが表示されている場合に、下位のメニュー（サブメニュー）からメニュー項目を選択する動作例を示す。図４は、第１実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための表示部の表示例を示す図である。図４（ａ）は、９つのメニュー項目が３行×３列の行列に配置されたメニュー画面の表示例を示し、図４（ｂ）は、１メニュー項目のサブメニューが表示されたメニュー画面の表示例を示す。
図４（ａ）に示すように、表示部２には、「モード１」、「モード２」、「モード３」、「スクリーン＆カスタム」、「メニュー」、「メール」、「ショートカット１」、「アクセサリ」及び「ショートカット２」という９つのメニュー項目が配置されたメニュー画面が表示されている。携帯電話装置の操作者が第１操作ボタン３を所定方向に操作すると、制御部６の指示により表示部２において「モード３」にカーソルが移動する。この状態で第２操作ボタン４の表面を押下すると、制御部６は、表示部２に、図４（ｂ）に示される「ゲーム」、「写真」、「電話帳」及び「地図」の各項目からなるサブメニュー２１を含むメニュー画面を表示させる。なお、サブメニュー２１は、表示部２に表示されている表示内容の幾何形状が、第２操作ボタン４の操作可能な方向に合わせて予め定められているものであり、上記各項目が楕円形を成すように配置される。
さらに、第２操作ボタン４の表面を時計回りになぞると、制御部６の指示に基づいて、表示部２は、サブメニュー２１の各項目の配置が時計回りに変化するよう表示を変化させる。すなわち、第２操作ボタン４の表面を時計回りになぞると、第２操作ボタン４に対するなぞり操作の操作方向と操作速度とに連動して、表示部２に表示されているサブメニュー２１の上部に位置する項目が、「ゲーム」→「地図」→「電話帳」→「写真」のように順次変化する。つまり、表示部２に楕円形という幾何形状に配置されたメニュー項目が表示されている場合に、第２操作ボタン４の円環形状に沿った方向に周回状のなぞり操作をすることにより、イメージ通りに表示を変化できる。なお、第２操作ボタン４をなぞるとサブメニュー２１の各項目においてカーソルが移動するように表示を変化させてもよい。
また、表示部２の表示の変化速度は、第２操作ボタン４の操作速度と連動する。すなわち、第２操作ボタン４を遅くなぞると表示部２の表示は遅く変化し、逆に、第２操作ボタン４を速くなぞると表示部２の表示は速く変化する。
以上説明したように、本実施形態の携帯電話装置では、第１操作ボタン３で所望のメニュー項目を選択し（カーソルを合わせ）た後、第２操作ボタン４がなぞり操作されると、キー制御部１５が、なぞり操作の操作方向及び操作速度を検出し、検出した操作方向及び操作速度に応じて、表示部２の表示内容を変化させる。このとき、第２操作ボタン４の操作方向と、少なくとも部分的に一致するように表示部２のメニュー項目等を構成することで、第２操作ボタン４を操作する方向及び速度と連動して、表示部２の表示内容が変化する。このため、操作者は、表示部２を見ながら、イメージ通りに所望の操作をすることができる。結果として、使い勝手が向上する。
また、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４が第１操作ボタン３の内側に隣接して配置されるため、第２操作ボタン４と第１操作ボタン３とを交互に操作する場合であっても、本体１を持ち変えることなく片手の親指だけで操作することができる。なお、第２操作ボタンは、第１操作ボタンの外側に隣接して配置されてもよい。
また、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４は、なぞり操作によって所定の動作を行うものであり、摺動のための部材や機構が必要ないため部品の摩耗が少なく、長寿命の操作部を提供できる。
また、以上、表示部２に階層メニューを表示して第２操作ボタン４で操作する場合の動作を説明したが、メニューに限らず、複数の選択肢から成る、表示部に表示されている表示内容の幾何形状が、第２操作ボタンの操作可能な方向に合わせて予め定められているものを表示して、第２操作ボタンを操作すると、操作方向と、表示内容の変化方向とが一致するように表示部の表示を変化させてもよい。
（第２実施形態）
第１実施形態では、第２操作ボタン４の操作と表示部２の表示内容とを連動させる機能の例として、あるメニュー項目にカーソルを合わせた状態で第２操作ボタン４が操作されると、このメニュー項目の下位のサブメニューを表示させる場合について説明したが、第２操作ボタン４には、他の機能を割り当てることができる。以下、第２及び第３実施形態として、第２操作ボタン４が様々な機能を有する場合について説明する。なお、以下説明する各実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素は、第１実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素と同じであるため同一符号を付して説明を省略する。
第２実施形態では、表示部２に地図を表示し、第２操作ボタン４により表示内容（地図）を拡大縮小する例を説明する。この例では、第２操作ボタン４に、時計回りになぞり操作されると、表示範囲を縮小し、地図を拡大して詳細に表示（ズームアップ）させ、反時計回りになぞり操作されると、表示範囲を拡大し、地図を縮小して表示（ズームダウン）させる機能が割り当てられている場合を示す。
選択されたメニュー項目の内容（コンテンツ）が地図表示サービスである場合、すなわち、現在位置や所望の地点を地図上に表示するサービス、現在位置から目的地までの経路を検索して地図上に表示するサービス等のコンテンツにおいては、表示部２の地図表示を変化できることが望まれる。例えば、表示領域を移動させて表示されていない範囲の地図を表示させたり、広域を表示させる、または、所望の範囲を拡大して詳細に表示させるというように地図の縮尺を変化させること等が望まれる。本実施形態の携帯電話装置では、第１操作ボタン３によって表示領域を移動させ、第２操作ボタン４によって地図の縮尺を変化させる。
図５は、第２実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための地図を示す図である。図５（ａ）は、第１操作ボタン３を操作した場合の表示の変化を示し、図５（ｂ）は、第２操作ボタン４を操作した場合の表示の変化を示す。
図５（ａ）に示すように、表示部２に表示領域２０１が表示されている状態で、例えば、第１操作ボタン３の右方向が押下されると、制御部６の指示により、表示部２に表示される領域が地図上の右の方に移動し、表示部２の表示が表示領域２０２に示される内容に変化する。このように第１操作ボタン３を操作することにより、表示部２の表示を所望の地図領域の表示に変化させることができる。
一方、図５（ｂ）に示すように、表示部２に表示領域２０１が表示されている状態で、第２操作ボタン４が反時計回りになぞり操作されると、制御部６の指示により、その操作速度に連動して表示部２に表示される範囲が広域になり（ズームダウン）、表示部２の表示が表示領域２０３に示される内容に変化する。なお、第２操作ボタン４を時計回りになぞり操作すると、その操作速度に連動して表示部２に表示される範囲が縮小され、表示部２の表示は詳細な地図の表示に変化する。つまり、第２操作ボタン４を速くなぞることによって、表示部２に表示される地図の縮尺が速く変化し、第２操作ボタン４を遅くなぞることによって、表示部２に表示される地図の縮尺が遅く変化する。
以上説明したように、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４にズームアップ及びズームダウンの機能が割り当てられているため、第２操作ボタン４をなぞる速度に連動して、表示部２の地図表示の縮尺を変化できる。このため、操作者は、所望の速度で地図表示を変化（ズームアップ及びズームダウン）できる。また、操作のイメージと表示内容とを連動させることができる。結果として、使い勝手が向上する。
また、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４が第１操作ボタン３の内側に隣接して配置されているため、第２操作ボタン４と第１操作ボタン３とを交互に操作する場合であっても、本体１を持ち変えることなく片手の親指だけで操作することができる。例えば、表示部２に地図が表示されている場合、操作者は、まず、第２操作ボタン４を反時計回りになぞって広域地図を表示させた後、第１操作ボタン３を押下して所望の領域を表示させ、さらに第２操作ボタン４を時計回りになぞることによって、本体１を持ち変えることなく片手の親指を使う操作だけで、容易に、地図上の所望の領域を拡大表示できる。なお、第２操作ボタンは、第１操作ボタンの外側に隣接して配置されてもよい。
また、本実施形態の携帯電話装置が撮像機能を有する場合、第２操作ボタン４がなぞり操作されることによって、この操作に連動してカメラのズームを変化させてもよい。
（第３実施形態）
本実施形態では、表示部２に電子メール等の文字等を表示し、第２操作ボタン４により表示内容を移動（スクロール）する例を説明する。この例では、第２操作ボタン４に、時計回りになぞり操作されると文字等の表示範囲を下方向に移動（スクロール）させ、反時計回りになぞり操作されると上方向にスクロールさせるよう、表示内容を変化させる機能が割り当てられている場合を示す。表示部２に一度に表示できない長いメールを読むとき、第２操作ボタン４を時計回りになぞることにより、なぞり操作の速度と連動して表示画面を下方向にスクロールさせ、表示部２に表示されていないメールの続きを、所望の速度で表示させることができる。したがって、第２操作ボタン４を高速でなぞることにより、表示画面を高速で上下方向にスクロールできる。このため、従来は一定速度でしかスクロールできなかったが、操作者の所望の速度でスクロールでき、また、操作のイメージと表示内容とを連動させることができるため、使い勝手が向上する。
また、第２操作ボタン４に、アナログ時計の画像が表示部２に表示されている場合に第２操作ボタン４がなぞり操作されると、この操作に連動して時計の針が動くように表示を変化させる機能を割り当て、さらに、制御部６を介して時刻を設定させたりアラームをセットさせるように構成してもよい。
また、ダイアル式金庫に用いられる、周囲に数字が付されたダイアル部分の画像が表示部２に表示されている場合には、ダイアル式ロックシステム機能を実現できるように構成してもよい。すなわち、第２操作ボタン４に、この第２操作ボタン４がなぞり操作されると、この操作に連動してダイアルが回転するように表示を変化させる機能を割り当て、さらに、制御部６を介して、予め登録されたダイアル方法（例えば、ダイアルを、右に３回、左に４回所定の数字に合わせるよう回転させる）と表示されたダイアルの変化とが一致した場合、キーロックを解除させるように構成してもよい。
また、第２操作ボタン４に、ダイアル式電話の画像が表示部２に表示されている場合にこの第２操作ボタンがなぞり操作されると、この操作に連動してダイアルが回転するよう表示を変化させる機能を割り当て、さらに、制御部６を介して、表示されたダイアルが示す番号に発信させるように構成してもよい。
（第４実施形態）
図６は、本発明の入力装置を備えた携帯電子機器が適用された携帯電話装置の概略構成を示す平面図であり、本実施形態の携帯電話装置は、本体１に、情報を表示する表示手段である表示部２と、後述する操作手段である第１操作ボタン３、第２操作ボタン４および確定ボタン５と、後述する操作信号に基づいて表示部２の表示内容を変化させる制御手段である制御部（図示せず）とを備えている。
表示部２は、制御部の指示に基づいて、サービスの内容（コンテンツ）を示すメニューや、各メニュー項目が有する複数のメニュー項目からなるサブメニューといった、記憶されている情報や受信した情報を表示するものである。
