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Verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht gemäß Art 35 U. S. C. § 119(e) den Vorteil der am 28. Oktober 2011 eingereichten vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/553114, die hiermit durch Verweis einbezogen wird.
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Technischer Bereich
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Berührungssensoren.
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Hintergrund
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Ein Berührungspositions-Sensor bzw. Berührungssensor kann die Gegenwart und den Ort eines Objektes oder die Annäherung eines Objektes (wie z. B. einen Finger eines Benutzers oder einen Stift) innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches des Berührungssensors, der z. B. einem Anzeigebildschirm überlagert ist, detektieren bzw. erfassen. In einer berührungsempfindlichen Anzeigeanwendung kann der Berührungspositions-Sensor dem Benutzer ermöglichen, direkt mit dem auf dem auf Anzeige Dargestellten zu interagieren, und nicht nur indirekt, wie mit einer Maus oder einem Touchpad. Ein Berührungssensor kann angebracht sein auf oder Bestandteil sein von einem Desktop-Computer, einem Laptop-Computer, einem Tablet-Computer, einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einem Smartphone, einem Satelliten-Navigationsgerät, einem tragbaren Medienabspielgerät, einer tragbaren Spielkonsole, einem Kiosk-Computer, einem Kassensystem oder anderen geeigneten Geräten. Ein Steuerpanel auf einem Haushaltsgerät oder einer anderen Einrichtung kann einen Berührungssensor enthalten.
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Es gibt eine Anzahl verschiedenartiger Berührungspositions-Sensoren, wie (beispielsweise) resistive Berührungsbildschirme, Berührungsbildschirme mit akustischen Oberflächenwellen und kapazitive Berührungsbildschirme. Im Folgenden kann eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls einen Berührungsbildschirm mit umfassen und umgekehrt. Wenn ein Objekt die Oberfläche des kapazitiven Berührungsbildschirms berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Kapazitätsänderung innerhalb des Berührungsbildschirms am Ort der Berührung oder Annäherung auftreten. Eine Steuereinheit kann die Kapazitätsänderung verarbeiten, um ihren Ort auf dem Berührungsbildschirm zu bestimmen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 illustriert einen beispielhaften Berührungssensor mit einer beispielhaften Steuereinheit.
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2 illustriert ein Beispiel einer Außenseite eines beispielhaften aktiven Stylus.
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3 illustriert beispielhafte innere Komponenten eines beispielhaften aktiven Stylus.
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4 illustriert einen beispielhaften aktiven Stylus mit einem beispielhaften Gerät.
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5 illustriert einen beispielhaften aktiven Stylus aus 2 mit einer Rollkugel-Spitze.
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Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
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1 illustriert einen beispielhaften Berührungssensor 10 mit einer beispielhaften Steuereinheit 12. Berührungssensor 10 und Berührungssensorsteuereinheit 12 können die Gegenwart und den Ort einer Berührung oder die Annäherung eines Objektes innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereiches eines Berührungssensors 10 detektieren. Im Folgenden kann Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls sowohl den Berührungssensor als auch seine Berührungssensorsteuereinheit umfassen. Desgleichen kann Bezugnahme auf eine Berührungssensorsteuereinheit gegebenenfalls sowohl die Berührungssensorsteuereinheit als auch ihren Berührungssensor mit umfassen. Berührungssensor 10 kann gegebenenfalls einen berührungsempfindlichen Bereich oder mehrere berührungsempfindliche Bereiche beinhalten. Berührungssensor 10 kann ein Feld von Ansteuer- und Ausleseelektroden (oder ein Feld von Elektroden einer einzigen Art) beinhalten, die auf einem oder mehreren Substrat/en angeordnet sind, das/die aus einem dielektrischen Material bestehen kann/können. Im Folgenden kann Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls sowohl die Elektroden des Berührungssensors als auch das/die Substrat/e, auf dem/denen sie angeordnet sind, mit umfassen. Alternativ kann Bezugnahme auf einen Berührungssensor gegebenenfalls die Elektroden des Berührungssensors, nicht aber das/die Substrate, auf dem/denen sie angeordnet sind, umfassen.
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Eine Elektrode (entweder eine Erd-Elektrode, eine Schutz-Elektrode, eine Ansteuerelektrode oder eine Ausleseelektrode) kann ein Bereich aus leitfähigem Material sein, das eine bestimmte Form bildet, so beispielsweise eine Kreisscheibe, ein Quadrat, ein Rechteck oder eine andere geeignete Form oder geeignete Kombination dieser Formen. Ein oder mehrere Schnitt/e in einer oder mehreren Schicht/en aus leitfähigem Material kann/können (zumindest zum Teil) die Form einer Elektrode bilden, und die Fläche der Form kann (zumindest zum Teil) durch diese Schnitte begrenzt sein. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitfähige Material einer Elektrode ungefähr 100% der Fläche ihrer Form bedecken. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus Indium-Zinnoxid (ITO) bestehen, und das ITO der Elektrode kann gegebenenfalls ungefähr 100% der Fläche ihrer Form einnehmen. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitfähige Material einer Elektrode wesentlich weniger als 100% der Fläche ihrer Form einnehmen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus dünnen Leitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material (wie beispielsweise Kupfer, Silber oder einem kupfer- oder silberhaltigen Metall) gebildet sein und die dünnen Leitungen aus leitfähigem Material können erheblich weniger als 100% der Fläche ihrer Form als Schraffur Netz oder einem anderen geeigneten Muster einnehmen. Obwohl die vorliegende Offenbarung konkrete Elektroden aus konkretem leitfähigen Material beschreibt, die eine konkrete Form mit einer bestimmten Füllung in einem bestimmten Muster hat, sieht die vorliegende Offenbarung alle geeigneten Elektroden aus beliebigem geeigneten leitfähigen Material vor, die beliebige geeignete Formen mit beliebigen geeigneten Füllungen mit beliebigen geeigneten Mustern bilden. Gegebenenfalls können die Formen der Elektroden (oder anderer Elemente) eines Berührungssensors im Ganzen oder zum Teil ein oder mehrere Makromerkmal/e des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Eigenschaft/en der Implementierung dieser Formen (wie z. B. des leitfähigen Materials, der Füllungen oder der Muster innerhalb der Formen) können als Ganzes oder zum Teil ein oder mehrere Mikromerkmale/e des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Makromerkmal/e eines Berührungssensors können eine oder mehrere Eigenschaft/en seiner Funktionalität bestimmen, und ein oder mehrere Mikromerkmal/e des Berührungssensors können ein optisches Merkmal oder mehrere optische Merkmale des Berührungssensors, wie beispielsweise Durchsichtigkeit, Brechung oder Reflektion bestimmen.
