专利名称：扩充式键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子装置。本发明特别涉及一种新颖的和改进的方法，所述方法为电子装置提供字母数字键盘。
背景技术：
在信息技术中，用户接口(UI)是所有被设计成人可与之交互的信息装置的所有的东西，信息装置包括显示屏幕，键盘，鼠标，光笔，桌面的外观，发光的字符，帮助信息，以及应用程序或万维网点如何产生交互和对此做出响应的方式。
个人数字助理(PDA)或其它手持式电子装置通常包括一个与装置的尺寸相称的大显示区。大多数PDA只包括几个机械按钮，以便提供尽可能大的显示区。因此，显示区也用作输入装置。显示区通常是一个触摸屏，以便只通过触摸显示器或采用专用工具，比如专用笔，就可以把信息输入到装置中。
触摸屏是对人的触摸敏感的显示屏幕，使用户能通过触摸显示屏幕上的图片或文字与装置相互作用。触摸屏技术可以用于替代通常需要鼠标的应用的用户接口，例如万维网浏览器。某些应用是特别为触摸屏技术设计的，经常具有比典型的如PC应用更大的图标和链接。触摸屏技术主要有三种类型-电阻型电阻型触摸屏面板被涂装一种薄的金属导电和电阻层，它引起电流产生变化，上述电流变化被记录为一个触摸事件并被发送到控制器进行处理。
-表面波型表面波技术使用超声波，所述超声波在触摸屏面板上传播。当触摸面板时，一部分超声波被吸收。超声波的这种改变记录了触摸事件的位置，并将这种信息发送到控制器进行处理。
-电容型电容型触摸屏面板被涂装一种存储电荷的材料。当触摸面板时，小量电荷被吸引到接触点。当触摸面板时，少量电荷被吸引到接触点。位于面板各角落的电路测量电荷，并将信息传送到控制器进行处理。电容型触摸屏面板必须用一个手指触摸，而不象电阻型或表面波型面板那样可以用若干手指和触针触摸。
触摸屏也可以是触敏面板。美国专利5,241,308(Paragon systems)描述了一种触敏面板，用于产生多个不同信号中任一选定的信号，其中每个信号都是通过触摸触敏面板上不同的部位产生的。装置还包括力检测装置，用于检测当在一选定的部位触摸面板构件时，通过面板构件加到每个面板构件支承件上的力的大小。
电子装置的用户可以获得各种不同的反馈信号。反馈的一种形式是触觉反馈。参考文件WO01/54109(Immersion)提供了一种用于接触摸垫板和其它触摸控制装置的触觉反馈解决方案。在该文件中，用户利用一个触摸输入装置来输入控制指令。另外，至少一个传动器被耦合到接触输入装置上，并输出一个力，以便在用户接触触摸表面是为其提供触觉感觉。换句话说，用户接收来自输入装置本身的反馈。传动器位于触敏显示器的下方。
问题是如何在有限尺寸的电子装置提供字母数字键盘。大多数触摸屏装置采用各种方法在显示器上提供键盘。如果整个键盘都用所述装置显示，则各单个待按压的字符的尺寸很小。另一种方法是改造键盘，比如QWERTY键盘，并且一次全部或部分地显示它。然而，后一种解决方案有将熟悉的字型分开的缺点。
另一种解决方案是完全在显示区外部，形成一个键盘，如QWERTY键盘，就象在Nokia 9210通信器中那样。然而，这大大增加了装置的尺寸，并且尤其是减小了单个键的尺寸。
参考文件WO94/22069(Dynapro Technologies Inc.)提供了一种解决方案，所述解决方案使触摸屏能扩展到触摸屏所安装的显示区之外。因此，在显示区外部可以提供触敏区域。参考文件的目的是为输出功能而而保留的显示区达到最大。美国专利4,827,410(Corren)提供一种类似的解决方案，其中利用显示器外部区域作为输入装置。
发明概述本发明描述了一种方法和电子装置，其中为上述装置提供一个字母数字键盘。字母数字键盘在触摸屏和电子装置的触敏覆盖层之间被分开。
