CN104871117A - 尤其用于计算机或类似装置的输入设备以及相应的图形用户界面系统 - Google Patents

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Abstract

一种输入设备包括：具有自身环回的可移动表面的可滑动构件。在其可滑动表面下方的触摸传感器可以记录点击操作。所述输入设备使利用诸如按压按钮或滚动滑块之类的物理动作来操纵一些类型的用户图形控件成为可能。

Description

尤其用于计算机或类似装置的输入设备以及相应的图形用户界面系统
技术领域
本发明涉及一种用于计算机以及类似装置的输入设备和图形界面，尤其关于定点装置。
背景技术
众所周知具有定点功能的输入设备，输入设备将由用户进行的物理活动转换成计算机可解释的并且确定指针在虚拟区域内(例如，在屏幕上)的运动的输入。这种定点设备属于两大类。第一类包括鼠标等定点设备，这些定点设备包括用户可驱动的一个或多个可移动部分(例如，鼠标的主体)以及在这种可移动部分与固定元件之间交互的一个或多个传感器(例如，鼠标的抵靠表面)；第二类包括触摸板等定点设备，这些定点设备不包括可移动部分，而是仅仅包括与用户直接交互的传感器，例如，与指尖在触摸板的或触摸屏的触敏表面上的运动交互。
属于这两类的传统定点设备通常与选择设备相关联，例如，按钮或其他类型的传感器，以便指针的运动还可以与显示小部件的选择活动(例如，按钮)或者与显示小部件的啮合活动(例如，滚动条的滑动条)相关联。已知用户的两种活动，与显示小部件的选择对应：在按压按钮时发生的“点击”活动以及在撞击表面(例如，触摸板)时发生的“轻击”活动。点击和轻击活动与各种接口装置相关联，接口装置通常是用于点击的弹簧式按钮以及用于轻击的例如电容型传感器。
这种传统的选择和定点设备具有多个缺点，其中的一些缺点包括：需要在屏幕的一部分与用户命令所在的屏幕的区域之间进行多次重复运动；在对对象发出命令之前需要选择该对象；不可能同时发出多个命令；在编辑对象或使用工具的同时，不可能实时修改命令的设置；不可能使用同一个手指同时执行滚动动作和点击动作；不可能同时管理一个以上的指针；如果用户不使用繁重的活动(例如，按压物理按钮)，那么就不可能从窗口或模态控件中进入和/或离开；在输入文本时，需要依靠手在计算机的键盘之间来回地连续运动；如果不移动指针，那么就不可能选择调色板以及包含在调色板内的命令。
另一个缺点在于，属于触摸板类别的选择和定点设备不能在触摸表面上均匀地被点击。
另一个缺点在于，滚轮型选择设备难以点击，并且滚动也受限或不可控制。
发明内容
本发明的目的包括尤其为计算机或类似的装置提供输入设备，通过允许用户自然、快速、不费力地使用，该输入设备解决了上述技术问题，消除了缺点，并且克服了已知技术的局限性。
在这个目的内，本发明的一个目的是提供一种沿着其所有有用的表面均匀可点击的输入设备。
本发明的进一步目的包括提供：
a)不需要广阔的物理空间来进行操作的输入设备；
b)确保可靠并且可控的滚动操作的滚动设备；
c)在使用期间能够提供可靠性和安全性的最大保证的输入设备；
d)在与已知技术相比时并且在考虑所提供的新功能时，容易制造并且具有经济竞争力的设备；
e)快速并且适用于便携式设备的文本输入的系统；
f)无需移动指针也能够发出命令的图形用户界面；
g)能够同时发出多个命令的图形用户界面；
h)能够通过手指的简单运动来搜索命令的图形用户界面；
i)在拖动指针的同时能够修改控件的状态的图形用户界面；
j)由于容易即时使用的技术而将接口命令在屏幕上占据的空间减小到最小限度的图形用户界面；
k)能够处理屏幕上不止一个指针的图形界面。
在后文中更加显而易见的这个目的以及这些和其他目的均由输入设备实现，尤其用于计算机或类似装置的输入设备。输入设备包括可滑动构件，其与滑动支座啮合，从而借助能够读取可滑动构件的运动的滑动传感器，生成指示运动的电子信号。该设备与背景技术的不同之处在于，提供了比普通鼠标滚轮大得多并且更经济的可滑动表面，相对于普通鼠标滚轮，该设备滚动更长，能够使表面与触摸传感器组合，还能够使表面可点击，因此，能够使点击或“滚动”(可滑动构件的拖曳)与传感器的点相关联。最后这个可能性能够通过与在实物上操作的方法相似的方法，在显示在屏幕上的显示小部件上操作。
可滑动构件可以有利地由皮带或者由薄膜构成，并且滑动支座可以有利地由一对辊子或者由润滑表面构成。可滑动构件相对于压力表面滑动某个距离，以便能够借助同一个手指驱动点击机构和滚动机构。如果在鼠标内实现，那么可以标出输入设备的尺寸，以便覆盖指尖能够到达的鼠标的所有部分。可点击表面可以是触摸板的表面。在这种情况下，除了已经提及的自由度(即，点击和滚动)以外，用户还可以具有用于使用手指在屏幕上控制额外光标的装置。这个机会能够使点击活动或滚动活动与所述额外光标目前所指向的图形对象(例如，按钮)相关联。因此，输入设备可以通过以下方式用作控制面板：用户识别与输入设备相关联的屏幕上的命令，并且通过在可滑动构件的触敏表面上移动手指来选择命令，直到额外光标指向所识别的命令。此时，根据命令的类型，用户可以在触敏表面上在手指的当前位置进行点击，或者通过使用同一个手指从这个位置开始拖动可滑动构件来开始滚动动作。可以同时进行三个动作：定点、点击以及滚动。滚动动作还可以用于滚动窗口和其他可滚动的图形设备。
可移动构件的压力表面可以是触摸屏的表面。在这种情况下，上述方法涉及在触摸屏的屏幕上拖动的显示小部件。这个特征在便携式设备内尤其有用，其中，考虑在屏幕上缺乏空间，菜单命令的选择通常仅仅限于几个基本的命令。尤其地，用户可以通过直接在对象上点击编辑或者通过从该对象的一个点开始滚动动作，来使上下文菜单出现。在一个实现方式中，每个滚动动作的执行都可以与命令的新调色板在屏幕上的出现对应。
在此处提出的输入设备具有优于传统输入设备的优点，这是因为该输入设备也可以用作文本输入设备。通过使用包括字符列表的虚拟键盘，输入设备可以执行这个功能。通过在列表上点击或滚动，用户分别输入列表中的字符或者该列表中接下来的字符。由于在屏幕上显示字符，所以所显示的字符可以改变，以便反映(例如)不同语言的选择，并且可以是任何类型。相反，计算的现有键盘固定为特定的目标语言，并且不允许或者仅仅在非常有限的程度上允许输入象形图。如果在定点设备中实现，那么输入设备能够使用户在输入文本时不停止握紧输入设备。如果在设置有触摸屏的便携式设备内实现，那么输入设备为用户提供代替当前SMS书写系统的系统，该系统的特征在于具有更快的输入速度、更少数量的按钮以及使用双手的可能性。
在本文中提及的方法以及构成以下描述的主题的多种其他方法可以与输入设备(例如，在本文中描述的输入设备)相结合使用，以便提供一种能够通过无线连接远程控制主机的移动终端系统。移动终端设置有触摸屏，用户在该触摸屏上执行正常的定位功能。由主机的一部分桌面通过传输给主机并且从主机中传输的信息更新触摸屏的屏幕。使用合适的平移方法，能够操纵主机的桌面，并且通过常用方法以及上面描述的方法，能够在计算机主机上控制执行中的应用程序，包括电子邮件程序和网页浏览器。移动终端还用作电话终端。通过主机上执行的服务和/或程序的介入，可以与固定或移动电话网络连接。移动终端系统使用在本文中描述的输入设备的图形界面控制功能和快速字符输入功能，提供移动办公台，借助该移动办公台，即使用户暂时离开工作场所，也可以继续执行计算机和电话上的正常功能。
在后文中更加显而易见的这个目的以及这些和其他目的也由滚轮实现，尤其用于定点设备或类似的设备，包括凹口以及适于与所述凹口啮合的从动件，其特征在于所述从动件的至少一部分设置有惯性质量块；所述惯性质量块适于响应于使滚轮的旋转运动加速的动作来阻碍所述从动件相对于所述凹口的运动。滚轮进一步包括至少一个磁体；所述磁体适于在所述从动件的至少一部分上施加吸引和/或排斥力；所述吸引和/或排斥力具有取决于所述从动件相对于所述凹口的位置的强度；所述吸引和/或排斥力支持或反对所述从动件与所述凹口的啮合动作。
传统的鼠标滚轮具有锁定机构，可以禁用该机构，以便允许长文档滚动。然而，从典型的滚动模式(锁定)过渡到滚动通过长文档的模式(未锁定)并非自动的，而是需要特定的用户动作，该动作通常包括触发开关。此外，传统的滚轮不能测量滚轮的发射力，以便在预设数量的节拍之后，停止滚轮。这个功能在需要快速接近列表或窗口的特定位置的上下文中特别有用，无需使每个节拍都伴有手指。根据本发明的“多功能滚轮”通过定时系统实现这个结果，在滚轮处于自由旋转模式中时，该定时系统能够减少对滚轮运动的阻力，并且在滚轮以典型模型(逐行)旋转时，能够使所述阻力恢复为正常水平。
在后文中更加显而易见的这个目的以及这些和其他目的也由“用于使表面均匀可点击的系统”实现，其特征在于，该系统包括：外壳；至少一个点击生成器，当触发时，适于生成点击；可移动元件，与所述外壳相关联；一个或多个致动器，适于调整响应于用户手指施加在所述可移动元件上的压力和/或牵引力动作而触发所述至少一个点击生成器所需的力的大小。
虽然这种类型的设备的技术水平有所进步，但是可点击的触摸板在市场上实际上不可用。其原因在于，其可点击的表面就触发下面开关所需力的大小而言具有不均匀的点。这是因为开关不被配置为以防止相同的压力触发不止一个开关的方式彼此切断，或者这是因为开关或等同的设备不需要具有可变触发力的能力。
在用于使表面均匀可点击的系统的第一实施方式中，通过防止响应于在可移动元件的单个点上的按压来同时触发不止一个开关，获得点击均匀性。在第二实施方式中，通过分散作用于压力表面的一个点上的力量，以便外部压力在可移动元件上引起的力量以及运动量传输给与单个开关接触的可移动元件的点，同时在压力表面的不同点之间没有大幅差别，从而实现点击均匀性。在第三实施方式中，通过将能够借助一方面与外壳耦合的并且另一方面与可移动元件耦合的并列机械部件的电子引起的碰撞来生成点击的并列几对磁体用作开关，实现点击均匀性。可以调整每个电磁体对抗的力量，以便总体上由电磁体响应于在可移动元件的点上的按压所提供的电阻量在可移动元件的所有表面上均匀。
后文中更加显而易见的这个目的以及这些和其他目的也由以下元件实现：
a)磁隔离物，尤其用于提供“无摩擦鼠标”；
b)用于锁定根据本发明的输入设备的可滑动构件的设备；
c)人体工学鼠标；
d)包括根据本发明的至少一个“多功能滚轮”的鼠标；
e)包括根据本发明的一个或多个输入设备的鼠标；
f)包括根据本发明的一个或多个输入设备的便携式电子设备；
g)包括根据本发明的“用于使表面均匀可点击的系统”的一个或多个单元的电子设备；
h)其功能在于用作移动终端的鼠标；
i)平移桌面的方法；
j)用于操纵图形用户界面的各种方面的系统和方法；
k)用于快速输入字符的系统和方法；
l)用于“仅用一个手指”放大和/或平移的系统和方法。
本发明内容部分参照了本发明有限的一组特征和方面，并且其唯一目的在于，通过简单的形式提供对于理解本发明有用的一些概念。关于本发明的各种不同方面、形式以及应用的列表和详细描述，请参阅以下描述。
附图说明
从借助于附图通过非限制性实例说明的本发明的各种不同方面的多个优选的(而非独有的)实施方式的描述中，将更加显而易见本发明进一步的特征和优点，其中：
图1是根据本发明的输入设备的第一实施方式的侧视图；
图2是根据本发明的输入设备的第二实施方式的侧视图；
图3是与输入设备的第二实施方式一致的根据本发明的输入设备的皮带的透视图；
图4是用户的手指参与的根据本发明的输入设备的第三实施方式的侧视图；
图5是图4输入设备的一部分的侧视图，尤其显示了闭合壳体、内壳以及内部元件；
图6是图4输入设备的一部分的透视图，尤其显示了传感器与闭合壳体的表面如何结合；
图7a和7b是与图4输入设备一致的从微图案运动上面看的两个实例的视图；
图8是图4输入设备的透视图；
图9是无需支撑壳体保持图4输入设备的方式的透视图；
图10示出了在笔记本电脑中的图4输入设备的一个实现方式实例以及自动定向方法的一个实例；
图11a和11b示出了根据两个使用方法的图4输入设备；
图12是根据本发明一个方面的多功能滚轮的正视图；
图13是图12中多功能滚轮的侧视图；
图14a-14c是根据本发明一个方面的使表面均匀可点击的系统的第一实施方式的侧视图，尤其显示了可移动元件与开关结合的三个实例；
图15a和15b是图14a-14c中用于使表面均匀可点击的系统的透视图，尤其显示了可移动元件与开关结合的两个实例；
图16是图14a-14c中用于使表面均匀可点击的系统的一个实施方式的侧视图；
图17是图16中用于使表面均匀可点击的系统的截面图的透视图；
图18a-18c是根据可移动元件与开关结合的三个实例的根据第二实施方式的用于使表面均匀可点击的系统的侧视图；
图19是图18中用于使表面均匀可点击的系统的截面图的透视图；
图20是根据第三实施方式的第一变体的用于使表面均匀可点击的系统的侧视图；
图21a-21c是根据三个使用配置的根据第三实施方式的第二变体的用于使表面均匀可点击的系统的侧视图；
图22示出了图21a-21c中用于使表面均匀可点击的系统在平板电脑中的一个实现方式实例；
图23是根据第三实施方式的第三变体的用于使表面均匀可点击的系统的分解透视图；
图24a-24d示出了图23中用于使表面均匀可点击的系统的发展序列的四个实例；
图25示出了图23c中用于使表面均匀可点击的系统在媒体播放器中的一个实现方式实例；
图26示出了与触敏屏相结合的用于使表面均匀可点击的系统的模块化耦合的一个实例；
图27a和27b是根据两个使用配置的输入设备的可滑动构件的锁定装置的根据第一实施方式的侧视图；
图28是保持根据本发明的人体工学输入设备的方式的侧视图；
图29是保持图28中人体工学输入设备的方式的正视图；
图30是图28中人体工学输入设备的后视图；
图31是与第二实施方式一致的根据本发明的三个输入设备的模块构成的分解透视图；
图32是根据本发明的输入设备的一部分的侧视图，显示了皮带的自动清理系统；
图33是从根据本发明一个方面的磁隔离物上面看的视图；
图34是图33中磁隔离物的一部分的透视图，尤其显示了可移动轴承；
图35a和35b是图33中磁隔离物的可移动轴承的两个使用配置的侧视图；
图36是插入蜂窝电话内的根据本发明的输入设备的变体的部分分解透视图；
图37a和37b是在两个不同使用配置中的图36的输入设备的侧视图；
图38是从图36中输入设备的一部分的上面看的视图；
图39是插入智能手机内的根据本发明的输入设备的变体的部分分解透视图；
图40示出了具有移动终端功能的多个定点设备的连接的一个实例；
图41是在其底部设置有麦克风和扬声器的定点设备的一个实例的透视图；
图42示出了根据本发明的一个方面的平移桌面的方法的一个实例；
图43示出了应用于电子数据表中的平移桌面的方法的一个实例；
图44a和44b示出了导航虚拟桌面的两个实例；
图45示出了通过根据本发明的输入设备操纵命令的调色板的一个实例；
图46示出了在系统指针的运动之后修改手指控制下的区域的一个实例；
图47是集成有根据本发明的输入设备的计算机系统的方框图；
图48示出了通过根据本发明的输入设备操纵组合框的一个实例；
图49示出了在大调色板内的系统指针的运动之后修改手指控制下的区域的一个实例；
图50示出了在细分成控制组的对话框内修改手指控制下的区域的一个实例；
图51示出了将手指控制下的区域应用于两个重叠的调色板中的一个实例；
图52a-52c示出了确定正常模式区域的三个实例；
图53示出了调色板的三维结构的一个实例；
图54示出了在调色板的三维结构中重新使用调色板的一个实例；
图55示出了操纵一组层的一个实例；
图56a和56b示出了在可滚动窗口内显示传单的两个实例；
图57示出了连续滚动的一个实例；
图58示出了并排的可滚动窗口的一个实例；
图59a-59c示出了在一组展开图内选择调色板的三个实例；
图60a和60b示出了两个使用配置中选择性显示调色板的一个实例；
图61示出了选择性显示调色板的控制的一个实例；
图62示出了应用于所显示的控制中的图形效应的一个实例；
图63示出了重新使用调色板背景的第一实例；
图64示出了重新使用调色板背景的第二实例；
图65示出了快速选择调色板的方法的一个实例；
图66a和66b共同示出了选择调色板的命令列的一个实例，每个手指具有两列命令；
图67a-67c共同示出了根据图66a和66b中的方法的替换方法选择调色板的命令列的一个实例；
图68示出了选择额外行的方法的一个实例；
图69示出了WYSIWYG(所见即所得)定制模式的一个实例；
图70示出了改变调色板尺寸的一个实例；
图71示出了手动定制模式的一个实例；
图72-78依次示出了要执行的动作，以便浏览在手动定制模式中的实例结构；
图79-85依次示出了要执行的动作，以便创建在手动定制模式中的实例结构；
图86示出了在三个使用配置中的修改器的使用；
图87示出了将相同的性能应用于不连续的一组对象中的一个实例；
图88示出了在选择文本的老方法与新方法之间的比较；
图89a和89b共同示出了用于将一个控件的内容复制到另一个中的拖放方法的一个实例；
图90示出了涉及修改一部分行的现场编辑的第一实例；
图91a和91b共同示出了涉及使用剪切和粘贴功能的两种方法的现场编辑的第二实例；
图92示出了涉及使用粘贴功能的一种方法的现场编辑的第三实例；
图93示出了涉及绘制具有笔画、尺寸以及颜色的不同性能的线条的现场编辑的第四实例；
图94a-94b、95、96a-96b、97a-97b、98a-98b、99用于通过树结构导航的方法的几个替换实例；
图100a和100b示出了用于对准子菜单/子文件夹元件的方法的两个实例；
图101示出了选择调色板中的工具的一个实例；
图102a-102c共同示出了快速字符输入方法的一个实例；
图103a和103b共同示出了替换图102a-102c中的方法的快速字符输入方法的一个实例；
图104-106示出了写入和校正工件的三个实例；
图107a和107b示出了根据本发明的输入设备的输出参数化的两个实例；
图108示出了通过设置有触敏屏的根据本发明的输入设备选择调色板的一个实例；
图109a-109d示出了“仅用一个手指”进行放大和平移的方法的四个步骤；
图110示出了代替图109a-109d中的方法的“仅用一个手指”进行放大和平移的方法的一个实例。
具体实施方式
输入设备
根据本发明的一个方面，本发明涉及一种输入设备，尤其用于计算机系统中。总体上由附图标记1表示的输入设备能够减少光标的运动数量，同时执行多个命令，增加通过多路复用技术可用的控件的数量，通过操纵用户控件的新方法执行精确操作，并且还具有各种其他优点，尤其在计算机的应用领域中。该设备可以用于系统中，用于控制所有类型的设备，从家用电器到工业和医疗用途的机器，尤其在机器人领域，并且在需要可靠性和精密度的所有背景下。
图1是根据第一优选实施方式的一个示例性输入设备的侧视图。该设备包括：可滑动构件，其包括皮带2；滑动支座，其包括两个辊子；第一辊子20以及第二辊子40；该皮带2适于绕着辊子20、40滑动。皮带2提供输入设备1的至少一个基本上被压扁的部分3。在这种基本上被压扁的部分3处，皮带2与可移动构件4可滑动接触。皮带2此外与码盘10啮合，该码盘通常与传感器相关联，该传感器适于检测皮带2的运动量和方向。第一辊子20和第二辊子40由还适于支撑一个或多个开关5、6以及7的支撑结构41保持位置。这种开关5、6以及7与可移动构件4啮合，以便皮带2的压力与可移动构件4的压力对应，从而触发开关5、6、7中的至少一个。可移动构件4与适于在基本上被压扁的部分3上读取手指在皮带2上的接触位置的传感器60相关联。设想任何类型的传感器，包括电容式、电阻式、光学以及电磁感应传感器。传感器可以限于仅仅在设备的纵轴上或者在两个轴上读取手指的位置，在这种情况下，可以由触摸板或触摸屏执行传感器60的功能。如果传感器是触摸屏，那么可以在透明材料内有利地选择皮带2。码盘10可以由适合于这个目的的任何其他传感器代替，包括磁性、光学以及机电传感器。可移动构件4限定压力表面，皮带2通过合适的距离在该表面上滑动。开关5、6、7生成与(例如)点击对应的第一输出信号。为了所获得的点击在所有压力表面之上均匀，在优选的实现方式中，输入设备1与“用于使表面均匀可点击的系统”相关联，稍后在本说明书中描述。
在本说明书中，开关可以是具有任何类型和尺寸，包括用于鼠标的开关、微动开关、轻触开关以及簧片开关。更一般而言，能够使用能够生成作为开关的电信号的任何传感器。通常，在触发时，开关发射可感觉的听觉和/或触觉反馈。开关或等效设备可以包括点击生成器。点击生成器包括适于生成可以解释为按钮的点击或鼠标滚轮的节拍的听觉和/或触觉反馈装置，例如，普通开关的弹簧。例如，点击生成器可以包括适于在继电器中发生的由电脉冲造成的彼此碰撞的机械部件。此外，通过生成一个或多个振动脉冲，例如，通过使用振动电池，或者通过由一个或多个电磁体施加在由用户的手指放入运动中的可移动元件上的对比活动，可以获得听觉和/或触觉点击反馈。点击生成器可以包括适于生成电子信号的装置。
上述输入设备1通过以下方式进行操作：用户将指尖放在皮带2的触敏表面上，从而识别在屏幕上的点。随后，并且根据执行的动作，用户通过皮带在可移动构件4上施加压力，以便在先前在屏幕上识别的点上进行点击，或者通过在至少一个方向滑动皮带2，执行定义为“滚动”的动作。通过传感器60，后一个动作还可以朝着在屏幕上识别的点。
在优选的实施方式中，码盘10是稍后在本说明书中描述的“多功能滚轮”。
能够将输入设备1的传感器60的区域细分成逻辑区域，每个逻辑区域专用于手的不同手指。同样，能够并排设置两个或多个输入设备1，以便每个手指作用在不同的输入设备1上。在图31中显示了这个配置，该图显示了根据第二优选的实施方式的三个输入设备422的模块化耦合。下面，将具有由不止一个手指共享的传感器的输入设备1称为“滚动板”，并且将用于单个手指的输入设备1称为“滚动按钮”。多个滚动按钮同样形成滚动板。
在图2中，显示了根据第二优选的实施方式的一个实例输入设备1的侧视图。这个实施方式的其特征在于，通过插入旋转装置，皮带2在可移动构件4上滚动，通过这种方式，消除了运动中的部件之间的接触造成的摩擦。通过使用自动成形皮带，实现这个结果。自动成形皮带是适于无需使用外力就基本上保持其形状的皮带。在图3中，可以看到自动成形皮带2的一个实例。皮带2优选地由设置有对牵引力的明显阻力的柔性材料制成，并且沿着纵轴具有弯曲的横截面15。皮带2的弯曲的横截面与对材料的牵引力的明显阻力确保皮带2在静止状态中采用被压扁的环形。在一片材料设置有合适的灵活度并且使非平面横截面弯曲超过某个角度时，由在曲率点上生成的表面张力产生这个效应。通过使用辊子将皮带2保持在原位并且在其表面的正切方向施加力，皮带2旋转，同时保持其被压扁的环形。包含在曲线之间的皮带2的部分沿着纵轴形成基本上直线的表面3，该表面具有弯曲的横截面15并且具有响应于入射压力表现为基本上刚性表面的特征。皮带2可以由最适合于这个目的的材料制成，例如，钢类或塑料类材料，并且可以是复合材料、或者内部结构涂敷有不同特征的材料的材料，或者具有网状物。皮带2可以通过位于其外面的导向件和元件保持良好的形状。
参照图2，在优选的实现方式中，输入设备1设置有适于允许码盘10响应于在箭头36的方向通过手指提供给皮带2的脉冲而自由地旋转的杠杆装置。在优选的实现方式中，输入设备1使用稍后在本说明书中描述的“多功能滚轮”。还参照图31，输入设备1包括：皮带2；支撑支架28；一个或多个分隔滚子20、21，其有利地设置在支撑支架28的端部；第一杠杆臂29，其具有绕支撑支架28枢转并且围绕轴32旋转的第一端以及适于与设置在支撑支架28上的开关5啮合的第二端31，支撑支架28有利地包括PCB(印刷电路板)。输入设备1进一步包括：第二杠杆臂27，其在第一杠杆臂29上枢转并且围绕轴30旋转，所述杠杆臂27具有支撑码盘10的第一端以及支撑可移动构件4的第二端。码盘10和可移动构件4分别在轴11和26上绕第二杠杆臂27枢转。第二杠杆臂27有利地包括两个支架27a、27b，在图31中可以看出。码盘10的轴11耦合至在第一杠杆臂29上的开口34。开口34具有允许轴11竖直运动的形状。可移动构件4有利地支撑一个或多个旋转构件、第一辊子22以及第二辊子23。皮带2通过旋转构件22、23加压于可移动构件4上并且通过分隔辊子20、21保持在原位。输入设备1还有利地包括适于防止开关5自动触发的平衡装置(例如，盘簧90)以及适于在用户动作结束时使杠杆臂29、27返回在图2中所示的静止状态的重新对准装置(例如，扭力弹簧9)。
