CN102414646A - 使用力/变形感测操作包括触摸敏感界面的电子设备的方法及相关设备和计算机程序产品 - Google Patents

使用力/变形感测操作包括触摸敏感界面的电子设备的方法及相关设备和计算机程序产品 Download PDF

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Abstract

一种电子设备可以包括触摸敏感用户界面和配置成检测触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置的接触检测器。力检测器可以配置成使用电磁辐射检测触摸敏感用户界面的表面/表面上的力/变形。控制器可以耦合到触摸敏感用户界面。控制器可以配置成在检测的力/变形小于阈值时提供对触摸屏敏感用户界面的表面上的接触的第一响应。控制器还可以配置成在检测的力/变形大于阈值时提供对触摸敏感用户界面的表面上的接触的第二响应，第一响应和第二响应不同。还公开了相关方法。

Description

使用力/变形感测操作包括触摸敏感界面的电子设备的方法及相关设备和计算机程序产品
发明领域
本发明涉及用于电子设备的用户界面，且更具体而言涉及用于电子设备的触摸敏感用户界面。
背景技术
诸如触摸敏感屏或触摸敏感板的触摸敏感用户界面(也称为触摸敏感面板)可以用于在电子设备上为用户提供(多个)界面以键入在设备的操作中使用的命令和/或数据。触摸敏感屏例如可以用在移动无线电话中，尤其是具有PDA(个人数字助理)特征和其他电话操作相关特征的蜂窝无线电话中。触摸敏感屏一般被设计为响应于触摸屏表面上的手指触摸、触摸笔触摸和/或手指/触摸笔移动操作。触摸敏感屏可以在蜂窝电话中常规使用的物理键之外使用、或与物理键结合或代替物理键，可以用于实施电话功能和特征。触摸敏感板可以在计算机(诸如掌上电脑)的键盘的空格键下方提供，且可以用于接受指针和点击输入。换句话说，触摸敏感板可以用于接受与计算机鼠标接受的输入等同的用户输入。
对触摸敏感屏上的特定点进行触摸可以激励在触摸屏显示器上的该位置建立或显示的虚拟按钮、特征或功能。可以通过触摸屏显示器进行触摸来操作的典型电话特征包括例如通过触摸显示器上显示的虚拟键盘的虚拟键而键入电话号码，播出电话或结束电话，调出、添加或编辑和浏览地址簿，接受用于因特网浏览的输入，和/或诸如文本消息、到全球计算机网络的无线连接和/或其他电话功能的其他电话功能。
提供增加的功能性的商业压力持续不断地驱动着对于甚至更多功能性的用户界面的需要。
发明内容
根据本发明的一些实施方式，电子设备可以包括触摸敏感用户界面、接触检测器、力/变形检测器和控制器。接触探测器可以被配置成检测触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置，且力/变形检测器可以被配置成使用电磁辐射检测触摸敏感用户界面的表面上的力/变形。控制器可以耦合到触摸敏感用户界面。控制器可以被配置成在检测出的力/变形小于阈值时对触摸屏敏感用户界面的表面上的接触进行第一响应。控制器还可以被配置成在检测出的力/变形大于阈值时对触摸敏感用户界面的表面上的接触进行第二响应，第一响应和第二响应不同。
接触检测器可以被配置成检测在触摸敏感用户界面的表面上的触摸的二维位置，并且力/变形检测器可以被配置成使用反射的电磁辐射来检测力/变形。此外，力/变形检测器可以被配置成通过检测触摸敏感用户界面的变形来检测力/变形。
力/变形检测器可以包括被配置成向触摸敏感用户界面的一部分发射电磁辐射的电磁辐射源(诸如发光二极管或激光二极管)以及被配置成检测从触摸敏感用户界面反射的部分电磁辐射的电磁辐射检测器(诸如光电检测器或光电晶体管)。电磁辐射源可以被配置成调制电磁辐射，且电磁辐射检测器可以被配置成选择性地检测经调制的电磁辐射。此外，电磁辐射源可以被配置成发射诸如红外(IR)辐射的不可见电磁辐射。此外，电磁辐射源可以被配置成仅在接触检测器检测到接触之后才发射电磁辐射。
触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且电磁辐射源可以被配置成发射通过液晶材料的电磁辐射。触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和在触摸敏感用户界面的有源像素区域中与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且电磁辐射源可以被配置成向触摸敏感用户界面的有源像素区域之外的部分发射电磁辐射。触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和在触摸敏感用户界面的有源像素区域中与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且电磁辐射源可以包括在透明基板的与液晶材料相邻的表面上的发光设备(诸如发光二极管)。触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和在触摸敏感用户界面的有源像素区域中与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且电磁辐射检测器可以包括在透明基板的与液晶显示器相邻的表面上的光传感器(诸如光电二极管或光电晶体管)。
接触检测器可以被配置成使用红外(IR)接触感测、声波接触检测、电容接触检测和/或电阻接触检测其中之一检测接触的位置。接触检测器可以被配置成检测在触摸敏感用户界面上提供的虚拟按钮(诸如图标)处的接触的位置，控制器可以被配置成对选择虚拟按钮进行第一响应(诸如改变外观、大小、颜色、亮度等)，且控制器可以被配置成进行执行与虚拟按钮相关的功能(诸如运行与虚拟按钮相关的应用或程序)的第二响应。接触检测器可以被配置成检测在触摸敏感用户界面上提供的虚拟按钮(诸如滚动按钮)处的接触的位置，控制器可以被配置成提供以第一速率执行与虚拟按钮相关的功能的第一响应，且控制器可以被配置成通过以不同于第一速率的第二速率执行与虚拟按钮相关的功能提供第二响应。
根据本发明的其他实施方式，操作包括触摸敏感用户界面的电子设备的方法可以包括检测在触摸敏感用户界面的表面上的接触的(二维)位置。可以使用(反射)电磁辐射来检测触摸敏感用户界面的表面的变形/表面上的力。当检测出的力/变形小于阈值时，可以对触摸敏感用户界面的表面上的接触进行第一响应。当检测出的力/变形大于阈值时，可以对触摸敏感用户界面的表面上的接触进行第二响应，第一响应和第二响应不同。
检测接触的位置可以包括检测在触摸敏感用户界面的表面上的接触的二维位置，且可以使用反射的电磁辐射来检测力/变形。检测力/变形可以包括检测触摸敏感用户界面的变形。
检测力/变形可以包括向触摸敏感用户界面的一部分发射电磁辐射以及检测从触摸敏感用户界面反射的部分电磁辐射。电磁辐射可以包括经调制的电磁辐射，且检测可以包括选择性地检测经调制的电磁辐射。另外，电磁辐射可以包括诸如红外(IR)辐射的不可见电磁辐射。触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且发射电磁辐射可以包括通过液晶材料发射电磁辐射。
触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和在触摸敏感用户界面的有源像素区域中与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且发射电磁辐射可以包括向触摸敏感用户界面的有源像素区域之外的部分发射电磁辐射。触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和在触摸敏感用户界面的有源像素区域中与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且发射电磁辐射可以包括从位于透明基板的与液晶材料相邻的表面上的发光设备(诸如发光二极管或激光二极管)发射电磁辐射。触摸敏感用户界面可以包括具有透明基板和在触摸敏感用户界面的有源像素区域中与透明基板相邻的液晶材料的液晶显示器，且检测从触摸敏感用户界面反射的部分电磁辐射可以包括使用透明基板的与液晶显示器相邻的表面上的光传感器(诸如光电二极管或光电晶体管)检测部分电磁辐射。
