双面轨迹板的制作方法

专利名称：：双面轨迹板的制作方法
技术领域：
：本发明涉及轨迹板设备。具体地，本发明涉及半透明双面轨迹板使用系统和方法。
背景技术：
：日常生活中用于各种不同功能的许多设备本质上是计算机或计算设备。这种设备通常包括以总线耦接的计算机处理器和计算机存储器。这样的设备包括但是不限于个人数字助理(“PDA”)、电话、媒体播放器、照相机和全球定位卫星(“GPS”)模块以及膝上型计算机和传统台式计算机。许多上述设备是可配置的。例如，膝上型计算机可以具有主体(mainbody)，其中主体具有旋转地附接到主机设备的屏幕单元。因此，用户可以以所期望的视角配置屏幕。用户还可以通过“闭合(closing)”膝上型计算机，即通过相对于主机设备的键盘部分旋转屏幕单元，以保护屏幕，其中屏幕单元在该位置被闭锁(latch)。在另一例子中，蜂窝电话可以具有通过转轴(hinge)旋转连接的上部和下部,如通常的“蛤壳(clamshell)”设计中那样。可以配置这两个部分，使得将这两个部分合起来(“闭合”)或分开(“打开”)。在许多上述设备中，使用模式导致某种配置或需要某种配置。例如，通常必须打开膝上型计算机以便观看屏幕和使用键盘。用户通常必须打开蜂窝电话以便对着麦克风讲话并凑近电话听筒。与大多数计算机一样，这些设备需要输入工具和输出工具。存在许多类型的输入工具用于在计算机中执行操作。典型的操作包括在显示屏上移动光标和进行选择。输入工具可以包括键或按钮、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸板和触摸屏的集合。输入工具经常根据计算机的设计功能而改变，即被设计为用作蜂窝电话的计算机可以具有用于该目的的专用电话小键盘(keypad)，而被设计为用作膝上型计算机的计算机可以具有带有功能键和屏幕导航键的标准“QWERTY”键盘。视觉显示器(visualdisplay)已经成为最流行的输出工具之一。在移动设备中，视觉显示器通常是显示屏，诸如液晶显示器(“IXD”)屏幕，其被置入设备的主壳体内或可移动地(但是永久地)附接到设备的主壳体。如同输入设备一样，可以根据计算机的用途特别配置显示屏。触摸屏和触摸板已经成为越来越流行的输入工具。触摸板允许用户通过以手指或指示笔在触摸板上做出手势(makinggestures)而在屏幕上进行选择。触摸屏允许用户通过以手指或指示笔触摸显示屏而在屏幕上进行选择。如同触摸板一样，用户还可以通过做出手势而在屏幕上进行选择。因此，由于触摸屏使用简单以及其操作的多样性，触摸屏正变得更加流行。然而，其他输入设备有时可能优于触摸屏，诸如在使用输入设备时用户对触摸屏的观看不被手或指示笔阻挡是很重要的情况下。如果显示元素(displayelement)小，或如果显示元素快速改变，则与触摸屏相比，键盘或触摸板可能更理想。例如，在键入文档的同时，经常希望看到所有被键入的字符，并且看到在键入字符时对字符的改变。希望触摸屏作为某些任务的输入工具并且希望另一设备(诸如触摸板)作为其他任务的输入工具已经导致了设备具有冗余的输入工具。例如，某些设备具有触摸屏和键盘二者。其他设备具有触摸屏和触摸板二者。虽然这样的输入设备使得更容易使用计算机，但是就制造而言以及就计算机上用于两个输入设备的空间而言，计算机更为昂贵。在某些情形中，在一个时刻具有不止一个输入设备激活可能导致非预期的行为。例如，在触摸屏位于设备上的触摸板之上的情况下，试图利用手指来使用触摸屏的用户可能会以手臂擦过触摸板，从而造成从触摸板到计算机的非预期的输入信号，并且导致非预期的并且可能是灾难性的后果。因此，有时希望通过根据设备的使用模式自动去激活不期望的输入设备并自动激活期望的输入设备来将一个输入设备用于一个任务而将另一输入设备用于另一任务。虽然在某些情形中在一个时刻仅使一个输入设备激活是有利的，但是在其他情形中，同时激活不止一个输入设备并根据计算机的使用模式解释或接受来自这些设备中任一个的输入是有利的。可以通过来自用户的命令指定计算设备的使用模式。然而，这需要用户采取耗时的提前主动(proactive)步骤。设置用于解释或接受来自输入设备中任一个的输入的配置可能是复杂并难以理解的。另外，用户可能觉得这种时间使用是浪费时间，并且可能决定不指定使用模式或用户还可能忘记指定使用模式。上述任一情况都将用户置于来自不期望的输入设备的非预期输入的危险中。因此,不论有用输入工具的可用性如何,使用户可以使用适当的输入工具仍然是个问题。因此，本发明的一个目的是解决或至少减少与计算设备上的输入工具相关联的问题。
