專(zhuān)利名稱(chēng)：具有更多功能性的可動(dòng)跟蹤板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及跟蹤板(track pad)。具體而言，本發(fā)明涉及能夠進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)以增加跟蹤板功能性的跟蹤板。
背景技術(shù)：
目前有許多類(lèi)型的輸入設(shè)備用于在消費(fèi)電子設(shè)備中執(zhí)行操作。這些操作大體上對(duì)應(yīng)于在顯示屏幕上移動(dòng)光標(biāo)和作出選擇。例如，輸入設(shè)備可以包括按鈕、開(kāi)關(guān)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、 跟蹤球、觸摸板、游戲桿、觸摸屏等。這些設(shè)備中的每一者具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)在設(shè)計(jì)消費(fèi)電子設(shè)備的時(shí)候被考慮。在手持式計(jì)算設(shè)備中，輸入設(shè)備一般選自按鈕和開(kāi)關(guān)。 按鈕和開(kāi)關(guān)一般在性質(zhì)上是機(jī)械式的，并且在光標(biāo)(或其他選擇器)的運(yùn)動(dòng)和作出選擇方面提供了有限的控制。例如，它們通常專(zhuān)用于沿具體方向(例如箭頭按鍵)移動(dòng)光標(biāo)或者作出具體的選擇(例如，輸入、刪除、數(shù)字等)。在手持式個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的情形下，輸入設(shè)備傾向于利用觸敏顯示屏。在使用觸摸屏?xí)r，用戶(hù)通過(guò)用觸筆或手指直接指向屏幕上的對(duì)象，來(lái)在顯示屏上作出選擇。在便攜式計(jì)算設(shè)備(例如膝上型計(jì)算機(jī))中，輸入設(shè)備通常是跟蹤板(也稱(chēng)為觸摸板)。通過(guò)跟蹤板，當(dāng)用戶(hù)的手指(或觸筆)沿著跟蹤板的表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，輸入指示器(即光標(biāo))的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于手指的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在跟蹤板的表面上檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)敲擊(tap) 時(shí)，跟蹤板還可以在顯示屏上作出選擇。在一些情形下，跟蹤板的任何部分都可以被敲擊， 而在其他情形下，跟蹤板的專(zhuān)用部分可以被敲擊。在靜態(tài)設(shè)備(例如臺(tái)式計(jì)算機(jī))中，輸入設(shè)備一般選自鼠標(biāo)和軌跡球。通過(guò)鼠標(biāo)，隨著用戶(hù)沿表面移動(dòng)鼠標(biāo)，輸入指示器的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于鼠標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)軌跡球，當(dāng)用戶(hù)使球在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸入指示器的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于該球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。鼠標(biāo)和軌跡球一般包括一個(gè)或多個(gè)按鈕，用于在顯示屏上作出選擇。除了能夠?qū)τ趫D形用戶(hù)接口(⑶I)使輸入指示器運(yùn)動(dòng)和選擇之外，輸入設(shè)備還可以使用戶(hù)能夠沿水平和垂直方向在顯示屏上卷動(dòng)(scroll)。例如，鼠標(biāo)可以包括卷動(dòng)輪，該輪使用戶(hù)能夠簡(jiǎn)單地向前或向后使卷動(dòng)輪滾動(dòng)來(lái)執(zhí)行卷動(dòng)動(dòng)作。另外，跟蹤板還可以提供專(zhuān)用的激活區(qū)域，當(dāng)用戶(hù)使其手指在激活區(qū)域中沿χ和y方向線(xiàn)性經(jīng)過(guò)時(shí)，這些激活區(qū)域?qū)崿F(xiàn)卷動(dòng)。這兩種設(shè)備都可以通過(guò)作為⑶I 一部分的水平和垂直卷動(dòng)條來(lái)實(shí)現(xiàn)卷動(dòng)。利用這種技術(shù)，通過(guò)將輸入指示器定位在所需的卷動(dòng)條上方，選擇所需的卷動(dòng)條，并通過(guò)使卷動(dòng)條運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)卷動(dòng)；其中使卷動(dòng)條運(yùn)動(dòng)是通過(guò)沿y方向(向前和向后)移動(dòng)鼠標(biāo)或手指以進(jìn)行垂直卷動(dòng)或者沿χ方向(向左和向右)移動(dòng)鼠標(biāo)或手指以進(jìn)行水平卷動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大體上涉及跟蹤板，該跟蹤板能夠?qū)咏涞膶?duì)象進(jìn)行檢測(cè)。具體而言，本發(fā)明涉及能夠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)以增加跟蹤板功能性的跟蹤板。例如，該跟蹤板可以是可按壓的，以提供更多的按鈕功能。在一種實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種輸入設(shè)備，該設(shè)備具有跟蹤板和跟蹤表面。撓性鉸鏈以可樞轉(zhuǎn)方式連接在跟蹤板的一端，并被構(gòu)造成在力被施加到跟蹤表面的基本上任何部分時(shí)跟蹤板都能夠從中性位置向激活位置發(fā)生位移，同時(shí)將跟蹤板從激活位置向中性位置偏置。當(dāng)跟蹤板處于激活位置時(shí)，跟蹤板產(chǎn)生第一控制信號(hào)，而當(dāng)對(duì)象相對(duì)于跟蹤表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，跟蹤板產(chǎn)生第二控制信號(hào)。在另一種實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有計(jì)算設(shè)備和輸入設(shè)備， 計(jì)算設(shè)備能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行接收、處理和輸出；輸入設(shè)備被構(gòu)造成向計(jì)算設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)以在計(jì)算設(shè)備中執(zhí)行動(dòng)作。輸入設(shè)備包括可下壓的觸敏跟蹤板以及運(yùn)動(dòng)指示器，該跟蹤板由撓性鉸鏈耦合到計(jì)算設(shè)備并被構(gòu)造成產(chǎn)生跟蹤信號(hào)，該運(yùn)動(dòng)指示器被構(gòu)造成在跟蹤板受到下壓時(shí)產(chǎn)生按鈕信號(hào)。在另一種實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種輸入設(shè)備，該設(shè)備具有電容性的觸敏跟蹤板， 該跟蹤板帶有經(jīng)過(guò)刻蝕的玻璃跟蹤表面。撓性鉸鏈以可操作的方式連接在跟蹤板的一個(gè)末端，并被構(gòu)造成成在力被施加到跟蹤表面的基本上任何部分時(shí)跟蹤板都能夠從中性位置向激活位置發(fā)生位移，同時(shí)將跟蹤板從激活位置向中性位置偏置。當(dāng)跟蹤板處于激活位置時(shí)， 跟蹤板產(chǎn)生按鈕信號(hào)，而當(dāng)對(duì)象相對(duì)于跟蹤表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，跟蹤板產(chǎn)生跟蹤信號(hào)。


附圖中以示例方式而非限制方式圖示了本發(fā)明，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相似的元件，其中圖1是觸摸板和顯示器的簡(jiǎn)化示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備的立體圖；圖3A、圖;3B、圖3C和圖3D是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，具有按鈕觸摸板的輸入設(shè)備的簡(jiǎn)化側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，連接到計(jì)算設(shè)備的輸入設(shè)備的簡(jiǎn)化框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備的剖視側(cè)視圖；圖6是圖5的輸入設(shè)備的另一剖視側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，在膝上型計(jì)算機(jī)中用作跟蹤板的輸入設(shè)備的立體圖；圖8是圖7的輸入設(shè)備的分解圖；圖9是加強(qiáng)件的剖視側(cè)視圖；圖10是圖7的輸入設(shè)備一部分的仰視圖；圖11是圖7的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖12是圖7的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖13是圖7的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖14是圖7的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的媒體播放器的立體圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的移動(dòng)電話(huà)的立體圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，具有與之相連的外圍輸入設(shè)備的臺(tái)式計(jì)算機(jī)的立體圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，使用輸入設(shè)備的遙控器的立體圖19是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的遙控器的簡(jiǎn)化框圖；圖20A、圖20B、圖20C、圖20D、圖20E和圖20F是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例具有分區(qū)的跟蹤板的俯視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例具有全像素顯示器的跟蹤板的俯視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的電子墨水的剖視側(cè)視圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的玻璃塊的側(cè)視圖；圖24A是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的經(jīng)過(guò)刻蝕的玻璃塊的側(cè)視圖；圖24B是圖24A所示玻璃塊的俯視放大圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的經(jīng)刻蝕的玻璃塊的側(cè)視圖；圖沈是圖25所示玻璃塊的表面的俯視圖；圖27是圖25和圖沈所示玻璃表面的峰峰比的曲線(xiàn)圖；圖觀是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖四是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備一部分的剖視側(cè)視圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備的側(cè)視圖；圖33是圖32的輸入設(shè)備的仰視圖；圖34A是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備的剖視側(cè)視圖；圖34B是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備的剖視側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖中圖示的本發(fā)明的一些實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。在下面的說(shuō)明中闡述了大量的具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的完整理解。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然明白，在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下，本發(fā)明也可以實(shí)施。在其他情況下，熟知的處理步驟沒(méi)有詳細(xì)描述，以免不必要地混淆本發(fā)明。對(duì)于跟蹤板、鼠標(biāo)和軌跡球，笛卡兒坐標(biāo)系被用來(lái)在手指、鼠標(biāo)和球運(yùn)動(dòng)時(shí)分別監(jiān)視它們的位置。笛卡兒坐標(biāo)系一般定義為二維坐標(biāo)系(x，y)，點(diǎn)(例如手指、鼠標(biāo)或球的位置)在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)是其離兩條交叉線(xiàn)(經(jīng)常是垂直的直線(xiàn))的距離，離每條線(xiàn)的距離是沿著與另一條平行的直線(xiàn)而測(cè)量的。例如，鼠標(biāo)、球和手指的x、y位置可以被監(jiān)視。然后用這些χ、y位置來(lái)在顯示屏上對(duì)輸入指示器進(jìn)行相應(yīng)的定位和運(yùn)動(dòng)。跟蹤板一般包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于檢測(cè)手指與其的接近度(proximity)。例如，這些傳感器可以基于電阻傳感、表面聲波傳感、壓力傳感、光學(xué)傳感、電容傳感等。這些傳感器大致分散在觸摸板附近，每個(gè)傳感器表示x、y位置。在大多數(shù)情形下，這些傳感器被布置成行和列的網(wǎng)格。