CN101258035B - 用于手持装置的键盘 - Google Patents

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Abstract

公开了一种手持电子装置，该装置具有键盘，所述键盘具有多个按键，每个按键具有延伸到每个按键的侧面的基本上平坦的接触表面，所述侧面之一是倾斜的。

Description

用于手持装置的键盘
相关申请的交叉引用
本申请要求于2005年9月13日提交的序列号为60/716,736的在先临时申请的利益，其内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及手持电子装置。
背景技术
多种手持电子装置可用于个人联系、日程约会等的信息存储。另外，许多手持装置无线连接到公共因特网以允许发送和接收电子邮件。这样的手持装置还可以提供多种一般因特网访问，例如访问万维网。此外，许多这样的手持装置还兼作蜂窝电话。
这些手持装置已经采用许多用户接口。一种这样的接口是QWERTY键盘。这些QWERTY键盘可以被设计使得它们特别适合于只用拇指来使用。手持装置有尺寸缩小的趋势，从而提供更纤薄的外观并且使得装置更加便携。这对于还提供蜂窝电话功能的手持装置是特别流行的。随着这些装置变得更小，它们的键盘也变得更小，这对尽管尺寸小但仍保持可用性的键盘设计提出了挑战。
Palmone公司的TREOtm600通过提供半球形按键(domed key)来应付小键盘。按键的半球形形状有效地提供了按键之间的间隙并且还为用户提供了触觉目标，这有助于用户感知哪个按键被按下。
本发明致力于提供一种适于手持装置的改进的键盘设计。
发明内容
一种手持电子装置，该装置具有键盘，所述键盘具有多个按键，每个按键具有延伸到每个按键的侧面的基本上平坦的接触表面。所述侧面之一是倾斜的。
一种用于手持电子装置的键盘，所述键盘具有多个按键，且每一个按键都具有在每一个按键的第一侧和相对的第二侧之间延伸的基本上平坦的接触表面，所述第一侧具有以钝角与所述接触表面相交的基本上平坦的上部；所述第二侧具有基本上以直角与所述接触表面相交的基本上平坦的表面；所述多个按键中的一些被定向，以使得对于多对相邻按键中的每一对来说，每一对中的一个按键的所述第二第一侧面向每一对中的相邻按键的所述第一侧。
一种手持电子装置，包括：上述键盘；显示器；以及处理器，其有效地连接到所述键盘和所述显示器。
从下面结合附图的描述中，其它特征和优点将变得明显。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施例，其中：
图1是根据本发明的实施例制造的手持电子装置的正视图，
图2是图1中的手持电子装置的原理图，
图3是图1中的装置的键盘的正视图，
图4是沿着图3中的线4-4的剖视图(简化之处在于，在切割线后面的每个按键的外部没有示出)，和
图5是沿着图3中的线5-5的剖视图(简化之处在于，在切割线后面的每个按键的外部没有示出)。
优选实施方式
本发明人已经意识到半球形按键具有许多缺点。首先，半球形在其顶部提供很小的目标中心(bulls-eye)。结果，如果用户的拇指没有直接位于按键中心地按下按键，则半球形的形状提供的触觉目标暗示按键还没有被真正敲击。这降低了用户的信任度。降低信任的典型结果是降低打字速度。因此认为半球形按键不能促进快速输入。其次，半球形按键的顶部用作按压点，长时间使用时，这会使用户的拇指不舒服。
图1示出了手持移动通信装置10，该移动通信装置10包括垂直的细长外壳12、输入装置(键盘14)、以及输出装置(显示器16，优选为全图示LCD)。键盘14和显示器16位于外壳12的上表面17上。可选择性地采用其它类型的输出装置。在内部，可以如图2所示地组织手持装置。转向图2，处理装置(微处理器18)示意性地示出为连接在键盘14和显示器16之间。响应于用户对键盘14上的按键的激活，微处理器18控制显示器16的操作以及移动装置10的总体操作。
