JP2014235671A - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行うことができる携帯情報端末を提供すること。【解決手段】センス面を有し、当該センス面の上方に配置される指示物体の立体的な位置を検出するポインティングデバイスとしてのタッチパネル１３と、前記センス面の縁に沿って設けられ前記センス面に対し垂直方向に動くことができる保持部６４と、保持部６４を前記センス面から少なくとも２種類の高さに規定する高さ規定部としての突起６２、６３及び孔６６、６７と、保持部６４によって支持されるフィルム１５と、を備え、フィルム１５は、保持部６４の高さに応じて、タッチパネル１３が前記指示物体を検出可能な距離でかつ一定の距離前記センス面から離間した第１面、及び前記センス面に接する第２面のうちの何れかの面上に配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、表面に位置入力機能を有する携帯情報端末に関する。

従来、平面状のポインティングデバイスを表面に設けた携帯情報端末が用いられている。そのようなポインティングデバイスには、例えば、携帯情報端末の表示部を覆うように透明なセンス面を有するタッチパネルや、表示部以外の部分にセンス面を有するタッチパッドが含まれる。

ポインティングデバイスは、センス面に対する指示物体の位置を検出して携帯情報端末に通知する。指示物体は、例えば、ユーザーの指やスタイラスなどである。携帯情報端末は、ポインティングデバイスからの通知に基づいて、例えば、表示部の指示物体に対応する位置に所定のカーソルを表示し、指示物体の特定の動きで表される指示動作（ジェスチャーと称されることがある）に対応してあらかじめ定義されている各種の機能を実行する。

指示物体がセンス面と接触している場合のみ、指示物体のセンス面内での平面的な位置を検出できる２次元のポインティングデバイスが広く普及している。

さらに、センス面に対する指示物体の立体的な位置を検出できる３次元のポインティングデバイスも周知となっている（例えば、特許文献１）。特許文献１のポインティングデバイスは、指示物体の移動によって生じる静電容量の変化を測定することによって、センス面から離れた位置にある指示物体の、センス面からの距離、及びセンス面と平行な面内での位置を検出できる。

３次元のポインティングデバイスを用いると、さまざまな用途で、空間的な指示動作に基づくユーザーインターフェースが提供される。

空間的な指示動作の典型例は、センス面から離れた空間でかつセンス面に接触しないように（言い換えれば、センス面の上空に定められる仮想的な操作面内で）指示物体を動かす動作である。そのような指示動作を用いると、例えば、所望のオブジェクトの選択と起動とを行うための次のようなユーザーインターフェースが提供される。

携帯情報端末の表示部には、指示物体（ユーザーの指）の位置に追従して動くカーソルと、所定のオブジェクトを表す複数のアイコンとが表示される。ユーザーは、カーソルが所望のオブジェクトのアイコンに行き着くまで、センス面の上空に定められる仮想的な操作面内で指を動かす（オブジェクトの選択）。そして、ユーザーが、その位置で指をセンス面に接触させると、携帯情報端末は、当該オブジェクトを起動する（オブジェクトの起動）。

特表２０１２−５１５９６６号公報

しかしながら、従来の空間的な指示動作に基づくユーザーインターフェースによれば、ユーザーには、例えば、オブジェクトを選択するために、センス面の上空に定められる仮想的な操作面内で指を動かすといった、微妙な動作が要求される。

とりわけ、携帯情報端末をリモコンとして用いて外部の機器を操作する場合や、携帯情報端末の表示内容を外部の表示装置に映して見ている場合、ユーザーは、外部の機器や外部の表示装置を見る必要がある。そのため、そのような微妙な動作を手元の携帯情報端末を見ずに行わなくてはならない。

例えば、リビングに置かれた大型の映像モニター装置に表示された再生映像を見ながら携帯情報端末を介してビデオプレイヤーを操作し、車のフロントガラスに投影されたナビゲーション情報を見ながら携帯情報端末を介してカーナビゲーション装置を操作し、また、スクリーンに投影されたスライドを見ながら携帯情報端末を介してプレゼンテーションアプリケーションを操作するといった、実際的に有用な多くの場合に、ユーザーは、手元の携帯情報端末を見ずに空間的な指示動作を行うことになる。

