专利名称：手持电子装置的制作方法
技术领域：
本实用新型一般涉及用于计算机系统的用户输入，并且更具体地 说，涉及一种用于手持电子装置(例如，手持电子和计算机平台)的 触摸和力敏后側接口。
背景技术：
一种日益流行的形式的电子装置是手持多媒体装置。这种类型的 说明性装置包括掌上或手持个人计算机、平板电脑系统、移动电话、 个人数字助理、可携带视频播放器及可携带音频播放器。这样一种装
置的一个特定例子是来自Apple Computer的视频iPod 。 ( IPOD是 Apple Computer, Inc.的注册商标。)在这种类别的装置中，显示屏幕 典型地为液晶显示器("LCD")，常常很小，很难有效利用基于手指 的触摸输入。尽管触摸屏幕接口可以嵌在显示器中或叠置在其上，但 即使用单一手指来进行输入，也可能遮挡显示器的重要部分或者覆盖 多于一个的操作控制元件。尽管这个问题可通过把触摸区域限制到显 示屏幕的一部分(例如显示器边缘，其中水平或竖直运动可模仿滑块 控制)来减轻，单一手指仍然可覆盖相当大量的有用显示区域。另外， 如对于所有手指敏感触摸屏幕接口那样，显示器变脏也是一个问题。
尽管基于触针的触摸屏幕可以用来部分地减小遮挡问题，并且消除变 脏，但它们与基于手指的触摸屏幕系统相比具有很大的缺点，因为它 们要求触针的存储和移除。另外，对于小型手持装置，触针输入要求 使用两只手 一只手拿着装置，并且一只手拿着并操作触针。
实用新型内容
在一个实施例中，本实用新型提供一种操作电子装置的方法。该方法包括在电子装置的顶部表面上的显示元件上显示适合于装置的 功能的第一信息(例如，视频、图形或文本信息)、在显示元件上显 示一个或多个控制元件和光标(例如，数字或字母数字键、按钮、滑 块及控制轮)、响应在装置底部表面上对象接触力敏触摸表面调整光 标的显示装置、及当光标位于控制元件"上方，，并且力施加到在与光标 相对应的位置处的力敏触摸表面上时启动或执行与控制元件之一有 关的功能。在优选实施例中，控制元件透明地显示，从而第一信息不 完全被控制元件的显示遮挡。实施该方法的程序可以存储在可由计算 机处理器读取和执行的任何介质中。
在另 一个实施例中，本实用新型提供一种可以按照所述方法操作 的电子装置。这里描述和教导的该类型的说明性电子装置包括但不限 于手持计算机系统、平板电脑系统、个人数字助理、可携带视频再现 系统、可携带音频再现系统及移动电话。
图l表示现有技术的手持多媒体装置的立体图。
图2以横截面表示按照本实用新型一个实施例的手持多媒体装置。
图3A和3B表示按照本实用新型的多媒体手持装置的一个实施例。
图4表示按照本实用新型的多媒体手持装置的另 一个实施例，其 中提供字母-数字输入控制元件。
图5表示按照本实用新型的多媒体手持装置的又一个实施例，其 中提供只字母输入控制元件。
图6以方框图格式表示按照本实用新型的一个实施例的电子装置。
具体实施方式
提供如下说明以使本领域的技术人员能够实现和使用所要求保护的本实用新型，并且提供在下面讨论的具体例子的上下文中，其变 化对于本领域的技术人员将是显而易见的。相应地，这里所附的权利 要求书不希望被公开的实施例限制，而是符合其与这里公开的原理和 特征相一致的最宽广范围。
诸如移动电话和视频再现单元之类的小型多媒体手持装置典型 地把它们的前表面划分成输出区(通过其呈现视频或图形信息)和输 入区(包括通过其用户操作装置的一个或多个控制元件)。以这种方
式布局的说明性的现有技术装置是来自Apple Computer, Inc.的 iPod 。如图1中所示，iPod⑧100的输出区包括LCD105，并且输入 区包括单个多功能控制元件，即旋转或点击轮110。
相反，按照本实用新型的多媒体装置对于输入和输出使用分离的 装置表面。更明确地说，力敏触摸表面提供在装置的第一或后侧表面 上，通过其用户提供输入(例如，光标操作和控制元件选择/启动)。 在第二或前侧表面上，显示元件用来呈现一个或多个控制元件和光 标，其通过后侧触摸表面的操作而被控制。当装置被启动或设置到它 适当的操作状态中时，控制元件(例如软键和茱单)显示在显示元件 上。软键可以是不透明的或透明的(从而不遮挡以前显示的信息，如 视频呈现、画面、图形或文本信息)。显示的光标辨别用户使其手指 位于后侧触摸表面上的何处。当光标位于希望的控制元件/软鍵上方 (即，空间重叠在显示元件上)时，用户通过用其手指向力敏触摸表 面施加压力而选择或启动控制元件。相应地，本实用新型提供用一只 手操作手持电子装置的手段，其中光标移动和控制元件选择/启动可以 在不抬起其手指的情况下完成。
参照图2，按照本实用新型一个实施例的多媒体手持装置200的 横截面视图包括装置壳体205、具有显示元件215的顶部表面210及 具有力敏触摸表面225的底部表面220。如这里使用的那样，力敏触 摸表面是一种适于同时检测一个或多个对象触摸它的哪里(例如，手 指)和这些对象施加到表面上的力的表面。
