專利名稱：電子手持設備的外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手持設備及其人體工程學的用戶接口。
背景技術(shù)：
長久以來有一個趨勢是具有更小體積的電話以便容易攜帶，但是這經(jīng)常與需要繼續(xù)與設備用戶的耳與嘴之間的空間相匹配相沖突?；w、翻蓋和掀蓋都已經(jīng)提供了不同的解決這一設計困境的方案。
在這個設計的整個時期，單塊設計一直完全地保持不變。最大的設計自由落在高寬比的變化上。而對于單塊設備中相沖突的大小和耳嘴距離的需要沒有其它具體的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于手持設備的外殼，所述外殼對用于提供輸入機構(gòu)的通常為平面的操作面以及顯示器區(qū)域進行限定，并且具有限定所述設備的操作方向的第一軸，所述外殼提供了在相應末端上相遇的第一和第二側(cè)曲面，用于限定所述通常為平面的操作面的形狀以及在它們各個相遇處提供間斷，所述間斷的連線在所述外殼的最長跨度上限定第二軸。
通過在沿外殼最長跨度上提供清楚地視覺地限定的軸，對于使用這種外殼的設備的創(chuàng)新的用戶接口安排有一個范圍。
通過將揚聲器和麥克風的出口沿基本上與最長跨度一致的音頻軸對齊，不再需要沿查看軸的設備寬度與對用戶方便的耳/嘴距離相適合。
即使揚聲器和麥克風出口沒有安排為基本上與最長跨度相對齊，本發(fā)明也允許對于所實現(xiàn)的設備輪廓的其它符合人體工程學要求的安排。側(cè)曲面向設備提供表面上僅有兩個側(cè)面的外殼，從而使外殼更容易握住以及置于用戶手中。
本發(fā)明的實施例也許能夠分別為左手手持用戶及右手手持用戶提供不同的設備外觀。
在音頻軸沿最長跨度安排的實施例中，交叉軸之間的角度可以被認真地安排以提高設備的可用性。當查看軸和音頻軸不對齊時，理想的是這種不對齊使得將外殼置于耳邊以盡可能符合人體工程學的方式完成。在本發(fā)明的實施例中，根據(jù)將外殼置于用戶耳邊所需的旋轉(zhuǎn)方向，在查看軸之外放置音頻軸。在特別的安排中可以對齊兩個軸，從而設備的旋轉(zhuǎn)可以僅由用戶手臂的肘部運動提供。這意味著對于查看、輸入、操作和呼叫通信而言外殼以同樣的方向握于用戶手中。雖然手腕上的某個運動是可能的，但是設備應當從用戶的眼前移動到他們的耳邊而不用調(diào)整手腕。這有利于舒服的操作以及設備的呼叫使用。
手腕調(diào)整可以根據(jù)用戶的手指或手掌相對于用戶前臂的方向或長度來考慮。通過對于查看和接聽沿手臂以及通過手腕維持同一線，在用戶手腕上施加小的張力用于操作設備。如果考慮到手的平面，在本發(fā)明的實施例中不需要手的橫向運動。另外，也可以將設備從查看移動到接聽或說話狀態(tài)，而不用圍繞前臂的軸轉(zhuǎn)動手腕。
在本發(fā)明的實施例中，最長跨距可以通過延伸各個側(cè)曲面相遇的位置進行擴大。
在通常為矩形安排的許多設計中，最大跨距將與跨過面的對角線一致。只要一個對角線提供揚聲器和麥克風出口的足夠距離，則在其它對角線的尺寸上就沒有限制。根據(jù)本發(fā)明的實施例，這可以采用任何合適的安排。一個根據(jù)本發(fā)明的實施例的這種安排提供圓形的角，該圓形的角使設備能夠更舒服地握持在手中。外殼的點及曲線可以用來指引設備置于用戶的手中以便進行適當?shù)牟僮鳎⑶铱梢杂脕肀苊鈱鬏斕匦缘母蓴_。
設備的高寬比將影響兩個軸相交的位置。對于賦予設備通常為伸長的矩形或長方形外表的高寬比，對角線與通常為豎立的視覺軸的交叉將基本上位于外殼表面的中心。對于這種伸長的安排，這個區(qū)域可以承載設備的輸入元件。但是，正如本發(fā)明的一個實施例中所示的，如果在顯示器位于一個外殼的表面中心的安排中的該矩形形狀一般地為正方形，則兩個軸則可能在設備的顯示器區(qū)域交叉。在這種帶有相應的曲面?zhèn)让娴陌才胖校鈿さ妮喞梢钥紤]為基本上是眼睛形狀。
