电子装置用触觉触摸屏的制作方法

专利名称：电子装置用触觉触摸屏的制作方法
技术领域：
本申请通常涉及到用于便携式电子装置的输入和输出装置。
背景技术：
便携式电子装置已经获得普遍的使用，并且能够提供多种功能，包括
例如电话、电子讯息以及其他个人信息管理器(PIM)的应用功能。便携 式电子装置可包括几种类型的装置，包括例如简易便携式电话、智能电话、 无线PDA、以及具有无线802.11或者蓝牙功能的膝上型电脑这样的移动 工作站。这些装置运行于多种网络中，从例如Mobitex和DataTAC这样的 仅数据网络到例如GSM/GPRS、 CDMA、 EDGE、 UMTS禾卩CDMA2000 网络这样复杂的语音和数据网络。
像PDA或者智能电话这样的装置通常是为了手持使用以及简单携带 而设计。为了便携性通常需要更小的装置。因为这样的手持装置小并从而 限制了提供给用户输入和输入装置的空间，触摸屏输入/输出装置在这样 的手持装置上尤其有用。此外，可以根据正在执行的功能和操作对容纳在 触摸屏输入/输出装置里的屏幕加以修改。
触摸屏输入/输出装置被构造成显示器，例如具有触敏覆盖物的液晶 显示器。然而，这些输入/输出装置受害于其自身与用户互动和反应相关 的缺点。尤其是这样的触摸屏输入/输出装置不能提供用户满意的用于明 确指示输入的触感质量，从而提供了差的用户体验。
专利JP2000-200141揭露了用于在显示屏上移动光标的触摸面板。该
面板具有安装在印刷电路板上的开关。在开关前面是可移动的构件，该构 件包括由支撑腿所支撑的板，支撑腿能够被压从而接触开关。
专利WO-A-2004/107146揭露了一种用于计算装置的数据输入方法，
该方法利用触摸屏以及触摸屏之下的机械开关。沿触摸屏的一边设有铰 链，用以允许触摸屏绕固定轴相对于基部枢转。
因此，输入/输出装置的改进因此是令人满意的。

发明内容
根据一方面，可提供一种电子装置，包括具有前框架的外壳；被前 框架框住从而被外壳约束的可移动的触摸屏显示器，该触摸屏显示器具有 覆盖在显示装置之上的触敏式输入表面；设置在触摸屏显示器背面和外壳 基部之间的单个机械幵关；包括处理器的操作部件，该处理器置于外壳内 并连接触摸屏显示器；以及至少一个偏压元件，用于将触摸屏显示器偏压 远离单个机械开关；触摸屏显示器由此被构造为响应于施加在触摸屏上偏 心位置的力从而绕枢转轴线相对于基部枢转而抵靠框架，导致单个机械开 关的触发，枢转轴线取决于施加力的位置。该装置可以是便携式电子装置。


现在将通过仅实例的方式以及参考附图对本申请的实施例进行描述， 其巾
图l是根据一个实施例的便携式电子装置的俯视图，为了显示的目的 某些隐藏的特征用虚线表示；
图2是图1所示的便携式电子装置的侧面剖面图3是某些部件的块图，该些部件包括图l所示的便携式电子装置中的 某些内部部件；
图4是图1所示的便携式电子装置
显示屏上的一点;
图5是图1所示的便携式电子装置
显示屏上的另一点；
图6是图1所示的便携式电子装置
显示屏上的另一点；
图7是根据另一个实施例的便携式电子装置的俯视图，某些隐藏的特
征用虚线表示；
图8是图7中沿线8-8的剖面图9是图7中沿线8-8的剖面图，显示力被施加到触摸显示屏上的一点；
的侧面剖面图，显示力被施加到触摸 的侧面剖面图，显示力被施加到触摸 的侧面剖面图，显示力被施加到触摸
图10是根据再另一个实施例的便携式电子装置的侧面剖面图；以及
图11是图10所示便携式电子装置的侧面剖面图，显示力被施加到触摸
显示屏上的一点。
具体实施例方式
为了图解的简单和清楚，在认为合适的地方标号可在图中重复从而标 示对应或类似的单元。另外，为了提供对此处描述实施例的透彻的理解， 许多具体细节被阐述。然而，本领域普通技术人员应了解，此处描述的实 施例可以不通过这些具体细节而得到实践。另一方面，为了避免混淆此处 描述的实施例，众所周知的方法、程序以及部件没有被详细描述。并且， 该描述也不被认为是限制了此处描述的实施例的范围。
