CN109074192B - 压力感测显示器 - Google Patents

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Abstract

一种设备包括：支撑在显示器机架中的电子显示器、覆盖在电子显示器上的数字化仪传感器、被配置成基于采样的输出来检测与数字化仪传感器的触摸交互的电路、以及被配置成控制电子显示器上的输出的显示控制器。电子显示器包括静电放电(ESD)屏蔽层。ESD屏蔽层电连接到设备接地，并且到ESD屏蔽层的设备接地的阻抗被配置成对用户交互期间施加在数字化仪传感器上的压力敏感。数字化仪传感器输出对ESD屏蔽层到设备接地的阻抗的改变敏感。

Description

压力感测显示器
背景
包括基于电容的传感器的数字化仪系统被用作用于各种各样的人类接口设备(HID)和用于各种各样的不同应用的输入设备。触摸屏是与平板显示器(FPD)集成的一种数字化仪系统。触摸屏被用于操作诸如膝上型计算机、平板计算机、MP3播放器、智能电话以及其他设备之类的便携式设备。一些数字化仪系统跟踪用手指和/或指示笔提供的自由样式输入。基于电容式的传感器通常对手指或导电物体的触摸和悬停敏感，但可能对非导电物体的触摸不敏感，并且可能无法提供与触摸期间施加的压力量有关的信息。
概述
根据本公开的一些实施例的一方面，提供了一种具有集成压力感测能力以跟踪施加在触摸屏上的压力的电子显示器。根据本公开的一些实施例的一方面，一个或多个光电二极管被置于电子显示器的背光单元(BLU)的光学堆叠周围以检测由于用户按压在触摸屏上导致透射通过BLU的光的强度的改变。根据一些实施例的一方面，检测到的强度与施加在触摸屏上的压力相关。在一些示例性实施例中，基于跨BLU检测到的强度模式来检测触摸位置。
根据本公开的一些其他实施例的一方面，通过一个或多个声学或超声换能器、接收机或换能器/接收机来检测由于用户按压在触摸屏上引起的堆叠弯曲。
根据本公开的一些其他实施例的一方面，电子显示器的导电元件被配置成在被按压时更改它们的电阻属性或其他电学属性，并且电阻方面配置的改变更改数字化仪传感器到接地的阻抗。根据一些示例性实施例，从数字化仪传感器检测阻抗方面的其他改变。
除非以其他方式定义，否则本文中所使用的所有技术和/或科学术语具有如本领域的普通技术人员共同理解的相同含义。虽然类似于或等同于本文所描述的方法或材料可在实践或实验各实施例中使用，下文描述了示例性的方法和/或材料。在冲突的情况下，包括定义的专利申请将优先。此外，材料、方法和示例仅是说明性的，并不一定旨在限制。
附图的若干视图的简要描述
此处参考附图描述本公开的一些实施例，仅作为示例。现在专门详细地参考附图，强调的是，所示的细节是举例而言的并且只是出于对本公开的各实施例的说明性讨论的目的。就此而言，参考附图所进行的描述使得本领域技术人员显见该如何实践本公开的各实施例。
在附图中：
图1是根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的光学组件的示例性计算设备的简化示意性横截面示图；
图2A、2B和2C是根据本公开的一些示例性实施例的示出用于将光电二极管和LED定位在沿BLU的边缘的三个示例性布置的简化示意性绘图；
图3是根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的光学组件的另一示例性计算设备的简化示意性横截面示图；
图4A、4B和4C是根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的声学组件的示例性计算设备的简化示意性横截面示图；
图5是根据本公开的一些示例性实施例的具有触摸屏的示例性计算设备的简化框图；以及
图6是根据本公开的一些示例性实施例的用于跟踪到启用触摸的计算设备的触摸输入的示例性方法的简化流程图；
图7是根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的压敏衬垫的示例性计算设备的简化示意性横截面示图；
图8是根据本公开的一些示例性实施例的示出压敏衬垫与显示器元件之间的示例性电连接的简化示意性电路图；
图9是根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的压敏导电垫片的示例性计算设备的简化示意性横截面示图；
图10是根据本公开的一些示例性实施例的示出压敏垫片与显示器元件之间的示例性电连接的简化示意性电路图；
