雙面軌跡板的製作方法

2023-07-10 16:20:21

專利名稱：：雙面軌跡板的製作方法
技術領域：
：本發明涉及軌跡板設備。具體地，本發明涉及半透明雙面軌跡板使用系統和方法。
背景技術：
：日常生活中用於各種不同功能的許多設備本質上是計算機或計算設備。這種設備通常包括以總線耦接的計算機處理器和計算機存儲器。這樣的設備包括但是不限於個人數字助理(「PDA」)、電話、媒體播放器、照相機和全球定位衛星(「GPS」)模塊以及膝上型計算機和傳統臺式計算機。許多上述設備是可配置的。例如，膝上型計算機可以具有主體(mainbody)，其中主體具有旋轉地附接到主機設備的屏幕單元。因此，用戶可以以所期望的視角配置屏幕。用戶還可以通過「閉合(closing)」膝上型計算機，即通過相對於主機設備的鍵盤部分旋轉屏幕單元，以保護屏幕，其中屏幕單元在該位置被閉鎖(latch)。在另一例子中，蜂窩電話可以具有通過轉軸(hinge)旋轉連接的上部和下部,如通常的「蛤殼(clamshell)」設計中那樣。可以配置這兩個部分，使得將這兩個部分合起來(「閉合」)或分開(「打開」)。在許多上述設備中，使用模式導致某種配置或需要某種配置。例如，通常必須打開膝上型計算機以便觀看屏幕和使用鍵盤。用戶通常必須打開蜂窩電話以便對著麥克風講話並湊近電話聽筒。與大多數計算機一樣，這些設備需要輸入工具和輸出工具。存在許多類型的輸入工具用於在計算機中執行操作。典型的操作包括在顯示屏上移動光標和進行選擇。輸入工具可以包括鍵或按鈕、滑鼠、軌跡球、操縱杆、觸摸板和觸控螢幕的集合。輸入工具經常根據計算機的設計功能而改變，即被設計為用作蜂窩電話的計算機可以具有用於該目的的專用電話小鍵盤(keypad)，而被設計為用作膝上型計算機的計算機可以具有帶有功能鍵和屏幕導航鍵的標準「QWERTY」鍵盤。視覺顯示器(visualdisplay)已經成為最流行的輸出工具之一。在行動裝置中，視覺顯示器通常是顯示屏，諸如液晶顯示器(「IXD」)屏幕，其被置入設備的主殼體內或可移動地(但是永久地)附接到設備的主殼體。如同輸入設備一樣，可以根據計算機的用途特別配置顯示屏。觸控螢幕和觸摸板已經成為越來越流行的輸入工具。觸摸板允許用戶通過以手指或指示筆在觸摸板上做出手勢(makinggestures)而在屏幕上進行選擇。觸控螢幕允許用戶通過以手指或指示筆觸摸顯示屏而在屏幕上進行選擇。如同觸摸板一樣，用戶還可以通過做出手勢而在屏幕上進行選擇。因此，由於觸控螢幕使用簡單以及其操作的多樣性，觸控螢幕正變得更加流行。然而，其他輸入設備有時可能優於觸控螢幕，諸如在使用輸入設備時用戶對觸控螢幕的觀看不被手或指示筆阻擋是很重要的情況下。如果顯示元素(displayelement)小，或如果顯示元素快速改變，則與觸控螢幕相比，鍵盤或觸摸板可能更理想。例如，在鍵入文檔的同時，經常希望看到所有被鍵入的字符，並且看到在鍵入字符時對字符的改變。希望觸控螢幕作為某些任務的輸入工具並且希望另一設備(諸如觸摸板)作為其他任務的輸入工具已經導致了設備具有冗餘的輸入工具。例如，某些設備具有觸控螢幕和鍵盤二者。其他設備具有觸控螢幕和觸摸板二者。雖然這樣的輸入設備使得更容易使用計算機，但是就製造而言以及就計算機上用於兩個輸入設備的空間而言，計算機更為昂貴。在某些情形中，在一個時刻具有不止一個輸入設備激活可能導致非預期的行為。例如，在觸控螢幕位於設備上的觸摸板之上的情況下，試圖利用手指來使用觸控螢幕的用戶可能會以手臂擦過觸摸板，從而造成從觸摸板到計算機的非預期的輸入信號，並且導致非預期的並且可能是災難性的後果。因此，有時希望通過根據設備的使用模式自動去激活不期望的輸入設備並自動激活期望的輸入設備來將一個輸入設備用於一個任務而將另一輸入設備用於另一任務。雖然在某些情形中在一個時刻僅使一個輸入設備激活是有利的，但是在其他情形中，同時激活不止一個輸入設備並根據計算機的使用模式解釋或接受來自這些設備中任一個的輸入是有利的。可以通過來自用戶的命令指定計算設備的使用模式。然而，這需要用戶採取耗時的提前主動(proactive)步驟。設置用於解釋或接受來自輸入設備中任一個的輸入的配置可能是複雜並難以理解的。另外，用戶可能覺得這種時間使用是浪費時間，並且可能決定不指定使用模式或用戶還可能忘記指定使用模式。上述任一情況都將用戶置於來自不期望的輸入設備的非預期輸入的危險中。因此,不論有用輸入工具的可用性如何,使用戶可以使用適當的輸入工具仍然是個問題。因此，本發明的一個目的是解決或至少減少與計算設備上的輸入工具相關聯的問題。
