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Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung
KR 10-2011-0091961 , eingereicht am 9. September 2011 beim koreanischen Amt für Geistiges Eigentum, deren Offenbarung in dieser Anmeldung durch Bezugnahme enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren für die Erfassung einer Berühreingabe und insbesondere ein Berühreingabeerfassungsgerät und ein Berühreingabeerfassungsverfahren, das in der Lage ist, eine Berühreingabe präzise festzustellen, wobei der Einfluss von Rauschen signifikant reduziert wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Berühreingabeerfassungsgerät wie ein berührungssensitiver Bildschirm (touch screen), eine berührungssensitive Fläche (touch pad), oder dergleichen, wobei es sich um ein Eingabegerät handelt, das an einer Anzeigevorrichtung angebracht ist, um Benutzern eine intuitive Benutzerschnittstelle zur Verfügung zu stellen, wird üblicherweise in unterschiedlichen elektronischen Geräten engesetzt wie bei Mobiltelefonen, Personal Digital Assistants (PDAs), Navigationsgeräten, oder dergleichen. Insbesondere, da sich die Konsumentennachfrage nach Smartphones erhöht hat, ist der Anteil der Verwendung derartiger berührungssensitiver Bildschirme als Berühreingabeerfassungsmechanismus schrittweise angestiegen, wodurch unterschiedliche Eingabeverfahren bei einer beschränkten Gerätegröße vorgesehen sein können.
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Berührungssensitive Bildschirme, die in mobilen Geräten eingesetzt sind, können in resistive berührungssensitive Bildschirme und kapazitive berührungssensitive Bildschirme eingeteilt werden, in Abhängigkeit der Art der Erfassung einer Berühreingabe, und von diesen zeichnen sich kapazitive berührungssensitive Bildschirme durch eine relativ lange Lebensdauer und eine einfache Implementierung unterschiedlicher Eingabeverfahren und Handbewegungen aus, daher werden sie in steigendem Maße eingesetzt. Insbesondere im Vergleich zu resistiven berührungssensitiven Bildschirmen kann mit kapazitiven berührungssensitiven Bildschirmen einfach eine Multi-Touch-Schnittstelle implementiert werden, daher werden sie umfassend bei Geräten wie Smartphones oder dergleichen eingesetzt.
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Im Hinblick auf die Eigenschaften eines berührungssensitiven Bildschirms, der integral in einem Anzeigegerät vorgesehen ist, wird der berührungssensitive Bildschirm unausweichlich durch Rauschen beeinträchtigt, das durch die Anzeigevorrichtung erzeugt wird. Um den Einfluss dieses Rauschens signifikant zu reduzieren, kann auf dem Berühreingabeerfassungsmechanismus wie dem berührungssensitiven Bildschirm eine spezielle Abschirmschicht vorgesehen sein zwischen Erfassungselektroden des Berühreingabeerfassungsgeräts und der Anzeigevorrichtung. In diesem Fall kann jedoch die Lichtdurchlässigkeit insgesamt verschlechtert sein und die Gesamtdicke des Produkts kann erhöht sein. Daneben kann die Anwesenheit der Abschirmschicht Rauschen blockieren, das von der Anzeigevorrichtung übertragen worden ist, aber es kann schwierig sein, jegliches anderes Rauschen aus einer anderen Quelle zu blockieren, wie durch die Stromversorgung erzeugtes Rauschen, Radiofrequenzrauschen oder dergleichen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Berühreingabeerfassungsgerät und ein Berühreingabeerfassungsverfahren anzugeben, womit eine Berühreingabe präzise festgestellt werden kann, wobei der Einfluss unterschiedlicher Rauschkomponenten signifikant reduziert ist ohne eine Abschirmschicht zu benutzen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Berühreingabeerfassungsgerät vorgesehen umfassend:
eine Mehrzahl von Erfassungselektroden; und
einen Controller zum Erhalten von Erfassungssignalen, die von der Mehrzahl der Erfassungselektroden erzeugt worden sind durch eine Mehrzahl von Erfassungskanälen, die elektrisch mit den mehreren Erfassungselektroden verbunden sind,
der Controller berechnet einen Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen, die von den mehreren Erfassungskanälen erhalten worden sind, die mit benachbarten Erfassungselektroden der mehreren Erfassungselektroden verbunden sind, um auf diese Weise eine Berühreingabe festzustellen.
