帶有可旋轉鍵區和顯示屏的電子設備的製作方法
2023-04-24 19:56:51 4
專利名稱：帶有可旋轉鍵區和顯示屏的電子設備的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及通信設備或便攜電子設備，並且具體涉及具有可旋轉鍵區和顯示屏的電子設備。
背景技術：
現有技術的例如蜂窩電話的電子設備是公知的。近來，蜂窩電話除了僅僅音頻通信之外的採用了很多其它功能。例如，具有允許蜂窩電話與網際網路相連接的數據機的蜂窩電話已經在市場上出現。這使得用戶可以收發電子郵件。
一個典型的蜂窩電話和用戶接口具有揚聲器、麥克風、顯示屏和字符輸入設備，例如鍵區。為接收電子郵件，用戶初始化和服務提供商之間的連接並且下載他的電子郵件。隨後這個電子郵件顯示在蜂窩電話的顯示屏上，典型的顯示屏長度都大於它的寬度。例如美國專利號6,000,336中描述了這樣的行動電話。
與人像視圖(portrait view)相反，有時候需要以風景視圖(landscapeview)顯示圖像，例如用於讀取電子郵件。現有電子設備可以在電子屏幕上以兩種不同方向之一顯示信息。參見，例如，美國專利號5,926,364和美國專利號6,000,336。但是，如果信息的顯示從人像模式轉化為風景模式，典型蜂窩電話的鍵區沒有適當地轉換到與所顯示信息相關的方向。同樣，在任何模式下，相對於顯示屏的鍵區位置並沒有總是最好地同時適應於右手和左手用戶。
對於本領域普通技術人員，通過結合下述附圖的本發明詳細描述，本發明的各個方面、特徵和優勢將更易於理解。
圖1-4為根據本發明不同設置下的實施例所展示的蜂窩電話。
圖5為根據本發明的優選實施例的蜂窩電話框圖。
圖6為根據本發明的優選實施例的便攜設備分解透視圖。
圖7為根據本發明的優選實施例的可旋轉鍵區分解視圖。
圖8-10為根據本發明的一個實施例、描述鍵區組裝的一個例子的部分截面視圖。
圖11為根據本發明的一個實施例的可替換的鍵區支持實施例。
圖12、13和14為根據本發明的一個實施例、用於檢測鍵區方向的傳感器的部分截面視圖。
圖15根據本發明的一個實施例，描述相對於鍵區中的鍵傳感器的鍵的位置。
圖16根據本發明、描述相對於鍵傳感器的鍵的可替換配置(例如圓形突起)。
具體實施例方式
本發明描述了用於確定電子設備的字符輸入區域(例如鍵區，觸控螢幕等)和顯示圖像的方向的方法和設備。字符輸入區域的方向相對於電子設備的機殼進行傳感。電子設備的顯示屏上的顯示圖像根據預先設定的相對於機殼的方向發生方向變化，這作為字符輸入區域定向的一個功能。機殼具有物理可旋轉的鍵區和電子可旋轉的顯示圖像。傳感器提供表示相對於電子設備機殼的鍵區的方向的傳感器信號。顯示驅動在顯示屏上形成顯示圖像。作為鍵區的一個定向功能，處理器接收傳感器信號，同時作為響應來改變顯示驅動，利用與機殼相關的方向在顯示屏上產生顯示圖像。
在按鍵機殼中鍵區具有大量按鍵，還有大量按鍵傳感器(例如圓形突起)用來感應按鍵的活動狀態。按鍵傳感器位於接近按鍵機殼的傳感器機殼中。按鍵傳感器可以是電阻傳感器、電容傳感器和泡沫開關(bubble switch)之一。鍵區具有至少第一和第二或者可能的第三方向。第二方向是相對於第一方向完全地逆時針旋轉90度。第三方向是相對於第一方向完全地順時針旋轉90度。鍵區同時可以具有第四方向，其相對於第一方向完全地旋轉180度。電子設備進一步具有至少一個查詢表來重新映射按鍵和相關的按鍵傳感器。
