携帯端末機

本発明は、携帯端末機のキーパッド構造及びキーパッド表示方法に関する。

携帯端末機は、携帯が可能であると共に、音声通話及びテレビ電話機能、情報入出力機能、並びにデータ保存機能などを少なくとも1つ備えた携帯用機器である。 携帯端末機は、機能が多様化するにつれて、例えば写真や動画像の撮影、音楽や動画像ファイルの再生、ゲーム、放送の受信などの複雑な機能を備えるようになり、マルチメディア機器として実現されている。

このようなマルチメディア機器に対しては、複雑な機能を実現するために、ハードウェア又はソフトウェア面で新しい様々な試みがなされている。一例として、使用者に機能を容易かつ便利に検索又は選択させるためのユーザインタフェース環境が提供されている。 携帯端末機の一般的な入力装置として、金属ドームの弾性を利用して実現したキーパッド又はサイドキーなどがある。金属ドームは、回路基板に形成されたある1つの接点と他の接点を接続することにより入力信号を生成する。

ところが、従来の金属ドームを使用したキーパッド又はサイドキーは、各キーが有するキーマーク(キー標識)が変更できない形態となっているため、携帯端末機の各モードに応じた入力内容の表示が難しいという欠点があった。さらに、1つのキーに様々なキーマークが表示された場合、携帯端末機の外観を損なうという問題が生じる。 本発明は、入力又は制御される内容を示すキーマークを携帯端末機の各モードに応じて変更できるようにした携帯端末機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、ドーム状に形成される透光性アクチュエータと、透光性に形成され、前記アクチュエータの内面に形成される導電性コーティング層と、前記アクチュエータの縁部が接触する透光性第1電極パターン、及び押圧時に前記アクチュエータの中心部が接触する透光性第2電極パターンがそれぞれ上面に形成される透光性ベースと、前記透光性ベースの下部に配置され、視覚情報が前記アクチュエータ、コーティング層、及びベースを介して見えるように形成されるキーディスプレイ部とを含むキーパッド装置を提供する。

前記アクチュエータは、一体型フィルムに各キーに対応する複数のドーム部を成形することにより構成してもよい。 本発明の一態様によれば、前記導電性コーティング層、第1電極パターン、及び第2電極パターンは、透光性カーボンナノチューブ(Carbon Nano Tube; CNT)又は透光性導電性ポリマーにより形成される。この場合、前記アクチュエータの各ドーム部に対応する前記各第1電極パターンの長さによる抵抗のばらつきを補正する抵抗補正器をさらに含んでもよい。

本発明の他の態様によれば、前記ディスプレイ部は透光性に形成され、前記ディスプレイ部の下部にはタッチ感知層をさらに備えてもよい。 本発明のさらに他の態様によれば、前記透光性ベースは、前記ディスプレイ部の上面に付着してもよい。 また、本発明は、キーパッド装置が備えられた第1本体と、前記第1本体に対して折り畳み可能に連結され、その折り畳まれる内面に第2ディスプレイ部が備えられた第2本体とを含み、前記キーパッド装置は、ドーム状に形成される透光性アクチュエータと、透光性に形成され、前記アクチュエータの内面に形成される導電性コーティング層と、前記アクチュエータの縁部が接触する透光性第1電極パターン、及び押圧時に前記アクチュエータの中心部が接触する透光性第2電極パターンがそれぞれ上面に形成される透光性ベースと、前記透光性ベースの下部に配置され、視覚情報が前記アクチュエータ、コーティング層、及びベースを介して見えるように構成されるキーディスプレイ部とを含む携帯端末機を提供する。

本発明のさらに他の態様によれば、前記キーディスプレイ部から出力される視覚情報は、前記アクチュエータの各ドーム部に対応するようにそれぞれ表示され、前記第2ディスプレイ部から出力される画像のサムネイル画像であってもよい。 さらに、本発明は、第1キーパッド装置が備えられた第1本体と、前記第1本体に対して折り畳み可能に連結され、その折り畳まれる内面にディスプレイ部及び前記ディスプレイ部の一側に配置される第2キーパッド装置が備えられた第2本体とを含み、前記第2キーパッド装置は、ドーム状に形成される透光性アクチュエータと、透光性に形成され、前記アクチュエータの内面に形成される導電性コーティング層と、前記アクチュエータの縁部が接触する透光性第1電極パターン、及び押圧時に前記アクチュエータの中心部が接触する透光性第2電極パターンがそれぞれ上面に形成される透光性ベースと、前記透光性ベースの下部に配置され、視覚情報が前記アクチュエータ、コーティング層、及びベースを介して見えるように構成されるキーディスプレイ部とを含む携帯端末機を提供する。

この場合、前記キーディスプレイ部は、前記ディスプレイ部から延びるように構成してもよい。 さらに、本発明は、それぞれの透光性ドームキーに対応する複数の第1領域及び前記第1領域を除いた第2領域を有する透光性キーパッドと、前記透光性キーパッドの下部に配置されるキーディスプレイ部とを含み、前記透光性ドームキーは、ドーム状に形成される透光性アクチュエータと、透光性に形成され、前記アクチュエータの内面に形成される導電性コーティング層と、前記アクチュエータの縁部が接触する透光性第1電極パターン、及び押圧時に前記アクチュエータの中心部が接触する透光性第2電極パターンがそれぞれ上面に形成される透光性ベースとを含む携帯端末機を提供する。

さらに、本発明は、それぞれの透光性ドームキーに対応する複数の第1領域及び前記第1領域周囲の第2領域を限定する段階と、前記第1領域に第1セットのキーマークを表示する段階と、モード切替信号により前記第1領域に前記第1セットのキーマークとは異なる第2セットのキーマークを表示する段階とを含む携帯端末機のキーパッド表示方法を提供する。

前記モード切替信号は、少なくとも1つのアプリケーションプログラムを実行するための信号であり、前記第2セットのキーマークは、前記アプリケーションプログラムの機能実行に関する命令又はそれに応じたグラフィックもしくはアイコンであってもよい。 前記透光性ドームキーのいずれか1つは、前記キーマークを変更するために専用に使用されるキーマーク変更キーを含んでもよい。

