專利名稱：采用用于觸摸位置確定的可開關(guān)紅外照射的觸摸顯示器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備的用戶接口，更具體而言，涉及諸如無線通信終端之類的電 子設(shè)備的觸摸感測顯示器。
背景技術(shù)：
觸摸感測顯示器正在成為電子設(shè)備上普遍的接口，用于使用戶輸入對設(shè)備進行操 作時所使用的命令和數(shù)據(jù)。目前，在移動電話特別是便攜式音樂播放器、PDA(個人數(shù)字助 理)設(shè)備和具有集成的PDA部件及其他電話操作相關(guān)部件的蜂窩電話中可以發(fā)現(xiàn)觸摸顯示 器。觸摸顯示器通常被設(shè)計成進行操作并對手指觸摸、觸筆觸摸或手指/觸筆在觸摸屏表 面的移動做出響應(yīng)。除了蜂窩電話中通常使用的物理鍵以外也可以使用觸摸顯示器，可以 將觸摸顯示器與該物理鍵相結(jié)合地使用，或者代替該物理鍵而使用觸摸顯示器，以實現(xiàn)電 話功能和特征。對觸摸顯示器上的特定點進行觸摸可以激活在觸摸顯示器上該位置出現(xiàn)或示出 的虛擬按鈕、特征或功能?？梢酝ㄟ^觸摸顯示器來進行操作的典型電話特征包括例如 通過觸摸顯示器上示出的虛擬鍵盤的虛擬鍵而輸入電話號碼，發(fā)起呼叫或結(jié)束呼叫，掛斷 (bringing up)，添加或編輯并瀏覽地址簿，以及其他電話功能，諸如文本消息接發(fā)、到廣域 網(wǎng)的無線連接和其他電話功能。在更小的物理設(shè)備尺寸內(nèi)來提供更多的功能的商業(yè)壓力不斷地驅(qū)動這樣的需求: 在環(huán)境光變化很大的情況下對顯示器上的觸摸位置提供更精確地確定。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些實施方式中，提供了一種電子觸摸顯示器，其包括顯示設(shè)備、多個 光傳感器、紅外光源、開關(guān)電路和觸摸位置電路。所述光傳感器間隔開并耦接至所述顯示設(shè) 備。紅外光源耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光以照射正在 觸摸所述顯示設(shè)備的鄰近用戶對象。開關(guān)電路被配置為響應(yīng)于至少一個光傳感器指示檢測 到所述用戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備而開啟所述紅外光源。所述觸摸位置電路被配置為 響應(yīng)于來自對來自于紅外光源的紅外光進行感測的多個光傳感器的信號電平，識別所述顯 示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自于紅外光源的紅外光經(jīng)所述用戶對象反射到該多個光 傳感器。所述觸摸位置電路可以被配置為通過開始對所述顯示設(shè)備上的所述用戶觸摸位 置進行識別而對紅外光源的開啟進行響應(yīng)。該觸摸位置電路可以被配置為在所述紅外光源關(guān)閉期間不執(zhí)行對所述顯示設(shè)備 上的所述用戶觸摸位置的識別。所述開關(guān)電路可以被配置為響應(yīng)于檢測到由至少一個所述光傳感器感測到的環(huán) 境光和/或來自背光的可見光的量的至少閾值變化而開啟所述紅外光源。
所述開關(guān)電路可以被配置為保持所述紅外光源開啟直至經(jīng)過了第一閾值時間，該 第一閾值時間足以使得所述觸摸坐標位置電路確定所述用戶對象是否正在觸摸所述顯示 器，并且當(dāng)檢測到?jīng)]有正在觸摸的用戶對象時，于是關(guān)閉所述紅外光源。所述開關(guān)電路可以被配置為在所述觸摸坐標位置電路最后確定用戶對象正在觸 摸所述顯示器之后，保持所述紅外光源保持開啟直至經(jīng)過了第二閾值時間，并隨后關(guān)閉所 述紅外光源。所述開關(guān)電路可以進一步被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到用 戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備，而對所述紅外光源重復(fù)地循環(huán)通電和斷電，并增大所述紅 外光源的通電斷電占空比。所述觸摸顯示器可以進一步包括背光設(shè)備，該背光設(shè)備耦接至所述顯示設(shè)備并被 配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的可見光。所述開關(guān)電路可以進一步被配置為響應(yīng)于至少一 個所述光傳感器指示檢測到用戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備而觸發(fā)所述背光設(shè)備通電，并 通過開啟所述紅外光源以使得能夠識別所述用戶觸摸位置，來對所述背光開啟之后至少一 個所述光傳感器繼續(xù)指示檢測到用戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備進行響應(yīng)。所述開關(guān)電路可以進一步被配置為響應(yīng)于來自運動傳感器并指示所述電子觸摸 顯示器的運動的運動信號而開啟所述紅外光源。所述開關(guān)電路可以進一步被配置為響應(yīng)于來自接近傳感器并指示用戶的位置已 經(jīng)接近所述電子觸摸顯示器的接近信號而開啟所述紅外光源。