JP4657174B2 - 表示機器 - Google Patents

Description

本発明は、表示機器に関し、より詳細には、操作入力部として接触を検出するセンサ素子を設けた表示機器に関する。

従来、表示機器の操作入力部として様々なインターフェースや構成が開発されてきた。例えば、表示機器に回転ダイヤル式入力デバイスを設け、表示部上に表示させたカーソルを回転ダイヤル式入力デバイスの回転量に応じて移動させる技術がある（特許文献１参照）。しかしながら、このような従来技術では、物理的・機械的な回転を伴う「回転ダイヤル」を用いているため、機械的な磨耗などによって誤動作や故障などが発生し易く、操作入力部のメンテナンスが必要であったり、耐用期間が短かかったりするという問題があった。

そこで、物理的・機械的な回転を伴わない操作入力部としてタッチセンサを利用する技術が提案されている（特許文献２、３参照）。この提案技術は、複数のタッチセンサ素子を円環状に配して、個々のタッチセンサ素子からの接触検出を監視し、連続的な接触検出を検出した場合は、その接触検出箇所の移動に応じて、表示位置の移動指示が生じたと判定するものである。
特開２００３−２８０７９２号公報 特開２００５−５２２７９７号公報 特開２００４−３１１１９６号公報

しかしながら、従来の表示機器では、電源ＯＦＦ状態から電源ＯＮ状態に移行させるときにキャリブレーション（内部初期化）を行う必要があるため、ユーザは、タッチセンサを起動させるための操作を行った後、一定期間（約５００ｍｓ）タッチセンサを使用することができないという問題があった。また、キャリブレーションを行うときに表示器をＯＮ状態にする制御を行った場合においても、表示器がＯＮ状態になった状態からタッチセンサがＯＮ状態になるまでの間隔を同じく待たなければならない上、この間隔は、表示器がＯＮ状態になっているにもかかわらず、タッチセンサを使用できない間隔でもあるため、ユーザは違和感を覚える。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、タッチセンサの操作上の違和感を減らすことのできる表示機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、選択項目を複数表示する表示器と、接触操作が可能であるタッチセンサと、前記表示器および前記タッチセンサの制御を行うと共に、前記タッチセンサに対する接触操作に基づいて前記選択項目のいずれかの項目を選択させる制御部とを有し、前記制御部は、前記タッチセンサが使用可能状態となった後に、前記表示器に前記選択項目のうち、いずれかを選択した状態を表示させるように制御することを特徴とする。

前記表示機器が所定の状態になると、前記表示器および前記タッチセンサを起動させると共に、前記表示器は、前記タッチセンサが使用可能状態となる前に表示可能な状態となることが好ましく、前記制御部は、前記表示器が前記表示可能な状態となったときから、前記タッチセンサの使用可能状態になるまでの間は前記選択項目のいずれかを選択した状態を表示させない、または待機状態を示す描画を表示させる制御を行うことが好ましい。

また、本発明の表示機器は、接触操作が可能であると共に、起動開始から使用可能状態となるまでに第１所定時間を要するタッチセンサと、起動開始から表示可能な状態となるまでに前記第１所定時間よりも短い第２所定時間を要すると共に選択項目を複数表示する表示器と、前記タッチセンサの動作および前記表示器の動作を制御すると共に、前記タッチセンサに対する接触操作に基づいて前記選択項目のうち、いずれかを選択させる制御部とを有し、前記制御部は、前記タッチセンサの起動を開始した後、前記表示器の起動を開始し、前記第２所定時間の経過後であって前記第１所定時間の経過前に前記表示器に所定の描画を表示させる制御を行い、前記第１所定時間の経過後に前記選択項目のいずれかを選択した状態を表示させる制御を行うことを特徴とする。

前記制御部は、前記第１所定時間の経過後に、前記表示器に前記選択項目と共に当該選択項目を選択するための描画位置変更物を表示させる制御を行うことが好ましく、前記表示器は、前記タッチセンサの操作の内容に係る描画の表示をすることが好ましい。

本発明は、タッチセンサによる接触操作ができるタイミングと表示器の描画表示のタイミングを場面場面で制御することにより、タッチセンサの操作上の違和感を減らすことができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下、表示機器の典型例として携帯電話端末に本発明を適用して説明する。図１は、本発明を適用した携帯電話端末の基本的な構成を示すブロック図である。図１に示す携帯電話端末１００は、制御部１１０、センサ部１２０、表示部１３０、記憶部（フラッシュメモリなど）１４０、情報処理機能部１５０、電話機能部１６０、キー操作部ＫＥＹおよびスピーカＳＰ、さらに、図示しないＣＤＭＡ通信網に接続して通信を行う通信部ＣＯＭにより構成されている。さらに、センサ部１２０は、複数のセンサ素子（例えば、その検知部を機器筐体の外面に設けてあり、指などの物体の接触・近接を検出する接触センサ）を含んだセンサ素子群を、用途に応じてｎ個、即ち、第１のセンサ素子群Ｇ１、第２のセンサ素子群Ｇ２および第ｎのセンサ素子群Ｇ３を含み、記憶部１４０は、保存領域１４２、外部データ保存領域１４４から構成されている。制御部１１０および情報処理機能部１５０は、ＣＰＵなどの演算手段およびソフトウェアモジュールなどから構成させることが好適である。なお、後述するシリアルインターフェース部ＳＩ、シリアルインターフェース部ＳＩを介して制御部１１０に接続されるＲＦＩＤモジュールＲＦＩＤや赤外線通信部ＩＲ、さらにはカメラ２２０やライト２３０の他、マイクＭＩＣ、ラジオモジュールＲＭ、電源ＰＳ、電源コントローラＰＳＣＯＮ等が制御部１１０に接続されるが、ここでは簡略化のため省略する。

