TWI262427B - Touch pad for handheld device - Google Patents

Description

1262427 (1) 九、發明說明 E &明所屬之技術領域】 本發明係關於具有觸控板的媒體播放機。尤其，本發 % #關於改良的觸控板。 【先前技術】 今天存在有許多類型用於實施消費者電子裝置的操作 t _入_置。這此操作通常相當於移動游標及作選擇在顯 示螢幕上。利用此實例，輸入裝置可包括按鈕'開關、鍵 盤、滑鼠、軌跡球、觸控板、操縱桿、觸控螢幕及類似物 °這些裝置的每一者具有當設計消費者電子裝置時考慮到 之優點及缺點。於手持式計算裝置中，輸入裝置通常選擇 s按鈕及開關。按鈕及開關本質上係一般機械式，且提供 @ 5«游檫（或其它選擇器）的移動及作選擇之有限控制。 ^ ’它們通常係專用於移動游標於特定方向（例如，箭 51 11 } ’或作特定選擇（例如，輸入、刪除、數量等）。 &手持式個人數位助理（PDA )的例子中，輸入裝置傾向 Μ用觸感式顯示螢幕。當使用觸控式螢幕時，使用者使用 」曰$筆或手指直接指向螢幕上的目標而作選擇在顯示螢幕 上。 於諸如膝上型電腦之可攜式電腦裝置中，輸入裝置通 常爲觸控板。至於觸控板，當手指沿著觸控板的表面而移 ^ ^ ’輸入指標（亦即，游標）的移動相當於使用者的手 ^ V孰指示筆）的相對移動。當一或更多個輕敲被檢測在 -5- 1262427 (2) 觸控板的表面上時，觸控 某些例子中，觸控板的任 中5觸控板的專用部可被 裝置中，輸入裝置通常係 ’當使用者沿著表面而移 滑鼠的相對移動。至於軌 外殼内時，輸入指標的移 鼠及軌跡球兩者通常包括 示螢幕上。. 除了允許有關表示在 標移動及選擇之外，輸入 示螢幕於水平或垂直方向 允許使用者簡單轉動滾動 再者，觸控板可提供專用 手指直接地穿過活動區於 動。此兩裝置亦可經由水 GUI的一部份。使用此技 裝置在想要的滾動條上、 條，亦即，移動滑鼠或手 垂直滾動，或於X方向（ 至於觸控板、滑鼠及 座標系統係使用來監視手 兒座標系統通常界定如二 座標（例如，手指、滑 板亦可作選擇在顯示螢幕上。於 何部可被輕敲，且，於其它例子 輕敲。於諸如桌上型電腦之固定 選擇自滑鼠及軌跡球。至於滑鼠 動滑鼠時，輸入指標的移動符合 跡球，當使用者旋轉此軌跡球於 動符合此軌跡球的相對移動^滑 -一或更多個按鈕用來作選擇在顯 顯示螢幕上的的GUI之輸入指 裝置亦可允許使用者滾動跨過顯 。例如，滑鼠可包括滚動輪，此 輪向前或向後以實施滾動作用。 '活動區，當使用者推移他或她的 X及y方向，專用活動區實施滾 平及垂直滾動條而實施滾動作爲 術’滾動的實施係藉由定位輸入 選擇想要的滾動條、及移動滾動 指於y方向（向前及向後）用於 左及右）用於水平滾動。 軌跡球，當它們移動時，笛卡兒 指、滑鼠及球的分別位置。笛卡 維座標系統（X、y )，其中點的 鼠及球的位置）係句兩交叉、垂 冬 1262427 (3) 直線的距離，每一距離係沿著相互平行的直線而量測。例 如，滑鼠、球及手指的x、y位置可被監視。X、y位置然 後係使用以對應地位在及移動顯示螢幕上的輸入指標。 更進一步詳述，觸控板通常包括用於檢測手指對其接 近之一或更多個感測器。感測器通常分散在觸控板，各感 測器代表X、y位置°於大部份例子中，感測器係以行及 列的柵格而配置。不同的X及y位置信號，其控制顯示螢 幕上的指標裝置的X、y移動，當手指移動跨過觸控板內 的感測器的柵格時因此而產生的。簡略地說，剩下的敘述 將保留在電容感測器技術的討論。應注意到，然而，其它 技術具有相似特徵。 電容感測觸控板通常含有數層材料。例如，觸控板可 包括保護罩、一或更多個電極層及電路板。保護罩典型地 覆蓋電極層，且，電極層通常配置在電路板的前側上。如 一般所知，保護罩係觸控板的一部份，其係由使用者觸控 以實施游標移動在顯示螢幕上。另一方面，當使用者的手 指停留或移動在保護罩上時，電極層使周說明使周者的手 指的X、y位置。電極層通常包括數個電極，其係以行及 列而定位以形成柵格陣列。行及列通常係基於笛卡兒座標 系統’且因此，列及行相當於X及y方向。 觸控板亦可包括用於檢測與電極相關的信號之感應電 子元件。例如，當手指通過柵格時，感應電子元件可適於 檢測每一電極的電容變化。感應電子元件通常係位在電路 板的背側上。利用此實例，感應電子元件可包括專用積體 -7- 1262427 (5) 於另一個實施例中，本發明提供〜種用於觸控板的方 法。此方法包括將觸控板劃成本機感測器座標。此方法亦 包括當事件發生在觸控板上時’產生本機感測器座標的本 機値。此方法另包括基於發生在觸控板上的事件類型而定 :過濾本機感測器座標的本機値。此方法另包括當想要的 事件發生在觸控板上時，基於本機感測器座標的本機値而 產生控制信號。 於另一個實施例中，本發明關於一種信號處理方法。 此方法包括接收目前使用者位置。此方法亦包括比較目前 使用者位置與最後使用者位置而決定位置差。此方法另包 括當使用者位置差大於臨限値時而僅輸出目前使用者位置 。此方法另包括將輸出的目前使用者位置轉換成邏輯裝置 單元。並且，此方法包括產生用於主機裝置之訊息。此訊 肩、包括更合邏輯使用者位置。此更合邏輯使用者位置係由 主機裝置使用以特定方式來移動控制目標。 於另一個實施例中，本發明關於一種電腦系統中自觸 控板總成至主機裝置之訊息，電腦系統促使觸控板總成及 _十一機:裝置間的雙向通信。