CN102405455B - 触摸板输入设备 - Google Patents

Abstract

提供了输入设备、笔记本计算机、键控输入设备和方法。触摸板框架由触摸板按压区构成。由移动输入区和按钮区构成的触摸板附连到所述触摸板框架。所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的出现。开关位于所述触摸板的按钮区下面。还提供了触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应。

Description

触摸板输入设备

背景技术

需要提供改进的用户体验的改进的触摸板（touchpad）输入设备。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种输入设备，其包括由触摸板按压区构成的触摸板框架。触摸板附连到所述触摸板框架并由移动输入区和按钮区构成。所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的出现。开关位于所述触摸板的按钮区下面。还提供了触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应。

根据另一个公开的实施例，提供了一种计算机笔记本，其包括键控输入框架以及附连到所述键控输入框架的键盘。附连到所述键控输入框架的触摸板框架由触摸板按压区构成。提供了附连到所述触摸板框架的触摸板，并且所述触摸板由移动输入区和按钮区构成。所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的出现。开关位于所述触摸板的按钮区下面。还提供了触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应。

根据进一步实施例，提供了具有键控输入框架的键控输入设备。键盘附连到所述键控输入框架。由触摸板按压区构成的触摸板框架附连到所述键控输入框架。提供了附连到所述触摸板框架的触摸板，并且所述触摸板由移动输入区和按钮区构成。所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的出现。开关位于所述触摸板的按钮区下面。还提供了触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应。

根据又一公开的实施例，提供了通过触摸板检测输入的方法。该方法包括以下步骤：检测输入的出现；检测输入的压力；以及产生对该压力的触觉响应。

附图说明

图1是根据一个实施例的输入设备的分解图。

图2A是根据一个实施例的输入设备的自上至下视图。

图2B是根据一个实施例的、例示枢轴支撑件（pivotsupport）的元件的输入设备的截面图。

图3是根据一个实施例的输入设备的电子输入检测设备的自上至下视图。

图4是根据一个实施例的输入设备的等距视图。

图5是根据一个实施例的连接到输入接收设备的输入设备的图。

图6是详述根据一个实施例的检测输入的方法的流程图。

图7是根据一个实施例的包括输入设备的笔记本计算机。

图8是根据一个实施例的包括输入设备的键控输入设备。

具体实施方式

以下将参考附图描述本公开的各实施例。应该理解，以下描述意图描述本发明的示例实施例而不限制本发明。

应该注意，如在此使用的词“组件”意图包括使用一行或多行软件代码的实现方式和/或硬件实现方式和/或用于接收手动输入的设施。

现在参考图1。图1是根据一个实施例的输入设备105的分解图。输入设备105具有触摸板框架113，其被配置有触摸板按压（depression）区114。输入设备105还具有附连于触摸板框架113的、具有移动输入区101、按钮区（102和103组合）以及触觉响应组件（109、111、104）的触摸板104。开关111位于触摸板104之下。触摸板104检测在触摸板104的位置处的输入的出现。

由触摸板104检测的输入的例子可以是人的手指。可替代地，检测的输入可以是铅笔或笔。可以按各种不同方式完成输入的检测。在一些实施例中，触摸板104被配置为检测光学输入。在其他实施例中，触摸板104被配置为检测磁输入。在另外其他实施例中，触摸板104被配置为检测电容或者电导。触摸板104被配置为通过在移动输入区101或者按钮区（102和103组合）的任一中随着时间检测在离散位置处的输入的出现来检测触摸板104上的输入的移动。输入设备105还被配置为使得触摸板104的按钮输入区（102和103组合）检测输入的出现，并且在所述输入向触摸板104的按钮区（102和103组合）施加压力时，开关111检测其本身的按压。开关111的按压以及按钮区（102和103）中的输入的检测组合起来指示触摸板104的按钮意图被按压。触觉响应组件（109、111、104）响应于对按钮区（102和103组合）施加压力而产生触觉响应。

在一些实施例中，按钮区（102和103组合）由左按钮区103和右按钮区102组成。相应地，在与右按钮区102的区域相对的左按钮区103的区域内检测到的输入进行的压力施加指示分离的期望按钮输入。输入压力被施加在哪里的检测确定意图按压由左按钮区103和右按钮区102所表示的按钮中的哪个。作为例子，用户可以将其手指放在左按钮区103中，并施加压力按压在触摸板104下方的开关111。在此，触摸板104与开关111的按压结合地检测到在左按钮区103中的手指输入的出现，这指示用户意图提供与左按钮区103对应的左按钮输入。可以类似地激活与右按钮区102对应的右按钮。

