[发明专利]交互式显示设备及其方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于便携式手持计算设备的交互式显示设备，具体地，涉及使用布置在计算设备底侧的数字转换器实现的用于手持计算设备的交互式显示系统，其中所述数字转换器响应于用户的手指接触来驱动用户与布置在手持设备顶侧的显示屏上显示的GUI(图形用户界面)进行交互，由此使得显示屏不会被用户手指接触底侧的数字转换器而遮挡。

背景技术

诸如触摸屏显示器和触摸面板设备的交互式显示设备通常结合计算设备(诸如，便携计算机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)以及其他手持便携式计算设备)来实现，以便允许用户使用显示屏来与设备或者设备上执行的应用进行交互。通过在预定区域接触(使用诸如指示笔的指示设备或者诸如手指接触的其他接触方式)覆盖显示屏的触摸敏感表面，用户可以与设备或者应用进行交互，从而选择屏幕上显示的图形对象或者输入文本等。

图1示意性地示出了具有带有常规框架的交互式显示设备(100)的计算设备(10)。交互式显示设备(100)包括：安装在计算设备(10)的壳体(130)的前侧表面上的触摸面板(120)(或者数字转换器)以及显示单元(110)，其中数字转换器(120)作为覆盖物而堆叠在显示单元(110)之上。数字转换器(120)是接触敏感层，可以使用一种或者多种已知技术和结构来对其进行设计，以便检测与数字转换器(120)表面接触的对象(诸如，指示笔、笔、指示设备、人类手指等)的运动、触摸、位置等，并且数字转换器(120)生成引起图形光标在显示单元(120)的屏幕上移动的信号。显示单元(110)例如可以是液晶显示器(LCD)。交互式触摸屏显示设备与图形用户界面一起使用，以便向用户呈现可以由用户操作的指示设备的指示设备操纵的文本和控制的描绘，从而提供一种称作如现有技术公知的那样的“直接操纵”用户界面。为了支持“直接操纵”用户界面，具有如图1中所绘出的堆叠的、覆盖的框架交互式的显示设备(100)必须满足特定的设计标准。

例如，数字转换器(120)必须设计成为具有接触敏感表面，其中所述接触敏感表面的印记(footprint)至少与显示单元(110)的显示屏的印记大小相同(并且对准)。数字转换器(120)必须使用透明玻璃或者刚性塑料材料进行构造，以便可以通过覆盖的数字转换器(120)看到所显示的图形、对象等。此外，为了使用图1的常规交互式显示设备(100)来实现“直接操纵”用户界面，数字转换器(120)的物理或者合成分辨率必须足够大，以便可以以足够的精确度来确定在覆盖的数字转换器(120)上的用户接触关于直接位于接触点之下的显示屏(110)上的位置的相对位置。实际上，对于手指接触设计，重要的是提供足够的分辨率，这允许用户来准确地放置图形光标或者选择/激活刚好位于用户接触点之下的、在屏幕上显示的图形对象或者菜单选项。这种精确检测对于用于直接操纵用户界面的有效的用户操作是重要的，其中用户期望能够与直接位于用户感觉到的接触点下的点之下的图形对象等进行交互。

存在与具有诸如图1所绘出的堆叠框架的常规交互式显示设备相关联的限制和缺点，例如，使用直接操纵用户交互式显示系统需要的高分辨率数字转换器在制造成本和复杂硬件系统集成、以及高分辨率数字转换器所需的软件的方面，都非常昂贵。此外，对于图1的堆叠交互式显示框架，作为当由指示笔或者指尖来操作触摸屏覆盖物(120)时生成的重复接触压力的结果，显示单元(110)可能受到损坏，这可导致显示器的寿命缩短。

此外，随着便携计算设备制造的屏幕尺寸越来越小和图形用户界面更为紧凑，具有图1所绘出的堆叠框架的交互式显示设备对可缩放屏幕的尺寸以及用户界面图形内容造成实际限制。实际上，当使用触摸屏覆盖物时，当操纵用户的手指或者指示笔来接触期望的位置时，用户的手指和/或指示笔将遮挡显示器的部分。在这点上，由于用户的指尖可以遮盖大于单个控件或者选择的区域，用户难以在具有密集封装的图形界面的小显示屏上使用指尖接触选择目标对象。这样，必须将图形用户界面设计为呈现相对较大的交互目标，以便容纳用户手指的相对较大的接触印记，否则补偿作为输入模式的人类手指的相对非精确性。

发明内容

本发明的示例性实施方式包括用于手持计算设备的交互式显示系统，所述交互式显示系统使用布置在计算设备底侧上的数字转换器来实现，其中，数字转换器响应于用户手指接触来驱动用户与在布置在手持设备的顶侧上的显示屏上显示的GUI(图形用户界面)的交互，由此允许显示屏不会受到用户手指与数字转换器的底侧接触的遮挡。