此訊息包括事件場，其識別訊息 7E么爲觸控板事件或按鈕事件。此訊息亦包括事件識別場 ’其識別至少一個事件參數，各事件參數具有事件値，用 於觸控板事件參數之事件値表示絕對位置，用於按鈕事件 參數之事件値表示按鈕情況。 於另一個實施例中，本發明關於一種觸控板總成，其 k夠將使用者作用轉移成監視至顯示螢幕上，觸控板系統 -9- (7) 1262427 上時，觸控按鈕34產生按鈕資料。另一方面，當使用者 放置他們的手指（或目標）在觸控板3 6上時，觸控板產 生位置資料。控制器38係架構以獲得來自觸控按鈕34之 按鈕資料及來自觸控板3 6的位置資料。控制器亦架構以 輸出與按鈕資料及/或位置資料相關的控制資料至主機裝 置2 4。於一個實施例中，當按鈕情況改變時，控制器3 8 僅輸出與觸控按鈕相關之控制資料。於第一實施例中，當 位置資料改變時，控制器3 8僅輸出與觸控板相關的控制 資料。此控制資料，其可包括原始資料（按鈕、位置·）或 某形式的資料，可使用來實施控制功能於主機裝置24。 利用此實例，控制資料可使用來移動目標在主機裝置24 的顯示器3 0上，或者，作選擇或發出指令於主機裝置24 〇 觸控按鈕34及觸控板36 —般包括能夠產生按鈕及位 置資料之一或更多個感測器。觸控按鈕.3 4及觸控板3 6的 感測器可以是不同元件，或者，它們可一起結合如感測器 配置的一部份：亦即，分成闱於觸控按鈕3 4的感測器及 用於觸控板36的感測器。觸控按鈕34的感測器係架構以 產生與按鈕情況相關的信號（引動、未引動）。例如，當 一目標係定位在觸控按鈕上，按鈕情況可表示按鈕引動， 而·在其它時候表示按鈕解除（反之亦然）。觸控板3 6 的感測器係架構以產生與一目標在接近觸控板3 6的絕對 位置相關之信號。大部份的例子中，觸控板3 6的感測器 將觸控板平面用地圖繪製成本機或物理感測器座標40。 -11 *- 1262427 (10) 時，控制器可產生按鈕控制信號，或者，當目標係以預定 方式移動在觸控板上（例如，手勢），可產生控制信號。 此轉換亦可包括以主機裝置2 4可瞭解的格式而發出 控制信號。利用此實例，控制器3 8可遵守預定通信協定 。如一般所知，通信協定係一組用於交換諸如使用者介面 22及主機裝置24之兩個裝置間的資料之規定及程序。通 信協定通常以資料塊或訊包而傳送資訊，其包含將被傳送 的資料、導引訊包至其目的地所需之資料、及更正沿途發 生的誤差之資料。控制器可支持各種用於與主機裝置通信 之通is協疋’其包ί舌但未受限於 P S/’ 2，Serial，ADB及 類似方式。於一特別實施中，Serial協定被使用。 轉換過程可包括集合本機座標4 〇的至少一部一起以 形成一個或更多虛擬致動帶4 2。例如，控制器3 8可將觸 控板3 6的表面分成虛擬致動帶4 2 A - D，且將本機感測器 座標40的本機値轉換成與虛擬致動帶μα一 d相關的新 値。新値可具有如本機値的相似或不同單位。此新値係代 表儲在控制器38，且接著傳送至主機裝置24。一般來說 ，當大部份信號係來自位在虛擬致動帶4 2內的本機感測 器座標4 〇時’控制器3 8輸出與特定虛擬致動帶4 2相關 之控制信號。 虛擬致動帶42通常代表比本機感測器座標4〇其本身 更合邏輯範圍的値，亦即，虛擬致動帶4 2代表觸控板3 6 的區域，其可由使用者（更大的量）而較佳地致動。本機 感測器座標4 〇對虛擬致動帶4 2的比可以在約]〇 2 4 :]至 -14 - 1262427 (13) 用考介面（GUI )的形式。雖然未顯示，主機裝置另可 括〜或多個揚聲器或連接至頭載式耳機/揚聲器之插孔 控制電路可廣泛地變化。控制電路可包括與操作系 起操作以執行電腦碼以及產生及使用資料之一個或多 處器2 7。處理器2 7可以是單晶片處理器，或，可以 @件商寶施。電腦碼及資料可留在操作地連結至處理器 ^料儲存器內&資料儲存器一般提供保持正被電腦系 2 ^所1吏用的資料之位置。利用此實例，資料儲存器可 — 噴記憶體（ROM )、隨機存取記憶體（RAM )、硬 " 類似機制。雖然未顯示，控制電路亦可包括可 1F地趣結至處理器之輸入/輸出控制器。輸入/輸出控 ^吊藉由交換資料在主機裝置2 4及想要與主機裝置 城k的I / Ο裝置間（例如，觸控板組裝2 2 )而操作。 制租路亦典型地包括操作地連結至處理器之顯示控制器 顯不控制器係架構以處理顯示指令，以產生文字及圖形 主機裝置2 4的顯示螢幕3 2上。輸入/輸出控制器及顯 控制器可與處理器一體成形，或，它們可以是分開的組 〇 應注意到，控制電路2 6可架構以實施如控制器3 8 某些相同功能。例如，控制電路2 6可實施轉換處理在 收自控制器3 8的資料上。此轉換可被實施在原始資料 或在已轉換的資料上。 圖3係依據本發明的一個實施例之信號處理器5 〇 流程圖。 包 〇 統 個 多 之 統 包 碟 操 制 2 4 控 〇 在 示 件 之 接 上 的 -17 - (15) 1262427 2 4的處理器的控制下。 接在區塊 62之後，處理前進至接收的角度或徑向 考輸入之區塊 64。利用此實例，角度或徑向參考輸入 由使用者介面2 2所產生《而由主機裝置2 4的處理器所 收。角度或徑向參考輸入可以是由感測器配置所形成之 始資料，或形成在控制器之轉換資料。更者，轉換資料 原始可被過濾以減小忙的資料流。 