屏幕組件的製作方法

2023-06-09 22:41:46

專利名稱：屏幕組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及終端用於設備的組件，該組件包括觸敏面板。
背景技術：
通常，例如移動通信設備的終端設備已經配備有用於提供用戶 接口和顯示信息的顯示器，以及用於輸入數據的小鍵盤。
終端設備配備有觸敏顯示器變得越來越常見。除了小鍵盤或做 為其的替代，可以提供觸敏顯示器。為了輸入信息，用戶使用他們 的手指或例如觸筆的工具來按下顯示器的相關部分。在一些設備中， 通過點劃顯示器，用戶可以拖放項目或醒目顯示顯示器上的區域。 也已知為終端設備配備不具有顯示功能的觸敏面板。
當前可用的觸敏輸入面板，特別是顯示器，通常要經受不總能 正確地記錄用戶輸入的問題。例如，觸敏輸入面板可能過於敏感， 導致當用戶並不打算做出輸入時進行了輸入，例如當對輸入面板的 輕微觸摸發生時。另外，觸敏輸入面板可能也不足夠敏感，在這種 情形下，可能檢測不到用戶輸入，即使用戶做出了他們認為應該被 一見為輸入的接觸時。
在 一 些設備中，可能檢測不到觸敏輸入面板的短持續期間的接 觸，例如由於作業系統或顯示器限制。
觸敏輸入面板的另一個缺陷在於當顯示器被按下時可能不會向 用戶提供即時反饋。例如，如果用戶使用小鍵盤輸入信息，通常當 用戶按下它時，按鍵將向下移動，並且因此用戶確信信息的錄入已 經被記錄。當用戶在常規觸敏輸入面板(例如顯示器)上按壓時， 顯示的信息可能不立即改變。在沒有任何其他的數據錄入的確認下，
5用戶將不知道按壓已經被記錄並且可能持續地按壓輸入面板。最終， 這將導致用戶的挫折感。
本發明的一個目的是提供一種具有觸敏輸入面板的組件(例如， 顯示器)，其可以精確地記錄來自用戶的觸覺輸入。本發明的另一 個目的是向用戶提供觸知反饋以指示信息的輸入已經被記錄。

發明內容
本發明的第 一 方面提供 一 種用於終端設備的組件，所述組件包
括
框架；
剛性觸^t輸入面板，可用於#r測觸覺用戶輸入的位置； 樞軸地連接到框架以限定出兩個或多個樞軸並且在不同於樞軸 的位置處支撐面板的部件，以這樣的方式來設置該部件，使得連接 兩個樞軸上的點的部件的一部分的長度響應於觸覺用戶輸入而變 化，並且使得面板隨著所述長度的變化而相對於框架移位，以及
對於所述框架的移位。
本發明的第二方面提供一種組件，包括 框架裝置；
觸敏輸入裝置，可用於檢測觸覺用戶輸入的位置；
樞軸地連接到框架以限定出兩個或多個樞軸並且在不同於樞軸 的位置處支撐輸入裝置的支撐裝置，以這樣的方式來設置該支撐裝 置，使得連接兩個樞軸上的點的支撐裝置的一部分的長度響應於觸 覺用戶輸入而變化，並且使得輸入裝置隨著所述長度的變化而相對 於框架移位，以及
開關裝置，可用於檢測由於所述觸覺用戶輸入而導致的所述輸 入裝置相對於所述框架的移位。
由於當用戶通過按壓面板來向面板提供觸覺輸入時，觸敏輸入 面板或裝置相對於框架移動，向用戶提供觸知反饋並且因此可以立即確信他們的輸入已經被記錄， 進一步，
位置
的動作，但與用戶輸入的力施加在面板上的位置無關
俞
開關可以直接耦合到所述部件，從而檢測由於所述觸覺用戶糸 入而導致的所述部件相對於框架的移位。因此，面板可以不直接耦 合到所述開關。這可以為所需的功能性提供簡單的設置。
部件可以包括通過可變長度連接彼此連結的多個剛性杆部件。
杆部件可以是矩形的或可以具有另一個合適的形狀，例如"u"形狀。
可變長度連接可以是銷-槽連接。