除了微处理器18之外，在图2中示意性示出的移动装置10的其它部件包括：通信子系统100；短程通信子系统102；键盘14和显示器16，连同其它输入/输出装置包括一组辅助I/O装置106、串口108、扬声器111和麦克风112；以及存储装置包括闪存116和随机存取存储器(RAM)118；以及各种其它装置子系统120。移动装置10优选是具有语音和数据通信能力的双向RF通信装置。此外，移动装置10优选地具有通过因特网与其它计算机通信的能力。
由微处理器18执行的操作系统软件优选地存储在永久存储器中，例如闪存116，但也可以存储在其它类型的存储装置中，例如只读存储器(ROM)或类似的存储元件。此外，系统软件、特定装置的应用程序、或者其部件可以临时加载到易失性存储器中，例如RAM118。移动装置接收的通信信号还可以存储到RAM 118中。
微处理器18除了它的操作系统功能之外还能够使得在装置10上执行软件应用程序130A-130N。在制造过程中，控制基本装置操作例如数据通信130A和语音通信130B的预定的成套应用程序可以被安装在装置10上。此外，在制造过程中可以安装个人信息管理(PIM)应用程序。PIM优选地能够组织和管理数据项例如电子邮件、日程事件、语音邮件、约会和任务项。PIM应用程序还优选地能够通过无线网络140发送和接收数据项。优选地，PIM数据项通过无线网络140与存储到主计算机系统或者和主计算机系统相关的装置用户的相应数据项无缝集成、同步和更新。
通过通信子系统100执行包括数据通信和语言通信的通信功能，还可以通过短程通信子系统102来执行所述通信功能。通信子系统100包括接收器150、发射器152以及一个或多个天线154和156。此外，通信子系统100还包括处理模块例如数字信号处理器(DSP)158和本地振荡器(LO)160。通信子系统100的具体设计和应用取决于移动装置10将在其中操作的通信网络。例如，移动装置10的通信子系统100可以设计成在MobitexTM、DataTACTM、或通用分组无线业务(GPRS)移动数据通信网络中操作，并还可以被设计成在多种语言通信网络中操作，例如AMPS、TDMA、CDMA、PCS、GSM等。移动装置10还可以使用单独的和集成的其它类型的数据和语音网络。
网络接入条件根据通信网络的类型而不同。例如，在MobitexTM和DataTACTM网络中，移动装置利用与每个装置相关联的PIN或唯一身份识别号在网络上注册。然而，在GPRS网络中，网络接入与装置的使用者或用户相关。因此，GPRS装置需要用户识别模块，统称为SIM卡，以在GRPS网络上操作。
当所需的网络注册或激活程序已经完成时，移动装置10可以在通信网络140上发送和接收通信信号。由天线154从通信网络140接收的信号被路由至接收器150，接收器150提供信号放大、降频转换、滤波、信道选择等，并且还可以提供模数转换。所接收的信号的模数转换允许DSP 158执行更复杂的通信功能，例如解调制和解码。以相似的方式，通过DSP 158处理(例如，调制和编码)将被发射到网络140的信号，然后将该信号提供到发射器152，用于数模转换、升频转换、滤波、放大并通过天线156发射到通信网络140(或多个网络)。
除了处理通信信号之外，DSP 158提供对接收器150和发射器152的控制。例如，可以通过实施于DSP 158中的自动增益控制算法来适应性地控制施加到接收器150和发射器152中的通信信号的增益。
在数据通信模式下，所接收的信号例如文本消息或下载的网页被通信子系统100处理，并被输入到微处理器18。然后，微处理器18进一步处理所接收的信号，并输出到显示器16，或者可选地输出到一些其它辅助I/O装置106。装置用户还可以利用键盘14和/或一些其它辅助I/O装置106来编写数据项，例如电子邮件消息。然后，所编写的数据项可以经由通信子系统100在通信网络140上传输。