図１のブロック図における各ブロックの機能を簡単に説明する。制御部１１０は、センサ部１２０によりユーザの指などによる物体の接触を検出し、記憶部１４０の保存領域１４２に検出した情報を格納し、情報処理機能部１５０により格納した情報の処理を制御する。そして、処理結果に応じた情報を表示部１３０に表示させる。さらに制御部１１０は、通常の通話機能のための電話機能部１６０、キー操作部ＫＥＹ（後述するサイドキー２４０を含む）およびスピーカＳＰを制御する。なお、表示部１３０は、サブ表示部ＥＬＤおよび図示しないメイン表示部（携帯電話端末１００が閉状態にて隠れ、開状態にて露出する位置に設けられる表示部）を含んで構成される。

図２は、センサ素子を筐体に実装した携帯電話端末の斜視図である。携帯電話端末１００は、図２に示すような閉状態のほか、ヒンジ部を回動、スライドさせて開状態を形成することも可能であって、タッチセンサ部２１０は、閉状態においても操作可能な位置に設けられている。図２（ａ）は携帯電話端末１００の外観を示す斜視図である。携帯電話端末１００は、タッチセンサ部２１０（外観上、センサ部１３０、すなわちセンサ素子群Ｇ１、Ｇ２を覆う、図６にて後述するパネルＰＮＬが見えている）、カメラ２２０、ライト２３０、およびサイドキー２４０を備える。図２（ｂ）は、タッチセンサの動作の説明のために、パネルＰＮＬを省略し、センサ素子とサブ表示部ＥＬＤ周辺のみの配置を表示した携帯電話端末１００の斜視図である。図のように、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４およびＲ１〜Ｒ４が、サブ表示部ＥＬＤの周囲に沿って並べて配置されている。センサ素子Ｌ１〜Ｌ４は第１のセンサ素子群Ｇ１を構成し、センサ素子Ｒ１〜Ｒ４は第２のセンサ素子群Ｇ２を構成している。第１のセンサ素子群Ｇ１と第２のセンサ素子群Ｇ２は、離間部ＳＰ１、ＳＰ２を隔てて並べられている。第１のセンサ素子群Ｇ１のレイアウトに対して、第２のセンサ素子群Ｇ２は、サブ表示部ＥＬＤを挟み、選択候補項目の並べられている方向を中心線とする線対称なレイアウトを持つ。また、本構成ではサブ表示部ＥＬＤに有機ＥＬディスプレイを用いたが、例えば液晶表示ディスプレイ等を用いることもできる。また、本構成ではセンサ素子として静電容量式の接触センサを用いることとする。サイドキー２４０は、筐体側面に配置されたタクトスイッチで構成される。

図２の携帯電話端末１００において、サブ表示部ＥＬＤは、タッチセンサ部２１０の操作の内容に係る描画の表示をする。例えば、携帯電話端末１００を音楽プレーヤーとして用いる場合、サブ表示部ＥＬＤには選択候補項目として演奏できる曲目が表示される。図３にタッチセンサ部２１０の操作の内容に係る描画の表示の一例を示す。ユーザは、操作入力部としてタッチセンサ部２１０を操作してセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４の静電容量を変化させて、サブ表示部ＥＬＤに表示された項目や操作対象領域を移動させて曲目の選択を行う。このときタッチセンサは、図２のように、サブ表示部ＥＬＤの周囲にセンサ素子を並べる構成とすれば、小型な表示機器の外部筐体における実装部分を大きく占有せずに済み、かつ、ユーザは、サブ表示部ＥＬＤの表示を見ながらセンサ素子を操作することができる。

図４は、本発明を適用した携帯電話端末１００の詳細な機能ブロック図である。言うまでもないが、図４に示す各種ソフトウエアは、記憶部１４０に記憶されるプログラムに基づいて、同じく記憶部１４０上にワークエリアを設けた上で、制御部１１０が実行することにより動作する。図に示すように、携帯電話端末の諸機能は、ソフトウェアブロックとハードウェアブロックとに分かれる。ソフトウェアブロックは、フラグ記憶部ＦＬＧを持つベースアプリＢＡ、サブ表示部表示アプリＡＰ１、ロックセキュリティアプリＡＰ２、その他アプリＡＰ３、およびラジオアプリＡＰ４から構成される。ソフトウェアブロックは、さらに、赤外線通信アプリＡＰＩＲおよびＲＦＩＤアプリＡＰＲＦも含む。これらの各種アプリ（アプリケーションソフトウェア）がハードウェアブロックの各種ハードウェアを制御するときに、赤外線通信ドライバＩＲＤ、ＲＦＩＤドライバＲＦＤ、オーディオドライバＡＵＤ、ラジオドライバＲＤ、およびプロトコルＰＲをドライバとして使用する。例えば、オーディオドライバＡＵＤ、ラジオドライバＲＤ、およびプロトコルＰＲは、それぞれ、マイクＭＩＣ、スピーカＳＰ、通信部ＣＯＭ、およびラジオモジュールＲＭを制御する。ソフトウェアブロックは、さらに、ハードウェアの操作状態を監視・検出するキースキャンポートドライバＫＳＰも含み、タッチセンサドライバ関連検出、キー検出、折り畳み式やスライド式などの携帯電話端末の開閉を検出する開閉検出、イヤホン着脱検出などを行う。