從而，當(dāng)手指在觸摸板內(nèi)的傳感器網(wǎng)格上運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生區(qū)別性的χ和 y位置信號(hào)，這些信號(hào)對(duì)指示器設(shè)備在顯示屏幕上的x、y運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。為了簡(jiǎn)要，下面的討論將約束在電容傳感技術(shù)的討論。但是應(yīng)當(dāng)注意，其他技術(shù)具有類(lèi)似的特征。電容傳感表面一般包含若干個(gè)材料層。例如，電容傳感表面可以包括保護(hù)性/裝飾性的屏蔽(通常是電介質(zhì)材料)、一個(gè)或多個(gè)電極層、以及電路板。保護(hù)性屏蔽通常覆蓋這(一個(gè)或多個(gè))電極層，電極層一般布置在電路板的正面。電極層和電路板例如可以是印刷電路板(PCB)。保護(hù)屏蔽是電容傳感表面的、由用戶(hù)進(jìn)行觸摸以在顯示屏幕上實(shí)現(xiàn)光標(biāo)運(yùn)動(dòng)的那部分。另一方面，電極層被用來(lái)當(dāng)用戶(hù)的手指停在保護(hù)屏蔽上或在其上運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)用戶(hù)手指的χ、y位置進(jìn)行解釋。電極層通常由多個(gè)電極組成，這些電極以行列方式定位以形成網(wǎng)格陣列。這些行列一般基于笛卡兒坐標(biāo)系，因而行和列對(duì)應(yīng)于χ和y方向。電容傳感表面還可以包括傳感電子器件，用于對(duì)與這些電極相關(guān)聯(lián)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。例如，傳感電子器件可以適于檢測(cè)當(dāng)手指在網(wǎng)格上經(jīng)過(guò)時(shí)各個(gè)電極處的電容改變。傳感電子器件一般位于電路板的背面。例如，傳感電子器件可以包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)，該 ASIC被構(gòu)造成測(cè)量各個(gè)電極的電容的量，并根據(jù)各個(gè)電極的電容來(lái)計(jì)算手指運(yùn)動(dòng)的位置。 ASIC還可以被構(gòu)造成向計(jì)算設(shè)備報(bào)告該信息。參考圖1，將更詳細(xì)地說(shuō)明觸敏跟蹤板10。該跟蹤板大體上是小的(經(jīng)常是矩形的)區(qū)域，包括保護(hù)性/裝飾性屏蔽12以及布置在保護(hù)屏蔽12下方的多個(gè)電極。電極14 可以位于電路板上，例如印刷電路板(PCB)上。為了便于討論，保護(hù)屏蔽12的一部分已被移去以示出這些電極14。每個(gè)電極14代表不同的x、y位置。在一種構(gòu)造中，當(dāng)手指16(或者觸筆，未示出)靠近電極陣列14時(shí)，手指16與接近該手指16的電極14之間形成微小的電容。電路板/感知電子器件(未示出)測(cè)量電容并產(chǎn)生與激活電極14對(duì)應(yīng)的x、y輸入信號(hào)18，該信號(hào)被發(fā)送到具有顯示屏22的主機(jī)設(shè)備20 (例如計(jì)算設(shè)備)。x、y輸入信號(hào)18 被用來(lái)控制光標(biāo)M在顯示屏22上的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，輸入指示器沿與所檢測(cè)到的χ、y手指運(yùn)動(dòng)類(lèi)似的x、y方向運(yùn)動(dòng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備30的簡(jiǎn)化立體圖。 輸入設(shè)備30大體上被構(gòu)造成向電子設(shè)備(未示出)發(fā)送信息或數(shù)據(jù)，以在顯示屏幕上執(zhí)行動(dòng)作(例如通過(guò)圖形用戶(hù)接口(GUI))。例如，移動(dòng)輸入指示器、作出選擇、提供指令等。輸入設(shè)備可以通過(guò)有線(xiàn)的(例如電纜/連接器)或無(wú)線(xiàn)的(例如IR、藍(lán)牙等)連接方式來(lái)與該電子設(shè)備進(jìn)行交互。輸入設(shè)備30可以是獨(dú)立的單元，也可以集成到該電子設(shè)備中。當(dāng)在獨(dú)立單元中時(shí)，輸入設(shè)備通常具有其自己的殼體。當(dāng)與電子設(shè)備集成時(shí)，輸入設(shè)備通常使用電子設(shè)備的殼體。在任一情形下，輸入設(shè)備可以在結(jié)構(gòu)上耦合到該殼體，例如通過(guò)螺釘、扣件(snap)、保持器(retainer)、粘合劑等。在一些情形下，輸入設(shè)備可以以可拆卸方式耦合到電子設(shè)備， 例如通過(guò)對(duì)接臺(tái)(docking station)。輸入設(shè)備所耦合到的電子設(shè)備可以對(duì)應(yīng)于任何消費(fèi)相關(guān)的電子產(chǎn)品。例如，該電子設(shè)備可以對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)(例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)或 PDA)、媒體播放器(例如音樂(lè)播放器)、通信設(shè)備(例如蜂窩電話(huà))、另一輸入設(shè)備(例如鍵盤(pán))等。如圖2所示，輸入設(shè)備30包括框架32 (或支撐結(jié)構(gòu))和跟蹤板34。框架32提供了用于對(duì)輸入設(shè)備的部件進(jìn)行支撐的結(jié)構(gòu)。外殼形式的框架32還可以封閉或容納輸入設(shè)備的部件。這些部件(包括跟蹤板34)可以對(duì)應(yīng)于用于對(duì)輸入設(shè)備30進(jìn)行操作的電部件、 光學(xué)部件和/或機(jī)械部件。跟蹤板34提供直觀的接口，該接口被構(gòu)造成提供一種或多種控制功能，以控制與所輔接的電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的各種應(yīng)用。例如，可以用觸摸發(fā)起的控制功能來(lái)在顯示屏上移動(dòng)對(duì)象或執(zhí)行動(dòng)作，或者與操作該電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)地作出選擇或發(fā)出命令。為了實(shí)現(xiàn)觸摸發(fā)起的控制功能，跟蹤板34可以被布置成從在跟蹤板34的表面上運(yùn)動(dòng)(例如線(xiàn)性地、徑向地、角度方向地，等等)的手指(即對(duì)象)、從在跟蹤板34上的特定位置停留的手指和/或通過(guò)在跟蹤板34的特定位置上敲擊的手指接收輸入?？梢岳斫猓|摸板34提供了容易的單手操作，即，用戶(hù)可以用一個(gè)或多個(gè)手指與該電子設(shè)備進(jìn)行交互。跟蹤板34可以是各種各樣的。例如，觸摸板34可以是基于笛卡兒坐標(biāo)系的傳統(tǒng)跟蹤板，或者，跟蹤板34也可以是基于極坐標(biāo)系的觸摸板?；跇O坐標(biāo)的觸摸板示例可以在2002年7月1日提交的、題為“TOUCH PAD FOR HANDHELD DEVICE”、授權(quán)給Zadesky等人的美國(guó)專(zhuān)利No. 7，046，230中找到，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用方式結(jié)合于此。跟蹤板34可以以相對(duì)模式或絕對(duì)模式使用。在絕對(duì)模式中，跟蹤板34報(bào)告其被觸摸之處的絕對(duì)坐標(biāo)。例如在笛卡兒坐標(biāo)系情形下的x、y，以及極坐標(biāo)系情形下的(r，Θ)。 在相對(duì)模式下，跟蹤板34報(bào)告改變的方向和/或距離。例如，左/右、上/下等。在多數(shù)情形下，由跟蹤板34產(chǎn)生的信號(hào)指導(dǎo)顯示屏上的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)沿著與手指在跟蹤板34的表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的手指方向類(lèi)似的方向。跟蹤板34的形狀可以是各種各樣的。例如，跟蹤板34可以是圓形、橢圓形、正方形、矩形、三角形等。大體上，跟蹤板34的外周邊限定了跟蹤板34的工作邊界。在所示的實(shí)施例中，跟蹤板是矩形的。矩形的跟蹤板在膝上型計(jì)算機(jī)中是常見(jiàn)的。跟蹤板34 —般采取剛性平面平臺(tái)的形式，包括可觸摸的外跟蹤表面36，該表面用于接納對(duì)跟蹤板進(jìn)行操縱的手指(即對(duì)象)。盡管圖2中未示出，但是可觸摸的外跟蹤表面 36下方是傳感器裝置，該裝置對(duì)于諸如其上的手指的壓力和/或運(yùn)動(dòng)之類(lèi)的事情敏感。傳感器裝置通常包括多個(gè)傳感器，這些傳感器被構(gòu)造成當(dāng)手指在其上停留、敲擊或經(jīng)過(guò)的時(shí)候激活。在最簡(jiǎn)單的情形下，每當(dāng)手指被置于傳感器上方時(shí)，產(chǎn)生電信號(hào)。給定時(shí)間段內(nèi)的信號(hào)的數(shù)目可以表明手指34在跟蹤板34上的位置、方向、速度和加速度，S卩，信號(hào)越多，用戶(hù)移動(dòng)其手指就越多。在多數(shù)情形下，由電子接口對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，該接口將這些信號(hào)的數(shù)目、組合以及頻率轉(zhuǎn)換成位置、方向、速度和加速度信息。該信息然后可以由電子設(shè)備用來(lái)在顯示屏上執(zhí)行所需的控制功能。該傳感器裝置可以是各種各樣的。例如，這些傳感器可以基于電阻傳感、表面聲波傳感、壓力傳感(例如應(yīng)變片)、紅外傳感、光學(xué)傳感、擴(kuò)散信號(hào)(dispersive signal)傳感器技術(shù)、聲脈沖識(shí)別、電容傳感等。在所示的實(shí)施例中，跟蹤板34基于電容傳感。基于電容的跟蹤板被布置來(lái)當(dāng)用戶(hù)在跟蹤板周?chē)苿?dòng)對(duì)象(例如手指)時(shí)檢測(cè)電容的改變。在多數(shù)情形下，電容跟蹤板包括保護(hù)屏蔽、一個(gè)或多個(gè)電極層、電路板以及相關(guān)的電子器件(包括專(zhuān)用集成電路(ASIC))。 保護(hù)屏蔽被置于這些電極上方；電極被安裝在電路板的頂面上；ASIC被安裝在電路板的底面上。保護(hù)屏蔽用來(lái)保護(hù)下方的層，并提供使手指能在其上滑動(dòng)的表面。該表面大體上是平滑的，使得手指在運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)阻滯。保護(hù)屏蔽還在手指與電極層之間提供了絕緣層。電極層包括多個(gè)在空間上區(qū)分開(kāi)的電極?？梢允褂萌我夂线m數(shù)目的電極。在多數(shù)情形下，可能希望增加電極的數(shù)目，以提供更高的分辨率，即，可以把更多的信息用于諸如加速度之類(lèi)的事情。電容傳感是根據(jù)電容原理來(lái)工作的?？梢岳斫?，無(wú)論兩個(gè)導(dǎo)電部件何時(shí)彼此接近而不實(shí)際接觸，它們的電場(chǎng)都會(huì)相互作用以形成電容。在上述構(gòu)造中，第一個(gè)導(dǎo)電部件是電極中的一個(gè)或多個(gè)，而第二個(gè)導(dǎo)電部件例如是用戶(hù)的手指。因此，隨著手指靠近觸摸板， 手指與靠近手指的電極之間形成微小的電容。各個(gè)電極中的電容由位于電路板底部(即背面)的ASIC測(cè)量。通過(guò)對(duì)各個(gè)電極處的電容改變進(jìn)行測(cè)量，ASIC能夠確定當(dāng)手指在觸摸板上移動(dòng)時(shí)手指的位置、方向、速度和加速度。ASIC還可以將該信息以能夠由電子設(shè)備使用的形式來(lái)報(bào)告。根據(jù)一種實(shí)施例，跟蹤板34可相對(duì)于框架32運(yùn)動(dòng)，以發(fā)起另一組信號(hào)(而不僅是跟蹤信號(hào))。例如，剛性平面平臺(tái)形式的跟蹤板34可以相對(duì)于框架32旋轉(zhuǎn)、樞轉(zhuǎn)(pivot)、 滑動(dòng)、平移、彎折和/或其他。跟蹤板34可以耦合到框架32，和/或可以以可動(dòng)方式由框架32約束。例如，跟蹤板34可以通過(guò)螺釘、軸、鉸鏈接頭、滑動(dòng)器接頭、球窩接頭、彎折接頭、磁鐵、襯墊等而耦合到框架32。跟蹤板34還可以在框架的空間內(nèi)浮動(dòng)(例如萬(wàn)向運(yùn)動(dòng) (gimbal))。應(yīng)當(dāng)注意，輸入設(shè)備30還可以另外包括接頭的組合形式，例如樞轉(zhuǎn)/平移接頭、樞轉(zhuǎn)/彎折接頭、樞轉(zhuǎn)/球窩接頭、平移/彎折接頭等，以增加運(yùn)動(dòng)范圍(例如增加自由度)。觸摸板34被構(gòu)造成在運(yùn)動(dòng)時(shí)激活電路，該電路產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)信號(hào)。該電路一般包括一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)指示器，例如開(kāi)關(guān)、傳感器、編碼器等。萬(wàn)向跟蹤板的示例可以在2003年 8月18日提交的題為“MOVABLE TOUCH PAD WITH ADDED FUNCTIONALITY”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) No. 10/643，256中找到，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用方式結(jié)合于此。在所示的實(shí)施例中，跟蹤板34采取可下壓按鈕的形式，該按鈕執(zhí)行“拾取 (picking) ”動(dòng)作。S卩，整個(gè)跟蹤板34的一部分起到一個(gè)或多個(gè)按鈕的作用，使得可以通過(guò)在跟蹤板34上施壓來(lái)實(shí)施一個(gè)或多個(gè)額外的按鈕功能，而不是在跟蹤板上敲擊或使用單獨(dú)的按鈕/單獨(dú)的區(qū)域。如圖3A和圖;3B所示，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，當(dāng)來(lái)自手指38、 手掌、手或其他對(duì)象的力被施加于跟蹤板；34時(shí)，跟蹤板34能夠在直立(或中性)位置(圖 3A)與受壓(或激活)位置(圖3B)之間運(yùn)動(dòng)。該力不應(yīng)小到使得按鈕信號(hào)被無(wú)意地激活， 但是也不應(yīng)大到使得用戶(hù)因?yàn)樾枰^(guò)大的力而感到不適。跟蹤板34通常被偏置(bias)在直立位置，例如通過(guò)撓性鉸鏈、彈簧部件或磁鐵。