CN102402335A - 带有平坦触摸表面的计算装置 - Google Patents

Abstract

一种计算装置，其包括延伸通过计算装置的整个前面的无缝前面板构件。该计算装置还包括显示引擎和触摸检测引擎，显示引擎被配置成在无缝前面板构件的显示窗上选择性地显示图像，触摸检测引擎被配置成检测被引导至无缝前面板构件的显示窗的触摸输入。

Description

带有平坦触摸表面的计算装置

背景技术

计算系统的发展导致了人类用户与计算系统互动方式的相应发展。特别地，用户用于控制计算系统的输入装置已得到了改进。某些计算系统利用键盘来接收由计算系统执行的键入型计算命令。某些计算系统利用鼠标、轨迹球、轨迹垫和/或其它指示装置来控制图形用户界面。某些计算系统利用触摸屏，该触摸屏允许用户通过物理地触摸显示用户界面的图形元件的屏幕来更直接地控制图形用户界面。输入装置的改进可帮助新计算机用户迅速地学习如何操作计算系统，同时也改进更高级用户的用户体验。

发明内容

提供此发明内容只是为了以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。此发明内容并不旨在确认所主张的主题的关键特征或必要特征，也并不旨在限制所主张的主题的范围。而且，所主张的主题并不限于解决在本公开任何部分中所提出的任何或所有缺点的实施方式。

根据本公开的实施例的计算装置包括延伸通过计算装置的整个前面的无缝前面板构件。计算装置还包括显示引擎和触摸检测引擎，显示引擎被配置成在无缝前面板构件的显示窗上选择性地显示图像，触摸检测引擎被配置成检测被引导至无缝前面板构件的显示窗的触摸输入。

附图说明

图1示出根据本公开实施例的实例性表面计算装置。

图2示出图1的实例性表面计算装置的前面。

图3A和图3B示出具有共面显示表面和框架的实例性表面计算装置的部分。

图4示意性地示出图1的实例性表面计算装置。

具体实施方式

本公开涉及表面计算装置，其用作显示器和触摸输入装置。作为显示器，根据本发明的表面计算装置能在视觉上呈现图像，包括但不限于用户界面、应用界面、视觉媒体、电视节目及其类似物。作为触摸输入装置，表面计算装置能检测引导至表面计算装置的显示窗的用户触摸。这些用户触摸可理解为用户输入命令，其能用于控制表面计算装置的各个方面和/或运行于表面计算装置上的各个程序。

表面计算装置可利用多种不同的技术来在视觉上呈现图像和/或检测触摸输入。根据本公开的表面计算装置并不限于任何特定技术。作为非限制性实例，显示图像可由液晶显示面板、等离子体显示面板、发光二极管显示面板、背投显示器(包括利用楔形光导的背投显示器)或者几乎任何其它显示技术来呈现。可使用与所选显示技术兼容的任何合适触摸检测技术。举例而言，采用背投显示技术的实施例可使用基于视觉的触摸检测技术，其中一个或多个红外摄像机用于检测从触摸显示窗的用户手指所反射的红外参考光。作为另一实例，使用液晶显示面板的实施例可包括电容阵列以检测引导于显示窗处的用户触摸。这些和其它合适技术落入本公开的范围内。

在某些实施例中，表面计算装置被配置为以水平方位使用。当水平定向时，表面计算装置可适应由两个或两个以上的不同用户来进行的使用，这些用户能以与人们聚集于桌子周围大致相同的方式聚集于表面计算装置周围。在此配置中，两个或两个以上的用户可容易地触摸显示窗且控制表面计算装置的各个方面和/或在表面计算装置上运行的程序。

许多障碍可给这样的首次用户带来阻碍，该首次用户具有与处于水平方位的表面计算装置互动且控制处于水平方位的表面计算装置的机会。作为一个实例，某些用户在将表面计算装置当作常规桌子时会犹豫不决，且不愿将饮料、个人物品或其它物体放置于表面计算装置上。这可阻止用户利用表面计算装置的体验。