图11是根据本公开的一些示例性实施例的从数字化仪传感器检测到的输出的简化示意图；以及
图12是根据本公开的一些示例性实施例的用于跟踪到启用触摸的计算设备的触摸输入的示例性方法的简化流程图。
详细描述
FPD(诸如液晶显示器(LCD))通常包括显示光学堆叠、薄膜晶体管(TFT)模块和背光单元(BLU)。BLU可包括光源(例如冷阴极荧光管(CCFT)等或LED带)透过其进行照明的光学层堆叠，诸如反射器、光导、漫射器、棱镜、以及保护膜。BLU通常被定位在TFT模块下方，并且来自BLU的光被选择性地透射通过显示光学堆叠。
根据一些示例性实施例，一个或多个光学传感器(例如，光接收器或光电二极管)被定位在沿BLU的边缘。在一些示例性实施例中，光电二极管阵列被配置成检测透射通过BLU的光学堆叠的光。光可以来自BLU的光源或者被布置在BLU周围的专用LED。在一些示例性实施例中，专用LED被配置成发射IR范围内的光，并且光电二极管被配置成接收IR范围内的光。由于用户触摸触摸屏引起的外部力使BLU的光学堆叠弯曲并且导致来自BLU的光源的光的局部快门。快门可以由光电二极管阵列来检测。
在其他示例性实施例中，光学传感器阵列(例如，定位在BLU边缘周围的光电二极管)被适配成检测通过BLU光学堆叠的特定透明层(例如，光导层或保护膜层)反射和散射的光。在一些示例性实施例中，光由专用LED发射，例如，定位在BLU边缘周围且通常跨光学传感器的LED阵列。由于用户触摸触摸屏引起的外部力使BLU的光学堆叠弯曲，造成各个层之间的物理接触并且使透射通过透明层的光散射并且更改反射模式。这些改变通常导致由触摸位置附近的光学传感器检测的光的强度减小。
可任选地，由光电二极管在接触位置处检测到的光的强度与施加在触摸屏上的压力反相关。可任选地，基于来自光电二极管阵列的输出来标识被所施加压力影响的区域的扩散，并且所标识的扩散与施加在触摸屏上的压力水平相关。将强度或扩散与所施加压力进行相关的一个或多个查找表或与定义的函数被存储。输出(例如，来自光电二极管的强度)可以被应用以检测压力水平并且还可被应用以检测触摸位置。触摸位置可以是检测到强度峰值的位置，例如，负面峰值。可任选地，可以通过本文所述的方法来检测手指、指示笔或非导电物体的触摸。
在一些示例性实施例中，代替光学传感器来使用声学换能器和接收器以检测由于物理接触以及施加在触摸屏上的压力引起的堆叠层的弯曲。在一些示例性实施例中，声学换能器和接收器被定位在显示器机架下方，并且检测显示器机架相对于计算设备机架的移动或物理接触。
触摸屏通常可包括覆盖在电子显示器的静电放电(ESD)屏蔽层(或电磁干扰(EMI)屏蔽层)上的数字化仪传感器。盖玻璃通常保护上部数字化仪传感器层，并且为电子显示器提供上盖。ESD屏蔽层通常连接到系统接地。根据一些示例性实施例，压敏或应敏导电材料被用于将ESD屏蔽层连接到系统接地。压敏(或应敏)导电材料可以被配置成响应于压力而更改其电阻或导电属性。电阻的改变可导致ESD屏蔽的接地状态的改变。根据一些示例性实施例，数字化仪传感器对ESD屏蔽的接地状态的改变敏感。可以基于来自数字化仪传感器的输出来检测ESD屏蔽的接地状态的改变。通常，检测到的基线输出是接地状态的改变的函数。
现在参考图1，图1示出根据本公开的一些示例性实施例的包括触摸屏的示例性计算设备的简化横截面示图。触敏设备100通常包括盖玻璃205，用户用指尖46或指示笔在盖玻璃205上进行交互。盖玻璃205为显示器45以及覆盖在显示器45上的数字化仪传感器50提供保护盖。数字化仪传感器50可包括带有被适配成用于基于电容式的感测的感测电极58的一个或多个层。显示器45通常包括被容纳或被支撑在显示器机架240中的堆叠。显示器机架240通常由刚性材料形成并且通常是金属。通常，显示器机架240电连接到系统接地。一个或多个电池110以及包括用于操作和控制设备100的操作的电路板105可以被定位在显示器45下方或周围。设备机架140容纳并支撑设备100的元件。通常，盖玻璃205通过带或胶215被固定地附连到设备机架140。
显示器45可以是用包括例如颜色滤波玻璃220、TFT层225和BLU层230的层堆叠形成的FPD(诸如LCD)。BLU层230可包括光学堆叠237以及一个或多个光源235。光源235可以是沿BLU 230的两个毗邻边缘定位的LED阵列，或者可以是一对冷阴极荧光管(CCFL)灯。光学堆叠237通常用于漫射和反射来自光源235的光。