操作手段には、上下左右の４方向の操作を可能とする方向操作ボタンとして円環状の第１操作ボタン３と、この第１操作ボタン３の内周側に設けられ後述の「押しなぞり操作」することにより操作位置と操作方向とを検出して操作信号を出力する円環状の第２操作ボタン４と、この第２操作ボタン４の内周側に設け選択したメニュー項目を確定するためなどに用いる真円形状の確定ボタン５とを、片手操作が可能である特定広さの領域内に備えている。即ち、本実施形態では、操作手段として、片手操作が可能である特定広さの領域内に、確定ボタン５、第２操作ボタン４及び第１操作ボタン３がこの順で内側から外側へ向かって同心円環状で２重に配置してある。
図７は、本実施形態の入力装置の構造と機能を説明するための断面図であり、図６に示した第１操作ボタン３、第２操作ボタン４および確定ボタン５の内部構造を示すものである。
本実施形態の入力装置では、本体１内部の基板１０上に、各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１を搭載しているとともに、この各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１の上には一体物のゴムシート６を被着しており、そのゴムシート６の上面には各操作キー３２，４２および確定キー５２を取付けている。
また、ゴムシート６には、各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１と対向する下面において、それぞれ、各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１に向けて膨出する突起６１，６３および押し子６２を設けているとともに、緩衝機能を発揮させるための緩衝構造６４を設けている。この緩衝構造６４は、斜め下方に傾斜した状態で窪んだ壁面で構成されており、この壁面を境界としてこの壁面の両側部分に作用する衝撃力を吸収するようになっている。
第１操作ボタン３は、方向スイッチ３１と、ゴムシート６の下面に設けた円柱（または円筒）形状の突起６１と、第１操作キー３２とで構成しており、第１操作キー３２において上下左右の４つの操作点に対応する所定位置の直下に、方向スイッチ３１を設置している（図７では２箇所のみ図示）。
従って、第１操作キー３２を介してゴムシート６の上下左右に４箇所（図７では２箇所のみ図示）設けた突起（これを「４方向突起」とよぶ）６１を押下することにより、この直下に設けた方向スイッチ３１がオンし、表示部２に表示したカーソルが上下左右方向に移動したり、表示部２の表示情報が上下左右のいずれかに移動するようになっている。
第２操作ボタン４は、後述する円環状の感圧式操作デバイス４１と、ゴムシート６の下面に円環形状に設けた突起からなる押し子６２と、第２操作キー４２とで構成しており、この第２操作キー４２の直下に円環状の感圧式操作デバイス４１を設置している。
この第２操作キー４２は、後述する予測変換候補の選択などを行うようになっており、操作者の指（例えば、親指の指先など）が接触してなぞり操作することにより、ゴムシート６に設けた円環形状の押し子６２によって、基板１０上に設けた円環状の感圧式操作デバイス４１をなぞり操作するようになっている。一方、このなぞり操作された感圧式操作デバイス４１は、操作位置と操作方向を検出してそれに応じた検出信号を制御部へ出力するように構成している。
なお、この「なぞり操作」とは、押下した状態のままでその押下位置をずらす操作のことであり、本実施形態では、操作方向として、時計回り方向及び反時計回り方向のいずれかを検出するものである。
なお、第１操作ボタン３と第２操作ボタン４とは、同じ押下操作を行うものであるが、方向スイッチ３１の動作荷重を感圧式操作デバイス４１の動作荷重の２倍以上に設定するように構成しており、第１操作ボタン３と第２操作ボタン４とでは指に受ける反作用が異なるので、押下したときの感触でどちらのボタンであるかが容易に判別でき、誤動作を防止できるようになっている。
確定ボタン５は、確定スイッチ５１と、ゴムシート６の下面に設けた円柱（または円筒）形状の突起（これを「中央突起」とよぶ）６３と、確定キー５２とで構成しており、確定キー５２の直下に確定スイッチ５１を設置している。
従って、確定キー５２を介してゴムシート６に設けた中央突起６３を押下することにより、この直下に設けた確定スイッチ５１をオンすると、換言すれば、表示部２に表示されたメニュー項目の中から選出されていた（第１操作ボタン３の操作でカーソルが合わされていた）項目をこの確定ボタンで押下して確定すると、操作信号が制御部へ出力するようになっている。
また、本実施形態では、第１操作キー３２と第２操作キー４２との間、および第２操作キー４２と確定キー５２との間には、各々のキーが互いに接触しないように所定のクリアランスを設けている。
従って、第１操作キー３２を押下しても、そのクリアランスがあるので、第２操作キー４２に接触しないか、あるいは接触しても第２操作キー４２の下部に配置された感圧式操作デバイス４１が動作するほどに押し込むことがないように構成されている。
同様に、第２操作キー４２をなぞり操作するためにこの第２操作キー４２を押下しても、前述のクリアランスがあるので、確定キー５２に接触しないか、接触しても確定キー５２下部に設置していた確定スイッチ５１を動作させるほどに押し込むことがないように構成されている。
また、本実施形態では、第１操作キー３２、第２操作キー４２および確定キー５２をゴムシート６に接着して連結しており、このゴムシート６において、第１操作キー３２と第２操作キー４２、及び第２操作キー４２と確定キー５２との間には、先述の緩衝構造６４を設けている。
従って、第１操作キー３２を押下操作しても、緩衝構造６４により、隣接する第２操作キー４２に伝達する力が低減され、押し子６２が感圧式操作デバイス４１を動作させることがない。また、同様に、第２操作キー４２をなぞり操作しても、４方向突起６１が方向スイッチ３１を、また中央突起６３が確定スイッチ５１を、それぞれ動作させることがない。
また、本実施形態では、先述の緩衝構造６４の一部を感圧式操作デバイス４１の非動作部に当接させている。これにより、各スイッチに対して、第１操作キー３２、第２操作キー４２及び確定キー５２は持ち上げられた（支承）状態で保持されている。即ち、ゴムシート６に設けた４方向突起６１、押し子６２および中央突起６３と、これらの各々の直下に設けた方向スイッチ３１、感圧式操作デバイス４１の接触箇所及び中央スイッチ５１との間の距離を確保し、各スイッチや操作デバイスの動作ストロークを確保するものである。
さらに、本実施形態では、第１操作キー３２と第２操作キー４２の表面形状を、キーの内側では隣接するキーよりも低くし、外側では隣接するキーよりも高くしている。このような構成とすることにより、例えば指で第２操作キー４２をなぞり操作するときに、同時に指が第１操作キー３２に触れても、その第１操作キー３２が押し込まれる量を最小限に抑えることができる。また、確定キー５２を押下した際に、同時に指が第２操作キー４２に触れても、その第２操作キー４２が押し込まれる量を最小限に抑えることができる。
また、本実施形態では、第２操作キー４２の表面を第１操作キー３１の表面とは異なり、摩擦係数の低い材質で形成する（図示せず）ことにより、第２操作キー４２のなぞり操作を行いやすくしている。
なお、制御部は、方向スイッチ３１、感圧式操作デバイス４１及び確定スイッチ５１から受け取った操作信号に基づいて、表示部２の表示制御を行うものであり、例えば第１操作ボタン３、第２操作ボタン４あるいは確定ボタン５を操作すると、表示部２の表示を変化させる。また、この制御部には、これ以外に、入力した文字に対応する変換候補（これを「予測変換候補」とよぶ）を生成してこれらを表示部２に表示させる機能を備えている。
次に、本実施形態の入力装置を用いて、電子メールなどを作成する際の文字変換例について説明する。
（１）通常、文字変換を行う場合には、図６において、文字を入力した後に第１操作ボタン３の上側または下側を押下することにより、図８に示すように、入力した文字に対応する変換候補が表示部２に表示される。
例えば、「こんにちは」と入力すると、表示部２には、ｉ）「今日は」、ｉｉ）「こんにちは」、ｉｉｉ）「コンニチ（半角）は」、ｉｖ）「コンニチハ」、ｖ）「コンニチハ（半角）」・・・などが表示される。
（２）そこで、図９（Ａ）に示すように、第１操作ボタン３を操作し、上方向または下方向の部分を押下することで、この押下方向に対応する方向にカーソルが移動して所望の文字を選択することができる。
（３）さらに、本実施形態では、制御部内に予測変換機能を有するので、図８に示すように、入力した文字によって予測変換候補の文字が表示され、図９（Ｂ）に示すように、この予測変換候補の文字の選択を第２操作ボタン４で行えるようになっている。
例えば、図８に示すように、「こん・・・」と入力途中に、表示部２では、ｉ）「今回」、ｉｉ）「今月」、ｉｉｉ）「今週」、ｉｖ）「こんな」、ｖ）「こんにちは」・・・などが表示される。
（４）そこで、図９（Ｂ）に示すように、第２操作ボタン４をなぞり操作することで、図８（Ｂ）に示すように、カーソルが上下方向に繰り返し移動するので、所望の文字のところにカーソルが達したところでなぞり操作を停止すれば、所望の文字を選択することができる。
このように、本実施形態によれば、文字入力を行った後、変換方法を選択決定することなく（つまり、確定キー５は一切使用せずに）、また、操作領域から離れた場所にある別のキーを操作しなくても（つまり、同じ方の手の指先で操作が可能な領域内にある第１操作ボタン３および第２操作ボタン４だけの操作で）、変換方法を切替えることができる。
なお、本実施形態では、第１操作ボタン３を第２操作ボタン４の外側に配置しているが、第２操作ボタン４が第１操作ボタン３の内側に配置することも可能であり、また、第２操作ボタン４には感圧式操作デバイス４１を備えているが、使用するデバイスはこの方式に限るものではない。また、本実施形態では、周辺ボタン３、４を第１、第２の操作ボタンで構成し、中心ボタン５の周囲に２重同心円状に配設したが、３個以上の操作ボタンで構成して、中心ボタン５の周囲に３重以上の同心円状に配設した構成でもよい。
以上、本発明を携帯電話装置に適用した場合について説明したが、この携帯電話装置に限らず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：携帯型情報通信端末）、或いは携帯用のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の各種の携帯電子機器に適用できる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００３年９月４日出願の日本特許出願Ｎｏ．２００３−３１２８７３、２００３年９月１７日出願の日本特許出願Ｎｏ．２００３−３２４８０７に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明の電子機器は、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動することにより、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる効果を有し、操作手段が操作されることによって、表示手段に表示される内容が変化される電子機器、例えば、携帯電話装置やＰＨＳ、ＰＤＡ等の電子機器に有用である。
また、本発明の入力装置は、表示手段の表示内容に制限を加えることなく多様な態様で情報の入力を行うことができ、また表示内容に連動したイメージでの入力操作を片手の親指などで可能できる効果を有し、携帯電話装置やＰＨＳやＰＤＡ、或いは携帯用のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の携帯電子機器等へ適用するのに有用である。

