專利名稱：用于電子設(shè)備的觸摸屏顯示器及確定同觸摸屏顯示器的觸摸交互的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請總體涉及具有觸摸敏感輸入屏(觸摸屏)的電子設(shè)備以及 在觸摸敏感輸入屏處確定觸摸發(fā)生的方法。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備(包括便攜式電子設(shè)備)己經(jīng)得到了廣泛的使用，并且 可以提供各種功能，例如，包括電話、電子消息以及其他個人信息管
理器(PIM)應(yīng)用功能。便攜式電子設(shè)備可以包括多種類型的設(shè)備，包 括諸如簡單蜂窩電話、智能電話、無線PDA和具有無線802. 11或藍牙 功能的膝上計算機等的移動臺。從諸如Mobitex和DataTAC等僅支持 數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)到諸如GSM/GPRS、 CDMA、 EDGE、 UMTS和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)等 支持語音和數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，這些設(shè)備運行在多種網(wǎng)絡(luò)上。
諸如PDA或智能電話等設(shè)備通常供手持使用并易于攜帶。通常期 望可攜帶更小的設(shè)備。由于這樣的手持設(shè)備較小，可用于用戶輸入和 輸出設(shè)備的空間有限，因此觸摸屏輸入/輸出設(shè)備在這樣的手持設(shè)備上 是特別有用的。此外，可以根據(jù)正在執(zhí)行的功能和操作，修改觸摸屏 輸入/輸出設(shè)備上的屏幕內(nèi)容。
舉例而言，由于在覆蓋LCD顯示器的堆疊的層中使用阻性和容性 觸摸傳感器會導致透過顯示器的光量減少，因此光學觸摸屏設(shè)備較阻 性和容性觸摸傳感器更有優(yōu)勢。然而，光學觸摸屏設(shè)備在用戶交互和 響應(yīng)方面有其固有的不足之處。 一種這樣的缺陷在于由檢測觸摸發(fā) 生然后確定觸摸發(fā)生位置所需的復(fù)雜方法導致的較長的時延。舉例而 言，較長的時間可導致在用戶等待對接收到來自設(shè)備的輸入的確認時， 產(chǎn)生額外的或錯誤的用戶選擇或操作。
因此，需要對觸摸屏設(shè)備進行改進。

發(fā)明內(nèi)容
優(yōu)選地， 一方面消除或緩解了現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏設(shè)備的至少一個缺陷。
根據(jù)一方面，可以提供一種用于電子設(shè)備中的觸摸屏顯示系統(tǒng)。 觸摸屏顯示系統(tǒng)可包括顯示設(shè)備；顯示設(shè)備處的容性觸摸傳感器裝 置，用于檢測顯示設(shè)備上的觸摸的發(fā)生；以及顯示設(shè)備處的光學觸摸 傳感器裝置，用于對容性傳感器裝置檢測到在顯示設(shè)備上發(fā)生了觸摸 予以響應(yīng)，確定發(fā)生在顯示設(shè)備上的觸摸的位置。
根據(jù)另一方面，可以提供一種電子設(shè)備，包括外殼；顯露在外 殼外的顯示設(shè)備；被配置在顯示設(shè)備上的容性觸摸傳感器裝置，用于 檢測顯示設(shè)備上的觸摸的發(fā)生；被配置在顯示設(shè)備上的光學觸摸傳感 器裝置，用于檢測發(fā)生在顯示器上的觸摸的位置；以及封裝在外殼中 的操作組件。操作組件包括連接至顯示設(shè)備、容性觸摸傳感器裝置和 光學觸摸傳感器裝置的處理器，操作組件用于對在容性觸摸傳感器裝 置處檢測到觸摸發(fā)生予以響應(yīng)，使光學觸摸傳感器裝置確定發(fā)生在顯 示器上的觸摸的位置。
根據(jù)另一方面，可提供一種用于在觸摸屏顯示系統(tǒng)中檢測觸摸的 方法。該方法可以包括在被配置在顯示設(shè)備上的容性觸摸傳感器裝 置處，檢測顯示設(shè)備上的觸摸的發(fā)生；對在容性觸摸傳感器裝置處確 定發(fā)生了觸摸予以響應(yīng)，在與顯示設(shè)備耦合的光學觸摸傳感器系統(tǒng)處 確定觸摸發(fā)生的位置；以及確定作為觸摸發(fā)生的結(jié)果的輸入。


參照附圖，僅作為示例，對本發(fā)明的實施例進行描述，附圖中 圖1是根據(jù)一實施例的便攜式電子設(shè)備的組件的簡化方框圖； 圖2是根據(jù)一實施例的便攜式電子設(shè)備的頂視圖； 圖3是圖2所示的便攜式電子設(shè)備的簡化的截面?zhèn)纫晥D； 圖4是觸摸屏顯示器簡化的截面?zhèn)纫晥D(未按實際比例繪制)；以
及圖5是一幅流程圖，示出了根據(jù)一實施例的觸摸屏顯示器中觸摸 檢測方法的步驟。
具體實施例方式
總的來說，描述了觸摸屏顯示器和在觸摸屏顯示器上確定觸摸的 方法。在一實施例中，觸摸屏顯示器包括顯示設(shè)備；顯示設(shè)備上的 容性觸摸傳感器裝置，用于檢測顯示設(shè)備上的觸摸的發(fā)生；以及顯示 設(shè)備上的光學觸摸傳感器裝置，用于對容性傳感器裝置檢測到在顯示 設(shè)備上發(fā)生了觸摸予以響應(yīng)，檢測發(fā)生在顯示設(shè)備上的觸摸的位置。