部件可以包括兩個剛性杆部件。兩個剛性杆部件可以基本上是 相同的大小。因此，如果面板被中央支撐在部件上，則面板的移位 可以垂直於面^1的平面。
框架可以包括具有四個側壁以限定出矩形腔的基座，部件樞軸 地連接到所述四個側壁的兩個相對側壁。


現在將僅通過示例參考附圖來描述本發明的實施方式，在附圖
中
圖1A圖示出根據本發明的、顯示器組件形式的、處於第一位置 的第 一具體化組件的橫截面；
圖1B圖示出處於第二位置的圖1A組件；
圖2A圖示出根據本發明的、顯示器組件形式的第二具體化組件 的橫截面；以及
圖2B圖示出處於第二位置的圖2A組件。 在附圖中，通篇標號將再用於同樣的元件。
具體實施例方式
首先參考圖1A和圖1B，組件是顯示器組件1並且包括框架3，
7支撐部件5、觸敏顯示器7和開關9。在該例子中，顯示器組件l形 成移動通信設備(未示出)的一部分。
框架3具有基座11、第一側壁13和相對於第一側壁13的第二 側壁15。框架3也具有垂直於第一和第二側壁的第三和第四側壁(未 示出)，以形成用於包含支撐部件5、顯示器7和開關9的矩形腔。
支撐部件5包括第一剛性杆部件17和第二剛性杆部件19。第一 和第二桿部件17、 19具有基本上為矩形的形式，其長度在附圖中水 平延伸，而其寬度垂直於附圖的平面而延伸。在該例子中，第一和 第二鋼性杆部件17、 19具有相等的長度並且它們每個具有稍大於第 一側壁13和第二側壁15之間距離的長度。
第一鋼性杆部件17在第一邊處樞軸地連接到第一側壁13以限 定第一樞軸21。第二鋼性杆部件19在第一邊處樞軸地連接到第二側 壁15以限定第二樞軸23。這些樞軸連接可以通過任意合適的方式來 提供。在本例中，樞軸連接通過銷和孔設置來提供。
第一鋼性杆部件17和第二鋼性杆部件19在與第一邊相對的各 自的第二邊處樞軸地;波此連接，以限定第三樞軸25。樞軸連接通過 第一桿部件17上的兩個銷27穿過第二桿部件19上的兩個槽29來 提供，從而形成銷-槽連接。每個銷27從第一桿部件17突出，靠近 並平行於第二邊。靠近於第二桿部件19的第二邊提供每個槽29。
顯示器7具有是觸敏的上表面31。因此，當用戶向顯示器7的 上表面31提供觸覺用戶輸入時，例如通過以指尖來觸摸顯示器7時， 顯示器7和相關聯的電路(未示出)可用於確定用戶輸入的位置。
顯示器7是矩形的，並且具有稍微小於框架3的矩形腔的尺寸。 顯示器7並不直接耦合到框架3。顯示器7由支撐部件5支撐以便平 行於框架3的基座11。這通過四個支架33 (圖中僅示出兩個)來實 現，每個支架從顯示器7的拐角的下表面35延伸到支撐部件5。優 選地，四個支架33的每個與顯示器7的各個拐角等間隔。優選地， 支架33在高度上都是相等的。
兩個支架33樞軸地連接到第一桿部件17以限定第四樞軸37。樞軸連接通過固定到兩個支架33的銷41來提供，銷41穿過第一桿 部件17上的相應槽43以形成銷-槽連接。其他兩個支架33樞軸地連 接到第二桿部件19以限定第五樞軸39。樞軸連接通過固定到每個支 架33的銷45來提供。銷45穿過第二桿部件19上的相應孔(未示 出)。
第四樞軸3 7和第五樞軸3 9之間的距離小於第 一 樞軸21和第二 樞軸23之間的距離。
開關9是機電開關。開關9可用於檢測顯示器7相對於框架3 的移位。在本例中，開關9直接耦合到框架3和第二桿部件19,並 且通過檢測第二桿部件19相對於框架3的移位來檢測顯示器相對於 框架3的移位。下面將詳細描述第二桿部件19的移位和顯示器7的 移位之間的關係。
具體參考圖1A,如果沒有力施加到顯示器7,則顯示器組件l 處於第一位置。在第一位置中，支撐部件5形成直線，第一桿部件 H和第二桿部件19是平行的，並且顯示器7處於上升位置。開關9 在第一位置處打開。
