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Technisches Gebiet
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Die Offenbarung betrifft allgemein Berührungssensoren und insbesondere eine Berührungssensorabtastung für anzeigeeingebettete Berührungssensoren.
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Hintergrund
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Die Berührungserfassung unter Verwendung eines Sensors, der in einer Anzeige eingebettet ist, kann üblicherweise während Zeitspannen, in denen die Anzeige nicht aktualisiert wird, ausgeführt werden. Gängige Vorgehensweisen hierbei können jedoch beschränkt sein. So ist beispielsweise die Menge der Zeit, die zum Ausführen einer Abtastung des Berührungssensors zur Verfügung steht, durch die Menge der Zeit, die zur Anzeigeaktualisierung notwendig ist, beschränkt. Damit ist die Flexibilität beim Einsatz von Techniken, die ein externes Rauschen vermeiden oder unterdrücken, beschränkt. Bei einem weiteren Beispiel kann die Frequenz, mit der die Berührungssteuerung Aktualisierungen der Berührungen für den Host bereitstellen kann, infolge der größeren Menge der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Berührungssensorabtastungen beschränkt sein. Diese Einschränkungen können das Leistungsvermögen der Berührungssteuerung auf Arten verschlechtern, die für die Wahrnehmung des Endanwenders nicht erwünscht sind.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 zeigt einen exemplarischen Berührungssensor entsprechend bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
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2A bis 2B zeigen einen exemplarischen anzeigeeingebetteten Berührungssensor entsprechend bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
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3A bis 3D zeigen exemplarische Phasen eines Anzeigeerneuerungszyklus für den anzeigeeingebetteten Berührungssensor von 2A bis 2B entsprechend bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
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4 zeigt ein exemplarisches Verfahren für eine Berührungssensorabtastung des anzeigeeingebetteten Berührungssensors von 2A bis 2B entsprechend bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt ein exemplarisches Computersystem zur Verwendung mit den anzeigeeingebetteten Berührungssensoren von 2A bis 2B entsprechend bestimmten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
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Beschreibung von exemplarischen Ausführungsbeispielen
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Eine Berührungserfassung unter Verwendung eines Sensors, der in einer Anzeige, so beispielsweise einer LCD-Abtastanzeige, eingebettet ist, kann in Zeiten synchronisiert werden, in denen die Anzeige nicht aktualisiert wird (die als „Leerlaufzeitspannen” („blanking periods”) bezeichnet werden können). Da die Anzeige- und Berührungsfunktionen oftmals eine gemeinsame Schaltung oder Verdrahtung verwenden, können die Anzeigeaktualisierungsfunktion und die Berührungserfassungsfunktionen wechselseitig ausschließend sein. Sind sie nicht wechselseitig ausschließend, so kann eine Verschlechterung des angezeigten Bildes oder des Berührungserfassungsvermögens beobachtet werden.
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Derzeit kann eine Berührungserfassung unter Verwendung eines Sensors, der in einer Anzeige eingebettet ist, während Zeitspannen ausgeführt werden, in denen die Anzeige nicht aktualisiert wird. Gängige Vorgehensweisen hierbei können jedoch beschränkt sein. So ist beispielsweise die Menge von Zeit, die zum Ausführen einer Abtastung des Berührungssensors erforderlich ist, durch die Menge von Zeit, die für die Anzeigeaktualisierung notwendig ist, beschränkt. Damit ist die Flexibilität beim Einsatz von Techniken, die ein externes Rauschen vermeiden oder unterdrücken, beschränkt. Bei einem weiteren Beispiel kann die Frequenz, mit der die Berührungssteuerung Aktualisierungen von Berührungen für den Host bereitstellen kann, infolge der größeren Menge von Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Berührungssensorabtastungen beschränkt sein. Diese Einschränkungen können das Leistungsvermögen der Berührungssteuerung auf Arten verschlechtern, die für die Wahrnehmung des Endanwenders nicht erwünscht sind.
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Entsprechend beinhalten Aspekte der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Abtasten eines Berührungssensors, so beispielsweise eines kapazitiven Berührungssensors, der in einer Anzeige, so beispielsweise einer LCD-Abtastanzeige (beispielsweise einer Aktivmatrixanzeige), eingebettet ist, wodurch die Ausführung einer Berührungserfassung ermöglicht wird, während die Anzeige aktualisiert wird, ohne dass eine Verschlechterung der Qualität des angezeigten Bildes bewirkt würde. Da die Anzeigeverschlechterung üblicherweise dann auftritt, wenn die Berührungserfassung gleichzeitig und in demselben Bereich, in dem die Anzeige aktualisiert wird, ausgeführt wird, kann die Anzeigeverschlechterung durch Einsetzen einer Synchronisierung zwischen der Anzeige und der Berührungserfassungssteuerung vermieden werden, wodurch sichergestellt ist, dass die Berührungserfassung nicht gleichzeitig und in demselben Bereich, in dem die Anzeige aktualisiert wird, ausgeführt wird.
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Indem ermöglicht wird, dass die Berührungserfassung gleichzeitig zur Anzeigeaktualisierung ausgeführt wird, kann die vorliegende Offenbarung den Großteil von Einschränkungen im Zusammenhang mit synchronisierten Berührungserfassungstechniken, die üblicherweise bei Verwendung eines in einer Anzeige eingebetteten Berührungssensors zum Einsatz kommen, beseitigen. Bei einem Beispiel ermöglicht die vorliegende Offenbarung eine größere Flexibilität bei der Implementierung von Rauschunterdrückungs- und Rauschvermeidungsschemen durch die Berührungssteuerung. Darüber hinaus stellt die vorliegende Offenbarung sehr viel mehr Zeit für die Berührungsabtastung bereit, da die Berührungsabtastung während der Anzeigeaktualisierung zulässig ist. Diese zusätzliche Zeit kann verwendet werden, um ausgefeiltere Rauschvermeidungs- und Unterdrückungstechniken, so beispielsweise ein Frequenzspringen (frequency hopping) und eine größere Probenfilterung (sample filtering) zu implementieren.
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Bei einem weiteren Beispiel ermöglicht die vorliegende Offenbarung höhere Berührungsberichtsraten für Berührungserfassungsschemen, die direkt synchronisiert sind, um Aktualisierungsraten anzuzeigen. Bei herkömmlichen synchronisierten Schemen kann die Berührungserfassung direkt mit der Anzeigeaktualisierungsrate verknüpft sein, die 60 Hz betragen kann. Die Implementierung einer optimalen Berührungserfassungsanwenderschnittstelle erfordert jedoch normalerweise eine Berichtsrate von mehr als 100 Hz. Die vorliegende Offenbarung stellt mehr Flexibilität und Zeit für die Berührungserfassung bereit, was eine Abtastung des Berührungssensors mit dem Doppelten der Anzeigeaktualisierung ermöglicht, was wiederum eine effektive Berichtsrate von 120 Hz bereitstellt und die Wahrnehmung des Endanwenders optimiert.