通常，盖玻璃205、数字化仪传感器50以及显示器45的堆叠中的每一膜层是薄的，并且因此响应于指尖46和指示笔的触摸而可弯曲。在一些示例中，玻璃层可具有200-500μm的厚度，并且在一些示例中，膜层可具有50-100μm的厚度。
根据一些示例性实施例，一个或多个光电二极管310并且通常光电二极管310阵列沿光学堆叠237的边缘定位并且旨在接收由LED 320透射的光。检测到的光在与堆叠层平行的方向上跨堆叠237透射。在一些示例性实施例中，光电二极管310被安装在面向BLU层230的TFT层225的底面上，例如，在TFT层225下方。替换地，光电二极管310可以被安装或被支撑在显示器机架240表面上、沿堆叠边缘的光学堆叠237的底面上、或者光学堆叠237周围的塑料外框上。
LED 320可以是用于照明显示器45的LED，或者可以被添加到BLU并且专用于压力感测。可任选地，专用于压力感测的LED被选择为在IR范围内或者对用户不可见的其他范围内，并且不与显示器45的照明相干扰。可任选地，光电二极管310被适配成检测由LED发射的IR范围内的光。LED 320可以按照与光电二极管310安装的相同方式被安装在光学堆叠237周围。在一些示例性实施例中，每一光电二极管310被定位成面向一个LED 310。
堆叠237可包括反射器、光导和保护膜层。由于盖玻璃205上的交互引起的弯曲可以压迫各个层并且可任选地导致光学堆叠237中的各个层之间的接触并且遮挡来自光源235的光在由于用户触摸盖玻璃205时施加的压力引起的弯曲位置处通过光学堆叠237的透射。遮挡或光快门可导致光电二极管310在触摸位置处检测到的光强度的改变。可任选地，来自光电二极管310的输出由于数字化仪传感器50相关联的电路系统进行采样，并且检测到的强度与施加在盖玻璃205上的压力水平相关。可任选地，LED 320也可以由与数字化仪传感器50相关联的电路系统来控制。通常，检测到的光强度与在触摸位置处施加在盖玻璃205上的压力成反比。可任选地，基于来自光电二极管310阵列的输出来检测触摸位置350，并且触摸位置350的扩散(例如，在其上扩散触摸位置的区域)与施加在盖玻璃205上的压力水平相关。通常，低于定义阈值的强度指示在与从中检测到强度的光电二极管的位置相重合的位置处施加压力。
现在参考图2A、2B和2C，图2A、2B和2C示出根据本公开的一些示例性实施例的用于将光电二极管和LED定位在沿BLU的边缘的三个示例性布置的简化示意性绘图。在一些示例性实施例中，光电二极管310阵列被定位成在TFT层225下方并且沿BLU 230的光学堆叠237的边缘。在一些示例性实施例中，光电二极管310被定位在沿光学堆叠237的至少两个边缘，面向沿光学堆叠237的相反边缘定位的LED 320，如图2A所示。在其他实施例中，光电二极管310和LED 320沿光学堆叠237的全部四个边缘扩散，每一光电二极管310被定位成面向LED320(图2B)。替换地，LED 320可以被定位在堆叠237的角落上，面向堆叠中心，并且光电二极管310可以在堆叠237的边缘周围扩散(图2C)。光电二极管310可以沿至少两个毗邻边缘扩散，以使得可以在两个维度上确定所施加压力的位置。
现在参考图3，其示出了根据本公开的一些示例性实施例的包括触摸屏的另一示例性计算设备的简化示意性横截面示图。触敏设备101可以类似于上文描述的设备100，并且可包括许多相同的元件。根据一些示例性实施例，LED 320被适配成通过堆叠237中的透明层232照明，并且光电二极管310被适配成检测来自透明层232的输出。透明层232可以用作光导，例如，可用作传感器光导。从LED 320发射的光可以陷落在层232中，并且反射离开层232的表面。由于施加在盖玻璃205上的压力而弯曲层232并且使层232与其他层物理接触可以更改反射模式并且导致光315在接触位置的散射。这些改变可以降低在一个或多个光电二极管310处检测到的光的强度。所施加压力的位置以及所施加压力的程度可以与光电二极管310处检测到的光的强度相关。可任选地，检测被触摸影响的区域的扩散，并且扩散的尺寸可以与所施加压力的程度相关。根据一些示例性实施例，光强度、被触摸和压力影响的区域的扩散之间的关系被存储在设备100中的电路系统中。定义的关系可以被用于检测施加压力的位置以及检测所施加压力的水平。
光电二极管310和LED 320可以被布置在沿BLU的边缘，如参考图2A、2B和2C所描述的。光电二极管310和LED 320可以被安装在TFT层上(例如，在TFT层底侧上)、在显示器机架240上或堆叠237的边缘上(例如，在层232的边缘上)。