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Ein mechanischer Stapel kann das Substrat (oder mehrere Substrate) und das leitfähige Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 bildet, enthalten. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der mechanische Stapel eine erste Schicht aus optisch klarem Klebstoff (OCA) unterhalb eines Abdeckpanels beinhalten. Das Abdeckpanel kann durchsichtig sein und aus einem Material bestehen, das für wiederholte Berührung geeignet ist, wie z. B. Glas, Polycarbonat oder Poly(Methylacrylat) (PMMA)). Die vorliegende Offenbarung sieht alle geeigneten Abdeckpanele, bestehend aus jedem geeigneten Material, vor. Die erste Schicht aus OCA kann zwischen dem Abdeckpanel und dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, angeordnet sein. Der mechanische Stapel kann auch eine zweite Schicht aus OCA und eine dielektrische Schicht (die aus PET oder anderen geeignetem Material, ähnlich zu dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, bestehen kann) enthalten. Alternativ kann gegebenenfalls eine dünne Beschichtung eines dielektrischen Materials anstelle der zweiten Schicht aus OCA und der dielektrischen Schicht aufgebracht werden. Die zweite Schicht aus OCA kann zwischen dem Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, und der dielektrischen Schicht angeordnet sein, und die dielektrische Schicht kann zwischen der zweiten Schicht aus OCA und einem Luftspalt angrenzend an eine Anzeige eines Gerätes, das den Berührungssensor 10 und die Berührungssensorsteuereinheit 12 beinhaltet, angeordnet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Abdeckpanel eine Dicke von 1 Millimeter (mm) haben, die erste Schicht aus OCA kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben, das Substrat mit dem leitfähigen Material, das die Ansteuer- oder Ausleseelektroden bildet, kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben, die zweite Schicht aus OCA kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben und die dielektrische Schicht kann eine Dicke von ungefähr 0,05 mm haben. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen konkreten mechanischen Stapel mit einer konkreten Anzahl von konkreten Schichten aus konkreten Materialien mit einer bestimmten Dicke beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jeden geeigneten mechanischen Stapel mit jeder geeigneten Anzahl geeigneter Schichten, bestehend aus beliebigen geeigneten Materialien mit beliebiger geeigneter Dicke, vor. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann in bestimmten Ausführungsformen eine Schicht aus Klebstoff oder einem Dielektrikum die dielektrische Schicht, die zweite aus OCA und den oben beschriebenen Luftspalt ersetzen, so dass kein Luftspalt an der Anzeige besteht.
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Ein oder mehrere Abschnitt/e des Substrats von Berührungssensor 10 kann/können aus Polyethylen-Terephthalat (PET) oder anderem geeigneten Material bestehen. Die vorliegende Offenbarung sieht jedes geeignete Substrat vor, bei dem jeder geeignete Abschnitt aus beliebigem geeigneten Material besteht. In konkreten Ausführungsformen können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden in Berührungssensor 10 ganz oder zum Teil aus ITO bestehen. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden in Berührungssensor 10 aus dünnen Leitungen aus Metall oder anderem leitfähigen Material bestehen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können ein oder mehrere Abschnitt/e des leitfähigen Materials aus Kupfer oder kupferhaltig sein und eine Dicke von ungefähr 5 Mikrometer (μm) oder weniger sowie eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger haben. In einem anderen Beispiel kann/können ein oder mehrere Abschnitt/e des leitfähigen Materials aus Silber oder silberhaltig sein und gleichfalls eine Dicke von ungefähr 5 μm oder weniger sowie eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger haben. Die vorliegenden Offenbarung sieht beliebige geeignete Elektroden vor, die aus beliebigem geeigneten Material bestehen.
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Berührungssensor 10 kann eine kapazitive Form von Berührungserfassung implementieren. In einer Gegenkapazitäts-Implementierung kann Berührungssensor 10 ein Feld aus Ansteuer- und Ausleseelektroden beinhalten, die ein Feld von kapazitiven Knoten bilden. Eine Ansteuerelektrode und eine Ausleseelektrode können einen kapazitiven Knoten bilden. Die Ansteuer- und Ausleseelektroden, die den kapazitiven Knoten bilden, können aneinander nahe kommen, gehen aber keinen elektrischen Kontakt miteinander ein. Stattdessen können die Ansteuer- und Ausleseelektroden über einen Spalt zwischen ihnen kapazitiv miteinander gekoppelt sein. Eine pulsierende bzw. Wechselspannung, die an die Ansteuerelektrode (durch Berührungssensorsteuereinheit 12) angelegt wird, kann eine Ladung an der Ausleseelektrode induzieren, und die Menge der induzierten Ladung kann von äußeren Einflüssen (wie z. B. einer Berührung oder der Nähe eines Objektes abhängen). Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Kapazitätsänderung an dem kapazitiven Knoten auftreten, und Berührungssensorsteuereinheit 12 kann die Kapazitätsänderung messen. Durch Messen von Kapazitätsänderungen über das Feld hinweg kann Berührungssensorsteuereinheit 12 den Ort der Berührung oder Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 bestimmen.
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In einer Eigenkapazitätsimplementierung kann der Berührungssensor 10 ein Feld von Elektroden eines einzigen Typs beinhalten, die jeweils einen kapazitiven Knoten bilden können. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in dessen Nähe kommt, kann eine Änderung der Eigenkapazität an dem kapazitiven Knoten auftreten, und Berührungssensorsteuereinheit 12 kann die Kapazitätsänderung messen, z. B. als Änderung der Ladungsmenge, die erforderlich ist, um die Spannung an dem kapazitiven Knoten um einen vorgegebenen Betrag zu erhöhen. Wie bei einer Gegenkapazitätsimplementierung kann Berührungssensorsteuereinheit 12 durch Messen von Kapazitätsänderungen über das Feld hinweg den Ort der Berührung oder Annäherung innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 10 bestimmen. Die vorliegende Offenbarung sieht gegebenenfalls jede beliebige geeignete Form kapazitiver Berührungserfassung vor.