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1 zeigt einen exemplarischen Berührungssensor 110 mit einer exemplarischen Berührungssensorsteuerung 112. Der Berührungssensor 110 und die Berührungssensorsteuerung 112 können das Vorhandensein und den Ort einer Berührung oder einer Annäherung eines Objektes innerhalb einer berührungsempfindlichen Fläche des Berührungssensors 110 erfassen. Hierbei kann der Verweis auf einen Berührungssensor je nach Bedarf sowohl den Berührungssensor wie auch dessen Berührungssensorsteuerung mit einschließen. Auf ähnliche Weise kann der Verweis auf eine Berührungssensorsteuerung je nach Bedarf sowohl die Berührungssensorsteuerung wie auch deren Berührungssensor einschließen. Der Berührungssensor 110 kann je nach Bedarf ein oder mehrere berührungsempfindliche Flächen beinhalten. Der Berührungssensor 110 kann eine Feldanordnung (array) von Antriebs- und Erfassungselektroden (oder eine Feldanordnung von Elektroden eines einzigen Typs) beinhalten, die auf einem oder mehreren Substraten angeordnet sind, die aus einem dielektrischen Material bestehen. Hierbei kann der Verweis auf einen Berührungssensor je nach Bedarf sowohl die Elektroden des Berührungssensors wie auch das Substrat oder die Substrate, auf dem oder auf denen diese angeordnet sind, mit einschließen. Alternativ kann je nach Bedarf der Verweis auf einen Berührungssensor die Elektroden des Berührungssensors, jedoch nicht das Substrat oder die Substrate, auf dem oder auf denen diese angeordnet sind, mit einschließen.
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Eine Elektrode (sei es nun eine Masseelektrode, eine Schutzelektrode, eine Antriebselektrode oder eine Erfassungselektrode) kann eine Fläche aus einem leitfähigen Material sein, das eine Form bildet, so beispielsweise eine Scheibe, ein Quadrat, ein Rechteck, eine dünne Linie bzw. Zeile, eine andere geeignete Form oder eine geeignete Kombination hieraus. Ein oder mehrere Schnitte in einer oder mehreren Schichten des leitfähigen Materials können (wenigstens teilweise) die Form einer Elektrode erzeugen, und es kann die Fläche der Form (wenigstens teilweise) durch diese Schnitte verbunden sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das leitfähige Material einer Elektrode annähernd 100% der Fläche der Form hiervon einnehmen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Elektrode aus Indiumzinnoxid (ITO) bestehen, und es kann je nach Bedarf das ITO der Elektrode annähernd 100% der Fläche der Form hiervon einnehmen (was bisweilen als 100%-Füllung bezeichnet wird). Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das leitfähige Material einer Elektrode im Wesentlichen weniger als 100% der Fläche der Form hiervon einnehmen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Elektrode aus feinen Linien bzw. Leitungen eines Metalls oder eines anderen leitfähigen Materials (FLM) bestehen, so beispielsweise Kupfer, Silber oder ein kupfer- oder silberbasiertes Material, und es können die feinen Linien bzw. Leitungen des leitfähigen Materials annähernd 5% der Fläche der Form hiervon in einem schraffierten, gitterartigen oder anderen geeigneten Muster einnehmen. Hierbei schließt der Verweis auf FLM ein derartiges Material je nach Bedarf mit ein. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Elektroden beschreibt oder darstellt, die aus einem bestimmten leitfähigen Material bestehen, das bestimmte Formen mit bestimmten Füllgraden mit bestimmten Mustern bildet, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Elektroden, die aus einem beliebigen geeigneten leitfähigen Material bestehen, das beliebige geeignete Formen mit beliebigen geeigneten Füllgraden in beliebigen geeigneten Mustern bildet, mit ein.
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Je nach Bedarf können die Formen der Elektroden (oder anderer Elemente) eines Berührungssensors gänzlich oder teilweise ein oder mehrere Makromerkmale des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Eigenschaften der Implementierung dieser Formen (so beispielsweise die leitfähigen Materialien, Füllgrade oder Muster innerhalb der Formen) können gänzlich oder teilweise ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Makromerkmale eines Berührungssensors können ein oder mehrere Eigenschaften der Funktionalität hiervon bestimmen, und es können ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors ein oder mehrere optische Merkmale des Berührungssensors, so beispielsweise Transmittanz, Brechung oder Reflexion, bestimmen.
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Ein mechanischer Stapel kann das Substrat (oder mehrere Substrate) und das leitfähige Material, das die Antriebs- oder Erfassungselektroden des Berührungssensors 110 bildet, enthalten. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der mechanische Stapel eine erste Schicht aus einem optisch klaren Klebstoff (Optically Clear Adhesive OCA) unter einem Abdeckungspaneel beinhalten. Das Abdeckungspaneel kann klar sein und aus einem elastischen Material bestehen, das für eine wiederholte Berührung geeignet ist, so beispielsweise Glas, Polycarbonat oder Poly(methylmethakrylat) (PMMA). Die vorliegende Offenbarung bezieht ein beliebiges geeignetes Abdeckungspaneel, das aus einem beliebigen geeigneten Material besteht, mit ein. Die erste Schicht aus OCA kann zwischen dem Abdeckungspaneel und dem Substrat angeordnet sein, wobei das leitfähige Material die Antriebs- oder Erfassungselektroden bildet. Der mechanische Stapel kann zudem eine zweite Schicht aus OCA und eine dielektrische Schicht (die aus PET oder einem anderen geeigneten Material ähnlich zu dem Substrat besteht, wobei das leitfähige Material die Antriebs- oder Erfassungselektroden bildet) beinhalten. Bei einer Alternative kann je nach Bedarf eine dünne Beschichtung aus einem dielektrischen Material anstelle der zweiten Schicht aus OCA und der dielektrischen Schicht aufgebracht sein. Die zweite Schicht aus OCA kann zwischen dem Substrat angeordnet sein, wobei das leitfähige Material die Antriebs- oder Erfassungselektroden und die dielektrische Schicht bildet, und die dielektrische Schicht kann zwischen der zweiten Schicht aus OCA und einem Luftspalt zu einer Anzeige einer Vorrichtung hin, die den Berührungssensor 110 und die Berührungssensorsteuerung 112 beinhaltet, angeordnet sein. Lediglich bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das Abdeckungspaneel eine Dicke von annähernd 1 mm aufweisen; die erste Schicht aus OCA kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen; das Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Antriebs- oder Erfassungselektroden bildet, kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen; die zweite Schicht aus OCA kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen; und die dielektrische Schicht kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen bestimmten mechanischen Stapel mit einer bestimmten Anzahl von bestimmten Schichten beschreibt, die aus bestimmten Materialien bestehen und bestimmte Dicken aufweisen, bezieht die vorliegende Offenbarung einen beliebigen mechanischen Stapel mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von beliebigen geeigneten Schichten, die aus beliebigen geeigneten Materialien bestehen und beliebige geeignete Dicken aufweisen, mit ein. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen eine Schicht aus einem Klebstoff oder Dielektrikum die dielektrische Schicht, die zweite Schicht aus OCA und den Luftspalt gemäß vorstehender Beschreibung ersetzen, wobei kein Luftspalt hin zu der Anzeige vorhanden ist. Bei einem weiteren Beispiel kann der mechanische Stapel Schichten beinhalten, die in 2A bis 2B gezeigt sind und nachstehend weiter beschrieben werden.
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Ein oder mehrere Abschnitte des Substrates des Berührungssensors 110 können aus Polyethylenterephthalat (PET), Glas oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Die vorliegende Offenbarung bezieht ein beliebiges geeignetes Substrat mit beliebigen geeigneten Abschnitten, die aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, mit ein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Antriebs- oder Erfassungselektroden in dem Berührungssensor 110 gänzlich oder teilweise aus ITO bestehen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Antriebs- oder Erfassungselektroden in dem Berührungssensor 110 aus feinen Linien bzw. Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material bestehen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können ein oder mehrere Abschnitte des leitfähigen Materials Kupfer oder kupferbasiert sein und eine Dicke von annähernd 5 μm oder weniger und eine Breite von annähernd 10 μm oder weniger aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel können ein oder mehrere Abschnitte des leitfähigen Materials Silber oder silberbasiert sein und auf ähnliche Weise eine Dicke von annähernd 5 μm oder weniger und eine Breite von annähernd 10 μm oder weniger aufweisen. Die vorliegende Offenbarung bezieht beliebige geeignete Elektroden, die aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, mit ein.