发射电磁辐射可以包括仅在检测到接触之后发射电磁辐射。检测触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置可以包括使用红外(IR)接触感测、声波接触检测、电容接触检测和/或电阻接触检测其中之一检测位置。检测触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置可以包括检测在触摸敏感用户界面上提供的虚拟按钮(诸如图标)处的接触的位置，进行第一响应可以包括选择虚拟按钮(诸如改变外观、大小、颜色、亮度等)，且提供第二响应可以包括执行与虚拟按钮相关的功能(诸如运行与虚拟按钮相关的应用或程序)。检测触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置可以包括检测在触摸敏感用户界面上提供的虚拟按钮(诸如滚动按钮)处的接触的位置，提供第一响应可以包括以第一速率执行与虚拟按钮相关的功能，且提供第二响应可以包括以不同于第一速率的第二速率执行与虚拟按钮相关的功能。
附图说明
图1是示出了包括根据本发明的一些实施方式的触摸敏感用户界面的电子设备的框图。
图2是示出了根据本发明的一些实施方式的触摸敏感用户界面的平面图。
图3A-3D是示出了根据本发明的实施方式沿着图2的剖面线3-3′的可供选择的触摸敏感用户界面的剖面图。
图4是示出了根据本发明的一些实施方式的触摸敏感用户界面的平面图。
图5A-5B是示出了根据本发明的实施方式沿着图4的剖面线5-5′的可供选择的触摸敏感用户界面的剖面图。
图6是示出了根据本发明的实施方式包括多个电子辐射源/检测器对的触摸敏感用户界面的平面图。
图7A和7B是示出了根据本发明的实施方式的力/变形检测器的操作的原理的剖面图。
图8是示出了根据本发明的一些实施方式的触摸敏感用户界面的操作的流程图。
具体实施方式
尽管本发明可以进行各种修改并具有很多另选形式，但将通过附图中的示例的方式示出且详细地描述本发明的特定实施方式。然而，应当理解，并不旨在将本发明限制为公开的特定形式，恰相反，本发明将覆盖落在权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等同和另选。贯穿附图的描述，相似的参考标号表示相似的元件。
当在本文使用时，除非特别声明，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”旨在指定陈述的特征、要件、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或更多其他特征、要件、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。应当理解，当称元件“连接”或“耦合”到另一元件时，它可以直接连接或耦合到其他元件或可以存在中间元件。再者，当在本文使用时，“连接”或“耦合”包括无线连接或耦合。当在本文使用时，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或更多个的任意和所有组合。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同意思。还应当理解，除非本文明确地定义，否则诸如在常用字典中定义的术语应当解读为具有与相关技术语境中其意义相一致的意义且不应解读为理想化或过于正式的意义。
本发明可以实现为方法、电子设备和/或计算机产品。因此，本发明可以以硬件和/或软件(包括固件、常驻软件、微代码等)实现。再者，本发明可以为计算机可用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可用或计算机可读存储介质实现有在被指令执行系统使用或与指令系统结合使用的计算机可用或计算机可读程序代码。在本文档的语境中，计算机可用或计算机可读介质可以是能够包含或存储被指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备一同使用的程序的任意介质。
计算机可用或计算机可读介质例如可以是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或介质。计算机可读介质的更具体的示例(非排他性列表)将包括：具有一个或更多布线的电学连接、便携式计算机盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)以及压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。
下面参照框图和操作流程图描述这些实施方式。应当理解，方框中标注的功能/行为可以不以操作说明中标注的顺序发生。例如，取决于涉及的功能/行为，连续示出的两个方框实际上可以基本同步地执行或方框有时可以以相反的顺序执行。尽管一些图示包括通信路径上的箭头以示出通信的主要方向，应当理解通信可以在所示箭头相反的方向发生。
尽管仅用于说明和解释目的，在无线通信终端的语境中描述了本发明的各种实施方式，但本发明不限于此。应当理解，本发明可以更广泛地用在任意类别的电子设备中以识别和响应触摸敏感用户输入上的输入。
应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二、第三等用于描述各种元件、组件和/或部分，这些元件、组件和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于从其他元件、组件或部分区分一个元件、组件或部分。因而，下面讨论的第一元件、组件或部分可以被命名为第二元件、组件或部分，而不偏离本发明的教导。
图1是根据本发明的一些实施方式的包括触摸敏感用户界面的电子设备100的框图。电子设备100例如可以是无线通信设备(诸如蜂窝无线电话)、PDA、音频/图片/视频播放器/记录器、全球定位(GPS)单元、游戏设备或包括触摸敏感屏显示器的任意其他电子设备。电子设备100还可以包括耦合到触摸敏感用户界面101的控制器111、耦合到控制器111的无线收发器115以及耦合到控制器111的存储器117。另外，键盘/键区119、扬声器121和/或麦克风134也可以耦合到控制器111。当在本文讨论时，电子设备100可以是被配置成提供PDA功能、数据网络连接(诸如因特网浏览)和/或其他数据功能的蜂窝无线电话。
控制器111可以被配置成使用一种或更多种无线通信协议在无线空气接口上通过收发器115和天线125与一个或更多RF收发器基站和/或其他无线通信设备通信，所述无线通信协议例如是全球移动通信标准(GSM)、通用分组无线服务(GPRS)、增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)、综合数字增强网络(iDEN)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA、CDMA2000、通用移动电信系统(UMTS)、WiMAX和/或HIPERMAN、无线局域网(例如802.11)和/或蓝牙。控制器111可以被配置成实施诸如常规蜂窝电话功能的无线通信功能性，包括但不限于音频/视频电话呼叫和/或诸如文本/图片/视频消息的数据消息。