进行这种分开以便将字母数字键盘分成两个或多个部分。这种分开的目的是使字母数字键盘足够用来很容易地输入字母数字字符。其中字母数字键盘的一部分是在电子装置的触摸屏上提供的。字母数字键盘的其它部分被设置在触摸屏外部的电子装置触敏覆盖层上。设置在触摸屏上的键盘可以这样改变，以使不同的字符组，比如数字字符可以显示在触摸屏上。
在一个实施例中，触摸屏和触敏覆盖部件的特征通过一个至少部分透明的触敏面板实现，上述至少部分透明的触敏面板覆盖在实际显示器上。
在一个实施例中，为电子装置的用户提供触觉反馈。
本发明具有某些优于现有技术解决方案的优点。字母数字键盘如此在触敏覆盖层和触摸屏之间分开，以使各单个字符的尺寸足够。因此，这能很容易地使用传统的QWERTY键盘组输入。
本发明的另一个优点是触敏覆盖上和触摸屏上的字符都在它们与传统的QWERTY键盘组相同的熟悉的位置。这又能更快地输入字符。
为了提供对本发明的进一步理解并构成本说明书一部分的
了本发明的实施例，并与说明书一起帮助阐明本发明的原理。在附图中图1示出了根据本发明的电子装置的一个优选实施例，及图2是本发明电子装置一个实施例的方框图。
发明的详细说明现在，将详细说明本发明的实施例，这些实施例的例子在附图中示出。
图1代表本发明电子装置的一个优选实施例。图1描述一种手持式电子装置HD。图1是所述装置一个简化了的例子，以便只表示涉及本发明的相关部分和特征。手持式装置HD包括一个触摸屏TS和一个触敏覆盖区HS，所述触敏覆盖区HS包围触摸屏TS。在一个实施例中，触摸屏和触敏覆盖部件由触敏面板实现。因此，手持式装置的前面包括安装在实际显示器前面的触敏面板。有若干比如耦合到面板上的力传感器，因此，形成触敏部件。
字母数字键盘组本质上与手持式装置在一起提供。字母数字键盘分成两个或多个部分。主要部分，而不是整个键盘，在触摸屏TS上示出。其它部分被安放在触敏覆盖区HS中。例如，字母“a”，“A”，“P”，及“，”都被安放在触敏覆盖区HS上。在那里各字符形成触摸屏TS上所示字符的自然延伸部分。还有其它字符也在其熟悉的地方删除(Del)，返回(**)，移位(Aa)，和空格键SP。通过按下键“123”，可以改变触摸屏TS上的布局。当按下键“123”时，数字和/或特殊字符就出现在触摸屏TS上。通过按下键“ABC”，可以改变触摸屏TS上的布局，使其回到字母数字键盘。图1还包括触摸屏TS的一部分，其中示出了输入字符。在图1的一个实施例中，在触摸屏TS外部的某些或全部字母数字键盘部分是机械键。因此，术语触敏覆盖区可至少部分地指机械键盘部分。
在一个优选实施例中，触摸屏TS上也有一个输入区IF。电子装置的操作系统优选的是将输入区IF保持在触摸屏TS中字母数字键盘外部的区域中。电子装置的操作系统还可以包括这样一个特征，即当需要字母数字输入时，字母数字键盘被自动启动，并且操作系统把输入区IF安放在触摸屏TS中字母数字键盘外部的区域中。
图1只代表本发明解决方案的一个实施例。字母数字键盘的键不是必须以规则的格网形式布局。布局也可以象机械式QWERTY键盘那样，下面键的左侧不与上面键的左侧对齐。
在图1的一个实施例中，触摸屏TS上的字母数字键盘基本上是可以见的。当例如一个万维网页在触摸屏TS上被显示出来，并且电子装置的用户想要把文本输入到输入区时，字母数字键盘由操作系统自动启动。然而，触摸屏TS上的字母数字键盘被安放在万维网页上，以使它们重叠。万维网页和字母数字键盘二者可以同时被区别。
图2是本发明的电子装置一个实施例的方框图。图2只表示了电子装置一些相关的部分。电子装置包括一个控制该装置的中央处理单元CPU。存储器MEM与CPU相关联。触敏覆盖层HS和触摸屏TS也与CPU相关联。在一个实施例中，触摸屏和触敏覆盖层的特征都通过一个触敏面板实现。因此，手持式装置的前面覆盖层包括一个安装在实际显示器前面的触敏面板。有例如若干力传感器耦合到所述面板上，因此产生触敏特征。
