(57)【要約】【課題】手書き入力とキー入力を共に電子ペンで行うことができ、ペンと手指の交換という煩雑な手間の不要な携帯情報端末装置を提供する。【解決手段】表示パネル２１を備えた本体と、赤外線と超音波を出力する電子ペン５１とから成り、本体は、表示パネル２１の領域外の所定位置に配置されるキーイメージボード２２と、第１超音波マイク１１と、第２超音波マイク１２と、赤外線受光部１３と、第１超音波マイク１１による超音波検出時刻と、第２超音波マイク１２による超音波検出時刻と、赤外線受光部１３による赤外線検出時刻との検出時刻差に基づいて電子ペン５１の位置を求める手段と、求めたペン位置が表示パネル２１の領域内の場合はペン位置に対応する表示情報を生成し、キーイメージボード２２の領域内の場合はペン位置のキーイメージに対応するキー入力情報を生成する手段とを有する携帯情報端末装置。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルを備えた本体と、先端部の押圧に応答して赤外線と超音波を出力する電子ペンとから成り、
前記本体は、
表面に所定配列のキーイメージを有し、前記表示パネルの領域外の所定位置に配置されるキーイメージボードと、
所定の第１位置に設けられた第１超音波マイクと、所定の第２位置に設けられた第２超音波マイクと、赤外線受光部と、を有する信号検出手段と、
前記第１超音波マイクによる超音波検出時刻である第１検出時刻と、前記第２超音波マイクによる超音波検出時刻である第２検出時刻と、前記赤外線受光部による赤外線検出時刻である第３検出時刻との検出時刻差に基づいて電子ペンの位置を求める位置演算手段と、
前記位置演算手段により求めたペン位置が前記表示パネルの領域内の場合はペン位置に対応する表示情報を生成し、前記キーイメージボードの領域内の場合はペン位置のキーイメージに対応するキー入力情報を生成する入力制御手段と、
を有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【請求項２】
請求項１に於いて、
前記キーイメージボードは、前記表示パネルを覆う蓋体として兼用される開閉式のボード、又は、前記表示パネルの上方又は下方に重ねるように収納されるスライド式のボードである、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。
【請求項３】
請求項１に於いて、
前記キーイメージボードは前記本体に着脱自在であり、
装着されたキーイメージボードが有するキーイメージの種別を識別するための種別識別手段を更に有する、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手書き入力とキー入力が可能で、手書き入力時とキー入力時とでペンを持ち／置くという煩雑な手間が不要な携帯情報端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＡ等の携帯情報端末装置では、液晶パネルに設けた感圧センサ上にスタイラスペンで文字を手書きして、これを文字認識するようにしたものがある。
また、ＰＤＡ等の携帯情報端末装置では、キーボード入力をしたいという要請に応えるために、上記の手書き文字認識機能と併せて、ハードウェアキーボード又はソフトウェアキーボードを搭載しているものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
感圧センサ及び文字認識機能と併せてハードウェアキーボードを有する携帯情報端末装置では、手書き文字を入力する際にはスタイラスペンを用い、キーボード入力する際には手指を用いるため、その都度、スタイラスペンを持ち／置くという煩雑な手間が必要である。また、感圧センサ及び文字認識機能に加えてハードウェアキーボードをも搭載するため、コスト高でもある。
一方、感圧センサ及び文字認識機能と併せてソフトウェアキーボードを有する携帯情報端末装置では、表示パネルの一部をキーボード表示が占有してしまうため、情報表示のための十分な領域を確保することが困難である。
【０００４】
本発明は、手書き入力とキー入力が可能であり、且つ、手書き入力時とキー入力時とでスタイラスペンを持ち／置くという煩雑な手間を不要とした携帯情報端末装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ハードウェアキーボードによるコストの上昇やソフトウェアキーボードによる表示領域の一部占有を生ずることなく、キー入力を可能とした携帯情報端末装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記［１］〜［３］のように構成される。