さらに、本発明は、透光性ドームキーに対応する複数の第1領域及び前記第1領域周囲の第2領域を限定する段階と、前記第1領域に第1セットのキーマークを表示する段階と、モード切替信号により前記第1領域に前記第1セットのキーマークとは異なる第2セットのキーマークを表示し、前記第2領域に前記第2セットのキーマークに関連する視覚情報を表示する段階とを含む携帯端末機のキーパッド表示方法を提供する。

さらに、本発明は、それぞれの透光性ドームキーに対応する複数の第1領域及び前記第1領域周囲の第2領域を限定する段階と、前記第1領域に第1セットのキーマークを表示する段階と、特定のアプリケーションへのモード切替信号がある場合、前記第1領域に前記アプリケーションに関連する第2セットのキーマークを表示する段階とを含む携帯端末機のキーパッド表示方法を提供する。

さらに、本発明は、複数の透光性ドームキーを包括するキーディスプレイ領域及び前記キーディスプレイ領域と区別される位置に配置されるディスプレイ領域を限定する段階と、前記キーディスプレイ領域内で前記それぞれの透光性ドームキーに対応する複数の第1領域及び前記第1領域周囲の第2領域を限定する段階と、前記第1領域に第1セットのキーマークを表示する段階と、前記キーディスプレイ領域に前記第1セットのキーマークから選択された入力に関連する第1視覚情報を表示する段階と、前記ディスプレイ領域に前記第1視覚情報に関連する第2視覚情報を表示する段階とを含む携帯端末機のキーパッド表示方法を提供する。

さらに、本発明は、複数の透光性ドームキーを包括するキーディスプレイ領域及び前記キーディスプレイ領域と区別される位置に配置されるディスプレイ領域を限定する段階と、前記キーディスプレイ領域内で前記それぞれの透光性ドームキーに対応する複数の第1領域及び前記第1領域周囲の第2領域を限定する段階と、前記第1領域に第1セットのキーマークを表示する段階と、前記キーディスプレイ領域に前記第1セットのキーマークから選択された入力に関連する第1視覚情報を表示する段階と、前記第1領域に前記第1セットのキーマークから選択された入力に関連する特定のアプリケーションを実行するための第2セットのキーマークを表示する段階とを含む携帯端末機のキーパッド表示方法を提供する。

以上の本発明による携帯端末機の目的と構成は、添付図面に基づいた本発明の好ましい実施形態に関する詳細な説明により明らかに理解できるであろう。

本発明による携帯端末機によれば、クリック感に優れた透光性キーパッドをディスプレイ部の上部に配置することにより、キーパッドの各キーを識別させるためのキーマークを固定的な形態に形成する必要がなく、ディスプレイ部により変更することができる。従って、様々なモードに応じて適切なキーセットを出力することができ、該当モードで特定の機能を実行するためにクリックを数回しなければならない煩雑さを解消することができる。さらに、本発明によるキーパッド装置は、多様で便利なユーザインタフェースを提供するという効果がある。

本発明による携帯端末機の構成を示すブロック図である。

本発明による携帯端末機の閉状態を示す斜視図である。

本発明による携帯端末機の開状態を示す斜視図である。

本発明によるキーパッド装置を示すためのものであり、透光性キーパッドを第1本体から分離した状態を示す分解斜視図である。

本発明によるキーパッド装置の一例を示す断面図である。

本発明によるキーパッド装置の製造過程を示すフローチャートである。

本発明によるキーパッド装置の他の例を示す断面図である。

本発明による透光性キーパッドの電気的信号処理時の大きな抵抗のばらつきを補正する1つの方法を示すための回路概念図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第1ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第2ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置によりキーマークを変更する1つの方法を示す作動状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第3ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第4ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第5ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第6ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第7ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第8ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第9ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第10ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第10ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明のキーパッド装置により実現された第11ユーザインタフェースを示す動作状態図である。

本発明によるキーパッド装置が適用された他の例の携帯端末機を示す部分正面図である。

本発明によるキーパッド装置が適用された他の例の携帯端末機を示す部分正面図である。

本発明によるキーパッド装置が適用された他の例の携帯端末機を示す部分正面図である。

以下、本発明による携帯端末機について添付図面を参照して詳細に説明する。 図1は、本発明による携帯端末機の構成を示すブロック図である。 携帯端末機100は、無線通信部110、A/V(Audio/Video)入力部120、ユーザ入力部130、感知部140、出力部150、メモリ160、インタフェース部170、制御部180、及び電源供給部190などを含む。図1は、様々な構成要素を備える携帯端末機を示すが、図示の全ての構成要素が必須構成要素というわけではない。本発明による携帯端末機は、図示の構成要素よりも多い構成要素で実現することもでき、それより少ない構成要素で実現することもできる。

以下、携帯端末機100の構成要素について順次説明する。 無線通信部110は、携帯端末機100と他の無線通信システム間の無線通信、又は携帯端末機100と携帯端末機100の位置するネットワーク間の無線通信を行う少なくとも1つの構成要素を含む。例えば、無線通信部110は、放送受信モジュール111、移動通信モジュール112、無線インターネットモジュール113、近距離通信モジュール114、及び位置情報モジュール115などを含む。

放送受信モジュール111は、放送チャネルを介して、外部の放送管理サーバから放送信号及び/若しくは放送関連情報を受信する。前記放送チャネルは、衛星チャネル及び地上波チャネルを含む。前記放送管理サーバは、放送信号及び/若しくは放送関連情報を生成して送信するサーバ、又は既に生成されて提供された放送信号及び/若しくは放送関連情報を送信するサーバを含む。前記放送関連情報は、放送チャネル、放送番組、又は放送サービスプロバイダに関する情報を含む。前記放送信号は、テレビ放送信号、ラジオ放送信号、データ放送信号を含むだけでなく、テレビ放送信号又はラジオ放送信号にデータ放送信号が結合した形態の放送信号も含む。

一方、前記放送関連情報は、移動通信網を介して提供することもでき、この場合、移動通信モジュール112により受信することができる。 前記放送関連情報は様々な形態で存在する。例えば、DMB(Digital Multimedia Broadcasting)のEPG(Electronic Program Guide)、又はDVB−H(Digital Video Broadcast-Handheld)のESG(Electronic Service Guide)などの形態で存在する。