ハードウェアブロックは、ダイヤルキーや後述するタクトスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を含む各種ボタンなどを含むキー操作部ＫＥＹ、ヒンジ部の動作状況などに基づき開閉を検出する開閉検出デバイスＯＣＤ、機器本体付属のマイクＭＩＣ、着脱可能なイヤホンＥＡＰ、スピーカＳＰ、通信部ＣＯＭ、ラジオモジュールＲＭ、シリアルインターフェース部ＳＩ、および切替制御部ＳＷＣＯＮから構成される。切替制御部ＳＷＣＯＮは、ソフトウェアブロックの該当ブロックからの指示に従って、赤外線通信部ＩＲ、ＲＦＩＤモジュール（無線識別タグ）ＲＦＩＤ、タッチセンサモジュールＴＳＭ（センサ部１２０と、発振回路などのセンサ部１２０を駆動する上で必要な部品一式をモジュール化したもの）のうちのいずれか１つを選択して当該信号をシリアルインターフェース部ＳＩが拾い上げるように選択対象ハードウェア（ＩＲ、ＲＦＩＤ、ＴＳＭ）を切り替える。電源ＰＳは、電源コントローラＰＳＣＯＮを介して選択対象ハードウェア（ＩＲ、ＲＦＩＤ、ＴＳＭ）に電力を供給する。

図５は、本発明による携帯電話端末１００のタッチセンサ機能のより詳細な構成を示すブロック図である。図に示すように、本携帯電話端末１００は、タッチセンサドライバブロックＴＤＢ、タッチセンサベースアプリブロックＴＳＢＡ、デバイス層ＤＬ、割込ハンドラＩＨ、キューＱＵＥ、ＯＳタイマーＣＬＫ、各種アプリＡＰ１〜ＡＰ３を備える。ここでタッチセンサベースアプリブロックＴＳＢＡは、ベースアプリＢＡおよびタッチセンサドライバ上位アプリケーションプログラムインターフェースＡＰＩを備え、タッチセンサドライバブロックＴＤＢは、タッチセンサドライバＴＳＤおよび結果通知部ＮＴＦを備える。また、デバイス層ＤＬは、切替制御部ＳＷＣＯＮ、切替部ＳＷ、シリアルインターフェース部ＳＩ、赤外線通信部ＩＲ、ＲＦＩＤモジュールＲＦＩＤおよびタッチセンサモジュールＴＳＭを備え、割込ハンドラＩＨは、シリアル割込み監視部ＳＩＭＯＮおよび確認部ＣＮＦを備える。

次に、各ブロックの機能を図を参照して説明する。タッチセンサベースアプリブロックＴＳＢＡにおいて、ベースアプリＢＡと、タッチセンサドライバ上位アプリケーションプログラムインターフェースＡＰＩとの間では、タッチセンサを起動するか否かのやり取りが行われる。ベースアプリＢＡは、サブ表示部用のアプリケーションであるサブ表示部表示アプリＡＰ１、セキュリティ保護用に携帯電話端末１００にロックをかけるアプリケーションであるロックセキュリティアプリＡＰ２、その他のアプリケーションＡＰ３のベースとなるアプリケーションであり、ベースアプリＢＡに前記各アプリからタッチセンサの起動が要求された場合に、タッチセンサドライバ上位アプリケーションプログラムインターフェースＡＰＩにタッチセンサの起動を要求する。なお、サブ表示部とは、各図に示すサブ表示部ＥＬＤであって、本実施例における携帯電話端末１００において、環状に配置されたセンサ素子群の中央領域に設けられた表示部のことを指す。

起動の要求を受け、タッチセンサドライバ上位アプリケーションプログラムインターフェースＡＰＩは、ベースアプリＢＡ内のアプリケーションの起動を管理するブロック（図示せず）に、タッチセンサの起動が可能か否かの確認を行う。即ち、アプリケーションの選択が実行されていることを示すサブ表示部ＥＬＤの点灯、またはＦＭラジオその他の携帯電話端末１００に付属するアプリケーション等の、あらかじめタッチセンサの起動が不可能と設定されたアプリケーションの起動を示すフラグの有無を確認する。その結果、タッチセンサの起動が可能と判断された場合、タッチセンサドライバ上位アプリケーションプログラムインターフェースＡＰＩは、タッチセンサドライバＴＳＤにタッチセンサモジュールＴＳＭの起動を要求する。すなわち、実質的には電源コントローラＰＳＣＯＭを介した電源ＰＳからタッチセンサモジュールＴＳＭへの電源供給を開始する。

起動が要求されると、タッチセンサドライバＴＳＤは、デバイス層ＤＬ内のシリアルインターフェース部ＳＩに要求して、シリアルインターフェース部ＳＩにおけるタッチセンサドライバＴＳＤとのポートを開くように制御する。

その後、タッチセンサドライバＴＳＤは、タッチセンサのセンシング結果の情報を有する信号（以下、接触信号と記す）を、タッチセンサモジュールＴＳＭが有する内部クロックによる２０ｍｓの周期で、シリアルインターフェース部ＳＩに出力されるように制御する。

接触信号は、上述した各センサ素子Ｌ１〜Ｌ４およびＲ１〜Ｒ４の８つのセンサ素子それぞれに対応した８ビット信号で出力されている。即ち、各センサ素子が接触を検知したときには、この接触を検知したセンサ素子に対応するビットに、接触検知を表す「フラグ：１」を立てた信号であって、これらのビット列により接触信号が形成される。つまり、接触信号には、「どのセンサ素子」が「接触／非接触のいずれか」を示す情報が含まれる。