参照图3A,按照本实用新型一个实施例的手持多媒体装置300把点击轮305的功能结合到装置的力敏触摸表面225上(在底部表面 220上)。点击轮305通过例如蚀刻或隆起轮廓可以呈现在触摸表面 225上。参照图3B，当用户启动点击轮305时，导航菜单310和点击 轮315被显示。显示的还有光标320，它表示用户手指相对于点击轮 315靠压后侧触摸表面的位置。在示出的实施例中，导航菜单310和 点击轮315被透明地呈现(在图3B中由虛线指示)，从而用户可以 继续观看在他们启动后侧控制时正在显示的任何信息。 一旦用户通过 把它们的手指在力敏触摸表面225上滑动到希望的位置(例如，在点 击轮315上的"暂停"控制元件位置)而操作光标320，用户需要做的 全部就是用该手指把压力施加到力敏触摸表面上以启动所希望的动 作。因而，用户可以移动显示的光标并且进行选择(像"鼠标单击") 而不用从表面225抬起其手指。以这种方式，多媒体装置300可以被 用户用单只手控制。
在另一个实施例中，诸如装置300之类的多媒体手持装置可以提 供多于一个的控制元件。在这种类型的实施例中，每个控制元件(例 如，按钮、键、滑块或点击轮)在后侧触摸表面225上可以具有蚀刻 的配对部分，并使每一个按希望的那样显示(根据用户的手指在哪里 被检测到， 一次一个或一次全部)。在又一个实施例中，控制元件轮 廓不被蚀刻，或者相反指示在后侧触摸表面225上。
尽管图3A和3B的接口对于从列表选择项目可能是有效的，但 它对于字母数字输入不方便。相应地，在本实用新型的另一个实施例
中，当装置的后侧力敏触摸表面被启动时可以显示一个或多个控制元 件(见下面的讨论)。参照图4,在适用于包括移动电话能力的装置 的一个实施例中，装置400在位于前表面210上的显示屏幕215上显 示数字软键405。用户通过在后侧力敏触摸表面225上移动他们的手 指以便把光标410定位在希望的按钮上方(即，与其在空间上重合)， 可以选择或启动一个或多个显示按钮。如以上讨论的那才羊，通过把压 力施加到装置的后侧上可以进行选择。为了用户方^f更，可以显示以前 选择的数字415。参照图5，在按照本实用新型的又一个实施例中，装置500在前 表面210上的显示元件215上显示字母软键505。通过选择各个键505， 用户可以输入字符串(例如，串510)。如以前那样，用户通过在装 置的后侧力敏触摸表面上移动他们的手指来定位光标515;通过把压 力施加到后侧触摸表面上进行按钮选择。如图所，，装置500透明地 显示字母按钮505,从而用户可以继续观看可能在它们"下面，，显示的 信息。当然，按钮505可以是不透明的。
在再一个实施例中，具有后侧力敏触摸表面的多媒体手持装置可 以利用以上描述的两个或多个接口。例如，在第一模式(例如，音乐 再现模式)中，可采用以上关于图3A和3B描述的点击轮接口 (具有 或没有后侧表面蚀刻)。在另一种模式(例如，电话模式)中，可实 施以上关于图4描述的接口。在再一种模式(例如，文本输入、电子 邮件或即时消息发送模式)中，可以使用联系图5描述的字母接口。 其它接口对于受益于本公开的本领域的技术人员将是显而易见的。
在某些实施例中，通过特定用户动作可以触发控制元件和/或菜 单的显示。例如，通过用户在一个规定时间段内(例如， 一秒)把其 手指保持在由蚀刻的控制元件(例如，点击轮305)限定的区域内的 后侧触摸表面225上。对适当模式的用户接口的触发启动的另一个用
户动作是在一个规定时间段内简单地保持一个或多个手指靠压后侧 力敏触摸表面并且使用至少最小规定力(例如，"轻，，握或推)。
可选择地，装置200的操作状态的变化可以引起相同结果。比如， 当装置200从第 一状态转变到第二状态时，可以显示适当的控制元件 或菜单。说明性的操作状态包括但不限于通、断、锁定、电话模式、 视频播放模式、音频播放模式、日历模式、电子邮件模式、地址簿模 式及图像捕获模式。因而，依据装置的当前操作状态，单一用户动作 可以使得显示不同的控制元件(或根本不显示控制元件)。
参照图6,手持多媒体装置200的说明性实施方式包括力敏触摸 表面控制器600、处理器605、存储器610及显示元件控制器615。控 制器600提供必要的驱动和检测电路，以从力敏触摸表面225得到位置和力信息。在典型实施方式中，触摸表面225包括以两维阵列排列 的多个感测元件。每个感测元件(像"象素")产生指示在传感器元件 处的电场干扰(对于电容传感器)、力(对于压力传感器)或光学耦 合(对于光学传感器)的输出信号。在给定时间的象素值的整体代表 "接近图像"。触摸表面控制器600把这种数据提供给处理器605或提 供给存储器610。处理器605又处理接近图像信息，以使在触摸表面 225上的用户手指运动与显示信息相关。存储器610可以包括如下类 型的存储介质的一种或多种磁盘；光学介质；及半导体存储器装置， 如静态和动态随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器 ("EPROM")、电可擦除可编程只读存储器("EEPROM")、可编 程门阵列及快闪装置。显示控制器615负责产生实际显示信息所需的 显示元件信号。