控制器111还可以被配置成提供各种用户应用，这些用户应用可以包括音乐/图片/视频记录器/播放器应用、电子邮件/消息应用、日历/约会应用和/或其他用户应用。音频/图片/视频记录器/播放器应用可以被配置成记录和回放电子设备100内的传感器(例如麦克风123和/或照相机)捕获的、经由无线收发器115和控制器111下载到电子设备100中的、经由有线连接(例如经由USB)下载到电子设备100中的和/或诸如通过可移动存储器介质安装在电子设备100中的音频、数字图片和/或视频。电子邮件/消息应用可以被配置成允许用户产生电子邮件/消息(例如短消息服务消息和/或即时消息)以经由控制器111和收发器115传输。日历/约会应用可以提供能够被用户查看和编辑的日历和任务调度以调度约会或其他任务。
更具体而言，触摸敏感用户界面101可以是包括显示器103(例如，液晶显示器、有机发光二极管显示器等)、触摸检测器105和力/变形检测器107的触摸敏感屏。例如，接触检测器105可以被配置成检测显示器103的表面上的接触(例如，来自手指和/或触摸笔的接触)的二维位置，且力/变形检测器107可以被配置成检测显示器103的表面上的接触的二维位置处的力/变形。更具体而言，接触检测器105可以被配置成使用红外(IR)接触感测、声波接触感测、电容接触感测和/或电阻接触感测来检测显示器103的表面上的接触的二维位置(例如沿着x轴和y轴)。作为示例，接触和/或力/变形感测在以下文档中进行了讨论：2009年2月10日提交的名为“Sensor，Display Including A Sensor，And Method For Using A Sensor”的美国专利申请第12/386,462号；2009年1月21日提交的名为“Piezoresistive Force Sensor Integrated In ADisplay”的美国专利申请第12/356,858号；2008年11月11日提交的名为“Methods OfOperating Electronic Devices Using Touch Sensitive Interfaces With Contact AndProximity Detection And Related Devices And Computer Program Products”的美国专利申请第12/268,502号；2008年2月19日提交的名为“Identifying And Responding ToMultiple Time-Overlapping Touches On A Touch Panel”的美国专利申请第12/033,405号；2008年12月15日提交的名为“Touch Sensitive Displays With Coplanar CapacitiveTouch And Proximity Sensor Pads And Related Touch Panels”的美国专利申请第12/334,871号；以及2008年12月15日提交的名为“Touch Sensitive Displays WithLayers Of Sensor Plates Providing Capacitance Based Proximity Senseing and RelatedTouch Panels”的美国专利申请第12/334,818号。通过引用将上述专利申请中的每一个的公开的全部内容并入本文中。
力/变形检测器107可以被配置成通过检测触摸敏感用户界面101的一部分的变形(例如沿着z轴)来检测力/变形。力/变形检测器107例如可以检测在显示器103的液晶显示器(LCD)上提供的保护屏的变形、显示器103的液晶显示器(LCD)的(多个)基板的变形和/或显示器103的显示模块(例如包括LCD的基板和液晶材料)的变形。
力/变形检测器107可以使用反射的电磁辐射来检测力/变形。例如，力/变形检测器107可以包括电磁辐射源(例如发光二极管(LED)和/或激光二极管)和电磁辐射检测器(例如，光电二极管和/或光电晶体管)。更具体而言，电磁辐射源可以被配置成向触摸敏感用户界面的一部分(例如，保护屏、LCD的(多个)基板和/或包括LCD的两个基板的整个显示模块)发射电磁辐射，且电磁辐射检测器可以被配置成检测从触摸敏感用户界面反射的部分电磁辐射。例如在参考文献Optoacoustics有限公司2009年出版的″Optoacoustics，Sound Solutions From Light Technology，″(互联网网址optoacoustics.com/article.php？id＝7)中，讨论了使用反射光检测表面的移动，通过引用将其全部内容并入本文。因此，接触检测器105可以被配置成使用第一感测技术检测接触的位置，且力/变形107可以被配置成使用不同于第一感测技术的第二感测技术检测变形。更具体而言，力/变形检测器107可以被配置成在接触检查器105检测接触的位置时检测力/变形(例如，通过使用反射的电磁辐射测量变形)。更具体而言，不同的变形可以与相同的接触位置处的不同力相关，可以针对不同的接触位置提供变形和力之间不同的关联。
控制器111可以被配置成在力/变形检测器107检测出的力/变形小于阈值时对触摸敏感用户界面的显示器103的表面上的接触进行第一响应，且当检测出的力/变形大于阈值时对触摸敏感用户界面的显示器103的表面上的接触进行第二响应，第一响应和第二响应不同。因此，控制器111可以被配置成响应于触摸敏感用户界面101上的接触的位置且响应于在该位置检测力/变形来选择多个不同操作之一，且然后执行选择的操作。如下面更详细讨论，通过检测接触的位置和力/变形，取决于在该接触的位置施加的力/变形，对于相同的接触的位置，控制器111可以执行不同的操作。
举例而言，接触检测器105可以被配置成检测触摸敏感用户界面101上的显示器103上提供的虚拟按钮(例如图标)处的接触的位置。控制器111可以被配置成在检测出的力/变形小于阈值时进行选择虚拟按钮的第一响应(例如改变虚拟按钮的外观、大小、颜色、亮度等)，且控制器111可以被配置成在检测出的力/变形大于阈值时提供执行与虚拟按钮相关的功能的第二响应(例如，运行与虚拟按钮相关的应用或程序)。根据本发明的其他实施方式，接触检测器105可以被配置成检测触摸敏感用户界面101的显示器103上提供的虚拟按钮(例如滚动按钮)处的接触的位置。控制器111可以被配置成在检测出的力/变形小于阈值时进行以第一速率执行与虚拟按钮相关的功能的第一响应，且控制器111可以被配置成通过以不同于第一速率的第二速率执行与虚拟按钮相关的功能进行第二响应。如果虚拟按钮是滚动按钮，例如，在显示器103上示出的滚动按钮的部分受到相对低的力接触(导致相对小的变形)时，可以在显示器103上提供相对慢的滚动，且在显示器103上示出滚动按钮的部分受到相对高的力接触(导致相对大的变形)时，可以在显示器103上提供相对快的滚动。
此外，力/变形检测器107的电磁辐射源可以被配置成调制电磁辐射(例如，响应于来自控制器111的调制控制信号)，且力/变形检测器107的电磁辐射检测器可以被配置成选择性地检测经调制的电磁辐射。控制器111例如可以被配置成滤除来自检测器的对应于非调制辐射的信号，使得对应于经调制的辐射的信号可以被选择用于检测变形/力。因此，可以减小背景光对力/变形检测器107的干扰。换句话说，通过调制力/变形检测器107使用的电磁辐射，使得力/变形检测器107使用的电磁辐射与背景电磁辐射(例如，源于日光、室内照明等)相区分，可以减小对力/变形检测器的干扰，由此增加性能。
另外，力/变形检测器107的电磁辐射源可以被配置成发射不可见电磁辐射(例如红外(IR)电磁辐射)。因此，可以减小与显示器103上提供的可见信息的干扰。换句话说，通过使用不可见电磁辐射操作力/变形检测器107，显示器103上提供的可见信息的质量不会受到明显影响。
此外，可以通过使力/变形检测器107的电磁辐射源不连续工作而减小源于力/变形检测器107的功耗。例如，力/变形检测器107的电磁辐射源可以被配置成仅在接触检测器105首先检测到接触之后才发射电磁辐射，且在接触检测器105不再检测到接触时就中止发射。换句话说，力/变形检测器107可以仅在接触检测器105检测到接触时发射辐射。另外地或另选地，根据定义各脉冲的长度和连续脉冲之间的关闭周期的占空比，力/变形检测器107的电磁辐射源可以被配置成以脉冲发射电磁辐射。通过减小力/变形检测器107进行发射的时间量且检测电磁辐射，可以减小功耗。因此，可以增加电池操作的设备中的电池寿命。
