相關(guān)申請的交叉參考
本申請要求2008年1月4日提交的美國臨時專利申請No.61/019,220以及于2008年9月30日提交的美國專利申請No.12/242,772的權(quán)益,這兩個專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此用于各種目的。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請一般地涉及用于計算系統(tǒng)的輸入裝置,并且更具體地涉及選擇性地拒絕觸摸傳感器面板的邊緣區(qū)域中的觸摸接觸。
背景技術(shù):
目前存在多種類型的輸入裝置用于在計算系統(tǒng)中執(zhí)行操作,例如按鈕或鍵、鼠標(biāo)、軌跡球、觸摸傳感器面板、操縱桿、觸摸屏等。尤其地,觸摸屏由于其操作的簡單性和通用性以及越來越低的價格而正變得日益流行。觸摸屏可以包括觸摸傳感器面板,觸摸傳感器面板可以是具有觸敏表面的透明(clear)面板。觸摸傳感器面板可以位于顯示屏前面,使得觸敏表面覆蓋顯示屏的可視區(qū)域。觸摸屏可以允許用戶通過使用手指或指示筆簡單地觸摸顯示屏來進行選擇和移動光標(biāo)。通常,觸摸屏可以識別觸摸以及觸摸在顯示屏上的位置,并且計算系統(tǒng)可以解釋觸摸,并然后基于觸摸事件執(zhí)行動作。
觸摸傳感器面板可以被實施為由多個驅(qū)動線(例如行)與多個感測線(例如列)交叉而形成的像素陣列,其中驅(qū)動線和感測線被電介質(zhì)材料分開。這樣的觸摸傳感器面板的一個示例在申請人于2007年1月3日提交的標(biāo)題為“Double-Sided Touch Sensitive Panel and Flex Circuit Bonding”的共同未決美國專利申請No.11/650,049中有描述,該專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
然而,手指和手掌不經(jīng)意地靠近觸摸傳感器面板可能導(dǎo)致識別或處理無意識的手勢。在觸摸傳感器面板與其他正被使用的輸入裝置(例如常規(guī)鍵盤或機械按鈕或鍵)分開但是彼此相鄰時,這些不經(jīng)意的觸摸可能經(jīng)常發(fā)生。此外,當(dāng)觸摸傳感器面板本身正被使用時,諸如被用于穩(wěn)定手(但不是手勢的一部分)或握持裝置的那些手指可能無意地觸摸面板的邊緣并被檢測到。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明涉及選擇性地拒絕觸摸傳感器面板的邊緣區(qū)域中的觸摸接觸(觸摸事件),以使無意識的操作最小化。此外,通過為對于邊緣接觸的拒絕提供某些例外,可以使觸摸傳感器面板的功能最大化。
在一些實施例中,可以簡單地忽略圍繞觸摸傳感器面板的周界的邊緣帶中的接觸。然而,對于邊緣拒絕可以存在多種例外。例如,在中心區(qū)域和邊緣帶二者中的接觸在某種情況下可以使得邊緣帶中的接觸被識別為手勢的一部分。在另一實施例中,如果邊緣帶中的接觸是靜止的,則其可以被忽略。然而,如果邊緣帶中的接觸移動超過閾值距離或速度,則可以將其識別為手勢的一部分。
類似地,在軌跡板實施例中,軌跡板的底部區(qū)域內(nèi)的接觸如果是靜止的則可以被忽略,但是如果是移動的則可以被識別為手勢的一部分。為了適應(yīng)不同的手指大小,一個或多個區(qū)域(例如,底部區(qū)域或頂部區(qū)域)的尺寸可以基于對拇指或其他手指的識別而被改變。
如果觸摸傳感器面板的中心區(qū)域或主區(qū)域中的接觸追蹤(track)邊緣帶或底部區(qū)域中接觸的移動,則邊緣帶或底部區(qū)域中的接觸可以不被忽略,而是相反被識別為手勢的一部分。此外,在識別觸摸傳感器面板的中心區(qū)域或主區(qū)域中的手勢期間在邊緣帶或底部區(qū)域中出現(xiàn)的接觸可以被識別為該手勢的一部分或被識別為實現(xiàn)諸如拖動鎖定或手勢轉(zhuǎn)換這樣的操作的控制輸入。在其他實施例中,如果多個接觸具有某個預(yù)定的間隔(例如,其形心具有在1~3cm之間的x方向的間隙),則在邊緣帶中所檢測到的兩個或更多接觸可以被解釋為手勢。
附圖說明
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕的示例性觸摸傳感器面板;
圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕的例外的示例性觸摸傳感器面板。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕的示例性軌跡板。
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕和例外的示例性觸摸傳感器面板。
圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于識別出兩個具有同步移動的接觸實現(xiàn)邊緣拒絕例外的示例性觸摸傳感器面板。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)對邊緣拒絕的例外以提供拖動鎖定功能的示例性觸摸傳感器面板。
圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于邊緣區(qū)和主區(qū)域中的接觸實現(xiàn)對邊緣拒絕的例外的示例性觸摸傳感器面板。
圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的實現(xiàn)對邊緣拒絕的例外以允許收聚(pinching)手勢的示例性觸摸傳感器面板。
圖5C和5D分別示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性的對邊緣拒絕的例外和邊緣拒絕的示例。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用具有可變寬度邊緣帶的邊緣拒絕的示例性觸摸傳感器面板。
圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的集成有拾取鍵(pick button)和點擊區(qū)域的示例性軌跡板700。
圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的其中可以定義兩個以上點擊區(qū)域的圖7A實施例的示例性擴展。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的能以觸摸傳感器面板操作以實現(xiàn)邊緣拒絕和對邊緣拒絕的例外的示例性計算系統(tǒng)。
圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可以包括用于實現(xiàn)邊緣拒絕和對邊緣拒絕的例外的觸摸傳感器面板和計算系統(tǒng)的示例性移動電話。
圖9B示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可以包括用于實現(xiàn)邊緣拒絕和對邊緣拒絕的例外的觸摸傳感器面板和計算系統(tǒng)的示例性數(shù)字媒體播放器。