發明內容此處公開了一種軌跡板設備，包括能夠感測來自兩個表面的觸摸並能夠發送表示所述觸摸的信號的電容陣列元件(capacitivearrayelement)。電容陣列元件可以是能夠感測來自任一側的觸摸、並將表示觸摸的信號發送到主機設備(例如，臺式計算機，膝上型計算機，數位音樂播放器或行動電話單元)的雙面(dual-sided)面板。電容陣列元件可以能夠感測多個同時觸摸，並區分觸摸發生在哪一側上。設備或主機系統中連接的處理器單元可以適合於將所述信號解釋為具有六個自由度的光標或視圖運動。在某些實施例中，軌跡板設備包括顯示元件，並且電容陣列元件為半透明的。顯示元件和陣列元件可相對於彼此地被配置，可能包括以下配置，即其中陣列元件位於顯示屏之上，使得可以通過陣列元件觀看顯示屏，從而實際上形成觸控螢幕。設備可以具有觸控螢幕使用模式，其中通過為設備配置以允許陣列元件和顯示屏之間一對一對應的顯示屏之上的陣列元件來激活觸控螢幕使用模式。設備可以以可配置的方式解釋和響應來自陣列元件的信號。在本發明的一個實施例中，提供了設備的控制裝置。控制裝置可適合於根據陣列元件和顯示元件的配置來確定功能。用戶採用的配置可以是使用模式的自然外延，其中功能適合於該使用模式。例如，可以根據配置激活或去激活陣列元件的一個或兩個側。在本發明的另一實施例中，提供了一種以可配置方式解釋和響應來自陣列元件的信號的軌跡板設備。控制設備功能的一組特定設置可以與一種配置相關聯。圖IA以立體圖示出了第一配置中的控制裝置；圖IB以立體圖示出了第二配置中的控制裝置；圖2A—C以側視圖示出了多種配置中的控制裝置；圖3示出了根據本發明某些實施例的示例性電容陣列的頂視圖4以在橫截面中示出了根據本發明一個實施例的半透明面板；圖5示出了根據本公開文本某些實施例的軌跡板控制裝置；圖6不出了根據本公開文本某些實施例的軌跡板設備。圖7A示出了處於打開位置的蜂窩電話的立體圖7B示出了處於打開位置的蜂窩電話的屏幕截圖7C示出了處於打開位置的蜂窩電話的屏幕截圖7D示出了啟動了地址簿圖形用戶界面的處於關閉位置的蜂窩電話的屏幕截圖8示出了被實現為個人數字助理的軌跡板設備；圖9A—B分別示出了數字媒體播放器(DMP)的立體圖和屏幕截圖，其中數字媒體播放器被配置為使得元件形成O度角；圖IOA—B分別示出了DMP的立體圖和屏幕截圖，其中DMP被配置為使得元件形成120度角；圖IlA—B分別示出了DMP的立體圖和屏幕截圖，其中DMP被配置為使得元件形成260度角；圖12A—B分別示出了膝上型計算機的立體圖和屏幕截圖，其中膝上型計算機被配置為使得元件形成120度角；圖13A—B分別示出了處於閉合位置的膝上型計算機的立體圖和屏幕截圖14A—C示出了處於「平躺(lainflat)」配置的膝上型計算機；圖15A和15B分別示出了處於打開配置的膝上型計算機的立體圖和屏幕截圖15C和MD分別示出了處於閉合配置的膝上型計算機的立體圖和屏幕截圖；和圖16A和16B示出了作為外部獨立輸入設備的軌跡板設備。具體實施方式從圖IA和IB開始，參考附圖描述本公開的各個方面。然而，本領域的技術人員應當明了，此處關於這些附圖所給出的詳細描述是出於說明的目的，因為本發明延及這些有限的實施例之外。本公開的各個方面包括用於電子設備的可配置的軌跡板控制裝置，該裝置具有可相對於彼此配置的顯示元件和半透明電容陣列元件。陣列元件具有能夠記錄(register)觸摸事件的兩個表面。例如通過在轉軸上使顯示元件(諸如顯示屏)和陣列元件朝著彼此或背離彼此地旋轉(到變化角度)或使它們在公共軌道上滑動，顯示元件和陣列元件可相對於彼此地被配置。在一種配置中，陣列元件設置在顯示屏之上，使得可通過陣列元件觀看顯示屏，從而實際上形成觸控螢幕。此處公開的其他方面包括結合有上述控制裝置的軌跡板設備。陣列元件包含感測電路，其中感測電路將觸摸事件轉化為表示用戶例如以其手指或指示筆正在何處(並且可能還有多重地)觸摸陣列元件的電信號。感測電路被連接到軌跡板控制器，軌跡板控制器還被連接到主機設備。在一個實施例中，感測電路向軌跡板控制器發送信號，軌跡板控制器使用該信號來構造傳輸到主機設備並最終轉換為計算機事件的事件信息。在另一實施例中，軌跡板控制器可以在將事件信號傳輸到主計算機之前構造事件信息本身。在一種可選實施例中，來自感測電路的信號被轉換為數位訊號，並且被直接發送到主機設備。在任一實施例中，觸摸事件被轉化為計算機事件。主機設備解釋計算機事件，並且然後基於觸摸事件執行操作，從而允許用戶與圖形用戶界面(「GUI」)交互以移動指針或光標、選擇項目、啟動應用等。控制裝置或主機設備可適合於部分地根據陣列元件和顯示元件相對於彼此的配置來確定功能。可以通過忽略來自陣列元件一個側或兩個側的輸入、通過改變對於來自陣列元件的輸入的解釋方式、或通過改變與輸入相關聯的響應來執行對功能的改變。可以在裝置中或在主機設備中實現這個配置相關(configuration-dependent)功能。在本公開的多個方面中，配置可以影響控制器對來自感測電路的信號的接受或解釋、從控制器到主機設備的信號傳輸、或主機設備對信號的接受、解釋或響應。例如，通過將控制裝置配置為用於旅行的緊湊形式，該裝置可以使得在旅行過程中用戶不可接觸的陣列元件的側被去激活，從而減少來自不可接觸的陣列元件的非預期行為。可以根據使用模式配置控制裝置或設備的功能，這與用戶在該使用模式中通常採用的特定配置相關聯。可通過用戶採用該配置來激活功能，從而自動應用適合於使用模式的功能。例如，一種使用模式可以是觸控螢幕模式，從而允許陣列元件和顯示屏之間的一對一對應。可以通過為設備配置以在顯示屏之上的陣列元件來激活這種模式。在本公開的某些方面中，特定配置所調用的功能可以是可由用戶調整的。例如，用戶可以將控制設備功能的一組特定設置與「配置文件」中一個範圍的配置相關聯。參考圖1A和1B，本公開的一個方面是用於電子設備的示例軌跡板控制裝置。圖1A示出了第一配置中的控制裝置100。控制裝置100包括作為雙面輸入設備的陣列元件106和作為輸出設備的顯示屏102。陣列元件是半透明面板。顯示屏102被結合到主機設備101中，其中主機設備101通過轉軸104而被連接到陣列元件106。