专利名称：装有手写输入表面的便携式电话手机的构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式电池供电的电话手机的构造，更具体地涉及包括代替或补充标准输入键座的手写输入表面的手机构造，该手写输入表面允许用户通过直接在输入表面上书写这种数据，输入诸如电话号码和姓名的数字或非数字数据。
传统的电话手机通常在其表面上装有一个数字键座，它允许用户输入该用户希望拨打方的电话号码的数字。键座通常包括瞬时接触式机械或电子开关阵列，开关阵列通过用户对与每个开关相关的按钮或者薄膜键座表面的物理压迫而启动。于是，为了拨一个电话号码，要求手工灵巧性的阈值水平达到物理定位并揿在所需键上以及不会不适当地揿错在相邻键上。此外，随着电话机，尤其是蜂窝式电话机变得越来越小，电话机键座的人体工程学变得越来越受到重视，因为更小的键座需要更大坐标和灵巧性以保证输入电话号码的所需数字以及没有揿错键，如在错误地揿了相邻键时。
此外，电话机的用户接口的复杂性增大，需要利用和操作电话手机中提供的扩展特征，通常要求用户能够输入电话字母字符而不是仅仅是数字。例如，典型的蜂窝电话给用户提供了将电子存储器中的个人姓名或其它信息与也能够存储在电话机的电子存储器中的电话号码相联系，由此允许用户通过“姓名”接入电话号码，避免了需要存储长的电话号码。
然而，在绝大多数电话装置中，字母和其它非数字字符通常只能通过完成一系列复杂和/或重复步骤才能输入，这依赖于很久以前建立的使英文字母表的字母与电话键座上指定数字相关的习惯，例如，字母“A”、“B”和“C”各自与数字“2”相关；“D”、“E”和“F”与数字“3”相关，依此类推。为了输入字母表的一个字母，用户首先通常必须输入一个“字母模式”从而命令电话机识别键座上被揿下的键接受为作为字母表字母而非数字的输入。此外，在单个键上需要多种键击方式。例如，为了输入字母“B”要揿“2”键两次，而为了输入字母“C”，要揿“2”键三次。
对于非英语语言，存在进一步的潜在缺点，这里，键座表面上不能容纳非英语字母表的所有字母，因此使字母信息的输入变得更加复杂。
本发明的一个方面涉及将电话机装置与计算机和其它基于微处理器的装置相合并。例如，可能需要在电话手机中把能够提供日历/日期笔记本功能和电话薄功能的个人数字式助手(“PDA”)的全部或部分功能集成到电话机中。这些附加功能除了数字之外还需增加输入字母和其它符号信息的能力。输入单个非数字键需要敲击如此多的键，这显然阻碍了装有这种附加特征和功能的电话机的使用。由NOKIA公司制造的至少一种电话手机注入了这种扩展特征和功能，而且还注入了一个完整的字母数字标准键盘。然而，大多数的数字和字母键需要提供给用户提供启动各个键的能力，导致装置的总体尺寸比当前的先进蜂窝式电话机要大，因此，不允许装置制成象其它的“单一电话”蜂窝式手机那么小。
于是，本发明的一个目的是允许用户不仅输入数字而且输入字母字符，而无需使用传统的按钮键座排列。
本发明的另一个目的是提供一个手写输入表面，通过用手指或笔尖在手写输入表面上写下每个数字的字迹，允许用户逐个数字地输入待拨打的电话号码。
本发明的再一个目的是提供一种手写输入表面，通过用手指或笔尖在手写输入表面上写下每个字母，允许用户输入字母字符。
根据本说明书、包含的权利要求书和附图，本发明的这些以及其它目的将变得显而易见。
本发明涉及便携式蜂窝电话机的构造，当然这些概念实际上可以引入到任何便携电话手机中。
提供一个主要包含电话手机装置的电子功能元件的主体部分。提供一个控制电话手机装置操作的用户输入键座。
手写输入表面与电话机的电子功能元件电连接。手写输入表面允许用户通过用手指或笔尖在手写输入表面上写下每个数字的字迹逐个数字地输入待拨打的电话号码。手写输入表面进一步允许用户通过在手写输入表面上写下字符的字迹输入字母或其它非数字的字符。手写输入表面可以包括一个触摸敏感性LCD面板，其作用既为视觉显示又为输入表面。手写输入表面另一方面可以包括一个通常在台式计算机看到的“鼠标器”型装置，它位于便携式电话机的显示器或键座区的附近。
