专利名称：电子设备、输入设备和使用该输入设备的便携式电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括操作单元、以及用于对应于该操作单元的操作而执行显示的显示单元的电子设备。
此外，本发明涉及一种能够执行显示在显示部件上的各种信息的诸如滚动、光标移动、图标选择等的各种操作的输入设备、以及配有该输入设备的移动电子设备，例如蜂窝电话、移动信息终端、遥控设备等。
背景技术：
在诸如移动电话设备等的移动电子设备中，提供了例如用来执行显示在显示部件上的菜单项的选择的方向操作键等。此外，例如，使用方向操作键来响应于显示在显示部件上的内容而执行操作，以便改变当用户执行地图搜索时显示的地图区域。分别在上/下和右/左侧的四个方向上布置了开关的键最常用作这种方向操作键。另外，诸如用来通过转动键来对显示内容进行选择、滚动等的滚轮型、棒型等的各种类型的键是已知的(参见专利文献1)。
例如，通过响应于方向操作键的可操作方向而在上/下和右/左侧的四个方向上排列指示各个菜单项的图标、或者纵向和横向移动(滚动)屏幕显示来显示显示部件上的显示内容。此外，方向操作键易于操作，这是因为在可以用一只手的拇指操作这种键的位置处提供此键。
作为诸如蜂窝电话等的移动电子设备，配有向其提供了用于输入信息的各种键的操作部件、以及用于响应于此操作部件的键操作而显示各种输入信息的显示部件的设备是已知的。
此外，作为显示部件，被构造为响应于操作部件的键操作而在各种菜单项中选择所希望的项等、并显示所选择的项的显示器是已知的。同时，作为对其施加这种键操作的操作部件，例如，被构造为具有用来选择菜单项的方向操作键、用来限定所选内容的确定按钮(decision button)等的设备(在下文中，此设备被称为“输入设备”)也是已知的。
例如，使用这种输入设备中的方向操作键来响应于显示在显示部件上的内容而执行所述操作，以便移动/改变当搜索地图时显示的地图上的区域等等。此外，作为这种方向操作键，分别在上/下和右/左侧的四个方向上等角度地布置四个开关的键较为普遍。另外，具有各种形状和配置、例如用来通过沿圆周方向执行转动操作来选择或滚动显示在显示部件上的显示内容的滚轮型、棒型等的键是已知的。
相比之下，作为确定按钮，布置在方向操作键中心部分处的按钮、布置在不同于方向操作键的单独位置上的按钮等是已知的(例如，参见专利文献2)。
顺便说一下，作为在显示部件上显示各种信息的方法，例如，在上/下和右/左侧的四个方向上布置指示各个菜单项的图标以便对应方向操作键的操作位置的方法、纵向和横向移动(滚动)屏幕显示以显示信息的方法等是已知的。此外，由于在预定位置上提供方向操作键使得可以用一只手的拇指来操作它，因此这样的键易于操作。
(专利文献1)JP-A-11-194872(专利文献2)JP-A-2001-331253(图2、图6)发明内容然而，在现有技术的移动电子设备中，方向操作键的操作方向受到限制。因此，当显示部件上的显示内容和方向操作键的可操作方向彼此不一致、例如需要复杂操作等时，必须针对显示内容改变或简化方向操作键的操作方向。因此，在现有技术中的移动电子设备中，有时候操作方向和显示内容彼此不一致，或者操作方向和紧跟在该操作之后的显示内容的改变没有被关联到一起。
考虑到现有技术的以上情况而形成了本发明，并且本发明旨在提供一种电子设备，当查看显示内容时，因为显示单元上的显示内容和操作单元的操作被关联到一起，所以可以按照所设想的那样操作该电子设备。
本发明的电子设备包括操作单元；显示单元；和控制单元，用于响应于操作单元的操作而控制显示单元上的显示；其中，操作单元感测操作方向和操作速度，并且控制单元根据对操作单元施加的操作、基于感测结果来改变显示单元上的显示内容。
根据此配置，当操作该操作单元时，基于该操作单元的操作方向和操作速度来改变显示单元上的显示内容，由此，显示单元上的显示内容与向操作单元施加的操作被关联到一起。因此，操作者可以在查看显示内容的同时按照所设想的那样采取所希望的操作。结果，该电子设备变得更加方便。
此外，在本发明的电子设备中，预先确定显示在显示单元上的显示内容的几何形状，以便与显示单元的可操作方向相对应。根据此配置，例如，在成圆形地布置显示在显示单元上的多个图标的情况中，可以通过操作所述操作单元画圆圈使得按照所设想的那样移动图标的位置，来改变显示内容。
此外，在本发明的电子设备中，控制单元改变显示在显示单元上的显示内容，使得显示在显示单元上的显示内容的改变方向至少部分地与向操作单元施加的操作的方向相对应。根据此配置，例如，当在显示单元上显示模拟时钟的图像时，可以通过操作所述操作单元画圆圈使得按照所设想的那样转动时钟的指针，来改变显示内容。
此外，在本发明的电子设备中，控制单元以与向操作单元施加的操作的速度相对应的速度改变显示单元上的显示内容。根据此配置，例如，当快速操作所述操作单元时，显示单元上的显示内容也被快速地改变。因此，操作者在查看显示内容的同时可以按照所设想的那样采取所希望的操作。结果，该电子设备变得更加方便。