手元を見ずにかつ意図した通りに空間的な指示動作を行うことは、ユーザーにとって相当困難な作業である。例えば、意図しない位置で指がセンス面に接触して意図しないオブジェクトが起動するといった誤操作をして、ユーザーはしばしば操作のやり直しを強いられる。なお、このような誤操作は、ユーザーが手元の携帯情報端末を見ながら空間的な指示動作を行った場合でも起こり得るため、全般的な改善が望まれる。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行える携帯情報端末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、開示される携帯情報端末の１つの態様は、センス面を有し、当該センス面の上方に配置される指示物体の立体的な位置を検出するポインティングデバイスと、前記センス面の縁に沿って設けられ前記センス面に対し垂直方向に動くことができる保持部と、前記保持部を前記センス面から少なくとも２種類の高さに規定する高さ規定部と、前記保持部によって支持されるフィルムと、を備え、前記フィルムは、前記保持部の高さに応じて、前記ポインティングデバイスが前記指示物体を検出可能な距離でかつ一定の距離前記センス面から離間した第１面、及び前記センス面に接する第２面のうちの何れかの面上に配置される。

この構成によると、前記フィルムが前記第１面上に配置されているとき、前記フィルムによって、ポインティングデバイスのセンス面の上空にガイド面が構成されるので、ユーザーは、センス面の上空に定められる空間的な指示動作のための仮想的な操作面を、前記フィルムによって知覚できる。

ユーザーは、指で前記フィルムをなぞる動作と、前記フィルムから受ける反発力に抗して指をセンス面に押し付ける動作という、触覚だけで明確に区別できる２種類の動作を通して、仮想的な操作面とセンス面とを容易にかつ正確に区別できる。

その結果、例えば、意図しない位置で指がセンス面に接触して意図しないオブジェクトが起動するといった誤操作が防止され、ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行うことができる携帯情報端末が提供される。

また、前記フィルムが前記第２面上に配置されているとき、ユーザーは、フィルムの存在を意識せずに、指をフィルム上で滑らせることもできる。それにより、ユーザーは、フィルムの上からでも、例えばフリック、スワイプ、ピンチ、ドラッグといった、従来の２次元のポインティングデバイスで検知される各種の平面的な指示動作を、円滑に行うこともできる。

また、例えば、前記高さ規定部は、前記保持部を前記センス面から離れる方向に弾性的に押す押し部と、前記保持部を前記センス面に接する高さで自在に拘束しかつ解除できる第１拘束部と、前記保持部の前記センス面からの最大高さを規制する第２拘束部と、を有し、前記第１拘束部が解除されているとき、前記保持部は前記センス面から前記最大高さに規定され、前記第１拘束部が固定されているとき、前記保持部は前記センス面に接する高さに規定されてもよい。

この構成によると、前記押し部によって前記保持部が押される力を用いて、前記フィルムを前記第１面及び前記第２面の何れかの面上に配置できる。

また、例えば、前記高さ規定部は、前記センス面の縁に沿って設けられた第１磁石と、前記保持部に設けられ、前記第１磁石に相対する第２磁石と、前記保持部の前記センス面からの最大高さを規制する拘束部と、を有し、第１磁石と第２磁石とが同相極で相対するとき、前記保持部は前記センス面から前記最大高さに規定され、第１磁石と第２磁石とが異相極で相対するとき、前記保持部は前記センス面と接する高さに規定されてもよい。

この構成によると、前記第１磁石と前記第２磁石との反発力又は吸着力を用いて、前記フィルムを前記第１面及び前記第２面の何れかの面上に配置できる。

この構成によると、前記フィルムによって、ポインティングデバイスのセンス面の上空にガイド面が構成されるので、ユーザーは、センス面の上空に定められる空間的な指示動作のための仮想的な操作面を、実体物であるガイド面によって知覚できる。

ユーザーは、指でガイド面をなぞる動作と、ガイド面から受ける反発力に抗して指をセンス面に押し付ける動作という、触覚だけで明確に区別できる２種類の動作を通して、仮想的な操作面とセンス面とを容易にかつ正確に区別できる。

その結果、例えば、意図しない位置で指がセンス面に接触して意図しないオブジェクトが起動するといった誤操作が防止され、ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行える携帯情報端末が提供できる。

また、前記フィルムが前記第２面上に配置されているとき、ユーザーは、フィルムの存在を意識せずに、指をフィルム上で滑らせることもできる。それにより、ユーザーは、フィルムの上からでも、例えばフリック、スワイプ、ピンチ、ドラッグといった、従来の２次元のポインティングデバイスで検知される各種の平面的な指示動作を、円滑に行うこともできる。

