專利名稱：用于導(dǎo)航、認(rèn)證、通電和旋轉(zhuǎn)的綜合控件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及一種適于信息處理的控件，尤其涉及一種可用在計(jì)算 機(jī)相關(guān)設(shè)備上的控件，在該設(shè)備上控件可與定向相關(guān)聯(lián)并且控件可提供用于用戶認(rèn) 證。
背景技術(shù)：
指紋傳感器和5向(5-way)控件是越來越廣泛地應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備上的兩種輸 入元件，它們分別用于獨(dú)立的認(rèn)證和導(dǎo)航功能。如所眾所周知的，指紋傳感器使用 戶能夠使用他或她的指紋作為一種密碼，其中掃描指紋與存儲(chǔ)指紋之間的匹配使得 能夠訪問程序和/或設(shè)備。5向控制器提供了一種通過程序?qū)Ш降姆椒ú⒖上蛟O(shè)備提 供控制接口。因而，兩種類型的輸入元件在設(shè)備、特別是計(jì)算機(jī)相關(guān)設(shè)備中非常有 顯。
雖然有益，但是五向?qū)Ш娇丶哂泄逃械膯栴}。五向控件通常使得用戶能夠 通過向上、向下、向左或向右按壓來提供X或Y軸上的定向輸入，由此提供4向 導(dǎo)航。第五向是致動(dòng)，并且用戶通常向內(nèi)按壓(稱為中央按壓)來提供這種致動(dòng)。 不幸的是，用戶常常在試圖提供中央按壓輸入時(shí)無意中提供了定向輸入，或者在試 圖獲得定向輸入時(shí)提供了中央按壓輸入。-
指紋傳感器面臨與成本相關(guān)的不同的問題，因?yàn)樗鼈兂３Ｎ幢怀浞掷?。?如，如果傳感器是掃動(dòng)傳感器，掃動(dòng)傳感器可用于檢測四個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，但是如 果用戶在垂直于水平軸的方向上移動(dòng)他或她的手指，則通常僅可提供認(rèn)證。因此， 當(dāng)用作認(rèn)證目的時(shí)，掃描指紋傳感器的潛在功能未被充分利用。
雖然最初的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備略大且略重，但是制造能力的進(jìn)步使得在可由用戶 易于攜帶的小封裝件中提供功能相對(duì)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)成為可能。掌上電腦(PocketPC) 和平板電腦(TabletPC)是有益的移動(dòng)設(shè)備的兩個(gè)示例。然而，盡管已經(jīng)取得了顯著 改進(jìn)，移動(dòng)設(shè)備制造商仍持續(xù)尋找最小化可用空間的方法，因?yàn)樘峁┹^大的設(shè)備來 容納附加傳感器通常增加了設(shè)備的重量，并使得設(shè)備的吸引力下降或者更難以隨身 攜帶。2006800特定類型的移動(dòng)設(shè)備要容易地被用在不同的定向中。這對(duì)可用于縱向定向或 橫向定向的諸如掌上電腦或平板電腦的移動(dòng)設(shè)備而言是特別確實(shí)的。例如，縱向定 向可用于查閱文檔。而橫向定向更加適用于顯示諸如電影的視頻，在某種程度上因 為電影通常是以更適合橫向定向的顯示屏的格式提供。然而，在定向之間進(jìn)行切換 的問題是控件通常被固定在特定定向上，而且除非具備經(jīng)由有線或無線方式耦合到 設(shè)備的控件，否則不可能在旋轉(zhuǎn)顯示屏的同時(shí)仍滿足控件的適當(dāng)定向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及解決了上述至少一個(gè)問題的經(jīng)改進(jìn)的控件。在示例性 實(shí)施例中，便攜式計(jì)算設(shè)備包括配置成提供5向?qū)Ш降闹讣y傳感器。在壓盤上滑動(dòng) 個(gè)人指紋使得用戶能夠在X和Y方向上導(dǎo)航。致動(dòng)傳感器與指紋傳感器的壓盤
(platen)相關(guān)聯(lián)，從而當(dāng)用于施加中央按壓時(shí)，指紋傳感器提供致動(dòng)或選定響應(yīng)。 設(shè)備包括配置成在與指紋傳感器的定向相對(duì)應(yīng)的第一定向上顯示信息的顯示屏。在 一個(gè)實(shí)施例中，指紋傳感器可被定位成與第二定向相對(duì)應(yīng)，該第二定向與顯示屏上 被顯示信息的第二定向相對(duì)應(yīng)。


