JPWO2006038369A1 - 入力装置およびそれを備えた携帯端末 - Google Patents

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Abstract

操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減する、操作性のよい入力装置を提供する。 人間の手で保持できる機器１に備えられ、機器１を保持する手指によって操作される複数の入力キー５を備える入力装置であって、入力装置を備える機器１を手で保持した際に手指の付け根から遠方に配置される前記入力キー５は、前記手指の付け根近傍に配置される入力キー５より手指で接触する面の面積が小さい。

Description

本発明は、入力装置およびそれを備えた携帯端末に関する。
図１３は、従来の入力装置を備える携帯端末の正面図である。
図１３に示すように、従来の携帯端末１００は、いわゆる携帯電話であって、電話番号などを入力する入力装置としての操作部１０１を一体に備え、その他、種々の情報が表示される表示部１０２と、通話などのためのスピーカー１０３と、マイク１０４とを備えている。
携帯端末１００の操作部１０１は、入力キーと、機能キーと、選択キーと、決定キーとを備えている。
入力キーは、０〜９までの数字が表記される１０個の数字キーと、＊、および＃が表記される２個の補助キーとから構成される１２種類のキーである。
機能キーは、「クリア」「メモ」「マナー」などの機能を呼び出すためのキーである。
決定キーは、入力装置で入力した情報に基づき次の処理を行わせるためのキーである。
携帯端末１００を操作する操作者が携帯端末１００を手に持って操作を行う際には、片方の手によって携帯端末１００を保持し、携帯端末１００を保持する手の親指で入力装置を操作する方法が一般的である。すなわち、携帯端末１００を持つ手の親指で、前記入力キー、機能キー、選択キーおよび決定キーを操作する。
図１４は、従来の入力装置を備えた携帯端末１００の操作時に親指にかかる負担を説明するための図である。
従来の携帯端末１００は、操作をおこなう指が動作しやすい領域を考慮したキー配置とはなっていない。すなわち、入力装置が備える数字キーなどは、同じ大きさのキーがマトリクス状に整然と配置されているにすぎない。
前記の様な携帯端末１００の数字キーを親指で操作する場合、親指の付け根部分から遠い領域Ａにあるキーを操作する時は比較的親指にかかる負担は小さくて済むが、親指の付け根部分に近い領域Ｂにあるキーを操作する時は親指に大きな負担がかかる。このため、キー操作の回数が多くなる程、操作をおこなう手や指にかかる負担が大きくなり、精神的・身体的な疲労の原因となる可能性がある。加えて、操作をおこなう手や指に疲労が蓄積している場合は、携帯端末を持ち直したりする際に落として破損させる可能性がある。
この問題は、近年の携帯端末の多機能化に伴ってキー操作回数が増加することにより、著しく現れるようになった。特にメールなどの文字入力操作においては、メール送信が可能な文字数が増加することに伴い、キー操作回数が非常に多くなった。このため、精神的・身体的な疲労の原因となる可能性が高く、早急に解決するべき問題となっている。
この問題を解決するために、操作をおこなう手や指にかける負担を軽減する、操作性のよい端末が提案されている。（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）
図１５は、前記特許文献１に記載された従来の携帯端末を示すものである。
図１５において、複数のキー１８は所定点Ｏを中心とした同心円上に配置されているため、一方の手の親指以外の指および手のひらで機体１１を保持するとともに、この一方の手の親指のみでキー操作を行うという使い方をする際に、この所定点Ｏを親指の付け根の関節の中心に合わせることで、該関節を中心とした親指の回転移動の軌跡に沿ってキー１８が配列されることになり、文字または記号の入力のためのキー入力の操作性を向上させるものである。
図１６は前記特許文献２に記載された従来の入力装置を備えた携帯端末を示すものである。
図１６において、釦キー部６００とジョグダイヤル部７００とが、円環の中心を回動中心として、それぞれ独立に回動自在に構成されているので、釦キー部６００とジョグダイヤル部７００とをそれぞれ独立に回動させることによって、入力する情報数が大幅に増加されると共に、釦キー部６００とジョグダイヤル部７００との占有面積を減少させることにより、狭い領域内で入力操作が行えるために、操作者が操作指の移動を少なくして効率的な操作を行うことが可能となる。
特開２００２−１６４９８０号公報 特開２００１−２９６９５３号公報
しかしながら、上記特許文献１における携帯端末においては、図１４に示すように、片方の手によって携帯端末を保持し、この片方の手の親指で入力をおこなう際に親指にかかる負担が比較的小さくなるのは、親指を伸展させて操作をおこなう場合であり、逆に負担が大きくなるのは親指を屈曲させて操作をおこなう場合であるが、親指を屈曲させて操作をおこなう場合にかかる負担を考慮したキーにはなっておらず、手や親指に負担がかかると共に、操作の精度を悪化させる要因となっている。
加えて、操作中に操作をおこなう手とキー配列の基準となる所定の点との位置関係が変わってしまった場合、例えば、片方の手で携帯電話を持ち直した場合など、親指の回転移動の軌跡とキーの配列が一致しなくなるために、保持している手や親指に負担がかかると共に、操作の精度を悪化させる要因となっている。
また、上記特許文献１における携帯端末においては、必要に応じて自動的にまたは所定の入力操作によってキーの位置が可変であるが、操作中には所定の点との位置関係を保たねばならないことに変わりはなく、仮に操作中にキーの位置が変化してしまった場合は、キーの位置が変化する前に配置されていたキーとの位置関係がわからなくなり、誤操作を招く可能性がある。
一方、上記特許文献２における携帯端末においては、狭い領域内に釦キー部６００とジョグダイヤル部７００を配置させることによって操作指の移動を少なくできるが、操作時には釦キー及びジョグダイヤルを回転させて入力するため、入力の度に各釦キーの携帯端末に対する相対的位置が変わってしまう。このため、操作者は入力操作毎に入力装置上に配置された釦キーの中から入力したい情報を探して操作しなければならないので、入力速度の低下など、かえって操作者に負担を与えてしまう可能性がある。
また、上述の問題は、携帯電話のみならず、例えばＰＤＡやリモコンなど、片方の手によって機器を保持し、その片方の手によって入力操作をおこなう機器においても同様に起きている。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、片方の手によって機器を保持し、この片方の手の親指で操作をおこなう際に、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減することで操作性を向上させ、快適に操作できる入力装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る入力装置は、人間の手で保持できる機器に備えられ、機器を保持する手指によって操作される複数の入力キーを備える入力装置であって、入力装置を備える機器を手で保持した際に手指の付け根から遠方に配置される前記入力キーは、前記手指の付け根近傍に配置される入力キーより手指で接触する面の面積が小さいことを特徴とする。
上記の構成とすることにより、操作者が入力操作をおこなう際に、操作者の手指に与える負担が大きい領域に配置された入力キーを大きくし、反対に操作者の手指に与える負担が小さい領域に配置された入力キーを小さくすることで、負担が大きい領域の入力キーを操作する場合は、入力キーを操作する指の位置精度をあまり気にしなくとも（いわゆる適当に操作すれば）所望の入力キーを操作することができ、負担が小さい領域の入力キーを操作する場合は、入力キーを操作する指の位置精度を楽に維持したまま所望の入力キーを操作することができる。従って、操作者にとって入力のしやすい入力装置の構成が可能となる。
前記手指は親指であることが好ましい。
上記の構成とすることにより、片方の手によって入力装置を備えた機器を機器の裏側からしっかりと保持し、この片方の手の親指で入力をおこなうことができる。しかも、操作をおこなう手や親指にかかる負担が比較的大きい領域に配置されている入力キーの面積を、負担が比較的小さい領域に配置されている入力キーの面積よりも大きくすることができる。これにより、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域に面積の小さな入力キーを多く配置し、負担が大きい領域には面積の大きな入力キーを少なく配置することなどができ、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
前記入力キーは、該入力装置内に中心を有する円周上に配置される複数の円周上入力キーを備えてもよい。
上記の構成とすることにより、片方の手によって入力装置を備えた機器を保持し、この片方の手の親指で入力をおこなう際などに、文字や記号などを入力するための円周上入力キーが円周方向に配置されるため、指の回転移動の軌跡とキーの配列が一致すると共に、キーと指との位置関係も変わらない。さらに、操作をおこなう手や指にかかる負担が比較的大きい領域に配置されている円周上入力キーの面積は、負担が比較的小さい領域に配置されている円周上入力キーの面積よりも大きい。これにより、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
さらに、前記円周上入力キーは配置された円周の中心を回転軸として前記円周上入力キー全体として回転可能であって、所定の角度で係止しても良い。