而且，常规显示器的设计特征不适合于表面计算。常规显示器被配置成用于竖直安装。因此，常规显示器并未被设计成支持用户的依靠重量和/或用户会放置于表面计算装置上的物体。而且，常规显示器在显示器的朝向前的侧部上具有接缝，且如果水平地使用这些常规显示器，则这些接缝用作液体进入通道。由于这些和许多其它原因，因此，常规显示器并不适合于水平桌面型使用。

图1示出根据本发明实施例的实例性表面计算装置20。表面计算装置20包括前面22，前面22包括被配置为显示图像的显示窗24。表面计算装置20可被配置为以任何合适方式在显示窗24上显示图像。举例而言，表面计算装置20可包括被配置为在显示窗24上选择性地显示图像的显示引擎。显示引擎可利用任何合适的技术来如上文所述的那样在视觉上呈现图像，这些技术包括但不限于液晶显示面板、等离子体显示面板、发光二极管显示面板、背投显示器(包括利用楔形光导的背投显示器)或者几乎任何其它显示技术。表面计算装置20还可包括触摸检测引擎，其被配置为检测引导至显示窗24的触摸输入。以此方式，表面计算装置20用作显示器和互动触摸输入装置。触摸检测引擎可利用与选定显示技术兼容的任何合适技术。如上文所述的那样，这些技术包括但不限于基于视觉的触摸检测技术，用于检测引导至显示窗处的用户触摸的电容阵列等。

前面22可被构造为延伸通过表面计算装置的整个前面的无缝前面板构件25，如在图1和图2中所图示的那样。无缝前面板构件25可为玻璃、塑料或另一基本上透明的材料或材料组合的单块面板。

可基于表面计算装置的所需大小来选择无缝前面板构件25的大小。应了解，无缝前面板构件25可足够大以在表面计算装置处于基本上水平的方位时适应多个用户从表面计算装置的不同侧来接近该表面计算装置。在某些实施例中，无缝前面板构件可为至少2英尺乘2英尺的矩形。在某些实施例中，无缝前面板构件可为至少4英尺乘3英尺的矩形。在图示实施例中，无缝前面板构件为二英尺四英寸乘以三英尺七英寸。

可选择用于构造无缝前面板构件的材料和/或材料厚度以使得面板构件能支承多个用户依靠的重量和/或这些用户放置于无缝前面板构件25上的物品的重量。在某些实施例中，无缝前面板构件被配置成当表面计算装置处于基本上水平的方位时在无缝前面板构件的中心处支承至少100磅静态负荷。在某些实施例中，无缝前面板构件可被配置成在无缝前面板构件的中心处支承较重负荷，诸如250磅静态负荷。无缝前面板可包括下列材料中的一种或多种：金属、玻璃、强化玻璃、丙烯酸酯、聚碳酸酯和CR-39。无缝前面板可为任何合适厚度，这取决于构造它所用的材料。在某些实施例中，无缝前面板可为0.5-2.0mm厚。在不偏离本公开的范围的情况下可使用除了上文所列出的那些材料和/或厚度之外的材料和/或厚度。

图3A略微示意性地示出了表面计算装置20边缘的实例性截面。无缝前面板构件25包括平面形的前侧31、后侧33和外周边缘35。如在图3中可看出的那样，表面计算装置20还包括外壳组件37，外壳组件37包括安装唇缘39，外壳组件37可由包括但不限于塑料和金属的各种合适材料构造为一件结构或多件结构。

如图3A所示，外壳组件37的安装唇缘39邻近无缝前面板构件的后侧33进行定位。而且，外壳组件37的安装唇缘39与无缝前面板构件的外周边缘35对准。这样，无缝前面板构件的前侧在边缘与边缘之间并不被阻碍。换言之，表面计算装置的前面22完全平滑且平坦而无任何接缝和/或接头。这种平滑的平坦表面能够使表面计算装置20用作功能桌，在该功能桌上可放置和/或滑动饮料或其它物体。