実施の形態１に係る携帯情報端末の一例を示す外観図。 実施の形態１に係る携帯情報端末の一例を示す拡大斜視図。 実施の形態１に係る携帯情報端末の一例を示す側面図。 実施の形態１に係る携帯情報端末の一例を示す側面図。 実施の形態１に係る携帯情報端末の一例を示す断面図。 実施の形態１に係る携帯情報端末の一例を示す断面図。 実施の形態２に係る携帯情報端末の一例を示す斜視図。 実施の形態２に係る携帯情報端末の一例を示す断面図。 実施の形態２に係る携帯情報端末の一例を示す断面図。 実施の形態３に係る携帯情報端末の一例を示す斜視図。 実施の形態３に係る携帯情報端末の一例を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る携帯情報端末について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、実施の形態１に係る携帯情報端末６０の一例を示す外観図である。図１には、携帯情報端末６０と共に、ユーザーの指９５及び外部表示装置９０が示されている。

図２は、図１の携帯情報端末６０の拡大斜視図である。

図１、図２に示されるように、携帯情報端末６０は、本体部１１、表示部１２、タッチパネル１３、保持部６４、フィルム１５から構成される。

本体部１１は、携帯情報端末６０の本体であり、回路基板、バッテリー、配線材などの各種の部材（図示せず）を筐体内に収めて構成される。本体部１１の側面には、突起６２、６３が設けられる。突起６３は、Ｘ方向にスライド可能に設けられる。

表示部１２は、ユーザーに提示するための情報を表示する画像表示パネルである。表示部１２は、例えば液晶パネル、有機エレクトロルミネセンスパネルなどが用いられ得る。

タッチパネル１３は、センス面に対する指示物体の立体的な位置を検出する３次元のポインティングデバイスである。タッチパネル１３は、センス面から検出範囲（例えば、数ｃｍ）内にある指示物体の位置を検出する。タッチパネル１３のセンス面は、一例として、図２でタッチパネル１３として示された高さにおいて、表示部１２を覆う略矩形に設けられる。ここで、ユーザーの指９５が、指示物体の一例である。

タッチパネル１３は、例えば、センス面に対する指９５の位置に応じて変化する静電容量を測定することによって、センス面と平行な面内での指９５の位置（ＸＹ座標）及びセンス面からの指９５の距離（Ｚ座標）を検出する。タッチパネル１３は、例えば、ユーザーがタッチパネル１３をタッチしたときの指９５の位置の３次元座標、及びタッチする前にセンス面の上方にある指９５の位置の３次元座標を検出してもよい。指示物体の位置の３次元座標を静電容量の変化に基づいて検出するための構成については、例えば特許文献１に詳細に開示されているので、ここでは説明を省略する。

保持部６４は、タッチパネル１３のセンス面の縁（つまり、センス面の周囲四辺）に沿って、前記センス面に対し垂直方向に動くことができるように設けられる部材である。保持部６４は、例えば樹脂で、本体部１１とは別体に形成され、本体部１１に上方から装着されてもよい。保持部６４は、一例として、フィルム１５を支持する枠状の主面と、当該主面の縁（例えば、２つの長辺）から起立する側面とを有している。保持部６４の側面には、孔６６、６７が設けられる。

フィルム１５は、ユーザーが指９５で加える程度の力で弾性変形するフィルムである。フィルム１５は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）又はシリコーンゴムからなる透明な薄膜であってもよい。フィルム１５は、必ずしも透明である必要はなく、例えば、ウレタンゴムからなる不透明な薄膜であってもよい。フィルム１５の厚さは、例えば０．２ｍｍ程度である。

フィルム１５は、タッチパネル１３のセンス面に相対する平坦な形状に形成されており、フィルム１５の縁は、保持部６４に固着されていてもよい。フィルム１５は、保持部６４の高さに応じて可変の高さに配置される。

外部表示装置９０は、大型の表示部９１を有する映像表示装置である。外部表示装置９０は、例えば、リビングなどに置かれる数十インチサイズのテレビジョン受信機であってもよい。

外部表示装置９０と携帯情報端末６０とは、通信可能に接続される。外部表示装置９０と携帯情報端末６０とは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）でペアリングされていてもよく、またネットワークを介して接続されていてもよい。