所述開關(guān)電路可以進一步被配置為響應(yīng)于來自無線通信控制器并指示發(fā)生了到 耦接至所述電子觸摸顯示器的無線通信終端的呼入呼叫和/或傳入消息的報警信號，而開 啟所述紅外光源。所述紅外光源可以包括被配置為主要發(fā)出紅外光的至少一個紅外LED。所述顯示設(shè)備可以包括LCD面板，該LCD面板具有疊置在光導(dǎo)層上的液晶顯示層。 所述光傳感器可以在所述IXD面板上間隔開，并且所述至少一個紅外LED被配置為向所述 光導(dǎo)中發(fā)出紅外光以透過整個所述IXD面板進行分散。在一些其他實施方式中，提供了一種電子觸摸顯示器的操作方法，該方法包括以 下步驟響應(yīng)于耦接至顯示設(shè)備的多個光傳感器中的至少一個所述光傳感器指示檢測到用 戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備，檢測所述顯示設(shè)備上的觸摸事件。響應(yīng)于檢測到所述觸摸 事件，可以開啟紅外光源以照射鄰近的用戶對象，該紅外光源耦接至所述顯示設(shè)備并被配 置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光。響應(yīng)于來自對來自于所述紅外光源的紅外光進行感 測的多個所述光傳感器的信號電平，可以識別所述顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自 于所述紅外光源的紅外光經(jīng)所述用戶對象反射到該多個所述光傳感器。在開啟所述紅外光源之前，可以不對所述顯示設(shè)備上的所述用戶觸摸位置進行電 子識別?？梢皂憫?yīng)于檢測到由至少一個所述光傳感器感測到的環(huán)境光和/或背光發(fā)出的 可見光的量的至少閾值變化，開啟所述紅外光源。一種背光設(shè)備，其耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的可見 光，該背光設(shè)備可以響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對象正在觸摸所述 顯示設(shè)備而開啟，所述紅外光源可以響應(yīng)于在開啟所述背光設(shè)備之后至少一個所述光傳感器繼續(xù)指示檢測到所述用戶對象觸摸所述顯示設(shè)備而開啟，以使得能夠識別所述用戶觸摸位置。所述紅外光源可以響應(yīng)于來自運動傳感器并指示所述電子觸摸顯示器的運動的 運動信號和/或響應(yīng)于來自接近傳感器并指示用戶的位置已經(jīng)接近所述電子觸摸顯示器 的接近信號而開啟。所述紅外光源可以響應(yīng)于來自無線通信控制器的指示發(fā)生了到耦接至所述電子 觸摸顯示器的無線通信終端的呼入呼叫和/或傳入消息的報警信號而開啟。在一些其他實施方式中，提供了 一種通信終端，其包括控制器、顯示設(shè)備、多個光 傳感器、紅外光源、開關(guān)控制器和觸摸位置電路?？刂破鞅慌渲脼轫憫?yīng)于到所述通信終端的 呼入無線呼叫和/或傳入無線消息而生成報警信號。所述光傳感器間隔開并耦接至所述顯 示設(shè)備。紅外光源耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光，以照 射正在觸摸所述顯示設(shè)備的鄰近用戶對象。開關(guān)電路被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感 器指示檢測到所述用戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備和/或響應(yīng)于所述報警信號，而開啟所 述紅外光源。所述觸摸位置電路被配置為響應(yīng)于來自對來自于所述紅外光源的紅外光進行 感測的多個所述光傳感器的信號電平，識別所述顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自于 所述紅外光源的紅外光經(jīng)所述用戶對象反射到該多個所述光傳感器。在閱讀以下附圖和詳細描述之后，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的其他觸摸顯示器、電 路、方法和/或計算機程序產(chǎn)品對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的或者將變得明顯。旨 在將所有這種附加的顯示器、電路、方法和/或計算機程序產(chǎn)品包括在本說明書中，落入本 發(fā)明的范圍，并受所附權(quán)利要求書保護。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明時，從對本發(fā)明的具體實施方式