发明内容此处公开了一种轨迹板设备，包括能够感测来自两个表面的触摸并能够发送表示所述触摸的信号的电容阵列元件(capacitivearrayelement)。电容阵列元件可以是能够感测来自任一侧的触摸、并将表示触摸的信号发送到主机设备(例如，台式计算机，膝上型计算机，数字音乐播放器或移动电话单元)的双面(dual-sided)面板。电容阵列元件可以能够感测多个同时触摸，并区分触摸发生在哪一侧上。设备或主机系统中连接的处理器单元可以适合于将所述信号解释为具有六个自由度的光标或视图运动。在某些实施例中，轨迹板设备包括显示元件，并且电容阵列元件为半透明的。显示元件和阵列元件可相对于彼此地被配置，可能包括以下配置，即其中阵列元件位于显示屏之上，使得可以通过阵列元件观看显示屏，从而实际上形成触摸屏。设备可以具有触摸屏使用模式，其中通过为设备配置以允许阵列元件和显示屏之间一对一对应的显示屏之上的阵列元件来激活触摸屏使用模式。设备可以以可配置的方式解释和响应来自阵列元件的信号。在本发明的一个实施例中，提供了设备的控制装置。控制装置可适合于根据阵列元件和显示元件的配置来确定功能。用户采用的配置可以是使用模式的自然外延，其中功能适合于该使用模式。例如，可以根据配置激活或去激活阵列元件的一个或两个侧。在本发明的另一实施例中，提供了一种以可配置方式解释和响应来自阵列元件的信号的轨迹板设备。控制设备功能的一组特定设置可以与一种配置相关联。图IA以立体图示出了第一配置中的控制装置；图IB以立体图示出了第二配置中的控制装置；图2A—C以侧视图示出了多种配置中的控制装置；图3示出了根据本发明某些实施例的示例性电容阵列的顶视图4以在横截面中示出了根据本发明一个实施例的半透明面板；图5示出了根据本公开文本某些实施例的轨迹板控制装置；图6不出了根据本公开文本某些实施例的轨迹板设备。图7A示出了处于打开位置的蜂窝电话的立体图7B示出了处于打开位置的蜂窝电话的屏幕截图7C示出了处于打开位置的蜂窝电话的屏幕截图7D示出了启动了地址簿图形用户界面的处于关闭位置的蜂窝电话的屏幕截图8示出了被实现为个人数字助理的轨迹板设备；图9A—B分别示出了数字媒体播放器(DMP)的立体图和屏幕截图，其中数字媒体播放器被配置为使得元件形成O度角；图IOA—B分别示出了DMP的立体图和屏幕截图，其中DMP被配置为使得元件形成120度角；图IlA—B分别示出了DMP的立体图和屏幕截图，其中DMP被配置为使得元件形成260度角；图12A—B分别示出了膝上型计算机的立体图和屏幕截图，其中膝上型计算机被配置为使得元件形成120度角；图13A—B分别示出了处于闭合位置的膝上型计算机的立体图和屏幕截图14A—C示出了处于“平躺(lainflat)”配置的膝上型计算机；图15A和15B分别示出了处于打开配置的膝上型计算机的立体图和屏幕截图15C和MD分别示出了处于闭合配置的膝上型计算机的立体图和屏幕截图；和图16A和16B示出了作为外部独立输入设备的轨迹板设备。具体实施方式从图IA和IB开始，参考附图描述本公开的各个方面。然而，本领域的技术人员应当明了，此处关于这些附图所给出的详细描述是出于说明的目的，因为本发明延及这些有限的实施例之外。本公开的各个方面包括用于电子设备的可配置的轨迹板控制装置，该装置具有可相对于彼此配置的显示元件和半透明电容阵列元件。阵列元件具有能够记录(register)触摸事件的两个表面。例如通过在转轴上使显示元件(诸如显示屏)和阵列元件朝着彼此或背离彼此地旋转(到变化角度)或使它们在公共轨道上滑动，显示元件和阵列元件可相对于彼此地被配置。在一种配置中，阵列元件设置在显示屏之上，使得可通过阵列元件观看显示屏，从而实际上形成触摸屏。此处公开的其他方面包括结合有上述控制装置的轨迹板设备。阵列元件包含感测电路，其中感测电路将触摸事件转化为表示用户例如以其手指或指示笔正在何处(并且可能还有多重地)触摸阵列元件的电信号。感测电路被连接到轨迹板控制器，轨迹板控制器还被连接到主机设备。在一个实施例中，感测电路向轨迹板控制器发送信号，轨迹板控制器使用该信号来构造传输到主机设备并最终转换为计算机事件的事件信息。在另一实施例中，轨迹板控制器可以在将事件信号传输到主计算机之前构造事件信息本身。在一种可选实施例中，来自感测电路的信号被转换为数字信号，并且被直接发送到主机设备。在任一实施例中，触摸事件被转化为计算机事件。主机设备解释计算机事件，并且然后基于触摸事件执行操作，从而允许用户与图形用户界面(“GUI”)交互以移动指针或光标、选择项目、启动应用等。控制装置或主机设备可适合于部分地根据阵列元件和显示元件相对于彼此的配置来确定功能。可以通过忽略来自阵列元件一个侧或两个侧的输入、通过改变对于来自阵列元件的输入的解释方式、或通过改变与输入相关联的响应来执行对功能的改变。可以在装置中或在主机设备中实现这个配置相关(configuration-dependent)功能。在本公开的多个方面中，配置可以影响控制器对来自感测电路的信号的接受或解释、从控制器到主机设备的信号传输、或主机设备对信号的接受、解释或响应。例如，通过将控制装置配置为用于旅行的紧凑形式，该装置可以使得在旅行过程中用户不可接触的阵列元件的侧被去激活，从而减少来自不可接触的阵列元件的非预期行为。可以根据使用模式配置控制装置或设备的功能，这与用户在该使用模式中通常采用的特定配置相关联。可通过用户采用该配置来激活功能，从而自动应用适合于使用模式的功能。例如，一种使用模式可以是触摸屏模式，从而允许阵列元件和显示屏之间的一对一对应。可以通过为设备配置以在显示屏之上的阵列元件来激活这种模式。在本公开的某些方面中，特定配置所调用的功能可以是可由用户调整的。例如，用户可以将控制设备功能的一组特定设置与“配置文件”中一个范围的配置相关联。参考图1A和1B，本公开的一个方面是用于电子设备的示例轨迹板控制装置。图1A示出了第一配置中的控制装置100。控制装置100包括作为双面输入设备的阵列元件106和作为输出设备的显示屏102。阵列元件是半透明面板。显示屏102被结合到主机设备101中，其中主机设备101通过转轴104而被连接到阵列元件106。