專利名稱：蜂窩電話的操縱桿控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及蜂窩電話的控制設(shè)備，更具體涉及蜂窩電話的可伸縮操縱桿(joystick)。
背景技術(shù)：
由于技術(shù)增加了蜂窩電話的功能，消費者期望蜂窩電話執(zhí)行更多的功能。這些功能包括文本消息、電子郵件，以及越來越多地，游戲。
能夠玩游戲的當(dāng)前蜂窩電話是現(xiàn)有形式要素手持機的簡單副產(chǎn)品。這些蜂窩電話合并四向方向輸入，即，上、下、左或右。這對于例如撲克的游戲或者僅僅通過屏幕上菜單來操縱是足夠的。然而，由于對于游戲的需求增長以及游戲的復(fù)雜度增加，增加了對于改進的用戶輸入能力的需求。
如在其它視頻游戲控制臺例如Sony Playstation或X-Box中所示，通用用戶輸入方法是操縱桿。對于上述系統(tǒng)來說，通常在這些系統(tǒng)上運行的游戲具有更高的復(fù)雜度并需要更加準(zhǔn)確的方向控制。這些操縱桿包括多向控制器，其能夠讀操縱桿被按壓的任何方向以及它被按壓的距離。
然而，可以在蜂窩電話中使用的操縱桿具有由于其從外殼的保護中突出的特性而損壞操縱桿的問題。如果用戶跌落蜂窩電話，很容易損壞操縱桿。當(dāng)移動該蜂窩電話時，操縱桿還可以鉤到例如夾克衫口袋的物品上，并且也不便于在口袋中攜帶。
另一個問題是操縱桿占據(jù)蜂窩電話的表面積的相當(dāng)大的部分。由于不斷地減小蜂窩電話的尺寸，這更加如此。然而，每個蜂窩電話必須包括揚聲器，使得用戶可以聽到與他們通話的人，在某些即使沒有操縱桿的小的蜂窩電話中，發(fā)現(xiàn)難以放置揚聲器，最終將揚聲器安裝在手持機的側(cè)面或背面。因此，包括操縱桿的蜂窩電話將剩下小的空間，如果有的話，給揚聲器。由于聲音對于消費者滿意度是至關(guān)重要的，這導(dǎo)致蜂窩電話差的聲音和低的整體質(zhì)量。


從下面結(jié)合附圖所做的詳細(xì)說明中，將更加全面地理解本發(fā)明。
圖1是具有可伸縮操縱桿的蜂窩電話的透視圖。
圖2是具有在伸出位置的操縱桿的如權(quán)利要求1的蜂窩電話的部分正視圖。
圖3是具有在收回位置的操縱桿的如權(quán)利要求1的蜂窩電話的部分正視圖。
圖4是沿圖2中的線4-4所取的操縱桿的斷面剖視圖。
圖5是多向輸入設(shè)備的實例的透視圖。
圖6是多向輸入設(shè)備的電位計的詳細(xì)透視圖。
圖7、8、9和10是在伸出位置和收回位置之間的操縱桿的連續(xù)透視圖。
圖11是在向下位置的可伸縮操縱桿的第二實例的剖視正視圖。
圖12是圖11的操縱桿的分解圖。
圖13是在向上位置的圖11的操縱桿的剖視正視圖。
具體實施例方式
圖1說明根據(jù)本公開的實例的蜂窩電話10。盡管在該說明述中描述了蜂窩電話10，很清楚任何個人通信設(shè)備，例如尋呼機或無線個人數(shù)字助理可以合并本公開的教導(dǎo)，以有利地增加用戶向設(shè)備輸入信息的能力。
如圖1所示，蜂窩電話10包括外殼11，在該外殼上設(shè)置多個按鍵12、顯示屏14和可伸縮操縱桿18。按鍵12可用于通過按壓單個鍵13而向蜂窩電話10輸入信息。例如，按鍵12可執(zhí)行各種功能，例如結(jié)束通話、喚起菜單、或從菜單中選擇項。在未示出的另一實例中，按鍵12可以包括標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。在該實例中，按鍵12可用于輸入電話號碼。
顯示屏14向用戶提供信息的視覺顯示，這例如包括時間和日期、呼叫或接收的電話號碼、以及可選擇菜單項例如個人電話簿、最近呼叫的電話號碼、或由蜂窩電話10的用戶玩的視頻游戲。在該實例中，顯示屏14還是觸摸型的。因此，用戶通過觸摸在顯示屏上呈現(xiàn)的圖標(biāo)而輸入例如要呼叫的電話號碼的信息。
所公開的按鍵12和顯示屏14的結(jié)構(gòu)不特別針對本發(fā)明，可以使用任何適宜的排列或組合。