的以下詳細說明將更容易 理解本發(fā)明的其他特征，在附圖中圖IA是在根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的具有紅外LED的、在利用環(huán)境光和/或可 見背光檢測到觸摸事件之前紅外LED被關(guān)閉的觸摸顯示器的框圖；圖IB是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的紅外LED響應(yīng)于利用環(huán)境光和/或可見背 光檢測到觸摸事件而開啟的圖IA的觸摸顯示器的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的可以由圖1A-1B的觸摸板顯示器執(zhí)行的、用 于對紅外LED的供電進行控制的操作流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的包括觸摸顯示器和相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用功能控制 器的無線通信終端的框圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的可以通過圖3的觸摸板顯示器執(zhí)行的、用于 對紅外光源的供電進行控制的操作流程圖。
具體實施例方式下面將參照附圖更充分地描述本發(fā)明的各種實施方式。然而，不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明解 釋為限于此處闡述的實施方式。而是，提供這些實施方式是為了使公開充分和完整，并向本 領(lǐng)域技術(shù)人員轉(zhuǎn)達本發(fā)明的范圍。
應(yīng)理解的是，此處所使用的術(shù)語“包括”或“包含”是開放式的，并且包括一個或更 多個所闡述的元件、步驟和/或功能，而不排除一個或更多個未闡述的元件、步驟和/或功 能。此處所使用的單數(shù)形式的“一”和“該”也旨在還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確 地指示。術(shù)語“和/或”以及“/”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)列出的項目的任意和全部組合。 在附圖中，出于清楚的目的，區(qū)域和元件的大小和相對大小以及它們之間的距離可能是放 大的。全圖中用相同的標號表示相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)元件被提及“連接至”或“耦接至”另一元件時，它可以直接連接 或耦接至另一個元件，或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被提及“直接連接至”或“直接 耦接至”另一元件時，不存在中間元件。一些實施方式可以以硬件(包括模擬電路和/或數(shù)字電路)和/或以軟件(包括 固件、駐留軟件、微代碼等)來具體實現(xiàn)。因此，這里所使用的術(shù)語“信號”可以是呈連續(xù)波 和/或離散值(如存儲器或寄存器中的數(shù)字值)的形式。此外，各種實施方式可以呈計算 機可用或計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機程序產(chǎn)品的形式，該計算機可用或計算機可讀存 儲介質(zhì)具有包含在該介質(zhì)中的由指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)一起使用的計算機 可用或計算機可讀程序代碼。因而，這里使用的術(shù)語“電路”和“控制器”可以呈數(shù)字電路 和/或模擬電路的形式，該數(shù)字電路例如是由指令處理設(shè)備(如通用微處理器和/或數(shù)字 信號處理器)執(zhí)行的邏輯門陣列和/或計算機可讀程序代碼。下面參照框圖和操作流程圖對實施方式進行說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，方框中表示的 功能/動作可以不按照操作示例中所表示的順序進行。例如，取決于所涉及的功能/動作， 連續(xù)地示出的兩個方框?qū)嶋H上可以大致并行地執(zhí)行，或者這兩個方框有時可以按相反順序 執(zhí)行。雖然某些圖在通信路徑上包括箭頭以示出通信的主要方向，但應(yīng)理解的是，該通信可 以以與所描繪的箭頭相反的方向進行。雖然僅出于例示和解釋的目的在無線通信終端的情況下描述了本發(fā)明的一些實 施方式，但本發(fā)明不限于此。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可以更廣泛地用于對用戶在顯示設(shè)備上 觸摸的位置進行識別的任意類型的電子觸摸顯示器。根據(jù)一些實施方式，電子觸摸顯示器響應(yīng)于傳感器是否已經(jīng)檢測到正在對相關(guān)的 顯示設(shè)備進行觸摸的似乎是用戶對象(例如手指、觸筆或用戶可操控的其他對象)的物體， 來控制對紅外(IR)光源的供電。該電子觸摸顯示器使用來自于開啟的頂光源的紅外(IR) 光對接近的用戶對象進行照射，并由此識別顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置。從而，在檢測到觸 摸事件之前頂光源可以維持關(guān)閉以節(jié)省電力，并且頂光源隨后可以響應(yīng)于檢測到觸摸事 件而開啟，以能夠精確地確定顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置。圖IA是響應(yīng)于檢測到觸摸事件而控制對頂光源的供電的觸摸顯示器100的框 圖。參照圖1A，該觸摸顯示器包括液晶顯示器(IXD)面板120、至少一個頂LED110、開關(guān)電 路130和觸摸位置電路140。觸摸顯示器100還可以包括光導(dǎo)150、至少一個背光光學(xué)LED 160和光學(xué)背光控制器170。