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Technischer Bereich
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Diese Offenbarung bezieht sich Allgemein auf Berührungssensoren und insbesondere auf Sensorentwürfe, die Code-Hopping-Algorithmen mit Code-Division-Multiplexing beinhalten.
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Hintergrund
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Bei aktuellen Berührungssensorsystemen, die ein Zeit-Multiplex-Verfahren (time division multiplexing, TDM) auf den Ansteuerleitungen verwenden, kann es erforderlich sein, die Paare an Ansteuer- und Ausleseleitungen (”Ansteuer-Auslesepaare”) separat zu unterschiedlichen Zeiten abzutasten. Diese Schemata können daher den Betrag der Auslesezeit begrenzen, die für jedes Ansteuer-Auslesepaar des Berührungssensors verwendet werden kann. Darüber hinaus können Berührungssensorentwürfe, die TDM verwenden, Rauschsignale nicht ausreichend berücksichtigen, die aufgrund von Umwelteinflüssen oder von anderen Arten von Interferenzen auf den Ausleseleitungen auftreten können. Dies kann zu geringen Signal-Rausch-Verhältnissen (signal to noise ratios, SNR) der ausgelesenen Signale führen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen beispielhaften Berührungssensor mit einer beispielhaften Berührungssensorsteuereinheit gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
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2A zeigt einen beispielhaften Berührungssensor, der ein Zeit-Multiplex-Verfahren (TDM) gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
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2B zeigt einen beispielhaften Berührungssensor, der ein Code-Multiplex-Verfahren (code division multiplexing, CDM) gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
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3 zeigt ein beispielhaftes Berührungssensorsystem, das einen Code-Hopping-Algorithmus mit CDM gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
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4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Implementierung von Code-Hopping-Algorithmen mit CDM gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
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5 zeigt ein beispielhaftes Computersystem zur Verwendung mit den Berührungssensoren aus den 1–4 gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
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1 zeigt einen beispielhaften hybriden kapazitiven Berührungssensor 110 mit einer beispielhaften Berührungssensorsteuereinheit 112 gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Der Berührungssensor 110 und die Berührungssensorsteuereinheit 112 können die Gegenwart und den Ort einer Berührung oder der Annäherung eines Objekts innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches des Berührungssensors 110 detektieren. Eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor kann hier gegebenenfalls sowohl den Berührungssensor als auch seine Berührungssensorsteuereinheit umfassen. In ähnlicher Weise kann eine Bezugnahme auf eine Berührungssensorsteuereinheit sowohl die Berührungssensorsteuereinheit als auch deren Berührungssensor umfassen. Der Berührungssensor 110 kann gegebenenfalls einen oder mehrere berührungsempfindliche Bereiche enthalten. Der Berührungssensor 110 kann ein Feld von Ansteuer- und Ausleseelektroden (oder ein Feld von einer einzigen Art) umfassen, die auf einem oder auf mehreren Substrat angeordnet sind, welches aus einem dielektrischen Material bestehen kann. Eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor kann hier gegebenenfalls sowohl die Elektroden des Berührungssensors als auch das Substrat oder die Substrate, auf denen sie angeordnet sind, umfassen. Alternativ dazu kann eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls die Elektroden des Berührungssensors, aber nicht die Substrate, auf denen sie angeordnet sind, umfassen.
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Eine Elektrode (entweder eine Masseelektrode, eine Schutzelektrode, eine Ansteuerelektrode, oder eine Ausleseelektrode) kann ein Bereich aus leitfähigem Material sein, der eine bestimmte Form hat, wie z. B. eine Kreisscheibe, ein Quadrat, ein Rechteck, eine dünne Linie, oder eine andere geeignete Form oder deren Kombinationen. Ein oder mehrere Schnitte in einer oder in mehreren Schichten aus einem leitfähigen Material können (zumindest zum Teil) die Form einer Elektrode bilden und die Fläche der Form kann (zumindest zum Teil) durch diese Schnitte begrenzt sein. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitfähige Material einer Elektrode ungefähr 100% der Fläche ihrer Form bedecken. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus Indiumzinnoxid (ITO) bestehen und das ITO der Elektrode kann ungefähr 100% der Fläche ihrer Form bedecken (manchmal als 100%-ige Füllung bezeichnet). In bestimmten Ausführungsformen kann das leitfähige Material einer Elektrode deutlich weniger als 100% der Fläche ihrer Form bedecken. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus feinen Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material (FLM) bestehen, wie z. B. Kupfer, Silber oder einem kupfer- oder silberhaltigen Material, und die feinen Leitungen aus leitfähigem Material können ungefähr 5% der Fläche ihrer Form in einem schraffierten, netzartigen oder einem anderen geeigneten Muster bedecken. Eine Bezugnahme auf FLM kann hier ggf. derartige Materialien umfassen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Elektroden bestehend aus bestimmten leitfähigen Materialien in bestimmten Formen mit bestimmten Füllungen in bestimmten Mustern beschreibt oder illustriert, umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Elektroden aus jedem geeigneten leitfähigen Material in jeder geeigneten Form mit jedem geeigneten Füllprozentsatz in jedem geeigneten Muster.
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Gegebenenfalls können die Formen der Elektroden (oder anderer Elemente) eines Berührungssensors im Ganzen oder zum Teil ein oder mehrere Makromerkmale des Berührungssensors bilden. Eine oder mehrere Eigenschaften der Implementierung dieser Formen (wie z. B. das leitfähige Material, die Füllung, oder die Muster innerhalb der Formen) können im Ganzen oder zum Teil ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Makromerkmale des Berührungssensors können eine oder mehrerer Eigenschaften seiner Funktionalität bestimmen und ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors können eine oder mehrere optische Eigenschaften des Berührungssensors, wie z. B. die Durchsichtigkeit, die Brechung oder die Reflektion bestimmen.
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Ein mechanischer Stapel kann das Substrat (oder mehrere Substrate) und das leitfähige Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden des Berührungssensors 110 bildet, enthalten. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der mechanische Stapel eine erste Schicht aus einem optisch klaren Klebstoff (OCA) unterhalb eines Abdeckpanels beinhalten. Das Abdeckpanel kann durchsichtig sein und aus einem widerstandsfähigen Material bestehen, das für eine wiederholte Berührung beeignet ist, wie z. B. Glas, Polycarbonat, oder Polymethylmethacrylat (PMMA). Die vorliegende Offenbarung umfasst alle geeigneten Abdeckpanele besehend aus jedem geeigneten Material. Die erste Schicht aus OCA kann zwischen dem Abdeckpanel und dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektrode bildet, angeordnet sein. Der mechanische Stapel kann auch eine zweite Schicht aus OCA und eine dielektrische Schicht (die aus PET oder einem anderen geeigneten Material besteht, ähnlich zu dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet) beinhalten. Alternativ kann gegebenenfalls eine dünne Beschichtung aus einem dielektrischen Material anstelle der zweiten Schicht aus OCA und der dielektrischen Schicht angebracht werden. Die zweite Schicht aus OCA kann zwischen dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, und der dielektrischen Schicht angeordnet sein und die dielektrische Schicht kann zwischen der zweiten Schicht aus OCA und einem Luftspalt angrenzend an eine Anzeige eines Geräts, das den Berührungssensor 110 und die Berührungssensorsteuereinheit 112 enthält, angeordnet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Abdeckpanel eine Dicke von ungefähr 1 mm haben; die erste Schicht aus OCA kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben. Das Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektrode bildet, kann eine Dicke von 0,05 mm haben; die zweite Schicht aus OCA kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben, und die dielelektrische Schicht kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen konkreten mechanischen Stapel mit einer konkreten Zahl von konkreten Schichten bestehend aus bestimmten Materialien mit einer bestimmten Dicke beschreibt, umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten mechanischen Stapel mit jeder geeigneten Zahl von geeigneten Schichten von jedem geeigneten Material mit jeder geeigneten Dicke. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann in bestimmten Ausführungsformen eine Schicht aus Klebstoff oder einem Dielektrikum, die dielektrische Schicht, die zweite Schicht aus OCA und den obenstehend beschriebenen Luftspalt ersetzen, so dass kein Luftspalt zur Anzeige hin besteht. In einem anderen Beispiel kann der mechanische Stapel die in den 2A–2B gezeigten und weiter unten beschriebenen Schichten enthalten.