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In konkreten Ausführungsformen kann/können ein oder mehrere Ansteuerelektrode/n zusammen eine Ansteuerleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen geeigneten Ausrichtung verläuft. Desgleichen kann/können ein oder mehrere Ausleseelektrode/n zusammen eine Ausleseleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in jeder beliebigen geeigneten Ausrichtung verläuft. In bestimmten Ausführungsformen können die Ansteuerleitungen im Wesentlichen senkrecht zu Ausleseleitungen verlaufen. Im Folgenden kann Bezugnahme auf eine Ansteuerleitung gegebenenfalls eine oder mehrere Ansteuerelektrode/n, die die Ansteuerleitung bilden, umfassen und umgekehrt. Desgleichen kann Bezugnahme auf eine Ausleseleitung gegebenenfalls eine oder mehrere Ausleseelektrode/n umfassen, die die Ausleseleitung bildet/bilden und umgekehrt.
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Berührungssensor 10 kann Ansteuer- und Ausleseelektroden haben, die in einem Muster auf einer Seite eines einzigen Substrats angeordnet sind. Bei einer derartigen Konfiguration kann ein Paar aus Ansteuer- und Ausleseelektroden, die kapazitiv miteinander über einen Zwischenraum zwischen ihnen gekoppelt sind, einen kapazitiven Knoten bilden. In einer Eigenkapazitätsimplementierung können Elektroden nur eines Typs in einem Muster auf einem einzigen Substrat angeordnet sein, Zusätzlich oder als Alternative zu den in einem Muster auf einer Seite eines einzigen Substrats angeordneten Ansteuer- und Ausleseelektroden kann der Berührungssensor 10 Ansteuerelektroden haben, die in einem Muster auf einer Seite eines Substrats angeordnet sind, und Ausleseelektroden, die in einem Muster auf einer anderen Seite des Substrats angeordnet sind. Darüber hinaus kann der Berührungssensor 10 Ansteuerelektroden haben, die in einem Muster auf einer Seite des Substrats angeordnet sind, und Ausleseelektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines anderen Substrats angeordnet sind. In derartigen Konfigurationen kann eine Kreuzungsstelle eines Ansteuerelektrode und einer Ausleseelektrode einen kapazitiven Knoten bilden. Eine derartige Kreuzungsstelle kann eine Stelle sein, an der sich die Ansteuerelektrode und die Ausleseelektrode ”kreuzen” oder einander in ihren jeweiligen Ebenen am nächsten kommen. Die Ansteuer- und Ausleseelektroden machen keinen elektrischen Kontakt miteinander, sondern sind stattdessen über ein Dielektrikum an der Kreuzungsstelle kapazitiv miteinander gekoppelt. Obwohl die vorliegende Offenbarung konkrete Konfigurationen bestimmter Elektroden, die bestimmte Knoten bilden, beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Konfiguration aus beliebigen geeigneten Elektroden vor, die beliebige geeignete Knoten bilden. Darüber hinaus sieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Elektroden vor, die auf jeder beliebigen geeigneten Anzahl geeigneter Substrate in beliebigen geeigneten Mustern angeordnet sind.
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Wie oben stehend beschrieben, kann eine Kapazitätsänderung an einem kapazitiven Knoten von Berührungssensor 10 eine Berührungs- oder Annäherungseingabe an der Stelle des kapazitiven Knotens anzeigen. Berührungssensorsteuereinheit 12 kann die Kapazitätsänderung detektieren und verarbeiten, um die Gegenwart und den Ort der Berührungs- oder Annäherungseingabe zu bestimmen. Berührungssensorsteuereinheit 12 kann dann Informationen über die Berührungs- oder Annäherungseingabe an eine oder mehrere Komponente/n (wie z. B. an eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheit/en (CPU) oder an digitale Signal-Prozessoren (DSP) eines Gerätes übermitteln, das Berührungssensor 10 und Berührungssensorsteuereinheit 12 beinhaltet, das sodann auf die Berührungs- oder Annäherungseingabe durch Initiierung einer Funktion des Gerätes (oder einer darauf laufenden Anwendung), die mit ihr verknüpft ist, antwortet. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuereinheit beschreibt, die eine bestimmte Funktionalität hinsichtlich eines bestimmten Gerätes und eines bestimmten Berührungssensors hat, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige Berührungssensorsteuereinheit vor, die beliebige geeignete Funktionalität hinsichtlich eines beliebigen geeigneten Gerätes und eines beliebigen geeigneten Berührungssensors hat.
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Berührungssensorsteuereinheit 12 kann aus einer oder mehreren integrierten Schaltung/en (ICs) bestehen, wie beispielsweise aus Universalmikroprozessoren, Mikrokontrollern, programmierbaren logischen Geräten oder Feldern, anwendungsspezifischen ICs (ASICs). In bestimmten Ausführungsformen umfasst die Berührungssensorsteuereinheit 12 analoge Schaltkreise, digitale Logik und digitalen, nichtflüchtigen Speicher. In bestimmten Ausführungsformen ist die Berührungssensorsteuereinheit 12 auf einer flexiblen gedruckten Schaltung (FPC) bzw. Leiterplatte angeordnet, die mit dem Substrat von Berührungssensor 10, wie unten stehend beschrieben, verbunden ist. Die Leiterplatte kann aktiv oder passiv sein. In bestimmten Ausführungsformen können mehrere Berührungssensorsteuereinheiten 12 auf der Leiterplatte angeordnet sein. Berührungssensorsteuereinheit 12 kann eine Prozessoreinheit, eine Ansteuereinheit, eine Ausleseeinheit und eine Speichereinheit beinhalten. Die Ansteuereinheit kann den Ansteuerelektroden von Berührungssensor 10 Ansteuersignale zuführen. Die Ausleseeinheit kann Ladung an den kapazitiven Knoten von Berührungssensor 10 auslesen und Messsignale an die Prozessoreinheit liefern, die Kapazitäten an den kapazitiven Knoten repräsentieren. Die Prozessoreinheit kann die Zufuhr der Ansteuersignale zu den Ansteuerelektroden durch die Ansteuereinheit steuern und Messsignale von der Ansteuereinheit bearbeiten, um die Gegenwart und den Ort einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb des berührungsempfindlichen Bereiches bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 zu erfassen und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann auch Änderungen der Position einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 verfolgen. Die Speichereinheit kann Programme zur Ausführung durch die Prozessoreinheit speichern, die Programme zur Steuerung der Ansteuereinheit zum Zuführen der Ansteuersignale zu den Ansteuerelektroden, Programme zur Verarbeitung der Messsignale von der Ausleseeinheit und gegebenenfalls andere geeignete Programme einschließen. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuereinheit mit einer bestimmten Implementierung mit bestimmten Komponenten beschreibt, umfasst die vorliegende Offenbarung jede geeignete Berührungssensorsteuereinheit mit jeder geeigneten Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten.
