JPWO2009095955A1 - アナログ入力装置、アナログ入力方法並びにアナログ入力プログラム及びこれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

本発明は、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることができるようにしたものである。携帯電話１００は、基板１０上の上下左右に配設された４つの静電容量式のアナログセンサ２０ａ〜２０ｄと、基板１０上の上下左右及び中央に配設された５つのスイッチ３０ａ〜ｅと、これらの上部に設けられたキートップ部４０とを備えたアナログ入力部１５２を有し、スイッチ入力の有無によりアナログセンサからのアナログ入力の処理モードを切り替える。

Description

本発明はアナログ入力装置、アナログ入力方法並びにアナログ入力プログラム及びこれを記録した記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

従来、携帯電話やリモコン、ＰＤＡ等の携帯機器のヒューマンインプットデバイスにおいて、回転方向のアナログ入力手段と、上下左右の４方向スイッチ又はさらに中心部を加えた５方向スイッチとを備えたものが知られている。

これらのヒューマンインプットデバイスでは、いずれも回転入力手段とスイッチとを独立した事象として利用するものであり、例えば音楽再生において、回転入力手段でタイトルメニューのスクロールを行い、スイッチで曲のスタート・ストップや早送り・巻き戻し等を行う等の態様で利用されている。

しかし、回転入力手段は、スクロール量を変化させる場合等に有効であるが１軸方向のスクロールに限られ、４方向スイッチは、スクロールのオン・オフの制御はできるがスクロール量を変化させることができないという問題があった。かかる事情から、１つの入力部への入力で、３６０度方向のスクロールとそのスクロール量を制御するタッチスライド方式のセンサやタッチセンサ付スクリーンが開発されているが、構成が複雑でコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、１つの入力部への入力でスクロール方向（３６０度方向）やスクロール量を制御でき、さらにスイッチ入力も行うことのできるアナログ入力装置を簡便な機構で安価に提供することにある。

本発明の他の目的は、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることのできるアナログ入力装置を提供することにある。

上記所目的は、本発明の以下の手段により達成される。

（１）本発明は、キートップ部と、前記キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログセンサ部と、前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換え部と、を有することを特徴とする、アナログ入力装置である。

（２）本発明はまた、前記アナログセンサ部は、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、（１）に記載のアナログ入力装置である。

（３）本発明はまた、前記アナログセンサ部は、静電容量式の力センサであることを特徴とする、（１）または（２）に記載のアナログ入力装置である。

（４）本発明はまた、前記入力モード切り換え部は、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置である。

（５）本発明はまた、前記アナログセンサ部により得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断部をさらに有し、前記入力モード切り換え部は、前記アナログ入力レベル判断部によりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置である。

（６）本発明はまた、前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ部をさらに有することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置である。

（７）本発明はまた、前記入力モード切り換え部は、前記スイッチ部によりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（６）に記載のアナログ入力装置である。

（８）携帯電話、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機、ＰＤＡ、電子手帳、電子機器用リモコン、デジタルオーディオプレーヤ、カメラ、デジタルカメラまたはカムコーダである、（１９〜（７）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。

（９）コンピュータまたはゲーム機器用の周辺機器である、（１）〜（８）のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。

（１０）本発明はまた、キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、を有することを特徴とする、アナログ入力方法である。

（１１）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、（１０）に記載のアナログ入力方法である。

（１２）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、（１０）または（１１）に記載のアナログ入力方法である。

（１３）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、（１０）〜（１２）のいずれか１項に記載のアナログ入力方法である。

（１４）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらに有し、前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１０）〜（１３）のいずれか１項に記載のアナログ入力方法である。

（１５）本発明はまた、前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらに有することを特徴とする、（１０）〜（１３）のいずれか１項に記載のアナログ入力方法である。

（１６）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１５）に記載のアナログ入力方法である。

（１７）本発明はまた、キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、をアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、アナログ入力プログラムである。

（１８）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、（１７）に記載のアナログ入力プログラムである。

（１９）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、（１７）または（１８）に記載のアナログ入力プログラムである。

（２０）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、（１７）〜（１９）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムである。

（２１）本発明はまた、前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらにアナログ入力装置に実行させるものであり、前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（１７）〜（２０）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムである。