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Ein oder mehrere Abschnitte des Substrats des Berührungssensors 110 können aus Polyethylenterephthalat (PET), Glas oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Die vorliegende Offenbarung umfasst alle geeigneten Substrate, bei denen irgendein geeigneter Abschnitt aus irgendeinem geeigneten Material besteht. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden in dem Berührungssensor 110 ganz oder zum Teil aus ITO bestehen. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden des Berührungssensors 110 aus dünnen Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material bestehen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können ein oder mehrere Abschnitte des leitfähigen Materials aus Kupfer oder aus einem kupferhaltigen Material bestehen und eine Dicke von ungefähr 5 μm oder weniger und eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger haben. In einem anderen Beispiel können ein oder mehrere Abschnitte des leitfähigen Materials aus Silber oder einem silberhaltigen Material besehen und gleichermaßen eine Dicke von 5 μm oder weniger und eine Breite von 10 μm oder weniger haben. Die vorliegende Offenbarung umfasst alle geeigneten Elektroden bestehend aus jedem geeigneten Material.
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Der Berührungssensor 110 kann eine hybride kapazitive Form der Berührungserfassung implementieren, die sowohl Gegen- als auch Eigenkapazitätserfassungsbetriebsarten in einem kapazitiven Sensor enthält. In einer Gegenkapazitätsimplementierung oder -betriebsart kann der Berührungssensor 110 ein Feld von Ansteuer- und Ausleseelektroden beinhalten, die ein Feld von kapazitiven Knoten bilden. Ein Überlappungsbereich einer Ansteuerelektrode und einer Ausleseelektrode kann einen kapazitiven Knoten bilden. Die Ansteuer- und Ausleseelektroden, die den kapazitiven Knoten bilden, können einander nahekommen, machen aber keinen elektrischen Kontakt miteinander. Stattdessen sind die Ansteuer- und Ausleselektroden kapazitiv miteinander über einen Abstand zwischen ihnen gekoppelt. Eine gepulste oder alternierende Spannung, die an die Ansteuerelektroden (durch die Berührungssensorsteuereinheit 112) angelegt wird, kann eine Ladung auf den Ausleseelektroden induzieren und die induzierte Ladungsmenge kann von externen Einflüssen (wie z. B. einer Berührung oder der Annäherung eines Objekts) abhängen. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Kapazitätsänderung an den kapazitiven Knoten auftreten und die Berührungssensorsteuereinheit 112 kann die Kapazitätsänderung messen. Durch Messung der Kapazitätsänderung über das Feld hinweg, kann die Berührungssensorsteuereinheit 112 den Ort der Berührung oder der Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs oder der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 110 bestimmen.
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In einer Eigenkapazitätsimplementierung oder -betriebsart kann der Berührungssensor 110 ein Feld von Elektroden einer einzigen Art beinhalten, die jeweils einen kapazitiven Knoten bilden können. In manchen Ausführungsformen kann der Berührungssensor 110 ein Feld angesteuerten und geerdeten Elektroden enthalten, wobei jeder Überlappungsbereich zwischen den angesteuerten und den geerdeten Elektroden einen kapazitiven Knoten bildet. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Änderung der Eigenkapazität an dem kapazitiven Knoten auftreten und die Berührungssensorsteuereinheit 112 kann die Kapazitätsänderung messen, z. B. als Änderung der Ladungsmenge, die erforderlich ist, um die Spannung an dem kapazitiven Knoten um einen vorbestimmten Betrag zu erhöhen. Wie bei der Gegenkapazitätsimplementierung kann durch eine Messung der Kapazitätsänderung über das Feld hinweg die Position der Berührung oder der Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs oder der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 110 durch die Berührungssensorsteuereinheit 112 bestimmt werden. Die vorliegende Offenbarung umfasst alle geeigneten Formen der kapazitiven Berührungserfassung.
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In bestimmten Ausführungsformen können eine oder mehrere Ansteuerelektroden zusammen eine Ansteuerleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in jeder anderen geeigneten Richtung verläuft. In ähnlicher Weise können eine oder mehrere Ausleseelektroden zusammen eine Ausleseleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in jeder anderen geeigneten Richtung verläuft. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuerleitungen im Wesentlichen senkrecht zu den Ausleseleitungen verlaufen. Eine Bezugnahme auf eine Ansteuerleitung kann gegebenenfalls eine oder mehrere Ansteuerelektroden mit umfassen, die die Ansteuerleitung bilden, und umgekehrt. In ähnlicher Weise kann hier eine Bezugnahme auf eine Ausleseleitung gegebenenfalls eine oder mehrere Ausleselektroden mit umfassen, die die Ausleseleitung bilden, und umgekehrt.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung eine konkrete Konfiguration konkreter Elektroden beschreibt, die konkrete Knoten ausbilden, umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Konfigurationen aller geeigneten Elektroden, die irgendwelche geeigneten Knoten bilden. Darüber hinaus umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Elektroden, die auf jeder geeigneten Seite von geeigneten Substraten in jedem geeigneten Muster angeordnet sind.
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Wie obenstehend beschrieben, kann eine Kapazitätsänderung an einem kapazitiven Knoten des Berührungssensors 110 eine Berührungs- und Annäherungseingabe an dem Ort des kapazitiven Knotens anzeigen. Die Berührungssensorsteuereinheit 112 kann die Kapazitätsänderung erfassen und verarbeiten, um die Gegenwart und den Ort der Berührungs- oder Annäherungseingabe zu bestimmen. Die Berührungssensorsteuereinheit 112 kann dann Informationen über die Berührungs- oder Annäherungseingabe an eine oder mehrere Komponenten (wie z. B. eine oder mehrere Zentralverarbeitungseinheiten (CPUs)) eines Geräts, das den Berührungssensor 110 und die Berührungssensorsteuereinheit 112 enthält, übertragen, das wiederum auf die Berührungs- oder Annäherungseingabe durch Initiierung einer damit verbundenen Funktion des Geräts (oder einer auf dem Gerät laufenden Anwendung) antwortet. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine konkrete Berührungssensorsteuereinheit mit bestimmter Funktionalität in Bezug auf ein bestimmtes Gerät und einen bestimmten Berührungssensor beschreibt, umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Berührungssensorsteuereinheiten mit jeder geeigneten Funktionalität bezüglich jedes geeigneten Geräts und jedes geeigneten Berührungssensors.
