1267885 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明··發明所屬之技術領域、先前技 發明背景 技如、内客、實施方式及圖式簡單說明) 技術領域 本發明概言之係關於用於電予 灰置又使用人介面而牿則 是關於具有無接點感測及可感回 〜、口知：又轉動碟輸入裝置。 先前技術 電子設備中之控制器及輸入褽 β 、 表置用以控制諸如全程導4上 k項早電子設備之各種作業。 ^ 又入d 士、 輸入裝置視電子設備及使用 人A面欲有之功能而有不同構难 兩子批措土彳查έw。用於移動式電話及其他 包子叹備（傳統輸入裝置為操 々认 ^ ^ ^ 诛祕#式控制器。顧名思義， 茲輸入裝置是以可朝任何方 〇 仅打甘从λ处 移動而導航一選項單或執行 任何其他功能之凸出壁婼 丁 牛所形成。例如，該操縱桿式凸 出身可成向上移動而；生士匕 °成與操縱桿基座内之導電構件接 觸。此一接觸會產生起動甘 ， , &勒衣一功能之信號，亦即將選項單 上捲之功能。該操縱桿式凸出臂之向下移動能使操縱桿執 仃一類似功能’亦即將選喝單下捲之功能。 另一廣被使用之輸人裝置是_圓碟型裝置。這種輸入裝 _有□莱可轉回及向前而執行控制功能’亦即在該電子 設備中全程捲動選項單。傳統上該圓碟上含嘗多個其構態 為接觸至少一個碟外雨丨、_ , ^ . 、 电接頭之電接點以便接l 笔路而產 生-用於控制該電子設備之信號。換言之，該等多個電接 點會在該電接頭上滑過且每_電接點接觸刻電接頭時會產 生一信號。於是此一產生之信號被用來控制諸如將選項單 捲上捲下之作業。 具有在電接頭上滑過電接點之圓碟，其問題是機械磨 -6 - (3) 1267885
相同或類似元件。雖 實例—明“: 新技術是參考特定 …但應暸解本文中所述實例僅提供本革新技 多有利使用之-些例子而已。現參考圖1，2及3,各: ^別為按照本發明典型實例輸人裝置5之頂部、侧面及 •。輸入裝置5可用於一移動電話或需要導航或控制支 戶:Ϊ Ϊ :其他電子設備中。輸入裝置5包括一以非鐵磁材料 ^《貫處上為圓形之碟10。圓碟10包括沿著其周邊所附加 或、内入其中又多個鐵磁板12。鐵磁板12可置於圓碟1〇之一邊 、，在圓碟1 〇中或凸出於圓碟丨〇之外。鐵磁板12可用諸如鋼 =任何鐵磁材料製成。圓碟10是用一支撐構件22以可使圓 茱〇轉動之方式安裝於一印刷電路板18上或固定至該電子 裝置内 < 任何組件上。一般言來該支撐構件22是以可轉動 方式轉合至圓碟1〇之中軸，亦即碟之重力中心，俾能平衡 圓碟10之轉動。 輸入裝置5中包括置於印刷電路板18上且位於圓碟10周邊 附近之 磁鐵14及一磁感測器16 (例如一 ‘ hall，感測器）。磁 感測器16有一特定之靈敏度軸線。磁感測器16在達到其磁 滞位準時輸出—信號。此點係指當下文中所述之磁場超過 一最小位準時磁感測器16即輸出該信號。磁鐵14之位置是 當板12在距磁鐵14一預定距離内時吸引每一鐵磁板12。磁感 測為16位於印刷電路板18上接近磁鐵14處且其靈敏度軸線 足向在與磁鐵14之北至南極平行而使得當板12通過距磁感 測斋16—預足距離内時磁感測器16即產生一提供至該電子 裝置一微控制器（未示出）之信號。微控制器響應該信號即 1267885 (4) ----^ 發明說明續頁 能實施在該電子裝置顯示幕上 、s、ra 义卷軸鉍作。特別是合板】？ 、過磁鐵14/磁感測器16組合上 田 ，、目,1哭人 万時在该板與磁鐵14/磁感 “16組合間之磁場變a集中 ^ h為集中且增大。在磁鐵Μ與板12間相 田万；磁阻义空氣間隙減小。 —、】态16響應该磁場之集中 即產生一可偵得之信號。 圓碟10之位置是使得有一間 '、將圓碟10及相關之鐵磁板 12與磁鐵14及磁感測器16隔 此間隙可使0碟1 〇能轉動 而不會接觸磁鐵14及磁感測器16。此外，當鐵磁板12通過磁 鐵14及磁感測器16上方時磁場跨過該間隙而集中且在板12 及磁鐵14或磁感測器16間並 1 乂百任何接觸。