用于移动终端的节省空间的电容性转轮.pdf

提供一种在无线通信系统中使用的移动终端。该移动终端包括具有开口的外壳和选择性输入装置。该选择性输入装置包括固定在外壳开口中的轴毂，使得该轴毂外周的至少一部分从外壳伸出。电容层与轴毂的外周构成一体。弹性环可移动地布置在轴毂的外周上，并可操作地与电容层连接，该电容层用于当所述环相对轴毂移动时产生信号。控制器可操作地与输入装置连接，用于接收和处理信号。

1.  一种在无线通信系统中使用的移动终端，该移动终端包括：
具有开口的外壳；
选择性输入装置，其包括：
固定在外壳的开口中的轴毂，使得轴毂外周的至少一部分从外壳伸出，
与轴毂的外周构成一体的电容层，以及
可移动地布置在轴毂的外周上并可操作地与电容层连接的柔性环，电容层用于当所述环相对轴毂移动时产生信号；以及
可操作地与输入装置连接的控制器，用于接收和处理信号。

2.  如权利要求1所述的移动终端，其中轴毂从外壳伸出的部分是弓形的。

3.  如权利要求1所述的移动终端，其中轴毂为D形，并且轴毂的直边在外壳内，并且通常平行于外壳主侧面。

4.  如权利要求1所述的移动终端，其中所述环由橡胶构成。

5.  如权利要求1所述的移动终端，还包括与所述环的外表面构成一体的突出部。

6.  如权利要求5所述的移动终端，还包括固定在外壳内部的柔性元件，该柔性元件用于当所述环相对轴毂移动时啮合突出部。

7.  如权利要求1所述的移动终端，其中作用在轴毂外周上的预定力产生信号。

8.  如权利要求1所述的移动终端，还包括用于显示表示选择的图标的视觉显示器，以及显示器上的选择指示器，所述选择指示器响应于所述环的移动所产生的信号而移动以选择图标。

9.  如权利要求8所述的移动终端，其中每个图标表示一个应用程序。

10.  如权利要求8所述的移动终端，其中作用在轴毂外周上的预定力产生用于选择多个图标中的一个图标的信号。

11.  一种用于无线通信系统的移动终端的选择性输入装置，该移动终端包括用于容纳控制器的外壳，该控制器适于和输入装置可操作地连接以用于从输入装置接收和处理信号，该选择性输入装置包括：
适于固定在外壳的开口中的轴毂，使得轴毂外周的至少一部分从外壳伸出；
与轴毂外周构成一体的电容层；以及
可动地布置在轴毂外周上并可操作地与电容层连接的柔性环，该电容层用于当所述环相对轴毂移动时产生信号。

