КОМПАКТНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ДЛЯ МОБИЛЬНОГО ТЕРМИНАЛА Российский патент 2011 года по МПК G06F3/33 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Это изобретение относится, в целом, к устройству для мобильной связи, и более конкретно, к мобильному терминалу для использования в системах беспроводной связи, при этом мобильный терминал включает в себя устройство ввода с эмуляцией поворотного переключателя.

Мобильный терминал используется для передачи и приема информации в системах беспроводной связи, например мобильный телефон в сотовых телефонных системах. Мобильный телефон обычно включает в себя дисплей и механизмы ввода, такие как клавиатуры, кнопки, и подобные устройства, которые используются для управления мобильным телефоном. Дисплей используется для просмотра информации, а механизмы ввода обычно обеспечиваются для ввода данных, а также для управления любым мультимедийным интерфейсом, включающим в себя дисплей.

С ростом популярности Интернета мобильные телефоны используются как приемные устройства не только для голосовых данных, но также для различных форм визуальных данных, отображаемых на дисплее, таких как электронная почта, факсы или другие формы обработанных документов, картинок, видеостраницы или Web-страницы. Мобильные телефоны могут также работать как устройства для игр. Более того, некоторые мобильные телефоны сейчас также включают в себя функцию камеры для захвата изображения и удовлетворяют растущим требованиям к связи, обеспечивающей передачу видеоинформации или изображений. Захват изображений обычно выполняется приводящейся в действие вручную функцией камеры через кнопку спуска или определенной последовательности нажатия клавиш.

Поскольку различные функции мобильного телефона увеличиваются, то существует необходимость использования различных типов механизмов ввода для каждой функции. В то же время, нахождение путей для достижения дополнительной экономии пространства мобильного телефона желательно как для продавца, так и для покупателя. Так как мобильный телефон становится меньше, то становится меньшей и доступная зона для механизмов ввода. По эргономическим причинам существует предел, ниже которого уменьшение размера является нежелательным.

Список меню, включающий определенное количество значков или других пунктов, обычно расположен на экране дисплея горизонтально или вертикально. Пользователь мобильного терминала выбирает пункт, такой как команда или пункт меню, с помощью перемещения курсора выбора через поворотный переключатель горизонтально или вертикально к желаемому пункту меню. Устройство ввода в виде поворотного переключателя обычно допускает операции вращения и нажимания для ввода данных.

Мобильный терминал показан на фиг.1 и в целом обозначен позицией 20. Изображенный мобильный терминал 20 приспособлен для использования в сети беспроводной связи, и в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1, мобильный терминал 20 является сотовым телефоном. Мобильный терминал 20 содержит корпус 22, который может быть любого желаемого размера и формы; однако, как описано выше, существует тенденция к уменьшению размеров мобильного терминала 20. Корпус 22 содержит электронные компоненты, которые работают для передачи и приема телекоммуникационных сигналов, как известно в уровне техники, а также для обработки других функций мобильного терминала 20. Корпус 22 включает в себя громкоговоритель 24 или динамик для того, чтобы выдавать звуковую информацию, и дисплей 26 для отображения алфавитно-цифрового текста и графических изображений, а также других изображений. Дисплей 26 может быть монохромным или цветным. Клавиатура 28, включающая в себя алфавитно-цифровые и функциональные клавиши 30, может быть обеспечена на корпусе 22 для приема тактильного ввода, чтобы выполнять ввод данных, телефонные звонки, взаимодействовать с изображением на дисплее 26, или иным способом выполнять операции управления мобильным терминалом 20. На корпусе 22 могут быть также обеспечены различные другие средства управления, такие как специализированные клавиши (не показаны), которые управляют одним или более функциональных аспектов мобильного терминала 20. Корпус 22 также включает в себя микрофон 32 для ввода звуковой информации.

«Поворотный переключатель» 40 расположен в корпусе 22 с возможностью вращения. Поворотный переключатель 40 является хорошо известным поворотным переключателем с бесконечным циклом, который работает как устройство выборочного ввода. Поворотный переключатель 40 может и вращаться, и нажиматься. Чтобы работать с помощью поворотного переключателя 40, пользователь накладывает кончик своего пальца на поворотный переключатель 40 и вращает его. Вращение поворотного переключателя 40 генерирует сигналы, в соответствии с направлением вращения, производимого пользователем при перемещении поворотного переключателя 40. Сигналы поворотного переключателя 40 отправляются к прикладной программе, или подобному средству, которое изменяет двунаправленный параметр, согласно направлению вращения. Вращение поворотного переключателя 40 таким способом обеспечивает доступ к пункту, существенно отдаленному от отображаемого в текущий момент пункта. Нажатие поворотного переключателя 40 заканчивает процедуру ввода и вводит пункт, отображаемый в текущий момент.