阵列元件106和主机设备101可以在转轴104上相对于彼此旋转。如图1B所示，通过将阵列元件106和主机设备101向着彼此旋转使得阵列元件106与显示屏102相邻，用户可将控制装置100配置用于通过阵列元件106观看显示屏102。阵列元件106的半透明面板足够透明，使得可以通过阵列元件106观看显示屏102。虽然此处将显示屏102结合到主机设备101中，但是显示屏102有时可以是可独立于主机设备101配置的。显示屏102可被实现为M—11全IXD(Μ-llfullIXD)，但是也可以是发光二极管(“LED”)显示器、有机发光二极管(“0LED”)显示器、或聚合物发光二极管(“PLED”)显示器。显示屏102可被配置为向用户显示图形用户界面(“⑶I”)-诸如例如指针或光标-以及其他信息。参考图2A—C，阵列元件106具有第一侧110和相对的第二侧112。阵列元件106的每一侧110、112是触敏表面，使得阵列元件106作为双面阵列元件，即识别来自阵列元件106的第一侧110或第二侧112的触摸事件。在某些实施例中，阵列元件106可以区分来自阵列元件106的第一侧110或第二侧112的触摸事件。阵列元件106包括由以诸如氧化铟锡(“ΙΤ0”)这样的半透明导电介质形成的多个电容感测节点构成的电容阵列。图3是根据本发明某些实施例的一个示例性电容阵列300的顶视图。透明导电介质被构图为形成在分隔开的层上的一组空间上分隔开的线306、310。透明导电介质可以被构图在同一透光组件304的相对侧上或在不同组件上。节点312可以CN102981687A书明说6/13页被布置在笛卡尔坐标系中，其中感测线310和驱动线306彼此垂直。驱动线306被定位在行中，感测线310被定位在与行垂直的列中。行水平延伸到面板的侧边，列垂直延伸到面板的顶部和底部。在一个实施例中，驱动线和感测线306、310的间距(pitch)大约为5mm。驱动线306的线宽可以大约为5_，感测线310的线宽可以大约为1_。线数取决于面板的大小。通过柔性电路302连接到电压源的驱动线306被形成在第一层上。通过柔性电路308连接到电容感测电路(诸如传感器电路)的感测线310被形成在第二层上。虽然位于不同的层中并且以电介质层分隔开，但是感测线310横跨(traverse)或贯穿(cutacross)驱动线306，从而形成电容耦合节点。本领域技术人员将会认识到，感测线和驱动线也可以被布置在极坐标系中,例如感测线位于同心圆中,驱动线从中心点径向地延伸通过这些同心圆。在操作中，一次通过一条驱动线306驱动电流。例如，当物体(例如手指或指示笔)接近节点312时,物体从节点引流(drain)电荷,从而影响节点312处的电容。在触摸事件期间在每个节点312处发生的电容改变产生不同的信号，这些信号可被用于产生特定时间点的触摸屏平面的图像。在一个实施例中，在识别出触摸事件之后，感测电路将这些信号发送到轨迹板控制器(图5，506)。轨迹板控制器506将这些模拟信号转换为数字信号，并将该事件发送到I/O控制器(可能通过数字信号处理器(“DSP”))，这将信号转换为计算机事件。主机设备解释计算机事件，然后基于触摸事件执行操作，从而允许用户与GUI交互，如下面更加详细地描述的那样。在可选实施例中，感测电路将这些信号发送到主机设备，其中主机设备的处理器(图6，614)将信号转换为计算机事件，然后如下所述地基于触摸事件执行操作。在本公开的某些方面中，阵列元件106可以区分来自阵列元件106的第一侧110的触摸事件和来自阵列元件的第二侧112的事件。面板的这两个侧可以具有不同尺寸的电容阵列。这种面板可适应于产生一个指示当物体接近第一表面时的电容改变的信号、以及指示当物体接近第二表面时的电容改变的第二信号。图4是根据这种面板的半透明面板的横截面中的部分正视图。半透明面板400包括在夹在包含感测线404、416的两个层之间的层中的驱动线410。面板400包括定位在两个第一玻璃组件408、412之间的半透明驱动层411。驱动层411包括定位在延伸穿过页面(page)的行中的多个驱动迹线(trace)410。这两个第一玻璃组件408、412是面板400的一部分。驱动层411通常通过使用适当的透明导电材料和构图技术而被布置在第一玻璃组件408、412之一上。驱动层411可以被涂覆以折射率近似的材料，以便使得视觉外观更为统一O面板400还包括定位在驱动层411的相对的两个第一玻璃组件408、412上的两个半透明传感器层406、414。第二玻璃组件402、418被定位在这二个半透明感测层406、414中每一个的另一侧上。因此，每个感测层406、414夹在第一玻璃组件408、412和第二玻璃组件402、418之间。每个第一玻璃组件408、412在驱动层411和感测层406、414之间提供绝缘层。感测层406、414包括定位在与驱动线410交叉的行中的多个驱动线404、416，以形成多个电容耦合节点。与驱动层411类似，感测层406、414通过使用适合的材料和构图技术而被布置在这两个第一玻璃组件408、412上。为了在玻璃、薄膜或塑料上形成半透明导体，线可以通过在衬底表面上沉积ITO层并蚀刻掉部分ITO层以形成迹线而被构图。为了防止外观的不一致，不是完全去除迹线8之间的区域，而是可将其细分为相互之间蚀刻有小(例如，10微米)间隙的“死区”、或不电连接的浮动ITO极板(floatingITOpad)。