放送受信モジュール111は、例えばDMB−T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial)、DMB−S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite)、MediaFLO(Media Forward Link Only)、DVB−H、ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial)などのデジタル放送システムを利用してデジタル放送信号を受信することができる。もちろん、放送受信モジュール111は、前述したデジタル放送システムだけでなく、放送信号を提供する放送システムであれば、いかなる放送システムに適合するように構成してもよい。

放送受信モジュール111により受信された放送信号及び/若しくは放送関連情報は、メモリ160に保存することができる。 移動通信モジュール112は、移動通信網上で基地局、外部の端末、サーバの少なくとも1つと無線信号を送受信する。前記無線信号は、音声呼信号、テレビ電話呼信号、又はSMS/MMSメッセージの送受信による様々な形態のデータを含む。

無線インターネットモジュール113は、無線インターネットの接続のためのモジュールであり、内蔵するか又は外付けする。無線インターネット技術としては、WLAN(Wireless LAN)、Wi−Fi(Wireless Fidelity)、Wibro(Wireless Broadband)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)などを用いることができる。

近距離通信モジュール114は近距離通信のためのモジュールである。近距離通信技術としては、ブルートゥース、RFID(Radio Frequency Identification)、IrDA(Infrared Data Association)、UWB(Ultra Wideband)、ZigBeeなどを用いることができる。 位置情報モジュール115は、携帯端末機の位置を確認又は取得するためのモジュールであり、代表的な例としては、GPS(Global Position System)モジュールがある。

A/V入力部120は、オーディオ信号又はビデオ信号の入力のためのものであり、カメラ121やマイク122などを含む。カメラ121は、テレビ電話モード又は撮影モードでイメージセンサにより得られる静止画像又は動画像などの画像フレームを処理する。 そして、カメラ121で処理された画像フレームは、ディスプレイ151に表示することができる。また、カメラ121で処理された画像フレームは、メモリ160に保存したり、無線通信部110により外部に伝送することができる。カメラ121は、端末機の構成態様に応じて2つ以上備えてもよい。

マイク122は、通話モード、録音モード、又は音声認識モードなどで、マイク122に入力された外部の音響信号を電気的な音声データに処理する。そして、処理された音声データは、通話モードの場合、移動通信モジュール112により移動通信基地局に送信可能な形態に変換して出力することができる。マイク122は、外部の音響信号が入力される過程で発生するノイズを除去するための様々なノイズ除去アルゴリズムが実現される。

ユーザ入力部130は、端末機の動作制御のための入力データを発生する。ユーザ入力部130は、キーパッド、ドームスイッチ、タッチパッド(静圧/静電)、ジョグホイール、ジョグスイッチなどから構成することができる。特に、タッチパッドが後述するディスプレイ151とレイヤ構造をなす場合、これをタッチスクリーンという。 感知部140は、携帯端末機100の開閉状態、携帯端末機100の位置、携帯端末機100の方位又は加速/減速、ユーザの接触の有無などの携帯端末機100の現在の状態を感知し、携帯端末機100の動作を制御するための感知信号を発生する。例えば、携帯端末機100がスライドタイプの場合、携帯端末機100の開閉状態を感知することができる。また、電源供給部190から電源が供給されるか否か、インタフェース部170に外部機器が結合されたか否かなどを感知することもできる。一方、感知部140は近接センサを含んでもよい。

出力部150は、視覚、聴覚、又は触覚などに関連する出力を発生するためのものであり、ディスプレイ151、音響出力モジュール152、アラーム部153、及びハプティックモジュールなどを含む。 ディスプレイ151は、携帯端末機100で処理される情報を表示(出力)する。例えば、携帯端末機100が通話モードの場合、通話に関するUI(User Interface)若しくはGUI(Graphic User Interface)を表示する。また、携帯端末機100がテレビ電話モード又は撮影モードの場合は、撮影及び/若しくは受信した画像、又はUI、GUIを表示する。

ディスプレイ151は、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display; LCD)、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display; TFT-LCD)、有機発光ダイオード(Organic Light-Emitting Diode; OLED)、フレキシブルディスプレイ、3次元ディスプレイの少なくとも1つを含む。 これらのディスプレイの一部は、そのディスプレイから外部が見えるように、透明型又は光透過型に構成してもよい。これは透明ディスプレイとも呼ばれ、透明ディスプレイの代表的な例としてはTOLED(Transparent OLED)などがある。ディスプレイ151の後方構造も光透過型構造に構成してもよい。このような構造により、ユーザは端末機本体のディスプレイ151が占める領域から端末機本体の後方に位置するものを見ることができる。

携帯端末機100の実現形態に応じて、ディスプレイ151を2つ以上備えてもよい。例えば、携帯端末機100には、複数のディスプレイを1つの面に離隔して又は一体に配置してもよく、異なる面にそれぞれ配置してもよい。 ディスプレイ151とタッチ動作を感知するセンサ(以下、「タッチセンサ」という)がレイヤ構造をなす場合(以下、「タッチスクリーン」という)、ディスプレイ151は、出力装置の他に入力装置として使用することもできる。タッチセンサは、例えばタッチフィルム、タッチシート、タッチパッドなどの形態を有する。

タッチセンサは、ディスプレイ151の特定部位に加わった圧力又はディスプレイ151の特定部位に発生する静電容量などの変化を電気的な入力信号に変換するように構成してもよい。タッチセンサは、タッチされる位置及び面積だけでなく、タッチ時の圧力までも検出できるように構成してもよい。 タッチセンサへのタッチ入力がある場合、それに対応する信号がタッチ制御装置に送られる。タッチ制御装置は、その信号を処理して対応するデータを制御部180に送る。これにより、制御部180は、ディスプレイ151のどの領域がタッチされたかなどが分かる。