此处描述的实施例通常涉及到具有显示器的便携式电子装置。便携式 电子装置的例子包括移动的或手持的无线通信装置，例如寻呼机、便携式 电话、便携式智能电话、无线组织、个人数码助理、支持无线的笔记本电 脑以及类似的装置。
便携式电子装置可以是具有先进数据通信能力的双向通信装置，该能 力包括与其他的便携式电子装置或者电脑系统通过网络或者收发器站点 通信的能力。便携式电子装置也可以具有允许语音通信的能力。根据便携 式电子装置提供的功能性，该装置可称为数据传讯装置、双向寻呼机、带 有数据通讯功能的便携式电话、无线网络设备、或者数据通信装置(具有 或者不具有电话功能)。便携式电子装置也可以是例如手持电子游戏机、
数码照片相册、数码相机以及类似装置这样的不具有无线通信能力的便携 式装置。
参照图1至图3，包括外壳22和被外壳22约束的可移动触摸屏显示 器24的便携式电子装置20被显示。触摸屏显示器24包括覆盖在显示装 置28之上的触敏式输入表面26。单个机械开关30设置在触摸屏显示器 24的背面和外壳22的基部34之间。设有的操作部件包括处于外壳22之 内并连接到触摸屏24的处理器40。触摸屏显示器24响应于施加在触摸 屏上偏心位置的足够的力从而绕枢转轴线相对于基部34转动，导致单个 机械开关的打开。枢转轴线取决于施加力的位置。
现在参照图3，此处显示了便携式电子装置20示例性实施例的块图。 该便携式电子装置20包括许多部件，例如控制便携式电子装置20全面运 作的处理器40。通信功能，包括数据和语音通信，通过通信子系统42执 行。由便携式电子装置20接收到的数据可由解码器44解压縮并解密，该 操作依据任何合适的解压缩技术(例如YK解压缩以及其他已知技术)和 解密技术(例如使用像数据编码标准(DES)、 Triple DES或高级编码标准
(AES)这样的解密技术)。通信子系统42从无线网络IOO接收讯息，并 发送讯息到无线网络100。在此便携式电子装置20示例性实施例中，通 信子系统42被设置成与全球移动通讯系统(GSM)和通用分组无线业务
(GPRS)标准一致。GSM/GPRS无线网络在全球范围使用，并且可以预 期这些标准将最终被加强型数据GSM环境(EDGE)和通用移动通信服 务(UMTS)所替代。新的标准仍在定义中，但是人们相信新的标准和在 此描述的网络行为具有相似之处，而且本领域的技术人员也将了解到此处 描述的实施例是为使用任何其他将来开发出的合适的标准而设计。连接附 带有无线网络100的通信子系统42的无线电线路表示一个或更多个不同 的无线电频率(RF)频道，根据特定为GSM/GPRS通信所定义的协议进 行工作。根据更新的网络协议，这些频道能够同时支持电路交换语音通信 和分组交换数据通信。
尽管与便携式电子装置20相关联的无线网络100在一个示例性的应 用中是GSM/GPRS无线网络，在不同的应用中其他的无线网络也可以和 便携式电子装置20相关联。可采用的不同类型的无线网络包括，例如数 据汇聚无线网络、语音汇聚无线网络、以及能在同一物理基站同时支持语 音和数据通信的双重模式网络。耦合的双重模式网络包括但不限于，码多 分址(CDMA)或者CDMAIOOO网络，GSM/GPRS网络(如同之前提到 的)、以及将来例如EDGE和UMTS的第三代(3G)网络。一些其他数据 汇聚网络的实例包括WiFi 802.11 、Mobitex，和DataTAC 网络通信系统。 其他语音汇聚数据网络的实例包括例如GSM和时多分址(TDMA)的个 人通信系统(PCS)网络。处理器40还和另外的子系统相互作用，例如 随机读取存储器(RAM) 46、闪存48、具有输入表面26的显示器28、 辅助输入/输出(I/O)子系统50、数据端口52、喇叭54、麦克风56、短
程通信58以及其他装置子系统60。
便携式电子装置20子系统中的一些执行与通信相关的功能，然而其 他的子系统可提供"驻留的"或者在装置上的功能。例如，显示器28和 输入表面既可以用于通信相关的功能，例如输入文本讯息用于经网络100 发送，也可以用于驻留装置上的功能，例如计算器或任务列表。