这里描述的材料、器件、电路元件技术的各种变化是可能的，而 不脱离所附权利要求书的范围。比如，说明性的多媒体手持装置300 已经描述成在其后侧触摸表面上包括蚀刻控制元件。这不是必需的。 而且，按照本实用新型的多媒体装置除力敏触摸表面之外可以包括物 理按钮/开关(例如，电源、静音及复位按钮)。另外，处理器605 可以是单计算机处理器、专用处理器(例如，数字信号处理器或 "DSP")、由通信链路联接的多个处理器或定制设计的状态机。定制 设计的状态机器可以以硬件装置实施，如包括但不限于专用集成电路 ("ASIC，，)或现场可编程门阵列("FPGA，，)的集成电路。处理器605 也可以执行在存储器610中存储的程序指令，以进行这里描述的动作。
权利要求1.一种手持电子装置，包括第一表面，具有联接到其上的显示元件；第二表面，具有联接到其上的触摸表面，第二表面不与第一表面共面，触摸表面适于检测在被对象接触的触摸表面上的位置和由对象施加到触摸表面上的启动力；及控制部件，用来在显示元件上显示第一信息、控制元件、及代表在触摸表面上的接触位置的标记，确定何时标记与控制元件之一空间重合，确定启动力大于规定阈值，及启动与一个控制元件有关的功能。
2. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，所述装置包括移 动电话。
3. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，所述装置包括视 频再现装置。
4. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，所述装置包括音 频再现装置。
5. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，所述装置包括个 人数字助理。
6. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，第一信息包括如 下类型的信息中的一种或多种视频、图形及文本。
7. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，第一信息包括如 下类型的信息中的一种或多种不透明视频、不透明图形和不透明文 本。
8. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，控制元件包括按 钮、数字键、字母键、滑块、点击轮及菜单中的一种或多种。
9. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，控制元件中的一个或多个是透明的。
10. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其特征在于还包括联接到所述装置表面的一个或多个物理按钮。
11. 根据权利要求10所述的手持电子装置，其中， 一个或多个物理按钮中的一个包括适于关断显示元件的电源按钮。
12. 根据权利要求1所述的手持电子装置，其中，控制部件是在 对于第二表面的接触已经进行并且在一个地方大体保持规定时间段 之后开始显示的部件。
13. 根据权利要求1所述的手持电子装置，还包括在第二表面上 的至少一个蚀刻按钮，该至少一个蚀刻按钮与显示的控制元件相对应。
专利摘要本实用新型涉及用于手持装置的后侧接口，公开了一种电子装置，其对于输入和输出使用分离的表面。表面之一(例如，底部)包括力敏触摸表面，通过该力敏触摸表面用户提供输入(例如，光标操作和控制元件选择)。在第二表面(例如，顶部)上，显示元件用来呈现适用于装置的功能的信息(例如，视频信息)、一个或多个控制元件及光标。光标通过后侧触摸表面的操作而被控制。光标辨别用户的手指已经接触了后侧触摸表面上的何处。当光标定位在希望的控制元件上方时，用户通过用他们的手指把压力施加到力敏触摸表面上而选择或启动与控制元件相关的功能。相应地，电子装置可以用单只手操作，其中光标移动和控制元件选择可以在不用抬起其手指的情况下实现。
文档编号G06F3/048GK201222239SQ200820006268
公开日2009年4月15日 申请日期2008年1月4日 优先权日2007年1月5日
发明者约翰·格里尔·艾里亚斯 申请人:苹果公司