图5示出了根据本发明某些方面的轨迹板控制装置。轨迹板控制装置100包括操作地连接到轨迹板控制器506的阵列元件106。在一个实施例中，阵列元件106与专用集成电路(“ASIC”)508接口连接(interface)，其中专用集成电路(“ASIC”)508激励传感器510并读取原始传感器输出，如下面更详细地描述。ASIC508经由信令与产生电容图像的数字信号处理器(“DSP”)和/或微控制器512接口连接。ASIC508和DSP/微控制器512—起形成轨迹板控制器506。DSP/微控制器512包括用于从ASIC508接受信号、提取特征(即触摸点)以及将作为高级信息的数据传递到主机设备(未示出)的接口。关于DSP/微控制器512的进一步的细节可参见提交于2006年5月2日的题目为“MULTIPOINTTOUCHSURFACECONTROLLER”的未决美国专利申请No.11/381,313。在常规操作中，阵列元件106将信号发送到轨迹板控制器506以便传输到主机设备，并且最终转换为计算机事件。然而，在本发明的一个方面，半透明面板相对于显示屏的旋转配置可以确定控制装置功能的激活状态(使能或禁用)。在这个实施例中，传感器可以被连接到轨迹板控制器或主机设备。再次参考图5，在一个实施例中，产生承载配置数据的信号的传感器530被连接到轨迹板控制器506，使得轨迹板控制器506产生取决于根据半透明面板相对于显示器的配置的信号。例如，传感器530可以为“开(on)”信号将电压保持为高，为“关(off)”信号将电压保持为低，反之亦然。在图5的轨迹板控制装置100中，传感器530被连接到ASIC508，其中ASIC508被配置为通过不发送任何信号到DSP/微控制器512或通过向DSP/微控制器512发送空信号来响应来自传感器530的关信号(例如表示图I中的显示屏102靠近106)。信号的缺失或空信号被传递到主机设备，其中主机设备被配置为将空信号解释为没有输入。图2A—C示出了几乎无限多的用户可以将轨迹板控制装置100配置为的可能配置中的三种。(例如)根据从连接到转轴104的传感器所接收的信号，轨迹板控制器506激活或去激活触摸屏控制器。返回图2A，轨迹板控制装置处于90度“标准打开”位置，这导致从传感器到触摸屏控制器的“开”信号。因此，触摸屏控制器被激活，并且其可以执行其功能，如上所述。在图2B中，装置处于“闭合”位置，这导致从传感器到触摸屏控制器的“关”信号。因此，触摸屏控制器被去激活，并且它不会向主机设备传输触摸事件。在图2C中，控制器处于180度“平开(flatopen)”位置，这导致从传感器到触摸屏控制器的“开”信号，如上所述。上面详细讨论的轨迹板控制装置100仅是本发明的一个实施例。如前所述，轨迹板控制装置100包括经常被结合到主机设备101中的阵列元件106和显示屏102。因此，本公开的另一实施例是一种以上面参考图IA所讨论的控制装置为特征的示例性轨迹板设备。图6是一种示例性轨迹板系统600的系统图。轨迹板系统600可以是任何计算设备，诸如台式机、膝上型计算机、输入板(tablet)、手持式计算机、移动电话或数字音频播放器。轨迹板系统600还可以是公共计算机系统，诸如信息亭、自动柜员机(“ATM”)、销售点(“P0S”:pointofsale)机器、工业机、游戏机、街机(arcademachine)、贩卖机、电子机票终端、饭店预定终端、顾客服务站、图书馆终端、学习设备等。轨迹板系统600包括处理器614，其被配置为执行指令和执行与阵列元件106相关联的操作。例如，使用从存储设备622所检索的指令，处理器614可以控制计算系统的组件之间的输入和输出数据的接收和操纵。处理器可被实现为一个或多个芯片或者多个电子组件，包括专用或嵌入式处理器、单一用途处理器、控制器或ASIC。处理器可以执行计算机代码，并在操作系统的辅助下执行操作，其中操作系统是公知的现有技术。操作系统可以是用于有限用途的应用型计算设备的专用操作系统或通用操作系统，如I丨Hix'LinUX⑨、Palm◎§.*.等(Unix是NewJersey,BaskingRidge的UnixsystemLaboratories的注册商标。LINUX是Oregon,Portland的LinusTorvalds的注册商标。PALMOS是California,Sunnyvale的PalmTrademarkHoldingCompany的注册商标X处理器614所需的计算机代码和数据(诸如操作系统)通常被存储在操作地连接到处理器614的存储设备622中。存储设备622可以包括只读存储器(“ROM”)616、随机存取存储器(“RAM”)618、硬盘驱动器620、和/或可移动存储介质，诸如⑶-R0M、PC卡，、软盘和磁带(未示出)。还可以通过网络访问这些存储设备中任一种。配置文件650可被存储在RAM618,ROM618或磁盘驱动器620中，其中处理器614可以访问这些设备以获得存储在其中的“设置”。轨迹板系统600还包括操作地耦接到处理器614的显示屏102。显示屏102可以是包括上面讨论的LED显示器、液晶显示器(例如有源矩阵，无源矩阵等)、阴极射线管(“CRT”)、等离子体显示器等的多种显示器类型中任一种。