(57)【要約】  キーキャップタッチパッドが、キーキャップの材料を介してキーキャップ表面に対する近接感知を実現し、ユーザが、キーキャップ表面の全体にわたって指を移動させて、表示画面上でカーソルを操作し、リスト中のアイテムをスクロールし、ウェブページを介してナビゲートし、あるいは一般的にフル機能タッチパッドに関連する他の機能を行う、キーボードに配置された単一のキーキャップの表面の下に配置される小型のタッチパッド。【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパッドのキャパシタンス測定に干渉しない材料を使用して製造されたキーキャップと、
前記キーキャップの裏面に結合され、それによって前記キーキャップの表面の上または近くのオブジェクトの近接感知を実施するキャパシタンス感知性キーキャップタッチパッドと、
前記キーキャップタッチパッドに結合されたタッチパッドセンサ回路と、
少なくとも１つのタッチパッド機能を実現する、前記タッチパッドに関連するファームウェアと
から構成されるキーキャップタッチパッド。
【請求項２】
前記キーキャップが、さらにキーボードから構成され、前記キーキャップが、前記キーボード内に配置され、前記キーキャップが、キーキャップタッチパッドとしての、および押されるときに典型的なキーボードオペレーションにおけるように伝送されるべき、キーボードキーに関連する文字またはコマンドをもたらす前記キーとしての、二重の機能を実現する、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項３】
前記キーキャップが、さらにキーボードから構成され、前記キーキャップが、前記キーボード内に配置され、前記キーキャップが、キーキャップタッチパッドの専用の機能を実現する、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項４】
前記キーキャップタッチパッドが、さらにアクティブ化回路から構成され、前記キーキャップタッチパッドが、前記アクティブ化回路を使用して、非アクティブ状態とアクティブ状態との間でトグルさせることができる、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項５】
前記アクティブ化回路が、さらに前記非アクティブ状態と前記アクティブ状態との間でトグルさせるための専用スイッチから構成される、請求項４に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項６】
前記キーキャップタッチパッドが、さらに接着剤から構成され、前記接着剤が、前記キャパシタンス感知性タッチパッドの感知表面を前記キーキャップの裏面に結合する、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項７】
前記キーキャップタッチパッドが、さらに機械的ウェッジから構成され、前記機械的ウェッジが、前記キャパシタンス感知性タッチパッドを前記キーキャップの裏面に対して保持する、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項８】
前記キャパシタンス感知性タッチパッドが、さらに
前記キーキャップについてのアーチ形の表面、および対応するアーチ形の裏面と、
前記キーキャップの前記アーチ形の裏面に適合する前記キャパシタンス感知性タッチパッドの柔軟な基板と
から構成される、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項９】
前記キャパシタンス感知性タッチパッドが、さらに
前記キーキャップについての平面の表面、および対応する平面の裏面と、
前記キーキャップの前記平面の裏面に適合する前記キャパシタンス感知性タッチパッドのための平面の基板と
から構成される、請求項１に記載のキーキャップタッチパッド。
【請求項１０】
キーボードの単一のキーキャップを使用して少なくとも１つのタッチパッド機能を実施するための方法であって、
（１）キーキャップと、前記キーキャップの裏面に結合され、それによって前記キーキャップの表面の上または近くのオブジェクトの近接感知を実施するキャパシタンス感知性キーキャップタッチパッドと、前記キャパシタンス感知性タッチパッドに結合されたタッチパッドセンサ回路と、少なくとも１つのタッチパッド機能を実現する、タッチパッドに関連するファームウェアとを設けるステップと、
（２）前記キーキャップ表面の全体にわたって指を移動させ、それによって前記少なくとも１つのタッチパッド機能を実施するステップと
を含む方法。
【請求項１１】
（１）前記キーキャップをキーボード内に配置するステップと、