（２２）本発明はまた、前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらにアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、（１７）〜（２０）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムである。

（２３）本発明はまた、前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、（２２）に記載のアナログ入力プログラムである。

（２４）本発明はまた、（１７）〜（２３）のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、１つの入力部への入力でスクロール方向（３６０度方向）やスクロール量を制御でき、さらにスイッチ入力も行うことのできるアナログ入力装置を簡便な機構で安価に提供することができる。

また、本発明によれば、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることのできるアナログ入力装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかるアナログ入力装置としての携帯電話の構成を示すブロック図、図２はその外観を示す概略平面図である。図１に示すように、本実施形態にかかる携帯電話１００ａは、制御部１１０、記憶部１２０、表示部１３０、音声部１４０、入力部１５０および通信部１６０を備えており、これらは信号をやり取りするためのバス１７０を介して相互に接続されている。

制御部１１０はＣＰＵであり、プログラムに従って上記各部の制御や各種の演算処理等を行う。記憶部１２０は、予め各種プログラムやパラメータを格納しておくＲＯＭ、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するＲＡＭ等からなる。表示部１３０は液晶ディスプレイであり、各種の情報を表示するために使用される。音声部１４０はスピーカおよびマイクであり、音声を入出力するために使用される。入力部１５０は、図２に示すように、後述するアナログ入力部１５２、テンキー１５４、各種機能を選択するための選択キーや電源をオン・オフする電源キー等の各種機能キー１５６等を有し、各種の入力を行うために使用される。通信部１６０は、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＰＤＣ、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＧＰＲＳ等の所定の通信方式により、所定の周波数帯の電波を用いて移動通信網に接続して移動通信を行う。

図３は、携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。

図３に示すとおり、アナログ入力部１５２は、基板１０と、基板１０上の上下左右に配設された４つのアナログセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄと、同じく基板１０の上下左右及び中央に配設された５つのスイッチ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ及び３０ｅと、アナログセンサ２０ａ〜２０ｄの上面に当接して設けられたキートップ部４０とからなる。

アナログセンサ２０ａ〜２０ｄは、静電容量式の力センサであり、円筒状の起歪部２２と、起歪部２２の上蓋内面部及び基板１０上に対向して設けられた円盤状の１対の電極２４とからそれぞれ構成されている。起歪部２２は、ゴム、熱可塑性エラストマー等の弾性体や金属等で形成されており、外力を受けて変形し、外力を受けなくなると原型を復元するように形成されている。

スイッチ３０ａ〜３０ｅは、メタルドームスイッチ、タクトスイッチ、導電性シリコンラバー等を用いたラバースイッチ、エンボスシートスイッチ等の小型電子機器用スイッチで構成されている。

キートップ部４０は、シリコンラバーシート等からなるキートップベース４２と、キートップベース４２上に設けられたアナログ入力を行うための円環状の外周キートップ４６及びセンタースイッチ３０ｅを押下するための円盤状のセンターキートップ４８とからなる。キートップベース４２の外周キートップ４６の反対面には、スイッチ３０ａ〜３０ｄに対向して凸部４３ａ〜４３ｄが、センターキートップ４８の反対面には、センタースイッチ３０ｅに対抗して凸部４３ｅが、それぞれ形成されており、キートップベース４２は、凹部４４の部分でアナログセンサ２０ａ〜２０ｄの上面と当接している。

図４は、図３（Ｂ）において、アナログ入力部１５２に力が加えられた際にアナログ入力部１５２が変形する様子を示した図である。図４において、（ｉ）は入力のない状態を示している。（ｉｉ）において、アナログ入力部１５２のキートップ部４０の外周キートップ４６の一部分にユーザの指先等により力Ｆ_１ （小さい入力）が加えられると、キートップ部４０の力Ｆが加えられた部分の近辺にあるアナログセンサ２０の起歪部２２が変形してキートップ部４０が下方に変位し、変形を起こしたアナログセンサ２０の電極間距離ｄが減少する。ここで、アナログセンサ２０の静電容量Ｃと電極面積Ｓと電極間距離ｄの間には、図５に示す式の関係があるから、静電容量Ｃの増分を検出することにより電極間距離ｄの減少量、即ちアナログセンサ２０に入力された力の大きさを知ることができる。そして、アナログ入力部１５２は上下左右に４つのアナログセンサを有しているので、図６（Ａ）に示すように、情報入力部１５２のキートップ部３０の円盤平面上の中心点Ｏを座標原点とする直交座標を想定すると、キートップ部３０の任意の位置に加えられた力Ｆに対して、アナログセンサ２０ａは力ＦのＸ軸の正の成分、アナログセンサ２０ｂはＸ軸の負の成分、アナログセンサ２０ｃはＹ軸の正の成分、及びアナログセンサ２０ｄはＹ軸の負の成分をそれぞれ検出することが可能となり、４つのアナログセンサ２０ａ〜２０ｄのそれぞれの静電容量変化を測定することにより、力Ｆの直交座標データ（ｘ，ｙ）をアナログ入力として得ることができるものである（図５（Ｂ））。