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Die Berührungssensorsteuereinheit 112 kann aus einer oder aus mehreren integrierten Schaltungen (ICs) bestehen, wie z. B. aus Universalmikroprozessoren, Mikrocontrollern, programmierbaren logischen Geräten oder Feldern, anwendungsspezifischen ICs (ASICs). In bestimmten Ausführungsformen kann die Berührungssensorsteuereinheit ein Computersystem wie das im Zusammenhang mit 5 beschriebene Computersystem 500 enthalten. In bestimmten Ausführungsformen umfasst die Berührungssensorsteuereinheit 112 analoge Schaltungen, digitale Logiken und digitale nichtflüchtige Speicher. In bestimmten Ausführungsformen ist die Berührungssensorsteuereinheit 112 auf einer flexiblen gedruckten Leiterplatte (FPC) angeordnet, die mit dem Substrat des Berührungssensors 110, wie untenstehend beschrieben wird, verbunden ist. Die FPC kann ggf. aktiv oder passiv sein. In bestimmten Ausführungsformen können mehrere Berührungssensorsteuereinheiten 112 auf der FPC angeordnet sein. Die Berührungssensorsteuereinheit 112 kann eine Verarbeitungseinheit, eine Ansteuereinheit, eine Ausleseeinheit und eine Speichereinheit beinhalten. Die Ansteuereinheit kann Ansteuersignale an die Ansteuerelektroden des Berührungssensors 110 liefern. Die Ausleseeinheit kann Ladungen an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 110 erfassen und Messsignale an die Verarbeitungseinheit liefern, die Kapazitäten an den kapazitiven Knoten repräsentieren. Die Verarbeitungseinheit kann das Anlegen der Ansteuersignale an die Ansteuerelektroden durch die Ansteuereinheit steuern und Messsignale von der Ausleseeinheit verarbeiten, um die Gegenwart und den Ort einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs oder der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 110 zu detektieren und zu verarbeiten. Die Verarbeitungseinheit kann Änderungen in der Position einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs oder der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 110 verfolgen. Die Speichereinheit kann Programme zur Ausführung durch die Verarbeitungseinheit speichern, inklusive Programme zur Steuerung der Ansteuereinheit zum Anlegen der Ansteuersignale an die Ansteuerelektroden, Programme zur Verarbeitung der Messsignale von der Ausleseeinheit, und gegebenenfalls andere geeignete Programme. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine konkrete Berührungssensorsteuereinheit mit einer konkreten Implementierung mit bestimmten Komponenten beschreibt, umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Berührungssensorsteuereinheiten mit jeder geeigneten Implementierung mit irgendwelchen geeigneten Komponenten.
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Die auf dem Substrat des Berührungssensors 110 angeordneten Leiterbahnen 114 aus leitfähigem Material könnend die Ansteuer- oder Ausleseelektroden des Berührungssensors 110 mit Anschlussflächen 116 verbinden, die ebenfalls auf dem Substrat des Berührungssensors 110 angeordnet sind. Wie untenstehend beschrieben wird, ermöglichen die Anschlussflächen 116 die Verbindung der Leiterbahnen 114 mit der Berührungssensorsteuereinheit 112. Die Leiterbahnen 114 können sich in oder um (z. B. an den Kanten) die berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 110 erstrecken. Bestimmte Leiterbahnen 114 können Ansteuerverbindungen zur Verbindung der Berührungssensorsteuereinheit 112 mit den Ansteuerelektroden des Berührungssensors zur Verfügung stellen, über die die Ansteuereinheit der Berührungssensorsteuereinheit 112 Ansteuersignale an die Ansteuerelektroden anlegen kann. Andere Leiterbahnen 114 können Ausleseverbindungen für die Kopplung der Berührungssteuersensoreinheit 112 mit den Ausleseelektroden des Berührungssensors 110 zur Verfügung stellen, über die die Ausleseeinheit der Berührungssensorsteuereinheit 112 Ladungen an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 110 erfassen kann. Die Leiterbahnen 114 können aus dünnen Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material gebildet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das leitfähige Material der Leiterbahnen 114 Kupfer oder kupferhaltig sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger haben. In einem anderen Beispiel kann das leitfähige Material der Leiterbahnen 114 Silber oder silberhaltig sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger haben. In bestimmten Ausführungsformen können die Leiterbahnen 114 ganz oder zum Teil aus ITO bestehen, zusätzlich oder als Alternative zu den dünnen Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material. Obwohl die vorliegende Offenbarung konkrete Leiterbahnen aus einem bestimmten Material mit einer bestimmten Breite beschreibt, umfasst die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Leiterbahnen bestehend aus jedem geeigneten Material jeder geeigneten Breite. Zusätzlich zu den Leiterbahnen 114 kann der Berührungssensor 110 ein oder mehrere Masseleitungen beinhalten, die an einem Masseverbinder (der eine Anschlussfläche 116 sein kann) an einer Kante des Substrats des Berührungssensors 110 (ähnlich zu den Leiterbahnen 114) enden.
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Die Anschlussflächen 116 können entlang eines oder mehrerer Ränder des Substrats außerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs oder der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 110 angeordnet sein. Wie obenstehend beschrieben, kann die Berührungssensorsteuereinheit 112 auf einer FPC angeordnet sein. Die Anschlussflächen 116 können aus dem gleichen Material bestehen, wie die Leiterbahnen 114 und können auf der FPC unter Verwendung eines anisotropen leitfähigen Films (ACF) befestigt sein. Die Verbindung 118 kann leitfähige Leitungen auf der FPC beinhalten, die die Berührungssensorsteuereinheit 112 mit den Anschlussflächen 116 verbinden, die wiederum die Berührungssensorsteuereinheit 112 mit den Leiterbahnen 114 und den Ansteuer- oder Ausleseelektroden des Berührungssensors 110 verbinden. In einer anderen Ausführungsform können die Anschlussflächen 116 mit einem elektromechanischen Verbinder (wie z. B. einem einsetzkraftfreien Leiterplattenverbinder) verbunden sein; in dieser Ausführungsform muss die Verbindung 118 keine FPC beinhalten. Die vorliegende Offenbarung umfasst alle geeigneten Verbinder 118 zwischen der Berührungssensorsteuereinheit 112 und dem Berührungssensor 110.
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2A zeigt einen beispielhaften Berührungssensor 110, der ein Zeit-Multiplexing-Verfahren (time division multiplexing, TDM) implementiert, wohingegen 2B einen beispielhaften Berührungssensor 110 illustriert, der ein Code-Multiplexing-Verfahren (code division multiplexing, CDM) gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung implementiert. Aktuelle Berührungssensorsysteme, die Zeit-Multiplexing-Verfahren (TDM) auf den Ansteuerleitungen verwenden, erfordern eine separate Abtastung der Paare aus Ansteuerleitungen und Ausleseleitungen zu unterschiedlichen Zeiten. Diese Schemata können somit die Auslesezeit begrenzen, die jedem einzelnen Ansteuerauslesepaar des Berührungssensors gewidmet werden kann. Zusätzlich können Berührungssensorentwürfe, die TDM verwenden, Rauschsignale nicht hinreichend berücksichtigen, die auf den Ausleseleitungen auftreten können aufgrund von Umwelteinflüssen oder anderen Arten von Interferenzen. Dies kann zu niedrigen Signal-Rausch-Verhältnissen (signal to noise ratios, SNR) der ausgelesenen Signale führen.