當(dāng)跟蹤板34上按壓的對(duì)象克服了該偏置時(shí)，跟蹤板34運(yùn)動(dòng)到激活位置。如圖3C所示，跟蹤板34可以在一端處樞轉(zhuǎn)，使得激活位置相對(duì)于中性位置略微傾斜。當(dāng)手指(或其他對(duì)象)從跟蹤板34撤去時(shí)，偏置部件將其向中性位置推回。薄片、振動(dòng)吸收器、上止機(jī)構(gòu)(upstop)或其他結(jié)構(gòu)(未示出)可以防止跟蹤板34在返回的時(shí)候超過(guò)該中性位置。例如，框架32的一部分可以向外延伸到跟蹤板34的一部分上方，以使跟蹤板34停在中性位置。這樣，如果需要，跟蹤表面可以保持與框架23 平齊。例如，在膝上型計(jì)算機(jī)或手持式媒體設(shè)備中，可能希望使跟蹤板與該計(jì)算機(jī)或設(shè)備的外殼平齊。如圖3A所示，在直立/中性位置，當(dāng)對(duì)象(例如用戶(hù)的手指)在觸摸板的頂面上在x、y平面中運(yùn)動(dòng)時(shí)，跟蹤板34產(chǎn)生跟蹤信號(hào)。盡管圖3A圖示了中性位置是直立的，但是中性位置可以處于任何方向。如圖3B所示，在下壓位置(ζ方向)，跟蹤板34產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)按鈕信號(hào)。這些按鈕信號(hào)可以被用于各種功能型，包括但不限于與對(duì)電子設(shè)備的操作相關(guān)聯(lián)地作出選擇或發(fā)出命令。例如，在音樂(lè)播放器的情形下，按鈕功能可以被關(guān)聯(lián)到打開(kāi)菜單、播放歌曲、使歌曲快速前進(jìn)、在菜單中搜索等。在膝上型計(jì)算機(jī)的情形下，這些按鈕功能可以被關(guān)聯(lián)到打開(kāi)菜單、選擇文本、選擇圖標(biāo)等。如圖3D所示，輸入設(shè)備30可以被布置成同時(shí)既提供跟蹤信號(hào)又提供按鈕信號(hào)，即，在沿ζ方向下壓觸摸板34的同時(shí)沿觸摸表面的切線(xiàn)方向(即沿x、y方向)運(yùn)動(dòng)。在其他情形下，輸入設(shè)備30可以被布置成僅在觸摸板 34被下壓時(shí)提供按鈕信號(hào)并在觸摸板34直立時(shí)提供跟蹤信號(hào)。具體而言，跟蹤板34被構(gòu)造成激活一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)指示器，這些運(yùn)動(dòng)指示器能夠在跟蹤板34移動(dòng)到激活位置時(shí)產(chǎn)生按鈕信號(hào)。運(yùn)動(dòng)指示器通常位于框架32內(nèi)，并可以耦合到跟蹤板34和/或框架32。運(yùn)動(dòng)指示器可以是開(kāi)關(guān)和傳感器的任意組合。開(kāi)關(guān)一般被構(gòu)造成提供脈沖式的或二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，例如激活(on)或解除激活(off)。例如，跟蹤板34 的下側(cè)部分可以被構(gòu)造成當(dāng)用戶(hù)在跟蹤板34上按壓時(shí)與開(kāi)關(guān)接合(并因而被激活)。另一方面，傳感器一般被構(gòu)造成提供連續(xù)數(shù)據(jù)或模擬數(shù)據(jù)。例如，傳感器可以被構(gòu)造成當(dāng)用戶(hù)在跟蹤板34上按壓時(shí)測(cè)量跟蹤板34相對(duì)于框架的傾斜位置或傾斜量?？梢允褂萌魏魏线m的機(jī)械的、電的和/或光的開(kāi)關(guān)或傳感器。例如，可以使用觸覺(jué)(tact)開(kāi)關(guān)、力敏電阻、壓力傳感器、接近度傳感器等。在一些實(shí)施例中，圖1-3所示的跟蹤板10和30可以是多點(diǎn)觸摸跟蹤板。多點(diǎn)觸摸包含觸摸表面(屏幕、臺(tái)、壁等)和觸摸板，以及對(duì)多個(gè)同時(shí)的觸摸點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別的軟件， 這與僅識(shí)別一個(gè)觸摸點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)觸摸屏(例如計(jì)算機(jī)觸摸板、ATM)不同。這種效果是通過(guò)各種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括但不限于電容傳感、電阻傳感、表面聲波傳感、熱、手指壓力、高捕獲率相機(jī)、紅外光、光學(xué)捕獲、調(diào)諧電磁感應(yīng)、陰影捕獲。多點(diǎn)觸摸移動(dòng)電話(huà)的一種示例是由 Cupertino，CA的Apple Inc.生產(chǎn)的iPhone。多點(diǎn)觸摸媒體設(shè)備的一種示例是由Apple Inc.生產(chǎn)的iPod Touch。具有多點(diǎn)觸摸跟蹤板的膝上型計(jì)算機(jī)的示例是Apple Inc.生產(chǎn)的MacBook Air和MacBook ftx)。在一些實(shí)施例中，本申請(qǐng)中描述的所有輸入設(shè)備都可以采用多點(diǎn)觸摸技術(shù)；或者，本申請(qǐng)中描述的輸入設(shè)備也可以采用單點(diǎn)觸摸跟蹤板。圖4是根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)39的簡(jiǎn)化框圖。該計(jì)算系統(tǒng)大體上包括以可操作方式連接到計(jì)算設(shè)備42的輸入設(shè)備40。例如，輸入設(shè)備40可以大體上對(duì)應(yīng)于圖2和圖3所示的輸入設(shè)備30，計(jì)算設(shè)備42可以對(duì)應(yīng)于膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、PDA、 媒體播放器、移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)、視頻游戲等。如圖所示，輸入設(shè)備40包括可下壓的跟蹤板44以及一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)指示器46。跟蹤板44被構(gòu)造成產(chǎn)生跟蹤信號(hào)，運(yùn)動(dòng)指示器46被構(gòu)造成當(dāng)跟蹤板44被下壓時(shí)產(chǎn)生按鈕信號(hào)。盡管跟蹤板44可以是各種各樣的，但是在該實(shí)施例中，跟蹤板44包括電容傳感器48和控制系統(tǒng)50，該控制系統(tǒng)用于從傳感器48獲取位置信號(hào)并向計(jì)算設(shè)備42提供這些信號(hào)。控制系統(tǒng)50可以包括專(zhuān)用集成電路(ASIC)，該集成電路被構(gòu)造成監(jiān)視來(lái)自傳感器48的信號(hào)，計(jì)算所監(jiān)視的信號(hào)的位置(笛卡兒位置或角位置)、方向、速度和加速度并向計(jì)算設(shè)備42的處理器報(bào)告該信息。運(yùn)動(dòng)指示器46也可以是各種各樣的。但是在本實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)指示器46采取開(kāi)關(guān)的形式，該開(kāi)關(guān)在觸摸板44被下壓時(shí)產(chǎn)生按鈕信號(hào)。開(kāi)關(guān)46可以對(duì)應(yīng)于機(jī)械式、電的和光學(xué)類(lèi)型的開(kāi)關(guān)。在一種具體實(shí)現(xiàn)方式中，開(kāi)關(guān)46是機(jī)械式開(kāi)關(guān)，包括凸起致動(dòng)器52，該致動(dòng)器可以由觸摸板44推動(dòng)以產(chǎn)生按鈕信號(hào)。例如，該開(kāi)關(guān)可以是觸覺(jué)開(kāi)關(guān)或觸感開(kāi)關(guān)。跟蹤板44和開(kāi)關(guān)46都以可操作方式通過(guò)通信接口 M耦合到計(jì)算設(shè)備42。該通信接口在輸入設(shè)備與電子設(shè)備之間提供了用于直接或間接連接的連接點(diǎn)。通信接口討可以是有線(xiàn)的(電線(xiàn)、電纜、連接器)或無(wú)線(xiàn)的(例如發(fā)送器/接收器)。計(jì)算設(shè)備42大體上包括處理器55 (例如CPU或微處理器)，該處理器被構(gòu)造成執(zhí)行指令并執(zhí)行與計(jì)算設(shè)備42相關(guān)聯(lián)的操作。例如，使用例如從存儲(chǔ)器取回的指令，處理器可以對(duì)計(jì)算設(shè)備42的各個(gè)組件之間的輸入和輸出數(shù)據(jù)的接收和操縱進(jìn)行控制。在多數(shù)情形下，處理器55在操作系統(tǒng)或其他軟件的控制下執(zhí)行指令。處理器55可以是單芯片處理器，也可以由多個(gè)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
計(jì)算設(shè)備42還包括輸入/輸出(I/O)控制器56，該控制器以可操作方式耦合到處理器M。I/O控制器56可以與處理器M集成，也可以是如圖所示單獨(dú)的部件。I/O控制器 56大體上被構(gòu)造成對(duì)于與一個(gè)或多個(gè)I/O設(shè)備(例如輸入設(shè)備40)的交互進(jìn)行控制，這些 I/O設(shè)備可以耦合到計(jì)算設(shè)備42。I/O控制器56大體上通過(guò)在計(jì)算設(shè)備42與需要和計(jì)算設(shè)備42通信的I/O設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)來(lái)工作。計(jì)算設(shè)備42還包括以可操作方式耦合到處理器M的顯示控制器58。顯示控制器58可以與處理器M集成，也可以是如圖所示單獨(dú)的部件。顯示控制58被構(gòu)造成對(duì)顯示命令進(jìn)行處理，以在顯示屏60上產(chǎn)生文本和圖形。例如，顯示屏60可以是單色顯示器、彩色圖形適配器(CGA)顯示器、增強(qiáng)型圖形適配器(EGA)顯示器、可變圖形陣列(VGA)顯示器、super VGA顯示器、液晶顯示器(LCD)(例如有源矩陣式、無(wú)源矩陣式等)、陰極射線(xiàn)管 (CRT)、等離子顯示器、背光發(fā)光二極管(LED)IXD顯示器等。在一種實(shí)施例(未示出)中，跟蹤板44可以包括玻璃表面，該表面不僅用作觸敏表面，還用作顯示屏；在此情形下，圖4所示的顯示屏60可以與跟蹤板44的玻璃表面集成為一體。這可以有利于具有觸敏顯示器的計(jì)算設(shè)備(例如媒體播放器或移動(dòng)電話(huà))。具有觸敏顯示器的媒體播放器的一種示例是由Cupertino，CA的Apple Inc.生產(chǎn)的iPod Touch0 具有觸敏顯示器的移動(dòng)電話(huà)的一種示例是由Cupertino，CA的Apple Inc.生產(chǎn)的iPhone。在多數(shù)情形下，處理器M與操作系統(tǒng)一起工作，執(zhí)行計(jì)算機(jī)代碼并產(chǎn)生和使用數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)代碼和數(shù)據(jù)可以駐留在程序儲(chǔ)存區(qū)域62內(nèi)，該區(qū)域以可操作方式耦合到處理器 M。程序儲(chǔ)存區(qū)域62大體上提供了保持正由計(jì)算設(shè)備42使用的數(shù)據(jù)的地方。例如，程序儲(chǔ)存區(qū)域可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等。計(jì)算機(jī)代碼和數(shù)據(jù)也可以駐留在可移除程序介質(zhì)上并在需要的時(shí)候被裝載或安裝到計(jì)算設(shè)備上。在一種實(shí)施例中，程序儲(chǔ)存區(qū)域62被構(gòu)造成儲(chǔ)存信息，該信息用于控制由輸入設(shè)備40產(chǎn)生的跟蹤信號(hào)和按鈕信號(hào)如何由計(jì)算設(shè)備42使用。圖5示出了輸入設(shè)備的一種實(shí)施例，該設(shè)備大體上由標(biāo)號(hào)70表示，包括連接到框架76的跟蹤板72?？蚣?6可以是用于獨(dú)立輸入設(shè)備的外殼，也可以是用于另一設(shè)備(例如膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手持式媒體設(shè)備、PDA、移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)等)的殼體，該設(shè)備包容了跟蹤板72。跟蹤板72包括各種層，這些層包括外觸敏跟蹤表面74，用于對(duì)手指運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤。跟蹤表面74還可以提供低摩擦的裝飾性表面。在一種實(shí)施例中，跟蹤板72 基于電容傳感；因此它包括電極層80，電極層80例如可以在PCB上實(shí)現(xiàn)。在電容傳感的情形下，跟蹤表面74是電介質(zhì)材料。加強(qiáng)件84位于電極層80下方。加強(qiáng)件84圖示于圖5 和圖6中，但是在一些實(shí)施例中可以略去。加強(qiáng)件84可以用來(lái)補(bǔ)償電極層80固有的撓性。 電極層80通過(guò)向傳感器82發(fā)送信號(hào)來(lái)響應(yīng)沿著跟蹤表面74的手指運(yùn)動(dòng)。在電容傳感的情形下，電極層80根據(jù)手指運(yùn)動(dòng)而記錄電容的改變，傳感器82是電容傳感器。這樣，跟蹤板72包含了觸摸傳感器裝置。傳感器82被圖示為布置在電極層80的底部，但是在其他實(shí)施例中可以位于任何地方。如果像所示的實(shí)施例中那樣，傳感器82位于跟蹤板72的可動(dòng)部分上，則該輸入設(shè)備可以包含能夠隨該系統(tǒng)而運(yùn)動(dòng)的撓性電連接件(未示出)。運(yùn)動(dòng)指示器78布置在跟蹤板72的底部。運(yùn)動(dòng)指示器78可以是各種各樣的，但是在本實(shí)施例中，它采取機(jī)械開(kāi)關(guān)的形式，該開(kāi)關(guān)通常布置在跟蹤板72與框架76之間。在其他實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)指示器78可以是傳感器，例如電傳感器。運(yùn)動(dòng)指示器78可以附裝到框架76或跟蹤板72。在所示的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)指示器78被附裝到電極層80的底側(cè)。例如，如果電極層80位于PCB上，則運(yùn)動(dòng)指示器78可以位于PCB的底部。在另一示例中，運(yùn)動(dòng)指示器78可以采取觸覺(jué)開(kāi)關(guān)的形式，尤其可以是SMT穹頂(dome)開(kāi)關(guān)(針對(duì)SMT而封裝的穹頂開(kāi)關(guān))。