此外，在本发明的电子设备中，响应于显示单元上的显示内容而切换通过操作单元的操作来改变显示内容的功能。根据此配置，控制单元可以以这样的方式完成在提供给操作单元的多个功能中处理显示单元上的显示内容的功能，该方式即例如，当在显示单元上显示文本时，控制单元改变显示内容以显示该文本的续篇，并且例如当在显示单元上显示地像时，控制单元放大/缩小地图显示。
此外，在本发明的电子设备中，控制单元响应于操作单元的操作方向和操作速度而滚动显示单元上的显示内容。根据此配置，可以按照操作者想要的方式来滚动显示单元上的显示内容。
此外，在本发明的电子设备中，当沿一个方向操作操作单元时，控制单元放大显示单元上的显示内容，而当沿另一方向操作该操作单元时按比例缩小显示单元上的显示内容。根据此配置，可以按照所设想的那样放大和缩小显示单元上的显示内容。
此外，在本发明的电子设备中，操作单元通过感测压力来感测操作方向。根据此配置，可以容易地用单个手指操作该操作单元。
此外，在本发明的电子设备中，操作单元响应于描画(tracing)操作而每隔预定时间就感测操作位置，并计算操作方向和操作速度。根据此配置，不需要提供滑动元件和机构。因此，可以减少零件的磨损，从而可以提供经久耐用的操作部件。
另外，在本发明的电子设备中，操作单元具有环形操作按钮，并且响应于圆形描画操作而感测操作方向和操作速度。根据此配置，可以改变显示单元上的显示内容以便与圆形描画操作相关联。
此外，在提供给现有技术的移动电子设备的输入设备中，方向操作按钮的数目和操作方向受到限制。因此，在需要复杂操作等的情况中，必须简化显示部件上的显示内容或者必须改变操作方向。例如，当用户希望旋转显示部件上的显示内容时，由于不存在可以处理该旋转输入的设备，因此必须将该旋转输入“转换”成横向输入等。
因此，由于不是显示在显示部件上的显示内容受到限制就是菜单结构被分等级排列为多个层，因此显示部件需要的显示过程或者操作按钮的操作等变得复杂。另外，由于显示在显示部件上的显示内容过于脱离方向操作按钮的操作图像、从而操作按钮和显示内容之间的相关性被削弱，因此难以将所述按钮关联到显示内容、或者所述按钮和显示内容没有被关联到一起。
考虑到现有技术中的上述情形而形成了本发明，并且本发明旨在提供一种输入设备和移动电子设备，其能够以不对显示设备上的显示内容施加限制的各种方式输入信息，并且还能够以与显示内容相关联的方式而用一只手的拇指执行输入操作等。
本发明的输入设备包括在中心部分提供的大体上为圆形的中心按钮；以及在外侧多重同心地布置以环绕中心按钮的多个外围(peripheral)按钮；其中，中心按钮和外围按钮被布置在可被固定的手的手指覆盖的区域内。
根据此配置，例如，在被固定的手的手指覆盖的区域中构造由确定按钮组成的中心按钮以及由第一和第二操作按钮组成的外围按钮。因此，在使用确定按钮和任一个操作按钮的同时，可以用一只手来处理与现有技术相同的限定操作和沿向上/向下和向右/向左方向的操作，另外，可以用一只手的操作通过使用其它操作按钮而以各种方式处理信息输入。
此外，在本发明的输入设备中，在外围按钮之间分别提供用来避免在操作一个外围按钮时错误操作另一个外围按钮的物理间隙。
根据此配置，确保了该间隙。因此，当操作任何按钮时，这种按钮不会触碰到其它按钮，或者即使这种按钮触碰到其它按钮，也可以防止其它按钮的操作，从而可以防止按钮的错误操作。
此外，在本发明的输入设备中，外围按钮具有彼此不同的操作负荷。
根据此配置，当操作任何外围按钮时，产生操作感觉的差异。因此，可以基于操作手指的感觉而不特别地依赖于操作者的视觉来防止错误操作另一个外围按钮的这种麻烦，并且可以实现平滑的按钮操作。
此外，在本发明的输入设备中，中心按钮和外围按钮经由具有缓冲功能的弹性体耦接。
根据此配置，当操作任何操作按钮时，该操作向其它操作按钮的传递可被抑制到最低限度，并且随之可以防止按钮的错误操作。
此外，在本发明的输入设备中，在弹性体的一部分上支撑(hold)外围按钮。
根据此配置，可以在各个按钮和通过此按压操作接通/关断的开关之间形成间隙，并且可以确保该按钮按压操作的操作行程(stroke)。
此外，在本发明的输入设备中，外围按钮由彼此不同的特殊表面形状和/或彼此不同的特殊材料形成。
根据此配置，当操作任一个外围按钮时，可以不依赖于操作者的视觉而根据操作手指的感觉等来辨别哪个操作按钮被按下。因此，可以防止另一个外围按钮的错误操作，并且可以使通过触摸键入进行的按钮操作更加便利。
此外，在本发明的输入设备中，外围按钮与中心按钮相分离地独立执行信息的输入。
根据此配置，在具有显示单元、控制单元等的移动电子设备中，当中心按钮由确定按钮构成、并且外围按钮由用来选择菜单项的操作按钮等构成时，可以仅通过该操作按钮而不操作确定按钮来切换显示在显示单元上的所选项。因此，可以简化菜单结构。
此外，在本发明的输入设备中，外围按钮包括第一操作按钮和第二操作按钮，并且第一操作按钮和第二操作按钮中的一个具有凸起的表面形状，而另一个具有凹下的表面形状。
根据此配置，当操作一个操作按钮时，手指对其它操作按钮的触碰可以被抑制到最低限度，并且随之可以防止按钮的错误操作。