應(yīng)當理解的是，為了簡要和清晰地進行說明，在適當?shù)那闆r下， 附圖間的參考數(shù)字可能重復(fù)，以表明相應(yīng)的或類似的元件。另外，闡 述了大量特定的細節(jié)，以便提供對這里所描述的實施例的透徹理解。 然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，沒有這些特定的細節(jié)也可 以實現(xiàn)這里所描述的實施例。另一方面，沒有詳細描述公知的方法、 過程和組件，以免模糊這里所描述的實施例。此外，該說明不應(yīng)被視 作對這里所描述的實施例的范圍的限制。
本申請總體涉及電子設(shè)備，在此處描述的實施例中是便攜式電子 設(shè)備。便攜式電子設(shè)備的示例包括移動或手持、無線通信設(shè)備，如 尋呼機、蜂窩電話、蜂窩智能電話、無線管理器、個人數(shù)字助理、支 持無線功能的筆記本計算機等。 便攜式電子設(shè)備可以是具有高級數(shù)據(jù)通信功能的雙向通信設(shè)備， 所述高級數(shù)據(jù)通信功能包括通過收發(fā)機站網(wǎng)絡(luò)與其他便攜式電子設(shè)備 或計算機系統(tǒng)進行通信的功能。便攜式電子設(shè)備還可以具有允許語音 通信的功能。根據(jù)便攜式電子設(shè)備所提供的功能，該便攜式電子設(shè)備 可以被稱作數(shù)據(jù)消息收發(fā)設(shè)備、雙向?qū)ず魴C、具有數(shù)據(jù)消息收發(fā)功能 的蜂窩電話、無線因特網(wǎng)裝置、或數(shù)據(jù)通信設(shè)備(具有或不具有電話 功能)。便攜式電子設(shè)備還可以是不具有無線通信功能的便攜式設(shè)備， 如手持電子游戲設(shè)備、數(shù)字相冊、數(shù)碼攝像機等。
首先參見圖1，圖1示出了便攜式電子設(shè)備20的一個典型實施例 的方框圖。便攜式電子設(shè)備20包含許多組件，如處理器22，用于控制便攜式設(shè)備20的全部工作。包含數(shù)據(jù)和語音通信在內(nèi)的通信功能是
由通信子系統(tǒng)24予以實現(xiàn)的。便攜式設(shè)備20接收到的數(shù)據(jù)可以由解 碼器26進行解壓和解碼，解碼器26按照任意合適的解壓技術(shù)(如， YK解壓或其他己知技術(shù))或加密技術(shù)(如，使用諸如數(shù)據(jù)加密標準(Data Encryption Standard, DES)、三重DES、或先進加密標準(Advanced Encryption Standard, AES)等加密技術(shù))工作。通信子系統(tǒng)24從無 線網(wǎng)絡(luò)100接收并向無線網(wǎng)絡(luò)100發(fā)送消息。在便攜式電子設(shè)備20的 該典型實施例中，按全球移動通信系統(tǒng)(GSM)和通用分組無線業(yè)務(wù) (GPRS)標準對通信子系統(tǒng)24進行配置。GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)可以在 全世界范圍內(nèi)使用，并且這些標準有望被增強型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境 (Enhanced Data GSM Environment, EDGE)和全球移動通信業(yè)務(wù) (Universal Mobile Telecommunications Service, UMTS)最終取代。 目前仍然在制定新標準，然而相信新標準將具有同此處說明的網(wǎng)絡(luò)相 似的網(wǎng)絡(luò)行為，因而所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，此處說明的實施例 本打算采用將于未來開發(fā)出來的其他合適的標準。連接通信子系統(tǒng)24 和無線網(wǎng)絡(luò)200的無線鏈路代表按照為GSM/GPRS通信指定的規(guī)定協(xié)議 運作的一條以上的不同的射頻(RF)信道。利用較新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，上 述信道能夠支持電路交換語音通信和分組交換數(shù)據(jù)通信。
