專利名稱：具有觸摸屏和數(shù)字觸覺像素的手持裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及手持裝置并且更尤其涉及使用觸摸屏的手持裝置。
背景技術(shù)：
觸摸屏是顯示器，它也具有在顯示區(qū)域內(nèi)檢測觸摸的位置的能力。這允許顯示器 被用作輸入裝置，移除了作為原始輸入裝置的用于與顯示的內(nèi)容交互的鍵盤和/或鼠標(biāo)。 這種顯示器可以被連接到計(jì)算機(jī)上，或者作為終端連接到網(wǎng)絡(luò)。觸摸屏也已經(jīng)促成了個(gè)人 數(shù)字助理(PDA)、衛(wèi)星導(dǎo)航和移動(dòng)電話裝置的設(shè)計(jì)上的最近的變化，讓這些裝置更加便于使用。自從Samuel C. Hurst博士在1971年的電子觸摸界面的發(fā)明，觸摸屏已成為平常 物品。它們在零售業(yè)(retail setting)、銷售系統(tǒng)網(wǎng)點(diǎn)、自動(dòng)取款機(jī)(ATM)和PDA中已經(jīng) 較為常見，其中在PDA中，有時(shí)候會(huì)使用指示筆來操作圖形用戶界面(GUI)和輸入數(shù)據(jù)。智 能手機(jī)、PDA、便攜式游戲控制臺(tái)和許多類型的信息設(shè)備的流行驅(qū)動(dòng)了對觸摸屏的需求和認(rèn)可。現(xiàn)有的觸摸屏被配置成接收機(jī)械輸入并提供可視輸出。但是，現(xiàn)有的觸摸屏沒有 被配置成提供可視輸出和機(jī)械輸出兩者。在這樣的情況下，提出了本發(fā)明的實(shí)施例。


通過結(jié)合附圖仔細(xì)參閱以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的教導(dǎo)可以容易地被理解，其中圖IA是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手持裝置的框圖。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手持裝置的三維圖。圖IC是根據(jù)本發(fā)明另一替代實(shí)施例的手持裝置的三維圖。圖ID是根據(jù)本發(fā)明另一替代實(shí)施例的手持裝置的三維圖。圖IE是是根據(jù)本發(fā)明另一替代實(shí)施例的手持裝置的側(cè)視圖。圖2是示出在圖1A-1E中示出的類型的手持裝置的操作的流程圖。圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手持裝置中將觸覺陣列的部分作為命令按 鍵使用的三維圖。圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手持裝置中將觸覺陣列的部分作為滾輪使 用的三維圖。圖5示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手持裝置中使用觸覺陣列的部分來指示滾動(dòng) 末端的三維圖。
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圖6A-6B是示出在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的手持裝置中將觸覺陣列的部分作為水 平指示器使用的三維圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的替代實(shí)施例的電子裝置的三維圖。
具體實(shí)施例方式盡管以下詳細(xì)說明為了闡述的目的包含了許多特定的細(xì)節(jié)，但是任何一個(gè)本領(lǐng)域 的技術(shù)人員將理解對以下細(xì)節(jié)的許多變化和替代在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，以下描述的本 發(fā)明的示例實(shí)施例的提出不失一般性并且限制本發(fā)明所要的權(quán)利。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在圖IA中示出的手持電子裝置100包括容器101，在容器 101的主表面上形成有觸摸屏102。容器可以有足夠小的尺寸使得它可以被用戶手持。具 有一個(gè)或多個(gè)數(shù)字觸覺像素104的陣列可以位于靠近觸摸屏102邊緣的位置。裝置可以包 括控制器103，控制器103的部件可以位于容器101之中。控制器103包括可操作地耦合到 觸摸屏102的處理器106。在一些實(shí)施例中，如果要實(shí)現(xiàn)并行處理的話，裝置100可以包括 多個(gè)處理器106。裝置100可以被配置成用作游戲裝置、電話、便攜式媒體播放器、電子郵箱 裝置、網(wǎng)頁瀏覽器裝置以及類似的裝置。