CN1894942B - 环形穹顶开关及输入设备 - Google Patents

Abstract

一种用于多媒体设备的输入设备，所述输入设备包括：一个旋转轮，它具有一个上部平坦表面，该表面的形状基本为环形并且是暴露的，由此多媒体设备用户可以使用所述上部平坦表面；用于检测旋转轮围绕着与旋转轮上部平坦表面相垂直的轴所进行的旋转运动的装置；以及选择装置，其中当沿着与垂直于旋转轮上部平坦表面的轴基本平行的方向向旋转轮的上部表面施加压力时，该装置被激活。

Description

环形穹顶开关及输入设备

技术领域

本发明涉及用于多媒体设备的用户界面的领域，尤其涉及用于移动电话的旋转轮。

背景技术

通常，多媒体设备使用了多个与多媒体设备上的按键协作地进行交互作用的穹顶开关。当用户按下某个按键时，所述穹顶开关被激活，从而向多媒体设备的电路提供电信号。

附图中的图1显示了一个示例性的多媒体设备1，该设备包括屏幕2、小键盘3、导航键4以及附加键5。导航键4和附加键5允许用户与屏幕2上显示的用户界面进行交互。通常地，导航键4和附加键5用于与印刷布线板上安装的穹顶开关进行交互。

图2A和2B分别示出处于未启动和启动模式中的典型穹顶开关的横截面。这种典型穹顶开关包括穹顶外壳7，该穹顶外壳7具有处于所述典型穹顶开关凹面上的至少一个导电焊点8。此外，这种典型穹顶开关还包括布线板6，其上具有多个用于在穹顶开关与其他电路之间传递电信号的轨迹，并且所述轨迹与导电触点9相连。将这种典型穹顶开关安排为在启动所述穹顶开关的时候使得至少一个导电焊点8与导电触点9相接触，由此形成所述导电触点9之间的电路。

以上描述的这种典型穹顶开关可以视为一种在开关启动时改变导电触点9之间的导电性的导电型穹顶开关。然而，这种穹顶开关也可以在以下情况中实施，其中在启动所述穹顶开关的时候，所述导电触点9之间的电容被改变。

导航键4可以是一个四向开关。在这种情况下，导航键4与图3A所示的穹顶外壳11上安装的四个穹顶开关12进行交互作用。在该图 中，导航键4的位置是用轮廓线13显示的。导航键4则被安排为以一个与四个穹顶开关等距的中心点14为轴心来枢轴转动，这样一来，用户可以通过轻触导航键4来按下其中一个穹顶开关12，以便与多媒体设备1进行交互作用。

穹顶开关或穹顶是依照需要它们的应用所确定的具体特性和质量来设计的。关于这些质量的实例包括：按下开关所需要的受力；通过激活某个构件来按下开关所需要的行程值；开关的触感；以及开关的耐用性。所述受力、行程和触感全都可以为用户提供反馈。该反馈可以采用按键上的单击响应的形式，甚至可以伴随可听的滴答声。重要的是在按下某个按键的时候，用户将会收到反馈，由此可以提升用户对于设备的满意度。此外，在屏幕2上显示的信息在按下按键之后没有立即更新的情况下，这对于阻止用户反复点按所述按键来说也是重要的。

可选地，导航键4可实施五向操作。图3B显示了导航键4执行五向操作所需要的穹顶布局。在这里，该导航键与五个穹顶12a、12b、12c、12d以及15进行交互作用。其中的四个穹顶12a～d是以结合图2所描述的形式来安排的。而中心穹顶15则是在其他四个穹顶的中间提供的，并且当用户向导航键4的中心位置施加压力时，所述中心穹顶15将会工作。而多媒体设备则将中心穹顶15的激活解释成是来自用户的确认响应，例如“选择”或“确定”。

以上描述的导航键具有非常有限的功能，且需要复杂和不直观的用户界面。这样可导致多媒体设备难以使用，并且会使用户在使用设备特定功能的时候感到麻烦。由于多媒体设备复杂性的提升，并且其可用功能的数量也在日益增多，因此这个问题对多媒体设备而言尤为相关。

本发明实施例的一个目的是解决或至少缓解一个或多个上述问题。

本发明的另一个目的是为多媒体设备提供一种改进的用户界面，其中非常有利的是，该界面对用户来说更为直观。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种穹顶开关，该穹顶开关具有至少基本沿着一段环形路径延伸的形状。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于多媒体设备的输入设备，所述输入设备包括：