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Demzufolge können Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einen Code-Hopping-Algorithmus in Verbindung mit CDM implementieren, um das SNR auf den ausgelesenen Signalen zu verbessern und zusätzliche Auslesezeit für jedes Paar der Ansteuer- und Ausleseleitungen zu ermöglichen. Die für ein Ansteuer- und Ausleseleitungspaar in jeder Ausführungsform zur Verfügung stehende Auslesezeit kann mit TS bezeichnet werden. Wie in den 2A und 2B dargestellt ist, kann die Auslesezeit in den Ausführungsformen, die CDM implementieren, deutlich länger sein als die eines herkömmlichen Berührungssensorsystems. Dies liegt daran, dass es CDM-Systeme ermöglichen, dass Mehrfachleitungsübertragungen gleichzeitig stattfinden und dennoch am Empfänger vollständig unterschieden werden können. In anderen Worten, die Codes, die den Ansteuersignalen in CDM-Systemen zugeordnet werden, unterscheiden diese konkreten Ansteuersignale von den anderen Ansteuersignalen des Berührungssensors, wohingegen es bei TDM-Systemen erforderlich ist, dass die Ansteuersignale während separater Zeitfenster gesendet werden, so dass sie voneinander unterschieden werden können.
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In bestimmten Ausführungsformen kann jede Ansteuerleitung einen eindeutigen ihr zugeordneten Code haben. Der Code kann in jeder für die Verwendung von CDM geeigneten Form vorliegen. Ein Beispiel kann rechteckige Wellenformen mit abwechselnd positiven und negativen Signalen enthalten. Unter Bezugnahme auf 2B kann z. B. der ersten Ansteuerleitung der Code (1, 1, 1, –1), der zweiten Ansteuerleitung der Code (1, 1, –1, 1), der dritten Ansteuerleitung der Code (1, –1, 1, 1) und der vierten Ansteuerleitung der Code (–1, 1, 1, 1) zugeordnet sein. Andere Ausführungsformen können jedoch Gruppen von Codes verwenden, die Gruppen von Ansteuerleitungen zugeordnet sind. Unter Bezugnahme auf 2B kann z. B. der erste Code (1, 1, 1, –1) einem ersten Quadranten der Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 zugeordnet sein, der zweite Code (1, 1, –1, 1) kann einem zweiten Quadranten der Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 zugeordnet sein, der dritte Code (1, –1, 1, 1) kann einen dritten Quadranten der Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 zugeordnet sein, und der vierte Code (–1, 1, 1, 1) kann einem vierten Quadranten der Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 zugeordnet sein. In bestimmten Ausführungsformen können die zugeordneten Codes orthogonal zu jedem der anderen zugeordneten Codes sein. Ein Multiplexing der Ansteuersignale und der Codesignale kann durch geeignete Mittel durchgeführt werden, wie z. B. unter Verwendung einer XOR(Exklusiv-OR)-Funktion, wie dies in 2B dargestellt ist.
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Zusätzlich zu einer Erhöhung der zur Verfügung stehenden Auslesezeit für jedes Ansteuer-Auslesepaar kann die Verwendung von CDM ein erhöhtes SNR auf den ausgelesenen Signalen eines Berührungssensors ermöglichen. Dies liegt daran, dass CDM dafür sorgt, dass das Rausch-Leistungs-Signal, das Teil des Multiplex-Signals ist, nach dem Demultiplexing auf der Ausleseseite gespreizt oder verteilt wird, wodurch die Vermeidung von bandinternen Interferenzen zwischen den Ansteuer-Auslesepaaren unterstützt wird.
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Obgleich die Verwendung von CDM in Berührungssensorsystemen das SNR auf den Ausleseleitungssignalen reduzieren kann, kann die zusätzliche Implementierung von Code-Hopping-Algorithmen eine zusätzliche optimierte Aufhebung des Rauschens in dem Berührungssensorsystem und somit ein besseres SNR auf den Ausleseleitungssignalen ermöglichen. In bestimmten Ausführungsformen kann das Berührungssensorsystem z. B. ein Rauschsignal auf einer Ausleseleitung erfassen. Dies kann z. B. erfolgen, wenn kein Ansteuersignal an die mit der Ausleseleitung assoziierte Ansteuerleitung angelegt wird. Dies kann auch erfolgen, indem eine dezidierte Ausleseleitung 210 des Berührungssensors 110 ausgelesen wird, die nicht mit einer der Ansteuerleitungen 220 assoziiert ist, an die ein Ansteuersignal angelegt wird (an die aber ein zugeordneter Code angelegt werden kann). Das ausgelesene Rauschsignal kann schmalbandig sein und zufällige spektrale Eigenschaften haben, wodurch eine Verwendung für eine prädiktive Rauschaufhebung ermöglicht wird. Da die spektrale Form des Multiplex-Ansteuer- und Codesignals durch den Code vorgegeben sein kann, der für das Multiplexen verwendet wird, kann die prädiktive Rauschaufhebung durch eine sorgefältige Auswahl des Codes erfolgen, der in dem Multiplex-Signal verwendet wird. Auf Basis des Rauschsignals, das durch das Berührungssensorsystem, das CDM verwendet, erfasst wurde, und des mit dem Rauschsignal verbundenen Signals im Frequenzbereich kann das Berührungssensorsystem einen geeigneten Code auswählen, der für das Multiplexing mit dem Ansteuersignal verwendet wird, und der das SNR auf dem ausgelesenen Signal optimiert. Die Auswahl der Codes kann in bestimmten Ausführungsformen periodisch in dem System erfolgen, wie z. B. alle paar Millisekunden. Diese periodische Auswahl der Codes kann als Code-Hopping bezeichnet werden, und dieses Code-Hopping kann optimale Signal-Rausch-Verhältnisse auf den Signalen der Ausleseleitungen des Berührungssensorsystems über ausgedehnte Zeitintervalle ermöglichen (da sich die Rauschsignale, die mit dem Berührungssensorsystem interferieren, über die Zeit ändern können).
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In bestimmten Ausführungsformen kann ein Code-Rotation zusammen mit dem Code-Hopping verwendet werden. Die Code-Rotation kann mit generierten oder gespeicherten vorbestimmten Codes verwendet werden und kann sich auf das Austauschen der ausgewählten Codes zwischen den verschieden Ansteuerleitungen in dem Berührungssensor beziehen. Die Rotation der Codes kann zwischen jeder Rauschabtastung und der zugehörigen Auswahl der Codes (wie oben stehend beschrieben wurde) erfolgen. Zum Beispiel kann, nachdem eine Berührungssensorsteuereinheit festgestellt hat, dass ein bestimmter Satz von Codes optimal zur Rauschreduktion in dem Berührungssensor ist, der so bestimmte Satz von Codes zwischen den Ansteuerleitungen rotiert werden. Unter Bezugnahme auf 2B kann z. B. der erste angegebene Code zu der zweiten gezeigten Ansteuerleitung rotiert werden, während der zweite angegebene Code zu der dritten Ansteuerleitung rotiert werden kann, der dritte angegebene Code zu der vierten dargestellten Ansteuerleitung rotiert werden kann, und der vierte angegebene Code zurück zu der ersten dargestellten Ansteuerleitung rotiert werden kann. Nach dieser Code-Rotation wäre somit der ersten Ansteuerleitung der Code (–1, 1, 1, 1) zugeordnet, der zweiten Ansteuerleitung wäre der Code (1, 1, 1, –1) zugeordnet, der dritten Ansteuerleitung wäre der Code (1, 1, –1, 1) zugeordnet, und der vierten Ansteuerleitung wäre der Code (1, –1, 1, 1) zugeordnet. Obwohl das obige Beispiel eine Rotation unter den zugeordneten Codes angibt, kann die Code-Rotation auch unter mehr als den ursprünglich den Ansteuerleitungen zugeordneten Codes erfolgen. Wenn es z. B. N Ansteuerleitungen gibt, kann eine Anzahl von mehr als N Codes zur Rotation zwischen den Ansteuerleitungen ausgewählt werden. Bei sechzehn Ansteuerleitungen können z. B. 24 Codes für die Rotation ausgewählt werden.