本发明的移动电子设备包括如上所述的输入设备；显示单元，用于显示由输入设备输入的信息；以及控制单元，用于响应于提供给输入设备的每个按钮的操作而控制显示单元上的显示；其中，输入设备具有感测每个按钮的操作是否存在以及感测操作方向和操作速度的功能，并且控制单元具有基于感测结果改变显示单元上的显示内容以便与每个按钮的操作相关联的功能。
根据此配置，实现具有输入设备的移动电子设备是可行的，其中所述输入设备可以在使用确定按钮和任何一个操作按钮的同时用一只手处理与现有技术相同的限定操作以及沿向上/向下和向右/向左方向的操作，并且还可以通过使用其它操作按钮而用一只手的操作以各种方式处理信息输入。
图1是示出用来解释本发明第一实施例的移动电话设备的示意配置的平面图，图2是解释本实施例的移动电话设备所具有的各个组成元件的功能的方框图，图3是解释第二操作按钮的配置的视图，图4是示出用来解释第一实施例中的第二操作按钮的操作的、显示部件上的显示示例的视图，图5是示出用来解释第二实施例中的第二操作按钮的操作的地图的视图，图6是示出根据本发明实施例的移动电话设备的示意配置的平面图，图7是示出根据本发明实施例的移动电话设备的输入设备的有关配置的截面图，图8是示出根据本发明实施例的、在移动电话设备中输入字符的操作过程的视图，其中(A)是示出在字符输入时显示部件上的显示内容的说明性视图，(B)是示出通过第一操作按钮进行的汉字转换中的显示内容的说明性视图，并且(C)是示出通过第二操作按钮进行的备用(spare)候选者选择中的显示内容的说明性视图，以及图9是示出根据本发明实施例的移动电话设备中的操作的视图，其中(A)是示出通过第一操作按钮进行的汉字转换中的操作的说明性视图，并且(B)是示出通过第二操作按钮进行的备用候选者选择中的操作的说明性视图。
在上述图中，参考标记1表示机身，2表示显示部件，3表示方向操作键，4表示第二操作键，5表示中心键，6表示控制部件，11表示导体元件，12表示电阻元件，13表示操作按钮，15表示键控制部件，21表示子菜单，201、202、203、204表示显示区域，1表示机身，2表示显示部件，3表示第一操作按钮(外围按钮)，31表示方向开关，32表示第一操作键，4表示第二操作按钮(外围按钮)，41表示压敏操作器件，42表示第二操作键，5表示确定按钮(中心按钮)，51表示确定开关，52表示确定键，6表示橡胶板，61表示四向凸体(projection)，62表示按压点，63表示中心凸体，62表示缓冲结构，并且10表示基板。
具体实施例方式
(第一实施例)图1是示出用来解释本发明第一实施例的移动电话设备的示意配置的平面图。如图1所示，在本实施例的移动电话设备中，向机身1提供了显示部件2，用于显示信息；第一操作按钮(方向操作键)3，其可在上/下和右/左侧的四个方向上操作；第二操作按钮(外围按钮)4，用于基于其描画操作感测操作位置和操作方向，以便输出操作信号；中心键5，用来限定所选择的菜单项等；以及控制部件6(未示出)，用于根据操作信号改变显示部件2上的显示内容。这里，显示部件2对应权利要求中的显示单元的示例，第二操作键4对应操作单元的示例，并且控制部件6对应被提供给机身1的控制单元的示例。
环形第一操作按钮3被提供给机身1。在第一操作按钮3的内圆周侧提供环形第二操作按钮4。在第二操作按钮4的内圆周侧上提供中心键5。在本实施例中，同心地布置中心键5、第二操作按钮4和第一操作按钮3。
图2是解释本实施例的移动电话设备所具有的各个组成元件的功能的方框图。
第一操作按钮3是这样的操作键，其中，分别向位于上/下和右/左侧的4个操作点下方的区域提供开关，并且该操作键纵向和横向移动显示在显示部件2上的光标、或者沿上/下和右/左方向的任一个移动显示部件2上的显示。当被按下时，第一操作按钮3将操作信号输出到控制部件6。
第二操作按钮4是在基板(未示出)上提供的压敏操作器件，并且在通过触碰此按钮的操作者的手指施加描画操作时感测操作位置和操作方向，并将操作信号输出到控制部件6。在此情况中，“描画操作”表示当按下按钮时转移按压位置的操作。在此示例中，假定第二操作按钮4感测到顺时针方向和逆时针方向的任一个作为操作方向。稍后将描述第二操作按钮4的详细结构。
中心键5被按压以定义所选择的菜单项等，并在被按下时将操作信号输出到控制部件6。
显示部件2基于来自控制部件6的命令显示诸如指示服务内容的菜单、由每个菜单项中包含的多个菜单项构成的子菜单等的所存储的信息以及所接收的信息。
控制部件6基于从第一操作按钮3、第二操作按钮4和中心键5接受的操作信号来执行显示部件2的显示控制。当操作第一操作按钮3、第二操作按钮4或中心键5时，控制部件6改变显示部件2上的显示。具体地说，当操作第二操作按钮4时，控制部件6响应于其操作方向及其操作速度而改变显示部件2上的显示。此外，在将多个功能分配给第二操作按钮4的情况中，当第二操作按钮4接受描画操作时，控制部件6响应于显示部件2上的显示内容而切换第二操作按钮4的功能。
图3是解释第二操作按钮的配置的视图。
