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CN102334087A - 具有基于接近感测来提供电容的传感器板的层的触敏显示器以及相关的触摸板 - Google Patents

具有基于接近感测来提供电容的传感器板的层的触敏显示器以及相关的触摸板 Download PDF

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CN102334087A
CN102334087A CN2009801567399A CN200980156739A CN102334087A CN 102334087 A CN102334087 A CN 102334087A CN 2009801567399 A CN2009801567399 A CN 2009801567399A CN 200980156739 A CN200980156739 A CN 200980156739A CN 102334087 A CN102334087 A CN 102334087A
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贡纳·克林霍尔特
P·L·福特尔
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Sony Mobile Communications AB
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Sony Ericsson Mobile Communications AB
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Abstract

一种电子触摸板，该电子触摸板包括以第一方向布置在第一平面层上的多个分开的第一传感器板。接近传感器板与第一平面层隔开并且附接至第一平面层。接近传感器板具有比多个第一传感器板更大的表面积。位置检测电路被设置为对第一传感器板进行充电，以生成与邻近的用户对象的电容耦合并且据此来检测用户对象在第一平面层上相对于第一方向的位置。位置检测电路还被设置为对接近传感器板进行充电，以生成比多个第一传感器板水平更高的与用户对象的电容耦合，并且据此来检测用户对象相对于离开第一平面层的方向的接近。

Description

具有基于接近感测来提供电容的传感器板的层的触敏显示器以及相关的触摸板
技术领域
本发明涉及电子设备的用户接口，更具体地，涉及诸如无线通信终端的电子设备所用的触敏显示器。
背景技术
触敏显示器逐渐成为电子设备上普及的接口，以使用户输入在设备操作中所使用的命令和数据。现在可以在移动电话、特别是便携式音乐播放器、个人数字助理(PDA)设备以及具有集成的PDA特征和其它相关的电话操作特征的蜂窝电话上找到触敏显示器。通常将触敏显示器设计为响应于在触摸屏表面上的手指触摸、触笔触摸或者手指、触笔移动而进行操作。可以在用于蜂窝电话中的、实现电话功能和特征的传统物理按键之外使用触敏显示器，接合或替代所述物理按键来使用触敏显示器。
触摸这种显示器上的特定点可以激活在该显示器上的该位置所找到或示出的虚拟按钮、特征或者功能。可以通过触摸显示器来操作的典型电话特征包括例如，通过触摸在显示器上示出的虚拟键盘的虚拟按键来发起呼叫或结束呼叫、对地址簿进行创建、增加或者编辑和导航，以及其它电话功能，例如，文本消息、无线连接至广域网络以及其它电话功能。
在更小的物理设备尺寸内提供更多的功能性的商业压力持续推动在显示器上提供更加精确的触摸位置确定的需要。
发明内容
在本发明的某些实施方式中，一种电子触摸板包括以第一方向布置在第一平面层上的多个分开的第一传感器板。接近传感器板与第一平面层隔开并且附接至第一平面层。该接近传感器板具有比多个第一传感器板更大的表面积。位置检测电路被设置为对第一传感器板进行充电，以生成与接近的用户对象的电容耦合并且据此检测用户对象在第一平面层上相对于第一方向的位置。位置检测电路还被设置为对接近传感器板进行充电，以生成比多个第一传感器板水平更高的与用户对象的电容耦合，并且据此检测用户对象相对于离开第一平面层的方向的接近。
在某些另外的实施方式中，位置检测电路包括生成接近信号的比较器电路，所述接近信号标识了接近传感器板的电荷水平何时达到阈值水平，以指示用户对象变得接近于接近传感器板和/或指示用户对象不再接近于接近传感器板。