一个旋转轮，它具有上部平坦表面，该表面的形状基本为环形并且是暴露的，由此多媒体设备用户可以使用所述上部平坦表面；

用于检测旋转轮围绕着与旋转轮上部平坦表面相垂直的轴所进行的旋转运动的装置；以及

选择装置，其中当沿着与垂直于旋转轮上部平坦表面的轴基本平行的方向而向旋转轮的上部表面施加压力时，该装置被激活。

附图说明

现在将参考下文中简要描述的附图来对本发明的实施例进行描述。

图1示例了多媒体设备；

图2A和2B分别示出处于未启动和启动状态中的典型穹顶开关的横截面；

图3A示出用于四向导航键的穹顶外壳；

图3B示出用于五向导航键的穹顶外壳；

图4示出具有中心导航键和旋转轮的本发明优选实施例；

图5示出图4设备所需要的穹顶外壳的一种可能的结构；

图6A示出图4设备所需要的穹顶外壳的第二种可能的结构；

图6B示出图4设备所需要的穹顶外壳的第三种可能的结构；

图7A和7B示出可以与图6中的穹顶外壳结合使用的印刷布线板的两种可能的连接焊点设计；

图8示例了由多媒体设备的显示装置显示的信息。

具体实施方式

图4示出根据本发明优选实施例的在穹顶外壳23上安装的导航键21以及旋转轮22。所述导航键21和旋转轮22取代了图1所示的多媒体设备1的导航键4。该导航键21可以是四向或五向导航键。

现在将对旋转轮22的功能进行描述。旋转轮22可以沿着顺时针或逆时针方向并且围绕其位于一个垂直于穹顶外壳23的轴上的中心来进行旋转。旋转轮22的旋转方向由箭头24指示，但是该箭头并不是本发明的必要特征。旋转轮22安装在下部轨迹部分之上，该部分不会进行旋转。所述下部轨迹部分包括一个用于帮助多媒体设备1监视上部转轮的旋转位置的装置，由此用户可以通过旋转所述旋转轮22来与多媒体设备进行交互作用。

该监视装置可以包括两个同心的并且基本上是环形的导电轨迹，此外还包括一个安排为与旋转轮22一同进行旋转的桥接式触点。该桥接触点可以沿着基本为环形的同心导电轨迹滑动，并且在两个基本为环形的同心导电轨迹之间提供了电接触。而这两个基本为环形的通信导电轨迹都包含了相对较小的非导电部分。因此，多媒体设备1的电路可以将脉冲施加于这两个基本为环形的同心导电轨迹中的某一个轨迹之上，并且可以监视使脉冲沿着另一个基本为环形的同心导电轨迹返回所需要的时间量。脉冲返回所耗费的时间长度则提供了关于导电桥接器位置的指示，并且进而提供了关于旋转轮22的位置的指示。这样一来，通过监视旋转轮自始至终的位置，多媒体设备的电路可以测量出旋转轮的移动。

可选地，监视装置也可以包括多个径向分段，以及被安排为与旋转轮22一同旋转的桥接式触点。所述桥接式触点可以沿着径向分段滑动，并且在至少两个相邻的径向分段之间提供电接触。由此，多媒体设备电路1可以监视与之相连的是哪一个径向分段，并且由此可以确定旋转轮22的位置。与上文中的情况一样，通过监视旋转轮自始至终的位置，多媒体设备的电路可以测量出旋转轮的移动。

本发明实施例的目的是提供一种多媒体设备，其中该设备配备了 一个带有选择功能的旋转轮22。用户可以通过在旋转轮22周围的任何一点向旋转轮22的上部表面施加压力，从而激活所述选择功能。旋转轮22的上部表面是旋转轮22中与穹顶外壳23距离最远的一个表面。激活旋转轮22的选择功能所需要的压力具有足够的标准，以使用户可以在旋转轮22的上部表面施力，从而握紧旋转轮22的上部表面，由此用户所施加的一个分力在旋转轮22的旋转方向上，该分力足以促使旋转轮22在所述方向上旋转，而用户施加的力不足以激活旋转轮的选择功能。

图5中示出穹顶外壳23的一种可能的结构。穹顶外壳23a包含了四个或五个用于检测四向或五向导航键21移动的穹顶开关26。该四向或五向导航键2 1的位置由轮廓线25显示。此外，穹顶外壳23a还包含了四个穹顶27，其中在每一个穹顶之上都安装了旋转轮和检测装置。