［１］構成１：
表示パネルを備えた本体と、先端部の押圧に応答して赤外線と超音波を出力する電子ペンとから成り、
前記本体は、
表面に所定配列のキーイメージを有し、前記表示パネルの領域外の所定位置に配置されるキーイメージボードと、
所定の第１位置に設けられた第１超音波マイクと、所定の第２位置に設けられた第２超音波マイクと、赤外線受光部と、を有する信号検出手段と、
前記第１超音波マイクによる超音波検出時刻である第１検出時刻と、前記第２超音波マイクによる超音波検出時刻である第２検出時刻と、前記赤外線受光部による赤外線検出時刻である第３検出時刻との検出時刻差に基づいて電子ペンの位置を求める位置演算手段と、
前記位置演算手段により求めたペン位置が前記表示パネルの領域内の場合はペン位置に対応する表示情報を生成し、前記キーイメージボードの領域内の場合はペン位置のキーイメージに対応するキー入力情報を生成する入力制御手段と、
を有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【０００６】
キーイメージボードの表面には、所定配列のキーイメージが印刷等の公知の手法により描かれている。なお、キーイメージは刻印されていてもよい。キーイメージの配列は任意であり、例えば、ＪＩＳ配列を採用することができる。他の公知の配列を採用してもよいことは勿論であるが、何れの配列を採用しているかの情報は、ペン位置のキーイメージに対応するキー入力情報を生成するために、入力制御手段が持っている必要がある。
キーイメージボード、第１超音波マイク、第２超音波マイクは、使用時に於いて所定の位置に配置されている必要がある。また、第１超音波マイクと第２超音波マイクは、表示パネル及びキーイメージボードに対して同じ側の所定の２位置に配置されている必要がある。換言すれば、表示パネル及びキーイメージボードを挟まない所定の２位置に配置されている必要がある。なお、表示パネル及びキーイメージボードを挟むように配置する場合、ペン位置を確定するためには、超音波マイクを所定の３位置に配置する必要がある。
赤外線受光部は、赤外線と超音波の出力時刻（第３検出時刻）を検出する。
【０００７】
［２］構成２：
前記［１］の構成に於いて、
前記キーイメージボードは、前記表示パネルを覆う蓋体として兼用される開閉式のボード、又は、前記表示パネルの上方又は下方に重ねるように収納されるスライド式のボードである、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。
【０００８】
［３］構成３：
前記［１］の構成に於いて、
前記キーイメージボードは前記本体に着脱自在であり、
装着されたキーイメージボードが有するキーイメージの種別を識別するための種別識別手段を更に有する、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。
キーイメージの種別とは、ＪＩＳ配列、シフトＪＩＳ配列、１０２英語キーボード、１０６日本語キーボード、等のキーボードの配列の種別である。種別の識別を行うための機構としては、例えば、本体側の装着部位に複数のフォトセンサを設けておくとともに、キーイメージボード側の対応部位に孔を設け／設けないでおき、何れのフォトセンサがオンしたかの組合せに基づいてキーイメージボードを識別する機構を挙げることができる。
また、キーイメージボードの種別をユーザが入力するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を説明する。
図１は実施の形態の携帯情報端末装置本体の上面図、図２は図１の携帯情報端末装置本体と電子ペンの斜視図、図３は図１の携帯情報端末装置の表示パネル領域とキーイメージボード領域と座標の関係を示す説明図、図４（ａ）は図１の携帯情報端末装置のＡ−Ａ線断面図である。また、図５は図１の携帯情報端末装置の構成と処理の流れを示すブロック図、図６は図１の携帯情報端末装置での処理手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明に於いて、他の機器との通信手段としては公知の手段（赤外線通信インターフェース，ＬＡＮインターフェース，携帯電話インターフェース，ＰＨＳインターフェース等）の何れかを採用してよいため、説明は省略する。