割込ハンドラＩＨにおけるシリアル割込み監視部ＳＩＭＯＮは、シリアルインターフェース部ＳＩに出力された接触信号を取り出す。ここで確認部ＣＮＦが、シリアルインターフェース部ＳＩにおいてあらかじめ設定された条件に従い、取り出した接触信号のＴｒｕｅ／Ｆａｌｓｅの確認を行い、Ｔｒｕｅ（真）な信号のデータのみをキューＱＵＥに入れる（信号のＴｒｕｅ／Ｆａｌｓｅの種別については後述する。）。また、シリアル割込み監視部ＳＩＭＯＮは、タクトスイッチの押下の発生などのタッチセンサ起動中のシリアルインターフェース部ＳＩの他の割込み事象の監視も行う。

なお、監視部ＳＩＭＯＮは、検出した接触が最初の接触であった場合には「プレス」を意味する信号を接触信号の前にキューＱＵＥに入れる（キューイングする）。その後、オペレーションシステムの有するＯＳタイマーＣＬＫによるクロック４０ｍｓ周期で接触信号の更新を行い、所定回数接触を検出しなかった場合には「リリース」を意味する信号をキューＱＵＥに入れる。このことにより、接触開始からリリースまでのセンサ素子間での接触検出の移動を監視することができるようになる。なお、「最初の接触」とは、キューＱＵＥにデータのない状態、或いは、直近の入力データが「リリース」である場合に「フラグ：１」を有する信号が発生する事象を指す。これらの処理により、タッチセンサドライバＴＳＤは、「プレス」から「リリース」の区間のセンサ素子の検出状態を知ることができる。

同時に、監視部ＳＩＭＯＮは、タッチセンサから出力される接触信号がＦａｌｓｅとなる条件を満たす信号であった場合に、「リリース」を意味する信号を擬似的に生成してキューＱＵＥに入れる。ここでＦａｌｓｅ（偽）となる条件としては、「非連続な２つのセンサ素子で接触を検出した場合」、「タッチセンサ起動中に割込みが生じた場合（例えば、メール着信等の通知でサブ表示部ＥＬＤの点灯／消灯状態が変更された場合）」、「タッチセンサ起動中にキー押下が発生した場合」、または後述するように「複数のセンサ素子群をまたぐ接触を検出した場合」などが設定される。

また、監視部ＳＩＭＯＮは、例えば、センサ素子Ｒ２とＲ３といった隣接する２つのセンサ素子で同時に接触を検出した場合には、単一の素子を検出した場合と同様に、接触を検出した素子に対応するビットにフラグが立った接触信号をキューＱＵＥに入れる。

タッチセンサドライバＴＳＤは、４５ｍｓ周期でキューＱＵＥから接触信号を読み出し、読み出した接触信号によって、接触を検知した素子を判定する。タッチセンサドライバＴＳＤは、キューＱＵＥから順次に読み出した接触信号により判定した接触の変化、および、検知した素子との位置関係を考慮して、「接触スタートの素子」、「接触の移動方向（右／左回り）の検出」、および「プレスからリリースまでの移動距離」の判定を行う。タッチセンサドライバＴＳＤは、判定された結果を結果通知部ＮＴＦに書き込むとともに、ベースアプリＢＡに結果を更新するように通知する。

接触の移動方向および移動距離の判定は、隣接するセンサ素子の検出および各センサ素子の検出の組合せによって行うが、これには種々の手法（判定ルール）を適用することができる。例えば、ある１つのセンサ素子（例えばＲ２）から隣接するセンサ素子（この例の場合、Ｒ２およびＲ３）へと接触が遷移すると、その方向に、１素子分（サブ表示部における１項目分）の移動とすると判定する。

前述のように、結果の更新がタッチセンサドライバＴＳＤによってベースアプリＢＡに通知されると、ベースアプリＢＡは結果通知部ＮＴＦを確認し、結果通知部ＮＴＦに通知された情報の内容を、さらに上位のアプリケーションであってタッチセンサ結果を要するアプリケーション（サブ表示部におけるメニュー画面表示のための表示部表示アプリＡＰ１、およびロック制御のためのロックセキュリテイアプリＡＰ２など）に通知する。

図６は、本発明による携帯電話端末１００の特にタッチセンサ部２１０の構成要素の配置を示す平面図である。作図および説明の便宜上、一部の構成要素のみを図示および説明する。図に示すように、有機ＥＬ素子からなるサブ表示部ＥＬＤの周囲に沿って円環状のパネルＰＮＬが配されている。パネルＰＮＬは、下部に設けるセンサ素子の感度に影響を与えないように十分に薄くすることが好適である。パネルＰＮＬの下部には、人体の指の接触／近接を検知できる静電容量型の８個のセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４をほぼ環状に配置してある。左側の４つのセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４で第１のセンサ素子群Ｇ１、右側の４つのセンサ素子Ｒ１〜Ｒ４で第２のセンサ素子群Ｇ２をそれぞれ構成している。各センサ素子群内の隣接するセンサ素子の間には、隣接するセンサ素子同士で接触検出機能に干渉しないように、クリアランス（隙間）を設けて配置してある。なお、干渉しないタイプのセンサ素子を用いる場合にはこのクリアランスは不要である。第１のセンサ素子群Ｇ１の一端に位置するセンサ素子Ｌ４と、第２のセンサ素子群Ｇ２の一端に位置するセンサ素子Ｒ１との間には、前記クリアランスより大きいクリアランス（例えば、２倍以上の長さ）である離間部ＳＰ１を設ける。第１のセンサ素子群Ｇ１の他端に位置するセンサ素子Ｌ１と、第２のセンサ素子群Ｇ２の他端に位置するセンサ素子Ｒ４との間にも、離間部ＳＰ１と同様に離間部ＳＰ２を設ける。このような離間部ＳＰ１、ＳＰ２によって、第１のセンサ素子群Ｇ１と第２のセンサ素子群Ｇ２とが別個に機能させる際に、互いに干渉することを防止することができる。