当用户在上述四个穹顶27之一的区域中按下旋转轮22时，安装在具有图5所示结构的穹顶外壳23a上的旋转轮22将会为用户提供适当的反馈。在图5的设备中，相邻穹顶之间的间隔是90度。如果用户在一对相邻穹顶27之间的区域中向旋转轮22施加压力，那么这对相邻穹顶27都会被按下。这样则有可能导致双重点击，其中这两个穹顶所受到的点击是在略微不同的时间进行的。双重点击可令用户感到不安，并且降低用户对于设备的满意度。双重点击可进一步导致多媒体设备以不可预知的方式做出响应。

图6A中示出了本发明的优选实施例。图5的穹顶外壳23a由图6A中的穹顶外壳23b所替换。穹顶外壳23b包括一个单一的环形穹顶31，并且该穹顶31替换了穹顶外壳23a的四个穹顶27。无论用户在旋转轮22的暴露表面的哪一个区域施加压力以激活旋转轮的选择功能，环形穹顶31都会向用户提供一致的反馈。

图6B中示出图6A的设备的一个可选方案，其中使用了一个局部环形穹顶37来替换环形穹顶31，其中所述局部环形穹顶37包括一个环形扇段。而该环形的剩余部分扇段则包括一个间隙38。

间隙38可以具有足够小的尺寸，以便在向间隙38上的开关构件施加启动力的时候启动环形穹顶37中的至少一部分。

图7A中示出可以与图6A的穹顶外壳结合使用的一种可能的连接焊点设计。该图中显示了五个连接焊点33，这些焊点与图6中的穹顶外壳23b的五个穹顶开关26相对接。这种连接焊点设计还包括用于与图6A中的环形穹顶3 1相对接的连续环带34。该连续环带34包括两个基本为环形的同心环带部分，所述环带部分具有间隙35，其中每一个环带的相同角度的部分被省略。可以想象的是，与剩余的同心环带部分所对着的角度相比，该间隙所对着的角度是非常小的。在间隙35的一个边，两个同心的连续环带部分是通过导电径向部件连接的。在间隙的相反边，每一个同心的连续环带部分都与检测电路相连。也就是说，连续环带部分34的每一端都与检测电路相连。

现在将对图6A和7A中所示的设备的功能进行描述。在按下环形穹顶31的时候，所述穹顶在向该圆环施力的点上将会产生连续环带34的两个同心连续环带部分之间的触点。与连续环带部分34的每一端相连的检测电路则被用于在连续环带34的一端产生脉冲形式的电信号，此外还会检测这些电信号经由该连续环带的长度返回检测电路所耗费的时间，其中该时间可被称为传播延迟。对读者来说，非常明显的是，在按下环形穹顶以及在间隙35的一边之外的一个点上形成两个连续环带部分之间的触点的过程中，该传播延迟是以一种与所述连续环带34的圆周上产生该触点的位置成比例的方式减少的。通过这种方式，检测电路可以测量信号经过连续环带34的传播延迟，从而确定按下了环形穹顶的位置。

图7B中示出了与图6中的穹顶外壳结合使用的一种可选的可能连接焊点设计。示出的五个连接焊点33与图6中的穹顶外壳23b上的五个穹顶开关26相对接。这种连接焊点设计还包括多个径向触点36。但是，图7B中示出的径向触点36的数量仅仅是示例性的。这些径向触点36各自与检测电路相连，并且相互之间是电绝缘的。

在横截面中，其中一段环形穹顶通常可以是局部圆形或局部抛物 线形的，并且从底层的基底伸出；此外，这段环形穹顶也可以采用另一种形状，举例来说，它的壁部可以较大幅度地倾斜在环形的内部而不是外部之上。

现在将对图6A和7B所示的设备的功能进行描述。在按下环形穹顶31的时候，所述穹顶会在对穹顶施力的点上产生两个径向触点36之间的接触。与每一个径向触点36相连的检测电路则被用于在环形穹顶31连接了任何径向触点36的情况下对所连接的径向触点进行检测。因此，该检测电路可以通过检测哪一个径向触点36为电连接的来确定按下环形穹顶的位置。

现在将参考图8来对结合了上述旋转轮22的多媒体设备1的功能进行描述，其中该图示出的可在多媒体设备1的屏幕2上显示的图像。举例来说，图8显示了名称列表40，多媒体设备1的用户有可能希望选择这其中的一个来执行某些功能，例如向关联于其中一个用户的设备发送消息。该用户可以使用旋转轮22而在名称列表40中上下移动选择框或光标41。箭头42则向用户指示可供选择的名称要多于所显示的名称，并且这些名称可以通过向下滚动并经过列表中的最后一个名称而被访问。用户也可以移动选择框41，以便高亮显示名称列表40中的某个名称。一旦高亮显示了某个名称，那么用户可以通过按下旋转轮22来激活选择装置，从而通过与特定名称相关存储的信息来指示多媒体设备执行某些功能，其中所述选择装置可以是一个环形穹顶开关。

