DE102012219000A1

DE102012219000A1 - Berührungssensor-Gerät mit moduliertem Ansteuersignal für Kommunikation mit aktivem Stylus

Info

Publication number: DE102012219000A1
Application number: DE102012219000A
Authority: DE
Inventors: Shahrooz Shahparnia; Kishore Sundara-Rajan; Yassar Ali; Sherif Hanna; Esat Yilmaz; Trond Jarle Pedersen; Vemund Kval Bakken; James D. Lyle
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2013-05-02
Also published as: US9280218B2; US20130106767A1; DE202012102427U1

Abstract

In einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung eine Ausleseeinheit und eine Ansteuereinheit. Die Ausleseeinheit kann in in Funktion ein erstes Signal von Ansteuerleitungen eines Berührungssensors auslesen. Der Berührungssensor umfasst die Ansteuerleitungen und die Ausleseleitungen, die relativ zu den Ansteuerleitungen so angeordnet sind, dass Schnittpunkte der Ansteuerleitungen und der Ausleseleitungen einen kapazitiven Knoten oder mehrere kapazitive Knoten bilden. Die Ansteuereinheit kann in Funktion ein zweites Signal, das auf dem ersten Signal basiert, zu den Ausleseleitungen übertragen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten geändert wird.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Berührungssensoren.
Hintergrund
Ein Berührungspositions-Sensor bzw. Berührungssensor kann die Gegenwart und den Ort eines Objektes oder die Annäherung eines Objektes (wie z. B. eines Fingers eines Benutzers oder eines Stiftes) innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches des Berührungssensors, der z. B. einem Anzeigebildschirm überlagert ist, detektieren bzw. erfassen. In einer berührungsempfindlichen Anzeigeanwendung kann der Berührungspositions-Sensor dem Benutzer ermöglichen, direkt mit dem auf der Anzeige Dargestellten zu interagieren, und nicht nur indirekt, wie mit einer Maus oder einem Touchpad. Ein Berührungssensor kann angebracht sein auf oder Bestandteil sein von einem Desktop-Computer, einem Laptop-Computer, einem Tablet-Computer, einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einem Smartphone, einem Satelliten-Navigationsgerät, einem tragbaren Medienabspielgerät, einer tragbaren Spielkonsole, einem Kiosk-Computer, einem Kassensystem oder anderen geeigneten Geräten. Ein Steuerpanel auf einem Haushaltsgerät oder einer anderen Einrichtung kann einen Berührungssensor enthalten.
Es gibt eine Anzahl verschiedenartiger Berührungspositions-Sensoren, wie (beispielsweise) resistive Berührungsbildschirme, Berührungsbildschirme mit akustischen Oberflächenwellen und kapazitive Berührungsbildschirme. Im Folgenden kann eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls einen Berührungsbildschirm mit umfassen und umgekehrt. Wenn ein Objekt die Oberfläche des kapazitiven Berührungsbildschirms berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Kapazitätsänderung innerhalb des Berührungsbildschirms am Ort der Berührung oder Annäherung auftreten. Eine Steuereinheit kann die Kapazitätsänderung verarbeiten, um ihren Ort auf dem Berührungsbildschirm zu bestimmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt einen beispielhaften Berührungssensor dar.
2 stellt eine Außenseite eines beispielhaften aktiven Stylus dar.
3 stellt eine Innenseite eines beispielhaften aktiven Stylus dar.
4 stellt einen beispielhaften aktiven Stylus mit einem Gerät mit Berührungssensor dar.
5 stellt ein beispielhaftes Feld von Elektroden dar.
6 stellt ein beispielhaftes Verfahren zum Modulieren eines Ansteuersignals für Kommunikation zwischen einem aktiven Stylus und einem Gerät mit Berührungssensor dar.
Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
1 stellt einen beispielhaften Berührungssensor 10 mit einer beispielhaften Steuereinheit 12 dar. Berührungssensor 10 und Berührungssensorsteuereinheit 12 können die Gegenwart und den Ort einer Berührung oder die Annäherung eines Objektes innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches eines Berührungssensors 10 detektieren. Im Folgenden kann Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls sowohl den Berührungssensor als auch seine Berührungssensorsteuereinheit umfassen. Desgleichen kann Bezugnahme auf eine Berührungssensorsteuereinheit gegebenenfalls sowohl die Berührungssensorsteuereinheit als auch ihren Berührungssensor mit umfassen. Berührungssensor 10 kann gegebenenfalls einen berührungsempfindlichen Bereich oder mehrere berührungsempfindliche Bereiche beinhalten. Berührungssensor 10 kann ein Feld von Ansteuer- und Ausleseelektroden (oder ein Feld von Elektroden einer einzigen Art) beinhalten, die auf einem oder mehreren Substrat/en angeordnet sind, das/die aus einem dielektrischen Material bestehen kann/können. Im Folgenden kann Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls sowohl die Elektroden des Berührungssensors als auch das/die Substrat/e, auf dem/denen sie angeordnet sind, mit umfassen. Alternativ kann Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls die Elektroden des Berührungssensors, nicht aber das/die Substrate, auf dem/denen sie angeordnet sind, umfassen.
Eine Elektrode (entweder eine Erd-Elektrode, eine Schutz-Elektrode, eine Ansteuerelektrode oder eine Ausleseelektrode) kann ein Bereich aus leitfähigem Material sein, das eine bestimmte Form bildet, so beispielsweise eine Kreisscheibe, ein Quadrat, ein Rechteck oder eine andere geeignete Form oder geeignete Kombination dieser Formen. Ein oder mehrere Schnitt/e in einer oder mehreren Schicht/en aus leitfähigem Material kann/können (zumindest zum Teil) die Form einer Elektrode bilden, und die Fläche der Form kann (zumindest zum Teil) durch diese Schnitte begrenzt sein. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitfähige Material einer Elektrode ungefähr 100% der Fläche ihrer Form bedecken. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus Indium-Zinnoxid (ITO) bestehen, und das ITO der Elektrode kann gegebenenfalls ungefähr 100% der Fläche ihrer Form einnehmen. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitfähige Material einer Elektrode wesentlich weniger als 100% der Fläche ihrer Form einnehmen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus dünnen Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material (wie beispielsweise Kupfer, Silber oder einem kupfer- oder silberhaltigen Metall) gebildet sein, und die dünnen Leitungen aus leitfähigem Material können erheblich weniger als 100% der Fläche ihrer Form als Schraffur, Netz oder einem anderen geeigneten Muster einnehmen. Obwohl die vorliegende Offenbarung konkrete Elektroden aus konkretem leitfähigem Material beschreibt, die eine konkrete Form mit einer bestimmten Füllung in einem bestimmten Muster hat, sieht die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Elektroden aus beliebigem geeignetem leitfähigem Material vor, die beliebige geeignete Formen mit beliebigen geeigneten Füllungen mit beliebigen geeigneten Mustern bilden. Gegebenenfalls können die Formen der Elektroden (oder anderer Elemente) eines Berührungssensors im Ganzen oder zum Teil ein oder mehrere Makromerkmal/e des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Eigenschaft/en der Implementierung dieser Formen (wie z. B. des leitfähigen Materials, der Füllungen oder der Muster innerhalb der Formen) kann/können als Ganzes oder zum Teil ein oder mehrere Mikromerkmale/e des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Makromerkmal/e eines Berührungssensors kann/können eine oder mehrere Eigenschaft/en seiner Funktionalität bestimmen, und ein oder mehrere Mikromerkmal/e des Berührungssensors kann/können ein optisches Merkmal oder mehrere optische Merkmale des Berührungssensors, wie beispielsweise Durchsichtigkeit, Brechung oder Reflektion, bestimmen.
Ein mechanischer Stapel kann das Substrat (oder mehrere Substrate) und das leitfähige Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 bildet, enthalten. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der mechanische Stapel eine erste Schicht aus optisch klarem Klebstoff (OCA) unterhalb eines Abdeckpanels beinhalten. Das Abdeckpanel kann durchsichtig sein und aus einem Material bestehen, das für wiederholte Berührung geeignet ist, wie z. B. Glas, Polycarbonat oder Poly (Methylacrylat) (PMMA). Die vorliegende Offenbarung sieht alle geeigneten Abdeckpanele, bestehend aus jedem geeigneten Material, vor. Die erste Schicht aus OCA kann zwischen dem Abdeckpanel und dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, angeordnet sein. Der mechanische Stapel kann auch eine zweite Schicht aus OCA und eine dielektrische Schicht (die aus PET oder anderem geeignetem Material, ähnlich zu dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, bestehen kann) enthalten. Alternativ kann gegebenenfalls eine dünne Beschichtung eines dielektrischen Materials anstelle der zweiten Schicht aus OCA und der dielektrischen Schicht aufgebracht werden. Die zweite Schicht aus OCA kann zwischen dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, und der dielektrischen Schicht angeordnet sein, und die dielektrische Schicht kann zwischen der zweiten Schicht aus OCA und einem Luftspalt angrenzend an eine Anzeige eines Gerätes, das den Berührungssensor 10 und die Berührungssensorsteuereinheit 12 beinhaltet, angeordnet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Abdeckpanel eine Dicke von 1 Millimeter (mm) haben, die erste Schicht aus OCA kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben, das Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben, die zweite Schicht aus OCA kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben, und die dielektrische Schicht kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen konkreten mechanischen Stapel mit einer konkreten Anzahl von konkreten Schichten aus konkreten Materialien mit einer bestimmten Dicke beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jeden geeigneten mechanischen Stapel mit jeder geeigneten Anzahl geeigneter Schichten, bestehend aus beliebigen geeigneten Materialien mit beliebiger geeigneter Dicke, vor. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann in bestimmten Ausführungsformen eine Schicht aus Klebstoff oder einem Dielektrikum die dielektrische Schicht, die zweite Schicht aus OCA und den oben beschriebenen Luftspalt ersetzen, so dass kein Luftspalt an der Anzeige besteht.
Ein oder mehrere Abschnitt/e des Substrats von Berührungssensor 10 kann/können aus Polyethylen-Terephthalat (PET) oder anderem geeigneten Material bestehen. Die vorliegende Offenbarung sieht jedes geeignete Substrat vor, bei dem jeder geeignete Abschnitt aus beliebigem geeignetem Material besteht. In konkreten Ausführungsformen können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden in Berührungssensor 10 ganz oder zum Teil aus ITO bestehen. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden in Berührungssensor 10 aus dünnen Leitungen aus Metall oder anderem leitfähigem Material bestehen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann/können ein oder mehrere Abschnitt/e des leitfähigen Materials aus Kupfer oder kupferhaltig sein und eine Dicke von ungefähr 5 Mikrometer (μm) oder weniger sowie eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger haben. In einem anderen Beispiel kann/können ein oder mehrere Abschnitt/e des leitfähigen Materials aus Silber oder silberhaltig sein und gleichfalls eine Dicke von ungefähr 5 μm oder weniger sowie eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger haben. Die vorliegenden Offenbarung sieht beliebige geeignete Elektroden vor, die aus beliebigem geeignetem Material bestehen.
Berührungssensor 10 kann eine kapazitive Form von Berührungserfassung implementieren. In einer Gegenkapazitäts-Implementierung kann Berührungssensor 10 ein Feld aus Ansteuer- und Ausleseelektroden beinhalten, die ein Feld von kapazitiven Knoten bilden. Eine Ansteuerelektrode und eine Ausleseelektrode können einen kapazitiven Knoten bilden. Die Ansteuer- und Ausleseelektroden, die den kapazitiven Knoten bilden, können einander nahe kommen, gehen aber keinen elektrischen Kontakt miteinander ein. Stattdessen können die Ansteuer- und Ausleseelektroden über einen Spalt zwischen ihnen kapazitiv miteinander gekoppelt sein. Eine pulsierende bzw. Wechselspannung, die an die Ansteuerelektrode (durch Berührungssensorsteuereinheit 12) angelegt wird, kann eine Ladung an der Ausleseelektrode induzieren, und das Maß der induzierten Ladung kann von äußeren Einflüssen (wie z. B. einer Berührung oder der Nähe eines Objektes) abhängen. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Kapazitätsänderung an dem kapazitiven Knoten auftreten, und Berührungssensorsteuereinheit 12 kann die Kapazitätsänderung messen. Durch Messen von Kapazitätsänderungen über das Feld hinweg kann Berührungssensorsteuereinheit 12 den Ort der Berührung oder Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 bestimmen.
In einer Eigenkapazitätsimplementierung kann der Berührungssensor 10 ein Feld von Elektroden eines einzigen Typs beinhalten, die jeweils einen kapazitiven Knoten bilden können. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Änderung der Eigenkapazität an dem kapazitiven Knoten auftreten, und Berührungssensorsteuereinheit 12 kann die Kapazitätsänderung messen, z. B. als Änderung der Ladungsmenge, die erforderlich ist, um die Spannung an dem kapazitiven Knoten um einen vorgegebenen Betrag zu erhöhen. Wie bei einer Gegenkapazitätsimplementierung kann Berührungssensorsteuereinheit 12 durch Messen von Kapazitätsänderungen über das Feld hinweg den Ort der Berührung oder Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 10 bestimmen. Die vorliegende Offenbarung sieht gegebenenfalls jede beliebige geeignete Form kapazitiver Berührungserfassung vor.
In konkreten Ausführungsformen kann/können ein oder mehrere Ansteuerelektrode/n zusammen eine Ansteuerleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen geeigneten Ausrichtung verläuft. Desgleichen kann/können eine oder mehrere Ausleseelektrode/n zusammen eine Ausleseleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in jeder beliebigen geeigneten Ausrichtung verläuft. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuerleitungen im Wesentlichen senkrecht zu Ausleseleitungen verlaufen. Im Folgenden kann Bezugnahme auf eine Ansteuerleitung gegebenenfalls eine oder mehrere Ansteuerelektrode/n umfassen, die die Ansteuerleitung bildet/bilden, und umgekehrt. Desgleichen kann Bezugnahme auf eine Ausleseleitung gegebenenfalls eine oder mehrere Ausleseelektrode/n umfassen, die die Ausleseleitung bildet/bilden, und umgekehrt.
Berührungssensor 10 kann Ansteuer- und Ausleseelektroden haben, die in einem Muster auf einer Seite eines einzigen Substrats angeordnet sind. Bei einer derartigen Konfiguration kann ein Paar aus Ansteuer- und Ausleseelektroden, die kapazitiv miteinander über einen Zwischenraum zwischen ihnen gekoppelt sind, einen kapazitiven Knoten bilden. In einer Eigenkapazitätsimplementierung können Elektroden nur eines Typs in einem Muster auf einem einzigen Substrat angeordnet sein. Zusätzlich oder als Alternative zu den in einem Muster auf einer Seite eines einzigen Substrats angeordneten Ansteuer- und Ausleseelektroden kann der Berührungssensor 10 Ansteuerelektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines Substrats angeordnet sind, und Ausleseelektroden haben, die in einem Muster auf einer anderen Seite des Substrats angeordnet sind. Darüber hinaus kann der Berührungssensor 10 Ansteuerelektroden, die in einem Muster auf einer Seite des Substrats angeordnet sind, und Ausleseelektroden haben, die in einem Muster auf einer Seite eines anderen Substrats angeordnet sind. In derartigen Konfigurationen kann eine Kreuzungsstelle einer Ansteuerelektrode und einer Ausleseelektrode einen kapazitiven Knoten bilden. Eine derartige Kreuzungsstelle kann eine Stelle sein, an der sich die Ansteuerelektrode und die Ausleseelektrode ”kreuzen” oder einander in ihren jeweiligen Ebenen am nächsten kommen. Die Ansteuer- und Ausleseelektroden machen keinen elektrischen Kontakt miteinander, sondern sind stattdessen über ein Dielektrikum an der Kreuzungsstelle kapazitiv miteinander gekoppelt. Obwohl die vorliegende Offenbarung konkrete Konfigurationen bestimmter Elektroden, die bestimmte Knoten bilden, beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Konfiguration aus beliebigen geeigneten Elektroden vor, die beliebige geeignete Knoten bilden. Darüber hinaus sieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Elektroden vor, die auf jeder beliebigen geeigneten Anzahl geeigneter Substrate in beliebigen geeigneten Mustern angeordnet sind.
Wie oben stehend beschrieben, kann eine Kapazitätsänderung an einem kapazitiven Knoten von Berührungssensor 10 eine Berührungs- oder Annäherungseingabe an der Stelle des kapazitiven Knotens anzeigen. Berührungssensorsteuereinheit 12 kann die Kapazitätsänderung detektieren und verarbeiten, um die Gegenwart und den Ort der Berührungs- oder Annäherungseingabe zu bestimmen. Berührungssensorsteuereinheit 12 kann dann Informationen über die Berührungs- oder Annäherungseingabe an eine oder mehrere Komponente/n (wie z. B. an eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheit/en (CPU) oder an digitale Signal-Prozessoren (DSP)) eines Gerätes übermitteln, das Berührungssensor 10 und Berührungssensorsteuereinheit 12 beinhaltet, das sodann auf die Berührungs- oder Annäherungseingabe durch Initiierung einer Funktion des Gerätes (oder einer darauf laufenden Anwendung), die mit ihr verknüpft ist, antwortet. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuereinheit beschreibt, die eine bestimmte Funktionalität hinsichtlich eines bestimmten Gerätes und eines bestimmten Berührungssensors hat, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige Berührungssensorsteuereinheit vor, die beliebige geeignete Funktionalität hinsichtlich eines beliebigen geeigneten Gerätes und eines beliebigen geeigneten Berührungssensors hat.
Berührungssensorsteuereinheit 12 kann aus einer oder mehreren integrierten Schaltung/en (ICs), wie beispielsweise aus Universalmikroprozessoren, Mikrokontrollern, programmierbaren logischen Geräten oder Feldern sowie aus anwendungsspezifischen ICs (ASICs), bestehen. In bestimmten Ausführungsformen umfasst die Berührungssensorsteuereinheit 12 analoge Schaltkreise, digitale Logik und digitalen, nichtflüchtigen Speicher. In bestimmten Ausführungsformen ist die Berührungssensorsteuereinheit 12 auf einer flexiblen gedruckten Schaltung (FPC) bzw. Leiterplatte angeordnet, die mit dem Substrat von Berührungssensor 10, wie unten stehend beschrieben, verbunden ist. Die Leiterplatte kann aktiv oder passiv sein. In bestimmten Ausführungsformen können mehrere Berührungssensorsteuereinheiten 12 auf der Leiterplatte angeordnet sein. Berührungssensorsteuereinheit 12 kann eine Prozessoreinheit, eine Ansteuereinheit, eine Ausleseeinheit und eine Speichereinheit beinhalten. Die Ansteuereinheit kann den Ansteuerelektroden von Berührungssensor 10 Ansteuersignale zuführen. Die Ausleseeinheit kann Ladung an den kapazitiven Knoten von Berührungssensor 10 auslesen und Messsignale an die Prozessoreinheit liefern, die Kapazitäten an den kapazitiven Knoten repräsentieren. Die Prozessoreinheit kann die Zufuhr der Ansteuersignale zu den Ansteuerelektroden durch die Ansteuereinheit steuern und Messsignale von der Ansteuereinheit bearbeiten, um die Gegenwart und den Ort einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 zu erfassen und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann auch Änderungen der Position einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 verfolgen. Die Speichereinheit kann Programme zur Ausführung durch die Prozessoreinheit speichern, die Programme zur Steuerung der Ansteuereinheit zum Zuführen der Ansteuersignale zu den Ansteuerelektroden, Programme zur Verarbeitung der Messsignale von der Ausleseeinheit und gegebenenfalls andere geeignete Programme einschließen. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuereinheit mit einer bestimmten Implementierung mit bestimmten Komponenten beschreibt, umfasst die vorliegende Offenbarung jede geeignete Berührungssensorsteuereinheit mit jeder geeigneten Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten.
Auf dem Substrat von Berührungssensor 10 angeordnete Leiterbahnen 14 aus leitfähigem Material können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 mit Verbindungsflächen 16 verbinden, die ebenfalls auf dem Substrat von Berührungssensor 10 angeordnet sind. Die Verbindungsflächen 16 ermöglichen, wie weiter unten beschrieben, Kopplung der Leiterbahnen 14 mit Berührungssensorsteuereinheit 12. Die Leiterbahnen können sich in den berührungsempfindlichen Bereich oder die berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 hinein erstrecken oder um ihn/sie herum erstrecken (beispielsweise an dessen/deren Kanten). Bestimmte Leiterbahnen 14 können Ansteuerverbindungen zur Kopplung von Berührungssensorsteuereinheit 12 mit Ansteuerelektroden von Berührungssensor 10 schaffen, über die die Ansteuereinheit von Berührungssensorsteuereinheit 12 den Ansteuerelektroden Ansteuersignale zuführen kann. Andere Leiterbahnen 14 können Auslese-Verbindungen zum Koppeln von Berührungssensorsteuereinheit 12 mit Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 schaffen, über die die Ausleseeinheit von Berührungssensorsteuereinheit 12 Ladungen an den kapazitiven Knoten von Berührungssensor 10 auslesen kann. Die Leiterbahnen 14 können aus dünnen Leitungen aus Metall oder anderem leitfähigen Material bestehen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das leitfähige Material der Leiterbahnen 14 Kupfer oder kupferhaltig sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger haben. In einem anderen Beispiel kann das leitfähige Material der Leiterbahnen 14 Silber oder silberhaltig sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger haben. In bestimmten Ausführungsformen können die Leiterbahnen 14 zusätzlich oder als Alternative zu dünnen Leitungen aus Metall oder anderem leitfähigem Material ganz oder teilweise aus ITO bestehen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Leiterbahnen aus bestimmten Materialien mit bestimmten Breiten beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Leiterbahnen aus beliebigen geeigneten Materialien mit beliebigen geeigneten Breiten vor. Zusätzlich zu den Leiterbahnen 14 kann Berührungssensor 10 eine oder mehrere Masseleitung/en beinhalten, die an einem Masseverbinder (der eine Verbindungsfläche 16 sein kann) an einer Kante des Substrats von Berührungssensor 10 (ähnlich wie die Leiterbahnen 14) endet/enden.
Verbindungsflächen 16 können entlang einer oder mehrerer Kante/n des Substrats außerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 angeordnet sein. Die Berührungssensorsteuereinheit 12 kann sich, wie oben beschrieben, an einer Leiterplatte befinden. Die Verbindungsflächen 16 können aus dem gleichen Material bestehen wie die Leiterbahnen 14 und können unter Verwendung eines anisotropen leitfähigen Films (ACF) an der Leiterplatte angeklebt sein. In einigen Ausführungsformen kann Verbindung 18 leitfähige Leitungen auf der Leiterplatte 12 beinhalten, die Berührungssensorsteuereinheit 12 mit den Verbindungsflächen 16 koppeln, die wiederum Berührungssensorsteuereinheit 12 mit den Leiterbahnen 14 sowie den Ansteuer- oder Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 koppeln. In anderen Ausführungsformen können die Verbindungsflächen 16 in einen elektromechanischen Verbinder (wie z. B. einen einsetzkraftfreien Kabel-Leiterplatten-Verbinder) eingeführt sein. In diesen Ausführungsformen muss Verbindung 18 keine Leiterplatte beinhalten. Die vorliegende Offenbarung sieht jede beliebige geeignete Verbindung 18 zwischen Berührungssensorsteuereinheit 12 und Berührungssensor 10 vor.
2 stellt eine beispielhafte Außenseite eines beispielhaften aktiven Stylus 20 dar. In bestimmten Ausführungsformen ist der aktive Stylus 20 strombetrieben (d. h. über eine interne oder externe Stromquelle) und ist in der Lage, Berührungs- oder Annäherungseingaben an einem Berührungssensor (beispielsweise dem in 1 dargestellten Berührungssensor 10) zu erzeugen. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Komponente/n, wie beispielsweise Knöpfe 30 oder Schieber 32 und 34, enthalten, die in einen äußeren Körper 22 integriert ist/sind. Diese externen Komponenten können Wechselwirkung zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen einem Gerät und einem Benutzer ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können Interaktionen Kommunikation zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Gerät, Aktivieren oder Ändern von Funktionalität des aktiven Stylus 20 oder eines Gerätes oder Erzeugen von Rückmeldung an einen oder mehrere Benutzer oder Empfang von Eingabe von ihm/ihnen einschließen. Das Gerät kann ein beliebiges geeignetes Gerät sein, beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Smartphone, ein Satelliten-Navigationsgerät, ein tragbares Medienabspielgerät, eine tragbare Spielkonsole, ein Kiosk-Computer, ein Kassengerät oder ein anderes geeignetes Gerät. Obwohl die vorliegende Offenbarung spezielle Beispiele bestimmter Komponenten angibt, die so konfiguriert sind, dass sie bestimmte Interaktionen ermöglichen, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Komponente vor, die so konfiguriert ist, dass sie jede beliebige geeignete Interaktion ermöglicht. Der aktive Stylus 20 kann beliebige geeignete Abmessungen haben, wobei der äußere Körper 22 aus jedem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien besteht, so beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, aus Kunststoff oder Metall. In bestimmten Ausführungsformen können externe Komponenten (beispielsweise 30 oder 32) des aktiven Stylus 20 mit internen Komponenten oder Programmen des aktiven Stylus 20 in Wechselwirkung treten oder eine oder mehrere Wechselwirkung/en mit einem oder mehreren Gerät/en oder anderen Stylus-Vorrichtungen 20 auslösen.
Betätigen einer oder mehrerer Komponente/n kann, wie oben beschrieben, eine Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen dem Gerät und dem Benutzer einleiten. Komponenten des aktiven Stylus 20 können einen Knopf oder mehrere Knöpfe 30 oder einen oder mehrere Schieber, sogenannte Slider 32 und 34, einschließen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Knöpfe 30 oder Slider 32 und 34 mechanisch oder kapazitiv sein und als eine Rolle, ein Trackball oder ein Rad wirken. Ein oder mehrere Slider 32 oder 34 kann/können in einem weiteren Beispiel als ein vertikaler Slider 34 wirken, der entlang einer Längsachse des aktiven Stylus 20 ausgerichtet ist, während ein oder mehrere Rad-Slider, sogenannte Wheel-Slider 32, um den Umfang des aktiven Stylus 20 herum ausgerichtet sein kann/können. In bestimmten Ausführungsformen können kapazitive Slider 32 und 34 oder Knöpfe 30 unter Verwendung eines berührungsempfindlichen Bereiches oder mehrerer berührungsempfindlicher Bereiche implementiert werden. Die berührungsempfindlichen Bereiche können jede beliebige geeignete Form, Abmessungen und Position haben, oder aus jedem beliebigen geeigneten Material bestehen. Die Slider 32 und 34 oder Knöpfe 30 können in einem nicht einschränkenden Beispiel unter Verwendung von Bereichen aus flexiblem Gewebe implementiert werden, das unter Verwendung von Leitungen aus leitfähigem Material ausgebildet wird. In einem weiteren Beispiel können die Slider 32 und 34 oder Knöpfe 30 unter Verwendung einer Leiterplatte implementiert werden.
Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Komponente/n aufweisen, die so konfiguriert ist/sind, dass sie Rückmeldung bewirkt/bewirken oder Rückmeldung von einem Benutzer empfängt/empfangen, so beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, taktile, optische oder akustische Rückmeldung. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Rippe/n oder Nut/en 24 an seinem äußeren Körper 22 enthalten. Die Rippen oder Nuten 24 können jede beliebige geeignete Abmessung haben, jeden beliebigen geeigneten Abstand zwischen den Rippen oder Nuten haben oder sich in jedem beliebigen geeigneten Bereich an dem äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 befinden. In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Rippen 24 den Griff eines Benutzers am äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 verbessern oder taktile Rückmeldung bewirken oder Rückmeldung von einem Benutzer empfangen. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere akustische Komponente/n 38 enthalten, die in der Lage ist/sind, akustische Signale zu senden und zu empfangen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können akustische bzw. Audio-Komponenten 38 ein Mikrofon einschließen, das in der Lage ist, die Stimme/n eines Benutzers oder mehrerer Benutzer aufzuzeichnen oder zu senden. Die Audio-Komponente 38 kann in einem anderen Beispiel eine akustische Anzeige eines Energie-Status des aktiven Stylus 20 erzeugen. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Komponente/n 36 für visuelle Rückmeldung enthalten, so beispielsweise eine LED-Anzeige oder elektrophoretische Tinte (E-Ink). In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Komponente 36 für visuelle Rückmeldung dem Benutzer einen Energie-Status des aktiven Stylus 20 anzeigen.
Ein modifizierter Oberflächenbereich bzw. mehrere modifizierte Oberflächenbereiche 40 kann/können eine oder mehrere Komponente/n am äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 bilden. Die Eigenschaften der modifizierten Oberflächenbereiche 40 können sich von den Eigenschaften der restlichen Fläche des äußeren Körpers 22 unterscheiden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der modifizierte Oberflächenbereich 40 so modifiziert sein, dass er eine Oberflächenbeschaffenheit, Temperatur oder elektromagnetische Charakteristik aufweist, die sich von den Oberflächeneigenschaften des restlichen äußeren Körpers 22 unterscheidet. Der modifizierte Oberflächenbereich 40 kann in der Lage sein, seine Eigenschaften dynamisch zu ändern, indem beispielsweise haptische Schnittstellen oder Rendering-Methoden eingesetzt werden. Ein Benutzer kann in Wechselwirkung mit dem modifizierten Oberflächenbereich treten, um eine beliebige geeignete Funktionalität zu ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann Ziehen eines Fingers über den modifizieren Oberflächenbereich 14 eine Wechselwirkung, wie beispielsweise Datenübertragung, zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Gerät einleiten.
Eine oder mehrere Komponente/n des aktiven Stylus 20 kann/können zur Datenübertragung zwischen dem aktiven Stylus 20 und dem Gerät konfiguriert sein. Der aktive Stylus 20 kann beispielsweise eine oder mehrere Spitze/n 26 bzw. Stiftspitze/n enthalten. Spitze 26 kann eine oder mehrere Elektrode/n enthalten, die so konfiguriert ist/sind, dass sie Daten zwischen dem aktiven Stylus 20 und einer oder mehreren Vorrichtung/en oder anderen aktiven Stylus-Vorrichtungen überträgt/übertragen. Spitze 26 kann Druckinformationen (beispielsweise das Maß des Drucks, der über Spitze 26 durch den aktiven Stylus 20 ausgeübt wird) erzeugen, oder zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem oder mehreren Gerät/en oder anderen aktiven Stylus-Vorrichtungen 20 übertragen. Spitze 26 kann aus jedem beliebigen geeigneten Material, wie beispielsweise einem leitenden Material, bestehen und kann beliebige geeignete Abmessungen, so beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm oder weniger, an ihrem äußeren Ende haben. Der aktive Stylus 20 kann einen Anschluss oder mehrere Anschlüsse 28 enthalten, die sich an einer beliebigen geeigneten Position an dem äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 befinden. Anschluss 28 kann zur Übertragung von Signalen oder Informationen zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem/einer oder mehreren Geräten oder Stromquelle/n, beispielsweise über Kabelverbindung, konfiguriert sein. Anschluss 28 kann Signale oder Informationen mittels jeder beliebigen geeigneten Technologie, so beispielsweise über USB- oder Ethernet-Verbindungen, übertragen. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Konfiguration bestimmter Komponenten mit bestimmten Positionen, Abmessungen, Zusammensetzungen und Funktionalitäten beschreibt und darstellt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Konfiguration geeigneter Komponenten mit beliebigen geeigneten Postionen, Abmessungen, Zusammensetzungen und Funktionalitäten in Bezug auf den aktiven Stylus 20 vor.
3 stellt beispielhafte interne Komponenten eines beispielhaften aktiven Stylus 20 dar. Der aktive Stylus 20 enthält eine oder mehrere interne Komponente/n, wie beispielsweise eine Steuereinheit 50, Sensoren 42, Speicher 44 oder Stromquelle 48. In bestimmten Ausführungsformen kann/können eine oder mehrere interne Komponente/n so konfiguriert sein, dass sie Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen einem Gerät und einem Benutzer ermöglicht/ermöglichen. In anderen speziellen Ausführungsformen kann/können eine oder mehrere interne Komponente/n so konfiguriert sein, dass sie in Verbindung mit einer oder mehreren externen Komponente/n, wie sie oben beschrieben ist/sind, Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen einem Gerät und einem Benutzer ermöglicht/ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können Interaktionen Kommunikation zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Gerät, Aktivieren oder Ändern von Funktionalität des aktiven Stylus 20 oder eines Gerätes oder Bereitstellen von Rückmeldung für einen oder mehrere Benutzer oder Empfangen von Eingabe von diesem/diesen einschließen. In einem weiteren Beispiel kann der aktive Stylus 20 über eine entsprechende Kurzstrecken-Niedrigenergie-Datenübertragungs- oder Modulationsverbindung, wie beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, über eine Funkfrequenz-Kommunikationsverbindung, kommunizieren. In diesem Fall enthält der aktive Stylus 20 eine HF-Vorrichtung zum Übertragen von Daten über die HF-Verbindung.
Steuereinheit 50 kann ein Mikrokontroller oder jeder beliebige andere Typ Prozessor sein, der zum Steuern der Funktion des aktiven Stylus 20 geeignet ist. Bei Steuereinheit 50 kann es sich um eine oder mehrere integrierte Schaltung/en, so beispielsweise Universalmikroprozessoren, Mikrokontroller, PLD, PLA oder ASIC, handeln. Steuereinheit 50 kann eine Prozessoreinheit, eine Ansteuereinheit, eine Ausleseeinheit und eine Speichereinheit enthalten. Die Ansteuereinheit kann Elektroden von Spitze 26 über Mittelschaft 41 Signale zuführen. Die Ansteuereinheit kann des Weiteren Signale zum Steuern bzw. Ansteuern von Sensoren 42 oder einer oder mehreren externen Komponente/n des aktiven Stylus 20 zuführen. Die Ausleseeinheit kann Signale erfassen, die von Elektroden von Spitze 26 über Mittelschaft 41 empfangen werden, und der Prozessoreinheit Messsignale bereitstellen, die Eingabe von einem Gerät darstellen. Die Ausleseeinheit kann des Weiteren Signale erfassen, die von Sensoren 42 oder einer oder mehreren externen Komponente/n erzeugt werden, und der Prozessoreinheit Messsignale bereitstellen, die Eingabe von einem Benutzer darstellen. Die Prozessoreinheit kann die Zufuhr von Signalen zu den Elektroden von Spitze 26 steuern und Messsignale von der Ausleseeinheit verarbeiten, um Eingabe von dem Gerät zu erfassen und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann des Weiteren Messsignale von Sensoren 42 oder einer oder mehreren externen Komponente/n verarbeiten. Die Speichereinheit kann Programme zum Ausführen durch die Prozessoreinheit speichern, die gegebenenfalls Programme, mit denen die Ansteuereinheit zum Zuführen von Signalen zu den Elektroden von Spitze 26 gesteuert wird, Programme zum Verarbeiten von Messsignalen von der Ausleseeinheit, die Eingabe von dem Gerät entsprechen, Programme zum Verarbeiten von Messsignalen von Sensoren 42 oder externen Komponenten zum Einleiten einer vorgegebenen Funktion oder Geste, die durch den aktiven Stylus 20 oder das Gerät durchzuführen ist, oder andere geeignete Programme einschließen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können durch Steuereinheit 50 ausgeführte Programme von der Ausleseeinheit empfangene Signale elektronisch filtern. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Steuereinheit mit einer bestimmten Implementierung mit bestimmten Komponenten beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Steuereinheit mit jeder beliebigen geeigneten Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten vor.
In bestimmten Ausführungsformen kann der aktive Stylus 20 einen oder mehrere Sensor/en 42, wie beispielsweise Berührungssensoren, Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Kontaktsensoren oder jeden beliebigen anderen Typ Sensor enthalten, mit dem/denen Daten über die Umgebung erfasst oder gemessen werden, in der der aktive Stylus 20 arbeitet. Sensoren 42 können eine oder mehrere Eigenschaften des aktiven Stylus 20 erfassen und messen, so beispielsweise Beschleunigung oder Bewegung, Ausrichtung, Kontakt, Druck auf den äußeren Körper 22, die Kraft an Spitze 26, Schwingung oder jede beliebige andere geeignete Eigenschaft bzw. Charakteristik des aktiven Stylus 20. Die Sensoren 20 können beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, mechanisch, elektronisch oder kapazitiv implementiert sein. Durch die Sensoren 42 erfasste bzw. gemessene Daten, die zu Steuereinheit 50 übertragen werden, können, wie oben beschrieben, eine vorgegebene Funktion oder Geste auslösen, die durch den aktiven Stylus 20 oder das Gerät auszuführen ist. In bestimmten Ausführungsformen können durch die Sensoren 42 erfasste oder empfangene Daten in Speicher 44 gespeichert werden. Speicher 44 kann jede beliebige Form Speicher sein, die zum Speichern von Daten in dem aktiven Stylus 20 geeignet ist. In anderen speziellen Ausführungsformen kann Steuereinheit 50 auf in Speicher 44 gespeicherte Daten zugreifen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann Speicher 44 Programme zur Ausführung durch die Prozessoreinheit von Steuereinheit 50 speichern. In einem anderen Beispiel können durch die Sensoren 42 gemessene Daten durch Steuereinheit 50 verarbeitet und in Speicher 44 gespeichert werden.
Stromquelle 48 kann jeder beliebige Typ Quelle gespeicherter Energie einschließlich elektrischer oder chemischer Energiequellen sein, die für den Betrieb des aktiven Stylus 20 geeignet ist. In bestimmten Ausführungsformen kann Stromquelle 48 mit Energie von einem Benutzer oder einem Gerät geladen werden. Stromquelle 48 kann in einem nicht einschränkenden Beispiel eine aufladbare Batterie sein, die durch an dem aktiven Stylus 20 induzierte Bewegung geladen wird. In anderen bestimmten Ausführungsformen kann Stromquelle 48 des aktiven Stylus 20 dem Gerät Strom zuführen oder von ihm oder einer anderen externen Stromquelle empfangen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann Strom induktiv zwischen Stromquelle 48 und einer Stromquelle des Gerätes oder einer anderen externen Stromquelle, wie beispielsweise einer Drahtlos-Stromübertragungseinrichtung, übertragen werden. Die Stromquelle kann auch durch eine verdrahtete Verbindung über einen geeigneten Anschluss mit Strom versorgt werden, der mit einer geeigneten Stromquelle gekoppelt ist.
4 stellt einen beispielhaften aktiven Stylus 20 mit einem beispielhaften Gerät 52 dar. Gerät 52 kann eine Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) und einen Berührungssensor mit einem berührungsempfindlichen Bereich 54 aufweisen. Anzeigeeinrichtung 52 kann ein LCD (Liquid Crystal Display), ein LED-Display, ein LED-Backlight-LCD oder eine andere geeignete Anzeigeeinrichtung sein und kann durch eine Abdeckung und ein Substrat (und die darauf angeordneten Ansteuer- und Ausleseelektroden des Berührungssensors) von Gerät 52 hindurch sichtbar sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Gerät-Anzeigeeinrichtung und bestimmte Typen von Anzeigeeinrichtungen beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Anzeigeeinrichtung sowie beliebige geeignete Typen von Anzeigeeinrichtungen vor.
Die Elektronik von Gerät 52 kann die Funktionalität von Gerät 52 ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Elektronik von Gerät 52 Schaltungen oder andere Elektronik für drahtlose Übertragung zu oder von Gerät 52, Ausführung von Programmen auf Gerät 52, Erzeugen grafischer oder anderer Benutzer-Schnittstellen für die Anzeigeeinrichtung von Gerät 52 zur Anzeige für einen Benutzer, zum Verwalten von Energie für Gerät 52 von einer Batterie oder einer anderen Stromquelle, zum Aufnehmen von Standbildern, zum Aufzeichnen von Video, für andere geeignete Funktionen, oder jede beliebige Kombination derselben enthalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Elektronik des Gerätes beschreibt, die bestimmte Funktionalität eines bestimmten Gerätes ermöglicht, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Elektronik des Gerätes vor, die jede beliebige geeignete Funktionalität jedes beliebigen geeigneten Gerätes ermöglicht.
In bestimmten Ausführungsformen können der aktive Stylus 20 und Gerät 52 vor Übertragung von Daten zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 synchronisiert werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der aktive Stylus 20 über eine vorgegebene Bit-Sequenz, die durch den Berührungssensor von Gerät 52 gesendet wird, mit Gerät 52 synchronisiert werden. In einem anderen Beispiel kann der aktive Stylus 20 mit dem Gerät synchronisiert werden, indem das durch die Ansteuerelektroden des Berührungssensors von Gerät 52 gesendete Ansteuersignal verarbeitet wird. Der aktive Stylus 20 kann mit Gerät 52 interagieren oder kommunizieren, wenn der aktive Stylus 20 mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 des Berührungssensors von Gerät 52 in Kontakt gebracht oder daran angenähert wird. In bestimmten Ausführungsformen kann Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 kapazitiv oder induktiv sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel können, wenn der aktive Stylus 20 mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 von Gerät 52 in Kontakt gebracht wird oder in seine Nähe gebracht wird, durch den aktiven Stylus 20 erzeugte Signale kapazitive Knoten des berührungsempfindlichen Bereiches von Gerät 52 beeinflussen oder umgekehrt. In einem anderen Beispiel kann eine Stromquelle des aktiven Stylus 20 induktiv über den Berührungssensor von Gerät 52 geladen werden oder umgekehrt. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Interaktionen und Übertragungsvorgänge zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Interaktionen und Übertragungsvorgänge mit beliebigen geeigneten Mitteln, wie beispielsweise mechanischen Kräften, Strom, Spannung oder elektromagnetischen Feldern, vor.
In bestimmten Ausführungsformen kann ein Messsignal von den Sensoren des aktiven Stylus 20 Interaktionen zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem oder mehreren Gerät/en 52 oder einem oder mehreren Benutzer/n einleiten, diese ermöglichen oder beenden, wie dies oben beschrieben ist. Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 kann stattfinden, wenn der aktive Stylus 20 mit Gerät 52 in Kontakt kommt sich oder sich ihm nähert. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann ein Benutzer eine Geste oder eine Abfolge von Gesten durchführen, so beispielsweise Schütteln oder Drehen des aktiven Stylus 20, während der aktive Stylus 20 über dem berührungsempfindlichen Bereich 54 von Gerät 52 schwebt. Der aktive Stylus 20 kann auf Basis der mit dem aktiven Stylus 20 durchgeführten Geste in Interaktion mit Gerät 52 treten, um eine vorgegebene Funktion einzuleiten, so beispielsweise Authentisierung eines mit dem aktiven Stylus 20 oder Gerät 52 zusammenhängenden Benutzers. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Bewegungen beschreibt, die bestimmte Typen von Interaktionen zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 ermöglichen, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Bewegung vor, die jede beliebige geeignete Interaktion auf jede beliebige geeignete Weise beeinflusst.
In bestimmten Ausführungsformen kann, wie oben in Zusammenhang mit 1 beschrieben, ein Berührungssensor (z. B. der in 1 dargestellte Berührungssensor) ein Feld von Ansteuer- und Ausleseelektroden oder ein Feld von Elektroden eines einzelnen Typs enthalten. Diese Elektroden können mit einer Steuereinheit (z. B. der in 1 dargestellten Steuereinheit 12) über spezielle Leiterbahnen (z. B. in 1 dargestellte Leiterbahnen 14) gekoppelt sein. Die Ansteuereinheit der Steuereinheit kann den Ansteuerelektroden über einige Leiterbahnen Ansteuersignale zuführen, und die Ausleseeinheit der Steuereinheit kann Ladung an den kapazitiven Knoten über andere Leiterbahnen auslesen. Die Elektroden können in verschiedenen Mustern angeordnet sein, und die vorliegende Offenbarung sieht alle beliebigen geeigneten Muster für die Elektrodenanordnungen vor. Zum Beispiel stellt 5 ein beispielhaftes Feld von Elektroden dar, die in einem X-Y-Gittermuster angeordnet sind. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuerelektroden entlang einer Gruppe von Leitungen bzw. Linien (z. B. die X-Linien X₀ bis X_n-1) angeordnet sein, und die Ausleseelektroden können entlang einer anderen Gruppe von Linien (z. B. die Y-Linien Y₀ bis Y_n-1) angeordnet sein. Die kapazitiven Knoten befinden sich an einem oder mehreren Schnittpunkt/en der X- und Y-Linien bzw. -Leitungen. Ein berührungsempfindlicher Bereich 500 kann mit diesen Elektroden besetzt sein.
In bestimmten Ausführungsformen kann, um die Position eines Objektes, wie beispielsweise eines Stylus oder eines Fingers eines Benutzers, innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches (beispielsweise des berührungsempfindlichen Bereiches 500) zu bestimmen, eine Abtastung der Elektroden oder Koordinaten innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches durchgeführt werden (beispielsweise Ansteuern der Ansteuerelektroden und Abtasten der kapazitiven Knoten innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches 500). In einigen Umsetzungsformen werden die Ansteuerelektroden jeweils linien- bzw. leitungsweise angesteuert. Das heißt, eine Anzahl von Impulsen (beispielsweise 3 oder 4 Impulse) wird durch jede Linie von Ansteuerelektroden (beispielsweise Linie X) geleitet, und für jeden Impuls wird eine Anzahl von Signal-Abtastwerten (beispielsweise 1 oder 2 Abtastwert/en) ausgelesen, indem die entsprechenden kapazitiven Knoten abgetastet werden. Beispielsweise können in 5 die Ansteuerelektroden entlang der Linie X₀ zuerst angesteuert werden, die Ladung wird über die kapazitive Kopplung zwischen den Ansteuer- und den Ausleseleitungen übertragen, und die entsprechenden kapazitiven Knoten entlang der Y-Linien (z. B. Y₀ bis Y_n) können abgetastet werden, um die Signal-Abtastwerte zu erfassen. Dann werden die Ansteuerleitungen entlang der Linie X₁ als Nächstes angesteuert, die Ladung wird erneut über die kapazitive Kopplung zwischen den Ansteuer- und den Ausleseleitungen übertragen, und die entsprechenden kapazitiven Knoten entlang der Y-Linien werden abgetastet, um die Signale zu erfassen. Dies wird fortgesetzt, bis die Elektroden entlang der letzten Linie X_n angesteuert werden und die entsprechenden kapazitiven Knoten entlang der Y-Leitungen abgetastet werden, um die Signal-Abtastwerte zu erfassen. Die Abtastwerte können digital quantisiert werden (so beispielsweise über einen Analog-Digital-Wandler, einen Phasen- oder Frequenzdetektor und/oder mittels anderer geeigneter Methoden). Die digitalen Abtastwerte werden dann in einzelnen Rahmen (frames) übertragen. In bestimmten Ausführungsformen enthält ein Rahmen eine vollständige Abtastung einiger oder aller der kapazitiven Knoten innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches. Beispielsweise enthält in dem in 5 dargestellten Fall ein Rahmen [M × N] Abtastwerte, wobei N die Anzahl von X-Leitungen (z. B. Ansteuerleitungen) angibt und M die Anzahl von Empfangsleitungen angibt.
Bei dem beispielhaften Gitter von Elektroden, das in 5 dargestellt ist, befinden sich die kapazitiven Knoten an den Schnittpunkten der Ansteuer- und Ausleseelektroden. Um die Erläuterung zu vereinfachen, wird hier ein kleiner Abschnitt 510 des berührungsempfindlichen Bereiches 500 herangezogen, und dieser Abschnitt 510 enthält vier kapazitive Knoten 511A, 511B, 511C, 511D. Wenn sich ein Stylus in dem berührungsempfindlichen Bereich 500 bewegt, kann er sich an einer Koordinate befinden, die mit einem der kapazitiven Knoten deckungsgleich ist, oder er kann sich an einer Koordinate befinden, die zwischen einer Anzahl kapazitiver Knoten liegt. Beispielsweise liegt Koordinate 512A größtenteils zwischen den Knoten 511A und 511B, während Koordinate 512B zwischen den Knoten 511A, 511B, 511C und 511D liegt. Ein Gerät mit Berührungssensor ist häufig in der Lage, separate Koordinaten innerhalb seines berührungsempfindlichen Bereiches in größerer Anzahl als der Anzahl eigentlich in dem berührungsempfindlichen Bereich enthaltener kapazitiver Knoten zu bestimmen. Dies ist darin begründet, dass Koordinaten zwischen den kapazitiven Knoten ebenfalls erfasst werden können.
Bei einigen Umsetzungsformen werden die kapazitiven Knoten abgetastet, um die Signale (z. B. Spannungspegel) an diesen Knoten zu messen. Das Signal für jede Koordinate wird unter Verwendung der an den kapazitiven Knoten in der Nähe dieser Koordinate gemessenen Signale interpoliert. Bei einigen Umsetzungsformen hat, wenn sich ein kapazitiver Knoten näher an einer bestimmten Koordinate befindet, dieser kapazitive Knoten stärkeren Einfluss auf die Koordinate. Umgekehrt hat, wenn ein kapazitiver Knoten weiter von einer bestimmten Koordinate entfernt ist, dieser kapazitive Knoten weniger Einfluss auf die Koordinate.
Bei dem in 5 dargestellten beispielhaften Fall haben für Koordinate 512A, da sie hauptsächlich zwischen den kapazitiven Knoten 511A und 511B liegt, die Signale von den kapazitiven Knoten 511A und 511B stärkeren Einfluss auf Koordinate 512A. Des Weiteren ist, da Koordinate 512A annähernd auf halber Strecke zwischen den kapazitiven Knoten 511A und 511B liegt, der Einfluss der Signale der kapazitiven Knoten 511A und 511B auf Koordinate 512A ungefähr gleich. So kann das Signal an Koordinate 512A als 50% des an dem kapazitiven Knoten 511A gemessenen Signals zuzüglich 50% des an dem kapazitiven Knoten 511B gemessenen Signals interpoliert werden. Des Weiteren kann, da sich die kapazitiven Knoten 511C und 511D in der Nähe von Koordinate 512A befinden, ihr Einfluss ebenfalls berücksichtigt werden, wenn das Signal an Koordinate 512A interpoliert und berechnet wird (z. B. 45% des an dem kapazitiven Knoten 511A gemessenen Signals + 45% des an dem kapazitiven Knoten 511B gemessenen Signals + 5% des an dem kapazitiven Knoten 511C gemessenen Signals + 5% des an dem kapazitiven Knoten 511D gemessenen Signals). Desgleichen kann für die Koordinate 512B deren Signal berechnet werden, indem die an den kapazitiven Knoten 511A, 511B, 511C und 511D gemessenen Signale interpoliert werden, da diese Koordinate zwischen diesen vier kapazitiven Knoten liegt. Des Weiteren haben, da Koordinate 512B näher an den kapazitiven Knoten 511C und 511D liegt als an den kapazitiven Knoten 511A und 511B, die kapazitiven Knoten 511C und 511D stärkeren Einfluss auf Koordinate 512B als die kapazitiven Knoten 511A und 511B (z. B. 12,5% des an dem kapazitiven Knoten 511A gemessenen Signals + 12,5% des an dem kapazitiven Knoten 511B gemessenen Signals + 37,5% des an dem kapazitiven Knoten 511C gemessenen Signals + 37,5% des an dem kapazitiven Knoten 511D gemessenen Signals).
So kann, wenn ein Objekt (beispielsweise ein Finger oder ein aktiver Stylus 20) einen kapazitiven Knoten (wie beispielsweise die kapazitiven Knoten 511A, 511B, 511C und 511D) berührt oder in dessen Nähe kommt, eine Änderung der Kapazität an dem kapazitiven Knoten erfasst werden, und eine Berührungssensor-Steuereinheit (wie beispielsweise Berührungssensorsteuereinheit 12) kann die erfasste Änderung der Kapazität messen. Eine erfasste Änderung der Kapazität kann eine scheinbare oder tatsächliche Änderung der Kapazität einschließen. Eine Berührung kann scheinbar eine Änderung der Kapazität bewirken, ohne tatsächlich eine gespeicherte Ladung zu ändern. Beispielsweise kann, wenn Ladung zu und/oder von einem Knoten addiert bzw. subtrahiert wird und dann der resultierende Stromfluss am Integrator gemessen wird, es dabei scheinen, als ob die Kapazität an dem Knoten zugenommen oder abgenommen hat. Bei diesem Beispiel wird die Ladung möglicherweise nicht an dem Knoten gespeichert, sondern kann vielmehr durch ihn hindurch fließen. Indem erfasste Änderungen der Kapazität über das gesamte Feld gemessen werden, kann die Berührungssensor-Steuereinheit die Position der Berührung (beispielsweise von einem Stylus oder einem menschlichen Finger) oder Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches oder der berührungsempfindlichen Bereiche bestimmen. Bezug auf Änderungen der Kapazität im gesamten vorliegenden Dokument kann jegliche erfassten Änderungen der Kapazität einschließen.
6 stellt ein beispielhaftes Verfahren zum Modulieren eines Ansteuersignals zur Kommunikation zwischen einem aktiven Stylus und einem Gerät mit Berührungssensor dar. Das Verfahren kann in zwei Stufen unterteilt werden, d. h. eine Auslesestufe und eine Übertragungsstufe. In der im Folgenden beschriebenen Ausführungsform wird die Auslesestufe durch die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 durchgeführt, und die Übertragungsstufe wird durch die Ansteuereinheit von Steuereinheit 50 durchgeführt.
Die Auslesestufe kann in Schritt 610 beginnen, in dem die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 ein Signal von Ansteuerleitungen eines Berührungssensors (beispielsweise die X-Leitungen, d. h. X₀ bis X₁₀, von Berührungssensor 10) ausliest. In Schritt 620 filtert die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 das ausgelesene Signal. Beispielsweise kann die Ausleseeinheit das ausgelesene Signal mit einem Hochpassfilter oder anderen Typen von Filtern filtern, zu denen sowohl kontinuierliche als auch zeitdiskrete Filter gehören. In Schritt 630 verstärkt die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 das gefilterte Signal. Beispielsweise kann die Ausleseeinheit das gefilterte Signal mit einem Operationsverstärker oder anderen Typen von Spannungs- und Stromverstärkern verstärken, wobei dazu sowohl kontinuierliche als auch zeitdiskrete Verstärker gehören. In einigen Ausführungsformen wird Stylus-Spitze 26 auch mit einem Widerstand auf eine virtuelle Erde vorgespannt.
In Schritt 640 speichert die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 das verstärkte Signal in einem Kondensator. In Schritt 650 erkennt die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 das Vorhandensein eines Auslösezustandes. Der Auslösezustand ist in einem Beispiel ein Spannungsimpuls in einem Impulsfolge-Signal, das durch die Ansteuerleitungen übertragen wird. Das heißt, der Auslösezustand kann die abfallende Flanke der Amplitude des Spannungsimpulses sein. In einem anderen Beispiel ist der Auslösezustand eine Signalspitze, die über die eine oder mehreren Ansteuerleitung/en übertragen wird. Beispielsweise kann die Ausleseeinheit eine über die eine oder mehreren Ansteuerleitung/en übertragene Signalspitze erfassen und die Amplitude der Signalspitze in einem Spitzenwert-Detektor oder einem Analog-Digital-Wandler speichern. Eine Charakteristik der Signalspitze, wie beispielsweise die Amplitude, kann als der Auslösezustand verwendet werden. In einigen Ausführungsformen wird die Amplitude der in dem Spitzenwert-Detektor oder dem Analog-Digital-Wandler gespeicherten Signalspitze erst dann zu einer Auslösebedingung, wenn die Amplitude höher ist als eine minimale Schwellenwertamplitude. Bei Lehren bestimmter Ausführungsformen wird von der Erkenntnis ausgegangen, dass, wenn die Amplitude der Signalspitze eine minimale Schwellenwert-Anforderung erfüllen muss, dies Rauscheffekte verringern kann.
Wenn die Ausleseeinheit von Steuereinheit 50 das Vorhandensein einer Auslösebedingung erkennt, gibt die Ausleseeinheit in Schritt 660 das gespeicherte Signal frei. Die Ausleseeinheit kann beispielsweise das in dem Kondensator gespeicherte Signal freigeben, wenn das Signal über einem vordefinierten Schwellenwert liegt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der vordefinierte Schwellenwert eine feste Spannung (beispielsweise 100 mV). In einigen Ausführungsformen wird durch das Vorhandensein einer Auslösebedingung ein Komparator ausgelöst, der das Signal mit dem vordefinierten Schwellenwert vergleicht.
Die Übertragungsstufe kann in Schritt 670 beginnen, in dem die Ansteuereinheit von Steuereinheit 50 feststellt, ob der aktive Stylus 20 im ”Berührungs”-Modus oder ”Nicht-Berührungs”-Modus arbeitet. Im Allgemeinen kann, wenn ein menschlicher Finger einen kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, die Berührungssensorsteuereinheit eine Verringerung der Kapazität des kapazitiven Knotens messen. In bestimmten Ausführungsformen kann der aktive Stylus 20 so konfiguriert sein, dass die Kapazität eines kapazitiven Knotens abnimmt, wenn der aktive Stylus 20 den kapazitiven Knoten berührt oder in seine Nähe kommt. Diese Konfiguration des aktiven Stylus 20 kann als ”Berührungs”-Modus bezeichnet werden, da der aktive Stylus 20 in dieser Konfiguration, weil er die Kapazität eines kapazitiven Knotens verringert, der ”Berührung” durch einen menschlichen Finger gleichen kann.
In bestimmten Ausführungsformen kann der aktive Stylus 20 so konfiguriert sein, dass er die Kapazität eines kapazitiven Knotens erhöht, wenn der aktive Stylus 20 den kapazitiven Knoten berührt oder in seine Nähe kommt. Diese Konfiguration des aktiven Stylus 20 kann als ein ”Nicht-Berührungs”-Modus bezeichnet werden, da der aktive Stylus 20 in dieser Konfiguration der ”Berührung” durch einen menschlichen Finger nicht gleicht. In einigen Ausführungsformen ist der aktive Stylus 20 so eingerichtet, dass er sowohl im Berührungs- als auch im Nicht-Berührungs-Modus arbeitet. In einigen Ausführungsformen kann ein Benutzer beispielsweise mittels Eingabe einer Auswahl über Knöpfe 30 oder Slider 32 oder 34 zwischen Berührungs- und Nicht-Berührungs-Modus wählen.
Bei einigen Ausführungen wird davon ausgegangen, dass der ”Berührungs”- und der ”Nicht-Berührungs”-Modus bestimmte Vorteile mit sich bringen. Beispielsweise kann ein aktiver Stylus 20, der im ”Berührungs”-Modus arbeitet, mit Berührungssensoren arbeiten, die für den Einsatz mit menschlichen Fingern bestimmt sind. Ein aktiver Stylus 20, der im ”Nicht-Berührungs”-Modus arbeitet, kann es einem Berührungssensor gestatten, bestimmte Signalverarbeitungsschritte auszulassen. Wenn beispielsweise ein Berührungssensor nur im Nicht-Berührungs-Modus arbeitet, kann der Berührungssensor Verringerungen der Kapazität, die durch menschlichen Kontakt verursacht werden, in der Praxis ignorieren. So ist es beispielsweise möglich, dass ein Berührungssensor, der nur im ”Nicht-Berührungs”-Modus arbeitet, keine Algorithmen ausführen muss, mit denen festgestellt wird, ob eine ”Berührung” beabsichtigt oder unbeabsichtigt ist (z. B. zufällige Berührungen durch die Hand eines Benutzers, wenn auf dem Berührungssensor geschrieben wird). In einigen Ausführungsformen kann ein Berührungssensor sowohl im ”Berührungs”- als auch im ”Nicht-Berührungs”-Modus arbeiten, was es dem Berührungssensor gestattet, zwischen einem menschlichen Finger und einem Stylus zu unterscheiden, der im ”Nicht-Berührungs”-Modus arbeitet. In einigen Ausführungsformen kann der Berührungssensor bestimmte kapazitive Knoten als im ”Berührungs”-Modus, im ”Nicht-Berührungs”-Modus oder in beiden Modi arbeitend vorgeben. Beispielsweise kann im ”Nicht-Berührungs”-Modus die Host-Verarbeitungseinheit eine Modulation von einem Stylus im Unterschied zu der von einem Finger kategorisieren, da ein Finger üblicherweise keine hohen Pegel von ”Nicht-Berührung” erzeugt und nicht in der Lage ist, zu modulieren, während der aktive Stylus 20 hohe Pegel von ”Nicht-Berührung” erzeugen kann und über eine Schaltung verfügt, die in der Lage ist, Signale zu modulieren. So weist ein Finger ein prädiktives Signal-Ansprechverhalten auf, während ein Stylus Amplitude, Phase und/oder Frequenzmodulation nutzen kann, um Signale zu dem Berührungssensor zu senden.
Wenn der aktive Stylus 20 in ”Berührungs”-Modus arbeitet, kann die Ansteuereinheit von Steuereinheit 50 die Phase des Signals in Schritt 680 invertieren. Beispielsweise kann die Ansteuereinheit ein Signal von dem Kondensator empfangen und die Spannung in ein invertiertes und vervielfachtes Ansteuersignal zur Übertragung zu dem Berührungssensor umwandeln. In Schritt 685 kann die Ansteuereinheit das ”Berührungs”-Signal über Stylus-Spitze 26 zu den Ausleseleitungen eines Berührungssensors (beispielsweise den Y-Leitungen Y₀ bis Y_n von Berührungssensor 10) übertragen. Übertragung des invertierten Signals kann eine Verringerung der Kapazität eines kapazitiven Knotens oder mehrerer kapazitiver Knoten des Berührungssensors bewirken.
Wenn der aktive Stylus 20 im ”Nicht-Berührung”-Modus arbeitet, kann die Ansteuereinheit von Steuereinheit 50 die Spannung des Signals in Schritt 690 erhöhen. Die Ansteuereinheit kann beispielsweise das Signal der Spannung von ungefähr 2,5 V auf 10 V erhöhen. Bei diesem Beispiel ändert die Ansteuereinheit die Phase des empfangenen Signals nicht. In Schritt 695 kann die Ansteuereinheit das ”Gegen-Berührungs”-Signal über Stylus-Spitze 26 zu den Ausleseleitungen eines Berührungssensors (beispielsweise den Y-Leitungen Y₀ bis Y_n von Berührungssensor 10) übertragen. Übertragung des Signals kann eine Zunahme der Kapazität eines kapazitiven Knotens oder mehrerer kapazitiver Knoten des Berührungssensors bewirken.
Nachdem das invertierte Signal über eine ausreichende Zeit zu den Ausleseleitungen übertragen worden ist, kann die Ansteuereinheit von Steuereinheit 50 Stylus-Spitze 26 mit einer virtuellen Erde verbinden und Stylus-Spitze 26 wieder auf einen Ruhepegel vor dem Freigeben der Spitze zurückstellen. So kann sich der aktive Stylus 20 dann im Ruhezustand befinden und für einen neuen Zyklus bereit sein.
In bestimmten Ausführungsformen können die Schritte des Verfahrens in 6 gegebenenfalls wiederholt werden. Des Weiteren sieht die vorliegende Offenbarung, obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Schritte des Verfahrens in 6 so beschreibt und darstellt, dass sie in einer bestimmten Reihenfolge stattfinden, vor, dass beliebige geeignete Schritte des Verfahrens in 6 in jeder beliebigen geeigneten Reihenfolge stattfinden. Des Weiteren sieht die vorliegende Offenbarung, obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Komponenten, Geräte oder Systeme beschreibt und darstellt, die bestimmte Schritte des Verfahrens in 6 ausführen, jede beliebige geeignete Kombination beliebiger geeigneter Komponenten, Geräte oder Systeme vor, die beliebige geeignete Schritte des Verfahrens in 6 ausführen.
Ein Verweis auf ein computerlesbares Permanentspeichermedium schließt hier gegebenenfalls eine halbleiterbasierte oder eine andere integrierte Schaltung (IC) (wie z. B. ein feldprogrammiertes Gatter-Array (FPGA) oder ein anwendungsspezifisches IC (ASIC)), eine Festplatte, ein Festplatten-Laufwerk, ein Hybrid-Festplatten-Laufwerk (HHD), eine optische Platte, ein optisches Platten-Laufwerk (ODD), eine magneto-optische Platte, ein magneto-optisches Platten-Laufwerk, eine Floppydisk, eine Floppydisk-Laufwerk (FDD), ein Magnetband, ein holografisches Speichermedium, ein Festkörper-Laufwerk, ein RAM-Laufwerk, eine SD-Karte, ein SD-Karten-Laufwerk oder ein anderes geeignetes computerlesbares, Permanentspeichermedium, oder eine Kombination aus zwei oder mehr von diesen ein.
Unter ”oder” wird hier ein inklusives Oder und nicht ein exklusives Oder verstanden, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird oder sich aus dem Zusammenhang ergibt. ”A oder B” bedeutet hier daher, ”A, B, oder beides”, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird, oder sich aus dem Zusammenhang ergibt. Darüber hinaus bedeutet ”und” sowohl jeder einzelne als auch alle insgesamt, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird, oder sich aus dem Zusammenhang ergibt. ”A und B” bedeutet hier daher ”A und B, einzeln oder insgesamt”, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird oder sich aus dem Zusammenhang ergibt.
Die vorliegende Offenbarung umfasst alle Änderungen, Ersetzungen, Variationen, Abwandlungen und Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen, die der Fachmann in Betracht ziehen würde. Darüber hinaus umfasst in den beigefügten Ansprüchen die Bezugnahme auf eine Vorrichtung oder ein System oder eine Komponente einer Vorrichtung oder eines Systems, die/das dazu eingerichtet ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, diese Vorrichtung, dieses System oder diese Komponente unabhängig davon, ob diese bestimmte Funktion aktiviert, eingeschaltet oder entsperrt ist, solange diese Vorrichtung, dieses System oder diese Komponente dazu eingerichtet ist, diese Funktion auszuführen.

Claims

Vorrichtung, die umfasst: eine Ausleseeinheit, die in Funktion ein erstes Signal von einer oder mehreren Ansteuerleitung/en eines Berührungssensors auslesen kann, wobei der Berührungssensor die Ansteuerleitungen und eine oder mehrere Ausleseleitung/en umfasst und die Ansteuerleitungen zusammen mit den Ausleseleitungen kapazitive Knoten bilden; und eine Ansteuereinheit, die in Funktion ein zweites Signal, das auf dem ersten Signal basiert, zu den Ausleseleitungen übertragen kann, wobei durch Übertragung des zweiten Signals eine wahrgenommene Kapazität an jedem von einem oder mehreren der kapazitiven Knoten geändert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausleseeinheit des Weiteren in Funktion das erste Signal filtern kann; das gefilterte Signal verstärken kann; das verstärkte Signal in einem Kondensator speichern kann; Vorhandensein einer Auslösebedingung erkennen kann; und wenn die Auslösebedingung erkannt wird, das in dem Kondensator gespeicherte Signal freigeben kann, wenn eine Spannung des gespeicherten Signals über einem vordefinierten Schwellenwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Auslösebedingung ein Spannungsimpuls in einem durch die Ansteuerleitungen übertragenen Impulsfolgesignal ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Auslösebedingung eine durch die Ansteuerleitungen übertragene Signalspitze ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuereinheit des Weiteren in Funktion ein von der Auslöseeinheit übertragenes Signal empfangen kann; und eine Phase des empfangenen Signals invertieren kann, um das zweite Signal zu gewinnen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten verringert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuereinheit des Weiteren in Funktion ein von der Ausleseeinheit übertragenes Signal empfangen kann; und die Spannung des empfangenen Signals erhöhen kann, um das zweite Signal zu gewinnen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten erhöht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das zweite Signal phasengleich mit dem ausgelesenen ersten Signal übertragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Benutzereingabeeinrichtung umfasst, die in Funktion eine Benutzereingabe-Auswahl empfängt, wobei die Benutzereingabe-Auswahl eine Wahl zwischen einem ersten Modus und einem zweiten Modus angibt, in dem ersten Modus die Ansteuereinheit angewiesen wird, das zweite Signal so zu übertragen, dass durch Übertragung des zweiten Signals wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten verringert wird, und in dem zweiten Modus die Ansteuereinheit angewiesen wird, das zweite Signal so zu übertragen, dass durch Übertragung des zweiten Signals wahrgenommene Kapazität des einen oder der mehreren kapazitiven Knoten verringert wird.
Verfahren, das umfasst: Auslesen eines ersten Signals von einer oder mehreren Ansteuerleitung/en eines Berührungssensors, wobei der Berührungssensor die Ansteuerleitungen sowie eine oder mehrere Ausleseleitung/en umfasst und die Ansteuerleitungen zusammen mit den Ausleseleitungen kapazitive Knoten bilden; und Übertragen eines zweiten Signals, das auf dem ersten Signal basiert, zu den Ausleseleitungen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals eine wahrgenommene Kapazität an jedem von einem oder mehreren der kapazitiven Knoten geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Auslesen des ersten Signals des Weiteren umfasst: Filtern des ersten Signals; Verstärken des gefilterten Signals; Speichern des verstärkten Signals in einem Kondensator; Erkennen des Vorhandenseins einer Auslösebedingung; und Freigeben des in dem Kondensator gespeicherten Signals, wenn eine Spannung des gespeicherten Signals über einem vordefinierten Schwellenwert liegt, wenn die Auslösebedingung erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Auslösebedingung ein Spannungsimpuls in einem durch die Ansteuerleitungen übertragenen Impulsfolgesignal ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Auslösebedingung eine durch die Ansteuerleitungen übertragene Signalspitze ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Übertragen des zweiten Signals des Weiteren umfasst: Empfangen eines von der Ausleseeinheit übertragenen Signals; und Invertieren einer Phase des empfangenen Signals, um das zweite Signal zu gewinnen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Übertragen des zweiten Signals des Weiteren umfasst: Empfangen eines von der Ausleseeinheit übertragenen Signals; und Erhöhen der Spannung des empfangenen Signals, um das zweite Signal zu gewinnen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das zweite Signal phasengleich mit dem ausgelesenen ersten Signal übertragen wird.
Ein computerlesbares Permanentspeichermedium oder mehrere computerlesbare Permanentspeichermedien, das/die Logik enthält/enthalten, die in Funktion, wenn sie ausgeführt wird, ein erstes Signal von einer oder mehreren Ansteuerleitung/en eines Berührungssensors auslesen kann, wobei der Berührungssensor die Ansteuerleitungen sowie eine oder mehrere Ausleseleitung/en umfasst und die Ansteuerleitungen zusammen mit den Ausleseleitungen kapazitive Knoten bilden; und ein zweites Signal, das auf dem ersten Signal basiert, zu den Ausleseleitungen übertragen kann, wobei durch Übertragung des zweiten Signals eine wahrgenommene Kapazität an jedem von einem oder mehreren der kapazitiven Knoten geändert wird.
Medien nach Anspruch 16, wobei die Logik in Funktion des Weiteren das erste Signal filtern kann; das gefilterte Signal verstärken kann; das verstärkte Signal in einem Kondensator speichern kann; Vorhandensein einer Auslösebedingung erkennen kann; und wenn die Auslösebedingung erkannt wird, das in dem Kondensator gespeicherte Signal freigeben kann, wenn eine Spannung des gespeicherten Signals über einem vordefinierten Schwellenwert liegt.
Medien nach Anspruch 16, wobei die Logik in Funktion des Weiteren: ein von der Ausleseeinheit übertragenes Signal empfangen kann; und eine Phase des empfangenen Signals invertieren kann, um das zweite Signal zu gewinnen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten verringert wird.
Medien nach Anspruch 16, wobei die Logik in Funktion des Weiteren ein von der Ausleseeinheit übertragenes Signal empfangen kann; und die Spannung des empfangenen Signals erhöhen kann, um das zweite Signal zu gewinnen, wobei durch Übertragung des zweiten Signals die wahrgenommene Kapazität des einen kapazitiven Knotens oder der mehreren kapazitiven Knoten erhöht wird.
Medien nach Anspruch 19, wobei das zweite Signal phasengleich mit dem ausgelesenen ersten Signal übertragen wird.