圖9C示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可以包括用于實現(xiàn)邊緣拒絕和對邊緣拒絕的例外的觸摸傳感器面板和計算系統(tǒng)的示例性個人計算機。
圖10是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性觸摸板和顯示器的簡化示意圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性輸入裝置的透視圖。
圖12A、12B、12C和12D是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有按鈕觸摸板的示例性輸入裝置的簡化側(cè)視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接到計算裝置的示例性輸入裝置的簡化框圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性輸入裝置的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖15是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖12的示例性輸入裝置的橫截面的另一側(cè)視圖。
具體實施方式
在下面對優(yōu)選實施例的描述中參考附圖,在附圖中以示例性的方式示出了其中可以實施本發(fā)明的特定實施例。應(yīng)該理解,在不背離本發(fā)明的實施例的范圍的情況下,可以使用其他實施例,并可以對結(jié)構(gòu)進行改變。
本發(fā)明涉及選擇性地拒絕觸摸傳感器面板的邊緣區(qū)域中的觸摸接觸,以使無意識的操作最小化。此外,通過為邊緣接觸的拒絕提供某些例外,觸摸傳感器面板的功能被最大化。
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕的示例性觸摸傳感器面板100。可以在觸摸傳感器面板100的圍繞中心區(qū)域104的外邊界中創(chuàng)建邊緣帶102(觸摸拒絕區(qū))。如果在邊緣帶102中檢測到所有接觸(例如手指或手掌),則這些接觸可以被忽略。在圖1A所示的示例中,因為觸摸圖像(touch image)106和108分別具有位于邊緣帶102中的形心110和112,所以這些接觸可以被忽略。
圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的在示例性觸摸傳感器面板100上可能發(fā)生的第二種情況。在圖1B的示例中,如果與邊緣帶102中的接觸116一起,在中心區(qū)域104中檢測到接觸114,則可以在中心區(qū)域和邊緣帶二者中識別接觸。在該種情況下,根據(jù)前述標(biāo)準(zhǔn)(拒絕或識別標(biāo)準(zhǔn))識別邊緣接觸可以防止有意的手勢(例如,具有在邊緣帶中開始的接觸的收聚手勢)被忽略。
然而,當(dāng)手指被用于執(zhí)行諸如中心區(qū)域104中的指點(pointing)這樣的操作時,不經(jīng)意地放置在邊緣帶102中的所謂“小手指(pinky)”或其他手指可能被識別,并且可能執(zhí)行無意識的手勢,而不是指點手勢。因此,在本發(fā)明的其他實施例中,如果在中心區(qū)域104和邊緣帶102二者中檢測到接觸114和116,以及如果邊緣接觸116的形心118沒有移動超過閾值量(例如1mm),則其可以被忽略。然而,如果邊緣接觸116在任何方向上移動超過該閾值量(即使在中心區(qū)域中沒有檢測到任何其他手指),則其可以被識別并成為可能作為手勢的一部分的可追蹤接觸。該識別也允許追蹤在邊緣帶102中執(zhí)行的操作。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕的軌跡板200形式的示例性觸摸傳感器面板。在圖2的示例中,傳統(tǒng)的鍵盤空格鍵(space bar)202和機械拾取鍵204。圖2中示出的示例性的無意識觸摸可以包括擱在空格鍵202上但是也無意識地擱在軌跡板200上的拇指206。檢測到的208處的接觸可以被忽略,從而不會無意地產(chǎn)生點擊或其他動作。此外,小指頭210無意識地接觸軌跡板200可以被忽略,并且擱在拾取鍵204上但是也懸于214處軌跡板的底部之上的拇指212可以被忽略,以避免其被識別為無意的收聚手勢的一部分。
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的實現(xiàn)邊緣拒絕的另一示例性觸摸傳感器面板300。在圖3A的示例中,觸摸傳感器面板300可以包括通??梢员活A(yù)留用于執(zhí)行某些非手勢(non-gesture)動作的底部區(qū)域302。例如,底部區(qū)域302中的手指輕敲可以被解釋為“點擊”或選擇功能。因此,底部區(qū)域302中的接觸對于除了這些功能之外的目的通常都可以被忽略。然而,在某些情形中,可能期望在底部區(qū)域302中的接觸被識別為手勢的一部分。因此,根據(jù)本發(fā)明一些實施例,根據(jù)拒絕或識別標(biāo)準(zhǔn),如果形心(centroid)306是靜止的,則發(fā)生在底部區(qū)域中的被辨識為手指的接觸304(即特定閾值尺寸的觸摸的非同心圖像)可以被忽略,但是如果形心不是靜止的,則可以被識別為手勢(gesture)的一部分。在題目為“Method and Apparatus for Integrating Manual Input”的美國專利No.6,323,846中公開了識別觸摸事件,其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此用于各種目的。此處所定義的靜止是指當(dāng)形心從計算出的形心中心移動小于閾值量,或保持低于某速度閾值。如果瞬時位置和低通濾波器(LPF)平均位置值之間的差超過特定閾值值,則可以認為形心在移動而不再靜止。使用該標(biāo)準(zhǔn),具有緩慢偏移或滾轉(zhuǎn)(roll)運動的接觸可以被忽略,但是較快速的偏移可以使該接觸被識別為手勢的一部分。
在本發(fā)明的另一實施例中,底部區(qū)域302或頂部區(qū)域316(或任何其他邊緣區(qū)域)的尺寸可以基于確定接觸是由特定手指引起的而動態(tài)地改變。例如,如果在底部區(qū)域302中檢測到拇指,則基于觸摸面積的半徑,限定底部區(qū)域的分界線308可以向上移動以增加底部區(qū)域的尺寸。然而,如果在底部區(qū)域302中檢測到其他手指,則分界線308可以向下移動以減小底部區(qū)域的尺寸。對于頂部區(qū)域316或其他邊緣區(qū)域(例如左或右側(cè)部區(qū)域)可以進行類似的調(diào)節(jié)。
如上所述,底部區(qū)域302中的接觸可以被看作是獨立于主區(qū)域310的非接觸,盡管在一些實施例中,底部區(qū)域中的接觸可以被檢測并與主區(qū)域中的接觸一起被使用。例如,如果底部區(qū)域302中的接觸以與主區(qū)域310中的移動同步的方式或以按其他方式與主區(qū)域310中的移動相關(guān)的方式移動,則底部區(qū)域中的接觸可以連同主區(qū)域中的接觸一起被識別為手勢的一部分。
圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有同步動作的兩個接觸的識別。在圖3B的示例中,如果接觸304和接觸312彼此以基本同步的方式移動,則接觸304可以連同接觸312一起被識別為手勢的一部分。否則,可以忽略接觸304。在此所定義的“同步”移動的兩個接觸可以包括以近似相同的速度和/或方向(X和Y分量一起,或僅X分量或僅Y分量)移動的形心。在另一實施例中,兩個接觸的同步移動可以包括同步地輕壓(touch down)。因此,即使這兩個接觸中之一可能在邊緣帶中輕壓,如果其與在主區(qū)域310中輕壓的接觸基本上同時地輕壓,則這兩個接觸可以被識別為手勢的一部分。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的對邊緣拒絕的另一示例性例外。在圖4的示例中,在位置(1),由兩個手指在主區(qū)域410中引起的接觸416和418作為有意的拖動操作的一部分而向左移動。在位置(2),接觸416和418已經(jīng)到達主區(qū)域410的最左邊緣。如果拖動操作要繼續(xù),則在位置(3),拇指可以被放置在底部區(qū)域402中,從而使接觸420出現(xiàn)。在該實施例中,不是被忽略,相反,這兩個先前存在的接觸416和418使接觸420被識別為該手勢的所謂“拖動鎖定”功能部件(feature)。通過適當(dāng)?shù)耐蟿渔i定,這兩個手指可以暫時抬起離開觸摸傳感器面板并在位置(4)再次向主區(qū)域410的中心處輕壓,其中可以繼續(xù)向左的拖動操作。應(yīng)該理解,該邊緣拒絕例外也可以被適用于主區(qū)域410中的其他手勢,其中主區(qū)域中的其他接觸(可選地伴隨有移動)可以使底部區(qū)域402中的后續(xù)接觸被識別為手勢的一部分??商鎿Q地,底部區(qū)域402中的后續(xù)接觸可導(dǎo)致在主區(qū)域410中識別的手勢的改變。例如,一旦在底部區(qū)域402中檢測到接觸或從底部區(qū)域402移開接觸,就可以將主區(qū)域410中的指點功能轉(zhuǎn)變?yōu)橥蟿庸δ堋?/p>
圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的邊緣拒絕的另一示例性例外。在圖5A中,在底部區(qū)域502中檢測到的靜止的拇指524加上在主區(qū)域510中檢測到的其他手指522可以被識別為手指拖動手勢的開始,并且這只要拇指保持靜止而其他手指移動就可以保持。
圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的邊緣拒絕的又一示例性例外。在圖5B中,在底部區(qū)域中檢測到的拇指524加上在主區(qū)域510中檢測到的其他手指522同步向彼此移動可以被識別為收聚手勢的開始。
圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的邊緣拒絕的另一示例性例外。在圖5C中,如果在邊緣帶(例如底部區(qū)域502)中檢測到的兩個或更多接觸528具有某預(yù)設(shè)間隔(例如,這些接觸具有的形心在X方向上具有在1到3cm之間的間隙),則這些接觸可以被解釋為一個手勢。以該方式,例如,在底部區(qū)域502中開始滾動(scroll)(以及然后如530處所示的向上移動)的兩個手指將立即開始該手勢,而不會作為邊緣橫跨(straddle)而被忽略。
然而,圖5D示出了在特定區(qū)域中,發(fā)生在邊緣帶中的兩個接觸可以被忽略。在圖5D的示例中,由于邊緣橫跨的手掌而發(fā)生的側(cè)部區(qū)域526中的兩個接觸532可以被忽略,以避免啟動無意的滾動。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的采用具有可變寬度邊緣帶602的邊緣拒絕的示例性觸摸傳感器面板600。在圖6的示例中,邊緣帶602的寬度可以取決于接觸606的長半徑(major radius)。形心610位于邊緣帶602內(nèi)的長半徑大(大于特定閾值)的接觸可以使邊緣帶更大,以便相對于指尖更好地忽略拇指。長半徑大于該閾值的量或百分比可以被用來按比例增大邊緣帶602??商鎿Q地,邊緣帶602的寬度可以與長半徑無關(guān),相反,其可以基于特定手指類型的辨識。在一些實施例中,可變寬度邊緣帶602可以具有不一致的寬度,并且可以沿觸摸傳感器面板的一個或多個邊緣更寬,沿觸摸傳感器面板的一個或多個其他邊緣更窄。例如,邊緣帶602的底部區(qū)域602a的寬度可以大于側(cè)部區(qū)域602b和602c以及頂部區(qū)域602d的寬度。
圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的集成有拾取鍵的示例性軌跡板700。在圖7A的示例中,軌跡板(trackpad)700可以通過按壓軌跡板而被機械地操縱(actuate)以產(chǎn)生“點擊”輸入來實現(xiàn)機械拾取鍵。下面在圖10~15中描述集成有拾取鍵的軌跡板。
在圖7A的軌跡板700中,軌跡板表面上任何位置處足夠的壓力都可以導(dǎo)致產(chǎn)生點擊,并且因此點擊本身不決定點擊的位置。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施例,在軌跡板700上感測的觸摸可以被用來確定應(yīng)該如何解釋點擊。當(dāng)檢測到機械點擊時,可以根據(jù)在軌跡板的何處檢測到點擊來解釋點擊以及所啟動的結(jié)果功能。在圖7A的示例性實施例中,軌跡板700被分成主點擊區(qū)域702和次點擊區(qū)域704。例如,當(dāng)與來自軌跡板的機械點擊一起在主點擊區(qū)域702上檢測到觸摸,則可以啟動左點擊動作。類似地,例如,當(dāng)與來自軌跡板的機械點擊一起在次點擊區(qū)域704上檢測到觸摸,則啟動(initiate)右點擊動作。軌跡板700的劃分可以以固件實現(xiàn)。
圖7A的示例示出了相同大小的主和次點擊區(qū)域702和704。但是,在其他實施例中,點擊區(qū)域的大小或面積可能不相同,以應(yīng)對所意欲的使用模式以及避免錯誤解釋的點擊。例如,因為次點擊區(qū)域704的使用頻率可能低于主點擊區(qū)域702,所以次點擊區(qū)域可以更小,并/或位于更不可能在其上進行點擊的區(qū)域中,諸如軌跡板700的右下角。
圖7B示出了圖7A的實施例的示例性擴展,其中可以限定兩個以上的點擊區(qū)域。在圖7B的示例中,除了主點擊區(qū)域702和次點擊區(qū)域704之外,還可以限定多個功能鍵點擊區(qū)域706、708和710。點擊軌跡板700與在這些區(qū)域中任何區(qū)域內(nèi)的觸摸一起可以啟動相應(yīng)的動作。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,因為劃分是以固件來實現(xiàn)的,所以也可以采用按任何數(shù)量的配置的任何數(shù)量的區(qū)域。在進一步的實施例中,這些區(qū)域可以根據(jù)計算裝置的特定用途(例如,根據(jù)被執(zhí)行的應(yīng)用程序或被顯示的用戶界面)來動態(tài)改變。