Обеспечение мобильного терминала 20 устройством ввода 40 в виде поворотного переключателя не всегда является практичным, в связи с тем, что поворотный переключатель 40 не только ведет к повышению цены, но также требует большего пространства внутри корпуса 22. Типичный поворотный переключатель обычно составляет около 13-16 мм в диаметре.

По названным выше причинам существует необходимость в мобильном терминале для использования в беспроводной системе связи, который приспособлен для эффективного вмещения множества функций, в то же время сохраняя компактность и портативность. Новый мобильный терминал также должен быть обеспечен устройством выборочного ввода, таким как поворотный переключатель.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению, мобильный терминал обеспечивается для использования в беспроводной системе связи, при этом мобильный терминал содержит корпус, имеющий отверстие и устройство выборочного ввода. Устройство выборочного ввода включает в себя втулку, закрепленную в отверстии и в корпусе таким образом, чтобы, по меньшей мере, участок периферийной части втулки выходил за пределы корпуса. Слой, создающий электрическую емкость, является составной частью периферийной части втулки. Эластичное кольцо подвижно размещается на периферии вращательной втулки и оперативно соединяется со слоем, создающим электрическую емкость, чтобы генерировать сигналы, когда кольцо перемещается относительно втулки. Для приема и обработки сигналов к устройству ввода оперативно присоединен контроллер.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для более полного понимания настоящего изобретения в описании приводятся ссылки на варианты осуществления изобретения, показанного на сопроводительных чертежах и описанного ниже. На этих чертежах:

Фиг.1 - вид спереди варианта осуществления изобретения мобильного терминала, включающего в себя устройство ввода в виде поворотного переключателя.

Фиг.2 - схематичный вид вертикальной проекции крупным планом мобильного терминала с частичным сечением, показывающий устройства ввода с эмуляцией поворотного переключателя, согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 - вид в перспективе в разобранном состоянии устройства ввода с эмуляцией поворотного переключателя, показанного на фиг.2.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Определенная терминология используется здесь только для удобства и не должна рассматриваться как ограничение изобретения. Например, такие слова, как «верхний», «нижний», «левый», «правый», «горизонтальный», «вертикальный», «вверх» и «вниз», описывают только конфигурацию, показанную на чертежах. На самом деле, компоненты могут быть ориентированы в любом направлении, и поэтому терминологию следует понимать как охватывающую такие вариации до тех пор, пока они не определены иным образом.

Как определено здесь, термин «клавиатура» используется для обозначения любого типа вводного устройства, включающего в себя сенсорную зону или зоны, которые могут включать в себя заранее заданные позиции клавиш или зону графических знаков. Более того, термин «клавиатура» не предполагает ограничение клавиатурой, основанной на технологии контактных переключателей. Точнее «клавиатура», в том качестве, как она рассматривается этим раскрытием изобретения, предполагает ссылки к любому типу технологии ввода, который может быть рассмотрен, например такому, который включает в себя бесконтактный тип, обычно называемый как «сенсорная панель», которая реагирует на приближение токопроводящих тел.

Со ссылками на чертежи, на которых подобные цифровые обозначения ссылок обозначают соответствующие или подобные элементы на нескольких изображенных видах, устройства 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя для использования в мобильном терминале, согласно настоящему изобретению, показана на фиг.2. Изображенный мобильный терминал 20 может быть таким же мобильным терминалом, как показанный на фиг.1, и приспособлен для использования в беспроводной сети связи. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1 и 2, мобильный терминал 20 является сотовым телефоном, который может быть телефоном традиционного типа, за исключением того, что выполнен иначе, в соответствии с этим раскрытием изобретения. Понятно, что в связи с существованием множества типов корпусов 22 мобильного терминала и взаимодействующих компонентов, которые хорошо известны в существующей области техники, и которые могут использоваться для практической реализации настоящего изобретения, более подробное описание этих компонентов не требуется. Понятно, что настоящее изобретение не направлено на какой-либо особый стиль мобильного терминала или его корпуса.