LED面板120可以包括耦接至IXD控制器(未示出)的多個IXD元件122 (例如晶 體管)，該LCD控制器對LCD元件122產(chǎn)生的電場進行控制以調(diào)節(jié)鄰近液晶材料的排列，并 由此調(diào)節(jié)透過IXD面板120的該部分的可透光性(transmissibility)。多個光傳感器IM 可以在整個IXD面板120上被間隔開(例如被布置成多行和多列的網(wǎng)格狀)，并且可以如圖IA所示插于多組IXD元件122之間。光傳感器IM生成其幅度響應(yīng)于入射光的量而變 化的信號126。觸摸位置電路140根據(jù)信號126的相對幅度來確定用戶對象在觸摸LCD面 板120的何處。例如，照在用戶手指182上的環(huán)境光180會在鄰近的光傳感器IM上投下陰影，從 而導(dǎo)致來自有陰影的光傳感器1 和無陰影的光傳感器124的不同幅度的信號126。觸摸 位置電路140可以根據(jù)信號126的相對幅度確定手指182觸摸了 IXD面板120上的什么位 置(例如X和Y坐標位置)。雖然在有陰影的光傳感器1 和無陰影的光傳感器IM之間 可能有足夠的對比，以使得當(dāng)LCD面板120受到陽光直射時能夠精確地檢測觸摸位置，但當(dāng) IXD面板120位于照明較差的房間中時，對比可能不足。通過使用背光光學(xué)LED 160來照射手指182，觸摸位置電路140可能夠在一些情 況下與環(huán)境光180強度無關(guān)地檢測觸摸位置。背光光學(xué)LED 160被配置為發(fā)出耦接至光導(dǎo) 150中的光學(xué)光162(即在人類可見的波長范圍內(nèi))，在該光導(dǎo)150中，該光學(xué)光162以常規(guī) 方式在整個IXD面板120上進行分散(disperse)，并且取決于與IXD元件122鄰近的液晶 材料的可透光性而穿過IXD面板120。在圖IA的示例中，穿過IXD面板120的光學(xué)光162照射手指182，并從手指182反 射到鄰近的光傳感器124。觸摸位置電路140使用來自于反射的光學(xué)光162所照射的光傳 感器124的信號1 來識別IXD面板120上的觸摸位置。由于IXD元件122對穿過IXD面板120的光學(xué)光162的量進行控制，因此當(dāng)對IXD 元件122進行調(diào)節(jié)以在LCD面板120上顯示暗圖像時，手指182可能不會被該光學(xué)光充分 地照射來使得觸摸位置電路140能夠根據(jù)信號1 精確地確定觸摸位置。通過使用頂LED 110來照射用戶觸摸對象可以至少部分地克服利用環(huán)境光和/ 或背光來檢測IXD面板120上觸摸位置所具有的挑戰(zhàn)。如圖IB所示，頂LED 110發(fā)出頂 光112，該頂光112耦接至光導(dǎo)150中，在整個IXD面板120上分散，并穿過IXD面板120。 由于IXD元件122被配置為主要阻擋光學(xué)波長的光而非頂波長的光，因此來自IRLED的頂 光112能夠與IXD元件122的光學(xué)可透光性更加無關(guān)地穿過IXD元件122。光傳感器IM 可以被配置為輸出表示從手指182反射的頂光的強度的各自的光信號126。觸摸位置電路 140由此能夠響應(yīng)于來自于頂光112所照射的光傳感器124的信號的相對幅度，確定IXD 面板120上的觸摸位置。本發(fā)明的多種實施方式可以是由當(dāng)前的另一認識引起的IR LED 110會消耗足夠 的電量，并且當(dāng)利用電池電源工作時，頂LED 110的連續(xù)工作可能會實質(zhì)上減少觸摸顯示 器100的工作壽命。根據(jù)一些實施方式，開關(guān)電路130被配置為響應(yīng)于表示用戶對象正在 觸摸IXD面板120的至少一個光傳感器IM而開啟頂LED 110。例如，當(dāng)開關(guān)電路130保持頂LED 110關(guān)閉期間，手指182可能將因環(huán)境光182 和/或光學(xué)背光162產(chǎn)生的陰影投射到多個光傳感器124，該多個光傳感器IM可以觸發(fā)開 關(guān)電路130來檢測觸摸事件，并響應(yīng)于對觸摸事件的檢測，來開啟頂LED 110。因而，盡管 環(huán)境光180和/或光學(xué)背光162可能不足以使得觸摸位置電路140精確地確定觸摸位置， 但是當(dāng)手指182大約位于LCD面板120時，這樣的光足以更粗略地識別出觸摸情形的發(fā)生。 開關(guān)電路130可以通過開啟頂LED 110照射手指182來對至少一個光傳感器IM所感測 到的環(huán)境光和/或可見背光的量的至少閾值變化作出響應(yīng)，并使得觸摸位置電路140能夠精確地確定LED面板120上的觸摸位置。雖然在圖IA和圖IB中僅例示了少數(shù)IXD元件122和光傳感器124，并且出于易于 例示和解釋的目的而放大了它們相對于彼此及手指182的相對大小，但本發(fā)明不限于此。 應(yīng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明的多種實施方式，可以使用任何數(shù)量的LCD元件122和光傳感器 124。事實上，取決于顯示設(shè)備100的所期望的圖像分辨率，IXD面板120可以包括數(shù)百萬 個IXD元件122，并且取決于所期望的觸摸位置確定精度，IXD面板120可以包括數(shù)百個光 傳感器124。