應暸解該間 隙可：任何距離而使磁鐵14與板12間能有吸力而提供足夠 之磁場集中以便活化磁感測器丨6。 當鐵磁板12、磁鐵14及磁感測器16形成集中磁場時，磁感 測器16即輸出一信號透過印刷電路板18而達連接至印刷電 路板18足另一組件，諸如一微處理器（未示出）。該微控制器 可控制功能者瀏覽及在螢幕（即，LCD螢幕（未示出））上顯示 結果。但應暸解磁感測器16所產生之信號可用於任何欲有 之控制應用。 在圓碟10轉動中且當圓碟1〇内一個鐵磁板12通過磁鐵Μ 及磁感測器16之上方時，在磁鐵14與板12間之一引力被施 加至圓碟1〇而造成圓碟10之一轉動阻力，亦即輕微停頓。 此一轉動阻力對該輸入裝置使用人提供一相當於由於磁感 測器16所產生信號而執行之某種操作/功能之可感回授。此 一由於磁鐵14與鐵磁板12間引力之可感回授可使輸入裝置5 (5)1267885 發明說明續頁 之使用人感到轉動之阻力而對該使用人提供一種對輸入裝 置5操作之感覺、。例如，此一操作可能為全程捲動選項單而 在捲動之每一步驟中使用人感到顯示一個捲動步驟之一轉 動阻力（亦即停頓）。使用人若快速捲動選項單之多個條目 時即會感到多個轉動阻力回授，每一回授均相當於一個步驟0 現參看圖4A與4B，圖中分別顯示本發明輸入裝置5之另一 實例及該實例中輸入裝置5所產生信號之定時圖。本實例之 輸入裝置5基本上與圖1-3中所述者相同。但在本實例中輸入 裝置5有至少兩個磁鐵14a與14b及至少兩個磁感測器1以與 16b。磁感測器16a或16b位於與之相關之磁鐵14a或14b附近且 其靈敏度軸線也與相關之磁鐵1乜或l4b平行。磁鐵14a與i4b 可對稱放置在圓碟10周邊附近（亦即碟之相對末端上）而使 來自鐵磁板12上磁鐵14之引力不會在碟1〇上或碟1〇之轉動 上造成不平衡炙力量。磁感測器16a與16b分別位於磁鐵14& 與Hb附近且互相對稱放置。換言纟，磁感測器…與爾 於圓碟10軸線之-邊上。磁感測器16a與I6b之位置是在圓碟 10轉動時’第-板12a則是在圓碟10相對一端上之第二板⑽ 進入距第二磁感測器16b之一預定距離前先進入距第一磁 感測器16a之一預定距離。
在圓碟10轉動時，第 定距離中而被之吸引。 一鐵磁板12a通過距第一磁鐵1乜一預 於是第一磁感測器16a產生第一信號 (S1)(亦即由於如前文所述造成一集中 器16a之輸出上出現一高邏輯值）。在
磁而在弟 磁感測 此同時，與第一板12a •10· 1267885 -----— (6) 發明說明續頁 對稱之第二鐵磁板12b在第二磁鐵14b附近而被之吸引。但由 於第二磁感測器16b之位置與第一磁感測器16a對稱而並未 形成集中磁場（亦即磁場並未超過產生信號所需之最低位 準）。在碟12進一步轉動時，第二鐵磁板i2b通過第二磁鐵ub 而在第一磁鐵14b與第二鐵磁板間造成一集中磁場而使 第二磁感測器16b產生第二信號（S2)(亦即在第二磁感測器 16b輸出上出現一高邏輯值）。 此一構態能使第二磁感測器1讣在第一磁感測器l6a產生 第一信號（S1)後較快產生第二信號（S2)。於是可根據第一與 第一磁感測器16a與16b產生第一（S1)與第二（S2)信號之次序 來雀足圓碟10之轉動方向。例如，若在第一磁感測器16a產 生第一信號（si)後第二磁感測器16b才產生第二信號（S2)，則 萑足圓碟1〇之轉動是朝第一方向（例如，順時針方向）。另 、面若第~ “號（S2)在第一信號（S1)前產生時，則可確 足圓碟10之轉動是朝第二方向（例如，反時針方向）。 ，應暸解對輸入裝置5使用人提供之可感回授，其操作方式 人上述者相同’也是當鐵磁板在磁鐵14附近時提供對轉動 《阻力。在一較佳實例中’第一磁感測器16a所產生第一信 號（S1)盘筐-d j /、—兹感測器16b所產生第二信號（S2)間之時差 (丈)Ί、η 、会 心Λ讓使用人感到兩個磁鐵14a與14b及兩個板12a 人 門之兩次吸引僅為單一吸引。