指向装置及将数据输入到具有显示屏幕的设备中的方法制造方法及图纸

公开了一种具有可移动的圆盘和显示屏幕的输入设备。该圆盘被限制在具有其上限定的圆盘移动区的圆盘表面上移动。该圆盘移动区分成指向区和功能区。控制器确定圆盘在移动区内的位置。显示屏幕显示二维场景和光标，当圆盘处于指向区时，该光标采用被圆盘的位置控制的方式在场景内移动。当圆盘处于功能区时，控制器使场景改变。阻止圆盘移入功能区的可变形的障碍物可用于防止无意中改变显示场景。该阻止通过用户沿平行于表面的方向对圆盘施加附加力来克服。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
现代计算机操作系统和图形程序需要指向装置来控制计算机显示器上的光标的位置。同样，诸如个人信息管理器和蜂窝电话之类的手持设备也受益于包括这种指向装置。对于台式PC来说，最成功的指向装置是“鼠标”。鼠标是手持物体，其在键盘附近的平面上移动，以控制计算机显示器上的光标的移动。鼠标移动经过的方向和距离决定了显示器上的光标移动的方向和距离。常规鼠标提供用户可在很高的精确度下移动刚性物体。对台式计算机来说，对于指向问题，鼠标提供了令人满意的解决方法。当对于提供鼠标可以移动并调节屏幕上所希望的光标移动所经过的路径来说工作空间并不足够大时，用户仅仅是拿起鼠标并使鼠标重新置于工作空间的中心。尽管对于台式PC市场中的指向装置问题，鼠标已经提供了令人满意的解决方法，但是类似成功的设备对于诸如蜂窝电话之类的手持设备来说是不可用的。这些设备在键区或屏幕附近缺少鼠标可在其上方移动的足够大的平面。除此之外，需要携带分离的指向装置使得鼠标对于这些应用来说变得不太理想。因此，当使用这些设备时需要一些其它形式的指向装置。用在这些环境中的指向装置必须解决快速而精确地移动光标的问题。除此之外，该设备必须以在没有详尽指导的情况下初学者用户能够理解的直观方式操作。另外，指向装置必须在有限的工作空间内操作，并适合于手持设备的形状因素范围。最后，还必须满足通常的低成本、低功耗和高可靠性的限制。在膝上型计算机的情况下，对于市场中的指向装置问题存在两种主要解决方法，即Synaptics capacitive TouchPadTM和IBMTrackPointTM。其它公司制作具有类似功能性的型式的这些设备。这两种设备都远不能满足上述要求。TrackPointTM是一般放置在膝上型键盘的中央的小按钮。该按钮可以采用类似于“操纵杆”的方式通过用手指在按钮的顶部施加横向力而移动。令人遗憾的是，该按钮只能移动少量；因此，该按钮的位移不能直接映射成计算机显示器上的光标位置的位移。替代地，按钮位移控制光标移动的方向和速度。用户使用这种类型的速度能够指向光标的精确度大大低于利用常规鼠标所获得的精确度。在需要小的、精确的移动的任务中，例如计算机图形程序中的图，该限制尤其明显。除此之外，这种类型的指向装置不提供按钮功能性。TouchPadTM是空白的矩形垫，一侧为50～100mm，一般放置在大多数膝上型的键盘下面。该设备感测矩形的表面上手指相对于该设备的边缘的位置。这种感测通过测量由用户用手触摸绝缘的、低摩擦力材料之下的一系列电极所引入的电容变化来完成。类似TrackPointTM，TouchPadTM也具有缺乏精确性的缺点。主要是难以测量由用户引入的电容变化，该用户相对于电路处于未知的电位。而且，用户手指的接触区比较大。因此，为了提供手指位置的精确测量，该设备必须确定一些参数，例如手指和垫之间的接触区的中心。令人遗憾的是，接触区随着由用户施加的压力而在尺寸和形状方面发生变化。因此，这种确定最好也只不过具有有限的精确度。实际上，用户不能重复执行精确的移动。当用户无意中用手指或手腕接触该垫时，还存在由于错误信号而产生的困难。在一些设备中，常规鼠标的“点击”功能通过在该垫上轻敲来实现。结果，键入期间的这种无意触发使光标在键入操作当中跳到新的位置，并且文本插入到该新位置处。在先前提交的美国专利申请10,723,957中，教导一种解决了上述许多问题的基于圆盘的指向装置，其在此被引入作为参考。该指向装置使用圆盘，当用户通过该用户的手指对圆盘施加压力时，该圆盘在限定的移动区内移动。当用户释放圆盘时，一组弹簧使该圆盘返回到其在移动区之内的中心位置。圆盘的位置和圆盘上的压力由设备中的电极决定。位置信息用于将光标指向在显示屏幕上。附属设备上的软件将在用户手指按在该圆盘上的时间内的圆盘的移动转变成设备的显示器上的适当的光标移动。当用户释放圆盘时，圆盘和光标位置之间的耦合被软件终止，因此当圆盘回到中心位置时，光标并不向后移动。虽然对于膝上型市场中的指向装置问题，上述专利申请中所教导的设备提供了明显超过主要现有技术解决方法的优点，但是当与蜂窝电话或其它具有相对小的屏幕的设备一起使用时，该设备决不是最佳的。在小屏幕上，改变圆盘的位置并接着采用类似于台式计算机上的鼠标移动的方式继续移动的能力是有限值，这是因为显示器中可用的信息量相对有限，因此可通过一对一地将圆盘位置映射给屏幕上的光标位置来充分访问。另一方面，有限的屏幕尺寸将额外的费用置于诸如滚动之类的其它操作上。手持设备例如蜂窝电话的小屏幕可模拟小窗口，通过该小窗口可看到大得多的桌面。通过沿各个方向移动该窗口，可将所需的桌面部分指向在该窗口内。接着可以通过在该窗口内移动光标来选择该窗口内的桌面上的物体。因此，用在这种环境中的指向装置将受益于既具有指向功能又具有二维滚动功能。
技术实现思路
本专利技术包括具有可移动的圆盘和显示屏幕的指向装置。圆盘被限制在具有在其上限定的圆盘移动区的圆盘表面上移动。圆盘移动区分成指向区和功能区。控制器决定了圆盘在移动区内的位置。当圆盘处于指向区时，显示屏幕显示二维场景和光标，该光标采用被圆盘的位置控制的方式在场景内移动。当圆盘处于功能区时，控制器使场景改变。在一个实施例中，可变形的障碍物阻止圆盘移入功能区。该阻止通过用户沿平行于表面的方向对圆盘施加附加力来克服。在一个实施例中，可变形的障碍物在移动区的边缘上包括设置在圆盘和不可变形的障碍物之间的弹性元件。在一个实施例中，可变形的障碍物包括弹簧。在一个实施例中，场景代表如同通过在表面上方可移动的窗口所看到的一部分表面的视图。当圆盘移入功能区时，控制器使该表面被如此看到的该部分改变到表面的邻近部分。在一个实施例中，窗口以依赖于圆盘在功能区中的位置的速度移动。附图说明图1是指向装置10的顶视图。图2是图1所示的指向装置10穿过线2-2的截面图。图3是图1所示的表面12的一部分的顶视图，在本专利技术的一个实施例中圆盘在其上方移动。图4是电极51-55的等效电路的示意图。图5是圆盘70的截面图，其采用了可结合在圆盘中的圆顶形点击器(clicker)。图6A是根据本专利技术的一个实施例的手持设备的示意图。图6B是图6A所示的相应桌面和观察窗的顶视图。图7是根据本专利技术的一个实施例的指向装置100的截面图。图8是根据本专利技术的另一个实施例的指向装置120的截面图。具体实施例方式参考图1和2，可更容易地理解本专利技术提供其优点的方式，其示出根据上述专利申请所教导的专利技术的一个实施例的指向装置10。图1是指向装置10的顶视图，以及图2是图1所示的指向装置10穿过线2-2的截面图。指向装置10包括圆盘11，该圆盘响应于施加给圆盘11的横向力在圆盘移动区19内的衬底15的表面12上方移动。该力通常借助用户的手指施加到圆盘11上。圆盘11包括测量施加给圆盘11的垂直压力的压力传感机构。当感测到的压力超过预定阈值时，光标跟踪功能被激活，并且光标沿由圆盘的移动所决定的方向和距离在屏幕上移动。除此之外，指向装置10包括用于确定圆盘11在表面12上的位置的感测机构。当用户通过移开用户的手指16来释放圆盘11时，圆盘11借助在13处所示的弹簧返回到其中心位置，该弹簧将圆盘连接到圆盘移动区的一侧14。由于在其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指向装置，包括：具有在其上限定的圆盘移动区的第一表面，所述圆盘移动区分成指向区和功能区；在所述第一表面上移动的可移动圆盘；确定所述圆盘在所述移动区内的位置的控制器；和显示二维场景和光标的显示屏幕，当所述圆 盘处于所述指向区中时，该光标采用被所述圆盘的所述位置进行控制的方式在所述场景内移动，其中当所述圆盘处于所述功能区时，所述控制器使所述场景改变。