第二操作按钮4大致由环形平面导体元件11、在导体元件11上提供的环形平面电阻元件12、以及作为在电阻元件12上提供以向上伸出其外圆周的操作元件的环形平面操作按钮13构成，并且经由导线连接到键控制部件15。导体元件11经由导线14连接到键控制部件15。此外，电阻元件12经由4个模拟开关SW1至SW4和分别连接这些模拟开关SW1至SW4的导线连接到键控制部件15。在此情况中，以相等的间隔在电阻元件12的外圆周上提供模拟开关SW1至SW4。此外，在彼此相对的位置上提供模拟开关SW1和SW2，并且，类似地，在彼此相对的位置上提供模拟开关SW3和SW4。
在操作期间，键控制部件15基于在电阻元件12中产生的电压值计算操作按钮13的按压位置和该按压位置的改变速度，并感测操作按钮13的操作方向和操作速度。
当按下操作按钮13的任何部分例如位置16时，电阻元件12在对应于此位置16的点17处受到压力，并且，随后电阻元件12的点17开始与导体元件11的点18相接触。此时，从开关SW1、SW3经由电阻元件12、导体元件11和导线14将电流提供给键控制部件15，并且由键控制部件15A/D转换并计算开关SW1至SW4之间的各个电压值。模拟开关SW1和SW2之间的电压值以及模拟开关SW3和SW4之间的电压值响应于接触点17、18的位置而不同。因此，键控制部件15基于所计算的这些开关之间的电压值，感测指示操作按钮13的哪个位置被按下的按压位置指示方向19。在此情况中，按压位置指示方向19是从第二操作按钮4的中心指向操作按钮13的位置16的方向。
当操作按钮13的位置16被按下并且随后在按下此操作按钮13的同时例如顺时针改变(描画)按压位置时，按压位置指示方向19在按压位置改变之后被类似地改变。结果，键控制部件15可以通过每隔预定时间周期就感测操作位置来计算按压位置指示方向19的改变方向20和改变速度，并且可以感测操作按钮13的操作方向(顺时针方向和逆时针方向中的任一种)和操作速度。
下面将解释当分级菜单被显示在显示部件2上并随后由第二操作按钮4操作时采取的操作。这里，说明这样的操作示例，其中，采取该操作，以便当在每个菜单项包含另外的菜单的分级菜单上显示上级菜单时从下级菜单(子菜单)选择菜单项。图4是示出用于解释第一实施例中的第二操作按钮的操作的显示部件上的显示示例的视图。图4(a)示出了其中9个菜单项布置成3×3矩阵的菜单屏幕的显示示例，并且图4(b)示出了其中显示一个菜单项的子菜单的菜单屏幕的显示示例。
如图4(a)所示，在显示部件2上显示菜单屏幕，在所述菜单屏幕上布置9个菜单项，例如“模式1”、“模式2”、“模式3”、“屏幕&定制”、“邮件”、“快捷方式1”、“附件”、和“快捷方式2”。当移动电话设备的操作者沿预定方向操作第一操作按钮3时，通过控制部件6的命令将光标移动到显示部件2上的“模式3”。当在此情形中操作者按压第二操作按钮4的表面时，控制部件6使显示部件2显示包含子菜单21的菜单屏幕，所述子菜单21由图4(b)示出的“游戏”、“照片”、“电话本”和“地图”的各项构成。这里，由于显示在显示部件2上的显示内容的几何形状被预先确定以便与第二操作按钮4的可操作方向相符合，因此子菜单21被布置为使得各项组成椭圆形。
然后，当操作者顺时针描画第二操作按钮4的表面时，显示部件2基于控制部件6的命令改变显示，使得顺时针改变子菜单21的各项的排列。更具体地说，当操作者顺时针描画第二操作按钮4的表面时，按照与“游戏”→“地图”→“电话本”→“照片”同样的方式依次改变位于在显示部件2上显示的子菜单21上的项，以便与施加到第二操作按钮4的描画操作的操作方向和操作速度相配合。换句话说，当在显示部件2上显示像组成椭圆形的几何形状那样布置的菜单项时，操作者可以通过在沿着第二操作按钮4的环形形状的方向上执行圆形描画操作来按照所设想的那样改变显示。在此情况中，可以按照这样的方式改变显示，该方式即当操作者描画第二操作按钮4时，光标在子菜单21的每项中移动。
此外，显示部件2上的显示的改变速度与第二操作按钮4的操作速度相关联。也就是说，当操作者缓慢地描画第二操作按钮4时，显示部件2上的显示被缓慢地改变，反之，当操作者快速描画第二操作按钮4时，显示部件2上的显示被快速改变。
如上所述，在本实施例的移动电话设备中，当通过第一操作按钮3选择(由光标指出)所希望的菜单项并随后第二操作按钮4受到描画操作时，键控制部件15感测描画操作的操作方向和操作速度，并随后响应于所感测的操作方向和所感测的操作速度来改变显示部件2上的显示内容。
此时，当显示部件2的菜单项等被构造为与第二操作按钮4的操作方向至少部分一致时，显示部件2上的显示内容被改变，以便响应第二操作按钮4的操作方向和操作速度。因此，操作者可以在观看显示部件2的同时按照所设想的那样采取所希望的操作。结果，该移动电话设备变得更加方便。
此外，在本实施例的移动电话设备中，第二操作按钮4被相邻地布置在第一操作按钮3的内侧。因此，即使在应当交替操作第二操作按钮4和第一操作按钮3时，也可以仅用一只手的拇指来操作这些按钮，而无需改变把持(hold)机身1的方式。这里，第二操作按钮可被相邻地布置在第一操作按钮的外侧。