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Der Controller kann umfassen: eine erste Schaltkreiseinheit zum Erhalten der Erfassungssignale und eine zweite Schaltkreiseinheit zum Feststellen der Berühreingabe.
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Die erste und/oder die zweite Schaltkreiseinheit kann eine Arithmetikeinheit zum Berechnen des Differenzwertes zwischen den Erfassungssignalen aufweisen, die von den mehreren Erfassungskanälen erhalten worden sind, die an die gegenseitig benachbarten Erfassungselektroden angeschlossen sind.
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Der Controller kann eine Treibereinheit zum Anlegen eines Treibersignals an wenigstens einige der mehreren Erfassungselektroden aufweisen.
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Der Controller kann eine Änderung der Kapazität erfassen, die zwischen der Erfassungselektrode, an die das Treibersignal angelegt ist und einer Erfassungselektrode als Erfassungssignal erzeugt worden ist, die der Erfassungselektrode, an die das Treibersignal angelegt ist, benachbart ist.
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Der Controller kann die Berühreingabe durch Zuordnen eines Gewichtswertes zu dem Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen gemäß den mehreren Erfassungskanälen feststellen.
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Der Controller kann den Gewichtswert basierend auf dem Erfassungskanal, der den kleinsten Differenzwert von den Erfassungssignalen aufweist, feststellen, Daneben betrifft die vorliegende Erfindung ein Berühreingabeerfassungsverfahren, umfassend:
Erhalten von Erfassungssignalen, die von mehreren Erfassungselektroden erzeugt worden sind;
Berechnen eines Differenzwertes zwischen den Erfassungssignalen, die von gegenseitig benachbarten Erfassungselektroden der mehreren Erfassungselektroden erhalten worden sind; und
Feststellen einer Berühreingabe basierend auf dem Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen.
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Beim Erhalten der Erfassungssignale kann eine Änderung der Kapazität, die durch die mehreren Erfassungselektroden wegen der Berühreingabe erzeugt worden ist, als das Erfassungssignal erhalten werden.
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Das Verfahren kann ferner umfassen: Anlegen eines Antriebssignals an wenigstens einige der mehreren Erfassungselektroden.
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Beim Erhalten der Erfassungssignale wird eine Änderung der Kapazität, die zwischen der Erfassungselektrode, an die das Antriebssignal angelegt ist und einer Erfassungselektrode, die der Erfassungselektrode, an die das Antriebssignal angelegt wird, benachbart ist und als Erfassungssignal erhalten.
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Beim Feststellen der Berühreingabe kann ein Gewichtswert jedem der Differenzwerte der Erfassungssignale zugeordnet werden, um auf diese Weise die Berühreingabe festzustellen.
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Beim Feststellen der Berühreingabe kann ein Gewichtswert im Hinblick auf jeden der Unterschiedswerte der Erfassungssignale festgestellt werden basierend auf dem kleinsten Differenzwert der Erfassungssignale.
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Beim Feststellen der Berühreingabe kann ein relativ großer Gewichtswert einem Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen zugeordnet werden, der von der Erfassungselektrode berechnet wird, die nahe bei der Erfassungselektrode angeordnet ist, die den kleinsten Differenzwert der Erfassungssignale aufweist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert, in denen
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Geräts, bei dem ein Berühreingabeerfassungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann;
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2 ist eine Ansicht und zeigt den Aufbau des Berühreingabeerfassungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 und 4 sind Ansichten und erläutern das Verfahren zum Feststellen einer Berühreingabe des Berühreingabeerfassungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine graphische Darstellung und erläutert ein Berühreingabeerfassungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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6 ist ein Flussdiagramm und zeigt das Verfahren des Berühreingabeerfassungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele werden im Detail beschrieben, so dass ein Fachmann auf diesem Gebiet die Erfindung ausführen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass unterschiedliche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verschieden sind, die Erfindung ist jedoch nicht