一方、（ｉｉ）では、キートップ部４０の凸部４３はスイッチ３０と接触していないか、接触していてもスイッチ３０に十分な変形を生じさせていないためスイッチ３０はオフの状態である。（ｉｉｉ）において、キートップ部４０により大きな力Ｆ_２ （＞Ｆ_１ ）が加えられると、キートップ部４０の凸部４３がスイッチ３０を押下して変形させ、スイッチ３０がオンになる。そして、（ｉｖ）において、キートップ部４０にさらに大きな力Ｆ_３ （＞Ｆ_３ ）が加えられると、スイッチ３０がオンの状態で、さらにアナログセンサ２０によりアナログ入力が得られる。

図７は、図６の（ｉ）〜（ｉｖ）においてアナログ入力部１５２により得られるアナログ入力およびスイッチ入力の関係を示すグラフである。（ｉ）ではアナログ入力及びスイッチ入力がともにない状態であり、（ｉｉ）ではスイッチ入力はなくアナログ入力のみがある状態であり、（ｉｉｉ）でスイッチがオンとなり、（ｉｖ）ではアナログ入力及びスイッチ入力がともにある状態となっている。

次に、本実施形態における携帯電話１００の動作の概要を説明する。図８は、本実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、携帯電話１００の記憶部１２０に制御プログラムとして記憶されており、携帯電話１００の動作開始と共に制御部１１０により適宜読み出されて実行される。

図８のステップＳ１０１において、制御部１１０は、まず、アナログ入力部１５２からのアナログ入力があるまで待機する（Ｓ１０１のＮＯ）。図６及び図７で説明したとおり、ユーザの指先等によりアナログ入力部１５２のキートップ部４０に力が加えられると、アナログ入力部１５２は加えられた力の大きさに応じて、軽い入力の場合はアナログ入力のみ、強い入力の場合はアナログ入力とスイッチ入力を制御部１１０に出力する。

制御部１１０は、アナログ入力部１５２からアナログ入力があると（Ｓ１０１のＹＥＳ）、ステップＳ１０２に進んで、スイッチ入力の有無を判断し、スイッチ入力がない場合は（Ｓ１０２のＮＯ）、ステップＳ１０３に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力を回転入力モードで処理する。ここで「回転入力モード」とは、アナログ入力部１５２のキートップ部（外周キートップ４６）を時計方向又は反時計方法になぞることにより、画面や、メニュー、文字、数値等の要素を連続的に変化させる入力モードであり、回転方向と回転速度により変化方向と変化速度を制御することができる。具体的には、アナログ入力部１５２からのアナログ入力として得られた直交座標データを、図９に示す変換式に従って極座標変換して極座標データとし、得られたｒ値（力の大きさ）に基づいて変化量や変化速度を、θ値（力の方向）に基づいて変化方向をそれぞれ決定する。なお、θ値への変換は前記変換式によらずに、Ｘ／Ｙ値からθへの変換テーブルを記憶部１２０に記憶しておいて、これを利用するものであってもよい。

一方、ステップＳ１０２において、スイッチ入力がある場合は（Ｓ１０２のＹＥＳ)、Ｓ１０４に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力をジョイスティック入力モードで処理する。ここで「ジョイスティック入力モード」とは、アナログ入力部１５２のキートップ部（外周キートップ４６）の入力位置に追従して、任意の方向（３６０度方向）に任意の速度で、カーソル等を移動したり、地図、静止画、ウエブ等の表示画面をスクロールしたりするモードである。具体的には、アナログ入力部１５２からのアナログ入力として得られた直交座標データの変化量を、所定値で増幅しさらに所定時間積算して求めた値に比例した量に従って、カーソル等を移動させたり、表示画面をスクロールさせたりする。