如图6的实施例中所示，轨迹板系统600包括阵列元件106，其中阵列元件106通过I/o控制器604和轨迹板控制器506操作地耦接到处理器614。轨迹板控制器506可与处理器614或1/0控制器506集成，或者它可以是单独的组件。在一个实施例中，阵列元件106与激励阵列元件106中的驱动线并读取原始传感器输出(如下面更详细地描述)的ASIC508接口连接。ASIC508经由信令与产生电容图像的数字信号处理器(“DSP”)和/或微控制器512接口连接。在所示实施例中，DSP/微控制器512包括用于接受来自ASIC508的信令、提取特征(即触摸点)和将作为高级(high-level)信息的数据传递到1/0控制器604的接口。显示屏102通常被配置为显示为使用用户和运行在设备上的操作系统或应用之间的接口提供便利的GUI。一般地，Gn表示具有图形图像(诸如窗口、区域、菜单、图标、按钮、滚动条、光标等)的程序、文件和操作选项。可以动态地或根据预定布局布置图形图像。在操作过程中，用户可以选择并激活各图形图像，以便启动与该图像相关联的功能和任务。在本发明的一个方面中，阵列元件相对于显示屏的旋转配置可以使能或禁用控制装置功能。然而，在其他方面中，传感器640将关于半透明面板元件106和显示元件102的配置的数据、或配置数据提供给处理器，其中处理器可以基于配置数据(例如，文件616)执行操作。该配置数据可作为信号通过1/0控制器604被发送。传感器640也可以传输信号到ASIC508或DSP/微控制器512，其中该信号又通过1/0控制器604被发送到处理器614。在多个实施例中，设备相对于元件空间关系的功能可以是可配制的。用户可以调节预定的范围和所得到的功能，这些可作为“设置”被存储在配置文件中。例如，用户可以确定使能或禁用来自半透明面板的输入的范围。可以根据使用模式标识这些设置，诸如“移动”、“触摸屏”、“标准”等。回到图2A和6，当元件102和106相对于彼此移动到90度“标准打开”位置时，指示该布置的信号被从传感器604传输到I/O控制器604。随后，处理器可以接收指示新配置并承载关于新配置的数据的计算机事件。该事件可以提示处理器将配置数据与预定范围进行比较，并且使用该范围来确定正确的操作，正确的操作是使能来自半透明面板的输入。如果该范围可由用户配置，则处理器可以执行在配置文件中的查找，以识别预定的范围。现在参考图2B和6，例如，当显示屏102和阵列元件106移动到“闭合”位置时，“O度”信号被从传感器640发送到处理器614。处理器可以再次将数据与预定范围进行比较，以确定正确的操作，正确的操作是禁用来自半透明面板106的输入。在本发明的其他实施例中，将来自半透明面板106的任一侧的输入可以与另一侧无关地被配置为使能或禁用。例如，如果配置数据指出显示屏102和阵列元件106处于如图2A所示的90度“标准打开”位置，在处理器可被配置为接受从半透明面板的第一侧110所产生的输入，并且忽略来自第二侧112的输入。另一方面，如果配置数据指出显示屏102和阵列元件106处于如图2B所示的O度“闭合”位置，则处理器可被配置为接受从半透明面板的第二侧112所产生的输入，并忽略来自第一侧110的输入。在某些情形中，以与仅仅激活和去激活输入相比更高的粒度控制触摸板输入是有利的。因此，本发明的某些实施例包括根据配置改变解释触摸板输入的方式。可以通过改变对输入进行解释的环境(context)来执行对输入解释的改变。显示设备通常被配置为显示为使用用户和运行在设备上的操作系统或应用之间的接口提供便利的GUI。在操作过程中，用户可以选择并激活各种图形图像，以便启动与该图像相关联的功能和任务。在大多数配置中，GUI通常包括可通过半透明面板上的手势进行操纵的指针。然而，当触摸板元件被直接定位在显示元件上方时(如图2B中的“闭合”位置)，处理器可被配置为进入其中通过GUI而不使用指针解释触摸事件的操作模式。该“触摸屏”操作模式可以使能用于解释输入的⑶I环境，其中以与显示器上的图像一一对应的方式解释半透明面板或轨迹板元件上的触摸事件。当在这种模式中使用轨迹板设备时，用户可以通过在图像上触摸轨迹板元件而选择和激活各种图形图像。配置数据还可被用于确定设备处理触摸事件的方法。再次参考图6，在一个实施例中，例如，轨迹板系统600被配置为识别在阵列元件106任一侧110、112上不同位置处同时发生的多个触摸事件，被称为多点触摸功能。题目为“MULTIPOINTTOUCHSCREEN”的待决美国专利申请No:10/840，862中公开了多点触摸功能的若干例子。然而，有时，禁用该功能是有利的。例如，在带着系统600旅行期间自动禁用多点触摸功能可以显著地减少来自阵列元件106的非预期输入。对于通常带着处于“闭合”位置的设备旅行的用户，在设备闭合时自动禁用该功能可以防止非预期行为。因此，在本发明的某些实施例中，在接收到设备闭合的配置数据之后，轨迹板设备可以自动禁用多点触摸功能。根据本发明的轨迹板设备还可以以甚至更多的粒度根据配置数据控制多点触摸事件功能。即，可由配置数据确定轨迹板设备识别多点触摸事件的方式。例如，在确定轨迹板设备用于识别多点触摸事件的数字信号处理方法时，处理器614可以使用配置数据。这些数字信号处理方法包括用于过滤(filter)原始数据的方法、用于产生梯度数据的方法、用于基于梯度数据计算触摸区域边界的方法、以及用于计算每个触摸区域的坐标的方法。