图2和图4是示出了根据本发明的一些实施方式的显示器的平面图。图3A-3D是示出了根据本发明的实施方式沿着图2的剖面线3-3′的可供选择的显示器结构的剖面图。图5A-5D是示出了根据本发明的实施方式沿着图4的剖面线5-5′的可供选择的显示器结构的剖面图。
如图2所示，图1的显示器103可以包括有源显示区域201和环绕有源显示区域201的无源显示区域203。力/变形检测器107可以包括安装在有源显示区域201后面的电磁辐射源205(例如IRLED和/或IR激光二极管)和电磁检测器207(例如，光电二极管和/或光电晶体管)。如下面参照图3A-3D更详细地讨论，显示器103可以是包括第一和第二透明LCD基板(其间具有液晶材料)的液晶显示器。另外，LCD基板之一可以包括用于控制有源显示区域201中的各个像素的栅格形式的导体矩阵。使用无源矩阵显示器，可以提供没有有源元件(即，没有晶体管)的导体栅格，而使用有源阵列显示器，可以提供具有用于有源显示区域的各像素的有源元件(例如，薄膜晶体管)的导体栅格。电磁辐射源205和电磁检测器207因而可以使用反射的电磁辐射以测量显示器101的表面上的变形来检测施加到显示器101的表面的力(和/或所得变形)。
如图3A所示，可以在液晶显示器303a和电子设备的外部之间提供保护层301a，且可以在保护层301a上提供(多个)接触敏感元件/层305a以检测保护层301a上的接触的二维位置。另外，反射层307a可以被配置成在透射液晶显示器303a产生的可见光的同时选择性地反射电磁辐射源205a(例如发光二极管、激光二极管等)发射的电磁辐射(例如不可见电磁辐射)。另外，可以提供背光327a以使用可见光照射液晶显示器303a。
尽管反射层307a被示出为在保护层301a的内表面上，但可以在保护层301a的外表面上提供反射层307a。此外，例如，如果保护层301a提供适当的反射性能，则反射层307a可以省略。
液晶显示器303a可以包括透明基板311a和317a以及其间的液晶材料315a。此外，液晶显示器303a可以包括用于控制透明基板311a的与液晶材料315a相邻的表面上的有源显示区域201中的各个像素的栅格形式的导体阵列(有源或无源)。此外，可以在透明基板311a的与液晶材料315a相邻的表面上提供电磁辐射源205a和电磁辐射检测器207a。因此，在液晶显示器303a的组装期间，导体阵列(用于控制显示像素)、电磁辐射源205a和电磁辐射检测器207a可以一同制作在透明基板311a的相同表面上。
根据本发明的一些实施方式，在基板311a的有源显示区域上提供辐射源205a和/或辐射检测器207a，这可能会牺牲显示器的一个或更多像素来提供辐射源205a和/或辐射检测器207a。换句话说，辐射源205a和/或辐射检测器207a可以被显示器的像素环绕。根据本发明的其他实施方式，可以在基板311a的无源显示区域上(即，在有源显示区域外)提供辐射源205a和/或辐射检测器207a，使得不需要牺牲像素。
另外，诸如其上具有电子器件321a(例如集成的电子器件、离散的电子器件等)的印刷电路板319a的电子组件可以提供控制器111、收发器115和/或存储器117的功能。诸如键盘/键区119、扬声器121、麦克风123等的其他组件可以在印刷电路板319a上提供和/或电学耦合到印刷电路板319a。另外，电联接器325a和337a可以提供印刷电路板319a和透明基板311a之间以及印刷电路板319a和(多个)接触敏感元件/层305a之间的电学耦合。因此，(多个)接触敏感元件/层305a和控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101上的接触的二维位置的接触检测器。另外，电磁辐射源205a和电磁辐射检测器207以及控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101的表面处的力/变形的力/变形检测器。
电磁辐射源205a(例如发光二极管、激光二极管等)可以被配置成响应于从控制器111接收的控制信号产生经调制的不可见电磁辐射(例如IR辐射)。不可见电磁辐射可以从反射层307a反射到电磁辐射检测器207a(例如光电二极管、光电晶体管等)。控制器111可以被配置成基于从电磁辐射检测器207a接收的信号，确定反射层307a的位置/变形/移动，且控制器111可以被配置成基于确定出的位置/变形/移动，确定施加到保护层301a的力/变形。图3A的结构因而被配置成基于保护层301a相对于液晶显示器303a的基板311a的位置/变形/移动而检测力/变形。
如图3B所示，可以在液晶显示器303b和电子设备的外部之间提供保护层301b，且可以在保护层301b上提供(多个)接触敏感元件/层305b以检测保护层301b上的接触的二维位置。另外，反射层307b可以被配置成在透射液晶显示器303b产生的可见光的同时选择性地反射电磁辐射源309b(例如发光二极管、激光二极管等)发射的电磁辐射(例如不可见电磁辐射)。另外，可以提供背光327b以使用可见光照射液晶显示器303b。
尽管反射层307b被示出为在保护层301b的内表面上，但可以在保护层301b的外表面上提供反射层307b。此外，例如，如果保护层301b提供适当的反射性能，则反射层307b可以省略。
液晶显示器303b可以包括透明基板311b和317b以及其间的液晶材料315b。此外，液晶显示器303b可以包括用于控制透明基板311b的与液晶材料315b相邻的表面上的有源显示区域201中的各个像素的栅格形式的导体阵列(有源或无源)。在图3B中，可以在印刷电路板319b上提供电磁辐射源205b和电磁辐射检测器207b，且来自辐射源205b的辐射可以透射通过基板311b和317b以及液晶材料315b，然后被层307b反射。
另外，诸如其上具有电子器件321b(例如集成电子器件、离散电子器件等)的印刷电路板319b的电子组件可以提供控制器111、收发器115和/或存储器117的功能。诸如键盘/键区119、扬声器121、麦克风123等其他组件可以在印刷电路板319b上提供和/或电学耦合到印刷电路板319b。另外，电联接器325b和337b可以提供印刷电路板319b和透明基板311b之间以及印刷电路板319b和(多个)接触敏感元件/层305b之间的电学耦合。因此，(多个)接触敏感元件/层305b和控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101上的接触的二维位置的接触检测器。另外，电磁辐射源205b和电磁辐射检测器207b以及控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面的表面处的力/变形的力/变形检测器。
电磁辐射源205b(例如发光二极管、激光二极管等)可以被配置成响应于从自控制器111接收的控制信号产生经调制的不可见电磁辐射(例如IR辐射)。不可见电磁辐射可以从反射层307b反射到电磁辐射检测器207b(例如光电二极管、光电晶体管等)。控制器111可以被配置成基于从电磁辐射检测器207b接收的信号，确定反射层307b的位置/变形/移动，且控制器111可以被配置成基于确定出的位置/变形/移动，确定施加到保护层301b的力/变形。图3B的结构因而被配置成基于保护层301b相对于印刷电路板319b的位置/变形/移动而检测力/变形。
