專利名稱:根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理布局的手機(jī)的制作方法
本發(fā)明涉及一種有滾動顯示功能的手機(jī)。具體而言，涉及有滾動鍵的一種手機(jī)。
目前的手機(jī)可以是一種手持的電子裝置，如移動電話、尋呼接收機(jī)或其它通信裝置，或者是個人管理器。

圖1說明現(xiàn)有技術(shù)的包括一個滾動鍵11的移動電話機(jī)。顯然，這一滾動鍵位于電話機(jī)的中心部位，它有第一個部件11a，按下它時，顯示器上的文字向一個方向滾動；它還有第二個部件11b，跟第一個部件垂直排列，當(dāng)它被按下時，顯示器上的文字向相反的方向滾動。
由于多種原因，這一個鍵的位置并不理想。
首先，對于按下該鍵的部件不是均勻地導(dǎo)電。按滾動鍵11的一邊可能會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果，例如沒有任何滾動，或者向相反的方向滾動。
其次，用戶的手指不容易夠著這一個鍵。因此，對用戶來說按該鍵的兩個部件11a、11b并不方便。重復(fù)按一個部件時，或者在兩個部件11a和11b之間來回按動時，尤其如此。
本實用新型的目的是提供一種克服了上述缺點的手機(jī)。
該手機(jī)包括一個顯示器，用于以水平排列顯示數(shù)據(jù)；和一個按鍵裝置，用于滾動在該顯示器上的數(shù)據(jù)；其中這一按鍵裝置有第一和第二個突出部件，它們在垂直方向和水平方向上相互錯開，用于以第一和第二種方式滾動數(shù)據(jù)；所述的突起部件完全在垂直軸線的兩側(cè)，并完全在水平軸線的兩側(cè)；按下這一按鍵裝置的第一個部件會使第一個突起部件產(chǎn)生第一種滾動動作；和按下這一按鍵裝置的第二個部件會使第二個突起部件產(chǎn)生第二種滾動動作。
第一種滾動動作引起數(shù)據(jù)向第一個方向滾動，第二種滾動動作引起數(shù)據(jù)向第二個方向滾動。第一個方向可以是例如垂直滾動，第二個滾動動作則是水平滾動。但是，第一個方向和第二個方向最好互相相反。例如，第一個滾動動作是向上滾動，第二個滾動動作是向下滾動。此時，按下該鍵的第二個部件意味著跟按下第一個部件的滾動動作相反的效果。
數(shù)據(jù)可以緩慢滾動，或者迅速滾動。
逐漸滾動數(shù)據(jù)會使得數(shù)據(jù)移過屏幕時能被看見。例如，一行文字可以一行一行或一列一列地移過顯示屏。此時，用戶能夠看到文字最前面的字符從屏幕上消失，最后一個字符之后的新字符隨后出現(xiàn)。
當(dāng)數(shù)據(jù)的滾動方式是突然滾動時，通常是完全替換掉顯示屏上的數(shù)據(jù)。例如，顯示屏上的文字垂直移過的行數(shù)可能多于顯示屏上能顯示的行數(shù)，或者水平移過的列數(shù)多于顯示屏上能顯示的列數(shù)。
這些數(shù)據(jù)可以是，例如，顯示屏上的文字、光標(biāo)或圖像。光標(biāo)可以是高亮度字符、象下劃線似的一條線或者一條垂直線。光標(biāo)可以閃爍以引起注意。
按鍵裝置可以是單獨一個鍵，或者兩個不同的鍵。而且可以將它安置在手機(jī)上的不同位置，左側(cè)，右側(cè)或中心部分。但是，它最好靠近顯示屏的右手邊，并向手機(jī)的右上方傾斜。
按鍵裝置能夠提供多種功能。例如可以用它來調(diào)節(jié)電話的振鈴音量，或者移動電話或?qū)ず艚邮諜C(jī)中電池的震動強(qiáng)度。