如图3B所示，在某些实施例中，无缝前面板构件25′可包括向下折转的外周边缘35′。这种向下折转的边缘可提供机械稳定性和/或进一步改进对液体渗透的阻挡。

如图1所示，当表面计算装置处于基本上水平方位时，无缝前面板构件25的平面形的前侧可被配置为表面计算装置的最高部分。因此，并无其它结构在无缝前面板构件的前面上形成唇缘或其它包含液体的结构特征。溢出到无缝前面板构件的平面形的前侧上的任何液体溢出能在无缝前面板构件的侧部上自然流动而不会受到外壳组件或另一结构阻碍。因此，表面计算装置20并不造成溢出液体的汇集，表面计算装置20也不在表面计算装置的前面上包括液体进入通道。

在某些实施例中，表面计算装置20可包括位于外壳组件与无缝前面板构件的后侧之间的液密密封剂41。这种液密密封剂能帮助限制(如果无法完全防止的话)任何液体渗透到外壳组件与无缝前面板构件之间的接头内。在某些实施例中，液密密封剂可包括垫片。在某些实施例中，液密密封剂可包括管道工人所用的油灰珠粒或类似物。

在某些实施例中，将前部面板构件的后侧的外周部43处理成形成限定显示窗24的不透明框架26。举例而言，前面板构件后侧的外周部可涂成黑色。处理外周部以形成不透明框架，这样就允许在从前部观察时原本透明的前面板构件来隐藏外壳组件37和其它部件。但是，框架并不干扰前部面板构件的前侧的平坦性和/或平滑度。在其它实施例中，框架可包括与前面板构件的后侧对准的一个或多个结构件。作为非限制性实例，框架可包括由塑料或金属材料制成的薄矩形片，其具有限定显示窗24的矩形开口。这种薄片可定位于无缝前面板构件的下方并抵靠无缝前面板构件的后侧。

框架26可提供用户体验的功能性以及美观性增强。例如，框架26可被配置为支承设于框架26上的物体而不会阻挡显示窗24。如上文简要介绍的那样，当使用水平互动显示器时，用户期望将个人物品设于无缝前面板构件上(例如，玻璃制品、钱包、电话等)使得他们的手能空出来以用来互动。因此，框架26可提供这种用于个人物体的区域。

框架26可具有任何合适形状。在某些实施例中，前面22和显示窗24可基本上为矩形，如图1和图2所描绘的那样。因此，包围显示窗24的框架26可基本上为矩形框架，其维持绕整个显示窗24的宽度，如由图2所示的那样。框架26可具有任何合适的宽度。合适宽度的实例包括但不限于至少3英寸和至少4英寸。应了解，框架可更小。在某些实施例中，显示窗24可延伸到无框架的前面的边缘处。

如图3A所示的那样，表面计算装置20可包括固定到无缝前面板构件25后侧33的配准键(registration key)45。配准键可以任何合适方式固定到后侧33。作为非限制性实例，配准键可通过压敏粘合剂或环氧树脂(例如，Dupont Vertak DVA 系列、3M Optically Clear Adhesive 和/或Dowel Corning Sylgard 184)固定到后侧。

配准键可固定到后侧上的精确位置处使得配准键可用于准确地定位无缝前面板构件25。特别地，配准键可安装到位于外壳组件内部的支架47。这种支架可相对于表面计算装置的各个方面定位于已知位置处，从而使得当配准键安装到支架时，无缝前面板构件将相对于表面计算装置的这些方面根据需要进行定位。这样，配准键可用于将前面板构件的外周边缘35与外壳组件的安装唇缘39相对准以在前面板构件与外壳组件之间形成平滑过渡。而且，配准键可用于将无缝前面板构件25相对于显示引擎49和/或触摸检测引擎90定位于预定位置。因此，框架26和/或触摸检测引擎的各方面可与显示引擎(例如，液晶显示面板)适当地对准。

返回至图1，表面计算装置20还包括与前面22相对的后面32。后面32可为任何合适形状和/或大小。举例而言，在某些实施例中，后面可基本上为矩形的。在某些实施例中，后面32的大小可使得后面32在显示窗24的平面上的平面投影小于前面22在显示窗24的该平面上的平面投影。但是，在其它实施例中，后面32在显示窗24的该平面上的平面投影的大小可与显示窗 24基本上相同。