觸摸屏102可以基于任何合適的觸摸屏技術(shù)，諸如電阻性(resistive)、表面聲波 (SAW)、電容性、紅外線、變形測量器、光學(xué)成像、分散信號(hào)技術(shù)、聲波脈沖識(shí)別、衰減全內(nèi)反 射或者基于磁致伸縮技術(shù)的圖形平板來定位指示筆的尖端。作為示例，電阻觸摸屏面板可 以由若干層構(gòu)成，這些層包括由薄空鉛隔開的兩層薄的金屬導(dǎo)電層和電阻層。當(dāng)某一物體 觸摸這種類型的觸摸面板時(shí)，這些層在某一點(diǎn)被連接。面板然后作出類似于分壓器的具有 相關(guān)輸出的電動(dòng)作。這造成了電流的變化，該變化被記錄為觸摸事件，其可以被發(fā)送到處理 器106進(jìn)行處理。表面聲波技術(shù)使用通過觸摸屏面板的超聲波。當(dāng)面板被觸摸時(shí)，聲波的一部分被 吸收。這種超聲波的變化記錄觸摸事件的位置并且將該信息發(fā)送到控制器進(jìn)行處理。電容性觸摸屏面板可以被涂覆將持續(xù)的電流傳導(dǎo)經(jīng)過傳感器的材料，例如銦錫氧 化物。因此，傳感器顯示了在水平和垂直軸上精確控制的存儲(chǔ)的電子場。當(dāng)電容性觸摸屏 的“正?！彪娙輬?它的參考狀態(tài))被外部施加的電場(例如，來自用戶的手指)改變時(shí)， 在面板的每個(gè)角的電路測量作為結(jié)果發(fā)生的參考場的特性的“失真”并且發(fā)送關(guān)于該事件 的信息到處理器106進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。紅外線觸摸屏面板可以采用兩種不同的方法學(xué)中的一種。一種方法使用熱引導(dǎo)的 表面電阻的變化。另一方法是檢測屏幕表面附近的調(diào)制的光束的中斷的垂直和水平的IR 傳感器的陣列。在變形測量器配置下，屏幕用彈簧安裝在四個(gè)角上并且變形測量器被用于確定當(dāng) 屏幕被觸摸時(shí)的偏斜。這種技術(shù)還可以測量屏幕102沿著Z軸的移動(dòng)。在基于光學(xué)成像的觸摸屏技術(shù)中，兩個(gè)或多個(gè)圖像傳感器可以圍繞屏幕的邊緣 (主要是角落)被放置。紅外線背光燈可以被放置于在屏幕的其它側(cè)上的攝像機(jī)的視野內(nèi)。 觸摸作為陰影而顯示出并且每一對攝像機(jī)可以隨后被用于三角測量以定位該觸摸。分散信號(hào)技術(shù)可以使用傳感器來檢測由于觸摸而產(chǎn)生的玻璃中的機(jī)械能。然后復(fù) 雜算法解釋這種信息并且提供精確的觸摸位置。
基于聲波脈沖識(shí)別的觸摸屏可以使用位于屏幕的某些位置的多于兩個(gè)的壓電換 能器來將觸摸(振動(dòng))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。然后這種信號(hào)可以被轉(zhuǎn)換成音頻文件， 然后與預(yù)先存在的關(guān)于屏幕上每個(gè)位置的音頻特性比較。基于衰減全內(nèi)反射的觸摸屏使用全內(nèi)反射的原理使用光來填充折射介質(zhì)。當(dāng)手指 或者其它軟的物體壓向表面時(shí)，內(nèi)部反射光路徑被中斷，造成光反射出介質(zhì)并且因此對于 在介質(zhì)后的攝像機(jī)可視。再一次參考圖1A，每一個(gè)觸覺像素104包括耦合到制動(dòng)器107和傳感器109的可 制動(dòng)部分105。制動(dòng)器107和傳感器109被耦合到處理器106。制動(dòng)器107被配置成響應(yīng) 于來自處理器106的指令制動(dòng)，并且當(dāng)壓力被施加到可制動(dòng)部分105時(shí)傳感器109被配置 成產(chǎn)生信號(hào)作為到由處理器106執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序的輸入。制動(dòng)器107可以是任何合 適的電機(jī)制動(dòng)器。合適的制動(dòng)器的例子包括壓電制動(dòng)器、MEMS制動(dòng)器和磁性線圈制動(dòng)器。 傳感器109可以是任何合適的傳感器，例如，電容測量傳感器、壓電傳感器、電阻傳感器、變 形傳感器以及類似的裝置。在一些情況下，諸如壓電裝置的特定情況，相同的裝置可以被用 于制動(dòng)器107和傳感器109。可制動(dòng)部分105可以由制動(dòng)器107在第一和第二位置之間制動(dòng)?？芍苿?dòng)部分105 的觸覺在第一和第二位置是不同的。例如，如在圖IA中的小圖示出的，可制動(dòng)部分105在 第一位置可以與容器101的表面齊平或凹進(jìn)容器101的表面之下，并且在第二位置可以升 出至表面以上。作為示例，可制動(dòng)部分105可以從齊平改變至凸起，或反之亦然，或者從齊 平改變至凹進(jìn)，或反之亦然。