12.  如权利要求11所述的选择性输入装置，其中轴毂从外壳伸出的部分为弓形。

13.  如权利要求11所述的选择性输入装置，其中轴毂为D形。

14.  如权利要求11所述的选择性输入装置，其中所述环由橡胶构成。

15.  如权利要求11所述的选择性输入装置，还包括与所述环的外表面构成一体的突出部。

16.  如权利要求11所述的选择性输入装置，其中作用在轴毂外周上的预定力产生信号。

用于移动终端的节省空间的电容性转轮
背景技术
本发明总体而言涉及移动通信装置，更具体地涉及一种在无线通信系统中使用的移动终端，其中所述移动终端包括转轮模拟输入装置。
移动终端用于在无线通信系统如在蜂窝式电话系统的移动电话中发送和接收信息。移动电话通常包括显示器和输入机构，如键盘、按钮等等，这些机构用于控制移动电话。显示器用于查看信息，输入机构通常可提供数据输入，以及控制包括显示器的任何多媒体接口。
随着因特网越来越普及，移动电话不仅用作语音数据的接收器，而且还用作可在显示器上查看的各种形式的可视数据的接收器，这些可视数据例如是电子邮件、传真或其他形式的被处理文件、图画、视频或网页。移动电话还可以用作游戏装置。此外，现在的一些移动电话还包括照相功能，用于捕获图像和满足对基于视频或图像的通信的增长需求。捕获图像通常是通过用手按压快门按钮或特定的击键顺序起动照相功能来实现的。
随着移动电话的各种功能的增多，用于改变每种功能的输入机构的类型的需要也就增多。同时，期望的是为卖方和类似的顾客找到节省移动电话的附加空间的方法。因为移动电话越小，输入机构可利用的空间也越小。出于人机工程学的原因，存在一定的限制，当低于该限制时不希望进一步减小尺寸。
包括多个图标或其他项目的菜单列表通常水平或垂直地布置在显示屏上。移动终端的用户可以通过用转轮水平地或垂直地移动选定光标到期望的项目上来选择项目，例如命令或选择。转轮(jog dial)输入装置通常允许用于数据输入的旋转和按压操作。
图1示出了移动终端，其整体用20表示。示出的移动终端20适合于在无线通信网络中使用，以及在图1示出的实施例中使用，移动终端20是蜂窝式电话。移动终端20包括外壳22，其可以具有任何期望的尺寸和形状；然而，如上所述地，其趋势是移动终端20越来越小。外壳22包含可操作用来发送和接收电信信号的电子元件，正如现有技术所熟知的，该电子元件用于操作移动终端20的其他功能。外壳22包括用于发出声音的耳机24或扬声器，以及用于显示字母数字文本、图形以及其他图像的显示器26。显示器26可以是单色的或彩色的。键盘装置28包括字母数字和功能键30，其被布置在外壳22上，用于接收触觉输入以输入数据、拨打电话、与显示器26上的图像相互作用、或者控制移动终端20的操作。还可以在外壳22上提供各种其他控制元件，例如特定用途的按键(未示出)，其用于控制移动终端20的一个或多个功能特性。外壳22还包括用于输入声音的麦克风32。
“转轮”40可旋转地布置在外壳22中。转轮40是众所周知的无限环型旋转开关，其用作选择性输入单元。转轮40是可旋转的且可按压的。为了操作转轮40，用户可以将其指尖放在转轮40上，使转轮旋转。根据用户移动转轮40的旋转方向，转轮40的旋转会产生信号。转轮40的信号被发送给应用程序或类似物，该应用程序可根据旋转方向改变双向参数。以这种方式旋转转轮40提供对与当前显示的项目稍微分开的项目的访问。按压转轮40可完成并进入当前的显示项目。
由于转轮40不仅会产生附加的成本，而且还需要外壳22中的更多空间，因此提供具有转轮输入装置40的移动终端20并不总是可行的。典型转轮的直径通常为大约13至16mm。
为此，需要一种在无线通信系统中使用的移动终端，其适于有效地提供多种功能，同时保持紧凑和便携性。新颖的移动终端还应该可以容纳选择性输入装置，如转轮。
发明内容
