追加機能性を有する可動トラックパッド
入力デバイスが開示される。入力デバイスは、トラッキング制御信号を生成するように近接するオブジェクトを検出できる可動タッチセンシティブトラックパッドを含む。入力デバイスは、１つ以上の他の制御信号（例えば、ボタン信号）を生成するように可動トラックパッドの動きを検出できる動き指示器を更に含む。制御信号は、入力デバイスに動作可能に結合された電子デバイスにおいて動作を実行するために使用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にトラックパッドに関する。本発明は、特にトラックパッドの機能性を向上するために相対的な動きが可能なトラックパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、消費者電子デバイスにおいて動作を実行するために多くの形態の入力デバイスが存在する。一般に動作は、表示画面上でカーソルを移動し且つ選択を行うことに対応する。例として、入力デバイスは、ボタン、スイッチ、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ジョイスティック及びタッチスクリーン等を含んでもよい。これらのデバイスの各々は、消費者電子デバイスを設計する時に考慮される利点及び欠点を有する。ハンドヘルドコンピューティングデバイスにおいて、一般に入力デバイスはボタン及びスイッチから選択される。一般にボタン及びスイッチは本質的に機械的であり、カーソル（又は他のセレクタ）の動き及び選択を行うことに関する制御が制限される。例えば、それらは一般に特定の方向へのカーソルの移動のみを行ったり（例えば、矢印キー）、あるいは特定の選択のみを行ったりする（例えば、実行、削除、数字等）。ハンドヘルドパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）の場合、入力デバイスはタッチセンシティブ表示画面を利用する傾向にある。タッチスクリーンを使用する場合、ユーザはスタイラス又は指を使用して画面上のオブジェクトを直接指し示すことにより表示画面上で選択を行う。
【０００３】
ラップトップコンピュータ等のポータブルコンピューティングデバイスにおいて、入力デバイスは通常はトラックパッド（タッチパッドとしても知られている）である。トラックパッドの場合、入力ポインタ（すなわち、カーソル）の動きは、ユーザの指（又はスタイラス）がトラックパッドの表面に沿って移動した時のその指の相対的な動きに対応する。トラックパッドは、１つ以上のタップがトラックパッドの表面上で検出された時に表示画面上で選択を行える。トラックパッドのいずれかの部分がタップされてもよい場合があり、またトラックパッドの専用部分がタップされてもよい場合もある。デスクトップコンピュータ等の固定デバイスにおいて、一般に入力デバイスはマウス及びトラックボールから選択される。マウスの場合、入力ポインタの動きは、ユーザがマウスを表面に沿って移動させた時のマウスの相対的な動きに対応する。トラックボールの場合、入力ポインタの動きは、ユーザが筐体内でボールを回転させた時のボールの相対的な動きに対応する。一般に、マウス及びトラックボールの双方ともが表示画面上で選択を行うための１つ以上のボタンを含む。
【０００４】
入力デバイスは、表示画面に提示されたグラフィカルユーザインタフェース、すなわちＧＵＩに対する入力ポインタの移動及び選択を可能にすることに加え、ユーザが水平方向又は垂直方向に表示画面をスクロールすることを可能にしてもよい。例えばマウスは、ユーザがスクロール動作を行うためにスクロールホイールを前後に単純に転がすことを可能にするスクロールホイールを含んでもよい。更に、トラックパッドは、ユーザが専用アクティブ領域にわたりｘ方向及びｙ方向に直線的に指を通過させた時にスクロールを実現するような専用アクティブ領域を提供してもよい。双方のデバイスとも、ＧＵＩの一部である水平及び垂直スクロールバーを介してスクロールを実現してもよい。この技術を使用して、スクロールは、入力ポインタを所望のスクロールバーの上に位置付け、所望のスクロールバーを選択し、垂直方向のスクロールに対してはｙ方向（上下）に又は水平方向のスクロールに対してはｘ方向（左右）にマウス又は指を移動させてスクロールバーを動かすことにより実現される。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、一般に自身に近接しているオブジェクトを検出できるトラックパッドに関する。本発明は、特にトラックパッドの機能性を向上するために移動可能なトラックパッドに関する。例えばトラックパッドは、追加のボタン機能性を提供するように押下可能であってもよい。
【０００６】
本発明は、一実施形態において、トラックパッド及びトラック表面を有する入力デバイスに関する。可撓ヒンジは、トラックパッドの一端に動作可能に接続され、力がトラック表面の実質的に任意の部分に加えられた時にニュートラル位置から作動位置(activate position)へのトラックパッドの変位を可能にし且つそれと同時に作動位置からニュートラル位置にトラックパッドを戻すように構成される。トラックパッドは、トラックパッドが作動位置にある時に第１の制御信号を生成し、オブジェクトがトラック表面に対して移動された時に第２の制御信号を生成する。
【０００７】
本発明は、別の実施形態において、データを受信、処理及び出力できるコンピューティングデバイス及びコンピューティングデバイスにおいて動作を実行するためにコンピューティングデバイスにデータを送出するように構成された入力デバイスを有するコンピューティングシステムに関する。入力デバイスは、可撓ヒンジによりコンピューティングデバイスに結合され且つトラッキング信号を生成するように構成された押下可能なタッチセンシティブトラックパッドと、トラックパッドが押下された時にボタン信号を生成するように構成された動き指示器とを有する。
【０００８】
本発明は、別の実施形態において、エッチングされたガラストラック表面を含む静電容量性タッチセンシティブトラックパッドを有する入力デバイスに関する。可撓ヒンジは、トラックパッドの一端に動作可能に接続され、力がトラック表面の実質的に任意の部分に加えられた時にニュートラル位置から作動位置へのトラックパッドの変位を可能にし且つそれと同時にトラックパッドを作動位置からニュートラル位置に戻すように構成される。トラックパッドは、トラックパッドが作動位置にある時にボタン信号を生成し、オブジェクトがトラック表面に対して移動された時にトラッキング信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は、例として添付の図面に示されるがそれらに限定されない。図中、同様の参照符号は類似する要素を示す。
【図１】図１は、タッチパッド及びディスプレイを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明は一実施形態に従う入力デバイスを示す透視図である。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】、
【図３Ｃ】、
【図３Ｄ】図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄは、本発明の一実施形態に従う、ボタンタッチパッドを有する入力デバイスを概略的に示す側面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従う、コンピューティングデバイスに接続された入力デバイスを概略的に示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側断面図である。
【図６】図６は、図５の入力デバイスを示す別の側断面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に従う、ラップトップコンピュータにおいてトラックパッドとして使用されている入力デバイスを示す透視図である。
【図８】図８は、図７の入力デバイスを示す分解図である。
【図９】図９は、補強材を示す側断面図である。
【図１０】図１０は、図７の入力デバイスの一部を示す底面図である。
【図１１】図１１は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１２】図１２は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１３】図１３は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１４】図１４は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態に従うメディアプレーヤを示す透視図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施形態に従う移動電話を示す透視図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態に従う周辺入力デバイスが接続されたデスクトップコンピュータを示す透視図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを利用するリモコンを示す透視図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態に従うリモコンを示す概略ブロック図である。
【図２０Ａ】、
【図２０Ｂ】、
【図２０Ｃ】、
【図２０Ｄ】、
【図２０Ｅ】、
【図２０Ｆ】図２０Ａ，図２０Ｂ、図２０Ｃ、図２０Ｄ、図２０Ｅ及び図２０Ｆは、本発明の一実施形態に従う、区分けされたゾーンを有するトラックパッドを示す上面図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態に従う、フルピクセルディスプレイを有するトラックパッドを示す上面図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態に従う電子インクを示す側断面図である。
【図２３】図２３は、本発明の一実施形態に従う一片のガラスを示す側面図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、本発明の一実施形態に従う、エッチングされた一片のガラスを示す側面図である。
【図２４ｂ】図２４ｂは、図２４Ａに示した一片のガラスを示す拡大上面図である。
【図２５】図２５は、本発明の一実施形態に従う、エッチングされたガラスを示す側面図である。
【図２６】図２６は、図２５に示した一片のガラスの表面を示す上面図である。
【図２７】図２７は、図２５及び図２６に示したガラス表面のピーク対ピーク比を示すグラフである。
【図２８】図２８は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図３０】図３０は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図３１】図３１は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図３２】図３２は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側面図である。
【図３３】図３３は、図３２の入力デバイスを示す底面図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側断面図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に添付の図面に示すようないくつかの実施形態を参照して、本発明を詳細に説明する。本発明を完全に理解できるように、以下の説明において多くの特定の詳細を示す。しかし、それらの特定の詳細の一部又は全てを含まずに本発明が実施されてもよいことが当業者には明らかだろう。他の例において、本発明を不必要に曖昧にしないために、良く知られている処理ステップについては詳細に説明されていない。
【００１１】
トラックパッド、マウス及びトラックボールに関して、指、マウス及びボールが移動された時にそれらの位置を監視するためにデカルト座標系が使用される。デカルト座標系は、一般に２次元座標系（ｘ，ｙ）として定義され、点（例えば、指、マウス又はボールの位置）の座標は、２つの交差する、多くの場合には垂直な、直線からの点の距離であり、各垂直直線からの距離は互いに平行な線に沿って測定される。例えば、マウス、ボール及び指のｘ，ｙ位置が監視されてもよい。ｘ，ｙ位置は、表示画面上の入力ポインタを対応して配置し且つ移動するために使用される。
【００１２】
一般にトラックパッドは、指の近接部分を検出する１つ以上のセンサを含む。例として、センサは、抵抗感知、弾性表面波感知、圧力感知、光感知及び静電容量感知等に基づいてもよい。一般にセンサはトラックパッド中に分散され、各センサはｘ，ｙ位置を表す。殆どの場合、センサは列及び行の格子状に配置される。表示画面上におけるポインタデバイスのｘ，ｙの動きを制御する別個のｘ位置信号及びｙ位置信号は、指がトラックパッド内のセンサの格子を移動すると生成される。簡潔にするために、残りの説明では静電容量感知技術について説明する。しかし、他の技術も同様の特徴を有する。
【００１３】
静電容量感知面は、一般にいくつかの材料層を含む。例えば静電容量感知面は、保護／化粧シールド（一般に誘電体材料）、１つ以上の電極層及び回路基板を含んでもよい。一般に保護シールドは電極層を被覆し、一般に電極層は回路基板の前面に配設される。電極層及び回路基板は、例えばプリント基板（ＰＣＢ）であってもよい。保護シールドは、表示画面上でのカーソルの移動を実現するためにユーザによりタッチされる静電容量感知面の一部である。一方、電極層は、ユーザの指が保護シールド上で静止しているか又は動いている時にユーザの指のｘ，ｙ位置を判断するために使用される。一般に電極層は、格子アレイを形成するように列及び行に位置付けられる複数の電極から成る。一般に列及び行は、デカルト座標系に基づき、行及び列はｘ方向及びｙ方向に対応する。
【００１４】
静電容量感知面は、電極と関連付けられた信号を検出するための感知電子機器を更に含んでもよい。例えば感知電子機器は、指が格子上を通過した時の各電極における静電容量の変化を検出するように構成されてもよい。一般に感知電子機器は回路基板の裏面に配置される。例として、感知電子機器は、各電極における静電容量を測定し且つ各電極における静電容量に基づいて指の移動位置を計算するように構成される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。ＡＳＩＣは、この情報をコンピューティングデバイスに報告するように更に構成されてもよい。
【００１５】
図１を参照して、タッチセンシティブトラックパッド１０について更に詳細に説明する。一般にトラックパッドは、保護／化粧シールド１２及び保護シールド１２の下に配設された複数の電極１４を含む小さな領域（多くの場合は矩形領域）である。電極１４は、例えばプリント基板（ＰＣＢ）である回路基板上に配置されてもよい。説明を簡単にするために、保護シールド１２の一部は電極１４を示すために除去されている。各電極１４は、異なるｘ，ｙ位置を表す。１つの構成において、指１６（又は不図示のスタイラス）が電極格子１４に近づくと、僅かな静電容量が指１６と指１６に近接する電極１４との間に発生する。回路基板／感知電子機器（不図示）は静電容量を測定し、アクティブ電極１４に対応するｘ，ｙ入力信号１８を生成する。その信号は、表示画面２２を有するホストデバイス２０（例えば、コンピューティングデバイス）に送出される。ｘ，ｙ入力信号１８は、表示画面２２上のカーソル２４の移動を制御するために使用される。図示するように、入力ポインタは、検出されたｘ，ｙの指の動きと同様のｘ，ｙ方向に移動する。図２は、本発明の一実施形態に従う入力デバイス３０を概略的に示す透視図である。一般に入力デバイス３０は、表示画面上で動作を行う（例えば、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を介して）ために電子デバイス（不図示）に対して情報又はデータを送出するように構成される。例えば、入力ポインタを移動したり、選択を行ったり、命令を提供したりする。入力デバイスは、有線接続（例えば、ケーブル／コネクタ）又は無線接続（例えば、ＩＲ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を介して電子デバイスと対話してもよい。
【００１６】
入力デバイス３０は、独立型ユニットであってもよく、あるいは電子デバイスに組み込まれてもよい。独立型ユニットの場合、一般に入力デバイスは自身のケースを有する。電子デバイスに組み込まれる場合、一般に入力デバイスは、電子デバイスのケースを使用する。いずれの場合においても、入力デバイスは例えばネジ、スナップ、固定器具及び接着剤等によりケースに構造的に結合されてもよい。場合によっては、入力デバイスは、例えばドッキングステーションを介して電子デバイスに取り外し可能に結合されてもよい。入力デバイスが結合される電子デバイスは、どのような消費者関連電子製品に対応してもよい。例として、電子デバイスは、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ又はＰＤＡ、音楽プレーヤ等のメディアプレーヤ、携帯電話等の通信デバイス及びキーボード等の別の入力デバイス等のコンピュータに対応してもよい。
【００１７】
図２に示すように、入力デバイス３０は、フレーム３２（又は支持構造）及びトラックパッド３４を含む。フレーム３２は、入力デバイスの構成要素を支持する構造を提供する。筐体の形態のフレーム３２は、入力デバイスの構成要素を囲むか又は含んでもよい。トラックパッド３４を含む構成要素は、入力デバイス３０を動作させる電子構成要素、光学構成要素及び／又は機械構成要素に対応してもよい。
【００１８】
トラックパッド３４は、取り付けられる電子デバイスと関連付けられた種々のアプリケーションを制御する１つ以上の制御機能を提供するように構成された直観的なインタフェースを提供する。例として、タッチにより開始される制御機能は、表示画面上でオブジェクトを移動するか又は動作を行うために、あるいは選択を行うか又は電子デバイスを動作させることに関連するコマンドを発行するために使用されてもよい。タッチにより開始される制御機能を実現するために、トラックパッド３４は、トラックパッド３４の表面上を移動する（例えば、直線的に、放射状に、角度的に等）指（又はオブジェクト）からの入力、トラックパッド３４の特定の位置に置かれた指からの入力及び／又はトラックパッド３４の特定の位置をタップする指による入力を受信するように構成されてもよい。理解されるべきであるように、タッチパッド３４は、容易な片手操作を提供する。すなわち、ユーザが１つ以上の指を使用して電子デバイスと対話できるようにする。
【００１９】
トラックパッド３４は多様に変更されてもよい。例えばタッチパッド３４は、デカルト座標系に基づく従来のトラックパッドであってもよく、あるいは極座標系に基づくタッチパッドであってもよい。極座標に基づくタッチパッドの一例は、２００２年７月１日に出願されたＺａｄｅｓｋｙ他による米国特許第７，０４６，２３０号公報の「ＴＯＵＣＨ ＰＡＤ ＦＯＲ ＨＡＮＤＨＥＬＤ ＤＥＶＩＣＥ」に示され、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２０】
トラックパッド３４は、相対モード又は絶対モードで使用されてもよい。絶対モードにおいて、トラックパッド３４は、タッチされている場所の絶対座標を報告する。例えばデカルト座標系の場合はｘ，ｙであり、あるいは極座標系の場合は（ｒ，θ）である。相対モードにおいて、トラックパッド３４は、変化の方向及び／又は距離を報告する。例えば、左右及び上下等である。殆どの場合、トラックパッド３４により生成された信号は、指がトラックパッド３４の表面を移動した時の指の方向と同様の方向の表示画面上での動きを指示する。
【００２１】
トラックパッド３４の形状は多様に変更されてもよい。例えばトラックパッド３４は、円形、楕円形、正方形、矩形及び三角形等であってもよい。一般にトラックパッド３４の外周部はトラックパッド３４の動作境界を規定する。図示した実施形態において、トラックパッドは矩形である。矩形のトラックパッドは、ラップトップコンピュータにおいて一般的である。
【００２２】
一般に剛性平面プラットフォームの形態をとるトラックパッド３４は、トラックパッドの操作ために指（又はオブジェクト）を受け付けるタッチ可能な外側トラック表面３６を含む。図２には示さないが、タッチ可能な外側トラック表面３６の下には、指の圧力及び／又は動き等を感知できるセンサ構成がある。一般にセンサ構成は、指がその上に存在するか、タップするか又は通過すると動作されるように構成された複数のセンサを含む。最も単純な例において、指がセンサ上に位置付けられる度に電気信号が生成される。所定の時間フレームにおける信号の数は、トラックパッド３４における指の場所、方向、速度及び加速度を示してもよい。すなわち信号が多い程、ユーザがより多く指を動かしている。殆どの場合、信号は、信号の数、組合せ及び周波数を場所、方向、速度及び加速度情報に変換する電子インタフェースにより監視される。次にこの情報は、表示画面で所望の制御機能を実行するために電子デバイスにより使用されてもよい。センサ構成は多様に変更されてもよい。例として、センサは、抵抗感知、弾性表面波感知、圧力感知（例えば、歪みゲージ）、赤外線感知、光感知、分散信号技術、音響パルス認識及び静電容量感知等に基づいてもよい。
【００２３】
図示した実施形態において、トラックパッド３４は静電容量感知に基づく。静電容量性トラックパッドは、ユーザがトラックパッドで指等のオブジェクトを移動させた時の静電容量の変化を検出するように構成される。殆どの場合、静電容量性トラックパッドは、保護シールド、１つ以上の電極層、回路基板、並びに特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む関連する電子機器を含む。保護シールドは電極上に配置され、電極は回路基板の上面に実装され、ＡＳＩＣは回路基板の底面に実装される。保護シールドは、下層を保護し、指をスライドさせることを可能にする表面を提供する。一般に表面は、指が移動された時に動かなくならないように平滑である。更に保護シールドは、指と電極層との間の絶縁層を提供する。電極層は、離間された複数の電極を含む。適切な任意の数の電極が使用されてもよい。殆どの場合、高解像度を提供するために電極の数を増加するのが望ましい。すなわち、加速度等に対してより多くの情報を使用できる。
【００２４】
静電容量感知は、静電容量の原理に従って作用する。理解されるべきであるように、２つの導電性部材が実際に接触することなく互いに接近する場合は必ず、それらの電界は相互作用して静電容量を発生する。上述の構成では、第１の導電性部材は１つ以上の電極であり、第２の導電性部材は例えばユーザの指である。従って、指がタッチパッドに近付くと、指と指に近接した電極との間に僅かな静電容量が発生する。各電極における静電容量は、回路基板の底部（又は裏側）に配置されたＡＳＩＣにより測定される。各電極における静電容量の変化を検出することにより、ＡＳＩＣは、指がタッチパッドを移動する時の指の場所、方向、速度及び加速度を判定できる。更にＡＳＩＣは、電子デバイスが使用できる形式でこの情報を報告できる。
【００２５】
一実施形態によると、トラックパッド３４は、別の信号の集合（単なるトラッキング信号以外の）を開始するようにフレーム３２に対して移動可能である。例として、剛性平面プラットフォームの形態のトラックパッド３４は、フレーム３２に対して回転、回動、スライド、並進及び／又は屈曲してもよい。トラックパッド３４は、フレーム３２に結合されてもよく且つ／又はフレーム３２により移動可能に固定されてもよい。例として、トラックパッド３４は、ネジ、アクセル、ピンジョイント、スライダジョイント、ボール及びソケットジョイント、可撓ジョイント、磁石及び／又はクッション等を介してフレーム３２に結合されてもよい。更にトラックパッド３４は、フレームの空間内で浮動してもよい（例えば、ジンバル）。尚、入力デバイス３０は、動きの範囲を拡大するため（例えば、自由度を向上するため）に、回動／並進ジョイント、回動／可撓ジョイント、回動／ボール及びソケットジョイント、並びに並進／可撓ジョイント等のジョイントの組合せを更に含んでもよい。タッチパッド３４は、移動時に１つ以上の信号を生成する回路を動作するように構成される。一般に回路は、スイッチ、センサ及びエンコーダ等の１つ以上の動き指示器を含む。ジンバル付きトラックパッドの一例は、２００３年８月１８日に出願された米国特許出願第１０／６４３，２５６号の「ＭＯＶＡＢＬＥ ＴＯＵＣＨ ＰＡＤ ＷＩＴＨ ＡＤＤＥＤ ＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＩＴＹ」において示され、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２６】
図示した実施形態において、トラックパッド３４は、「ピッキング」動作を行う押下可能なボタンの形態をとる。すなわち、トラックパッド３４全体の一部分は、１つ以上の追加のボタン機能が、トラックパッド上をタップするのではなく又は別個のボタン／別個のゾーンを使用するのではなく、トラックパッド３４を押下することにより実現されてもよいように単一又は複数のボタンのように動作する。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本発明の一実施形態によると、トラックパッド３４は、指３８、手のひら、手又は他のオブジェクトからの力がトラックパッド３４に加えられた時に、直立（又はニュートラル）位置（図３Ａ）と押下（又は作動）位置（図３Ｂ）との間で移動できる。力は、ボタン信号を誤って作動させてしまうほど小さくすべきではなく、過度の圧力を必要とすることでユーザに不快感を与えるほど大きくすべきではない。通常、トラックパッド３４は、例えば可撓ヒンジ、バネ部材又は磁石を介して直立の位置で付勢される。トラックパッド３４は、オブジェクトがトラックパッド３４を押下することにより付勢に反して作動位置に移動する。図３Ｃに示すように、トラックパッド３４は、作動位置がニュートラル位置に対して僅かに傾斜されるように一端で回動されてもよい。指（又は他のオブジェクト）がトラックパッド３４から除去されると、付勢部材はトラックパッド３４をニュートラル位置に戻す。シム、衝撃吸収材、アップストップ（ｕｐｓｔｏｐ）又は他の構造（不図示）は、トラックパッド３４が戻る時にニュートラル位置を通過してしまうことを防止してもよい。例えばフレーム３２の一部は、ニュートラル位置でトラックパッド３４を停止するように、トラックパッド３４の一部の上に外側に延在してもよい。このように、トラック表面は必要に応じてフレーム３２と同一平面上に維持される。例えばラップトップコンピュータ又はハンドヘルドメディアデバイスにおいて、トラックパッドをコンピュータ又はデバイスの筐体と同一平面にすることが望ましいだろう。
【００２７】