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Auf dem Substrat von Berührungssensor 10 angeordnete Leiterbahnen 14 aus leitfähigem Material können die Ansteuer- oder Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 mit Verbindungsflächen 16 verbinden, die ebenfalls auf dem Substrat von Berührungssensor 10 angeordnet sind. Die Verbindungsflächen 16 ermöglichen, wie weiter unten beschrieben, Kopplung der Leiterbahnen 14 mit Berührungssensorsteuereinheit 12. Die Leiterbahnen können sich in den berührungsempfindlichen Bereich oder die berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 hinein erstrecken oder um ihn/sie herum erstrecken (beispielsweise an dessen/deren Kanten). Bestimmte Leiterbahnen 14 können Ansteuerverbindungen zur Kopplung von Berührungssensorsteuereinheit 12 mit Ansteuerelektroden von Berührungssensor 10 schaffen, über die die Ansteuereinheit von Berührungssensorsteuereinheit 12 den Ansteuerelektroden Ansteuersignale zuführen kann. Andere Leiterbahnen 14 können Auslese-Verbindungen zum Koppeln von Berührungssensorsteuereinheit 12 mit Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 schaffen, über die die Ausleseeinheit von Berührungssensorsteuereinheit 12 Ladungen an den kapazitiven Knoten von Berührungssensor 10 auslesen kann. Die Leiterbahnen 14 können aus dünnen Leitungen aus Metall oder anderem leitfähigen Material bestehen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das leitfähige Material der Leiterbahnen 14 Kupfer oder kupferhaltig sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger haben. In einem anderen Beispiel kann das leitfähige Material der Leiterbahnen 14 Silber oder silberhaltig sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger haben. In bestimmten Ausführungsformen können die Leiterbahnen 14 zusätzlich oder als Alternative zu dünnen Leitungen aus Metall oder anderem leitfähigen Material ganz oder teilweise aus ITO bestehen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Leiterbahnen aus bestimmten Materialien mit bestimmten Breiten beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Leiterbahnen aus beliebigen geeigneten Materialien mit beliebigen geeigneten Breiten vor. Zusätzlich zu den Leiterbahnen 14 kann Berührungssensor 10 eine oder mehrere Masseleitung/en beinhalten, die an einem Masseverbinder (der eine Verbindungsfläche 16 sein kann) an einer Kante des Substrats von Berührungssensor 10 (ähnlich wie die Leiterbahnen 14) endet/enden.
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Verbindungsflächen 16 können entlang einer oder mehrerer Kante/n des Substrats außerhalb des berührungsempfindlichen Bereichs bzw. der berührungsempfindlichen Bereiche von Berührungssensor 10 angeordnet sein. Die Berührungssensorsteuereinheit 12 kann sich, wie oben beschrieben, an einer Leiterplatte befinden. Die Verbindungsflächen 16 können aus dem gleichen Material bestehen wie die Leiterbahnen 14 und können unter Verwendung eines anisotropen leitfähigen Films (ACF) an der Leiterplatte angeklebt oder angeschweißt sein. Die Verbindung 18 kann leitfähige Leitungen auf der Leiterplatte 12 beinhalten, die Berührungssensorsteuereinheit 12 mit den Verbindungsflächen 16 koppeln, die wiederum Berührungssensorsteuereinheit 12 mit den Leiterbahnen 14 sowie den Ansteuer- oder Ausleseelektroden von Berührungssensor 10 koppeln. In einer anderen Ausführungsform können die Verbindungsflächen 16 mit einem elektromechanischen Verbinder (wie z. B. einem einsetzkraftfreien Kabel-Leiterplatten-Verbinder) verbunden sein. In dieser Ausführungsform muss Verbindung 18 keine Leiterplatte beinhalten. Die vorliegende Offenbarung umfasst jede beliebige geeignete Verbindung 18 zwischen Berührungssensorsteuereinheit 12 und Berührungssensor 10.
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2 stellt eine beispielhafte Außenseite eines beispielhaften aktiven Stylus 20 dar. In bestimmten Ausführungsformen ist der aktive Stylus 20 strombetrieben (d. h. über eine interne oder externe Stromquelle) und ist in der Lage, Berührungs- oder Annäherungseingaben an einem Berührungssensor (beispielsweise dem in 1 dargestellten Berührungssensor 10) zu erzeugen. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Komponente/n, wie beispielsweise Knöpfe 30 oder Schieber 32 und 34, enthalten, die in einen äußeren Körper 22 integriert sind. Diese externen Komponenten können Wechselwirkung zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen einem Gerät und einem Benutzer ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können Interaktionen Kommunikation zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Gerät, Aktivieren oder Ändern von Funktionalität des aktiven Stylus 20 oder eines Gerätes oder Erzeugen von Rückmeldung an einen oder mehrere Benutzer oder Empfang von Eingabe von ihm/ihnen einschließen. Das Gerät kann ein beliebiges geeignetes Gerät, beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Smartphone, ein Satelliten-Navigationsgerät, ein tragbares Medienabspielgerät, eine tragbare Spielekonsole, ein Kiosk-Computer, ein Kassengerät oder ein anderes geeignetes Gerät, sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung spezielle Beispiele bestimmter Komponenten angibt, die so konfiguriert sind, dass sie bestimmte Interaktionen ermöglichen, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Komponente vor, die so konfiguriert ist, dass sie jede beliebige geeignete Interaktion ermöglicht. Der aktive Stylus 20 kann beliebige geeignete Abmessungen haben, wobei der äußere Körper 22 aus jedem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien besteht, so beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, aus Kunststoff oder Metall. In bestimmten Ausführungsformen können externe Komponenten (beispielsweise 30 oder 32) des aktiven Stylus 20 mit internen Komponenten oder Programmen des aktiven Stylus 20 in Wechselwirkung treten oder eine oder mehrere Wechselwirkung/en mit einem oder mehreren Gerät/en oder anderen Stylus-Vorrichtungen 20 auslösen.