在圖5中，跟蹤板72被示為處于其中性位置，在該位置，運(yùn)動(dòng)傳感器78不與框架 76接觸。當(dāng)用戶(hù)向跟蹤表面74施加向下的壓力時(shí)，跟蹤板72可以向下運(yùn)動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)傳感器 78記錄這種位置改變。在所示的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器78(觸覺(jué)開(kāi)關(guān))會(huì)與框架76接觸， 在此情形下與固定螺釘88接觸。固定螺釘88可以受到人工調(diào)節(jié)，以改變中性位置與激活位置之間的距離。在一種實(shí)施例(未示出)中，固定螺釘88可以在中性位置直接與運(yùn)動(dòng)傳感器78鄰接，使得系統(tǒng)中沒(méi)有松弛或預(yù)行程(pre-travel)。撓性鉸鏈86將跟蹤板72與框架76相連。撓性鉸鏈86是彈性材料，該材料在被施加力時(shí)彎折，但是施加回復(fù)力以將跟蹤板72向中性位置推動(dòng)。在一種實(shí)施例中，撓性鉸鏈86可以是薄的彈簧鋼。如圖6所示，當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面74向下推時(shí)，撓性鉸鏈86會(huì)彎折。彎折件86還將跟蹤板72向其中性位置推動(dòng)，在圖5所示的示例性實(shí)施例中，該中性位置是水平的。這樣，用戶(hù)能夠在跟蹤表面74上的幾乎任何地方向下壓并造成“拾取”，表示運(yùn)動(dòng)指示器78將記錄這種下壓。這與現(xiàn)有的跟蹤板相反，現(xiàn)有的跟蹤板包含分開(kāi)的跟蹤區(qū)和拾取區(qū)。能夠在跟蹤表面74上的任何地方進(jìn)行拾取可以給用戶(hù)提供更加直觀和愉悅的接口。例如，用戶(hù)可以通過(guò)單一的手指來(lái)產(chǎn)生跟蹤信號(hào)和按鈕信號(hào)，而不需要曾經(jīng)將手指從跟蹤表面74移開(kāi)。相反，用分開(kāi)的跟蹤區(qū)和按鈕區(qū)對(duì)跟蹤板進(jìn)行操作的用戶(hù)例如可能用右手來(lái)跟蹤，并用左手來(lái)拾取，或者用食指進(jìn)行跟蹤而拇指進(jìn)行拾取。肩部90可以是框架76的延伸部或者是單獨(dú)的部件，通過(guò)與跟蹤板72的一部分 (例如加強(qiáng)件84)接觸來(lái)阻止跟蹤板72經(jīng)過(guò)其中性位置行進(jìn)。這樣，跟蹤表面74可以被保持為與框架76的頂面基本上平齊?？梢耘c肩部90 —起包含有振動(dòng)吸收器或上止機(jī)構(gòu)(未示出)，以對(duì)跟蹤板72與肩部90之間的接觸進(jìn)行緩沖?？梢岳斫?，通過(guò)對(duì)跟蹤表面74進(jìn)行按壓而產(chǎn)生的拾取可以包括在屏幕上選擇條目、打開(kāi)文件或文檔、執(zhí)行指令、啟動(dòng)程序、觀看菜單等。按鈕功能也可以包括使得經(jīng)過(guò)該電子系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航更加容易的功能，例如縮放、卷動(dòng)、打開(kāi)不同的菜單、使輸入指示器回位 (home)、執(zhí)行與鍵盤(pán)有關(guān)的動(dòng)作(例如輸入、刪除、插入、上/下翻頁(yè)等)。撓性鉸鏈86使得在可能的最小垂直空間中可用的可動(dòng)跟蹤板。實(shí)現(xiàn)了最小的垂直空間，這是因?yàn)閾闲糟q鏈86是薄的并且布置成大體上與跟蹤板72的底層平行，因此撓性鉸鏈86不會(huì)顯著增加跟蹤板72的厚度。因此，這種裝置易于用在超薄膝上型計(jì)算機(jī)(或其他超薄設(shè)備)中。在這些超薄膝上型計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，垂直空間極其有限。過(guò)去，電子部件的尺寸經(jīng)常是對(duì)于電子設(shè)備能夠被制造得多么小的限制因素。現(xiàn)在，電子部件越來(lái)越微型化，意味著機(jī)械部件(例如可動(dòng)跟蹤板)現(xiàn)在可能是關(guān)鍵的尺寸限制部件。根據(jù)這樣的理解，容易明白為什么線(xiàn)性致動(dòng)(例如由螺旋彈簧等對(duì)可動(dòng)跟蹤板進(jìn)行支撐)在一些應(yīng)用中并非理想。此外，使用彈簧還可能不必要地增加制造過(guò)程的復(fù)雜度(增加零件數(shù)目、更高成本、更高的失效率等)。彈簧的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，在一些實(shí)施例中，彈簧可能改變或危害觸覺(jué)開(kāi)關(guān)的力曲線(xiàn)(profile)。相反，撓性件86可以在跟蹤表面74上遞送基本上恒定的感覺(jué)， 并且賦予用戶(hù)觸覺(jué)開(kāi)關(guān)力曲線(xiàn)的更加忠實(shí)的表示形式。
現(xiàn)在參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例，當(dāng)用戶(hù)在跟蹤板72的跟蹤表面74上按壓時(shí)，跟蹤板72向下樞轉(zhuǎn)，并激活布置于其下的開(kāi)關(guān)78。開(kāi)關(guān)78在被激活時(shí)產(chǎn)生按鈕信號(hào)，這些信號(hào)可以由連接到輸入設(shè)備70的電子設(shè)備使用。撓性件86可以將跟蹤板72約束到基本上圍繞僅一條軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。這例如可以通過(guò)使用多個(gè)撓性件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些撓性件圍繞跟蹤板72的一側(cè)(例如后側(cè))的軸線(xiàn)而布置。此外，如果使跟蹤板72是剛性的(例如，通過(guò)在需要的情況下包含加強(qiáng)件84)，則實(shí)現(xiàn)了平整化(leveling)架構(gòu)。將剛性跟蹤板72耦合到撓性鉸鏈86使得跟蹤板72能夠在偏心地連接時(shí)保持水平。圖7和圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的輸入設(shè)備100。圖7是輸入設(shè)備100 的立體圖，被示為與膝上型計(jì)算機(jī)一起使用。圖8是輸入設(shè)備100中所用的跟蹤板101被拆散的分解立體圖。圖7中大體上由標(biāo)號(hào)100所示的輸入設(shè)備是可下壓的觸敏跟蹤板101，其布置在膝上型計(jì)算機(jī)框架104中。在安裝在計(jì)算機(jī)框架104中時(shí)，輸入設(shè)備100僅有跟蹤表面102能夠由用戶(hù)看到，該表面可以與計(jì)算機(jī)框架104平齊。在所示的實(shí)施例中，跟蹤表面是玻璃。 玻璃提供了低摩擦、耐用、裝飾性的電介質(zhì)表面。在一種實(shí)施例中，跟蹤表面102由略微霧化的玻璃制成。在其他實(shí)施例中，跟蹤表面102可以是陶瓷、塑料等。如果輸入設(shè)備100基于電容傳感，則跟蹤表面102必須是電介質(zhì)材料。跟蹤表面102的前端(即最接近用戶(hù)那端)具有中間點(diǎn)201和角部203。跟蹤表面102當(dāng)在最前端201的中間點(diǎn)處被拾取時(shí)運(yùn)動(dòng)大約0. 2mm。由于所示實(shí)施例的平整化架構(gòu)和剛性，跟蹤表面102當(dāng)在前端203的最左或最右角部被拾取時(shí)指運(yùn)動(dòng)大約0. 4mm,使得輸入設(shè)備100適于與超薄膝上型計(jì)算機(jī)或需要可下壓跟蹤板的其他超薄應(yīng)用一起使用。由圖8可見(jiàn)，墨水106的層位于緊挨玻璃102的下方。墨水106用于裝飾性目的， 可以將其與計(jì)算機(jī)框架104的顏色進(jìn)行顏色匹配。或者，墨水106也可以是與計(jì)算機(jī)框架 104不同的顏色，例如類(lèi)似顏色的不同差別(shade)或?qū)Ρ壬毫γ舾姓澈蟿?PSA)的層 108將玻璃102附裝到PCB 110的頂面。PSA的第二層112將PCB 110的底面附裝到加強(qiáng)件114的頂面。在所示的實(shí)施例中，PSA層110和112被示為與相鄰的層106、110和114形狀匹配的片。可以進(jìn)行修改，例如在層110和112中切割出孔，以容納剛性支柱或環(huán)氧膠水等， 以控制相鄰層之間的剪切(shear)?；蛘撸琍SA層110和112可以在其周邊處被修剪，以給整個(gè)邊界的膠水留下空間。這些修改形式可以增強(qiáng)相鄰的層之間在受到高的剪切負(fù)載時(shí)的接合性。本申請(qǐng)中作為示例而描述了 PSA，但是也可以使用其他方式來(lái)附裝這些層，例如雙面膠帶、膠水或粘合劑。PCB—般具有一些內(nèi)在的撓性，加強(qiáng)件114基本上校正了這種撓性以給跟蹤板101 增加剛性。加強(qiáng)件114可以具有切口 116a以選擇性地減小其重量，或者選擇性地調(diào)節(jié)其剛度。其他切口(例如118a)不僅用來(lái)減小重量(或者調(diào)節(jié)剛度)，而且使PCB 110與撓性件 120上的傳感器之間能夠電接觸，如下文所述。上方的PSA層112具有相應(yīng)的切口 116b和 118b。大體上，加強(qiáng)件114應(yīng)當(dāng)是剛性的、輕的(即低密度)并且薄到足以用在對(duì)于空間敏感的應(yīng)用(例如超薄膝上型計(jì)算機(jī)、媒體設(shè)備、移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)等)中。理想的加強(qiáng)件應(yīng)該很剛硬、很輕，同時(shí)又很剛硬。但是，這三個(gè)量(剛度、輕的重量、薄)可以看作折中因素；例如，對(duì)于給定的材料，一般在剛度與重量之間存在折中。在所示的實(shí)施例中，加強(qiáng)件 114由鋼制成。鋼是一種折中的材料，因?yàn)樗亓恐械?，但是非常剛硬。由于其高剛度，由鋼?gòu)成的加強(qiáng)件114可以被制造得較薄。也可以使用其他金屬，例如鋁或鈦。鈦非常輕，但是可能比鋼更貴。在其他實(shí)施例中，可以使用包覆(clad)加強(qiáng)件，尤其是由各種金屬或其他材料形成的包覆金屬性加強(qiáng)件。圖9示出了一種示例性包覆金屬性加強(qiáng)件115，其由上部鋼層119 和下部鋼層121包圍的鋁芯117組成。鋼具有比鋁的內(nèi)部芯117更高的彈性模量(也稱(chēng)為彈性模數(shù))。彈性模量是向?qū)ο蠡蛭镔|(zhì)施加力時(shí)，該對(duì)象或物質(zhì)的彈性(即，非永久性的) 形變趨勢(shì)的數(shù)學(xué)描述。具有更高彈性模量的材料(例如鋼)比具有較低彈性模量(例如鋁)的材料更剛硬。這是重要的，因?yàn)樵谀承l件下，加強(qiáng)件的偏轉(zhuǎn)與彈性模量和面積的二次矩的乘積成反比。這意味著與加強(qiáng)件115(加強(qiáng)件115具有鋁芯和鋼的外部層)相同形狀和尺寸但僅由鋁制成的加強(qiáng)件會(huì)更輕但是沒(méi)那么剛硬。包覆效果(即通過(guò)使用高模量材料在重量輕的芯上作為外部層來(lái)提高剛度)類(lèi)似于建筑構(gòu)造中I形梁的情況，但是在I形梁中調(diào)整的是二次矩而不是彈性模量。這就是在建筑結(jié)構(gòu)中常常看到具有較高的面積慣性矩的梁(例如I形梁)而不是具有相同面積的其他梁的原因。在其他實(shí)施例中，加強(qiáng)件可以由任何合適的結(jié)構(gòu)材料制成，包括但不限于玻璃、陶瓷、碳化鎢、碳纖維復(fù)合材料、金屬基質(zhì)復(fù)合材料。這些結(jié)構(gòu)材料非常輕薄，使它們理想地在薄的、重量輕的便攜式電子設(shè)備中用作加強(qiáng)件。PCB 110在頂面上包括電極層(未示出)并在底面上包括運(yùn)動(dòng)傳感器126。在所示的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器126是機(jī)械開(kāi)關(guān)(參見(jiàn)圖8和圖11)。運(yùn)動(dòng)傳感器126可以是各種各樣的。一般可以使用觸覺(jué)開(kāi)關(guān)。尤其是，可以是裸片的、經(jīng)過(guò)封裝的或者經(jīng)過(guò)封閉的金屬穹頂開(kāi)關(guān)。當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面102上向下按壓時(shí)，撓性鉸鏈122允許跟蹤板101發(fā)生位移，從而允許運(yùn)動(dòng)傳感器126接觸到固定螺釘128。由于開(kāi)關(guān)126電連接到系統(tǒng)的其他部分 (例如安裝在PCB 110上)，所以每當(dāng)用戶(hù)向下按壓了足夠遠(yuǎn)以激活傳感器126的時(shí)候會(huì)記錄和處理拾取信號(hào)。固定螺釘128可以受到調(diào)節(jié)以增大或完全消除中性位置處與運(yùn)動(dòng)傳感器126的任何偏移位移。如圖11所示，在中性位置，運(yùn)動(dòng)傳感器126與固定螺釘128之間可能存在小的偏移。在其他實(shí)施例(未示出)中，在中性位置，固定螺釘128可以與開(kāi)關(guān)126直接鄰接?，F(xiàn)在將參考圖8、圖10和圖12來(lái)討論撓性件122。在所示的實(shí)施例中，兩個(gè)撓性件 122沿跟蹤板101的與傳感器126相反那側(cè)附裝。這種布置將跟蹤板101約束成以下述方式運(yùn)動(dòng)大體上圍繞由撓性件122的位置所限定的軸線(xiàn)而樞轉(zhuǎn)。撓性件122在實(shí)體上分隔開(kāi)有助于建立平整化架構(gòu)。但是，如果用戶(hù)在跟蹤表面102上偏離中心處向下按壓，則圍繞正交的軸線(xiàn)(例如，處于跟蹤板表面的中心線(xiàn)上并與由撓性件122的位置所限定的軸線(xiàn)正交的軸線(xiàn))的一些扭轉(zhuǎn)量也是可能的。這種扭轉(zhuǎn)一部分是來(lái)自跟蹤板101固有的撓性(即使采用了加強(qiáng)件114)，一部分來(lái)自撓性件122的可變彎折。例如可以通過(guò)更結(jié)實(shí)的加強(qiáng)件和/或使用更多的或更剛硬的撓性件來(lái)至少部分地補(bǔ)償這種扭轉(zhuǎn)。如前所述，在所示的實(shí)施例中，跟蹤表面102在受到偏心按壓(例如在圖7中的角部203)時(shí)運(yùn)動(dòng)大約0. 4mm，而在其中心線(xiàn)上受到按壓(例如在圖7中的201處)時(shí)運(yùn)動(dòng)僅約0. 2mm。這種極小的扭轉(zhuǎn)量不