如图3C所示，与保护层隔开的空间可以省略，且可以直接在液晶显示器303c上提供(多个)接触敏感元件/层305c以检测其上的接触的二维位置。液晶显示器303c可以包括透明基板311c和317c以及其间的液晶材料315c。此外，液晶显示器303c可以包括用于控制透明基板311c的与液晶材料315c相邻的表面上的有源显示区域201中的各个像素的栅格形式的导体阵列(有源或无源)。反射层307c可以被配置成在透射液晶显示器303c产生的可见光的同时选择性地反射电磁辐射源309c(例如发光二极管、激光二极管等)发射的电磁辐射(例如不可见电磁辐射)。此外，可以在透明基板311c的与液晶材料315c相邻的表面上提供电磁辐射源205c和电磁辐射检测器207c。因此，在液晶显示器303c的组装期间，导体阵列(用于控制显示像素)、电磁辐射源205c和电磁辐射检测器207c可以一同制作在透明基板311c的相同表面上。另外，可以提供背光327c以使用可见光照射液晶显示器303c。
尽管反射层307c被示出为在透明基板317c的内表面上，但可以在基板317c的外表面上提供反射层307c。此外，例如，如果基板317c提供适当的反射性能，则反射层307c可以省略。
另外，诸如其上具有电子器件321c(例如集成电子器件、离散电子器件等)的印刷电路板319c的电子组件可以提供控制器111、收发器115和/或存储器117的功能。诸如键盘/键区119、扬声器121、麦克风123等其他组件可以在印刷电路板319c上提供和/或电学耦合到印刷电路板319c。另外，电联接器325c和337c可以提供印刷电路板319c和透明基板311c之间以及印刷电路板319c和(多个)接触敏感元件/层305c之间的电学耦合。因此，(多个)接触敏感元件/层305c和控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101上的接触的二维位置的接触检测器。另外，电磁辐射源205c和电磁辐射检测器207c以及控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101的表面处的力/变形的力/变形检测器。
电磁辐射源205c(例如发光二极管、激光二极管等)可以被配置成响应于从控制器111接收的控制信号产生经调制的不可见电磁辐射(例如IR辐射)。不可见电磁辐射可以从反射层307c反射到电磁辐射检测器207c(例如光电二极管、光电晶体管等)。基于从电磁辐射检测器207c接收的信号，控制器111可以被配置成确定反射层307c的位置/变形/移动，且控制器111可以被配置成基于确定出的位置/变形/移动，确定施加到保护层301c的力/变形。图3C的结构因而被配置成基于基板317c相对于液晶显示器303c的基板311c的位置/变形/移动而检测力/变形。根据本发明的其他实施方式，可以在印刷电路板319c上提供辐射源和检测器205c和207c，使得来自源205c的辐射透射通过基板311c，然后反射回检测器207c。
以举例的方式，将辐射源和检测器205c和207c的位置示出在基板311c的有源显示区域201中。然而，可以在不同位置，诸如基板311c的无源区域203中提供源205c和和检测器207c。根据另外的其他实施方式，可以在印刷电路板319c上提供源和检测器205c和207c，从反射层307c进行反射。
根据本发明的一些实施方式，可以在基板311c的有源显示区域上提供辐射源205c和/或辐射检测器207c，这可能会牺牲显示器的一个或更多像素来提供辐射源205a和/或辐射检测器207a。换句话说，辐射源205c和/或辐射检测器207c可能被显示器的像素环绕。根据本发明的其他实施方式，可以在基板311c的无源显示区域上(即，在有源显示区域外)提供辐射源205c和/或辐射检测器207c，使得不需要牺牲像素。
如图3D所示，可以省略隔开保护层的空间，且可以直接在液晶显示器303d上提供(多个)接触敏感元件/层305d以检测液晶显示器303d上的接触的二维位置。液晶显示器303d可以包括透明基板311d和317d以及其间的液晶材料315d。此外，液晶显示器303d可以包括用于控制透明基板311d的与液晶材料315d相邻的表面上的有源显示区域201中的各个像素的栅格形式的导体阵列(有源或无源)。反射层307d可以被配置成在透射液晶显示器303d产生的可见光的同时选择性地反射电磁辐射源309d(例如发光二极管、激光二极管等)发射的电磁辐射(例如不可见电磁辐射)。另外，可以提供背光327d以使用可见光照射液晶显示器303d。
在图3D中，可以在印刷电路板319d上提供电磁辐射源205d和电磁辐射检测器207d，且来自辐射源205d的辐射可以反射离开反射层307d。尽管反射层307d被示出为在透明基板311d的外表面上，但可以在基板311d的内表面上或基板317d上提供反射层307d。此外，例如，如果基板311d和/或基板317d提供适当的反射性能，则可以省略反射层307d。
另外，诸如其上具有电子器件321d(例如集成电子器件、离散的电子器件等)的印刷电路板319d的电子组件可以提供控制器111、收发器115和/或存储器117的功能性。诸如键盘/键区119、扬声器121、麦克风123等其他组件可以在印刷电路板319d上提供和/或电学耦合到印刷电路板319d。另外，电联接器325d和337d可以提供印刷电路板319d和透明基板311d之间以及印刷电路板319d和(多个)接触敏感元件/层305d之间的电学耦合。因此，(多个)接触敏感元件/层305d和控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101上的接触的二维位置的接触检测器。另外，电磁辐射源205d和电磁辐射检测器207d以及控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101的表面处的力/变形的力/变形检测器。
电磁辐射源205d(例如发光二极管、激光二极管等)可以被配置成响应于从控制器111接收的控制信号产生经调制的不可见电磁辐射(例如IR辐射)。不可见电磁辐射可从反射层307d反射到电磁辐射检测器207d(例如光电二极管、光电晶体管等)。控制器111可以被配置成基于从电磁辐射检测器207d接收的信号，确定反射层307d的位置/变形/移动，且控制器111可以被配置成基于确定出的位置/变形/移动，确定施加到显示器103的力/变形。图3D的结构因而被配置成基于基板311d和/或基板317d相对于印刷电路板319d的位置/变形/移动而检测力/变形。
以举例的方式，辐射源和检测器205d和207d的位置被示出在基板311d的有源显示区域201中。然而，可以在印刷电路板319d的其它位置，诸如无源区域203中，提供源和检测器205d和207d。
如图4所示，图1的显示器103可以包括有源显示区域401和环绕有源显示区域401的无源显示区域403。力/变形检测器107可以包括安装在无源显示区域403后面的电磁辐射源405(例如IRLED和/或IR激光二极管)和电磁检测器407(例如，光电二极管和/或光电晶体管)。如下面参照图5A-5B更详细地讨论，显示器103可以是包括第一和第二透明LCD基板(其间具有液晶材料)的液晶显示器。另外，LCD基板之一可以包括用于控制有源显示区域401中的各个像素的栅格形式的导体矩阵。使用无源矩阵显示器，可以提供没有有源元件(即，没有晶体管)的导体栅格，而使用有源阵列显示器，可以提供具有用于有源显示区域的各像素的有源元件(例如，薄膜晶体管)的导体栅格。电磁辐射源405和电磁检测器407因而可以用于通过使用反射的电磁辐射来测量显示器101的表面上的所得变形来检测施加到显示器101的表面的力和/或变形。
如图5A所示，可以在液晶显示器503a和电子设备的外部之间提供保护层501a，且可以在保护层501a上提供(多个)接触敏感元件/层505a以检测保护层501a上的接触的二维位置。另外，反射层507a可以被配置成在透射液晶显示器503a产生的可见光的同时选择性地反射电磁辐射源509a(例如发光二极管、激光二极管等)发射的电磁辐射(例如不可见电磁辐射)。另外，可以在印刷电路板519a上提供背光以使用可见光照射液晶显示器503a。