在语音通信模式下，装置的总体操作基本上相似于数据通信模式，除了所接收的信号输出到扬声器111，并通过麦克风112产生用于传输的信号。还可以在装置10上实施可选的语音或音频I/O子系统，例如语音消息记录子系统。此外，显示器16还可以应用在语音通信模式中，例如用来显示呼叫方的身份、语音呼叫的持续时间、或者其它语音呼叫相关的信息。
短程通信子系统102使得移动装置10和其他靠近的系统或装置(不需要一定是相似的装置)之间能够通信。例如，短程通信子系统可以包括红外装置及相关的电路和部件或BluetoothTM通信模块，以提供与相似的使能系统和装置的通信。
转向图3，键盘14具有布置成三行的多个带有标记的按键200。按键200中的一些带有字母，这些带有字母的按键构成QWERTY布局。每个按键200是四边形的，具有内侧202、外侧204、上侧206和下侧208。按键200L(在键盘的纵向中线M的左侧的按键)的内侧202是这些按键的右侧，而按键200R(在中线M的右侧的按键)的内侧202是这些按键的左侧。每个按键具有靠近其内侧202的直边210，直边210在按键的上侧206和下侧208之间延伸。每个按键呈大致平行四边形轮廓。(然而，在最接近键盘14的纵向中线M的两列按键中的每个按键的下侧208(例如按键200V)比这些按键的上侧206短。)按键的大致平行四边形轮廓为每个轮廓(例如按键200V)提供与它的长度尺寸对齐的主轴线A。每个按键的主轴线与键盘的中线M成20°和70°之间的角度B，这个角度对于按键200L为负角、对于按键200R为正角。对这个角度的一个合适的选择是40°。
参照图4和图5，明显的是，每个按键200具有平行于外壳的上表面17并延伸到按键的四侧202、204、206和208中的每侧的平坦的接触表面220。另外，明显的是，每个按键200的内侧202有斜面。这意味着每个按键的内侧202具有以钝角C沿着直边210与平坦的接触表面220相交的倾斜的平坦表面222。角度C可以在135°和155°之间。平坦表面222从上侧206到下侧208延伸按键的长度。
如所示出的，直边210具有轻微的倒角(radius)。唯一要求是边210足够陡使得当用户按压按键时能感觉到。
每个按键的外侧204(与内侧202相对)具有以直角沿着直边230与平坦的接触表面220相交的平坦的表面224。相似地，上侧206具有以直角与平坦的接触表面220相交的平坦表面226，下侧208具有以直角与平坦的接触表面220相交的平坦表面228。虽然在这个示例性实施例中这些角度以直角示出，但是每个角度可大致等于直角，其可以是大约80°和100°之间的任意角度，使得当按键被用户的拇指按下时，拇指的指肉不会明显地接触任何平坦表面224、226或228。
从图3中明显的是，在键盘的中线M每侧的成列的按键200L、200R的内侧202彼此相对。结果，在中线M的一侧的按键200L的倾斜的平坦表面222挨着在中线M的另一侧的按键200R的倾斜的平坦表面222。
引杆(pin)232悬接于每个按键200，并位于拨码开关(dip switch)(未示出)的顶部。返回图3，明显的是，对于按键200W，字母符号“W”在平坦的接触表面220上延伸超过直边210到倾斜的平坦表面222上。另外，除了按键200之外，在键盘14上有另外的按键240，例如挂机(on-hook)按键240a、摘机(off-hook)按键240b、切换按键240c和大写锁定按键240d。类似于按键200，引杆从这些额外的按键240中的每个延伸到拨码开关的顶部。
键盘14的按键200和240可以由硬塑料材料制成，并且按键可以被胶粘到柔性膜(例如弹性或橡胶膜)。结果，当压力施加到任何按键200的接触表面220时，柔性膜变形以允许按键被按下，从而将它的引杆232压到下面的拨码开关上。从拨码开关产生的电信号允许微处理器18(图2)登记按键按压。