14會(huì)使跟蹤板101的性能變差。撓性件122具有頂部撓性部分130和底部撓性加強(qiáng)件部分132。撓性部分130可以由薄的彈性材料制成，例如薄的彈簧鋼。當(dāng)撓性部件受到彎折應(yīng)力時(shí)，可能發(fā)生失穩(wěn)，使其自身呈現(xiàn)翹曲(buckling)。為了緩解這種失穩(wěn)，撓性部件130具有槽134，這些槽134的方向大體上平行于它們最可能?chē)@其受到彎折的軸線(xiàn)。這些撓性加強(qiáng)件132在它們被附裝到框架104的區(qū)域中對(duì)撓性件122進(jìn)行加強(qiáng)。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)撓性件122具有三個(gè)緊固件136，這些緊固件以螺紋方式穿過(guò)撓性部件130中的孔136a以及加強(qiáng)件114中的孔136b。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)撓性件122還具有另外兩個(gè)后緊固件138，這些后緊固件以螺紋方式穿過(guò)撓性件122中的孔138a以及框架104中的孔138b以將撓性件122緊固到框架104。盡管示出了三個(gè)緊固件136和兩個(gè)后緊固件138，但是緊固件的類(lèi)型和數(shù)目可以改變。如圖8和圖13所示，兩個(gè)上止機(jī)構(gòu)140位于加強(qiáng)件114的延伸部146上方以及框架104的延伸部或肩部下方。這種布置防止了跟蹤板101在下壓周期之后回調(diào)超過(guò)中性位置，使跟蹤表面102保持與框架104的表面基本平齊。PSA 144可以用來(lái)將上止機(jī)構(gòu)140 附裝到框架104?；蛘?，PSA144可以用來(lái)將上止機(jī)構(gòu)140附裝到加強(qiáng)件114。在下壓周期之后，撓性件122將跟蹤板101向中性位置推回。在所示的實(shí)施例中，加強(qiáng)件114的延伸部 146與位于框架104下方的上止機(jī)構(gòu)140接觸。上止機(jī)構(gòu)140用作溫和的振動(dòng)吸收器，防止加強(qiáng)件114實(shí)際接觸框架104(這種接觸可能是基本上剛性的)。用于上止機(jī)構(gòu)140的合適材料包括塑料、泡沫、橡膠、雙軸定向的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(boPET)聚酯膜(該膜以 Mylar 的注冊(cè)商標(biāo)為人所知)等等。通過(guò)吸收當(dāng)跟蹤板101彈向中性位置時(shí)加強(qiáng)件114 與框架104之間的沖擊，上止機(jī)構(gòu)140能夠選擇性地抑制下壓周期之后不期望的噪音。上止機(jī)構(gòu)140提供了振動(dòng)吸收以及將跟蹤板101的運(yùn)動(dòng)上限限制成與中性位置相符這兩種功能，該中性位置可以與框架104基本上平齊。盡管示出了兩個(gè)上止機(jī)構(gòu)140，但也可以使用更多或更少數(shù)目。撓性件120可以在圖8和圖14中清楚地看到。由于跟蹤板101是可動(dòng)的，所以撓性件120必須能夠在跟蹤板101運(yùn)動(dòng)的時(shí)候隨之行進(jìn)。這是通過(guò)設(shè)置撓性電連接件150 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該連接件在計(jì)算機(jī)連接件152與傳感器連接件154之間延伸，計(jì)算機(jī)連接件被構(gòu)造成與容納了輸入設(shè)備100的電子設(shè)備(例如膝上型計(jì)算機(jī))進(jìn)行通信，而傳感器連接件被構(gòu)造成與PCB 110通信。集成電路156位于撓性件120的頂面上。集成電路156從PCB 110上的電極層接收數(shù)據(jù)并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以形成電容傳感器的核心，提供了諸如對(duì)用戶(hù)的手指與跟蹤表面102接觸的時(shí)候進(jìn)行讀取的功能，并用于確定手指運(yùn)動(dòng)。對(duì)基于PCB 的傳感器的討論是示例而不是限制。非PCB的傳感器(例如經(jīng)過(guò)壓印的金屬片、撓性電路 (例如聚酰亞胺)、印刷在襯底(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)襯底)上的導(dǎo)電墨水、 玻璃上的氧化銦錫(ITO)等也可以用在本發(fā)明中。裝飾性的標(biāo)簽124從下方覆蓋了撓性件 120。從圖10的下方看到組裝好的輸入設(shè)備100。盡管未示出，但是輸入設(shè)備100可以受到背光照明。例如，PCB 110上可以在任一側(cè)分布有發(fā)光二極管(LED)，以使得用戶(hù)能夠在低亮度下更容易地看到輸入設(shè)備100。本申請(qǐng)中所述的輸入設(shè)備可以被集成到電子設(shè)備中，也可以是單獨(dú)的獨(dú)立設(shè)備。 集成到膝上型計(jì)算機(jī)中的輸入設(shè)備的一種示例圖示于圖7中并在上文中進(jìn)行了討論；圖15示出了集成到媒體播放器202中的輸入設(shè)備200，而圖16示出了集成到移動(dòng)電話(huà)中的輸入設(shè)備207。另一方面，圖17和圖18示出了作為獨(dú)立單元的輸入設(shè)備200的一些實(shí)現(xiàn)方式。 在圖17中，輸入設(shè)備200是與臺(tái)式計(jì)算機(jī)206相連的外圍設(shè)備。在圖18中，輸入設(shè)備200是以無(wú)線(xiàn)方式與對(duì)接臺(tái)208相連的遙控器，媒體播放器210對(duì)接在對(duì)接臺(tái)中。但是應(yīng)當(dāng)注意， 遙控器200也可以被構(gòu)造成與媒體播放器210 (或其他電子設(shè)備)直接進(jìn)行交互，從而消除對(duì)于對(duì)接臺(tái)的需要。用于媒體播放器的對(duì)接臺(tái)(本發(fā)明可以與之一起使用)的一種示例可以在2003年4月25日提交的題為“MEDIA PLAYER SYSTEM”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 10/423, 490 中找到，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用方式結(jié)合于此。應(yīng)當(dāng)注意，這些具體實(shí)施例不是限制性的，可以使用許多其他的設(shè)備和構(gòu)造。參考圖15，將更詳細(xì)地討論媒體播放器202。術(shù)語(yǔ)“媒體播放器”泛指專(zhuān)用于對(duì)媒體(例如音頻、視頻或其他圖像)進(jìn)行處理的計(jì)算設(shè)備，例如音樂(lè)播放器、游戲機(jī)、視頻播放器、視頻記錄機(jī)、相機(jī)等。在一些情形下，媒體播放器包含單一的功能性(例如專(zhuān)用于播放音樂(lè)的媒體播放器)，但在其他情形下，媒體播放器包含多種功能性(例如播放音樂(lè)、顯示視頻、儲(chǔ)存圖片等的媒體播放器)。在任一情形下，這些設(shè)備一般都是便攜的，從而使用戶(hù)無(wú)論旅行到哪里都能夠聽(tīng)音樂(lè)、玩游戲或看視頻、記錄視頻或拍攝圖片。在一種實(shí)施例中，媒體播放器是手持式設(shè)備，其尺寸適于被防止在用戶(hù)的口袋中。 通過(guò)調(diào)整成口袋尺寸，用戶(hù)不必直接攜帶該設(shè)備，因此該設(shè)備能夠被帶到用戶(hù)旅行到的幾乎任何地方(例如，用戶(hù)不受到攜帶大而笨重的設(shè)備(例如膝上型計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)) 的限制)。例如，在音樂(lè)播放器的情形下，用戶(hù)可以在健身房中鍛煉的同時(shí)使用該設(shè)備。在相機(jī)的情形下，用戶(hù)可以在爬山的同時(shí)使用該設(shè)備。在游戲機(jī)的情形下，用戶(hù)可以在汽車(chē)中旅行的情形下使用該設(shè)備。此外，該設(shè)備還可以由用戶(hù)的手來(lái)操作，不需要基準(zhǔn)表面(例如桌面)。在所示的實(shí)施例中，媒體播放器202是口袋尺寸的手持式MP3音樂(lè)播放器，該播放器使用戶(hù)能夠儲(chǔ)存大量音樂(lè)集(例如在一些情形下高達(dá)40，000首CD質(zhì)量的歌曲)。例如，該MP3音樂(lè)播放器可以對(duì)應(yīng)于由Cupertino，Calif.的Apple Inc.制造的iPod系列 MP3播放器中的一種。盡管主要用于儲(chǔ)存和播放音樂(lè)和/或視頻，但是本申請(qǐng)中所示的MP3 音樂(lè)播放器也可以包括附加的功能性，例如儲(chǔ)存日歷和電話(huà)列表、儲(chǔ)存和玩游戲、儲(chǔ)存照片等。事實(shí)上，在一些情形下，他可以用作極其便于運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)存設(shè)備。如圖15所示，媒體播放器202包括外殼222，外殼在內(nèi)部包封了各種電部件(包括集成電路芯片和其他電路)以提供用于媒體播放器202的計(jì)算操作。另外，外殼222還限定了媒體播放器202的形狀或形式。即，外殼222的輪廓可以體現(xiàn)媒體播放器202的外部實(shí)體外觀。容納在外殼222內(nèi)的集成電路芯片和其他電路可以包括微處理器(例如CPU)、 存儲(chǔ)器(例如R0M、RAM)、電源(例如電池)、電路板、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、其他存儲(chǔ)器(例如閃存) 和/或各種輸入/輸出(I/O)支持電路。這些電部件也可以包括用于輸入或輸出音樂(lè)或聲音的部件，例如麥克風(fēng)、放大器和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。這些電部件還可以包括用于捕獲圖像的部件，例如圖像傳感器(例如電荷耦合器件(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)) 或光學(xué)器件(例如透鏡、分光器、濾波器)。在所示的實(shí)施例中，媒體播放器202包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，從而賦予了媒體播放器海量存儲(chǔ)能力。例如，160GB的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以?xún)?chǔ)存高達(dá)40，000首歌曲，約200小時(shí)的視頻或高達(dá)25，000張照片。相反，基于閃存的媒體播放器平均儲(chǔ)存最多128MB(或約兩個(gè)小時(shí))的音樂(lè)。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器容量可以有很大不同(例如8、16、80、160GB等)。除了硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器外， 本申請(qǐng)中所示的媒體播放器202還包括電池，例如可充電的鋰離子電池。這些類(lèi)型的電池能夠給媒體播放器提供約30小時(shí)的連續(xù)音樂(lè)播放時(shí)間，或5小時(shí)的視頻播放時(shí)間。媒體播放器202還包括顯示屏224和有關(guān)的電路。顯示屏224被用來(lái)向用戶(hù)顯示圖形用戶(hù)接口以及其他信息(例如文本、對(duì)象、圖形)。例如，顯示屏224可以是液晶顯示器(IXD)。在一種具體實(shí)施例中，顯示屏對(duì)應(yīng)于320乘以240像素的高分辨率IXD顯示器， 由LED背光來(lái)在白天以及低亮度條件下賦予清晰的可視性。如圖所示，顯示屏224通過(guò)外殼222中的開(kāi)口 225并通過(guò)布置在開(kāi)口 225前方的透明壁226而對(duì)媒體播放器202的用戶(hù)可見(jiàn)。盡管是透明的，但透明壁226也可以被看作外殼222的一部分，因?yàn)樗兄谙薅襟w播放器202的形狀或形式。媒體播放器202還包括觸摸板200，例如前文所述的任何一種。觸摸板200大體上由可觸摸的外表面231組成，該表面用于接收用于在觸摸板230上進(jìn)行操縱的手指。在所示的實(shí)施例中，觸摸板200是圓形的，但是其形狀可以是各種各樣的，例如矩形、正方形等。 盡管圖15中未示出，但是可觸摸的外表面231下方是傳感器裝置。該傳感器裝置包括多個(gè)傳感器，這些傳感器被構(gòu)造成當(dāng)手指在它們上方停留、敲擊或經(jīng)過(guò)時(shí)激活。在最簡(jiǎn)單的情形下，每當(dāng)手指被置于傳感器上方時(shí)，產(chǎn)生電信號(hào)。給定時(shí)間段內(nèi)的信號(hào)的數(shù)目可以表明手指在觸摸板上的位置、方向、速度和加速度，即，信號(hào)越多，用戶(hù)移動(dòng)其手指就越多。在多數(shù)情形下，由電子接口對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，該接口將這些信號(hào)的數(shù)目、組合以及頻率轉(zhuǎn)換成位置、方向、速度和加速度信息。該信息然后可以由媒體播放器202用來(lái)在顯示屏224上執(zhí)行所需的控制功能。例如，通過(guò)將手指圍繞觸摸板200盤(pán)旋，用戶(hù)可以容易地卷動(dòng)通過(guò)歌曲列表。除了上述以外，觸摸板還可以包括可動(dòng)按鈕，該按鈕被構(gòu)造成提供一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用的控制功能，以與對(duì)媒體播放器202的操作相關(guān)聯(lián)地作出選擇或發(fā)出命令。例如，在MP3 音樂(lè)播放器的情形下，這些按鈕功能可以被關(guān)聯(lián)到打開(kāi)菜單、播放歌曲、使歌曲快速前進(jìn)、 在菜單中搜索、作出選擇等。在多數(shù)情形下，這些按鈕功能是通過(guò)機(jī)械式點(diǎn)擊動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。觸摸板200相對(duì)于外殼222的位置可以是各種各樣的。例如，觸摸板200可以被置于外殼222的任何外部表面(例如頂部、側(cè)面、正面或背面)上，所述外部表面是在媒體播放器202的操縱過(guò)程中用戶(hù)可訪(fǎng)問(wèn)(accessible)的。在多數(shù)情形下，觸摸板200的觸敏表面231完全暴露給用戶(hù)。在所示的實(shí)施例中，觸摸板200位于外殼222的下部正面區(qū)域。 此外，觸摸板230可以凹陷到外殼222的表面以下、與該表面平齊或者延伸到該表面以上。 在所示的實(shí)施例中，觸摸板200的觸敏表面231基本上與外殼222的外部表面平齊。觸摸板200的形狀也可以是各種各樣的。盡管被圖示為圓形，但是觸摸板也可以是環(huán)形、矩形、三角形等。媒體播放器202還可以包括保持開(kāi)關(guān)234。保持開(kāi)關(guān)234被構(gòu)造成把觸摸板和/ 或與之相關(guān)聯(lián)的按鈕激活或解除激活。這一般被用來(lái)防止通過(guò)觸摸板和/或按鈕作出的不期望的命令，例如當(dāng)媒體播放器被放在用戶(hù)的口袋中時(shí)。在被解除激活時(shí)，來(lái)自這些按鈕和 /或觸摸板的信號(hào)不被發(fā)送，或被媒體播放器丟棄。在被激活時(shí)，來(lái)自這些按鈕和/或觸摸板的信號(hào)被發(fā)送，并因而被媒體播放器接收和處理。