本發(fā)明的各個(gè)方面作為示例而非限制地示出于附圖中，其中相同的附圖標(biāo)記 表示類似元件。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的一個(gè)示例性計(jì)算設(shè)備的示意圖表示。 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的一個(gè)示意性計(jì)算設(shè)備的示意圖表示。 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的、具有安裝在計(jì)算設(shè)備上的示意性控件 的計(jì)算設(shè)備。
圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的處于第一定向的示意性控件。
圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的、從第一定向旋轉(zhuǎn)得到的圖4a控件。
圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的處于第二定向的圖4a控件。
圖5示出了可結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控件使用的示例性算法。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的各個(gè)方面涉及可用于導(dǎo)航和認(rèn)證的至少之一的各種控件。 本文檔被劃分成多個(gè)部分以有助于讀者理解。這些部分包括通用計(jì)算環(huán)境;指紋傳感器控件。
注意以下描述中闡述了元件之間的各種連接。注意這些連接是通用的， 并且除非另外說明，可以是直接或間接的，而且本說明書并非旨在在這個(gè)方面進(jìn)行 限制。
通用計(jì)算環(huán)境
圖1示出了手持型計(jì)算設(shè)備("H/PC" )20的功能元件。它具有處理器60、存 儲(chǔ)器62、顯示屏28和鍵盤32。存儲(chǔ)器62通常包括易失性存儲(chǔ)器(例如RAM)和 非易失性存儲(chǔ)器(例如ROM、 PCMCIA卡等)。操作系統(tǒng)64駐留在存儲(chǔ)器62中， 并且在處理器60上執(zhí)行。H/PC20包括操作系統(tǒng)，諸如微軟公司的Windows CE
操作系統(tǒng)或其它操作系統(tǒng)。
一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序66可被載入存儲(chǔ)器62，并在操作系統(tǒng)64上運(yùn)行。應(yīng)用 程序的示例包括電子郵件程序、調(diào)度程序、PIM (個(gè)人信息管理)程序、文字處理 程序、電子數(shù)據(jù)表程序、因特網(wǎng)瀏覽器程序等等。H/PC20也具有裝載到存儲(chǔ)器62 中的、在處理器60上執(zhí)行的通知管理器68。通知管理器68處理來自應(yīng)用程序66 的通知請(qǐng)求。
H/PC20具有一個(gè)電源70，它由一個(gè)或多個(gè)電池實(shí)現(xiàn)。電源70還可包括替代 或?qū)?nèi)置電池再充電的外部電源，諸如AC適配器或供電支架(powered docking cradle) o
H/PC20也被示為帶有三種類型的外部通知機(jī)構(gòu)LED 40、振動(dòng)裝置72和聲 頻發(fā)生器74。這些裝置被直接耦合到電源70，從而當(dāng)致動(dòng)時(shí)，即使H/PC處理器 和其它元件可能被切斷以節(jié)省電池電源，它們也在由通知機(jī)構(gòu)指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保 持接通。LED 40較佳地長時(shí)期保持接通，直至用戶采取動(dòng)作。對(duì)于當(dāng)前H/PC電 池而言，當(dāng)前型號(hào)的振動(dòng)裝置72和聲頻發(fā)生器74耗費(fèi)過多的電源，因此它們被配 置成系統(tǒng)休眠或致動(dòng)之后相當(dāng)長的有限持續(xù)時(shí)間內(nèi)休眠時(shí)被切斷。
參看圖2，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的示意性系統(tǒng)包括諸如計(jì)算設(shè)備100的計(jì)算設(shè)備。 在其最基本的配置中，計(jì)算設(shè)備100通常包括至少一個(gè)處理單元102和存儲(chǔ)器104。 取決于確切配置和計(jì)算設(shè)備類型，存儲(chǔ)器104可以是易失性的(諸如RAM)、非 易失性的(諸如ROM、閃存等)或兩者的組合。這種最基本的配置在圖1中通過 虛線106示出。另外，設(shè)備100還可包括附加特征/功能。例如，設(shè)備100還可包 括附加存儲(chǔ)器(可移動(dòng)和/或不可移動(dòng))，包括但不限于磁盤或光盤或者磁帶。這些附加存儲(chǔ)器在圖2中通過可移動(dòng)存儲(chǔ)器108和不可移動(dòng)存儲(chǔ)器110示出。計(jì)算
