手持電子設(shè)備、手持設(shè)備及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及手持電子設(shè)備、手持設(shè)備及其操作方法。更具體而言，本發(fā)明揭示了帶有多個觸感器件的手持設(shè)備。這些觸感器件可以例如從觸摸板、觸摸屏或觸敏殼中選擇。
【專利說明】手持電子設(shè)備、手持設(shè)備及其操作方法
[0001]本申請是申請日為2006年3月2日、發(fā)明名稱為“帶有多個觸感器件的手持電子設(shè)備”的中國專利申請200680007158.5的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉參考
[0003]本申請要求2005年3月4日提交的美國臨時專利申請N0.60/658，777 “MULT1-FUNCT1NAL HAND-HELD DEVICE”的優(yōu)先權(quán)，該申請在這里列為參考予以引用。
[0004]本申請涉及下列在這里全部列為參考予以引用的申請:
[0005]2002 年 7 月 I 日提交的美國專利申請 N0.10/188, 182 “TOUCH PAD FOR HANDHELDDEVICE”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0006]2003年 11 月 25 日提交的美國專利申請N0.10/722, 948^TOUCH PAD FOR HANDHELDDEVICE”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0007]2003 年 8 月 18 日提交的美國專利申請 N0.10/643256 “MOVABLE TOUCH PAD WITHADDED FUNCT1NALITY”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0008]2003 年 9 月 2 日提交的美國專利申請 N0.10/654, 108 “AMBIDEXTROUS MOUSE”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0009]2004年 5 月 6 日提交的美國專利申請N0.10/840, 862^MULTIPOINT TOUCHSCREEN”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0010]2004 年 7 月 30 日提交的美國專利申請 N0.10/903, 964 “GESTURES FOR TOUCHSENSITIVE INPUT DEVICES”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0011]2005 年 I 月 18 日提交的美國專利申請 N0.11/038, 590 “MODE-BASED GRAPHICALUSER INTERFACES FOR TOUCH SENSITIVE INPUT DEVICES”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0012]2002 年 2 月 13 日提交的美國專利申請 N0.10/075，964 “ACTIVE ENCLOSURE FORCOMPUTING DEVICE”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0013]2002 年 2 月 13 日提交的美國專利申請 N0.10/075，520“COMPUTING DEVICE WITHDYNAMIC ORNAMENTAL APPEARANCE”，該申請在這里列為參考予以引用；
[0014]2004 年 2 月 6 日提交的美國專利申請 N0.10/773, 897 “ACTIVE ENCLOSURE FORCOMPUTING DEVICE”，該申請在這里列為參考予以引用。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0015]本發(fā)明一般地涉及手持電子設(shè)備。具體地，本發(fā)明涉及帶有觸感組件的手持電子設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0016]現(xiàn)今，存在許多類型的消費電子設(shè)備，它們各自使用某種用戶接口。用戶接口典型地包括呈現(xiàn)為諸如LCD之類的固定顯示器的輸出設(shè)備和一個或多個能機械驅(qū)動的輸入設(shè)備，例如開關(guān)、按鈕、鍵、撥盤、游戲桿、導(dǎo)航板，或者電驅(qū)動的輸入設(shè)備，例如觸摸板和觸摸屏。在消費電子設(shè)備中，顯示器典型地被配置成呈現(xiàn)諸如文本和圖形之類的視覺信息，而輸入設(shè)備典型地被配置成執(zhí)行諸如發(fā)布命令、進行選擇或移動光標或選擇符之類的操作。這些眾所周知的設(shè)備各具有在設(shè)計消費電子設(shè)備時必須考慮的諸如大小和形狀限制、成本、功能、復(fù)雜性之類的事項。在大多數(shù)情況下，將用戶接口定位在電子設(shè)備的正面，以便容易查看顯示器和操作輸入設(shè)備。
[0017]圖1A-1F為各種手持電子設(shè)備的示意圖，包括例如電話機1A(圖1A)、PDA10B(圖1B)、媒體播放機1C (圖1C)、遙控器1D (圖1D)、照相機1E (圖1E)和GPS模塊1F (圖1F)。在這些設(shè)備10中，通常將固定在設(shè)備10的殼內(nèi)可通過殼上的開口看到的顯示器12布置在電子設(shè)備10的第一區(qū)域內(nèi)，而通常將一個或多個輸入設(shè)備14布置在電子設(shè)備10的鄰近顯示器12的第二區(qū)域內(nèi)(除了布置在顯示器之上的觸摸屏)。
[0018]具體地說，電話機1A通常包括諸如字符或圖形顯示器之類的顯示器12和諸如數(shù)字鍵盤之類的和在有些情況下還有導(dǎo)航板的輸入設(shè)備14。PDAlOB通常包括諸如圖形顯示器之類的顯示器12和諸如觸摸屏和按鈕之類的輸入設(shè)備14。媒體播放機1C通常包括諸如字符或圖形顯示器之類的顯示器12和諸如按鈕或操縱輪之類的輸入設(shè)備14。蘋果計算機公司(Apple Computer, Inc.0f Cupertino, CA)制造的iPod是媒體播放機的一個例子，它包括顯示器和鄰近顯示器配置的輸入設(shè)備。遙控器1D通常包括諸如按鍵盤之類的輸入設(shè)備14，可以有也可以沒有字符顯示器12。照相機1E通常包括諸如圖形顯示器之類的顯示器12和諸如按鈕之類的輸入設(shè)備14。GPS模塊1F通常包括諸如圖形顯示器之類的顯示器12和諸如按鈕之類的在有些情況下還有導(dǎo)航板的輸入設(shè)備14。
[0019]雖然以上所說明的I/O配置工作得特別好，但仍需改善I/O配置和布局，以改善使用I/o配置的設(shè)備的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]在一個實施例中，本發(fā)明涉及一種手持電子設(shè)備。這種手持電子設(shè)備包括設(shè)置在手持電子設(shè)備的第一區(qū)域內(nèi)的第一觸感器件。這種手持電子設(shè)備還包括設(shè)置在手持電子設(shè)備的第二區(qū)域內(nèi)的第二觸感器件。第二區(qū)域處在與手持電子設(shè)備的第一區(qū)域不同的位置。[0021 ] 在另一個實施例中，本發(fā)明涉及一種手持電子設(shè)備。這種手持電子設(shè)備包括殼。這種手持電子設(shè)備還包括設(shè)置在殼的第一側(cè)面上的顯示器和設(shè)置在殼的與第一側(cè)面相對的第二側(cè)面上的觸感器件。
[0022]本發(fā)明在另一個實施例中涉及一種手持電子設(shè)備。這種手持電子設(shè)備包括一些設(shè)置在設(shè)備的不同側(cè)面上的觸感器件。這些觸感器件配置成供模式和特征選擇輸入用。
[0023]本發(fā)明在另一個實施例中涉及一種手持電子設(shè)備。這種手持電子設(shè)備包括一個殼。這種手持電子設(shè)備還包括配置在殼的外表面下的用來檢測殼的至少一部分上是否存在物體的傳感裝置。
[0024]本發(fā)明在另一個實施例中涉及一種操作手持設(shè)備的方法。這種方法包括確定用戶是否在觸摸手持設(shè)備。這種方法還包括根據(jù)用戶的觸摸確定用戶。這種方法還包括根據(jù)用戶配置手持設(shè)備。
[0025]本發(fā)明在另一個實施例中涉及一種手持設(shè)備的用戶確定方法。這種方法包括提供基本手信號。這種方法還包括在用戶握住手持設(shè)備時產(chǎn)生當前手信號。這種方法還包括將當前手信號與至少一個基本手信號相比較。這種方法還包括根據(jù)當前和基本手信號確定用戶的特征。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過參考以下結(jié)合附圖所作的說明可以對本發(fā)明有更好的理解，在這些附圖中:
