JP2008258805A - 携帯情報端末及び携帯電話機 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電パッドに重複して配置された操作キーを操作する際に画面表示のスクロールやカーソルの移動のための方向入力が誤って行われるのを抑制させた携帯情報端末を提供する。
【解決手段】 複数の電極が配置された薄膜からなり、操作位置を検出する操作位置検出センサ３７と、検出センサ３７の出力に基づいて操作位置の移動を検知し、方向入力信号を生成する方向入力制御部３１と、操作キーの押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力部３２と、表示画面を有するディスプレイ２２，２３と、方向入力信号に基づいて表示画面内における画像情報の表示位置を制御する表示制御部３４により構成される。検出センサ３７の薄膜は、操作キーの押圧面の少なくとも一部に重複させて形成され、方向入力制御部３１は、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて方向入力信号を生成するか否かを判別する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、携帯情報端末及び携帯電話機に係り、さらに詳しくは、ユーザが操作することにより電極の静電容量が変化する現象を利用して操作位置を検出するセンサを備えた携帯情報端末の改良に関する。

ユーザが操作することにより電極の静電容量が変化する現象を利用して、ユーザ操作を検出し、その操作位置を判別することができるセンサとして、静電容量式のタッチパッド（以降は静電パッドと呼ぶことにする）が知られている。静電パッドは、操作位置に応じた入力を行うポインティングデバイスであり、画面表示のスクロールやカーソルの移動などに用いられる。画面表示のスクロールやカーソルの移動は、操作位置の移動を検知して行われ、静電パッドを指でなぞると、その移動方向が入力される。この様な静電パッドは、押圧により端子間を導通させる接点開閉式のスイッチからなる操作キーに比べて、薄型化が容易であり、耐久性が優れているので、携帯情報端末における入力装置として従来から用いられている。

一般に、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯情報端末は、携帯可能である必要があることから、小型化が要求される。一方、操作性を低下させることなく、静電パッドや操作キーのサイズを小型化するのには限度がある。このため、携帯情報端末では、静電パッド及び操作キーを共に配置しようとすると、静電パッド及び操作キーが隣接して配置され、或いは、静電パッドが操作キーの一部に重複して配置される場合が少なくないと考えられる。特に、片方の手で筐体を保持した状態で操作することが多い携帯電話機では、片手で操作する際の操作性を良くするという観点から、静電パッド及び操作キーが隣接して配置される場合が多いと考えられる。

上述した様な従来の携帯情報端末では、静電パッドに隣接し、或いは、重複して配置された操作キーを操作する際に、静電パッドをなぞってしまい、画面表示のスクロールやカーソルの移動のための方向入力が誤って行われてしまうという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、静電パッドに隣接し、或いは、重複して配置された操作キーを操作する際の誤動作を抑制して操作性を向上させた携帯情報端末及び携帯電話機を提供することを目的としている。特に、画面表示のスクロールやカーソルの移動のための方向入力が誤って行われるのを抑制させた携帯情報端末を提供することを目的としている。

第１の本発明による携帯情報端末は、複数の電極が配置された薄膜からなり、上記電極の静電容量の変化に基づいて上記薄膜上におけるユーザの操作位置を検出する操作位置検出センサと、上記操作位置検出センサの出力に基づいて、上記操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する方向入力制御手段と、押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力手段と、画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、上記方向入力信号に基づいて、上記表示画面内における上記画像情報の表示位置を制御する表示制御手段とを備え、上記操作位置検出センサの上記薄膜が、上記キー入力手段の上記押圧面の少なくとも一部に重複させて形成され、上記方向入力制御手段が、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて上記方向入力信号を生成するか否かを判別するように構成される。

この携帯情報端末では、操作位置検出センサの薄膜がキー入力手段の押圧面に重複させて形成され、操作位置の移動を検知した際にその移動開始時の操作位置に基づいて方向入力信号を生成するか否かが判別される。この様な構成により、移動開始時の操作位置に応じて方向入力信号が適切に生成されるので、操作位置検出センサに重複して配置された操作キーを操作する際に、画像情報の表示位置を制御するための方向入力が誤って行われるのを抑制させることができる。

第２の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記方向入力制御手段が、移動開始時における操作位置が上記押圧面に対応付けて上記薄膜上に形成された入力開始禁止領域外である場合に上記方向入力信号を生成し、上記入力開始禁止領域内である場合には上記方向入力信号を生成しないように構成される。この様な構成によれば、方向入力を禁止したいエリアとして入力開始禁止領域を定めることにより、移動開始時の操作位置が入力開始禁止領域内であるか否かに応じて方向入力信号が適切に生成されるので、意図しない方向入力が行われるのを防止することができる。

第３の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記入力開始禁止領域には、上記押圧面と上記薄膜との重複領域が含まれるように構成される。この様な構成によれば、入力開始禁止領域に押圧面及び薄膜の重複領域が含まれるので、少なくともその重複領域内を移動開始時の操作位置とする方向入力を禁止することができる。

第４の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記入力開始禁止領域には、上記重複領域に最も近い上記薄膜の端辺と、上記重複領域とによって挟まれた領域が含まれるように構成される。この様な構成によれば、入力開始禁止領域に押圧面及び薄膜の重複領域と、薄膜の端辺及び重複領域で挟まれた領域とが含まれるので、操作位置検出センサに重複して配置された操作キーを操作する際に、意図しない方向入力が行われるのを効果的に防止することができる。