在某些另外的实施方式中，比较器电路还生成位置信号，所述位置信号标识了确定的一个或更多个第一传感器板的电荷水平何时达到阈值水平，以指示用户对象几乎触摸到所述确定的一个或更多个第一传感器板。
在某些另外的实施方式中，触摸屏还包括以第二方向布置在第二平面层上的多个第二传感器板。第一平面层层叠在接近传感器板上。第二平面层与接近传感器板相对地层叠在第一平面层上。位置检测电路还被设置为对第二传感器板进行充电，以生成与用户对象的电容耦合并且据此检测用户对象在第二平面层上相对于第二方向的位置。
在某些另外的实施方式中，接近传感器板与第一平面层间隔开一距离，所述距离是层叠的第一和第二传感器板和层叠的第一和第二层的组合厚度的至少两倍，以增加在用户对象与第一和第二传感器板之间获得的电容耦合的量和在用户对象与接近传感器板之间获得的电容耦合的量之间的空间差异。
在某些另外的实施方式中，位置检测电路包括生成接近信号的比较器电路，该接近信号标识了接近传感器板的电荷水平何时相对于至少一个第一传感器板的电荷水平改变了至少阈值量，以指示用户对象变得接近于接近传感器板和/或用户对象不再接近于接近传感器板。
在某些另外的实施方式中，第一传感器板布置在多个分开的列中，各个第一传感器板在各个列中串联连接，并且与其它列中的第一传感器板电气隔离。第二传感器板布置在多个分开的行中，各个第二传感器板在各个行中串联连接，并且与其它行中的第二传感器板电气隔离。接近传感器板在至少大多数第一和第二传感器板的下面延伸。位置检测电路还被设置为检测用户对象相对于第一传感器板的列的位置、相对于第二传感器板的行的位置、以及在离开第一传感器板的列和第二传感器板的行的方向上相对于接近传感器板的位置。
在某些另外的实施方式中，接近传感器板在所有的第一和第二传感器板的下面延伸。
在某些另外的实施方式中，触摸板还包括具有图像呈现层和金属反射器层的液晶显示器，所述图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过其中的像素位置的透光率，金属反射器层被设置为引导光穿过图像呈现层。金属反射器层包括接近传感器板。在某些另外的实施方式中，位置检测电路还被设置为生成位置信号，该位置信号指示了用户对象相对于图像呈现层的位置以及相对于离开图像呈现层的平面的方向的位置。
在某些另外的实施方式中，触摸板还包括控制器，该控制器包括被配置为根据所述位置信号来确定用户对象相对于由图像呈现层显示的图像的三维位置的用户应用。
在某些另外的实施方式中，接近传感器板沿着图像呈现层的至少大多数边缘区域延伸。
在某些另外的实施方式中，控制器电路被设置为响应于位置检测电路通过接近传感器板检测到用户对象变得接近于传感器板来为显示设备开启背光。
在某些另外的实施方式中，控制器电路被设置为响应于位置检测电路通过接近传感器板检测到用户对象变得接近于传感器板来触发无线终端对入局电话呼叫进行应答。
在某些另外的实施方式中，控制器电路被设置为响应于位置检测电路通过接近传感器板检测到用户对象变得接近于传感器板来选择性地将耳机听筒连接至音频通道并且将扬声器与音频通道断开，并且响应于位置检测电路通过接近传感器板检测到用户对象变得不再接近于传感器板来将耳机听筒与音频通道断开并且将扬声器连接至音频通道。
在某些另外的实施方式中，触敏显示器包括图像呈现层、金属反射器层、多个第一和第二传感器板以及位置检测电路。图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过它内部的像素位置的透光率。金属反射器层被设置为引导光穿过图像呈现层。第一传感器板被布置在图像呈现层和金属反射器层之间的第一层上的多个分开的列中。各个第一传感器板彼此分开并且在各个列中串联连接，并且与其它列中的第一传感器板电气隔离。第二传感器板被布置在第一层与金属反射器层之间的第二层上的多个分开的行中。各个第二传感器板彼此分开并且在各个行中串联连接，并且与其它行中的第二传感器板电气隔离。金属反射器层在至少大多数第一和第二传感器板下面延伸。位置检测电路被设置为对第一传感器板、第二传感器板和金属反射器层进行充电，以生成与邻近的用户对象的电容耦合，并且据此检测用户对象相对于第一传感器板的列的位置、相对于第二传感器板的行的位置以及在远离第一传感器板的列和第二传感器板的行的方向上相对于金属反射器层的位置。