各個側(cè)曲面的面對可以由承載設備引擎的外殼的各個側(cè)曲面的物理會聚或相會形成。但是，這可以由引擎外殼承載的外部元件視覺地形成。


下面參照附圖中的圖1到圖8詳細地描述本發(fā)明。
圖1為本發(fā)明的一個實施例的第一個面的平面圖；圖2為圖1中的實施例的側(cè)視圖；圖3為表示具有一個被分解的鑲邊的同一個面的圖1中的實施例的透視圖；圖4為具有分解的鑲邊的設備的照相面的透視圖；圖5為圖1的實施例的第二照相面的平面圖；圖6為表示根據(jù)本發(fā)明實施例的通信設備的功能方框的功能框圖；圖7為本發(fā)明具有不同高寬比的另一個實施例的一個面的透視圖；圖8為用戶正在查看的本發(fā)明的實施例的示意圖；圖9表示圖8中的設備持在用戶耳邊的示意圖。
具體實施例方式
圖1到圖5中所示的手持通信設備具有兩個原則或主要的功能。在描述的實例中這些功能是指作為更常規(guī)的移動電話功能的語音呼叫，以及拍照。這兩個功能可以由其它對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它功能進行補充，例如，數(shù)據(jù)通信、多媒體信息以及導航等。這些功能也可以通過例如拍照及將照片通過數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送給另一臺設備進行組合。這也可以在利用設備的移動通信裝置的空中鏈路上進行。
通信設備的功能方面可以在圖6中看出。設備1在通信面12上有包括按鍵陣列(key array)2、顯示器4、天線6、耳機和揚聲器8，在成像面18上包括數(shù)碼相機29的鏡頭14及復音揚聲器16。麥克風10朝向外殼的末端，孔11位于外殼的側(cè)面用于拾取用戶的語音。對應的孔81位于鑲邊上。麥克風出口沒有直接位于最長的設備跨距上，但是還是受益于較長的跨距。通信設備1用于通過無線通信網(wǎng)絡進行通信。麥克風記錄用戶的語音，并且在聲音部件20中對該語音進行編碼之前由A/D轉(zhuǎn)換器對所形成的模擬信號進行A/D轉(zhuǎn)換。編碼后的語音信號被傳送給處理器22。該處理器可以支持電話中的軟件。該處理器還形成到設備外圍單元的接口。這些包括隨機存取存儲器(RAM)24和閃存只讀存儲器(ROM)26、SIM卡28、顯示器4、數(shù)碼相機29和按鍵陣列2、可能的瀏覽器應用程序30以及位置模塊32。
數(shù)碼相機29允許用戶記錄圖像并提供合適的輸出以便允許將所記錄的圖像下載到計算機上用于處理和打印。存儲的照相數(shù)據(jù)通過使用設備通信能力的無線或通過經(jīng)由諸如互聯(lián)網(wǎng)的硬連線或陸上通信線路的鏈路也可以被發(fā)送到其它的目標。
處理器與例如電路的收發(fā)器34進行通信，收發(fā)器34用于在電信網(wǎng)絡中發(fā)送和接收消息。電信網(wǎng)絡可以是GSM或W-CDMA網(wǎng)絡，但是本發(fā)明也可以連同任何其它網(wǎng)絡應用，包括但不限于其它類型的無線網(wǎng)絡和各種形式的無繩電話系統(tǒng)或者應用于接入這些系統(tǒng)或網(wǎng)絡的組的雙頻電話。音頻部件對從處理器通過D/A轉(zhuǎn)換器傳送到耳機的信號進行語音解碼。
根據(jù)本發(fā)明實施例的設備可以具有基本的外形。外殼不具有常規(guī)的鏡像對稱，而是不對稱的，雖然本設計的主要特征主要具有180度旋轉(zhuǎn)對稱。