次に、携帯電話１００の上記アナログ入力の制御処理について、実際の操作例をもとに説明する。図１０は、携帯電話１００の上記アナログ入力の制御処理を、地図アプリケーションの操作に応用した例を示す概念図であり、（Ａ）はアナログ入力部１５２のキートップ部を軽い入力で操作した場合の表示部１３０への出力結果を表わしており、（Ｂ）は強い入力で操作した場合の出力結果を表わしている。すなわち、図１０（Ａ）に示すように、アナログ入力部１５２を軽い入力で操作した場合は、アナログ入力部１５２への入力が回転入力モードとして処理され、地図の縮尺率が変更される結果、反時計回転では地図が縮小され、時計回転では地図が拡大されて表示部１３０に表示される。一方、図１０（Ｂ）に示すように、アナログ入力部１５２を強い入力で操作した場合は、アナログ入力部１５２への入力がジョイスティック入力モードとして処理され、アナログ入力部１５２への入力に追従して地図がスクロールされて表示部１３０に表示される。これにより、アナログ入力部１５２への入力を強弱させるだけで、入力モードを切り換えて地図の拡大・縮小操作とスクロール操作を自在に行うことができる。

なお、携帯電話１００は、特に操作の終了命令や電源の遮断等がない限り、図８のアナログ入力の制御処理の手順を繰り返し実行するものであるが、ステップＳ１０２で一度スイッチ入力があった場合は、スイッチ入力がない状態が所定時間以上続かない限りジョイスティック入力モードを維持して回転入力モードに戻らないように処理しても構わない。かかる手順とすることにより、例えば上記の地図ソフトの操作において、ジョイスティック入力モードで地図をスクロールしている最中に誤って弱い入力となってしまっても、ジョイスティック入力モードによる地図のスクロール操作を維持して、回転入力モードに切り替わって地図の縮尺が変わってしまうという誤動作を防止することができる。

上記実施形態では、アナログ入力部１５２への入力の強弱により回転入力モードとジョイスティック入力モードを切り換える例について説明したが、本発明においては、アナログ入力部１５２への入力の強弱によって第１の入力モードと第２の入力モードとの切り替えが可能な趣旨であり、切り替えに割り付ける入力モードの種類や組み合わせは上記例に限定されるものではなく、任意の入力モードを割り付けて切り換えることができる。入力モード切り換えのその他の具体例を示せば、例えばウエブブラウザの操作において、軽い入力に回転入力モード、強い入力にジョイスティック入力モードを割り付けることにより、軽い入力では回転入力により画面の上下方向へのスクロール、強い入力ではジョイスティック入力により画面の任意の方向へのスクロールを行うように操作することができる。また、例えば動画や音楽再生アプリケーションの操作において、軽い入力と強い入力に異なる動作の回転入力モードを割り付けることにより、軽い入力では回転入力により再生中の音量の増減を、強い入力では回転入力により再生中の音質の強弱等を制御するように操作することができる。また、同じく動画や音楽再生アプリケーションの操作において、軽い入力では回転入力によりタイトルリストのスクロールを制御し、強い入力ではタイトルリスト中の再生するタイトルを選択して再生を開始するように操作することができる。

さらに、上記実施形態では、アナログ入力部１５２からのスイッチ入力がアナログ入力部１５２のどの位置のスイッチからのスイッチ入力であるかを区別せずに入力モードを切り換えるものであったが、アナログ入力部１５２の特定の位置のスイッチからのスイッチ入力との関係で入力モードを切り換えるものであってもよい。例えば、動画や音楽再生アプリケーションの操作において、弱い入力では回転入力により音量の増減を制御し、強い入力では、アナログ入力部１５２の右スイッチ（スイッチ３０ａ）付近が押された場合は入力の強弱で早送りの速度を制御し、アナログ入力部１５２の左スイッチ（スイッチ３０ｂ）付近が押された場合は入力の強弱で巻き戻しの速度を制御するように操作することができる。また、メニュー画面や音楽再生アプリケーション等のリストスクロールにおいて、軽い入力では回転速度に合わせてリストをスクロールし、強い入力では、アナログ入力部１５２の上スイッチ（スイッチ３０ｃ）付近が押された場合は入力の強弱で上方向へのリストスクロールの速度を制御し、アナログ入力部１５２の下スイッチ（スイッチ３０ｄ）付近が押された場合は入力の強弱で下方向へのリストスクロールの速度を制御するように応用することができる。