上記の構成とすることにより、左右いずれの手による片手操作においても、同じ操作性を提供することができる。例えば右手によって入力装置を保持し、右手の親指で入力をおこなう際に、円周上入力キーが親指に負担がかからないように配置されている場合、円周上入力キーを１８０度回転させることで、左手に持ち替えても同じ操作性を保つことができる。よって、左右いずれの手による片手操作においても、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
なお、本発明において、円とは幾何学的な真円の他に、楕円や長円の形状も含むものとして使用している。
また、本発明における文字入力キーとは、文字や記号を入力するためだけの入力キーでなければならない訳ではなく、主として文字や記号を入力するための入力キーであり、文字や記号以外の（例えば機器の機能を呼び出すような）入力機能を併有していてもよい。
同様に、本発明における入力決定キーや方向キーも、入力キーからの入力を決定したり方向を選択したりするだけではなく、その他の機能を同時に備えていてもよい。
本発明の入力装置によれば、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減することで操作性を向上させ、快適な操作が可能となる。
図１は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図２は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している際の、操作時に手および親指にかかる負担の大きい領域と小さい領域を表した図である。 図３は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。 図４は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が左手で操作している様子を表す図である。 図５（ａ）と図５（ｂ）は、文字入力キーの回転・停止機構を説明する概略的な側面図である。 図６は、本発明の第２実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図７は、本発明の第３実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図８は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図９は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。 図１０は、本発明の第５実施形態における入力装置を備えた携帯端末５０の外観図である。 図１１は、円周上の一部に円周上入力キーが配置された状態を示す平面図である。 図１２は、複数の円周上に円周上入力キーが配置された状態を示す平面図である。 図１３は、従来の入力装置における概観図である。 図１４は、従来の携帯端末の操作時に親指にかかる負担を説明するための図である。 図１５は、特許文献１に記載された従来の携帯端末における外観図である。 図１６は、特許文献２に記載された従来の携帯入力操作ユニットにおける外観図である。
符号の説明
１、２０、３０、４０、５０ 携帯端末
１ａ 携帯端末の前面
２ アンテナ
３ スピーカー
４ 音声入力部
５ 文字入力キー
６ 機能呼出キー
７ 表示部
８ 方向キー
１０ 入力決定キー
２５、３５、５５ 円周上入力キー
４５ ソフト入力キー
６０ 発光ダイオード
６１ 窪み
６２ 突出部
６３ バネ
６４ ストッパ
６５ スイッチ機構
１００ 従来の携帯端末
１０１ 従来の携帯端末の操作部
１０２ 従来の携帯端末の表示部
１０３ 従来の携帯端末のスピーカー
１０４ 従来の携帯端末のマイク
１１ 特許文献１における携帯端末の機体
１８ 特許文献１における携帯端末のキー
６００ 特許文献２における携帯入力操作ユニットの釦キー部
７００ 特許文献２における携帯入力操作ユニットのジョグダイヤル部
以下本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各図面において、同一の要素については同一の符号を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態について、図１、図２、図３、図４および図５を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末１の正面図である。
本携帯端末１は、通話、メール送受信、インターネット接続等を実現する機能を備えているが、これら機能は本発明の主眼とするところではないので、ここでは説明を省略する。
この携帯端末１の上端部にはアンテナ２が設けられている。また、携帯端末の前面１ａには、音声を出力するスピーカー３と、音声を入力する音声入力部４と、携帯端末に備えられた機能（例えばメール機能、通話機能、Ｗｅｂ閲覧機能およびマナーモード設定機能など）を呼び出すための機能呼出キー６と、種々の情報を表示させる表示部７とを備えている。
本携帯端末１に備えられる入力装置は、円周上入力キーとして０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号を入力するための１２種類の文字入力キー５を有している。
また、前記文字入力キー５および「クリア」「メモ」「マナー」などの機能を呼び出すための機能呼出キー６などから入力される複数の入力の中から該当する文字、記号および機能を選択するための中心キーとしての方向キー８と、文字入力キー５および機能呼出キー６などから入力される複数の入力の中から方向キー８によって選ばれた文字、記号および機能を決定するための入力決定キー１０とを備えている。
また、文字入力キー５は、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲むように同一円周上に配置されており、方向キー８と入力決定キー１０とは回転することなく固定状態となり、文字入力キー５のみが回転可能である。また、文字入力キー５の回転は、携帯端末を持つ手が左右両方ある場合を考慮して、１８０度に回転が規制されている。
このように、回転を１８０度に規制することにより、文字入力キー５からの信号を、摺動可能な接点を介すことなくフレキシブルな配線で送信することができるため好ましい。
さらに、文字入力キー５は、図１の左側に配置されている文字入力キー５よりも右側に配置されている文字入力キー５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向の文字入力キー５の面積が一番大きく設定されている。
以下にこの面積関係にかかる作用効果を図２及び図３を用いて説明する。
図２は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している際の、操作時に手および親指にかかる負担の大きい領域と小さい領域を表した図である。
図２の領域Ａにある文字入力キー５を操作する際には、親指は伸展しており、操作時に手および親指にかかる負担は小さい。一方で図２の領域Ｂにある文字入力キー５を操作する際には、親指が屈曲しており、窮屈な姿勢であるため、操作時に親指にかかる負担が大きい。例えば、長時間の操作や文字数の多いメールを作成するような場合、親指は屈曲と伸展を繰り返しており、操作の負担はさらに大きくなる。
図３は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。
図３において、携帯端末１を右手で把持したとき、文字入力キー５のうち親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域（図２における領域Ｂ）に配置されているキーは、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキー（図２における領域Ａ）よりも手指で接触する部分の面積が大きい。
すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
さらに、携帯端末の使用において頻繁に用いられる数字キーや記号キーから構成される文字入力キー５が、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲む同一円周上に配置されていることで、文字入力、入力選択および入力決定の操作の流れにおける親指の移動距離が短く、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
図４は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が左手で操作している様子を表す図である。
本実施形態に係る携帯端末において、文字入力キー５は、入力決定キー１０を中心に１８０度回転が可能であるため、携帯端末１を操作者が左手で保持し、左手の親指で操作をおこなう際には、文字入力キー５を右手で保持して操作する状態から１８０度回転させる。これにより、左手で携帯端末１を把持した場合にも、右手で携帯端末を把持したときと同様の操作感が得られる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
さらに、親指のみで文字入力キー５全体を回転させることができるため、携帯端末を持つ手を入れ替えたときにおいても、上記効果を容易に得ることができる。
また、図５に示すように、文字入力キー５の裏面の外周縁部には半球状の窪み６１が等間隔かつ１８０度の範囲だけ設けられている。また、窪み６１が設けられていない部分は、窪み６１が設けられている部分より突出した突出部６２が設けられている。また、砲弾型のストッパ６４は前記窪み６１に対し出没自在となるようにバネ６３を介して携帯機器本体に取り付けられている。さらに、ストッパ６４の近傍には、窪み６１と嵌合するストッパ６４の動きを規制して、窪み６１からストッパ６４が抜き出るのを防止し、文字入力キー５の回転を防止する回転防止手段としてのスイッチ機構６５が設けられている。
