具有可移动磁盘的指点装置及方法转让专利
申请号 : CN200780028181.7
文献号 : CN101495947B
文献日 : 2010-12-29
发明人 : 詹妮弗·D·韦斯特 , 托马斯·斯奈德
申请人 : 索尼爱立信移动通讯有限公司
摘要 :
公开了一种有助于用户与电子装置进行交互的指点装置(12)。该指点装置包括：磁盘(62)；磁场(60)，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上横向移动；以及多个传感器(64)，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测。
权利要求 :
1.一种指点装置(12)，该指点装置(12)包括：
磁盘(62)；
磁场(60)，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上进行垂直移动或横向移动；以及多个传感器(64)，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测；
其中，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力；并且其中，所述磁场部分包围中央吸引区域(72)，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘。
2.根据权利要求1所述的指点装置，其中，所述传感器对所述磁场的变化进行检测。
3.根据权利要求1到2中的任意一项所述的指点装置，其中，对来自所述传感器的输出信号进行处理，以确定磁盘移动速度及偏移持续时长。
4.根据权利要求1所述的指点装置，其中所述磁场是感应得到的。
5.根据权利要求1所述的指点装置，该指点装置还包括外壳(78、90)和附接到所述磁盘的构件(76、86)，所述构件(76、86)与所述外壳(78、90)协作，以限制所述磁盘的垂直移动或所述磁盘的横向移动中的至少一种移动，其中，所述构件(76、86)与所述磁盘一起相对于所述外壳(78、90)而移动。
6.根据权利要求1所述的指点装置，其中，当磁盘未被用户移动时，所述中央吸引区域磁性地吸引所述磁盘，以将所述磁盘相对于所述磁场定位在中央位置。
7.根据权利要求1所述的指点装置，其中，所述中央吸引区域的极性与所述磁场部分的极性相反。
8.根据权利要求1所述的指点装置，其中，所述磁场部分具有梯度，以在所述磁盘与所述磁场部分之间建立磁性偏置，从而在所述磁盘未被使用时将所述磁盘移动到原位置。
9.根据权利要求1所述的指点装置，其中，所述磁场部分具有梯度，使得所述磁场部分的外围区域的磁场比所述磁场部分的中央区域的磁场强。
10.一种电子装置(10)，该电子装置(10)包括：处理器(26)，其用于执行软件应用；以及
指点装置(12)，其用于向所述应用提供方向性用户输入指令，该指点装置包括：磁盘(62)；
磁场(60)，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上进行垂直移动或横向移动；以及多个传感器(64)，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测；
其中，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力；并且其中，所述磁场部分包围中央吸引区域(72)，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘。
11.一种操作权利要求10所述的电子装置的方法，该方法包括以下步骤：在磁盘(62)的下方感应得到磁场(60)，其中，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力，并且其中，所述磁场部分包围中央吸引区域(72)，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘；
对由所述磁盘相对于所述磁场进行的垂直移动或横向移动而引起的所述磁场的变化进行感测；以及根据所感测的磁场变化来生成表示所述磁盘的移动的指令信号。
说明书 :
技术领域
本发明总体上涉及电子设备(诸如用于进行语音通信的电子设备)的用户输入装置。更具体地说，本发明涉及具有可移动磁盘的指点装置(pointing device)。
背景技术
移动和/或无线电子装置变得日益普及。例如，现在广泛使用移动电话、便携式媒体播放机和便携式游戏装置。另外，与某些类型的电子装置相关的特征变得日益多样化。例如，很多电子装置都具有相机、文本信息传送功能、互联网浏览功能、电子邮件功能、视频回放功能、音频回放功能、图像显示功能以及免提耳机接口。
指点装置可用于与电子装置进行交互。普通的传统指点装置包括鼠标、轨迹球、触摸板和控制杆。对于便携式装置而言，多向导航开关(例如，用于提供向上、向下、向左及向右的输入的开关集，而且通常包括中央选择开关)已经普及。
游戏玩家偏爱具有“模拟”感觉的指点设置(诸如鼠标和控制杆)，使得将在X-Y区域中任意方向上的移动而不是将由多向导航开关所确定的固定方向上的移动输入到电子装置。然而，通常鼠标及控制杆对于便携式装置而言并不实际。已经将控制杆型指点装置结合到移动装置中，但是通常将其实现为与有限数量(例如，4个或5个)的薄膜开关(domeswitch)相接触的机械杆，以用于有限数量的实际输入。而且，移动装置的控制杆相对于用户手指而言较小，并且不具有大多数用户对于游戏体验所期望的物理转移(transition)距离。此外，控制杆包括在便携式装置中并不期望的突出构件(projecting member)，这是由于当试图将便携式装置放置入口袋、手包等中时会增大损坏的风险并且对用户带来不便。触摸板不具有突出构件，而且能够进行模拟类型的输入。然而，触摸板难以与游戏结合使用，而且不能为用户提供触觉(tactile sensation)。
指点装置可用于与电子装置进行交互。普通的传统指点装置包括鼠标、轨迹球、触摸板和控制杆。对于便携式装置而言，多向导航开关(例如，用于提供向上、向下、向左及向右的输入的开关集，而且通常包括中央选择开关)已经普及。
游戏玩家偏爱具有“模拟”感觉的指点设置(诸如鼠标和控制杆)，使得将在X-Y区域中任意方向上的移动而不是将由多向导航开关所确定的固定方向上的移动输入到电子装置。然而，通常鼠标及控制杆对于便携式装置而言并不实际。已经将控制杆型指点装置结合到移动装置中，但是通常将其实现为与有限数量(例如，4个或5个)的薄膜开关(domeswitch)相接触的机械杆，以用于有限数量的实际输入。而且，移动装置的控制杆相对于用户手指而言较小，并且不具有大多数用户对于游戏体验所期望的物理转移(transition)距离。此外，控制杆包括在便携式装置中并不期望的突出构件(projecting member)，这是由于当试图将便携式装置放置入口袋、手包等中时会增大损坏的风险并且对用户带来不便。触摸板不具有突出构件，而且能够进行模拟类型的输入。然而，触摸板难以与游戏结合使用，而且不能为用户提供触觉(tactile sensation)。