第１のセンサ素子群Ｇ１の各センサ素子は円弧状に配置されているが、この円弧の中央、即ち、センサ素子Ｌ２およびＬ３の中間の下部に、タクトスイッチＳＷ１の中心を配置する。同様に、第２のセンサ素子群Ｇ２の各センサ素子で形成される円弧の中央、即ち、センサ素子Ｒ２およびＲ３の中間の下部に、タクトスイッチＳＷ２の中心を配置する（図７参照）。このように、方向性を連想させない位置であるセンサ素子群の配置方向のほぼ中央にタクトスイッチを配置することによって、センサ素子上におけるユーザによる指の方向性を持った移動指示操作による方向指示とは直接関係しない操作を行うスイッチであることを、ユーザは容易に把握することができる。センサ素子群の配置方向の中央ではなく端部（例えばＬ１やＬ４）にタクトスイッチを配置してあると、端部側向きの方向性を連想させるため、タッチセンサによる移動動作を継続するなどのために長押しする「スイッチ」であるという誤解をユーザに与え易い。一方、本発明の構成のように、センサ素子群の配置方向の中央にタクトスイッチを配置してあれば、このような誤解を防止することができ、より快適なユーザインターフェースを提供することが可能である。また、センサ素子の下方にタクトスイッチを配して機器外面に露出していないため、機器の外観上も露出する操作部の点数を削減でき、複雑な操作を要さない様なスマートな印象となる。なお、スイッチをパネルＰＮＬ下部以外の箇所に設ける場合には、機器筐体に別途貫通孔を設ける必要があるが、貫通孔を設ける位置によっては筐体強度の低下が生じ得る。本構成では、パネルＰＮＬ、および、センサ素子の下方にタクトスイッチを配することによって、新たな貫通孔を設ける必要がなくなり、筐体強度の低下も防止できる。

ユーザが、例えば、指で順次にセンサ素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を円弧状に上方に向かってなぞると、表示部ＥＬＤに表示されている選択候補項目（この場合は、音、表示、データ、カメラ）のうち選択対象領域（反転表示や別のカラーでの強調表示など）として表示されている項目が上方のものに順次変化したり、選択候補項目が上方にスクロールしたりする。所望の選択候補項目が選択対象領域として表示されているときに、ユーザは、パネルＰＮＬおよびセンサ素子Ｌ２，Ｌ３越しにタクトスイッチＳＷ１を押下して選択決定を行ったり、タクトスイッチＳＷ２を押下して表示自体を別画面に変更したりすることができる。即ち、パネルＰＮＬは、タクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２を押下するのに十分な可撓性を持ち、あるいはわずかに傾倒可能に機器筐体に取り付けられ、タクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２に対する押し子の役も持っている。

図７は、図２および図６に示した携帯電話端末の構成要素、特にタッチセンサ部２１０の分解斜視図である。図に示すように、端末筐体の外面をなす第１の層には、パネルＰＮＬおよび表示部ＥＬＤが配される。第１の層のパネルＰＮＬの下方に位置する第２の層には、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４が配される。第２の層のセンサ素子Ｌ２、Ｌ３の間の下方、および、センサ素子Ｒ２、Ｒ３の間の下方に位置する第３の層には、タクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２がそれぞれ配される。

図８は、本発明による携帯電話端末における各センサ素子からの接触検知データの処理を説明する概略ブロック図である。説明の簡易化のため、センサ素子Ｒ１〜Ｒ４についてのみ示してあるが、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４についても同様である。センサ素子Ｒ１〜Ｒ４の各々には、高周波が印加されており、一定の浮遊容量の変化を考慮してキャリブレーションし、このときの高周波状態を基準として設定されており、それぞれ、前処理部３００（Ｒ１用前処理部３００ａ、Ｒ２用前処理部３００ｂ、Ｒ３用前処理部３００ｃ、Ｒ４用前処理部３００ｄ）にて、指の接触などによる静電容量の変化に基づく高周波状態の変動を検出すると、Ａ／Ｄ変換器３１０（Ｒ１用Ａ／Ｄ変換器３１０ａ、Ｒ２用Ａ／Ｄ変換器３１０ｂ、Ｒ３用Ａ／Ｄ変換器３１０ｃ、Ｒ４用Ａ／Ｄ変換器３１０ｄ）へと送信され、接触検出を示すデジタル信号に変換される。デジタル化された信号は制御部３２０へと送信されてセンサ素子群としてのまとまった信号の集合として、記憶部３３０に信号の保持する情報を格納する。その後、シリアルインターフェース部、割り込みハンドラにこの信号が送出され、割り込みハンドラにて、タッチセンサドライバが読み取り可能な信号に変換した後、変換後の信号をキューに入れる。なお、制御部３２０は、記憶部３３０に格納した情報に基づき、隣接したセンサ素子の２つ以上で接触を検出した時点で方向の検出を行う。