本發明具有普遍的應用性，同時適用於任何種類的具有可移動鍵區和電子可移動顯示屏的電子設備。本發明的一個實施例在圖1中進行描述，為蜂窩電話100。蜂窩電話100具有帶有鍵區102的機殼108以及裝配在其上的顯示屏104。在圖1所示的方向中，顯示屏104的高度大於它的寬度，這對於標準蜂窩電話是典型的。然而，蜂窩電話100中鍵區102是物理可旋轉的。
圖2中鍵區102相對於圖1中的第一方向逆時針旋轉90度到第二方向。作為旋轉鍵區102的響應，文本200現在以風景視圖顯示在顯示屏104上。在圖1中，文本100以人像視圖顯示在顯示屏104上。
圖3描述了蜂窩電話的第三方向，其中鍵區102完整地順時針旋轉90度。在這第三方向中，鍵區102位於顯示屏104的右邊。文本300現在以與圖2中文本200的風景視圖相反的風景視圖顯示。
圖4展示了第四種方向，其中蜂窩電話100的鍵區從圖1所示的鍵區位置旋轉180度。這導致了顯示屏104位於鍵區102的下方。在這個方向下，文本400以與圖1中人像視圖相對的人像視圖顯示。應該可以理解，本發明可以考慮鍵區的其它旋轉度數，同時顯示屏的其它電子可旋轉方向也在本發明之內。
圖5是描述本發明的一般框圖。處理器500與建立通信的蜂窩電話中的其它單元，以及例如揚聲器和麥克風(未示出)等標準單元相連接。本發明的上下文中，處理器500從鍵區502接收信號。傳感器504為處理器500提供表示鍵區旋轉方向的傳感器信號。處理器500用至少一個查詢表506為鍵區502的不同方向對按鍵相對於按鍵傳感器進行重新映射。然後處理器500利用適當的顯示驅動508形成顯示屏510上的顯示圖像。使用用於在顯示屏上旋轉圖像的顯示驅動508在本領域是公知的。
參見圖6和7，蜂窩電話100的一個例子包括頂蓋601，鍵區組件611，印刷電路板603和基座605或後蓋。頂蓋601包括安裝於圓形開口609的圓形旋轉鍵區座607。鍵區組件611包括鍵區盤615，鍵區膜608，和鍵區支持606。鍵區支持606支持例如泡狀聚酯鍵區薄膜的鍵區膜608，其具有大量按鍵610。鍵區盤615包括開孔618來容納按鍵610。
參見圖8和9，基座603包括帶有按鍵傳感器636的突起薄片陣列662，適當地排列，當按鍵610被按下時與壓下的按鍵相接觸來激發鍵傳感器636的操作。這樣的突起薄片陣列可以是如本領域所公知的聚酯泡沫薄膜結構。應該容易理解，可以應用其它類型的按鍵傳感器636，例如電阻或電容傳感器。這些在本領域中也是公知的。
因而，字符輸入區域包括具有鍵區支持606，鍵區盤615和位於鍵區支持和鍵區盤之間的鍵區薄膜608的可旋轉鍵區組件。鍵區支持606包括多個在本實施例中從鍵區支持外邊緣突出並且等距離排列在鍵區支持606周圍的突起。在這個例子當中，多個突起分布在大約相距90度的位置。在這個例子當中，多個突起與鍵區支持606共面。然而，應該認識到，可以應用任何合適的配置。
鍵區薄膜608包括對應於鑄造為鍵區盤615一部分的調整片(tab)634的對應開槽632。另外，鍵區支持606包括對應於鍵區610、在鍵區薄膜608之上的開孔637，以允許每個按鍵的底面可以接觸到對應的圓形突出薄片陣列662上的圓形突出。
如果需要，鍵區盤615同樣可能包括手指扳手650來允許用戶把他們的拇指或其它手指放置到可旋轉盤組件當中從而比較容易地轉動鍵區。因此，鍵區盤615包括手指扳手650。可以認識到，作為扳手的替換，如果需要也可能利用一個突起面。
圖8-10可以用來描述調整片634，可旋轉的鍵區座607和鍵區組件611的其它結構。如圖8所示，位於頂蓋機殼前的圓形開口609由形成可旋轉鍵區座607的表面確定。可旋轉鍵區座607支持鍵區盤615的外部邊緣底面800。突起802或前機殼底面上的突起與調整片634中的凹陷804相嚙合。因而，調整片支持鍵區盤615，為鍵區盤提供方向定位，控制鍵區盤615以及組件和前機殼，並且通過突起802和凹槽804與前機殼相連。調整片634包括容納前機殼的凹槽。