发明内容
鉴于与便携式电子装置的传统指点装置相关的上述缺点，在本领域中存在对经过改进的指点装置以及对用户与电子装置进行交互的方法的需求。
根据本发明的一个方面，公开了一种指点装置，该指点装置包括：磁盘；磁场，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上横向移动；以及多个传感器，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述传感器对所述磁场的变化进行检测。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述传感器是霍尔(Hall)效应传感器。
根据所述指点装置的一个实施方式，对来自所述传感器的输出信号进行处理，以确定磁盘移动速度及偏移(displacement)持续时长。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场是感应得到的。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场包括中央吸引区域，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述吸引区域由中性磁极性的磁场部分限定。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述吸引区域由具有与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相反极性的磁场部分限定。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场包括梯度，使得所述磁场部分的外围区域的磁场比所述磁场部分的中央区域的磁场强。
根据一个实施方式，所述指点装置还包括附接到所述磁盘的构件，该构件与所述磁盘一起相对于外壳而移动。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述构件与所述外壳协作，以限制所述磁盘的垂直移动。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述构件与所述外壳协作，以限制所述磁盘的横向移动。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场是可控的，以锁定所述磁盘的位置。
根据本发明的另一方面，公开了一种电子装置，该电子装置包括：处理器，其用于执行软件应用；以及指点装置，其用于向所述应用提供方向性用户输入指令。所述指点装置包括：磁盘；磁场，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上横向移动；以及多个传感器，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测。
根据所述电子装置的一个实施方式，所述电子装置是移动无线终端。
根据所述电子装置的一个实施方式，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力。
根据所述电子装置的一个实施方式，所述磁场包括中央吸引区域，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘。
根据本发明的另一方面，公开了一种与电子装置进行交互的方法，该方法包括以下步骤：在磁盘的下方感应得到磁场；对由所述磁盘相对于所述磁场的横向移动而引起的所述磁场的变化进行感测；以及根据所感测的磁场变化来生成表示所述磁盘的移动的指令信号。
根据一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：在没有由用户对所述磁盘施加的力的情况下将所述磁盘吸引到所述磁场的中央吸引区域。
根据所述方法的一个实施方式，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力。
根据一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：对所述磁场进行控制，以锁定所述磁盘的位置。
根据以下说明并参照附图将使得本发明的这些和其它特征将更加清楚。在说明和附图中，详细公开了本发明的具体实施方式，作为对可以实施本发明的原理的一些方式的指示，但是可以理解的是，本发明在范围上并不受相应限制。相反，本发明包括落入所附的权利要求的精神和条款内的全部变化例、修改例和等同物。
根据一个实施方式所描述和/或例示的多种特征可以通过相同方式或相似方式而用于一个或更多个其它实施方式中，和/或与其它实施方式的特征相组合而使用，或代替其它实施方式的特征而使用。
应当强调的是，在本说明书中使用的术语“包括(comprises/comprising)”用于指明所陈述的特征、整体、步骤或组件的存在，但是并不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或它们的组的存在或添加。
根据本发明的一个方面，公开了一种指点装置，该指点装置包括：磁盘；磁场，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上横向移动；以及多个传感器，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述传感器对所述磁场的变化进行检测。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述传感器是霍尔(Hall)效应传感器。
根据所述指点装置的一个实施方式，对来自所述传感器的输出信号进行处理，以确定磁盘移动速度及偏移(displacement)持续时长。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场是感应得到的。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场包括中央吸引区域，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述吸引区域由中性磁极性的磁场部分限定。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述吸引区域由具有与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相反极性的磁场部分限定。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场包括梯度，使得所述磁场部分的外围区域的磁场比所述磁场部分的中央区域的磁场强。
