[发明专利]多点触摸力感应触摸屏装置和方法

说明书

技术领域

本发明公开了用于多点触摸(multi-touch)力感应触摸屏的装置和方法，并且特别地，涉及包括被配置为接收触摸输入的触摸传感器层和与该触摸传感器层堆叠的力传感器层的用户输入系统，所述力传感器层包括被配置为接收力输入的力传感器阵列，两者被协同地用来确定与用户输入有关的位置和力信息。

背景技术

具有多点触摸能力的触摸屏处于高需求中，特别是由于诸如移动通信装置的小型装置的扩展的功能而导致其出于高需求中。例如，蜂窝式电话包括诸如静态和视频照相机、视频流和双向视频呼叫、电子邮件功能、因特网浏览器、音乐播放器、具有立体声音频的FM无线电、和管理器的特征。通常由移动电话推动的移动商务可以包括诸如银行业务、支付、和订票的服务。移动商务背后的新兴技术可以将移动通信装置变换成电子钱包。特别地，蜂窝式电话正在变得不仅仅是简单的移动通信装置。其正在演进成用于信息管理以及娱乐控制台的强大工具。

对于其上的触摸屏可能会很小的移动通信装置的许多功能，可以利用触摸屏来提供用户输入。由于其尺寸和利用触摸屏来向较小的装置提供用户输入的用户握住它们的方式，在区别用户进行的手势输入时可能引入错误。用户输入到触摸屏的快速输入，特别是在双手模式下可能引起错误。也就是说，用户可能不经意地基本上同时地按下触摸屏的两个键。在触摸屏提供QWERTY键盘且用户使用双手文本输入的情况下，尤其如此。如果用户在用户意图按下一个键时按下两个键，则装置可能例如，试图依照预测性软件方法来区别将哪个触摸识别为有效触摸输入。在其它装置中，可以在用户输入离开触摸屏时，使得键输入有效。

附图说明

图1描述了如下的多点触摸用户输入系统，所述系统包括被配置为接收触摸输入的触摸传感器层和与该触摸传感器层堆叠以接收力输入的力传感器层；

图2描述了包括如上文所讨论的触摸层和力层两者，以及显示模块的叠层；

图3是描述其中利用触摸输入信号和力传感器阵列数据来确定触摸屏上的按压位置和与该触摸位置相关联的力的方法的实施例的流程图；

图4是描述如下的方法的另一实施例的流程图，在所述方法中，假设触摸传感器层相对于触摸传感器分辨率而被划分成粗网格以减小处理接下来的步骤所需的存储器，且其能够感应多个输入的位置；

图5是描述其中触摸传感器层能够感应多个触摸输入的位置的方法的另一实施例的流程图，在该特定实施例中，方法处理在力传感器阵列上感应的数据，以形成单个力值和与触摸屏相关联的位置，其被用于通过确定到所计算的力位置最近的触摸位置，来确定哪个触摸输入与所述力值相关联。

具体实施方式

力传感器可以向触摸屏提供附加维度(dimension)，以帮助确定触摸屏上的有意进行的用户输入的位置。触摸屏系统的力传感器的附加维度提供了力的额外维度，其可以用于产生更像传统的基于弹压(popple)的键盘的用户体验。例如，当用户输入超过指定力阈值时，力传感器将允许发生选择功能。力传感器提供与由触摸屏传感器所感应的每个触摸位置关联的力值。

当触摸屏的输入表面基本上是刚性时，单个力传感器可能只能响应于单个力输入而将输入表面的相对位移考虑在内。单个力传感器将感应与任何数目的用户力输入相关联的总力，但是将不能区别力与每个用户输入相关联到什么程度。单个力传感器将感应与任何数目的用户力输入相关联的总力，但是将不能区别力与每个用户输入相关联到什么程度。然而，在两个力输入到单个力传感器的情况下，依照单个力传感器所确定的有意进行的用户输入可能不准确。例如，在QWERTY触摸屏键盘中，如果用户在用户意图按下一个键时按下了两个键，则单个力传感器可能不会克服关联的错误。单个力传感器将感应与任何数目的用户力输入相关联的总力，但是将不能区别力与每个用户输入相关联到什么程度。

本发明描述了包括被配置为接收触摸输入的触摸传感器层和与该触摸传感器层堆叠的力传感器层两者的方法和装置，其中，所述力传感器层可以包括被配置为接收力输入的力传感器的阵列。该力传感器阵列包括单独的力传感器。触摸屏区域上的不同位置与阵列中的特定力传感器相关联。在一个实施例中，力传感器阵列的每个力传感器可以相互独立地进行操作。本发明还描述了其它特定实施例。例如，在一个实施例中，将触摸屏定义为粗网格，其中可以使网格部分与阵列中的至少一个传感器相关联，以确定有效触摸输入。在另一实施例中，可以基于多个力传感器来进行质心位置的确定，以确定有效触摸输入。“质心位置”是与通过将力传感器阵列中的某些或所有传感器上的不同值组合所计算出来的单个力输入相关联的单个位置。