第５の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記キー入力手段の上記押圧面が、上記薄膜の中央よりも下側に配置され、上記方向入力制御手段が、操作位置の上下方向の移動を検知して上方向及び下方向のいずれかを示す方向入力信号を生成し、上記入力開始禁止領域内を移動開始時における操作位置とする上方向への移動を検知した場合には、上記画像情報の上方向への移動を禁止するように構成される。この様な構成によれば、入力開始禁止領域内を移動開始時の操作位置とする上方向への移動を検知した場合に画像情報の上方向への移動が禁止されるので、操作位置検出センサに重複して中央よりも下側に配置された操作キーを操作する際に、意図しない方向入力が行われるのを効果的に防止することができる。

第６の本発明による携帯情報端末は、複数の電極が配置された薄膜からなり、上記電極の静電容量の変化に基づいて上記薄膜上におけるユーザの操作位置を検出する操作位置検出センサと、上記操作位置検出センサの出力に基づいて、上記操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する方向入力制御手段と、押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力手段と、画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、上記方向入力信号に基づいて、上記表示画面内における上記画像情報の表示位置を制御する表示制御手段とを備え、上記キー入力手段の上記押圧面が、上記操作位置検出センサの上記薄膜に隣接して配置され、上記方向入力制御手段が、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて上記方向入力信号を生成するか否かを判別するように構成される。

この携帯情報端末では、キー入力手段の押圧面が操作位置検出センサの薄膜に隣接して配置され、操作位置の移動を検知した際にその移動開始時の操作位置に基づいて方向入力信号を生成するか否かが判別される。この様な構成により、移動開始時の操作位置に応じて方向入力信号が適切に生成されるので、操作位置検出センサに隣接して配置された操作キーを操作する際に、画像情報の表示位置を制御するための方向入力が誤って行われるのを抑制させることができる。

第７の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記方向入力制御手段が、移動開始時における操作位置が上記押圧面に隣接する上記薄膜上の入力開始禁止領域外である場合に上記方向入力信号を生成し、上記入力開始禁止領域内である場合には上記方向入力信号を生成しないように構成される。この様な構成によれば、方向入力を禁止したいエリアとして入力開始禁止領域を定めることにより、移動開始時の操作位置が入力開始禁止領域内であるか否かに応じて方向入力信号が適切に生成されるので、意図しない方向入力が行われるのを防止することができる。

第８の本発明による携帯電話機は、画像情報を表示するための表示画面と、押圧面を有する操作キーと、上記表示画面及び上記操作キーの間に設けられ、複数の電極が配置された薄膜からなり、上記電極の静電容量の変化に基づいて上記薄膜上におけるユーザの操作位置を検出する静電パッドと、上記静電パッドによる検出結果に基づいて上記操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する方向入力制御手段と、上記押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力手段と、上記方向入力信号に基づいて、上記表示画面内に上記画像情報を表示する表示制御手段とを備え、上記静電パッドの上記薄膜が、上記操作キーの上記押圧面の少なくとも一部に重複させて形成され、上記方向入力制御手段が、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて上記画像情報の上方向への移動を禁止するように構成される。

本発明による携帯情報端末及び携帯電話機によれば、移動開始時の操作位置に応じて方向入力信号が適切に生成されるので、画像情報の表示位置を制御するための方向入力が誤って行われるのを抑制させることができる。従って、画面表示のスクロールやカーソルの移動のための方向入力における誤動作が抑制されるので、静電パッドに隣接し、或いは、重複して配置された操作キーを操作する際の操作性を向上させることができる。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本実施の形態による携帯情報端末の概略構成の一例を示した外観図であり、携帯情報端末の一例として折り畳み式の携帯電話機１が示されている。この携帯電話機１は、表示筐体２及び操作筐体４がヒンジ部３を介して連結され、表示筐体２及び操作筐体４の一面を対向させて折り畳むことができる。

図１（ａ）には、両筐体を展開させた状態で操作面側から見た様子が示され、図１（ｂ）には、両筐体を折り畳んだ状態が示されている。表示筐体２は、連結方向に長い薄型の直方体形状からなり、折り畳み時に内側となる筐体面を表示面としてこの表示面に受話用レシーバ２１及びディスプレイ２２が配置され、外側となる筐体面にディスプレイ２３及びカメラ２４が配置されている。

受話用レシーバ２１は、通話時における音声の出力装置であり、ディスプレイ２２に対してヒンジ部３とは反対側に配置されている。ディスプレイ２２は、縦長の矩形形状からなる表示画面を有する表示装置であり、ここでは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）により構成されている。ディスプレイ２３は、ディスプレイ２２に比べて画面サイズの小さな表示画面を有する表示装置である。

ヒンジ部３は、連結方向に垂直な方向の回転軸を有する連結手段であり、その回転軸を中心に表示筐体２を操作筐体４に対して回転させることで両筐体を折り畳み可能としている。

カメラ２４は、被写体を撮影して画像データを生成する撮像手段であり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）などの２次元イメージセンサからなる。

操作筐体４は、表示筐体２と同様の連結方向に長い薄型の直方体形状からなり、折り畳み時に内側となる筐体面を操作面としてこの操作面に、送話用マイクロホン４１、テンキー４２、決定キー４３、方向キー４４、ガイドキー４５〜４８及び静電パッド４９が配置されている。