现在参考图4A、4B和4C，图4A、4B和4C示出根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的声学组件的示例性计算设备的简化示意性横截面示图。根据一些示例性实施例，一个或多个超声换能器370和超声接收器360可以被定位在BLU周围并且可以检测BLU的光学堆叠的弯曲。三角测量可以被用于检测所施加压力的位置。可任选地，单个换能器/接收器元件可以被用于发射超声波以及检测波的回音两者。超声换能器370和超声接收器360可以被安装在TFT 225(图4A)上或显示器机架240(图4B)上。由换能器270发射282的波可以被触摸位置处堆叠层的弯曲而遮挡。从接收器检测到的输出的改变可以基于校正规程期间定义的预定义关系与压力水平相关。
在一些示例性实施例中，一个或多个超声换能器370和超声接收器360可以被定位在显示器下方或显示器45与显示器机架140之间的显示器机架240周围(图4C)。施加在保护盖205上的压力压迫带215并且使显示器机架240相对于设备机架140移动。一个或多个垫片390可以被定位在固定在设备机架140上的元件上以基于显示器机架240相对于机架140的移动来不同程度地遮挡波282。替换地，超声换能器370和超声接收器360可以被定位在电路板105上，并且垫片390可以被定位在显示器机架240上。
来自接收器360的输出的幅值可以与施加在盖玻璃205上的压力相关。当一个以上的接收器被定位在显示器机架240周围时，可以检测触摸的大致位置。
现在参考图5，图5示出了根据本公开的一些示例性实施例的具有触摸屏的示例性计算设备的简化框图。根据本公开的一些实施例，计算设备100(或设备101)包括与数字化仪传感器50集成的压敏显示器45。根据一些示例性实施例，压力感测元件被集成到显示器45的堆叠中，并且数字化仪传感器50被覆盖在显示器45上。显示器45可以是例如用印刷堆叠形成的LCD或其他FPD。可任选地，数字化仪传感器50也被集成到显示器45的堆叠内，例如，单元上或单元内。
在一些示例性实施例中，数字化仪传感器50是用行和列导电条带58形成的基于网格的电容传感器。通常，导电条带58被安排以响应于导电物体的存在来增强例如各行和各列之间形成的交叉点59周围的行和列导线之间的电容耦合。导电条带58可以被操作用于检测通过一个或多个指尖46、指示笔120或其他导电或电介质物体的触摸的输入。指示笔120可以是无源指示笔，包括例如用导电或电介质材料形成的书写笔尖20。替换地，指示笔120可以是发射电磁信号的有源指示笔。
在一些示例性实施例中，有源指示笔所提供的输入是由指示笔以定义的重复率发射的一个或多个信号突发和/或脉冲。数字化仪电路系统25可包括用于与有源指示笔同步、用于处理由指示笔120接收到的输入和/或用于跟踪指示笔的坐标的专用指示笔检测电路系统51。
可任选地，电路25通过传感器50应用互电容检测方法和/或自电容检测来感测与指尖46或无源指示笔的交互。通常，在互电容和自电容检测期间，数字化仪电路25发送触发脉冲和/或询问信号至数字化仪传感器50的一个或多个导电条带58并且响应于该触发和/或询问对来自其他导电条带58的输出进行采样。可任选地，电路25包括被适配成跟踪来自指尖46或无源笔的输入的专用电容式触摸检测电路系统52。根据一些示例性实施例，电路25可附加地包括用于处理从压力感测元件(例如，集成在显示器45中的光学传感器和声学传感器)接收的输入的专用压力感测电路系统53。可任选地，压力感测电路系统53被适配成对来自显示器45中包括的光电二极管或超声接收器的输出进行采样。替换地，显示器45包括用于对来自压力感测元件的输出进行采样的电路系统，并且该输出被报告给感测电路系统53。可任选地，定义检测到的输出与所施加压力之间的关系的一个或多个查找表与压力感测电路系统53相关联地存储。
通常，来自数字化仪电路系统25的输出被报告给主机22。通常，由数字化仪电路系统25提供的输出可包括书写笔尖20的坐标、在指示笔120是有源指示笔的情况下指示笔120发射的任何信息、一个或多个指尖46的坐标、指示笔120通过笔尖20或指尖46施加的压力。可任选地，数字化仪电路系统25、专用电路系统51、52和53的功能中的一些和/或全部被集成和/或包括在主机22中。