陣列元件106和主機設備101可以在轉軸104上相對於彼此旋轉。如圖1B所示，通過將陣列元件106和主機設備101向著彼此旋轉使得陣列元件106與顯示屏102相鄰，用戶可將控制裝置100配置用於通過陣列元件106觀看顯示屏102。陣列元件106的半透明面板足夠透明，使得可以通過陣列元件106觀看顯示屏102。雖然此處將顯示屏102結合到主機設備101中，但是顯示屏102有時可以是可獨立於主機設備101配置的。顯示屏102可被實現為M—11全IXD(Μ-llfullIXD)，但是也可以是發光二極體(「LED」)顯示器、有機發光二極體(「0LED」)顯示器、或聚合物發光二極體(「PLED」)顯示器。顯示屏102可被配置為向用戶顯示圖形用戶界面(「⑶I」)-諸如例如指針或光標-以及其他信息。參考圖2A—C，陣列元件106具有第一側110和相對的第二側112。陣列元件106的每一側110、112是觸敏表面，使得陣列元件106作為雙面陣列元件，即識別來自陣列元件106的第一側110或第二側112的觸摸事件。在某些實施例中，陣列元件106可以區分來自陣列元件106的第一側110或第二側112的觸摸事件。陣列元件106包括由以諸如氧化銦錫(「ΙΤ0」)這樣的半透明導電介質形成的多個電容感測節點構成的電容陣列。圖3是根據本發明某些實施例的一個示例性電容陣列300的頂視圖。透明導電介質被構圖為形成在分隔開的層上的一組空間上分隔開的線306、310。透明導電介質可以被構圖在同一透光組件304的相對側上或在不同組件上。節點312可以CN102981687A書明說6/13頁被布置在笛卡爾坐標系中，其中感測線310和驅動線306彼此垂直。驅動線306被定位在行中，感測線310被定位在與行垂直的列中。行水平延伸到面板的側邊，列垂直延伸到面板的頂部和底部。在一個實施例中，驅動線和感測線306、310的間距(pitch)大約為5mm。驅動線306的線寬可以大約為5_，感測線310的線寬可以大約為1_。線數取決於面板的大小。通過柔性電路302連接到電壓源的驅動線306被形成在第一層上。通過柔性電路308連接到電容感測電路(諸如傳感器電路)的感測線310被形成在第二層上。雖然位於不同的層中並且以電介質層分隔開，但是感測線310橫跨(traverse)或貫穿(cutacross)驅動線306，從而形成電容耦合節點。本領域技術人員將會認識到，感測線和驅動線也可以被布置在極坐標系中,例如感測線位於同心圓中,驅動線從中心點徑向地延伸通過這些同心圓。在操作中，一次通過一條驅動線306驅動電流。例如，當物體(例如手指或指示筆)接近節點312時,物體從節點引流(drain)電荷,從而影響節點312處的電容。在觸摸事件期間在每個節點312處發生的電容改變產生不同的信號，這些信號可被用於產生特定時間點的觸控螢幕平面的圖像。在一個實施例中，在識別出觸摸事件之後，感測電路將這些信號發送到軌跡板控制器(圖5，506)。軌跡板控制器506將這些模擬信號轉換為數位訊號，並將該事件發送到I/O控制器(可能通過數位訊號處理器(「DSP」))，這將信號轉換為計算機事件。主機設備解釋計算機事件，然後基於觸摸事件執行操作，從而允許用戶與GUI交互，如下面更加詳細地描述的那樣。在可選實施例中，感測電路將這些信號發送到主機設備，其中主機設備的處理器(圖6，614)將信號轉換為計算機事件，然後如下所述地基於觸摸事件執行操作。在本公開的某些方面中，陣列元件106可以區分來自陣列元件106的第一側110的觸摸事件和來自陣列元件的第二側112的事件。面板的這兩個側可以具有不同尺寸的電容陣列。這種面板可適應於產生一個指示當物體接近第一表面時的電容改變的信號、以及指示當物體接近第二表面時的電容改變的第二信號。圖4是根據這種面板的半透明面板的橫截面中的部分正視圖。半透明面板400包括在夾在包含感測線404、416的兩個層之間的層中的驅動線410。面板400包括定位在兩個第一玻璃組件408、412之間的半透明驅動層411。驅動層411包括定位在延伸穿過頁面(page)的行中的多個驅動跡線(trace)410。這兩個第一玻璃組件408、412是面板400的一部分。驅動層411通常通過使用適當的透明導電材料和構圖技術而被布置在第一玻璃組件408、412之一上。驅動層411可以被塗覆以折射率近似的材料，以便使得視覺外觀更為統一O面板400還包括定位在驅動層411的相對的兩個第一玻璃組件408、412上的兩個半透明傳感器層406、414。第二玻璃組件402、418被定位在這二個半透明感測層406、414中每一個的另一側上。因此，每個感測層406、414夾在第一玻璃組件408、412和第二玻璃組件402、418之間。每個第一玻璃組件408、412在驅動層411和感測層406、414之間提供絕緣層。感測層406、414包括定位在與驅動線410交叉的行中的多個驅動線404、416，以形成多個電容耦合節點。與驅動層411類似，感測層406、414通過使用適合的材料和構圖技術而被布置在這兩個第一玻璃組件408、412上。為了在玻璃、薄膜或塑料上形成半透明導體，線可以通過在襯底表面上沉積ITO層並蝕刻掉部分ITO層以形成跡線而被構圖。為了防止外觀的不一致，不是完全去除跡線8之間的區域，而是可將其細分為相互之間蝕刻有小(例如，10微米)間隙的「死區」、或不電連接的浮動ITO極板(floatingITOpad)。