此外，雖然在確定LCD類型的顯示設(shè)備上的觸摸位置的情況下描述了一些實施 方式，但本發(fā)明不限于此，實際上可以應(yīng)用于其他類型的顯示設(shè)備，包括但不限于，陰極射 線管(CRT)和/或等離子顯示器。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的可以由圖1A-1B的觸摸板顯示器執(zhí)行的、用 于對頂LED 110的供電進行控制的操作流程圖。參照圖2，在方框202處，在感測到觸摸事 件之前開關(guān)電路130可以保持頂LED 110關(guān)閉，或者開關(guān)電路130可以重復(fù)地(例如周期 性地)使頂LED 110循環(huán)開啟和關(guān)閉，以重復(fù)地檢查觸摸事件的發(fā)生。響應(yīng)于檢測到觸摸 事件(方框204)，例如響應(yīng)于檢測到由一個或更多個光傳感器IM所感測到的環(huán)境光/可 見背光的至少閾值變化，開關(guān)電路130可以使IRLED110開啟/維持開啟(方框206)。開關(guān) 電路130可以響應(yīng)于檢測到由單個光傳感器IM或由限定的一組多個物理上鄰近的光傳感 器IM所感測到的環(huán)境光和/或可見背光的至少閾值變化，來識別觸摸事件的發(fā)生。因而， 雖然來自單獨的光傳感器124的信號可能無法提供對觸摸事件的足夠準確的指示，但開關(guān) 電路130可以被配置為組合來自物理上鄰近的多個光傳感器124的多個信號126，以形成可 以用于對觸摸事件的發(fā)生進行更精確地識別的組合信號。在頂LED 110開啟期間，觸摸位置電路140嘗試響應(yīng)于信號1 來確認觸摸事件 的發(fā)生(方框208)。當(dāng)使用頂光沒有確認觸摸事件時，開關(guān)電路130可以關(guān)閉IRLED 110， 由此節(jié)省電力。相反，當(dāng)使用頂光確認了觸摸事件的發(fā)生時，觸摸位置電路140例如可以 通過識別正被觸摸的IXD面板120的行和列坐標位置，來確定(方框210) IXD面板120上 的觸摸位置。因而，開關(guān)電路130可以使頂LED 110維持開啟，直至經(jīng)過足以使得觸摸位 置電路140確定用戶對象是否正在觸摸LCD面板120閾值時間，并且當(dāng)沒有檢測到觸摸時， 開關(guān)電路130于是可以關(guān)閉頂LED 110。開關(guān)電路130可以生成信號132，該信號132觸發(fā)觸摸位置電路140開始對IXD面 板120上的用戶觸摸位置進行識別。因此，觸摸位置電路140可以被配置為在開關(guān)電路130 已經(jīng)開啟頂LED 110并經(jīng)由信號132觸發(fā)對觸摸位置的識別之前，不執(zhí)行對用戶觸摸位置 的識別。由于來自頂LED 110的頂光可以與環(huán)境光狀況和/或穿過IXD元件122的可透 光性的效果無關(guān)地提供對觸摸LCD面板120的對象的更均勻的照射，因此，防止在頂LED 110已經(jīng)開啟之前對用戶觸摸位置進行識別可以提高檢測的觸摸位置的精度，和/或可以 減少/避免對由于環(huán)境光和/或LCD元件122的可透光性方面的其他變化導(dǎo)致的陰影而引 起的假觸摸的檢測。在一些其他實施方式中，開關(guān)電路130可以響應(yīng)于至少一個光傳感器IM或定義 的一組光傳感器1 指示檢測到觸摸事件而生成另一信號134。該信號134可以觸發(fā)光學(xué) 背光控制器170開啟光學(xué)背光LED 160，并由此嘗試進一步照射鄰近的用戶對象。在開啟了 光學(xué)背光LED 160之后，開關(guān)控制器130于是可以響應(yīng)于至少一個光傳感器IM或定義的一組光傳感器1 繼續(xù)指示檢測到用戶對象在觸摸IXD面板120而開啟頂LED 110。由 此，光學(xué)背光提供的第一級照射可以用于確認發(fā)生了觸摸，而頂光提供的第二級照射可以 用于檢測觸摸的位置。在觸摸位置電路140最后確定了用戶對象正在觸摸IXD面板120后，開關(guān)電路130 可以保持頂LED 110開啟另一段閾值時間(方框212)，以輔助檢測另一觸摸事件。當(dāng)在 該閾值時間內(nèi)沒有檢測到另一觸摸事件時，開關(guān)電路130可以關(guān)閉頂LEDllO (方框202)。 否則，當(dāng)檢測到另一觸摸事件并且對觸摸的檢測尚未被停止(disable)時(方框214)，開關(guān) 電路130可以延長頂LED 110的供電周期，同時觸摸位置電路140確定觸摸對象的后續(xù)位 置(方框210)。另選地，或者附加地，開關(guān)電路130可以重復(fù)地循環(huán)對頂LED 110的供電和斷電， 并且可以響應(yīng)于至少一個光傳感器1 或定義的一組光傳感器1 指示檢測到用戶對象正 在觸摸LCD面板120，來增大IR LED 110的通電斷電占空比(power on topower off duty cycle)0圖3是示例性無線通信終端300的框圖，該無線通信終端300包括觸摸顯示器 310，觸摸顯示器310包括可開關(guān)頂光源，該可開關(guān)頂光源響應(yīng)于檢測到觸摸事件而開啟 并且用于檢測對觸摸顯示器310進行觸摸的用戶對象的位置。