現(xiàn)在利用實例，通過參考附圖來介紹本發(fā)明的最佳實施方案。附圖中圖1說明的是中心有一個垂直滾動鍵的現(xiàn)有技術(shù)里的手機(jī)；圖2說明的是有一個滾動鍵的本發(fā)明實施方案里的手機(jī)；圖3a～3c說明光標(biāo)如何滾動；圖4說明文字如何向上滾過顯示屏；圖5說明如何滾過電話號碼本；圖6說明如何滾過菜單選項；圖7說明光標(biāo)如何在顯示屏上滾動并提供編輯功能；圖8說明如何滾過顯示屏上的一個新菜單；圖9是移動電話典型硬件的框圖；圖10說明本發(fā)明的一個實施方案中如何從電話號碼本里選擇電話號碼；圖11說明本發(fā)明的一個最佳實施方案里如何在顯示屏上滾動另一個菜單；圖12說明跟圖2不同的，有另一種滾動鍵的手機(jī)；圖13是本發(fā)明一個實施方案里滾動鍵的反面；圖14是滾動鍵布局的一個實例。
下面詳細(xì)描述本實用新型的最佳實施方案。
圖2說明的是本發(fā)明一個實施方案的手機(jī)。該電話包括一個具有小鍵盤的用戶界面、一個顯示屏3、一個開/關(guān)按鈕4、一個聽筒5和一個話筒6。小鍵盤有字母-數(shù)字鍵形式的第一組鍵7，利用這些鍵，用戶可以輸入電話號碼，寫一條文本信息(SMS)，寫一個(跟電話號碼相關(guān)的)名字，等等。用戶使用第一組鍵主要是為了將數(shù)據(jù)輸入電話(輸入事件)。
小鍵盤還包括第二組鍵，在這一實施方案中，這第二組鍵包括一個按鍵8或軟鍵，它的功能取決于電話機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。按鍵8的缺省功能或者說當(dāng)前功能顯示在顯示屏3的一個預(yù)定區(qū)域2里。第二組鍵還包括一個滾動鍵9，利用它用戶可以有選擇性地從電話機(jī)菜單的一個選項移向前一個選項或后一個選項，按下按鍵，就可以進(jìn)入主菜單中當(dāng)前選項的子菜單。清除鍵10可以用于，例如，通過短時間按壓來刪除最后輸入的數(shù)字或字母，而長時間按住到會刪除整個數(shù)字或單詞。在某些狀態(tài)下最好重新定義滾動鍵9和清除鍵10的功能，就象按鍵8一樣，這在圖7及其相關(guān)說明中舉例說明。
滾動鍵9的位置顯著地改善了手機(jī)的人體工程學(xué)性能。這樣的布局使得用戶能夠更方便地是操作按鍵。當(dāng)兩個可按壓部件處于用戶大拇指在電話機(jī)面板上自由活動的范圍內(nèi)時，滾動鍵尤其方便。大拇指不需象圖1所示的現(xiàn)有手機(jī)上那樣不自然地移動。而且，按壓滾動鍵9的這些部件只需大拇指繞它的關(guān)節(jié)移動，而不需任何其它的運動。因此，可以拿著手機(jī)，用同一只手方便地操作滾動鍵。
圖12表示根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的手機(jī)，它有圖2所示滾動鍵的一個替換滾動鍵121。這一個滾動鍵121跟圖2所示的滾動鍵9的不同之處在于，它們的傾斜角度不同。而且圖12的滾動鍵121有兩個鍵122和123用于滾動操作，而圖2的滾動鍵9只有一個鍵。
圖13表示在滾動鍵背面的突起部分13a、13b，它們用于啟動各個滾動操作。這些突起部件可以有導(dǎo)電頂端，通過接觸手機(jī)的印刷電路板，這些導(dǎo)電頂端直接導(dǎo)通或斷開電路，從而監(jiān)測出對滾動鍵的相應(yīng)部件的按壓。手機(jī)的微處理器檢測出對一個部件的按壓以后，就滾動顯示屏上的顯示。