機(jī)存儲(chǔ)器介質(zhì)包括以任意方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的用于存儲(chǔ)諸如計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令、數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)信息的易失性和非易失性、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)。存
儲(chǔ)器104、可移動(dòng)存儲(chǔ)器108和不可移動(dòng)存儲(chǔ)器IIO是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)的所有示例。 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于RAM、 ROM、 EEPROM、閃存或其它存儲(chǔ)技術(shù)、 CD-ROM、數(shù)字通用光盤(DVD)或其它光存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)器或其 它磁性存儲(chǔ)設(shè)備、或者可被用來存儲(chǔ)所需信息并可由設(shè)備100訪問的任何其它介 質(zhì)。
設(shè)備IOO還可包含使該設(shè)備能與其它設(shè)備通信的通信連接(多個(gè))112。通信 連接(多個(gè))112是通信介質(zhì)的一個(gè)示例。通信介質(zhì)通常以諸如載波或其它傳送機(jī) 制的已調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)的方式體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或者其它數(shù) 據(jù)，并且包括任意信息傳輸介質(zhì)。術(shù)語"已調(diào)制數(shù)據(jù)信號(hào)"是指以在信號(hào)中編碼信 息的方式設(shè)置或改變了其特性中的一個(gè)或多個(gè)的信號(hào)。作為示例而非限制，通信介 質(zhì)包括諸如有線網(wǎng)絡(luò)或直接連接的有線介質(zhì)、以及諸如聲波、RF、紅外線和其它 無線介質(zhì)的無線介質(zhì)。本文所使用的術(shù)語"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì) 和通信介質(zhì)。
設(shè)備100還可具有諸如鍵盤、鼠標(biāo)、筆、音頻輸入設(shè)備、接觸式輸入設(shè)備等 的輸入設(shè)備(多個(gè))114。還可包括諸如顯示器、揚(yáng)聲器、打印機(jī)等的輸出設(shè)備(多 個(gè))116。所有這些設(shè)備都是本領(lǐng)域眾所周知的，因此不需要在此進(jìn)一步討論。
因而，圖2提供了可被用來實(shí)踐本發(fā)明的設(shè)備的附加細(xì)節(jié)。如本領(lǐng)域技術(shù)人 員可理解的，設(shè)備100可與參照?qǐng)D1所述的一樣是便攜式的。
指紋傳感器控件
現(xiàn)在參看圖3，指紋傳感器300被示為安裝在設(shè)備320的外殼330上。如所示， 指紋傳感器300包括支承壓盤310的底座305。用戶可將手指置于壓盤310上，從 而指紋傳感器300可讀出用戶的指紋。致動(dòng)傳感器325被耦合到壓盤310。在一個(gè) 實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器325被直接連接到壓盤310，因而此耦合是直接的。在另一 個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器325通過一個(gè)或多個(gè)中間元件連接到壓盤，因而致動(dòng)傳感 器325可間接耦合到壓盤310。在任一種情況中，致動(dòng)傳感器325被配置成讀出用 戶的中央按壓(centerpress)，將在以下描述此細(xì)節(jié)。
如所示，設(shè)備320包括顯示屏328。然而，應(yīng)當(dāng)注意設(shè)備320可被配置成不帶顯示屏328，而可簡單包括外殼330和指紋傳感器300，以及傳送由指紋傳感器 300讀出的信息的一些裝置。因而，設(shè)備320可包括外殼330、指紋傳感器300， 并且以有線或無線方式耦合到計(jì)算設(shè)備100 (圖2)?；蛘?，設(shè)備320可包括所需 附加元件和特征，并且可代表計(jì)算設(shè)備100的一個(gè)實(shí)施例。因而，取決于具體情形 的需要，可以用許多不同的配置的方式使用指紋傳感器300。