[0027]圖1A-1F為各種電子設(shè)備的示意圖；
[0028]圖2為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化示意圖；
[0029]圖3為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化側(cè)視圖；
[0030]圖4為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化側(cè)視圖；
[0031]圖5為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化側(cè)視圖；
[0032]圖6為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化側(cè)視圖；
[0033]圖7為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化側(cè)視圖；
[0034]圖8為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化正視圖；
[0035]圖9為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備的簡化側(cè)視圖；
[0036]圖10為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的手持電子設(shè)備的透視圖；
[0037]圖11為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的單手手持電子設(shè)備的透視圖；
[0038]圖12為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的單手手持電子設(shè)備的透視圖；
[0039]圖13為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的單手手持電子設(shè)備的側(cè)視圖；
[0040]圖14為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的雙手手持電子設(shè)備的后視圖；
[0041]圖15為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的雙手手持電子設(shè)備的正視圖；
[0042]圖16為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的手持電子設(shè)備的透視圖；
[0043]圖17A-17D為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的如圖16所示的手持電子設(shè)備的包括握住手持電子設(shè)備的手所產(chǎn)生的一些接觸斑點區(qū)的各個示意圖；
[0044]圖18為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的手持電子設(shè)備的示意圖；
[0045]圖19為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的操作方法；
[0046]圖20為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的用右手或左手的習慣確定方法；
[0047]圖21為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的實際用戶確定方法；
[0048]圖22為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的絕對映射方法；
[0049]圖23為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的相對映射方法；以及
[0050]圖24為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的示范性電子設(shè)備的方框圖。

【具體實施方式】
[0051]本發(fā)明一般地涉及手持電子設(shè)備，具體地說涉及帶有觸感組件的手持電子設(shè)備。發(fā)明的一個方面涉及帶有多個觸感器件的手持電子設(shè)備。這些觸感器件可以從觸摸板、觸摸屏或觸敏殼中選擇?？梢韵嘈牛渲昧硕鄠€觸感器件，就可以減少殼表面上的機械或物理按鈕或開關(guān)，從而可以使顯示器的尺寸達到最大。這樣，就可以大大改善設(shè)備的功能和外觀。發(fā)明的另一個方面涉及觸感組件的布置。觸感組件可以布置在設(shè)備的側(cè)面、頂面、底面、正面和背面。在一個例子中，將觸感器件布置在設(shè)備的與顯示器相對的背面。在這樣一些情況下，觸摸面可以映射到顯示器上，使得它們之間具有一一對應(yīng)的關(guān)系。
[0052]下面將結(jié)合圖2-24對本發(fā)明的實施例進行說明。然而，熟悉該【技術(shù)領(lǐng)域】的人們?nèi)菀桌斫?，在這里結(jié)合附圖給出的詳細說明是為了解釋，因為本發(fā)明超出了有限的這些實施例。
[0053]圖2為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的便攜電子設(shè)備50的簡化示意圖。便攜電子設(shè)備50可以例如是一個手持電子設(shè)備。如在這里所使用的，所謂“手持”意味著通常握在手中操作。手持電子設(shè)備可以單手操作或雙手操作。在單手操作中，在使用期間用一個手支持設(shè)備并通過用戶接口進行操作。蜂窩電話機、PDA、媒體播放機和GPS單元為一些可以用單手操作的便攜設(shè)備的例子。例如，在蜂窩電話機的情況下，用戶可以將電話機握在一個手內(nèi)手指與手掌之間，用拇指利用鍵、按鈕或?qū)Ш桨暹M行輸入。在雙手操作中，在使用期間用一個手支持設(shè)備，而用另一個手通過用戶接口進行操作，或者用兩個手支持設(shè)備和執(zhí)行操作。平板PC和游戲機是通常用雙手操作的便攜設(shè)備的例子。在平板PC的情況下，例如，用戶可以用一個手握住平板，而用另一個手在平板上進行輸入，或者用雙手握住平板，并在握住平板PC時用雙手或其中一個手進行輸入。
[0054]便攜電子設(shè)備50配置有一個或多個觸感器件，為便攜電子設(shè)備50提供輸入。在所例示的實施例中，便攜電子設(shè)備50包括設(shè)置在便攜電子設(shè)備的第一區(qū)域內(nèi)的至少一個第一觸感器件52A，還可以包括設(shè)置在便攜電子設(shè)備50的第二區(qū)域內(nèi)的一個第二觸感器件52B?？梢栽O(shè)置在便攜電子設(shè)備50的相同側(cè)面(不同區(qū)域)或不同側(cè)面上的第一和第二觸感器件52A和52B可以處在便攜電子設(shè)備50的包括例如正面、背面、頂面、底面、右側(cè)面和/或左側(cè)面的任何側(cè)面上。此外，它們可以配置成占用包括大(例如，整個側(cè)面或幾個側(cè)面)或小(例如，一個側(cè)面的一部分)的任何占地量。
[0055]在一個具體實施例中，將第一和第二觸感器件52A和52B設(shè)置在便攜電子設(shè)備的相對側(cè)面上，特別是設(shè)置在便攜電子設(shè)備50的正面和背面上。這種具體設(shè)置允許單手操作，即用戶可用拇指驅(qū)動正面的觸感器件52B而用其他手指驅(qū)動背面的觸感器件52A。在有些情況下，這些觸感器件52基本上覆蓋了整個正面和背面。在其他一些情況下，這些觸感器件52僅覆蓋一部分正面和背面。
[0056]觸感器件52可以是多種多樣的。觸感器件52可以是市場上任何已知的觸摸面板，諸如觸摸板和觸摸屏之類。觸摸板通常安置在便攜電子設(shè)備50的殼54內(nèi)。觸摸板可以例如通過殼54的開口觸及。另一方面，觸摸屏是透明的輸入設(shè)備，布置在便攜電子設(shè)備50的顯示器 56 上。例如，在美國專利申請N0.10/188，182,10/722, 948,10/643, 256,10/840, 862或 PCT 公開 N0.US2004/027102、US2004/025452 和 US2005/014364 中揭示了一些可以使用的觸摸板和觸摸屏，所有這些專利文件在這里都列為參考予以引用。
[0057]在這些例子(例如，觸摸板和觸摸屏)中，觸感器件52包括傳感裝置58。傳感裝置58配置成檢測是否存在諸如手指之類的物體以及手指或手掌施加到面板表面上的位置和壓力。例如，傳感裝置58可以基于電容傳感、電阻傳感、聲表面波傳感和/或其他類似的傳感。傳感裝置58還可以基于壓力傳感，諸如應(yīng)變儀、力敏電阻、測壓器、壓力板、壓電傳感器或其他類似的傳感器。
