DE202012102975U1

DE202012102975U1 - Berührungssensor mit kapazitiver und induktiver Erfassung

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Publication number: DE202012102975U1
Application number: DE202012102975U
Authority: DE
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-08-08
Publication date: 2012-09-14
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: US20130106769A1; DE102012218493A1; US9160331B2

Abstract

Vorrichtung, die umfasst:
einen kapazitiven Berührungssensor, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst, wobei der kapazitive Berührungssensor konfiguriert ist, um in einem induktiven Erfassungsmodus und in einem kapazitiven Erfassungsmodus betrieben zu werden, und
eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist zum:
Anlegen, in dem induktiven Erfassungsmodus, eines Wechselstromsignals an einer ersten Elektrode des kapazitiven Berührungssensors,
Erfassen eines Signals, das ein Magnetfeld an der ersten Elektrode angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf ein durch ein Objekt erzeugtes Magnetfeld zurückzuführen ist, wobei das Magnetfeld wenigstens teilweise in Reaktion auf die Anlegung des Wechselstromsignals an der ersten Elektrode erzeugt wird, und
Bestimmen der Position des ein Magnetfeld erzeugenden Objekts auf der Basis des Signals, das das Magnetfeld angibt.

Description

Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft allgemein Berührungssensoren.
Stand der Technik
Ein Berührungspositionssensor, oder Berührungssensor, kann das Vorhandensein und die Position eines Objekts oder die Nähe eines Objekts (wie etwa eines Fingers eines Benutzers oder eines Eingabestifts) innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereichs des Berührungssensors erfassen, der zum Beispiel über einen Anzeigebildschirm gelegt ist. Bei einer berührungsempfindlichen Anzeigeanwendung ermöglicht der Berührungspositionssensor, dass ein Benutzer direkt mit dem Anzeigeinhalt auf dem Bildschirm anstatt indirekt über eine Maus oder ein Touchpad interagiert. Ein Berührungssensor kann an einem Desktop-Computer, einem Laptop-Computer, einem Tablet-Computer, einem PDA, einem Smartphone, einem Satellitennavigationsgerät, einem tragbaren Medienwiedergabegerät, einer tragbaren Spielekonsole, einem Infoterminal, einem Verkaufsautomaten oder einem anderen geeigneten Gerät angebracht oder als ein Teil desselben vorgesehen sein. Auch ein Steuerpaneel an einem Haushaltsgerät oder einem anderen Gerät kann einen Berührungssensor enthalten.
Es gibt verschiedene Typen von Berührungspositionssensoren wie etwa resistive Berührungsbildschirme, akustische Oberflächenwellen-Berührungsbildschirme und kapazitive Berührungsbildschirme. Eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor kann sich auch auf einen Berührungsbildschirm beziehen und umgekehrt. Wenn ein Objekt die Oberfläche eines kapazitiven Berührungsbildschirms berührt oder sich derselben nähert, tritt eine Änderung in der Kapazität in dem Berührungsbildschirm an der Position der Berührung oder Näherung auf. Eine Steuereinrichtung kann die Änderung in der Kapazität verarbeiten, um deren Position auf dem Berührungsbildschirm zu bestimmen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen beispielhaften Berührungssensor mit einer beispielhaften Steuereinrichtung.
2A–C zeigen einen beispielhaften kapazitiven Betrieb von Treiber- und Messelektroden.
3A–C zeigen eine beispielhafte Erzeugung und Interaktion mit einem Magnetfeld.
4 zeigt einen beispielhaften Berührungssensor mit Leiterschleifen.
5A–B zeigen beispielhafte Konfigurationen eines beispielhaften Berührungssensors von 4.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Erfassen eines Objekts mittels eines induktiven Erfassens.
Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
1 zeigt einen beispielhaften Berührungssensor 10 mit einer beispielhaften Steuereinrichtung 12. Der Berührungssensor 10 und die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 können das Vorhandensein und die Position einer Berührung oder die Nähe eines Objekts innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereichs des Berührungssensors 10 erfassen. Im Folgenden kann sich eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor sowohl auf den Berührungssensor als auch auf die assoziierte Berührungssensor-Steuereinrichtung beziehen. Entsprechend kann sich eine Bezugnahme auf eine Berührungssensor-Steuereinrichtung sowohl auf die Berührungssensor-Steuereinrichtung als auch auf den assoziierten Berührungssensor beziehen. Der Berührungssensor 10 kann einen oder mehrere berührungsempfindliche Bereiche umfassen. Der Berührungssensor 10 kann eine Anordnung von Treiber- und Messelektroden (oder eine Anordnung von Elektroden eines einzelnen Typs) auf einem oder mehreren Substraten, die aus einem dielektrischen Material ausgebildet sein können, umfassen. Eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor kann sich sowohl auf die Elektroden des Berührungssensors als auch auf das oder die Substrate, auf denen die Elektroden angeordnet sind, beziehen. Alternativ dazu kann sich eine Bezugnahme auf einen Berührungssensor auf die Elektroden des Berührungssensors, aber nicht auf das oder die Substrate, auf denen die Elektroden angeordnet sind, beziehen.
Eine Elektrode (wobei es sich um eine Treiberelektrode oder eine Messelektrode handeln kann) kann durch einen Bereich aus einem leitenden Material in einer Form wie etwa einem Kreis, einem Quadrat, einem Rechteck oder einer anderen geeigneten Form oder einer geeigneten Kombination aus denselben gebildet werden. Ein oder mehrere Schnitte in einer oder mehreren Schichten des leitenden Materials können (wenigstens teilweise) die Form einer Elektrode bestimmen, wobei die Fläche der Form (wenigstens teilweise) durch diese Schnitte begrenzt werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitende Material einer Elektrode ungefähr 100% der Fläche der Form einnehmen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus Indiumzinnoxid (ITO) ausgebildet sein, wobei das ITO der Elektrode ungefähr 100% der Fläche der Form einnehmen kann. In bestimmten Ausführungsformen kann das leitende Material einer Elektrode wesentlich weniger als 100% der Fläche der Form einnehmen. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Elektrode aus dünnen Linien aus einem Metall oder einem anderen leitenden Material (wie etwa Kupfer, Silber oder einem kupfer- oder silberbasierten Material) bestehen, wobei die dünnen Linien des leitenden Materials wesentlich weniger als 100% der Fläche der Form in einem schraffierten, netzartigen oder anderen Muster einnehmen können. Es werden hier bestimmte Elektroden aus einem bestimmten leitenden Material beschrieben, die bestimmte Formen mit bestimmten Füllungen in bestimmten Mustern bilden, wobei gemäß der Erfindung aber auch beliebige andere, geeignete Elektroden aus einem beliebigen, geeigneten leitenden Material verwendet werden können, die beliebige Formen mit beliebigen Füllungen in beliebigen Mustern bilden können. Dabei können die Formen der Elektroden (oder anderen Elemente) eines Berührungssensors ein oder mehrere Makromerkmale des Berührungssensors vollständig oder teilweise bilden. Eine oder mehrere Eigenschaften der Implementierung dieser Formen (wie etwa der leitenden Materialien, der Füllungen oder der Muster in den Formen) können ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors vollständig oder teilweise bilden. Ein oder mehrere der Makromerkmale eines Berührungssensors können eine oder mehrere Eigenschaften seiner Funktionalität bestimmen, und ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors können eine oder mehrere optische Eigenschaften des Berührungssensors wie etwa die Durchlässigkeit, die Brechung oder die Reflexion bestimmen.