終端300進一步包括控制器 320、無線電收發(fā)機330、運動傳感器332、用戶接近傳感器334、麥克風(fēng)336、揚聲器338和照 相機;340。觸摸顯示器310包括頂光源312(例如頂LED 110)、具有光傳感器316的顯示 器(例如IXD面板120)、開關(guān)電路314以及觸摸位置電路318。觸摸位置電路318可以按 照如上針對圖IA和IB的觸摸位置電路140所描述的進行工作。控制器320 (例如微處理器)執(zhí)行各種應(yīng)用程序，如所例示的開關(guān)控制應(yīng)用322和 無線通信應(yīng)用324。雖然應(yīng)用322和3M被示出為由單個控制器執(zhí)行，但應(yīng)理解的是，其功 能可以替換為由多于一個控制器(例如由DSP和通用處理器)和/或由模擬硬件及數(shù)字硬 件的組合來執(zhí)行。無線通信應(yīng)用3M被配置為使用一個或更多個無線通信協(xié)議通過無線電收發(fā)機 330經(jīng)由無線空中接口與一個或更多個RF收發(fā)機基站和/或其他無線通信終端進行通信， 該一個或更多個無線通信協(xié)議例如是，全球移動通信標準(GlcAal Standard forMobile, GSM)通信、通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service，GPRS)、增強型數(shù)據(jù)速 率 GSM 演進(enhanced data rates for GSM evolution，EDGE)、集成數(shù)字增強型網(wǎng)絡(luò) (Integrated Digital Enhancement Network, iDEN)、石馬分多址(code divisionmultiple access, CDMA)、寬帶 CDMA、CDMA2000、通用移動通信系統(tǒng)(UniversalMobile Telecommunications System, UMTS)、WiMAX 和 / 或 HIPERMAN、無線局域網(wǎng)(例如 802. 11) 和/或藍牙。無線通信應(yīng)用3M可以被配置為執(zhí)行無線通信功能，如常規(guī)的蜂窩電話功能，包 括但不限于，語音/視頻電話和/或數(shù)據(jù)消息(諸如文本/圖片/視頻消息)。無線通信應(yīng) 用3M和/或終端300的其他功能可以響應(yīng)于觸摸位置電路318識別出的用戶觸摸位置而工作。例如，在顯示器316上觸摸特定點可以激活與顯示器316上的該位置相關(guān)聯(lián)的或 在顯示器316上的該位置示出的虛擬按鈕、特征或功能。通過觸摸顯示器316而可以在通信控制應(yīng)用3M中激活的各種示例性電話特征包括例如通過觸摸在顯示器上示出的虛擬鍵 盤的虛擬鍵來輸入電話號碼，撥打和接聽呼叫，編輯和瀏覽地址簿，和/或其他通信功能， 諸如創(chuàng)建并接收文本消息并在整個廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)(例如因特網(wǎng))上瀏覽各種網(wǎng)絡(luò)地址。開關(guān)電路314響應(yīng)于來自開關(guān)控制應(yīng)用322的控制信號來控制給頂光源312的 電力流。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的可以由開關(guān)控制應(yīng)用322執(zhí)行的用于對紅外 光源312的供電進行控制的操作流程圖。參照圖4，開關(guān)控制應(yīng)用322可以被配置為(方框402)響應(yīng)于檢測到由顯示器316 中的光傳感器檢測到的環(huán)境光和/或光學(xué)背光的至少閾值變化，而觸發(fā)開關(guān)電路314開啟 IR光源312和/或增大光源312的通電斷電占空比。開關(guān)控制應(yīng)用322可以被配置為(方框404)響應(yīng)于來自無線通信應(yīng)用324的表 示無線終端300正在接收呼入呼叫和/或傳入消息的報警信號，而觸發(fā)開關(guān)電路314開啟 頂光源312和/或增大光源312的通電斷電占空比。開關(guān)控制應(yīng)用322可以被配置為(方框406)響應(yīng)于運動傳感器332檢測到無線 終端300的運動而觸發(fā)開關(guān)電路314開啟頂光源312和/或增大光源312的通電斷電占 空比。該運動傳感器332例如可以包括一個或更多個加速度計。開關(guān)控制應(yīng)用322可以被配置為(方框408)響應(yīng)于接近傳感器334檢測到位置 接近的用戶而觸發(fā)開關(guān)電路314開啟頂光源312和/或增大光源312的通電斷電占空比。 接近傳感器334例如可以包括被配置為對無線終端300的殼體外部的區(qū)域進行照射的另一 個頂光源，并且包括被配置為對隨著用戶靠近終端300而被反射至該殼體的頂光進行感 測的光傳感器。開關(guān)控制器應(yīng)用322還按照與針對圖1A、圖IB和圖2的開關(guān)電路130描述的方式 類似的方式工作，以使用來自于開啟的頂光源312的頂光來確認觸摸事件正在發(fā)生(方 框410)，并響應(yīng)于該確認，使得觸摸位置電路318確定(方框412)該觸摸在顯示器316上 的位置。當(dāng)在閾值時間內(nèi)沒有檢測到另一觸摸事件時(方框414)和/或當(dāng)使用頂光沒有 確認觸摸事件時(方框410)，開關(guān)控制應(yīng)用322可以關(guān)閉(方框418) 光源312。當(dāng)觸摸 檢測當(dāng)前未被停止時(方框416)，開關(guān)控制應(yīng)用322可以保持頂光源312開啟，以使得觸 摸位置電路310能夠繼續(xù)確定顯示器316上的其他觸摸位置(方框412)。在附圖和說明書中，公開了本發(fā)明的典型的優(yōu)選實施方式，并且雖然采用了特定 術(shù)語，但這些特定術(shù)語僅是在一般的和描述性的意義上使用而不是出于限制目的，本發(fā)明 的范圍由所附權(quán)利要求書來限定。