此外，在本实施例的移动电话设备中，第二操作按钮4响应于描画操作而执行预定动作，并且不需要元件和机构滑动。因此，可以减少零件的磨损，从而可以提供经久耐用的操作部件。
此外，按照上面所述来解释当分级菜单被显示在显示部件2上并随后由第二操作按钮4操作时采取的动作。在此情况下，当显示由多个选择构成、并且其显示在显示部件上的几何形状被预先确定以符合第二操作按钮的可操作方向的显示内容而不是菜单、并且随后操作第二操作按钮时，可以按照显示内容的改变方向与操作方向一致这样的方式来改变显示部件上的显示。
(第二实施例)在第一实施例中，作为将第二操作按钮4的操作与显示部件2上的显示内容关联到一起的功能的示例，解释了这样的情况，其中，当在光标位于某个菜单项上的情形中操作第二操作按钮4时，显示属于此菜单项的下级子菜单。但是，可以将其它功能分配给第二操作按钮4。作为第二和第三实施例，将在下面解释第二操作按钮4具有各种功能的情况。在此情况中，由于在下文中要解释的各个实施例中的移动电话设备的各个组成元件类似于第一实施例中的移动电话设备的各个组成元件，因此在这里将通过向这些组成元件附加相同的符号来省略它们的解释。
在第二实施例中，将解释这样的示例，其中，在显示部件2上显示地图，并且随后通过第二操作按钮4来放大/缩小显示内容(地图)。在此示例中，说明了这样的情况，其中，向第二操作按钮4分配当将描画操作顺时针施加到第二操作按钮4时缩小显示范围并且以放大的模式(放大)详细显示地图的功能、以及当将描画操作逆时针施加到第二操作按钮4时扩大显示范围并以缩小的模式(缩小)显示地图的功能。
在所选择的菜单项的内容对应地图显示服务的情况中，即，在诸如用来在地图上显示当前位置或所希望的地点的服务、用来搜索从当前位置到用户的目的地的路线并显示这种路线的服务等的内容中，希望可以改变显示部件2上的地图显示。例如，希望应当以这样的方式改变地图的比例尺，该方式即通过移动显示区域来显示未被显示的区域中的地图，显示较宽的区域，或者放大并详细显示所希望的区域。在本实施例的移动电话设备中，通过第一操作按钮3移动显示区域，此外，通过第二操作按钮4改变地图的比例尺。
图5是示出用来解释第二实施例中的第二操作按钮的操作的地图的视图。图5(a)示出了当操作第一操作按钮3时显示的改变。并且图5(b)示出了当操作第二操作按钮4时显示的改变。
如图5(a)所示，当在显示部件2上显示显示区域201的情形中按下例如第一操作按钮3的右侧时，根据来自控制部件6的命令，在显示部件2上显示的区域在地图上向右移动，并且显示部件2上的显示被改变为显示区域202中示出的内容。当以这一方式操作第一操作按钮3时，显示部件2上的显示可以改变为所希望的地图区域的显示。
相比之下，如图5(b)所示，当在显示部件2上显示显示区域201的情形中向第二操作按钮4逆时针施加描画操作时，根据来自控制部件6的命令，显示在显示部件2上的区域被改变为较宽的区域(缩小)，以便响应操作速度，并且显示部件2上的显示被改变为显示区域203中示出的内容。在此情况中，当向第二操作按钮4顺时针施加描画操作时，显示在显示部件2上的区域被缩小以响应操作速度，并且显示部件2上的显示被改变为详细地图的显示。即，通过快速描画第二操作按钮4来快速改变显示在显示部件2上的地图的比例尺，而通过缓慢地描画第二操作按钮4来缓慢地改变显示在显示部件2上的地图的比例尺。
如上面解释的那样，在本实施例的移动电话设备中，由于将放大和缩小功能分配给第二操作按钮4，因此可以改变显示部件2上的地图显示的比例尺，以便与第二操作按钮4上的描画速度相关联。因此，操作者可以以所希望的速度改变(放大和缩小)地图显示。此外，可以将显示内容与操作图像相关联。结果，该移动电话设备变得更加方便。
此外，在本实施例的移动电话设备中，第二操作按钮4被相邻地布置在第一操作按钮3的内侧。因此，即使在应当交替操作第二操作按钮4和第一操作按钮3时，也可以仅用一只手的拇指来操作这些按钮，而不改变把持机身1的方式。例如，当在显示部件2上显示地图时，操作者首先通过逆时针描画第二操作按钮4来使得显示较宽的区域地图，然后通过按下第一操作按钮3来显示所希望的区域，并且随后顺时针描画第二操作按钮4。这样，操作者可以仅通过使用一只手的拇指以便不改变把持机身1的方式的操作就容易地以放大的方式在地图上显示所希望的区域，在此情况中，第二操作按钮可以被相邻地布置在第一操作按钮的外侧。
此外，在本实施例中的移动电话设备具有成像功能的情况下，当第二操作按钮4受到描画操作时，可以改变照相机的缩放以便与此操作配合。
(第三实施例)在本实施例中，将解释这样的示例，其中，电子邮件等的字符等被显示在显示部件2上，并且通过第二操作按钮4移动(滚动)显示内容。在此示例中，说明这样的情况，其中，向第二操作按钮4分配当被顺时针描画时改变显示内容使得字符等的显示区域向下移动(滚动)、而当被逆时针描画时显示区域向上滚动的功能。当操作者要阅读不能同时显示在显示部件2上的长邮件时，他或她可以通过描画第二操作按钮4而在与描画操作的速度同步地向下滚动显示屏的同时以所希望的速度显示未被显示在显示部件2上的邮件的续篇。因此，可以通过以高速描画第二操作按钮4来以高速纵向滚动显示屏。结果，在现有技术中仅以恒定速度滚动显示屏，但是可以以操作者希望的速度滚动显示屏，此外，可以将操作图像和显示内容关联到一起，因此可以提高便利性。