圖14中表示另一種方案。在這一方案中，突起部件13作用于對應(yīng)的圓頂14，面對印刷電路板的接觸點16有一個導(dǎo)電部件15。在這一方案中，按壓滾動鍵的一個部件會引起突出部件13運動，直到它碰上圓頂14。這導(dǎo)致圓頂向內(nèi)翻，使得它的導(dǎo)電面14跟印刷電路板的觸點16接觸，從而實現(xiàn)電接觸。這樣就能實現(xiàn)相應(yīng)的滾動功能(圖14b)。
釋放滾動鍵的這一個部件會使圓頂14回到它的初始狀態(tài)，從而切斷電接觸(圖14a)。
本發(fā)明里滾動鍵的突出部件13a、13b在水平方向和垂直方向上都是錯開的，如圖13所示。
從該圖可以看出，這些突出部件在垂直方向上是錯開的它們完全在垂直軸線14的兩側(cè)。在水平方向上它們也是錯開的完全在水平軸線15的兩側(cè)。
兩個突起部件的連線相對于水平方向的角度可以是20～70度。更具體地說，它跟水平方向的夾角可以是30～60度。它跟水平線的夾角最好是大約45度。
在此情況下，這些突起部件位于大拇指自然伸直時繞關(guān)節(jié)運動掃過手機(jī)面板的一條弧線上。因此，伸直了大拇指按這些突起部件時一點也不吃力。
圖2和12中的滾動鍵是在電話機(jī)的右手一側(cè)。但是，也能將它們放在，例如左側(cè)，或者中心。如果它在電話機(jī)的右手一側(cè)，右撇子用戶要夠著這一滾動鍵就特別容易。在此情形，最好是一個突起部件13a完全在水平軸線15的上面、垂直軸線14的右邊，而另一個突起部件13b完全在水平軸線15的下面、垂直軸線14的左邊，見圖13。相反，如果該鍵在電話機(jī)的左手一側(cè)，最好是一個突起部件完全在水平軸線15的上面、垂直軸線14的左邊，而另一個突起部件13b完全在水平軸線15的下面、垂直軸線14的右邊。如果該鍵在電話機(jī)的中心，上述兩種傾斜方式都可以。
在滾動鍵的正面可以有一個凸起部件，剛好在反面突起部件中一個或兩個的上面，見圖12中的標(biāo)識123。這樣的凸起能夠幫助確認(rèn)按下的是那一個部件。
圖3表示利用滾動鍵滾過顯示屏的光標(biāo)。
圖3a表示顯示屏上高亮度顯示的單個字符光標(biāo)31。在這一實例中，按下滾動鍵的一個部件會引起顯示屏上的光標(biāo)向上移動。如果隨后按下另一個部件，高亮度顯示的光標(biāo)31將從數(shù)字2回到數(shù)字3。
圖3b表示的光標(biāo)是一條線32，在這里它是一條下劃線。它在單個字符下劃一條線。在這一實例中，按下一個部件，滾動鍵會引起顯示屏上的光標(biāo)向左移動一個位置。按下另一個部件，滾動鍵會引起顯示屏上的光標(biāo)向右移動一個位置，從而再一次在字母“a”下劃一條線。
圖3c表示的光標(biāo)33是高亮度顯示的一個數(shù)據(jù)陣列，如一行文字。這樣的高亮度顯示能夠用于突出幾行菜單選項中的一項。這樣就能選擇高亮度顯示的部件。在這一實例中，按下一個部件，滾動鍵會引起顯示屏上的光標(biāo)向下移動，直到最底下一行。繼續(xù)按這一個部件，滾動鍵會使得文字朝相反的方向移動，這樣文字的下一行35被用高亮度顯示在顯示屏的底部，原來最上面的一行34則移出了顯示屏。
每按一次滾動鍵的一個部件，高亮度光標(biāo)34或文字就滾動一行。此外，若長時間按著這一個鍵的這一個部件，高亮度光標(biāo)或文字就持續(xù)滾動。
圖4表示文字緩慢滾動的一個實例。在這種情況下，每次滾動一行。按下滾動鍵的一個部件時，顯示屏上的文字就向上滾動一行，這樣原來最頂部的一行41就從顯示屏上消失掉，并出現(xiàn)新的底部行42。
圖5表示用滾動鍵53來滾動瀏覽移動電話的電話號碼本。此時，每滾動一次都在顯示屏上出現(xiàn)一個新的名字/電話號碼52，它完全覆蓋了前一個名字/電話號碼51。
