專利名稱：觸摸墊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種供便攜式電子設備用的觸摸墊設備。它尤其適合用于便攜式通信裝置如便攜式電話或無線計算機。
便攜式電話一般需要一個鍵盤，以便用戶可以輸入信息如要撥的電話號碼。然而，隨著日益增加的先進數(shù)據(jù)裝置集成到便攜式電話中，常常需要提供比簡單數(shù)字式更先進的鍵盤。例如，隨著日益增加的用移動裝置接入互聯(lián)網，希望提供某種光標控制裝置如通過個人計算機(PC)環(huán)境中的鼠標或跟蹤球提供。
隨著數(shù)據(jù)增加成為可能，并因此數(shù)據(jù)量的增加可用便攜式電話接收，這些電話越來越在數(shù)據(jù)瀏覽活動中使用。方便的是提供一個較大的顯示器，以便使這些接收的數(shù)據(jù)能被用戶舒適而方便的觀看。
更先進的鍵盤和更大顯示器這兩項要求直接與消費者對更小便攜式電話的需求相沖突。
解決這個問題的一種嘗試是由Alcatel和Sharp聯(lián)合開發(fā)的電話。每個公司將這種電話的商標分別命名為OneTouch Com和MC-G1。電話100在

圖1中示出，并包括許多通常與便攜式電話有關的特點天線110，場聲器120，顯示器1300，話筒140，和控制鍵150。這種電話與先有便攜式電話的顯著不同是沒有用于輸入電話號碼的數(shù)字式鍵盤。
這種功能是通過提供與顯示器130集成一體的觸摸屏幕得到的。為了進入觸摸屏幕，必須將旋轉式保護蓋160打開(見圖2)，以便露出觸摸屏幕表面并讓用戶用一觸筆輸入命令和數(shù)據(jù)。
在正常使用中，當蓋160閉合時，顯示器130可以通過蓋中的透明部分看到。然而，為了進入電話機的任何先進功能，蓋必需打開，觸筆必需從電話機中它的夾子上取下，并且用戶必需操作觸摸屏幕以便選擇它需要的方案。在保護蓋處于原位情況下，通過觸摸屏幕不可能有輸入。
在這種電話機中的觸摸屏幕高于電阻性類型。這種觸摸屏幕的操作是該技術領域的技術人員眾所周知的，因此這里不再作任何詳細說明。知道顯示器包括一個比較大的玻璃元件就足夠了，這是為什么必需要旋轉蓋160以便保護觸摸屏幕和顯示器免受偶然損傷的原因。
用這種觸摸屏幕系統(tǒng)的一個缺點是當輸入數(shù)據(jù)時，用戶自己的手會干擾顯示。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種便攜式電子設備，該電子設備包括一個主體部分和取觸摸墊形式的輸入裝置，其中觸摸墊可在一第一相對位置和一第二相對位置之間活動，在上述第一相對位置處觸摸墊用第一方式操作，而在上述第二相對位置處觸摸墊用第二方式操作。
按照本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于輸入數(shù)據(jù)的觸摸墊裝置，所述觸摸墊裝置包括兩個操作的表面，這兩個操作的表面這樣安裝，以便用戶可以將一個操作表面用于數(shù)據(jù)輸入。
便攜式電子設備包括一個主體部分，該主體部分優(yōu)選的是裝一個顯示元素。顯示元素可以是液晶顯示(LCD)型顯示器，等離子體型顯示器，或任何其它合適的顯示裝置。
便攜式電子設備優(yōu)選的是一種便攜式電話。電話可以按照任何一種或一種以上標準操作，如全球移動通訊(GSM)，電子數(shù)據(jù)收集設備(EDGE)，高速計算機化標準數(shù)據(jù)(HSCSD)或WCDMA。