在操作中，用户可以这样握持手持装置10，使得上表面17面对她，且她的拇指在键盘14上。然后用户可以使用她的拇指压下键盘的所选择的按键200和240。在这方面，按键200的主轴线与键盘的纵向中线所成的角度β定位按键200，使得当拇指敲击按键时更加与拇指的长度尺寸成直线。按键200的倾斜的内侧202有效地提供按键和面对倾斜的内侧202的一个相邻的按键之间的间隙。这降低了不期望地同时敲击两个按键的可能性。此外，由于只有按键的一侧是倾斜的，所以接触表面220的尺寸保持较大。当拇指压在按键200上时，用户将感觉到直边210以及相似的按键的倾斜的平坦表面222。这个触觉目标将保证用户的拇指敲击到想要敲击的按键。此外，因为，直边210和倾斜的平坦表面222沿着按键的整个长度延伸，目标的“目标中心”沿着按键的长度延伸。结果，拇指的一定的范围位于按键上，这将为用户提供表示按键已经被正确敲击的反馈。当然，如果试图按压按键的用户没有感觉到所述反馈，则直边210和倾斜的平坦表面222将提示用户期望的按键还没有被正确地敲击。
通过在键盘14的中线M的每侧的按键200L、200R的倾斜的平坦表面222彼此相邻，对于键盘的中线M的每侧的拇指按键，用户具有增大的空间。
由于对一定范围的拇指位置，按键200的触觉指示按键被正确地敲击，所以用于正确的按键敲击的“目标中心”大于只将敲击按键的拇指的部分精确定位在按键上的情况下提供按键已经被正确敲击的触觉的“目标中心”。这是半球形按键的触觉问题，对于半球形按键，只有当稳固地敲击使得半球形的顶部位于拇指的敲击部分的中间时触觉表示按键被正确地敲击。目标中心越大意味着提供指示正确的按键敲击的反馈的按键敲击的百分比越高。这个较高的百分比使得用户信任度更高，这转化成更快的打字速度。还明显的是，与没有为用户有效地提供触觉目标的按键(例如简单地具有平坦的接触表面而没有其它触觉特征的按键)相比，为用户提供触觉目标的按键更好地建立信任，因而产生更快的打字速度。
每个按键200的倾斜的平坦表面222虽然不是在按键的平坦的接触表面220上但是面对用户。结果，如果在按键200上印刷字母期间，字母部分地印刷在这个倾斜的表面222上(如同图3中所示的按键200W的情况)，对用户来说，字母将保持清晰。这有益地使得按键200的尺寸较小并且给出了在键盘14上印刷字母的固有的制造容差。
虽然在示例性实施例中按键200的接触表面220已经被描述为是平坦的，但是这个表面还可以是基本上平坦的，例如合适的接触表面是稍微凸起或凹陷的表面。相似的，虽然倾斜的表面222已经被描述为平坦的，但是这个表面也可以是基本上平坦的，例如合适的基本上平坦的表面将是沿着其长度稍微有圆齿的。相似地，虽然侧面204、206、208和在倾斜的表面222下面的侧面202已经被描述为平坦的，但是这些侧面将等同于基本上平坦的，因而例如这些侧面可以是稍微弓形的。此外，这些侧面也可以是槽口，使得每个按键200具有放大的头部和较窄的颈部。
虽然按键200已经示出为具有大致平行四边形的轮廓，但是等效的其它按键轮廓也是可以的。例如，按键可以具有主轴线与轴线A对齐的椭圆形轮廓。然而，这不是优选的，由于按键的平坦表面222靠近按键的上边缘和下边缘的变得较窄，因此，按键的有效目标区域更小。按键还可具有矩形轮廓，它们的长边与键盘的轴心A或中线M对齐。然而，这些选择也不是优选的，由于它们具有人机工程缺陷。
虽然键盘14示出为具有QWERTY布局，但是任何其它公知的布局例如AZERTY、QUERTZ或Dvorak布局是可以的。
清楚的是，手持装置可以采用键盘14来提供不同的功能，例如只用作地址簿的手持装置。
其它修改对本领域技术人员来说是明显的，因此，本发明由权利要求限定。

Claims (21)