现在参考图6，图6示出了根据本公开一些示例性实施例的用于跟踪到启用触摸的计算设备的触摸输入的示例性方法的简化流程图。触敏设备周期性地质询数字化仪传感器以获取触摸输入(框610)。触摸输入可以是来自指尖、手、指示笔、或其他物体的输入，并且可包括通过与触敏显示器的接触的输入以及通过悬停在触敏显示器上的输入两者。根据一些示例性实施例，设备还通过集成到显示器中的光学检测器来周期性地感测压力(框620)。通过数字化仪传感器感测到的信息可以与通过光学检测器感测到的压力信息相关(框625)。基于数字化仪传感器输出并且基于来自光学传感器的输出来比较触摸区域的扩散。可任选地，基于从光学传感器检测到的输出的幅值、被压力影响的区域的扩散，并且基于该比较来确定压力水平。可以基于通过数字化仪传感器感测到的信息、通过光学传感器感测到的信息或者两者来确定手指、指示笔、或手的触摸坐标(框630)。在一些示例性实施例中，通过光学检测器感测到的触摸和压力的坐标被报告给主机(框640)。在一些示例性实施例中，可以仅将触摸的坐标报告给主机，并且基于触摸和压力信息两者来确定所报告的坐标。
根据一些示例性实施例，当声学换能器和接收器代替光学发射器和检测器被使用时，设备通过声学接收器来周期性地感测压力，并且通过数字化仪传感器感测到的信息可以与感测到的压力信息相关。可以基于通过数字化仪传感器感测到的信息、通过声学接收器感测到的信息或者两者来确定手指、指示笔、或手的触摸坐标。在一些示例性实施例中，触摸和压力的坐标被报告给主机。在一些示例性实施例中，可以仅将触摸的坐标报告给主机，并且基于触摸和压力信息两者来确定所报告的坐标。
现在参考图7和图8，图7示出根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的压敏衬垫的示例性计算设备的简化示意性横截面示图，图8示出根据本公开的一些示例性实施例的压敏衬垫和显示器元件之间的示例性电连接的简化示意性电路图。在一些示例性实施例中，数字化仪传感器50被集成在盖玻璃705的面上，并且通过光学透明粘合剂(OCA)710紧固到显示器45。替换地，数字化仪50可以由一个或多个单独的层形成。通常，偏振膜715被定位在OCA 710和带ESD屏蔽的CF玻璃220之间，ESD屏蔽例如其间的ITO屏蔽725。显示器机架240容纳显示器45的各组件，包括例如CF玻璃220、LCD控制器720、TFT玻璃225和BLU 230。在一些示例性实施例中，导电衬垫750将显示器45的各组件紧固在机架240中，并且还经由通常连接到系统接地的显示器机架240为LCD控制器720和ITO屏蔽725提供到接地的电连接。
数字化仪传感器50到显示器45的接合使得ITO屏蔽725是数字化仪传感器50的重要部分。ITO屏蔽725的接地状态的改变影响数字化仪传感器50的输出。数字化仪传感器50上检测到的基线输出可以对ITO屏蔽725的接地状态的改变敏感。当到接地的阻抗增大时，基线幅值通常会增大。当到接地的阻抗减小时，基线幅值通常会减小。可以检测基线幅值的改变。
当导电衬垫750被分成单独隔离的元件时，该改变可以是局部的，以使得仅靠近触摸位置的带750被压缩。替换地，该改变可以是全局的或近乎全局的。
根据一些示例性实施例，压敏材料、应敏材料或模式设计、或者可能造成连通性变动的其他概念可以被嵌入或集成在带750中，并且电阻或连通性方面的改变更改经由导电衬垫750到接地的电阻。
现在参考图9和图10，图9示出根据本公开的一些示例性实施例的包括用于检测施加在设备的触摸屏上的压力的压敏(或应敏)导电垫片的示例性计算设备的简化示意性横截面示图，图10示出根据本公开的一些示例性实施例的压敏垫片和显示器元件之间的示例性电连接的简化示意性电路图。图9和10分别类似于图8和9，除了导电垫片760通过将显示器控制器720和ITO屏蔽725电连接到显示器机架240来提供到接地的连接。在该示例性实施例中，ITO屏蔽725经由导电垫片760的电阻770连接到显示器控制器720，并且经由将显示器控制器720连接到机架240的导电带的电阻722连接到机架240。根据一些示例性实施例，压敏材料可以被嵌入导电垫片760中，并且压敏材料的电阻的改变更改经由导电垫片760的电阻。
现在参考图11，图11是根据本公开的一些示例性实施例的从数字化仪传感器检测到的输出的简化示意图。出于简化目的，仅示出了沿一个示例性轴行电极的输出。在一些示例性实施例中，当没有压力施加在盖玻璃205(覆盖数字化仪传感器)上时通常检测到基线输出810。当用户用指尖46触摸盖玻璃205时，通常检测到电容效应820。根据一些示例性实施例，指尖46的触摸弯曲盖玻璃205，并且在导电元件上施加压力，该导电元件被配置成将屏蔽725电连接到显示器接地。屏蔽件被定位在数字化仪传感器50和电子显示器45之间。导电元件的电阻被配置成基于压力而改变，并且这一改变使数字化仪传感器50上的基线输出改变。当电阻被配置成随着压力增大而减小时，基线输出850减小。替换地，如果电阻被配置成随着压力增大而增大时，基线输出850可以相较于基线810而增大。