Устройство 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя, согласно настоящему изобретению, содержит втулку 52 и кольцо 54. Как показано на фиг.3, втулка 52 имеет D-образную форму, с прямолинейным краем, имеющим длину в диапазоне от около 10 мм до около 20 мм. Образующий емкость слой обеспечивается на периферии втулки 52, чтобы генерировать сигналы, в соответствии с перемещением кольца 54 относительно втулки 52, как будет описано ниже.

Кольцо 54 является резиновым кольцом, снабженным выступами 56, или зубчиками, выступающими из внешней поверхности кольца 54. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.3, кольцо 54 имеет 33 зубца 56. Понятно, однако, что количество зубцов на кольце 54 может быть изменено, не затрагивая функциональность этого изобретения. Кольцо 54 устанавливается на периферийную часть втулки 52 для осуществления скользящего вращения относительно втулки 52. Кольцо 54 можно вращать бесконечно.

Как и в случае применения традиционного поворотного переключателя, в корпусе 22 обеспечивается полость 58 для вмещения устройства 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя (фиг.2). Полость 58 является достаточно большой, чтобы целиком вместить устройство 50 ввода. Втулка 52 фиксированно установлена в корпусе 22, хотя сборочный механизм для ее установки не показан. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2, устройство 50 ввода установлено внутри полости 58 таким образом, что прямой край втулки 52 расположен практически параллельно главным сторонам корпуса 22. Периферийная дугообразная часть втулки 52 слегка выступает из корпуса, позволяя осуществлять манипуляции с кольцом 54.

Главный процессор и память внутри мобильного терминала 20 управляют всей работой мобильного терминала 20, и вместе определяются здесь как «контроллер». Электрические и программные функции, которые необходимы для обеспечения полного использования мобильного терминала 20, реализуются посредством контроллера. Контроллер, наряду с каким-либо микрокодом или другими программными инструкциями, содержит средство для обеспечения ввода в мобильный терминал 20. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения могут быть, в значительной степени, выполнены с помощью схемных решений, аппаратных средств, а не исполнительных программных средств, или с помощью комбинации аппаратных средств с программными. Поэтому следует отдавать себе отчет, что настоящее изобретение не ограничивается какой-либо специфической комбинацией схемных решений, использующих аппаратные средства и программных средств, а также каким-либо специальным источником для программных инструкций. Устройство 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя оперативно присоединено к контроллеру, согласно настоящему изобретению, для обработки сигналов, поступающих от устройства 50 ввода, для определения направления вращения и величины угла поворота, а также было ли нажатие на кольцо 54.

В одном примере устройство 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя используется для выбора прикладных программ среди множества программ, хранящихся в компьютере, и для выполнения прикладной программы, выбранной с помощью устройства 50 ввода. В этом примере прикладные программы представлены с помощью изображений, таких как пункты или значки, на дисплее 26 мобильного терминала 20. Устройство 50 ввода дает возможность обзора изображений одно за другим, когда кольцо 54 вращается относительно втулки 52, с возможностью остановки на изображении и выбора изображения для выполнения программы.

Во время использования кольцо 54 вращается относительно втулки 52, которая генерирует сигналы для контроллера. В ответ на эти сигналы контроллер определяет направление вращения кольца 54 - по часовой стрелке или против, а также на какой угол или на сколько оборотов производится вращение. Если кольцо 54 вращается против часовой стрелки, варианты выбора программного меню перемещаются, соответственно, в одном направлении, как обозначено индикатором выбора, отображаемом на дисплее 26, когда кольцо 54 вращается. С другой стороны, если кольцо 54 вращается по часовой стрелке, варианты выбора программного меню перемещаются, соответственно, в другом, противоположном направлении. Таким образом, прокручивание пунктов меню может быть выполнено с помощью вращения кольца 54, пропорционально величине произведенного вращения. Пользователь, при просмотре того, что в текущий момент отображается на дисплее 26, вращает кольцо 54 на нужное количество оборотов в соответствующем направлении до тех пор, пока не будет достигнут желаемый пункт меню.