送話用マイクロホン４１は、通話時における音声の入力装置であり、ヒンジ部３とは反対側の筐体端部に配置されている。テンキー４２は、電話番号の入力や電子メールの文字入力などに使用される操作キーである。

決定キー４３、方向キー４４及びガイドキー４５〜４８は、それぞれ使用状況に応じて割り当てられる機能が異なり、その機能割り当てが画面表示される操作キーであり、ソフトキー又はファンクションキーとも呼ばれている。例えば、ガイドキー４５には、ウェブブラウザを起動させる機能が割り当てられ、ガイドキー４６には、電子メールの閲覧機能が割り当てられている。また、ガイドキー４７には、カメラ２４による撮影機能が割り当てられ、ガイドキー４８には、電話帳の閲覧機能が割り当てられている。

方向キー４４は、上下左右の押圧部位によって４種類の操作入力を行うことができる独立した１個の多機能キーであり、画面表示のスクロールやカーソルの移動などに使用される。この方向キー４４は、静電パッド４９と重複させる矩形領域を有する環状形状の操作キーであり、その中央には別個の操作キーである決定キー４３が配置されている。

テンキー４２は、送話用マイクロホン４１よりもヒンジ部３側に配置され、決定キー４３、方向キー４４及びガイドキー４５〜４８は、いずれもテンキー４２よりもヒンジ部３側に配置されている。決定キー４３及び方向キー４４は、操作筐体４の短手方向の中央に配置されている。ガイドキー４５及び４６は、方向キー４４の左側に配置され、ガイドキー４７及び４８は、右側に配置されている。ガイドキー４５及び４７は、ガイドキー４６及び４８よりもヒンジ部３側に配置されている。

これらの操作キー４２から４８は、いずれも押圧面を有する接点開閉式のスイッチからなり、押圧面を押圧することにより端子間を導通させて入力信号が出力される。

静電パッド４９は、ユーザが操作することにより電極の静電容量が変化する現象を利用してユーザ操作を検出し、その操作位置を判別するための操作位置検出手段である。この静電パッド４９は、複数の電極が配置された薄膜からなり、電極の静電容量の変化に基づいて薄膜上におけるユーザの操作位置が検出される。

具体的には、静電パッド４９を指でなぞることにより、その移動方向が入力され、その様な方向入力に応じて画面表示がスクロールされ、或いは、カーソルが移動される。

ここでは、静電パッド４９が、矩形形状からなり、ディスプレイ２２の表示画面と操作キー４２〜４８との間に設けられているものとする。特に、折り畳み式の携帯電話機１にあっては、ヒンジ部３と操作キー４２〜４８との間に配置されている。さらに、静電パッド４９は、その薄膜を操作キー４４，４５及び４７の押圧面の少なくとも一部に重複させて形成されているとともに、操作キー（決定キー）４３の押圧面に隣接して配置されている。

図２は、図１の携帯電話機１における静電パッド４９の一例を示した平面図であり、フレキシブル基板上に形成された電極パターン５１及び５２が示されている。この静電パッド４９は、フレキシブル基板上に電極パターン５１及び５２が形成された薄膜からなり、本実施例では、電極パターンが銅箔で構成されているものとする。

各電極パターン５１及び５２は、いずれも直線上に配置された６角形形状の複数の電極からなり、筐体内部の金属物等との間で寄生容量を形成している。操作筐体４の長手方向をＹ方向とし、このＹ方向に交差する方向をＸ方向と呼ぶことにすると、電極パターン５１は、Ｙ方向に複数の電極が配置された電極パターンであり、電極パターン５２は、Ｘ方向に複数の電極が配置された電極パターンとなっている。

電極パターン５１には、Ｙ方向に５個の電極が配置されており、各電極は、配線パターンによって電気的に接続されている。この電極パターン５１は、Ｘ方向の操作位置を検出するための電極パターンであり、Ｘ方向の位置を異ならせて複数個配置されている。この例では、一定間隔で６個の電極パターン５１が形成され、各電極パターン５１には、それぞれ配線パターンＸｉ（ｉ＝１〜６）が対応している。

電極パターン５２には、Ｘ方向に７個の電極が配置されており、各電極は、配線パターンによって電気的に接続されている。この電極パターン５２は、Ｙ方向の操作位置を検出するための電極パターンであり、Ｙ方向の位置を異ならせて複数個配置されている。この例では、一定間隔で６個の電極パターン５２が形成され、各電極パターン５２には、それぞれ配線パターンＹｊ（ｊ＝１〜６）が対応している。

また、電極パターン５１及び５２を構成する各電極は、Ｙ方向に隣接する２つの電極と、Ｘ方向に隣接する４つの電極によって取り囲まれるように配置されているものとする。つまり、電極パターン５１及び５２は、１つの電極を６つの隣接電極が取り囲むハニカムパターンとなっている。

一般に、静電パッド４９に指が近づくと、静電パッド４９の電極と、指との間に静電容量が発生するので、指に近い位置にある電極を含む電極パターンほど静電容量が増加する。静電パッド４９では、この様な静電容量の変化を検出して操作位置の判別が行われる。

ここで、各電極パターン５１によって形成される静電容量をそれぞれＣｘｉ（ｉ＝１〜６）とし、各電極パターン５２によって形成される静電容量をそれぞれＣｙｊ（ｊ＝１〜６）とする。これらの静電容量Ｃｋ（ｋ＝ｘｉ，ｙｊ）を監視し、静電容量に変化のあった電極パターンをＸ方向及びＹ方向についてそれぞれ特定することにより、ユーザによって操作された２次元位置が検出されることとなる。なお、上記静電容量Ｃｋは、各電極パターンと筐体内部の金属物等との間で形成される寄生容量と、各電極パターンに指などが近づくことによって発生する静電容量とを合成した値となる。