圖5示出了根據本發明某些方面的軌跡板控制裝置。軌跡板控制裝置100包括操作地連接到軌跡板控制器506的陣列元件106。在一個實施例中，陣列元件106與專用集成電路(「ASIC」)508接口連接(interface)，其中專用集成電路(「ASIC」)508激勵傳感器510並讀取原始傳感器輸出，如下面更詳細地描述。ASIC508經由信令與產生電容圖像的數位訊號處理器(「DSP」)和/或微控制器512接口連接。ASIC508和DSP/微控制器512—起形成軌跡板控制器506。DSP/微控制器512包括用於從ASIC508接受信號、提取特徵(即觸摸點)以及將作為高級信息的數據傳遞到主機設備(未示出)的接口。關於DSP/微控制器512的進一步的細節可參見提交於2006年5月2日的題目為「MULTIPOINTTOUCHSURFACECONTROLLER」的未決美國專利申請No.11/381,313。在常規操作中，陣列元件106將信號發送到軌跡板控制器506以便傳輸到主機設備，並且最終轉換為計算機事件。然而，在本發明的一個方面，半透明面板相對於顯示屏的旋轉配置可以確定控制裝置功能的激活狀態(使能或禁用)。在這個實施例中，傳感器可以被連接到軌跡板控制器或主機設備。再次參考圖5，在一個實施例中，產生承載配置數據的信號的傳感器530被連接到軌跡板控制器506，使得軌跡板控制器506產生取決於根據半透明面板相對於顯示器的配置的信號。例如，傳感器530可以為「開(on)」信號將電壓保持為高，為「關(off)」信號將電壓保持為低，反之亦然。在圖5的軌跡板控制裝置100中，傳感器530被連接到ASIC508，其中ASIC508被配置為通過不發送任何信號到DSP/微控制器512或通過向DSP/微控制器512發送空信號來響應來自傳感器530的關信號(例如表示圖I中的顯示屏102靠近106)。信號的缺失或空信號被傳遞到主機設備，其中主機設備被配置為將空信號解釋為沒有輸入。圖2A—C示出了幾乎無限多的用戶可以將軌跡板控制裝置100配置為的可能配置中的三種。(例如)根據從連接到轉軸104的傳感器所接收的信號，軌跡板控制器506激活或去激活觸控螢幕控制器。返回圖2A，軌跡板控制裝置處於90度「標準打開」位置，這導致從傳感器到觸控螢幕控制器的「開」信號。因此，觸控螢幕控制器被激活，並且其可以執行其功能，如上所述。在圖2B中，裝置處於「閉合」位置，這導致從傳感器到觸控螢幕控制器的「關」信號。因此，觸控螢幕控制器被去激活，並且它不會向主機設備傳輸觸摸事件。在圖2C中，控制器處於180度「平開(flatopen)」位置，這導致從傳感器到觸控螢幕控制器的「開」信號，如上所述。上面詳細討論的軌跡板控制裝置100僅是本發明的一個實施例。如前所述，軌跡板控制裝置100包括經常被結合到主機設備101中的陣列元件106和顯示屏102。因此，本公開的另一實施例是一種以上面參考圖IA所討論的控制裝置為特徵的示例性軌跡板設備。圖6是一種示例性軌跡板系統600的系統圖。軌跡板系統600可以是任何計算設備，諸如臺式機、膝上型計算機、輸入板(tablet)、手持式計算機、行動電話或數字音頻播放器。軌跡板系統600還可以是公共計算機系統，諸如信息亭、自動櫃員機(「ATM」)、銷售點(「P0S」:pointofsale)機器、工業機、遊戲機、街機(arcademachine)、販賣機、電子機票終端、飯店預定終端、顧客服務站、圖書館終端、學習設備等。軌跡板系統600包括處理器614，其被配置為執行指令和執行與陣列元件106相關聯的操作。例如，使用從存儲設備622所檢索的指令，處理器614可以控制計算系統的組件之間的輸入和輸出數據的接收和操縱。處理器可被實現為一個或多個晶片或者多個電子組件，包括專用或嵌入式處理器、單一用途處理器、控制器或ASIC。處理器可以執行計算機代碼，並在作業系統的輔助下執行操作，其中作業系統是公知的現有技術。作業系統可以是用於有限用途的應用型計算設備的專用作業系統或通用作業系統，如I丨Hix'LinUX⑨、Palm◎§.*.等(Unix是NewJersey,BaskingRidge的UnixsystemLaboratories的註冊商標。LINUX是Oregon,Portland的LinusTorvalds的註冊商標。PALMOS是California,Sunnyvale的PalmTrademarkHoldingCompany的註冊商標X處理器614所需的計算機代碼和數據(諸如作業系統)通常被存儲在操作地連接到處理器614的存儲設備622中。存儲設備622可以包括只讀存儲器(「ROM」)616、隨機存取存儲器(「RAM」)618、硬碟驅動器620、和/或可移動存儲介質，諸如⑶-R0M、PC卡，、軟盤和磁帶(未示出)。還可以通過網絡訪問這些存儲設備中任一種。配置文件650可被存儲在RAM618,ROM618或磁碟驅動器620中，其中處理器614可以訪問這些設備以獲得存儲在其中的「設置」。軌跡板系統600還包括操作地耦接到處理器614的顯示屏102。顯示屏102可以是包括上面討論的LED顯示器、液晶顯示器(例如有源矩陣，無源矩陣等)、陰極射線管(「CRT」)、等離子體顯示器等的多種顯示器類型中任一種。