[0058]或者，可以將一個或多個觸感器件52直接集成入便攜電子設(shè)備50的殼54，形成一個觸敏殼。在這樣的情況下，傳感裝置58或者與殼54整合或者安置在殼54背后(而不是安置在殼內(nèi)部的諸如觸摸板之類的獨立器件的一部分)。觸敏殼可以配置成覆蓋整個殼54，或者僅僅覆蓋殼54的一部分，例如，覆蓋殼54的一個或多個側(cè)面、殼54的一個或多個側(cè)面的一部分，諸如此類。在有些情況下，可以僅將傳感裝置58設(shè)置在殼54的特定區(qū)域，以便在便攜電子設(shè)備50的表面上形成明顯不同的按鈕。
[0059]便攜電子設(shè)備50的配置和它的各個組件可以是多種多樣的。圖3-9示出了若干配置。然而，應(yīng)該注意的是這些配置只是例示性的，并不是限制性的。
[0060]如圖3所不,便攜電子設(shè)備50包括殼54和處在殼54正面的顯不器56。便攜電子設(shè)備50還包括呈現(xiàn)為諸如觸摸板之類的觸摸面板的觸感器件52A，它處在殼14的與顯示器56相對的背面上。在有些情況下，觸感器件52A的尺寸與顯示器56類似。此外，觸感器件52A可以定位成使觸感器件52A的中心點與顯示器56的中心點相符。觸感器件52A和顯示器56因此具有一一對應(yīng)的關(guān)系。實際上，觸感器件52A的觸感節(jié)點可以映射到顯示器56的平面上，使得在觸感器件52A上的輸入與顯示器56上的類似點相應(yīng)(與觸摸屏類似)。在有些情況下，便攜電子設(shè)備50還包括布置在顯示器56上形成觸摸屏的第二觸感器件52B。第二觸感器件52B因此定位成與第一觸感器件52A相對。
[0061]如圖4所示，便攜電子設(shè)備50包括帶有第一和第二觸感器件52A和52B的殼54。觸感器件可以例如是觸摸板，諸如安置在殼54內(nèi)的觸摸板。第一觸感器件52A處在殼54的背面，而第二觸感器件52B處在殼54的正面?；蛘?觸感器件52可以與觸敏殼相關(guān)聯(lián)。在任一情況下，便攜電子設(shè)備50可以包括或可以不包括顯示器(例如，某些便攜設(shè)備不需要顯示器，如蘋果計算機公司(Apple Computer, Inc., of Cupertino, CA)制造的iPodShuffle?)。
[0062]如圖5所示，便攜電子設(shè)備50包括帶有顯示器56和多個觸感器件52。第一觸感器件52A處在殼54的背面,而第二觸感器件52B處在殼54的第一側(cè)面。在有些情況下,還有處在殼54的第二側(cè)面上的第三觸感器件52C。此外，雖然沒有示出，還可以有第四和第五傳感器，處在殼54的其他側(cè)面上。觸感器件52示為觸摸板，但應(yīng)當指出這個實施例也可以用觸敏殼實現(xiàn)。
[0063]如圖6所不，便攜電子設(shè)備50包括殼54和處在殼54的背面的第一顯不器56A和處在殼54的正面的第二顯不器56B。便攜電子設(shè)備50還包括布置在第一顯不器56A的正面上形成第一觸摸屏的第一觸感器件52A和布置在第二顯示器56B的正面上形成第二觸摸屏的第二觸感器件52B。
[0064]如圖7所不,便攜電子設(shè)備50包括殼54和處在殼54正面的顯不器56。便攜電子設(shè)備50還包括多個設(shè)置在殼54的一個側(cè)面上的觸感器件52。在所例示的實施例中，便攜電子設(shè)備50包括設(shè)置在殼54的背面上的第一和第二觸感器件52A和52A’。雖然是處在同一個側(cè)面上，但觸感器件52A和52A'是獨立和分開的不同輸入設(shè)備。這個具體實現(xiàn)可以很適合用雙手操作的諸如平板PC和游戲機之類的便攜電子設(shè)備。觸感器件52A和52A’可以設(shè)置在背面的使得在便攜電子設(shè)備用雙手握住時可以由左手驅(qū)動一個觸感器件而由右手驅(qū)動另一個觸感器件的位置上。例如，第一觸感器件52A可以設(shè)置在背面的左側(cè)，使得左手的手指可以驅(qū)動第一觸感器件52A，而第二觸感器件52A’可以設(shè)置在背面的右側(cè)，使得右手的手指可以驅(qū)動第二觸感器件52A’。
[0065]如圖8所不,便攜電子設(shè)備50包括殼54和處在殼54的正面的顯不器56。便攜電子設(shè)備50還包括多個設(shè)置在殼54的一個側(cè)面上的觸感器件52。在所例示的實施例中，便攜電子設(shè)備50包括設(shè)置在殼54的同一個側(cè)面(例如，左側(cè)面或右側(cè)面)上的第一、第二和第三觸感器件52A、52B和52C。雖然是處在同一個側(cè)面上，但觸感器件52A — 52C是獨立和分開的輸入設(shè)備。這個具體實現(xiàn)可以很適合用單手操作的諸如蜂窩電話機、PDA和媒體播放機之類的便攜電子設(shè)備。觸感器件52A - 52C可以設(shè)置在側(cè)面上，使得在設(shè)備握在單個手內(nèi)時食指可以驅(qū)動一個觸感器件52A，中指可以驅(qū)動另一個觸感器件52B，無名指可以驅(qū)動第三個觸感器件52C。
[0066]如圖9所不，便攜電子設(shè)備50包括觸敏殼54和處在觸敏殼54的正面的顯不器56。觸敏殼54包括一些安置在殼54的內(nèi)表面上的傳感組件58。或者，它們可以設(shè)置在殼54的壁內(nèi)。傳感組件58至少設(shè)置在殼54的一個側(cè)面上，也可以設(shè)置在殼54的所有側(cè)面上。在所例示的實施例中，傳感組件58覆蓋了殼54的包括殼54的溝緣60的整個內(nèi)表面。在有些情況下，便攜電子設(shè)備50還包括布置在顯示器56上形成觸摸屏的觸感器件52。在諸如這樣的情況下，便攜電子設(shè)備50的整個外表面，即殼54的整個表面和顯示器56的整個表面,都是觸敏的。
[0067]應(yīng)指出的是，在與手持關(guān)聯(lián)的實施例中，以上所說明的便攜電子設(shè)備可以與任何配置成供手持使用的消費電子產(chǎn)品相應(yīng)。例如，便攜電子設(shè)備可以相應(yīng)于平板PC、PDA、媒體播放機(音樂，圖像，視頻)、游戲機、電話機、蜂窩電話機、移動無線電裝置、照相機、GPS模塊、遙控器和/或類似的設(shè)備。
[0068]還要指出的是，雖然膝上計算機、平板PC和PDA (僅舉幾個例子)都是便攜電子設(shè)備，但其中只有少數(shù)可以真正被認為是手持設(shè)備。手持意味著設(shè)備是握在手中操作的。也就是說，它們在使用期間主要是在用戶手中使用的(不需要基準表面)。這通常將膝上計算機排除在具有手持稱號之外。如應(yīng)該看到的那樣，膝上型的輸入設(shè)備(例如，觸摸板、按鈕和鍵盤)通常不是握在手中而是放在膝蓋上或放在諸如桌面之類的表面上操作的。這使用戶例如在鍵入數(shù)據(jù)時可以使用雙手。
[0069]圖10為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的手持電子設(shè)備100的透視圖。手持電子設(shè)備100包括殼102，它內(nèi)部容納包括集成電路芯片及其他為手持電子設(shè)備100提供計算操作的電路的各種電組件。例如，殼102可以含有微處理器(例如，CPU)、存儲器(R0M、RAM)、電源(例如，電池)、印刷電路板(PCB)、硬盤驅(qū)動器或其他存儲器(例如，閃存)和/或各種輸入輸出(I/O)支持電路。此外，殼102還可以限定手持電子設(shè)備100的形狀或形式。也就是說，殼102的輪廊可以體現(xiàn)手持電子設(shè)備100的外部物理面貌。殼102的大小和形狀可以是多種多樣的，但是通常配置成供手持使用。
[0070]手持電子設(shè)備100還包括配置在殼102內(nèi)可通過開口看到的顯示器104。通常設(shè)置在設(shè)備100的正面的顯示器104可以配置成僅占用殼102的部分正面，也可以配置成占用殼102的整個正面(將在下面說明)。顯示器104提供呈現(xiàn)為文本、字符或圖形的視覺信息。顯示器104通常從平板器件中選擇，當然這不是必要條件，也可以使用其他類型的顯示器。平板器件通常提供對于手持設(shè)備是理想的平面平臺。例如，顯示器104可以相應(yīng)于諸如能顯示文本和符號的字符IXD或能顯示圖像、視頻和圖形用戶界面(⑶I)的圖形IXD之類的液晶顯示器(LCD)。或者，顯示器104可以相應(yīng)于基于有機發(fā)光二極管(OLED)的顯示器或者基于電子墨水的顯示器。