図３は、図１の携帯電話機１の要部における構成例を示した断面図であり、操作筐体４の長手方向に平行な断面であって、ガイドキー４５を含む断面の一部が示されている。静電パッド４９は、その薄膜をガイドキー４５の押圧面であるキートップ５３の少なくとも一部と重複させて形成される。ガイドキー４５は、キートップ５３と、操作筐体４内に配置されるＰＥＴシート５６の押し子５６ａと、メタルドーム５７と、回路基板５８上の銅箔パターン５８ａ及び５８ｂにより構成される。

キートップ５３は、操作キーを示す化粧パネルであり、例えば、操作キーに対する機能割り当てを示す文字などが印刷されている。このキートップ５３は、ヒンジ部３側の化粧パネル５４と、ガイドキー４６側の化粧パネル５４との間に配置され、キートップ５３及び化粧パネル５４間には隙間が設けられている。そして、ヒンジ部３側の化粧パネル５４及びガイドキー４６側の化粧パネル５４が操作筐体４に固定されているのに対して、キートップ５３は、操作筐体４の厚み方向に上下動可能となっている。

具体的には、化粧パネル５４の内側の面に接着された可撓性を有するウレタンシート５５上にキートップ５３を取り付けることにより、キートップ５３が化粧パネル５４に対して、上下動可能となっている。キートップ５３及び化粧パネル５４は、いずれもウレタンシート５５よりも硬質の素材、例えば、ポリカ（polycarbonate：ポリカーボネート）などの合成樹脂又は金属からなり、ウレタンシート５５と要所を接着されている。

ウレタンシート５５の下、すなわち、回路基板５８側には、フレキシブル基板上に電極パターンが形成された薄膜からなる静電パッド４９が配置され、キートップ５３の押圧面の静電容量の変化を検出可能な構成となっている。ここでは、静電パッド４９が、キートップ５３の全体と、ヒンジ部３側の化粧パネル５４の一部とに重複させて配置されている。静電パッド４９及びガイドキー４５の重複領域Ａ１は、ヒンジ部３とは反対側の薄膜の端部に形成されている。

静電パッド４９の下には、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）からなるＰＥＴシート５６が配置されている。このＰＥＴシート５６には、回路基板５８に向けて突出させた押し子５６ａが形成されており、キートップ５３の上下動をメタルドーム５７に伝達する。押し子５６ａは、キートップ５３の中央に配置されている。

メタルドーム５７は、その中央部がＰＥＴシート５６に向けて湾曲しているドーム形状の導電性金属からなり、その周縁部を銅箔パターン５８ａに接触させて回路基板５８上に配置されている。キートップ５３の押下時には、メタルドーム５７が押し子５６ａによって回路基板５８側に弾性変形し、メタルドーム５７の中央部が銅箔パターン５８ｂと接触して導通することにより、銅箔パターン５８ａ及び５８ｂが互いに導通することとなる。

図４は、図３のガイドキー４５の構成例を示した平面図であり、回路基板５８上におけるメタルドーム５７、銅箔パターン５８ａ及び５８ｂの配置が示されている。このメタルドーム５７は、円形の金属板の中央部を湾曲させた形状からなる。銅箔パターン５８ａ及び５８ｂは、いずれも矩形形状のパターンからなり、操作筐体４の長手方向に平行な直線上に配置されている。

銅箔パターン５８ｂは、ヒンジ部３側に配置された銅箔パターン５８ａと、ガイドキー４６側に配置された銅箔パターン５８ａとの間に配置されている。メタルドーム５７は、その中央部がこの様な銅箔パターン５８ｂ上に位置するように配置されている。

図５は、図３のガイドキー４５の等価回路を示した図であり、メタルドーム５７、銅箔パターン５８ａ及び５８ｂからなるメタルドームスイッチの等価回路が示されている。回路基板５８上の銅箔パターン５８ａと導通しているメタルドーム５７と、銅箔パターン５８ｂとからなるメタルドームスイッチは、メタルドーム５７を弾性変形させ、メタルドーム５７の中央部を銅箔パターン５８ｂに接触させることによって、銅箔パターン５８ａ及び５８ｂが導通するスイッチとなっている。

図６は、図１の携帯電話機１の構成例を示したブロック図であり、携帯電話機１内の機能構成の一例が示されている。この携帯電話機１は、受話用レシーバ２１、ディスプレイ２２，２３、カメラ２４、送話用マイクロホン４１及び操作キー４２〜４８に加えて、方向入力制御部３１、キー入力部３２、主制御部３３、表示制御部３４、セルラー通信部３５及び操作位置検出センサ３７により構成される。

セルラー通信部３５は、通信用のアンテナを介して基地局との間で電波の送受信を行う移動体通信処理手段である。主制御部３３は、通信に関する処理、カメラ２４により撮影された画像の処理などを行っている。

操作位置検出センサ３７は、静電パッド４９と、静電パッド４９の電極パターンにおける静電容量の変化に基づいて、静電パッド４９上におけるユーザの操作位置を検出する検出回路３６とからなる。