（２）前記キーキャップタッチパッドとしての、および押されるときに典型的なキーボードオペレーションにおけるように伝送されるべき、キーボードキーに関連する文字またはコマンドをもたらす前記キーとしての、前記キーキャップについての二重の機能を実現するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
さらに
（１）前記キーキャップをキーボード内に配置するステップと、
（２）前記キーキャップが、キーキャップタッチパッドの機能を排他的に実現するように前記キーキャップについての専用機用を実現するステップと
から構成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記キーキャップタッチパッドの作動を制御するアクティブ化回路を含めるステップをさらに含み、前記キーキャップタッチパッドが、前記アクティブ化回路を使用して非アクティブ状態とアクティブ状態との間でトグルさせることができる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
アクティブ化回路を設ける前記ステップが、さらに前記非アクティブ状態と前記アクティブ状態との間でトグルさせるための専用のスイッチのステップから構成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
さらに接着剤を使用して、前記キーキャップタッチパッドの感知表面を前記キーキャップの裏面に結合するステップから構成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
さらに機械的ウェッジを使用することにより、前記キーキャップタッチパッドの感知表面をキーキャップの裏面に結合するステップから構成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
（１）アーチ形の表面と対応するアーチ形の裏面で前記キーキャップを形成するステップと、
（２）前記キーキャップの前記アーチ形の裏面に適合する、前記キーキャップタッチパッドのための柔軟な基板を設けるステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
（１）平面の表面と対応する平面の裏面で前記キーキャップを形成するステップと、
（２）前記キーキャップの前記平面の裏面に適合する、前記キーキャップタッチパッドのための基板を設けるステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記キーキャップタッチパッドが、表示画面上でカーソル制御のタッチパッド機能を実現できるようにするステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
カーソル制御を実現する前記ステップが、
（１）前記キーキャップ表面の全体にわたる指の移動が、表示画面の全体にわたるカーソルの比較的大きな移動を引き起こす、第１のモードのキーキャップタッチパッドオペレーションを実現するステップと、
（２）前記キーキャップ表面の全体にわたる前記指の移動が、前記表示画面の全体にわたる前記カーソルの比較的小さな移動を引き起こす第２のモードのキーキャップタッチパッドオペレーションを実現するステップと
をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ユーザが、キーキャップタッチパッドオペレーションの前記第１のモードと前記第２のモードとの間で高速にスイッチングすることができるようにするスイッチング手段を設けるステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記キーキャップタッチパッドが、表示画面上に示されるリストをスクロールするタッチパッド機能を実現することができるようにするステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項２３】
スクロール制御を実現する前記ステップが、
（１）前記キーキャップ表面の全体にわたる指の移動が、前記表示画面上に示される前記リスト内の比較的高速な移動を引き起こす、第１のモードのキーキャップタッチパッドオペレーションを実現するステップと、
（２）前記キーキャップ表面の全体にわたる前記指の移動が、前記表示画面上に示される前記リスト内の比較的小さな移動を引き起こす第２のモードのキーキャップタッチパッドオペレーションを実現するステップと
をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ユーザが、キーキャップタッチパッドオペレーションの前記第１のモードと前記第２のモードとの間で高速にスイッチングすることができるようにするためのスイッチング手段を実現するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にタッチパッド、および一体化されたカーソル操作デバイスに関する。より詳細には、本発明は、キーボードの単一のキーに一体化され、それによってキーボードから指を移動させる必要のない便利なタッチパッド機能を実現するタッチパッドについて説明するものである。