雖然在一典型實現(xiàn)中，同便攜式電子設(shè)備20相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)200 是GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，然而在其他實現(xiàn)中還可以將其他無線網(wǎng)絡(luò)同便 攜式電子設(shè)備20進行關(guān)聯(lián)?？捎玫牟煌愋偷臒o線網(wǎng)絡(luò)包括，比如， 以數(shù)據(jù)為中心的無線網(wǎng)絡(luò)、以語言為中心的無線網(wǎng)絡(luò)和能夠利用相同 物理基站同時支持語音和數(shù)據(jù)通信的雙模網(wǎng)絡(luò)。組合雙模網(wǎng)絡(luò)包括， 但不局限于碼分多址(CDMA)或CDMA2000網(wǎng)絡(luò)、(如上所述的) GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)、以及如EDGE和UMTS等未來的第三代(3G)網(wǎng)絡(luò)。以數(shù) 據(jù)為中心網(wǎng)絡(luò)的若干其他示例包括WiFi 802.11 、 Mobite,以及 DataTACTM網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。其他以語音為中心的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的示例包括 類似GSM和時分多址(TDMA)系統(tǒng)等個人通信系統(tǒng)(PCS)網(wǎng)絡(luò)。
理器22還與附加子系統(tǒng)(諸如隨機存取存儲器(RAM) 28、閃 存30、顯示設(shè)備32)交互，顯示設(shè)備32具有包括連接至電子控制器35的容性觸摸傳感器層34在內(nèi)的容性觸摸敏感裝置，以及包括連 接至光學控制器37的光學觸摸傳感器36在內(nèi)的光學觸摸傳感器裝置。 顯示設(shè)備32與容性觸摸敏感裝置和光學觸摸傳感器裝置是觸摸屏顯 示器38的一部分，觸摸屏顯示器38的至少一部分可以相對于便攜式 電子設(shè)備20的外殼移動。雖然本實施例中并未示出，但可以將機械開 關(guān)置于外殼中，機械開關(guān)受觸摸屏顯示器38移動的激勵執(zhí)行動作，以 提供額外的輸入。處理器22還與輔助輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)40、數(shù) 據(jù)端口42、揚聲器44、麥克風46、短程通信48以及其它設(shè)備子系統(tǒng) 50進行交互。容性觸摸敏感裝置和光學觸摸傳感器裝置一同提供觸摸 敏感輸入設(shè)備，容性觸摸敏感裝置包括連接至電子控制器35的容性觸 摸傳感器層34，光學觸摸傳感器裝置包括連接至光學控制器37的光 學觸摸傳感器36，處理器22通過電子控制器35與容性觸摸傳感器層 34交互，通過光學控制器37與光學傳感器36交互。
便攜式電子設(shè)備20的某些子系統(tǒng)執(zhí)行與通信相關(guān)的功能，而其他 子系統(tǒng)可以提供"駐留"或在機功能。作為示例，顯示設(shè)備32以及觸摸 敏感裝置34、包括連接至電子控制器35的容性觸摸傳感器層34、以 及包括連接至光學控制器37的光學傳感器36可以用于與數(shù)據(jù)和語音 通信相關(guān)的功能，如輸入在網(wǎng)絡(luò)200上發(fā)送的文本消息，和設(shè)備駐留 功能，如計算器或任務(wù)列表。
在完成網(wǎng)絡(luò)注冊或激活過程后，便攜式設(shè)備20就可以通過無線網(wǎng) 絡(luò)200發(fā)送和接收通信信號了 。網(wǎng)絡(luò)接入與便攜式電子設(shè)備20的用戶 或使用者相關(guān)?；诒緦嵤├瑸榱俗R別用戶，便攜式電子設(shè)備20使 用插入于SIM/RUIM接口 54的SIM/RUIM卡52 (即用戶識別模塊 (Subscriber Identity Module)或可移除用戶識別模塊(Removable User Identity Module))，以和網(wǎng)絡(luò)(例如網(wǎng)絡(luò)200 )進行通信。SIM/RUIM卡 52是一種常規(guī)的"智能卡"，可用于識別便攜式電子設(shè)備20的用戶，并 對便攜式設(shè)備20進行個性化設(shè)置，等等。在本實施例中，沒有SIM /RUIM卡48，便攜式電子設(shè)備20便不可能完全運行，與無線網(wǎng)絡(luò)200 進行通信。通過在SIM/RUIM接口 54中插入SIM/RUIM卡52，用戶 就可以訪問所有定制的業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)包括web瀏覽以及諸如如電子郵件、語音郵件、短消息業(yè)務(wù)(Short Message Service, SMS)、多 媒體消息業(yè)務(wù)(MMS)等消息業(yè)務(wù)。更多高級的業(yè)務(wù)可以包括銷售 點、現(xiàn)場業(yè)務(wù)、以及銷售自動化。SIM/RUIM卡52包括處理器和用 于存儲信息的存儲器。 一旦SIM /RUIM卡52插入SIM卡/RUIM接口 54，便被連接至處理器22。為了識別用戶，SIM/RUIM卡52可以包 括一些用戶參數(shù)，如國際移動用戶識別碼(International Mobile Subscriber Identity, IMSI)。使用SIM/RUIM卡52的好處在于，用戶 無需受到單獨的某個便攜式電子設(shè)備的束縛。SIM卡/RUIM 52還可以 為便攜式電子設(shè)備存儲額外的用戶信息，包括記事本(或日歷)信息 和最近通話信息?？蛇x地，用戶識別信息也可被寫入閃存30中。