ausschließlich darauf beschränkt. Beispielsweise können spezielle Formen, Konfigurationen und Eigenschaften, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, in einem anderen Ausführungsbeispiel implementiert sein, ohne den Geist und den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Zusätzlich sollte es klar sein, dass die Position und Anordnung einzelner Komponenten in jedem beschriebenen Ausführungsbeispiel geändert werden kann, ohne von dem Geist und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollte die unten folgende detaillierte Beschreibung nicht als einschränkend verstanden werden. Zusätzlich wird der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung lediglich durch die zugehörigen Patentansprüche und ihre Äquivalente definiert, sofern es zweckmäßig ist. Ähnliche Bezugszeichen werden benutzt, um dieselben oder ähnliche Funktionen in der zugehörigen Zeichnung zu beschreiben.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, so dass ein Fachmann auf diesem Gebiet die vorliegende Erfindung einfach ausführen kann.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Geräts, bei dem ein Berühreingabeerfassungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Bezug nehmend auf 1 umfasst ein elektronisches Gerät 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Anzeigevorrichtung 110, die ein Bildschirmbild ausgibt, eine Eingabeeinheit 120, eine Audioeinheit 130 zum Ausgeben von Tönen und dergleichen. Das elektronische Gerät 100 kann ein Berühreingabeerfassungsgerät umfassen, das integral mit der Anzeigevorrichtung 110 ausgebildet ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist in dem Fall eines mobilen Geräts oder dergleichen ein Berühreingabeerfassungsgerät im Allgemeinen mit einer integrierten Anzeigevorrichtung 110 versehen, und das Berühreingabeerfassungsgerät sollte eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweisen, um zu ermöglichen, dass Licht durch ein Bildschirmbild übertragen wird, das auf der Anzeigevorrichtung 110 angezeigt wird. Dementsprechend kann das Berühreingabeerfassungsgerät durch Bilden von Erfassungselektroden implementiert werden mit einem Material wie Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), ZnO (Zinkoxid), Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT), oder Graphen, das transparent ist und eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, auf einem Basissubstrat, das auf einem transparenten Filmmaterial wie Polyethylenterephthalat (PET) gebildet ist, Polycarbonat (PC), Polyethersulfon (PES), Polyimid (PI), oder dergleichen. Verdrahtungsmuster, die an die Erfassungselektroden angeschlossen sind, die aus einem transparenten leitfähigen Material ausgebildet sind, können an einem schrägen Bereich 115 der Anzeigevorrichtung 110 angeordnet sein und, da die Verdrahtung visuell durch den schrägen Bereich abgeschirmt ist, kann die Verdrahtung aus einem Metallmaterial wie Silber (Ag), Kupfer (Cu), oder dergleichen gebildet sein.
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Natürlich, wenn das Berühreingabeerfassungsgerät eines Ausgangsbeispiels der vorliegenden Erfindung nicht integral mit der Anzeigevorrichtung 110 wie eine berührungssensitive Fläche eines Notebookcomputers vorgesehen ist, oder dergleichen, können Erfassungselektroden einfach durch Benutzen von Metall auf einer Leiterplatte aufgebracht und fabriziert sein. Aus Gründen der Kürze werden nachfolgend ein Berühreingabeerfassungsgerät und ein Berühreingabeerfassungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung basierend auf einem berührungssensitiven Bildschirm beschrieben.
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2 ist eine Ansicht und zeigt den Aufbau des Berühreingabeerfassungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 2 kann das Berühreingabeerfassungsgerät 200 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Grundsubstrat 210, das aus einem transparenten Material gebildet ist, umfassen, Erfassungselektroden 220, die auf dem Grundsubstrat 210 gebildet sind, Verdrahtungen 230, die mit den Erfassungselektroden 220 verbunden sind, und einen Controller 240, der elektrisch mit den Erfassungselektroden 220 über die Verdrahtungen 230 verbunden ist. Wie in 2 gezeigt ist, kann eine Leiterplatte 250 mit dem darauf befestigten Controller 240 an ein unteres Ende des Grundsubstrats 210 durch Kleben mit einem anisotropen leitfähigen Film (anisotropic conductive film, ACF) oder dergleichen verbunden sein und ein Klebefeld, das durch Verlängern der Verdrahtung 230 gebildet ist, kann an einem unteren Ende des Grundsubstrats 210 vorgesehen sein, um zu ermöglichen, dass jeder Erfassungskanalanschluss des Controllers 240 elektrisch über die Verdrahtung 230 mit den Erfassungselektroden 220 verbunden ist.