根据一个实施方式，所述指点装置还包括附接到所述磁盘的构件，该构件与所述磁盘一起相对于外壳而移动。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述构件与所述外壳协作，以限制所述磁盘的垂直移动。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述构件与所述外壳协作，以限制所述磁盘的横向移动。
根据所述指点装置的一个实施方式，所述磁场是可控的，以锁定所述磁盘的位置。
根据本发明的另一方面，公开了一种电子装置，该电子装置包括：处理器，其用于执行软件应用；以及指点装置，其用于向所述应用提供方向性用户输入指令。所述指点装置包括：磁盘；磁场，所述磁盘响应于由用户施加的力而在所述磁场上横向移动；以及多个传感器，其对所述磁盘相对于所述磁场的位置进行检测。
根据所述电子装置的一个实施方式，所述电子装置是移动无线终端。
根据所述电子装置的一个实施方式，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力。
根据所述电子装置的一个实施方式，所述磁场包括中央吸引区域，以在没有由用户施加的力的情况下相对于所述磁场来定位所述磁盘。
根据本发明的另一方面，公开了一种与电子装置进行交互的方法，该方法包括以下步骤：在磁盘的下方感应得到磁场；对由所述磁盘相对于所述磁场的横向移动而引起的所述磁场的变化进行感测；以及根据所感测的磁场变化来生成表示所述磁盘的移动的指令信号。
根据一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：在没有由用户对所述磁盘施加的力的情况下将所述磁盘吸引到所述磁场的中央吸引区域。
根据所述方法的一个实施方式，所述磁场包括使用与所述磁盘的邻近所述磁场的一侧相同的极性而进行极化的磁场部分，以在将所述磁盘设置在所述磁场部分的上方时对所述磁盘施加浮力。
根据一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：对所述磁场进行控制，以锁定所述磁盘的位置。
根据以下说明并参照附图将使得本发明的这些和其它特征将更加清楚。在说明和附图中，详细公开了本发明的具体实施方式，作为对可以实施本发明的原理的一些方式的指示，但是可以理解的是，本发明在范围上并不受相应限制。相反，本发明包括落入所附的权利要求的精神和条款内的全部变化例、修改例和等同物。
根据一个实施方式所描述和/或例示的多种特征可以通过相同方式或相似方式而用于一个或更多个其它实施方式中，和/或与其它实施方式的特征相组合而使用，或代替其它实施方式的特征而使用。
应当强调的是，在本说明书中使用的术语“包括(comprises/comprising)”用于指明所陈述的特征、整体、步骤或组件的存在，但是并不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、组件或它们的组的存在或添加。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的作为示例性电子装置的移动电话的示意图；
图2是示出图1的移动电话的根据本发明的实施方式的相关部分的示意性框图；
图3是示出图1的移动电话可工作于其中的通信系统的示意图；
图4是在X-Y平面中示出示例性指点装置的可操作组件的示意图；
图5a和图5b是在X-Z平面中示出图4的指点装置的可操作组件的示意图；
图6是在X-Z平面中示出另一示例性指点装置的可操作组件的示意图；以及
图7a和图7b是在X-Z平面中示出另一示例性指点装置的可操作组件的示意图。
图2是示出图1的移动电话的根据本发明的实施方式的相关部分的示意性框图；
图3是示出图1的移动电话可工作于其中的通信系统的示意图；
图4是在X-Y平面中示出示例性指点装置的可操作组件的示意图；
图5a和图5b是在X-Z平面中示出图4的指点装置的可操作组件的示意图；
图6是在X-Z平面中示出另一示例性指点装置的可操作组件的示意图；以及
图7a和图7b是在X-Z平面中示出另一示例性指点装置的可操作组件的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明，在附图中，相同的附图标记始终用于指示相同的单元。可以理解的是，附图不需要按照比例绘制。
术语“电子设备”和“电子装置”包括便携式无线通信设备。术语“便携式无线通信设备”(以下称为“移动无线终端”)包括诸如移动电话、寻呼机、通信装置、电子记事本、个人数字助理(PDA)、智能手机、便携式通信设备等全部设备。
在本申请中，主要就移动电话的情况来描述本发明。然而，可以理解的是，本发明并不限于移动电话，而可以是任意类型的合适电子设备，其示例包括媒体播放器、游戏装置和计算机。本发明的各个方面在于电子装置的指点装置。该指点装置可以与电子装置集成为一体，或者被构造为经由有线接口或无线接口而与电子装置进行接口连接的自备并独立(例如，单独)的输入装置。
首先参照图1和图2，图1和图2示出了电子设备。电子设备10包括被设置成用作用户输入装置的指点装置12。稍后将更加详细地描述指点装置12的构造和操作。可以理解的是，指点装置12可以包括任意合适的软件驱动程序和/或硬件控制器(例如包括可以驻留在电子设备10中并由电子设备10执行的可执行代码)，或与软件驱动程序和/或硬件控制器相结合地进行操作。
所示实施方式中的电子设备是移动电话，并被称为移动电话10。虽然所示的移动电话10具有“砖形”或“块形”外形设计的外壳，但是可以理解的是，也可以使用其它类型的外壳，诸如翻盖式外壳或滑盖式外壳。
移动电话10包括显示器14和键区16。显示器14向用户显示诸如操作状态、时间、电话号码、联系人信息、各种导航菜单等信息，这些信息使得用户能够利用移动电话10的各种特性。显示器14还可用于可视地显示由移动电话10接收到的内容和/或从移动电话10的存储器18获取的内容。显示器可用于向用户呈现图像、视频和其它图片，诸如照片、移动电视内容以及与游戏相关的视频。
键区16提供各种用户输入操作。例如，键区16通常包括用于输入诸如电话号码、电话列表、联系人信息、注释等的字母数字信息的字母数字键20a。另外，键区16通常包括特殊功能键20b，诸如用于发起或应答呼叫的“呼叫发送”键和用于结束或“挂断”呼叫的“呼叫结束”键。如传统的一样，特殊功能键例如还可以包括菜单导航和选择键，其用于通过显示在显示器14上的菜单来进行导航，以选择不同的电话功能、方案、设置等。与移动电话相关的其它键可以包括音量键、静音键、电源开/关键、web浏览器启动键、相机键等。还可以将各个键或者与键类似的功能实现为与显示器14相关的触摸屏。
移动电话10包括呼叫电路，该呼叫电路使得移动电话10能够与被叫/主叫装置(通常是另一移动电话或固定电话)建立呼叫和/或交换信号。然而，被叫/主叫装置不必是另一电话，而是可以是诸如互联网web服务器、内容提供服务器等的一些其它装置。