Ein mechanischer Stapel kann das Substrat (oder die mehreren Substrate) und das leitende Material der Treiber- und Messelektroden des Berührungssensors 10 enthalten. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der mechanische Stapel eine erste Schicht aus einem optisch klaren Kleber (OCA) unter einem Deckpaneel umfassen. Das Deckpaneel kann klar sein und kann aus einem elastischen Material ausgebildet sein, das für eine wiederholte Berührung geeignet ist, wobei es sich zum Beispiel um Glas, Polycarbonat oder Poly(methylmethacrylat) (PMMA) handeln kann. Gemäß der Erfindung kann ein beliebiges Deckpaneel aus einem beliebigen, geeigneten Material verwendet werden. Die erste Schicht aus OCA kann zwischen dem Deckpaneel und dem Substrat angeordnet sein, wobei das leitende Material die Treiber- oder Messelektroden bildet. Der mechanische Stapel kann auch eine zweite Schicht aus OCA und eine dielektrische Schicht (die aus PET oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet ist, das demjenigen des Substrats mit dem leitenden Material für die Treiber- oder Messelektroden ähnlich ist) umfassen. Alternativ hierzu kann eine dünne Beschichtung aus einem dielektrischen Material anstelle der zweiten Schicht aus OCA und der dielektrischen Schicht aufgetragen werden. Die zweite Schicht aus OCA kann zwischen dem Substrat mit dem leitenden Material für die Treiber- oder Messelektroden und der dielektrischen Schicht angeordnet sein; und die dielektrische Schicht kann zwischen der zweiten Schicht aus OCA und einem Luftspalt zu einem Display eines Geräts, das den Berührungssensor 10 und die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 enthält, angeordnet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das Deckpaneel eine Dicke von ungefähr 1 mm aufweisen, kann die erste Schicht aus OCA eine Dicke von ungefähr 0,05 mm aufweisen, kann das Substrat mit dem leitenden Material für die Treiber- und Messelektroden eine Dicke von ungefähr 0,05 mm aufweisen, kann die zweite Schicht aus OCA eine Dicke von ungefähr 0,05 mm aufweisen und kann die dielektrische Schicht eine Dicke von ungefähr 0,05 mm aufweisen. Es wird hier ein bestimmter mechanischer Stapel mit einer bestimmten Anzahl von bestimmten Schichten aus bestimmten Materialien und mit bestimmten Dicken beschrieben, wobei gemäß der Erfindung jedoch auch ein beliebiger anderer, geeigneter mechanischer Stapel mit einer beliebigen, geeigneten Anzahl von beliebigen, geeigneten Schichten aus beliebigen, geeigneten Materialien und mit beliebigen, geeigneten Dicken verwendet werden kann. Zum Beispiel kann in bestimmten Ausführungsformen eine Schicht aus einem Kleber oder einem dielektrischen Material anstelle der dielektrischen Schicht, der zweiten Schicht aus OCA und dem oben genannten Luftspalt vorgesehen sein, wobei in diesem Fall kein Luftspalt zu dem Display vorhanden ist.
Ein oder mehrere Teile des Substrats des Berührungssensors 10 können aus Polyethylenterephthalat (PET) oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet sein. Gemäß der Erfindung kann jedoch auch ein beliebiges anderes, geeignetes Substrat verwendet werden, in dem beliebige, geeignete Teile aus einem beliebigen, geeigneten Material ausgebildet sein können. In bestimmten Ausführungsformen können die Treiber- oder Messelektroden in dem Berührungssensor 10 vollständig oder teilweise aus ITO ausgebildet sein. In bestimmten Ausführungsformen können die Treiber- oder Messelektroden in dem Berührungssensor 10 aus dünnen Linien aus Metall oder einem anderen leitenden Material ausgebildet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel können ein oder mehrere Teile des leitenden Materials aus Kupfer oder einem kupferbasierten Material ausgebildet sein und eine Dicke von ungefähr 5 μm oder weniger und eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger aufweisen. In einem anderen Beispiel können ein oder mehrere Teile des leitenden Materials aus Silber oder einem silberbasierten Material ausgebildet sein und eine Dicke von ungefähr 5 μm oder weniger und eine Breite von ungefähr 10 μm oder weniger aufweisen. Gemäß der Erfindung können aber auch beliebige andere, geeignete Elektroden aus einem beliebigen, geeigneten Material verwendet werden.
Der Berührungssensor 10 kann eine kapazitive Form von Berührungserfassung implementieren. In einer Gegenkapazitätsimplementierung kann der Berührungssensor 10 eine Anordnung aus Treiber- und Messelektroden umfassen, die eine Anordnung von kapazitiven Knoten bildend Eine Treiberelektrode und eine Messelektrode können einen kapazitiven Knoten bilden. Die Treiber- und Messelektroden des kapazitiven Knotens können einander nahe kommen, stellen aber keinen elektrischen Kontakt miteinander her, Statt dessen sind die Treiber- und Messelektroden über einen dazwischen liegenden Zwischenraum kapazitiv miteinander gekoppelt. Eine Puls- oder Wechselspannung, die an der Treiberelektrode (durch die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12) angelegt wird, kann eine Ladung an der Messelektrode induzieren, wobei die induzierte Ladungsmenge einem externen Einfluss (wie etwa einer Berührung oder der Nähe eines Objekts) unterliegen kann. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in die Nähe desselben gelangt, kann eine Kapazitätsänderung an dem kapazitiven Knoten auftreten, wobei die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 die Kapazitätsänderung messen kann. Durch das Messen von Kapazitätsänderungen über die gesamte Anordnung kann die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 die Position der Berührung oder Näherung in dem oder den berührungsempfindlichen Bereichen des Berührungssensors 10 bestimmen.