【技术特征摘要】
US 2005-2-28 11/0693411.一种指向装置，包括具有在其上限定的圆盘移动区的第一表面，所述圆盘移动区分成指向区和功能区；在所述第一表面上移动的可移动圆盘；确定所述圆盘在所述移动区内的位置的控制器；和显示二维场景和光标的显示屏幕，当所述圆盘处于所述指向区中时，该光标采用被所述圆盘的所述位置进行控制的方式在所述场景内移动，其中当所述圆盘处于所述功能区时，所述控制器使所述场景改变。2.权利要求1的指向装置，进一步包括用于阻止所述圆盘移动到所述功能区中的可变形的障碍物，所述阻止通过用户沿平行于所述第一表面的方向对所述圆盘施加力来克服。3.权利要求2的指向装置，其中所述可变形的障碍物包括在所述移动区的外围上设置在所述圆盘和所述非可变形的障碍物之间的弹性元件。4.权利要求3的指向装置，其中所述弹性元件是与所述圆盘的壁接合的橡胶层。5.权利要求3的指向装置，其中所述可变形的障碍物包括弹簧。6.权利要求1的指向装置，其中所述场景代表如同通过在所述表面上方可移动的窗口所看到的一部分表面的视图，并且其中所述控制器使被这样观察到的所述表面的所述部分改变到所述表面的邻近部分。7.权利要求6的指向...

【专利技术属性】
技术研发人员：T萨彻，J哈利，JN霍伦霍斯特，F马塔，
申请(专利权)人：阿瓦戈科技通用IP新加坡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]