對(duì)于信息通信，自設(shè)備320的通信可以是無線或有線的，并且可被配置成與 接近設(shè)備320的另一個(gè)設(shè)備通信，或者與遠(yuǎn)離設(shè)備320的設(shè)備通信。這樣，在這點(diǎn) 上，遠(yuǎn)離表示不接近。
應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)設(shè)備320和外殼330的空間需要可按需配置壓盤310。如所示， 壓盤310是矩形的，因而指紋傳感器300可稱為掃動(dòng)傳感器。然而，也可使用區(qū)域 傳感器。如果要使用區(qū)域傳感器，則由于區(qū)域傳感器被配置成在單次掃描中捕獲較 大部分的用戶指紋圖像，壓盤310通常會(huì)顯得較窄。
一般而言，掃動(dòng)傳感器被配置成每次掃描捕獲用戶指紋的一部分。因而，當(dāng) 用戶在壓盤310上拖曳手指時(shí)，掃動(dòng)傳感器重復(fù)掃描并生成一系列圖像。這些圖像 被組合，并且這些圖像的組合使得能夠通過掃動(dòng)傳感器提供整個(gè)指紋圖像。舉例而 非進(jìn)行限制，掃動(dòng)傳感器可包括壓盤、以及被配置成每次掃描提供每英寸500像素 分辨率的8x 500圖像像素的圖像的電荷耦合器件("CCD")。另一方面，區(qū)域傳 感器被配置成可在單次掃描中捕獲足夠的用戶指紋圖像，以便使得該用戶指紋圖像 可用于認(rèn)證目的。因而，舉例而非進(jìn)行限制，區(qū)域傳感器可包括壓盤、以及被配置 成每次掃描提供500x500像素的圖像的CCD。通常，可交替使用掃描和區(qū)域傳感 器。因而，除非另外指明，指紋傳感器可以是掃動(dòng)傳感器或區(qū)域傳感器。然而，應(yīng) 當(dāng)注意區(qū)域傳感器并非總是掃描足夠的用戶指紋來提供認(rèn)證，因?yàn)橛脩艨蛇m當(dāng)?shù)?不使用指紋。
應(yīng)當(dāng)注意雖然以上討論了基于光學(xué)的傳感器，但是指紋傳感器可以是被配 置成檢測指紋的任意類型的傳感器，諸如基于熱量的傳感器或基于電容的傳感器。 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，眾所周知可用指紋傳感器的各種有效類型、它們的設(shè)計(jì) 以及它們的交替使用，因而在此不再進(jìn)一步討論。
如圖3所示，設(shè)備320包括顯示屏328。如上所述，5向控件的應(yīng)用越來越廣 泛，因?yàn)樗鼈兒芫o致，并且在控制器不占據(jù)顯著空間量的情況下，使得用戶能在顯 示屏上導(dǎo)航并選擇對(duì)象。指紋傳感器300可用作設(shè)備320的5向控件。例如，它對(duì) 于向顯示屏328提供X和Y方向上的光標(biāo)控制是有益的。為了提供所需功能，當(dāng)用戶將手指放置在壓盤310上、然后在特定方向上滑動(dòng)手指時(shí)，指紋傳感器300 可檢測用戶指紋的移動(dòng)。檢測手指移動(dòng)的各種算法是眾所周知的，因而用于確定指 紋移動(dòng)速率的具體算法將取決于可用電源和其它設(shè)計(jì)變量。為了做出選擇，用戶按
壓在指紋傳感器300的壓盤310上。取決于致動(dòng)傳感器325的設(shè)計(jì)，這種被稱為中 央按壓的在壓盤310上按壓施加的力可獲得不同結(jié)果。
在第一實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器325可被配置成檢測壓盤310的位移。因而， 當(dāng)用戶提供中央按壓時(shí)，壓盤310將被平移，直至致動(dòng)傳感器325被致動(dòng)。在這個(gè) 實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器325可與觸點(diǎn)開關(guān)一樣簡單。為了避免致動(dòng)傳感器325的意 外致動(dòng)，諸如彈簧或其它眾所周知的偏壓裝置的偏壓元件可被配置成對(duì)抗壓盤310 的平移。
在另一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器325可被配置成檢測施加在壓盤310上的力。 舉例而非進(jìn)行限制，致動(dòng)傳感器325可以是諸如壓電傳感器或QTC傳感器，或者 可被配置成檢測所施加的力的任意其它眾所周知的傳感器。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，當(dāng)中央按壓完成時(shí)，指紋傳感器300可向用戶提供 反饋。這個(gè)反饋可以是各種方式的，包括觸覺、聽覺和視覺的。例如，在其中響應(yīng) 于中央按壓壓盤平移的示例中，反饋可以是聽得見的滴答聲和/或諸如當(dāng)按壓典型 的鼠標(biāo)鍵時(shí)可感覺到的實(shí)際動(dòng)作的感覺。在向用戶發(fā)出期望動(dòng)作已發(fā)生的通知信號(hào) 中，這種反饋的組合通常十分有效。舉例而非進(jìn)行限制，可通過指紋傳感器300 提供嘟嘟聲或閃光，顯示屏328或設(shè)備320也可向用戶提供致動(dòng)發(fā)生的反饋。然而， 在聲音或閃光不大可能被觀測到的情形中，觸覺反饋可能更有效。