前記等間隔に設けられた窪み６１とバネ６３により付勢されるストッパ６４が、文字入力キー５の回転に伴い断続的に係合とその解除を繰り返すことで、文字入力キー５は所定の角度毎に係止される。そして、係止状態でスイッチ機構６５をストッパ６４の方向にスライドさせることで、任意の角度で回転を規制することが可能となる。さらに、突出部６２により、文字入力キー５は、１８０度の範囲内でしか前記回転が許容されない。
そして、スイッチ機構６５によって文字入力キー５の回転の規制と解除とを任意に選択でき、任意の場所で回転を規制することで、操作者が携帯端末を使用する前に左右どちらの手で使用するかを決め、所望の位置に文字入力キー５を回転させた後にスイッチ機構により携帯端末本体に固定することが可能となる。これにより、操作者が操作を行っている際には文字入力キーの回転を防止することができ、不意に文字入力キー５と携帯端末本体の位置関係が変わることによる誤入力を防ぐことができる。尚、文字入力キー５の回転を規制する機構としては、当然上記のスイッチ機構に限らず、他の機構でもよい。
以上の説明のように、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末１においては、方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されている文字入力キー５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、文字入力キー５は１８０度回転可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
加えて、最も頻繁に使用される１２個の文字入力キー５が同一円周上に配置されているため、非常に効率的に文字入力を行うことができる。
また、上記の構成では、操作に負担のかかる領域の文字入力キーの面積を大きくすると同時に操作に負担のかかりにくい領域の文字入力キーの面積を小さくして、文字入力キー全体としての面積をほぼ一定に保つことができるため、操作者にとって入力しやすいように一部の入力キーを大きくしても、入力装置の大きさは大きくしなくてもよく、またキーの数を減らす必要もない。このため、携帯端末が小型化しても入力のしやすい入力装置を提供することが可能となる。
（第２実施形態）
第２実施形態について、図２、および図６を用いて説明する。
なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図６は、本発明の第２実施形態における入力装置を備えた携帯端末２０の正面図である。
本携帯端末２０に備えられる入力装置は、０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号および携帯端末の使用において頻繁に用いられる３種類の機能の呼び出し（例えば、通話発信キーやマナーモードキー、およびクリアキーなど）を入力する、１５種類のキーからなる円周上入力キー２５を有している。
円周上文字入力キー２５は、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲むように同一円周上に配置されており、方向キー８と入力決定キー１０とは回転することなく固定状態となり、円周上入力キー２５のみが回転可能である。また、円周上入力キー２５の回転は、携帯端末を持つ手が左右両方ある場合を考慮して、１８０度に回転が規制されている。
また、円周上入力キー２５は、図６の左側に配置されている円周上入力キー２５よりも右側に配置されている円周上入力キー２５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向の円周上入力キー２５の面積が一番大きく設定されている。
本発明の第２実施形態における入力装置を備えた携帯端末２０は、円周上入力キー２５が方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されており、さらに１８０度回転が可能であるので、操作者が携帯端末２０を把持したとき、親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域に配置されているキーが、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキーよりも手指で接触する部分の面積が大きくなるように円周上入力キー２５を配置することができる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
また、携帯端末の使用において頻繁に用いられる文字や数字や記号を入力する文字入力キーは、図２に示す領域Ａ、すなわち、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に主として配置することができる。このようにキーを配置することにより、円周上入力キー２５が、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲む同一円周方向に配置さることによる効果に加えて、文字入力の操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
さらに、第１実施形態と同様に、円周上入力キー２５は入力決定キー１０を中心として１８０度回転が可能であるため、携帯端末２０を操作者が左手で保持し、左手の親指で操作をおこなう際には、文字入力キー２５を右手で保持して操作する状態から１８０度回転させる。これにより、左手で携帯端末２０を把持した場合にも、右手で携帯端末２０を把持したときと同様の操作感が得られる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
以上の説明のように、本発明の第２実施形態における入力装置においては、方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されている円周上入力キー２５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、円周上入力キー２５は１８０度回転可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
加えて、円周上入力キー２５が、同一円周方向に配置されることで、文字入力の操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
（第３実施形態）
第３実施形態について、図２および図７を用いて、第１実施形態および第２実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図７は、本発明の第３実施形態における入力装置を備えた携帯端末３０の外観図である。
本携帯端末３０に備えられる入力装置は、０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号および携帯端末の使用において用いられる８種類の機能の呼び出し（例えば、通話発信キーやマナーモードキー、およびクリアキーなど）などを入力する、２０種類のキーからなる円周上入力キー３５が備えられている。すなわち、円周上入力キー３５は、当該携帯端末の使用に必要とされるほぼ全てのキーで構成されている。
円周上文字入力キー３５は、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲むように同一円周上に配置されており、方向キー８と入力決定キー１０とは回転することなく固定状態となり、円周上入力キー３５のみが回転可能である。また、円周上入力キー３５の回転は、携帯端末を持つ手が左右両方ある場合を考慮して、１８０度に回転が規制されている。
また、円周上入力キー３５は、図６の左側に配置されている円周上入力キー３５よりも右側に配置されている円周上入力キー３５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向の円周上入力キー３５の面積が一番大きく設定されている。
本発明の第３実施形態における入力装置を備えた携帯端末３０は、携帯端末の使用に必要なキーのほぼすべてを備える円周上入力キー３５が方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されており、さらに１８０度回転が可能であるので、操作者が携帯端末３０を把持したとき、親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域に配置されているキーが、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキーよりも手指で接触する部分の面積が大きくなるように円周上入力キー３５を配置することができる。
すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
また、携帯端末の使用において頻繁に用いられる文字や数字や記号を入力する文字入力キーは、図２に示す領域Ａ、すなわち、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に主として配置することができる。このようにキーを配置することにより、円周上入力キー３５が、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲む同一円周方向に配置さることによる効果に加えて、文字入力の操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
さらに、第１実施形態および第２実施形態と同様に、円周上入力キー３５は入力決定キー１０を中心として１８０度回転が可能であるため、携帯端末３０を操作者が左手で保持し、左手の親指で操作をおこなう際には、文字入力キー３５を右手で保持して操作する状態から１８０度回転させる。これにより、左手で携帯端末３０を把持した場合にも、右手で携帯端末３０を把持したときと同様の操作感が得られる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