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Betätigen einer oder mehrerer Komponente/n kann, wie oben beschrieben, eine Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen dem Gerät und dem Benutzer einleiten. Komponenten des aktiven Stylus 20 können einen oder mehrere Knöpfe 30 oder einen oder mehrere Schieber, sogenannte Slider 32 und 34, einschließen, In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Knöpfe 30 oder Slider 32 und 34 mechanisch oder kapazitiv sein und als eine Rolle, ein Trackball oder ein Rad wirken. Ein oder mehrere Slider 32 oder 34 kann/können in einem weiteren Beispiel als ein vertikaler Slider 34 wirken, der entlang einer Längsachse des aktiven Stylus 20 ausgerichtet ist, während ein oder mehrere Rad-Slider, sogenannte Wheel-Slider 32, um den Umfang des aktiven Stylus 20 herum ausgerichtet sein können. In bestimmten Ausführungsformen können kapazitive Slider 32 und 34 oder Knöpfe 30 unter Verwendung eines berührungsempfindlichen Bereiches oder mehrerer berührungsempfindlicher Bereiche implementiert werden. Die berührungsempfindlichen Bereiche können jede beliebige geeignete Form, Abmessungen und Position haben, oder aus jedem beliebigen geeigneten Material bestehen. Die Slider 32 und 34 oder Knöpfe 30 können in einem nicht einschränkenden Beispiel unter Verwendung von Bereichen aus flexiblem Gewebe implementiert werden, das unter Verwendung von Leitungen aus leitfähigem Material ausgebildet wird. In einem weiteren Beispiel können die Slider 32 und 34 oder Knöpfe 30 unter Verwendung einer Leiterplatte implementiert werden.
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Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Komponente/n aufweisen, die so konfiguriert ist/sind, dass sie Rückmeldung bewirken oder Rückmeldung von einem Benutzer empfangen, so beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, taktile, optische oder akustische Rückmeldung. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Rippe/n oder Nuten 24 an seinem äußeren Körper 22 enthalten. Die Rippen oder Nuten 24 können jede beliebige geeignete Abmessung haben, jeden beliebigen geeigneten Abstand zwischen den Rippen oder Nuten haben oder sich in jedem beliebigen geeigneten Bereich an dem äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 befinden. In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Rippen 24 den Griff eines Benutzers am äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 verbessern oder taktile Rückmeldung bewirken oder Rückmeldung von einem Benutzer empfangen. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere akustische Komponente/n 38 enthalten, die in der Lage ist/sind, akustische Signale zu senden und zu empfangen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können akustische bzw. Audio-Komponenten 38 ein Mikrofon einschließen, das in der Lage ist, die Stimme/n eines Benutzers oder mehrerer Benutzer aufzuzeichnen oder zu senden. Die Audio-Komponente 38 kann in einem anderen Beispiel eine akustische Anzeige eines Energie-Status des aktiven Stylus 20 erzeugen. Der aktive Stylus 20 kann eine oder mehrere Komponente/n 36 für visuelle Rückmeldung enthalten, so beispielsweise eine LED-Anzeige oder elektrophoretische Tinte (E-Ink). In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Komponente 36 für visuelle Rückmeldung dem Benutzer einen Energie-Status des aktiven Stylus 20 anzeigen.
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Ein modifizierter Oberflächenbereich bzw. mehrere modifizierte Oberflächenbereiche 40 kann/können oder mehrere Komponente am äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 bilden. Die Eigenschaften der modifizierten Oberflächenbereiche 40 können sich von den Eigenschaften der restlichen Fläche des äußeren Körpers 22 unterscheidet. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der modifizierte Oberflächenbereich 40 so modifiziert sein, dass er eine Oberflächenbeschaffenheit, Temperatur oder elektromagnetische Charakteristik aufweist, die sich von den Oberflächeneigenschaften des restlichen äußeren Körpers 22 unterscheidet. Der modifizierte Oberflächenbereich 40 kann in der Lage sein, seine Eigenschaften dynamisch zu ändern, indem beispielsweise haptische Schnittstellen oder Rendering-Methoden eingesetzt werden. Ein Benutzer kann in Wechselwirkung mit dem modifizierten Oberflächenbereich treten, um eine beliebige geeignete Funktionalität zu ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann Ziehen eines Fingers über den modifizieren Oberflächenbereich 14 eine Wechselwirkung, wie beispielsweise Datenübertragung, zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Gerät, einleiten.
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Eine oder mehrere Komponente/n des aktiven Stylus 20 kann/können zur Datenübertragung zwischen dem aktiven Stylus 20 und dem Gerät konfiguriert sein. Der aktive Stylus 20 kann beispielsweise eine oder mehrere Spitze/n 26 bzw. Stiftspitzen enthalten. Spitze 26 kann eine oder mehrere Elektrode/n enthalten, die so konfiguriert ist/sind, dass sie Daten zwischen dem aktiven Stylus 20 und einer oder mehreren Vorrichtung/en oder anderen aktiven Stylus-Vorrichtungen überträgt/übertragen. Spitze 26 kann Druckinformationen (beispielsweise das Maß des Drucks, der über Spitze 26 durch den aktiven Stylus 20 ausgeübt wird) erzeugen, oder zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem oder mehreren Gerät/en oder anderen aktiven Stylus 20-Vorrichtungen übertragen. Spitze 26 kann aus jedem beliebigen geeigneten Material, wie beispielsweise einem leitenden Material, bestehen und kann beliebige geeignete Abmessungen, so beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm oder weniger, an ihrem äußeren Ende haben. Der aktive Stylus 20 kann einen Anschluss oder mehrere Anschlüsse 28 enthalten, die sich an einer beliebigen geeigneten Position an dem äußeren Körper 22 des aktiven Stylus 20 befinden. Anschluss 28 kann zur Übertragung von Signalen oder Informationen zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem/einer oder mehreren Geräten oder Stromquelle/n, beispielsweise über Kabelverbindung, konfiguriert sein. Anschluss 28 kann Signale oder Informationen mittels jeder beliebigen geeigneten Technologie, so beispielsweise über USB- oder Ethernet-Verbindungen, übertragen. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Konfiguration bestimmter Komponenten mit bestimmten Positionen, Abmessungen, Zusammensetzungen und Funktionalitäten beschreibt und darstellt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Konfiguration geeigneter Komponenten mit beliebigen geeigneten Positionen, Abmessungen, Zusammensetzungen und Funktionalitäten in Bezug auf den aktiven Stylus 20 vor.
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3 stellt beispielhafte interne Komponenten eines beispielhaften aktiven Stylus 20 dar. Der aktive Stylus 20 enthält eine oder mehrere interne Komponente/n, wie beispielsweise eine Steuereinheit 50, Sensoren 42, Speicher 44 oder Stromquelle 48. In bestimmten Ausführungsformen kann/können eine oder mehrere interne Komponente/n so konfiguriert sein, dass sie Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen einem Gerät und einem Benutzer ermöglicht/ermöglichen. In anderen speziellen Ausführungsformen kann/können eine oder mehrere interne Komponente/n so konfiguriert sein, dass sie in Verbindung mit einer oder mehreren externen Komponente/n, wie sie oben beschrieben sind, Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Benutzer oder zwischen einem Gerät und einem Benutzer ermöglicht/ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können Interaktionen Kommunikation zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem Gerät, Aktivieren oder Ändern von Funktionalität des aktiven Stylus 20 oder eines Gerätes oder Bereitstellen von Rückmeldung für einen oder mehrere Benutzer oder Empfangen von Eingabe von diesem/diesen einschließen. In einem weiteren Beispiel kann der aktive Stylus 20 über eine entsprechende Kurzstrecken-Niedrigenergie-Datenübertragungs- oder Modulationsverbindung, wie beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, über eine Funkfrequenz-Kommunikationsverbindung, kommunizieren. In diesem Fall enthält der aktive Stylus 20 eine HF-Vorrichtung zum Übertragen von Daten über die HF-Verbindung.