優(yōu)選地，可制動(dòng)部分足夠地寬并且凸起足夠的量從而它可以被 用戶手指感覺到。將相鄰的觸覺像素隔開足夠遠(yuǎn)使得它們可以被區(qū)分也是合乎需要的。作 為示例，大約0. 5毫米的凸起和大約2. 5毫米的內(nèi)部點(diǎn)間隔足以用于感覺和區(qū)分形成凸點(diǎn) 單元的升起的點(diǎn)。對于數(shù)字觸覺像素104有許多種不同可能的配置。作為示例，并且不失一般性，一 個(gè)或多個(gè)數(shù)字觸覺像素可以沿著觸摸屏102的周邊在與圖IB中示出觸摸屏102相同的裝 置的面上設(shè)置，如在的觸摸屏102。在這個(gè)例子中，用戶可以將裝置100持在右手并且用左 手的食指操作觸摸屏102。觸覺像素104可以被左手的手指感知。在一替代實(shí)施例中，在 圖IC中示出，觸覺像素104可以沿著裝置100的側(cè)邊122設(shè)置。在另一替代實(shí)施例中，一 個(gè)或多個(gè)數(shù)字觸覺像素104可以被設(shè)置在如圖ID所示的手持裝置的斜邊124上。進(jìn)一步，注意在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，裝置100可以包括設(shè)置在容器101相對面 上的兩個(gè)觸摸屏和設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)主表面上以及側(cè)邊和一個(gè)或多個(gè)斜面上的觸覺像素 104。例如，如圖IE所示，手持裝置100可以具有設(shè)置在第一主表面125A上的第一觸摸屏 102A和設(shè)置在第二主表面125B上的第二觸摸屏102B。觸覺像素104可以被設(shè)置在靠近 第一觸摸屏102A的邊的第一主表面125A上或者靠近第二觸摸屏102B的邊的第二主表面 125B上。另外，觸覺像素104可以被設(shè)置在第一和第二主表面之間的側(cè)邊122上。進(jìn)一步 地，觸覺像素104可以被設(shè)置在第一主表面125A和側(cè)邊122之間的第一斜邊124A上和/ 或側(cè)邊122和第二主表面125B之間的第二斜邊124B上。手持裝置100可以進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器108(例如，RAM，DRAM，R0M以及等同物)。存 儲(chǔ)器108可以存儲(chǔ)程序指令110用于在處理器106上執(zhí)行。程序指令110可以被配置成響 應(yīng)于來自裝置上的一個(gè)或者多個(gè)輸入源(例如，觸摸屏102或者觸覺像素104)或者被耦合到該裝置的遠(yuǎn)程輸入源的輸入。程序指令110可以包括觸摸屏驅(qū)動(dòng)器指令112，觸摸屏驅(qū)動(dòng) 器指令112被配置成響應(yīng)來自觸摸屏102的輸入并且生成顯示在觸摸屏102上的圖像。指 令110可以進(jìn)一步包括其它觸覺像素驅(qū)動(dòng)器指令114。當(dāng)程序指令的執(zhí)行達(dá)到預(yù)定的狀態(tài) 時(shí)，這些后來的指令可以被配置成選擇性地制動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)觸覺像素104和/或接收來 自于一個(gè)或多個(gè)觸覺像素104的輸入。觸覺像素104被設(shè)置在靠近觸摸屏102的地方從而 裝置的觸覺可以響應(yīng)于程序命令或者在觸摸屏102上正在發(fā)生的事件的狀態(tài)動(dòng)態(tài)地改變。手持裝置100還可以包括已知的支持功能，例如輸入/輸出(I/O)元件111、電源 (P/S) 113、時(shí)鐘(CLK) 115和高速緩存117。裝置100可以可選地包括大容量存儲(chǔ)裝置119 來存儲(chǔ)程序和/或數(shù)據(jù)，諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、閃存或者等同物。裝置100的觸 摸屏102、觸覺像素104、處理器106、存儲(chǔ)器108和其它部件可以通過如圖IA中所示的系統(tǒng) 總線120互相交換信號(hào)(例如，代碼指令和數(shù)據(jù))。在一些實(shí)施例中，裝置100可以包括網(wǎng) 絡(luò)接口 116，網(wǎng)絡(luò)接口 116被配置成允許裝置通過網(wǎng)絡(luò)與其它裝置交換信號(hào)。進(jìn)一步，手持 裝置100可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器118。這種傳感器可以包括，例如，諸如加速計(jì)或者傾 斜傳感器的慣性傳感器、光學(xué)傳感器、諸如麥克風(fēng)或者麥克風(fēng)陣列的聲學(xué)傳感器。