可伸縮操縱桿18可以用作用戶輸入設(shè)備以通過在顯示屏14上顯示的菜單來導(dǎo)航，還可以公知地用于玩視頻游戲。操縱桿18可以包括可以由用戶抓住的按鈕20。按鈕20包括具有凹槽24的上表面22，使得用戶可以容易地將他或她的拇指或任何其他手指放置在上表面22上并陷入凹槽24，以增加操縱桿18的控制。
如圖2和圖3所示，操縱桿18從如圖2所示的伸出或“向上”位置到收回或“向下”位置是可伸縮的，在所述伸出或“向上”位置上操縱桿18的按鈕20伸出到外殼11之上，在所述收回或“向下”位置上操縱桿18的按鈕20收回到使得上表面22大約與外殼11齊平或最低程度地伸出的位置。
圖4說明操縱桿18的剖面圖。操縱桿18包括手柄(handler)26，其由按鈕(knob)20、連接到按鈕20的頸(neck)28、以及依次連接到頸28的邊緣(skirt)30限定。按鈕可包括多個棱線(ridge)29，其可用于旋轉(zhuǎn)手柄26，如將在下文所述。邊緣30具有恒定的曲率半徑或通常為球面形狀，適于當(dāng)操作操縱桿18時支承外殼11的內(nèi)部。在邊緣30的底部是支承面32和至少一個向下延伸的滑動接頭(sliding tab)34，每個滑動接頭34包括向內(nèi)延伸的滑動緣(sliding lip)36。
多向輸入設(shè)備38固定到蜂窩電話10的外殼11上。軸40從多向輸入設(shè)備38向上延伸。盡管在圖4中以方框形式示出多向輸入設(shè)備38，在圖5和圖6中示出多向輸入設(shè)備38’和軸40’的簡化實例的細(xì)節(jié)。盡管在圖5和圖6中示出的多向輸入設(shè)備38’適于在蜂窩電話10中使用，這僅僅是個例子。還可以使用可以讀取用戶輸入的方向的任何形式的多向輸入設(shè)備，例如光學(xué)傳感器、軌跡球、微控制桿，以及其他本領(lǐng)域中已知的設(shè)備。
在多向輸入設(shè)備38’中，軸40’可以關(guān)于X-軸42和Y-軸44旋轉(zhuǎn)。將第一電位計46設(shè)置為關(guān)于X-軸42旋轉(zhuǎn)，并將第二電位計47設(shè)置為關(guān)于Y-軸44旋轉(zhuǎn)。第一電位計46和第二電位計47包括接觸臂48和電阻條50。由于軸40’關(guān)于軸42、44旋轉(zhuǎn)，接觸臂48沿與軸42、44相關(guān)聯(lián)的電阻條50旋轉(zhuǎn)。電流順序流過第一導(dǎo)線52、電阻條50、接觸臂48、和第二導(dǎo)線54。軸40’越旋轉(zhuǎn)，流過電流的電阻條50越長，由此電阻增加而流過電路的電流減小。因此，可以由跨過電阻和流過電路的電流來確定軸40’關(guān)于每個軸42、44的旋轉(zhuǎn)角度，以及因此可確定用戶推動軸40’的方向。
返回參照圖4，在軸40上固定地設(shè)置基座56?；?6包括直接固定到軸40上的固定圓柱58、從固定圓柱58伸出的防護板(fender)60、以及從防護板60向上延伸的鎖定(locking)圓柱62。固定圓柱58、防護板60以及鎖定圓柱62組合限定圓柱狹槽(slot)64。在圓柱狹槽64中設(shè)置彈簧66，使得彈簧66的第一端與防護板60相抵，而彈簧66的第二端與邊緣30的支承面32相抵。
鎖定圓柱62包括從鎖定圓柱62向外延伸的鎖定支桿(strut)68。如圖7最佳所示，鎖定支桿68每個包括側(cè)板(footer)70和豎板(riser)72。鎖定圓柱62的鎖定支桿68與手柄26上的滑動緣36相互作用，以允許手柄26在延伸位置或“向上”位置和收回位置或“向下”位置之間豎直地延伸并收回，并且在每個位置上被鎖定。由鎖定圓柱62之間的通道(passageway)限定溝道74?？梢杂衫缇厶妓狨サ膹椥运芰现圃焓直?6，以有助于搭扣配合。
參照圖7，示出在延伸位置的手柄26。在該位置上，滑動緣36位于側(cè)板70的上面并與鎖定支桿68的豎板72相抵。因此，用戶施加在手柄26上的任何向下的力通過鎖定支桿68引導(dǎo)到基座56，該基座56是固定的并在延伸位置上保持手柄26。凸起(nubbin)76設(shè)置在側(cè)板70上的鎖定圓柱62上(最佳參照圖8)?；瑒泳?6每個包括接收器(receiver)78，當(dāng)手柄26在延伸位置時，該接收器78包圍凸起76，由此將滑動緣36夾緊到合適位置并幫助手柄26保持在該位置。