図３Ａに示すように、直立／ニュートラル位置において、トラックパッド３４は、ユーザの指等のオブジェクトがｘ，ｙ平面においてタッチパッドの上面を移動した時にトラッキング信号を生成する。図３Ａは直立としてニュートラル位置を示すが、ニュートラル位置はあらゆる向きに位置付けられてもよい。図３Ｂに示すように、押下位置（ｚ方向）では、トラックパッド３４は１つ以上のボタン信号を生成する。ボタン信号は種々の機能性に対して使用されてもよく、種々の機能性は選択を行うこと又は電子デバイスを動作させることに関連するコマンドを発行することを含むがこれらに限定されない。例として、音楽プレーヤの場合、ボタン機能は、メニューのオープン、曲の再生、曲の早送り及びメニューの探索等に関連付けられてもよい。ラップトップコンピュータの場合、ボタン機能は、メニューのオープン、テキストの選択及びアイコンの選択等に関連付けられる。図３Ｄに示すように、入力デバイス３０は、トラッキング信号及びボタン信号の双方を同時に提供するように、すなわちトラック表面に沿って接線方向に（すなわち、ｘ、ｙ方向に）移動しつつタッチパッド３４をｚ方向に同時に押下できるように構成されてもよい。他の例において、入力デバイス３０は、タッチパッド３４が押下された時にボタン信号のみを提供し、タッチパッド３４が直立である時にトラッキング信号のみを提供するように構成されてもよい。
【００２８】
詳細に説明すると、トラックパッド３４は、１つ以上の動き指示器を作動させるように構成され、動き指示器は、トラックパッド３４が作動位置に移動された時にボタン信号を発生できる。一般に動き指示器は、フレーム３２内に配置され、トラックパッド３４及び／又はフレーム３２に結合されてもよい。動き指示器は、スイッチ及びセンサのどんな組合せであってもよい。一般にスイッチは、作動（オン）又は停止（オフ）等のパルス又はバイナリデータを提供するように構成される。例として、トラックパッド３４の下側部分は、ユーザがトラックパッド３４を押下した時にスイッチに接触又は係合する（及び従って作動する）ように構成されてもよい。一方、一般にセンサは、連続的なデータ又はアナログデータを提供するように構成される。例として、センサは、ユーザがトラックパッド３４を押下した時にフレームに対するタッチパッド３４の位置又は傾斜の量を測定するように構成されてもよい。いずれの好適な機械、電気及び／又は光学スイッチ又はセンサが使用されてもよい。例えば、タクトスイッチ、力感知抵抗器、圧力センサ及び近接センサ等が使用されてもよい。
【００２９】
いくつかの実施形態において、図１〜図３に示すトラックパッド１０及び３０はマルチタッチトラックパッドであってもよい。マルチタッチは、タッチ表面（画面、テーブル、壁等）又はタッチパッド、並びに１つのタッチポイントのみを認識する標準的なタッチスクリーン（例えば、コンピュータタッチパッド、ＡＴＭ）とは対照的な複数の同時タッチポイントを認識するソフトウェアからなる。この効果は種々の手段により達成される。手段には、静電容量感知、抵抗感知、弾性表面波感知、熱、指圧力、高キャプチャレートカメラ、赤外光、光学式キャプチャ、同調電磁誘導及びシャドーキャプチャを含むがこれらに限定されない。マルチタッチ移動電話の一例は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｈｏｎｅである。マルチタッチメディアデバイスの一例は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｏｄ Ｔｏｕｃｈである。マルチタッチトラックパッドを有するラップトップコンピュータの例は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ及びＭａｃＢｏｏｋ Ｐｒｏである。本明細書で説明する全ての入力デバイスは、いくつかの実施形態ではマルチタッチ技術を採用してもよく、あるいは本明細書で説明する入力デバイスは、シングルタッチトラックパッドを採用してもよい。
【００３０】
図４は、本発明の一実施形態に係るコンピューティングシステム３９を示す概略ブロック図である。一般にコンピューティングシステムは、コンピューティングデバイス４２に動作可能に接続された入力デバイス４０を含む。例として、一般に入力デバイス４０は、図２及び図３に示された入力デバイス３０に対応してもよく、コンピューティングデバイス４２は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ＰＤＡ、メディアプレーヤ、移動電話、スマートフォン又はビデオゲーム等に対応してもよい。図示するように、入力デバイス４０は、押下可能なトラックパッド４４及び１つ以上の動き指示器４６を含む。トラックパッド４４は、トラッキング信号を生成するように構成され、動き指示器４６は、トラックパッド４４が押下された時にボタン信号を生成するように構成される。トラックパッド４４は多様に変更されてもよいが、本実施形態では、トラックパッド４４は、静電容量センサ４８と、センサ４８からの位置信号を取得し且つその信号をコンピューティングデバイス４２に供給するための制御システム５０とを含む。制御システム５０は、センサ４８からの信号を監視し、監視された信号の場所（デカルト又は角度）、方向、速度及び加速度を計算し、且つその情報をコンピューティングデバイス４２のプロセッサに報告するように構成される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。動き指示器４６も多様に変更されてもよい。しかし、本実施形態において、動き指示器４６は、トラックパッド４４が押下された時にボタン信号を生成するスイッチの形態をとる。スイッチ４６は、機械式、電気式又は光学式スイッチに対応してもよい。特定の一実現例において、スイッチ４６は、突出アクチュエータ５２を含む機械式スイッチであり、突出アクチュエータ５２は、ボタン信号を生成するためにトラックパッド４４により押下されてもよい。例として、スイッチはタクトスイッチ又はタクタイルドームであってもよい。
【００３１】
トラックパッド４４及びスイッチ４６の双方は、通信インタフェース５４を介してコンピューティングデバイス４２に動作可能に結合される。通信インタフェースは、入力デバイスと電子デバイスとの間の直接接続又は間接接続のための接続ポイントを提供する。通信インタフェース５４は、有線（電線、ケーブル、コネクタ）でも無線（例えば、送信機／受信機）でもよい。
【００３２】
一般にコンピューティングデバイス４２は、命令を実行し且つコンピューティングデバイス４２と関連付けられた動作を実行するように構成されたプロセッサ５５（例えば、ＣＰＵ又はマイクロプロセッサ）を含む。例えばプロセッサは、メモリから検索された命令を使用してコンピューティングデバイス４２の構成要素間の入力及び出力データの受信及び操作を制御してもよい。殆どの場合、プロセッサ５５は、オペレーティングシステム又は他のソフトウェアの制御下で命令を実行する。プロセッサ５５は、シングルチッププロセッサであってもよく、あるいは複数の構成要素により実現されてもよい。
【００３３】
コンピューティングデバイス４２は、プロセッサ５４に動作可能に結合された入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ５６を更に含む。Ｉ／Ｏコントローラ５６は、プロセッサ５４と統合されてもよく、あるいは図示するように別個の構成要素であってもよい。一般にＩ／Ｏコントローラ５６は、例えば入力デバイス４０であるコンピューティングデバイス４２に結合される１つ以上のＩ／Ｏデバイスとの対話を制御するように構成される。一般にＩ／Ｏコントローラ５６は、コンピューティングデバイス４２との通信を要求するＩ／Ｏデバイスとコンピューティングデバイス４２との間でデータをやり取りすることにより動作する。
【００３４】
コンピューティングデバイス４２は、プロセッサ５４に動作可能に結合されるディスプレイコントローラ５８を更に含む。ディスプレイコントローラ５８は、プロセッサ５４と統合されてもよく、あるいは図示するように別個の構成要素であってもよい。ディスプレイコントローラ５８は、表示画面６０でテキスト及びグラフィックスを生成するための表示コマンドを処理するように構成される。例として、表示画面６０は、白黒ディスプレイ、カラーグラフィックスアダプタ（ＣＧＡ）ディスプレイ、拡張グラフィックスアダプタ（ＥＧＡ）ディスプレイ、可変グラフィックスアレイ（ＶＧＡ）ディスプレイ、スーパーＶＧＡディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）（例えば、アクティブマトリクス及びパッシブマトリクス等）、ブラウン管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ又はバックライト発光ダイオード（ＬＥＤ）ＬＣＤディスプレイ等であってもよい。
【００３５】
一実施形態（不図示）において、トラックパッド４４は、タッチセンシティブ表面としてだけでなく表示画面としても機能するガラス表面を含むことができる。この場合、図４に示した表示画面６０は、トラックパッド４０のガラス表面と一体化される。これは、タッチセンシティブディスプレイを有するコンピューティングデバイス（例えば、メディアプレーヤ又は移動電話）において有用である。タッチセンシティブディスプレイを有するメディアプレーヤの一例は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｏｄ Ｔｏｕｃｈである。タッチセンシティブディスプレイを有する移動電話の一例は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｈｏｎｅである。
【００３６】
殆どの場合、プロセッサ５４は、コンピュータコードを実行し且つデータを生成及び使用するようにオペレーティングシステムと共に動作する。コンピュータコード及びデータは、プロセッサ５４に動作可能に結合されたプログラム記憶領域６２内に常駐してもよい。プログラム記憶領域６２は一般に、コンピューティングデバイス４２によって使用されているデータを保持する場所を提供する。例として、プログラム記憶領域は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又はハードディスクドライブ等を含んでもよい。更にコンピュータコード及びデータは、取り外し可能プログラム媒体に常駐でき、必要に応じてコンピューティングデバイスにロード又はインストールされる。一実施形態において、プログラム記憶領域６２は、入力デバイス４０により生成されたトラッキング信号及びボタン信号がコンピューティングデバイス４２により使用される方法を制御するための情報を格納するように構成される。
【００３７】
図５は、全体が７０で示されるフレーム７６に接続されたトラックパッド７２を含む入力デバイスの一実施形態を示す。フレーム７６は、独立型入力デバイスのための筐体であってもよく、あるいはトラックパッド７２を組み込む別のデバイス、例えばラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ハンドヘルドメディアデバイス、ＰＤＡ、移動電話、スマートフォン等のためのケーシングであってもよい。トラックパッド７２は、指の移動を追跡するための外側タッチセンシティブトラック表面７４を含む種々の層を含む。更にトラック表面７４は、低摩擦化粧表面を提供してもよい。一実施形態において、トラックパッド７２は静電容量感知に基づく。従って、トラックパッド７２は例えばＰＣＢ上に実現されてもよい電極層８０を含む。静電容量感知の場合、トラック表面７４は誘電体材料である。補強材８４は電極層８０の下に配置される。補強材８４は、図５及び図６に示されるが、いくつかの実施形態においては省略されてもよい。補強材８４は、電極層８０の固有の可撓性を補償するために使用されてもよい。電極層８０は、信号をセンサ８２に送出することによりトラック表面７４に沿う指の移動に応答する。静電容量感知の場合、電極層８０は指の移動に基づく静電容量の変化を登録し、センサ８２は静電容量センサである。このように、トラックパッド７２はタッチセンサ構成を組み込む。センサ８２は、電極層８０の底部に配設されて示されるが、他の実施形態においては他の場所に配置されてもよい。図示した実施形態のようにセンサ８２がトラックパッド７２の可動部に配置される場合、入力デバイスは、システムと共に移動できる可撓性のある電気接続（不図示）を内蔵してもよい。
【００３８】
動き指示器７８は、トラックパッド７２の底部に配設される。動き指示器７８は、多様に変更されてもよいが、本実施形態では一般にトラックパッド７２とフレーム７６との間に配設される機械スイッチの形態をとる。他の実施形態において、動き指示器７８は、例えば電気センサであるセンサであってもよい。動き指示器７８は、フレーム７６又はトラックパッド７２に取り付けられてもよい。図示した実施形態において、動き指示器７８は、電極層８０の底面側に取り付けられる。例として、電極層８０がＰＣＢ上に配置される場合、動き指示器７８は、ＰＣＢの底部に配置されてもよい。別の例において、動き指示器７８は、タクトスイッチの形態をとってもよく、更に詳細にはＳＭＴドームスイッチ（ＳＭＴ用にパッケージ化ドームスイッチ）であってもよい。
【００３９】
図５において、トラックパッド７２はニュートラル位置で示され、動きセンサ７８はフレーム７６に接触していない。ユーザがトラック表面７４に下向きの圧力を加えると、トラックパッド７２は下向きに移動し、動きセンサ７８にこの位置の変化を登録させてもよい。図示した実施形態において、動きセンサ７８（タクトスイッチ）は、フレーム７６、あるいはこの場合はセットスクリュー８８のいずれかに接触する。セットスクリュー８８は、ニュートラル位置と作動位置との間の距離を変更するように手動で調整されてもよい。一実施形態（不図示）において、セットスクリュー８８は、システムに緩み又は事前の移動がないようにニュートラル位置で動きセンサ７８に直接当接してもよい。可撓ヒンジ８６は、トラックパッド７２をフレーム７６と接続する。可撓ヒンジ８６は、力が加えられると屈曲するがトラックパッド７２をニュートラル位置に戻すように復元力を作用させる弾性材料である。一実施形態において、可撓ヒンジ８６は薄いバネ鋼であってもよい。
【００４０】
図６に示すように、可撓ヒンジ８６は、ユーザがトラック表面７４を押下したときに屈曲する。更に可撓部８６は、図５に示された実施形態では水平であるニュートラル位置にトラックパッド７２を戻す。このように、ユーザは、トラック表面７４のいずれかの場所を実質的に押下し、動き指示器７８がこの押下を登録することを意味する「ピック」を引き起こす。これは、別個のトラックゾーン及びピックゾーンを組み込む従来のトラックパッドと対照的である。トラック表面７４上のいずれかの場所をピックできることにより、より直観的で快適なインタフェースをユーザに提供する。例えばユーザは、トラック表面７４から指を離す必要なしで、１本の指でトラッキング信号及びボタン信号を生成できてもよい。これに対して、別個のトラック及びピックゾーンを有するトラックパッドを動作させるユーザは、例えば追跡には右手を使用し且つピッキングには左手を使用し、あるいは追跡には人差し指を使用し且つピッキングには親指を使用してもよい。
【００４１】
フレーム７６の拡張部又は個別の部材であってもよいショルダー部９０は、例えば補強材８４であるトラックパッド７２の一部に接触することによりトラックパッド７２がそのニュートラル位置を通過して移動しないようにする。このように、トラック表面７４は、フレーム７６の上面と実質的に同一平面に維持されてもよい。トラックパッド７２とショルダー部９０との間の接触の緩衝のためにショルダー部９０と共に衝撃吸収材又はアップストップ（不図示）が組み込まれてもよい。
【００４２】
理解されるべきであるように、トラック表面７４を押下することにより生成されたピックは、画面上の項目の選択、ファイル又は文書のオープン、命令の実行、プログラムの開始及び／又はメニューの閲覧等を含んでもよい。ボタン機能は、例えばズーム、スクロール、種々のメニューのオープン、入力ポインタを適切な位置に戻すこと、並びに実行、削除、挿入、ページアップ／ダウン等のキーボードに関連する動作を行うこと等、電子システムのナビゲートを容易にする機能を含んでもよい。
【００４３】
可撓ヒンジ８６は、可能な最小の垂直空間において可動トラックパッドを可能にする。可撓ヒンジ８６が薄く且つ一般にトラックパッド７２の最下層に平行に位置付けられるため、最小垂直空間が達成される。その結果、可撓ヒンジ８６は、トラックパッド７２の厚さをそれ程増加させない。従って、この構成は、極薄ラップトップコンピュータ（又は他の極薄デバイス）での使用に適している。このような極薄ラップトップコンピュータの応用例において、垂直空間は非常に制限される。過去には、電気構成要素のサイズは、電気デバイスをどの程度小型に製造できるかに関して制限する特徴であることが多かった。今日では、電気構成要素は益々小型化されつつあり、これは、機械構成要素（例えば、可動トラックパッド）がサイズを制限する重要な構成要素である可能性があることを意味する。このことを理解することにより、いくつかの応用例においては線形動作（例えば、コイルバネ等による可動トラックパッドの支持）が理想的ではない理由を理解しやすくなる。更に、バネを使用することにより、製造工程に対して不必要な複雑さ（部品数の増加、高コスト、高故障率等）が増加される可能性がある。バネの別の欠点は、いくつかの実施形態においてバネがタクタイルスイッチの力プロファイルを認識不可能にするか又は損なう恐れがあることである。これに対して、可撓部８６は、トラック表面７４にわたり実質的に一定の感覚を提供でき、ユーザにタクタイルスイッチの力プロファイルのより正確な表現を与えられる。
【００４４】
次に本発明の一実施形態に係る図６を参照すると、ユーザがトラックパッド７２のトラック表面７４を押した場合、トラックパッド７２は下向きに回動し、その下に配置されたスイッチ７８が動作される。スイッチ７８は、動作されると入力デバイス７０に接続された電子デバイスにより使用されてもよいボタン信号を生成する。可撓部８６は、実質的に１つの軸のみを中心にトラックパッド７２が移動するように制約できる。これは、例えば背面側等のトラックパッド７２の一方側の軸に沿って配置された複数の可撓部を使用することにより達成される。更に、トラックパッド７２が剛性を有するように作成される場合（例えば、必要に応じて補強材８４を含めることにより）、均一化アーキテクチャが達成される。剛性を有するトラックパッド７２を可撓ヒンジ８６に結合することにより、トラックパッド７２は中心から外れて連結された時に水平なままとなる。
【００４５】
図７及び図８は、本発明の一実施形態に従う入力デバイス１００を示す。図７は、ラップトップコンピュータにより使用されているものとして示された入力デバイス１００を示す透視図である。図８は、入力デバイス１００において使用される分解されたトラックパッド１０１を示す分解透視図である。
【００４６】
図７において全体を１００で示される入力デバイスは、ラップトップコンピュータフレーム１０４に配設された押下可能なタッチセンシティブトラックパッド１０１である。コンピュータフレーム１０４に設置されたため、ユーザが見える入力デバイス１００の部分はトラック表面１０２のみであり、これはコンピュータフレーム１０４と同一平面であってもよい。図示した実施形態において、トラック表面１０２はガラスである。ガラスは、誘電性で耐久性のある低摩擦化粧表面を提供する。一実施形態において、トラック表面１０２は、軽く不透明加工を施したすりガラスから成る。他の実施形態において、トラック表面１０２は、セラミック又はプラスチックであってもよい。入力デバイス１００が静電容量感知に基づく場合、トラック表面１０２は誘電体材料である必要がある。トラック表面１０２の先端部（すなわち、ユーザに最近接する部分）は中点２０１及び隅２０３を有する。トラック表面１０２は、最先端部の中点２０１においてピックされた時に約０．２ｍｍ移動する。図示した実施形態の均一化アーキテクチャ及び剛性のために、トラック表面１０２は先端部の左隅又は右隅２０３でピックされた時に約０．４ｍｍだけ移動し、これにより入力デバイス１００は、押下可能なトラックパッドが望ましい極薄ラップトップ又は他の極薄の応用例に使用するのに適する。
【００４７】
図８において最もよく分かるように、ガラス１０２の真下にはインク１０６の層がある。インク１０６は装飾の目的で存在し、その色はコンピュータフレーム１０４の色と一致してもよい。あるいは、インク１０６はコンピュータフレーム１０４と異なる色、例えば類似色の異なる色調又は対照的な色であってもよい。感圧接着剤（ＰＳＡ）１０８の層はガラス１０２をＰＣＢ１１０の上面に貼り付ける。ＰＳＡ１１２の第２の層は、ＰＣＢ１１０の底面を補強材１１４の上面に貼り付ける。
【００４８】
図示した実施形態において、ＰＳＡ層１１０及び１１２は、隣接する層１０６、１１０及び１１４と一致するように成形されたシートとして示される。変更が行われてもよく、例えば隣接する層の間の剪断を制御するために剛性ポスト又はエポキシ接着剤等に対応できるように層１１０及び１１２に穴をあけてもよい。あるいは、ＰＳＡ層１１０及び１１２は、接着剤の全体の周囲に対して空間を作るためにそれらの層の周囲で縮小されてもよい。これらの変更により、高剪断負荷がかかった時に隣接する層の間の結合が強化されるだろう。本明細書において、ＰＳＡが例として説明される。しかし、例えば両面テープ、接着剤又はセメントといった、層を貼り付ける他の手段が使用可能である。
【００４９】
一般にＰＣＢはある固有の可撓性を有し、トラックパッド１０１に剛性を加えるために、補強材１１４はその屈曲を実質的に補正する。補強材１１４は、重量を選択的に軽減するか且つ／又は剛性を選択的に調整するためにカットアウト部１１６ａを有してもよい。他のカットアウト部、例えば１１８ａは、重量を軽減するだけでなく（又は剛性を調節するだけでなく）以下に説明するようにＰＣＢ１１０と可撓部１２０に組み込まれたセンサとの間の電気接続を可能にする。上に重ねられたＰＳＡ層１１２は対応するカットアウト部１１６ｂ及び１１８ｂを有する。
【００５０】
一般に補強材１１４は、剛性を有し、軽量（すなわち、低密度）であり、且つ空間が重要な応用例（例えば、極薄ラップトップ、メディアデバイス、移動電話又はスマートフォン等）で使用するのに十分な薄さであるべきである。理想的な補強材は、高い剛性を有し且つ非常に軽量であり、それと同時に極めて薄い。しかし、これらの３つの品質（剛性、軽量、薄さ）はトレードオフであると考えられる。例えば一般に、所定の材料に対する剛性と重量との間のトレードオフがある。図示した実施形態において、補強材１１４はスチール製である。スチールは、適度に重いが剛性が高いため妥協した材料である。高い剛性のために、スチール製の補強材１１４は相対的に薄くできる。例えばアルミニウム又はチタンである他の金属が使用されてもよい。チタンは非常に軽量であるが、スチールより高価である可能性がある。
【００５１】
他の実施形態において、被覆補強材、特に種々の金属又は他の材料から形成された被覆金属補強材が使用されてもよい。例示的な被覆金属補強材１１５は図９に示され、例えば上部スチール層１１９及び下部スチール層１２１により囲まれたアルミニウムコア１１７から成る。スチールは、アルミニウムの内部コア１１７より大きい弾性係数（弾性率としても知られている）を有する。弾性係数は、力が加えられた時にオブジェクト又は物質が弾力的（すなわち、非永続的）に変形する傾向があることの数学的記述である。大きい弾性係数を有する材料（例えば、スチール）は、小さい弾性係数を有する材料（例えば、アルミニウム）より高い剛性を有する。これは、特定の条件下では補強材のたわみが弾性係数及び断面二次モーメントの積に反比例するため重要である。このことは、アルミニウムコア及び外側のスチール層を有する補強材１１５と同一のサイズ及び形状のアルミニウムを主体として構成された補強材がより軽量であるが補強材１１５ほどの剛性を有さないことを意味する。
【００５２】
被覆効果（すなわち、軽量のコアの外側の層として大きい係数の材料を使用することにより剛性を向上する）は、建物を建設する際のＩ型鋼(I-beam)により起こるものに類似する。しかし、Ｉ型鋼において、断面二次モーメントが弾性係数の代わりに調整される。これは、Ｉ型鋼等のより高い断面慣性モーメントを有する型鋼が同一断面を有する他の型鋼に対して建物の建設の際によく見られるためである。
【００５３】
他の実施形態において、補強材はどんな適切な構造材料から製造されてもよい。構造材料には、ガラス、セラミックス、炭化タングステン、炭素繊維複合材料及び金属基複合材料が含まれるがそれらに限定されない。そのような構造材料は非常に軽量で薄いため、薄い軽量のポータブル電子デバイスにおいて補強材として使用するのに望ましい。
【００５４】
ＰＣＢ１１０は、上面に電極層（不図示）及び底面に動きセンサ１２６を含む。図示した実施形態において、動きセンサ１２６は機械スイッチ（図８及び図１１を参照）である。動きセンサ１２６は多様に変更されてもよい。一般に、タクトスイッチが使用されてもよい。更に詳細には、これは、裸メタルドームスイッチ、パッケージ化メタルドームスイッチ又はケース内蔵メタルドームスイッチであってもよい。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、可撓ヒンジ１２２によりトラックパッド１０１の変位が可能になり、それにより動きセンサ１２６がセットスクリュー１２８と接触可能になる。スイッチ１２６がシステム（例えば、ＰＣＢ１１０に実装される）の他の部分に電気接続されるため、ユーザがセンサ１２６を動作するために十分に押下する度にピック信号は登録及び処理される。
【００５５】
セットスクリュー１２８は、ニュートラル位置における動きセンサ１２６からのいかなるオフセット変位も増加するか又は完全に除去するように調整される。図１１に示すように、ニュートラル位置における動きセンサ１２６とセットスクリュー１２８との間に小さなオフセットがある可能性がある。別の実施形態（不図示）において、セットスクリュー１２８は、ニュートラル位置においてスイッチ１２６と直接当接してもよい。
【００５６】
次に図８、図１０及び図１２を参照して、可撓部１２２について説明する。図示した実施形態において、２つの可撓部１２２はセンサ１２６に対向するトラックパッド１０１側に沿って取り付けられる。この構成は、トラックパッド１０１が可撓部１２２の場所により規定された軸を中心とする回動と共に移動するように制約する。複数の可撓部１２２の物理的な分離は、平坦アーキテクチャを構築することを支援する。しかし、ユーザがトラック表面１０２を中心から外れて押下する場合、垂直軸（例えば、トラック表面の中線上であり且つ可撓部１２２の場所により規定された軸に垂直である軸）を中心とするある量のねじれが起こる可能性がある。このねじれは、一部はトラックパッド１０１における固有の可撓性によるものであり（補強材１１４が使用されている場合でも）、一部は可撓部１２２の可変の湾曲によるものである。このねじれは、例えばよりロバスト性の高い補強材により且つ／あるいはより多くの又はより剛性の高い可撓部を使用することにより少なくとも部分的に補償される。上述したように、図示した実施形態において、トラック表面１０２は、中心から外れて（例えば、図７の隅２０３において）押下された場合に約０．４ｍｍ移動し、中心線上を（例えば、図７の２０１において）押下された場合に約０．２ｍｍのみ移動する。この非常に小さな量のねじれでは、トラックパッド１０１の性能は低下しない。
【００５７】