圖6表示用滾動鍵64來迅速地滾動數(shù)據(jù)。此時，鍵64滾出顯示屏上的一個新的菜單，它完全地取代了前一個菜單。下文中將參考附圖中的圖8和11進(jìn)一步舉例說明這一點。
圖7表示在編輯功能中使用滾動鍵72的作用。首先用該鍵將光標(biāo)移到要修改的字符處。然后按一下軟鍵73，它的功能就被改變。于是這一滾動鍵用于滾動顯示屏上的字符，直到出現(xiàn)所需的字符。
滾動鍵的其它用法包括調(diào)整電話的振鈴音量和電池的震動強(qiáng)度。
現(xiàn)在介紹本發(fā)明的一個最佳實施方案，其中的滾動鍵9在移動電話里跟單個軟鍵8一起使用。為了幫助理解，將首先參考圖9介紹移動電話里典型硬件的略圖。
可以將本發(fā)明的電話跟全球數(shù)字移動電話(GSM)網(wǎng)絡(luò)一起使用，但是，也可以將它跟其它的電話網(wǎng)絡(luò)，如蜂窩網(wǎng)和各種形式的無繩電話網(wǎng)，一起使用。話筒82記錄用戶的語音，然后用一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器86將生成的模擬信號進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，然后在一個音頻編解碼單元87里進(jìn)行編碼。將編碼語音信號傳送給一個物理層處理器88，該處理器支持全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)的終端軟件。處理器88還形成到該設(shè)備的外圍單元92的接口，這些外圍單元包括顯示屏83和小鍵盤84(以及用戶識別模塊、數(shù)據(jù)、電源、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器，等等)。處理器88通過基帶轉(zhuǎn)換器90和信道均衡器89跟射頻部分91通信。音頻編解碼單元87對該信號進(jìn)行語音解碼，然后通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器85從處理器88傳遞給聽筒81。單元85～91通常都被集成在一個芯片組里，這種商用芯片組的一個例子是模擬裝置公司(Analog Devices)的AD20msp410 GSM，它使用技術(shù)協(xié)作公司(The TechnologyPartnership,TTP)的協(xié)議軟件。
用一種眾所周知的方式用作控制單元的處理器88跟用戶接口相連。因此，電話中是處理器在監(jiān)視工作狀態(tài)，并控制顯示屏83對其做出響應(yīng)。因此，是處理器88在監(jiān)測狀態(tài)變化事件的發(fā)生和電話的狀態(tài)以及顯示文字。用戶使用小鍵盤時會導(dǎo)致狀態(tài)變化事件的發(fā)生，這叫做輸入事件，電話跟網(wǎng)絡(luò)連接或用戶不能控制的另一事件也會導(dǎo)致狀態(tài)變化事件，這叫做非用戶事件。非用戶事件包括建立呼叫時的狀態(tài)變化、電池電壓的變化、天線狀態(tài)的變化、收到SMS消息，等等。
使用單個軟鍵的基礎(chǔ)是電話能夠進(jìn)入多種預(yù)定狀態(tài)40.1～40.n，見圖8。在這些狀態(tài)40.1～40.n里，可以進(jìn)行多種操作(選項41.1～41.n)。進(jìn)入狀態(tài)40.1后的顯示圖像可以是一個電話號碼或電話的電話號碼本里一個人的名字，它用“狀態(tài)”來表示?！盃顟B(tài)”可以指“呼入”、“收到的電子函件”、“收到的SMS”，等等。如果顯示屏上有一個電話號碼，42.1～42.n的缺省功能就可能是“呼叫”。利用滾動鍵9可以從缺省功能改變到可用功能組中的任意一個，缺省功能屬于這一組。在這一最佳實施方案里，滾動鍵9在缺省功能和這一組可用功能(選項)之間滾動，但一旦通過操作按鍵選中這一組，就改成在這組可用功能的項目之間滾動。在這些操作過程中狀態(tài)維持不變。