接在區塊 64之後，處理前進至控制目標根據角度 徑向參考輸入而修改之區塊 6 6。例如，諸如足球賽中 足球員之控制目標正在移動的方向可自第--方向變成第 方向，或，加亮條可經由多影像移動於相片程式管。此 改典型地係由主機裝置的處理器所實施。 圖5係依據本發明的一個實施例之觸控板處理7 0 流程圖。利用此實例，觸控板處理可由圖2所示的控制 所實施。更者，其可與圖3及4所示的區塊5 2 / 5 4及 而結合。觸控板處理7 〇 —般係在目前使用者位置被接 的望塊 7 2。目前使周者位置相當於使用者手指在觸控 上的目前位置。例如，控制器可在每一本機感測器座標 檢測感測器位準的變化，且然後，根據在每一本機感測 座標之感測器位準的變化，決定使用者手指在觸控板上 目前位置。 接在區塊72之後，處理流程前進至決定關於目前 用者位置是否在距最後使用者位置的臨限內之區塊74 亦即，位在目前使用者位置之前的使用者位置。於某些 參 可 接 原 的 或 的 修 的 器 62 收 板 而 器 的 使 例 -19〜 1262427 (19) 最小有效位元（L S B )係事件値（7位元） 事件値係特疋事件型。於圖7中，事件型位元係標記 爲E 0 ’而’事件値係標記爲d 〇 一 D 6。如圖中所述，當按 鈕正被接觸時，事件型可以是觸控板位置改變E 1或按鈕 狀悲改變E 0 ’或者當按鈕未被接觸時，事件型爲E ]。事 件値可相當於不同按鈕事件，諸如向前搜尋（D4 )、向 後搜尋（D3 )、播放及暫停（D2 )、提供目錄（D])及 做選擇（D 0 )。事件値亦可符合觸控板事件，諸如觸控 板位置（D 5 )。例如，於界定邏輯座標於〇至1 2 7的極 座標之觸控板中，事件値可符合〇- 1 2 7角度位置的範圍中 之絕對觸控板位置，其中零係1 2點鐘，3 2係3點鐘，6 4 係6點鐘以及9 6係9點鐘等，以順時鐘繞著。事件値亦 可符合一保留（D6 )。此保留係可使用來擴充 API的未 使用位元。 圖8係依據本發明的一個實施例之媒體播放機！ 00的 立體圖。利用此實例，媒體播放機1 0 0通常可符合圖2所 不的主機裝置2 4。周辭媒體播放機〃一般稱爲計算裝 置，其專用來處理諸如聲頻、音頻或其它影像的媒體作爲 例如，音樂播放機、遊戲機、放影機、錄影機、相機及類 似機。於某些例子中，媒體播放機包含單功能性（例如， 專用來播放音樂的媒體播放機），而，其它例子中，媒體 播放機包含多功能性（例如，播放音樂、顯示視頻、儲存 圖像及類似功能之媒體播放機）。於任一例子中，此些裝 置通常係可攜式，以允許使用者在旅行時聽音樂、播放遊 -23- 1262427 (21) 片及其它電路可包括微處理器（例如，c P u )、記憶體（ 例如，R Ο Μ、R A Μ )、電力供應（例如，電池）、電路板 、硬碟、其它記憶體（例如，快閃）及/或各種輸入/輸 出（I / 0 )支援電路。電組件亦可包括用於輸入或輸出音 樂或聲音的組件，諸如微音器、放大器及數位信號處理器 (DSP )。電組件亦可包括周於捕捉影像的組件，諸如影 像感應器（例如，電荷耦合裝置（c C D )或互補金屬氧化 ’ 物半導體（CMOS ))或光學元件（例如，透鏡分束器、 濾光片）。 於所述的實施例中，媒體播放機1 〇 〇包括硬碟，藉此 給予媒體播放機1〇〇大量儲存容量。例如，20GB ·硬碟可 儲存至多4 0 0 0首歌曲或約2 6 6小時的音樂。相照下，快 閃基媒體播放機平均儲存至多12 8MB或2小時的音樂。 硬碟容量可廣泛改變（例如，5，1 0，20MB等）。除了 硬碟之外，在此所示的媒體播放機1 〇 〇亦包括諸如可充電 鋰聚合物電池之電池。此些類型的電池能夠供應約1〇小 時的達續播放時間給媒體播放機.1 〇〇。 媒體播放機1 〇〇亦包括顯示螢幕1 04及相關電路。顯 示螢幕]04係使用來顯示圖形使用者介面以及其它資訊給 使用者（例如，文字、目標、圖形）。利用此實例，顯示 螢幕1 04可以是液晶顯示器（LCD )。於較佳實施例中， 顯示螢幕]04相當於1 6 0 X 1 2 8像素高解析顯示，其具有 一白色LE D背光以給予淸晰能見度於白晝以及弱光條件 。如圖所示，經由外殼]〇 2中的開口 ] 0 5，媒體播放機 - 25 - 1262427 (22) ! 〇0的使用者可看見顯示螢幕]04。 媒體播放機1 〇 0亦包括觸控板1 ] 〇。， 介面，以提供容易的單手操作，亦即，讓使 -更多、手指與媒體播放機]〇 〇互動。觸控板1 供一個或更多用於控制與媒體播放機1 00相 之控制功能。例如，接觸引動的控制功能可 標在顯示螢幕104上，或作選擇或發出與.操 機]0 0相關的指令。爲了實施接觸引動的控 板1 1 0可配置來接收來自移動跨過媒體播放 之手指、來自保持特定位置在觸控板上之手 輕敲在觸控板的特定位置上的手指之輸入。 觸控板Π 0通常包含用於接收操作在觸 手指之可接觸外表面i U。感測器配置1 1 2 外表面i U下方。感測器配置1 1 2包括一個 ，感測器係架構以隨著手指放置在、輕敲或 引動°感測器配置1 1 2可根據笛卡兒座標系 統或其它座標系統。於最簡單例子中，每當 測器配置1 1 2的感測座標時，產生電信號。 