在該例子中，支撐部件5在直線位置處保持，即，藉助於開關9 中的彈性，杆部件17、 19彼此不成角度。在其他例子中(未示出)， 支撐部件可以通過其他方式保持在直線位置，例如藉助於框架3的
基座11和第三樞軸點25之間耦合的壓縮彈簧，或藉助於支撐部件5 自身內的彈性。
現在參考圖1B，當用戶以指尖按壓顯示器7，或向顯示器7提 供某些其他觸覺輸入，力將經由支架33施加到第一桿部件17的第 四樞軸點37以及第二桿部件17上的第五樞軸點39。這導致第一力 矩被施加到第一桿部件17。這也導致第二力矩被施加到第二桿部件 19。這使得第一桿部件17和第二桿部件19旋轉，使得它們的第二 邊向框架9的基座11移動。在第三樞軸點25處的銷-槽連接允許支 撐部件5的長度增加，因此允許支撐部件5形成淺的"V"形狀。
隨著第一桿部件17上的第四樞軸37和第二桿部件19上的第五樞軸39向基座U移動，顯示器17也向基座11移動。在平行於基 座方向上的第四樞軸37和第五樞軸39之間的距離的差由第四樞軸 37上的槽43來評價。顯示器7向基座11的移動向用戶提供輸入已 經被記錄的立即觸知反饋。通過設計布置，使得一旦發生顯示器7 的某些移動時，顯示器7遇到對進一步移動的突然阻力，從而觸知 反饋的效果增加。對進一步移動的阻力可以通過開關9來提供，或 通過布置的某些其他元件來提供。
進一步，隨著第一桿部件17上的第四樞軸37以及第二桿部件 19上的第五樞軸39向基座11移動，開關9通過第二桿部件19來激 勵。這向相關聯的電路(未示出)指示用戶已經向顯示器7提供了 觸覺輸入。響應於該檢測，電路使用顯示器7的輸出來感應顯示器7 上的觸覺輸入的位置，並且將位置信息提供給管理主移動通信設備 操作的作業系統。作業系統接著可以將合適的信號提供給感興趣的 軟體應用。由於在感應位置以及生成響應前激勵開關9，則用戶輸入 的檢測的精確度被改進。
相關聯的電路或作業系統可以包括定時器，並且響應可以依賴 於開關9被激勵的時間長度。例如，如果通過用戶以指尖按壓顯示 器7來激勵開關9，並且用戶接著抬起他們的手指，則顯示器組件返 回到第一位置，在第一定時器到期前，可以產生第一響應。響應於 檢測到開關的釋放，感應觸覺輸入的位置，並且執行第一響應。第 一響應可以由^f喿作系統或由對應於在#r測的位置處顯示的圖標或文 本的新頁面的應用來開啟。
可替換地，如果開關的釋放並沒有發生直到第一定時器到期， 則可以採取其他的動作。例如，如果在預定的第一時間量後，檢測 到的顯示器上表面31上的指尖的位置並沒有改變，則可以產生第二 響應。第二響應可以是通過應用來顯示菜單。
如果感應到的顯示器上表面31上的指尖的位置改變而開關被激 勵，則電路或作業系統操作用於監視顯示器上觸覺輸入的位置直到 開關被釋放。這允許例如在顯示器上選擇文本或繞顯示器拖放條目。
10在其他的例子中，在開關9被激勵前可以感應觸覺輸入的位置，
但在信息被使用的情況下，當激勵開關9時，可以僅捕獲關於檢測
的位置的信息。
在可替換的實施方式中，開關9被用作檢測用戶輸入的替換手 段。在該實施方式中，正如在上面所描述的任意可替換方式中，開 關的激勵的檢測將用於檢測觸覺輸入的位置和屬性。然而，在不涉 及觸覺輸入的位置和屬性的情況下能夠進行確定的意義上，觸敏顯 示器7也常規地執行功能。這兩種用於檢測觸覺輸入的不同技術並 行地發生，即，可以檢測觸覺輸入並且在開關9的激勵後作用，即 使不能常規地檢測到觸覺輸入，或觸覺輸入可以被檢測並且常規地 作用，即使通過開關9的激勵沒有檢測到觸覺輸入。