以下、図９および図１０は、センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図である。図９および図１０において、（ａ）は携帯電話端末に実装したサブ表示部と、その周辺に沿って並べて配置したセンサ素子のみを、説明の簡易化のために示した概略図、（ｂ）は時間推移に伴い検知したセンサ素子を示す図、（ｃ）は検知したセンサ素子に応じたサブ表示部ＥＬＤの操作対象領域の位置変化を示す図である。これらの図の（ａ）において、センサ素子、センサ素子群および離間部には図２（ｂ）と同様の符号を付している。また（ｃ）のサブ表示部ＥＬＤの表示において、ＴＩはサブ表示部が表示する項目リストのタイトル、ＬＳ１〜ＬＳ４は選択候補項目（例えば、スクロール可能な幾つかの行）を示す。また（ｃ）のサブ表示部において、操作の対象となる状態にある項目は、現在の操作対象領域であることが識別できるように、当該項目にカーソルを配置する、或いは、項目自体を反転表示などで強調表示する。これらの図では、操作対象領域として表示されている項目にはハッチングを施して強調して示している。説明の便宜上、「移動対象」を操作対象領域のみで説明するが、項目自体を移動（スクロール）させる場合も同様の原理でサブ表示部は動作する。

図９（ａ）において矢印ＡＲ１に示す上から下の向きに、例えば指などの接触手段を用いて各センサ素子上を連続的になぞると、制御部は、（ｂ）で示す時間推移で接触を検知する。この場合は、センサ素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の順に接触を検知する。このＲ１からＲ４までの連続した接触は、隣接したセンサ素子の２つ以上で検知しているため、方向の検出を行い、隣接したセンサ素子を遷移した回数とその方向に応じて、操作対象領域がサブ表示部ＥＬＤに表示したリスト上を移動する。この場合は、（ｃ）で示したように、操作対象領域は、初期位置の項目ＬＳ１から項目ＬＳ４まで下方へ項目を３つ分移動する。なお、操作対象領域は、ハッチングで表してあるが、ハッチングピッチの狭いものが初期位置であり、ハッチングピッチの広いものが移動後の位置である。このように、本構成によれば、ユーザの「下方への指の指示動作」と同じように、サブ表示部の「操作対象領域が下方に移動」するため、ユーザはあたかも自己の指で操作対象領域を自在に移動させているように感じることになる。即ち、ユーザの意図した通りの操作感覚が得られる。

同様に、同図（ａ）において矢印ＡＲ２に示す向きにセンサ素子がなぞられたとすると、（ｂ）で示したように各センサ素子のうちセンサ素子Ｌ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１がこの順に接触を検知し、この場合、矢印ＡＲ１と同じく上から下へ、隣接するセンサ素子を３つ遷移する接触のため、（ｃ）のように下方に向かって項目ＬＳ１から項目ＬＳ４まで操作対象領域が３つ分移動する。

図１０（ａ）において矢印ＡＲ１に示す下から上の向き（反時計回り方向）にセンサ素子がなぞられたとすると、（ｂ）で示したように各センサ素子のうちセンサ素子Ｒ４、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１がこの順に接触を検知し、この場合、下から上へ、隣接するセンサ素子を３つ遷移する接触のため、（ｃ）のように上方に向かって項目ＬＳ４から項目ＬＳ１まで操作対象領域が３つ分移動する。

同様に、同図（ａ）において矢印ＡＲ２に示す下から上の向き（時計回り方向）にセンサ素子がなぞられたとすると、（ｂ）で示したように各センサ素子のうちセンサ素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４がこの順に接触を検知し、この場合、矢印ＡＲ１と同じく下から上へ、隣接するセンサ素子を３つ遷移する接触のため、（ｃ）のように上方に向かって項目ＬＳ４から項目ＬＳ１まで操作対象領域が３つ分移動する。

次に、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）による接触操作ができるタイミングとサブ表示部ＥＬＤ（表示器）の描画表示のタイミングとの関係を説明する。タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）は、上述したように静電容量式のセンサ素子を有して構成されるため、電源投入後からキャリブレーション（内部初期化）を行うために約５００ｍｓの時間（所定時間）がかかり、その間タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）での検出が行えず、特にサブ表示部ＥＬＤがＯＮ状態になっているときは、ユーザにおいて操作上の違和感があった。ここで、キャリブレーションとは、センサ素子の基準容量値を測定するための動作である（静電容量式のセンサ素子は、基準容量値の変化に基づいて操作状態を検出する構成となっているため、使用する際には基準容量値を把握しておく必要がある）。本発明では、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）による接触操作ができるタイミングとサブ表示部ＥＬＤの描画表示のタイミングを異ならせることにより、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の操作上の違和感を減らしている。なお、ここではサブ表示部ＥＬＤの起動時間（起動開始から表示可能状態になるまでの時間（第２所定時間））は、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）のキャリブレーション時間である５００ｍｓよりも短いものとする。

図１１は、第１実施例にかかるタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の使用状態とサブ表示部ＥＬＤの表示状態とのタイミングを説明する図である。制御部１１０は、図１１に示すように、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を、所定の状態、例えば、筐体の閉状態やサイドキー押下状態等により起動させ、図示しないタイマーによりキャリブレーションを行う時間（約５００ｍｓ）が経過したと判断すると、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）による接触操作を使用可能な状態（使用可能状態）とする一方、サブ表示部ＥＬＤには、キャリブレーションを行う時間の経過後に所定の描画を表示させる。図において、ａは、サブ表示部がキャリブレーションを行う時間の経過前に描画の表示を行うことのできる状態（表示可能状態）となった場合を示しており、ｂ、ｃ、ｄは、キャリブレーションを行う時間の経過後に表示可能状態となった場合を示しているが、いずれの場合においてもキャリブレーションを行う時間の経過後にサブ表示部ＥＬＤに所定の描画を表示させる（ａの場合、キャリブレーションを行う時間の経過前に表示可能状態にあるが、敢えてキャリブレーションを行う時間の経過後にならないと所定の描画を行わない）。図１２に所定の描画の表示の一例を示す。サブ表示部ＥＬＤには、例えば「タッチセンサ操作可能。」の文字列が表示される。ユーザは、サブ表示部ＥＬＤに所定の描画の表示が行われた段階で少なくともタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の操作が可能であることがわかる。なお、サブ表示部ＥＬＤへの表示内容はこれに限らず、何らかの表示がなされればそれでよい。また、所定の状態も、閉状態やサイドキー押下状態に限らず、その他の状態でもよく、要は、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の起動を要する、もしくはさせたい等の何らかの状態をトリガーとすればよい。