方向入力制御部３１は、検出回路３６の出力に基づいて、操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する動作を行っている。この方向入力信号は、画面表示のスクロールやカーソルの移動を指示するための制御信号であり、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて方向入力信号を生成するか否かが判別される。

具体的には、移動開始時における操作位置が静電パッド４９上の入力開始禁止領域外である場合に方向入力信号が生成され、入力開始禁止領域内である場合には方向入力信号は生成されない。入力開始禁止領域は、静電パッド４９による方向入力を禁止させる領域であり、静電パッド４９の薄膜に隣接し、或いは、重複して配置された操作キー、ここでは、操作キー４３、４４、４５及び４７の押圧面に対応付けて薄膜上に形成される。

ここで、静電パッド４９上の操作位置とは、指を静電パッド４９の薄膜に接触させた際の薄膜上の接触位置のことであり、接触状態を保持したまま操作位置が変化すれば、操作位置が移動したと判断される。つまり、静電パッド４９に接触させながら指をスライドさせる動作により、所望の方向入力が行われる。操作位置の移動を検知した際、静電パッド４９上における移動開始時の操作位置が入力開始禁止領域内であれば、その方向入力は無効となる。ここでいう接触状態には、指及び静電パッド４９が実際に当接している場合だけでなく、指が静電パッド４９から僅かに離れている場合が含まれるものとする。

キー入力部３２は、操作キー４２〜４８の押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、押圧操作された操作キーに応じたキー入力信号を生成する動作を行っている。

表示制御部３４は、ディスプレイ２２又は２３の表示画面上に画像情報を表示し、方向入力信号に基づいて画面表示を制御する動作を行っている。具体的には、方向入力信号に基づいて、表示画面内における画像情報の表示位置が制御される。例えば、方向入力信号が示す方向に画面表示をスクロールさせ、或いは、カーソルを移動させる制御が行われる。また、方向入力信号が示す方向にハイライト表示を移動させ、或いは、マウスポインタを移動させる制御が行われる。

画面表示のスクロールは、画面内に表示中の画像情報を例えば行単位で変更する表示位置の変更動作である。カーソルの移動は、文字などの入力位置を示す表示オブジェクトを移動させる表示位置の変更動作である。ハイライト表示の移動は、メニュー内の被選択項目を示す反転表示などの表示位置を変更する動作である。マウスポインタの移動は、画面上のマウスポインタ（位置表示のためのアイコン）の表示位置を変更する動作である。

ここでは、上方向、下方向、左方向又は右方向のいずれかを示す方向入力信号が生成され、これらの方向に画面表示がスクロールされ、カーソルが移動され、或いは、ハイライト表示が移動されるものとする。また、この静電パッド４９では、２回続けて指で軽く叩く操作、いわゆるダブルタップ操作が行われた場合に、決定キー４３を押圧操作した場合と同様の入力処理が行われるものとする。

図７は、図１の携帯電話機１における操作位置検出センサ３７の構成例を示した図である。この操作位置検出センサ３７は、静電パッド４９の各電極パターンの静電容量Ｃｋ（ｋ＝ｘ１〜ｘ６，ｙ１〜ｙ６）を監視し、各静電容量Ｃｋの変化に基づいて操作位置の検出を行っている。

一般に、時間的に変化しない電流を供給して静電容量Ｃｋのコンデンサーを充電する場合、静電容量Ｃｋが増加すれば、充電に要する時間は長くなる。操作位置検出センサ３７は、静電容量の変化と充電時間との相関関係を利用して、操作位置の検出を行っている。

具体的には、操作位置検出センサ３７が、静電容量Ｃｋのコンデンサー、すなわち、静電パッド４９と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２、定電流源１１、静電容量Ｃｋを充電するために用いられるコンデンサーＣｍｏｄ、比較器１２、タイマー１３及び操作位置検出部１４からなる検出回路３６とにより構成され、各静電容量Ｃｋを所定電圧まで充電するのに要する時間を測定して操作位置の検出が行われる。

スイッチＳＷ１は、静電容量Ｃｋに対して並列に接続され、スイッチＳＷ１を閉じることにより静電容量Ｃｋを放電することができる。スイッチＳＷ２は、コンデンサーＣｍｏｄに直列に接続され、スイッチＳＷ１を開いた状態でスイッチＳＷ２を閉じることにより、コンデンサーＣｍｏｄに蓄積された電荷により静電容量Ｃｋを充電することができる。定電流源１１の出力は、スイッチＳＷ２及びコンデンサーＣｍｏｄ間に供給され、スイッチＳＷ２を開いた状態では、コンデンサーＣｍｏｄが充電される。

コンデンサーＣｍｏｄに印加された電圧は、ローパスフィルタ回路を介して比較器１２に供給される。比較器１２は、コンデンサーＣｍｏｄの出力電圧と、所定電圧Ｖｒｅｆとを比較し、その比較結果に応じた信号をタイマー１３に供給する動作を行っている。

タイマー１３は、スイッチＳＷ２を閉じてからコンデンサーＣｍｏｄの出力電圧が電圧Ｖｒｅｆに到達するまでに要する時間を測定し、その測定結果を操作位置検出部１４へ出力する動作を行っている。操作位置検出部１４は、コンデンサーＣｍｏｄの出力電圧が電圧Ｖｒｅｆに到達するまでに要した時間を所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて静電パッド４９に対する操作の有無を判別する動作を行っている。タイマー１３による測定結果に基づく操作の有無判別は、全ての静電容量Ｃｋについて順次に行われ、静電容量Ｃｋごとの判別結果に基づいて静電パッド４９上の操作位置が判別される。この操作位置の判別結果は、センサ出力として出力される。

