Патент на изобретение №2331132

(54) МОБИЛЬНЫЙ ТЕРМИНАЛ

(57) Реферат:

Предложен мобильный терминал, который включает в себя первый корпус, второй корпус, соединенный со скольжением с первым корпусом, и устройство ввода, сформированное во втором корпусе. Устройство ввода включает в себя роликовый элемент, установленный с возможностью вращения во втором корпусе, причем роликовый элемент образует ось вращения, и, по меньшей мере, одну кнопку, шарнирно установленную рядом с роликовым элементом вдоль оси вращения роликового элемента. Изобретение позволяет создать более компактное устройство ввода и повышает его универсальность. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, направлено на мобильный терминал, и более конкретно на мобильный терминал, имеющий устройство ввода, которое одновременно включает в себя элемент ролика и, по меньшей мере, одну кнопку, расположенную рядом с элементом ролика.

Уровень техники

Множество электрических устройств включают в себя устройство ввода, которое позволяет управлять некоторым аспектом или функцией электрического устройства. Такие электрические устройства могут представлять собой мобильные терминалы, которые в свою очередь могут быть выполнены в форме сотовых телефонов, КПК (карманный персональный компьютер) и т.п., которые пользователь может носить с собой для передачи/приема различного рода информации, такой как изображения, голосовые и текстовые сообщения, через беспроводной канал связи или для приема различных услуг, используя соединение с заданным сервером.

Поскольку мобильный терминал в соответствии с потребностями пользователя выполняет функцию беспроводной связи в дополнение к другим различным функциям, таким как воспроизведение музыки, воспроизведение видеоизображений и фотографирование изображений, в мобильном терминале часто устанавливают устройство ввода, которое выполнено с возможностью управления одной или более функцией мобильного терминала и обеспечивает возможность ввода команд в разной форме.

Например, в патенте США № 6333473 авторов Sawada и др. описано устройство ввода, которое можно как вращать, так и нажимать для подачи сигналов. В частности, устройство ввода обеспечивает возможность подачи пяти разных сигналов (два сигнала на основе вращения и три сигнала на основе смещения вниз). Как описано в патенте, устройство ввода включает в себя элемент 24 рамки и два нажимных переключателя 22A и 22B. Три сигнала, генерируемых при смещении вниз, получают в результате отдельного нажатия на переключатель 22A, отдельного нажатия на переключатель 22B и нажатия на переключатели 22A и 22B одновременно. Два сигнала вращения основаны на направлении вращения ручки управления 25. Как описано в патенте, когда на один из переключателей нажимают независимо от других, большая часть нажимного усилия прикладывается к этому переключателю, однако из-за конфигурации 24 в виде рамки некоторая часть усилия прикладывается к противоположному переключателю.

В результате к переключателям многократно прикладывают большее усилие, чем необходимо. Кроме того, поскольку трудно нажать на оба переключателя 22A и 22B одновременно, необходимо предусмотреть отдельную функцию определения времени, для определения, хотел ли пользователь сгенерировать третий сигнал путем нажатия обоих переключателей 22A и 22B. В результате потребляется дополнительная энергия, расходуемая во время ожидания для детектирования нажатия обоих переключателей 22A и 22B.

Для решения этой проблемы может быть предусмотрено устройство ввода, такое, как показано на фиг.1, которое генерирует два сигнала вращения и один сигнал нажатия. Элемент 200 вращения предусмотрен на корпусе 300. Нажимные переключатели 400 предусмотрены с обеих сторон элемента 200 вращения, однако, учитывая размер пальцев пользователя, между нажимными переключателями должен быть предусмотрен минимальный промежуток 210, чтобы исключить нажатие на них при использовании элемента 200 вращения.

Поскольку электронные устройства и мобильные терминалы, в частности, становятся все более тонкими, расстояние между компонентами является очень важным. В результате устройство ввода, показанное на фиг.1, оставляет неиспользуемое место.

Сущность изобретения

Таким образом, существует потребность в создании компактного устройства ввода, которое обеспечивает возможность разделения сигналов нажатия в дополнение к сигналам вращения.