如此則造成對使用人之 早可感回授而顯示出執行欲有功能所產生之信號且仍能 使輸入裝置確定圓碟10之轉動方向。 應瞭鮮耶可用其他方法確定圓碟10之轉動方向。例如， -11 - 1267885 發明說明續貢 ⑺ 至少兩個磁鐵14a與14b及至少兩個磁感測器16a與16b之位置 可放置成當圓碟10轉動時使第二磁感測器16b在第一磁感消,j 器16a停止產生信號前即開始產生信號（亦即由於該鐵礤板 夠寬而可產生涉及磁感測器16a與16b之集中磁場）。根據石兹 感測器16a或16b之哪一個先開始產生信號即可確定轉動之 方向。此外，這種構態有助於避免前文所述構態在磁感挪 為16a或16b中僅有一個偵得一集中磁場後即改變轉動方向 所可能發生對轉動方向之可能錯誤確定。 在另一選擇中，單一或多個成對之磁鐵/磁感測器可用於 不同厚度之鐵磁板12而當該等板之一與磁鐵14或磁感測器 16形成一集中磁場時即可造成不同之磁場強度。根據謗礤 場強度，磁感測器16所產生信號之強度可能不同。在此情 形下，碟10之轉動方向可藉將先前信號強度與目前信號^ 度加以比較來確定。 應暸解在圓碟1〇周邊上放置若干鐵磁板12可增大捲動作 業之鑑別度。因此當圓碟10上有更多板12時，圓碟10之一铜 完整轉動所執行之步驟數可能增多。例如，若圓碟⑺有四 個鐵磁板12時，在一撼之| 八、 在轉之母四分 < 一即可產生一信號。與 多鐵磁板12之數g y、分，卜μ mλ 曰 畜 了減/使用人全程捲動一選項單所需之 轉動數。 圖5為顯示圖1，2及3血刑音你丨私狀 起初是假定輸入裝置5在、；=置5之操作流程圖。 裝置5在停止活動狀態（亦 :r::r入裝置5中之碟丨。在步驟-上轉動，顯示 執订一種功能’諸如全程捲動—選項單。在碟轉動中， -12 - (8) I267885 發明說明續頁 若確定在步驟32上包括在碟 鐵14十挪、 U甲义鐵磁板U是在距一磁 <預疋距離内時，名乎 %力。# , % 4上偵得板12與磁鐵14間之一 刀。右碟10之轉重力香丁 、 iEg ^ 、以使鐵磁板12在距磁鐵14之預定 =雖内時，則不會偵捏 步彳 八 ，若如此時，處理過程則回到 等待碟1〇之额外轉動。 ^板12對磁鐵si + k ^ 形成 、 丨力的確與該磁鐵Η及一磁感測器Η —集中磁場時，在步驟36上該集中磁場能使磁感測器 巧如產生電泥/信號。此一電流/信號可用以執行一控制 作業，亦即上捲/下捲一選項單。只要該鐵磁板12保持在距 磁鐵14《預足距離内，該電流/信號即繼續產生。於是在步 驟38上確足孩鐵磁板12是否已移出距磁鐵14預定距離之 外。若未移出，磁感測器16繼續產生該電流/信號。但在步 焉* 3 8 —旦確足鐵磁板丨2已移出該預定距離外（亦即在碟j 〇 有額外之轉動後），在步驟即停止產生該電流/信號而處理 過程回到步驟30。該過程可用一個或多個磁鐵及/或一個或 多個鐵磁板加以重複任何次數而全程導航一選項單，因而 每一仏號均能起動一捲動選項單之步騾。 雖然本發明方法及裝置之典型實例已顯示於所附圖式並 詳加說明如上，但應暸解本發明並非限於所舉實例而在不 脫離下述申請專利範圍所定本發明之精神下仍可有許多重 新安排，改變及替代。 圖式簡單說明 為能更充份暸解本發明，茲提出下附圖式連同上面之詳 細說明以供參考，附圖中·· -13 - 1267885 發明說明續頁 (9) 圖1為按照本發明一實例輸入裝置之頂部圖； 圖2為沿圖1中2-2線該輸入裝置之侧面圖； 圖3為沿圖1中3-3線該輸入裝置之斷面圖； 圖4A為按照本發明另一實例輸入裝置之頂部圖； 圖4B為圖4A中輸入裝置所產生信號之定時圖；以及 圖5為圖1中輸入裝置操作之流程圖。 圖式代表符號說明 5 輸入裝置 10 圓碟 12 鐵磁板 14，14a，14b 磁鐵 16 ， 16a ， 16b 磁感測器 18 印刷電路板 22 支撐構件 SI 第一信號 S2 第二信號
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