次に、この静電パッド４９の動作について説明する。まず、スイッチＳＷ１及びＳＷ２を開いた状態で、コンデンサーＣｍｏｄが充電される。次に、スイッチＳＷ１を閉じて静電容量Ｃｋを放電させる。

その後、スイッチＳＷ１を開いてからスイッチＳＷ２を閉じて、コンデンサーＣｍｏｄに蓄積された電荷をソースとして静電容量Ｃｋを充電する。このとき、静電容量Ｃｋ及びＣｍｏｄに印加された電圧が電圧Ｖｒｅｆに到達するまでの間の静電容量Ｃｋの充電に要する時間が測定され、その測定結果に基づいて操作の有無を判断して操作位置が判別される。この様な操作位置の判別処理は、所定のサンプリングレートで繰り返し行われる。

図８は、図１の携帯電話機１の要部における構成例を示した平面図であり、操作キー４４，４５及び４７の押圧面に対応付けて入力開始禁止領域Ａ１１，Ａ２１及びＡ３１が形成された静電パッド４９が示されている。各入力開始禁止領域Ａ１１，Ａ２１及びＡ３１は、いずれも静電パッド４９による方向入力を禁止させる薄膜上の領域であり、それぞれ操作キー４４，４５及び４７の各押圧面に対応付けて形成されている。

ガイドキー４５及び４７は、いずれも押圧面の全部を静電パッド４９の薄膜に重複して配置されている。ここでは、ガイドキー４５が、キートップ部を薄膜の下側の端辺及び左側の端辺に隣接して配置され、ガイドキー４７が、キートップ部を薄膜の下側の端辺及び右側の端辺に隣接して配置されているものとする。すなわち、ガイドキー４５は、薄膜の左下の角に配置され、ガイドキー４７は、薄膜の右下の角に配置されている。

方向キー４４は、押圧面の上側の一部を静電パッド４９の薄膜に重複して配置されている。ここでは、方向キー４４が、キートップ部を薄膜の下側の端辺に重複して配置されているものとする。各操作キー４４，４５及び４７は、いずれも押圧面が薄膜の中央よりも下側に配置されている。

各入力開始禁止領域Ａ１１，Ａ２１及びＡ３１は、それぞれ操作キーとの重複領域Ａ１２，Ａ２２及びＡ３２を含む領域として形成されている。ここでは、各入力開始禁止領域Ａ１１，Ａ２１及びＡ３１が、いずれも重複領域を外側に向けて拡げた領域となっているものとする。この静電パッド４９では、薄膜のヒンジ部３とは反対側に入力開始禁止領域が形成され、ヒンジ部３側は、入力開始禁止領域外となっている。

図９は、図１の携帯電話機１における移動検知時の動作の一例を示した図であり、静電パッド４９を指でなぞった際の移動開始時の操作位置が異なる方向入力Ｂ１〜Ｂ５が示されている。方向入力Ｂ１は、入力開始禁止領域Ａ１１内で移動を開始し、入力開始禁止領域外で移動を終了した方向入力であり、この様な方向入力は無効化される。方向入力Ｂ２は、入力開始禁止領域外で移動を開始し、入力開始禁止領域Ａ１１内で移動を終了した方向入力であり、この様な方向入力は有効であり、移動方向、この場合は下方向を示す方向入力信号が生成される。

方向入力Ｂ３及びＢ４は、いずれも入力開始禁止領域外で移動を開始して入力開始禁止領域外で移動を終了した方向入力であり、この様な方向入力は有効であり、移動方向、この場合は上方向及び右方向を示す方向入力信号がそれぞれ生成される。方向入力Ｂ５は、入力開始禁止領域Ａ２１内で移動を開始し、入力開始禁止領域Ａ３１内で移動を終了した方向入力であり、この様な方向入力も無効化される。

ここでは、静電パッド４９外のエリアから指をスライドさせて静電パッド４９をなぞった場合、その操作位置の移動において、静電パッド４９上の最初の操作位置が入力開始禁止領域内であれば、その方向入力は無効化され、入力開始禁止領域外であれば方向入力が行われるものとする。

本実施の形態では、この様に、入力開始禁止領域内を移動開始時の操作位置とする上方向又は左右方向への移動を検知した場合、その方向入力は無効化され、画像情報の上方向又は左右方向への移動が禁止される。この様に構成することにより、静電パッド４９に重複して中央よりも下側に配置された操作キーを操作する際に、意図しない方向入力が行われるのを効果的に防止することができる。

図１０のステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、図１の携帯電話機１における移動検知時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、操作位置検出センサ３７は、静電パッド４９に対するユーザ操作を検出すると、薄膜上におけるその操作位置を判別し、判別結果をセンサ出力として方向入力制御部３１へ出力する（ステップＳ１０１）。

方向入力制御部３１は、操作位置検出センサ３７からのセンサ出力に基づいて、指が静電パッド４９に接触した状態での操作位置の移動を検知し、操作位置の移動を検知すると、その移動方向を示す方向入力信号を生成する（ステップＳ１０２）。操作位置の移動を検知した際には、移動開始時の操作位置が判別され、当該操作位置が入力開始禁止領域内であるか否かに応じて方向入力信号を生成するか否かが決定される（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。