В соответствии с принципами этого изобретения предусмотрен мобильный телефон, который включает в себя первый корпус, второй корпус, соединенный с возможностью скольжения с первым корпусом, и устройство ввода, сформированное во втором корпусе. Устройство ввода включает в себя роликовый элемент, установленный с возможностью вращения во втором корпусе, причем в роликовом элементе образована ось вращения, и, по меньшей мере, одну кнопку, шарнирно установленную рядом с роликовым элементом вдоль оси вращения роликового элемента.

В другом аспекте устройство ввода дополнительно включает в себя основание, рамку, шарнирно соединенную с основанием, в котором роликовый элемент установлен с возможностью вращения на рамке, и, по меньшей мере, одна кнопка шарнирно соединена с боковой стороной основания.

В другом аспекте, по меньшей мере, одна кнопка включает в себя пару кнопок, и каждая кнопка расположена на основании рядом с противоположными концами роликового элемента.

В еще одном аспекте роликовый элемент включает в себя цилиндрический корпус и участок вала. Участок вала установлен на рамке.

В дополнительном аспекте устройство ввода включает в себя подложку для электронной схемы, расположенную под основанием, модуль датчика вращения, который определяет вращение роликового элемента, причем участок модуля датчика вращения расположен на подложке для электронной схемы, и множество переключателей, расположенных на подложке для электронной схемы, в котором один из множества переключателей расположен под рамкой, и другой из множества переключателей расположен, по меньшей мере, под одной из кнопок. Участок модуля датчика вращения, расположенный на подложке для электронной схемы, может представлять собой датчик вращения. Модуль датчика вращения также может включать в себя кольцевой магнит, расположенный на участке вала роликового элемента, и кольцевой магнит может иметь множество чередующихся северных и южных полюсов.

В еще одном дополнительном аспекте устройство ввода может включать в себя щелчковый магнит, расположенный между кольцевым магнитом и рамкой. Щелчковый магнит создает небольшое сопротивление вращению роликового элемента.

В другом аспекте устройство ввода может включать в себя эластичную подкладку, расположенную между подложкой для электронной схемы и рамкой.

В еще одном аспекте первый корпус может включать в себя кнопочную панель, и второй корпус может включать в себя модуль дисплея.

Дополнительный объем применения настоящего изобретения будет более очевиден из подробного описания, приведенного ниже. Однако следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя они и описывают предпочтительные варианты выполнения изобретения, представлены только в качестве иллюстрации, поскольку различные изменения и модификации в пределах объема и сущности изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из подробного описания.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет более понятно из подробного его описания, приведенного ниже, и прилагаемых чертежей, которые представлены только в качестве иллюстрации и, таким образом, не являются ограничительными для настоящего изобретения.

На фиг.1 показано устройство ввода в соответствии с предшествующим уровнем техники.

На фиг.2 показан вид в перспективе с покомпонентным изображением деталей устройства ввода в соответствии с примерным вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.3A показан вид части устройства ввода по фиг.2 в собранном виде.

На фиг.3B схематично показана компоновка магнитов, предусмотренных в устройстве ввода по фиг.2.

На фиг.4 показано устройство ввода по фиг.2 в собранном виде.

На фиг.5 показан вид в перспективе с покомпонентным представлением деталей мобильного терминала, в котором используется устройство ввода по фиг.2.

На фиг.6 показан вид в перспективе мобильного терминала по фиг.5 в собранном виде.

Осуществление изобретения

Далее будет подробно описан примерный вариант выполнения настоящего изобретения, которое представлено на прилагаемых чертежах. Ниже более подробно поясняется устройство ввода и электронное устройство, в котором встроено устройство ввода в соответствии с настоящим изобретением. Кроме того, хотя настоящее изобретение поясняется со ссылкой на мобильный терминал раздвижного типа, оно в равной степени пригодно для других мобильных терминалов, включая мобильные терминалы с прямоугольным корпусом, откидного типа и раскладного типа, а также для других электронных устройств.

Как показано на фиг.2-4, устройство 100 ввода включает в себя участок 110 корпуса, выполненный с возможностью установки на него с возможностью шарнирного поворота и вращения роликового элемента 120 и для установки с возможностью шарнирного поворота пары кнопок 130. Предпочтительно верхняя поверхность 133 каждой кнопки 130 имеет форму с тем же радиусом и кривизной, что и элемент ролика, для обеспечения ровной и непрерывной внешней формы. Следует понимать, что может быть предусмотрена только одна кнопка. Элемент 140 детектирования сигнала расположен под корпусом 110 и позволяет детектировать вращательное движение и/или силу нажима через модуль 150 датчика вращения и множество переключателей 143 соответственно, как будет подробно описано ниже.