通常有稱為A側(cè)的兩側(cè)。第一個是移動電話/通信A側(cè)12。這可以在圖1和圖3中看出。該側(cè)具有“屏幕中心”，即存在中心屏幕。在所述的實施例中，輸入?yún)^(qū)域包括帶有延伸在屏幕4任一側(cè)上的按鍵的分開的鍵墊3。在一個具體的實施例中，字母數(shù)字按鍵以這種方式被分開。很明顯其它方式安排的按鍵也是可以的。這種按鍵安排方式的優(yōu)點在于它們接近屏幕，這特別是在如果多個不同的軟按鍵與字母數(shù)字按鍵一起使用時特別有用。在這個具體的實施例中屏幕也是豎向安排的，雖然包括橫向安排的其它安排明顯也在本領(lǐng)域技術(shù)人員的范圍中。屏幕的方向指示設備最舒服的查看及數(shù)據(jù)輸入方向。
屏幕的底部可以還有附加的功能鍵42、44、46、48和50。這些按鍵位于更常規(guī)的位置，軟鍵42和44靠近屏幕。發(fā)送和結(jié)束呼叫按鈕46和48也位于屏幕下方。具有8個方向的按鍵或游戲桿50也可以在屏幕的底部提供，以便方便例如玩游戲時的輸入。在通信面12上也放置有耳機8和話筒10。這些位于設備最遠角落上直徑地相對的位置，從而為語音呼叫提供最大的嘴到耳朵的距離。
在成像面18上，鏡頭14被提供來進行拍照。對于本發(fā)明的數(shù)碼相機29，景觀顯示屏使攝影師在拍照之前能夠看到圖像。鏡頭也可以用于拍攝視頻連續(xù)鏡頭?？梢蕴峁┤【捌鱽硌a充數(shù)字顯示器。
為了提升所述允許設備具有兩個用戶可用的主要功能的實施例的雙A側(cè)方面，在設備的邊緣周圍提供一對鑲邊60。鑲邊60是緊抱設備側(cè)邊的減震器或緩沖器。鑲邊覆蓋分割線62或者通常為A和B蓋之間的縫隙，其提供了設備的任何一個主要面的同等聚焦或優(yōu)勢。鑲邊60在設備的每個側(cè)面上形成一個區(qū)域的框架。在通信A側(cè)，框架圍繞顯示器4和輸入按鈕。在成像A側(cè)，同樣形狀的框架圍繞支撐鏡頭的外殼。因為鑲邊60提供的框架在每個平面上標記了相同形狀的邊界，所以每個面的視覺效果是相似的，這增強了設備的雙面特性。設備兩個主要功能的主要操作元件清楚地劃分到相應A側(cè)上增強了用戶接口的簡單操作。但是，兩個A側(cè)可以以移動電話/攝影之外的方式來分離設備的功能或操作。
鑲邊60保護脆弱的邊緣以及沿外殼部分的分割線62的連接，從而減少設備掉下或者以另一種方式受到撞擊時所造成的元件破碎。鑲邊60用作外殼的襯墊，并且提供可以用作改善設備的握持及觸摸的另一種結(jié)構(gòu)。這是有益的，因為鑲邊位于設備的外圍從而當使用設備時最可能被握住。
鑲邊的設計帶來了問題。希望能夠容易地拆卸及重新安裝鑲邊，嵌合完好，在頻繁拆卸及重新安裝的情況下不會發(fā)生變形。在示例的實施例中，鑲邊由兩片構(gòu)成。在鑲邊和與外殼的其它暴露部分的交叉處之間緊貼地相配合。鑲邊在一端有凸緣100，該凸緣100與外殼的前面和后面交疊，并在其部分長度上提供C形狀或U形狀截面，該截面在設備一個末端的交接點102處會合。在圖示的實施例中的該點上，鑲邊僅覆蓋設備的垂直側(cè)面，從而生成在此與設備的每個相對A面相會的間斷。鑲邊的平坦部分末端在設備的一個末端相會。重疊在另一個上的一個鑲邊元件使得交接點102勻整，從而提供從一個側(cè)曲面104或105到另一個側(cè)曲面的表面上的完美的過渡。在設備的另一端上，在類似形狀眼睛的淚管位置上，角件106用于無縫地完成封裝。這個角件為系索提供連接點108從而使得手持機能夠被掛在用戶脖子周圍的項圈上或者用戶手腕周圍的手圈上。麥克風10和外殼11中的孔11和81位于角件旁邊的區(qū)域中，以提供比沿著指示著查看屏幕或例如使用小鍵盤操作設備的方向的豎立查看軸112可用的空間大得多的空間。耳機和揚聲器孔之間的線提供了與對角線足夠?qū)R的音頻軸110，用以相對于沿觀看軸可用的距離而大大增加嘴與耳朵的距離。
為了創(chuàng)建無縫的操作面，鑲邊的C部分區(qū)域上的外殼凹進以便使得鑲邊與每個面齊平。鑲邊60附著在設備的各個側(cè)面上作為沿著長軸的鏡像，該長軸在這里是指音頻軸110。