根据本发明，提供一种在无线通信系统中使用的移动终端，该移动终端包括具有开口的外壳以及选择性输入装置。该选择性输入装置包括固定在外壳的开口中的轴毂(hub)，使得轴毂外周的至少一部分从外壳伸出。电容层与轴毂的外周构成一体。弹性环可移动地布置在轴毂的外周上，并可操作地与电容层连接，该电容层用于当弹性环相对轴毂移动时产生信号。控制器可操作地与输入装置连接，用于接收和处理信号。
附图说明
为了更加充分地理解本发明，现在参考在附图中示出的实施例并在下文进行描述。在图中：
图1是包括转轮输入装置的移动终端的一个实施例的前视图。
图2是移动终端的示意性特写视图，其局部剖面示出了根据本发明的转轮模拟输入装置。
图3是图2中示出的转轮模拟输入装置的分解透视图。
具体实施方式
这里仅仅为了方便使用了一些术语，这些术语不应该被认为是对本发明的限制。例如，单词如“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“垂直”、“向上”和“向下”仅仅描述了在附图中示出的配置。实际上，这些元件可以在任何方向定向，因此该术语应该理解成包含了各种变化，除非另有规定。
如这里所使用的术语“键盘”用来表示任何类型的输入装置，包括一个或多个触敏区域，其包括预定义的按键位置或表示(gesture)区域。此外，术语“键盘”目的不是基于接触开关技术来限制键盘。相反，如本公开所设想的术语“键盘”打算涉及任何类型的输入技术，其可能被称作例如包括非接触式的类型，更加典型地可以被称作在其中感测了导体的接近的“触控鼠标”。
现在参考附图，其中在所有附图中相同的参考数字表示相应的或相似的元件，图2示出了根据本发明的在移动终端中使用的转轮模拟输入装置50。示出的移动终端20可以和在图1中示出的移动终端相同，并适于在无线通信网络中使用。在图1和2示出的实施例中，移动终端20可以是常规的蜂窝式电话，除非在描述中另有规定。应该理解，由于存在许多类型的移动终端外壳22和相关的元件(它们在现有技术中都是众所周知的，并且它们可以用来实行本发明)，因此不需要对这些元件进行详细的说明。应该理解，本发明并不限于任何特定类型的移动终端或外壳。
根据本发明的滚轮模拟输入装置50包括轴毂52和导轨54(track)。如图3所示，轴毂52为D形，其直边的长度为大约10mm至大约20mm。电容层被布置在轴毂52的外周上，用于响应于导轨54相对轴毂52的移动来产生信号，正如下文所描述的那样。
导轨54是具有从导轨54的外表面伸出的突出部56或齿的橡胶环。在图3示出的实施例中，导轨54具有33个齿56。然而，应该理解，在不影响本发明的功能的条件下，可以改变导轨54上齿的数量。导轨54被安装在轴毂52的外周上，以相对轴毂52可滑动地旋转。导轨54可以无限地旋转。
如同常规的转轮一样，外壳22中设有空腔58，用于容纳转轮模拟输入装置50(图2)。空腔58足够大，以便容纳整个输入装置50。尽管没有示出安装组件，但是轴毂52固定地安装在外壳22中。在图2示出的实施例中，输入装置50安装在空腔58内，使得轴毂52的直边基本上平行于外壳22的主侧面。轴毂52的弓形外周从外壳略微伸出，以允许操纵导轨54。
移动终端20中的主处理器和存储器控制移动终端20的全部操作，在此将其统称为“控制器”。通过该控制器可以实现为启动移动终端20的所有用途所需的电子功能和程序功能。控制器包括用于向移动终端20提供输入以及任何微编码或其他软件指令的装置。本发明的一些实施例可以通过硬布线电路来实现，而不是通过执行软件来实现，或者可以通过硬布线电路和软件的组合来实现。因此，应该认识到，本发明不限于硬布线电路和软件的任何特定组合，也不限于软件指令的任何特殊源。转轮模拟输入装置50可操作地与根据本发明的用于处理来自输入装置50的信号的控制器连接，以便确定旋转方向和旋转量，以及是否按压导轨54。
在一个实例中，转轮模拟输入装置50用于在存储于计算机中的多个程序中选择一个应用程序，并用于执行该输入装置50选择的应用程序。在该实例中，应用程序用移动终端20的显示器26上的图像表示，例如项目或图标。当导轨54相对轴毂52旋转时，输入装置50能够一个一个地浏览图像，能够停止和选择图像进而执行程序。