上面描述的本發(fā)明的實施例可以通過使用在2007年1月3日提交的題目為“Double-Sided Touch Sensitive Panel and Flex Circuit Bonding”的美國專利申請No.11/650,049中所描述的各種類型的觸摸傳感器面板來實現(xiàn)。在2007年1月3日提交的題目為“Proximity and Multi-touch Sensor Detection and Demodulation”的美國專利申請No.11/649,998中所描述的各種類型的感測通道可以被用來檢測觸摸和懸停(hover)動作。如在2006年7月3日提交的題目為“Identifying Contacts on Touch Surface”的美國專利申請No.11/428,522、在2007年5月31日提交的題目為“Multi-touch Input Discrimination”的美國專利申請No.11/756,211、以及在2004年7月30日提交的題目為“Gestures for Touch Sensitive Input Devices”的美國專利申請No.10/903,964中所描述的那樣,所得到的觸摸圖像可以被進一步處理,以確定觸摸事件的位置、辨識手指接觸、以及辨識手勢。在本段中所引用的所有在先申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此用于各種目的。
圖8示出了示例性計算系統(tǒng)800,其可以包括上述的本發(fā)明的一個或多個實施例。計算系統(tǒng)800可以包括一個或多個面板處理器802和外圍設(shè)備804、以及面板子系統(tǒng)806。外圍設(shè)備804包括但不限于隨機存取存儲器(RAM)或其他類型的存儲器或內(nèi)存、監(jiān)視計時器(watchdog timer)等。面板子系統(tǒng)806可以包括但不限于一個或多個感測通道808、通道掃描邏輯電路810和驅(qū)動邏輯電路814。通道掃描邏輯電路810可以訪問RAM 812,自主地(autonomously)從感測通道讀取數(shù)據(jù)并提供用于感測通道的控制。此外,通道掃描邏輯電路810可以控制驅(qū)動邏輯電路814以產(chǎn)生多種頻率和相位的激勵信號816,激勵信號可以以由電荷泵815所建立的電壓而被選擇性地施加至觸摸傳感器面板824的驅(qū)動線。在一些實施例中,面板子系統(tǒng)806、面板處理器802和外圍設(shè)備804可以被集成為單個特定用途集成電路(ASIC)。
觸摸傳感器面板824可以包括具有多條驅(qū)動線和多條感測線的電容性感測介質(zhì)(capacitive sensing medium),盡管也可以使用其他感測介質(zhì)。驅(qū)動線和感測線的每個相交、相鄰(adjacency)或幾乎相鄰(near adjacency)可以代表電容性感測節(jié)點,并可以被看作像點(像素)826,其在觸摸傳感器面板824被看作獲取觸摸的“圖像”時特別有用。(換句話說,在面板子系統(tǒng)806已經(jīng)確定在觸摸傳感器面板中是否已經(jīng)在每個觸摸傳感器處檢測到觸摸事件之后,多點觸摸面板中發(fā)生了觸摸事件的觸摸傳感器的圖案(pattern)可以被看作觸摸的“圖像”(例如,觸摸該面板的手指的圖案)。)觸摸傳感器面板824的每條感測線可以驅(qū)動面板子系統(tǒng)806中的感測通道808(在此也被稱作事件檢測和解調(diào)電路)。
計算系統(tǒng)800也可以包括主機處理器828,用于接收來自面板處理器802的輸出并執(zhí)行基于該輸出的動作,這些動作可以包括但限于:移動諸如光標(biāo)或指針這樣的對象、滾動或搖動(panning)、調(diào)節(jié)控制設(shè)置、打開文件或文檔、查看菜單、進行選擇、執(zhí)行指令、操作連接到主機設(shè)備的外圍設(shè)備、接聽電話、進行電話呼叫、掛斷電話、改變音量或音頻設(shè)置、存儲諸如地址、常用號碼、已接電話、未接電話之類的關(guān)于電話通信的信息、登錄到計算機或計算機網(wǎng)絡(luò)、允許授權(quán)個體訪問計算機或計算機網(wǎng)絡(luò)的受限區(qū)域、加載與計算機桌面的用戶偏好配置相關(guān)聯(lián)的用戶簡檔、允許訪問網(wǎng)頁內(nèi)容、運行特定程序、加密或解碼消息,等等。主機處理器828也可以執(zhí)行可能與面板處理無關(guān)的其他功能,并且可以被連接到程序存儲器832和諸如LCD顯示器這樣的用于為設(shè)備用戶提供UI(用戶界面)的顯示裝置830。當(dāng)部分或全部位于觸摸傳感器面板之下、或者部分或全部與觸摸傳感器面板集成時,顯示裝置830與觸摸傳感器面板824一起可以形成觸摸屏818。
注意,上述的一個或多個功能可以由存儲在存儲器中的固件(例如,圖8中一個外圍設(shè)備804)來執(zhí)行并被面板處理器802執(zhí)行,或被存儲在程序存儲器832中并由主機處理器828執(zhí)行。固件也可以被存儲在任何計算機可讀介質(zhì)中和/或在任何計算機可讀介質(zhì)中被傳送,該計算機可讀介質(zhì)由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置或者可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置取指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置或者可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置取指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)相關(guān),其中指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置例如是基于計算機的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)。在本文檔的上下文中,“計算機可讀存儲介質(zhì)”可以是任何能夠包含或存儲由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置連接的存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)可以包括但不限于:電子的、磁的、光學(xué)的、電磁的、紅外的、或半導(dǎo)體的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置、便攜式計算機盤(磁性的)、隨機存取存儲器(RAM)(磁性)、只讀存儲器(ROM)(磁性)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)(磁性)、便攜式光盤(諸如CD、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R、或DVD-RW)或閃存(諸如壓縮閃存卡、安全數(shù)據(jù)卡、USB存儲裝置、記憶棒等)。