本発明は、操作手段と、この操作手段の操作に対応する表示を行う表示手段とを備える電子機器に関する。
また、本発明は、表示部に表示する各種情報のスクロール、カーソル移動、アイコン選択などの各種操作を行うことができる入力装置、およびこれを備えた携帯電話機や携帯情報端末或はリモコン機器などの携帯電子機器に関する。

携帯電話装置等の携帯型電子機器では、例えば、表示部に表示したメニュー項目の選択などを行なうために方向操作キーが設けられている。また、方向操作キーは、例えば地図検索を行う際に、表示される地図の領域を変化させたりなど、表示部に表示された内容（コンテンツ）に応じた操作を行うために用いられる。このような方向操作キーは、上下左右の４方向にスイッチを配置したものが最も一般的であり、その他に、回動することによって表示内容の選択やスクロールなどを行うローラ状のもの、あるいは、スティック状のもの等、種々の形式のものが知られている（特許文献１参照）。

表示部の表示内容は、例えば、各メニュー項目を示すアイコンが、方向操作キーの操作可能な方向に合わせて、上下左右の４方向に配置されたり、または、上下や左右に画面表示を移動（スクロール）されることによって表示されるものである。また、方向操作キーは、片手の親指で操作できる位置に設けられているため、操作し易くなっている。

携帯電話機などの携帯電子機器には、情報入力用の各種キーなどを設けた操作部と、この操作部のキー操作により各種の入力情報を表示する表示部とを設けたものが知られている。

また、この表示部としては、操作部のキー操作により各種のメニュー項目などの中から所望のものを選択して表示するように構成したものも知られている。一方、このようなキー操作を行う操作部としては、例えば、このようなメニュー項目の選択のための方向操作ボタンと、選択内容を確定するための確定ボタンなどとを備えた構成のもの（以下、これを「入力装置」とよぶ）も知られている。

このような入力装置における方向操作ボタンは、例えば地図検索を行う際に表示される地図の領域を移動・変化させたりするなど、表示部に表示された内容（コンテンツ）に応じた操作を行うために用いられている。また、このような方向操作ボタンは、４個のスイッチを上下左右の４方向に等角的に配設したものが一般的であり、さらに、円周方向に回動操作することで表示部に表示された表示内容の選択やスクロールを行うローラ状に形成されたものやステック状のものなどのように、種々の形状や構成のものも知られている。

一方、確定ボタンの方は、方向操作ボタンの中央部に配置されているものや、方向操作ボタンとは異なる別の位置に配置された構成のものなどが知られている（例えば、特許文献２参照）。

ところで、表示部における各種情報の表示方法としては、例えば、各メニュー項目を示すアイコンが方向操作ボタンの操作位置に合わせて上下左右の４方向に配置されたり、上下や左右に画面表示が移動（スクロール）されることによって表示されるものなどが知られている。また、方向操作ボタンは、片手の親指で操作できるように所定の位置に設けられているため、操作し易くなっている。

特開平１１−１９４８７２号公報 特開平２００１−３３１２５３号公報（図２、図６）

しかしながら、従来の携帯型電子機器にあっては、方向操作キーの操作方向が限定されているため、複雑な操作が要求される場合等、表示部の表示内容と方向操作キーで操作可能な方向とが一致しないときは、表示内容に対して方向操作キーの操作方向を変換または簡略化する必要がある。したがって、従来の携帯型電子機器では、操作方向と表示内容とが一致しなかったり、または、操作方向と操作に伴う表示内容の変化とが連動しないことがあった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動し、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子機器は、操作手段と、表示手段と、前記操作手段の操作に対応して前記表示手段の表示制御を行う制御手段とを備える電子機器であって、前記操作手段は、操作された方向及び速度を検出し、前記制御手段は、この検出結果に基づいて、前記操作手段に対してされた操作に連動して前記表示手段の表示内容を変化させるものである。