如圖8所示，狀態(tài)變化事件會導(dǎo)致一種狀態(tài)變到另一種狀態(tài)。新狀態(tài)取決于舊狀態(tài)和狀態(tài)變化事件的性質(zhì)。在已經(jīng)建立了呼叫的狀態(tài)(“已經(jīng)建立呼叫”狀態(tài))里，本發(fā)明中按鍵8的缺省功能是“結(jié)束”。如果有新的呼入“在等待”，用戶就可以用滾動鍵9將包括“結(jié)束”、“加入”、“應(yīng)答”和“交換”等選項的選擇列表顯示在顯示屏上而不中斷呼叫。
40.1～40.n中的每一個狀態(tài)都跟一預(yù)定組功能、操作或選項41.1～41.n有關(guān)，在這每一種狀態(tài)下，它們都是可用的。例如，只有在已經(jīng)建立了一個呼叫的情況下才能建立會議呼叫。這些組里的每一個都設(shè)定了一個優(yōu)選功能作為缺省功能42.1～42.n。這種設(shè)定可以由程序員在編程時完成，由用戶來重新定義缺省功能，或者由電話機(jī)自己記錄各個功能的使用率，然后將使用最頻繁的功能設(shè)定為缺省功能，也可以讓用戶決定是否接受。
電話改變狀態(tài)時，如果某一鍵被按下，就完成它的缺省功能，用戶可以利用滾動鍵在缺省功能和整個功能組中之間切換。如果用按鍵選中了那組選項，用戶將可能用滾動鍵滾過那組選項，選擇所需(設(shè)定的)功能。
用按鍵選擇好一個功能時，處理器88就運行相關(guān)的程序完成這一功能。
圖10表示本發(fā)明的最佳實施方案里從地址簿里選擇電話號碼時滾動鍵9的作用。
用小鍵盤上已經(jīng)激活的鍵來同時指明顯示文字。顯示屏3上有一個顯示圖像20(“等待模式”狀態(tài))，在顯示屏的一個預(yù)定區(qū)域(軟鍵顯示)21里用高亮度顯示軟鍵8的功能。在這一實施方案里軟鍵8的功能是進(jìn)入電話的主菜單。顯示屏20的上部顯示出網(wǎng)絡(luò)運營者的識別符(這里是TDK-MOBIL)。顯示屏還可以另外包括天線信號強(qiáng)度和電池電壓的指示器。這些沒有在圖中畫出，因為對于描述缺省功能它們并不重要。
按下軟鍵8時，就試圖建立呼叫，它使得電話在處理器88的控制下進(jìn)入“建立呼叫狀態(tài)”，此時在軟鍵顯示21處顯示出按鍵8的新功能“結(jié)束”。同時在顯示屏上顯示它正在試圖建立呼叫，方式是顯示“正在呼叫……”。被叫號碼仍然顯示在顯示屏的主區(qū)23。
在等待模式的顯示圖像20階段，滾動鍵9用于訪問主菜單下電話的電話號碼本。這使得電話號碼本里第一個存儲區(qū)里的電話號碼和名字代碼顯示在顯示屏上。電話進(jìn)入“號碼處理狀態(tài)”，現(xiàn)在在軟鍵顯示區(qū)2上顯示軟鍵8的新功能“呼叫”。反復(fù)使用滾動鍵9，用戶能夠滾動電話號碼直到他找到他想找的電話號碼為止。由于軟鍵8仍然將它的“呼叫”功能作為它的缺省功能，仍然可以通過按下功能鍵8來建立呼叫。然后可以按照以下方法建立和終止呼叫。
當(dāng)呼叫已經(jīng)建立好時，可以在顯示屏的頂部顯示“已經(jīng)連接好”來說明，以及用建立呼叫連接的電話的信號來說明已經(jīng)建立好呼叫。這里的識別符是一個名字碼23a。軟鍵8的缺省功能仍然是“結(jié)束”，這顯示在軟鍵顯示區(qū)2里。如果軟鍵8被按下不止一次，呼叫就被中斷，電話機(jī)將回到“等待模式狀態(tài)”，并顯示等待模式的顯示圖像20。