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Steuereinheit 50 kann ein Mikrokontroller oder jeder beliebige andere Typ Prozessor sein, der zum Steuern der Funktion des aktiven Stylus 20 geeignet ist. Steuereinheit 50 kann eine oder mehrere integrierte Schaltung/en, so beispielsweise Universalmikroprozessoren, Mikrokontroller, PLD, PLA oder ASIC, sein. Steuereinheit 50 kann ein Prozessoreinheit, eine Ansteuereinheit, eine Ausleseeinheit und eine Speichereinheit enthalten. Die Ansteuereinheit kann Elektroden von Spitze 26 über Mittelschaft 41 Signale zuführen. Die Ansteuereinheit kann des Weiteren Signale zum Steuern bzw. Ansteuern von Sensoren 42 oder einer oder mehrerer externer Komponente/n des aktiven Stylus 20 zuführen. Die Ausleseeinheit kann Signale erfassen, die von Elektroden von Spitze 26 über Mittelschaft 41 empfangen werden, und der Prozessoreinheit Messsignale bereitstellen, die Eingabe von einem Gerät darstellen. Die Ausleseeinheit kann des Weiteren Signale erfassen, die von Sensoren 42 oder einer oder mehrerer externer Komponente/n erzeugt werden, und der Prozessoreinheit Messsignale bereitstellen, die Eingabe von einem Benutzer darstellen. Die Prozessoreinheit kann die Zufuhr von Signalen zu den Elektroden von Spitze 26 steuern und Messsignale von der Ausleseeinheit verarbeiten, um Eingabe von dem Gerät zu erfassen und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann des Weiteren Messsignale von Sensoren 42 oder einer oder mehreren externen Komponente/n verarbeiten. Die Speichereinheit kann Programme zum Ausführen durch die Prozessoreinheit speichern, die gegebenenfalls Programme, mit denen die Ansteuereinheit zum Zuführen von Signalen zu den Elektroden von Spitze 26 gesteuert wird, Programme zum Verarbeiten von Messsignalen von der Ausleseeinheit, die Eingabe von dem Gerät entsprechen, Programme zum Verarbeiten von Messsignalen von Sensoren 42 oder externen Komponenten zum Einleiten einer vorgegebenen Funktion oder Geste, die durch den aktiven Stylus 20 oder das Gerät durchzuführen ist, oder andere geeignete Programme einschließen. In einem nicht einschränkenden Beispiel können durch Steuereinheit 50 ausgeführte Programme von der Ausleseeinheit empfangene Signale elektronisch filtern. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Steuereinheit mit einer bestimmten Implementierung mit bestimmten Komponenten beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Steuereinheit mit jeder beliebigen geeigneten Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten vor.
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In bestimmten Ausführungsformen kann der aktive Stylus 20 einen oder mehrere Sensor/en 42, wie beispielsweise Berührungssensoren, Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Kontaktsensoren oder jeden beliebigen anderen Typ Sensor, enthalten, mit dem Daten über die Umgebung erfasst oder gemessen werden, in der der aktive Stylus 20 arbeitet. Sensoren 42 können eine oder mehrere Eigenschaft/en des aktiven Stylus 20 erfassen und messen, so beispielsweise Beschleunigung oder Bewegung, Ausrichtung, Kontakt, Druck auf den äußeren Körper 22, die Kraft an Spitze 26, Schwingung oder jede beliebige andere geeignete Charakteristik des aktiven Stylus 20. Die Sensoren 20 können beispielsweise, ohne dass dies eine Einschränkung darstellt, mechanisch, elektronisch oder kapazitiv implementiert sein. Durch die Sensoren 42 erfasste bzw. gemessene Daten, die zu Steuereinheit 50 übertragen werden, können, wie oben beschrieben, eine vorgegebene Funktion oder Geste auslösen, die durch den aktiven Stylus 20 oder das Gerät auszuführen ist. In bestimmten Ausführungsformen können durch die Sensoren 42 erfasste oder empfangene Daten in Speicher 44 gespeichert werden. Speicher 44 kann jede beliebige Form Speicher sein, der zum Speichern von Daten in dem aktiven Stylus 20 geeignet ist. In anderen speziellen Ausführungsformen kann Steuereinheit 50 auf in Speicher 44 gespeicherte Daten zugreifen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann Speicher 44 Programme zur Ausführung durch die Prozessoreinheit von Steuereinheit 50 speichern. In einem anderen Beispiel können durch die Sensoren 42 gemessene Daten durch Steuereinheit 50 verarbeitet und in Speicher 44 gespeichert werden.
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Stromquelle 48 kann jeder beliebige Typ Quelle gespeicherter Energie einschließlich elektrischer oder chemischer Energiequellen sein, die für den Betrieb des aktiven Stylus 20 geeignet ist. In bestimmten Ausführungsformen kann Stromquelle 48 mit Energie von einem Benutzer oder einem Gerät geladen werden. Stromquelle 48 kann in einem nicht einschränkenden Beispiel eine aufladbare Batterie sein, die durch an dem aktiven Stylus 20 induzierte Bewegung geladen wird. In anderen bestimmten Ausführungsformen kann Stromquelle 48 des aktiven Stylus 20 dem Gerät Strom zuführen oder von ihm oder einer anderen externen Stromquelle empfangen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann Strom induktiv zwischen Stromquelle 48 und einer Stromquelle der Vorrichtung oder einer anderen externen Stromquelle, wie beispielsweise einer Drahtlos-Stromübertragungseinrichtung übertragen werden. Die Stromquelle kann auch durch eine verdrahtete Verbindung über einen geeigneten Anschluss mit Strom versorgt werden, der mit einer geeigneten Stromquelle gekoppelt ist.