在某些另外的实施方式中，位置检测电路包括生成接近信号的比较器电路，接近信号标识了接近传感器板的电荷水平何时达到阈值水平和/或接近传感器板的电荷水平何时相对于至少一个第一传感器板的电荷水平改变了至少一个阈值量，以指示用户对象变得接近于接近传感器板。
在参考了以下附图和具体描述之后，根据本发明的实施方式的其它触摸板、触敏显示器、方法和/或计算机程序产品对于本领域技术人员将是明显的。旨在将所有这种附加的触摸板、触敏显示器、方法和/或计算机程序产品包括在该描述中、包括在本发明的范围内，并且由所附权利要求来加以保护。
附图说明
当结合附图阅读时，本发明的其它特征将据此具体实施方式的以下具体描述中变得更加容易理解，在附图中：
图1是根据本发明某些实施方式的触摸板和位置检测电路的框图，其中，位置检测电路比较在不同层上的传感器板的相对电容以确定用户对象的三维位置；
图2是根据本发明某些实施方式的在图1中示出的触摸板的截面图；
图3是根据本发明某些实施方式的包括具有电容接近感测能力的触摸板的显示器的框图；
图4是根据本发明某些实施方式的可以由图3的触摸板来执行，以响应于用户对象的接近感测而调整某些电子功能的操作的流程图；
图5是根据本发明某些实施方式的无线通信终端的框图，该无线通信终端包括具有电容性接近感测能力的触摸板以及相关的应用功能控制器；
图6是根据本发明某些实施方式的可以由图5的触摸板和应用功能控制器来执行的操作的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图更加全面地描述本发明的各种实施方式。但是，本发明不应该被解读为限制于本文所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式是喂了使本公开更加透彻和完整，并且将向本领域技术人员传达本发明的范围。
应理解的是，本文中使用的措辞“包含/包括”是开放性的，并且包括一个更多个确定的要素、步骤和/或功能，不排除一个或更多个不确定的要素、步骤和/或功能。如在本文中所使用的，除非在上下文中清楚地另作指明，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。措辞“和/或”和“/”包括一个或更多个相关列出项目的任何组合和所有组合。在附图中，为了清楚，可以夸大区域和要素的大小和相对大小、以及其间的距离。相同的标号始终指代相同的要素。
应理解的是，当将一个要素表示为“连接至”或者“耦接至”另一个要素时，它可以直接连接至或者耦接至另一个要素，或者可以存在中间要素。相反地，当将一个要素表示为“直接连接至”或者“直接耦接至”另一个要素时，则不存在中间要素。
某些实施方式可以具体实施在硬件(包括模拟电路和/或数字电路)和/或软件(包括固件、驻留软件、微代码等)中。因此，如在本文中所使用的，术语“信号”可以采用连续波形和/或离散值(例如，在存储器或寄存器中的数字值)的形式。此外，各种实施方式可以采取在计算机可用的或计算机可读的存储介质上的计算机程序产品的形式，其中，计算机可用的或计算机可读的存储介质具有具体实施在介质中的、由指令执行系统来使用或者结合指令执行系统进行使用的计算机可用的或计算机可读的程序代码。相应地，如在本文中所使用的，术语“电路”和“控制器”可以采取例如逻辑门阵列和/或由指令处理装置(例如，通用微处理器和/或数字信号处理器)所执行的计算机可读程序代码的数字电路的形式和/或模拟电路的形式。
以下参照框图和操作的流程图来描述实施方式。应理解的是，在框中所标记的功能/行为可以在操作示例中所标记的顺序之外出现。例如，根据所涉及的功能性/行为，连续示出的两个框实际上可以同时执行，或者两个框可以有时以相反的顺序执行。尽管某些图在通信路径上包括箭头以示出通信的主要方向，但是应理解的是，通信可以发生在与所描绘的箭头相反的方向上。
尽管仅仅为了例示和说明而在无线通信终端的语境下描述了本发明的某些实施方式，但是本发明不限于此。应理解的是，本发明可以更广泛地使用在任何种类的电子触摸显示器中，以在显示设备上识别用户触摸的位置。
根据某些实施方式，将电子触摸板配置为利用耦接到其自身的电容来感应用户对象(例如，手指、触笔、或者由用户操作的其它对象)的接近。例如，可以在平面层上布置多个隔开的触敏板。接近传感器板与平面层隔开并且附接至平面层。接近传感器板具有比多个触摸传感器板更大的表面积，并且可以具有比各个触摸传感器板的组合表面积更大的表面积。位置检测电路被设置为检测用户对象相对于第一平面层上的第一方向的位置，并且检测用户对象相对于离开平面层的方向的接近度。