Когда желаемый пункт отображается вследствие вращения кольца 54, выбор пункта может быть произведен с помощью нажатия кольца 54 на втулку 52. Когда пользователь прикладывает заранее заданную силу к кольцу 54, контроллер рассматривает эту манипуляцию как операцию ввода, или другое значимое действие, применимое к выбранному в текущий момент операционному режиму. Нажатие кольца 54 заканчивает процедуру ввода, при этом вводятся отображаемые в текущий момент цифра или буква. После этого, когда приложенная сила снимается, устройство 50 ввода восстанавливается в свое первоначальное состояние.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения устройство 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя дополнительно включает в себя средство для генерирования сопротивления вращению. Средство генерирования сопротивления может содержать рычаг 60, зафиксированный на одном конце во внутренней части корпуса 22 (фиг.2). Свободный конец рычага 60 располагается рядом с кольцом 54 таким образом, чтобы выступы 56 на кольце 54 выборочно входили в зацепление со свободным концом рычага 60, когда кольцо 54 вращается. Отображаемый на дисплее пункт увеличивается или уменьшается на единицу каждый раз, когда кольцо 54 вращается, соответственно, по часовой стрелке или против часовой стрелки, таким образом, что один выступ 56 проходит конец рычага 60. Например, кольцо вращается, создавая ощущение, соответствующее пяти щелчкам. В этом случае выбранный пункт увеличивается в пять раз, т.е. одно увеличение на один щелчок.

Контроллер также может генерировать звук через громкоговоритель мобильного терминала, с помощью использования контура, управляющего звуком. В альтернативных вариантах осуществления изобретения средство для генерирования звука может включать в себя громкоговоритель, зуммер или подобные средства.

Устройство 50 ввода с эмуляцией поворотного переключателя, согласно настоящему изобретению, имеет много преимуществ, включающих в себя внешний вид, ощущение и звук устройства такого типа, как поворотный переключатель, при уменьшении размера для минимизирования препятствий при конструировании и проектировании электронных изделий.

Несмотря на то, что настоящее изобретение описано здесь в контексте мобильного терминала в форме мобильного сотового телефона, должно быть понятно, что устройство ввода с эмуляцией поворотного переключателя согласно настоящему изобретению, не является таким ограниченным, и может найти свое применение в других электронных устройствах и приложениях. Например, термин «мобильный телефон», который использован здесь, может включать в себя сотовый радиотелефон с многострочным дисплеем или без него; телефоны для линий внутренней связи или беспроводные телефоны; терминал для системы персональной связи (PCS), который может объединять сотовый телефон с обработкой данных, возможностями факсимильной связи и передачи данных; устройства с доступом в Интернет/интранет; органайзеры; персональный цифровой секретарь (PDA), который может включать в себя радиотелефон, пейджер, доступ в Интернет/интранет, веб-обозреватель (Web browser), органайзер, календарь и/или приемник глобальной системы навигации и определения положения (GPS); устройства с ручной кнопочной панелью; и традиционные портативный и карманный приемник или другая компьютерная система, включающая в себя дисплей. Мобильные телефоны могут также рассматриваться как «всепроникающие компьютерные» устройства. В одном варианте осуществления настоящее изобретение может быть применено в компьютерной системе, имеющей запоминающую схему для хранения данных, дисплей, который действует таким образом, чтобы генерировать изображения, и схему управления, которая сконфигурирована, чтобы управлять потоком данных между памятью и приемником. Более того, устройство ввода с эмуляцией поворотного переключателя может быть использовано в устройстве для магнитной и электронной записи и воспроизведения, или любом другом аппарате, в котором поворотный переключатель используется выборочно для ввода значений, таких как установки времени в режиме часов или знаков, буквенных или символических, составляющих слово в режиме текстового ввода. Устройство ввода с эмуляцией поворотного переключателя, также может быть установлено на пульте дистанционного управления электронного устройства и работать подобным образом, как здесь было описано.

Хотя настоящее изобретение было показано и описано очень подробно по отношению только к нескольким типичным вариантам осуществления изобретения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что нет намерения ограничивать изобретение этими вариантами осуществления изобретения, поскольку могут быть сделаны различные модификации, упущения и добавления к раскрытым вариантам осуществления изобретения без значительного отступления от новых идей и преимуществ изобретения, особенно в свете вышеупомянутых идей. Например, настоящее изобретение подходит для использования в многочисленных портативных и непортативных электронных устройствах и прикладных системах. Соответственно, изобретение охватывает все такие модификации, упущения, добавления и эквиваленты, которые могут быть заключены в сущности и объеме изобретения, как определено последующей формулой изобретения. В формуле изобретения статьи «средство плюс функция», как предполагается, должны охватывать структуры, описанные здесь, как выполняющие изложенную функцию, и не только структурные эквиваленты, но также и эквивалентные структуры. Таким образом, хотя гвоздь и винт могут не быть структурными эквивалентами, по той причине, что гвоздь использует цилиндрическую поверхность, чтобы скреплять вместе деревянные части, тогда как винт использует спиральную поверхность, с целью крепления деревянных частей гвоздь и винт могут быть эквивалентными структурами.