觸摸墊優(yōu)選的是制成基本上透明或可透光。照這樣，可以將觸摸墊設置成疊置在顯示器上，因此能讓顯示器上的指令直接通過觸摸作用在顯示器合適部分上方的觸摸墊上。
觸摸墊優(yōu)選的是可通過用一種鉸接機構在兩個位置之間活動?？晒┻x擇地，可以用一種滑動機構達到同樣的效果。
在一優(yōu)選實施例中，鉸接機構設置在設備的底部處，但它可以很方便地設置在設備的頂部處，或設備的任一側邊處。
在打開配置中，它相當于第二位置，觸摸墊遠離顯示器設置。在這種操作方式中，觸摸墊可用與普通計算機中的鼠標相同的方式操作。照這樣，設備的用戶可以通過以相應方式用移動的手指穿過觸摸墊來移動光標穿過顯示器。
在一個實施例中，觸摸墊可以如此安裝，以便它始終環(huán)繞設備輕按并達到停在設備的后表面上，亦即停在直接與裝顯示器的表面相對的表面上。照這樣，設備的用戶可以能只用一只手操作設備。
優(yōu)選的是，所用的觸摸墊類型是一種電容性觸摸墊。本發(fā)明的優(yōu)點是可以通過用其它類型的觸摸墊尤其是電阻性觸摸墊實現(xiàn)。
為了將觸摸墊安裝在不同形狀和配置的主體上，觸摸墊可以配置成是非平面的，比如彎曲的。觸摸墊還可以配置成采取一定范圍的不同形狀。普通的觸摸墊是矩形，但對本發(fā)明的觸摸墊沒有這樣的限制。
有利的是，在第二位置中，觸摸墊如此安裝，以便它具有兩個露出的表面，所述兩個表面一般是彼此相對。每個表面都可供用戶用于數(shù)據(jù)輸入。在一個實施例中，用戶可以用觸摸墊的任一表面輸入數(shù)據(jù)。這可以是因為個人愛好問題，或者受用戶的右手靈活性影響。
在一個可供選擇的有利實施例中，可以用觸摸墊的兩個表面同時輸入數(shù)據(jù)。照這樣，用戶可以用一個第一表面輸入一種類型數(shù)據(jù)，和用第二表面輸入第二種類型數(shù)據(jù)。設備中的一個控制器線路能夠把第一表面上和第二表面上的數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)別開來。
為了更好地理解本發(fā)明，和理解如何可以使效果相同，現(xiàn)在將參照附圖，只作為例子說明本發(fā)明，其中圖1示出利用一種電阻型觸摸屏幕的先有技術電話機；圖2示出圖1的電話機保護益的操作；圖3示出按照本發(fā)明一個實施例所述處于閉合配置的便攜式電話；圖4示出按照本發(fā)明一個實施例所述處于打開配置的便攜式電話；圖5示出圖3的電話具有一個可供選擇的顯示配置；圖6示出圖3和圖4的電話中觸摸墊構造的部件分解圖；圖3示出按照本發(fā)明一個實施例所述的便攜式電話。它有一些部件和圖1的先有技術電話一樣，并且在合適的地方采用相同的標號。
圖3示出電話處于閉合的配置，把它與圖4所示同一電話的打開配置進行比較。
在閉合配置中，顯示器可以在蓋260后面，通過一個基本上透明的窗口270看到。窗口270實際上是一個觸摸墊，并且對用戶通過用戶手指的輸入很敏感。
這個特定實施例的觸摸墊不需要觸筆，因為它依靠與前述先有技術電話不同的操作方式。這個實施例利用一種電容性觸摸墊，而不是電阻性觸摸屏幕。這種觸摸墊的操作方式對技術人員將是眾所周知，但為了完整起見現(xiàn)在提供一個簡要。
電壓加到觸觸墊的角上。傳導電極與觸摸墊交叉。并跨過觸摸墊形成一個均勻的電壓場。如果用戶用他的手指觸摸上述墊，則電壓場受干擾。這種干擾造成電流從觸摸墊的每個邊緣流出，電流大小與手指距邊緣的距離成正比。通過監(jiān)測各電流流動，控制器電路可以計算出手指的X-Y坐標，并進一步影響這個信息。