可撓部１２２は、上部可撓部１３０及び底部可撓補強材部１３２を有する。可撓部１３０は、例えば薄いバネ鋼である薄い弾性材料から製造される。可撓性のある構成要素が曲げ応力を受けた場合、不安定になり、これは座屈として現れる。この不安定性を軽減するために、可撓部材１３０は、一般に湾曲する時にその中心となる軸にほぼ平行に方向付けられたスロット１３４を有する。可撓補強材１３２は、フレーム１０４に取り付けられる領域における可撓部１２２を補強する。図示した実施形態において、各可撓部１２２は、可撓部材１３０の穴１３６ａと螺合し且つ補強材１１４の穴１３６ｂと螺合する３つの締め具１３６を有する。図示した実施形態において、各可撓部１２２は、可撓部１２２をフレーム１０４に固着するために可撓部１２２の穴１３８ａと螺合し、フレーム１０４の穴１３８ｂと螺合する別の２つの背面締め具１３８を更に有する。３つの締め具１３６及び２つの背面締め具１３８を図示するが、締め具の種類及び数は変更できる。
【００５８】
図８及び図１３に示すように、２つのアップストップ１４０は、補強材１１４の拡張部１４６の上方及びフレーム１０４の拡張部又はショルダー部の下方に位置付けられる。この構成により、トラックパッド１０１が押下周期の後にニュートラル位置を通過することが防止され、トラック表面１０２をフレーム１０４の表面と実質的に同一平面に維持する。ＰＳＡ１４４は、アップストップ１４０をフレーム１０４に取り付けるために使用される。あるいは、ＰＳＡ１４４はアップストップ１４０を補強材１１４に取り付けるために使用される。押下周期の後、可撓部１２２はトラックパッド１０１をニュートラル位置に戻す。図示した実施形態において、補強材１１４の拡張部１４６はアップストップ１４０と接触し、フレーム１０４の下に位置付けられる。アップストップ１４０は軽い衝撃吸収材としての役割を果たし、補強材１１４が実質的には剛性であってもよいフレーム１０４と実際に接触することを防止する。アップストップ１４０に対する適切な材料には、プラスチック、発泡体、ゴム及び商標Ｍｙｌａｒ（Ｒ）により知られる二軸延伸のポリエチレンテレフタレート（ｂоＰＥＴ）ポリエステルフィルムが含まれる。アップストップ１４０は、トラックパッド１０１がニュートラルに戻った時に補強材１１４とフレーム１０４との間の衝撃を吸収することにより、押下周期の後の望ましくない音響雑音を選択的に減衰できる。アップストップ１４０は、衝撃を吸収し、実質的にフレーム１０４と同一平面であるニュートラル位置に一致するようにトラックパッド１０１の動きの上限を制限するという２つの機能を果たす。２つのアップストップ１４０を示すが、より多くの又はより少ないアップストップが使用されてもよい。
【００５９】
可撓部１２０は、図８及び図１４から最もよく分かる。トラックパッド１０１が可動式であるため、可撓部１２０は、トラックパッド１０１が移動するのに伴ってトラックパッド１０１と共に移動できる必要がある。これは、入力デバイス１００が例えばラップトップコンピュータに格納される電子デバイスと通信するように構成されたコンピュータ接続１５２とＰＣＢ１１０と通信するように構成されたセンサ接続１５４との間にある可撓性を有する電気接続１５０を提供することにより達成される。集積回路１５６は、可撓部１２０の上面に配置される。集積回路１５６は、静電容量センサの中心部を形成するためにＰＣＢ１１０上の電極層からのデータを受信及び処理し、例えば指の動きを判定するためにユーザの指がトラック表面１０２と接触している時に読み取りを行う等の機能を提供する。ＰＣＢを用いたセンサについて例として説明するが、これに限定されない。本発明において、打抜板金、可撓回路（例えば、ポリイミド）、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板である基板に印刷された導電性インク及びガラス上の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の非ＰＣＢセンサが使用可能である。化粧ラベル１２４は、下から可撓部１２０を被覆する。図１０において、下から見た組み立てられた入力デバイス１００を示す。
【００６０】
図示しないが、入力デバイス１００は背面から照明されてもよい。例えばＰＣＢ１１０は、ユーザが低輝度で入力デバイス１００を更に容易に見られるようにするために両側に発光ダイオード（ＬＥＤ）を実装できる。
【００６１】
本明細書で説明した入力デバイスは、電子デバイスに組み込まれてもよく、あるいは別個の独立型デバイスであってもよい。ラップトップコンピュータに組み込まれた入力デバイスの一例は図７に示され、上述した通りである。図１５は、メディアプレーヤ２０２に組み込まれた入力デバイス２００を示し、図１６は、移動電話に組み込まれた入力デバイス２０７を示す。一方、図１７及び図１８は、入力デバイス２００のいくつかの実現例を独立型ユニットとして示す。図１７において、入力デバイス２００は、デスクトップコンピュータ２０６に接続される周辺装置である。図１８において、入力デバイス２００は、メディアプレーヤ２１０がドッキングされたドッキングステーション２０８に対して無線接続するリモコンである。尚、リモコン２００はメディアプレーヤ２１０（又は他の電子デバイス）と直接対話するように構成されてもよく、これによりドッキングステーションの必要性がなくなる。本発明が使用されてもよいメディアプレーヤに対するドッキングステーションの一例は、２００３年４月２５日に出願された米国特許出願第１０／４２３，４９０号の「ＭＥＤＩＡ ＰＬＡＹＥＲ ＳＹＳＴＥＭ」に示され、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。尚、これらの特定の実施形態は限定するものではなく、多くの他のデバイス及び構成が使用されてもよい。
【００６２】
図１５を参照して、メディアプレーヤ２０２について更に詳細に説明する。一般に「メディアプレーヤ」という用語は、例えば音楽プレーヤ、ゲームプレーヤ、ビデオプレーヤ、ビデオレコーダ及びカメラ等であるオーディオ、ビデオ又は他の画像等のメディアの処理専用のコンピューティングデバイスを示す。メディアプレーヤは、単一の機能性を含む場合もあり（例えば、音楽再生専用のメディアプレーヤ）、複数の機能性を含む場合もある（例えば、音楽を再生し、ビデオを表示し、ピクチャを格納する等する、メディアプレーヤ）。いずれの場合においても、一般にこれらのデバイスは、ユーザがどこに移動しても、音楽を聴くこと、ゲームをすること、ビデオを再生すること、ビデオを録画すること又は写真を撮影することができるようにポータブルである。
【００６３】
一実施形態において、メディアプレーヤは、ユーザのポケットに入れられるようなサイズにされたハンドヘルドデバイスである。ポケットサイズにされたことにより、ユーザはデバイスを直接保持する必要がなく、従って、ユーザがどこに移動してもデバイスを持っていくことができる（例えば、ユーザはラップトップ又はノートブックコンピュータのように大きくかさばり且つ重いことが多いデバイスを所持することにより制限されることがない）。例えば音楽プレーヤの場合、ユーザはジムで運動をしながらデバイスを使用してもよい。カメラの場合、ユーザは登山をしながらデバイスを使用してもよい。ゲームプレーヤの場合、ユーザは車で移動しながらデバイスを使用できる。更にデバイスは、ユーザの手で操作されてもよく、デスクトップ等の基準面は必要ない。図示した実施形態において、メディアプレーヤ２０２は、ユーザが大量の音楽収集品（例えば、場合によっては最大４０，０００曲のＣＤ並みの品質の曲）を格納できるようにするポケットサイズのハンドヘルドＭＰ３音楽プレーヤである。例として、ＭＰ３音楽プレーヤは、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣａｌｉｆのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｏｄファミリーＭＰ３プレーヤのうちの１つに対応してもよい。本明細書に示すＭＰ３音楽プレーヤは、主に音楽及び／又はビデオを格納及び再生するのに使用されるが、カレンダ及び電話帳を格納する機能性、ゲームを格納し且つ行う機能性及び写真を格納する機能性等の追加の機能性を更に含んでもよい。実際には、ＭＰ３音楽プレーヤは高い可搬性を有する記憶装置としての役割を果たしてもよい場合もある。
【００６４】
図１５に示すように、メディアプレーヤ２０２は、メディアプレーヤ２０２に対して演算動作を提供するために種々の電気構成要素（集積回路チップ及び他の回路網を含む）を内部に含む筐体２２２を含む。更に筐体２２２は、メディアプレーヤ２０２の形状又は形態を更に規定してもよい。すなわち、筐体２２２の輪郭は、メディアプレーヤ２０２の外側の物理的な外観を具体化してもよい。筐体２２２内に含まれた集積回路チップ及び他の回路網は、マイクロプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ）、電源（例えば、バッテリ）、回路基板、ハードドライブ、他のメモリ（例えば、フラッシュ）及び／又は種々の入出力（Ｉ／Ｏ）サポート回路網を含んでもよい。電気構成要素は、マイク、増幅器及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等の音楽又は音を入力又は出力する構成要素を含んでもよい。電気構成要素は、画像センサ（例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ））又は光学素子（例えば、レンズ、分波器、フィルタ）等の画像を取り込む構成要素を更に含んでもよい。
【００６５】
図示した実施形態において、メディアプレーヤ２０２はハードドライブを含み、それによりメディアプレーヤに大きな記憶容量を与える。例えば１６０ＧＢのハードドライブは、最大４０，０００曲、約２００時間のビデオ又は最大２５，０００枚の写真を格納できる。これに対して、フラッシュメディアプレーヤは、平均で最大１２８ＭＢ、すなわち約２時間の音楽を格納する。ハードドライブの容量は多様に変更されてもよい（例えば、８、１６、８０、１６０ＧＢ等）。本明細書に示すメディアプレーヤ２０２は、ハードドライブに加えて充電式のリチウムイオンバッテリ等のバッテリを更に含む。この種のバッテリは、メディアプレーヤに約３０時間の音楽連続再生時間又は５時間のビデオ再生時間を提供できる。
【００６６】
メディアプレーヤ２０２は、表示画面２２４及び関連する回路網を更に含む。表示画面２２４は、グラフィカルユーザインタフェース及びユーザに対する他の情報（例えば、テキスト、オジェクト、グラフィックス）を表示するために使用される。例として、表示画面２２４は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であってもよい。特定の一実施形態において、表示画面は日光の下でも暗い場所でもはっきり見えるようにするＬＥＤのバックライトを有する３２０×２４０画素の高解像度ディスプレイであるＬＣＤディスプレイに対応する。図示するように、表示画面２２４は、筐体２２２の開口部２２５を通して且つ開口部２２５の前面に配設される透明な壁２２６を通してメディアプレーヤ２０２のユーザに対して可視である。透明な壁２２６は透明ではあるが、メディアプレーヤ２０２の形状又は形態を規定することを支援するため筐体２２２の一部と考えられてもよい。
【００６７】
メディアプレーヤ２０２は、上述したタッチパッドのいずれかのようなタッチパッド２００を更に含む。一般にタッチパッド２００は、タッチパッド２３０に対して操作を行うために指を受け入れるタッチ可能な外面２３１から成る。図示した実施形態において、タッチパッド２００は円形であるが、その形状は、例えば矩形、正方形等、多様に変更可能である。図１５には示さないが、タッチ可能な外面２３１の下にはセンサ構成がある。センサ構成は、指がその上に存在するか、タップするか又は通過すると動作されるように構成される複数のセンサを含む。最も単純な例において、指がセンサ上に位置付けられる度に電気信号が生成される。所定の時間フレームにおける信号の数は、タッチパッド上の指の場所、方向、速度及び加速度を示してもよい。すなわち信号が多い程、ユーザがより多く指を動かしている。殆どの場合、信号は、信号の数、組合せ及び周波数を場所、方向、速度及び加速度情報に変換する電子インタフェースにより監視される。次にこの情報は、表示画面２２４上で所望の制御機能を実行するためにメディアプレーヤ２０２により使用されてもよい。例えばユーザは、タッチパッド２００で指を旋回させることにより曲のリストを容易にスクロールしてもよい。
【００６８】
上記に加えて、タッチパッドは、選択を行ったり、メディアプレーヤ２０２を動作させることに関連するコマンドを発行したりするために１つ以上の専用制御機能を提供するように構成された可動ボタンを更に含んでもよい。例として、ＭＰ３音楽プレーヤの場合、ボタン機能は、メニューのオープン、曲の再生、曲の早送り、メニューの探索及び選択の実行等に関連付けられてもよい。殆どの場合、ボタン機能は機械的なクリック動作を介して実現される。
【００６９】
筐体２２２に対するタッチパッド２００の位置は多様に変更されてもよい。例えばタッチパッド２００は、メディアプレーヤ２０２の操作中にユーザがアクセス可能な筐体２２２のいずれかの外側の表面（例えば、上面、側面、前面又は裏面）に配置されてもよい。殆どの場合、タッチパッド２００のタッチセンシティブ表面２３１は、ユーザに対して完全に露出される。図示した実施形態において、タッチパッド２００は、筐体２２２の前面の下部領域に配置される。更にタッチパッド２３０は、筐体２２２の表面に引っ込めて配置されてもよく、同一レベルに配置されてもよく、あるいは突出して配置されてもよい。図示した実施形態において、タッチパッド２００のタッチセンシティブ表面２３１は実質的に筐体２２２の外部の表面と同一平面にされる。
【００７０】
タッチパッド２００の形状は多様に変更されてもよい。タッチパッドは、円形として示されるがリング状、矩形及び三角形等であってもよい。
【００７１】
メディアプレーヤ２０２は、ホールドスイッチ２３４を更に含んでもよい。ホールドスイッチ２３４は、タッチパッド及び／又はそれと関連付けられたボタンを動作又は停止するように構成される。一般にこれは、例えばメディアプレーヤがユーザのポケット内に入れられている時、タッチパッド及び／又はボタンによる望ましくないコマンドを防止するために行われる。停止された場合、ボタン及び／又はタッチパッドからの信号は送出されないか又はメディアプレーヤにより無視される。動作された場合、ボタン及び／又はタッチパッドからの信号は送出され、メディアプレーヤにより受信及び処理される。
【００７２】
更にメディアプレーヤ２０２は、１つ以上のヘッドフォンジャック２３６及び１つ以上のデータポート２３８を更に含んでもよい。ヘッドフォンジャック２３６は、メディアデバイス２０２により出力されている音を聴くように構成されたヘッドフォンと関連付けられたヘッドフォンコネクタを受け入れることができる。一方、データポート２３８は、汎用コンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ）等のホストデバイスに対してデータを送受信するように構成されたデータコネクタ／ケーブルアセンブリを受け入れることができる。例として、データポート２３８は、メディアデバイス２０２に対してオーディオ、ビデオ及び他の画像をアップロードするか又はダウンロードするために使用されてもよい。例えばデータポートは、メディアプレーヤの記憶機構に曲及びプレイリスト、オーディオブック、電子書籍、並びに写真等をダウンロードするために使用されてもよい。
【００７３】
データポート２３８は多様に変更されてもよい。例えばデータポートは、ＰＳ／２ポート、シリアルポート、パラレルポート、ＵＳＢポート及び／又はＦｉｒｅｗｉｒｅポート等であってもよい。場合によっては、データポート２３８は、ケーブルの必要性をなくすために無線周波数（ＲＦ）リンク又は光学赤外線（ＩＲ）リンクであってもよい。図１２には示さないが、メディアプレーヤ２０２は、メディアプレーヤ２０２に電力を供給するように構成された電力コネクタ／ケーブルアセンブリを受け入れる電源ポートを更に含んでもよい。データポート２３８は、データポート及び電源ポートの双方の役割を果たす場合がある。図示した実施形態において、データポート２３８はデータ機能及び電源機能の双方を有するＦｉｒｅｗｉｒｅポートである。
【００７４】
データポートが１つだけ示されるが、これは限定するものではなく、複数のデータポートがメディアプレーヤに組み込まれてもよい。同様に、データポートは複数のデータ機能性を含んでもよい。すなわち、複数のデータポートの機能性を単一のデータポートに統合してもよい。尚、筐体におけるホールドスイッチ、ヘッドフォンジャック及びデータポートの位置は多様に変更されてもよい。すなわち、それらは図１５に示した位置に限定されない。それらは、筐体のほぼどの場所（例えば、前側、後ろ側、側面、上面、底面）に位置付けられてもよく、あるいはいくつかの実施形態においてはなくてもよい。例えばデータポートは、図示するように筐体の上面ではなく底面に位置付けられてもよい。
【００７５】
図１６に戻って、移動電話２０７について更に詳細に説明する。電話２０７はスマートフォンであってもよい。移動電話２０７は、フレーム２０９及びタッチセンシティブスクリーン２１１を含む。Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｈｏｎｅで使用されるスクリーンと同様のマルチタッチスクリーンであってもよいタッチセンシティブスクリーン２１１は、押下された時にフレーム２０９に対して変位することを可能にすることによりクリック可能にされる。このように、上述した本発明の押下可能な入力デバイスのようなボタン機能性は電話２０７に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態において、触覚及び／又は聴覚フィードバックはボタン機能と統合されてもよい。例えばスクリーン２１１を押下することにより、ある機能が動作されるだけでなく、可聴クリック音が生成されてもよい。クリック音は、機械的に生成されてもよく（例えば、機械スイッチ自体により）且つ／又は電気的に生成されてもよい（例えば、ユーザが十分に押下した時に必ず動作されるスピーカを介して）。更に、例えば機械スイッチを確実にクリックすることにより生成される機械フィードバック又はピックが検出された時に必ずトリガされる振動である触覚フィードバックが生成される。移動電話２０７を参照して特に説明したが、触覚及び／又は聴覚フィードバックは、本明細書で説明したいずれかの実施形態のボタン機能（例えば、ラップトップトラックパッド、メディアプレーヤトラックパッド又はスクリーン、リモコントラックパッド等）と統合されてもよい。
【００７６】
別の実施形態（不図示）において、移動電話は、本明細書で上述したトラックパッド等のタッチセンシティブ押下可能トラックパッドと共に非タッチセンシティブスクリーン（すなわち、従来のスクリーン）を内蔵してもよい。本実施形態において、スクリーンはディスプレイとして機能し、その一方でトラックパッドは例えばディスプレイ上でカーソルを移動でき且つボタン機能を内蔵してもよい。換言すると、図１６を参照して説明した実施形態の場合と同様に、押下可能トラックパッドはスクリーン自体を押下する代わりに別個のスクリーンと共に移動電話において使用可能である。
【００７７】
図１９を参照すると、本発明の別の実施形態に従う入力デバイス２８２を内蔵するリモコン２８０の概略ブロック図が示される。例として、入力デバイス２８２は、本発明の上述した入力デバイスのいずれかに対応してもよい。入力デバイス２８２は、タッチパッド２８４及びスイッチ２８６を含む。タッチパッド２８４及びスイッチ２８６は、受信機能を有する電子デバイスが無線通信リンクを介して情報を受信してもよいように無線通信リンクを介して情報を送信するように構成された無線送信機２８８に動作可能に結合される。無線送信機２８８は多様に変更されてもよい。例えば無線送信機２８８は、ＦＭ、ＲＦ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、８０２．１１ＵＷＢ（超広帯域無線）、赤外線（ＩＲ）及び／又は磁気リンク（電磁誘導）等の無線技術に基づいてもよい。図示した実施形態において、無線送信機２８８はＩＲに基づく。一般にＩＲは、赤外線を介してデータを伝達する無線技術を示す。従って、一般に無線送信機２８８はＩＲコントローラ２９０を含む。ＩＲコントローラ２９０は、タッチパッド２８４及びスイッチ２８６から報告された情報を取得し、例えば発光ダイオード２９２を使用してその情報を赤外線に変換する。
【００７８】
上述したように、本発明のトラック表面はガラスから成ってもよい。ガラスは、耐久性のある低摩擦化粧表面を提供することに加え、不透明な表面（例えば、プラスチック及びセラミック等）が提供しないオプションを提供する。例えば一実施形態において、トラックパッド１０１は、例えば光、テクスチャガラス又はそれらの組み合わせを使用して別個のゾーンに区分けされる。各ゾーンは異なる機能を有することができる。例えば１つのゾーンはトラックゾーン（カーソルを移動してもよい）であってもよく、その一方で別のゾーンはピックゾーン（ボタン機能を動作するために押下可能であってもよい）であってもよい。
【００７９】
図２０ａ〜図２０ｅは、トラックパッド３００に対する例示的な区分け（線引き）のオプションを示す。図２０ａは、単一のゾーン３０２を有するガラスから成る透明又は半透明なトラックパッド３００を示す。すなわち、トラック表面全体がボタン機能を動作させるために押下可能である。図２０ｂは、上部トラック表面３０４及び単一のピックゾーン３０６を含むトラックパッド３００を示す。トラック表面３０４をピックゾーン３０６から分離する線３０８は、ＬＥＤ側照明を含むテクスチャガラス表面、ＬＥＤ側照明を含むＩＲインク、エレクトロルミネッセンス、磁気インク又は二色のローリングワイヤ等により作成される。図２０ｃは、２つのピックゾーン３１０及び３１２を有する別の実施形態を示す。これらのゾーンは、例えば「左クリック」及び「右クリック」である別個のボタン機能と関連付けられる。図２０ｄは、左に偏った２つのトラックゾーンを示す。すなわち、左側のピックゾーン３１４は右側のピックゾーン３１６より大きい。図２０ｅは、右に偏った２つのトラックゾーンを示す。すなわち、左側のピックゾーン３１８は右側のピックゾーン３２０より小さい。図２０ｆは３つのピックゾーン３２２を示す。図２０に示した区分け（線引き）のオプションは例として与えられ、限定するものではない。
【００８０】
一実施形態において、トラック及びピックゾーンはユーザにより選択可能である。例えば、トラックパッドがトラック表面のいずれかの場所でピックされるトラックパッドに対応する図２０ａに示したようなトラックパッドであるように、ユーザは区画線を消すことができ、これは図７に示した実施形態と同様に機能する。その後、ユーザが左側及び右側のピックゾーンを有するより従来的なトラックパッドを要求する場合、ユーザはトラックパッドの機能性の対応する変更に伴って図２０ｃに示すように見えるようにトラックパッドを構成できる。
【００８１】
図２１に示すように、ガラス（あるいは、透明又は半透明）のトラック表面３２６を有するトラックパッド３２４は、トラックパッドの区画線を表示することに加え、フルピクセルディスプレイとしても機能できる。一実施形態において、トラック表面３２６は、例えば電子ペーパー／電子インク、ＬＣＤ、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）等を使用するアクティブマトリクスディスプレイであってもよい。
【００８２】
Ｅ ｉｎｋ（Ｒ）は、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡのＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより開発された一種の電子ペーパーに対する商標である。Ｅ ｉｎｋ（Ｒ）の主な構成要素は、人間の髪の毛の直径程の数百万個の小さいマイクロカプセル３２７である。図２２に示した一実施形態において、各マクロカプセルは、透明な液体に浮遊した正に帯電した白粒子３２８及び負に帯電した黒粒子３３０を含む。負電界３３４が印加されると、白粒子はマイクロカプセルの最上部に移動し、読み手に対して可視となる。これにより、表面がそのスポットにおいて白に見える。それと同時に、逆の電界３３６は黒粒子をマイクロカプセルの底面に引き寄せ、それらを隠蔽する。この処理を逆にすることにより、黒粒子はカプセルの最上部に現れ、表面がそのスポットにおいて黒に見える。ユーザが色のついた粒子を見られるように、上側の電極３３８及び／又は下側の電極３４０は透明である。
【００８３】
Ｅ Ｉｎｋ（Ｒ）電子ディスプレイを形成するために、インクは回路網の層に積層されるプラスチックフィルムのシート上に印刷される。回路網は、ディスプレイドライバにより制御される画素のパターンを形成する。これらのマイクロカプセルは、液体「担体媒体」に浮遊し、既存のスクリーン印刷処理を使用してガラス、プラスチック、布地及び紙を含む実質的にどんな表面にも印刷される。例示的なＥ ｉｎｋ（Ｒ）ディスプレイは、２００４年２月にＰｏｌｙｍｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ Ｌｔｄ．により公開された。このディスプレイは、対角線が５インチ、解像度が８５ｄｐｉ及び曲げ半径が２ｃｍの有機ＱＶＧＡ（ｑｕａｒｔｅｒ ＶＧＡ）（すなわち、３２０×２４０画素）アクティブマトリクスディスプレイである。ディスプレイは、高分子エレクトロニクスに基づく画素駆動を含む２５μの厚さのアクティブマトリクスの背面ガラスを反射型Ｅ Ｉｎｋ（Ｒ）の２００μの前面と組み合わせた。
【００８４】
上述したように、本発明のいくつかの実施形態において、ガラス表面はトラック表面として使用される。理想的には、そのようなガラス表面は、小さい摩擦係数を有し、高い透明度を有して透明であり、汚れにくく、傷つきにくく又は皮膚を傷つけにくく、また最後に数千回のトラックパッド押下の周期に耐えるために機械的に堅牢であるべきである。
【００８５】
従来のガラス構造の１つの欠点は、それらの属性の全てを同時に有さないことである。例えば、従来のガラスは非常に透明であるが大きな摩擦係数を有する。ガラスとユーザの指との間の過度な摩擦力を克服することは、例えばユーザの不快感の原因になったり、あるいは押下可能なトラックパッドの場合に不注意によるピックの原因になったりするため、低摩擦であることはトラックパッド（例えば、ラップトップコンピュータ上のトラックパッド）において重要である。好適なガラス表面は、非常に滑らかであり且つ光学的に透明である。
【００８６】
例えばブラスト、レーザエッチング、ホーニング及び化学エッチングを含むガラスを処理する種々の既知の方法が存在する。通常、これらの従来の方法は一片の未加工ガラスに適用される。未加工ガラスの表面は、肉眼では滑らかに見えるが、指（又は他の表面）が表面積のうちの多くの部分にわたりガラスと直接接触するため、その滑らかさは実際には摩擦係数を増加する。これを補正するため、処理（エッチング等）はガラスの光学的性質を変更するために又は摩擦を低減するために滑らかな表面３４４に適用される場合がある。ガラスをエッチングすることにより、微小な隆起又はピークが生成され、これにより未加工ガラスの滑らかさが低減される。これにより、指がガラスに接触している表面積を減少することで摩擦係数が低下される。換言すると、エッチングされた一片のガラスをこする指がエッチングされたガラス表面の隆起又はピークに直接接触することに関連する摩擦力に打ち勝つ必要があるが、指は隆起又はピーク間の領域において実質的に空気である非常に低減された摩擦を体験する。