如此处所使用的，原始数据表示通常为数字化形式的未过滤的数据，包括指示电容耦合级别(level)的触摸屏每个节点的值。例如，该值可以从O到256，其中O等于最高电容耦合，256等于最低电容耦合。如此处所使用的，梯度数据指示触摸板设备所产生的触摸板信号的拓扑结构。因此，梯度数据包括轨迹板表面(任一侧或两侧)上每个点的电容值，其中电容值反映在触摸事件过程中发生在每个点处的某物触摸或接近触摸板所导致的电容改变。在某些实施例中，根据本发明的轨迹板设备识别施加于半透明面板的手势，以基于这些手势控制计算机系统的各个方面。在这些实施例中，⑶I可以被使能以使用结合触摸板两侧上同时触摸事件的手势、或双面手势。该GUI可适应于解释来自两侧的手势，以通过将手势转换为沿着三个正交轴的组合的平移光标运动和绕三个轴的旋转光标运动(例如俯仰(pitch)，偏转(yaw)，滚动(roll))而允许六个自由度。例如，一侧上的手势可被用于控制平移运动，而另一侧上的手势可被用于控制旋转运动。用户的手在第一表面上的直线运动可被解释为显示平面中的光标运动，而可由更复杂的手势-诸如提交于2005年I月18日的题目为“MODE-BASEDGRAPHICALUSERINTERFACESFORTOUCHSENSITIVEINPUTDEVICES”的美国专利申请No:11/018,590中所详细解释的“缩小”和“放大”手势-实现垂直于该平面的光标运动。类似地，用户可以用用于绕两个轴的旋转的在第二表面上的直线拖拽运动和用于绕第三轴的旋转的第二表面上的特定手势的组合来实现三种类型的旋转运动。如关于手势解释所定义的，光标运动包括三维空间中的任何图形交互，诸如移动物体或指针、改变所显示视图的透视、放大或减小图像的大小、调整显示图像的哪个部分等等。应当认识到，轨迹板控制器506区分来自阵列元件106—侧的触摸事件和来自阵列元件106另一侧的触摸事件的能力是本实施例固有的。这个功能使能或增强摇动(panning)、翻滚(scrolling)、缩放(zooming)和选择，并且可以被用于在需要三维操纵的应用-诸如计算机辅助设计(“CAD”)、游戏和多媒体编辑应用-中增加更好的控制和易于使用性。手势操作程序一般识别手势的发生，并且将手势和响应于该手势采取什么动作通知给一个或多个软件代理(agent)。手势可被识别为用于执行存储在存储器中的应用中的动作、修改显示在显示器上的GUI对象、或修改存储在存储器中的数据的命令。可以根据配置数据执行该手势功能。例如，可以根据配置数据确定轨迹板设备为了识别多点手势所采用的处理。轨迹板设备可以使用配置数据来确定轨迹板设备将多个触摸分离(segregation)为手势输入。还可以根据配置数据确定轨迹板设备所接受的同时多点手势的数目。配置数据还可被用于选择轨迹板设备能够识别的可用的手势组，或确定与轨迹板设备的多点手势相关联的计算机操作，诸如启动应用、打开文件等。在某些实施例中，某些参数中的配置数据可以使能将轨迹板设备的触摸识别限制到用户接口元素。用户接口元素是轨迹板元件的特定子集，其中来自该子集的触摸事件将被接受作为输入，该子集通常以具有相同边界的轨迹板后面的显示器上的图形图像代表。在其他实施例中，轨迹板设备可以适应于响应在另一手势执行过程中所发起的手势。可以根据配置数据使能或禁用该功能。在进一步的实施例中，根据本发明的轨迹板设备根据配置数据控制特定于设备的功能。特定于设备的功能是指与设备本身的功能目的紧密联系的功能。例如，轨迹板设备可被实现为蜂窝电话。与拨打电话和接听电话相关的功能以及关于电话的“电话簿”特征的功能是电话的特定于设备的功能。图7A—D示出了根据本发明的被实现为蜂窝电话的轨迹板设备，该蜂窝电话被配置为在电话处于闭合位置时(图7D)搜索地址簿，在打开位置(图7B和7C)拨打电话。因此，配置数据可被用于确定电话是否处于闭合位置，并且如果是，则使得执行地址簿。图7A示出了处于打开位置的根据本发明一个实施例的蜂窝电话700的立体图。图7B和7C示出了处于打开位置的蜂窝电话700的视图。如图7B所示，可以在蜂窝电话700处于打开位置期间通过以手指711或其他工具在阵列元件706的第一侧704上比划(trace)要拨打的电话号码的每个数字来进行电话呼叫。将触摸事件解释为号码或文字可以包括特别适应于识别相对运动(即在触摸屏上拖动工具)以允许做出精细手势的手势软件组件。在比划时在显示屏702上显示所比划的数字的GUI表示708。构成要拨打的电话号码的先前比划的数字的⑶I表示707也被显示在显示屏702上。如图7C所示，电话700上的阵列元件706的第一侧704可以包括被配置为标准电话小键盘的标记(markings)730。这些标记730可相对于IXD显示器或其他偏振光源异相地偏振90度，以便当点亮时略微可见。可替换地，标记可被实现为LED。可以通过以手指711或其他工具在阵列元件706的第一侧704上的相应标记730上按压732要拨打的电话号码的每个数字来执行电话呼叫。将触摸事件解释为拨打的号码可以包括特别适应于识别大跨距(coarsepitch)、但良好定义的特定输入位置以识别号码选择的手势软件组件。电话700可被配置为在电话处于打开配置时、或在用户激活时等显示标记730和/或使用这些软件组件。当被按压时，所按压的数字的GUI表示708被显示在显示屏702上。