继续图1，表面计算装置20还包括在前面22与后面32之间的倾斜边缘34。倾斜边缘34可相对于显示窗24的法向向内倾斜以便给出更小深度的错觉，进一步提高了更薄形状因子的视觉感知。

倾斜边缘34可相对于显示窗24的法向成任何合适的角度。在某些实施例中，该倾斜边缘可相对于前面22的法向成40度或更大角度。

表面计算装置20可以任何合适方式安装，例如，基于使用环境和/或用户的人体工程学和/或可接近性需要进行安装。同样，在某些实施例中，表面计算装置20可为通过壁进行安装的表面计算装置，例如，使用VESA(视频电子标准协会)支架。

但是，在某些实施例中，表面计算装置20还可包括腿组件50。腿组件50可被配置为以任何合适方位来保持前面22。举例而言，在某些实施例中，腿组件50可被配置为以基本上水平方位来将前面22 保持于诸如地板的支承表面的上方。但应了解，这种方位并无限制意义，且在其它实施例中，腿组件可将前面保持于任何其它所期望的方位，诸如将其保持成相对于支承表面成一定角度。

在某些实施例中，腿组件50可安装到倾斜边缘34。这种安装可以任何合适方式进行，以便基于使用环境(例如，商业、教育、公共环境等)来提供选择性和灵活性。举例而言，腿组件可以任何合适高度来提供的水平桌状方位，如上文所述的那样。在公共使用环境中的表面计算系统可处于适合站立用户或者坐下用户使用的高度，而在家庭使用环境中，表面计算系统可显著更低，诸如处于标准咖啡桌高度。作为另一实例，腿组件可安装成提供倾斜的显示窗24，诸如适用于公共亭的倾斜显示窗。另外，除了基于使用环境提供选择性和灵活性之外，腿组件可提供按照用户观点出于人体工程学目的的灵活性或者符合美国残疾人法(ADA)的可接近性标准。另外，在某些实施例中，腿组件50可经由VESA支架安装到倾斜边缘34。

另外，腿组件中的一个或多个腿可包括被配置为隐藏绳索的内部通道。图1示出实例性内部通道76。这种集成的电缆行进路径和管理可允许更灵活的输入/输出选择。内部通道可定位于形成腿组件中腿的成形面板内。因此，成形面板的内面可包括通到内部通道的上部的孔口。因此，对于包括于成形面板内的内部通道76的情况而言，腿组件可进一步包括到内部通道76的上部的孔口78。孔口78可例如用于接收引导至内部通道76内的绳索。这样，绳索隐藏于腿组件的成形面板内而看不到，从而在美学上提供更合意的表面计算装置和更灵活的输入/输出选择。在某些实施例中，绳索则可在下部开口79处离开内部通道76。

图4示意性地示出表面计算装置20。表面计算装置20包括逻辑子系统82、数据保持子系统84、包括显示引擎88和触摸检测引擎90的显示子系统86、通信子系统92、外壳94、腿组件50和/或图4中未图示的其它部件。表面计算装置20还可选地包括辅助性用户输入装置，诸如键盘、鼠标、游戏控制器、摄像机和/或麦克风。

逻辑子系统82可包括被配置为执行一个或多个指令的一个或多个物理装置。举例而言，逻辑子系统可被配置为执行一个或多个指令，该一个或多个指令为一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、部件、数据结构或其它逻辑构造的部分。这些指令可被实施以执行任务，实施数据类型，转变一个或多个装置的状态或另外达到所需结果。

逻辑子系统可包括一个或多个处理器，其被配置为执行软件指令。作为补充或作为替代，逻辑子系统可包括一个或多个硬件或固件逻辑机器，其被配置为执行硬件或固件指令。逻辑子系统的处理器可为单核或多核，且在其上执行的程序可被配置为进行并行或分布式处理。逻辑子系统可选地包括遍布在两个或两个以上装置上的个别部件，其可远程定位和/或被配置为进行协调处理。逻辑子系统的一个或多个方面可被虚拟化且由可配置于云计算配置中的可远程访问的网络化计算装置来执行。