如圖6的實施例中所示，軌跡板系統600包括陣列元件106，其中陣列元件106通過I/o控制器604和軌跡板控制器506操作地耦接到處理器614。軌跡板控制器506可與處理器614或1/0控制器506集成，或者它可以是單獨的組件。在一個實施例中，陣列元件106與激勵陣列元件106中的驅動線並讀取原始傳感器輸出(如下面更詳細地描述)的ASIC508接口連接。ASIC508經由信令與產生電容圖像的數位訊號處理器(「DSP」)和/或微控制器512接口連接。在所示實施例中，DSP/微控制器512包括用於接受來自ASIC508的信令、提取特徵(即觸摸點)和將作為高級(high-level)信息的數據傳遞到1/0控制器604的接口。顯示屏102通常被配置為顯示為使用用戶和運行在設備上的作業系統或應用之間的接口提供便利的GUI。一般地，Gn表示具有圖形圖像(諸如窗口、區域、菜單、圖標、按鈕、滾動條、光標等)的程序、文件和操作選項。可以動態地或根據預定布局布置圖形圖像。在操作過程中，用戶可以選擇並激活各圖形圖像，以便啟動與該圖像相關聯的功能和任務。在本發明的一個方面中，陣列元件相對於顯示屏的旋轉配置可以使能或禁用控制裝置功能。然而，在其他方面中，傳感器640將關於半透明面板元件106和顯示元件102的配置的數據、或配置數據提供給處理器，其中處理器可以基於配置數據(例如，文件616)執行操作。該配置數據可作為信號通過1/0控制器604被發送。傳感器640也可以傳輸信號到ASIC508或DSP/微控制器512，其中該信號又通過1/0控制器604被發送到處理器614。在多個實施例中，設備相對於元件空間關係的功能可以是可配製的。用戶可以調節預定的範圍和所得到的功能，這些可作為「設置」被存儲在配置文件中。例如，用戶可以確定使能或禁用來自半透明面板的輸入的範圍。可以根據使用模式標識這些設置，諸如「移動」、「觸控螢幕」、「標準」等。回到圖2A和6，當元件102和106相對於彼此移動到90度「標準打開」位置時，指示該布置的信號被從傳感器604傳輸到I/O控制器604。隨後，處理器可以接收指示新配置並承載關於新配置的數據的計算機事件。該事件可以提示處理器將配置數據與預定範圍進行比較，並且使用該範圍來確定正確的操作，正確的操作是使能來自半透明面板的輸入。如果該範圍可由用戶配置，則處理器可以執行在配置文件中的查找，以識別預定的範圍。現在參考圖2B和6，例如，當顯示屏102和陣列元件106移動到「閉合」位置時，「O度」信號被從傳感器640發送到處理器614。處理器可以再次將數據與預定範圍進行比較，以確定正確的操作，正確的操作是禁用來自半透明面板106的輸入。在本發明的其他實施例中，將來自半透明面板106的任一側的輸入可以與另一側無關地被配置為使能或禁用。例如，如果配置數據指出顯示屏102和陣列元件106處於如圖2A所示的90度「標準打開」位置，在處理器可被配置為接受從半透明面板的第一側110所產生的輸入，並且忽略來自第二側112的輸入。另一方面，如果配置數據指出顯示屏102和陣列元件106處於如圖2B所示的O度「閉合」位置，則處理器可被配置為接受從半透明面板的第二側112所產生的輸入，並忽略來自第一側110的輸入。在某些情形中，以與僅僅激活和去激活輸入相比更高的粒度控制觸摸板輸入是有利的。因此，本發明的某些實施例包括根據配置改變解釋觸摸板輸入的方式。可以通過改變對輸入進行解釋的環境(context)來執行對輸入解釋的改變。顯示設備通常被配置為顯示為使用用戶和運行在設備上的作業系統或應用之間的接口提供便利的GUI。在操作過程中，用戶可以選擇並激活各種圖形圖像，以便啟動與該圖像相關聯的功能和任務。在大多數配置中，GUI通常包括可通過半透明面板上的手勢進行操縱的指針。然而，當觸摸板元件被直接定位在顯示元件上方時(如圖2B中的「閉合」位置)，處理器可被配置為進入其中通過GUI而不使用指針解釋觸摸事件的操作模式。該「觸控螢幕」操作模式可以使能用於解釋輸入的⑶I環境，其中以與顯示器上的圖像一一對應的方式解釋半透明面板或軌跡板元件上的觸摸事件。當在這種模式中使用軌跡板設備時，用戶可以通過在圖像上觸摸軌跡板元件而選擇和激活各種圖形圖像。配置數據還可被用於確定設備處理觸摸事件的方法。再次參考圖6，在一個實施例中，例如，軌跡板系統600被配置為識別在陣列元件106任一側110、112上不同位置處同時發生的多個觸摸事件，被稱為多點觸摸功能。題目為「MULTIPOINTTOUCHSCREEN」的待決美國專利申請No:10/840，862中公開了多點觸摸功能的若干例子。然而，有時，禁用該功能是有利的。例如，在帶著系統600旅行期間自動禁用多點觸摸功能可以顯著地減少來自陣列元件106的非預期輸入。對於通常帶著處於「閉合」位置的設備旅行的用戶，在設備閉合時自動禁用該功能可以防止非預期行為。因此，在本發明的某些實施例中，在接收到設備閉合的配置數據之後，軌跡板設備可以自動禁用多點觸摸功能。根據本發明的軌跡板設備還可以以甚至更多的粒度根據配置數據控制多點觸摸事件功能。即，可由配置數據確定軌跡板設備識別多點觸摸事件的方式。例如，在確定軌跡板設備用於識別多點觸摸事件的數位訊號處理方法時，處理器614可以使用配置數據。這些數位訊號處理方法包括用於過濾(filter)原始數據的方法、用於產生梯度數據的方法、用於基於梯度數據計算觸摸區域邊界的方法、以及用於計算每個觸摸區域的坐標的方法。