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Der Berührungssensor 110 kann eine kapazitive Form der Berührungserfassung implementieren. Bei einer Implementierung mit wechselseitiger Kapazitanz kann der Berührungssensor 110 eine Feldanordnung von Antriebs- und Erfassungselektroden beinhalten, die eine Feldanordnung von kapazitiven Knoten bilden. Eine Antriebselektrode und eine Erfassungselektrode können einen kapazitiven Knoten bilden. Die Antriebs- und Erfassungselektroden, die den kapazitiven Knoten bilden, können nahe zueinander gelangen, jedoch keinen elektrischen Kontakt miteinander herstellen. Anstatt dessen können die Antriebs- und Erfassungselektroden miteinander über einen Zwischenraum hinweg kapazitiv gekoppelt werden. Eine Puls- oder Wechselspannung, die an der Antriebselektrode (durch die Berührungssensorsteuerung 112) angelegt wird, kann eine Ladung an der Erfassungselektrode induzieren, und es kann die Menge der induzierten Ladung empfindlich gegenüber einem Einflusses von außen sein (so beispielsweise einer Berührung oder Annäherung eines Objektes). Berührt ein Objekt den kapazitiven Knoten oder gelangt es in dessen Nähe, so kann eine Änderung der Kapazitanz an dem kapazitiven Knoten auftreten, und es kann die Berührungssensorsteuerung 112 die Änderung der Kapazitanz messen. Durch Messen von Änderungen der Kapazitanz über die Feldanordnung hinweg kann die Berührungssensorsteuerung 112 die Position der Berührung oder Annäherung innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder Flächen des Berührungssensors 110 bestimmen.
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Bei einer Implementierung mit Selbstkapazitanz kann der Berührungssensor 110 eine Feldanordnung von Elektroden eines einzigen Typs beinhalten, die jeweils einen kapazitiven Knoten bilden. Berührt ein Objekt den kapazitiven Knoten oder gelangt in dessen Nähe, so kann eine Änderung der Selbstkapazitanz an dem kapazitiven Knoten auftreten, und es kann die Berührungssensorsteuerung 112 die Änderung der Kapazitanz beispielsweise als Änderung der Menge der Ladung messen, die zum Anheben der Spannung an dem kapazitiven Knoten um eine vorbestimmte Menge benötigt wird. Wie bei der Implementierung mit wechselseitiger Kapazitanz kann durch Messen von Änderungen der Kapazitanz über die Feldanordnung hinweg die Berührungssensorsteuerung 112 die Position der Berührung oder Annäherung innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder Flächen des Berührungssensors 110 bestimmen. Die vorliegende Offenbarung bezieht je nach Bedarf eine beliebige geeignete Form von Kapazitäten der Berührungserfassung mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Antriebselektroden zusammen eine Antriebsleitung bzw. Linie bilden, die horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen geeigneten Orientierung verläuft. Auf ähnliche Weise können ein oder mehrere Erfassungselektroden zusammen eine Erfassungsleitung oder Linie bilden, die horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen geeigneten Orientierung verläuft. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Antriebsleitungen bzw. Linien im Wesentlichen senkrecht zu den Erfassungsleitungen bzw. Linien verlaufen. Hierbei kann der Verweis auf eine Antriebsleitung bzw. Linie ein oder mehrere Antriebselektroden, die die Antriebsleitung bzw. Linie bilden, je nach Bedarf mit einschließen, und umgekehrt. Auf ähnliche Weise kann der Verweis auf eine Erfassungsleitung bzw. Linie je nach Bedarf ein oder mehrere Erfassungselektroden, die die Erfassungsleitung bzw. Linie bilden, mit einschließen, und umgekehrt.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Ausgestaltungen von bestimmten Elektroden, die bestimmte Knoten bilden, beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Ausgestaltung von beliebigen geeigneten Elektroden, die beliebige geeignete Knoten bilden, mit ein. Darüber hinaus bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Elektroden, die an einer beliebigen geeigneten Anzahl von beliebigen geeigneten Substraten in beliebigen geeigneten Mustern angeordnet sind, mit ein.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann eine Änderung der Kapazitanz an einem kapazitiven Knoten eines Berührungssensors 110 eine Berührungs- oder Annäherungseingabe an der Position des kapazitiven Knotens anzeigen. Die Berührungssensorsteuerung 112 kann die Änderung der Kapazitanz erfassen und verarbeiten, um das Vorhandensein und den Ort der Berührungs- oder Annäherungseingabe zu bestimmen. Die Berührungssensorsteuerung 112 kann sodann Information über die Berührungs- oder Annäherungseingabe an eine oder mehrere andere Komponenten (so beispielsweise eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs)) einer Vorrichtung übermitteln, die den Berührungssensor 110 und die Berührungssensorsteuerung 112 beinhaltet, die auf die Berührungs- oder Annäherungseingabe durch Initiieren einer Funktion der Vorrichtung (oder einer Anwendung, die auf der Vorrichtung läuft) reagiert. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuerung mit einer bestimmten Funktionalität in Bezug auf eine bestimmte Vorrichtung oder einen bestimmten Berührungssensor beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Berührungssensorsteuerung mit einer beliebigen geeigneten Funktionalität in Bezug auf eine beliebige geeignete Vorrichtung und einen beliebigen geeigneten Berührungssensor mit ein.
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Die Berührungssensorsteuerung 112 kann ein oder mehrere integrierte Schaltungen (ICs) sein, so beispielsweise Allzweckmikroprozessoren, Microcontroller, programmierbare logische Vorrichtungen oder Feldanordnungen (array), anwendungsspezifische ICs (ASICs). Bei bestimmten Ausführungsbeispielen umfasst die Berührungssensorsteuerung 112 analoge Schaltungen, digitale Logik und einen digitalen nichtflüchtigen Speicher. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen ist die Berührungssensorsteuerung 112 an einer flexiblen Leiterplatte (Flexible Printed Circuit FPC) angeordnet, die, wie nachstehend beschrieben wird, mit dem Substrat des Berührungssensors 110 verbunden ist. Die FPC kann je nach Bedarf aktiv oder passiv sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen sind mehrere Berührungssensorsteuerungen 112 auf der FPC angeordnet. Die Berührungssensorsteuerung 112 kann eine Prozessoreinheit, eine Antriebseinheit, eine Erfassungseinheit und eine Ablageeinheit beinhalten. Die Antriebseinheit kann Antriebssignale für die Antriebselektroden des Berührungssensors 110 bereitstellen. Die Erfassungseinheit kann die Ladung an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 110 erfassen und Messsignale für die Prozessoreinheit, die die Kapazitanz an den kapazitiven Knoten darstellen, bereitstellen. Die Prozessoreinheit kann die Bereitstellung von Antriebssignalen für die Antriebselektroden durch die Antriebseinheit steuern und die Messesignale aus der Erfassungseinheit bearbeiten, um das Vorhandensein und den Ort einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder Flächen des Berührungssensors 110 zu erfassen und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann zudem Änderungen der Position einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder Flächen des Berührungssensors 110 nachverfolgen. Die Ablageeinheit kann die Programmierung zur Ausführung der Prozessoreinheit speichern, darunter je nach Bedarf eine Programmierung zur Steuerung der Antriebseinheit zur Bereitstellung von Antriebssignalen für die Antriebselektroden, eine Programmierung zur Verarbeitung von Messsignalen aus der Erfassungseinheit und eine andere geeignete Programmierung. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuerung mit einer bestimmten Implementierung mit bestimmten Komponenten beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Berührungssensorsteuerung mit einer beliebigen geeigneten Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten mit ein.