【００８７】
最終的な一片の処理済みガラス（ＬＣＤ用）は、一般に１つのステップで生成される。例えば、未加工ガラスは化学エッチングされる。しかし、この１つのステップを含む方法は、上述した所望の属性の全てを有するガラス表面を与えない。例えば、ガラス表面は低摩擦を有する可能性があるが、多くの場合、低下した透明度又は防汚性と関連付けられる。複数のステップ（例えば、機械的摩耗及びそれに続く化学的後処理）でガラスを処理する取り組みは従来では成功していなかった。複数のステップで生成されたガラス表面は、１つのステップで生成されたガラス表面と同一の欠点を有する。
【００８８】
本発明において、未加工ガラスは、はるかに改善されたガラスを生成するために２つのステップを含む方法で処理されてもよい。
【００８９】
第１のステップにおいて、一片の未加工ガラス３４２は、微細なピッチの「シード表面」を作成するために機械的又は化学的に処理される。非常に微細なピッチ（すなわち、非常に粗い表面）を有するようにシード表面を調整することにより、所望の属性を全て有する最終的なガラス表面を生成するような次の液体研磨（すなわち、第２のステップにおける）が可能になる。シード表面は、図２４Ａにおいて最もよく分かる。図２４Ａにおいて、処理されたガラスは、ピーク対ピーク比３４８及び振幅３５０により特徴付けられた凹凸の多い表面３４６を有する。これはシード表面である。３４６等の微細なピッチのシード表面は、約３０％の非常に低い透過率（入射光に対する透過光の比）を有する。
【００９０】
ガラスを処理する第１のステップは、化学エッチングを使用して、例えば不活性担体と混合されたアンモニウムビフルオリドクリームを使用して実行されてもよい。この化学エッチングクリームは表面に塗布されて、ある期間、例えば３０分放置される。図２４Ｂは、第１のステップの結果得られたシード表面３４６を示す。シード表面を１，０００倍の倍率で示す。図２４Ｂの下部の尺度は１０μｍである。
【００９１】
第２のステップにおいて、シード表面は第二酸を含むフッ化水素酸（ＨＦ）溶液にさらされる。これは湿潤塗布であり、ＨＦがシード表面に吹き付けられるか又はＨＦに浸されることを意味する。一実施形態において、溶液はＨＦ及び塩酸、すなわちＨＦ＋ＨＣｌから成る。別の実施形態において、溶液はＨＦ及び硫酸、すなわちＨＦ＋Ｈ２ＳＯ４から成る。いずれの実施形態においても、酸性溶液は水と混合されてもよい。ＨＦの濃度が高い程、処理は高速になるが、最終結果は同一である。一実施形態において、溶液は約１０％のＨＣｌ及び約８５％のＨ２Ｏと共に約５％のＨＦから構成されてもよい。一次酸はＨＦであり、その一方で、第二酸（ＨＣｌ又はＨ２ＳＯ４）は、ＨＦをガラスに反応させるためにガラス表面から残留物を除去するように作用する。ＨＦは、第１のステップ中に生成されたシード表面３４６に反応し、トポロジを変更し、その結果、ガラスの関連する特性（例えば、透過率、摩擦係数）を変更する。結果として得られた最終的なガラス表面３５６を図２５に示す。表面３５６は、シード表面の振幅３５０にほぼ等しい振幅３５２を有するが、シード表面３４６のピーク対ピーク比３４８より約１０倍のオーダーで大きい（例えば、８〜１２倍の）ピーク対ピーク比３５６を有する。検査により、振幅は関連するガラス特性とそれ程相互に関係していないことが示される。ピーク対ピーク比は主な特性である。換言すると、最終的なガラス表面の振幅を変更することにより関連するガラス特性に影響を及ぼさなかったが、その一方でピーク対ピーク比を個別に変更することにより関連する特定に大きく影響を及ぼした。
【００９２】
１，０００倍に拡大した図２６において上述から分かるように、最終的な表面３５６はディボット３５８のマトリクスを有し、これは丸頭ハンマにより無作為に衝撃を与えられた金属表面に類似する。結果として得られたガラスは、全ての所望の属性（低摩擦、透明、耐久性、防汚性等）を有し、「鮮やか」で「輝いた」外観を有する。このガラスの透過率は約９０％である。
【００９３】
最終的な表面３５６は低摩擦表面である。表面の摩擦係数μは、表面に対してオブジェクトを移動するために打ち勝つ必要のある摩擦力ＦＦに対するその表面のオブジェクトからの垂直抗力ＦＮの比、すなわち
である。摩擦力は、静止摩擦及び動摩擦に更に分類される。静止摩擦ＦＳは、２つのオブジェクトが互いに対して移動していない時に打ち勝つ必要のある力であり、動摩擦ＦＤは、相対運動している２つのオブジェクト間の摩擦力である。一般に、静止摩擦は動摩擦より大きい。すなわち、最初に静止していた時に１つのオブジェクトを別の表面に対して移動させるのに一般により大きな力を要し、オブジェクトを動かし続けるのにより小さな力を要する。従って、静止摩擦係数μＳ及び動摩擦係数μＤは以下のように定義される：
である。
【００９４】
最終的な表面３５６のような表面の摩擦品質を実証するために、粒度３２０の研磨紙を使用する凹凸のある表面を有する直径１インチのネオプレンディスクは、垂直抗力でロードされ、３５６のような表面の種々のサンプルに沿って引っ張られる。検査は種々のサンプルに対して行われ、ネオプレンディスクは５０ｍｍ／分又は５００ｍｍ／分で引っ張られ、７１．４グラム又は２９５．９グラムでロードされた。表面は、いくつかの検査中にスクアレンにより潤滑され、他の検査中には潤滑されなかった。表１は検査データをまとめている。
【００９５】
表１：摩擦データ
【００９６】
図２７は、ガラス処理工程の第２のステップで生成されたピーク対ピーク比を時間の関数として示す。ピーク対ピーク比は、臨界時間Ｔｃｒｉｔ３６０の前に急上昇し、臨界時間において基本的に漸近的に上昇する。第２のステップのプロセスウィンドウが非常に大きいため、これはガラスを製造する際に重要である。換言すると、第２のステップである化学処理工程は時間に敏感ではない。すなわち、ガラスに対して処理を行って、相対的に一定のピーク対ピーク比を得るために短時間（ほぼＴｃｒｉｔ３６０）又は非常に長い時間放置される。これは、時間が注意深く制御される必要がないことを意味する。従って、ピーク対ピーク比が正確でなかった場合に廃棄される必要があった欠陥部品が減少されるか又はなくなる。ピーク対ピーク比がピーク対ピーク曲線の漸近的な部分でほぼ一定である間、ＨＦがガラスを薄くするため、ガラスの全体の厚さはこの工程中常に減少している。
【００９７】
別の工程において、第１のステップは上述した化学処理の代わりに機械処理を採用できる。例えばガラスは、細粒（例えば、酸化セリウム）で処理され、その後機械的にホーニングされる。しかし、場合によっては、これは微細な破損を招くか且つ／又は最終的なガラスの４点曲げ強度を小さくする。上述したように、ガラスは、トラックパッドにより使用される場合、数千のピック周期に耐えるために堅牢であるべきである。従って、上述したような化学処理は機械的なホーニングに好適であるだろう。
【００９８】
本発明の２つのステップから成る工程は、大きな板ガラスに対して実行され、矩形等の所望の形状に切り取られる。あるいは、未加工ガラスは、最初に所望の形状に切り取られ、それから処理される。ガラスをより小さい形状に切り取ることは、化学処理によりマスクするガラス（例えば、小さいチップ）に欠陥を生じる可能性がある。従って、いくつかの実施形態において、処理する前に未加工ガラスを切り取るのが望ましい。
【００９９】
図２８に示すように、ＰＣＢ１１０は別の実施形態において可撓ヒンジとしての役割を果たせる。これは、必要とする部品が少なくなるという利点を有する。本実施形態において、トラック表面１０２及び補強材１１４は、コンピュータフレーム１０４に取り付けられた片持ち梁部１０５以外のＰＣＢ１１０を囲む。このように、可撓ヒンジとしての役割を果たす隙間１０６が形成される。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、片持ち梁ＰＣＢ１１０が１０６の領域で屈曲すると、トラックパッドは１０６を軸として回動する。ユーザからの圧力が解放されると、ＰＣＢ１１０は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。別の実施形態（不図示）において、隙間１０６は除去されてもよい。
【０１００】
図２９は、可撓ヒンジが全体的に補強材１１４から構成される別の実施形態を示す。本実施形態において、補強材１１４は、補強材１１４の本体より薄い片持ち梁端部１０７を有する。端部１０７は、フレーム１０４の開口部１０９においてコンピュータフレーム１０４に取り付けられる。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、端部１０７が隙間１０６に沿って屈曲すると、トラックパッドは回動する。ユーザからの圧力が解放されると、補強材１１４の端部１０７は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。
【０１０１】
図３０は、被覆補強材１２３から成る可撓ヒンジを示す。図９を参照して説明した被覆補強材１１５のように、被覆補強材１２３は、例えば上部スチール層１２７及び下部スチール層１２９に囲まれたアルミニウムコア１２５を有する。しかし、被覆補強材１１５とは異なり、上部層１２７はフレーム１０４の開口部１０９においてコンピュータフレーム１０４に取り付けられる片持ち梁拡張部１３１を有する。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、拡張部１３１が隙間１０６に沿って屈曲すると、トラックパッドは回動する。ユーザからの圧力が解放されると、拡張部１３１は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。片持ち梁拡張部１３１を有する上部層１２７の代わりに、コア１２５又は下部スチール層１２９が片持ち梁拡張部（不図示）を有してフレーム１０４に接続し、可撓ヒンジとしての役割を果たしてもよい。剛性を有し（すなわち、大きい弾性係数）、薄く且つ低密度（すなわち、軽量）であることを条件として、アルミニウム及びスチール以外の材料が被覆補強材に使用されてもよい。
【０１０２】
次に図３１を参照すると、補強材１３３がコンピュータフレーム１０４と一体化した別の実施形態が示される。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、補強材１３３が屈曲すると、トラックパッドが回動する。ユーザからの圧力が解放されると、補強材１３３は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。本実施形態において、補強材１３３及び筐体は、例えばアルミニウムにより製造されてもよい。
【０１０３】
本発明に係る別の入力デバイス１３５を図３２及び図３３に示す。本実施形態において、入力デバイス１３５は、トラック表面１３７、電極（又はＰＣＢ）層１３９及び補強材１４１を有する。補強材１４１は、コンピュータフレーム１４５の空隙１４３に部分的に延在する。トラップ１４７は、フレーム１４５の下側に取り付けられる。トラップ１４７は、補強材１４１の切欠き１５３に延在するＸ−Ｙ位置合わせポスト１５１を有する。Ｘ−Ｙ位置合わせポスト１５１は、切欠き１５３内に嵌入し、補強材１４１が自身の平面において移動しないようにする。オフセット１５５は、補強材１４１の最大の厚さと切欠き１５３との間の領域１５９及びトラップ１４７の先端部又は回動端部１５７に沿って延在する。ユーザがトラック表面１３７を押下した場合、補強材１４１は回動端部１５７を軸として回動する。オフセット１５５及び補強材厚さ遷移部１５９が存在することにより、入力デバイス１３５の下向きの一方向の回転が可能になる。図３２に示すような正常状態でフレーム１４５内に入力デバイス１３５を保持し且つフレーム１４５の外側と同一平面にトラック表面１３７を維持するには、一方向の回転が望ましい。
【０１０４】
理解されるように、本明細書で説明する種々の可撓ヒンジの全てが押下可能なトラックパッドの厚さを非常に増加するわけではない。従って、本発明の可撓ヒンジのいずれかが極薄の応用例（ラップトップ、メディアデバイス、移動電話、ゲームプレーヤ等）で使用するのに特に適している。
【０１０５】
上述した種々のトラックパッドにおいて、種々の可撓ヒンジの固有の可撓性は、ユーザがボタン機能を動作するためにトラックパッドを押下していない時は常にトラックパッドをニュートラル位置に戻す。換言すると、上述のトラックパッドは、固有の可撓性によりニュートラル位置に付勢される。トラックパッドをニュートラル位置に付勢するのに磁気力を使用できる。磁気力は、唯一の付勢機構であるか、あるいは固有の可撓性により既存の付勢を増加できる。換言すると、説明した種々の可撓ヒンジから与えられた付勢を補足するために上述したいずれの入力デバイスに対しても磁石が使用可能である。
【０１０６】
上述した種々のトラックパッドにおいて、機械的ドームスイッチは、ユーザがボタン機能を動作させるためにトラックパッドを押下していない時は常にトラックパッドをニュートラル位置に戻すために主復元部材としての役割を果たす。上述した種々の可撓ヒンジの固有の可撓性は、トラックパッドをニュートラル位置に戻す。機械的ドームは、ピック事象に対してユーザに触覚フィードバックを提供する役割を果たす。トラックパッドをニュートラル位置に付勢し且つ／又は触覚フィードバックをユーザに提供するために磁気力を使用できる。磁気力は、唯一の付勢及び触覚機構であるか、あるいは機械的ドームスイッチ及び可撓ヒンジの固有の可撓性のために既存の付勢及びクリック感を向上できる。換言すると、ニュートラル位置への付勢及びクリック感を補足するために、上述したいずれの入力デバイスに対しても磁石が使用可能である。
【０１０７】
図３４ａを参照すると、磁気力を使用する入力デバイス１６１が示される。入力デバイス１６１は、トラック表面１６５を有するトラックパッド１６３を有する。本明細書で説明した他のトラックパッドのように、トラックパッド１６３はトラック表面１６５上の指の動きを検出及び処理するためにセンサ構成を有する。例えばトラックパッド１６３は、静電容量感知を採用してもよい。このために、トラックパッド１６３は静電容量感知のために電極層１６７（ＰＣＢ上であってもよい）を有する。図示した実施形態において、トラックパッド１６３は、トラック表面１６５とは別個のピックゾーン１６９を有する。この場合、ユーザは追跡動作を実行するために（例えば、カーソルを移動するために）トラック表面１６５に対して指を動かし、ボタン機能性を動作するためにピックゾーン１６９を押下する。
【０１０８】
図３４ａにおいて、ニュートラル位置にある入力デバイス１６１を示す。磁石１７９とフランジ１７７との間の磁気引力は、ピックゾーン１６９をニュートラル位置に付勢し、ユーザがピックゾーン１６９を押下した時は常に作動位置（ボタン機能を動作するための）への移動を可能にする。ボタンアセンブリ１７１は、レベリングプレート１７３、可撓接続部１７５、フランジ１７７及びピックゾーン１６９から構成される。レベリングプレート１７３は、最適な薄さであり且つ軽量である相対的に剛性な材料、例えばスチールから構成される。レベリングプレート１７３は、例えばネジで接続された薄いスチールであってもよい可撓接続部１７５によりトラックパッド１６３に接続される。可撓接続部１７５は、図８、図１０及び図１２と関連して説明した可撓ヒンジ１２２と同様に湾曲可能である。別の実現例において、可撓接続部１７５は回動ピンアセンブリであってもよい。ボタンアセンブリ１７１は、ピックゾーン１６９において押下されると、屈曲するか又は可撓接続部１７５において回動し、動きセンサ（不図示）を動作させる。動きセンサは、静電容量センサ、近接センサ、ホール効果センサ、光学センサ、機械的メンブレンセンサ又は複数のセンサであってもよい。図３４ｂにおいて、作動位置にある入力デバイス１６１を示す。
【０１０９】
磁石１７９は、どこに位置付けられてもよいが、図示した実施形態においては、フランジ１７７は、レベリングプレート１７３の端部に配置され且つ可撓接続部１７５により規定された回動点に対向する磁石１７９の真下に位置付けられる。フランジ１７７は、鉄金属又は磁気的に接続可能な他の材料であってもよい。磁石１７９は、例えば永久磁石又は電磁石であってもよい。図示した実施形態において、磁石１７９は入力デバイス１６１の筐体（不図示）に固定して接続される。別の実施形態において、１７９は、入力デバイス１６１が内蔵された電子デバイスの筐体（不図示）に固定されてもよい。この場合、磁石１７９は移動しないが、ピックゾーン１６９を押下しているユーザが磁石１７９とフランジ１７７との間の磁気引力に反してフランジ１７７はレベリングプレート１７３と共に移動する。別の実施形態（不図示）において、金属部分が固定されているが、その一方で磁石はレベリングプレート１７３と共に移動してもよい。換言すると、磁石１７９及びフランジ１７７は、図３４に示したものと逆であってもよい。そのような実施形態において、フランジ１７７は別個の構成要素であってもよく、あるいは筐体（不図示）と一体化されてもよい。磁石１７９とフランジ１７７との間の磁気力は、所望のクリック感を達成するために、例えばより強い又は弱い永久磁石を使用することにより、磁石１７９及び／又はフランジ１７７のサイズ又は離間距離を変更することにより、あるいは調整可能な電磁石を使用することにより制御される。
【０１１０】
ピックゾーン１６９とは別個のトラック表面１６５を有するものとして入力デバイス１６１を図３４に示すが、磁気バイアスは上述したような押下可能なトラック表面を有するトラックパッドに対して使用可能である。換言すると、磁石は押下可能なトラックパッドをニュートラル位置に付勢するために使用される。例えば磁石は、図７に示すトラックパッド１００と共に使用されるか、あるいは図２８〜図３２に示す種々の可撓ヒンジと共に使用される。
【０１１１】
いくつかの実施形態に関して本発明を説明したが、本発明の範囲内の代替例、変更例及び等価物が存在する。尚、本発明の方法及び装置を実現する別の方法は多く存在する。従って、以下の添付の請求の範囲は、本発明の趣旨の範囲内となるような全ての代替例、変更例及び等価物を含むものとして解釈されることが意図される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にトラックパッドに関する。本発明は、特にトラックパッドの機能性を向上するために相対的な動きが可能なトラックパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、消費者電子デバイスにおいて動作を実行するために多くの形態の入力デバイスが存在する。一般に動作は、表示画面上でカーソルを移動し且つ選択を行うことに対応する。例として、入力デバイスは、ボタン、スイッチ、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ジョイスティック及びタッチスクリーン等を含んでもよい。これらのデバイスの各々は、消費者電子デバイスを設計する時に考慮される利点及び欠点を有する。ハンドヘルドコンピューティングデバイスにおいて、一般に入力デバイスはボタン及びスイッチから選択される。一般にボタン及びスイッチは本質的に機械的であり、カーソル（又は他のセレクタ）の動き及び選択を行うことに関する制御が制限される。例えば、それらは一般に特定の方向へのカーソルの移動のみを行ったり（例えば、矢印キー）、あるいは特定の選択のみを行ったりする（例えば、実行、削除、数字等）。ハンドヘルドパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）の場合、入力デバイスはタッチセンシティブ表示画面を利用する傾向にある。タッチスクリーンを使用する場合、ユーザはスタイラス又は指を使用して画面上のオブジェクトを直接指し示すことにより表示画面上で選択を行う。
【０００３】
ラップトップコンピュータ等のポータブルコンピューティングデバイスにおいて、入力デバイスは通常はトラックパッド（タッチパッドとしても知られている）である。トラックパッドの場合、入力ポインタ（すなわち、カーソル）の動きは、ユーザの指（又はスタイラス）がトラックパッドの表面に沿って移動した時のその指の相対的な動きに対応する。トラックパッドは、１つ以上のタップがトラックパッドの表面上で検出された時に表示画面上で選択を行える。トラックパッドのいずれかの部分がタップされてもよい場合があり、またトラックパッドの専用部分がタップされてもよい場合もある。デスクトップコンピュータ等の固定デバイスにおいて、一般に入力デバイスはマウス及びトラックボールから選択される。マウスの場合、入力ポインタの動きは、ユーザがマウスを表面に沿って移動させた時のマウスの相対的な動きに対応する。トラックボールの場合、入力ポインタの動きは、ユーザが筐体内でボールを回転させた時のボールの相対的な動きに対応する。一般に、マウス及びトラックボールの双方ともが表示画面上で選択を行うための１つ以上のボタンを含む。
【０００４】
入力デバイスは、表示画面に提示されたグラフィカルユーザインタフェース、すなわちＧＵＩに対する入力ポインタの移動及び選択を可能にすることに加え、ユーザが水平方向又は垂直方向に表示画面をスクロールすることを可能にしてもよい。例えばマウスは、ユーザがスクロール動作を行うためにスクロールホイールを前後に単純に転がすことを可能にするスクロールホイールを含んでもよい。更に、トラックパッドは、ユーザが専用アクティブ領域にわたりｘ方向及びｙ方向に直線的に指を通過させた時にスクロールを実現するような専用アクティブ領域を提供してもよい。双方のデバイスとも、ＧＵＩの一部である水平及び垂直スクロールバーを介してスクロールを実現してもよい。この技術を使用して、スクロールは、入力ポインタを所望のスクロールバーの上に位置付け、所望のスクロールバーを選択し、垂直方向のスクロールに対してはｙ方向（上下）に又は水平方向のスクロールに対してはｘ方向（左右）にマウス又は指を移動させてスクロールバーを動かすことにより実現される。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、一般に自身に近接しているオブジェクトを検出できるトラックパッドに関する。本発明は、特にトラックパッドの機能性を向上するために移動可能なトラックパッドに関する。例えばトラックパッドは、追加のボタン機能性を提供するように押下可能であってもよい。
【０００６】
本発明は、一実施形態において、トラックパッド及びトラック表面を有する入力デバイスに関する。可撓ヒンジは、トラックパッドの一端に動作可能に接続され、力がトラック表面の実質的に任意の部分に加えられた時にニュートラル位置から作動位置(activate position)へのトラックパッドの変位を可能にし且つそれと同時に作動位置からニュートラル位置にトラックパッドを戻すように構成される。トラックパッドは、トラックパッドが作動位置にある時に第１の制御信号を生成し、オブジェクトがトラック表面に対して移動された時に第２の制御信号を生成する。
【０００７】
本発明は、別の実施形態において、データを受信、処理及び出力できるコンピューティングデバイス及びコンピューティングデバイスにおいて動作を実行するためにコンピューティングデバイスにデータを送出するように構成された入力デバイスを有するコンピューティングシステムに関する。入力デバイスは、可撓ヒンジによりコンピューティングデバイスに結合され且つトラッキング信号を生成するように構成された押下可能なタッチセンシティブトラックパッドと、トラックパッドが押下された時にボタン信号を生成するように構成された動き指示器とを有する。
【０００８】
本発明は、別の実施形態において、エッチングされたガラストラック表面を含む静電容量性タッチセンシティブトラックパッドを有する入力デバイスに関する。可撓ヒンジは、トラックパッドの一端に動作可能に接続され、力がトラック表面の実質的に任意の部分に加えられた時にニュートラル位置から作動位置へのトラックパッドの変位を可能にし且つそれと同時にトラックパッドを作動位置からニュートラル位置に戻すように構成される。トラックパッドは、トラックパッドが作動位置にある時にボタン信号を生成し、オブジェクトがトラック表面に対して移動された時にトラッキング信号を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明は、例として添付の図面に示されるがそれらに限定されない。図中、同様の参照符号は類似する要素を示す。
【図１】図１は、タッチパッド及びディスプレイを示す概略図である。
【図２】図２は、本発明は一実施形態に従う入力デバイスを示す透視図である。
【図３Ａ】、
【図３Ｂ】、
【図３Ｃ】、
【図３Ｄ】図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄは、本発明の一実施形態に従う、ボタンタッチパッドを有する入力デバイスを概略的に示す側面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従う、コンピューティングデバイスに接続された入力デバイスを概略的に示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側断面図である。
【図６】図６は、図５の入力デバイスを示す別の側断面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に従う、ラップトップコンピュータにおいてトラックパッドとして使用されている入力デバイスを示す透視図である。
【図８】図８は、図７の入力デバイスを示す分解図である。
【図９】図９は、補強材を示す側断面図である。
【図１０】図１０は、図７の入力デバイスの一部を示す底面図である。
【図１１】図１１は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１２】図１２は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１３】図１３は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１４】図１４は、図７の入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態に従うメディアプレーヤを示す透視図である。
【図１６】図１６は、本発明の一実施形態に従う移動電話を示す透視図である。
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態に従う周辺入力デバイスが接続されたデスクトップコンピュータを示す透視図である。
【図１８】図１８は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを利用するリモコンを示す透視図である。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態に従うリモコンを示す概略ブロック図である。
【図２０Ａ】、
【図２０Ｂ】、
【図２０Ｃ】、
【図２０Ｄ】、
【図２０Ｅ】、
【図２０Ｆ】図２０Ａ，図２０Ｂ、図２０Ｃ、図２０Ｄ、図２０Ｅ及び図２０Ｆは、本発明の一実施形態に従う、区分けされたゾーンを有するトラックパッドを示す上面図である。
【図２１】図２１は、本発明の一実施形態に従う、フルピクセルディスプレイを有するトラックパッドを示す上面図である。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態に従う電子インクを示す側断面図である。