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Die Code-Rotation kann in manchen Ausführungsformen nach einem bestimmten Plan erfolgen. Der Code-Rotationsplan kann sich auf die Zeitintervalle beziehen, nach denen die Codes unter den Ansteuerleitungen rotiert werden, und auch auf die Art, in der die Codes unter den Ansteuerleitungen rotiert werden (d. h., welche Codes auf welche Ansteuerleitungen rotiert werden). Die Pläne können auf Basis der ausgewählten Codes und der Rauschleitungsabtastung bestimmt werden. Zusätzlich können die Pläne ausgewählt werden, um bestimmte Verteilungen der Rauschaufhebung zwischen den Leitungen des Berührungssensors zu erzielen. Dies liegt daran, dass manche der ausgewählten Codes unterschiedliche Pegel der Rauschaufhebung haben können (d. h., manche Codes erreichen unter Umständen keine perfekte Rauschaufhebung). Die Berührungssensorsteuereinheit kann z. B. auf Basis der ausgewählten Codes einen bestimmten Betrag der Rauschaufhebung für jeden ausgewählten Code kennen. Diese Beträge der Rauschaufhebung können variieren und auf Basis der Varianz kann die Berührungssensorsteuereinheit einen Code-Rotationsplan bestimmen, der bestimmte Rauschaufhebungsverteilungen über die Ansteuerleitungen des Berührungssensors hinweg erreichen kann. Der Code-Rotationsplan kann z. B. so bestimmt werden, dass die Rauschaufhebung gleichförmig über einen Berührungsbildschirm hinweg erreicht wird. In einem anderen Beispiel kann bei einer allgemeinen Berührungsbildschirmkonfiguration die Berührungssensorsteuereinheit einen Code-Rotationsplan auswählen, der eine höhere Rauschaufhebung in der Mitte des Berührungsbildschirms erreicht. In noch einem weiteren Beispiel kann die Berührungssensorsteuereinheit bei Berührungsbildschirmen mit angezeigten Tasten einen Code-Rotationsplan bestimmen, der die Rauschaufhebung um die angezeigten Tasten auf dem Berührungsbildschirm maximiert.
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In bestimmten Ausführungsformen können die in den Code-Hopping-Algorithmen verwendeten Codes aus Codes ausgewählt werden, die in der Steuereinheit auf Basis der Rauschleitungsabtastung bereits verfügbar sind. Die Rauschleitungsabtastung kann eine Abtastung der Ausleseleitungen 210 enthalten, bei der keine Ansteuersignale an die Ansteuerleitungen 220 angelegt werden, aber bei der ein Code noch immer an die Ansteuerleitungen 220 angelegt wird (d. h. die Ansteuerleitung enthält nur ein Code-Signal). Eine Anzahl von Codes kann z. B. der Steuereinheit in einem zugeordneten Speicher des Berührungssensorsystems zur Verfügung stehen. Die Steuereinheit kann daher aus den gespeicherten Codes einen Satz von Codes auswählen, die basierend auf der Rauschleitungsabtastung spektral optimal sind. In anderen Ausführungsformen können spektral optimale Codes jedoch auch ad hoc auf Basis der Rauschleitungsabtastung erzeugt werden. In beiden Ausführungsformen kann die Steuereinheit die ausgewählten Codes den Ansteuer- und Ausleseleitungen zur Verwendung beim Multiplexen und Demultiplexen zuordnen (wie dies weiter unten im Zusammenhang mit den 3 und 4 erläutert wird).
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Zusätzlich zu den obigen Vorzügen kann die Verwendung von CDM in Berührungssensorsystemen die erforderliche Verarbeitungsleistung und/oder Verarbeitungszeit reduzieren, die die Steuereinheit des Berührungssensorsystems benötigt, und kann dadurch niedrigere Hardwarekosten ermöglichen.
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Obwohl in den 2A und 2B Rechtecksignalformen dargestellt sind, kann CDM mit jeder geeigneten Ansteuersignalform verwendet werden, wie z. B. einer sinusförmigen Signalform. Obwohl darüber hinaus die Signale in 2B unipolare Signale dargestellt sind (d. h. die Spannungsübergänge treten zwischen zwei Spannungspegeln auf, wie z. B. zwischen 0 und 1), können die Signale auch bipolare Signale sein (d. h. die Spannungsübergänge treten zwischen drei Spannungspegeln auf, wie z. B. zwischen 1, 0 und –1). Obwohl darüber hinaus die in 2B dargestellte Signalisierung doppelte Flanken aufweist (d. h. ein ”1”-Signal umfasst sowohl einen steigenden als auch einen entsprechenden fallenden Spannungsübergang, wohingegen ein ”–1”-Signal sowohl einen fallenden als auch einen entsprechenden steigenden Spannungsübergang umfasst), können alle geeignete Flankensignalisierungen verwendet werden, wie z. B. eine Einzelflankensignalisierung (d. h. ein ”1”-Signal umfasst nur einen steigenden Spannungsübergang, wohingegen ein ”–1”-Signal nur einen fallenden Spannungsübergang umfasst). Zusätzliche Einzelheiten eines beispielhaften Berührungssensorsystems, das einen Code-Hopping-Algorithmus zusammen mit CDM implementiert, werden unten stehend im Zusammenhang mit den 3 und 4 diskutiert.
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3 zeigt ein beispielhaftes Berührungssensorsystem 300, das einen Code-Hopping-Algorithmus mit CDM gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung implementiert. In dem Berührungssystem 300 können Ansteuersignale 310 (wie z. B. das Ansteuersignal 201 aus 2B) mit einem Satz von Codes 320 (wie z. B. das Codesignal 202), der von einem Code-Generator 360 zur Verfügung gestellt wird, gemultiplext werden, um ein codiertes Feld von Ansteuersignalen 330 zu erhalten. Die codierten Ansteuersignale 330 können an die Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 angelegt werden. Diese codierten Ansteuersignale 330 können jedoch Rauschinterferenzen aufweisen, die weiter in jedes der codierten Ansteuersignale 330 gemultiplext werden. Die Ausleseleitungen 210 können dann Signale 340 auslesen, die mit den Ansteuersignalen 330 assoziiert sind. Die Auslesesignale 340 können mit den Codes 320, die auf die Ansteuersignale 310 angewendet wurden, codiert sein. Um die zugrunde liegenden Auslesesignale 370 zu erhalten, die mit den Ansteuersignalen 310 assoziiert sind, können die codierten Auslesesignale 340 unter Verwendung der Codes 320, die durch den Code-Generator 360 zur Verfügung gestellt werden, gemultiplext werden.
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In bestimmten Ausführungsformen können Codes 320 an die Ansteuerleitungen 220 ohne assoziierte Ansteuersignale 310 gesendet werden (d. h. das Multiplexing liefert die Codes selbst und die codierten Ansteuersignale 330 werden zu den Codes 320), um das Interferenzrauschsignal zu erfassen, dem der Berührungssensor 110 ausgesetzt ist. Die codierten Auslesesignale 340, die an den Ausleseleitungen 210 empfangen werden, können daher das Interferenzrauschsignal sein, das mit den Codes 320 gemultiplext ist. Diese codierten Auslesesignale 340 können dann an den Rauschdetektor 350 gesendet werden, der eine spektrale Eigenschaft oder ein Signal des codierten Rauschens im Frequenzbereich ermitteln kann. Unter Verwendung des ermittelten Frequenzbereichssignals des codierten Rauschens kann der Codegenerator 360 einen geeigneten Satz von Codes 320 bestimmen, der die Rauschaufhebung in dem Berührungssensor 110 verbessert und somit das SNR-Verhältnis der decodierten Auslesesignale 370 optimiert.