图1是根据本发明一个实施例的电话手机构造的平面分解俯视图，以其敞开结构示出。
图2以其完全组装和封装后的结构示出图1所示实施例的手机。
图3和4示出图1和2所示手机实施例的部分示意侧视图。
图5是根据本发明一个实施例的电话手机构造的立体图。
图6是沿图2中线6-6截取的图1-3所示实施例的电话手机的截面侧视图。
图7是沿图2中线7-7截取的图1-3所示实施例的电话手机的截面侧视图。
图8是特别装入手写识别表面的电话手机构造的方框图。
虽然本发明允许以多种不同形式实施，但是图中示出的以及这里将详细描述的是几个具体实施例，应当明白，本公开内容应看作是本发明原理的具体示例而不希望将本发明局限于所例举的实施例。
图1以其敞开结构示出手机10的平面分解俯视图。图2以其完全组装和封闭的结构示出该手机。手机10包括主体部分13、左侧外壳16、右侧外壳19和盖板或绷圈22。如图所示，天线14从主体部分13的右侧伸出，但是当手机完全装好后将通过右侧外壳19中的一个合适凹口或开口伸出，当然天线14也可以从手机10的左侧16或另一个部分伸出。虽然电话机的核心电子电路最好包含在主体部分中，但是特定的部件可以部分地或全部地放在绷圈和/或左侧或右侧外壳中。
当绷圈22处于其闭合位置时为了把信息传送给用户，诸如开关、电池状态和信号强度的各由LED或多色LED(充电时从红色到绿色)表示的特定显示与适当指示一起置于侧面外壳上，如图1和2中参考标号40、41、42所示的。在LED 40、41和42与主体部分13之间以本领域专业人员熟知的方式提供必要的电连接。提供一个电源开关按钮44，如图所示设置在右侧外壳19上，用按钮44开关电话机。
在本发明的较佳实施例中，提供一个LCD触摸屏31，替代传统的“按钮”键座，LCD触摸屏31位于主体部分13的前面，以一种模式给用户提供电话键座32的图形显示，允许用户输入待拨打的电话号码或者操作装入电话机中的其它功能。为了“拨打”电话号码，用户仅需触摸或轻敲接近所显示“键”32位置的LCD触摸屏31表面。在这种实施例中，因为能够把必要信息在LCD触摸屏31上传送给用户，故将传统显示省略。除了显示电话拨号键座外，LCD触摸屏31还能够起显示能够集成在电话机中的诸如计算器或地址簿的许多其它装置的用户接口的作用。
正如本领域人员所公知的，在传统的LED或LCD显示器(图中未示出)上，可以把拨打的号码和/其它相关信息提供给用户。另一方面，绷圈的一个或多个区域可以由透明或半透明材料制造，能够把传统设置的主显示器定位在主体部分的前表面上，通过闭合绷圈直接观看。
在由LCD触摸屏31提供的输入装置上补充一个如图1所示的手写输入表面35，它位于LCD触摸屏31的下方边缘附近。可以将输入表面35设计为LCD触摸屏31的一部分或者另一方面可以作为诸如在台式计算机中看到的“鼠标器”的一个单独输入区。作为替代触摸LCD触摸屏31输入电话号码的另一种方法，用户可以用手指或笔尖在手写输入表面35上通过“写下”每个数字逐个数字地输入电话号码。手写输入表面35与存储在电话机主体部分13中电子电路中的手写识别软件一起工作。软件的作用是当用户的笔尖或手指滑过对应于手写输入表面35上字母、数字或符号的字迹时判读用户笔尖或手指的移动，识别所述输入和键入希望的相关数据要素，如字母-数字字符或执行一条预定的命令，如“重拨”。软件的例子包括‘GRAFITTI’简写字母-数字字母，它识别缩写运动以及使这种运动与数字、字母和符号相联系。
在操作中，用户能够例如利用笔尖或手指通过逐个数字地“写下”被叫方的电话号码而输入该电话号码。只要软件编程具有灵活性，能够将软件配置成可识别用户的输入以及使部分输入与完整的预先存储的数据要素相联系。例如，通过输入一个完整电话号码的前三个号码，软件可以从预先存储在电话机存储器中的这些号码中自动地显示一个或多个完整电话号码，允许用户自由使用待拨打的所需号码，无需输入完整电话号码。
