TW200832198A - Sensor configurations in a user input device - Google Patents
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Description
200832198 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體而言係關於使用者輸入裝置。特定言之, 本揭示案係關於在一使用者裝置中之感測器配置。 【先前技術】 存在用於消費者電子器件中之各種型式之輸入裝置。由 此等輸入裝置執行之操作通常涉及在顯示螢幕上移動游桿 並作出選擇。一些輸入裝置包括按鈕、開關、鍵盤、滑 鼠、執跡球、觸控板、操縱桿、觸控螢幕及其類似物。此 等裝置中之每一者具有在設計消費者電子裝置時加以考慮 之優點及缺點。按鈕及開關通常性質上為機械的且提供關 於游標(或其他選擇器)之移動及作出選擇之有限控制。舉 例而言,其通常專用於在特定方向上移動游標(例如,箭 頭鍵)或作出特定選擇(例如,輸入、刪除、編號等等)。在 些掌上型個人數位助理(PDA)之狀況下,輸入裝置使用 觸敏顯示螢幕。當使用此等螢幕時,使用者藉由使用尖筆 或手指直接指向物件而作出選擇。 在攜π型汁鼻裝置(諸如,膝上型電腦)中,輸入裝置通 常為觸控板。就觸控板而言,隨著手指沿該觸控板之表面 動輸入私輮(亦即,游標)之移動對應於使用者之手指 5大筆)之相對移動。當在觸控板之表面上摘測到一或多 個輕T(tap)時’觸控板亦可在顯示螢幕上作出選擇。在一 :況下可輕叩觸控板之任-部分’且在其他狀況下, 可輕叩觸控板之專用部分。在固定裝置(諸如桌上型電腦) 125627.doc 200832198 中,輸入裝i通常選自滑鼠及軌跡球。圖1A至圖ic說明 可與電子裝置-起使用之習知點擊式轉盤。訊展示點擊 式轉盤100之俯視圖,該點擊式轉盤100含有實施五個按鈕 之五個機械開關102。圖⑺展示位於點擊式轉盤之頂表面 下方的觸摸式感測n之俯視圖。在此實财,觸摸式感測 器104由以環狀配置來配置至八個區段組成。圖1C展示機 械開關與觸摸式感測器。
此習知點擊式轉盤之問題中之一者係:隨著點擊式轉盤 之大小減小(此在諸如MP3播放器及蜂巢式電話之攜帶型電 子裝置中係所要的)時,變得日益難以將多個機械開關配 合於習知點擊式轉盤中。如圖lc中所示,兩個機械開關之 間的空間(由箭頭106指示)可非常小,且製造起來可能係困 難且昂貴的。另一方面,將機械開關之大小減小至小於特 定大小並非係所要的,因為使用者將難以感覺到開關且因 此將降低使用者體驗。此習知點擊式轉盤之另一問題係點 擊式轉盤下方之區域可擠滿機械開關與觸摸式感測器。因 此,可此難以將信號自機械開關經由觸摸式感測器而導引 至處理由該等機械開關產生之信號的控制器。此習知點擊 式轉盤之又一問題係其僅提供使用者之輸入之位置的角資 訊而並不提供距離。然而,若使用者按壓中央開關與四個 周邊開關中之一者之間的位置,則習知點擊式轉盤不可精 確地判定使用者意欲按壓該兩個開關中之哪一者。 因此,存在對解決習知點擊式轉盤之問題的用於在使用 者裝置中實施多個按鈕之方法及設備的需求。且存在對解 I25627.doc 200832198 決習知點擊式轉盤之問題的改良型感測器配置之需求。 【發明内容】 本文中揭示用於使用者裝置之改良型感測器配置。此等 感測器配置賦能點擊式轉盤在使用者裝置(諸如,蜂巢式 電話或MP3播放器)中之小型化。具有改良型感測器配置之 使用者輸入裝置可包括:一開關,其經配置以偵測由使用 者施加之力;一或多個觸摸式感測器,其經配置以偵測使 用者輸入之角位置,觸摸式感測器相對於開關而位於週 邊,及一處理器,其經配置以根據使用者輸入之壓力及角 位置而產i-用於執行_選自複數個㉘定任務之任務的信 说。該等觸換式感測器可包括電容式感測器、電阻式感測 器、表面聲波感測11、壓力及光學感測ϋ。機械開 關可包括一環架按叙, 撓性部件,其位於該 該環架按鈕具有:一環架板;
【實施方式】
125627.doc 之改良型感測器配置的方法 習此項技術者能夠製造並使 4之特定實施例及應用之描 文中所描述之實例的各 示案之精神及範疇的情 200832198 况下將本文中所界定之一般原理應用於其他實例及應用。 =此’本揭示案並不意欲受限於所描述並展示之實例,而 疋了本文中所揭不之原理及特徵之範鳴最廣泛地一致。 以下貝她方式之一些部分係以流程圖、邏輯塊及可在電 腦系統上執行之對資訊之操作的其他符號表示來呈現。此 處將程序、電腦執行步驟、邏輯塊、過程等等設想為產生 所要結果之一或多個步驟或指令之自相一致之序列。步驟 係利用物理量之物輝^^ 才呆縱之步驟。此等量可採用能夠在電 腦系統中健存、轉移、組合、比較及另外操縱之電信號、 磁信號或無線電信號的形式。有時可將此等信號稱作位 兀、值、疋素、符號、字元、項、數字或其類似物。每一 步驟可由硬體、軟體、動體或其組合來執行。 本文中所描述之代表性實施例係關於使用大體上同時來 自移動指示器及位置指示器之信號以產生命令的裝置。安 裝於該裝置之框架中之平臺可包括感测器,該等感測器可 指示與該平臺接觸之物件(諸如,使用者之手指)的位置。 另外’該裝置上之移動指示器可傾測平臺相對於框架之移 動。使用者可按下平臺以產生按紐命令。因為觸控板上之 啟動力之位置可自位置指示器判定,所以可取決於使用者 在平臺上按下該平臺之位置而產生不同按紐命令。 圖2A至圖2D說明根據本揭示案之—些實施例的用於在 輸入裝置中實施多個按紐之方法。圖2八展示使用環架按鈕 及物件感測裝置之輸入裝置的俯視圖。外圓2〇〇說明環架 按鈕之底表面,且内圓2〇1說明環架按鈕之頂表面。下文 125627.doc 200832198
結合圖6A至圖6C而描述環架按鈕之詳細操作及橫截面 圖。圖7A至圖㈣述根據本揭㈣之實施例的環架按紐 之另一可能實施。由環架按紐及觸摸式感測器感測到之作 就的組合可向系賴供關於使料意欲完叙_控制的 ^訊。圖2以隸於環架按紐之頂表面下方的物件感測裝 之可能配置。在此實例中,物件感測裝置包括沿環架板 之:面而配置之16個感測器2〇2及位於環架板之中央之感 測為204。感測器202中之每-者可電連接或電分離,且感 測器202及感測器2G4可由空間2()3電分離。注意,可使用 物件感測裝置來指代各種不同感測裝置,包括(但不限於) 觸摸式感測裝置及/或接近式感測裝置,諸如觸控板、觸 控螢幕等等。 在圖2B中所示之實施例中’感測器配置可感測(例如)自 環架按鈕之中央量測之角資訊與徑向距離資訊兩者。使用 此角資訊及此距離資訊,點擊式轉盤裝置可能能夠定位使 用者觸摸或按壓之任何位置。 根據本揭示案之-些實施例,可使用極座標系統來判定 使用者輸人在-區域中之位置。該極座標系統中之每一點 I由兩個極座標(即,徑向座標及角座標)來判定。徑向座 標(通常被表示為R)表示點距中央點(被稱為極點)的距離。 角座標(亦被稱為極角,且通常由β表示)表示自極座標系統 之0。射線或極軸到達該點所需之逆時針角度。 舉例而言,若感測器感測到在極座標(〇, 0。)之緊密接近 範圍内之位置被觸摸或按壓,則可使用此感測到之資訊來 125627.doc -10- 200832198 指示中央按紐被按壓。類似地,若感測器感測到在極座標 (R,〇°)、(R,90。)、(R,180。)或(R,270。)之緊密接近範圍内 的位置被按壓,則可使用該感測到之資訊來指示圖丨八之右 側按紐、頂部按鈕、左側按紐或底部按紐被按壓。使用此 方法’如圖2A至圖2C中所示,可藉由單一開關(例如,環 架按钮)結合該組觸摸式感測器來模擬多個按鈕。 注意’在圖2B之實例中使用八個感測器區段。在本揭示 _ 案之其他實施中,可使用不同數目之觸摸式感測器區段 (例如,十六個)來實施外部感測器環。舉例而言,為在點 擊式轉盤周圍達成96個角位置,可使用8個感測器區段或 16個感測器區段。在任一狀況下,可藉由内插由8個、16 個或任何其他便利數目之感測器收集之感測器信號來偵測 96個獨立角位置。 