便携式电子装置20能通过无线网络100在网络注册或激活程序完成 后发送和接收通信信号。网络通路与便携式电子装置20的用户或者使用 者相关联。根据本实施例为了鉴别用户，便携式电子装置20使用将被插 入SIM/RUIM接口 64的SIM/RUIM卡62 (即用户身份模块或者可拆卸使 用者身份模块)从而与网络通信。SIM卡或者RUIM62是一种常规的"智 能卡"，在其他事情中，该卡能被用于鉴别便携式电子装置20的用户并且 将便携式电子装置20个人化。在本实施例中，如果没有SIM卡62，对于 通过无线网络100的通信，便携式电子装置20是不完全可用的。通过将 SIM卡/RUIM62插入到SIM/RUIM接口 64，用户可以使用所有预订的服 务。这些服务包括网际浏览以及例如电子邮件、语音邮件、短讯息服务 (SMS)和多媒体讯息服务(MMS)这样的讯息传送。更多先进的服务 可包括销售点、场上服务以及销售力量自动化。SIM卡/RUIM62包括处理 器和用于储存信息的内存。SIM卡/RUIM62 —旦插入SIM/RUIM接口 64， 就被连接到处理器40。为了鉴别用户，SIM卡/RUIM62可包括像国际移 动用户身份(IMSI)这样的一些使用者参数。使用SIM卡/RUIM62的优 点是用户不必要绑定任何的单个物理便携式电子装置。SIM卡/RUIM62 还可以储存用于便携式电子装置的额外的用户信息，包括记事册(或日历) 信息以及近期通话信息。可选择地，使用者鉴别信息还可以编程写入闪存 48。
便携式电子装置20是由电池供电的装置，并且包括用于容纳一个或 更多个充电电池68的电池接口 66。在至少一些实施例中，电池68可以 是具有嵌入微处理器的智能电池。电池接口66连接到调节器(未显示)， 该调节器协助电池68为便携式电子装置20提供V+的电力。尽管目前的 技术是使用电池，未来例如微型燃料电池的技术可以为便携式电子装置20 提供电力。
便携式电子装置20还包括操作系统70以及以下将更加详细描述的软
件部分72至82。操作系统70以及由处理器40执行的软件部分72至82 被典型地储存在例如闪存48这样的驻存器中，该闪存48可以选择性的是 只读内存(ROM)或者类似的存储单元(未显示)。本领域的技术人员将 意识到，操作系统70和软件部分72至82的一部分，例如具体的设备应 用程序或者其中的部分，可以暂时加载到例如RAM46这样的临时存储器 中。其他软件部分也可以被包括，如同本领域技术人员已知的那样。
控制装置基本运作的软件应用程序72的子集，包括数据和语音通信 应用程序，通常在生产时被安装到便携式电子装置20。其他的软件应用程 序包括讯息应用程序74，该程序74可以是任何合适的允许便携式电子装 置20的使用者发送和接收电子讯息的软件程序。如同本领域技术人广为 知道的那样，对于讯息应用程序74存在不同的选择。已经被使用者发送 或接收的讯息被典型地储存在便携式电子装置20的闪存48或者便携式电 子装置20中其他一些合适的存储单元中。在至少一些实施例中，已发送 和已接收讯息中的一些可以储存在远离装置20的地方，例如和便携式电 子装置20通信的相关主机系统的数据存储器内。
软件应用程序还可以包括装置状态模块76、个人信息管理器(PIM) 78、以及其他适合的模块(未显示)。装置状态模块76提供驻存，即装置 状态模块76确保重要的装置数据储存在例如闪存48这样的驻存器中，从 而当便携式电子装置20被关闭或者失去电源时，数据也不会丢失。
个人信息管理器PIM78包括组织和管理使用者感兴趣的数据项目的 功能，例如但不限于，电子邮件、通讯录、日历事件、语音邮件、约会和 任务项。PIM的应用具有通过无线网络IOO发送和接收数据项目的能力。 PIM数据项目可以通过无线网络100与储存在主机电脑系统和/或者与主 机电脑系统相关联的便携式电子装置20用户的相应数据项目无缝地集成、 同步并且更新。这个功能在便携式电子装置20上关于这些项目创建了主 机电脑镜像。当主机电脑系统是便携式电子装置用户的办公室电脑系统 时，这一点尤其有利。