前記タッチスクリーンにより覆われる携帯端末機の内部領域又は前記タッチスクリーンの近くには、近接センサを配置してもよい。近接センサとは、電磁界の力又は赤外線を利用して、所定の検出面に近づく物体又は近傍に存在する物体の有無を機械的な接触がなくても検出できるセンサをいう。近接センサは、接触式センサより寿命が長く、その活用度も高い。

近接センサとしては、透過型光電センサ、直接反射型光電センサ、回帰反射型光電センサ、高周波発振型近接センサ、静電容量型近接センサ、磁気近接センサ、赤外線近接センサなどがある。静電式タッチスクリーンは、ポインタの近接による電界の変化から前記ポインタの近接を検出するように構成される。この場合、タッチスクリーン(タッチセンサ)は近接センサにも分類される。なお、ポインタをタッチスクリーン上に接触させるのではなく近接させてポインタがタッチスクリーン上に位置することを認識させることを「近接タッチ(proximity touch)」といい、ポインタがタッチスクリーン上に実際に接触することを「接触タッチ(contact touch)」という。

音響出力モジュール152は、呼受信モード、通話モード、録音モード、音声認識モード、又は放送受信モードなどで、無線通信部110から受信するか、又はメモリ160に保存されたオーディオデータを出力する。音響出力モジュール152は、携帯端末機100で実行される機能(例えば、呼信号受信音、メッセージ受信音など)に関連する音響信号も出力する。このような音響出力モジュール152は、レシーバ、スピーカ、ブザーなどを含む。

アラーム部153は、携帯端末機100のイベント発生を通知するための信号を出力する。携帯端末機100で発生するイベントとしては、呼信号受信、メッセージ受信、キー信号入力、タッチ入力などがある。アラーム部153は、ビデオ信号やオーディオ信号以外に、他の形態、例えば振動でイベント発生を通知するための信号を出力することもできる。前記ビデオ信号又はオーディオ信号は、ディスプレイ151又は音響出力モジュール152により出力することもでき、ディスプレイ151及び音響出力モジュール152はアラーム部153の一部にも分類される。

メモリ160は、制御部180の動作のためのプログラムを保存することもでき、入出力されるデータ(例えば、電話帳、メッセージ、静止画像、動画像など)を一時保存することもできる。メモリ160は、前記タッチスクリーンのタッチ入力時に出力される様々なパターンの振動及び音響に関するデータを保存することもできる。 メモリ160は、フラッシュメモリタイプ、ハードディスクタイプ、マルチメディアカードマイクロタイプ、カードタイプのメモリ(例えば、SD又はXDメモリなど)、RAM(Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、ROM(Read-Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、PROM(Programmable Read-Only Memory)、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクの少なくとも1つのタイプの記憶媒体を含む。携帯端末機100は、インターネット上でメモリ160の保存機能を実行するウェブストレージに関連して動作することもできる。

インタフェース部170は、携帯端末機100に接続される全ての外部機器との通路の役割を果たす。インタフェース部170は、外部機器からデータを受信するか、供給された電源を携帯端末機100内部の各構成要素に伝送するか、又は携帯端末機100内部のデータを外部機器に送信する。インタフェース部170は、例えば有無線ヘッドセットポート、外部充電器ポート、有無線データポート、メモリカードポート、識別モジュールが備えられた装置を接続するポート、オーディオI/O(Input/Output)ポート、ビデオI/Oポート、イヤホンポートなどを含む。

前記識別モジュールは、携帯端末機100の使用権限を認証するための各種情報を保存したチップであり、ユーザ識別モジュール(User Identity Module; UIM)、加入者識別モジュール(Subscriber Identity Module; SIM)、汎用加入者識別モジュール(Universal Subscriber Identity Module; USIM)などを含む。前記識別モジュールが備えられた装置(以下、識別装置という)は、スマートカード形式で製造してもよい。従って、前記識別装置は、ポートを介して携帯端末機100に接続することができる。

インタフェース部170は、携帯端末機100が外部のクレードルに接続された場合、前記クレードルからの電源が携帯端末機100に供給される通路となり、ユーザにより前記クレードルから入力される各種命令信号が携帯端末機100に伝達される通路となる。前記クレードルから入力される各種命令信号又は電源は、携帯端末機100が前記クレードルに正しく取り付けられたことを認知するための信号としても機能する。

通常、制御部180は、携帯端末機100の全般的な動作を制御する。例えば、音声通話、データ通信、テレビ電話などに関連する制御及び処理を行う。また、制御部180は、マルチメディアを再生するためのマルチメディアモジュール181を備える。マルチメディアモジュール181は、制御部180内に実現してもよく、制御部180とは別に実現してもよい。

制御部180は、タッチスクリーン上で行われる手書き入力及び手描き入力をそれぞれ文字及び画像として認識するパターン認識処理を行う。 電源供給部190は、制御部180の制御下で、供給された外部の電源、内部の電源を各構成要素に必要に応じて供給する。 ここに説明される様々な実施形態は、例えばソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせにより、コンピュータ又はこれと類似の装置で読み取りが可能な記録媒体内で実現することができる。ハードウェア的な実現においては、ここに説明される実施形態は、ASICs(Application Specific Integrated Circuits)、DSPs(Digital Signal Processors)、DSPDs(Digital Signal Processing Devices)、PLDs(Programmable Logic Devices)、FPGAs(Field Programmable Gate Arrays)、プロセッサ、制御装置、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、機能実行のための電気的なユニットの少なくとも1つを用いて実現することができる。一部の場合、これらの実施形態は制御部180により実現することができる。ソフトウェア的な実現においては、手順や機能などの実施形態は、少なくとも1つの機能又は動作を行わせる別のソフトウェアモジュールと共に実現することができる。ソフトウェアコードは、適切なプログラム言語で記述されたソフトウェアアプリケーションにより実現することができる。また、ソフトウェアコードは、メモリ160に保存し、制御部180により実行することができる。

図2及び図3は、本発明による携帯端末機の斜視図であり、図2は携帯端末機200の閉状態を示し、図3は携帯端末機200の開状態を示す。 同図に示すように、携帯端末機200は、第1本体210と、ヒンジ部230により第1本体210に対して回動可能に構成された第2本体220とを備える。第1本体210及び第2本体220は、軸方向に当接するヒンジ部231、232をそれぞれ含む。第1本体210の第1ヒンジ部231と第2本体220の第2ヒンジ部232とが1つの軸上に配置されることにより、第1本体210と第2本体220とは互いに対して回動可能である。

ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、1つの本体のみからなるストレートタイプ、2つ以上の本体が相対移動可能に結合されるスライドタイプ、折り畳みタイプ、スイングタイプ、2軸回転タイプなどの様々な構造に適用可能である。 図2に示すように第1本体210が第2本体220と重なるように配置された状態を閉状態といい、図3に示すように第1本体210と第2本体220とが互いに遠ざかる方向に相対回動した状態を開状態という。閉状態で第1本体210と第2本体220とは対向して配置される。携帯端末機200は、閉状態では主に待機モードで動作するが、ユーザの操作により待機モードが解除されることもある。また、携帯端末機200は、開状態では主に通話モードなどで動作するが、ユーザの操作又は所定時間の経過により待機モードに移行することもある。

第1本体210及び第2220の一面にそれぞれ配置される機能や部品は、携帯端末機200においてどの機能を強調するか、又はどのユーザインタフェースを追求するかによって、様々に変化させることができる。 第1本体210の外観を形成するケース(ケーシング、ハウジング、カバーなど)は、内側ケース211と外側ケース212とから構成される。内側ケース211と外側ケース212とにより形成された空間には、各種電子部品が内蔵される。内側ケース211と外側ケース212との間には、1つ又は複数の中間ケースをさらに配置してもよい。第2本体220は、第1本体210と同様に、内側ケース222と外側ケース221とから構成される。

図2に示すように、携帯端末機200の閉状態で露出する第2本体220の外面には、第1ディスプレイ部223及び第1カメラ224が配置される。 第1ディスプレイ部223は、情報を視覚的に表現する、例えばLCDモジュール、OLEDモジュール、TOLEDモジュールなどで実現されるものであり、携帯端末機200の閉状態でも携帯端末機200の各種視覚情報を提供することができる。

第1カメラ224は、閉状態でユーザ自身又は外部の被写体の写真又は動画像を撮影することができる。また、第1カメラ224は、開状態で外部の被写体の写真又は動画像を撮影することもできる。 図3に示すように、携帯端末機200の開状態で露出する第2本体220の内面には、第2ディスプレイ部225、音響出力部226、第2カメラ227、及び照度センサ228が配置される。

第2ディスプレイ部225は、第1ディスプレイ部223と同様に、様々なディスプレイ素子で実現することができ、ユーザによるタッチ入力を可能にするためにタッチ感知手段を含んでもよい。前記タッチ感知手段は、第1ディスプレイ部223及び第2225や音響出力部226などの視覚的又は聴覚的出力手段の他に、適切な出力手段(例えば、振動発生部)と連動するように構成してもよい。

音響出力部226は、携帯端末機200の開状態で、通話モードの場合に通話音を出力するレシーバとして機能したり、各種システム通知音などを出力するように構成される。 第2カメラ227は、第2ディスプレイ部225を使用してテレビ電話を行う場合などのように、ユーザ自身を撮影するための用途に使用することができる。 第2本体220の上端一側に配置される照度センサ228は、第2ディスプレイ部225の明るさを調節できるように、周囲の明るさを感知する。

図3に示すように、携帯端末機200の開状態で露出する第1本体210の内表面には、マイク215及び本発明によるキーパッド装置250が設置される。 キーパッド装置250は、複数のキーを含み、領域的には、文字又は数字を入力するための部分と各種機能を直接実行するための部分に分けられる。文字又は数字を入力するための部分は、いわゆる「クワーティキーボード」で構成してもよい。キーパッド装置250の各キーの構成については図4を参照して後述する。

マイク215は、通話時にユーザの音声を入力できるように、又は録音や録画時に音声を入力できるように構成される。マイク215は、図3とは異なり、第1本体210の側面に設置してもよい。 第1本体210の側面には、インタフェース部214及びサイドキー213が設置される。

サイドキー213は、カメラ224、227のアクティブ化などの特殊な機能を実行するホットキーとして動作し、キーパッド装置250と共にユーザ入力部を構成する。 インタフェース部214は、本発明による携帯端末機200が外部機器とデータ交換などを行えるようにする通路となる。例えば、インタフェース部214は、有線又は無線でイヤホンを接続するための接続端子、近距離通信のためのポート(例えば、赤外線ポート(IrDA port)、ブルートゥースポート、無線ランポートなど)、又は携帯端末機200に電源を供給するための電源供給端子の少なくとも1つである。

インタフェース部214は、SIM、UIM、情報を保存するためのメモリカードなどの外部カードを収容するカードソケットでもよい。 第1本体210及び第2220の一側には、通話などのためのアンテナの他に、放送信号受信用アンテナを配置してもよい。前記アンテナは、第1本体210及び第2本体220のいずれか一方から引き出し可能に設置してもよい。

第1本体210には、携帯端末機200に電源を供給するための電源供給部218が装着される。電源供給部218は、例えば充電可能なバッテリであって、充電などのために着脱可能に結合される。 図4は、本発明によるキーパッド装置を示すためのものであり、透光性キーパッドを第1本体から分離した状態を示す分解斜視図であり、図5は、本発明によるキーパッド装置の一例を示す断面図であり、図6は、本発明によるキーパッド装置の製造過程を示すフローチャートである。

同図に示すように、本発明によるキーパッド装置250は、全体的に透光性キーパッド260と透光性キーパッド260の内側に配置されるキーディスプレイ部270とを含む形態となっている。図4に示すように、他の実施形態では、キーパッド装置250内にキーパッドカバー層290をさらに含む。キーパッドカバー層290は、複数の貫通孔291を含み、透光性キーパッド260上に配置されるが、この場合、アクチュエータ265(図5を参照して後述する)のドーム部264がキーパッドカバー層290の各貫通孔291から露出する。キーパッドカバー層290が透光性キーパッド260上に位置する場合、ドーム部264の表面がキーパッドカバー層290の貫通孔291から露出すると、ドーム部264の若干突出した表面は実質的に平らになる。