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4 stellt einen beispielhaften aktiven Stylus 20 mit einem beispielhaften Gerät 52 dar. Gerät 52 kann eine Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) und einen Berührungssensor mit einem berührungsempfindlichen Bereich 54 aufweisen. Anzeigeeinrichtung 52 kann ein LCD (Liquid Crystal Display), ein LED-Display, ein LED-Backlight-LCD oder eine andere geeignete Anzeigeeinrichtung sein und kann durch eine Abdeckung und ein Substrat (und die darauf angeordneten Ansteuer- und Ausleseelektroden des Berührungssensors) von Gerät 52 hindurch sichtbar sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Gerät-Anzeigeeinrichtung und bestimmte Typen von Anzeigeeinrichtungen beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Anzeigeeinrichtung sowie beliebige geeignete Typen von Anzeigeeinrichtungen vor.
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Die Elektronik von Gerät 52 kann die Funktionalität von Gerät 52 ermöglichen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Elektronik von Gerät 52 Schaltungen oder andere Elektronik für drahtlose Übertragung zu oder von Gerät 52, Ausführung von Programmen auf Gerät 52, Erzeugen grafischer oder anderer Benutzer-Schnittstellen für die Anzeigeeinrichtung von Gerät 52 zur Anzeige für einen Benutzer, zur Verwaltung von Energie für Gerät 52 von einer Batterie oder einer anderen Stromquelle, zum Aufnehmen von Standbildern, zum Aufzeichnen von Video, andere geeignete Funktionen, oder jede beliebige Kombination derselben enthalten. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Elektronik des Gerätes beschreibt, die bestimmte Funktionalität eines bestimmten Gerätes ermöglicht, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Elektronik des Gerätes vor, die jede beliebige geeignete Funktionalität jedes beliebigen geeigneten Gerätes ermöglicht.
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In bestimmten Ausführungsformen können der aktive Stylus 20 und Gerät 52 vor Übertragung von Daten zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 synchronisiert werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der aktive Stylus 20 über eine vorgegebene Bit-Sequenz, die durch den Berührungssensor von Gerät 52 gesendet wird, mit Gerät 52 synchronisiert werden. In einem anderen Beispiel kann der aktive Stylus 20 mit dem Gerät synchronisiert werden, indem das durch die Ansteuerelektroden des Berührungssensors von Gerät 52 gesendete Ansteuersignal verarbeitet wird. Der aktive Stylus 20 kann mit Gerät 52 interagieren oder kommunizieren, wenn der aktive Stylus 20 mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 des Berührungssensors von Gerät 52 in Kontakt gebracht oder daran angenähert wird. In bestimmten Ausführungsformen kann Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 kapazitiv oder induktiv sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel können, wenn der aktive Stylus 20 mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 von Gerät 52 in Kontakt gebracht wird oder in seine Nähe gebracht wird, durch den aktiven Stylus 20 erzeugte Signale kapazitive Knoten des berührungsempfindlichen Bereiches von Gerät 52 beeinflussen oder umgekehrt. In einem anderen Beispiel kann eine Stromquelle des aktiven Stylus 20 induktiv über den Berührungssensor von Gerät 52 geladen werden oder umgekehrt. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Interaktionen und Übertragungsvorgänge zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 beschreibt, sieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Interaktionen und Übertragungsvorgänge mit beliebigen geeigneten Mitteln, wie beispielsweise mechanischen Kräften, Strom, Spannung oder elektromagnetischen Feldern, vor.
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In bestimmten Ausführungsformen kann ein Messsignal von den Sensoren des aktiven Stylus 20 Interaktionen zwischen dem aktiven Stylus 20 und einem oder mehreren Gerät/en 52 oder einem oder mehreren Benutzer/n einleiten, diese ermöglichen oder beenden, wie dies oben beschrieben ist. Interaktion zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 kann stattfinden, wenn der aktive Stylus 20 mit Gerät 52 in Kontakt kommt sich oder sich ihm nähert. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann ein Benutzer eine Geste oder eine Abfolge von Gesten durchführen, so beispielsweise Schütteln oder Drehen des aktiven Stylus 20, während der aktive Stylus 20 über dem berührungsempfindlichen Bereich 54 von Gerät 52 schwebt. Der aktive Stylus 20 kann auf Basis der mit dem aktiven Stylus 20 durchgeführten Geste in Interaktion mit Gerät 52 treten, um eine vorgegebene Funktion einzuleiten, so beispielsweise Authentisierung eines mit dem aktiven Stylus 20 oder Gerät 52 zusammenhängenden Benutzers. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Bewegungen beschreibt, die bestimmte Typen von Interaktionen zwischen dem aktiven Stylus 20 und Gerät 52 ermöglichen, sieht die vorliegende Offenbarung jede beliebige geeignete Bewegung vor, die jede beliebige geeignete Interaktion auf jede beliebige geeignete Weise beeinflusst.
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5 stellt einen beispielhaften aktiven Stylus aus 2 mit einer Rollkugel-Spitze dar. Bei dem Beispiel in 5 enthält Stiftspitze 26 des aktiven Stylus 20 eine Rollkugel-Spitze 56. Ein Teil von Rollkugel-Spitze 56 ist in dem sich verjüngenden Ende von Stiftspitze 26 aufgenommen, wobei ein Teil der Oberfläche der Rollkugel-Spitze mit Stiftspitze 26 in Kontakt ist. In bestimmten Ausführungsformen kann Rollkugel-Spitze 56 unter Verwendung eines leitfähigen Materials, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, hergestellt werden. In anderen speziellen Ausführungsformen kann die Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56 unabhängig davon, ob der Kern von Rollkugel-Spitze 56 aus leitendem Material besteht, mit einem leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, Aluminium, einem leitenden Polymer, Kohlenstoff-Nanoröhrchen oder jedem beliebigen leitfähigen Material beschichtet sein, das zum Ausbilden einer Elektrode geeignet ist. Rollkugel-Spitze 56, die mit leitendem Material hergestellt wird, oder an deren Oberfläche sich leitfähiges Material befindet, weist eine oder mehrere Elektrode/n an der Oberfläche der Rollkugel-Spitze 56 auf.
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In bestimmten Ausführungsformen ist/sind ein flexibles leitfähiges Material bzw. mehrere flexible leitfähige Materialien an der Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56 angeordnet. In bestimmten Ausführungsformen ist das leitfähige Material im Wesentlichen flexibel, so dass strukturelle Integrität des Materials nach erheblicher Verformung aufrechterhalten wird. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann ein im Wesentlichen flexibles leitfähiges Material ermöglichen, dass sich ein oder mehrere Abschnitt/e des Materials an einen kleinen Krümmungsradius anpasst/anpassen, so beispielsweise eine Kante einer Fläche oder der Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56 des aktiven Stylus 20.
