JP2006127516A

JP2006127516A - 機能割当可能型有光キーパッド

Info

Publication number: JP2006127516A
Application number: JP2005310845A
Authority: JP
Inventors: Elton T Ray; ティーレイエルトン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2006-05-18
Also published as: CN1766800A; US7477239B2; US20060114236A1; CN100520683C

Abstract

【課題】ボタン操作に関連した各種動作乃至操作モード又は機能の表示を動的に且つ容易に変更させ得るようにする。
【解決手段】動的機能割当可能型入力ボタンディスプレイ４５０を多機能的物理変位可能型ボタン４４０の操作面４４０Ａ上に配設する。ボタン４４０は、個別事務機又は携帯型電子装置等の入力装置のユーザインタフェースの一部を構成しており、ディスプレイ４５０は薄膜デバイス例えば有機ＬＥＤディスプレイとする。
【選択図】図４

Description

本発明は、割り当てる機能を動的に変更できる（即ち動的機能割当可能型（dynamically reconfigurable）の）ボタンディスプレイを、多機能的な物理変位可能型（physically displaceable）ボタンの操作面上に配設することによって、ボタン操作に関連した各種動作乃至操作モード又は機能の表示を容易に且つ動的に変更可能とする技術に関する。

割り当てる機能を変更できる（即ち機能割当可能型の）制御部材として知られているものとしては、例えば図１に示す従来型のコンピュータ用キーボード／キーパッドがあり、こういったキーボード／キーパッドによれば複数通りの操作を実行できる。例えば、コンピュータ用キーパッドのボタンは、その時々の操作モードにより、数字キーとして機能することもあるしカーソル制御キーとしても機能することもある。ここに、個々のボタンでできることや個々のボタンの機能をユーザに知らせるにはラベルを用いればよいが、個々のボタンが使用される状況や個々のボタンの機能モードは様々に複数通りあり得るから、１枚のラベルにそれらを全て記しきれないことがしばしばある。

一例を挙げると、図１に示した標準的なキーボード／キーパッド１００上にある「８」キー１１０Ｂは、通常は、現在のカーソル位置で「８」を入力するという第１の機能にて使用されるが、「ＮｕｍＬｏｃｋ」ボタンがオフしているときには、対応する表示スクリーン上でカーソル位置を１行上に移動させるアップカーソルボタンとして機能する。同様に、従来のキーボードに備わっている個々のボタンに、複数種類の操作機能を与えることができる。例えば、「１」キー１１０Ａの操作により入力されるのは「ｓｈｉｆｔ」キーの状態次第で「１」にもなるし「！」にもなる。従来のキーボード上にあるファンクションキー例えば「Ｆ１」キーに割り当てられる機能は、以上の例より多様であることがしばしばであり、またどのソフトウェアを実行中かによって変わることもしばしばである。

これらの例のうち最初の２例では図示の如くキーボード／キーパッドのボタンの操作面上に両機能を印刷しておくのが習わしであるが、特に第３の例の如く１個のボタンに三種類以上の機能を割り当てねばならない場合このような静的表示は大きな問題点となるし、静的表示にはまたボタン機能を動的に割り当てし直すことができないという問題点もある。ここでいう問題点の一例は、ボタンコンポーネントを交換しない限りボタンに対する機能割当を変更できないことである。例えば、ユーザが新機能を適切に使用できるようにするには、その操作面上に新機能が正しく印刷されているキーボードボタンへとキーボードボタンを交換しなければならない。また、あるボタンに三種類以上の機能を割り当てる場合、それらの機能をそのボタン上に全て印刷することは実際的でないし、少なくともユーザを混乱させるものであるため望ましくない。