触摸板框架113被配置有触摸板按压区114。在向触摸板104的按钮区（102和103组合）施加压力后，触摸板104朝向触摸板框架113的触摸板按压区114变形并进入其中。触摸板按压区114提供这样的空隙：触摸板104部件可以变形进入该空隙中。触摸板框架113可以由任意数量的材料构成。在一些实施例中，触摸板框架113由塑料制成。在其他实施例中，触摸板框架113由诸如铝的金属制成。

在图1的例示的实施例中，输入设备105的触摸板104由装饰壳106、枢轴支撑件107和触摸板电路板108组成。

提供装饰壳106以对用户屏蔽触摸板电路板108和枢轴支撑件107。另外，装饰壳106向输入设备105添加了美学特征。从而，装饰壳106可以按任意数量的不同颜色提供。另外，在一些实施例中，可能优选的是，在装饰壳106上视觉地指示与移动输入区101以及按钮区（102和103组合）对应的区域。在一个实施例中，针对与移动输入区101对应的区，装饰壳106被涂成一个颜色，并且针对与按钮区（102和103组合）对应的区，装饰壳106被涂成另一颜色。在另外其他实施例中，针对与移动输入区101对应的区，装饰壳106被涂成一个颜色，针对与右按钮区102对应的区，装饰壳106被涂成另一颜色，并且针对与左按钮区103对应的区，装饰壳106被涂成又一颜色。与移动输入区101以及按钮区（102和103组合）对应的区域还可以通过光照明来指示。从而，在一些实施例中，与移动区101对应的装饰壳106区域被配置为照亮一个颜色，并且与按钮区（102和103组合）对应的装饰壳106区域被配置为照亮另一颜色。在其他实施例中，与移动区101对应的装饰壳106区域被配置为照亮一个颜色，与右按钮区102对应的装饰壳106区域被配置为照亮另一颜色，并且与左按钮区103对应的装饰壳106区域被配置为照亮又一颜色。可以用诸如LED的任何适当的光源提供装饰壳106的照亮。在一些实施例中，LED是传统的半导体二极管LED。在其他实施例中，LED是由半导体纳米晶体（nanocrystal）组成的量子点LED。在另外的其他实施例中，LED是有机LED。

现在结合图1参考图2A和2B。图2A是根据一个实施例的输入设备105的自上至下视图。图2B是根据一个实施例的例示枢轴支撑件107的元件的输入设备105的截面图。枢轴支撑件107由枢轴点201和开关接触点202组成。触摸板104在枢轴支撑件107的枢轴点201处附连到触摸板框架113。枢轴支撑件107被提供为使得当输入对触摸板104的装饰壳106施加压力时，触摸板104部件绕着枢轴点201变形进入触摸板框架113的触摸板按压区114中。在变形后，如果输入施加具有足够力量的压力，则触摸板104部件的开关接触点202接触开关111。本领域技术人员将认识到，可以在相对于构成触摸板104的各部分的任意数量的位置处提供枢轴点201。

现在结合图1参考图3。图3是根据一个实施例的输入设备的电子输入检测设备的自上至下视图。触摸板的移动输入区101和按钮区（图1中的102和103组合）可以通过单个电子输入检测设备或者多个电子输入检测设备来检测输入。构成触摸板104的电输入检测设备可以是被配置为检测输入的电容的电路板。图4例示其中触摸板电路板108是单个电路板的实施例，所述单个电路板包括移动输入电容区301（对应于图1的移动输入区101）、左按钮电容区303（对应于图1的左按钮区103）以及右按钮电容区302（对应于图1的右按钮区102）。在其他实施例中，触摸板电路板由只包括移动输入电容区的移动电路板以及包括左按钮电容区和右按钮电容区或者单个按钮区的按钮电路板组成。在又一实施例中，触摸板电路板由仅包括移动输入电容区的移动电路板、仅包括左按钮电容区的左按钮电路板以及仅包括右按钮电容区的右按钮电路板组成。所公开的移动输入区101、按钮区（图1的102和103组合）以及触摸敏感输入区的定制通过指定与电检测输入设备的区域对应的期望输入而完成。以下更详细地讨论这些输入区的定制。另外，构成触摸板104的电输入检测设备可以是被配置为检测电导、磁性和光学输入（仅列举几个实施例）的电路板。