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Bahnen 114 aus leitfähigem Material mit Anordnung auf dem Substrat des Berührungssensors 110 können die Antriebs- oder Erfassungselektroden des Berührungssensors 110 mit Verbindungsstellen 116 koppeln, die ebenfalls auf dem Substrat des Berührungssensors 110 angeordnet sind. Wie nachstehend beschrieben wird, erleichtern Verbindungsstellen 116 die Kopplung der Bahnen 114 mit der Berührungssensorsteuerung 112. Die Bahnen 114 können sich in die berührungsempfindliche Fläche oder die berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 110 hinein oder um diese herum erstrecken. Bestimmte Bahnen 114 können Antriebsverbindungen zur Kopplung der Berührungssensorsteuerung 112 mit Antriebselektroden des Berührungssensors 110 bereitstellen, wodurch die Antriebseinheit der Berührungssensorsteuerung 112 Antriebssignale für die Antriebselektroden bereitstellen kann. Andere Bahnen 114 können Erfassungsverbindungen zur Kopplung der Berührungssensorsteuerung 112 mit Erfassungselektroden des Berührungssensors 110 bereitstellen, wodurch die Erfassungseinheit der Berührungssensorsteuerung 112 eine Ladung an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 110 erfassen kann. Die Bahnen 114 können aus feinen Leitungen bzw. Linien aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material bestehen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das leitfähige Material der Bahnen 114 Kupfer oder kupferbasiert sein und eine Breite von annähernd 100 μm oder weniger aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel kann das leitfähige Material der Bahnen 114 silber oder silberbasiert sein und eine Breite von annähernd 100 μm oder weniger aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Bahnen 114 insgesamt oder teilweise aus ITO zusätzlich oder alternativ zu den feinen Leitungen bzw. Linien aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material bestehen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Bahnen beschreibt, die aus bestimmten Materialien mit bestimmten Breiten bestehen, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Bahnen, die aus beliebigen geeigneten Materialien mit beliebigen geeigneten Breiten bestehen, mit ein. Zusätzlich zu den Bahnen 114 kann der Berührungssensor 110 ein oder mehrere Masseleitungen bzw. Linien beinhalten, die an einem Masseverbinder (der eine Verbindungsstelle 116 sein kann) an einer Kante des Substrates des Berührungssensors 110 (ähnlich zu den Bahnen 114) enden.
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Die Verbindungsstellen 116 können entlang einer oder mehrerer Kanten des Substrates außerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder Flächen des Berührungssensors 110 angeordnet sein. Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann die Berührungssensorsteuerung 112 auf einer FPC sein. Die Verbindungsstellen 116 können aus demselben Material wie die Bahnen 114 bestehen und mit der FPC unter Verwendung eines anisotropen leitfähigen Filmes (Anisotropic Conductive Film ACF) verbunden sein. Die Verbindung 118 kann leitfähige Leitungen auf der FPC beinhalten, die die Berührungssensorsteuerung 112 mit den Verbindungsstellen 116 koppeln, wiederum mit Kopplung der Berührungssensorsteuerung 112 mit den Bahnen 114 und mit den Antriebs- oder Erfassungselektroden des Berührungssensors 110. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Verbindungsstellen 116 mit einem elektromechanischen Verbinder (so beispielsweise einem Draht-mit-Platte-Verbinder mit Nulleinführkraft (zero insertion force wire-to-board connector)) verbunden sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel braucht die Verbindung 118 eine FPC nicht beinhalten. Die vorliegende Offenbarung bezieht eine beliebige geeignete Verbindung 118 zwischen der Berührungssensorsteuerung 112 und dem Berührungssensor 110 mit ein.
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2A bis 2B zeigen einen exemplarischen anzeigeeingebetteten Berührungssensorstapel 200. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Berührungssensor 200 ohne Beschränkung ein TFT-Substrat 214 (Thin Film Transistor TFT, Dünnfilmtransistor), eine TFT-Schicht 212, Übertragungselektroden 210, ein Anzeigemedium 208 (beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD)), einen Farbfilter 206, Empfangselektroden 204 und ein Decksubstrat 202, wie in 2A gezeigt ist, beinhalten. Die TFT-Schicht 212 kann ein oder mehrere elektronische Komponenten (beispielsweise Transistoren) beinhalten, die für die Leistungsversorgung und/oder Steuerung des Anzeigemediums 208 geeignet sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das TFT-Substrat 214 das Substrat sowohl für die TFT-Schicht 212 wie auch die Übertragungselektroden 210 sein sowie annähernd 0,4 mm dick sein. Auf ähnliche Weise kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen das Abdeckungssubstrat 202 das Substrat für die Empfangselektroden 204 und den Farbfilter 206 sein sowie Glas umfassen und annähernd 0,2 bis 0,4 mm dick sein. Andere geeignete Schichten können zu dem Berührungssensorstapel 200 hinzugefügt werden, oder es können einige Schichten von dem Berührungssensorstapel 200 je nach Bedarf bei anderen Ausführungsbeispielen entfernt sein. 2B zeigt eine alternative Perspektive der Ansicht von 2A, wobei die Empfangselektroden 204 und die Übertragungselektroden 210 einander schneiden, wie dies bei einer kapazitiven Berührungssensorausgestaltung der Fall ist.
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Bei anzeigeeingebetteten Berührungssensoren, so beispielsweise dem Berührungssensorstapel 200, können die Berührungserfassungskomponenten und die Anzeigekomponenten eine bestimmte Elektronik gemeinsam nutzen. Die Übertragungselektroden 210 können beispielsweise auch als Referenzspannungsquelle für die Anzeigekomponenten (beispielsweise die TFT-Schicht 212) des Berührungssensors 200 dienen. Es kann jedoch beim Aktivieren der Berührungserfassungsfunktionen des anzeigeeingebetteten Sensors eine Pulsspannung an den Übertragungselektroden 210 angelegt werden. Diese zusätzliche Pulsspannung in der Referenzspannung der Anzeigespannung kann sodann eine Anzeigeverschlechterung bewirken, wenn eine Berührungserfassung gleichzeitig und in demselben Bereich, in dem die Anzeige aktualisiert wird, ausgeführt wird. Die Anzeigeverschlechterung kann jedoch durch Einsetzen einer Synchronisierung zwischen der Anzeige und der Berührungserfassungssteuerung vermieden werden, was sicherstellt, dass die Berührungserfassung nicht gleichzeitig und in demselben Bereich, in dem die Anzeige aktualisiert wird, ausgeführt wird, wie in 3A bis 3D und 4 gezeigt ist und nachstehend noch erläutert wird.
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3A bis 3D zeigen exemplarische Phasen eines Anzeigeerneuerungszyklus für den anzeigeeingebetteten Berührungssensor von 2A bis 2B. Obwohl eine Anzeigeaktualisierung als kontinuierliche Aktualisierung über einen Schirm hinweg zum Zwecke von Erfassungschemen entsprechend Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung betrachtet wird, kann die Anzeige in mehrere Sektionen unterteilt sein, und es kann die Anzeigeaktualisierung als eine Anzahl von Phasen aufweisend betrachtet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Anzahl der Anzeigephasen gleich der Anzahl von Anzeigesektionen sein. Beispielsweise ist bei dem dargestellten Beispiel von 3A bis 3D die Anzeige in vier Sektionen (Quadranten) unterteilt, und es weist der Anzeigeerneuerungszyklus vier Phasen auf. Eine beliebige geeignete Anzahl von Anzeigeunterteilungen und/oder Anzahl von Erneuerungsphasen können verwendet werden. Beispielsweise kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Anzeige in sechs Sektionen unterteilt sein, wobei die Anzeigeerneuerung sechs Phasen aufweisen kann. Bei einem anderen Beispiel kann bei einigen Ausführungsbeispielen die Anzeige in acht Sektionen unterteilt sein, wobei die Anzeigeerneuerung acht Phasen aufweisen kann.