便攜式電子設(shè)備20是電池供電設(shè)備，包括電池接口 56，用于連 接一個或多個充電電池58。至少在某些實施例中，電池58可以是具 有嵌入式微處理器的智能電池。電池接口 56連接到穩(wěn)壓器(未示出)， 穩(wěn)壓器協(xié)助電池58為便攜式識別20提供電源V+。雖然，現(xiàn)有技術(shù)采 用電池，但是未來技術(shù)(如微型燃料電池)也可為便攜式設(shè)備提供電 源。
便攜式設(shè)備20還包括將于以下進行詳細說明的操作系統(tǒng)60和軟 件組件62至72。處理器22所運行的操作系統(tǒng)60和軟件組件62至72-通常存儲在永久性存儲器(如閃存30)中，閃存30也可以可選地用 只讀存儲器(ROM)或其他類似的存儲元件(未示出)予以替代。本 領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以意識到，可以將操作系統(tǒng)60和軟件組件62到 72 (如特定的設(shè)備應(yīng)用程序)，或者其所屬部分臨時加載于易失性存儲 器(如RAM 28)中。其他軟件組件還可以包括所有為本領(lǐng)域一般技 術(shù)人員所公知的軟件。
通常在制造過程中，將用于控制基本設(shè)備運行的軟件應(yīng)用程序62 的子集(包括數(shù)據(jù)和語音通信應(yīng)用程序)安裝在便攜式電子設(shè)備20中。 其他軟件應(yīng)用程序包括消息應(yīng)用程序64。消息應(yīng)用程序64可以是任 何使得便攜式設(shè)備20的用戶可以發(fā)送或接收電子消息的合適的軟件 程序。正如本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的那樣，存在各種消息應(yīng)用程 序64的各種變體。用戶發(fā)送或接收的消息通常存儲在便攜式電子設(shè)備20的閃存30或便攜式電子設(shè)備20中其他一些合適的存儲元件中。在 至少某些實施例中，某些存儲和發(fā)送的消息可以存儲在遠離設(shè)備20的 位置，比如存儲在可以同便攜式設(shè)備20通信的相關(guān)主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存 儲器中。
軟件應(yīng)用程序還可以包括設(shè)備狀態(tài)模塊66、個人信息管理器 (PIM) 68和其他合適的模塊(未示出)。設(shè)備狀態(tài)模塊66可提供永
久性，即設(shè)備狀態(tài)模塊66確保將重要的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲在永久性存儲器 (如閃存30中)，因此當便攜式電子設(shè)備20關(guān)閉或掉電時，數(shù)據(jù)不會丟失。
PIM68包括用于對用戶感興趣的數(shù)據(jù)項(例如，但不限于電子 郵件、通訊錄、日歷事件、語音郵件、約會、以及任務(wù)項)進行組織 和管理的功能。PIM應(yīng)用程序有能力通過無線網(wǎng)絡(luò)200發(fā)送和接收數(shù) 據(jù)項?？梢岳脽o線網(wǎng)絡(luò)200將PIM數(shù)據(jù)項與所存儲的和/或與主機系 統(tǒng)相關(guān)的便攜式電子設(shè)備用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)項進行無縫集成、同步和更 新。該功能關(guān)于上述項目在便攜式電子設(shè)備上創(chuàng)建了一個鏡像主機。 當主機電腦系統(tǒng)是使用便攜式電子設(shè)備的用戶的辦公室電腦系統(tǒng)時， 該方法特別有優(yōu)勢。
便攜式電子設(shè)備20還包括連接模塊70和信息技術(shù)(IT)策略模 塊72。連接模塊70實現(xiàn)便攜式電子設(shè)備20與授權(quán)便攜式設(shè)備連接的 無線基礎(chǔ)設(shè)施和任何主機系統(tǒng)(如企業(yè)系統(tǒng))進行通信所需的通信協(xié) 議。
連接模塊70包括一套API，這套API可以被集成于便攜式電子設(shè) 備20，以使得便攜式電子設(shè)備20可以使用與企業(yè)系統(tǒng)相關(guān)的任意數(shù) 量的業(yè)務(wù)。連接模塊70使得便攜式電子設(shè)備20可以與主機系統(tǒng)建立 端到端的、安全的、經(jīng)認證的通信管道。連接模塊70為其提供訪問能 力的應(yīng)用程序的子集可用于將IT策略命令從主機系統(tǒng)傳送至便攜式 電子設(shè)備20。 IT策略命令的傳送可以是以無線或有線方式實現(xiàn)的。然 后，這些指令可被傳送到IT策略模塊72，以修改設(shè)備20的配置。在 某些情形下，可選地，IT策略更新也可以通過有線連接實現(xiàn)。
也可以在便攜式電子設(shè)備20上安裝其他類型的軟件應(yīng)用程序。這些軟件應(yīng)用程序可以是，在便攜式電子設(shè)備20制造完成后添加的第三 方應(yīng)用程序。第三方應(yīng)用程序的示例包括游戲、日歷、實用工具等。