固件也可以在任何由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置或者能夠從指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置取指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置或者能夠從指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置取指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)相關(guān)的傳送介質(zhì)中傳播,其中指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置例如是基于計算機的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)。在本文檔的上下文中,“傳送介質(zhì)”可以是任何能夠傳輸、傳播、或傳送由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置相關(guān)的程序。傳送可讀介質(zhì)可以包括但不限于:電子的、磁的、光學(xué)的、電磁的、或紅外的有線或無線傳播介質(zhì)。
圖9A示出了示例性的移動電話936,其可以包括用于執(zhí)行上面根據(jù)本發(fā)明實施例所述的邊緣拒絕和邊緣拒絕例外的觸摸傳感器面板924和計算系統(tǒng)942。圖9B示出了示例性的數(shù)字媒體播放器940,其可以包括用于執(zhí)行上面根據(jù)本發(fā)明實施例所述的邊緣拒絕和邊緣拒絕例外的觸摸傳感器面板924和計算系統(tǒng)942。圖9C示出了示例性的個人計算機944,其可以包括用于執(zhí)行上面根據(jù)本發(fā)明實施例所述的邊緣拒絕和邊緣拒絕例外的觸摸傳感器面板(軌跡板)924和計算系統(tǒng)942。圖9A、9B、和9C的移動電話、媒體播放器和個人計算機可以從上述邊緣拒絕和邊緣拒絕例外中有利地受益,因為實現(xiàn)這些特征可以最小化無意的操作,同時提供最大的功能性。
如上所討論的,本發(fā)明的一些實施例涉及集成有拾取鍵的軌跡板。下面將參考圖10~15描述集成有拾取鍵的軌跡板的一個示例。然而,應(yīng)該理解,集成有拾取鍵的其他軌跡板或輸入裝置也落入本發(fā)明的實施例的范圍內(nèi)。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性觸摸板和顯示器的簡化示意圖。在圖10的示例中,觸敏軌跡板10可以是包括保護/裝飾罩12和多個位于保護罩12下方的電極14的小區(qū)域(通常為矩形)。電極14可以位于電路板上,例如印刷電路板(PCB)上。為了易于描述,保護罩12的一部分已經(jīng)被移除,以示出電極14。不同電極14或其組合可以代表不同的x,y位置。在一種配置中,當(dāng)手指16(或可替換地,指示筆,未示出)接近電極柵(electrode grid)14時,手指可以與接近手指的一個或多個電極形成電容,或可以改變在一個或多個這樣的電極之間已有的電容。電路板/感測電子裝置(未示出)測量這樣的電容變化,并產(chǎn)生被發(fā)送至具有顯示屏22的主機裝置20(例如,計算裝置)的輸入信號。輸入信號18被用于控制顯示屏22上光標(biāo)24的移動。如圖所示,輸入光標(biāo)在與所檢測到的x,y手指運動類似的x,y方向上移動。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性輸入裝置的簡化透視圖。輸入裝置30通常被配置為發(fā)送信息或數(shù)據(jù)至電子裝置(未示出),以在顯示屏上執(zhí)行動作(例如,經(jīng)由圖形用戶界面(GUI)),例如,移動輸入光標(biāo)、進行選擇、提供指令等。輸入裝置可以通過有線連接(例如纜線/連接器)或無線連接(例如IR,藍牙等)與電子裝置交互。
輸入裝置30可以是獨立的單元或者其可以被集成到電子裝置中。當(dāng)作為獨立單元時,輸入裝置通常具有其自己的機殼。當(dāng)與電子裝置集成時,輸入裝置通常使用電子裝置的機殼。在任一情況下,輸入裝置可以在結(jié)構(gòu)上被連接到機殼,例如通過螺釘、撳鈕(snap)、定位器、粘合劑等。在一些情況下,輸入裝置可以被可移動地連接到電子裝置,例如通過塢站(docking station)。輸入裝置所連接到的電子裝置可以對應(yīng)于任何客戶相關(guān)的電子產(chǎn)品。例如,電子裝置可以對應(yīng)于諸如桌面計算機、膝上型計算機或PDA這樣的計算機;諸如音樂播放器這樣的媒體播放器;諸如移動電話這樣的通信裝置;諸如鍵盤這樣的另一輸入裝置;等。
如圖11所示,輸入裝置30包括框架32(或支撐結(jié)構(gòu))和軌跡板34??蚣?2提供用于支撐輸入裝置部件的結(jié)構(gòu)。外殼形式的框架32也可以封住或容納輸入裝置的部件。包括軌跡板34的部件可以對應(yīng)于用于操作輸入裝置30的電子、光學(xué)和/或機械的部件。
軌跡板34提供直觀的接口,被配置用于提供一個或多個用于控制與其所附接到的電子裝置相關(guān)的各種應(yīng)用的功能。例如,觸摸啟動的控制功能可以被用于移動對象或在顯示屏上執(zhí)行動作或進行選擇或發(fā)布與操作電子裝置相關(guān)的命令。為了執(zhí)行觸摸啟動的控制功能,軌跡板34可以被設(shè)置為接收來自在軌跡板34的表面上(例如,線性地、徑向地、成角度地等)移動的手指(或物體)的輸入、來自在軌跡板34上保持特定位置的手指的輸入、和/或接收由手指在軌跡板34的特定位置上輕敲而產(chǎn)生的輸入。應(yīng)該想到,觸摸板34提供簡單的單手操作,即,使用戶使用一個或多個手指與電子裝置交互。
軌跡板34可以被廣泛地改變。例如,軌跡板34可以是傳統(tǒng)的基于笛卡爾坐標(biāo)系的軌跡板,或者軌跡板34可以是基于極坐標(biāo)系的軌跡板?;跇O坐標(biāo)系的軌跡板的示例可以在2002年7月1日提交的被授予Zadesky等人的題為“TOUCH PAD FOR HANDHELD DEVICE”的美國專利No.7,046,230中找到,其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此用于各種目的。
軌跡板34可以以相對模式或絕對模式被使用。在絕對模式中,軌跡板34報告其正被觸摸的絕對坐標(biāo)(例如,對于笛卡爾坐標(biāo)系是x,y;或者對于極坐標(biāo)系是(r,θ))。在相對模式中,軌跡板34報告改變的方向和/或距離(例如,左/右,上/下,等)。在大多數(shù)情況下,由軌跡板34所產(chǎn)生的信號指示在顯示屏上方向與當(dāng)手指在軌跡板34的表面上移動時手指的方向相似的移動。
軌跡板34的形狀可以被廣泛地改變。例如,軌跡板34可以是圓形的、橢圓形的、正方形的、矩形的、三角形的等等。通常,軌跡板34的外周界限定軌跡板34的工作邊界。在示出的實施例中,軌跡板是矩形的。矩形軌跡板在膝上型計算機中很普遍。圓形軌跡板允許用戶以自由的方式連續(xù)旋轉(zhuǎn)手指,即,手指可以不停地作360度旋轉(zhuǎn)。此外,用戶可以從所有側(cè)成切向地旋轉(zhuǎn)他或她的手指,從而給出更多的手指位置范圍。這些特征在執(zhí)行滾動功能時都有幫助,從而使得圓形軌跡板有利于與便攜式媒體播放器一起使用(例如,Cupertino,CA的Apple Inc.生產(chǎn)的iPOD媒體播放器)。此外,軌跡板34的尺寸通常對應(yīng)于使用戶能夠易于操作的尺寸(例如,手指尖大小或更大)。