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In bestimmten Ausführungsformen können die von dem Codegenerator 360 erzeugten Codes 320 aus Codes ausgewählt werden, die der Steuereinheit bereits zur Verfügung stehen. Zum Beispiel kann eine Anzahl von Codes der Steuereinheit in einen zugehörigen Speicher des Berührungssensorsystems zur Verfügung stehen. Der Codegenerator 360 kann daher aus den gespeicherten Codes einen Satz von Codes 320 auswählen, die basierend auf den erfassten Signalen ohne angelegte Ansteuersignale spektral optimal sind, wie dies obenstehend beschrieben wurde. In anderen Ausführungsformen kann der Codegenerator spektral optimale Codes ad hoc erzeugen, und zwar auf Basis der oben beschriebenen Auslesesignale ohne angelegtes Ansteuersignal.
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Sobald der Codegenerator 360 geeignete Codes 320 zur optimierten Rauschaufhebung ausgewählt hat, können die Codes 320 mit Ansteuersignalen 310 gemultiplext werden, wodurch sich codierte Ansteuersignale 330 ergeben, die an die Ansteuerleitungen 220 gesendet werden. Die Ausleseleitungen 210 empfangen dann codierte Auslesesignale 340. Die codierten Auslesesignale 340 können dann unter Verwendung der bestimmten Codes 320 demultiplext werden, um die codierten Auslesesignale 370 zu erhalten, die dann durch die Steuereinheit des Berührungssensors verwendet werden können (z. B. die Steuereinheit 112 aus 1), um festzustellen, ob eine Berührung auf dem Berührungssensor aufgetreten ist.
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4 zeigt ein Beispielverfahren 400 zur Implementierung eines Code-Hopping-Algorithmus mit CDM gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren beginnt im Schritt 410, in dem Codes (wie z. B. die Codes 320 aus 3) an die Ansteuerleitungen eines Berührungssensors (z. B. die Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 aus 3) gesendet werden. In bestimmten Ausführungsformen können die Codes zuerst mit einem Ansteuersignal der Größe 0 gemultiplext werden, bevor sie an die Ansteuerleitungen des Berührungssensors gesendet werden (z. B. durch Multiplexen der Codes mit einem Ansteuersignal der Größe 0 unter Verwendung einer XOR-Funktion, um die Codes selbst zu erhalten). Dieser Schritt kann den Effekt haben, dass die Codes nur mit dem Rauschsignal gemultiplext werden, so dass die ausgelesenen Signale auf dem Berührungssensor codierte Rauschsignale sind. Die codierten Rauschsignale werden dann an den Ausleseleitungen des Berührungssensors im Schritt 420 empfangen.
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Im Schritt 430 wird das codierte Rauschsignal analysiert, um eine spektrale Eigenschaft (d. h. das assoziierte Frequenzbereichssignal des codierten Rauschsignals) zu ermitteln, und optimale Codes für die Rauschaufhebung auf dem Berührungssensor werden auf Basis dieser spektralen Eigenschaften ermittelt. Die Ermittlung der spektralen Eigenschaften kann in jeder geeigneten Weise erfolgen, wie z. B. durch eine Fourier- oder Laplace-Transformationsanalyse. Die Ermittlung der Codes zur Verwendung in dem Berührungssensorsystem kann eine Zuordnung bestimmter Codes an Ansteuersignale enthalten, die an die Ansteuerleitungen des Berührungssensorsystems angelegt werden sollen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Ermittlung der in dem Berührungssensorsystem zu verwendenden Codes die Feststellung beinhalten, welche eines vorbestimmten Satzes von Codes, die in einem Speicher gespeichert sind, am effizientesten sind bei der Aufhebung des Rauschens, dem der Berührungssensor ausgesetzt ist.
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In anderen Ausführungsformen kann die Ermittlung der zu verwendenden Codes eine Ad-hoc-Erzeugung von Codes enthalten, die am besten geeignet sind, um das Rauschen aufzuheben, dem der Berührungssensor ausgesetzt ist. Die Erzeugung der Codes kann z. B. unter Verwendung eines Sequenzgenerators erfolgen, der mit einem zufälligen Anfangswert initialisiert wird. Die ermittelten Codes können in bestimmten Ausführungsformen orthogonal zueinander sein. In manchen Ausführungsformen kann jedes Ansteuersignal einen eindeutigen ihm zugeordneten Code haben (d. h. eine 1:1-Codeabbildung), wohingegen in anderen Ausführungsformen jeder Code einer anderen Gruppe von Ansteuerleitungen zugeordnet werden kann (d. h. eine Abbildung von einem auf mehrere).
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Die ermittelten Codes werden dann in Schritt 440 mit den zugehörigen Ansteuersignalen (wie z. B. den Ansteuersignalen 310 aus 3) gemultiplext. Das Multiplexen der Codes und der Ansteuersignale kann unter Verwendung jeder geeigneten Technik erfolgen. Die Codes und die Ansteuersignale können z. B. unter Verwendung einer Exclusiv-ODER-Funktion (XOR) gemultiplext werden. Die gemultiplexten Signale werden dann im Schritt 450 an die Ansteuerleitungen des Berührungssensors gesendet (z. B. die Ansteuerleitungen 220 des Berührungssensors 110 aus 3). Codierte Auslesesignale werden im Schritt 460 an den Ausleseleitungen des Berührungssensors (z. B. die Ausleseleitungen 210 des Berührungssensors 110 aus 3) empfangen und dann im Schritt 470 unter Verwendung der ermittelten Codes demultiplext. Die resultierenden decodierten Auslesesignale werden dann im Schritt 480 durch die Berührungssensorsteuereinheit analysiert, um festzustellen, ob eine Berührungseingabe auf dem Berührungssensor aufgetreten ist.
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In bestimmten Ausführungsformen können die Schritte 440–480 unter Verwendung der im Schritt 430 ermittelten Codes mit jeder geeigneten Häufigkeit wiederholt werden. Das Verfahren kann im Schritt 410 enden oder erneut gestartet werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Häufigkeit, mit der die Schritte 440–480 wiederholt werden, auf Basis einer vorbestimmten Zeitdauer zur Erfassung des Rauschens, dem der Berührungssensor ausgesetzt ist, festgelegt werden. Ein Berührungssensor kann z. B. die optimalen Codes zur Verwendung bei der Berührungserfassung in den Schritten 410–430 festlegen, und dann diese Codes zur Berührungserfassung auf dem Berührungssensor gemäß der Schritte 440–480 für eine vorbestimmte Erfassungszeitdauer verwenden. Die vorbestimmte Erfassungszeitdauer kann jede geeignete Zeitdauer sein, wie z. B. 1 ms, 5 ms, 10 ms oder 50 ms. Während dieser vorbestimmten Erfassungszeitdauer können die Schritte 440–480 mit jeder geeigneten Häufigkeit wiederholt werden. Wenn die vorbestimmte Erfassungszeitdauer abgelaufen ist, kann der Berührungssensor das Rauschen, dem der Berührungssensor unterworfen ist, gemäß der Schritte 410–430 des Verfahrens 400 erneut erfassen, und dann die Schritte 440–480 des Verfahrens 400 wiederholen, um die Berührungserfassung auf dem Berührungssensor fortzusetzen. Dieser Prozess kann für die gesamte Zeitdauer, in der der Berührungssensor in Betrieb ist, wiederholt werden, und durch die Berührungssensorsteuereinheit (z. B. die Steuereinheit 112 aus 1) gesteuert werden.