在图1中用平面图并且在图2中用截面图示出了具有电容接近感测能力的触摸板100的示例性实施方式。参照图1和图2，触摸板100包括布置在第一层200上的多个隔开的行中的多个X传感器板102。各个X传感器板102彼此隔开，并且通过各条导线103在各个行中串联连接，并且与其它行中的X传感器板102电气隔离。多个Y传感器板104布置在连接至第一层200的第二层202上的多个隔开的列中。各个Y传感器板104彼此隔开，并且通过各条导线105在各个列中串联连接，并且与其它列中的Y传感器板104电气隔离。
Z传感器板106在至少某些X传感器板102和Y传感器板104之下延伸，并且可以在所有的X传感器板102和Y传感器板104之下延伸。可以通过一个或更多个中间结构要素/层204将Z传感器板106与第二层202隔开，并且Z传感器板106与第二层202之间的距离可以明显大于X传感器板102与Y传感器板104之间的距离。
位置检测电路110被设置为经由导线103对X传感器板102的分开的行进行充电，以对接近的用户对象产生电容耦合，并且沿着X方向在第一层200上检测用户对象相对于X传感器板102的位置。位置检测电路110被进一步设置为经由导线105对Y传感器板104的分开的列进行充电，以对接近的用户对象产生电容耦合，并且沿着Y方向在第二层202上检测用户对象相对于Y传感器板104的位置。位置检测电路110还可以被设置为通过导线107对Z传感器板106进行充电，以产生比多个X传感器板102和Y传感器板104更高级别的与用户对象的电容耦合，并且由此检测用户对象相对于离开Z传感器板106的垂直方向(Z方向)的接近度。
位置检测电路110可以生成一个或更多个接近/位置信号114，其可以指示用户对象已经接近Z传感器板106、用户对象不再接近Z传感器板106和/或指示用户对象沿着X方向相对于X传感器板102的位置和/或沿着Y方向相对于Y传感器板104的位置。例如，接近/位置信号114可以指示传感器的X行和Y列的电荷在平面200和202上的分布，以识别用户对象有效地触碰了触摸板100的位置。因此，位置检测电路110可以通过接近/位置信号114来指示用户对象相对于触摸板100的三维位置。
因为Z传感器板106具有比单个的X传感器板102和Y传感器板104更大的表面积，所以位置检测电路110可以在Z传感器板106上产生更高的电荷，以由此产生更高的场强，可以用于在更远的距离处感测Z传感器板106与接近的用户对象之间的电容耦合，该电容耦合可以通过X传感器板102和Y传感器板104中的任何一个与用户对象之间的任何电容耦合来感测。因此，位置检测电路110可以利用Z传感器板106来感测用户对象是否接近了触摸板100，并且还可以被设置为根据Z传感器板106与用户对象之间的电容耦合的水平来确定用户对象离开Z传感器板106的Z维度距离(即，在与Z传感器板106和第一层200和第二层202垂直的方向上)。例如，位置检测电路110可以根据驻留在Z传感器106上的电荷的水平以及电荷水平与电容耦合至Z传感器106的用户对象之间的已知关系来确定到用户对象的Z维度距离。
位置检测电路110可以包括比较器电路112，其响应于Z传感器板106的电荷水平的至少一个阈值改变来产生一个或更多个接近/位置信号114，从而指示用户对象变得接近Z传感器板106和/或用户对象不再接近Z传感器板106。
另选地或另外地，比较器电路112可以响应于Z传感器板106的电荷水平相对于X传感器板102和/或Y传感器板104中的至少一个或一列的电荷水平来改变至少一个阈值量从而产生一个或更多个接近/位置信号114，以指示用户对象变得接近Z传感器板106和/或用户对象不再接近Z传感器板106。
Z传感器板106可以与第二层202隔开至少为堆叠的X传感器板102、第一层200、Y传感器板104和第二层202的组合厚度的两倍的距离，以增加在用户对象和X传感器板102以及Y传感器板104之间获得的电容耦合量与在用户对象和Z传感器板106之间获得的电容耦合量之间的空间差异，其可以提高位置检测电路110检测用户对象对于远离Z传感器板106的方向的接近的能力。