当输入了所需被叫方(其电话号码存储在存储器中)的姓名时软件同样可以具有从装置存储器中检索电话号码的功能。LCD触摸屏和手写输入表面象输入装置一样是众所周知的，可以在许多目前的台式计算机和个人数字式辅助电子机构，如3COM/U.S.ROBOTICS PALM装置中看到。
通过审视图3-7可以理解手机10的可拆卸盖板的机制。附图中的图3示出图5所示手机实施例的部分侧视图，并以绷圈22敞开的形式示出。图4示出图5所示手机实施例的部分俯视示意侧视图，从其闭合方向具体表明绷圈22。于是，可以看出，绷圈22的作用是覆盖触摸屏31，由此保护其表面和阻止装置的非预期操作。正如这里所描述的，绷圈22是一种基本为柔性的材料，其内表面与驱动轮28啮合。正如图4所示，电话机的主体部分13包含在含有侧面部分16和19的外壳内，在组装时侧面部分在其前表面上提供一个开口，通过该开口用户可以观看和启动触摸屏31和输入表面35。触摸屏31和输入表面35各自作为中心定位在主体部分13顶部表面上示出的。如图所示，左侧部分16包括背板24，它与右侧部分19相连接。于是，在本发明的这一实施例中，绷圈22不具有提供电话手机背部外侧表面的作用，而是绷圈22可以装载在由坚固的背板24形成的外壳中。虽然图5中未示出，但是可以考虑到侧面部分16和19各包括所需的必要跟踪结构，与绷圈22啮合和携带绷圈22。这个实施例的一个特征在于给电话手机供电能力的电池放在主体部分13背面上对应物中，而不是驮在背表面上或是通过外壳侧面部分窄开口插入。在图3和4中，图中示出电池50放在主体部分13中。因此，当绷圈22处于其闭合位置时用户可以获得接触电池50，因为它不重叠在电话手机10的背表面上。可以想到，可以交替地打开或关闭位于背表面24上的门或类似物，以允许用户接触电池50，将已放电的电池换为充足电的电池，因此使电话手机10能够连续工作。
绷圈22通常是柔性的，通过横向延伸的齿/槽25如此构成。手机10的主体部分13有一个或多个引导轮28，它们相对于主体部分13旋转。在本发明的一个较佳实施例中，提供两个引导轮28，在主体部分13的每一侧有一个。
较佳地，每个引导轮28以带有齿的齿轮形式构成，这里，当一部分柔性绷圈22绕主体部分13卷紧时，齿29的大小和间隔与柔性绷圈22的齿/槽25相匹配。图中示出的引导轮上的齿和一部分柔性绷圈的齿为矩形或方形，然而，可以采用其它结构的齿，只要绷圈22通过侧面封壳被维持在引导轮上时，正如这里所描述的，绷圈与引导轮28直接存在驱动/被驱动关系。在另一个实施例中，引导轮28和绷圈22可以是无齿的，如果引导轮28和绷圈22由互补性材料制成的话，这些材料将允许二者之间有一个令人满意的摩擦啮合，通过侧面封壳绷圈以这种啮合方式维持在引导轮上。
左侧封壳16和右侧封壳19可以与装饰面板24、26和27连接在一起。正如所示出的，面板24包括一个形成装置10背面板并保护绷圈22和主体部分13的坚固表面。面板27是一个形成电话机底部饰板的装饰面板，而面板28形成电话机的顶部饰板。正如图2所示，顶部面板26包括一个传送位于面板内侧表面的扬声器声音的扬声器端口33，它的位置未被绷圈22遮挡，面板27包括麦克风端口38。
图6和7中按照本发明的一个实施例示出了绷圈维持与引导轮啮合以及它绕主体部分运动的方式。
图6是沿图2的线6-6截取的图1-5所示实施例的电话手机的侧视截面图。正如从图1可以看到的，在本发明的一个实施例中，绷圈22从一侧到另一侧的宽度略大于主体部分13的宽度，从而使绷圈22适量地从主体部分13的每一侧横向伸出。为了提供绷圈22跟踪的轨道，可以给左侧封壳16的一部分周边提供一个横向延伸外部轨道结构17，它从A点到B点顺时针绕周边延伸。尽管图6中示出了A点和B点的具体位置，但是应当明白，本领域的一名普通专业人员在掌握以上的公开内容可以改变整个外壳的具体轮廓，A点和B点的具体位置也可以作相应的改变。当通过任何合适方法，如粘合、超声波焊接、紧固件等将左侧封壳16的适当配置的匹配表面附着到主体部分13的相应的适当配置匹配表面上时，外侧轨道结构17的一部分横向宽度将伸出(或缩进)并封闭绷圈22部分。