1.一种用于手持电子装置的键盘，所述键盘具有多个按键，且每一个按键都具有在每一个按键的第一侧和相对的第二侧之间延伸的基本上平坦的接触表面，所述第一侧具有以钝角与所述接触表面相交的基本上平坦的上部；所述第二侧具有基本上以直角与所述接触表面相交的基本上平坦的表面；所述多个按键中的一些被定向，以使得对于多对相邻按键中的每一对来说，每一对中的一个按键的所述第一侧面向每一对中的相邻按键的所述第一侧。
2.根据权利要求1所述的键盘，其中，所述钝角包括135°与155°之间的角度。
3.根据权利要求1所述的键盘，其中，所述第一侧的所述基本上平坦的上部被布置成沿着直边与所述接触表面相交。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的键盘，其中，所述每一个按键具有从所述第一侧延伸到所述第二侧的第三侧，和从所述第一侧延伸到所述第二侧的相对的第四侧，且所述第三侧和所述第四侧中的每一个均具有基本上以直角与所述接触表面相交的基本上平坦的表面。
5.根据权利要求4所述的键盘，其中，所述第一侧的平坦上部在所述每一个按键的所述第三侧与所述第四侧之间沿着所述每一个按键的长度延伸。
6.根据权利要求1所述的键盘，其中，所述多个按键包括位于所述键盘的中线左侧的第一按键，和位于所述键盘的所述中线右侧的第二按键，其中，每一个第一按键的所述第一侧在所述第一按键的右手侧处，其中，每一个第二按键的所述第一侧在所述第二按键的左手侧处。
7.根据权利要求6所述的键盘，其中，所述每一个按键均具有主轴线，所述主轴线与所述中线成20度和70度之间的角度。
8.根据权利要求6所述的键盘，其中，所述每一个按键都具有主轴线，所述主轴线与所述中线成约为40度的角度。
9.根据权利要求7或8所述的键盘，其中，所述第一按键中的每一个的所述主轴线与所述中线成负角，而所述第二按键中的每一个的所述主轴线与所述中线成正角。
10.根据权利要求7或8所述的键盘，其中，所述按键中的每一个的长度尺寸与所述按键中的每一个的所述主轴线对齐。
11.根据权利要求9所述的键盘，其中，所述按键中的每一个的长度尺寸与所述按键中的每一个的所述主轴线对齐。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的键盘，其中，所述按键中的每一个的所述接触表面具有基本上为平行四边形状的轮廓。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的键盘，其中，所述按键带有字母符号。
14.根据权利要求13所述的键盘，其中，所述字母符号在所述接触表面上延伸，并且所述字母符号中的至少一些从所述接触表面延伸到所述第一侧的所述基本上平坦的上部上。
15.根据权利要求13所述的键盘，其中，所述按键布置成三行，并带有根据QWERTY键盘的布局的字母符号。
16.根据权利要求1-3中任一项所述的键盘，其中，所述键盘布置在所述手持电子装置的上面上；而所述接触面基本上平行于所述面布置。
17.根据权利要求2所述的键盘，其中，所述多个按键包括位于所述键盘的中线左侧的第一按键，和位于所述键盘的所述中线右侧的第二按键，其中，每一个第一按键的所述第一侧在所述第一按键的右手侧处，其中，每一个第二按键的所述第一侧在所述第二按键的左手侧处。
18.根据权利要求17所述的键盘，其中，所述每一个按键均具有主轴线，所述主轴线与所述中线成20度和70度之间的角度。
19.根据权利要求18所述的键盘，其中，所述第一按键中的每一个的所述主轴线与所述中线成负角，而所述第二按键中的每一个的所述主轴线与所述中线成正角。
20.根据权利要求18或19所述的键盘，其中，所述按键中的每一个的长度尺寸与所述按键中的每一个的所述主轴线对齐。
21.一种手持电子装置，包括：
根据权利要求1-20中任一项所述的键盘；
显示器；以及
处理器，其有效地连接到所述键盘和所述显示器。
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