如此處所使用的，原始數據表示通常為數位化形式的未過濾的數據，包括指示電容耦合級別(level)的觸控螢幕每個節點的值。例如，該值可以從O到256，其中O等於最高電容耦合，256等於最低電容耦合。如此處所使用的，梯度數據指示觸摸板設備所產生的觸摸板信號的拓撲結構。因此，梯度數據包括軌跡板表面(任一側或兩側)上每個點的電容值，其中電容值反映在觸摸事件過程中發生在每個點處的某物觸摸或接近觸摸板所導致的電容改變。在某些實施例中，根據本發明的軌跡板設備識別施加於半透明面板的手勢，以基於這些手勢控制計算機系統的各個方面。在這些實施例中，⑶I可以被使能以使用結合觸摸板兩側上同時觸摸事件的手勢、或雙面手勢。該GUI可適應於解釋來自兩側的手勢，以通過將手勢轉換為沿著三個正交軸的組合的平移光標運動和繞三個軸的旋轉光標運動(例如俯仰(pitch)，偏轉(yaw)，滾動(roll))而允許六個自由度。例如，一側上的手勢可被用於控制平移運動，而另一側上的手勢可被用於控制旋轉運動。用戶的手在第一表面上的直線運動可被解釋為顯示平面中的光標運動，而可由更複雜的手勢-諸如提交於2005年I月18日的題目為「MODE-BASEDGRAPHICALUSERINTERFACESFORTOUCHSENSITIVEINPUTDEVICES」的美國專利申請No:11/018,590中所詳細解釋的「縮小」和「放大」手勢-實現垂直於該平面的光標運動。類似地，用戶可以用用於繞兩個軸的旋轉的在第二表面上的直線拖拽運動和用於繞第三軸的旋轉的第二表面上的特定手勢的組合來實現三種類型的旋轉運動。如關於手勢解釋所定義的，光標運動包括三維空間中的任何圖形交互，諸如移動物體或指針、改變所顯示視圖的透視、放大或減小圖像的大小、調整顯示圖像的哪個部分等等。應當認識到，軌跡板控制器506區分來自陣列元件106—側的觸摸事件和來自陣列元件106另一側的觸摸事件的能力是本實施例固有的。這個功能使能或增強搖動(panning)、翻滾(scrolling)、縮放(zooming)和選擇，並且可以被用於在需要三維操縱的應用-諸如計算機輔助設計(「CAD」)、遊戲和多媒體編輯應用-中增加更好的控制和易於使用性。手勢操作程序一般識別手勢的發生，並且將手勢和響應於該手勢採取什麼動作通知給一個或多個軟體代理(agent)。手勢可被識別為用於執行存儲在存儲器中的應用中的動作、修改顯示在顯示器上的GUI對象、或修改存儲在存儲器中的數據的命令。可以根據配置數據執行該手勢功能。例如，可以根據配置數據確定軌跡板設備為了識別多點手勢所採用的處理。軌跡板設備可以使用配置數據來確定軌跡板設備將多個觸摸分離(segregation)為手勢輸入。還可以根據配置數據確定軌跡板設備所接受的同時多點手勢的數目。配置數據還可被用於選擇軌跡板設備能夠識別的可用的手勢組，或確定與軌跡板設備的多點手勢相關聯的計算機操作，諸如啟動應用、打開文件等。在某些實施例中，某些參數中的配置數據可以使能將軌跡板設備的觸摸識別限制到用戶接口元素。用戶接口元素是軌跡板元件的特定子集，其中來自該子集的觸摸事件將被接受作為輸入，該子集通常以具有相同邊界的軌跡板後面的顯示器上的圖形圖像代表。在其他實施例中，軌跡板設備可以適應於響應在另一手勢執行過程中所發起的手勢。可以根據配置數據使能或禁用該功能。在進一步的實施例中，根據本發明的軌跡板設備根據配置數據控制特定於設備的功能。特定於設備的功能是指與設備本身的功能目的緊密聯繫的功能。例如，軌跡板設備可被實現為蜂窩電話。與撥打電話和接聽電話相關的功能以及關於電話的「電話簿」特徵的功能是電話的特定於設備的功能。圖7A—D示出了根據本發明的被實現為蜂窩電話的軌跡板設備，該蜂窩電話被配置為在電話處於閉合位置時(圖7D)搜索地址簿，在打開位置(圖7B和7C)撥打電話。因此，配置數據可被用於確定電話是否處於閉合位置，並且如果是，則使得執行地址簿。圖7A示出了處於打開位置的根據本發明一個實施例的蜂窩電話700的立體圖。圖7B和7C示出了處於打開位置的蜂窩電話700的視圖。如圖7B所示，可以在蜂窩電話700處於打開位置期間通過以手指711或其他工具在陣列元件706的第一側704上比劃(trace)要撥打的電話號碼的每個數字來進行電話呼叫。將觸摸事件解釋為號碼或文字可以包括特別適應於識別相對運動(即在觸控螢幕上拖動工具)以允許做出精細手勢的手勢軟體組件。在比劃時在顯示屏702上顯示所比劃的數字的GUI表示708。構成要撥打的電話號碼的先前比劃的數字的⑶I表示707也被顯示在顯示屏702上。如圖7C所示，電話700上的陣列元件706的第一側704可以包括被配置為標準電話小鍵盤的標記(markings)730。這些標記730可相對於IXD顯示器或其他偏振光源異相地偏振90度，以便當點亮時略微可見。可替換地，標記可被實現為LED。可以通過以手指711或其他工具在陣列元件706的第一側704上的相應標記730上按壓732要撥打的電話號碼的每個數字來執行電話呼叫。將觸摸事件解釋為撥打的號碼可以包括特別適應於識別大跨距(coarsepitch)、但良好定義的特定輸入位置以識別號碼選擇的手勢軟體組件。電話700可被配置為在電話處於打開配置時、或在用戶激活時等顯示標記730和/或使用這些軟體組件。當被按壓時，所按壓的數字的GUI表示708被顯示在顯示屏702上。