图6A中显示的环形穹顶31基本上是圆形的。但是可以想象，所述环形穹顶31也可以是具有任意数量的边的多面体。此外还可以想象，如果没有旋转轮，那么可以有利地使用任何形状的环形穹顶，例如椭圆形，以便为用户提供易于使用的选择功能。

本发明的实施例是在与多媒体设备结合使用的旋转轮的环境中描述的。但是应该了解，本发明的实施例也可以与其他任何需要用户接口或用户输入设备的电子设备结合使用。

由此，申请人独立地公开了这里描述的每一个单独特征，以及两 个或多个此类特征的组合，无论这些特征或特征组合是否解决了这里所公开的问题，所述公开都可以使本领域技术人员根据公知常识并基于说明书整体来实现这些特征或组合，而这并不对权利要求的范围构成限制。如申请人所述，本发明的方面可以包括任何此类单独特征或是特征组合。根据上文的描述，在本发明的范围以内可以实施不同的修改，并且这些修改对本领域技术人员而言都是显而易见的。

Claims (17)

1.一种环形穹顶开关，具有：

上部穹顶外壳；以及

底层的基底；

其中所述上部穹顶外壳从所述底层的基底延伸，限定至少基本上沿着环形路径的长度延伸的横截面形状；

其中所述底层的基底包括连接焊点，所述连接焊点包括具有间隙的两个环形的同心环带部分；以及

将所述上部穹顶外壳配置为当所述上部穹顶外壳被按压朝向所述底层的基底时与所述底层的基底的连接焊点进行电接触。

2.如权利要求1所述的环形穹顶开关，其中所述环形穹顶开关围绕了至少一个其他穹顶开关。

3.如权利要求1或2所述的环形穹顶开关，其中所述环形穹顶开关包括一个局部环形。

4.如权利要求1或2所述的环形穹顶开关，其中所述环形穹顶开关包括一个完整的环形。

5.如权利要求1或2所述的环形穹顶开关，其中在启动所述环形穹顶开关的时候激活一个选择装置。

6.如权利要求1或2所述的环形穹顶开关，其中在所述环形穹顶开关上安装一个旋转轮。

7.如权利要求6的环形穹顶开关，其中当沿着与垂直于旋转轮的上部平坦表面的轴基本平行的方向向所述旋转轮的上部表面施加了压力时，该环形穹顶开关启动。

8.如权利要求6所述的环形穹顶开关，其中所述旋转轮的上部平坦表面基本上是环形的。

9.如权利要求6所述的环形穹顶开关，其中所述旋转轮的上部平坦表面是暴露的，使得用户可以使用所述上部平坦表面。

10.如权利要求8所述的环形穹顶开关，其中所述旋转轮与监视装置相连，以便检测旋转轮围绕着一个与旋转轮的上部平坦表面相垂直的轴所进行的旋转运动。

11.一种输入设备，该设备包含了前述任何一个权利要求所述的环形穹顶开关。

12.一种用于多媒体设备的输入设备，所述输入设备包括：

一个旋转轮，它具有一个上部平坦表面，该表面的形状基本为环形并且是暴露的，使得多媒体设备用户可以使用所述上部平坦表面；

用于检测旋转轮围绕着一个与旋转轮上部平坦表面相垂直的轴所进行的旋转运动的装置；以及

选择装置，其中当沿着与垂直于旋转轮上部平坦表面的轴基本平行的方向向旋转轮的上部表面施加压力时，该装置被激活；

其中所述选择装置是根据权利要求1所述的环形穹顶开关。

13.如权利要求12所述的输入设备，还包括用于检测旋转轮的旋转运动的装置。

14.如权利要求13所述的输入设备，其中用于检测旋转运动的装置还包括导电轨迹。

15.如权利要求12～14中任何一个权利要求所述的输入设备，其中桥接式触点被安排为与所述旋转轮一起旋转。

16.如权利要求12～14中任何一个权利要求所述的输入设备，其中在整个旋转轮上，选择装置的触觉响应基本上都是相同的。

17.如权利要求12～14中任何一个权利要求所述的输入设备，其中所述环形穹顶开关的激活包括临时修改电子部件的电传导性或电容属性。

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