図１１は、本発明の第２の実施形態にかかる携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のIIＢ−IIＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。図１１に示すように、このアナログ入力部１５２は、スイッチ３０ａ〜３０ｄを備えていない点を除いては、図３に記載のアナログ入力部と同様の構成を有している。

図１２は、本実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、携帯電話１００の記憶部１２０に制御プログラムとして記憶されており、携帯電話１００の動作開始と共に制御部１１０により適宜読み出されて実行される。

図１２のステップＳ２０１において、制御部１１０は、まず、アナログ入力部１５２からのアナログ入力があるまで待機する（Ｓ２０１のＮＯ）。ユーザの指先等によりアナログ入力部１５２のキートップ部４０に力が加えられると、アナログ入力部１５２は加えられたアナログ入力を制御部１１０に出力する。

制御部１１０は、アナログ入力部１５２からアナログ入力があると（Ｓ２０１のＹＥＳ）、ステップＳ２０２に進んで、アナログ入力がしきい値以上か否かを判断し、アナログ入力がしきい値以下の場合は（Ｓ２０２のＮＯ）、ステップＳ２０３に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力を回転入力モードで処理する。ステップＳ２０２において、アナログ入力がしきい値以上の場合は（Ｓ２０２のＹＥＳ)、Ｓ２０４に進んで、アナログ入力部１５２からのアナログ入力をジョイスティック入力モードで処理する。ステップ２０２で設定するしきい値はＸ値またはＹ値に設けてもよいし、ｒ値に設けてもよい。このように、スイッチを有さずアナログセンサのみで構成されたアナログ入力部によっても、前記第１の実施形態にかかる携帯電話１００と同様に、アナログ入力部への入力の強弱のみによって入力モードの切り替えを実現することができる。

本発明のアナログ入力装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。

例えば、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２のアナログセンサ２０ａ〜２０ｄは円筒状であったが、本発明におけるアナログ入力装置のアナログセンサの形状はこれに限定されるものではなく、例えば、平面形状が楕円、正方形、長方形、扇形、円弧形等の筒状体であってもよい。同様に、電極２４の形状も上記に限定されるものではなく、円盤状以外にも、平面形状が楕円、正方形、長方形、扇形、円弧形等の板状体であってもよい。

また、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２のスイッチ３０ａ〜３０ｅをメタルドームスイッチ等で構成した例で説明したが、例えば、図１３に示すように、アナログ入力部１５２のスイッチを、プリント基板１２上に形成した信号検出用スイッチパタン３４とアース用スイッチパタン３６とからなるスイッチパタン３２と、導電性エラストマー等で形成されたキートップベース４２の凸部４３とで構成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２のアナログセンサ２０ａ〜２０ｄは、上下１対の電極を備えるものであったが、起歪部２２に導電性エラストマーや金属、非導電性エラストマーの表面に導電性材料を印刷又はスパッタリングしたもの等を用いることにより、図１４（Ａ）に示すように、アナログセンサ２０ａ〜２０ｄの上部電極を省略した構造としてもよい。また、図１４（Ｂ）に示すように、アナログセンサ２０ａ〜２０ｄを一体化し、１つの円筒状の起歪部２２とその上蓋内面部及び基板１０上に対向して設けられた４対の電極２４で構成してもよいし、さらにその起歪体２２に導電性エラストマー等を用いることにより、図１４（Ｃ)に示すように、その上部電極を省略した構造としても構わない。