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Zusätzlich kann die oben beschriebene Coderotation in dem Verfahren 400 in jeder geeigneten Weise verwendet werden. Nach dem Schritt 430 kann die Berührungssensorsteuereinheit z. B. einen Betrag der Rauschaufhebung ermitteln, der mit jedem der ermittelten optimalen Codes assoziiert ist. Auf Basis des ermittelten Betrags der Rauschaufhebung, der mit jedem der Codes assoziiert ist, kann die Berührungssensorsteuereinheit dann einen Coderotationsplan ermitteln. Der Coderotationsplan kann sowohl einen Zeitplan für die Rotation der Codes (d. h. die Zeitdauer, nach der die Codes rotiert werden) und eine Abbildung der Ansteuerleitungen, auf die die Codes rotiert werden (d. h. auf welche Ansteuerleitungen welche der Codes rotiert werden) enthalten. Dieser Coderotationsplan kann auf Basis jedes geeigneten Faktors, wie z. B. einer gewünschten Rauschaufhebungsverteilung auf dem Berührungsbildschirm, der mit dem Berührungssensor assoziiert ist, ermittelt werden.
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5 zeigt ein beispielhaftes Computersystem 500 zur Verwendung mit dem Berührungssensor aus den 1–4 gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Die Steuereinheit 112 aus 1 kann z. B. ein oder mehrere Computersysteme 500 enthalten. In bestimmten Ausführungsformen kann eines oder können mehrere Computersysteme 500 einen oder mehrere Schritte von einem oder von mehreren der hier beschriebenen oder illustrierten Verfahren ausführen. In bestimmten Ausführungsformen kann eines oder können mehrere Computersysteme 500 hier beschriebene oder illustrierte Funktionalitäten zur Verfügung stellen. In bestimmten Ausführungsformen kann eine auf einem oder auf mehreren Computersystemen 500 laufende Software einen oder mehrere Schritte von einem oder von mehreren der hier beschriebenen oder illustrierten Verfahren ausführen, um eine hier beschriebene oder illustrierte Funktionalität zur Verfügung zu stellen. In bestimmten Ausführungsformen kann die auf einem oder auf mehreren Computersystemen 500 laufende Software eine Logik sein, die auf einem computerlesbaren Medium aufgezeichnet ist. Bestimmte Ausführungsformen enthalten einen oder mehrere Teile von einem oder von mehreren Computersystemen 500. Eine Bezugnahme auf ein Computersystem kann hier eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfassen und umgekehrt. Darüber hinaus kann eine Bezugnahme auf ein Computersystem gegebenenfalls ein oder mehrere Computersysteme umfassen.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält das Computersystem 500 einen Prozessor 502, einen Speicher 504, einen Massenspeicher 506, eine Eingabe/Ausgabeschnittstelle 508, eine Kommunikationsschnittstelle 510 und einen Bus 512. Obwohl diese Offenbarung ein bestimmtes Computersystem mit einer bestimmten Anzahl von bestimmten Komponenten in einer bestimmten Anordnung beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Computersysteme mit jeder geeigneten Anzahl von geeigneten Komponenten in jeder geeigneten Anordnung.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält der Prozessor 502 eine Hardware zur Ausführung von Anweisungen, wie z. B. von Anweisungen, die ein Computerprogramm bilden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Prozessor 502 zur Ausführung von Anweisungen die Anweisungen aus einem internen Register, einem internen Cache, einem Speicher 504 oder einem Massenspeicher 506 abrufen (oder holen); diese decodieren und ausführen; und dann ein oder mehrere Ergebnisse in ein internes Register, einen internen Cache, einen Speicher 504 oder einen Massenspeicher 506 schreiben. In bestimmten Ausführungsformen kann der Prozessor 502 einen oder mehrere interne Caches für Daten, Anweisungen oder Adressen enthalten. Diese Offenbarung umfasst alle Prozessoren 502 mit jeder geeigneten Anzahl von geeigneten internen Caches. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Prozessor 502 einen oder mehrere Anweisungscaches, einen oder mehrere Datencaches, und einen oder mehrere TLBs (translation lookaside buffer) enthalten. Anweisungen in den Anweisungscaches können Kopien von Anweisungen in dem Speicher 504 oder dem Massenspeicher 506 sein, und die Anweisungscaches können den Abruf dieser Anweisungen durch den Prozessor 502 beschleunigen. Daten in den Datencaches können Kopien von Daten in dem Speicher 504 oder dem Massenspeicher 506 für die Anweisungen sein, die an dem Prozessor 502 ausgeführt werden; die Ergebnisse von vorherigen Anweisungen sein, die durch den Prozessor 502 ausgeführt werden, damit nachfolgende an dem Prozessor 502 ausgeführte Anweisungen darauf zugreifen können, oder um in den Speicher 504 oder den Massenspeicher 506 geschrieben zu werden; oder andere geeignete Daten sein. Die Datencaches können Lese- oder Schreiboperationen durch den Prozessor 502 beschleunigen. Die TLBs können virtuelle Adressübersetzungen für den Prozessor 502 beschleunigen. In bestimmten Ausführungsformen kann der Prozessor 502 ein oder mehrere interne Register für Daten, Anweisungen oder Adressen enthalten. Diese Offenbarung umfasst alle Prozessoren 502 mit jeder geeigneten Anzahl von geeigneten internen Registern. Der Prozessor 502 kann gegebenenfalls eine oder mehrere arithmetische Logikeinheiten (ALUs) enthalten; ein Mehrkernprozessor sein; oder einen oder mehrere Prozessoren 502 enthalten. Obwohl diese Offenbarung einen bestimmten Prozessor beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Prozessoren.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält der Speicher 504 einen Hauptspeicher zur Speicherung von Anweisungen für den Prozessor 502 zur Ausführung oder Daten für den Prozessor 502 zur Verarbeitung. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Computersystem 500 Anweisungen aus dem Speicher 506 oder einer anderen Quelle (wie z. B. einem anderen Computersystem 500) in den Speicher 504 laden. Der Prozessor 502 kann dann die Anweisungen aus dem Speicher 504 in ein internes Register oder einen 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 (welche Zwischen- oder Endergebnisse sein können) in die internen Register oder den internen Cache schreiben. Der Prozessor 502 kann eines oder mehrere dieser Ergebnisse in den Speicher 504 schreiben. In bestimmten Ausführungsformen führt der Prozessor 502 nur Anweisungen in einem oder mehreren internen Registern oder internen Caches oder in dem Speicher 504 (im Gegensatz zu dem Massenspeicher 506 oder einem anderen Ort) aus und arbeitet nur auf den Daten in einem oder in mehreren internen Registern oder internen Caches oder im Speicher 504 (im Gegensatz zu dem Massenspeicher 506 oder anderen Orten). Ein oder mehrere Speicherbusse (die jeweils einen Adressbus und einen Datenbus umfassen können) können den Prozessor 502 mit dem Speicher 504 verbinden. Der Bus 512 kann einen oder mehrere Speicherbusse enthalten, wie dies untenstehend beschrieben wird. In bestimmten Ausführungsformen setzen ein oder mehrere MMUs (memory management units) zwischen dem Prozessor 502 und dem Speicher 504 und ermöglichen den Zugriff auf den Speicher 504, der durch den Prozessor 502 angefordert wird. In bestimmten Ausführungsformen enthält der Speicher 504 RAM-Speicher. Dieser RAM-Speicher kann in manchen Ausführungsformen flüchtig sein. Diese Offenbarung umfasst alle geeigneten RAM-Speicher. Der Speicher 504 kann gegebenenfalls einen oder mehrere Speicher 504 enthalten. Obwohl diese Offenbarung einen bestimmten Speicher beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Speicher.