图2示出了移动电话10的功能性框图。为了简洁，这里并不详细地描述移动电话10的一般传统特征。移动电话10包括主控制电路24，主控制电路24被设置成执行对移动电话10的功能和操作的整体控制。控制电路24可以包括诸如CPU、微控制器或微处理器的处理装置26。处理装置26执行存储在控制电路24中的存储器(未示出)中或存储在独立存储器(诸如存储器18)中的代码，以执行移动电话10的操作。存储器18例如可以是缓存、闪存、硬盘驱动器、可移除介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一个或更多个。
另外，处理装置26可以执行支持指点装置12或与指点装置12进行交互的代码。例如，处理装置26可以执行指点装置驱动程序或指点装置支持功能28，以将由指点装置12生成的信号转换为由处理器装置26执行或在移动电话10的其它位置执行的其它程序的指令。指点装置支持功能28例如可以被实现为存储在计算机或机器可读介质上的程序。如何对移动电话10进行编程以使其工作并执行与同指点装置12进行接口连接相关的逻辑功能，这对于计算机编程领域、尤其是对于移动电话或其它电子装置的应用编程领域的技术人员是明显的。因此，为了简洁，这里忽略了关于具体编程代码的细节。而且，虽然根据本发明的优选实施方式由处理装置26来执行指点装置支持功能28，但是也可以通过专用硬件、固件、软件或它们的组合来执行这种功能，而不脱离本发明的范围。
继续参照图1和图2，移动电话10包括连接到无线电电路32的天线30。如传统的一样，无线电电路32包括用于经由天线30来发射和接收信号的射频发射机和接收机。无线电电路32可以被设置成在移动通信系统中工作，并可用于发送和接收数据和/或视听内容。与移动无线网络和/或广播网络交互的接收机类型包括但不限于GSM、CDMA、WCDMA、GPRS、MBMS、WiFi、WiMax、DVB-H、ISDB-T等以及这些标准的高级版本。
移动电话10还包括用于处理由无线电电路32发射的/从无线电电路32接收到的音频信号的声音信号处理电路34。如传统的一样，声音处理电路34连接有扬声器36和麦克风38，扬声器36和麦克风38使得用户能够经由移动电话10接听和说话。无线电电路32和声音处理电路34分别连接到控制电路24，以执行整体操作。可以将音频数据从控制电路24传送到声音信号处理电路34，以回放给用户。音频数据例如可以包括来自由存储器18存储并由控制电路24获取的音频文件的音频数据。声音处理电路32可以包括任意合适的缓存、解码器、放大器等。
移动电话10还可以包括连接到控制电路24的上述指点装置12、显示器14和键区16。显示器14可以通过视频处理电路40连接到控制电路24，视频处理电路40将视频数据转换成用于驱动显示器14的视频信号。视频处理电路40可以包括任意合适的缓存、解码器、视频数据信号处理器等。视频数据可以由控制电路24产生、从存储在存储器18中的视频文件获取、从由无线电电路32接收到的入向视频数据流中得到、或通过其它任意合适的方法获得。
移动电话10还包括一个或更多个I/O接口42。(多个)I/O接口42可以是典型的移动电话I/O接口的形式，并可以包括一个或更多个电连接器。如典型的一样，(多个)I/O接口42可用于将移动电话10连接到电池充电器，以对移动电话10内的电源单元(PSU)44的电池进行充电。另外，或作为替换方式，(多个)I/O接口42可用于将移动电话10连接到有线个人免提适配器(未示出)，诸如用于根据由声音处理电路34输出的信号来按照可听到的方式输出声音的耳机(有时称为耳塞(earset))。此外，(多个)I/O接口42可用于经由数据线缆将移动电话10连接到个人计算机或其它装置。移动电话10可以在连接到车载电源适配器或电插座电源适配器时经由(多个)I/O接口42来接收工作电力。
移动电话10还可以包括用于执行定时功能的定时器46。这些功能可以包括对通话的持续时长进行定时、生成时间和日期戳的内容等。移动电话10可以包括用于拍摄数字相片和/或电影的相机48。与这些相片和/或电影相对应的图像文件和/或视频文件可以被存储在存储器18中。移动电话10还可以包括诸如全球定位系统(GPS)接收机、伽利略卫星系统接收机等的位置数据接收机50。移动电话10还可以包括诸如红外线收发机和/或RF适配器(例如，蓝牙适配器)的本机无线接口52，用于与配件、免提适配器(例如，用于按照可听到的方式输出与从移动电话10传送到耳机的音频数据相对应的声音的耳机)、另一移动无线终端、计算机或另一装置建立通信。
移动电话10可以被设置为发送、接收和处理数据，诸如文本消息(例如，俗称为“SMS”)、电子邮件消息、多媒体消息(例如，俗称为“MMS”)、图像文件、视频文件、音频文件、铃声、音频流、视频流、数据馈送(包括播客(podcast))等。对这些数据的处理可以包括将数据存储存储器18中、执行允许用户与数据进行交互的应用、显示与数据相关的视频和/或图像内容、输出与数据相关的音频声音等。移动电话10可以被设置成允许用户进行从指点装置12接收用户输入的交互式游戏或其它应用。
另外参照图3，移动电话10可以被设置成作为通信系统54的一部分而进行操作。系统54可以包括具有服务器58(或多个服务器)的通信网络56，该服务器用于对由移动电话10发起的呼叫或目的地为移动电话10的呼叫进行管理、向移动电话10发送数据、并且执行任意其它支持功能。服务器58经由传输介质与移动电话10通信。传输介质可以是任意合适的装置或组件，例如包括通信塔(例如，蜂窝塔)、另一移动电话、无线接入点、卫星等。网络的一部分可以包括无线传输路径。网络56可以支持多个移动电话10以及其它类型的终端用户装置的通信活动。可以理解的是，服务器58可以被设置为用于执行服务器功能的典型计算机系统，并且可以包括被设置成执行包含了实现服务器58的多个功能的逻辑指令的软件的处理器。
现在参照图4，图4示意性地示出了指点装置12的示例性实施方式的可操作组件。图4的视图从位于磁场60上方的位置示出了X-Y平面中的指点装置。指点装置12包括磁场60、磁盘62以及用于确定磁盘62的相对位置的传感器64。传感器64可以生成输入到指点装置控制电路(未示出)的电信号。然后，指点装置控制电路将来自传感器64的信号转换为表示磁盘62的移动的信号，可以将该信号作为用于由处理装置26执行的应用的指令而输入到控制电路24。在另一实施方式中，可以将由传感器64输出的预处理或原始信号输入到控制电路24，用于由指点装置支持功能28进行处理。
图5a和图5b按照X-Z平面而示意性地示出了图4的指点装置12。图5a示出了当磁盘62处于原位置(home position)(或休止位置)时的指点装置12，而图5b示出了当由用户施加的横向力而使磁盘62偏离原位置时的指点装置12。
磁盘62可以是永磁体。在所例示的实施方式中，磁盘62的北极向上而南极向下。可以理解的是，可以颠倒磁盘62的极性的朝向，在这种情况下，也可以颠倒磁场60的相对极性(稍后描述)。虽然所示出的磁盘62是圆形，但是磁盘62可以具有诸如正方形或矩形的任意合适的形状。