[0071]在一個實施例中，顯不器104配置成基本上充滿殼102的正面。例如，顯不器104可以從殼102的一個邊緣延伸到殼102的對面邊緣，或者在有些情況下，殼102可以包括一個小的圍繞處在殼102的正面的顯示器104的各邊緣的溝緣102A (如圖所示)。在任一情況下，顯示器104占手持電子設(shè)備100的相當大的部分，從而占用了安置與傳統(tǒng)的用戶接口關(guān)聯(lián)的按鈕或開關(guān)的所有領(lǐng)地。基本上，顯示器104可以最大化到手持電子設(shè)備100的尺寸，或者說手持電子設(shè)備100可以最小化到顯示器104的尺寸。無論怎樣，允許顯示器104占用手持電子設(shè)備100的比在傳統(tǒng)手持電子設(shè)備內(nèi)由于與顯示器一起設(shè)置在正面上的按鈕和開關(guān)的限制所允許的要大的領(lǐng)地。
[0072]為了產(chǎn)生用戶輸入，手持電子設(shè)備100可以包括觸摸屏106，它是透明的布置在顯示器104上的輸入板。觸摸屏106在諸如手指(或指示筆)之類的物體在觸摸屏106的表面上移動(例如，成直線、放射、旋轉(zhuǎn)等)時、由于物體保持在觸摸屏106上特定位置和/或由于手指叩觸摸屏106而產(chǎn)生輸入信號。在大多數(shù)情況下，觸摸屏允許用戶就用手指觸摸顯示器來進行選擇和啟動GUI內(nèi)的移動。例如，用戶可以通過直接指點顯示器上所顯示的圖形對象進行選擇。圖形對象可以例如相應(yīng)于在手持電子設(shè)備100內(nèi)執(zhí)行特定操作的屏上按鈕。通常，觸摸屏106識別顯示器104上的觸摸和觸摸位置，而手持電子設(shè)備100的控制器解釋觸摸，再根據(jù)觸摸事件執(zhí)行操作。有若干類型的觸摸屏技術(shù)，包括電阻的、電容的、紅外的和聲表面波的。
[0073]按照一個實施例，觸摸屏是能同時檢測多個接觸點(或接近接觸的點)和向手持電子設(shè)備的控制器報告這些觸摸的多觸感器件。也就是說，這種觸摸屏能同時檢測多個觸摸輸入。這種傳感器有時稱為多點觸感器件(例如，多點觸摸屏)。
[0074]在一個實現(xiàn)中，觸摸屏106是多點電容觸摸屏，它分成若干布置在觸摸屏各處的獨立和分開的傳感點、節(jié)點或區(qū)域。這些傳感點通常是看不到的(透明的)，散布在觸摸屏上，每個傳感點表示觸摸屏的表面(或觸摸屏面)上一個不同的位置。這些傳感點可以布置成一個網(wǎng)格或像素陣列，每個像素化的傳感點能產(chǎn)生一個信號。在最簡單的情況下，每當一個物體處在一個傳感點上時產(chǎn)生一個信號。在一個物體放置在多個傳感點上時或者在物體在多個傳感點之間移動或滑過多個傳感點時，可以產(chǎn)生多個信號。這些傳感點通常將觸摸屏面映射為一個諸如直角坐標系、極坐標系或其他坐標系之類的坐標系。在美國專利N0.10/840，862或PCT公開N0.US2005/014364中可以看到多點電容觸摸屏的例子，這兩個專利文獻在這里都列為參考予以引用。
[0075]按照另一個實施例，殼102可以包括觸敏表面108,它提供一個較大的表面供跟蹤觸摸輸入用或者一些較小的諸如觸摸開關(guān)之類的專用區(qū)域供執(zhí)行專用功能用。觸敏表面108可以設(shè)置在殼102的任何表面、殼102的任何側(cè)面、殼102的任何側(cè)面的任何部分上或者殼104的表面上一些專用位置處。舉例來說，觸摸區(qū)域可以設(shè)置在殼102的側(cè)面或背面上，甚至可以設(shè)置在位于殼102的正面的溝緣102A上。在所有這些情況下，殼102的大部分正面保留給顯示器104用，因此可以使手持電子設(shè)備100的觀察區(qū)域達到最大。此外，將觸感區(qū)域安置在這些位置有助于單手使用。例如，可以將觸感區(qū)域設(shè)置在手握住手持電子設(shè)備100時手指通常所處的位置處。因此，在使用期間手指可以用來進行輸入和握住手持電子設(shè)備100。而且，手不必為了驅(qū)動不同的輸入設(shè)備而經(jīng)常重新定位，因為這些輸入設(shè)備就設(shè)置在手的各個手指的區(qū)域內(nèi)。
[0076]觸敏表面108可以呈現(xiàn)為一個或多個布置在殼104內(nèi)的觸摸板。例如，可以使用觸摸板或觸摸屏(帶或者不帶顯示器)那樣的器件。觸敏表面108可以改由或還由殼104直接提供。也就是說，觸感組件集成或合并入殼104內(nèi)或者配置在殼104下，使得殼104本身就是觸感器件(而不是使用獨立的觸摸板)。這種獨特的實現(xiàn)方式被認為比使用觸摸板在審美上更為令人喜歡，因為殼104可以具有齊整的外觀，表面上沒有線、間斷或開口。也就是說，殼104的表面是連續(xù)的平滑表面，可以使它看來像沒有任何輸入設(shè)備，而僅僅有顯示器和殼(例如，成為沒有看得見的輸入設(shè)備的設(shè)備)。
[0077]按照一個實施例，觸敏表面是能同時檢測多個接觸點(或接近接觸的點)和向手持電子設(shè)備的控制器報告這些觸摸的多觸感器件。也就是說，這個觸敏表面能同時檢測多個觸摸輸入。這種傳感器有時稱為多點觸感器件。
[0078]與觸摸屏類似，觸敏表面(無論是由觸摸板、觸摸殼還是觸摸屏構(gòu)成的)可以是多點電容觸摸設(shè)備，它分成若干獨立和分開的布置在設(shè)備各處的傳感點、節(jié)點或區(qū)域。這些傳感點通常是看不到的(透明的)，散布在設(shè)備周圍，每個傳感點表示觸敏表面上一個不同的位置。這些傳感點可以布置成一個網(wǎng)格或像素陣列，每個像素化的傳感點能產(chǎn)生一個信號。在最簡單的情況下，每當一個物體處在一個傳感點上時產(chǎn)生一個信號。在一個物體放置在多個傳感點上時或者在物體在多個傳感點之間移動或滑過多個傳感點時，可以產(chǎn)生多個信號。就像觸摸屏那樣，這些傳感點通常將觸摸屏面映射為一個諸如直角坐標系、極坐標系或其他坐標系之類的坐標系。如上面所提到的，在美國專利N0.10/840，862和PCT公開N0.US2005/014364中揭示了一些多點電容觸感器件。
[0079]在一個具體實施例中，在手持電子設(shè)備100內(nèi)產(chǎn)生用戶輸入的唯一方式是通過觸摸屏106和/或殼102的觸敏表面108。觸摸屏106和觸敏表面108完全代替了手持電子設(shè)備100的所有其他輸入裝置。由于沒有諸如機械按鈕和開關(guān)之類的其他輸入設(shè)備，從而節(jié)省了領(lǐng)地供顯示器104用。然而，在有些情況下，可能希望包括一個閉鎖和解鎖一個或多個觸感器件接收輸入的保持開關(guān)(例如，在不希望輸入時保持開關(guān)阻止輸入)。在諸如這些情況下，保持開關(guān)不是設(shè)置在帶有顯示器的正面上，而是設(shè)置在諸如的頂面之類的側(cè)面上，從而使顯示器可以占用整個正面。
[0080]然而，應(yīng)當指出的是，這并不是限制，設(shè)備可以包括有限幾個有形按鈕和開關(guān)。通常所希望的是，在正面上個數(shù)盡量少，以便可以將設(shè)備的可用空間省下供顯示器用。
[0081]手持電子設(shè)備100可以設(shè)計成能識別與觸摸屏106和/或殼的觸敏表面108(跟蹤板)接觸的手，根據(jù)手控制手持電子設(shè)備100的一些方面。手勢可以定義為與映射為一個或多個特定計算操作的輸入設(shè)備的程式化交互作用。手勢可以通過不同的手(特別是手指的動作)形成。可替代或附加地，手勢可以用指示筆產(chǎn)生。在所有這些情況下，輸入設(shè)備(觸摸屏和觸敏表面)接收到手勢，手持電子設(shè)備100的控制器執(zhí)行實現(xiàn)與該手勢關(guān)聯(lián)的操作的指令。手勢可以是單點或多點手勢。手持電子設(shè)備100可以包括手勢操作程序，它可以是操作系統(tǒng)或的一部分或者是一個獨立的應(yīng)用程序。手勢操作程序通常包括一組識別手勢出現(xiàn)和將手勢和/或響應(yīng)手勢要采取什么動作通知一個或多個軟件代理的指令。舉例來說，在美國專利N0.10/903，964或？(^公開如^52005/025657中很詳細地揭示了一些可以使用的手勢，這兩個專利文獻在這里都列為參考予以引用。其他與觸摸有關(guān)的技術(shù)也可以從美國專利N0.11/038, 590或PCT公開N0.US2005/025641中看到，這兩個專利文獻也在這里都列為參考予以引用。
[0082]可替代或附加地，手持電子設(shè)備可以設(shè)計成能識別手的圖像和根據(jù)手的圖像控制手持電子設(shè)備的一些特征。每個手的圖像表示手的當時與觸敏表面和觸摸屏接觸的手指或其他部分的概要，即手的圖像示出了設(shè)備的握住情況。手的圖像(或信號)可以用來啟動一定的功能或確定什么用戶在使用手持電子設(shè)備。舉例來說，這些功能可以包括啟動命令、選擇項目、打開文件或文檔、裝入程序、執(zhí)行指令、查看顯示器上的菜單之類。在鑒別方面，手信號可以用來確定用戶的身份(例如是Bob還是Carol)或者用戶的類型(例如，是用左手還是用右手操持的用戶)。手持設(shè)備可以含有一個列著手的概要和與之關(guān)聯(lián)的操作的列表。手的概要通常表示握住設(shè)備的情況，而操作表示根據(jù)手的概要要執(zhí)行的操作。