この構成により、操作手段が操作されると、この操作手段が検出した操作方向及び操作速度に基づいて、表示手段の表示内容が変化し、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動するため、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる。結果として使い勝手が向上する。

また、本発明の電子機器は、前記表示手段に表示されている表示内容の幾何形状が、前記操作手段の操作可能な方向に合わせて予め定められているものである。この構成により、例えば、表示手段に表示された複数のアイコンが円形に配置されている場合、円を描くように操作手段を操作して、イメージ通りにアイコンの位置を移動させるよう、表示内容
を変化させることができる。

また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記表示手段に表示されている表示内容の変化方向が、前記操作手段に対してされた操作の方向と少なくとも部分的に一致するように、前記表示手段に表示されている表示内容を変化させるものである。この構成により、例えば、表示手段にアナログ時計の画像が表示されている場合、円を描くように操作手段を操作して、イメージ通りに時計の針を回転させるよう、表示内容を変化させることができる。

また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記表示手段の表示内容を、前記操作手段に対する操作の速度に連動した速度で変化させるものである。この構成により、例えば、操作手段を速く操作すると表示手段の表示内容も速く変化するため、表示内容を確認しながらよりイメージ通りに操作できる。結果として使い勝手がさらに向上する。

また、本発明の電子機器は、前記表示手段の表示内容に応じて、前記操作手段の操作により表示内容を変化させる機能が切り換わるものである。この構成により、例えば、表示手段に文章が表示されている場合には、制御手段はこの文章の続きを表示させるよう表示内容を変化させ、また、表示手段に地図画像が表示されている場合には、制御手段は地図表示を拡大縮小させる、というように、操作手段が有する複数の機能のうち、表示手段の表示内容に応じた機能を果たすことができる。

また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記操作手段の操作方向及び操作速度に応じて前記表示手段の表示内容をスクロールするものである。この構成により、表示手段の表示内容をイメージ通りにスクロールできる。

また、本発明の電子機器は、前記制御手段が、前記操作手段が、一方向に操作されることにより前記表示手段の表示内容を拡大させ、他方向に操作されることにより前記表示手段の表示内容を縮小させるものである。この構成により、表示手段の表示内容をイメージ通りに拡大及び縮小できる。

また、本発明の電子機器は、前記操作手段が、圧力を検知して操作位置を検出するものである。この構成により、操作手段を指一本で容易に操作することができる。

また、本発明の電子機器は、前記操作手段が、なぞり操作に対応して所定時間毎に操作位置を検出し、操作方向及び操作速度を算出するものである。この構成により、摺動のための部材や機構が必要ないため、部品の摩耗が少なく、長寿命の操作手段を提供できる。

さらに、本発明の電子機器は、前記操作手段が、環状の操作ボタンを有して形成され、周回状のなぞり操作に応じて操作された方向及び速度を検出するものである。この構成により、周回状のなぞり操作に連動して表示手段の表示内容を変化できる。

また、従来の携帯電子機器に備えた入力装置にあっては、方向操作ボタンの数や操作方向が限定されているため、複雑な操作が要求される場合などには、表示部での表示内容を簡略化したり、操作方向を変換する必要がある。例えば、表示部での表示内容を回転操作したいときに、回転入力できるデバイスがないため、回転入力を左右入力などに「変換」する必要がある。

従って、表示部に表示される表示内容が制限されたり、メニュー構造が何層にも階層化されてしまい表示部での表示方法や操作ボタンなどの操作が複雑になったり、或は表示部に表示される表示内容が方向操作ボタンの操作イメージから遊離し過ぎて操作ボタンと表示内容との関連性が薄れ、ボタンと表示内容とが連動させ難くなったり、連動しなくなるおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、表示手段の表示内容に制限を加えることなく多様な態様で情報の入力を行うことができ、しかも表示内容に連動したイメージでの入力操作を片手の親指などで可能とする入力装置および携帯電子機器を提供することを目的とする。

本発明の入力装置は、中央部分に設置する略円形状の中央ボタンと、この中央ボタンを取り囲む外側に複数個を同心状で多重に配置する周辺ボタンとを備え、前記中央ボタンおよび前記周辺ボタンは、固定した手の指が届く範囲内に配設してあるものである。

上記構成によれば、例えば固定した手の指が届く範囲内において、中央ボタンを確定ボタンで構成するとともに周辺ボタンを第１、第２の操作ボタンで構成すれば、確定ボタンといずれか一方の操作ボタンのみで従来と同等の確定操作と上下左右方向の操作とが片手で操作可能であることに加え、さらに、他方の操作ボタンを用いることにより、多様な態様での情報入力を片手の操作で行うことができるようになる。

また、本発明の入力装置は、複数個からなる前記周辺ボタンが、前記いずれかの周辺ボタンの操作に際して前記他の周辺ボタンが誤動作するのを避ける物理的なクリアランスを前記各周辺ボタン間に有するものである。

上記構成によれば、クリアランスを確保することにより、いずれかのボタンを操作した際に、他のボタンに接触しないか接触しても他のボタンが動作することが防止でき、ボタンの誤動作を回避することが可能となる。

また、本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、動作荷重が互いに異なるものである。

上記構成によれば、いずれの周辺ボタンを操作した際にも、操作感に違いが生じるので、わざわざ視覚などに頼らなくても操作する指の感触で別の周辺ボタンを誤操作するといったトラブルを防止することが可能になり、軽快なボタン操作も実現可能になる。

本発明の入力装置は、前記中央ボタンと前記周辺ボタンが、緩衝機能を有する弾性体で連結されているものである。

上記構成によれば、いずれかのボタンを操作した際に、そのときの動作が他のボタンに伝達されることを最小限に抑えることが可能となり、延いてはボタンの誤動作を防止することが可能となる。

本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、前記弾性体の一部に保持されているものである。

上記構成によれば、各ボタンとこの押動動作でオン・オフするスイッチとの間に隙間を形成することができ、ボタンの押圧動作のための動作ストロークを確保することが可能となる。

本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、互いに異なる固有の表面形状または材質で形成されているものである。

上記構成によれば、いずれかの周辺ボタンを操作した際に、視覚などに頼らなくても、操作する指での感触などでどの操作ボタンであるかが判別可能になるので、別の周辺ボタンを誤操作するのを防止でき、ブラインドタッチでのボタン操作が容易になる。

本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、前記中央ボタンとは独立別個に情報入力を行うものである。

上記構成によれば、例えば、表示手段と制御手段などを備えた携帯電子機器において、中央ボタンが確定ボタン、周辺ボタンがメニュー項目を選択する操作ボタンなどとして構成の場合、確定ボタンを操作することなく操作ボタンのみで表示手段に表示されている選択項目を切替えられるので、メニュー構造を簡略化することが可能となる。

本発明の入力装置は、前記周辺ボタンが、第１操作ボタンおよび第２操作ボタンで構成されているとともに、前記第１および第２の操作ボタンは、一方の表面が凸状で他方の表面が凹状の形状を有するものである。

上記構成によれば、一方の操作ボタンを操作する際に、もう一方の操作ボタンへ指が触れるのを最小限に抑えることができ、延いては誤動作を防止することが可能となる。

本発明の携帯電子機器は、前述の入力装置と、この入力装置による入力情報を表示する表示手段と、前記入力装置に備えた各ボタンの操作に対応して前記表示手段の表示制御を行う制御手段とを備えた携帯電子機器において、前記入力装置は、前記各ボタンの操作の有無および操作する方向や速度を検出する機能を有するとともに、前記制御手段は、前記検出の結果に基づいて、前記各ボタンに対して行う操作に連動して前記表示手段の表示内容を変更させる機能を有するものである。

上記構成によれば、中央ボタンといずれかの周辺ボタンのみで従来と同等の操作が可能であることに加え、さらに、ほかの周辺ボタンを用いることにより、多様な態様で情報入力を行うことができる入力装置を備えた携帯電子機器を実現できるようになる。