此外，可以向第二操作按钮4分配当在显示部件2上显示模拟时钟图像的情形中描画第二操作按钮4时改变显示、使得模拟时钟的指针随着所述描画操作一起移动的功能。另外，可以通过控制部件6分配设置时间或设置闹铃的功能。
此外，当在显示部件2上显示用在拨号盘保险箱(dial safe)中并向其外围分配数字的拨号盘部件的图像时，可以实现拨号盘锁定系统的功能。更具体地说，可以向第二操作按钮4分配当描画第二操作按钮4时改变显示使得随着该描画操作一起转动拨号盘的功能。另外，可以通过控制部件6分配当所显示的拨号盘的改变与预先登记的拨号方法(例如，将拨号盘向右旋转3次并向左旋转4次以获得预定数字)一致时解开键锁的功能。
此外，可以向第二操作按钮4分配当在显示部件2上显示拨号电话的图像的情形中描画第二操作按钮4时改变显示使得拨号盘随着描画操作一起转动的功能。另外，可以通过控制部件6分配呼叫由所显示的拨号盘指示的号码的功能。
(第四实施例)图6是示出根据本发明实施例的移动电话设备的示意配置的平面图。在本实施例的移动电话设备中，向机身1提供了用于显示信息的显示部件2；作为稍后描述的操作单元的第一操作按钮3、第二操作按钮4和确定按钮5；以及作为基于稍后描述的操作信号改变显示部件2上的显示内容的控制单元的控制部件6(未示出)。
显示部件2基于来自控制部件的命令显示诸如指示服务内容的菜单、由包含在每个菜单项中的多个菜单项构成的子菜单等的所存储的信息以及所接收的信息。
在可以执行单手操作的特定区域内，向操作单元提供作为可在上/下和右/左侧的四个方向上操作的方向操作按钮的环形第一操作按钮3；环形第二操作按钮4，在第一操作按钮3的内圆周侧上提供，以感测稍后描述的“按压描画操作”的操作位置和操作方向，并输出操作信号；以及正圆形(true-circular)的确定按钮5，在第二操作按钮4的内圆周侧上提供，并用来限定所选择的菜单项；等等。也就是说，在本实施例中，作为操作单元，在可以执行单手操作的特定区域内、按照从内侧到外侧的顺序同心并且成环状地布置确定按钮5、第二操作按钮4和第一操作按钮3。
图7是用来解释本实施例中的输入设备的配置和功能的截面图，并且示出了图6所示的第一操作按钮3、第二操作按钮4和确定按钮5的内部结构。
在本实施例的输入设备中，各个方向开关31、确定开关51、以及压敏操作器件41被安装在机身1中的基板10上。此外，整块橡胶板6被放置在各个方向开关31、确定开关51和压敏操作器件41上方，并且各个操作键32、42和确定键52被安装到橡胶板6的上表面上。
此外，分别向各个方向开关31、确定开关51和压敏操作器件41突起的凸体61、63和按压点62被提供给与各个方向开关31、确定开关51和压敏操作器件41相对的橡胶板6的下表面，并且还提供了用于提供缓冲功能的缓冲结构64。该缓冲结构64由壁面(wall surface)构成，并在使用此壁面作为边界时吸收作用于此壁面两侧的冲击力，其中所述壁面被按下为处于这种壁面斜着向下倾斜的状态中。
第一操作按钮3由方向开关31、被提供给橡胶板6的下表面的类似于柱形(或圆柱形)的凸体61、以及第一操作键32组成。在第一操作键32的预定位置的正下方提供方向开关31，所述预定位置对应上/下和右/左侧的4个操作点(在图7中仅示出两个位置)。
因此，当通过第一操作键32按下提供给橡胶板6的上/下和右/左侧的4个位置(在图7中仅示出两个位置)的凸体(这被称为“4向凸体”)时，在这种凸体正下方提供的方向开关31接通。然后，纵向或横向移动显示在显示部件2上的光标，或者沿纵向或横向的任一个移动显示在显示部件2上的信息。
第二操作按钮4由稍后描述的环形压敏操作器件41、由在橡胶板6的下表面上成环状地提供的凸体构成的按压点62、以及第二操作键42组成。环形压敏操作器件41布置在第二操作键42的正下方。
使用第二操作键42来选择稍后描述的预测转换候选者等。当操作者的手指(例如，拇指的尖端等)触碰此键以进行描画操作时，提供给橡胶板6的环形按压点62描画在基板10上提供的压敏操作器件41。当被描画时，此压敏操作器件41感测操作位置和操作方向，并随后将与它们相对应的感测信号输出到控制部件。
在此情况中，“描画操作”是指当按钮保持在其被按下的状态中时转移按压位置的操作。在本实施例中，假定感测到顺时针方向和逆时针方向的任一个作为操作方向。
这里，第一操作按钮3和第二操作按钮4均用来执行相同的按压操作，但是方向开关31的操作负荷被设置为比压敏操作器件41的操作负荷大两倍或更多。因而，由于从第一操作按钮3和第二操作按钮4接收的手指的各个反作用力不同，因此操作者可以根据按压感觉容易地辨别两个按钮中的哪一个被按下，从而可以防止错误操作。
确定按钮5由确定开关51、在橡胶板6的下表面上提供的类似于柱形(或圆柱形)的凸体(在这里，这被称为“中心凸体”)63、以及确定键52组成。在确定键52的正下方提供确定开关51。