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Wie oben beschrieben wurde, können die Erfassungselektroden 220 aus einem transparenten leitfähigen Material wie ITO, ZnO, IZO, CNT, oder dergleichen gebildet sein und ein bestimmtes Muster aufweisen, um dem Controller 240 zu ermöglichen, eine Berühreingabe basierend auf einem Erfassungssignal, das in den Erfassungselektroden 220 erzeugt worden ist, festzustellen. Die in 2 gezeigten Erfassungselektroden 220 können eine Rautenform oder eine Diamantform aufweisen, und rautenförmige oder diamantenartige Einheitselektroden 220 können miteinander in horizontaler oder vertikaler Richtung verbunden sein, um die einzelnen Erfassungselektroden 220 zu bilden. Nachfolgend werden als Abkürzung die Erfassungselektroden 220, die sich in horizontaler Richtung erstrecken, als erste Elektroden bezeichnet, und die Erfassungselektroden 220, die sich in vertikaler Richtung erstrecken, werden als zweite Elektroden bezeichnet.
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Die ersten und zweiten Elektroden sind derart geformt, dass rautenförmige oder diamantartige Einheitselektroden 220 sich in horizontaler oder vertikaler Richtung erstrecken, und die ersten und zweiten Elektroden können auf unterschiedlichen Schichten oder auf derselben Schicht angeordnet sein. Zwischenräume zwischen den ersten Elektroden können mit zweiten Elektroden gefüllt sein, und wenn die ersten und zweiten Elektroden alle auf derselben Schicht angeordnet sind, kann eine Brückenstruktur, bei der ein bestimmtes Isoliermaterial an Kreuzungen in der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist, verwendet werden, um die ersten und zweiten Elektroden an den Kreuzungen elektrisch zu trennen.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind die ersten und zweiten Elektroden an unterschiedliche Verdrahtungen angeschlossen. Nämlich, wie in 2 gezeigt ist, wenn acht erste Elektroden und acht zweite Elektroden in dem Berühreingabeerfassungsgerät 200 enthalten sind, ist eine Gesamtzahl von 16 Verdrahtungen 230 entlang des schrägen Bereichs des Grundsubstrats 210 vorgesehen, und der Controller kann wenigstens 16 Erfassungskanäle umfassen, um mit den entsprechenden Verdrahtungsmustern 230 verbunden zu sein. Der Controller 240 kann elektrisch an die Erfassungselektroden 220 über die Erfassungskanäle und die entsprechenden Verdrahtungen 230 angeschlossen sein und er kann einen Erfassungsschaltkreis zum Erhalten von Erfassungssignalen umfassen, die durch die Erfassungselektroden 220 erzeugt worden sind. Die Erfassungssignale können elektrische Signale sein, die gemäß einer Änderung der Eigenkapazität erzeugt worden sind, die zwischen einem Kontaktobjekt und den ersten und zweiten Elektroden erzeugt worden sind oder durch elektrische Signale, die gemäß einer Änderung der gegenseitigen Kapazität erzeugt worden sind, die zwischen den ersten und zweiten Elektroden durch ein Kontaktobjekt erzeugt worden sind. Insbesondere kann der Controller 240 eine Treiberschaltung zum Anlegen eines Treibersignals an die erste und/oder die zweite Elektrode umfassen, wenn eine Änderung der gegenseitigen Kapazität erfasst worden ist.
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Beispielsweise kann der Controller 240 eine Änderung der Kapazität messen, die durch die Erfassungselektroden 220 erzeugt worden ist, in der Form einer Spannung. Die Änderung der Kapazität, die durch einen Spannungswert gemessen worden ist, kann in ein digitales Signal durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) oder einen Zeit-zu-Digital-Wandler (time-to-digital converter, TDC) umgewandelt werden, und der Controller 240 kann die Koordinaten einer Berühreingabe, einer Mehrfachberührung, einer Handbewegung, oder dergleichen durch Verwenden des umgewandelten Digitalsignals bestimmen.
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Daneben kann der Controller 240 einen Subtraktionsschaltkreis zum Berechnen des Unterschieds zwischen Erfassungssignalen umfassen, die von Erfassungssignalen erhalten wurden, die an benachbarte Erfassungselektroden 220 angeschlossen sind. Der Unterschied der Erfassungssignale, der durch den Subtraktionsschaltkreis berechnet worden, kann benutzt werden, um eine Berühreingabe durch einen Hauptcontroller des Controllers 240 festzustellen. Der Subtraktionsschaltkreis, der den Unterschied zwischen den Erfassungssignalen, die von den benachbarten Erfassungselektroden 220 erhalten worden sind, berechnet, kann in einem analogen Schaltkreis und/oder einem digitalen Schaltkreis des Controllers 240 enthalten sein.