【背景技術】
【０００２】
本文書は、２００５年２月９日に出願された、整理番号３２４５．ＣＩＲＱ．ＰＲの仮特許出願第６０／６５１，５２７号に含まれる主題のすべてに対する優先権を主張し、その主題のすべてを参照により組み込んでいる。
【０００３】
電子デバイスの表示画面上のカーソル制御を実施するために、このタイプの機能を実現する様々なデバイスが存在する。例えば、今日では、多数のラップトップコンピュータにおいて、ユーザがカーソル移動を制御することができるようにする２つの異なる一体化されたポインティングデバイスが存在する。
【０００４】
これらのデバイスのうちの第１のものは、ＱＷＥＲＴＹキーボードレイアウトの中央のどこかに配置された小型の「ポインタスティック（pointer stick）」デバイスまたは「シンクスティック（think stick）」デバイスである。このポインタスティックは、ユーザが「傾け」て、ユーザによってポインタスティックに対して加えられる力の方向にカーソルを移動させるようにする非常に小型のジョイスティックと考えることができる。ポインタスティックは、非常に小型であり、キーボードのいくつかのキーの間に配置される。ポインタスティックは、一般的に柔らかいラバーパッド（rubber pad）によってカバーされて、指が力を加えるときにユーザの指にクッションを与える。ポインタスティックは、スタンドアロンキーボード中に作り込まれて、デスクトップコンピュータユーザのためにこの同じ機能を実現することさえされている。
【０００５】
ポインタスティックの主要な利点のうちの１つは、ポインタスティックは、指または手をキーボードから離して移動させて、カーソル操作機能を実施する別のポインティングデバイスと接触させることなしに、ユーザが、ポインティングオペレーションを実施することができるようにすることである。
【０００６】
ポインタスティックに加えて、他のカーソル操作デバイスには、タッチパッド、コンピュータマウス、およびトラックボールがある。ポインタスティックタイプのデバイスは、ラップトップコンピュータ中のタッチパッドほど一般的でもなく、または知られてはおらず、あるいはスタンドアロンキーボードを使用するときのコンピュータマウスほど一般的でもないことは注目に値する。同様に、トラックボールは、広く行き渡った使用が見出されてはいない。
【０００７】
ポインタスティックタイプのカーソル制御デバイスは、キーボードの中央に配置されるという利点を有するが、カーソル制御デバイスはまた、その設計に固有の一部の短所も有する。例えば、ポインタスティックの物理構造は、非常に小型のロッドの物理構造である。ポインタスティックは、押すのに痛い可能性がある刺激物（irritant）としての役割を果たす鋭利なエッジを有することもある。たとえエッジが丸みをもたせられているとしても、ポインタスティックは、単にその小型のサイズのために依然として比較的鋭利である可能性がある。さらに、一般的にポインタスティックの最上部上に配置される柔らかいラバーカバー（rubber covering）またはナブ（nub）は、急速に摩耗し、簡単に抜け落ち失われてしまう可能性がある。ユーザが手元に予備のナブを持っていない場合には、ユーザは、指を保護するどのようなクッションもなしにポインタスティックに対して指を直接に押し付ける以外に選択の余地がない。
【０００８】
ポインタスティックの別の利点は、ユーザが加えられる圧力の量および方向を非常に注意深く制御しなければならないので、カーソルの位置に対する微調整を試み実施することが難しい可能性があることである。一部のユーザは、カーソル移動を制御するために必要とされる圧力の非常に微妙な差を制御することが全くできない。
【０００９】
したがって、必要とされるものは、ユーザが、キーボードから指または手を離して、カーソル操作を実施する必要がない、キーボードに一体化することができるデバイスである。カーソル制御に加えてスクローリングなど、タッチパッドに一般に関連づけられるこれらの機能などの機能を実施することもできるデバイスを提供することは、別の利点となるはずである。
【００１０】
本発明において使用されるタッチパッド技術を理解するために、そのような技術の一実施形態を考察することが有用である。本発明の重要な態様は、キーキャップを介して近接を感知するためのキャパシタンス感知技術の使用である。ＣＩＲＱＵＥ（登録商標）社のタッチパッド技術は、この機能を実施するようになっている。しかし、そのタッチパッド技術は、この特定の発明のためにさらに修正することができることが想起されるべきである。
【００１１】