因此，当通过经由确定键52按下此中心凸体63来接通在中心凸体63正下方提供的确定开关51时，即，当通过按下此确定按钮来限定从显示在显示部件2上的菜单项选择的项(通过操作第一操作按钮3而将光标指向它)时，操作信号被输出到控制部件。
此外，在本实施例中，在第一操作键32和第二操作键42之间以及第二操作键42和确定键52之间提供预定间隙，使得各个键不会互相接触。
因此，当按下第一操作键32时，由于间隙的存在，这样的第一操作键32不会与第二操作键42相接触，另外，即使当两个键互相触碰时，第二操作键42也不会被按下到操作在第二操作键42下方提供的压敏操作器件41的程度。
类似地，当按下第二操作键42以执行此第二操作键42的描画操作时，由于间隙的存在，这种第二操作键42不会与确定键52相接触，另外，即使当两个键互相触碰时，第二操作键42也不会被按下到操作在确定键52下方提供的确定开关51的程度。
此外，在本实施例中，第一操作键32、第二操作键42和确定键52被粘结到橡胶板6上并被耦接到一起。在橡胶板6上、在第一操作键32和第二操作键42之间以及第二操作键42和确定键52之间提供前述缓冲结构64。
因此，即使当第一操作键32被操作以被按下时，也会通过缓冲结构64来减小传送到相邻的第二操作键42的力。这样，按压点62绝不会操作压敏操作器件41。类似地，即使在向第二操作键42施加描画操作时，四向凸体61也绝不会操作方向开关31，并且中心凸体63也决不会操作确定开关51。
此外，在本实施例中，前述缓冲结构64的一部分开始与压敏操作器件41的未被操作的部分相触。因此，第一操作键32、第二操作键42和确定键52被保持在其从各个开关举起(支撑)的状态中。换句话说，可以确保在橡胶板6上提供的四向凸体61、按压点62和中心凸体63与在各个元件正下方提供的方向开关31、压敏操作器件41的接触位置和中心开关51之间的各个距离，并且可以确保各个开关和操作器件的操作行程。
另外，在本实施例中，第一操作键32和第二操作键42的表面形状被设置成低于所述键内侧的相邻键，但是高于所述键外侧的相邻键。由于采用了这种配置，例如，即使在手指描画第二操作键42的同时还触碰到第一操作键32时，第一操作键32的按压深度也可以被限制到最低限度。此外，即使在按下确定键52的同时手指还触碰到第二操作键42，第二操作键42的按压深度也可以被限制到最低限度。
此外，在本实施例中，与方向开关31的表面不同，第二操作键42的表面由其摩擦系数较小的材料(未示出)形成。这样，容易进行第二操作键42的描画操作。
此外，控制部件基于从方向开关31、压敏操作器件41和确定开关51接收的操作信号来控制显示部件2上的显示。例如，当操作者操作第一操作按钮3、第二操作按钮4或确定按钮5时，控制部件改变显示部件2上的显示。此外，除了以上所述以外，控制部件还具有产生对应于输入字符的转换候选者(在这里，这被称为“预测转换候选者”)并在显示部件2上显示这些候选者的功能。
接下来，将在下面解释通过使用本实施例中的输入设备来形成电子邮件等时的字符转换的示例。
(1)当正常进行字符转换时，如图8所示，通过在图6中输入字符以后按下第一操作按钮3的上侧或下侧来在显示部件2上显示对应于该输入字符的转换候选者。
例如，当输入平假名中的“こんにちは”时，在显示部件2上显示i)汉字和平假名中的“今日は”、ii)平假名中的“こんにちは”、iii)“コン二チ(半角)は、iv)片假名中的“コンニチハ”、v)“コンニチハ(半角)”...等。
(2)因此，如图9(A)所示，操作第一操作按钮3以按下上侧或下侧。因此，沿对应于被按压侧的方向移动光标，并且操作者可以选择所希望的字符。
(3)另外，在本实施例中，由于控制部件具有预测转换功能，因此如图8所示，根据输入字符显示预测转换候选者的字符，并且如图9(B)所示，可以通过第二操作按钮4选择预测转换候选者的字符。
例如，如图8所示，在输入操作“こん...”期间，在显示部件2上显示i)“今回”、ii)“今月”、iii)“今週”、iv)“こんな”、v)“こんにちは”...等。
(4)因此，通过如图9(B)所示执行第二操作按钮4的描画操作，沿纵向反复移动光标，如图8(B)所示。结果，如果在光标到达所希望的字符的时间点处停止描画操作，则操作者可以选择该所希望的字符。
以这一方式，根据本实施例，在输入字符之后，可以切换转换方法，而不选择/确定转换方法(即，根本不使用确定键5)，并且不操作被提供给远离操作区域的位置的另一个键(即，仅通过操作位于可用同一只手的手指尖进行操作的区域内的第一操作按钮3和第二操作按钮4来切换选择方法)。
这里，在本实施例中，第一操作按钮3被布置在第二操作按钮4的外侧。但是，第二操作按钮4可以布置在第一操作按钮3的内侧。此外，将压敏操作器件41提供给第二操作按钮4。但是所采用的设备不限于此系统。此外，在本实施例中，外围按钮3、4由第一和第二操作按钮组成，并被二者同心地布置在中心按钮5周围。但是，这些按钮可以是三个操作按钮或更多，并且可以被三个同心地布置在中心按钮5周围。
如上所述，解释了将本发明应用到移动电话设备的情况。本发明不限于移动电话设备，而是可被应用到PHS(个人手持电话系统)、PDA(个人数字助理移动信息通信终端)、或者诸如移动数字静止照相机、数字摄像机等的各种移动电子设备。