左侧封壳16还提供有内部轨道结构18和20，每一结构同样从壁21横向伸展到主体部分13。主体部分13的厚度反映在左侧封壳16的结构中。因为轨道结构16、17和20限定绷圈22的移动路径，主体部分13应当基本上贴合在轨道结构18和20之间的限定和计算的空间中。右侧封壳19也提供有相应构造的内部轨道结构，它同样从右侧封壳19的内表面横向伸展到主体部分13。
当盖板被打开时，绷圈22将从手机底部向上推出。相对于图6，这意味着绷圈22将被推至右侧，由箭头所表示。以便使能够观看。
图7是沿图2中线7-7截取的电话手机10的俯视截面图，从手机的顶部观看，所以图中看不到引导轮。图7示出绷圈处于其闭合、卷紧的结构中。此外，图中以简化形式和破折线示出了主体部分，为了便于示出附图，已经从该图中省略了天线。可以看到，伸出和缩进轨道结构17、18和20与绷圈22部分横向重叠，绷圈22处于其未卷紧结构中，它覆盖在主体部分的前面(在图7中看到，高于和低于)。附图中图7是沿图2中线7-7截取的电话手机10的截面图，这里可以看出，绷圈22由沿各个侧面16和19的每个内表面的轨道携带。图中示出电池50放在主体部分13中。图中示出电池开门36位于背面板24中，当绷圈22处于其闭合位置时允许接触电池50。
虽然图1-7中绷圈22作为从一个侧边到另一个侧边基本上具有均匀厚度示出，因此，它的外表面比左、右侧封壳的相邻周边边缘更低(或更高)，但是应当明白，如果需要的话，可以选择绷圈的轮廓，使得绷圈的中心(非重叠)区的外表面与左、右侧封壳的周边边缘齐平。
可以给右侧封壳19提供一组基本上对应的引导轨道结构，其中设置合适的间隙或开口，以容纳从主体部分13的右侧伸出的天线结构，如图1所示。
正如前面所述，引导轮与绷圈22具有被驱动/驱动关系(或是通过使绷圈22上的齿25与引导轮28上的齿29相互啮合，或是通过相互平滑表面的摩擦啮合)。此外，引导轮28相对于电话手机的主体部分13旋转。虽然引导轮28可以通过主体部分宽度延伸的一个轮轴彼此相互连接，但是这在主体部分内部占用空间，否则该孔径可以被功能电话机的电子电路和其它元件占据。另一方面，引导轮可以旋转地安装在起源于或固定到主体部分到侧壁的段的固定或旋转“死”轴上。
可以将引导轮构造成相对于主体部分的自由轮。这一构造不会对绷圈22的运动带来特别影响。打开和/或关闭绷圈22，只需在所需方向上滑动绷圈22，给那一端提供手指凹扣36。在关闭绷圈22时，沿引导轨道结构被抽出的绷圈则简单地引起引导轮28旋转。然而，在打开绷圈22时，通过将它移动到主体部分13中，可以提示柔性绷圈22扣紧或捆住以及不能可靠地驱动引导轮。
于是，可能需要给一个或所有的引导轮提供一个驱动机构，以便方便绷圈收缩返回到敞开位置中。已知许多这种机构，例如在汽车和/或住宅窗帘中采用的棘轮弹簧偏置机构。在这种机构中，相对增大弹簧(通常为线圈弹簧)的弹力，拉起窗帘或绷圈(在本发明中)，实现绷圈向外。一旦释放拉力，棘轮机构阻止窗帘(绷圈)缩回。然而，一旦窗帘(绷圈)被拉动超出一定预定距离，棘轮释放，弹簧将使引导轮旋转或者拉动绷圈，引起绷圈缩回到其卷紧或装箱方向中。这种机构是众所周知的，于是，附图中省略了对这种机构的详细讨论和说明，因为这对于全面理解电话机外壳设计的功能是不必要的。