在其他的實施方式中，安排用於對用戶輸入不同地進行反應。 具體地，安排在以下稱為"觸摸-點擊"的兩個階段輸入處理中使用。 在觸摸-點擊中，使用觸敏顯示器7來檢測觸覺用戶輸入的位置，並 且該輸入由作業系統和/或應用來使用以醒目顯示在顯示器上合適位 置所顯示的圖標或其他條目。隨後，作業系統和/或應用使用開關9 的激勵來激活由圖標或條目所表示的任何項。為此，通過對觸敏顯 示器的檢測，用戶僅僅需要在相關的位置處按下觸敏顯示器直到開 關被激勵，用戶可以通過由機構所提供的觸知反饋來檢測。因此， 通過單次的活動可以實現兩個輸入，而在相應的現有技術安排中， 將必須在觸敏顯示器的第一和第二次觸摸之間移動觸筆或手指。
將理解到該操作模式的有效性取決於顯示器的靈敏度。為了實 現上述的操作，觸敏顯示器需要足夠的靈敏度，使其在開關的激勵 前檢測觸覺用戶輸入。利用較小靈敏度的觸敏顯示器，可以獲得相 同的效果，但需要激勵開關來觸發位置感應，這將導致醒目顯示圖 標或項目，接著觸覺輸入檢測僅通過觸敏顯示器觸發由圖標或項目 所表示的對任意內容的激活。
第一樞軸21和第四樞軸37之間的距離等於第二樞軸23和第五 樞軸39之間的距離。因此，無論用戶在顯示器7上何處按下，相等的力將導致第一和第二桿部件17、 19的給定旋轉。因此，需要相等
的力來激勵開關9而無論力施加在顯示器7上何處。進一步，由於第一桿部件17和第二桿部件19具有基本上相等的長度，當施加力時，顯示器7平行於框架3的基座11移動。
現在參考圖2A和圖2B,顯示器組件2形式的第二具體化組件還包括框架3、支撐部件5、觸敏顯示器7和開關9。
框架3具有基座11、第一側壁13和相對於第一側壁13的第二側壁15。框架3也具有垂直於第一和第二側壁的第三和第四側壁(未示出)，以形成用於容納支撐部件5、顯示器7和開關9的矩形腔。框架3也包括從矩形腔內的基座11豎立起的第一支撐件51和第二支撐件53。第一支撐件51和第二支撐件53設置成支撐如下所述的支撐部件5。
支撐部件5具有與參考圖1A所描述的顯示器組件l相同的結構。然而，在該實施方式中，第一桿部件17和第二桿部件19並不分別樞軸連接到框架3的第一壁13和第二壁15。相反，第一桿部件17樞軸地連接到第一臂51以限定第一樞軸21並且第二桿部件19樞軸地連接到第二臂53以限定第二樞軸23。
顯示器7和開關9具有與參考圖1A所描述的顯示器組件1基本相同的結構。在該實施方式中，第四樞軸37和第五樞軸39之間的距離大於第一樞軸21和第二樞軸23之間的距離。
具體參考圖2A,如果沒有力施加到顯示器7，則顯示器組件2處於第一位置。在第一位置中，支撐部件5形成直線，即，第一桿部件17和第二桿部件19是平行的，並且顯示器7處於上升位置。開關9在第一位置中打開。
現在參考圖2B,當用戶以指尖按下顯示器7時或向顯示器7提供某些其他觸覺輸入時，力經由支架33施加到第一桿部件17的第四樞軸點37以及第二桿部件17上的第五樞軸點39。如參考圖1B所描述的顯示器組件，這造成第一桿部件17和第二桿部件19旋轉。在該例子中，由於力被施加到第一樞軸21和第二樞軸23的相反側，
12所以這造成第一桿部件17和第二桿部件19在相反的方向上旋轉，即第一桿部件17和第二桿部件19旋轉，使得它們的第二邊遠離基座11。
該旋轉也造成第一桿部件17和第二桿部件19的第一邊向基座ll移動。因此，顯示器ll向基座移動，並且開關9由第二桿部件19激勵。因此，響應於觸覺用戶輸入，第二具體化顯示器組件2的行為類似於第一個具體化的顯示器組件1。