ＣＩＲＱＵＥ（商標）社のタッチパッドは、相互キャパシタンス感知デバイスであり、一例が、図１のブロック図として示されている。このタッチパッド１０においては、Ｘ（１２）電極とＹ（１４）電極の格子と、センス電極１６とを使用して、タッチパッドの接触感知性区域１８を定義する。一般的にタッチパッド１０は、約１６電極×１２電極の、あるいはスペースの制約条件が存在するときには８電極×６電極の長方形の格子である。単一のセンス電極１６が、これらのＸ（１２）およびＹ（１４）の（または行または列の）電極とインターレースされる。すべての位置の測定は、センス電極１６を介して行われる。
【００１２】
ＣＩＲＱＵＥ（登録商標）社のタッチパッド１０は、センスライン（sense line）１６上の電荷の不均衡状態を測定する。ポインティングオブジェクトが、タッチパッド１０上またはそのタッチパッドに近接して存在しないときには、タッチパッド回路２０は、均衡状態にあり、センスライン１６上に電荷の不均衡状態は存在しない。ポインティングオブジェクトが、接触表面（タッチパッド１０の感知区域１８）に近づきまたは接触するときに容量性結合のために不均衡状態を引き起こすときに、キャパシタンス中の電荷が電極１２、１４上に発生する。測定されるものは、キャパシタンスの変化であり、電極１２、１４上の絶対キャパシタンス値ではない。タッチパッド１０は、センスライン上の電荷の均衡状態を再確立または回復するためにセンスライン１６上に注入される必要がある電荷量を測定することにより、キャパシタンスの変化を決定する。
【００１３】
以上のシステムを利用して、以降のようにタッチパッド１０上の、またはタッチパッド１０に近接した指の位置を決定する。この例は、行電極１２について説明しており、列電極１４についても同様にして反復される。行電極測定および列電極測定から得られる値は、タッチパッド１０上の、またはタッチパッド１０に近接したポインティングオブジェクトの重心となる交点を決定する。
【００１４】
第１のステップにおいて、第１の組の行電極１２は、Ｐ、Ｎジェネレータ２２からの第１の信号を用いて駆動され、異なるが隣接した第２の組の行電極は、そのＰ、Ｎジェネレータからの第２の信号を用いて駆動される。タッチパッド回路２０は、どの行電極がポインティングオブジェクトに最も近接しているかを示す相互キャパシタンス測定デバイス２６を使用してセンスライン１６から値を取得する。しかし、あるマイクロコントローラ２８の制御下にあるタッチパッド回路２０は、行電極のどちらの側にポインティングオブジェクトが配置されるかをまだ決定することができず、またタッチパッド回路２０は、ポインティングオブジェクトが電極からどれだけ遠くに離れて配置されるかをただ決定することもできない。したがって、システムは、１電極だけ駆動されるべき電極１２のグループをシフトする。換言すれば、グループの一方の側の上の電極が追加されるが、グループの反対側の上の電極はもはや駆動されない。次いで、新しいグループがＰ、Ｎジェネレータ２２によって駆動され、センスライン１６の第２の測定値が取得される。
【００１５】
これらの２つの測定値から、行電極のどちらの側の上にポインティングオブジェクトが配置されるかを、またどれだけ遠くに離れているかを決定することが可能である。次いで、ポインティングオブジェクト位置決定は、測定される２つの信号の大きさを比較する式を使用することによって実施される。
【００１６】
ＣＩＲＱＵＥ（登録商標）社のタッチパッドの感度または分解能は、行電極および列電極の格子が意味する１６×１２のよりもずっと高い。分解能は、一般的におよそ２．５４ｃｍ（１インチ）当たり９６０カウントの程度であり、またはそれよりも大きい。正確な分解能は、コンポーネントの感度と、同じ行および列上の電極１２、１４の間の間隔と、本発明にとって重要ではない他のファクタによって決定される。
【００１７】
以上のプロセスは、Ｐ、Ｎジェネレータ２４を使用して、Ｙ電極または列電極１４について反復される。
上記のＣＩＲＱＵＥ（登録商標）のタッチパッドは、Ｘ電極１２およびＹ電極１４の格子と、別個の単一のセンス電極１６とを使用しているが、センス電極は、実際には多重化を使用することにより、Ｘ電極１２またはＹ電極１４とすることもできる。どちらの設計によっても、本発明が機能することができるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の一目的は、典型的なキーボードレイアウトを修正する必要なしに、キーボードの単一のキーキャップ内にタッチパッドを配置することである。
本発明の別の目的は、キーキャップタッチパッドが、カーソル制御と、スクロール機能と、ウェブページを介してのナビゲーションとを含めて、複数の標準タッチパッド機能を実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