【図２３】図２３は、本発明の一実施形態に従う一片のガラスを示す側面図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、本発明の一実施形態に従う、エッチングされた一片のガラスを示す側面図である。
【図２４ｂ】図２４ｂは、図２４Ａに示した一片のガラスを示す拡大上面図である。
【図２５】図２５は、本発明の一実施形態に従う、エッチングされたガラスを示す側面図である。
【図２６】図２６は、図２５に示した一片のガラスの表面を示す上面図である。
【図２７】図２７は、図２５及び図２６に示したガラス表面のピーク対ピーク比を示すグラフである。
【図２８】図２８は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図２９】図２９は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図３０】図３０は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図３１】図３１は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスの一部を示す側断面図である。
【図３２】図３２は、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側面図である。
【図３３】図３３は、図３２の入力デバイスを示す底面図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側断面図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、本発明の一実施形態に従う入力デバイスを示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に添付の図面に示すようないくつかの実施形態を参照して、本発明を詳細に説明する。本発明を完全に理解できるように、以下の説明において多くの特定の詳細を示す。しかし、それらの特定の詳細の一部又は全てを含まずに本発明が実施されてもよいことが当業者には明らかだろう。他の例において、本発明を不必要に曖昧にしないために、良く知られている処理ステップについては詳細に説明されていない。
【００１１】
トラックパッド、マウス及びトラックボールに関して、指、マウス及びボールが移動された時にそれらの位置を監視するためにデカルト座標系が使用される。デカルト座標系は、一般に２次元座標系（ｘ，ｙ）として定義され、点（例えば、指、マウス又はボールの位置）の座標は、２つの交差する、多くの場合には垂直な、直線からの点の距離であり、各垂直直線からの距離は互いに平行な線に沿って測定される。例えば、マウス、ボール及び指のｘ，ｙ位置が監視されてもよい。ｘ，ｙ位置は、表示画面上の入力ポインタを対応して配置し且つ移動するために使用される。
【００１２】
一般にトラックパッドは、指の近接部分を検出する１つ以上のセンサを含む。例として、センサは、抵抗感知、弾性表面波感知、圧力感知、光感知及び静電容量感知等に基づいてもよい。一般にセンサはトラックパッド中に分散され、各センサはｘ，ｙ位置を表す。殆どの場合、センサは列及び行の格子状に配置される。表示画面上におけるポインタデバイスのｘ，ｙの動きを制御する別個のｘ位置信号及びｙ位置信号は、指がトラックパッド内のセンサの格子を移動すると生成される。簡潔にするために、残りの説明では静電容量感知技術について説明する。しかし、他の技術も同様の特徴を有する。
【００１３】
静電容量感知面は、一般にいくつかの材料層を含む。例えば静電容量感知面は、保護／化粧シールド（一般に誘電体材料）、１つ以上の電極層及び回路基板を含んでもよい。一般に保護シールドは電極層を被覆し、一般に電極層は回路基板の前面に配設される。電極層及び回路基板は、例えばプリント基板（ＰＣＢ）であってもよい。保護シールドは、表示画面上でのカーソルの移動を実現するためにユーザによりタッチされる静電容量感知面の一部である。一方、電極層は、ユーザの指が保護シールド上で静止しているか又は動いている時にユーザの指のｘ，ｙ位置を判断するために使用される。一般に電極層は、格子アレイを形成するように列及び行に位置付けられる複数の電極から成る。一般に列及び行は、デカルト座標系に基づき、行及び列はｘ方向及びｙ方向に対応する。
【００１４】
静電容量感知面は、電極と関連付けられた信号を検出するための感知電子機器を更に含んでもよい。例えば感知電子機器は、指が格子上を通過した時の各電極における静電容量の変化を検出するように構成されてもよい。一般に感知電子機器は回路基板の裏面に配置される。例として、感知電子機器は、各電極における静電容量を測定し且つ各電極における静電容量に基づいて指の移動位置を計算するように構成される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。ＡＳＩＣは、この情報をコンピューティングデバイスに報告するように更に構成されてもよい。
【００１５】
図１を参照して、タッチセンシティブトラックパッド１０について更に詳細に説明する。一般にトラックパッドは、保護／化粧シールド１２及び保護シールド１２の下に配設された複数の電極１４を含む小さな領域（多くの場合は矩形領域）である。電極１４は、例えばプリント基板（ＰＣＢ）である回路基板上に配置されてもよい。説明を簡単にするために、保護シールド１２の一部は電極１４を示すために除去されている。各電極１４は、異なるｘ，ｙ位置を表す。１つの構成において、指１６（又は不図示のスタイラス）が電極格子１４に近づくと、僅かな静電容量が指１６と指１６に近接する電極１４との間に発生する。回路基板／感知電子機器（不図示）は静電容量を測定し、アクティブ電極１４に対応するｘ，ｙ入力信号１８を生成する。その信号は、表示画面２２を有するホストデバイス２０（例えば、コンピューティングデバイス）に送出される。ｘ，ｙ入力信号１８は、表示画面２２上のカーソル２４の移動を制御するために使用される。図示するように、入力ポインタは、検出されたｘ，ｙの指の動きと同様のｘ，ｙ方向に移動する。図２は、本発明の一実施形態に従う入力デバイス３０を概略的に示す透視図である。一般に入力デバイス３０は、表示画面上で動作を行う（例えば、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を介して）ために電子デバイス（不図示）に対して情報又はデータを送出するように構成される。例えば、入力ポインタを移動したり、選択を行ったり、命令を提供したりする。入力デバイスは、有線接続（例えば、ケーブル／コネクタ）又は無線接続（例えば、ＩＲ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等）を介して電子デバイスと対話してもよい。
【００１６】
入力デバイス３０は、独立型ユニットであってもよく、あるいは電子デバイスに組み込まれてもよい。独立型ユニットの場合、一般に入力デバイスは自身のケースを有する。電子デバイスに組み込まれる場合、一般に入力デバイスは、電子デバイスのケースを使用する。いずれの場合においても、入力デバイスは例えばネジ、スナップ、固定器具及び接着剤等によりケースに構造的に結合されてもよい。場合によっては、入力デバイスは、例えばドッキングステーションを介して電子デバイスに取り外し可能に結合されてもよい。入力デバイスが結合される電子デバイスは、どのような消費者関連電子製品に対応してもよい。例として、電子デバイスは、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ又はＰＤＡ、音楽プレーヤ等のメディアプレーヤ、携帯電話等の通信デバイス及びキーボード等の別の入力デバイス等のコンピュータに対応してもよい。
【００１７】
図２に示すように、入力デバイス３０は、フレーム３２（又は支持構造）及びトラックパッド３４を含む。フレーム３２は、入力デバイスの構成要素を支持する構造を提供する。筐体の形態のフレーム３２は、入力デバイスの構成要素を囲むか又は含んでもよい。トラックパッド３４を含む構成要素は、入力デバイス３０を動作させる電子構成要素、光学構成要素及び／又は機械構成要素に対応してもよい。
【００１８】
トラックパッド３４は、取り付けられる電子デバイスと関連付けられた種々のアプリケーションを制御する１つ以上の制御機能を提供するように構成された直観的なインタフェースを提供する。例として、タッチにより開始される制御機能は、表示画面上でオブジェクトを移動するか又は動作を行うために、あるいは選択を行うか又は電子デバイスを動作させることに関連するコマンドを発行するために使用されてもよい。タッチにより開始される制御機能を実現するために、トラックパッド３４は、トラックパッド３４の表面上を移動する（例えば、直線的に、放射状に、角度的に等）指（又はオブジェクト）からの入力、トラックパッド３４の特定の位置に置かれた指からの入力及び／又はトラックパッド３４の特定の位置をタップする指による入力を受信するように構成されてもよい。理解されるべきであるように、タッチパッド３４は、容易な片手操作を提供する。すなわち、ユーザが１つ以上の指を使用して電子デバイスと対話できるようにする。
【００１９】
トラックパッド３４は多様に変更されてもよい。例えばタッチパッド３４は、デカルト座標系に基づく従来のトラックパッドであってもよく、あるいは極座標系に基づくタッチパッドであってもよい。極座標に基づくタッチパッドの一例は、２００２年７月１日に出願されたＺａｄｅｓｋｙ他による米国特許第７，０４６，２３０号公報の「ＴＯＵＣＨ ＰＡＤ ＦＯＲ ＨＡＮＤＨＥＬＤ ＤＥＶＩＣＥ」に示され、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２０】
トラックパッド３４は、相対モード又は絶対モードで使用されてもよい。絶対モードにおいて、トラックパッド３４は、タッチされている場所の絶対座標を報告する。例えばデカルト座標系の場合はｘ，ｙであり、あるいは極座標系の場合は（ｒ，θ）である。相対モードにおいて、トラックパッド３４は、変化の方向及び／又は距離を報告する。例えば、左右及び上下等である。殆どの場合、トラックパッド３４により生成された信号は、指がトラックパッド３４の表面を移動した時の指の方向と同様の方向の表示画面上での動きを指示する。
【００２１】
トラックパッド３４の形状は多様に変更されてもよい。例えばトラックパッド３４は、円形、楕円形、正方形、矩形及び三角形等であってもよい。一般にトラックパッド３４の外周部はトラックパッド３４の動作境界を規定する。図示した実施形態において、トラックパッドは矩形である。矩形のトラックパッドは、ラップトップコンピュータにおいて一般的である。
【００２２】
一般に剛性平面プラットフォームの形態をとるトラックパッド３４は、トラックパッドの操作ために指（又はオブジェクト）を受け付けるタッチ可能な外側トラック表面３６を含む。図２には示さないが、タッチ可能な外側トラック表面３６の下には、指の圧力及び／又は動き等を感知できるセンサ構成がある。一般にセンサ構成は、指がその上に存在するか、タップするか又は通過すると動作されるように構成された複数のセンサを含む。最も単純な例において、指がセンサ上に位置付けられる度に電気信号が生成される。所定の時間フレームにおける信号の数は、トラックパッド３４における指の場所、方向、速度及び加速度を示してもよい。すなわち信号が多い程、ユーザがより多く指を動かしている。殆どの場合、信号は、信号の数、組合せ及び周波数を場所、方向、速度及び加速度情報に変換する電子インタフェースにより監視される。次にこの情報は、表示画面で所望の制御機能を実行するために電子デバイスにより使用されてもよい。センサ構成は多様に変更されてもよい。例として、センサは、抵抗感知、弾性表面波感知、圧力感知（例えば、歪みゲージ）、赤外線感知、光感知、分散信号技術、音響パルス認識及び静電容量感知等に基づいてもよい。
【００２３】
図示した実施形態において、トラックパッド３４は静電容量感知に基づく。静電容量性トラックパッドは、ユーザがトラックパッドで指等のオブジェクトを移動させた時の静電容量の変化を検出するように構成される。殆どの場合、静電容量性トラックパッドは、保護シールド、１つ以上の電極層、回路基板、並びに特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含む関連する電子機器を含む。保護シールドは電極上に配置され、電極は回路基板の上面に実装され、ＡＳＩＣは回路基板の底面に実装される。保護シールドは、下層を保護し、指をスライドさせることを可能にする表面を提供する。一般に表面は、指が移動された時に動かなくならないように平滑である。更に保護シールドは、指と電極層との間の絶縁層を提供する。電極層は、離間された複数の電極を含む。適切な任意の数の電極が使用されてもよい。殆どの場合、高解像度を提供するために電極の数を増加するのが望ましい。すなわち、加速度等に対してより多くの情報を使用できる。
【００２４】
静電容量感知は、静電容量の原理に従って作用する。理解されるべきであるように、２つの導電性部材が実際に接触することなく互いに接近する場合は必ず、それらの電界は相互作用して静電容量を発生する。上述の構成では、第１の導電性部材は１つ以上の電極であり、第２の導電性部材は例えばユーザの指である。従って、指がタッチパッドに近付くと、指と指に近接した電極との間に僅かな静電容量が発生する。各電極における静電容量は、回路基板の底部（又は裏側）に配置されたＡＳＩＣにより測定される。各電極における静電容量の変化を検出することにより、ＡＳＩＣは、指がタッチパッドを移動する時の指の場所、方向、速度及び加速度を判定できる。更にＡＳＩＣは、電子デバイスが使用できる形式でこの情報を報告できる。
【００２５】
一実施形態によると、トラックパッド３４は、別の信号の集合（単なるトラッキング信号以外の）を開始するようにフレーム３２に対して移動可能である。例として、剛性平面プラットフォームの形態のトラックパッド３４は、フレーム３２に対して回転、回動、スライド、並進及び／又は屈曲してもよい。トラックパッド３４は、フレーム３２に結合されてもよく且つ／又はフレーム３２により移動可能に固定されてもよい。例として、トラックパッド３４は、ネジ、アクセル、ピンジョイント、スライダジョイント、ボール及びソケットジョイント、可撓ジョイント、磁石及び／又はクッション等を介してフレーム３２に結合されてもよい。更にトラックパッド３４は、フレームの空間内で浮動してもよい（例えば、ジンバル）。尚、入力デバイス３０は、動きの範囲を拡大するため（例えば、自由度を向上するため）に、回動／並進ジョイント、回動／可撓ジョイント、回動／ボール及びソケットジョイント、並びに並進／可撓ジョイント等のジョイントの組合せを更に含んでもよい。タッチパッド３４は、移動時に１つ以上の信号を生成する回路を動作するように構成される。一般に回路は、スイッチ、センサ及びエンコーダ等の１つ以上の動き指示器を含む。ジンバル付きトラックパッドの一例は、２００３年８月１８日に出願された米国特許出願第１０／６４３，２５６号の「ＭＯＶＡＢＬＥ ＴＯＵＣＨ ＰＡＤ ＷＩＴＨ ＡＤＤＥＤ ＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＩＴＹ」において示され、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２６】
図示した実施形態において、トラックパッド３４は、「ピッキング」動作を行う押下可能なボタンの形態をとる。すなわち、トラックパッド３４全体の一部分は、１つ以上の追加のボタン機能が、トラックパッド上をタップするのではなく又は別個のボタン／別個のゾーンを使用するのではなく、トラックパッド３４を押下することにより実現されてもよいように単一又は複数のボタンのように動作する。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本発明の一実施形態によると、トラックパッド３４は、指３８、手のひら、手又は他のオブジェクトからの力がトラックパッド３４に加えられた時に、直立（又はニュートラル）位置（図３Ａ）と押下（又は作動）位置（図３Ｂ）との間で移動できる。力は、ボタン信号を誤って作動させてしまうほど小さくすべきではなく、過度の圧力を必要とすることでユーザに不快感を与えるほど大きくすべきではない。通常、トラックパッド３４は、例えば可撓ヒンジ、バネ部材又は磁石を介して直立の位置で付勢される。トラックパッド３４は、オブジェクトがトラックパッド３４を押下することにより付勢に反して作動位置に移動する。図３Ｃに示すように、トラックパッド３４は、作動位置がニュートラル位置に対して僅かに傾斜されるように一端で回動されてもよい。指（又は他のオブジェクト）がトラックパッド３４から除去されると、付勢部材はトラックパッド３４をニュートラル位置に戻す。シム、衝撃吸収材、アップストップ（ｕｐｓｔｏｐ）又は他の構造（不図示）は、トラックパッド３４が戻る時にニュートラル位置を通過してしまうことを防止してもよい。例えばフレーム３２の一部は、ニュートラル位置でトラックパッド３４を停止するように、トラックパッド３４の一部の上に外側に延在してもよい。このように、トラック表面は必要に応じてフレーム３２と同一平面上に維持される。例えばラップトップコンピュータ又はハンドヘルドメディアデバイスにおいて、トラックパッドをコンピュータ又はデバイスの筐体と同一平面にすることが望ましいだろう。
【００２７】
図３Ａに示すように、直立／ニュートラル位置において、トラックパッド３４は、ユーザの指等のオブジェクトがｘ，ｙ平面においてタッチパッドの上面を移動した時にトラッキング信号を生成する。図３Ａは直立としてニュートラル位置を示すが、ニュートラル位置はあらゆる向きに位置付けられてもよい。図３Ｂに示すように、押下位置（ｚ方向）では、トラックパッド３４は１つ以上のボタン信号を生成する。ボタン信号は種々の機能性に対して使用されてもよく、種々の機能性は選択を行うこと又は電子デバイスを動作させることに関連するコマンドを発行することを含むがこれらに限定されない。例として、音楽プレーヤの場合、ボタン機能は、メニューのオープン、曲の再生、曲の早送り及びメニューの探索等に関連付けられてもよい。ラップトップコンピュータの場合、ボタン機能は、メニューのオープン、テキストの選択及びアイコンの選択等に関連付けられる。図３Ｄに示すように、入力デバイス３０は、トラッキング信号及びボタン信号の双方を同時に提供するように、すなわちトラック表面に沿って接線方向に（すなわち、ｘ、ｙ方向に）移動しつつタッチパッド３４をｚ方向に同時に押下できるように構成されてもよい。他の例において、入力デバイス３０は、タッチパッド３４が押下された時にボタン信号のみを提供し、タッチパッド３４が直立である時にトラッキング信号のみを提供するように構成されてもよい。
【００２８】
詳細に説明すると、トラックパッド３４は、１つ以上の動き指示器を作動させるように構成され、動き指示器は、トラックパッド３４が作動位置に移動された時にボタン信号を発生できる。一般に動き指示器は、フレーム３２内に配置され、トラックパッド３４及び／又はフレーム３２に結合されてもよい。動き指示器は、スイッチ及びセンサのどんな組合せであってもよい。一般にスイッチは、作動（オン）又は停止（オフ）等のパルス又はバイナリデータを提供するように構成される。例として、トラックパッド３４の下側部分は、ユーザがトラックパッド３４を押下した時にスイッチに接触又は係合する（及び従って作動する）ように構成されてもよい。一方、一般にセンサは、連続的なデータ又はアナログデータを提供するように構成される。例として、センサは、ユーザがトラックパッド３４を押下した時にフレームに対するタッチパッド３４の位置又は傾斜の量を測定するように構成されてもよい。いずれの好適な機械、電気及び／又は光学スイッチ又はセンサが使用されてもよい。例えば、タクトスイッチ、力感知抵抗器、圧力センサ及び近接センサ等が使用されてもよい。
【００２９】
いくつかの実施形態において、図１〜図３に示すトラックパッド１０及び３０はマルチタッチトラックパッドであってもよい。マルチタッチは、タッチ表面（画面、テーブル、壁等）又はタッチパッド、並びに１つのタッチポイントのみを認識する標準的なタッチスクリーン（例えば、コンピュータタッチパッド、ＡＴＭ）とは対照的な複数の同時タッチポイントを認識するソフトウェアからなる。この効果は種々の手段により達成される。手段には、静電容量感知、抵抗感知、弾性表面波感知、熱、指圧力、高キャプチャレートカメラ、赤外光、光学式キャプチャ、同調電磁誘導及びシャドーキャプチャを含むがこれらに限定されない。マルチタッチ移動電話の一例は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｈｏｎｅである。マルチタッチメディアデバイスの一例は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｏｄ Ｔｏｕｃｈである。マルチタッチトラックパッドを有するラップトップコンピュータの例は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ及びＭａｃＢｏｏｋ Ｐｒｏである。本明細書で説明する全ての入力デバイスは、いくつかの実施形態ではマルチタッチ技術を採用してもよく、あるいは本明細書で説明する入力デバイスは、シングルタッチトラックパッドを採用してもよい。
【００３０】
図４は、本発明の一実施形態に係るコンピューティングシステム３９を示す概略ブロック図である。一般にコンピューティングシステムは、コンピューティングデバイス４２に動作可能に接続された入力デバイス４０を含む。例として、一般に入力デバイス４０は、図２及び図３に示された入力デバイス３０に対応してもよく、コンピューティングデバイス４２は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ＰＤＡ、メディアプレーヤ、移動電話、スマートフォン又はビデオゲーム等に対応してもよい。図示するように、入力デバイス４０は、押下可能なトラックパッド４４及び１つ以上の動き指示器４６を含む。トラックパッド４４は、トラッキング信号を生成するように構成され、動き指示器４６は、トラックパッド４４が押下された時にボタン信号を生成するように構成される。トラックパッド４４は多様に変更されてもよいが、本実施形態では、トラックパッド４４は、静電容量センサ４８と、センサ４８からの位置信号を取得し且つその信号をコンピューティングデバイス４２に供給するための制御システム５０とを含む。制御システム５０は、センサ４８からの信号を監視し、監視された信号の場所（デカルト又は角度）、方向、速度及び加速度を計算し、且つその情報をコンピューティングデバイス４２のプロセッサに報告するように構成される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでもよい。動き指示器４６も多様に変更されてもよい。しかし、本実施形態において、動き指示器４６は、トラックパッド４４が押下された時にボタン信号を生成するスイッチの形態をとる。スイッチ４６は、機械式、電気式又は光学式スイッチに対応してもよい。特定の一実現例において、スイッチ４６は、突出アクチュエータ５２を含む機械式スイッチであり、突出アクチュエータ５２は、ボタン信号を生成するためにトラックパッド４４により押下されてもよい。例として、スイッチはタクトスイッチ又はタクタイルドームであってもよい。
【００３１】
トラックパッド４４及びスイッチ４６の双方は、通信インタフェース５４を介してコンピューティングデバイス４２に動作可能に結合される。通信インタフェースは、入力デバイスと電子デバイスとの間の直接接続又は間接接続のための接続ポイントを提供する。通信インタフェース５４は、有線（電線、ケーブル、コネクタ）でも無線（例えば、送信機／受信機）でもよい。
【００３２】
一般にコンピューティングデバイス４２は、命令を実行し且つコンピューティングデバイス４２と関連付けられた動作を実行するように構成されたプロセッサ５５（例えば、ＣＰＵ又はマイクロプロセッサ）を含む。例えばプロセッサは、メモリから検索された命令を使用してコンピューティングデバイス４２の構成要素間の入力及び出力データの受信及び操作を制御してもよい。殆どの場合、プロセッサ５５は、オペレーティングシステム又は他のソフトウェアの制御下で命令を実行する。プロセッサ５５は、シングルチッププロセッサであってもよく、あるいは複数の構成要素により実現されてもよい。
【００３３】
コンピューティングデバイス４２は、プロセッサ５４に動作可能に結合された入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ５６を更に含む。Ｉ／Ｏコントローラ５６は、プロセッサ５４と統合されてもよく、あるいは図示するように別個の構成要素であってもよい。一般にＩ／Ｏコントローラ５６は、例えば入力デバイス４０であるコンピューティングデバイス４２に結合される１つ以上のＩ／Ｏデバイスとの対話を制御するように構成される。一般にＩ／Ｏコントローラ５６は、コンピューティングデバイス４２との通信を要求するＩ／Ｏデバイスとコンピューティングデバイス４２との間でデータをやり取りすることにより動作する。
【００３４】
コンピューティングデバイス４２は、プロセッサ５４に動作可能に結合されるディスプレイコントローラ５８を更に含む。ディスプレイコントローラ５８は、プロセッサ５４と統合されてもよく、あるいは図示するように別個の構成要素であってもよい。ディスプレイコントローラ５８は、表示画面６０でテキスト及びグラフィックスを生成するための表示コマンドを処理するように構成される。例として、表示画面６０は、白黒ディスプレイ、カラーグラフィックスアダプタ（ＣＧＡ）ディスプレイ、拡張グラフィックスアダプタ（ＥＧＡ）ディスプレイ、可変グラフィックスアレイ（ＶＧＡ）ディスプレイ、スーパーＶＧＡディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）（例えば、アクティブマトリクス及びパッシブマトリクス等）、ブラウン管（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ又はバックライト発光ダイオード（ＬＥＤ）ＬＣＤディスプレイ等であってもよい。
【００３５】
一実施形態（不図示）において、トラックパッド４４は、タッチセンシティブ表面としてだけでなく表示画面としても機能するガラス表面を含むことができる。この場合、図４に示した表示画面６０は、トラックパッド４０のガラス表面と一体化される。これは、タッチセンシティブディスプレイを有するコンピューティングデバイス（例えば、メディアプレーヤ又は移動電話）において有用である。タッチセンシティブディスプレイを有するメディアプレーヤの一例は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｏｄ Ｔｏｕｃｈである。タッチセンシティブディスプレイを有する移動電話の一例は、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｈｏｎｅである。
【００３６】