在一个实施方式中，可以由永磁体的设置形成磁场60。然而，在优选实施方式中，磁场60可以是感应得到的。可以按照任意合适的方式来实现磁场的感应。例如，可以将多个磁场感应器66设置为基板70的一部分。例如，基板70可以是其上安装有感应器66的电路板70。填充材料可用于形成磁盘62可在其上移动的平面。感应器66可以由缠绕有引线的铁棒制成，当电流通过这些引线时这些铁棒被磁性地极化。
磁场60的中央部分可以具有中性磁极性，或可以使用与磁盘62的底面相反的极性来进行极化，使得磁场60的中央部分限定针对磁盘62的吸引区域72。如果被极化，则磁场60的中央部分可以具有与磁场60的其余部分相反的极性。在所例示的示例中，磁场60的中央部分为北极，以吸引磁盘62的南极。当磁盘62未被用户移动时，磁盘62可以被吸引到吸引区域72，以将磁盘62相对于磁场60定位在中央位置，并将磁盘62保持为紧靠基板70。磁盘与吸引区域72之间的引力可以相当微弱，使得用户可以相对容易地将磁盘62从吸引区域72移走，而不会产生可由指点装置12检测的“急动(jerky)”输入动作。
包围吸引区域72的磁场60可以具有与磁盘的底面相同的磁极性。当向磁盘62施加横向力时，磁盘62从吸引区域72移开(dislodge)，并且在磁场60上方横向地移动。相同极化的磁盘62的底面与磁场60会排斥磁盘62。如果用户仅对磁盘62施加较小的向下的力，则这种排斥会使得磁盘62稍微悬浮在磁场60上方。
可以将柔性膜74设置在磁盘62上。膜74可以被设置成包围磁场60，但允许磁盘62在磁场60上方横向移动并且允许磁盘62与基板70的表面之间微小的垂直分隔。膜74可用于保持住磁盘62以在使用过程中防止磁盘62“翻转”及受意外损坏。该膜还使得磁盘62和磁场60免受灰尘及残片的影响。可以使用橡胶来实现膜74，该橡胶允许用户当在膜74上进行按压来操纵磁盘62时能够感觉到膜74下的磁盘62。这样，膜74可以提供针对磁盘62的较低保持强度，以允许磁盘62的横向移动及磁盘62的某种垂直移动。而且，膜74可以提供低摩擦的表面，以允许用户的手指能够容易地在膜74上移动。可以将膜74印制在上表面上，从而为用户呈现可视标志和/或标记。
磁场60可以具有梯度，以在磁盘62的横向移动之后帮助将磁盘62吸引回到中性位置(例如，吸引区域72)。例如，在磁场60的外围区域中的磁力比在极性相同但更靠近吸引区域72的区域中的磁力更强。在图中按照图形的方式示出了梯度，使用不同的字体大小来示出南极和北极字符指示(“S”和“N”)，其中较大的字体表示较强的局部场。吸引区域72和/或梯度在磁盘62与磁场60之间建立了磁性偏置，以未被使用时将磁盘62移动到原位置。
如图所示，传感器64用于确定磁盘62的相对位置。在一个实施方式中，传感器64可以是霍尔效应传感器，其被设置成通过对磁盘62的局部存在或不存在而引起的磁场60的变化进行感测，来检测磁盘62的移动。传感器的数量及位置可以取决于所期望的输入分辨率水平。在图4的视图中示出了位于用于生成磁场60的基板70下面的4个传感器。传感器64沿着指南针型方向(例如，北、南、东和西)而设置，并且可以共同用于检测磁盘62的位置。可以随时间而对磁盘62的位置进行取样，以确定磁盘62移动的方向及速度。在图5a和图5b的视图中，示出了基板70下面的传感器阵列。霍尔效应传感器是具有根据磁场强度而变化的输出电压的变换器(transducer)。通过使用指点装置控制电路(未示出)和/或指点装置支持功能28来对多个传感器的输出进行分析，可以将磁盘62的位置、磁盘62偏移的速度以及磁盘62偏移的持续时长转换成用于由移动电话10执行的各种应用的控制信号。
根据传感器64的输出信号而生成的控制信号可以适用于特定的应用。例如，可以对各种传统的移动电话10应用进行编码，以接收与四至八个离散的指南针型方向相对应的指点装置输入。这些方向适用于菜单导航方案及某些基本的游戏。更高程度的方向分辨率和/或速度及持续时长信息可用于对更复杂的应用(包括游戏应用)进行控制，同时为用户提供通常从鼠标和大手柄控制杆体验的指点装置12的“模拟”感觉。
另外参照图6，图6按照X-Z平面而示出了指点装置12的另一实施方式。图6的指点装置12包括磁场60、磁盘62和传感器64。由被设置为基板70的一部分的感应器66感应得到磁场60。传感器64也形成基板70的一部分而不是位于基板70的下面。例如，感应器66和传感器64可以安装到电路板上。在一些实施方式中，可以使用填充材料来形成磁盘62可在其上移动的平面。
磁盘62可被整体地包括在环形法兰76的开口中或安装在环形法兰76的开口中。外壳组件78可以包括槽80以容纳法兰76。外壳组件78与法兰76的相互作用(interaction)可以限制磁盘62的向上移动及横向移动。例如，法兰76的外径比法兰76的上臂84的开孔82的内径大，以使具有法兰76的磁盘62从指点装置12移开的可能性最小化。当磁盘62停靠在基板70的上表面时，上臂84位于法兰76的上方。上臂84可以用作磁盘62的垂直移动限制阻挡器(stop)。用户可以通过开孔82来操纵磁盘62。开孔82可以被柔性膜74覆盖，而用户可以在柔性膜74上进行推压来操纵磁盘62。
另外参照图7a，图7a按照X-Z平面而示出了指点装置12的另一实施方式。图7a的指点装置12包括磁场60、磁盘62和传感器64。为了简洁，在图7a的视图中没有明确地示出传感器64，但是如在其它示例性实施方式中一样，可以相对于感应器66来设置这些传感器以检测磁盘的移动。因此，感应器66和/或传感器64可被设置为基板70的一部分。在一些实施方式中，填充材料可用于形成磁盘62可在其上移动的平面。
可以将磁盘62插入到帽86中。帽86可由诸如塑料的刚性材料形成。帽86可以包括与图6的法兰76相类似的法兰88。帽86可被外壳组件80限制住。磁盘62和帽86可以一起移动，但是外壳构件90和帽86的相互作用可以限制磁盘的向上移动及横向移动。例如，法兰88的外径比外壳构件90的开孔92的内径大，以使磁盘62和帽86从指点装置12移开(例如，“翻转”或丢失)的可能性最小化。当磁盘62横向移动时，外壳构件90可以与包围磁盘62的帽86的一部分相接触，以限制磁盘62与帽86在X-Y方向上的移动。当磁盘62停靠在基板70的上表面时，外壳构件90位于法兰76上方。外壳构件90可以用作磁盘62的垂直移动限制阻挡器。用户可以通过在帽86上进行推压来操纵磁盘62。法兰88上的衬垫和/或尾部几何构造可用于防止灰尘进入到指点装置12中。
图7a的实施方式示出了由感应器66形成的磁场60，各个感应器66具有与磁盘62的底部的极性相同的极性，以使得当感应得到磁场60时，磁盘62和帽86将趋向于悬浮在磁场60上方。另选的是，中央感应器94可以具有与磁盘62的底部的极性相反的极性，以得到与图4至图6所示的吸引区域72相类似的吸引区域。