民生用電子装置の多くは、上述の形態を含め何らかの形態にて１個又は複数個のボタンと結合されたディジタルディスプレイを有している。この種のディジタルディスプレイによれば、その装置の使用状況又は選択されている操作モードに応じ、一種類又は複数種類の機能を起動することができる。これに代わる表示方式としては、ボタンそれ自体の上には機能を全く或いはほとんど表示せずその代わりに別体の表示スクリーン上に機能を分離表示することとしたものが知られており、既存のＡＴＭ機（現金自動預払機）の多くは今日までこの表示方式下で動作している。例えば図２に示すように、表示スクリーン２１０並びに一群の物理変位可能型ボタン２２０、２３０及び２４０を備えるＡＴＭ機２００においては、ボタン２２０〜２４０の位置とその表示位置とが近い位置になるよう、ボタン２２０〜２４０の機能がスクリーン２１０上に表示される。更にこれに代わるディスプレイ方式としては、これもキーパッドそれ自体とは別体の個別テンプレート又はユーザガイドから構成されるハードコピーディスプレイが、知られている。

これら代替版のディスプレイ方式にはまた固有の問題点がある。それは、ユーザが新機能又は旧機能を学び又は覚える必要があること、或いはボタンとは別の場所にリストアップ又は表示されている複数個のボタン別項目全てを見て取らねばならないことである。こういったことを求めるのはあまりユーザフレンドリなことではなく、またボタン操作を動的に変更可能な構成へと即座に変形できるともいえない。更に、これら代替型ディスプレイにおける操作に難しさを付加しているのは、ボタンそれ自体から離れた箇所にその機能が表示されることである。即ち、ユーザは自分の目をまず機能表示に向け、その後ボタンに目を戻して、そのボタンを操作する必要がある。

更にこれらに代わる機能割当可能型制御部材としてはタッチスクリーンディスプレイによるものが知られている。タッチスクリーンディスプレイにおいては、物理変位可能なボタン（例えば機械的に操作・駆動可能なボタン）をその装置の表示スクリーンと別体に配設するのではなく、その装置の表示スクリーンを接触感応式とすることにより表示それ自体の一部を以て制御機能を実現している。図３に一例として示す従来のタッチスクリーン３００は一群のアイコン３１０、３２０等を有しており、これらアイコン３１０、３２０等に接触することによって特定の機能を起動させることができる。こうした従来のタッチスクリーンにおいては割り当てる機能を変更することができ、それによってタッチスクリーン内に様々な機能を収めることができる。しかしながら、タッチスクリーンはまた多くの問題点を孕んでいる。まず、タッチスクリーンには摩耗や断裂が生じ得る。次に、タッチスクリーンには人間工学的に劣る面があり通常は大きめの力を加えなくては操作できない。更に、タッチスクリーンそれ自体のキーストロークは速度でも再現性でも劣っており、これは操作性を低める原因となっている。また、タッチスクリーンを操作することが精神的負担となることもしばしばである。その原因の一部は、ユーザの中には手動操作で物理変位させ得るボタン（例えば機械式キーパッドボタン）を押すのに慣れ親しんでいるユーザがあり、特にそのようなユーザにとってはタッチスクリーンから自分への感覚的フィードバックが小さすぎることにある。ときには、表示上の変化や引き続く音響といった他の感覚的手がかりを注意して見聞きしないと、タッチスクリーン上のボタンを果たして適切に押せたかどうかを容易に自認できないこともある。このように、物理変位可能型ボタンを押すことにより得られる触感に比べると、タッチスクリーンでは、これを操作できたかどうかを知るのが難しい。

加えて、タッチスクリーン部分に対してはディスプレイ空間の多くを割り当てねばならず、全体としてみればディスプレイ本来の機能が圧迫されてしまう。例えば、図３に示した複写機用タッチスクリーンにおいては、この装置の表示スクリーンのほぼ全体がオンスクリーンタッチスクリーンボタンにより占められている。また、従来のディスプレイの例としては、特許文献１及び２に記載されているものや、特許文献９〜１６に記載されているものがあり、また、利用可能な有機ＬＥＤの例としては、特許文献３〜８に記載されているものがある。