構成要撥打的電話號碼的先前輸入的數字的⑶I表示707也被顯示在顯示屏702上。圖7D示出了處於閉合位置的蜂窩電話700，其中啟動了地址簿⑶I712。在閉合位置中，軌跡板元件和顯示屏共同作為觸控螢幕。從地址簿呼叫聯繫人包括在蜂窩電話700處於閉合位置時選擇表示要呼叫的聯繫人號碼的GUI元素，以及在選擇之後，啟動對所選聯繫人的電話呼叫。可以通過以手指711或其他工具在聯繫人718的圖形表示的正上方在觸摸板716的第二側上進行按壓714，來選擇表示要呼叫的聯繫人的⑶I元素。可以通過在滾動按鈕圖標720之一正上方按壓觸摸板的第二側來切換在屏幕上顯示地址簿中的哪些聯繫人。可以通過打開電話以自動發起呼叫、或可替換地通過以手指711或其他工具在「進行呼叫」圖標722正上方在觸摸板716的第二側上進行按壓724，來發起到所選聯繫人的電話呼叫。CTI還可適應於使能網絡瀏覽、文檔編輯、或觸控螢幕模式中的其他PDA功能(未示出)。如上所述，電話700可被配置為當電話700處於閉合位置時以特別適應於識別相對運動的手勢軟體組件解釋手勢。在可替換方案中，還可以為來自觸摸板的第二側706的任何手勢調用這樣的軟體，或在用戶對這樣的軟體進行選擇之後調用這樣的軟體。現在參考圖8，根據本發明另一實施例的軌跡板設備被結合到個人數字助理(「PDA」)800中，其中該個人數字助理800被配置為需要「打開」配置來訪問安全功能或信息。以打開配置示出了PDA800。PDA800被配置為具有如上面參考圖7B所示的比劃功能，其中軌跡板元件801上的觸摸事件被模仿(mimicked)為顯示器上的圖像。雖然在PDA處於閉合時可以激活比劃功能，但是在軌跡板處於打開位置時去激活該比劃功能，從而不顯示安全(secure)信息。取而代之，代替輸入字符而顯示非描述性的佔位符802。圖9A—IlB示出了結合在數字媒體播放器(「DMP」)900內的根據本發明的軌跡板設備。DMP900被配置為需要其中元件(例如，處理器元件和半透明面板元件)形成O到15度角的配置來播放媒體文件。圖9A—B分別示出了被配置為使得元件形成O度角的DMP900的立體圖和正視圖。在元件形成O到15度角之後，DMP900自動地使能用於播放媒體文件的⑶I，包括媒體播放控制902。用戶可以通過觸摸陣列元件901的第二側而與觸控螢幕環境中的⑶I交互。DMP900還可以被配置為當元件形成15.I到200度角時調整其操作。圖IOA—B分別示出了被配置為使得元件形成大約120度角的DMP900的立體圖和正視圖。在元件形成15.I到200度角之後，DMP900自動使能用於改變設置和配置的⑶I，包括設置菜單904。用戶可以通過將光標903定位在所希望的菜單選擇上，並在陣列元件905的第一側上執行選擇手勢而導航GUI。當DMP900的元件形成大於大約200度的角度時，可以激活「共享」功能顯示，其中在介質-諸如FM無線電、藍牙(BlueTooth)、Wi—Fi或Wi—Max-上廣播數字媒體。在這種配置中，通過使用手勢，陣列元件901的第二側可被用於在廣播媒體和跳到下一或前一媒體項之間轉換。圖IlA—B分別示出了DMP900的立體圖和屏幕截圖，其中元件形成近似260度角。在元件形成大於200的角度之後，DMP900自動使能用於廣播數字媒體的共享功能⑶I，包括共享菜單906。圖12A—13C示出了結合在膝上型計算機1200中的根據本發明的軌跡板設備。膝上型計算機1200被配置為使得當膝上型計算機處於閉合位置時，調用特定功能。由於膝上型計算機具有位於顯示屏之上的軌跡板，所以它可被配置為在處於閉合位置期間激活觸控螢幕模式。該觸控螢幕模式可以包括更小的顯示以節省能量、具有更少和/或更大的圖標的顯示以有利於在旅行過程中便於閉合的膝上型計算機、或特殊的「移動觸控螢幕」功能。圖12A—B分別示出了被配置為使得元件形成120度角的膝上型計算機1200的立體圖和屏幕截圖。膝上型計算機1200可被配置為使得當以160度或更小的角度被打開時，膝上型計算機1200利用顯示在顯示屏1203上的標準⑶I1202，陣列元件1201的第一側可被用作鍵盤或陣列元件，並且膝上型計算機具有通常的膝上型計算機功能。陣列元件的第二側還可被用於輸入，或其可以被去激活。圖13A—B分別示出了閉合位置中的膝上型計算機1200的立體圖和屏幕截圖。在膝上型計算機被閉合之後，膝上型計算機1200自動使能特殊功能，包括具有觸控螢幕交互的移動GUI1204。圖14A—B分別示出了處於「平躺」配置的膝上型計算機1200的立體圖和屏幕截圖。膝上型計算機1200被配置為使得當膝上型計算機被打開到大於近似160度的角度時，激活「共享」功能，將顯示器180從通常顯示平面地旋轉180度或「顛倒」(即屏幕1206的「頂部」面對用戶和陣列元件，屏幕1208的「底部」面對共享接受者)，使得可與桌子對面的人共享信息。陣列元件1201的第一側可被用作鍵盤或觸摸板。可以實現附加的功能改變，以有利於信息共享，諸如如圖14C中所示的分屏中那樣，朝向用戶取向地呈現某些信息並朝向共享人取向地呈現某些信息。圖15A—D示出了根據本發明的具有傳統鍵盤和雙面陣列元件的膝上型計算機系統1500。圖15A和15B分別示出了處於打開配置的膝上型計算機1500的立體圖和屏幕截圖。陣列元件1500被定位在鍵盤1502之下，並且陣列元件的第一側可被用戶用作觸摸板。