[0083]此外，手的圖像可以用來確定設(shè)備的取向，例如設(shè)備是以O(shè)、90、180還是270度的取向握在手中的。用這個信息，設(shè)備可以配置成無論設(shè)備處于什么取向始終顯示直立的圖像。
[0084]在一個實施例中，手持電子設(shè)備100是“單手”手持電子設(shè)備。因此殼102在大小和各向尺寸上做成適合單手操持，而觸敏表面108配置成接收來自這單個手的各個手指的輸入。如圖11所示，“單手”手持電子設(shè)備100在大小和形狀上做成可舒適地拿在用戶的手116中。單個手116基本上圍住了設(shè)備100，拇指116A和手掌116B處在設(shè)備100的一側(cè)，而其他手指116C處在對側(cè)(從而夾住了設(shè)備)。雖然設(shè)備100的形狀可以是多種多樣的，但應(yīng)指出的是，包括高度、寬度和厚度的一般尺寸通常是“袖珍的”，使得設(shè)備100可以方便地放在用戶的衣袋內(nèi)攜帶。
[0085]單手手持設(shè)備的尺寸可以是多種多樣的。尺寸可以基于若干因素，包括最大可用顯示器尺寸和顯示格式的類型。舉例來說，單手手持設(shè)備可以具有3.3英寸左右到4.1英寸左右的高度、0.98英寸左右到2.4英寸左右的寬度和0.33英寸左右到0.75英寸左右的厚度。
[0086]下面將參考圖11-13較詳細地說明“單手”手持電子設(shè)備的一個例子。如圖11所示，“單手”手持電子設(shè)備130包括設(shè)置在設(shè)備130的正面的全屏顯示器132?！皢问帧笔殖蛛娮釉O(shè)備130還配置有一個或多個處在設(shè)備130的一個或多個側(cè)面上的觸摸按鈕134。觸摸按鈕134可以設(shè)置在握住設(shè)備130的各個手指所在處附近(例如，在左側(cè)面和右側(cè)面上)。用戶只要在觸摸按鈕134的區(qū)域內(nèi)緊壓或輕敲，就可驅(qū)動觸摸按鈕134。在諸如音樂播放機之類的媒體播放機的情況下，觸摸按鈕134可以表示諸如下一首、上一首、音量提高、音量降低和/或播放/暫停之類的按鈕功能。
[0087]“單手”手持電子設(shè)備130還在它的背面上配置有觸摸表面136。觸摸表面136直接設(shè)置在顯示器132背后。這個觸摸表面可以由觸摸板和/或觸敏殼提供。如圖12所示，用戶只要將他的手指從側(cè)面位置移動到背面位置就可以使用觸摸表面136。為了產(chǎn)生跟蹤輸入，可以用手指輕敲、按壓觸摸表面136或者在觸摸表面136上滑動。在有些情況下，可以執(zhí)彳丁手勢。
[0088]在一個實施例中，將觸摸表面映射到顯示器上。映射后，觸摸表面上的點與顯示器上的點相符，即具有相同的坐標(X和y)。因此，在用戶觸摸觸摸表面時，就像用戶在觸摸同一位置但處在觸摸表面對側(cè)的圖像。
[0089]“單手”手持電子設(shè)備130還包括布置在顯示器132上的觸摸屏138，觸摸屏138提供了輸入手持電子設(shè)備130的另一個途徑。如圖13所示，用戶只要將他們的拇指從側(cè)面位置移動到正面位置就可使用觸摸屏138。為了產(chǎn)生輸入，拇指可以輕敲、按壓顯示器132或者在顯示器132上滑動。在有些情況下，可以執(zhí)行手勢。
[0090]在一個實施例中，設(shè)備130是可以用左右雙手等同操作的兩手同用設(shè)備。在諸如這種的情況下，設(shè)備130配置成對于左右雙手具有相同的感覺和功能。例如，設(shè)備130可以包括一些對于用戶的雙手是相同的觸摸區(qū)域?；蛘?，設(shè)備可以包括在只是一個側(cè)面上的在設(shè)備顛倒180度時也可以由雙手使用的觸摸表面。在諸如這樣的情況下，顯示器配置成可以將所顯示的圖像轉(zhuǎn)成在任一取向都是直立的。
[0091]設(shè)備130可以還包括按右手或左手使用來配置設(shè)備130的用右手或左手的習慣選擇系統(tǒng)。在一個實現(xiàn)中，用右手或左手的習慣選擇系統(tǒng)是由用戶啟動的系統(tǒng)，它允許用戶選擇所希望的手配置(例如，是左手還是右手)。例如，設(shè)備130的用右手或左手的習慣可以通過軟件，例如用圖形用戶界面上的控制面板，來選擇。
[0092]在另一個實現(xiàn)中，用右手或左手的習慣選擇系統(tǒng)是由設(shè)備驅(qū)動的系統(tǒng)，它允許設(shè)備130根據(jù)用戶夾住設(shè)備130的情況(例如，位置和壓力)自動將設(shè)備130配置成供右手或左手使用。如果左手操持的用戶拿著設(shè)備130，在使用期間設(shè)備130就將它本身配置成一個左手操持的設(shè)備。如果右手操持的用戶拿著設(shè)備130，設(shè)備就將它本身配置成一個右手操持的設(shè)備。舉例來說，設(shè)備130可以分析觸感器件所產(chǎn)生的手的圖像，然后根據(jù)檢測到的情況確定這手是左手還是右手。例如，如果傳感器檢測到在左側(cè)面上存在一些手指，設(shè)備130就可以確定設(shè)備130正在由一個右手操持的用戶使用，或者，如果傳感器檢測到在右側(cè)面上存在一些手指，設(shè)備130就可以確定設(shè)備130正在由一個左手操持的用戶使用。一旦確定了情況，設(shè)備130就可以接通觸摸按鈕的與所使用的手相應(yīng)的功能，而關(guān)掉觸摸按鈕的與不使用的手相應(yīng)的功能。
[0093]在另一個實施例中，手持電子設(shè)備100是“雙手”手持電子設(shè)備100。因此殼102在尺寸上做成適合兩個手，而觸敏表面108配置成接收來自這兩個手的各個手指的輸入。雙手手持電子設(shè)備可以例如與平板PC或游戲機相應(yīng)。
[0094]如圖14和15所示，“雙手”手持電子設(shè)備100呈現(xiàn)為大小和形狀做成可舒適地被用戶雙手拿著的平板PC。每個手基本上圈住設(shè)備100的側(cè)面，一個手在一側(cè)拿住設(shè)備而另一個手在對側(cè)拿住設(shè)備。或者，用戶也能將設(shè)備100拿在一個手中，而用另一個手對設(shè)備100進行輸入。雖然平板PC的形狀可以是多種多樣的，但應(yīng)指出的是，平板PC的包括高度、寬度和厚度的一般尺寸通常是“頁面大小”。
[0095]平板PC的尺寸可以是多種多樣的。尺寸可以基于諸如顯示器尺寸、顯示格式之類的因素選擇。舉例來說，平板PC可以具有12英寸左右的高度、8.5英寸左右的寬度和I英寸左右(或者更小)的厚度。
[0096]應(yīng)該強調(diào)的是，頁面大小不是象袖珍型那樣的便攜。然而，由于做成頁面大小，設(shè)備就可以包括一些在較小的設(shè)備內(nèi)沒有的功能。此外，頁面大小的設(shè)備通常必須用雙手使用，因此在運動中使用時就不那么方便。
[0097]如圖14所示，“雙手”手持電子設(shè)備140可以配置有兩個觸摸區(qū)域142A和142B，處在設(shè)備100的與顯示器104相對的背面上。觸摸區(qū)域142設(shè)置在握住設(shè)備140的各個手指所在處附近。第一觸摸區(qū)域142A設(shè)置在背面左側(cè)的握住設(shè)備140的左手(具體地說是左手手指)所在的區(qū)域內(nèi)，而第二觸摸區(qū)域142B設(shè)置在背面右側(cè)的握住設(shè)備140的右手(具體地說是右手手指)所在的區(qū)域內(nèi)。每個觸摸區(qū)域142可以由一個或多個觸感器件(如果使用觸敏殼那就是一些區(qū))形成。例如，觸摸區(qū)域142可以包括一個大的觸感器件(或區(qū))或者若干小的觸感器件(或者區(qū))。這些觸摸區(qū)域可以用觸摸板和/或觸敏殼實現(xiàn)。
[0098]在所例示的這個實施例中，左觸摸區(qū)域142A由一個大的觸摸表面提供，而右觸摸區(qū)域142B分成一些小的觸摸表面，例如為一些觸摸按鈕144。與上面所提到的“單手”設(shè)備類似，為了產(chǎn)生輸入，手指可以輕敲或按壓觸摸表面，或者在觸摸表面上滑動。在有些情況下，可以執(zhí)行手勢。此外，手指可以選擇觸摸按鈕來產(chǎn)生按鈕輸入?！半p手”手持電子設(shè)備140還包括布置在顯示器148上的觸摸屏146。觸摸屏146提供了另一種輸入手持電子設(shè)備140的途徑。如圖15所示，用戶只要將他們的拇指移動到顯示器148上就可產(chǎn)生輸入。為了產(chǎn)生輸入，拇指可以輕敲、按壓觸摸屏146。在有些情況下，可以執(zhí)行手勢。
[0099]圖16為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的手持電子設(shè)備150的透視圖。在這個實施例中，手持電子設(shè)備150包括全觸敏殼152和顯示器154，觸摸屏156覆蓋了整個顯示器154。因此，設(shè)備150是全觸敏的。也就是說，設(shè)備150的表面上基本上所有位置都能檢測表面接觸，因此設(shè)備150知道所有手指和手掌什么時候觸摸設(shè)備150的哪里和在每個點有多大壓力。同樣的思想和功用可以應(yīng)用于任何殼相當大的部分對觸摸敏感的設(shè)備。
[0100]觸敏殼152包括第一傳感裝置158，觸摸屏156包括第二傳感裝置160。第一傳感裝置158可以與殼152的壁集成在一起，或者可以設(shè)置在殼152所圍空間內(nèi)處在壁的背后(例如，與內(nèi)壁鄰近)。第二傳感裝置160可以集成地形成在顯示器154上，或者可以是一個布置在顯示器154上的獨立單元。傳感裝置158和160都配置成例如在手握住殼152時檢測存在多個諸如手指或手掌之類的物體。
[0101]如圖所示，傳感裝置158和160各分成若干布置在各自的組成部分內(nèi)的獨立和分開的傳感點(或區(qū)域)162。這些傳感點162通常散布在各自的組成部分的各處，每個傳感點162表示組成部分因此也就是設(shè)備150的表面上的一個不同的位置。這些傳感點162可以布置成一個網(wǎng)格或像素陣列，每個像素化的傳感點162能產(chǎn)生一個信號。傳感點162的數(shù)量和配置可以是多種多樣的。傳感點162的數(shù)量和配置通常取決于所希望的觸敏表面的分辨率，分辨率在殼152各處可以是有不同的，以在成本與功能之間實現(xiàn)任何所希望的折衷。
[0102]在最簡單的情況下,每當手指處在一個傳感點162上時產(chǎn)生一個信號。在一個物體放置在多個傳感點上時或者在物體在多個傳感點之間移動或滑過多個傳感點時，可以產(chǎn)生多個位置信號。在大多數(shù)情況下，控制系統(tǒng)(未示出)監(jiān)視這些信號，將信號的數(shù)量、組合和頻率變換成控制信息。如可以看到的那樣，在給定的時間幀內(nèi)信號的數(shù)量、組合和頻率可以表明設(shè)備表面上的手指或手掌的大小、位置、方向、速度、加速度和壓力。舉例來說，這個控制系統(tǒng)可以是一個處在殼152內(nèi)的微控制器。
[0103]傳感點162可以是基于電容的。如可以看到的那樣，每當兩個導(dǎo)電物體相互接近而不接觸時，它們的電場相互作用，形成電容。通過檢測什么時候電容改變(例如，增大、減小)，設(shè)備的電子器件就可以確定手指和手掌接觸的時間和位置。任何傳統(tǒng)的電容傳感形式都可以使用。由于電容簡單，因此允許在設(shè)計和構(gòu)建傳感裝置(例如互電容傳感、自電容等)上有很大的靈活性。
[0104]在所例示的這個實施例中，傳感裝置158和160包括一個由一些在空間上分開的與設(shè)備150的控制系統(tǒng)連接的電極或金屬線構(gòu)成的雙層網(wǎng)格。上層包括一些成行的電極，而下層包括一些成列的(例如垂直的)電極。如可以看到的那樣，在手的一部分接近兩個電極的交叉處時這兩個電極的電容就有改變，因為手具有與空氣很不同的介電性質(zhì)。這些改變可用來確定手指和/或手掌在握住設(shè)備時的位置。在有些情況下，控制系統(tǒng)可以測量手的一部分接近兩個電極的交叉處(例如，傳感點)時每個電極處的電容量。在有些情況下，微控制器可以測量在手的一部分接近兩個電極的交叉處(例如，傳感點)時每個行電極到每個列電極的電容。
[0105]在傳感點162處產(chǎn)生的信號可以用來確定用戶握住設(shè)備的情況。舉例來說，參見圖11和圖17A-17D，手的與設(shè)備150接觸的每個部分都產(chǎn)生一個接觸斑點區(qū)。每個接觸斑點區(qū)覆蓋若干傳感點162，因此產(chǎn)生若干信號。這些信號可以組合在一起，形成表示用戶握住設(shè)備150的情況的手信號。實質(zhì)上，手信號是手的與設(shè)備150接觸的像素化圖像。
[0106]在一個實施例中，當前手信號與上一個手信號之間的差異可以表示用戶希望實現(xiàn)一個按鈕功能。如可以看到的那樣，在用戶在設(shè)備150的表面上按壓時，一些接觸斑點區(qū)增大，從而驅(qū)動了比先前所驅(qū)動的多的傳感點162。顯著的差異表示用戶希望執(zhí)行某個按鈕功能。接觸斑點區(qū)之間的改變還可以表示具體的按鈕功能。
[0107]在相對映射中，將每個具體接觸斑點區(qū)的差異與另一個具體接觸斑點區(qū)的差異相比較。例如，如果在第一與第二信號之間食指的接觸斑點區(qū)比中指和無名指的接觸斑點區(qū)增大得更明顯，就可以執(zhí)行第一按鈕功能。例如，如果在第一與第二信號之間中指的接觸斑點區(qū)比食指和無名指的接觸斑點區(qū)增大得更明顯，就可以執(zhí)行第二按鈕功能。此外，如果在第一與第二信號之間無名指的接觸斑點區(qū)比食指和中指的接觸斑點區(qū)增大得更明顯，就可以執(zhí)行第三按鈕功能。
[0108]在絕對映射中，將觸摸表面分成一個或多個表示設(shè)備的相應(yīng)區(qū)域的按鈕區(qū)，按鈕區(qū)在被選擇時就執(zhí)行與該按鈕區(qū)關(guān)聯(lián)的特定按鈕功能。在第一與第二手信號之間接觸斑點區(qū)改變最明顯的按鈕區(qū)是一個通常要執(zhí)行的按鈕區(qū)。用戶可以在使用前通過設(shè)置按鈕區(qū)的配置對設(shè)備進行定制。例如，可以將設(shè)備配置為單按鈕設(shè)備、雙按鈕設(shè)備、三按鈕設(shè)備之類。按鈕區(qū)的位置和大小也可以是可定制的。例如，可以將設(shè)備配置為只有在設(shè)備的正面或背面上或者在設(shè)備的側(cè)面上有按鈕區(qū)。這種定制可以由用戶和/或設(shè)備執(zhí)行。
[0109]在另一個實施例中，基本手信號與當前手信號之間的類似性可以表示用戶希望實現(xiàn)一個控制功能(例如，打手勢)。例如，如果基本手信號與第一按鈕功能相應(yīng)，而當前手信號與基本手信號類似，于是設(shè)備就可以執(zhí)行第一按鈕功能。用戶可以在使用(例如，校淮)前通過設(shè)置基本手信號對設(shè)備進行定制。
[0110]在另一個實施例中，基本手信號與當前手信號之間的類似性還可以表示用戶類型(例如，用戶的用右手或左手的習慣或用戶的身份)。例如，如果基本手信號與左手用戶相應(yīng)，而當前手信號與基本手信號類似，于是設(shè)備就知道用戶是用左手操持的。用戶可以在使用(例如，?；?前通過設(shè)置基本手信號對設(shè)備進行定制。
[0111]圖18為按照本發(fā)明的另一個實施例設(shè)計的手持電子設(shè)備180的示意圖。在這個實施例中，設(shè)備180包括具有多個在空間分開的布置在同一個層面內(nèi)、與設(shè)備180的控制系統(tǒng)連接的電極或平臺184的觸敏殼182，而不是使用如圖16所示的由空間分開的電極或金屬線構(gòu)成的雙層網(wǎng)格。每個電極184在有物體接近殼182的該電極所在區(qū)域時產(chǎn)生一個信號。這些信號可以用來執(zhí)行與以上所提到的那些類似的操作。
[0112]圖19為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的操作方法220。方法220通常開始于方框222，設(shè)備處在待機狀態(tài)。待機通常意味著設(shè)備處在等待發(fā)生某個事件(即用戶以此啟動操作)的就緒狀態(tài)。方框222后，過程流程進至方框224，確定用戶是否正觸摸設(shè)備。這通常是由能在手接近設(shè)備時產(chǎn)生信號的觸感器件和配置成監(jiān)視觸感器件的動作的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。如果確定用戶沒有觸摸設(shè)備，過程流程就返回到方框222，從而使設(shè)備保持待機。如果確定用戶正在觸摸設(shè)備，過程流程就進至方框226，對用戶進行確定。
[0113]在一個實施例中，方框226包括確定用戶的用右手或左手的習慣。在另一個實施例中，方框226包括確定實際用戶(例如，是Bob還是Carol)。這種確定可以自動執(zhí)行，或者可以是任選性的，即由用戶啟動。一旦確定了用戶，過程流程就進至方框228，根據(jù)用戶配置設(shè)備。在一個實施例中，根據(jù)用戶的用右手或左手的習慣情況配置設(shè)備的各個按鈕區(qū)。在另一個實施例中，根據(jù)實際用戶(例如，是Bob還是Carol)配置各個按鈕區(qū)。
[0114]方框228后，過程流程進至方框232，監(jiān)視觸摸事件。方框232后，過程流程進至方框236，根據(jù)觸摸事件產(chǎn)生信號。這些信號可以用來執(zhí)行在設(shè)備內(nèi)的操作。例如，這些信號可以用來啟動命令、進行選擇或提供在顯示器內(nèi)的行動(例如，光標控制、滾屏、搖移等)。