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Die 3 und 4 sind Ansichten und erläutern das Verfahren zum Feststellen einer Berühreingabe des Berühreingabeerfassungsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf 3 kann ein Treiberschaltkreis 330 eines Controllers mit ersten Elektroden 310-1 bis 310-8, die sich in horizontaler Richtung erstrecken, verbunden sein, und ein Erfassungsschaltkreis 340 des Controllers kann an zweite Elektroden 320-1 bis 320-8 angeschlossen sein, die sich in vertikaler Richtung erstrecken. Die Berühreingabeerfassungsgeräte in den 3 und 4 sind Berühreingabeerfassungsgeräte zum Erfassen der gegenseitigen Kapazität, aber sie können natürlich auch als Berühreingabeerfassungsgeräte implementiert sein, die die eigene Kapazität erfassen gemäß einem unterschiedlichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben wurde.
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Der Erfassungsschaltkreis 340 kann einen Ladungspumpenschaltkreis zum Messen der Kapazität umfassen und einen AD-Wandler zum Umwandeln eines als Analogwert gemessenen Kapazitätswerts, der generell als Größe einer Spannung gemessen wird, in eine digitale Signalform. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Erfassungsschaltkreis 340 ferner einen Subtraktionsschaltkreis 345 umfassen, der den Unterschied zwischen Erfassungssignalen berechnet, die durch Erfassungskanäle erhalten wurden,, die mit benachbarten Erfassungselektroden 220 verbunden sind, neben dem Ladungspumpenschaltkreis und dem AD-Wandler. In 3 wurde angenommen, dass die Subtraktionseinheit 345 die Differenz zwischen den Erfassungssignalen, die in die digitalen Signale umgewandelt wurden, berechnet, aber wie oben erwähnt wurde, kann die Differenz zwischen den Erfassungssignalen mit den Signalen in analoger Form vor der Umwandlung in ein digitales Signal berechnet werden durch Verwenden des AD-Wandlers.
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Die gegenseitige Kapazität gemäß einem Treibersignal, das an die ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 angelegt wird, kann an den Kreuzungen der ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 und den zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 erzeugt werden, die einander kreuzend angeordnet sind. Wenn die gegenseitige Kapazität erzeugt ist, wenn eine Berühreingabe an einer bestimmten Position erzeugt ist, entsteht eine relativ große Kapazitätsänderung an einer Kreuzung in der Nähe der Position, an der die Berühreingabe erzeugt ist. Unter der Annahme, dass eine Berühreingabe an einer Position A in 4 erzeugt ist, wenn ein Treibersignal an die dritten und vierten ersten Elektroden 310-3 und 310-4 angelegt wird, können relativ hohe Erfassungssignale von den fünften und sechsten Elektroden 320-5 und 320-6 erhalten werden. Wenn die Erfassungssignale erhalten worden sind, kann der Controller 350 einen Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen berechnet, die durch Erfassungskanäle erhalten worden sind, die mit den gegenseitig benachbarten Erfassungselektroden 320-1 bis 320-8 verbunden sind, durch Benutzen des Subtraktionsschaltkreises 345. Dies wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Bezug nehmend auf 4, wenn eine Berühreingabe an der Position A erzeugt ist, werden relativ hohe Erfassungssignale an den vier Kreuzungen (3, 5), (4, 5), (3, 6), (3, 6) von den insgesamt 64 Kreuzungen, die als Matrix angeordnet sind, erzeugt. In den 3 und 4 wird angenommen, dass das Treibersignal an die ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 angelegt wird, die sich in horizontaler Richtung erstrecken und Erfassungssignale werden von den zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 erhalten, die sich in vertikaler Richtung erstrecken, so dass die Differenz zwischen den Erfassungssignalen, die von den gegenseitig benachbarten zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 erhalten wird, berechnet werden kann. Insbesondere wird der Unterschied zwischen den Erfassungssignalen, die von den Erfassungskanälen Y1 und Y2 erhalten werden, die Differenz zwischen den Erfassungssignalen, die von den Erfassungskanälen Y2 und Y3 erhalten werden, und dergleichen, nacheinander berechnet, und eine Gesamtzahl von sieben Berechnungen bis zu der Differenz zwischen den Erfassungssignalen, die von den Erfassungskanälen Y7 und Y8 erhalten werden, wird nacheinander durchgeführt, somit werden sieben Differenzwertdaten der Erfassungssignale berechnet.
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Wenn eine Berühreingabe von der Position A wie oben beschrieben erzeugt wird, werden hohe Erfassungssignale von den Kreuzungen (3, 5), (4, 5), (3, 6), (4, 6) erzeugt, an denen die ersten Elektroden 310-3 und 310-4 und die zweiten Elektroden 320-5 und 320-6 einander kreuzen, und lediglich sehr schwache Erfassungssignale können an den anderen verbleibenden 60 Kreuzungen erfasst werden.
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Daten, die erhalten werden, wenn das Treibersignal an die dritte erste Elektrode
310-3 angelegt wird, und Daten, die erhalten werden, wenn das Treibersignal an die vierte erste Elektrode
310-4 angelegt wird, werden wie in
4 gezeigt angenommen, sowie wenn die Differenzwertdaten zwischen den Erfassungssignalen der benachbarten zweiten Elektroden
320-1 bis
320-8 berechnet werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 unten gezeigt. [Tabelle 1] Erfassungssignaldaten, wenn ein Treibersignal an die dritte erste Elektrode 310-3 angelegt wird
| INDEX | 320-1 | 320-2 | 320-3 | 320-4 | 320-5 | 320-6 | 320-7 | 320-8 |
| Erfassungssignal | 0 | 0 | 0 | 2 | 8 | 10 | 2 | 0 |
[Tabelle 2] Erfassungssignaldaten, wenn das Treibersignal an die vierte erste Elektrode 310-4 angelegt wird
| INDEX | 320-1 | 320-2 | 320-3 | 320-4 | 320-5 | 320-6 | 320-7 | 320-8 |
| Erfassungssignal | 0 | 0 | 0 | 1 | 4 | 7 | 2 | 0 |
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Wenn angenommen wird, dass wenn ein Treibersignal an die anderen ersten Elektroden
310-1,
310-2 und
310-5 bis
310-8 angelegt wird, abgesehen von den dritten und vierten ersten Elektroden
310-2 und
310-4, werden keine Erfassungssignale eines bestimmten numerischen Werts oder größer von allen der zweiten Elektroden
320-1 bis
320-8 erhalten, die Gesamtdaten können erhalten werden von den erhaltenen Erfassungssignaldaten, wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt ist. Tabelle 3 unten zeigt die Summe der erfassten Signaldaten bezogen auf den Index. [Tabelle 3] Erfassungssignaldaten
| INDEX | 320-1 | 320-2 | 320-3 | 320-4 | 320-5 | 320-6 | 320-7 | 320-8 |
| Erfassungssignal | 0 | 0 | 0 | 3 | 12 | 17 | 4 | 0 |
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Dementsprechend können die Differenzwertdaten des Erfassungssignals wie in Tabelle 4 unten gezeigt erhalten werden [Tabelle 4]
| INDEX | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Erfassungssignaldifferenzwertdaten | 0 | 0 | +3 | +9 | +5 | –13 | –4 |
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In Tabelle 4 bezieht sich ein Indexwert N auf Erfassungssignaldifferenzwertdaten zwischen der Nten zweiten Elektrode und der (N + 1)ten zweiten Elektrode. Ein Verfahren zum Berechnen der Koordinaten einer Berühreingabe aus den erhaltenen Daten, die in 4 gezeigt sind, wird unter Bezugnahme auf die graphische Darstellung von 5 beschrieben.
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5 ist eine graphische Darstellung zum Erläutern eines Berühreingabeerfassungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezug nehmend auf 5 können die Indizes 1 bis 7 jeweils den Erfassungssignalwertdaten zwischen den gegenseitig benachbarten zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 zugeordnet werden, und es wird als X-Achse angesehen. Ähnlich zu Tabelle 4 bezieht sich ein Y-Achsenwert entsprechend jedem Indexwert N der X-Achse auf Erfassungssignaldifferenzwertdaten zwischen der Nten zweiten Elektrode und der (N + 1)ten zweiten Elektrode.
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5 ist eine zu Tabelle 4 korrespondierende graphische Darstellung, und Richtungskoordinaten in Richtung der X-Achse einer Berühreingabe können lediglich aus Tabelle 4 und 5 berechnet werden. Ein Verfahren zum Berechnen von Richtungskoordinaten entlang der Y-Achse einer Berühreingabe wird nachfolgend beschrieben.
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Bezug nehmend auf 5 ändert sich das Vorzeichen der Erfassungssignaldifferenzwertdaten zwischen Index 5 und Index 6 in Richtung der X-Achse. Dementsprechend ist Index 6 ein Referenzwert zum Bestimmen der Koordinaten einer Berühreingabe der zuerst auftritt, nachdem das Vorzeichen sich ändert. Wenn auf der graphischen Darstellung von 5 auftauchende Werte gemäß der unten stehenden Gleichung 1 ersetzt werden, basierend auf Index 6, können die Koordinaten der Berühreingabe in Richtung der X-Achse berechnet werden.
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In Gleichung 1 ist D(i) ein Y-Achsenwert, wenn der X-Achsenwert in der graphischen Darstellung von 5 i ist, nämlich die Erfassungssignaldifferenzwertdaten, und der Gewichtswert wird so gesetzt, dass er unterschiedlich gemäß D(i) ist. Gleichung 2 zeigt die Ergebnisse, die erhalten werden durch Ersetzen der Werte in der graphischen Darstellung von 5 und der Werte von Tabelle 4 in Gleichung 1.
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Wie in Gleichung 2 gezeigt ist, werden X-Achsen-Koordinaten der Berühreingabe als 5,64 erhalten. Bezug nehmend auf Tabelle 3 kann das höchste Erfassungssignal von der fünften zweiten Elektrode 320-5 und der sechsten zweiten Elektrode 320-6 erhalten werden, und in diesem Fall, da das von der sechsten zweiten Elektrode 320-6 erhaltene Erfassungssignal größer als das von der fünften zweiten Elektrode 320-5 erhaltene Erfassungssignal ist, kann geschätzt werden, dass die Berühreingabe an einer Position zwischen den fünften und sechsten zweiten Elektroden in X-Achsenrichtung vorgenommen wurde, insbesondere an einer Position, die näher an der sechsten zweiten Elektrode 320-6 ist. Dementsprechend wird darauf hingewiesen, dass die X-Achsen-Koordinate 5, 6, die durch Gleichung 2 erhalten worden ist, ein genauer Wert im Vergleich zu den tatsächlichen Koordinaten der Berühreingabe ist.
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Y-Achsen-Koordinaten der Berühreingabe können ebenso berechnet werden gemäß einem Verfahren, das ähnlich zu demjenigen der Gleichungen 1 und 2 ist. Um die Y-Achsen-Koordinaten zu berechnen, sind Erfassungssignale erforderlich, die von den jeweiligen ersten Elektroden
310-1 bis
310-8 erhalten werden, so dass, wenn ein Treibersignal an die entsprechenden ersten Elektroden
310-1 bis
310-8 angelegt wird, Erfassungssignaldifferenzwerte so konfiguriert werden können, dass sie durch einen Wert berechnet werden können, der erhalten wird durch Addieren aller Erfassungssignale, die von den zweiten Elektroden
320-1 bis
320-8 erhalten wird. Bezug nehmend auf Tabelle 1 und Tabelle 2 werden Erfassungssignale und Erfassungssignaldifferenzwertdaten zum Berechnen der Y-Achsen-Koordinaten angegeben, wie in Tabelle 5 und Tabelle 6 unten gezeigt. [Tabelle 5]
| INDEX | 310-1 | 310-2 | 310-3 | 310-4 | 310-5 | 310-6 | 310-7 | 310-8 |
| Erfassungssignal | 0 | 0 | 22 | 14 | 0 | 0 | 0 | 0 |
[Tabelle 6]
| INDEX | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Erfassungssignaldifferenzwertdaten | 0 | +22 | –8 | –14 | 0 | 0 | 0 |
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Als Ergebnis beträgt der Differenzwert zum Berechnen der Y-Achsen-Koordinaten 3, und wenn die Werte von Tabelle 6 durch Gleichung 1 ersetzt werden, können die Y-Achsen-Koordinaten als 3,39 erhalten werden. Wie in Tabelle 5 gezeigt, wird darauf hingewiesen, dass die Berühreingabe zwischen den dritten und vierten ersten Elektroden positioniert ist und sie ist zu der ersten dritten Elektrode 310-3 verschoben. Somit wird bestätigt, dass der Y-Achsen-Koordinatenwert 3,39, der gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet worden ist, sehr nahe an der tatsächlichen Position der Berühreingabe ist.