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3A zeigt die erste Phase des Anzeigeerneuerungszyklus. Während der ersten Phase des Erneuerungszyklus kann sich der erste Quadrant der Anzeige erneuern (das heißt kein Empfang einer Pulsspannung an den Übertragungselektroden 210), während die Übertragungselektroden in den zweiten und vierten Quadranten hinsichtlich einer Berührungseingabe abtasten (das heißt Empfang einer Pulsspannung an den Übertragungselektroden 210). Während der zweiten Phase des Anzeigeerneuerungszyklus kann sich, wie in 3B gezeigt ist, der zweite Quadrant der Anzeige erneuern, während die Übertragungselektroden in den ersten und dritten Quadranten hinsichtlich einer Berührungseingabe abtasten. Während der dritten Phase des Anzeigeerneuerungszyklus kann sich, wie in 3C gezeigt ist, der dritte Quadrant der Anzeige erneuern, während die Übertragungselektroden in den zweiten und vierten Quadranten erneut hinsichtlich einer Berührungseingabe abtasten. Während der vierten Phase des Anzeigeerneuerungszyklus kann sich, wie in 3D gezeigt ist, der vierte Quadrant der Anzeige erneuern, während die Übertragungselektroden in den ersten und dritten Quadranten wieder hinsichtlich einer Berührungseingabe abtasten.
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Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich, dass der Berührungssensor von 3A bis 3D hinsichtlich einer Berührungseingabe mit einer Rate abtastet, die zweimal so groß wie die Anzeigeaktualisierungsfrequenz ist. Dies bedeutet, dass bei einer Anzeige mit einer typischen Erneuerungsrate von 60 Hz die Berührungseingabeberichtsrate bei 120 Hz liegt, was um einiges über einer optimalen Berichtsrate von 100 Hz liegt. Wie vorstehend erläutert worden ist, kann bei herkömmlichen synchronisierten Berührungserfassungsschemen in anzeigeeingebetteten Berührungssensoren eine Berührungserfassung direkt mit der Anzeigeaktualisierungsrate verknüpft sein, die bei diesem Beispiel 60 Hz beträgt und unter der optimalen minimalen Berichtsrate von 100 Hz ist. Damit können Aspekte der vorliegenden Offenbarung eine noch stärker optimierte Berührungserfassungsrückkopplung gegenüber herkömmlichen synchronisierten anzeigeeingebetteten Berührungssensoren bereitstellen und gleichzeitig eine beliebige Anzeigeverschlechterung minimieren, die durch das gleichzeitige Aktualisieren der Anzeige und das Erfassen der Berührungseingabe bewirkt wird.
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4 zeigt ein exemplarisches Verfahren einer Berührungssensorabtastung des anzeigeeingebetteten Berührungssensors von 2A bis 2B. Das Verfahren 400 kann bei Schritt 410 beginnen, wo eine Anforderung zum Erneuern oder Aktualisieren der Anzeige empfangen wird. Die Anforderung kann beispielsweise und ohne Einschränkung eine Pulsspannung sein, die durch eine Steuerung oder einen Prozessor gesendet wird, die oder der mit dem anzeigeeingebetteten Berührungssensor gekoppelt ist.
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Bei Schritt 420 kann ein erster Abschnitt der Anzeige erneuert werden, während die Berührungselektroden an einem zweiten Abschnitt der Anzeige aktiviert werden. Dieser Schritt kann während eines beliebigen Abschnittes einer Anzeigeerneuerungszeitspanne stattfinden. Beispielsweise kann unter Bezugnahme auf das vorbeschriebene Beispiel mit vier Anzeigeerneuerungszeitspannenabschnitten Schritt 420 in einem beliebigen der vier Abschnitte stattfinden (beispielsweise denjenigen, die in 3A bis 3D gezeigt sind). Mit anderen Worten, der erste Abschnitt einer Anzeigeerneuerungszeitspanne kann bei einigen Ausführungsbeispielen durch 3A gezeigt sein, während der erste Abschnitt einer Anzeigeerneuerungszeitspanne bei anderen Ausführungsbeispielen durch 3B gezeigt ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten Abschnitte voneinander verschieden sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der erste Abschnitt der Anzeige insgesamt oder teilweise benachbart zu dem zweiten Abschnitt der Anzeige sein. Beispielsweise kann, wie in 3A gezeigt ist, der erste Abschnitt der Anzeige gleich Quadrant 1 sein, und es kann der zweite Abschnitt der Anzeige gleich Quadranten 2 und 4 sein. Bei diesem Beispiel können die ersten und zweiten Abschnitte als teilweise benachbart betrachtet werden. Das Erneuern des ersten Abschnittes der Anzeige kann beispielsweise ein Senden eines Spannungssignals an die Pixel der Anzeige mit Anordnung in dem ersten Abschnitt beinhalten. Das Aktivieren der Berührungssensoren in dem zweiten Abschnitt der Anzeige kann beispielsweise ein Senden von Spannungsimpulsen durch die Übertragungselektroden des Berührungssensors mit Anordnung in dem zweiten Abschnitt beinhalten.
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Bei Schritt 430 kann ein dritter Abschnitt der Anzeige erneuert werden, während die Berührungselektroden an einem vierten Abschnitt der Anzeige aktiviert werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die dritten und vierten Abschnitte voneinander verschieden sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der dritte Abschnitt der Anzeige gänzlich oder teilweise benachbart zu dem vierten Abschnitt der Anzeige sein. Beispielsweise kann, wie in 3B gezeigt ist, der dritte Abschnitt der Anzeige gleich Quadrant 2 sein, während der vierte Abschnitt der Anzeige gleich Quadranten 1 und 3 sein kann. Bei diesem Beispiel können die dritten und vierten Abschnitt als insgesamt benachbart betrachtet werden.
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Bei Schritt 440 kann ein fünfter Abschnitt der Anzeige erneuert werden, während die Berührungselektroden an einem zweiten Abschnitt der Anzeige aktiviert werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die vierten und zweiten Abschnitte voneinander verschieden sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der fünfte Abschnitt der Anzeige insgesamt oder teilweise benachbart zu dem zweiten Abschnitt der Anzeige sein. Beispielsweise kann, wie in 3C gezeigt ist, der fünfte Abschnitt der Anzeige gleich Quadrant 3 sein, während der zweite Abschnitt der Anzeige gleich Quadranten 2 und 4 sein kann. Bei diesem Beispiel können die fünften und zweiten Abschnitte als insgesamt benachbart betrachtet werden.
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Bei Schritt 450 kann ein sechster Abschnitt der Anzeige erneuert werden, während die Berührungselektroden an einem vierten Abschnitt der Anzeige aktiviert werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die sechsten und vierten Abschnitte verschieden voneinander sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der sechste Abschnitt der Anzeige gänzlich oder teilweise benachbart zu dem vierten Abschnitt der Anzeige sein. So kann beispielsweise, wie in 3D gezeigt ist, der sechste Abschnitt der Anzeige gleich Quadrant 4 sein, während der vierte Abschnitt der Anzeige gleich Quadranten 1 und 3 sein kann. Bei diesem Beispiel können die sechsten und vierten Abschnitte als teilweise benachbart betrachtet werden.
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Bestimmte Ausführungsbeispiele können die Schritte des Verfahrens von 4 je nach Bedarf wiederholen. Darüber hinaus bezieht, obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Schritte des Verfahrens von 4 mit Auftritt in einer bestimmten Reihenfolge beschreibt und darstellt, die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Schritte des Verfahrens von 4 mit Auftritt in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge mit ein. Darüber hinaus bezieht, obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Komponenten, Vorrichtungen oder Systeme, die bestimmte Schritte des Verfahrens von 4 ausführen, beschreibt und darstellt, die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Kombination von beliebigen geeigneten Komponenten, Vorrichtungen oder Systemen, die beliebige geeignete Schritte des Verfahrens von 4 ausführen, mit ein.