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält der Massenspeicher 506 computerlesbare, nichttransitorische Speichermedien zur Speicherung von Daten oder Anweisungen. Der Speicher 506 kann entfernbare oder nicht entfernbare (oder feste) computerlesbare Medien enthalten. Der Speicher 506 kann intern oder extern zu dem Computersystem 500 sein. In bestimmten Ausführungsformen ist der Speicher 506 ein nichtflüchtiger Festkörperspeicher. In bestimmten Ausführungsformen enthält der Speicher 506 einen ROM-Speicher. Der Speicher 506 kann ein oder mehrere Speichersteuereinheiten enthalten, die die Kommunikation zwischen dem Prozessor 502 und dem Massenspeicher 506 ermöglichen. Gegebenenfalls enthält der Speicher 506 ein oder mehrere Speicher 506. Obwohl diese Offenbarung bestimmte Speicher beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Massenspeicher.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält die Ein/Ausgabeschnittstelle 508 Hardware, Software oder beides, die eine oder mehrere Schnittstelle zur Kommunikation zwischen dem Computersystem 500 und einem oder mehreren Ein/Ausgabegeräten ermöglicht. Das Computersystem 500 kann gegebenenfalls ein oder mehrere dieser Ein/Ausgabegeräte enthalten. Eines oder mehrere dieser Ein/Ausgabegeräte können die Kommunikation zwischen einer Person und einem Computersystem 500 ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann ein Ein/Ausgabegerät einen Berührungssensor, wie z. B. den Berührungssensor 110 aus 1, enthalten. Diese Offenbarung umfasst alle geeigneten Ein/Ausgabegeräte und alle geeigneten Ein/Ausgabeschnittstellen 508 für dieselben. Gegebenenfalls kann die Ein/Ausgabeschnittstelle 508 ein oder mehrere Geräte oder Softwaretreiber enthalten, die es dem Prozessor 502 ermöglichen, ein oder mehrere dieser Ein/Ausgabegeräte anzusteuern. Die Ein/Ausgabeschnittstelle 508 kann gegebenenfalls ein oder mehrere Ein/Ausgabeschnittstellen 508 enthalten. Obwohl diese Offenbarung eine bestimmte Ein/Ausgabeschnittstelle beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Ein/Ausgabeschnittstellen.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält die Kommunikationsschnittstelle 510 Hardware, Software oder beides, die eine oder mehrere Schnittstellen zur Kommunikation (wie z. B. eine paketbasierte Kommunikation) zwischen dem Computersystem 500 und einem oder mehreren anderen Computersystemen 500 oder einem oder mehreren Netzwerken ermöglicht. In einem nichteinschränkenden Beispiel kann die Kommunikationsschnittstelle 510 einen Netzwerkschnittstellen-Controller (NIC) oder einen Netzwerkadapter zur Kommunikation mit einem Ethernet oder einem anderen kabelbasierten Netzwerk oder einen Drahtlos-NIC (WNIC) oder einen Drahtlosadapter zur Kommunikation mit einem Drahtlosnetzwerk enthalten, wie z. B. einem WiFi-Netzwerk. Diese Offenbarung umfasst alle geeigneten Netzwerke und alle geeigneten Kommunikationsschnittstellen 510 für dieselben. Ein oder mehrere Teile von einem oder von mehreren dieser Netzwerke können kabelgebunden oder drahtlos sein. Das Computersystem 500 kann gegebenenfalls jede geeignete Kommunikationsschnittstelle 510 für jedes dieser Netzwerke enthalten. Die Kommunikationsschnittstelle 510 kann gegebenenfalls eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen 510 enthalten. Obwohl diese Offenbarung eine bestimmte Kommunikationsschnittstelle beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Kommunikationsschnittstellen.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält der Bus 512 Hardware, Software oder beides, um Komponenten des Computersystems 500 miteinander zu koppeln. Der Bus 512 kann gegebenenfalls einen oder mehrere Busse 512 enthalten. Obwohl diese Offenbarung einen bestimmten Bus beschreibt und illustriert, umfasst diese Offenbarung alle geeigneten Busse oder Verbindungen.
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Eine Bezugnahme auf ein computerlesbares nichttransitorisches Speichermedium kann hier gegebenenfalls eine oder mehrere halbleiterbasierte oder andere integrierte Schaltung (ICs) (wie z. B. ein feldprogrammierbares Gatterarray (FPGA) oder ein anwendungsspezifisches IC (ASIC)), Festplattenlaufwerke (HDDs), Hybridlaufwerke (HHDs), optische Platten, optische Plattenlaufwerke (ODDs), magnetooptische Platten, magnetooptische Laufwerke, Floppydisks, Floppydisk-Laufwerke (FDDs), Magnetbänder, Festkörperlaufwerke (SSDs), RAM-Laufwerke, SD-Karten, SD-Laufwerke, jedes andere geeignete computerlesbare, nichttransitorische Speichermedium, oder eine geeignete Kombination von zweien oder mehreren derselben umfassen. Ein computerlesbares, nichttransitorisches Speichermedium kann flüchtig, nichtflüchtig oder eine Kombination von flüchtig oder nichtflüchtig sein.
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”Oder” ist hier inklusive und nicht exklusive zu verstehen, sofern nichts Gegenteiliges explizit angegeben ist oder sich anderweitig aus dem Zusammenhang ergibt. ”A oder B” bedeutet daher ”A, B, oder beides”, sofern nichts Gegenteiliges explizit angegeben ist oder sich anderweitig aus dem Zusammenhang ergibt. Darüber hinaus ist ”Und” sowohl einzeln als auch insgesamt zu verstehen, sofern nichts Gegenteiliges angegeben ist oder sich anderweitig aus dem Zusammenhang ergibt. ”A und B” bedeutet daher ”A und B, sowohl einzeln als auch insgesamt”, sofern nichts Gegenteiliges explizit angegeben ist oder sich anderweitig aus dem Zusammenhang ergibt.
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Der Umfang dieser Offenbarung umfasst alle Änderungen, Substitutionen, Variationen, Abwandlungen und Modifikationen an den hier beschriebenen oder illustrierten beispielhaften Ausführungsformen, die ein Fachmann in Betracht ziehen würde. Der Umfang dieser Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen oder illustrierten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Obwohl darüber hinaus diese Offenbarung bestimmte Ausführungsformen als bestimmte Komponenten, Elemente, Funktionen, Operationen oder Schritte enthaltend beschreibt und illustriert, kann jede dieser Ausführungsformen jede Kombination oder Permutation der hier beschriebenen oder illustrierten Komponenten, Elemente, Funktionen, Operationen oder Schritte enthalten, die ein Fachmann in Betracht ziehen würde. Eine Bezugnahme in den beigefügten Ansprüchen auf eine Vorrichtung oder ein System oder eine Komponente einer Vorrichtung oder eines Systems, die/das dazu eingerichtet ist, dazu in der Lage ist, dazu konfiguriert ist, oder dazu betreibbar ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, diese Vorrichtung, dieses System oder diese Komponente, unabhängig davon, ob die bestimmte Funktion aktiviert, eingeschaltet oder entsperrt ist, solange diese Vorrichtung, dieses System oder diese Komponente dazu eingerichtet, dazu konfiguriert, oder dazu betreibbar ist, diese Funktion auszuführen.