数据保持子系统84可包括一个或多个物理非暂时装置，其被配置为保持数据和/或可由逻辑子系统执行以实施本文所述的方法和过程的指令。当实施这些方法和过程时，可转变数据保持子系统84的状态(以例如保持不同数据)。

数据保持子系统84可包括可移除的媒体和/或内置的装置。数据保持子系统84可包括光学存储装置(例如，CD、DVD、HD-DVD，蓝光碟等)、半导体存储装置(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)和/或磁性存储装置(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等。数据保持子系统84可包括具有下列特征中一或多个特征的装置：易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和内容可寻址。在某些实施例中，逻辑子系统82和数据保持子系统84可集成到一个或多个共同装置内，诸如可集成到芯片上的专用集成电路或系统内。

图4还示出呈可移除的计算机可读储存媒体96的形式的数据保持子系统的方面，其可用于存储和/或传输数据和/或指令，可执行这些指令以实施本文所述的方法和过程。可移除的计算机可读存储媒体96可呈CD、DVD、HD-DVD、蓝光碟、EEPROM和/或软盘等形式。

术语“模块”、“程序”和“引擎”可用于描述被实施为执行一个或多个特定功能的表面计算装置20的一个方面。在某些情况下，这种模块、程序或引擎可经由执行由数据保持子系统84所保持的指令的逻辑子系统82来实体化。应了解，不同的模块、程序和/或引擎可通过相同的应用、服务、代码块、对象、库、例程、API、函数等来实体化。同样，相同的模块、程序和/或引擎可由不同的应用、服务、代码块、对象、例程、API、函数等来实体化。术语“模块”、“程序”和“引擎”旨在涵盖个别或成组的可执行文件、数据文件、库、驱动程序、脚本、数据库记录等。

显示引擎88可被配置为以任何合适的方式来显示图像。作为非限制性实例，显示图像可由液晶显示面板、等离子体显示面板、发光二极管显示面板、背投显示器(包括利用楔形光导的背投显示器)或者几乎任何其它显示技术来呈现。

触摸检测引擎90可利用与所选显示技术兼容的任何合适的触摸检测技术。作为非限制性实例，触摸输入可通过基于视觉的触摸检测技术、检测被引导到显示窗处的用户触摸的电容阵列、电阻触摸检测技术等来检测。另外，触摸检测引擎90可被配置为检测任何合适的输入触摸，包括单触摸、多触摸、触摸姿势和类似情形。

应了解，表面计算装置20的外壳94和/或腿组件50并不旨在以任何方式进行限制。在不偏离本公开范围的情况下，外壳可被配置为其它形状、大小等且可由不同材料制成。另外，腿组件可包括不同高度、形状、材料、配置等的腿单元，和/或不同数量的腿单元，和/或不同的安装点等。

通信子系统92可被配置为使表面计算装置20与一个或多个其它计算装置在通信上耦合。通信子系统92可包括与一个或多个不同的通信协议兼容的有线和/或无线的通信装置。作为非限制性实例，通信子系统可被配置为经由无线电话网络、无线区域网络、有线局域网络、无线广域网络、有线广域网络等来进行通信。在某些实施例中，通信子系统可允许表面计算装置20经由诸如因特网的网络向其它装置发送消息和/或自其它装置接收消息。

应了解，本文所述的配置和/方案在本质上是示例性的，且这些具体的实施例或实例并不认为具有限制意义，因为许多变型是可能的。本文所述的具体例程或方法可代表任意数量的处理策略中的一个或多个处理策略。因此，所图示的各种行为可以图示顺序、其它顺序、并行地执行（或在某些情况下被省略）。类似地，可改变上述过程的次序。

本公开的主题包括本文所公开的各种过程、系统和配置和其它特征、功能、行为和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合以及其任何和所有其等同物。

Claims (20)