另外参照图7b，图7b示出了图7a的指点装置处于锁定设置。锁定设置对磁场60进行调整，以将磁盘62保持在固定位置。在所示的实施方式中，中央感应器94用于产生相对较强的磁场，以将磁盘62吸引到指点装置12的中央位置并且在没有相对较大的力施加到磁盘62的情况下将磁盘62固定在该中央位置。在所示的实施方式中，其余的感应器66关闭。在其它实施方式中，感应器66及94全部可用于使整个磁场60极化，以吸引并锁定磁盘62。可以针对移动电话10的某些操作模式而锁定磁盘62，这与使用按键锁功能以防止无意按压按钮而激活移动电话10的功能的方式相类似。在游戏应用中，当用户输掉游戏或在游戏中失去一个角色时，可以开启锁定功能。在这种情况下锁定磁盘62可用作向用户告知失败的交互反馈机制。
可以理解的是，例示并描述了提供不突出的(low-profile)用户输入装置的指点装置的各种示例性实施方式。因为例示并描述的实施方式是示例性实施方式，所以可以在一个或更多个其它实施方式中按照相同或类似的方式来使用来自于一个实施方式的特征，和/或与其它实施方式的特征组合而使用来自于一个实施方式的特征，或者代替其它实施方式的特征而使用来自于一个实施方式的特征。当磁盘62在使用过程中从原位置偏移时，用户可以感觉到磁盘62好像是浮动的。而且，在没有由用户施加的反作用力的情况下，磁盘62被吸引回原位置。当用户与由指点装置12控制的电子装置进行交互时、尤其是在用于对诸如游戏的应用进行控制的情况下，指点装置12可以提高用户体验。与移动装置的传统指点装置相比，指点装置12提高了用户做出复杂动作(例如，在西北或东北方向上移动)以及从一个位置移动到另一位置而不经过中央中性区域(例如，从西南位置移动到西北位置)的能力。
在另一实施方式中，可以使用具有极化电场的盘来代替磁盘62。在这个实施方式中，协作的(cooperating)多个电场可以代替磁场60。可以将对由于该盘的移动而引起的电场变化的检测转换为用户输入指令。在这个实施方式中，可以使用与电容器的极板相类似的导电板来建立电场。在该盘上建立电场可以包括使用具有导体的系链(tether)(未示出)来将该盘连接到电压源。
虽然已经针对一些优选实施方式示出和描述了本发明，但是可以理解的是，当阅读并理解本说明书时，本领域技术人员能够想到等同物和修改例。本发明包括全部这些等同物和修改例，并且仅由所附的权利要求的范围限定。
术语“电子设备”和“电子装置”包括便携式无线通信设备。术语“便携式无线通信设备”(以下称为“移动无线终端”)包括诸如移动电话、寻呼机、通信装置、电子记事本、个人数字助理(PDA)、智能手机、便携式通信设备等全部设备。
在本申请中，主要就移动电话的情况来描述本发明。然而，可以理解的是，本发明并不限于移动电话，而可以是任意类型的合适电子设备，其示例包括媒体播放器、游戏装置和计算机。本发明的各个方面在于电子装置的指点装置。该指点装置可以与电子装置集成为一体，或者被构造为经由有线接口或无线接口而与电子装置进行接口连接的自备并独立(例如，单独)的输入装置。
首先参照图1和图2，图1和图2示出了电子设备。电子设备10包括被设置成用作用户输入装置的指点装置12。稍后将更加详细地描述指点装置12的构造和操作。可以理解的是，指点装置12可以包括任意合适的软件驱动程序和/或硬件控制器(例如包括可以驻留在电子设备10中并由电子设备10执行的可执行代码)，或与软件驱动程序和/或硬件控制器相结合地进行操作。
所示实施方式中的电子设备是移动电话，并被称为移动电话10。虽然所示的移动电话10具有“砖形”或“块形”外形设计的外壳，但是可以理解的是，也可以使用其它类型的外壳，诸如翻盖式外壳或滑盖式外壳。
移动电话10包括显示器14和键区16。显示器14向用户显示诸如操作状态、时间、电话号码、联系人信息、各种导航菜单等信息，这些信息使得用户能够利用移动电话10的各种特性。显示器14还可用于可视地显示由移动电话10接收到的内容和/或从移动电话10的存储器18获取的内容。显示器可用于向用户呈现图像、视频和其它图片，诸如照片、移动电视内容以及与游戏相关的视频。
键区16提供各种用户输入操作。例如，键区16通常包括用于输入诸如电话号码、电话列表、联系人信息、注释等的字母数字信息的字母数字键20a。另外，键区16通常包括特殊功能键20b，诸如用于发起或应答呼叫的“呼叫发送”键和用于结束或“挂断”呼叫的“呼叫结束”键。如传统的一样，特殊功能键例如还可以包括菜单导航和选择键，其用于通过显示在显示器14上的菜单来进行导航，以选择不同的电话功能、方案、设置等。与移动电话相关的其它键可以包括音量键、静音键、电源开/关键、web浏览器启动键、相机键等。还可以将各个键或者与键类似的功能实现为与显示器14相关的触摸屏。
移动电话10包括呼叫电路，该呼叫电路使得移动电话10能够与被叫/主叫装置(通常是另一移动电话或固定电话)建立呼叫和/或交换信号。然而，被叫/主叫装置不必是另一电话，而是可以是诸如互联网web服务器、内容提供服务器等的一些其它装置。
图2示出了移动电话10的功能性框图。为了简洁，这里并不详细地描述移动电话10的一般传统特征。移动电话10包括主控制电路24，主控制电路24被设置成执行对移动电话10的功能和操作的整体控制。控制电路24可以包括诸如CPU、微控制器或微处理器的处理装置26。处理装置26执行存储在控制电路24中的存储器(未示出)中或存储在独立存储器(诸如存储器18)中的代码，以执行移动电话10的操作。存储器18例如可以是缓存、闪存、硬盘驱动器、可移除介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一个或更多个。
另外，处理装置26可以执行支持指点装置12或与指点装置12进行交互的代码。例如，处理装置26可以执行指点装置驱动程序或指点装置支持功能28，以将由指点装置12生成的信号转换为由处理器装置26执行或在移动电话10的其它位置执行的其它程序的指令。指点装置支持功能28例如可以被实现为存储在计算机或机器可读介质上的程序。如何对移动电话10进行编程以使其工作并执行与同指点装置12进行接口连接相关的逻辑功能，这对于计算机编程领域、尤其是对于移动电话或其它电子装置的应用编程领域的技术人员是明显的。因此，为了简洁，这里忽略了关于具体编程代码的细节。而且，虽然根据本发明的优选实施方式由处理装置26来执行指点装置支持功能28，但是也可以通过专用硬件、固件、软件或它们的组合来执行这种功能，而不脱离本发明的范围。
继续参照图1和图2，移动电话10包括连接到无线电电路32的天线30。如传统的一样，无线电电路32包括用于经由天线30来发射和接收信号的射频发射机和接收机。无线电电路32可以被设置成在移动通信系统中工作，并可用于发送和接收数据和/或视听内容。与移动无线网络和/或广播网络交互的接收机类型包括但不限于GSM、CDMA、WCDMA、GPRS、MBMS、WiFi、WiMax、DVB-H、ISDB-T等以及这些标准的高级版本。