便携式电子装置20还包括连接模块80，以及信息科技(IT)策略模 块82。连接模块80执行需要用于便携式电子装置20与无线基础结构以
及例如企业系统这样便携式电子装置20被授权连接的主机系统进行通信 的通信协议。
连接模块80包括一套API,该API可以和便携式电子装置20集成从 而允许便携式电子装置20使用与企业系统相关的任何数量的服务。连接 模块80允许便携式电子装置20与主机系统建立终端对终端安全的，鉴定 过的通信渠道。连接模块80为应用程序的子集提供通路，该应用程序的 子集可用于将IT策略命令从主机系统传递到便携式电子装置20。这一点 可以通过无线或有线的方式完成。这些指令于是被传递到IT策略模块82 用于修改装置20的配置。可选择地，在某些情况下，IT策略的更新也可 以通过有线连接完成。
其他种类的软件应用程序也可以安装到便携式电子装置20。这些软 件应用程序可以是便携式电子装置20制造之后增加的第三方应用程序。 第三方应用程序的实例包括游戏、计算器、实用程序等等。
通过无线网络100、辅助1/0子系统50、数据端口 52、短程通信子系 统58或者任何其它适合的装置子系统60中的至少一个，额外的应用程序 可以被加载到便携式电子装置20。这种应用程序安装的灵活性增加了便携 式电子装置20的功能性，并且能够提供增强的在装置上的功能，通信相 关的功能，或者两者都有。例如，安全通信应用程序使得电子商务功能以 及其他这样的金融交易能够通过使用便携式电子装置20而实行。
不同于通过无线通信网络，数据端口 52使得用户能够将通过外部装 置或者软件应用程序设为优先，并通过提供的信息或者下载至便携式电子 装置20的软件来扩充便携式电子装置20的功能。举例来说，该可供选择 的下载路径可被用来依据指引将密码钥匙加载到便携式电子装置20，从而 得到可靠和可信的连接用于提供安全的装置通信。
数据端口 52可以是使得数据能够在便携式电子装置20和其他计算装 置之间通信的任何合适的端口。数据端口 52可以使串行或者并行端口。 在某些情况，数据端口 52可以是包括传输数据的数据线以及为便携式电 子装置20的电池68充电提供充电电流的电源线的USB端口。
短程通信子系统58提供便携式电子装置20与不同系统或装置之间的 通信，但不使用无线网络IOO。例如，子系统58可包括用于短程通信的
红外装置以及相关联的电路和部件。短程通信标准的实例包括由红外数据
协会(IrDA)开发的标准、蓝牙、以及由IEEE开发的802.11族标准。
使用中，接收到的例如文本讯息、电子邮件讯息或者下载的网页这样 的信号经由通信子系统42处理并输入到处理器40。处理器40于是处理 接收到的信号用于输出到显示器28或者可选的辅助I/O子系统50。用户 也可以编著像电子邮件这样的数据项目，例如，与显示器28以及可能的 辅助I/O子系统50 —起使用键盘116。辅助子系统50可包括例如鼠标、 跟踪球、红外指纹探测器或者具有动态按钮压迫功能的滚轮这样的装置。 键盘也可以提供，例如字母数字的键盘和/或电话式的键区。编著的项目 可通过通信子系统42经由无线网络100发送。
对于语音通信，便携式电子装置20总体的操作大致上是类似的，除 了接收到的信号被输出到喇叭54，以及发送的信号是由麦克风56产生。 可选的例如语音讯息记录子系统这样的语音或声音I/O子系统，也可安装 到便携式电子装置20。尽管语音或者声音信号输出主要通过喇叭54完成， 显示器28也可被使用于提供额外的例如主叫用户身份、语音通话持续时 间以及其他语音通话相关信息这样的信息。