在用户压缩皮带2的一部分时，将压力传输给旋转构件22、23并且传输给可移动构件4。同时，可移动构件4撞击在第一杠杆臂29的第二端31上，这接下来触发下面的开关5。在用户使用手指沿箭头36的方向移动皮带2时，手指在皮带2上施加轻压力，足以使耦合至可移动构件4的第二杠杆臂27运动，并且足以使第二杠杆臂27围绕轴30旋转。在旋转期间，第二杠杆臂27的第一端向上推动码盘10，从而大约在由附图标记33指示的点处，使其撞击皮带2的内表面。在拖曳皮带期间，在滚轮10与皮带2之间的接触确保皮带2的滚动也与码盘10的旋转对应。
通过在箭头36的方向轻击皮带2，获得码盘10的自由滚动。在轻击使可移动构件4降低之后，由于在码盘10与皮带2之间的接触，所以在码盘10与皮带2之间发生动能的快速交换，然后是这两个部件的同样快速的分离。在轻击结束时，码盘10的重量和扭力弹簧9的作用立即使这两个杠杆臂29、27返回在图2中的静止位置。同时，滚轮10不与皮带2接触，并且继续围绕其轴11的其行程。通过在皮带2上施加另一个压力，用户可以停止滚轮，或者用户可以等待滚轮10独自停止。根据用户在皮带2上按压的力量，能够使皮带2旋转，触发或不触发开关5。还通过杠杆装置，通过使用最适于通过所指示的方式耦合码盘和皮带的装置(即，磁性装置、液压装置、机械装置以及机电装置)，还可以获得与所描述的结果相似的结果。
触摸传感器60可以与可移动构件4相关联，以便跟踪接近皮带2的手指的运动。或者，能够将传感器放在输入设备1附近，尤其放在外壳未覆盖皮带2的部分的边缘附近。
在图4、5、8以及9中，显示了根据第三优选实施方式的输入设备的实例的侧视图以及透视图。这个实施方式的特征在于，可滑动构件包括在每一侧102上闭合的表面。为了方便起见，在后文中，使用术语“泡沫”表示在每一侧102上闭合的表面。此外，这个实施方式的特征在于，可以使可滑动构件在与泡沫102的拖曳点正切的平面上沿所有方向滑动。该设备包括：泡沫102，其具有外表面和内表面；内壳104，其与泡沫102的内表面啮合；以及滑动传感器110，其适于检测泡沫102在内壳104周围的滑动。泡沫102围住内壳104并且至少部分地由弹性可变形的材料制成。泡沫102的材料、形状以及尺寸使泡沫102可以围绕最好是圆形的物体滑动，同时保持与物体的表面基本上粘附。滑动传感器110可以位于泡沫102的内部，如图5中所示，并且位于泡沫的外面。如果滑动传感器110位于泡沫102内，那么输入设备1还有利地包括无线充电电池111，并且根据使用场景，包括无线通信系统112。滑动传感器110可以是在能够执行所要求的功能的传感器之中的任何类型，包括光学、磁性以及机电传感器。如果使用光学传感器，那么通过比较在不同时间执行的泡沫102一部分表面的读数，滑动传感器110可以推断关于泡沫102的运动的信息。泡沫102的表面可以有利地具有读数的参考点。例如，参照图6，泡沫102可以与微图案116相关联。通过移动，泡沫102改变微图案116的位置。通过微图案116在滑动传感器110视野内的位置变化，能够推断出泡沫102的运动向量。运动向量可选地考虑了泡沫102的平移和旋转运动。图7a和7b分别示出了微图案116的平移的实例和旋转的实例。在图9中可以看出产生泡沫102旋转的输入设备1的操纵实例，其中，使用两只手操纵输入设备1，并且拇指118沿两个不同的方向推动泡沫102。
输入设备1可以与支撑壳体105相关联。支撑壳体105能够使输入设备1保持在手中，而拇指移动泡沫102，或者在主机装置内容纳输入设备1，例如，在笔记本电脑的通常用于触摸板的部分内。在优选的实现方式中，支撑壳体105包括磁体106、107的系统，其适于通过在正常使用的状态下泡沫102不触摸支撑壳体105的方式悬挂内壳104。参照图4，通过在内壳104和支撑壳体105的并列部分上提供适于彼此排斥的磁体106、107对，通过这种方式朝着支撑壳体105的中心驱动内壳104，获得泡沫102的磁悬浮的一个实例。磁体106、107对位于输入设备1的点上，以便施加在内壳104上的推力使内壳在支撑壳体105包含的空间内浮动。磁体106、107可以是永磁体或电磁体，并且可以至少部分是被动磁性元件，例如，某些类型的金属。在一个实现方式中，可以从支撑壳体105中提取内壳104和泡沫102，以便允许使用手的两个或多个相反手指操纵泡沫102。
输入设备1可以响应于手指在泡沫102的点上的压力产生与点击相当的反馈。在图4中，显示了在输入设备1的基本上被压扁的区域103的点119上按压泡沫102的结果。磁悬浮系统与泡沫102的运动相反，而检测泡沫102上的压力的传感器通过产生表示该压力的反馈作出反应。在一个实现方式中，输入设备1响应于由光学传感器110检测的亮度的变化、由泡沫102接近一部分支撑壳体105所造成的亮度的变化，产生指示泡沫102上的压力的反馈。光学传感器110可以是用于检测泡沫102的运动的相同滑动传感器110。参照图4，在用户对着支撑壳体105按压泡沫102时，通常与光源相关联的光学传感器110在其视野的至少一部分内记录支撑壳体105内的亮度变化。在亮度变化超过预设的极限值时，输入设备1生成点击输出。传感器110可以被配置为在其视野的不同部分中记录亮度的变化。例如，参照附图，在泡沫102一侧上的压力在朝着该侧引导的传感器110的一部分视野中产生更大的亮度变化。在这种情况下，输入设备1生成与按压的输入设备1的侧对应的点击输出。同样，通过在其表面上的不同点处按压泡沫102，尤其沿着主轴并且在中心处，输入设备1模拟相应数量的逻辑按钮的触发。在触发逻辑按钮时，输入设备1还生成表示按压泡沫102的传感器输出。传感器输出可以由用于通过机电装置、触觉反馈生成器、振动电池、录音播放装置或者通过适合于这个目的的任何其他装置来悬浮泡沫102的相同磁体106、107产生。此外，与点击相似的传感器输出可以由输入设备1沿一个或多个方向在泡沫102的预设运动间隔产生。在图5中，显示了振动电池111，除了为输入设备1的电路提供电源以外，该振动电池还用于生成具有一个或多个振动脉冲的形式的传感反馈。
考虑到泡沫102在所有方向滑动的能力，根据第三实施方式的输入设备可以用作普通触摸板的定点系统的替换的定点系统。在这种情况下，用户拖曳泡沫102的动作可以用于在屏幕上移动光标。可以利用这个特征来产生“无摩擦”触摸板。在图10中，显示了一个实例系统，该系统包括包含根据所描述的实施方式的两个输入设备122的笔记本电脑121。为了在屏幕上移动光标，用户将手指放在泡沫102的点上，并且通过与在使用触摸板时相似的运动拖动泡沫102。泡沫102遵循手指的运动，并且笔记本电脑121的系统使用泡沫102的运动来在屏幕上移动光标。
通过使内壳104或支撑壳体105与能够在泡沫102的基本上被压扁的部分103上读取手指的接触位置的传感器108相关联，能够具有额外的定点系统。这两个定点系统可以用于根据不同的空间平面移动对象，或者用于平移视图。通过使支撑壳体105或内壳104与适于读取输入设备1相对于外部抵靠表面109的位置的位置传感器110相关联，也能够控制第三指针。如图11a中所示，通过像移动普通鼠标一样移动输入设备1，可以控制第三指针的运动。除了正常的定向功能以外，第二运动传感器110还有利地能够读取通过使用一只手旋转输入设备1来进行的输入设备1的任何旋转运动，如图11b中所示。能够将用于读取泡沫102的运动的相同滑动传感器110用作运动传感器110。在图4中的实例中，显示了放在输入设备1的内壳104内部并且朝着抵靠表面109定向的光学滑动传感器110。通过使用由基本上透明的材料制成的泡沫102并且确保光学传感器110的至少一部分视野拦截一部分抵靠表面109，滑动传感器110可以基于由传感器110在这部分抵靠表面109上执行的读数，计算输入设备1相对于抵靠表面109平移和/或旋转的运动。在附图的实例中，通过存在于朝着抵靠表面109引导的支撑壳体105的一侧内的开口113并且通过泡沫102本身的表面，传感器110拦截与目前由传感器110制定的这部分抵靠表面109相关的图像。通过单独地计算抵靠表面109目前制定部分的以及与泡沫102的表面相关联的微图案116在传感器110视野中的运动，一方面，可以发生泡沫102滑动的单独读数，并且另一方面可以发生输入设备1相对于抵靠表面109运动的单独读数。第三指针的运动可以用于根据预定平面移动或旋转对象或视图。
源自存在于输入设备1的内壳内部的任何电子部件114的数据可以通过无线通信系统112(例如，蓝牙系统)传递给外部系统。这些电子部件114可以无线地提供动力，优选地借助电磁感应工艺。在优选的实现方式中，输入设备1包括无线充电电池111，其由包含在支撑壳体105内的无线再充电系统提供动力。
可以使泡沫102通过各种方式围绕内壳104滑动。在优选的实现方式中，泡沫在占据在泡沫102与内壳104之间的至少一部分空隙的一层润滑材料之上滑动。在泡沫102与内壳104之间的空隙可以保持为负压，以便能够允许由柔性材料制成的泡沫102采用内壳104的形状。为了防止任何润滑材料渗透到内壳104内，内壳可以嵌入，以便润滑材料的渗透物不能渗透。通过将其内部元件浸入通过干燥能够形成固体的物质内，内壳104可以在制造工艺期间容易地显示为不可渗透。该方法还可以用于将内壳1模制成最适于泡沫102滑动的形状。
多功能滚轮
根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种滚轮，尤其用于定点设备或类似设备，其特征在于，该滚轮包括能够自动适合于不同使用类型的节拍系统。
在图12和13中，显示了根据优选实施方式的一个实例多功能滚轮。总体上由附图标记150表示的滚轮包括：圆盘152；凹口154，其沿着圆形路径优选地设置在圆盘152的一侧上；从动件，其包括锤子160，该锤子160具有可移动臂部162以及优选地含有金属的惯性质量块164；可移动臂部162适于围绕基本上与圆盘152的旋转轴垂直的轴166旋转，并且通过弹性装置168对着圆盘152压缩；惯性质量块164适于与凹口154啮合并且在圆盘152转动时，适于在进入凹口154并且从凹口中离开时阻碍锤子160的运动，以便延长滚轮的行程。
在一个实现方式中，滚轮进一步包括：至少一个磁体172，其与凹口154啮合，优选地位于圆盘152的与凹口154所在侧相反的侧上；磁体172适于吸引或排斥锤子160的至少一部分，以便支持或对抗弹性装置168的动作。
在附图的实例中，磁体172被配置为朝着凹口154吸引惯性质量块164。在给定的时刻，由弹性装置168施加的力量和磁体172的吸引力的总和提供了作用在锤子160上的力量。在滚轮静止时，磁体172的吸引力最大。在滚轮转动并且惯性质量块164位于凹口154的外面时，所述力量大幅降低。在滚轮快速转动时，作用在惯性质量块164上的力量趋于平衡由弹性装置168施加在锤子160上的力量。结果，惯性质量块164趋于保持在凹口154的外面，其中，作用在其上的磁力最小。这个条件确保了滚轮更快速地转动。在滚轮缓慢地旋转时，另一方面，作用在惯性质量块164上的力量最小，于是锤子160的表现几乎是没有质量的锤子表现方式。在这种情况下，弹力和磁力基本上表现为阻力等于弹力和磁力的总和的弹性装置。最终结果是滚轮，在滚轮缓慢旋转时，产生清晰并且精确的节拍，并且在滚轮接收逐渐更强或更弱的旋转脉冲时，逐渐阻碍行程的结束。
在一个实现方式中，磁体172可以直接包含在圆盘152内。在另一个实现方式中，圆盘152包含多个磁体，与凹口154的数量一样多。凹口154可以位于滚轮的圆柱形部分内。圆盘152可以有利地与金属壳相关联。
用于使表面均匀可点击的系统
根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于使表面均匀可点击的系统。该系统的特征在于，包括适于响应于可移动元件上的压力产生单个开关或等效设备的触发的致动器。
在图14a、14b以及14c中，显示了实现根据第一优选实施方式的用于使表面均匀可点击的系统的一个实例设备。总体上由附图标记200表示的系统包括：外壳201；可移动元件204；第一固定开关205；倾斜支架210；以及有利地设置在倾斜支架210的端部的一个或多个可移动开关206、207。倾斜支架210耦合至固定开关205的可移动部分211，并且可以围绕所述可移动部分211进行振动。倾斜支架210被配置为至少超过某个振动角度抵抗对振动运动的阻力，在发生时，完全锁定自己。可移动元件204与固定开关205和可移动开关206、207啮合，并且这样至少部分遵循倾斜支架210的运动。如果用户在逐渐更接近振动点212的点，从可移动元件204的端部开始，持续在可移动元件204上施加压力，那么触发最接近压力点的可移动开关206、207，直到极限，超过该极限，触发固定开关205。开关205、206、207的触发互相排斥。参照图14b，在与可移动开关207对应的触发区域227的点上的压力引起倾斜支架210围绕振动点212旋转，直到遇到(例如)由倾斜支架210的一部分对设备200的基本上固定的部分215撞击或者由弹簧213的变形引起的阻力。如果在图中由箭头225表示的对倾斜支架210的振动运动的阻力超过可移动按钮207的阻力，那么触发可移动按钮。如果对倾斜支架210的振动运动的阻力小于可移动按钮207的阻力，那么触发固定按钮205。可以使对倾斜支架210的振动运动的阻力取决于在可移动元件204上的压力点的位置。在图中，对倾斜支架210的振动运动的阻力由盘簧213产生，该盘簧也用于使倾斜支架210返回平衡的初始位置(图14a)。
参照图14c，在固定按钮205的触发区域226内施加在可移动元件204上的压力使得基本上通过平移降低可移动元件204并且触发下面的固定开关205。降低可移动元件204引起倾斜支架210向下进行相似的运动，这防止了由于下降而触发可移动开关206、207。
在一个实现方式中，倾斜支架210围绕至少两个轴自由地振动。在图15a和15b中，示意性显示了倾斜支架210，该支架有利地通过直角支持具有共同的固定开关205的两行280、281可移动开关206、207、208、209。第一行280包括开关206、205以及207，并且第二行281包括开关208、205以及209。附图显示了在各自的触发区域内由于可移动元件204上的压力所触发可移动开关208、207的两个实例。在图15a中，由箭头285表示的点上的压力引起可移动元件204围绕由行280的开关的对准形成的第一轴线283旋转并且触发最接近压力点285的可移动开关208。同样，在图15b中，由箭头286表示的点上的压力引起可移动元件204围绕由行281的开关的对准形成的第二轴线284旋转并且触发最接近压力点286的可移动开关207。在图15a中的实例中，对倾斜支架210的振动运动的阻力可以抵抗倾斜支架210围绕第一轴线283的旋转。在图15b中的实例中，对倾斜支架210的振动运动的阻力可以抵抗倾斜支架210围绕第二轴线284的旋转。
除了弹性装置(例如，盘簧、片簧以及几乎任何其他类型的弹簧)以外，通常，磁性、电磁以及机械装置也可以产生对倾斜支架210的振动运动的阻力。尤其地，至少一部分这种阻力可以源自垫圈，例如，在分别为侧视图和透视图的图16和17中所示的垫圈216。图16示出了可移动开关207的触发的一个实例，遵循在由箭头287表示的可移动元件204的点上的压力。在该实例中的垫圈216是波纹管式，并且将可移动元件204耦合至开关206、205以及207的可移动部分以及外壳201。通过至少在一侧折叠自身，垫圈216能够减小在可移动元件204与外壳201之间的距离。参照在图中的实例，在由箭头287表示的压力点上施加的力量通过最接近这个点的可移动开关207的可移动部分传输给倾斜支架210，并且从该倾斜支架中传输给外壳201。由外壳201抵抗对倾斜支架210的振动运动所产生的阻力能够触发可移动开关207。相对于在以上实例中的弹簧，通过释放外壳201上的重量，所述类型的垫圈216提供了使固定开关205摆脱可移动元件204的重量的优点。为了还使固定按钮205摆脱倾斜支架210的重量，倾斜支架可以有利地通过具有弹性的拉索217支撑。在图中，显示了由从垫圈216或者从可移动元件204延伸并且在周边包围倾斜支架210的至少一部分的附加物构成的一个实例拉索217。在该实例中的垫圈216可以总体上由弹性和磁性装置代替并且可以包含液体。倾斜支架可以有利地包括PCB。
图18a、18b以及19示出了根据第二优选实施方式的用于使表面均匀可点击的系统的一个实例。系统包括外壳201，该外壳具有用作可移动元件204的导向件的周边凹槽222。可移动元件204在下部分中具有：第二凸起形表面290，其有利地具有盆的形状；以及开关292，其放在外壳201的底部，优选地位于中央位置中。可移动元件204容纳在周边凹槽222内，并且通过凸出部分290的底部291抵靠在按钮292的可移动部分上。在按压可移动元件时，周边凹槽222的下部凸出部分223构成可移动元件204的抵靠表面，而在相反侧上按压可移动元件时，周边凹槽222的上部凸出部分224防止可移动元件204在一侧上提升。可移动元件204适于用足以触发开关292的量来弹性变形。
为了使响应于在可移动元件204的任一点上的压力触发开关292所需要的力量的大小均匀，系统利用应用于柔性体中的杠杆原理的属性。为了更好地理解该问题，参照图18c，该图显示了一个示例性非优系统。在图中，显示了由在可移动元件204的非中心区域上的压力293在没有凸起部分290的可移动元件204上产生的效应。通过撬动开关292的可移动部分，可移动元件204的一端压缩周边凹槽222的上部突出部分224。在支点291上累积的力量确定可移动元件204的拱起并同时触发开关292。根据杠杆原理，如果在可移动元件204的点上使用相同力量，在支点291上施加的力量通过与和支点291相距的点的距离成正比的方式增大。而且，根据杠杆原理，由于可移动元件204提供与所述距离成反比的对弯曲的阻力，所以能够为可移动元件204提供弹性系数，无论按压表面294的哪个点，该弹性系数都使在开关292上压力的感知力量均匀。该图显示了在可移动元件204的不同点上触发开关292所需要的最小力量的图示表示。通过箭头显示了作用在点上的力量，这些箭头的长度与施加在该店上的力量的实体成比例。通过两个重叠的箭头297、298描述作用在一个点上的力量的两个组分的总和。白色箭头297与由作用在该点上的力量进行的作业对应，以便使可移动元件204变形，直到触发开关292，通过由用户感知的力量的形式表示。黑色箭头298表示施加在压力点上所需要的最小力量，以便如果可移动元件204具有刚性，那么触发开关292。可以看出，所具有的弹性系数使两个力量297、298的总和在可移动元件204的整个表面上均匀。然而，在压力的均匀性方面获得的优点在过度降低可移动元件204的端部295方面具有成本。通过方便地减少触发开关292的行程，能够弥补这个缺点。在图18a和18b中，显示了可移动元件204的优选实现方式。在图18b中，在可移动元件204的非中心区域内的压力293导致凸出部分290在其底部扩大，结果，减少了与凸出部分290的底部291耦合的开关292的行程。由于凸出部分290的特定形状，所以在离开关292逐渐更远的可移动元件204的点上产生压力，对于这个点运行的相同的竖直空间而言，逐渐更多地减少开关292的行程。通过使可移动元件204行驶相同量的竖直运动，逐渐减少开关292的行程能够使作用在规定点上的入射力量完成开关的触发，与是在中心区域还是周边区域按压可移动元件204无关。参照图18a，在压力299在中心压缩可移动元件204时，由于形成盆的凸起横截面290的两个部分290a、290b具有略微弯曲的横截面，基本上表现为刚性体，所以该可移动元件204不经受特定的变形。在图18a中可以看出，在压缩时，可移动元件204由周边凹槽222的下部突出部分223支撑并在一个实现方式中，由中心间隔物204a(虚线)支撑。
参照图18c，在一个替换的实现方式中，通过使在先前实现方式中的凸起部分290的类型的致动器与作用在开关292上的一个或多个磁体230相关联，以便由在可移动元件204上的压力引起的磁体230相对于开关292的位置变化根据该压力的更大或更小的实体确定开关292的可移动部分231的位置变化，可以使开关292的行程逐渐减少。
在图20、21a、21b、21c以及23中，显示了根据第三优选实施方式的用于使表面均匀可点击的系统的实例的侧视图和透视图。
系统包括：外壳201；至少一个电磁体300，其耦合至外壳201；可移动元件204，其包括压力表面；至少一个位置磁体301，其耦合至可移动元件204，所述电磁体300和所述位置磁体301适于彼此交互，以使可移动元件204能够以至少一个自由度移动；连杆构件310，其适于耦合可移动元件204和外壳201，所述连杆构件适于允许可移动元件204以至少一个自由度移动；电磁体控制部658(图47)。该系统使用可移动元件204垂直地相对于外壳201的磁感应运动，来模仿触发开关的阻力。如果该运动分别与可移动元件201自身的旋转或者与相对于外壳201的平移运动对应，那么该系统使用可移动元件204水平地相对于外壳201的磁感应运动，来模仿滚轮或滑动条的节拍。
在第一变体中，并且参照在图20中的实例，电磁体300和位置磁体301设置在可移动元件204的四个角落。可移动元件204通过耦合装置(例如，弹性垫圈316)保持弹性悬挂在外壳201的上部。每个电磁体300的和每个位置磁体301的端部部分320、321形成电触头。在静止状态中(不按压可移动元件204)，每个电磁体300的和每个位置磁体301的端部部分320、321保持某个距离，例如，与普通开关的行程对应。
操作原理如下：在可移动元件204的点上施加压力时，与可移动元件204耦合的位置磁体301的端部部分321接近电磁体300的相应端部部分320，该系统获得该接近，优选地以在电磁体300的电路中感应电流的形式。响应于该事件，系统200作出反应，感应电磁体300，来生成磁场，以便导致位置磁体301的以及因此可移动元件204的排斥。这个排斥随着压力的增大而增大，直到达到极限值，超过该极限值，排斥力突然重新设置为0。由于外部压力的持续性，所以排斥力突然重新设置为0，导致剧烈碰撞磁体300、301的端部部分320、321。磁体300、301的端部部分320、321的碰撞产生用户可感知的作为点击的传感反馈。端部部分的接触可以用于生成表示按压了可移动元件204的电信号。
还参照图47，每对磁体300、301对在可移动元件204上的压力的响应可以通过由系统630发送给电磁体控制部658的信号而改变。响应于源自电磁体300本身或者源自适合的传感器的关于在可移动元件204上的压力点的位置的信息，这些信号可以由系统630或者由专用控制部生成。在图20中的实例中，离电磁体300渐远的点与用于相同压力的相对于这个规定的电磁体300逐渐更小的排斥力对应。由分别作用在位置磁体302、303上的不同电磁体305、306生成的排斥力彼此互补，以便排斥力的总和对于可移动元件204的每个点恒定。在图中，通过在可移动元件204的给定点处绘制的重叠箭头330、331显示这个情况，箭头330、331的长度与由给定电磁体305、306为这个给定点施加的磁性排斥力成比例。白色箭头330表示左边的电磁体305，并且黑色箭331表示右边的电磁体306。可以看出，由四个电磁体300响应于均匀值的压力施加的排斥力的值的总和在可移动元件204的每个点上恒定。
在优选的实现方式中，电磁体控制部658响应于可移动元件204的点上的外部压力在给定电磁体300的线圈内引入电流，该电流与由和电磁体300相关联的位置磁体301相对于电磁体300的位置变化而在线圈中引起的电流基本上成比例。在这个配置中，电磁体300的排斥力基本上仅仅取决于与电磁体300相关联的可移动元件204的点相对于电磁体300的运动。实际上，通过按压规定点333，可移动元件204趋于朝着这个点333倾斜，从而在最接近这个点333的电磁体306的线圈中生成感应电流，该感应电流大于在更远的电磁体305的线圈中生成的感应电流。由于压力点与电磁体300(例如，电磁体306)的距离与接近至少一个其他电磁体300(例如，电磁体305)对应，所以在每个电磁体300内感应的电流总和可以被视为对于可移动元件204的每个点基本上恒定。这个实现方式的优点是，不需要额外传感器来计算压力点的位置并且不需要适于处理源自额外传感器的数据的其它控制电路。