携帯情報端末６０は、例えば、外部表示装置９０のリモコンとして機能し、通信を介して、外部表示装置９０を操作してもよい。また、携帯情報端末６０は、携帯情報端末６０の表示部１２と同じ情報を、通信を介して、外部表示装置９０の表示部９１に表示させてもよい。表示部９１上の位置は、タッチパネル１３のセンス面上の位置と対応付けられる。

次に、保持部６４の前記センス面からの高さを規定するための構成について説明する。

前述したように、本体部１１には突起６２、６３が設けられ、保持部１４には孔６６、６７が設けられている。突起６２と孔６６とが係り合い、突起６３と孔６７とが係り合うことで、保持部６４は、前記センス面から少なくとも２種類の高さに規定される。すなわち、突起６２、６３、及び孔６６、６７が、高さ規定部の一例である。

図３は、携帯情報端末６０の側面図であり、保持部６４（ここでは特に、保持部６４の主面）が、タッチパネル１３のセンス面から離間した高さにある場合の例を示している。

保持部６４を本体部１１に上方から装着すると、突起６２、６３は、それぞれ孔６６、６７に係り合う。孔６６の内方へ突き出している押し部６８は、弾性力によって、突起６２を孔６６の下端に向かって押し付ける。突起６３は、孔６７の縦長部内を自由に動くことができるので、保持部６４は、タッチパネル１３のセンス面から離れる方向に押される。突起６２が孔６６の下端に突き当たることで、保持部６４はセンス面から最大の高さに規定される。

その結果、フィルム１５は、タッチパネル１３が指９５を検出可能な距離でかつ一定の距離ｄ（例えば、ｄ＝２〜６ｍｍ）、センス面から離間した第１面上に配置される。

図４は、携帯情報端末６０の側面図であり、保持部６４が、タッチパネル１３のセンス面に接する高さにある場合の例を示している。

図３に示す状態から、ユーザーが、押し部６８の突起６２を押す力に抗して保持部６４を本体部１１へ向かって押し込み、突起６３を孔６７の横長部内へスライドさせると、突起６３が孔６７の横長部の下端に突き当たることで、保持部６４はセンス面に接する高さに規定される。

その結果、フィルム１５は、センス面に接する第２面上に配置される。

ユーザーは、突起６３を孔６７の縦長部内へスライドさせることで、固定を解除し、携帯情報端末６０を、再び図３の状態にすることもできる。すなわち、携帯情報端末６０は、ユーザーによって、図３の状態と、図４の状態とを、自在に変更され得る。

なお、突起６３は必ずしもスライド可能に設ける必要はなく、例えば、突起６３は固定されていて、保持部６４全体がＸ方向にスライド可能に設けられていてもよい。このような構成によれば、ユーザーは、保持部６４を本体部１１へ向かって押し込んだ状態で保持部６４全体をスライドさせることで、保持部６４を前記センス面に接する高さで自在に拘束しかつ解除することができる。

次に、携帯情報端末６０及び外部表示装置９０の使用例を、背景技術の欄で述べた、所望のオブジェクトの選択と起動とを行う場合の例で、説明する。以下の説明は、携帯情報端末６０が図３で示される状態に設定されている場合、つまり、フィルム１５がセンス面から離間した第１面上に配置されている場合にあてはまる。

図１に示されるように、ユーザーは、携帯情報端末６０を手に取り、外部表示装置９０の表示部９１を見ながら、空間的な指示動作を行う。一例として、外部表示装置９０の表示部９１にはユーザーの指９５の位置を示すカーソル９１１、及び各種のオブジェクトを表す９つのアイコン９１２が表示されている。各種のオブジェクトは、外部表示装置９０の操作メニュー（例えば、テレビジョン受信機であれば、選局ボタン、音量ボタンなど）であってもよい。ユーザーは手元の携帯情報端末６０に視点を移すことなく、表示部９１を見たままで指９５を動かして、外部表示装置９０を操作する。

図５は、図１のＡＡ断面を矢印方向に見た断面図であり、フィルム１５はタッチパネル１３のセンス面から離間した第１面上に配置されている。

ユーザーは、まず、所望のオブジェクトを選択するために、図５に示されるように、指９５でフィルム１５をなぞる。すると、タッチパネル１３は、指９５の位置を検出し、携帯情報端末６０は、検出された指９５の位置を外部表示装置９０に通知する。外部表示装置９０は、通知された指９５の位置のＸＹ座標値に対応する外部表示装置９０の表示部９１上での位置を算出し、算出された位置にカーソル９１１を表示する。表示部９１上のカーソル９１１は、携帯情報端末６０から通知される指９５の位置に追従して移動する。