Изобретение относится к мобильным терминалам для использования в системах беспроводной связи. Мобильный терминал содержит корпус, имеющий отверстие, и устройство выборочного ввода. Устройство выборочного ввода включает в себя втулку, установленную в отверстии корпуса таким образом, чтобы, по меньшей мере, участок периферийной части втулки выступал из корпуса. Емкостной слой встроен в периферийную часть втулки. Эластичное кольцо подвижно расположено на периферийной части втулки и оперативно соединено с емкостным слоем, для генерирования сигналов при перемещении кольца относительно втулки. Контроллер оперативно соединен с устройством ввода для приема и обработки сигналов. Технический результат - уменьшение размеров мобильного терминала. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Мобильный терминал для использования в системе беспроводной связи, содержащий
корпус, имеющий отверстие;
устройство выборочного ввода, включающее в себя
втулку, установленную в отверстии в корпусе таким образом, что, по меньшей мере, участок периферийной части втулки выступает из корпуса, причем втулка содержит слой, встроенный в периферийную часть втулки, и
гибкое кольцо, подвижно расположенное на периферийной части втулки и оперативно соединенное со слоем, для генерирования сигналов, когда кольцо перемещают относительно втулки, причем гибкое кольцо содержит множество выступов, проходящих наружу от внешней поверхности гибкого кольца,
рычаг, расположенный рядом с гибким кольцом, чтобы зацеплять выступы, когда гибкое кольцо перемещают относительно втулки;
контроллер, который оперативно соединен с устройством ввода для приема и обработки сигналов.

2. Мобильный терминал по п.1, в котором участок втулки, выступающий из корпуса, является дугообразным.

3. Мобильный терминал по п.1, в котором втулка имеет D-образную форму, а прямая сторона втулки находится внутри корпуса и практически параллельна главным сторонам корпуса.

4. Мобильный терминал по п.1, в котором кольцо выполнено из резины.

5. Мобильный терминал по п.1, в котором выступы интегральны с внешней поверхностью кольца.

6. Мобильный терминал по п.1, в котором рычаг содержит гибкий элемент, причем гибкий элемент прикреплен к внутренней части корпуса и приспособлен зацеплять область между двумя из выступов, когда кольцо перемещается относительно втулки.

7. Мобильный терминал по п.1, в котором заранее заданная сила на периферийной части втулки генерирует сигнал.

8. Мобильный терминал по п.1, дополнительно содержащий визуальный дисплей для отображения значков, представляющих выбор, и индикатор выбора на дисплее, который является подвижным в ответ на сигналы, генерируемые перемещением кольца для выбора значков.

9. Мобильный терминал по п.8, в котором каждый значок представляет прикладную программу.

10. Мобильный терминал по п.8, в котором заранее заданная сила на периферийной части втулки генерирует сигнал для выбора одного из значков.

11. Устройство выборочного ввода для мобильного терминала в системе беспроводной связи, при этом мобильный терминал включает в себя корпус для размещения контроллера, приспособленного для оперативного соединения с устройством ввода для приема и обработки сигналов, поступающих от устройства ввода, причем устройство выборочного ввода содержит
втулку, прикрепленную в отверстии корпуса таким образом, что, по меньшей мере, участок периферийной части втулки выступает из корпуса, при этом втулка содержит слой, встроенный в периферийную часть втулки, и
гибкое кольцо, подвижно расположенное на периферийной части втулки и оперативно соединенное со слоем, для генерирования сигналов, когда кольцо перемещают относительно втулки, при этом гибкое кольцо содержит множество выступов, проходящих наружу от внешней поверхности гибкого кольца; и
рычаг, расположенный рядом с гибким кольцом, чтобы зацеплять выступы, когда гибкое кольцо перемещается относительно втулки.

12. Устройство выборочного ввода по п.11, в котором участок втулки, выступающий из корпуса, является дугообразным.

13. Устройство выборочного ввода по п.11, в котором втулка имеет D-образную форму.

14. Устройство выборочного ввода по п.11, в котором кольцо выполнено из резины.

15. Устройство выборочного ввода по п.11, в котором выступы интегральны с внешней поверхностью кольца.

16. Устройство выборочного ввода по п.11, в котором заданная сила на периферийной части втулки генерирует сигнал.