通常采取剛性平面平臺(rigid planar platform)的軌跡板34包括用于接收用于操縱軌跡板的手指(或物體)的可觸摸外跟蹤表面(track surface)36。盡管未在圖11中示出,在可觸摸外跟蹤表面36的下方是傳感器布置(arrangement),該傳感器布置對諸如在其上的手指按壓和/或運動之類的事件敏感。傳感器布置通常包括多個傳感器,這些傳感器被配置為在手指置于其上、在其上輕擊或通過其上方時激活。在最簡單的情況下,每次當(dāng)手指位于傳感器上方時產(chǎn)生電信號。給定時間幀中的信號數(shù)量可以指示軌跡板34上手指的位置、方向、速度、和加速度,即用戶移動其手指越多,信號越多。在多數(shù)情況下,由將信號的數(shù)量、組合和頻率轉(zhuǎn)換為位置、方向、速度和加速度信息的電子接口監(jiān)視信號。然后,該信息可以被電子裝置使用以在顯示屏上執(zhí)行期望的控制功能。傳感器布置可以被廣泛地改變。例如,傳感器可以基于阻性感測(resistive sensing)、表面聲波感測、壓力感測(例如應(yīng)變計)、紅外感測、光學(xué)感測、擴散信號技術(shù)(dispersive signal technology)、聲音脈沖識別、電容性感測等等。
在示出的實施例中,軌跡板34基于電容性感測(capacitive sensing)。如通常所知的,基于電容的軌跡板被設(shè)置為檢測當(dāng)用戶在軌跡板周圍移動諸如手指這樣的物體時電容的變化。在大多數(shù)情況下,電容性軌跡板包括保護罩、一個或多個電極層、電路板和包括特定用途集成電路(ASIC)的相關(guān)電子裝置。保護罩被布置在電極上方;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。保護罩用于保護內(nèi)層(underlayer),并提供允許手指在其上滑動的表面。表面通常是光滑的,使得手指在移動時不與其相粘。保護罩還提供手指與電極層之間的絕緣層。電極層包括多個空間上不同的電極??梢允褂萌魏魏线m數(shù)量的電極。在大多數(shù)情況下,希望增加電極的數(shù)量,以提供更高的分辨率,即更多信息可以被用于諸如加速度這樣的事情。
電容性感測根據(jù)電容原理工作。如應(yīng)當(dāng)想到的那樣,只要兩個導(dǎo)電部件彼此靠近而不實際接觸,則它們的電場相互作用形成電容。在上述結(jié)構(gòu)中,第一導(dǎo)電部件是電極中的一個或多個,第二導(dǎo)電部件例如是用戶的手指。因此,當(dāng)手指靠近觸摸板時,在手指和緊密靠近手指的電極之間形成微小的電容。每個電極中的電容由位于電路板背面的ASIC測量。通過檢測每個電極處電容的變化,ASIC可以確定當(dāng)手指在觸摸板上移動時手指的位置、方向、速度和加速度。ASIC還可以以電子裝置能夠使用的形式報告該信息。
根據(jù)一個實施例,軌跡板34能夠相對于框架32移動,以啟動另一組信號(不是僅僅跟蹤信號)。例如,剛性平面平臺形式的軌跡板34可以相對于框架32旋轉(zhuǎn)、樞軸轉(zhuǎn)動(pivot)、滑動、平移(translate)、彎曲和/或類似動作。軌跡板34可以被連接到框架32和/或其可以可移動地被框架32限制。例如,軌跡板34可以通過螺釘、軸接(axels)、樞接(pin joint)、滑動接合(slider joint)、球窩接頭(ball and socket joint)、撓性接合(flexure joint)、磁體、襯墊和/或類似物而連接到框架32。軌跡板34也可以在框架的空間內(nèi)懸浮(例如,萬向節(jié)(gimbal))。應(yīng)該注意,輸入裝置30可以附加地包括諸如樞軸/平移連接、樞軸/撓性連接、樞軸/球窩連接、平移/撓性連接等的連接組合,以增加運動范圍(例如增加自由度)。在移動時,觸摸板34被配置為啟動產(chǎn)生一個或多個信號的電路。該電路通常包括一個或多個移動指示器,諸如開關(guān)、傳感器、編碼器等。萬向(gimbaled)軌跡板的示例可以在2003年8月18日提交的題目為“MOVABLE TOUCH PAD WITH ADDED FUNCTIONALITY”的美國專利申請No.10/643,256號中找到,其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此用于各種目的。
在示出的實施例中,軌跡板34采用執(zhí)行“拾取(pick)”動作的可壓按鈕的形式。即,整個軌跡板34的一部分作為單個或多個按鈕工作,使得通過按壓軌跡板34可以實現(xiàn)一個或多個附加的按鈕功能,而不是輕敲軌跡板或使用單獨的按鈕/單獨的區(qū)域。如圖12A和12B所示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,當(dāng)來自手指38、手掌、手或其他物體的力被施加到軌跡板34時,軌跡板34能夠在豎直(upright)(或中性(neutral))位置(圖12A)和壓下(或激活)位置(圖12B)之間移動。該力不應(yīng)該太小以考慮無意地激活按鈕信號,但是該力也不應(yīng)該太大而使用戶由于需要過度的壓力而不舒服。軌跡板34通常通過例如撓性鉸鏈(flexure hinge)、彈性部件或磁體而在豎直位置中偏置(bias)。當(dāng)該偏置通過按壓在軌跡板34上的物體而被克服時,軌跡板34移動至激活位置。如圖12C所示,軌跡板34可以在一端處被樞軸轉(zhuǎn)動,使得激活位置相對于中性位置稍微傾斜。當(dāng)手指(或其他物體)從軌跡板34移開時,偏置部件(biasing member)促使其返回至中性位置。墊片或其他結(jié)構(gòu)(未示出)可以防止軌跡板34在其返回時超過中性位置。例如,框架32的一部分可以向外延伸至軌跡板34的一部分之上,以使軌跡板34停止在中性位置。以該方式,如果期望的話,軌跡板表面可以被保持為與框架32齊平。例如,在膝上形計算機或手持媒體裝置中,可能期望使軌跡板與計算機或裝置的機殼齊平。
如圖12A所示,在豎直/中性位置中,當(dāng)諸如用戶手指這樣的物體在x,y平面中的觸摸板的頂面上方移動時,軌跡板34產(chǎn)生跟蹤信號。盡管圖12A描述了豎直的中性位置,但是中性位置可以位于任何取向。如圖12B所示,在壓下位置(z方向)中,軌跡板34產(chǎn)生一個或多個按鈕信號。按鈕信號可以用于各種功能,包括但不限于進行選擇或發(fā)布與操作電子裝置有關(guān)的命令。例如,對于音樂播放器,按鈕功能可以與打開菜單、播放歌曲、快進歌曲、通過菜單搜索等相關(guān)。如圖12D所示,輸入裝置30可以被設(shè)置為同時既提供跟蹤信號又提供按鈕信號,即在沿軌跡表面(即在x,y方向上)切向移動的同時在z方向上按壓觸摸板34。在其他情況下,輸入裝置30可以被設(shè)置為在觸摸板34被按壓時僅提供按鈕信號以及在觸摸板34豎直時僅提供跟蹤信號。