以上の説明のように、本発明の第３実施形態における入力装置においては、方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されている円周上入力キー３５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、円周上入力キー３５は１８０度回転可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
それに加え、円周上入力キー３５は携帯端末３０を操作するのに必要なキーのほぼ全てを備えているので、入力操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
（第４実施形態）
第４実施形態について、図８および図９を用いて、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図８は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末４０の正面図である。
本携帯端末４０に備えられる入力装置は、０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号および携帯端末の使用において用いられる６種類の機能の呼び出し（例えば、通話発信キーやマナーモードキー、およびクリアキーなど）などを入力する、１６種類のソフトキーからなるソフト入力キー４５が配置されたタッチパネルによって構成されている。すなわち、タッチパネル上に配置されるソフト入力キー４５は、携帯端末の使用に必要とされるほぼ全てのキーで構成されており、操作者はタッチパネル上の任意のソフト入力キー４５に触れることによって、所望の情報を入力できる。
ソフト入力キー４５は、図９の左側に配置されているソフト入力キー４５よりも右側に配置されているソフト入力キー４５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向のソフト入力キー４５の面積が一番大きく設定されている。つまり、一番左上の入力キー４５の面積が最小で、図面の下に向かい徐々に入力キー４５の面積が増加している。また、図面の右に向かっても徐々に入力キー４５の面積が増加している。
図９は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末４０を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。
図９において、携帯端末４０を右手で把持したとき、ソフト入力キー４５のうち親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域に配置されているキーは、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキーよりも手指で接触する部分の面積が大きい。
すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
また、操作者が入力操作を行う前に、左右どちらの手で把持するかを設定することで、タッチパネル上に配置するソフトウェア入力キー４５の配置や大きさを変更すれば、左右どちらの手による操作においても同様の操作感を得ることができ、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。このとき、操作者自らが左右どちらの手で操作するのかを設定するのではなく、携帯端末４０が例えば加速度センサ、温度センサまたは圧力センサなどを備えることにより、操作者が左右どちらの手によって端末を把持しているのかを検知してもよい。
以上の説明のように、本発明の第４実施形態における入力装置においては、タッチパネル上に配置されているソフト入力キー４５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、操作者または携帯端末４０が、操作者が左右どちらの手によって端末を把持するかを設定可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
（第５実施形態）
第５実施形態について、図１０を用いて説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図１０は、本発明の第５実施形態における入力装置を備えた携帯端末５０の正面図である。
本携帯端末５０は、通話、メール送受信、インターネット接続等を実現する機能を備えているが、これら機能は本発明の主眼とするところではないので、ここでは説明を省略する。
本携帯端末５０に備えられる入力装置は、円周上入力キーとして０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号を入力するための１２種類の文字入力キー５５を有している。
円周上入力キー４０の各キーは発光手段としての発光ダイオード６０をそれぞれ備えており、各発光ダイオードは、携帯端末を占いモードに設定した後、入力決定キー１０の１度目の押下のタイミングで、ルーレットのように時計回りに規則的に点灯・消灯を繰り返し、常に１２種類のキーのうち１種類のキーが点灯している状態になる。そして、入力決定キー１０の２度目の押下で発光ダイオードの発光による擬似回転の速度が徐々に減速し、最終的に円周上入力キー５５のいずれかのキーに対応する発光ダイオード６０のみが点灯状態になる、そして一定時間経過後、当該発光ダイオード６０も消灯する。これにより、最後に擬似回転が停止したキーに応じて運勢を表示部７に表示させれば運勢を占うようなゲームが実現できるようになる。
以上の説明のように、本発明の第５実施形態における入力装置においては、円周上入力キー５５が、同一円周上に配置されていることを利用し、円周上入力キー５５に備えられた発光ダイオードの点灯・消灯を利用したゲームを楽しむことができる。
なお、第５実施形態においては発光ダイオードの点灯によって選択されたキーを示したが、特に限定されるものではなく、複数のキーの中から１つを特定したことがわかる手段であれば何でもよい。
また、発光ダイオードの点灯の順は時計回りとしたが、特に限定されるものではなく、例えば反時計回りや乱数表に従った点灯の順でもよい。
さらに、発光ダイオードの点灯と運勢の占いゲームとを対応させたが、特に限定されるものではなく、例えばルーレットゲームなどの、複数の選択肢の中から１つを選択し、発光ダイオードの点灯と対応できるものであれば何でもよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の入力装置を備える機器は携帯端末に限定されるものではない。例えばテレビやオーディオなどの操作に用いるリモコンなどに本発明にかかる入力装置を備えてもかまわない。
なお、上記の実施形態においては、円周上入力キーの構成は文字、数字キーや記号キーおよび携帯端末の機能呼出キーとしたが、その他の構成でもよく、例えば、再生、停止、一時停止、早送りなどの機能を呼び出すためのキーでもかまわない。さらに、文字や記号、数字、および機能のうち、頻繁に入力に用いる順に文字入力部を構成してもよい。
また、円周上入力キーの配置は同一円周上の全体に渡って配置される場合に限らず、図１１に示すように、円周上の一部にのみ円周上入力キーが配置されるものでもかまわない。さらに、図１２に示すように、複数の同心円上に円周上入力キーが配置されるものでもかまわない。
また、上記の実施形態における携帯端末は、通話、メール送受信、およびインターネット接続の機能を有しているが、上記の機能に限定されるものではなく、当然その他の機能（例えば、テレビ機能やカメラ機能など）を有していてもよい。
また、上記の実施形態については、円周上入力キーは１２種類、１５種類および２０種類のキーから構成されているが、本発明においてキーの数は限定されるものではない。例えば０〜９までの数字を入力する１０種類のキーから構成されていてもよい。
さらに、第１実施形態における文字入力キー５の回転角度は、１８０度としたが、回転角度は特に限定されるものではなく、自由回転のほか、３０度、６０度、９０度、１２０度、１５０度などの角度でもよい。また、これらの角度を係合と解除を繰り返して断続的に規制することで、複数種類の角度を任意に選択できるものでもかまわない。
また、第１実施形態における入力選択部は上下左右の４方向を選択可能であるとしたが、選択できる方向の種類は特に限定されるものではなく、例えば８方向を選択可能であってもよい。
また、円周上入力キーなどは、表示画面とタッチパネルとによって構成されるソフトウエアキーによって実現するものでもかまわない。この場合、回転とは表示画面に表示される擬似的キーを擬似的に回転させても良く、さらに、回転の前後の状態のみを表示するものでもかまわない。
さらに、本発明における入力装置は主に携帯電話の入力部として使用する場合に大きな効果を発揮するが、携帯電話に限らず、機器操作時に用いるリモコンやゲーム機など、片手で機器を保持し、その片手の指で操作をおこなう機器に対して応用可能であることは言うまでもない。
本発明にかかる入力装置は、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減する特徴を有し、携帯電話の入力キー等として有用である。また機器を操作するために用いるリモコンや、ゲーム機等の用途にも応用できる。
本発明は、入力装置およびそれを備えた携帯端末に関する。
図１３は、従来の入力装置を備える携帯端末の正面図である。
図１３に示すように、従来の携帯端末１００は、いわゆる携帯電話であって、電話番号などを入力する入力装置としての操作部１０１を一体に備え、その他、種々の情報が表示される表示部１０２と、通話などのためのスピーカー１０３と、マイク１０４とを備えている。
携帯端末１００の操作部１０１は、入力キーと、機能キーと、選択キーと、決定キーとを備えている。
入力キーは、０〜９までの数字が表記される１０個の数字キーと、＊、および＃が表記される２個の補助キーとから構成される１２種類のキーである。