米国再発行特許第ＲＥ３１４９８号明細書米国特許第３７５６６９３号明細書米国特許第６４２４０９２号明細書米国特許第６７２７６４５号明細書米国特許第５５３０２６９号明細書米国特許第５４８２８９６号明細書米国特許第５７１９５８９号明細書米国特許第５５３２５５０号明細書米国特許第６５７３８８０号明細書米国特許第６４９７９４２号明細書米国特許第６３４８９０８号明細書米国特許第６１４７７９１号明細書米国特許第６２６２７０７号明細書米国特許第５３８９９４５号明細書米国特許第５６０４０２７号明細書米国特許第４１４３１０３号明細書

ボタン操作に関連した各種動作乃至操作モード又は機能の表示を容易に変更できないことを解決しようとするものである。

本発明の目的は、装置ユーザによって変位させられたときに、装置コントローラと連携して少なくとも一種類の装置機能を起動させる少なくとも１個の物理変位可能な入力ボタンと、ユーザが外から看取できるようこの入力ボタン上に機能的に配設され、動的に割り当てられる入力ボタン機能表示記章を表示する動的機能割当可能型のディスプレイと、を備える入力ボタン入力機能ディスプレイ一体型装置用ユーザインタフェースによって達成することができる。

ボタン操作に関連した各種動作乃至操作モード又は機能の表示を容易に且つ動的に変更することができる効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るシステム及び方法においては、物理変位可能型ボタン（例えば機械式ボタン）上に動的機能割当可能型ディスプレイを配設する。

本発明の一実施形態においては、また、１個又は複数個の物理変位可能型ボタンを備える機能割当可能型キーパッドを提供する。このキーパッドにおいては、各ボタンの操作面上にて直に動的再割当可能化ラベルを形成でき、これによりその操作モードを示すことができる。

本発明の各種実施形態に係るシステム及び方法においては、ＬＥＤ（発光ダイオード）ディスプレイその他の薄膜デバイスにより動的機能割当可能型ディスプレイを実現する。

本発明の好適な実施形態に係るシステム及び方法においては、有機ＬＥＤディスプレイにより動的機能割当可能型ディスプレイを実現する。

各種実施形態においては、表示素子アレイによりディスプレイを実現する。

各種実施形態においては、民生用電子装置のユーザインタフェース内に動的機能割当可能型ディスプレイ及び入力ボタンを配設することができる。

本発明の各種実施形態に係るシステム及び方法においては、事務機用ユーザインタフェース内に動的機能割当可能型ディスプレイ及び入力ボタンを配設することができる。

本発明の各種実施形態は、その入力ボタンと入力機能ディスプレイとが一体化された構成を有する装置用のユーザインタフェースとして実現される。このユーザインタフェースは、少なくとも１個の物理変位可能な入力ボタン（例えば機械式のボタン）と、この入力ボタン上に機能的に配設されている動的機能割当可能型のディスプレイとを、備える。入力ボタンは装置コントローラと連携しており、装置ユーザによって変位させられたときにこの連携を介して少なくとも一種類の装置機能を起動させる。ディスプレイはユーザが外から看取できるよう入力ボタン上に機能的に配設されており、動的に割り当てられる入力ボタン機能表示記章を表示する。

以下、図４〜図７を参照し本発明の第１実施形態について説明する。これらの図に例示されている機能割当可能型キーパッド４００は、少なくとも１個の物理変位可能型ボタン４４０と、これに一体化されている動的機能割当可能型ディスプレイ４５０とを有している。ボタン４４０は電子装置用の入力機構として使用されており、この電子装置内のボタンのうち１個又は複数個がこの種のボタンとされている。キーパッド４００は上述したように少なくとも１個の物理変位可能型ボタン４４０及び動的機能割当可能型ディスプレイ４５０を有しており、この動的機能割当可能型ディスプレイ４５０は、ボタン４４０の表面、例えばボタン押下操作力を受け止める操作面４４０Ａの上に、機能的に配設されている。但し、ボタン４４０の表面のうち少なくとも１個の面から看取できるよう、ボタン４４０内にディスプレイを埋め込んでもよい。操作面４４０Ａが透明又は半透明ならば、そのユーザインタフェースのユーザが外から看取できる限りにおいて、ディスプレイをボタン４４０内に配設してもよい。なお、４４０Ｂは、ボタン４４０の側面である。