再次参照图1和图2，外壳22包括基部34和框架84，该框架84与 基部34有间隔并且框住触摸屏显示器24。侧壁84在基部34和框架84 之间延伸。根据本实施例，侧壁86通常垂直于基部34和框架84延伸。 基部34包括板(未显示)，该板可释放地连接，用于之前描述的例如电池 68和SIM卡62的插入和移出。例如，基部34、侧壁86和框架84最好 是注射模制。框架84被设定尺寸和形状从而框住窗口，在该窗口内设有 触摸屏显示器24用于和触摸屏显示器24的输入表面26接触的使用者进 行输入，以及在显示装置28上显示输出。如图2所示，触摸屏显示器24 的边缘接触框架84的内面，从而框架84将触摸屏显示器24保持在外壳 22内。这样，触摸屏显示器24被外壳22约束。预期中，显示屏触摸器 24的边缘包括环绕边缘的边缘支撑，用于提供支撑，并因此边缘支撑接触 外壳22的框架84。根据图l所示的实施例，框架84通常是矩形，尽管 其他形状也是可能的。例如，框架84的角可以是圆形。
触摸屏显示器24由为触摸屏显示器24提供结构支撑的刚性的显示器
支撑38所支撑，限制了弯曲引起的触摸屏显示器24的损伤或者断裂。显 示器支撑38可以由任何合适的材料成形，并且还包括像印刷电路板这样 的功能部件。触摸屏显示器24最好是一些部件的组合，这些部件包括覆 盖在LCD显示装置28上的触敏式输入表面26以及其他类似背景灯(未 显示)这样的选择性部件。触摸屏显示器24被偏压元件36偏压远离外壳 22的基部34并朝向框架84，从而触摸屏显示器24的边缘与框架84的内 表面接触。根据本实施例，四个偏压元件36定位于基部34和触摸屏显示 器24之间，每个偏压元件36位于靠近触摸屏显示器24上各自对应的角 的位置。四个偏压元件36中的每一个都接触显示器支撑38。偏压元件36 由例如泡沫这样合适的材料制成，通过对触摸屏显示器24施加合适的力， 准许触摸屏显示器24在外壳22内运动。偏压元件36不限于泡沫，因为 任何合适的偏压元件可以被使用，例如弹簧或者多个弹簧。很乐意，其他 数量的偏压元件36可被使用，实际上，举例来说，偏压元件可以是绕着 靠近触摸屏显示器24外围延伸的连续弹簧。另外，触摸屏显示器24可以 被机械开关30所偏压，胜于采用偏压元件36。
同样位于触摸屏显示器24和外壳22的基部34之间的还有单个机械 开关30。机械开关30相对于触摸屏显示器24位于中心，并且被使用者 按压触摸屏显示器24所引起的触摸屏显示器24的位移所触发。在本实施 例中，机械开关30被定位，从而致动器与显示器支撑38接触。这样，由 使用者在该处施力引起的触摸屏显示器24降低导致机械开关30的触发， 从而，为使用者在与便携式电子装置20的使用界面互动时提供了积极的 触觉质量。
一些部件，包括处理器40和其他之前参照图3描述的部件，容纳于 外壳22内，用于提供便携式电子装置22的功能性。
如同之前指出的，触摸屏显示器24包括显示装置28和覆盖在显示装 置28之上的触敏式输入表面26，用于为用户输入提供图形用户界面。当 使用者触摸到触摸屏显示器24或者用手指沿触摸屏显示器24滑动时，触 摸屏显示器24产生信号，在处理器40处导致命令生成。触摸屏显示器24 为用户互动提供图形用户界面。这样，显示装置28提供了图形的表现， 该表现可以被使用者与触摸屏显示器24的触敏式输入表面26的互动所选
择或操作。
机械开关30提供了第二输入装置，使用者施加足够的力触发机械开
关30，产生另外的信号输入到处理器40。由机械开关30的触发引起的另 外的信号能在处理器40处导致命令生成，该命令既可以是由该另外的信 号单独导致，也可以是由来自机械开关的信号和来自触敏式输入表面26 的信号共同导致。这样，处理器40产生的命令可以是由单个机械开关30 单独生成的信号所导致，也可以是由单个机械开关30生成的信号与触敏 式输入表面26由用户互动产生的信号共同作用所导致。举例来说，用户 互动可以是使用者接触触摸屏显示器24或者是使用者沿触摸屏显示器24 滑动手指。手指沿触摸屏显示器24不同的滑动动作可在处理器40处引起 不同的命令生成。