Участок 110 корпуса включает в себя основание 113 и рамку 111, шарнирно прикрепленную к основанию 113 так, что рамка 111 удерживает роликовый элемент 120 и обеспечивает возможность нажима на роликовый элемент 120 вниз относительно основания 113. В частности, роликовый элемент 120 включает в себя цилиндрический корпус 121 и участки 123 вала, которые установлены в рамке 111 с помощью элементов 111a держателя. Следует понимать, что участки 123 вала могут представлять собой одиночный вал, и цилиндрический корпус 121 может быть закреплен на этом валу, или каждый участок вала может быть прикреплен на торцах или может быть сформирован как единая деталь с цилиндрическим корпусом 121. Рамка 111 также включает в себя нижнюю поверхность 111b, которая имеет форму, обеспечивающую возможность вращения роликового элемента в рамке 111. Пара участков 111c выреза сформирована на нижней поверхности 111b, чтобы исключить помеху для модуля 150 датчика вращения.

В основании 113 выполнена открытая область 113a, которая позволяет выдвигаться роликовому элементу 120, частично через основание 113, когда он установлен на рамке 111. Изогнутые участки 113b сформированы на противоположных сторонах основания и предназначены для закрепления вала 123 элемента ролика между основанием 113 и рамкой 111, и образуют места расположения оси I-I вращения для устройства 100 ввода. Участок 113в установки основания предусмотрен на одной кромке рамки 113, что позволяет устанавливать рамку 113 на элемент 140 детектирования сигнала. Более конкретно, рамка 113 закреплена на подложке 141 для электронной схемы элемента 140 детектирования сигнала. Наконец, держатели 113c кнопки сформированы на основании 113 и соединяют кнопки 130 с основанием через соединительное отверстие 131, сформированное в кнопках 130.

Устройство 100 ввода генерирует сигнал, когда роликовый элемент 120 вращается или когда на него нажимают вниз к элементу 140 детектирования сигнала. В частности, модуль 150 датчика вращения детектирует вращение вперед и назад роликового элемента 120 в рамке 113 и преобразует это вращение в сигнал. Один из переключателей 143 расположен под роликовым элементом 120, в результате чего при смещении роликового элемента 120 в направлении вниз рамка 111 входит в контакт с переключателем 143. Переключатель, при нажиме на него, передает сигнал.

Устройство 100 ввода также генерирует сигнал, когда нажимают на один из переключателей 143, расположенных под соответствующей кнопкой 130. Как указано выше, каждая из кнопок 130 шарнирно соединена с основанием 113 через пару держателей 113c кнопок. Держатели 113c кнопок, соответствующие каждой из кнопок 130, образуют ось II-II шарнирного поворота, вокруг которой поворачиваются соответствующие кнопки 130, 133.

Эластичная подкладка 145 расположена между рамкой 111 корпуса 110 и элементом 140 детектирования сигнала. Эластичная подкладка может быть сформирована из резины, силикона или другого эластичного материала и помогает обеспечивать защиту элемента 140 детектирования сигнала. Как показано на фиг.2, эластичная подкладка включает в себя множество выпуклых поверхностей, которые соответствуют переключателям 143 и другим элементам, сформированным на подложке 141 для электронной схемы.

Подложка 141 для электронной схемы предпочтительно выполнена как тонкий элемент. Каждый из множества переключателей 143 предпочтительно выполнен как переключатель выпуклой формы.

Как показано на фиг.2, модуль 150 датчика вращения включает в себя кольцевой магнит 151 и датчик 153, такой как микросхема Холла, который выполнен с возможностью детектировать вращение кольцевого магнита 151. В частности, кольцевой магнит 151 расположен на каждом из участков 123 вала. Как показано на фиг.3B, кольцевой магнит включает в себя множество чередующихся северных и южных полюсов. Микросхема Холла может детектировать вращение роликового элемента 120 через вращение кольцевого магнита и может выводить сигнал на основе этого вращения.