當覆蓋分割線62時，鑲邊將允許使用開/關(guān)鍵64、音量/滾動鍵66、照相功能鍵68以及聲音標簽鍵(tag key)70，已經(jīng)知道在日本是“yo be ba”鍵，都位于設備旁側(cè)上。當利用移動通信A側(cè)或成像A側(cè)時，這些鍵都可以容易地使用，并且可以用在任何一種情況下。但是，與位于鑲邊區(qū)域內(nèi)的鍵相關(guān)的操作可以針對各個主要功能而為不同。例如，當設備在拍攝模式中工作時，允許對移動通信功能的音量進行調(diào)節(jié)的鍵66在工作時可以提供對比度或其它例如亮度、色彩及縮放的成像功能。
通過圖示的本發(fā)明實施例中的鑲邊中的孔還可以使用紅外線連接器72、電氣連接器74、耳機插孔76和麥克風孔10。
鑲邊覆蓋側(cè)面上的分割線62，并且掩飾電池盒78的門。這改善了雙A側(cè)面設備的外表，因為傳統(tǒng)上位于手持機后面的電池的位置的唯一可見的線索是封口周圍的線。在圖示的實施例中，用將注意力從這個特征吸引走的成像面上的反照細節(jié)進一步將這一特性掩飾。在圖示的實施例中，在能夠拆卸電池盒之前必須將鑲邊移開。一旦已經(jīng)移走鑲邊60，就可以將電池盒蓋78拉到一邊，從而允許對電池及SIM卡進行操作，優(yōu)選地，SIM卡位于電池下面以便對之進行保護。
優(yōu)選地，鑲邊是可變形的有彈性的，并且能夠承受成千上萬次的彎曲而不會出現(xiàn)痕跡。它也需要與手持機的無線傳輸相兼容。因此，必須仔細地選擇鑲邊的材料來滿足這些標準。在這個實施例中的鑲邊的材料是由Du Pont制造的Surlyn反射SG201U NC010。
材料具有下述屬性抗張強度-44.8Mpa斷裂伸長率-＞200％彎曲模量-638J/m@23CIZOD沖擊強度-266J/m@23C維卡軟化點-190C比重-1.043損耗因數(shù)-0.002雖然這僅是鑲邊的一種合適的材料，但是提供的其它材料應當具有至少基本上相似的損耗因數(shù)、同等的柔韌性和彈性。
為了用戶的習慣以及正如已經(jīng)討論的使用戶能夠容易地對電池盒進行操作，希望能夠容易地移除和重新安裝鑲邊。在本發(fā)明的各個實施例中，鑲邊對于外殼是一種推入配合，對鑲邊的安裝及移除不需要移除或改變其它部分。在圖示的本發(fā)明實施例中，當從手持機移除時鑲邊保持它的形狀，這使得在安裝之前放置鑲邊盡可能的簡單。減震器中的圖案80也使它在鑲邊到位時能夠與所暴露的按鍵及其它功能的及非功能的零件正確地進行吻合。為了在鑲邊和設備的主體之間進行連接，在鑲邊和外殼上放置連接器82和84。鑲邊上的扣鉤82扣進主體上的孔84中。雖然在這個實施例中所示的鑲邊具有凸出部件而設備外殼具有凹進部件，但是這個是可以倒過來的。但是，本實施例的安排具有優(yōu)點，即使用有彈性的鑲邊，突出栓由比外殼元件更有彈性的材料構(gòu)成，而在外殼部件上提供一起操作的孔。
包括按扣配件的其它安排用于鑲邊和外殼支持部件之間的連接。在本發(fā)明的實施例中，有利的是提供了鑲邊元件連接的支撐結(jié)構(gòu)，因為這為更有彈性的構(gòu)件提供了實質(zhì)內(nèi)容，以便與頻繁安裝和拆卸的要求相適應。圖4中可見并被圖2中的鑲邊60遮擋的旁側(cè)90提供了這個功能。
可移除鑲邊為用戶提供可定制的部件以便在設備上印制具有個性的事物。可以想到，可以用各種材料、色彩及紋理對鑲邊進行替換。鑲邊的紋理可以通過例如在優(yōu)化方向上改善手持設備的觸覺來補償設備使用的方式。
在本發(fā)明的實施例中，鑲邊可以具有皮制的外表面。鑲邊的其它可能包括具有材料或塑料的外表面。為了保持鑲邊固有的形狀，優(yōu)選地，使用例如合適的粘合劑將提供鑲邊外表面的材料安裝在具有所期望的前面所述的電磁和耐用性特征的底層上。