殆どの場合、プロセッサ５４は、コンピュータコードを実行し且つデータを生成及び使用するようにオペレーティングシステムと共に動作する。コンピュータコード及びデータは、プロセッサ５４に動作可能に結合されたプログラム記憶領域６２内に常駐してもよい。プログラム記憶領域６２は一般に、コンピューティングデバイス４２によって使用されているデータを保持する場所を提供する。例として、プログラム記憶領域は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又はハードディスクドライブ等を含んでもよい。更にコンピュータコード及びデータは、取り外し可能プログラム媒体に常駐でき、必要に応じてコンピューティングデバイスにロード又はインストールされる。一実施形態において、プログラム記憶領域６２は、入力デバイス４０により生成されたトラッキング信号及びボタン信号がコンピューティングデバイス４２により使用される方法を制御するための情報を格納するように構成される。
【００３７】
図５は、全体が７０で示されるフレーム７６に接続されたトラックパッド７２を含む入力デバイスの一実施形態を示す。フレーム７６は、独立型入力デバイスのための筐体であってもよく、あるいはトラックパッド７２を組み込む別のデバイス、例えばラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ハンドヘルドメディアデバイス、ＰＤＡ、移動電話、スマートフォン等のためのケーシングであってもよい。トラックパッド７２は、指の移動を追跡するための外側タッチセンシティブトラック表面７４を含む種々の層を含む。更にトラック表面７４は、低摩擦化粧表面を提供してもよい。一実施形態において、トラックパッド７２は静電容量感知に基づく。従って、トラックパッド７２は例えばＰＣＢ上に実現されてもよい電極層８０を含む。静電容量感知の場合、トラック表面７４は誘電体材料である。補強材８４は電極層８０の下に配置される。補強材８４は、図５及び図６に示されるが、いくつかの実施形態においては省略されてもよい。補強材８４は、電極層８０の固有の可撓性を補償するために使用されてもよい。電極層８０は、信号をセンサ８２に送出することによりトラック表面７４に沿う指の移動に応答する。静電容量感知の場合、電極層８０は指の移動に基づく静電容量の変化を登録し、センサ８２は静電容量センサである。このように、トラックパッド７２はタッチセンサ構成を組み込む。センサ８２は、電極層８０の底部に配設されて示されるが、他の実施形態においては他の場所に配置されてもよい。図示した実施形態のようにセンサ８２がトラックパッド７２の可動部に配置される場合、入力デバイスは、システムと共に移動できる可撓性のある電気接続（不図示）を内蔵してもよい。
【００３８】
動き指示器７８は、トラックパッド７２の底部に配設される。動き指示器７８は、多様に変更されてもよいが、本実施形態では一般にトラックパッド７２とフレーム７６との間に配設される機械スイッチの形態をとる。他の実施形態において、動き指示器７８は、例えば電気センサであるセンサであってもよい。動き指示器７８は、フレーム７６又はトラックパッド７２に取り付けられてもよい。図示した実施形態において、動き指示器７８は、電極層８０の底面側に取り付けられる。例として、電極層８０がＰＣＢ上に配置される場合、動き指示器７８は、ＰＣＢの底部に配置されてもよい。別の例において、動き指示器７８は、タクトスイッチの形態をとってもよく、更に詳細にはＳＭＴドームスイッチ（ＳＭＴ用にパッケージ化ドームスイッチ）であってもよい。
【００３９】
図５において、トラックパッド７２はニュートラル位置で示され、動きセンサ７８はフレーム７６に接触していない。ユーザがトラック表面７４に下向きの圧力を加えると、トラックパッド７２は下向きに移動し、動きセンサ７８にこの位置の変化を登録させてもよい。図示した実施形態において、動きセンサ７８（タクトスイッチ）は、フレーム７６、あるいはこの場合はセットスクリュー８８のいずれかに接触する。セットスクリュー８８は、ニュートラル位置と作動位置との間の距離を変更するように手動で調整されてもよい。一実施形態（不図示）において、セットスクリュー８８は、システムに緩み又は事前の移動がないようにニュートラル位置で動きセンサ７８に直接当接してもよい。可撓ヒンジ８６は、トラックパッド７２をフレーム７６と接続する。可撓ヒンジ８６は、力が加えられると屈曲するがトラックパッド７２をニュートラル位置に戻すように復元力を作用させる弾性材料である。一実施形態において、可撓ヒンジ８６は薄いバネ鋼であってもよい。
【００４０】
図６に示すように、可撓ヒンジ８６は、ユーザがトラック表面７４を押下したときに屈曲する。更に可撓部８６は、図５に示された実施形態では水平であるニュートラル位置にトラックパッド７２を戻す。このように、ユーザは、トラック表面７４のいずれかの場所を実質的に押下し、動き指示器７８がこの押下を登録することを意味する「ピック」を引き起こす。これは、別個のトラックゾーン及びピックゾーンを組み込む従来のトラックパッドと対照的である。トラック表面７４上のいずれかの場所をピックできることにより、より直観的で快適なインタフェースをユーザに提供する。例えばユーザは、トラック表面７４から指を離す必要なしで、１本の指でトラッキング信号及びボタン信号を生成できてもよい。これに対して、別個のトラック及びピックゾーンを有するトラックパッドを動作させるユーザは、例えば追跡には右手を使用し且つピッキングには左手を使用し、あるいは追跡には人差し指を使用し且つピッキングには親指を使用してもよい。
【００４１】
フレーム７６の拡張部又は個別の部材であってもよいショルダー部９０は、例えば補強材８４であるトラックパッド７２の一部に接触することによりトラックパッド７２がそのニュートラル位置を通過して移動しないようにする。このように、トラック表面７４は、フレーム７６の上面と実質的に同一平面に維持されてもよい。トラックパッド７２とショルダー部９０との間の接触の緩衝のためにショルダー部９０と共に衝撃吸収材又はアップストップ（不図示）が組み込まれてもよい。
【００４２】
理解されるべきであるように、トラック表面７４を押下することにより生成されたピックは、画面上の項目の選択、ファイル又は文書のオープン、命令の実行、プログラムの開始及び／又はメニューの閲覧等を含んでもよい。ボタン機能は、例えばズーム、スクロール、種々のメニューのオープン、入力ポインタを適切な位置に戻すこと、並びに実行、削除、挿入、ページアップ／ダウン等のキーボードに関連する動作を行うこと等、電子システムのナビゲートを容易にする機能を含んでもよい。
【００４３】
可撓ヒンジ８６は、可能な最小の垂直空間において可動トラックパッドを可能にする。可撓ヒンジ８６が薄く且つ一般にトラックパッド７２の最下層に平行に位置付けられるため、最小垂直空間が達成される。その結果、可撓ヒンジ８６は、トラックパッド７２の厚さをそれ程増加させない。従って、この構成は、極薄ラップトップコンピュータ（又は他の極薄デバイス）での使用に適している。このような極薄ラップトップコンピュータの応用例において、垂直空間は非常に制限される。過去には、電気構成要素のサイズは、電気デバイスをどの程度小型に製造できるかに関して制限する特徴であることが多かった。今日では、電気構成要素は益々小型化されつつあり、これは、機械構成要素（例えば、可動トラックパッド）がサイズを制限する重要な構成要素である可能性があることを意味する。このことを理解することにより、いくつかの応用例においては線形動作（例えば、コイルバネ等による可動トラックパッドの支持）が理想的ではない理由を理解しやすくなる。更に、バネを使用することにより、製造工程に対して不必要な複雑さ（部品数の増加、高コスト、高故障率等）が増加される可能性がある。バネの別の欠点は、いくつかの実施形態においてバネがタクタイルスイッチの力プロファイルを認識不可能にするか又は損なう恐れがあることである。これに対して、可撓部８６は、トラック表面７４にわたり実質的に一定の感覚を提供でき、ユーザにタクタイルスイッチの力プロファイルのより正確な表現を与えられる。
【００４４】
次に本発明の一実施形態に係る図６を参照すると、ユーザがトラックパッド７２のトラック表面７４を押した場合、トラックパッド７２は下向きに回動し、その下に配置されたスイッチ７８が動作される。スイッチ７８は、動作されると入力デバイス７０に接続された電子デバイスにより使用されてもよいボタン信号を生成する。可撓部８６は、実質的に１つの軸のみを中心にトラックパッド７２が移動するように制約できる。これは、例えば背面側等のトラックパッド７２の一方側の軸に沿って配置された複数の可撓部を使用することにより達成される。更に、トラックパッド７２が剛性を有するように作成される場合（例えば、必要に応じて補強材８４を含めることにより）、均一化アーキテクチャが達成される。剛性を有するトラックパッド７２を可撓ヒンジ８６に結合することにより、トラックパッド７２は中心から外れて連結された時に水平なままとなる。
【００４５】
図７及び図８は、本発明の一実施形態に従う入力デバイス１００を示す。図７は、ラップトップコンピュータにより使用されているものとして示された入力デバイス１００を示す透視図である。図８は、入力デバイス１００において使用される分解されたトラックパッド１０１を示す分解透視図である。
【００４６】
図７において全体を１００で示される入力デバイスは、ラップトップコンピュータフレーム１０４に配設された押下可能なタッチセンシティブトラックパッド１０１である。コンピュータフレーム１０４に設置されたため、ユーザが見える入力デバイス１００の部分はトラック表面１０２のみであり、これはコンピュータフレーム１０４と同一平面であってもよい。図示した実施形態において、トラック表面１０２はガラスである。ガラスは、誘電性で耐久性のある低摩擦化粧表面を提供する。一実施形態において、トラック表面１０２は、軽く不透明加工を施したすりガラスから成る。他の実施形態において、トラック表面１０２は、セラミック又はプラスチックであってもよい。入力デバイス１００が静電容量感知に基づく場合、トラック表面１０２は誘電体材料である必要がある。トラック表面１０２の先端部（すなわち、ユーザに最近接する部分）は中点２０１及び隅２０３を有する。トラック表面１０２は、最先端部の中点２０１においてピックされた時に約０．２ｍｍ移動する。図示した実施形態の均一化アーキテクチャ及び剛性のために、トラック表面１０２は先端部の左隅又は右隅２０３でピックされた時に約０．４ｍｍだけ移動し、これにより入力デバイス１００は、押下可能なトラックパッドが望ましい極薄ラップトップ又は他の極薄の応用例に使用するのに適する。
【００４７】
図８において最もよく分かるように、ガラス１０２の真下にはインク１０６の層がある。インク１０６は装飾の目的で存在し、その色はコンピュータフレーム１０４の色と一致してもよい。あるいは、インク１０６はコンピュータフレーム１０４と異なる色、例えば類似色の異なる色調又は対照的な色であってもよい。感圧接着剤（ＰＳＡ）１０８の層はガラス１０２をＰＣＢ１１０の上面に貼り付ける。ＰＳＡ１１２の第２の層は、ＰＣＢ１１０の底面を補強材１１４の上面に貼り付ける。
【００４８】
図示した実施形態において、ＰＳＡ層１１０及び１１２は、隣接する層１０６、１１０及び１１４と一致するように成形されたシートとして示される。変更が行われてもよく、例えば隣接する層の間の剪断を制御するために剛性ポスト又はエポキシ接着剤等に対応できるように層１１０及び１１２に穴をあけてもよい。あるいは、ＰＳＡ層１１０及び１１２は、接着剤の全体の周囲に対して空間を作るためにそれらの層の周囲で縮小されてもよい。これらの変更により、高剪断負荷がかかった時に隣接する層の間の結合が強化されるだろう。本明細書において、ＰＳＡが例として説明される。しかし、例えば両面テープ、接着剤又はセメントといった、層を貼り付ける他の手段が使用可能である。
【００４９】
一般にＰＣＢはある固有の可撓性を有し、トラックパッド１０１に剛性を加えるために、補強材１１４はその屈曲を実質的に補正する。補強材１１４は、重量を選択的に軽減するか且つ／又は剛性を選択的に調整するためにカットアウト部１１６ａを有してもよい。他のカットアウト部、例えば１１８ａは、重量を軽減するだけでなく（又は剛性を調節するだけでなく）以下に説明するようにＰＣＢ１１０と可撓部１２０に組み込まれたセンサとの間の電気接続を可能にする。上に重ねられたＰＳＡ層１１２は対応するカットアウト部１１６ｂ及び１１８ｂを有する。
【００５０】
一般に補強材１１４は、剛性を有し、軽量（すなわち、低密度）であり、且つ空間が重要な応用例（例えば、極薄ラップトップ、メディアデバイス、移動電話又はスマートフォン等）で使用するのに十分な薄さであるべきである。理想的な補強材は、高い剛性を有し且つ非常に軽量であり、それと同時に極めて薄い。しかし、これらの３つの品質（剛性、軽量、薄さ）はトレードオフであると考えられる。例えば一般に、所定の材料に対する剛性と重量との間のトレードオフがある。図示した実施形態において、補強材１１４はスチール製である。スチールは、適度に重いが剛性が高いため妥協した材料である。高い剛性のために、スチール製の補強材１１４は相対的に薄くできる。例えばアルミニウム又はチタンである他の金属が使用されてもよい。チタンは非常に軽量であるが、スチールより高価である可能性がある。
【００５１】
他の実施形態において、被覆補強材、特に種々の金属又は他の材料から形成された被覆金属補強材が使用されてもよい。例示的な被覆金属補強材１１５は図９に示され、例えば上部スチール層１１９及び下部スチール層１２１により囲まれたアルミニウムコア１１７から成る。スチールは、アルミニウムの内部コア１１７より大きい弾性係数（弾性率としても知られている）を有する。弾性係数は、力が加えられた時にオブジェクト又は物質が弾力的（すなわち、非永続的）に変形する傾向があることの数学的記述である。大きい弾性係数を有する材料（例えば、スチール）は、小さい弾性係数を有する材料（例えば、アルミニウム）より高い剛性を有する。これは、特定の条件下では補強材のたわみが弾性係数及び断面二次モーメントの積に反比例するため重要である。このことは、アルミニウムコア及び外側のスチール層を有する補強材１１５と同一のサイズ及び形状のアルミニウムを主体として構成された補強材がより軽量であるが補強材１１５ほどの剛性を有さないことを意味する。
【００５２】
被覆効果（すなわち、軽量のコアの外側の層として大きい係数の材料を使用することにより剛性を向上する）は、建物を建設する際のＩ型鋼(I-beam)により起こるものに類似する。しかし、Ｉ型鋼において、断面二次モーメントが弾性係数の代わりに調整される。これは、Ｉ型鋼等のより高い断面慣性モーメントを有する型鋼が同一断面を有する他の型鋼に対して建物の建設の際によく見られるためである。
【００５３】
他の実施形態において、補強材はどんな適切な構造材料から製造されてもよい。構造材料には、ガラス、セラミックス、炭化タングステン、炭素繊維複合材料及び金属基複合材料が含まれるがそれらに限定されない。そのような構造材料は非常に軽量で薄いため、薄い軽量のポータブル電子デバイスにおいて補強材として使用するのに望ましい。
【００５４】
ＰＣＢ１１０は、上面に電極層（不図示）及び底面に動きセンサ１２６を含む。図示した実施形態において、動きセンサ１２６は機械スイッチ（図８及び図１１を参照）である。動きセンサ１２６は多様に変更されてもよい。一般に、タクトスイッチが使用されてもよい。更に詳細には、これは、裸メタルドームスイッチ、パッケージ化メタルドームスイッチ又はケース内蔵メタルドームスイッチであってもよい。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、可撓ヒンジ１２２によりトラックパッド１０１の変位が可能になり、それにより動きセンサ１２６がセットスクリュー１２８と接触可能になる。スイッチ１２６がシステム（例えば、ＰＣＢ１１０に実装される）の他の部分に電気接続されるため、ユーザがセンサ１２６を動作するために十分に押下する度にピック信号は登録及び処理される。
【００５５】
セットスクリュー１２８は、ニュートラル位置における動きセンサ１２６からのいかなるオフセット変位も増加するか又は完全に除去するように調整される。図１１に示すように、ニュートラル位置における動きセンサ１２６とセットスクリュー１２８との間に小さなオフセットがある可能性がある。別の実施形態（不図示）において、セットスクリュー１２８は、ニュートラル位置においてスイッチ１２６と直接当接してもよい。
【００５６】
次に図８、図１０及び図１２を参照して、可撓部１２２について説明する。図示した実施形態において、２つの可撓部１２２はセンサ１２６に対向するトラックパッド１０１側に沿って取り付けられる。この構成は、トラックパッド１０１が可撓部１２２の場所により規定された軸を中心とする回動と共に移動するように制約する。複数の可撓部１２２の物理的な分離は、平坦アーキテクチャを構築することを支援する。しかし、ユーザがトラック表面１０２を中心から外れて押下する場合、垂直軸（例えば、トラック表面の中線上であり且つ可撓部１２２の場所により規定された軸に垂直である軸）を中心とするある量のねじれが起こる可能性がある。このねじれは、一部はトラックパッド１０１における固有の可撓性によるものであり（補強材１１４が使用されている場合でも）、一部は可撓部１２２の可変の湾曲によるものである。このねじれは、例えばよりロバスト性の高い補強材により且つ／あるいはより多くの又はより剛性の高い可撓部を使用することにより少なくとも部分的に補償される。上述したように、図示した実施形態において、トラック表面１０２は、中心から外れて（例えば、図７の隅２０３において）押下された場合に約０．４ｍｍ移動し、中心線上を（例えば、図７の２０１において）押下された場合に約０．２ｍｍのみ移動する。この非常に小さな量のねじれでは、トラックパッド１０１の性能は低下しない。
【００５７】
可撓部１２２は、上部可撓部１３０及び底部可撓補強材部１３２を有する。可撓部１３０は、例えば薄いバネ鋼である薄い弾性材料から製造される。可撓性のある構成要素が曲げ応力を受けた場合、不安定になり、これは座屈として現れる。この不安定性を軽減するために、可撓部材１３０は、一般に湾曲する時にその中心となる軸にほぼ平行に方向付けられたスロット１３４を有する。可撓補強材１３２は、フレーム１０４に取り付けられる領域における可撓部１２２を補強する。図示した実施形態において、各可撓部１２２は、可撓部材１３０の穴１３６ａと螺合し且つ補強材１１４の穴１３６ｂと螺合する３つの締め具１３６を有する。図示した実施形態において、各可撓部１２２は、可撓部１２２をフレーム１０４に固着するために可撓部１２２の穴１３８ａと螺合し、フレーム１０４の穴１３８ｂと螺合する別の２つの背面締め具１３８を更に有する。３つの締め具１３６及び２つの背面締め具１３８を図示するが、締め具の種類及び数は変更できる。
【００５８】
図８及び図１３に示すように、２つのアップストップ１４０は、補強材１１４の拡張部１４６の上方及びフレーム１０４の拡張部又はショルダー部の下方に位置付けられる。この構成により、トラックパッド１０１が押下周期の後にニュートラル位置を通過することが防止され、トラック表面１０２をフレーム１０４の表面と実質的に同一平面に維持する。ＰＳＡ１４４は、アップストップ１４０をフレーム１０４に取り付けるために使用される。あるいは、ＰＳＡ１４４はアップストップ１４０を補強材１１４に取り付けるために使用される。押下周期の後、可撓部１２２はトラックパッド１０１をニュートラル位置に戻す。図示した実施形態において、補強材１１４の拡張部１４６はアップストップ１４０と接触し、フレーム１０４の下に位置付けられる。アップストップ１４０は軽い衝撃吸収材としての役割を果たし、補強材１１４が実質的には剛性であってもよいフレーム１０４と実際に接触することを防止する。アップストップ１４０に対する適切な材料には、プラスチック、発泡体、ゴム及び商標Ｍｙｌａｒ（Ｒ）により知られる二軸延伸のポリエチレンテレフタレート（ｂоＰＥＴ）ポリエステルフィルムが含まれる。アップストップ１４０は、トラックパッド１０１がニュートラルに戻った時に補強材１１４とフレーム１０４との間の衝撃を吸収することにより、押下周期の後の望ましくない音響雑音を選択的に減衰できる。アップストップ１４０は、衝撃を吸収し、実質的にフレーム１０４と同一平面であるニュートラル位置に一致するようにトラックパッド１０１の動きの上限を制限するという２つの機能を果たす。２つのアップストップ１４０を示すが、より多くの又はより少ないアップストップが使用されてもよい。
【００５９】
可撓部１２０は、図８及び図１４から最もよく分かる。トラックパッド１０１が可動式であるため、可撓部１２０は、トラックパッド１０１が移動するのに伴ってトラックパッド１０１と共に移動できる必要がある。これは、入力デバイス１００が例えばラップトップコンピュータに格納される電子デバイスと通信するように構成されたコンピュータ接続１５２とＰＣＢ１１０と通信するように構成されたセンサ接続１５４との間にある可撓性を有する電気接続１５０を提供することにより達成される。集積回路１５６は、可撓部１２０の上面に配置される。集積回路１５６は、静電容量センサの中心部を形成するためにＰＣＢ１１０上の電極層からのデータを受信及び処理し、例えば指の動きを判定するためにユーザの指がトラック表面１０２と接触している時に読み取りを行う等の機能を提供する。ＰＣＢを用いたセンサについて例として説明するが、これに限定されない。本発明において、打抜板金、可撓回路（例えば、ポリイミド）、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板である基板に印刷された導電性インク及びガラス上の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の非ＰＣＢセンサが使用可能である。化粧ラベル１２４は、下から可撓部１２０を被覆する。図１０において、下から見た組み立てられた入力デバイス１００を示す。
【００６０】
図示しないが、入力デバイス１００は背面から照明されてもよい。例えばＰＣＢ１１０は、ユーザが低輝度で入力デバイス１００を更に容易に見られるようにするために両側に発光ダイオード（ＬＥＤ）を実装できる。
【００６１】
本明細書で説明した入力デバイスは、電子デバイスに組み込まれてもよく、あるいは別個の独立型デバイスであってもよい。ラップトップコンピュータに組み込まれた入力デバイスの一例は図７に示され、上述した通りである。図１５は、メディアプレーヤ２０２に組み込まれた入力デバイス２００を示し、図１６は、移動電話に組み込まれた入力デバイス２０７を示す。一方、図１７及び図１８は、入力デバイス２００のいくつかの実現例を独立型ユニットとして示す。図１７において、入力デバイス２００は、デスクトップコンピュータ２０６に接続される周辺装置である。図１８において、入力デバイス２００は、メディアプレーヤ２１０がドッキングされたドッキングステーション２０８に対して無線接続するリモコンである。尚、リモコン２００はメディアプレーヤ２１０（又は他の電子デバイス）と直接対話するように構成されてもよく、これによりドッキングステーションの必要性がなくなる。本発明が使用されてもよいメディアプレーヤに対するドッキングステーションの一例は、２００３年４月２５日に出願された米国特許出願第１０／４２３，４９０号の「ＭＥＤＩＡ ＰＬＡＹＥＲ ＳＹＳＴＥＭ」に示され、その全ての内容が参照により本明細書に組み込まれる。尚、これらの特定の実施形態は限定するものではなく、多くの他のデバイス及び構成が使用されてもよい。
【００６２】
図１５を参照して、メディアプレーヤ２０２について更に詳細に説明する。一般に「メディアプレーヤ」という用語は、例えば音楽プレーヤ、ゲームプレーヤ、ビデオプレーヤ、ビデオレコーダ及びカメラ等であるオーディオ、ビデオ又は他の画像等のメディアの処理専用のコンピューティングデバイスを示す。メディアプレーヤは、単一の機能性を含む場合もあり（例えば、音楽再生専用のメディアプレーヤ）、複数の機能性を含む場合もある（例えば、音楽を再生し、ビデオを表示し、ピクチャを格納する等する、メディアプレーヤ）。いずれの場合においても、一般にこれらのデバイスは、ユーザがどこに移動しても、音楽を聴くこと、ゲームをすること、ビデオを再生すること、ビデオを録画すること又は写真を撮影することができるようにポータブルである。
【００６３】
一実施形態において、メディアプレーヤは、ユーザのポケットに入れられるようなサイズにされたハンドヘルドデバイスである。ポケットサイズにされたことにより、ユーザはデバイスを直接保持する必要がなく、従って、ユーザがどこに移動してもデバイスを持っていくことができる（例えば、ユーザはラップトップ又はノートブックコンピュータのように大きくかさばり且つ重いことが多いデバイスを所持することにより制限されることがない）。例えば音楽プレーヤの場合、ユーザはジムで運動をしながらデバイスを使用してもよい。カメラの場合、ユーザは登山をしながらデバイスを使用してもよい。ゲームプレーヤの場合、ユーザは車で移動しながらデバイスを使用できる。更にデバイスは、ユーザの手で操作されてもよく、デスクトップ等の基準面は必要ない。図示した実施形態において、メディアプレーヤ２０２は、ユーザが大量の音楽収集品（例えば、場合によっては最大４０，０００曲のＣＤ並みの品質の曲）を格納できるようにするポケットサイズのハンドヘルドＭＰ３音楽プレーヤである。例として、ＭＰ３音楽プレーヤは、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣａｌｉｆのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｏｄファミリーＭＰ３プレーヤのうちの１つに対応してもよい。本明細書に示すＭＰ３音楽プレーヤは、主に音楽及び／又はビデオを格納及び再生するのに使用されるが、カレンダ及び電話帳を格納する機能性、ゲームを格納し且つ行う機能性及び写真を格納する機能性等の追加の機能性を更に含んでもよい。実際には、ＭＰ３音楽プレーヤは高い可搬性を有する記憶装置としての役割を果たしてもよい場合もある。
【００６４】
図１５に示すように、メディアプレーヤ２０２は、メディアプレーヤ２０２に対して演算動作を提供するために種々の電気構成要素（集積回路チップ及び他の回路網を含む）を内部に含む筐体２２２を含む。更に筐体２２２は、メディアプレーヤ２０２の形状又は形態を更に規定してもよい。すなわち、筐体２２２の輪郭は、メディアプレーヤ２０２の外側の物理的な外観を具体化してもよい。筐体２２２内に含まれた集積回路チップ及び他の回路網は、マイクロプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ）、電源（例えば、バッテリ）、回路基板、ハードドライブ、他のメモリ（例えば、フラッシュ）及び／又は種々の入出力（Ｉ／Ｏ）サポート回路網を含んでもよい。電気構成要素は、マイク、増幅器及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等の音楽又は音を入力又は出力する構成要素を含んでもよい。電気構成要素は、画像センサ（例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ））又は光学素子（例えば、レンズ、分波器、フィルタ）等の画像を取り込む構成要素を更に含んでもよい。
【００６５】