Bei einer Eigenkapazitätsimplementierung kann der Berührungssensor 10 eine Anordnung von Elektroden eines einzelnen Typs umfassen, die jeweils einen kapazitiven Knoten bilden können. Wenn ein Objekt den kapazitiven Knoten berührt oder in die Nähe desselben gelangt, kann eine Änderung in der Eigenkapazität an dem kapazitiven Knoten auftreten, wobei die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 die Kapazitätsänderung zum Beispiel als eine Änderung der Ladungsmenge messen kann, die zum Heben der Spannung an dem kapazitiven Knoten um eine vorbestimmte Größe erforderlich ist. Wie bei der Gegenkapazitätsimplementierung kann die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 durch das Messen von Kapazitätsänderungen über die gesamte Anordnung die Position der Berührung oder Näherung in dem oder den berührungsempfindlichen Bereichen des Berührungssensors 10 bestimmen. Gemäß der Erfindung kann aber auch eine beliebige andere, geeignete Form von kapazitiver Berührungserfassung verwendet werden.
In bestimmten Ausführungsformen können eine oder mehrere Treiberelektroden gemeinsam eine Treiberleitung bilden, die sich horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen anderen, geeigneten Ausrichtung erstreckt. Entsprechend können eine oder mehrere Messelektroden gemeinsam eine Messleitung bilden, die sich horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen anderen, geeigneten Ausrichtung erstreckt. In bestimmten Ausführungsformen können die Treiberleitungen im Wesentlichen senkrecht zu den Messleitungen verlaufen. Eine Bezugnahme auf eine Treiberleitung kann sich auch auf eine oder mehrere Treiberelektroden in der Treiberleitung beziehen oder umgekehrt. Entsprechend kann sich eine Bezugnahme auf eine Messleitung auch auf eine oder mehrere Messelektroden in der Messleitung beziehen oder umgekehrt.
Der Berührungssensor 10 kann Treiber- und Messelektroden aufweisen, die in einem Muster auf einer Seite eines einzelnen Substrats angeordnet sind. Bei einer derartigen Konfiguration kann ein Paar von Treiber- und Messelektroden, die über einen dazwischen liegenden Zwischenraum kapazitiv miteinander gekoppelt sind, einen kapazitiven Knoten bilden. Für eine Eigenkapazitätsimplementierung können Elektroden eines einzelnen Typs in einem Muster auf einem einzelnen Substrat angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu den in einem Muster auf einer Seite eines einzelnen Substrats angeordneten Treiber- und Messelektroden kann der Berührungssensor 10 Treiberelektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines Substrats angeordnet sind, und Messelektroden, die in einem Muster auf einer anderen Seite des Substrats angeordnet sind, umfassen. Außerdem kann der Berührungssensor 10 Treiberelektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines Substrats angeordnet sind, und Messelektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines anderen Substrats angeordnet sind, umfassen. Bei derartigen Konfigurationen kann eine Kreuzung aus einer Treiberelektrode und einer Messelektrode einen kapazitiven Knoten bilden. Eine derartige Kreuzung kann eine Position sein, an der die Treiber- und die Messelektrode einander „kreuzen” oder sich in ihren jeweiligen Ebenen am nächsten kommen. Die Treiber- und Messelektroden stellen keinen elektrischen Kontakt miteinander her, sondern sind über ein Dielektrikum an der Kreuzung kapazitiv miteinander gekoppelt. Es werden hier bestimmte Konfigurationen von bestimmten Elektroden zum Bilden von bestimmten Knoten beschrieben, wobei gemäß der Erfindung aber auch eine beliebige andere, geeignete Konfiguration aus beliebigen, geeigneten Elektroden zum Bilden von beliebigen, geeigneten Knoten verwendet werden kann. Außerdem können gemäß der Erfindung beliebige, geeignete Elektroden verwendet werden, die auf einer beliebigen, geeigneten Anzahl von beliebigen, geeigneten Substraten in beliebigen, geeigneten Mustern angeordnet sind.
Wie oben beschrieben, kann eine Kapazitätsänderung an einem kapazitiven Knoten des Berührungssensors 10 eine Berührungs- oder Näherungseingabe an der Position des kapazitiven Knotens angeben. Die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 kann die Kapazitätsänderung erfassen und verarbeiten, um das Vorhandensein und die Position der Berührungs- oder Näherungseingabe zu bestimmen. Die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 kann dann Informationen bezüglich der Berührungs- oder Näherungseingabe zu einer oder mehreren anderen Komponenten (wie etwa einer oder mehreren zentralen Verarbeitungseinheiten (CPUs) oder Digitalsignalprozessoren (DSPs)) eines Geräts leiten, das einen Berührungssensor 10 und eine Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 umfasst, die auf die Berührungs- oder Näherungseingabe reagieren können, indem sie eine damit assoziierte Funktion des Geräts (oder eine auf dem Gerät ausgeführte Anwendung) einleiten. Es wird hier eine bestimmte Berührungssensor-Steuereinrichtung mit einer bestimmten Funktionalität mit Bezug auf ein bestimmtes Gerät und einen bestimmten Berührungssensor beschrieben, wobei gemäß der Erfindung aber auch eine beliebige andere, geeignete Berührungssensor-Steuereinrichtung mit einer beliebigen, geeigneten Funktionalität mit Bezug auf ein beliebiges, geeignetes Gerät und einen beliebigen, geeigneten Berührungssensor verwendet werden kann.