方向上的模糊適合于接近設備操作的孿軸。在本實施例中，顯示器在外貌上略為豎向。當在具有豎直的查看軸112的查看方向上時，如果設備僅有兩個側(cè)面而不是四個側(cè)面時，鑲邊分別圍繞左下側(cè)和右上側(cè)曲面。平滑的側(cè)面使大拇指以外的手指能夠更方便地沿設備的一個側(cè)面握住設備，而大拇指則沿設備的另一個側(cè)面。當將顯示器保持在正確的方向上時，直立的側(cè)面使得設備能夠以這樣的方式握住，使手保持在用于查看的自然位置。帶有兩個曲面?zhèn)让?04和105的安排提供了頂部及側(cè)面區(qū)域或底部及側(cè)面區(qū)域，而不是兩個側(cè)面及一個頂部和一個底部，這使得電話可以以更加符合人體工程學的方式使用。它也使得外殼沿著音頻軸伸長，這增加了麥克風和耳機的距離。
在本發(fā)明實施例的安排中，設備可以從數(shù)據(jù)輸入或操作輸入模式轉(zhuǎn)為呼叫模式，而用戶不用必須重新安排手中的設備。在數(shù)據(jù)輸入模式中，如果設備握在左手中，則左拇指或右手手指可以用作輸入，反之亦然，即如果設備握在右手中。
通過顯示器的垂直軸112的方向與位于并合理地靠近設備的最遠直徑地相對角部的嘴與耳機之間的線110不同。因此，不尋常地，當手持設備到耳邊進行通信時，通過顯示器的垂直軸與耳朵不對齊。但是，設備的設計使得設備可以從用戶的面前移到用戶的耳朵邊，而不用調(diào)整設備在用戶手中的位置。這可以在圖8和圖9中最清楚地看出，其中，可以看到設備的兩個主要手持位置，即，查看/數(shù)據(jù)輸入位置和講話/接聽位置。
當沿豎直鑲邊側(cè)面握住設備使用時(圖8)，音頻軸110基本上與用戶的前臂對齊。這意味著，當肘彎曲將手持設備移到耳邊時，手腕不需要大幅度地移動。手腕位置上的微小變化可能是需要的，但是通常設備可以從仔細查看顯示器的位置移到耳邊，在耳邊呼叫者能夠被聽到，并且用戶自己的語音可以僅用肘部的活動由麥克風進行采集。設備的彎曲曲面使它能夠舒服地放入手中。設備的人體工程學設計使揚聲器當其置于耳邊時能夠在用戶的手指之間精細地對齊，從而允許它在呼叫使用中進行有效地和舒服的定位。
根據(jù)前面所述的描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言清楚地是，在本發(fā)明范圍內(nèi)可以進行各種修改。
本發(fā)明包括任何這里明確披露或任何它的概括的新穎的特征或特征的組合，而無論它是否與主張權(quán)利的本發(fā)明相關(guān)或是否減輕了任何針對的問題或是所有針對的問題。
權(quán)利要求
1.一種用于手持設備的外殼，所述外殼對用于提供輸入機構(gòu)的通常為平面的操作面以及顯示器區(qū)域進行限定，并且具有限定所述設備的操作方向的第一軸，所述外殼提供第一和第二側(cè)曲面，該第一和第二側(cè)曲面在各個末端上相遇，以限定通常為平面的操作面的形狀以及在它們各個相遇處提供間斷，所述間斷的連線在所述外殼的最長跨度上定義第二軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于手持設備的外殼，其中，承載分開的麥克風和揚聲器的音頻軸與第二軸對齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于手持設備的外殼，其中，所述的相遇包括各個側(cè)曲面的物理會聚。
3.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中的相遇由外殼所承載的外部元件提供。