附加應(yīng)用程序可以通過無線網(wǎng)絡(luò)200、輔助1/0子系統(tǒng)40、數(shù)據(jù) 端口 42、短程通信子系統(tǒng)48或其他合適的設(shè)備子系統(tǒng)50中的至少一 種加載至便攜式電子設(shè)備20。應(yīng)用程序這種靈活的安裝方式擴展了便 攜式設(shè)備20的功能，并且可以提供了增強型在機功能、通信相關(guān)功能 或同時提供兩種功能。例如，安全通信應(yīng)用程序使得用戶能夠使用便 攜式電子設(shè)備20實現(xiàn)電子商務(wù)功能和其他此類金融交易。
數(shù)據(jù)端口 42使得用戶可以通過外部設(shè)備或軟件應(yīng)用程序設(shè)置偏 好，并在不使用無線通信網(wǎng)絡(luò)的情況下，通過向便攜式電子設(shè)備20提 供信息或軟件下載的方式擴展便攜式電子設(shè)備20的功能。例如，可以 使用候選下載路徑通過一條直接進而可靠和可信的連接，將密鑰加載 到便攜式電子設(shè)備20上，以提供安全的設(shè)備通信。
數(shù)據(jù)端口 42可以是使便攜式電子設(shè)備20和另一計算設(shè)備能夠進 行數(shù)據(jù)通信的任意合適的端口。數(shù)據(jù)端口 42可以是串行或并行端口。 在某些實例中，數(shù)據(jù)端口 42可以是包含數(shù)據(jù)傳輸線以及供電線路的 USB端口，其中，數(shù)據(jù)傳輸線用于傳輸數(shù)據(jù)，供電線路能夠提供充電 電流，為便攜式電子設(shè)備20的電池58充電。
短程通信子系統(tǒng)48可以在不使用無線網(wǎng)絡(luò)200的情況下，使便攜 式電子設(shè)備20能夠和不同的系統(tǒng)或設(shè)備進行通信。例如，短程通信子 系統(tǒng)48可以包括用來實現(xiàn)短程通信的紅外設(shè)備及相關(guān)電路和組件。短 程通信標準的示例包括紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)所開發(fā)的標準、藍牙、 以及IEEE所開發(fā)的802.11系列標準。
工作時，通信子系統(tǒng)24對接收到的信號(如文本消息、電子郵件 消息或所下載的網(wǎng)頁)進行處理，并將處理結(jié)果輸入處理器22。接著， 處理器22對接收信號進行處理，以輸出至顯示設(shè)備32，或可選地輸 出至輔助I/0子系統(tǒng)40。此外，用戶可以比如利用觸摸屏顯示器38 和輔助I/0子系統(tǒng)40，對數(shù)據(jù)項(如電子郵件消息)進行編輯。輔助 1/O子系統(tǒng)40可以包括如鼠標、軌跡球、紅外指紋探測器、或具有 動力學按鈕功能的滾動輪等設(shè)備?？梢岳猛ㄐ抛酉到y(tǒng)24通過無線網(wǎng)絡(luò)200發(fā)送編輯好的項目。
對于語音通信，除了將接收到的信號輸出到揚聲器44，以及用麥 克風產(chǎn)生發(fā)送信號外，便攜式電子設(shè)備20其他全部工作基本同數(shù)據(jù)通 信相同。還可以在便攜式電子設(shè)備上20實現(xiàn)可選的語音或音頻I/O子 系統(tǒng)(如語音消息錄制子系統(tǒng))。雖然語音和音頻信號的輸出主要通過 揚聲器44實現(xiàn)，然而還可以使用顯示設(shè)備32提供額外的信息，如主 叫方身份、語音呼叫的持續(xù)時間、或其他語音呼叫的有關(guān)信息。
除圖1夕卜，現(xiàn)參考圖2和圖3，圖2和圖3分別示出了典型便攜 式設(shè)備20的正視圖和簡化的截面?zhèn)纫晥D。便攜式電子設(shè)備包括外殼 80和外殼所暴露出的顯示設(shè)備32。容性觸摸傳感器裝置包括顯示設(shè) 備32處的容性觸摸傳感器層34，用以檢測顯示設(shè)備32上的觸摸的發(fā) 生。光學觸摸傳感器組件包括顯示設(shè)備32處的光學觸摸傳感器36， 用以確定發(fā)生在顯示設(shè)備32上的觸摸的位置。操作組件封裝在外殼 80中，并包括連接至顯示設(shè)備32、容性觸摸傳感器裝置和光學觸摸 傳感器裝置的處理器22。操作組件對在容性觸摸傳感器裝置處檢測到 觸摸發(fā)生予以相應(yīng)，使光學觸摸傳感器裝置確定發(fā)生在顯示器上的觸 摸的位置。
繼續(xù)參考圖1、圖2和圖3以及圖4，以描述用于便攜式電子設(shè)備 20的觸覺觸摸屏顯示器的實施例。便攜式電子設(shè)備20包括外殼80， 外殼封裝著圖1所示的內(nèi)部組件，并包括背(back) 82和由互連側(cè) 壁86分隔開的前框84，所述互連側(cè)壁86在背82和前框84之間延伸 并大致與背82和前框84垂直。前框84將觸摸屏顯示器38框住，使 具有容性觸摸傳感器層34的顯示設(shè)備32被暴露出來，以用于用戶交 互。觸摸屏顯示器32還可包括顯示設(shè)備上的保護性覆蓋。光學傳感器 36嵌入在顯示設(shè)備32中，并連接至光學控制器37，用于確定位于觸 摸屏顯示器38的表面的物體位置。