同样乐见的还有，装置的使用者不通过触发机械开关30，而是通过 与触摸屏显示器24的用户互动在装置的处理器40处导致命令的产生。例 如，使用者接触或者是沿触摸屏显示器24滑动手指引起信号的产生以及 命令的生成，但不施加足够的力引起单个机械开关30的触发。另一方面， 施加足够的力引起单个机械开关30的触发。
现在参照图4至6来描述触摸屏显示器24在便携式电子装置20的外 壳22之内的运动。首先参照图4，根据在其中施加力的一个实施例，该图 显示了便携式电子装置20部分的侧面剖面图，例如，使用者将手指沿箭 头"A，，的方向压入触摸屏显示器24。如图所示，使用者压在触摸屏显示 器24的一侧，导致触摸屏显示器24的枢转，从而同处于便携式电子装置 20受力侧的偏压元件36被压縮。从图中看到，当力被施加到触摸屏显示 器24的一侧时，触摸屏显示器24枢转，使得沿机械开关30另外一侧的 边缘抵靠在框架84的内表面上。在图4的例子中，因为力施加到触摸屏 显示器24的右手边，位于便携式电子装置20右手边的偏压元件36被压 縮。进一步，随着力被施加到右手边，触摸屏显示器24枢转，使得沿着 由数字88所指示的位于触摸屏显示器24左手边的边缘抵靠在框架84内 表面上。
随着由施加到触摸屏显示器24上足够的力引起的枢转动作，单个机 械开关30被触发，从而通过图形用户界面为使用者在用户互动中提供了
满意的触觉质量。
现在参照图5，根据在其中施加力的一个实施例，该图再次显示了便
携式电子装置20部分的侧面剖面图，例如，使用者将手指沿箭头"B"的 方向压入触摸屏显示器24。再一次，使用者压在触摸屏显示器24的一侧， 导致触摸屏显示器24的枢转，从而同处于便携式电子装置20 —侧的偏压 元件36被压縮。当力被施加到触摸屏显示器24的一侧时，触摸屏显示器 24枢转，使得沿机械开关30另外一侧的边缘抵靠在框架84的内表面上。 在图5的例子中，因为力施加到触摸屏显示器24的左手边，位于便携式 电子装置左手边的偏压元件36被压缩。进一步，随着力被施加到左手边， 触摸屏显示器24枢转，使得沿着由数字90所指示的位于触摸屏显示器24 右手边的边缘抵靠在框架84内表面上。再一次的，单个机械开关30被施 加在触摸屏显示器24上足够的力所导致的枢转动作所触发，从而通过图 形用户界面为使用者在用户互动中提供了满意的触觉质量。
现在参照图6，根据在其中施加力的一个实施例，该图再次显示了便 携式电子装置20部分的侧面剖面图，例如，使用者将手指沿箭头"C"的 方向压入触摸屏显示器24。再一次，使用者压在触摸屏显示器24的一侧， 导致触摸屏显示器24的移动，从而便携式电子装置20的偏压元件36被 压縮。在本例中，使用者压在触摸屏显示器24的中心，导致所有的偏压 元件36被压縮。这样，在此例中，触摸屏显示器24不绕边缘枢转。再一 次的，单个机械开关30被施加在触摸屏显示器24上足够的力所引起的触 摸屏显示器24远离框架84并朝向外壳基部的移动所触发。从而，再一次
通过图形用户界面为使用者在用户互动中提供了满意的触觉质量。
现在参照图7至9根据另一个实施例对便携式电子装置20的外壳24 之内的触摸屏显示器24的运动进行描述。首先参照图7和8，图中显示了 图7所示的便携式电子装置20的俯视图以及沿线8-8的剖面图。如同图8 中最优显示的，外壳22的框架84包括巻曲远离外壳22的基部34的角 92。这样，框架84以弧形向外巻曲远离基部34并且因此远离触摸屏显示 器24且朝向角92。
现在参照图9，此处显示了有力施加时与图8类似的视图，例如，使 用者将手指在邻近触摸屏显示器24的角的位置沿箭头"D"的方向压入触