權(quán)利要求
1.一種電子觸摸顯示器，其包括顯不設(shè)備；多個光傳感器，該多個光傳感器間隔開并耦接至所述顯示設(shè)備；紅外光源，其耦接至所述顯示設(shè)備，并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光，以照 射正在觸摸所述顯示設(shè)備的鄰近用戶對象；開關(guān)電路，其被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對象正在觸 摸所述顯示設(shè)備而開啟所述紅外光源；以及觸摸位置電路，其被配置為響應(yīng)于來自對來自于所述紅外光源的紅外光進行感測的多 個所述光傳感器的信號電平，來識別所述顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自于所述紅 外光源的紅外光經(jīng)所述用戶對象反射到該多個所述光傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述觸摸位置電路被配置為通過開始對所述顯示設(shè)備上的所述用戶觸摸位置進行識 別而對所述紅外光源的開啟進行響應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述觸摸位置電路被配置為在所述紅外光源關(guān)閉時不執(zhí)行對所述顯示設(shè)備上的所述 用戶觸摸位置的識別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路被配置為，響應(yīng)于檢測到由至少一個所述光傳感器感測到的環(huán)境光和/ 或來自背光的可見光的量的至少閾值變化而開啟所述紅外光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路被配置為保持所述紅外光源開啟直至經(jīng)過了第一閾值時間，該第一閾值 時間足以使得所述觸摸坐標位置電路確定所述用戶對象是否正在觸摸所述顯示器，并且當(dāng) 檢測到?jīng)]有正在觸摸的用戶對象時，關(guān)閉所述紅外光源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路被配置為在所述觸摸坐標位置電路最后確定用戶對象正在觸摸所述顯 示器之后，保持所述紅外光源開啟直至經(jīng)過了第二閾值時間，并隨后關(guān)閉所述紅外光源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路進一步被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對 象正在觸摸所述顯示設(shè)備，而對所述紅外光源重復(fù)地循環(huán)通電和斷電，并增大所述紅外光 源的通電斷電占空比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，所述電子觸摸顯示器進一步包括背光設(shè) 備，該背光設(shè)備耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的可見光，其中，所 述開關(guān)電路進一步被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對象正在 觸摸所述顯示設(shè)備而觸發(fā)所述背光設(shè)備通電，并通過開啟所述紅外光源以使得能夠識別所 述用戶觸摸位置，來對所述背光開啟之后至少一個所述光傳感器繼續(xù)指示檢測到所述用戶 對象正在觸摸所述顯示設(shè)備進行響應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路進一步被配置為響應(yīng)于來自運動傳感器并指示所述電子觸摸顯示器的 運動的運動信號而開啟所述紅外光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路進一步被配置為響應(yīng)于來自接近傳感器并指示用戶的位置已經(jīng)接近所 述電子觸摸顯示器的接近信號而開啟所述紅外光源。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述開關(guān)電路進一步被配置為響應(yīng)于來自無線通信控制器并指示發(fā)生了到耦接至所 述電子觸摸顯示器的無線通信終端的呼入呼叫和/或傳入消息的報警信號，而開啟所述紅 外光源。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子觸摸顯示器，其中所述紅外光源包括被配置為主要發(fā)出紅外光的至少一個紅外LED。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子觸摸顯示器，其中所述顯示設(shè)備包括具有疊置在光導(dǎo)層上的液晶顯示層的LCD面板，其中，所述光傳感 器在整個所述IXD面板上間隔開，并且所述至少一個紅外LED被配置為向所述光導(dǎo)中發(fā)出 紅外光以透過整個所述IXD面板進行分散。