为了模仿触发开关的电阻反馈，系统200对在可移动元件204上的压力作出反应，通过与该压力基本上相等并且相反的力量来抵抗该压力。这能够允许可移动元件204保持基本上不动，或者在外面朝着外壳201进行小幅运动，通过这种方式，模仿触发开关的阻力反馈。为了模仿开关的点击，对可移动元件204的磁性排斥力突然重新设置为0，以便引起至少一对磁体300、301的端部部分剧烈碰撞。在满足确定的条件时，可以发生磁场突然重新设置为0。例如，在可移动元件204上的压力超过规定的阈值时，能够重新设置电磁体300的磁场。由于如上所述，压力与由电磁体300产生的磁场的总和成比例，所以在该总和超过某个预设值时，系统200可以产生磁场突然重新设置为0。可以使压力限制与触发开关的典型压力对应。由于随着压力点的变化，磁场的总和恒定，所以压力限制也恒定。由此得出，触发系统，始终需要相同的力量，与按压可移动元件204的点无关。
在第二变体中，例如，在图21a、21b以及21c中显示了根据第三优选实施方式的使表面均匀可点击的系统。在这个实现方式中，通过滑动条204的节拍限定的滚动，生成点击：通过使用手指拖动滑动条204，系统200以基本上规则的间隔生成一系列节拍，这可以与(例如)屏幕上的窗口的滚动对应。在手指可以使其再次滑动之前，与在图21c中一样，通过一种能够使滑动条204快速返回静止位置的技术，系统200进一步模仿滑动条204的无限滚动。这个特征能够允许系统执行先前描述的输入设备1的功能。
系统包括：皮带355，其设置有至少一个基本上扁平的部分353，所述皮带355适于围绕至少一个支撑辊子356滑动；可移动元件204，其耦合至皮带355并且位于基本上扁平的部分353上；在可移动元件204上施加沿皮带355滑动方向的牵引力时，所述可移动元件204适于与其一起拖动皮带355；一系列至少一个位置磁体360，其优选地位于可移动元件204的下部分上；另一系列至少两个电磁体365，其沿着支撑支架358(有利地，PCB)定位；所述电磁体365能够生成电感应磁场，通过施加在与可移动元件204相关联的位置磁体360上的吸引力和/或排斥力的发作，通过作用在可移动元件204上，该磁场引起皮带355滑动；电磁体控制部658(图47)。支撑支架358可以与适于促进可移动元件204滑动的滑动平台380(虚线)相关联。系统200可以有利地与传感器相关联，该传感器能够检测在朝着装置200外面的可移动元件204的表面之上手指的位置或存在。此外，系统200可以与有利地光学型传感器相关联，该传感器适于沿着皮带355的基本上扁平的部分353读取可移动元件204的位置和/或沿着图中的竖直轴读取可移动元件204相对于外壳201的未显示的位置。
参照图21c，可移动元件204相对于皮带355最初位于中心位置，并且优选地由非常轻并且不受到磁场的影响的材料条(例如，塑料或铝)构成。可移动元件204占据皮带355的基本上扁平的部分353的一部分，并且可以在一个方向或其他方向滑动，直到与其端部接触。
还参照图47，操作原理如下：用户将手指放在可移动元件204上，并且在任何方向推动一部分可移动元件；由位置磁体360、电磁体365以及控制部658构成的系统检测可移动元件204的运动并且抵抗适于保持该运动的力量。一旦超过预定的运动范围，磁体就立即停止保持活动。在另一个运动范围之后，磁体开始在可移动元件204上施加与前一个动作相反的动作，这次针对在已经开始的运动方向向前推动可移动元件204。这个动作停止于该范围的结束，并且从这一刻起，通过与后续运动相似的方式，重复该方法，使皮带355朝着任何方向。这种技术能够如实地模仿鼠标滚轮的行为，尤其是典型节拍的形成。触摸传感器或位置传感器一检测到用户从可移动元件204中拿开手指，电磁体控制部658就在位置磁体360上触发一系列吸引和/或排斥动作，这些动作使可移动元件204移动，并且使可移动元件在可能最短的时间从任何位置返回到初始的静止位置，与在图21c中一样。如果必要地快速进行，那么这个动作能够允许用户实际上重新缠绕皮带355。
电磁体控制部可以引起多个磁体根据时间序列产生磁场，这些时间序列用于在反应体上产生旋转或平移运动等动作。这种技术目前用于步进电机内并且能够通过通过电子信号相对于另一个主体精确地定位一个主体。
在检测到由接近的另一个磁体的过渡在电磁体内感应到电流开始时，电磁体控制部可以收集关于该磁体的位置、速度以及行驶方向的信息。在一个实现方式中，可以由单独的有利地光学型传感器执行这个功能。
参照图21a、21b以及21c，可以通过以下方式提供一种模仿节拍限定的滚动的方法：在可移动元件204静止时，如图21c，并且在与节拍370一致的位置中，电磁体365在其上没有活动。在可移动元件204从这个位置开始沿两个方向中的一个移动时，如图21b，控制部658拦截位置磁体362的运动，该控制部作出反应，引起电磁体367生成磁场，该磁场引起位置磁体362的以及因此可移动元件204的吸引力。用户将这个阻力视为并且解释为节拍的开始。朝着分离一个节拍370和另一个节拍372的距离的中途371，这个阻力突然减小。在位置磁体362从在图21b中表示的位置开始接近在图21a中的新节拍点372时，相对于位置磁体362沿着运动方向放在支撑支架358上的更远地方的电磁体368开始在位置磁体362上施加吸引力，该吸引力不断增大并且在新节拍点372上最大。一旦可移动元件204被拖曳到节拍点，吸引力可以停止并且该方法可以重复。
为了促进可移动元件204稳定在新节拍位置中并且确保不触发电磁体365连续地校正位置，可以在每个节拍点370、372上为滑动平台380以及可移动元件204的与其并列的部分381提供凹口。
在图21a、21b以及21c中，显示了可移动元件204通过三个电磁体366、367、368前进的一个实例序列。在图21a中，用户将可移动元件204从在图21c中的静止位置中拖曳节拍点372中，随后释放。通过从先前的运动中并且从其他传感器(如果有的话)中收集的信息，系统200推断出位置磁体362设置在最右边的电磁体368上并且发射信号，通过该信号，指导控制部658引起中心部分367和最右边的电磁体368在该位置磁体362上生成磁性吸引力。由于这一点，所以使位置磁体362进入这两个电磁体367和368之间的中间点371，与在图21b中一样。然后，由于中央电磁体367在位置磁体362上施加的吸引力，所以通过相似的动作，停用最右边的电磁体368，并且可移动元件204返回静止位置，与在图21c中一样。如果返回行程从所执行的更高数量的节拍开始，那么这系列进展会影响更大数量的位置磁体361、362。一旦可移动元件204返回静止位置，就不再需要将功率提供给电磁体365的电路，直到皮带355的下一个滚动。为了减少消散到输入设备1中的能量，弹性装置可以相关联，其适于使可移动元件204返回静止位置。在一个实现方式中，这种弹性装置可以至少部分由皮带355本身构成。
根据针对用于使表面均匀可点击的系统的第三实施方式的第一变体所描述的方法，在可移动元件204的点上竖直引导的压力还导致触发至少部分由相同的位置磁体360和电磁体365构成的开关。
在另一个实现方式中，通过有利地与至少一个辊子356耦合的优选地步进型电动机375，根据上面描述的方法引起和/或控制可移动元件204的运动。
在又一个实现方式中，可移动元件204在滑动平台380上滑动，无需使用皮带355或辊子356。
如上所述，用于使表面均匀可点击的系统的第三实施方式的第二变体的可以用作输入设备1的上述实现方式的替换。尤其地，这个实施方式可以用于更小尺寸的设备，通常用于薄的和超薄的便携式设备中，例如，蜂窝电话和平板电脑。在图22中，显示了平板电脑382中的系统200的一个实现方式实例。用户用手握住平板电脑382，同时用每只手的手指，用户操纵与第二变体一致地提供的一系列三个滑动条383。左手384的手指提供了滑动条383的同时操纵的一个实例，通过该方式，例如，能够操纵稍后在本说明书中讨论的图形界面系统。右手385的手指提供了借助与这系列滑动条的至少一个滑动条383相关联的触摸传感器控制在屏幕上的指针的一个实例。在滑动条383处于静止位置时，通过与使用普通触摸板的方式相同的方式，用户可以使用其触敏表面在屏幕上移动至少一个指针。此外，触敏表面均匀可点击。
在第三变体中，与在图23中一样，例如，显示了根据第三优选实施方式的用于使表面均匀可点击的系统。在这个实现方式中，可移动元件204可以通过与使用手把相似的方式独自旋转。通过与前面的实现方式相似的方式，可移动元件204的旋转以基本上规则的间隔产生一系列节拍。此外，通过与前面的实现方式的进展相似的一系列进展，可移动元件204的旋转可以由系统630驱动(图47)。
系统包括：外壳201；可移动元件204；连杆构件315，其适于允许可移动元件204相对于外壳201围绕从压力表面中延伸的轴旋转；一系列至少一个位置磁体360，其优选地位于可移动元件204的下部分上；另一系列至少两个电磁体365，其通过适合的控制部658电子地可控(图47)，并且沿着未显示的支撑支架或者在外壳201的底部定位；电磁体365能够生成电感应磁场，通过在与可移动元件204相关联的位置磁体360上施加的吸引和/或排斥的发作，作用在可移动元件204上，该磁场促使可移动元件204旋转。连杆构件315可以包括支架，例如，在图中显示的支架，该支架设置有座，该座适于容纳可移动元件204并且跟随其旋转运动。
操作原理与前面的实现方式的操作原理相似，唯一的差异在于，在圆形路径内而非在线性路径内，发生位置磁体360的运动。
在图24a、24b、24c以及24d中，显示了用于模仿节拍限定的滚动的方法的一个实例的示意性形式。还参照图47，在可移动元件204静止时，与在图24a中一样，并且在与标有罗马数字I的节拍386一致的位置，电磁体在可移动元件204上没有动作。使可移动元件204从这个位置开始沿这两个方向中的一个方向移动时，控制部658拦截位置磁体361的运动，该控制部作出反应，引起电磁体366生成磁场，该磁场造成位置磁体361的以及因此可移动元件204的吸引力。用户将这个阻力视为并且解释为节拍的开始。大约在沿着分离一个节拍386和另一个节拍387的距离的中途(图24b，旋转到右边)，这个阻力突然减小。在位置磁体362与在图24a中一样接近新节拍点387(罗马数字II)时，相对于位置磁体362沿着运动方向放在更远地方的电磁体369开始在位置磁体362上施加吸引力，该吸引力不断增大并且在新节拍点387上最大。一旦可移动元件204拖曳到节拍点中，吸引力可以停止并且该方法可以重复。
在图24a、24b、24c以及24d中，通过四个电磁体366、367、368、369，显示了可移动元件204的进展的一个实例序列。在图24a中，可移动元件204处于与标有罗马数字I的节拍386对应的静止位置。在图24b中，控制部658引起电磁体369在位置磁体362上生成吸引力。由于这一点，可移动元件204由一个位置旋转到右边，与标有罗马数字II的节拍387对应。在图24c和24d中，通过连续地驱动第一电磁体368然后驱动电磁体367，另外两个节拍388、389使可移动元件204前进。利用相似的方法，能够颠倒可移动元件204的滑动方向。
在一个实现方式中，通过组合在图20中的第一变体和在图23中的第三变体组合成单个设备，使在先前实现方式中的旋转可移动元件204均匀可点击。通过修改连杆构件，以便可移动元件204可以与其支架315一起执行适于允许按压以及旋转可移动元件204的竖直运动，可以这样做，从第三变体开始。通过适于在外壳201上弹性悬挂支架315的弹性垫圈316或任何弹性或磁性装置，耦合可移动元件204的支架315和外壳201，可以实现这个结果。在图23中的电磁体365和位置磁体360可以用于根据图23中第三变体的方法旋转可移动元件204，并且根据图20中第一变体的方法生成点击。碰撞终端320、321对可以与外壳201并且与可移动元件204的支架315分别相关联。在可移动元件204的一个点上的压力导致如上所述相对于第一变体接近碰撞终端320、321。
在图25中，显示了根据所描述的实施方式的系统200应用于便携式设备(具体而言，媒体播放器390)中的一个实例。可移动元件204与触敏屏391相关联，通过该触敏屏，用户可以使用手指在其上直接点击来驱动图形控件392。根据与要滚动的列表的元件数量所对应的多个节拍，通过旋转可移动元件204，可以控制需要滚动列表的图形控件392。例如，为了选择在组合框393中列出的音乐轨道、在时间线394上的新位置或者音量控制395的新值，用户通过在其上点击或轻击来选择合适的控件，然后，将可移动元件204旋转与所选择的该控件的新值相对应的量。在一个实现方式中，系统200响应于控件的选择，使可移动元件204旋转，直到通过合适的符号396指向与目前为该空间选择的值对应的数字397或图形表示398。例如，在该实例中，选择组合框393，可以与借助符号396指向数字397对应，数字397表示目前选择的轨道的在组合框393的列表中的位置。
在另一个实现方式中，三个变体组合，以便可以同时点击、旋转以及平移可移动元件204。
用于使表面均匀可点击的系统的第一、第二和第三实施方式以及用于使表面均匀可点击的系统的第三实施方式的第一、第二和第三变体可以与传感器260相关联，该传感器适于读取用户的手指与可移动元件204或者与和其相关联的元件接触的位置。传感器260的输出可以与开关的或者更一般而言点击生成器的输出相关联，以便在屏幕上做出选择。通过使触摸板或触摸屏与可移动元件204相关联，系统200能够提供均匀可点击的触摸板或触摸屏。
通过使非常大的表面与实现所述系统的多个设备相关联，可以使这些表面均匀可点击。在图26的实例中，显示了实现根据第二优选实施方式的用于使表面均匀可点击的系统的两个设备200的模块化耦合。设备200的可移动元件204与优选地OLED型显示器399以及传感器260相关联。利用这个系统，能够使具有任何尺寸和任何形状的触敏屏(例如，弯曲的屏幕)可点击。
输入设备锁定系统
根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种系统，用于锁定输入设备的可滑动构件。总体上由附图标记400表示的系统适于借助使可滑动构件2旋转的相同手指在确定数量的节拍之后锁定可滑动构件2的滚动。可滑动构件2的锁定通过手指在可滑动构件2上增大压力、通过可滑动构件2达到旋转速度限制或者通过这两个事件介入。
根据第一实施方式并且参照图27a和27b，锁定系统400包括：致动器401，该致动器围绕放在支撑支架403(有利地，PCB)上的轴402倾斜；所述致动器401设置有适于与齿形滚轮405啮合的端部404，该滚轮与在输入设备1内的滚轮10成为一体；至少一个电磁体407，其由合适的控制部658(图47)控制并且适于引起致动器401借助施加在其上的电磁吸引力围绕其轴402旋转；以及弹性装置408，其适于使致动器401返回静止位置。在静止位置中，与在图27a中一样，在没有由电磁体407感应的磁场的情况下，弹性装置408部署致动器401，以便其端部404不干扰滚轮10的旋转。在出现需要锁定滚轮10的条件之后，例如，由于用户给皮带2提供突然加速，所以系统400继续确定滚轮10的滑动方向并且激励电磁体407，以便与在图27b中一样，通过吸引致动器401的合适端部404，电磁体导致端部404与齿形滚轮405的齿状物409碰撞，从而锁定。在齿形滚轮405上的以及在致动器401的端部404上的齿状物的形状允许致动器401脱离滚轮10，结果，通过简单地颠倒滚轮10的旋转运动并且在没有由电磁体407引起的磁场时，与在图27a中一样，允许致动器401通过弹性装置408返回静止位置。因此，磁场可以方便地具有脉冲的形式。
参照图21a、21b以及21c，根据应用于使表面均匀可点击的系统的第三实施方式的第二变体中的可滑动构件的锁定系统的第二实施方式，可移动元件204的突然加速和/或正在移动可移动元件204的手指在可移动元件204上的更大压力，确定通过电磁力将可移动元件204阻止在与节拍对应的位置中。可移动元件204的这种突然加速以及在可移动元件204上的更大压力可以由系统200通过电磁体265并且通过其他传感器(如果有的话)获得，并且可以引起电磁体控制部658(图47)根据上述方法生成磁场，该磁场用于抵抗可移动元件204的进一步进展。
通过阅读基于输入设备1的使用处理字符输入的新技术的本说明书的这部分，该方法的效用显而易见。
人体工学输入设备
在优选的实现方式中，输入设备1具有人体工学形状，该形状由此构成发明新颖性。在图28到31中，显示了应用于定点设备(在这种情况下，鼠标)中的总体上由附图标记420表示的一个实例人体工学输入设备。
尤其参照图29和31，输入设备1允许两个或多个滚动按钮422模块化耦合，共同形成滚动板423。在滚动板423的以及每个滚动按钮422的侧，具有导电材料条(有利地，导电涂料)，这些导电材料条实现称为“接触带”424的接触(而非位置)型传感器。这个导电条传感器424实质上用作开关(每个条带具有一个开关)，但是与普通开关不同，该传感器的长度可以扩展，以便始终在手指的可及范围内。由于导电条424是触摸传感器，所以足以轻微地触摸，以触发该传感器。此外，通过与传感器中断接触，可以同样容易地停用传感器。这些特征有效地帮助选择二次元件或修改与可移动构件4相关联的传感器60的性能或者增加传感器60的虚拟区域，例如，通过在与带424保持接触的同时，在传感器60上移动手指。在优选的实现方式中，并且为了满足稍后描述的新图形界面系统的要求，人体工学输入设备420设置有两个辅助控件。第一控件是在拇指427的高度上处于静止位置中的“侧开关”按钮426，第二控件是拇指辊子429，即，具有薄辊子的形状的并且适于优选地由拇指427竖直旋转的鼠标滚轮。拇指辊子429有利地略微高于侧开关426并且优选地位于相同的竖直轴上。为了促进拇指辊子429的使用，该辊子位于沿着外壳432的侧边431定位的突出部分430上。突出部分430具有某个斜率，并且能够允许拇指427释放其上的一部分高度。通过使用指关节的内部拖动拇指辊子，并且保持拇指笔直固定，拇指427旋转拇指辊子429，除了拇指427的第一关节(展肌)以外，即，本质上具有大肌肉力的关节。相反，普通的拇指滚轮在大多数情况下仅仅是放在水平位置内的鼠标滚轮，并且这涉及拇指的所有肌肉必须有助于其操纵。滚动板423必须能够由手指沿着整个传感器表面60驱动。为了获得最佳性能，建议手指435(优选地食指、中指以及无名指)围绕其中途点436抵靠在静止位置中。通过这种方式，运动方向可以提供用户的意图指示，并且系统630可以对用户的请求更快速地作出反应。在这方面，滚动板423需要以角度437纵向倾斜，如图28中所示，并且手指435需要略微弯曲。这个位置涉及将手腕438平放在人体工学输入设备420的抵靠表面439上，这有助于相对于传统的姿势在所有方向给手提供更大的运动自由。平放手腕438，也减小了桌面的边缘440对前臂的下部分441的影响，即，通常给手臂的完整性带来更多问题的因素。此外，由于不受到由桌面的边缘440造成的限制，手可以在所有方向都相同地自由移动，所以该姿势支持艺术和技术绘图等活动。
如图29中所示，通过使滚动板423在横向上经受额外的倾斜442，实现甚至更好的人体工学。通过这种方式，手的手指435保持自然形状的结构，该手在静止的位置略微朝着拇指427旋转。双重倾斜437、442确保开始成为平板电脑系统的替换物的系统具有最大的人体工学。在人们直立并且允许手臂垂到两侧时，上述姿势是手在静止位置采用的相同姿势，因此，这保证了效力。
自动清理系统
参照图32，根据本发明的输入设备1可以包括自动清理系统。其最佳位置处于该设备的未覆盖部分中，尤其沿着在移动设备(例如，智能手机)中的支撑壳体453的部分452或者位于其他设备的外壳内部。该系统包括三个部分。第一个部分由一对海绵455构成，第二个部分由具有海绵底部或者另外适于沿着鬃毛475传输液体等的底部的刷子456构成，并且第三个部分由用于保存和传输液体的通道458的系统构成。在合适的座451内靠近曲线459和皮带2中的一个，这两个海绵455与刷子456安装在中间位置中。上述元件的座451在皮带2处设置有开口462，并且这两个海绵455和刷子456通过这种方式设置为能够与皮带2建立接触。连接刷子456和洗涤液的贮存器的通道458在刷子456的背面打开。在至少一个通道458中，能够插入连接洗涤液和刷子456的管子或适于实现上述目标的任何其他设备。刷子456必须能够将从位于其后的通道458中接收的液体传输给皮带2。通过使刷子456的鬃毛475与液体接触，可以发生这种情况。通过毛细管作用的原理，将液体从每个鬃毛475的一端传输到另一端。因此，形成洗涤液的泡沫，该泡沫抵靠在鬃毛475的一端与皮带2之间并且凭借这个原理连续地再生。在使皮带2旋转(沿一个或另一个方向)与第一海绵455滑动接触的一部分，该海绵收集在皮带2上累积的一部分污垢。然后，皮带2的相同部分与刷子456的鬃毛475接触，鬃毛浸入液体内并且依然通过已知的原理灌注液体。通过继续拖动皮带2，在皮带2上的残余污垢和液体由第二海绵455部分吸收，这也将液体均匀地分布在皮带2之上。该方法在两个旋转方向对称，并且在设备的正常操作期间，促使皮带2在仅仅几个运转期之后自动并且轻松地清理自己，并且保持自己干净，与液体持续的时间一样长。液体可以通过普通的阀门容易地注入合适的储槽内。
磁隔离物
参照图33、34、35a以及35b，根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种磁隔离物，该磁隔离物适于借助磁场生成的排斥来悬挂设备。磁隔离物可以有利地与移动定点设备相关联，以便提供“无摩擦”型鼠标。移动定点设备通常通过纯粹的接触在平面上滑动，结果，这些设备经受阻碍其运动(尤其是精确运动)的某个摩擦量。更重型设备经受成比例的更大摩擦。为了克服摩擦效应，能够为设备471提供磁垫472、基底470以及可移动轴承473。在系统中，在设备静止并且不由用户操纵时，设置有磁隔离物的设备471通过摩擦力保持锚固到磁垫472中；该设备逐渐地并且在用户期望的程度上摆脱摩擦，并且只要经受用户的手部的动作，就保持这样，并且在释放点，使该设备进入稳定和静止的位置。系统包括：磁垫472，其能够生成朝着磁垫472的外面定向的磁场475并且足够均匀，以在确定的条件下，保持有利地设置有位置传感器的设备471悬浮；在设备471的下部部分中设置有基底470，该基底470设置有可移动轴承473，每个可移动轴承473设置有磁体476。在图33中，显示了设置有四个可移动轴承473的一个实例磁隔离物。可移动轴承473至少部分自由地移动。在附图的实例中，并且还参照图35a和35b，可移动轴承473从基底中部分切割并且适于相对于基底470旋转，以便改变由磁体476产生的磁场相对于磁垫472的入射角。在图34中，并且在图35a和35b中，分别显示了一个示例性可移动轴承473的透视图和侧视图。在图35a中，可移动轴承473处于静止位置中，与在磁垫472上没有伴随设备471时一样。可移动轴承473设置有一定的摩擦系数以及有利地设置有一定的重量。在可移动轴承473内，有利地具有空腔478，磁体476的一端从该空腔中离开。磁体476的端部相对于抵靠表面472保持一定的高度，并且适于生成磁场，该磁场在与从磁垫472离开的磁场475的方向相反的方向定向。弹性装置481耦合可移动轴承473和基底470的或设备471的固定部分482。在静止位置，可以看出，磁体476在磁垫472的某个高度，该磁垫不造成设备471悬浮或者大幅减少摩擦。为了促进这个条件，磁体476以及由其生成的磁场484最初定向为与磁垫472形成倾斜角480。在图35b中，显示了可移动轴承473由磁垫472略微提升。在这个位置中，设备471在磁垫472上浮动，并且消除了摩擦。按压在设备471上的用户的手决定这个条件。在这个压缩之后，可移动轴承473接收向下的推力，该推力使可移动轴承接近磁源475。通过向上推动可移动轴承473，在可移动轴承内部的磁体476对磁排斥475的增加作出反应。同时，磁体476旋转通过角度483，进一步增大由更大的磁力475(在竖直位置中最大)造成的抵抗。在用户在设备471上向下推动手时，在比降低整个设备471更大的程度上，可移动轴承473与磁垫472分开。弹性装置481吸收可移动轴承473的向上推力，并且减轻其对固定部分482的冲击。在可移动轴承473达到最大提升限制时，磁体476是竖直的483，并且其对磁垫472的排斥484最大。通过减小手的压力，获得相反的效应，直到达到在静止位置中的期望稳定性。
输入设备应用程序：蜂窝电话