摸屏显示器24。如图所示，使用者压在触摸屏显示器24的角上，导致触 摸屏显示器24的枢转，从而同处于便携式电子装置20该角92的偏压元 件36被压缩。当力被施加到触摸屏显示器24的一角时，触摸屏显示器24 枢转，使得沿邻近反向角的边缘94抵靠在框架84的内表面上。然而，该 反向角不接触框架84。令人高兴的是，如果没有向外弯曲的角，当力被施 加到触摸屏显示器24的反向角，并且该角接触框架84的内表面时，触摸 屏显示器24是在其角上的一点而非沿边缘枢转。这样，框架84的向外弯 曲的角92提供了接触边缘，在该接触边缘处触摸屏显示器24绕框架84 而不是绕接触点枢转，从而减少了枢转过程中触摸屏显示器24该角损伤 的几率。再一次，单个机械开关30被施加在触摸屏显示器24上足够的力 所导致的枢转动作所触发，从而，通过图形用户界面为使用者在用户互动 中提供了满意的触觉质量。
现在参照图10和11描述另一个实施例。根据本实施例，外壳22包 括基部34和在基部34与触摸屏显示器24之间连接并延伸的弹性侧壁 186。再一次，基部34包括板(未显示)，该板可释放地连接，用于之前 描述的例如电池68和SIM卡62的插入和移出。弹性侧壁186可由任何 合适的材料制成，例如任何合适的弹性体。再一次很高兴地看到，触摸屏 显示器24包括多个部件的集合，包括覆盖在LCD显示装置28之上的触 敏式输入表面26以及其他部件，其他部件又包括可选择的部件，例如背 景灯，该灯被例如边缘支撑或者刚性显示器支撑38固定在一起。再一次， 为了向触摸屏显示器24提供结构支撑并且限制弯曲引起的触摸屏显示器 24的损伤或者断裂，触摸屏显示器24被刚性显示器支撑38所支撑。弹 性侧壁186通过机械互锁连接在触摸屏显示器24和基部34之间，例如， 触摸屏显示器24和刚性支撑38之间的机械互锁，弹性侧壁186之间和基 部34与弹性侧壁186之间的机械互锁。这样的机械互锁可以在装配具有 刚性显示器支撑38的触摸屏显示器24的过程中通过机械地捕获弹性侧壁 186的方式成形，也可以外模成型(overmolded)。如同在以上描述的实施 例中，触摸屏显示器24被外壳22所约束，并且可以相对外壳22移动。 在本实施例中，当力被施加到屏幕时弹性侧壁186弯曲用于触发单个机械 开关，并且当没有力时所述弹性侧壁186用于将触摸屏显示器24偏压到
单个机械开关30不被触发的位置。
如同在之前描述的实施例中，单个机械开关30位于触摸屏显示器24 和外壳22的基部34之间，并且相对于触摸屏显示器24处于中心。再一 次，由使用者压迫触摸屏显示器24所引起的触摸屏显示器24的位移导致 机械开关30的触发。在本实施例中，机械开关30被定位，从而致动器与 显示器支撑38接触。这样，由使用者在该处施加力引起的触摸屏显示器 24的降低导致机械开关30的触发，从而，通过便携式电子装置20的用 户界面为使用者在用户互动中提供了积极的触觉质量。
之前参照图3描述过的包括处理器40和其他部件的部件被容纳在外 壳22之内，用于提供便携式电子装置20的功能性。在本实施例中，弹性 侧壁186是连续的并且环绕外壳22和触摸屏显示器24的外围延伸，从而 为置于外壳22之内的部件提供了防尘板。单个机械开关30和触摸屏显示 器24的功能是和参照之前实施例已描述过的功能类似。
现在参照图ll，根据其中有力施加的本实施例，图中显示了便携式 电子装置20部分的侧面剖面图，例如，使用者将手指沿箭头"E"的方向 压入触摸屏显示器24。如图所示，使用者压在触摸屏显示器24的边缘处， 引起触摸屏显示器24的枢转，从而同处于便携式电子装置20被施力一侧 的弹性侧壁186被压縮。根据图ll令人高兴的是，当力被施加到触摸屏 显示器24的一侧时，触摸屏显示器24绕外壳22的基部34枢转。在图11 的例子中，因为力被施加到便携式电子装置20的右手侧，处于便携式电 子装置20右手侧的弹性侧壁186被压縮。进一步，随着力被施加在右手 侧。随着施加到触摸屏显示器24的足够的力引起的枢转动作，单个机械 幵关30被触发，从而，通过图形用户界面为使用者在用户互动中提供了 满意的触觉质量。
相对于外壳22浮动的触摸屏显示器24和单个机械开关30的配合使 用在单个机械开关30被触发时为使用者提供了满意的触觉质量。在触摸 屏显示器24上压下任何点都触发单个机械开关30。令人吃惊的，满意的