构成要拨打的电话号码的先前输入的数字的⑶I表示707也被显示在显示屏702上。图7D示出了处于闭合位置的蜂窝电话700，其中启动了地址簿⑶I712。在闭合位置中，轨迹板元件和显示屏共同作为触摸屏。从地址簿呼叫联系人包括在蜂窝电话700处于闭合位置时选择表示要呼叫的联系人号码的GUI元素，以及在选择之后，启动对所选联系人的电话呼叫。可以通过以手指711或其他工具在联系人718的图形表示的正上方在触摸板716的第二侧上进行按压714，来选择表示要呼叫的联系人的⑶I元素。可以通过在滚动按钮图标720之一正上方按压触摸板的第二侧来切换在屏幕上显示地址簿中的哪些联系人。可以通过打开电话以自动发起呼叫、或可替换地通过以手指711或其他工具在“进行呼叫”图标722正上方在触摸板716的第二侧上进行按压724，来发起到所选联系人的电话呼叫。CTI还可适应于使能网络浏览、文档编辑、或触摸屏模式中的其他PDA功能(未示出)。如上所述，电话700可被配置为当电话700处于闭合位置时以特别适应于识别相对运动的手势软件组件解释手势。在可替换方案中，还可以为来自触摸板的第二侧706的任何手势调用这样的软件，或在用户对这样的软件进行选择之后调用这样的软件。现在参考图8，根据本发明另一实施例的轨迹板设备被结合到个人数字助理(“PDA”)800中，其中该个人数字助理800被配置为需要“打开”配置来访问安全功能或信息。以打开配置示出了PDA800。PDA800被配置为具有如上面参考图7B所示的比划功能，其中轨迹板元件801上的触摸事件被模仿(mimicked)为显示器上的图像。虽然在PDA处于闭合时可以激活比划功能，但是在轨迹板处于打开位置时去激活该比划功能，从而不显示安全(secure)信息。取而代之，代替输入字符而显示非描述性的占位符802。图9A—IlB示出了结合在数字媒体播放器(“DMP”)900内的根据本发明的轨迹板设备。DMP900被配置为需要其中元件(例如，处理器元件和半透明面板元件)形成O到15度角的配置来播放媒体文件。图9A—B分别示出了被配置为使得元件形成O度角的DMP900的立体图和正视图。在元件形成O到15度角之后，DMP900自动地使能用于播放媒体文件的⑶I，包括媒体播放控制902。用户可以通过触摸阵列元件901的第二侧而与触摸屏环境中的⑶I交互。DMP900还可以被配置为当元件形成15.I到200度角时调整其操作。图IOA—B分别示出了被配置为使得元件形成大约120度角的DMP900的立体图和正视图。在元件形成15.I到200度角之后，DMP900自动使能用于改变设置和配置的⑶I，包括设置菜单904。用户可以通过将光标903定位在所希望的菜单选择上，并在阵列元件905的第一侧上执行选择手势而导航GUI。当DMP900的元件形成大于大约200度的角度时，可以激活“共享”功能显示，其中在介质-诸如FM无线电、蓝牙(BlueTooth)、Wi—Fi或Wi—Max-上广播数字媒体。在这种配置中，通过使用手势，阵列元件901的第二侧可被用于在广播媒体和跳到下一或前一媒体项之间转换。图IlA—B分别示出了DMP900的立体图和屏幕截图，其中元件形成近似260度角。在元件形成大于200的角度之后，DMP900自动使能用于广播数字媒体的共享功能⑶I，包括共享菜单906。图12A—13C示出了结合在膝上型计算机1200中的根据本发明的轨迹板设备。膝上型计算机1200被配置为使得当膝上型计算机处于闭合位置时，调用特定功能。由于膝上型计算机具有位于显示屏之上的轨迹板，所以它可被配置为在处于闭合位置期间激活触摸屏模式。该触摸屏模式可以包括更小的显示以节省能量、具有更少和/或更大的图标的显示以有利于在旅行过程中便于闭合的膝上型计算机、或特殊的“移动触摸屏”功能。图12A—B分别示出了被配置为使得元件形成120度角的膝上型计算机1200的立体图和屏幕截图。膝上型计算机1200可被配置为使得当以160度或更小的角度被打开时，膝上型计算机1200利用显示在显示屏1203上的标准⑶I1202，阵列元件1201的第一侧可被用作键盘或阵列元件，并且膝上型计算机具有通常的膝上型计算机功能。阵列元件的第二侧还可被用于输入，或其可以被去激活。图13A—B分别示出了闭合位置中的膝上型计算机1200的立体图和屏幕截图。在膝上型计算机被闭合之后，膝上型计算机1200自动使能特殊功能，包括具有触摸屏交互的移动GUI1204。图14A—B分别示出了处于“平躺”配置的膝上型计算机1200的立体图和屏幕截图。膝上型计算机1200被配置为使得当膝上型计算机被打开到大于近似160度的角度时，激活“共享”功能，将显示器180从通常显示平面地旋转180度或“颠倒”(即屏幕1206的“顶部”面对用户和阵列元件，屏幕1208的“底部”面对共享接受者)，使得可与桌子对面的人共享信息。阵列元件1201的第一侧可被用作键盘或触摸板。可以实现附加的功能改变，以有利于信息共享，诸如如图14C中所示的分屏中那样，朝向用户取向地呈现某些信息并朝向共享人取向地呈现某些信息。图15A—D示出了根据本发明的具有传统键盘和双面阵列元件的膝上型计算机系统1500。图15A和15B分别示出了处于打开配置的膝上型计算机1500的立体图和屏幕截图。阵列元件1500被定位在键盘1502之下，并且阵列元件的第一侧可被用户用作触摸板。