Модуль 150 датчика вращения также может включать в себя щелчковый магнит 155, который обеспечивает ощущение щелчка для пользователя. Как показано на фиг.3A и 3B, щелчковый магнит 155 установлен на рамке 111 и расположен под кольцевым магнитом 151. В представленном конкретном варианте выполнения северный полюс щелчкового магнита расположен над южным полюсом и обращен к кольцевому магниту так, что при вращении роликового элемента полюса кольцевого магнита чередуются рядом со щелчковым магнитом 155. Это создает ощущение щелка для пользователя, поскольку роликовый элемент 120 стремится занять положение, в котором полюса кольцевого магнита 151 соответствуют полюсам щелчкового магнита. В результате, если роликовый элемент будет остановлен в положении, где северный полюс кольцевого магнита обращен к северному полюсу щелчкового магнита, роликовый элемент перемещается вперед или назад до тех пор, пока полюса кольцевого магнита 151 не будут соответствовать полюсам щелчкового магнита 155.

В дополнение обеспечения ощущения щелчка щелчковый магнит позволяет сдерживать вращение роликового элемента, обеспечивая некоторое сопротивление вращению роликового элемента 120. Другими словами, роликовый элемент 120 не может свободно продолжить вращение после приложения силы вращения.

Устройство 100 ввода в собранном виде показано на фиг.4. Как указано выше, цилиндрический элемент 121 продолжается через основание 113, которое прикреплено к подложке 141 для электронной схемы, через участок 113d установки основания и вращается вокруг оси I-I вращения. Кнопки 130 закрывают концы основания и могут шарнирно поворачиваться вокруг оси II-II шарнирного поворота, образованной держателями 113c кнопок. Здесь можно частично видеть как подложку 141 печатной схемы, так и эластичную подкладку 145. Очевидно, что сила вращения, прикладываемая к цилиндрическому корпусу 121, может непосредственно передаваться на устройство 100 ввода, и цилиндрический корпус может вращаться в основании 113. Таким образом, можно обеспечить компактное устройство ввода, в котором сведено к минимуму неиспользуемое пространство между компонентами.

Сила нажима или сила вращения может быть приложена к цилиндрическому корпусу 121 и к кнопкам 130, в результате чего цилиндрический корпус 121 и кнопки 130 включают элемент 140 детектирования сигнала. Каждый из сигналов, генерируемых переключателями 143 и модулем 150 детектирования вращения, можно использовать для включения различных эффектов, используемых в мобильном терминале. Например, вращательное движение роликового элемента 120 можно использовать как функцию прокрутки для прокрутки вверх и вниз, в то время как движение нажима на кнопки можно использовать для прокрутки влево и вправо. Существует множество разных функций, которые могут быть ассоциированы с работой устройства 100 ввода.

Мобильный терминал раздвижного типа, имеющий первый корпус 160 и второй корпус 170, закрепленный с возможностью скольжения на первом корпусе 160, показан на фиг.5 и 6. Как, в частности, показано на фиг.5, устройство ввода, аналогичное устройству, описанному выше, установлено на второй корпус 170.

Второй корпус 170 включает в себя верхний участок 171 и нижний участок 172. Верхний участок 171 включает в себя отверстие 171a, через которое могут выступать роликовый элемент 120 и кнопки 130. Подложка 141 для электронной схемы расположена на нижнем участке 172 второго корпуса 170. Устройство ввода включает в себя участок 113d установки основания и прикреплено к подложке 141 для электронной схемы через установочное отверстие 141a. Эластичная подкладка 145 расположена на подложке 141 для электронной схемы. Следует понимать, что подложка 141 для электронной схемы может иметь другие размеры и/или может иметь другую конфигурацию для установки на нее других модулей второго корпуса 170, таких как модуль 171 дисплея (показанный на фиг.6).

Второй корпус 170 включает в себя громкоговоритель 173 и модуль 175 дисплея. Модуль 175 дисплея взаимодействует с подложкой 141 для электронной схемы, обеспечивая для пользователя возможность управления дисплеем через элемент 120 ролика и кнопки 130. Как лучше всего показано на фиг.6, выбор меню может быть выполнен путем перемещения влево и вправо, используя кнопки 130 для выбора элементов 1-4, и прокрутки вверх и вниз, используя роликовый элемент 120 в пределах выбранного элемента 2. Кроме того, роликовый элемент можно использовать как кнопку ввода путем нажатия на роликовый элемент 120 вниз для выбора подпункта C. Как указано выше, имеется множество различных функций, которые можно назначать роликовому элементу 120 и кнопкам 130, и приведенные выше примеры не следует рассматривать как исчерпывающие.