在圖3的閉合配置中，設有觸摸墊270的蓋260被疊置在顯示器230在。觸摸墊盡管基本上是透明的或是可透光的，但不是理想的光發(fā)射器，因此經受一定量的顯示降質。然而，對大多數(shù)場合，尤其是在后照光顯示情況下，用戶不應經歷顯示的數(shù)據(jù)清晰度的問題。
在圖3所示的實例顯示中，用戶能直接從觸摸墊中進入某些鍵功能。在這個實例中，這些功能是呼叫，電文或網。為了進入這些功能的其中任何一個，用戶簡單地需要觸摸顯示器上所指出區(qū)域上方的觸摸墊。例如，如果用戶決定進行電話呼叫，則地簡單地觸摸“呼叫”(CALL)圖像上方的觸摸墊，并且他將用如圖5所示的另外屏幕表示。
圖5中的電話視圖示出一種類似正規(guī)電話鍵盤的屏幕，并包括和標準的便攜式電話一樣的數(shù)字鍵0-9，*和#鍵。為了撥一規(guī)定的號碼，用戶簡單地觸摸每個相應數(shù)字上方的觸摸墊。觸摸墊控制器解釋涉及電流的數(shù)據(jù)，因此可以計算出觸摸墊的哪個區(qū)域已經啟動，及因此顯示器上哪個數(shù)字已被用戶輸入。
為了向用戶指出一個鍵按壓已得到認可，顯示器可以配置成簡短地閃光或轉變所選定數(shù)字的顏色。此外，或可供選擇地，可以發(fā)出簡短的可聽音。
對于用作正規(guī)的電話，觸摸墊的這種應用是十分合格的。然而，當以一種富含圖像的方式如玩游戲，或一種數(shù)據(jù)方式如利用萬維網(www)或互聯(lián)網使用電話時，對用戶來說用他自己的手使顯示模糊不清例如當控制游戲的字符，或者啟動所接觸的網頁中鏈路時，將是不方便的。
在這種活動情況下一個附帶的問題可能是彩色液晶顯示(LCD)顯示器的較低亮度級將由于通過摸墊而進一步衰減。
這些問題可以通過將電話安排成如圖4所示相對打開的配置減輕。在這種配置中，蓋260已經通過在電話底部的鉸接式連接移離顯示器。這種配置使用戶能直接看到顯示器230。
電話裝備有一個開關或傳感器，以便檢測蓋是打開還是閉合，因此解譯來自觸摸墊的輸入。開關可以隱藏在鉸接機構中，或者可以用一個位于蓋頂部處遠離鉸接件的簡單磁鐵和彈簧開關。
在這種配置中，觸摸墊270安排成可通過它的主表面操作，所述主表面與圖3的閉合配置中露出的表面相對。在上述閉合配置中，觸摸墊的前表面可以為用戶接近，并且它能用那種方式輸入數(shù)據(jù)。在這種配置中，觸摸墊的反面可以為用戶接近，并直接位于顯示器下面。
在這種操作方式中，沒有電文可以通過觸摸墊看到以便給用戶導向。因此最適合于這種操作方式的數(shù)據(jù)輸入類型類似于通過使用帶PC的鼠標可達到的數(shù)據(jù)輸入類型，亦即用戶可以通過移動在觸摸墊表面的手指，能夠操縱顯示器230上的光標或其它圖形元素如游戲人物。
在圖4所示的實例中，電話起著玩視頻游戲的作用。在這種方式中，如果用戶必需操作由顯示器(如在圖3中)區(qū)域所限定的控制部分，則它將很不方便，因為他的手使游戲動作模糊不清。在這種情況下，優(yōu)選的是用遠離顯示器設置的控制部分控制動作。這在圖4的配置中是可能的。
在一進一步增強中，能夠這樣操作觸摸墊，以使觸摸墊的每個主表面可以操作以便獨立地接收用戶的輸入。正如已經說過的，觸摸墊的兩個表面安排成接收用戶輸入。然而，在第一種方式中，只有一個表面露出。在第二種方式中，兩個表面都露出并且可供用戶輸入使用。在這種方式中，兩個表面中每個表面的輸入之間未形成區(qū)別。用戶可以平等的從觸摸墊的兩個面中的一個來進行該機的控制操作。因此，某些用戶可能發(fā)現(xiàn)用第一表面更容易輸入數(shù)據(jù)，而某些人能發(fā)現(xiàn)用相反的表面更容易輸入數(shù)據(jù)。
還在進一步增強中，能夠解譯從兩個操作表面的其中那個表面得到用戶輸入，因此能同時使用兩個表面來控制裝置操作的不同方面。這可以通過不僅檢測由于電容性場中擾動而產生的電流，而且檢測觸摸墊內電流的方向做到。這提供了第一和第二表面是否已用于用戶輸入的指示。從這種輸入方法得到好處的一個應用實例是用電話裝置來觀察從一遠端來源下載的地圖。若用觸摸墊的一個表面，用戶能圍繞圖掃視或卷動以便定位感興趣的點。若用觸摸墊的相反表面，用戶能放大和縮小以便觀察細節(jié)的變動水平。
作為上述實施例一個可供選擇的實施例，可以提供兩個分開的觸摸墊部件，這兩個觸摸墊部件被一個絕緣板分開。每個觸摸墊然后與觸摸部件的各自操作表面相對應，并可以獨立解譯。
圖6示出觸摸墊270的構造詳圖。它包括一個功能膜300，所述功能膜300封裝在兩個保護層280，290之間。功能膜包括一種軟塑料材料如聚酯，并在它的一個或一個以上表面上裝備一種導電基體。基體可以適當?shù)赜靡环N導電材料如氧化銦錫提供，上述導電材料能夠用這種方式很精細地淀積在膜的表面上，以便膜的導光能力損失盡可能少?？梢杂脼R射涂層來淀積導電材料。
基體用導線310通電連接到電話主體中的控制器上。
保護層是剛性透明塑料。它們如此定位，以便將功能膜300夾在它們之間，同時只讓導線310露出。為了保證封裝完全，將保護層制成比功能膜更長和更寬，以便可以圍繞整個觸摸墊270的外部邊緣提供一種合適的接合。合適的接合可以用超聲焊接或用一種粘合劑化合物來達到。
一種可供選擇的制造方法利用注塑技術來封裝聚酯膜。
一旦完成，并集成到蓋260中，就將觸摸墊密封以防水分或粉塵的環(huán)境損害。
在所示實施例中，觸摸墊270制成彎曲形狀，和因此為用戶提供一種更滿意的外觀。
在若干可供選擇的實施例中，可以制造一種沒有直邊或規(guī)則邊緣的觸摸墊。傳統(tǒng)的觸摸墊是矩形形狀，但更復雜的形狀如橢圓形也是可能的。
在一可供選擇的實施例中，觸摸墊可以配置成幾乎能旋轉整個360°，并因此靠在電話的后表面上。在這種配置中，觸摸墊定位成基本上與電話后表面上的顯示器相反。在某些應用中，尤其是在單手式使用時，這可以給用戶輸入提供更大的方便。
總之，電話可以在大部分時間里保持處于閉合的配置。耐用的觸摸墊保護更靈敏的顯示器，而同時仍然看到顯示，并能利用電話的大多數(shù)功能。
當用戶希望進入網頁，既游戲，或以非傳統(tǒng)的電話方式操作電話時，可以將觸模墊移動遠離顯示器，并用遠離顯示器的觸摸墊輸入用戶的數(shù)據(jù)。照這樣，給用戶提供了對觸摸墊的不受阻礙的觀察，既利用沒有觸摸墊干預的直接觀察，也利用能使手指保持遠離顯示器。
根據(jù)上述說明，對技術人員來說很顯然，在本發(fā)明的范圍內可以進行各種變更。尤其是，把觸摸墊描述為與電話主體鉸接式連接，同時使它能遠離顯示器輕按成打開配置。本發(fā)明的另一實施例具有遠離顯示器滑動成打開配置的觸摸器。在所述的無論是輕按還是滑動的實施例中，觸摸墊都可活動到顯示器下面的位置中，同等地可以這樣制造一種裝置，以使觸摸墊輕按或滑動到顯示器的其中一側或另一側或兩側上。