14.一種電子觸摸顯示器的操作方法，該方法包括以下步驟響應(yīng)于耦接至顯示設(shè)備的多個光傳感器中的至少一個光傳感器指示檢測到用戶對象 正在觸摸所述顯示設(shè)備，來檢測所述顯示設(shè)備上的觸摸事件；響應(yīng)于檢測到所述觸摸事件，來開啟紅外光源以照射鄰近的用戶對象，所述紅外光源 耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光；以及響應(yīng)于來自對來自于所述紅外光源的紅外光進行感測的多個所述光傳感器的信號電 平，來識別所述顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自于所述紅外光源的紅外光經(jīng)所述用 戶對象反射到該多個所述光傳感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法進一步包括以下步驟在開啟所述紅外光源之前，不對所述顯示設(shè)備上的所述用戶觸摸位置進行電子識別。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，響應(yīng)于檢測到由至少一個所述光傳感器感測 到的環(huán)境光和/或背光發(fā)出的可見光的量的至少閾值變化，來開啟所述紅外光源。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法進一步包括以下步驟響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備而開 啟背光設(shè)備，該背光設(shè)備耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的可見 光；以及響應(yīng)于在開啟所述背光設(shè)備之后至少一個所述光傳感器繼續(xù)指示檢測到所述用戶對 象正在觸摸所述顯示設(shè)備，來開啟所述紅外光源以使得能夠識別所述用戶觸摸位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法進一步包括以下步驟響應(yīng)于來自運動傳感器并指示所述電子觸摸顯示器的運動的運動信號和/或響應(yīng)于 來自接近傳感器并指示用戶的位置已經(jīng)接近所述電子觸摸顯示器的接近信號，來開啟所述 紅外光源。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，該方法進一步包括以下步驟響應(yīng)于來自無線通信控制器并指示發(fā)生了到耦接至所述電子觸摸顯示器的無線通信 終端的呼入呼叫和/或傳入消息的報警信號，來開啟所述紅外光源。
20.—種通信終端，其包括控制器，其被配置為響應(yīng)于到所述通信終端的呼入無線呼叫和/或傳入無線消息而生 成報警信號； 顯不設(shè)備；多個光傳感器，該多個光傳感器間隔開并耦接至所述顯示設(shè)備； 紅外光源，其耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光，以照 射正在觸摸所述顯示設(shè)備的鄰近用戶對象；開關(guān)電路，其被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對象正在觸 摸所述顯示設(shè)備和/或響應(yīng)于所述報警信號，而開啟所述紅外光源；以及觸摸位置電路，其被配置為響應(yīng)于來自對來自于所述紅外光源的紅外光進行感測的多 個所述光傳感器的信號電平，識別所述顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自于所述紅外 光源的紅外光經(jīng)所述用戶對象反射到該多個所述光傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子觸摸顯示器，其包括顯示設(shè)備、多個光傳感器、紅外光源、開關(guān)電路和觸摸位置電路。所述光傳感器間隔開并耦接至所述顯示設(shè)備。紅外光源耦接至所述顯示設(shè)備并被配置為發(fā)出透過所述顯示設(shè)備的紅外光，以照射正在觸摸所述顯示設(shè)備的鄰近用戶對象。開關(guān)電路被配置為響應(yīng)于至少一個所述光傳感器指示檢測到所述用戶對象正在觸摸所述顯示設(shè)備而開啟所述紅外光源。觸摸位置電路被配置為響應(yīng)于來自對來自于所述紅外光源的紅外光進行感測的多個所述光傳感器的信號電平，識別所述顯示設(shè)備上的用戶觸摸位置，所述來自于所述紅外光源的紅外光所述用戶對象反射到該多個所述光傳感器。
文檔編號G06F3/042GK102144199SQ200980134598
公開日2011年8月3日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
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