回去参考图1。输入设备105具有位于触摸板104之下的开关111。如上所述，开关111的按压和在按钮区（102和103组合）中的输入的检测组合起来指示意图按压触摸板104的按钮。输入设备105进一步被配置有触觉响应组件（109、111、104）。触觉响应组件（109、111、104）响应于从输入向按钮区施加压力而产生触觉响应。在一些实施例中，开关111可以装有弹簧（spring-loaded）。在其他实施例中，开关可以不装有弹簧。在具有装有弹簧的开关111的那些实施例中，开关111在输入施加压力期间针对该输入往回施加压力。从而，在其中开关111装有弹簧的那些实施例中，开关111可以是触觉响应组件111。在这样的实施例中，当输入施加压力并且触摸板104部件绕着（图2B的）枢轴点201变形进入触摸板框架113的触摸板按压区114中时，开关111向该部件施加压力。响应于从输入施加压力，开关111针对触摸板104施加压力产生触觉响应。以此方式，输入设备将按压按钮的感觉通过触觉反馈提供给输入。

在其他实施例中，触觉响应组件是弹簧夹（springfinger）或多个弹簧夹。图1例示的实施例具有多个弹簧夹109。当输入施加压力并且触摸板104部件绕着（图2B的）枢轴点201变形进入触摸板框架113的触摸板按压区114中时，弹簧夹109向该部件施加压力。响应于从输入施加压力，弹簧夹针对触摸板104施加压力产生触觉响应。以此方式，输入设备将按压按钮的感觉通过触觉反馈提供给输入。本领域技术人员认识到，可以在任意数量的位置处提供或者根本不提供例示实施例的弹簧夹109。本领域技术人员还将认识到，所公开的输入设备105的实施例可以由位于相对于触摸板104部件的任意数量的位置处的许多开关组成。

在一些实施例中，与开关111结合的弹簧夹或多个弹簧夹109是触觉响应组件，并可以响应于从输入施加压力而产生触觉响应。在进一步的实施例中，触摸板104部件可以是触觉响应组件，并且触摸板104部件返回到其原始位置的趋势产生触觉反馈。在另外的其他实施例中，与开关111结合的触摸板104部件可以是触觉响应组件。此外，在另一实施例中，与弹簧夹或多个弹簧夹109结合的触摸板104部件可以是触觉响应组件。在另外的其他实施例中，与弹簧夹或多个弹簧夹109结合的触摸板104和开关111可以是触觉响应组件。

现在参考图5。图5是根据一个实施例的连接到输入接收设备501的输入设备105的图。输入设备105被设计为通过通信信道502连接到输入接收设备501，使得输入设备105将由具体输入消息组成的输入通信提供给输入接收设备501。在一些实施例中，通信信道502可以是单工或双工的。通信信道502可以是直接接线电连接或者通信信道502可以是无线的。作为例子，图7例示笔记本计算机的实施例，该笔记本计算机包括附连到底架702的输入设备105、附连到底架702的屏幕701以及附连到底架702的键盘703。此外，图8例示键控输入设备的另一实施例，该键控输入设备包括附连到键控输入框架801的输入设备105以及附连到键控输入框架801的键盘802。在另外的其他实施例中，输入设备105可以连接到诸如个人数字助理、蜂窝电话或者无线电邮设备的通信设备。

作为示例应用，输入设备105可以连接到笔记本计算机（图5的输入接收设备501）。该笔记本计算机可以被配置有如本领域公知的基于窗口的操作系统。如本领域公知的，用户通过键控输入设备以及诸如触摸板或计算机鼠标的移动设备与基于窗口的操作系统交互。输入设备105可以提供移动设备以与基于窗口的操作系统交互。输入设备105通过检测来自用户的输入在移动输入区101或者按钮区（102和103组合）的任一中的出现而检测该输入在触摸板104上的移动来提供在基于窗口的操作系统环境中移动光标的能力。另外，输入设备105通过与位于触摸板104之下的开关111的按压结合地检测来自用户的输入在按钮区（102和103组合）中的出现来允许用户提供按钮输入。