另一方面，拉动闭合的绷圈可以通过相对于弹簧偏置卷绕而实现，用棘轮机构阻止突然回卷，因此绷圈打开。可以提供诸如汽车窗帘领域中公知的按钮型释放机构，从而使绷圈能够重新卷紧。可以将按钮(例如图5所示实施例中的按钮23)安装在侧面封壳中，但是可以与位于主体部分13侧面表面中配对的杆或棘爪啮合。通过在引导轮28中放置弹簧偏置以及提供一个弹簧负载棘爪37以阻止引导轮28以不希望有的方式缩回，绷圈22可以闭合并停留在该位置上。通过揿释放按钮23，可以将棘爪37移动到不与引导轮啮合，引导轮将在弹簧(未示出)力的作用下自由地移动，打开绷圈22。再有，这种机构是众所周知的，于是，附图中省略了对这种机构的详细讨论和说明，因为这对于全面理解电话机外壳设计的功能是不必要的。
也可以采用其它的已知能量存储型驱动机构。此外，作为影响绷圈22运动的另一种方法，如果内部空间和功率允许，诸如伺服电机的动力驱动机构连接至引导轮，可以被用于延伸和/或收缩绷圈。这种动力驱动系统可以通过适当的控制，例如可以位于侧面封壳上的按钮而启动，以及通过侧面封壳上的与主体单元外侧表面上的对应触点啮合的电子触点连接至主体单元。
除了相对于图1-7所示实施例描述的基本特征外，可以对本发明的电话手机构造进行改动以容纳各种不同特征。例如，从主体部分侧面伸出的天线结构可以是可延伸的伸缩天线。这种天线可以由心核伸出和缩回，它可以通过一对适当定位的压紧滚轮或是通过一个滚珠螺杆或蜗轮排列等而驱动，其中任何一种已经设置在对于外壳侧面上引导轮的齿轮驱动关系中，从而当绷圈被延伸时天线自动地伸出。这种机构通常是公知的，因此为了简化对本公开内容的描述，省略了它们的详细描述。
除了天线外，为了便于说明起见，图1-7所示的电话手机构造具有相对简单和规则的构造。从正视图看，电话手机具有基本为矩形的轮廓，从侧视图看，所示出的电话手机的前后表面基本为直线，在其顶部和底部具有半圆形的轮廓。应当明白，电话手机设计方面的普通专业人员在掌握本公开内容后可以改变这些轮廓，而不会偏离本发明的范围。例如，可以采用图5所示的手机构造，它具有曲线侧面轮廓。提供一个适当引导的绷圈22环绕这种轮廓的问题在于一定要使侧面封壳上轨迹基本上符合手机外表轮廓。
附图中图8是说明组成集成有手写输入表面的本发明便携式电话手机构造一个实施例的主要功能元件的方框图。具体地，图中示出微控制器60与形成蜂窝式电话手机主干的发射器/接收器模块62电连接。图中示出与微控制器60电连接有RAM 61。在本发明的范围内应当考虑到也可以装入诸如快闪ROM等的其它合适形式的存储器。图中示出触摸屏LCD显示器63与微控制器60电连接。触摸屏LCD显示器63的作用是给用户提供一个键座的图形表示以及接受用户命令，拨动通过用户与触摸屏63表面的物理接触依次地输入的适当数字。图中同样示出手写输入表面64与微控制器60电连接。手写输入表面64的作用是允许用户利用手指或笔尖通过在手写输入表面64上写下图案字迹给电话手机输入数字、字母或符号字符和/或其它命令。
除非所附权利要求作如此限制，以上的描述和附图仅仅说明和示出本发明，而本发明并不局限于这些，因为本领域的专业人员掌握本公开内容，将能够作出改进和变化，而不会偏离本发明的范围。
权利要求
1.一种集成有手写输入表面的便携式电话手机装置，其特征在于所述装置包括主要存放所述电话手机装置的电子功能元件的主体部分；控制所述电话手机装置的操作的用户输入键座；与所述电话手机装置的电子功能元件电连接的手写输入表面，它允许用户通过在所述手写输入表面上写下每个数字的字迹逐个数字地输入待拨打的电话号码。
2.一种集成有手写输入表面的便携式电话手机装置，其特征在于所述装置包括主要存放所述电话手机装置的电子功能元件的主体部分；控制所述电话手机装置的操作的用户输入键座；与所述电话手机装置的电子功能元件电连接的手写输入表面，它允许用户通过在所述手写输入表面上写下字符数字的字迹输入字母字符。
全文摘要
提供一种便携式电话手机装置,它装有手写输入表面,允许用户利用手指或笔尖在所述手写输入表面上写下每个数字的字迹逐个数字地输入待拨打的电话号码。
文档编号H04M1/02GK1274251SQ99122879
公开日2000年11月22日 申请日期1999年12月3日 优先权日1999年5月18日
发明者P·A·墨菲 申请人:伟易达电讯有限公司