图36显示了适于在设置有数字键盘的蜂窝电话502内实现的一个示例性滚动板500的部分分解图。滚动板500包括：键盘501，其包括一组按钮503；装置504，用于编码可滑动构件506的运动；以及装置505，用于形成节拍。皮带506有利地是透明的，以便使在每个按钮503上的字符显露，该皮带在键盘501之上滑动。皮带506缠绕在位于键盘501端部的辊子507周围。在一个实现方式中，并排设置的多个皮带506可以有助于形成滚动板500，每个皮带覆盖一列按钮503。通过电缆，在键盘501与容纳在其内的元件以及移动电话502的电路之间可以发生连接，这些电缆横向退出到键盘501中，以便旁路辊子507。图37a和37b示出了滚动板500的侧视图。皮带506以使手指通过按压按钮503处的皮带506来触发按钮503的距离在键盘501的上部分上滑动。此外，可以使皮带506借助由手指509施加在其上的牵引力互动。
皮带506的滚动转换成电信号并且发送给蜂窝电话系统。以规则的间隔，通过使用最合适的装置(例如，弹性装置505和振动电池)，能够使滚动板500产生物理上可察觉的节拍。参照在图38中的实例，适于检测手指在键盘501上的位置的传感器的扫描线511(虚线)横向运行到按钮503中或者在按钮之上运行。扫描线511细分成逻辑区域，每个逻辑区域与按钮矩阵503的一个按钮503对应。通过这种方式，系统确定用户在哪个按钮503或者与其相关的逻辑区域上保持手指509。在一个实现方式中，每个按钮503与触摸或压力传感器相关联。接触手指按钮503，可以通过在蜂窝电话502的显示器上显示能够通过按钮503输入的字符来提供第一视觉反馈。
操作原理如下：当传感器511在键盘501上检测手指509的存在时，系统使从传感器511中获得的信息与内部映射值中的信息相关联，以便识别手指509所在的或者接近的按钮503。如果用户在按钮503上按压(一次)，那么与通常一样，与其相关联的第一字母输入。如果用户从相同的点开始旋转皮带506，那么所产生的每个节拍在与该按钮503相关联的字符列表中产生下一个字符的选择。在从皮带506中拿开手指509时，可以发生字符到文本内的实际输入。在处理与输入设备1相关联的图形界面的本说明书的部分中，更详细地描述该方法。
输入设备应用程序：远程控制
随着网络电视的出现，传统的远程控制显示了它们的局限性。实际上，远程控制需要能够在网页内定位字段并且将文本输入网页内，例如，以便进行搜索或者以便打出网页的地址。为了给用户提供一种与当前互联网连接的速度处于同一个水平上的交互技术，能够在普通的远程控制内实现滚动板。这使高运转速度与容量相结合，以提供低生产成本并且占据更少的空间。滚动板占据的全部面积可以大致专用于在远程控制上的导航键(箭头键和确认按钮)中。滚动板的传感器可以用于在屏幕上移动光标或者在网页的元件之间导航。传感器可以有利地与接触带相关联。
输入设备应用程序：智能手机/PDA
应用于设置有触敏屏的电子设备(例如，智能手机或PDA)中的输入设备可以给该设备提供源自增加到传统自由度(轻击)中的两个新自由度(点击和滚动)的优点。所获得的优点转化成：更好地控制复杂应用、使用单个触摸型的更大数量的姿势、基于滚动板支持新的快速写入系统、采用“仅用一个手指”浏览和放大的系统、以及扩展使用上下文调色板以及更多其他的优点。在图39中，具有输入设备1应用于智能手机530中的一个实例。在该实例中的智能手机530包括：第二类型的滚动板532，在该滚动板内具有触敏屏533；第一类型的“用于使表面均匀可点击的系统”，包括垫圈216；以及壳体539。未显示的透明皮带2在滚动板532的辊子537上运行。为了不影响设备的竖直尺寸，系统534将智能手机530的PCB用作倾斜元件，以支撑横向按钮206、207、208以及209，如图17中所示。壳体539用作手指的握力，而另一个手指(优选地，拇指)作用在触敏屏533上。壳体536可以安装在滚动板532上，以便使皮带2的上部扁平部分从合适的开口541中显露。这就是围绕合适的辊子537在壳体539内部自由地滑动。
还参照图22，在优选的实现方式中，两个补充的滚动板383安装在智能手机530的下部分内。用户使用手指操纵这两个补充的滚动板383，这些手指通过与先前为平板电脑382显示的方式形似的方式握住智能手机530。使用补充的滚动板383，能够使用前述快速字符输入系统。优于背景技术的另一个优点在于，在打入文本期间，能够使用双手。实际上，在与移动电话的键盘或者与智能手机的虚拟键盘相比较时，滚动板383占据更少的空间，因此，能够每只手能够实现一个。
使用单个滚动板532，可以实现与前一个实现方式相同的结果。在图39中的实例中，在壳体539的下部分上，具有开口540，通过作用在智能手机530的背面上，用户可以通过这些开口使滚动板532的皮带2旋转。开口540与位于滚动板532下部分上的相应数量的触摸传感器542相关联。用户像在前一个实现方式中一样使用滚动板532。根据源自包含在触敏屏533内的后部触摸传感器542或者前面传感器的信息，系统使滚动板532的输出与一只手或者另一只手相关联。用户通过查看触敏屏533来观察文本输入的结果。
输入设备应用程序：计算机键盘的替换体系
参照字符输入设备的应用领域，计算机的键盘显示了三个主要缺点：笨重、不能用于移动光标并且不覆盖所有现有语言的字符量。能够使用至少一个输入设备1来为计算机提供键盘，该键盘可以管理无限数量的字符，支持意符，并且在定向期间以及在文本输入期间，能够允许用户保持对设备的握力。参照图29、30以及31，在优选的实现方式中，键盘包括用于每只手的输入设备1，至少一个输入设备与定点设备420(例如，鼠标)相关联。通过在适于接收文本的屏幕的区域内点击，触发一种模式，对于这种模式，使输入设备1的传感器60在屏幕上与在图102a中的类型相似的类型的虚拟键盘1201相关联。通过保持定点设备420基本上静止并且使用上述技术打入文本，在屏幕上的插入点上获得文本的输入。通过移动定点设备420超过规定的位移阈值，虚拟键盘1201消失并且系统630返回正常的定点模式。为了在屏幕的不同区域内输入文本，例如，在表格的不同字段内，足以在第一字段上定位光标，点击，以使插入光标出现，通过至少一个输入设备1打入文本，移动定点设备420，在第二字段上定位光标，并且为后续字段重复该程序。作为计算机的键盘安装的输入设备1可以包括触敏屏。在这种情况下，用户读取直接在触摸屏上输入的字符。
参照图47和102a，在优选的实现方式中，一个或多个输入设备1与优选地设置在计算机630的监控器638的基底上的一个或多个专用显示器638相关联。在显示器638上，用户可以读取字符的当前页面，例如，输入设备1的调色板1201。输入设备1的字符1201的当前页面显示使用该设备1能够输入的字符1203、1204。输入设备1可以与字符1201的多个页面相关联。在优选的实现方式中，通过一个节拍旋转拇指辊子429(图30)，获得字符1201的新页面的载入。在字符1201的每个页面上，能够读取字符1203、1204或与每个虚拟按钮1202相关联的象形图。字符1201的页面可以包含的字符1203、1204的数量取决于与每个手指相关联的虚拟按钮1202的数量并且取决于与每个虚拟按钮1202相关联的补充字符1204的数量。通过从与虚拟按钮1202对应的传感器的位置开始旋转可滑动构件2，可以输入补充字符1204。通过在一个方向(而非另一个方向)旋转可滑动构件2，能够滚动不同的一组补充字符1204。在优选的实现方式中，专用显示器638适于同时显示字符1203、1204的两个页面1201，每只手一个页面。专用显示器638可以设置有OLED技术，以便即使计算机中断电源，也能够看见字符。实际上，甚至在不通电时，OLED显示器保持某个可见度。在优选的实现方式中，保留专用显示器638的区域，用于显示输入的文本。甚至在计算机中断电源时，也可以进行文本输入。在接下来重新启动计算机时，包含在专用显示器638的这个部分内的文本的传输可以传输给计算机630。
用作移动终端的定点设备
根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种用作移动终端的定点设备。该设备包括触摸屏以及中和/或长距离无线连接件。
参照图40和47，总体上由附图标记560表示的用作移动终端的定点设备可以用于接收、显示以及修改源自主机630和另一个定点设备560的信息。该系统可以有利地用于接收电子邮件，上网、读取和修改储存在主机630上的数据，接收音频和视频流，进行并且回应语音呼叫，使用在主机630上执行的服务，直接或者借助主机630连接至计算机网络，并且直接或通过主机630连接至相似的设备。
本发明的这个方面尤其涉及可以从主机的主体(例如，笔记本电脑的可提取触摸板)中提取的鼠标和定点设备。使用这种类型的设备通常与用户可以在物理上察觉的屏幕的存在相关联。为此，这些设备通常设置有短距离无线连接件，例如，蓝牙系统。用作移动终端560的定点设备能够建立中距离(例如，WLAN系统)和长距离(例如，与移动电话系统的连接)无线连接件637。
在图40中，显示了一些连接实例。定点设备D1借助由主机H1提供的网络连接与定点设备D4通信。定点设备D1借助主机H1和H2与定点设备D2通信。定点设备D1还通过LAN或WLAN(无线LAN)直接与定点设备D3通信。定点设备D2通过主机H2与主机H1通信。定点设备D3的主机H3通过定点设备D3本身与主机H1通信，并且主机本身不连接至网络。定点设备D4直接连接至互联网，并且直接通过互联网或者还通过LAN来与所有其他装置通信。两个或多个定点设备560还单独地使用无线通信来彼此通信，而不使用特定协议(例如，VoIP语音)。通过中距离(WLAN)以及长距离无线网络系统，并且通过短距离系统(蓝牙)或者通过电缆，在定点设备560与主机630之间可以发生连接637。用作移动终端560的定点设备可以包含在主机630的可提取部分内。
基于其计算能力，用作移动终端560的定点设备可以细分成两大类：“终端”和“基于服务器”。“终端”操作所依据的原理如下：由主机630执行实际的计算，而定点设备560限于显示屏幕并且为主机630提供用户输入。参照图47，定点设备560包括触敏屏648；处理器647，例如，CPU或微控制器；以及存储器649。定点设备560必须能够处理触敏屏648，在该触敏屏上显示在主机630上“准备”的屏幕。用户程序645(包括其每个图形部件)由主机630的处理器631执行。处理器631在目前在定点设备560上显示的屏幕的存储器633内保留副本。在用户使用触敏屏648移动光标时，定点设备560将光标的每个运动信息发送给处理器631。定点设备560为定点设备560发送用于每个手指的任何其他输入(点击、滚动、与接触带的接触等)。基于这个信息，处理器631计算下一个屏幕。例如，如果用户借助触敏屏648移动到文本框并且进行点击，那么处理器631与定点设备560同时记录光标的运动并且能够识别文本框(或任何其他类型的控件)并且为其发送点击消息。作为用于处理由定点设备560处理的由处理器631分配的任何其他对象的系统，文本框管理系统作出反应，适当地修改主机630的内部存储器633。然后，处理器631给定点设备560发送新屏幕，从用户的活动中获得更新(现在，在点击之后选择方框)。通过这种方式，需要特定计算的所有操作委托给主机630的处理器631。定点设备560可以限于显示当前的屏幕，并且优选地更新光标的位置。通过流型技术，定点设备560可以处理语音呼叫以及音频和视频数据。这种传输需要的内存远远少于在定点设备560上保持文件的整个副本所需要的内存。
“基于服务器”型定点设备560达到与“终端”型定点设备相同的结果，但是通过不同的方式。定点设备560的处理器647适于执行常驻在定点设备560的存储器649内的程序。例如，根据客户端服务器型的模型，这些程序与主机630通信。定点设备560能够在存储器649内储存文件，并且无论主机630是否介入，都能够使用户使用这些文件。例如，用户可以借助与主机630的连接637来从互联网中下载音频文件，在定点设备560上储存该文件，并且使用特定的音频程序(播放器)来收听该文件。这个实现方式与前一个实现方式不同，即使与主机630分离，也能够使用定点设备560。可以使用能够允许定点设备560直接处理呼叫的语音协议(例如，VoIP)，进行语音呼叫。可以在具有相同的功能并且通过无线网络(主机630不介入)彼此连接的两个或多个定点设备560之间，或者如果设备直接访问互联网或者访问通过另一个计算机630中介的互联网，在与互联网连接的两个或多个定点设备560之间，发生这些。
在优选的版本中，用作移动终端的定点设备包括电话。这个实现方式能够使用仅仅一个介质，用于典型的办公室工作的各种不同步骤，使用相同的设备并且不曾需要放弃其握力。例如，如果定点设备是鼠标，那么用户可以开始呼叫，在触敏屏648上拨打数字，并且将定点设备560靠近耳朵，以便与被叫方交谈，然后再次降低定点设备，以便将定点设备560用作键盘在主机630上更新信息，重新开始通话，并且通过确定的动作结束通话。在优选的实现方式中，用户通过从抵靠表面中拿开定点设备560来开始新呼叫。在一个实现方式中，由源自在适于检测定点设备560的特定运动(例如，向上)的定点设备560内的加速计或其他设备中的信号，触发呼叫开始功能。呼叫开始功能造成在虚拟电话键盘(软键盘)的触敏屏648上显示，用户可以通过电话键盘拨打接收的号码并且处理呼叫，直到结束。在一个实现方式中，更换抵靠表面上的定点设备560会结束呼叫。在优选的实现方式中，通过按压一次开关侧，获得相同的功能。在定点设备560报告呼入时从桌上拿开定点设备560，在用户通过在屏幕648上绘制的合适的虚拟按钮(软键)确认之后，与呼叫方建立电话连接。在图41中，显示了在其基底562设置有扬声器564和麦克风565的定点设备560。
在一个实现方式中，由主机630通过连接至与在主机630上的内置或外置卡连接的固定线路电话网络处理与定点设备560的电话连接。在另一个实现方式中，定点设备560是无绳电话的一部分。定点设备560的基底通过来自壁式插座的电话电缆建立呼入和呼出电话连接。定点设备560连接至主机630，用于数据通信，并且还连接至无绳电话的基底，用于语音业务。在又一个实现方式中，定点设备560是蜂窝电话的一部分，并且能够直接与移动电话网络连接。在另一个实现方式中，定点设备560可以用作电话终端，用于由主机630处理的网络呼叫，例如，使用SkypeTM型软件程序。更一般而言，定点设备560可以借助VoIP等协议来处理呼叫。
平移桌面的方法
根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种通过设置有传感器的便携式设备平移桌面的方法。该方法能够导航比便携式设备的显示器的分辨率更大的桌面。桌面是与特定分辨率相关联的一组显示信息。设置有具有比与桌面相关联的分辨率更低的分辨率的显示器的设备可以使用平移方法(例如，在本文中描述的方法)导航桌面。
参照图47，便携式设备650包括：处理器651，例如，CPU或微控制器；存储器652；屏幕653；以及适于检测便携式设备650的运动的传感器654。桌面可以存在于便携式设备650的存储器652内并且由处理器651本地生成，或者可以由外部计算机化的系统630产生，并且通过无线或有线连接637至少部分发送给便携式设备650，以便在便携式设备650的屏幕653上显示。
在图42中，显示了设置有屏幕573(有利地，触敏的)并且设置有光学传感器574的便携式设备572。光学传感器574优选地放在便携式设备572的背面上。在便携式设备572的屏幕573上，显示了桌面580的一部分。在用户在一个方向移动便携式设备572时，尤其在用户在与便携式设备572的屏幕所在的平面基本上平行的平面上移动便携式设备572时，光学传感器574拦截便携式设备572的运动并且将信号发送给处理器651。响应于光学传感器574的信号的发送，处理器651基于那些信号计算便携式设备572的运动矢量582。如果传感器574是数码相机，例如，CCD，那么通过计算在源自光学传感器574的两个或多个图像583、584之间的delta(Δ)，可以获得运动矢量582。
在图中，显示了在用户移动便携式设备572期间由光学传感器574捕捉的两个图像583、584。在时间T1，便携式设备572在由虚线585(罗马数字I)表示的位置。便携式设备572的这个位置与图像583对应。在时间T2，用户沿箭头586的方向移动便携式设备572，直到处于位置II中。便携式设备572的位置II与图像584对应。如果便携式设备572的移动足够小，那么图像583、584具有的特征能够重构由便携式设备572进行的移动。由于已知的技术，所以处理器651为便携式设备572的每个基本运动获得运动矢量582。这样获得的运动矢量582由便携式设备572的处理器651用于平移在屏幕573上显示的桌面580。在图中，处理器651沿着矢量588并且在与运动矢量582相反的方向平移桌面580，该矢量588的大小与运动矢量582成比例。
在图43中可以看出平移操作的结果。在图中，显示了沿着矢量586在便携式设备572的移动之后目前在便携式设备572的显示器573上显示的桌面580的部分590。该实例的桌面580与电子数据表程序的输出对应，并且使用虚线绘制。该实例显示了通过朝着相关区域移动便携式设备572，图形界面管理系统如何在屏幕573上绘制沿着运动586的方向设置的桌面580的部分590。
从图中可以看出，为了发出命令，通过刚刚描述的方法，足以进入包含涉及该命令的控件的程序591的区域内并且通过常用的方法在其上运行。这种方法与在当前便携式系统中使用的方法截然不同，其中，通常，命令界面始终看得见并且占据了通常具有有限尺寸的屏幕的区域的重要部分。所描述的方法还可以用于滚动可滚动窗口的内容。
一种相似的方法可以用于在一组桌面内导航。在图44a中，显示了三个系列592的桌面590，每个系列包括三个桌面590。通过移动便携式设备572超过规定的位移阈值，沿便携式设备572的运动方向，选择在目前显示的桌面595旁边的桌面。在附图的实例中，旋转598到便携式设备572的右边，与位于当前系列的桌面593的当前桌面595的右边的桌面596的选择对应。参照图44b，便携式设备572的向前运动599与沿相似运动方向的属于下一个系列594的桌面590的桌面597的显示对应。
图形界面系统和方法
根据本发明的另一方面，本发明涉及用于操纵适于将源自上述输入设备的采用的优点转化成计算机应用程序领域的计算机系统的图形界面的系统和方法。
至少部分采用屏幕的区域，要控制的元件、图形控件等落在该区域内。通过沿着输入设备1的触敏表面移动手指，在屏幕上获得元件的附属突出性(预选)。输入设备1的可滑动构件2、102的在后文中也表示为术语“旋转”的后续按压或滚动确定与图形控件相关联的命令的执行。
在图45中，显示了滚动板600，其包括三个输入设备1。每个输入设备1与一个不同的手指相关联。在相同的图中，显示了与滚动板600相关联的一个实例调色板605。虚线限定了在手指控制601之下的区域，在该区域内，包含在其内的所有元件可以直接由滚动板600控制。在附图的实例中，在手指控制601之下的区域分成三个部分602a、602b以及602c，每个部分由一个手指610a、610b以及610c控制。在每个部分602a、602b以及602c内，在输入设备1的触敏表面上沿着两个轴绘制线条603a、603b以及603c，以表示手指采用的路径。在后文中，将所述触敏表面更简单地称为“传感器”。每个手指610a、610b以及610c在输入设备1的传感器604a、604b、604c上的位置与屏幕上位于相应的线条603a、603b以及603c上的点606a、606b以及606c对应。通过将手指(例如，手指610a)从传感器604a的一端608移动到另一端609，能够移动在后文中称为“扫描线”的光标615a，该光标沿着线条603a继续。在光标615a来到控件611的区域内时，选择该光标。从由光标615a表示的点606a中所进行的输入设备1的可滑动构件612a的每个后续点击或滚动，应该理解为用于控件611。例如，在包含在按钮611的区域内的扫描线603a的点606a处点击，将造成按压按钮611。从包含在下拉列表614内的扫描线603a的点606a开始滚动可滑动构件612a，将造成选择下拉列表614的元件。
在屏幕上的在手指控制601之下的区域可以固定或者可移动。可以使在手指控制601之下的固定区域与(例如)命令的调色板对应，并且用户使用上述方法来操纵包含在调色板内的控件。在手指控制601之下的可移动区域可以绑定到定点设备的指针中，并且与该指针一致地移动。在手指控制601之下的区域的尺寸可以改变，以便反应逐渐到达该区域内的可控物体的数量。在这种情况下，在移动时，可以重新计算其尺寸。重新计算可以考虑要包含的最大数量的元件或者考虑可以在屏幕上采用的最大尺寸。在图46中，显示了与定点设备的指针628一起移动的在手指控制601之下的区域。在由罗马数字I表示的时间T1，在手指控制601之下的区域包括一定数量的元件，在这种情况下，是图标621、622、623以及624。在指针628移动时，在由罗马数字II表示的时间T2，在手指控制601之下的区域移动一定的距离，到虚线620，并且除了已经包含的元件的一部分(即，图标622)以外，其尺寸还适于包含新元件，即，图标625、626以及627。
在图47中，显示了应用于台式机和移动环境中的计算机系统的一个非限制性实例的方框图。计算机系统630包括：中央处理器(CPU)631；系统存储器632，其包括随机存取存储器(RAM)633以及只读存取存储器(ROM)634；系统总线635，其连接中央处理器631和系统存储器632以及系统630的其他部分；输入/输出(I/O)控制器636，输入设备1和显示器638通过无线或有线连接637连接至该控制器；大容量存储器639，例如，硬盘或CD驱动器，其包含处理器631可以执行的指令；网络控制器640，用于与网络641以及与互联网无线或有线连接。大容量存储器639包括指令、例行程序、数据结构以及其他类型的信息的形式的操作系统642、程序模块643、设备驱动器644、应用程序645以及管理系统646，用于通过手指在输入设备1上的运动操纵图形界面。该信息还存在于计算机可以读取的可移动数据支持件上。
还参照图45，用户告诉系统630他或她希望通过触发动作控制屏幕的区域。触发动作导致系统630进入被称为手指控制模式的模式内，其中，用户使用手指与屏幕上的元件交互。在手指控制模式中，在后文中称为“管理系统”的用于通过手指控制图形界面的管理系统646计算在手指控制601之下的区域的位置和尺寸，使该区域适合于要控制的屏幕部分。然后，将滚动板600的传感器60的分辨率映射到在手指控制601之下的区域的尺寸中，以便传感器60的每个点与位于手指控制601之下的区域内的点的至少一个坐标对应。如果滚动板600具有多个传感器或传感器部分604a、604b以及604c，优选地，3个，并且这些传感器由相同数量的手指610a、610b以及610c控制，那么控件602a、602b以及602c的相关联的区域可以并排设置，以便形成在手指控制601之下的单个区域。
在以下描述的过程中，假设滚动板600具有3个分别由食指、中指以及无名指控制的传感器604a、604b以及604c，传感器604a、604b以及604c均相同的分辨率，并且滚动板600与定点设备相关联。在将传感器604a、604b以及604c映射到要控制的屏幕的区域中之后，系统630倾听用户的输入。在用户的手指触摸传感器60的一部分时，输入设备1借助连接637将输入设备提供的信息发送给处理器631。设备644的驱动器收集这个输入，并且将其发送给管理系统646，该管理系统在手指控制模式中将用户的动作转化成(甚至部分)手指控制601之下的区域所包含的元件上的相应动作。如果用户的动作是触摸(在传感器上)，那么管理系统646定位与讨论中的手指对应的在手指控制601之下的区域内的点，在先前执行的映射上绘图，并且如果这个点应在可以由系统630控制的元件内，那么选择该元件并且提供所进行的选择的视觉表示。如果用户的动作是点击或滚动(旋转可滑动构件612a)或任何其他动作，那么管理系统646将该动作转化成甚至部分由在手指控制601之下的区域覆盖的元件(窗口、控件、可编辑的对象等)可以读取的输入，并且根据各情况，将其发送给那些元件的管理系统。在图45中，显示了设置在调色板605内的一个实例按钮611。为了执行与按钮611相关联的命令，用户执行以下活动：在时间T1，用户使食指610a的指尖放入离左边最远的传感器604a的位置Y1616中。管理系统将与用户的手指的位置616相关的传感器604a的数据转化成包含在手指控制601之下的区域内的屏幕上的点606a的X和Y坐标。在至少一个实现方式中，管理系统检查这样获得的点是否包含在调色板(例如，按钮611)内的控件的区域内。如果是这样的话，那么管理系统指导图形控件611移动到突出状态。用户看到选择按钮611，并且在相同的点616处保持手指610a的同时，在输入设备1上进行点击。将这个活动发送给管理系统，然后，该系统将点击消息发送给选择的元件611。按钮611进入“按压”状态中，并且执行与其相关联的命令。