図示した実施形態において、メディアプレーヤ２０２はハードドライブを含み、それによりメディアプレーヤに大きな記憶容量を与える。例えば１６０ＧＢのハードドライブは、最大４０，０００曲、約２００時間のビデオ又は最大２５，０００枚の写真を格納できる。これに対して、フラッシュメディアプレーヤは、平均で最大１２８ＭＢ、すなわち約２時間の音楽を格納する。ハードドライブの容量は多様に変更されてもよい（例えば、８、１６、８０、１６０ＧＢ等）。本明細書に示すメディアプレーヤ２０２は、ハードドライブに加えて充電式のリチウムイオンバッテリ等のバッテリを更に含む。この種のバッテリは、メディアプレーヤに約３０時間の音楽連続再生時間又は５時間のビデオ再生時間を提供できる。
【００６６】
メディアプレーヤ２０２は、表示画面２２４及び関連する回路網を更に含む。表示画面２２４は、グラフィカルユーザインタフェース及びユーザに対する他の情報（例えば、テキスト、オジェクト、グラフィックス）を表示するために使用される。例として、表示画面２２４は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であってもよい。特定の一実施形態において、表示画面は日光の下でも暗い場所でもはっきり見えるようにするＬＥＤのバックライトを有する３２０×２４０画素の高解像度ディスプレイであるＬＣＤディスプレイに対応する。図示するように、表示画面２２４は、筐体２２２の開口部２２５を通して且つ開口部２２５の前面に配設される透明な壁２２６を通してメディアプレーヤ２０２のユーザに対して可視である。透明な壁２２６は透明ではあるが、メディアプレーヤ２０２の形状又は形態を規定することを支援するため筐体２２２の一部と考えられてもよい。
【００６７】
メディアプレーヤ２０２は、上述したタッチパッドのいずれかのようなタッチパッド２００を更に含む。一般にタッチパッド２００は、タッチパッド２３０に対して操作を行うために指を受け入れるタッチ可能な外面２３１から成る。図示した実施形態において、タッチパッド２００は円形であるが、その形状は、例えば矩形、正方形等、多様に変更可能である。図１５には示さないが、タッチ可能な外面２３１の下にはセンサ構成がある。センサ構成は、指がその上に存在するか、タップするか又は通過すると動作されるように構成される複数のセンサを含む。最も単純な例において、指がセンサ上に位置付けられる度に電気信号が生成される。所定の時間フレームにおける信号の数は、タッチパッド上の指の場所、方向、速度及び加速度を示してもよい。すなわち信号が多い程、ユーザがより多く指を動かしている。殆どの場合、信号は、信号の数、組合せ及び周波数を場所、方向、速度及び加速度情報に変換する電子インタフェースにより監視される。次にこの情報は、表示画面２２４上で所望の制御機能を実行するためにメディアプレーヤ２０２により使用されてもよい。例えばユーザは、タッチパッド２００で指を旋回させることにより曲のリストを容易にスクロールしてもよい。
【００６８】
上記に加えて、タッチパッドは、選択を行ったり、メディアプレーヤ２０２を動作させることに関連するコマンドを発行したりするために１つ以上の専用制御機能を提供するように構成された可動ボタンを更に含んでもよい。例として、ＭＰ３音楽プレーヤの場合、ボタン機能は、メニューのオープン、曲の再生、曲の早送り、メニューの探索及び選択の実行等に関連付けられてもよい。殆どの場合、ボタン機能は機械的なクリック動作を介して実現される。
【００６９】
筐体２２２に対するタッチパッド２００の位置は多様に変更されてもよい。例えばタッチパッド２００は、メディアプレーヤ２０２の操作中にユーザがアクセス可能な筐体２２２のいずれかの外側の表面（例えば、上面、側面、前面又は裏面）に配置されてもよい。殆どの場合、タッチパッド２００のタッチセンシティブ表面２３１は、ユーザに対して完全に露出される。図示した実施形態において、タッチパッド２００は、筐体２２２の前面の下部領域に配置される。更にタッチパッド２３０は、筐体２２２の表面に引っ込めて配置されてもよく、同一レベルに配置されてもよく、あるいは突出して配置されてもよい。図示した実施形態において、タッチパッド２００のタッチセンシティブ表面２３１は実質的に筐体２２２の外部の表面と同一平面にされる。
【００７０】
タッチパッド２００の形状は多様に変更されてもよい。タッチパッドは、円形として示されるがリング状、矩形及び三角形等であってもよい。
【００７１】
メディアプレーヤ２０２は、ホールドスイッチ２３４を更に含んでもよい。ホールドスイッチ２３４は、タッチパッド及び／又はそれと関連付けられたボタンを動作又は停止するように構成される。一般にこれは、例えばメディアプレーヤがユーザのポケット内に入れられている時、タッチパッド及び／又はボタンによる望ましくないコマンドを防止するために行われる。停止された場合、ボタン及び／又はタッチパッドからの信号は送出されないか又はメディアプレーヤにより無視される。動作された場合、ボタン及び／又はタッチパッドからの信号は送出され、メディアプレーヤにより受信及び処理される。
【００７２】
更にメディアプレーヤ２０２は、１つ以上のヘッドフォンジャック２３６及び１つ以上のデータポート２３８を更に含んでもよい。ヘッドフォンジャック２３６は、メディアデバイス２０２により出力されている音を聴くように構成されたヘッドフォンと関連付けられたヘッドフォンコネクタを受け入れることができる。一方、データポート２３８は、汎用コンピュータ（例えば、デスクトップコンピュータ、ポータブルコンピュータ）等のホストデバイスに対してデータを送受信するように構成されたデータコネクタ／ケーブルアセンブリを受け入れることができる。例として、データポート２３８は、メディアデバイス２０２に対してオーディオ、ビデオ及び他の画像をアップロードするか又はダウンロードするために使用されてもよい。例えばデータポートは、メディアプレーヤの記憶機構に曲及びプレイリスト、オーディオブック、電子書籍、並びに写真等をダウンロードするために使用されてもよい。
【００７３】
データポート２３８は多様に変更されてもよい。例えばデータポートは、ＰＳ／２ポート、シリアルポート、パラレルポート、ＵＳＢポート及び／又はＦｉｒｅｗｉｒｅポート等であってもよい。場合によっては、データポート２３８は、ケーブルの必要性をなくすために無線周波数（ＲＦ）リンク又は光学赤外線（ＩＲ）リンクであってもよい。図１２には示さないが、メディアプレーヤ２０２は、メディアプレーヤ２０２に電力を供給するように構成された電力コネクタ／ケーブルアセンブリを受け入れる電源ポートを更に含んでもよい。データポート２３８は、データポート及び電源ポートの双方の役割を果たす場合がある。図示した実施形態において、データポート２３８はデータ機能及び電源機能の双方を有するＦｉｒｅｗｉｒｅポートである。
【００７４】
データポートが１つだけ示されるが、これは限定するものではなく、複数のデータポートがメディアプレーヤに組み込まれてもよい。同様に、データポートは複数のデータ機能性を含んでもよい。すなわち、複数のデータポートの機能性を単一のデータポートに統合してもよい。尚、筐体におけるホールドスイッチ、ヘッドフォンジャック及びデータポートの位置は多様に変更されてもよい。すなわち、それらは図１５に示した位置に限定されない。それらは、筐体のほぼどの場所（例えば、前側、後ろ側、側面、上面、底面）に位置付けられてもよく、あるいはいくつかの実施形態においてはなくてもよい。例えばデータポートは、図示するように筐体の上面ではなく底面に位置付けられてもよい。
【００７５】
図１６に戻って、移動電話２０７について更に詳細に説明する。電話２０７はスマートフォンであってもよい。移動電話２０７は、フレーム２０９及びタッチセンシティブスクリーン２１１を含む。Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，ＣＡのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．により製造されたｉＰｈｏｎｅで使用されるスクリーンと同様のマルチタッチスクリーンであってもよいタッチセンシティブスクリーン２１１は、押下された時にフレーム２０９に対して変位することを可能にすることによりクリック可能にされる。このように、上述した本発明の押下可能な入力デバイスのようなボタン機能性は電話２０７に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態において、触覚及び／又は聴覚フィードバックはボタン機能と統合されてもよい。例えばスクリーン２１１を押下することにより、ある機能が動作されるだけでなく、可聴クリック音が生成されてもよい。クリック音は、機械的に生成されてもよく（例えば、機械スイッチ自体により）且つ／又は電気的に生成されてもよい（例えば、ユーザが十分に押下した時に必ず動作されるスピーカを介して）。更に、例えば機械スイッチを確実にクリックすることにより生成される機械フィードバック又はピックが検出された時に必ずトリガされる振動である触覚フィードバックが生成される。移動電話２０７を参照して特に説明したが、触覚及び／又は聴覚フィードバックは、本明細書で説明したいずれかの実施形態のボタン機能（例えば、ラップトップトラックパッド、メディアプレーヤトラックパッド又はスクリーン、リモコントラックパッド等）と統合されてもよい。
【００７６】
別の実施形態（不図示）において、移動電話は、本明細書で上述したトラックパッド等のタッチセンシティブ押下可能トラックパッドと共に非タッチセンシティブスクリーン（すなわち、従来のスクリーン）を内蔵してもよい。本実施形態において、スクリーンはディスプレイとして機能し、その一方でトラックパッドは例えばディスプレイ上でカーソルを移動でき且つボタン機能を内蔵してもよい。換言すると、図１６を参照して説明した実施形態の場合と同様に、押下可能トラックパッドはスクリーン自体を押下する代わりに別個のスクリーンと共に移動電話において使用可能である。
【００７７】
図１９を参照すると、本発明の別の実施形態に従う入力デバイス２８２を内蔵するリモコン２８０の概略ブロック図が示される。例として、入力デバイス２８２は、本発明の上述した入力デバイスのいずれかに対応してもよい。入力デバイス２８２は、タッチパッド２８４及びスイッチ２８６を含む。タッチパッド２８４及びスイッチ２８６は、受信機能を有する電子デバイスが無線通信リンクを介して情報を受信してもよいように無線通信リンクを介して情報を送信するように構成された無線送信機２８８に動作可能に結合される。無線送信機２８８は多様に変更されてもよい。例えば無線送信機２８８は、ＦＭ、ＲＦ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、８０２．１１ＵＷＢ（超広帯域無線）、赤外線（ＩＲ）及び／又は磁気リンク（電磁誘導）等の無線技術に基づいてもよい。図示した実施形態において、無線送信機２８８はＩＲに基づく。一般にＩＲは、赤外線を介してデータを伝達する無線技術を示す。従って、一般に無線送信機２８８はＩＲコントローラ２９０を含む。ＩＲコントローラ２９０は、タッチパッド２８４及びスイッチ２８６から報告された情報を取得し、例えば発光ダイオード２９２を使用してその情報を赤外線に変換する。
【００７８】
上述したように、本発明のトラック表面はガラスから成ってもよい。ガラスは、耐久性のある低摩擦化粧表面を提供することに加え、不透明な表面（例えば、プラスチック及びセラミック等）が提供しないオプションを提供する。例えば一実施形態において、トラックパッド１０１は、例えば光、テクスチャガラス又はそれらの組み合わせを使用して別個のゾーンに区分けされる。各ゾーンは異なる機能を有することができる。例えば１つのゾーンはトラックゾーン（カーソルを移動してもよい）であってもよく、その一方で別のゾーンはピックゾーン（ボタン機能を動作するために押下可能であってもよい）であってもよい。
【００７９】
図２０ａ〜図２０ｅは、トラックパッド３００に対する例示的な区分け（線引き）のオプションを示す。図２０ａは、単一のゾーン３０２を有するガラスから成る透明又は半透明なトラックパッド３００を示す。すなわち、トラック表面全体がボタン機能を動作させるために押下可能である。図２０ｂは、上部トラック表面３０４及び単一のピックゾーン３０６を含むトラックパッド３００を示す。トラック表面３０４をピックゾーン３０６から分離する線３０８は、ＬＥＤ側照明を含むテクスチャガラス表面、ＬＥＤ側照明を含むＩＲインク、エレクトロルミネッセンス、磁気インク又は二色のローリングワイヤ等により作成される。図２０ｃは、２つのピックゾーン３１０及び３１２を有する別の実施形態を示す。これらのゾーンは、例えば「左クリック」及び「右クリック」である別個のボタン機能と関連付けられる。図２０ｄは、左に偏った２つのトラックゾーンを示す。すなわち、左側のピックゾーン３１４は右側のピックゾーン３１６より大きい。図２０ｅは、右に偏った２つのトラックゾーンを示す。すなわち、左側のピックゾーン３１８は右側のピックゾーン３２０より小さい。図２０ｆは３つのピックゾーン３２２を示す。図２０に示した区分け（線引き）のオプションは例として与えられ、限定するものではない。
【００８０】
一実施形態において、トラック及びピックゾーンはユーザにより選択可能である。例えば、トラックパッドがトラック表面のいずれかの場所でピックされるトラックパッドに対応する図２０ａに示したようなトラックパッドであるように、ユーザは区画線を消すことができ、これは図７に示した実施形態と同様に機能する。その後、ユーザが左側及び右側のピックゾーンを有するより従来的なトラックパッドを要求する場合、ユーザはトラックパッドの機能性の対応する変更に伴って図２０ｃに示すように見えるようにトラックパッドを構成できる。
【００８１】
図２１に示すように、ガラス（あるいは、透明又は半透明）のトラック表面３２６を有するトラックパッド３２４は、トラックパッドの区画線を表示することに加え、フルピクセルディスプレイとしても機能できる。一実施形態において、トラック表面３２６は、例えば電子ペーパー／電子インク、ＬＣＤ、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）等を使用するアクティブマトリクスディスプレイであってもよい。
【００８２】
Ｅ ｉｎｋ（Ｒ）は、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡのＥ Ｉｎｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより開発された一種の電子ペーパーに対する商標である。Ｅ ｉｎｋ（Ｒ）の主な構成要素は、人間の髪の毛の直径程の数百万個の小さいマイクロカプセル３２７である。図２２に示した一実施形態において、各マクロカプセルは、透明な液体に浮遊した正に帯電した白粒子３２８及び負に帯電した黒粒子３３０を含む。負電界３３４が印加されると、白粒子はマイクロカプセルの最上部に移動し、読み手に対して可視となる。これにより、表面がそのスポットにおいて白に見える。それと同時に、逆の電界３３６は黒粒子をマイクロカプセルの底面に引き寄せ、それらを隠蔽する。この処理を逆にすることにより、黒粒子はカプセルの最上部に現れ、表面がそのスポットにおいて黒に見える。ユーザが色のついた粒子を見られるように、上側の電極３３８及び／又は下側の電極３４０は透明である。
【００８３】
Ｅ Ｉｎｋ（Ｒ）電子ディスプレイを形成するために、インクは回路網の層に積層されるプラスチックフィルムのシート上に印刷される。回路網は、ディスプレイドライバにより制御される画素のパターンを形成する。これらのマイクロカプセルは、液体「担体媒体」に浮遊し、既存のスクリーン印刷処理を使用してガラス、プラスチック、布地及び紙を含む実質的にどんな表面にも印刷される。例示的なＥ ｉｎｋ（Ｒ）ディスプレイは、２００４年２月にＰｏｌｙｍｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ Ｌｔｄ．により公開された。このディスプレイは、対角線が５インチ、解像度が８５ｄｐｉ及び曲げ半径が２ｃｍの有機ＱＶＧＡ（ｑｕａｒｔｅｒ ＶＧＡ）（すなわち、３２０×２４０画素）アクティブマトリクスディスプレイである。ディスプレイは、高分子エレクトロニクスに基づく画素駆動を含む２５μの厚さのアクティブマトリクスの背面ガラスを反射型Ｅ Ｉｎｋ（Ｒ）の２００μの前面と組み合わせた。
【００８４】
上述したように、本発明のいくつかの実施形態において、ガラス表面はトラック表面として使用される。理想的には、そのようなガラス表面は、小さい摩擦係数を有し、高い透明度を有して透明であり、汚れにくく、傷つきにくく又は皮膚を傷つけにくく、また最後に数千回のトラックパッド押下の周期に耐えるために機械的に堅牢であるべきである。
【００８５】
従来のガラス構造の１つの欠点は、それらの属性の全てを同時に有さないことである。例えば、従来のガラスは非常に透明であるが大きな摩擦係数を有する。ガラスとユーザの指との間の過度な摩擦力を克服することは、例えばユーザの不快感の原因になったり、あるいは押下可能なトラックパッドの場合に不注意によるピックの原因になったりするため、低摩擦であることはトラックパッド（例えば、ラップトップコンピュータ上のトラックパッド）において重要である。好適なガラス表面は、非常に滑らかであり且つ光学的に透明である。
【００８６】
例えばブラスト、レーザエッチング、ホーニング及び化学エッチングを含むガラスを処理する種々の既知の方法が存在する。通常、これらの従来の方法は一片の未加工ガラスに適用される。未加工ガラスの表面は、肉眼では滑らかに見えるが、指（又は他の表面）が表面積のうちの多くの部分にわたりガラスと直接接触するため、その滑らかさは実際には摩擦係数を増加する。これを補正するため、処理（エッチング等）はガラスの光学的性質を変更するために又は摩擦を低減するために滑らかな表面３４４に適用される場合がある。ガラスをエッチングすることにより、微小な隆起又はピークが生成され、これにより未加工ガラスの滑らかさが低減される。これにより、指がガラスに接触している表面積を減少することで摩擦係数が低下される。換言すると、エッチングされた一片のガラスをこする指がエッチングされたガラス表面の隆起又はピークに直接接触することに関連する摩擦力に打ち勝つ必要があるが、指は隆起又はピーク間の領域において実質的に空気である非常に低減された摩擦を体験する。
【００８７】
最終的な一片の処理済みガラス（ＬＣＤ用）は、一般に１つのステップで生成される。例えば、未加工ガラスは化学エッチングされる。しかし、この１つのステップを含む方法は、上述した所望の属性の全てを有するガラス表面を与えない。例えば、ガラス表面は低摩擦を有する可能性があるが、多くの場合、低下した透明度又は防汚性と関連付けられる。複数のステップ（例えば、機械的摩耗及びそれに続く化学的後処理）でガラスを処理する取り組みは従来では成功していなかった。複数のステップで生成されたガラス表面は、１つのステップで生成されたガラス表面と同一の欠点を有する。
【００８８】
本発明において、未加工ガラスは、はるかに改善されたガラスを生成するために２つのステップを含む方法で処理されてもよい。
【００８９】
第１のステップにおいて、一片の未加工ガラス３４２は、微細なピッチの「シード表面」を作成するために機械的又は化学的に処理される。非常に微細なピッチ（すなわち、非常に粗い表面）を有するようにシード表面を調整することにより、所望の属性を全て有する最終的なガラス表面を生成するような次の液体研磨（すなわち、第２のステップにおける）が可能になる。シード表面は、図２４Ａにおいて最もよく分かる。図２４Ａにおいて、処理されたガラスは、ピーク対ピーク比３４８及び振幅３５０により特徴付けられた凹凸の多い表面３４６を有する。これはシード表面である。３４６等の微細なピッチのシード表面は、約３０％の非常に低い透過率（入射光に対する透過光の比）を有する。
【００９０】
ガラスを処理する第１のステップは、化学エッチングを使用して、例えば不活性担体と混合されたアンモニウムビフルオリドクリームを使用して実行されてもよい。この化学エッチングクリームは表面に塗布されて、ある期間、例えば３０分放置される。図２４Ｂは、第１のステップの結果得られたシード表面３４６を示す。シード表面を１，０００倍の倍率で示す。図２４Ｂの下部の尺度は１０μｍである。
【００９１】
第２のステップにおいて、シード表面は第二酸を含むフッ化水素酸（ＨＦ）溶液にさらされる。これは湿潤塗布であり、ＨＦがシード表面に吹き付けられるか又はＨＦに浸されることを意味する。一実施形態において、溶液はＨＦ及び塩酸、すなわちＨＦ＋ＨＣｌから成る。別の実施形態において、溶液はＨＦ及び硫酸、すなわちＨＦ＋Ｈ２ＳＯ４から成る。いずれの実施形態においても、酸性溶液は水と混合されてもよい。ＨＦの濃度が高い程、処理は高速になるが、最終結果は同一である。一実施形態において、溶液は約１０％のＨＣｌ及び約８５％のＨ２Ｏと共に約５％のＨＦから構成されてもよい。一次酸はＨＦであり、その一方で、第二酸（ＨＣｌ又はＨ２ＳＯ４）は、ＨＦをガラスに反応させるためにガラス表面から残留物を除去するように作用する。ＨＦは、第１のステップ中に生成されたシード表面３４６に反応し、トポロジを変更し、その結果、ガラスの関連する特性（例えば、透過率、摩擦係数）を変更する。結果として得られた最終的なガラス表面３５６を図２５に示す。表面３５６は、シード表面の振幅３５０にほぼ等しい振幅３５２を有するが、シード表面３４６のピーク対ピーク比３４８より約１０倍のオーダーで大きい（例えば、８〜１２倍の）ピーク対ピーク比３５６を有する。検査により、振幅は関連するガラス特性とそれ程相互に関係していないことが示される。ピーク対ピーク比は主な特性である。換言すると、最終的なガラス表面の振幅を変更することにより関連するガラス特性に影響を及ぼさなかったが、その一方でピーク対ピーク比を個別に変更することにより関連する特定に大きく影響を及ぼした。
【００９２】
１，０００倍に拡大した図２６において上述から分かるように、最終的な表面３５６はディボット３５８のマトリクスを有し、これは丸頭ハンマにより無作為に衝撃を与えられた金属表面に類似する。結果として得られたガラスは、全ての所望の属性（低摩擦、透明、耐久性、防汚性等）を有し、「鮮やか」で「輝いた」外観を有する。このガラスの透過率は約９０％である。
【００９３】
最終的な表面３５６は低摩擦表面である。表面の摩擦係数μは、表面に対してオブジェクトを移動するために打ち勝つ必要のある摩擦力ＦＦに対するその表面のオブジェクトからの垂直抗力ＦＮの比、すなわち
である。摩擦力は、静止摩擦及び動摩擦に更に分類される。静止摩擦ＦＳは、２つのオブジェクトが互いに対して移動していない時に打ち勝つ必要のある力であり、動摩擦ＦＤは、相対運動している２つのオブジェクト間の摩擦力である。一般に、静止摩擦は動摩擦より大きい。すなわち、最初に静止していた時に１つのオブジェクトを別の表面に対して移動させるのに一般により大きな力を要し、オブジェクトを動かし続けるのにより小さな力を要する。従って、静止摩擦係数μＳ及び動摩擦係数μＤは以下のように定義される：
である。
【００９４】
最終的な表面３５６のような表面の摩擦品質を実証するために、粒度３２０の研磨紙を使用する凹凸のある表面を有する直径１インチのネオプレンディスクは、垂直抗力でロードされ、３５６のような表面の種々のサンプルに沿って引っ張られる。検査は種々のサンプルに対して行われ、ネオプレンディスクは５０ｍｍ／分又は５００ｍｍ／分で引っ張られ、７１．４グラム又は２９５．９グラムでロードされた。表面は、いくつかの検査中にスクアレンにより潤滑され、他の検査中には潤滑されなかった。表１は検査データをまとめている。
【００９５】
表１：摩擦データ
【００９６】
図２７は、ガラス処理工程の第２のステップで生成されたピーク対ピーク比を時間の関数として示す。ピーク対ピーク比は、臨界時間Ｔｃｒｉｔ３６０の前に急上昇し、臨界時間において基本的に漸近的に上昇する。第２のステップのプロセスウィンドウが非常に大きいため、これはガラスを製造する際に重要である。換言すると、第２のステップである化学処理工程は時間に敏感ではない。すなわち、ガラスに対して処理を行って、相対的に一定のピーク対ピーク比を得るために短時間（ほぼＴｃｒｉｔ３６０）又は非常に長い時間放置される。これは、時間が注意深く制御される必要がないことを意味する。従って、ピーク対ピーク比が正確でなかった場合に廃棄される必要があった欠陥部品が減少されるか又はなくなる。ピーク対ピーク比がピーク対ピーク曲線の漸近的な部分でほぼ一定である間、ＨＦがガラスを薄くするため、ガラスの全体の厚さはこの工程中常に減少している。
【００９７】
別の工程において、第１のステップは上述した化学処理の代わりに機械処理を採用できる。例えばガラスは、細粒（例えば、酸化セリウム）で処理され、その後機械的にホーニングされる。しかし、場合によっては、これは微細な破損を招くか且つ／又は最終的なガラスの４点曲げ強度を小さくする。上述したように、ガラスは、トラックパッドにより使用される場合、数千のピック周期に耐えるために堅牢であるべきである。従って、上述したような化学処理は機械的なホーニングに好適であるだろう。
【００９８】
本発明の２つのステップから成る工程は、大きな板ガラスに対して実行され、矩形等の所望の形状に切り取られる。あるいは、未加工ガラスは、最初に所望の形状に切り取られ、それから処理される。ガラスをより小さい形状に切り取ることは、化学処理によりマスクするガラス（例えば、小さいチップ）に欠陥を生じる可能性がある。従って、いくつかの実施形態において、処理する前に未加工ガラスを切り取るのが望ましい。
【００９９】
図２８に示すように、ＰＣＢ１１０は別の実施形態において可撓ヒンジとしての役割を果たせる。これは、必要とする部品が少なくなるという利点を有する。本実施形態において、トラック表面１０２及び補強材１１４は、コンピュータフレーム１０４に取り付けられた片持ち梁部１０５以外のＰＣＢ１１０を囲む。このように、可撓ヒンジとしての役割を果たす隙間１０６が形成される。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、片持ち梁ＰＣＢ１１０が１０６の領域で屈曲すると、トラックパッドは１０６を軸として回動する。ユーザからの圧力が解放されると、ＰＣＢ１１０は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。別の実施形態（不図示）において、隙間１０６は除去されてもよい。
【０１００】
図２９は、可撓ヒンジが全体的に補強材１１４から構成される別の実施形態を示す。本実施形態において、補強材１１４は、補強材１１４の本体より薄い片持ち梁端部１０７を有する。端部１０７は、フレーム１０４の開口部１０９においてコンピュータフレーム１０４に取り付けられる。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、端部１０７が隙間１０６に沿って屈曲すると、トラックパッドは回動する。ユーザからの圧力が解放されると、補強材１１４の端部１０７は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。
【０１０１】
図３０は、被覆補強材１２３から成る可撓ヒンジを示す。図９を参照して説明した被覆補強材１１５のように、被覆補強材１２３は、例えば上部スチール層１２７及び下部スチール層１２９に囲まれたアルミニウムコア１２５を有する。しかし、被覆補強材１１５とは異なり、上部層１２７はフレーム１０４の開口部１０９においてコンピュータフレーム１０４に取り付けられる片持ち梁拡張部１３１を有する。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、拡張部１３１が隙間１０６に沿って屈曲すると、トラックパッドは回動する。ユーザからの圧力が解放されると、拡張部１３１は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。片持ち梁拡張部１３１を有する上部層１２７の代わりに、コア１２５又は下部スチール層１２９が片持ち梁拡張部（不図示）を有してフレーム１０４に接続し、可撓ヒンジとしての役割を果たしてもよい。剛性を有し（すなわち、大きい弾性係数）、薄く且つ低密度（すなわち、軽量）であることを条件として、アルミニウム及びスチール以外の材料が被覆補強材に使用されてもよい。