背82包括可拆卸地安附的板(未示出)，用于例如插入和拆除 上述電池58和SIM/RUIM卡62。應(yīng)當意識到的是，背82、側(cè)壁86 和前框84可以通過例如注模成形的方式制造。根據(jù)圖2所示的實施例 前框84大致是矩形的，但是還可以采用其它形狀。例如，可以將前框84的邊角弄圓。雖然本實施例中并未示出，但觸摸屏顯示器38可以 在外殼80中移動，以向用戶提供觸覺反饋。此外，可以在觸摸屏顯示 器38和背82之間提供由觸摸屏顯示器制動的機械開關(guān)，以向用戶提 供進一步的觸覺反饋或向處理器22提供進一步的輸入。在本實施例 中，例如，顯示設(shè)備32被配置在支撐盤90 (support tmy)上，支撐柱 92將所述支撐盤90與背82分隔開。例如，支撐盤90可以由任何適 合的材料制成的(如鎂盤)，并且可以包括連接至支撐盤的印刷電路板。
應(yīng)當意識到的是，觸摸屏顯示器是組件的集合，所述組件包括 顯示設(shè)備32、連接至電子控制器35的容性觸摸傳感器34、和連接至 光學控制器37的光學傳感器36。觸摸屏顯示器38可以包括諸如背光 等光學組件(未示出)。支撐盤90提供支撐結(jié)構(gòu)，并支持導致顯示設(shè) 備32和容性觸摸傳感器層34的損壞或破壞的彎曲。
容性觸摸傳感器裝置包括顯示設(shè)備32中的容性觸摸傳感器層 34，所述容性觸摸傳感器層位于顯示設(shè)備32堆疊的各層之間。容性觸 摸傳感器層34是在顯示設(shè)備32中形成的由適當?shù)耐该鞑牧?如銦錫 氧化物(ITO))制成的導電涂層。參見圖4，圖4示出了具有容性觸 摸傳感器34和光學觸摸傳感器36的典型LCD顯示設(shè)備32的簡化的 截面?zhèn)纫晥D。LCD顯示設(shè)備32包括底部偏光鏡94、底部玻璃96、 薄膜晶體管(TFT)層98、 LC材料100、濾色器102、頂部玻璃104 和頂部偏光鏡106。容性觸摸傳感器層34是位于顯示設(shè)備32內(nèi)任何 適當?shù)膶犹幍膶щ娡繉?。在如圖4所示的實施例中，觸摸傳感器層34 被配置在頂部玻璃104層上，LCD顯示設(shè)備32的偏光鏡106和頂部 玻璃104層之間。LCD顯示設(shè)備32還可以包括背光(未示出)。
當使用便攜式電子設(shè)備時，電流在容性觸摸傳感器層34上傳導。 在電子控制器35處檢測到由用戶手指(或用戶所持的導電鐵筆)和容 性觸摸傳感器層34之間的容性耦合所導致的電場改變，并向處理器 22發(fā)送信號。從而確定觸摸屏顯示器38上的任何觸摸的發(fā)生。例如， 容性觸摸傳感器層34可以是單獨的ITO層，并且由于不通過容性觸摸 傳感器裝置確定觸摸發(fā)生的X和Y位置，因此可以連續(xù)覆蓋顯示設(shè)備 32，充當單個容性傳感器按鈕。觸摸屏顯示器38還包括光學觸摸傳感器裝置，光學觸摸傳感器設(shè)
備包括集成在LCD顯示設(shè)備32中用于觸摸位置檢測的光學傳感器36。 光學傳感器36以陣列(舉例而言，在陣列中，光學傳感器散布在TFT 層的像素之間)的方式集成在LCD顯示設(shè)備32的薄膜晶體管(TFT) 層中。例如，可以每隔4行每隔4列配置一光學傳感器的方式將光學 傳感器散布在TFT層中。光學觸摸傳感器裝置包括其它組件，如連接 至光學傳感器36的光學控制器37。
當觸摸到觸摸屏顯示器38時，在陣列中的一個或多個光學傳感器 36處環(huán)境光受到阻擋，而環(huán)境光仍能到達其余光學傳感器36，并且由 于在(多個)光學傳感器處環(huán)境光受到阻擋將導致讀出電流的變化， 因此在控制器處檢測到觸摸。光學傳感器36的陣列結(jié)構(gòu)使得可以確定 觸摸發(fā)生的X和Y位置，從而確定發(fā)生在觸摸屏顯示器38處的觸摸 的X和Y位置。
雖然光學觸摸傳感器裝置確定發(fā)生在顯示設(shè)備32處的觸摸的位 置，但并不在光學觸摸傳感器裝置處確定觸摸的發(fā)生。相反，首先在 容性觸摸傳感器裝置處確定觸摸的發(fā)生，然后對觸摸發(fā)生的確定予以 響應(yīng)，由光學觸摸傳感器裝置確定觸摸的位置。
例如，顯示設(shè)備32在(多個)菜單中提供圖形表示或文本，所述 圖形表示或文本可以由通過觸摸屏顯示器38的容性觸摸傳感器裝置 和光學觸摸傳感器裝置執(zhí)行的用戶交互加以選擇或者操作?；谠陔?子控制器35處接收到的來自容性觸摸傳感器層34的信號確定觸摸的 發(fā)生，并基于在光學控制器37處接收到的來自光學傳感器36的信號 確定觸摸發(fā)生的X和Y位置。應(yīng)當意識到的是，在確定了用戶在觸摸 屏顯示器38上的觸摸后，接著確定X和Y觸摸位置。根據(jù)X和Y觸 摸位置以及處理器22所執(zhí)行的應(yīng)用程序確定用戶選擇的輸入。
現(xiàn)參考圖5描述觸摸屏顯示器38處的觸摸檢測方法。如上所述， 光學傳感器系統(tǒng)104不確定觸摸屏顯示器38處觸摸的發(fā)生。相反，容 性觸摸傳感器系統(tǒng)確定觸摸的發(fā)生。例如，當便攜式電子設(shè)備開啟時， 電流在容性觸摸傳感器層34上傳導。在電子控制器35處檢測到由用 戶手指(或用戶所持的導電鐵筆)和容性觸摸傳感器層34之間的容性耦合所導致的電場改變。因此，電子控制器35和容性觸摸傳感器層
34用于監(jiān)控觸摸屏顯示器處的觸摸的發(fā)生(步驟110)。