當使用較小組感測器(例如,8個)時,每一感測器佔據 較大區域且因此此感測器配置可給出較佳信雜比。然而, φ 就此感測器配置而言,存在可用來自其收集資訊的較小數 目之感测器。另一方面,當使用較大組感測器(例如,i 6 個)時,每一感測器可覆蓋較小區域,此意謂存在可用於 ' 收集資訊之較大數目之感測器,且因此此感測器配置可在 • 損害感測器之信雜比之情況下產生較佳感測解析度。因 此,針對感測器之任一給定配置,可在感測器之大小(及 因此之數目)與信雜比之間存在設計取捨。 在感測器業已產生良好之信雜比的設計中,可增大减測 器之數目(亦即,減小每一感測器之區域)來收集由該等感 125627.doc 200832198 測器產生之較精細之解析度資訊。在感測器具有低劣信雜 比之設計中,可減小感測器之數目(亦即,增加每一感測 器之區域)以增加由感測器產生之信雜比。 圖2C展示根據本揭示案之一些實施例的用於判定使用者 之按壓在極座標系統中之徑向精確度的方法。如圖之實 例中所示,感測器被配置於三個不同區(即,環架按紐之 - 内區212、中間區21〇及外區202)中。圖2匚亦展示表示由使 用者觸摸或按壓之區域的圓214及表示圓214之中央(其中 使用者已施加力或壓力)的形心21 5。為判定是中央按紐還 是左側按鈕由圓214按壓,一種方法係計算中央按鈕與左 側按鈕之間的臨限線(由虛線216)表示。為產生左侧按紐按 壓,形心215將在臨限線216之外部(此為圖2(::中所示之狀 況)°為產生中央按紐按壓,形心215將在臨限線215之内 4 (未圖示)。亦可結合臨限線216而使用多條臨限線(未圖 示)以提供使用者之按壓之形心21 5的徑向位置之不同解析 • 度。 圖2D說明根據本揭示案之一些實施例的用於判定使用者 之按壓在極座標系統中之角精確度的方法。在此實例中, • 圓218表示由使用者觸摸之區域的接近範圍。為判定是頂 部按鈕還是左側按鈕由該圓按壓,一種方法係識別由虛線 45°、135。、225°及3 15。標記之四個象限。舉例而言,為產 生頂部按紐按壓,形心219(例如)在逆時針方向上將落在由 45°線及135。線標記之象限之間。類似地,左側按鈕可由 位於135。線與225。線之間的區界定,底部按鈕可由位於 125627.doc •12· 200832198 225°線與315°線之間的區界定,且右侧按鈕可由位於315。 線與45°線之間的區界定。在其他實施例中,可界定不同 數目之區以在感測器配置内實施不同數目之按鈕。舉例而 言,可使用六個60。區以沿點擊式轉盤之外環實施六個按 鈕,且可使用八個45。區以沿點擊式轉盤之外環實施八個 按鈕,等等。 在其他方法中,該方法可進一步考慮使用者之手指(或
关筆)位置之歷史§己錄。舉例而言’若使用者之手指先前 被記錄於第一區中,則該方法可需要觸摸式感測器在可證 實第二區中之按鈕按壓之前確定使用者之手指已移動至該 第二區域。以此方式,可避免由突然抖動或光滑手指引入 之錯誤。 注意,在圖2C中,可使用來自感測器211、213及21〇之 信號來内插手指之形心215距極系統之中央的距離。亦可 使用來自次級相鄰感測器(諸如,來自中央感測器212)之信 號。類似地,在圖2D中,可使用來自緊接相鄰感測器 209 210及211之仏號來内插手指之形心219距〇。極軸的角 位置。亦可使用來自次級相鄰感測器(諸如,來自中央感 測器212)之信號來内插形心219之角位置。 基於極座標之觸控板之其他實例描述於題為"T〇uch pad for Hand-heid Device"之美國專利第7 046 230號中,該專 利之全文以引用之方式併入本文中。 圖3A及圖⑶說明根據本揭示案之—些實施例的用於在 輸入裝置中實施多個按紐之另—方法。圖从展示環架按 125627.doc •13- 200832198 鈕,其中外圓300表示環架按鈕之底表面且内圓3〇ι說明環 架按鈕之頂表面。圖3B說明用於使用以二維柵格配置之感 測器來感測使用者之手指(或尖筆)的方法。在一實例中, 該二維栅格可實施用於判定使用者之手指(或尖筆)之位置 (或形心)的X-Y栅格。
如圖3B中所示,呈兩個維度之χ_γ柵格通常由兩個轴界 定,該等轴彼此呈直角,進而形成平面(x_y平面)。通常將 水平軸稱為X軸,且通常將垂直軸稱作_。在三維座標系 統中’添加通常被稱作2軸(未圖示)之另一軸,進而提供空 間里測之第二維度。當使用者施加力以按壓環架按紐時, 量測使用者之手指在的移動。可將該等軸界定為彼 此互相正交(每一者與其他者成直角 將該等軸相交之交又點稱為原點3〇6。χ轴及丫轴界定被 稱作x_y平面之平面。為在二維座標系、統上規定特定點, =有序對(X,y)形式’首先指^單元(橫座標),接著指示丫 皁元(縱座標)。舉例而今卧 一 牛向σ點3〇8可由有序對(Xl,^表 不’其指不點3 〇 8距为 原2 306之水平距離(X!)及垂直距離 (y。自X-Y栅格,可導出極座標系統之半徑及角資訊。 舉例而言’對於有序對(Xl,y〇而言,其距原點之徑向距離 等之平方根,且其距〇。極軸之角位置⑼等於 tan (yi/Xl)。使用所計算之半徑及角資訊,針對圖2八至圖 2D中之極座標系統而描述之技術亦適用於圖对所示之 X - Y拇格。 圖4A及圖4β說明根據本揭 示案之一些實施例的用於實 125627.doc -14- 200832198 施一群按紐之方法。圖4A展示由三個按鈕402、404及406 組成之習知裝置400,其中每一按鈕由一機械開關(未圖示) 實施。圖4B展示使用一群感測器及僅一個開關(例如,環 架按鈕)的圖4A之三個按鈕之實施。在圖4B中所示之實例 中’該裝置可配置於感測器區407、408及409中以用於感 測分別對應於偽按鈕41〇、4 12及414(展示為虛線)之使用者 輸入。在此方法中,一(例如)由環架按鈕實施之開關可位 於中間按鈕412之位置中。使用類似於針對圖2A至圖2D而 描述之原理的原理,三個感測器區與環架按鈕之組合可能 能夠模擬如圖4 A中所示之三個獨立機械開關的功能性。 圖5A至圖5C說明根據本揭示案之一些實施例的用於在 輸入裝置中實施多個按鈕之感測器配置。圖5 a中之實例展 示含有實施五個按鈕之五個開關501之輸入裝置的俯視 圖’其中觸摸式感測器502置放於含有開關501之區域外 部。此感測器配置解決圖1C之習知點擊式轉盤之擁擠問 題。在此配置中,在開關周圍存在更多空間以用於導引所 產生之信號’因為感測器不再置放於與開關相同之區域 中。類似地,在觸摸式感測器下方存在更多空間以用於導 引由該等觸摸式感測器產生之信號,因為開關不再置放於 與感測器相同之區域中。在此感測器配置中,該組感測器 债測使用者之手指(或尖筆)之角位置且因此提供點擊式轉 盤之滾動功能性。另外’可使用感測器來偵測位置資訊 (例如,徑向距離)以用於判定使用者按壓中央按鈕還是頂 部按紐、底部按鈕、左側按鈕還是右侧按鈕。 125627.doc -15 - 200832198 在當點擊式轉盤相對較小(例如,小於約20毫米)時的狀 況下,整個點擊式轉盤可由使用者之手指覆蓋,此使得偵 測使用者之手指之圓形滾動運動具有挑戰性。藉由將觸摸 式感測器置放於切塊區域外部,此感測器配置給予使用者 更多空間來滾動且因此改良了輸入裝置之使用者體驗。 圖5B展示實施有環架按鈕之點擊式轉盤裝置之俯視圖, ‘ 其中觸摸式感測器5〇2置放於含有機械開關之區域的外 ⑩ #。類似於圖5 A,此感測器配置解決圖! c之習知點擊式 轉盤之擁擠問題。在此配置中,環架按鈕5〇3與觸摸式感 測器502之組合可實施如先前結合圖2A至圖2D、圖3a及圖 3B而描述之多個機械開關的功能性。圖5C添加一組任選 額外感測器504以改良由感測器5〇2偵測之位置及角資訊的 精確度。 圖6A至圖6C說明根據本揭示案之一些實施例的環架按 鈕在輸入裝置中之實施。輸入裝置6〇〇可包括安裝於環架 • 板6〇5上之觸控板6〇4。可將該環架板固持於具有頂板602 之外殼中的空間601内。環架板604可位於可撓性部件6〇8 之頂部。 - 可藉由環架板605之移動來啟動一或多個移動偵測器。 — I例而言一或多個移㈣測器可定位於環架板605周圍 或之上且可藉由環架板605之傾斜或其他所要移動來啟 動。可撓性部件_可為移動偵測器(例如,表面黏著圓蓋 開關)之部分。 可撓性部件608可以氣泡形狀形成,其可提供彈力以推 125627.doc •16- 200832198 動環架板而使其與框架602之頂壁配合嚙合及且遠離可撓 性部件608之支撐性表面。冑出部6〇6可“裒架板6〇6之側 面突出且在頂板602之下延伸。 可允許環架板605在切塊601内浮動。切塊6〇1之形狀通 常可與環架板604之形狀_致。因而,可大體上經由頂板 602之側壁603而沿χ軸及y軸且經由頂板術與環架板6〇4上 之突出部_之唾合而沿z軸來約束該單元。環架板6〇4可