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Eine oder mehrere Elektrode/n kann/können durch das flexible leitfähige Material gebildet werden, das an der Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56 angeordnet ist. In bestimmten Ausführungsformen kann das flexible leitfähige Material einer Elektrode annähernd 100% der Fläche ihrer Form einnehmen. In anderen speziellen Ausführungsformen kann das leitfähige Material der Elektroden flexibel sein und im Wesentlichen weniger als 100% der Fläche ihrer Form einnehmen, In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Elektroden aus dünnen Leitungen aus Metall oder anderem flexiblem leitendem Material (beispielsweise Kupfer, Silber oder Material auf Kupfer- oder Silber-Basis) sein, und die dünnen Leitungen aus leitfähigem Material können im Wesentlichen weniger als 100% der Fläche ihrer Form in einem Schraffur-, Netz- oder anderen geeigneten Muster einnehmen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Elektroden an der Oberfläche der Rollkugel-Spitze 56 beschreibt, die unter Verwendung bestimmter Verfahren hergestellt werden, sieht die vorliegende Offenbarung eine Rollkugel-Spitze 56 mit Elektroden an der Oberfläche vor, die unter Verwendung jedes beliebigen geeigneten Verfahrens hergestellt werden.
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In bestimmten Ausführungsformen ist die Elektrode von Rollkugel-Spitze 56 so konfiguriert, dass sie Signale drahtlos zu einem Gerät 52 sendet, das in Verbindung mit dem aktiven Stylus 20 steht. In einem nicht einschränkenden Beispiel wird ein Signal von dem aktiven Stylus 20 zu der Elektrode von Rollkugel-Spitze 56 übertragen und zu einem berührungsempfindlichen Bereich 54 eines Berührungssensors des Gerätes 52 gesendet. Des Weiteren kann das zu Gerät 52 gesendete Signal durch eine Steuereinheit des aktiven Stylus 20 über den Abschnitt von Rollkugel-Spitze 56 bereitgestellt werden, der in Kontakt mit Stiftspitze 26 ist. Wenn der aktive Stylus 20 in Kontakt mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 von Gerät 52 gebracht wird oder sich ihm annähert, können, wie oben beschrieben, durch den aktiven Stylus 20 erzeugte Signale kapazitive Knoten des berührungsempfindlichen Bereiches 54 von Gerät 52 beeinflussen oder umgekehrt. In einem nicht einschränkenden Beispiel können durch den aktiven Stylus 20 erzeugte Signale die Amplitude, Phase oder Frequenz des Ansteuersignals des Berührungssensors von Gerät 52 modulieren. In bestimmten Ausführungsformen können durch den Berührungssensor von Gerät 52 gesendete Signale von den Elektroden von Rollkugel-Spitze 56 empfangen werden. Die empfangenen Signale können über den Abschnitt der Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56, der in Kontakt mit Stiftspitze 26 ist, zu der Steuereinheit des aktiven Stylus 20 übertragen werden.
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In bestimmten Ausführungsformen ist freie Drehbewegung von Rollkugel-Spitze 56 in dem sich verjüngenden Ende von Stiftspitze 26, insbesondere bei Bewegung des aktiven Stylus 20, möglich, wenn sich Rollkugel-Spitze 56 in Kontakt mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 befindet. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist ein im Wesentlichen konstanter Bereich der Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56 bei Bewegung des aktiven Stylus 20 über den berührungsempfindlichen Bereich 54 in Kontakt mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54, so dass im Wesentlichen einheitliche Signalübertragung bei Bewegung von Rollkugel-Spitze 56 in Kontakt mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 gegeben ist. In einem anderen Beispiel ist unabhängig von der Winkelausrichtung und der Position des äußeren Körpers 22 des aktiven Stylus 20 in Bezug auf den berührungsempfindlichen Bereich 54 ein im Wesentlichen konstanter Bereich der Oberfläche von Rollkugel-Spitze 56 in Kontakt mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54, so dass im Wesentlichen einheitliche Signalübertragung bei Kontakt mit dem berührungsempfindlichen Bereich 54 gegeben ist.
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Ein Verweis auf ein computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium kann hier gegebenenfalls eine Halbleiter-basierte oder eine andere integrierte Schaltung (IC) (wie z. B. ein Feldprogrammiertes Gatter-Array (FPGA) oder ein anwendungsspezifisches IC (ASIC)), eine Festplatte, ein Festplatten-Laufwerk, ein Hybrid-Festplatten-Laufwerk (HHD), eine optische Platte, ein optisches Platten-Laufwerk (ODD), eine magneto-optische Platte, ein magneto-optisches Platten-Laufwerk, eine Floppy-Disk, eine Floppy-Disk-Laufwerk (FDD), ein Magnetband, ein holografisches Speichermedium, ein Festkörper-Laufwerk, ein RAM-Laufwerk, eine SD-Karte, ein SD-Karten-Laufwerk oder ein anderes geeignetes computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium oder eine geeignete Kombination derselben einschließen.
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Unter ”oder” wird hier ein inklusives Oder und nicht ein exklusives Oder verstanden, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird oder sich aus dem Zusammenhang ergibt. ”A oder B” bedeutet hier daher, ”A, B, oder beides”, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird, oder sich aus dem Zusammenhang ergibt. Darüber hinaus bedeutet ”und” sowohl jeder einzelne als auch alle insgesamt, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird, oder sich aus dem Zusammenhang ergibt. ”A und B” bedeutet hier daher ”A und B, einzeln oder insgesamt”, sofern nichts Gegenteiliges gesagt wird oder sich aus dem Zusammenhang ergibt.
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Die vorliegende Offenbarung umfasst alle Änderungen, Ersetzungen, Variationen, Abwandlungen und Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen, die der Fachmann in Betracht ziehen würde. Ebenso umfassen die beigefügten Ansprüche gegebenenfalls alle Änderungen, Ersetzungen, Variationen, Abwandlungen und Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen, die der Fachmann in Betracht ziehen würde. Darüber hinaus umfasst in den beigefügten Ansprüchen die Bezugnahme auf eine Vorrichtung oder ein System oder eine Komponente einer Vorrichtung oder eines Systems, die/das dazu eingerichtet ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, diese Vorrichtung, dieses System oder diese Komponente unabhängig davon, ob diese bestimmte Funktion aktiviert, eingeschaltet oder entsperrt ist, solange diese Vorrichtung, dieses System oder diese Komponente dazu eingerichtet ist, diese Funktion auszuführen.