比较器电路112可以产生接近信号114以识别何时确定的一个或更多个X传感器板102和/或Y传感器板104的电荷水平达到阈值水平，以指示用户对象正在触摸或者几乎触摸了确定的一个或更多个第一传感器板。
应理解的是，提供在图1和图2中所示出的实施方式是为了向本领域技术人员说明本发明的各种示例性概念，但是本发明不限于此。因此，尽管将传感器板例示为通常是沿着平面的正方形，但是它们不限于此并且可以是可以进行充电以向用户对象提供电容耦合的任何形状的导电表面。此外，尽管在各个行和列中仅例示了几个传感器板，但是应理解的是，可以使用任何数量，并且当包括为部分的触摸屏接口时，可以充分地包括布置在其中的更多的列、行和传感器板，以提供对用户的触摸相对于传感器板的矩阵的位置能够进行更加精确的确定。在附图中，层和传感器板的相对厚度和相对尺寸被夸大以方便说明和参照。
图3是触敏显示器300的框图，其中，触敏显示器300被设置为通过耦合到用户对象330的电容来感测没有触摸显示器300的用户对象330的接近。参照图3，显示器300包括被设置为响应于显示控制信号来控制穿过它内部的像素位置的透光率的图像呈现层302(例如，液晶显示板)。具有金属反射器层308的导光板306被设置为将光从背光电路316或另一光源引导通过图像呈现层302。背光电路316可以包括被设置为经由导光板306通过图像呈现层302发光的一个或更多个发光二极管(LED)和/或其它光源(例如，电致发光板)。
可以将金属反射器层308设置为如上所述的针对在图1和图2中所示的Z传感器板106来进行操作。另选地或另外地，图像呈现层302可以沿着其至少某些边缘区域包括金属层，并且可以沿着图像呈现层302的至少多数边缘区域延伸，例如，针对图像呈现层302提供结构性支承。沿着边缘区域的金属层可以被设置为如上所述地针对Z传感器板106来进行操作。因而，位置检测电路110可以对边缘金属层进行充电以感测边缘金属层与接近的用户对象之间的电容耦合。因此，当LCD板包括沿着边缘区域的金属结构支承时，位置检测电路110电连接至金属结构支承以对其充电，并且据此感测与接近的用户对象的电容耦合。
可以按照以上描述所设置的针对在图1和图2中所示出的X传感器板102和/或Y传感器板104的多个传感器板，被布置在图像呈现层302和导光板306之间的一个或更多个层304上。形成接近传感器的X传感器板102、Y传感器板104和金属反射器层308可以平行于图像呈现层302的平面延伸。
可以按照以上参照图1和图2的描述对位置检测电路110进行设置，以产生接近/位置信号114，其指示了何时用户对象变得接近触敏显示器300，并且还可以指示用户对象相对于图像呈现层302的位置以及相对于离开(例如，垂直于)图像呈现层302的平面的方向的位置。
位置检测电路110可以包括接近传感器电路312，后者产生指示用户对象何时变得接近触敏显示器300的接近信号(虽然用户对象可能还没有触摸触敏显示器300)。接近传感器电路312可以根据以上针对图1中所示出的比较器电路112所描述的某些实施方式来进行操作。
背光电路316可以响应于来自接近传感器电路312的接近信号来为图像呈现层302开启和关闭光源。例如，可以将背光电路316设置为响应于接近传感器电路312检测到用户对象变得接近接近传感器板106来为图像呈现层302开启光源，和/或可以响应于接近传感器电路312检测到用户对象不再接近接近传感器板106来为图像呈现层302关闭光源。
应用控制器314可以包括一个或更多个用户应用，所述一个或更多个用户应用被配置为根据由位置检测电路110输出的位置信号来确定用户对象相对于由图像呈现层302显示的图像的三维位置。因此，应用控制器314可以响应于变得接近图像呈现层302的用户对象来通过图像呈现层302显示各种用户可选择的项目，和/或应用控制器314可以响应于不再接近图像呈现层302的用户对象来使各种用户可选择的项目不再显示和/或通过图像呈现层302显示非用户可选择的项目。应用控制器314可以将三维位置作为用户输入供应至各种用户应用。
图4是可以由图3的触敏显示器300来执行(例如由位置检测电路110和应用控制器314来执行)，以响应于用户对象的接近感测来调节特定电子功能的操作400的流程图。参照图4，位置检测电路110响应于至少在X传感器板102和/或Y传感器板104上的电荷水平相对于Z传感器板106上的电荷水平的阈值改变(框402)来确定用户对象变得接近触敏显示器300。应用控制器314通过激活各种应用功能性来进行响应(框404)，例如，通过针对图像呈现层302激活背光和/或通过在图像呈现层302上显示用户可选择的项目。应用控制器314还可以确定接近的用户对象的三维X、Y和Z坐标位置(框406)并且将该信息提供至用户应用，例如虚拟键盘/按键、电子游戏、联系人数据库和/或另一个应用。