此外，媒體播放器202還包括一個(gè)或多個(gè)耳機(jī)插孔236以及一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)端口 238。耳機(jī)插孔236能夠接收與耳機(jī)相關(guān)聯(lián)的耳機(jī)連接器，所述耳機(jī)被構(gòu)造成聽(tīng)取正由媒體設(shè)備202輸出的聲音。另一方面，數(shù)據(jù)端口 238能夠接收數(shù)據(jù)連接器/線(xiàn)纜組件，該數(shù)據(jù)連接器/線(xiàn)纜組件被構(gòu)造來(lái)向主機(jī)設(shè)備(例如通用計(jì)算機(jī)(例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)))發(fā)送和從該主機(jī)設(shè)備接收數(shù)據(jù)。例如，數(shù)據(jù)端口 238可以用來(lái)向媒體設(shè)備202上載或從其下載音頻、視頻和其他圖像。例如，數(shù)據(jù)端口可以用來(lái)將歌曲和播放列表、音頻書(shū)、電子書(shū)、照片等下載到媒體播放器的儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)中。數(shù)據(jù)端口 238可以是各種各樣的。例如，數(shù)據(jù)端口可以是PS/2端口、串行端口、并行端口、USB端口、Firewire端口等。在一些情形下，數(shù)據(jù)端口 238可以是射頻(RF)鏈路或光學(xué)紅外(IR)鏈路，以消除對(duì)于線(xiàn)纜的需要。盡管圖12中未示出，但是媒體播放器202還可以包括電源端口，該端口接收被構(gòu)造成向媒體播放器202遞送電能的電能連接器/線(xiàn)纜組件。在一些情形下，端口 238可以既用作數(shù)據(jù)端口也用作電能端口。在所示的實(shí)施例中， 數(shù)據(jù)端口 238是Firewire端口，既具有數(shù)據(jù)能力也具有電能能力。盡管只示出了一個(gè)數(shù)據(jù)端口，但是應(yīng)當(dāng)注意這不是限制性的，可以在媒體播放器中包含多個(gè)數(shù)據(jù)端口。類(lèi)似地，數(shù)據(jù)端口可以包括多種數(shù)據(jù)功能性，即，把多種數(shù)據(jù)端口的功能性集成到單一的數(shù)據(jù)端口中。此外還應(yīng)當(dāng)注意，保持開(kāi)關(guān)、耳機(jī)插孔和數(shù)據(jù)端口在外殼上的位置可以是各種各樣的。即，它們不限于圖15所示的位置。它們可以位于外殼上的幾乎任意位置(例如正面、背面、側(cè)面、頂部、底部)，或者甚至在某些實(shí)施例中不存在。例如， 數(shù)據(jù)端口可以位于外殼的底面而不是所示的頂面。再參考圖16，將更詳細(xì)地討論移動(dòng)電話(huà)207。電話(huà)207可以是智能電話(huà)。移動(dòng)電話(huà)207包括框架209和觸敏屏幕211。觸敏屏幕211可以是多點(diǎn)觸摸屏幕，與由Cupertino， CA的Apple Inc.生產(chǎn)的iPhone上所用的屏幕類(lèi)似，通過(guò)使該屏幕211能夠在受到按壓時(shí)相對(duì)于框架209位移而使之可點(diǎn)擊。這樣，可以給電話(huà)207包含與本發(fā)明的前述可按壓輸入設(shè)備類(lèi)似的按鈕功能性。在一些實(shí)施例中，可以將觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋與按鈕功能相結(jié)合。例如，在屏幕211上向下按壓不僅激活某些功能，而且還產(chǎn)生可聽(tīng)到的點(diǎn)擊聲音。點(diǎn)擊聲音可以以機(jī)械方式產(chǎn)生(例如由機(jī)械開(kāi)關(guān)本身)和/或可以以電的方式產(chǎn)生(例如通過(guò)揚(yáng)聲器，每當(dāng)用戶(hù)向下按壓足夠遠(yuǎn)的時(shí)候該揚(yáng)聲器被激活)。此外，還可以產(chǎn)生觸覺(jué)反饋，例如通過(guò)主動(dòng)地點(diǎn)擊機(jī)械開(kāi)關(guān)或者每當(dāng)檢測(cè)到拾取的時(shí)候觸發(fā)振動(dòng)來(lái)產(chǎn)生機(jī)械反饋。盡管參考移動(dòng)電話(huà)207進(jìn)行了具體討論，但是觸覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)反饋可以與本申請(qǐng)中討論的任何實(shí)施例的按鈕功能相結(jié)合(例如膝上型計(jì)算機(jī)跟蹤板、媒體播放器跟蹤板或屏幕、遙控器跟蹤板等)。在另一種實(shí)施例(未示出)中，移動(dòng)電話(huà)可以包含與觸敏的可下壓跟蹤板(例如本申請(qǐng)中此前描述的跟蹤板)相結(jié)合的非觸敏屏幕(即傳統(tǒng)的屏幕)。在這種實(shí)施例中，屏幕用作顯示器，而跟蹤板例如可以使顯示器上的光標(biāo)運(yùn)動(dòng)并可以包含按鈕功能。換言之，可以在移動(dòng)電話(huà)上把可下壓的跟蹤板與單獨(dú)的屏幕結(jié)合使用，而不是對(duì)屏幕本身進(jìn)行下壓， 如參考圖16所討論的實(shí)施例的情形一樣。轉(zhuǎn)向圖19，示出了根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施例，包含了輸入設(shè)備282的遙控器280的簡(jiǎn)化框圖。例如，輸入設(shè)備282可以對(duì)應(yīng)于此前所述的本發(fā)明的輸入設(shè)備。輸入設(shè)備282 包括觸摸板284和開(kāi)關(guān)286。觸摸板284和開(kāi)關(guān)286以可操作方式耦合到無(wú)線(xiàn)發(fā)送器288，
18該發(fā)送器被構(gòu)造成通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信鏈路而發(fā)送信息，使得具有接收能力的電子設(shè)備可以通過(guò)該無(wú)線(xiàn)通信鏈路而接收該信息。無(wú)線(xiàn)發(fā)送器288可以是各種各樣的。例如，它可以基于諸如FM、RF、藍(lán)牙、802. IlUWB (超寬帶)、紅外(IR)、磁性鏈路(感應(yīng))等無(wú)線(xiàn)技術(shù)。在所示的實(shí)施例中，無(wú)線(xiàn)發(fā)送器288基于IR。IR泛指通過(guò)紅外輻射來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)。這樣， 無(wú)線(xiàn)發(fā)送器288 —般包括IR控制器290。IR控制器290采集從觸摸板284和開(kāi)關(guān)286報(bào)告的信息，并將該信息轉(zhuǎn)換成紅外輻射，例如使用發(fā)光二極管292。如前所述，本發(fā)明的跟蹤表面可以由玻璃制成。除了提供低摩擦、耐用、裝飾性的表面，玻璃還提供了半透明表面(例如塑料、陶瓷層)所沒(méi)有提供的選擇能力。例如，在一種實(shí)施例中，例如可以用光、紋理化的玻璃或者它們的組合將跟蹤板101分成分開(kāi)的區(qū)。每區(qū)可以具有不同的功能。例如，一個(gè)區(qū)可以是跟蹤區(qū)(可以使光標(biāo)運(yùn)動(dòng))，而另一個(gè)區(qū)可以是拾取區(qū)(可以受到下壓以激活按鈕功能)。圖20A-圖20E示出了對(duì)于跟蹤板300的示例性分區(qū)選擇。圖20A示出了由玻璃制成的、具有單一的區(qū)302的透明或半透明的跟蹤板300，即整個(gè)跟蹤表面可下壓以激活按鈕功能。圖20B示出了具有上部跟蹤表面304和一個(gè)拾取區(qū)306的跟蹤板300。將跟蹤表面304與拾取區(qū)306分開(kāi)的線(xiàn)308可以由具有LED側(cè)面照明裝置的紋理化玻璃表面、具有 LED側(cè)面照明裝置的IR墨水、電致發(fā)光、磁性墨水、雙色絞線(xiàn)等形成。圖20C示出了具有兩個(gè)拾取區(qū)310和312的一種可替換實(shí)施例。這些區(qū)可以與單獨(dú)的按鈕功能(例如“左點(diǎn)擊” 和“右點(diǎn)擊”)相關(guān)聯(lián)。圖20D示出了向左偏置的兩個(gè)跟蹤區(qū)，即左側(cè)的拾取區(qū)314比右側(cè)的拾取區(qū)316更大。圖20E示出了向右偏置的兩個(gè)跟蹤區(qū)，即左側(cè)的拾取區(qū)318比右側(cè)的拾取區(qū)320小。圖20F示出了三個(gè)拾取區(qū)322。圖20所示的這些分開(kāi)的選擇能力是以示例方式而不是限制方式給出的。在一種實(shí)施例中，跟蹤區(qū)和拾取區(qū)是用戶(hù)可選擇的。例如，用戶(hù)可以關(guān)閉(一條或多條)劃分線(xiàn)，使得跟蹤板像圖20A所示那樣對(duì)應(yīng)于能夠在其跟蹤表面上任何位置進(jìn)行拾取的跟蹤板，該跟蹤板現(xiàn)在以與圖7所示實(shí)施例類(lèi)似的方式工作。如果用戶(hù)后來(lái)希望具有左側(cè)和右側(cè)拾取區(qū)的更加傳統(tǒng)的跟蹤板，則他可以將跟蹤板配置成像圖20C所示那樣，跟蹤板的功能性隨之改變。如圖21所示，除了在跟蹤板上顯示劃分線(xiàn)以外，具有玻璃(或者其他的透明或半透明)跟蹤表面326的跟蹤板324甚至還能用作全像素顯示器。在一種實(shí)施例中，跟蹤表面326可以是有源矩陣顯示器，例如使用電子紙張/電子墨水、LCD、薄膜晶體管液晶顯示器 (TFT-LCD)等。E ink 是由Cambridge，MA的E Ink Corporation開(kāi)發(fā)的一種類(lèi)型的電子紙張的注冊(cè)商標(biāo)。E ink 的主要組件是數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的微小的微膠囊(microcapsule) 327，這些微膠囊大致是人類(lèi)頭發(fā)的直徑。在圖22所示的一種實(shí)施例中，每個(gè)微膠囊容納了懸浮在清澈流體332中的、充有正電的白色顆粒328和充有負(fù)電的黑色顆粒330。當(dāng)施加負(fù)電場(chǎng)334 時(shí)，白色顆粒運(yùn)動(dòng)到微膠囊的頂部，對(duì)于讀者變得可見(jiàn)。這使得表面看起來(lái)在該點(diǎn)呈現(xiàn)白色。同時(shí)，相反的電場(chǎng)336將黑色顆粒拉向微膠囊的底部，它們?cè)谠撎庪[藏。通過(guò)將該過(guò)程逆轉(zhuǎn)，黑色顆粒出現(xiàn)在膠囊的頂部，現(xiàn)在使得表面在該點(diǎn)看起來(lái)呈現(xiàn)黑色。頂部338和/或底部340電極是透明的，使得用戶(hù)能夠看到帶顏色的顆粒。為了形成E Ink: 電子顯示器，該墨水被印刷到一片塑料膜上，該膜被層疊在電路層上。該電路形成了像素圖案，該圖案能夠由顯示驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制。這些微膠囊懸浮在液體的“載體介質(zhì)”中，使得它們能夠用已有的屏幕印刷處理來(lái)打印到幾乎任何表面上，包括玻璃、塑料、纖維、甚至紙張。一種示例性的E ink 顯示器是在2004年2月由Polymer Vision Ltd.公開(kāi)的。該顯示器是基于有機(jī)物的四分之一 VGA(QVGA)(即320X240像素) 有源矩陣顯示器，具有五英寸的對(duì)角線(xiàn)，85dpi的分辨率以及2cm的彎折半徑。該顯示器把包含基于該聚合物電子器件的像素驅(qū)動(dòng)、25微米厚的有源矩陣背板與200微米的反射式E Ink 前面板相結(jié)合。如前所述，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，玻璃表面可以被用作跟蹤表面。理想地，這樣的玻璃表面應(yīng)當(dāng)具有低摩擦系數(shù)，應(yīng)當(dāng)具有高度透明的清澈度，而不應(yīng)是容易堆積污漬、 容易刮擦或者給皮膚造成磨損，最后還應(yīng)該在機(jī)械上是結(jié)實(shí)的，以經(jīng)受成千上萬(wàn)次跟蹤板按壓周期。傳統(tǒng)的玻璃結(jié)構(gòu)的一個(gè)缺點(diǎn)是它們不同時(shí)具備所有這些屬性，例如，傳統(tǒng)的玻璃可能很清澈，但是具有高摩擦系數(shù)。低摩擦對(duì)于跟蹤板是重要的(例如膝上型計(jì)算機(jī)的跟蹤板)，因?yàn)榭朔Ａc例如用戶(hù)手指之間的過(guò)度摩擦力可能造成用戶(hù)不適，或者可能在可下壓跟蹤板的情形下造成不當(dāng)?shù)氖叭?。?yōu)選的玻璃表面是如絲綢一樣光滑并且在光學(xué)上極其清澈的。已知各種方法來(lái)處理玻璃，例如包括噴砂、激光刻蝕、珩磨和化學(xué)刻蝕。這些傳統(tǒng)的方法一般被應(yīng)用于原始玻璃塊。原始玻璃的表面可能對(duì)于肉眼看起來(lái)是光滑的，但是其光滑度實(shí)際上增大了摩擦系數(shù)，因?yàn)槭种?或其他表面)在很大比例的表面積上與玻璃直接接觸。為了校正這種情況，有時(shí)候?qū)饣砻?44應(yīng)用處理(例如刻蝕等)，以降低摩擦或改變玻璃的光學(xué)特性。對(duì)玻璃進(jìn)行刻蝕產(chǎn)生了微觀的鼓包或峰，從而降低了原始玻璃的光滑度；這通過(guò)使手指與玻璃發(fā)生接觸的表面積減小而降低了摩擦系數(shù)。換言之，在經(jīng)過(guò)刻蝕的玻璃塊上摩擦的手指必須克服與經(jīng)過(guò)刻蝕的玻璃表面上的鼓包或峰直接接觸相關(guān)聯(lián)的摩擦力，但是手指在這些鼓包或峰之間的區(qū)域(實(shí)際上只是空氣)將經(jīng)歷小得多的摩擦。產(chǎn)生經(jīng)過(guò)處理的玻璃的最終塊(例如用于IXD中)通常是在一個(gè)步驟中完成的。 例如，原始玻璃受到化學(xué)刻蝕。但是，這種單一步驟的方法不能獲得具有上述全部所需屬性的玻璃表面。例如，玻璃表面可能具有低的摩擦，但是常常與較低的清晰度或者較低的抗污漬性能相關(guān)聯(lián)。在多個(gè)步驟中對(duì)玻璃進(jìn)行處理的努力(例如在機(jī)械磨蝕之后進(jìn)行化學(xué)后處理)此前也沒(méi)有成功；在多個(gè)步驟中生產(chǎn)的玻璃表面受限于與在單一步驟中生產(chǎn)的玻璃表面相同的缺點(diǎn)。在本發(fā)明中，原始玻璃可以以?xún)刹椒ㄊ艿教幚?，以生產(chǎn)大大改善的玻璃。