所望のオブジェクトを選択する動作では、ユーザーは、指９５をフィルム１５上でＸＹ方向に滑らせるだけであり、フィルム１５をＺ方向に押す動きをしない。そのため、フィルム１５のような容易に変形する材料でも、ユーザーの動作を十分にガイドできる。指９５がセンス面に近づくと、フィルム１５からの反発力が指９５にフィードバックされるので、ユーザーは、指９５をセンス面から直ちに遠ざけることができる。

ユーザーは、指９５の動きに追従して表示部９１上を移動するカーソル９１１を見ながら、カーソル９１１が所望のアイコン９１２上に行き着くまで、指９５をフィルム１５上で滑らせる。

図６は、図１のＡＡ断面を矢印方向に見た断面図であり、フィルム１５がタッチパネル１３のセンス面まで押し込まれた場合の例を示している。

選択したオブジェクトを起動するために、ユーザーは、その位置で、図６に示されるように、フィルム１５の弾性変形によって生じる反発力に抗して指９５でフィルム１５をタッチパネル１３に向かって押し込む。すると、タッチパネル１３は指９５の位置を検出し、携帯情報端末６０は、検出された指９５の位置を外部表示装置９０に通知する。外部表示装置９０は、指９５の位置のＸＹ座標値に応じて、カーソル９１１が行き着いたアイコン９１２を特定する。そして、指９５の位置のＺ座標値が略０になることで、特定したアイコン９１２に対応するオブジェクト（例えば、テレビジョン受信機の選局や音量の変更など）を起動する。

このようにして、ユーザーは、空間的な指示動作を通して、所望のオブジェクトを選択しかつ起動することができる。

なお、上記では、ユーザーがフィルム１５をタッチパネル１３に向かって押し込んだとき、フィルム１５の弾性変形によって生じる反発力が指９５にフィードバックされると説明したが、フィルム１５とともに保持部６４も弾性変形し、フィルム１５及び保持部６４の両方からの反発力が指９５にフィードバックされてもよい。また、フィルム１５及び保持部６４は何れも変形せず、フィルム１５及び保持部６４の全体が上下に移動し、押し部６８の弾性変形によって生じる反発力が指９５にフィードバックされてもよい。このように、ユーザーがフィルム１５をタッチパネル１３に向かって押し込んだときに指９５に加えられる反発力の発生源は限定されない。

なお、携帯情報端末６０が図４で示される状態に設定されている場合、つまり、フィルム１５がセンス面に接する第２面上に配置されている場合は、ユーザーは、フィルム１５から反発力を受けることなく指９５をセンス面に接触させることができる。そのため、例えばフリック、スワイプ、ピンチ、ドラッグといった、従来の２次元のポインティングデバイスで検知される各種の平面的な指示動作を、フィルム１５の上から、フィルム１５を意識することなく、円滑に行うことができる。

また、携帯情報端末６０が図３で示される状態に設定されている場合でも、フィルム１５、保持部６４、及び押し部６８のうちの１つ以上の弾性を適切に選択して指８０がフィルム１５から受ける反発力を調整すれば、ユーザーは、フィルム１５をセンス面まで押し込んだまま、指８０をフィルム１５上で滑らせることもできる。それにより、ユーザーは、フィルム１５の上からでも、例えばフリック、スワイプ、ピンチ、ドラッグといった、従来の２次元のポインティングデバイスで検知される各種の平面的な指示動作を、円滑に行うことができる。

また、図４の状態では、本体部１１が保持部６４の厚みの中に完全に収まるので、携帯情報端末６０は最もコンパクトなサイズになる。

以上のように構成された携帯情報端末６０によれば、次のような効果が得られる。

フィルム１５が、タッチパネル１３のセンス面から一定の距離離間した第１面上に配置されている状態では、ユーザーはフィルム１５をなぞるように指９５をすべらせて移動させれば、指９５とセンス面との距離は容易に一定に保たれる。

ユーザーは、センス面の上空に定められる空間的な指示動作のための仮想的な操作面を、実体物であるフィルム１５によって知覚できる。ユーザーは、指９５でフィルム１５をなぞる動作と、フィルム１５から受ける反発力に抗して指９５をセンス面に押し付ける動作という、触覚だけで明確に区別できる２種類の動作を通して、仮想的な操作面とセンス面とを容易にかつ正確に区別できる。