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6 ist ein Flussdiagramm und zeigt das Verfahren des Berühreingabeerfassungserfassungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 6 beginnt das Berühreingabeerfassungsverfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem Erhalten eines Erfassungssignals von dem Controller 350 (S60). Wie oben beschrieben wurde, kann das Erfassungssignal einer Änderung der Kapazität entsprechen, die durch die ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 und die zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 erzeugt worden ist, und der Controller 350 kann einen Erfassungsschaltkreis zum Erfassen der Änderung der Kapazität umfassen. Wenn das Erfassungssignal erhalten worden ist, kann der Controller 350 einen Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen berechnen, die von den gegenseitig benachbarten ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 oder den gegenseitig benachbarten zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 erhalten wurde (S62).
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Wenn dass Berühreingabeerfassungsverfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei dem Berühreingabeerfassungsgerät angewendet wird, basierend auf dem Schema der Erfassung gegenseitiger Kapazitäten, bei dem ein Treibersignal wenigstens an einige der Elektroden 310-1 bis 310-8 angelegt wird, wird der Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen, die in dem Verfahrensschritt S62 berechnet worden sind, separat für jede der ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 und die zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 berechnet. Das Treibersignal kann sequentiell an die ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 angelegt werden und die zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 können erfasst werden, um Erfassungssignale zu erhalten. Anschließend können die Erfassungssignale, die von den zweiten Elektroden 320-10 bis 320-8 erhalten werden, als das Treibersignal an die entsprechenden ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 angelegt wurde, addiert werden, um zum Berechnen der X-Achsenkoordinaten verwendet zu werden, und die Erfassungssignale, die von den entsprechenden zweiten Elektroden 320-1 bis 320-8 nach einer Periode des Anlegens des Treibersignals an alle ersten Elektroden 310-1 bis 310-8 beendet wurde, kann dazu addiert werden, um für die Berechnung der Y-Achsen-Koordinaten benutzt zu werden.
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Wenn die Differenzwerte zwischen den Erfassungssignalen berechnet werden, kann der Controller 350 einen Gewichtswert den berechneten Differenzwertdaten zuordnen und eine Berühreingabe durch Benutzen desselben feststellen (S64). Wenn die oben angegebene Gleichung 2 als Beispiel genommen wird, wird darauf hingewiesen, dass beim Berechnen der X-Achsen-Koordinaten, da sich das Vorzeichen der Differenzwertdaten von (+) zu (–) zwischen Index 5 und Index 6 ändert, ein niedrigster Gewichtswert 1 den Indizes 5 und 6 zugeordnet werden kann, ein Gewichtswert 2 kann den Indizes 4 und 7 zugeordnet werden, und ein Gewichtswert 3 kann dem Index 3 zugeordnet werden, der am weitesten entfernt liegt. Natürlich ist dies lediglich ein Beispiel des Verfahrens zum Zuordnen von Gewichtswerten und die Gewichtswerte können auf unterschiedliche Weise zugeordnet werden.
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Der Controller 350 kann die Differenzwertdaten mit den Gewichtswertdaten multiplizieren, die den entsprechenden Daten zugeordnet sind und die Summe der resultierenden Werte (das heißt die erste Summe) erhalten, und er kann die Differenzwertdaten mit den Indizes der entsprechenden Daten multiplizieren und die Summe der resultierenden Werte (das heißt die zweite Summe) erhalten, und ein Verhältnis zwischen den ersten und zweiten Summen zu den Referenzwerten addieren, um auf diese Weise die Koordinaten zu berechnen. Wie aus dem Ausführungsbeispiel bekannt ist, das unter Bezugnahme auf die graphische Darstellung von 5, Tabelle 1 bis Tabelle 6, Gleichung 1 und Gleichung 2 beschrieben wurde, kann der Einfluss von Rauschen in der oben beschriebenen Weise beträchtlich reduziert werden, so dass eine Berühreingabe genau festgestellt werden kann.
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Wie oben beschrieben wurde kann gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Differenzwert zwischen Erfassungssignalen berechnet werden, die von gegenseitig benachbarten Erfassungselektroden erhalten wurden und ein Gewichtswert kann jedem der Differenzwerte zugeordnet werden, basierend auf einem Erfassungskanal, der den kleinsten berechneten Differenzwert zwischen den Erfassungssignalen aufweist, um eine Berühreingabe festzustellen, wobei der Einfluss von Rauschen beträchtlich reduziert ist, und somit kann eine Berühreingabe genau festgestellt werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen gezeigt und beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass Änderungen und Abweichungen möglich sind, ohne von der Idee und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, die durch die zugehörigen Patentansprüche definiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0091961 [0001]