所公开的输入设备105的一些实施例的另外的特征是提供渐进（graduated）按钮输入的能力。在这样的实施例中，开关111被配置为检测由输入施加到按钮区（102和103组合）的压力的阈值。所施加的压力的阈值的检测通过确定开关111被向下按压到什么程度而实现。在示例实施例中，输入设备105可以用于提供与输入设备105所附连到的通信设备（图5的输入接收设备501）的多媒体组件的更精确的交互。例如，渐进的按钮输入可以为多媒体组件提供可变的快进或倒退。可替代地，这样的渐进的按钮输入可以用在各种不同的应用组件中，比如医疗测试组件以及视频游戏。

在所公开的输入设备105的一些实施例中的进一步的另外特征是触摸板104的移动输入区101和按钮区（102和103组合）的定制。在这样的实施例中，用户可以指定触摸板104的哪些区域对应于移动输入区101以及按钮区（102和103组合）。此外，在那些具有左按钮区103和右按钮区102的实施例中，用户可以规定哪些区域对应于左按钮区103和右按钮区102。在另外的进一步实施例中，用户可以通过以下方式来规定任意数量的按钮区：通过规定哪些区域对应于那些按钮区。作为例子，在这样的实施例中的用户可以规定第一、第二、第三和第四按钮区。然后用户可以规定当输入被提供给所定义的按钮区时要传送到输入设备105所连接到的（图5的）输入接收设备501的期望的输入消息。

可以按各种不同的方式实现用户指定。在一个实施例中，用户可以在输入设备105所附连到的笔记本计算机（图5的输入接收设备501）的用户配置组件中指定触摸板104的区域。区域的指定包括识别包含触摸板104的区的有界区域。有界区域按照在触摸板104内的坐标而表示。例如，对于尺寸是5厘米乘5厘米的正方形（其中x和y轴在触摸板104的左下角处交叉并等于0）的触摸板104的移动输入区101和按钮区（102和103组合）的指定可以是：移动输入区101是由坐标（x=0,5=>y>=3）和（x=5,5=>y>=3）定义的区域所界定的区；按钮区（102和103组合）是由坐标（x=0,y<=3）和（x=5,y<=3）定义的区域所界定的区。有界区不需要由四个边组成。

用户指定可以作为数据存储在笔记本计算机的硬件中。在这样的实施例中，在触摸板104的区域中的输入的检测可以通过输入设备105向笔记本计算机发送指示用户输入出现在触摸板104的左下角、例如坐标（x=1,y=1）中的通信来实现。从而，笔记本计算机可以访问所存储的用户指定以确定该通信指示输入位于触摸板104的按钮区（102和103组合）中。

在替换实施例中，表示用户指定的数据可以被存储在输入设备105的硬件中。在这样的实施例中，输入出现在哪里的确定可以由输入设备105执行，并且指示输入所位于的区域的通信被传送到笔记本计算机。可替代地，输入设备105可以将触摸板104的区域的用户指定和所检测的输入的位置的数据传输到笔记本计算机，并且笔记本计算机可以基于这些通信确定输入的位置。

所公开的输入设备105的一些实施例的另外的进一步特征是触摸板104的触摸敏感输入区。该触摸敏感输入区可以位于移动输入区101或者按钮区（102和103组合）内。该触摸敏感输入区可以被配置为在检测到输入的出现后打开或关闭输入设备105。在其他实施例中，触摸敏感输入区可以被配置为在触摸敏感区中检测到输入的出现后打开或关闭无线无线电（wirelessradio）。在一些实施例中，触摸敏感输入区是可定制的以向输入设备105所附连到的（图5的）输入接收设备501提供定制的输入。作为例子，触摸敏感输入区可以被定制为在用户施加输入后静音或者打开（图5的）输入接收设备501的声音设备。

在进一步的实施例中，触摸敏感输入区可定制以在触摸敏感输入区内提供多个触摸敏感输入区域，每个触摸敏感输入区域具有其自己的要被提供给（图5的）输入接收设备501的可定制输入。类似于移动输入区101和按钮区（102和103组合）定制的公开的特征，触摸敏感输入区定制可以按各种不同的方式实现。另外，可以在视觉上指示与触摸敏感输入区对应的区域，如以上在图1的讨论中公开的。