また、フィルム１５がないと、指９５は、センス面に近づく（つまり、Ｚ方向に動く）ときに、何もない空間でＸＹ方向にも簡単に動くことができる。センス面に接触するまでに指９５がＸＹ方向に大きく動くと、カーソルが一旦行き着いた所望のオブジェクトのアイコンから離れてしまい、誤操作の原因になる。これに対し、フィルム１５があると、ユーザーは、指９５でフィルム１５の摩擦を感じながら、指９５がフィルム１５に対してずれないように、一旦決めたＸＹ座標の位置で確実にセンス面まで押し込むことができる。

その結果、例えば、意図しない位置で指９５がセンス面に接触して意図しないオブジェクトが起動するといった誤操作が防止され、ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行うことができる携帯情報端末が提供される。

また、フィルム１５が、タッチパネル１３のセンス面に接する第２面上に配置されている状態では、ユーザーは、フィルム１５の存在を意識せずに、指９５をフィルム１５上で滑らせることもできる。それにより、ユーザーは、フィルム１５の上からでも、例えばフリック、スワイプ、ピンチ、ドラッグといった、従来の２次元のポインティングデバイスで検知される各種の平面的な指示動作を、円滑に行うこともできる。

なお、ユーザーが、外部表示装置９０の表示部９１を見ながら、携帯情報端末６０を見ずに空間的な指示動作を行う限り、フィルム１５は必ずしも透明である必要はないが、フィルム１５が透明であれば、ユーザーは、携帯情報端末６０の表示部１２を見ながら、空間的な指示動作を行うことが可能になる。透明なフィルム１５を用いた携帯情報端末６０は、ユーザーの空間的な指示動作にて操作される新たなゲームやアプリケーションを実行するために適している。

また、上記で説明した保持部６４には下面がないが、これに限らず、保持部６４に底面を追加した形状の保持部を考えることもできる。図示は省略するが、そのような保持部は、主面、２つの側面、及び底面の４面で本体部１１を包み、本体部１１は当該保持部の中で上下に動き得る。ユーザーが、本体部１１を当該保持部の中で押し上げられるように、当該保持部の底面には、ユーザーの指が通る大きさの孔を設けてもよい。

また、本体部１１の側面に弾性突起を設け、当該保持部の側面の内側の少なくとも２箇所に当該弾性突起と係り合う凹部を設けてもよい。当該保持部のセンス面からの高さに応じて、当該弾性突起と当該凹部の何れか一方とが係り合うことで、当該保持部をセンス面から少なくとも２種類の高さに規定してもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る携帯情報端末について、図面を用いて詳細に説明する。

図７は、実施の形態２に係る携帯情報端末７０の一例を示す斜視図である。

図７に示されるように、携帯情報端末７０は、携帯情報端末６０の保持部６４を、保持部７４に置き換えて構成される。以下では、携帯情報端末６０の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して、説明を適宜省略する。

保持部７４は、本体部１１に被せられている。保持部７４には、第１磁石７５、第２磁石７６、及び爪部７７が設けられる。

第１磁石７５は、タッチパネル１３のセンス面の縁に沿って、センス面と同じ高さに設けられる。

第２磁石７６は、第１磁石７５に相対して設けられ、フィルム１５を支持する。

第１磁石７５及び第２磁石７６は、例えば、表面及び裏面の何れか一方がＮ極、他方がＳ極となるように厚さ方向に着磁されたシート磁石であってもよい。

爪部７７は、保持部７４の縁（例えば、周囲四辺の各中央付近）に設けられる。

第１磁石７５及び爪部７７は、位置が固定されているのに対し、第２磁石７６及びフィルム１５は、爪部７７でガイドされながら、タッチパネル１３のセンス面に垂直な方向に動くことができる。また、第２磁石７６及びフィルム１５は、裏返して装着することができる。第２磁石７６は、装着する向きに応じて、第１磁石７５から反発力又は吸着力を受けながら、フィルム１５を支持する。

なお、第１磁石７５及び爪部７７は、必ずしも保持部７４に設けられる必要はなく、例えば、本体部１１に設けられてもよい。第１磁石７５は、例えば、本体部１１の縁を着磁してなるものであってもよい。