キーパッドボタン４４０は、そのボタンに関連付けられている項目を入力又は選択する操作のためのボタンとして用いることができ、その形態は、物理変位可能な形態である限り、既存の又は今後開発される大抵の形態とすることができる。図示した形態は通常のコンピュータ用キーボード上にあるそれと対比できる形態であり、この形態によるボタン４４０はベース基板４１０上に回路基板４２０を実装した構成を有している。但し、回路基板それ自体を以てベース基板４１０としてもよい。ベース基板４１０上にはボタン４４０の基部４４５を受け入れるボタン受容孔４３０を形成することができ、回路基板４２０上にはコンタクトパッド等の接触型入力装置４２５を含め様々な回路を形成することができる。この接触型入力装置４２５は、ボタン４４０を接触型入力装置４２５に接触又は近接させる実体操作例えば図５中に示す上下動操作が行われると起動され、例えば装置コントローラ４９０により制御される所望の操作入力機能を起動させる。

動的機能割当可能型ディスプレイ４５０は、多機能的な又は機能割当可能なボタン４４０の操作モード（群）がそのボタン４４０の操作面４４０Ａにて示されることとなるよう、ボタン４４０好ましくはその頂面４４０Ａ上に機能的に実装されている。この機能的実装は、例えば結束、固着、接着剤、スナップロック、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、糊付、摩擦嵌合、連結嵌合等、既存の実装手法によって実現することができる。ディスプレイ４５０は電気、光、誘導又は磁気による適切な結合・接続を介し電源／駆動装置４７５に機能的に接続することができる。例えば、ベース基板４１０又は回路基板４２０上に電気パッド４７０を配設し、この電気パッド４７０に接続した電気リード４６０によって、接続することができる。

ディスプレイ４５０は好ましくはＬＥＤディスプレイ、ＬＣＤ（液晶）ディスプレイ、ＥＬ（電界発光）ディスプレイ等の薄型表示デバイスとする。これらは何れも周知であり、数ｍｍ以下のオーダといった十分に薄い構成とすることができる。こういった従来のディスプレイの例としては特許文献１及び２に記載されているものがある。特許文献１はＴｅＶｅｌｄｅに、特許文献２はＯｔａに、それぞれ付与された特許に係る文献である。

また、従前のＬＥＤより有機ＬＥＤの方が望ましい。それは、有機ＬＥＤはバックライト用光源を必要とせず、より単純で薄い構造にすることができるからである。有機ＬＥＤは安価に且つ小型に製造することができる。有機ＬＥＤはまた、十分に広い視野角を提供することができまた様々な外光条件での使用に十分な光出力を発生させることができる、という利点を有している。好適に利用可能な有機ＬＥＤの例としては、この参照を以てその全体が本願に繰り入れられるところの特許文献３〜８に記載されているものがある。特許文献３はＯｄａｋｅｅｔａｌ．に、特許文献４はＴｓｕｊｉｍｕｒａｅｔａｌ．に、特許文献５及び６はＴａｎｇに、特許文献７はＮｏｒｍａｎｅｔａｌ．に、特許文献８はＡｄｌｅｒに、それぞれ付与された特許に係る文献である。

上掲の例におけるディスプレイは有光ディスプレイであるが、動的に機能割当を変更できる薄型ディスプレイであれば、他種のディスプレイ、例えばＧｙｒｉｃｏｎ（ジリコン、商標）ビーズディスプレイも使用できる。Ｇｙｒｉｃｏｎビーズディスプレイの例としては、この参照を以てその全体が本願に繰り入れられるところの特許文献９〜１６に記載されているものがある。特許文献９はＳｉｍｏｎｉｅｔａｌ．に、特許文献１０はＳｈｅｒｉｄｏｎｅｔａｌ．に、特許文献１１はＲｉｃｈｌｅｙｅｔａｌ．に、特許文献１２〜１６はＳｈｅｒｉｄｏｎに、それぞれ付与された特許に係る文献である。