為了詳細描述,軌跡板34被配置為操縱一個或多個移動指示器,這些移動指示器能夠在軌跡板34被移動至激活位置時產(chǎn)生按鈕信號。移動指示器通常位于框架32中并可以被連接到軌跡板34和/或框架32。移動指示器可以是開關(guān)和傳感器的任何組合。開關(guān)通常被配置為提供諸如激活(接通)或去激活(關(guān)閉)的脈沖或二進制數(shù)據(jù)。例如,軌跡板34的下側(cè)部分可以被配置為當(dāng)用戶在軌跡板34上按壓時接觸或接合(并因此激活)開關(guān)。另一方面,傳感器通常被配置為提供連續(xù)的或模擬的數(shù)據(jù)。例如,傳感器可以被配置為當(dāng)用戶按壓軌跡板34時測量軌跡板34相對于框架的傾斜位置或傾斜量。任何適當(dāng)?shù)臋C械的、電的和/或光學(xué)的開關(guān)或傳感器可以被使用。例如,可以使用觸覺開關(guān)(tact switch)、力敏電阻器(force sensitive resistor)、壓力傳感器、接近傳感器(proximity sensor)等。
圖10至12中示出的軌跡板10和30在一些實施例中可以是多點觸摸(multi-touch)軌跡板。與僅識別一個觸摸點的標(biāo)準(zhǔn)觸摸屏(例如計算機觸摸板、ATM)相反,多點觸摸包括觸摸表面(屏、臺、壁等)或觸摸板,以及識別多個同時觸摸點的軟件。該效果是通過多種手段實現(xiàn)的,包括但不限于:電容性感測、阻性感測、表面聲波感測、熱、手指壓力、高捕獲比相機(high capture rate cameras)、紅外線、光學(xué)捕獲(optic capture)、調(diào)諧電磁感應(yīng)(tuned electromagnetic induction)、和陰影捕獲(shadow capture)。多點觸摸移動電話的示例是Cupertino,CA的Apple Inc.出品的iPhone。多點觸摸媒體裝置的示例是由Apple Inc.出品的iPod Touch。具有多點觸摸軌跡板的膝上式計算機的示例是由Apple Inc.出品的MacBook Air和MacBook Pro。在此所描述的所有輸入裝置在一些實施例中可以采用多點觸摸技術(shù);可替換地,在此描述的輸入裝置可以采用單點觸摸(single touch)軌跡板。
圖13是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的計算系統(tǒng)39的簡化示意圖。計算系統(tǒng)通常包括操作地連接到計算裝置42的輸入裝置40。例如,輸入裝置40可以一般對應(yīng)于圖11和12中示出的輸入裝置30,計算裝置42可以對應(yīng)于膝上型計算機、桌面計算機、PDA、媒體播放器、移動電話、智能電話、視頻游戲機等。如圖所示,輸入裝置40包括能夠按壓的軌跡板44和一個或多個移動指示器(movement indicator)46。當(dāng)軌跡板44被按壓時,軌跡板44被配置為產(chǎn)生跟蹤信號,移動指示器46被配置為產(chǎn)生按鈕信號。盡管軌跡板44可以被廣泛地改變,但是在該實施例中,軌跡板44包括電容性傳感器48和用于從傳感器48獲取位置信號并將信號提供給計算裝置42的控制系統(tǒng)50。控制系統(tǒng)50可以包括特定用途集成電路(ASIC),其被配置為監(jiān)視來自傳感器48的信號,計算被監(jiān)視的信號的位置(笛卡爾或角)、方向、速度和加速度,以及將該信息報告給計算裝置42的處理器。移動指示器46也可以被廣泛地改變。然而,在該實施例中,移動指示器46采用在軌跡板44被按壓時產(chǎn)生按鈕信號的開關(guān)的形式。開關(guān)46可以對應(yīng)于機械、電或光學(xué)類型的開關(guān)。在一個特定實施例中,開關(guān)46是機械類型的開關(guān),其包括可以被軌跡板44推動以產(chǎn)生按鈕信號的突出的執(zhí)行機構(gòu)52。例如,開關(guān)可以是觸覺開關(guān)或觸摸穹隆結(jié)構(gòu)(tactile dome)。
軌跡板44和開關(guān)46二者都通過通信接口54操作地連接到計算裝置42。通信接口提供用于輸入裝置和電子裝置之間直接或間接連接的連接點。通信接口54可以是有線的(電線、纜線、連接器)或無線的(例如,發(fā)射器/接收器)。
計算裝置42通常包括被配置為執(zhí)行指令和實現(xiàn)與計算裝置42相關(guān)的操作的處理器55(例如CPU或微處理器)。例如,使用例如從存儲器所接收的指令,處理器可以控制計算裝置42的部件之間的輸入和輸出數(shù)據(jù)的接收和操作。在大多數(shù)情況下,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或可以由多個部件實現(xiàn)。
計算裝置42也可以包括操作地連接到處理器54的輸入/輸出(I/O)控制器56。I/O控制器56可以與處理器54集成,或者其可以是單獨的部件,如圖所示。I/O控制器56通常被配置為控制與可被連接到計算裝置42的一個或多個I/O裝置(例如輸入裝置40)的交互。I/O控制器56通常通過在計算裝置42和期望與計算裝置42通信的I/O裝置之間交換數(shù)據(jù)來操作。
計算裝置42也包括操作地連接到處理器54的顯示控制器58。顯示控制器58可以與處理器54集成,或者其可以是單獨部件,如圖所示。顯示控制器58被配置為處理顯示命令,以在顯示屏60上產(chǎn)生文字和圖形。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、增強型圖形適配器(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(LCD)(例如,有源陣列、無源陣列等等)、陰極射線管(CRT)、等離子顯示器、背光發(fā)光二極管(LED)LCD顯示器等。
在一個實施例中(未示出),軌跡板44可以包括玻璃表面,其不僅作為觸敏表面,而且也作為顯示屏;在該種情況下,圖13中示出的顯示屏60可以與軌跡板44的玻璃表面結(jié)合。這在具有觸敏顯示器的計算裝置(例如媒體播放器或移動電話)中是有益的。具有觸敏顯示器的媒體播放器的示例是Cupertino CA的Apple Inc.出品的iPod Touch。具有觸敏顯示器的移動電話的示例是由Cupertino CA的Apple Inc.出品的iPhone。
在大多數(shù)情況下,處理器54與操作系統(tǒng)一起操作以執(zhí)行計算機代碼并產(chǎn)生和使用數(shù)據(jù)。計算機代碼和數(shù)據(jù)可以駐留在操作地連接到處理器54的程序存儲區(qū)62中。程序存儲區(qū)62通常提供用于保持正被計算裝置42使用的數(shù)據(jù)的空間。例如,程序存儲區(qū)可以包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器和/或類似物。計算機代碼和數(shù)據(jù)也可以駐留在可移動程序介質(zhì)上并在需要時被加載或安裝到計算裝置上。在一個實施例中,程序存儲區(qū)62被配置為存儲用于控制由輸入裝置40所產(chǎn)生的跟蹤和按鈕信號如何被計算裝置42使用的信息。