因而，指紋傳感器300可提供導(dǎo)航5向控件。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)航可限于 垂直和水平移動(dòng)。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)航可允許沿著與手指移動(dòng)的矢量相 類似的矢量移動(dòng)。這樣，用戶手指沿30度角的移動(dòng)可導(dǎo)致光標(biāo)沿30度角的相對(duì)應(yīng) 移動(dòng)。因而，導(dǎo)航可制成類似于模擬控制器。然而，對(duì)于許多應(yīng)用程序，限于向上、 向下、向左和向右的定向控制將已足夠。
應(yīng)當(dāng)注意本文所用的術(shù)語手指指用戶的手的任意手指，包括拇指。因而， 除非另外指明，術(shù)語手指應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為一般指個(gè)人的手的手指之一。
除提供5向?qū)Ш街猓丶商峁┻M(jìn)一步的功能。例如，如果個(gè)人使用他或 她的手指將光標(biāo)導(dǎo)航至所需位置，并且使該手指停留在壓盤310上而不施加中央按 壓，則結(jié)果可以是可向用戶提供進(jìn)一步選擇或指令的彈出窗口。因而控件還可提供 第六種導(dǎo)航方法。如可從圖3中理解到的，顯示屏328的定向可被認(rèn)為是縱向定向。如上所述， 為了特定任務(wù)，可能需要以橫向定向方式使用設(shè)備320。在本領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)使得顯 示屏能夠在縱向與橫向定向之間切換的軟件是眾所周知的。然而，這可能導(dǎo)致控件 定向不再與顯示屏定向?qū)R。這種情形較為不理想，因?yàn)橛脩敉ǔ８矚g控件的定 向與顯示屏的定向相匹配。這對(duì)于諸如其中控件較佳地易于使用從而不妨礙玩游戲 的融入感的視頻游戲而言是尤其真正感到。
此外，如果控件的定向與用戶的期望相匹配，則控件使用的簡易性得到改進(jìn)。 因而，當(dāng)提供諸如圖3中所示掃動(dòng)傳感器時(shí)，用戶通常期望在與壓盤310的縱軸 312垂直的方向上掃描手指。因此，雖然并非必需，但是使用戶能夠以完全知覺的 方式運(yùn)用掃動(dòng)傳感器以便較直觀且自然地使用控件是有益的。
因此，如果設(shè)備320要旋轉(zhuǎn)90度以便為視頻回放提供更好的定向，則也可旋 轉(zhuǎn)由指紋傳感器300提供的控件。圖4a-4c示出了一種提供這樣的定向上的所需變 化的方法。參見圖4a，指紋傳感器300的壓盤310被安裝在底座305上，該底座 305可安裝到如圖3所示外殼330上。突出部分315可從底座伸出，并且可提供定 向指示，從而用戶可易于識(shí)別控件的定向。也可用其它標(biāo)記或方法來指示控件的定 向。例如，控件可具有指示控件定向的圖案或圖示。底座305可旋轉(zhuǎn)地安裝到外殼 330。舉例而非進(jìn)行限制，底座305可包括與外殼上的軸套以眾所周知的方式相嚙 合的軸(未示出)。存在可旋轉(zhuǎn)安裝的許多其它方式，并且可按需使用。這樣，壓 盤310可通過外殼可旋轉(zhuǎn)地被支承。
圖4b和4c示出了朝第二定向旋轉(zhuǎn)的壓盤310和底座305，其中第二定向可用 在期望在諸如縱向和橫向的兩個(gè)定向之間切換的設(shè)備中。電觸點(diǎn)可被設(shè)置成一旦傳 感器旋轉(zhuǎn)，電路中的改變就指示控件也已被旋轉(zhuǎn)。為了確保正確地旋轉(zhuǎn)，可添加過 中點(diǎn)(over-center)特性，從而一旦指紋傳感器300的旋轉(zhuǎn)多于一半，則偏壓裝置會(huì) 使指紋傳感器300以眾所周知的方式在剩余的過程中旋轉(zhuǎn)。雖然示出的是旋轉(zhuǎn)約 90度，但是取決于設(shè)備的設(shè)計(jì)，其它角度的旋轉(zhuǎn)也是可能的。例如，其它旋轉(zhuǎn)角 度可包括30、 45、 60、 180和360度，并且其它旋轉(zhuǎn)角度可被配置成適應(yīng)用戶的手 的位置。