透光性キーパッド260は、入力のためにプッシュ方式で加圧すると入力信号を発生する機械的手段を備え、図4に示すように1つの独立したモジュールで形成してもよい。透光性キーパッド260は、内部の回路基板(図示せず)に接続するために、コネクタ又はフレキシブルプリント基板(FPC)(図示せず)を含む。 図5を参照すると、透光性キーパッド260は、アクチュエータ265、導電性コーティング層266、第1電極パターン262及び第2電極パターン263、並びにベース261を含む形態となっている。これらの全ては、下部に配置されるキーディスプレイ部270に出力される視覚情報が見えるように、透光性となっている。ここで、透光性は、キーディスプレイ部270に出力される視覚情報を識別するための性質であり、半透光性も含む。よって、これらの1つ又は複数は、半透光性のレイヤをさらに含んでもよい。

アクチュエータ265は、各キーに対応するドーム部264を含む。透光性アクチュエータ265は「透光性ドームキー」とも呼ばれる。ドーム部264は、透光性ポリマーフィルムをモールド又はプレスするなどの方法により成形する(S21)。アクチュエータ265は、1枚の透明フィルムに複数のドーム部264を形成して一体型に実現することにより、製造を簡単にして製造コストを低減することができる。

アクチュエータ265の内面には導電性コーティング層266が形成される(S22)。導電性コーティング層266は、アクチュエータ265の変形により第1電極パターン262と第2電極パターン263とを電気的に接続させる役割を果たすものであり、透光性カーボンナノチューブ(CNT)又は導電性ポリマーなどをアクチュエータ265の内面にコーティングして形成する。

一方、透明ポリマーなどにより形成されるベース261が準備され(S11)、第1電極パターン262及び第2電極パターン263が、ベース261の上面に形成される(S12)。第1電極パターン262及び第2電極パターン263は、個別キーの回路を実現できるようにパターニングされている。第1電極パターン262には、アクチュエータ265のドーム部264の縁部に対応する導電性コーティング層266が接触し、第2電極パターン263には、アクチュエータ265の押圧時にアクチュエータ265のドーム部264の中心に対応する導電性コーティング層266が接触する。第1電極パターン262及び第2電極パターン263は、導電性コーティング層266と同様に、薄く(0.05〜0.06μmの厚さ)、かつ機械的・化学的特性に優れた透光性カーボンナノチューブ又は導電性ポリマーなどにより形成される。第1電極パターン262は、反復的なアクチュエータ265の押圧動作により摩耗して薄くなったり、動作信頼性が低下することを防止するために、アクチュエータ265のドーム部264の縁部に対応する導電性コーティング層266が接触する部分をそうでない部分より相対的に厚く形成してもよい。第1電極パターン262は、押圧されたアクチュエータ265内の空気を流出させるために、空気通路ホール(詳細には図示せず)を形成してもよい。

内面に導電性コーティング層266がコーティングされたアクチュエータ265は、第1電極パターン262及び第2電極パターン263が形成されたベース261の上面にラミネートされる(S30)。これにより、アクチュエータ265のドーム部264の縁部に対応する導電性コーティング層266と第1電極パターン262が永久に接触する。 このように成形された透光性キーパッド260は、各キーを識別させるためのキーマークが含まれていない状態となっているが、それ自体で入力信号を生成できる手段を備える。

透光性キーパッド260の一側には、透光性キーパッド260を第1本体210の内部の回路基板に接続できるように、コネクタ又はフレキシブルプリント基板(図示せず)が取り付けられる(S40)。 準備した透光性キーパッド260は、キーディスプレイ部270の上面に設置される(S50)。キーディスプレイ部270に透光性キーパッド260を取り付けるためには、接着剤又は接着テープを使用してもよい。キーディスプレイ部270は、透光性キーパッド260の各キーを識別させるためのキーマークなどを提供するために使用される。図4は、キーディスプレイ部270に透光性キーパッド260のアクチュエータにより動作するキーのキーマークを出力した状態を示す。

このようなキーディスプレイ部270は、前述した第1ディスプレイ部223又は第2ディスプレイ部225と同様に、例えばLCDモジュール、OLEDモジュール、TOLEDモジュール、又は電子ペーパーなどで実現される。 図7は、本発明によるキーパッド装置の他の例を示す断面図である。 図7に示すように、携帯端末機のキーパッド装置250は、前述した透光性キーパッド260の下部に透明キーディスプレイ部270’及びタッチ感知層280を含む。つまり、透明キーディスプレイ部270’は、視覚情報を出力すると共に、その透明性により後方のものが見えるようになっている。このような透明キーディスプレイ部270’は、公知のディスプレイ装置で実現してもよい。

タッチ感知層280は、前面のプッシュ方式の入力に加えてタッチ方式の入力を可能にするために設置される。好ましい使用例として、携帯端末機200の前面では親指を用いてアクチュエータ265のドーム部264を押圧して入力動作を行い、背面では親指を除いた残りの指のいずれか1つを用いてタッチ方式で入力動作を行う。このような多重入力方式により、ユーザインタフェースがはるかに多様になり、便利になる。

図8は、本発明による透光性キーパッドの電気的信号処理時の大きな抵抗のばらつきを補正する1つの方法を示すための回路概念図である。 透光性キーパッド260の導電性コーティング層266と第1電極パターン262及び第2電極パターン263が薄いカーボンナノチューブなどにより形成されることから、透光性キーパッド260の導電性コーティング層266と第1電極パターン262及び第2電極パターン263間の接触面に発生する抵抗、並びにアクチュエータ265の押圧時に発生する動作抵抗がそれぞれ問題となる。測定例によれば、前者の抵抗は約0.5〜1kΩであり、後者の動作抵抗は約20〜300kΩであった。後者の場合、各キーの位置に応じたパターンの長さによる全抵抗値の増加が反映された結果である。

図8におけるR1は、後者の動作抵抗を示すものであって、アクチュエータ265が押圧されている場合にそのキーに含まれるパターンの長さによる抵抗である。 高い抵抗値による電圧変動率(どのキーが押圧されたかに応じた測定電圧の差)を最小限に抑えるために、入力ポート(MICOM PORT)に抵抗補正器R2をさらに設置することにより、アクチュエータ265の抵抗変動率に対する電圧変動率を無視できるレベルに下げる。従って、アクチュエータ265から発生する抵抗が最大400kΩの場合でも電圧変動率はほとんどないレベルとなる。