圖8、9和10說明將手柄放置在收回位置所采取的步驟順序。在圖8中，已在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)手柄26，如第一旋轉(zhuǎn)箭頭80所示，使得滑動緣36與溝道74對準(zhǔn)。在該位置上，彈簧66的力僅向上維持手柄26。
如圖9所示，手柄26被向下按壓到蜂窩電話10的外殼11中。通過溝道74將滑動緣36向下按壓并低于鎖定支桿68的水平面。
在該點上，可以順時針旋轉(zhuǎn)手柄26，如第二旋轉(zhuǎn)箭頭82所示，以將手柄放置在如圖10所示的位置上。在該位置上，直接將滑動緣36設(shè)置在鎖定支桿68下面。另一凸起83(在圖7和8中最佳示出)設(shè)置在每個鎖定支桿68的底側(cè)并且能夠嚙合滑動緣36上的另一接收器(未示出)，以將手柄26保持在收回位置上。此外，通過將手柄26放置在收回位置上，在支承面32和防護板60之間壓縮彈簧66，由此與鎖定支桿68的底相抵而向上擠壓手柄26。
這樣，可以通過在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)手柄26、將手柄26推入、以及在順時針方向上旋轉(zhuǎn)手柄26而將手柄26從延伸位置改變到收回位置?？墒鞘褂帽绢I(lǐng)域已知的其他結(jié)構(gòu)，以使得手柄可以沿軸滑動并在兩個位置鎖緊，以產(chǎn)生可伸縮的操縱桿，例如在相反方向上旋轉(zhuǎn)手柄26，或扣牢手柄26。
返回參照圖4，可將揚聲器84放置在手柄26的按鈕20中。使用揚聲器84以產(chǎn)生聲音，該聲音包括用戶正在與之通話的人的語音或正在蜂窩電話10上玩的視頻游戲的聲效。由按鈕20的上表面22保護揚聲器84，該按鈕至少具有前端口85以允許聲波釋放。根據(jù)由外殼11的構(gòu)造所提供的升學(xué)特性可以附加后端口87。將聲波的電信號傳送到擴音器84的導(dǎo)線86可以通過操縱桿19被設(shè)置在蜂窩電話10中。這樣，可以集成揚聲器84和操縱桿18以最小化由在蜂窩電話10中的單獨元件占據(jù)的面積和體積。
現(xiàn)在參照圖11至13，在剖視圖中說明了適于在蜂窩電話中使用的可伸縮操縱桿100的第二實例。操縱桿100包括手柄102，該手柄在連接到多向輸入設(shè)備106的軸104上可以豎直滑動。在該實例中，軸104是圓柱。軸104和多向輸入設(shè)備106可以以之前描述的方式，或這本領(lǐng)域已知的其他方式工作，以將操縱桿100被推動的方向指示到蜂窩電話的中央處理器。
手柄102與軸104成滑動關(guān)系，并包括沿軸104的外側(cè)依靠(ride)的外圓柱108、以及沿軸104的內(nèi)側(cè)依靠的內(nèi)圓柱110。內(nèi)圓柱110包括限定葉片(leave)的狹槽111。狹槽111允許葉片向外彎曲。在外圓柱108和內(nèi)圓柱110之間限定圓周的狹槽112，并將該圓周的狹槽112的尺寸制造為容納軸104。在多向輸入設(shè)備106和外彈簧108之間設(shè)置外彈簧114，并在豎直地推壓該外彈簧114的手柄102上保持力。
手柄102包括具有凹槽118的上表面116，用戶可以將他或她的拇指放入該凹槽中。手柄102還包括由內(nèi)圓柱110的內(nèi)表面限定的孔120。鍵(button)122設(shè)置在該孔120中。鍵122包括在底部的楔(wedge)124，其朝著或者甚至接觸軸104的內(nèi)表面向外延伸。在鍵122和多向輸入設(shè)備106之間設(shè)置向上擠壓鍵122的內(nèi)彈簧126。
如圖11所示，手柄102位于收回或“向下”位置。在該位置上，手柄102的上表面可以與蜂窩電話的外殼齊平。在收回位置上，內(nèi)彈簧126的力向上擠壓鍵122。當(dāng)鍵122上升時，楔124使得內(nèi)圓柱110的葉片113向外并與軸104相抵。這在軸104和內(nèi)圓柱110之間產(chǎn)生了足夠的摩擦力，以將手柄102保持在收回位置并克服外彈簧114豎直地推動手柄102的力。