移动电话10还包括用于处理由无线电电路32发射的/从无线电电路32接收到的音频信号的声音信号处理电路34。如传统的一样，声音处理电路34连接有扬声器36和麦克风38，扬声器36和麦克风38使得用户能够经由移动电话10接听和说话。无线电电路32和声音处理电路34分别连接到控制电路24，以执行整体操作。可以将音频数据从控制电路24传送到声音信号处理电路34，以回放给用户。音频数据例如可以包括来自由存储器18存储并由控制电路24获取的音频文件的音频数据。声音处理电路32可以包括任意合适的缓存、解码器、放大器等。
移动电话10还可以包括连接到控制电路24的上述指点装置12、显示器14和键区16。显示器14可以通过视频处理电路40连接到控制电路24，视频处理电路40将视频数据转换成用于驱动显示器14的视频信号。视频处理电路40可以包括任意合适的缓存、解码器、视频数据信号处理器等。视频数据可以由控制电路24产生、从存储在存储器18中的视频文件获取、从由无线电电路32接收到的入向视频数据流中得到、或通过其它任意合适的方法获得。
移动电话10还包括一个或更多个I/O接口42。(多个)I/O接口42可以是典型的移动电话I/O接口的形式，并可以包括一个或更多个电连接器。如典型的一样，(多个)I/O接口42可用于将移动电话10连接到电池充电器，以对移动电话10内的电源单元(PSU)44的电池进行充电。另外，或作为替换方式，(多个)I/O接口42可用于将移动电话10连接到有线个人免提适配器(未示出)，诸如用于根据由声音处理电路34输出的信号来按照可听到的方式输出声音的耳机(有时称为耳塞(earset))。此外，(多个)I/O接口42可用于经由数据线缆将移动电话10连接到个人计算机或其它装置。移动电话10可以在连接到车载电源适配器或电插座电源适配器时经由(多个)I/O接口42来接收工作电力。
移动电话10还可以包括用于执行定时功能的定时器46。这些功能可以包括对通话的持续时长进行定时、生成时间和日期戳的内容等。移动电话10可以包括用于拍摄数字相片和/或电影的相机48。与这些相片和/或电影相对应的图像文件和/或视频文件可以被存储在存储器18中。移动电话10还可以包括诸如全球定位系统(GPS)接收机、伽利略卫星系统接收机等的位置数据接收机50。移动电话10还可以包括诸如红外线收发机和/或RF适配器(例如，蓝牙适配器)的本机无线接口52，用于与配件、免提适配器(例如，用于按照可听到的方式输出与从移动电话10传送到耳机的音频数据相对应的声音的耳机)、另一移动无线终端、计算机或另一装置建立通信。
移动电话10可以被设置为发送、接收和处理数据，诸如文本消息(例如，俗称为“SMS”)、电子邮件消息、多媒体消息(例如，俗称为“MMS”)、图像文件、视频文件、音频文件、铃声、音频流、视频流、数据馈送(包括播客(podcast))等。对这些数据的处理可以包括将数据存储存储器18中、执行允许用户与数据进行交互的应用、显示与数据相关的视频和/或图像内容、输出与数据相关的音频声音等。移动电话10可以被设置成允许用户进行从指点装置12接收用户输入的交互式游戏或其它应用。
另外参照图3，移动电话10可以被设置成作为通信系统54的一部分而进行操作。系统54可以包括具有服务器58(或多个服务器)的通信网络56，该服务器用于对由移动电话10发起的呼叫或目的地为移动电话10的呼叫进行管理、向移动电话10发送数据、并且执行任意其它支持功能。服务器58经由传输介质与移动电话10通信。传输介质可以是任意合适的装置或组件，例如包括通信塔(例如，蜂窝塔)、另一移动电话、无线接入点、卫星等。网络的一部分可以包括无线传输路径。网络56可以支持多个移动电话10以及其它类型的终端用户装置的通信活动。可以理解的是，服务器58可以被设置为用于执行服务器功能的典型计算机系统，并且可以包括被设置成执行包含了实现服务器58的多个功能的逻辑指令的软件的处理器。
现在参照图4，图4示意性地示出了指点装置12的示例性实施方式的可操作组件。图4的视图从位于磁场60上方的位置示出了X-Y平面中的指点装置。指点装置12包括磁场60、磁盘62以及用于确定磁盘62的相对位置的传感器64。传感器64可以生成输入到指点装置控制电路(未示出)的电信号。然后，指点装置控制电路将来自传感器64的信号转换为表示磁盘62的移动的信号，可以将该信号作为用于由处理装置26执行的应用的指令而输入到控制电路24。在另一实施方式中，可以将由传感器64输出的预处理或原始信号输入到控制电路24，用于由指点装置支持功能28进行处理。
图5a和图5b按照X-Z平面而示意性地示出了图4的指点装置12。图5a示出了当磁盘62处于原位置(home position)(或休止位置)时的指点装置12，而图5b示出了当由用户施加的横向力而使磁盘62偏离原位置时的指点装置12。
磁盘62可以是永磁体。在所例示的实施方式中，磁盘62的北极向上而南极向下。可以理解的是，可以颠倒磁盘62的极性的朝向，在这种情况下，也可以颠倒磁场60的相对极性(稍后描述)。虽然所示出的磁盘62是圆形，但是磁盘62可以具有诸如正方形或矩形的任意合适的形状。
在一个实施方式中，可以由永磁体的设置形成磁场60。然而，在优选实施方式中，磁场60可以是感应得到的。可以按照任意合适的方式来实现磁场的感应。例如，可以将多个磁场感应器66设置为基板70的一部分。例如，基板70可以是其上安装有感应器66的电路板70。填充材料可用于形成磁盘62可在其上移动的平面。感应器66可以由缠绕有引线的铁棒制成，当电流通过这些引线时这些铁棒被磁性地极化。
磁场60的中央部分可以具有中性磁极性，或可以使用与磁盘62的底面相反的极性来进行极化，使得磁场60的中央部分限定针对磁盘62的吸引区域72。如果被极化，则磁场60的中央部分可以具有与磁场60的其余部分相反的极性。在所例示的示例中，磁场60的中央部分为北极，以吸引磁盘62的南极。当磁盘62未被用户移动时，磁盘62可以被吸引到吸引区域72，以将磁盘62相对于磁场60定位在中央位置，并将磁盘62保持为紧靠基板70。磁盘与吸引区域72之间的引力可以相当微弱，使得用户可以相对容易地将磁盘62从吸引区域72移走，而不会产生可由指点装置12检测的“急动(jerky)”输入动作。
包围吸引区域72的磁场60可以具有与磁盘的底面相同的磁极性。当向磁盘62施加横向力时，磁盘62从吸引区域72移开(dislodge)，并且在磁场60上方横向地移动。相同极化的磁盘62的底面与磁场60会排斥磁盘62。如果用户仅对磁盘62施加较小的向下的力，则这种排斥会使得磁盘62稍微悬浮在磁场60上方。
可以将柔性膜74设置在磁盘62上。膜74可以被设置成包围磁场60，但允许磁盘62在磁场60上方横向移动并且允许磁盘62与基板70的表面之间微小的垂直分隔。膜74可用于保持住磁盘62以在使用过程中防止磁盘62“翻转”及受意外损坏。该膜还使得磁盘62和磁场60免受灰尘及残片的影响。可以使用橡胶来实现膜74，该橡胶允许用户当在膜74上进行按压来操纵磁盘62时能够感觉到膜74下的磁盘62。这样，膜74可以提供针对磁盘62的较低保持强度，以允许磁盘62的横向移动及磁盘62的某种垂直移动。而且，膜74可以提供低摩擦的表面，以允许用户的手指能够容易地在膜74上移动。可以将膜74印制在上表面上，从而为用户呈现可视标志和/或标记。