傳感器可 以產(chǎn)生反應(yīng)手持裝置的操作所在環(huán)境的輸入到程序指令110。在本發(fā)明的實(shí)施例中，觸覺像素驅(qū)動(dòng)器指令114可以被配置成基于觸摸屏102的 狀態(tài)，控制給定的觸覺像素是否是在第一位置或者第二位置，例如，像素是向上還是向下。 觸覺像素的狀態(tài)可以因此被用于響應(yīng)于在觸摸屏上顯示的圖像的表示(例如，在手持游戲 裝置情況下的游戲事件)。作為示例，圍繞觸摸屏102的觸覺像素104的陣列通過選擇性 地相繼地將特定的觸覺像素從“上”改變到“下”以響應(yīng)于游戲事件來產(chǎn)生相等于數(shù)字跟蹤 (chaser)光顯示效果的觸覺。另外，根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，觸覺像素驅(qū)動(dòng)器指令114可以當(dāng)特定的觸覺像 素或者觸覺像素組被壓下時(shí)動(dòng)態(tài)地配置哪些功能將被執(zhí)行。作為示例，圖2示出了用于操 作圖IA到圖ID所示類型的手持裝置的方法200。如在202所示的，用戶輸入可以用觸摸 屏102跟蹤。觸摸屏可以跟蹤由緊靠觸摸屏或者壓向觸摸屏的用戶的手指或者指示筆的輸 入。在204，確定觸摸屏的狀態(tài)。觸摸屏的狀態(tài)通常是在觸摸屏上顯示的圖像和觸摸屏接 收的輸入的反應(yīng)。作為示例，裝置100可以被配置為視頻游戲裝置。在這種情況下，觸摸屏 102的狀態(tài)可以反應(yīng)在游戲的環(huán)境中正在發(fā)生的游戲或者事件的狀態(tài)。通過將在觸摸屏上 顯示的圖像和從觸摸屏接收的輸入與對應(yīng)于已知狀態(tài)的已知圖像和輸入的相應(yīng)列表進(jìn)行 比較來確定狀態(tài)在其它實(shí)施例中，狀態(tài)的改變可以由與該手持裝置通信的一些其它裝置的狀態(tài)的 改變觸發(fā)。例如，如果裝置100被配置成用作移動(dòng)電話，例如蜂窩電話，那么當(dāng)?shù)竭_(dá)或者來 自另一遠(yuǎn)程裝置的呼叫開始或者結(jié)束時(shí)，觸覺像素104可以改變狀態(tài)。作為示例，如在206所示的，輸入可以可選地與用觸摸屏進(jìn)行的對應(yīng)于預(yù)定的表 示的已知輸入比較。例如，在觸摸屏上用手指畫“X”可以對應(yīng)于在程序指令110的執(zhí)行環(huán) 境中的某一特殊命令?？梢砸远喾N方式的任意一種實(shí)現(xiàn)表示的識(shí)別。表示的識(shí)別的例子 在例如共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時(shí)專利申請61/020669中描述，在2008年1月11日提交的題 為 “GESTURE CATALOGING AND RECOGNITION，，的 Thomas Miller IV 的美國臨時(shí)專利申請 61/020669通過引用被合并于本文。
如在208所示的，一個(gè)或多個(gè)觸覺像素104的狀態(tài)可以響應(yīng)于對顯示的預(yù)定狀態(tài) 的檢測而被改變。作為示例，如果檢測到特定的預(yù)定的狀態(tài)，某些被選擇的觸覺像素可以被 設(shè)置成“向上”狀態(tài)以及其它可以被設(shè)置成“向下”狀態(tài)。在某些實(shí)施例中，被選擇的觸覺 像素可以被激活以充當(dāng)用于執(zhí)行部分程序指令110的輸入按鍵。作為示例，如圖3所示，當(dāng)觸摸屏102的狀態(tài)是顯示了命令區(qū)域126時(shí)，靠近命令 區(qū)域126的一個(gè)或多個(gè)特定觸覺像素104可以被激活。在激活的狀態(tài)下，靠近命令區(qū)域126 的特定觸覺像素104可以處在“向上”位置，在“向上”位置它們可以被用戶容易地感覺并且 可以充當(dāng)按鍵。特定觸覺像素可以被映射到對應(yīng)于顯示在命令區(qū)域中的命令的特殊命令的 輸入。當(dāng)這種狀態(tài)被檢測到時(shí)，通過選擇性地制動(dòng)靠近顯示在觸摸屏上的命令區(qū)域126的 一個(gè)或多個(gè)特定觸覺像素104，觸覺像素104的狀態(tài)可以改變，從而一個(gè)或多個(gè)特定觸覺像 素104可以由用戶感知并且配置特定像素使之充當(dāng)按鍵來使用手持裝置100執(zhí)行命令。在 一些實(shí)施例中，觸覺像素驅(qū)動(dòng)器指令114可以被配置成振動(dòng)一個(gè)或多個(gè)特定觸覺像素來吸 引用戶對它們的注意。觸覺像素的振動(dòng)可以被用于將手指引導(dǎo)向命令區(qū)域126。觸覺像素 可以被配置成響應(yīng)于顯示在觸摸屏102上的圖像或者從觸摸屏102接收的輸入而振動(dòng)。例 如，當(dāng)滾動(dòng)接近終點(diǎn)時(shí)，某些觸覺像素振動(dòng)幅度可以更大。可替代地，觸覺像素振動(dòng)的頻率 可以依賴于使用手指在觸摸屏102上進(jìn)行的表示的狀態(tài)。對于一些觸摸屏來說，有時(shí)候會(huì)難以說出屏幕的邊緣的位置。在本發(fā)明的某些實(shí) 施例中，觸覺像素104可以被用作對屏幕的邊緣的位置的向?qū)?。例如，如圖4中示出的，改 變觸覺像素104的狀態(tài)可以包括選擇性地制動(dòng)一個(gè)或多個(gè)特定的像素104使得它們可以被 用戶感知并且配置特定的像素104使之充當(dāng)手持裝置100的滾輪。預(yù)定狀態(tài)可以是一種滾 動(dòng)條128顯示在觸摸屏102上的狀態(tài)?？拷鼭L動(dòng)條128的被選擇的觸覺像素104可以處于 上升的狀態(tài)來用作滾輪。用戶可以操作所選擇的觸覺像素104，例如通過用拇指或者食指連 續(xù)地?fù)崦鼈?。觸覺像素驅(qū)動(dòng)器114可以被配置成將以特定的順序關(guān)聯(lián)壓下選擇的觸覺像 素104為滾動(dòng)指令。用觸摸屏顯示的特定的圖像可以是滾動(dòng)的結(jié)果。在另一個(gè)例子中，如在圖5中示出的，改變觸覺像素104的狀態(tài)可以包括使用選擇 的觸覺像素104來標(biāo)記滾動(dòng)的終點(diǎn)。當(dāng)達(dá)到滾動(dòng)的終點(diǎn)時(shí)，在觸摸屏102的角上的特定觸 覺像素104可以被制動(dòng)成“向上”狀態(tài)。上升的觸覺像素104可以向用戶提供已經(jīng)達(dá)到滾 動(dòng)終點(diǎn)的觸覺提示。在一些實(shí)施例中，觸覺像素104的狀態(tài)的改變可以由一個(gè)或多個(gè)傳感器118的狀 態(tài)的改變觸發(fā)。作為示例，觸覺像素104的配置可以響應(yīng)于傾斜傳感器。例如，如在圖6A-6B 中示出的，裝置100可以包括安裝在容器101內(nèi)的傾斜傳感器121。傾斜傳感器121可以被 耦合到處理器106。傾斜傳感器121可以產(chǎn)生依賴于容器101的相對定向的信號(hào)，并且這個(gè) 信號(hào)可以被用于改變觸覺像素104的狀態(tài)。例如，如在圖6A中示出的，當(dāng)傾斜傳感器121 檢測到容器被持平時(shí)，觸覺像素104的特定子集可以被上升。在這種情況下，最接近于旋轉(zhuǎn) 軸Y的兩個(gè)觸覺像素104A、104B可以被上升。當(dāng)容器101被傾斜時(shí)，傾斜傳感器121可以 與傾斜的幅度成比例并且對傾斜的方向敏感的信號(hào)。觸覺像素驅(qū)動(dòng)器114可以被配置成使 得最接近Y軸的觸覺像素104A、104B下降和遠(yuǎn)離該軸的一個(gè)或多個(gè)觸覺像素104C、104D上 升，如圖6B所示。通過響應(yīng)于來自圖6A-6B所示的傾斜傳感器121的信號(hào)選擇性地上升和 下降觸覺像素，可以模擬氣泡水準(zhǔn)器的效果。
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在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上述類型的電機(jī)觸覺像素的陣列可以被用作觸摸屏的 等同物。例如，如在圖7中所示的，裝置700可以包括根據(jù)觸覺像素704的陣列形成的容器 701和觸摸屏702，可以被設(shè)置在容器701的主表面上。如上述關(guān)于觸覺像素104的描述， 觸覺像素704可以使用壓電制動(dòng)器/傳感器實(shí)現(xiàn)。處理器706可以可操作地被耦合到觸摸 屏。裝置700可以被配置成用作游戲裝置、電話、便攜式媒體播放器、電子郵箱裝置、網(wǎng)頁瀏 覽器裝置以及類似的裝置。在陣列中的每一個(gè)觸覺像素704包括耦合到制動(dòng)器707和傳感器709的可制動(dòng)部 分705。制動(dòng)器和傳感器被耦合到處理器706。制動(dòng)器707被配置成響應(yīng)于來自處理器706 的指令制動(dòng)。傳感器709被配置成當(dāng)壓力被施加到可制動(dòng)部分705時(shí)產(chǎn)生信號(hào)。信號(hào)可以 用作到存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器708中的并且由處理器706執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序710的輸入。程序 710可以包括特定配置的觸覺像素陣列驅(qū)動(dòng)器714。響應(yīng)于由處理器706進(jìn)行的一個(gè)或多 個(gè)指令的執(zhí)行，可制動(dòng)部分705可以由制動(dòng)器707在第一和第二位置之間制動(dòng)?？芍苿?dòng)部 分705的觸覺在第一和第二位置是不同的。裝置700還可以包括已知的支持功能，例如輸入/輸出(I/O)元件711、電源(P/ S) 713、時(shí)鐘(CLK) 715和高速緩存717。裝置700可以可選地包括大容量存儲(chǔ)裝置719來存 儲(chǔ)程序和/或數(shù)據(jù)，諸如磁盤驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、閃存或者等同物。裝置700的觸覺像 素104、處理器706、存儲(chǔ)器708和其它部件可以通過如圖7中所示的系統(tǒng)總線720互相交 換信號(hào)(例如，代碼指令和數(shù)據(jù))。在一些實(shí)施例中，裝置700可以包括網(wǎng)絡(luò)接口 716，網(wǎng)絡(luò) 接口 716被配置成允許裝置通過網(wǎng)絡(luò)與其它裝置交換信號(hào)。進(jìn)一步，手持裝置700可以包 括一個(gè)或多個(gè)傳感器718。這種傳感器可以包括，例如，諸如加速計(jì)或者傾斜傳感器的慣性 傳感器、光學(xué)傳感器、諸如麥克風(fēng)或者麥克風(fēng)陣列的聲學(xué)傳感器。傳感器可以產(chǎn)生反應(yīng)手持 裝置的操作所在環(huán)境的輸入到程序指令710。上述關(guān)于手持裝置100的所有特征也可以被應(yīng)用于裝置700。雖然以上是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的完整的描述，但是可以使用各種替換、修改 和等同物。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該參考上述的描述被確定，相反，應(yīng)該參考所附的權(quán)利 要求以及它們所有范圍的等同物來確定。這里描述的任何特征，不管是不是優(yōu)選的，可以與 這里描述的不管是否為優(yōu)選的任何其它特征組合。在以下的權(quán)利要求中，定冠詞“一個(gè)”是 指繼該冠詞之后的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目，除非另外明確地陳述。所附的權(quán)利要求不應(yīng)被解釋為 裝置加功能的限定，除非這種限定使用短語“用于…的裝置”在給定的權(quán)利要求中明確地記 載。
權(quán)利要求
手持電子裝置，包括具有一個(gè)或多個(gè)主表面的容器；設(shè)置在至少一個(gè)所述主表面上的觸摸屏；可操作地耦合到所述觸摸屏的處理器；以及靠近所述觸摸屏設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)觸覺像素，其中所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素的每一個(gè)包括耦合到制動(dòng)器和傳感器的可制動(dòng)部分，其中所述制動(dòng)器被耦合到所述處理器，其中所述制動(dòng)器被配置成響應(yīng)于來自所述處理器的指令制動(dòng)，并且其中當(dāng)壓力被施加到所述可制動(dòng)部分時(shí)所述傳感器被配置成產(chǎn)生信號(hào)作為到由所述處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序的輸入，其中響應(yīng)于由所述處理器進(jìn)行的一個(gè)或多個(gè)指令的執(zhí)行，所述可制動(dòng)部分可由制動(dòng)器在第一和第二位置之間制動(dòng)，其中所述可制動(dòng)部分在第一位置的觸覺不同于所述可制動(dòng)部分在第二位置的觸覺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素被設(shè)置在與所述觸摸屏相同 的所述容器的主表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素被設(shè)置在靠近其上設(shè)置有所 述觸摸屏的所述主表面的所述容器的側(cè)邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述容器包括在側(cè)邊和其上設(shè)置有所述觸摸屏的所 述主表面之間的斜邊，其中所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素被設(shè)置在所述斜邊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述觸覺像素的一個(gè)或多個(gè) 被設(shè)置成向用戶提供觸覺反饋和/或響應(yīng)于所述觸摸屏的預(yù)定狀態(tài)從用戶接收輸入。