圖9展示了具有穿過孔637的突起900的按鍵610，使按鍵按動時，它接觸到位於圓形突起薄膜陣列662上的鍵區傳感器636。
圖10展示了可旋轉鍵區組件，其具有通過凹槽中突起連接於前機殼的鍵區盤上的調整片634。另外，展示了調整片634中的位於調整片背面、用來接納突起630的狹縫1000。同時也展示了允許適當空缺以使調整片能夠很好地和突起630相結合的凹槽632。
為了檢測鍵區方向，可以利用不同的方法。例如，用戶可能在鍵區旋轉之後按可旋轉鍵區組件上(或者在觸控螢幕上)的一個或兩個按鍵，隨後機載處理器根據這一個或兩個按鍵確定鍵區處在哪個方向。一個合適的圖形用戶界面可以在顯示屏上顯示給用戶來告知用戶什麼時候來按這一個或兩個按鍵來進行適當的初始化操作。在可替換的實例中，感應可旋轉鍵區方向可以通過指導用戶利用顯示屏上的圖形用戶界面按動不能旋轉的按鍵(例如固定功能鍵，比如按鍵106)來完成，例如，根據當前方向多次按下該鍵。例如，用戶可以按動按鍵106來表示鍵區旋轉了180度而按下另外一個功能鍵來表示旋轉了90度。可替換地，可以按下相同的功能鍵，例如，多次按鍵表示可旋轉鍵區的方向已經確定。如下所述，可以利用傳感器產生傳感信號來描述可旋轉鍵區組件的方向。本領域普通技術人員應該可以認識到另外的技術。
根據本發明的一個實施例，鍵區組件611在蜂窩電話100的前機殼601中可物理旋轉。在可替換的實施例中，可以利用觸控螢幕代替鍵區組件。在這個實施例中，按鍵被表示為觸控螢幕上的區域。它們是相對屏幕上的圖像方向視覺可旋轉的。
圖11展示了局部透視圖中的鍵區700的扳手機制的實施例，它表示按照箭頭900所指的方向旋轉。當鍵區700旋轉到預先設定的方向之一時，機殼702上的扳手704放置在鍵區700的底面708上的凹槽706中來鎖定鍵區位置。容易理解，可以應用大量其它物理結構來影響旋轉和電子設備中鍵區的結合。
圖12展示了一個與機殼702相關、檢測鍵區700方向的傳感器1000的實施例。升高的區域1002與鍵區700的底面708相結合。根據到預定方向的旋轉，升高區域1002與傳感器1000(如圖12所示的開關)相連接以在線1004上產生傳感器信號。
圖13展示了可替換的傳感器1100，它是一個發光二極體(LED)以及通過連接到鍵區700底面708上的金屬反射器1102感應鍵區700方向的光敏二極體。圖14展示了另一個可替換的傳感器1200，它是一個通過連接到鍵區700底面708上的磁鐵1202激活的磁感應讀開關(magnetic read switch)。如圖5的描述，傳感器504發送傳感器信號到處理器500，隨後它選擇適當的顯示驅動508以相對於鍵區502的物理方向以正確方面形成顯示屏510上的圖像。
電子設備或者蜂窩電話100中，如圖1-4所描述的，鍵區可以是一個組件，其中的按鍵和按鍵傳感器一起旋轉。這需要在鍵區和蜂窩電話其它電路之間提供柔性電纜。然而，圖15示出了節省空間的系統，其中按鍵機殼1300相對於固定傳感器機殼1302旋轉。也就是說，按鍵1304相對於鍵傳感器1306改變位置或方向。圖15還展示了向傳感器1310指示按鍵機殼1300方向的傳感器元件1308。當按鍵機殼1300旋轉90度時，按鍵1304與不同的按鍵傳感器1306對齊。這樣，在操作中，處理器500必須把按鍵傳感器1306重新映射到按鍵1304的新方向。在本發明中，通過在如圖5所示的單元506中查表而完成映射。查找表的使用在現有技術中是公知的。在本發明的範圍之內還包括利用其它已知方法來將按鍵傳感器指定給鍵區按鍵。