膝上型计算机1500利用显示在显示屏1503上的标准⑶I1504。图15C和MD分别示出了处于闭合配置的膝上型计算机1500的立体图和屏幕截图。在该配置中，通过在显示在阵列元件1501之下的显示屏部分上的电子邮件图标1508正上方在阵列元件的第二侧上进行按压，膝上型计算机1500自动地使能特殊的受限的“仅电子邮件”功能，包括用户可以在触摸屏模式中与其交互的移动⑶I1506。在某些实现-诸如OLED-中，只有显示屏的在阵列元件1501之下的部分是活动的，从而允许节省能量。虽然此处公开的特殊功能限于检查电子邮件，但是在其他实施例中，如本领域的技术人员会想到的那样，特殊功能可以采用任何形式。图16A和16B示出了作为外部独立输入设备1600的轨迹板设备。图16A示出了通过连接器缆线1604连接到计算机主机设备1602的输入设备1600。图16B示出了输入设备1600的端视图。所示出的连接器缆线1604是USB缆线，虽然也可以使用其他连接器缆线。主机设备1602可以是传统的桌面计算机、膝上型计算机、工作站、或具有输入输出接口的任何其他计算设备。参考图16B，输入设备1600具有安装在水平基座1608上的电容阵列兀件1606,其中电容阵列兀件1606具有第一垂直表面1610和相对的第二垂直表面1612。可由阻燃4(“FR—4”)印刷电路板材料或类似的非半透明材料构成这个实现。由输入设备1600将触摸事件转换为计算机事件。主机设备1602解释计算机事件，并且此后基于触摸事件执行操作，从而允许用户与主机设备上的图形用户界面(“GUI”)交互。如上所述，输入设备1600可适应于同时接收来自垂直表面1610和1612二者的输入。如上所述，通过将手势转换为三维中的横向运动以及旋转运动俯仰、偏转、滚动，同时使用(接受并区分)来自输入设备1600两侧的输入就允许六个自由度。该功能使能或增强摇动、翻滚、缩放和选择，并且可以被用于在需要三维操纵的应用-诸如计算机辅助设计(“CAD”)、游戏和多媒体编辑应用-中增加更好的控制和易于使用性。应当理解，可对此处公开的发明概念做出许多修改。这样的修改可以包括电容阵列的实现的修改、处理来自电容阵列的输入的方式的修改、阵列元件相对于显示元件的可配置性的方式和程度的修改、以及响应于可能的配置改变功能的特定方式的修改。就此而言，在这样的修改落如所附权利要求和其等同物的范围内的范围中，它们旨在被本发明覆权利要求1.一种轨迹板设备，包括彼此连接且可相对于彼此配置的电容阵列元件和显示元件，所述电容阵列元件具有第一表面和相对的第二表面，其中所述电容阵列元件适合于生成指示当物体接近或接触所述第一表面时的电容变化的第一信号、以及指示当物体接近或接触第二表面时的电容变化的第二信号，其中所述电容阵列元件还包括多个第一感测线，被配置为提供所述第一表面上的触摸感测；多个第二感测线，被配置为提供所述第二表面上的触摸感测；以及多个驱动线，被形成在所述第一感测线和所述第二感测线之间的单个层上，并且被配置为与所述第一感测线和所述第二感测线交互以为所述第一表面和所述第二表面二者形成电容感测节点。2.如权利要求I所述的轨迹板设备，其中所述轨迹板设备适合于通过计算机总线连接到处理器单元，所述处理器单元被配置为驱动所述显示元件以提供视觉输出、并且还接受所述第一信号和所述第二信号作为输入信号。3.如权利要求2所述的轨迹板设备，其中所述第一信号和所述第二信号为所述处理器单元提供足以根据所述第一信号和所述第二信号产生具有六个自由度的光标移动的数据。4.如权利要求I所述的轨迹板设备，还包括处理器单元，所述处理器单元被配置为接受所述第一信号和所述第二信号作为输入信号，并生成表示具有六个自由度的移动的组合移动信号。5.如权利要求I所述的轨迹板设备，其中所述轨迹板设备适合于识别多点同时触摸事件。6.如权利要求I所述的轨迹板设备，其中所述电容阵列元件是半透明的，并且可配置为以可以通过所述半透明的电容阵列元件观看所述显示元件的方式覆盖所述显示元件的至少一部分。7.如权利要求6所述的轨迹板设备，还包括处理器单元，所述处理器单元被配置为驱动所述显示元件以提供视觉输出，并且还接受所述第一信号和所述第二信号作为输入信号。8.如权利要求7所述的轨迹板设备，其中所述处理器单元基于所述半透明的电容阵列元件相对于所述显示元件的配置执行计算机指令。9.如权利要求7所述的轨迹板设备，其中所述轨迹板设备适合于识别多点同时触摸事件。10.如权利要求9所述的轨迹板设备，其中对多点触摸事件的识别是基于所述半透明的电容阵列元件相对于所述显示元件的配置的。全文摘要描述了一种包括能够感测任一侧的触摸的电容阵列元件的系统。设备或主机系统中的连接的处理器单元可适用于将来自电容阵列元件的信号解释为具有六个自由度的光标或视图运动。轨迹板设备可以包括显示元件，电容阵列元件可以是半透明的。可以彼此相对地配置显示元件和阵列元件，其中不同的配置可以与不同的操作模式相关联。例如，当阵列元件位于显示屏之上从而可以通过阵列元件观看显示屏时，阵列元件可以起触摸屏的作用。在另一种配置中，阵列元件可以产生表示阵列元件的一侧或另一侧或两侧的用户触摸的信号。文档编号G06F3/048GK102981687SQ201210337058公开日2013年3月20日申请日期2007年9月5日优先权日2006年9月6日发明者C·A·利格坦博格申请人:苹果公司