图48示出了一个实例组合框661。组合框是下拉列表，在正常的状态(关闭控制)中，该列表仅仅显示了目前选择的元件662，而在打开状态中，显示了能够选择的列表669。为了改变组合框661的当前选择662，即，在本文中也称为组合框的“旋转”的动作，用户通过以下方式继续：用户将手指放在传感器60的点663处，该点与屏幕上组合框661内的点665对应；一选择控件661，用户就通过与希望选择的元件668在列表669中的位置对应的多个节拍667旋转输入设备1的可滑动构件664。在每个节拍中，管理系统发送消息，以向组合框661指示沿可滑动构件664的滑动方向选择下一个元件。在至少一个实现方式中，旋转的第一节拍也使组合框打开。在至少一个实现方式中，在列表669的所选择元件668上的额外点击造成更新和关闭组合框661的当前选择662。
能够通过以下方式在称为“点击&滚动”的动作中组合点击动作和滚动动作：用户将手指放在组合框661类型的控件上，并且按压输入设备1的开关5，以便执行点击，但是不提升手指。随后，用户旋转可滑动构件664，同时保持按压开关5：在列表669内依次进行选择。到达要选择的列表669的元件668时，用户提升手指。按钮返回非按压状态，并且系统630在释放开关5时通过所选择的元件668更新控件661的当前元件662。
通过相似的方式，能够控制所有已知的和未知的控件，这些控件通过与按钮(列表单元、菜单条目等)或者与组合框(滑动条、选值框、复选框、下拉菜单等)相似或相同的方式运行。
使用用作修改器的一个或多个辅助设备(例如，按钮、滚轮以及接触带)，可以组合上述技术，以便获得命令的变化或者仅用一个手指管理更大数量的控件。参见下文的说明来详细描述输入设备的修改器的类型和功能。
在优选的实现方式中，在用户的触发动作之后，系统630进入新操作模式中。在手指控制模式中，系统630使用源自输入设备1的输入，来操纵图形界面；在正常的控制模式中，借助传统的指针(在后文中称为“系统指针”)，管理该系统。可以使用这个差别来从一种模式进入另一种模式，无需使用特别繁琐的动作(例如，按压按钮)或者对集中有害的动作(例如，移动系统指针)。应根据要控制的调色板的类型，注意手指控制模式的两个优选的触发动作：对于始终可见的调色板，由系统指针进入调色板内来产生触发动作；对于“弹出式”调色板，由手指在输入设备1的传感器60的保留区域内的运动来产生触发动作。而且，应注意手指控制模式的两个优选的停用动作(返回正常的控制模式)：对于始终可见的调色板，通过使手指在调色板的区域的外面，产生停用动作；对于弹出式调色板，基本上通过移动系统指针，产生停用动作。
本领域的技术人员会理解这些动作的简单性和透明性，并且尤其会理解这些动作在朝着实现特定操作的“道路上”的事实。而且，本领域的技术人员观察到该方法的性质与先前技术截然不同，并且该方法完全解决了先前技术的缺点。
在图45中，显示了一个示例性始终可见的调色板605。假设系统指针617最初位于调色板605的区域的外面。为了承担调色板605的控制，由罗马数字I表示的用户使指针617进入调色板605的任一点618中，这个点可以非常接近其最初所在的位置。在这个点上，用户通知调色板605的命令(例如，611，614)响应于手指610a、610b以及610c在滚动板600上的运动，并且在手指访问时，高亮这些命令。
在一个实现方式中，并且在用户选择时，手指610a、610b以及610c的运动移动特定的光标615a、615b以及615c，每个手指移动一个。这个光标615a、615b以及615c可以具有指纹的形状，如图中所示，并且每个手指可以具有一种不同的颜色。为了增大光标615a、615b以及615c下的控件的可见性，其尺寸可以随着手指610a、610b以及610c在传感器60上的更大或更小的压力而变化。或者，光标615a、615b以及615c可以不可见。
在操作结束时，用户使系统指针617位于调色板605的外面，罗马数字II。手指的进一步运动没有任何作用。
如果调色板605的尺寸应大于所允许的最大尺寸，或者如果包括超过系统630的当前设置可以处理的数量的多个控件，那么该情况与在图49中一样。在调色板605内的虚线区域表示具有最大允许尺寸的在手指控制601之下的区域。在系统指针673进入调色板605内时，在时间T1，在手指控制601之下的区域采用与在图中由罗马数字I表示的位置相似的位置。在用户朝着调色板605中手指控制601之下的区域未覆盖的部分移动系统指针673时，重新进行计算，以便沿系统指针673的方向移动，直到最终到达调色板605的边界边缘。在时间T2，用户将系统指针673移动到新位置675，并且使与滚动板600相关联的在手指控制601之下的区域进入由罗马数字II表示的位置中。在移动手指控制601之下的区域时，包含在该区域内的控件674轮流改变，以便为其他控件让路。先前使用手指选择的控件674可以(例如)移动到另一个手指的控制中，或者完全离开这三个手指的动作领域。在手指控制601之下的区域可以在控件674周围通过量化的方式(称为快速拍摄)相对于系统指针673发生运动。
在某些情况下，为了用户更好地理解，在手指控制601之下的区域可以适于包含比系统630所允许的数量更少的元件。因此，这用于细分成功能组的那些控件，或者在必须证明属于元件的子单元的所有情况下。考虑在图50中显示的情况，该图示出了细分成控制组682a、682b以及682c的对话框681。在窗口681内移动系统指针673，管理系统并未使在手指控制601之下的区域以系统指针673为中心并且包含最大可能数量的控件，而是动态地适应在手指控制601之下的区域，以便一次包含一个完整的组682a、682b以及682c。
可以控制两个或多个重叠的调色板，犹如它们是单个调色板一样。在图51中，显示了两个重叠的调色板605a以及605b。绘制在手指控制601之下的区域，以便包含上部调色板605b以及部分下部调色板605a。用户触及下部调色板605a的可见元件694，犹如单个调色板一样。为了访问调色板605a的不可见元件(因为被重叠的调色板隐藏起来)，必须使调色板605a按照在屏幕上重叠的顺序(在技术上称为Z顺序)循环，直到用户希望操纵的一些或所有元件可见。在优选的实现方式中，这个操作可以由辅助滚动设备执行，例如，存在于本说明书内的拇指辊子429(图31)。通过将滚动设备429向前旋转一个节拍，紧挨在上部调色板605b之下的调色板605a会移动到Z顺序的顶部，并且后一个调色板605b移动到底部。在每个后续节拍中，可以重复操作，直到所有调色板依次完全可见。在检测到用户触及两个或多个重叠的调色板时，这个功能可以由管理系统激活。
在设置在调色板内部的命令导致打开第二调色板(嵌入式调色板)时，这通常在第一调色板上重叠。在优选的实现方式中，由属于母调色板的控件打开子调色板，导致重新绘制手指控制之下的区域，以便包含子调色板的所有元件以及仅仅那些元件。换言之，命令的“焦点”转移到嵌入式调色板中。在至少一个实现方式中，嵌入式调色板可以与母调色板重叠，无需采用命令的焦点。通过这种方式，用户可以控制嵌入式调色板的元件以及母调色板的一些元件。
在该实例中的调色板是到目前为止描述的方法的仅仅一个具体应用案例。这些调色板同样适用于所有类型的控件以及控件容器(例如，菜单、工具栏等)并且适用于可编辑的对象(例如，文本的字、图形对象等)，这两者都在具体的操作系统内并且在各应用程序内实现。
除了重新绘制手指控制601之下的区域以外，系统指针可以用于通过典型的方式在调色板的控件上作业，在一种模式中作业时并且在其他模式中作业时，将其留给用户选择。在正常的操作模式中，用户通过传统的方式使用系统指针。在这种模式中，滚动板600的每个输入设备1表现为鼠标的按钮：在输入设备1的任何点上点击，以便为鼠标的相应按钮发起活动(左点击、中心点击以及右点击)。在手指控制模式中，在输入设备1上的点击不表示系统指针的当前位置，但是表示目前借助手指选择的元件。为了可以从传统的方法和在本文中描述的方法这两种方法中获得利益，描述了通过自然和瞬时的方式从一种模式切换到另一种模式的方法，同时在同一组命令上作业。例如，用户可能希望使用系统指针进入在调色板内的控件并且发出命令，然后，决定借助其手指继续在相同的调色板上作业。
在一个实现方式中，借助移动系统指针并且在传感器上移动手指，交替地从正常控制模式过渡到手指控制模式。在这个实现方式中，移动系统指针超过给定的极限值，导致过渡到正常控制模式。同样，沿着传感器60的表面移动手指超过给定的极限值，导致过渡到手指控制模式。
在另一个实现方式中，通过使手指进入传感器60的保留区域的任一点，从正常控制模式过渡到手指控制模式。图52a显示了与手指对应的传感器60的区域。在典型的模式中预留包含在坐标Yn1和Yn2之间的区域702，用于使用系统指针。我们将这个区域称为正常模式区域。只要手指放在这个区域702内，输入设备1就表现为传统鼠标的按钮。应选择这个区域702，以便在正常使用时，尤其在用户握紧设备时，该区域在用户的手指之下。通常，实际上，一旦握紧该设备，手指就不再移动，除了小幅身体运动以外。必须选择正常模式区域702的宽度，以考虑这些小幅运动，以便不会无意中触发不同的模式。为了还考虑不同手指的长度以及笨拙的握紧，在优选的实现方式中，正常模式区域的位置可以随着手指在传感器上的第一触摸的位置而变化。在图52a、52b以及52c中，显示了确定输入设备1的传感器60的正常模式区域702的方法的一个实例。在初始时间T1，用户抬起手指并且传感器60不记录其存在。这个情况重新设置内部变量，该变量用信号通知手指在传感器60上的存在。在时间T2，用户将手指放在传感器60上并且设置内部变量。如果手指的位置YT2在极限位置YL1和YL2标记的区域内，与在图52a中一样，那么正常模式区域702的当前位置保持不变。如果手指的位置YT2分别下降到极限YL1和YL2之上或之下，但是在由极限Ymax、Ymin限定的带703内，与在图52b中一样，那么通过将其中心的竖直坐标704设置到第一触摸的新位置YT2的坐标中，更新正常模式区域702。在时间T3，用户从这个位置YT2开始在传感器60上移动手指。如果与在图52c中一样，手指的位置应超过极限Ymax、Ymin，分别在那些极限之上或之下，与在位置YT3中一样，那么区域702的竖直中心705依然分别固定为Ymax和Ymin值。在时间T4，用户拿开手指并且系统返回初始情况(时间T1)。
在本实现方式中，只要用户的手指停留在正常模式区域702中，那么系统630就保持在正常控制模式中，而手指从这个区域702中离开的出口确定过渡到手指控制模式。仅仅通过移动系统指针，更具体而言，通过将系统指针移动到超过某个运动极限值，可以返回到正常控制模式。
先前的方法还可以用于触发弹出式调色板出现在屏幕上。弹出式调色板在触发动作之后出现在系统指针的当前位置附近。根据手指是与在正常模式区域702之上还是之下的边界相交，可以出现不同的调色板。除了触发显示调色板以外，这个动作还产生到手指控制模式的过渡，并且调色板获得命令的焦点。
通过所描述的方法，显示了如何实现接口命令的管理，免于指针的连续运动造成的减速。此外，显示了如何从一种模式无缝地过渡到另一种模式。
调色板的结构化系统
能够使用到目前为止描述的方法以及根据需要介绍的其他方法，来产生调色板的结构化系统，该系统能够在内部包含现代应用程序可用的一整组功能并且能够使这些功能可以非常快速地加以应用并且可用于更小的屏幕空间内。
参照图53，描述了用于产生调色板的结构化系统的系统和方法。调色板的结构化系统能够搜索、显示以及控制包含应用程序的控件的调色板。使用输入设备1的新自由度，能够将调色板设置在三维空间方案内。由于能够从当前调色板开始在6个方向到达目的地调色板，所以调色板的三维系统能够比在传统系统中更加快速地到达目的地调色板。为了实现这些目标，该系统利用一组调色板的3个不同的表示。在第一个表示中，调色板设置为形成重叠层。在后文中，将这些调色板简称为“层”。在第二表示中，调色板在至少一个屏幕方向依次并排设置，并且在可滚动窗口内可见。为了方便起见，将这些调色板称为“传单”。在第三表示中，调色板并排设置。将通过这种方式设置的调色板称为“展开图”。这些表示彼此独立并且具有其自己的方法，用于确定当前调色板(循环操作)。而且，这些表示提供了将调色板分成逻辑组的方式：例如，在一层内的调色板都可以属于相同的程序。
在图53中，显示了结构的一个实例，其中，显示了上述全部三种类型。调色板示意性分成层711、714，即，展开图712和传单713、716。传单713是滚动调色板并且可以通过可滚动窗口显示。如果接受沿着从屏幕中出现的轴设置这些层的惯例，那么所实现的是调色板的三维系统，通过查看该示图，显而易见。通过查看该示图，可以看出几组调色板插入其他组内。调色板714分成层并且放在依次取决于传单713的元件715的展开图712内部。通过这种方式，实现了具有以下特征的多维系统：相对于单纯的三维系统进一步减小两个调色板之间的距离的可能性以及将相同结构的调色板插入不同点的可能性，这甚至更多地支持在调色板之间的导航速度。实际上，通过复制结构并且将该结构放在更接近其他调色板的位置内，可获得额外缩短的路径。用户可以利用后一个特征，建立定制的控制环境。
在图54中，显示了设置在三个层次I、II、III上的调色板。可以看出，在不同的层次上复制单个调色板605和整个结构722(在图中由箭头连接)。尤其地，我们看到通过可滚动的调色板(传单)的形式，在与表格相关的层次III的位置中，复制与一般文本格式化相关的整个层次I(调色板1和2)。由于用户了解层次I的内容，所以该用户轻而易举地在层次III上复制的同一组调色板上作业。
在屏幕上始终可以看见调色板结构，或者可以使调色板结构与传统的弹出式调色板一样出现。访问结构的当前调色板的方法与针对单个调色板(例如，在图45中的调色板)所描述的方法相同。在图50中，显示了在屏幕上浮动的调色板681的结构。该结构可以通过常用的方式锚固到屏幕的侧边。在相同的示图中，使调色板681的结构在菜单条目686的选择之后出现。相同的动作还可以用于过渡到手指控制模式中。
下面是用于循环每个结构类型内的调色板的方法。图55示意性示出了一组层711。比第一调色板更低的调色板732隐藏起来或者部分可见。在其位置中，可以具有表示其存在的图形表示，例如，在图50中的元件687。在优选的实现方式中，在辅助滚动设备734(拇指辊子)上的节拍733导致调色板732在Z顺序735中前进或缩回。在图56a中，显示了可滚动窗口741，通过该窗口，能够在一组744传单内滚动调色板742和743。上部调色板742完全可见，而下部调色板743只有第一行可见。在上部调色板中，可以看到分别属于第一和第二行调色板742并且与第一和第二行可滚动窗口741对应的单元A和B。在下部调色板743中，可以看到属于第一行调色板743以及属于第三行可滚动窗口741的单元C。
在一个实现方式中，通过旋转至少一个输入设备1的可滑动构件745，使可滚动窗口的内容滚动一行。在另一个实现方式中，通过使用至少一个手指旋转可滑动构件745，同时与横向设置到至少一个输入设备1中的至少一个接触带424保持接触，实现相同的效果。
在用户向下旋转可滑动构件745一个节拍746之后，图56b示出了前一个实例的可滚动窗口741的状态。可以看出，第一行调色板742消失，并且在下部部分中，第二行调色板743出现。能够具有其他滚动模式。在旋转可滑动构件745的同时，通过使用至少一个手指点击并且保持按压输入设备1，通过每个节拍746获得可滚动窗口741的内容的逐页滚动。在图57中，显示了连续滚动的一个实例。用户将至少一个手指放在传感器60的任一个点761上，以便也与接触带762建立接触。通过上下移动手指，窗口763向上并且向下连续地滚动其内容。这个功能可用于将行放在用户优选的高度。
在一个实现方式中，在图58中，在可滚动窗口741内的调色板771、772、773水平地并排放置，并且通过旋转与其相关联的输入设备的可滑动构件775、776、777，可以使其中的每个调色板单独地滚动。
图59a、59b以及59c示出了一组展开图780。具有一系列二次调色板781、在图中使用黑色三角形标记的主要调色板782、以及溢流图标783。在主要调色板782接收命令的焦点时，出现二次调色板781。沿着屏幕的水平轴优选地设置二次调色板。为了节省空间，在不选择时，二次调色板可以减小为缩略图，参照图59b，更小尺寸794的矩形表示减小为缩略图的调色板781。目前选择的主要元件782通过正常的形式出现。在响应于用户的动作而改变选择时，采用命令的焦点的展开图扩大为其正常形式，而失去焦点的展开图返回缩略图状态。在优选的实现方式中。通过沿新选择796的方向移动系统指针795超过预设的运动量，实现选择的变化。在图59c中的实例中，最初控制主要调色板782的用户向右边移动等于预设运动量的两倍的量，从而通过相同数量的位置向前移动选择796。溢流图标783表示除了已经看见的调色板以外还具有其他调色板。而且，溢流图标用作滚动设备。在优选的实现方式中，通过使用系统指针795悬停在溢流图标783上确定的时间段，能够滚动一组并排的调色板，然后，调色板开始沿预设的方向自动滚动，直到腾出图标783。在另一个实现方式中，通过将输入设备1的可滑动构件2、102旋转与要显示的隐藏调色板的数量对应的节拍数，使调色板781、782沿这两个方向中的一个方向滚动。
在控制调色板的结构时或者如果当前选择改变，那么系统630通过以下方式调整在手指控制601之下的区域：如果选择的调色板不属于一组传单，那么在手指控制601之下的区域与调色板的区域一致。如果确实属于一组传单，那么在手指控制601之下的区域与可滚动窗口741的内部区域一致。
已经示出能够毫不费力地管理命令的无限数量的调色板，并且无需移动指针。而且，已经示出通过在组织结构内隐藏一些调色板，能够节省在屏幕上的空间。
通过使用弹出式结构，能够甚至进一步减少所使用的空间以及系统指针的运动。与弹出式调色板一样，在触发动作之后弹出式结构接近系统指针。弹出式系统通常具有与其在屏幕上的连续出现和消失连接的问题。众所周知，这些出现和消失可能长期影响集中度。因此，可取地为弹出式系统提供适于尽可能减小其负面影响的特征。可以通过两个组合的方式，实现这个目标：通过减小调色板的尺寸，并且通过使用特定的图形设计。众所周知，调色板越大，其出现就越影响集中度。除了上述缩略图以外，还能够通过两种方式减少在屏幕上占据的空间：通过选择性显示图形控制并且通过重新使用调色板的背景。
我们要描述方法，通过该方法，在可滚动窗口内，根据用户执行的动作类型，选择性地显示更少数量的元件。在图60a中，显示了可滚动窗口741，在该窗口内，显示了由分隔线744限定的两个局部调色板742、743。为了访问局部调色板，在优选的实现方式中，用户必须使手指与正常模式区域702的上限805和下限806交叉。假设用户了解其希望访问的调色板742的位置，手指沿调色板742的方向的运动可以使系统仅仅显示在可滚动窗口741内出现的这部分调色板，并且不绘制任何其他调色板743或窗口本身的框架808。在图60b中显示了这种情况。在此处，手指809朝着传感器60的上部分的运动单独触发了上部调色板742的出现(在手指控制810之下的区域依然与可滚动窗口741的内部区域一致)。保持这个示图，直到用户通过与前一个运动相反的运动，从目前显示的这部分调色板742的外面811(向上或向下)拿出手指809，或者沿任何方向滚动可滚动窗口741。这些动作导致重新绘制可滚动窗口741以及在其内可见的所有调色板742、743。正常模式区域702可以通过两种方式交叉限制805、806：通过在传感器上滑动手指809，或者通过跳动(即，在手指处于正常模式区域702中时，与传感器停止接触)。在一个实现方式中，通过跳动将一个或多个手指放在正常模式区域702外面的区域内，导致在调色板742内仅仅显示在可滚动窗口741的手指控制810之下的区域内与手指在传感器上的当前位置对应的那些控件。在图61中，显示了这种情况。在此处，显示了最近通过跳动选择的一组控件811以及目前选择的控件812。在从传感器60中拿开手指813或者使手指813过渡到在传感器60上的另一个位置之后，控件811消失。与手指813在传感器60上的当前位置对应的控件812依然可见，并且可以使用上述方法控制。
在图62中，显示了应用于刚刚描述的类型的弹出式控件中的一个示例性图形效应。从水中轻物体的行为获得灵感，能够复制其中的一些方面，以便在柔软的并且令人愉悦的图形元件的打开和关闭期间获得过渡。在图中的控件821由边缘822包围，该边缘由水的倒影823构成。逐渐形成边缘822，犹如将控件从内部推出屏幕，从而在控件出现之前与这种情况产生连续性。此外，过渡可以伴有小波纹824形式的动画，这还影响了位于出现的控件821下面的屏幕825的部分。对于图形元件821的出现，可以产生相似的作用，并且固执地重复，以便向用户指示不再执行的动作，例如，响应于滚动动作，到达列表的端部。
在图63中，显示了重新使用调色板的背景的一个实例。显示了调色板832的背景831，并且在另一个水平上显示了控件833。在这种情况下，控件是缩略图形式的选择按钮，这些按钮用于调用相应的调色板。通过在缩略图835上移动手指光标834，使用该缩略图835所表示的调色板836更新调色板832的背景831。通过在缩略图835上点击，按钮833消失并且调色板836移动到前台。在调色板836处于背景中时，可以使用上述方法直接操纵不被按钮833覆盖的调色板部分。在突出一个按钮时，按钮833可以由轮廓837代替。
在另一种情况下，在图64中，调色板832的或者一组控件833的背景831可以提供要使用重叠控件845编辑的一部分文档的缩略图844。
提供了一种用于快速选择不同地设置于屏幕上的调色板的方法。参照图65和29，使用与至少一个接触带424相结合的至少一个输入设备1，通过沿要操纵的调色板的方向将手指放在传感器60上，并且保持手指与至少一个接触带424接触，能够选择要操纵的调色板。
在图65中，显示了调色板851a、851b、851c以及851d，其均放在屏幕的中心区域周围。还显示了输入设备1，为了简单起见，该输入设备显示在位置O854中的光标的位置。能够在逻辑上细分传感器60，以便传感器60的每个部分856、857、858、859、860与调色板851a、851b、851c以及851d对应。在该图的实例之后，部分856包括在传感器60的至少部分交叉点866内，两个线条865从O开始并且在相应调色板851a的边界边缘870结束。非常大的调色板851b可以细分成更小的部分873，可以使这个部分沿着调色板851b的整个区域滚动。大调色板851b的当前部分873与在调色板851b的手指控制之下的当前区域对应。大调色板851b的当前部分873与可以用作滚动条的传感器60的可移动部分857对应。通过将手指放在传感器60的可移动部分857上，同时放在与可移动部分857相邻的接触带855上，并且上下移动手指，我们在连续或者量化的基础上获得调色板851b的当前部分873的滚动。通过使手指与和调色板851a对应的传感器60的部分856、857或者与调色板873的部分接触，并且相同的手指还触摸与传感器60的部分856、857相邻的接触带855，来触发选择调色板851a或调色板853的部分的功能。在至少一个实现方式中，通过与接触带855停止接触，保持选择调色板851a(或调色板873的部分)。在另一个实现方式中，通过使用相同的手指点击，确认选择。一旦选择，调色板就采用命令的焦点，并且可以通过两种方式控制：通过将在手指控制之下的区域放在调色板本身上或者通过复制其在弹出式调色板内的内容。在第一种情况下，在与系统指针相距的某个距离处，发生控制，并且在第二种情况下，紧邻其发生控制。在这两种情况下，由系统在内部记录其最后的位置，所以即使调色板在屏幕上不可见，该方法也起作用。该方法可以用于有利地使用该方法的所有其他情况。