参照特定实施例详细解释了本发明，但是对于本领域技术人员来说清楚的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以施加各种修改和改变。
本申请基于2003年9月4日提交的日本专利申请第2003-312873号、2003年9月17日提交的日本专利申请第2003-324807号，其内容通过引用而被合并于此。
工业应用性因为显示单元上的显示内容与操作单元的操作被关联到一起，所以本发明的电子设备具备在查看显示内容的同时可以按照所设想的那样操作这种设备的优点，并且可用于当操作操作单元时改变显示在显示单元上的内容的电子设备，例如移动电话设备、PHS、PDA等。
本发明的输入设备具有这样的优点这种设备可以以各种方式输入信息而不对显示设备上的显示内容施加限制，并且还可以以与显示内容相关联的方式而用一只手的拇指等执行输入操作，并且可用于移动电话设备、PHS、PDA、或者诸如移动数字静止照相机、数字摄像机等的移动电子设备、以及其它设备的应用。
权利要求
1.一种电子设备，包括操作单元；显示单元；以及控制单元，响应于操作单元的操作而控制显示单元上的显示；其中，操作单元感测操作方向和操作速度；并且其中，控制单元根据施加到操作单元的操作、基于感测结果来改变显示单元上的显示内容。
2.根据权利要求1的电子设备，其中，预先确定显示在显示单元上的显示内容的几何形状，以便与显示单元的可操作方向一致。
3.根据权利要求1或2的电子设备，其中，控制单元改变显示在显示单元上的显示内容，使得显示在显示单元上的显示内容的改变方向与施加到操作单元的操作的方向至少部分一致。
4.根据权利要求1至3的任一项的电子设备，其中，控制单元以与施加到操作单元的操作的速度相对应的速度来改变显示单元上的显示内容。
5.根据权利要求1至4的任一项的电子设备，其中，响应于显示单元上的显示内容而切换通过操作单元的操作来改变显示内容的功能。
6.根据权利要求1至5的任一项的电子设备，其中，控制单元响应于操作单元的操作方向和操作速度来滚动显示单元上的显示内容。
7.根据权利要求1至5的任一项的电子设备，其中，当沿一个方向操作操作单元时，控制单元放大显示单元上的显示内容，而当沿另一个方向操作操作单元时，按比例缩小显示单元上的显示内容。
8.根据权利要求1至7的任一项的电子设备，其中，操作单元通过感测压力来感测操作方向。
9.根据权利要求8的电子设备，其中，操作单元响应于描画操作而每隔预定时间就感测操作位置，并计算操作方向和操作速度。
10.根据权利要求1至9的任一项的电子设备，其中，操作单元具有环形操作按钮，并且响应于圆形描画操作而感测操作方向和操作速度。
11.一种输入设备，包括在中心部分处提供的大体上为圆形的中心按钮；和多个外围按钮，被多重同心地布置在外侧，以环绕中心按钮；其中，中心按钮和外围按钮被布置在可用固定的手的手指覆盖的区域内。
12.根据权利要求11的输入设备，其中，分别在外围按钮之间提供用来避免当操作一个外围按钮时错误操作另一个外围按钮的物理间隙。
13.根据权利要求11或12的输入设备，其中，外围按钮具有彼此不同的操作负荷。
14.根据权利要求11至13的任一项的输入设备，其中，中心按钮和外围按钮通过具有缓冲功能的弹性体耦接。
15.根据权利要求11至14的任一项的输入设备，其中，外围按钮被支撑在弹性体的一部分上。
16.根据权利要求11至15的任一项的输入设备，其中，外围按钮由彼此不同的特殊表面形状或彼此不同的特殊材料形成。
17.根据权利要求11至16的任一项的输入设备，其中，外围按钮与中心按钮相分离地独立执行信息的输入。
18.根据权利要求11至17的任一项的输入设备，其中，外围按钮包括第一操作按钮和第二操作按钮；并且其中，第一操作按钮和第二操作按钮中的一个具有凸起的表面形状，而另一个具有凹下的表面形状。
19.一种移动电子设备，包括如权利要求11至18的任一项所述的输入设备；显示单元，显示由输入设备输入的信息；以及控制单元，响应于在输入设备上提供的每个按钮的操作而控制显示单元上的显示；其中，输入设备具有感测每个按钮的操作是否存在并且感测操作方向和操作速度的功能；并且其中，控制单元具有根据每个按钮的操作、基于感测结果来改变显示单元上的显示内容的功能。
全文摘要
提供一种电子设备，其可以在查看显示部件的显示内容的同时根据图像进行操作，所述显示内容与对操作部件的操作相互关联。该电子设备包括第二操作按钮(4)、显示单元(2)、以及用于根据第二操作按钮(4)、第一操作按钮(3)等的操作对显示单元(2)进行显示控制的控制单元(6)。控制单元(6)随着对第二操作按钮(4)进行的描画操作一起改变显示单元(2)的显示内容。
文档编号G06F3/048GK1846189SQ20048002543
公开日2006年10月11日 申请日期2004年9月3日 优先权日2003年9月4日
发明者森昭寿, 山口胜正, 斋藤利昭, 木全辉志, 米窪俊一, 山本保 申请人:松下电器产业株式会社