现在参考图12，图12示出了根据本公开的一些示例性实施例的用于跟踪到启用触摸的计算设备的触摸输入的示例性方法的简化流程图。触敏设备周期性地质询数字化仪传感器以获取触摸输入(框910)。触摸输入可以是来自指尖、手、指示笔、或其他物体的输入，并且可包括通过与触敏显示器的接触的输入以及通过悬停在触敏显示器上的输入两者。根据一些示例性实施例，检测基线幅值的改变(框920)。还可以基于基线幅值来检测压力(框925)。检测到的压力可以被用作用户正在与触摸屏进行交互的指示。该指示可用于唤醒数字化仪系统或显示器。可任选地，压力水平与基线幅值的改变有关，并且基线幅值被用于监视在书写期间所施加的压力水平。可以基于数字化仪传感器感测到的信息来确定手指、指示笔或手的触摸坐标(框930)。触摸以及可任选地压力的坐标被报告给主机(框940)。
根据一些示例性实施例的一方面，提供了一种设备，包括：用层堆叠形成的电子显示器；嵌入在所述堆叠的至少一个层上或所述电子显示器的机架上的光学感测元件阵列；以及连接到所述光学感测元件的电路，其中所述电路被配置成将来自所述光学感测元件的输出与施加在所述电子显示器上的压力进行相关。
可任选地，该堆叠包括背光单元(BLU)，其中光学感测元件被适配成检测沿BLU的一个或多个边缘的光。
可任选地，BLU包括BLU光学堆叠，并且其中光学感测元件被配置成检测在与堆叠中的各个层的表面平行的方向上通过BLU光学堆叠的光快门，其中光快门基于BLU光学堆叠在与电子显示器的触摸交互位置处的弯曲。
可任选地，BLU包括BLU光学堆叠，并且其中光学感测元件被配置成检测在与BLU光学堆叠的透明层的表面平行的方向上通过该透明层的光散射和反射，其中光散射基于BLU光学堆叠在与电子显示器的触摸交互位置处的弯曲和物理接触。
可任选地，光学感测元件包括在BLU的至少两个毗邻边缘中的每一者上的光学感测元件阵列，并且其中触摸交互的位置基于来自该至少两个毗邻边缘中的每一者上的阵列的输出来标识。
可任选地，该堆叠包括薄膜晶体管(TFT)层，并且其中光学感测元件被定位在TFT层上。
可任选地，光学感测元件被定位在TFT层相对于电子显示器的前脸的背侧上或显示器的机架上。
可任选地，光学感测元件是光电二极管。
可任选地，光电二极管被配置成检测红外(IR)范围内的光。
可任选地，该设备包括嵌入在该堆叠的至少一个层上的一个或多个发光二极管(LED)，该一个或多个LED被定位成与光电二极管中的至少一者共享视线。
可任选地，光学感测元件被配置成基于该堆叠的弯曲和物理接触来检测光强度的改变，其中弯曲是基于用户触摸交互期间施加在显示器上的压力。
可任选地，该设备包括集成在电子显示器上的基于电容式的数字化仪传感器。
根据一些示例性实施例的一方面，提供了一种方法，包括：提供电子显示器，该电子显示器包括嵌入在形成该电子显示器的堆叠的至少一个层上的光学感测元件阵列；在用户通过与电子显示器的触摸进行交互的同时检测来自光学感测元件的输出；以及基于检测到的输出来报告压力位置或压力水平，其中来自光学感测元件的输出基于经定义的关系与施加在电子显示器上的压力相关。
可任选地，光学感测元件被配置成检测通过包括在电子显示器中的BLU光学堆叠的光快门，其中光快门基于BLU光学堆叠在与电子显示器的触摸交互位置处的弯曲。
可任选地，光学感测元件被配置成检测通过包括在电子显示器中的BLU光学堆叠的透明层的光散射，其中光散射基于BLU光学堆叠在与电子显示器的触摸交互位置处的弯曲和物理接触。
可任选地，光学感测元件被配置成基于该堆叠的弯曲和物理接触来检测光强度的改变，其中弯曲是基于用户触摸交互期间施加在电子显示器上的压力。
可任选地，来自光学感测元件的输出与来自关联于电子显示器的基于电容的数字化仪传感器的输出相关。
可任选地，该方法包括基于来自光学感测元件的输出来检测非导电物体与电子显示器的交互位置。
根据一些示例性实施例，提供了一种设备，包括：用层堆叠形成的电子显示器；嵌入在该堆叠的至少一个层上或显示器的机架上的至少一个声学换能器/接收器；以及连接到该至少一个声学换能器/接收器的电路，其中该电路被配置成将来自声学接收器的输出与施加在电子显示器上的压力进行相关。
可任选地，声学接收器检测该堆叠的一个或多个层的弯曲和物理接触。