次に、保持部７４（特に第２磁石７６）の前記センス面からの高さを規定するための構成について、図８、９を参照して説明する。

前述したように、第２磁石７６及びフィルム１５は、裏返して装着することができるので、第２磁石７６の向きに応じて第１磁石７５と第２磁石７６とが互いに吸着するか反発するかによって、第２磁石７６は、前記センス面から少なくとも２種類の高さに規定される。すなわち、第１磁石７５、第２磁石７６、及び爪部７７が、高さ規定部の一例である。

図８は、図７のＢＢ断面を矢印方向に見た断面図であり、保持部７４（特に、第２磁石７６）が、タッチパネル１３のセンス面から離間した高さにある場合の例を示している。

第２磁石７６及びフィルム１５を、第１磁石７５と第２磁石７６とが同相極で相対する向きに装着すると、第２磁石７６は第１磁石７５から反発して離れる。第２磁石７６が爪部７７に突き当たることで、第２磁石７６は、センス面から最大の高さに規定される。

その結果、フィルム１５は、タッチパネル１３が指９５を検出可能な距離でかつ一定の距離ｄ（例えば、ｄ＝２〜６ｍｍ）、センス面から離間した第１面上に配置される。

図９は、図７のＢＢ断面を矢印方向に見た断面図であり、保持部７４（特に、第２磁石７６）が、タッチパネル１３のセンス面に接する高さにある場合の例を示している。

図８に示す状態から、ユーザーが、第２磁石７６及びフィルム１５を裏返して、第１磁石７５と第２磁石７６とが異相極で相対する向きに装着すると、第２磁石７６は、第１磁石７５に吸着され、第１磁石７５と同じ高さのセンス面に接する高さに規定される。

その結果、フィルム１５は、センス面に接する第２面上に配置される。

ユーザーは、第２磁石７６及びフィルム１５を、繰り返し、裏返して装着することができる。すなわち、携帯情報端末７０は、ユーザーによって、図８の状態と、図９の状態とを、自在に変更され得る。

以上のように構成された携帯情報端末７０によれば、携帯情報端末６０について述べた効果と同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
上述した携帯情報端末は、センス面の上空に定められる空間的な指示動作のための仮想的な操作面上に、実体物であるガイド面（例えば、弾性変形するフィルムなど）を構成した点で共通している。そのようなガイド面は、ユーザーがセンス面に近づけた指示物体に反発力を及ぼし、ユーザーに触覚によるフィードバックを与えることで、ユーザーが指示物体のセンス面からの距離を一定に保つことを容易にする効果を発揮する。

この効果は、指示物体がセンス面に接近したことを、ユーザーに触覚でフィードバックすることによって得られるものである。そこで、実施の形態３では、そのようなフィードバックを、フィルムなどの実体物であるガイド面ではなく、磁石の反発力によって、ユーザーに与える携帯情報端末を考える。

実施の形態３に係る携帯情報端末について、図面を用いて詳細に説明する。

図１０は、実施の形態３に係る携帯情報端末８０の一例を示す斜視図である。

図１０に示されるように、携帯情報端末８０は、本体部１１、シート磁石８２、装具８３から構成される。

シート磁石８２は、タッチパネル１３のセンス面に配置される。シート磁石８２は、表面及び裏面の何れか一方がＮ極、他方がＳ極となるように厚さ方向に着磁されている。本体部１１に磁性金属を設け、シート磁石８２を当該磁性金属との吸着によりセンス面に固定してもよい。

装具８３は、ユーザーの指９５に装着され、磁石が取り付けられている。当該磁石は、装具８３によってユーザーの指９５に固定される。図１０には指輪状の装具８３が示されているが、装具８３には、これに限らず、指輪、指サック、手袋など、ユーザーの指９５に装着可能なあらゆるものが含まれ得る。

図１１は、図１０のＣＣ断面を矢印方向に見た断面図である。

図１１に示されるように、装具８３の磁石は、例えば、シート磁石８２と同相極同士が相対する向きで、指９５に固定される。そのため、ユーザーが、装具８３を装着した指９５を、タッチパネル１３に近づけると、指９５は磁力による反発力を受ける。シート磁石８２は、表面全体で同じ磁極に着磁されているので、指９５は、タッチパネル１３のどの位置に近づいても反発力を受ける。また、受ける反発力は、指９５がタッチパネル１３に近づくほど強くなる。