また、本発明におけるアナログ入力装置のアナログ入力部は、上記実施形態におけるアナログセンサ２０ａ〜２０ｄの他に、第２のアナログセンサを有するものであってもよい。図１５は、そのような構成にかかるアナログ入力部１５２の例を示す図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその基板の平面図、（Ｃ）は第１のアナログセンサと第２のアナログセンサの入出力関係を示す図である。図１５（Ａ）および（Ｂ）に示すアナログ入力部１５２は、基板１０上の上下左右に配設された平板状の４つの電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄと、導電性エラストマーで形成された起歪体２２の上蓋内面とで形成される第１のアナログセンサ２０と、基板１０の中央部に配設された円環状の電極２６と起歪体２２の凸部２８の端部とで形成された第２のアナログセンサ２１とを備えている。かかる構成により、第２のアナログセンサ２１は、細い凸部２８がすぐに変形し電極間距離も小さいため、図１５（Ｃ）に示すように、急激に立ち上がって直ぐに飽和状態に達する出力特性を有している。従って、第２のアナログセンサ２１を第１のアナログセンサ２２のゼロ点情報の検出に利用することにより、第１のアナログセンサの精度を高めることができ、信頼性の高いアナログセンサを構築することができる。

また、上記実施形態では、携帯電話１００のアナログ入力部１５２は、アナログセンサ２０とスイッチ３０とを同一平面上（基板１０上）に配設する構成であったが、本発明におけるアナログ入力装置のアナログ入力部の構成はこれに限定されるものではなく、例えば図１６（Ａ）に示すように、基板上にスイッチ３０を配し、さらにその上にアナログセンサ２０を重ねる構成や、逆に、図１６（Ｂ）に示すように、基板上にアナログセンサ２０を配し、さらにその上にスイッチ３０を重ねる構成としてもよい。

上記実施形態では、本発明のアナログ入力装置を携帯電話を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アナログ入力部（ヒューマンインプットデバイス）を備えた機器であればいずれにも応用することができる。本発明のアナログ入力装置の他の例としては、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機器、ＰＤＡ、電子手帳等の携帯型コンピュータ、各種電子機器用リモコン、デジタルオーディオプレーヤ、デジタルカメラ、カムコーダ等の家電機器等を挙げることができる。また、本発明のアナログ入力装置は、パーソナルコンピュータやゲーム機器等の周辺機器として、特に、マウス、キーボード、ジョイスティック等の代替としての入力装置として構成されてもよい。

本発明によるアナログ入力装置およびアナログ入力方法は、上記各手順を実行するための専用のハードウエア回路によっても、また、上記各手順を記述したプログラムをＣＰＵが実行することによっても実現することができる。後者により本発明を実現する場合、情報入力装置を動作させる上記プログラムは、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、ＲＯＭやハードディスク等に転送され記憶される。また、このプログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、専用ドライバとして提供されることにより情報入力装置の一機能としてその装置の基本ソフトウエアに組み込まれてもよい。

本発明によれば、１つの入力部への入力の変化により２つの入力モードを切り換えることのできるアナログ入力装置を簡便な機構で安価に提供することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるアナログ入力装置としての携帯電話の構成を示すブロック図である。 携帯電話１００の外観を示す概略平面図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。 図３（Ｂ）において、アナログ入力部１５２に力が加えられた際にアナログ入力部１５２が変形する様子を示した図である。 アナログセンサ２０の静電容量Ｃと電極面積Ｓと電極間距離ｄの関係を示す式である。 情報入力部１５２のキートップ部３０の円盤平面上の中心点Ｏを座標原点とする直交座標を示した図である。 図６の（ｉ）〜（ｉｖ）においてアナログ入力部１５２により得られるアナログ入力およびスイッチ入力の関係を示すグラフである。 上記実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。 アナログ入力部１５２からのアナログ入力として得られた直交座標データを極座標変換するための変換式である。 携帯電話１００の上記アナログ入力の制御処理を、地図アプリケーションの操作に応用した例を示す概念図であり、（Ａ）はアナログ入力部１５２のキートップ部を軽い入力で操作した場合の表示部１３０への出力結果を表わしており、（Ｂ）は強い入力で操作した場合の出力結果を表わしている。 本発明の第２の実施形態にかかる携帯電話１００のアナログ入力部１５２の構成を示す図であり、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のIIＢ−IIＢ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）からキートップ部を取り外した状態の平面図である。 上記実施形態における携帯電話１００のアナログ入力の制御処理の手順を示すフローチャートである。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２のスイッチ３０の他の構成例を示す図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はその基板の平面図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の他の構成例を示す断面図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の他の構成例を示す図であり、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）はその基板の平面図、（Ｃ）は第１のアナログセンサと第２のアナログセンサの入出力関係を示す図である。 携帯電話１００のアナログ入力部１５２の他の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 基板
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ アナログセンサ
２２ 起歪部
２４、２６ 電極
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ スイッチ
３２ スイッチパタン
３４ 信号検出用スイッチパタン
３６ アース用スイッチパタン
４０ キートップ部
４２ キートップベース
４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３ｅ 凸部
４６ 外周キートップ
４８ センターキートップ
１００ 携帯電話
１１０ 制御部
１２０ 記憶部
１３０ 表示部
１４０ 音声部
１５０ 入力部
１５２ アナログ入力部
１５４ テンキー
１５６ 各種機能キー
１６０ 通信部
１７０ バス