一些示例性实施例的一方面提供一种设备，包括：显示器机架中支撑的电子显示器；覆盖在电子显示器上的数字化仪传感器；其中电子显示器包括静电放电(ESD)屏蔽层，其中ESD屏蔽层电连接到设备接地并且其中到ESD屏蔽层的设备接地的阻抗被配置成对用户交互期间施加在数字化仪传感器上的压力敏感；以及电路，该电路被配置成基于采样的输出来检测与数字化仪传感器的触摸交互，其中该输出对ESD屏蔽层到设备接地的阻抗的改变敏感；以及显示控制器，该显示控制器被配置成控制电子显示器上的输出。
可任选地，该设备包括导电材料，该导电材料被配置成提供ESD屏蔽层与设备接地之间的电连接，其中该导电材料被配置成基于施加在数字化仪传感器上的压力响应于导电材料上的应力来更改其导电属性。
可任选地，导电材料是导电衬垫，其中该导电衬垫被配置成将电子显示器固定到显示器机架，其中显示器机架连接到设备接地。
可任选地，该导电衬垫包括彼此断开电连接的多个条带。
可任选地，导电材料包括被配置成将ESD屏蔽层电连接到设备接地的导电点。
可任选地，电子显示器包括连接到显示控制器的薄膜晶体管(TFT)层，其中显示控制器电连接到设备接地，并且其中ESD屏蔽层到设备接地的电连接经由TFT层和显示控制器。
可任选地，导电点包括沿形成显示器的堆叠的至少一个层的边缘布置的多个导电点。
可任选地，该电路被配置成检测数字化仪传感器上检测到的基线输出的改变，其中基线输出的改变基于到ESD屏蔽层的接地的阻抗的改变，并且其中基线输出是在没有用户交互的情况下在某一位置处从数字化仪传感器检测到的输出。
可任选地，施加在数字化仪传感器上的压力水平基于检测到的基线输出的改变。
可任选地，该电路与存储器相关联，并且其中将基线输出与施加在数字化仪传感器上的压力进行相关的经定义的关系被存储在存储器中。
可任选地，该电路被配置成基于在用户与数字化仪传感器交互期间检测到施加在数字化仪传感器上的压力从休眠模式切换到活跃模式。
根据一些示例性实施例的一方面，提供了一种方法，包括：将电子显示器的ESD屏蔽层电连接到设备接地，其中数字化仪传感器被覆盖在电子显示器上，并且其中到ESD屏蔽层的设备接地的阻抗被配置成对用户交互期间施加在数字化仪传感器上的压力敏感；基于来自与数字化仪传感器相关联的电路的输出来检测与数字化仪传感器的触摸交互，其中该输出对到ESD屏蔽层的设备接地的阻抗的改变敏感。
可任选地，对于ESD屏蔽层到设备接地的阻抗的改变基于被配置成提供ESD屏蔽层与设备接地之间的电连接的导电材料，其中导电材料被配置成基于施加在数字化仪传感器上的压力响应于导电材料上的应力而更改其导电属性。
可任选地，导电材料是导电衬垫，其中该导电衬垫被配置成将电子显示器固定到显示器机架。
可任选地，该导电衬垫包括彼此断开电连接的多个条带。
可任选地，导电材料包括被配置成经由显示器机架将ESD屏蔽层电连接到设备接地的导电点。
可任选地，导电点包括沿形成显示器的堆叠的至少一个层的边缘布置的多个导电点。
可任选地，该方法包括基于对于到ESD屏蔽层的设备接地的阻抗的改变来检测数字化仪传感器上检测到的基线输出的改变，其中基线输出是在没有用户交互的情况下在某一位置处从数字化仪传感器检测到的输出；以及基于检测到的基线输出的改变将施加在数字化仪传感器上的压力水平进行相关；以及报告该压力水平。
可任选地，该方法包括基于检测到与数字化仪传感器的触摸交互从休眠模式切换到活跃模式。
为了清楚起见在单独实施例的上下文中描述的本文中所描述的各示例的某些特征还可在单个实施例中被组合地提供。相反，为了简洁起见在单个实施例的上下文中描述的本文中所描述的各示例的各个特征还可单独地或者以任何合适的子组合的形式来被提供，或者适用于本公开的任何其他所描述的实施例。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是那些实施例的基本特征，除非该实施例在没有那些元素的情况下不起作用。

Claims (19)

1.一种计算设备，包括：
支撑在显示器机架中的电子显示器；
覆盖在所述电子显示器上的数字化仪传感器；
其中所述电子显示器包括静电放电ESD屏蔽层，其中所述ESD屏蔽层被电连接到设备接地并且其中到所述ESD屏蔽层的所述设备接地的阻抗被配置成对用户交互期间施加在所述数字化仪传感器上的压力敏感；
电路，所述电路被配置成基于采样的输出来检测与所述数字化仪传感器的触摸交互，其中所述输出对ESD屏蔽层到所述设备接地的阻抗的改变敏感；以及
显示控制器，所述显示控制器被配置成控制所述电子显示器上的输出。