4.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中，所述第二軸沿對角線設置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于手持設備的外殼，其中，另外一條對角線被截短。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于手持設備的外殼，其中，所述截短的對角線延伸終止在圓形角上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于手持設備的外殼，其中，所述截短的對角線在兩個末端上都終止于圓形角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于手持設備的外殼，其中，所述圓形角提供兩個曲面?zhèn)让妗?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求4或其任何從屬權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中，所述延長的對角線在點上終止。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或其任何從屬權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中，所述延長的對角線在兩個末端上都終止于點。
11.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中，所述第一軸和第二軸在所述面的顯示器區(qū)域中交叉。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到權(quán)利要求10中的任一權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中，所述第一軸和第二軸在所述面的輸入?yún)^(qū)域上交叉。
13.根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的用于手持設備的外殼，其中，所述面通常為矩形。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于手持設備的外殼，其中，所述矩形通常為正方形。
15.一種手持通信設備，包括根據(jù)前面任一權(quán)利要求所述的外殼。
16.根據(jù)為權(quán)利要求2的從屬權(quán)利要求的權(quán)利要求15所述的手持電信設備，其中，所述第一軸和音頻軸不對齊，從而為了使揚聲器和麥克風分別與用戶的耳朵和嘴對齊所需要進行的音頻軸在所述外殼的面中的旋轉(zhuǎn)比為了使查看軸與耳和嘴對齊所需的旋轉(zhuǎn)更大。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的手持電信設備，其中，所述設備能夠以適當?shù)姆较虺衷谑种幸员悴榭达@示器，并且能夠以適當?shù)姆较蛱岬蕉呌糜谝纛l通信，而基本上保持用戶手腕同樣的橫向位置。
18.一種基本上如前面參照圖1到5、圖7和圖8或圖5到圖8所描述的外殼。
19.一種基本上如前面參照圖1到5、圖7和圖8或圖5到8所描述的手持電信設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于手持設備的外殼，該外殼具有限定設備操作方向的垂直軸和對角線軸。外殼僅有兩個連續(xù)的在對角線軸上的點相會的側(cè)曲面。對角線軸與跨過外殼表面的最大跨度相一致。
文檔編號H04M1/02GK1820484SQ03826956
公開日2006年8月16日 申請日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者特雅爾·肖漢, 阿克塞爾·邁爾 申請人:諾基亞公司