在一個(gè)實(shí)施例中，底座305被配置成使得用戶能夠按需旋轉(zhuǎn)底座305。例如， 底座305可被配置成延伸為使得用戶能夠緊握底座305并按需旋轉(zhuǎn)它。在另一個(gè)示 例性實(shí)施例中，底座305的旋轉(zhuǎn)可通過經(jīng)由齒輪傳動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)另一個(gè)對(duì)象(諸如平 板電腦上的顯示器)來促成。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，控件可通過響應(yīng)于軟件或硬件輸入的伺服電動(dòng)機(jī)來旋轉(zhuǎn)(例如，加速度計(jì)可檢測設(shè)備或設(shè)備上的顯示屏的旋
轉(zhuǎn)并相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)底座305)。然而，如果底座305被配置成旋轉(zhuǎn)，則將致動(dòng)傳感器 325配置成檢測施加到壓盤310的施加力而非壓盤310的位移是有益的。這將避免 其它需要允許旋轉(zhuǎn)和位移兩者的元件設(shè)計(jì)的潛在問題。
如前所述，當(dāng)提供5向?qū)Ш綍r(shí)，指紋傳感器300可使用不同于掃動(dòng)傳感器的 區(qū)域傳感器。由于區(qū)域傳感器中壓盤310的尺寸，當(dāng)設(shè)備的定向改變時(shí)，通常不需 要旋轉(zhuǎn)控件。然而，取決于使用，當(dāng)顯示屏處于第二定向模式時(shí)，響應(yīng)于用戶輸入 來調(diào)節(jié)光標(biāo)移動(dòng)的定向是有益的。這樣，結(jié)合被配置成檢測施加力的致動(dòng)傳感器 325，該區(qū)域傳感器的使用可在不需要包括移動(dòng)部分的情況下允許控件能夠工作在 縱向或橫向定向上，因?yàn)槎ㄏ蛑械母淖兛赏ㄟ^軟件來觸發(fā)。這將允許控件具有較高 程度的可靠性和被降低的過早磨損的可能性，同時(shí)還允許定向上的柔性。然而，使 用旋轉(zhuǎn)掃動(dòng)傳感器來提供類似功能的優(yōu)點(diǎn)是可使用較小的傳感器，并且用戶可更了 解所使用的定向模式，因?yàn)榭丶亩ㄏ蚩杀挥脕砜刂骑@示屏的定向而且控件可易于 配備指示當(dāng)前定向的標(biāo)記。
如果使用區(qū)域傳感器，則在控件上或者在鄰近控件處提供定向指示器是有益 的，該指示器向用戶提供了關(guān)于控件的定向的提示。定向指示器可以如同照明區(qū)一 樣簡單，以指示什么應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是控件的頂層。
雖然指紋傳感器300的使用已首先針對(duì)導(dǎo)航被討論，但是指紋傳感器300可 具有其它的使用。如本領(lǐng)域中眾所周知的，指紋傳感器300適合于用在認(rèn)證用戶中。 此外，指紋傳感器300還可用作通電開關(guān)。因而，指紋傳感器300適合于被多功 能使用的能力，增加了指紋傳感器300的使用和價(jià)值。取決于設(shè)備類型和如何配置， 指紋傳感器300可以是提供給設(shè)備的許多控制接口之一，或者可以是唯一控制接 卩。
圖5示出了向指紋傳感器300提供附加功能的進(jìn)程。在步驟510中，系統(tǒng)閑 置。在此上下文中，術(shù)語閑置表示未被用戶使用。因而，系統(tǒng)可以關(guān)閉、掛起、鎖 定，或者處于某種交替狀態(tài)，這種狀態(tài)響應(yīng)于設(shè)備本身或響應(yīng)于基于其是否被認(rèn)為 可信的設(shè)備而做出變化。應(yīng)當(dāng)注意術(shù)語系統(tǒng)可指設(shè)備、運(yùn)行于設(shè)備上的程序、連 接到另一個(gè)設(shè)備的設(shè)備或其一些組合。當(dāng)然，如果設(shè)備不需要工作于功耗減小狀態(tài)， 則閑置可類似于運(yùn)行屏幕保護(hù)程序的計(jì)算機(jī)。然而，對(duì)于具有有限電池電源的便攜 式設(shè)備或者對(duì)于更希望提高效率的設(shè)備而言，通常期望使系統(tǒng)能夠保持在功耗減小 狀態(tài)。當(dāng)然，如果系統(tǒng)己被鎖定，則可能是某個(gè)任務(wù)正在由被鎖定的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在這種情況中，較少期望減小功耗，因?yàn)殡娫吹娜魏螠p小都可能對(duì)正在進(jìn)行的工作 產(chǎn)生影響。
參看步驟520，用戶導(dǎo)致指紋傳感器檢測某些用戶的輸入，該輸入指示系統(tǒng)應(yīng)
當(dāng)通電。用戶輸入可以是對(duì)壓盤310施加中央按壓，或者可以將手指放置在壓盤 310上。用戶還可在壓盤310上拖曳手指。在可旋轉(zhuǎn)地安裝如圖4a-4c所示的指紋 傳感器300的情況中，指紋傳感器300的旋轉(zhuǎn)也可被用來提供所需用戶輸入。還可 使用上述用戶輸入類型的變體。