為將手柄從收回位置移動到圖13所示的伸出位置，用戶可以按壓鍵122，以使得鍵被向下推動以及楔124不再接觸內(nèi)圓柱。在這點上楔124不再推壓內(nèi)圓柱110的葉片113與軸104相抵，減小了內(nèi)圓柱110和軸104之間的摩擦力，以及外彈簧114向上推動手柄102直到手柄102碰撞軸104的阻擋(stop)(未示出)。然后通過內(nèi)彈簧126的力向上推動鍵122直到楔124再次與內(nèi)圓柱嚙合。然后由內(nèi)圓柱上的楔124的力再次將手柄102鎖定在伸出位置上，在內(nèi)圓柱110和軸104之間產(chǎn)生磨擦力。因此，用戶可以操作操縱桿100而不需要手柄102收回到外殼中。本實例的操縱桿100可以被鎖定在收回位置和伸出位置之間的任何位置上。
盡管給出的詳細(xì)附圖、具體實例和特定表達(dá)描述了示例性實施例，它們僅用于說明的目的。所示出和描述的系統(tǒng)不限制于所公開的精確細(xì)節(jié)和條件。此外，可以在示例性實施例的設(shè)計、操作條件和排列中做出其他替換、改進、改變和省略，而不背離如附所述權(quán)利要求中表達(dá)的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種操縱桿，包括多向輸入設(shè)備；從多向輸入設(shè)備延伸的軸，該多向輸入設(shè)備適于讀取軸被推動的方向；手柄，設(shè)置在軸附近并包括按鈕；以及設(shè)置在按鈕內(nèi)的擴音器。
2.如權(quán)利要求1的操縱桿，其中手柄在伸出位置和收回位置之間可選。
3.如權(quán)利要求1的操縱桿，還包括固定地設(shè)置在軸上的基座，該手柄在基座上可滑動。
4.如權(quán)利要求3的操縱桿，其中通過相對于基座旋轉(zhuǎn)手柄，手柄在伸出位置和收回位置之間是可選的。
5.如權(quán)利要求4的操縱桿，其中手柄包括向內(nèi)延伸的滑動緣，基座包括向外延伸的鎖定支桿，以及滑動緣覆蓋鎖定支桿。
6.如權(quán)利要求5的操縱桿，其中當(dāng)手柄位于向上位置時，滑動緣在鎖定支桿之上。
7.如權(quán)利要求5的操縱桿，其中當(dāng)手柄位于向下位置時，滑動緣在鎖定支桿之下。
8.如權(quán)利要求5的操縱桿，其中基座包括鎖定支桿之間的通道。
9.如權(quán)利要求4的操縱桿，其中基座包括圓周狹槽和設(shè)置在圓周狹槽中的彈簧。
10.如權(quán)利要4的操縱桿，其中手柄還包括向外延伸的邊緣。
11.如權(quán)利要求10的操縱桿，其中邊緣具有恒定的曲率半徑。
12.如權(quán)利要求4的操縱桿，其中手柄包括具有凹槽的上表面。
13.如權(quán)利要求4的操縱桿，還包括彈簧，從基座向上偏離手柄。
14.一種方法，包括提供具有軸的多向輸入設(shè)備、設(shè)置在軸周圍的手柄、以及連接到軸的按鈕；提供設(shè)置在按鈕內(nèi)的擴音器；以及采用擴音器來產(chǎn)生聲音。
15.如權(quán)利要求14的方法，還包括相對于多向輸入設(shè)備的軸，在伸出位置上旋轉(zhuǎn)手柄；相對于軸，將手柄向下按壓到收回位置；以及相對于軸旋轉(zhuǎn)手柄，以將手柄保持在向下位置。
全文摘要
一種在蜂窩電話內(nèi)可伸縮的操縱桿(24)，包括多向輸入設(shè)備(38，38’)以及從多向輸入設(shè)備向上延伸的軸。該多向輸入設(shè)備讀取軸被推動的方向。在軸的上面設(shè)置手柄，其中手柄在收回位置和伸出位置之間可選?？蓪U音器(84)包括在該手柄內(nèi)。
文檔編號G05G5/02GK1933627SQ20061008034
公開日2007年3月21日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者特奧多雷·R·阿內(nèi)松, 理查德·J·東布羅夫斯基 申請人:摩托羅拉公司