1.一种表面计算装置，包括：

无缝前面板构件，其延伸通过所述表面计算装置的整个前面，所述无缝前面板构件具有平面形的前侧、后侧和外周边缘；

外壳组件，其包括安装唇缘，所述安装唇缘邻近所述无缝前面板构件的后侧且与所述无缝前面板构件的外周边缘对准；

显示引擎，其容纳于所述外壳组件内且被配置成在所述无缝前面板构件的显示窗上选择性地显示图像；

配准键，其固定到所述无缝前面板构件的后侧且被配置成将所述无缝前面板构件相对于所述显示引擎定位于预定位置；

触摸检测引擎，其被配置成检测被引导至所述无缝前面板构件的显示窗的触摸输入；以及

腿组件，其在操作上连接到所述外壳组件且被配置成以基本上水平的方位将所述无缝前面板构件保持在支承表面上方。

2.根据权利要求1所述的表面计算装置，其中，当所述表面计算装置处于基本上水平方位时，所述平面形的前侧为所述表面计算装置的最高部分。

3.根据权利要求1所述的表面计算装置，其中，所述无缝前面板构件被配置成当所述表面计算装置处于基本上水平方位时在所述无缝前面板构件的中心处支承至少100磅静态负荷。

4.根据权利要求1所述的表面计算装置，其中，所述无缝前面板构件为至少2英尺乘2英尺的矩形。

5.根据权利要求1所述的表面计算装置，其中，所述显示引擎包括液晶显示面板。

6.根据权利要求1所述的表面计算装置，其中，所述后侧的外周部被处理成形成不透明的框架，所述不透明的框架限定所述显示窗。

7.根据权利要求1所述的表面计算装置，其在所述外壳组件与所述无缝前面板构件的后侧之间还包括液密密封剂。

8.一种计算装置，包括：

无缝前面板构件，其延伸通过所述计算装置的整个前面，

显示引擎，其被配置成在所述无缝前面板构件的显示窗上选择性地显示图像；以及

触摸检测引擎，其被配置成检测被引导至所述无缝前面板构件的显示窗的触摸输入。

9.根据权利要求8所述的计算装置，其还包括腿组件，所述腿组件被配置为以基本上水平方位将所述无缝的前面构件保持在支承表面上方。

10.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件具有平面形的前侧和后侧，且所述计算装置还包括邻近所述无缝前面板构件的后侧的外壳组件。

11.根据权利要求10所述的计算装置，其在所述外壳组件与所述无缝前面板构件的后侧之间还包括液密密封剂。

12.根据权利要求10所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件具有外周边缘且所述外壳组件与所述外周边缘对准。

13.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件具有平面形的前侧，且当所述计算装置处于基本上水平方位时所述平面形的前侧是所述计算装置的最高部分。

14.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件被配置成当所述计算装置处于基本上水平方位时在所述无缝前面板构件的中心处支承至少100磅静态负荷。

15.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件为至少2英尺乘2英尺的矩形。

16.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述显示引擎包括液晶显示面板。

17.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件具有平面形的前侧和后侧，且所述后侧的外周部被处理成形成不透明的框架，所述不透明的框架限定所述显示窗。

18.根据权利要求8所述的计算装置，其中，所述无缝前面板构件具有平面形的前侧和后侧，且所述计算装置还包括配准键，所述配准键固定到所述无缝前面板构件的后侧且被配置成将所述无缝前面板构件定位于相对于所述显示引擎的预定位置。

19.一种表面计算装置，包括：

外壳组件，其具有安装唇缘；

支架，其位于所述外壳组件的内部；

前面板构件，其具有平面形的前侧、后侧和外周边缘；

配准键，其固定到所述前面板构件的后侧且安装到位于所述外壳组件的内部的支架以将所述前面板构件的外周边缘与所述外壳组件的安装唇缘相对准，

显示引擎，其容纳于所述外壳组件内且被配置成在所述前面板构件的显示窗上选择性地显示图像；以及

触摸检测引擎，其被配置成检测被引导至所述前面板构件的显示窗的触摸输入。

20.根据权利要求19所述的表面计算装置，其还包括腿组件，其在操作上连接到所述外壳组件且被配置成以基本上水平的方位将所述前面板构件保持在支承表面上方。

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