好ましい一実施形態においては、本発明は、キーボード中に配置された単一のキーキャップの表面下に配置された小型のタッチパッドであり、ここでキーキャップタッチパッドは、キーキャップの材料を介してキーキャップ表面に対する近接感知を実現し、ユーザは、キーキャップ表面を横切って指を移動させて、表示画面上でカーソルを操作し、リスト中のアイテムをスクロールし、ウェブページを介してナビゲートし、あるいは一般的にフル機能のタッチパッドに関連する他の機能を行う。
【００２０】
本発明の第１の態様においては、キーキャップタッチパッドは、キーキャップの裏面に配置され、それによってキーキャップを介してキーキャップ表面に対する近接感知を可能にする。
【００２１】
本発明の別の態様においては、第１のモードのキーキャップタッチパッドオペレーションは、キーキャップ表面の全体にわたる指の比較的小さな移動を使用して、大規模な作動を可能にし、第２のモードのオペレーションは、指の同じ比較的小さな移動を使用して、比較的小規模の作動を可能にする。
【００２２】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴、利点および代替態様は、添付図面と組み合わせて解釈される以降の詳細な説明の考察から当業者には明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の様々な要素に番号指定が与えられことになり、当業者が本発明を作製し使用することを可能にするために本発明が論じられる図面に対する参照を行うことにする。以降の説明は、本発明の原理の例示的なものにすぎず、添付の特許請求の範囲を狭くするものと考えられるべきではないことを理解すべきである。
【００２４】
本発明のタッチパッド機能を実現するために使用されるキャパシタンス感知性タッチパッドは、図１に説明されるＸ電極格子およびＹ電極格子についての異なるタイプの基板を使用して実装することができる。第１のタイプの基板は、ＰＣボード材料から成る。Ｘ電極およびＹ電極は、ＰＣボード材料上および／またはＰＣボード材料内の層中に配置される。ＰＣボード材料は、剛性であり、したがってキーキャップ表面がわずかに湾曲させられていることになる可能性がより高いので、代替基板材料が本発明中で使用するのにより適している可能性が高いことになる。
【００２５】
したがって、米国特許第６６８０７３１号において説明されるように、柔軟な基板材料を使用することができる。ＣＩＲＱＵＥ（登録商標）社に譲渡されたこの特許においては、Ｘ電極格子およびＹ電極格子のための柔軟な基板により、キャパシタンス感知性タッチパッドが、アーチ形の表面の外形に適合するようにすることができる。したがって、柔軟な基板を用いて製造されたキャパシタンス感知性タッチパッドは、説明されるように本発明のキーキャップの裏面の上に簡単に配置することができる。
【００２６】
図１は、（以降で「キーキャップ」と称されて、物理構造を示す）小型のキー部分と、したがってＱＷＥＲＴＹキーボードのキーボードレイアウトの平面図として与えられる。キーキャップ３０は、より小型の上部表面３２から、より広い基部３４へと下にテーパーがつけられているものとして示される。この図は、単なる一例にすぎず、本発明について必要とされないことに注意すべきである。必要なことは、少なくとも１つのキーキャップ３０の裏面がアクセス可能であり、その結果、キーキャップタッチパッドをその上に配置することができることだけである。
【００２７】
キーキャップ３０は、一般的に上部表面３２上に印刷された文字を一般的に有するキーボード上の成形されたキーである。キーキャップ３０の上部表面３２は、ややくぼませられて、アーチ形の表面を形成することができ、あるいはその上部表面は比較的平面とすることができる。キーキャップ３０は、文字だけには限定されず、キーボード上に配置することができるキーのどれであってもよく、キーは、比較的正方形の、円形の、上部表面を有し、楕円を形成し、あるいは長方形を形成するように長く引き延ばすこともできる。
【００２８】
図２において、小さなライン３６が、文字「Ｊ」を用いて指定されるキーキャップ３０上に見えることに注意すべきである。ライン３６は、一般的に隆起させられ、その結果、ユーザは、キーボード上で指を移動させるときにそのラインを感じることができる。文字「Ｊ」は、この文字が右手のための「ホーム」キーであるのでそのように示されている。「Ｊ」キーキャップ３０はまた、本発明のキーキャップタッチパッド用のキーとして使用するための可能性の高い候補でもある。しかし、文字でないキーキャップ３０を含めて任意のキーキャップ３０を使用することができることを想起すべきである。
【００２９】
例えばそのカラーを変化させ、上部表面にマークを付け、あるいは他の視覚的な手段を用いることにより、注意が、キーキャップに意図的に描かれない限り、キーキャップタッチパッドがキーキャップ３０内に存在するという外向きの表示が存在しないことに注意すべきである。さらに、キーキャップ３０は、近くのキーキャップ３０と比べて異なる触知できる感触をもたらすように変化させて、キーボードを見る必要なしにキーキャップタッチパッドの所在を見出す際にさらにユーザを支援することができる。