以上のように構成された携帯情報端末６０によれば、次のような効果が得られる。

ユーザーは、センス面の上空に定められる空間的な指示動作のための仮想的な操作面から逸脱してセンス面に接近したことを、指９５が受ける反発力の増大によって知覚できる。ユーザーは、受ける反発力が小さい領域で指９５を自由に動かす動作と、増大する反発力に抗して指９５をセンス面に押し付ける動作という、触覚だけで明確に区別できる２種類の動作を通して、仮想的な操作面とセンス面とを容易にかつ正確に区別できる。

その結果、例えば、意図しない位置で指９５がセンス面に接触して意図しないオブジェクトが起動するといった誤操作が防止され、ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行うことができる携帯情報端末が提供される。

特に、指輪や指サックといった指９５に対して回すことができる装具８３を用いた場合、装具８３を回して装具８３に取り付けられた磁石の磁場方向を変えることで、指９５がシート磁石８２から受ける反発力の大きさを容易に調整できる。そのため、ユーザーが仮想的な操作面を知覚するために適した反発力の大きさを、ユーザーごとに設定できる。

以上の説明から、ユーザーが空間的な指示動作を容易にかつ正確に行える携帯情報端末は、指示物体がセンス面に近づくほど、当該指示物体に大きな反発力を及ぼすガイド体によって達成されることが分かる。そのようなガイド体は、弾性変形するフィルムなどの実体物であるガイド面であってもよく、また、センス面と指示物体とに同相極を相対させて設けられる磁石であってもよい。

すなわち、センス面を有し、当該センス面の上方に配置される指示物体の立体的な位置を検出するポインティングデバイスと、前記指示物体が前記センス面により近づくほど、前記指示物体に前記センス面から離れる方向のより大きな力を加えるガイド体と、を備える携帯情報端末は、本発明の範囲に含まれる。当該指示物体に加えられる力の発生源は限定されないが、当該力の発生源は、一例として、ガイド面を構成するフィルムなどの部材の弾性力、当該ガイド面を支持する保持部の弾性力、又は磁石の反発力であってもよい。

以上、本発明の１つまたは複数の態様に係る携帯情報端末について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施した形態や、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態が、本発明の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本発明は携帯情報端末として広く利用できる。

１１ 本体部
１２ 表示部
１３ タッチパネル
１５ フィルム
６０、７０、８０ 携帯情報端末
６２、６３ 突起
６４、７４ 保持部
６６、６７ 孔
６８ 押し部
７５ 第１磁石
７６ 第２磁石
７７ 爪部
８２ シート磁石
８３ 装具
９０ 外部表示装置
９１ 表示部
９５ 指
９１１ カーソル
９１２ アイコン

Claims (3)

1. センス面を有し、当該センス面の上方に配置される指示物体の立体的な位置を検出するポインティングデバイスと、
   前記センス面の縁に沿って設けられ前記センス面に対し垂直方向に動くことができる保持部と、
   前記保持部を前記センス面から少なくとも２種類の高さに規定する高さ規定部と、
   前記保持部によって支持されるフィルムと、を備え、
   前記フィルムは、前記保持部の高さに応じて、前記ポインティングデバイスが前記指示物体を検出可能な距離でかつ一定の距離前記センス面から離間した第１面、及び前記センス面に接する第２面のうちの何れかの面上に配置される、
   携帯情報端末。
2. 前記高さ規定部は、
   前記保持部を前記センス面から離れる方向に弾性的に押す押し部と、
   前記保持部を前記センス面に接する高さで自在に拘束しかつ解除できる第１拘束部と、
   前記保持部の前記センス面からの最大高さを規制する第２拘束部と、
   を有し、
   前記第１拘束部が解除されているとき、前記保持部は前記センス面から前記最大高さに規定され、
   前記第１拘束部が固定されているとき、前記保持部は前記センス面に接する高さに規定される、
   請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 前記高さ規定部は、
   前記センス面の縁に沿って設けられた第１磁石と、
   前記保持部に設けられ、前記第１磁石に相対する第２磁石と、
   前記保持部の前記センス面からの最大高さを規制する拘束部と、
   を有し、
   第１磁石と第２磁石とが同相極で相対するとき、前記保持部は前記センス面から前記最大高さに規定され、
   第１磁石と第２磁石とが異相極で相対するとき、前記保持部は前記センス面と接する高さに規定される、
   請求項１に記載の携帯情報端末。

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