所討論的具體實例采用了一種電容性觸摸墊。技術人員應該理解，本發(fā)明的好處可以通過使用電阻性觸摸墊實現(xiàn)，并且本發(fā)明未考慮受限于電容性觸摸墊。
本發(fā)明包括本文清楚地或其任何概括所公開的任何新穎特點或這些特點的組合，而不管它是否與所申請的發(fā)明有關或是否減輕任何或全部所提供出的問題。
權利要求
1.便攜式電子設備，包括一個主體部分和取觸摸墊形式的輸入裝置，其中觸摸墊可在一第一相對于位置和一第二相對位置之間活動，在上述第一相對位置處，觸摸墊以第一種方式操作，而在上述第二相對位置處，觸摸墊以第二種方式操作。
2.如權利要求1所述的便攜式電子設備，其中主體部分包括一個顯示器。
3.如權利要求1或2所述的便攜式電子設備，其中觸摸墊制成基本上可透光。
4.如權利要求2或3所述的便攜式電子設備，其中在第一位置中觸摸墊疊置在顯示器上。
5.如上述權利要求其中之一所安裝的便攜式電子設備，其中觸摸墊可通過一個鉸接機構在第一位置和第二位置之間活動。
6.如權利要求5所述的便攜式電子設備，其中鉸接機構沿著設備的一側安裝。
7.如權利要求2-6其中之一所述的便攜式電子設備，其中在第一方式中，為用戶輸入安排的觸摸墊的分立區(qū)域對應于在顯示器規(guī)定區(qū)域處的顯示項目。
8.如權利要求2-7其中之一所述的便攜式電子設備，其中在第二方式中，觸摸墊安裝成接收用戶輸入，以便把穿越觸摸墊的相對運動變換成顯示器上的被顯示元素的相應相對運動。
9.如上述權利要求其中之一所述的便攜式電子設備，其中第一位置和第二位置對應觸摸墊的相應運動極限。
10.如上述權利要求其中之一所述的便攜式電子設備，其中第二位置與以下述方式定位的觸摸墊對應，此方式使得觸摸墊和顯示器占據(jù)設備的相對表面。
11.如上述權利要求其中之一所述的便攜式電子設備，其中觸摸墊是一種電容性觸摸墊。
12.如上述權利要求其中之一所述的便攜式電子設備，其中觸摸墊制成非平面式的。
13.如上述權利要求其中之一所述的便攜式電子設備，其中觸摸墊制成矩形。
14.按照上述權利要求其中之一所述的便攜式電子設備，其中在第二位置中，觸摸墊的兩個表面露出供用戶輸入。
15.按照權利要求14所述的便攜式電子設備，其中觸摸墊的每個表面可獨立于另一表面操作來產生用戶輸入。
16.按照權利要求14所述的便攜式電子設備，其中觸摸墊的兩個表面可同時操作來產生用戶輸入。
17.如上述權利要求其中之一所述的電子設備，其中該設備是電話。
18.用于輸入數(shù)據(jù)的觸摸墊設備，包括兩個操作表面，這兩個表面安排成使用戶可以用一個操作表面進行數(shù)據(jù)輸入。
19.如權利要求18所述的觸摸墊設備，其中數(shù)據(jù)可以獨立地從兩個操作表面中任一個輸入。
20.如權利要求18所述的觸摸墊設備，其中數(shù)據(jù)可以同時從兩個操作表面二者輸入。
全文摘要
公開了一種便攜式電子設備。設備具有一個主體部分和取觸摸墊形式的輸入裝置。觸摸墊可在一第一相對位置和一第二相對位置之間活動，在上述第一位置處觸摸墊用第一方式操作，而在上述第二位置處觸摸墊用第二方式操作。觸摸墊能從它的操作表面的其中一個表面或兩個表面接收數(shù)據(jù)，因此提供更大的靈活性。
文檔編號G06F3/048GK1479891SQ0082010
公開日2004年3月3日 申請日期2000年10月24日 優(yōu)先權日2000年10月24日
發(fā)明者A·比克, A 比克 申請人:諾基亞有限公司