移動開始時の操作位置が入力開始禁止領域内である場合は、方向入力が無効化される（ステップＳ１０５）。一方、移動開始時の操作位置が入力開始禁止領域外である場合には、その移動方向に応じた方向入力信号が生成され、表示制御部３４により画像情報の表示位置が移動される（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。

本実施の形態によれば、移動開始時の操作位置に応じて方向入力信号が適切に生成されるので、静電パッド４９に重複して配置された操作キーを操作する際に、画像情報の表示位置を制御するための方向入力が誤って行われるのを抑制させることができる。特に、方向入力を禁止したいエリアとして入力開始禁止領域を定めることにより、移動開始時の操作位置が入力開始禁止領域内であるか否かに応じて方向入力信号が適切に生成されるので、意図しない方向入力が行われるのを防止することができる。また、入力開始禁止領域に押圧面及び薄膜の重複領域が含まれるので、少なくともその重複領域内を移動開始時の操作位置とする方向入力を禁止することができる。

なお、本実施の形態では、静電パッドが操作キーの押圧面に重複させて形成される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、操作キーが押圧面を静電パッドに隣接させて配置される場合に、当該操作キーの押圧面に隣接する薄膜上の領域を入力開始禁止領域とするものであっても良い。或いは、静電パッド及び操作キーの重複領域の一部分を含む領域を入力開始禁止領域とするものであっても良い。

図１１（ａ）〜（ｄ）は、図１の携帯電話機１の他の構成例を示した平面図であり、操作キー６２の押圧面に対応付けて入力開始禁止領域Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４及びＣ７が形成された静電パッド６１が示されている。図１１（ａ）には、押圧面を静電パッド６１の薄膜に隣接させて配置された操作キー６２に対して、当該押圧面に隣接する薄膜上の領域を入力開始禁止領域Ｃ１とする場合が示されている。この場合には、操作キー６２が、その押圧面（キートップ部）を静電パッド６１の薄膜の下側の端辺に隣接させて配置されている。

この様に構成することにより、静電パッド６１及び操作キー６２が隣接して配置される場合であっても、移動開始時の操作位置に応じて方向入力信号が適切に生成されるので、操作キー６２を操作する際に、画像情報の表示位置を制御するための方向入力が誤って行われるのを抑制させることができる。

図１１（ｂ）には、押圧面の一部を静電パッド６１の薄膜に重複させて配置された操作キー６２に対して、その重複領域Ｃ３を含む薄膜上の領域を入力開始禁止領域Ｃ２とする場合が示されている。この場合には、操作キー６２が、その押圧面を静電パッド６１の薄膜の下側の端辺に重複させて配置されている。

図１１（ｃ）には、押圧面の全部を静電パッド６１の薄膜に重複させて配置された操作キー６２に対して、その重複領域Ｃ５と、重複領域Ｃ５に最も近い薄膜の端辺６１ａ及び重複領域Ｃ５によって挟まれた領域Ｃ６とを含む領域を入力開始禁止領域Ｃ４とする場合が示されている。

この場合には、操作キー６２が、その押圧面の全部を静電パッド６１の薄膜に重複させて配置され、その重複領域Ｃ５と、薄膜の下側の端辺６１ａとで挟まれた領域が領域Ｃ６となっている。

この様に構成することにより、入力開始禁止領域Ｃ７に押圧面及び薄膜の重複領域Ｃ５と、薄膜の端辺６１ａ及び重複領域Ｃ５で挟まれた領域Ｃ６とが含まれるので、操作キー６１を操作する際に、意図しない方向入力が行われるのを効果的に防止することができる。

図１１（ｄ）には、押圧面の全部を静電パッド６１の薄膜に重複させて配置された操作キー６２に対して、その重複領域の一部分を含む領域を入力開始禁止領域Ｃ７とする場合が示されている。この場合には、操作キー６２が、その押圧面の全部を静電パッド６１の薄膜に重複させて配置され、その重複領域の下側の一部分を含む領域が入力開始禁止領域Ｃ７となっている。

この様に構成することにより、操作キー６２の押圧面における上側部分が入力開始禁止領域Ｃ７外となるので、押圧面の上側部分を使って方向入力を行うことができる。

本実施の形態による携帯情報端末の概略構成の一例を示した外観図であり、携帯情報端末の一例として折り畳み式の携帯電話機１が示されている。 図１の携帯電話機１における静電パッド４９の一例を示した平面図であり、フレキシブル基板上に形成された電極パターン５１及び５２が示されている。 図１の携帯電話機１の要部における構成例を示した断面図であり、操作筐体４の長手方向に平行な断面であって、ガイドキー４５を含む断面の一部が示されている。 図３のガイドキー４５の構成例を示した平面図であり、回路基板５８上におけるメタルドーム５７、銅箔パターン５８ａ及び５８ｂの配置が示されている。 図３のガイドキー４５の等価回路を示した図であり、メタルドーム５７、銅箔パターン５８ａ及び５８ｂからなるメタルドームスイッチの等価回路が示されている。 図１の携帯電話機１の構成例を示したブロック図であり、携帯電話機１内の機能構成の一例が示されている。 図１の携帯電話機１における操作位置検出センサ３７の構成例を示した図である。 図１の携帯電話機１の要部における構成例を示した平面図であり、入力開始禁止領域Ａ１１，Ａ２１及びＡ３１が形成された静電パッド４９が示されている。 図１の携帯電話機１における移動検知時の動作の一例を示した図であり、移動開始時の操作位置が異なる方向入力Ｂ１〜Ｂ５が示されている。 図１の携帯電話機１における移動検知時の動作の一例を示したフローチャートである。 図１の携帯電話機１の他の構成例を示した平面図であり、入力開始禁止領域Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４及びＣ７が形成された静電パッド６１が示されている。