本発明の電子機器によれば、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動することにより、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる。
また、本発明の入力装置によれば、表示手段の表示内容に制限を加えることなく多様な態様で情報の入力を行うことができ、また表示内容に連動したイメージでの入力操作を片手の親指などで実現できる。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を説明するための携帯電話装置の概略構成を示す平面図である。同図に示すように、本実施形態の携帯電話装置は、本体１に、情報を表示する表示部２と、上下左右の４方向の操作が可能な第１操作ボタン（方向操作キー）３と、なぞり操作されることにより操作位置と操作方向とを検出して操作信号を出力する第２操作ボタン４と、選択したメニュー項目を確定するため等に用いられるセンターキー５と、操作信号に基づいて表示部２の表示内容を変化させる制御部６（図示せず）とを備える。なお、表示部２は請求の範囲の表示手段の一例に該当し、第２操作ボタン４は操作手段の一例に該当し、制御部６は制御手段の一例に該当する。

本体１には、円環状の第１操作ボタン３が設けられている。第１操作ボタン３の内周側には円環状の第２操作ボタン４が設けられている。第２操作ボタン４の内周側にはセンターキー５が設けられている。本実施形態では、センターキー５、第２操作ボタン４及び第１操作ボタン３が同心状に配設されている。

図２は、本実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素の機能を説明するためのブロック図である。

第１操作ボタン３は、上下左右の４つの操作点に対応する下部にそれぞれスイッチが設けられ、表示部２に表示されたカーソルを上下左右に移動させたり、表示部２の表示を上下左右のいずれかに移動させるための操作キーである。第１操作ボタン３は、押下されることにより、操作信号を制御部６へ出力する。

第２操作ボタン４は、基板（図示せず）上に設けられた感圧式の操作デバイスであり、操作者の指が接触してなぞり操作されることにより、操作位置と操作方向を検出して操作信号を操作部６へ出力する。なお、なぞり操作とは、押下したまま押下位置をずらす操作のことであり、この例では、操作方向として、時計回り方向及び反時計回り方向のいずれかを検出するものとする。第２操作ボタン４の詳細な構造については後述する。

センターキー５は、選択したメニュー項目を確定するとき等に押下され、押下されることにより操作信号を制御部６へ出力する。

表示部２は、制御部６の指示に基づいて、サービスの内容（コンテンツ）を示すメニューや、各メニュー項目が有する複数のメニュー項目から成るサブメニューといった、記憶されている情報や受信した情報を表示するものである。

制御部６は、第１操作ボタン３、第２操作ボタン４及びセンターキー５から受け取った操作信号に基づいて、表示部２の表示制御を行うものである。制御部６は、第１操作ボタン３や第２操作ボタン４、センターキー５が操作されると、表示部２の表示を変化させる。特に、制御部６は、第２操作ボタン４が操作されると、その操作方向及び操作速度に連動して、表示部２の表示を変化させる。また、第２操作ボタン４に複数の機能が割り当てられている場合、第２操作ボタン４がなぞり操作されると、制御部６は、表示部２の表示内容に応じて、第２操作ボタン４の機能を切り換える。

図３は、第２操作ボタンの構成を説明する図である。

第２操作ボタン４は、円環状で平面状の導体１１と、導体１１の上に設けられた円環状で平面状の抵抗体１２と、抵抗体１２の上に取り付けられた操作部材であって、外縁を上部に突出させた円環状で平面状の操作ボタン１３とで概略構成され、導線を介してキー制御部１５に接続されている。

導体１１は、導線１４を介してキー制御部１５に接続されている。また、抵抗体１２は、４個のアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４と、これらのアナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４にそれぞれ接続された導線とを介してキー制御部１５に接続されている。なお、アナログスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は抵抗体１２外縁において等間隔に設けられる。また、アナログスイッチＳＷ１とＳＷ２とは互いに対向する位置に設けられ、同様に、アナログスイッチＳＷ３とＳＷ４とは互いに対向する位置に設けられる。

キー制御部１５は、操作時の抵抗体１２における電圧値に基づいて、操作ボタン１３における押下位置、及び、押下位置の変化速度を算出し、操作ボタン１３の操作方向及び操作速度を検出するものである。

操作ボタン１３の任意の箇所、例えば、位置１６が押下されると、この位置１６に相当する点１７で抵抗体１２が圧力を受け、抵抗体１２の点１７と導体１１の点１８とが接触する。このときＳＷ１、ＳＷ３から抵抗体１２、導体１１、導線１４を介してキー制御部１５へ電流が流れ、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４間の各電圧値は、キー制御部１５でＡ／Ｄ変換された後演算される。アナログスイッチＳＷ１とＳＷ２との間の電圧値、及び、アナログスイッチＳＷ３とＳＷ４との間の電圧値は、接触点１７、１８の位置に応じて異なるため、キー制御部１５は、算出されたスイッチ間の電圧値に基づいて、操作ボタン１３のいずれの位置が押下されたかを示す押下位置指示方向１９を検出する。なお、この押下位置指示方向１９とは、第２操作ボタン４の中心から操作ボタン１３の位置１６を指す方向のことである。

操作ボタン１３の位置１６が押下された後、さらにこの操作ボタン１３を押下したまま、例えば時計回りに押下位置を変化させる（なぞる）と、押下位置の変化に伴って押下位置指示方向１９も同様に変化する。したがって、キー制御部１５が所定時間毎に操作位置を検出することにより、押下位置指示方向１９の変化方向２０その変化速度を計算することができ、操作ボタン１３の操作方向（時計回り及び反時計回りのいずれか）及び操作速度を検出することができる。

以下、表示部２に階層メニューを表示して第２操作ボタン４で操作する場合の動作を説明する。ここでは、メニューの各項目がさらにメニューを有する階層メニューにおいて、上位のメニューが表示されている場合に、下位のメニュー（サブメニュー）からメニュー項目を選択する動作例を示す。図４は、第１実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための表示部の表示例を示す図である。図４（ａ）は、９つのメニュー項目が３行×３列の行列に配置されたメニュー画面の表示例を示し、図４（ｂ）は、１メニュー項目のサブメニューが表示されたメニュー画面の表示例を示す。

図４（ａ）に示すように、表示部２には、「モード１」、「モード２」、「モード３」、「スクリーン＆カスタム」、「メニュー」、「メール」、「ショートカット１」、「アクセサリ」及び「ショートカット２」という９つのメニュー項目が配置されたメニュー画面が表示されている。携帯電話装置の操作者が第１操作ボタン３を所定方向に操作すると、制御部６の指示により表示部２において「モード３」にカーソルが移動する。この状態で第２操作ボタン４の表面を押下すると、制御部６は、表示部２に、図４（ｂ）に示される「ゲーム」、「写真」、「電話帳」及び「地図」の各項目からなるサブメニュー２１を含むメニュー画面を表示させる。なお、サブメニュー２１は、表示部２に表示されている表示内容の幾何形状が、第２操作ボタン４の操作可能な方向に合わせて予め定められているものであり、上記各項目が楕円形を成すように配置される。

さらに、第２操作ボタン４の表面を時計回りになぞると、制御部６の指示に基づいて、表示部２は、サブメニュー２１の各項目の配置が時計回りに変化するよう表示を変化させる。すなわち、第２操作ボタン４の表面を時計回りになぞると、第２操作ボタン４に対するなぞり操作の操作方向と操作速度とに連動して、表示部２に表示されているサブメニュー２１の上部に位置する項目が、「ゲーム」→「地図」→「電話帳」→「写真」のように順次変化する。つまり、表示部２に楕円形という幾何形状に配置されたメニュー項目が表示されている場合に、第２操作ボタン４の円環形状に沿った方向に周回状のなぞり操作をすることにより、イメージ通りに表示を変化できる。なお、第２操作ボタン４をなぞるとサブメニュー２１の各項目においてカーソルが移動するように表示を変化させてもよい。

また、表示部２の表示の変化速度は、第２操作ボタン４の操作速度と連動する。すなわち、第２操作ボタン４を遅くなぞると表示部２の表示は遅く変化し、逆に、第２操作ボタン４を速くなぞると表示部２の表示は速く変化する。

以上説明したように、本実施形態の携帯電話装置では、第１操作ボタン３で所望のメニュー項目を選択し（カーソルを合わせ）た後、第２操作ボタン４がなぞり操作されると、キー制御部１５が、なぞり操作の操作方向及び操作速度を検出し、検出した操作方向及び操作速度に応じて、表示部２の表示内容を変化させる。このとき、第２操作ボタン４の操作方向と、少なくとも部分的に一致するように表示部２のメニュー項目等を構成することで、第２操作ボタン４を操作する方向及び速度と連動して、表示部２の表示内容が変化する。このため、操作者は、表示部２を見ながら、イメージ通りに所望の操作をすることができる。結果として、使い勝手が向上する。