Die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 kann eine oder mehrere integrierte Schaltkreise (ICs) wie etwa allgemeine Mikroprozessoren, Mikrocontroller, programmierbare logische Einrichtungen/Anordnungen oder anwendungsspezifische ICs (ASICs) umfassen. In bestimmten Ausführungsformen umfasst die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 einen analogen Schaltungsaufbau, eine digitale Logik und einen digitalen, nicht-flüchtigen Speicher. In bestimmten Ausführungsformen ist die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 auf einer flexiblen Leiterplatte (FPC) angeordnet, die wie weiter unten beschrieben mit dem Substrat des Berührungssensors 10 verbunden ist. Die FPC kann aktiv oder passiv sein. In bestimmten Ausführungsformen sind mehrere Berührungssensor-Steuereinrichtungen 12 auf der FPC angeordnet. Die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 kann eine Prozessoreinheit, eine Treibereinheit, eine Messeinheit und eine Speichereinheit umfassen. Die Treibereinheit kann Treibersignale zu den Treiberelektroden des Berührungssensors 10 zuführen. Die Messeinheit kann die Ladung an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 10 messen und kann Messsignale, die die Kapazitäten an den kapazitiven Knoten wiedergeben, zu der Prozessoreinheit führen. Die Prozessoreinheit kann die Zufuhr der Treibersignale zu den Treiberelektroden durch die Treibereinheit steuern und Messsignale von der Messeinheit verarbeiten, um das Vorhandensein und die Position einer Berührungs- oder Näherungseingabe innerhalb des oder den berührungsempfindlichen Bereichen des Berührungssensors 10 zu erfassen und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann außerdem Änderungen in der Position einer Berührungs- oder Näherungseingabe innerhalb des oder den berührungsempfindlichen Bereichen des Berührungssensors 10 verfolgen. Die Speichereinheit kann eine Programmierung für die Ausführung durch die Prozessoreinheit einschließlich einer Programmierung zum Steuern der Treibereinheit für das Zuführen von Treibersignalen zu den Treiberelektroden, einer Programmierung zum Verarbeiten von Messsignalen aus der Messeinheit und anderen geeigneten Programmierungen speichern. Es wird hier eine bestimmte Berührungssensor-Steuereinrichtung mit einer bestimmten Implementierung und bestimmten Komponenten beschrieben, wobei die Erfindung aber auch eine beliebige andere, geeignete Berührungssensor-Steuereinrichtung mit einer beliebigen, geeigneten Implementierung und beliebigen, geeigneten Komponenten verwenden kann.
Leiterbahnen 14 aus einem leitenden Material, die auf dem Substrat des Berührungssensors 10 angeordnet sind, können die Treiber- oder Messelektroden des Berührungssensors 10 mit Verbindungsinseln 16 verbinden, die ebenfalls auf dem Substrat des Berührungssensors 10 angeordnet sind. Wie weiter unten beschrieben, sorgen die Verbindungsinseln 16 für eine Verbindung der Leiterbahnen 14 mit der Berührungssensor-Steuereinrichtung 12. Die Leiterbahnen 14 können sich in und um (z. B. an den Rändern) der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 10 erstrecken. Bestimmte Leiterbahnen 14 können Treiberverbindungen für eine Verbindung der Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 mit den Treiberelektroden des Berührungssensors 10 vorsehen, über welche die Treibereinheit der Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 Treibersignale zu den Treiberelektroden zuführen kann. Andere Leiterbahnen 14 können Messverbindungen für die Verbindung der Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 mit den Messelektroden des Berührungssensors 10 vorsehen, über welche die Messeinheit der Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 die Ladung an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 10 messen kann. Die Leiterbahnen 14 können aus feinen Linien aus Metall oder einem anderen leitenden Material ausgebildet sein. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann das leitende Material der Leiterbahnen 14 Kupfer oder ein kupferbasiertes Material sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger aufweisen. In einem anderen Beispiel kann das leitende Material der Leiterbahnen 14 Silber oder ein silberbasiertes Material sein und eine Breite von ungefähr 100 μm oder weniger aufweisen. In bestimmten Ausführungsformen können die Leiterbahnen 14 vollständig oder teilweise aus ITO zusätzlich oder alternativ zu den feinen Linien aus Metall oder einem anderen leitenden Material ausgebildet sein. Es werden hier bestimmte Leiterbahnen aus bestimmten Materialien und mit bestimmten Breiten beschrieben, wobei die Erfindung jedoch auch beliebige andere, geeignete Leiterbahnen aus beliebigen, geeigneten Materialien und mit beliebigen, geeigneten Breiten verwenden kann. Zusätzlich zu den Leiterbahnen 14 kann der Berührungssensor 10 eine oder mehrere Erdungsleitungen umfassen, die an einem Erdungsanschluss (der eine Verbindungsinsel 16 sein kann) an einem Rand des Substrats des Berührungssensors 10 (ähnlich wie die Leiterbahnen 14) enden.
Verbindungsinseln 16 können entlang einer oder mehrerer Ränder des Substrats außerhalb des oder der berührungsempfindlichen Bereiche des Berührungssensors 10 angeordnet sein. Wie weiter oben beschrieben, kann die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 auf einer FPC angeordnet sein. Die Verbindungsinseln 16 können aus demselben Material wie die Leiterbahnen 14 ausgebildet sein und können unter Verwendung eines anisotropischen, leitenden Films (ACF) mit der FPC verbunden sein. Eine Verbindung 18 kann leitende Linien auf der FPC umfassen, die die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 mit Verbindungsinseln 16 verbinden, die wiederum die Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 mit den Leiterbahnen 14 und mit den Treiber- oder Messelektroden des Berührungssensors 10 verbinden. In einer anderen Ausführungsform können die Verbindungsinseln 16 mit einem elektromechanischen Stecker (wie etwa einem Draht-Leiterplatten-Stecker, für den keine Einsteckkraft aufgewendet werden muss) verbunden werden, wobei in dieser Ausführungsform die Verbindung 18 keine FPC umfassen muss. Die Erfindung kann aber auch eine beliebige andere, geeignete Verbindung 18 zwischen der Berührungssensor-Steuereinrichtung 12 und dem Berührungssensor 10 verwenden.
2A–C zeigen einen beispielhaften kapazitiven Betrieb von Treiber- und Messelektroden. In bestimmten Ausführungsformen kann ein kapazitiver Berührungssensor 10 ein induktives und kapazitives Erfassen unter Verwendung einer entsprechenden Konfiguration und mittels eines Vorspannens von Treiberelektroden 20 und Messelektroden 22 durchführen. Es wird hier das Erzeugen von bestimmten Signalen unter Verwendung eines bestimmten Schaltungsaufbaus eines kapazitiven Berührungssensors 10 beschrieben, wobei geeignete Signale aber auch unter Verwendung eines beliebigen anderen, geeigneten Schaltungsaufbaus erzeugt werden können. In einem kapazitiven Erfassungsmodus führt die Berührungssensor-Steuereinrichtung Treibersignale zu den Treiberelektroden 20 des kapazitiven Berührungssensors 10 in der Form von Spannungspulsen zu. In dem Beispiel von 2A erzeugt das Treibersignal von der Berührungssensor-Steuereinrichtung ein elektrisches Feld E, das von den Treiberelektroden 20 ausgeht und an den Messelektroden 22 gemessen wird. Das resultierende Signal, das von den Messelektroden 22 zu der Steuereinrichtung kommuniziert wird, ist eine Spannung, die zu der von den Treiberelektroden 20 über eine kapazitive Kopplung übertragenen Ladungsmenge proportional ist. In dem Beispiel von 2B wird ein Objekt wie etwa ein Finger 24 in der Nähe des durch die Treiberelektroden 20 erzeugten elektrischen Felds E platziert. Weil der menschliche Körper eine hohe Permittivität aufweist, lenkt der dazwischen platzierte Finger 24 einen Teil des durch die Treiberelektroden 20 erzeugten elektrischen Felds E ab, wodurch die von den Treiberelektroden 20 übertragene und durch die Messelektroden 22 gemessene Ladungsmenge reduziert wird. Das resultierende Signal aus den Messelektroden 22 gibt die Änderung in der übertragenen Ladungsmenge im Vergleich zu dem Beispiel von 2A wieder.