在上面所述的例子中，支撐部件5包括由銷-槽連接所連結的兩個矩形鋼性杆部件17和19。在其他的例子中，支撐部件5可以具有不同的結構，只要其被安排成具有可變化的長度，使得其可以變形，以允許顯示器7響應於觸覺用戶輸入來相對於框架3移動。例如，杆部件15和17可以由提供相同或類似功能的元件來替換。第一和第二元件中的每個在杆部件15和17的平面內具有"U"形狀。第一元件的"U"形狀可以通過垂直於第一樞軸21的兩個矩形支件由具有與第一樞軸21重合的軸的基座接合來形成。類似地，第二元件的"U，，形狀可以通過垂直於第二樞軸23的兩個矩形支件由具有與第二樞軸23成一直線的基座接合來形成。因此，當連結在一起時，U形元件形成帶有中心矩形孔的矩形的支撐件。該結構可以允許電路或其他元件被放置在與支撐部件5相同的平面中。
在另一個例子中，支撐部件5可以包括由銷-槽連接所連結的三個鋼性元件。可替換地，鋼性元件可以通過膨脹彈簧來連結。支撐部件5也可以包括彈性材料。
在上面所描述的例子中，開關9提供在框架3的基座11和第二桿部件19之間。在其他的例子中，開關9的位置可以變化，只要其安排成檢測顯示器7相對於框架直接或間接地移位。例如，開關可以直接耦合在顯示器7和框架3之間，或可以耦合在第一桿部件17和框架3之間。
框架3可以不配備具有如上所述的基座11和側壁13、 15的矩形腔。框架3可以具有適合對支撐部件5和開關9進行支撐的任意結構。
本發明也可以應用於非顯示器輸入安排。在本發明的另外的實
施方式中(在附圖中未示出)，組件包括基本上如圖1A和圖1B所示的安排。然而，替代於這些附圖中的顯示器7，使用非顯示器面板。面板包括具有平坦上表面(具有觸摸敏感性)的鋼性元件。利用圖1A和圖1B實施方式的觸敏顯示器，面板提供了輸出信號，通過該輸出信號可以確定觸覺用戶輸入的位置。面板可以配備有預列印的圖形，例如表示鍵(方向箭頭、數字、呼叫功能鍵等)的功能，這些鍵與面板的相應區域有關。由用戶輸入在面板上的相關位置處所提供的功能可以不改變，不像觸敏顯示器實施方式。
在另外的實施方式中(未示出)，組件包括基本上如圖2A和圖2B中所示的安排，儘管其顯示器由具有鋼性部件的面板替代，該鋼性元件帶有具有觸摸敏感性的平坦上表面。
仍在另外的實施方式中(未示出)，包括至少一個顯示器部分和至少一個非顯示器部分的觸敏面板替代圖1或圖2的顯示器7來使用。
這些未示出的實施方式的每個結合了有相關的設備和來自於圖1和圖2實施方式的操作特徵，並且體驗其所有的優勢。當然，非顯示器觸敏輸入面板的解析度(就觸覺用戶輸入的位置的解析度而言)可能明顯低於觸敏顯示器的解析度。
應該意識到上面的例子不應被解釋為限制性的。在閱讀本申請後，其他的變形和修改對於本領域技術人員來說也是明顯的。這些變形和修改擴展了本領域已知的特徵，合適於替代這裡所述的特徵，以及所有的功能等同特徵。此外，本申請的公開內容應該被理解為包括這裡明確或隱含地公開的任意新穎性特徵或特徵的任何新穎性組合，或其任何概括，並且在本申請的程序期間，或從其導出的任何申請期間，可以形成新的權利要求以覆蓋任意此類的特徵和/或此類特徵的組合。
權利要求
1.一種用於終端設備的組件，所述組件包括框架；觸敏輸入面板，可用於檢測觸覺用戶輸入的位置；樞軸地連接到所述框架以限定出兩個或多個樞軸並且在不同於所述樞軸的位置處支撐面板的部件，以這樣的方式來設置所述部件，使得連接兩個樞軸上的點的部件的一部分的長度響應於觸覺用戶輸入而變化，並且使得所述面板隨著所述長度的變化而相對於所述框架移位，以及開關，可用於檢測由於所述觸覺用戶輸入而導致的所述面板相對於所述框架的移位。