圖16描述了具有按鍵陣列1402的鍵區機殼1400，它大小為三個按鍵寬度、四個按鍵長度。對於鍵區1400以中心點1404旋轉，必須提供如圖16所示的傳感器陣列1406。在這個實施例中，利用了兩組傳感器(通過實心點描述一組，圓圈描述另外一組)。選擇按鍵傳感器組並且根據鍵區1400的可旋轉方向將按鍵傳感器組映射到按鍵1402。大量相關於按鍵1402和按鍵傳感器1406的鍵區1400的其它結構也包括在本發明範疇之內。
如上所述，感應字符輸入區域方向可以通過下面方法中任何一種完成通過從GUI接口的輸入(例如利用筆或手指指示所需字符輸入區域方向的觸控螢幕和的用戶；)、通過圓形突起薄片陣列、通過固定按鍵(例如功能鍵或其它不能旋轉的按鍵)以及通過傳感器，來感應鍵區方向。
現有技術中，如果顯示屏發生從人像視圖到風景視圖的轉換並且電子設備或者蜂窩電話轉到它的側面，鍵區將出現在相對於按鍵結構錯誤的方向。進一步地，如果蜂窩電話的方向為鍵區在圖像的左邊，那麼對於左手用戶來說使用起來是比較困難的。進一步地，在與人像視圖中相反的風景視圖中顯示要顯示的圖像是必要的，例如用於閱讀電子郵件。然而，現有技術設備不能完全滿足目前用戶的需要。當前現有技術的蜂窩電話和其它電子設備關於人像和風景視圖以及相關鍵區的方向方面有很多不足之處。
本發明並不限制於所述裝置的特殊細節，可以考慮其它的修改和應用。在不背離這裡所涉及的本發明的精神和範圍的前提下，可以對上述裝置和方法做出某些其它改變。因此，可以這樣認為，上述描述的主旨應該被理解為是說明性的，而沒有限制意味。
權利要求
1.一種為電子設備確定字符輸入區域和顯示圖像的方向的方法，包括感應輸入區域相對於電子設備機殼的方向；和作為輸入區域定向的一個功能，設置電子設備的顯示屏上的顯示圖像相對於機殼的方向。
2.如權利要求1所述的方法，其中，感應輸入區域方向包括通過來自GUI接口的輸入、通過圓形突起薄片陣列、固定按鍵和傳感器中的至少一種來感應方向。
3.如權利要求1所述的方法，其中，通過確定物理可旋轉的輸入區域的方向來感應輸入區域的方向，通過電子旋轉顯示圖像方向來設置顯示圖像方向。
4.如權利要求1所述的方法，其中，通過感應鍵區方向來感應輸入區域方向。
5.如權利要求4所述的方法，其中，基於相對於按鍵傳感器的查找表對按鍵進行重新映射。
6.如權利要求1所述的方法，其中，改變電子設備中形成圖像的顯示驅動，作為感應輸入區域方向的響應。
7.一種具有機殼的便攜電子設備，包括布置在機殼上的輸入區域；布置在機殼上的具有顯示圖像的顯示屏；用於提供表示輸入區域相對於機殼方向的傳感器信號的傳感器；和用於響應傳感器信號而相對於輸入區域方向改變顯示屏上顯示圖像方向並且作為輸入區域定向的一個功能的顯示系統。
8.如權利要求7所述的設備，其中，所述字符輸入區域是可旋轉的；所述顯示圖像是電子可旋轉的。
9.如權利要求7所述的設備，其中，所述字符輸入區域包括觸控螢幕，其中按鍵是視覺上可旋轉的。
10.如權利要求7所述的設備，其中，所述輸入區域是鍵區。
11.如權利要求7所述的設備，其中，所述輸入區域包括可旋轉的具有鍵區支持、鍵區盤和位於鍵區支持和鍵區盤之間的鍵區薄膜的鍵區組件。
12.如權利要求11所述的設備，其中，所述鍵區支持包括多個突起，所述鍵區薄膜包括相應的開槽，所述鍵區盤包括對應於所述開槽和多個突起的多個調整片。