膝上型計算機1500利用顯示在顯示屏1503上的標準⑶I1504。圖15C和MD分別示出了處於閉合配置的膝上型計算機1500的立體圖和屏幕截圖。在該配置中，通過在顯示在陣列元件1501之下的顯示屏部分上的電子郵件圖標1508正上方在陣列元件的第二側上進行按壓，膝上型計算機1500自動地使能特殊的受限的「僅電子郵件」功能，包括用戶可以在觸控螢幕模式中與其交互的移動⑶I1506。在某些實現-諸如OLED-中，只有顯示屏的在陣列元件1501之下的部分是活動的，從而允許節省能量。雖然此處公開的特殊功能限於檢查電子郵件，但是在其他實施例中，如本領域的技術人員會想到的那樣，特殊功能可以採用任何形式。圖16A和16B示出了作為外部獨立輸入設備1600的軌跡板設備。圖16A示出了通過連接器纜線1604連接到計算機主機設備1602的輸入設備1600。圖16B示出了輸入設備1600的端視圖。所示出的連接器纜線1604是USB纜線，雖然也可以使用其他連接器纜線。主機設備1602可以是傳統的桌面計算機、膝上型計算機、工作站、或具有輸入輸出接口的任何其他計算設備。參考圖16B，輸入設備1600具有安裝在水平基座1608上的電容陣列兀件1606,其中電容陣列兀件1606具有第一垂直表面1610和相對的第二垂直表面1612。可由阻燃4(「FR—4」)印刷電路板材料或類似的非半透明材料構成這個實現。由輸入設備1600將觸摸事件轉換為計算機事件。主機設備1602解釋計算機事件，並且此後基於觸摸事件執行操作，從而允許用戶與主機設備上的圖形用戶界面(「GUI」)交互。如上所述，輸入設備1600可適應於同時接收來自垂直表面1610和1612二者的輸入。如上所述，通過將手勢轉換為三維中的橫向運動以及旋轉運動俯仰、偏轉、滾動，同時使用(接受並區分)來自輸入設備1600兩側的輸入就允許六個自由度。該功能使能或增強搖動、翻滾、縮放和選擇，並且可以被用於在需要三維操縱的應用-諸如計算機輔助設計(「CAD」)、遊戲和多媒體編輯應用-中增加更好的控制和易於使用性。應當理解，可對此處公開的發明概念做出許多修改。這樣的修改可以包括電容陣列的實現的修改、處理來自電容陣列的輸入的方式的修改、陣列元件相對於顯示元件的可配置性的方式和程度的修改、以及響應於可能的配置改變功能的特定方式的修改。就此而言，在這樣的修改落如所附權利要求和其等同物的範圍內的範圍中，它們旨在被本發明覆權利要求1.一種軌跡板設備，包括彼此連接且可相對於彼此配置的電容陣列元件和顯示元件，所述電容陣列元件具有第一表面和相對的第二表面，其中所述電容陣列元件適合於生成指示當物體接近或接觸所述第一表面時的電容變化的第一信號、以及指示當物體接近或接觸第二表面時的電容變化的第二信號，其中所述電容陣列元件還包括多個第一感測線，被配置為提供所述第一表面上的觸摸感測；多個第二感測線，被配置為提供所述第二表面上的觸摸感測；以及多個驅動線，被形成在所述第一感測線和所述第二感測線之間的單個層上，並且被配置為與所述第一感測線和所述第二感測線交互以為所述第一表面和所述第二表面二者形成電容感測節點。2.如權利要求I所述的軌跡板設備，其中所述軌跡板設備適合於通過計算機總線連接到處理器單元，所述處理器單元被配置為驅動所述顯示元件以提供視覺輸出、並且還接受所述第一信號和所述第二信號作為輸入信號。3.如權利要求2所述的軌跡板設備，其中所述第一信號和所述第二信號為所述處理器單元提供足以根據所述第一信號和所述第二信號產生具有六個自由度的光標移動的數據。4.如權利要求I所述的軌跡板設備，還包括處理器單元，所述處理器單元被配置為接受所述第一信號和所述第二信號作為輸入信號，並生成表示具有六個自由度的移動的組合移動信號。5.如權利要求I所述的軌跡板設備，其中所述軌跡板設備適合於識別多點同時觸摸事件。6.如權利要求I所述的軌跡板設備，其中所述電容陣列元件是半透明的，並且可配置為以可以通過所述半透明的電容陣列元件觀看所述顯示元件的方式覆蓋所述顯示元件的至少一部分。7.如權利要求6所述的軌跡板設備，還包括處理器單元，所述處理器單元被配置為驅動所述顯示元件以提供視覺輸出，並且還接受所述第一信號和所述第二信號作為輸入信號。8.如權利要求7所述的軌跡板設備，其中所述處理器單元基於所述半透明的電容陣列元件相對於所述顯示元件的配置執行計算機指令。9.如權利要求7所述的軌跡板設備，其中所述軌跡板設備適合於識別多點同時觸摸事件。10.如權利要求9所述的軌跡板設備，其中對多點觸摸事件的識別是基於所述半透明的電容陣列元件相對於所述顯示元件的配置的。全文摘要描述了一種包括能夠感測任一側的觸摸的電容陣列元件的系統。設備或主機系統中的連接的處理器單元可適用於將來自電容陣列元件的信號解釋為具有六個自由度的光標或視圖運動。軌跡板設備可以包括顯示元件，電容陣列元件可以是半透明的。可以彼此相對地配置顯示元件和陣列元件，其中不同的配置可以與不同的操作模式相關聯。例如，當陣列元件位於顯示屏之上從而可以通過陣列元件觀看顯示屏時，陣列元件可以起觸控螢幕的作用。在另一種配置中，陣列元件可以產生表示陣列元件的一側或另一側或兩側的用戶觸摸的信號。文檔編號G06F3/048GK102981687SQ201210337058公開日2013年3月20日申請日期2007年9月5日優先權日2006年9月6日發明者C·A·利格坦博格申請人:蘋果公司