在步驟530中，系統(tǒng)被激活。如前所述，這可表示設(shè)備被開啟、運(yùn)行于該設(shè) 備上的程序模塊改變狀態(tài)或者一些其它設(shè)備被開啟。接著，在步驟540中，系統(tǒng)確 定是否要求用戶認(rèn)證。如果不要求認(rèn)證，則系統(tǒng)切換到步驟560中的導(dǎo)航模式，而 且指紋傳感器300可與上述一樣進(jìn)行使用。通常，在用戶不關(guān)心保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的信息 或者提供認(rèn)證的麻煩使用戶停用認(rèn)證特征的情形中，不要求認(rèn)證。然而，停用認(rèn)證 特征極大地降低了系統(tǒng)安全性，因此傾向于要求用戶認(rèn)證。
如果要求認(rèn)證，系統(tǒng)切換到認(rèn)證模式，接著在步驟570中獲得來自用戶的輸 入。應(yīng)當(dāng)注意對(duì)于指紋傳感器300，向傳感器提供輸入用以激活系統(tǒng)的動(dòng)作也可 提供獲得用戶認(rèn)證所需的用戶輸入。如果使用這種能力，則可減小提供用戶認(rèn)證所 需的工作量，因此使得用戶更傾向于選擇包括認(rèn)證步驟。
如果在步驟520中提供的初始用戶輸入未提供允許用戶激活的合格數(shù)據(jù)，則 步驟570可提示用戶提供用戶輸入。如眾所周知，用于認(rèn)證的用戶輸入包括口令。 然而，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，指紋傳感器300可用于提供所需的用戶輸入。
接著，在步驟580，用戶輸入被用來鑒定用戶是否應(yīng)當(dāng)被允許訪問。如果指紋 傳感器300被用來提供用戶輸入，則掃描到的指紋可被轉(zhuǎn)換成表示用戶指紋并與存 儲(chǔ)的數(shù)據(jù)集相比較的數(shù)據(jù)集。匹配可指示用戶被授權(quán)，而系統(tǒng)將轉(zhuǎn)到步驟560的導(dǎo) 航模式。如果用戶輸入與期望值不匹配，則在步驟590中要求用戶重新輸入用戶輸 入，并且將重復(fù)步驟570。用戶在步驟570可被允許重新輸入的次數(shù)可被界定為安 全措施。也可能系統(tǒng)將包括在用戶被授權(quán)之前向用戶提供有限功能的本地模式，并 且指紋傳感器300可被用來在本地模式中導(dǎo)航。
應(yīng)當(dāng)注意在認(rèn)證模式期間(步驟570到590)，指紋傳感器主要用來提供表 示用戶指紋的數(shù)據(jù)。對(duì)于掃動(dòng)傳感器，它涉及用戶在與掃動(dòng)傳感器的縱軸垂直的方 向上拖曳用戶的手指。然而，指紋傳感器300仍可被配置成檢測和響應(yīng)其它輸入。 例如，如果X方向上的運(yùn)動(dòng)使得傳感器能夠掃描指紋，則Y方向上的運(yùn)動(dòng)可被用來提供諸如指示返回或重復(fù)步驟的請(qǐng)求的其它功能。中央按壓可用作選擇器。因而， 即使在認(rèn)證模式中，該控件仍可提供可用于導(dǎo)航或其它所需用途的附加功能。當(dāng)然， 如果指紋傳感器300 (圖3)被配置成具有區(qū)域傳感器，則所有方向的運(yùn)動(dòng)都可用
于導(dǎo)航。因此，指紋傳感器300可提供特定導(dǎo)航功能，功能的級(jí)別可取決于系統(tǒng)配
置及指紋傳感器類型，并同時(shí)等待用戶成為獲授權(quán)用戶?；蛘?，上述掃動(dòng)可成為認(rèn) 證進(jìn)程的一部分或全部。
已根據(jù)其優(yōu)選的和示例性的實(shí)施例描述了本發(fā)明。通過查閱本揭示文件，本
領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解多種其它實(shí)施例、更改和變化均落在所附權(quán)利要求的范圍 和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種安裝在設(shè)備上用于向用戶提供5向?qū)Ш降目丶?，所述控件包括指紋傳感器，所述指紋傳感器包括壓盤，其中所述指紋傳感器被配置成檢測手指在所述壓盤上滑動(dòng)的動(dòng)作；以及耦合到所述指紋傳感器的致動(dòng)傳感器，所述致動(dòng)傳感器配置成檢測中央按壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的控件，其特征在于，所述指紋傳感器是掃動(dòng)傳感器。
3. 如權(quán)利要求l所述的控件，其特征在于，所述致動(dòng)傳感檢測位移。
4. 如權(quán)利要求l所述的控件，其特征在于，所述致動(dòng)傳感器檢測力。