[0115]圖20為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的用右手或左手的習慣確定方法240。舉例來說，這方法可以包括在圖19中的方框226內(nèi)。方法通常開始于方框242，產(chǎn)生當前手信號。方框242后，過程流程進至方框244，將當前手信號與基本左和/或右手信號相比較。方框244后，過程流程進至方框246，確定當前手信號是否與基本左手信號類似。如果當前手信號類似，過程流程就進至方框248，將設(shè)備配置成供左手使用。也就是說，按用戶用左手操持設(shè)置按鈕區(qū)。如果當前手信號不與左手概要類似，過程流程就進至方框250，確定當前手信號是否與基本右手信號類似。如果當前手信號類似，過程流程就進至方框252，將設(shè)備配置成供右手使用。如果當前手信號不與右手概要類似，過程流程就返回到方框242，或者在有些情況下可以選擇一種配置作為默認配置(例如，可以將右手作為默認的)。
[0116]圖21為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的實際用戶確定方法260。舉例來說，這方法可以包括在圖19中的方框226內(nèi)。這方法通常以包括?；床襟E262和使用步驟264的多個步驟執(zhí)行。校準步驟262在使用步驟264前執(zhí)行。校準步驟通常執(zhí)行一次，而使用步驟在設(shè)備使用期間不斷執(zhí)行。校準步驟262通常開始于方框266，為每個用戶產(chǎn)生基本手信號。方框266后，過程流程進至方框268，配置基本手信號的用戶設(shè)置(例如，按鈕區(qū))。方框268后，過程流程進至方框270，將基本手信號和用戶設(shè)置存儲在用戶概要數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
[0117]使用步驟264通常開始于方框272，產(chǎn)生當前手信號。方框272后，過程流程進至方框274，將當前手信號與存儲在用戶概要數(shù)據(jù)庫內(nèi)的基本手信號相比較。方框274后，過程流程進至方框276，選擇與當前手信號最類似的基本手信號。如果沒有信號與當前信號類似，可以提示用戶進入校準步驟262。方框276后，過程流程進至方框278，按照與所選基本手信號關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)置來配置設(shè)備。
[0118]圖22為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的絕對映射方法280。舉例來說，方法280可以包括在圖19中的方框232內(nèi)。方法280通常開始于方框282，設(shè)置一個或多個按鈕區(qū)。按鈕區(qū)是可以由用戶驅(qū)動以實現(xiàn)相應(yīng)操作的鼠標區(qū)。按鈕區(qū)可以基于訓(xùn)練序列、從菜單中選擇，或者可以是預(yù)置的。方框282后，過程流程進至方框284，產(chǎn)生手信號。方框284后，過程流程進至方框286，根據(jù)手信號確定選擇的是哪個按鈕區(qū)。例如，觸摸所產(chǎn)生的位置坐標可以與特定的按鈕區(qū)相應(yīng)。方框286后，過程流程進至方框288，根據(jù)所選按鈕區(qū)產(chǎn)生按鈕信號。
[0119]圖23為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的相對映射方法290。舉例來說，這方法可以包括在圖19中的方框232內(nèi)。方法290通常開始于方框292，產(chǎn)生第一手信號。方框292后，過程流程進至方框294，產(chǎn)生第二手信號。在這個實施例中，第一手信號通常與在第二手信號前產(chǎn)生的手信號相應(yīng)。例如，第一手信號可以是上個手信號，而第二手信號可以是當前手信號。方框294后，過程流程進至方框296，確定當前手信號與基本手信號之間的差異。如果差異在閾值范圍內(nèi)，過程流程就返回到方框294。這用作過濾或降噪。如可以看到的那樣，在使用期間即使用戶并沒有在選擇，他們也會不斷地調(diào)整手的位置(例如，形成噪聲)。如果差異在閾值范圍外，過程流程就進至方框298，根據(jù)第一手信號與第二手信號之間的差異產(chǎn)生按鈕信號。
[0120]圖24為按照本發(fā)明的一個實施例設(shè)計的示范性電子設(shè)備350的方框圖。該電子設(shè)備通常包括配置成執(zhí)行指令和實現(xiàn)與電子設(shè)備350關(guān)聯(lián)的操作的處理器356。例如，用例如從存儲器358檢索到的指令，處理器356可以對電子設(shè)備350的組件之間輸入和輸出的數(shù)據(jù)的接收和處理進行控制。處理器356可以在單個芯片、多個芯片或多個電組件上實現(xiàn)。例如，處理器356可以使用各種體系結(jié)構(gòu)，包括專用或嵌入式處理器、單用途處理器、控制器、ASIC等。
[0121]在大多數(shù)情況下，處理器356與操作系統(tǒng)一起工作，執(zhí)行計算機代碼以及產(chǎn)生和使用數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)可以是諸如OS/2、DOS、Unix、Linux和Palm OS之類的眾所周知的操作系統(tǒng)，或者是諸如用于用途有限的電器型設(shè)備(例如，媒體播放機)之類的專用操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)、其他計算機代碼和數(shù)據(jù)可以駐留在與處理器56連接的存儲塊358內(nèi)。存儲塊358通常提供存儲計算機代碼和電子設(shè)備350使用的數(shù)據(jù)的空間。舉例來說，存儲塊58可以包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器、閃速存儲器和/或類似存儲器。
[0122]電子設(shè)備350還包括與處理器356連接的顯示器368。顯示器368通常配置成使顯示電子設(shè)備350的用戶與操作系統(tǒng)或在其上運行的應(yīng)用之間的接口便于使用的圖形用戶界面(⑶I)。顯示器368可以例如是液晶顯示器(IXD)。
[0123]電子設(shè)備350還包括與處理器356操作連接的觸摸屏370。觸摸屏370配置成將來自外界的數(shù)據(jù)傳送入電子設(shè)備350。觸摸屏370可以例如用來執(zhí)行跟蹤和根據(jù)顯示器368上的⑶I進行選擇。觸摸屏370還可以用來在電子設(shè)備350中發(fā)布命令。
[0124]安置在顯示器368前的觸摸屏370識別觸摸以及在觸敏表面上觸摸的位置和幅度。觸摸屏370向處理器356報告觸摸情況，處理器356按照它的程序設(shè)計解釋觸摸情況。例如，處理器356可以按照特定的觸摸啟動一個任務(wù)?？捎脤Ｓ锰幚砥骶偷靥幚碛|摸，從而降低對電子設(shè)備的主處理器的要求。
[0125]觸摸屏370可以基于傳感技術(shù),包括但不局限于電容傳感、電阻傳感、聲表面波傳感和/或其他類似的傳感技術(shù)。此外，觸摸屏可以基于單點傳感或多點傳感。單點傳感只能判別單個觸摸，而多點傳感能判別同時發(fā)生的多個觸摸(多觸感器件)。
[0126]電子設(shè)備350還包括與處理器356操作連接的觸感器件380。觸感器件380配置成將來自外界的數(shù)據(jù)傳送入電子設(shè)備350。觸感器件380可以例如用來執(zhí)行跟蹤和根據(jù)顯示器368上的⑶I進行選擇。觸感器件380還可以用來在電子設(shè)備350中發(fā)布命令。
[0127]布置在殼內(nèi)的觸感器件380識別觸摸以及在觸敏表面上觸摸的位置和幅度。觸感器件380向處理器356報告觸摸情況，處理器356按照它的程序設(shè)計解釋觸摸情況。例如，處理器356可以按照特定的觸摸啟動一個任務(wù)?？捎脤Ｓ锰幚砥骶偷靥幚碛|摸，從而降低對電子設(shè)備的主處理器的要求。
[0128]觸感器件可以基于傳感技術(shù)，包括但不局限于電容傳感、電阻傳感、聲表面波傳感和/或其他類似的傳感技術(shù)。此外，觸傳感器可以基于單點傳感或多點傳感。單點傳感只能判別單個觸摸，而多點傳感能判別同時發(fā)生的多個觸摸(多觸感器件)。
[0129]在本發(fā)明的一個具體實施例中，上面所說明的電子設(shè)備與形狀因素小的手持電子設(shè)備相應(yīng)。如在這里所使用的，所謂“手持”意味著電子設(shè)備通常握在手中操作，因此這種設(shè)備大小和各向尺寸都做成便于這樣使用。手持設(shè)備的例子包括PDA、蜂窩電話機、媒體播放機(例如，音樂播放機、放像機、游戲機)、照相機、GPS接收機、遙控器之類。