在第一步，以機(jī)械方式或化學(xué)方式對(duì)原始玻璃塊342進(jìn)行處理，以產(chǎn)生具有細(xì)微起伏(fine pitch)的“種子表面”。對(duì)種子表面進(jìn)行調(diào)整以具有非常細(xì)微的起伏(即非常粗糙的表面)會(huì)使得隨后能進(jìn)行液體拋光(即在第二步中)，以產(chǎn)生具有全部所需屬性的最終玻璃表面。種子表面可以在圖24A中看到，其中，經(jīng)過(guò)處理的玻璃具有帶鼓包的表面346， 該表面由峰峰比348和幅度350來(lái)表征。這是種子表面。細(xì)微起伏的種子表面(例如346) 會(huì)具有很低的透射率(透射光對(duì)入射光的比率)，在30%的量級(jí)。對(duì)玻璃進(jìn)行處理的第一步可以用化學(xué)處理來(lái)執(zhí)行，例如使用與惰性載體混合的氟化氫銨(ammonium BiFlouride)膏體。這種化學(xué)刻蝕膏體被涂敷到該表面并留在那里一段時(shí)間，例如30分鐘。圖24B示出了第一步驟完成時(shí)的種子表面346。所示的種子表面具有 1，000倍的放大率。圖24B底部的標(biāo)尺是10 μ m。在第二步，將種子表面暴露于包含輔助酸(secondary acid)的氫氟酸(HF)溶液。 這是一種濕法處理，意味著HF可以被噴濺到種子表面上，或者種子表面可以被浸入HF中。 在一種實(shí)施例中，該溶液由HF和鹽酸組成，即HF+HC1。在另一種實(shí)施例中，該溶液由HF和硫酸組成，即HF+H2S04。在這些實(shí)施例中的任一種中，酸溶液可以與水混合。HF的濃度越高， 處理就發(fā)生得越快，但是最終結(jié)果是一樣的。在一種實(shí)施例中，該溶液可以由大約5%的HF 與大約10 %的HCl和大約85%的H2O組成。主要的酸是HF，而輔助酸(HCl或H2SO4)用來(lái)從玻璃表面除去殘余物以使HF與玻璃反應(yīng)。HF與第一步過(guò)程中產(chǎn)生的種子表面346反應(yīng)， 并改變其表面形貌，這接著改變了玻璃的有關(guān)特性(例如透射率、摩擦系數(shù))。所得的最終玻璃表面356示于圖25。表面356具有與種子表面的幅度350大體上相等的幅度352，但是峰峰比354比種子表面346的峰峰比348大體上高一個(gè)數(shù)量級(jí)(例如八至十二倍)。測(cè)試已經(jīng)表明幅度與這些有關(guān)的玻璃特性并不顯著相關(guān)；峰峰比是主導(dǎo)特性。換言之，改變最終玻璃表面的幅度并不會(huì)影響有關(guān)的玻璃特性，而獨(dú)立地改變峰峰比卻極大地影響了這些有關(guān)特性。在從上方看去時(shí)，如圖26 (放大了 1000倍)那樣，最終表面356具有矩陣式的“草皮塊(divot) ”358，類(lèi)似于已經(jīng)由圓頭錘隨機(jī)地?fù)舸蜻^(guò)的金屬表面。所得的玻璃具有全部那些所需屬性(低摩擦、清澈、耐用、抗污漬等)，并且具有“生動(dòng)”和“閃光”的外觀。這種玻璃的透射率在90%量級(jí)。最終表面356是低摩擦表面。表面的摩擦系數(shù)μ是從該表面上的物體的法向力 Fn與摩擦力&的比率，該摩擦力是必須被克服以使該物體相對(duì)于表面運(yùn)動(dòng)的力，S卩μ =Fn/ Ff。摩擦力被進(jìn)一步分為靜摩擦和動(dòng)摩擦。靜摩擦Fs是當(dāng)兩個(gè)物體并非正在相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)的時(shí)候必須克服的力，而動(dòng)摩擦Fd是處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)物體之間的摩擦力。靜摩擦通常高于動(dòng)摩擦，即，當(dāng)物體與另一表面之間最初處于靜止時(shí)要使物體相對(duì)于該表面運(yùn)動(dòng)， 通常要花費(fèi)更大的力，而使該物體保持運(yùn)動(dòng)需要的力較小。靜摩擦系數(shù)μ s和動(dòng)摩擦系數(shù) μ 因此被定義為μ S = Fn/Fs和μ D = FN/FD。為了表現(xiàn)最終表面356那樣的表面的摩擦質(zhì)量，用法向力對(duì)1英寸直徑的氯丁橡膠盤(pán)(該盤(pán)具有用320號(hào)砂紙進(jìn)行了粗糙化的表面)加載并沿356那樣的各種表面樣品進(jìn)行拉動(dòng)。對(duì)于各種樣品執(zhí)行了測(cè)試，氯丁橡膠盤(pán)被以50mm/min或500mm/min的速度拉動(dòng)， 并以71. 4克或295. 9克加載。在一些測(cè)試期間用鯊烯對(duì)該表面進(jìn)行了潤(rùn)滑，而在其他測(cè)試期間沒(méi)有進(jìn)行潤(rùn)滑。表1總結(jié)了測(cè)試數(shù)據(jù)
樣品FN (克)潤(rùn)滑測(cè)試1 (克)測(cè)試2 (克)測(cè)試3 (克)μ 標(biāo)準(zhǔn)偏差μβ/μ 標(biāo)準(zhǔn)偏差171.4是32.3733.2732.410.460.011.070.011295.9是106.46105.85111.390.360.011.040.01171.4是38.5837.3539.070.540.011.160.061295.9是115.5115.63116.350.390.001.080.03
171.4否77.7778.1776.581.090.011.030.001295.9否284.24268.88260.790.920.04171.4否58.958.6856.40.810.021.310.041295.9否250.52246.24244.390.830.011.090.05271.4是25.324.6525.250.350.011.130.082295.9是81.7581.8383.20.280.001.100.02271.4是40.3537.0235.470.530.031.150.022295.9是111.77112.91110.120.380.001.050.01271.4否94.6792.6787.711.280.051.050.022295.9否n/an/an/an7an/an/an/a271.4否81.5281.8980.821.140.011.210.042295.9否341.19332.56324.61.120.031.060.01371.4是2424.5825.080.340.011.070.023295.9是78.2278.6378.780.270.001.040.02371.4是33.4934.4836.040.490.021.100.013295.9是102.95102.49103.290.350.001.030.00371.4否82.3290.885.671.210.061.180.093295.9否n/an/an/an/an/an/an/a371.4否10198.196.931.380.031.100.013295.9否371.08368.13365.011.240.011.010.00表1:摩擦數(shù)據(jù)圖27示出了在玻璃處理工藝的第二步中產(chǎn)生的峰峰比隨著時(shí)間的變化函數(shù)。峰峰比在臨界時(shí)間Tcrit 360之前迅速增大，并在該點(diǎn)處基本上以漸近線(xiàn)方式前進(jìn)。這在制造玻璃中是重要的，因?yàn)榈诙降奶幚泶翱诤艽?。換言之，第二步化學(xué)處理工藝對(duì)于時(shí)間不敏感；可以對(duì)玻璃施加該處理并保持較短的時(shí)間(接近Tcrit 360)，也可以進(jìn)行長(zhǎng)得多的時(shí)間而仍然得到較為一致的峰峰比。這意味著時(shí)間不一定要受到仔細(xì)的控制。因此減少或消除了下述缺陷零件這些零件如果峰峰比不正確，就需要被廢棄。盡管峰峰比在峰峰比曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)部分保持基本恒定，但是在該處理過(guò)程中，玻璃的總體厚度持續(xù)減少，因?yàn)镠F 使玻璃變薄。在一種可替換的處理中，第一步可以采用機(jī)械處理來(lái)代替上述化學(xué)處理。例如，可以用精細(xì)的砂紙(例如氧化鈰)對(duì)玻璃進(jìn)行處理，然后進(jìn)行機(jī)械珩磨。但是在一些情形中， 這樣可能產(chǎn)生微小的碎裂和/或給最終玻璃造成較低的四點(diǎn)抗彎強(qiáng)度。如上所述，玻璃應(yīng)當(dāng)是結(jié)實(shí)的，以在用于跟蹤板時(shí)經(jīng)受成千上萬(wàn)次拾取周期；因此如上所述，化學(xué)處理可能比機(jī)械珩磨更為優(yōu)選。20/22 頁(yè)本發(fā)明的兩步處理可以對(duì)大片玻璃執(zhí)行，隨后切割成所需的形狀(例如矩形)。或者，原始玻璃可以先被切割成所需的形狀，然后受到處理。將玻璃切割成較小的形狀可能在玻璃中引入缺陷(例如小的碎片)，化學(xué)處理能夠隨后遮蓋這些缺陷；因此在一些實(shí)施例中，希望在對(duì)原始玻璃進(jìn)行處理之前進(jìn)行切割。如圖觀所示，在一種可替換實(shí)施例中，PCB 110可以用作該撓性鉸鏈。這具有所需零件更少的優(yōu)點(diǎn)。在該實(shí)施例中，跟蹤表面102和加強(qiáng)件114圍繞PCB 110，除了附裝到計(jì)算機(jī)框架104的懸臂部分105之外。這樣，形成了間隙106，用作該撓性鉸鏈。當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面102上向下按壓時(shí)，跟蹤板會(huì)隨著懸臂式PCB 110在106的區(qū)域中的彎折而圍繞 106樞轉(zhuǎn)。當(dāng)來(lái)自用戶(hù)的按壓被撤去時(shí)，PCB 110將推動(dòng)跟蹤板回到中性位置，該位置在所示的實(shí)施例中被示為水平。在另一實(shí)施例(未示出)中，間隙106可以被除去。圖四示出了另一種實(shí)施例，其中，撓性鉸鏈完全由加強(qiáng)件114制成。在該實(shí)施例中，加強(qiáng)件114具有懸臂式末端107，該末端比加強(qiáng)件114的主體更薄。末端107在計(jì)算機(jī)框架104的開(kāi)口 109中附裝到框架104。當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面102上向下按壓時(shí)，跟蹤板會(huì)隨著末端107沿間隙106的彎折而樞轉(zhuǎn)。當(dāng)來(lái)自用戶(hù)的壓力被撤去時(shí)，加強(qiáng)件114的末端 107將推動(dòng)跟蹤板回到中性位置，該位置在所示的實(shí)施例中被示為水平。圖30示出了由包覆加強(qiáng)件123制成的撓性鉸鏈。與上文參考圖9所述的包覆加強(qiáng)件115 —樣，包覆加強(qiáng)件123例如具有由上部鋼層127和下部鋼層1 包圍的鋁芯125。 但是，與包覆加強(qiáng)件115不同，上部層127具有懸臂延伸部131，該延伸部在計(jì)算機(jī)框架104 的開(kāi)口 109中附裝到框架104。當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面102上向下按壓時(shí)，跟蹤板將隨著延伸部 131沿間隙106的彎折而樞轉(zhuǎn)。當(dāng)來(lái)自用戶(hù)的壓力被撤去時(shí)，延伸部131將推動(dòng)跟蹤板回到中性位置，該位置在所示的實(shí)施例中被示為水平。如果不是上部層127具有懸臂延伸部 131，也可以是芯125或下部鋼層1 具有懸臂延伸部(未示出)以連接到框架104并用作撓性鉸鏈。在包覆加強(qiáng)件中也可以使用除了鋁和鋼之外的材料，只要這些材料是剛硬(即高彈性模量)、薄并且低密度(即重量輕)?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖31，示出了另一種實(shí)施例，其中，加強(qiáng)件133與計(jì)算機(jī)框架104—體。 當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面102上向下按壓時(shí)，跟蹤板將隨著加強(qiáng)件133的彎折而樞轉(zhuǎn)。當(dāng)來(lái)自用戶(hù)的壓力被撤去時(shí)，加強(qiáng)件133會(huì)推動(dòng)跟蹤板回到中性位置，該位置在所示的實(shí)施例中被示為水平。在該實(shí)施例中，加強(qiáng)件133和外殼可以例如由鋁制成。圖32和圖33示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種輸入設(shè)備135。在該實(shí)施例中，輸入設(shè)備 135具有跟蹤表面137、電極(或PCB)層139以及加強(qiáng)件141。加強(qiáng)件141部分地延伸到計(jì)算機(jī)框架145的腔143中?；畎?trap) 147附裝到框架145的下側(cè)?；畎?47具有X-Y對(duì)準(zhǔn)支柱151，該支柱延伸到加強(qiáng)件141中的槽口 153中。X-Y對(duì)準(zhǔn)支柱151配裝在槽口 153 中，并防止加強(qiáng)件141在其自身的平面中運(yùn)動(dòng)。壁階(offset) 155沿活板147的前邊緣(即樞轉(zhuǎn)邊緣)157以及槽口 153與加強(qiáng)件141的最大厚度之間的區(qū)域159延伸。當(dāng)用戶(hù)在跟蹤表面137上向下按壓時(shí)，加強(qiáng)件141圍繞樞轉(zhuǎn)邊緣157旋轉(zhuǎn)。壁階155和加強(qiáng)件厚度過(guò)渡區(qū)159的存在使得輸入設(shè)備135能夠向下單向旋轉(zhuǎn)。單向旋轉(zhuǎn)有利于將輸入設(shè)備135保持在框架145的內(nèi)部，以及在圖32所示的正常狀態(tài)下將跟蹤表面137保持與框架145的外部平齊?？梢岳斫?，本申請(qǐng)中描述的各種撓性鉸鏈不會(huì)顯著增加可下壓跟蹤板的厚度。因