因此能夠在空間601内移動,同時仍被防止經由頂板6〇2之 壁而整體移出空間6〇1。 多看圖6B及圖6C ’根據_實施例,使用者在所要按鈕 功此之位置按壓環架板6{)4。如圖印中所示,若使用者在 環架板6〇4之側部按壓,則其傾斜並因此導致可撓性部件 不對稱地ft:形。突出部6〇6及支撐性表面可限制環 架板之傾斜的量。環架板可以繞環架板之360度樣式圍繞 轴而傾斜彳定位一或多個移動债測器以監視環架板之 移動。 圖6C展示:若使用去 考在%架板604之中央向下按壓,則 該環架板下移至外殼中而备你^ 、 甲而無傾斜,且因此導致可撓性部件 608對稱地變形。儘管如此 於外殼内。 環架板仍由頂板602之壁約束 環架板604上之觸控板605 入裝置使用此位置資訊以 舉例而言,可將該介面劃 。在此例子中,可使用監 當按壓環架板604時,安裝於 提供使用者之手指的位置。由輸 判定使用者需要哪一按紐功能。 分為如圖10中所示之不同按鈕區 125627.doc -17- 200832198 視壤架板6 0 5之移動的單一移動侦測器之啟動以提供若干 按W。舉例而言,由環架板6〇5上之觸控板_產生的 =信號可產生指示制者之手指在環架板上之位置的第 :信?。可接著使用移動偵測器(諸如,圓蓋開關)來產生 扣不裱架板已被移動(例如,按下)的第二信號。 包括環架板及觸控板之輸入裝置可為如圖9中所示之電 腦系統439之部分。通信介面454可將分別由觸控板及移動 偵測器提供之第-信號及第二信號提供至包括處理器456 之計算裝置442。該處理器可接著判定哪一命令與第一信 號及第二信號之組合相關聯。以此方式,冑由在不同位置 中按壓於觸控板上來啟動移動偵測器可對應於不同動作且 了使用單移動偵測器以提供定位於環架板6〇5周圍之多 個按紐的功能性。 使用如圖6Α至圖6C中所配置之觸控板6〇5及環架板6〇4 之益處中的一者係可使用單一移動偵測器來模擬多個按鈕 功能。此可用於製造與使用不同移動偵測器來產生每一按 紐命令的裝置相比具有較少零件之裝置。 使單一移動偵測器定位於環架板之下亦可改良輸入裝置 之觸感。該裝置之使用者將在使用者按壓之環架板之任一 部分上僅感覺到單次點擊。使多個機械開關類型之移動偵 測器位於環架板之下可產生”嘎吱"類型之感覺,其中使用 者在其在環架板上向下按壓時感覺到連續的多次點擊。 圖7Α至圖7C說明根據本揭示案之一些實施例的輸入麥 置之其他實施。在圖7A至圖7C中所示之實例中,第一圓 125627.doc •18- 200832198 蓋開關622可藉由使用者按壓點擊式轉盤624周圍之任何處 而被啟動,且第二圓蓋開關626可藉由按下中央按鈕628而 被啟動。 圖7A至圖7C展示圍繞中央按鈕628之點擊式轉盤624的 橫截面,該中央按鈕628被定位於點擊式轉盤之中央。點 擊式轉盤624包括一觸控板625。點擊式轉盤624經配置以 相對於框架630而環架以便針對點擊式轉盤624上之任一位 置而提供點擊動作。 將點擊式轉盤624約束於框架630中所提供之空間632 内。點擊式轉盤624能夠在空間632内移動,同時仍被防止 經由框架630之壁而整體移出空間632。空間632之形狀通 常與點擊式轉盤624之形狀一致。因而,可大體上經由框 架630之侧壁634而沿X軸及y軸並經由框架630之頂壁636及 底壁640而沿z軸來約束該單元。可在側壁與平臺之間提供 較小間隙以允許觸控板圍繞其軸3 60度環架而不受阻礙(例 如,少量餘隙)。在一些狀況下,平臺可包括沿X及y軸延 伸以便防止繞z軸旋轉的突出部。 可將中央按鈕628定位於點擊式轉盤624中之空間642 内。可經由點擊式轉盤624之側壁644而沿X及y軸並藉由點 擊式轉盤624之突出部646及藉由底壁640而沿z軸來將中央 按鈕628限制於空間642内,當中央按鈕628被按壓時,底 壁640與支腳647連接。 兩個圓蓋開關622及626被定位於中央按鈕628下方。該 兩個圓蓋開關向中央按鈕628及點擊式轉盤624提供機械彈 125627.doc -19- 200832198 簧動作。加勁件648定位於該兩個圓蓋開關之間。加勁件 648延伸穿過支腳647中之孔且在點擊式轉盤624之下延 伸。以此方式,加勁件648可將圓蓋開關622及626之彈力 傳輸至點擊式轉盤624且可將由使用者施加至點擊式轉盤 624之力傳輸至圓蓋開關622。 圖7B展示在使用者按下點擊式轉盤624時如何僅啟動點 擊式轉盤圓蓋開關622。當使用者按下點擊式轉盤624上之 任何處時’其在區域632中環架且由使用者施加之力藉由 加勁件648及底壁640而被輸送至倒置之圓蓋開關622。底 壁640可包括用於將點擊之力輸送至圓蓋開關622之中央的 結塊650。中央按鈕之圓蓋開關626並未致動,因為其與點 擊式轉盤624 —起樞轉。中央按鈕628與位於其下方之彈性 圓蓋之間的間隙在中央按鈕628與點擊式轉盤一起樞轉時 保持大體上相同。 圖7C展不當中央按紐628被按下時如何僅啟動中央圓蓋 開關。腳狀物647可防止中央按鈕628超過上圓蓋626之行 程。為確保僅致動上圓蓋626,下圓蓋622之致動力可高於 上圓蓋626之致動力。中央按鈕628可包括用於將點擊之力 輸送至上圓蓋626之中央的結塊652。 如同關於圖6A至圖6C而描述之配置《樣,可結合來自 圓蓋開關622之啟動的信號而使用來自形成點擊式轉盤624 之部分的觸控板625的信號以模擬安裝於點擊式轉盤624周 圍之不同區域中的若干按鈕。此配置可允許使用獨立中央 按紐。當在點擊式轉盤624中使用僅可感測角位置之觸控 125627.doc -20- 200832198 板%,此可尤為適用。當僅量測角位置時,不可模擬中央 按鈕’因為不可量測使用者之手指相對於點擊式轉般之中 央的位置。 1 儘管未加以展*,但在一些狀況下觸控板可為背光。舉 例而言,電路板可在任一侧上布滿發光二極體仏剛以便 指定按鈕區、提供額外反饋及其類似物。 圖8A至圖8C說明根據本揭示案之一些實施例的輸入裝 置之操作。在圖8A中所示之實例中,輸入裝置43〇通; 經配置以將資訊或資料發送至電子裝置以便在顯示勞幕上 2打動作(例如’經由圖形使用者介面)。可執行之動作之 只例包括移動輸人指標、作出選擇、提供指令等等。輸入 裝置可經由有線連接(例如,電窺/連接器)或無線連接(例 如’ IR、藍芽等等)而與電子裝置相互作用。輸入裝置伽 :為單機單元或其可整合至電子裝置中。作為單機單元, 剧入裝置可具有其自身之罩殼。當整合至電子裝置中時, 輸入裝置通常可使用電子裝置之罩殼。在任一狀況下,輸 入裝置可(例如)經由螺釘、搭扣、固持器、黏著劑及其類 似物而結構性耗接至該罩殼。在一些狀況下,輸入裝置可 (’!如)、’’工由攜仃對接站而可移除地耦接至電子裝置入 裝置輕接至之雷义姑mr 〇 接主之電子冑置可對應於任何消費者才目_電子產 ,X實例D兒明之’電子裝置可對應於電腦(諸如,桌上 型電腦、膝上型電腦或PDA)、媒體播放 半 ,、通信裝置(諸如,蜂巢式電話)、另一輸入裝置樂: 如,鍵盤)及其類似物。 125627.doc -21 - 200832198 如圖8A中所示,在此實施例中,輸入裝置43〇可包括框 架432(或支撐結構)及觸控板434。框架432可提供用於支撐 輸入裝置之組件的結構。呈外殼之形式的框架432亦可封 閉或含有輸入裝置之組件。該等組件(包括觸控板434)可對 應於用於操作輸入裝置430之電組件、光學組件及/或機械 組件。 