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素中 的特定的一個(gè)或多個(gè)選擇性地制動(dòng)以標(biāo)記在所述觸摸屏上顯示的圖像的滾動(dòng)的終點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素中 的特定的一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)于所述觸摸屏的狀態(tài)的改變而振動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素中的特定的一個(gè)或多個(gè)的 振動(dòng)頻率與利用所述觸摸屏產(chǎn)生的表示的狀態(tài)相關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述觸覺像素的一個(gè)或多個(gè) 被設(shè)置成向用戶提供觸覺反饋和/或響應(yīng)于利用所述觸摸屏輸入的表示從用戶接收輸入。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述觸覺像素的一個(gè)或多個(gè) 中的特定的一個(gè)或多個(gè)被設(shè)置成充當(dāng)與到所述裝置的特殊命令輸入相關(guān)聯(lián)的按鍵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述觸摸屏被配置成顯示靠近所述特定一個(gè)或多 個(gè)觸覺像素的所述特殊命令輸入的識(shí)別信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括被配置成記錄所述裝置的定向的改變的傳感
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述觸覺像素的一個(gè)或多 個(gè)中的特定的一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)于所述裝置的定向的改變在所述第一和第二位置之間制動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述裝置被配置成用作游戲裝置、電話、便攜式媒 體播放器、電子郵箱裝置、網(wǎng)頁瀏覽器裝置或者導(dǎo)航裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述裝置被配置成用作游戲裝置，并且其中所述裝 置被配置成響應(yīng)于游戲狀態(tài)或者游戲事件的改變而改變所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素的狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括適用于輔助所述裝置和一個(gè)或多個(gè)其它裝置 之間的通信的通信接口。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述裝置被配置成使得所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素的 狀態(tài)響應(yīng)于與所述手持電子裝置通信的一個(gè)或多個(gè)其它裝置的狀態(tài)的改變而改變。
18.電子裝置，包括設(shè)置在所述電子裝置的主表面上的觸摸屏；可操作地耦合到所述觸摸屏的處理器；以及其中，所述觸摸屏包括觸覺像素的陣列，其中在所述陣列中的所述觸覺像素的每一個(gè) 包括耦合到制動(dòng)器和傳感器的可制動(dòng)部分，其中轉(zhuǎn)換器被耦合到所述處理器，其中所述制 動(dòng)器被配置成響應(yīng)于來自所述處理器的指令制動(dòng)，并且其中當(dāng)壓力被施加到所述可制動(dòng)部 分時(shí)所述傳感器被配置成產(chǎn)生信號(hào)作為到由所述處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序的輸入，其 中響應(yīng)于由所述處理器進(jìn)行的一個(gè)或多個(gè)指令的執(zhí)行，所述可制動(dòng)部分可由制動(dòng)器在第一 和第二位置之間制動(dòng)，其中所述可制動(dòng)部分在所述第一位置的觸覺不同于所述可制動(dòng)部分 在所述第二位置的觸覺。