機能キーは、「クリア」「メモ」「マナー」などの機能を呼び出すためのキーである。
決定キーは、入力装置で入力した情報に基づき次の処理を行わせるためのキーである。
携帯端末１００を操作する操作者が携帯端末１００を手に持って操作を行う際には、片方の手によって携帯端末１００を保持し、携帯端末１００を保持する手の親指で入力装置を操作する方法が一般的である。すなわち、携帯端末１００を持つ手の親指で、前記入力キー、機能キー、選択キーおよび決定キーを操作する。
図１４は、従来の入力装置を備えた携帯端末１００の操作時に親指にかかる負担を説明するための図である。
従来の携帯端末１００は、操作をおこなう指が動作しやすい領域を考慮したキー配置とはなっていない。すなわち、入力装置が備える数字キーなどは、同じ大きさのキーがマトリクス状に整然と配置されているにすぎない。
前記の様な携帯端末１００の数字キーを親指で操作する場合、親指の付け根部分から遠い領域Ａにあるキーを操作する時は比較的親指にかかる負担は小さくて済むが、親指の付け根部分に近い領域Ｂにあるキーを操作する時は親指に大きな負担がかかる。このため、キー操作の回数が多くなる程、操作をおこなう手や指にかかる負担が大きくなり、精神的・身体的な疲労の原因となる可能性がある。加えて、操作をおこなう手や指に疲労が蓄積している場合は、携帯端末を持ち直したりする際に落として破損させる可能性がある。
この問題は、近年の携帯端末の多機能化に伴ってキー操作回数が増加することにより、著しく現れるようになった。特にメールなどの文字入力操作においては、メール送信が可能な文字数が増加することに伴い、キー操作回数が非常に多くなった。このため、精神的・身体的な疲労の原因となる可能性が高く、早急に解決するべき問題となっている。
この問題を解決するために、操作をおこなう手や指にかける負担を軽減する、操作性のよい端末が提案されている。（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）
図１５は、前記特許文献1に記載された従来の携帯端末を示すものである。
図１５において、複数のキー１８は所定点Ｏを中心とした同心円上に配置されているため、一方の手の親指以外の指および手のひらで機体１１を保持するとともに、この一方の手の親指のみでキー操作を行うという使い方をする際に、この所定点Ｏを親指の付け根の関節の中心に合わせることで、該関節を中心とした親指の回転移動の軌跡に沿ってキー１８が配列されることになり、文字または記号の入力のためのキー入力の操作性を向上させるものである。
図１６は前記特許文献２に記載された従来の入力装置を備えた携帯端末を示すものである。
図１６において、釦キー部６００とジョグダイヤル部７００とが、円環の中心を回動中心として、それぞれ独立に回動自在に構成されているので、釦キー部６００とジョグダイヤル部７００とをそれぞれ独立に回動させることによって、入力する情報数が大幅に増加されると共に、釦キー部６００とジョグダイヤル部７００との占有面積を減少させることにより、狭い領域内で入力操作が行えるために、操作者が操作指の移動を少なくして効率的な操作を行うことが可能となる。
特開２００２−１６４９８０号公報 特開２００１-２９６９５３号公報
しかしながら、上記特許文献１における携帯端末においては、図１４に示すように、片方の手によって携帯端末を保持し、この片方の手の親指で入力をおこなう際に親指にかかる負担が比較的小さくなるのは、親指を伸展させて操作をおこなう場合であり、逆に負担が大きくなるのは親指を屈曲させて操作をおこなう場合であるが、親指を屈曲させて操作をおこなう場合にかかる負担を考慮したキーにはなっておらず、手や親指に負担がかかると共に、操作の精度を悪化させる要因となっている。
加えて、操作中に操作をおこなう手とキー配列の基準となる所定の点との位置関係が変わってしまった場合、例えば、片方の手で携帯電話を持ち直した場合など、親指の回転移動の軌跡とキーの配列が一致しなくなるために、保持している手や親指に負担がかかると共に、操作の精度を悪化させる要因となっている。
また、上記特許文献１における携帯端末においては、必要に応じて自動的にまたは所定の入力操作によってキーの位置が可変であるが、操作中には所定の点との位置関係を保たねばならないことに変わりはなく、仮に操作中にキーの位置が変化してしまった場合は、キーの位置が変化する前に配置されていたキーとの位置関係がわからなくなり、誤操作を招く可能性がある。
一方、上記特許文献２における携帯端末においては、狭い領域内に釦キー部６００とジョグダイヤル部７００を配置させることによって操作指の移動を少なくできるが、操作時には釦キー及びジョグダイヤルを回転させて入力するため、入力の度に各釦キーの携帯端末に対する相対的位置が変わってしまう。このため、操作者は入力操作毎に入力装置上に配置された釦キーの中から入力したい情報を探して操作しなければならないので、入力速度の低下など、かえって操作者に負担を与えてしまう可能性がある。
また、上述の問題は、携帯電話のみならず、例えばＰＤＡやリモコンなど、片方の手によって機器を保持し、その片方の手によって入力操作をおこなう機器においても同様に起きている。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、片方の手によって機器を保持し、この片方の手の親指で操作をおこなう際に、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減することで操作性を向上させ、快適に操作できる入力装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る入力装置は、人間の手で保持できる機器に備えられ、機器を保持する手指によって操作される複数の入力キーを備える入力装置であって、入力装置を備える機器を手で保持した際に手指の付け根から遠方に配置される前記入力キーは、前記手指の付け根近傍に配置される入力キーより手指で接触する面の面積が小さいことを特徴とする。
上記の構成とすることにより、操作者が入力操作をおこなう際に、操作者の手指に与える負担が大きい領域に配置された入力キーを大きくし、反対に操作者の手指に与える負担が小さい領域に配置された入力キーを小さくすることで、負担が大きい領域の入力キーを操作する場合は、入力キーを操作する指の位置精度をあまり気にしなくとも（いわゆる適当に操作すれば）所望の入力キーを操作することができ、負担が小さい領域の入力キーを操作する場合は、入力キーを操作する指の位置精度を楽に維持したまま所望の入力キーを操作することができる。従って、操作者にとって入力のしやすい入力装置の構成が可能となる。
前記手指は親指であることが好ましい。
上記の構成とすることにより、片方の手によって入力装置を備えた機器を機器の裏側からしっかりと保持し、この片方の手の親指で入力をおこなうことができる。しかも、操作をおこなう手や親指にかかる負担が比較的大きい領域に配置されている入力キーの面積を、負担が比較的小さい領域に配置されている入力キーの面積よりも大きくすることができる。これにより、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域に面積の小さな入力キーを多く配置し、負担が大きい領域には面積の大きな入力キーを少なく配置することなどができ、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
前記入力キーは、該入力装置内に中心を有する円周上に配置される複数の円周上入力キーを備えてもよい。
上記の構成とすることにより、片方の手によって入力装置を備えた機器を保持し、この片方の手の親指で入力をおこなう際などに、文字や記号などを入力するための円周上入力キーが円周方向に配置されるため、指の回転移動の軌跡とキーの配列が一致すると共に、キーと指との位置関係も変わらない。さらに、操作をおこなう手や指にかかる負担が比較的大きい領域に配置されている円周上入力キーの面積は、負担が比較的小さい領域に配置されている円周上入力キーの面積よりも大きい。これにより、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
さらに、前記円周上入力キーは配置された円周の中心を回転軸として前記円周上入力キー全体として回転可能であって、所定の角度で係止しても良い。
上記の構成とすることにより、左右いずれの手による片手操作においても、同じ操作性を提供することができる。例えば右手によって入力装置を保持し、右手の親指で入力をおこなう際に、円周上入力キーが親指に負担がかからないように配置されている場合、円周上入力キーを１８０度回転させることで、左手に持ち替えても同じ操作性を保つことができる。よって、左右いずれの手による片手操作においても、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
なお、本発明において、円とは幾何学的な真円の他に、楕円や長円の形状も含むものとして使用している。
また、本発明における文字入力キーとは、文字や記号を入力するためだけの入力キーでなければならない訳ではなく、主として文字や記号を入力するための入力キーであり、文字や記号以外の（例えば機器の機能を呼び出すような）入力機能を併有していてもよい。
同様に、本発明における入力決定キーや方向キーも、入力キーからの入力を決定したり方向を選択したりするだけではなく、その他の機能を同時に備えていてもよい。
本発明の入力装置によれば、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減することで操作性を向上させ、快適な操作が可能となる。
以下本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の各図面において、同一の要素については同一の符号を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態について、図１、図２、図３、図４および図５を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末１の正面図である。