In dem Beispiel von 2C wird ein Objekt wie etwa ein Eingabestift 26 in der Nähe des durch die Treiberelektroden 20 erzeugten elektrischen Felds E platziert. Wie oben beschrieben, empfängt die Steuereinrichtung des Berührungssensors ein Signal von den Messelektroden 22, das proportional zu der von den Treiberelektroden 20 über die kapazitive Kopplung übertragenen Ladungsmenge ist. Das resultierende Signal aus den Messelektroden 22 gibt die Änderung in der übertragenen Ladung im Vergleich zu dem Beispiel von 2A wieder. Im Gegensatz zu 2B hängt das aufgrund des dazwischen platzierten Eingabestifts 26 an den Messelektroden 22 erfasste Signal von einem Betriebsmodus des Eingabestifts 26 ab. In bestimmten Ausführungsformen kann der Eingabestift 26 einen Schaltungsaufbau enthalten, der ein durch die Messelektroden 22 erfasstes Signal kommuniziert und das Treibersignal modifiziert. In einem nicht einschränkenden Beispiel können der Finger 24 oder der Eingabestift 26 in Abhängigkeit von dem durch den Eingabestift 26 gesendeten Signal das durch die Treiberelektroden 20 erzeugte elektrische Feld E ähnlich beeinflussen, sodass die Steuereinrichtung in dem kapazitiven Erfassungsmodus unter Umständen nicht zwischen dem Finger 24 und dem Eingabestift 26 unterscheiden kann.
3A–C zeigen eine beispielhafte Erzeugung und Interaktion mit einem Magnetfeld. Es wird hier das Erzeugen eines Magnetfelds durch das Anlegen eines Treibersignals an Treiberelektroden beschrieben, wobei gemäß der Erfindung aber auch geeignete Magnetfelder erzeugt werden können, indem ein beliebiges, geeignetes Signal an beliebigen, geeigneten Elektroden eines Berührungssensors wie etwa auch den Messelektroden angelegt wird. In einem induktiven Erfassungsmodus führt die Berührungssensor-Steuereinrichtung Treibersignale zu den Treiberelektroden 20 des Berührungssensors in der Form eines Wechselstromsignals zu. In dem Beispiel von 3A erzeugt das Treibersignal aus der Berührungssensor-Steuereinrichtung ein Magnetfeld B, das von den Treiberelektroden 20 ausgeht. Das durch einen an der Treiberelektrode 20 angelegten Strom I erzeugte Magnetfeld B kann durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden:
wobei d| die Richtung des an der Treiberelektrode 20 angelegten Stroms ist, μ₀ die Magnetkonstante ist, r die Distanz zwischen der Position von d| und der Berechnungsposition des Magnetfelds B ist und der Einheitsvektor in der Richtung von r ist.
In dem Beispiel von 3B wird ein Objekt wie etwa ein Finger 24 in der Nähe des durch die Treiberelektroden 20 erzeugten Magnetfelds B platziert. Weil der menschliche Körper eine geringe Permeabilität aufweist, stellt der dazwischen platzierte Finger 24 keine induktive Kopplung mit dem durch die Treiberelektroden 20 erzeugten Magnetfeld B her, sodass das Magnetfeld B im Wesentlichen gleich dem Magnetfeld B ohne den Finger 24 ist. In dem Beispiel von 3C wird ein Objekt wie etwa ein Eingabestift 26 mit einem Induktor 32 in der Nähe des durch die Treiberelektroden 20 erzeugten Magnetfelds B platziert. Der Induktor 32 des dazwischen platzierten Eingabestifts 26 stellt eine Kopplung mit wenigstens einem Teil des durch die Treiberelektroden 20 erzeugten Magnetfelds B her und erzeugt ein zu dem Magnetfeld B proportionales und mit demselben synchronisiertes Magnetfeld in Reaktion auf die induktive Kopplung zwischen dem Magnetfeld B und dem Induktor 32. Wenn das Wechselstromsignal nicht mehr an den Treiberelektroden 20 angelegt wird, fährt der Induktor 32 des Eingabestifts 26 damit fort, das proportionale Magnetfeld zu erzeugen, was durch das Messen eines Signals an der Treiberelektrode 20 erfasst werden kann.
4 zeigt einen beispielhaften Berührungssensor mit Leiterschleifen. Wie oben beschrieben können in dem Beispiel von 4 eine Treiberelektrode 20_1 – N und eine Messelektrode 22_1 – N einen kapazitiven Knoten C_M bilden. Die den kapazitiven Knoten C_M bildenden Treiberelektroden 20_1 – N und Messelektroden 22_1 – N können einander nahe kommen, stellen aber keinen elektrischen Kontakt miteinander her. Statt dessen können die Treiberelektroden 20_1 – N und die Messelektroden 22_1 – N über einen dazwischen liegenden Zwischenraum kapazitiv miteinander gekoppelt werden. In bestimmten Ausführungsformen kann ein beispielhafter Berührungssensor 10 Treiberelektroden 20_1 – N und Messelektroden 22_1 – N aufweisen, die durch offene Schleifen aus einem leitenden Material gebildet werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist das leitende Material der Elektroden 20_1 und 22_1 im Wesentlichen entlang des Umfangs der Form der Treiberelektroden 20_1 – N und der Messelektroden 22_1 – N angeordnet, um offene Schleifenelektroden zu bilden. Es wird hier ein bestimmtes Layout aus einem leitenden Material zum Bilden einer Schleife in der Elektrodenform beschrieben, wobei die Erfindung aber auch ein beliebiges anderes, geeignetes Layout aus einem leitenden Material mit einer beliebigen, geeigneten Elektrodenform zum Erzeugen eines Magnetfelds verwenden kann. Wie nachfolgend beschrieben, wird der mit dem Berührungssensor 10 assoziierte Schaltungsaufbau mit dem offenen Ende der Treiberelektroden 20_1 – N und der Messelektroden 22_1 – N gekoppelt.