23此，本發(fā)明的任一撓性鉸鏈尤其適于用在超薄應(yīng)用(膝上型計(jì)算機(jī)、媒體設(shè)備、移動(dòng)電話(huà)、 游戲機(jī)等)中。在上述各種跟蹤板中，當(dāng)用戶(hù)不在按壓跟蹤板以激活按鈕功能時(shí)，各種撓性鉸鏈固有的撓性被用來(lái)將跟蹤板推回其中性位置。換言之，上述跟蹤板是通過(guò)固有的撓性來(lái)向中性位置受到偏置。也可以使用磁力來(lái)將跟蹤板向中性位置偏置。磁力可以作為唯一的偏置機(jī)構(gòu)，也可以用來(lái)增強(qiáng)由于固有的撓性而已有的偏置。換言之，可以將磁鐵用在前文討論的任意輸入設(shè)備上，以增強(qiáng)由所描述的各種撓性鉸鏈所提供的偏置。在上述各種跟蹤板中，機(jī)械式穹頂開(kāi)關(guān)用作主要回復(fù)部件，在用戶(hù)不在按壓跟蹤板以激活按鈕功能的時(shí)候?qū)⒏櫚逑蚱渲行晕恢猛苹亍Ｉ鲜龈鞣N撓性鉸鏈的固有撓性也將跟蹤板向其中性位置推回。機(jī)械式穹頂還負(fù)責(zé)向用戶(hù)提供對(duì)于拾取事件的觸覺(jué)反饋。也可以使用磁力來(lái)使跟蹤板向中性位置偏置和/或向用戶(hù)提供觸覺(jué)反饋。磁力可以是唯一的偏置和觸覺(jué)機(jī)構(gòu)，也可以用來(lái)增強(qiáng)由于撓性鉸鏈固有的撓性以及機(jī)械式穹頂開(kāi)關(guān)而已有的偏置和觸感。換言之，可以將磁鐵用在前文討論的任意輸入設(shè)備上，以增強(qiáng)向中性位置的偏置和觸感。轉(zhuǎn)向圖34A，示出了使用磁力的輸入設(shè)備161。輸入設(shè)備161具有跟蹤板163，跟蹤板具有跟蹤表面165。與本申請(qǐng)中討論的其他跟蹤板一樣，跟蹤板163具有傳感器裝置以檢測(cè)和處理跟蹤表面165上的手指運(yùn)動(dòng)。例如，跟蹤板163可以采用電容傳感。為此，跟蹤板 163具有電極層167(可以在PCB上)用于電容傳感。在所示的實(shí)施例中，跟蹤板163具有拾取區(qū)169，該區(qū)與跟蹤表面165分開(kāi)。在此情形下，用戶(hù)使其手指相對(duì)于跟蹤表面165運(yùn)動(dòng)，以執(zhí)行跟蹤操作(例如使光標(biāo)運(yùn)動(dòng))，但是對(duì)拾取區(qū)169進(jìn)行下壓以激活按鈕功能性。在圖34A中，輸入設(shè)備161被示為處于中性位置。磁鐵179與凸緣177之間的磁性吸引力使拾取區(qū)169向著中性位置偏置，并使得當(dāng)用戶(hù)對(duì)拾取區(qū)169進(jìn)行下壓時(shí)能夠運(yùn)動(dòng)到激活位置(以激活按鈕功能)。按鈕組件171由平整化板173、撓性附件175、凸緣177 和拾取區(qū)169組成。平整化板173由較為剛硬的材料(例如鋼)構(gòu)成，該材料最好是薄的并且重量輕。平整化板173由撓性附件175連接到跟蹤板163，撓性附件例如可以是由螺釘附裝的薄鋼片。撓性附件175能夠彎折，與參考圖8、10、12所述的撓性鉸鏈122類(lèi)似。在另一種實(shí)施方式中，撓性附件175可以是樞轉(zhuǎn)銷(xiāo)組件。當(dāng)在拾取區(qū)169按壓時(shí)，按鈕組件171 在撓性附件175處樞轉(zhuǎn)或以鉸鏈方式旋轉(zhuǎn)，使得運(yùn)動(dòng)傳感器(未示出)激活。運(yùn)動(dòng)傳感器可以是電容傳感器、接近度傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器、光學(xué)傳感器、機(jī)械薄膜或多個(gè)傳感器。 在圖34B中，輸入設(shè)備161被示為處于激活位置。磁鐵179可以被置于任何地方，但在所示的實(shí)施例中，凸緣177位于平整化板173 的末端并位于磁鐵179正下方，磁鐵179與由撓性附件175限定的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)。凸緣177 可以是鐵磁性金屬或者能夠受到磁性吸引的其他材料。磁鐵179例如可以是永久磁鐵或電磁鐵。在所示的實(shí)施例中，磁鐵179固定地連接到輸入設(shè)備161的外殼(未示出)。在另一實(shí)施例中，磁鐵179可以固定到包含輸入設(shè)備161的電子設(shè)備的外殼(未示出)。在此情形下，當(dāng)用戶(hù)對(duì)拾取區(qū)179的按壓克服了磁鐵179與凸緣177之間的磁力吸引時(shí)，磁鐵179不會(huì)運(yùn)動(dòng)，而是凸緣177可以隨著平整化板173運(yùn)動(dòng)。在另一實(shí)施例(未示出)中，磁鐵可以隨著平整化板173運(yùn)動(dòng)，而金屬部分保持固定；換言之，磁鐵179和凸緣177可以與圖34所示的情形相反。在這樣的實(shí)施例中，凸緣177可以是與殼體(未示出)分開(kāi)的部件，也可以與殼體集成為一體。磁鐵179與凸緣177之間的磁力可以受到控制以獲得所需的點(diǎn)擊感受， 例如通過(guò)使用更強(qiáng)和更弱的永久磁鐵、通過(guò)改變磁鐵179和/或凸緣177的尺寸或間隔、或者通過(guò)使用可調(diào)的電磁鐵。盡管圖34將輸入設(shè)備161示為具有與拾取區(qū)169分開(kāi)的跟蹤表面165，但是磁性偏置也可以用在具有可下壓跟蹤表面的跟蹤板上，例如上文所述那些。換言之，磁鐵可以用來(lái)將可下壓的跟蹤板向其中性位置偏置。例如，磁鐵可以用于圖7所示的跟蹤板100，或者圖觀-32所示的各種撓性鉸鏈。盡管已經(jīng)通過(guò)多種實(shí)施例的形式說(shuō)明了本發(fā)明，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有替換形式、轉(zhuǎn)置形式和等同形式。還應(yīng)當(dāng)注意，存在許多的替換途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和設(shè)備。因此應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，所附權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被解釋為涵蓋了落在本發(fā)明真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有這些替換、轉(zhuǎn)置和等同形式。
權(quán)利要求
1.一種輸入設(shè)備，包括觸敏跟蹤板，該跟蹤板具有跟蹤表面；撓性鉸鏈，該鉸鏈以可樞轉(zhuǎn)方式連接在所述跟蹤板的一端，以使得在力被施加到所述跟蹤表面的基本上任何部分時(shí)所述跟蹤板能夠從中性位置向活動(dòng)位置發(fā)生位移，并使得能夠?qū)⑺龈櫚鍙乃黾せ钗恢孟蛩鲋行晕恢闷?；其中，?dāng)所述跟蹤板處于所述活動(dòng)位置時(shí)，所述跟蹤板產(chǎn)生第一控制信號(hào)，而當(dāng)對(duì)象相對(duì)于所述跟蹤表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述跟蹤板產(chǎn)生第二控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，其中，所述撓性鉸鏈?zhǔn)沁B接到所述跟蹤板的彈性板。
3.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，其中，所述第一控制信號(hào)是按鈕信號(hào)，所述第二控制信號(hào)是跟蹤信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，還包括框架，所述跟蹤板以可樞轉(zhuǎn)方式連接到所述框架，使得所述跟蹤板能夠相對(duì)于所述框架而運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的輸入設(shè)備，其中，所述跟蹤板連接到所述框架的懸臂延伸部。
6.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，還包括運(yùn)動(dòng)指示器，該運(yùn)動(dòng)指示器對(duì)所述跟蹤板的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行感測(cè)，其中，所述第一控制信號(hào)基于由所述運(yùn)動(dòng)指示器所感測(cè)的所述跟蹤板的運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的輸入設(shè)備，其中，所述運(yùn)動(dòng)指示器是觸覺(jué)開(kāi)關(guān)，當(dāng)所述觸摸板處于所述活動(dòng)位置時(shí)，該觸覺(jué)開(kāi)關(guān)受到下壓。
8.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，其中，所述跟蹤板包括觸摸傳感器裝置，該觸摸傳感器裝置被構(gòu)造成對(duì)所述對(duì)象進(jìn)行感測(cè)，所述第二控制信號(hào)基于所述對(duì)象相對(duì)于所述跟蹤表面的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的輸入設(shè)備，其中，所述觸摸傳感器裝置包括電容性傳感器。
10.如權(quán)利要求9所述的輸入設(shè)備，其中，所述觸摸傳感器裝置是分層的堆疊件，包括布置于電極層上方的所述跟蹤表面；其中，所述電極層電連接到集成電路，所述集成電路被構(gòu)造成隨著所述跟蹤板而在所述中性位置與所述活動(dòng)位置之間位移。
11.如權(quán)利要求10所述的輸入設(shè)備，其中，所述電極層具有懸臂式末端，該末端形成所述撓性鉸鏈。
12.如權(quán)利要求10所述的輸入設(shè)備，其中，所述跟蹤表面由電介質(zhì)材料制成。
13.如權(quán)利要求12所述的輸入設(shè)備，其中，所述電介質(zhì)材料是玻璃。
14.如權(quán)利要求10所述的輸入設(shè)備，還包括連接到所述電極層的加強(qiáng)件。
15.如權(quán)利要求14所述的輸入設(shè)備，其中，所述加強(qiáng)件具有懸臂式末端，該末端形成所述撓性鉸鏈。
16.如權(quán)利要求4所述的輸入設(shè)備，其中，所述框架具有肩部，該肩部被構(gòu)造成當(dāng)所述跟蹤板處于所述中性位置時(shí)，保持所述跟蹤表面與所述框架的相鄰表面基本平齊。
17.如權(quán)利要求16所述的輸入設(shè)備，還包括連接到所述肩部的振動(dòng)吸收器。
18.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，其中，所述中性位置與所述活動(dòng)位置之間的距離是可調(diào)的。
19.如權(quán)利要求13所述的輸入設(shè)備，其中，所述跟蹤板被描繪成多個(gè)區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的輸入設(shè)備，其中，所述區(qū)域是用戶(hù)可選擇的，并包括跟蹤區(qū)域和拾取區(qū)域。
21.如權(quán)利要求19所述的輸入設(shè)備，還包括用于將所述區(qū)域分開(kāi)的裝置。
22.如權(quán)利要求19所述的輸入設(shè)備，其中，用于將所述區(qū)域分開(kāi)的裝置由具有發(fā)光二極管側(cè)面照明裝置的紋理化玻璃表面、具有發(fā)光二極管側(cè)面照明裝置的紅外墨水、電致發(fā)光、磁性墨水或雙色絞線(xiàn)形成。
23.如權(quán)利要求13所述的輸入設(shè)備，其中，所述跟蹤表面是有源矩陣顯示器。
24.如權(quán)利要求23所述的輸入設(shè)備，其中，所述有源矩陣顯示器包括電子紙。
25.如權(quán)利要求1所述的輸入設(shè)備，還包括磁體，該磁體連接到所述跟蹤板，以將所述跟蹤板向所述中性位置偏置。
26.一種計(jì)算系統(tǒng)，包括計(jì)算設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行接收、處理和輸出；以及輸入設(shè)備，該設(shè)備被構(gòu)造成向所述計(jì)算設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)以在所述計(jì)算設(shè)備中執(zhí)行動(dòng)作；所述輸入設(shè)備包括可下壓的觸敏跟蹤板以及運(yùn)動(dòng)指示器，該跟蹤板由撓性鉸鏈耦合到所述計(jì)算設(shè)備并被構(gòu)造成產(chǎn)生跟蹤信號(hào)，該運(yùn)動(dòng)指示器被構(gòu)造成在所述跟蹤板受到下壓時(shí)產(chǎn)生按鈕信號(hào)。
27.如權(quán)利要求沈所述的計(jì)算系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)指示器是觸覺(jué)開(kāi)關(guān)，該觸覺(jué)開(kāi)關(guān)被構(gòu)造成在所述跟蹤板受到下壓時(shí)受到下壓。
28.如權(quán)利要求沈所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述跟蹤板包括觸摸傳感器裝置，該觸摸傳感器裝置被構(gòu)造成對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行感測(cè)，所述跟蹤信號(hào)基于所述對(duì)象相對(duì)于所述跟蹤板的位置。
29.如權(quán)利要求觀所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述觸摸傳感器裝置包括電容性傳感器。
30.如權(quán)利要求觀所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述跟蹤板包括玻璃顯示屏。
31.如權(quán)利要求30所述的計(jì)算設(shè)備，其中，所述計(jì)算設(shè)備是移動(dòng)電話(huà)或媒體播放器。
32.如權(quán)利要求沈所述的計(jì)算系統(tǒng)，還包括磁體，該磁體連接到所述跟蹤板，以將所述跟蹤板向中性位置偏置。
33.一種用于產(chǎn)生低摩擦、高透射性玻璃的方法，所述方法包括下列步驟(a)對(duì)玻璃的表面進(jìn)行刻蝕，以形成具有細(xì)微起伏的種子表面，該種子表面具有峰并在這些峰之間具有特征性的第一峰峰比。(b)向所述種子表面施加酸，以產(chǎn)生最終表面，該最終表面具有峰以及第二峰峰比，所述第二峰峰比比所述第一峰峰比高大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述刻蝕步驟是通過(guò)對(duì)玻璃表面進(jìn)行化學(xué)刻蝕或機(jī)械刻蝕而形成的。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述酸是氫氟酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有更多功能性的可動(dòng)跟蹤板，公開(kāi)了一種輸入設(shè)備。該輸入設(shè)備包括可動(dòng)的觸敏跟蹤板，該跟蹤板能夠檢測(cè)與之接近的對(duì)象以產(chǎn)生跟蹤控制信號(hào)。該輸入設(shè)備還包括運(yùn)動(dòng)指示器，該運(yùn)動(dòng)指示器能檢測(cè)可動(dòng)跟蹤板的運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)其他控制信號(hào)(例如按鈕信號(hào))。這些控制信號(hào)可以被用來(lái)在以可操作方式耦合到該輸入設(shè)備的電子設(shè)備中執(zhí)行動(dòng)作。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102171632SQ200980138687
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者克里斯·A·萊特伯格, 巴特利·K·安德烈, 布萊特·W·德納, 帕特里克·克斯勒, 托馬斯·W·小威爾遜, 馬修·P·凱斯伯特 申請(qǐng)人:蘋(píng)果公司