[发明专利]具有附加的功能性的可移动触摸板

说明书

本申请是基于申请号为200480022821.X，申请日为2004年8月6日，申请人为苹果公司，名称为“具有附加的功能性的可移动触摸板”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

一般来说，本发明涉及触摸板。更具体地说，本发明涉及能够移动以便增加触摸板的功能性的触摸板。

背景技术

当前存在用于在消费类电子设备中执行操作的多种类型的输入设备。所述操作一般对应于在显示屏上移动光标并做出选择。作为例子，输入设备可以包括按钮、开关、键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、游戏杆、触摸屏等。这些设备中的每一种具有在设计消费类电子设备时需要加以考虑的优点和缺点。在手持计算设备中，一般从按钮和开关中选择输入设备。按钮和开关通常本质上为机械的，并且对光标(或其他选择器)移动并进行选择提供有限的控制。例如，它们一般专用于在特定方向上移动光标(例如，箭头键)或进行特定选择(例如，回车、删除、计数等)。在手持个人数字助理(PDA)的情况下，输入设备往往采用触敏显示屏。当使用触摸屏时，用户通过使用输入笔或手指在屏幕上直接点取对象而在显示屏上进行选择。

在便携计算设备、诸如膝上计算机中，输入设备通常是触摸板。采用触摸板，输入指针(即，光标)的移动对应于沿触摸板的表面移动手指时用户手指(或输入笔)的相对移动。当在触摸板的表面上检测到一个或多个敲击时，触摸板也可以在显示屏上进行选择。在某些情况下，可以敲击触摸板的任意部分，在其他情况下可以敲击触摸板的专用部分。在固定设备、诸如台式计算机中，一般从鼠标和跟踪球中选择输入设备。使用鼠标，输入指针的移动对应于用户沿表面移动鼠标时鼠标的相对移动。使用跟踪球，输入指针的移动对应于用户旋转壳体内的球时该球的相对移动。鼠标和跟踪球一般包括一个或多个按钮用于在显示屏上进行选择。

除了允许输入指针移动和关于显示屏上呈现的GUI的选择之外，输入设备还允许用户在水平或垂直方向内在显示屏上进行屏幕移动。例如，鼠标可以包括滚动轮，允许用户简单地向前或向后滚动滚动轮以执行屏幕移动操作。此外，触摸板可以提供专用活动区域，当用户在该活动区域上在x和y方向上线性地移动他或她的手指时，该专用活动区域实现屏幕移动。这两种设备还通过作为GUI一部分的水平和垂直滚动条实现滚动。使用这种技术，通过将输入指针定位到所希望的滚动条上、选择所希望的滚动条并且通过在用于垂直滚动的y方向内(向前和向后)或在用于水平滚动的x方向内(左和右)移动鼠标或手指来移动滚动条从而实现屏幕移动。

对于触摸板、鼠标和跟踪球，使用笛卡尔坐标系分别监视手指、鼠标和球移动时的位置。笛卡尔坐标系一般被定义为二维坐标系(x，y)，其中点的坐标(例如，手指、鼠标或球的位置)是其到两个相交的、通常垂直的直线的距离，沿平行于另一坐标轴的直线测量到一个坐标轴的距离。例如，可以监视鼠标、球和手指的x、y位置。然后该x、y位置用于在显示屏上相应地定位和移动输入指针。

为了更详细地阐述，触摸板一般包括一个或多个传感器，用于检测手指的接近。作为例子，该传感器可以基于电阻传感、表面声波传感、压力传感、光学传感、电容传感等。传感器一般分散在触摸板附近，每个传感器表示x、y位置。在大多数情况下，传感器布置在列和行的网格内。因此当手指在触摸板内的传感器网格上移动时，产生控制指针设备在显示屏上的x、y移动的不同的x和y位置信号。为了简短起见，将以对电容传感技术的讨论进行其余的讨论。然而应当注意，其他技术具有类似的特性。

电容传感触摸板一般包含若干层材料。例如，触摸板可以包括防护罩、一个或多个电极层和电路板。防护罩通常覆盖着一个或多个电极层()，并且一个或多个电极层()一般布置在电路板的前侧。如通常所知的，防护罩是由用户触摸以实现光标在显示屏上的移动的触摸板部分。在另一方面，一个或多个电极层()用于解释当用户手指静止在防护罩上或在防护罩上移动时用户手指的x、y位置。一个或多个电极层()通常包含多个电极，这些电极位于列和行中从而形成网格阵列。这些列和行一般基于笛卡尔坐标系，并且因此所述的列和行对应于x和y方向。

触摸板还包括用于检测与电极有关的信号的传感电子装置。例如，该传感电子装置可用于检测手指在网格上移动时每个电极的电容的变化。该传感电子装置一般位于电路板的后侧。作为例子，传感电子装置可以包括配置为测量每个电极的电容的数量并且基于每个电极的电容计算手指移动位置的专用集成电路(ASIC)。该ASIC还可配置为向计算设备报告该信息。