使用时，导轨54相对轴毂52旋转，这会产生到控制器的信号。响应于该信号，控制器确定导轨54的旋转方向(如顺时针或逆时针)以及确定旋转量。如果导轨54沿逆时针方向旋转，则沿一个方向连续移动程序菜单选择，如随着导轨54的旋转通过在显示器26上显示的选择指示器所指示的。另一方面，如果导轨54沿顺时针方向旋转，则沿另一个相反的方向连续地移动程序菜单选择。通过这种方式，使导轨54以一定比例的旋转量旋转可以实现滚读显示菜单项。用户可以在查看当前在显示器26上显示的内容的同时，使导轨54沿合适的方向前进适当数量的圈数，直到找到期望的项目。
当通过导轨54的旋转显示期望的项目时，通过相对轴毂52按压导轨54可以进行项目的选择。当用户对导轨54施加预定的力时，控制器会认为该操作是一个输入操作或者是应用于当前所选的操作模式的其他相关动作。按压导轨54可确认和输入当前显示的数字或字符。之后，当去除了所施加的力时，输入装置50恢复到初始状态。
在本发明的另一个实施例中，转轮模拟输入装置50还包括用于对旋转产生阻力的装置。该阻力产生装置包括一端固定在外壳22内部的臂60(图2)。臂60的自由端邻近导轨54定位，使得当导轨54旋转时导轨54上的突出部56可选择性地啮合臂60的自由端。每当导轨顺时针或逆时针旋转一次，显示的项目也相应地增加或减少，使得一个突出部56经过臂60的端部。例如使导轨旋转大概相应于五次的卡嗒声。在这种情况下，会使选择的项目增加五次，每一个卡嗒声增加一次。
通过使用声音驱动电路，控制器还可以从移动终端的扬声器产生声音。在可替换的实施例中，用于产生声音的装置包括扬声器、蜂鸣器或类似物。
根据本发明的转轮模拟输入装置50具有许多优点，包括转轮式装置的外观、感觉和声音，同时减小了尺寸，进而在设计和规划电子产品时使干扰最小。
尽管在此已经在形式为移动蜂窝式电话的移动终端的背景下描述了本发明，但是应该理解，本发明的转轮模拟输入装置不限于此，其也可以适用于其他电子装置和应用中。例如，这里使用的术语“移动电话”包括具有或不具有多行显示的蜂窝式无线电话；陆上通信线和无绳电话；组合了蜂窝式电话与数据处理、传真和数据通信性能的个人通信系统(PCS)；互联网/内联网接入装置；管理器；包括无绳电话、寻呼机、互联网/内联网接入、网页浏览器、管理器、日历和/或全球定位系统(GPS)接收器的个人数字助理(PDA)；手表键盘装置；以及常规的便携式计算机和/或掌上计算机接收器或包括显示器的其他计算机系统。移动电话还可以被称为“普适计算”装置。在本发明的一个实施例中，本发明可以在计算机系统上实施，该计算机系统具有用于数据存储的存储电路、用于产生图像的显示器、以及被配置成控制存储器和接收器之间的数据流的控制电路。此外，转轮模拟输入装置可以用于磁性的和电子的记录和复制装置，或者用于任何其他装置，其中转轮可选择性地用于输入值，如在时钟模式中的时间设定，或在文本输入模式中构成单词的字符、字母和符号。转轮模拟输入装置还可以安装在电子装置的遥控单元上，并以和这里所描述的相似的方式运行。
尽管仅针对几个本发明的示例性实施例极其详细地示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，本发明人不是为了将本发明限定在这些实施例上，因为在基本上不脱离本发明的新颖教导和优点的条件下，特别是根据前述的教导，可以对所公开的实施例进行多种修改、省略以及添加。例如，本发明适合在多种便携的和非便携的电子设备和应用中使用。因此，为了覆盖所有这些修改、省略、添加以及等同物，它们应该包括在如下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围内。在这些权利要求中，装置加功能的语句是为了覆盖这里描述的可执行所述功能的结构，不仅仅是结构性的等同物，还包括等同的结构。因此，尽管钉子和螺钉不是结构性的等同物，因为钉子是利用柱面来将木制零件固定在一起，而螺钉是利用螺旋面，但是在紧固木制零件的环境下，钉子和螺钉是等同的结构。