提供了一种控制额外列的方法。通过利用修改器设备(例如，接触带和侧开关)，能够仅用一个手指控制两列或多列命令。在图66a中，显示了每个手指具有两列882、883命令的调色板881。在正常位置中，每个手指仅仅控制左列882。这种情况在图中由上面具有扫描线884表示。能够移动扫描线884，即，使其控制一个不同的列，作为方框并且单独地或者甚至逐个单元地。而且，运动可以是暂时的或永久的。根据第一方法，手指在与输入设备886相邻的接触带885上的接触导致扫描线884在接触带885相对于输入设备886定位的方向移动。
在图66b中，在用户使用食指887触摸右边接触带888之后，显示了前一个实例的调色板881。现在，在右列883上绘制与食指887对应的扫描线889，并且用户可以使用已经显示的方法与其中的控件890合作。在一个实现方式中，与接触带停止接触，使控件返回原始列。通过在相应的接触带上进行轻击或双击，能够永久地选择额外列。通过将拇指辊子429旋转与在这系列额外列中的列的位置对应的多个节拍，可以实现相同的效果。
根据另一种方法，通过组合使用两个手指，在一个额外的列中选择单元。图67a显示了具有三组892的调色板881，每组具有三列。通过依次将两个手指放在各自的传感器上，选择额外的列893。利用第一手指，用户选择这组列，利用第二手指，选择在该组内的列。在图67a中的实例中，用户将中指894放在第二输入设备895的任何点上，随后，将无名指896放在第三输入设备898的点897上，如图67c。第一动作选择了第二组900的列，并且通过默认的方式，选择第二列901。第二动作在组900内选择了第三列902。手指896在传感器60上的位置897的高度按惯例选择命令903。
提供了一种用于选择额外行的方法。通过将手指分别放在传感器的第一行和最后一行上，同时使用相同的手指触摸与其相邻的水平接触带，能够选择第一行和最后一行调色板。通过这种方式，能够增大传感器可以处理的竖直控件的数量，同时保持细分的单元的数量和宽度不变。
在图68中，显示了分成9行并且由被配置为处理这些行中的5行的传感器60控制的调色板881，在这个实例中，传感器60控制这5个中心行913。为了访问最外面的行914、916，用户通过这种方式继续：用户进入最接近要控制的额外行916的传感器60的单元915中并且触摸水平接触带917。由此，手指的光标918放在额外行916上，从而允许用户作用在其中的控件919上。在至少一个实现方式中，通过与接触带917停止接触，保持选择额外行916，直到光标918腾出传感器60的单元915。在接触带917上双击，使选择永久，直到指针的下一个运动。在一个实现方式中，额外行914、916最初不可见(虚线)，而同时描述的技术导致其出现。如果额外行914、916是每侧n个，那么使用该方法使其能够从最外面的一个923开始依次访问这些额外行。一旦可供使用，这些就占据在与其对应的(上面或下面)的侧边上的传感器的前n个单元。在图中，手指920在上面的接触带921上的触摸将手指的光标922放在一组控件的这三行914的第一行923上，从而也导致其出现。
调色板的结构可以通过两种方式定制：“所见即所得(WYSIWYG)”以及“手动”。在所见即所得模式中，用户通过已知的方法将调色板拖到结构的点中，并且在松开时，将调色板插在所表示的点上。可以从用户界面的任何部分中撤回调色板，以便移动、复制或者删除。在结构中，还能够插入传统的调色板(例如，工具栏)，甚至单组命令(例如，在对话框中存在的命令)。而且，能够将调色板的整个结构插入结构内，例如，在图50中的结构681。同样能够将已经是结构的一部分的调色板移动或复制到其内的新位置中。在图69中，显示了调色板931、插入点932、服务图标933和934以及示例性的外部调色板935的结构。在用户动作之后，系统进入一种模式中，其中，在移动指针时，调色板931的结构未消失，并且指针可以用于将外部调色板935拖到结构931的插入点932中。在调色板935穿过插入点时，突显插入点932。调色板可以插入一组层934、传单935或展开图936内。通过在各自的图标933以及934上放弃调色板，可以复制或删除调色板。而且，调色板可以停在屏幕上。在一个实现方式中，用户动作是双击侧开关426。在另一个实现方式中，系统在按压侧开关426时进入所见即所得模式中，并且保持在这个模式中，直到松开。在所见即所得模式中，还能够调整结构的每个调色板的大小，以便容纳更大或更小数量的控件。参照图70，通过将调色板881的边缘942拖动至少与用户希望增加的行944或列945的量相等的量，可以调整大小。或者，这种动作可以导致有效地调整946调色板881及其内容的大小。
在手动定制模式中，用户可以通过对话框重新组织调色板的结构的内容，在后文中称为“组织器”。图71示出了设置有窗口952和一系列按钮953的组织器951。窗口952通过图标954提供了一部分结构的表示。该图显示了图标954和图标所表示的描述955以及图标的内部组成的实例956。按钮953分成两个组件。第一个组件957用于管理结构的内容，而第二个组件958用于管理其预设值并且过滤其显示。鉴于在图72-78和图79-85中的组中显示的实例，按钮957的操作显而易见。在这些实例中的第一实例中，在图72中显示了连续进行的动作，以便浏览称为“层1”的示例性结构。在第二实例中，在图85中，显示了用于从头开始创建称为“传单1”的示例性结构的动作。对于每个步骤，显示了组织器951的状态980以及受影响的这部分结构的绘图990。使用动作类型的名称1004旁边的序数1003表示动作历史。
可以通过图标树，表示结构。在图72中的第一实例的结构在最高层上由两个元件构成：一组层1001和单个调色板1002。通过在一个图标上点击一次，进行选择，并且通过双击，使用图标树的下游元件更新窗口。通过选择图标1000，然后在与其相关联的按钮上点击，还可以执行这个最后的动作。选择三态类型，并且该选择涉及使元件变灰，以表示这些元件停用。图73示出了在前一幅图中称为“层1”的图标1000上双击的结果。可以看出，借助于绘图990，“层1”组包含单个调色板1005和一组传单(flier)1006。通过与先前动作相似的动作，能够打开元件容器，并且选择和停用所包含的元件。通过选择合适的图标并且旋转输入设备1的可滑动构件2、102，能够改变在屏幕上显示调色板的顺序。在任何时候，通过查看窗口的页眉1007，都能够见到当前路径。图75中的示例性结构在最低层上是构成一组展开图1011的一部分的一系列调色板。组1011的主要调色板1012标有三角形。通过在调色板1012的图标上双击，窗口显示了其内容。这可以具有三种类型：菜单、工具以及面板，与三种类型的典型接口命令对应。在该实例中，所有三个调色板1011具有菜单类型。如果打开一个调色板，那么在图76中显示了标有黑色的相应菜单1021。虚线菜单条目1022表示在其内部具有已经选择的其他菜单。图78示出了“效应”菜单1025的内容，其中，“定制”条目1026停用，从而不出现在绘图990的侧边中。在图79-85中，第二实例显示了用户如何直观地创建空(空白)调色板、导航树结构并且删除调色板。通过选择空白调色板，按压与所选择的类型对应的按钮，并且选择其内容，能够创建这三种类型中的一种类型的调色板。通过相似的方式，能够改变已经与类型相关联的并且不空着的调色板的类型。
在图71中，在组织器951内的第二组按钮958包含能够加载、保存并且聚集“预设置”的按钮。预设置是告诉系统要显示结构的哪些子集的信息项。子集可以相对于完整结构由更少数量的层构成，在该结构内，可以具有更少数量的传单、展开图以及单个调色板，在该结构内，例如，一些条目停用。在未来的实现方式中，从终端用户的角度来看，能够通过预设置的形式出售程序。而且，可以将一对预设置分配给不同的手，利用两个输入设备1，至少一个输入设备有利地设置有位置传感器。位置传感器可以是可移动类型并且安装在与用户的优势手对应的设备内。
图形控件
使用上述方法，其针对将与一个或多个辅助设备(侧开关、接触带、拇指辊子)的采用相结合的手指用作修改器来管理控件，能够从图形控件中获得对用户动作的不同响应。作为所描述的原理的应用实例，考虑具有颜色的调色板(也称为“颜色选择器”)的情况。在图86中的调色板1031包含具有颜色单元形式的按钮1032。在单元1033上点击，选择相应的颜色，并且在相同的单元1035上滚动1034，能够选择补充颜色1036。在与接触带1042接触的同时在传感器1041上滑动手指1040之后，在单元1038上点击，加上最终(可选)的确认点击，能够从颜色1043的连续级配中选择。在描述的过程中提出该方法的其他使用情况。
两个或多个命令可以由作用在各自输入设备1上的多个手指同时执行。在一个实现方式中，由多个手指同时执行的两个或多个命令提供了通过将每个命令的单独效应混合成一个全新效应所产生的结果。例如，在先前的实例中，通过使用第一手指在黄色单元上执行第一点击，并且不松开输入设备1的开关5，使用第二手指在蓝色单元上执行第二点击，能够选择绿色。
一旦“打开”，最初关闭的控件(例如，组合框)或为了节省屏幕上的空间从而减小为图标的控件(例如，滑动条)就可以永远看到，以便允许手指反复地滚动这些控件，并且通过跳动，选择与其相关联的元件或值。为了关闭处于打开状态中的控件，能够执行“逃逸”动作，该动作由(例如)手指在输入设备1的传感器60上的触摸构成，而非目前与该控件相关联的触摸。
参照图87，通过使用手指指向控件1054、1055，并且移动系统指针1056，包含在调色板1053内的控件1054、1055可以拖动到要编辑的对象1057、1058上。通过这种方式，调色板1053消失并且系统630进入与拖动的控件1054、1055的类型对应的模式。在后文中称为命令模式的这个模式中，系统指针1056与和正在拖动的控件1054、1055相关联的一个或多个图标一起移动。一旦系统指针1056在要编辑的对象1057、1058上，就可以使用普通的方法，例如，点击或滚动，以便将与拖动的控件1054、1055相关联的效应应用于对象1057、1058中。为了从命令模式中撤出，从传感器60中拿开手指就足够了。图中的实例显示了如何将相同的性能应用于对象1057、1058的连续组中。在时间T1，用户在正常控制模式中在包含要复制的格式化属性的字1051上点击。该动作在内部更新了格式化控件1052的值。在时间T2，用户打开了调色板1053并且使用两个手指指向“粗体”1054和“风格”1055控件。在时间T3，用户移动系统指针1056，使其位于要格式化的文本的字1057之上。控件1054和1055或其图形表示紧跟在系统指针1056之后。在时间T4，用户在字1057上点击，从而获得格式化风格1054和1055到字1057中的应用。无需从传感器中拿开手指以及移动系统指针1056，用户然后点击&拖动(指针的运动，同时保持按压开关5)在一行文本1058上，从而在松开开关5时，实现相似的结果。应注意的是，在这个实例中，犹如按钮一样使用组合框。
通过这种方法，在选择期间，不再需要在对象周围显示选择框。在编辑操作的结尾出现时，这个框体可以实时(即，在拖动期间)由要编辑的对象的预览代替。在图88中，比较新1061和旧1062选择方法。下面显示了在拖动的同时由行1065的局部预览1064代替的典型选择框1063。
可以在相同类型的另一个控件之上拖动控件，以便将第一控件的内容复制到第二控件中。图89a示出了该方法的一个实例。在时间T1，用户使用手指指向包含要复制到另外两个选值框1073、1074中的数值1072的选值框1071。在时间T2，在图89b中用户使用相同的手指点击，并且不松开开关5，在第二选值框1073上拖动控件1071。在时间T3，用户松开开关5，而不停止与传感器60接触。这个动作将第二选值框1073的数值1075更新为第一选值框1071的值1072。从现在开始，通过在传感器60上保持手指并且仅仅在控件1074上点击，可以更新这种类型的进一步控件1074。
属于对象的第一实例的控件可以在相同对象的第二实例的图形区域的任何点上拖放，以便确保拖动的控件的值复制到属于对象的第二实例的相应控件的值中。通过这种方法，例如，能够将音频轨道的“音量”控件拖动到另一个音频轨道的图形区域中，以便一致化这两个轨道的音量值。
描述利用在拖动的同时修改控件状态的能力的现场编辑方法。在图90中，显示了能够在绘制线条期间改变绘图工具的笔触的方式。在时间T1，用户指向与笔触对应的控件1091并且通过上述方式在该线条的起始点1092上“拖动”该控件。在时间T2，用户在该点上点击并且将系统指针1093拖动到中间点1094，同时保持按压输入设备1的开关5。在时间T3，用户旋转组合框1091，以便将当前的笔触1095变成虚线1096，并且依然不松开开关5，继续将系统指针1093拖到第二中间点1097。在此处，通过再次选择连续的笔触1098，用户执行相反的操作，并且继续将线条拉到终点1099，其中，用户松开开关5。通过相同的方法，可以同时实时控制两个或多个控件。在指针的运动期间，不修改对象但是操纵对象的控件可以修改。通过这种方式，例如，能够同时在屏幕上移动和旋转图像。
提供了应用于剪切、复制以及粘贴命令中的现场编辑方法。使用刚刚描述的原理，能够使用新功能充实这些传统控件。例如，根据手指在一个活动与下一个活动之间是否保持在传感器60上，剪切和复制按钮可以不同地运行。在第一种情况下，复制或剪切的对象在存储器中保持排队，而在第二种情况下，仅仅最后一个对象保持在存储器内。在图91a和91b中，在这两种情况下，显示了应用于文本1101的字以及存储器1102的内容表示的一个相似实例，与在粘贴动作之后一样。在第一种情况下，在图91a中，用户在一个与下一个点击&拖动动作1104之间从传感器中拿开手指(虚线1103)。在第二种情况下，在图91b中，用户在一个与下一个点击&拖动动作1104之间在传感器上保持手指(虚线1105)。参照在图92中的实例，在至少一个实现方式中，如果拖动对象的选择1111，那么粘贴按钮可以立即使用包含在存储器1112内的对象代替这些对象，实时提供最终结果的预览1113。在拖动粘贴命令时，可以在插入光标1114的旁边显示粘贴动作的存储器的内容1112。
提供了一种实时预览方法。仅仅通过在与讨论中的控件对应的传感器的区域上(例如，在样式图库的单元之上)滑过手指，获得一个或多个命令到对象的选择的应用预览。如果同时选择两个或多个命令，那么该预览显示由命令的混合产生的结果。
提供了一种现场绘画方法。与在一系列控件上操作一样，通过在传感器60上压印和调制手指的印记，也能够选择绘图工具的笔触的性能。如果输入设备1的传感器60是触摸板，那么在触摸板上的更轻或更重的压力可以引起不同的触摸区域，该区域可以与各种不同的笔触的量值相关联。参照图93，通过指甲(例如)留下的印记与非常小的笔触尺寸1115对应。印记的特有形状可以建议选择不同的刷子类型。通过将整个指骨放在传感器60上(例如)，并且移动系统指针，可以具有与在图93中的笔触相似的笔触，即，元件1116。通过旋转和倾斜手指，可以具有其他笔触。根据第一种方法，通过在调色板内的颜色上点击并且同时在按钮上压印合适的形状，用户选择笔触的颜色、尺寸以及形状。根据第二种方法，用户在颜色上点击，并且仅仅通过在移动系统指针的同时将手指放在传感器60上，开始绘图。只要手指位于传感器60上，系统指针的运动就跟踪先前选择的颜色的线条，该线条的尺寸和形状随着用户绘图时在传感器60上产生的印记变化。从传感器60中拿开手指，结束绘制线条。通过具有不同颜色和笔触形状的输入设备的每个按钮，可以执行预先选择颜色的操作。在这种情况下，通过依次在不同的输入设备上作业，通过这两种方法，可以绘制具有不同特征的线条。在图93中，显示了应用于刷子工具中的笔触的颜色1117、尺寸1116以及形状1118的实时调制的结果。通过同时在两个或多个输入设备1上作业，绘制由每个笔触的特性的组合或混合产生的线条。
描述能够导航树结构的方法，例如，文件夹或文件系统的菜单的树结构。根据第一方法，使用手指在屏幕上与子菜单的条目对应的输入设备1的传感器60的点上点击，打开了子菜单，并且将相同手指的光标放在该子菜单的条目上。在图94a中，显示了由手指1122控制的菜单1121，该手指指向子菜单1123以及相应的子菜单1124的条目。为了简单起见，在屏幕的输出上绘制手指1122，代替与手指1122相关联的手指光标。图94b示出了在当前位置1125中在传感器60上点击手指1122的结果。根据第二种方法，在图95中，在子菜单1121的任何位置1126中双击，导致子菜单1121关闭，并且手指光标1127移动到在子菜单条目1129上的下一级菜单1128。根据第三种方法，在图96a和96b中，通过在子菜单条目1126上的右接触带1131上轻击，获得与第一种方法的效应相似的效应。根据第四种方法，通过在子菜单1134的任何位置中的左接触带1133上轻击，获得与第二种方法的效应相似的效应。在一个实现方式中，第三和第四方法用于导航以导航按钮的方式参观的最后文件夹。根据第五种方法，在图97a和97b中，在与子菜单条目1126对应的位置中的右接触带1131上双击，使手指光标1135从这个条目1126开始进入在树结构中参观的最后子菜单1136中。根据第六种方法，在子菜单1136的任何位置中的左接触带1133上双击，使手指光标1135进入结构的最高(根)级的调色板1137中。根据第七种方法，在图98a和98b中，通过将第一手指1141放在子菜单条目1126上的第一输入设备1142上，随后，将第二手指1143放在右手边的与第一输入设备1142相邻的输入设备1144上，获得打开子菜单1145并且将第二手指1143的光标放在子菜单1145的位置1146中。根据第八种方法，通过将第一手指1143放在子菜单1145的任何位置内的第一输入设备1144上，随后，将第二手指1141放在左手边的与第一输入设备1144相邻的输入设备1142上，获得关闭子菜单1145并且将第一手指1141的光标放在下一级1140的菜单内。根据第九种方法，在图99中，通过将手指1141放在子菜单条目1126上的第一输入设备1152上，并且将手指移动到在右手边与第一输入设备1152相邻的第二输入设备1154，通过这种方式触摸插在两个输入设备1152、1154之间的接触带1155，获得打开子菜单1156并且将与第二输入设备1154相关联的手指光标1135放在这个子菜单1156的位置中。根据第十种方法，通过将手指1141放在子菜单1156的任何位置中的第一输入设备1154上，并且将手指移动到在左手边与第一输入设备1154相邻的第二输入设备1152，通过这种方式触摸插在两个输入设备1152、1154之间的接触带1155，获得关闭子菜单1156并且将与第二输入设备1152相关联的手指光标1135放在下一级1153的菜单内。
所描述的方法可以组合和排列到用户可以记住并且任意重复的伪姿势的序列内。为了简化伪姿势，能够设置子菜单的调色板，以便对准一些子菜单条目，与在图100a中一样。在打开子菜单1162时，通过默认的方式，选择与在母调色板1164上的相应子菜单条目1163对准1167的子菜单1162的元件1161。能够移动子菜单调色板或文件系统的文件夹，以便使最频繁使用的部分更接近在母调色板上的相应条目点。在打开子菜单1162时，通过默认的方式，选择这样对准的子菜单元件1161。为了竖直移动调色板1162，将与其相关联的输入设备1165的可滑动构件旋转多个节拍1166，以便在子菜单1162的元件1161与相应的条目点1163之间产生对准1167，这就足以。可以通过文件系统的子文件夹执行相同的操作，与在图100b中一样。在附图的实例中，用户在与包含这个子文件夹1168的子文件夹1170的列1169相关联的输入设备1165的传感器60上使用手指指向子文件夹1168，并且将输入设备1165的可滑动构件向下“旋转”两个节拍。该动作使“母”文件夹1168与母文件夹1168的第三“子”文件夹1171对准。
在优选的实现方式中，从在正常模式区域内的点开始执行的滚动动作产生与从在传感器上的另一个位置开始执行的滚动动作不同的结果。以下方法将这个特性用于模仿鼠标滚轮的行为。在图101中，显示了分成正常模式区域1182、1188、1189的滚动板的传感器1181的中心部分。为每个输入设备1183、1190、1191的正常模式区域1182、1188、1189分配滚动动作的不同行为。从在第一输入设备1183的正常模式区域1182的点开始的滚动动作在调色板1186内的一组1185工具中产生不同工具1184的选择。在相同点上的点击&滚动产生不同的一组1187工具的选择。从在第二1190和第三1191输入设备的正常模式区域1188、1189内的点开始的滚动动作分别产生窗口的竖直和水平滚动。
提供了一种快速字符输入的方法。在图102a中，显示了使用包含三列按钮的调色板1201的快速字符输入的方法的一个实例，由输入设备1控制每列。每个按钮1202与默认字符1203以及一组补充字符1204相关联。使用上述方法，通过与按钮1202相关联的输入设备1在按钮1202上点击，可以输入每个按钮的默认字符1203。可以通过以下方式输入补充字符1204：在图102b中，使手指光标1205指向包含要输入的字符1204的按钮1202，并且在图102c中，将输入设备1的可滑动构件2、102旋转与在这组补充字符1204内选择的额外字符1207的位置对应的多个节拍1206。在从传感器中拿开手指时，发生所选字符的输入。在视图中的实例中，用户指向按钮1202“ABC”并且将可滑动构件2、102向下旋转两个节拍1206，从而选择“C”，该C是在补充字符1204“B、C”内的第二元件。可以在实现用于锁定上述可滑动构件的方法的输入设备1上更快速地执行该方法。在一个替换的实现方式中，通过旋转输入设备1的可滑动构件2、102，输入默认字符。
以下表格提供了可能使用快速字符输入方法的组织，尤其参照蜂窝电话。通过从默认值(中心行)开始向上或向下旋转可滑动构件2、102，每列表格与按钮对应，并且每行显示了能够归因于按钮的值。例如，我们看到，通过向上旋转可滑动构件2、102，获得具有大写字母的相应字符的选择。通过简单的姿势，可以获得相似的效果。例如，通过使用食指和无名指依次在传感器60上轻击，可以打开大写键，并且通过颠倒该序列的顺序，可以关闭大写键。通过分别同时使用两个手指和三个手指在传感器60上轻击，可以输入间隔字符和回车字符。
+＝自动完成方法**＝最后使用的符号*＝打开符号键盘
快速字符输入的第二种方法利用在图67c中使用两个手指在一组列内选择一个单元的上述方法。在图103a中，显示了与前一个调色板相似的调色板1201。每个按钮1202与三个字符1203相关联。在图103b中，通过将第一手指1205放在第一输入设备1的传感器60上，选择按钮1202所属的列1208，并且在该列内，发现要输入的字符1209。手指1205在传感器上的高度选择列1208的按钮1202，并且通过默认的方式，选择字符1210，这个字符在按钮1202的这组字符1203内的相对位置按照手指的顺序与手指1205的位置对应。在这样选择的按钮1202上点击，输入默认字符1210。在附图的实例中，使用食指1205在按钮1202“ABC”上点击，导致输入字母“A”。
通过使用第二手指1218在传感器60的任一点上轻击或点击，而不从传感器60中拿开第一手指1205，获得字符1209的选择和输入，这个字符在所选择的按钮1202的这组字符1203内的相对位置按照手指的顺序与手指1205的位置对应。在前一个实例之后，通过使用无名指1218轻击或点击，而不从传感器60中拿开食指1205，获得字母“C”的选择和输入。
提供了一种用于自动插入间隔字符的方法。通过使用两个输入设备1，每当使用与用于最后输入的设备不同的输入设备1输入字符时，自动输入间隔字符。然后，通过在不同的输入设备1上写入每个字，所输入的字由空间适当地隔开。
提供了一种使用与鼠标相关联的输入设备来校正自由书写的方法。通过在传感器60上移动手指或者在移动输入设备1的同时从在正常模式区域内的点开始旋转可滑动构件2、102，可以修改指针的移动速度。输入设备1和手指的运动可以通过各种方式组合。根据第一种方法，在输入设备1已经在运动中时，移动手指，触发一种模式，其中，通过移动手指，获得由鼠标移动的指针的速度变化。通过调制手指在传感器上的运动或者可滑动构件2、102的运动，根据手指向前还是向后移动，可以具有指针的正或负加速因子。程序可以使用这些因子来在自由书写等的操作上实时进行校正。在图104中，显示了完成跟踪意大利文“Ciao”1223的字母“i”1222的输入设备1。下面是在跟踪上面显示的字母(“ci”)时手指在传感器60(y轴)上随着时间(t轴)的运动的示图1224。可以看出，在“i”1222的尖端1227，手指比鼠标的相应输入1228更快速并且更急剧地颠倒其方向。使用这个信息，系统根据用户的初衷重构“i”1229，并且在底部显示。可以通过相似的方式校正其他缺点。在图105中，通过相似的方式校正了字母“o”1232的眼睛1231的不均衡性。可以看出手指在眼睛1231上的传感器60上的运动1233以及在屏幕上的最终结果1234。在图106中，已经校正了字母“c”1236底部的人工制品1235。可以看出手指在人工制品1235上的传感器60上的运动以及在屏幕上的最终结果1237。