5A–B zeigen beispielhafte Konfigurationen eines beispielhaften Berührungssensors von 4. In dem Beispiel von 5A sind die Treiberelektroden 20_1 und die Messelektroden 22_1 für ein kapazitives Erfassen konfiguriert. In einem nicht einschränkenden Beispiel können beide Enden der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 durch einen Schalter miteinander verbunden werden. Die Treibereinheit TX der Berührungssensor-Steuereinrichtung ist mit einem Ende der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 über einen Schalter verbunden. Die Enden der in einer offenen Schleife vorgesehenen Messelektrode 22_1 können über einen Schalter ϕ₄ miteinander verbunden werden. Die Messeinheit RX der Berührungssensor-Steuereinrichtung ist mit einem Ende der in einer offenen Schleife vorgesehenen Messelektrode 22_1 verbunden. In bestimmten Ausführungsformen wird für ein kapazitives Erfassen der Schalter ϕ₃ an der Treiberelektrode 20_1 geschlossen und wird der Schalter ϕ₄ an der Messelektrode 22_1 geschlossen.
Durch das Schließen des Schalters φ₁ wird das Treibersignal an den Enden der Treiberelektrode 20_1 angelegt. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist das Treibersignal aus der Treibereinheit TX eine an dem leitenden Material der Treiberelektrode 20_1 angelegte Spannung. Weil beide Enden der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 durch den Schalter ϕ₃ kurzgeschlossen werden, wird das Treibersignal aus der Treibereinheit TX gleichmäßig an der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 angelegt. Wie oben beschrieben, beeinflusst die an der Treiberelektrode 20_1 angelegte Spannung die an der Messelektrode 20_1 erfasste Spannung durch die kapazitive Kopplung C_M mit der Treiberelektrode 20_1.
In dem Beispiel von 5B ist die Treiberelektrode 20_1 für ein induktives Erfassen konfiguriert. Es wird hier ein induktives Erfassen unter Verwendung von besonders konfigurierten Treiberelektroden (z. B. 20_1) beschrieben und gezeigt, wobei das induktive Erfassen aber auch unter Verwendung von ähnlich konfigurierten Messelektroden (z. B. 22_1) des Berührungssensors erfolgen kann. Wenn die Schalter (ϕ₁, ϕ₂, ϕ₄ und ϕ₅ geschlossen sind und die Schalter ϕ₃, ϕ₆ und ϕ₇ geöffnet sind, wird die in einer offenen Schleife vorgesehene Treiberelektrode 20_1 mit der Treibereinheit TX verbunden und bildet einen Luftkerninduktor. In bestimmten Ausführungsformen legt die Treibereinheit TX ein Treibersignal an einem Ende der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 an. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist das Treibersignal von der Treibereinheit TX ein Wechselstromsignal, das an dem leitenden Material der Treiberelektrode 20_1 angelegt wird. Wie oben beschrieben, erzeugt das an der Treiberelektrode 20_1 angelegte Wechselstromsignal ein Magnetfeld B. In bestimmten Ausführungsformen wird das durch die in einer offenen Schleife vorgesehene Treiberelektrode 20_1 erzeugte Magnetfeld B durch einen dazwischen platzierten Eingabestift aufgegriffen, der einen Induktor in dem äußeren Körper des Eingabestifts enthält. Der Induktor des Eingabestifts stellt eine induktive Kopplung zu dem durch die in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 erzeugten Magnetfeld B her. In bestimmten Ausführungsformen kann der Eingabestift einen Modulationsschalter enthalten, der mit dem Induktor verbunden ist. Der mit dem Induktor verbundene Modulationsschalter kann das durch den Induktor des Eingabestifts erzeugte Magnetfeld modulieren. Weiterhin können durch das Modulieren des durch den Induktor des Eingabestifts erzeugten Magnetfelds Daten codiert und von dem Eingabestift über den Berührungssensor zu einem Gerät kommuniziert werden.
Durch das Öffnen der Schalter ϕ₄ und ϕ₅ wird die Verbindung zu der Treibereinheit TX unterbrochen und wird kein Treibersignal mehr an der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 angelegt. Wenn das Treibersignal nicht mehr durch die Treibereinheit TX an der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 angelegt wird und dementsprechend kein Magnetfeld mehr durch die in einer offenen Schleife vorgesehene Treiberelektrode 20_1 erzeugt wird, fährt der Induktor des Eingabestifts für eine Zeitdauer fort, das proportionale Magnetfeld zu erzeugen. Durch das Schließen der Schalter ϕ₆ und ϕ₇ wird die in einer offenen Schleife vorgesehene Treiberelektrode 20_1 mit der Messeinheit RX verbunden. In einem nicht einschränkenden Beispiel werden das Öffnen der Schalter ϕ₄ und ϕ₅ und das Schließen der Schalter ϕ₆ und ϕ₇ nach einer vorbestimmten Zeitdauer durchgeführt. Weiterhin entspricht die vorbestimmte Zeitdauer der Zeitdauer, die zum Sättigen des durch den Induktor des Eingabestifts erzeugten Magnetfelds erforderlich ist. Wie oben beschrieben, induziert das Vorhandensein des durch den Induktor des Eingabestifts erzeugten Magnetfelds ein Magnetfeld an der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1, das durch die Messeinheit RX gemessen werden kann, die mit der in einer offenen Schleife vorgesehenen Treiberelektrode 20_1 verbunden ist. Es werden hier ein kapazitives und ein induktives Erfassen in separaten Schaltungsimplementierungen beschrieben, die mit bestimmten Elektroden des Berührungssensors verbunden sind, wobei das kapazitive und das induktive Erfassen aber auch in einer integrierten Schaltungsimplementierung, die mit beliebigen, geeigneten Elektroden des Berührungssensors verbunden ist, erfolgen können.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung die gemessenen Magnetfeldinformationen verarbeiten, um eine Position des Eingabestifts zu bestimmen oder codierte Daten von demselben zu empfangen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen wird der induktive Erfassungsmodus durchgeführt, indem in dem gesamten Berührungssensor alle Treiberelektroden 20_1 und Messelektroden 22_1 ähnlich wie oben beschrieben durchlaufen werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung des Berührungssensors die Position des Eingabestifts bestimmen, indem sie das durch den Eingabestift erzeugte Magnetfeld mittels eines induktiven Erfassens unter Verwendung der Treiberelektroden 20_1 und der Messelektroden 22_1 erfasst. Im Gegensatz dazu kann die Steuereinrichtung unter Umständen das Vorhandensein eines Fingers nicht bestimmen, weil keine Interaktion mit dem durch die Elektroden 20_1 und 22_1 erzeugten Magnetfeld B gegeben ist. Weil der Eingabestift einen Induktor für eine induktive Kopplung mit dem durch die Elektroden 20_1 und 22_1 erzeugten Magnetfeld B aufweist, kann die Steuereinrichtung eine Berührung durch einen Eingabestift in dem induktiven Erfassungsmodus isolieren, wenn der Eingabestift und der Finger im Wesentlichen gleichzeitig verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Berührungssensor-Steuereinrichtung im Wesentlichen gleichzeitig eine Berührung des Eingabestifts und eine Berührung des Fingers erfassen und zwischen denselben unterscheiden, indem sie zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus multiplext. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Steuereinrichtung die Position des Fingers und des Eingabestifts durch den kapazitiven Erfassungsmodus bestimmen und anschließend die Position des Eingabestifts durch den induktiven Erfassungsmodus unterscheiden und isolieren. Es werden hier bestimmte Verfahren unter Verwendung von bestimmten Elektroden- und Schaltungskonfigurationen zum Durchführen eines kapazitiven und eines induktiven Erfassens beschrieben, wobei die Erfindung aber auch beliebige andere, geeignete Verfahren zum Durchführen eines kapazitiven und eines induktiven Erfassens unter Verwendung von beliebigen, geeigneten Elektroden- und Schaltungskonfigurationen verwenden kann.