磁场60可以具有梯度，以在磁盘62的横向移动之后帮助将磁盘62吸引回到中性位置(例如，吸引区域72)。例如，在磁场60的外围区域中的磁力比在极性相同但更靠近吸引区域72的区域中的磁力更强。在图中按照图形的方式示出了梯度，使用不同的字体大小来示出南极和北极字符指示(“S”和“N”)，其中较大的字体表示较强的局部场。吸引区域72和/或梯度在磁盘62与磁场60之间建立了磁性偏置，以未被使用时将磁盘62移动到原位置。
如图所示，传感器64用于确定磁盘62的相对位置。在一个实施方式中，传感器64可以是霍尔效应传感器，其被设置成通过对磁盘62的局部存在或不存在而引起的磁场60的变化进行感测，来检测磁盘62的移动。传感器的数量及位置可以取决于所期望的输入分辨率水平。在图4的视图中示出了位于用于生成磁场60的基板70下面的4个传感器。传感器64沿着指南针型方向(例如，北、南、东和西)而设置，并且可以共同用于检测磁盘62的位置。可以随时间而对磁盘62的位置进行取样，以确定磁盘62移动的方向及速度。在图5a和图5b的视图中，示出了基板70下面的传感器阵列。霍尔效应传感器是具有根据磁场强度而变化的输出电压的变换器(transducer)。通过使用指点装置控制电路(未示出)和/或指点装置支持功能28来对多个传感器的输出进行分析，可以将磁盘62的位置、磁盘62偏移的速度以及磁盘62偏移的持续时长转换成用于由移动电话10执行的各种应用的控制信号。
根据传感器64的输出信号而生成的控制信号可以适用于特定的应用。例如，可以对各种传统的移动电话10应用进行编码，以接收与四至八个离散的指南针型方向相对应的指点装置输入。这些方向适用于菜单导航方案及某些基本的游戏。更高程度的方向分辨率和/或速度及持续时长信息可用于对更复杂的应用(包括游戏应用)进行控制，同时为用户提供通常从鼠标和大手柄控制杆体验的指点装置12的“模拟”感觉。
另外参照图6，图6按照X-Z平面而示出了指点装置12的另一实施方式。图6的指点装置12包括磁场60、磁盘62和传感器64。由被设置为基板70的一部分的感应器66感应得到磁场60。传感器64也形成基板70的一部分而不是位于基板70的下面。例如，感应器66和传感器64可以安装到电路板上。在一些实施方式中，可以使用填充材料来形成磁盘62可在其上移动的平面。
磁盘62可被整体地包括在环形法兰76的开口中或安装在环形法兰76的开口中。外壳组件78可以包括槽80以容纳法兰76。外壳组件78与法兰76的相互作用(interaction)可以限制磁盘62的向上移动及横向移动。例如，法兰76的外径比法兰76的上臂84的开孔82的内径大，以使具有法兰76的磁盘62从指点装置12移开的可能性最小化。当磁盘62停靠在基板70的上表面时，上臂84位于法兰76的上方。上臂84可以用作磁盘62的垂直移动限制阻挡器(stop)。用户可以通过开孔82来操纵磁盘62。开孔82可以被柔性膜74覆盖，而用户可以在柔性膜74上进行推压来操纵磁盘62。
另外参照图7a，图7a按照X-Z平面而示出了指点装置12的另一实施方式。图7a的指点装置12包括磁场60、磁盘62和传感器64。为了简洁，在图7a的视图中没有明确地示出传感器64，但是如在其它示例性实施方式中一样，可以相对于感应器66来设置这些传感器以检测磁盘的移动。因此，感应器66和/或传感器64可被设置为基板70的一部分。在一些实施方式中，填充材料可用于形成磁盘62可在其上移动的平面。
可以将磁盘62插入到帽86中。帽86可由诸如塑料的刚性材料形成。帽86可以包括与图6的法兰76相类似的法兰88。帽86可被外壳组件80限制住。磁盘62和帽86可以一起移动，但是外壳构件90和帽86的相互作用可以限制磁盘的向上移动及横向移动。例如，法兰88的外径比外壳构件90的开孔92的内径大，以使磁盘62和帽86从指点装置12移开(例如，“翻转”或丢失)的可能性最小化。当磁盘62横向移动时，外壳构件90可以与包围磁盘62的帽86的一部分相接触，以限制磁盘62与帽86在X-Y方向上的移动。当磁盘62停靠在基板70的上表面时，外壳构件90位于法兰76上方。外壳构件90可以用作磁盘62的垂直移动限制阻挡器。用户可以通过在帽86上进行推压来操纵磁盘62。法兰88上的衬垫和/或尾部几何构造可用于防止灰尘进入到指点装置12中。
图7a的实施方式示出了由感应器66形成的磁场60，各个感应器66具有与磁盘62的底部的极性相同的极性，以使得当感应得到磁场60时，磁盘62和帽86将趋向于悬浮在磁场60上方。另选的是，中央感应器94可以具有与磁盘62的底部的极性相反的极性，以得到与图4至图6所示的吸引区域72相类似的吸引区域。
另外参照图7b，图7b示出了图7a的指点装置处于锁定设置。锁定设置对磁场60进行调整，以将磁盘62保持在固定位置。在所示的实施方式中，中央感应器94用于产生相对较强的磁场，以将磁盘62吸引到指点装置12的中央位置并且在没有相对较大的力施加到磁盘62的情况下将磁盘62固定在该中央位置。在所示的实施方式中，其余的感应器66关闭。在其它实施方式中，感应器66及94全部可用于使整个磁场60极化，以吸引并锁定磁盘62。可以针对移动电话10的某些操作模式而锁定磁盘62，这与使用按键锁功能以防止无意按压按钮而激活移动电话10的功能的方式相类似。在游戏应用中，当用户输掉游戏或在游戏中失去一个角色时，可以开启锁定功能。在这种情况下锁定磁盘62可用作向用户告知失败的交互反馈机制。
可以理解的是，例示并描述了提供不突出的(low-profile)用户输入装置的指点装置的各种示例性实施方式。因为例示并描述的实施方式是示例性实施方式，所以可以在一个或更多个其它实施方式中按照相同或类似的方式来使用来自于一个实施方式的特征，和/或与其它实施方式的特征组合而使用来自于一个实施方式的特征，或者代替其它实施方式的特征而使用来自于一个实施方式的特征。当磁盘62在使用过程中从原位置偏移时，用户可以感觉到磁盘62好像是浮动的。而且，在没有由用户施加的反作用力的情况下，磁盘62被吸引回原位置。当用户与由指点装置12控制的电子装置进行交互时、尤其是在用于对诸如游戏的应用进行控制的情况下，指点装置12可以提高用户体验。与移动装置的传统指点装置相比，指点装置12提高了用户做出复杂动作(例如，在西北或东北方向上移动)以及从一个位置移动到另一位置而不经过中央中性区域(例如，从西南位置移动到西北位置)的能力。
在另一实施方式中，可以使用具有极化电场的盘来代替磁盘62。在这个实施方式中，协作的(cooperating)多个电场可以代替磁场60。可以将对由于该盘的移动而引起的电场变化的检测转换为用户输入指令。在这个实施方式中，可以使用与电容器的极板相类似的导电板来建立电场。在该盘上建立电场可以包括使用具有导体的系链(tether)(未示出)来将该盘连接到电压源。
虽然已经针对一些优选实施方式示出和描述了本发明，但是可以理解的是，当阅读并理解本说明书时，本领域技术人员能够想到等同物和修改例。本发明包括全部这些等同物和修改例，并且仅由所附的权利要求的范围限定。