本携帯端末１は、通話、メール送受信、インターネット接続等を実現する機能を備えているが、これら機能は本発明の主眼とするところではないので、ここでは説明を省略する。
この携帯端末１の上端部にはアンテナ２が設けられている。また、携帯端末の前面１ａには、音声を出力するスピーカー３と、音声を入力する音声入力部４と、携帯端末に備えられた機能（例えばメール機能、通話機能、Ｗｅｂ閲覧機能およびマナーモード設定機能など）を呼び出すための機能呼出キー６と、種々の情報を表示させる表示部７とを備えている。
本携帯端末１に備えられる入力装置は、円周上入力キーとして０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号を入力するための１２種類の文字入力キー５を有している。
また、前記文字入力キー５および「クリア」「メモ」「マナー」などの機能を呼び出すための機能呼出キー６などから入力される複数の入力の中から該当する文字、記号および機能を選択するための中心キーとしての方向キー８と、文字入力キー５および機能呼出キー６などから入力される複数の入力の中から方向キー８によって選ばれた文字、記号および機能を決定するための入力決定キー１０とを備えている。
また、文字入力キー５は、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲むように同一円周上に配置されており、方向キー８と入力決定キー１０とは回転することなく固定状態となり、文字入力キー５のみが回転可能である。また、文字入力キー５の回転は、携帯端末を持つ手が左右両方ある場合を考慮して、１８０度に回転が規制されている。
このように、回転を１８０度に規制することにより、文字入力キー５からの信号を、摺動可能な接点を介すことなくフレキシブルな配線で送信することができるため好ましい。
さらに、文字入力キー５は、図１の左側に配置されている文字入力キー５よりも右側に配置されている文字入力キー５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向の文字入力キー５の面積が一番大きく設定されている。
以下にこの面積関係にかかる作用効果を図２及び図３を用いて説明する。
図２は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している際の、操作時に手および親指にかかる負担の大きい領域と小さい領域を表した図である。
図２の領域Ａにある文字入力キー５を操作する際には、親指は伸展しており、操作時に手および親指にかかる負担は小さい。一方で図２の領域Ｂにある文字入力キー５を操作する際には、親指が屈曲しており、窮屈な姿勢であるため、操作時に親指にかかる負担が大きい。例えば、長時間の操作や文字数の多いメールを作成するような場合、親指は屈曲と伸展を繰り返しており、操作の負担はさらに大きくなる。
図３は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。
図３において、携帯端末１を右手で把持したとき、文字入力キー５のうち親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域（図２における領域Ｂ）に配置されているキーは、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキー（図２における領域Ａ）よりも手指で接触する部分の面積が大きい。
すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
さらに、携帯端末の使用において頻繁に用いられる数字キーや記号キーから構成される文字入力キー５が、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲む同一円周上に配置されていることで、文字入力、入力選択および入力決定の操作の流れにおける親指の移動距離が短く、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
図４は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が左手で操作している様子を表す図である。
本実施形態に係る携帯端末において、文字入力キー５は、入力決定キー１０を中心に１８０度回転が可能であるため、携帯端末１を操作者が左手で保持し、左手の親指で操作をおこなう際には、文字入力キー５を右手で保持して操作する状態から１８０度回転させる。これにより、左手で携帯端末１を把持した場合にも、右手で携帯端末を把持したときと同様の操作感が得られる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
さらに、親指のみで文字入力キー５全体を回転させることができるため、携帯端末を持つ手を入れ替えたときにおいても、上記効果を容易に得ることができる。
また、図５に示すように、文字入力キー５の裏面の外周縁部には半球状の窪み６１が等間隔かつ１８０度の範囲だけ設けられている。また、窪み６１が設けられていない部分は、窪み６１が設けられている部分より突出した突出部６２が設けられている。また、砲弾型のストッパ６４は前記窪み６１に対し出没自在となるようにバネ６３を介して携帯機器本体に取り付けられている。さらに、ストッパ６４の近傍には、窪み６１と嵌合するストッパ６４の動きを規制して、窪み６１からストッパ６４が抜き出るのを防止し、文字入力キー５の回転を防止する回転防止手段としてのスイッチ機構６５が設けられている。
前記等間隔に設けられた窪み６１とバネ６３により付勢されるストッパ６４が、文字入力キー５の回転に伴い断続的に係合とその解除を繰り返すことで、文字入力キー５は所定の角度毎に係止される。そして、係止状態でスイッチ機構６５をストッパ６４の方向にスライドさせることで、任意の角度で回転を規制することが可能となる。さらに、突出部６２により、文字入力キー５は、１８０度の範囲内でしか前記回転が許容されない。
そして、スイッチ機構６５によって文字入力キー５の回転の規制と解除とを任意に選択でき、任意の場所で回転を規制することで、操作者が携帯端末を使用する前に左右どちらの手で使用するかを決め、所望の位置に文字入力キー５を回転させた後にスイッチ機構により携帯端末本体に固定することが可能となる。これにより、操作者が操作を行っている際には文字入力キーの回転を防止することができ、不意に文字入力キー５と携帯端末本体の位置関係が変わることによる誤入力を防ぐことができる。尚、文字入力キー５の回転を規制する機構としては、当然上記のスイッチ機構に限らず、他の機構でもよい。
以上の説明のように、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末１においては、方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されている文字入力キー５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、文字入力キー５は１８０度回転可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
加えて、最も頻繁に使用される１２個の文字入力キー５が同一円周上に配置されているため、非常に効率的に文字入力を行うことができる。
また、上記の構成では、操作に負担のかかる領域の文字入力キーの面積を大きくすると同時に操作に負担のかかりにくい領域の文字入力キーの面積を小さくして、文字入力キー全体としての面積をほぼ一定に保つことができるため、操作者にとって入力しやすいように一部の入力キーを大きくしても、入力装置の大きさは大きくしなくてもよく、またキーの数を減らす必要もない。このため、携帯端末が小型化しても入力のしやすい入力装置を提供することが可能となる。
（第２実施形態）
第２実施形態について、図２、および図６を用いて説明する。
なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図６は、本発明の第２実施形態における入力装置を備えた携帯端末２０の正面図である。
本携帯端末２０に備えられる入力装置は、０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号および携帯端末の使用において頻繁に用いられる３種類の機能の呼び出し（例えば、通話発信キーやマナーモードキー、およびクリアキーなど）を入力する、１５種類のキーからなる円周上入力キー２５を有している。
円周上文字入力キー２５は、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲むように同一円周上に配置されており、方向キー８と入力決定キー１０とは回転することなく固定状態となり、円周上入力キー２５のみが回転可能である。また、円周上入力キー２５の回転は、携帯端末を持つ手が左右両方ある場合を考慮して、１８０度に回転が規制されている。
また、円周上入力キー２５は、図６の左側に配置されている円周上入力キー２５よりも右側に配置されている円周上入力キー２５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向の円周上入力キー２５の面積が一番大きく設定されている。
本発明の第２実施形態における入力装置を備えた携帯端末２０は、円周上入力キー２５が方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されており、さらに１８０度回転が可能であるので、操作者が携帯端末２０を把持したとき、親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域に配置されているキーが、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキーよりも手指で接触する部分の面積が大きくなるように円周上入力キー２５を配置することができる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
また、携帯端末の使用において頻繁に用いられる文字や数字や記号を入力する文字入力キーは、図２に示す領域Ａ、すなわち、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に主として配置することができる。このようにキーを配置することにより、円周上入力キー２５が、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲む同一円周方向に配置さることによる効果に加えて、文字入力の操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
さらに、第１実施形態と同様に、円周上入力キー２５は入力決定キー１０を中心として１８０度回転が可能であるため、携帯端末２０を操作者が左手で保持し、左手の親指で操作をおこなう際には、文字入力キー２５を右手で保持して操作する状態から１８０度回転させる。これにより、左手で携帯端末２０を把持した場合にも、右手で携帯端末２０を把持したときと同様の操作感が得られる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
以上の説明のように、本発明の第２実施形態における入力装置においては、方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されている円周上入力キー２５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、円周上入力キー２５は１８０度回転可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
加えて、円周上入力キー２５が、同一円周方向に配置されることで、文字入力の操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
（第３実施形態）
第３実施形態について、図２および図７を用いて、第１実施形態および第２実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図７は、本発明の第３実施形態における入力装置を備えた携帯端末３０の外観図である。
本携帯端末３０に備えられる入力装置は、０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号および携帯端末の使用において用いられる８種類の機能の呼び出し（例えば、通話発信キーやマナーモードキー、およびクリアキーなど）などを入力する、２０種類のキーからなる円周上入力キー３５が備えられている。すなわち、円周上入力キー３５は、当該携帯端末の使用に必要とされるほぼ全てのキーで構成されている。
円周上文字入力キー３５は、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲むように同一円周上に配置されており、方向キー８と入力決定キー１０とは回転することなく固定状態となり、円周上入力キー３５のみが回転可能である。また、円周上入力キー３５の回転は、携帯端末を持つ手が左右両方ある場合を考慮して、１８０度に回転が規制されている。
また、円周上入力キー３５は、図６の左側に配置されている円周上入力キー３５よりも右側に配置されている円周上入力キー３５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向の円周上入力キー３５の面積が一番大きく設定されている。
本発明の第３実施形態における入力装置を備えた携帯端末３０は、携帯端末の使用に必要なキーのほぼすべてを備える円周上入力キー３５が方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されており、さらに１８０度回転が可能であるので、操作者が携帯端末３０を把持したとき、親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域に配置されているキーが、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキーよりも手指で接触する部分の面積が大きくなるように円周上入力キー３５を配置することができる。
すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
また、携帯端末の使用において頻繁に用いられる文字や数字や記号を入力する文字入力キーは、図２に示す領域Ａ、すなわち、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に主として配置することができる。このようにキーを配置することにより、円周上入力キー３５が、方向キー８および入力決定キー１０を取り囲む同一円周方向に配置さることによる効果に加えて、文字入力の操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
さらに、第１実施形態および第２実施形態と同様に、円周上入力キー３５は入力決定キー１０を中心として１８０度回転が可能であるため、携帯端末３０を操作者が左手で保持し、左手の親指で操作をおこなう際には、文字入力キー３５を右手で保持して操作する状態から１８０度回転させる。これにより、左手で携帯端末３０を把持した場合にも、右手で携帯端末３０を把持したときと同様の操作感が得られる。すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
以上の説明のように、本発明の第３実施形態における入力装置においては、方向キー８および入力決定キー１０の円周方向に配置されている円周上入力キー３５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、円周上入力キー３５は１８０度回転可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
それに加え、円周上入力キー３５は携帯端末３０を操作するのに必要なキーのほぼ全てを備えているので、入力操作の流れにおける親指の移動距離がさらに短くなって操作をおこなう手や親指にかかる負担が軽減され、さらに快適な操作が可能となる。
（第４実施形態）
第４実施形態について、図８および図９を用いて、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図８は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末４０の正面図である。
本携帯端末４０に備えられる入力装置は、０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号および携帯端末の使用において用いられる６種類の機能の呼び出し（例えば、通話発信キーやマナーモードキー、およびクリアキーなど）などを入力する、１６種類のソフトキーからなるソフト入力キー４５が配置されたタッチパネルによって構成されている。すなわち、タッチパネル上に配置されるソフト入力キー４５は、携帯端末の使用に必要とされるほぼ全てのキーで構成されており、操作者はタッチパネル上の任意のソフト入力キー４５に触れることによって、所望の情報を入力できる。
ソフト入力キー４５は、図９の左側に配置されているソフト入力キー４５よりも右側に配置されているソフト入力キー４５の方が手指の接触する部分の面積が大きい。特に右横方向のソフト入力キー４５の面積が一番大きく設定されている。つまり、一番左上の入力キー４５の面積が最小で、図面の下に向かい徐々に入力キー４５の面積が増加している。また、図面の右に向かっても徐々に入力キー４５の面積が増加している。
図９は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末４０を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。
図９において、携帯端末４０を右手で把持したとき、ソフト入力キー４５のうち親指を屈曲させて操作をおこなわなければならない領域に配置されているキーは、親指を伸展させて操作をおこなうことができる領域に配置されているキーよりも手指で接触する部分の面積が大きい。
すなわち、操作をおこなう手や親指にかかる負担が小さい領域には手指で接触する部分の面積が小さなキーが配置され、負担が大きい領域には手指で接触する部分の面積が大きなキーが配置されるので、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。
また、操作者が入力操作を行う前に、左右どちらの手で把持するかを設定することで、タッチパネル上に配置するソフトウェア入力キー４５の配置や大きさを変更すれば、左右どちらの手による操作においても同様の操作感を得ることができ、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減し、快適な操作が可能となる。このとき、操作者自らが左右どちらの手で操作するのかを設定するのではなく、携帯端末４０が例えば加速度センサ、温度センサまたは圧力センサなどを備えることにより、操作者が左右どちらの手によって端末を把持しているのかを検知してもよい。
以上の説明のように、本発明の第４実施形態における入力装置においては、タッチパネル上に配置されているソフト入力キー４５の面積が、親指にかかる負担の大きさに対応して設定されており、操作をおこなう手や親指にかかる負担を軽減する。加えて、操作者または携帯端末４０が、操作者が左右どちらの手によって端末を把持するかを設定可能であるために、左手操作でも右手操作でも同じ操作感が得られ、快適な操作が可能となる。