6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Erfassen eines Objekts mittels eines induktiven Erfassens. Das Verfahren beginnt in Schritt 100, in dem eine Steuereinrichtung in einem induktiven Erfassungsmodus einen Wechselstrom an einer ersten Elektrode eines Berührungssensors anlegt. In bestimmten Ausführungsformen weist der Berührungssensor eine Konfiguration mit einer oder zwei Schichten auf. In Schritt 102 wird ein Signal erfasst, das ein Magnetfeld an der ersten Elektrode angibt. In bestimmten Ausführungsformen ist das Magnetfeld an der ersten Elektrode wenigstens teilweise auf ein durch einen Induktor eines Eingabestifts erzeugtes Magnetfeld zurückzuführen. In Schritt 104 wird eine Position eines das Magnetfeld erzeugenden Objekts auf der Basis des Signals bestimmt, wobei das Verfahren anschließend abgeschlossen werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann die Position eines Eingabestifts mit dem Induktor innerhalb eines berührungsempfindlichen Bereichs des Berührungssensors durch ein induktives Erfassen erfasst werden. Es werden hier bestimmte Schritte des Verfahrens von 6 in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben und gezeigt, wobei die Schritte des Verfahrens von 6 aber auch in einer beliebigen anderen, geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden können. Weiterhin werden hier bestimmte Komponenten zum Ausführen von bestimmen Schritten des Verfahrens von 6 beschrieben und gezeigt, wobei aber auch eine beliebige andere, geeignete Kombination von beliebigen, geeigneten Komponenten zum Ausführen der Schritte des Verfahrens von 6 verwendet werden kann.
Eine Bezugnahme auf ein computerlesbares Speichermedium kann sich auch auf einen halbleiterbasierten oder anderen integrierten Schaltkreis (IC) (wie zum Beispiel ein Feldprogrammierbares Gatterarray (FPGA) oder einen anwendungsspezifischen IC (ASIC)), ein Festplattenlaufwerk (HDD), ein hybrides Laufwerk (HHD), eine optische Platte, ein optisches Laufwerk (ODD), eine magnetooptische Platte, ein magnetooptisches Laufwerk, eine Diskette, ein Diskettenlaufwerk (FDD), ein Magnetband, ein holographisches Speichermedium, ein Festkörperlaufwerk (SSD), ein RAM-Laufwerk, eine SECURE DIGITAL-Karte, ein SECURE DIGITAL-Laufwerk, ein anderes geeignetes computerlesbares Speichermedium oder eine geeignete Kombination aus zwei oder mehr derselben beziehen. Ein computerlesbares, nicht-transitorisches Speichermedium kann ein flüchtiges Speichermedium, ein nicht-flüchtiges Speichermedium oder eine Kombination aus denselben sein.
Die Konjunktion „oder” ist inklusiv und nicht exklusiv zu verstehen, außer wenn dies durch den Kontext eigens anders angegeben wird. Unter „A oder B” ist also „A, B oder beide” zu verstehen, außer wenn dies durch den Kontext eigens anders angegeben wird. Weiterhin ist die Konjunktion „und” sowohl kombinierend als auch aufzählend zu verstehen, außer wenn dies durch den Kontext eigens anders angegeben wird. Unter „A und B” ist hier also „A und B in dieser Kombination oder jeweils einzeln” zu verstehen, außer wenn dies durch den Kontext eigens anders angegeben wird.
Die Offenbarung umfasst alle Änderungen, Ersetzungen, Variationen und Modifikationen an den hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen, die für den Fachmann nachvollziehbar sind. Entsprechend umfassen die folgenden Ansprüche alle Änderungen, Ersetzungen, Variationen und Modifikationen an den hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen, die für den Fachmann nachvollziehbar sind. Wenn in den folgenden Ansprüchen auf eine Vorrichtung, auf ein System oder auf eine Komponente in einer Vorrichtung oder einem System Bezug genommen wird, die ausgebildet, angeordnet, befähigt, konfiguriert, aktiviert, betriebsfähig oder operativ sind, um eine bestimmte Funktion auszuführen, bezieht sich dies auf die Vorrichtung, das System oder die Komponente unabhängig davon, ob die bestimmte Funktion aktiviert, eingeschaltet oder freigegeben ist, solange die Vorrichtung, das System oder die Komponente derart ausgebildet, angeordnet, befähigt, konfiguriert, aktiviert, betriebsfähig oder operativ sind.