図６に、ディスプレイ４５０の一例たる有機ＬＥＤディスプレイを示す。この有機ＬＥＤディスプレイ４５０は、カラム電極として機能するようベース基板層４５６上に形成されたストライプ状の陽極４５１と、有機基板とを有している。有機基板は、有機正孔移送層４５２、有機発光層４５３及び有機電子移送層４５４を有している。ロー電極４５５は、電極４５１の向きに対し直交する向きに形成されたストライプ状の電極であり、電子移送層４５４上に形成されている。カラム電極４５１とロー電極４５５の間に配線４５７を介して電圧を印加すると、ベース基板層４５６を透かして光を看取できる状態になる。ベース基板層４５６は、ディスプレイからの光を看取できるよう透明又は半透明にするのが望ましく、またディスプレイを保護する保護カバーとなるよう形成するのが望ましい。この保護カバーは堅固なものになり得る。或いは、組立後にベース基板層４５６を取り除き、ディスプレイそれ自体が入力ボタンの外面となるようにしてもよい。

この図の構成においては、カラム電極４５１及びロー電極４５２を信号電極及び走査電極として用い、またカラム電極４５１とロー電極４５２との交点それぞれを画素として用いて、好適な駆動回路から与えられる所望画像を表示させることができる。図中のディスプレイ４５０は図示の都合上やや誇張したスケールで描かれているが、実際に使用されるディスプレイ４５０の厚みは典型的には数ｍｍ以下のオーダであり、従ってディスプレイ４５０の厚みはボタン４４０の寸法に比べれば無視できる。有機ＬＥＤディスプレイ４５０はキーパッドボタン４４０の操作面４４０Ａ上に実装される。

図７に、ボタン４４０上のディスプレイ部分４５０を動作させる駆動回路の構成例を示す。この図の駆動回路７００は、表示信号を発生させる動作及び適切な信号源から表示信号を受け取る動作のうち一方又は双方を実行するグラフィック表示発生器７１０、カラムドライバ７２０、ロードライバ７３０、コントローラ７４０、電源７５０、（ディスプレイ４５０に相当する）キーパッドボタンディスプレイ７６０、並びに関連する電力ライン、制御ライン及びデータラインを備えている。コントローラ７４０は、本件技術分野において知られているように発生器７１０、カラムドライバ７２０及びロードライバ７３０を制御し、ロー及びカラムにより決まるディスプレイ７６０の画素のうち所定の画素（群）に電力を供給させる。この制御は、ディスプレイ７６０の配設先ボタンの機能に応じた表示がそのディスプレイ７６０によりなされるよう、またこの表示を動的に変更できるよう行う。

図８〜図１０に本発明の典型的な使用形態を示す。これらの図に示されている電子装置８００はオプション的に表示スクリーン８１０を備えている。操作によって物理変位させることができるボタンは複数個配設されており、それらキーパッドボタン８２０Ａ〜８２０Ｌのうち何個か又は全部の操作面上に個々別々に、動的機能割当可能なディスプレイが設けられている。ここに示した例はプリンタ、複写機、ファクシミリ機、多機能機等といった個別事務機用のユーザインタフェースとして用いるのに特に適しているが、電子装置８００は、物理変位可能なボタン又はキーパッドを備えるものである限りどのような装置であってもよい。例えば、これに限られるものではないが、ＡＴＭ機、キャッシュレジスタ、電話機、携帯電話、卓上計算機等の可搬型電子装置、自動販売機、医用装置、各種電気製品、コンピュータ用キーボード又はキーパッド、キーホルダ型電子機器、遠隔制御装置、ゲームコントローラ等が掲げられよう。