尽管反射层507a被示出在保护层501a的内表面上，但可以在保护层501a的外表面上提供反射层507a。此外，例如，如果保护层501a提供适当的反射性能，则反射层507a可以省略。
液晶显示器503a可以包括透明基板511a和517a以及其间的液晶材料515a。此外，液晶显示器503a可以包括用于控制透明基板511a的与液晶材料515a相邻的表面上的有源显示区域401中的各个像素的栅格形式的导体阵列(有源或无源)。在图5A中，可以在印刷电路板519a上提供电磁辐射源405a和电磁辐射检测器407a，且来自辐射源405a的辐射可以从层507a反射到检测器407a。
另外，诸如其上具有电子器件521a(例如集成的电子器件、离散的电子器件等)的印刷电路板519b的电子组件可以提供控制器111、收发器115和/或存储器117的功能。诸如键盘/键区119、扬声器121、麦克风123等其他组件可以在印刷电路板519a上提供和/或电学耦合到印刷电路板519a。另外，电联接器525a和537a可以提供印刷电路板519a和透明基板511a之间以及印刷电路板519a和(多个)接触敏感元件/层505a之间的电学耦合。因此，(多个)接触敏感元件/层505a和控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101上的接触的二维位置的接触检测器。另外，电磁辐射源405a和电磁辐射检测器407a以及控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101的表面上的力/变形的力/变形检测器。
电磁辐射源405a(例如发光二极管、激光二极管等)可以被配置成响应于从控制器111接收的控制信号产生经调制的不可见电磁辐射(例如IR辐射)。不可见电磁辐射可以从反射层507a反射到电磁辐射检测器407a(例如光电二极管、光电晶体管等)。控制器111可以被配置成基于从电磁辐射检测器407a接收的信号，确定反射层507a的位置/变形/移动，且控制器111可以被配置成基于确定出的位置/变形/移动，确定施加到保护层501a的力/变形。图5A的结构因而可以被配置成基于保护层501a相对于印刷电路板519a的位置/变形/移动而检测力/变形。
如图5B所示，可以在液晶显示器503b和电子设备的外部之间提供保护层501b，且可以在保护层501b上提供(多个)接触敏感元件/层505b以检测保护层501b上的接触的二维位置。另外，反射层507b可以被配置成在透射液晶显示器503b产生的可见光的同时反射电磁辐射源509b(例如发光二极管、激光二极管等)发射的电磁辐射(例如不可见电磁辐射)。另外，可以在印刷电路板519b上提供背光以使用可见光照射液晶显示器503b。
尽管反射层507b被示出为在保护层301a的内表面上，但可以在保护层501b的外表面上提供反射层507b。此外，例如，如果保护层501b提供适当的反射性能，则可以省略反射层507b。
液晶显示器503b可以包括透明基板511b和517b以及其间的液晶材料515b。此外，液晶显示器503b可以包括用于控制透明基板511b的与液晶材料515b相邻的表面上的有源显示区域401中的各个像素的栅格形式的导体阵列(有源或无源)。此外，可以在透明基板511b的与液晶材料515b相邻的表面上在无源显示区域403中提供电磁辐射源405b和电磁辐射检测器407b。因此，在液晶显示器503b的组装期间，导体阵列(用于控制显示像素)、电磁辐射源405b和电磁辐射检测器407b可以一同制作在透明基板511b的相同表面上。
另外，诸如其上具有电子器件521b(例如集成的电子器件、离散的电子器件等)的印刷电路板519b的电子组件可以提供控制器111、收发器115和/或存储器117的功能。诸如键盘/键区119、扬声器121、麦克风123等其他组件可以在印刷电路板519b上提供和/或电学耦合到印刷电路板519b。另外，电联接器525b和537b可以提供印刷电路板519b和透明基板511b之间以及印刷电路板519b和(多个)接触敏感元件/层505b之间的电学耦合。因此，(多个)接触敏感元件/层505b和控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101上的接触的二维位置的接触检测器。另外，电磁辐射源405b和电磁辐射检测器407b以及控制器111一起可以提供被配置成检测触摸敏感用户界面101的表面上的接触的力/变形的力/变形检测器。
电磁辐射源405b(例如发光二极管、激光二极管等)可以被配置成响应于从控制器111接收的控制信号产生经调制的不可见电磁辐射(例如IR辐射)。不可见电磁辐射可以从反射层507b反射到电磁辐射检测器407b(例如光电二极管、光电晶体管等)。控制器111可以被配置成基于从电磁辐射检测器407b接收的信号，确定反射层507b的位置/变形/移动，且控制器111可以被配置成基于确定出的位置/变形/移动，确定施加到保护层501b的力/变形。图5B的结构因而可以被配置成基于保护层501b相对于无源显示区域403中液晶显示器503b的基板511b的位置/变形/移动而检测力/变形。
如上所述，可以使用反射的电磁辐射的变化以确定因施加的力产生的变形来检测施加到触摸敏感用户界面101的力/变形。因为施加到用户界面的不同部分的相同力可能导致反射辐射的区域处的不同的变形，控制器111可以被配置成根据显示器上的接触的二维位置(使用接触检测器确定)不同地关联反射。例如，如果辐射源和检测器被配置成反应测量出的在触摸敏感用户界面101的中心部分的反射，则与施加在触摸敏感用户界面101的外围部分的力相比，施加在触摸敏感用户界面101的中心部分的相同的力例如可以导致检测出更大的变形。例如，查找表可以针对触摸敏感用户界面的不同x-y坐标提供反射与力/变形的不同关系。通过首先(例如使用接触检测器105和控制器111)检测接触的位置(例如x-y坐标)，控制器111可以使用这种查找表将(使用力/变形检测器119产生和检测出的)反射与特定接触位置关联，以更精确地确定接触位置处的力/变形。
另外地或另选地，可以在触摸敏感用户界面101上提供多个辐射源/检测器对以改善力/变形检测的精度。此外，多个辐射检测器可以被配置成从单个辐射源接收多个反射以改善力/变形检测，和/或单个辐射检测器可以被配置成从多个辐射源接收反射。
如图6所示，例如可以提供多对电磁辐射源(6051，6052，6053，6054和6055)和电磁辐射检测器(6071，6072，6073，6074和6075)以检测触摸敏感用户界面101的不同位置的变形。如上面参照图3A-3D所讨论的，例如可以提供内部源和检测器对(6052和6072)，且如上面参照图5A-5B所讨论，可以提供外围源和检测器对(6051和6071，6053和6073，6054和6074，以及6055和6075)。尽管外围源和检测器对被示出在无源显示区域603中，可以在有源显示区域601中提供外围源和检测器对。因此，对于本发明的一些实施方式，可以选择源/检测器对其中之一以基于与接触位置的临近程度确定变形/力。根据本发明的其它实施方式，可以使用多个源/检测器对来确定变形/力。
图7A和7B是示出了根据本发明的实施方式的力/变形检测器的操作的原理的剖面图。具体地，触摸敏感用户界面101的层801(诸如图3A的保护层301a、图3B的保护层301b、图3C的基板317c、图3D的基板311d、图5A的保护层501a或图5B的保护层501b)可以安装在/安装到相对刚性的结构803(诸如设备的外壳)上。此外，电磁辐射源705(诸如图3A-3D和图5A-5B的电磁辐射源205a、205b、205c、205d、405a和/或405b)和电磁辐射检测器707(诸如图3A-3D和图5A-5B的电磁辐射检测器207a、207b、207c、207d、407a和/或407b)可以安装在相对于层801基本刚性/固定的基板819(诸如印刷电路板或液晶显示器的透明基板)上。另外，可以在柔性层801上提供(多个)接触敏感元件/层805(诸如图3A-3D和图5A-5B的多个接触敏感元件/层305a、305b、305c、305d、505a和/或505b)提供以检测柔性层801上的接触的二维位置。尽管在图7A和7B中没有示出，可以在柔性层801上提供分立的反射层(诸如图3A-3D和图5A-5B的反射层307a、307b、307c、307d、507a和/或507b)。