Claims

Vorrichtung, die umfasst: einen kapazitiven Berührungssensor, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst, wobei der kapazitive Berührungssensor konfiguriert ist, um in einem induktiven Erfassungsmodus und in einem kapazitiven Erfassungsmodus betrieben zu werden, und eine Steuereinrichtung, die ausgebildet ist zum: Anlegen, in dem induktiven Erfassungsmodus, eines Wechselstromsignals an einer ersten Elektrode des kapazitiven Berührungssensors, Erfassen eines Signals, das ein Magnetfeld an der ersten Elektrode angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf ein durch ein Objekt erzeugtes Magnetfeld zurückzuführen ist, wobei das Magnetfeld wenigstens teilweise in Reaktion auf die Anlegung des Wechselstromsignals an der ersten Elektrode erzeugt wird, und Bestimmen der Position des ein Magnetfeld erzeugenden Objekts auf der Basis des Signals, das das Magnetfeld angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt, das das Magnetfeld erzeugt, ein Eingabestift mit einem Induktor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin ausgebildet ist zum: Anlegen, in dem kapazitiven Erfassungsmodus, einer Spannung an der ersten Elektrode, Erfassen, durch eine zweite Elektrode, eines Signals, das eine Änderung in einem elektrischen Feld angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf ein elektrisches Feld zurückzuführen ist, das wenigstens teilweise durch die an der ersten Elektrode angelegte Spannung erzeugt wird, und Bestimmen der Position eines Objekts mit einer hohen Permittivität auf der Basis des Signals, das die Änderung in dem elektrischen Feld angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin ausgebildet ist zum: Zeitmultiplexen zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus, und Isolieren einer Eingabe von dem das Magnetfeld erzeugenden Objekt mittels des Zeitmultiplexens zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin ausgebildet ist zum: Empfangen von Daten von dem Objekt, die durch eine Modulation des erzeugten Magnetfelds codiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode aus einem leitenden Material ausgebildet sind, das entlang eines Umfangs einer Elektrodenform angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung weiterhin ausgebildet ist zum: Verbinden der ersten Elektrode mit einer Treibereinheit der Steuereinrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer, Trennen der ersten Elektrode von der Treibereinheit nach der vorbestimmten Zeitdauer, und Verbinden der ersten Elektrode mit einer Messeinheit der Steuereinrichtung zum Erfassen eines Signals, das das Magnetfeld angibt.
Computerlesbares, nicht-transitorisches Speichermedium, das eine Logik verkörpert, die bei einer Ausführung konfiguriert ist zum: in einem induktiven Erfassungsmodus, Anlegen eines Wechselstromssignals an einer ersten Elektrode eines kapazitiven Berührungssensors, wobei der kapazitive Berührungssensor konfiguriert ist, um in dem induktiven Erfassungsmodus und in einem kapazitiven Erfassungsmodus betrieben zu werden, Erfassen eines Signals, das ein Magnetfeld an der ersten Elektrode angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf ein durch ein Objekt erzeugtes Magnetfeld zurückzuführen ist, wobei das Magnetfeld wenigstens teilweise in Reaktion auf die Anlegung des Wechselstromsignals an der ersten Elektrode erzeugt wird, und Bestimmen der Position des das Magnetfeld erzeugenden Objekts auf der Basis des Signals, das das Magnetfeld angibt.
Speichermedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt, das das Magnetfeld erzeugt, ein Eingabestift mit einem Induktor ist.
Speichermedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: in einem kapazitiven Erfassungsmodus, Anlegen einer Spannung an der ersten Elektrode, Erfassen, durch eine zweite Elektrode, eines Signals, das ein elektrisches Feld angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf das elektrische Feld zurückzuführen ist, das wenigstens teilweise durch die an der ersten Elektrode angelegte Spannung erzeugt wird, und Bestimmen des Vorhandenseins eines Objekts mit einer hohen Permittivität auf der Basis des Signals, das das elektrische Feld angibt.
Speichermedium nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: Zeitmultiplexen zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus, und Isolieren einer Eingabe von dem das Magnetfeld erzeugenden Objekt mittels des Zeitmultiplexens zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus.
Speichermedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: Empfangen von Daten von dem Objekt, die durch eine Modulation des erzeugten Magnetfelds codiert sind.
Speichermedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode aus einem leitenden Material ausgebildet sind, das entlang eines Umfangs einer Elektrodenform angeordnet ist.
Speichermedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: Verbinden der ersten Elektrode mit einer Treibereinheit der Steuereinrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer, Trennen der ersten Elektrode von der Treibereinheit nach der vorbestimmten Zeitdauer, und Verbinden der ersten Elektrode mit einer Messeinheit der Steuereinrichtung zum Erfassen eines Signals, das das Magnetfeld angibt.
Gerät, das umfasst: einen kapazitiven Berührungssensor, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst, wobei der kapazitive Berührungssensor konfiguriert ist, um in dem induktiven Erfassungsmodus und in einem kapazitiven Erfassungsmodus betrieben zu werden, und ein computerlesbares, nicht-transitorisches Speichermedium, das mit dem kapazitiven Berührungssensor verbunden ist und eine Logik verkörpert, die bei einer Ausführung konfiguriert ist zum: in dem induktiven Erfassungsmodus, Anlegen eines Wechselstromsignals an der ersten Elektrode, Erfassen eines Signals, das ein Magnetfeld an der ersten Elektrode angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf ein durch ein Objekt erzeugtes Magnetfeld zurückzuführen ist, wobei das Magnetfeld wenigstens teilweise in Reaktion auf die Anlegung des Wechselstromsignals an der ersten Elektrode erzeugt wird, und Bestimmen des Vorhandenseins des das Magnetfeld erzeugenden Objekts auf der Basis des Signals, das das Magnetfeld angibt.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt, das das Magnetfeld erzeugt, ein Eingabestift mit einem Induktor ist.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: in dem kapazitiven Erfassungsmodus, Anlegen einer Spannung an der ersten Elektrode, Erfassen, durch die zweite Elektrode, eines Signals, das ein elektrisches Feld angibt, wobei das Signal wenigstens teilweise auf ein elektrisches Feld zurückzuführen ist, das wenigstens teilweise durch die an der ersten Elektrode angelegte Spannung erzeugt wird, und Bestimmen des Vorhandenseins eines Objekts mit einer hohen Permittivität auf der Basis des Signals, das das elektrische Feld angibt.
Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: Zeitmultiplexen zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus, und Isolieren einer Eingabe von dem das Magnetfeld erzeugenden Objekt mittels des Zeitmultiplexens zwischen dem induktiven Erfassungsmodus und dem kapazitiven Erfassungsmodus.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode aus einem leitenden Material ausgebildet sind, das entlang eines Umfangs einer Elektrodenform angeordnet ist.
Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Logik weiterhin konfiguriert ist zum: Verbinden der ersten Elektrode mit einer Treibereinheit der Steuereinrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer, Trennen der ersten Elektrode von der Treibereinheit nach der vorbestimmten Zeitdauer, und Verbinden der ersten Elektrode mit einer Messeinheit der Steuereinrichtung zum Erfassen eines Signals, das das Magnetfeld angibt.