[發(fā)明專利]基于光的觸摸屏幕

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080006890.7
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN102317893A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 芒努斯·格爾茨;托馬斯·埃里克松;約瑟夫·沙因
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)奧諾德公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 北京明和龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域為用于計算機的觸摸屏幕。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的觸摸屏幕是基于電容或電阻的。這些觸摸屏幕向用戶提供界面，通過這些界面，用戶通過利用觸筆或利用其手指在選定位置觸摸屏幕而將輸入信息輸入到計算裝置中。

傳統(tǒng)的觸摸屏幕通常較大。當(dāng)空間非常寶貴時，例如對于小型手持電子裝置，傳統(tǒng)的觸摸屏幕僅僅限于用戶輸入少許信息。而且，當(dāng)用戶不使用觸筆時，這些輸入信息很難被精確地解析。

傳統(tǒng)的觸摸屏幕還受限于它們能夠識別的用戶輸入的類型。例如，傳統(tǒng)的觸摸屏幕不能區(qū)分輕敲擊和重按壓。傳統(tǒng)的觸摸屏幕不能識別在同一屏幕位置快速重復(fù)的敲擊。傳統(tǒng)的觸摸屏幕不能識別連續(xù)跨越觸摸屏幕的手指或觸筆形成的姿勢。

因而，生產(chǎn)對于大屏幕和小屏幕來說都能夠識別單次輕敲擊、重復(fù)輕敲擊、按壓和姿勢的觸摸屏幕將會是有利的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各個方面涉及觸摸屏幕，該觸摸屏幕通過測量由紅外發(fā)光二極管(LED)發(fā)出的光強度來操作。與基于電阻或電容的現(xiàn)有技術(shù)觸摸屏幕不同，本發(fā)明的各個實施方式利用光束。

LED和光電二極管(PD)接收器圍繞觸摸屏幕的周邊分布。所述LED由微處理器控制以選擇性地發(fā)光，所述PD接收器由所述微處理器控制以選擇性地測量光強度。由所述LED發(fā)出的光通過透鏡組件投射在所述觸摸屏幕之上。穿入投射光中的物體阻礙一些光到達所述PD接收器。由所述PD接收器測量到的光強度的相應(yīng)下降使得能夠確定所述物體的位置。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述透鏡組件將光投射到位于所述觸摸屏幕之上的多個高度的平行平面上。轉(zhuǎn)而，由所述PD接收器測量到的光強度使得能夠檢測到觸摸所述屏幕的物體以及在所述屏幕上方幾乎觸摸所述屏幕的物體。通過隨著時間測量光強度，還能夠確定幾乎觸摸所述屏幕的物體隨著時間的運動。而且，確定隨著時間的運動使得能夠推導(dǎo)出物體的速度向量。

本發(fā)明的觸摸屏幕能夠識別和區(qū)分通過用戶手指進行的靜止用戶輸入和基于運動的用戶輸入，其中包括在屏幕上的單次輕敲擊、在屏幕上的多次輕敲擊、在屏幕上的重按壓、在屏幕上的多次重按壓、方向姿勢(例如在屏幕上向右的運動揮擊)以及圖形姿勢(例如在以“s”或星號“*”形狀在屏幕之上滑動手指)。本發(fā)明的觸摸屏幕還能夠識別同時地觸摸屏幕的多于一個的物體的位置和運動。

本發(fā)明的觸摸屏幕既可以用作輸入裝置又可以用作輸出顯示裝置。在本發(fā)明的一些實施方式中，由物體在觸摸屏幕上形成的運動路徑被轉(zhuǎn)換成鼠標(biāo)的相應(yīng)運動并同樣地輸入到計算機。

基于用戶觸摸的輸入信息可以被記錄在日志中并由數(shù)據(jù)處理器進行后處理。這種觸摸屏幕的一個應(yīng)用是基于觸摸的臨街窗戶，其中來自過往行人的基于觸摸的輸入信息被記錄在日志中并被分析以得出關(guān)于對臨街陳列櫥窗展示感興趣的消費者的信息。

在本發(fā)明的一些實施方式中，LED沿著所述觸摸屏幕的兩個相鄰邊緣布置，PD接收器沿著另兩個相鄰邊緣布置。在本發(fā)明的其他實施方式中，在所述觸摸屏幕的角部處布置四個LED，并且沿著所述邊緣布置PD接收器。

在本發(fā)明的一些實施方式中，所述LED作為矩陣連接至選擇行的LED行驅(qū)動器和選擇列的LED列驅(qū)動器。這樣，指定的LED通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其相應(yīng)的行和列驅(qū)動器而被啟動。這種連接顯著地降低了所需的IO連接器的數(shù)量，由此降低了用于觸摸屏幕的材料成本。類似地，所述PD接收器可以作為矩陣連接至PD行選擇器和PD列選擇器。

因而，本發(fā)明提供了既適合于小型電子裝置又適合于大型電子裝置的觸摸屏幕。使用本發(fā)明的觸摸屏幕的裝置(諸如移動電話)不需要鍵盤，因為觸摸屏幕本身可以用作鍵盤。