图5是包括触敏显示器300的无线通信终端500的框图，触敏显示器300被设置为感测用户对象的接近，并且触敏显示器300还可以确定用户对象相对于显示器300的三维位置，并且使应用功能对此作出响应。参照图5，终端500还包括控制器510、无线收发器508、麦克风502、耳机听筒504、扬声器506。触敏显示器300可以按照以上针对图3和图4的显示器300所描述的方式进行操作。
控制器510(例如，微处理器)执行各种应用程序，例如所例示的背光开关应用514、扬声器开关应用516、电话呼叫应用518、消息收发应用520、三维导航界面应用522以及无线通信应用512。虽然将各种应用示出为通过单个控制器来执行，但是应理解的是，其功能却可以由多于一个控制器(例如，通过DSP和通用处理器)来执行，和/或由模拟电路和数字电路的组合来执行。
无线通信应用512被配置为通过无线收发器508在无线空中接口之上利用一个或更多个使用一个或更多个无线通信协议的RF收发器基站和/或其它无线通信终端进行通信，所述无线通信协议包括例如，全球移动通信标准(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、集成数字增强网络(iDEN)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、CDMA2000、通用移动通信系统(UMTS)、WiMAX、和/或HIPERMAN、无线局域网(例如，802.11)和/或蓝牙。可以将无线通信应用512配置为执行无线通信功能，例如传统的蜂窝电话功能，其包括但不限于语音/视频电话呼叫和/或例如文本/图片/视频消息的数据消息。
各种控制器应用可以响应于由位置检测电路110确定的用户对象的接近和/或坐标位置。图6是可以至少部分地由例如根据本发明实施方式的控制器510来执行的操作600的流程图。
参照图5和图6，响应于对用户对象靠近的检测，例如响应于至少在单独的Z传感器106和/或相比于X传感器102/Y传感器104与用户对象之间的电容耦合的电容耦合的阈值改变(框602)，背光开关应用514可以针对触敏显示器300激活背光(框604)。
另选地或另外地，电话呼叫应用518可以通过对经由无线通信应用512和无线收发器508呼入的电话呼叫进行应答来进行响应(框606)，和/或消息收发应用520可以通过显示收到的消息来进行响应(框608)。
扬声器开关应用516响应于检测到用户对象的接近，可以关闭扬声器506并且激活耳机听筒504(框610)，所以当用户将终端500置于用户的耳朵上时，通过扬声器506发出的声音自动切换至通过耳机听筒504发出。同样地，扬声器开关应用516可以响应于用户对象不再接近终端500而关闭耳机听筒504并且激活扬声器506(框612)。因此，响应于从用户的耳朵上移开终端500，通过耳机听筒504输出的声音可以自动切换至通过扬声器506输出。
导航界面应用522可以确定用户对象的三维坐标位置(框614)。例如，应用522可以基于在Z传感器106上的电荷的水平以及电容耦合至其上的电荷水平和到用户对象的接近距离之间的已知关系，来确定到用户对象的Z维度距离(例如，沿着垂直于触敏显示器300的平面的轴的距离)。应用522可以基于多个X传感器板102和Y传感器板104中的单独的一种或一组的相对电荷水平来确定用户对象的X和Y坐标位置。
导航界面应用522可以通过激活相关的或者显示在显示器300的相关位置上的虚拟按钮、特征或者功能来对用户对象的接近和坐标位置进行响应(框616)。当用户对象变得接近显示器300但没有触摸显示器300时，显示器300可以包括显示按键/键盘以允许用户输入电话号码、编辑或者导航通讯簿、和/或其它功能，例如，产生和接收文本消息以及通过广域数据网络(例如，因特网)来导航至各种网址。
已经在附图和说明书中公开了本发明的通常优选的实施方式，虽然使用的是专有名词，但是它们仅用于通用的和叙述性的方式，并不旨在限制，在所附权利要求中阐述了本发明的范围。

Claims (20)

1.一种电子触摸板，所述电子触摸板包括：