当手指/触摸笔806进行相对低的力接触时，(多个)接触敏感元件/层805(与控制器111一起)可以检测层801上的接触的二维位置，且如图7A所示层801可能出现相对小的变形或没有变形。当检测到接触时，控制器111可以进行源自电磁辐射源705的电磁辐射的传送，使得电磁辐射从层801反射回来，朝向电磁辐射检测器707。检测器707响应于反射的辐射产生的信号与接触的二维位置一起可以被控制器111处理以确定层801的变形/力。基于接触的二维位置和施加到层801的相对低的力，控制器111可以提供第一响应。
当手指/触摸笔806进行相对高的力接触时，(多个)接触敏感元件/层805(与控制器111一起)可以检测到层801上的接触的二维位置，且如图7B所示可以发生层801的更明显的变形。当检测到接触时，控制器111可以进行源自电磁辐射源705的电磁辐射的传送，使得电磁辐射从层801反射回来，朝向电磁辐射检测器707。检测器707响应于反射的辐射产生的信号以及接触的二维位置一起可以被控制器111处理以确定层801的变形/力。基于接触的二维位置和施加到层801的相对高的力，控制器111可以提供不同于第一响应的第二响应。
层801的变形因而可以正比于手指/触摸笔806施加的力，且反射到辐射检测器707的电磁辐射的强度可以正比于层801的变形。因此，辐射检测器707产生的信号可以正比于反射到其上的电磁辐射的强度，该强度可以正比于层801的变形，该变形可以正比于施加到层801的力。控制器111因而能够使用辐射检测器707产生的信号确定施加到层801的力，该信号可以与层801上的接触的二维位置相关。
图8是示出了根据本发明的一些实施方式的触摸敏感用户界面的操作的流程图。在方框831和833，在检测到接触之前，控制器111可以维持辐射源705关闭，从而减小功耗。当检测到来自手指/触摸笔806的接触时，在方框835，(多个)接触敏感元件/层805(与控制器111一起)可以确定层801上的接触的二维位置，且在方框837，控制器111可以进行来自电磁辐射源705的电磁辐射的传送。如上面所讨论，来自电磁辐射源705的辐射可以被脉冲化以进一步减小功耗、被调制以减小(例如，与背景光/辐射和/或来自显示器103产生的光/辐射的)干扰，和/或是不可见的(例如IR辐射)以减小对显示器103的干扰。
在方框839，反射的辐射可以被辐射检测器707检测，且在方框841，检测器707响应于反射的辐射产生的信号可以与接触的二维位置一起被处理器111处理以确定层801上的变形/力。基于接触的二维位置以及施加到层801的相对低的力，在方框843，控制器111可以进行响应，且在方框845，中止来自于辐射源705的辐射。
上面通过举例的方式讨论了电磁辐射源包括发光设备(例如二极管和/或激光二极管)，并且上面通过举例的方式讨论了电磁辐射检测器包括光传感器(例如光电二极管和/或光电晶体管)。然而，辐射源和/或检测器可以包括不同/附加的元件。例如，根据本发明的一些实施方式的辐射源可以包括光纤以增强向层801传送的电磁辐射的方向性。类似地，根据本发明的一些实施方式的辐射源可以包括光纤以增加对从层801反射的电磁辐射的变化的敏感度。
尽管上面通过举例的方式讨论了触摸敏感显示器，但根据本发明的实施方式可以使用接触和力/变形检测器实现触摸敏感板(例如，在掌上/笔记本电脑上使用的用于产生计算机鼠标输入的板)。在图3A、3B和5A的结构中，例如，液晶显示器303a、303b和503a可以省略，且保护层301a、301b和501a可以是不透明的。因为没有显示器且因为保护层301a、301b和501a可以是不透明的，电磁辐射源205a、205b和405a可以发射可见和/或不可见光，和/或可以减小来自背景光的干扰。
如上面参照图3A-3D、5A-5B和7A-7B所讨论的，电磁辐射源(例如，电磁辐射源205a-d、405a-d和/或705)和电磁辐射检测器(例如电磁辐射检测器207a-d、407a-b和/或707)可以均位于相对静止的表面(例如，基板311a、印刷电路板319b、基板319c、印刷电路板319d、印刷电路板519a、基板511b和/或表面819)上，承受力/变形的表面(例如，层301a、层307a、层301b、层307b、层307c、基板317c、层307d、基板311d、层501a、层507a、层501b和/或层501b)进行反射。根据本发明的其他实施方式，电磁辐射源(例如，电磁辐射源205a-d、405a-d和/或705)和电磁辐射检测器(例如电磁辐射检测器207a-d、407a-b和/或707)可以均位于承受力/变形的表面(例如，层301a、层307a、层301b、层307b、层307c、基板317c、层307d、基板311d、层501a、层507a、层501b和/或层501b)上，且从相对静止的表面(例如，基板311a、印刷电路板319b、基板319c、印刷电路板319d、印刷电路板519a、基板511b和/或表面819)进行反射。根据本发明的另外的其他实施方式，电磁辐射源(例如，电磁辐射源205a-d、405a-b和/或705)或电磁辐射检测器(例如电磁辐射检测器207a-d、407a-b和/或707)之一可以位于承受力/变形的表面(例如，层301a、层307a、层301b、层307b、层307c、基板317c、层307d、基板311d、层501a、层507a、层501b和/或层501b)上，电磁辐射源或电磁辐射检测器中的另一个位于相对静止的表面(例如，基板311a、印刷电路板319b、基板319c、印刷电路板319d、印刷电路板519a、基板511b和/或表面819)上，使得不需要反射。
此外，终端100的移动可能导致力(由于加速)被施加到可移动表面(例如，层301a、层307a、层301b、层307b、层307c、基板317c、层307d、基板311d、层501a、层507a、层501b和/或层501b)，使得可移动表面相对于静止表面(例如，基板311a、印刷电路板319b、基板319c、印刷电路板319d、印刷电路板519a、基板511b和/或表面819)变形。终端100的移动因而在导致力/变形检测期间的扰动/干扰。根据本发明的一些实施方式，终端100可以包括耦合到控制器111的加速计以检测终端100的移动/加速。控制器111因而可以在确定施加到触摸敏感用户界面101的力/变形时使用加速计的输出来过滤终端100的移动。换句话说，控制器111可以在确定施加到触摸敏感用户界面101的力/变形时减去终端101的移动/加速的影响。
为了开发方便，上面讨论的用于实施设备和/或系统的操作的计算机程序代码可以以诸如Java、C和/或C++的高级编程语言编写。另外，用于实施本发明的实施方式的操作的计算机程序代码还可以以诸如但不限于解释语言的其他编程语言编写。一些模块或例行程序可以以汇编语言或甚至微代码编写以增强性能和/或存储器利用率。还应当意识到，任意或所有程序模块的功能性还可以使用离散的硬件组件、一个或更多专用集成电路(ASIC)、或编程的数字信号处理器或微控制器实现。