提供了一种能够基于手指在传感器60上的运动参数化输入设备1的输出的绘图方法。在图107a和107b中，显示了参数化的两个实例。对于每个实例，示图提供了手指1252、1260和程序1253、1261的鼠标1251、1257的输出比较。在第一种情况下，根据与指针1256的运动矢量1255竖直的矢量1254，修改线路1251的轨迹。在这种情况下，手指在传感器60上的正弦运动1252产生起伏线路1253。在第二种情况下，根据与指针1259的运动矢量1255正切的矢量1258，修改线路1257的轨迹。在这种情况下，手指在传感器60上的正弦运动1260可以在程序输出1261中产生笔触1263的厚度的波动1262。
提供了一种在屏幕上移动对象而不点击的方法。通过将手指(例如，无名指)的至少一个指骨放在输入设备1的传感器上并且移动与输入设备1相关联的鼠标，可以移动对象、调整窗口的大小等。这个动作模仿指针的点击和拖动。拿开手指，产生了与松开鼠标的按钮相似的动作。
提供了一种控制图形界面的方法，尤其用于显示调色板，用于与设置有触敏屏的至少一个输入设备1相关联的计算机设备内。参照在图108中的实例，通过使用手指1271指向对象1272或指向对象的选择，并且第一次旋转可滑动构件1273，获得调色板1274的显示。通过再次旋转可滑动构件1273，并且在每个节拍1275，获得一个不同的调色板1276的显示。然后，通过将手指1271放在调色板1276的命令1278上，并且执行合适的动作(点击、滚动等)，获得命令1278的执行，并且还在至少一个实现方式中，关闭调色板1276。所显示的调色板可以与所指向的对象1272的类型前后关联。
提供了一种“仅用一个手指”放大和平移的方法，用于与至少一个输入设备1相关联的计算机设备内。通过这种方法，能够浏览无限数量的网页，放大网页并且仅用一个手指浏览网页，全然不停止与传感器60的接触。在图109a、109b、109c以及109d中，显示了应用于包括输入设备1和触敏屏1301的便携式设备1300中的方法的一个实例。在该图中的实例表示该方法应用于目前在触敏屏1301上显示的文本的文档的网页中。用户通过手指1302(优选地，拇指)指向要放大的网页部分1303。然后，用户在手指1302目前所指向的屏幕的点上执行触发动作(优选地长时间点击)，并且不停止手指1302与触敏屏1301的接触，用户开始向上或向下移动手指1302。系统将这个动作视为姿势，并且产生手指目前所指向的网页部分1303的放大表示1304，与在图109b一样。甚至在手指静止时，这个放大表示1304依然在屏幕上。参照图109c，在用户向上或行下移动手指1302时，网页的先前放大的部分1304分别向下1305或向上移动，从而允许用户读取放大部分1304竖直隐藏的部分1306。如果用户水平地执行姿势，那么随后发生相似的行为。在用户将手指1302移动到右边或左边时，网页的放大部分1304分别移动到左边或右边，从而允许用户读取放大部分1304水平隐藏的部分。甚至在手指1302到达屏幕1301的底部1307时，用户可以继续滚动网页：从当前位置开始，并且不停止手指1302与屏幕1301的接触，用户向上移动输入设备1的可滑动构件1308，从而使手指1302朝着屏幕的中心1309返回。响应于可滑动构件1308的这个动作，使网页的放大部分1304向上滚动与可滑动构件1308的运动相似的量。通过这种方式，目前显示的网页部分的下部部分1307向上移动，留下下面的空间1312，用于重复该方法。通过一种相似的程序，甚至在手指1302到达屏幕的顶部时，能够向下滚动网页。
在一个实现方式中，网页部分的放大由其重定格式代替。在图110中，显示了在图109b的前一个实例中手指1302所指向的文档的相同部分1303，与重定格式一样，以便可以水平地读取全部内容。通过这种方式，使用所描述的方法，仅竖直滚动文档就足以。在一个实现方式中，所描述的方法产生网页的滚动，而不放大网页。所描述的方法可以用于台式机环境中和移动环境中。所描述的方法可以用于导航任何分辨率的台式机，或者滚动窗口。
在该方法的优选的实现方式中，通过在输入设备1的传感器60上点击，同时保持按压开关5预设的时间段，产生触发动作，然后，通过松开开关5，而不停止与传感器60接触，用户可以执行该方法的剩余部分。这个触发动作可以更通常地用于告诉系统630开始执行姿势。在一个实现方式中，在所描述的触发动作之后，从传感器60中拿开手指，触发倒数计时器。如果这个倒数计时器到期并且传感器60还未通过至少一个手指触摸一次，那么系统630中断执行该方法。否则，倒数计时器重新开始并且重复该方法。
提供了一种用于“无摩擦”触摸板的自动定向方法。在图10中，显示了用于使用上述方法输入文本的根据第三优选实施方式的两个输入设备122。在用户厌倦了一种姿势123时，该用户可以简单地旋转124手臂，并且重新开始书写。根据指尖形状的定向、手指沿直线的运动方向以及泡沫102的滑动方向等信息，系统630识别旋转程度124，并且重新计算输入设备122的输出，以便能够允许用户在新的位置124内打字并且获得相同的结果。该方法还可以用于根据与不同的手势对应的轴向系统动态地使系统的运动定向。
实际上，人们发现，根据本发明的输入设备(尤其用于计算机等)实现了预期的目的和目标，这是因为能够通过自然的、快速的、本能的并且具有更小力量的方式与计算机等连接。
这样构想的输入设备(尤其用于计算机等)易受多个修改和变化的影响，所有这些修改和变化均在所附权利要求书的范围内。此外，所有细节可以由其他技术上等同的元件代替。
实际上，如果所使用的材料与具体使用以及未定的尺寸和形状兼容，那么所使用的材料可以是根据要求的任何材料。
对于输入设备领域的技术人员，在本文中描述的技术元件的不同或部分组合显然在所附权利要求的范围内。
在任何权利要求中提及的技术特征之后具有附图标记的情况下，包括那些附图标记的唯一目的是提高权利要求的可理解性，并且相应地，这种附图标记对由这种附图标记通过实例识别的每个元件的解释没有任何限制作用。

Claims (148)

1.一种与计算机系统联用的输入设备(1)，其特征在于，包括：
可滑动构件(2、102)，包括自身环回的可移动表面；
至少一个滑动支座(20、104)；
所述可滑动构件(2、102)适于围绕所述至少一个滑动支座(20、104)滑动；所述滑动支座(20、104)和所述可滑动构件(2、102)提供所述输入设备(1)的至少一个基本上被压扁的部分(3)；
滑动传感器(10、110)，适于读取可滑动构件(2、102)围绕所述至少一个滑动支座(20、104)的运动并将其转化为电子信号。
2.根据权利要求1所述的输入设备，进一步包括触摸传感器(60)，被配置为检测用户与所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)的交互。
3.根据权利要求2所述的输入设备，进一步包括触摸板或触摸屏；并且
其中，所述触摸传感器(60)包括在所述触摸板或触摸屏中。
4.根据权利要求2所述的输入设备，进一步包括:
至少一个开关(5、6、7)；以及
可移动构件(4)，适于与所述可滑动构件(2、102)和所述至少一个开关(5、6、7)啮合，以便手指施加在所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)上的压力导致所述至少一个开关(5、6、7)的触发。
5.根据权利要求2所述的输入设备，进一步包括:
外壳(201)；
可移动元件(204)，与所述外壳相关联；以及
至少两个开关(205、206、207)，其中至少一个第一开关(205)与所述外壳(201)耦合并且至少一个第二开关(206、207)与支架(210)耦合，所述支架(210)与所述至少一个第一开关(205)的可移动部分(211)耦合，并且其中，所述可移动元件(204)适于与所述至少两个开关(205、206、207)啮合，使得用户施加在可移动元件(204)上的压力导致所述至少两个开关(205、206、207)中基本上仅一个触发。
6.根据权利要求2所述的输入设备，进一步包括:
外壳(201)；
可移动元件(204)，与所述外壳相关联；
至少一个开关(292)；
其中，所述可移动元件(204)包括第一部分(294)和第二部分(290)，所述第一部分(294)适于接收来自用户的压力，所述第二部分(290)被配置为借助所述第二部分(290)的变形来触发所述至少一个开关(292)；并且
其中，所述第一部分(294)和所述第二部分(290)具有的形状和组成使得所述第二部分(290)的所述变形由所述压力在所述第一部分(294)上引起的变形而产生。
7.根据权利要求2所述的输入设备，进一步包括:
外壳(201)；
可移动元件(204)，与所述外壳相关联；
与所述外壳(201)或支撑支架(358)相关联的至少一个第一磁性元件(300)以及与所述可移动元件(204)相关联的至少一个第二磁性元件(301)；所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)适于彼此吸引或排斥；所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)选自由以下元件组成的组：
a)金属体；
b)磁体；以及
c)电磁体；
或所述组中的元件的组合；
适于生成触觉信号的致动器；
用于电磁体的控制部；
用于生成电信号或使电信号短路的装置(320、321)，所述触觉信号和所述电信号表示用户的手指施加在所述可移动元件(204)上的压力和/或牵引力的作用；以及
一个或多个连杆构件(310)，适于将所述可移动元件(204)耦合至所述外壳(201)或耦合至所述支撑支架(358)。
8.根据权利要求2所述的输入设备，进一步包括：
一个或多个开关(503)，适于与所述可滑动构件(2、102)啮合，使得利用手指施加在所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)的特定点上的压力导致所述一个或多个开关(503)中至少一个的触发。
9.根据权利要求8所述的输入设备，其中，
所述一个或多个开关(503)经配置以便形成键盘(501)；并且其中，
所述触摸传感器(60)与所述一个或多个开关(503)对准。
10.根据权利要求1或2或4所述的输入设备(1)，其中，所述可滑动构件(2、102)包括皮带(2)，并且所述至少一个滑动支座包括从以下元件组成的第一组中选择的至少一个元件：
a)辊子(20)；
b)滚轮；
c)轴承；
d)固定支座；以及
e)磁性元件；
或所述第一组中的元件的组合。
11.根据权利要求10所述的输入设备，其中，所述滑动传感器包括具有凹口(154)的码盘(150)和适于与所述凹口(154)啮合的从动件(160)；所述从动件的至少一部分设置有惯性质量块(164)，所述惯性质量块适于响应于适于使所述滚轮(150)的旋转运动加速的动作来阻碍所述从动件(160)相对于所述凹口的运动。
12.根据权利要求11所述的输入设备，其中，所述码盘还包括至少一个磁体(172)；所述磁体适于在所述从动件(160)的至少一部分上施加吸引力和/或排斥力；所述吸引力和/或排斥力具有取决于所述从动件(160)相对于所述凹口(154)的位置的强度；所述吸引力和/或排斥力支持或反对所述从动件(160)与所述凹口(154)的啮合动作。
13.根据权利要求10或11或12所述的输入设备(1)，其中，所述滑动传感器包括码盘(10)，并且所述输入设备进一步包括：
从以下元件组成的第二组中选择的至少一个耦合用元件：
a)杠杆装置；
b)液压装置；
c)磁性装置；以及
d)机电装置；
或所述第二组中的元件的组合；所述至少一个耦合用元件适于响应于用户手指对所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)的压力来耦合所述码盘(10)和所述皮带(2)；所述码盘(10)与所述皮带(2)耦合成使得响应于通过用户的手指所提供的所述皮带(2)的牵引力而引起所述码盘(10)旋转。
14.根据权利要求13所述的输入设备(1)，其中，所述码盘(10)与所述皮带(2)的所述耦合响应于用户手指的压力变化而被中断。
15.根据权利要求13所述的输入设备(1)，其中，所述杠杆装置包括适于绕第一轴线旋转的至少一个第一杠杆臂以及适于绕与所述第一杠杆臂耦合的第二轴线旋转的至少一个第二杠杆臂；所述第二杠杆臂与所述皮带(2)和所述码盘(10)耦合。
16.根据权利要求15所述的输入设备(1)，其中，所述皮带(2)具有至少部分弯曲的横截面。
17.根据权利要求16所述的输入设备(1)，其中，所述皮带(2)至少部分由从以下材料组成的第三组中选择的材料组成：
a)钢类材料；
b)塑料类材料；
c)橡胶类材料；以及
d)硅胶类材料；
或所述第三组中的元素的组合。
18.根据权利要求15所述的输入设备(1)，其中，所述皮带(2)的至少一部分在没有外力的情况下具有与在两个辊子之间保持张紧的皮带的形状基本上相似的形状。
19.根据权利要求15所述的输入设备(1)，其中，所述皮带(2)的至少一部分的形状和结构，类似于具有弯曲横截面并由钢制成的卷尺按170°与190°之间的宽度角折叠时的一部分所具有的形状和结构。
20.根据权利要求1或2所述的输入设备(1)，其中，所述可滑动构件(2、102)包括闭合壳体(102)并且所述至少一个滑动支座包括内部体(104)；所述闭合壳体(102)设置有弹性系数，所述弹性系数使所述闭合壳体(102)能够响应于用户的至少一根手指施加在所述闭合壳体(102)上的牵引力而围绕所述内部体(104)滑动。
21.根据权利要求20所述的输入设备(1)，其中，所述滑动传感器(110)包括从以下元件组成的组中选择的至少一个元件：
a)光学传感器；
b)磁性传感器；以及
c)机电传感器；
或所述组中的元件的组合。
22.根据权利要求20所述的输入设备(1)，进一步包括：
支撑壳体(105)，所述闭合壳体(102)包括在所述支撑壳体(105)中；所述支撑壳体(105)设置有至少一个开口；所述开口露出所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)的至少一部分；
与所述支撑壳体(105)和/或所述内部体(104)相关联的一个或多个磁体和/或金属元件，所述一个或多个磁体和/或金属元件被配置成使所述闭合壳体(102)基本上能够在至少部分由所述支撑壳体(105)限定和/或包括的空间中浮动。
23.根据权利要求22所述的输入设备(1)，进一步包括：位置传感器，被配置为检测所述输入设备(19)相对于抵靠表面(109)的运动。
24.根据权利要求20所述的输入设备(1)，进一步包括：
无线连接件，适于将输入设备(1)连接至计算机系统(630)。
25.根据权利要求20所述的输入设备(1)，进一步包括：
无线充电电池(111)。
26.根据权利要求20所述的输入设备，进一步包括：
触觉信号的生成器。
27.根据权利要求20所述的输入设备，进一步包括：
振动电池(111)。
28.一种滚轮(150)，包括凹口(154)和适于与所述凹口(154)啮合的从动件(160)，其特征在于，所述从动件的至少一部分设置有惯性质量块(164)；所述惯性质量块(164)适于响应于适于使所述滚轮(150)的旋转运动加速的动作来阻碍所述从动件(160)相对于所述凹口的运动。
29.根据权利要求28所述的滚轮，进一步包括至少一个磁体(172)，所述磁体适于在所述从动件(160)的至少一部分上施加吸引力和/或排斥力；所述吸引力和/或排斥力具有取决于所述从动件(160)相对于所述凹口(154)的位置的强度；所述吸引力和/或排斥力支持或反对所述从动件(160)与所述凹口(154)的啮合动作。
30.一种使表面均匀可点击的系统(200)，其特征在于，包括：
外壳(201)；
至少一个点击生成器(205、300、301)，当触发时，适于生成点击；
可移动元件(204)，与所述外壳相关联；以及
一个或多个致动器(210、290、658)，适于响应于用户的手指施加在所述可移动元件(204)上的压力和/或牵引力动作调整触发所述至少一个点击生成器(205、300、301)所需的力的大小。
31.根据权利要求30所述的系统(200)，进一步包括触摸传感器(260)，适于检测用户与所述可移动元件(204)的至少一部分的交互。
32.根据权利要求31所述的系统，进一步包括触摸板或触摸屏；并且其中，所述触摸传感器(260)包括在所述触摸板或触摸屏中。
33.根据权利要求30或31所述的系统，其中，所述至少一个点击生成器包括至少两个开关(205、206、207)，其中至少一个第一开关(205)与所述外壳(201)耦合并且至少一个第二开关(206、207)与支架(210)耦合，所述支架(210)与所述至少一个第一开关(205)的可移动部分(211)耦合；并且其中，所述可移动元件(204)适于与所述至少两个开关(205、206、207)啮合，使得用户施加在可移动元件(204)上的压力导致所述至少两个开关(205、206、207)中基本上仅一个触发。
34.根据权利要求33所述的系统(200)，其中，所述至少一个第一开关(205)相对于所述至少一个第二开关(206、207)中的至少两个布置在基本上中间位置。
35.根据权利要求33所述的系统，进一步包括一个或多个连杆构件(213)，适于将所述可移动元件(204)耦合至所述外壳(201)；所述一个或多个连杆构件(213)包括从以下元件组成的组中选择的至少一个元件：
a)弹性装置；
b)磁性装置；以及
c)液压装置；
或所述组中的元件的组合。
36.根据权利要求35所述的系统(200)，其中，所述弹性装置包括垫圈。
37.根据权利要求35所述的系统(200)，进一步包括：
一个或多个支撑构件(217)，适于将所述支架(210)耦合至所述可移动元件(204)或耦合至所述外壳(201)。
38.根据权利要求30或31所述的系统(200)，其中：
所述至少一个点击生成器包括至少一个开关(292)；并且其中，
所述可移动元件(204)包括：第一部分(294)，适于接收来自用户的压力；以及一个或多个致动器(290)，与所述第一部分(294)耦合并适于对所述至少一个开关(292)施加基本上取决于所述第一部分(294)的接收所述压力的点的力。
39.根据权利要求38所述的系统(200)，其中，所述一个或多个致动器包括第二部分(290)；所述第二部分(290)被配置为借助所述压力引起的所述第二部分(290)的变形来触发所述至少一个开关(292)。
40.根据权利要求39所述的系统(200)，其中，所述第二部分具有与盆相似的形状或具有与盆的横截面相似的横截面。
41.根据权利要求39或40所述的系统(200)，其中，所述第一部分(294)和所述第二部分(290)具有的形状和组成使得所述第二部分(290)的所述变形由所述压力在所述第一部分(294)上引起的变形而产生。
42.根据权利要求30或31所述的系统(200)，其中：
所述至少一个点击生成器(205、300、301)包括与所述外壳(201)或支撑支架(358)相关联的至少一个第一磁性元件(300)和与所述移动元件(204)相关联的至少一个第二磁性元件(301)；所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)适于彼此吸引或排斥；所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)选自由以下元件组成的组：
a)金属体；
b)磁体；以及
c)电磁体；
或所述组中的元件的组合；其中，
所述至少一个点击生成器(205、300、301)包括适于生成触觉信号的致动器；并且其中，
所述一个或多个致动器(210、290、658)包括用于电磁体的控制部；
并且所述系统(200)进一步包括：
用于生成电信号或使电信号短路的装置(320、321)，所述触觉信号和所述电信号表示压力和/或牵引力的作用；以及
一个或多个连杆构件(310)，适于将所述可移动元件(204)耦合至所述外壳(201)或耦合至所述支撑支架(358)。
43.根据权利要求42所述的系统(200)，其中：
适于生成触觉信号的所述致动器包括与所述外壳(201)相关联的至少一个第一致动器(320)和与所述可移动元件(204)相关联的至少一个第二致动器(321)；所述第一致动器(320)适于响应于压力作用而与所述第二致动器(321)碰撞；并且其中，
所述一个或多个连杆构件(310)适于将所述可移动元件(204)弹性耦合至所述外壳(201)以便使所述第一致动器(320)能够与所述第二致动器(321)碰撞。
44.根据权利要求42所述的系统(200)，其中，所述一个或多个连杆构件包括弹性垫圈(316)。
45.根据权利要求42所述的系统(200)，其中：
所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)适于彼此吸引或排斥以便引起所述可移动元件(204)沿牵引力作用限定的至少一个运动方向移动；并且其中，
所述一个或多个连杆构件(310)适于允许可移动元件(204)沿牵引力作用限定的所述至少一个运动方向移动。
46.根据权利要求45所述的系统(200)，其中：
所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)适于对可移动元件(204)沿所述牵引力作用限定的所述至少一个运动方向的移动进行短暂阻碍和/或加速以便生成表示所述牵引力作用的触觉信号。
47.根据权利要求45所述的系统(200)，其中：
所述一个或多个连杆构件(310)包括一个或多个导向件(380)；
并且其中，
所述可移动元件(204)与所述一个或多个导向件(380)可滑动地耦合。
48.根据权利要求45所述的系统(200)，进一步包括：
至少一个旋转构件(356)；
并且其中，
所述一个或多个连杆构件(310)包括皮带(355)；所述皮带(355)适于围绕所述至少一个旋转构件(356)滑动。
49.根据权利要求45所述的系统(200)，进一步包括弹性装置，适于将可移动元件(204)弹性约束到所述可移动元件(204)的静止位置。
50.根据权利要求45所述的系统(200)，其中，所述至少一个第一磁性元件(300)和所述至少一个第二磁性元件(301)至少部分地包括在电动机(375)中；所述电动机(375)适于沿所述至少一个运动方向移动所述可移动元件(204)。
51.根据权利要求45所述的系统(200)，其中：
所述牵引力作用适于沿基本上直线的路径移动所述可移动元件(204)；
并且其中，
所述一个或多个连杆构件(310)适于允许可移动元件(204)沿所述基本上直线的路径移动。
52.根据权利要求45所述的系统(200)，其中：
所述牵引力作用适于移动旋转运动中的所述可移动元件(204)；
并且其中，
所述一个或多个连杆构件(310)适于允许可移动元件(204)在所述旋转运动中移动。
53.根据权利要求45所述的系统(200)，其中：
适于生成触觉信号的所述致动器包括与所述外壳(201)或所述支撑支架(358)相关联的至少一个第一致动器(320)以及与所述可移动元件(204)相关联的至少一个第二致动器(321)；所述第一致动器(320)适于响应于压力作用而与所述第二致动器(321)碰撞；并且其中，
所述一个或多个连杆构件(310)适于将所述可移动元件(204)弹性耦合至所述外壳(201)或耦合至所述支撑支架(358)以便使所述第一致动器(320)能够与所述第二致动器(321)碰撞。
54.一种鼠标，包括至少一个权利要求28或29所述的滚轮(150)。
55.一种鼠标，其特征在于，包括一个或多个权利要求1所述的输入设备(1)。
56.根据权利要求55所述的鼠标，其中，一个或多个输入设备(1)中的至少一个是权利要求3或20所述的输入设备(1)。