觸控板434可提供與觸控板接觸或接近之物件的位置資 訊。可結合由移動指示器提供之資訊而使用此資訊以產生 與觸控板之移動相關聯的單一命令。觸控板自身可用作輸 入裝置;舉例而言,可使用觸控板以在該裝置上移動物件 或滾動項目清單。 觸控板434可加以廣泛變化。舉例而言,其可為基於笛 卡爾座標系統之習知觸控板,或其可為基於極座標系統之 觸控板。基於極座標之觸控板之實例可在題為”T〇ucH PAD FOR HANDHELD DEVICE”之美國專利第 7,046,23〇 中 找到,該專利以引用之方式併入本文中。此外,可以至少 兩種不同模式來使用觸控板434,該等模式被稱作相對模 式及/或絕對模式。在絕對模式中,觸控板434可(例如)報 告其被觸担之位置的絕對座標。舉例而言,此等座標將為 "X”及”y"座標(在標準笛卡爾座標系統之狀況下)或(Γ,Θ)(在 極座4示糸統之狀況下)。在相對模式中,觸控板4 3 4可報告 改變之方向及/或距離(例如,向左/向右、向上/向下及其 類似物)。在大多數狀況下,由觸控板434產生之信號可在 類似於手指在其移動跨越觸控板434之表面之方向的方向 125627.doc -22- 200832198 上指導在顯示螢幕上之移動。 ”觸控板434之形㈣加以廣泛變化。舉例而言,其可為 ® $ It ® & '正方形 '矩形、三角形及其類似物。通 常,外周邊可界定觸柝姑 嗎控板434之工作邊界。在所說明之實 施例中,觸控板為圓形。 ^ 51形觸控板可允許使用者以自由 方式連續旋動手指(亦即,手指可不停止地進行360度旋 轉)+例而„ itb形式之運動可產生正顯示於顯示螢幕 上之歌曲清單的遞增或加速滾動。此外,使用者可自各處 切向叙轉其手^,因此提供更多手指位置範圍。此等特徵 皆可在執行滾動功能時提供幫助。此外,觸控板之大 小通常對應於可允許其容易地由使用者操縱之大小(例 如,指尖大小或更大)。 通常可採用剛性平坦平臺之形式的觸控板⑽包括用於 承受用於操縱該觸控板之手指(或物件)的可觸外表面咖。 儘管圖8A中未予以展示,但感測器配置位於該可觸外表面 436下方,該感測器配置可對諸如其上之手指之壓力及移 動的事物敏感。該感測器配置通常可包括複數個感測器, 該專感測器可經配置以在手指擱置於其上、在其上輕^咬 在其上通過時啟動。在最簡單之狀況下,可在每次手指定 位於感測器上時產生電信號。在給定時間範圍内之信镜之 數目可指示手指在觸控板434上之位置、方向、速度及加 速度(亦即,信號愈多,使用者移動其手指愈多)。在大多 數狀況下’可由電子介面來監視信號,該電子介面將信號 之數目、組合及頻率轉換為位置、方向、速度及加速声? 125627.doc -23- 200832198 訊此貝訊可接著由電子裝置使用以在顯示螢幕上執行所 要之控制功能。感測器配置可加以廣泛變化。以實例說明 感測w可基於電阻式感測、表面聲波感測、壓力感測 (例如’應Μ儀)、光學感測、電容式感測及其類似物。
j所說明之實施例中,觸控板434可基μ容式感測。 電奋式基礎之觸控板可經配置以在使用者在觸控板周圍移 動物件(諸如,手指)時偵測電容之改變。在大多數狀況 下’電容式觸控板可包括_保護屏、—或多個電極層、一 、板及相關聯之電子器件(包括特殊應用積體電路 (SIC))。保漠屏可置放於電極上;電極可安裝於電路板 之頂表面上,且ASIC可安I於電路板之底表面上。保護屏 "用於保I下伏層且提供用於允許手指在其上滑動的表 該表面通吊可為平滑的使得手指在移動時不會黏住該 面保遵屏亦可在手指與電極層之間提供絕緣層。電極 層可包括複數個位於不同空間之電極。可使用任何合適數 電極田電極數目增加時,觸控板之解析度亦增加。 弋感測可根據電各之原理而工作。如應瞭解的,鉦 ,何時兩個導電部件開始接近彼此而實際上不接觸,其電 曰。相互作用而形成電容。在上文所論述之配置中,第一 ¥電部件可為電極巾之—或多者且第二導電部件可為使用 ^ 口此,^手指接近觸控板時,可在手指與緊密 接近手指之電極之間形成微小電容。該等電極中之每一者 的電谷可由位於電路板背面上之Asic來量測。藉由偵測 “中之母者處之電容的改變,ASIC可判定手指在其移 125627.doc -24· 200832198 動跨越觸控板時的位置、方向、速度及加速度。ASIC亦可 以可由電子裝置使用之形式來報告此資訊。 根據一實施例’觸控板434可相對於框架432而移動。此 移動了由產生另一控制^號之移動福測器來债測。以實例 說明之,呈剛性平坦平臺之形式的觸控板434可相對於框 架432而旋轉、樞轉、滑動、平移、撓曲及/或其類似物。 觸控板434可耦接至框架432及/或其可由框架432可移動地 約束。以實例說明之,觸控板434可經由轴、銷接合、滑 件接合、球窩接合、撓曲接合、磁鐵 '襯墊及/或其類似 物而耦接至框架432。觸控板434亦可在框架之空間内浮動 (例如,環架)。應注意,輸入裝置43〇可另外包括接合之組 合(諸如,樞轉/平移接合、樞轉/撓曲接合、樞轉/球窩接 合、平移/撓曲接合及其類似物)以增加移動範圍(例如,增 加自由度)。 當被移動時,觸控板434可經配置以致動產生一或多個 信號之移動偵測器電路。該電路通常可包括一或多個移動 偵測器,諸如開關、感測器、編碼器及其類似物。 在所說明之實施例中,觸控板434可為可按下平臺之部 分。觸控板作為按鈕而操作且執行一或多個機械點擊動 作。该裝置之多個功能可藉由在不同位置按下觸控板434 而得到。移動偵測器以信號形式指示已按下觸控板434, 且觸控板434以信號形式指示平臺上已被觸摸之位置。藉 由組合移動偵測器信號及觸控板信號,觸控板434如同多 個按鈕一樣而作用,使得在不同位置處按下觸控板對應於 125627.doc -25- 200832198 不同按紐。如圖8B及圖8C中所+ _ ,"Α ”斤不,根據一實施例,當可 將來自手指438、手掌、手澎i从仏丄 旱手或其他物件之大量力施加至觸 板434時’觸控板434能夠在直立位置㈤8B)與按下位置 吉圖8C)之間㈣。觸控板434通常(例如)經由彈簧部件而在 直立位置中被彈菩彈壓。φ碟 m 弹壓可由按壓於觸控板 434上之物件克服時,觸控板川移動至按下位置。
如圖8B中所不,當物件(諸如,使用者之手指)在g平面 :在觸控板之頂表面上移動時,觸控板杓4產生追蹤信 〜如圖8C中所不,在按下位置&方向)中,觸控板㈣產 生位置貝Λ且移動指不器產生指示已移動觸控板的信 號。組合位置資訊及移動指示以形成按鈕命令。不同按鈕 命令可對應於在不同位置按下觸控板434。不同按紐命令 可用於各種功能性,包括(但不限於)作出選擇或發布與操 作電子裝置相關聯之命令。以實例說明之’在音樂播放器 之狀況下,按鈕命令可與打開選單 '播放歌曲、快進歌 曲、搜尋選單及其類似物相關聯。 為進行詳細描述,觸控板434可經配置以致動移動偵測 器’該移動偵測器在觸控板434被移動至按下位置時可與 觸控板位置資訊一起形成按鈕命令。移動偵測器通常可位 於框架432内且可耦接至觸控板434及/或框架432。移動偵 測器可為開關與感測器之任一組合。開關通常經配置以提 供脈衝或二元資料(諸如,啟動(開啟)或停用(關閉))。以實 例說明之’觸控板434之底面部分可經配置以在使用者按 壓於觸控板434上時接觸或嚙合(且因此啟動)開關。另一方 125627.doc -26- 200832198 面,感測器通常經配置以提供連續或類比資料。以實例說 明之’感測器可經配置以在使用者按壓於觸控板434上時 量測觸控板434相對於框架之位置或傾斜量。可使用任何 合適之機械開關或感測器、電開關或感測器及/或光學開 關或感測器。舉例而言,可使用觸覺開關、力敏電阻琴: 屢力感測器、接近式感測器及其類似物。在某些狀況下,
用=將觸控板434置放於直立位置中之彈簧㈣可由包括 彈簧動作之移動偵測器來提供。 圖9說月α十异系統43 9之簡化方塊圖之實例。該計算系統 通常可包括操作性地連接至計算裝置442之輸人裝置物。 以實例說明之,輸入裝置44〇通常可對應於圖丨、圖2八及圖 2Β中所示之輸人裝置㈣,且計算裝置442可對應於電腦、 PDA、媒體播放器或其類似物。如圖示,輸入裝置料〇包 括可按下觸控板444及一或多個移動偵測器446。觸控板 444可經配置以產生追蹤信號且移動偵測器446經配置以在 觸控板被按下時產生移動信號。儘管觸控板444可加以廣 泛變化,但在此實施例中,觸控板444可包括電容感測器 448及用於自感測器448獲取位置信號並將該等信號供應至 計算裝置442的控制系統450。控制系統45〇可包括特殊應 用積體電路(ASIC),該ASIC可經配置以監視來自感測器 448之信號、計算所監視之信號之角位置、方向、速度及 加速度並向計算裝置442之處理器報告此資訊。移動偵測 器446亦可加以廣泛變化。然而,在此實施例中,移動偵 測器446可採用在觸控板444被按下時產生移動信號的開關 125627.doc -27- 200832198 的形式。開關446可對應於機械型式開關、電型式開關或 光學型式開關。在一特定實施中,開關446係機械型式開 關’其包括可由觸控板444按壓以產生移動信號之突出致 動器452。以實例說明之,該開關可為觸覺開關或圓蓋開 關。 觸控板444及開關446兩者經由通信介面454而操作性地 耦接至計算裝置442。通信介面提供用於輸入裝置與電子 裝置之間的直接或間接連接的連接點。通信介面454可為 有線的(導線、電纜、連接器)或無線的(例如,發射器/接 收器)。 參看計算裝置442,其通常包括處理器457(例如,cpu 或微處理器),該處理器457經配置以執行指令並執行與計 算裝置442相關聯之操作。舉例而言,使用自記憶體擷取 之指令,處理器可控制在計算裝置442之組件之間的輸入 及輸出資料之接收與操縱。處理器457可經配置以自開關 446及觸控板444兩者接收輸入且可形成可取決於此等輸入 的信號/命令。在大多數狀況下,處理器457可在作業系統 或其他軟體之控制下執行指令。處理器457可為單晶片處 理器或可使用多個組件來實施。 计异裝置442亦包括可操作性地耦接至處理器457之輸入/ 輸出(I/O)控制器456。(I/O)控制器456可與處理器457整合 或其可為如圖示之獨立組件。1/〇控制器456通常可經配置 以控制與可耦接至計算裝置442之一或多個1/〇裝置(例如, 輸入裝置440)的相互作用。I/O控制器456通常可藉由在計 125627.doc -28· 200832198 算裳置442與意欲與計算裝置442通信之1/0裝置之間交換 資料而操作。 、 々十开裝置442亦包括可操作性地竊接至處理器457之顯示 技制器458。顯不控制器458可與處理器457整合或其可為 :圖不之獨立組件。顯示控制器458可經配置以處理顯示 命令以便在顯示螢幕46〇上產生文字及圖形。以實例說明 之一顯不螢幕46〇可為單色顯示器、彩色圖形配接器(C以) 顯示器、、增強型圖形配接器(EGA)顯示器、可變圖形陣列 (VGA)顯示器、超級VGA顯示器、液晶顯示器(例如,主動 式矩陣 '被動式矩陣及其類似物)、陰極射線管(crt)、電 漿顯示器及其類似物。在所說明之實施例中,顯示裝置對 應於液晶顯示器(LCD)。 在大多數狀況下,處理器457與作業系統一起操作以執 仃電腦程式碼且產生並使用資料。電腦程式碼及資料可常 駐於可操作性地耦接至處理器457之程式儲存區域462内。 程式儲存區域462通常可提供用以保持正由計算裝置442使 用之資料的位置。以實例說明之,程式儲存區域可包括唯 碩記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、硬碟機及/或其 類似物。電腦程式碼及資料亦可常駐於抽取式程式媒體上 且在需要時被載入或安裝至計算裝置上。在一實施例中, 程式儲存區域462可經配置以儲存用於控制由輸入裝置產 生之追蹤及移動信號如何由計算裝置4 4 2結合使用以產生 單一按鈕命令的資訊。 圖10說明輸入裝置470之簡化透視圖。類似於圖8B及圖 125627.doc -29- 200832198 8C之實施例中所示之輸入裝置,此輸入裝置47〇將一或多 個知:钮之功能性直接併入至觸控板472中(亦即,觸控板如 同按鈕一樣而作用)。然而,在此實施例中,可將觸控板 472劃分為複數個獨立且位於不同空間之按鈕區474。按鈕 區474可表不可由使用者移動以實施不同按鈕功能的觸控 板472之區。虛線可表示可構成個別按鈕區的觸控板472之 區域。可使用任何數目之按紐區(例如,兩個或兩個以 上、四個、八個等等)。在所說明之實施例中,觸控板472 包括四個按钮區474(亦即,區A至D)。 如應瞭解,藉由按壓於每一按鈕區上而產生之按鈕功能 可包括在顯示螢幕上選擇項目、打開檔案或文件、執行指 令、開始程式、檢視選單及/或其類似物。按鈕功能亦可 包括使遍及電子系統進行導覽較容易之功能,例如,變 焦、滾動 '打開不同選單、使輸入指標回復原位、執行鍵 盤相關動作(諸如,輸入、刪除、插入、上翻頁/下翻頁)及 其類似物。在音樂播放器之狀況下,可使用按鈕區中之一 者以在顯示螢幕上存取選單,可使用第二按鈕區以向前搜 哥歌曲清單或快進當前播放之歌曲,可使用第三按鈕區以 向後搜尋歌曲清單或快速倒退當前播放之歌曲,且可使用 第四按紐區以暫停或停止正播放之歌曲。 為進行詳細描述,觸控板472能夠相對於框架476移動以 便產生點擊動作。框架476可由單一組件形成或其可為經 組裝之組件之組合。點擊動作可致動框架476内所含有之 移動偵測器。該移動偵測器可經配置以在點擊動作期間感 125627.doc 200832198 測按鈕區之移動且將對應於該移動之信號發送至電子裝 置。以實例說明之’移動偵測器可為開關、感測器及/或 其類似物。 另外,觸控板472可經配置以發送關於在發生點擊動作 時作用於哪-独區上之位置資訊。該位置資訊可允許該 裝置判定在職板㈣於框架移料哪—按㈣被啟動。
按钮區474中之每-者之移動可藉由各種旋#、枢轉、 平移 '撓曲及其類似物來提供。在_實施例中,觸控板 472可經配置以相對於框架476而環架。環架通常意謂觸控 板472能夠相對於框架476而在空間中浮動同時仍被限制至 此。環架可允許觸控板472相對於外殼以單個或多個自由 度(DOF)移動,例如,在X、0/或2方向上之移動及/或繞 X、y及/或Z軸之旋轉(θχθγθζ)。 圖11Α至圖11D說明根據本揭示案之一些實施例的點擊 式轉盤裝置之應用。如先前所述’本文中所描述之輸入裝 置可整合至電子裝£中或其可為獨立單機裝L圖7及圖: 展示被整合至電子裝置中之輸入裝置7〇〇之一些實施。在 圖11Α中,輸入裝置700可併入至媒體播放器7〇2中。在圖 11Β中,輸入裝置7〇〇被併入至膝上型電腦7〇4中。另一方 面,圖lie及圖11D展示作為單機單元之輸入裝置7〇〇之一 些實施。在圖11C中,輸入裝置700係連接至桌上型電腦 706之周邊裝置。纟圖11D中,輸入裝置7⑽可為無線地連 接至攜行對接站708之遙控器,其中媒體播放器71〇外接於 該攜行對接站708中。然而,應注意,遙控器亦可經配置 125627.doc •31- 200832198 以直接與媒體播放器(或其他電子裝置)相互作用藉此消除 對攜仃對接站之需求。媒體播放器之攜行對接站之實例可 在於2003年4月25日中請之題為,,MEDia ρίΑγ^ SYSTEM”的美國專利申㈣第腦23,49〇號中找到,該專 利申請案以引用之方式併入本文中。應注意,此等特定實 施例並非為限制且可使用許多其他裝置及配置。 返回參看圖11A,更詳細地論述媒體播放器7〇2。術語 ’’媒體播放器”通常指代可專用於處理媒體(諸如,音訊、視 訊或其他影像)之計算裝置,例如,音樂播放器、遊戲播 放器、視訊播放器、視訊記錄器、相機及其類似物。在一 些狀況下,媒體播放器含有單一功能性(例如,專用於播 放音樂之媒體播放器)且在其他狀況下媒體播放器含有多 個功能性(例如,播放音樂、顯示視訊、儲存圖片及其類 似物之媒體播放器)。在任一狀況下,此等裝置通常可為 攜帶型裝置以便在使用者旅行所達之任何處均允許使用者 聽音樂、玩遊戲或播放視訊、記錄視訊或拍照。 在一實施例中,媒體播放器可為經設定大小以用於置放 於使用者口袋中的掌上型裝置。藉由設定為口袋大小,使 用者不必直接攜帶該裝置,且因此可將該裝置攜帶至使用 者旅行可達之幾乎任何處(例如,使用者不會受限於攜帶 較大、笨重且通常較重之裝置(如同在膝上型電腦或筆記 型電腦之情形下))。舉例而言,在音樂播放器之狀況下, 使用者可在體育館進行鍛練的同時使用該裝置。在相機之 狀況下’使用者可在爬山的同時使用該裝置。在遊戲播放 125627.doc -32- 200832198 器之狀況下,使用者可在乘車旅行的同時使用該裝置。此 外,該裝置可由使用者之手操作。不需要參考表面(諸 如,桌面)。在所說明之實施例中,媒體播放器7〇2可為口 袋大小之掌上型MP3音樂播放器,其允許使用者儲存大量 曰樂(例如,在一些狀況下,高達首cD品質之歌 曲)。以實例說明之,MP3音樂播放器可對應於由CaUf之
Cupertino的 Apple Computer,Inc 製造之 ip〇d ⑧商標之 mp3
播放益。儘管主要用於儲存並播放音樂,但本文中所示之 MP3音樂播放器亦可包括額外功能性,諸如,儲存日層及 電話清單、儲存及播放遊戲、儲存照片及其類似物。事實 上,在-些狀況下’其可充#高度便攜切存裝置。、 如圖11A中所不’媒體播放器7〇2包括外殼,該外殼 722將各種電組件(包括積體電路晶片及其他電路则於内 部以提供媒體播放器之計算操作。另外,外殼M2亦可 界定媒體播放器7G2之形狀或外形。亦即,外殼M2之輪廊 可體現媒體播放器702之外部實體外觀。外殼722内所含有 之積體電路晶片及其他電路可包括微處理器(例如, ⑽)、記憶體(例如,_、_)、電源(例如,電池)、 電路板、硬碟機、其他記情,^ 礼體(例如,快閃記憶體)及/或各 種輸入/輸出陳援電路。電組件亦可包括用於輸入或 輸出音樂或聲音之組件,諸如,麥克風、放大器及 號處理_)。電組件亦可包括用於捕獲影像之組件: m㈣測器⑽如1荷輕合裝置(ccd)或 半導體(CMOS))或光學器件( ”乳 (例如,透鏡、分光器、濾光 125627.doc -33· 200832198 器)。 在所說明之實施例中,媒體播放器702可(例如)包括硬 碟機’藉此給予該媒體播放器大量儲存容量。舉例而言, 20 GB硬碟機可儲存高達4000首歌曲或約266小時之音樂。 相反地,基於快閃記憶體之媒體播放器平均可儲存高達2 GB或約兩個小時之音樂。硬碟機容量可加以廣泛變化(例 如,10、20 GB,等等)。除硬碟機之外,本文中所示之媒 體播放器702亦可包括電池(諸如,可再充電鋰聚合物電 池)。此等類型之電池能夠向媒體播放器提供約1〇個小時 之連續播放時間。 媒體播放器702亦可包括顯示螢幕724及相關電路。可使 用顯示螢幕724來向使用者顯示圖形使用者介面以及其他 資訊(例如’ X子、物件、圖形)。以實例說明之,顯示螢 幕724可為液晶顯示叫⑶)。在—特定實施例中,顯示營 幕可對應於160x128像素高解析度顯示器,其具有白色 LED背光以在白天以及低光條件下給予清晰能見度。如圖 示、、二由外设722中之開口 725且經由可安置於開口 725前 方之透月土 726 ’顯示螢幕724可對於媒體播放器7〇2之使 用者而言為可見。儘管為透明的,但透明壁可被認為 係外殼722之部分,因為其有助於界定媒體播放器繼之形 狀或外形。 媒體播放請2亦可包括觸控板,諸如,先前所描述 之觸控板中之任-者)。觸控板7⑽通常可由用於承受用於 在觸控板730上進行操縱之手指的可觸外表面731組成。儘 125627.doc -34· 200832198 官圖11A中未圖示,但感測器配置位於可觸外表面73 1下 方。該感測器配置可包括複數個感測器,該等感測器可經 配置以在手指擱置於其上、在其上輕叩或在其上通過時啟 動。在最簡單之狀況下,可在每次手指定位於感測器上時 產生電信號。在給定時間範圍内之信號之數目可指示手指 在觸控板上之位置、方向、速度及加速度(亦即,信號愈 多,使用者移動其手指愈多)。在大多數狀況下,藉由電 子介面來監視信號,該電子介面將信號之數目、組合及頻 率轉換為位置、方向、速度及加速度資訊。此資訊可接著 由媒體播放器702使用以在顯示螢幕724上執行所要之控制 功能。舉例而言,使用者可藉由在觸控板7〇0周圍旋動手 指而容易地滾動歌曲清單。 除上述之外,觸控板亦可包括一或多個可移動按紐區A 至D以及中央按鈕e。該等按鈕區經配置以提供用於作出 選擇或發布與操作媒體播放器702相關聯之命令的一或多 個專用控制功能。以實例說明之,在MP3音樂播放器之狀 況下’按鈕功能可與打開選單、播放歌曲、快進歌曲、搜 尋選單、作出選擇及其類似物相關聯。在大多數狀況下, 經由機械點擊動作來實施按鈕功能。 觸控板700相對於外殼722之位置可加以廣泛變化。舉例 而言,觸控板700可置放於在操縱媒體播放器702期間使用 者可接近之外殼722之任何外表面處(例如,頂表面、側表 面、前表面或後表面)。在大多數狀況下,觸控板700之觸 敏表面73 1完全向使用者曝露。在圖11A中所說明之實施例 125627.doc -35- 200832198 中,觸控板700位於外殼722之下部前方區域中。此外,觸 控板700可凹陷至外殼722之表面之下、與之齊平或延伸至 外殼722之表面之上。在圖11A中所說明之實施例中,觸控 板700之觸敏表面731可大體上與外殼722之外表面齊平。 觸控板700之形狀亦可加以廣泛變化。儘管被展示為圓 形,但觸控板亦可為正方形、矩形、三角形及其類似物。 更特定言之,觸控板為環形(亦即,形狀類似於環或形成 環)。因而,觸控板之内周邊及外周邊界定觸控板之工作 邊界。 媒體播放器702亦可包括保持開關734。保持開關734可 經配置以啟動或停用觸控板及/或與之相關聯之按鈕。通 常如此進行以防止(例如)在將媒體播放器存放於使用者口 袋内部時由觸控板及/或按鈕產生的非預期之命令。當被 停用時,來自按鈕及/或觸控板之信號不可被發送或被媒 體播放器忽略。當被啟動時,來自按鈕及/或觸控板之信 號可被發送並因此由媒體播放器接收並處理。 此外,媒體播放器702亦可包括一或多個耳機插孔736及 一或多個資料埠738。耳機插孔736能夠收納與耳機相關聯 之耳機連接器,耳機經配置以收聽由媒體裝置7〇2輸出之 聲音。另一方面,資料埠738能夠收納資料連接器/電纜總 成,資料連接器/電纜總成經配置以用於將資料傳輸至諸 如通用電腦(例如,桌上型電腦、攜帶型電腦)的主機裝置 及自主機裝置接收資料。以實例說明之,可使用資料埠 738來將音訊、視訊及其他影像上載至媒體裝置7〇2或自媒 125627.doc -36 - 200832198 體裝置702下載音訊、視訊及其他影像。舉例而言,可使 用賀料埠來將歌曲及播放清單、音訊書、電子書、照片及 其類似物下載至媒體播放器之儲存機構中。
資料埠738可加以廣泛變化。舉例而言,資料埠可為 PS/2埠、串聯埠、並聯埠、USB埠、火線埠及/或其類似 物。在一些狀況下,資料埠738可為射頻鏈路或光學 紅外線(IR)鏈路以消除對電纜之需求。儘管圖UA中未圖 示,但媒體播放11702亦可包括—電源埠,其收納經配: 以用於將電源傳遞至媒體播放器7〇2之電源連接器/電纜總 成。在一些狀況下,資料埠738可充當資料埠及功率埠= 者。在所說明之實施例中,資料埠738係具有資料及功率 能力兩者之火線埠。 谧官偟展 將 〜 〜1外匈吸刺且可 多個資料埠併入至媒體播放器中。以類似方式格,資料 埠可包括多個資料功能性(亦即,將多個 整合至單-資料埠中)。此外,應注意,外殼上 關、耳機插孔及資料璋之位置可加以廣泛變化。亦即,复 並不限於圖11Α中所示之位置。其可定位於外殼上 : 任何位置處(例如,前部、後部、側部、頂部、底部)。兴 例而言,可將資料埠^位於外殼之頂表面上而非_牛 底表面上。 下之 ΰ 12Α及圖12Β說明根據本揭示案 裝晉5拔舻嫵姑一+ 一 Η知例的輪入 置至媒體播放斋中之安裝。以實例說明之,輪入 750可對應於先前所描述之輸入裝 裝置 1者且媒體播 125627.doc -37- 200832198 放器752可對應於圖HA中所示之媒體播放器。