以第一方向布置在第一平面层上的多个分开的第一传感器板；
接近传感器板，其与第一平面层隔开并且附接至第一平面层，其中，该接近传感器板具有比多个第一传感器板更大的表面积；以及
位置检测电路，其被设置为对第一传感器板进行充电，以生成与邻近的用户对象的电容耦合并且据此检测所述用户对象在第一平面层上相对于第一方向的位置，并且，该位置检测电路还被设置为对所述接近传感器板进行充电，以生成比多个第一传感器板水平更高的与所述用户对象的电容耦合，并且据此检测所述用户对象相对于离开第一平面层的方向的接近。
2.根据权利要求1所述的电子触摸板，其中，所述位置检测电路包括生成接近信号的比较器电路，所述接近信号标识了所述接近传感器板的电荷水平何时达到阈值水平，以指示所述用户对象变得接近于所述接近传感器板和/或指示所述用户对象不再接近于所述接近传感器板。
3.根据权利要求2所述的电子触摸板，其中，所述比较器电路还生成位置信号，所述位置信号标识了确定的一个或更多个第一传感器板的电荷水平何时达到阈值水平，以指示所述用户对象几乎触摸到所述确定的一个或更多个第一传感器板。
4.根据权利要求1所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
以第二方向布置在第二平面层上的多个第二传感器板，并且其中：
第一平面层层叠在所述接近传感器板上；
第二平面层与所述接近传感器板相对地层叠在第一平面层上；并且
所述位置检测电路还被设置为对第二传感器板进行充电，以生成与所述用户对象的电容耦合并且据此检测所述用户对象在第二平面层上相对于第二方向的位置。
5.根据权利要求4所述的电子触摸板，其中：
所述接近传感器板与第一平面层间隔开一距离，所述距离是层叠的第一和第二传感器板和层叠的第一和第二层的组合厚度的至少两倍，以增加在所述用户对象与第一和第二传感器板之间获得的电容耦合的量和在所述用户对象与所述接近传感器板之间获得的电容耦合的量之间的空间差异。
6.根据权利要求5所述的电子触摸板，其中，所述位置检测电路包括生成接近信号的比较器电路，所述接近信号标识了所述接近传感器板的电荷水平何时相对于至少一个第一传感器板的电荷水平改变了至少阈值量，以指示所述用户对象变得接近于所述接近传感器板和/或所述用户对象不再接近于所述接近传感器板。
7.根据权利要求4所述的电子触摸板，其中：
第一传感器板布置在多个分开的列中，各个第一传感器板在各个列中串联连接，并且与其它列中的第一传感器板电气隔离；
第二传感器板布置在多个分开的行中，各个第二传感器板在各个行中串联连接，并且与其它行中的第二传感器板电气隔离；
所述接近传感器板在至少大多数第一和第二传感器板的下面延伸；并且
所述位置检测电路还被设置为检测所述用户对象相对于第一传感器板的列的位置、相对于第二传感器板的行的位置、以及在离开第一传感器板的列和第二传感器板的行的方向上相对于所述接近传感器板的位置。
8.根据权利要求7所述的电子触摸板，其中：
所述接近传感器板在所有的第一和第二传感器板的下面延伸。
9.根据权利要求7所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
包括图像呈现层和金属反射器层的液晶显示器，所述图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过所述图像呈现层中的像素位置的透光率，并且所述金属反射器层被设置为引导光穿过所述图像呈现层，
其中，所述金属反射器层包括所述接近传感器板。
10.根据权利要求7所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
包括图像呈现层的液晶显示器，所述图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过所述图像呈现层中的像素位置的透光率，其中，第一和第二传感器板以及所述接近传感器板平行于所述液晶显示器的平面延伸，
其中，所述位置检测电路还被设置为生成位置信号，所述位置信号指示了所述用户对象相对于所述图像呈现层的平面的位置以及相对于离开所述图像呈现层的平面的方向的位置。
11.根据权利要求7所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
控制器，其包括被配置为根据所述位置信号来确定所述用户对象相对于由所述图像呈现层显示的图像的三维位置的用户应用。