【００３０】
図３が、本発明のキーキャップ３０内のキーキャップタッチパッドの物理配置のより詳細を示すために提供されている。この実施形態においては、一般的なものよりも小型のタッチパッドが、キーキャップ３０の裏面４０上に配置される。キーキャップ３０が、その側面上に示され、その結果、キーキャップの裏面４０が露出されて見えるようになっている。
【００３１】
キーキャップタッチパッド５０は、複数のＸ電極１２およびＹ電極１４が露出されて示されて全体的に示されている。電極１２、１４は、電極１２、１４が配置される基板４４から分離した第２の基板４２上に配置されるタッチパッド回路２０へとつながるように示される。電極１２、１４は、タッチパッド回路２０が電極１２、１４には近いがすぐ隣にはないようにすることができる柔軟な基板４６を経由して柔軟な基板４４からタッチパッド回路２０へと移動する。
【００３２】
タッチパッド回路２０およびその基板４２は、キーキャップが十分に大きい場合に、キーキャップ３０内にたぶん取り付けることができることに注意すべきである。さらに、基板４４は、使用されているキーキャップ３０に応じて柔軟であり、または剛性である基板から成っていてもよい。キーキャップ表面３２がアーチ形である場合に柔軟な基板４４は、とりわけ有用である。そのようなタッチパッドは、ＣＩＲＱＵＥ（登録商標）社によってすでに製造されているタッチパッドと類似したものになる。
【００３３】
キーキャップタッチパッド５０は、接着剤または他の機械的手段を使用してキーキャップ３０の裏面に結合される。機械的スキームの一例は、スペースにしっかりと適合する可能性のある物理的ウェッジ（physical wedge）または他の障害物であり、また基板４６がその障害物を介して延びてタッチパッド回路２０に到達できるようにもする。
【００３４】
タッチパッド回路２０は、一般的にタッチパッド基板４４のために使用されている材料上に配置される集積回路のグループ中に配置されることになる。タッチパッド回路２０は、一般的にキーボード内のキーボード基板（図示されず）にしっかりと固定されることになる。
【００３５】
図４は、別の斜視図であるが、「Ｊ」キーキャップ３０のキーキャップ表面３２の斜視図であり、ここでは、柔軟な基板４６が、キーキャップの下から外に延びて出ていることが分かる。タッチ回路２０は、それ自体の基板４２上に配置されて示されている。タッチ回路２０は、剛性の、または柔軟な基板上に配置することができる。
【００３６】
本発明によって教示されるキーキャップタッチパッド５０の使用は、直截的である。図５に示されるように、ユーザには、キーキャップ３０の上部表面３２にタッチしている指６０がある。キーキャップ３０は、キーキャップタッチパッド５０の裏面に配置されている。この例においては、キーキャップ３０は、アーチ形の上部表面３２と、対応してアーチ形の裏面（図示せず）とを有する。この実施形態においては、キーキャップタッチパッド５０の基板４２は、柔軟であり、それによってキーキャップタッチパッドは、キーキャップ３０のアーチ形の裏面に適合することができるようになる。
【００３７】
キーキャップタッチパッド５０は、絶対的な位置決めシステムではなく、相対的位置決めシステムであることが想定されている。換言すれば、キーキャップタッチパッド５０を使用して、表示画面上のカーソルの移動を制御している場合、一般的にキーキャップ３０の上部表面３２を使用して、１）指をキーキャップ表面３２上に置くこと、および２）指をキーキャップ表面に沿ってカーソルの動きの望ましい方向に移動させることの反復される動きによってカーソルを移動させる。
【００３８】
ステップ１および２が完了した後に、カーソルが、表示画面上のその望ましいロケーションに到達しない場合、ユーザは、３）キーキャップ表面３２から指を離して持ち上げ、４）キーキャップ表面の新しいロケーション上に指を移動させ、次いで３）カーソルが、望ましいロケーションに到達するまで以上のステップ１および２を反復する。
【００３９】
典型的なキーキャップ３０の表面区域は、例えばノートブックコンピュータと共に使用される典型的なタッチパッドに比べて比較的小さいことに注意すべきである。それに応じて、キーキャップ表面３２上の指６０の移動によって引き起こされるカーソルの移動の程度を調整することが可能である。したがって、指６０の比較的小さい移動は、ずっと大きな程度のカーソルの移動に対応するようにすることができる。
【００４０】