【０１０２】
次に図３１を参照すると、補強材１３３がコンピュータフレーム１０４と一体化した別の実施形態が示される。ユーザがトラック表面１０２を押下した場合、補強材１３３が屈曲すると、トラックパッドが回動する。ユーザからの圧力が解放されると、補強材１３３は、図示した実施形態においては水平として示されるニュートラル位置にトラックパッドを戻す。本実施形態において、補強材１３３及び筐体は、例えばアルミニウムにより製造されてもよい。
【０１０３】
本発明に係る別の入力デバイス１３５を図３２及び図３３に示す。本実施形態において、入力デバイス１３５は、トラック表面１３７、電極（又はＰＣＢ）層１３９及び補強材１４１を有する。補強材１４１は、コンピュータフレーム１４５の空隙１４３に部分的に延在する。トラップ１４７は、フレーム１４５の下側に取り付けられる。トラップ１４７は、補強材１４１の切欠き１５３に延在するＸ−Ｙ位置合わせポスト１５１を有する。Ｘ−Ｙ位置合わせポスト１５１は、切欠き１５３内に嵌入し、補強材１４１が自身の平面において移動しないようにする。オフセット１５５は、補強材１４１の最大の厚さと切欠き１５３との間の領域１５９及びトラップ１４７の先端部又は回動端部１５７に沿って延在する。ユーザがトラック表面１３７を押下した場合、補強材１４１は回動端部１５７を軸として回動する。オフセット１５５及び補強材厚さ遷移部１５９が存在することにより、入力デバイス１３５の下向きの一方向の回転が可能になる。図３２に示すような正常状態でフレーム１４５内に入力デバイス１３５を保持し且つフレーム１４５の外側と同一平面にトラック表面１３７を維持するには、一方向の回転が望ましい。
【０１０４】
理解されるように、本明細書で説明する種々の可撓ヒンジの全てが押下可能なトラックパッドの厚さを非常に増加するわけではない。従って、本発明の可撓ヒンジのいずれかが極薄の応用例（ラップトップ、メディアデバイス、移動電話、ゲームプレーヤ等）で使用するのに特に適している。
【０１０５】
上述した種々のトラックパッドにおいて、種々の可撓ヒンジの固有の可撓性は、ユーザがボタン機能を動作するためにトラックパッドを押下していない時は常にトラックパッドをニュートラル位置に戻す。換言すると、上述のトラックパッドは、固有の可撓性によりニュートラル位置に付勢される。トラックパッドをニュートラル位置に付勢するのに磁気力を使用できる。磁気力は、唯一の付勢機構であるか、あるいは固有の可撓性により既存の付勢を増加できる。換言すると、説明した種々の可撓ヒンジから与えられた付勢を補足するために上述したいずれの入力デバイスに対しても磁石が使用可能である。
【０１０６】
上述した種々のトラックパッドにおいて、機械的ドームスイッチは、ユーザがボタン機能を動作させるためにトラックパッドを押下していない時は常にトラックパッドをニュートラル位置に戻すために主復元部材としての役割を果たす。上述した種々の可撓ヒンジの固有の可撓性は、トラックパッドをニュートラル位置に戻す。機械的ドームは、ピック事象に対してユーザに触覚フィードバックを提供する役割を果たす。トラックパッドをニュートラル位置に付勢し且つ／又は触覚フィードバックをユーザに提供するために磁気力を使用できる。磁気力は、唯一の付勢及び触覚機構であるか、あるいは機械的ドームスイッチ及び可撓ヒンジの固有の可撓性のために既存の付勢及びクリック感を向上できる。換言すると、ニュートラル位置への付勢及びクリック感を補足するために、上述したいずれの入力デバイスに対しても磁石が使用可能である。
【０１０７】
図３４ａを参照すると、磁気力を使用する入力デバイス１６１が示される。入力デバイス１６１は、トラック表面１６５を有するトラックパッド１６３を有する。本明細書で説明した他のトラックパッドのように、トラックパッド１６３はトラック表面１６５上の指の動きを検出及び処理するためにセンサ構成を有する。例えばトラックパッド１６３は、静電容量感知を採用してもよい。このために、トラックパッド１６３は静電容量感知のために電極層１６７（ＰＣＢ上であってもよい）を有する。図示した実施形態において、トラックパッド１６３は、トラック表面１６５とは別個のピックゾーン１６９を有する。この場合、ユーザは追跡動作を実行するために（例えば、カーソルを移動するために）トラック表面１６５に対して指を動かし、ボタン機能性を動作するためにピックゾーン１６９を押下する。
【０１０８】
図３４ａにおいて、ニュートラル位置にある入力デバイス１６１を示す。磁石１７９とフランジ１７７との間の磁気引力は、ピックゾーン１６９をニュートラル位置に付勢し、ユーザがピックゾーン１６９を押下した時は常に作動位置（ボタン機能を動作するための）への移動を可能にする。ボタンアセンブリ１７１は、レベリングプレート１７３、可撓接続部１７５、フランジ１７７及びピックゾーン１６９から構成される。レベリングプレート１７３は、最適な薄さであり且つ軽量である相対的に剛性な材料、例えばスチールから構成される。レベリングプレート１７３は、例えばネジで接続された薄いスチールであってもよい可撓接続部１７５によりトラックパッド１６３に接続される。可撓接続部１７５は、図８、図１０及び図１２と関連して説明した可撓ヒンジ１２２と同様に湾曲可能である。別の実現例において、可撓接続部１７５は回動ピンアセンブリであってもよい。ボタンアセンブリ１７１は、ピックゾーン１６９において押下されると、屈曲するか又は可撓接続部１７５において回動し、動きセンサ（不図示）を動作させる。動きセンサは、静電容量センサ、近接センサ、ホール効果センサ、光学センサ、機械的メンブレンセンサ又は複数のセンサであってもよい。図３４ｂにおいて、作動位置にある入力デバイス１６１を示す。
【０１０９】
磁石１７９は、どこに位置付けられてもよいが、図示した実施形態においては、フランジ１７７は、レベリングプレート１７３の端部に配置され且つ可撓接続部１７５により規定された回動点に対向する磁石１７９の真下に位置付けられる。フランジ１７７は、鉄金属又は磁気的に接続可能な他の材料であってもよい。磁石１７９は、例えば永久磁石又は電磁石であってもよい。図示した実施形態において、磁石１７９は入力デバイス１６１の筐体（不図示）に固定して接続される。別の実施形態において、１７９は、入力デバイス１６１が内蔵された電子デバイスの筐体（不図示）に固定されてもよい。この場合、磁石１７９は移動しないが、ピックゾーン１６９を押下しているユーザが磁石１７９とフランジ１７７との間の磁気引力に反してフランジ１７７はレベリングプレート１７３と共に移動する。別の実施形態（不図示）において、金属部分が固定されているが、その一方で磁石はレベリングプレート１７３と共に移動してもよい。換言すると、磁石１７９及びフランジ１７７は、図３４に示したものと逆であってもよい。そのような実施形態において、フランジ１７７は別個の構成要素であってもよく、あるいは筐体（不図示）と一体化されてもよい。磁石１７９とフランジ１７７との間の磁気力は、所望のクリック感を達成するために、例えばより強い又は弱い永久磁石を使用することにより、磁石１７９及び／又はフランジ１７７のサイズ又は離間距離を変更することにより、あるいは調整可能な電磁石を使用することにより制御される。
【０１１０】
ピックゾーン１６９とは別個のトラック表面１６５を有するものとして入力デバイス１６１を図３４に示すが、磁気バイアスは上述したような押下可能なトラック表面を有するトラックパッドに対して使用可能である。換言すると、磁石は押下可能なトラックパッドをニュートラル位置に付勢するために使用される。例えば磁石は、図７に示すトラックパッド１００と共に使用されるか、あるいは図２８〜図３２に示す種々の可撓ヒンジと共に使用される。
【０１１１】
いくつかの実施形態に関して本発明を説明したが、本発明の範囲内の代替例、変更例及び等価物が存在する。尚、本発明の方法及び装置を実現する別の方法は多く存在する。従って、以下の添付の請求の範囲は、本発明の趣旨の範囲内となるような全ての代替例、変更例及び等価物を含むものとして解釈されることが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力デバイスであって、
トラック表面を有するタッチセンシティブトラックパッドと、
力が前記トラック表面の実質的に任意の部分に加えられた時にニュートラル位置から作動位置への前記トラックパッドの変位を可能にし且つ前記作動位置から前記ニュートラル位置へ向けて前記トラックパッドを押し戻す力が加わるように、前記トラックパッドの一端に回動可能に接続された可撓ヒンジと、
を備え、
前記トラックパッドは、前記トラックパッドが前記作動位置にある時に第１の制御信号を生成し、オブジェクトが前記トラック表面に対して移動された時に第２の制御信号を生成する
ことを特徴とする入力デバイス。
【請求項２】
前記可撓ヒンジは、前記トラックパッドに接続された弾性プレートである
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記第１の制御信号はボタン信号であり、前記第２の制御信号はトラッキング信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項４】
フレームを更に備え、
前記トラックパッドは、前記フレームに対する前記トラックパッドの移動を可能にするように前記フレームに回動可能に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記トラックパッドは、前記フレームの片持ち梁拡張部に接続される
ことを特徴とする請求項４に記載の入力デバイス。
【請求項６】
前記トラックパッドの動きを感知する動き指示器を更に備え、
前記第１の制御信号は、前記動き指示器によって感知される前記トラックパッドの動きに基づく
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項７】
前記動き指示器は、前記トラックパッドが前記作動位置にある時に押下されるタクタイルスイッチである
ことを特徴とする請求項６に記載の入力デバイス。
【請求項８】
前記トラックパッドは、前記オブジェクトを感知するように構成されたタッチセンサ構成を含み、
前記第２の制御信号は、前記トラック表面に対する前記オブジェクトの位置に基づく
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項９】
前記タッチセンサ構成は、静電容量センサを含む
ことを特徴とする請求項８に記載の入力デバイス。
【請求項１０】
前記タッチセンサ構成は、電極層の上に配置された前記トラック表面を含んだ積層スタックであり、
前記電極層は、前記ニュートラル位置と前記作動位置との間で前記トラックパッドから変位するように構成される集積回路に対して電気的に接続される
ことを特徴とする請求項９に記載の入力デバイス。
【請求項１１】
前記電極層は、前記可撓ヒンジを形成する片持ちの端部を有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の入力デバイス。
【請求項１２】
前記トラック表面は、誘電体材料から成る
ことを特徴とする請求項１０に記載の入力デバイス。
【請求項１３】
前記誘電体材料は、ガラスである
ことを特徴とする請求項１２に記載の入力デバイス。
【請求項１４】
前記電極層に接続された補強材を更に備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の入力デバイス。
【請求項１５】
前記補強材は、前記可撓ヒンジを形成する片持ちの端部を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載の入力デバイス。
【請求項１６】
前記フレームは、前記トラックパッドが前記ニュートラル位置にある時に前記トラック表面を前記フレームの隣接表面と実質的に同一平面に維持するように構成されたショルダー部を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の入力デバイス。
【請求項１７】
前記ショルダー部に接続された衝撃吸収材を更に備える
ことを特徴とする請求項１６に記載の入力デバイス。
【請求項１８】
前記ニュートラル位置と前記作動位置との間の距離を調整可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項１９】
前記トラックパッドは、複数のゾーンに区分けされる
ことを特徴とする請求項１３に記載の入力デバイス。
【請求項２０】
前記複数のゾーンは、ユーザにより選択可能であり、トラックゾーン及びピックゾーンを含む
ことを特徴とする請求項１９に記載の入力デバイス。
【請求項２１】
前記複数のゾーンを分離させる手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１９に記載の入力デバイス。
【請求項２２】
前記複数のゾーンを分離させる前記手段は、ＬＥＤ側照明を含むテクスチャガラス表面、ＬＥＤ側照明を含むＩＲインク、エレクトロルミネッセンス、磁気インク又は二色のローリングワイヤによって形成される
ことを特徴とする請求項１９に記載の入力デバイス。
【請求項２３】
前記トラック表面は、アクティブマトリクスディスプレイである
ことを特徴とする請求項１３に記載の入力デバイス。
【請求項２４】
前記アクティブマトリクスディスプレイは、電子ペーパーを含む
ことを特徴とする請求項２３に記載の入力デバイス。
【請求項２５】
前記ニュートラル位置へ前記トラックパッドを押し戻す力を加える、前記トラックパッドに接続された磁石を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項２６】
コンピューティングシステムであって、
データを受信、処理及び出力できるコンピューティングデバイスと、
前記コンピューティングデバイスにおいて動作を実行するために前記コンピューティングデバイスにデータを送出するように構成された入力デバイスと、
を備え、
前記入力デバイスは、可撓ヒンジにより前記コンピューティングデバイスに結合され且つトラッキング信号を生成するように構成された押下可能なタッチセンシティブトラックパッドと、前記トラックパッドが押下された時にボタン信号を生成するように構成された動き指示器と、を有する
ことを特徴とするコンピューティングシステム。
【請求項２７】
前記動き指示器は、前記トラックパッドが押下された時に押下されるように構成されたタクタイルスイッチである
ことを特徴とする請求項２６に記載のコンピューティングシステム。
【請求項２８】
前記トラックパッドは、オブジェクトの動きを感知するように構成されたタッチセンサ構成を含み、
前記トラッキング信号は、前記トラックパッドに対する前記オブジェクトの位置に基づく
ことを特徴とする請求項２６に記載のコンピューティングシステム。
【請求項２９】
前記タッチセンサ構成は、静電容量センサを含む
ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３０】
前記トラックパッドは、ガラスディスプレイスクリーンを含む
ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３１】
移動電話又はメディアプレーヤである
ことを特徴とする請求項３０に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３２】
ニュートラル位置へ前記トラックパッドを押し戻す力を加える、前記トラックパッドに接続された磁石を更に備える
ことを特徴とする請求項２６に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３３】
低摩擦で高透過率のガラスを作製する方法であって、
（ａ）ガラス表面をエッチングして、複数のピークと、前記複数のピーク間の特徴的な第１のピーク対ピーク比と、を持つ微細なピッチのシード表面を形成するステップと、
（ｂ）前記シード表面に対して酸を加えて、複数のピークと、前記第１のピーク対ピーク比よりも約１０倍のオーダーで大きい第２のピーク対ピーク比と、を持つ最終的な表面を生成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３４】
前記エッチングするステップは、ガラス表面を化学的に又は機械的にエッチングすることによって形成される
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記酸は、フッ化水素酸である
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項１】
入力デバイスであって、
トラック表面を有するタッチセンシティブトラックパッドと、
力が前記トラック表面の実質的に任意の部分に加えられた時にニュートラル位置から作動位置への前記トラックパッドの変位を可能にし且つ前記作動位置から前記ニュートラル位置へ向けて前記トラックパッドを押し戻す力が加わるように、前記トラックパッドの一端に回動可能に接続された可撓ヒンジと、
を備え、
前記トラックパッドは、前記トラックパッドが前記作動位置にある時に第１の制御信号を生成し、オブジェクトが前記トラック表面に対して移動された時に第２の制御信号を生成する
ことを特徴とする入力デバイス。
【請求項２】
前記可撓ヒンジは、前記トラックパッドに接続された弾性プレートである
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項３】
前記第１の制御信号はボタン信号であり、前記第２の制御信号はトラッキング信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項４】
フレームを更に備え、
前記トラックパッドは、前記フレームに対する前記トラックパッドの移動を可能にするように前記フレームに回動可能に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項５】
前記トラックパッドは、前記フレームの片持ち梁拡張部に接続される
ことを特徴とする請求項４に記載の入力デバイス。
【請求項６】
前記トラックパッドの動きを感知する動き指示器を更に備え、
前記第１の制御信号は、前記動き指示器によって感知される前記トラックパッドの動きに基づく
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項７】
前記動き指示器は、前記トラックパッドが前記作動位置にある時に押下されるタクタイルスイッチである
ことを特徴とする請求項６に記載の入力デバイス。
【請求項８】
前記トラックパッドは、前記オブジェクトを感知するように構成されたタッチセンサ構成を含み、
前記第２の制御信号は、前記トラック表面に対する前記オブジェクトの位置に基づく
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項９】
前記タッチセンサ構成は、静電容量センサを含む
ことを特徴とする請求項８に記載の入力デバイス。
【請求項１０】
前記タッチセンサ構成は、電極層の上に配置された前記トラック表面を含んだ積層スタックであり、
前記電極層は、前記ニュートラル位置と前記作動位置との間で前記トラックパッドから変位するように構成される集積回路に対して電気的に接続される
ことを特徴とする請求項９に記載の入力デバイス。
【請求項１１】
前記電極層は、前記可撓ヒンジを形成する片持ちの端部を有する
ことを特徴とする請求項１０に記載の入力デバイス。
【請求項１２】
前記トラック表面は、誘電体材料から成る
ことを特徴とする請求項１０に記載の入力デバイス。
【請求項１３】
前記誘電体材料は、ガラスである
ことを特徴とする請求項１２に記載の入力デバイス。
【請求項１４】
前記電極層に接続された補強材を更に備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の入力デバイス。
【請求項１５】
前記補強材は、前記可撓ヒンジを形成する片持ちの端部を有する
ことを特徴とする請求項１４に記載の入力デバイス。
【請求項１６】
前記フレームは、前記トラックパッドが前記ニュートラル位置にある時に前記トラック表面を前記フレームの隣接表面と実質的に同一平面に維持するように構成されたショルダー部を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の入力デバイス。
【請求項１７】
前記ショルダー部に接続された衝撃吸収材を更に備える
ことを特徴とする請求項１６に記載の入力デバイス。
【請求項１８】
前記ニュートラル位置と前記作動位置との間の距離を調整可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項１９】
前記トラックパッドは、複数のゾーンに区分けされる
ことを特徴とする請求項１３に記載の入力デバイス。
【請求項２０】
前記複数のゾーンは、ユーザにより選択可能であり、トラックゾーン及びピックゾーンを含む
ことを特徴とする請求項１９に記載の入力デバイス。
【請求項２１】
前記複数のゾーンを分離させる手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１９に記載の入力デバイス。
【請求項２２】
前記複数のゾーンを分離させる前記手段は、ＬＥＤ側照明を含むテクスチャガラス表面、ＬＥＤ側照明を含むＩＲインク、エレクトロルミネッセンス、磁気インク又は二色のローリングワイヤによって形成される
ことを特徴とする請求項１９に記載の入力デバイス。
【請求項２３】
前記トラック表面は、アクティブマトリクスディスプレイである
ことを特徴とする請求項１３に記載の入力デバイス。
【請求項２４】
前記アクティブマトリクスディスプレイは、電子ペーパーを含む
ことを特徴とする請求項２３に記載の入力デバイス。
【請求項２５】
前記ニュートラル位置へ前記トラックパッドを押し戻す力を加える、前記トラックパッドに接続された磁石を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の入力デバイス。
【請求項２６】
コンピューティングシステムであって、
データを受信、処理及び出力できるコンピューティングデバイスと、
前記コンピューティングデバイスにおいて動作を実行するために前記コンピューティングデバイスにデータを送出するように構成された入力デバイスと、
を備え、
前記入力デバイスは、可撓ヒンジにより前記コンピューティングデバイスに結合され且つトラッキング信号を生成するように構成された押下可能なタッチセンシティブトラックパッドと、前記トラックパッドが押下された時にボタン信号を生成するように構成された動き指示器と、を有する
ことを特徴とするコンピューティングシステム。
【請求項２７】
前記動き指示器は、前記トラックパッドが押下された時に押下されるように構成されたタクタイルスイッチである
ことを特徴とする請求項２６に記載のコンピューティングシステム。
【請求項２８】
前記トラックパッドは、オブジェクトの動きを感知するように構成されたタッチセンサ構成を含み、
前記トラッキング信号は、前記トラックパッドに対する前記オブジェクトの位置に基づく
ことを特徴とする請求項２６に記載のコンピューティングシステム。
【請求項２９】
前記タッチセンサ構成は、静電容量センサを含む
ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３０】
前記トラックパッドは、ガラスディスプレイスクリーンを含む
ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３１】
移動電話又はメディアプレーヤである
ことを特徴とする請求項３０に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３２】
ニュートラル位置へ前記トラックパッドを押し戻す力を加える、前記トラックパッドに接続された磁石を更に備える
ことを特徴とする請求項２６に記載のコンピューティングシステム。
【請求項３３】
低摩擦で高透過率のガラスを作製する方法であって、
（ａ）ガラス表面をエッチングして、複数のピークと、前記複数のピーク間の特徴的な第１のピーク対ピーク比と、を持つ微細なピッチのシード表面を形成するステップと、
（ｂ）前記シード表面に対して酸を加えて、複数のピークと、前記第１のピーク対ピーク比よりも約１０倍のオーダーで大きい第２のピーク対ピーク比と、を持つ最終的な表面を生成するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項３４】
前記エッチングするステップは、ガラス表面を化学的に又は機械的にエッチングすることによって形成される
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記酸は、フッ化水素酸である
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２５】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４Ａ】
【図３４Ｂ】
【図２４ｂ】
【図２６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２５】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４Ａ】
【図３４Ｂ】
【図２４ｂ】
【図２６】
【公表番号】特表２０１２−５０４２７５（Ｐ２０１２−５０４２７５Ａ）
【公表日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２９０６３（Ｐ２０１１−５２９０６３）
【出願日】平成２１年９月１日（２００９．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５５５９１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３９３８３
【国際公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０３２６０９１８）アップル インコーポレイテッド (568)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１日（２００９．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５５５９１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３９３８３
【国際公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
【出願人】（５０３２６０９１８）アップル インコーポレイテッド (568)
【Ｆターム（参考）】
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