圖11介紹利用滾動鍵9將一個可選菜單滾上顯示屏。
可以按下軟鍵8，將顯示圖像20的“等待模式狀態(tài)”(等待模式顯示)變成主菜單顯示。這里，進(jìn)入電話號碼本是缺省功能。如果用戶選擇這一功能，他就可以在顯示屏上圖像26的電話號碼本里的單個子菜單選項之間選擇。相反，如果在“等待模式狀態(tài)”里，用戶開始進(jìn)入電話號碼本，那么電話就進(jìn)入“號碼處理狀態(tài)”，顯示顯示圖像27，將“呼叫”作為缺省功能。此時，用戶可以利用滾動鍵9滾動顯示屏上的這些功能，切換到這一狀態(tài)里的可用功能狀態(tài)(顯示圖像28)。這些功能包括電話號碼本的子菜單選項(顯示圖像26)，可以通過滾動光標(biāo)并按軟鍵8選中想要的一項。相反，如果用戶在“號碼處理狀態(tài)”里選擇了缺省功能，電話將會建立呼叫(顯示圖像29)。
雖然該最佳實施方案已經(jīng)說明能夠用單個按鍵很好地控制電話的功能，但有時使用第二組鍵里的兩個或多個鍵可能會更加方便，這些鍵還可以集成在觸摸屏上。
考慮到上述介紹，對本領(lǐng)域里的技術(shù)人員來說，在權(quán)利要求
的范圍內(nèi)顯然可以有各種各樣的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．一種手機(jī)，包括一個顯示器，用于以水平排列顯示數(shù)據(jù)；一個按鍵裝置，用于滾動在該顯示器上的數(shù)據(jù)；其特征在于所述的按鍵裝置具有第一和第二突起部件，它們在垂直方向和水平方向上互相錯開，用于以第一和第二種方式滾動數(shù)據(jù)。
2．根據(jù)權(quán)利要求
1的手機(jī)，其中所述的突起部件完全在垂直軸線的兩側(cè)，并完全在水平軸線的兩側(cè)。
3．根據(jù)權(quán)利要求
1的手機(jī)，其中所述兩個突起部件的連線相對于水平方向的角度可以是20～70度。
4．根據(jù)權(quán)利要求
1的手機(jī)，其中兩個突起部件的連線相對于水平線的夾角最好為大約45°。
5．根據(jù)權(quán)利要求
1的手機(jī)，其中所述的按鍵裝置是單個按鍵。
6．根據(jù)前面任一權(quán)利要求
的手機(jī)，其中的按鍵裝置在電話機(jī)的右側(cè)。
7．根據(jù)權(quán)利要求
6的手機(jī)，其中的第一突起部件在第二突起部件的右邊，更接近于手機(jī)的頂端。
8．根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項的手機(jī)，其中的按鍵裝置在電話機(jī)的左側(cè)。
9．根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項的手機(jī)，其中的按鍵裝置在電話機(jī)的中心部分。
專利摘要
公布了一種手機(jī),它包括一個顯示屏(3)和一個滾動鍵(9)用于滾動顯示屏上的數(shù)據(jù)。這一滾動鍵有兩個部件,位于跟水平線相比傾斜的一條線上。按下這些部件,會引起方式不同的滾動。
文檔編號G06F3/0489GKCN2462642SQ97290006
公開日2001年11月28日 申請日期1997年8月21日
發(fā)明者M·R·梅森, G·D·芒努松, F·努奧沃 申請人:諾基亞流動電話有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan