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Umfeld der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kompoundtouchplatte
und insbesondere auf eine, die eine kapazitive Touchplatte, eine Widerstandstouchplatte
sowie eine Empfangs- und Verarbeitungseinheit für induktive Signale aufweist.
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Kurze Beschreibung herkömmlicher
Technik
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Weil
sich die Produktionstechniken der Touchplatten in den letzten Jahren
sehr schnell entwickelt haben, sind die Funktionen, Wirksamkeit
und Qualität
solcher Produkte kontinuierlich erhöht worden, während deren
Preise sehr viel abgenommen worden sind. Bis heute sind viele Arten
von induktiven Touchplatte an verschiedenen Elektroprodukten verwendet
worden. Im allgemeinen gibt es drei Arten von induktiven Touchplatten:
kapazitive Touchplatte, Widerstandstouchplatte sowie elektromagnetische Touchplatte,
die jeweils eigenen Funktionen und Vorteile besitzen und deswegen
an verschiedenen Elektroprodukte verwendet werden. Widerstandstouchplatten
werden beispielsweise oft an den Bildschirmen solcher kleinen Elektroprodukten
wie PDAs, Elektrowörterbüchern, mobilen
Telephonen, MP3, GPS usw. verwendet, während kapazitive Touchplatten
meistens an Mäusen
und Berührungstasten
für Notebooks,
usw. zu verwenden sind.
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Eine
herkömmliche
kapazitive Touchplatte, genauer gesagt, umfasst eine X-Achse-Wahrnehmungsschicht
(ein X-Trace) und eine Y-Achse-Wahrnehmungsschicht (ein Y-Trace),
die in der Touchplatte isoliert angeordnet sind, geerdet und mit
einer Kontrollleitung angeschlossen werden. Im Augenblick, wenn
der Finger oder ein Leiter die Oberfläche der Touchplatte berührt oder
darauf geleitet, wird ein kapazitives Effekt veranlassen. Das macht
es möglich,
dass die Kontrollleitung die Berührungsstelle nach
der Änderung der
kapazitiven Wert bestimmt. Die kapazitive Touchplatte ist verwendungsgünstig, weil
man mit seinem Finger Informationen eingeben kann. Und dabei braucht
man nicht, die Platte zu drücken.
Deswegen bekommt sie keine wiederholten Beanspruchungen und erleidet
keine Deformation. Diese Arten Touchplatten können auch sehr viel produziert
werden, weil deren Konstruktion sehr einfach und die Produktionsrate
erstklassiger Produkten sehr hoch ist. Außerdem kann diese Arte Touchplatte
die Eingabeoperationen in etlicher Punkten spüren und an hochklassigen Betätigungs-
und Kontrollsystemen, wie z. B. dem eines Elektrospiels, verwendet werden,
die hypothetische Rolle in Aktionen zu machen, sich flinker zu bewegen
oder mehrere Leistungen zu besitzen. Jedoch besitzt diese Arte von
kapazitiver Touchplatte auch folgende Nachteile, die beseitigt werden
sollen. Z. B, wegen EMI-Störungen kommen
oft unordentliche Signale vor, die falsche Signalscheidungen und
Tätigkeiten
verursachen; es ist zwar sehr leicht, mit dem Finger Informationen
einzugeben, ist die Genauigkeit nicht hoch, was falsche Operationen
verursacht. Noch schlimmer ist es, dass die Wörter, insbesondere die chinesische
Wörter,
die durch viele Striche und komplizierte Konstruktionen gekennzeichnet
sind, schwierig zu erkennen sind. Es ist daher praktisch nicht verwendbar.
Die obenerwähnten
Probleme können
zwar durch speziell gefertigte Schreiber zu beseitigen, die Verwendung
dieser kapazitive Touchplatte wird noch beschränkt, wenn man auf einer kleineren
Touchplatte mit hoher Genauigkeit Informationen eingibt. Falls ein
solcher speziell gefertigter Schreiber verloren oder nicht mitgenommen
worden ist, fühlt
man sich gar nicht bequem.
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Während eine
Widerstandstouchplatte hauptsächlich über zwei
durchsichtige Stromleitfolien verfügt, die übereinanderliegend mit einem
bestimmten Abstand angeordnet sind. Die obere Stromleitfolie ist
auf der Oberfläche
einer biegsamen durchsichtigen Folie angeordnet, während die
untere Stromleitfolie auf der Oberfläche einer harten durchsichtigen Glasplatte
angeordnet ist. Die beiden Stromleitfolien werden in einer Platte
verschlossen. Weil die beiden Stromleitfolien sowie die Widerstandstouchplatte
mit einem gleichen durchsichtigen Material gefertigt sind, kann
sie an einem Bildschirm montiert werden, damit man nach dem Display
auf dem Bildschirm die entsprechende Stelle der Oberplatte drückt, um
Informationen einzugeben. Weil irgendein Gegenstand, der sich wie
eine Schreiberspitze aussieht und irgendwo in die Hand zu nehmen
sein kann, geeignet für
genaue Informationeneingabe ist, kann man damit auf einer kleinen
Oberfläche
der Touchplatte mit höherer Genauigkeit
Informationen eingeben. Sie ist insbesondere geeignet für die Erkennung
und Eingabe von Wörtern
mit vielen Strichen oder komplizierter Konstruktion. Jedoch besitzt
diese Arte Touchplatte auch folgende Nachteile, die beseitigt werden
sollen:
Erstens, die Lebensdauer dieser Arte Touchplatte ist nicht
lange, weil die Oberplatte bei der Informationeneingabe gedrückt wird
und die wiederholten Beanspruchungen die Stromleitfolien der Touchplatte
sehr leicht beschädigen
können;
Zweitens,
die Eingabe der Informationen sind nicht immer genau wie gewünscht, falls
man mit dem Finger oder einem Mittel mit größerer Spitze Informationen
eingibt.
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Zugrundeliegende Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der obenerwähnten, herkömmlichen Touchplatten
zu beseitigen und eine neuartige zu schaffen.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäss
gelöst
durch eine Kompoundtouchplatte, die eine kapazitive Touchplatte
und eine Widerstandstouchplatte kombiniert und die Funktionen, Wirksamkeit
und Vorteile von den beiden obererwähnten Touchplatten gleichzeitig
besitzt.
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Diese
Kompoundtouchplatte umfasst die erste Touchplatte mit einem kapazitiven
Interface und die zweite Touchplatte mit einem Widerstandsinterface,
die übereinanderliegend
zu einer einzigen Platte zusammengesetzt werden und die Signale,
die abgefühlt
worden sind, zu einer Signalverarbeitungseinheit übertragen.
Genauer gesagt, die erste Touchplatte ist eine kapazitive Touchplatte,
während
die zweite Touchplatte eine Widerstandstouchplatte ist. Und optimal
soll die erste auf der zweiten angeordnet sein.
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Die
erste Touchplatte verfügt über eine
Oberplatte, eine X-Achse-Wahrnehmungsschicht (ein X-Trace), eine
Y-Achse-Wahrnehmungsschicht (ein Y-Trace), eine Isolierschicht,
die zwischen dem X-Trace und dem Y-Trace angeordnet ist, eine Unterplatte
sowie die erste Signalausgabeleitung, die übereinanderliegend zu einer
durchsichtigen Platte geklebt werden. Das X-Trace umfasst die erste
Spur, während
das Y-Trace die zweite Spur besitzt. Die beiden Spuren sind in der
Form von einer Matrix versetzt angeordnet. Das X-Trace und das Y-Trace
sind jeweils mit einem Kontakt versehen, der mit den an der Kante
der Oberplatte angeordneten Silberleitungen und der ersten Signalausgabeleitung
elektrisch angeschlossen ist, damit die wahrgenommen Signale durch
die erste Signalausgabeleitung bis zur Signalverarbeitungseinheit
zu übertragen
sein können.
Das X-Trace und das Y-Trace sind am besten mit durchsichtiger stromleitfähiger ITO-Folie
durch Ätzkunst
zu fertigen. Die Oberfläche
der Oberplatte ist auch optimal mit einem harten Überzug versehen.
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Während die
zweite Touchplatte hauptsächlich
eine Oberplatte, eine obere Stromleitfolie, etliche Distanzbällchen,
eine untere Stromleitfolie, eine Basisplatte sowie die zweite Signalausgabeleitung
aufweist. Die obere Stromleitfolie ist mit einem elektrischen Kontakt
versehen, der an der Unterfläche
der Oberplatte angeordnet ist, während
die untere Stromleitfolie auch mit einem elektrischen Kontakt versehen
ist, der auf der Oberfläche
der Basisplatte angeordnet ist. Die beiden Stromleitfolien sind
durch etliche Distanzbällchen
mit einem bestimmten Abstand zu trennen und gegeneinanderliegend
angeordnet und durch eine isolierte Klebungsschicht, die um die
Fläche,
wo die beiden Stromleitfolien angeordnet sind, zu einer durchsichtigen
Platte zu kleben. Und die induktive Signale, die diese Stromleitfolie wahrgenommen
hat, werden durch die an der Kante der Oberplatte angeordnete Silberleitung
zuerst zur zweiten Signalausgabeleitung und dann zur Signalverarbeitungseinheit übertragen.
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Optimal
ist die Unterplatte der ersten Touchplatte als die Oberplatte der
zweiten Touchplatte zu benutzen, indem die obere Elektrode der zweiten Touchplatte
unmittelbar an der Unterfläche
der obenerwähnten
Unterplatte angeordnet wird, um eine Platte zu ersparen. Und die
obere und untere Stromleitfolien sollen mit stromleitfähiger ITO-Folie
durch Ätzkunst
gefertigt werden.
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Die
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eigentlich eine Kompoundtouchplatte,
die eine kapazitive Touchplatte und eine Widerstandstouchplatte
kombiniert, die einzeln oder gleichzeitig induktive Signale veranlassen
können.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Arte Induktivsignal
durch automatische oder manuelle Wahl in Empfang genommen und verarbeitet
wird. Diese Arte Kompoundtouchplatte verfügt deswegen über die Funktionen,
Wirksamkeit und Vorteile gleichzeitig von kapazitiver Touchplatte
und Widerstands-.
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Die
Kompoundtouchplatte, gemäß der vorliegenden
Erfindung, umfasst eine kapazitive Touchplatte, eine Widerstandstouchplatte
und eine Signalverarbeitungseinheit. Die beiden Touchplatten werden übereinanderliegend
zu einer Platte zusammengesetzt und übertragen die Induktivsignale
zur Signalverarbeitungseinheit, die mindestens eine Signalscheidungsringleitung
aufweist, die die Signale aus der kapazitiven Touchplatte und/oder
der Widerstandstouchplatte scheiden und automatisch einen Signalverarbeitungsmodus
wählen
kann. Und die obenerwähnte
Signalscheidungsringleitung kann auch durch einen manuellen Signalumschalter
zu ersetzen sein, damit der Verwender einen geeigneten Signalverarbeitungsmodus
mit Signalumschalter wählt,
um die gewünschten
Induktivsignale in Empfang zu nehmen und verarbeiten.
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Optimal
ist die Stromleitfolie der Widerstandstouchplatte durch Sprungleitung als
Erdung der kapazitiven Touchplatte zu benutzen, um die Störungen von
EMI zu vermeiden, wenn die Kompoundtouchplatte eingestellt worden
ist, die Signale aus der kapazitiven Touchplatte in Empfang zu nehmen
und verarbeiten.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele eines
erfindungsgemässen
Kompoundtouchplatte anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
Seitenschnittansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung, die die Wahrnehmungsschichten der kapazitiven
Touchplatte der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine
schematische Darstellung der Widerstandstouchplatte der vorliegenden
Erfindung in auseinandergesetzter Anordnung;
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4 eine
Seitenschnittansicht der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Bevorzugten Ausführungsform
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, umfasst die bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine kapazitive Touchplatte 1,
eine Widerstandstouchplatte 2 und eine Signalverarbeitungseinheit 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die kapazitive Touchplatte 1 eine
Oberplatte 11, eine X-Achse-Wahrnehmungsschicht (ein X-Trace) 12,
eine Y-Achse-Wahrnehmungsschicht (ein Y-Trace) 13, eine
Isolierschicht 14, die zwischen dem X-Trace 12 und
dem Y-Trace 13 angeordnet ist, eine Unterplatte 15 und
die erste Signalausgabeleitung 16 aufweist. Die Oberplatte 11 ist
eine biegsame, durchsichtige Isolierfolie, die z. B. mit einer PET-Folie
gefertigt ist und am Oberfläche
mit einem harten Überzug
versehen ist, der beispielsweise mit einem hochharten Überzug durch
Ur-Strahl gehärtet
ist, damit die Arbeitsoberfläche
schnitt- und verschmutzungsbeständig
sein kann; das X-Trace 12 und das Y-Trace 13 sollen
solche durchsichtige Folien wie ITO-Folien sein, die stromleitfähig sind.
Und die Isolierschicht 14 zwischen den beiden Traces soll
auch aus durchsichtigem Material wie Polyesterfolie gefertigt sein.
Die erste Signalausgabeleitung 16 kann flexible Leiterplatte
(FPC) sein und ist mit etlichen Leitungen versehen. Und die obenerwähnten Platten
können übereinanderliegend
zu einer durchsichtigen Platte geformt werden. Das X-Trace 12 und
das Y-Trace 13 sind jeweils mit einem Kontakt 121, 131 versehen und
durch eine Silberleitung 161 verbunden, die an der Kante
dieser Platte angeordnet ist. Die Induktivsignale, die die Stromleitfolien
wahrgenommen haben, werden zuerst zur ersten Signalausgabeleitung 16 und
dann zur Signalverarbeitungseinheit 3 übertragen;
dass die Widerstandstouchplatte 2 hauptsächlich eine
Dachplatte 21, eine obere Stromleitfolie 22, eine untere
Stromleitfolie 23, eine Basisplatte 24 sowie die zweite
Signalausgabeleitung 26 aufweist. Die Dachplatte 21 und
die obenerwähnte
Unterplatte 15 werden entweder aus gleichem oder aus verschiedenen Materialien
(wie in 3 gezeigt) gefertigt werden. Wenn
die kapazitive Touchplatte 1 und die Widerstandstouchplatte 2 übereinanderliegend
zu einer Platte zu formen sind, werden die Dachplatte 21 und die
Unterplatte 15 geklebt. Die Basisgatte 24 wird
aus hartem, durchsichtigem Material, wie Glasplatte, Akrylplatte
oder Polyesterplatte, gefertigt. Die zweite Signalausgabeleitung 26 ist
mit einer flexiblen Leiterplatte (FPC) zu fertigen und mit etlichen
Leitungen versehen. Die obere Stromleitfolie 22 ist eigentlich eine
ITO-Folie, die mit einem elektrischen Kontakt versehen ist, und
an der Unterfläche
der Dachplatte 21 angeordnet, während die untere Stromleitfolie 23 auch
eine ITO-Folie, die mit einem elektrischen Kontakt versehen ist,
und an der Oberfläche
der Basisplatte 24 angeordnet ist. Die obere und untere
Stromleitfolien 22, 23 sind durch etliche Distanzbällchen zu trennen
und gegeneinanderliegend angeordnet. Um die Peripherie der Fläche, wo
die beiden Stromleitfolien 22, 23 angeordnet sind,
ist ein isoliertes Klebungsmaterial, das die beiden Stromleitfolien 22, 23 zu
einer durchsichtige Platte klebt. Die Signale, die die Stromleitfolien
wahrgenommen haben, werden zuerst durch die an der Kante der Basisplatte 24 angeordnete
Silberleitung 244 zur zweiten Signalausgabeleitung 26 und
dann zur Signalverbeitungseinheit 3 übertragen. Weil die kapazitive
Touchplatte 1, wie obenerwähnt, sehr dünn ist, kann sie auf der Widerstandstouchplatte 2 montiert
werden. Dadurch kann deren Empfindlichkeit nicht reduzieren werden. Außerdem kann
die ITO-Folie auf der oberen Stromleitfolie 22 nicht von
Beanspruchungen beeinflusst werden, so dass keine Deformation vorkommt
und die Lebensdauer verlängert
werden kann;
dass die Signalverarbeitungseinheit 3 eine
Signalscheidungsringleitung aufweist, die die Arten von Signale,
die die kapazitive Touchplatte 1 und die Widerstandstouchplatte 2 wahrgenommen
und übertragen haben,
scheiden und automatisch einen geeigneten Signalverarbeitungsmodus
wählen
kann. Z. B., wenn man mit seinem Finger die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung bedient, um Signale einzugeben, berühert sein Finger die Oberplatte 11.
Und dann nehmen das X-Trace 12 und das Y-Trace 13 der kapazitiven
Touchplatte 1 die eingegebenen Signale wahr. Weil da keine
Druckkraft auf die Oberfläche ausgeübt wird,
kann die Widerstandstouchplatte 2 gar keine Signale wahrnehmen.
Wenn die Signale, die die kapazitive Touchplatte 1 wahrgenommen
hat, durch die erste Signalausgabeleitung 16 zur Signalverarbeitungseinheit 3 übertragen
worden sind, wählt deren
Signalscheidungsringleitung automatisch den kapazitiven Signalverarbeitungsmodus.
Mit diesem Modus akzeptiert die Signalverarbeitungseinheit 3 keine
Signale von der Widerstandstouchplatte 2, sondern die aus
der kapazitiven Touchplatte 1 übertragenden Signale. Gleichzeitig
werden die obere Stromleitfolie 22 und/oder die untere
Stromleitfolie 23 durch Sprungleitung als Erdung für das X-Trace 12 und
das Y-Trace 13 der kapazitiven Touchplatte 1 verwendet,
so dass Störungen
und Beschädigungen von
EMI oder statischer Elektrizität
zu vermeiden sein können.
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Ist
diese Kompoundtouchplatte der vorliegenden Erfindung an einem Bildschirm
zu montieren, werden wiederholte Wirkungen der Strahlung des Bildschirms
bei deren Verwendung vermieden, so dass keine elektromagnetischen
Störungen
entstehen, die die auf der Oberplatte 11 verbliebene statische
Elektrizität
verursacht. Dadurch kann die kapazitive Touchplatte 1 ordentlich
funktionieren.
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Im
Gegenteil, bedient man mit einem Schreiber die Kompoundtouchplatte
dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, drückt
die Spitze des Schreibers die Arbeitsfläche der Oberplatte 11. Weil
die obere kapazitive Touchplatte 1 sehr dünn und aus
biegsamem Material gefertigt ist, geht die Druckkraft der Schreiberspitze
ganz leicht durch die kapazitive Touchplatte 1 durch und
wirkt dann auf die Widerstandstouchplatte 2, deren obere
und untere Stromleitfolien 22, 23 werden dann
wegen der Druckkraft der Schreiberspitze elektrisch verbunden, so dass
ein Induktivsignal entsteht. Weil kein kapazitives Induktivsignal
entstehet, wenn die Schreiberspitze auf der Oberplatte 11 gleitet
und sie berührt, nimmt
die kapazitive Touchplatte 1 gar kein Signal wahr. Und
das Signal, das die Widerstandstouchplatte 2 wahrgenommen
hat, wird durch die zweite Signalausgabeleitung 26 zur
Signalverarbeitungseinheit 3 übertragen, deren Signalscheidungsringleitung scheidet
das Signal und wählt
automatisch den Verarbeitungsmodus für Widerstandsinduktivsignal.
Mit diesem Modus akzeptiert die Signalverarbeitungseiheit 3 nur
Signale, die die Widerstandstouchplatte 2 wahrgenommen
hat.
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Manchmal,
eine einzige Eingabe verursacht zwei Arten Induktivsignale. Wenn
man beispielsweise einen schreiberförmigen Leiter als Eingabemittel benutzt,
entsteht auf der kapazitive Touchplatte 1 wegen der Wirkung
des Leiters ein kapazitives Signal, während ein Widerstandssignal
auf der Widerstandstouchplatte 2 wegen der Wirkung der
Schreiberspitze vorkommt. Diese beiden Arten Signale werden gleichzeitig
zur Signalverarbeitungseinheit 3 übertragen. Und da akzeptiert
die Signalscheidungsringleitung der Signalverarbeitungseinheit 3 automatisch nur
die kontinuierlich hierher übertragenen
Signale und wählt
einen entsprechenden Signalverarbeitungsmodus. Die unterbrochenen
Signale, oder die, die nicht unter dem original eingestellten Arbeitsmodus
entstanden sind, werden nicht akzeptiert. Und dann wird ein original
eingestellter, bevorzugter Signalverarbeitungsmodus für Induktivsignale
gewählt. Z.
B., kapazitive Induktivsignale können
vorzugsweise eingestellt werden. Solange ein Arbeitsmodus gewählt worden
ist, werden die Signale wie obenerwähnt verarbeitet.
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Um
manche speziellen Anforderungen zu erfüllen, kann die Signalscheidungsringleitung
der Signalverarbeitungseinheit 3 durch einen Signalumschalter
zu ersetzen sein, der manuell betätigt wird, damit ein gewünschter
Signalverarbeitungsmodus gewählt
werden kann. D. h., wenn ein Verarbeitungsmodus für kapazitive
Signale durch Betätigung
des Signalumschalters gewählt
worden ist, akzeptiert und verarbeitet die Signalverarbeitungseinheit 3 nur
die Signale, die die kapazitive Berührungspaltte 1 wahrgenommen
hat, während
die Signale, die die Widerstandstouchplatte 2 wahrgenommen
hat, abgelehnt werden. Im Gegenteil, ist der Verarbeitungsmodus für Widerstandssignale
gewählt
worden, akzeptiert die Signalverarbeitungseinheit 3 nur
die Signale, die die Widerstandstouchplatte 2 gespürt hat.
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Obwohl
oben bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist klar, dass
daran verschiedene Abwandelungen, wie obenerwähnt, vorgenommen werden können, wobei
die beigefügten
Ansprüche
alle solche Abwandelungen, die in den Geist und Umfang der Erfindung
fallen, abdecken sollen.