在步驟112中，確定在觸摸屏顯示器38處是否發(fā)生了觸摸。如果 為檢測到觸摸，容性觸摸傳感器系統(tǒng)就繼續(xù)監(jiān)控觸摸發(fā)生。例如，當 用戶的手指或用戶所持的導電鐵筆在觸摸屏顯示器38處產(chǎn)生觸摸時， 在電子控制器處檢測到由用戶手指或?qū)щ婅F筆和ITO涂層之間容性耦 合導致的電場改變，并向處理器22發(fā)送信號。
當接收到來自電子控制器35的信號時，處理器22啟動通過光學 觸摸傳感器裝置確定觸摸發(fā)生的位置。函此，處理器22與光學觸摸控 制器37進行通信，并根據(jù)從光學觸摸控制器37接收到的信號啟動并 確定觸摸發(fā)生的X和Y位置(步驟114)。
接著，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)或處理器22所執(zhí)行的應(yīng)用程序確定用戶選擇 的輸入以及觸摸屏顯示器上的X和Y觸摸位置(步驟116)。因此，例 如，顯示設(shè)備32以(多個)菜單的形式提供圖形表示或文本，所述菜 單提供用戶可選信息或動作，所述用戶可選信息或動作取決于處理器 執(zhí)行的應(yīng)用程序。用戶選擇的信息或動作是基于觸摸位置確定的。然 后，方法返回步驟110，便攜式電子設(shè)備20等待進一步的輸入。
例如，接著，處理器基于所確定的輸入，向顯示設(shè)備32提供輸出 (步驟118)。
繼續(xù)參考圖5描述觸摸屏顯示器38處觸摸檢測方法的一個示例。 在本示例中，便攜式電子設(shè)備20處于電源"開啟"狀態(tài)，且在顯示設(shè)備 32上提供了菜單屏幕，所述菜單屏幕包括由處理器執(zhí)行的用戶可選 程序的(例如，圖形表示形式的)選項號碼。如上所述，電子控制器 35和容性觸摸傳感器層34監(jiān)控觸摸屏顯示器處的觸摸的發(fā)生(步驟 110)。針對本示例的目的，用戶觸摸觸摸屏顯示器38，以選擇顯示聯(lián) 系人列表(地址簿)的選項。將觸摸檢測為用戶手指和容性觸摸傳感 器層34之間的容性耦合的結(jié)果，并從電子控制器35向處理器22發(fā)送 信號(步驟112)。處理器22對從電子控制器35接收到信號予以響應(yīng)， 與光學觸摸控制器37進行通信，并基于從光學觸摸控制器37接收到 的信號啟動并確定觸摸發(fā)生的X和Y位置(步驟114)。接著，確定用戶選擇的輸入顯示聯(lián)系人列表(地址簿)的選項(步驟116)，并將聯(lián)
系人列表顯示在顯示設(shè)備32上(步驟118)。
首先在容性觸摸傳感器裝置處確定觸摸的發(fā)生，接著光學觸摸傳 感器裝置對觸摸發(fā)生的確定予以響應(yīng)，確定觸摸的位置。在觸摸屏顯
示設(shè)備38中使用用于確定觸摸事件的單容性傳感器層無需用于檢測 發(fā)生在光學觸摸傳感器裝置處的觸摸的復(fù)雜方法，減少了處理時間， 從而減少了便攜式設(shè)備的響應(yīng)時間。響應(yīng)時間的減少還減少了用戶在 等待響應(yīng)于用戶選擇輸入的輸出時錯誤的重復(fù)輸入或錯誤的用戶選擇 的可能。
單容性觸摸傳感器層用于確定觸摸事件的發(fā)生，并且與傳統(tǒng)容性 觸摸傳感器的層疊的多層的厚度相比，由例如ITO制成的附加層更薄。 因此，極薄的容性觸摸傳感器層確定觸摸的發(fā)生，透過顯示設(shè)備的光 線不會顯著減少。
本申請的實施例可以被表示為存儲在機器可讀介質(zhì)(也稱為計算 機可讀介質(zhì)、處理器可讀介質(zhì)、或其中含有計算機可讀程序代碼的計 算機可用介質(zhì))。機器可讀介質(zhì)可以是任何適合的有形介質(zhì)(tangible medium),包括磁存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)或電存儲介質(zhì)，包括磁盤、 光盤只讀存儲器(CD-ROM)、存儲器設(shè)備(易失的或非易失的)、或 類似的存儲機制。機器可讀介質(zhì)可包含指令、代碼序列、配置信息 或其它數(shù)據(jù)的集合，當執(zhí)行這些指令、代碼序列、配置信息或其它數(shù) 據(jù)的集合時，它們令處理器執(zhí)行根據(jù)實施例的方法。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員將意識到，也可以在機器可讀介質(zhì)上存儲用于實現(xiàn)的其它指令和 操作。從機器可讀介質(zhì)中運行的軟件可與電路連接，以執(zhí)行所述任務(wù)。