図１３は、第２実施例にかかるタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の使用状態とサブ表示部ＥＬＤの表示状態とのタイミングを説明する図である。制御部１１０は、図１３に示すように、筐体の閉状態やサイドキー押下の状態を検出すると、サブ表示部ＥＬＤの起動と連動してタッチセンサを起動させる。これにより、所定の状態をトリガーにサブ表示部ＥＬＤとタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の両方を連動して制御でき、制御を単純化させることができる。

図１４は、第３実施例にかかるタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の使用状態とサブ表示部ＥＬＤの表示状態とのタイミングを説明する図である。制御部１１０は、図１４に示すように、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を、筐体の閉状態やサイドキー押下状態等により起動させ、キャリブレーションを行う時間の経過後にタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を使用可能状態とする一方、サブ表示部ＥＬＤを、キャリブレーションを行う時間の経過前から表示可能状態とし、キャリブレーションを行っている期間中は、サブ表示部ＥＬＤに上述した所定の描画を表示させないか、または、待機状態を示す描画（タッチセンサが使用可能状態になるまで待機することを示す描画）を表示させる。図１５に待機状態を示す描画の表示の一例を示す。サブ表示部ＥＬＤには、例えば「タッチセンサ起動中。しばらくお待ちください。」の文字列が表示される。ユーザは、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の使用可能状態を、サブ表示部ＥＬＤの所定の描画を基に知ることができる。逆に言えば、サブ表示部ＥＬＤが描画されているにもかかわらずタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）が使えないという弊害をなくすことができる。

図１６は、第４実施例にかかるタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の使用状態とサブ表示部ＥＬＤの表示状態とのタイミングを説明する図である。制御部１１０は、図１６に示すように、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を、筐体の閉状態やサイドキー押下状態等により起動させ、キャリブレーションを行う時間（第１所定時間）の経過後にタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を使用可能状態とする一方、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を起動させた後にサブ表示部ＥＬＤを起動させ、キャリブレーションを行う時間の経過前にサブ表示部ＥＬＤに所定の描画を表示させる。こうすることにより、サブ表示部ＥＬＤが所定の描画を表示してからタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）が起動するまでの時間は５００ｍｓよりも短くなる。つまり、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）が使用可能状態になるまでの所定時間への意識を減らすことができる。なお、サブ表示部ＥＬＤは、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）が使用可能状態となる前に表示可能な状態になるよう、その起動の設定がされている。また、サブ表示部ＥＬＤの所定の描画は、サブ表示部ＥＬＤが表示可能な状態となってから、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）が使用可能状態となる前であればいつでもよい。

図１７は、第５実施例にかかるタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）の使用状態とサブ表示部ＥＬＤの表示状態とのタイミングを説明する図である。制御部１１０は、図１７に示すように、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を、筐体の閉状態やサイドキー押下状態等により起動させ、キャリブレーションを行う時間の経過後にタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を使用可能状態とする一方、タッチセンサ部２１０（タッチセンサ）を起動させた後にサブ表示部ＥＬＤを起動させ、キャリブレーションを行う時間の経過前にサブ表示部ＥＬＤに所定の描画を表示させる。そして、キャリブレーションを行う時間の経過後にタッチセンサ部２１０（タッチセンサ）への接触操作の検出結果に応じてサブ表示部ＥＬＤに、例えば、カーソルやポインタ等（描画位置変更物）を表示させる。図１８に描画位置変更物の表示の一例を示す。サブ表示部には、選択候補項目が表示され、現在の操作対象領域であることが識別できるように、当該項目にカーソルが表示される。カーソルやポインタの表示によりユーザはタッチセンサの使えるタイミングを知ることができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、実施例では、円環状に設けたセンサ素子レイアウトで説明したが、コ字状に配置されるセンサ素子群を表示部を挟んで対向配置させてもよい。また、センサ素子群は左右の配置の実施例で説明したが、上下２群で構成してもよい。さらに、実施例では、携帯電話端末を挙げて説明してあるが、電話以外の携帯無線端末、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）、携帯ゲーム機、携帯オーディオプレイヤー、携帯ビデオプレイヤー、携帯電子辞書、携帯電子書籍ビューワーなどの携帯電子機器に幅広く本発明を適用することが可能である。また、実施例では、センサ素子として静電容量式の接触センサを挙げたが、前述した薄膜抵抗式、さらには、受光量の変動によって接触を検知する光学方式、表面弾性波の減衰によって接触を検知するＳＡＷ方式、誘導電流の発生によって接触を検知する電磁誘導方式のセンサ素子を用いてもよい。また、接触センサのタイプによっては、指以外の専用ペンなどの指示器具を使用するものがあるが、本発明の原理はこのような接触センサを搭載した携帯電子機器にも適用し得るものである。