符号の説明

１ 携帯電話機
２ 表示筐体
３ ヒンジ部
４ 操作筐体
１１ 定電流源
１２ 比較器
１３ タイマー
１４ 操作位置検出部
２１ 受話用レシーバ
２２，２３ ディスプレイ
２４ カメラ
３１ 方向入力制御部
３２ キー入力部
３３ 主制御部
３４ 表示制御部
３５ セルラー通信部
３６ 検出回路
３７ 操作位置検出センサ
４１ 送話用マイクロホン
４２ テンキー
４３ 決定キー
４４ 方向キー
４５〜４８ ガイドキー
４９ 静電パッド
５１，５２ 電極パターン
５３ キートップ
５４ 化粧パネル
５５ ウレタンシート
５６ ＰＥＴシート
５６ａ 押し子
５７ メタルドーム
５８ 回路基板
５８ａ，５８ｂ 銅箔パターン
Ａ１，Ａ１２，Ａ２２，Ａ３２ 重複領域
Ａ１１，Ａ２１，Ａ３１ 入力開始禁止領域
Ｘ１〜Ｘ６，Ｙ１〜Ｙ６ 配線パターン

Claims (8)

1. 複数の電極が配置された薄膜からなり、上記電極の静電容量の変化に基づいて上記薄膜上におけるユーザの操作位置を検出する操作位置検出センサと、
   上記操作位置検出センサの出力に基づいて、上記操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する方向入力制御手段と、
   押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力手段と、
   画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、
   上記方向入力信号に基づいて、上記表示画面内における上記画像情報の表示位置を制御する表示制御手段とを備え、
   上記操作位置検出センサの上記薄膜が、上記キー入力手段の上記押圧面の少なくとも一部に重複させて形成され、
   上記方向入力制御手段が、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて上記方向入力信号を生成するか否かを判別することを特徴とする携帯情報端末。
2. 上記方向入力制御手段は、移動開始時における操作位置が上記押圧面に対応付けて上記薄膜上に形成された入力開始禁止領域外である場合に上記方向入力信号を生成し、上記入力開始禁止領域内である場合には上記方向入力信号を生成しないことを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 上記入力開始禁止領域には、上記押圧面と上記薄膜との重複領域が含まれることを特徴とする請求項２に記載の携帯情報端末。
4. 上記入力開始禁止領域には、上記重複領域に最も近い上記薄膜の端辺と、上記重複領域とによって挟まれた領域が含まれることを特徴とする請求項３に記載の携帯情報端末。
5. 上記キー入力手段の上記押圧面が、上記薄膜の中央よりも下側に配置され、
   上記方向入力制御手段が、操作位置の上下方向の移動を検知して上方向及び下方向のいずれかを示す方向入力信号を生成し、上記入力開始禁止領域内を移動開始時における操作位置とする上方向への移動を検知した場合には、上記画像情報の上方向への移動を禁止することを特徴とする請求項２に記載の携帯情報端末。
6. 複数の電極が配置された薄膜からなり、上記電極の静電容量の変化に基づいて上記薄膜上におけるユーザの操作位置を検出する操作位置検出センサと、
   上記操作位置検出センサの出力に基づいて、上記操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する方向入力制御手段と、
   押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力手段と、
   画像情報を表示するための表示画面を有する表示手段と、
   上記方向入力信号に基づいて、上記表示画面内における上記画像情報の表示位置を制御する表示制御手段とを備え、
   上記キー入力手段の上記押圧面が、上記操作位置検出センサの上記薄膜に隣接して配置され、
   上記方向入力制御手段が、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて上記方向入力信号を生成するか否かを判別することを特徴とする携帯情報端末。
7. 上記方向入力制御手段は、移動開始時における操作位置が上記押圧面に隣接する上記薄膜上の入力開始禁止領域外である場合に上記方向入力信号を生成し、上記入力開始禁止領域内である場合には上記方向入力信号を生成しないことを特徴とする請求項６に記載の携帯情報端末。
8. 画像情報を表示するための表示画面と、
   押圧面を有する操作キーと、
   上記表示画面及び上記操作キーの間に設けられ、複数の電極が配置された薄膜からなり、上記電極の静電容量の変化に基づいて上記薄膜上におけるユーザの操作位置を検出する静電パッドと、
   上記静電パッドによる検出結果に基づいて上記操作位置の移動を検知し、その移動方向を示す方向入力信号を生成する方向入力制御手段と、
   上記押圧面に対するユーザの押圧操作を検出し、キー入力信号を生成するキー入力手段と、
   上記方向入力信号に基づいて、上記表示画面内に上記画像情報を表示する表示制御手段とを備え、
   上記静電パッドの上記薄膜が、上記操作キーの上記押圧面の少なくとも一部に重複させて形成され、
   上記方向入力制御手段が、操作位置の移動を検知した際に、その移動開始時の操作位置に基づいて上記画像情報の上方向への移動を禁止することを特徴とする携帯電話機。

Images