Первый корпус 160 включает в себя кнопочную панель 163 и микрофон 164. Как показано на фиг.6, роликовый элемент 120 и кнопки 130 выступают через отверстие 171a во втором корпусе. Первый корпус 160 также позволяет вводить информацию с помощью кнопочной панели 163. Первый корпус 160 также может содержать отсек 165 для батареи для питания мобильного терминала.

В соответствии с этим настоящее изобретение предусматривает следующие эффекты и преимущества.

Во-первых, поскольку элемент ролика расположен на установленной шарнирно рамке, которая в свою очередь установлена на основании, и кнопки установлены на основании, можно обеспечить более компактное устройство ввода.

Во-вторых, учитывая многосторонность устройства ввода, его можно использовать для управления множеством разных компонентов мобильного терминала, таких как камера, видеопроигрыватель или другие дополнительные компоненты, без необходимости использования отдельных кнопок для включения каждой функции различных компонентов.

Очевидно, что описанное таким образом изобретение можно изменять различным образом. Такие изменения не следует рассматривать как отход от сущности и объема настоящего изобретения, и все такие модификации, которые будут очевидны для специалиста в данной области техники, должны быть включены в объем формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Мобильный терминал, содержащий:

первый корпус;

второй корпус, соединенный с возможностью скольжения с первым корпусом; и

устройство ввода, сформированное во втором корпусе, причем устройство ввода включает в себя:

роликовый элемент, установленный с возможностью вращения во втором корпусе, причем в роликовом элементе образована ось вращения; и,

по меньшей мере, одну кнопку, шарнирно установленную рядом с роликовым элементом вдоль оси вращения роликового элемента.

2. Мобильный терминал по п.1, в котором устройство ввода также включает в себя:

основание;

рамку, шарнирно соединенную с основанием, в котором роликовый элемент установлен с возможностью вращения на рамке, и, по меньшей мере, одна кнопка шарнирно соединена с боковой стороной основания.

3. Мобильный терминал по п.2, в котором указанная, по меньшей мере, одна кнопка включает в себя пару кнопок, причем каждая кнопка расположена на основании рядом с противоположными концами роликового элемента.

4. Мобильный терминал по п.2, в котором роликовый элемент включает в себя цилиндрический корпус и участок вала, причем участок вала установлен на рамке.

5. Мобильный терминал по п.4, который также содержит:

подложку для электронной схемы, расположенную под основанием;

модуль датчика вращения, который определяет вращение роликового элемента, причем участок модуля датчика вращения расположен на подложке для электронной схемы; и

множество переключателей, расположенных на подложке для электронной схемы, в котором один из множества переключателей расположен под рамкой, и другой из множества переключателей расположен, по меньшей мере, под одной кнопкой.

6. Мобильный терминал по п.5, в котором участок модуля датчика вращения, расположенный на подложке для электронной схемы, представляет собой датчик вращения.

7. Мобильный терминал по п.6, в котором модуль датчика вращения включает в себя кольцевой магнит, расположенный на участке вала роликового элемента, причем кольцевой магнит имеет множество чередующихся северных и южных полюсов.

8. Мобильный терминал по п.7, который также содержит щелчковый магнит, расположенный между кольцевым магнитом и рамкой, причем щелчковый магнит создает небольшое сопротивление вращению роликового элемента.

9. Мобильный терминал по п.5, который также содержит эластичную подкладку, расположенную между подложкой для электронной схемы и рамкой.

10. Мобильный терминал по п.4, который также содержит кольцевой магнит, расположенный на участке вала роликового элемента, причем кольцевой магнит имеет множество чередующихся северных и южных полюсов.

11. Мобильный терминал по п.1, в котором первый корпус включает в себя кнопочную панель, и второй корпус включает в себя модуль дисплея.

Приоритет по пунктам:

28.02.2006 по пп.1, 3-7, 10, 11;

31.03.2006 по пп.2, 8 и 9.

РИСУНКИ