信號的數量可在觸控板上而顯示手指的位置 及加速，亦即，信號越多，使用者移動他或 ◦大部份例子中，信號係由控制總成所監視 將信號的數量、組合及頻率轉換成位置、方 速資訊，且報告此資訊至媒體播放機的主要 此資訊然後可由媒體播放機1 0 0所使用以實 觸控板係直覺 用者以一個或 ί 〇係架構以提 關的各種應用 使用來移動目 作此媒體播放 制功能，觸控 機1 0 0的表面 指及/或藉由 控板1 1 ()上的 係位在可接觸 或多個感測器 通過感測器而 統、極座標系 手指定位在感 指定範圍內的 、方向、速度 她的手指越多 ，此控制總成 向、速度及加 系統處理器。 施想要的控制 -26- 1262427 (24) 對模式而提供。於絕對模式中，手指正接觸在觸控板上的 絕對座標被使用。例如，笛卡兒座標系統的例子中的X、 y ’或極座標系統的例子中的r、Θ 。於相對模式中，手 指的位置相對於手指的前一位置之變化被使用。觸控板可 架構操作於笛卡兒絕對模式、笛卡兒相對模式、極絕對模 式或極相對模式。模式可藉由觸控板其本身或藉由媒體播 放機系統的其它組件而控制的。 於任一例子中，使用者可選擇它們想要操作於媒體播 放機系統的模式，或者，運轉在媒體播放機系統上之應用 可自動設定媒體播放機系統的模式。例如，遊戲應用可告 知媒體播放機系統以操作於絕對模式，使得觸控板可操作 如操縱桿，或列表應用可告知媒體播放機系統以操作於相 對模式，使得觸控板可操作如滾動條。 於一個實施例中，每一帶1 1 3表示不同的極角度，其 指定帶Π 3的角度位置於觸控板1 1 0的平面。利用此實例 ，帶Η 3可定位在9 0角遞增量一直繞著觸控板1 1 〇，或 5較小地例如，2角遞增量一直繞著觸控板1 1 0。於一個 實施例中，觸控板Π 〇可將感測器座標的形式之1 024個 物理位置轉換成更多邏輯範圍的〇至1 2 7個於位置帶的形 式。應領會到，觸控板內準確度（1 02 4位置）係非常大 於致使顯示螢幕上的移動所需的準確度（1 2 8個位置）。 觸控板〗]〇相對於外殼1 〇 2的位置可廣泛改變。例如 ，觸控板1 ] 0可配置在外殼1 0 2的任一外表面（例如，頂 、側、前及背），其接近使用者於媒體播放機I 〇 〇的操作 -28- 1262427 (25) 期 A郃1刀的例子中，觸控板1 ] 〇的可接觸外表面n ]係 兀全曝齒至便。於解說的實施例中，觸控板1 I 0係位於外 殻102的下、前區域。更者，觸控板1】〇可在外殼丨〇2的 衣aj上刀z卜方、等高或上方：於解說的實施例中，觸控 ^ 、]」接觸外表面1 1 1係與外殼1 0 2的外表面實質地 齊平 〇 L ίι板1 ] 〇的形狀亦可廣泛改變。例如，觸控板1】〇 口J以是_形.、矩形、三角形及類似形狀。一般，此形狀的 觸^板的外周界足觸控板的工作邊界。於解說的實施例中 鮑拴板i i 0係圓形。此特定形狀與極座標配合良好。更 犄別，觸控板係環形，亦即，成形如或形成環。如果是環 形5成形4 _控板的內及外周界定觸控板的工作邊界。 味」上_之外，媒體播放機1 0 0苏可包括一個或多個 按鈕1]4。按鈕1]4係架構以提供一個或多個作選擇或發 出與操r卩媒體播放機1 〇 〇相關的指令之專用控制功能。利 用此實例’於Μ P 3音樂播放機的例子中，按鈕功能可與 開啓目錄、播放音樂、快進音樂、搜尋目錄及類似作動而 相關。按鈕1 1 4可以是機械式點擊按鈕及/或它們可以是 觸控按鈕。於解說的實施例中，按鈕係接收來自放置在觸 控按鈕上的手指的輸入之觸控按鈕。類似觸控板1 1 0，按 鈕1 1 4通常包含用於接收手指的可接觸外表面及配置在可 接觸外表面下方的感測器配置。利用此實例，觸控按鈕及 觸控板通常可相當於圖2所示的觸控按鈕及觸控板。 按鈕1 ] 4相對於觸控板]]〇的位置可廣泛變化。例如 -29> 1262427 (26) ，他們可相鄰或分開。於解說的實施例中，按鈕u 4係以 線性方式配置在觸控板1] 0上方以及於環形觸控板n 〇的 中心。利甩此實例，此數個按鈕1 1 4可包含目錄按鈕、播 放/停止按鈕、前進搜尋按鈕、倒退搜尋按鈕及類似按鈕 〇 並且’媒體播放機1 0 0亦可包括保持開關Η 5。保持 開關Π. 5係架構來引動或取消觸控板及/或按鈕。例如， 當媒體播放機係儲存於使用者的口袋內時，一般的架構防 止觸控板及/或按鈕的不想要指令。如果是取消時，來自 ί女鈕及/或觸控板的信號未被傳送或所理會的不爲媒體播 放機。當引動時，來自按鈕及/或觸控板的信號被傳送且 因此由媒體播放機所接收及處理的。 並且’媒體播放機1 0 〇亦可包括一個或多個頭載式耳 機插孔1 1 6及一個或多個資料埠1〗8。頭載式耳機插孔 1 1 6能夠容納與頭載式耳機相關的頭載式耳機連接器，頭 載式耳機架構來聽由媒體播放機1 00輸出的聲音。另一方 ® 資料埠1 ] 8能夠容鈉資料連接器/電纜總成，其架構 來傳輸及接收資料及自諸如一般用途電腦（例如，桌上型 電腦、可攜式電腦）之主機裝置。利用此實例，資料埠 Π 8可使用來上載或下載自媒體播放機丨0 〇之聲頻、視頻 及其它影像。例如，資料埠可使用來下載歌曲及播放表、 聲頻書、電子書、照片及類似物至媒體播放機的儲存機構 c 資料埠Π8可廣泛變化。例如，資料埠可以是PS/2 -30 - 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埠、串列埠、並列埠、υ s b埠、韌體埠及/或類似埠。於 某些例子中，資料埠1 1 8可以係射頻（RF )連結或光學 紅外線（1 R )連結以免除電纜的需要。雖然未顯示於圖: ，媒體播放機1 〇 〇亦可包括一電源埠，其容納電源連接器 /電纜總成，架構來消失動力至媒體播放機]〇 〇。於某些 例子中，資料埠Π 8可作爲資料及電源埠雨者。於解說的 實施例中·資料埠]]8係具有資料及電源能力兩者之韌體 埠C 雖然僅一個資料埠被說明，應注意到，這不是限制， 且，多資料埠可結合媒體播放機。於相似管中，資料埠可 包括多資料功能性，亦即，集合多資料埠的功能性於單資 料埠中。更者，應注意到，保持開關、頭載式耳機插孔及 資料埠在外殼上的位置可廣泛變化。亦即，它們未限制於 圖2所示的位置。它們可定位在外殼（例如，前、背、側 、頂、底）上之幾乎任一位置。例如，資料埠可定位在外 殼的底表面上，而不是如圖所示的頂表面上。 參考圖9 i將更詳細說明觸控板1 1 〇。於此特定實施 例中，觸控板係操作於絕對模式中。亦即，觸控板報告正 被接觸位置的絕對座標。如顯示，觸控板1 1 〇包括一個或 更多帶]2 4。帶1 2 4表示觸控板1 1 0的區，其可由使用者 所致動以實施一個或更多作用的移動在顯示螢幕1 〇4上。 帶]24的分佈可廣泛地變化。例如，帶1 24可定位幾 乎任一位置在觸控板Η 〇上。帶1 2 4的位置可依據觸控板 1〗〇的座標系統而定。例如，當使用極座標時，帶1 2 4可 -31 - 1262427 (30) 在按鈕帶]2 4 A上，螢幕上移動1 2 6 A上的向右被實施。 參考圖]]B，當拇指]3 8係放置在按鈕帶1 24B上，螢幕 上移動]2 6 B上的向上被實施。參考圖1 1 C，當拇指]3 8 係放置在按鈕帶1 2 4 C上，螢幕上移動126(：上的向左被 實施。參考圖]1 D，當拇指]3 8係放置在按鈕帶]2 4 D上 ，螢幕上移動]2 6 D上的向下被實施。 應注意到5於圖 Π A - D所示的架構未受限，且，媒 體播放機可以各種方式而握持。例如，於替代實施例中， 媒體裝置可由單手而舒適地握持，同時由另一手而舒適地 定址。此架構通常允許使用者以一隻或多隻手指而容易地 致動觸控板。例如，第一手的一拇指及最右手指（或如果 左手爲最左手指）係使用來握緊媒體播放機的側，同時另 --手的手指係使用來致動觸控板。觸控板的整個頂表面可 達到使用者的手指。 圖12係依據本發明的一個實施例之環形電容觸控板 1 5 0的部份分解立體圖。環形電容觸控板150係配置來當 使用者-移動、輕敲、保留諸如手指的目標在觸控板1 5 0上 時檢測電容變化。環形電容觸控板150係由包括至少標記 層1 5 2、電極層]5 4及電路板1 5 6之各種層而形成。標記 層1 5 2係配置在電極層]5 4上，且，電極層1 5 4係配置在 電路板]5 6上。至少標記層1 5 2及電極層1 5 4係環形，使 得它們係甶同心圓所界定·亦即，它們具有內周及外周。 電路板1 5 6通常係具有外周的圓形件，此外周與標記層 ]5 2及電極層1 5 4的外周而重合。應注意到，然而，於某 -34 - 1262427 (31) 些例子中，電路板I 5 6可以是環形或標記層]5 2及電極層 1 5 4可以是圓形。 標記層]5 2用來保護下層及提供用於允許手指滑動在 其上的表面。此表面通常係平滑的，使得手指在移動時不 會黏至表面。標記層1 5 2亦提供絕緣層在手指及電極層 1 5 4之間。電極層1 5 4包括數個空間上顯著帶〗5 8，具有 根據極座標系統之位置。例如，空間上顯著帶1 5 8係有角 度及/或徑向地位在電路板1 5 6上，使得每一電極帶1 5 8 界定一顯著角度及/或徑向位置至其上。任何適當數量的 電極1 5 8可被使用。於大部份例子中，較佳地，增加電極 i 5 8的數量以提供較高解析度，亦即，更多資訊可被使用 於諸如加速的事項。於解說的實施例中，電極層，:1 54分成 數個角度劃分電極]5 8。角度劃分電極]5 8可一起分組以 形成一個或多個不同按鈕帶1 5 9。於一個實施例中，電極 層1 5 4包括1 0 2 4個角度劃分電極，一起作用以形成1 2 8 個角度劃分按鈕帶]5 9。 當一起形成時，觸控板1 5 0提供依據電容的原理作用 之觸感表面。應領會到，每當兩個導電構件相互接近而未 實際接觸時，它們的電場互動以形成電容。於此架構中， 第一導電構件係一或多個電極158，且，第二導電構件係 使用者的手指。因此，當手指接近觸控板I 5 0時，微小電 容形成在手指及接近手指的電極1 5 8之間。每一電極]5 8 的電容係藉由位在電路板1 5 6的背側上之控制電路1 6 0而 量測的。藉由檢測在每一電極]5 8的電容變化，當手指移 - 35 - 1262427 (32) 動跨在觸控板]5〇上時，控制電路1ό〇可決定手手丨 及/或徑向位置、方向1度及續。控制電路| 以由諸婦體播Μ㈣算_㈣股形式而報 訊。利用此實例，控制電路可包括ASIC (專用= 度觸控板）將依據一個實施例而討論「觸控板]7 8 &(個獨.!/_及角度劃分按鈕帶]8 (〕，其自觸控板]7 8 1 8 2而徑向定位至觸控板1 7 8的周圍]8 4。任何數 向帶可被使用。於一個實施例中，每一徑向帶〗8 〇 向位置於觸控板1 7 8的平面。利用此實例，帶]8 0 !細增量而隔開。同樣地，各按鈕帶I 8 0具有一個或 〗8 6配置於其中，用於檢測諸如手指的目標的存 所述的實施例中，數個徑向電極丨8 6被結合以形成 鈕角度劃分按鈕帶1 80。 參考圖1 4，結合角度/徑向觸控板1 8 8將依 貧施例而討論。觸·控板]8 8可分成數個獨立及角度 •帶1 9 〇，其係角度地及徑向地定位在觸控板1 8 8 附近及自觸控板]8 8的中心至觸控板1 3 8的周圍。 惠的結合帶可被使用。於一個實施例中，每一結合 1 9 0代表角度及徑向位置於觸控板]8 S的平面。利 例’此帶可定位在2度及5薩增量◦同樣地，每一 ]9 0具有一個或多個電極1 9 2配置在其中，用來檢 手指的目標的存在。於所述的實施例中，數個角度 '的角度 6 0亦可 告此資 體電路 示的角 可分成 的中心 量的徑 代表徑 可以5 多個電 在。於 每一按 據一個 劃分按 的周圍 任何數 按鈕帶 用此實 結合帶 測諸如 /徑向 -36- 1262427 (33) 電極1 9 2被結合以形成每一按鈕帶1 9 0。 更者，爲了提供更高解析度，更複雜配置的角度/徑 向電極可被使用。例如，如圖]5所示，觸控板2 0 0可包 括角度/徑向電極2 02，其被分開使得連續的帶不會正確 地重合。於此實施例中，觸控板2 0 0具有環形，且，電極 2 0 2沿著自觸控板2 0 0的中心至觸控板2 0 0的外周繞著觸 控板2 0 〇之螺旋路徑。電極2 0 2可一起組成以形成一個或 多個不同按鈕帶2 04。 應注意到，雖然在此的觸控板都顯示如圓形，它們可 採用其它形式，諸如另一曲線形狀（例如，橢圓形、環形 及類似形狀），直線形狀（例如，六角形、五角形、八角 形、矩形、正方形及類似形狀）或曲線及直線的結合（例 如，圓頂形）。

上述的本發明的各種形態可單獨或以各種結合之使用 。本發明較佳地由硬體及軟體的結合所實施，然而亦可以 硬體或軟體而實施。本發明亦可具體化如電腦可讀媒體上 的電腦巧讀碼。電腦可讀媒體係可儲存可由電腦系統讀取 的資料之任何資料儲存裝置。電腦可讀媒體的實例包括唯 讀記憶體、隨機存取記憶體、CD-ROM、DVD、磁帶、光 學貪料儲存裝置及載波。電腦可讀媒體亦可分佈在網路耦 合電腦糸統上’使得電腦可讀碼係以分佈方式而儲存及執 形C 如上述，觸控板總成可經由串列介面而與主機裝置通 信。現將說明串列介面的實例。串列介面包含包括時鐘、 -37 - 1262427 (34) A丁N、DATA — IN及DATA — OUT之至少四個信號。時鐘 及DATA - OUT係由觸控板總成而驅動。ATN及DATA〜 IN係由主機裝置而驅動。於大部份例子中·訊包轉移係 由觸控板總成而起始，由觸控板總成而計時，及完成在方 便於觸控板總成的時間。此主機裝置依賴觸控板總成以起 始轉移。當觸控板總成檢測到按鈕情況或觸控板位置的變 化時，或如果觸控板總成檢測到來自主機的ATN信號， 此觸控板總成轉移訊包。如果主機想要傳送資料至觸控板 總成時’觸控板總成確認Α ΊΓΝ信號且保持此確認一直到 在其想要傳送的訊包已被轉移之後。觸控板總成監視 A TN信號且則起始一轉移如果其被確認。 代表性地有觸控板總成可傳輸的數個界定的訊包類型 °於此貫例中’有至少兩種訊包：未請求的訊包及回應 ATN信號而傳送之訊包。除非由主機特別請求而傳送另 --類型，觸控板總成傳送未請求的訊包。於未請求的訊包 的例子中’每當檢測到按鈕情況或觸控板位置改變時，未 請求的訊包係週期性地傳送’觸控板總成針對主機的每一 請求而僅代表性地傳送，且’然後回復到未請求的訊包。 未請求的訊包通S具有延滯在其本身之間，同時回應訊包 可被傳送在任何時間以回應ATN信號。 雖然本發明已依據數個較佳實施例的觀點而說明，仍 有屬於本發明的範圍的更改、變更及等效物。例如，雖然 本發明已依據MP3音樂播放器的觀點而說明，應領會到 ’本發明的某些特徵亦可應用至其它類型的媒體播放機， ~ 38 - 1262427 (35) 諸如錄影機、相機及類似物。更者，所述的 Μ P 3音樂播 放器不限制 Μ Ρ 3音樂格式。諸如 Μ Ρ 3 V B R (可變位元率 )A I F F及W A V格式的其它聲頻格式可被使用。並且，本 發明的某些形態未受限於手持式裝置。例如，觸控板亦可 使用於其它計算裝置，諸如可攜式電腦、個人數位助理（ PDA )、行動電話及類似物。觸控板亦可使用於連接至桌 上型可攜式電腦的單獨輸入裝置。 亦可注意到，有很多實施本發明的實施此方法及設備 的替代方式。例妬，雖然觸控板已依由手指致動的觀點而 說明，應注意到，其它目標可被使用來致動觸控板於某些 例子中。例如，指示筆或其它目標可被使用於觸控板的某 些架構。因此可預期到，以下的附加請求項將被詮釋爲包 括屬於本發明的精神及範圍之所有此種更改、變更及等效 物。 【圖式簡單說明】 本發明係利周實例而不是利周限制而解說於附圖中， 且其中類似參考號碼表示類似元件： 圖]係觸控板及顯示器的簡圖。 圖2係依據本發明的一個實施例之電腦系統的示意圖 〇 圖3係依據本發明的一個實施例之信號處理器的流程 圖。 圖4係依據本發明的一個實施例之觸控板處理的流程 -39 - 1262427 (36) 圖c. 圖5係依據本發明的一個實施例之觸控板處理的流程 圖。 圖6係依據本發明的一個實施例之通信協定的示意圖 7係依據本發明的-個實施例之訊息格式的不蒽圖

圖8係依據本發明的一個實施例之媒體播放機的立體 圖。 圖9係依據本發明的一個實施例之媒體播放器之前視 圖。 圖1 〇係依據本發明的一個實施例之媒體播放器之前 視圖。 圖1 1 A - 1 1 D係依據本發明的一個實施例之使用中的 媒體播放器的頂視圖。

圖I 2係依據本發明的一個實施例之環形電容觸控板 白勺咅β {分分解-立體圖 ϋ 圖]3係依據本發明的另一實施例之觸控板的感測器 配置的頂視圖。 圖1 4係依據本發明的另一實施例之觸控板的感測器 配置的頂視圖。 圖1 5係依據本發明的另一實施例之觸控板的感測器 配置的頂視圖。 -40- 主機裝置 顯示螢幕 游標 電腦系統 使用者介面 主機裝置 控制電路 處理器 保持開關 顯示器 顯示螢幕 觸控按鈕 觸控板 控制器 本機或物理感測器座標 虛擬致動帶 虛擬致動帶 信號處理器 區塊 區塊 區 觸控板處理 區 區太鬼 -42 - 1262427 (39) 6 6 區塊 70 觸控板處理 72 區塊 74 區塊 76 區塊 78 區塊 80 區塊 8 2 通信協定 86 訊息格式 1 00 媒體播放機 102 外殼 1 04 顯示螢幕 1 0 5 開口 1 1 0 觸控板 111 可接觸外表面 112 感測器配置 1 1 3 A - D 空間上顯著致動帶 1 1 3 特別致動帶 114 按鈕 1 1 5 保持開關 1 1 6 頭載式耳機插孔 1 1 8 資料埠 1 24 zhtit 市 1 2 4 A - D 帶 -43 - 螢幕上移動 特定移動方向 使用者 使周者的手 拇指 于羊

IpL + 匕 痕石ί日 環形電容觸控板 標記層 電極層 電路板 空間上顯著帶 按鈕帶 控制電路 徑向觸控板 角度劃分按鈕帶 中心 周圍 電極 角度/徑向觸控板 角度劃分按鈕帶 電極 觸控板 徑向電極 -44 - 1262427 (41) 2 04 不同按鈕帶

Claims (1)

1. IJ52427 十、申請專利範圍 附件4A : 第93 1 27 1 7 7號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國95年3月28日修正 1 . 一種觸控板總成，包含·· 觸控板，其具有一或更多個感測器，感測器將觸控板 平面劃分成本機感測器座標，每一本機感測器座標具有與 其相關的本機値；及 控制器，其將觸控板的表面劃分成邏輯裝置單元，每 一邏輯裝置單元具有一不同的値以將本機感測器座標的一 不同群組與每一邏輯裝置單元關聯；當事件發生在該觸控 板上時’接收來自感測器之本機感測器座標的本機値；將 本機感測器座標的已接收本機値轉換成與邏輯裝置單元相 關的該値，該値係與該本機感測器座標的已接收本機値相 關聯；以及報告邏輯裝置單元的該値至主機裝置，邏輯裝 置單元代表可由使用者致動之觸控板的區域。 2 ·如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中在調 整本機値成該値之前，控制器經由過濾過程而傳送本機感 測器座標的本機値。 3 ·如申請專利範圍第2項之觸控板總成，其中過濾、 過程包括決定本機値是否基於雜訊事件或致動事件。 4 .如申請專利範圍第3項之觸控板總成，其中控制 器濾出雜訊事件且允許致動事件通過。 5 .如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中控制 52427 类頁 η η 乂:，: 器更決定有效改變是否已發生於目前及最後接收的本機値 之間，且，當有效改變已發生於目前及最後接收的本機値 間時，僅報告該値。 6.如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中本機 感測器座標係笛卡兒座標。 7 ·如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中本機 感測器座標係極座標。 8 .如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元係笛卡兒座標。 9. 如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元係極座標。 10. 如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元的該値係以絕對模式報告。 1 1 .如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元的該値係以相對模式報告。 12.如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元的該値係以笛卡兒絕對模式、笛卡兒相對模式、 極絕對模式或極相對模式報告。 1 3 .如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元的該値實施特定控制功能於主機裝置。 14.如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中邏輯 裝置單元係以時鐘狀方式而分佈在觸控板的表面周圍之角 度極單位。 i 5 .如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中本機 -2- 1262427 ' η 感測器座標對邏輯裝置單元的比係在1 〇 2 4 : 1至8 : 1之 間。 16.如申請專利範圍第1項之觸控板總成，更包含一 或更多個具有一或更多個感測器之觸控按鈕，且其中，控 制器接收來自感測器的本機値、自本機値決定按鈕情況、 及報告按鈕情況至主機裝置，按鈕情況係由主機裝置所使 用以實施按鈕功能於主機裝置。 17·如申請專利範圍第1 6項之觸控板總成，其中當 按鈕情況決定爲有變化時，控制器僅報告按鈕情況至主機 裝置。 18·如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中每一 邏輯裝置單元代表主機裝置的顯示螢幕上的不同移動方向 ，以致動操縱桿實施、多維目錄選擇或光影像移攝。 19.如申請專利範圍第1項之觸控板總成，其中主機 裝置係用於儲存及播放諸如聲頻、視頻或影像的媒體之媒 體播放機，媒體播放機包括支撐觸控板總成之外殼、用於 顯示文字及圖形給媒體播放機的使用者之顯示器、及能夠 自控制器而接收邏輯裝置單元的該値且發出基於邏輯裝置 單元的新値之指令給媒體播放機的其它組件上，該指令係 使用來至少移動目標在顯示器上。 2 0. —種用於觸控板的方法，包含： 將觸控板劃分成本機感測器座標； 當事件發生在觸控板上時，產生本機感測器座標的本 機値； -3- 1262427 基於發生在觸控板上之事件的類型，過濾本機感測器 座標的本機値； 當想要事件發生在觸控板上時，基於本機感測器座標 的本機値而產生控制信號。 2 1 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中控制信號 包括本機感測器座標的本機値。 22.如申請專利範圍第20項之方法，更包含： 當想要事件發生在觸控板上時，調整本機感測器座標 的本機値成新値，控制信號包括新値。 23 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中新値具有 如本機値之相同單位。 24 ·如申請專利範圍第2 0項之方法，其中新値具有 如本機値之不同單位。 2 5.如申請專利範圍第2 0項之方法，其中過爐本機 感測器座標的本機値之該步驟包含： 決定本機値是否由雜訊事件或致動事件所造成； 濾出雜訊事件且使致動事件通過。 2 6·如申請專利範圍第2 5項之方法，其中決定本機 値是否由雜訊事件或致動事件所造成的該步驟包含： 比較目前一組的本機値與最後一組本機値； 當目前設定的本機値係實質地相同於上一組的本機値 時’分類目前設定的本機値作爲雜訊事件；及 當目前設定的本機値係有效地不同於上一組的本機値 時’分類目前設定的本機値作爲致動事件。 -4- 1262427 27.如申請專利範圍第2 5項之方法，其中如果決定 此事件係致動事件，控制信號包括本機感測器座標的本機 値。 2 8.如申請專利範圍第2 5項之方法，更包含： 如果決定此事件係致動事件，調整本機感測器座標的 本機値成新値，且包括新値於控制信號。 2 9 · —種用於觸控板的控制器之信號處理方法，包含 接收目前使用者的位置； 比較目前使用者的位置與最後使用者的位置而決定使 用者的位置的差別； 當使用者的位置大於臨限値時，僅輸出目前使用者的 位置； 將輸出的目前使用者的位置轉換成邏輯裝置單元；及 產生主機裝置的訊息，該訊息包括更合邏輯使用者的 位置，該更合邏輯使用者的位置係由主機裝置所使用而以 特別方式移動控制目標。 30. 如申請專利範圍第29項之方法，其中臨限値係 界定爲感測器位準的數量，感測器位準需要改變於觸控板 以報告使用者位置的變化。 31. 如申請專利範圍第3 0項之方法，其中臨限値係 由以下公式而決定： 臨限値（T) = Cx(觸控板的本機感測器解析度/觸控板的 邏輯裝置解析度）， •5- 1262427 其中本機感測器解析度界定觸控板的感測器係能夠檢 測在觸控板平面上之不同使用者位置的最大數量，邏輯裝 置解析度界定觸控板之邏輯裝置單元的數量報告給主機裝 置，及C界定一個邏輯裝置單元之觸控板的感測器的叢集 間之寬度邊界面積。 32.如申請專利範圍第3 1項之方法，其中係數C係 0與0.5間的値。 3 3.如申請專利範圍第3 1項之方法，其中本機感測 器解析度係1 024，而邏輯裝置解析度係128。 34.如申請專利範圍第2 9項之方法，另包含： 儲存用於後續處理之目前使用者位置，目前使用者位 置作用如後續處理中的最後使用者位置。 3 5 · —種在電腦系統中自觸控板總成至主機裝置的訊 息，該電腦系統促使觸控板總成及主機裝置間的雙向通信 ，該訊息包含= 事件域，識別訊息是否爲觸控板事件或按鈕事件； 事件識別符域，識別至少一個事件參數，各事件參數 具有事件値，用於觸控板事件參數之事件値指示絕對位置 ，用於按鈕事件參數之事件値指示按鈕情況。 3 6 . —種觸控板總成，能夠將使用者動作轉換成運動 至顯示螢幕上，觸控板系統包括具有數個獨立及空間上不 同按鈕帶之觸控板，每一按鈕帶代表顯示螢幕上的不同移 動方向，以致能操縱桿實施、多維目錄選擇或光影像移攝 -6 - 丨 f4祕2^7 * * * ；* V ·- * ' * r -» ‘一，… .............. , 3 7 . —種觸控板總成，包含： 觸控板，具有一或更多個感測器，感測器將觸控板平 面劃分成感測器座標；及 控制器機構，用於將觸控板的表面分成邏輯裝置單元 、接收來自感測器之感測器座標的値、調整感測器座標的 値成與邏輯裝置單元相關的一或更多個新値、以及輸出一 或更多個新値至主機裝置。

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