2. 根據權利要求1所述的組件，其中所述開關直接耦合到所述 部件，從而檢測由於所述觸覺用戶輸入而導致的所述部件相對於所 述框架的移位。
3. 根據權利要求1或2所述的組件，其中所述部件包括通過可 變長度連接彼此連結的多個剛性杆部件。
4. 根據權利要求1或2所述的組件，其中所述部件包括通過可 變長度連接樞軸地連接到所述框架的多個鋼性元件。
5. 根據權利要求3或4所述的組件，其中所述可變長度連接是 銷-槽連接。
6. 根據權利要求3到5中任一項所述的組件，其中所述部件包 括兩個鋼性元件。
7. 根據權利要求6所述的組件，其中所述兩個剛性元件具有基 本上相同的大小。
8. 根據權利要求1或2所述的組件，其中所述部件具有彈性。
9. 根據任意前述權利要求所述的組件，其中所述框架包括具有 四個側壁以限定出矩形腔的基座，所述部件樞軸地連接到所述四個側壁的兩個相對側壁。
10. 根據任意前述權利要求所述的組件，其中所述開關是機電開 關。
11. 根據任意前述權利要求所述的組件，其中所述面板是觸敏顯 示器面板。
12. —種組件，包括 框架裝置；觸敏輸入裝置，可用於檢測觸覺用戶輸入的位置； 樞軸地連接到所述框架以限定出兩個或多個樞軸並且在不同於 所述樞軸的位置處支撐輸入裝置的支撐裝置，以這樣的方式來設置 所述支撐裝置，使得連接兩個樞軸上的點的所述支撐裝置的一部分 的長度響應於觸覺用戶輸入而變化，並且使得所述輸入裝置隨著所 述長度的變化而相對於所述框架移位，以及開關裝置，可用於檢測由於所述觸覺用戶輸入而導致的所述輸入 裝置相對於所述框架的移位。
13. 根據權利要求12所述的組件，其中所述開關裝置直接耦合 到所述支撐裝置，從而檢測由於所述觸覺用戶輸入而導致的所述支 撐裝置相對於所述框架裝置的移位。
14. 根據權利要求12或13所述的組件，其中所述支撐裝置包括 通過可變長度連接彼此連結的多個剛性杆部件。
15. 根據權利要求12或13所述的組件，其中所述支撐裝置包括 通過可變長度連接樞軸地連接到所述框架裝置的多個鋼性元件。
16. 根據權利要求14或15所述的組件，其中所述可變長度連接 是銷-槽連接。
17. 根據權利要求14到16中任一項所述的組件，其中所述支撐 裝置包括兩個鋼性元件。
18. 根據權利要求17所述的組件，其中所述兩個剛性元件具有 基本上相同的大小。
19. 根據權利要求12或13所述的組件，其中所述支撐裝置具有彈性。
20. 根據權利要求12到19中任一項所述的組件，其中所述框架裝置包括具有四個側壁以限定出矩形腔的基座裝置，所述支撐裝置 樞軸地連接到所述四個側壁的兩個相對側壁。
21. 根據權利要求11到19中任一項所述的組件，其中所述開關 裝置是機電開關裝置。
22. 根據權利要求12到21中任一項所述的組件，其中所述面板 是觸敏顯示器面板。
全文摘要
一種用於終端設備的組件，所述組件包括框架；觸敏輸入面板，可用於檢測觸覺用戶輸入的位置；樞軸地連接到框架以限定出兩個或多個樞軸並且在不同於樞軸的位置處支撐面板的部件，以這樣的方式來設置該部件，使得連接兩個樞軸上的點的部件的一部分的長度響應於觸覺用戶輸入而變化，並且使得面板隨著所述長度的變化而相對於框架移位，以及開關，可用於檢測由於所述觸覺用戶輸入而導致的所述面板相對於所述框架的移位。
文檔編號G06F3/033GK101681212SQ200780053333
公開日2010年3月24日 申請日期2007年6月14日 優先權日2007年6月14日
發明者N·H·貝斯特爾 申請人:諾基亞公司