また、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４が第１操作ボタン３の内側に隣接して配置されるため、第２操作ボタン４と第１操作ボタン３とを交互に操作する場合であっても、本体１を持ち変えることなく片手の親指だけで操作することができる。なお、第２操作ボタンは、第１操作ボタンの外側に隣接して配置されてもよい。

また、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４は、なぞり操作によって所定の動作を行うものであり、摺動のための部材や機構が必要ないため部品の摩耗が少なく、長寿命の操作部を提供できる。

また、以上、表示部２に階層メニューを表示して第２操作ボタン４で操作する場合の動作を説明したが、メニューに限らず、複数の選択肢から成る、表示部に表示されている表示内容の幾何形状が、第２操作ボタンの操作可能な方向に合わせて予め定められているものを表示して、第２操作ボタンを操作すると、操作方向と、表示内容の変化方向とが一致するように表示部の表示を変化させてもよい。

（第２実施形態）
第１実施形態では、第２操作ボタン４の操作と表示部２の表示内容とを連動させる機能の例として、あるメニュー項目にカーソルを合わせた状態で第２操作ボタン４が操作されると、このメニュー項目の下位のサブメニューを表示させる場合について説明したが、第２操作ボタン４には、他の機能を割り当てることができる。以下、第２及び第３実施形態として、第２操作ボタン４が様々な機能を有する場合について説明する。なお、以下説明する各実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素は、第１実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素と同じであるため同一符号を付して説明を省略する。

第２実施形態では、表示部２に地図を表示し、第２操作ボタン４により表示内容（地図）を拡大縮小する例を説明する。この例では、第２操作ボタン４に、時計回りになぞり操作されると、表示範囲を縮小し、地図を拡大して詳細に表示（ズームアップ）させ、反時計回りになぞり操作されると、表示範囲を拡大し、地図を縮小して表示（ズームダウン）させる機能が割り当てられている場合を示す。

選択されたメニュー項目の内容（コンテンツ）が地図表示サービスである場合、すなわち、現在位置や所望の地点を地図上に表示するサービス、現在位置から目的地までの経路を検索して地図上に表示するサービス等のコンテンツにおいては、表示部２の地図表示を変化できることが望まれる。例えば、表示領域を移動させて表示されていない範囲の地図を表示させたり、広域を表示させる、または、所望の範囲を拡大して詳細に表示させるというように地図の縮尺を変化させること等が望まれる。本実施形態の携帯電話装置では、第１操作ボタン３によって表示領域を移動させ、第２操作ボタン４によって地図の縮尺を変化させる。

図５は、第２実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための地図を示す図である。図５（ａ）は、第１操作ボタン３を操作した場合の表示の変化を示し、図５（ｂ）は、第２操作ボタン４を操作した場合の表示の変化を示す。

図５（ａ）に示すように、表示部２に表示領域２０１が表示されている状態で、例えば、第１操作ボタン３の右方向が押下されると、制御部６の指示により、表示部２に表示される領域が地図上の右の方に移動し、表示部２の表示が表示領域２０２に示される内容に変化する。このように第１操作ボタン３を操作することにより、表示部２の表示を所望の地図領域の表示に変化させることができる。

一方、図５（ｂ）に示すように、表示部２に表示領域２０１が表示されている状態で、第２操作ボタン４が反時計回りになぞり操作されると、制御部６の指示により、その操作速度に連動して表示部２に表示される範囲が広域になり（ズームダウン）、表示部２の表示が表示領域２０３に示される内容に変化する。なお、第２操作ボタン４を時計回りになぞり操作すると、その操作速度に連動して表示部２に表示される範囲が縮小され、表示部２の表示は詳細な地図の表示に変化する。つまり、第２操作ボタン４を速くなぞることによって、表示部２に表示される地図の縮尺が速く変化し、第２操作ボタン４を遅くなぞることによって、表示部２に表示される地図の縮尺が遅く変化する。

以上説明したように、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４にズームアップ及びズームダウンの機能が割り当てられているため、第２操作ボタン４をなぞる速度に連動して、表示部２の地図表示の縮尺を変化できる。このため、操作者は、所望の速度で地図表示を変化（ズームアップ及びズームダウン）できる。また、操作のイメージと表示内容とを連動させることができる。結果として、使い勝手が向上する。

また、本実施形態の携帯電話装置では、第２操作ボタン４が第１操作ボタン３の内側に隣接して配置されているため、第２操作ボタン４と第１操作ボタン３とを交互に操作する場合であっても、本体１を持ち変えることなく片手の親指だけで操作することができる。例えば、表示部２に地図が表示されている場合、操作者は、まず、第２操作ボタン４を反時計回りになぞって広域地図を表示させた後、第１操作ボタン３を押下して所望の領域を表示させ、さらに第２操作ボタン４を時計回りになぞることによって、本体１を持ち変えることなく片手の親指を使う操作だけで、容易に、地図上の所望の領域を拡大表示できる。なお、第２操作ボタンは、第１操作ボタンの外側に隣接して配置されてもよい。

また、本実施形態の携帯電話装置が撮像機能を有する場合、第２操作ボタン４がなぞり操作されることによって、この操作に連動してカメラのズームを変化させてもよい。

（第３実施形態）
本実施形態では、表示部２に電子メール等の文字等を表示し、第２操作ボタン４により表示内容を移動（スクロール）する例を説明する。この例では、第２操作ボタン４に、時計回りになぞり操作されると文字等の表示範囲を下方向に移動（スクロール）させ、反時計回りになぞり操作されると上方向にスクロールさせるよう、表示内容を変化させる機能が割り当てられている場合を示す。表示部２に一度に表示できない長いメールを読むとき、第２操作ボタン４を時計回りになぞることにより、なぞり操作の速度と連動して表示画面を下方向にスクロールさせ、表示部２に表示されていないメールの続きを、所望の速度で表示させることができる。したがって、第２操作ボタン４を高速でなぞることにより、表示画面を高速で上下方向にスクロールできる。このため、従来は一定速度でしかスクロールできなかったが、操作者の所望の速度でスクロールでき、また、操作のイメージと表示内容とを連動させることができるため、使い勝手が向上する。

また、第２操作ボタン４に、アナログ時計の画像が表示部２に表示されている場合に第２操作ボタン４がなぞり操作されると、この操作に連動して時計の針が動くように表示を変化させる機能を割り当て、さらに、制御部６を介して時刻を設定させたりアラームをセットさせるように構成してもよい。

また、ダイアル式金庫に用いられる、周囲に数字が付されたダイアル部分の画像が表示部２に表示されている場合には、ダイアル式ロックシステム機能を実現できるように構成してもよい。すなわち、第２操作ボタン４に、この第２操作ボタン４がなぞり操作されると、この操作に連動してダイアルが回転するように表示を変化させる機能を割り当て、さらに、制御部６を介して、予め登録されたダイアル方法（例えば、ダイアルを、右に３回、左に４回所定の数字に合わせるよう回転させる）と表示されたダイアルの変化とが一致した場合、キーロックを解除させるように構成してもよい。

また、第２操作ボタン４に、ダイアル式電話の画像が表示部２に表示されている場合にこの第２操作ボタンがなぞり操作されると、この操作に連動してダイアルが回転するよう表示を変化させる機能を割り当て、さらに、制御部６を介して、表示されたダイアルが示す番号に発信させるように構成してもよい。

（第４実施形態）
図６は、本発明の入力装置を備えた携帯電子機器が適用された携帯電話装置の概略構成を示す平面図であり、本実施形態の携帯電話装置は、本体１に、情報を表示する表示手段である表示部２と、後述する操作手段である第１操作ボタン３、第２操作ボタン４および確定ボタン５と、後述する操作信号に基づいて表示部２の表示内容を変化させる制御手段である制御部（図示せず）とを備えている。

表示部２は、制御部の指示に基づいて、サービスの内容（コンテンツ）を示すメニューや、各メニュー項目が有する複数のメニュー項目からなるサブメニューといった、記憶されている情報や受信した情報を表示するものである。