5. 如權(quán)利要求2所述的控件，其特征在于，所述控件還包括底座，所述底座支承所述壓盤，所述底座可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述設(shè)備。
6. 如權(quán)利要求5所述的控件，其特征在于，所述底座被配置成選擇性地在第 一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二位置相隔約90度。
7. 如權(quán)利要求1所述的控件，其特征在于，所述控件向用戶提供指示所述中 央按壓已發(fā)生的反饋。
8. —種計(jì)算系統(tǒng)，包括外殼，所述外殼耦合到處理器、存儲(chǔ)器模塊、顯示器和電源；由所述外殼支承的控件，所述控件包括包括壓盤的指紋傳感器，所述指紋傳感器配置成檢測手指在所述壓盤上的移動(dòng)；以及與所述壓盤相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)傳感器，所述致動(dòng)傳感器配置成檢測施加到所 述壓盤的中央按壓。
9. 如權(quán)利要求8所述的控件，其特征在于，所述指紋傳感器是掃動(dòng)傳感器。
10. 如權(quán)利要求8所述的控件，其特征在于，所述系統(tǒng)提供已施加中央按壓的 反饋。
11. 如權(quán)利要求8所述的控件，其特征在于，所述系統(tǒng)可在第一模式與第二模 式之間切換，所述第一模式被配置成使用所述控件提供認(rèn)證，而所述第二模式被配 置成使用所述控件提供5向?qū)Ш健?br> 12. 如權(quán)利要求11所述的控件，其特征在于，在第一模式中所述控件提供部 分導(dǎo)航功能。
13. 如權(quán)利要求9所述的控件，其特征在于，響應(yīng)于用戶輸入，所述控件激活 所述系統(tǒng)。
14. 如權(quán)利要求9所述的控件，其特征在于，所述控件被可旋轉(zhuǎn)地安裝到外殼， 所述控件可在第一定向與第二定向之間旋轉(zhuǎn)。
15. —種配置成使得用戶能夠?qū)Ш降挠?jì)算設(shè)備，所述設(shè)備包括耦合到存儲(chǔ)器模塊和顯示屏的處理器，所述存儲(chǔ)器模塊包括配置成使得用戶能夠在顯示屏上導(dǎo)航的處理器可執(zhí)行代碼；由所述設(shè)備支承的指紋傳感器，所述指紋傳感器包括壓盤，所述指紋傳感器 配置成感測壓盤上的指紋的移動(dòng)；以及與所述壓盤相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)傳感器，所述致動(dòng)傳感器配置成檢測中央按壓。
16. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述指紋傳感器是掃動(dòng)傳感器。
17. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備可在第一模式與第二 模式之間切換，所述第一模式被配置成通過所述指紋傳感器掃描指紋來提供所述用 戶的認(rèn)證，而第二模式被配置成使用所述指紋傳感器提供5向?qū)Ш健?br> 18. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述指紋傳感器是掃動(dòng)傳感器， 并且所述設(shè)備被配置成通過在所述第一模式中使用所述指紋傳感器來提供至少一 種附加類型的功能。
19. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備被配置成響應(yīng)于提供給所述指紋傳感器的用戶輸入而變成激活。
20. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述指紋傳感器可在第一定向 與第二定向之間旋轉(zhuǎn)，并且響應(yīng)于所述指紋傳感器的定向，所述顯示屏上的定向被 自動(dòng)調(diào)節(jié)。
全文摘要
一種包括配置成提供5向(5-way)導(dǎo)航的設(shè)備?？丶ň哂旭詈系街聞?dòng)傳感器的壓盤的指紋傳感器。用戶可通過在壓盤上滑動(dòng)手指來導(dǎo)航，以便提供定向輸入。另外，用戶可通過對(duì)壓盤施加中央按壓來做出選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，指紋傳感器是掃動(dòng)傳感器，并且可旋轉(zhuǎn)地安裝到設(shè)備。設(shè)備可包括被配置成第一定向的顯示屏，該第一定向與控件的定向相匹配。顯示屏和控件可被切換到第二定向，從而用戶可更有效地在第二定向中使用設(shè)備。
文檔編號(hào)G06K9/00GK101501701SQ200680013659
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者J·克里西, L·B·基利 申請(qǐng)人:微軟公司