继续参考图1。图1例示的实施例包括控制器集成电路110。控制器集成电路110可以被配置为通过收集来自触摸板电路板108和开关111的信号来协调输入检测。另外，控制器集成电路110可以被配置为向输入设备105所附连到的（图5的）输入接收设备501发送通信。此外，在一些实施例中，控制器集成电路设备110可以控制装饰壳106的照亮，如上所述。控制器集成电路110还可以存储表示输入区的定制的数据，如前所述。在这样的实施例中，控制器集成电路110还可以将表示输入区的定制的数据与从触摸板104接收的信号组合以确定用户期望的输入。在其他实施例中，控制器集成电路110将表示输入区的定制的数据与从触摸板104接收的信号组合地传送到输入设备105所连接到的（图5的）输入接收设备501，并且（图5的）输入接收设备501确定期望的输入。但是，在一些实施例中，输入设备105可以不具有协调输入检测或者将通信发送到输入接收设备501的一个或多个设备。

现在参考图6。图6是详述根据一个实施例的检测输入的方法的流程图。在步骤601，检测在触摸板104的按钮区中的位置处的输入的出现。在步骤602，检测在触摸板的按钮区上向下压的输入。在步骤603，产生触觉响应并通过触觉响应组件间接地或直接地将所述触觉响应提供给施加输入的人。

在一个实施例中，所公开的输入设备在维持向用户提供触觉响应的能力的同时，提供美学上令人愉悦的合在一起的设计。另外，公开的输入设备的一些实施例提供最大化的区，在该区上可以通过检测在移动输入区以及按钮区两者中的输入的移动来检测输入的移动。在一些实施例中所公开的输入设备还可以提供渐进的按钮输入。一些其他实施例的特征包括输入设备的输入区的定制以及构成输入区的区域的可视指示。

已经为了例示和描述的目的给出了本发明的各实施例的以上描述。不意图是穷尽的或将本发明限制到所公开的精确形式，并且考虑到以上教导修改和变化是可能的，或者可以从本发明的实践中获得这些修改和变化。选择并描述这些实施例以便解释本发明的原理及其实际应用，以使本领域技术人员能够在各种实施例中并以适合于预期的特定使用的各种修改来利用本发明。

Claims (8)

1.一种输入设备，包括：

触摸板框架，其由触摸板按压区构成；

附连到所述触摸板框架的触摸板，其由移动输入区和按钮区构成，其中所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的存在，其中所述触摸板位于触摸板框架上方；

开关，其位于所述触摸板的按钮区下面；以及

触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应；

其中在向触摸板的按钮区施加压力后，触摸板绕着相同的枢轴点变形并且进入到触摸板框架的触摸板按压区中。

2.如权利要求1的输入设备，其中所述开关和所述触觉响应组件是相同的。

3.如权利要求1的输入设备，其中所述触觉响应组件是弹簧夹。

4.如权利要求1的输入设备，其中所述触摸板和所述触觉响应组件是相同的。

5.如权利要求1的输入设备，其中构成移动输入区和按钮区的所述触摸板的区域是可定制的。

6.如权利要求1的输入设备，其中所述按钮区由左按钮区和右按钮区构成。

7.一种计算机笔记本，包括：

底架；

附连到所述底架的屏幕；

附连到所述底架的键盘；

由触摸板按压区构成的触摸板框架；

附连到所述触摸板框架的触摸板，其由移动输入区和按钮区构成，其中所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的存在，其中所述触摸板位于触摸板框架上方；

开关，其位于所述触摸板的按钮区下面；以及

触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应；

其中在向触摸板的按钮区施加压力后，触摸板绕着相同的枢轴点变形并且进入到触摸板框架的触摸板按压区中。

8.一种键控输入设备，包括：

键控输入框架；

附连到所述键控输入框架的键盘；以及

附连到所述键控输入框架的触摸板框架，其由触摸板按压区构成；

附连到所述触摸板框架的触摸板，其由移动输入区和按钮区构成，其中所述触摸板位于触摸板框架上方，

其中所述触摸板被配置为检测在所述触摸板上的位置处的输入的存在；

开关，其位于所述触摸板的按钮区下面；以及

触觉响应组件，用于响应于从所述输入向所述按钮区施加压力而产生触觉响应；

其中在向触摸板的按钮区施加压力后，触摸板绕着相同的枢轴点变形并且进入到触摸板框架的触摸板按压区中。