中央处理单元CPU包括将字母数字键盘分成两个或多个部分的装置DM，用于在触摸屏TS上提供字母数字键盘的一部分的装置PM，用于当其它内容叠加在触摸屏TS上时，在触摸屏TS上显示上述字母数字键盘的装置SM，及用于改变触摸屏TS上键盘设定的装置CM。这些装置优选的是借助于存储器MEM使用各种软件组件来实施。在一个实施例中，电子装置还包括用于产生触觉反馈的装置HM。用于产生触觉反馈的装置HM包括一个驱动电路DC，所述驱动电路DC为振动元件VIB提供一个驱动信号。振动元件VIB是例如压电弯曲装置。
在本发明中，部分键盘是软的(在显示器上)，而部分键盘优选是绘制在触摸屏外部的触敏覆盖区上的。当启动键盘时，触摸屏上的软部分熔入触敏覆盖层上键盘的绘制部分，而没有明显的边界。
本发明的优点是，键盘越大使用越方便。通过利用一种以上方案绘制触敏覆盖区，以及通过分别照亮示不同的触敏覆盖区方案，本发明可以有多种布局。本发明可以在所有带屏幕和必须提供键区(键盘)的紧凑型装置中使用。这些装置包括，移动终端，移动电话，PDA，游戏控制台，具有大侧面区的汽车用小信息显示器等。
显然，对本领域的技术技术人员来说，随着技术的进步，本发明的基本思想可以用各种方式实施。因此，本发明及其实施例不限于上述的例子，相反它们可以在权利要求的范围内改变。
权利要求
1.一种为电子装置提供字母数字键盘的方法，该方法包括以下步骤在电子装置的触摸屏上提供一个或多个字母数字字符；其特征在于该方法还包括以下步骤将字母数字键盘分成两个或多个部分；在电子装置的触摸屏上提供字母数字键盘的一部分；及将字母数字键盘的其它部分安放在触摸屏之外的电子装置触摸敏覆盖层上。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于在触摸屏上改变键盘组。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于用至少部分透明的触敏面板实现上述触摸屏和上述触敏覆盖特征。
4.根据权利要求1，2或3之一的方法，其特征在于利用电子装置提供触觉反馈。
5.根据权利要求1，2，3或4之一的方法，其特征在于字母数字键盘的某些或全部包括机械键。
6.一种用于提供字母数字键盘的电子装置，包括触摸屏(TS)；触敏覆盖层(HS)操纵电子装置的软件部件；其特征在于，该电子装置还包括用于将字母数字键盘分成两个或多个部分的装置(DM)；用于在触摸屏(TS)上提供字母数字键盘的一部分的装置(PM)；及在触摸屏(TS)区之外的电子装置的触敏覆盖层(HS)上的一个或多个字母数字键盘部分。
7.根据权利要求6的电子装置，其特征在于所述电子装置包括用于改变触摸屏(TS)上键盘组的装置(CM)。
8.根据权利要求6或7的电子装置，其特征在于所述电子装置包括一种至少部分透明的触敏面板，实现所述触摸屏和所述触敏覆盖区的特征。
9.根据权利要求6，7或8之一的电子装置，其特征在于所述电子装置包括用于产生触觉反馈的装置(HM)。
10.根据权利要求6，7，8或9之一的电子装置，其特征在于所述字母数字键盘的其它部分中的某些或全部包括机械键。
全文摘要
本发明描述了一种方法和电子装置，其中为电子装置提供一种字母数字键盘。字母数字键盘在触摸屏和电子装置的触敏覆盖层之间被分开。分开如此进行，以便将字母数字键盘分成两个或多个部分。分开的目的是使键盘的尺寸足以容易地输入字母数字字符。字母数字键盘的一部分在电子装置的触摸屏上提供。字母数字键盘的其它部分安放在触摸屏以外的电子装置触敏覆盖层上。触敏屏上的键盘组可以如此改变，以便将不同的字符组，比如数字字符组显示在触摸屏上。
文档编号G06F3/0488GK1559029SQ01823782
公开日2004年12月29日 申请日期2001年11月16日 优先权日2001年11月16日
发明者J·韦内宁, J 韦内宁 申请人:米厄里戈公司