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(dǎo)致透過顯示器的光量減少，因此光學(xué)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(xué)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(dǎo)致的較長的時延。舉例而 言，較長的時間可導(dǎo)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(dāng)理解的是，為了簡要和清晰地進行說明，在適當(dāng)?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(biāo)準(zhǔn)(Data Encryption Standard, DES)、三重DES、或先進加密標(biāo)準(zhǔn)(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，然而相信新標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)。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)。可用的不同類型的無線網(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(xué)控制器37的光學(xué)觸摸傳感器36在內(nèi)的光學(xué)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(xué)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(fēng)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(xué)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(xué)觸摸傳感器裝置包括連接至光學(xué)控制器37的光 學(xué)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(xué)控制器37與光學(xué)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(xué)控制器37的光學(xué)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(dāng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)的示例包括紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)所開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)、藍牙、 以及IEEE所開發(fā)的802.11系列標(biāo)準(zhǔn)。
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(biāo)、軌跡球、紅外指紋探測器、或具有 動力學(xué)按鈕功能的滾動輪等設(shè)備。可以利用通信子系統(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(fēng)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(xué)觸摸傳感器組件包括顯示設(shè)備32處的光學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)傳感器 36嵌入在顯示設(shè)備32中，并連接至光學(xué)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(dāng)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(dāng)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(xué)控制器37的光學(xué)傳感器36。觸摸屏顯示器38可以包括諸如背光 等光學(xué)組件(未示出)。支撐盤90提供支撐結(jié)構(gòu)，并支持導(dǎo)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(dāng)?shù)耐该鞑牧?如銦錫 氧化物(ITO))制成的導(dǎo)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(xué)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(dāng)?shù)膶犹幍膶?dǎo)電涂層。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(dāng)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(dǎo)。 在電子控制器35處檢測到由用戶手指(或用戶所持的導(dǎo)電鐵筆)和容 性觸摸傳感器層34之間的容性耦合所導(dǎo)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(dāng)單個容性傳感器按鈕。觸摸屏顯示器38還包括光學(xué)觸摸傳感器裝置，光學(xué)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(xué)傳感器36。 光學(xué)傳感器36以陣列(舉例而言，在陣列中，光學(xué)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(xué)傳感器的方式將光學(xué) 傳感器散布在TFT層中。光學(xué)觸摸傳感器裝置包括其它組件，如連接 至光學(xué)傳感器36的光學(xué)控制器37。
當(dāng)觸摸到觸摸屏顯示器38時，在陣列中的一個或多個光學(xué)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(xué)傳感器36，并且由 于在(多個)光學(xué)傳感器處環(huán)境光受到阻擋將導(dǎo)致讀出電流的變化， 因此在控制器處檢測到觸摸。光學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)觸摸傳感器裝置執(zhí)行的用戶交互加以選擇或者操作。基于在電 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(xué)控制器37處接收到的來自光學(xué)傳感器36的信號 確定觸摸發(fā)生的X和Y位置。應(yīng)當(dāng)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(xué)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(dāng)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(dǎo)。在電子控制器35處檢測到由用 戶手指(或用戶所持的導(dǎo)電鐵筆)和容性觸摸傳感器層34之間的容性耦合所導(dǎo)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(dāng) 用戶的手指或用戶所持的導(dǎo)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(dǎo)致的電場改變，并向處理器22發(fā)送信號。
當(dāng)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(xué) 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(xué)觸摸控 制器37進行通信，并根據(jù)從光學(xué)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(xué)觸摸控制器37進行通信，并基于從光學(xué)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(xué)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(xué)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(dāng)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(xué)控制器37被描述為單獨的控制器。應(yīng)當(dāng)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(dāng)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(xué)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(xué)觸摸傳感器裝置包括光學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)觸摸傳感器裝置包括集成在所述顯示設(shè)備中的光學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(dāng)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(xué)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