13.如權利要求12所述的設備，其中，每個所述多個調整片包括用於容納鍵區支持突起的縫隙和可旋轉地與設備的蓋表面嚙合的座表面。
14.如權利要求7所述的設備，其中，所述輸入區域包括至少第一、第二和可能的第三方向，所述第二方向從所述第一方向逆時針完整地旋轉90度，所述第三方向從所述第一方向順時針完整地旋轉90度。
15.如權利要求14所述的設備，其中，所述字符輸入區域具有從所述第一方向完整地旋轉180度的第四方向。
16.如權利要求7所述的設備，其中，所述電子設備進一步包括至少一個用於對按鍵相對於按鍵傳感器進行重新映射的查找表。
17.如權利要求8所述的設備，其中，所述電子設備進一步包括用於在顯示屏上形成顯示圖像的顯示驅動，和處理器，所述處理器作為字符輸入區域定向的一個函數，用於接收傳感器信號並且作為響應改變電子設備中的顯示驅動以形成顯示屏上的顯示圖像。
18.一種便攜電子設備，包括物理可旋轉的鍵區；具有顯示圖像的顯示屏；用於提供表示鍵區相對於電子設備方向的傳感器信號的傳感器；用於形成顯示屏上顯示圖像的顯示驅動；和作為鍵區定向的一個功能，用於接收傳感器信號並且作為響應通過方向改變用於形成顯示屏上顯示圖像的顯示驅動的處理器。
19.如權利要求18所述的設備，其中，所述鍵區具有嵌入到按鍵機殼的多個按鍵，和可以感應按鍵動作的多個按鍵傳感器，所述按鍵傳感器位於傳感器機殼上。
20.如權利要求19所述的設備，其中，所述按鍵傳感器是電阻傳感器、電容傳感器和泡沫開關之一。
21.如權利要求18所述的設備，其中，所述鍵區具有至少第一、第二和可能的第三方向，所述第二方向從所述第一方向逆時針完整地旋轉90度，所述第三方向從所述第一方向順時針完整地旋轉90度。
22.如權利要求21所述的設備，其中，所述鍵區具有從所述第一方向完整地旋轉180度的第四方向。
23.如權利要求18所述的設備，其中所述電子設備進一步包括至少一個用於按鍵相對於按鍵傳感器重新映射的查找表。
24.一種便攜電子設備，包括機殼；轉動安置在所述機殼上的鍵區，所述鍵區可轉動地在至少第一和第二位置之間放置；安置在所述機殼上的顯示屏；當所述鍵區在所述第一位置時所述顯示屏具有第一顯示設置；當所述鍵區在所述第二位置時所述顯示屏具有第二顯示設置。
25.如權利要求24所述的設備，其中，所述鍵區在所述第一和第二位置之間轉動第一角度，所述第一顯示設置相對於所述第二顯示設置轉動第二角度，所述第一角度和所述第二角度相同。
全文摘要
本發明公開一種用於確定電子設備(100)的字符輸入區域鍵區(102)和顯示圖像(110)的方向的方法和設備。檢測字符輸入區域(102)相對於電子設備(100)機殼(108)的方向。作為字符輸入區域(102)的一個定向功能，電子設備(100)顯示屏(104)上的顯示圖像(110)可以把它的方向變化到預設的相對於機殼(108)的方向。機殼(108)具有物理可旋轉的鍵區(102)和電子可旋轉的顯示圖像(110)。傳感器提供傳感器信號表示鍵區相對於電子設備(100)機殼(108)的方向。顯示驅動(508)在顯示屏(104)上形成顯示圖像(110)。作為鍵區(102)的一個定向功能，處理器接收傳感器信號並且作為響應利用相對於機殼(108)的方向改變顯示驅動(508)來在顯示屏(104)上產生顯示圖像(110)。
文檔編號G06F1/16GK1547839SQ02816781
公開日2004年11月17日 申請日期2002年8月6日 優先權日2001年8月29日
發明者託尼·N·克富雷, 託尼 N 克富雷, H 鄧, 米尼·H·鄧, D 阿郎, 麥可·D·阿郎, F 羅賓, 約翰·F·羅賓 申請人:摩託羅拉公司