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Darüber hinaus ist, obwohl das exemplarische Verfahren 400 von 4 eine Anzeige, die in vier Quadranten unterteilt ist, sowie einen Anzeigeerneuerungszyklus mit vier Phasen beschreibt, eine beliebige Anzahl von Anzeigeunterteilungen und/oder Erneuerungsphasen in der vorliegenden Offenbarung mit einbezogen. So kann beispielsweise das Verfahren 400 bei einem Ausführungsbeispiel mit acht Anzeigeunterteilungen und acht Erneuerungsphasen eingesetzt werden. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann der erste Abschnitt der Anzeige bei Schritt 420 gleich Sektion 1 der acht Anzeigesektionen sein, und der zweite Abschnitt der Anzeige kann gleich Sektionen 2 und 6 sein. Bei Schritt 430 kann der dritte Abschnitt der Anzeige gleich Sektion 2 sein, und es kann der vierte Abschnitt der Anzeige gleich Sektionen 1 und 5 sein. Schritt 440 kann daher ein Erneuern eines fünften Abschnittes der Anzeige bei gleichzeitigem Aktivieren der Berührungselektroden an einem sechsten Abschnitt der Anzeige beinhalten (das heißt anstelle des Aktivierens der Berührungselektroden an dem zweiten Abschnitt, wie vorstehend beschrieben worden ist). Der fünfte Abschnitt der Anzeige kann gleich Sektion 3 sein, und der sechste Abschnitt kann gleich Sektionen 4 und 8 sein. Schritt 450 kann daher ein Erneuern eines siebten Abschnittes der Anzeige bei gleichzeitigem Aktivieren der Berührungselektroden an einem achten Abschnitt der Anzeige beinhalten. Der siebte Abschnitt kann gleich Sektion 4 sein, und es kann der achte Abschnitt gleich Sektionen 3 und 7 sein. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren in diesem Muster durch zusätzliche Schritte fortfahren, bis jede der acht Anzeigesektion erneuert worden ist.
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Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich, dass das Verfahren 400 (für eine beliebige Anzahl von Anzeigesektionen) hinsichtlich einer Berührungseingabe mit einer Rate abtastet, die gleich dem Doppelten der Anzeigeaktualisierungsfrequenz ist. Damit ist bei einer Anzeige mit einer Erneuerungsrate von 60 Hz die Berührungseingabeberichtsrate gleich 120 Hz, was um einiges über einer optimalen Berichtsrate von 100 Hz ist. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich zudem, dass bestimmte Ausführungsbeispiele ermöglichen können, dass zwei Berührungssensorbereiche in einem halben Schirmabstand voneinander aktiviert werden können. So ist beispielsweise bei dem Beispiel von 3A bis 3D jeder Bereich, in dem die Berührungssensoren aktiviert sind, zwei Sektionen von dem anderen Bereich, in dem die Berührungssensoren aktiviert sind, entfernt, was der Hälfte der Menge der Anzeigeunterteilungen (das heißt vier Anzeigeunterteilungen) entspricht. Bei einem weiteren Beispiel ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß vorstehender Beschreibung mit acht Anzeigesektionen jeder Bereich, in dem die Berührungssensoren aktiviert sind, vier Bereiche von dem anderen Bereich, in dem die Berührungssensoren aktiviert sind, entfernt, was wiederum gleich der Hälfte der Menge von Anzeigesektionen (das heißt acht Anzeigesektionen) ist.
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5 zeigt ein exemplarisches Computersystem 500 zur Verwendung mit den anzeigeeingebetteten Berührungssensoren von 2A bis 2B. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen führen ein oder mehrere Computersysteme 500 einen oder mehrere Schritte eines oder mehrerer Verfahren durch, die hier beschrieben oder dargestellt sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen stellen ein oder mehrere Computersysteme 500 eine Funktionalität bereit, die hier beschrieben oder dargestellt ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen führt eine Software, die auf einem oder mehreren Computersystemen 500 läuft, einen oder mehrere Schritte eines oder mehrerer Verfahren durch, die hier beschrieben oder dargestellt sind, und stellt eine Funktionalität bereit, die hier beschrieben oder dargestellt ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Software, die auf einem oder mehreren Computersystemen 500 läuft, auf einem computerlesbaren Medium logisch codiert sein. Bestimmte Ausführungsbeispiele beinhalten einen oder mehrere Abschnitte eines oder mehrerer Computersysteme 500. Hierbei kann der Verweis auf ein Computersystem je nach Bedarf eine Rechenvorrichtung mit einschließen, oder umgekehrt. Darüber hinaus kann je nach Bedarf der Verweis auf ein Computersystem ein oder mehrere Computersysteme mit einschließen.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht eine beliebige geeignete Anzahl von Computersystemen 500 mit ein. Die vorliegende Offenbarung bezieht ein Computersystem 500 mit ein, das eine geeignete physische Form annimmt. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann ein Computersystem 500 ein eingebettetes Computersystem, ein System-auf-Chip (System-on-Chip SOC), ein Einzelplattencomputersystem (Single-Board Computer SBC) (so beispielsweise ein Computer-auf-Modul (Computer-on-Modul COM) oder ein System-auf-Modul (System-on-Modul SOM)), ein Desktopcomputersystem, ein Laptop oder Notebookcomputersystem, ein interaktiver Kiosk, ein Mainframe, ein Netz von Computersystemen, ein Mobiltelefon, ein persönlicher digitaler Assistent (Personal Digital Assistant PDA), ein Server, ein Tabletcomputersystem oder eine Kombination aus zwei oder mehreren hiervon sein. Je nach Bedarf kann das Computersystem 500 ein oder mehrere Computersysteme 500 beinhalten, einstückig bzw. unitär oder verteilt sein, mehrere Orte überspannen, mehrere Maschinen überspannen, mehrere Datenzentren überspannen oder in einer Cloud bzw. Wolke residieren, die eine oder mehrere Cloud- bzw. Wolkenkomponenten in einem oder mehreren Netzwerken beinhaltet. Je nach Bedarf können ein oder mehrere Computersysteme 500 ohne wesentliche räumliche oder zeitliche Begrenzung einen oder mehrere Schritte eines oder mehrerer Verfahren, die hier beschrieben oder dargestellt sind, durchführen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können ein oder mehrere Computersysteme 500 in Echtzeit oder im Batch-Modus ein oder mehrere Schritte eines oder mehrerer Verfahren, die hier beschrieben oder dargestellt sind, durchführen. Ein oder mehrere Computersysteme 500 können je nach Bedarf zu verschiedenen Zeiten oder an verschiedenen Orten einen oder mehrere Schritte eines oder mehrerer Verfahren, die hier beschrieben oder dargestellt sind, durchführen.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet das Computersystem 500 einen Prozessor 502, einen Speicher 504, eine Ablage 506, eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle (I/O) 508, eine Kommunikationschnittstelle 510 und einen Bus 512. Obwohl die vorliegende Offenbarung ein bestimmtes Computersystem mit einer bestimmten Anzahl von bestimmten Komponenten in einer bestimmten Anordnung beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung ein beliebiges geeignetes Computersystem mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von beliebigen geeigneten Komponenten in einer beliebigen geeigneten Anordnung mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet der Prozessor 502 Hardware zum Ausführen von Anweisungen, so beispielsweise denjenigen, die ein Computerprogramm bilden. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann zur Ausführung von Anweisungen der Prozessor 502 die Anweisungen aus einem internen Register, einem internen Cache, einem Speicher 504 oder einer Ablage 506 abrufen (oder holen), diese decodieren und ausführen, und sodann ein oder mehrere Ergebnisse in ein internes Register, einen internen Cache, einen Speicher 504 oder eine Ablage 506 schreiben. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Prozessor 502 ein oder mehrere interne Caches für Daten, Anweisungen oder Adressen beinhalten. Die Offenbarung bezieht den Prozessor 502 mit ein, der je nach Bedarf eine beliebige geeignete Anzahl von beliebigen geeigneten internen Caches beinhalten kann. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Prozessor 502 ein oder mehrere Anweisungscaches, ein oder mehrere Datencaches sowie ein oder mehrere Translation-Lookaside-Puffer (TLBs) beinhalten. Anweisungen in den Anweisungscaches können Kopien von Anweisungen in dem Speicher 504 oder der Ablage 506 sein, und es können die Anweisungscaches den Abruf dieser Anweisungen durch den Prozessor 502 beschleunigen. Daten in den Datencaches können Kopien von Daten in dem Speicher 504 oder der Ablage 506 für Anweisungen mit Ausführung an dem Prozessor 505 zur Verarbeitung hierauf, die Ergebnisse von vorherigen Anweisungen mit Ausführung an dem Prozessor 502 für einen Zugriff durch nachfolgende Anweisungen mit Ausführung an dem Prozessor 502 oder zum Schreiben in den Speicher 504 oder die Ablage 506 oder andere geeignete Daten sein. Die Datencaches können die Lese- oder Schreibvorgänge durch den Prozessor 502 beschleunigen. Die TLBs können die Übertragung von virtuellen Adressen (virtual-adress translation) für den Prozessor 502 beschleunigen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Prozessor 502 ein oder mehrere interne Register für Daten, Anweisungen oder Adressen beinhalten. Die vorliegende Offenbarung bezieht den Prozessor 502, der eine beliebige geeignete Anzahl von beliebigen geeigneten internen Registern beinhaltet, je nach Bedarf mit ein. Je nach Bedarf kann der Prozessor 502 ein oder mehrere arithmetische logische Einheiten (ALUs) beinhalten, ein Multi-Kern-Prozessor sein oder ein oder mehrere Prozessoren 502 beinhalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen bestimmten Prozessor beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebigen geeigneten Prozessor mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet der Speicher 504 einen Hauptspeicher zum Speichern von Anweisungen für den Prozessor 502 zur Ausführung oder Daten für den Prozessor 502 zur Verarbeitung. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das Computersystem 500 Anweisungen aus der Ablage 506 oder einer anderen Quelle (beispielsweise einem anderen Computersystem 500) in den Speicher 504 laden. Der Prozessor 502 kann sodann die Anweisungen aus dem Speicher 504 in das interne Register oder den internen Cache laden. Zur Ausführung der Anweisungen kann der Prozessor 502 die Anweisungen aus dem internen Register oder dem internen Cache abrufen und diese decodieren. Während oder nach der Ausführung der Anweisungen kann der Prozessor 502 ein oder mehrere Ergebnisse (die zwischen oder Endergebnisse sein können) in das interne Register oder den internen Cache schreiben. Der Prozessor 502 kann sodann ein oder mehrere dieser Ergebnisse in den Speicher 504 schreiben. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen führt der Prozessor 502 nur Anweisungen in einem oder mehreren internen Registern oder internen Caches oder in dem Speicher 504 (im Gegensatz zu der Ablage 506 oder anderswo) aus und verarbeitet nur Daten in einem oder mehreren internen Registern oder internen Caches oder in dem Speicher 504 (im Gegensatz zu der Ablage 506 oder anderswo). Ein oder mehrere Speicherbusse (die jeweils einen Adressbus und einen Datenbus beinhalten können) können den Prozessor 502 mit dem Speicher 504 koppeln. Der Bus 512 kann einen oder mehrere Speicherbusse, wie nachstehend beschrieben wird, beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen residieren ein oder mehrere Speicherverwaltungseinheiten (Memory Management Units MMUs) zwischen dem Prozessor 502 und dem Speicher 504 und erleichtern Zugriffe auf den Speicher 504, die von dem Prozessor 502 angefordert werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet der Speicher 504 einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (Random Access Memory RAM). Der RAM kann je nach Bedarf ein flüchtiger Speicher sein. Je nach Bedarf kann der RAM ein dynamischer RAM (DRAM) oder ein statischer RAM (SRAM) sein. Darüber hinaus kann der RAM je nach Bedarf ein RAM mit einem einzigen Port (single-ported) oder mit mehreren Ports (multi-ported) sein. Die vorliegende Offenbarung bezieht einen beliebigen geeigneten RAM mit ein. Der Speicher 504 kann je nach Bedarf ein oder mehrere Speicher 504 beinhalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen bestimmten Speicher beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung einen beliebigen geeigneten Speicher mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet die Ablage 506 eine Massenablage (mass storage) für Daten oder Anweisungen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die Ablage 506 ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive HDD), ein Floppy-Disk-Laufwerk, einen Flash-Speicher, eine optische Platte, eine magnetooptische Platte, ein magnetisches Band oder ein USB-Laufwerk (Universal Serial Bus USB, universeller serieller Bus) oder eine Kombination aus zwei oder mehreren hieraus beinhalten. Die Ablage 506 kann je nach Bedarf entfernbare oder nicht entfernbare (oder feste) Medien beinhalten. Die Ablage 506 kann je nach Bedarf intern oder extern bezüglich des Computersystems 500 sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen ist die Ablage 506 ein nichtflüchtiger Festkörperspeicher (solid-state memory). Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet die Ablage 506 einen Nur-Lese-Speicher (Read-Only Memory ROM). Je nach Bedarf kann der ROM ein maskenprogrammierter ROM, ein programmierbarer ROM (PROM), ein löschbarer PROM (EPROM), ein elektrisch löschbarer PROM (EEPROM), ein elektrisch veränderbarer ROM (EAROM) oder ein Flash-Speicher oder eine Kombination aus zwei oder mehreren hieraus sein. Die vorliegende Offenbarung bezieht eine Massenablage 506, die eine beliebige geeignete physische Form annimmt, mit ein. Die Ablage 506 kann je nach Bedarf ein oder mehrere Steuereinheiten beinhalten, die eine Kommunikation zwischen dem Prozessor 502 und der Ablage 506 erleichtern. Je nach Bedarf kann der Speicher 506 ein oder mehrere Speicher 506 beinhalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Ablage beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Ablage mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet die I/O-Schnittstelle 508 Hardware, Software oder beides, unter Bereitstellung einer oder mehrerer Schnittstellen zur Kommunikation zwischen dem Computersystem 500 und einer oder mehreren I/O-Vorrichtungen. Das Computersystem 500 kann je nach Bedarf ein oder mehrere dieser I/O-Vorrichtungen beinhalten. Eine oder mehrere dieser I/O-Vorrichtungen können eine Kommunikation zwischen einer Person und einem Computersystem 500 ermöglichen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine I/O-Vorrichtung eine Tastatur, ein Keypad, ein Mikrofon, einen Monitor, eine Maus, einen Drucker, einen Scanner, einen Lautsprecher, eine Standbildkamera, einen Stift (stylus), einen Tablet, einen Touchscreen bzw. berührungsempfindlichen Bildschirm, einen Trackball, eine Videokamera, eine beliebige andere geeignete I/O-Vorrichtung oder eine Kombination aus zwei oder mehreren hieraus beinhalten. Eine I/O-Vorrichtung kann ein oder mehrere Sensoren beinhalten. Die vorliegende Offenbarung bezieht beliebige geeignete I/O-Vorrichtungen und beliebige geeignete I/O-Schnittstellen 508 für diese mit ein. Je nach Bedarf kann die I/O-Schnittstelle 508 eine oder mehrere Vorrichtungs- oder Softwaretreiber beinhalten, die ermöglichen, dass ein Prozessor 502 eine oder mehrere dieser I/O-Vorrichtungen antreibt. Die I/O-Schnittstelle 508 kann je nach Bedarf ein oder mehrere I/O-Schnittstellen 508 beinhalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte I/O-Schnittstelle beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete I/O-Schnittstelle mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet die Kommunikationsschnittstelle 510 Hardware, Software oder beides unter Bereitstellung einer oder mehrerer Schnittstellen zur Kommunikation (so beispielsweise zur paketbasierten Kommunikation) zwischen dem Computersystem 500 und einem oder mehreren anderen Computersystemen 500 oder einem oder mehreren Netzwerken. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die Schnittstelle 510 eine Netzwerkschnittstellensteuerung (Network Interface Controller NIC) oder einen Netzwerkadapter zur Kommunikation mit einem anderen drahtgebundenen Netzwerk oder einem drahtlosen NIC (WNIC) oder einen Drahtlosadapter zur Kommunikation mit einem Drahtlosnetzwerk, so beispielsweise einem WI-FI-Netzwerk, beinhalten. Die vorliegende Offenbarung bezieht ein beliebiges geeignetes Netzwerk und eine beliebige geeignete Kommunikationsschnittstelle 510 hierfür mit ein. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das Computersystem 500 mit einem Ad-Hoc-Netzwerk, einem Personenbereichsnetzwerk (Personal Area Network PAN), einem Ortsbereichsnetzwerk (Local Area Network LAN), einem Großbereichsnetzwerk (Wide Area Network WAN), einem Stadtbereichsnetzwerk (Metropolitan Area Network MAN) oder einem oder mehreren Abschnitten des Internets oder einer Kombination aus zwei oder mehreren hieraus kommunizieren. Ein oder mehrere Abschnitte eines oder mehrerer dieser Netzwerke können drahtgebunden oder drahtlos sein. Bei einem Beispiel kann das Computersystem 500 mit einem drahtlosen PAN (WPAN) (so beispielsweise einem Bluetooth-WPAN), einem WI-FI-Netzwerk, einem WI-MAX-Netzwerk, einem Mobiltelefonnetzwerk (so beispielsweise einem GSM-Netzwerk (Globales System für mobile Kommunikationen) oder einem beliebigen anderen geeigneten drahtlosen Netzwerk oder einer Kombination aus zwei oder mehreren hieraus kommunizieren. Das Computersystem 500 kann je nach Bedarf eine beliebige geeignete Schnittstelle 510 für ein beliebiges dieser Netzwerke beinhalten. Die Kommunikationsschnittstelle 510 kann je nach Bedarf eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen 510 beinhalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Kommunikationsschnittstelle beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Kommunikationsschnittstelle mit ein.
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Bei bestimmten Ausführungsbeispielen beinhaltet der Bus 512 Hardware, Software oder beide Kopplungselemente des Computersystems 500 miteinander. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Bus 512 einen Port mit beschleunigter Grafik (Accelerated Graphics Port AGP) oder einen anderen Grafikbus, einen EISA-Bus (Enhanced Industry Standard Architecture EISA, verbesserte Industriestandardarchitektur), einen Frontseitenbus (Front-Side Bus FSB), einen HT-Interconnect (Hypertransport HT), einen ISA-Bus (Industry Standard Architecture ISA, Industriestandardarchitektur), einen INFINIBAND-Interconnect, einen LPC-Bus (Low-Pin-Count LPC), einen Speicherbus, einen MCA-Bus (Micro Channel Architecture MCA), einen PCI-Bus (Peripheral Component Interconnect PCI), einen PCIe-Bus (PCI Express PCIe), einen SATA-Bus (Serial Advanced Technology Attachment SATA), einen VLB-Bus (Video Electronics Standards Association) oder einen beliebigen anderen Bus oder eine Kombination aus zwei oder mehreren hieraus beinhalten. Der Bus 512 kann je nach Bedarf ein oder mehrere Busse 512 beinhalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen bestimmten Bus beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung einen beliebigen geeigneten Bus oder Interconnect mit ein.
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Der Verweis auf ein computerlesbares nichtflüchtiges Ablagemedium oder mehrere solche Medien kann ein oder mehrere halbleiterbasierte oder andere integrierte Schaltungen (ICs) beinhalten, so beispielsweise eine feldprogrammierbare Gate-Anordnung (Field-Programmable Gate Array FPGA) oder eine anwendungsspezifische IC (ASIC), Festplattenlaufwerke (HDDs), hybride Festlaufwerke (HHDs), optische Platten, optische Plattenlaufwerke (ODDs), magnetooptische Platten, magnetooptische Laufwerke, Floppy-Disketten, Floppy-Disk-Laufwerke (FDDs), Magnetbänder, Festkörperlaufwerke (SSDs), RAM-Laufwerke, SECURE-DIGITAL-Karten, SECURE-DIGITAL-Laufwerke und ein beliebiges anderes geeignetes computerlesbares, nichtflüchtiges Ablagemedium oder derartige Medien oder eine beliebige geeignete Kombination aus zwei oder mehreren hieraus beinhalten. Einer computerlesbares, nichtflüchtiges Ablagemedium oder solche Medien kann je nach Bedarf flüchtig, nichtflüchtig oder eine Kombination aus flüchtig und nichtflüchtig sein.
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Es ist „oder” inklusiv bzw. einschließend und nicht exklusiv bzw. ausschließend, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Kontext. Es bezeichnet „A oder B” „A, B oder beide”, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Kontext. Darüber hinaus ist „und” sowohl verbindend wie auch vereinzelnd (several), außer dies ist explizit anders angegeben und ergibt sich anders aus dem Kontext. Es bedeutet „A und B” „A und B, und zwar gemeinsam oder einzeln”, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Kontext.
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Der Umfang der vorliegenden Offenbarung bezieht sämtliche Änderungen, Ersetzungen, Abwandlungen, Abänderungen und Modifikationen an den exemplarischen Ausführungsbeispielen, die hier beschrieben oder dargestellt sind und die ein Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erfassen kann, mit ein. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die exemplarischen Ausführungsbeispiele, die hier beschrieben oder dargestellt sind, beschränkt. Darüber hinaus kann, obwohl die vorliegende Offenbarung jeweilige Ausführungsbeispiele als bestimmte Komponenten, Elemente, Funktionen, Operationen bzw. Vorgänge oder Schritte beinhaltend beschreibt und darstellt, ein beliebiges dieser Ausführungsbeispiele eine beliebige Kombination oder Permutation von beliebigen der Komponenten, Elemente, Funktionen, Operationen bzw. Vorgänge oder Schritte, die anderswo beschrieben oder dargestellt sind und die ein Durchschnittfachmann auf dem einschlägigen Gebiet erfassen kann, beinhalten. Darüber hinaus umfasst in den beigefügten Ansprüchen der Verweis auf ein Gerät oder System oder eine Komponente eines Gerätes oder Systems, die dafür ausgelegt sind, dafür angeordnet sind, dazu fähig sind, dafür ausgestaltet sind, dafür aktiviert sind, dafür betreibbar sind oder dafür betätigbar sind, eine bestimmte Funktion wahrzunehmen, dieses Gerät, dieses System und diese Komponente unabhängig davon, ob es oder sie oder jene bestimmte Funktion aktiviert, eingeschaltet oder entsperrt ist, solange nur dieses Gerät, dieses System und diese Komponente dafür ausgelegt sind, dafür angeordnet sind, dazu fähig sind, dafür ausgestaltet sind, dafür aktiviert sind, dafür betreibbar sind oder dafür betätigbar sind.