図８においては、ユーザは、ボタン８２０Ａ、８２０Ｄ又は８２０Ｇを用い適当な機能を選択することができる。この例ではそれ以外のボタンに対し機能割当が行われておらず、従ってそれらを操作しても何も生じない。所望のマシン機能例えば印刷機能が選択されると、選択された動作（印刷動作）に関連するまた別の機能が実現されるよう、キーパッドボタン８２０Ａ〜８２０Ｌに対し動的機能割当が施される。図９に例示するボタン８２０Ａ’〜８２０Ｌ’には、例えばコピー所要枚数を指定するための数字キーパッド装置となるよう、機能割当されている。更に、この例においては、オプションとして設けられている表示スクリーン８１０を、キーパッドの機能を補助するためキーパッドと一体として使用すること、例えば指定されたコピー枚数を表示させることができる。但し、本装置の主ディスプレイたるボタンを動作させまた操作する上で、表示スクリーン８１０を用いることは必須でない。即ち、例示した電子装置８００においては、キーパッドボタン８２０Ａ〜８２０Ｌそれ自体の機能を動的に変更でき、それにより各ボタンに現在割り当てられた機能をそのボタン上に直に表示させることができる。

適当なコピー所要枚数が指定されると、再度の動的機能割当によってキーパッドボタンは図１０に示すようにキーパッドボタン８２０Ａ”〜８２０Ｌ”となり、これによってまた別の機能、例えばここでは多機能複写機であるところの電子装置８００が実行すべき仕上げ動作を選択する機能を、実現することができる。図１０に示した例では、ボタン８２０Ｂ”、８２０Ｄ”、８２０Ｆ”及び８２０Ｈ”が、表示スクリーン８１０上でカーソルをスクロールさせ適当な仕上げ動作を選択するための矢印ボタンとして、機能している。ボタン８２０Ｅ”を用いれば機能選択内容を確定することができ、またボタン８２０Ｋ”による信号表示を介して動作終了を知ることができる。自明な通り、ここで述べたのは動的機能割当に関する非限定的な実施形態に過ぎない。

１個又は複数個の物理変位可能型ボタンを有する従来のキーパッド、キーボード又は入力装置を示す図である。表示スクリーン及びその脇に配置された個別ボタンを有する従来のＡＴＭ機を示す図である（図中の「１ｓｔＮＡＴＩＯＮＡＬＢＡＮＫＯＦＡＭＥＲＩＣＡ」は登録商標である）。動的に変更可能なものを含め１個又は複数個のタッチスクリーンアイコンを有する従来のタッチスクリーンディスプレイを示す図である。本発明の一実施形態に係るユーザインタフェース用キーパッドボタンの分解状態を示す図である。図４に示したキーパッドボタンの組立後状態を示す図である。本発明の一実施形態に係るディスプレイの各層を含め図５に示したキーパッドボタンの断面を示す図である。本発明の一実施形態に係るディスプレイに動的機能割当を施せる回路を示す図である。ユーザインタフェースディスプレイ及び一群のボタンを有する事務機用ユーザインタフェースの例、特にそれらボタンが物理変位可能且つ機能割当可能でボタン別機能ディスプレイを有するボタンであり、本発明の一実施形態にて第１操作モードに係る表示を行っている状態を示す図である（図中の「Ｘｅｒｏｘ」は登録商標である）。図８に示したボタン及びその機能ディスプレイ、特に本発明の一実施形態にて第２操作モードに係る表示を行っている状態を示す図である。図８に示したボタン及びその機能ディスプレイ、特に本発明の一実施形態にて第３操作モードに係る表示を行っている状態を示す図である。

符号の説明

４００機能割当可能型キーパッド、４４０物理変位可能型ボタン、４５０動的機能割当可能型ディスプレイ、４９０装置コントローラ、７４０コントローラ、７６０キーパッドボタンディスプレイ、８００電子装置、８２０Ａ〜８２０Ｌ，８２０Ａ’〜８２０Ｌ’，８２０Ａ”〜８２０Ｌ” キーパッドボタン。

Claims

装置ユーザによって変位させられたときに、装置コントローラと連携して少なくとも一種類の装置機能を起動させる少なくとも１個の物理変位可能な入力ボタンと、
ユーザが外から看取できるようこの入力ボタン上に機能的に配設され、動的に割り当てられる入力ボタン機能表示記章を表示する動的機能割当可能型のディスプレイと、
を備える入力ボタン入力機能ディスプレイ一体型装置用ユーザインタフェース。