（第５実施形態）
第５実施形態について、図１０を用いて説明する。なお、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態および第４実施形態と同様の部分には同一の符号を用い、その説明は省略する。
図１０は、本発明の第５実施形態における入力装置を備えた携帯端末５０の正面図である。
本携帯端末５０は、通話、メール送受信、インターネット接続等を実現する機能を備えているが、これら機能は本発明の主眼とするところではないので、ここでは説明を省略する。
本携帯端末５０に備えられる入力装置は、円周上入力キーとして０〜９までの１０種類の数字と２種類の記号を入力するための１２種類の文字入力キー５５を有している。
円周上入力キー４０の各キーは発光手段としての発光ダイオード６０をそれぞれ備えており、各発光ダイオードは、携帯端末を占いモードに設定した後、入力決定キー１０の１度目の押下のタイミングで、ルーレットのように時計回りに規則的に点灯・消灯を繰り返し、常に１２種類のキーのうち１種類のキーが点灯している状態になる。そして、入力決定キー１０の２度目の押下で発光ダイオードの発光による擬似回転の速度が徐々に減速し、最終的に円周上入力キー５５のいずれかのキーに対応する発光ダイオード６０のみが点灯状態になる、そして一定時間経過後、当該発光ダイオード６０も消灯する。これにより、最後に擬似回転が停止したキーに応じて運勢を表示部７に表示させれば運勢を占うようなゲームが実現できるようになる。
以上の説明のように、本発明の第５実施形態における入力装置においては、円周上入力キー５５が、同一円周上に配置されていることを利用し、円周上入力キー５５に備えられた発光ダイオードの点灯・消灯を利用したゲームを楽しむことができる。
なお、第５実施形態においては発光ダイオードの点灯によって選択されたキーを示したが、特に限定されるものではなく、複数のキーの中から１つを特定したことがわかる手段であれば何でもよい。
また、発光ダイオードの点灯の順は時計回りとしたが、特に限定されるものではなく、例えば反時計回りや乱数表に従った点灯の順でもよい。
さらに、発光ダイオードの点灯と運勢の占いゲームとを対応させたが、特に限定されるものではなく、例えばルーレットゲームなどの、複数の選択肢の中から１つを選択し、発光ダイオードの点灯と対応できるものであれば何でもよい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の入力装置を備える機器は携帯端末に限定されるものではない。例えばテレビやオーディオなどの操作に用いるリモコンなどに本発明にかかる入力装置を備えてもかまわない。
なお、上記の実施形態においては、円周上入力キーの構成は文字、数字キーや記号キーおよび携帯端末の機能呼出キーとしたが、その他の構成でもよく、例えば、再生、停止、一時停止、早送りなどの機能を呼び出すためのキーでもかまわない。さらに、文字や記号、数字、および機能のうち、頻繁に入力に用いる順に文字入力部を構成してもよい。
また、円周上入力キーの配置は同一円周上の全体に渡って配置される場合に限らず、図１１に示すように、円周上の一部にのみ円周上入力キーが配置されるものでもかまわない。さらに、図１２に示すように、複数の同心円上に円周上入力キーが配置されるものでもかまわない。
また、上記の実施形態における携帯端末は、通話、メール送受信、およびインターネット接続の機能を有しているが、上記の機能に限定されるものではなく、当然その他の機能（例えば、テレビ機能やカメラ機能など）を有していてもよい。
また、上記の実施形態については、円周上入力キーは１２種類、１５種類および２０種類のキーから構成されているが、本発明においてキーの数は限定されるものではない。例えば０〜９までの数字を入力する１０種類のキーから構成されていてもよい。
さらに、第１実施形態における文字入力キー５の回転角度は、１８０度としたが、回転角度は特に限定されるものではなく、自由回転のほか、３０度、６０度、９０度、１２０度、１５０度などの角度でもよい。また、これらの角度を係合と解除を繰り返して断続的に規制することで、複数種類の角度を任意に選択できるものでもかまわない。
また、第１実施形態における入力選択部は上下左右の４方向を選択可能であるとしたが、選択できる方向の種類は特に限定されるものではなく、例えば８方向を選択可能であってもよい。
また、円周上入力キーなどは、表示画面とタッチパネルとによって構成されるソフトウエアキーによって実現するものでもかまわない。この場合、回転とは表示画面に表示される擬似的キーを擬似的に回転させても良く、さらに、回転の前後の状態のみを表示するものでもかまわない。
さらに、本発明における入力装置は主に携帯電話の入力部として使用する場合に大きな効果を発揮するが、携帯電話に限らず、機器操作時に用いるリモコンやゲーム機など、片手で機器を保持し、その片手の指で操作をおこなう機器に対して応用可能であることは言うまでもない。
本発明にかかる入力装置は、操作をおこなう手や指にかかる負担を軽減する特徴を有し、携帯電話の入力キー等として有用である。また機器を操作するために用いるリモコンや、ゲーム機等の用途にも応用できる。
図１は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図２は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している際の、操作時に手および親指にかかる負担の大きい領域と小さい領域を表した図である。 図３は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。 図４は、本発明の第１実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が左手で操作している様子を表す図である。 図５（ａ）と図５（ｂ）は、文字入力キーの回転・停止機構を説明する概略的な側面図である。 図６は、本発明の第２実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図７は、本発明の第３実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図８は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末の正面図である。 図９は、本発明の第４実施形態における入力装置を備えた携帯端末を、操作者が右手で操作している様子を表す図である。 図１０は、本発明の第５実施形態における入力装置を備えた携帯端末５０の外観図である。 図１１は、円周上の一部に円周上入力キーが配置された状態を示す平面図である。 図１２は、複数の円周上に円周上入力キーが配置された状態を示す平面図である。 図１３は、従来の入力装置における概観図である。 図１４は、従来の携帯端末の操作時に親指にかかる負担を説明するための図である。 図１５は、特許文献１に記載された従来の携帯端末における外観図である。 図１６は、特許文献２に記載された従来の携帯入力操作ユニットにおける外観図である。
符号の説明
１、２０、３０、４０、５０ 携帯端末
１ａ 携帯端末の前面
２ アンテナ
３ スピーカー
４ 音声入力部
５ 文字入力キー
６ 機能呼出キー
７ 表示部
８ 方向キー
１０ 入力決定キー
２５、３５、５５ 円周上入力キー
４５ ソフト入力キー
６０ 発光ダイオード
６１ 窪み
６２ 突出部
６３ バネ
６４ ストッパ
６５ スイッチ機構
１００ 従来の携帯端末
１０１ 従来の携帯端末の操作部
１０２ 従来の携帯端末の表示部
１０３ 従来の携帯端末のスピーカー
１０４ 従来の携帯端末のマイク
１１ 特許文献１における携帯端末の機体
１８ 特許文献１における携帯端末のキー
６００ 特許文献２における携帯入力操作ユニットの釦キー部
７００ 特許文献２における携帯入力操作ユニットのジョグダイヤル部

Claims (8)

  1. 人間の手で保持できる機器に備えられ、機器を保持する手指によって操作される複数の入力キーを備える入力装置であって、
    入力装置を備える機器を手で保持した際に手指の付け根から遠方に配置される前記入力キーは、前記手指の付け根近傍に配置される入力キーより手指で接触する面の面積が小さいことを特徴とする入力装置。
  2. 前記手指は親指であることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
  3. 前記入力キーは、該入力装置内に中心を有する円周上に配置される複数の円周上入力キーを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。
  4. 前記円周上入力キーは、配置された円周の中心を回転軸として前記円周上入力キー全体として回転し、所定の角度で係止することを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
  5. 前記所定の角度が、１８０度であることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
  6. 前記入力装置はさらに、
    前記円周上入力キーが配置される円の中心位置に、方向を選択可能な１種類以上の方向キーを備えることを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
  7. 前記入力装置はさらに、任意に点灯、消灯が可能な発光手段を各円周上入力キーの対応位置にそれぞれ備え、前記発光手段は、所定の規則に従って点灯が制御されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の入力装置。
  8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の入力装置を備える携帯端末。
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