如圖示,輸 入裝置750可包括外殼754及觸控板總成756。媒體播放器 752 了包括设體或罩殼758。殼體758之前壁760可包括用於 在將輸入裝置750引入至媒體播放器752中時允許對觸控板 總成756之接取的開口 762。前壁760之内侧可包括用於在 媒體播放器752之殼體758内部收納輸入裝置75〇之通道或 軌道764。通道764可經配置以收納輸入裝置75〇之外殼754 ^ 之邊緣以使得輸入裝置750可滑動至其在殼體758内之所要 位置通道之形狀具有通常與外殼7 5 4之形狀一致的形 狀。在組裝期間,觸控板總成756之電路板766與開口 762 對準且整飾盤768及按鈕蓋770被安裝至電路板766之頂面 上。如圖示,整飾盤768具有通常可與開口 762一致之形 狀。可經由保持機構(諸如,螺針、搭扣、黏著劑、壓配 合機構、抗壓肋(crush rib)及其類似物)而將輸入裝置固持 於通道内。 φ 圖13說明根據本揭示案之一些實施例的併有輸入裝置之 遙控器之簡化方塊圖。以實例說明之,輸入裝置782可對 應於先前所描述之輸入裝置中之任一者。在此特定實施例 , 中,輸入裝置782可對應於圖至圖6C及圖7A至圖7C中所 - 不之輸入裝置,因此該輸入裝置包括觸控板784及複數個 開關786。觸控板784及開關786可操作性地耦接至無線發 射器788。無線發射器788可經配置以經由無線通信鏈路來 發射貝訊,使得具有接收能力之電子裝置可經由該無線通 信鏈路來接收資訊。無線發射器788可加以廣泛變化。舉 125627.doc -38· 200832198 例而言’其可基於無線技術(諸如,FM、RF、誃芽、 802.U UWB(超寬頻帶)、IR、磁性鏈路(感應)及/或其類似 物)。在所說明之實施例中,無線發射器788係基於汛。爪 通常可指代經由紅外線輻射來輸送資料的無線技術。因 而,無線發射器788通常可包括IR控制器79〇。IR控制器 790可獲得自觸控板784及開關786報告之資訊且可(例如)使 用發光二極體792而將此資訊轉換為紅外線輻射。 φ 應瞭解,為清晰起見,上文之描述内容已參考不同功能 I兀及處理器而描述本揭示案之實施例。然而,將顯而易 見的疋,可在不有損於本揭示案之情況下使用功能性在不 同功能單7G或處理器之間的任何合適之分布。舉例而言, 被說明為由獨立處理器或控制器執行之功能性可由相同處 理器或控制器執行。因此,對特定功能單元之參考將被看 作對用於提供所描述之功能性之合適構件的參考而非指示 嚴格之邏輯或物理結構或組織。 • 、本揭示案可以任何合適之形式(包括硬體、軟體、韌體 ^等物之任何組合)加以實施。本揭示案可視情況而 邛刀地作為在一或多個資料處理器及/或數位信號處理器 ’ i執仃之電月自軟體來實施。本揭示案之實施例之元件及組 件可H體上、功能上及邏輯上以任何合適之方式實施。實 際上,該功月u生可實施於單一單元中、實施於複數個單元 2或作為其他功能單元之部分而實施。因而,本揭示案可 貝施於f I兀中或可實體及功能地分布》不同單元及處 理器之間。 125627.doc •39、 200832198 熟習此項技術者將認識到,可在仍使用相同基礎根本機 制及方法的同時使用所揭示之實施例之許多可能之修改及 組口。、出於解釋之目的,已參考特定實施例而書寫上述描 述。然而,上文之說明性論述並不意欲為詳盡的或將本揭 不案限制至所揭示之精確形式。鑒於以上教示,許多修改 及變化係可此的。選擇並描述該等實施例以解釋本揭示案 之原理及其實際應用,且使熟習此項技術者能夠在具有適
於所預期之特疋用途之各種修改的情況下最佳地利用本揭 不案及各種實施例。 【圖式簡單說明】 圖1A至圖ic說明習知點擊式轉盤裝置。 圖2A至圖2D說明根據本揭示案之一些實施例的用於在 輸入裝置中實施多個按紐之方法。
圖3A及圖3B說明根據本揭示案之 輸入裝置中實施多個按紐之另一方法 一些實施例的用於 在 圖4A及圖4B說明根據本揭示 施一群按鈕之方法。 案之一些實施例的用於實 案之一些實施例的用於在 器配置。 圖5A至圖5C說明根據本揭示 輸入裝置中實施多個按鈕之感測 案之一些實施例的環架按 案之一些實施例的輸入裝 圖6A至圖6C說明根據本揭示 鈕在輸入裝置中之實施。 圖7A至圖7C說明根據本揭示 置之其他實施。 圖8 A至圖8 C說明根據本揭示 案之一些實施例的點擊式 125627.doc -40- 200832198 轉盤裝置之操作。 圖9說明根據本揭示案之一些實施例的計算系統之簡化 方塊圖之實例。 圖10說明根據本揭示案之一些實施例的輸入裝置之簡化 透視圖。 圖11A至圖11D說明根據本揭示案之一些實施例的點擊 式轉盤裝置之應用。 圖12A及圖12B說明根據本揭示案之一些實施例的輸入 ® 裝置至媒體播放器中之安裝。 圖13說明根據本揭示案之一些實施例的併有輸入裝置之 遙控器之簡化方塊圖。 【主要元件符號說明】 100 102 104 106 200 201 202 203 204 209 210 211 點擊式轉盤 機械開關 觸摸式感測器 箭頭 外圓 内圓 感測器/外區 空間 感測器 感測器 感測器/中間區 感測器 125627.doc -41 - 200832198
212 中央感測器/内區 213 感測器 214 圓 215 形心 216 虛線/臨限線 218 圓 219 形心 300 外圓 301 内圓 306 原點 308 點 400 裝置 402 按鈕 404 按姐 406 按钮 407 感測|§區 408 感測器區 409 感測器區 410 偽按鈕 412 偽按鈕/中間按鈕 414 偽按鈕 430 輸入裝置 432 框架 434 觸控板 -42 - 125627.doc 200832198 436 可觸外表面 438 手指 439 計算系統/電腦系統 440 輸入裝置 442 計算裝置 444 觸控板 446 移動偵測器/開關 448 感測器 450 控制系統 452 突出致動器 454 通信介面 456 輸入/輸出(I/O)控制器 457 處理器 458 顯示控制器 460 顯示螢幕 462 程式儲存區域 470 輸入裝置 472 觸控板 474 按钮區 476 框架 501 開關 502 觸摸式感測器 503 環架按鈕 504 感測器 125627.doc -43- 200832198 600 輸入裝置 601 空間/切塊 602 頂板/框架 603 侧壁 604 觸控板 605 環架板 606 突出部 608 可撓性部件 610 、支撐性表面 622 圓蓋開關/下圓蓋開關 624 點擊式轉盤 625 觸控板 626 圓蓋開關/上圓蓋開關 628 中央按鈕 630 框架 632 空間/區域 634 侧壁 636 頂壁 640 底壁 642 空間 644 側壁 646 突出部 647 支腳/腳狀物 648 加勁件 125627.doc -44· 200832198 650 結塊 652 結塊 700 輸入裝置/觸控板 702 媒體播放器 704 膝上型電腦 706 桌上型電腦 708 攜行對接站 710 媒體播放器 722 外殼 724 顯示螢幕 725 開口 726 透明壁 731 可觸外表面/觸敏表面 734 保持開關 736 耳機插孔 738 資料埠 750 輸入裝置 752 媒體播放器 754 外殼 756 觸控板總成 758 罩殼/殼體 760 前壁 762 開口 764 通道/轨道 125627.doc -45- 200832198 766 電路板 768 整飾盤 770 按鈕蓋 782 輸入裝置 784 觸控板 786 開關 788 無線發射器 790 IR控制器 792 發光二極體 A B 區 C 區 D 區 E 中央按紐 125627.doc •46-
Claims (1)