【００１０】
図１や図２に示すように、本携帯情報端末装置本体は、液晶パネル等で構成される表示パネル２１と、キーイメージボード２２を有する。表示パネル２１は表示部基部２０の上面に設けられており、表示制御１７（図５参照）によって表示を制御される。キーイメージボード２２は、表示パネル２１に対して開閉機構２３により開閉可能に設けられており、閉時には表示パネル２１の蓋体として用いられ、開時にはキーイメージボードとして用いられる。このキーイメージボード２２の上面（開時での上面）には、例えばＪＩＳキー配列に従って多数のキーイメージ２９が印刷されている。
【００１１】
表示部基部２０の奥側（図１内で上側）には、表示部基部２０より若干上方へ突出する高さの制御部収納部１０が表示部基部２０から延設されており、その手前側（上記奥側の反対）面の所定部位には、超音波マイク１１，１２と、赤外線受光部１３が設けられている。
【００１２】
電子ペン５１は、その先端（ペン先）部に、筆記時の押圧力でオンする電子ペンスイッチ５１ａを有する。また、電子ペン５１は、その先端部寄りの所定部位に、電子ペンスイッチ５１ａのオン時に超音波及び赤外線を同期して出力する超音波・赤外線出力部５１ｂを有する。なお、ペン先の押圧により超音波及び赤外線を同期して出力する機構は、例えば、実開平７−２０６２７（実願平５−５６８９４号）に記載されているように公知であり、ここでの説明は省略する。
【００１３】
いま、電子ペンスイッチ５１ａがオンして超音波・赤外線出力部５１ｂから超音波及び赤外線が同期して出力されると、まず、赤外線受光部１３で遅滞無く赤外線が検出される。次いで、超音波マイク１１又は（／及び）超音波マイク１２で上記赤外線と同期して出力された超音波が検出され、その後に、超音波マイク１２又は超音波マイク１１で上記赤外線と同期して出力された超音波が検出される。
【００１４】
この関係を、図１を参照して説明する。
電子ペン５１が図１内のａ位置（表示パネル２１上の位置）に在る場合、超音波マイク１１では、赤外線と同期して出力された超音波がａ位置〜超音波マイク１１間の距離ａ１に相当する時間だけ当該赤外線の検出時刻より遅れて検出される。また、超音波マイク１２では、当該赤外線と同期して出力された超音波がａ位置〜超音波マイク１２間の距離ａ２に相当する時間だけ当該赤外線の検出時刻より遅れて検出される。この差異に基づいて位置座標演算１５（図５参照）はａ位置のＸ−Ｙ座標（図３参照）を演算して、入力制御１６（図５参照）に渡す。
【００１５】
電子ペン５１が図１内のｂ位置（キーイメージボード２２上の位置）に在る場合も同様である。即ち、超音波マイク１１では赤外線と同期して出力された超音波がｂ位置〜超音波マイク１１間の距離ｂ１に相当する時間だけ当該赤外線の検出時刻より遅れて検出され、超音波マイク１２では当該赤外線と同期して出力された超音波がｂ位置〜超音波マイク１２間の距離ｂ２に相当する時間だけ当該赤外線の検出時刻より遅れて検出される。この差異に基づいて位置座標演算１５（図５参照）はｂ位置のＸ−Ｙ座標（図３参照）を演算して、入力制御１６（図５参照）に渡す。
【００１６】
入力制御１６は、位置座標演算１５から渡された位置座標が、表示パネル２１上の座標（表示パネル領域内の座標）であるか、キーイメージボード２２上の座標（キーイメージボード領域内の座標）であるか、又は、それ以外であるかをチェックする（Ｓ０３；図６参照）。
【００１７】
その結果、表示パネル領域内の座標である場合は、当該座標を示す表示情報を表示制御１７（図５参照）に渡す（Ｓ１１）。これにより、表示制御１７は、表示パネル２１上に、当該座標に相当する表示を行う（Ｓ１３）。電子ペン５１からの出力が連続的であれば、その軌跡に基づいて文字認識機能（不図示）が、手書き文字を認識することととなる。
【００１８】
一方、キーイメージボード領域内の座標である場合、入力制御１６は、キーイメージボードの種別を取得し（Ｓ１５）、該取得した種別と当該座標位置に対応付けられている文字とに基づいてキー文字を特定する（Ｓ１７）。即ち、図３内に例示（「た（Ｑ）」）するように、キーイメージボード領域内の各小領域にはそれぞれキー文字が対応つけられており、この対応付けを与えるテーブル（不図示）を参照して、入力制御１６は電子ペン５１で押されたキーイメージのキー文字を特定する。なお、キーイメージボード領域内の各小領域に対応付けられるキー文字はキーイメージボードの種別によってそれぞれ異なるため、入力制御１６は上述のように取得した種別に応じて上記のテーブルを切り換えるのである。キーイメージボードの種別は、例えば、ユーザの入力によって指定することもできるが、後述のように、装着されたキーイメージボードの種別を自動的に判別するように構成してもよい。