触觉质量是通过单个机械开关获得，胜于多个开关，例如，多个开关导致 每个开关在不同的时间触发，从而为使用者提供了混乱而且不合需要的触 觉质量。
虽然此处描述的实施例被指引向便携式电子装置的特定执行，可以理 解，对于这些实施例的修改和变更属于本发明的范围和领域。例如，便携 式电子装置的许多特征可以有不同的尺寸和形状，但仍然提供相同的功 能。本领域的其他技术人员可以做许多其他的修改和变更。所有这样的修 改和变更都被相信是属于本发明的领域和范围。
权利要求
1.一种电子装置，包括外壳，所述外壳具有前框架；可移动的触摸屏显示器，所述可移动的触摸屏显示器被前框架框住，从而被外壳约束，该触摸屏显示器具有覆盖在显示装置上的触敏式输入表面；设置在触摸屏显示器的背面和外壳的基部之间的单个机械开关；包括处理器的操作部件，该处理器在外壳内并连接到触摸屏显示器；以及至少一个偏压元件，所述至少一个偏压元件用于偏压触摸屏显示器远离单个机械开关，其中，触摸屏显示器被构造为响应于施加力到触摸屏上的偏心位置，触摸屏显示器绕枢转轴线相对于基部枢转而抵靠框架，足以触发单个机械开关，该枢转轴线取决于施加力的位置。
2. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，所述至少一个偏压元件设 置在触摸屏显示器的背面和外壳的基部之间。
3. 根据权利要求l所述的龟子装置，其中，所述至少一个偏压元件包 括泡沫材料。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的电子装置，其中，触摸屏显示器 被构造为响应于所述力的施加而枢转，从而使得电子装置侧边或角部上的 偏压元件被压縮。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的电子装置，其中，显示装置是液 晶显示器。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的电子装置，包括显示器支撑，所述显示器支撑在显示装置的背面上，用于为触摸屏显示器提供支撑。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的电子装置，其中，触摸屏显示器能够响应于施加在触摸屏显示器上的任何位置处的力而移动，以便接触并 触发单个机械开关。
8. 根据权利要求7所述的便携式电子装置，其中，所述单个机械开关 还被构造为在触发时通过触摸屏显示器提供触觉反馈。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的电子装置，其中，所述单个机械 开关相对于触摸屏显示器大致居中。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的电子装置，其中，响应于单个机械开关的触发而产生电信号。
11. 根据权利要求10所述的电子装置，其中，该电信号在处理器处被接收，作为除了触摸屏显示器之外的另外的输入。
12. 根据权利要求l至ll中任一项所述的电子装置，其中，所述触摸屏显示器相对于外壳浮动。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的电子装置，其中，所述电子 装置包括便携式电子装置。
全文摘要
一种便携式电子装置，包括外壳；被外壳约束的触摸屏显示器，该触摸屏显示器包括覆盖在显示装置之上的触敏式输入表面；设置在触摸屏显示器背面和外壳基部之间的单个机械开关；以及包括处理器的操作部件，该处理器置于外壳内并连接触摸屏显示器。触摸屏显示器响应于施加在触摸屏上偏心位置的足够的力而相对于外壳绕枢转轴线枢转。该枢转导致单个机械开关的触发，并且枢转轴线由施加力的位置决定。
文档编号G06F3/033GK101369174SQ20081012971
公开日2009年2月18日 申请日期2008年8月11日 优先权日2007年8月13日
发明者贾森·格里芬 申请人:捷讯研究有限公司