- 200832198 十、申請專利範圍: 一種裝置,其包含: 至少一觸摸式感測器,其經配置以偵測一與一第一使 用者輸入相關聯之角位置;複數個開關,其與複數個輸入功能相關聯,每一開關 鈹配置以偵測一第二使用者輸入,其中該至少一觸摸式 感測器相對於該複數個開關而位於週邊;及 一處理器,其經配置以根據該第一使用者輸入及該第 一使用者輸入而產生一與執行一任務相關聯之信號。 如凊求項1之裝置,其中該至少一觸摸式感測器包含以 下各物中之至少一者:一電容式感測器、一電阻式感測 器、一表面聲波感測器、一壓力感測器及一光學感測 器。〜如請求項1之裝置,其中該第一使用者輸入與一指標功 能相關聯且該第二使用者輸入與一選擇功能相關聯。 如請求項1之裝置,其中該信號與一用於執行該等輸入 功能中之一者的命令相關聯。 5·如請求項1之裝置,其中該處理器包含以下各物中之至 少一者:一中央處理單元(CPU)、一數位信號處理器 (DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)及—場可程式化閘 陣列(FPGA)。 6. 如請求項1之裝置,其中該複數個輸入功能包含選單、 前進、後退、播放、停止、暫停及選擇功能。 7. 如請求項丨之裝置,其中該複數個輸入功能包含由位於 125627.doc 200832198 該裝置之-頂部位置、—底部位置、—左側位置、一右 侧位置及一中央位置處之按鈕界定之功能。 8· —種裝置,其包含: 一開關,其經配置以偵測一由一使用者施加之輸入; 至^觸摸式感㈣器’其經配置以侦測一盘一使用者 輸入相關聯之角位置,其中該至少—觸摸式感測器相對 於該開關而位於週邊;及 ^ -處理器’其經配置以根據由該開關㈣之該輸入及 該角位置而產生-用於執行—選自複數個任務之任務的 信號。 9_如請求項8之裝置,其中該開關包含: 一壤架板; 一可撓性料’其巾該可撓性部件位於該環架板下方 且經配置以回應於由該使用者施加之該輸入而變形;及 一支撐性表面,其經配置以支撐該可撓性部件及該環 架板。 10·如請求項9之裝置,其中 當由該使用者施加之該輸入係在該環架板之中央附近 時,該可撓性部件對稱地變形;且 §由該使用者施加之該輸入係在該環架板之一侧部附 近時,該可撓性部件不對稱地變形。 11·如請求項8之裝置,其中該處理器包含以下各物中之至 少一者:中央處理單元(CPU)、一數位信號處理器 (DSP)、一特殊應用積體電路(ASIC)及一場可程式化閘 125627.doc -2- 200832198 陣列(FPGA)。 12·如請求項8之裝置,其中該複數個任務包含選單、前 進、後退、播放、停止、暫停及選擇任務。 13· —種裝置,其包含: • 一開關,其經配置以偵測一由一使用者施加之輸入; 一第一組觸摸式感測器,其相對於該開關而位於週 邊; _ 弟_組觸摸式感測器’其位於該開關之一頂表面下 方’其中該第一組觸摸式感測器及該第二組觸摸式感測 器經配置以偵測該使用者輸入之一位置;及 一處理器,其經配置以根據由該使用者施加之該輸入 及"亥使用者輸入之該位置而產生一用於執行一選自複數 個任務之任務的信號。 14.如請求項13之裝置,其中該開關包含: 一中央按鈕,其配置於一第一圓蓋開關之頂部; # 一圓形點擊式轉盤,其耦接至該中央按鈕; 一加勁件,其配置於該第一圓蓋開關及該圓形點擊式 轉盤下方; ^ 第一圓蓋開關,其經配置以支撐該加勁件且位於該 . 第一圓蓋開關下方;及 一環架板’其輕接至該第二圓蓋開關。 如°月求項13之裝置,其中該第-組觸摸式感測器及該第 二組觸摸式感測器包令 、、 〜435匕3以下各物中之至少一者:一電容 式感測|§、一電阻或咸:目1丨 电I式饯测1§、一表面聲波感測器、一壓 125627.doc 200832198 16. 17.18. 19. 20. 力感測器及一光學感測器。 如請求項13之裝置,其中該處理器包含以下各物中之至 少一者:一中央處理單元(CPU)、一數位信號處理器 (DSP)、—特殊應用積體電路(ASIC)及場可程式化閘陣 (FPGA) 〇 一種用於操作一裝置之方法,其包含: 使用一開關來偵測一由一使用者施加之輸入; 使用至少一觸摸式感測器來偵測一使用者輸入之一角 位置,其中該至少一觸摸式感測器相對於該開關而位於 週邊;及 根據由該使用者施加之該輸入及該使用者輸入之該角 位置而產生一用於執行一選自複數個任務之任務的作 號。 " 如睛求項17之方法,其中偵測一使用者輸入之一角位置 包含: 使用極座私糸統來判定該使用者輸入之該位置,其 中該使用者輸入之該角位置係由距一參考點之一角位置 來表示。 月求項17之方法,其中偵測一使用者輸入之一角位置 進一步包含: ▲使用一 χ-γ柵格來判定該使用者輸入之該位置,其中 錢用者輪人之該角位置係由距—參考點之—水平距離 及一垂直距離來表示。 月求項1 7之方法,其中偵測一使用者輸入之一角位置 125627.doc 200832198 進一步包含: 將該等觸摸式感測器配置於多個角區中; 計算識別該多個角區之-或多個臨限邊界;及 使用該等臨限線來判定該使用者輸入在該等角區中之 一者中的該位置。 月求員17之方法,其中偵測一由該使用者施加之輸入 包含: 使用-環架板、-可撓性部件及一支撐性表面來判定 由該使用者施加之力’且其中當由該使用者施加之該力 係在該環架板之中央附近時,該可撓性部件對稱地變 $ ’且當由該使用者施加之該力係在該環架板之一側部 附近時,該可撓性部件不對稱地變形。 22. —種用於操作一装置之方法,其包含·· 使用至少一觸摸式感測器來偵測一與一第一使用者輸 入相關聯之角位置; 在一選自複數個開關之開關處偵測一來自一第二使用 者輸入之輸入,其中該至少一觸摸式感測器相對於該複 數個開關而位於週邊;及 根據該第一使用者輸入及該第二使用者輸入而產生一 用於執行一任務之信號。 23. —種裝置,其包含: 至少一開關,其與至少一第一使用者輸入相關聯; 夕個感測器,其與多個第二使用者輸入相關聯,該多 個感冽器經配置以偵測與一第二使用者輸入相關聯之一 125627.doc 200832198 角位置及一距離中之至少一者· 一處理态,其經配置以產生一用於執行一與至少該第 一使用者輸入相關聯之任務的信號, 該至少一開關及該多個感測器經相互配置以賦能與多 個開關相關聯之功能之模擬。 24· —種裝置,其包含: 多個開關,其與多個第一使用者輸入相關聯; 多個感測器,其與多個第二使用者輸入相關聯,該多 個感測器經配置以偵測與一第二使用者輪入相關聯之一 角位置及一距離中之至少一者; 一處理器,其經配置以產生一用於執行一與至少該等 第一使用者輸入相關聯之任務的信號, 該多個開關及該多個感測器經相互配置以賦能在該多 個第一使用者輸入中之每一者與該多個開關中之每一者 之間的精確關聯。 25· —種方法,其包含: 向具有一表面之裝置提供至少一開關,該開關與至 少一第一使用者輸入相關聯,該至少一開關與該裝置表 面上之'一弟一區域相關聯; 向具有一表面之該裝置提供多個感測器,該等感測器 與至少一弟一使用者輸入相關聯,該多個感測器與該裝 置表面上之一第二區域相關聯; 以一方式相對於該裝置表面來配置該至少一開關及該 多個感測器,該方式賦能與多個開關相關聯之功能的模 125627.doc 6 _ 200832198 擬,同時需要該裝置表面上之不大於該第一區域及該第 二區域之空間;及 处里/、該至夕、一開關及該多個感測器相關聯之信號。 26·如研求項25之方法,其中該第一區域之至少一部分及該 第一區域之至少一部分係具共同空間的(⑶。 27· —種方法,其包含: 向一具有一表面之裝置提供多個開關,該等開關與至 ;-第-使用者輸入相關聯,該多個開關與該裝置表面 上之一第一區域相關聯, 向具有一表面之該裝置提供多個感測器,該等感測器 與至少-第二使用者輸人相關聯,該多個感測器與該裝 置表面上之弟_區域相關聯, 以方式相對於該裝置表面來配置該多個開關及該多 個感測器,該方式賦能在該多個第一使用者輸入中之每 -者與該多個開關中之每—者之間的精確關聯,同 要該裝置表面上夕 不大於該第一區域及該第二區域之办 間,及 工 處理與该至少—開關及該多個感測器相關聯之 28.如請求項27之方法甘士斗外 ' # 一 、 ,,、中該弟一區域之至少一部分及該 弟二區域之至少一部分係具共同空間的。 125627.doc
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