図9は、本発明のキーパッド装置により実現された第1ユーザインタフェースを示す動作状態図である。 キーパッド装置250は、プッシュ方式の物理的な入力が可能な透光性キーパッド260(図4及び図5を参照)と、透光性キーパッド260の下部に配置されるキーディスプレイ部270(図4及び図5を参照)とを含む。

領域に関連して、キーパッド装置250の各キーは、その特性に応じてグループ化して配置してもよい。図9を参照すると、キーパッド装置250は、2つの領域、すなわちファンクションキーセット310Aと数字キーセット310Bとを含む。ここで、ファンクションキーセット310A内の各キーを識別させるキーマーク311a、311b、及び数字キーセット310B内の各キーを識別させるキーマーク311c(図10を参照)は、キーディスプレイ部270の出力物である。つまり、ファンクションキーセット310A内の各キーマーク311a、311b、及び数字キーセット310B内の各キーマーク311cは、キーディスプレイ部270のモード又は制御部180の制御動作により変化する。

例えば、図9に示すように、ファンクションキーセット310A内の特定キーマーク311a、311bは、別に示すファンクションキーセット310A’のようにキーマーク311a’、311b’に変更される。このような変更は、そのキーマークの設定メニューにより変更するか、又は予め保存されている制御機能により自動的に変更することができる。

図10は、本発明のキーパッド装置により実現された第2ユーザインタフェースを示す動作状態図である。 図10を参照すると、数字キーセット310B内の各キーマーク311cは、別に示す数字キーセット310B’のようにキーマーク311c’に変更される。すなわち、数字キーセット310B内の各キーマーク311cが新しいキーマーク311c’に変更されており、この点でキーマークが固定されている一般的なキーパッドとは違いがある。

このようなキーマークの変更方法により、キーパッド装置250の各キーのキーマークをモードに応じて変更することができる。例えば、一般的なモードでユーザが主に使用するホットキー(例えば、マルチメディア、放送、ウェブページ接続など)を設定することにより、当該機能を数回のキー入力により実行していたのを1回のキー入力により実行することができる。

図11は、本発明のキーパッド装置によりキーマークを変更する1つの方法を示す作動状態図である。 図11を参照すると、数字キー311cを有する第1キーセット310Bは、その中に含まれる特定のキーである変更キー315を押圧することによりキーセットが変更される。すなわち、第1キーセット310Bは、数字キー311cと共に変更キー315を含み、変更キー315を1回押圧すると他のタイプの第2キーセット310B’が表示される。変更された第2キーセット310B’内の各キーは、ユーザの設定又は自動的な変更手順に従って表示される。もっとも、変更キーは、キーパッド装置250ではなく、サイドキーなどに設定してもよい。

また、第2キーセット310B’状態で変更キー315を押圧すると、さらに他のタイプの第3キーセット310B’’が表示される。第3キーセット310B’’は、図11のようにサムネイル画像で表示される各電話帳又はアルバムでもよい。 このように、数字キーやホットキーなど、ユーザが指定した様々なキーマークを一度に表示できないため、キーマークを変換する方法が用いられ、この方法により、様々なキーマークを簡単に変換して状況に応じたキーマークを使用することができる。

図12は、本発明のキーパッド装置により実現された第3ユーザインタフェースを示す動作状態図である。 特定のアプリケーションの実行中は、そのアプリケーションに関連する機能を表示することが便利である。例えば、音楽プレーヤー、ビデオプレーヤー、メール作成などの様々なアプリケーションがこれに該当する。よって、これらのアプリケーションが実行中の場合はそのアプリケーションに関連する機能を自動で出力するようにキーマークを設定することができる。図12は、音楽プレーヤーが実行中の場合、音楽に関連する機能に対応する少なくとも1セットのキーセット310C、310Dが出力された状態を示す。キーセット310C内には、再生/停止、次の曲/前の曲、音量アップ/ダウンなどの機能を実行できるキーマーク311dが含まれており、キーセット310D内には、音楽の再生に関連する他のタイプのキーマーク311eが含まれている。一方、第2本体220の第2ディスプレイ部225は、音楽プレーヤーアプリケーションに関連するコンテンツ225bを出力する。

その他、ビデオプレーヤーの場合は、音楽プレーヤーと類似のキーセットを表示し、メール作成の場合は、メールの編集に関連するファンクションキーを設定することができる。従って、関連機能を実行するための数回の押圧動作(クリック)を1回に短縮することにより、操作が簡単で時間を短縮できるという利点がある。 図13は、本発明のキーパッド装置により実現された第4ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図13は、カメラ機能を実行する場合、キーパッド装置250がカメラ121に関連する機能に対応するキーマーク311f、311gを主に出力していることを示す。

第2本体220の第2ディスプレイ部225は、ビューファインダのように撮影される被写体225cの像を出力する。ここで、撮影される画像は、キーパッド装置250が含むキーディスプレイ部270により出力することもできる。 図14は、本発明のキーパッド装置により実現された第5ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図14は、ウェブブラウザ機能を実行する場合、キーパッド装置250がウェブブラウジングに関連する機能に対応するキーマーク311h、311iを主に出力していることを示す。

第2本体220の第2ディスプレイ部225はウェブページを出力する。ここで、現在又は以前のウェブページは、キーパッド装置250が含むキーディスプレイ部270により出力することもできる。 図15は、本発明のキーパッド装置により実現された第6ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図15は、電話をかける場合、キーパッド装置250が電話発信に関連する機能に対応するキーマーク311j、311kを主に出力していることを示す。

例えば、キーマーク311jの第1キーセット310Iは、通信機能に関連するものにし、キーマーク311kの第2キーセット310Jは、電話をかけるために電話番号をダイヤルするための番号キー又は情報を入力するための番号キーを含んでもよい。第2本体220の第2ディスプレイ部225は、前記電話発信機能に関連する情報225eを出力する。