[0130]在這樣一些情況下，顯示器顯示與手持電子設(shè)備關(guān)聯(lián)的視覺信息，而觸摸屏和觸感器件的觸摸敏感性提供了與手持電子設(shè)備交互作用必需的輸入裝置。觸摸屏和觸感器件可以減少支持設(shè)備所需的輸入設(shè)備，在很多情況下除了觸感器件完全沒有其他輸入設(shè)備。結(jié)果，這種手持電子設(shè)備看來只有一個顯示器而沒有輸入裝置。因此，這種設(shè)備審美上更為令人喜歡(例如，表面平滑，沒有豁口或線)，在很多情況下可以做得較小而并不損害屏幕大小和輸入功能，這對于手持電子設(shè)備特別是用單手操作的那些手持電子設(shè)備來說是非常有益的(一些手持電子設(shè)備需要雙手操持而其他一些不需要雙手操持)。
[0131]本發(fā)明的多觸感器件完全適合諸如手持設(shè)備之類的形狀因素小的設(shè)備，這些設(shè)備只有有限的空間可供輸入接口使用，而且需要可修改地布置輸入接口，以允許在隨身攜帶的情況下操作。在考慮到手持設(shè)備的功能已開始并入單手設(shè)備(例如，智能電話機)時特別是這樣。有時，在不減小顯示器或不增大設(shè)備的情況下，設(shè)備上沒有足夠的地方供安置所有必要的按鈕和開關(guān)用，而減小顯示器和增大設(shè)備都是用戶所不希望的。實際上，增大設(shè)備可以導(dǎo)致不再可以認為是“手持”的設(shè)備。
[0132]在一個具體實現(xiàn)中，手持設(shè)備為音樂播放機，而顯示器配置成基本上充滿音樂播放機的整個正面。在這個實施例中，觸感器件是音樂播放機的主要輸入裝置，而在有些情況下是唯一的輸入裝置。此外，觸感器件可以配置成產(chǎn)生與音樂播放機關(guān)聯(lián)的控制信號。例如，殼上的觸摸表面可以包括選擇、播放/暫停、下一首、上一首和菜單等按鈕功能。可替代或附加地，這些按鈕功能可以包括音量提高和音量降低。
[0133]在本說明書所說明或仔細考慮的任何實施例中，觸感器件可以配置成提供表示觸摸發(fā)生的時間和位置、調(diào)用觸摸(用戶將觸摸的位置)或作為在其他方面程控的視覺信息。在觸摸屏的情況下，視覺信息可以由布置在觸摸屏背后的圖形顯示器提供。在觸敏殼或觸摸板(或者可能還帶有觸摸屏)的情況下，這可以用能調(diào)整觸摸表面的視覺刺激的視覺反饋系統(tǒng)來實現(xiàn)。
[0134]視覺反饋系統(tǒng)可以包括一些獨立的或與傳感元集成在一起的視覺表面改變元。實際上，這些視覺表面改變元可以映射為傳感器坐標，使得特定視覺表面改變元與特定傳感器坐標相關(guān)聯(lián)。舉例來說，視覺表面改變元可以是照亮觸摸表面的諸如發(fā)光二極管之類的發(fā)光器件。例如，可以將發(fā)光器件與傳感器類似地布置在一個陣列或矩陣內(nèi)。在美國專利N0.10/075，964、10/773，897 和 10/075，520 或 PCT 公開 NoUS2002/018953、US2004/043479和US2002/019027中可以看到一些受照明的表面的例子，這些專利文獻全部在這里列為參考予以引用?；蛘?，視覺表面改變元可以體現(xiàn)為改變表面的電子墨水或其他顏色。
[0135]如果使用視覺反饋，這種視覺反饋功能使得在觸摸表面上可以顯示在不用或不需要時可以消失的彈出按鈕和指示符或描繪或勾畫與觸摸表面接觸的用戶手指的輝光特殊效果，或者為設(shè)備的用戶提供其他視覺反饋。在一個實現(xiàn)中，手持設(shè)備配置成檢測一個或多個觸摸并在觸摸的區(qū)域內(nèi)提供視覺反饋。在另一個實現(xiàn)中，手持設(shè)備配置成在觸摸表面上提供視覺反饋、檢測在視覺反饋區(qū)域內(nèi)的觸摸和執(zhí)行與視覺反饋關(guān)聯(lián)的操作。
[0136]雖然以上結(jié)合一些優(yōu)選實施例對本發(fā)明作了說明，但存在屬于本發(fā)明范圍的各種修改、置換和等效方案。還要指出的是，有許多實現(xiàn)本發(fā)明的方法和設(shè)備的可供選擇的途徑。因此，應(yīng)將以下所附權(quán)利要求書理解為包括屬于本發(fā)明的真實精神和范圍的所有這樣的修改、置換和等效的實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種手持電子設(shè)備，包括: 能夠檢測并報告多個接觸點的第一觸敏表面，所述第一觸敏表面能夠生成表示觸摸所述設(shè)備的手指的第一像素化圖像；以及 能夠基于所述第一像素化圖像來確定用戶的身份并且響應(yīng)于身份信息而配置所述手持電子設(shè)備的控制器。
2.如在權(quán)利要求1中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一觸敏表面能夠通過檢測由所述手指在所述觸敏表面上的每個接觸點施加的位置和力來感測并報告多個接觸點。
3.如在權(quán)利要求2中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一觸敏表面包括觸摸按鈕。
4.如在權(quán)利要求1中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述控制器還能夠通過將所生成的第一像素化圖像與用戶概要數(shù)據(jù)庫中的用戶概要相比較并且識別與所生成的第一像素化圖像最類似的用戶概要來確定用戶的身份。
5.如在權(quán)利要求1中所述的手持電子設(shè)備，還包括能夠感測并報告多個接觸點的第二觸敏表面，所述第二觸敏表面能夠生成表示觸摸所述第二觸敏表面的手指的第二像素化圖像。
6.如在權(quán)利要求5中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一觸敏表面是觸摸按鈕，而所述第二觸敏表面是觸摸屏。
7.如在權(quán)利要求6中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一觸敏表面和所述第二觸敏表面位于所述設(shè)備的前表面上。
8.一種用于操作手持電子設(shè)備的方法，包括: 檢測并報告表示觸摸所述設(shè)備的第一觸敏表面的手指的多個接觸點； 生成手指觸摸的第一像素化圖像； 基于所述第一像素化圖像確定用戶的身份；以及 響應(yīng)于身份信息而配置所述手持電子設(shè)備。
9.如在權(quán)利要求8中所述的方法，還包括通過檢測由所述手指在所述觸敏表面上的每個接觸點施加的位置和力來感測并報告多個接觸點。
10.如在權(quán)利要求9中所述的方法，還包括感測并報告在觸摸按鈕處的多個接觸點。
11.如在權(quán)利要求8中所述的方法，還包括通過以下來確定用戶的身份: 將所生成的第一像素化圖像與用戶概要數(shù)據(jù)庫中的用戶概要相比較；并且 識別與所生成的第一像素化圖像最類似的用戶概要。
12.如在權(quán)利要求8中所述的方法備，還包括感測并報告表示觸摸所述設(shè)備的第二觸敏表面的手指的多個接觸點；以及 生成在所述第二觸敏表面處的手指觸摸的第二像素化圖像。
13.如在權(quán)利要求12中所述的方法，其中，所述第一觸敏表面是觸摸按鈕，而所述第二觸敏表面是觸摸屏。
14.如在權(quán)利要求13中所述的方法，其中，所述第一觸敏表面和所述第二觸敏表面位于所述設(shè)備的前表面上。
15.—種手持電子設(shè)備,包括: 用于檢測并報告多個接觸點的第一觸敏表面以及生成表示觸摸所述設(shè)備的手指的第一像素化圖像的第一裝置；以及 用于基于所述第一像素化圖像來確定用戶的身份并且響應(yīng)于身份信息而配置所述手持電子設(shè)備的第二裝置。
16.如在權(quán)利要求15中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一裝置通過檢測由所述手指在所述觸敏表面上的每個接觸點施加的位置和力來感測并報告多個接觸點。
17.如在權(quán)利要求16中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一裝置包括觸摸按鈕。
18.如在權(quán)利要求15中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第二裝置通過將所生成的第一像素化圖像與用戶概要數(shù)據(jù)庫中的用戶概要相比較并且識別與所生成的第一像素化圖像最類似的用戶簡檔來確定用戶的身份。
19.如在權(quán)利要求15中所述的手持電子設(shè)備，還包括能夠感測并報告多個接觸點以及生成表示觸摸所述第二觸敏表面的手指的第二像素化圖像的第三裝置。
20.如在權(quán)利要求19中所述的手持電子設(shè)備，其中，所述第一觸敏表面是觸摸按鈕，而所述第二觸敏表面是觸摸屏。
【文檔編號】G06F3/041GK104238808SQ201410259240
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日:2005年3月4日
【發(fā)明者】杜肯·R.·卡爾, 史蒂夫·霍特林, 布賴恩·Q.·赫普 申請人:蘋果公司