【００１９】
上記では、キーイメージボード２２が表示パネル２２に対して開閉機構２３により開閉可能である機構を述べたが、本発明はかかる機構に限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すようなスライド機構を採用してもよい。即ち、表示部基部２０ａ内に収納部２０ｂを設けるとともに該収納部２０ｂ内にスライド部材（コロ等）２４を設け、該スライド部材２４上をスライドさせてキーイメージボード２２ａを収納／引き出すように構成してもよい。
【００２０】
また、キーイメージボードを複数種類用意しておき、適宜に着脱して交換できるように構成してもよい。その場合、携帯情報端末装置の本体側に複数のフォトセンサを設けるとともに各キーイメージボードの対応部位に孔を設け／設けないように構成し、何れのフォトセンサがオンしたかの組合せに基づいてキーイメージボードの種別を判別して入力制御に与えるように構成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
前記［１］の構成は、表示パネルを備えた本体と、先端部の押圧に応答して赤外線と超音波を出力する電子ペンとから成り、前記本体は、表面に所定配列のキーイメージを有し、前記表示パネルの領域外の所定位置に配置されるキーイメージボードと、所定の第１位置に設けられた第１超音波マイクと、所定の第２位置に設けられた第２超音波マイクと、赤外線受光部と、を有する信号検出手段と、前記第１超音波マイクによる超音波検出時刻である第１検出時刻と、前記第２超音波マイクによる超音波検出時刻である第２検出時刻と、前記赤外線受光部による赤外線検出時刻である第３検出時刻との検出時刻差に基づいて電子ペンの位置を求める位置演算手段と、前記位置演算手段により求めたペン位置が前記表示パネルの領域内の場合はペン位置に対応する表示情報を生成し、前記キーイメージボードの領域内の場合はペン位置のキーイメージに対応するキー入力情報を生成する入力制御手段と、を有する携帯情報端末装置であるため、手書き入力とキー入力を共に電子ペンで行うことができ、ペンと手指を交換する煩雑な手間が不要である。また、ハードウェアキーボードによるコストの上昇やソフトウェアキーボードによる表示領域の一部占有を生ずることもない。
【００２２】
前記［２］の構成は、前記［１］の構成に於いて、キーイメージボードが、表示パネルを覆う蓋体として兼用される開閉式のボード、又は、表示パネルの上方又は下方に重ねるように収納されるスライド式のボードであるため、本発明の携帯情報端末装置の具体的機構を与えることができる。
前記［３］の構成は、前記［１］の構成に於いて、キーイメージボードは携帯情報端末装置本体に着脱自在であり、装着されたキーイメージボードが有するキーイメージの種別を識別するための種別識別手段を更に有するため、適宜にユーザに適したキー配列を選択して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の携帯情報端末装置の上面図。但し、電子ペンを除く。
【図２】図１の携帯情報端末装置の斜視図。電子ペンを併せて示す。
【図３】図１の携帯情報端末装置の表示パネル領域とキーイメージボード領域と座標の関係を示す説明図。
【図４】図１の携帯情報端末装置のＡ−Ａ線断面図（ａ）と、図１とは異なる機構の携帯情報端末装置の断面図（ｂ）。
【図５】図１の携帯情報端末装置の構成と処理の流れを示すブロック図。
【図６】図１の携帯情報端末装置での処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０  制御部
１１  超音波マイク
１２  超音波マイク
１３  赤外線受光部
２０  表示部基部
２０ａ  表示部基部
２０ｂ  収納部
２１  表示パネル（液晶パネル等）
２２  キーイメージボード
２２ａ  キーイメージボード
２３  開閉機構
２４  スライド機構
２９  キーイメージ
５１  電子ペン
５１ａ  電子ペンスイッチ
５１ｂ  赤外線・超音波出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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