上面已经针对方法、移动终端、电子设备、数字处理系统和/或计算机程序产品的流程图和/或框图说明描述了本发明的一些实施方式。这些流程图和/或框图还示出了根据本发明的各个实施方式处理用户输入的示例性操作。应当理解，所示的流程图和/或框图的各个方框以及所示流程图和/或框图中的方框的组合可以通过计算机程序指令和/或硬件操作实现。这些计算机程序指令可以提供到通用目的计算机、专用目的计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生一种机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于执行流程图和/或框图方框或多个方框中指定的功能的方式。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可用或计算机可读存储器中，该计算机可用或计算机可读存储器可以引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作，使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生一种制品，该制品包括实现流程图和/或框图方框或多个方框中指定的功能的指令。
计算机程序指令还可以装载到计算机或其他可编程数据处理装置以在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图方框中指定的功能的步骤。
在附图和说明书中，公开了本发明的实施方式，且尽管采用了特定的术语，它们仅以一般和描述性意思使用且不用于限制目的，本发明的范围由下面的权利要求给出。

Claims (20)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：
触摸敏感用户界面；
接触检测器，所述接触检测器被配置成检测所述触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置；
力/变形检测器，所述力/变形检测器被配置成使用电磁辐射检测所述触摸敏感用户界面的表面上的力/所述触摸敏感用户界面的表面的变形；以及
控制器，所述控制器被耦合到所述触摸敏感用户界面，其中所述控制器被配置成在检测出的力/变形小于阈值时提供对所述触摸敏感用户界面的表面上的所述接触的第一响应，且在检测出的力/变形大于所述阈值时，提供对所述触摸敏感用户界面的表面上的接触的第二响应，所述第一响应和所述第二响应不同。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述力/变形检测器被配置成通过检测所述触摸敏感用户界面的变形来检测所述力/变形。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述力/变形检测器包括：电磁辐射源，所述电磁辐射源被配置成向所述触摸敏感用户界面的一部分发射所述电磁辐射；以及电磁辐射检测器，所述电磁辐射检测器被配置成检测从所述触摸敏感用户界面反射的所述电磁辐射的一部分。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述电磁辐射源被配置成调制所述电磁辐射，且其中所述电磁辐射检测器被配置成选择性地检测经调制的电磁辐射。
5.根据权利要求3或4所述的电子设备，其中所述电磁辐射源被配置成发射不可见电磁辐射。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的电子设备，其中所述触摸敏感用户界面包括液晶显示器，所述液晶显示器包括透明基板和与所述透明基板相邻的液晶材料，且其中所述电磁辐射源被配置成发射通过所述液晶材料的电磁辐射。
7.根据权利要求3到6中任一项所述的电子设备，其中所述触摸敏感用户界面包括液晶显示器，所述液晶显示器包括透明基板和在所述触摸敏感用户界面的有源像素区域中与所述透明基板相邻的液晶材料，且其中所述电磁辐射源被配置成向所述触摸敏感用户界面的所述有源像素区域之外的部分发射所述电磁辐射。
8.根据权利要求3到7中的任一项所述的电子设备，其中所述触摸敏感用户界面包括液晶显示器，所述液晶显示器包括透明基板和在所述触摸敏感用户界面的有源像素区域中与所述透明基板相邻的液晶材料，且其中所述电磁辐射源包括在所述透明基板的与所述液晶材料相邻的表面上的发光设备，其中所述电磁辐射检测器包括在所述透明基板的与所述液晶材料相邻的表面上的光传感器。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述发光设备和/或所述光传感器中的至少一个位于所述透明基板的有源显示区域上。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的电子设备，其中所述接触检测器被配置成使用红外(IR)接触感测、声波接触检测、电容接触检测和/或电阻接触检测其中之一检测接触的位置。
11.一种操作包括触摸敏感用户界面的电子设备的方法，所述方法包括：
检测所述触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置；
使用电磁辐射检测所述触摸敏感用户界面的表面上的力/所述触摸敏感用户界面的表面的变形；
当检测出的力/变形小于阈值时，提供对所述触摸敏感用户界面的表面上的接触的第一响应；以及
当检测出的力/变形大于所述阈值时，提供对所述触摸敏感用户界面的表面上的所述接触的第二响应，所述第一响应和所述第二响应不同。
12.根据权利要求11所述的方法，其中检测所述力/变形包括检测所述触摸敏感用户界面的变形。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中检测所述力/变形包括向所述触摸敏感用户界面的一部分发射电磁辐射并检测从所述触摸敏感用户界面反射的电磁辐射的一部分。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述电磁辐射包括经调制的电磁辐射，且其中检测包括选择性地检测经调制的电磁辐射。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述电磁辐射包括不可见电磁辐射。
16.根据权利要求13到15中任一项所述的方法，其中所述触摸敏感用户界面包括液晶显示器，所述液晶显示器包括透明基板和与所述透明基板相邻的液晶材料，且其中发射电磁辐射包括发射通过所述液晶材料的电磁辐射。
17.根据权利要求13到16中任一项所述的方法，其中所述触摸敏感用户界面包括液晶显示器，所述液晶显示器包括透明基板和在所述触摸敏感用户界面的有源像素区域中与所述透明基板相邻的液晶材料，且其中发射电磁辐射包括向所述触摸敏感用户界面的所述有源像素区域之外的部分发射所述电磁辐射。
18.根据权利要求13到17中任一项所述的方法，其中所述触摸敏感用户界面包括液晶显示器，所述液晶显示器包括透明基板和在所述触摸敏感用户界面的有源像素区域中与所述透明基板相邻的液晶材料，其中发射所述电磁辐射包括从位于所述透明基板的与所述液晶材料相邻的表面上的发光设备发射电磁辐射，且其中检测从所述触摸敏感用户界面反射的部分电磁辐射包括使用在所述透明基板的与所述液晶显示器相邻的表面上的光传感器检测所述电磁辐射的一部分。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述发光设备和/或所述光传感器其中至少一个位于所述透明基板的有源显示区域上。
20.一种计算机产品，所述计算机产品被配置成在包括触摸敏感用户界面的电子设备中操作，所述计算机程序产品包括计算机可用存储介质，所述计算机可用存储介质中实施有计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码包括：
被配置成检测所述触摸敏感用户界面的表面上的接触的位置的计算机可读程序代码；
被如下配置的计算机可读程序代码：使用电磁辐射检测所述触摸敏感用户界面的表面上的力/变形；
被配置成在检测出的力/变形小于阈值时对所述触摸屏敏感用户界面的表面上的接触进行第一响应的计算机可读程序代码；以及
被配置成在所述触摸敏感用户界面的表面上检测出的力/变形大于所述阈值时对所述触摸敏感用户界面的表面上的接触进行第二响应的计算机可读程序代码，其中所述第一响应和所述第二响应不同。
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