此處描述的實施例涉及觸摸屏顯示器和便攜式電子設(shè)備的特定 實現(xiàn)。應(yīng)該了解的是，對這些實施例的修改和改變屬于本申請的精神 和范圍。例如，在上述示例中，容性觸摸傳感器層34被配置在LCD顯 示設(shè)備32的頂部玻璃層上。容性觸摸傳感器層可位于任何其它適合的 層，如位于濾色器和LC材料之間。此外，在附圖中和上述實施例中， 電子控制器35和光學控制器37被描述為單獨的控制器。應(yīng)當意識到的 是，可以在單個控制器中實現(xiàn)電子控制器35和容性控制器37。因此，控制器包括功能組件，功能組件包括容性控制組件和光控制組件。還 應(yīng)當意識到的是，附圖描述了便攜式電子設(shè)備的一個示例，其它形狀 和配置也是可行的。許多特征的尺寸和形狀可以有所不同，而仍提供 相同的功能。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可得出很多其他修改和變體。所有 這樣的修改和變體都屬于本申請的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種觸摸屏顯示系統(tǒng)，用于電子設(shè)備中，所述觸摸屏顯示系統(tǒng)包括顯示設(shè)備；顯示設(shè)備處的容性觸摸傳感器裝置，用于檢測顯示設(shè)備上的觸摸的發(fā)生；以及顯示設(shè)備處的光學觸摸傳感器裝置，用于對容性傳感器裝置檢測到在顯示設(shè)備上發(fā)生了觸摸作出響應(yīng)，確定發(fā)生在顯示設(shè)備上的觸摸的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其中，所述容性觸 摸傳感器裝置包括用于檢測觸摸發(fā)生的容性控制組件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其中，所述光 學觸摸傳感器裝置包括光學控制組件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其中，單個觸摸屏 控制器包括所述容性控制組件和所述光學控制組件。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其 中，所述容性觸摸傳感器裝置被配置用于檢測觸摸發(fā)生，而不在容性 觸摸傳感器裝置處檢測觸摸發(fā)生的位置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其 中，所述光學觸摸傳感器裝置被配置用于檢測觸摸發(fā)生的位置，而不 在所述光學觸摸傳感器裝置處檢測觸摸的發(fā)生。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其 中，所述光學觸摸傳感器裝置包括集成在所述顯示設(shè)備中的光學傳 感器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)，其 中，所述容性觸摸傳感器裝置包括位于所述顯示設(shè)備的層間的容性觸摸傳感器層。
9、 一種在觸摸屏顯示系統(tǒng)中確定觸摸的方法，包括.-在被配置在顯示設(shè)備上的容性觸摸傳感器裝置處，檢測顯示設(shè)備 上的觸摸的發(fā)生；對在容性觸摸傳感器裝置處確定發(fā)生了觸摸作出響應(yīng)，在與顯示設(shè)備耦合的光學觸摸傳感器系統(tǒng)處確定觸摸發(fā)生的位置；以及 確定作為觸摸發(fā)生的結(jié)果的輸入。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在所述容性觸摸傳感器裝置處確定顯示設(shè)備上的觸摸的發(fā)生包括檢測觸摸的發(fā)生，而不在容性觸摸傳感器裝置處檢測觸摸發(fā)生的位置。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，在光學觸摸傳感器系統(tǒng)處確定觸摸發(fā)生的位置包括確定觸摸發(fā)生的位置，而不在光學觸摸傳感器裝置處檢測觸摸的發(fā)生。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9至11中任意一項所述的方法，包括作為觸摸發(fā)生的結(jié)果，在顯示設(shè)備處實現(xiàn)輸出改變。
13、 一種電子設(shè)備，包括 外殼；權(quán)利要求1至8中任一項所述的觸摸屏顯示系統(tǒng)；以及 封裝在所述外殼中的操作組件，所述操作組件包括連接至顯示設(shè) 備、容性觸摸傳感器裝置和光學觸摸傳感器裝置的處理器，所述操作 組件用于使電子設(shè)備執(zhí)行權(quán)利要求9至12中任意一項所述的方法的各 個步驟。
14、 一種包含計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀介質(zhì)，當電子設(shè)備 的處理器執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令時，所述計算機可執(zhí)行指令使所 述電子設(shè)備實現(xiàn)權(quán)利要求9至12中任意一項所述的方法的各個步驟。
全文摘要
一種用于電子設(shè)備中的觸摸屏顯示系統(tǒng)，包括顯示設(shè)備；被配置在顯示設(shè)備上的容性觸摸傳感器裝置，用于檢測顯示器上的觸摸的發(fā)生；以及顯示設(shè)備處的光學觸摸傳感器裝置，用于對容性傳感器裝置檢測到在顯示器上發(fā)生了觸摸作出響應(yīng)，確定發(fā)生在顯示器處的觸摸的位置。
文檔編號G06F3/042GK101546238SQ20091012806
公開日2009年9月30日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者愛德華·胡伊, 羅伯特·J·洛萊斯, 邁克爾·珀迪 申請人:捷訊研究有限公司