57.根据权利要求55所述的鼠标，其中，一个或多个输入设备(1)中的至少一个是权利要求4所述的输入设备(1)。
58.根据权利要求55所述的鼠标，其中，一个或多个输入设备(1)中的至少一个是权利要求14或15所述的输入设备(1)。
59.根据权利要求55所述的鼠标，进一步包括权利要求31所述的使表面均匀可点击的系统(200)的一个或多个单元。
60.根据权利要求57或58所述的鼠标，进一步包括至少一个第二触摸传感器(424)，适于生成响应于并表示用户的手指与所述第二触摸传感器(424)的接触的输出信号。
61.根据权利要求60所述的鼠标，其中，所述第二触摸传感器(424)包括导电涂料。
62.根据权利要求60所述的鼠标，其中，所述至少一个第二触摸传感器(424)与所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)的至少一个边界区域相关联。
63.根据权利要求55所述的鼠标，进一步包括与拇指联用的滚轮(429)，所述滚轮(429)被配置为通过基本上向上或向下定向的拇指运动的方式旋转。
64.根据权利要求55所述的鼠标，进一步包括电话终端。
65.一种便携式电子设备，其特征在于，包括一个或多个权利要求1所述的输入设备(1)。
66.根据权利要求65所述的便携式电子设备，其中，一个或多个输入设备(1)中的至少一个是权利要求2或9或20所述的输入设备(1)。
67.根据权利要求65所述的便携式电子设备，其中，一个或多个输入设备(1)中的至少一个是权利要求4所述的输入设备(1)。
68.根据权利要求65所述的便携式电子设备，进一步包括权利要求31所述的使表面均匀可点击的系统(200)的一个或多个单元。
69.根据权利要求68所述的便携式电子设备，进一步包括触摸板或触摸屏；并且其中，所述触摸传感器(260)包括在所述触摸板或触摸屏中。
70.根据权利要求66或69所述的便携式电子设备，进一步包括从以下元件组成的组中选择的至少一个元件：
a)移动电话；以及
b)个人数字助理；
或所述组中的元件的组合。
71.根据权利要求66所述的便携式电子设备，进一步包括支撑壳体(539)，所述可滑动构件(2、102)包括在所述支撑壳体(539)中；所述支撑壳体(539)设置有至少一个第一开口(541)；所述第一开口(541)露出所述输入设备(1)的所述至少一个基本上被压扁的部分(3)的至少一部分以便允许用户操纵所述可滑动构件(2、102)。
72.根据权利要求71所述的便携式电子设备，其中，
所述支撑壳体(105)包括至少一个第二开口(540)；所述第二开口(540)露出所述输入设备(1)的至少一个第二基本上被压扁的部分(3)的至少一部分；并且所述便携式电子设备进一步包括：
至少一个触摸传感器(542)，与所述第二开口(540)相关联。
73.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求31所述的使表面均匀可点击的系统(200)的一个或多个单元。
74.根据权利要求73所述的电子设备，其中，所述系统(200)的所述一个或多个单元中的至少一个是权利要求33或39或43所述的使表面均匀可点击的系统(200)的单元。
75.根据权利要求73所述的电子设备，其中，所述系统(200)的所述一个或多个单元中的至少一个是权利要求51或52或53所述的使表面均匀可点击的系统(200)的单元。
76.根据权利要求75所述的电子设备，其中，所述电子设备包括从以下元件组成的组中选择的至少一个元件：
a)智能手机；
b)个人数字助理；
c)平板电脑；以及
d)媒体播放器；
或所述组中的元件的组合。
77.根据权利要求73所述的电子设备，进一步包括触摸板或触摸屏；并且其中，所述触摸传感器(260)包括在所述触摸板或触摸屏中。
78.根据权利要求74所述的电子设备，其中，使表面均匀可点击的系统(200)的所述一个或多个单元的可移动元件(204)至少部分相关联，以便提供总压力表面。
79.根据权利要求78所述的电子设备，其中，提供所述总压力表面的所述可移动元件(204)基本上是相连的。
80.根据权利要求79所述的电子设备，其中，提供所述总压力表面的所述可移动元件(204)基本上是不共面的。
81.根据权利要求78所述的电子设备，其中，使表面均匀可点击的系统(200)的所述一个或多个单元至少部分包括共用触摸传感器(260)。
82.根据权利要求78所述的电子设备，进一步包括与使表面均匀可点击的系统(200)的所述一个或多个单元的所述可移动元件(204)相关联的触敏屏(399)，所述触敏屏(399)被配置为响应于用户的手指施加在所述触敏屏(399)上的压力来触发至少一个点击生成器(205、300、301)。
83.根据权利要求82所述的电子设备，其中，所述电子设备包括从以下元件组成的组中选择的至少一个元件：
a)电视；
b)监视器；以及
c)信息板。
84.一种鼠标(560)，其特征在于，包括：
触敏屏；
中距离无线连接件和/或长距离无线连接件，适于将所述鼠标(560)连接至计算机系统(630)。
85.根据权利要求84所述的鼠标，其中，所述中距离无线连接件包括802.11WiFi系统。
86.根据权利要求84所述的鼠标，进一步包括电话。
87.根据权利要求86所述的鼠标，进一步包括用于进行由外部计算机系统辅助的电话谈话的装置。
88.根据权利要求86所述的鼠标，其中，所述电话包括移动电话系统或VoIP终端。
89.根据权利要求86所述的鼠标，进一步包括加速计。
90.根据权利要求84或86所述的鼠标，进一步包括处理器或微控制器，所述处理器或微控制器适于在所述显示器上显示信息并适于通过所述无线连接件将信息传输至外部计算机系统和/或通过所述无线连接件从外部计算机系统接收信息。
91.一种用于操纵与计算机系统联用的图形界面的方法，所述计算机系统包括处理器和与处理器连接并适于存储可由处理器执行的指令的存储器、与系统连接的屏幕、以及至少一个输入设备(1)，所述至少一个输入设备(1)包括：
控件，包括提供所述输入设备(1)的基本上被压扁的部分(3)的可滑动表面(2、102)，所述可滑动表面(2、102)适于响应于限定滚动作用的，由用户施加在所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)上的牵引力来生成第一输出信号；
触摸传感器(60)，适于生成响应于并表示用户与所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)的交互的第二输出信号；
所述方法包括以下步骤：
在屏幕上显示一个或多个显示小部件(611)；
使屏幕上的至少一个点(606a)与所述第二输出信号相关联；
根据第一确定来确定所述至少一个点(606a)包括在与所述一个或多个显示小部件(611)中的至少一个相关联的屏幕的区域中；
响应于所述第一确定，并响应于所述第一输出信号或第二输出信号，执行与所述一个或多个显示小部件(611)中的所述至少一个相关联的且与所述第一输出信号或第二输出信号相关联的可执行指令。
92.根据权利要求91所述的方法，其中，
至少一个所述输入设备(1)此外包括：
适于生成第三输出信号的一个或多个选择控件，所述第三输出信号包括从以下元素组成的第一组中选择的至少一个元素：
a)响应于用户手指对所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)的压力而生成的点击输出；
b)响应于用户手指与辅助触摸传感器(424)的接触而生成的输出；
c)响应于对辅助滚动控件(429)的滚动作用而生成的输出；
d)响应于辅助开关(426)的触发而生成的输出；以及
e)响应于指针(418)在屏幕上的运动而生成的输出；
或所述第一组中的元素的组合；并且其中，
执行所述可执行指令包括响应于所述第一确定，并响应于第一或第二或第三输出信号或其组合执行与所述一个或多个显示小部件(611)中的所述至少一个相关联且与所述第一或第二或第三输出信号或其组合相关联的可执行指令。
93.根据权利要求92所述的方法，进一步包括：
将所述触摸传感器(60)的至少一部分映射到一部分屏幕中，该一部分屏幕限定借助手指(601)控制的区域；并且
其中，使在屏幕上的至少一个点(606a)与所述第二输出信号相关联，包括使所述第二输出信号与由密切接近所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)的用户的一个或多个手指的运动控制的至少一个指针(615a)相关联。
94.根据权利要求93所述的方法，其中，所述至少一个指针(615a)包括以下中的一个：
a)具有指纹形式的指针；以及
b)不可见指针。
95.根据权利要求93所述的方法，其中，借助手指控制的所述区域的位置相对于所述指针(628)在屏幕上的运动而改变。
96.根据权利要求95所述的方法，进一步包括：
根据第二确定，确定指针(675)位于显示小部件的容器小部件(605)内；
响应于所述第二确定，将在借助手指(601)控制的区域的屏幕上的位置约束到在显示小部件的容器小部件(605)内的一部分屏幕中。
97.根据权利要求95所述的方法，其中，借助手指(601)控制的区域的尺寸响应于预定的输入动态地变化；所述预定的输入包括以下中的至少一个：
a)使用指针(628)访问包括多个显示小部件(621)的屏幕的区域的输入；以及
b)使用指针(673)访问与显示小部件的容器小部件(681)相关联的屏幕的区域的输入。
98.根据权利要求97所述的方法，进一步包括：
根据第二确定，响应于使用指针(628)访问包括多个显示小部件(621)的屏幕的区域的输入，确定所述多个显示小部件(621)大于预定值；
根据所述第二确定，调整借助手指(601)控制的区域的尺寸，以便包括不大于所述预定值的多个显示小部件(621)。
99.根据权利要求97所述的方法，进一步包括：
根据第二确定，响应于使用指针(628)访问包括多个显示小部件(621)的屏幕的区域的输入，确定包含所述多个显示小部件(621)的屏幕的最小部分大于预定值；
根据所述第二确定，调整借助手指(601)控制的区域的尺寸，以便借助手指(601)控制的所述区域的尺寸不大于所述预定值。
100.根据权利要求97所述的方法，进一步包括：
响应于使用指针(673)访问与显示小部件的容器小部件(682b)相关联的屏幕的区域的输入，调整借助手指(601)控制的区域的尺寸并且确定所述区域的位置，以便在与显示小部件的所述容器小部件(682b)相关联的屏幕的区域内包括借助手指(601)控制的所述区域。
101.根据权利要求93所述的方法，其中，
所述一个或多个显示小部件(611)至少部分包含在与显示小部件的容器小部件(605)相关联的屏幕的区域内；并且
其中，
借助手指(601)控制的所述区域至少部分包含在与显示小部件的所述容器小部件(605)相关联的屏幕的所述区域内。
102.根据权利要求96或97或101所述的方法，其中，显示小部件的所述容器小部件(681)包括从以下元件组成的第二组中选择的至少一个元件：
a)调色板；
b)工具栏；
c)菜单；
d)文件夹系统；
e)对话框；
f)一组控件；以及
g)可滚动窗口；
或者所述第二组中的元件的组合。
103.根据权利要求93或101所述的方法，其中，在沿着所述一个或多个显示小部件(611)的至少一侧基本上对准的屏幕上，绘制所述一个或多个显示小部件(611)。
104.根据权利要求93所述的方法，其中，
所述一个或多个显示小部件中的至少一个包括图形用户界面控件(611)；并且其中，
所述可执行指令适于执行与所述图形用户界面控件(611)相关联的至少一个命令。
105.根据权利要求104所述的方法，其中，
所述图形用户界面控件(611)响应于点击动作；并且其中，
所述至少一个命令与在所述图形用户界面控件(611)上执行的点击动作相关联；并且其中，
响应于所述点击输出，执行所述至少一个命令。
106.根据权利要求105所述的方法，其中，所述图形用户界面控件(611)包括从以下元件组成的第二组中选择的至少一个元件：
a)按钮；
b)菜单项；
c)列表项；
d)栅格列表的单元；
e)图标；
f)超文本链接；以及
g)文本框；
或者所述第二组中的元件的组合。
107.根据权利要求104所述的方法，其中，
所述图形用户界面控件(614)响应于滚动动作；并且其中，
所述至少一个命令与在所述图形用户界面控件(614)上执行的滚动动作相关联；并且其中，响应于所述第一输出信号执行所述至少一个命令。
108.根据权利要求107所述的方法，其中，所述图形用户界面控件(614)包括从以下元件组成的第二组中选择的至少一个元件：
a)组合框；
b)列表；
c)图片册；
d)数字调节框；
e)复选框；
f)滑动条；
g)可滚动窗口；以及
h)对象句柄；
或者所述第二组的元件的组合。
109.根据权利要求107所述的方法，其中，
所述图形用户界面控件(661)包括一个或多个可选元件(668)；并且其中，
所述至少一个命令适于选择所述一个或多个可选元件(668)中的至少一个。
110.根据权利要求107所述的方法，其中，
所述图形用户界面控件(1071)与数值(1072)相关联；以及
其中，
所述至少一个命令适于修改当前与所述图形用户界面控件(1071)相关联的数值(1072)。
111.根据权利要求93所述的方法，其中，
所述一个或多个显示小部件(611)响应于悬停动作；其中，所述可执行指令包括与在所述一个或多个显示小部件(611)之上的悬停活动相关联的一个或多个命令；并且其中，
响应于所述第二输出信号，执行所述至少一个命令。
112.根据权利要求104所述的方法，其中，
所述图形用户界面控件(611)响应于点击动作；其中，
响应于所述第一输出信号执行所述可执行指令；并且其中，
所述至少一个命令包括是除了与在所述图形用户界面控件(611)上的点击动作相关联的命令以外的命令。
113.根据权利要求93所述的方法，其中，所述一个或多个显示小部件(611)至少部分分成两个或多个竖直分组(882)。
114.根据权利要求113所述的方法，进一步包括：
设置借助手指(601)控制的区域，以便借助手指(601)控制的所述区域包括属于第一竖直分组(882)的至少一个显示小部件；
根据第二确定，确定用户的手指与所述辅助触摸传感器(424)接触；
响应于所述第二确定，设置借助手指(601)控制的区域，以便借助手指(601)控制的所述区域包括属于第二竖直分组(883)的至少一个显示小部件(890)。
115.根据权利要求93所述的方法，其中，所述一个或多个显示小部件(611)至少部分分成两个或多个水平分组。
116.根据权利要求115所述的方法，进一步包括：
设置借助手指(601)控制的区域，以便借助手指(601)控制的所述区域包括属于第一水平分组的至少一个显示小部件；
根据第二确定，确定用户的手指与所述辅助触摸传感器(424)接触；
响应于所述第二确定，设置借助手指(601)控制的区域，以便借助手指(601)控制的所述区域包括属于第二水平分组(914)的至少一个显示小部件。
117.根据权利要求104所述的方法，进一步包括：
根据第二确定，确定目前选择一个或多个可编辑的对象(1065)；以及
其中，所述至少一个命令适于修改所述一个或多个可编辑的对象(1065)。
118.根据权利要求104所述的方法，进一步包括：
根据第二确定，确定所述指针在屏幕的可编辑区域内或者在与一个或多个可编辑的对象(1065)相关联的屏幕的区域内或者在与可编辑的对象的选择相关联的屏幕的区域内。
119.根据权利要求118所述的方法，其中，所述图形用户界面控件(611)包括工具(1184)。
120.根据权利要求119所述的方法，其中，所述工具(1184)包括从以下元件组成的第二组中选择的至少一个元件：
a)选择工具；
b)绘图工具；
c)格式化工具；以及
d)用于创建视觉对象的工具；
或者所述第二组中的元件的组合。
121.根据权利要求118所述的方法，其中，响应于从以下要素组成的第二组中选择的至少一个要素，执行所述至少一个命令：
a)在屏幕上的指针的运动；
b)在所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)的至少一部分上的用户的手指的压力；
c)滚动动作；
或者所述第二组中的要素的组合。
122.根据权利要求121所述的方法，进一步包括：
显示与所述至少一个指针(615a)目前所指向的一个或多个图形用户界面控件(1054)相关联的图像；并且
使所述图像的位置与在屏幕上的指针(1056)的位置相关联。
123.根据权利要求122所述的方法，其中，
所述一个或多个图形用户界面控件和所述至少一个命令与“粘贴”功能相关联；并且
其中，
所述图像与剪贴板的当前内容相关联。
124.根据权利要求104所述的方法，其中，执行所述可执行指令包括响应于由系统响应于在所述输入设备(1)的两个或多个基本上被压扁的部分(3)上或者在两个或多个输入设备(1)的基本上被压扁的部分(3)上执行的两个或多个并发用户活动生成的两个或多个并发输出信号，执行以下中的至少一个：
a)与所述两个或多个并发输出信号中的每个相关联的命令；
b)与所述两个或多个并发输出信号中的每个相关联的命令；
c)命令，其功能包括由与所述两个或多个并发输出信号中的每个相关联的命令完成的功能的至少一个子集。
125.根据权利要求124所述的方法，其中，所述并发用户活动包括以下中的至少一个：
a)在另一个手指通过减少在输入设备(1)的基本上被压扁的部分(3)上的压力来完成第二点击活动之前，使用一个手指执行的第一点击活动；
b)在另一个手指通过减少在输入设备(1)的基本上被压扁的部分(3)上的压力来完成点击活动之前，使用一个手指执行的滚动活动；
c)在另一个手指完成第二轻怕活动之前，使用一个手指执行的第一轻怕活动；
d)在手指中断与所述辅助触摸传感器(424)的先前建立的接触之前，使用同一个手指执行的点击活动；
e)在手指中断与所述辅助触摸传感器(424)的先前建立的接触之前，使用同一个手指执行的滚动活动；
f)在另一个手指完成点击活动之前，使用一个手指执行的在所述辅助滚动控件(429)上的滚动活动；以及
g)在另一个手指完成在所述辅助开关(426)上的点击活动之前，使用一个手指执行的点击活动；以及
h)在另一个手指完成在所述辅助开关(426)上的点击活动之前，使用一个手指执行的滚动活动。
126.根据权利要求101所述的方法，其中，
所述显示小部件的容器小部件(605)是第一树列表(1121)；其中，
所述一个或多个显示小部件(611)是所述第一树列表(1121)的元件；并且其中，
所述可执行指令适于使借助手指(601)控制的所述区域与第二树列表(1124)相关联。
127.根据权利要求126所述的方法，其中，响应于选自由以下元件组成的第二组的至少一个元件，执行所述可执行指令：
a)在所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)上的点击或双击；
b)在所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)上的轻拍或双点击；
c)在所述辅助触摸传感器(424)上的轻拍或双点击；以及
d)在与所述辅助触摸传感器(424)接触之后，然后，在与所述第一输入设备(1)的或第二输入设备(1)的第二基本上被压扁的部分(3)接触之后，与第一输入设备(1)的第一基本上被压扁的部分(3)接触；
或者所述第二组的元件的组合。
128.根据权利要求126所述的方法，其中，所述可执行指令此外适于显示或隐藏所述第一树列表(1121)。
129.根据权利要求126所述的方法，其中，所述第一和/或所述第二树列表(1121)是文件夹的菜单或系统。
130.根据权利要求101所述的方法，进一步包括：
提供显示小部件的多个容器小部件(605)；
响应于所述第一或第二或第三输出信号，根据优先顺序，使借助手指(601)控制的区域与显示小部件的下一个容器小部件(605)相关联。
131.根据权利要求130所述的方法，进一步包括根据所述优先顺序，显示所述显示小部件的下一个容器小部件(605)的至少一部分。
132.根据权利要求131所述的方法，其中，
所述优先顺序是Z顺序；并且其中，
所述第三输出信号与在所述辅助滚动控件(429)上的滚动活动对应。
133.根据权利要求130所述的方法，进一步包括：
根据第二确定，确定由所述指针(795)覆盖的空间超过预定值；并且其中，
根据优先顺序，使借助手指(601)控制的区域与显示小部件的下一个容器小部件(605)相关联，包括响应于所述第二确定，在指针移动的方向，使借助手指(601)控制的区域与显示小部件的容器小部件(605)相关联。
134.根据权利要求101所述的方法，其中，所述显示小部件的容器小部件(605)包括可滚动窗口(741)；并且进一步包括：
响应于所述第一或第二或第三输出信号，在所述可滚动窗口(741)的显示区域内产生所述一个或多个显示小部件(742)的滚动。
135.根据权利要求134所述的方法，其中，响应于以下中的至少一个，生成所述第一或第二或第三输出信号：
a)在至少一个输入设备(1)上的滚动活动；
b)通过保持一个或多个手指与所述辅助触摸传感器(424)中的一个或多个接触来执行的在至少一个输入设备(1)上的滚动活动；以及
c)通过保持所述至少一个手指与所述辅助触摸传感器(424)中的一个或多个接触来执行的与至少一个输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)紧密接近的至少一个手指的运动。
136.根据权利要求101所述的方法，进一步包括：
使一个或多个显示小部件(833)与所述显示小部件的容器小部件(832)的第一等级相关联；以及
响应于所述第一或第二或第三输出信号和/或响应于所述第一确定，在所述显示小部件的容器小部件(832)的第二等级(831)的至少一部分内显示一个或多个显示小部件(833)。
137.根据权利要求136所述的方法，其中，在所述显示小部件的容器小部件的第二等级的至少一部分内显示的所述一个或多个显示小部件包括以下中的至少一个：
a)图像；
b)视频；以及
c)缩略图。
138.根据权利要求93所述的方法，进一步包括：
使所述一个或多个显示小部件(1202)与一个或多个字符相关联；并且
其中，
响应于所述第一输出信号，执行所述可执行指令，包括选择所述一个或多个字符中的至少一个。
139.根据权利要求136所述的方法，其中，选择所述一个或多个字符中的至少一个包括根据优先顺序选择下一个字符。
140.根据权利要求138所述的方法，进一步包括：在适于接收字符的输入的一部分屏幕内，输入所述至少一个选择的字符。
141.根据权利要求140所述的方法，其中，响应于手指与所述输入设备(1)的所述基本上被压扁的部分(3)的分离或距离，执行所述至少一个选择的字符的输入。
142.根据权利要求140所述的方法，其中，响应于点击输出，执行所述至少一个选择的字符的输入。
143.根据权利要求92所述的方法，进一步包括：
将所述触摸传感器(60)的区域细分成两个或多个逻辑部分(856)；
使所述两个或多个逻辑部分(856)与所述一个或多个显示小部件(851a)相关联；
根据第二确定，确定用户的手指紧密接近所述两个或多个逻辑部分(856)中的至少一个；
根据第三确定，确定用户的手指与所述辅助触摸传感器(424)中的至少一个接触；
响应于所述第二和第三确定，选择与所述两个或多个逻辑部分(856)的所述至少一个相关联的显示小部件(851a)的至少一部分。
144.根据权利要求143所述的方法，其中，所述一个或多个显示小部件包括显示小部件的至少一个容器小部件(851s)。
145.根据权利要求144所述的方法，进一步包括使借助手指控制的所述区域与所选择的显示小部件的容器小部件(851b)的至少一部分(873)相关联。
146.根据权利要求143所述的方法，其中，将所述触摸传感器(60)的区域细分成两个或多个逻辑部分(856)包括：根据所述一个或多个显示小部件(851a)的空间顺序，细分触摸传感器(60)的区域。
147.根据权利要求143所述的方法，其中，响应于所述选择，产生在屏幕上显示一个或多个显示小部件(851a)。
148.根据权利要求143所述的方法，进一步包括显示与所述指针的当前位置接近的所选择的显示小部件(851a)的所述至少一部分。
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