本発明を適用した携帯電話端末の基本的な構成を示すブロック図である。 センサ素子を筐体に実装した携帯電話端末の斜視図である。 タッチセンサ部の操作の内容に係る描画の表示の一例を示す 本発明を適用した携帯電話端末の詳細な機能ブロック図である。 本発明による携帯電話端末のタッチセンサ機能のより詳細な構成を示すブロック図である。 本発明による携帯電話端末の構成要素の配置を示す平面図である。 図５に示した携帯電話端末の構成要素の分解斜視図である。 本発明による携帯電話端末における各センサ素子からの接触検知データの処理を説明する概略ブロック図である。 センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図である。 センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図である。 第１実施例にかかるタッチセンサの使用状態とサブ表示部の表示状態とのタイミングを説明する図である。 所定の描画の表示の一例を示す図である。 第２実施例にかかるタッチセンサの使用状態とサブ表示部の表示状態とのタイミングを説明する図である。 第３実施例にかかるタッチセンサの使用状態とサブ表示部の表示状態とのタイミングを説明する図である。 待機状態を示す描画の表示の一例を示す図である。 第４実施例にかかるタッチセンサの使用状態とサブ表示部の表示状態とのタイミングを説明する図である。 第５実施例にかかるタッチセンサの使用状態とサブ表示部の表示状態とのタイミングを説明する図である。 描画位置変更物の表示の一例を示す図である。

符号の説明

１００ 携帯電話端末
１１０ 制御部
１２０ センサ部
１３０ 表示部
１４０ 記憶部
１４２ 保存領域
１４４ 外部データ保存領域
１５０ 情報処理機能部
１６０ 電話機能部
２１０ タッチセンサ部
２２０ カメラ
２３０ ライト
３００ 前処理部
３１０ Ａ／Ｄ変換器
３２０ 制御部
３３０ 記憶部
ＡＰ１ サブ表示部表示アプリ
ＡＰ２ ロックセキュリティアプリ
ＡＰ３ アプリケーション
ＡＰ３ その他アプリ
ＡＰ４ ラジオアプリ
ＡＰＩ アプリケーションプログラムインターフェース
ＡＰＩＲ 赤外線通信アプリ
ＡＰＲＦ ＲＦＩＤアプリアプリ
ＡＵＤ オーディオドライバ
ＢＡ ベースアプリ
ＣＬＫ ＯＳタイマー
ＣＮＦ 確認部
ＣＯＭ 通信部
ＤＬ デバイス層
ＥＡＰ イヤホン
ＦＬＧ フラグ記憶部
ＩＨ 割込ハンドラ
ＩＲ 赤外線通信部
ＩＲＤ 赤外線通信ドライバ
ＫＥＹ キー操作部
ＫＳＰ キースキャンポートドライバ
ＭＩＣ マイク
ＮＴＦ 結果通知部
ＯＣＤ 開閉検出デバイス
ＰＲ プロトコル
ＰＳ 電源
ＰＳＣＯＮ 電源コントローラ
ＱＵＥ キュー
ＲＤ ラジオドライバ
ＲＦＤ ＲＦＩＤドライバ
ＲＦＩＤ ＲＦＩＤモジュール
ＲＭ ラジオモジュール
ＳＩ シリアルインターフェース部
ＳＩＭＯＮ 監視部
ＳＰ スピーカ
ＳＷ 切替部
ＳＷＣＯＮ 切替制御部
ＴＳＢＡ タッチセンサベースアプリブロック
ＴＳＤ タッチセンサドライバ
ＴＤＢ タッチセンサドライバブロック
ＴＳＭ タッチセンサモジュール

Claims (7)

1. 選択項目を複数表示する表示器と、
   接触操作が可能であるタッチセンサと、
   前記表示器および前記タッチセンサの制御を行うと共に、前記タッチセンサに対する接触操作に基づいて前記選択項目のいずれかの項目を選択させる制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記タッチセンサが使用可能状態となった後に、前記表示器に前記選択項目のうち、いずれかを選択した状態を表示させるように制御する、ことを特徴とする表示機器。
2. 前記表示機器が所定の状態になると、前記表示器および前記タッチセンサを起動させると共に、前記表示器は、前記タッチセンサが使用可能状態となる前に表示可能な状態となる、ことを特徴とする請求項１に記載の表示機器。
3. 前記制御部は、前記表示器が前記表示可能な状態となったときから、前記タッチセンサの使用可能状態になるまでの間は前記選択項目のいずれかを選択した状態を表示させない、または待機状態を示す描画を表示させる制御を行う、ことを特徴とする請求項２に記載の表示機器。
4. 前記制御部は、前記タッチセンサが使用可能状態となった後に前記表示器に前記選択項目と共に当該選択項目を選択するための描画位置変更物を表示させるように制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示機器。
5. 接触操作が可能であると共に、起動開始から使用可能状態となるまでに第１所定時間を要するタッチセンサと、
   起動開始から表示可能な状態となるまでに前記第１所定時間よりも短い第２所定時間を要すると共に選択項目を複数表示する表示器と、
   前記タッチセンサの動作および前記表示器の動作を制御すると共に、前記タッチセンサに対する接触操作に基づいて前記選択項目のうち、いずれかを選択させる制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記タッチセンサの起動を開始した後、前記表示器の起動を開始し、前記第２所定時間の経過後であって前記第１所定時間の経過前に前記表示器に所定の描画を表示させる制御を行い、前記第１所定時間の経過後に前記選択項目のいずれかを選択した状態を表示させる制御を行う、ことを特徴とする表示機器。
6. 前記制御部は、前記第１所定時間の経過後に、前記表示器に前記選択項目と共に当該選択項目を選択するための描画位置変更物を表示させる制御を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の表示機器。
7. 前記表示器は、前記タッチセンサの操作の内容に係る描画の表示をする、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示機器。

Images