操作手段には、上下左右の４方向の操作を可能とする方向操作ボタンとして円環状の第１操作ボタン３と、この第１操作ボタン３の内周側に設けられ後述の「押しなぞり操作」することにより操作位置と操作方向とを検出して操作信号を出力する円環状の第２操作ボタン４と、この第２操作ボタン４の内周側に設け選択したメニュー項目を確定するためなどに用いる真円形状の確定ボタン５とを、片手操作が可能である特定広さの領域内に備えている。即ち、本実施形態では、操作手段として、片手操作が可能である特定広さの領域内に、確定ボタン５、第２操作ボタン４及び第１操作ボタン３がこの順で内側から外側へ向かって同心円環状で２重に配置してある。

図７は、本実施形態の入力装置の構造と機能を説明するための断面図であり、図６に示した第１操作ボタン３、第２操作ボタン４および確定ボタン５の内部構造を示すものである。

本実施形態の入力装置では、本体１内部の基板１０上に、各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１を搭載しているとともに、この各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１の上には一体物のゴムシート６０を被着しており、そのゴムシート６０の上面には各操作キー３２，４２および確定キー５２を取付けている。

また、ゴムシート６０には、各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１と対向する下面において、それぞれ、各方向スイッチ３１，確定スイッチ５１および感圧式操作デバイス４１に向けて膨出する突起６１，６３および押し子６２を設けているとともに、緩衝機能を発揮させるための緩衝構造６４を設けている。この緩衝構造６４は、斜め下方に傾斜した状態で窪んだ壁面で構成されており、この壁面を境界としてこの壁面の両側部分に作用する衝撃力を吸収するようになっている。

第１操作ボタン３は、方向スイッチ３１と、ゴムシート６０の下面に設けた円柱（または円筒）形状の突起６１と、第１操作キー３２とで構成しており、第１操作キー３２において上下左右の４つの操作点に対応する所定位置の直下に、方向スイッチ３１を設置している（図７では２箇所のみ図示）。

従って、第１操作キー３２を介してゴムシート６０の上下左右に４箇所（図７では２箇所のみ図示）設けた突起（これを「４方向突起」とよぶ）６１を押下することにより、この直下に設けた方向スイッチ３１がオンし、表示部２に表示したカーソルが上下左右方向に移動したり、表示部２の表示情報が上下左右のいずれかに移動するようになっている。

第２操作ボタン４は、後述する円環状の感圧式操作デバイス４１と、ゴムシート６０の下面に円環形状に設けた突起からなる押し子６２と、第２操作キー４２とで構成しており、この第２操作キー４２の直下に円環状の感圧式操作デバイス４１を設置している。

この第２操作キー４２は、後述する予測変換候補の選択などを行うようになっており、操作者の指（例えば、親指の指先など）が接触してなぞり操作することにより、ゴムシート６０に設けた円環形状の押し子６２によって、基板１０上に設けた円環状の感圧式操作デバイス４１をなぞり操作するようになっている。一方、このなぞり操作された感圧式操作デバイス４１は、操作位置と操作方向を検出してそれに応じた検出信号を制御部へ出力するように構成している。

なお、この「なぞり操作」とは、押下した状態のままでその押下位置をずらす操作のことであり、本実施形態では、操作方向として、時計回り方向及び反時計回り方向のいずれかを検出するものである。

なお、第１操作ボタン３と第２操作ボタン４とは、同じ押下操作を行うものであるが、方向スイッチ３１の動作荷重を感圧式操作デバイス４１の動作荷重の２倍以上に設定するように構成しており、第１操作ボタン３と第２操作ボタン４とでは指に受ける反作用が異なるので、押下したときの感触でどちらのボタンであるかが容易に判別でき、誤動作を防止できるようになっている。

確定ボタン５は、確定スイッチ５１と、ゴムシート６０の下面に設けた円柱（または円筒）形状の突起（これを「中央突起」とよぶ）６３と、確定キー５２とで構成しており、確定キー５２の直下に確定スイッチ５１を設置している。

従って、確定キー５２を介してゴムシート６０に設けた中央突起６３を押下することにより、この直下に設けた確定スイッチ５１をオンすると、換言すれば、表示部２に表示されたメニュー項目の中から選出されていた（第１操作ボタン３の操作でカーソルが合わされていた）項目をこの確定ボタンで押下して確定すると、操作信号が制御部へ出力するようになっている。

また、本実施形態では、第１操作キー３２と第２操作キー４２との間、および第２操作キー４２と確定キー５２との間には、各々のキーが互いに接触しないように所定のクリアランスを設けている。

従って、第１操作キー３２を押下しても、そのクリアランスがあるので、第２操作キー４２に接触しないか、あるいは接触しても第２操作キー４２の下部に配置された感圧式操作デバイス４１が動作するほどに押し込むことがないように構成されている。

同様に、第２操作キー４２をなぞり操作するためにこの第２操作キー４２を押下しても、前述のクリアランスがあるので、確定キー５２に接触しないか、接触しても確定キー５２下部に設置していた確定スイッチ５１を動作させるほどに押し込むことがないように構成されている。

また、本実施形態では、第１操作キー３２、第２操作キー４２および確定キー５２をゴムシート６０に接着して連結しており、このゴムシート６０において、第１操作キー３２と第２操作キー４２、及び第２操作キー４２と確定キー５２との間には、先述の緩衝構造６４を設けている。

従って、第１操作キー３２を押下操作しても、緩衝構造６４により、隣接する第２操作キー４２に伝達する力が低減され、押し子６２が感圧式操作デバイス４１を動作させることがない。また、同様に、第２操作キー４２をなぞり操作しても、４方向突起６１が方向スイッチ３１を、また中央突起６３が確定スイッチ５１を、それぞれ動作させることがな
い。

また、本実施形態では、先述の緩衝構造６４の一部を感圧式操作デバイス４１の非動作部に当接させている。これにより、各スイッチに対して、第１操作キー３２、第２操作キー４２及び確定キー５２は持ち上げられた（支承）状態で保持されている。即ち、ゴムシート６０に設けた４方向突起６１、押し子６２および中央突起６３と、これらの各々の直下に設けた方向スイッチ３１、感圧式操作デバイス４１の接触箇所及び中央スイッチ５１との間の距離を確保し、各スイッチや操作デバイスの動作ストロークを確保するものである。

さらに、本実施形態では、第１操作キー３２と第２操作キー４２の表面形状を、キーの内側では隣接するキーよりも低くし、外側では隣接するキーよりも高くしている。このような構成とすることにより、例えば指で第２操作キー４２をなぞり操作するときに、同時に指が第１操作キー３２に触れても、その第１操作キー３２が押し込まれる量を最小限に抑えることができる。また、確定キー５２を押下した際に、同時に指が第２操作キー４２に触れても、その第２操作キー４２が押し込まれる量を最小限に抑えることができる。

また、本実施形態では、第２操作キー４２の表面を第１操作キー３１の表面とは異なり、摩擦係数の低い材質で形成する（図示せず）ことにより、第２操作キー４２のなぞり操作を行いやすくしている。

なお、制御部は、方向スイッチ３１、感圧式操作デバイス４１及び確定スイッチ５１から受け取った操作信号に基づいて、表示部２の表示制御を行うものであり、例えば第１操作ボタン３、第２操作ボタン４あるいは確定ボタン５を操作すると、表示部２の表示を変化させる。また、この制御部には、これ以外に、入力した文字に対応する変換候補（これを「予測変換候補」とよぶ）を生成してこれらを表示部２に表示させる機能を備えている。

次に、本実施形態の入力装置を用いて、電子メールなどを作成する際の文字変換例について説明する。

（１）通常、文字変換を行う場合には、図６において、文字を入力した後に第１操作ボタン３の上側または下側を押下することにより、図８に示すように、入力した文字に対応する変換候補が表示部２に表示される。
例えば、「こんにちは」と入力すると、表示部２には、i）「今日は」、ii）「こんにちは」、iii）「コンニチ(半角)は」、iv）「コンニチハ」、v）「コンニチハ(半角)」・・・などが表示される。

（２）そこで、図９（Ａ）に示すように、第１操作ボタン３を操作し、上方向または下方向の部分を押下することで、この押下方向に対応する方向にカーソルが移動して所望の文字を選択することができる。

（３）さらに、本実施形態では、制御部内に予測変換機能を有するので、図８に示すように、入力した文字によって予測変換候補の文字が表示され、図９（Ｂ）に示すように、この予測変換候補の文字の選択を第２操作ボタン４で行えるようになっている。
例えば、図８に示すように、「こん・・・」と入力途中に、表示部２では、
i）「今回」、ii）「今月」、iii）「今週」、iv）「こんな」、v）「こんにちは」・
・・などが表示される。