19.用于操作手持裝置的方法，所述手持裝置具有觸摸屏和靠近所述觸摸屏設(shè)置的一 個(gè)或多個(gè)觸覺像素，其中所述一個(gè)或多個(gè)觸覺像素的每一個(gè)包括耦合到制動(dòng)器和傳感器的 可制動(dòng)部分，其中所述可制動(dòng)部分可由制動(dòng)器在第一和第二位置之間制動(dòng)，其中所述可制 動(dòng)部分在第一位置的觸覺不同于所述可制動(dòng)部分在第二位置的觸覺，所述方法包括使用所述觸摸屏跟蹤用戶輸入；確定所述觸摸屏的狀態(tài)；響應(yīng)于對顯示的預(yù)定狀態(tài)的檢測，改變一個(gè)或多個(gè)觸覺像素的狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中跟蹤所述用戶輸入包括使用觸摸屏跟蹤用戶的手指 動(dòng)作。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中確定所述觸摸屏的狀態(tài)包括確定所述用戶是否在所 觸摸屏上已經(jīng)輸入了特定的表示。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中對所述觸摸屏的所述用戶輸入對應(yīng)于對視頻游戲的 用戶輸入。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述預(yù)定的狀態(tài)反應(yīng)了所述視頻游戲的狀態(tài)變化或 者一個(gè)或多個(gè)特定游戲事件。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述預(yù)定的狀態(tài)對應(yīng)于與所述手持裝置通信的一個(gè) 或多個(gè)其它裝置的狀態(tài)的改變。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述手持裝置包括傾斜傳感器，并且所述預(yù)定的狀 態(tài)對應(yīng)于所述傾斜傳感器的狀態(tài)的改變。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中改變所述觸覺像素的狀態(tài)包括響應(yīng)于由所述傾斜傳 感器檢測到的所述手持裝置的傾斜，以模擬氣泡水準(zhǔn)器的方式選擇性地制動(dòng)一個(gè)或多個(gè)特 定像素。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中改變所述觸覺像素的狀態(tài)包括選擇性地制動(dòng)一個(gè)或 多個(gè)特定像素使得它們可以被用戶感知并且配置所述特定像素使之充當(dāng)所述手持裝置的 滾輪。
28.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中改變所述觸覺像素的狀態(tài)包括選擇性地制動(dòng)靠近在 所述觸摸屏上顯示的命令的一個(gè)或多個(gè)特定像素，使得所述一個(gè)或多個(gè)特定像素可以被用 戶感知并且配置所述特定像素使之充當(dāng)按鍵以使用所述手持裝置執(zhí)行所述命令。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，進(jìn)一步包括振動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)特定觸覺像素。
30.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中改變所述觸覺像素的狀態(tài)包括當(dāng)所述用戶使用所述 觸摸屏達(dá)到滾動(dòng)極限時(shí)，選擇性地制動(dòng)一個(gè)或多個(gè)特定像素使得所述一個(gè)或多個(gè)特定像素 能夠被用戶感知。
全文摘要
披露了一種手持電子裝置。該裝置可以包括具有一個(gè)或多個(gè)主表面的容器；設(shè)置在所述主表面中的一個(gè)上的觸摸屏；可操作地耦合到所述觸摸屏的處理器；以及靠近所述觸摸屏設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)觸覺像素。觸覺像素的每一個(gè)包括耦合到制動(dòng)器和傳感器的可制動(dòng)部分。制動(dòng)器和傳感器被耦合到處理器。制動(dòng)器被配置成響應(yīng)于來自處理器的指令制動(dòng)，并且當(dāng)壓力被施加到可制動(dòng)部分時(shí)，傳感器被配置成產(chǎn)生信號(hào)作為到由處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序的輸入?？芍苿?dòng)部分可以由制動(dòng)器在第一和第二位置之間制動(dòng)?？芍苿?dòng)部分在第一位置和在第二位置的觸覺不同。
文檔編號(hào)G06F1/16GK101933010SQ200980103175
公開日2010年12月29日 申請日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者P·哈里森 申請人:美國索尼電腦娛樂有限責(zé)任公司;歐洲索尼電腦娛樂有限公司