図16は、本発明のキーパッド装置により実現された第7ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図16は、メール機能を実行する場合、キーパッド装置250がメール機能に対応するキーセット310K、310Lにおいて、キーマーク311L、311Mを主に出力していることを示す。第2本体220の第2ディスプレイ部225は、メール機能に関連する画面225fを出力する。

ここで、本発明の一態様によれば、かかってきた電話を着信するためのキーマークや通話を終了するためのキーマークなどのように、通話に直接関連する1つのキーセットは、キーパッド装置250により常に表示される。例えば、図9〜図16に示すような構成は、携帯端末機200で実行されている他の機能により妨げられずに電話を容易に着信したり通話を終了できるようにする。なお、図9〜図16では、上から4段目の左端のキーが電話を着信するキーであり、右端のキーが通話を終了するキーに相当する。

図17は、本発明のキーパッド装置により実現された第8ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図17は、第2本体220の第2ディスプレイ部225と共にキーパッド装置250のキーディスプレイ部270を使用してデュアルディスプレイを実現した場合の一例を示す。 一般に、携帯端末機などの小型電子機器はディスプレイ領域も小さいことから、本実施形態では、これを克服するために、キーパッド装置250を用いて豊富な画面出力を提供する。

図17を参照すると、第2本体220の第2ディスプレイ部225及び第1本体210のキーパッド装置250のキーディスプレイ部270は、それぞれ待機画面を出力している。この場合も、第1本体210のキーパッド装置250の各キーは、前述した各モードに応じて様々に変化する。 このために、第1本体210のキーパッド装置250は、透光性ドームキーに対応する複数の第1領域350Aと、第1領域周囲の第2領域350Bとを含む。待機画面は、第1領域350A及び第2領域350Bのどちらにも適用できるが、前述のように、キーセットのキーマークは各モードに応じて様々に変化する。

図18は、本発明のキーパッド装置により実現された第9ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図18は、第2本体220の第2ディスプレイ部225と共にキーパッド装置250のキーディスプレイ部270を使用してデュアルディスプレイを実現した場合の他の例を示す。 図18において、キーパッド装置250により出力される画面はスクリーンセーバであり、オブジェクト(同図では魚311o)がキー間を移動することを示す。例えば、あるキーに魚が出力されている状態でユーザがそのキーを押圧すると魚は他のキーに移動することにより、まるで反応するような効果を発揮する。また、オブジェクトが所定時間ごとに自動的に移動するようにしてもよい。

図19は、本発明のキーパッド装置により実現された第10ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図19は、第2本体220の第2ディスプレイ部225と共にキーパッド装置250のキーディスプレイ部270を使用してデュアルディスプレイを実現した場合のさらに他の例を示す。 図19において、キーパッド装置250により出力される画面はフォトアルバムであり、キーパッド装置250の各キーに人物写真が出力された状態を示す。つまり、フォトアルバムで写真を見ているときに写真中の人物に対応するキーを押圧することにより、当該人物に電話をかけたり写真をメールで送るなどの機能を実行することができる。

図20は、本発明のキーパッド装置により実現された第10ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図20は、動的なキーパッドプリントを用いて音楽プレーヤーを常に表示する方法を示す。画面上の動的なキーマークを用いて、キーの一部は音楽再生ボタンとして使用することにより、どのアプリケーションが実行中の場合でも直ちに音楽の選曲、再生操作を行うことができる。

図20において、第1キーセット310Mはナビゲーション及びソフトキーボタン311qを示し、第2キーセット310Nは削除及び発信/通話終了ボタン311rを示し、第3セット310Oは簡単な音楽制御装置の機能を実現するボタン311sを示す。 図21は、本発明のキーパッド装置により実現された第11ユーザインタフェースを示す動作状態図である。図21においては、フォトアルバムの前の写真又は次の写真をサムネイルとしてキーパッド装置250の各キーマークに表示することにより、迅速なナビゲーションを可能にする。そして、キーが押圧されると、そのキーに表示された写真が第2ディスプレイ225に大きく表示される。すなわち、図21は、前述のように、第2本体220の第2ディスプレイ部225と共にキーパッド装置250のキーディスプレイ部270を使用してデュアルディスプレイを実現した場合のさらに他の例を示す。

図22A〜図22Cは、本発明によるキーパッド装置が適用された他の例の携帯端末機を示す部分正面図である。図22A〜図22Cを参照すると、携帯端末機400は、一般的なキーパッド装置430を有する第1本体410と、第1本体410に対して折り畳み可能に構成される第2本体420とを含む。第2本体420の前面のほとんどを占める第2ディスプレイ部425の一側には、本発明によるキーパッド装置450が設置されている。

キーパッド装置450は、前述した透光性キーパッド260及びキーディスプレイ部270を含み、その詳細な説明は上記実施形態の説明を援用する。ただし、透光性キーパッド260の下部に配置されるキーディスプレイ部270は、第2ディスプレイ部425とは別に形成してもよく、第2ディスプレイ部425を延長して実現してもよい。特に、後者の場合、製造を簡単にしてコストを低減できるという利点がある。

図22Aは、キーパッド装置450が初期状態に設定されていることを示す。ただし、キーパッド装置450の各キーマーク411は設定などにより変更することができる。 図22B及び図22Cは、キーパッド装置450の各キーマークが変更されたことを示す。つまり、本発明によるキーパッド装置450によれば、ホットキーの設定をユーザが直接行うことができ、ユーザは簡便にホットキーのキーマークを変更し、変更された機能を迅速かつ容易に認知して使用することができる。

本発明による携帯端末機は、上記実施形態の構成と方法に限定されるものではなく、各実施形態の全部又は一部を選択的に組み合わせて構成することで様々に変形することができる。

200…携帯端末機、210…第1本体、220…第2本体、225…第2ディスプレイ部、250…キーパッド装置、260…透光性キーパッド、261…ベース、262…第1電極パターン、263…第2電極パターン、264…ドーム部、265…アクチュエータ、266…導電性コーティング層、270…キーディスプレイ部、270’…透明キーディスプレイ部、280…タッチ感知層、290…キーパッドカバー層