2.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，包括导电材料，所述导电材料被配置成提供所述ESD屏蔽层与所述设备接地之间的电连接，其中所述导电材料被配置成基于施加在所述数字化仪传感器上的压力响应于所述导电材料上的应力来更改所述导电材料的导电属性。
3.如权利要求2所述的计算设备，其特征在于，所述导电材料是导电衬垫，其中所述导电衬垫被配置成将所述电子显示器固定到所述显示器机架，其中所述显示器机架被连接到所述设备接地。
4.如权利要求3所述的计算设备，其特征在于，所述导电衬垫包括彼此断开电连接的多个条带。
5.如权利要求2所述的计算设备，其特征在于，所述导电材料包括被配置成将所述ESD屏蔽层电连接到所述设备接地的导电点。
6.如权利要求5所述的计算设备，其特征在于，所述电子显示器包括连接到所述显示控制器的薄膜晶体管TFT层，其中所述显示控制器被电连接到所述设备接地，并且其中所述ESD屏蔽层到所述设备接地的电连接经由所述TFT层和所述显示控制器。
7.如权利要求5所述的计算设备，其特征在于，所述导电点包括沿形成所述显示器的堆叠的至少一个层的边缘布置的多个导电点。
8.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述电路被配置成检测所述数字化仪传感器上检测到的基线输出的改变，其中所述基线输出的改变基于到所述ESD屏蔽层的接地的阻抗的改变，并且其中所述基线输出是在没有用户交互的情况下在一位置处从所述数字化仪传感器检测到的输出。
9.如权利要求8所述的计算设备，其特征在于，施加在所述数字化仪传感器上的压力水平基于检测到的所述基线输出的改变。
10.如权利要求8所述的计算设备，其特征在于，所述电路与存储器相关联，并且其中将基线输出与施加在所述数字化仪传感器上的压力进行相关的经定义的关系被存储在所述存储器中。
11.如权利要求1所述的计算设备，其特征在于，所述电路被配置成基于在用户与所述数字化仪传感器交互期间检测到施加在所述数字化仪传感器上的压力从休眠模式切换到活跃模式。
12.一种用于跟踪触摸交互的方法，包括：
将电子显示器的ESD屏蔽层电连接到设备接地，其中数字化仪传感器被覆盖在所述电子显示器上，并且其中到所述ESD屏蔽层的设备接地的阻抗被配置成对用户交互期间施加在所述数字化仪传感器上的压力敏感；
基于来自与所述数字化仪传感器相关联的电路的输出来检测与所述数字化仪传感器的触摸交互，其中所述输出对到所述ESD屏蔽层的设备接地的阻抗的改变敏感。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述ESD屏蔽层到所述ESD屏蔽层的设备接地的阻抗的改变是基于被配置成提供所述ESD屏蔽层与所述设备接地之间的电连接的导电材料，其中所述导电材料被配置成基于施加在所述数字化仪传感器上的压力响应于所述导电材料上的应力而更改所述导电材料的导电属性。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述导电材料是导电衬垫，其中所述导电衬垫被配置成将所述电子显示器固定到显示器机架。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述导电衬垫包括彼此断开电连接的多个条带。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述导电材料包括被配置成经由显示器机架将所述ESD屏蔽层电连接到设备接地的导电点。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述导电点包括沿形成所述显示器的堆叠的至少一个层的边缘布置的多个导电点。
18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括：
基于对于到所述ESD屏蔽层的设备接地的阻抗的改变来检测所述数字化仪传感器上检测到的基线输出的改变，其中所述基线输出是在没有用户交互的情况下在一位置处从所述数字化仪传感器检测到的输出；
基于所述基线输出中检测到的改变将施加在所述数字化仪传感器上的压力水平进行相关；以及
报告所述压力水平。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括基于检测到与所述数字化仪传感器的触摸交互从休眠模式切换到活跃模式。
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