12.根据权利要求4所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
包括图像呈现层和金属反射器层的液晶显示器，所述图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过所述图像呈现层中的像素位置的透光率，并且所述金属反射器层被设置为引导光穿过所述图像呈现层，
其中，所述金属反射器层包括所述接近传感器板。
13.根据权利要求4所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
包括图像呈现层的液晶显示器，所述图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过所述图像呈现层中的像素位置的透光率，其中，第一和第二传感器板以及所述接近传感器板平行于所述液晶显示器的平面延伸，
其中，所述位置检测电路还被设置为生成位置信号，所述位置信号指示了所述用户对象相对于所述图像呈现层的平面的位置以及相对于离开所述图像呈现层的平面的方向的位置。
14.根据权利要求4所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括：
包括图像呈现层和金属层的液晶显示器，所述图像呈现层被设置为响应于显示控制信号来控制穿过所述图像呈现层中的像素位置的透光率，并且所述金属层沿着所述图像呈现层的至少一些边缘区域，以对所述图像呈现层提供结构性支承，
其中，所述金属层包括所述接近传感器板。
15.根据权利要求14所述的电子触摸板，其中，所述接近传感器板沿着所述图像呈现层的至少大多数边缘区域延伸。
16.根据权利要求1所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括控制器电路，所述控制器电路被设置为响应于所述位置检测电路通过所述接近传感器板检测到所述用户对象变得接近于所述接近传感器板来为显示设备开启背光。
17.根据权利要求1所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括控制器电路，所述控制器电路被设置为响应于所述位置检测电路通过所述接近传感器板检测到所述用户对象变得接近于所述接近传感器板来触发无线终端对入局电话呼叫进行应答。
18.根据权利要求1所述的电子触摸板，该电子触摸板还包括控制器电路，所述控制器电路被设置为选择性地响应于所述位置检测电路通过所述接近传感器板检测到所述用户对象变得接近于所述接近传感器板来将耳机听筒连接至音频通道并且将扬声器与所述音频通道断开，并且响应于所述位置检测电路通过所述接近传感器板检测到所述用户对象变得不再接近于所述传感器板来将所述耳机听筒与所述音频通道断开并且将所述扬声器连接至所述音频通道。
19.一种触敏显示器，该触敏显示器包括：
图像呈现层，其被设置为响应于显示控制信号来控制穿过该图像呈现层中的像素位置的透光率；
金属反射器层，其被设置为引导光穿过所述图像呈现层；
多个第一传感器板，它们被布置在所述图像呈现层与所述金属反射器层之间的第一层上的多个分开的列中，其中，各个第一传感器板彼此分开并且在各个列中串联连接，并且与其它列中的第一传感器板电气隔离；
多个第二传感器板，它们被布置在第一层与所述金属反射器层之间的第二层上的多个分开的行中，其中，各个第二传感器板彼此分开并且在各个行中串联连接，并且与其它行中的第二传感器板电气隔离；
其中，所述金属反射器层在至少大多数第一和第二传感器板下面延伸；以及
位置检测电路，其被设置为对第一传感器板、第二传感器板和所述金属反射器层进行充电，以生成与接近的用户对象的电容耦合，并且据此检测所述用户对象相对于第一传感器板的列的位置、相对于第二传感器板的行的位置，以及在离开第一传感器板的列和第二传感器板的行的方向上相对于所述金属反射器层的位置。
20.根据权利要求19所述的触敏显示器，其中，所述位置检测电路包括生成接近信号的比较器电路，所述接近信号标识了所述接近传感器板的电荷水平何时达到阈值水平和/或所述接近传感器板的电荷水平何时相对于至少一个第一传感器板的电荷水平改变了至少阈值量，以指示所述用户对象变得接近于所述接近传感器板。
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