（４）そこで、図９（Ｂ）に示すように、第２操作ボタン４をなぞり操作することで、図８（Ｂ）に示すように、カーソルが上下方向に繰り返し移動するので、所望の文字のところにカーソルが達したところでなぞり操作を停止すれば、所望の文字を選択することができる。

このように、本実施形態によれば、文字入力を行った後、変換方法を選択決定することなく（つまり、確定キー５は一切使用せずに）、また、操作領域から離れた場所にある別のキーを操作しなくても（つまり、同じ方の手の指先で操作が可能な領域内にある第１操作ボタン３および第２操作ボタン４だけの操作で）、変換方法を切替えることができる。

なお、本実施形態では、第１操作ボタン３を第２操作ボタン４の外側に配置しているが、第２操作ボタン４が第１操作ボタン３の内側に配置することも可能であり、また、第２操作ボタン４には感圧式操作デバイス４１を備えているが、使用するデバイスはこの方式に限るものではない。また、本実施形態では、周辺ボタン３、４を第１、第２の操作ボタンで構成し、中心ボタン５の周囲に２重同心円状に配設したが、３個以上の操作ボタンで構成して、中心ボタン５の周囲に３重以上の同心円状に配設した構成でもよい。

以上、本発明を携帯電話装置に適用した場合について説明したが、この携帯電話装置に限らず、ＰＨＳ（Personal Handyphon System）やＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯型情報通信端末）、或いは携帯用のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の各種の携帯電子機器に適用できる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2003年9月4日出願の日本特許出願Ｎｏ．2003-312873、2003年9月17日出願の日本特許出願Ｎｏ．2003-324807に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明の電子機器は、表示手段の表示内容と操作手段に対する操作とが連動することにより、表示内容を確認しながらイメージ通りに操作できる効果を有し、操作手段が操作されることによって、表示手段に表示される内容が変化される電子機器、例えば、携帯電話装置やＰＨＳ、ＰＤＡ等の電子機器に有用である。
また、本発明の入力装置は、表示手段の表示内容に制限を加えることなく多様な態様で情報の入力を行うことができ、また表示内容に連動したイメージでの入力操作を片手の親指などで実現できる効果を有し、携帯電話装置やＰＨＳやＰＤＡ、或いは携帯用のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の携帯電子機器等へ適用するのに有用である。

本発明の第１実施形態を説明するための携帯電話装置の概略構成を示す平面図 本実施形態の携帯電話装置が備える各構成要素の機能を説明するためのブロック図 第２操作ボタンの構成を説明する図 第１実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための表示部の表示例を示す図 第２実施形態の第２操作ボタンの動作を説明するための地図を示す図 本発明の実施形態に係る携帯電話装置の概略構成を示す平面図 本発明の実施形態に係る携帯電話装置の入力装置の要部構成を示す断面図 本発明の実施形態に係る携帯電話装置における文字入力の操作手順を示す図（Ａ）は文字入力中の表示部での表示内容を示す説明図、（Ｂ）は第１操作ボタンによる漢字変換の際の表示内容を示す説明図、（Ｃ）は第２操作ボタンによる予備候補の選択の際の表示内容を示す説明図 本発明の実施形態に係る携帯電話装置における操作を示す図（Ａ）は第１操作ボタンによる漢字変換の際の操作を示す説明図、（Ｂ）は第２操作ボタンによる予測候補の選択操作を示す説明図

符号の説明

１ 本体
２ 表示部
３ 第１操作ボタン
４ 第２操作ボタン
５ 確定ボタン
６ 制御部
１１ 導電体
１２ 抵抗体
１３ 操作ボタン
１５ キー制御部
２１ サブメニュー
３１ 方向スイッチ
３２ 第１操作キー
４１ 感圧式操作デバイス
４２ 第２操作キー
５１ 確定スイッチ
５２ 確定キー
６０ ゴムシート
６１ ４方向突起
６２ 押し子
６３ 中央突起
６４ 緩衝構造
１０ 基板
２０１，２０２，２０３，２０４ 表示領域

Claims (19)

1. 操作手段と、表示手段と、前記操作手段の操作に対応して前記表示手段の表示制御を行う制御手段とを備える電子機器であって、
   前記操作手段は、操作された方向及び速度を検出し、
   前記制御手段は、この検出結果に基づいて、前記操作手段に対してされた操作に連動して前記表示手段の表示内容を変化させる電子機器。
2. 請求の範囲第１項記載の電子機器であって、
   前記表示手段に表示されている表示内容の幾何形状が、前記操作手段の操作可能な方向に合わせて予め定められているものである電子機器。
3. 請求の範囲第１項または第２項記載の電子機器であって、
   前記制御手段は、前記表示手段に表示されている表示内容の変化方向が、前記操作手段に対してされた操作の方向と少なくとも部分的に一致するように、前記表示手段に表示されている表示内容を変化させるものである電子機器。
4. 請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一項に記載の電子機器において、
   前記制御手段は、前記表示手段の表示内容を、前記操作手段に対する操作の速度に連動した速度で変化させるものである電子機器。
5. 請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか一項に記載の電子機器において、
   前記表示手段の表示内容に応じて、前記操作手段の操作により表示内容を変化させる機能が切り換わる電子機器。
6. 請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか一項記載の電子機器において、
   前記制御手段は、前記操作手段の操作方向及び操作速度に応じて前記表示手段の表示内容をスクロールする電子機器。
7. 請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか一項記載の電子機器において、
   前記制御手段は、前記操作手段が、一方向に操作されることにより前記表示手段の表示内容を拡大させ、他方向に操作されることにより前記表示手段の表示内容を縮小させるものである電子機器。
8. 請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか一項記載の電子機器において、
   前記操作手段は、圧力を検知して操作位置を検出するものである電子機器。
9. 請求の範囲第８項記載の電子機器において、
   前記操作手段は、なぞり操作に対応して所定時間毎に操作位置を検出し、操作方向及び操作速度を算出するものである電子機器。
10. 請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか一項記載の電子機器において、
    前記操作手段は、環状の操作ボタンを有して形成され、周回状のなぞり操作に応じて操作された方向及び速度を検出する電子機器。
11. 中央部分に設置する略円形状の中央ボタンと、
    この中央ボタンを取り囲む外側に複数個を同心状で多重に配置する周辺ボタンとを備え、
    前記中央ボタンおよび前記周辺ボタンは、固定した手の指が届く範囲内に配設してある入力装置。
12. 請求の範囲第１１項記載の入力装置であって、
    複数個からなる前記周辺ボタンは、前記いずれかの周辺ボタンの操作に際して前記他の周辺ボタンが誤動作するのを避ける物理的なクリアランスを前記各周辺ボタン間に有する入力装置。
13. 請求の範囲第１１項又は第１２項に記載の入力装置であって、
    前記周辺ボタンは、動作荷重が互いに異なる入力装置。
14. 請求の範囲第１１項ないし第１３項のいずれか一項記載の入力装置であって、
    前記中央ボタンと前記周辺ボタンは、緩衝機能を有する弾性体で連結されている入力装置。
15. 請求の範囲第１１項ないし第１４項のいずれか一項記載の入力装置であって、
    前記周辺ボタンは、前記弾性体の一部に保持されている入力装置。
16. 請求の範囲第１１項ないし第１５項のいずれか一項記載の入力装置であって、
    前記周辺ボタンは、互いに異なる固有の表面形状または材質で形成されている入力装置。
17. 請求の範囲第１１項ないし第１６項のいずれか一項記載の入力装置であって、
    前記周辺ボタンは、前記中央ボタンとは独立別個に情報入力を行う入力装置。
18. 請求の範囲第１１項ないし第１７項のいずれか一項記載の入力装置であって、
    前記周辺ボタンは、第１操作ボタンおよび第２操作ボタンで構成されているとともに、
    前記第１および第２の操作ボタンは、一方の表面が凸状で他方の表面が凹状の形状を有する入力装置。
19. 請求の範囲第１１項から第１８項のいずれか一項記載の入力装置と、この入力装置による入力情報を表示する表示手段と、前記入力装置に備えた各ボタンの操作に対応して前記表示手段の表示制御を行う制御手段とを備えた携帯電子機器において、
    前記入力装置は、前記各ボタンの操作の有無、操作する方向および速度を検出する機能を有するとともに、
    前記制御手段は、前記検出の結果に基づいて、前記各ボタンに対して行う操作に連動して前記表示手段の表示内容を変更させる機能を有する携帯電子機器。

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