ユーザのための複数の定義される程度の移動を行うことが望ましいこともあることが想定されている。換言すれば、カーソルの大きな移動が、１つのモードにおいて可能であるようにキーキャップタッチパッド５０を動作させるが、次いでずっと高い精度がユーザにとって使用可能となる第２のモードにスイッチングする能力を提供することが望ましいこともある。したがって、簡単なコマンドまたはスイッチがユーザに対して提供され、ここでユーザは、カーソル感度の第１のモードと第２のモードとの間で速やかにスイッチングすることができることが想定されている。第１のモードにおいては、ユーザは、キーキャップ表面３２の全体にわたっての指の非常に小さな移動に応じてカーソルを大きな距離移動させることができる。しかし、第２のモードのオペレーションにおいては、ユーザは、キーキャップ表面３２の全体にわたっての指６０による同じ小さな移動に応じてカーソルをずっと短い距離移動させることができる。このようにして、本発明により、必要に応じて高速のカーソル移動と小さなカーソル移動とが可能になる。
【００４１】
キーキャップタッチパッド５０のオペレーションの第１のモードと第２のモードとの間でスイッチングするための手段は、ハードウェアスイッチとして、またはソフトウェアスイッチとして実装することができる。例えば、スイッチングするための手段は、指定された機能キーを押すことによってスイッチングすることができる。
【００４２】
キーキャップタッチパッドの重要な一態様は、タッチパッドが、少なくともフル機能タッチパッドに共通に関連する１つの機能を提供することになり、多数の異なるタッチパッド機能を含む可能性が高くなることである。これらの機能は、それだけに限定して考えられるべきではないが、カーソル制御、スクローリング、ウェブページのナビゲーション、指紋の識別などを含んでいる。
【００４３】
この小型のキーキャップタッチパッド５０は、キーボードのキーキャップ３０内に配置されるものだけに限定されないことに注意すべきである。多数の異なるレベルのタッチパッド機能を実現することができる小型のタッチパッドをすべて利用することができる、カメラ、カムコーダ、携帯型個人情報端末、モバイル電話などを含めて、携帯型電子器具など、多数のデバイスが存在する。
【００４４】
キーキャップタッチパッド５０の他の機能は、キーボードから指または手を離す必要なしに、タッチパッド機能を実施する能力を含んでいる。さらに、ポインタスティックの場合にそうであるように、キーボードの特別な再設計または修正は、必要とされないはずである。有利なことに、キーキャップタッチパッド５０は、キーキャップ３０のプラスチックまたは他の材料を介して動作する。キーキャップ材料についてのただ１つの限定は、キーキャップ材料が、キーキャップタッチパッド５０によって実施されるキャパシタンス感知性測定に干渉しないことである。
【００４５】
既存のＣＩＲＱＵＥ（商標）社のタッチパッドの設計における修正は、より小さな物理区域がキーキャップタッチパッド５０によって専有されているので、存在している電極総数を減少させることを含んでいる。正確な位置感知を実施するためにファームウェアの修正も必要とされることになる。
【００４６】
本発明は、単一のキーキャップがタッチパッドの機能を実現できるようにする任意のタッチパッド技術を用いて実装することができることに注意すべきである。したがって、本発明は、キーキャップの表面に接触しており、あるいはキーキャップの表面の近くにあるオブジェクトのロケーションの決定を可能にするキャパシタンス感知のタッチパッド技術、圧力感知のタッチパッド技術、赤外線タッチパッド技術、光学的タッチパッド技術、および他のタッチパッド技術を使用して実装することができる。
【００４７】
上記された構成は、本発明の原理の適用の例示的なものにすぎないことを理解すべきである。非常に多数の修正形態および代替構成は、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、当業者が考案することができる。添付の特許請求の範囲は、そのような修正形態および構成を包含するように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】先行技術によって教示され、本発明と共に機能するようになっているタッチパッドのブロック図である。
【図２】キーキャップタッチパッドをキーキャップのすぐ下に配置してキーキャップを介しての近接感知を可能にしているキーボードの斜視図である。
【図３】接着剤など任意の便利な手段によってキーキャップの裏面に取り付けられたキーキャップタッチパッドを示す、キーキャップの裏面の拡大斜視図である。
【図４】タッチパッド基板の柔軟な一部分が、キーキャップの内側から外に向かって延びていることが分かる、別の斜視図であるが、Ｈキーキャップの上部表面の斜視図である。
【図５】キーキャップタッチパッドがその中に配置されているキーキャップ上を移動する指の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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