圖14示出了輸入裝置的一個實施例,被一般地表示為70,包括連接到框架76的軌跡板72??蚣?6可以是用于獨立輸入裝置的外殼,或者其可以是用于結(jié)合軌跡板72的另一裝置(例如膝上型計算機、桌面計算機、手持媒體裝置、PDA、移動電話、智能電話等)的外殼。軌跡板72包括多個層,包括用于跟蹤手指移動的外觸敏跟蹤表面74。跟蹤表面74也可以提供低摩擦裝飾表面。在一個實施例中,軌跡板72基于電容性感測;從而,其包括例如可以在PCB上實現(xiàn)的電極層80。在電容性感測的情況下,跟蹤表面74是電介質(zhì)材料。加強構(gòu)件(stiffener)84位于電極層80下方。圖14和15中示出了加強構(gòu)件84,但是在一些實施例中,加強構(gòu)件可以省略。加強構(gòu)件84可以被用于補償電極層80固有的柔性。電極層80通過發(fā)送信號到傳感器82來響應(yīng)沿軌跡表面74的手指移動。在電容性感測的情況下,電極層80記錄基于手指移動的電容變化,并且傳感器82是電容性傳感器。這樣,軌跡板72結(jié)合觸摸傳感器布置。傳感器82被示出為位于電極層80的底部上,但是在其他實施例中,其也可以位于其他地方。如果如在所示的實施例中那樣,傳感器82位于軌跡板72的可移動部分上,則輸入裝置可以結(jié)合能夠與系統(tǒng)一起移動的柔性電連接(未示出)。
移動指示器78位于軌跡板72的底部上。移動指示器78可以被廣泛地改變,然而,在該實施例中其采用機械開關(guān)的形式,機械開關(guān)通常被布置在軌跡板72和框架76之間。在其他實施例中,移動指示器78可以是傳感器,例如電傳感器。移動指示器78可以被附接到框架76或軌跡板72。在所示實施例中,移動指示器78被附節(jié)到電極層80的底側(cè)。例如,如果電極層80位于PCB上,則移動指示器78可以位于PCB的底部上。在另一實施例中,移動指示器78可以采用觸覺開關(guān)的形式,并且更特別地,可以是SMT穹隆結(jié)構(gòu)開關(guān)(dome switch)(為SMT封裝的穹隆結(jié)構(gòu)開關(guān))。
軌跡板72在圖14中被示出為在其中性位置中,其中在該中性位置中,運動傳感器78不與框架76接觸。當(dāng)用戶向跟蹤表面74施加向下的壓力時,軌跡板72可以向下移動,從而使運動傳感器78記錄這個位置變化。在示出的實施例中,運動傳感器78(觸覺開關(guān))將接觸框架76,或在該種情況下接觸固定螺絲(set screw)88。固定螺絲88可以被手動地調(diào)節(jié),以改變中性位置和激活位置之間的距離。在一個實施例中(未示出),固定螺絲88可以直接在位于中性位置的運動傳感器78附近,使得在系統(tǒng)中沒有空隙(slack)或預(yù)行程。撓性鉸鏈86將軌跡板72與框架76連接。撓性鉸鏈86是能回復(fù)原位的材料,其在被施加力時彎曲,但施加恢復(fù)力以促使軌跡板72向中性位置回復(fù)。在一個實施例中,撓性鉸鏈86可以是薄彈簧鋼。
如圖15中所示,撓性鉸鏈86在用戶在軌跡表面74上向下推壓時將彎曲。撓性鉸鏈86也促使軌跡板72向其中性位置回復(fù),其中中性位置在圖14所示的實施例中是水平的。這樣,用戶可以在跟蹤表面74上幾乎任何地方按下,并導(dǎo)致“拾取”,從而意味著移動指示器78將記錄該按壓。這與現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合單獨跟蹤區(qū)和拾取區(qū)的軌跡板相反。能夠在跟蹤表面74上任何位置拾取將為用戶提供更直觀和更合意的接口。例如,用戶可以能夠用單個手指產(chǎn)生跟蹤和按鈕信號,而不必從跟蹤表面74移開手指。相反,操作具有單獨的跟蹤區(qū)和拾取區(qū)的軌跡板的用戶可能例如使用右手來跟蹤并使用左手來拾取,或者使用食指來跟蹤并使用拇指來拾取。
可以是框架76的延伸或者是分離部件的凸緣90通過接觸軌跡板72的一部分(例如加強構(gòu)件84)來阻止軌跡板72行進超過其中性位置。這樣,跟蹤表面74可以被保持為基本上與框架76的頂面齊平??梢源嬖谂c凸緣90相協(xié)作以緩沖(cushion)軌跡板72和凸緣90之間接觸的減震器或上止機構(gòu)(upstop)(未示出)。
應(yīng)該想到,通過在跟蹤表面74上的按壓而產(chǎn)生的拾取可以包括選擇屏幕上的項、打開文件或文檔、執(zhí)行指令、啟動程序、查看菜單和/或類似動作。按鈕功能也可以包括使得更容易在電子系統(tǒng)中定位的功能,例如縮放、滾動、打開不同菜單、將輸入光標(biāo)返回始位、執(zhí)行諸如輸入、刪除、插入、向上/向下翻頁這樣的與鍵盤相關(guān)的動作等。
撓性鉸鏈86使得可移動軌跡板在最小的垂直空間中是可能的。最小的垂直空間被實現(xiàn),因為撓性鉸鏈86很薄的,并且通常處于與軌跡板72的底層平行;因此,撓性鉸鏈86沒有明顯地增加軌跡板72的厚度。因此,這樣的布置對于在超薄膝上型計算機中的使用是可行的。在這樣的超薄膝上型計算機應(yīng)用中,垂直空間是非常有限的。在過去,電部件的尺寸經(jīng)常是電裝置能夠被制成多小的限制性特征。如今,電裝置日益小型化,從而意味著機械部件(例如可移動軌跡板)現(xiàn)在可能是關(guān)鍵的尺寸限制部件。因此,容易理解為什么線性啟動(linear-actuation)(例如通過線圈彈簧或類似物支撐可移動軌跡板)在一些應(yīng)用中不是理想的。此外,使用彈簧可能為制造工藝增加不必要的復(fù)雜性(增加的部件數(shù)量、更高成本、更高的故障率等)。彈簧的另一不利之處在于,在一些實施例中,彈簧可能掩蓋或損害觸覺開關(guān)力輪廓(force profile)。相反,撓曲86可以在跟蹤表面74上傳遞基本上一致的感覺,并給用戶更可靠的觸覺開關(guān)力輪廓的表現(xiàn)。
現(xiàn)在參考圖15,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,當(dāng)用戶在軌跡板72的跟蹤表面74上按壓時,軌跡板72樞軸轉(zhuǎn)動,向下啟動布置在下方的開關(guān)78。當(dāng)被啟動時,開關(guān)78產(chǎn)生可以由連接到輸入裝置70的電子裝置使用的按鈕信號。撓曲(flexure)86可以限制軌跡板72基本上繞僅一個軸移動。這例如可以通過使用在軌跡板72的一側(cè)(諸如后側(cè))上沿軸布置的多個撓曲來實現(xiàn)。此外,如果軌跡板72被制成不易彎曲的(例如,如果必要,通過包括加強構(gòu)件84),則獲得調(diào)平結(jié)構(gòu)(leveling architecture)。換句話說,撓性鉸鏈86促使軌跡板72向其中性位置,并且也允許繞基本上僅一個軸(即,撓性鉸鏈86沿其被連接到框架76的軸)移動。
盡管已經(jīng)參考附圖充分描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例,但是應(yīng)該注意,各種改變和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。這些改變和修改應(yīng)該被理解為包括在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的實施例的范圍內(nèi)。