Claims (24)

1. キートップ部と、
   前記キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログセンサ部と、
   前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換え部と、
   を有することを特徴とする、アナログ入力装置。
2. 前記アナログセンサ部は、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、
   請求の範囲第１項に記載のアナログ入力装置。
3. 前記アナログセンサ部は、静電容量式の力センサであることを特徴とする、
   請求の範囲第１項または第２項に記載のアナログ入力装置。
4. 前記入力モード切り換え部は、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、
   請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
5. 前記アナログセンサ部により得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断部をさらに有し、
   前記入力モード切り換え部は、前記アナログ入力レベル判断部によりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
   請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
6. 前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ部をさらに有することを特徴とする、
   請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
7. 前記入力モード切り換え部は、前記スイッチ部によりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
   請求の範囲第６項に記載のアナログ入力装置。
8. 携帯電話、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機、ＰＤＡ、電子手帳、電子機器用リモコン、デジタルオーディオプレーヤ、カメラ、デジタルカメラまたはカムコーダである、
   請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
9. コンピュータまたはゲーム機器用の周辺機器である、
   請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に記載のアナログ入力装置。
10. キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、
    前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、
    を有することを特徴とする、アナログ入力方法。
11. 前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、
    請求の範囲第１０項に記載のアナログ入力方法。
12. 前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、
    請求の範囲第１０項または第１１項に記載のアナログ入力方法。
13. 前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、
    請求の範囲第１０項〜第１２項のいずれか１項に記載のアナログ入力方法。
14. 前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらに有し、
    前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    請求の範囲第１０項〜第１３項のいずれか１項に記載のアナログ入力方法。
15. 前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらに有することを特徴とする、
    請求の範囲第１０項〜第１４項のいずれか１項に記載のアナログ入力方法。
16. 前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    請求の範囲第１５項に記載のアナログ入力方法。
17. キートップ部への入力を検出してアナログ入力を得るアナログ入力取得ステップと、
    前記キートップ部への入力の変化により入力モードを切り換える入力モード切り換えステップと、
    をアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、アナログ入力プログラム。
18. 前記アナログ入力取得ステップは、前記アナログ入力を直交座標データとして出力することを特徴とする、
    請求の範囲第１７項に記載のアナログ入力プログラム。
19. 前記アナログ入力取得ステップは、静電容量式の力センサにより前記アナログ入力を取得することを特徴とする、
    請求の範囲第１７項または第１８項に記載のアナログ入力プログラム。
20. 前記入力モード切り換えステップは、前記キートップ部への入力の強弱により入力モードを切り換えることを特徴とする、
    請求の範囲第１７項〜第１９項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラム。
21. 前記アナログ入力取得ステップにより得たアナログ入力が所定値以上か否かを判断するアナログ入力レベル判断ステップをさらにアナログ入力装置に実行させるものであり、
    前記入力モード切り換えステップは、前記アナログ入力レベル判断ステップによりアナログ入力が所定値以上と判断された場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    請求の範囲第１７項〜第２０項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラム。
22. 前記キートップ部への入力を検出してスイッチ入力を得るスイッチ入力取得ステップをさらにアナログ入力装置に実行させることを特徴とする、
    請求の範囲第１７項〜第２０項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラム。
23. 前記入力モード切り換えステップは、前記スイッチ入力取得ステップによりスイッチ入力が得られた場合に、入力モードを切り換えることを特徴とする、
    請求の範囲第２２項に記載のアナログ入力プログラム。
24. 請求の範囲第１７項〜第２３項のいずれか１項に記載のアナログ入力プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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